DE19731434A1 - Verdrängungsvariabler Kompressor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft verdrängungsvariable Kompressoren, die in Kraftfahrzeugklimaanlagen verwendet werden. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen verdrängungsvariablen Kompressor, der mit einem Verdrängungssteuerventil ausgerüstet ist, das die Neigung einer Taumelscheibe steuert.

Ein typischer verdrängungsvariabler Kompressor hat eine Taumelscheibe, die schwenkbar auf einer Drehwelle gelagert ist. Die Neigung der Taumelscheibe wird gesteuert basierend auf der Differenz zwischen dem Druck in einer Kurbelkammer und dem Druck in den Zylinderbohrungen. Der Hub jedes Kolbens wird in Übereinstimmung mit der Neigung der Taumelscheibe verändert. Die Verdrängung des Kompressors wird folglich variiert. Der Kompressor ist mit einer Auslaßkammer versehen, die durch einen Zuführkanal mit der Kurbelkammer verbunden ist. Ein Verdrängungssteuerventil ist in dem Zuführkanal angeordnet. Das Steuerventil steuert die Strömungsrate an Kühlgas von der Auslaßkammer zu der Kurbelkammer, wodurch der Druck innerhalb der Kurbelkammer geregelt bzw. gesteuert wird. Folglich wird die Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer und dem Druck in den Zylinderbohrungen verändert.

Das Steuerventil hat einen Ventilkörper für das Regeln bzw. Steuern der Öffnung des Zuführkanals sowie ein Solenoid für das Betätigen des Ventilkörpers. Das Solenoid ist an einen Treiber angeschlossen, der durch eine Steuereinrichtung gesteuert wird. Die Steuereinrichtung bewirkt, daß der Treiber in selektiver Weise das Solenoid erregt oder entregt in Übereinstimmung mit den Zuständen des Kompressors wie beispielsweise eine Kühllast. Erregen und Entregen des Solenoids erlaubt dem Ventilkörper, die Öffnung des Zuführkanals zu regeln. Die Strömungsrate an Kühlgas von der Auslaßkammer zu der Kurbelkammer wird folglich geregelt.

Ein Entregen des Solenoids des Steuer- bzw. Regelventils von einem erregten Zustand aus, erzeugt eine elektromotive Kraft basierend auf der Eigeninduktion des Solenoids. Die elektromotive Kraft ist in eine Richtung orientiert, welche den magnetischen Fluß verhindert, der durch das Solenoid durch das Ändern strömt und als eine Gegen-elektromotive-Kraft bezeichnet wird. Wenn ein exzessiver Strom durch die gegen-elektromotive Kraft erzeugt wird, dann legt dieser Strom eine exzessive Last an den Treiber an. Dies kann in einer Treiberfehlfunktion resultieren.

Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verdrängungsvariablen Kompressor zu schaffen, der einen Strom, erzeugt durch eine gegen-elektromotive Kraft des Solenoids in dem Verdrängungsregelventil daran hindert, an den Treiber angelegt zu werden.

Zur Erreichung der vorstehend genannten Aufgabe hat der Kompressor gemäß der vorliegenden Erfindung eine Antriebsplatte, die in einer Kurbelkammer angeordnet und schwenkbar auf einer Antriebswelle montiert ist, sowie einen Kolben, der an die Antriebsplatte wirkverbunden ist und in einer Zylinderbohrung untergebracht ist. Die Antriebsplatte konvertiert die Rotation der Antriebswelle in eine Hin- und Herbewegung des Kolbens innerhalb der Zylinderbohrung. Der Kolben komprimiert Gas, welches zu der Zylinderbohrung von einer Ansaugkammer zugeführt worden ist und stößt das komprimierte Gas in eine Auslaßkammer von der Zylinderbohrung aus. Die Neigung der Antriebsplatte ist veränderlich in Übereinstimmung mit einer Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer und dem Druck in der Zylinderbohrung. Der Kolben bewegt sich um einen Hub, der bestimmt wird durch die Neigung der Antriebsplatte, um die Verdrängung des Kompressor zu regeln. Der Kompressor hat desweiteren eine Einrichtung für das Einstellen der Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer und dem Druck in der Zylinderbohrung. Die Einstelleinrichtung hat einen Gaskanal für das Leiten von Gas, der für ein Einstellen des Drucks verwendet wird sowie ein Steuer- bzw. Regelventil für das Einstellen des Betrags an Gas, welches in dem Gaskanal strömt. Das Regelventil hat einen Ventilkörper für das Einstellen der Öffnungsgröße bzw. des Öffnungsquerschnitts des Gaskanals sowie ein Solenoid, das in selektiver Weise erregt und entregt wird basierend auf einer Zufuhr an elektrischem Strom, um den Ventilkörper zu betätigen. Das Solenoid erzeugt eine gegen-elektromotive Kraft basierend auf der Selbstinduktion des Solenoids, wenn das Solenoid entregt wird. Eine Schutzvorrichtung ist parallel zu dem Solenoid angeschlossen, um den Strom basierend auf der gegen-elektromotiven Kraft, die in dem Solenoid erzeugt wird, durch die Schutzeinrichtung passieren zu lassen.

Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, welche als neu erachtet werden, werden insbesondere in den anliegenden Ansprüchen erläutert. Die Erfindung sowie deren Aufgabe und Vorteile sind am besten zu verstehen durch Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung der vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen.

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, die einen verdrängungsvariablen Kompressor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 2 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die den Kompressor von Fig. 1 zeigt, wenn die Neigung der Taumelscheibe maximal ist,

Fig. 3 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die den Kompressor von Fig. 1 zeigt, wenn die Neigung der Taumelscheibe minimal ist,

Fig. 4 ist ein Schaltdiagramm, welches eine Schutzeinrichtung zeigt,

Fig. 5 ist ein Schaltdiagramm, das eine Schutzeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 6 ist ein Schaltdiagramm, das eine Schutzeinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Ein verdrängungsvariabler Kompressor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben.

Wie in der Fig. 1 dargestellt wird, bildet ein Zylinderblock 12 einen Teil des Kompressorgehäuses. Ein vorderes Gehäuse 11 ist an die vordere Endfläche des Zylinderblocks 12 befestigt. Ein hinteres Gehäuse 13 ist an die hintere Endfläche des Zylinderblocks 12 befestigt, wobei eine Ventilplatte 14 dazwischen angeordnet ist. Eine Kurbelkammer 15 wird durch die inneren Wände des vorderen Gehäuses 11 sowie die vordere Endfläche des Zylinderblocks 12 ausgebildet. Eine Drehwelle 16 ist drehbar in dem vorderen Gehäuse 11 und dem Zylinderblock 12 gelagert. Das vordere Ende der Drehwelle 16 ragt aus der Kurbelkammer 15 vor und ist an eine Riemenscheibe 17 angeschlossen. Die Riemenscheibe 17 ist direkt an eine externe Antriebsquelle (beispielsweise ein Fahrzeugmotor 20 gemäß diesem Ausführungsbeispiel) durch einen Riemen 19 gekoppelt. Der Kompressor gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein verdrängungsvariabler Kompressor der kupplungslosen Bauart ohne eine Kupplung zwischen der Drehwelle 16 und der externen Antriebsquelle. Die Riemenscheibe 17 ist durch das vordere Gehäuse 11 mittels eines Schräglagers 18 gelagert.

Eine Lippendichtung 21 ist zwischen der Drehwelle 16 und dem vorderen Gehäuse 11 zur Abdichtung der Kurbelkammer 15 angeordnet. Die Lippendichtung 21 verhindert, daß der Druck innerhalb der Kurbelkammer 15 entweicht.

Eine im wesentlichen scheibenförmige Taumelscheibe 23 ist durch die Drehwelle 16 innerhalb der Kurbelkammer 15 derart gelagert, daß sie gleitfähig entlang und schwenkbar mit Bezug auf die Achse L der Welle 16 ist. Die Taumelscheibe 23 ist mit einem paar Führungsstife 25 versehen, von denen jedes eine Führungskugel 25a an dem entfernten bzw. äußeren Ende hat und an der Taumelscheibe 23 fixiert ist. Ein Rotor 22 ist an der Drehwelle 16 innerhalb der Kurbelkammer 15 fixiert. Der Rotor 22 dreht integral mit der Drehwelle 16. Der Rotor 22 hat einen Abstützarm 24, der in Richtung zur Taumelscheibe 23 vorragt. Ein paar Führungsbohrungen 24a sind in dem Abstützarm 24 ausgeformt. Jeder Führungsstift 25 ist gleitfähig in die entsprechende Führungsbohrung 24a eingesetzt. Das Zusammenwirken von dem Arm 24 und den Führungsstiften 25 ermöglicht der Taumelscheibe 23, mit der Drehwelle 16 gemeinsam zu rotieren. Das Zusammenwirken führt ferner das Schwenken der Taumelscheibe 23 und die Bewegung der Taumelscheibe 23 entlang der Achse L der Drehwelle 16. Wenn die Taumelscheibe 23 rückwärts in Richtung zu dem Zylinderblock 12 gleitet, dann verringert sich die Neigung der Taumelscheibe 23.

Eine Spiral- oder Schraubenfeder 26 ist zwischen dem Rotor 22 und der Taumelscheibe 23 angeordnet. Die Feder 26 spannt die Taumelscheibe 23 rückwärts vor, bzw. in eine Richtung, in welcher die Neigung der Taumelscheibe 23 verringert wird.

Der Rotor 22 ist mit einem Vorsprung 22a an dessen hinterer Endfläche ausgebildet. Das Anschlagen der Taumelscheibe 23 gegen den Vorsprung 22a verhindert, daß die Neigung der Taumelscheibe 23 einen Wert jenseits der vorbestimmten maximalen Neigung annimmt.

Wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt wird, ist eine Verschlußkammer 27 an dem Mittenabschnitt des Zylinderblocks 12 ausgebildet, die sich entlang der Achse L der Drehwelle 16 erstreckt. Ein hohlförmiges zylindrisches Verschlußglied 28 ist in der Verschlußkammer 27 untergebracht. Das Verschlußglied 28 gleitet entlang der Achse L der Drehwelle 16. Das Verschlußglied 28 hat einen großdurchmessrigen Abschnitt 28a sowie einen kleindurchmessrigen Abschnitt 28b. Eine Spiral- bzw. Schraubenfeder 29 ist zwischen einer Stufe, welche durch den großdurchmessrigen Abschnitt 28a und den kleindurchmessrigen Abschnitt 28b ausgebildet wird und einer Wand der Verschlußkammer 27 angeordnet. Die Spiralfeder 29 spannt das Verschlußglied 28 in Richtung zur Taumelscheibe 23 vor.

Das hintere Ende der Drehwelle 16 ist in das Verschlußglied 28 eingesetzt. Ein Radiallager 30 ist an der inneren Wand des großdurchmessrigen Abschnitts 28a des Verschlußglieds 28 mittels eines Schnapprings 31 fixiert. Aus diesem Grunde bewegt sich das Radiallager 30 zusammen mit dem Verschlußglied 28 entlang der Achse der Drehwelle 16. Das hintere Ende der Drehwelle 16 wird durch die innere Wand des Verschlußglieds 27 mittels dem Radiallager 30 und dem dazwischen angeordneten Verschlußglied 28 abgestützt.

Ein Ansaugkanal 32 ist an dem Mittenabschnitt des hinteren Gehäuses 13 und der Ventilplatte 14 ausgebildet. Der Kanal 32 erstreckt sich entlang der Achse L der Drehwelle 16 und ist mit der Verschlußkammer 27 verbunden. Der Ansaugkanal 32 funktioniert als ein Ansaugdruckbereich. Eine Positionierfläche 33 ist auf der Ventilplatte 14 um die innere Öffnung des Ansaugkanals 32 herum ausgeformt. Das hintere Ende des Verschlußglieds 28 funktioniert als ein Verschlußfläche 34, die gegen die Positionierfläche 33 anschlägt. Ein Anschlagen der Verschlußfläche 34 gegen die Positionierfläche 33 verhindert, daß sich das Verschlußglied 28 weiter rückwärts weg von dem Rotor 22 bewegt. Das Anschlagen trennt ferner den Ansaugkanal 32 von der Verschlußkammer 27.

Ein Schublager 35 ist auf der Drehwelle 16 gelagert und zwischen der Taumelscheibe 23 sowie dem Verschlußglied 28 angeordnet. Das Schublager 35 gleitet entlang der Achse L der Drehwelle 16. Die Kraft der Spiralfeder 29 hält in konstanter Weise das Schublager 35 zwischen der Taumelscheibe 23 und dem Verschlußglied 28. Das Schublager 35 verhindert, daß die Rotation der Taumelscheibe 23 auf das Verschlußglied 28 übertragen wird.

Die Taumelscheibe 23 bewegt sich rückwärts, wenn sich deren Neigung verringert. Wenn sie sich rückwärts bewegt, dann drückt die Taumelscheibe 23 das Verschlußglied 28 über das Schublager 35 ebenfalls rückwärts. Folglich bewegt sich das Verschlußglied 28 in Richtung zur Positionierfläche 33 entgegen der Kraft der Spiralfeder 29. Wenn, wie in der Fig. 3 dargestellt wird, die Verschlußfläche 34 des Verschlußglieds 28 gegen die Positionierfläche 33 anschlägt, dann erreicht die Taumelscheibe 23 die minimale Neigungsposition. In diesem Zustand ist das Verschlußglied 28 in der geschlossenen Position angeordnet für ein Trennen der Verschlußkammer 27 von dem Ansaugkanal 32.

Eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen 12a erstrecken sich durch den Zylinderblock 12. Die Zylinderbohrungen 12a erstrecken sich parallel zu der Achse L der Drehwelle 16 und sind in gleichen Intervallen um die Achse L beabstandet. Ein Einzelkopfkolben 36 ist in jeder Zylinderbohrung 12a untergebracht. Ein paar halbkugelförmiger Schuhe 27 sind zwischen jeden Kolben 36 und der Taumelscheibe 23 eingesetzt. Ein halbkugelförmiger Abschnitt sowie ein flacher Abschnitt sind an jedem Schuh 37 ausgeformt. Der halbkugelförmige Abschnitt berührt gleitfähig den Kolben 36, wohingegen der flache Abschnitt gleitfähig die Taumelscheibe 23 berührt. Die Taumelscheibe 23 wird durch die Drehwelle 16 über den Rotor 22 gedreht. Die Rotationsbewegung der Taumelscheibe 23 wird auf jeden Kolben 36 durch die Schuhe 37 übertragen und wird in eine lineare Hin- und Herbewegung jedes Kolbens 36 in der zugehörigen Zylinderbohrung 12a konvertiert.

Eine Ansaugkammer 38 ist in dem Mittenabschnitt des hinteren Gehäuses 13 ausgebildet. Die Ansaugkammer 38 ist mit der Verschlußkammer 27 über eine Verbindungsbohrung 45 verbunden. Eine Auslaßkammer 39 ist um die Ansaugkammer 37 in dem hinteren Gehäuse 13 herum ausgebildet. Ansauganschlüsse 40 sowie Auslaßanschlüsse 42 sind in der Ventilplatte 14 ausgebildet. Jeder Ansauganschluß 40 und jeder Auslaßanschluß 42 entspricht einem der Zylinderbohrungen 12a. Ansaugventilklappen 41 sind auf der Ventilplatte 14 ausgeformt. Jede Ansaugventilklappe 41 entspricht einem der Ansauganschlüsse 40. Auslaßventilklappen 43 sind ebenfalls auf der Ventilklappe 14 ausgeformt. Jede Auslaßventilklappe 43 entspricht einem der Auslaßanschlüsse 42. Wenn sich jeder Kolben 36 von dem oberen Totpunkt zu dem unteren Totpunkt in der zugehörigen Zylinderbohrung 12a bewegt, dann wird Kühlgas in der Ansaugkammer 38 in jede Zylinderbohrung 12a über den zugehörigen Ansauganschluß 40 eingesaugt, während bewirkt wird, daß sich die zugehörige Ansaugventilklappe 41 in eine offene Position verbiegt. Wenn jeder Kolben 36 von dem unteren Totpunkt zu dem oberen Totpunkt in der zugehörigen Zylinderbohrung 12a bewegt wird, dann wird das Kühlgas in der Zylinderbohrung 12a komprimiert und in die Auslaßkammer 39 durch den zugehörigen Auslaßanschluß 42 ausgestoßen, während bewirkt wird, daß sich die zugehörige Auslaßventilklappe 43 in eine offene Position verbiegt. Rückhalter bzw. Anschläge 91 sind auf der Ventilplatte 14 ausgeformt. Jeder Rückhalter 91 entspricht einem der Auslaßventilklappen 43. Der Öffnungsbetrag jeder Auslaßventilklappe 43 wird definiert durch den Kontakt zwischen der Ventilklappe 43 und dem zugehörigen Rückhalter 91.

Ein Schublager 44 ist zwischen dem vorderen Gehäuse 11 und dem Rotor 22 angeordnet. Das Schublager 44 nimmt die Reaktionskraft der Gaskompression, die auf den Rotor 22 über den Kolben 36 und die Taumelscheibe 23 einwirkt, auf.

Ein Druckentspannungskanal 46 ist an dem Mittenabschnitt der Drehwelle 16 ausgebildet. Der Druckentspannungskanal 46 hat einen Einlaß 46a, der sich zu der Kurbelkammer 15 in der Nachbarschaft der Lippendichtung 21 öffnet sowie einen Auslaß 46b, der sich in den Innenraum des Verschlußglieds 28 öffnet. Eine Druckfreigabebohrung bzw. eine Druckentspannungsbohrung 47 ist in der peripheren Wand nahe dem hinteren Ende des Verschlußglieds 28 ausgeformt. Die Bohrung 47 verbindet den Innenraum des Verschlußglieds 28 mit der Verschlußkammer 27.

Ein Zuführkanal 48 ist in dem hinteren Gehäuse 13, der Ventilplatte 14 sowie dem Zylinderblock 12 für ein Verbinden der Auslaßkammer 39 mit der Kurbelkammer 15 ausgebildet. Ein Verdrängungsregelventil 49 ist in dem hinteren Gehäuse 13 in dem Zuführkanal 48 untergebracht. Ein Druckeinlaßkanal 50 ist in dem hinteren Gehäuse 13 für ein Verbinden des Regelventils 49 mit dem Ansaugkanal 32 ausgeformt.

Wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt wird, hat das Steuer- bzw. Regelventil 49 ein Gehäuse 51 und das Solenoid 52, die miteinander befestigt sind. Eine das Ventil aufnehmende Bohrung 13a ist in dem hinteren Gehäuse 13 ausgeformt. Das Regelventil 49 ist in die Bohrung 13a eingesetzt. Insbesondere sind das gesamte Gehäuse 51 sowie der obere Abschnitts des Solenoids 52 in der Bohrung 13a aufgenommen. Das Solenoid 52 ist mit einem Schutzgehäuse 92 für das Abdecken der gesamten äußeren Fläche des Solenoids 52 versehen. Aus diesem Grunde wird der Teil des Solenoids 52, der zur Außenseite des hinteren Gehäuse 13 freiliegt, abgedeckt und durch das Gehäuse 92 geschützt. Das Gehäuse 92 hat einen Zylinder 92a sowie eine Klappe 92b (siehe Fig. 2) für das Schließen der unteren Öffnung des Zylinders 92a. Wie in der vergrößerten Ansicht in dem Kreis A gemäß der Fig. 2 dargestellt ist, ist die untere Kante des Zylinder 92a einwärts gebogen, wobei der Deckel 92b an der unteren Öffnung des Zylinders 92a plaziert wird. Hierdurch wird der Deckel 92b in dem Zylinder 92a zurückgehalten.

Eine Ventilkammer 52 ist zwischen dem Gehäuse 51 und dem Solenoid 52 ausgebildet. Die Ventilkammer 53 ist an die Auslaßkammer 39 durch einen ersten Anschluß 75 und dem Zuführkanal 48 angeschlossen. Ein Ventilkörper 54 ist in der Ventilkammer 53 angeordnet. Eine Ventilbohrung 55 ist ausgebildet, um sich axial in dem Gehäuse 51 zu erstrecken und sich in die Ventilkammer 53 zu öffnen. Eine erste Spiralfeder 56 erstreckt sich zwischen dem Ventilkörper 54 und einer Wand der Ventilkammer 53, um den Ventilkörper 54 in eine Richtung für das Öffnen der Ventilbohrung 55 vorzuspannen.

Die Druckerfassungskammer 58 ist an dem oberen Abschnitt des Gehäuses 51 ausgebildet. Die Druckerfassungskammer 58 ist mit einem Balg 60 versehen und ist an den Ansaugkanal 32 durch einen zweiten Anschluß 59 und den Druckeinlaßkanal 50 angeschlossen. Eine erste Führungsbohrung 61 ist in dem Gehäuse 51 zwischen der Druckerfassungskammer 58 und der Ventilbohrung 55 ausgebildet. Der Balg 60 ist an den Ventilkörper 54 durch eine erste Stange 62 angeschlossen. Die erste Stange 62 hat einen kleindurchmessrigen Abschnitt, der sich durch die Ventilbohrung 55 erstreckt. Ein Spalt zwischen dem kleindurchmessrigen Abschnitt der Stange 62 und der Ventilbohrung 55 erlaubt die Strömung an Kühlgas.

Ein dritter Anschluß 63 ist in dem Gehäuse 51 zwischen der Ventilkammer 53 und der Druckerfassungskammer 58 ausgebildet. Der dritte Anschluß 63 erstreckt sich transversal zu und schneidet die Ventilbohrung 55. Die Ventilbohrung 55 ist an die Kurbelkammer 15 durch den dritten Anschluß 63 und dem Zuführkanal 58 angeschlossen. Folglich bilden der erste Anschluß 57, die Ventilkammer 53, die Ventilbohrung 55 sowie der dritte Anschluß 63 einen Teil des Zuführkanals 48 aus.

Eine Aufnahmebohrung 65 ist in dem Mittenabschnitt des Solenoids 52 ausgebildet. Ein fixierter Stahlkern 64 ist in dem oberen Abschnitt der Bohrung 65 eingesetzt. Eine Stößel- oder Kolbenkammer 66 ist durch den fixierten Kern 64 und den inneren Wänden der Bohrung 65 an dem unteren Abschnitt der Bohrung 65 in dem Solenoid 52 ausgebildet. Ein zylindrischer Stößel oder Kolben 67 ist in der Kolbenkammer 66 untergebracht. Der Kolben 67 gleitet entlang der Achse der Kammer 66. Eine zweite Spiralfeder 68 erstreckt sich zwischen dem Kolben 67 und dem Boden der Bohrung 65. Die Kraft der zweiten Spiralfeder 68 ist geringer als die Kraft der ersten Spiralfeder 56. Eine zweite Führungsbohrung 69 ist in dem fixierten Kern 54 zwischen der Kolbenkammer 66 und der Ventilkammer 53 ausgebildet. Eine zweite Stange 70 ist integral mit dem Ventilkörper 54 ausgeformt und ragt abwärts von dem Boden des Ventilkörpers 54 vor. Die zweite Stange 70 ist untergebracht in und gleitfähig mit Bezug zu der zweiten Führungsbohrung 69. Die erste Feder 56 spannt den Ventilkörper 54 abwärts vor, wohingegen die zweite Feder 68 den Kolben 67 aufwärts vorspannt. Dies ermöglicht es, daß das untere Ende der zweiten Stange 70 konstant den Kolben 67 berührt. In anderen Worten ausgedrückt bewegt sich der Ventilkörper 54 integral mit dem Kolben 76, wobei die zweite Stange 70 dazwischen angeordnet ist.

Eine kleine Kammer 73 wird durch die innere Wand des hinteren Gehäuses 13 sowie den Umfang des Ventils 49 an einer Position entsprechend dem dritten Anschluß 61 ausgebildet. Die kleine Kammer 73 ist mit der Ventilbohrung 55 durch den dritten Anschluß 63 verbunden. Eine Verbindungsnut 71 ist in einer Seite des fixierten Kerns 64 ausgeformt und öffnet sich in die Kolbenkammer 66. Ein Verbindungskanal 72 ist in dem Mittelabschnitt des Gehäuses 51 für eine Verbindung der Nut 71 mit der kleinen Kammer 73 ausgeformt. Die Kolbenkammer 66 ist an die Ventilbohrung 55 durch die Nut 71, den Kanal 72, die Kammer 73 und dem dritten Anschluß 63 angeschlossen. Aus diesem Grunde wird der Druck in der Kolbenkammer 66 mit dem Druck in der Ventilbohrung 55 (oder dem Druck in der Kurbelkammer 15) vergleichmäßigt.

Eine zylindrische Spule 74 ist um den Kern 64 und den Kolben 67 gewunden. Ein Abstützabschnitt 92c wird durch einen Teil des Zylinders 92a des Gehäuses 92 ausgeformt, der nach außen vorsteht. Eine Verbindungskammer 93 ist in dem Abstützabschnitt 92c ausgebildet. Ein erster Verbinder 95 ist in dem Abstützabschnitt 92c fixiert. Der erste Verbinder bzw. Steckanschluß 95 hat einen Plus-Eingang 95a sowie einen Minus-Eingang 95b, die in der Verbinderkammer bzw. Anschlußkammer 93 untergebracht sind. Der Plus-Eingang 95a ist an ein Ende der Spule 74 angeschlossen, wohingegen der Minus-Eingang 95b an das andere Ende der Spule 74 angeschlossen ist. Ein Computer 81 sowie ein Treiber 83 sind separat zu dem Kompressor angeordnet. Der Treiber 83 ist an einen zweiten Anschluß bzw. Verbinder 96 angeschlossen. Der zweite Anschluß 96 verbindet lösbar den Treiber 83 mit dem ersten Anschluß 95. Der Treiber 83 regelt den elektrischen Strom, der an die Spule 74 angelegt wird unter Verwendung der elektrischen Energie, die beispielsweise von einer Fahrzeugbatterie (nicht gezeigt) geliefert wird und zwar auf der Basis der Befehle des Computers 81. Da der Treiber 83 sowie das Regelventil 49 lösbar durch die Anschlüsse 95 und 96 verbunden sind, können der Kompressor, sowie der Computer 81 und der Treiber 83 zur Steuerung bzw. Regelung des Kompressors separat in dem Fahrzeug installiert und anschließend miteinander verbunden werden.

Eine Diode 97 ist in der Anschlußkammer 93 vorgesehen. Wie in der Fig. 4 gezeigt wird, hat die Diode 97 eine Kathode 97a, die an den Plus-Eingang 95a des ersten Anschlusses 95 angeschlossen ist, sowie eine Anode 97b, die an den Minus-Eingang 95b des ersten Anschlusses 85 angeschlossen ist. In anderen Worten ausgedrückt ist die Diode 97 parallel zur Spule 74 angeschlossen. Die Diode 97 funktioniert als eine Schutzeinrichtung zum Schutz des Treibers 83.

Ein Auslaßanschluß 75 ist in dem Zylinderblock 12 ausgeformt und ist mit der Auslaßkammer 39 verbunden. Der Auslaßanschluß 75 ist an dem Ansaugkanal 32 durch einen externen Kühlkreis 76 angeschlossen. Der Kühlkreis 76 hat einen Kondensator 77, eine Expansionsventil 78 sowie einen Verdampfer 79. Der Kompressor, der Kondensator 77, das Expansionsventil 78 sowie der Verdampfer 79 bilden eine Klimaanlage.

Der Computer 81 ist an zahlreiche Einrichtungen angeschlossen, einschließlich einem Temperatursensor 82, einem Fahrgastzellen-Temperatursensor 84, einem Startschalter 87 für die Klimaanlage, sowie einem Temperaturregler 88. Der Temperatursensor 82 ist in der Nähe bzw. unmittelbaren Nachbarschaft des Verdampfers 79 für ein Erfassen der Temperatur des Verdampfer 79 plaziert. Der Temperatursensor 84 für die Fahrgastzelle erfaßt die Temperatur in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs. Ein Fahrgast stellt eine gewünschte Raumtemperatur bzw. eine Zieltemperatur durch den Temperaturregler bzw. Einsteller 88 ein. Der Computer 81 berechnet ein Schaltverhältnis basierend auf zahlreichen Informationen einschließlich einer Zieltemperatur, die an dem Temperatureinsteller 88 eingestellt worden ist, einer Temperatur, die durch den Temperatursensor 82 erfaßt worden ist, einer Raumtemperatur, die durch den Temperatursensor 84 erfaßt worden ist, und einem Ein/Aus-Signal von dem Starschalter 87 der Klimaanlage. Der Computer 81 sendet dann das berechnete Schaltverhältnis zu dem Treiber 83. Der Treiber 83 verwendet die elektromotive bzw. elektromotorische Kraft, die von einer Fahrzeugbatterie zugeführt wird, für ein Übertragen eines Stroms, dessen Fluktuationen bzw. Schwankungen dem eingegebenen Schaltverhältnis entsprechen, auf die Spule 74 des Steuerventils 49. Folglich wird das Solenoid 52 des Ventils 49 in sich wiederholender Weise erregt und entregt und zwar in Übereinstimmung mit dem Schaltverhältnis.

Der Betrieb des vorstehend beschriebenen Kompressors wird nachfolgend erläutert.

Wenn der Schalter 87 eingeschaltet ist und falls die Raumtemperatur, welche durch den Temperatursensor 84 erfaßt worden ist, gleich oder größer ist, als ein Wert, der durch den Temperaturregler bzw. Einsteller 88 eingestellt worden ist, dann befielt der Computer 81 dem Treiber 83, das Solenoid 52 zu erregen. Insbesondere überträgt der Computer 81 ein vorbestimmtes Schaltverhältnis, das größer als 0% ist, auf den Treiber 83. Der Treiber 83 leitet einen Strom, dessen Schwankungen dem eingegebenen Schaltverhältnis entsprechen, zu der Spule 74 des Solenoids 52. Je größer das Schaltverhältnis wird, desto größer wird der Durchschnittswert des Stromes zu der Spule 74. Im Gegensatz hierzu je kleiner das Schaltverhältnis wird, desto kleiner wird der Durchschnittswert des die Spule 74 beaufschlagenden Stroms.

Das Zuführen des Stroms zu der Spule 74 erzeugt eine magnetische Anziehungskraft in Übereinstimmung mit dem Stromwert zwischen dem Kern 64 und dem Kolben 67. Die Anziehungskraft wird auf den Ventilkörper 54 durch die zweite Stange 70 übertragen, wobei folglich der Ventilkörper 54 gegen die Kraft der ersten Feder 56 in eine Richtung vorgespannt wird, in welcher die Ventilbohrung 55 geschlossen wird. Andererseits ändert sich die Länge des Balgs 60 in Übereinstimmung mit dem Ansaugdruck in dem Ansaugkanal 32, der zu der Druckerfassungskammer 58 über den Kanal 50 eingeleitet wird. Die Änderungen der Länge des Balgs 60 werden auf den Ventilkörper 54 durch die erste Stange 62 übertragen. Je höher der Ansaugdruck ist, desto kleiner bzw. kürzer wird der Balg 60. Wenn der Balg 60 kürzer wird, dann zieht der Balg 60 den Ventilkörper 54 in eine Richtung, in der die Ventilbohrung 54 geschlossen wird.

Der Öffnungsbereich bzw. Öffnungsquerschnitt zwischen dem Ventilkörper 54 und der Ventilbohrung 55 wird bestimmt durch das Gleichgewicht aus einer Mehrzahl von Kräften, die auf den Ventilkörper 54 einwirken. Insbesondere wird der Öffnungsbereich bestimmt durch die Gleichgewichtsposition des Körpers 54, welche durch die Kraft des Solenoids 52, die Kraft des Balgs 60, die Kraft der ersten Feder 56 sowie die Kraft der zweiten Feder 68 beeinflußt wird.

Es wird angenommen, daß die Kühllast groß ist und die Temperatur in dem Fahrzeugraum, welche durch den Sensor 84 erfaßt worden ist wesentlich höher ist als die Zieltemperatur, die durch den Temperatureinsteller 88 eingestellt worden ist. Der Computer 81 setzt ein höhere Schaltverhältnis, welches an dem Treiber 83 übertragen werden soll entsprechend einer größeren Differenz zwischen einer erfaßten Raumtemperatur und einer Zieltemperatur. Dies erhöht den Wert der Anziehungskraft zwischen dem Kern 64 und dem Kolben 76, wodurch die resultierende Kraft vergrößert wird, welche den Ventilkörper 54 in eine Richtung vorspannt, in der die Ventilbohrung 55 geschlossen wird. Dies verringert den erforderlichen Wert des Ansaugdrucks, welcher den Ventilkörper 54 in eine Richtung bewegt, in welche die Ventilbohrung 55 geschlossen wird. Folglich regelt der Ventilkörper 54 die Öffnung der Ventilbohrung 55 basierend auf einen niedrigeren Ansaugdruck. In anderen Worten ausgedrückt bewirkt die Erhöhung des Schaltverhältnisses, daß das Ventil 49 einen niedrigeren Ansaugdruck aufrechterhält (der Äquivalent zu einem Zieldruck ist).

Ein geringerer Öffnungsbereich zwischen dem Ventilkörper 54 und der Ventilbohrung 55 verringert die Menge an Kühlgas, die von der Auslaßkammer 39 zu der Kurbelkammer 15 über den Zufuhrkanal 48 strömt. Das Kühlgas in der Kurbelkammer 15 strömt in die Ansaugkammer 38 über den Druckentspannungskanal 46 und die Druckentspannungsbohrung 47. Dies verringert den Druck in der Kurbelkammer 15. Wenn darüber hinaus die Kühllast groß ist, dann ist auch der Ansaugdruck hoch. Folglich ist der Druck in jeder Zylinderbohrung 12a hoch. Aus diesem Grunde ist die Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 15 und dem Druck in jeder Zylinderbohrung 12a gering. Dies vergrößert die Neigung der Taumelscheibe 23, wodurch bewirkt wird, daß der Kompressor mit einer größeren Verdrängung betrieben wird.

Wenn die Ventilbohrung 55 in dem Regelventil 49 vollständig durch den Ventilkörper 54 verschlossen wird, dann ist der Zufuhrkanal 48 geschlossen. Dies unterbricht die Zufuhr des hoch komprimierten Kühlgases aus der Auslaßkammer 39 zu der Kurbelkammer 15. Aus diesem Grunde wird der Druck in der Kurbelkammer 15 im wesentlichen der gleiche wie der niedere Druck in der Ansaugkammer 38. Die Neigung der Taumelscheibe 23 wird daher maximal, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt wird, wobei der Kompressor bei maximaler Verdrängung arbeitet.

Es wird angenommen, daß die Kühllast gering ist, wobei die Differenz zwischen der Fahrgastzellentemperatur, die durch den Sensor 84 erfaßt worden ist und der Zieltemperatur, die am Temperaturregler 88 eingestellt worden ist, gering ist. Der Computer 81 setzt daher ein kleineres zu dem Treiber 83 zu übertragendes Schaltverhältnis entsprechend einer kleineren Differenz zwischen einer erfaßten Raumtemperatur und einer Zieltemperatur. Dies verringert den Wert der Anziehungskraft zwischen dem Kern 64 und dem Kolben 67, wodurch die resultierende Kraft verringert wird, welche den Ventilkörper 54 in eine Richtung vorspannt, in der die Ventilbohrung 55 geschlossen wird. Dies erhöht den erforderlichen Wert bezüglich des Ansaugdrucks für das Bewegen des Ventilkörpers 54 in eine Richtung, in welcher die Ventilbohrung 55 geschlossen wird. Folglich regelt der Ventilkörper 54 das Öffnen der Ventilbohrung 55 mit einem höheren Ansaugdruck. In anderen Worten ausgedrückt bewirkt das Verringern des Schaltverhältnisses, daß das Ventil 49 einen höheren Ansaugdruck (der Äquivalent zu einem Zieldruck ist) beibehält.

Ein größerer Öffnungsbereich zwischen dem Ventilkörper 54 und der Ventilbohrung 55 erhöht den Betrag an Kühlgas, welches aus der Auslaßkammer 39 zu der Kurbelkammer 15 strömt, die erhöht den Druck in der Kurbelkammer 15. Wenn darüber hinaus die Kühllast gering ist, dann ist auch der Ansaugdruck niedrig. Folglich ist der Druck in jeder Zylinderbohrung 12a niedrig. Aus diesem Grunde ist die Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 15 und dem Druck in jeder Zylinderbohrung 12a groß. Dies verringert die Neigung der Taumelscheibe 23, wodurch dem Kompressor ermöglicht wird, mit einer geringen Verdrängung betrieben zu werden.

Wenn die Kühllast 0 erreicht, bzw. annähert, dann fällt die Temperatur des Verdampfers 79 in den Kühlkreis 76 auf eine Eisbildungstemperatur ab. Wenn der Temperatursensor 82 eine Temperatur erfaßt, die niedriger ist, als die Frosttemperatur bzw. die Eisbildungstemperatur, dann ändert der Computer 81 das Schaltverhältnis, welches zu dem Treiber 83 gesandt wird, auf 0%, wodurch ein Entregen des Solenoids 52 bewirkt wird. Der Treiber 83 unterbricht folglich die Sendung des elektrischen Stroms zu der Spule 74. Dies beendet die magnetische Anziehungskraft zwischen dem Kern 64 und der Spule 67. Der Ventilkörper 54 wird anschließend in eine Richtung bewegt, in welche die Ventilbohrung 55 geöffnet wird, und zwar durch die Kraft der ersten Feder 56 gegen die Kraft der zweiten Feder 68, welche durch den Kolben 67 und die zweite Stange 70 übertragen werden. Dies maximiert den Öffnungsbereich zwischen dem Ventilkörper 54 und der Ventilbohrung 55. Folglich wird die Gasströmung aus der Auslaßkammer 39 zu der Kurbelkammer 15 erhöht. Dies erhöht ferner den Druck in der Kurbelkammer 15, wodurch die Neigung der Taumelscheibe 23 minimiert wird, wie dies in der Fig. 3 dargestellt wird. Der Kompressor wird folglich bei minimaler Verdrängung betrieben.

Wenn der Schalter 87 ausgeschaltet wird, dann befielt der Computer 81 dem Treiber 83, das Solenoid 52 zu entregen. Dies minimiert ebenfalls die Neigung der Taumelscheibe 23.

Wenn gemäß vorstehender Beschreibung das Schaltverhältnis erhöht wird, dann erlaubt der Ventilkörper 54 des Ventils 49, daß der Öffnungsbereich der Ventilbohrung 55 durch einen niedrigen Ansaugdruck gesteuert bzw. geregelt wird. Wenn das Schaltverhältnis verringert wird, dann ermöglicht andererseits der Ventilkörper 54, daß der Öffnungsbereich der Ventilbohrung 55 bei einem höheren Ansaugdruck gesteuert wird. Der Kompressor steuert bzw. regelt die Neigung der Taumelscheibe 23, um dessen Verdrängung einzustellen, wodurch ein Zielansaugdruck beibehalten wird. D.h., daß das Ventil 49 einen Zielwert bezüglich des Ansaugdrucks in Übereinstimmung mit dem Schaltverhältnis ändert. Ein Kompressor, der mit dem Regelventil 49 ausgerüstet ist, verändert die Kühlleistung der Klimaanlage.

Das Verschlußglied 28 gleitet in Übereinstimmung mit der Schwenkbewegung der Taumelscheibe 23. Wenn die Neigung der Taumelscheibe 23 verringert wird, dann verringert das Verschlußglied 28 in gradueller Weise den Querschnittsbereich des Kanals zwischen dem Ansaugkanal 32 und der Ansaugkammer 38. Dies verringert graduell die Menge an Kühlgas, welche in die Ansaugkammer 38 von dem Ansaugkanal 32 aus einströmt. Die Menge an Kühlgas, welche in die Zylinderbohrung 12a von der Ansaugkammer 38 eingesaugt wird, verringert sich ebenfalls graduell. Als ein Ergebnis hiervon wird die Verdrängung des Kompressors graduell verringert. Dies verringert graduell den Auslaßdruck des Kompressors. Das Lastmoment des Kompressors wird folglich ebenfalls graduell verringert. In dieser Weise wird das Lastmoment zum Betrieb des Kompressors nicht dramatisch innerhalb einer kurzen Zeit verändert, wenn die Verdrängung vom maximalen auf den minimalen Wert verringert wird. Der Stoß, der Lastmomentfluktuationen begleitet, wird folglich herabgesetzt.

Wenn die Neigung der Taumelscheibe 23 minimal ist, dann schlägt das Verschlußglied 28 gegen die Positionierfläche 33 an. Das Anschlagen verhindert, daß die Neigung der Taumelscheibe 23 kleiner wird als die vorbestimmte minimale Neigungsposition. Das Anschlagen trennt ferner den Ansaugkanal 32 von der Ansaugkammer 38. Dies stoppt die Gasströmung von dem externen Kühlkreis 76 zu der Ansaugkammer 38, wodurch die Zirkulation des Kühlgases zwischen dem Kreis 76 und dem Kompressor unterbrochen wird. Die minimale Neigungsposition der Taumelscheibe 23 ist geringfügig größer als 0°. 0° bezieht sich auf den Winkel der Taumelscheibenneigung, wenn sich diese senkrecht zu der Achse L der Rotationswelle 16 ausrichtet. Selbst wenn die Neigung der Taumelscheibe 23 minimal ist, wird folglich Kühlgas innerhalb der Zylinderbohrungen 12a zu der Auslaßkammer 39 ausgestoßen, wobei der Kompressor mit minimaler Verdrängung arbeitet. Das Kühlgas, das zu der Auslaßkammer 39 von den Zylinderbohrungen 12a ausgestoßen wird, wird anschließend in die Kurbelkammer 15 durch den Zuführkanal 48 eingesaugt.

Das Kühlgas in der Kurbelkammer 15 wird in die Zylinderbohrung 12a durch den Druckentspannungskanal 46, die Druckentspannungsbohrung 47 sowie die Ansaugkammer 38 zurückgesaugt. D.h., wenn die Neigung der Taumelscheibe 23 minimal ist, dann zirkuliert das Kühlgas innerhalb des Kompressors wobei es durch die Auslaßkammer 39, den Zuführkanal 48, die Kurbelkammer 15, den Druckentspannungskanal 46, die Druckentspannungsbohrung 47, die Ansaugkammer 38 und die Zylinderbohrungen 12a durchströmt. Diese Zirkulation des Kühlgases ermöglicht dem Schmieröl, welches in dem Gas enthalten ist, die bewegbaren Teile des Kompressors zu schmieren.

Wenn der Schalter 87 eingeschaltet wird und die Neigung der Taumelscheibe 23 minimal ist, und wenn die Kühllast erhöht wird durch ein Erhöhen der Raumtemperatur, dann wird die Raumtemperatur, welche durch den Sensor 84 erfaßt wird, höher als eine Zieltemperatur, welche durch den Temperaturregler 88 eingestellt worden ist. Der Computer 81 befielt daher dem Treiber 83, das Solenoid 52 in Übereinstimmung mit der erfaßten Temperatur zu erregen, die in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben erhöht ist. Wenn das Solenoid 52 erregt wird, dann wird der Zufuhrkanal 48 geschlossen. Dies unterbricht die Strömung an Kühlgas von der Auslaßkammer 39 in die Kurbelkammer 15. Das Kühlgas innerhalb der Kurbelkammer 15 strömt in die Ansaugkammer 38 über den Druckentspannungskanal 46 sowie die Druckentspannungsbohrung 47. Dies verringert in gradueller Weise den Druck innerhalb der Kurbelkammer 15, wodurch die Taumelscheibe 23 von deren minimaler Neigungsposition zu deren maximaler Neigungsposition bewegt wird.

Wenn sich die Neigung der Taumelscheibe erhöht, dann drückt die Kraft der Feder 29 graduell das Verschlußglied 28 von der Positionierfläche 33 weg. Dies erhöht graduell den Querschnittsbereich des Kanals zwischen dem Ansaugkanal 32 und der Ansaugkammer 38, wodurch die Menge an Kühlgas erhöht wird, die von dem Ansaugkanal 32 in die Ansaugkammer 38 strömt. Aus diesem Grunde wird die Menge an Kühlgas graduell erhöht, die in die Zylinderbohrungen 12a von der Ansaugkammer 38 aus eingesaugt wird. Dies ermöglicht es, die Verdrängung des Kompressors graduell zu erhöhen. Folglich erhöht sich der Auslaßdruck des Kompressors graduell, wobei das für den Betrieb des Kompressors erforderliche Drehmoment ebenfalls graduell erhöht wird. Auf diese Weise wird vermieden, daß sich das Lastmoment des Kompressors innerhalb einer kurzen Zeitperiode dramatisch ändert, wenn sich die Verdrängung von dem Minimum auf das Maximum erhöht. Der Stoß, der normalerweise Lastmomentfluktuationen begleitet, wird folglich begrenzt.

Falls der Motor 20 gestoppt wird, dann wird folglich auch der Kompressor gestoppt (d. h., die Rotation der Taumelscheibe 23 wird gestoppt). Die Zufuhr des elektrischen Stromes zu der Spule 74 innerhalb des Ventils 49 wird folglich ebenfalls gestoppt. Dies entregt das Solenoid 52, wodurch der Zuführkanal 48 geöffnet wird. Die Neigung der Taumelscheibe 23 wird daher minimal. Falls der Außer-Betriebszustand des Kompressors anhält, vergleichmäßigen sich die Drücke in den Kammern des Kompressors, wobei jedoch die Taumelscheibe 23 in deren minimaler Neigungsposition durch die Kraft der Feder 26 gehalten wird. Wenn daher der Motor 20 erneut gestartet wird, dann nimmt der Kompressor seinen Betrieb auf, wobei die Taumelscheibe 23 sich in der minimalen Neigungsposition befindet. Dies erfordert lediglich ein minimales Drehmoment. Der Stoß, der durch Starten des Kompressors verursacht wird, wird folglich reduziert.

Gemäß vorstehender Beschreibung sendet der Treiber 83 einen elektrischen Strom zu der Spule 74 des Steuer- bzw. Regelventils 49 aus, dessen Fluktuationen bzw. Schwankungen einem Schaltverhältnis entsprechen, das von dem Computer 81 ausgegeben wird. Die Spule 74 wird folglich in sich wiederholender Weise erregt und entregt und zwar in Übereinstimmung mit diesem Schaltverhältnis. Das Entregen der Spule 74 von einem erregten Zustand aus erzeugt eine elektromotorische Kraft basierend auf der Eigeninduktion der Spule 74. Die elektromotorische Kraft ist in eine Richtung orientiert, in der verhindert wird, daß sich der magnetische Fluß, der durch das Solenoid 52 fließt, ändert und als eine gegen-elektromotorische Kraft bezeichnet wird. Jedoch wird der Strom, basierend auf dieser gegen-elektromotorischen Kraft aufgebraucht, wenn er durch einen geschlossenen Kreis fließt, der zwischen der Spule 74 und der Diode 97 ausgebildet wird. Der Strom wird folglich nicht zu dem Treiber 83 geführt. Die gegen-elektromotorische Kraft, die in der Spule 74 erzeugt wird, beeinflußt folglich nicht den Treiber 83. Die Haltbarkeit sowie Beständigkeit des Treibers 83 wird folglich verbessert. Dies resultiert in einer verbesserten Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der gesamten Klimaanlage.

Die Diode 97 ist kostengünstig. Der Schaltkreis für das Schützen des Treibers 83 kann folglich unter geringem Kostenaufwand hergestellt werden. Dies verringert die Herstellungskosten des Kompressors.

Die Diode 97 ist in dem Gehäuse 92 des Regelventils 49 derart untergebracht, daß die Diode 97 nicht direkt zu dem Innenraum des Motorraumes des Fahrzeuges freiliegt. Der Motorraum ist eine rauhe Umgebung für elektrische Elemente wie beispielsweise die Diode 97. Das Unterbringen der Diode 97 in dem Gehäuse 92 verbessert daher die Haltbarkeit sowie die Zuverlässigkeit der Schutzeinrichtung, welche die Diode 97 umfaßt.

Die Diode 97 ist in dem Regelventil 49 des Kompressors angeordnet, wobei die Regler einschließlich des Computers 81 und des Treibers 83 an das Regelventil 49 durch die lösbaren Verbinder bzw. Anschlüsse 95, 96 angeschlossen sind. Aus diesem Grunde ist die Schutzeinrichtung, welche durch die Diode 97 aufgebaut wird, in einer Klimaanlage installiert, ohne jegliches Ändern der Konstruktion der bestehenden Regler- bzw. Steuerungseinrichtung. Die Installation der Schutzeinrichtung in einer Fahrzeugklimaanlage wird folglich erleichtert und daher kostengünstig.

Die vorliegende Erfindung kann alternativ in den nachfolgenden Formen ausgebildet sein:
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Schutzeinrichtung bzw. der Protektor durch die Diode 97 gebildet. Jedoch kann die Schutzeinrichtung auch durch andere Arten von elektrischen Elementen gebildet werden. Beispielsweise wird die Schutzeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie sie in der Fig. 5 dargestellt ist, durch einen dipolaren Transistor 89 anstelle der Diode 97 gebildet. Der Transistor 98 ist an den Plus-Eingang 95a sowie den Minus-Eingang 95b des ersten Anschlusses 95 angeschlossen. Insbesondere hat der Transistor 98 einen Emitter E, der mit dem Plus-Eingang 95a verbunden ist, eine Basis B sowie einen Kollektor C, die an den Minus-Eingang 95b angeschlossen sind.

Eine Schutzeinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie es in der Fig. 6 dargestellt wird, ist aufgebaut durch einen MOS-Transistor 99 anstelle der Diode 97. Der Transistor 99 ist mit dem Plus-Eingang 95a sowie dem Minus-Eingang 95b des ersten Anschlusses 95 verbunden. Insbesondere hat der Transistor 99 eine Source S, die an den Plus-Eingang 95a angeschlossen ist, sowie ein Gate G und ein Drain D, die an den Minus-Eingang 95b angeschlossen sind.

Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel bewirken das zweite und dritte Ausführungsbeispiel, daß der Strom, der durch die gegen-elektromotorische Kraft erzeugt wird, verbraucht wird, wenn er durch den geschlossenen Kreis bzw. Kurzschluß strömt, der zwischen der Spule 74 sowie dem Transistoren 98 oder 99 ausgebildet wird. Der Strom wird folglich nicht zu dem Treiber 83 geleitet.

In dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel kann die Diode 97, bzw. die Transistoren 98, 99 zwischen den Anschlüssen 95, 96 des Treibers 83 angeordnet sein.

In dem Kompressor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wie es in der Fig. 1 dargestellt wird, wird die Verdrängung des Kompressors geregelt durch Einstellen der Menge an Kühlgas, die zu der Kurbelkammer 15 durch das Regelventil 49 geleitet wird. Jedoch kann die Verdrängung des Kompressors auch auf andere Weisen bzw. Verfahren geregelt werden. Beispielsweise kann die Verdrängung gesteuert bzw. geregelt werden durch ein Regelventil, das in einem Kanal angeordnet ist, der sich von der Kurbelkammer 15 zur Ansaugkammer 38 erstreckt. Dieses Regelventil stellt die Menge an Kühlgas ein, die von der Kurbelkammer 15 zur Steuerung der Verdrängung zu der Ansaugkammer 38 ausströmt. Alternativ kann die Verdrängung geregelt werden durch ein Regelventil, das in einem Kanal angeordnet ist, der die Kurbelkammer 15 mit der Auslaßkammer 39 verbindet und das in einem Kanal angeordnet ist, der die Ansaugkammer 38 mit der Kurbelkammer 15 verbindet. Dieses Regelventil stellt die Menge an Kühlgas ein, welche zu der Kurbelkammer 15 gefördert wird und die Menge an Kühlgas ein, die von der Kurbelkammer 15 abgeben wird, um die Verdrängung zu regeln.

In dem Kompressor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wie es in der Fig. 8 dargestellt ist, wird die Verdrängung gesteuert, durch Einstellen des Drucks in die Kurbelkammer 15. Jedoch kann die Verdrängung geregelt werden durch Einstellen des Drucks in den Zylinderbohrungen 12a und zwar durch Ändern der Menge an Kühlgas, die der Ansaugkammer 38 zugeführt wird. Die vorliegende Erfindung kann auch in einem verdrängungsvariablen Kompressor der Kupplungsbauart ausgeführt werden. Aus diesem Grunde sind die vorliegenden Ausführungsbeispiele der Erfindung als illustrativ und nicht restriktiv zu erachten, wobei die Erfindung nicht auf die darin gegebenen Einzelheiten beschränkt sein soll, sondern innerhalb des Umfangs der anliegenden Ansprüche modifiziert werden kann.

Der Kompressor hat eine Taumelscheibe 23, die in einer Kurbelkammer 15 angeordnet und schwenkbar auf einer Antriebswelle 16 montiert ist. Ein Kolben 36 ist mit der Taumelscheibe 23 wirkgekoppelt und ist in einer Zylinderbohrung 12a angeordnet. Die Neigung der Taumelscheibe 23 wird in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 15 und dem Druck in der Zylinderbohrung 12a variiert. Der Kompressor hat einen Zufuhrkanal 48 für das Verbinden der Auslaßkammer 39 mit der Kurbelkammer 15. Ein Steuerventil 49 ist in dem Zuführkanal 48 für ein Einstellen der Menge des Gases angeordnet, welches von der Auslaßkammer 39 über den Zuführkanal 48 in die Kurbelkammer 15 eingeleitet wird. Das Steuerventil (49) hat einen Ventilkörper 54 sowie ein Solenoid 52, 74, welches in selektiver Weise erregt und entregt wird, basierend auf einer Zufuhr eines elektrischen Stroms von einem Treiber 83, um den Ventilkörper 54 zu betätigen. Das Solenoid 52, 74 erzeugt eine gegen-elektromotorische Kraft basierend auf der Selbstinduktion des Solenoids 52, 74, wenn das Solenoid 52, 74 entregt wird. Eine Schutzeinrichtung oder Schutzschaltung 97; 98; 99, wie beispielsweise eine Diode 97 ist parallel zu dem Solenoid 52, 74 angeschlossen. Die Schutzeinrichtung 97; 98; 99 wird von dem Strom basierend auf der gegen­ elektromotorischen Kraft durchflossen, um zu verhindern, daß der Strom, welcher auf der gegen-elektromotorischen Kraft basiert, an den Treiber 83 angelegt wird.

Claims (14)

1. Kompressor mit einer Antriebsplatte (23), die in einer Kurbelkammer (15) angeordnet ist und schwenkbar auf einer Antriebswelle (16) montiert ist und einem Kolben (36), der mit der Antriebsplatte (23) wirkverbunden ist und in einer Zylinderbohrung (12) untergebracht ist, wobei die Antriebsplatte (23) die Rotation der Antriebswelle (16) in eine Hin- und Herbewegung des Kolbens (36) in der Zylinderbohrung (12) konvertiert, wobei der Kolben (36) Gas komprimiert, welches in die Zylinderbohrung (12a) von einer Ansaugkammer (38) gefördert wird und das komprimierte Gas zu einer Auslaßkammer (39) von der Zylinderbohrung (12a) ausstößt, wobei die Neigung der Antriebsplatte (23) veränderbar ist in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer (15) und dem Druck in der Zylinderbohrung (12a), wobei der Kolben (36) sich um einen Hub bewegt, welcher durch die Neigung der Antriebsplatte (23) bestimmt wird, um die Verdrängung des Kompressors zu regeln, wobei der Kompressor desweiteren eine Einrichtung für das Einstellen der Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer (15) und dem Druck in der Zylinderbohrung (12a) hat, wobei die Einstelleinrichtung einen Gaskanal (48) hat, für das Führen von Gas, welches für das Einstellen des Druck verwendet wird sowie ein Regelventil (49) hat, für das Einstellen der Menge des Gases, welches durch den Gaskanal (48) strömt, wobei das Regelventil (49) einen Ventilkörper (54) für das Einstellen der Öffnungsgröße des Gaskanals (48) und ein Solenoid (52, 75) hat, das in selektiver Weise erregt und entregt wird, basierend auf der Zufuhr eines elektrischen Stroms, um den Ventilkörper (54) zu betätigen, wobei das Solenoid (52, 75) eine gegen-elektromotorische Kraft basierend auf der Selbstinduktion des Solenoids (52, 74) erzeugt, wenn das Solenoid (52, 74) entregt wird, wobei der Kompressor gekennzeichnet ist durch eine Schutzeinrichtung (97; 98; 99), die parallel zu dem Solenoid (52, 74) angeschlossen ist, um den Strom basierend auf der gegen-elektromotorischen Kraft, welche in dem Solenoid (52, 74) erzeugt wird, durch die Schutzeinrichtung (97; 98; 99) vorbeizuleiten.

2. Kompressor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (83), für das Zuführen des elektrischen Stromes zu dem Solenoid (52, 74), wobei die Schutzeinrichtung (97; 98; 99) den Strom, basierend auf der darauf einwirkenden gegen-elektromotorischen Kraft durchläßt, um zu verhindern, daß der Strom basierend auf der gegen-elektromotorischen Kraft auf die Zufuhreinrichtung (83) angelegt wird.

3. Kompressor nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Computer (81) für das Berechnen eines Schaltverhältnisses basierend auf dem Betriebszustand des Kompressors, wobei der Strom, der durch die Zufuhreinrichtung (83) zugeführt wird, in Übereinstimmung mit dem Schaltverhältnis variiert, das durch den Computer (81) berechnet worden ist.

4. Kompressor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (49) folgende Bauteile hat:
den Ventilkörper (54), der in die erste Richtung und in eine zweite Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung bewegbar ist, wobei der Ventilkörper (54) sich in die erste Richtung bewegt, um den Gaskanal (48) zu öffnen und sich in die zweite Richtung bewegt, um den Gaskanal (48) zu schließen, wobei das Solenoid (52, 74) den Ventilkörper (54) in eine Richtung aus der ersten Richtung und der zweiten Richtung vorspannt und zwar mittels einer Kraft basierend auf einem Wert des Stromes, der von der Zufuhreinrichtung (83) zugeführt worden ist und
ein Reaktionsbauteil (60) für ein Reagieren auf den Druck des Gases, der von dem externen Kreis (76) zu dem Kompressor gefördert wird, wobei das Reaktionsbauteil (60) den Ventilkörper (54) in Übereinstimmung mit dem Druck des Gases bewegt, der von dem externen Kreis (76) zu dem Kompressor gefördert wird.

5. Kompressor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die Schutzeinrichtung einen Diode (97) hat.

6. Kompressor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Solenoid (52, 74) ein erstes Ende und eine zweites Ende hat, wobei die Diode (97) zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende angeschlossen ist, um zu verhindern, daß der Strom von der Zufuhreinrichtung (83) durch die Diode (97) fließt und um zu ermöglichen, daß der Strom basierend auf der gegen-elektromotorischen Kraft durch die Diode (97) fließt.

7. Kompressor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung einen Transistor (98; 99) hat.

8. Kompressor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Solenoid (52, 74) ein erstes Ende sowie ein zweites Ende hat, wobei der Transistor (98) einen Emitter (E) hat, der an das erste Ende angeschlossen ist sowie eine Basis (B) und eine Kollektor (C) hat, die an das zweite Ende angeschlossen sind, um zu verhindert, daß der Strom von der Zufuhreinrichtung (83) durch den Transistor (98) strömt und um zu ermöglichen, daß der Strom basierend auf der gegen­ elektromotorischen Kraft durch den Transistor (98) fließt.

9. Kompressor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Solenoid (52, 74) ein erstes Ende und ein zweites Ende hat, wobei das Transistor (99) eine Source (S) hat, die an das erste Ende angeschlossen ist, sowie ein Gate (G) und ein Drain (D) hat, die an das zweite Ende angeschlossen sind, um zu verhindern, daß der Strom von der Zufuhreinrichtung (83) durch den Transistor (99) strömt und um zu ermöglichen, daß der Strom, basierend auf der gegen-elektromotorischen Kraft durch den Transistor (99) fließt.

10. Kompressor nach einem der Ansprüche 2 bis 9, gekennzeichnet durch einen Anschluß (95, 96) für das lösbare Anschließen der Zufuhreinrichtung (83) an das Solenoid (52, 74).

11. Kompressor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung (97; 98; 99) zwischen dem Anschluß (95, 96) und dem Solenoid (52, 74) angeordnet ist.

12. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (49) ein Schutzgehäuse (92) hat, für das Abdecken des Solenoids (52, 74), wobei die Schutzeinrichtung (97; 98; 99) in dem Schutzgehäuse (92) angeordnet ist.

13. Kompressor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaskanal einen Zufuhrkanal (49) hat, für das Verbinden der Auslaßkammer (39) mit der Kurbelkammer (15), wobei das Regelventil (49) in dem Zufuhrkanal (49) angeordnet ist, für das Einstellen der Menge an Gas, welches in die Kurbelkammer (15) von der Auslaßkammer (39) durch den Zufuhrkanal (48) einströmt, um den Druck in der Kurbelkammer (15) zu regeln.

14. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein externer Kreislauf (76) an dem Kompressor angeschlossen ist, um das Gas zu der Ansaugkammer (38) zu fördern und das Gas, welches von der Auslaßkammer (39) ausgestoßen wird, aufzunehmen und wobei ein Verschlußbauteil (29) den externen Kreislauf (76) von der Ansaugkammer (38) trennt, um die Zirkulation des Gases zwischen dem Kompressor und dem externen Kreislauf (76) zu unterbrechen, wenn die Antriebsplatte (23) in einer minimalen Neigungsposition plaziert ist.