DE4015006A1 - Taumelscheibenkompressor mit variabler foerderleistung und foerderleistungsdetektor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Taumelscheibenkompressor mit variabler Förderleistung gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Speziell befaßt sich die Erfindung mit einem Kältemittel- Taumelscheibenkompressor mit variabler Förderleistung, bei dem die Menge des komprimierten gasförmigen Kältemittels durch Veränderung des Hubs der Kompressionskolben herbei­ geführt wird, wobei die Hubänderung durch Änderung des Anstellwinkels der Taumelscheibe erreicht wird, die von einer Antriebsplatte getragen wird, die sich gemeinsam mit einer Antriebswelle dreht, wenn diese von externen An­ triebseinrichtungen, beispielsweise von einem Fahrzeug­ motor, über eine elektromagnetische Kupplung mit einer Erregerwicklung angetrieben wird.

Insbesondere befaßt sich die vorliegende Erfindung mit einem Kältemittelkompressor der vorstehend angegebenen Art, welcher mit einem sehr genauen Förderleistungs­ detektor ausgerüstet ist, der elektrische Signale erzeugt, die die Förderleistung mit der der Kompressor in jedem Augenblick arbeitet, genau anzeigen.

Ein Taumelscheibenkompressor mit variabler Förderleistung, bei dem der Anstellwinkel der Taumelscheibe mit Hilfe eines Magnetventils gesteuert wird, ist beispielsweise aus der US-PS 47 47 754 bekannt. Das als Magnetventil ausge­ bildete Taumelscheibensteuerventil dieses bekannten Kom­ pressors ist dabei in den Kompressorkopf eingebaut und soll eine gleichmäßige und schnelle Änderung des Anstell­ winkels der Taumelscheibe fördern, die in einem Kurbelge­ häuse angeordnet ist, das mit dem Kompressorkopf verbunden ist, wobei das Magnetventil in Abhängigkeit von Signalen arbeitet, die Änderungen der erforderlichen Kühlleistung in einem mit dem Kompressor verbundenen Kältemittel­ kreislauf anzeigen.

Ferner offenbart die JP-OS 62-2 18 670 einen Kältemittel- Taumelscheibenkompressor mit variabler Förderleistung, der mit einem Förderleistungsdetektor ausgestattet ist, wel­ cher eine Detektoranordnung umfaßt, welche mit elektromag­ netischer Induktion arbeitet und fest an einer Außenfläche eines Rahmenelements des Kompressors befestigt ist, wäh­ rend ein zapfenförmiges zu detektierendes Element an der Taumelscheibe befestigt ist. Bei dem bekannten Kompressor führt die Taumelscheibe im Betrieb eine Taumelbewegung aus, durch die eine Hin- und Herbewegung des zu detektie­ renden Elements herbeigeführt wird, wobei dieses an der Detektoranordnung vorbeibewegt wird. Die Detektoranordnung erzeugt daraufhin jedesmal ein impulsförmiges elektrisches Ausgangssignal, wenn das Passieren des zu detektierenden Elementes elektromagnetisch erfaßt wird, und das impulsförmige elektrische Signal wird einer Steuerschaltung zugeführt, die elektrisch mit der Detektoranordnung verbunden ist. Die Steuerschaltung erfaßt somit die Drehzahl und den Anstellwinkel der Taumelscheibe auf der Basis der von der Detektoranordnung empfangenen impulsförmigen Signale. Insbesondere erfaßt die Steuereinheit ein Zeitintervall T₂, in dem das detektierende Element bezüglich des Mittelpunktes der Detektoranordnung in einen Bereich auf der rechten oder linken Seite derselben bewegt wird, sowie ein Zeitintervall T₁, in dem das zu detektierende Element in einen anderen Bereich bewegt wird, der sich auf der anderen Seite befindet, und zwar auf der Basis des Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden impulsförmigen elektrischen Signalen. Die Steuereinheit berechnet ferner aus den erfaßten Zeitintervallen T₁ und T₂ ein Verhältnis T₁ : T₂ aus dem der Hub der Kompressionskolben ermittelt wird, so daß letztlich die Anzahl der Umdrehungen bzw. die Drehzahl und der Schwenkwinkel der Taumelscheibe erfaßt werden, woraus sich die Förderleistung des Kompressors bei den augenblicklichen Betriebsbedingungen ergibt.

Obwohl dies in der JP-OS 62-2 18 670 nicht ausdrücklich erwähnt ist, erkennt der Fachmann, daß die Konstruktion des zu detektierenden Elementes einerseits und der Detektoranordnung andererseits sehr einfach werden, wenn das zu detektierende Element ein Permanentmagnet ist. Im Verlauf von Versuchen, die mit einem Taumelscheibenkompressor durchgeführt wurden, der mit einem Förderleistungsdetektor ausgestattet war, welcher mit einem zu detektierenden Element in Form eines Permanentmagneten ausgerüstet war, wurde jedoch festgestellt, daß die elektrischen Signale, d.h. die elektrischen Spannungssignale vom Ausgang der Detektoranordnung, ein Rauschen enthielten und daß folg­ lich eine aus den elektrischen Spannungssignalen abgelei­ tete Impulsfolge wegen des Vorhandenseins von fehlerhaften Impulsen in der Impulsfolge nicht genau war. Da sowohl die irrtümlich erzeugten Impulse als auch die zu Recht erzeug­ ten Impulse der Steuerschaltung zugeführt wurden, erzeugte diese hinsichtlich der an einen elektronischen Mikrocompu­ ter zur Steuerung des Gesamtbetriebes des Taumelscheiben­ kompressors in Abhängigkeit von verschiedenen Signalen, wie z.B. Kühlleistungsbedarf, Umgebungstemperatur usw., eine fehlerhafte Information bezüglich der Kompressorlei­ stung. Bei weiteren Versuchen, welche durchgeführt wurden, um die Ursachen für die Erzeugung der fehlerhaften Infor­ mation zu ermitteln, wurde festgestellt, daß bei dem Kom­ pressor ein magnetischer Leckfluß der Erregerwicklung der an einem Ende des Kompressors montierten Magnetkupplung periodisch auf die Detektoranordnung einwirkt und dadurch unerwünschte elektrische Störsignale in der Detektoranord­ nung auslöst. Im einzelnen zeigte es sich, daß der magne­ tische Leckfluß über die aus Stahl bestehende Antriebs­ welle des Kompressors und ein aus Stahl bestehendes Stütz­ element mit einem Arm zur Halterung der Antriebsplatten/ Taumelscheiben-Anordnung des Kompressors in den Bereich der Detektoranordnung gelangte.

Eine weitere Erläuterung der bei dem bekannten Kompressor beobachteten Probleme erfolgt nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3A bis 3C.

In diesen Zusammenhang wird angemerkt, daß die bei der Versuchsdurchführung verwendete Detektoranordnung einen mit elektromagnetischer Induktion arbeitenden Magnetfeld­ sensor und eine binäre elektrische Schaltung zum Umsetzen der Ausgangssignale des Magnetfeldsensors in binäre elek­ trische Signale umfaßte.

Im einzelnen zeigt Fig. 3A die elektrischen Spannungssig­ nale am Ausgang der Detektoranordnung. Gemäß Fig. 3A stel­ len dabei die Signale Va′ die gewünschten Spannungssignale dar, bei denen es sich um Wechselspannungssignale handelt, die von dem Magnetfeldsensor jeweils dann erzeugt werden, wenn der Sensor das Vorbeilaufen des an der Taumelscheibe befestigten Permanentmagneten erfaßt. Die Signale Vb′ sind dagegen Störspannungssignale im Form von Wechselspan­ nungssignalen, die von dem Magnetfeldsensor jedesmal er­ zeugt werden, wenn der Sensor die Annäherung des oben er­ wähnten Arms des aus Stahl bestehenden Stützelementes er­ faßt. Die Nutzsignale Va′ und die Störsignale Vb′ werden der elektrischen Binärschaltung zugeführt, durch die die Signale Va′ und Vb′ einer Umwandlung in Binärsignale, be­ zogen auf eine Schwellwertspannung, unterworfen werden, die einem elektrischen Nullspannungspegel entspricht. Die Signale Va′ und Vb′ werden also in elektrische Impulssig­ nale Vk umgewandelt, wie dies in Fig. 3B gezeigt ist. Die elektrischen Impulssignale Vk werden ferner einer Fre­ quenzteilung unterworfen, um die Ausgangsimpulssignale Vk′ gemäß Fig. 3C zu erhalten und auf diese Weise die weitere Signalverarbeitung mit den Signalen Vk′ zu erleichtern. Die Ausgangsimpulssignale Vk′ enthalten fehlerhafte Signale Vn, welche aus ungültigen bzw. Störspannungs­ signalen Vb′ abgeleitet wurden und die folglich eine ungenaue Information über die augenblickliche Förderleistung des Kompressors erzeugen.

Ausgehend vom Stand der Technik und der vorstehend aufge­ zeigten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, einen mit variabler Förderleistung arbeitenden Taumelscheibenkompressor anzugeben, welcher mit einem För­ derleistungsdetektor ausgestattet ist, mit dessen Hilfe eine sehr genaue Information über den Augenblickswert der Förderleistung des Kompressors erhalten werden kann, wobei der Kompressor insbesondere unter Steuerung durch eine einen Mikrocomputer umfassende Steuerung arbeitet. Außer­ dem soll erfindungsgemäß die Aufgabe gelöst werden, einen Taumelscheibenkompressor mit variabler Förderleistung mit einem Förderleistungsdetektor auszustatten, dessen Funk­ tion durch eine an einem Ende des Kompressors montierte Magnetkupplung mit einer Erregerwicklung nicht beeinträch­ tigt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Kompressor durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patent­ anspruchs 1 gelöst.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform eines mit variabler Förderleistung arbeitenden Kältemittel- Taumelscheibenkompressors, welcher mit einem Förderleistungsdetektor gemäß einem bevor­ zugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestattet ist;

Fig. 2A-2C Diagramme der elektrischen Signale, welche von einzelnen Elementen und Schaltkreisen des Förderleistungsdetektors gemäß Fig. 1 erzeugt werden und

Fig. 3A-3C Diagramme von elektrischen Signalen, welche von einzelnen Elementen und Schaltkreisen eines früheren Förderleistungsdetektors erzeugt werden.

Im einzelnen wird die Erfindung nachstehend für den Fall beschrieben, daß sie bei einem Taumelscheibenkompressor mit variabler Förderleistung und mit einem Magnetventil zur Steuerung des Taumelscheibenwinkels realisiert ist, der zum Kühlen der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs ver­ wendet wird, so daß der Kompressor folglich von der Brenn­ kraftmaschine des Fahrzeugs angetrieben wird.

Der in Fig. 1 gezeigte Taumelscheibenkompressor mit variabler Förderleistung besitzt einen Zylinderblock 1, ein Kurbelgehäuse 2 und einen hinteren Gehäusekopf 3, wo­ bei diese drei Bauteile axial hintereinander dichtend mit­ einander verbunden sind, um ein starres äußeres Kompres­ sorgehäuse zu bilden. Der Zylinderblock 1 und das Kurbel­ gehäuse 2, welches mit dem vorderen Ende des Zylinder­ blockes 1 verbunden ist, dienen der Lagerung einer An­ triebswelle 4 mittels eines vorderen und eines hinteren Lagers. Die Antriebswelle 4, welche zu einer Drehbewegung um ihre Achse antreibbar ist, erstreckt sich in axialer Richtung durch das Innere des Zylinderblockes 1 und des Kurbelgehäuses 2 und besitzt ein nach außen vorstehendes Ende, auf welches die Antriebsenergie von einer Brenn­ kraftmaschine (nicht gezeigt) über eine Magnetkupplung übertragen wird, die eine Wicklung 29 besitzt, welche in der Zeichnung schematisch angedeutet ist. Im Inneren des Kurbelgehäuses 2 ist ein drehbares Stützelement 5 drehfest auf der Antriebswelle 4 montiert. An dem Stützelement 5 ist ein in Richtung auf den Gehäusekopf 3 vorstehender Stützarm 6 vorgesehen, in dem ein im wesentlichen in radialer Richtung verlaufendes Langloch 6 a vorgesehen ist, in welches ein Schwenkzapfen 7 gleitverschieblich ein­ greift, der mit einer drehbaren Antriebsplatte 8 verbunden ist. Das gleitverschiebliche Eingreifen des Schwenkzapfens 7 in das Langloch 6 a des Stützarms 6 gestattet eine Ände­ rung des Anstellwinkels der Antriebsplatte 8 bezüglich einer zur Drehachse der Antriebswelle 4 im wesentlichen senkrechten Position. Angrenzend an das hintere Ende des Stützelements 5 ist eine gleitverschieblich auf der An­ triebswelle 4 angeordnete Buchse 9 vorgesehen, welche durch eine die Antriebswelle 4 umgebende Schraubenfeder ständig in Richtung auf die hintere Stirnfläche des Stütz­ elements vorgespannt wird. Die Buchse 9 ist mit einem Paar radial abstehender Achsstummel 9 a versehen (von denen nur einer sichtbar ist), die einander diametral gegenüberlie­ gen und in nicht gezeigte Eingriffsöffnungen der drehbaren Antriebsplatte 8 eingreifen, so daß diese bei Änderung ihres Anstellwinkels um die Achsstummel schwenken kann.

Eine im wesentlichen kreisringförmige Taumelscheibe 11 ist an der Antriebsplatte 8 über ein ringförmiges Drucklager 11 a abgestützt, welches auf der rückwärtigen Stirnfläche der Antriebsplatte 8 sitzt. Die Taumelscheibe 11 ist an ihrem Umfang mit einem Ausschnitt 11 a versehen, in den ein fest montierter langer Bolzen 16 eingreift, der eine Dre­ hung der Taumelscheibe 11 verhindert, jedoch eine Kippbe­ wegung derselben bei umlaufender Antriebswelle 4 und An­ triebsplatte 5 gestattet. Die Taumelscheibe 11 steht mit mehreren Kolben 13 über Verbindungsstangen 14, von denen jede an beiden Enden kugelförmig ausgebildet ist, in Wirk­ verbindung. Jeder der Kolben 13 ist gleitverschieblich in eine von mehreren axialen Zylinderbohrungen 12 eingepaßt, die in dem Zylinderblock 1 ausgebildet sind. Wenn sich die Antriebswelle 4 dreht, dann wird die gemeinsame Drehbewe­ gung der Antriebswelle 4 und der Antriebsplatte 8 folglich in eine Taumel- bzw. Kippbewegung der Taumelscheibe 11 um­ gesetzt, was zu einer Hin- und Herbewegung der Kolben 13 in den Zylinderbohrungen 12 führt, wobei ein gasförmiges Kältemittel aus einer Ansaugkammer 3 a des Gehäusekopfes 3 in die Zylinderbohrungen 12 gesaugt wird, wo eine Kompres­ sion des angesaugten Kältemittels in den Zylinderbohrungen 12 erfolgt und anschließend ein Austreiben des komprimier­ ten Kältemittels aus den Zylinderbohrungen in eine Auslaß­ kammer 3 b in dem hinteren Gehäusekopf 3. Während der Kom­ pression des Kältemittels wirkt auf die beiden Enden jedes der Kolben 13 jeweils der Druck im Inneren 2 a des Kurbel­ gehäuses 2 und der Druck in der Ansaugkammer 3 a ein, so daß der Hub der hin- und herbeweglichen Kolben 13 sich in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen den beiden genannten Drücken ändert, wobei dementsprechend auch der Anstellwinkel der Taumelscheibe 11 geändert wird. Der Druckpegel im Inneren 2 a des Kurbelgehäuses 2 wird durch ein als Magnetventil ausgebildetes Steuerventil in bekann­ ter Weise, beispielsweise gemäß US-PS 47 47 754, gesteu­ ert, wobei die erforderliche Kühlleistung im Kältemittel­ kreislauf des Kompressors Berücksichtigung findet.

An der Taumelscheibe 11 ist als zu sensierendes Element ein Permanentmagnet 17 befestigt, welcher Teil eines noch zu beschreibenden Förderleistungsdetektors ist. Der Per­ manentmagnet 17 ist mit einem Ende in einen Randbereich der Taumelscheibe 11 eingebettet. Weiterhin ist ein Mag­ netfeldsensor 18 als Sensorelement des Förderleistungs­ detektors fest an der Innenwand des Kurbelgehäuses 2 in einer Position befestigt, in der dieser Sensor 18 während der Taumelbewegung der Taumelscheibe 11 magnetisch mit dem Permanentmagneten 17 zusammenwirken kann. Speziell ist der Magnetfeldsensor 18 derart angeordnet, daß er die Annähe­ rung und die Wegbewegung des Permanentmagneten 17 in axia­ ler Richtung erfassen kann, wenn die Taumelscheibe 11 bei umlaufender Antriebswelle 4 eine Taumelbewegung mit einem vorgegebenen Anstellwinkel ausführt.

Der in Fig. 1 nur schematisch gezeigte Magnetfeldsensor 18 umfaßt einen Magnetkern und eine magnetische Induktions­ wicklung. Beim Ausführungsbeispiel steht ferner der Nord­ pol N des Permanentmagneten 17 nach außen vor, während der Südpol S in die Taumelscheibe 11 eingebettet ist. Jedes­ mal, wenn sich sich der Permanentmagnet 17 in axialer Richtung auf den Magnetfeldsensor 18 zu und von diesem wegbewegt, während die Taumelscheibe 11 eine Taumelbewe­ gung ausführt, wird durch den Nordpol N des Permanentmag­ neten 17 in dem Magnetfeldsensor 18 ein magnetischer Fluß ⌀_P erzeugt, dessen Flußdichte sich ändert. Bei jeder einzelnen Umdrehung der Antriebswelle 4 erzeugt der Mag­ netfeldsensor 18, welcher die Hin- und Herbewegung des Permanentmagneten 17 erfaßt, folglich zweimal ein "gülti­ ges" elektrisches Spannungssignal Va in Abhängigkeit von der Änderung der Dichte des magnetischen Flusses ⌀_P. Eine Signalform, d.h. ein "sägezahnförmiger" Verlauf des gültigen elektrischen Spannungssignals Va ist in Fig. 2A gezeigt.

Der Kompressor gemäß Fig. 1 ist ferner mit der Erreger­ wicklung bzw. Spule 29 der elektromagnetischen Kupplung versehen, und zwar am äußeren Ende des äußeren Kompressor­ gehäuses, wobei die Spule 29 die Antriebswelle 4 umgibt. Die elektromagnetische Kupplung sorgt für eine mechanische Verbindung zwischen der Antriebswelle 4 und der Brenn­ kraftmaschine über eine geeignete Antriebsverbindung, wie z.B. eine Riemen-/Riemenscheiben-Anordnung. Das Öffnen und Schließen der Kupplung hängt dabei von der Erregung bzw. dem Fehlen einer Erregung der Spule 29 ab. Wenn die Kupp­ lung durch die Spule 29 elektromagnetisch betätigt ist, um die Antriebswelle 4 des Kompressors mit dem Fahrzeugmotor zu verbinden, ergibt sich an der Spule 29 ein magnetischer Leckfluß ⌀_C, der längs eines geschlossenen Pfades über die aus Stahl bestehende Antriebswelle 4 und den Stützarm 6 des ebenfalls aus Stahl bestehenden Stützelementes wie­ der zu der Spule 29 zurückführt mit der Folge, daß das freie Ende 6 c des Stützarms 6 zu einem Magnetpol wird.

Wenn das Ende 6 c des Stützarms im Zuge der Drehbewegung des Stützelements 5 den Magnetfeldsensor 18 passiert, dann passiert der aus dem Ende 6 c, d.h. dem Magnetpol des Stützarms 6 austretende magnetische Fluß den Magnetkern des Magnetfeldsensors 18 und kreuzt die Magnetspule des Sensors 18. Folglich erfaßt der Magnetfeldsensor 18 bei umlaufendem Stützelement 5 bei jedem Vorbeilaufen des Endes 6 c des Stützarms 5 ein ungültiges bzw. unerwünschtes elektrisches Spannungssignal Vb mit einer abgerundeten Signalform gemäß Fig. 2A, und zwar entsprechend der Änderung der Dichte des magnetischen Flusses ⌀c. Bei jeder Umdrehung der Antriebswelle 4 und des Stützelements 5 wird folglich eine unerwünschte elektrische Wechselspan­ nung Vb aufgrund der Tatsache erzeugt, daß der Magnetfeld­ sensor auf Änderungen der Dichte des magnetischen Flusses ⌀c anspricht. Das gültige elektrische Signal bzw. das Nutzsignal Va und das unerwünschte bzw. ungültige Störsignal Vb werden beide an einen Verstärker 19 ange­ legt, durch den beide Signalkomponenten Va und Vb ver­ stärkt und an eine als Nulldurchgangsdetektor arbeitende Binärschaltung 20 angelegt, durch die die verstärkten Spannungen Va und Vb in binäre Signale, bezogen auf einen Schwellwertpegel, umgesetzt werden, der einem elektrischen Nullspannungspegel entspricht, so daß ein impulsförmiges elektrisches Signal Vp gemäß Fig. 2B erhalten wird. Das impulsförmige Signal Vb - genauer die Spannungsimpulsfolge - wird dann an einen Frequenzteiler 21 angelegt, der eine Impulsfolge Vp′ mit geringerer Impulsfolgefrequenz gemäß Fig. 2C erzeugt. Der Verstärker 19, die Binär- bzw. Schwellwertschaltung 20 und der Frequenzteiler 21 sind also beim Ausführungsbeispiel der Erfindung Elemente des Förderleistungsdetektors. Da bei dem betrachteten Ausfüh­ rungsbeispiel der als zu sensierendes Element des Förder­ leistungsdetektors vorgesehene Permanentmagnet 17 einer­ seits und die Spule 29 der elektromagnetischen Kupplung andererseits so angeordnet sind, daß das Nutzsignal Va und das Störsignal Vb eine Phasendifferenz von 180° haben bzw. zueinander invers sind, liegt die Störspannung Vb bei einer Umdrehung der Antriebswelle 4 zwischen dem Nullpegel und einem positiven Wert, nachdem die Nutzspannung Va von einem positiven Wert auf den Nullpegel abgesunken ist, wie dies in Fig. 2A gezeigt ist. Da die Null-Linie also weder von dem Nutzsignal Va noch von dem Störsignal Vb gekreuzt wird, ändert sich der Pegel am Ausgang der Schwellwert­ schaltung 20 bzw. die erzeugte Impulsfolge aufgrund der Störspannung nicht, wie dies aus Fig. 2B deutlich wird. Anschließend, während des Zeitintervalls, in dem das Störsignal Vb zwischen Null und einem negativen Wert liegt, wird die Null-Linie von dem Nutzsignal Va nicht mehr gekreuzt, so daß wiederum keine Pegeländerung für die Impulsfolge Vp am Ausgang der Schwellwertschaltung 20 auftritt. Folglich treten erfindungsgemäß, wie dies aus einem Vergleich von Fig. 2C und Fig. 3C deutlich wird, in der Impulsfolge Vp′ am Ausgang des Frequenzteilers 21 keine Störimpulse mehr auf, und zwar unabhängig vom Pegel des magnetischen Leckflusses ⌀c, der Spule 29 der elektromagnetischen Kupplung. Um diese vorteilhaften Ergebnisse gemäß der Erfindung zu erreichen, ist es erforderlich, die Erregerwicklung bzw. Spule mit Gleichstrom zu speisen und die Stromrichtung bei gegebenem Wicklungssinn der Spule 29 entsprechend der gewünschten Richtung des magnetischen Flusses zu wählen, damit sich zwischen dem Magnetfeldsensor und dem Stützarm eine Polarität bzw. Richtung des magnetischen Leckflusses ergibt, die zur Richtung bzw. Polarität des im Sensorbereich von dem Magneten 17 erzeugten Flusses entgegengesetzt ist.

Die Impulsfolge Vp′ wird dann einer einen Mikrocomputer umfassenden Steuerung 23 zum Erfassen der laufenden För­ derleistung des Kompressors durch Berechnen des Verhält­ nisses T ₁ : T ₂ zugeführt, wobei
T ₁ = Dauer eines Einzelimpulses und
T ₂ = Dauer einer Impulspause der Impulsfolge Vp′ ist.

Bei dem Förderleistungsdetektor gemäß dem vorstehend er­ läuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung sorgt die Schaltung 20 für eine Umwandlung der elektrischen Span­ nungssignale Va und Vb unter Verwendung des Nullpegels. Der Schwellwert für die Schwellwertschaltung 20 kann je­ doch auf einen anderen geeigneten Spannungswert gelegt werden, welcher die Pegel des Nutzsignals Va und des Stör­ signals Vb berücksichtigt. Beispielsweise kann die Schal­ tung 20 ein Schmitt-Trigger mit zwei verschiedenen Schwellwerten sein, welcher mit einer Hysterese arbeitet.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß gemäß der Erfindung der Förderleistungsdetektor eines mit vari­ abler Förderleistung arbeitenden Taumelscheibenkompressors einen Permanentmagneten umfaßt, der an einem Randbereich der Taumelscheibe befestigt ist sowie einen Magnetfeldsen­ sor, der fest an der Innenwand des Kurbelgehäuses ange­ bracht ist und die Bewegung des Permanentmagneten bei einer Taumelbewegung der Taumelscheibe erfaßt, wobei eine Schwellwertschaltung der Umsetzung der analogen Sensorsig­ nale in entsprechende Binärsignale dient und wobei der Permanentmagnet einerseits und die Spule einer am äußeren Ende des Kompressorgehäuses montierten elektromagnetischen Kupplung andererseits derart angeordnet sind, daß der von dem Permanentmagneten erzeugte magnetische Fluß dem Leck­ fluß der Spule der elektromagnetischen Kupplung entgegen­ gesetzt ist, welcher durch die Antriebswelle und das aus Stahl hergestellte Stützelement fließt und dabei in den Erfassungsbereich des Magnetfeldsensors gelangt. Während des Betriebes des Kompressors ist daher gewährleistet, daß der magnetische Leckfluß der Spule der elektromagnetischen Kupplung das Erfassen der Förderleistung durch den Förder­ leistungsdetektor nicht beeinträchtigt und nicht zu einer Fehlinformation hinsichtlich des Augenblickswertes der Förderleistung des Kompressors führt. Mit dem Förderlei­ stungsdetektor gemäß der Erfindung kann folglich der Au­ genblickswert der Förderleistung des Kompressors exakt erfaßt werden.

Claims (4)

1. Taumelscheibenkompressor mit variabler Förderleistung mit einem äußeren Gehäuse, welches ein Kurbelgehäuse umfaßt, in dessen Innerem eine Taumelscheibe mit zuge­ hörigen Antriebseinrichtungen angeordnet ist, mit einem mit Zylinderbohrungen versehenen Zylinderblock, in dessen Bohrungen hin- und herbewegliche Kompres­ sionskolben angeordnet sind, und mit einem hinteren Zylinderkopf, der mit einer Ansaugkammer und einer Auslaßkammer für ein gasförmiges Kältemittel versehen ist, wobei das Kurbelgehäuse, der Zylinderblock und der hintere Zylinderkopf zur Bildung des äußeren Ge­ häuses axial hintereinanderliegend dichtend miteinan­ der verbunden sind, mit einer axial verlaufenden, aus Stahl bestehenden Antriebswelle, die in dem äußeren Gehäuse drehbar gelagert ist und durch externe An­ triebseinrichtungen über eine Magnetkupplung antreib­ bar ist, deren Erregerwicklung an einem Ende des äuße­ ren Gehäuses montiert ist, mit einem aus magnetisier­ barem Material bestehenden Stützelement, welches als Bestandteil der Antriebseinrichtungen für die Taumel­ scheibe drehfest auf der Antriebswelle montiert und mit einem radial abstehenden Stützarm versehen ist, mit einer schwenkbaren Antriebsplatte, welche an dem Stützarm des Stützelements angelenkt ist und deren Anstellwinkel zwischen einer ersten Position, in der die Antriebsplatte in einer zur Achse der Antriebswelle im wesentlichen senkrechten Ebene angeordnet ist und einer vorgegebenen Schräglage vari­ abel ist, wobei diese Antriebsplatte die nicht dreh­ bare Taumelscheibe abstützt und eine Schwenkbewegung derselben herbeiführt, durch die die Kolben zu einer Hin- und Herbewegung mit einem Hub angetrieben werden, der von Druckänderungen im Inneren des Kurbelgehäuses abhängig ist, und mit einem Förderleistungsdetektor, welcher umfaßt:
einen Permanentmagneten, der am äußeren Rand der Taumelscheibe befestigt ist,
einen Magnetfeldsensor, der an dem Kubelgehäuse in einer solchen Position angebracht ist, daß mit seiner Hilfe eine Annäherung und eine Wegbewegung des Perma­ nentmagneten erfaßbar ist und mit dessen Hilfe elek­ trische Signale erzeugbar sind, die die Annäherung und Wegbewegung des Permanentmagneten anzeigen,
eine binäre Schaltung, die elektrisch mit dem Magnet­ feldsensor verbunden ist und mit deren Hilfe die elek­ trischen Sensorsignale in binäre elektrische Signale umsetzbar sind,
gekennzeichnet durch eine derartige Gleichstrom­ speisung der Erregerwicklung (29) der Kupplung, daß die Richtung des von dem Permanentmagneten (17) erzeugten magnetischen Flusses (⌀_P) im Sensorbereich zu der Richtung eines magnetischen Flusses (⌀_C) entgegengesetzt ist, welcher aufgrund eines magnetischen Leckflusses der Erregerwicklung (29) entsteht und in einem Magnetkreis fließt, welcher die Antriebswelle (4), das Stützelement (5) und den Stützarm (6) umfaßt.

2. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (17) am äußeren Rand der Taumelscheibe (11) derart angebracht ist, daß sich der Permanentmagnet (17) bei einer Taumelbewegung der Taumelscheibe (11) in axialer Richtung auf den Sensor (18) zu und von diesem weg bewegt.

3. Kompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (18) einen von einer Wicklung umgebenen Magnetkern aufweist.

4. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den einen Magnetpol bildende eine Ende des Permanentmagneten (17) in den Rand der Taumelscheibe (11) eingebettet ist und daß das den anderen Pol bil­ dende Ende des Permanentmagneten (17) nach außen über den Rand der Taumelscheibe (11) vorsteht.