DE112008001914B4

DE112008001914B4 - Verdrängungssteuersystem für verstellbaren Verdrängungskompressor

Info

Publication number: DE112008001914B4
Application number: DE112008001914.2T
Authority: DE
Inventors: Yukihiko Taguchi
Original assignee: Sanden Holdings Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2007-07-17
Filing date: 2008-07-10
Publication date: 2018-12-27
Anticipated expiration: 2028-07-11
Also published as: WO2009011283A1; JP5064918B2; DE112008001914T5; JP2009024509A

Abstract

Verdrängungssteuersystem für einen verstellbaren Verdrängungskompressor, der in einem Zirkulationsweg, entlang dem ein Kältemittel zirkuliert, gemeinsam mit einem Radiator, einer Expansionsvorrichtung und einem Verdampfer vorgesehen ist, um einen Kühlkreislauf eines Klimaanlagensystems zu bilden, und derart gestaltet ist, dass eine Veränderung eines Steuerdrucks eine Veränderung der Verdrängung verursacht, aufweisend:ein Verdrängungssteuerventil, das ein Ventilelement enthält, das in der Lage ist, ein Ventilloch durch Aufnehmen von Auslassdruck, Ansaugdruck und elektromagnetischer Kraft, die von einem Solenoid erzeugt wird, zu öffnen und zu schließen, wobei der Auslassdruck der Druck des Kältemittels an einer Stelle in einem Auslassdruckabschnitt des Kühlkreislaufs ist, und der Ansaugdruck der Druck des Kältemittels an einer Stelle in einem Ansaugdruckabschnitt des Kühlkreislaufs ist, und wobei der Ansaugdruck und die elektromagnetische Kraft in der entgegen gesetzten Richtung auf das Ventilelement wirken, als der Auslassdruck, der auf das Ventilelement wirkt, und das Verdrängungssteuerventil in der Lage ist, die Verdrängung des verstellbaren Verdrängungskompressors durch Verändern der Drucksteuerung durch Öffnen und Schließen des Ventillochs, unabhängig von einem Druckmessbauteil zum mechanischen Ansaugdruckregeln, zu regulieren;ein Externe-Informations-Erfassungsmittel, das ein Auslassdruck-Erfassungsmittel, das den Auslassdruck erfasst, und ein Drehzahl-Erfassungsmittel enthält, das eine physikalische Größe erfasst, die mit der Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors korreliert, wobei das Externe-Informations-Erfassungsmittel zwei oder mehr Arten von externen Informationen erfasst, die den Auslassdruck und die physikalische Größe enthalten,ein Sollansaugdruck-Einstellungsmittel, das einen Sollansaugdruck einstellt, der ein Sollwert des Ansaugdrucks basierend auf den externen Informationen ist, die von dem Externen-Informations-Erfassungsmittel erfasst werden, undein Steuerstrom-Regulierungsmittel, das den Steuerstrom, der dem Solenoid des Verdrängungssteuerventils zugeführt wird, oder einen Parameter reguliert, der mit dem Steuerstrom korreliert, basierend auf dem Auslassdruck, der von dem Auslassdruck-Erfassungsmittel erfasst wird, und dem Sollansaugdruck, der von dem Sollansaugdruck-Einstellungsmittel eingestellt wird, wobeidas Sollansaugdruck-Einstellungsmittel den Sollansaugdruck auf einen Wert einstellt, der größer ist als ein unterer Druckgrenzwert, wobeider untere Druckgrenzwert abhängig von der physikalischen Größe, die von dem Kompressordrehzahl-Erfassungsmittel erfasst wird, derart verändert wird, dass der untere Druckgrenzwert für hohe Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors größer ist als für geringe Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verdrängungssteuersystem für einen verstellbaren Verdrängungskompressor, der auf ein Fahrzeugklimaanlagensystem angewendet wird.
Ein hin und her bewegbarer, verstellbarer Verdrängungskompressor, der beispielsweise in einem Fahrzeugklimaanlagensystem verwendet wird, hat ein Gehäuse, und in dem Gehäuse sind eine Auslasskammer, eine Ansaugkammer, eine Kurbelkammer und Zylinderbohrungen definiert. Auf einer Antriebswelle, die sich im Inneren der Kurbelkammer erstreckt, ist eine Taumelscheibe so angebracht, dass ihre Neigung verstellbar ist, und ein Konvertierungsmechanismus, der die Taumelscheibe enthält, übersetzt die Drehung der Antriebswelle in eine Hin- und Herbewegung von Kolben, die in die entsprechenden Zylinderbohrungen eingepasst sind. Durch die Hin- und Herbewegung führt jeder Kolben einen Ausstoßprozess durch, mit Ansaugen eines Arbeitsfluids aus der Ansaugkammer in seine eigene Zylinderbohrung, Komprimieren des angesaugten Arbeitsfluids und Ausstoßen des komprimierten Arbeitsfluids in die Ausstoßkammer.
Der Hub des Kolbens, und damit die Verdrängung des Kompressors, wird durch Variieren des Drucks in der Kurbelkammer verändert (Steuerdruck). Um die Verdrängung zu steuern, wird ein Verdrängungssteuerventil in einer Gasversorgungspassage angeordnet, die die Ausstoßkammer und die Kurbelkammer verbindet, und eine Verengung wird in einer Gasausgabepassage vorgesehen, die die Kurbelkammer und die Ansaugkammer verbindet.
In einigen Fällen wird die Verdrängung durch eine Ansaugdrucksteuerung gesteuert. Somit enthalten einige Verdrängungssteuerventile ein Druckmessbauteil, zum Messen des Drucks in der Ansaugkammer (Ansaugdruck), zur Ansaugdrucksteuerung. In verstellbaren Verdrängungskompressoren, die solch ein Verdrängungssteuerventil verwenden, wird der Ansaugdruck so mechanisch durch das Druckmessbauteil geregelt, dass er sich einem eingestellten Wert des Ansaugdrucks annähert (Ansaugdrucksteuerung).
Spezieller enthält das Druckmessbauteil beispielsweise einen Faltenbalg oder eine Membran. In dem Druckmessbauteil, das einen Faltenbalg verwendet, befindet sich eine Kompressionsfeder innerhalb des evakuierten oder bei atmosphärischem Druck gehaltenen Faltenbalgs, und der Ansaugdruck wirkt von außen auf ein Ende des Faltenbalgs. Somit neigt der Faltenbalg, der das Druckmessbauteil bildet, dazu, sich bei einer Verringerung des Ansaugdrucks auszudehnen.
Ein Ventilelement des Verdrängungssteuerventils wird so angeordnet, dass es eine elektromagnetische Kraft, die von einem Solenoid erzeugt wird, sowie eine Druckkraft empfängt, die von dem expandierenden Faltenbalg ausgeübt wird. Vorausgesetzt, dass der Strom, der dem Solenoid zugeführt wird, konstant ist, öffnet sich das Verdrängungssteuerventil bis zu dem veränderten Grad, um den Ansaugdruck bei einem eingestellten Wert des Ansaugdrucks zu erhalten, der durch die Strommenge bestimmt wird, die dem Solenoid zugeführt wird.
Die DE 197 16 089 C2 offenbart einen verdrängungsvariablen Kompressor und ein Verfahren für dessen Steuerung. Die Verdrängung wird dabei in Abhängigkeit einer Rotationsgeschwindigkeit einer Nockenplatte geregelt.
Die DE 101 54 851 A1 offenbart ein Gerät und ein Verfahren zum Steuern eines Kompressors mit variablem Hubraum. Erreicht der Druck in einer Abgabekammer des Kompressors einen Ansprechwert, wird über ein Regler ein Zyklusverhältnis vorgegeben und damit der Hubraum des Kompressors eingestellt.
Die EP 1 363 021 A1 offenbart ebenfalls einen verdrängungsvariablen Kompressor, der über ein elektromagnetisches Ventil gesteuert wird. Dabei wird im unbestromten Zustand des Ventils die geringste Verdrängungsmenge innerhalb eines veränderlichen Bereichs abgegeben.
Das Verfahren zum Steuern des verstellbaren Verdrängungskompressors, das in Dokument 1 (japanische Patentanmeldung JP H09-280 171 A ) offenbart ist, beruht auf einer Ansaugdrucksteuerung. Um in einem Bereich hoher Drehzahl die Belastung des verstellbaren Verdrängungskompressors zu reduzieren, wird der Strom, der dem Solenoid zugeführt wird, so gesteuert, dass er kleiner ist als ein vorbestimmter Wert für Drehzahlen, die größer oder gleich einem vorbestimmten Drehzahlwert sind, wodurch der Ansaugdruck auf einen erhöhten Wert eingestellt wird. Es wird erwartet, dass dies die Verdrängung des verstellbaren Verdrängungskompressors daran hindert, ihr Maximum in dem hohen Drehzahlbereich zu erreichen.
Eine herkömmliche Ansaugdrucksteuerung setzt die Verwendung eines Verdrängungssteuerventils voraus, das ein Druckmessbauteil enthält, und erfasst den Ansaugdruck mechanisch. Die herkömmliche Ansaugdrucksteuerung ist daher keine große Belastung für einen Steuercomputer, benötigt aber ein Verdrängungssteuerventil mit einer komplizierten Struktur.
In den letzten Jahren haben Steuercomputer eine beachtliche Verbesserung in ihrer Leistung durchgemacht, so dass eine Erhöhung ihrer arithmetischen Verarbeitung und ihrer Speicherverwendung nicht mehr so ein großes Problem darstellt wie zuvor. Vielmehr verursacht die komplizierte Struktur eines Verdrängungssteuerventils häufig Schwierigkeiten, wie die Notwendigkeit, einen Raum für das Verdrängungssteuerventil im Inneren des Kompressors zu schaffen, und die Beschränkung der Position, in der das Verdrängungssteuerventil eingepasst wird.
In Fahrzeugklimaanlagensystemen ist ein Motor eine Antriebsquelle, die einen verstellbaren Verdrängungskompressor antreibt. Somit resultiert eine Beschleunigung und Verzögerung eines Fahrzeugs in einem wiederholten Auftreten von schnellem Ansteigen und Verringern der Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors. Es ist notwendig, dass das Verdrängungssteuersystem häufig gemäß solchen großen Änderungen in der Drehzahl den Ansaugdruck auf einen erhöhten oder verringerten Wert einstellt. Es ist jedoch schwierig, den Anstieg und Abfall des Ansaugdrucks stabil zu steuern.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verdrängungssteuersystem für einen verstellbaren Verdrängungskompressor zur Verfügung zu stellen, der ein Verdrängungssteuerventil enthält, das kein Druckmessbauteil zum mechanischen Ansaugdruckregeln aufweist, und das somit einfach in seiner Struktur ist, und das die Belastung auf den verstellbaren Verdrängungskompressor reduziert, während der Kompressor bei hohen Drehzahlen betrieben wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verdrängungssteuersystem für einen verstellbaren Verdrängungskompressor zur Verfügung zu stellen, der eine stabile Steuerung durchführen kann, um die Belastung auf den verstellbaren Verdrängungskompressor zu erhöhen und zu reduzieren, wenn der Kompressor häufigem Ansteigen und Abfallen der Drehzahl unterliegt.
Um die obigen Aufgaben zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Verdrängungssteuersystem für einen verstellbaren Verdrängungskompressor zur Verfügung, das in einem Kreislaufweg, entlang dem ein Kältemittel zirkuliert, gemeinsam mit einem Radiator, einer Expansionsvorrichtung und einem Verdampfer vorgesehen ist, um einen Kühlkreislauf eines Klimaanlagensystems zu bilden, und das so gestaltet ist, dass eine Veränderung des Steuerdrucks eine Veränderung der Verdrängung verursacht, enthaltend ein Verdrängungssteuerventil, das ein Ventilelement enthält, welches in der Lage ist, ein Ventilloch durch Aufnehmen von Auslassdruck, Ansaugdruck und elektromagnetischer Kraft, die von einem Solenoid erzeugt wird, zu öffnen und zu schließen, wobei der Auslassdruck der Druck des Kältemittels an einer Stelle in einem Auslassdruckabschnitt des Kühlkreislaufs ist, und der Ansaugdruck der Druck des Kältemittels an einer Stelle in einem Ansaugdruckabschnitt des Kühlkreislaufes ist, wobei der Ansaugdruck und die elektromagnetische Kraft in der entgegen gesetzten Richtung auf das Ventilelement wirken als der Auslassdruck, der auf das Ventilelement wirkt, und wobei das Verdrängungssteuerventil in der Lage ist, die Verdrängung des verstellbaren Verdrängungskompressors durch Verändern des Steuerdrucks, durch Öffnen und Schließen des Ventillochs, unabhängig von einem Druckmessbauteil zum mechanischen Ansaugdruckregeln, zu regulieren; ein externes Informations-Erfassungsmittel, das ein Auslassdruck-Erfassungsmittel, welches den Auslassdruck erfasst, und ein Drehzahlerfassungsmittel enthält, das eine physikalische Größe erfasst, die mit der Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors korreliert, wobei das externe Informations-Erfassungsmittel zwei oder mehr Arten von externen Informationen erfasst, die den Auslassdruck und die physikalische Größe beinhalten; ein Sollansaugdruck-Einstellungsmittel, das einen Sollansaugdruck einstellt, der ein Sollwert des Ansaugdrucks ist, basierend auf den externen Informationen, die von dem externen Informations-Erfassungsmittel erfasst werden; und ein Steuerstromreguliermittel, das den Steuerstrom, welcher dem Solenoid des Verdrängungssteuerventils zugeführt wird, oder einen Parameter reguliert, der mit dem Steuerstrom korreliert, basierend auf dem Auslassdruck, der von dem Auslassdruck-Erfassungsmittel erfasst wird, und dem Sollansaugdruck, der von dem Sollansaugdruck-Einstellungsmittel eingestellt wird, wobei das Sollansaugdruck-Einstellungsmittel den Sollansaugdruck auf einen Wert einstellt, der größer ist als ein unterer Druckgrenzwert, wobei der untere Druckgrenzwert abhängig von der physikalischen Größe verändert wird, die von dem Kompressordrehzahl-Erfassungsmittel erfasst wird, so dass der untere Druckgrenzwert für höhere Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors höher ist als für niedrige Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors.
Das Verdrängungssteuersystem für den verstellbaren Verdrängungskompressor gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet ein Verdrängungssteuerventil, das kein Druckmessbauteil zum mechanischen Ansaugdruckregulieren enthält, und somit eine einfache Struktur besitzt. Dies führt zu einem leichten Raumschaffen für das Verdrängungssteuerventil im Inneren des verstellbaren Verdrängungskompressors, und einer erhöhten Freiheit der Position, in der das Verdrängungssteuerventil eingepasst wird.
In dem Verdrängungssteuersystem, das ein Verdrängungssteuerventil verwendet, welches kein Druckmessbauteil enthält, wird die Verdrängung gesteuert, indem der Ansaugdruck dem Sollansaugdruck, der von dem Sollansaugdruck-Einstellungsmittel eingestellt wird, angenähert wird.
Hier wird der Sollansaugdruck höher eingestellt als der untere Druckgrenzwert, und der untere Druckgrenzwert wird für hohe Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors angehoben. Dies verhindert, dass der verstellbare Verdrängungskompressor bei seiner maximalen Verdrängung betrieben wird, wodurch die Belastung auf den verstellbaren Verdrängungskompressor reduziert wird.
Folglich kann dieses Verdrängungssteuersystem dem verstellbaren Verdrängungskompressor ausreichende Zuverlässigkeit verleihen, auch wenn ein Verdrängungssteuerventil verwendet wird, das kein Druckmessbauteil enthält.
Es ist wünschenswert, dass der untere Druckgrenzwert zwischen einem ersten unteren Druckgrenzwert für niedere Drehzahlen und einem zweiten unteren Druckgrenzwert für hohe Drehzahlen umgeschaltet wird, und dass die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors, bei der ein Umschalten von dem zweiten unteren Druckgrenzwert zu dem ersten unteren Druckgrenzwert vorzunehmen ist, geringer ist, als die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors, bei der ein Umschalten von dem ersten unteren Druckgrenzwert zu dem zweiten unteren Druckgrenzwert vorzunehmen ist.
In dieser bevorzugten Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems für den verstellbaren Verdrängungskompressor ist die Drehzahl, bei der ein Umschalten von dem zweiten unteren Druckgrenzwert für hohe Drehzahlen zu dem ersten unteren Druckgrenzwert für geringe Drehzahlen vorzunehmen ist, geringer, als die Drehzahl, bei der ein Umschalten von dem ersten unteren Druckgrenzwert zu dem zweiten unteren Druckgrenzwert vorzunehmen ist. Dies verhindert, dass der untere Druckgrenzwert häufig zwischen dem ersten unteren Druckgrenzwert und dem zweiten unteren Druckgrenzwert umgeschaltet wird. Folglich erlaubt dieses Verdrängungssteuersystem ein stabiles Einstellen des unteren Druckgrenzwerts, selbst wenn die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors merklich oszilliert.
Es ist wünschenswert, dass der untere Druckgrenzwert zwischen einem ersten unteren Druckgrenzwert für geringe Drehzahlen und einem zweiten unteren Druckgrenzwert für hohe Drehzahlen umgeschaltet wird, und dass der untere Druckgrenzwert von dem ersten unteren Druckgrenzwert unter der Bedingung zu dem zweiten unteren Druckgrenzwert umgeschaltet wird, dass die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors für eine vorbestimmte Zeitspanne kontinuierlich bei oder über dem Wert bleibt, bei dem ein Umschalten von dem ersten unteren Druckgrenzwert zu dem zweiten unteren Druckgrenzwert vorzunehmen ist,.
In dieser gewünschten Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems für den verstellbaren Verdrängungskompressor wird der untere Druckgrenzwert von dem ersten unteren Druckgrenzwert unter der Bedingung zu dem zweiten unteren Druckgrenzwert umgeschaltet, dass die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors für eine vorbestimmte Zeitspanne kontinuierlich bei oder über dem Wert bleibt, bei dem ein Umschalten von dem ersten unteren Druckgrenzwert zu dem zweiten unteren Druckgrenzwert vorzunehmen ist. Dies verhindert, dass der untere Druckgrenzwert häufig umgeschaltet wird. Folglich erlaubt dieses Verdrängungssteuersystem ein stabiles Einstellen des unteren Druckgrenzwerts, selbst wenn die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors merklich oszilliert.
Es ist wünschenswert, dass der untere Druckgrenzwert von dem zweiten unteren Druckgrenzwert unter der Bedingung zu dem ersten unteren Druckgrenzwert umgeschaltet wird, dass die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors für eine vorbestimmte Zeitspanne kontinuierlich bei oder unter dem Wert bleibt, bei dem ein Umschalten von dem zweiten unteren Druckgrenzwert zu dem ersten unteren Druckgrenzwert vorzunehmen ist.
In dieser bevorzugten Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems für den verstellbaren Verdrängungskompressor wird der untere Druckgrenzwert zwischen dem zweiten unteren Druckgrenzwert unter der Bedingung zu dem ersten unteren Druckgrenzwert umgeschaltet, dass die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors für eine vorbestimmte Zeitspanne kontinuierlich bei oder unter dem Wert bleibt, bei dem ein Umschalten von dem zweiten unteren Druckgrenzwert zu dem ersten unteren Druckgrenzwert vorzunehmen ist. Dies verhindert, dass der untere Druckgrenzwert häufig umgeschaltet wird. Folglich erlaubt dieses Verdrängungssteuersystem ein stabiles Einstellen des unteren Druckgrenzwerts, selbst wenn die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors merklich oszilliert.
Es ist wünschenswert, dass das Steuerstrom-Regulierungsmittel den Steuerstrom oder den Parameter so reguliert, dass diese einen oberen Grenzwert nicht überschreiten, und dass dieser obere Grenzwert verringert wird, wenn der Auslassdruck, der von dem Auslassdruck-Erfassungsmittel erfasst wird, sich zu einem oberen Druckgrenzwert oder darüber hinaus erhöht, und dass der obere Druckgrenzwert abhängig von der physikalischen Größe verändert wird, die von dem Kompressordrehzahl-Erfassungsmittel erfasst wird, so dass der obere Druckgrenzwert für hohe Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors geringer ist, als für geringe Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors.
In dieser bevorzugten Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems für den verstellbaren Verdrängungskompressor reguliert das Steuerstrom-Regulierungsmittel den Steuerstrom oder den Parameter, der mit dem Steuerstrom korreliert, so, dass diese einen oberen Grenzwert nicht überschreiten, und dieser obere Grenzwert wird verringert, wenn der Auslassdruck, der von dem Auslassdruck-Erfassungsmittel erfasst wird, sich zu einem oberen Druckgrenzwert oder darüber hinaus erhöht. Dies verhindert eine abnormale Zunahme des Auslassdrucks.
Des Weiteren wird in diesem Verdrängungssteuersystem der obere Druckgrenzwert für hohe Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors verringert. Dies verhindert, dass der verstellbare Verdrängungskompressor bei seiner maximalen Verdrängung betrieben wird, und reduziert somit die Belastung auf den verstellbaren Verdrängungskompressor.
Folglich kann dieses Verdrängungssteuersystem dem verstellbaren Verdrängungskompressor eine verbesserte Zuverlässigkeit verleihen, obwohl ein Verdrängungssteuerventil verwendet wird, das kein Druckmessbauteil aufweist.
Es ist wünschenswert, dass der obere Grenzwert derart bis zu einem Maß angehoben wird, dass der obere Grenzwert einen maximalen Wert nicht überschreitet, wenn der Auslassdruck, der von dem Auslassdruck-Erfassungsmittel erfasst wird, geringer ist, als der obere Druckgrenzwert, und der obere Grenzwert geringer ist, als der Maximalwert.
In dieser gewünschten Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems für den verstellbaren Verdrängungskompressor wird der obere Grenzwert derart um ein Maß angehoben, dass der obere Grenzwert den Maximalwert nicht überschreitet, wenn die vorbestimmten Bedingungen vorherrschen. Dies erlaubt eine Zuführung von Steuerstrom bis hinauf zu seinem Maximalwert, nachdem der obere Grenzwert einmal verringert wurde. Folglich kann dieses Verdrängungssteuersystem einen angemessenen Bereich der Zuführung des Steuerstroms zur Verfügung stellen, und damit einen angemessenen Bereich der Steuerung des Ansaugdrucks, abhängig von Bedingungen, wodurch eine Kühlleistung des Klimaanlagensystems sichergestellt wird.
Es ist wünschenswert, dass der obere Druckgrenzwert zwischen einem ersten oberen Druckgrenzwert für geringe Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors, und einem zweiten oberen Druckgrenzwert für hohe Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors umgeschaltet wird, und dass die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors, bei der ein Umschalten von dem zweiten oberen Druckgrenzwert zu dem ersten oberen Druckgrenzwert vorzunehmen ist, geringer ist als die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors, bei der ein Umschalten von dem ersten oberen Druckgrenzwert zu dem zweiten oberen Druckgrenzwert vorzunehmen ist.
In dieser gewünschten Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems für den verstellbaren Verdrängungskompressor ist die Drehzahl, bei der ein Umschalten von dem zweiten oberen Druckgrenzwert für hohe Drehzahlen zu dem ersten oberen Druckgrenzwert für geringe Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors vorzunehmen ist, geringer, als die Drehzahl, bei der ein Umschalten von dem ersten oberen Druckgrenzwert zu dem zweiten oberen Druckgrenzwert vorzunehmen ist. Dies verhindert, dass der obere Druckgrenzwert häufig zwischen dem zweiten oberen Druckgrenzwert und dem ersten oberen Druckgrenzwert umgeschaltet wird. Folglich erlaubt dieses Verdrängungssteuersystem ein stabiles Einstellen des oberen Druckgrenzwerts, selbst wenn die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors merklich oszilliert.
Es ist wünschenswert, dass der obere Druckgrenzwert zwischen einem ersten oberen Druckgrenzwert für geringe Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors, und einem zweiten oberen Druckgrenzwert für hohe Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors umgeschaltet wird, und dass der obere Druckgrenzwert von dem ersten oberen Druckgrenzwert unter der Bedingung zu dem zweiten oberen Druckgrenzwert umgeschaltet wird, dass die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors für eine vorgegebene Zeitspanne kontinuierlich bei oder über dem Wert bleibt, bei dem ein Umschalten von dem ersten oberen Druckgrenzwert zu dem zweiten oberen Druckgrenzwert vorzunehmen ist.
In dieser gewünschten Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems für den verstellbaren Verdrängungskompressor wird der obere Druckgrenzwert von dem ersten oberen Druckgrenzwert unter Bedingung zu dem zweiten oberen Druckgrenzwert umgeschaltet, dass die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors für eine vorbestimmte Zeitspanne kontinuierlich bei oder über dem Wert bleibt, bei dem ein Umschalten von dem ersten oberen Druckgrenzwert zu dem zweiten oberen Druckgrenzwert vorzunehmen ist. Dies verhindert, dass der obere Druckgrenzwert häufig umgeschaltet wird. Folglich erlaubt dieses Verdrängungssteuersystem ein stabiles Einstellen des oberen Druckgrenzwerts, selbst wenn die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors merklich oszilliert.
Es ist wünschenswert, dass der obere Druckgrenzwert von dem zweiten oberen Druckgrenzwert unter der Bedingung zu dem ersten oberen Druckgrenzwert umgeschaltet wird, dass die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors für eine vorbestimmte Zeitspanne kontinuierlich bei oder unter dem Wert bleibt, bei dem ein Umschalten von dem zweiten oberen Druckgrenzwert zu dem ersten oberen Druckgrenzwert vorzunehmen ist.
In dieser gewünschten Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems für den verstellbaren Verdrängungskompressor wird der obere Druckgrenzwert von dem zweiten oberen Druckgrenzwert unter der Bedingung zu dem ersten oberen Druckgrenzwert umgeschaltet, dass die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors für eine vorbestimmte Zeitspanne kontinuierlich bei oder unter dem Wert bleibt, bei dem ein Umschalten von dem zweiten oberen Druckgrenzwert zu dem ersten oberen Druckgrenzwert vorzunehmen ist. Dies verhindert, dass der obere Druckgrenzwert häufig umgeschaltet wird. Folglich erlaubt dieses Verdrängungssteuersystem ein stabiles Einstellen des oberen Druckgrenzwerts, selbst wenn die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors merklich oszilliert.
Es ist wünschenswert, dass das Steuerstrom-Regulierungsmittel den Steuerstrom oder den Parameter reguliert, um die Verdrängung zu minimieren, wenn der verringerte obere Grenzwert des Steuerstroms oder des Parameters geringer ist, als ein Minimalwert.
In dieser gewünschten Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems für den verstellbaren Verdrängungskompressor wird festgestellt, dass es eine Fehlfunktion des verstellbaren Verdrängungskompressors, des Klimaanlagensystems, eines Fahrzeugs, in dem das Klimaanlagensystem installiert ist oder Ähnliches, wenn der verringerte obere Grenzwert des Steuerstroms oder des Parameters geringer ist als der Minimalwert, und die Verdrängung wird minimiert. Dies minimiert den Einfluss der Fehlfunktion des Klimaanlagensystems in dem Fahrzeug oder Ähnlichem.
Es ist wünschenswert, dass das Steuerstrom-Regulierungsmittel ein Steuerstrom-Berechnungsmittel, das einen Wert des Steuerstroms, der dem Solenoid zugeführt werden soll, oder eines Parameters, der mit dem Steuerstrom korreliert, auf Basis des Auslassdrucks, der von dem Auslassdruck-Erfassungsmittel erfasst wird, und dem Sollansaugdruck, der von dem Sollansaugdruck-Einstellungsmittel eingestellt wird, berechnet, und ein Stromerfassungsmittel enthält, das den Steuerstrom, der durch den Solenoid fließt, oder den Parameter, der mit dem Steuerstrom korreliert, erfasst, und einen Lastzyklus des Steuerstroms, der dem Solenoid zugeführt wird, reguliert, um den Steuerstrom oder den Parameter, der von dem Stromerfassungsmittel erfasst wird, dem Wert des Steuerstroms oder des Parameters anzunähern, der von dem Steuerstrom-Berechnungsmittel berechnet wird.
In dieser gewünschten Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems für den verstellbaren Verdrängungskompressor wird der Ansaugdruck durch Steuern des Lastzykluses genau gesteuert, um den Steuerstrom, der von dem Stromerfassungsmittel erfasst wird, dem berechneten Wert des Steuerstroms anzunähern.
Es ist wünschenswert, dass das externe Informations-Erfassungsmittel ein Verdampfer-Auslasslufttemperatur-Erfassungsmittel enthält, das die Lufttemperatur unmittelbar nach Passieren über dem Verdampfer erfasst, und ein Verdampfer-Auslassluftsolltemperatur-Einstellungsmittel enthält, das einen Sollwert der Temperatur der Luft unmittelbar nach Passieren über dem Verdampfer einstellt, und dass das Sollansaugdruck-Einstellungsmittel den Sollansaugdruck so einstellt, dass die Temperatur der Luft, die von dem Verdampfer-Auslasslufttemperatur-Erfassungsmittel erfasst wird, dem Sollwert der Temperatur, der von dem Verdampfer-Auslassluftsolltemperatur-Einstellungsmittel eingestellt wird, angenähert wird.
In dieser wünschenswerten Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems für den verstellbaren Verdrängungskompressor wird die Temperatur der Luft unmittelbar nach Passieren über dem Verdampfer der Verdampfer-Auslassluftsolltemperatur angenähert. Dies führt zu einer verbesserten Genauigkeit der Fahrzeuginnenraum-Temperatursteuerung oder Ähnlichem, was von dem Klimaanlagensystem durchgeführt wird.
Es ist wünschenswert, dass der verstellbare Verdrängungskompressor ein Gehäuse enthält, mit einer Auslasskammer, einer Kurbelkammer, einer Ansaugkammer und Zylinderbohrungen, die darin definiert sind, Kolben, die in die entsprechenden Zylinderbohrungen eingepasst sind, eine Antriebswelle, die drehbar im Inneren des Gehäuses gelagert ist, einen Konvertierungsmechanismus, der eine geneigte Scheibe enthält, die in ihrer Neigung verstellbar ist und eine Drehung der Antriebswelle in eine Hin- und Herbewegung der Kolben übersetzt, eine Gasversorgungspassage, die die Auslasskammer und die Kurbelkammer verbindet, und eine Gasfreigabepassage, die die Kurbelkammer und die Ansaugkammer verbindet, und dass das Verdrängungssteuerventil entweder in die Gasversorgungspassage oder die Gasfreigabepassage eingebracht ist.
Eine wünschenswerte Art des verstellbaren Verdrängungskompressors ist ein hin und her bewegbarer Kompressor. Der hin und her bewegbare, verstellbare Verdrängungskompressor erlaubt, dass der Hub der Kolben, der von einer minimalen Neigung der geneigten Scheibe beschränkt wird, zu einem sehr kleinen Wert eingestellt wird. Folglich hat er eine sehr kleine minimale Verdrängung, und damit einen weiten Bereich der Verdrängungsveränderung, die mechanisch verursacht wird. Folglich nutzt das Verdrängungssteuersystem ausreichend den Effekt des erweiterten Bereichs der Ansaugdrucksteuerung, die durch Einstellen des Sollansaugdrucks ermöglicht wird.
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgende detaillierte Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen gut verständlich, die nur zu Illustrationszwecken gegeben werden, und somit nicht für diese Erfindung einschränkend wirken, und wobei:

1 ein Diagramm ist, das eine schematische Konfiguration eines Kühlkreislaufs eines Fahrzeugklimaanlagensystems zeigt, auf das ein Verdrängungssteuersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird, gemeinsam mit einer vertikalen Querschnittansicht eines einstellbaren Verdrängungskompressors,
2 ein Diagramm zum Erläutern ist, wie ein Verdrängungssteuerventil in dem Kompressor, der in 1 gezeigt ist, angeschlossen ist,
3 ein Graph ist, der eine Beziehung von Steuerstrom I, Sollansaugdruck Pss und Auslassdruck Pd für das Verdrängungssteuerventil zeigt, das in 1 gezeigt ist,
4 ein Blockdiagramm ist, das eine schematische Konfiguration eines Verdrängungs-Steuersystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
5 ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer schematischen Konfiguration eines Solenoid-Aktivierungsmittels in dem Verdrängungssteuersystem ist, das in 4 gezeigt ist,
6 ein Steuerflussdiagramm ist, das eine Hauptroutine zeigt, die von dem Verdrängungssteuersystem, das in 4 gezeigt ist, durchgeführt wird,
7 ein Steuerflussdiagramm einer Ansaugdruck-Steuerroutine ist, die in der Hauptroutine enthalten ist, welche in 6 gezeigt ist,
8 ein Steuerflussdiagramm ist, das eine obere Druckgrenzwert-Steuerroutine zeigt, die in der Hauptroutine enthalten ist, die in 6 gezeigt ist,
9 ein Graph zum Erläutern ist, wie ein variabler unterer Grenzwert des Drucks und ein variabler oberer Grenzwert des Drucks eingestellt werden,
10 ein Steuerflussdiagramm ist, das eine untere Druckgrenzwert-Steuerroutine zeigt, die in der Ansaugdruck-Steuerroutine enthalten ist, die in 7 gezeigt ist,
11 ein Steuerflussdiagramm ist, das eine obere Steuerstromgrenzwert-Verringerungsroutine zeigt, die in der Hauptroutine enthalten ist, die in 6 gezeigt ist,
12 ein Steuerflussdiagramm ist, das eine obere Steuerstromgrenzwert-Erhöhungsroutine zeigt, die in der Hauptroutine enthalten ist, die in 6 gezeigt ist,
13 ein Graph zur Erläuterung einer Variante der Art zum Einstellen des variablen unteren Grenzwerts des Drucks und des variablen oberen Grenzwerts des Drucks ist, und
14 ein Steuerflussdiagramm ist, das einen Teil einer Variante der Hauptroutine zeigt.

Ein Verdrängungssteuersystem A für einen Kompressor mit verstellbarer Verdrängung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden beschrieben.
1 zeigt einen Kühlkreislauf 10 eines Fahrzeugklimaanlagensystems, auf das das Verdrängungssteuersystem A angewendet wird. Der Kühlkreislauf 10 enthält einen Zirkulierweg 12 entlang dem ein Kältemittel als ein Arbeitsfluid zirkuliert. In dem Zirkulationsweg 12 sind ein Kompressor 100, ein Radiator (Kondensator) 14, eine Expansionsvorrichtung (Expansionsventil) 16 und ein Verdampfer 18 seriell entlang der Flussrichtung des Kältemittels angeordnet. Der Kompressor 100 verursacht im Betrieb, dass das Kältemittel entlang dem Zirkulationsweg 12 mit einer Rate zirkuliert, die von der Verdrängung des Kompressors 100 abhängt. Insbesondere führt der Kompressor 100 einen Prozess des Ansaugens des Kältemittels, des Komprimierens des angesaugten Kältemittels und des Ausstoßens des komprimierten Kältemittels durch.
Der Verdampfer 18 bildet auch einen Teil eines Luftkreislaufs des Fahrzeugklimaanlagensystems, und Luft, die über den Verdampfer 18 strömt, wird von dem Kältemittel abgekühlt, das Wärme aufnimmt, um in dem Verdampfer 18 zu verdampfen.
Der Kompressor 100, auf den das Verdrängungssteuersystem A angewendet wird, ist ein Kompressor mit verstellbarer Verdrängung, zum Beispiel ein kupplungsloser Taumelscheibenkompressor. Der Kompressor 100 enthält einen Zylinderblock 101, und der Zylinderblock 101 hat eine Vielzahl von Zylinderbohrungen 101a. Ein vorderes Gehäuse 102 ist mit einem Ende des Zylinderblocks 101 verbunden, während ein hinteres Gehäuse (Zylinderkopf) 104 mit dem entgegen gesetzten Ende des Zylinderblocks 101 verbunden ist, mit einer Ventilplatte 103, die dazwischen angeordnet ist.
Der Zylinderblock 101 und das vordere Gehäuse 102 definieren eine Kurbelkammer 105, und eine Antriebswelle 106 erstreckt sich axial durch das Innere der Kurbelkammer 105. Die Antriebswelle 106 erstreckt sich durch eine ringförmige Taumelscheibe 107, die im Inneren der Kurbelkammer 105 angeordnet ist, und die Taumelscheibe 107 ist drehbar an einem Rotor 108 angebracht, der durch ein Gelenk 109 an der Antriebswelle 106 fixiert ist. Die Neigung der Taumelscheibe 107 kann sich daher verändern, während sie sich entlang der Antriebswelle 106 bewegt.
Eine Spiralfeder 110 ist zwischen dem Rotor 108 und der Taumelscheibe 10 auf der Antriebswelle 106 angebracht, um die Taumelscheibe 107 so zu drängen, dass sie auf einen minimalen Winkel kippt. Auf der entgegen gesetzten Seite der Taumelscheibe 107, insbesondere zwischen der Taumelscheibe 107 und dem Zylinderblock 101, ist eine Spiralfeder 111 auf der Antriebswelle 106 angebracht, um die Taumelscheibe 107 so zu drängen, dass sie auf einen maximalen Winkel kippt.
Die Antriebswelle 106 erstreckt sich durch einen Vorsprung 102a, der nach außen aus dem vorderen Gehäuse 102 herausragt, und eine Riemenscheibe 112 ist als eine Kraftübertragungsvorrichtung mit dem äußeren Ende der Antriebswelle 106 verbunden. Die Riemenscheibe 112 ist durch ein Kugellager 113 drehbar auf dem Vorsprung 102a gelagert, und ein Riemen 115 wird um die Riemenscheibe und einen Motor 114, als eine externe Antriebsquelle, geführt.
In dem Vorsprung 102a ist eine Wellenabdichtungsvorrichtung 116 vorgesehen, um das vordere Gehäuse 102 abzudichten. Die Antriebswelle 106 wird drehbar von Lagern 117, 118, 119 und 120 in ihren Radial- und Schubrichtungen gelagert. Somit verursacht eine Kraft, die von dem Motor 114 auf die Riemenscheibe 112 übertragen wird, dass die Antriebswelle 106 sich synchron mit der Riemenscheibe 112 dreht.
In jede Zylinderbohrung 101a wird ein Kolben 130 eingepasst. Der Kolben 130 hat einen integral ausgebildeten Endabschnitt, der in die Kurbelkammer 105 hineinragt. In einer Aussparung 130a in dem Endabschnitt ist ein Paar Schuhe 132 vorgesehen. Die Schuhe 132 sind beidseitig in Schleifkontakt mit dem äußeren Bereich der Taumelscheibe 107. Somit ermöglichen es die Schuhe 132 dem Kolben 130 und der Taumelscheibe 109, sich gemeinsam miteinander zu bewegen. Mit diesem Mechanismus wird die Drehung der Antriebswelle 160 von jedem Kolben 130 innerhalb seiner eigenen Zylinderbohrung 101a in eine Hin- und Herbewegung übersetzt.
Das hintere Gehäuse 104 definiert eine Ansaugkammer 140 und eine Auslasskammer 142. Die Ansaugkammer 140 kann über ein Ansaugloch 103a in der Ventilplatte 103 mit jeder Zylinderbohrung 101a verbunden werden. Die Auslasskammer 142 ist über ein Auslassloch 103b in der Ventilplatte 103 mit jeder Zylinderbohrung 101a verbunden. Das Ansaugloch 103a und das Auslassloch 103b werden durch ein Ansaugventil bzw. ein Auslassventil, die nicht gezeigt sind, geöffnet bzw. geschlossen.
Ein Schalldämpfer 150 ist außerhalb des Zylinderblocks 101 vorgesehen, und ein Schalldämpfergehäuse 152 ist mit einer Schalldämpferbasis 101b, die integral mit dem Zylinderblock 101 ausgebildet ist, verbunden, mit einem Dichtbauteil, das nicht gezeigt ist, welches dazwischen angeordnet ist. Das Schalldämpfergehäuse 152 und die Schalldämpferbasis 101b definieren einen Schalldämpferraum 154, und der Schalldämpferraum 154 ist über eine Auslasspassage 156, die sich in der Wand des hinteren Gehäuses 104, dann durch die Ventilplatte 103 und dann in die Wand der Schalldämpferbasis 101b erstreckt, mit der Auslasskammer 142 verbunden.
Das Schalldämpfergehäuse 152 hat einen Auslassanschluss 152a, und in dem Schalldämpferraum 154 ist ein Rückschlagventil 200 vorgesehen, um einen Fluss zwischen der Auslasspassage 156 und dem Auslassanschluss 152a zu verhindern. Insbesondere öffnet oder schließt das Rückschlagventil 200 abhängig von einer Druckdifferenz zwischen der Auslasspassage 156 und dem Schalldämpferraum 154; es schließt, wenn die Druckdifferenz kleiner wird als ein vorbestimmter Wert, und öffnet, wenn die Druckdifferenz größer wird als der vorbestimmte Wert.
Somit kann die Auslasskammer 142 über die Auslasspassage 156, den Schalldämpferraum 154 und den Auslassanschluss 152a mit der nach außen führenden Seite des Zirkulationswegs 12 verbunden werden, und der Schalldämpferraum 154 wird durch das Rückschlagventil 200 verbunden bzw. getrennt. Die Ansaugkammer 140 ist über einen Ansauganschluss 104a in dem hinteren Gehäuse 104 mit der nach innen führenden Seite des Zirkulationswegs 12 verbunden.
Das hintere Gehäuse 104 enthält ein Verdrängungssteuerventil (Solenoidventil) 300, und das Verdrängungssteuerventil 300 ist in eine Gasversorgungspassage 160 eingebracht. Die Gasversorgungspassage 160 erstreckt sich in die Wand des hinteren Gehäuses 104 und dann durch die Ventilplatte 103 und den Zylinderblock 101, wodurch sie die Auslasskammer 142 und die Kurbelkammer 105 verbindet.
Die Ansaugkammer 140 ist durch eine Gasfreigabepassage 162 mit der Kurbelkammer 105 verbunden. Die Gasfreigabepassage 162 besteht aus einem Freiraum zwischen der Antriebswelle 102 und den Lagern 119, 120, einem Raum 164 und einer festen Öffnung 103c in der Ventilplatte 103.
Die Ansaugkammer 140 ist durch eine Messpassage 166, die sich in die Wand des hinteren Gehäuses 104 erstreckt, unabhängig von der Gasversorgungspassage 160 mit dem Verdrängungssteuerventil 300 verbunden.
Spezieller, wie in 2 gezeigt ist, besteht das Verdrängungssteuerventil 300 aus einer Ventileinheit und einer Antriebseinheit, die die Ventileinheit öffnet und schließt. Die Ventileinheit enthält ein zylindrisches Ventilgehäuse 301, und das Ventilgehäuse 301 hat an einem ersten Ende einen Einlassanschluss (Ventilloch 301a). Das Ventilloch 301a ist durch eine stromaufwärtige Seite der Gasversorgungspassage 160 mit der Auslasskammer 142 verbunden, und kommuniziert mit einer Ventilkammer 303, die in dem Ventilgehäuse 301 definiert ist.
Ein säulenartiges Ventilelement 304 ist in die Ventilkammer 303 eingepasst. In der Ventilkammer 303 kann sich das Ventilelement 304 entlang der Achse des Ventilgehäuses 301 bewegen, und kann das Ventilloch 301a durch Inkontaktkommen mit der Endseite des Ventilgehäuses 301 schließen. Die Endseite des Ventilgehäuses 301 fungiert somit als ein Ventilsitz.
Ein Ausgabeanschluss 301b ist in der zylindrischen Wand des Ventilgehäuses 301 ausgebildet. Der Ausgabeanschluss 301b ist durch eine stromabwärtige Seite der Gasversorgungspassage 160 mit der Kurbelkammer 105 verbunden. Auch der Ausgabeanschluss 301b kommuniziert mit der Ventilkammer 303. Somit kann die Auslasskammer 142 über das Ventilloch 301a, die Ventilkammer 303 und den Ausgabeanschluss 301b mit der Kurbelkammer 105 verbunden werden.
Die Antriebseinheit enthält ein zylindrisches Solenoidgehäuse 310. Das Solenoidgehäuse 310 ist an einem zweiten Ende, das dem zuvor erwähnten ersten Ende gegenüberliegt, koaxial mit dem Ventilgehäuse 301 verbunden. Ein offenes Ende des Solenoidgehäuses 310 ist mit einer Endabdeckung 312 verschlossen. Ein Solenoid 316, der aus einer Drahtspule besteht, die auf einen Spulenkörper 314 gewunden ist, ist in das Solenoidgehäuse 310 eingepasst.
Auch ein zylindrischer, fester Kern 318 ist koaxial in dem Solenoidgehäuse 310 angeordnet. Der feste Kern 318 erstreckt sich von dem Ventilgehäuse 301 zu der Endabdeckung 312, bis zu der Mitte des Solenoids 316. Die Seite der Endabdeckung 312 des festen Kerns 318 ist von einer Buchse 320 umgeben, und die Buchse 320 wird an der Endseite der Endabdeckung 312 geschlossen.
Der feste Kern 318 hat durch sein Zentrum ein Durchgangsloch 318a. Das Durchgangsloch 318a kommuniziert an einem ersten Ende mit der Ventilkammer 303. Ein beweglicher Kernhalteraum 324, der einen beweglichen, zylindrischen Kern 322 hält, ist zwischen dem festen Kern 318 und dem geschlossenen Ende der Buchse 320 definiert, und das Durchgangsloch 318a kommuniziert an einem zweiten Ende, das dem zuvor erwähnten ersten Ende gegenüberliegt, mit dem Kernhalteraum 324.
Ein Solenoidstab 326 ist gleitbar in das Durchgangsloch 318a eingepasst, und das Ventilelement 304 ist integral und koaxial mit einem ersten Ende des Solenoidstabs 326 verbunden. Der entgegen gesetzte, zweite Endabschnitt des Solenoidstabs 326 ragt in den Kernhalteraum 324 hinein. Der zweite Endabschnitt des Solenoidstabs 326 ist so in ein Durchgangsloch in dem beweglichen Kern 322 eingepasst, dass der Solenoidstab 326 und der bewegliche Kern 322 integriert sind. Eine Entspannungsfeder 328 wird zwischen einer Stufenseite des beweglichen Kerns 322 und der Endseite des festen Kerns 318 angeordnet, und zwischen dem beweglichen Kern 322 und dem festen Kern 318 ist ein festgelegter Freiraum vorgesehen.
Der bewegliche Kern 322, der feste Kern 318, das Solenoidgehäuse 310 und die Endabdeckung 312 sind jeweils aus einem magnetischen Material hergestellt, und bilden einen Magnetkreis. Die Buchse 320 ist aus einem rostfrei-basierten, nicht-magnetischen Material hergestellt.
Das Solenoidgehäuse 310 hat einen Druckmessanschluss 310a, und der Druckmessanschluss 310a ist über eine Druckmesspassage 166 mit der Ansaugkammer 140 verbunden. Der feste Kern 318 hat eine sich axial erstreckende Druckmessrille 318b in seiner äußeren zylindrischen Oberfläche, und die Druckmessrille 318b ist mit dem Druckmessanschluss 310a verbunden. Die Ansaugkammer 140 und der bewegliche Kernhalteraum 324 sind somit über den Druckmessanschluss 310a und die Druckmessrille 318b verbunden, und ein Druck in der Ansaugkammer 140 (im Folgenden bezeichnet als „Ansaugdruck Ps“), der in die Ventil-Schließrichtung wirkt, wird über den Solenoidstab 326 zu der hinteren Fläche des Ventilelements 304 übertragen.
Ein Steuergerät 400, das außerhalb des Kompressors 100 vorgesehen ist, ist mit dem Solenoid 316 verbunden. Wenn das Steuergerät 400 einen Steuerstrom I ausgibt, erzeugt der Solenoid 316 eine elektromagnetische Kraft F(I). Die elektromagnetische Kraft F(I), die von dem Solenoid 316 erzeugt wird, zieht den beweglichen Kern 322 zu dem festen Kern 318, und wirkt somit in der Ventil-Schließrichtung auf das Ventilelement 304.
In dem Verdrängungssteuerventil 300 ist es erwünscht, dass die Fläche der Oberfläche des Ventilelements 304, auf die in der Auslasskammer 142 Druck (im Folgenden bezeichnet als „Auslassdruck Pd“) wirkt (wobei die Fläche als „Abdichtoberflächen-Fläche Sv“ bezeichnet wird), wenn das Ventilloch 301a durch das Ventilelement 304 geschlossen wird, gleich der Fläche der Oberfläche des Ventilelements 304 ist, auf die der Ansaugdruck Ps wirkt, und somit gleich der Querschnittfläche des Solenoidstabs 326 ist.
In diesem Fall wirkt ein Druck in der Kurbelkammer 105 (im Folgenden bezeichnet als „Kurbeldruck Pc“) kaum in der Ventil-Öffnungs- oder Ventil-Schließrichtung auf das Ventilelement 304. Somit sind die Kräfte, die auf das Ventilelement 304 wirken, der Auslassdruck Pd, der Ansaugdruck Ps, die elektromagnetische Kraft F(I), die von dem Solenoid 316 erzeugt wird, und die Kraft fs, die von der Entspannungsfeder 328 ausgeübt wird, wobei der Auslassdruck Pd und die Kraft fs, die von der Entspannungsfeder 328 ausgeübt wird, in der Ventil-Öffnungsrichtung wirken, während die anderen Kräfte, d.h. die Ansaugkraft Ps und die elektromagnetische Kraft F(I), die von dem Solenoid 316 erzeugt wird, in der Ventil-Schließrichtung, entgegengesetzt zu der Ventil-Öffnungsrichtung wirken.
Diese Beziehung wird dargestellt durch untenstehende Gleichung (1), die in die unten stehende Gleichung (2) umgeformt ist. Die Gleichungen (1) und (2) zeigen, dass das Bestimmen des Werts des Auslassdrucks Pd und des Werts der elektromagnetischen Kraft F(I), und daher der Wert des Steuerstroms I, den Wert des Ansaugdrucks Ps ergeben. $S v \cdot (P d - P s) + f s - F (I) = 0$
$P s = - \frac{1}{S v} \cdot F (I) + P d + \frac{f s}{S v}$
Vorausgesetzt, dass der Sollansaugdruck Pss, d.h. der Sollwert des Ansaugdrucks Ps, voreingestellt ist, und der Wert des sich verändernden Auslassdrucks Pd erfasst wird, erlaubt diese Beziehung die Berechnung der zu erzeugenden elektromagnetischen Kraft F(I), und daher des zuzuführenden Steuerstroms I, wie in 3 gezeigt ist. Durch Einregeln des Steuerstroms I, der dem Solenoid 316 zugeführt wird, auf diesen berechneten Wert des Steuerstroms I, wird das Ventilelement 304 betrieben, um den Ansaugdruck Ps dem Sollansaugdruck Pss anzunähern, so dass der Kurbeldruck Pc geregelt wird. Die Verdrängung wird somit dadurch gesteuert, dass der Ansaugdruck Ps dem Sollansaugdruck Pss angenähert wird.
In der Steuerung, die den Ansaugdruck Ps dem Sollansaugdruck Pss annähert, verschiebt sich der Einstellbereich des Sollansaugdrucks Pss, oder, in anderen Worten, der Steuerbereich des Ansaugdrucks Ps, aufwärts, wenn sich der Auslassdruck Pd erhöht, wie in 3 gezeigt ist. Insbesondere verschiebt sich der Steuerbereich des Ansaugdrucks Ps für einen optionalen Auslassdruck Pd1, der größer ist als ein Auslassdruck Pd2, bezüglich des Auslassdrucks Pd2 aufwärts.
Des Weiteren zeigt Gleichung (2), dass, für einen optionalen Auslassdruck Pd, eine kleinere Abdichtoberflächen-Fläche Sv einen weiteren Steuerbereich des Ansaugdrucks Ps mit einer kleinen elektromagnetischen Kraft F(I) erlaubt. Kombiniert mit der Tatsache, dass der Steuerbereich des Ansaugdrucks Ps sich abhängig von dem Auslassdruck bewegt, erlaubt dieser erweiterte Steuerbereich basierend auf einer kleineren Abdichtoberflächen-Fläche es, dass der Ansaugdruck Ps über einen stark erweiterten Bereich gesteuert werden kann.
Es ist zu beachten, dass eine Erhöhung des Stroms, der dem Solenoid 316 zugeführt wird, einen Ansaugdruck Ps verringern kann. Wenn der Strom, der dem Solenoid 316 zugeführt wird, gestoppt wird, wird das Ventilloch 301a aufgezwungen, da die Entspannungsfeder 328 eine Kraft fs ausübt, die das Ventilelement 304 von dem Ventilloch wegzieht. Dies ermöglicht es dem Kältemittel, aus der Auslasskammer 142 zu der Kurbelkammer 105 zu fließen, so dass die Verdrängung bei ihrem Minimum gehalten wird.
4 ist ein Blockdiagramm, das die schematische Konfiguration des Verdrängungssteuersystems A zeigt, das das Steuersystem 400 enthält.
Das Verdrängungssteuersystem A enthält ein Externe-Informations-Erfassungsmittel, das zwei oder mehr Arten von externen Informationen erfasst. Das Externe-Informations-Erfassungsmittel enthält ein Verdampfer-Ausgabeluftsolltemperatur-Einstellungsmittel 401 und einen Temperatursensor 402, der als ein Verdampfer-Ausgabelufttemperatur-Erfassungsmittel vorgesehen ist.
Das Verdampfer-Luftausgabesolltemperatur-Einstellungsmittel 401 setzt einen Sollwert Tset der Lufttemperatur Te bei dem Auslass aus dem Verdampfer 18 (Verdampfer-Ausgabeluftsolltemperatur), was ein Sollwert der Verdrängungssteuerung des Kompressors 100 ist, auf Basis von verschiedenen externen Informationen, die eine Fahrzeuginnentemperatur-Einstellung beinhalten, und gibt die eingestellte Verdampfer-Ausgabeluftsolltemperatur Tes als externe Information in das Steuergerät 400 ein. Das Verdampfer-Ausgabeluftsolltemperatur-Einstellungsmittel 401 kann beispielsweise aus Bestandteilen einer Klimaanlage ECU zusammengesetzt sein, die das gesamte Klimaanlagensystem steuert.
Der Temperatursensor 402 ist an der Luftausgabe des Verdampfers 18 angeordnet, der zu dem Luftkreis gehört, um die Temperatur Te der Luft zu erfassen, unmittelbar nachdem diese über den Verdampfer 18 geströmt ist (siehe 1). Die erfasste Lufttemperatur Te wird als externe Information in das Steuergerät 400 eingegeben.
Das Externe-Informations-Erfassungsmittel enthält auch ein Kompressor-Drehzahl-Erfassungsmittel zum Erfassen der Drehzahl Ncn des Kompressors 100. Das Kompressor-Drehzahlerfassungsmittel enthält einen Motor-Drehzahlsensor 403, der die Drehzahl des Motors 114 erfasst. Die Drehzahl Ncn des Kompressors 100 kann durch Multiplizieren der Drehzahl des Motors 114, die von dem Motor-Drehzahlsensor 403 erfasst wird, mit einem vorbestimmten Riemenscheibenverhältnis erfasst werden.
Das Kompressor-Drehzahl-Erfassungsmittel kann irgendeine Konfiguration haben, solange diese erlaubt, die Drehzahl des Kompressors 100 auf Basis einer physikalischen Größe, die mit der Drehzahl des Kompressors 100 korreliert, zu erfassen. Hier soll die Drehzahl des Kompressors 100 selbst in der physikalischen Größe enthalten sein, die mit der Drehzahl des Kompressors 100 korreliert.
Das Externe-Informations-Erfassungsmittel enthält des Weiteren ein Auslassdruck-Erfassungsmittel, und das Auslassdruck-Erfassungsmittel enthält als einen Bestandteil einen Drucksensor 403. Das Auslassdruck-Erfassungsmittel ist ein Mittel zum Erfassen des Auslassdrucks Pd, der auf das Ventilelement 304 wirkt. Der Drucksensor 404 ist an der Einlassseite des Radiators 14 eingepasst, um den Druck des Kältemittels an dieser Stelle zu erfassen (im Folgenden bezeichnet als „Erfassungsdruck Ph“) und den erfassten Wert in das Kontrollgerät 400 einzugeben (siehe 1).
Der Auslassdruck Pd und der Erfassungsdruck Ph sind beides Auslassdrücke im weiteren Sinne, da sie Drücke in einem Auslassdruckabschnitt des Kühlkreislaufs 10 sind. Der Auslassdruckabschnitt des Kühlkreislaufs 10 ist ein Abschnitt von der Auslasskammer 142 zu dem Einlass des Radiators 14.
Andererseits ist ein Ansaugdruckabschnitt des Kühlkreislaufs 10 ein Abschnitt von dem Auslass des Verdampfers 18 zu der Ansaugkammer 14. Der Auslassdruckabschnitt enthält die Zylinderbohrungen 101a bei Kompression, während der Ansaugdruckabschnitt die Zylinderbohrungen 101a beim Ansaugen enthält.
Das Steuergerät 400 besteht beispielsweise aus einer unabhängigen ECU (elektronische Steuereinheit). Es kann jedoch in der Klimaanlagen-ECU oder einer Motor-ECU, die den Betrieb des Motors 114 steuert, enthalten sein. Das Verdampfer-Auslassluftsolltemperatur-Einstellungsmittel 401 kann in dem Steuergerät 400 enthalten sein.
Das Steuergerät 400 enthält ein Sollansaugdruck-Einstellungsmittel 410, ein Druck-Korrekturmittel 441, ein Steuerstrom-Berechnungsmittel 412 und ein Solenoid-Aktivierungsmittel 413.
Das Sollansaugdruck-Einstellungsmittel 410 stellt den Sollansaugdruck Pss, d.h. den Sollwert des zu steuernden Ansaugdrucks Ps, auf Basis eines differentiellen ΔT zwischen der Verdampfer-Auslasslufttemperatur Te, die tatsächlich von dem Temperatursensor 402 erfasst wird, und der Verdampfer-Auslassluftsolltemperatur Tes, die von dem Verdampfer-Auslassluftsolltemperatur-Einstellungsmittel 512 eingestellt wird, ein.
Somit bilden der Temperatursensor 402 und das Mittel zum Einstellen der Verdampfer-Auslassluftsolltemperatur 401 für das Sollansaugdruck-Einstellungsmittel 410 ein Externe-Informations-Erfassungsmittel, das die Verdampfer-Auslasslufttemperatur Te und deren Sollwert, nämlich die Verdampfer-Auslassluftsolltemperatur Tes, als externe Information liefert.
Das Druck-Korrekturmittel 411, das zusammen mit dem Drucksensor 404 das Auslassdruck-Erfassungsmittel 404 bildet, berechnet den Auslassdruck Pd durch Vornehmen einer Korrektur des Erfassungsdrucks Ph, der von dem Drucksensor 404 erfasst wird. Das Druck-Korrekturmittel 411 gibt den berechneten Wert des Auslassdrucks Pd in das Steuerstrom-Berechnungsmittel 412 ein.
Der Grund zum Vornehmen einer Korrektur des Erfassungsdrucks Ph ist der, dass sich der Kältemitteldruck in der Auslasskammer 142 von dem Druck an dem Einlass des Radiators 14 unterscheidet, obwohl beide Stellen zu dem Auslassdruckabschnitt gehören, insbesondere, wenn die Wärmebelastung groß ist. Der Auslassdruck Pd kann unter Verwendung einer Funktion f(Ph) berechnet werden, die den Erfassungsdruck als eine Variable enthält. Die Funktion f(Ph) kann im Voraus definiert werden.
Das Steuerstrom-Berechnungsmittel 412 berechnet den Steuerstrom I, der dem Solenoid 316 zugeführt werden soll, gemäß einer vorbestimmten Berechnungsformel aus dem Sollansaugdruck Pss, der von dem Sollansaugdruck-Einstellungsmittel 410 eingestellt wird, und dem Auslassdruck Pd, der von dem Auslassdruck-Erfassungsmittel erfasst wird.
Wenn der berechnete Wert des Steuerstroms I ein derzeit eingestellter Wert eines variablen oberen Grenzwerts I2 oder darüber ist, ersetzt das Steuerstrom-Berechnungsmittel 412 den berechneten Wert des Steuerstroms I mit dem eingestellten Wert des variablen oberen Grenzwerts I2. Gibt es eine Fehlfunktion des Kompressors 100, des Klimaanlagensystems oder des Fahrzeugs, ersetzt das Steuerstrom-Berechnungsmittel 412 den berechneten Wert des Steuerstroms I mit einem Wert, der eine minimale Verdrängung bewirkt.
Abgesehen von diesen Fällen stellt das Steuerstrom-Berechnungsmittel 412 den Steuerstrom I auf den berechneten Wert des Steuerstroms I ein.
Das Steuerstrom-Berechnungsmittel 412 sendet ein Verdrängungssteuersignal, das den eingestellten Wert des Steuerstroms I übermittelt, an das Solenoid-Aktivierungsmittel 413.
Gemäß dem Verdrängungssteuersignal liefert das Solenoid-Aktivierungsmittel 413 einen Steuerstrom I, der dem Wert des Steuerstroms I folgt, welcher von dem Steuerstrom-Berechnungsmittel 412 eingestellt wurde, wodurch das Verdrängungssteuerventil 300 aktiviert wird. Somit bilden das Steuerstrom-Berechnungsmittel 412 und das Solenoid-Aktivierungsmittel 413 ein Steuerstrom-Regelmittel, welches den Steuerstrom I, der dem Solenoid des Verdrängungssteuerventils 300 zugeführt wird, oder einen Parameter regelt, der mit dem Steuerstrom I korreliert, basierend auf dem Auslassdruck Pd, der von dem Auslassdruck-Erfassungsmittel erfasst wird, und dem Sollansaugdruck Pss, der von dem Sollansaugdruck-Einstellungsmittel 410 eingestellt wird.
5 zeigt die Konfiguration des Solenoid-Aktivierungsmittels 413.
Das Solenoid-Aktivierungsmittel 413 enthält eine Umschaltvorrichtung 420. Die Umschaltvorrichtung 420 ist in einer Stromversorgungsleitung vorgesehen, die sich von einer Stromquelle 450 zur Erde erstreckt, und ist in Serie mit dem Solenoid 316 des Verdrängungssteuerventils 300 verbunden. Die Umschaltvorrichtung 420 kann einen Stromfluss entlang der Stromquellenleitung erlauben oder unterbrechen. Durch den Betrieb der Umschaltvorrichtung 420 wird dem Solenoid 316 der Steuerstrom I durch PWM (Pulsweitenmodulierung) bei einer vorbestimmten Aktivierungsfrequenz (zum Beispiel 400-500 Hz) zugeführt.
Eine Diode 421 ist parallel mit dem Solenoid 316 verbunden, um einen Schwingkreis zu bilden.
Ein Aktivierungssignal wird von einem Steuersignal-Erzeugungsmittel 422 an die Umschaltvorrichtung 422 gesendet, und der Lastzyklus in PWM wird gemäß dem Aktivierungssignal verändert.
In der Stromversorgungsleitung ist auch ein Stromsensor 423 vorgesehen. Der Stromsensor 423 erfasst den Steuerstrom I, der durch den Solenoid 316 fließt. Der Stromsensor 423 ist nicht auf einen Am-Meter beschränkt; er kann ein Voltmeter sein, solange er eine physikalische Größe, die mit dem Steuerstrom I korreliert, erfassen kann.
Der Stromsensor 423 gibt den Wert des erfassten Steuerstroms I an ein Steuerstrom-Vergleichsmittel 424. Das Steuerstrom-Vergleichsmittel 424 vergleicht den Wert des Steuerstroms I, der von dem Steuerstrom-Berechnungsmittel 412 eingestellt wird, und den Wert des Steuerstroms I, der von dem Stromsensor 423 erfasst wird. Auf Basis des Ergebnisses des Vergleichs ändert das Steuerstrom-Vergleichsmittel 424 das Aktivierungssignal, das durch das Steuersignal-Erzeugungsmittel 422 erzeugt wird, um den Steuerstrom I dem eingestellten Wert des Steuerstroms I anzunähern.
Insbesondere regelt das Solenoid-Aktivierungsmittel 413 den Steuerstrom I, der dem Solenoid 316 durch Wechseln des Lastzykluses in PWM (Pulsweitenmodulierung) zugeführt wird, bei einer vorbestimmten Aktivierungsfrequenz (zum Beispiel 400-500 Hz). Durch Erfassen des Steuerstroms I, der durch den Solenoid 316 fließt, regelt das Solenoid-Aktivierungsmittel 413 den Steuerstrom I so, dass er sich dem Wert des Steuerstroms I, der von dem Steuerstrom-Berechnungsmittel 412 berechnet wird, annähert.
Wenn das Solenoid-Aktivierungsmittel 413 den Steuerstrom I durch Ändern des Lastzykluses reguliert, kann das Steuerstrom-Berechnungsmittel 412 den Lastzyklus als einen Parameter, der mit dem Steuerstrom I korreliert, berechnen. In diesem Fall ist das Verdrängungssteuersignal, das von dem Steuerstrom-Berechnungsmittel erzeugt wird, ein Signal, das das Solenoid-Aktivierungsmittel 413 dazu bringt, den Steuerstrom I mit dem berechneten Lastzyklus zu liefern.
In Summe kann das Verdrängungssteuersignal sowohl einen berechneten Wert des Steuerstroms I als auch einen berechneten Wert eines Parameters, der mit dem Steuerstrom I korreliert, wie der Lastzyklus, übermitteln.
Als Nächstes wird der Betrieb des oben beschriebenen Verdrängungssteuersystems A beschrieben (wie es verwendet wird).
6 ist ein Flussdiagramm, das eine Hauptroutine in einem Programm zeigt, das von dem Steuergerät 400 ausgeführt wird. Die Hauptroutine wird beispielsweise gestartet, wenn ein Zündschlüssel des Fahrzeugs in eine „AN“-Position gebracht wird, und wird gestoppt, wenn er in eine „AUS“-Position gebracht wird.
In der Hauptroutine werden zunächst Ausgangsbedingungen unmittelbar nach dem Start eingestellt (S10). Insbesondere werden Flags F1, F2 und F3 auf „0“, ein variabler unterer Grenzwert P1 des Drucks auf einen vorbestimmten ersten unteren Grenzwert PsL, ein variabler oberer Grenzwert P2 des Drucks auf einen vorbestimmten ersten oberen Grenzdruck PdH, ein unterer Grenzwert I1 auf einen vorbestimmten minimalen Wert Imin, ein variabler oberer Grenzwert I2 auf einen maximalen Wert Imax, ein Sollansaugdruck Pss auf einen Ausgangswert Pss₀ eingestellt. Der Ausgangswert Pss₀ wird zum Beispiel abhängig von einer Umgebungslufttemperatur Tamb durch die Gleichung bestimmt:
${Pss}_{0} = K1 \cdot Tamb + K2 (K1, K2 : Konstanten)$
Bei S10 wird ein Steuerstrom I zu einem Wert I₀ eingestellt, was in einer minimalen Verdrängung des Kompressors 100 resultiert. Der Wert I₀ kann „0“ sein.
Als Nächstes wird festgestellt, ob ein Klimaanlagenschalter (A/C) des Fahrzeugklimaanlagensystems in einer „AN“-Position ist, oder nicht (S11). Mit anderen Worten, es wird erfasst, ob ein Fahrgast eine Anforderung für eine Fahrzeuginnenraumkühlung oder /-entfeuchtung vorgenommen hat, oder nicht. Wenn der Klimaanlagenschalter „AN“ („Ja“) ist, liest das Druck-Korrekturmittel 411 den Erfassungsdruck Ph, der von dem Drucksensor 404 erfasst wird (S12) und berechnet den Auslassdruck Pd (S13).
Dann wird festgestellt, ob der berechnete Wert des Auslassdrucks Pd geringer ist als der Wert des variablen oberen Grenzwerts P2 des Drucks, der von einer oberen Druckgrenzwert-Einstellungsroutine (S14) eingestellt wurde, oder nicht (S15).
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S15 „Ja“ ist, dann wird bestimmt, ob das Flag F1 „0“ ist, oder nicht (S16). Da zu Beginn F1=0, ist das Ergebnis der Bestimmung bei S16 „Ja“. Folglich wird eine Ansaugdruck-Steuerroutine S17 ausgeführt, und dann wird Schritt S11 erneut ausgeführt.
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S15 „Nein“ ist, wird das Flag F1 zu „1“ gesetzt (S18) und die Ansaugdruck-Steuerroutine S17 wird nach einer oberen Steuerstromgrenzwert-Verringerungsroutine S19 durchgeführt.
Während das Flag F1 bei „1“ bleibt, bleibt das Ergebnis der Bestimmung bei S16 bei „Nein“, so dass die Ansaugdruck-Steuerroutine S17 nach einer oberen Steuerstromgrenzwert-Erhöhungsroutine S20 durchgeführt wird. Im Übrigen ist ein Schritt zum Einstellen des Flags F1 auf „0“ in der oberen Steuerstromgrenzwert-Erhöhungsroutine S20 enthalten.
Wenn der Klimaanlagenschalter in eine „AUS“-Position gebracht wird, so dass das Ergebnis der Bestimmung bei S11 sich zu „Nein“ ändert, wird Schritt S10 durchgeführt, das heißt die Flags F1, F2, F3, der variable untere Grenzwert P1 des Drucks, der variable obere Grenzwert P2 des Drucks, der untere Grenzwert I1, der variable obere Grenzwert I2, der Sollansaugdruck Pss und der Steuerstrom I werden auf ihre Ausgangswerte zurückgestellt.
FIG: 7 ist ein Flussdiagramm, das die Details der Ansaugdruck-Steuerroutine S17 zeigt, die in 6 enthalten ist.
In der Ansaugdruck-Steuerroutine S17 wird zunächst eine Verdampfer-Auslassluftsolltemperatur Tes, die ein Sollwert der Verdrängungssteuerung des Kompressors 100 ist, eingestellt und gelesen (S100). Dann wird die Verdampfer-Auslasslufttemperatur Te, die durch den Temperatursensor 402 erfasst wird, gelesen (S101), und ein differentielles ΔT zwischen der Verdampfer-Auslassluftsolltemperatur Tes und der tatsächlichen Verdampfer-Auslasslufttemperatur Te wird berechnet (S102). Dann wird auf der Basis von dem berechneten differentiellen ΔT der Sollansaugdruck Pss beispielsweise unter Verwendung einer Berechnungsformel berechnet, die für die PI-Steuerung vorbestimmt ist (S103).
Es ist zu beachten, dass die Berechnungsformel bei S103 den Sollansaugdruck Pss auf der linken Seite enthält, der ursprünglich auf den Wert Psso eingestellt ist.
Das differentielle ΔT wird jedes Mal bei S102 berechnet, wenn die Ansaugdruck-Steuerroutine S17 ausgeführt wird. In der Berechnungsformel bei S103 kennzeichnet der dem differentiellen ΔT angehängte Index n, dass das differentielle ΔT diesmal bei 102 berechnet wurde, während der Index n-1 kennzeichnet, dass das differentielle ΔT das letzte Mal bei 102 berechnet wurde.
Dann wird bestimmt, ob der berechnete Sollansaugdruck Pss größer oder gleich dem Wert des variablen unteren Grenzwerts P1 des Drucks ist, der von einer unteren Druckgrenz-Einstellungsroutine 104 eingestellt wird, oder nicht (S105). Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S105 „Nein“ ist, wird der Wert des variablen unteren Grenzwerts P1 des Drucks als ein Wert des Sollansaugdrucks Pss gelesen (S106), und der Steuerstrom I wird auf Basis von dem Sollansaugdruck Pss und dem Auslassdruck Pd berechnet (S107).
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S105 „Ja“ ist, wird der Steuerstrom I auf Basis des Sollansaugdrucks Pss, der bei S103 berechnet wurde, und des Auslassdrucks Pd berechnet (S107).
Dann wird bestimmt, ob der berechnete Wert des Steuerstroms I größer als der oder gleich dem voreingestellten unteren Grenzwert I1 ist, oder nicht (S108). Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S108 „Nein“ ist, wird der untere Grenzwert P1 als ein Wert des Steuerstroms I gelesen (S109), und der Steuerstrom dieses Werts wird dem Solenoid zugeführt (S110).
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S108 „Ja“ ist, wird bestimmt, ob der berechnete Wert des Steuerstroms I kleiner als der oder gleich dem Wert des variablen oberen Grenzwerts I2 ist, der größer gesetzt ist als der untere Grenzwert I1, oder nicht (S111). Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S111 „Nein“ ist, wird der Wert des variablen oberen Grenzwerts I2 als ein Wert des Steuerstroms I gelesen (S112) und der Steuerstrom dieses Werts wird zugeführt (S110).
Somit wird, wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S108 und S111 I1≤I≤I2 ist, der Steuerstrom des Werts, der bei 107 berechnet wird, zugeführt.
Die oben beschriebene Ansaug-Steuerroutine S17 steuert die Verdrängung durch Annähern des Ansaugdrucks Ps an den Sollansaugdruck Pss, wobei der Auslassdruck Pd konstant erfasst wird, so dass der Steuerstrom I abhängig von dem sich verändernden Auslassdruck Pd reguliert wird. Somit wird der Steuerstrom I verändert, wenn sich der Auslassdruck Pd ändert, auch wenn der Sollansaugdruck Pss nicht verändert wird. Folglich wird die Verdrängung durch Annähern des Ansaugdrucks an den Sollansaugdruck Pss gesteuert.
Des Weiteren wird in der Ansaugdruck-Steuerroutine S17 der Steuerstrom I, der dem Solenoid 316 zugeführt wird, auf Basis eines differentiellen ΔT zwischen der Verdampfer-Auslassluftsolltemperatur Tes, die von dem Verdampfer-Auslassluftsolltemperatur-Einstellungsmittel 401 eingestellt wird, und der Verdampfer-Auslasslufttemperatur Te, die von dem Temperatursensor 402 erfasst wird, geregelt. Folglich steuert die Ansaugdruck-Steuerroutine S17 die Verdrängung so, dass sich die Verdampfer-Auslasslufttemperatur Te an die Verdampfer-Auslassluftsolltemperatur Tes annähert, wodurch ein Fahrzeuginnenraumkomfort erreicht wird.
8 ist ein Flussdiagramm, das die Details der oberen Druckgrenzwert-Einstellungsroutine S14, die in 6 abgebildet ist, zeigt.
In der oberen Druckgrenzwert-Einstellungsroutine S14 wird zunächst die Kompressordrehzahl Ncn gelesen (S150). Insbesondere wird die Kompressordrehzahl Ncn gelesen, die durch Multiplizieren der Drehzahl des Motors 114, die von dem Motordrehzahlsensor 403 erfasst wird, mit einem vorbestimmten Riemenscheibenverhältnis erhalten wird.
Dann wird bestimmt, ob die Kompressordrehzahl Ncn kleiner ist als eine vorbestimmte aktive Drehzahl NcH, oder nicht (S151).
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S151 „Ja“ ist, wenn nämlich die Kompressordrehzahl Ncn kleiner ist als die aktive Drehzahl NcH, wird bestimmt, ob die Kompressordrehzahl Ncn kleiner ist als eine vorbestimmte Rückkehrdrehzahl NcL, oder nicht (S152).
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S152 „Ja“ ist, wenn nämlich die Kompressordrehzahl Ncn kleiner ist als die Rückkehrdrehzahl NcL, wird bestimmt, ob das Flag F2 „0“ ist, oder nicht (S153). Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S153 „Ja“ ist, wird der variable obere Grenzwert P2 des Drucks auf einen ersten oberen Druckgrenzwert PdH eingestellt (S154).
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S153 „Nein“ ist, wird das Flag F2 auf „0“ gestellt (S155) und der variable obere Grenzwert P2 des Drucks wird auf den ersten oberen Druckgrenzwert PdH eingestellt (S154).
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S152 „Nein“ ist, wird bestimmt, ob das Flag F2 „0“ ist, oder nicht (S156), und wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S156 „Ja“ ist, wenn nämlich das Flag F2 „0“ ist, wird der variable obere Grenzwert P2 des Drucks auf den ersten oberen Druckgrenzwert PdH eingestellt (S154).
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S156 „Nein“ ist, wird der variable obere Grenzwert P2 des Drucks auf einen zweiten oberen Druckgrenzwert PdL eingestellt (S157). Der zweite obere Druckgrenzwert PdL ist kleiner als der erste obere Druckgrenzwert PdH.
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S151 „Nein“ ist, wenn nämlich die Kompressordrehzahl Ncn größer als die oder gleich der aktiven Drehzahl NcH ist, wird bestimmt, ob das Flag F2 „0“ ist, oder nicht (S158). Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S158 „Ja“ ist, wird das Flag F2 zu „1“ gesetzt (S159) und der variable obere Grenzwert P2 des Drucks wird auf den zweiten oberen Druckgrenzwert PdL eingestellt (S157). Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S158 „Nein“ ist, wird der variable obere Grenzwert P2 des Drucks auf den zweiten oberen Druckgrenzwert PdL eingestellt (S157).
Da das Flag F2 ursprünglich zu „0“ gesetzt ist, ändert das Ergebnis der Bestimmung bei S156 sich nicht zu „Nein“, es sei denn, das Flag F2 wird bei S159 zu „1“ gesetzt. Folglich wird der variable obere Grenzwert P2 des Drucks nicht von dem ersten oberen Druckgrenzwert PdH, der ein Ausgangswert ist, auf den zweiten oberen Druckgrenzwert PdL verringert, es sei denn, die Kompressordrehzahl Ncn erhöht sich zu der aktiven Drehzahl NcH oder darüber hinaus.
Nachdem die Kompressordrehzahl Ncn sich zu der aktiven Drehzahl NcH oder darüber hinaus erhöht hat, wird der variable obere Grenzwert P2 des Drucks nicht von dem zweiten oberen Druckgrenzwert PdL auf den ersten oberen Druckgrenzwert PdH angehoben, es sei denn, die Kompressordrehzahl Ncn wird unter die Rückkehrdrehzahl NcH verringert.
Somit wird, wie in 9 gezeigt ist, ein bestimmter Unterschied zwischen der aktiven Drehzahl NcH, bei der der variable obere Grenzwert Ps des Drucks von dem ersten oberen Druckgrenzwert PdH zu dem zweiten oberen Druckgrenzwert PdH umgeschaltet wird, und der Rückkehrdrehzahl NcL, bei der die Umschaltung in die entgegen gesetzte Richtung gemacht wird, vorgesehen.
10 ist ein Flussdiagramm, das die Details der unteren Druckgrenzwert-Einstellungsroutine S104 zeigt, die in 7 abgebildet ist.
In der unteren Druckgrenzwert-Einstellungsroutine S104 wird zunächst eine Kompressordrehzahl Ncn gelesen (S170) und es wird bestimmt, ob die Kompressordrehzahl Ncn kleiner ist als die aktive Drehzahl NcH, oder nicht (S171), wie bei den Schritten S150 und S151 der oberen Druckgrenzwert-Einstellungsroutine S14.
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S171 „Ja“ ist, wenn nämlich die Kompressordrehzahl Ncn kleiner ist als die aktive Drehzahl NcH, wird bestimmt, ob die Kompressordrehzahl Ncn kleiner ist als die Rückkehrdrehzahl NcL, oder nicht (S172).
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S172 „Ja“ ist, wenn nämlich die Kompressordrehzahl Ncn kleiner ist als die Rückkehrdrehzahl NcL, wird bestimmt, ob das Flag F3 „0“ ist, oder nicht (S173). Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S173 „Ja“ ist, wird der variable untere Grenzwert P1 des Drucks auf einen ersten unteren Druckgrenzwert PsL eingestellt (S174).
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S173 „Nein“ ist, wird das Flag auf „0“ eingestellt (S175) und der variable untere Grenzwert P1 des Drucks wird auf den ersten unteren Druckgrenzwert PsL eingestellt (S174).
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S172 „Nein“ ist, wird bestimmt, ob das Flag F3 „0“ ist, oder nicht (S176), und wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S176 „Ja“ ist, wenn nämlich das Flag F3 „0“ ist, wird der variable untere.Grenzwert P1 des Drucks auf den ersten unteren Druckgrenzwert PsL eingestellt (S174).
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S176 „Nein“ ist, wird der variable untere Grenzwert P1 des Drucks auf einen zweiten unteren Grenzwert PsH des Drucks eingestellt (S177). Der zweite untere Druckgrenzwert PsH ist größer als der erste untere Druckgrenzwert PsL.
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S171 „Nein“ ist, wenn nämlich die Kompressordrehzahl Ncn größer als die oder gleich der aktiven Drehzahl NcH ist, wird bestimmt, ob das Flag F3 „0“ ist, oder nicht (S178). Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S178 „Ja“ ist, wird das Flag F3 auf „1“ gesetzt (S179) und der variable untere Grenzwert P1 des Drucks wird auf den zweiten unteren Druckgrenzwert PsH eingestellt (S177). Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S178 „Nein“ ist, wird der variable untere Grenzwert P1 des Drucks zu dem zweiten unteren Druckgrenzwert PsH eingestellt (S177).
Da das Flag F3 ursprünglich auf „0“ gesetzt ist, ändert sich das Ergebnis der Bestimmung bei S176 nicht zu „Nein“, es sei denn, das Flag F3 wird bei S179 auf „1“ gesetzt. Folglich wird der variable untere Grenzwert P1 des Drucks nicht von dem ersten unteren Druckgrenzwert PsL, der ein Ausgangswert ist, auf den zweiten unteren Druckgrenzwert PsH angehoben, es sei denn, die Kompressordrehzahl Ncn erhöht sich auf die aktive Drehzahl NcH oder darüber hinaus.
Nachdem sich die Kompressordrehzahl Ncn auf die aktive Drehzahl NcH oder darüber hinaus erhöht hat, wird der variable untere Grenzwert P1 des Drucks nicht von dem zweiten unteren Druckgrenzwert PsH auf den ersten unteren Druckgrenzwert PsL verringert, es sei denn, die Kompressordrehzahl Ncn wird unter die Rückkehrdrehzahl NcL verringert.
Somit wird, wie in 9 gezeigt ist, eine bestimmte Differenz zwischen der aktiven Drehzahl NcH, bei der der variable untere Grenzwert P1 des Drucks von dem ersten unteren Druckgrenzwert PsL zu dem zweiten unteren Druckgrenzwert PsH umgeschaltet wird, und der Rückkehrdrehzahl NcL, bei der das Umschalten in die entgegen gesetzte Richtung durchgeführt wird, vorgesehen.
11 ist ein Flussdiagramm, das die Details einer oberen Steuerstromgrenzwert-Verringerungsroutine S19 zeigt, die in 6 abgebildet ist.
In der oberen Steuerstromgrenzwert-Verringerungsroutine S19 wird zunächst der derzeitig eingestellte Wert des Steuerstroms I gelesen (S200). Dann wird ein Ersatzwert Ia1 durch Subtrahieren eines vorbestimmten Werts ΔI1 von dem eingelesenen Wert des Steuerstroms I berechnet (S201).
Dann wird bestimmt, ob der berechnete Ersatzwert I1a größer ist als der vorherrschende untere Grenzwert I1, oder nicht (S202). Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S202 „Ja“ ist, wenn nämlich der berechnete Ersatzwert I1a größer ist als der untere Grenzwert I1, wird der vorherrschende Wert des variablen oberen Grenzwerts I2 mit dem Ersatzwert Ia1 ersetzt (S203), und die Ansaugdruck-Steuerroutine S17 wird dann ausgeführt.
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S202 „Nein“ ist, wird „0“ als ein Wert des Steuerstroms I gelesen (S204), und der Steuerstrom I des Werts „0“ wird zugeführt (S205). In anderen Worten ist der Steuerstrom I, der dem Solenoid 316 zugeführt wird, „0“, wenn der berechnete Ersatzwert Ia1 kleiner als der oder gleich dem unteren Grenzwert I1 ist.
In diesem Fall wird die Hauptroutine, und daher die Verdrängungssteuerung, nach Schritt 205 gestoppt (S206).
12 ist ein Flussdiagramm, das die Details einer oberen Steuerstromgrenzwert-Erhöhungsroutine S20 zeigt, die in 6 abgebildet ist.
In der oberen Steuerstromgrenzwert-Erhöhungsroutine S20 wird zunächst der momentan eingestellte Wert des Steuerstroms I gelesen (S250). Dann wird ein Ersatzwert Ia2, durch Addieren eines vorbestimmten Werts ΔI1 zu dem eingelesenen Wert des Steuerstroms I, berechnet (S251).
Dann wird bestimmt, ob der berechnete Ersatzwert Ia2 größer als ein oder gleich einem maximalen Wert Imax ist, oder nicht (S252). Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S252 „Ja“ ist, wenn nämlich der berechnete Ersatzwert Ia2 gleich dem Maximalwert I-max ist, wird der vorherrschende Wert des variablen oberen Grenzwerts I2 mit dem Maximalwert Imax ersetzt (S253) und das Flag F1 wird zu „0“ gesetzt (S254), und dann wird die Ansaugdruck-Steuerroutine S17 durchgeführt.
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei S252 „Nein“ ist, wird der vorherrschende Wert des variablen oberen Grenzwerts I2 mit dem berechneten Ersatzwert Ia2 ersetzt (S255), und dann wird die Ansaugdruck-Steuerroutine S17 durchgeführt.
Dies bedeutet, dass, wenn der Auslassdruck Pd größer als der oder gleich dem variablen oberen Grenzwert P2 des Drucks ist, der variable obere Grenzwert I2 auf den vorbestimmten Wert verringert wird, für den ΔI1 von dem momentan eingestellten Wert des Steuerstroms abgezogen wird, und dass, wenn der Auslassdruck Pd kleiner ist als der variable obere Grenzwert P2 des Drucks, der variable obere Grenzwert I2 auf den vorbestimmten Wert angehoben wird, für den ΔI1 zu dem momentan eingestellten Wert des Steuerstroms I addiert wird, es sei denn, er überschreitet den Maximalwert Imax.
In dem oben beschriebenen Verdrängungssteuersystem A hat das Verdrängungssteuerventil 300 eine einfache Struktur, die kein Druckmessbauteil zur mechanischen Regelung des Ansaugdrucks Ps hat. Dies führt zu einem leichten Schaffen von Raum für das Verdrängungssteuerventil 300 im Inneren des Kompressors 100, und zu einer erhöhten Freiheit der Position, an der das Verdrängungssteuerventil eingepasst wird.
In diesem Verdrängungssteuersystem A, das das Verdrängungssteuerventil 300 verwendet, welches kein Druckmessbauteil hat, wird die Verdrängung durch Annähern des Ansaugdrucks Ps an den Sollansaugdruck Pss, der von dem Sollansaugdruck-Einstellungsmittel 410 eingestellt wird, gesteuert.
Der Sollansaugdruck Pss wird so eingestellt, dass er höher ist als der variable untere Grenzwert P1 des Drucks, und der variable untere Grenzwert P1 des Drucks wird für hohe Drehzahlen des Kompressors 100 angehoben. Dies verhindert, dass der Kompressor 100 mit der maximalen Verdrängung betrieben wird, wodurch die Belastung des Kompressors 100 reduziert wird.
Das Verdrängungssteuersystem A kann daher ausreichende Zuverlässigkeit des Kompressors 100 gewähren, auch wenn das Verdrängungssteuerventil verwendet wird, das kein Druckmessbauteil besitzt.
In dem Verdrängungssteuersystem A ist die Rückkehrdrehzahl Ncl, bei der ein Umschalten von dem zweiten unteren Druckgrenzwert PsH für hohe Drehzahlen Ncn (ein hoher Drehzahlbereich) des Kompressors 100 zu dem ersten unteren Grenzwert PsL für geringe Umdrehungszahlen (niedriger Drehzahlbereich) vorgenommen werden sollte, geringer, als die aktive Drehzahl NcH, bei der ein Umschalten von dem ersten unteren Druckgrenzwert PsL zu dem zweiten unteren Druckgrenzwert PsH vorgenommen werden sollte. Dies verhindert, dass der variable untere Grenzwert P1 des Drucks häufig zwischen dem zweiten unteren Druckgrenzwert PsH und dem ersten unteren Druckgrenzwert PsL umgeschaltet wird. Folglich erlaubt das Verdrängungssteuersystem A ein stabiles Einstellen des variablen unteren Grenzwerts P1 des Drucks, selbst wenn die Drehzahl Ncn des Kompressors 100 merklich um die aktive Drehzahl NcH oszilliert.
In dem Verdrängungssteuersystem A wird der variable obere Grenzwert I2 verringert, wenn der Auslassdruck Pd, der von dem Auslassdruck-Erfassungsmittel erfasst wird, zu dem variablen oberen Grenzwert P2 des Drucks oder darüber hinaus ansteigt. Insbesondere wird der variable obere Grenzwert I2 unter den Wert des Steuerstroms I verringert, wenn erfasst wurde, dass sich der Auslassdruck Pd zu dem variablen oberen Grenzwert P2 des Drucks oder darüber hinaus erhöht hat. Da das Steuerstrom-Berechnungsmittel 412 den Steuerstrom I auf einen Wert einstellt, der den verringerten variablen oberen Grenzwert I2 nicht überschreitet, wird verhindert, dass der Auslassdruck Pd sich abnormal über den variablen oberen Grenzwert P2 des Drucks erhöht.
Des Weiteren wird in dem Verdrängungssteuersystem A der variable obere Grenzwert P2 des Drucks für hohe Drehzahlen Ncn des Kompressors 100 verringert, was verhindert, dass der Kompressor 100 mit der maximalen Verdrängung betrieben wird, und somit die Belastung des Kompressors 100 verringert.
Folglich gewährt das Verdrängungssteuersystem A dem Kompressor 100 eine erhöhte Zuverlässigkeit, obwohl das Verdrängungssteuerventil 300 verwendet wird, das kein Druckmessbauteil besitzt.
In dem Verdrängungssteuersystem A wird der variable obere Grenzwert I2 um ein Maß angehoben, dass er seinen Maximalwert Imax nicht überschreitet, wenn die vorbestimmten Bedingungen eingehalten werden. Dies erlaubt es, dass der Steuerstrom I bis zu seinem Maximalwert Imax erhöht wird, nachdem der variable obere Grenzwert I2 einmal verringert wurde. Folglich stellt das Verdrängungssteuersystem A einen angemessenen Versorgungsbereich von Steuerstrom I zur Verfügung, und damit einen angemessenen Steuerbereich des Ansaugdrucks Ps, abhängig von Bedingungen, wodurch eine Kühlleistung des Klimaanlagensystems sichergestellt wird.
In dem Verdrängungssteuersystem A ist die Rückkehrdrehzahl NcL, bei der ein Umschalten von dem zweiten oberen Druckgrenzwert PdH für hohe Drehzahlen Ncn des Kompressors 100 zu dem ersten oberen Druckgrenzwert PdH für geringe Drehzahlen vorgenommen werden sollte, geringer, als die aktive Drehzahl NcH, bei der ein Umschalten von dem ersten oberen Druckgrenzwert PdH zu dem zweiten oberen Druckgrenzwert PdL vorgenommen werden sollte. Dies verhindert, dass der variable obere Grenzwert P2 des Drucks häufig zwischen dem zweiten oberen Druckgrenzwert PdL und dem ersten oberen Druckgrenzwert PdH umgeschaltet wird. Folglich erlaubt das Verdrängungssteuersystem A ein stabiles Einstellen des variablen oberen Grenzwerts P2 des Drucks, selbst wenn die Drehzahl Ncn des Kompressors 100 merklich oszilliert.
In dem Verdrängungssteuersystem A wird die Verdrängung auf ihr Minimum,verringert, wenn der variable obere Grenzwert I2 kleiner als der oder gleich dem unteren Grenzwert I1 gesetzt wird. Das bedeutet, dass dadurch, dass bestimmt wird, ob der variable obere Grenzwert I2 kleiner als der oder gleich dem unteren Grenzwert I1 eingestellt ist oder nicht, auch bestimmt wird, ob es eine Fehlfunktion des Kompressors 100, des Klimaanlagensystems oder des Fahrzeugs, in dem das Klimaanlagensystem installiert ist, gibt, oder nicht, und dass, falls bestimmt wird, dass eine Fehlfunktion vorliegt, die Verdrängung auf ihr Minimum reduziert wird. Dies minimiert den Einfluss einer Fehlfunktion des Kompressors 100 oder des Klimaanlagensystems in dem Fahrzeug.
In dem Verdrängungssteuersystem A steuert das Solenoid-Aktivierungsmittel 413 den Lastzyklus, um den Steuerstrom I, der von dem Stromsensor 423 erfasst wird, dem Wert des Steuerstroms I anzunähern, der von dem Steuerstrom-Berechnungsmittel 412 berechnet wurde, wodurch der Ansaugdruck Ps exakt gesteuert wird.
Das Verdrängungssteuersystem A kann die Temperatur Te der Luft unmittelbar nach Überqueren des Verdampfers 18 an die Verdampfer-Auslassluftsolltemperatur Tes annähern, und damit verbesserte Genauigkeit der Fahrzeuginnenraumtemperatur-Steuerung zur Verfügung stellen, die von dem Klimaanlagensystem durchgeführt wird.
Der Kompressor 100, auf den das Verdrängungssteuersystem A angewendet wird, ist ein hin- und herbewegbarer Kompressor, der erlaubt, dass der Hub des Kolbens 130 zu einem sehr kleinen Wert eingestellt werden kann, was durch eine minimale Neigung der Taumelscheibe 107 beschränkt wird. Folglich hat er eine sehr kleine minimale Verdrängung und damit einen weiten Bereich von Verdrängungsveränderungen, die mechanisch verursacht werden. Folglich nutzt das Verdrängungssteuersystem A ausreichend den Effekt des erweiterten Bereichs der Steuerung des Ansaugdrucks Ps, die durch Einstellen des Sollansaugdrucks Pss ermöglicht wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weisen verändert werden.
In der beschriebenen Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems A wird der variable untere Grenzwert P1 des Drucks unmittelbar nachdem sich die Drehzahl Ncn des Kompressors 100 auf die aktive Drehzahl NcH oder darüber hinaus erhöht, von dem ersten unteren Druckgrenzwert PsL zu dem zweiten unteren Druckgrenzwert PsH geschaltet. Es kann jedoch so ausgebildet sein, dass der variable untere Grenzwert P1 des Drucks nur dann von dem ersten unteren Druckgrenzwert PsL zu dem zweiten unteren Druckgrenzwert PsH umgeschaltet wird, wenn die Drehzahl Ncn des Kompressors 100 kontinuierlich für eine vorbestimmte Zeitspanne bei oder über der aktiven Drehzahl NcH bleibt. Dies verhindert, dass der variable untere Grenzwert P1 des Drucks häufig umgeschaltet wird und erlaubt daher ein stabiles Einstellen des variablen unteren Grenzwert P1 des Drucks, selbst wenn die Drehzahl Ncn des Kompressors 100 merklich um die aktive Drehzahl NcH oszilliert.
In der beschriebenen Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems A wird der variable untere Grenzwert P1 des Drucks unmittelbar nachdem sich die Drehzahl Ncn des Kompressors 100 auf die Rückkehrdrehzahl NcL oder darunter verringert, von dem zweiten unteren Druckgrenzwert PsH zu dem ersten unteren Grenzdruck PsL geschaltet. Es kann jedoch so ausgebildet sein, dass der variable untere Grenzwert P1 des Drucks nur dann von dem zweiten unteren Druckgrenzwert PsH zu dem ersten unteren Druckgrenzwert PsL umgeschaltet wird, wenn die Drehzahl Ncn des Kompressors 100 kontinuierlich für eine vorbestimmte Zeitspanne unter der Rückkehrdrehzahl NcL bleibt. Dies verhindert, dass der variable untere Grenzwert P1 des Drucks häufig umgeschaltet wird, und erlaubt daher ein stabiles Einstellen des variablen unteren Grenzwerts P1 des Drucks, selbst wenn die Drehzahl Ncn des Kompressors 100 merklich um die Rückkehrdrehzahl NcL oszilliert.
In der beschriebenen Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems A wird der variable obere Grenzwert P2 des Drucks unmittelbar, nachdem sich die Drehzahl Ncn des Kompressors 100 auf die aktive Drehzahl NcH oder darüber hinaus erhöht hat, von dem ersten oberen Druckgrenzwert PdH zu dem zweiten oberen Druckgrenzwert PdL geschaltet. Es kann jedoch so ausgebildet sein, dass der variable obere Grenzwert P2 des Drucks nur dann von dem ersten oberen Druckgrenzwert PdH zu dem zweiten oberen Druckgrenzwert PdL umgeschaltet wird, wenn die Drehzahl Ncn des Kompressors 100 kontinuierlich für eine vorbestimmte Zeitspanne bei oder über der aktiven Drehzahl NcH bleibt. Dies verhindert, dass der variable obere Grenzwert P2 des Drucks häufig umgeschaltet wird, und erlaubt damit ein stabiles Einstellen des variablen oberen Grenzwerts P2 des Drucks, selbst, wenn die Drehzahl NcH des Kompressors 100 merklich um die aktive Drehzahl NcH oszilliert.
In der beschriebenen Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems A wird der variable obere Grenzwert P2 des Drucks unmittelbar, nachdem sich die Drehzahl Ncn des Kompressors 100 auf die Rückkehrdrehzahl NcL oder darunter verringert hat, von dem zweiten oberen Druckgrenzwert PdL zu dem ersten oberen Druckgrenzwert PdH umgeschaltet. Es kann jedoch so ausgebildet sein, dass der variable obere Grenzwert P2 des Drucks nur dann von dem zweiten oberen Druckgrenzwert PdL zu dem ersten oberen Druckgrenzwert PdH umgeschaltet wird, wenn die Drehzahl Ncn des Kompressors 100 kontinuierlich für eine vorbestimmte Zeitspanne unter der Rückkehrdrehzahl NcL bleibt. Dies verhindert, dass der variable obere Grenzwert P2 des Drucks häufig umgeschaltet wird, und erlaubt damit ein stabiles Einstellen des variablen oberen Grenzwerts P2 des Drucks, selbst wenn die Drehzahl NcL des Kompressors 100 merklich um die Rückkehrdrehzahl NcL oszilliert.
In der beschriebenen Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems A wird der untere Grenzwert P1 des Drucks bei derselben Rückkehrdrehzahl NcL und aktiven Drehzahl NcH wie bei dem oberen Grenzwert P2 des Drucks umgeschaltet. Die Drehzahl und die aktive Drehzahl, bei der Ersterer umgeschaltet wird, können jedoch von denen unterschiedlich sein, bei denen Letzterer umgeschaltet wird.
In der beschriebenen Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems A verändert sich der variable untere Grenzwert P1 des Drucks zwischen dem ersten unteren Druckgrenzwert PsL und dem zweiten unteren Druckgrenzwert PsL wie eine Stufenfunktion. Es kann sich jedoch allmählich verändern, wie in 13 gezeigt ist. Ähnlicherweise kann sich der variable obere Grenzwert P2 des Drucks, der sich wie eine Stufenfunktion zwischen dem ersten oberen Druckgrenzwert PdH und dem zweiten oberen Druckgrenzwert PdH verändert, allmählich verändern, wie in 13 gezeigt ist.
In der beschriebenen Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems A wird der variable untere Grenzwert P1 des Drucks zwischen zwei Werten, nämlich dem ersten unteren Druckgrenzwert PsL und dem zweiten unteren Druckgrenzwert PsL umgeschaltet. Er kann jedoch zwischen drei oder mehr Werten umgeschaltet werden. Ähnlicherweise kann der variable obere Grenzwert P2 des Drucks, der zwischen zwei Werten, nämlich dem ersten oberen Druckgrenzwert PdH und dem zweiten oberen Druckgrenzwert PdL, umgeschaltet wird, zwischen drei oder mehr Werten umgeschaltet werden.
In der beschriebenen Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems A wird ein Erhöhen der Verdrängung durch Einstellen des variablen unteren Grenzwerts P1 des Drucks und des variablen oberen Grenzwerts P2 des Drucks beschränkt, um ein Ansteigen der Belastung auf den Kompressor 100 zu beschränken. Es kann jedoch so ausgebildet sein, dass nur der variable untere Grenzwert P1 des Drucks eingestellt wird.
In der beschriebenen Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems A wird der Sollansaugdruck Pss, der bei S103 berechnet wird, mit dem variablen unteren Grenzwert P1 des Drucks bei S105 verglichen. Es kann jedoch so ausgebildet sein, dass ein Index, der auf dem berechneten Sollansaugdruck Pss basiert, mit dem variablen unteren Grenzwert P1 des Drucks verglichen wird. Der Index wird unter Berücksichtigung der Veränderung des Sollansaugdrucks Pss bestimmt.
Spezieller wird in dem Verdrängungssteuersystem A der Steuerstrom I auf Basis von dem Sollansaugdruck Pss und dem Auslassdruck Pd berechnet. Es gibt jedoch Abweichungen unter den einzelnen hergestellten Verdrängungssteuerventilen 300; selbst mit einem Steuerstrom I desselben Betrags, der durch den Solenoid 316 fließt, variieren der Ansaugdruck Ps und der Auslassdruck Pd geringfügig, abhängig von den einzelnen Verdrängungssteuerventilen 300. Des Weiteren führt die Erfassung des Erfassungsdrucks Ph zu einem Messfehler, und die Berechnung des Auslassdrucks Pd aus dem Erfassungsdruck Ph enthält einen Berechnungsfehler.
Folglich variiert selbst bei demselben Sollansaugdruck Pss der tatsächliche Ansaugdruck Ps. Umgekehrt variiert der Sollansaugdruck Pss, der in einem bestimmten tatsächlichen Ansaugdruck Ps resultiert, unter individuellen Verdrängungssteuersystemen. Somit wird ein Index, der auf dem Sollansaugdruck Pss basiert, bestimmt, der diese Abweichung berücksichtigt, um sicherzustellen, dass der tatsächliche Ansaugdruck Ps nicht unter den variablen unteren Grenzwert P1 des Drucks fällt.
Beispielsweise kann ein oberer oder unterer Grenzwert der Abweichung des Sollansaugdrucks Pss als solch ein Index verwendet werden. Wenn der untere Grenzwert der Abweichung des Sollansaugdrucks Pss, der durch Pss-a bezeichnet wird, als der Index verwendet wird, wird der untere Grenzwert der Abweichung Pss-a mit dem variablen unteren Grenzwert P1 des Drucks verglichen (S115), anstelle des Ausführens von Schritt S105, wie in 14 gezeigt ist.
Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei Schritt S115 „Ja“ ist, wird unmittelbar Schritt S107 ausgeführt. Wenn das Ergebnis der Bestimmung „Nein“ ist, wird die Summe des variablen unteren Grenzwert Ps des Drucks und der Betrag der Abweichung a, also eine Differenz zwischen dem unteren Grenzwert der Abweichung Pss-α und dem Sollansaugdruck Pss, als ein neuer Wert des Sollansaugdrucks Pss gelesen (S116), anstelle des Ausführens von Schritt S106.
Dies stellt sicher, dass der Ansaugdruck Ps auf den oder über dem variablen unteren Grenzwert P1 des Drucks begrenzt ist, trotz der Abweichung des Sollansaugdrucks Pss.
In der beschriebenen Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems A werden der Auslassdruck Pd, der bei S13 berechnet wird, und der variable obere Grenzwert P2 des Drucks, der bei S14 eingestellt wird, bei S15 der Hauptroutine verglichen. Es kann jedoch so ausgebildet sein, dass ein Index, der auf dem Auslass Pd basiert, mit dem variablen oberen Grenzwert des Drucks verglichen wird.
Der Index wird abhängig von dem Auslassdruck Pd bestimmt, unter Berücksichtigung einer Abweichung des Auslassdrucks Pd, die durch einen Messfehler beim Erfassen des Erfassungsdrucks Ph, und einen Berechnungsfehler beim Berechnen des Auslassdrucks Pd aus dem Erfassungsdruck Ph, wie oben erwähnt wurde, verursacht wird.
Beispielsweise kann ein oberer oder unterer Grenzwert der Abweichung des Auslassdrucks Pd als der Index verwendet werden. Ein Verwenden des oberen Grenzwerts der Abweichung des Auslassdrucks Pd als den Index, und ein Vergleichen dieses Indexes mit dem variablen oberen Grenzwert P2 des Drucks stellt sicher, dass der Auslassdruck Ps auf den oder unter dem variablen oberen Grenzwert P2 des Drucks begrenzt ist, trotz der Abweichung des Auslassdrucks Pd.
In dem Verdrängungssteuersystem A sind die Berechnungsformeln, die bei S103, S107, S201 und S251 verwendet werden, nicht auf diejenigen in der beschriebenen Ausführungsform begrenzt. Beispielsweise kann in Schritt S103 in 7 der Sollansaugdruck Pss einfach um einen festen Wert ΔPss erhöht oder verringert werden, je nachdem, ob das differentielle ΔT positiv oder negativ ist.
Des Weiteren kann bei S107 in 7 eine Berechnungsformel α · Pd-β · Pss + γ (α, β und γ sind Konstanten) verwendet werden. Alternativ kann ein nichtlinearer Ausdruck verwendet werden, der einen Term (Pd-Pss)ⁿ enthält.
In dem Verdrängungssteuersystem A kann dem Solenoid-Aktivierungsmittel 413 ein Mittel zum Erfassen des Steuerstroms I, wie ein Stromsensor 423, fehlen.
In dem Verdrängungssteuersystem A kann bei S107, anstelle des Berechnens des Steuerstroms I, der Lastzyklus aus einer Beziehung zwischen dem Steuerstrom I und dem zuvor erhaltenen Lastzyklus berechnet werden.
In dem Verdrängungssteuersystem A kann der Sollansaugdruck Pss auf Basis des eingestellten Sollwerts Tes der Verdampfer-Auslasslufttemperatur und externer Informationen eingestellt werden, ohne einen Temperatursensor 402 zu verwenden.
Fahrzeuginnenraum- und außeninformationen, die sich auf die Wärmebelastung beziehen, können als externe Informationen beim Einstellen des Sollansaugdrucks Ps verwendet werden. In diesem Fall enthält das externe Informations-Erfassungsmittel ein Wärmebelastungs-Erfassungsmittel, das die Fahrzeuginnenraum- und außeninformationen, die sich auf die Wärmebelastung beziehen, erfasst.
Des Weiteren können Informationen über den Betriebszustand des Kompressors 100 und/oder den Betriebszustand des Fahrzeugs als externe Informationen beim Einstellen des Sollansaugdrucks Pss verwendet werden. Die Informationen über den Betriebszustand des Fahrzeugs sind beispielsweise Informationen über die Drehzahl des Motors 114, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Beschleunigung, etc.
In dem Verdrängungssteuersystem A kann, anstelle des Erfassens der Kompressordrehzahl Ncn aus der Drehzahl des Motors 114, diese durch eine andere physikalische Größe, die mit der Kompressordrehzahl Ncn korreliert, erfasst werden, wie bereits erwähnt wurde. Die Kompressordrehzahl Ncn kann beispielsweise aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Getriebeposition erfasst werden. Alternativ kann die Kompressordrehzahl Ncn aus Informationen erfasst werden, die eine Drosselklappenposition (Gaspedalposition) enthalten.
In dem Verdrängungssteuersystem A können der variable untere Grenzwert P1 des Drucks und der variable obere Grenzwert P2 des Drucks auf Basis von einer physikalischen Größe verändert werden, die mit der Kompressordrehzahl Ncn korreliert, anstatt den variablen unteren Grenzwert P1 des Drucks und den variablen oberen Grenzwert P2 des Drucks auf Basis der Kompressordrehzahl Ncn zu verändern.
In der beschriebenen Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems A wird der Druck des Kältemittels durch den Drucksensor 404 erfasst, der in dem Auslassdruckabschnitt angeordnet ist. Die Anordnung des Drucksensors 404 ist jedoch nicht auf eine spezielle Stelle beschränkt; er kann an jeder Stelle in dem Hochdruckabschnitt des Kühlkreislaufs 10 angeordnet sein, da es verlangt ist, dass das Auslasserfassungsmittel in der Lage ist, den Auslassdruck Pd zu erfassen. Der Hochdruckabschnitt enthält den Abschnitt von dem Radiator 14 bis zu dem Einlass der Expansionsvorrichtung 16, zusätzlich zu dem Auslassdruckabschnitt. In diesem Fall wird es so ausgebildet, dass das Druckkorrekturmittel 411 den Auslassdruck Pd aus dem Druck berechnet, der von dem Drucksensor 404 erfasst wurde.
In der beschriebenen Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems A wirken der Auslassdruck Pd und der Ansaugdruck Ps auf das Ventilelement 304 des Verdrängungssteuerventils 300 in den entgegen gesetzten Richtungen. Es kann so ausgebildet sein, dass auch der Kurbeldruck Pc zusätzlich zu dem Auslassdruck Pd und dem Ansaugdruck Ps, die in entgegengesetzten Richtungen wirken, wirkt.
In dem Verdrängungssteuersystem A kann ein Faltenbalg oder eine Membran verwendet werden, um zu bewirken, dass der Auslassdruck Pd, der Ansaugdruck Ps oder die elektromagnetische Kraft F(I) auf das Ventilelement 304 wirkt, auch wenn das Verdrängungssteuerventil 300 ein Druckmessbauteil, das den Ansaugdruck Ps mechanisch regelt, nicht benötigt.
Wenn beispielsweise ein kleiner Faltenbalg verwendet wird, der an einem Ende geöffnet und an dem anderen Ende geschlossen ist, wird der Faltenbalg, dessen geschlossenes Ende an dem Ende des Ventilelements 304 fixiert ist, gegenüber dem Ventilloch 301a angeordnet. Der Solenoidstab 326 wird teilweise durch das offene Ende des Faltenbalgs in den Faltenbalg eingebracht, und das Ende des Solenoidstabs 325, das sich im Inneren des Faltenbalgs befindet, wird mit der inneren Oberfläche des geschlossenen Endes des Faltenbalgs verbunden. Folglich wird die elektromagnetische Kraft F(I), die auf den Solenoidstab 326 wirkt, auf das Ventilelement 304 übertragen. Es ist so ausgebildet, dass der Druck im Inneren des Faltenbalgs gleich dem Ansaugdruck Ps ist, so dass der Ansaugdruck auf das Ventilelement 304 wirkt.
Auch wenn in der beschriebenen Ausführungsform der Kompressor 100, auf den das Verdrängungssteuersystem A angewendet wird, ein kupplungsloser Kompressor ist, kann das Verdrängungssteuersystem A für Kompressoren verwendet werden, die mit einer elektromagnetischen Kupplung versehen sind. Obwohl in der beschriebenen Ausführungsform der Kompressor 100 ein hin und her bewegbarer Taumelscheibenkompressor ist, kann auch ein hin und her bewegbarer Schrägscheibenkompressor sein. Der Schrägscheibenkompressor hat ein Element, das die Schrägscheibe schräg stellt. Die Taumelscheibe 107 und dieses Element werden kollektiv als geneigte Scheiben bezeichnet. Der Kompressor 100 kann ein Kompressor sein, der durch einen Elektromotor angetrieben wird.
Das Verdrängungssteuersystem A ist auch für Spiralkompressoren und Flügelkompressoren verwendbar. In anderen Worten ist es für jede Art von verstellbaren Verdrängungskompressoren verwendbar, solange sie ein Verdrängungssteuerventil mit einem Ventilelement haben, das für den Auslassdruck Pd, den Ansaugdruck Ps und die elektromagnetische Kraft, die von dem Solenoid erzeugt wird, zuständig ist, und sie so gestaltet sind, dass der Steuerdruck, der die Verdrängung verändert, sich abhängig von dem Grad, zu dem das Verdrängungssteuerventil geöffnet ist, verändert.
Im Übrigen ist in hin und her bewegbaren Kompressoren der Steuerdruck der Druck in der Kurbelkammer (Kurbeldruck Pc).
In dem oben beschriebenen Kompressor 100, auf den das Verdrängungssteuersystem A angewendet wird, ist in der Gasfreigabepassage 162, die ein Element zum Verengen des Flusses ist, eine fixierte Öffnungsplatte 103c vorgesehen, wodurch der Kurbeldruck Pc erhöht wird. Um den Fluss zu verengen, kann ein Verengungselement verwendet werden, das in der Lage ist, die Flussrate zu variieren, oder ein Ventil, das die Regulierung des Grads der Öffnung erlaubt, kann vorgesehen werden.
In der beschriebenen Ausführungsform des Verdrängungssteuersystems A ist das Verdrängungssteuerventil 300 in die Gasversorgungspassage 160 eingebracht, die die Auslasskammer 142 und die Kurbelkammer 105 verbindet. Vorausgesetzt, dass der Kompressor 100 ein Taumelscheiben- oder Schrägscheibenkompressor ist, kann das Verdrängungssteuerventil 300 jedoch in die Gasfreigabepassage 162 eingebracht sein, die die Kurbelkammer 105 und die Ansaugkammer 104 verbindet, anstatt in die Gasversorgungspassage 160 eingearbeitet zu sein. In anderen Worten ist das Verdrängungssteuersystem nicht auf eine Einlasssteuerung beschränkt, nämlich die Steuerung des Gasflusses in der Gasversorgungspassage 160; es kann eine Auslasssteuerung durchführen, nämlich die Steuerung des Gasflusses in der Gasfreigabepassage 162.
In dem Kühlkreislauf, auf den das Verdrängungssteuersystem A angewendet wird, ist das Kältemittel nicht auf R134a oder Kohlendioxid beschränkt; ein anderes, neues Kältemittel kann verwendet werden. Das Verdrängungssteuersystem A ist daher auf herkömmliche Klimaanlagensysteme anwendbar.
Das Verdrängungssteuersystem A ist auf Kühlkreisläufe im Allgemeinen anwendbar; es kann auf andere Raumklimaanlagensystem als auf Fahrzeugklimaanlagensysteme, den Kühlkreislauf in Kühlvorrichtungen wie Kühlschrankgefrierer, etc. angewendet werden.

Claims

Verdrängungssteuersystem für einen verstellbaren Verdrängungskompressor, der in einem Zirkulationsweg, entlang dem ein Kältemittel zirkuliert, gemeinsam mit einem Radiator, einer Expansionsvorrichtung und einem Verdampfer vorgesehen ist, um einen Kühlkreislauf eines Klimaanlagensystems zu bilden, und derart gestaltet ist, dass eine Veränderung eines Steuerdrucks eine Veränderung der Verdrängung verursacht, aufweisend: ein Verdrängungssteuerventil, das ein Ventilelement enthält, das in der Lage ist, ein Ventilloch durch Aufnehmen von Auslassdruck, Ansaugdruck und elektromagnetischer Kraft, die von einem Solenoid erzeugt wird, zu öffnen und zu schließen, wobei der Auslassdruck der Druck des Kältemittels an einer Stelle in einem Auslassdruckabschnitt des Kühlkreislaufs ist, und der Ansaugdruck der Druck des Kältemittels an einer Stelle in einem Ansaugdruckabschnitt des Kühlkreislaufs ist, und wobei der Ansaugdruck und die elektromagnetische Kraft in der entgegen gesetzten Richtung auf das Ventilelement wirken, als der Auslassdruck, der auf das Ventilelement wirkt, und das Verdrängungssteuerventil in der Lage ist, die Verdrängung des verstellbaren Verdrängungskompressors durch Verändern der Drucksteuerung durch Öffnen und Schließen des Ventillochs, unabhängig von einem Druckmessbauteil zum mechanischen Ansaugdruckregeln, zu regulieren; ein Externe-Informations-Erfassungsmittel, das ein Auslassdruck-Erfassungsmittel, das den Auslassdruck erfasst, und ein Drehzahl-Erfassungsmittel enthält, das eine physikalische Größe erfasst, die mit der Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors korreliert, wobei das Externe-Informations-Erfassungsmittel zwei oder mehr Arten von externen Informationen erfasst, die den Auslassdruck und die physikalische Größe enthalten, ein Sollansaugdruck-Einstellungsmittel, das einen Sollansaugdruck einstellt, der ein Sollwert des Ansaugdrucks basierend auf den externen Informationen ist, die von dem Externen-Informations-Erfassungsmittel erfasst werden, und ein Steuerstrom-Regulierungsmittel, das den Steuerstrom, der dem Solenoid des Verdrängungssteuerventils zugeführt wird, oder einen Parameter reguliert, der mit dem Steuerstrom korreliert, basierend auf dem Auslassdruck, der von dem Auslassdruck-Erfassungsmittel erfasst wird, und dem Sollansaugdruck, der von dem Sollansaugdruck-Einstellungsmittel eingestellt wird, wobei das Sollansaugdruck-Einstellungsmittel den Sollansaugdruck auf einen Wert einstellt, der größer ist als ein unterer Druckgrenzwert, wobei der untere Druckgrenzwert abhängig von der physikalischen Größe, die von dem Kompressordrehzahl-Erfassungsmittel erfasst wird, derart verändert wird, dass der untere Druckgrenzwert für hohe Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors größer ist als für geringe Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors.
Verdrängungssteuersystem für den verstellbaren Verdrängungskompressor gemäß Anspruch 1, wobei der untere Druckgrenzwert zwischen einem ersten unteren Druckgrenzwert für geringe Drehzahlen und einem zweiten unteren Druckgrenzwert für hohe Drehzahlen umgeschaltet wird, wobei die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors, bei der ein Umschalten von dem zweiten unteren Druckgrenzwert zu dem ersten unteren Druckgrenzwert vorzunehmen ist, geringer ist, als die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors, bei der ein Umschalten von dem ersten unteren Druckgrenzwert zu dem zweiten unteren Druckgrenzwert vorzunehmen ist.
Verdrängungssteuersystem für den verstellbaren Verdrängungskompressor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der untere Druckgrenzwert zwischen einem ersten unteren Druckgrenzwert für geringe Drehzahlen und einem zweiten unteren Druckgrenzwert für hohe Drehzahlen umgeschaltet wird, wobei der untere Druckgrenzwert von dem ersten unteren Druckgrenzwert zu dem zweiten unteren Druckgrenzwert unter der Bedingung umgeschaltet wird, dass die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors für eine vorbestimmte Zeitspanne kontinuierlich bei oder über dem Wert bleibt, bei dem ein Umschalten von dem ersten unteren Druckgrenzwert zu dem zweiten unteren Druckgrenzwert vorzunehmen ist.
Verdrängungssteuersystem für den verstellbaren Verdrängungskompressor gemäß Anspruch 3, wobei der untere Druckgrenzwert von dem zweiten unteren Druckgrenzwert zu dem ersten unteren Druckgrenzwert unter der Bedingung umgeschaltet wird, dass die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors für eine vorbestimmte Zeitspanne bei oder unter dem Wert bleibt, bei dem ein Umschalten von dem zweiten unteren Druckgrenzwert zu dem ersten unteren Druckgrenzwert vorzunehmen ist.
Verdrängungssteuersystem für den verstellbaren Verdrängungskompressor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Steuerstrom-Regulierungsmittel den Steuerstrom oder den Parameter so reguliert, dass er einen oberen Grenzwert nicht überschreitet, wobei der obere Grenzwert verringert wird, wenn der Auslassdruck, der von dem Auslassdruck-Erfassungsmittel erfasst wird, sich zu einem oberen Druckgrenzwert oder darüber hinaus erhöht, wobei der obere Druckgrenzwert abhängig von der physikalischen Größe, die von dem Kompressordrehzahl-Erfassungsmittel erfasst wird, derart verändert wird, dass der obere Druckgrenzwert für hohe Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors höher ist als für geringe Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors.
Verdrängungssteuersystem für den verstellbaren Verdrängungskompressor gemäß Anspruch 5, wobei der obere Grenzwert um ein Maß angehoben wird, dass der obere Grenzwert einen Maximalwert nicht überschreitet, wenn der Auslassdruck, der von dem Auslassdruck-Erfassungsmittel erfasst wird, geringer ist als der obere Druckgrenzwert, und der obere Grenzwert geringer ist, als der Maximalwert.
Verdrängungssteuersystem für den verstellbaren Verdrängungskompressor gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei der obere Druckgrenzwert zwischen einem ersten oberen Druckgrenzwert für geringe Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors und einem zweiten oberen Druckgrenzwert für hohe Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors umgeschaltet wird, wobei die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors, bei der ein Umschalten von dem zweiten oberen Druckgrenzwert zu dem ersten oberen Druckgrenzwert vorzunehmen ist, geringer ist, als die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors, bei der ein Umschalten von dem ersten oberen Druckgrenzwert zu dem zweiten oberen Druckgrenzwert vorzunehmen ist.
Verdrängungssteuersystem für den verstellbaren Verdrängungskompressor gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der obere Druckgrenzwert zwischen einem ersten oberen Druckgrenzwert für geringe Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors und einem zweiten oberen Druckgrenzwert für hohe Drehzahlen des verstellbaren Verdrängungskompressors umgeschaltet wird, wobei der obere Druckgrenzwert von dem ersten oberen Druckgrenzwert zu dem zweiten oberen Druckgrenzwert unter der Bedingung umgeschaltet wird, dass die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors für eine vorbestimmte Zeitspanne kontinuierlich bei oder über dem Wert bleibt, bei dem ein Umschalten von dem ersten oberen Druckgrenzwert zu dem zweiten oberen Druckgrenzwert vorzunehmen ist.
Verdrängungssteuersystem für den verstellbaren Verdrängungskompressor gemäß Anspruch 8, wobei der obere Druckgrenzwert von dem zweiten oberen Druckgrenzwert zu dem ersten oberen Druckgrenzwert unter der Bedingung umgeschaltet wird, dass die Drehzahl des verstellbaren Verdrängungskompressors für eine vorbestimmte Zeitspanne kontinuierlich bei oder unter dem Wert bleibt, bei dem ein Umschalten von dem zweiten oberen Druckgrenzwert zu dem ersten oberen Druckgrenzwert vorzunehmen ist.
Verdrängungssteuersystem für den verstellbaren Verdrängungskompressor gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei das Steuerstrom-Regulierungsmittel den Steuerstrom oder den Parameter so reguliert, dass die Verdrängung minimiert wird, wenn der verringerte obere Grenzwert des Steuerstroms oder des Parameters geringer ist, als ein Minimalwert.
Verdrängungssteuersystem für den verstellbaren Verdrängungskompressor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Steuerstrom-Regulierungsmittel ein Steuerstrom-Berechnungsmittel, das einen Wert des Steuerstroms, der dem Solenoid zugeführt werden soll, oder einen Parameter berechnet, der mit dem Steuerstrom korreliert, basierend auf dem Auslassdruck, der von dem Auslassdruck-Erfassungsmittel erfasst wird, und dem Sollansaugdruck, der von dem Sollansaugdruck-Einstellungsmittel eingestellt wird, und ein Stromerfassungsmittel, das den Steuerstrom, der durch den Solenoid fließt, oder den Parameter, der mit dem Steuerstrom korreliert, erfasst, enthält, und einen Lastzyklus des Steuerstroms reguliert, der dem Solenoid zugeführt wird, um den Steuerstrom oder den Parameter, der von dem Stromerfassungsmittel erfasst wird, dem Wert des Steuerstroms oder des Parameters anzunähern, der von dem Steuerstrom-Berechnungsmittel berechnet wird.
Verdrängungssteuersystem für den verstellbaren Verdrängungskompressor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Externe-Informations-Erfassungsmittel ein Verdampfer-Auslasslufttemperatur-Erfassungsmittel, das die Temperatur der Luft unmittelbar nach Passieren über dem Verdampfer erfasst, und ein Verdampfer-Auslassluftsolltemperatur-Einstellungsmittel, das einen Sollwert der Temperatur der Luft unmittelbar nach Passieren über dem Verdampfer einstellt, enthält, und das Sollansaugdruck-Einstellungsmittel den Sollansaugdruck einstellt, um die Temperatur der Luft, die von dem Verdampfer-Auslasslufttemperatur-Erfassungsmittel erfasst wird, dem Sollwert der Temperatur anzunähern, der von dem Verdampfer-Auslassluftsolltemperatur-Einstellungsmittel eingestellt wird.
Verdrängungssteuersystem für den verstellbaren Verdrängungskompressor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der verstellbare Verdrängungskompressor ein Gehäuse mit einer Auslasskammer, einer Kurbelkammer, einer Ansaugkammer und darin definierten Zylinderbohrungen, Kolben, die in die entsprechenden Zylinderbohrungen eingepasst sind, eine Antriebswelle, die drehbar im Inneren des Gehäuses gelagert ist, ein Konvertierungsmittel, das eine geneigte Scheibe enthält, die in der Neigung verstellbar ist, und eine Drehung der Antriebswelle in eine Hin- und Herbewegung der Kolben übersetzt, eine Gasversorgungspassage, die die Auslasskammer und die Kurbelkammer verbindet, und eine Gasfreigabepassage, die die Kurbelkammer und die Ansaugkammer verbindet, enthält, wobei das Verdrängungssteuerventil entweder in die Versorgungspassage oder die Gasfreigabepassage eingebracht ist.