DE4125640C2 - Verdichter mit Fördermengenregelung mittels eines elektromagnetischen Ventils - Google Patents
Verdichter mit Fördermengenregelung mittels eines elektromagnetischen VentilsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Verdichter mit variabler Förder
menge mit einer Ansaugkammer, einem Auslaßraum, in welchem
Auslaßdruck herrscht, einem Steuerelement zum Einstellen des
Verdichtungsbeginns eines Kältemittelgases, wobei das Steuer
element druckbeaufschlagte Flächen aufweist, einer Nieder
druckkammer, in der Ansaugdruck herrscht, der auf druckbeauf
schlagte Flächen des Steuerelements wirkt, mit einer Feder,
die mit dem Ansaugdruck zusammenwirkt, um das Steuerelement
in Richtung seiner minimalen Fördermengenstellung zu stellen,
einer Hochdruckkammer, in der Steuerdruck herrscht, der auf
druckbeaufschlagte Flächen des Steuerelements wirkt, um das
Steuerelement in Richtung seiner maximalen Fördermengenstel
lung zu stellen, einer Hochdruckzuführung um Kältemittelgas
aus dem Auslaßraum in die Hochdruckkammer einzuleiten und
Steuerdruck in ihr aufzubauen, wobei die Hochdruckzuführung
eine Drosselstelle zum Drosseln des Kältemittelgasstroms
aufweist, mit einem Durchlaß zum Verbinden der Hochdruckkam
mer mit der Ansaugkammer, einem elektromagnetischen 2/2-Wege-
Ventil zum Öffnen und Schließen des Durchlasses und mit einem
elektronischen Regler um das Öffnen und Schließen des elek
tromagnetischen 2/2-Wege-Ventils mittels Impulssignalen und
damit die Menge des Kältemittelgases, die aus der Hochdruck
kammer in die Ansaugkammer strömt, zu regeln, wodurch sich
der Steuerdruck in der Hochdruckkammer ändert und das Steuer
element zwischen der minimalen Fördermengenstellung und der
maximalen Fördermengenstellung verstellt wird, so daß die
Fördermenge des Verdichters stetig geregelt ist.
Ein derartiges Fördermengenregelsystem für einen Flügel
zellenverdichter mit variabler Fördermenge ist bekannt, z. B.
durch das JP-GM 2-64 779 (Japanese Provisional Utility Model
Publication (Kokai)), der aufweist: ein zwischen der mini
malen Fördermengenstellung und der maximalen Fördermengen
stellung drehbares Regelelement zum Einstellen des Verdich
tungsbeginns, eine Niederdruckkammer auf einer Seite eines
druckbeaufschlagten Vorsprungs des Steuerelements, in der als
Niederdruck Ansaugdruck Ps herrscht, eine Hochdruckkammer auf
der anderen Seite des druckbeaufschlagten Vorsprungs, in der
als Hochdruck Auslaßdruck Pd herrscht, der durch eine Dros
selleitung zugeführt wird und den Steuerdruck Pc bildet,
wobei sich das Steuerelement in Abhängigkeit von der Differenz
zwischen der Summe aus Ansaugdruck Ps in der Niederdruck
kammer und der Betätigungskraft eines Betätigungsmittels
und dem Steuerdruck Pc dreht, und ein elektromagnetisches
Ventil zum Öffnen und Schließen einer Verbindungsleitung
zwischen der Hochdruckkammer und einer Ansaugkammer, wobei
Öffnen und Schließen der Verbindungsleitung durch das elek
tromagnetische Ventil aufgrund eines Impulssignals erfolgt,
um die Durchflußmenge von Kältemittelgas aus der Hochdruck
kammer in die Ansaugkammer durch die Verbindungsleitung zu
regeln, und damit den Steuerdruck in der Hochdruckkammer zu
verändern, so daß sich das Steuerelement abhängig von der
Veränderung des Steuerdrucks dreht, um dadurch die Fördermen
ge des Verdichters stetig zu regeln.
Bei diesem herkömmlichen Fördermengenregelsystem wird die
Verbindungsleitung geöffnet, wenn ein Impulssignal für die Spule
des elektromagnetischen Ventils eingeschaltet wird, wogegen
sie geschlossen wird, wenn das Impulssignal ausgeschaltet
wird. Das Impulsverhältnis des Impulssignals wird abhängig
von der thermischen Belastung des Verdichters geregelt,
wodurch die Strömungsmenge des Kältemittelgases pro Zeitein
heit und dadurch die Winkelstellung des Steuerelements
geregelt wird.
Bei dem bekannten Flügelzellenverdichter bleibt, wenn die
Winkelstellung des Steuerelements verändert wird, das Impuls
verhältnis während der Zeit vom Beginn der Drehung des
Steuerelements aus einer stationären Ausgangsstellung bis zum
Anhalten der Drehbewegung in einer gewünschten Endstellung
unverändert. Dieses System hat den Nachteil, daß es den
Drehbeginn des Steuerelements aus der stationären Ausgangs
stellung nicht schnell einzuleiten vermag. Insbesondere ist
keine Maßnahme zum Ausgleich der Reibung (statische Reibungs
kraft) und der Hystereseeigenschaft einer am Umfang des
Steuerelements angebrachten, am Verdichtergehäuse anliegenden
Dichtung getroffen, so daß das Fördermengenregelsystem
geringe Ansprechempfindlichkeit hat und die Fördermenge bzw.
Leistung des Verdichters nicht stoßfrei und nicht feinfühlig
regelt.
Aus der DE 39 36 356 A1 ist ein Flügelzellenverdichter be
kannt, bei dem sich ein Steuerelement entsprechend einer
Änderung des Steuerdruckes Pc aufgrund einer Ventilöffnungs-
oder -schließbetätigung eines Schiebers dreht, um dadurch die
Leistung bzw. Fördermenge des Verdichters zu steuern. Der
Verdichter weist eine Steuereinheit auf, die ein ON-OFF
Steuersignal abhängig von dem Steuergerät zugeführten Parame
tersignalen, die charakteristisch für die Verdampfer-Auslaß
temperatur, die Motordrehzahl und die Beschleunigung eines
Fahrzeuges sind, dem elektromagnetischen Schieberventil
zuführt, um so das Verhältnis zwischen den Ventilöffnungszei
ten und den Schließzeiten des Ventils zu steuern.
Aus der DE 38 27 975 A1 ist ein Taumelscheibenkompressor
bekannt, dessen Leitung durch Variation des Neigungswinkels
einer Taumelscheibe gesteuert wird, welche durch eine Druck
veränderung in der Taumelscheibenkammer hervorgerufen wird.
Der bekannte Verdichter umfaßt eine elektromagnetische
Steuerventileinrichtung, deren Ventil so gesteuert wird, daß
es in Abhängigkeit vom Tastverhältnis einer Befehlssignal
spannung geöffnet und geschlossen wird, die am Ausgang eines
Mikrocomputers bereitgestellt wird und auf Parametersignalen
beruht, die den Druck innerhalb einer Saugkammer und die
Motordrehzahl angeben. Wenn die Drehbeschleunigung α der Motorwelle einen
vorbestimmten Wert überschreitet, bewirkt die elektromagneti
sche Steuerventileinheit die Öffnung ihres Ventils als Ant
wort auf eine Steuersignalspannung Ua für die Verdichtungs
leistung, die von einem Komparator ausgegeben wird, und die
in bezug auf ihr Tastverhältnis wesentlich erhöht worden ist,
um das Öffnen des Ventils über eine bestimmte Zeitdauer ΔT zu
steuern, damit die Ansprechgeschwindigkeit des Kompressors
auf dessen abfallende Leistung erhöht wird, wobei eine Sig
nalspannung V1 zur schnellen Verminderung der Förderleistung
zugrundegelegt wird, die von dem Mikrocomputer ausgegeben
wird.
Aus dem Artikel "Entwicklung und Erprobung eines Zweiwege-
Miniatursitzventils" von Engelsdorf und Dunken in der Zeit
schrift "Ölhydraulik und Pneumatik" 24 (1980), Nr. 4, 293-298
ist ein druckausgeglichenes Elektromagnetventil an sich
bekannt.
Schließlich ist aus der DE 33 20 110 C2 die Ansteuerung von
Elektromagnetventilen mit einer Impulsfolge bekannt, deren
Frequenz variabel ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fördermengenregelsystem für
einen Verdichter mit variabler Fördermenge der eingangs
genannten Art zur Verfügung zu stellen, das die Fördermenge
bzw. Leistung des Verdichters schnell und feinfühlig zu
regeln vermag.
Zur Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß
der elektronische Regler die Breite P, P′ eines ersten Impul
ses oder einer ersten Impulslücke des Impulssignals gegenüber
den folgenden Impulsen bzw. Impulslücken vergrößert, wenn das
Steuerelement in Richtung der minimalen oder der maximalen
Fördermengenstellung verstellt werden soll, und daß die
Frequenz der Impulssignale in Abhängigkeit äußerer Parameter
wie der Umgebungstemperatur T, der Temperatur TE des Kälte
mittelgases am Anlaß eines Verdampfers oder einer Motordreh
zahl Ne variabel und die Impulsbreite der nachfolgenden
Impulssignale konstant ist.
Vorzugsweise ist das elektromagnetische Ventil in Ruhestel
lung geschlossen und der Regler vergrößert die
Breite mindestens des ersten Impulses des dem elektromagne
tischen Ventil zugeführten Impulssignals gegenüber den
folgenden Impulsen, wenn das Steuerelement in Richtung der
minimalen Fördermengenstellung zu verstellen ist.
Ebenfalls vergrößert der Regler bevorzugt die
Breite mindestens der ersten Impulslücke des dem elektro
magnetischen Ventil zugeführten Impulssignals gegenüber den
folgenden Impulslücken, wenn das Steuerelement in Richtung
der maximalen Fördermengenstellung zu verstellen ist.
Bevorzugt wird die Impulsbreite des mindestens ersten
Impulses des Impulssignals korrigiert aufgrund eines ersten,
von der Umgebungstemperatur abhängigen Korrekturwerts.
Desweiteren wird die Breite der mindestens ersten Impulslücke
des Impulssignals bevorzugt korrigiert aufgrund eines
zweiten, von der Umgebungstemperatur abhängigen Korrektur
werts.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß
durch eine Verbindung die in Ventilöffnungsrichtung liegende
Seite des Ventilkörpers des 2/2-Wege-Ventils und gleichzeitig
auch die andere, in Ventilschließrichtung liegende Seite des
Ventilkörpers mit dem gleichen Druck beaufschlagt wird.
Der Ventilkörper kann als Schieber oder als Kugel ausgebildet
sein.
Vorzugsweise ist im Kolben eine quer verlaufende Durchgangs
bohrung angebracht, die mit Steuerdruck beaufschlagt wird, so
daß der Steuerdruck den Ventilkörper über den Kolben in
Ventilschließrichtung drückt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher
beschrieben und erläutert.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt eines Verdichters mit variabler
Fördermenge, der ein Fördermengenregelsystem gemäß
einer ersten Ausführungsform der Erfindung aufweist;
Fig. 2 zeigt schematisch wesentliche Teile des Förder
mengenregelsystems aus Fig. 1;
Fig. 3 ist ein Querschnitt entlang Linie III-III in Fig. 1,
der ein Steuerelement in seiner maximalen Förder
mengenstellung zeigt;
Fig. 4 entspricht Fig. 3, sie zeigt das Steuerelement in
seiner minimalen Fördermengenstellung;
Fig. 5 ist ein vergrößerter Längsschnitt eines elektro
magnetischen Ventils aus Fig. 1 und 2;
Fig. 6 zeigt eine Form eines dem elektromagnetischen Ventil
zugeführten Impulssignals;
Fig. 7 ist ein Diagramm eines von der Umgebungstemperatur
abhängigen Korrekturwertes zur Korrektur der
Frequenz des Impulssignals;
Fig. 8 ist ein Diagramm eines Korrekturwerts zur Korrektur
der Frequenz des Impulssignals, der von der Tempe
ratur eines Kältemittelgases am Auslaß eines Ver
dampfers abhängig ist;
Fig. 9 zeigt einen von der Maschinendrehzahl abhängigen
Korrekturwert zur Korrektur der Frequenz des Impuls
signals;
Fig. 10 zeigt eine Form des Impulssignals zum Verdrehen des
Steuerelements in Richtung der minimalen Förder
mengenstellung;
Fig. 11 ist ein Diagramm eines von der Umgebungstemperatur
abhängigen Korrekturwerts zur Korrektur der Impuls
breite P des Impulssignals;
Fig. 12 zeigt eine Form des Impulssignals zum Verdrehen des
Steuerelements in Richtung der maximalen Förder
mengenstellung;
Fig. 13 ist ein Diagramm eines von der Umgebungstemperatur
abhängigen Korrekturwerts zur Korrektur der Aus
schaltdauer P′ des Impulssignals;
Fig. 14 ist ein Längsschnitt durch wesentliche Teile eines
Fördermengenregelventils gemäß einer zweiten Aus
führungsform der Erfindung und
Fig. 15 zeigt Betriebskennlinien eines dem Stand der Technik
entsprechenden und eines erfindungsgemäßen Förder
mengenregelsystems.
Die Erfindung wird im folgenden ausführlich beschrieben mit
Bezug auf die Zeichnungen, die Ausführungsformen zeigen.
Fig. 1 zeigt einen Verdichter 1 mit variabler Fördermenge mit
einem Fördermengenregelsystem gemäß einer ersten Ausführungs
form der Erfindung. Der Verdichter 1 wird z. B. in Klima
anlagen für Kraftfahrzeuge verwendet. Er weist ein Regel
ventil 31 und eine elektronische Regeleinheit 2 (im folgenden
kurz "ECU 2" genannt), auf, die Teile des Fördermengenregel
systems sind.
Der Verdichter 1 mit variabler Fördermenge weist im wesent
lichen einen Zylinder auf, der aus einem Kurvenring 3 mit
einer inneren Umfangsoberfläche 3a in etwa elliptischen
Querschnitts sowie einem vorderen Seitenteil 5 und einem
hinteren Seitenteil 6, die die offenen Stirnseiten des
Kurvenrings 3 verschließen, besteht. Im Zylinder ist ein
zylindrischer Rotor 4 drehbar aufgenommen. An den außen
liegenden Stirnseiten des vorderen bzw. hinteren Seitenteils
5 bzw. 6 sind eine vordere Abdeckung 7 bzw. eine hintere
Abdeckung 8 befestigt. Eine Antriebswelle 9, auf der der
Rotor 4 befestigt ist, ist mit zwei Radiallagern 10, 11
drehbar in den beiden Seitenteilen 5, 6 gelagert.
Im oberen Bereich der Umfangswand der vorderen Abdeckung 7
befindet sich ein Auslaß 7a, durch den als thermisches Medium
ein Kältemittelgas ausströmt. Im oberen Bereich einer Stirn
wand der hinteren Abdeckung 8 befindet sich eine Ansaug
öffnung 8a, durch die Kältemittelgas in den Verdichter 1
angesaugt wird. Der Auslaß 7a ist mit einer Auslaßdruckkammer
12, die von der vorderen Abdeckung 7 und dem vorderen Seiten
teil 5 gebildet ist, die Ansaugöffnung 8a mit einer Ansaug
kammer 13, die von der hinteren Abdeckung 8 und dem hinteren
Seitenteil 6 gebildet ist, verbunden.
Wie Fig. 3 zeigt, befindet sich ein Paar Verdichtungsräume
14, 14 an diametral gegenüberliegenden Stellen zwischen Rotor
4 und Kurvenring 3. Sie sind durch die innere Umfangsober
fläche 3a des Kurvenrings 3, die äußere Umfangsoberfläche des
Rotors 4, eine dem Kurvenring 3 zugewandte Stirnfläche des
vorderen Seitenteils 5 und eine dem Kurvenring 3 zugewandte
Stirnfläche eines später beschriebenen Regelelements 26
begrenzt. Der Rotor 4 weist
mehrere axiale Flügelschlitze 15 mit in Umfangsrichtung
gleichen Abständen voneinander auf, in denen jeweils ein
Flügel 16 radial gleitend aufgenommen ist.
An diametral gegenüberliegenden Stellen befinden sich im hin
teren Seitenteil 6 Kältemitteleinlässe 17, 17, wie in Fig. 1
zu sehen (da der in Fig. 1 gezeigte Längsschnitt um 90°
abgewinkelt ist, zeigt diese Figur nur einen Kältemittel
einlaß 17). Diese Kältemitteleinlässe 17 erstrecken sich
axial durch das hintere Seitenteil 6, sie verbinden die
Ansaugkammer 13 mit den Verdichtungsräumen 14.
Zwei Paare Kältemittelauslaßkanäle 18, 18 verlaufen an einan
der diametral gegenüberliegenden Stellen durch die Umfangs
wand des Kurvenrings 3, wie in Fig. 1 und 3 gezeigt (in Fig.
1 zeigt wiederum nur ein Paar Kältemittelauslaßkanäle 18).
Eine Auslaßventilabdeckung 19 mit Ventilanschlägen 19a ist
mit Schrauben 20 an den einander diametral gegenüberliegenden
Stellen der Umfangswand des Kurvenrings 3, an denen sich die
Kältemittelauslaßkanäle 18, 18 befinden, befestigt. Zwischen
der Umfangswand und jedem Ventilanschlag 19a ist ein Auslaß
ventil 21 angeordnet, das vom Auslaßventildeckel 19 gehalten
wird. Das Auslaßventil 21 öffnet den zugehörigen Kältemittel
auslaßkanal 18 infolge des Auslaßdrucks. Zwei Auslaßräume 22,
22, die jeder mit einem Paar Kältemittelauslaßkanälen 18
verbunden ist, wenn die Auslaßventile 21 offen sind, befinden
sich zwischen dem Kurvenring 3 und dem zugehörigen Auslaß
ventildeckel 19 an diametral gegenüberliegenden Stellen. Im
vorderen Seitenteil 5 befindet sich ein Paar Durchlässe 23 an
diametral gegenüberliegenden Stellen, die mit dem jeweils
zugehörigen Auslaßraum 22 verbunden sind, wodurch, wenn die
Auslaßventile 21 öffnen, und dadurch die Kältemittelauslaß
kanäle 18 geöffnet sind, verdichtetes Kältemittelgas aus dem
Verdichtungsraum 14 durch den Kältemittelauslaßkanal 18, den
Auslaßraum 22, den Durchlaß 23 und die Auslaßdruckkammer 12
durch den Auslaß 7a in der genannten Reihenfolge ausströmt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist in der dem Rotor 4 zugewandten
Stirnfläche des hinteren Seitenteils 6 eine ringförmige Aussparung
24 angebracht. Zwei Druckarbeitskammern 25, 25
befinden sich in der Grundfläche der ringförmigen Vertiefung
24 an diametral gegenüberliegenden Stellen. Das bereits
erwähnte ringförmige Steuerelement 26 ist in der ringförmigen
Vertiefung 24 um seine Achse drehbar gehalten. Das Steuer
element 26 legt den Verdichtungsbeginn des Verdichters 1
fest. Es weist in seinem äußeren Umfangsrand zwei diametral
gegenüberliegende bogenförmige Ausschnitte 26a, 26a (vgl.
Fig. 3) und an seiner einen Stirnseite zwei diagonal gegen
überliegende druckbeaufschlagte Vorsprünge 26b, 26b auf, die
axial abstehen, (vgl. Fig. 2). Die druckbeaufschlagten Vor
sprünge 26b, 26b sind in der jeweiligen Druckarbeitskammer
25, 25 beweglich. Jede Druckarbeitskammer 25 ist durch einen
der beiden druckbeaufschlagten Vorsprünge 26b in eine Nieder
druckkammer 25 1 und eine Hochdruckkammer 25 2 unterteilt. Jede
Niederdruckkammer 25 1 ist durch einen Kältemitteleinlaßkanal
17 mit der Ansaugkammer 13 verbunden. In ihr befindet sich
daher Kältemittelgas mit Ansaugdruck Ps oder Niederdruck.
Andererseits ist eine der beiden Hochdruckkammern 25 2, 25 2
durch einen Drosseldurchlaß 27 mit einem der Auslaßräume 22
verbunden. Die Hochdruckkammern 25 2, 25 2 sind durch einen
Durchlaß 28 miteinander verbunden. In den Hochdruckkammern
25 2, 25 2 herrscht Steuerdruck Pc durch Zufuhr von Kälte
mittelgas mit Auslaßdruck Pd oder Hochdruck aus dem Auslaß
raum 22 durch den Drosseldurchlaß 27. Wie Fig. 1 und 2
zeigen, kann eine der Hochdruckkammern 25 2, 25 2 durch einen
Durchlaß 29 im hinteren Seitenteil 6 und ein Regelventil 31,
das Teil des Fördermengenregelsystems ist, mit der Ansaug
kammer 13 verbunden sein.
Eine Torsionsschraubenfeder 30 drückt das Steuerelement 26 in
die in Fig. 4 gezeigte minimale Fördermengenstellung, in der
die Verdichtung des Verdichters am spätesten beginnt. Das
Steuerelement 26 ist drehbar zwischen der in Fig. 3 gezeigten
maximalen Fördermengenstellung, in der die Verdichtung des
Verdichters 1 am frühesten beginnt, und der in Fig. 4 gezeig
ten minimalen Fördermengenstellung, entsprechend der Dif
ferenz zwischen der Summe aus Ansaugdruck Ps und Druckkraft
der Torsionsschraubenfeder 30 und dem Steuerdruck Pc.
Wie Fig. 1 zeigt, greift ein Ende 30a der Torsionsschrau
benfeder 30 in eine Bohrung 26c des Steuerelements 26 ein. Ihr
anderes Ende 30b ist in einer Aussparung 6b in einer Stirn
seite einer Buchse 6a des hinteren Seitenteils 6, die sich
axial bis an die Wand der hinteren Abdeckung 8 erstreckt,
gehalten.
Wie Fig. 1 und 5 zeigen, ist das Regelventil 31 als elektro
magnetisches Ventil ausgebildet, das einen Ventilkörper 301
aufweist, der von einer Schraubenfeder 306 in Schließstellung
gedrückt wird und der zwischen einer geöffneten Stellung, in
der die Hochdruckkammer 25 2 mit der Ansaugkammer 13 verbunden
ist, und der Schließstellung, in der die Verbindung dieser
Kammern unterbrochen ist, verschiebbar ist. Ein elektro
magnetischer Betätiger 310, der aufgrund eines Impulssignals
der ECU 2 eine elektromagnetische Kraft erzeugt, zieht den
Ventilkörper 301 in die geöffnete Stellung.
Das Ventil 300 enthält einen Hohlzylinder 302, der in eine
Aussparung 6c im hinteren Seitenteil 6 eingepaßt ist, und den
Ventilkörper 301, der im Hohlzylinder 302 gleitbar ist. Der
Hohlzylinder 302 hat einen abgestuften zylindrischen Ab
schnitt 304 und einen Flansch 305. Der zylindrische Abschnitt
304 des Hohlzylinders 302 ist in die Vertiefung 6c im hin
teren Seitenteil 6 eingepaßt und begrenzt einen Ringraum 303
zwischen seinen Umfangsoberflächen und der Wandfläche der
Vertiefung 6c. In der Umfangswand des zylindrischen
Abschnitts 304 sind zwei Einlaßbohrungen 304a, 304a radial an
diametral gegenüberliegenden Stellen angebracht, die beide
mit dem Ringraum 303 in Verbindung stehen, und zwei Auslaß
bohrungen 304b, 304b, die sich radial durch die Umfangswand
des zylindrischen Abschnitts 304 an diametral gegenüber
liegenden Stellen erstrecken und die beide mit der Ansaug
kammer 13 in Verbindung stehen. Der Ventilkörper 301 hat
einen sich axial erstreckenden zentralen inneren Durchlaß
301c, zwei Einlaßbohrungen 301a, 301a durch seine Umfangs
wand, die jeweils mit einer der beiden Einlaßbohrungen 304a,
304a verbunden sein können, die wiederum mit dem zentralen
inneren Durchlaß 301c verbunden sind, sowie zwei Auslaß
bohrungen 301b, 301b, die durch die Umfangswand des Ventil
körpers 301 verlaufen und die Auslaßbohrungen 304b, 304b mit
dem zentralen inneren Durchlaß 301c verbinden. In einem Ende
des Ventilkörpers 301 ist zur Aufnahme der bereits erwähnten
Schraubenfeder 306 eine Aussparung 301e und eine Verbindungs
bohrung 301f angebracht, die die Vertiefung 301e und den
zentralen inneren Durchlaß 301c miteinander verbindet.
Zwischen den äußeren Umfangsoberflächen des zylindrischen
Abschnitts 304 und den Wandflächen der Vertiefung 6c sind
Dichtungen 307, 308 angeordnet, die gasdicht abdichten. Wenn
sich der Ventilkörper 301 in der Fig. 5 gezeigten Schließ
stellung befindet, sind die Einlaßbohrungen 304a durch die
äußeren Umfangsoberflächen des Ventilkörpers 301 verschlossen,
und die zueinander gehörenden Auslaßbohrungen 301b und 304b
stehen miteinander in Verbindung. Wenn der Ventilkörper 301
dagegen in Fig. 5 etwas nach rechts in die geöffnete Stellung
verstellt wird, sind die zueinander gehörenden Einlaßboh
rungen 301a und 304a miteinander verbunden, wobei die Verbin
dung zwischen den jeweils zueinander gehörenden Auslaßboh
rungen 301b und 304b bestehen bleibt.
Der elektromagnetische Betätiger 310 weist einen Kern 311 aus
Magnetwerkstoff auf und ist in einer Aufnahme 8b in der
hinteren Abdeckung 8 gehalten. Eine Spule 312 auf einem
Spulenträger 330 umschließt einen axialen Abschnitt 311a des
Kerns 311, und eine Abdeckung 313 aus Magnetwerkstoff um
schließt die Spule 312. Die beiden Enden der Abdeckung 313
sind an dem Flansch 305 des Hohlzylinders 302 und an einem
Flansch 311b des Kerns 311 umgebördelt. Der elektromagne
tische Betätiger 310 ist an einem Kabel 314 angeschlossen, das
der Spule 312 das Impulssignal der ECU 2 zuführt. Das eine
Ende der Schraubenfeder 306 stützt sich an einer Stirnfläche
des axialen Abschnitts 311a des Kerns 311 ab und drückt den
Ventilkörper 101 in die in Fig. 5 gezeigte Schließstellung.
Eine Dichtung 309 ist zwischen der äußeren Umfangsoberfläche
des Kerns 311 und der Wandoberfläche der Aufnahme 8b im
hinteren Seitenteil 8 angeordnet, die gasdicht abdichtet.
Der elektromagnetische Betätiger 310 wird durch Impulse des
Impulssignals der ECU 2 erregt und erzeugt eine elektro
magnetische Kraft zum Verstellen des Ventilkörpers 301 gegen
die Kraft der Feder 306 aus der Schließstellung in die geöff
nete Stellung (in Fig. 5 nach rechts) .
Mit der ECU 2 sind ein Umgebungstemperatursensor 32 zum
Messen der Umgebungstemperatur T, ein Verdampfertemperatur
sensor 33 zum Messen der Temperatur TE des Kältemittelgases
am Auslaß eines Verdampfers einer nicht dargestellten Klima
anlage und ein Drehzahlsensor 34 zum Messen der Drehzahl Ne
einer nicht dargestellten Maschine, die im Kraftfahrzeug zum
Antrieb des Verdichters 1 vorgesehen ist, elektrisch verbun
den. Diese Sensoren 32, 33 und 34 liefern der ECU 2 Meß
signale der jeweils gemessenen Größen. Die ECU 2 bestimmt
aufgrund der Signale dieser Sensoren ein Impulssignal für den
elektromagnetischen Betätiger 310 und regelt so das Öffnen/-
Schließen des Ventils 300.
Im folgenden wird die Funktion des Fördermengenregelsystems
des beschriebenen Verdichters 1 mit variabler Fördermenge
erläutert.
Die ECU 2 führt der Spule 312 des elektromagnetischen Betä
tigers 310 ein Impulssignal, wie z. B. in Fig. 6 gezeigt, zu.
Das Impulssignal hat eine normalerweise konstante Puls
breite h; seine Frequenz F errechnet sich nach folgender
Gleichung (1):
F = f + α + β + γ (1)
worin f eine Grundfrequenz ist und α, β und γ von der Umge
bungstemperatur T, der Temperatur TE des Kältemittelgases am
Auslaß des Verdampfers und der Maschinendrehzahl Ne abhängige
Korrekturwerte sind. Die Korrekturwerte α, β und γ können den
in Fig. 7, 8 bzw. 9 gezeigten Diagrammen entnommen werden.
Aufgrund der Addition der Korrekturwerte α, β und γ zur
Grundfrequenz f ist die Frequenz F des Impulssignals abhän
gig von der thermischen Belastung der Klimaanlage. Wird das
so bestimmte Impulssignal dem elektromagnetischen Betätiger
310 zum Erregen der Spule 312 zugeführt, so erzeugt der
elektromagnetische Betätiger 310 eine elektromagnetische
Kraft, die den Ventilkörper 301 aus der in Fig. 5 gezeigten
Schließstellung in dieser Darstellung nach rechts in die
geöffnete Stellung verstellt. In der geöffneten Stellung
stehen die Einlaßbohrungen 301a des Ventilkörpers 301 mit den
zugehörigen Einlaßbohrungen 304a des Hohlzylinders 302 in
Verbindung, wobei die Verbindung zwischen den Auslaßbohrungen
301b des Ventilkörpers 301 und den zugehörigen Auslaßboh
rungen 304b des Hohlzylinders 302 bestehen bleibt. Dadurch
strömt Kältemittelgas mit Steuerdruck Pc aus der Hochdruck
kammer 25 2 durch den Durchlaß 29, den Ringraum 303, die
Einlaßbohrungen 304a, die Einlaßbohrungen 301a, den zentralen
inneren Durchlaß 301c, die Auslaßbohrungen 301b und die
Auslaßbohrungen 304b in die Ansaugkammer 13 über.
Wird dagegen die Spule 312 des elektromagnetischen Betätigers
310 nicht erregt, dann erzeugt der elektromagnetische Betäti
ger 310 keine elektromagnetische Kraft, so daß der Ventil
körper 301 die Schließstellung einnimmt, wie in Fig. 2 und 5
gezeigt. In der Schließstellung sind die Einlaßbohrungen 304a
des Hohlzylinders 302 durch die äußere Umfangsoberfläche des
Ventilkörpers 301 verschlossen und damit die Verbindung
zwischen der Hochdruckkammer 25 2 und der Ansaugkammer 13
unterbrochen, wodurch der Steuerdruck Pc in der Hochdruck
kammer 25 2 ansteigt.
Der Steuerdruck Pc steigt also an, wenn die Spule 312 nicht
erregt wird und nimmt ab, wenn sie erregt wird. Desweiteren
ist der Steuerdruck Pc umso niedriger, je höher die Frequenz
F des Impulssignals ist. Ist beispielsweise die Umgebungs
temperatur T hoch und daher die thermische Belastung des
Verdichters groß, was eine hohe Temperatur TE des Kälte
mittelgases am Auslaß des Verdampfers zur Folge hat, nehmen
die Korrekturwerte α und β kleine Werte an, wie in Fig. 7 und
8 gezeigt, so daß die berechnete Frequenz F klein ist.
Dadurch wird der Ventilkörper 301 in der Nähe seiner Schließ
stellung gehalten, der Steuerdruck Pc steigt an, das Steuer
element 26 dreht in Richtung der in Fig. 3 gezeigten maxi
malen Fördermengenstellung, und der Verdichtungsbeginn des
Verdichters wird vorverlegt, wodurch die Fördermenge bzw.
Leistung des Verdichters 1 steigt. Wenn im umgekehrten Fall
die Umgebungstemperatur T niedrig und daher die thermische
Belastung des Verdichters 1 klein ist, was eine niedrige
Temperatur TE von Kältemittelgas am Auslaß des Verdampfers
zur Folge hat, nehmen die Korrekturwerte α und β große Werte
an, so daß die errechnete Frequenz F hoch ist. Dadurch wird
der Ventilkörper 301 in der Nähe der geöffneten Stellung
gehalten, der Steuerdruck Pc nimmt ab, wodurch das Steuer
element 26 in Richtung der in Fig. 4 gezeigten minimalen
Fördermengenstellung dreht und der Verdichtungsbeginn des
Verdichters 1 zurückverlegt wird und dadurch die Fördermenge
bzw. Leistung des Verdichters 1 absinkt.
Des weiteren gilt, je höher die Drehzahl Ne, umso größer ist
der Korrekturwert γ (vgl. Fig. 9), so daß, wenn die Drehzahl
Ne höher ist, die berechnete Frequenz F größer wird, wodurch
der Steuerdruck Pc fällt und das Steuerelement 26 in Richtung
der in Fig. 4 gezeigten minimalen Fördermengenstellung dreht
und die Fördermenge des Verdichters 1 abnimmt. Dadurch wird,
wenn die Drehzahl Ne hoch ist, übermäßige Kühlung vermieden.
Ändert sich die Frequenz F des Impulssignals wegen einer
Änderung der thermischen Belastung, und ist deshalb die
Winkelstellung des Steuerelements 26 zu verändern, so führt
die ECU 2 die Fördermengenregelung folgenderweise durch:
Nimmt die thermische Belastung ab und ist demgemäß die
Winkelstellung des Steuerelements 26 aus Richtung der maxi
malen Fördermengenstellung in Richtung der minimalen Förder
mengenstellung zu verändern, vergrößert die ECU 2 die Breite
des ersten Impulses des der Spule 312 des elektromagnetischen
Betätigers 310 zugeführten Impulssignals gegenüber den
folgenden Impulsen (vgl. Fig. 10). Die Impulsbreite P des
ersten Impulses wird gemäß folgender Gleichung (2) berechnet:
P = t + R (2)
worin t eine Standardimpulsbreite und R ein von der Umge
bungstemperatur T abhängiger Korrekturwert ist. Der Korrek
turwert R kann einem in Fig. 11 gezeigten Diagramm entnommen
werden. Wie im Diagramm zu sehen, wird der Korrekturwert R
größer, wenn die Umgebungstemperatur T höher ist, wodurch
sich die Impulsbreite P vergrößert. Wird der erste Impuls des
Impulssignals mit der vergrößerten Impulsbreite dem elektro
magnetischen Betätiger 310 zugeführt, wird die Spule 312
durch den ersten Impuls während einer längeren Zeitspanne zur
Verringerung des Steuerdrucks Pc erregt, wodurch das Steuer
element 26 schneller in Richtung der minimalen Fördermengen
stellung dreht. Daher ist, wenn die Winkelstellung des
Steuerelements 26 aus Richtung der maximalen Fördermengen
stellung in Richtung der minimalen Fördermengenstellung zu
verändern ist, die Impulsbreite P des ersten Impulses des
Impulssignals größer als die der folgenden Impulse, wodurch
eine Beeinflussung der Fördermengenregelung durch Reibung
zwischen einer nicht dargestellten, am Umfang des Steuer
elements 26 angebrachten Dichtung und zugewandten Wandflächen
des Verdichters 1 sowie aufgrund der Hystereseeigenschaft der
Dichtung ausgeglichen und außerdem eine schnelle Drehung des
Steuerelements 26 bewirkt wird.
Also wird die Impulsbreite P abhängig vom Korrek
turwert R bestimmt, d. h. je höher die Umgebungstemperatur T,
desto größer die Impulsbreite P. Dadurch wird, selbst wenn
die Umgebungstemperatur T höher und daher der Steuerdruck Pc
größer ist, der erste Impuls mit der von der Umgebungstem
peratur T abhängigen Impulsbreite P der Spule 312 zugeführt,
wobei der Steuerdruck Pc stark abfallen und dadurch das
Steuerelement 26 schnell in Richtung der minimalen Förder
mengenstellung gedreht werden kann.
Nimmt dagegen die thermische Belastung zu und ist daher die
Winkelstellung des Steuerelements 26 aus Richtung der mini
malen Fördermengenstellung in Richtung der maximalen Förder
mengenstellung zu verändern, unterdrückt die ECU 2 einmal das
Impulssignal für die Spule 312 des elektromagnetischen Betä
tigers 310 für eine vorbestimmten Zeitspanne P′. Nach Ablauf
der vorbestimmten Zeitspanne P′ wird das Impulssignal wieder
erzeugt. Dadurch wird, wie in Fig. 12 gezeigt, die Breite P′
einer ersten Impulslücke des Impulssignals entsprechend der
vorbestimmten Zeitspanne vergrößert. Die Breite der Impuls
lücke (vorbestimmte Zeitspanne) P′ wird gemäß der folgenden
Gleichung (3) berechnet:
P′ = t′ + R′ (3)
worin t′ eine Standardzeitspanne, während der das Impuls
signal unterdrückt wird, und R′ ein von der Umgebungstem
peratur T abhängiger Korrekturwert ist. Der Korrekturwert R′
kann einem in Fig. 13 gezeigten Diagramm entnommen werden.
Wie im Diagramm zu sehen, wird der Korrekturwert R′ größer,
wenn die Umgebungstemperatur T niedriger ist, so daß sich die
berechnete Zeitspanne P′ verlängert. Wird das Impulssignal
für den elektromagnetischen Betätiger 310 während der so
ermittelten Zeitspanne P′ unterdrückt, steigt der Steuerdruck
Pc an, wodurch das Steuerelement 26 schneller in Richtung der
maximalen Fördermengenstellung dreht. Daher wird, wenn die
Winkelstellung des Steuerelements 26 aus Richtung der mini
malen Fördermengenstellung in Richtung der maximalen Förder
mengenstellung verändert wird, das Impulssignal für den
elektromagnetischen Betätiger 310 während der vorbestimmten
Zeitspanne P′ unterdrückt, wodurch eine Beeinflussung der
Fördermengenregelung durch die Reibung zwischen der nicht
dargestellten, am Umfang des Steuerelements 26 angebrachten
Dichtung und zugewandten Wandflächen des Verdichters 1 sowie
aufgrund der Hystereseeigenschaft der Dichtung ausgeglichen,
außerdem eine schnelle Drehung des Steuerelements 26 bewirkt
wird.
Also wird die vorbestimmte Zeitspanne P′ abhängig
vom Korrekturwert R′ bestimmt: je niedriger die Umgebungs
temperatur T, desto länger ist die vorbestimmte Zeitspanne
P′. Dadurch wird, selbst wenn die Umgebungstemperatur T
niedrig und daher der Steuerdruck Pc niedrig ist, das
Impulssignal für den elektromagnetischen Betätiger 310
während der von der Umgebungstemperatur T abhängigen Zeit
spanne P′ unterdrückt, wobei der Steuerdruck Pc stark anstei
gen und dadurch das Steuerelement 26 schnell in Richtung der
maximalen Fördermengenstellung gedreht werden kann.
Das elektromagnetische Ventil der beschriebenen Ausführungs
form ist in Ruhestellung geschlossen und wird durch die die
Spule 312 erregenden Impulse des Impulssignals geöffnet. Es
kann allerdings auch ein in Ruhestellung geöffnetes Ventil
verwendet werden, das, wenn die Spule 312 durch Unterdrücken
der Impulse des Impulssignals nicht erregt wird, geöffnet
ist.
Darüber hinaus kann nicht nur die Breite des ersten Impulses
bzw. der ersten Impulslücke, sondern auch die Breite der
ersten beiden oder mehr Impulse bzw. der ersten beiden oder
mehr Impulslücken verändert werden.
Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung
mit Bezug auf Fig. 14 beschrieben.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten
Ausführungsform nur durch den Aufbau des Regelventils 31.
Daher haben in Fig. 14 die Elemente und Teile, die denjenigen
der ersten Ausführungsform entsprechen, gleiche Bezugszahlen
und werden nicht beschrieben.
Wie in Fig. 14 gezeigt, weist das Regelventil 31 gemäß der
zweiten Ausführungsform ein elektromagnetisches Kugelventil,
das eine Kugel 431, die den Durchlaß 29, der die Hochdruck
kammer 25 2 mit der Ansaugkammer 13 verbindet, öffnet und
schließt, einen axial verschiebbaren Kolben 432, eine
Schraubenfeder 306, welche die Kugel 431 über den Kolben
432 in die Schließstellung drückt, einen elektromagnetischen
Betätiger 310, welcher, wenn er erregt wird, den Kolben 432
magnetisch anzieht gegen die Kraft der Schraubenfeder 306,
einen Bolzen 435 auf der in Achsrichtung dem Kolben 432
gegenüberliegenden Seite des Kugelventils 431 und ein den
Bolzen 435 gleitend haltendes zylindrisches Gehäuseteil 436 auf.
Das Gehäuseteil 436 ist in einer Aufnahme 437 im hinteren
Seitenteil 6 angebracht. Der Bolzen 435 ist in einer Bohrung
436a kleineren Durchmessers gleitend gehalten, die in der
Halterung 436 angebracht ist. Der Bolzen 435 ist abgestuft;
sein dem Kugelventil 431 zugewandtes Ende weist einen
Abschnitt geringeren Durchmessers auf. Das Gehäuseteil 436
weist eine Bohrung 436b größeren Durchmessers auf, die an die
Bohrung 436a kleineren Durchmessers anschließt und mit ihr in
Verbindung steht, wenn das Ventil geöffnet ist. Ein Ende des
Kolbens 432 ist in die Bohrung 436b größeren Durchmessers
eingeführt. Die Kugel 431 ist in einer Vertiefung in der
Stirnfläche des Kolbens 432 aufgenommen. Zwischen dem
Gehäuseteil 436 und inneren Wandoberflächen der Aufnahme 437
befindet sich ein Raum 438, der Teil des Durchlasses 29 ist.
In dem Gehäuseteil 436 ist ein Durchlaß 436c, der die Bohrung
436a geringeren Durchmessers mit der Ansaugkammer 13 verbin
det. Ein Durchlaß 436d verbindet den Raum 438 mit der
Bohrung 436b größeren Durchmessers. Im Kolben 432 ist eine
quer verlaufende Durchgangsbohrung 436f angebracht. Axial
verlaufende Schlitze 436e im Außenumfang des Kolbens 432
erstrecken sich von der Stirnfläche auf der dem Kugelventil
431 zugewandten Seite bis zur Durchgangsbohrung 436f, so daß
die Durchgangsbohrung 436f durch die Schlitze 436e, die
Bohrung 436b größeren Durchmessers und den Durchlaß 436d mit
dem Raum 438 verbunden ist. Der Kolben 432 hat eine Aufnahme
bohrung 432a zur Aufnahme der Feder 306.
Der elektromagnetische Betätiger 310 weist einen Kern 311 aus
Magnetwerkstoff auf und ist mit einer Seite an der hinteren
Abdeckung 8 festgelegt. Die Spule 312 auf der Halterung 330
umschließt den Kern 311. Ein Ende der Schraubenfeder 306
stützt sich an der zugewandten Stirnfläche des Kerns 311 ab,
sodaß der Kolben 432 durch die Federkraft der Schraubenfeder
306 in Richtung der Bohrung 436a geringeren Durchmessers
gedrückt wird, wodurch das Kugelventil 431 auf die zugewandte
Öffnung der Bohrung 436a geringeren Durchmessers gedrückt
wird und das elektromagnetische Ventil schließt.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der zweiten Ausführungs
form der Erfindung beschrieben:
Wenn die Spule 312 des elektromagnetischen Betätigers 310
nicht erregt wird (wie in Fig. 14), drückt die Federkraft der
Schraubenfeder 306 das Kugelventil 431 über den Kolben 432
gegen die Randkante (Ventilsitz) der Öffnung der Bohrung 436a
geringeren Durchmessers, das Ventil verbleibt in Schließ
stellung. In der Schließstellung ist die Verbindung zwischen
der Bohrung 436a geringeren Durchmessers und der Bohrung 436b
größeren Durchmessers in der Halterung 436 unterbrochen,
wodurch der Steuerdruck Pc in der Hochdruckkammer 25 2 an
steigt. Dadurch wird das Steuerelement 26 in Richtung maximale
Fördermengenstellung verstellt.
Bezeichnet man die Querschnittsfläche des Ventilsitzes mit
S1, die druckbeaufschlagte Stirnfläche des Bolzens 435 mit S2
und die Federkraft (Schließkraft) der Schraubenfeder 306 mit
FSP, gilt folgende Beziehung, wenn das Ventil geschlossen
ist:
Pc · S₁ + FSP < Pc · S₂ + Ps max · S₁
Falls S1 = S2, heben sich die Glieder mit Pc auf beiden
Seiten gegeneinander auf, so daß sich obiger Ausdruck verein
facht zu:
FSP < Ps max · S₁
Insbesondere wirkt der Steuerdruck Pc auf eine Stirnfläche
(die in Fig. 14 linke Stirnfläche) des Bolzens 435, gleich
zeitig wird der Steuerdruck Pc der Durchgangsbohrung 436f
durch den Durchlaß 436d, die Bohrung 436b größeren Durch
messers, die Schlitze 436e zugeführt und wirkt über die Kugel
431 auf die andere Stirnfläche (die in Fig. 14 rechte Stirn
fläche) des Bolzens 435, so daß der in Ventilöffnungsrichtung
auf den Bolzen 435 wirkende Steuerdruck Pc ausgeglichen wird,
wodurch sich eine große Federkraft oder Schließkraft der
Schraubenfeder 306 erübrigt.
Wird andererseits die Spule 312 des elektromagnetischen
Betätigers 310 erregt, zieht die hierdurch erzeugte elektro
magnetische Kraft den Kolben 432 in eine dem Bolzen 435
abgewandte Richtung gegen die Federkraft der Schraubenfeder
306, wodurch das Kugelventil 431 die Öffnung der Bohrung 436a
geringeren Durchmessers öffnet, d. h. das elektromagnetische
Ventil ist geöffnet. Bezeichnet man die Magnetkraft der Spule
312 mit FSV, gilt folgende Beziehung, wenn das Ventil geöffnet
werden soll:
FSP < Ps min · S₁ + FSV
Daher reicht eine kleine Betätigungskraft zum Öffnen des
elektromagnetischen Ventils aus, so daß der elektromagne
tische Betätiger 310 klein sein kann.
Darüber hinaus ändert sich, wie in Fig. 15 gezeigt, die
Ansprechzeit des Fördermengenregelsystems gemäß dieser Aus
führungsform der Erfindung nicht, wie bei einem herkömmlichen
Fördermengenregelsystem, wenn sich der Ladedruck ändert, d. h.
die Ansprechzeit ist konstant unabhängig vom Ladedruck.
Claims (11)
1. Verdichter mit variabler Fördermenge mit einer Ansaugkam
mer, einem Auslaßraum, in welchem Auslaßdruck herrscht,
einem Steuerelement zum Einstellen des Verdichtungsbe
ginns eines Kältemittelgases, wobei das Steuerelement
druckbeaufschlagte Flächen aufweist, einer Niederdruck
kammer, in der Ansaugdruck herrscht, der auf druckbeauf
schlagte Flächen des Steuerelements wirkt, mit einer
Feder, die mit dem Ansaugdruck zusammenwirkt, um das
Steuerelement in Richtung seiner minimalen Fördermengen
stellung zu stellen, einer Hochdruckkammer, in der
Steuerdruck herrscht, der auf druckbeaufschlagte Flächen
des Steuerelements wirkt, um das Steuerelement in Rich
tung seiner maximalen Fördermengenstellung zu stellen,
einer Hochdruckzuführung um Kältemittelgas aus dem Aus
laßraum in die Hochdruckkammer einzuleiten und Steuer
druck in ihr aufzubauen, wobei die Hochdruckzuführung
eine Drosselstelle zum Drosseln des Kältemittelgasstroms
aufweist, mit einem Durchlaß zum Verbinden der Hochdruck
kammer mit der Ansaugkammer, einem elektromagnetischen
2/2-Wege-Ventil zum Öffnen und Schließen des Durchlasses
und mit einem elektronischen Regler um das Öffnen und
Schließen des elektromagnetischen 2/2-Wege-Ventils mit
tels Impulssignalen und damit die Menge des Kältemittel
gases, die aus der Hochdruckkammer in die Ansaugkammer
strömt, zu regeln, wodurch sich der Steuerdruck in der
Hochdruckkammer ändert und das Steuerelement zwischen der
minimalen Fördermengenstellung und der maximalen För
dermengenstellung verstellt wird, so daß die Fördermenge
des Verdichters stetig geregelt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der elektronische Regeler (2) die Breite (P, P′) eines
ersten Impulses oder einer ersten Impulslücke des Impuls
signals gegenüber den folgenden Impulsen bzw. Impuls
lücken vergrößert, wenn das Steuerelement (26) in Rich
tung der minimalen oder der maximalen Fördermengenstel
lung verstellt werden soll, und daß die Frequenz der
Impulssignale in Abhängigkeit äußerer Parameter wie der
Umgebungstemperatur (T), der Temperatur (TE) des Kälte
mittelgases am Auslaß eines Verdampfers oder einer Motor
drehzahl (Ne) variabel und die Impulsbreite der nachfol
genden Impulssignale konstant ist.
2. Verdichter mit variabler Fördermenge nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische 2/2-
Wege-Ventil (300) in Ruhestellung geschlossen ist und daß
der Reger (2) die Breite mindestens des ersten Impulses
des dem elektromagnetischen 2/2-Wege-Ventil (300) zuge
führten Impulssignals gegenüber den folgenden Impulsen
vergrößert, wenn das Steuerelement (26) in Richtung der
minimalen Fördermengenstellung zu verstellen ist.
3. Verdichter mit variabler Fördermenge nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische
2/2-Wege-Ventil (300) in Ruhestellung geschlossen und daß
der Regler (2) die Breite mindestens der ersten Impuls
lücke des dem elektromagnetischen 2/2-Wege-Ventil (300)
zugeführten Impulssignals gegenüber den folgenden Impuls
lücken vergrößert, wenn das Steuerelement (26) in Rich
tung der maximalen Fördermengenstellung zu verstellen
ist.
4. Verdichter mit variabler Fördermenge nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsbreite (P)
mindestens des ersten Impulses des Impulssignals korri
giert wird aufgrund eines ersten, von der Umgebungstempe
ratur (T) abhängigen Korrekturwerts (R).
5. Verdichter mit variabler Fördermenge nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Korrekturwert (R)
einen größeren Wert annimmt, wenn die Umgebungstemperatur
(T) höher ist.
6. Verdichter mit variabler Fördermenge nach Anspruch 1 oder
3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (P′) mindestens
der ersten Impulslücke des Impulssignals korrigiert wird
aufgrund eines zweiten, von der Umgebungstemperatur (T)
abhängigen Korrekturwerts (R′).
7. Verdichter mit variabler Fördermenge nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Korrekturwert (R′)
einen größeren Wert annimmt, wenn die Umgebungstemperatur (T)
niedriger ist.
8. Verdichter mit variabler Fördermenge nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
durch eine Verbindung (301c, 301e; 438, 436d, 436b, 436e,
436f, 432a) die in Ventilöffnungsrichtung liegende Seite
des Ventilkörpers (431) des 2/2-Wege-Ventils und gleich
zeitig auch die andere, in Ventilschließrichtung liegende
Seite des Ventilkörpers (431 mit dem gleichen Druck
beaufschlagt wird.
9. Verdichter mit variabler Fördermenge nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper als Schieber
(301) ausgebildet ist (Fig. 5).
10. Verdichter mit variabler Fördermenge nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper als
Kugel (431) ausgebildet ist (Fig. 14).
11. Verdichter mit variabler Fördermenge nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Kolben (432) und eine
Schraubenfeder (306) vorgesehen sind, wobei die Schrau
benfeder (306) den Ventilkörper über den Kolben (432) in
Ventilschließrichtung drückt und wobei ein elektromagne
tischer Betätiger (310) den Kolben magnetisch gegen die
Federkraft der Schraubenfeder in Ventilöffnungsrichtung
zieht, und daß im Kolben (432) Bohrungen (432e, 432f,
432a) angebracht sind, die mit Steuerdruck beaufschlagt
sind, so daß der Steuerdruck (Pc) auf die Rückseite des
Kolbens (432) wirkt und den Ventilkörper (431) über den
Kolben (432) in Ventilschließrichtung drückt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25866790A JPH04134197A (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 可変容量型圧縮機の電磁弁制御装置 |
JP10298990U JPH087117Y2 (ja) | 1990-09-29 | 1990-09-29 | 可変容量型圧縮機の容量可変装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4125640A1 DE4125640A1 (de) | 1992-04-02 |
DE4125640C2 true DE4125640C2 (de) | 1994-10-20 |
Family
ID=26443659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4125640A Expired - Fee Related DE4125640C2 (de) | 1990-09-27 | 1991-08-02 | Verdichter mit Fördermengenregelung mittels eines elektromagnetischen Ventils |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5199855A (de) |
KR (1) | KR920006644A (de) |
DE (1) | DE4125640C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19713197A1 (de) * | 1997-03-28 | 1998-10-01 | Behr Gmbh & Co | Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug sowie Klimaanlage mit einem Kältemittelkreis |
Families Citing this family (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6047557A (en) * | 1995-06-07 | 2000-04-11 | Copeland Corporation | Adaptive control for a refrigeration system using pulse width modulated duty cycle scroll compressor |
JP2913155B2 (ja) * | 1995-09-01 | 1999-06-28 | セイコー精機株式会社 | 気体圧縮機 |
US5540565A (en) * | 1995-09-18 | 1996-07-30 | Zexel Usa Corporation | Variable capacity vane compressor with linear actuator |
US5836230A (en) * | 1996-08-27 | 1998-11-17 | Oded E. Sturman | High speed 2-way control valve |
AU683818B1 (en) * | 1997-04-01 | 1997-11-20 | Calsonic Corporation | Evaporator/expansion valve unit for use in automotive air conditioning system |
US6206652B1 (en) | 1998-08-25 | 2001-03-27 | Copeland Corporation | Compressor capacity modulation |
US6047556A (en) * | 1997-12-08 | 2000-04-11 | Carrier Corporation | Pulsed flow for capacity control |
US6209309B1 (en) * | 1997-12-19 | 2001-04-03 | Hamilton Sundstrand Corporation | Pulse width modulated fuel flow control for an engine |
US6477268B1 (en) * | 1998-11-17 | 2002-11-05 | Industrial Technology Research Institute | Producing transitions between vistas |
US6079957A (en) * | 1998-11-17 | 2000-06-27 | Spx Corporation | Soft start valve |
US6428284B1 (en) * | 2000-03-16 | 2002-08-06 | Mobile Climate Control Inc. | Rotary vane compressor with economizer port for capacity control |
US20020002817A1 (en) * | 2000-07-05 | 2002-01-10 | Keller Timothy J. | Pulse width modulated valve transition control logic |
DE10055272A1 (de) * | 2000-11-08 | 2002-05-23 | Bosch Gmbh Robert | Druckgesteuerter Injektor mit in Reihe geschalteten Steuerventilen |
US6601397B2 (en) * | 2001-03-16 | 2003-08-05 | Copeland Corporation | Digital scroll condensing unit controller |
US6457948B1 (en) * | 2001-04-25 | 2002-10-01 | Copeland Corporation | Diagnostic system for a compressor |
US6832748B2 (en) * | 2001-12-05 | 2004-12-21 | Cummins Inc. | Outwardly opening, seat-sealed, force balanced, hydraulic valve and actuator assembly |
JP4121785B2 (ja) * | 2002-06-12 | 2008-07-23 | サンデン株式会社 | 可変容量圧縮機の制御装置 |
US8463441B2 (en) | 2002-12-09 | 2013-06-11 | Hudson Technologies, Inc. | Method and apparatus for optimizing refrigeration systems |
US20070150305A1 (en) * | 2004-02-18 | 2007-06-28 | Klaus Abraham-Fuchs | Method for selecting a potential participant for a medical study on the basis of a selection criterion |
US7412842B2 (en) * | 2004-04-27 | 2008-08-19 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor diagnostic and protection system |
US7275377B2 (en) | 2004-08-11 | 2007-10-02 | Lawrence Kates | Method and apparatus for monitoring refrigerant-cycle systems |
US8590325B2 (en) | 2006-07-19 | 2013-11-26 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Protection and diagnostic module for a refrigeration system |
US20080216494A1 (en) | 2006-09-07 | 2008-09-11 | Pham Hung M | Compressor data module |
US8157538B2 (en) * | 2007-07-23 | 2012-04-17 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Capacity modulation system for compressor and method |
US20090037142A1 (en) | 2007-07-30 | 2009-02-05 | Lawrence Kates | Portable method and apparatus for monitoring refrigerant-cycle systems |
US8393169B2 (en) | 2007-09-19 | 2013-03-12 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Refrigeration monitoring system and method |
US9140728B2 (en) | 2007-11-02 | 2015-09-22 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor sensor module |
US8160827B2 (en) | 2007-11-02 | 2012-04-17 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor sensor module |
CA2749562C (en) * | 2009-01-27 | 2014-06-10 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Unloader system and method for a compressor |
US9285802B2 (en) | 2011-02-28 | 2016-03-15 | Emerson Electric Co. | Residential solutions HVAC monitoring and diagnosis |
US8964338B2 (en) | 2012-01-11 | 2015-02-24 | Emerson Climate Technologies, Inc. | System and method for compressor motor protection |
CN102705529A (zh) * | 2012-06-12 | 2012-10-03 | 上海尚泰环保配件有限公司 | 一种喷吹及控制气体分离的电磁脉冲阀 |
US9480177B2 (en) | 2012-07-27 | 2016-10-25 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor protection module |
US9310439B2 (en) | 2012-09-25 | 2016-04-12 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor having a control and diagnostic module |
US9803902B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-10-31 | Emerson Climate Technologies, Inc. | System for refrigerant charge verification using two condenser coil temperatures |
US9551504B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-01-24 | Emerson Electric Co. | HVAC system remote monitoring and diagnosis |
US9638436B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-05-02 | Emerson Electric Co. | HVAC system remote monitoring and diagnosis |
CA2908362C (en) | 2013-04-05 | 2018-01-16 | Fadi M. Alsaleem | Heat-pump system with refrigerant charge diagnostics |
CN113692491B (zh) * | 2019-04-24 | 2023-07-04 | 伊格尔工业股份有限公司 | 容量控制阀 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5881277A (ja) * | 1981-11-11 | 1983-05-16 | Hitachi Ltd | 膨張弁の制御方法 |
DE3320110C2 (de) * | 1983-06-03 | 1985-03-28 | Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr | Schaltung zum Betrieb eines Magnetregelventils |
FR2596129B1 (fr) * | 1986-03-19 | 1988-06-10 | Bendix France | Electrovalve |
JPH0656149B2 (ja) * | 1987-08-10 | 1994-07-27 | 株式会社豊田自動織機製作所 | 揺動斜板式圧縮機の制御方法 |
DE3729183C2 (de) * | 1987-09-01 | 1994-11-10 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Schaltung zum Betrieb eines magnetisch betätigten Ventils |
JPH0264779A (ja) * | 1988-08-30 | 1990-03-05 | Canon Inc | 画像生成装置 |
JPH0264779U (de) * | 1988-11-04 | 1990-05-15 | ||
JPH048790A (ja) * | 1990-04-27 | 1992-01-13 | Sekaicho Rubber Co Ltd | 構築物目地部の止水材ならびに止水工法 |
-
1991
- 1991-06-27 US US07/723,470 patent/US5199855A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-08-01 KR KR1019910013302A patent/KR920006644A/ko not_active IP Right Cessation
- 1991-08-02 DE DE4125640A patent/DE4125640C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19713197A1 (de) * | 1997-03-28 | 1998-10-01 | Behr Gmbh & Co | Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug sowie Klimaanlage mit einem Kältemittelkreis |
DE19713197B4 (de) * | 1997-03-28 | 2008-04-24 | Behr Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug sowie Klimaanlage mit einem Kältemittelkreis |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR920006644A (ko) | 1992-04-27 |
DE4125640A1 (de) | 1992-04-02 |
US5199855A (en) | 1993-04-06 |
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