DE19504918A1

DE19504918A1 - Drive for coolant compressor in car

Info

Publication number: DE19504918A1
Application number: DE19504918A
Authority: DE
Original assignee: Bernard & Co KG Nutzfahrz GmbH
Current assignee: Bernard & Co KG Nutzfahrz GmbH
Priority date: 1995-02-15
Filing date: 1995-02-15
Publication date: 1996-08-22

Abstract

A controlled hydraulic drive for a coolant compressor in a car has a hydraulic motor coupled rigidly with the coolant compressor and an adjustable pump is used to regulate the speed of the motor according to demand. This demand is ascertained through internal and external sensors in the electronic control circuit and then passed to the hydraulic control circuit. The compressor(14), coupling(23), motor (15) and hydraulic control circuit(15) all form a single unit. The compressor can be directly linked to the air-conditioning plant.

Description

Die Erfindung betrifft einen geregelten hydraulischen Antrieb für einen Kältemittelverdichter eines Fahrzeugs insbesondere Kraftfahrzeugs, wobei ein Hydraulikmotor mit einem Kältemittelverdichter kuppelbar ist und über eine Hydraulikregelung gesteuert ist.The invention relates to a regulated hydraulic Drive for a refrigerant compressor of a vehicle especially motor vehicle, with a hydraulic motor can be coupled with a refrigerant compressor and over hydraulic control is controlled.

Bisher wurden die Kältemittelverdichter über einen Keil riemen mit dem Antriebsmotor des Fahrzeugs verbunden. Das Ein- und Ausschalten erfolgte über eine Magnetkupplung. Durch diese starre Verbindung wird im unteren Drehzahl bereich zu wenig Kälteleistung erbracht, wohingegen im oberen Drehzahlbereich zuviel Kälteleistung erbracht wird. Die Magnetkupplung schaltet nur in Abhängigkeit von der Verdampfertemperatur und der Innenraumtemperatur den Kälte mittelverdichter ab oder an.So far, the refrigerant compressors were over a wedge belt connected to the drive motor of the vehicle. The Switching on and off took place via a magnetic coupling. Due to this rigid connection is in the lower speed insufficient cooling capacity, whereas in the upper speed range too much cooling capacity is provided. The magnetic clutch only switches depending on the Evaporator temperature and the interior temperature the cold medium compressor from or on.

Es werden dazu relativ große Mengen Kältemittel benötigt weil der Kältemittelverdichter so groß ausgelegt werden muß, daß er auch im unteren Drehzahlbereich genügend Leistung erbringt. Um gleichmäßige Temperaturen zu er reichen, wird bisher zusätzliches Heizelement eingebaut, d. h. Heizen und Kühlen gleichzeitig, was einen hohen Ener gieeinsatz zur Folge hat.Relatively large amounts of refrigerant are required for this because the refrigerant compressor are designed so large must be sufficient even in the lower speed range Performs. To achieve even temperatures sufficient additional heating element has been installed so far, d. H. Heating and cooling at the same time, which is a high energy result in the use of energy.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß daß die Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermieden werden und vor allem kleinere Baueinheiten möglich sind und ganze Baugruppen, wie die Heizung, wegfallen können. Der Einsatz von Kältemittel wird um ca. 1/3 bis 1/2 der jetzigen Menge verringert.The object of the present invention is that that the disadvantages of the known devices avoided and especially smaller units are possible and entire assemblies, such as the heater, can be omitted. The use of refrigerant is reduced by approximately 1/3 to 1/2 current amount decreased.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der Hydrau likmotor über eine Kupplung fest mit dem Kältemittelver dichter verbunden ist und und ein Hydraulik-Steuerblock o. ä. die Drehzahl des Hydraulikmotors nach Bedarf regelt, wobei dieser Bedarf durch Außen- und Innenfühler in einer Elektroniksteuerung ermittelt wird und an den Hydraulik steuerblock weitergeleitet wird.The solution to this problem is that the hydrau likmotor connected to the refrigerant supply via a coupling is more closely connected and and a hydraulic control block regulates the speed of the hydraulic motor as required, this need by outside and inside sensors in one Electronics control is determined and connected to the hydraulics control block is forwarded.

Der Vorteil des hydraulischen Antriebs besteht darin, daß mit wesentlich weniger Kältemitte die Leistung erreicht wird, wie mit den üblichen Anlagen, was der Umwelt zugute kommt und auch Gewichtsersparnis des Fahrzeugs ergibt.The advantage of the hydraulic drive is that achieves performance with significantly less refrigerant is, as with the usual facilities, which benefits the environment comes and also saves weight of the vehicle.

Vorteilhaft sind der Kältemittelverdichter, die Kupplung, der Hydraulikmotor und der Steuerblock zu einer Einheit zusammengefaßt.The refrigerant compressor, the clutch, the hydraulic motor and the control block into one unit summarized.

Zweckmäßig ist der Kältemittelverdichter unmittelbar mit der Klimaanlage verbunden.The refrigerant compressor is expediently included connected to the air conditioner.

Vorteilhaft besteht der Steuerblock aus einem Elektronik- und einem Hydraulikteil.The control block advantageously consists of an electronic and a hydraulic part.

In den Zeichnungen sind beispielsweise Ausbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt und zwar zeigtIn the drawings, for example, training of the Device shown according to the invention and shows

Fig. I das Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Systems, Fig. I is a block diagram of the system according to the invention,

Fig. II der hydraulische Steuerblock als Teil der Steuerung Fig. II the hydraulic control block as part of the control

Fig. III die elektronische Steuerung, Fig. III, the electronic control,

Fig. IV Ölmotor, Kupplung und Kältemittelverdichter. Fig. IV oil engine, clutch and refrigerant compressor.

Nach Fig. I besteht die Steuerung nach der Erfindung aus einer Ölpumpe 11, welche am Fahrzeugmotor 12 angeflanscht ist und einen Druck von ca. 200 bar erzeugt.According to FIG. I, the control is according to the invention consists of an oil pump 11 which is flanged to the vehicle engine 12 and generates a pressure of approximately 200 bar.

Dieser Druck und die Ölmenge werden über einen Hydraulik steuerblock 13 zum direkt an den Kältemittelverdichter 14 angeflanschten Ölmotor 15 geleitet, wobei die beiden Teile 14 und 15 mit einer Kupplung 23 fest mit einander verbunden sind.This pressure and the amount of oil are passed via a hydraulic control block 13 to the oil motor 15 flanged directly to the refrigerant compressor 14 , the two parts 14 and 15 being firmly connected to one another by a coupling 23 .

Über den Rücklauf geht es zurück zum Öltank 17 und von dort wieder zur Ölpumpe 11.The return flow leads back to the oil tank 17 and from there back to the oil pump 11 .

Die Ölpumpe 11 erzeugt schon im unteren Drehzahlbereich soviel Druck und soviel Menge, daß eine gleichmäßiger Drehzahl des Kältemittelverdichters 14 gewährleistet ist. Mit zunehmender Drehzahl des Ölmotors 15 wird das über schüssige Öl, ohne daß es Arbeit verrichtet hat, über den Weg 18 in den Tank 17 zurückgeleitet.The oil pump 11 generates so much pressure and quantity in the lower speed range that a constant speed of the refrigerant compressor 14 is ensured. With increasing speed of the oil motor 15 , the excess oil, without having done any work, is returned via the path 18 into the tank 17 .

Nach Fig. II ist ein Hydraulik-Steuerblock für beispiels weise zwei Hydraulik-Motore dargestellt. Der Zulaufstrom am Anschluß P ist für ca. 60 l/min ausgelegt.According to Fig. II is a hydraulic control block is shown for example, two hydraulic motors. The inlet flow at port P is designed for approx. 60 l / min.

Das Proportional-Drossel Ventil Pos. 1 ist aus wirtschaft lichen Gründen "doppelt durchströmt", das heißt der eine Hydraulikmotor wird über den Durchgang P-A und der andere über den Durchgang B-T mit Drucköl versorgt.The proportional throttle valve Pos. 1 is "flowed through twice" for economic reasons, that is, one hydraulic motor is supplied with pressure oil through the passage PA and the other through the passage BT.

Wenn beide Hydraulikmotore im Einsatz sind und gleiche Leistung gefordert werden, sind auch die Antriebsdreh zahlen gleich.When both hydraulic motors are used and the same Performance are also required, the drive rotation pay the same.

Wenn unterschiedliche Leistungen gefordert werden, sorgt das Wechselventil Pos. 7 dafür, daß der höhere Betriebs druck das System versorgt. Die Drehzahlen bleiben jedoch gleich. If different outputs are required, the shuttle valve pos. 7 ensures that the higher operating pressure supplies the system. However, the speeds remain the same.

Die beiden 2-Wege-Druckwaagen Pos. 3 und Pos. 4 sorgen für Lastdruck-Kompensation im Volumenstrom. Dadurch ergibt sich eine Konstantstrom-Regelung.The two 2-way pressure compensators Pos. 3 and Pos. 4 ensure load pressure compensation in the volume flow. This results in constant current regulation.

Anders ausgedrückt: die vorgewählten Volumenströme sind weitgehend unabhängig vom Druck im System und der Viskosität des Öles.In other words: the preselected volume flows are largely independent of the pressure in the system and the viscosity of the oil.

Die Druckventilkombination Pos. 5.1, Pos. 5.2., Pos. 6 und Pos. 8. ermöglichen eine "Load-Sensing-Steuerung" der Kon stantpumpe, wodurch eine äußerst günstige Energiebilanz erzielt wird. Es wird u. a. weniger Wärme bei geschlossenem Proportional-Drosselventil erzeugt. Das Abregeln des über schüssigen Ölstromes wird gegen 15 bis 20 bar und nicht gegen den max. Betriebsdruck gesteuert, wie dies bisher üblich ist.The pressure valve combination item 5.1 , item 5.2. , Pos. 6 and pos. 8 . enable a "load-sensing control" of the constant pump, whereby an extremely favorable energy balance is achieved. Among other things, less heat is generated when the proportional throttle valve is closed. The regulation of the excess oil flow is against 15 to 20 bar and not against the max. Operating pressure controlled, as has been usual up to now.

Dieser Hydraulik-Steuerblock nach Fig. II erhält seine Regelimpulse von der Elektronik-Steuerung nach Fig. III Diese gibt eine Impuls-Spannung von 0-10 Volt an das Proportionalventil Pos. 1 ab:This hydraulic control block according to Fig. II receives its control impulses from the electronic control according to Fig. III, which emits a pulse voltage of 0-10 volts to the proportional valve pos. 1 :

0 Volt = 0 Drehzahl
10 Volt = 3000 U/min.0 volts = 0 speed
10 volts = 3000 rpm.

Die Elektronik Fig. II mißt mit den Wärmefühlern 19, 21, 22 die Innenraumtemperatur, sowie die Außen- und Ver dampfertemperatur und gibt diese Signale dann dem Steuer block weiter. Dieser veranlaßt den Ölmotor 15 schnell oder langsam zu laufen, was zur Folge hat, daß bei erhöhtem Kältebedarf automatisch hohe Drehzahlen gefahren werden. Je niedriger der Kältebedarf, umso niedriger auch die Drehzahl.The electronics Fig. II measures with the heat sensors 19 , 21, 22, the interior temperature, and the outside and Ver evaporator temperature and then passes these signals to the control block. This causes the oil motor 15 to run quickly or slowly, with the result that high speeds are automatically driven when there is an increased demand for cold. The lower the cooling requirement, the lower the speed.

Fig. I SystemFig. I system

Fig. II Hydraul. SteuerblockFig. II Hydraul. Control block

Fig. III Elektr. SteuerungFig. III electrical control

Fig. IV Kompressor, Kupplung, ÖlmotorIV compressor, clutch, Oil engine

Claims

1. Regulated hydraulic drive for a refrigerant compressor of a vehicle, in particular a motor vehicle, wherein a hydraulic motor can be coupled to a refrigerant compressor and is regulated by a hydraulic control system, characterized in that the hydraulic motor is firmly connected to the refrigerant compressor via a clutch is connected and a control block or the like, such as a variable displacement pump, regulates the speed of the hydraulic motor as required, this requirement being determined by external and internal sensors in an electronic control system Fig. III and forwarded to the hydraulic control block Fig. II.

2. Regulated hydraulic drive according to claim 1, characterized in that the refrigerant compressor ( 14 ), the clutch ( 23 ), the hydraulic motor ( 15 ) and the hydraulic control block Fig. II is combined into one unit.

3. Regulated hydraulic drive according to claim 1 or 2, characterized in that the refrigerant compressor can be directly connected to the air conditioning system.