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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für
einen verstellbaren Kompressor und bezieht sich insbesondere auf
eine Steuervorrichtung für einen verstellbaren Kompressor,
die für einen verstellbaren Kompressor geeignet ist, der in
einer Fahrzeugklimaanlage verwendet wird und dessen Verdrängung
durch ein externes Signal mittels eines Verdrängungssteuerventils
gesteuert wird, und die Kompressorsverdrängung sowohl in
einem Hochdruckbereich als auch einem Niederdruckbereich richtig
gesteuert werden kann.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Ein
verstellbarer Kompressor, dessen Verdrängung durch ein
externes Signal mittels eines Verdrängungssteuerventils
gesteuert werden kann, ist aus dem Stand der Technik bekannt (z.
B. Patentdokument 1). Das Verdrängungssteuerventil, das
in der Steuerung verwendet wird, ist beispielsweise, wie in 4 dargestellt,
aufgebaut. Das Verdrängungssteuerventil 41 ist
mit ei nem druckempfindlichen Mechanismus 42 versehen, wobei
der druckempfindliche Mechanismus 42 einen Faltenbalg 44 aufweist, dessen
Inneres evakuiert ist und eine Feder 43 darin angeordnet
ist, eine Führung 46, die an einem Ende des Faltenbalgs 44 angeordnet
ist und mit der Feder 45 vorgespannt ist, und eine Einstellschraube 47,
die einen durch die Feder 45 verursachten Verlängerungsbetrag
oder einen Zusammenziehbetrag des Faltenbalgs 44 einstellt. Über
eine Öffnung 48, die durch die Einstellschraube 47 vorgesehen
ist, wird ein Druck (Ansaugdruck: Ps) in einer Ansaugkammer (ist
zusammen mit einer Erläuterung der vorliegenden Erfindung
in 1 dargestellt) des verstellbaren Kompressors der
Umgebung des Faltenbalgs 44 zugeführt. Des Weiteren
weist das Verdrängungssteuerventil 41 eine Übertragungsstange 50,
deren ein Ende in Kontakt mit dem anderen Ende des Faltenbalgs 44 kommt,
und die derart gelagert ist, dass sie in einem Gehäuse 49 axial
frei beweglich ist, einen Ventilkörper 52, der
in Kontakt mit dem anderen Ende der Übertragungsstange 50 kommt,
und der den Verbindungsweg 51 zwischen einer Auslasskammer
(ist zusammen mit einer Erläuterung der vorliegenden Erfindung
in 1 dargestellt) des verstellbaren Kompressors und
einer Kurbelkammer (in 1 dargestellt) in Abhängigkeit
von dem Verlängern/Zusammenziehen des Faltenbalgs 44 öffnet
und schließt, und einen Solenoid 55 als einen
elektromagnetischen Aktuator auf, der durch die Übertragungsstange 54 eine
elektromagnetische Kraft zum Vorspannen des Ventilkörpers 52 in
die Ventilschließrichtung erzeugt.
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In
einem Zustand, in dem dem Solenoid 55 keine elektrische
Leistung zugeführt wird, wird, weil die elektromagnetische
Kraft nicht erzeugt wird, keine Spannkraft in Ventilschließrichtung
aufgebracht, wenn ein Druck ausgeglichen ist. Deswegen wird sich
der Faltenbalg 44, wenn ein Druck in einer Ansaugkammer
größer ist, zusammenziehen und durch die Feder 45 nach
oben in 4 vorgespannt werden, wo durch
die Übertragungsstange 50 die Vorspannkraft übertragen
wird, so dass der Ventilkörper 52 immer öffnet.
Falls der Kompressor in einem derartigen Zustand gestartet wird,
wird das in der Auslasskammer befindliche Gas über den
Verbindungsweg 31 in die Kurbelkammer konstant zugeführt,
so dass eine Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer und der Ansaugkammer
ansteigt. Wie später beschrieben, definiert die Druckdifferenz
den Neigungswinkel einer Taumelscheibe, die in der Kurbelkammer
des verstellbaren Kompressors vorgesehen ist, und der Neigungswinkel
der Taumelscheibe steigt zusammen mit dem Anstieg der Druckdifferenz
an, um das Auslassvolumen der Kompressorverdrängung zu
erweitern.
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In
einem aktuellen Bereich, in dem der elektrische Strom zum Solenoid 55 als
ein externes Signal größer ist als ein vorgegebener
Wert, wird, weil die erzeugte elektromagnetische Kraft größer
wird als die Vorspannkraft der Feder 45, der Ventilkörper 52 und
der Verbindungsweg 51 geschlossen, so dass das Gas in der
Auslasskammer nicht zugeführt wird und der Druck in der
Kurbelkammer fällt. Deswegen wird der Druck in der Kurbelkammer
gleich dem Druck in der Ansaugkammer, und der Druck in der Ansaugkammer
fällt allmählich. Im Ergebnis arbeitet der Faltenbalg 44 in
einer Verlängerungsrichtung und der Ventilkörper 52 arbeitet
in einer Öffnungsrichtung. Folglich ist der Ventilkörper 52,
der sich öffnet und schließt, in der Lage, die
Gasmenge, die von der Auslasskammer in die Kurbelkammer eingeführt wird,
einzustellen, um dementsprechend die Kompressorauslassverdrängung
einzustellen.
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In
einer Auslassverdrängungssteuerung des Kompressors durch
ein solches externes Signal mittels des Verdrängungssteu erventils 41,
wurde das Verdrängungssteuerventil 41 herkömmlicherweise derart
gesteuert, dass die Kompressorleistung durch ein PWM-(Pulsbreitenmodulationssystem)-Signal
mit einer konstanten Frequenz (z. B. 400 Hz) von einer Kompressorsteuereinheit
(Steuerventilantriebsvorrichtung) optimiert wurde.
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Jedoch
ist die oben beschriebene Auslassverdrängungssteuerung
des Kompressors im Wesentlichen eine derartige Steuerung, dass ein
Arbeitspunkt des Ventilkörpers 52, nämlich
ein Drucksteuerpunkt der Ansaugkammer, durch den Betrag des elektrischen
Stroms durch den Solenoid 55 verändert wird, und
die gesteuerte Größe für die Verdrängungssteuerung
der Ansaugdruck (Ps) ist. Ein Steuerbereich des Ansaugdrucks (Ps)
durch das Verdrängungssteuerventil 41, das durch
ein externes Signal gesteuert wird, wird oft durch eine fahrzeugseitige
Forderung beschränkt, insbesondere aufgrund einer Leistungsbeschränkung,
die zum Antreiben des Kompressors verwendet werden kann, die ein
Teil der Leistung des Fahrzeugmotors ist, die eine Antriebsquelle
des Kompressors ist. Wenn ein derartiger Steuerbereich über
einen vorgegebenen Bereich hinausgeht, gibt es manchmal einen Bereich,
in dem die Kompressorverdrängung nicht durch ein einfaches
Fortsetzen des oben beschriebenen Steuerverfahrens des Verdrängungssteuerventils
gesteuert werden kann. In einem über den Steuerbereich
hinausgehenden Zustand, wie z. B. ein Hochlastzustand, kann die
Kompressorverdrängung manchmal nicht gesteuert werden und
erlaubt einen Betrieb mit maximaler Verdrängung. Dieser
Zustand kann eine gewünschte Klimatisierung nicht ermöglichen.
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Zu
diesem Thema offenbart Patentdokument 2 eine Steuervorrichtung,
die im Wesentlichen die Verwendung des PWM-Systems fortsetzt und
Solenoid-Antriebsfrequenzen erzeugt, die Steuerbefehlsignalen entsprechen,
wobei eine geeignete Solenoid-Antriebsfrequenz daraus ausgewählt
und als ein Steuersignal für ein Solenoid-Antriebsmittel
zugeführt wird. Jedoch hinterlässt das Steuersystem
das Problem, dass ein Steuerkreis kompliziert wird, weil die Frequenz
und das Leistungsverhältnis unter dem PWM-Steuersystem
verändert werden.
- Patentdokument 1: JP-11-107930
- Patentdokument 2: JP-2004-10023
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die mit der Erfindung zu lösende
Aufgabe
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Folglich
besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine derartig
verstellbare Steuervorrichtung für einen Kompressor vorzusehen, dass
eine einfache Steuerkreisanordnung einen Verdrängungssteuerbereich
des verstellbaren Kompressors ermöglichen kann, der breiter
ist als bei herkömmlichen Systemen, so dass es sogar unter
einer Bedingung, in der ein Steuerbereich des Ansaugdrucks (Ps)
beschränkt ist, möglich ist, eine gewünschte
Klimatisierungssteuerung effektiver und einfacher zu realisieren.
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Mittel zum Lösen
der Aufgabe
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Um
die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, ist eine Steuervorrichtung
für einen verstellbaren Kompressor gemäß der
vorliegenden Erfindung ein verstellbarer Kompressor, der ein Verdrängungssteuerventil
aufweist, der einen Solenoid aufweist, der durch ein externes Signal
gesteuert wird, um eine Betriebsmenge zu steuern, und der auch ein
Steuerventilantriebsteuermit tel aufweist, das das externe Signal
zum Steuern des Verdrängungssteuerventils in ein Solenoid-Antriebssignal
moduliert und das Solenoid-Antriebssignal an den Solenoid sendet,
dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventilantriebsteuermittel
ein Modulatormittel aufweist, das durch Durchführen eines
Umschaltens zwischen einem Pulsbreitenmodulationssystem und einem
Pulsfrequenzmodulationssystem das externe Signal in das Solenoid-Antriebssignal
moduliert.
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Die
Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist vor allem für
einen Fall geeignet, der das oben beschriebene Verdrängungssteuerventil
aufweist. Dies ist nämlich vorzugsweise ein Fall, in dem das
Verdrängungssteuerventil einen druckempfindlichen Mechanismus
mit einem Druckermittlungsmittel zum Ermitteln eines Drucks in einer
Ansaugkammer besitzt, um sich zusammenzuziehen oder zu verlängern,
einen Ventilkörper, der in der Lage ist, einen Verbindungsweg
zwischen einer Auslasskammer und einer Kurbelkammer zu öffnen/schließen,
ein erstes Übertragungsmittel, das in der Lage ist, einen Betrieb
des druckempfindlichen Mechanismus an den Ventilkörper
zu übertragen, wobei der Solenoid in der Lage ist, eine
Kraft, die in eine Öffnungs/Schließrichtung des
Ventilkörpers wirkt, gemäß dem externen
Signal zu erzeugen, und ein zweites Übertragungsmittel
aufweist, das in der Lage ist, die Kraft, die durch den Solenoid
erzeugt wird, an den Ventilkörper zu übertragen.
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In
einer derartigen Steuervorrichtung für einen verstellbaren
Kompressor kann beim Modulieren des externen Signals in das Solenoid-Antriebssignal das
Modulationssystem gemäß dem vorliegenden Zustand
zwischen dem Pulsbreitenmodulations-PWM-System mit einer konstanten
Frequenz und dem Pulsfrequenzmodulations-PFM-System, das die Frequenz
(Zeitraum) moduliert, umge schaltet werden. Damit wird das PWM-System
in einem Bereich angewandt, in dem das PWM-System geeignet ist,
und das PFM-System wird in einem Bereich angewandt, in dem das PFM-System
geeignet ist, wodurch ein Verdrängungssteuerbereich des
verstellbaren Kompressors stärker vergrößert
werden kann als bei herkömmlichen Systemen. Die Erweiterung
des Verdrängungssteuerbereichs ermöglicht es,
einen Bereich, in dem eine Klimatisierung in wünschenswerterer
Weise als bei herkömmlichen Systemen gesteuert werden kann,
unter einer Bedingung, in der ein Ansaugdrucksteuerbereich beschränkt
ist, so zu erweitern, dass eine Klimatisierung in wünschenswerter
Weise effektiver und einfacher gesteuert werden kann.
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Die
Steuervorrichtung für den verstellbaren Kompressor gemäß der
vorliegenden Erfindung kann derart aufgebaut werden, dass das Modulatormittel gemäß einer
geforderten Kompressorverdrängungsmenge das Pulsbreitenmodulationssystem
und das Pulsfrequenzmodulationssystem auswählt. Genauer gesagt
ist es möglich, dass das Modulatormittel das Pulsbreitenmodulationssystem
auswählt, wenn die geforderte Kompressorverdrängung
groß ist und, dass das Modulatormittel das Pulsfrequenzmodulationssystem
auswählt, wenn die geforderte Verdrängung klein
ist. Durch ein derartiges automatisches Umschaltsystem wird zum
Beispiel ein gewöhnliches Pulsbreitenmodulationssystem
in einem Bereich ausgewählt, in dem eine hohe Kompressorleistung
gefordert wird, und wird in einem Bereich, in dem eine Kompressorleistung
weniger gefordert wird als ein willkürlich einstellbarer
vorgegebener Wert, in das Pulsfrequenzmodulationssystem automatisch
umgeschaltet, wodurch eine optimale Steuerung in beiden Hoch/Niedrigbereichen
der geforderten Kompressorleistung automatisch durchgeführt
werden kann, die einen Steuerkreis im Ganzen einfach hält.
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In
dem Pulsfrequenzmodulationssystem kann durch das oben beschriebene
Modulatormittel ein Steuersystem eine Ausgabe-OFF-Zeit steuern, während
eine Ausgabe-ON-Zeit konstant gehalten wird.
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WIRKUNG DER ERFINDUNG
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In
dem verstellbaren Kompressor nach der vorliegenden Erfindung kann
ein Verdrängungssteuerbereich des verstellbaren Kompressors
durch eine einfache Steuerkreisanordnung gegenüber herkömmlichen
Systemen erweitert werden und eine gewünschte Klimatisierungssteuerung
effektiver und einfacher realisieren, insbesondere sogar unter einer Bedingung,
in der der Ansaugdruck (Ps) beschränkt ist. Insbesondere
wird in einem Bereich, in dem eine Kompressorleistung weniger gefordert
wird, das Pulsfrequenzmodulationssystem ausgewählt, um eine
gewünschte Steuerung durchzuführen, und wird wie
gewöhnlich in einem Bereich, in dem eine hohe Kompressorleistung
gefordert wird, in das einfache Pulsbreitenmodulationssystem umgeschaltet,
wobei damit eine Steuerung in einem niedrigen Kompressorleistungsbereich
(unabhängig von einer Steuerung in dem niedrigen Kompressorleistungsbereich) nicht
gestört wird, um eine gewünschte Steuerung, wie
zum Beispiel eine Relaxation eines plötzlichen Drehmomentschocks,
sogar in diesem Bereich durchzuführen, so dass ein erwünschter
Steuerzustand in einem breiten Steuerbereich realisiert werden kann.
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KURZE ERLÄUTERUNGEN DER FIGUREN
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1 ist
eine schematische Gesamtaufbauansicht einer Fahrzeugklimaanlage,
die eine Steuervorrichtung für einen verstellbaren Kompressor
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung enthält.
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2 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einem Ausgabestrom und
einem ausgegebenen Puls eines allgemeinen PWM/PFM-Modulators zeigt.
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3 ist
ein charakteristisches Diagramm eines elektrischen Solenoid-Stroms
in einem herkömmlichen PWM-System und in dem PWM-PFM-Umschaltsystem
gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung.
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4 ist
eine Längsschnittansicht, die ein Beispiel eines Verdrängungssteuerventils
zeigt.
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- 1
- verstellbarer
Kompressor
- 2
- Kühlkreislauf
- 3
- Kondensator
- 4
- Expansionsmechanismus
- 5
- Verdampfer
- 6
- Taumelscheibe
- 7
- Zylinderbohrung
- 8
- Kolben
- 9
- Kurbelkammer
- 10
- Verdrängungssteuerventil
- 11
- Ansaugkammer
- 12
- Auslasskammer
- 13
- druckempfindlicher
Mechanismus
- 14
- Verbindungsweg
zwischen der Auslasskammer und der Kurbelkammer
- 15
- Ventilkörper
- 16
- Übertragungsstange
als erstes Verbindungsmittel
- 17
- Solenoid
- 18
- Übertragungsstange
als zweites Verbindungsmittel
- 19
- Steuerventilantriebsteuervorrichtung
- 20
- Steuergerät
(ECU)
- 21
- externes
Signal
- 22
- Solenoid-Antriebssignal
- 31
- Motordrehzahlinformation
- 32
- Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation
- 33
- Information
von einem Außenlufttemperatursensor
- 34
- Information
von einem Sonneneinstrahlung-Sensor
- 35
- Information
von einem sich im Auto befindlichen Temperatursensor
- 36
- Klimatisierungsmodus-(A/C-Modus)Information
- 37
- Gebläsespannungsinformation
- 38
- Kühllüfterspannungsinformation
- 39
- Innenluft-/Außenluft-Umschaltinformation
-
BESTE ART ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Im
Folgenden wird eine wünschenswerte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
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1 zeigt
einen Gesamtaufbau einer Fahrzeugklimaanlage, die eine Steuervorrichtung
für einen verstellbaren Kompressor gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
In
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1 ist
der verstellbare Kompressor 1 im Kühlkreis 2,
in dem ein Kältemittel in einer Fahrzeugklimaanlage umgewälzt
wird, enthalten. Das Kältemittel im Kühlkreis 2 wird
zum Kondensator 3 gefördert und abgekühlt,
nachdem es im verstellbaren Kompressor 1 verdichtet wurde,
wird zum Verdampfer 5 gefördert, nachdem es sich
durch Expandieren mit dem Expansionsmechanismus 4 (Expansionsventil)
entspannt hat, und tauscht im Verdampfer 5 Wärme
mit der Luft aus, die in einen Fahrzeuginnenraum zuzuführen
ist, um für eine Klimatisierung im Fahrzeuginnenraum verwendet
zu werden, so dass das Kältemittel vom Verdampfer 5 erneut
im Kompressor 1 verdichtet wird. In dieser Ausführungsform ist
der verstellbare Kompressor 1 ein Taumelscheibenkompressor
mit einer Taumelscheibe 6, wobei die Auslassverdrängung
des verstellbaren Kompressors 1 abhängig von einem
Neigungswinkel der Taumelscheibe 6 gesteuert wird. Der
Neigungswinkel der Taumelscheibe 6 wird durch einen Differenzdruck zwischen
der Seite des Verdichtungs-/Gegendrucks des Kolbens 8 definiert,
der derart vorgesehen ist, dass er die Taumelscheibe 6 gleitend
berührt und sich in jeder Zylinderbohrung frei hin und
her bewegt, und der Differenzdruck wird durch Steuern eines Drucks
in der Kurbelkammer 9 eingestellt. Durch das Verdrängungssteuerventil 10,
das dem in 4 gezeigten entspricht, wird
der Druck in der Kurbelkammer 9 mit dem Ausgleich des Drucks
(Ps) in der Ansaugkammer 11 und mit der Öffnungs-/Schließsteuerung
des Verbindungswegs zwischen der Auslasskammer 12 und der
Kurbelkammer 9 automatisch eingestellt.
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In 1 weist
das Verdrängungssteuerventil 10, von dem Einzelheiten
in 4 gezeigt sind, einen druckempfindlichen Mechanismus 13,
der ein Druckermittlungsmittel aufweist, das sich durch Erfassen eines
Drucks in der Ansaugkammer 11 verlängert/zusammenzieht,
einen Ventilkörper 15, der in der Lage ist, den
Verbindungsweg 14 zwischen der Auslasskammer 12 und
der Kurbelkammer 9 zu öffnen/schließen,
eine Übertragungsstange 16, als erstes Übertragungsmittel,
das in der Lage ist, einen Betrieb des druckempfindlichen Mechanismus 13 an den
Ventilkörper 15 zu übertragen, einen
Solenoid 17, der in der Lage ist, gemäß einem
externen Signal eine Kraft des Ventilkörpers 15 in
eine Öffnungs-/Schließrichtung zu erzeugen, und
eine Übertragungsstange 18 als zweites Übertragungsmittel auf,
das in der Lage ist, eine Kraft, die durch den Solenoid 17 erzeugt
wird, an den Ventilkörper 15 zu übertragen.
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Ein
externes Signal zum Steuern des Verdrängungssteuerventils 10 wird
an den Solenoid 17 des Verdrängungssteuerventils 10 gesendet,
nachdem es durch die Steuerventilantriebssteuervorrichtung 19 in
ein Solenoid-Antriebssignal moduliert wurde. Die Steuerventilantriebsteuervorrichtung 19 weist ein
Modulatormittel 23 auf, das ein externes Signal 21 ausgibt,
das von dem Steuergerät (ECU) 20 im Fahrzeug gesendet
wird und das bei einem Umschalten des Pulsbreitenmodulationssystems
und des Pulsfrequenzmodulationssystems in ein Solenoid-Antriebssignal 22 moduliert
wird.
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Das
externe Signal 21, das von der ECU 20 gesendet
wird, um die Steuerventilantriebsteuervorrichtung 19 zu
steuern, wird basierend auf den verschiedenen Echtzeitinformationen
oder den Lastinformationen eines Fahrzeugs oder einer Klimaanlage berechnet.
Die folgenden Informationen werden für die Berechnung verwendet:
Motordrehzahlinformation 31; Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation 32;
Information von einem Außenlufttemperatursensor 33; Information
von einem Sonneneinstrahlung-Sensor 34; Information von
einem sich im Auto befindlichen Temperatursensor 35; Klimatisierungsmodus-(A/C-Modus)-Information 36;
Gebläsespannungsinformation 37 zum Blasen in den
Fahrzeuginnenraum der Klimaanlage; Kühllüfterspannungsinformation 38 der
Klimaanlage; und Innenluft-/Außenluft-Umschaltinformation 39,
die die Luft, die in die Klimaanlage eingeführt wird, zwischen
der Innenluft und der Außenluft umschaltet/steuert. Wie
bei dem Solenoid-Antriebssignal 22, das an den Solenoid 17 gesendet
wird, ist, wie oben beschrieben, insbesondere in einem Hochlastbereich,
der Steuerbereich des Ansaugdrucks (Ps) manchmal durch die fahrzeugseitige
Forderung beschränkt.
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Das
Modulatormittel 23 ist ein Mittel, das beim Umschalten
ein externes Signal 21 in ein Solenoid-Antriebssignal 22 gemäß den
Echtzeitbedingungen moduliert, sein Modulationssystem in geeigneter Weise
zwischen einem einfachen Pulsbreitenmodulationssystem (PWM) mit
einer konstanten Frequenz und einem Pulsfrequenzmodulationssystem
(PFM), das die Frequenz moduliert, moduliert, und in dieser Ausführungsform,
ein Mittel ist, das die Modulationssysteme automatisch umschaltet:
wobei das Pulsbreitenmodulationssystem ausgewählt wird,
wenn eine geforderte Kompressorverdrängung groß ist; wobei
das Pulsfrequenzmodulationssystem ausgewählt wird, wenn
eine geforderte Verdrängung klein ist.
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Obwohl
das Modulatormittel 23 eines ist, das als ein PWM/PFM-Umschaltmodulator
(auch als DC/DC-Konverter bezeichnet) im Bereich von Haushaltsgeräten
verwendet wird, gibt es kein Beispiel, in dem es als ein Modulator
verwendet wird, um eine Modulation eines Steuersignals zu steuern,
das an ein Verdrängungssteuerventil eines verstellbaren Kompressors
gesendet wird, insbesondere an dasjenige, das in einer Fahrzeugklimaanlage
verwendet wird. Dieser PWM/PFM-Modulator weist im Wesentlichen,
wie in 2 gezeigt, eine Beziehung zwischen einem ausgegebenen
elektrischen Strom und einem ausgegebenen Puls, auf. Es wird nämlich
eine Ausgabezeit (T: Zeitraum) oder eine Pulsbreite Pw durch Umschalten
auf ON/OFF eines Umschaltelements des Modulators eingestellt, um
einen vorgegebenen Ausgabestrom zu erreichen, wobei das Umschalten
auf folgende Art erfolgt: Variieren der Pulsbreite Pw in einem konstanten
Zeitraum T im PWM; Variieren des Zeitraums T bei einer konstanten
Pulsbreite Pw im PFM.
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Als
ein Steuersignal, das in den Fahrzeugklimaanlagen verwendet wird,
kann beispielsweise ein Solenoid-Antriebssignal mit einer Frequenz
von 400 Hz verwendet werden, und innerhalb oder nahe des Frequenzbereichs
wird, aufgrund einer Induktivität im Solenoid, der elektrische
Strom an den Solenoid, der vom ON/OFF des Pulses abhängig
ist, tatsächlich ein gezackter elektrischer Strom, wie
in 3 gezeigt ist. Ein Beispiel der Umschaltsteuerung
zwischen PWM/PFM der vorliegenden Erfindung wird mit Bezugnahme
auf 3 erläutert.
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3(A) zeigt ein herkömmliches
einfaches PWM-System, in dem der Zeitraum bis zur Zeit t entweder
für den Fall (a), dass eine geforderte Kompressorverdrängung
groß ist, oder für den Fall (b), dass sie relativ
klein ist, und in dem der Betrag des elektrischen Solenoid-Stroms
durch ein Variieren der Pulsbreite Pw, wie in 2 gezeigt
ist, gesteuert wird, so dass die Auslassverdrängung dementsprechend
variiert wird, konstant gehalten wird.
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Andererseits
wird, wie in 3B gezeigt ist, im PWM-PFM-Umschaltsystem
der vorliegenden Erfindung entweder für den Fall (a), dass
eine geforderte Kompressorverdrängung relativ groß ist,
oder für den Fall (b), dass sie relativ klein ist, der
PWM-Modus ausgewählt, um den Zeitraum konstant zu halten, um
es genauso wie das in 3A Gezeigte
zu steuern, aber für den Fall (c), dass die geforderte
Kompressorverdrängung noch kleiner ist, wird der PFM-Modus
ausgewählt, um den Zeitraum zu variieren und genauer gesagt
wird eine Ausgabe-OFF-Zeit eingestellt (verlängert), während
eine Ausgabe-ON-Zeit konstant gehalten wird. Dadurch wird, wie in
(c) von 3(B) gezeigt ist, ein geringerer elektrischer
Strom an den Solenoid in einem stabilen Zustand erhalten.
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Ein
derartiges PWM-PFM-Umschaltsystem ermöglicht es, das PWM-System
in einem Bereich anzupassen, in dem das PWM-System geeignet ist (ein
hoher Lastbereich und ein großer geforderter Kompressorverdrängungsbereich
für das oben beschriebene Beispiel), und das PFM-System
in einem Bereich anzupassen, in dem das PFM-System geeignet ist
(ein niedriger Lastbereich und ein kleiner geforderter Kompressorverdrängungsbereich
für das oben beschriebene Beispiel) und schließlich
wird ein Bereich, in dem die Verdrängung eines verstellbaren Kompressors
in geeigneter Weise gesteuert wird, stärker vergrößert
als bei herkömmlichen Systemen. Genauer gesagt kann unter
einer Bedingung, in der ein Ansaugdrucksteuerbereich beschränkt
ist, ein Bereich, im dem eine Klimatisierung in wünschenswerter
Weise gesteuert wird, erweitert werden, so dass eine Klimatisierung
effektiver und leichter gesteuert werden kann als bei herkömmlichen
Systemen. Eine derartige erwünschte Steuerung kann beispielsweise
durch einen kommerziell erhältlichen PWM-PFM-Modulator
realisiert werden, der eine verhältnismäßig
einfache Steuerkreisanordnung aufweist.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
DER ERFINDUNG
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Die
Steuervorrichtung für den verstellbaren Kompressor gemäß der
Erfindung ist besonders als eine Steuervorrichtung für
einen verstellbaren Kompressor geeignet, der in Fahrzeugklimaan lagen
verwendet wird und dessen Verdrängung durch ein externes
Signal mittels eines Verdrängungssteuerventils gesteuert
wird.
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Zusammenfassung
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Es
ist eine Steuervorrichtung für einen verstellbaren Kompressor
vorgesehen, der ein Verdrängungssteuerventil, das einen
Solenoid aufweist, das durch ein externes Signal gesteuert wird,
um eine Betriebsmenge zu steuern, und ein Steuerventilantriebsteuermittel
aufweist, das das externe Signal zum Steuern des Verdrängungssteuerventils
in ein Solenoid-Antriebssignal moduliert und das Solenoid-Antriebssignal
an den Solenoid sendet. Das Steuerventilantriebsteuermittel weist
ein Modulatormittel auf, das durch Durchführen eines Umschaltens
zwischen einem Pulsbreitenmodulationssystem und einem Pulsfrequenzmodulationssystem
das externe Signal in das Solenoid-Antriebssignal moduliert. Es
ist mit einer einfachen Steuerkreisanordnung möglich, eine gewünschte
Klimatisierungssteuerung effektiver und einfacher zu realisieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 11-107930 [0007]
- - JP 2004-10023 [0007]