DE3827075A1 - Verfahren zum steuern bzw. regeln des betriebs eines taumelscheibenkompressors mit variabler foerderleistung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern bzw. Regeln des Betriebs eines Taumelscheibenkompressors mit variabler Förderleistung, der eine Taumelscheibe für die Umwandlung einer Drehbewegung einer drehbaren Antriebsplatte mit einem variablen Anstellwinkel in eine lineare Hin- und Herbewegung von Kolben umfaßt. Die drehbare Antriebsplatte und die Tau­ melscheibe sind in einer Taumelscheibenkammer des Kompressors angeordnet, wobei die Förderleistung des Kompressors durch eine Änderung des Anstellwinkels der Taumelscheibe entspre­ chend einer Druckdifferenz zwischen einem Druck in der Tau­ melscheibenkammer, der auf die eine Seite eines jeden Kolbens und eines Ansaugdruckes, der auf die andere Seite eines jeden Kolbens wirkt, eingestellt wird. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Steuern bzw. Regeln des Be­ triebs eines Taumelscheibenkompressors, wie er im Oberbegriff des Anspruches 1 definiert ist.

Aus dem US-Patent 47 47 754 ist ein Taumelscheibenkompressor mit variabler Förderleistung mit einem elektromagnetisch be­ tätigten Ventil für die Steuerung bzw. Regelung des Anstell­ winkels bekannt. Dieses Steuer- bzw. Regelventil ist in einem Ka­ nal angeordnet, der sich von einer Taumelscheibenkammer zu einer Ausstoßkammer des Kompressors erstreckt, wobei das Steuer- bzw. Regelventil geöffnet und geschlossen wird in Abhängigkeit eines Druckmeßsignals eines Ansaugdruckmessers, einem Temperaturmeß­ signal von einer Temperaturmeßstelle usw., um den Druckwert in der Taumelscheibenkammer zu steuern bzw. zu regeln und so die Förderleistung des Kompressors zu steuern bzw. zu regeln. Der Kompressor wird mit einer Brennkraftmaschine eines Fahr­ zeuges verbunden, und wenn die Brennkraftmaschine mit einer großen Last beaufschlagt wird, beispielsweise bei der Beschleu­ nigung, wird die Förderleistung des Kompressors vermindert, um die Last der Maschine zu verringern, so daß eine gleichmä­ ßige Beschleunigung und verbesserte Fahreigenschaften des Fahr­ zeuges resultieren. Zu diesem Zweck muß das elektromagnetische Steuer- bzw. Regelventil schnell geöffnet werden, um einen schnellen Druckanstieg in der Taumelscheibenkammer und eine sofortige Verminderung der Förderleistung des Kompressors zu erreichen.

Trotzdem kann eine übermäßige Last auf die Verbindungen zwischen jedem Kompressorkolben und einer Kolbenstange, zwischen der Kol­ benstange und einer Taumelscheibe und zwischen der Taumelscheibe und der drehbaren Antriebsplatte des Kompressors resultieren, die diese Verbindungen beschädigt, falls das Druckniveau in der Taumelscheibenkammer, das angehoben wurde, um die Förder­ leistung des Kompressors schnell zu verringern, auf diesem Wert während der Beschleunigung des Fahrzeuges gehalten wird. Falls der Druckanstieg in der Taumelscheibenkammer unterdrückt wird, um diese Schädigung zu vermeiden, wird die Förderleistung des Kompressors in kurzer Zeit nicht ausreichend vermindert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Probleme, des her­ kömmlichen Verfahren für die Steuerung bzw. Regelung des Be­ triebes eines Taumelscheibenkompressors mit variabler Förder­ leistung zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der ein­ gangs beschriebenen Art durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, daß sie ein Ver­ fahren für die Steuerung bzw. Regelung des Betriebes eines Tau­ melscheibenkompressors mit variabler Förderleistung schafft, bei dem eine schnelle Verminderung in der Förderleistung des Kompressors mit variabler Förderleistung bei Bedarf durchführ­ bar ist.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, daß hiermit ein Verfahren für die Steuerung bzw. Regelung des Be­ triebes eines Taumelscheibenkompressors mit variabler Förder­ leistung geschaffen wird, bei dem beim Einbau eines solchen Kompressors in ein Kühlsystem eines Fahrzeuges gute Fahrei­ genschaften des Fahrzeuges erhalten bleiben.

Das Verfahren ist insbesondere anwendbar auf einen Taumelschei­ benkompressor, der folgende Merkmale aufweist:

• - Einen Zylinderblock mit mehreren darin ausgebildeten Zylinderbohrungen für die Aufnahme von Kompressor­ kolben;
• - an axial sich gegenüberliegenden Ende des Zylinder­ blocks angeordnete Gehäuseteile, die darin eine An­ saugkammer für ein unter niederem Druck stehendes gasförmiges Kühlmittel, das komprimiert werden soll, eine Ausstoßkammer für ein verdichtetes, unter Hoch­ druck stehendes gasförmiges Kühlmittel und eine Tau­ melscheibenkammer bilden, welche eine auf Druck an­ sprechende, die Förderleistung ändernde Vorrichtung aufnimmt, einschließlich einer Antriebswelle, die mit einem Rotationsantrieb verbindbar ist, eine rings um die Antriebswelle befestigte Antriebsplatte, die mit der Antriebswelle drehbar ist und einen ver­ änderlichen Anstellwinkel bezüglich einer Ebene senk­ recht zur Achse der Antriebswelle einnimmt und eine drehfest angeordnete Taumelscheibe, die auf der An­ triebsplatte gehalten ist, wobei die Taumelscheibe zusammen mit der Antriebsscheibe einen Anstellwinkel in Abhängigkeit einer Druckdifferenz zwischen der Taumelscheibenkammer und der Ansaugkammer einnimmt und wobei die Taumelscheibe mit den Kompressorkolben über Kolbenstangen verbunden ist und eine Hin- und Herbewegung der Kompressorkolben mit variablem Hub verursacht, um hierdurch die Förderleistung des Kom­ pressors zu verändern;
• - eine elektromagnetische Steuer- bzw. Regelventilvor­ richtung, die in einem Drucksteuer- bzw. Regelkanal angeordnet ist, der sich zwischen der Ausstoßkammer und der Taumelscheibenkammer erstreckt, durch den das Ausmaß einer Fluidverbindung zwischen Ausstoß­ kammer und Taumelscheibenkammer veränderbar ist;
• - und eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung für die elek­ trische Steuerung bzw. Regelung der Betätigung des elektromagnetischen Steuer- bzw. Regelventils.

Das zur Anwendung gelangende Verfahren umfaßt insbesondere folgende Schritte:

• - Die Erzeugung eines vorgegebenen, eine rasche Vermin­ derung einer Förderleistung des Kompressors anzeige­ den Befehlsignals durch die Steuer- bzw. Regelvorrich­ tung in Abhängigkeit eines Bedarfs der Verminderung der Förderleistung des Kompressors;
• - die Versorgung des elektromagnetischen Steuer- bzw. Regelventils mit einem elektrischen Treibersignal mit einer vorgegebenen Intensität, um das Ausmaß der Fluidverbindung zwischen der Taumelscheibenkammer und der Ausstoßkammer in Abhängigkeit des vorgegebenen Befehlssignals während einer Zeitdauer zu vergrö­ ßern, in der ein Bedarf an einer verminderten Förder­ leistung besteht;
• - das Verstärken des elektrischen Treibersignals für das elektromagnetische Ventil für eine vorgegebene anfängliche Zeitspanne, in der Bedarf für eine Ver­ minderung der Förderleistung fortbesteht, um hier­ durch das Ausmaß der Fluidverbindung zwischen Tau­ melscheibenkammer und Ausstoßkammer so groß wie mög­ lich zu machen;
• - und das Wiederherstellen des elektrischen Treiber­ signals, das dem elektromagnetischen Steuer- bzw. Regelventil zugeführt wird, in einer vorgegebenen Intensität für den verbleibenden Teil der Zeitspan­ ne, in der der Bedarf für eine Verminderung der Kompressorleistung fortbesteht.

Wenn die Förderleistung des Kompressors mit variabler Förder­ leistung wegen einer Beschleunigung des Fahrzeuges, indem der Kompressor in einer Kühlanlage eingebaut ist, rasch vermin­ dert werden muß, wird das Befehlssignal für die rasche Vermin­ derung der Förderleistung erzeugt, um die Öffnung des elek­ tromagnetischen Steuer- bzw. Regelventils währed der Zeit­ dauer, in der die Förderleistung vermindert werden muß, zu erhöhen. Im anfänglichen Stadium dieser Zeitdauer, insbesondere in der anfänglichen Zeit des Druckanstiegs in der Taumelscheiben­ kammer, wird die Öffnung des Steuer- bzw. Regelventils zeitweise weiter vergrößert, als dies in der restlichen Zeitdauer der Fall ist, so daß das Druckniveau in der Taumelscheibenkammer schnell vergrößert werden kann, um die Förderleistung schnell zu ver­ mindern. Im Anschluß daran wird die Öffnung des Steuer- bzw. Regelventils wieder auf ein Ausmaß zurückgedrängt, das ausrei­ chend für die Aufrechterhaltung der verminderten Förderleistung ist.

Es wird deshalb ein übermäßig erhöhter Druck in der Taumelschei­ benkammer nicht für eine längere Zeit aufrecht erhalten, und im Ergebnis werden Schädigungen der Verbindungen zwischen den Kolben und den Kolbenstangen, zwischen den Kolbenstangen und der Taumelscheibe und zwischen der Taumelscheibe und der dreh­ baren Antriebsplatte verhindert, während gleichzeitig eine schnelle Verminderung der Förderleistung erhalten wird.

Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigt im einzelnen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Taumelscheibenkompressor mit variabler Förderleistung einschließlich eines Block­ diagrammes zur Darstellung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens zum Betreiben des Taumelscheibenkompressors;

Fig. 2 ein Druckzeitdiagramm, das die Druckwerte in dem Taumel­ scheibengehäuse zeigt;

Fig. 3a ein Spannungs-/Zeitdiagramm mit einer die Förderleistung steuernden bzw. regelnden Signalspannung, die entspre­ chend der oberhalb davon gezeigten Referenzdreiecksig­ nalspannung in Verbindung mit einem die Förderleistung bestimmenden Befehlsspannungssignal erhalten wird, das in Abhängigkeit von einem gemessenen Ansaugdruck erzeugt wird;

Fig. 3b ein Spannungs-/Zeitdiagramm mit einer die Förderleistung steuernden bzw. regelnden Signalspannung, die entspre­ chend einer oberhalb davon gezeigten Referenzdreieck­ signalspannung in Verbindung mit einer Signalspannung erhalten wird, welche zur schnellen Verminderung der Förderleistung in Abhängigkeit einer berechneten Be­ schleunigung erzeugt wird;

Fig. 3c ein Spannungs-/Zeitdiagramm mit einer die Förderleistung steuernden bzw. regelnden Signalspannung, die entspre­ chend einer oberhalb davon gezeigten Referenzdreieck­ signalspannung und einer Befehlsspannung erhalten wird, welche die Förderleistung auf einem verringerten Niveau hält;

Fig. 4 ein Flußdiagramm mit einer Schrittsequenz entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren.

An Hand der Zeichnung wird im folgenden eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Ein erfindungsgemäßer Taumelscheibenkompressor mit variabler Förderleistung umfaßt ein Gehäuse mit einem Zylinderblock 1, ein Frontgehäuse oder Taumelscheibengehäuse 2, das mit der vor­ deren Seite des Zylinderblockes 1 verbunden ist, und ein rück­ wärtiges Gehäuse 3, das mit der Rückseite des Zylinderblockes 1 verbunden ist. Der Zylinderblock 1 und das vordere Gehäuse 2 lagern eine Antriebswelle 4 drehbar, an der ein drehbares Lager­ teil 5 befestigt ist. Das drehbare Lagerteil 5 ist gegenüber dem Frontgehäuse 2 über ein Axialdrucklager 5 a drehbar. An dem drehbaren Lagerteil 5, gegenüberliegend zu dem Axialdrucklager 5 a, ist ein Lagerarm 6 herausstehend angeformt. Am Ende des La­ gerarms 6 ist ein durchgängiges Langloch 6 a vorgesehen, in das ein Stift 7 gleitend eingreift. Der Stift 7 ist mit einer dreh­ baren Antriebsplatte 8 verbunden, die einen variablen Anstell­ winkel (bezüglich der Antriebsachse) aufweist.

Die Antriebswelle 4 ist benachbart zu dem drehbaren Lager­ teil 5 und gegenüberliegend zu dem Axialdrucklager 5 a verschieb­ lich angeordnet, wobei die Hülse 9 durch eine Druckfeder 10 gegen das Lagerteil 5 gedrückt wird. Ein Paar Lagerstifte 9 a (in Fig. 1 ist nur einer gezeigt) ragen radial und quer zur Hülse 9 aus der Welle heraus und belegen Bohrungen (nicht ge­ zeigt), die an der drehbaren Antriebsplatte 8 vorgesehen sind. Diese Anordnung erlaubt ein Taumeln der Antriebsplatte 8 um die Wellenstifte 9 a und entlang der Antriebswelle 4.

Die drehbare Antriebsplatte 8 trägt eine drehfest angeordnete Taumelscheibe 11 über ein Axialdrucklager 8 a. Eine Taumelschei­ benkammer 2 a in dem frontseitigen Gehäuse 2, eine Ansaugkammer 3 a und eine Ausstoßkammer 3 b im rückwärtigen Gehäuse 3 sind je­ weils miteinander über Zylinderbohrungen 12 verbunden, die in dem Zylinderblock 1 ausgebildet sind. Je ein Kolben 13 ist in einer Zylinderbohrung 12 angeordnet und mit der Taumelscheibe 11 über Kolbenstangen 14 verbunden. Eine Drehbewegung der An­ triebswelle 4 wird deshalb in eine Taumelbewegung der Taumel­ scheibe 11 über die drehbare Antriebsplatte 8 umgewandelt, so daß die Kolben 13 in den entsprechenden Zylinderbohrungen 12 hin- und herbewegt werden. Diese Bewegungen bewirken ein Ansau­ gen des gasförmigen Kühlmittels aus der Ansaugkammer 3 a in die Zylinderbohrungen 12 sowie eine Kompression und ein Ausstoßen in die Ausstoßkammer 3 b.

Ein Druck in der Taumelscheibenkammer 2 a wirkt auf einer Seite eines jeden der Kolben 13, während ein Ansaugdruck auf der an­ deren Seite eines jeden Kolbens 13 wirksam ist. Abhängig von der Druckdifferenz zwischen diesen beiden, auf gegenüberliegen­ den Seiten der jeweiligen Kolben 13 wirksamen Drücken ändert sich der Hub des jeweiligen Kolbens 13, wodurch der Anstellwin­ kel der Taumelscheibe 11 und somit die Förderleistung des Kom­ pressors verändert wird.

Im unteren Teil des Zylinderblockes 1 erstreckt sich ein Druck­ abfallkanal 1 a von der Taumelscheibenkammer 2 a bis zur Ansaug­ kammer 3 a, um einen Druckanstieg in der Taumelscheibenkammer 2 a zu unterdrücken.

Ein hervorstehendes Endteil des rückwärtigen Gehäuses 3 enthält ein elektromagnetisch betätigtes Steuer- bzw. Regelventil 15. Eine Magnetwicklung oder Spulenteil 16 des Ventils 15 zieht im erregten Zustand ein Ventilteil 18 entgegen der Druckfeder 17 an. Das Ventil­ teil 18 verschließt im Normalzustand eine obere Öffnung einer Ventil­ bohrung 19 a infolge der Wirkung der Druckfeder 17. Die obere Öffnung in der Ventilbohrung 19 a ist mit der Auslaßkammer 3 b über den Kanal 20 verbunden, während eine untere Öffnung der Ventilbohrung 19 a mit der Taumelscheibenkammer 2 a über den Ka­ nal 21 verbunden ist. Über diese Kanäle steht die Ausstoßkammer 3 b mit der Taumelscheibenkammer 2 a in Verbindung, wenn die Magnetwicklung 16 erregt wird.

Das elektromagnetische Steuer- bzw. Regelventil 15 wird in Ab­ hängigkeit einer Befehlssignalspannung geöffnet und geschlossen, die von einem Mikrocomputer 24 erzeugt wird. Das Befehlsspan­ nungssignal wird in Abhängigkeit von einem Meßsignal eines Druck­ sensors 22, der einen Druckwert in der Ansaugkammer 3 a bestimmt, und einem Sensorsignal eines Brennkraftmaschinengeschwindigkeits­ messers erzeugt. Das Befehlsspannungssignal des Mikrocomputers 24 wird in einem Komparator 26 überlagert und verglichen mit einem Dreiecksignal Δ eines Dreiecksignalsgenerators 25. Wie in Fig. 3A gezeigt ist, gibt der Komparator 26 an einen Antriebs­ schaltkreis 27 eine Rechtecksignalspannung U zur Steuerung bzw. Regelung ab, die den Überlagerungsbereichen des Dreiecksspan­ nungssignals Δ und des Befehlsspannungssignals V entspricht. Entsprechend einem Tastverhältnis des Rechteckspannungssignals U wird die Betätigung des Magnetventils 15 gesteuert bzw. gere­ gelt. Falls das Tastverhältnis anwächst, steigt der Druckwert in der Taumelscheibenkammer 2 a an, während bei einer Verringe­ rung des Tastverhältnisses das Druckniveau in der Taumelschei­ benkammer 2 a verringert wird.

Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm mit einer Steuer- bzw. Regelfol­ ge des elektromagnetischen Steuer- bzw. Regelventils 15. Im folgenden wird ein erfindungsgemäßes Steuer- bzw. Regelverfah­ ren für einen erfindungsgemäßen Taumelscheibenkompressor an Hand des Flußdiagrammes beschrieben.

Der Mikrocomputer 24 erhält Informationen über die Geschwindig­ keit der Brennkraftmaschine von dem Geschwindigkeitsmesser 23 für die Berechnung des Ausmaßes des Anwachsens oder Abfallens der Brennkraftmaschinendrehzahl (im folgenden Drehbeschleuni­ gung genannt) α und für die Entscheidung, ob der berech­ nete Wert der Drehbeschleunigung α größer als ein vorge­ gebener Wert α 0 (<0) ist oder nicht.

Falls die berechnete Drehbeschleunigung α kleiner ist als der vorgegebene Wert α 0, gibt der Mikrocomputer 24 eine die Förderleistung bestimmende Signalspannung V, wie in Fig. 3A gezeigt, aus, entsprechend einem gemessenen Ansaugdruck des Drucksensors 22. Der Komparator 26 überlagert und vergleicht dann die die Förderleistung bestimmende Signalspannung V mit dem Dreiecksignal Δ und erzeugt eine Rechtecksignalspan­ nung U zur Steuerung bzw. Regelung der Förderleistung ent­ sprechend den überlagernden Bereichen der Signale V und Δ an den Antriebsschaltkreis 27. Entsprechend der die Förderlei­ stung steuernden bzw. regelnden Signalspannung U, die ein Maß für die Ventilöffnung bildet, wird das elektromagnetisch be­ tätigte Steuer- bzw. Regelventil 15 geöffnet, um eine Menge unter Hochdruck stehendem gasförmigen Kühlmittel einzustellen, die von der Ausstoßkammer 3 b zur Taumelscheibenkammer 2 a über die Druckregelkanäle, die durch den Kanal 20, die Ventilbohrung 19 a und den Kanal 21 gebildet werden, zuleiten. Im Ergebnis wird ein Druckniveau in der Taumelscheibenkammer 2 a gesteu­ ert bzw. geregelt, das die Kompressorleistung beeinflußt in Abhängigkeit von dem Ansaugdruck, wie er als Kurve C 1 in Fig. 2 gezeigt ist. Falls die berechnete Rotationsbeschleuni­ gung α größer ist als der vorgegebene Wert α 0, gibt der Mikrocomputer 24 eine Signalspannung V 1 zur schnellen Ver­ minderung der Förderleistung aus, wie dies in Fig. 3B ge­ zeigt ist. Der Komparator 26 überlagert und vergleicht die Signalspannung V 1 zur schnellen Verminderung der Förderlei­ stung mit der Dreiecksignalspannung Δ, um ein Rechteck­ ausgangsspannungssignal Ua für die Steuerung und Regelung der Förderleistung zu erzeugen, die den überlagerten Berei­ chen der Signale V 1 und Δ entspricht. Das elektromagne­ tisch betätigte Steuer- bzw. Regelventil 15 wird entsprechend der die Förderleistung steuernden bzw. regelnden Signalspan­ nung Ua mit einem Tastverhältnis geöffnet, das merklich grö­ ßer ist als das der die Förderleistung steuernden bzw. re­ gelnden Signalspannung U in Fig. 3A.

Deshalb wird die Öffnungsdauer pro Zeitintervall für die Druckkontrollkanäle 20, 19 a und 21 ausgedehnt, so daß die Menge des unter Hochdruck stehenden gasförmigen Kühlmittels, das aus der Ausstoßkammer 3 b zur Taumelscheibenkammer 2 a über die Druckkontrollkanäle 20, 19 a und 21 fließt, schnell vergrößert wird. Der schnelle Druckanstieg übersteigt die Druck­ verminderungswirkung des Druckverminderungskanals 1 a, wes­ halb der Druckwert in der Taumelscheibenkammer 2 a schnell ansteigt und die Förderleistung des Kompressors innerhalb kurzer Zeit vermindert wird.

Nach dem Verstreichen eines vorgegebenen Zeitintervalls Δ T nach der Erzeugung des Spannungssignals V 1 zur schnellen Verminderung der Förderleistung wird eine Signal­ spannung V 2 gemäß Fig. 3C erzeugt, und zwar an Stelle der Befehlsspannung V 1, um die verminderte Förderleistung auf­ recht zu erhalten. Der Komparator 26 überlagert und ver­ gleicht die Befehlsspannung V 2 mit dem Dreiecksignal Δ, um eine Rechtecksignalspannung Ub für die Steuerung bzw. Regelung der Förderleistung mit einem Tastverhältnis zu er­ zeugen, das kleiner ist als das Tastverhältnis des Signals Ua, aber größer als das Tastverhältnis des Signals U. Ent­ sprechend der Signalspannung Ub zur Steuerung bzw. Rege­ lung der Förderleistung wird die Öffnungsdauer pro Zeit­ intervall der Druckkontrollkanäle 20, 19 a und 21 verkürzt, verglichen mit der Öffnungsdauer, die von dem Signal V 1 zur schnellen Verminderung der Förderleistung abgeleitet wird, so daß die Menge an unter Hochdruck stehendem gas­ förmigen Kühlmittel, das von der Ausstoßkammer 3 b zur Tau­ melscheibenkammer 2 a fließt, vermindert ist. Im Ergebnis wird durch die druckvermindernde Wirkung des Druckablaßka­ nals 1 a ein Druckanstieg in der Taumelscheibenkammer 2 a unterdrückt, weshalb das Druckniveau in der Taumelscheiben­ kammer 2 a auf einen Wert vermindert ist, der ausreichend für die Aufrechterhaltung einer verminderten Förderleistung ist, wie dies durch die Kurve C 3 in Fig. 2 gezeigt ist.

Die Kurve C′ 2, die in Fig. 2 mit einer unterbrochenen Linie gezeichnet ist, stellt einen imaginären Druckwert in der Taumelscheibenkammer 2 a dar, der erhalten würde, wenn das Signal V 1 zur schnellen Verminderung der Förderleistung konstant ausgegeben würde. In diesem Zustand würden die Ver­ bindungen zwischen den Kolbenstangen 14 und den Kolben 13, zwischen den Kolbenstangen 14 und der Taumelscheibe 11 sowie zwischen der drehbaren Antriebsplatte 8 und der Taumelscheibe 11 einer übermäßigen Belastung ausgesetzt und könnten be­ schädigt werden.

Erfindungsgemäß wird deshalb nach einer Verminderung der Förderleistung des Kompressors auf einen bestimmten Bereichs­ wert das Druckniveau in der Taumelscheibenkammer 2 a auf einen Wert verringert, der für die Aufrechterhaltung der verminderten Förderleistung ausreichend ist. Deshalb kann gemäß der Erfindung die obenerwähnte Schädigung vermieden werden, während gleichzeitig eine schnelle Verminderung der Förderleistung möglich bleibt.

Solange die berechnete Drehbeschleunigung α größer ist als der vorgegebene Wert α 0, wird der Mikrocomputer 24 weiterhin ein Spannungssignal V 2 zur Aufrechterhaltung der verminderten Förderleistung ausgeben. Sobald die berech­ nete Drehbeschleunigung α kleiner wird als der vorge­ gebene Wert α 0, beendet der Mikrocomputer 24 die Aus­ gabe des Spannungssignals V 2 für die Aufrechterhaltung der verminderten Förderleistung und verschiebt sein die Förder­ leistung steuerndes bzw. regelndes Signal in Abhängigkeit des gemessenen Ansaugdruckes. Insbesondere während der An­ forderungsphase für die verminderte Förderleistung, d. h. während der Beschleunigung eines Fahrzeuges, wird das elek­ tromagnetisch betätigte Steuer- bzw. Regelventil 15 über die Spannungssignale U 1 und U 2 mit Tastverhältnissen größer als beim normalen Steuer- bzw. Regelsignal weiter geöffnet. Nach einer Verschiebung der Steuerung bzw. Regelung der Förderleistung entsprechend dem gemessenen Ansaugdruck wird das Druckniveau in der Taumelscheibenkammer 2 a auf Werte gesteuert bzw. regelt, wie sie der Kurve C 4 in Fig. 2 entsprechen. Danach wird der zuvor beschriebene Steuer- bzw. Regelvorgang wiederholt. Die Förderleistung des Kompressors wird also gesteuert bzw. geregelt über die Entscheidung, ob oder ob nicht eine berechnete Drehbeschleunigung größer ist als ein vorgegebener Wert α 0.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Bei­ spielsweise kann man an Stelle der Ausgabe eines Befehls­ signals zur schnellen Verminderung der Förderleistung in Abhängigkeit einer aus der gemessenen Maschinendrehzahl be­ rechneten Drehbeschleunigung das Signal zur schnellen Ver­ minderung der Förderleistung auch in Abhängigkeit eines Ein- und Ausschaltens eines Beschleunigungsschalters aus­ geben, der die Bewegung eines Gaspedals erfaßt.

Wie zuvor beschrieben, wird erfindungsgemäß ein Befehlssig­ nal zur schnellen Verminderung der Förderleistung benutzt, um das Ausmaß der Öffnung eines elektromagnetisch betätig­ ten Steuer- bzw. Regelventils eines Taumelscheibenkompres­ sors mit variabler Förderleistung während einer Periode, in der eine verringerte Förderleistung verlangt wird, zu ver­ größern. Im Anfangsbereich dieser Zeitdauer wird der Öffnungs­ grad zeitweise größer gewählt als in der restlichen Zeitdauer der Periode, so daß der Druckwert in der Taumelscheibenkammer schnell ansteigt, so daß die Förderleistung des Kompressors schnell vermindert wird. Nach einer Verminderung der Förder­ leistung wird diese verminderte Förderleistung bei einer Verringerung des Druckniveaus in der Taumelscheibenkammer aufrecht erhalten. Im Ergebnis werden Beschädigungen der Teile in der Taumelscheibenkammer vermieden, die dem vergrö­ ßerten Druck bei der schnellen Verringerung der Förderlei­ stung ausgesetzt sind.

Claims (7)

1. Verfahren zum Steuern bzw. Regeln des Betriebs eines Tau­ melscheibenkompressors mit variabler Förderleistung, der folgende Merkmale aufweist:

• - einen Zylinderblock mit mehreren darin ausgebildeten Zylinderbohrungen für die Aufnahme von Kompressor­ kolben;
• - an axial sich gegenüberliegenden Enden des Zylinder­ blocks angeordnete Gehäuseteile, die darin eine An­ saugkammer für ein unter niederem Druck stehendes gasförmiges Kühlmittel, das komprimiert werden soll, eine Ausstoßkammer für ein verdichtetes, unter Hoch­ druck stehendes gasförmiges Kühlmittel und eine Tau­ melscheibenkammer bilden, welche eine auf Druck an­ sprechende, die Förderleistung ändernde Vorrichtung aufnimmt, einschließlich einer Antriebswelle, die mit einem Rotationsantrieb verbindbar ist, einer ringsum die Antriebswelle befestigte Antriebsplatte, die mit der Antriebswelle drehbar ist und einen ver­ änderlichen Anstellwinkel bezüglich einer Ebene senk­ recht zur Achse der Antriebswelle einnimmt und einer drehfest angeordneten Taumelscheibe, die auf der An­ triebsplatte gelagert ist, wobei die Taumelscheibe zusammen mit der Antriebsplatte einen Anstellwinkel in Abhängigkeit einer Druckdifferenz zwischen der Taumelscheibenkammer und der Ansaugkammer einnimmt und wobei die Taumelscheibe mit den Kompressorkolben über Kolbenstangen verbunden ist und eine Hin- und Herbewegung der Kompressorkolben mit variablem Hub verursacht, um hierdurch die Förderleistung des Kom­ pressors zu verändern;
• - eine elektromagnetische Steuer- bzw. Regelventilvor­ richtung, die in einem Drucksteuer- bzw. Regelkanal angeordnet ist, der sich zwischen der Ausstoßkammer und der Taumelscheibenkammer erstreckt, durch den das Ausmaß einer Fluidverbindung zwischen Ausstoß­ kammer und Taumelscheibenkammer veränderbar ist;
• - und eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung für die elek­ trische Steuerung bzw. Regelung der Betätigung des elektromagnetischen Steuer- bzw. Regelventils;

wobei das Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:

• - Die Erzeugung eines vorgegebenen, eine rasche Vermin­ derung einer Förderleistung des Kompressors anzeigen­ den Befehlssignals durch die Steuer- bzw. Regelvorrich­ tung in Abhängigkeit eines Bedarfs der Verminderung der Förderleistung des Kompressors;
• - die Versorgung des elektromagnetischen Steuer- bzw. Regelventils mit einem elektrischen Treibersignal mit einer vorgegebenen Intensität, um das Ausmaß der Fluidverbindung zwischen der Taumelscheibenkammer und der Ausstoßkammer in Abhängigkeit des vorgegebenen Befehlssignals während einer Zeitdauer zu vergrö­ ßern, in der ein Bedarf an einer verminderten Förder­ leistung besteht;
• - das Verstärken des elektrischen Treibersignals für das elektromagnetische Ventil für eine vorgegebene anfängliche Zeitspanne, in der Bedarf für eine Ver­ minderung der Förderleistung fortbesteht, um hier­ durch das Ausmaß der Fluidverbindung zwischen Tau­ melscheibenkammer und Ausstoßkammer so groß wie mög­ lich zu machen;
• - und das Wiederherstellen des elektrischen Treiber­ signals, das dem elektromagnetischen Steuer- bzw. Regelventil zugeführt wird, in einer vorgegebenen Intensität für den verbleibenden Teil der Zeitspan­ ne, in der der Bedarf für eine Verminderung der Kompressorleistung fortbesteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsantriebsquelle eine Brennkraftmaschine eines Fahr­ zeuges ist, wobei der Bedarf einer Verminderung der För­ derleistung des Kompressors im Zusammenhang mit dem Bedarf einer Geschwindigkeitssteigerung des Fahrzeuges steht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Intensität des elektrischen Treibersignals, das dem elektromagnetischen Steuer- bzw. Regelventil zu­ geführt wird, eine elektrische Signalspannung mit einem vorgegebenen Tastverhältnis umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Intensivierung des elektrischen Treiber­ signals, das dem elektromagnetischen Steuer- bzw. Regel­ ventil zugeführt wird, den Schritt der Vergrößerung des Tastverhältnisses der elektrischen Signalspannung gegen­ über dem vorgegebenen Wert umfaßt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Wiederherstellens des elektrischen Trei­ bersignals in der vorgegebenen Intensität, das dem elek­ tromagnetischen Steuer- bzw. Regelventil zugeführt wird, den Schritt der Verminderung des Tastverhältnisses der elektrischen Signalspannung auf den vorgegebenen Wert umfaßt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Steuer- bzw. Regelventil ein Ven­ tilteil umfaßt, das so bewegbar ist, daß es eine Öffnung öffnet und verschließt, welche in der Drucksteuer- bzw. Regelkanalvorrichtung ausgebildet ist, die sich von der Ausstoßkammer zur Taumelscheibenkammer erstreckt, und daß ein Spulenteil das Ventilteil elektromagnetisch zwischen den Positionen, in denen die Öffnung der Druck­ steuer- bzw. Regelkanalvorrichtung geöffnet und geschlos­ sen ist, bewegt.