DE3932084A1 - Huberfassungs-korrekturvorrichtung fuer einen kompressor mit variablem hub - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Huberfassungs-Korrekturvorrichtung für einen Kompressor mit variablem Hub.

Solche Vorrichtungen sind beispielsweise durch die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 21 86 70/87 bekannt. Hierbei ist eine Hub-Detektoranordnung an einem Kompressor mit variablem Hub in der Weise angebracht, daß die Steuerung des Arbeitshubs eines Arbeitskolbens auf der Basis des von dieser Detektoranordnung ermittelten Werts erfolgt.

Nun kann in einem derartigen System der von der Hub- Detektoranordnung ermittelte Wert aufgrund eines Fehlers in der Anbringung der Hub-Detektoranordnung an der Befestigungsstufe oder durch eine alterungsbedingte Verschlechterung der Hub- Detektoranordnung von dem tatsächlichen Hub des Arbeitszylinders abweichen. Falls eine solche Abweichung auftritt, ist die Arbeitshubsteuerung des Arbeitszylinders ungenau. Wenn der Kompressor im Leerlaufzustand eines Verbrennungsmotors gestartet wird, tritt das Problem auf, daß die Leerlaufdrehzahl des Motors sich nicht richtig steuern läßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Huberfassungs- Korrekturvorrichtung für einen Kompressor mit variablem Hub anzugeben, bei der der von der Hub-Detektoranordnung ermittelte Wert so korrigierbar ist, daß stets eine korrekte Steuerung möglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus Anspruch 1.

Wenn bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen ist, daß der Schaltzustand der Schaltmittel geändert wird, wenn der Hub des Arbeitskolbens innerhalb des zuvor eingestellten Wertebereichs liegt, wird der von der Hub-Detektoranordnung ermittelte Wert durch den eingestellten Wert korrigiert.

Falls die Schaltmittel einen Druckschalter umfassen, dessen Schaltzustand sich ändert, wenn der Entladedruck des Kompressors mit variablem Hub über einem vorbestimmten Wert liegt, entspricht der Entladedruck des Kompressors dem Hub des Arbeitskolbens, so daß mit Hilfe des Druckschalters festgestellt werden kann, daß der Hub des Arbeitskolbens in dem vorgegebenen Bereich liegt.

Falls die Schaltmittel so angeordnet sind, daß der Schaltzu­ stand bei maximalem Entladedruck des Kompressors mit variablem Hub geändert wird, und wenn die Korrektureinrichtung so ange­ ordnet ist, daß der ermittelte Wert korrigiert werden kann, wenn nach der Änderung des Schaltzustands der Schaltmittel eine gegebene Zeitspanne abgelaufen ist, wird der maximale Hub von der Änderung des Schaltzustands an für eine gegebene Zeitspanne beibehalten, wenn der Hub des Arbeitskolbens sich ändert, bevor der Entladedruck des Kompressors sich ändert. Durch Korrektur des von der Hub-Detektoranordnung ermittelten Werts innerhalb einer gegebenen Zeit von der Änderung des Schaltzustands der Schaltmittel an ist es möglich, eine gute und genaue Korrektur zu erzielen.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Korrektureinrichtung;

Fig. 2 einen Längsschnitt eines Kompressors mit variablem Hub;

Fig. 3 ein Flußdiagramm einer Verarbeitungsprozedur der Korrektureinrichtung.

Bei der Beschreibung des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen. Ein Kompressor C mit variablem Hub dient zur Kompression eines Kühlmittelgases, beispielsweise für die Klimaanlage eines Fahrzeugs. Dieser Kompressor C wird durch einen Verbrennungs­ motor E angetrieben. Sein Ausstoßvolumen läßt sich durch die Hubänderung eines Arbeitskolbens 13 (Fig. 2) variieren. Eine Hub-Detektoranordnung 57 dient zur Erfassung des Hubs des Arbeitskolbens 13. Ein als Druckschalter 71 ausgebildetes Schaltmittel dient zur Erfassung des entsprechenden Entladedrucks. Der von der Hub-Detektoranordnung ermittelte Wert wird durch eine Korrektureinrichtung 72 korrigiert, wenn Schaltzustand des Druckschalters 71 sich ändert.

Anhand von Fig. 2 sei die Strucktur des Kompressors C mit variablem Hub im einzelnen erläutert. Das Gehäuse 1 des Kompressors C wird durch die Verbindung eines mit einem Boden versehenen zylindrischen Gehäusekörpers 2, eines an der offenen Stirnseite dieses Gehäusekörpers 2 befestigten Zylinderblocks 3 und eines auf einer Stirnfläche des Zylinderblocks 3 montierten Zylinderkopfs 4 gebildet. Der Gehäusekörper 2 und der Zylinderblock 3 begrenzen in dem Gehäuse 1 eine Arbeitskammer 5.

An dem Zylinderblock 3 in dem Gehäuse 1 und an einer geschlossenen Stirnwandung 2 ₁ des Gehäusekörpers 2 ist eine drehbare Antriebswelle 6 in radialen Nadellagern 7 und 8 gelagert. Die Antriebswelle 6 liegt in einer Achse L 1 des Gehäuses 1. Eine Antriebsscheibe 9 mit integrierter Kupplung ist auf einem Endbereich der Antriebswelle 6 befestigt, der aus der geschlossenen Stirnwandung 2 ₁ des Gehäuses 1 herausragt. Die Scheibe 9 ist wirkungsmäßig mit dem Verbrennungsmotor 3 verbunden, so daß sie von diesem angetrieben wird.

In dem Zylinderblock 3 befinden sich mehrere Zylinderbohrungen 10, die parallel zu der Antriebswelle 6 verlaufen. Jede Bohrung 10 ist an ihrem der Arbeitskammer 5 zugewandten Ende offen. Die Zylinderbohrungen 10 sind auf einem zu der Achse L 1 konzentrischen Kreis in gleichen Abständen voneinander angeordnet. Zwischen den Zylinderkopf 4 im Zylinderblock 3 ist eine Bodenplatte 11 eingespannt, die das andere Ende der einzelnen Zylinderbohrungen 10 verschließt. In jeder Zylinderbohrung 10 ist ein Arbeitskolben 13 gleitbar angeordnet, der mit der Bodenplatte 11 jeweils eine Druckkammer 12 begrenzt. Jeder Arbeitskolben 13 ist an seiner Rückseite auf der der Arbeitskammer 5 zugewandten Seite mit einem sphärisch ausgebildeten Ende einer Verbindungsstange 13 drehbar verbunden, deren anderes Ende, das ebenfalls sphärisch ausgebildet ist, in die Arbeitskammer 5 hineinragt und mit einer schwenkbaren Taumelscheibe 19 verbunden ist, die im folgenden näher beschrieben ist.

In der Arbeitskammer 5 ist eine Buchse 15 axial gleitbar auf der Welle 6 angebracht. Auf der rechten und der gegenüberlie­ genden linken Seite dieser Buchse 15 sind ein rechter und ein linker Zapfen 16 einstückig angeformt, deren Zentrum jeweils auf einer Achse L 2 liegt, die senkrecht zur Achse L 1 der Antriebswelle verläuft (und auf der Zeichenebene von Fig. 2 senkrecht steht). Auf dem linken und dem rechten Zapfen 16 ist ein plattenartiger Halter 17 so montiert, daß er in Richtung der Achse der Antriebswelle 6 vor- und zurückschwingen kann. Die schwenkbare Taumelscheibe 19 ist mittels eines Radiallagers 18 drehbar auf einen zylindrischen Teil 17 a des Halters 17 gelagert, der von diesem wegragt und die Buchse 15 umgibt. Zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen der schwenk­ baren Taumelscheibe 19 und des Halters 17 ist ein Drucknadel­ lager 20 angeordnet. An einem äußeren Ende der schwenkbaren Taumelscheibe 19 ist ein Anschlagglied 21 mit Hilfe eines Ver­ bindungsstifts 22 angebracht. Auf der Innenfläche des Gehäuse­ körpers 2 ist eine Führungsnut 23 vorgesehen, die zwischen dem Zylinderblock 3 und der Stirnwand 2 ₁ des Gehäusekörpers in der Arbeitskammer 5 parallel zu der Antriebswelle 6 verläuft. Das Anschlagglied 21 steht mit dieser Führungsnut 23 in gleitendem Eingriff. Die Führungsnut 23 und das Anschlagglied 21 verhindern eine Drehung der schwenkbaren Taumelscheibe 19 um die Achse L 1.

Die Antriebswelle 6 besitzt einen einstückig angebrachten Antriebsstift 25, der von ihr wegragt und dessen Achse in radialer Richtung verläuft. Dieser Antriebsstift 25 besitzt an seinem vorderen Ende einen einstückig ausgebildeten Verbin­ dungsarm 26 mit einer bogenförmigen Eingriffsöffnung 27, in die ein Stift 28 gleitend eingreift, der an einem Montageteil 17 ₂ des Halters 17 einstückig angeordnet ist und von diesem wegragt. Die bogenförmige Eingriffsöffnung 27 ermöglicht eine Schwenkbewegung der schwenkbaren Taumelscheibe 19 um die Zapfen 16 über einen Teil seiner Längserstreckung. Der Halter 17 rotiert in Abhängigkeit von der Drehung der Antriebswelle 6.

Die mit den Arbeitskolben 13 verbundenen sphärisch ausgebildeten Enden der Verbindungsstangen 14 sind in der oben beschriebenen Weise drehbar mit einer Seite der schwenkbaren Taumelscheibe 19 verbunden. Deshalb wird der Arbeitshub und damit die Ausstoßmenge des Arbeitskolbens 13 in Abhängigkeit von der Winkelverschiebung der schwenkbaren Taumelscheibe 19 um die Achse L 2 der Zapfen 16 bestimmt.

Die Antriebswelle 6 ist in ihrem dem Zylinderblock 3 zuge­ wandten Endbereich mit einem durchmesserkleineren Wellenab­ schnitt 6 ₂ ausgestattet, wobei der Übergang von einer Stufe 6 ₁ gebildet wird. Um diesen durchmesserkleineren Wellenabschnitt 6 ₂ ist eine Druckschraubenfeder 29 gewunden. Diese stützt sich mit einem Ende in einem Federsitz 30 ab, der auf dem durchmes­ serkleineren Wellenabschnitts 6 ₂ festgelegt ist, während ihr anderes Ende an einem ringförmigen Anschlag 31 anliegt, der an der Stufe 6 ₁ festgelegt ist. An dem Anschlag 31 liegt außerdem eine Stirnfläche der Buchse 15 an, so daß die Schraubendruck­ feder 29 komprimiert wird, wenn die Buchse 15 (bezogen auf Fig. 2) nach links gleitet.

In der Stirnwandung 2 ₁ des Gehäusekörpers 2 ist konzentrisch zur Antriebswelle 6 eine zu der Arbeitskammer 5 hin offene ringfömrige Blindbohrung 32 ausgebildet. In dieser ist ein ringförmiger Steuerkolben 33 gleitbar aufgenommen. Zwischen dem Steuerkolben 33 und dem geschlossenen Ende der Bohrung 32 wird eine Steuerdruckkammer 34 begrenzt. In dieser Steuerdruckkammer 34 befindet sich eine Druckschraubenfeder 35, die den Steuerkolben 33 in Richtung auf die Arbeitskammer 5 vorspannt.

An dem der Arbeitskammer zugewandten Ende des Steuerkolbens 33 ist unter Zwischenfügung eines Tragkugellagers 36 eine Steuer­ platte 37 drehbar angebracht. An dieser ist ein zylindrischer Teil 37 ₁ einstückig angeformt, der in axialer Richtung verläuft und die Antriebswelle 6 umgibt. Dieser zylindrische Teil 37 ₁ wird von der Rückstellkraft der Druckschraubenfeder 35 mit sei­ ner Stirnfläche gegen eine Stirnfläche der Buchse 15 gedrückt. In dem zylindrischen Teil 37 ₁ ist ein axialer Schlitz 38 ange­ bracht. Der Antriebsstift 25 ragt durch diesen Schlitz 38, so daß die Steuerplatte 37 mit der Antriebswelle 6 gedreht wird, relativ zu dieser jedoch in axialer Richtung bewegbar ist.

Zwischen der Rückseite der Steuerplatte 37 und der Bodenwandung 2 ₁ des Gehäusekörpers 2 befindet sich ein Drucknadellager 35. Wenn der Steuerkolben 33 nach links oder nach rechts gleitet, folgt die Buchse 15 dieser Bewegung und gleitet in axialer Richtung. Daraus resultiert eine Winkelbewegung des Halters 17 und der schwenkbaren Taumelscheibe um die Zapfen 16. Und zwar bewegt sich die Buchse (bezogen auf Fig. 2) nach links, wenn der Steuerkolben 33 nach links bewegt wurde, wobei der Halter 17 und die schwenkbare Taumelscheibe nach Maßgabe der Bewegung des Steuerkolbens 33 im Uhrzeigersinn verschwenkt werden. Dies ergibt einen kleineren Gleithub für die einzelnen Arbeitskolben 13. Wenn der Steuerkolben 33 hingegen nach rechts bewegt wurde, wird auch die Buchse 15 von den auf die Arbeitskolben 13 ein­ wirkenden Arbeitsdruck über die Verbindungsstangen 13, die Taumelscheibe 19 und den Halter 17 nach rechts bewegt. Dement­ sprechend drehen der Halter 17 und die schwenkbare Taumel­ scheibe 17 sich (bezogen auf Fig. 2) im Gegenuhrzeigersinn, so daß der Arbeitshub der Arbeitskolben 13 größer wird.

Zwischen dem Zylinderkopf 4 und der Bodenplatte 11 befindet sich eine Auslaßkammer 42, mit der ein in dem Zylinderkopf 4 vorgesehener Auslaßdurchgang 43 verbunden ist. Der Druck­ schalter 41 befindet sich in einer (nicht dargestellten) Leitung, die von dem Auslaßdurchgang 43 wegführt. Zwischen dem Zylinderkopf 4 und der Bodenplatte 11 ist eine Einlaßkammer 44 vorgesehen, die die Auslaßkammer 42 umgibt und über einen Ver­ bindungsdurchgang 45 in den Zylinderblock 3 mit der Arbeitskam­ mer 5 verbunden ist. Außerdem ist ein in einer Wandung des Gehäusekörpers 2 ausgebildeter (nicht dargestellter) Einlaßdurchgang mit der Arbeitskammer 5 verbunden.

Die Bodenplatte 11 besitzt mehrere Auslaßöffnungen 46, nämlich eine für jede Druckkammer, die eine Verbindung der Auslaßkammer 42 mit den Druckkammern 12 ermöglichen. In jeder Auslaßöffnung 46 ist ein Auslaßventil 47 angeordnet, das die zugehörige Auslaßöffnung 46 öffnet, wenn der Arbeitskolben 13 einen Kompressionshub ausführt. Die Bodenplatte 11 besitzt ferner mehrere Einlaßöffnungen 48, nämlich jeweils eine für jede Druckkammer, die die Verbindung der Einlaßkammer 44 mit der betreffenden Druckkammer 12 ermöglichen. In jeder dieser Einlaßöffnungen 48 ist ein Einlaßventil 49 montiert, das die zugehörige Einlaßöffnung 48 öffnen kann, wenn der Arbeitskolben einen Ansaughub ausführt.

Wenn die Arbeitskolben 13 nacheinander einen Ansaughub ausführen, gelangt das Kühlmittel von dem Einlaßdurchgang über die Arbeitskammer 5 und den Verbindungsdurchgang 45 in die Einlaßkammer 44. Es öffnet dann nacheinander die einzelnen Einlaßventile 49 und wird in die jeweiligen Druckkammern 12 gezogen. Beim Kompressionshub des betreffenden Kolbens 13 öffnet das in der jeweiligen Druckkammer 12 komprimierte Kühlmittel das zugehörige Auslaßventil 47 und gelangt unter Druck aus der Auslaßkammer 42 in den Auslaßdurchgang 43.

In dem Gehäuse 1 ist in der Bodenwandung 21 des Gehäusekörpers 2 ein Ventil 51 angeordnet, das zur Drucksteuerung für die Drucksteuerkammer 34 dient. Dieses Steuerventil 51 ist zwischen einem zu der Auslaßkammer 42 führenden (nicht dargestellten) Auslaßdurchgang, einem Einlaßdurchgang 52, der über die Arbeitskammer 5 und den Verbindungsdurchgang 45 zu der Einlaß­ kammer 44 führt, und einem zu der Steuerdruckkammer 44 füh­ renden Steuerdurchgang 53 angeordnet. Das Steuerventil 51 kann den Druck in der Steuerdruckkammer 34 in Abhängigkeit von einer Druckverringerung in der Einlaßkammer 44 vergrößern, wenn die Kühlungsbelastung der Klimaanlage verringert wird, wodurch der Steuerkolben 33 (bezogen auf Fig. 2) nach links bewegt wird, so daß der Halter 17 und die schwenkbare Taumelscheibe 19 im Uhrzeigersinn verschwenkt werden, wodurch der Arbeitshub der einzelnen Arbeitskolben 13 verkleinert wird. Andererseits kann das Steuerventil 51 den Druck in der Steuerdruckkammer 44 in Abhängigkeit von dem Druckanstieg in der Einlaßkammer 44 verringern, wenn die Kühlungsbelastung anwächst, wodurch der Steuerkolben 33 (bezogen auf Fig. 2) nach rechts bewegt wird, so daß der Halter 17 und die schwenkbare Taumelscheibe 19 (bezogen auf Fig. 2) im Gegenuhrzeigersinn verdreht werden, was zu einer Vergrößerung des Arbeitshubs der einzelnen Arbeitskolben 13 führt.

Zur Ermittlung des Arbeitshubs der einzelnen Arbeitszylinder 13 dient eine Hub-Detektoranordnung 57, die in dem Kompressor C angeordnet ist. Sie umfaßt ein Sperrglied 55, das in seinem mittleren Bereich durch eine parallel zur Achse L 2 und senk­ recht zur Achse L 1 der Antriebswelle 6 verlaufende Lagerwelle an dem Gehäuse 1 gelagert ist. Das Sperrglied 55 ist mit einem Ende mit dem Steuerkolben 33 verbunden. In dem Gehäuse 1 ist ein Positionsdetektor 56 angeordnet, der zur Erfassung der Position des anderen Endes des Sperrglieds 55 dient.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, besteht das Sperrglied 55 aus einem halbkreisförmigen Teil 55 ₁, der sich rittlings über den Steuerkolben 33 erstreckt, einem Verbindungsplattenteil 55 ₂, der mit einem umlaufenden zentralen Abschnitt des halbkreisför­ migen Teils 55 ₁ verbunden ist, und zwei einander gegenüberlie­ genden Plattenteilen 55 ₃, die in entgegengesetzten Positionen senkrecht mit dem Verbindungsplattenteil 55 ₂ verbunden sind. Auf den in Umfangsrichtung einander entgegengesetzten Enden des halbkreisförmigen Teils 55 ₁ sind jeweils nach innen ragende Stifte 58 montiert, die in eine ringförmige Nut 59 in der Außenfläche des Steuerkolbens 33 eingreifen, wodurch ein Ende des Sperrglieds 55 mit dem Steuerkolben 33 verbunden ist. Die in die entgegengesetzten Plattenteile 55 ₃ eingesetzte Lager­ welle 54 ist an dem Gehäuse 1 gelagert, so daß auch der mitt­ lere Abschnitt des Sperrglieds 55 an dem Gehäuse 1 gelagert ist.

Der Positionsdetektor 56 ist ein Differentialtransformator und umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 60, einen aus einem Kunstharz bestehenden und in dem Gehäuse 60 befestigten zylindrischen Spulenkörper 61, Sekundärwicklungen 62, 62, die in axialem Ab­ stand voneinander auf dem äußeren Umfang des Spulenkörpers 61 gewickelt sind, Primärwicklungen 63, 63, die auf dem Außenum­ fang der jeweiligen Sekundärspulen 62, 62 gewickelt sind, einen in dem Spulenkörper 61 axial bewegbaren Kern 64 sowie eine zwischen dem Spulenkörper 1 und dem Kern 64 angeordnete Feder 65, die den Kern 64 in axialer Richtung nach außen (in Fig. 2 nach rechts) vorspannt. Das Gehäuse 60 ist an der Außenfläche des Gehäusekörpers 2 parallel zur Achse L 1 der Antriebswelle 6 befestigt.

Der Gehäusekörper 2 besitzt an der dem Positionsdetektor 56 entsprechenden Stelle eine Öffnung 66. In dem Gehäuse 60 des Positionsdetektors 56 ist an der der Öffnung 66 entsprechenden Stelle eine Öffnung 67 vorgesehen. Das andere Ende des mit der Lagerwelle 54 an dem Gehäuse 1 gelagerten Sperrglieds 55, d.h. die entgegengesetzten Plattenteile 55 ₃, 55₃, ragen durch die Öffnungen 66 und 67 in das Gehäuse 60 und sind auf entgegen­ gesetzten Seiten des Spulenkörpers 61 angeordnet. An dem äußeren Ende des Kerns 64 ist ein Verbindungsstift 68 befestigt, der in Richtung einer diametralen Linie verläuft und dessen entgegengesetzte Enden durch ein in dem Spulenkörper 61 ausgebildetes Langloch 69 nach außen ragen. Die entgegengesetz­ ten Enden des Verbindungsstifts 68 stehen jeweils mit den vor­ deren Enden der gegenüberliegenden Plattenteile 55 ₃ in Eingriff.

Die Hubdetektoranordnung 57 wirkt in folgender Weise: Wenn das Sperrglied 55 durch die axiale Bewegung des Steuerkolbens 33 um die Lagerachse 54 verschwenkt wird, wird der Kern 64 durch die Positionsänderung des anderen Endbereichs des Sperrglieds 55, d.h. der vorderen Enden der entgegengesetzten Plattenteile 55 ₃, 55 ₃ in axialer Richtung verschoben. Wenn den Primärwicklungen 63, 63 eine rechteckförmige Eingangsspannung mit einer gegebenen Frequenz und einer gegebenen Amplitude zugeführt wird, ändert sich die zwischen den Sekundärspulen 62, 62 entwickelte Wechselspannungsdifferenz in Abhängigkeit von der axialen Bewegung des Kerns 64. Es ist deshalb möglich, die axiale Position des Kerns 64, d.h. die axiale Position des Steuerkolbens 33 über das Sperrglied 55 festzustellen.

Im folgenden sei wieder auf Fig. 1 Bezug genommen. Der Druck­ schalter 71 wird so eingestellt, daß sich sein Schaltzustand von "nichtleitend" in "leitend" ändert, wenn bei dem größten Hub des Arbeitskolbens 13 der Auslaßdruck des Kompressors C mit variablem Hub erfaßt wird. Der Druckschalter 71 liefert an die Korrektureinrichtung 72 ein Signal, das bei einer Schaltzu­ standsänderung einen hohen Pegel annimmt. Außerdem wird der Korrektureinrichtung 72 ein Hubdetektorwert S zugeführt, der in der Hubdetektoranordnung 57 ermittelt wird.

Die Korrektureinrichtung 72 umfaßt eine monostabile Schaltung 73, einen Differentialverstärker 72, eine Schaltung 75 zur Mit­ telwertbildung, einen Schalter 76, eine erste Speicherschaltung 77, eine Vergleicherschaltung 78, eine Schaltung 79 zur Verar­ beitung eines oberen und eines unteren Grenzwerts, einen Schalter 80, eine zweite Speicherschaltung 81 und eine Subtrak­ tionsschaltung 82.

Von dem Zeitpunkt an, in welchem das Ausgangssignal des Druck­ schalters 71 einen hohen Pegel annimmt, erzeugt die monostabile Schaltung 73 ein Signal mit hohem Pegel, das während einer vorgegebenen Zeitspannung t, z.B. während einer Sekunde, auf­ rechterhalten wird. Dieses Signal mit hohem Pegel steuert den Schalter 80 in seinen leitenden Zustand. Der Differentialver­ stärker 74 berechnet die Abweichung Δ S zwischen einem Referenz­ wert So, der entsprechend dem vollem Hub des Arbeitskolbens 13 eingestellt ist, und dem in der Hubdetektoranordnung 57 gewon­ nenen Detektorwert S. Der Schalter 76 besitzt einen separaten Kontakt 76 a, der mit dem Differentialverstärker 74 verbunden ist, ferner einen separaten Kontakt 76 b, der mit der Schaltung 75 zur Mittelwertbildung verbunden ist, sowie einen gemeinsamen Kontakt 76 c, der mit der Schaltung 79 zur Verarbeitung des oberen und unteren Grenzwerts verbunden ist. Der Schalter 76 wird in einen Schaltzustand gesteuert, in welchem der separate Kontakt 76 a elektrisch mit dem gemeinsamen Kontakt 76 c verbun­ den ist, wenn das Ausgangssignal der Vergleicherschaltung 78 einen hohen Pegel angenommen hat, während er in einen Schalt­ zustand gesteuert wird, in welchem der separate Kontakt 76 b mit dem gemeinsamen Kontakt 76 c verbunden ist, wenn das Ausgangs­ signal der Vergleicherschaltung 78 einen niedrigen Pegelwert angenommen hat. Andererseits wird das Ausgangssignal des Diffe­ rentialverstärkers 74 einem nichtinvertierendem Eingang der Vergleicherschaltung 78 zugeführt, während das Ausgangssignal der ersten Speicherschaltung 77 dem invertierenden Eingang der Vergleicherschaltung 78 zugeführt wird. In der ersten Speicher­ schaltung 77 ist ein Ausgangswert Δ S _n-1 des Differentialver­ stärkers 74 gespeichert, das dem vorhergehenden Verarbeitungs­ schritt entspricht. Dieser Wert Δ _Sn-1 wird in dem aktuellen Verarbeitungsschritt der Vergleicherschaltung 78 zugeführt.

Die Schaltung 79 zur Verarbeitung des oberen und unteren Grenzwerts bewirkt, daß der über den Schalter 76 eingegebene Wert einen voreingestellten oberen Grenzwert und einen unteren Grenzwert Δ S _L nicht überschreiten kann. Ein in der Schaltung 79 zur Verarbeitung des oberen und unteren Grenzwerts gewonnene korrigierter Wert Δ S _M, der in der Schaltung 79 zur Verarbeitung des oberen und unteren Grenzwerts gewonnen wird, wird über den Schalter 80 in die zweite Speicherschaltung 81 eingegeben, in der dieser korrigierte Wert Δ S _M einmal gespeichert wird. Außer­ dem wird der korrigierte Wert Δ S _M, der über die zweite Speicherschaltung 81 in die Subtraktionsschaltung 82 eingegeben wird, von dem ermittelten Wert S abgezogen, der von der Hub­ detektoranordnung 57 eingegeben wird. Auf diese Weise wird ein korrigierter Hubwert S′ gewonnen, der in einer (nicht darge­ stellten) Steuervorrichtung für den Motor S verwendet wird.

Im folgenden sei anhand von Fig. 3 die Verarbeitungsprozedur in der Korrektureinrichtung 72 beschrieben: In einem ersten Schritt S 1 wird der von der Hub-Detektoranordnung 57 ermittelte Detektorwert S ausgelesen. In einem zweiten Schritt S 2 wird in der Subtraktionsschaltung 82 eine Berechnung nach folgender Begleichung (1) durchgeführt.

(1) S′ = S-Δ S _M.

In einem dritten Schritt S 3 wird festgestellt, ob sich der Schaltzustand des Druckschalters 71 geändert hat oder nicht, d.h. ob der Auslaßdruck des Kompressors C sich geändert hat. Im letzteren Fall geht der Prozeß zu einem vierten Schritt S 4 über. Falls der Schaltzustand sich nicht geändert hat, kehrt der Prozeß zu dem Schritt S 1 zurück. In dem vierten Schritt S 4 wird festgestellt, ob nach dem Leitendwerden des Druckschalters 71 eine vorgegebene Zeitspanne t verstrichen ist oder nicht, d.h. ob das Ausgangssignal der monostabilen Schaltung 73 einen hohen Wert hat oder nicht. Falls die vorgegebene Zeitspanne t abgelaufen ist, kehrt der Prozeß zu dem ersten Schritt S 1 zurück. Wenn die vorgegebene Zeitspanne noch nicht verstrichen ist, geht der Prozeß zu einem fünften Schritt S 5 über.

In dem fünften Schritt S 5 wird in dem Differentialverstärker 74 eine Berechnung nach der folgenden Gleichung (2) durchgeführt:

(2) Δ S = S-So.

In einem nachfolgenden sechsten Schritt S 6 wird in der Vergleicherschaltung 78 festgestellt, ob folgende Ungleichung erfüllt ist oder nicht

(3) Δ S _n-Δ S _n-10.

Falls diese Ungleichung erfüllt ist, d.h. falls die Abweichung zwischen den in der Hub-Detektoreinrichtung 57 gewonnenen Detektorwerte allmählich größer wird, geht der Prozeß zu einem Schritt S 7 über. Falls die Ungleichung hingegen nicht erfüllt ist, geht der Prozeß zu einem achten Schritt S 8 über. In dem siebten Schritt S 7 wird das Ausgangssignal des Differentialver­ stärkers 74 direkt als korrigierter Wert Δ S _M (= Δ S) der Schal­ tung 79 zur Verarbeitung des oberen und unteren Grenzwerts zugeführt. Dies ist das Ergebnis der Tatsache, daß das Aus­ gangssignal der Vergleicherschaltung 78 hohen Pegel hat. In dem achten Schritt S 8 wird in der Schaltung 75 eine Mittelwertbil­ dung nach folgender Gleichung (4) durchgeführt, und ein korrigierter Wert S _M wird, wenn die Schaltung 79 zur Verarbeitung des oberen und unteren Grenzwerts eingegeben:

(4) Δ S _M = α×Δ S + (1-α)×Δ S _M ,

worin ein Glättungskoeffizient des Hubwerts ist.

Nach dem Durchlaufen des siebten und achten Schritts S 7 bzw. S 8 geht der Prozeß zu einem neunten Schritt S 9 über. Der neunte Schritt S 9 und ein nachfolgender Schritt S 10 bewirken eine Verarbeitung in der Schaltung 79 zur Verarbeitung des oberen und unteren Grenzwertes. In dem neunten Schritt S 9 wird festgestellt, ob folgende Ungleichung erfüllt ist oder nicht.

(5) | Δ S _M | S _L ,

worin S _L ein zuvor eingestellter oberer und unterer Grenzwert für den Korrekturwert ist. Falls die Ungleichung (5) erfüllt ist, wird in den zehnten Schritt S 10 der Wert S _M aus folgender Gleichung (6) ermittelt:

(6) | Δ S _M | = S _L .

Falls die Ungleichung (5) nicht erfüllt ist, kehrt der Prozeß zu dem ersten Schritt S 1 zurück.

Im folgenden sei die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels beschrieben. Der in der Hub-Detektoranordnung 57 ermittelte Wert S wird durch eine Abweichung Δ S _M von dem Referenzwert So korrigiert. D.h., es wird die Abweichung Δ S _M von dem Referenz­ wert So berechnet, der entsprechend dem vollen Hub eingestellt ist. Der Hubwert S wird in der Korrektureinrichtung mit diesem Wert Δ S _M korrigiert, wenn der Arbeitskolben 13 den vollen Hub ausführt und der Druckschalter 71 leitend ist (d.h. der Auslaß­ druck maximal ist). Somit kann der von der Hub-Detektoranord­ nung 57 ermittelte Wert unabhängig von einem Fehler in der Anbringung der Hub-Detektoranordnung 57 an dem Kompressor C mit variablem Hub oder einer alterungsbedingten Verschlechterung so korrigiert werden, daß ein Hubwert erzeugt wird, der im wesent­ lichen genau dem tatsächlichen Hub entspricht. Damit läßt sich eine einwandfreie Steuerung der Leerlaufdrehzahl des Verbren­ nungsmotors E durchführen.

Die Korrektur in der Korrektureinrichtung 72 wird ausgeführt, wenn die vorgegebene Zeitspanne t nach der Änderung des Schalt­ zustands des Druckschalters verstrichen ist. Aufgrund der Hub­ änderung des Arbeitskolbens 13, die vor der Änderung des Aus­ laßdrucks auftritt, befindet sich der Arbeitskolben 13 während der gegebenen Zeitspanne nach der Änderung des Schaltzustands des Druckschalters 71 in dem Zustand mit vollem Hub. Durch die Korrektur des während dieser Zeitspanne ermittelten Hubwerts läßt sich eine gute Korrekturgenauigkeit erzielen.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Schaltzustand des Hubschalters 71 bei vollem Hub des Arbeitskolbens 13 geändert, d.h. bei maximalem Auslaßdruck. Stattdessen kann der Schaltzustand des Druckschalters 71 auch bei einem zwischen Null und dem vollem Hub liegenden mittleren Hub geändert werden. In diesem Fall wird der Referenzwert So auf einen diesem mittleren Hub entsprechenden Wert eingestellt.

Claims (3)

1. Huberfassungs-Korrekturvorrichtung für einen Kompressor mit variablem Hub, der mehrere Arbeitskolben (13) aufweist, die wirkungsmäßig mit einem Verbrennungsmotor verbunden sind und deren Hub veränderbar ist, mit einer Hubdetektoranordnung (57) zur Erfassung des Hubs der Arbeitskolben (13), gekennzeichnet durch Schaltmittel (71), die ihren Schaltzustand ändern, wenn der Hub der einzelnen Arbeitskolben (13) in einem gegebenen voreingestellten Bereich liegt, und eine Korrektureinrichtung (72) zur Korrektur des von der Hubdetektoranordnung (57) ermittelten Hubs auf der Basis eines vorbestimmten Werts in Abhängigkeit von der Änderung des Schaltzustands der genannten Schaltmittel (71).

2. Huberfassungs-Korrekturvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel von einem Druckschalter (71) gebildet sind, dessen Schaltzustand sich ändert, wenn der Auslaßdruck des Kompressors größer ist als ein vorgegebener Wert.

3. Huberfassungs-Korrekturvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel (71) so angeordnet sind, daß ihr Schaltzustand sich mit dem maximalen Auslaßdruck des Kompressors ändert, und daß die Korrektureinrichtung (72) so angeordnet ist, daß der ermittelte Wert (S) dann korrigiert wird, wenn nach der Schaltzustandsänderung der Schaltmittel (71) eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist.