-
Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Verstellsteuerungsvorrichtung für einen verstellbaren Kompressor
in einer Fahrzeugklimaanlage und insbesondere auf eine Vorrichtung,
die die Ausstoßkapazität solcher
verstellbarer Kompressoren entsprechend solcher Klimaanlagen steuert.
-
Aus dem Stand der Technik sind verstellbare Kompressoren
bekannt, die Kapazitätssteuerungsvorrichtungen
besitzen. Beispielsweise die japanische erste Patentveröffentlichung
(ungeprüft)
Nr. 6-346845, die durch Bezugnahme hier mitumfasst sein soll, beschreibt
einen verstellbaren Kompressor in einer Fahrzeugklimaanlage, der
eine Verstellsteuerungsvorrichtung besitzt. In solchen Fahrzeugklimaanlagen
ist der Kompressor mit einem Motor eines Fahrzeuges ohne Kupplung
verbunden.
-
Dieser kupplungslose verstellbare
Kompressor hat eine Kapazitätssteuerungsvorrichtung,
eine Ausstoßkammer,
eine Kurbelkammer, eine Taumelscheibe, eine Antriebswelle und einen
Verbindungskanal, der die Kurbelkammer mit der Ausstoßkammer verbindet.
Die Taumelscheibe ist auf der Antriebswelle in der Kurbelkammer
vorgesehen. Die Kapazitätssteuerungsvorrichtung
hat ein Ventilbauteil, das durch ein Magnetventil betrieben wird
und den Verbindungskanal öffnet
oder schließt,
um die Strömung des
Kühlmittelgases
von der Ausstoßkammer
zur Kurbelkammer zu steuern. Deshalb kann ein Druck in der Kurbelkammer
gesteuert werden und ein Neigungswinkel zwischen der Taumelscheibe
und der Antriebswelle gesteuert werden. Folglich kann die Kapazitätssteuerungsvorrichtung
dieses Kompressors die Ausstoßkapazität des verstellbaren
Kompressors steuern.
-
Selbst wenn die Fahrzeugklimaanlage
ausgeschaltet wird, kann dieser Kompressor durch die Kapazitätssteuerungsvorrichtung
mit einer minimalen Ausstoßkapazität betrieben
werden. Sogar wenn die Fahrzeugklimaanlage eingeschaltet wird, kann dieser
Kompressor durch die Kapazitätssteuerungsvorrichtung
mit der minimalen Ausstoßkapazität betrieben
werden, wenn dies erforderlich ist, um eine vorbestimmte Temperatur
im Fahrzeuginnenraum aufrecht zu erhalten.
-
wenn in der Kapazitätssteuerungsvorrichtung
solcher Kompressoren die Fahrzeugklimaanlage für eine lange Zeit, beispielsweise
ein paar Monate, ausgeschaltet ist, kann dieser Kompressor durch die
Kapazitätssteuerungsvorrichtung
für eine
lange Zeit, z.B. für
einige Monate, mit der minimalen Ausstoßkapazität betrieben werden. Bei diesem
Betrieb erreicht der Neigungswinkel zwischen der Taumelscheibe und
der Antriebswelle einen Maximalwert und das Umrühren von Schmieröl durch
die Taumelscheibe kann reduziert werden. Deshalb kann die Zirkulation
des Kühlmittelgases
in einem Kühlmittelkreislauf
reduziert werden und das Schmieröl,
das in den Kühlmittelkreislauf
ausgestoßen
wird, kann zu diesem Kompressor nicht zurückkehren. Als eine Folge davon
kann das Umrühren
des Schmieröls durch
die Taumelscheiben allmählich
reduziert werden und dieser Kompressor kann sich fressen oder springen.
-
Darüber hinaus kann bei einer Kapazitätssteuerungsvorrichtung
eines bekannten verstellbaren Kompressors einer Fahrzeugklimaanlage
der bekannte verstellbare Kompressor alternativ über eine Kupplung, beispielsweise über eine
elektromagnetische Kupplung, mit dem Motor eines Fahrzeuges verbunden
werden. Wenn dieser Kompressor unter der Steuerung der Kapazitätssteuerungsvorrichtung kontinuierlich
mit einer minimalen Ausstoßkapazität betrieben
wird, können
bei dem bekannten verstellbaren Kompressor mit Kupplung ähnliche
Probleme wie bei dem ohne der Kupplung auftreten.
-
Die
DE 198 12 171 C1 offenbart ein Verfahren
zum Betrieb einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage mit einem Kompressor
mit Schmiermittelumwälzung. Das
Verfahren sieht vor, dass der Kompressor nach jedem Start für eine vorgegebene
Mindestschmierdauer in einem Schmiermittel umwälzenden Betrieb gehalten wird
(siehe Zusammenfassung). Ferner wird in Spalte
2, Zeilen
32 bis
37,
der Hinweis gegeben, die Schmiermitteldauer in Abhängigkeit
von der Fahrzeugaußentemperatur
zu bestimmen.
-
Ferner ist aus der
DE 19 938 927 C1 , bei der es
sich um einen nachveröffentlichen
Stand der Technik handelt, eine Steuereinrichtung für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage
bekannt, durch die der Kompressor einer Klimaanlage wahlweise einschaltbar
ist, wobei die Inbetriebnahme des Fahrzeuges einen Betrieb des Kompressors
automatisch veranlasst, unabhängig
von der Schalteinrichtung für
ein vorbestimmtes Einschalt-Zeitintervall.
Hierdurch sollen Kühlmittel
und Schmiermittel gemischt werden.
-
Die zeitliche Erfassung eines Betriebs
mit minimaler Kompressorleistung, sowie ein davon abhängig gemachter
Betrieb des Kompressors mit einer vorbestimmten Kompressorleistung
zur Sicherstellung einer ausreichenden Schmierung über einen vorbestimmten
Zeitraum ist aus keiner der beiden Druckschriften bekannt.
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, die oben beschriebene Gefahr der Beschädigung des
Kompressors zu reduzieren oder zu beseitigen, die bei herkömmlichen
verstellbaren Kompressoren mit Kapazitätssteuerungsvorrichtungen auftreten
können.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren
gemäß Anspruch
1 und durch eine Steuerungsvorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens gemäß Anspruch
7 gelöst.
Weitere vorteilhafte Merkmale sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung
ist eine Vorrichtung zur Steuerung einer Ausstoßkapazität eines verstellbaren Kompressors
zur Verwendung in einer Fahrzeugklimaanlage vorgesehen. Die Klimaanlage
besitzt den Kompressor und ein Verdampfergebläse. Die Vorrichtung weist eine Steuerung,
eine erste Erfassungsvorrichtung und eine zweite Erfassungsvorrichtung
auf. Die Steuervorrichtung dient zur Einstellung der Ausstoßkapazität des Kompressors
in einem Bereich zwischen einer minimalen Ausstoßkapazität, die größer 0 ist, und einer maximalen
Ausstoßkapazität. Die erste
Erfassungsvorrichtung dient zur Erfassung einer verstrichenen Zeit
des Betriebes des Kompressors mit der minimalen Ausstoßkapazität. Die zweite
Erfassungsvorrichtung dient zur Erfassung einer angelegten Spannung
an das Verdampfergebläse
der Klimaanlage. Die Ausstoßkapazität wird von
der minimalen Ausstoßkapazität auf eine
vorbestimmte Ausstoßkapazität erhöht, wenn
die verstrichene Zeit des Betriebes mit der minimalen Ausstoßkapazität größer als eine
vorbestimmte Zeit ist, und wenn die angelegte Spannung des Verdampfergebläses größer als
eine vorgegebene Spannung ist.
-
Das Verfahren weist die folgenden
Schritte auf: Bei Verringern der Ausstoßkapazität des Kompressors von einer
maximalen Ausstoßkapazität zu einer
minimalen Ausstoßkapazität; Erfassen
einer verstrichenen Zeit des Betriebes des Kompressors mit der minimalen
Ausstoßkapazität, das Erfassen
einer angelegten Spannung des Verdampfergebläses der Klimaanlage und das
Einstellen der Ausstoßkapazität von der
minimalen Ausstoßkapazität auf eine vorbestimmte
Ausstoßkapazität in Reaktion
auf einen Vergleich zwischen den erfassten Werten und vorbestimmten
Werten, entsprechend den erfassten Werten.
-
Die Ziele, Merkmale und Vorteile
werden dem Fachmann anhand der folgenden detaillierten Beschreibung
der Erfindung und der beigefügten Zeichnungen
deutlich.
-
1 ist
ein Blockschaltbild, das die Elemente einer Kapazitätssteuerungsvorrichtung
eines kupplungslosen verstellbaren Kompressors gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
2 ist
ein Flussdiagramm eines Betriebsablaufes des kupplungslosen verstellbaren
Kompressors gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
3 ist
ein Flussdiagramm einer Vorrangsteuerung des Betriebsablaufes des
kupplungslosen verstellbaren Kompressors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
4 ist
ein Flussdiagramm einer Vorrangsteuerung eines Betriebsablaufes
eines kupplungslosen verstellbaren Kompressors gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
5 ist
ein Flussdiagramm einer Vorrangsteuerung eines Betriebsablaufes
eines kupplungslosen verstellbaren Kompressors gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
6 ist
ein Flussdiagramm einer Vorrangsteuerung eines Betriebsablaufes
eines kupplungslosen verstellbaren Kompressors gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
7 ist
ein Flussdiagramm einer Vorrangsteuerung eines Betriebsablaufes
eines kupplungslosen verstellbaren Kompressors gemäß einem
fünften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
Bezugnehmend auf die 1–3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung einer Kapazitätssteuerungsvorrichtung eines
verstellbaren Kompressors 5 ohne eine Kupplung gezeigt.
Wie in 1 zu sehen ist,
besitzt die Kapazitätssteuerungsvorrichtung
dieses Ausführungsbeispieles
eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 1, eine Vorrichtung
zur Änderung
der Ausstoßkapazität 2,
eine Vorrichtung zur Erfassung einer verstrichenen Zeit eines Betriebes
mit minimaler Kapazität 3 und eine
Vorrichtung zur Erfassung einer angelegten Spannung an ein Verdampfergebläse 4.
Die Vorrichtung zur Änderung
der Ausstoßkapazität 2 ändert eine
Ausstoßkapazität des verstellbaren
Kompressors 5. Die Vorrichtung zur Erfassung der verstrichenen
Zeit des Betriebes mit der minimalen Kapazität 3 erfasst eine verstrichene
Zeit eines Betriebes des verstellbaren Kompressors 5 mit
minimaler Ausstoßkapazität. Die Vorrichtung
zur Erfassung der angelegten Spannung an das Verdampfergebläse 4 erfasst
eine angelegte Spannung eines Verdampfergebläses in einer Fahrzeugklimaanlage.
Ein Ausgangssignal der Vorrichtung zur Erfassung der verstrichenen
Zeit des Betriebes mit der minimalen Kapazität 3 und ein Ausgangssignal
der Vorrichtung zur Erfassung der angelegten Spannung des Verdampfergebläses 4 werden
in die zentrale Verarbeitungseinheit 1 eingegeben. Ein
Steuersignal wird von der zentralen Verarbeitungseinheit 1 an
die Vorrichtung zur Änderung
der Ausstoßkapazität 2 ausgegeben. Die
Kapazitätssteuerungsvorrichtung
ist zur Verwendung in der Fahrzeugklimaanlage an dem verstellbaren
Kompressor 5 befestigt.
-
Die Vorrichtung zur Änderung
der Ausstoßkapazität 2 weist
ein Ventilbauteil auf, das durch ein Magnetventil betätigt wird
und einen Verbindungskanal öffnet
oder schließt,
der die Kurbelkammer und die Ausstoßkammer verbindet, um die Strömung des Kühlmittelgases
von der Ausstoßkammer
zur Kurbelkammer zu steuern, wie bei dem bekannten kupplungslosen
verstellbaren Kompressor. Deshalb kann ein Druck in der Kurbelkammer
geregelt werden, wodurch ein Neigungswinkel zwischen einer Taumelscheibe
und einer Antriebswelle eingestellt wird. Folglich steuert die Vorrichtung
zur Änderung
der Ausstoßkapazität 2 die
Ausstoßkapazität des verstellbaren
Kompressors 5.
-
Gemäß den 2 und 3 sind
Flussdiagramme eines Betriebsablaufes des ersten Ausführungsbeispieles
gezeigt. Wie in 2 zu
sehen ist, wird mit der Steuerung eines verstellbaren Kompressors 5 zur
Verwendung in einer Fahrzeugklimaanlage durch die Kapazitätssteuerungsvorrichtung begonnen, wenn
ein Motor eines Fahrzeuges gestartet wird. Die Kapazitätssteuerungsvorrichtung
führt eine
Klimaregelungentsprechend einem Programm durch, das vorab eingegeben
wurde. In der Kapazitätssteuerungsvorrichtung
wird die Ausstoßkapazität des verstellbaren
Kompressors 5 mit einer minimalen Ausstoßkapazität betrieben,
wenn die Fahrzeugklimaanlage ausgeschaltet ist. Wenn die Fahrzeugklimaanlage
eingeschaltet wird, wird die Ausstoßkapazität des verstellbaren Kompressors 5 variabel
innerhalb eines Bereiches zwischen einer minimalen Ausstoßkapazität und einer
maximalen Ausstoßkapazität eingestellt,
so dass die Temperatur eines Fahrzeuginnenraumes auf der vorbestimmten
Temperatur, die durch einen Benutzer des Fahrzeuges eingestellt
wird, gehalten wird.
-
Die Ausstoßkapazität wird variabel durch einen
Stromfluss SV gesteuert. Das Magnetventil ändert die Ausstoßkapazität. Wenn
SV = 0 (Null) ist, wird die Ausstoßkapazität des verstellbaren Kompressors
mit der minimalen Ausstoßkapazität betrieben.
Das Magnetventil wird entmagnetisiert und der Verbindungskanal zwischen
der Ausstoßkammer und
der Kurbelkammer wird auf ein Maximum geöffnet, da das Ventilbauteil
aus dem Verbindungskanal zurückgezogen
wird. Der Druck in der Kurbelkammer wird erhöht, da Kühlmittelgas von der Ausstoßkammer
in die Kurbelkammer eingeführt
wird. Als ein Ergebnis wird der Neigungswinkel zwischen der Taumelscheibe
und der Antriebswelle erhöht,
bis ein maximaler Winkel erreicht wird, und die Ausstoßkapazität des verstellbaren
Kompressors 5 wird auf die minimale Ausstoßkapazität verringert.
Wenn SV erhöht wird,
kann die Ausstoßkapazität des verstellbaren Kompressors
erhöht
werden. Wenn danach das Magnetventil erregt wird, nimmt eine Öffnung des
Verbindungskanals ab, wenn das Ventilbauteil wieder in den Verbindungskanal
gelangt. Der Druck in der Kurbelkammer wird verringert, da die Strömung des Kühlmittelgases,
das von der Ausstoßkammer
in die Kurbelkammer eingeführt
wird, abnimmt. Folglich kann der Neigungswinkel zwischen der Taumelscheibe
und der Antriebswelle verringert werden und die Ausstoßkapazität des verstellbaren
Kompressors kann erhöht
werden.
-
Die Kapazitätssteuerungsvorrichtung führt eine
Vorrangsteuerung zu einer beliebigen Zeit während der Klimaregelung durch.
Gemäß 3 beginnt die Kapazitätssteuerungsvorrichtung
die Vorrangsteuerung parallel mit der Klimaregelung, wenn der Benutzer
oder eine externe Klimaregelung (nicht gezeigt) die Klimaanlage
einstellt, so dass SV während der
Klimaregelung gleich 0 (Null) ist. Die Kapazitätssteuerungsvorrichtung startet
einen Timer t und berechnet eine verstrichene Zeit bei der SV gleich
0 (Null) ist (S1). Wenn die verstrichene Zeit, in der SV gleich
0 (Null) ist, größer als
eine vorbestimmte Zeit t1 ist, und wenn eine angelegte Spannung
V des Verdampfergebläses,
die durch einen Spannungssensor (nicht gezeigt) erfasst wurde, größer als
ein vorbestimmter Wert V1 ist, wird SV von 0 (Null) auf SV1 erhöht und die
Ausstoßkapazität des verstellbaren Kompressors 5 erhöht sich
von der minimalen Ausstoßkapazität zu einer
vorbestimmten Ausstoßkapazität (S2–S5). Folglich
beginnt das Kühlmittelgas
in einem Kühlmittelkreislauf
zu zirkulieren und das Schmieröl,
das in den Kühlmittelkreislauf
ausgestoßen
wird, kehrt zur Kurbelkammer des verstellbaren Kompressors 5 zurück. Folglich
kann der Neigungswinkel zwischen der Taumelscheibe und der Antriebswelle
auf einen Wert unterhalb eines maximalen Neigungswinkels verringert
werden und die Funktion des Verrührens
von dem Schmieröl
in der Kurbelkammer kann über
einen minimalen Umfang hinaus erhöht werden. Deshalb kann das
Schmieröl
in der Kurbelkammer durch die Taumelscheibe in wenigstens einem
minimal erforderlichen, d.h. ausreichendem Umfang verrührt werden.
-
Die Kapazitätssteuerungsvorrichtung startet einen
Timer tt und berechnet eine verstrichene Zeit, während der SV gleich SV1 ist.
Wenn die Kapazitätssteuerungsvorrichtung
eine vorbestimmte verstrichene Zeit t2 erfasst, während der
SV gleich SV1 ist, stellt die Kapazitätssteuerungsvorrichtung fest,
dass Dichtungsbauteile für
die Antriebswelle, sowie gleitende Bauteile des verstellbaren Kompressors 5 ausreichend
geschmiert werden. Anschließend
stellt die Kapazitätssteuerungsvorrichtung
den Timer t und den Timer tt zurück
und beendet die Vorrangsteuerung. Nach der Beendigung der Vorrangsteuerung hält die Kapazitätssteuerungsvorrichtung
nur die Klimaregelungaufrecht.
-
Einerseits stoppt die Kapazitätssteuerungsvorrichtung
in der Klimaregelung den Timer t und startet einen Timer ttt vorübergehend,
wenn der Benutzer oder die extern Klimaregelung (nicht gezeigt) die
Klimaanlage so einstellt, dass SV nicht gleich 0 (Null) ist, bevor
die verstrichene Zeit, zu der SV gleich 0 (Null) ist, nicht zu der
vorbestimmten Zeit t1 wird. Anschließend berechnet die Kapazitätssteuerungsvorrichtung
eine verstrichene Zeit, während
der SV nicht gleich 0 (Null) ist. Wenn die verstrichene Zeit, während der
SV nicht gleich 0 (Null) ist, eine vorbestimmte Zeit t3 überschreitet,
stellt die Kapazitätssteuerungsvorrichtung
fest, dass Dichtungsbauteile für
die Antriebswelle, sowie gleitende Bauteile des verstellbaren Kompressors 5 in
einem minimal erforderlichen Umfang geschmiert werden. Da das Schmieröl, das in
den Kühlmittelkreislauf
ausgestoßen
wurde, zu der Kurbelkammer des verstellbaren Kompressors zurückkehrt,
kann der Neigungswinkel zwischen der Taumelscheibe und der Antriebswelle auf
einen Wert unterhalb eines maximalen Neigungswinkels verringert
werden. Darüber
hinaus kann die Funktion des Umrührens
des Schmieröls
in der Kurbelkammer über
einen minimalen Umfang hinaus erhöht werden. Anschließend stellt
die Verdrängungssteuerungsvorrichtung
den Timer t und den Timer ttt zurück und beendet die Vorrangsteuerung
(S2, S9–S13).
Nach der Beendigung der Vorrangsteuerung hält die Verdrängungssteuerungsvorrichtung nur
die Klimaregelung aufrecht.
-
Andererseits stellt die Kapazitätssteuerungsvorrichtung
in der Klimaregelung fest, dass die Dichtungsbauteile für die Antriebswelle,
gleitende Bauteile und Kupplungsbauteile des verstellbaren Kompressors 5 nicht
ausreichend geschmiert werden, wenn der Benutzer oder der externe
Klimatisierungssteuerungsmechanismus die Klimaanlage so einstellt,
dass SV gleich 0 (Null) ist, bevor die verstrichene Zeit, zu der
SV nicht gleich 0 (Null) ist, nicht zu einer vorbestimmten Zeit
t3 wird. Die Kapazitätssteuerungsvorrichtung
startet den Timer t erneut und berechnet die Gesamtzeit der verstrichenen
Zeit, während
der SV gleich 0 (Null) ist. In dieser Situation, wenn die Gesamtzeit
der verstrichenen Zeit, in der SV gleich 0 (Null) ist, größer als
die vorbestimmte Zeit t1 ist, und wenn die angelegte Spannung V
des Verdampfergebläses
größer als
die vorbestimmte Spannung V1 ist, stellt die Kapazitätssteuerungsvorrichtung
SV für
eine vorbestimmte Zeit t2 auf SV1 ein und die erneut gestarteten
Dichtungsbauteile für
die Antriebswelle, die gleitenden Bauteile und die Kupplungsbauteile
des Verstellkompressors 5 werden ausreichend geschmiert
(511, 514, S2–S7).
Danach stellt die Kapazitätssteuerungsvorrichtung
den Timer t und den Timer tt zurück
und beendet die Vorrangsteuerung. Nach der Beendigung der Vorrangsteuerung
hält die
Verdrängungssteuerungsvorrichtung nur
die Klimaregelung aufrecht.
-
Mehrfache Betriebsperioden des Kompressors
mit der minimalen Ausstoßkapazität, die größer 0 ist,
von denen jede einzelne Periode kleiner als die vorbestimmte Zeitdauer
t1 ist, und zwischen denen ein Kompressorbetrieb mit der vorbestimmten
Ausstoßkapazität über eine
Zeitdauer, die kleiner als t3 ist, stattfindet, wird als intermittierender
Betrieb definiert. In der Kapazitätssteuerungsvorrichtung des kupplungslosen
verstellbaren Kompressors 5 kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel
die Ausstoßkapazität von der
minimalen Ausstoßkapazität auf eine vorbestimmte
Ausstoßkapazität erhöht werden, wenn
die verstrichene Zeit des Betriebes mit der minimalen Ausstoßkapazität größer als
die vorbestimmte Zeit t1 ist. Das Schmieröl, das in den Kühlmittelkreislauf
ausgestoßen
wurde, kehrt in die Kurbelkammer des verstellbaren Kompressors 5 zurück und der
Neigungswinkel zwischen der Taumelscheibe und der Antriebswelle
kann auf einen Wert unterhalb des maximalen Neigungswinkels verringert
werden. Deshalb kann das Schmieröl
in der Kurbelkammer durch die Taumelscheibe ausreichend verrührt werden
und Dichtungsbauteile für
die Antriebswelle, sowie die gleitenden Bauteile des verstellbaren
Kompressors 5 können
ausreichend geschmiert werden. Folglich kann die Gefahr des sich
Fressens des verstellbaren Kompressors aufgrund der Erfindung zugrundeliegenden
Problematik effektiv verringert oder beseitigt werden. Wenn die
angelegte Spannung des Verdampfergebläses größer als die vorbestimmte Spannung
ist, mit anderen Worten, nur wenn das Verdampfergebläse betrieben
wird, kann die Ausstoßkapazität des verstellbaren
Kompressors 5 von der minimalen Ausstoßkapazität auf die vorbestimmte Ausstoßkapazität erhöht werden
und die Gefahr einer Beschädigung
des verstellbaren Kompressors 5 durch einen Rückfluss
an verflüssigtem
Kühlmittelgas
kann beseitigt werden.
-
Wenn der verstellbare Kompressor 5 oberhalb
der minimalen Ausstoßkapazität betrieben
wird, kehrt das Schmieröl,
das in den Kühlmittelkreislauf ausgestoßen wurde,
in die Kurbelkammer des verstellbaren Kompressors 5 zurück und der
Neigungswinkel zwischen der Taumelscheibe und der Antriebswelle
kann auf einen Wert unterhalb des maximalen Neigungswinkels verringert
werden. Deshalb kann das Schmieröl
in der Kurbelkammer durch die Taumelscheibe ausreichend verrührt werden
und Dichtungsbauteile für
die Antriebswelle, sowie gleitende Bauteile des verstellbaren Kompressors
können
ausreichend geschmiert werden. Wenn jedoch die verstrichene Zeit
des Betriebes auf einem Niveau oberhalb der minimalen Ausstoßkapazität unter
der vorbestimmten Zeit liegt, kann die Zeit der Schmierung unzureichend
sein und die Schmierung der Teile in dem verstellbaren Kompressor 5 kann
unzureichend sein. In diesem Ausführungsbeispiel wird die verstrichene
Zeit des Betriebes oberhalb der minimalen Ausstoßkapazität nicht gezählt. Wenn die Gesamtzeit der
verstrichenen Zeit des Betriebes mit minimaler Ausstoßkapazität, von denen
jede die vorbestimmte Zeit t1 nicht erreicht, die vorbestimmte Zeit erreicht,
kann die Ausstoßkapazität des verstellbaren Kompressors 5 von
der minimalen Ausstoßkapazität auf die
vorbestimmte Ausstoßkapazität erhöht werden
und die Teile in dem verstellbaren Kompressor 5 können ausreichend
geschmiert werden.
-
Bezugnehmend auf 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung einer Kapazitätssteuerungsvorrichtung eines
kupplungslosen verstellbaren Kompressors gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel
hat die Kapazitätssteuerungsvorrichtung
einen Temperatursensor (nicht gezeigt), der eine Temperatur außerhalb
eines Fahrzeuginnenraumes erfasst, zusätzlich zu einem Spannungssensor,
der eine angelegte Spannung an ein Verdampfergebläse erfasst.
In der Vorrangsteuerung wird SV von 0 (Null) auf einen vorbestimmten
wert SV1 erhöht,
wenn die verstrichene Zeit, während
der SV gleich 0 (Null) ist, die vorbestimmte Zeit t1 überschreitet,
und wenn die Außentemperatur
Ta, die durch den Sensor erfasst wird, die vorbestimmte Temperatur
T1 überschreitet,
und wenn die angelegte Spannung V, die durch den Spannungssensor
erfasst wird, die vorbestimmte Spannung V1 überschreitet (S2, S3, S15,
S4, S5). Die Ausstoßkapazität des verstellbaren
Kompressors kann von der minimalen Ausstoßkapazität auf eine vorbestimmte Ausstoßkapazität erhöht werden
und das Kühlmittelgas kann
beginnen, in einem Kühlmittelkreislauf
zu zirkulieren. Das Schmieröl,
das in den Kühlmittelkreislauf ausgestoßen wurde,
kann zu einer Kurbelkammer des verstellbaren Kompressors zurückkehren.
Deshalb kann das Schmieröl
in der Kurbelkammer durch die Taumelscheibe ausreichend verrührt werden;
und Dichtungsbauteile für
die Antriebswelle, sowie gleitende Bauteile des verstellbaren Kompressors
können
ausreichend geschmiert werden. Der übrige Aufbau und Betrieb der
Kapazitätssteuerungsvorrichtung
dieses Ausführungsbeispieles
sind im Wesentlichen dieselben wie bei der Kapazitätssteuerungsvorrichtung
des ersten Ausführungsbeispieles
der vorliegenden Erfindung.
-
Wenn die Ausstoßkapazität des verstellbaren Kompressors
von der minimalen Ausstoßkapazität erhöht wird,
wenn die Außentemperatur
niedriger als der Gefrierpunkt des Kühlmittels ist, kann ein Verdampfer
einfrieren und der Verdampfer kann nicht arbeiten. Folglich besteht
die Gefahr, daß eine
Beschädigung
des verstellbaren Kompressors durch einen Rückfluss von verflüssigtem
Kühlmittelgas
auftritt. Deshalb ist es vorzuziehen, den Betrieb des verstellbaren
Kompressors mit minimaler Kapazität aufrecht zu erhalten, sogar
wenn die verstrichene Zeit des Betriebes mit minimaler Ausstoßkapazität die vorbestimmte
Zeit überschreitet
und sogar wenn die angelegte Spannung des Verdampfergebläses die
vorbestimmte Spannung überschreitet,
wenn die Außentemperatur
niedriger als die vorbestimmte Temperatur ist.
-
Bezugnehmend auf 5 ist ein drittes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung einer Kapazitätssteuerungsvorrichtung eines
kupplungslosen verstellbaren Kompressors gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel
hat eine Kapazitätssteuerungsvorrichtung
zusätzlich
zu einem Spannungssensor einen Drucksensor (nicht gezeigt), der
einen Kühlmittelgasdruck
feststellt. In der Vorrangsteuerung wird SV von 0 (Null) auf einen
vorbestimmten Wert SV1 erhöht,
wenn die verstrichene Zeit, während
der SV gleich 0 (Null) ist, die vorbestimmte Zeit t1 überschreitet,
und wenn ein Kühlmittelgasdruck
P, der durch den Drucksensor erfasst wird, einen vorbestimmten Wert
P1 überschreitet,
und wenn die angelegte Spannung V, die durch den Spannungssensor erfasst
wird, größer als
die vorbestimmte Spannung V1 wird (S2, S3, S16, S4, S5). Die Ausstoßkapazität des verstellbaren
Kompressors kann von der minimalen Ausstoßkapazität auf eine vorbestimmte Ausstoßkapazität erhöht werden
und das Kühlmittelgas kann
beginnen, in einem Kühlmittelkreislauf
zu zirkulieren. Das Schmieröl,
das in den Kühlmittelkreislauf ausgestoßen wurde,
kehrt zu einer Kurbelkammer des verstellbaren Kompressors zurück. Deshalb kann
das Schmieröl
in der Kurbelkammer durch die Taumelscheibe ausreichend verrührt werden
und Dichtungsbauteile für
die Antriebswelle, sowie die gleitenden Bauteile des verstellbaren
Kompressors können
ausreichend geschmiert werden. Der übrige Aufbau und Betrieb der
Kapazitätssteuerungsvorrichtung
dieses Ausführungsbeispieles
sind im Wesentlichen dieselben wie in der Kapazitätssteuerungsvorrichtung
des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung. Wenn die Ausstoßkapazität des verstellbaren Kompressors
bei oder um die minimale Ausstoßkapazität liegt,
kann ein Ausstoßdruck
des verstellbaren Kompressors Null erreichen und der Kühlmitteldruck
kann sich hauptsächlich
in Bezug zur Außentemperatur ändern. Deshalb
ist es wünschenswert,
dass die Ausstoßkapazität durch
Erfassen des Kühlmitteldruckes
anstelle der Außentemperatur
gesteuert wird. Folglich kann die Gefahr des Einfrierens des Verdampfers
reduziert oder beseitigt werden.
-
Bezugnehmend auf 6 ist ein viertes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung einer Kapazitätssteuerungsvorrichtung eines
kupplungslosen verstellbaren Kompressors gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel
hat eine Verdrängungssteuerungsvorrichtung
zusätzlich
zu einem Spannungssensor einen Kühlmitteltemperatursensor
(nicht gezeigt), der eine Kühlmitteltemperatur
erfasst. In der Vorrangsteuerung wird SV von 0 (Null) auf einen
vorbestimmten Wert SVl erhöht,
wenn die verstrichene Zeit, während
der SV gleich 0 (Null) ist, die vorbestimmte Zeit t1 überschreitet,
und wenn eine Kühlmitteltemperatur
Tr, die durch den Kühlmitteltemperatursensor
erfasst wird, eine vorbestimmte Temperatur T2 überschreitet, und wenn die
angelegte Spannung V, die durch den Spannungssensor erfasst wird,
die vorbestimmte Spannung V1 überschreitet
(S2, S3, S17, S4, S5). Die Ausstoßkapazität des verstellbaren Kompressors
kann von der minimalen Ausstoßkapazität auf eine
vorbestimmte Ausstoßkapazität erhöht werden
und das Kühlmittelgas
kann beginnen, in einem Kühlmittelkreislauf
zu zirkulieren. Das Schmieröl,
das in den Kühlmittelkreislauf
ausgestoßen
wurde, kann in eine Kurbelkammer des verstellbaren Kompressors zurückkehren.
Deshalb kann das Schmieröl
in der Kurbelkammer durch eine Taumelscheibe ausreichend verrührt werden
und Dichtungsbauteile für
die Antriebswelle, sowie die gleitenden Bauteile des verstellbaren
Kompressors können
ausreichend geschmiert werden. Der übrige Aufbau und Betrieb der
Kapazitätssteuerungsvorrichtung
dieses Ausführungsbeispieles
sind im Wesentlichen dieselben wie in der Kapazitätssteuerungsvorrichtung
des ersten Ausführungsbeispieles
der vorliegenden Erfindung. Wenn die Ausstoßkapazität des verstellbaren Kompressors
bei oder um eine minimale Ausstoßkapazität liegt, kann eine Zunahme
der Kühlmitteltemperatur
während
des Aufbringens von Druck auf das Kühlmittelgas und eine Abnahme
der Kühlmitteltemperatur
während
des Verdampfungsbetriebes Null erreichen und die Kühlmitteltemperatur
kann sich hauptsächlich
in Bezug zur Außentemperatur
verändern.
Deshalb ist es wünschenswert,
dass die Ausstoßkapazität durch
Erfassen der Kühlmitteltemperatur
anstelle der Außentemperatur
gesteuert wird. Folglich kann die Gefahr des Einfrierens des Verdampfers
reduziert oder beseitigt werden.
-
Unter Bezugnahme auf 7 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung einer Kapazitätssteuerungsvorrichtung
eines kupplungslosen verstellbaren Kompressors gezeigt. In diesem
Ausführungsbeispiel
hat eine Verdrängungssteuerungsvorrichtung
einen Drehzahlsensor, wie beispielsweise einen Tachometer (nicht
gezeigt), der die Drehzahl eines Motors erfasst, zusätzlich zu
einem Spannungssensor. In der Vorrangsteuerung wird SV von 0 (Null)
auf den vorbestimmten Wert SVl erhöht, wenn die verstrichene Zeit,
während
der SV gleich 0 (Null) ist, die vorbestimmte Zeit t1 überschreitet,
und wenn eine Drehzahl Ne, die durch den Drehzahlsensor erfasst
wird, unter einem vorbestimmten Wert N1 fällt, und wenn eine angelegte Spannung
V, die durch den Spannungssensor erfasst wird, die vorbestimmte
Spannung V1 überschreitet (S2,
S3, S18, S4, S5). Die Ausstoßkapazität des verstellbaren
Kompressors kann von der minimalen Ausstoßkapazität auf eine vorbestimmte Ausstoßkapazität erhöht werden
und das Kühlmittelgas
kann beginnen, in einem Kühlmittelkreislauf
zu zirkulieren. Das Schmieröl,
das in den Kühlmittelkreislauf
ausgestoßen
wird, kann in eine Kurbelkammer des verstellbaren Kompressors zurückkehren.
Deshalb kann das Schmieröl
in der Kurbelkammer durch eine Taumelscheibe ausreichend verrührt werden
und Dichtungsbauteile für
die Antriebswelle, sowie die gleitenden Bauteile des verstellbaren
Kompressors können
ausreichend geschmiert werden. Der übrige Aufbau und Betrieb der
Kapazitätssteuerungsvorrichtung
dieses Ausführungsbeispieles
sind im Wesentlichen dieselben, wie in der Kapazitätssteuerungsvorrichtung
des ersten Ausführungsbeispieles
der vorliegenden Erfindung. Während
einer hohen Motordrehzahl, beispielsweise höher als 5000 Umdrehungen pro
Minute, kann die Reibung gegenüber
jedem der Teile des verstellbaren Kompressors rapide zunehmen, wenn die
Ausstoßkapazität des verstellbaren
Kompressors auf einen Wert oberhalb der minimalen Ausstoßkapazität erhöht wird.
Als ein Ergebnis kann der verstellbare Kompressor beschädigt werden.
Deshalb ist es vorzuziehen, den Betrieb des verstellbaren Kompressors
mit der minimalen Ausstoßkapazität aufrechtzuerhalten,
wenn die Drehzahl des Motors des Fahrzeuges einen vorbestimmten
Wert überschreitet.
-
In der vorliegenden Erfindung ist
die Kombination des zweiten Ausführungsbeispieles
und des fünften
Ausführungsbeispieles
eine erste Alternative der vorliegenden Erfindung. In der ersten
Alternative zu der vorliegenden Erfindung kann die Ausstoßkapazität des verstellbaren
Kompressors von der minimalen Ausstoßkapazität auf eine vorbestimmte Ausstoßkapazität erhöht werden,
wenn die verstrichene Zeit des Betriebes mit der minimalen Ausstoßkapazität die vorbestimmte
Zeit überschreitet
und wenn die Drehzahl des Motors des Fahrzeuges unter den vorbestimmten
Wert fällt,
und wenn die Außentemperatur
die vorbestimmte Temperatur überschreitet,
und wenn die angelegte Spannung an dem Verdampfergebläse die vorbestimmte
Spannung überschreitet. Darüber hinaus
ist die Kombination des dritten Ausführungsbeispieles und des fünften Ausführungsbeispieles
eine zweite Alternative zu der vorliegenden Erfindung. In der zweiten
Alternative der vorliegenden Erfindung kann die Ausstoßkapazität des verstellbaren
Kompressors von der minimalen Ausstoßkapazität auf eine vorbestimmte Ausstoßkapazität erhöht werden,
wenn die verstrichene Zeit des Betriebes mit minimaler Ausstoßkapazität die vorbestimmte
Zeit überschreitet
und wenn die Drehzahl des Motors des Fahrzeuges unter den vorbestimmten
Wert fällt
und wenn der Kühlmitteldruck
der Fahrzeugklimaanlage den vorbestimmten Wert überschreitet. Darüber hinaus
ist die Kombination des vierten Ausführungsbeispieles und des fünften Ausführungsbeispieles
eine dritte Alternative zu der vorliegenden Erfindung. In der dritten
Alternative zu der vorliegenden Erfindung kann die Ausstoßkapazität des verstellbaren
Kompressors von der minimalen Ausstoßkapazität auf eine vorbestimmte Ausstoßkapazität erhöht werden,
wenn die verstrichene Zeit des Betriebes mit dem minimalen Ausstoß die vorbestimmte
Zeit überschreitet,
und wenn die Drehzahl des Motors des Fahrzeuges unter den vorbestimmten
Wert fällt,
und wenn die Kühlmittelgastemperatur
der Fahrzeugklimaanlage die vorbestimmte Temperatur überschreitet,
und wenn die angelegte Spannung des Verdampfergebläses die
vorbestimmte Spannung überschreitet.
-
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen
wird die vorliegende Erfindung auf die Kapazitätssteuerungsvorrichtung des
kupplungslosen variablen Verdrängungskompressors
angewandt. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf eine Kapazitätssteuerungsvorrichtung
eines verstellbaren Kompressors angewandt werden, der über eine Kupplung
mit einem Motor eines Fahrzeuges verbunden ist, beispielsweise über eine
elektromagnetische Kupplung. Diese verdrängungssteuerungsvorrichtung
steuert das Aufrechterhalten eines Betriebes mit minimaler Ausstoßkapazität für den verstellbaren Kompressor.
Folglich können
die Teile in dem variablen Verdrängungskompressor
geschmiert werden und die Gefahr des sich Fressens oder Springens des
verstellbaren Kompressors kann reduziert oder beseitigt werden.
-
Wie vorstehend in Bezug auf Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung einer Verdrängungssteuerungsvorrichtung
eines kupplungslosen verstellbaren Kompressors beschrieben wurde,
kann eine Ausstoßkapazität des verstellbaren
Kompressors von einer minimalen Ausstoßkapazität auf eine vorbestimmte Ausstoßkapazität erhöht werden, wenn
eine verstrichene Zeit eines Betriebes mit einem minimalen Ausstoß eine vorbestimmte
Zeit überschreitet.
Danach kann das Kühlmittelgas
beginnen, in einem Kühlmittelkreislauf
zu zirkulieren und ein Schmieröl,
das in den Kühlmittelkreislauf
ausgestoßen
wird, kann anschließend
zu der Kurbelkammer des verstellbaren Kompressors zurückkehren. Deshalb
kann das Schmieröl
in der Kurbelkammer mit einer Taumelscheibe ausreichend verrührt werden;
und Dichtungsbauteile für
die Antriebswelle, gleitende Bauteile und Kupplungsbauteile des
verstellbaren Verdrängungskompressors
können
ausreichend geschmiert werden. Als ein Ergebnis kann die Gefahr
des sich Fressens oder Springens des verstellbaren Kompressors wirksam
reduziert oder beseitigt werden. Darüber hinaus kann die Ausstoßkapazität des verstellbaren
Kompressors von der minimalen Ausstoßkapazität auf eine vorbestimmte Ausstoßkapazität erhöht werden,
wenn eine angelegte Spannung an das Verdampfergebläse größer als
der vorbestimmte Wert ist, mit anderen Worten, nur wenn der Verdampfer
betrieben wird, kann die Ausstoßkapazität des verstellbaren
Kompressors von einer minimalen Ausstoßkapazität auf eine vorbestimmte Ausstoßkapazität erhöht werden
und die Gefahr der Beschädigung
des verstellbaren Kompressors durch eine Rückströmung an verflüssigtem
Kühlmittelgas kann
reduziert oder beseitigt werden.