DE3503471A1

DE3503471A1 - Foerdermengen-steuervorrichtung fuer einen kuehlmittelverdichter mit foerdermengen-einstellvorrichtung

Info

Publication number: DE3503471A1
Application number: DE19853503471
Authority: DE
Inventors: Tamotsu Gunma Daikohara; Masaharu Honjo Saitama Hiraga
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 1984-02-02
Filing date: 1985-02-01
Publication date: 1985-08-08
Also published as: IT8519339A0; SE8500461D0; AU3823585A; FR2559215A1; IT1183146B; JPS60162087A; KR940001033B1; SE8500461L; GB8502313D0; KR850007661A; GB2153922A

Description

Fördermengen-Steuervorrichtung für einen Kühlmittelverdichter mit Fördermengen-Einstellvorrichtung

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Fördermengen-Steuervorrichtung für einen Kühlmittelverdichter mit einer Fördermengen-Einstellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im allgemeinen wird bei Klimaanlagen die thermische Kontrolle durch intermittierenden Betrieb des Verdichters in Antwort auf ein Signal von einem Thermostat, der in dem zu kühlenden Raum angeordnet ist, durchgeführt. Wenn die Temperatur in dem Raum auf eine gewünschte Temperatur abgesenkt ist, muß im allgemeinen die Verdichterkapazität bzw. Fördermenge der Klimaanlage nicht sehr groß sein, um die ergänzende Kühlung aufgrund von weiteren Temperaturänderungen im Raum oder zum Aufrechterhalten der gewünschten Temperatur im Raum durchzuführen. Daher ist für den Zustand, nach dem der Raum auf eine gewünschte Temperatur herabgekühlt ist, das am weitesten verbreitete Verfahren zur Steuerung des Verdichteroutputs der intermittierende Betrieb des Verdichters. Dieser intermittierende Betrieb des Verdichters führt jedoch zu einem intermittierenden Anlegen einer relativ großen Last an die Antriebsvorrichtung des Verdichters, um den Verdichter anzutreiben.

Bei Verdichtern für Fahrzeug-Klimaanlagen wird der Verdich-

ter durch den Fahrzeugmotor über eine Elektromagnetkupplung angetrieben. Diese Verdichter für Fahrzeug-Klimaanlagen führen zu den gleichen Problemen der intermittierenden Last, wie sie oben beschrieben wurden, wenn einmal der Fahrgastraum eine gewünschte Temperatur erreicht hat. Die Steuerung des Verdichters wird normalerweise durch intermittierenden Betrieb des Verdichters über die Elektromagnetkupplung, die den Fahrzeugmotor mit dem Verdichter koppelt, erreicht. Damit wird die relativ große Last, die zum Antrieb des Verdichters erforderlich ist, an den Fahrzeugmotor intermittierend angelegt.

Da ferner der Verdichter einer Fahrzeug-Klimaanlage durch den Fahrzeugmotor angetrieben wird, ändert sich die Drehfrequenz der Antriebsvorrichtung ständig, was eine Änderung der Kühlmittelfördermenge proportional zur Drehfrequenz des Motors bewirkt. Da sich jedoch die Kapazität des Verdampfers und Kondensators der Klimaanlage nicht ändert, wenn der Verdichter mit höherer Drehzahl betrieben wird, führt der Verdichter nutzlose Arbeit aus. Um dies zu vermeiden, werden bekannte Verdichter für Fahrzeug-Klimaanlagen oft durch intermittierenden Betrieb der Magnetkupplung gesteuert. Dieses führt jedoch wieder zu einem intermittierenden Anlegen einer großen Last an den Fahrzeugmotor.

Eine Lösung zu den oben genannten Problemen int in der US-PS 4,076,603 beschrieben. Dieses bekannte Patent beschreibt eine variable Verdrängervorrichtung zur geeigneten Verwendung bei einem Kolbenverdichter vom Taumelscheibentyp. Bei der in den bekannten Patenten gezeigten variablen Steuervorrichtung wird ein Schrägstellungswinkel eines Schrägflächenrotors durch die Verbindung zwischen der Kurbelkammer

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und der Ansaugkammer gesteuert, um damit den Hub der durch den Schrägflächenrotor angetriebenen Kolben zu verändern. Das heißt, daß der Winkel der Schrägfläche des Schrägflächenrotors bezüglich der Achse der Antriebswelle in Antwort auf eine Druckdifferenz zwischen der Ansaugkammer und der Kurbelkammer, die durch die Verbindungsöffnung verbunden sind, sich ändern kann. Das Offnen und Schließen der Verbindungsöffnung wird durch eine Balgventilvorrichtung gesteuert, die einen Ansaugdruck oder eine Temperatur im Verdampfer erfaßt.

Solange im Betrieb des Verdichters die volle Fördermenge des Verdichters erforderlich ist, wirkt die Balgventilvorrichtung so, daß sie die Vcxuindungsöffnung öffnet, und damit halten Gasdrucklasten auf die Kolben den Winkel der Schrägfläche des Schrägflächenrotors bei seinem maximalen Neigungswert. Während des Verdichtungshubes erfolgt ein Lecken von Hochdruckgas um die Kolben herum (was im weiteren als "Durchblasen" bezeichnet wird) in die Kurbelkammer und eine Strömung nach außen zur Ansaugkammer durch die Verbindungsöffnung. Wenn andererseits das Öffnen der Verbindungsöffnung durch Betrieb der Balgventilvorrichtung beschränkt ist, wobei die Fördermenge des Verdichters die Kühlerfordernisse übersteigt, steigt der Druck in der Kurbelkammer, der auf die Unterseite der Kolben einwirkt, an und als Ergebnis wird der Winkel der Schrägfläche verringert Damit verringert sich der Hub der Kolben zum Steuern der Fördermenge bzw. der Verdrängung des Verdichters. Damit kann die Fördermenge des Verdichters durch Betätigen der Balgventi!vorrichtung gesteuert werden. Diese Balgventilvorrichtung spricht jedoch nur auf eine äußere Umgebungsbedingung an.

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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Fördermengen-Steuervorrichtung für einen Kühlmittelverdichter zu schaffen, bei dem die Verdrängung des Verdichters in Abhängigkeit der Kühlerfordernisse beliebig bestimmt werden kann. Ferner soll der Kompressor ohne zyklische Betätigung einer elektromagnetischen Kupplung betrieben werden und die Verdrängung bzw. Fördermenge des Verdichters so verändert werden können, daß sie Veränderungen der Kühlerfordernisse und anderer Antriebserfordernisse in weitem Bereich entspricht.

Diese Aufgabe wird durch eine Fördermengen-Steuervorrichtung für einen Kühlmittelverdichter gelöst, die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Kühlmittelverdichter, der mit einer Fördermengen-Einstellvorrichtung versehen ist, die eine erfindungsgemäße Fördermengen-Steuervorrichtung aufweist;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Impulswellenform am Eingang der Fördermengen-Einstel!vorrichtung des Verdichters nach Fig. 1;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Fördermengen-Steuervorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

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Fig. 4(a) eine schematische Darstellung einer Wellenform zur Darstellung der Dreieckswelle und des Bezugspegels zum Erzeugen des Impulssignals;

und

Fig. 4(b) eine schematische Wellenform des durch die Dreieckswelle nach Fig. 4(a) erzeugten Impulssignals.

In Fig. 1 ist ein Kühlmittel verdichter gezeigt, der mit einer Fördermengen-Einstellvorrichtung versehen ist, die von einer erfindungsgemäßen Fördermengen-Steuervorrichtung gesteuert ist. Der Verdichter, der allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, umfaßt eine geschlossene zylindrische Gehäusebaugruppe 10, die durch einen Zylinderblock 101, einen hohlen Bereich wie beispielsweise eine Kurbelkamrner 13, eine Frontstirnplatte 11 und eine rückwärtige Platte 25 gebildet ist.

Die Frontstirnplatte 11 ist am linken Endbereich der Kurbelkammer 13 mittels einer Mehrzahl von (nichtgezeigten) Schrauben befestigt. Die rückwärtige Endplatte 25 und eine Ventilplatte 24 sind am Zylinderblock 101 mittels einer Mehrzahl von Schrauben 26 befestigt, von denen eine in Fig. 1 dargestellt ist. Eine Öffnung 111 ist in der Frontstirnplatte 11 zur Aufnahme einer Antriebswelle 12 ausgebildet. Von der Frontstirnfläche der Frontstirnplatte 11 steht eine ringförmige Hülse 112 ab und umgibt die Antriebswelle 12 zum Umgrenzen eines Radialdichtungsraums. Innerhalb des Radi al dlchtungsraums ist auf der Antriebswelle 12 eine Radial dichtungsanordnung 41 montiert.

Die Antriebswelle 12 ist in der Frontstirnplatte 11 mittels eines Lagers 20, das in der Öffnung 111 angeordnet ist,

drehbar gelagert. Das innere Ende der Antriebswelle 12 ist mit einer Taumelscheibe oder einem Nockenrotor 14 versehen. Zwischen der inneren Stirnfläche der Frontstirnplatte 11 und der benachbarten axialen Stirnfläche der Taumelscheibe

14 ist ein Axial nadel lager 22a angeordnet. Das äußere Ende der Antriebswelle 12, das sich von der Hülse 12 nach außen erstreckt, wird vom Fahrzeugmotor über eine herkömmliche Kupplungs-/Riemenscheibenanordnung angetrieben.

Der Schrägflächenrotor 14 umfaßt einen an der Antriebswelle 12 befestigten Plattenkörper 141 und einen vom Plattenkörper 141 axial abstehenden Armbereich 142. Eine Schrägplatte

15 ist mit dem äußeren Endbereich des Armbereichs 142 gekoppelt und daran drehbar gelagert. Die Schrägplatte 15 umfaßt an ihrer äußeren Endfläche einen axialen Ansatz 151, der sich in eine im Plattenkörper 141 ausgebildete Gleitnut 141a hineinerstreckt. Am äußeren Endbereich des Ansatzes 151 ist ein Radialflanschbereich 152 gebildet und die Gleitnut 141a ist an ihrer Außenöffnung mit einem Radial flansch 141b versehen. Als Ergebnis des oben beschriebenen Aufbaus des Schrägflächenrotors 14 kann der Schrägstellungswinke1 der Schrägplatte 15 in bezug auf die Achse der Antriebswelle durch Bewegung des Ansatzes 151 innerhalb der Gleitnut 141a geändert werden. Der Bewegungsbereich ist durch die Länge der Gleitnut 141a begrenzt, d.h., die Bewegung des Ansatzes 151 ist durch den Eingriff der Radial flansche 141b und 152 begrenzt. Die schräge Oberfläche der Schrägplatte 15 ist nahe benachbart bzw. direkt neben der Oberfläche einer Taumelscheibe 17 angeordnet, die auf einem Hülsenelement 16 über ein Lager 18 befestigt ist. Eine Axialbewegung des Lagers 18 wird durch einen Flansch 161 am Endbereich des Hülsenelements 16 verhindert. Ein Endbereieh der; Hülsenelements

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Ib ist in den Mittenbereich der Schrägplatte 15 eingeschraubt. Damit ist das Hülsenelement 16 innerhalb der Kurbelkammer 13 unter einer axialen Schräglage bezüglich der Achse der Antriebswelle 12 angeordnet. Zwischen der schrägen Oberfläche der Schrägplatte 15 und der Taumelscheibe 17 ist ein Axialnadellager 22b angeordnet.

Am Ende des Hülsenelements 16 sind Unterlegscheiben 42 zum Schließen der Öffnung im Hülsenelement 16 angeordnet. Zwischen dem Plattenkörper 141 und der vorderen Unterlegscheibe 42 und ebenfalls zwischen der rückwärtigen Unterlegscheibe 42 und einem an der Antriebswelle 12 angeordneten Sprengring 21 sind Spiralfedern 19 zum Festlegen der Stellung des Hülsenelements 16 angeordnet. Der innere Endbereich der Antriebswelle 12 erstreckt sich in eine im Mittenbereich des Zylinderblocks 101 ausgebildete Zentralbohrung 101a und wird darin über ein Lager wie beispielsweise ein Radialnadellager 23 drehbar gelagert. Die Position der Antriebswelle 12 kann mittels einer Einstellschraube 27, die in den mit einem Gewinde versehenen Bereich der Zentralborhung 101a eingeschraubt ist, eingestellt werden und eine Federvorrichtung 28 ist zwischen der axialen Stirnfläche der Antriebswelle 12 und der Einstellschraube 27 angeordnet. Zwischen der Antriebswelle 12 und der Federvorrichtung 28 ist ein Nadeldrucklager 29 angeordnet, um eine leichte Drehung der Antriebswelle 12 zu gewährleisten.

Eine Rotation der Trommelscheibe 17 wird durch einen Führungsstift oder eine Führungsstarige 30 verhindert, die in einem Schlitz 172, der an deren unterer Endoberfläche ausgebildet ist, gleitend angeordnet ist. Ein Ende des Stiftes 30 erstreckt sich in eine Längsführungsnut 102, die an der

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inneren peripheren Oberfläche des Gehäuses ausgebildet ist, um eine Hin- und Herbewegung über ein Führungselement 31 zu erlauben.

Der Zylinderblock 101 besitzt eine Mehrzahl von ringförmig angeordneten Zylindern 32, in denen Kolben 33 verschiebbar sind. Eine typische Anordnung umfaßt fünf Zylinder, aber es kann auch eine größere oder kleinere Anzahl von Zylindern vorgesehen sein. Alle Kolben 33 sind mit der Taumelscheibe 17 über Verbindungsstangen 34 verbunden. Eine Kugel 34a an einem Ende der Stange 34 ist von einer Fassung 331 des Kolbens 33 und eine Kugel 34b am anderen Ende der Stange 34 von einer Fassung 171 der Taumelscheibe 17 aufgenommen. Ob- * wohl nur eine derartige Kugel-Fassungsverbindung in Fig. 1 dargestellt ist, ist selbstverständlich eine Mehrzahl von

Fassungen in Umfangsrichtung um die Taumelscheibe 17 zur Aufnahme der Kugeln der verschiedenen Stangen angeordnet und jeder Kolben 33 ist mit einer Fassung zur Aufnahme der anderen Kugel der Stange 34 ausgebildet.

Die rückwärtige Endplatte 25 ist so geformt, daß sie eine Ansaugkammer 35 und eine Auslaßkammer 36 umgrenzt. Die Ventilplattenvorrichtung 24, die am Ende des Zylinderblocks 101 zusammen mit der rückwärtigen Endplatte 25 mittels Schrauben 26 befestigt ist, ist mit einer Mehrzahl von Ventilansaugöffnungen 24a zur Verbindung zwischen der Ansaugkammer 35 und den entsprechenden Zylindern 32 und einer Mehrzahl von ventilgesteuerten Auslaßöffnungen 24b zur Verbindung zwischen der Auslaßkammer 36 und den entsprechenden Zylindern 32 versehen. Geeignete Heed-Ventile für die Ansaugöffnung 24a und die Au.sl aßöf fnung 24b sind in der US-PS 4,011,029 beschrieben. Zwischen dfun Zylinderblock und der

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Ventilplatte 24 sowie zwischen der Ventilplatte 24 und der rückwärtigen Endplatte 25 sind Dichtungen 37, 38 zum Dichten der gegenüberliegenden Oberflächen des Zylinderblocks, der Ventil platte und der rückwärtigen Endplatte angeordnet.

Wie im bereich rechts unten der Fig. 1 gezeigt ist, ist die Kurbelkammer 13 mit der Ansaugkammer 35 durch einen Verbindungskanal 40 verbunden. Der Verbindungskanal 40 erstreckt sich durch das Gehäuse 10 und eine Radialbohrung 403 ist zur Verbindung mit zwei Axialbohrungen 401, 402 gebildet. Ein Ende von einer Axialbohrung 401 erstreckt sich durch die Ventil platte 24 und mündet in die Ansaugkammer 35. Ein Ende der anderen Axial bohrung 402 mündet in die Kurbelkammer 13. Die andere Endöffnung beider Axial bohrungen 401, 402 sind mit der Radialbohrung 403 verbunden. Ein Endbereich der Radialbohrung 403 mündet in die äußere periphere Oberfläche des Verdichtergehäuses 10 und ein Ventilelement des Magnetventilelements 41 ist in der Radialbohrung 403 zur Steuerung der Verbindung beider Axialbohrungen 401, verschiebbar angeordnet. Eine Elektromagnetspule 412, die die Bewegung des Ventilelements 411 steuert, ist im äußeren Offnungsbereich der Radialbohrung 403 angeordnet und am Gehäuse 10 durch einen Sprengring 42' gesichert, der in der inneren peripheren Oberfläche des Offnungsbereichs der Radialbohrung 403 angeordnet ist. Ein O-Ring 43 ist zwischen der äußeren peripheren Oberfläche des Ventilelements 411 und der inneren Oberfläche der Radialbohrung 403 zum Abdichten der Berührungsflächen dazwischen angeordnet.

Im Betrieb wird die Antriebswelle 12 durch den Fahrzeugmotor über ein am ringförmigen Hülsenbereich 112 angeordnetes Riemenscheibenelement in Drehung versetzt und der Schräg-

flächenrotor 14 wird zusammen mit der Antriebswelle 12 zum Bewirken einer nicht-rotierenden Taumelbewegung der Taumelscheibe 17 in Drehung versetzt. Eine Drehbewegung der Taumelscheibe 17 wird durch die Stange 30 verhindert, die sich von der Taumelscheibe 17 erstreckt und in der Gleitnut über das Führungselement 31 verschiebbar eingepaßt ist. Bei der Bewegung der Taumelscheibe 17 bewegen sich die Kolben 33 phasenverschoben in ihren entsprechenden Zylindern 32 hin und her. Bei der Hin- und Herbewegung der Kolben wird Kühlmittelgas, das in die Ansaugkammer 35 von einer (nichtgezeigten) Fluideinlaßöffnung eingeführt wird, in jeden Zylinder 32 über die Ansaugöffnung 24a angesaugt und verdich-

t tet. Das verdichtete Kühlmittel wird von jedem Zylinder 32 ρ über die Auslaßöffnung 24b in die Auslaßkammer 36 und von dort zu einem äußeren Fluidkreislauf, beispielsweise einem - » Kühlkreislauf, über eine (nichtgezeigte) Fluidauslaßöffnung ausgestoßen. Während des Betriebs des Verdichters wird dann, wenn das Magnetventilelement 41 zur Verbindung der beiden Axialbohrungen 401, 402 des Kanals 40 betätigt wird, d.h. das Ventilelement 411 von der Elektromagnetspule 412 zum Öffnen des Kanals der Radialbohrung 403 angezogen wird, der Druck in der Kurbelkammer 13 auf dem Wert des Ansaugdrucks gehalten, da die Kurbelkammer 13 mit der Ansaugkammer 35 über den Kanal 40 in Verbindung steht. In diesem Zustand wird die Taumelscheibe 17 üblicherweise während des Verdichtungshubes der Kolben gegen die Schrägflächenplatte 15 gedrückt, so daß die Schrägplatte 15 zum Plattenkörper 141 hin bewegt wird. Damit wird der Schrägwinkel der Schrägplatte 15 relativ zu einer Vertikalebene durch den Schwenkpunkt der Schrägplatte 15 maximal. Dieses führt zu einem Maximalhub der Kolben 33 innerhalb der Zylinder 32, was der

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normalen KUhlmittelkapazität bzw. -fördermenge des Verdichters entspricht.

Wenn andererseits der Kanal 40, insbesondere die Radialbohrung 403, durch das Ventilelement 411 des Magnetventilelements 41 geschlossen wird, steigt der Druck in der Kurbelkammer 13 allmählich an und es liegt eine geringe Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 13 und der Ansaugkammer 35 vor. Wie oben erwähnt entsteht diese Druckdifferenz deshalb, weil Leck- bzw. Durchblasgas (blow-by gas) in der Kurbelkammer aufgrund des Durchblasphänomens vorhanden ist. Die Bewegung der Kolben 33 wird durch die Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 13 und der Ansaugkammer 35 behindert, d.h., wenn der Druck der Kurbelkammer sich dem Mitteldruck bzw. Mittelwert des verdichteten Gases in der Zylinderkammer während des Ansaughubs annähert, wird die Bewegung der Kolben behindert, da der Schrägstellungswinkel der Schrägplatte 15 allmählich abnimmt, bis er sich dem Wert Null annähert, d.h. daß die Schrägplatte 15 senkrecht zur Antriebswelle 12 liegt. Bei der Abnahme des Schrägstellungwinkels der Schrägplatte 15 vermindert sich der Hub der Kolben in den Zylindern und die Fördermenge bzw. Kapazität des Verdichters allmählich. Da es nicht gewünscht ist, die Bewegung der Kolben vollständig zu stoppen, da damit die Kühlmittelgasströmung und der Schmiermittelölfluß ebenfalls gestoppt wurde, sollte zumindest etwas Bewegung der Kolben zur Fortführung der Schmierung des Verdichters beibehalten werden. Demgemäß ist im Verdichter der Einstellungsbereich des Schrägstellungswinkels durch den Eingriff des Ansatzes 151 der Schrägplatte 15 mit der Bohrung 141a des Plattenkörpers 141 beschränkt.

Wenn in der oben beschriebenen Weise der Schrägstellungs-

Winkel der Schrägfläche des Schrägflächenrotors durch Steuerung der Verbindung der Ansaugkammer und der Kurbelkammer geändert wird, kann die Fördermenge des Verdichters leicht eingestellt werden, da die Winkelstellung der Taumelscheibe und der Kolbenhub zum Schrägstellungswinkel der Schrägfläche in Beziehung steht.

Wenn bei dem oben beschriebenen Verdichter ein pulsierender Strom, der für eine vorbestimmte Zeitspanne in der in Fig. 2 gezeigten Weise wiederholt wird, an die Elektromagnetspule 412 als Antriebsstrom angelegt wird, wird das Ventilelement 411 in wiederholter Weise innerhalb der Radialbohrung 403 in Übereinstimmung mit der pulsierenden Wiederholungsfrequenz zur Steuerung des Offnens und Schließens des Kanals 40 verschoben. Wählt mant die Impulsbreite mit t.. und den Impulsabstand mit t„, dann ist das Verhältnis des Offnens des Kanals 40 innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne (was im folgenden als Einschaltgrad "DR" bezeichnet wird), durch folgende Formel gegeben:

DR =

Im Falle von DR = 0 (t. = 0) wird kein Impulsstrom an das Magnetventilelement 41 angelegt und damit ist der Kanal 40 durch das Ventilelement 411 völlig geschlossen. Damit wird jeder Kolben 33 im Zylinder 32 mit einem Minimalhub hin- und herbewegt, wodurch die Minimalfördermenge des Kompressors erhalten wird. Wenn andererseits DR = 1 (t_? = 0), dann wird der Impulsstrom an das Magnetventi!element 41 ständig angelegt υηόΤ~τ±3»-±Φ- ist der Kanal 40 vollständig geöffnet und

diese Offnungsstellung wird beibehalten. Damit bewegt sich jeder Kolben 33 im Zylinder 32 mit einem Maximalhub, wodurch eine Maximalfördermenge des Verdichters erhalten wird. Wie oben erwähnt, ist die Einschaltdauer (DR) von "t " und "t₂" abhängig, so daß der Offnungsbetrag des Kanals 40 pro Zeit bei einem beliebigen Punkt durch Steuerung der Einschaltdauer des Impulsstroms, der an die Magnetventilvorrichtung 41 angelegt wird, bestimmt werden kann. Wie oben beschrieben, wird eine Hubänderung der Kolben durch Steuerung der Verbindung zwischen der Ansaugkammer und der Kurbelkammer über den Kanal durchgeführt und damit verursacht eine Steuerung der Einschaltdauer des Impulsstroms die Hubänderung der Kolben.

Unter Bezug auf Fig. 3 soll eine Fördermengen-Steuervorrichtung beschrieben werden, die das pulsierende Signal zur Zuführung zur Magnetventilvorrichtung erzeugt. Ein Vergleicher 50 vergleicht das Eingangssignal Va, das die gewünschte Fördermenge des Verdichters angibt, und die Dreiecks-(Delta-)Wellenform Vb vom Ausgang eines Oszillators 51 und gibt ein Impulssignal aus, das eine vom gewünschten Fördermengensignal abhängige Impulsbreite besitzt. Der vom Komparator 50 erzeugte Ausgangsimpuls wird an eine Ansteuerschaltung 52 für die Magnetventilvorrichtung angelegt und die Ansteuerschaltung 52 liefert den Ansteuerimpulsstrom in Abhängigkeit des Ausgangsimpulssignals vom Vergleicher 50.

Der Betrieb des Vergleichers 50 soll im Zusammenhang mit den Fig. 4(a) und 4(b) im Detail beschrieben werden. In der Fig. 4(a) wird die durch die durchgezogene Linie gezeigte Dreieckswelle Vb vom Oszillator 51 erzeugt und in den Vergleicher 50 eingegeben, und ein Spannungssignal Va für die

gewünschte Fördermenge ist ebenfalls durch eine durchgezogene Linie angegeben. In dieser Situation gibt der Vergleicher 50 ein in Fig. 4(b) gezeigtes Impulssignal aus. Die Einschaltdauer des in Fig. 4(b) gezeigten Impulssignals ist gegeben durch t../T, wobei T die Dauer der Dreieckwelle und t₁ die Impulsbreite darstellt. Damit bildet der Kanal 40 eine Verbindung zwischen der Ansaugkammer und der Auslaßkammer in Antwort auf eine durch DR = t./T gegebene Einschaltdauer.

Wenn die Antriebsumstände des Verdichters verändert werden und das Signal für die gewünschte Fördermenge zu einem hohen Spannungspegel Va', wie es in der Fig. 4(a) durch die strich- i punktierte Linie gezeigt ist, geändert wird, wird das Ausgangsimpulssignal (t.¹) vom Verdichter in seiner Breite geändert, wie es durch die zwei gestrichelten Linien in Fig. 4(b) gezeigt ist. Daher wird die Einschaltdauer des Impulssignals von t.'/T zu t./T geändert. In diesem Fall ist t., größer als t.' gesetzt (t- > t.') und damit ist die Öffnungszeit des Kanals 40 verringert. Wie oben beschrieben wurde, wird dem Vergleicher nur ein bestimmtes Signal in Antwort auf die gewünschte Fördermenge eingegeben und damit wird eine beliebige Verdrängung des Verdichters erhalten.

Wenn daher von einem Mikrocomputer 56, der die gewünschte Fördermenge des Verdichters durch Erfassen eines Signals von einem extern angeordneten Sensor wie beispielsweise einem Innentemperatursensor 53, einem Außentemperatursensor 54 und einem Ansaugdrucksensor 55 errechnet und Information von einem Temperaturwähl schalter 57 bestimmt, das gewünschte Fördermengensignal erzeugt wird, dann wird die Temperatur-

Steuerung im Raum oder Abteil einfach durchgeführt, da die oben genannten Sensoren und der Schalter auf die Umgebung im Raum oder Abteil reagieren. Damit kann die Temperatursteuerung im Raum ohne zyklische Steuerung der Kupplung erreicht werden. Ferner können auch weitere Signale, die sich auf die Lastumstände des Motors beziehen, wie beispielsweise einen Beschleunigungsschalter 58 und einen Uberhitzungsschalter 59, in den Vergleicher zum Bewirken einer Verringerung der Fördermenge des Verdichters eingegeben werden. Damit kann die Motorbelastung durch diese Signale verringert werden.

Claims

F=" PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-8OOO MÜNCHEN 9O AG 53-3338 SANDEN CORPORATION, Gunma-ken / Japan Fördermengen-Steuervorrichtung für einen Kühlmittelverdichter mit Fördermengen-Einstellvorrichtung PATENTANSPRÜCHE

1. Fördermengen-Steuervorrichtung für einen Kühlmittelverdichter mit einem Verdichter mit einer Antriebsvorrichtung für einen Schrägflächenrotor, die einen Schrägflächenrotor mit einer Schrägfläche aufweist, die derart drehbar gekoppelt ist, daß sie die Änderung des Schrägstellungswinkels in Antwort auf eine Druckänderung in einer Kurbelkammer des Verdichters zur Steuerung der Hublänge der Kolben ermöglicht, wobei der Druck in der Kurbelkammer des Verdichters durch eine Verbindung zwischen der Kurbelkammer und einer Ansaugkammer im Verdichter und die Verbindung zwischen der Kurbelkammer und der Ansaugkammer durch eine Elektromagnet-Ventil vorrichtung gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnetvorrichtung (41¹) mittels eines Signals von einer Ansteuerschaltung (52) für die Elektromagnet-Ventilvorrichtung (41¹) in un-

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terbrochener Weise betätigt wird und daß das Steuersignal für die Ansteuerschaltung (52) durch eine Impulsoszillationsschaltung (50, 51) erzeugt wird, die ein variables Pulsieren des Signals in Antwort auf äußere Umgebungsbedingungen abgibt.

2. Fördermengen-Steuervorrichtung für einen Kühlmittelverdichter nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltdauer des pulsierenden Signals veränderbar ist.

3. Fördermengen-Steuervorrichtung für einen Kühlmittelverdichter nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsoszillationsschaltung (50, 51) eine Deltawellen-Erzeugervorrichtung (51) und einen Vergleicher (50), der einen Spannungspegel eines gewünschten Fördermengensignals (Va) und einen Ausgang (Vb) der Deltawellen-Erzeugervorrichtung (51) zum Ausgeben des pulsierenden Signals vergleicht, das eine beliebige Impulsbreite in Abhängigkeit des gewünschten Fördermengensignals besitzt, aufweist.

4. Fördermengen-Steuervorrichtung für einen Kühlmittelverdichter nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungspegel des gewünschten Fördermengensignals (Va) durch ein Erfassungssignal der Kühlerfordernisse bestimmt ist.

5. Fördermengen-Steuervorrichtung für einen Kühlmittelverdichter nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungspegel des gewünschten Fördermengensignals (Va) ferner durch ein die Motorlast

erfordernisse erfassendes Signal gesteuert ist.

6. Fördermengen-Steuervorrichtung für einen Kühlmittelverdichter,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektromagnet-Ventilvorrichtung (41·) in einem Verdichter (1) zum Steuern der Verbindung zwischen einer Kurbel (13) und einer Ansaugkammer (35) zum Bewirken der Veränderung des Kolbenhubes angeordnet ist,

daß eine Ansteuerschaltung (52) für die Elektromagnet-Ventilvorrichtung (41') das Betätigungssignal zum Betätigen der Elektromagnet-Ventilvorrichtung (41¹) in Antwort auf ein Signal von einer Pulsiersignal-Erzeugerschaltung (50, 51) ausgibt und V

daß die Pulsiersignal-Erzeugerschaltung (50, 51) das Ausgangssignal als Ergebnis des Zusammenwirkens zwischen einem Spannungspegel, der die erforderliche Fördermengen-Information angibt,und einer Deltawelle erzeugt.

7. Fördermengen-Steuervorrichtung für einen Kühlmittelverdichter nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungspegel in Antwort auf eine Veränderung der Kühlerfordernisse zum Ändern des Ausgangssignals der Pulsiersignal-Erzeugerschaltung (50, 51) veränderbar ist.