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原文传递具有动态压力补偿的充气机

专利名称：	具有动态压力补偿的充气机
摘要：	一种充气机，包括：充气机壳体、可操作以产生与充气机的出口压力有关的压力信号的压力传感器、位于充气机壳体内的电机、可拆卸地联接到充气机壳体的电池组以及电联接到电机和电池组的控制器。控制器配置成接收来自压力传感器的压力信号，基于压力信号确定增压变化速率，基于增压变化速率确定静态压力值，并且基于目标压力值、静态压力值和增压变化速率确定电机时间延迟。控制器还被配置成当电机时间延迟大体上等于零时产生控制信号。控制信号可操作以使到电机的电力关闭以停止充气机的增压状态。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	米沃奇电动工具公司
发明人：	J·R·麦金太尔;黄艳剑;许文超;郭丹军
专利状态：	有效
申请日期：	2018-02-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201810169213.5
公开号：	CN110203173A
代理机构：	北京润平知识产权代理有限公司
代理人：	李健;王丽娜
分类号：	B60S5/04(2006.01);B;B60;B60S;B60S5
申请人地址：	美国威斯康星州
主权项：	1.一种充气机，包括：充气机壳体；压力传感器，所述压力传感器能够操作以产生与所述充气机的出口压力值有关的压力信号；位于所述充气机壳体内的电机；能够拆卸地联接到所述充气机壳体的电池组；以及电联接到所述电机和所述电池组的控制器，所述控制器包括非暂时性计算机可读介质和处理器，所述控制器包括存储在所述计算机可读介质中的计算机可执行指令，其用于控制所述充气机的操作以：接收来自所述压力传感器的所述压力信号，将来自所述压力信号的所述充气机的出口压力值与目标压力值进行比较，基于所述压力信号确定增压变化速率，基于所述压力信号、所述目标压力值和所述增压变化速率来确定电机时间延迟，以及当所述电机时间延迟大体上等于零时产生控制信号，其中，所述控制信号能够操作以使到所述电机的电力关闭以停止所述充气机的增压。 2.如权利要求1所述的充气机，其特征在于，所述控制器还包括存储在所述计算机可读介质中的计算机可执行指令，其用于控制所述充气机的操作以：基于所述电池组的电压来调节所述目标压力值以确定目标传感器压力，所述目标传感器压力能够操作以用于确定所述电机延迟时间。 3.如权利要求1所述的充气机，还包括：用户界面，所述用户界面包括用于接收与所述目标压力值有关的输入的至少一个按钮。 4.如权利要求3所述的充气机，还包括：用于从远程设备接收与所述目标压力值有关的输入的远程通信接口。 5.如权利要求4所述的充气机，其特征在于，所述远程设备是移动电话。 6.如权利要求1至5中任一项所述的充气机，其特征在于，所述控制器还包括存储在所述计算机可读介质中的计算机可执行指令，其用于控制所述充气机的操作以：当所述充气机的温度大于预定温度值时，使到所述电机的电力关闭。 7.如权利要求1至5中任一项所述的充气机，其特征在于，所述控制器还包括：存储在所述计算机可读介质中的计算机可执行指令，其用于控制所述充气机的操作以：当所述电池组的电压小于或等于低电压截止值时，使到所述电机的电力关闭。 8.如权利要求1至5中任一项所述的充气机，其特征在于，所述控制器还包括存储在所述计算机可读介质中的计算机可执行指令，其用于控制所述充气机的操作以：当来自所述压力信号的所述充气机的出口压力值大于压力极限时，使到所述电机的电力关闭。 9.如权利要求1至5中任一项所述的充气机，其特征在于，当所述充气机的所述出口压力值大于或等于所述目标压力值时，确定所述增压变化速率，并且所述目标压力值对应于用户设定的目标压力减去预设值。 10.如权利要求9所述的充气机，其特征在于，所述预设值是0.1psi-5.0psi。 11.一种控制充气机的计算机实现的方法，所述充气机包括处理器、压力传感器、电机和电池组，所述方法包括：从所述压力传感器接收与所述充气机的出口压力有关的压力信号；使用所述处理器将来自所述压力信号的所述充气机的所述出口压力值与目标压力值进行比较；使用所述处理器基于所述压力信号确定增压变化速率；使用所述处理器基于所述压力信号、所述目标压力值和所述增压变化速率来确定电机时间延迟；以及当所述电机时间延迟大体上等于零时，使用所述处理器产生控制信号，其中，所述控制信号能够操作以使到所述电机的电力关闭以停止所述充气机的增压。 12.如权利要求11所述的计算机实现的方法，还包括：基于所述电池组的电压来调节所述目标压力值以确定目标传感器压力，所述目标传感器压力能够操作以用于确定所述电机延迟时间。 13.如权利要求11所述的计算机实现的方法，还包括：通过用户界面接收与所述目标压力值相关的输入。 14.如权利要求13所述的计算机实现的方法，还包括：在远程通信接口处接收来自远程设备的与所述目标压力值有关的所述输入。 15.如权利要求14所述的计算机实现的方法，其特征在于，所述远程设备是移动电话。 16.如权利要求11至15中任一项所述的计算机实现的方法，还包括：当所述充气机的温度大于预定温度值时，使到所述电机的电力关闭。 17.如权利要求11至15中任一项所述的计算机实现的方法，还包括：当所述电池组的电压小于或等于低电压截止值时，使到所述电机的电力关闭。 18.如权利要求11至15中任一项所述的计算机实现的方法，还包括：当来自所述压力信号的所述充气机的所述出口压力值大于压力极限时，使到所述电机的电力关闭。 19.如权利要求11至15中任一项所述的计算机实现的方法，其特征在于，当所述充气机的所述出口压力值大于或等于所述目标压力值时，确定所述增压变化速率，并且所述目标压力值对应于用户设定的目标压力减去预设值。 20.如权利要求19所述的计算机实现的方法，其特征在于，所述预设值是0.1psi-5.0psi。 21.一种充气机，包括：充气机壳体；位于所述充气机壳体内的电机，所述电机限定电机轴线并且包括能够围绕所述电机轴线旋转的输出轴；电池组，所述电池组能够拆卸地联接到所述充气机壳体，所述电池组配置成当联接到所述充气机壳体时以额定输出电压向所述电机提供电力；以及位于所述充气机壳体内的泵，所述泵联接到所述输出轴，所述泵包括限定气缸轴线的气缸和响应于所述输出轴的旋转而沿所述气缸轴线在所述气缸内往复运动的活塞，其中，所述泵的最大流率在约21,875cc/min和约63,000cc/min之间。 22.如权利要求21所述的充气机，其特征在于，所述电池组的所述额定输出电压是12伏。 23.如权利要求21所述的充气机，其特征在于，所述充气机壳体包括位于所述充气机壳体的前侧中的凹部，并且其中，当所述电池组联接到所述充气机壳体时，所述电池组至少部分地设置在所述凹部内。 24.如权利要求21所述的充气机，其特征在于，所述电机轴线横向于所述气缸轴线。 25.如权利要求21至24中任一项所述的充气机，还包括：驱动组件，所述驱动组件配置成将所述电机联接到所述泵，所述驱动组件包括固定到所述输出轴的小齿轮，与所述小齿轮啮合的锥齿轮以及在所述锥齿轮和所述活塞之间延伸的曲柄臂，所述曲柄臂被配置成响应于所述锥齿轮的旋转而使所述活塞往复运动。 26.如权利要求25所述的充气机，其特征在于，所述锥齿轮能够围绕横向于所述电机轴线和所述气缸轴线的齿轮轴线旋转。 27.如权利要求21至24中任一项所述的充气机，其特征在于，所述气缸限定内径，其中，所述活塞能够沿所述气缸轴线移动限定所述活塞冲程长度的距离，并且其中，所述内径与所述冲程长度的比为约1.44。 28.如权利要求27所述的充气机，其特征在于，所述冲程长度约为18毫米。 29.如权利要求27所述的充气机，其特征在于，所述内径约为26毫米。 30.如权利要求21至24中任一项所述的充气机，其特征在于，所述泵具有的每冲程位移在6.25立方厘米至14立方厘米之间。 31.一种充气机，包括：充气机壳体；压力传感器，所述压力传感器能够操作以产生与所述充气机的出口压力有关的压力信号；位于所述充气机壳体内的电机；能够拆卸地联接到所述充气机壳体的电池组；以及电联接到所述电机和所述电池组的控制器，所述控制器包括非暂时性计算机可读介质和处理器，所述控制器包括存储在所述计算机可读介质中的计算机可执行指令，其用于控制所述充气机的操作以：接收来自所述压力传感器的所述压力信号，基于所述压力信号确定增压变化速率，基于所述增压变化速率确定静态压力值，基于目标压力值、所述静态压力值和所述增压变化速率来确定电机时间延迟，以及当所述电机时间延迟大体上等于零时产生控制信号，其中，所述控制信号能够操作以使到所述电机的电力关闭以停止所述充气机的增压状态。 32.如权利要求31所述的充气机，其特征在于，当所述静态压力值大体上等于所述目标压力值时，所述电机时间延迟大体上等于零。 33.如权利要求31所述的充气机，还包括：用户界面，所述用户界面包括用于接收与所述目标压力值有关的输入的至少一个按钮。 34.如权利要求33所述的充气机，还包括：用于从远程设备接收与所述目标压力值有关的输入的远程通信接口。 35.如权利要求34所述的充气机，其特征在于，所述远程设备是移动电话。 36.如权利要求31至35中任一项所述的充气机，其特征在于，所述控制器还包括存储在所述计算机可读介质中的计算机可执行指令，其用于控制所述充气机的操作以：基于与所述充气机相关的测量温度来补偿来自所述压力传感器的所述压力信号。 37.如权利要求36所述的充气机，其特征在于，所述控制器还包括：存储在所述计算机可读介质中的计算机可执行指令，其用于控制所述充气机的操作以：确定所述充气机是否处于温度大于或等于温度值的环境内。 38.如权利要求37所述的充气机，其特征在于，所述控制器还包括存储在所述计算机可读介质中的计算机可执行指令，其用于控制所述充气机的操作以：当所述充气机处于温度大于或等于所述温度值的环境内时，基于第一温度偏移来补偿所述压力信号，以及当所述充气机处于温度低于所述温度值的环境内时，基于第二温度偏移来补偿所述压力信号。 39.如权利要求31至35中任一项所述的充气机，其特征在于，所述控制器还包括存储在所述计算机可读介质中的计算机可执行指令，其用于控制所述充气机的操作以：根据以下公式确定所述电机延迟时间：其中，PSTATIC是静态压力值、PTARGET是目标压力值、RPC是增压变化速率。 40.如权利要求31至35中任一项所述的充气机，其特征在于，所述控制器还包括存储在所述计算机可读介质中的计算机可执行指令，其用于控制所述充气机的操作以：基于所述电池组的电压来调节所述压力信号。 41.一种控制充气机的计算机实现的方法，所述充气机包括处理器、压力传感器、电机和电池组，所述方法包括：从所述压力传感器接收与所述充气机的出口压力有关的压力信号；基于所述压力信号确定增压变化速率；基于所述增压变化速率确定静态压力值；基于目标压力值、所述静态压力值以及所述增压变化速率确定电机时间延迟；以及当所述电机时间延迟大体上等于零时产生控制信号，以使得从所述电池组到所述电机的电力关闭以停止所述充气机的增压状态。 42.如权利要求41所述的计算机实现的方法，其特征在于，当所述静态压力值大体上等于所述目标压力值时，所述电机时间延迟大体上等于零。 43.如权利要求41所述的计算机实现的方法，还包括：通过用户界面接收与所述目标压力值相关的输入。 44.如权利要求43所述的计算机实现的方法，还包括：在远程通信接口处接收来自远程设备的与所述目标压力值有关的所述输入。 45.如权利要求44所述的计算机实现的方法，其特征在于，所述远程设备是移动电话。 46.如权利要求41至45中任一项所述的计算机实现的方法，还包括：基于与所述充气机相关联的测量温度来补偿来自所述压力传感器的所述压力信号。 47.如权利要求46所述的计算机实现的方法，还包括：确定所述充气机是否处于温度大于或等于温度值的环境内。 48.如权利要求47所述的计算机实现的方法，还包括：当所述充气机处于温度大于或等于所述温度值的环境内时，基于第一温度偏移来补偿所述压力信号，以及当所述充气机处于温度低于所述温度值的环境内时，基于第二温度偏移来补偿所述压力信号。 49.如权利要求41至45中任一项所述的计算机实现的方法，还包括：基于以下公式来确定所述电机延迟时间TMD：其中PSTATIC是静态压力值、PTARGET是目标压力值以及RPC是增压变化速率。 50.如权利要求41至45中任一项所述的计算机实现的方法，还包括：基于所述电池组的电压来调节所述压力信号。 51.一种用于对具有内部容积在约10加仑到约12加仑之间的车辆轮胎充气的方法，所述方法包括：用充气机将压缩空气排入所述内部容积，所述充气机包括：充气机壳体，位于所述充气机壳体内的电机，所述电机限定电机轴线并且包括能够围绕所述电机轴线旋转的输出轴，直流电源，所述直流电源被配置成以额定输出电压向所述电机提供电力，位于所述充气机壳体内的泵，所述泵联接到所述输出轴，所述泵包括限定气缸轴线的气缸和响应于所述输出轴的旋转而沿着所述气缸轴线在所述气缸内往复运动的活塞；以及通过将压缩空气排放到所述内部容积中，在内部容积的开始压力在28psi到31psi之间的情况下，将内部容积的静态压力增加5psi，其中，在40至60秒内将压力增加5psi。 52.如权利要求51所述的方法，其特征在于，在40至50秒内将压力增加约5psi。 53.如权利要求51所述的方法，其特征在于，所述额定输出电压是12V或更小。 54.如权利要求51至53中任一项所述的方法，其特征在于，所述直流电源是能够拆卸地联接到所述充气机外壳的电池组。 55.如权利要求54所述的方法，其特征在于，所述充气机壳体包括位于所述充气机壳体的前侧中的凹部，并且其中，当所述电池组联接到所述充气机壳体时，所述电池组至少部分地设置在所述凹部内。 56.如权利要求51至53中任一项所述的方法，其特征在于，所述电机轴线横向于所述气缸轴线。 57.如权利要求56所述的方法，还包括：驱动组件，所述驱动组件配置成将所述电机联接到所述泵，所述驱动组件包括固定到所述输出轴的小齿轮，与所述小齿轮啮合的锥齿轮以及在所述锥齿轮和所述活塞之间延伸的曲柄臂，所述曲柄臂被配置成响应于所述锥齿轮的旋转而使所述活塞往复运动。 58.如权利要求57所述的方法，其特征在于，所述锥齿轮能够围绕横向于所述电机轴线和所述气缸轴线的齿轮轴线旋转。 59.如权利要求51至53中任一项所述的方法，其特征在于，所述泵具有的每冲程位移在6.25立方厘米至14立方厘米之间。 60.如权利要求51至53中任一项所述的方法，其特征在于，所述泵具有的最大流率在约21,875cc/min和约63,000cc/min之间。 61.一种用对具有内部容积在约10加仑和约12加仑之间的车辆轮胎充气的方法，所述方法包括：用充气机将压缩空气排入所述内部容积，所述充气机包括：充气机壳体，位于所述充气机壳体内的电机，所述电机限定电机轴线并且包括能够围绕所述电机轴线旋转的输出轴，直流电源，所述直流电源被配置成以额定输出电压向所述电机提供电力，以及位于所述充气机壳体内的泵，并且所述泵联接到所述输出轴，所述泵包括限定气缸轴线的气缸和响应于所述输出轴的旋转而沿着所述气缸轴线在所述气缸内往复运动的活塞；以及通过将压缩空气排入内部容积，在内部容积的开始压力为25psi的情况下，将内部容积的静态压力增加15psi，其中，在120秒内将压力增加15psi。
所属类别：	发明专利