[发明专利]压缩机及其控制方法、压缩空气供应设备和气动系统

说明书

本发明涉及压缩机及其控制方法、压缩空气供应设备和气动系统。具体地，本发明涉及一种用于产生压缩空气的压缩机(400’)，其尤其用于车辆的压缩空气供应设备(1000)，该压缩机具有呈有刷直流电动机(BDC电动机)形式的电动机(500)和压缩器(400)，尤其具有至少一个第一压缩机级和第二压缩机级(401、402)的两级压缩器，该两级压缩器可以通过电动机(500)来驱动，其中，在限制电动机(500)的运行电流(IB)的情况下，电动机(500)可以借助控制装置(900)的电子控制模块(910)来控制。

技术领域

本发明涉及一种用于产生压缩空气的压缩机。此外，本发明还涉及压缩空气供应设备、气动系统以及用于运行压缩机的方法。

背景技术

对于许多应用情况，而尤其是用于为车辆压缩空气供应设备产生压缩空气来说，开头提到的类型的压缩机被证实为是合适的。在此，压缩机具有呈有刷直流电动机形式的电动机和能通过电动机驱动的压缩器。出于不同的原因，在此涉及的有刷直流电动机(BDC电机)相对无刷直流电机(BLDC电机)被证实为是合适的，尤其是在之前提到的车辆的压缩空气供应设备的应用情况下。

BLDC电机是直流电机的结构形式，在该结构形式中，具有使电流换向的电刷的在有刷直流电动机中设置的机械的换向器通过电路来替代。BLDC电机适用于驱动较小负载设计的机器，例如通风机、软盘驱动装置、压缩器、录像机或模型飞机和类似机器，在具有更高的负载要求的汽车应用中，BLDC电机却具有各种各样的缺点；原则上，在具有在可靠性和负载相容性方面有更高要求的各种应用中，有刷直流电动机被证实是更有利的变型方案。

另一方面，在接通和关闭时，必要时也在不同的负载条件下运行时，通常通过压缩器继电器驱控且借助直流有刷电机驱动的压缩器由于其高功率消耗而具有各种各样的缺点。

为了在各种情况下基本消除这些缺点，例如在WO 2010/045993中设置有用于驱动车辆的空气供应单元的压缩器的电动机，其中，电动机具有至少一个用于驱控电动机的半导体开关。半导体开关和进而是电动机由控制装置利用脉宽调制的电压来驱控。通过该电压的占空比可以控制电动机的转速。由此，例如可以实现电动机的软启动。半导体开关的传感器输出端通过测量线路与控制装置连接。传感器输出端用于输出电流信号，该电流信号与通过半导体开关并且进而是流过电动机的电流成正比。借助电流信号，在控制装置中获知电动机的转速和由压缩器产生的压力。在该情况下，半导体开关整合在电动机的电刷桥件中。

即使软启动电路较昂贵地例如以基于控制晶体管的延时元件来构造，这种解决方案原则上在各种情况下相对通常基于闸流管的软启动电路也已经被证实是有利的，如同在用于通用电机的DE 2 758 309 C2中公开的那样。

然而，尤其在限制电动机的运行电流方面，特别是超出WO 2010/045993 A1的原则上有利的途径，用于产生压缩空气的压缩机的运行被证实为仍能改进。

发明内容

在此设计本发明，其任务是，说明了一种尤其是用于车辆的压缩空气供应的设备和方法，其中，在限制电动机的运行电流的情况下，借助电子控制装置使设置的控制件得到改善。尤其控制件通常应设计用于改善压缩机的运行方式，优选用于实现软启动、关闭运行和/或正常运行。尤其是在正常运行时，优选应可以实现压缩器的转速调节。

与设备相关的任务通过本发明以用于产生压缩空气的的压缩机来解决。

本发明从如下构思出发，即，原则上有利的是，在限制电动机的运行电流的情况下，电动机应借助电子控制模块来控制。在此，本发明的想法从如下出发，即，电动机原则上优选呈有刷直流电动机的形式。这尤其对于车辆的压缩空气供应设备来说被证实是有利的；即，尤其是在使用用于在压缩空气供应设备的压缩空气输送件中产生压缩空气的压缩机的情况下。因此，本发明的想法以原则上构思的方式从运行有刷直流电动机(BDC电机)出发，但是避免了与继电器运行相关的缺点，如同其例如在WO 2010/045993 A1中描述的那样。