DE60015650T2

DE60015650T2 - Kapazitätskontrollventil

Info

Publication number: DE60015650T2
Application number: DE60015650T
Authority: DE
Inventors: Masaki Kariya-shi Ota; Masahiro Kariya-shi Kawaguchi; Ken Kariya-shi Suitou; Ryo Kariya-shi Matsubara; Hiroyuki Fujisawa-shi Nishinosono; Kouji Fujisawa-shi Watanabe
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 2000-06-06
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2020-06-07
Also published as: EP1059443A2; DE60015650D1; EP1059443A3; JP2000345961A; EP1059443B1; JP3583951B2; US6361283B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verdrängungssteuerventil für Verdichter mit variabler Verdrängung und insbesondere ein Steuerventil, das die Menge einer Gasströmung zu und von einer Kurbelkammer steuert, um die Verdichterverdrängung zu variieren, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Bei einem typischen Verdichter mit variabler Verdrängung variiert die Neigung der Taumelscheibe gemäß dem Druck in einer Kurbelkammer (einem Kurbeldruck Pc). Zum Steuern des Kurbeldrucks Pc muss entweder die Durchflussrate des Kühlmittelgases, das zu der Kurbelkammer gefördert wird, oder die Durchflussrate des Kühlmittelgases gesteuert werden, das von der Kurbelkammer abgelassen wird.
Die Kurbelkammer ist mit einer Ausstoßkammer durch einen Zufuhrdurchgang und mit einer Ansaugkammer durch einen Überströmdurchgang verbunden. Zum Steuern der Durchflussrate des Gases, das zu der Kurbelkammer gefördert wird, ist ein Einlasssteuerventil in dem Zufuhrdurchgang gelegen. Das Einlasssteuerventil stellt die Durchflussrate eines Kühlmittelgases ein, das zu der Kurbelkammer von der Ausstoßkammer zugeführt wird, um dadurch den Kurbeldruck Pc auf ein gewünschtes Niveau einzurichten.
Zum Steuern der Durchflussrate des Gases, das von der Kurbelkammer abgelassen, ist ein Auslasssteuerventil in dem Überströmdurchgang gelegen. Wenn ein Kolben ein Kühlmittelgas in einer zughörigen Zylinderbohrung verdichtet, tritt ein Kühlmittelgas in der Zylinderbohrung in die Kurbelkammer zwischen der Fläche des Kolbens und der Wand der Zylinderbohrung aus. Das austretende Gas wird als Nebenstromgas bezeichnet. Das Nebenstromgas erhöht den Druck der Kurbelkammer. Das Auslasssteuerventil stellt die Durchflussrate des Kühlmittelgases ein, das von der Kurbelkammer zu der Ansaugkammer strömt, um den Kurbeldruck Pc auf ein gewünschtes Niveau einzurichten.
Ein Vorteil eines Einlasssteuerventils ist derjenige, dass der Kurbeldruck Pc rasch erhöht werden kann. Zum Aufrechterhalten des Kurbeldrucks Pc muss jedoch die Durchflussrate des Kühlmittelgases, das in die Kurbelkammer strömt, die gleiche sein, wie diejenige, die aus der Kurbelkammer strömt. Anders gesagt ist eine relativ große Gasmenge erforderlich, um den Kurbeldruck Pc aufrechtzuerhalten.
Ein Auslasssteuerventil hat andererseits einen relativ einfachen Aufbau und steuert die Ventilöffnungsgröße automatisch. Ein Vorteil eines Auslasssteuerventils ist derjenige, dass nur eine geringe Zufuhr von Gas erforderlich ist, um den Druck in der Kurbelkammer aufrechtzuerhalten. Jedoch benötigt ein Auslasssteuerventil eine relativ lange Zeit, um den Kurbeldruck Pc anzuheben. Daher wurde ein zusammengesetztes Steuerventil eingeführt, das die Vorteile von Einlass- und Auslasssteuerventilen hat.
Die japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift Nummer 5-99136 offenbart ein zusammengesetztes Steuerventil, das einen Einlassventilabschnitt, ein elektromagnetisches Stellglied, einen Auslassventilabschnitt und einen Übertragungsstab hat. Der Einlassventilabschnitt hat einen Einlassventilkörper und eine Feder. Der Einlassventilkörper wird durch den Stab bewegt, um den Zufuhrdurchgang zu öffnen und zu schließen. Die Feder spannt den Einlassventilkörper nach unten oder in eine Richtung zum Schließen des Zufuhrdurchgangs vor. Das elektromagnetische Stellglied spannt den Stab nach oben gegen die Kraft der Feder vor. Der Auslassventilabschnitt ist zwischen dem Einlassventilabschnitt und dem Stellglied gelegen und ist mit dem Stellglied gekoppelt.
Der Auslassventilabschnitt hat eine Membran und einen ringförmigen Auslassventilkörper. Der Auslassventilkörper stellt die Öffnungsgröße eines Überströmdurchgangs, der die Kurbelkammer mit einer Ansaugkammer verbindet, auf der Grundlage des Ansaugdrucks Ps des Verdichters ein. Der Auslassventilkörper wird in Eingriff mit einer Stufe gebracht, die an dem Übertragungsstab ausgebildet ist. Wenn der Stab nach unten bewegt wird, wird der Auslassventilkörper einstückig mit dem Stab bewegt. Wenn der Stab nach oben bewegt wird, berührt der Auslassventilkörper einen Ventilsitz, der an dem Ventilgehäuse ausgebildet ist, um den Überströmdurchgang zu schließen. Wenn der Stab weitergehend nach oben bewegt wird, bewegt der Stab den Auslassventilkörper nicht, während sich der Einlassventilkörper nach oben bewegt. Anders gesagt, funktioniert der Stab als eine Führung zum Stützen des Auslassventilkörpers.
Das Steuerventil richtet einen Soll-Ansaugdruck auf der Grundlage des Niveaus eines Stroms ein, der dem Stellglied zugeführt wird. Wenn der Kurbeldruck Pc rasch erhöht werden soll, wird ein Strom, dessen Niveau größer als ein vorbestimmtes Niveau ist, dem Stellglied zugeführt. Demgemäß bewegt das Stellglied den Stab nach oben, um zu verursachen, dass der Auslassventilkörper den Überströmdurchgang schließt. Das Stellglied bewegt den Stab weitergehend nach oben, um den Einlassventilkörper rasch nach oben zu bewegen, um den Einlassventilabschnitt zu öffnen. Anders gesagt funktioniert das Steuerventil als ein Auslasssteuerventil, wenn der Verdichter in einen normalen Zustand arbeitet, und funktioniert als ein Einlasssteuerventil, wenn der Kurbeldruck Pc rasch erhöht werden soll. Daher erfordert das Steuerventil während eines normalen Betriebs nur eine geringe Durchflussrate des Kühlmittelgases, um den Kurbeldruck Pc aufrechtzuerhalten, und der Kurbeldruck Pc kann rasch geändert werden, wenn es notwendig ist.
Der Verdichter mit variabler Verdrängung der vorstehend genannten Offenlegungsschrift hat einen Hilfszufuhrdurchgang, der die Ausstoßkammer mit der Kurbelkammer verbindet. Der Hilfszufuhrdurchgang führt ein Kühlmittelgas zu der Kurbelkammer von der Ausstoßkammer zu, wenn der Betrag eines Nebenstromgases zu der Kurbelkammer unzureichend ist. Auch wenn der Einlassventilkörper den Ventilsitz berührt, um den Hauptzufuhrdurchgang vollständig zu schließen, wird die Kurbelkammer mit der Ausstoßkammer durch den Hilfszufuhrdurchgang verbunden. Obwohl der Hauptzufuhrdurchgang und der Hilfszufuhrdurchgang die gleiche Funktion zum Zuführen eines Kühlmittelgases von der Ausstoßkammer zu der Kurbelkammer haben, sind die Zufuhrdurchgänge unabhängig. Das macht die Bearbeitung des Gehäuses kompliziert und erhöht die Kosten.
Ebenso macht ein Stab, der als Gleitführung zum Stützen des Einlassventilkörpers dient, den Aufbau des Steuerventils kompliziert und ist für eine Massenproduktion nicht geeignet.
Da der Stab und der Auslassventilkörper bewegbare Teile sind, gleiten Kontaktabschnitte der Fläche des Stabs und des Auslassventilkörpers vorzugsweise sanft relativ zueinander. Wenn ebenso der Auslassventilkörper den entsprechenden Ventilsitz berührt, bilden der Stab und der Auslassventilkörper vorzugsweise eine wirksame Abdichtung. Jedoch gleiten der Stab und der Auslassventilkörper gewaltsam relativ zueinander. Auch wenn daher die Bearbeitungsgenauigkeit und der Gleitwiderstand verbessert werden, wird die Abdichtungswirksamkeit zwischen dem Auslassventilkörper und dem Stab nicht ausreichend sein. Eine unangemessene Abdichtungswirksamkeit verursacht, das Gas von der Kurbelkammer zu der Ansaugkammer austritt. Daher kann der Kurbeldruck Pc nicht genau gesteuert werden.
Die axiale Länge des Auslassventilkörpers kann vergrößert werden, so dass der Auslassventilkörper zylindrisch ist. Das wird die Abdichtungswirksamkeit zwischen dem Auslassventilkörper und dem Stab verbessern, aber das Gewicht des Auslassventilkörpers erhöhen. Die Erhöhung des Gewichts des Auslassventilkörpers verschlechtert die Leistungsfähigkeit des Auslassventils.
Gemäß einem Steuerventil für beide Verdichter, das in dem Dokument zum Stand der Technik DE 197 33 099 A1 offenbart ist, ist das Steuerventil vorgesehen, um den Überströmdurchgang und den Zufuhrdurchgang zu öffnen und zu schließen, um die Strömung des Fluids als Reaktion auf den Betriebszustand des Verdichters in Kraft und außer Kraft zu setzen. Bei dieser Steuerung wird der Druck in einer Kurbelkammer eines Verdichters gesteuert. Wenn ein Strom zu einem Solenoidmechanismus zugeführt wird, bewegt sich ein Ventilkörper in Richtung auf eine Position, so dass ein Zufuhrdurchgang, der eine Ausstoßkammer 48 mit einer Kurbelkammer verbindet, geschlossen wird.
Gemäß dem Stand der Technik, der als US 5 836 748 veröffentlicht ist, hat ein Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung ein Steuerventil zum Einstellen der Verdrängung des Verdichters. Bei dem in diesem Dokument gezeigten Aufbau spannt bei dem Steuerventil eine Feder einen Ventilkörper vor, um einen Zufuhrdurchgang zu schließen, der mit einer Ausstoßdruckzone verbunden ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verdrängungssteuerventil zu schaffen, das einen einfachen Aufbau hat und den Druck in einer Kurbelkammer genau steuert.
Zum Lösen der vorstehend genannten Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Steuerventil zum Steuern der Verdrängung eines Verdichters mit variabler Verdrängung. Der Verdichter hat eine Kurbelkammer, eine Ansaugdruckzone, deren Innendruck ein Ansaugdruck ist, eine Ausstoßdruckzone, deren Innendruck ein Ausstoßdruck ist, einen Überströmdurchgang zum Überströmen von Gas von der Kurbelkammer zu der Ansaugdruckzone und einen Zufuhrdurchgang zum Zuführen von Gas von der Ausstoßdruckzone zu der Kurbelkammer. Das Steuerventil hat ein Ventilgehäuse. Ein Auslassventilabschnitt ist an dem Überströmdurchgang zum Steuern der Öffnung des Überströmdurchgangs gelegen. Ein Einlassventilabschnitt ist an dem Zufuhrdurchgang zum Steuern der Öffnung des Zufuhrdurchgangs gelegen. Ein wellenartiger Übertragungsmechanismus erstreckt sich zwischen dem Auslassventilabschnitt und dem Einlassventilabschnitt, um den Auslassventilabschnitt mit dem Einlassventilabschnitt zu verbinden. Der Übertragungsmechanismus bewegt sich axial. Ein Durchgangsloch ist in dem Einlassventilabschnitt gelegen, um einen Teil des Übertragungsmechanismus aufzunehmen. Das Durchgangsloch bildet einen Teil des Zufuhrdurchgangs. Ein Zwischenraum ist zwischen dem Übertragungsmechanismus und einer Fläche ausgebildet, die das Durchgangsloch definiert, um die Ausstoßdruckzone mit der Kurbelkammer auch dann durchgehend zu verbinden, wenn der Einlassabschnitt geschlossen ist.
Andere Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen offensichtlich, die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung darstellen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, die für Neuartigkeiten werden, werden insbesondere in dem beigefügten Ansprüchen vorgelegt. Die Erfindung kann gemeinsam mit ihren Aufgaben und Vorteilen am Besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele gemeinsam mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in denen:
1 eine Querschnittsansicht ist, die einen Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung mit einer elektromagnetischen Kupplung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
2 eine Querschnittsansicht ist, die das Verdrängungssteuerventil bei dem in 1 gezeigten Verdichter darstellt;
3 eine vergrößerte Teilschnittansicht des in 2 gezeigten Steuerventils ist;
4 eine Grafik ist, die die Betriebscharakteristik des in 2 gezeigten Steuerventils zeigt;
5 eine Grafik ist, die die Betriebscharakteristik eines Steuerventils nach dem Stand der Technik zeigt;
6 eine Querschnittsansicht ist, die ein Verdrängungssteuerungsventil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt;
7 eine Querschnittsansicht ist, die ein Verdrängungssteuerventil gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel darstellt;
8 eine Querschnittsansicht ist, die ein Verdrängungssteuerungsventil gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel darstellt;
9 eine Querschnittsansicht ist, die ein Verdrängungssteuerungsventil gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel darstellt;
10 eine vergrößerte Teilschnittansicht des in 9 gezeigten Steuerventils ist;
11 eine Grafik ist, die die Betriebscharakteristik des in den 9 und 10 gezeigten Verdrängungssteuerventils zeigt;
12 eine Querschnittsansicht ist, die ein Verdrängungssteuerventil gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel darstellt; und
13 eine Querschnittsansicht ist, die ein Verdrängungssteuerventil gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel darstellt.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Ein Verdrängungssteuerventil 50 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben. Das Steuerventil 50 wird bei einem Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung mit einer Kupplung verwendet.
Wie in 1 gezeigt ist, hat der Verdichter einen Zylinderblock 1, ein vorderes Gehäuseelement 2, das an der vorderen Endseite des Zylinderblocks 1 gesichert ist, und ein hinteres Gehäuseelement 4, das an der hinteren Endseite des Zylinderblocks 1 gesichert ist. Eine Ventilplatte 3 ist zwischen dem Zylinderblock 1 und dem hinteren Gehäuseelement 4 gelegen. Der Zylinderblock 1, das vordere Gehäuseelement 2, die Ventilplatte 3 und das hintere Gehäuseelement 4 sind aneinander durch (nicht gezeigte) Schrauben gesichert, um das Verdichtergehäuse zu bilden. In 1 ist das linke Ende des Verdichters als das vordere Ende definiert und ist das rechte Ende des Verdichters als das hintere Ende definiert. Bei der Kurbelkammer 5 ist zwischen dem Zylinderblock 1 und dem vorderen Gehäuseelement 2 definiert. Eine Antriebswelle 6 erstreckt sich durch die Kurbelkammer 5 und ist durch Radiallager 6a, 6b durch das Gehäuse gestützt. Ein Einschnitt ist an der Mitte des Zylinderblocks 1 ausgebildet. Eine Schraubenfeder 7 und ein hinteres Drucklager 8 sind in dem Einschnitt gelegen. Eine Schleppplatte 11 ist an der Antriebswelle 6 gesichert, um sich einstückig mit der Antriebswelle 6 zu drehen. Ein vorderes Drucklager 9 ist zwischen der Schleppplatte 11 und der Innenwand des vorderen Gehäuseelements 2 gelegen. Die Antriebswelle 6 ist in die axiale Richtung durch das hintere Lager 8, das nach vorn durch die Feder 7 vorgespannt wird, und das vordere Lager 9 gestützt.
Das vordere Ende der Antriebswelle 6 ist mit einem Fahrzeugverbrennungsmotor E, der als eine äußere Leistungsquelle dient, durch eine elektromagnetische Kupplung 40 verbunden. Die Kupplung 40 hat eine Riemenscheibe 42, eine ringförmige Solenoidspule 43 und einen Anker 45. Der Anker 45 ist mit dem vorderen Ende der Antriebswelle 6 gekoppelt. Die Riemenscheibe 42 ist durch den vorderen Abschnitt des vorderen Gehäuseelements 2 durch ein Lager 41 gestützt. Der Anker 45 ist durch eine Blattfeder 44 gestützt, um sich in die axiale Richtung der Antriebswelle 6 zu bewegen. In 1 berührt der Anker 45 die Riemenscheibe 42 gegen die Kraft der Blattfeder 44.
Wenn ein Strom der Spule 43 zugeführt wird, wird eine elektromagnetische Anziehungskraft zwischen dem Anker 45 und der Riemenscheibe 42 erzeugt. Die elektromagnetische Kraft verursacht, dass der Anker 45 die Riemenscheibe 42 berührt. Demgemäß wird die Kraft des Verbrennungsmotors E auf die Antriebswelle 6 durch einen Riemen 46, die Riemenscheibe 42 und den Anker 45 übertragen. Wenn ein Strom zu der Spule 43 angehalten wird, wird der Anker 45 von der Riemenscheibe 42 durch die Kraft der Blattfeder 44 getrennt, was die Antriebswelle 6 von dem Verbrennungsmotor E trennt. Auf diese Art wird die Kraft des Verbrennungsmotors E wahlweise auf die Antriebswelle 6 durch Steuern des Stroms zu der Spule 43 übertragen.
Eine Taumelscheibe 12 ist in der Kurbelkammer 5 gelegen. Die Taumelscheibe 12 hat ein Loch, das in der Mitte ausgebildet ist. Die Antriebswelle 6 erstreckt sich durch das Loch in der Taumelscheibe 12. Die Taumelscheibe 12 ist mit der Schleppplatte 11 durch einen Gelenkmechanismus 13 gekoppelt. Der Gelenkmechanismus 13 hat Stützhebel 14 und Führungsstifte 15. Jeder Stützhebel 14 steht von der hinteren Seite der Schleppplatte 11 vor und hat ein Führungsloch. Jeder Führungsstift 15 steht von der Taumelscheibe 12 vor und hat einen kugelförmigen Kopf. Die Stützhebel 14 und die Führungsstifte 15 wirken zusammen, um zu gestatten, dass die Taumelscheibe 12 sich einstückig mit der Antriebswelle 6 dreht. Die Taumelscheibe 12 gleitet entlang der Antriebswelle 6 und kippt mit Bezug auf eine Ebene, die senkrecht zu der Achse der Antriebswelle 6 ist.
Eine Schraubenfeder 16 ist zwischen der Schleppplatte 11 und der Taumelscheibe 12 gelegen. Die Feder 16 spannt die Mitte der Taumelscheibe 12 in die Richtung zum Verringern der Neigung der Taumelscheibe 12 vor (nach rechts in 1). Ein Spannring 17 ist an der Antriebswelle 6 hinter der Taumelscheibe 12 gelegen. Wenn die Taumelscheibe 12 den Spannring 17 berührt, befindet sich die Taumelscheibe 12 an der minimalen Neigung θmin, die beispielsweise 3 bis 5 Grad beträgt. Wenn ein Gegengewicht 12a der Taumelscheibe 12 einen Anschlag 11a berührt, der an der Schleppplatte 11 ausgebildet ist, befindet sich die Taumelscheibe 12 an der maximalen Neigung θmax.
Zylinderbohrungen 1a (nur eine ist gezeigt) sind in dem Zylinderblock 1 ausgebildet. Die Zylinderbohrung 1a ist an gleichen Winkelintervallen um die Achse der Antriebswelle 6 angeordnet. Ein einseitig wirkender Kolben ist in jeder Zylinderbohrung 1a aufgenommen. Jeder Kolben 18 ist mit der Taumelscheibe 12 durch ein paar Gleitstücke 19 gekoppelt.
Eine Ansaugkammer 21 und eine Ausstoßkammer 22 sind zwischen der Ventilplatte 3 und dem hinteren Gehäuseelement 4 definiert. Die Ausstoßkammer 22 umgibt die Ansaugkammer 21. Die Ventilplatte 3 hat Ansauganschlüsse 23 und Ausstoßanschlüsse 25, die jeder Zylinderbohrung 1a entsprechen. Die Ventilplatte 3 hat ebenso Ansaugventilklappen 24, von denen jede einem der Ansauganschlüsse 23 entspricht, und Ausstoßventilklappen 26, von denen jede einem der Ausstoßanschlüsse 25 entspricht. Die Ansauganschlüsse 23 verbinden die Ansaugkammer 21 mit den Zylinderbohrungen 1a. Die Ausstoßanschlüsse 25 verbinden die Zylinderbohrungen 1a mit der Ausstoßkammer 23.
Eine Leistung des Verbrennungsmotors E wird zu der Antriebswelle 6 übertragen und dreht diese. Demgemäß wird die Taumelscheibe 12, die um einen Winkel θ geneigt ist, gedreht. Die Drehung der Taumelscheibe 12 bewegt jeden Kolben 18 um einen Hub Hin und Her, der dem Winkel θ entspricht. Als Folge wird Kühlmittelgas aus der Ansaugkammer 21 oder einer Zone eines Ansaugdrucks Ps zu jeder Zylinderbohrung 1a gesaugt. Das Gas wird dann in der Zylinderbohrung verdichtet und zu der Ausstoßkammer 22 oder einer Zone eines Ausstoßdrucks Pd ausgestoßen. Dieser Prozess wird wiederholt.
Die Neigung der Taumelscheibe 12 wird gemäß verschiedenartiger Momente bestimmt, die an der Taumelscheibe 12 wirken. Die Momente enthalten ein Rotationsmoment, das auf der Zentrifugalkraft der sich drehenden Taumelscheibe 12 basiert, ein Federkraftmoment, das auf der Kraft der Feder 16 basiert, ein Trägheitsmoment der Hin- und Herbewegung des Kolbens und ein Gasdruckmoment. Das Gasdruckmoment wird durch die Kombination der Verdichtungsreaktionskraft, die auf die Kolben 18 aufgebracht wird, die Kraft des Drucks in den Zylinderbohrungen 1a, die auf die Kolben 18 während ihrer Ansaughübe aufgebracht wird, und dem Druck in der Kurbelkammer 5 (Kurbeldruck Pc) erzeugt. Das Gasdruckmoment verringert oder erhöht die Neigung der Scheibe 12 gemäß dem Kurbeldruck Pc.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Gasdruckmoment, das Rotationsmoment und das Trägheitsmoment sowie das Federkraftmoment durch Einstellen des Kurbeldrucks Pc in das Gleichgewicht gebracht. Demgemäß wird die Neigung der Scheibe 12 auf einen Winkel zwischen der maximalen Neigung θmax und der minimalen Neigung θmin eingestellt. Der Hub jedes Kolben 18 oder die Verdrängung des Verdichters wird gemäß der Neigung der Scheibe 12 eingestellt.
Ein Überströmdurchgang 27 und ein Zufuhrdurchgang 28 sind in dem Verdichtergehäuse ausgebildet. Der Überströmdurchgang 27 verbindet die Kurbelkammer 5 mit der Ansaugkammer 21 und der Zufuhrdurchgang 28 verbindet die Kurbelkammer 5 mit der Ausstoßkammer 22. Der Mechanismus zum Steuern des Kurbeldrucks Pc weist den Überströmdurchgang 27, den Zufuhrdurchgang 28 und das Verdrängungssteuerventil 50 auf, das in den Durchgängen 27, 28 gelegen ist. Der stromaufwärtige Abschnitt 27a des Überströmdurchgangs 27 und der stromabwärtige Abschnitt 28b des Zufuhrdurchgangs 28 bilden einen gemeinsamen Durchgang 29 zwischen dem Steuerventil 50 und der Kurbelkammer 5. Das Steuerventil 50 hat einen Auslassventilabschnitt V1 und einen Einlassventilabschnitt V2. Der Auslassventilabschnitt V1 ist in dem Überströmdurchgang 29 gelegen und der Einlassventilabschnitt V2 ist in dem Zufuhrdurchgang 28 gelegen.
Die Ausstoßkammer 22 ist mit der Ansaugkammer 21 durch einen äußeren Kühlmittelkreislauf 30 verbunden. Der äußere Kühlmittelkreislauf 30 und der Verdichter bilden einen Kühlmittelkreislauf eines Fahrzeugklimatisierungssystems. Der äußere Kühlmittelkreislauf 30 hat einen Kondensator 31, ein Temperaturexpansionsventil 32 und einen Verdampfer 33. Die Öffnung des Expansionsventils 32 wird auf der Grundlage des Verdampfungsdrucks und der Temperaturrückführ geregelt, die durch ein wärmeempfindliches Rohr 32a an dem Auslass des Verdampfers 33 erfasst wird. Die Temperatur in der Nähe des Auslasses des Verdampfers 33 stellt die thermische Last an dem Kühlmittelkreislauf dar. Das Expansionsventil 32 stellt die Zufuhr des Kühlmittels zu dem Verdampfer 33 gemäß der thermischen Last ein, die auf den Kühlmittelkreislauf aufgebracht wird. Das stellt die Durchflussrate des Kühlmittels in dem äußeren Kühlmittelkreislauf 30 ein.
Wie in 2 gezeigt ist, ist ein Temperatursensor 34 in der Umgebung des Verdampfers 33 gelegen. Der Temperatursensor 34 erfasst die Temperatur des Verdampfers 33 und sendet das Ergebnis zu einer Steuerungseinrichtung C, die ein Computer ist. Die Steuerungseinrichtung C steuert das Fahrzeugklimatisierungssystem. Die Eingangsseite der Steuerungseinrichtung C ist mit dem Temperatursensor 34, einem Fahrgastabteiltemperatursensor 35, einer Temperatureinstelleinrichtung 36, die zum Einrichten einer Soll-Temperatur des Fahrgastabteils verwendet wird, einem Betätigungsschalter 37 und einer elektronischen Steuerungseinheit (ECU) des Verbrennungsmotors E verbunden. Die Ausgangsseite der Steuerungseinrichtung C ist mit einem Antriebsschaltkreis 38, der die Zufuhr eines Stroms zu der Solenoidspule 34 der elektromagnetischen Kupplung 40 steuert, und einem Antriebsschaltkreis 39 verbunden, der die Zufuhr eines Stroms zu einem Solenoidabschnitt V3 des Steuerventils 50 steuert.
Die Steuerungseinrichtung C steuert die Kupplung 40 und das Steuerventil 50 auf der Grundlage verschiedenartiger Informationen, die die Temperatur des Verdampfers 33, die durch den Temperatursensor 34 erfasst wird, die Temperatur, die durch den Fahrgastabteiltemperatursensor 35 erfasst wird, die Soll-Temperatur, die durch eine Temperatureinstelleinrichtung 36 erfasst wird, einen EIN/AUS-Zustand des Betätigungsschalters 37 und eine Information von der ECU hinsichtlich des Zustands des Verbrennungsmotors E einschließlich der Verbrennungsmotordrehzahl und der Tatsache, ob der Verbrennungsmotor E eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, auf. Insbesondere berechnet die Steuerungseinrichtung C ein geeignetes Niveau eines Stroms, der der Kupplung 40 und dem Solenoidabschnitt V3 des Steuerventils 50 zugeführt wird, auf der Grundlage der Information. Dann wird ein Strom des berechneten Niveaus dem Solenoidabschnitt V3 von dem Antriebsschaltkreis 39 zugeführt, der die Öffnungsgröße des Einlassventilabschnitts V2 und einen Soll-Druck Pset des Auslassventilabschnitts V1 steuert.
Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, ist der Auslassventilabschnitt V1 an dem oberen Abschnitt des Ventils 50 gelegen, ist der Einlassventilabschnitt V2 an der Mitte des Ventils 50 gelegen und ist der solenoide Abschnitt V3 an dem unteren Abschnitt des Ventils 50 gelegen. Der Auslassventilabschnitt V1 steuert die Öffnungsgröße des Überströmdurchgangs 27, der die Kurbelkammer 5 mit der Ansaugkammer 21 verbindet. Der Einlassventilabschnitt V2 steuert die Öffnungsgröße des Zuführdurchgangs 28, der die Ausstoßkammer 22 mit der Kurbelkammer 5 verbindet. Der Solenoidabschnitt V3 ist ein elektromagnetisches Stellglied, das einen Übertragungsstab 80 bei dem Steuerventil 50 auf der Grundlage eines von dem Antriebsschaltkreis 39 zugeführten Stroms verschiebt. Der Übertragungsstab 80 gestattet, dass die Öffnung von einem des Auslassventilabschnitts V1 und des Einlassventilabschnitts V2 gesteuert wird, während das andere geschlossen ist.
Der Übertragungsstab 80 hat einen kreisförmigen Querschnitt und hat einen entfernten Abschnitt 81, eine Trenneinrichtung 82, eine erste Kopplungseinrichtung 83, einen Ventilkörperabschnitt 84 und einen nächstliegenden Abschnitt, der eine zweite Kopplungseinrichtung 85 ist. Die Trenneinrichtung 82 und die zweite Kopplungseinrichtung 85 haben den gleichen Außendurchmesser d1 und die gleiche Querschnittsfläche S1. Der Außendurchmesser d2 des entfernten Abschnitts 81 und der Durchmesser der ersten Kopplungseinrichtung 83 sind kleiner als der Durchmesser d1. Der Durchmesser des Ventilkörperabschnitts 84 ist nur geringfügig kleiner als der Durchmesser d1 um einen Wert Δd. Anders gesagt wird der Außendurchmesser des Ventilkörperabschnitts 84 durch eine Gleichung (d1-Δd) dargestellt und beträgt die Querschnittsfläche des Ventilkörperabschnitts 84 (S1-Δs).
Das Steuerventil 50 hat ein Ventilgehäuse 51. Das Ventilgehäuse 51 hat einen oberen Abschnitt 51a, einen Deckel 51b und einen unteren Abschnitt 51c. Der obere Abschnitt 51a bildet das Gehäuse des Auslassventilabschnitts V1 und des Einlassventilabschnitts V2. Der Deckel 51b ist an dem oberen Ende des oberen Abschnitts 51a gesichert. Der untere Abschnitt 51c bildet das Gehäuse des Solenoidabschnitts V3. Ein Durchgangsloch 52 ist axial in der Mitte des oberen Abschnitts 51a ausgebildet. Das Durchgangsloch 52 nimmt den Übertragungsstab 80 auf, so dass der Übertragungsstab 80 innerhalb des Durchgangslochs 52 gleiten kann. Der Innendurchmesser des Durchgangslochs 52 ist im Wesentlichen gleich in dem Durchmesser d1 der Trenneinrichtung 82. Die Trenneinrichtung 82 teilt das Durchgangsloch 52 in eine obere Zone, die an dem Auslassventilabschnitt V1 gelegen ist, und eine untere Zone, die an dem Eislassventilabschnitt V2 gelegen ist. Die Trenneinrichtung 82 isoliert oder dichtet die oberen und unteren Zonen voneinander.
Wie in 2 gezeigt ist, hat der Auslassventilabschnitt V1 den oberen Abschnitt 51a und den Deckel 51b. Einer Auslassventilkammer 53 ist an dem Deckel 51b definiert. Eine ringförmige Stufe ist in der Auslassventilkammer 53 ausgebildet. Die Stufe steht von der inneren Wand des oberen Abschnitts 51a in Richtung auf die Achse vor und dient als ein Ventilsitz 55. Ein Ventilloch 54 ist in der Mitte des Ventilsitzes 55 ausgebildet. Das Ventilloch 54 verbindet die Auslassventilkammer 53 mit der oberen Zone des Durchgangslochs 52. Ps-Anschlüsse 56 sind in dem Deckel 51b ausgebildet. Die Ausgangsventilkammer 53 ist mit der Ansaugkammer 21 durch die Ps-Anschlüsse 56 und dem stromabwärtigen Abschnitt 27b des Überströmdurchgangs 27 verbunden. Der stromabwärtige Abschnitt 27b und die Ps-Anschlüsse 56 bilden einen Durchgang, um einen Ansaugdruck Ps von der Ansaugkammer 21 auf die Auslassventilkammer 53 aufzubringen. Die Auslassventilkammer 53 funktioniert als eine Druckmesskammer. Erste Pc-Anschlüsse 57 sind an einem Teil des Ventilgehäuses 51 ausgebildet, der die obere Zone des Durchgangslochs 52 umgibt. Die Kurbelkammer 5 ist mit der oberen Zone des Durchgangslochs 52 und dem Ventilloch 54 durch die ersten Pc-Anschlüsse 57 und dem stromaufwärtigen Abschnitt 27a des Überstromdurchgangs 27 verbunden. Daher bilden die ersten Pc-Anschlüsse 57, die obere Zone des Durchgangslochs 52, das Ventilloch 54, die Auslassventilkammer 53 und die Ps-Anschlüsse 56 einen Teil des Überströmdurchgangs 27, der die Kurbelkammer 5 mit der Ansaugkammer 21 verbindet.
Ein Balg 62 und ein Auslassventilkörer 61 sind in der Auslassventilkammer 53 gelegen. Der Balg 62 funktioniert als ein Druckmesselement, das den Ansaugdruck Ps misst. Der Innenraum des Balgs 62 steht unter Vakuum oder einem niedrigen Druck. Eine Feder 62a ist an dem Balg 62 gelegen. Ein stationäres Ende des Balgs 62 ist an einem Einschnitt fixiert, der an dem Deckel 51b ausgebildet ist. Die Feder 62a spannt ein bewegbares Ende des Balgs nach unten. Eine Haltefeder 63 ist zwischen dem unteren Ende des Balgs 62 und dem Ventilsitz 55 gelegen. Die Federn 62a, 63 halten den Balg 62 zwischen dem Deckel 51b und dem Ventilsitz 55.
Ein Einschnitt an dem bewegbaren Ende des Balgs 62 ausgebildet, um den Auslassventilkörper 61 aufzunehmen. Der Ventilkörper 61 ist an dem Einschnitt fixiert. (Alternativ kann der Ventilkörper 61 mit Bezug auf den Einschnitt gleiten). Der Ventilkörper 61 der im Wesentlichen zylindrisch ist, wird entlang der Achse des Steuerventils 50 bewegt. Wenn die untere Seite des Auslassventilkörpers 61 den Ventilsitz 55 berührt, wie in 2 gezeigt ist, wird das Ventilloch 54 vollständig geschlossen. Der Ventilkörper 61 schließt nämlich den Überströmdurchgang 27. Der Balg 62 dehnt sich aus und zieht sich zusammen gemäß dem Ansaugdruck Ps, der auf die Auslassventilkammer 53 aufgebracht wird. Die Verschiebung des Balgs 62 verursacht, dass der Auslassventilkörper 61 die Öffnungsgröße des Ventillochs 54 oder die Öffnungsgröße des Überströmdurchgangs 27 ändert.
Wenn der Ventilkörper 61 den Ventilsitz 55 berührt oder unmittelbar bevor der Ventilkörper 61 den Ventilsitz 55 berührt, wird der Ventilkörper 61 dem Kurbeldruck Pc von unten und dem Ansaugdruck Ps von oben ausgesetzt. Während des Betriebs des Verdichters ist der Kurbeldruck Pc im Allgemeinen höher als der Ansaugdruck Ps. Somit wird der Ventilkörper 61 in Richtung auf den Balg 62 durch die Kraft auf der Grundlage der Differenz zwischen den Drücken Pc und Ps vorgespannt (Pc – Ps). Die Kraft des Balgs 62, der die Feder 62a aufweist, wird so eingerichtet, dass sie normalerweise größer als die Kraft (Pc – Ps) ist. Daher verbleibt der Auslassventilkörper 61 in Kontakt mit dem Ventilsitz 55, solange der Übertragungsstab 80 eine Kraft auf dem Ventilkörper 61 nicht überträgt.
Der Einlassventilabschnitt V2 hat die unteren Zonen des Durchgangslochs 62 und eine Einlassventilkammer 64, die an dem oberen Abschnitt 51 definiert ist. Der innere Durchmesser der Einlassventilkammer 64 ist größer als der innere Durchmesser b1 des Durchgangslochs 52. Die Einlassventilkammer 64 ist unmittelbar unterhalb des Durchgangslochs 52 gelegen und steht in Verbindung mit der unteren Zone des Durchgangslochs 52. Der Boden der Einlassventilkammer 64 ist durch die obere Seite eines feststehenden Kerns 67 ausgebildet. Pd-Anschlüsse 58 sind an einem Teil des Ventilgehäuses 51 ausgebildet, der die untere Zone des Durchgangslochs 52 umgibt. Die untere Zone des Durchgangslochs 52 ist mit der Ausstoßkammer 22 durch die Pd-Anschlüsse 58 und den stromaufwärtigen Abschnitt 28a des Zufuhrdurchgangs 28 verbunden. Zweite Pc-Anschlüsse 59 sind an einem Teil des Ventilgehäuses 51 ausgebildet, der die Einlassventilkammer 64 umgibt. Der zweite Pc-Anschluss 59 und der stromabwärtige Abschnitt 28b des Zufuhrdurchgangs 28 verbinden die Einlassventilkammer 64 mit der Kurbelkammer 5. Die Pd-Anschlüsse 58, die untere Zone des Durchgangslochs 52, die Einlassventilkammer 64 und die zweiten Pc-Anschlüsse 59 sind an dem Einlassventilabschnitt V2 gelegen und bilden einen Teil des Zufuhrdurchgangs 28, der die Ausstoßkammer 22 mit der Kurbelkammer 5 verbindet.
Wie in 2 gezeigt ist, ist der Ventilkörperabschnitt 84 des Übertragungsstabs 80 an der Einlassventilkammer 64 gelegen. Wenn der Stab 80 nach oben bewegt wird, schließt der Ventilkörperabschnitt 84 im Wesentlichen das Durchgangsloch 52, wie in 3 gezeigt ist. Der Ventilkörperabschnitt 84 öffnet und schließt das Durchgangsloch 52 wahlweise, um als ein Einlassventilkörper zu funktionieren, der den Zufuhrdurchgang 28 öffnet und schließt. Die untere Zone des Durchgangslochs 52 funktioniert als ein Ventilloch des Einlassventilabschnitts V2.
Der äußere Durchmesser (d1-Δd) des Ventilkörperabschnitts 84 ist geringfügig kleiner als Durchmesser d1 des Durchgangslochs 52. Der Ventilkörperabschnitt 84 schließt daher das Durchgangloch 52 nicht vollständig. Wenn der Ventilkörperabschnitt 84 in das Durchgangsloch 52 eintritt, wird eine Drossel an der unteren Zone des Durchgangslochs 52 gebildet. Die Größe der Drossel entspricht der Differenz Δd zwischen dem Durchmesser d1 des Durchgangslochs 52 und dem Durchmesser des Ventilkörperabschnitts 84. Anders gesagt ist die Drossel in dem Zufuhrdurchgang 28 ausgebildet. Die Drossel funktioniert als ein Hilfszufuhrdurchgang, um Kühlmittelgas zu der Kurbelkammer 5 zuzuführen, wenn der Einlassventilabschnitt V2 geschlossen ist.
Wie in 2 gezeigt ist, hat der Solenoidabschnitt V3 einen becherförmigen Zylinder 66. Der feststehende Kern 67 ist an dem Zylinder 66 gepasst. Eine Solenoidkammer 68 ist in dem Zylinder 66 definiert. Ein bewegbarer Eisenkern 69, der als ein Tauchkolben dient, ist in der Solenoidkammer 68 aufgenommen, um sich in die axiale Richtung des Steuerventils 50 zu bewegen. Die zweite Kopplungseinrichtung 85 des Stabs 80 erstreckt sich durch die Mitte des feststehenden Kerns 67 und bewegt sich relativ dazu. Das untere Ende der zweiten Kopplungseinrichtung 85 ist in ein Loch gepasst, das in dem bewegbaren Kern 69 ausgebildet ist, und ist an dem bewegbaren Kern 69 durch Einstemmen fixiert. Der bewegbare Kern 69 bewegt sich daher einstückig mit dem Übertragungsstab 80.
Eine Feder 70 ist zwischen dem feststehenden Kern 67 und dem bewegbaren Kern 69 gelegen. Die Feder 70 spannt den bewegbaren Kern 69 von dem feststehenden Kern 67 weggerichtet vor. Wenn ein Strom gerade nicht zu dem Ventilabschnitt V3 zugeführt wird, hält die Feder 70 den bewegbaren Kern 69 und den Übertragungsstab 80 an der in 2 gezeigten Position.
Eine Spule 71 ist radial außerhalb von dem feststehenden Kern 67 und dem bewegbaren Kern 69 gelegen. Die Steuerungseinrichtung C weist den Antriebsschaltkreis 39 an, einen vorbestimmten Strom zu der Spule 71 zuzuführen. Die Spule 71 erzeugt eine elektromagnetische Kraft gemäß dem Wert I des zugeführten Stroms. Die elektromagnetische Kraft verursacht, dass der bewegbare Kern 69 zu dem feststehenden Kern 67 angezogen wird, was den Stab 80 nach oben bewegt.
Wenn kein Strom zu der Spule 71 zugeführt wird, wird der Stab 80 auf der in 2 gezeigten Position (eine Ausgangsposition) durch die Kraft der Feder 70 gehalten. Ein entfernter Abschnitt 81 des Stabs 80 ist getrennt von dem Auslassventilkörper 61 und der Ventilkörperabschnitt 84 des Stabs 80 ist getrennt von der unteren Zone des Durchgangslochs 52. Zu diesem Zeitpunkt berührt der Ventilkörper 61 des Auslassventilabschnitts V1 den Ventilsitz 55, um das Ventilloch 54 zu schließen, und ist der Einlassventilabschnitt V2 offen.
Wenn ein Strom zu der Spule 71 zugeführt wird, wird eine nach oben weisende elektromagnetische Kraft erzeugt. Die erzeugte Kraft ist größer als die nach unten weisende Kraft der Feder 70. Als Ergebnis tritt der Ventilkörperabschnitt 84 in das Durchgangsloch 52 ein, wie in 3 gezeigt ist, was gestattet, dass der entfernte Abschnitt 81 den Auslassventilkörper 61 bewegt. In diesem Zustand wird der Einlassventilabschnitt V2 geschlossen und funktioniert die untere Zone des Durchgangslochs 52 als Drossel. Anders gesagt ist der Einlassventilabschnitt V2 ein EIN-/AUS-Ventil, das extern gesteuert wird.
Wenn der entfernte Abschnitt 81 den Auslassventilkörper 61 berührt und den Ventilkörper 61 nach oben bewegt, bewegen sich der Balg 62, der die Feder 62a aufweist, der Auslassventilkörper 61, der Stab 80 und der Solenoidabschnitt V3 einstückig. Wenn der Stab 80 nach oben bewegt wird, wird der Ventilkörper b1 von dem Ventilsitz 55 getrennt. Der Abstand zwischen dem Ventilkörper 61 und dem Ventilsitz 55 stellt die Öffnungsgröße des Ventillochs 54 dar. Die elektromagnetische Kraft, die durch den Solenoidabschnitt V3 eingestellt wird, ändert nämlich einen Soll-Ansaugdruck Pset des Auslassventilabschnitts V1 gegen die Kraft der Federn in dem Druckmessmechanismus.
Der Betrieb des vorstehend beschriebenen Verdichters mit variabler Verdrängung wird nachstehend beschrieben.
Wenn der Schalter 37 ausgeschaltet ist, ist die Kupplung 40 ausgerückt und wird der Verdichter angehalten. In diesem Zustand wird die Zufuhr des elektrischen Stroms zu der Spule 71 des Steuerventils 50 ebenso angehalten. Wenn der Verdichter für eine relativ lange Zeitdauer angehalten ist, stehen die Kammern 5, 21, 22 im Gleichgewicht und wird die Scheibe 12 auf der minimalen Neigung θmin gehalten.
Wenn der Schalter 37 eingeschaltet wird und die durch den Temperatursensor 35 erfasste Temperatur die Soll-Temperatur übersteigt, die durch die Temperatureinstelleinrichtung 36 eingerichtet wird, weist die Steuerungseinrichtung C den Antriebsschaltkreis 38 an, einen Strom zu der elektromagnetischen Kupplung 40 zuzuführen. Das verbindet den Verdichter mit dem Verbrennungsmotor E und treibt den Verdichter an. Die Steuerungseinrichtung C weist ebenso den Antriebsschaltkreis 39 an, einen Strom zu der Spule 71 des Steuerventils 50 zuzuführen.
Gemäß dem Wert des Stroms, der zu der Spule 71 zugeführt wird, wird der Übertragungsstab 80 nach oben gegen die nach unten weisende Kraft der Feder 70 bewegt. Dann wird die Ventilkammer 64 des Einlassventilabschnitts V2 geschlossen, was verursacht, dass der Zufuhrdurchgang 28 als Hilfszufuhrdurchgang funktioniert, der eine Drossel hat. Der Auslassventilabschnitt V1 ist mit dem Solenoidabschnitt V3 verbunden und die Öffnung des Auslassventilabschnitts V1 wird durch den Solenoidabschnitt V3 gesteuert. Die Öffnungsgröße des Auslassventilabschnitts V1 oder die Position des Ventilkörpers 61 in der Auslassventilkammer 53 wird durch das Gleichgewicht der Kraft bestimmt, die auf dem Ventilkörper 61 durch den Stab 80 aufgebracht wird, und die nach unten weisende Kraft des Druckmessmechanismus, der den Balg 62 aufweist. Die Kraft des Druckmessmechanismus stellt den Ansaugdruck Ps dar. Wenn die thermische Last groß ist, ist die Differenz zwischen der durch den Temperatursensor 35 erfassten Temperatur und der durch die Temperatureinstelleinrichtung 36 eingerichteten Temperatur groß. Je größer die Temperaturdifferenz ist, umso größer ist der elektrische Strom, für den die Steuerungseinrichtung C den Antriebsschaltkreis 39 anweist, diesen der Spule 71 des Steuerventils 50 zuzuführen. Das erhöht die Anziehungskraft zwischen dem feststehenden Kern 67 und dem bewegbaren Kern 69 und spannt den Übertragungsstab 80 stark nach oben, um die Öffnungsgröße des Ventillochs 54 zu vergrößern. Wenn die Zufuhr des elektrischen Stroms ansteigt, vergrößert anders gesagt das Steuerventil 5 die Öffnungsgröße des Auslassventilabschnitts V1, um einen unteren Ansaugdruck (Soll-Ansaugdruck) beizubehalten. Als Folge steigt die Menge des aus der Kurbelkammer 5 strömenden Gases an.
Andererseits wird der Einlassventilabschnitt V2 oder die Einlassventilkammer 64 geschlossen. In diesem Zustand wird der Betrag des aus der Kurbelkammer 5 strömenden Gases relativ groß und wird der Kurbeldruck Pc abgesenkt. Wenn die thermische Last groß ist, ist der Druck in den Zylinderbohrungen 1a oder der Ansaugdruck Ps relativ hoch und ist die Differenz zwischen dem Ansaugdruck Ps und dem Kurbeldruck Pc relativ klein. Demgemäß wird die Neigung in der Taumelscheibe 12 vergrößert, was die Verdichterverdrängung vergrößert.
Wenn die Neigung der Taumelscheibe 12 θmax beträgt und die Verdichterverdrängung maximal ist, unterscheidet sich der Ausstoßdruck Pd, der auf die untere Zone des Durchgangslochs 52 aufgebracht wird, in hohem Maße von dem Kurbeldruck Pc in der Einlassventilkammer 64. Als Folge nimmt die Trenneinrichtung 82 in dem Durchgangsloch 52 eine nach oben weisende Kraft auf der Grundlage der Differenz (Pd – Pc) zwischen dem Ausstoßdruck Pd und dem Kurbeldruck Pc auf und nimmt der Ventilkörperabschnitt 84 eine nach unten weisende Kraft auf der Grundlage der Druckdifferenz (Pd – Pc) auf. Die Querschnittsfläche der Trenneinrichtung 82 ist im Wesentlichen die gleiche wie die Querschnittsfläche (S1) des Ventilkörperabschnitts 84. Daher wird die Kraft, die an der Trenneinrichtung 82 und dem Ventilkörperabschnitt 84 wirkt, die durch die erste Kopplungseinrichtung 83 verbunden sind, durch die folgende Gleichung dargestellt: (Pd – Pc) × S1 – (Pd – Pc) × S1 = 0
Daher beeinflussen Änderungen der Drücke Pd und Pc die Position des Stabs 80 oder die Betätigung der Ventilabschnitt V1, V2 nicht.
Wenn die thermische Last gering ist, ist die Differenz zwischen der durch den Sensor 35 erfassten Temperatur und der durch die Temperatureinstelleinrichtung 36 eingerichteten Temperatur gering. Je kleiner die Temperaturdifferenz ist, umso geringer ist der elektrische Strom, den der Antriebsschaltkreis 39 der Spule 71 zuführt. Eine Verringerung des Stroms verringert die Anziehungskraft zwischen dem feststehenden Kern 67 und dem bewegbaren Kern 69 und verringert die Kraft, die den Stab 80 nach oben vorspannt, was die Öffnungsgröße des Ventillochs 54 verringert. Folglich wirkt der Balg 62 des Ventilkörpers 61, um den Soll-Ansaugdruck anzuheben. Wenn die Zufuhr des elektrischen Stroms sich verringert, wirkt anders gesagt das Steuerventil 50 um einen höheren Ansaugdruck (Soll-Ansaugdruck) beizubehalten.
Wenn die Öffnungsgröße des Ventillochs 54 verringert wird, ist die Menge des aus der Kurbelkammer 5 strömenden Gases geringer als die Summe des Nebenstromgases aus den Zylinderbohrungen 1a und des Gases, das zu der Kurbelkammer 5 durch den Hilfszufuhrdurchgang zugeführt wird. Demgemäß wird der Kurbeldruck Pc erhöht. Wenn die thermische Last gering ist, ist der Druck des in die Zylinderbohrungen 1a gesaugten Gases oder der Ansaugdruck Ps ebenso relativ niedrig, was die Differenz zwischen dem Ansaugdruck Ps und dem Kurbeldruck Pc erhöht. Daher werden die Neigung der Taumelscheibe 12 und die Verdichterverdrängung verringert.
Wenn der Schalter 37 ausgeschaltet ist oder wenn die Temperatur des Verdampfers 33 auf eine Frostbildungstemperatur fällt, weist die Steuerungseinrichtung C den Antriebsschaltkreis 39 an, den Strom zu der Spule 71 anzuhalten. Wenn der Strom zu der Spule 71 angehalten ist und die elektromagnetische Kraft des Solenoidabschnitts V3 verschwindet, wird der Stab 80 unmittelbar zurück auf die Position von 2 oder die Ausgangsposition durch die Kraft der Feder 70 bewegt. Demgemäß wird der Auslassventilabschnitt V1 geschlossen und ist der Einlassventilabschnitt V2 offen. Als Folge ist die Durchflussrate des zu der Kurbelkammer 5 von der Ausstoßkammer 22 durch den Zufuhrdurchgang 28 zugeführten Gases relativ groß, was den Druck in der Kurbelkammer 5 erhöht und die Neigung der Taumelscheibe 12 unmittelbar minimiert. Der Verdichter arbeitet so bei der minimalen Verdrängung. Das gleiche tritt auf, wenn der Verbrennungsmotor E stehen bleibt und der Strom zu dem Klimatisierungssystem angehalten wird.
4 zeigt die Betriebscharakteristik des Auslassventilabschnitts V1 und des Einlassventilabschnitts V2. Die horizontale Achse stellt die axiale Position des Stabs 80 in dem Steuerventil 50 dar und die vertikale Achse stellt die Öffnungsgröße (Drosselgröße) der Ventilabschnitte dar. 5 stellt die Betriebscharakteristik des Auslassventilabschnitts und des Einlassventilabschnitts eines Steuerventils nach dem Stand der Technik dar (japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift Nummer 5-99136). Die horizontale Achse stellt die axiale Position des Übertragungsstabs dar und die vertikale Achse stellt die Öffnungsgröße (Drosselgröße) der Ventilabschnitte dar. Wenn bei dem Steuerventil von 5 der Auslassventilabschnitt (durch eine durchgezogene Linie dargestellt), der einen Auslassventilkörper hat, offen ist, ist der Einlassventilabschnitt (durch eine gestrichelte Linie dargestellt), der einen Einlassventilkörper hat, geschlossen. Wenn der Einlassventilabschnitt offen ist, ist der Auslassventilabschnitt geschlossen. Wenn nämlich der Stab sich auf einer Position T befindet, berührt der Auslassventilkörper einen entsprechenden Ventilsitz und schließt den Auslassventilabschnitt und beginnt das entfernte Ende Stabs, einen Einlassventilkörper nach oben zu bewegen, um den Einlassventilabschnitt zu öffnen. Bei dem Steuerventil nach dem Stand der Technik von 5 werden der Auslassventilabschnitt und der Einlassventilabschnitt gleichzeitig geschlossen, wenn der Stab sich auf einer gewissen Position befindet. Anders gesagt sind die Ventilabschnitte nicht gleichzeitig offen, aber einer der Ventilabschnitte ist wahlweise offen.
Wenn bei dem Steuerventil 50 von 4 der Stab 80 sich auf einer Position T befindet, beginnt der entfernte Abschnitt 81 des Stabs 80, den Auslassventilkörper 61 nach oben zu pressen, und beginnt der Ventilkörperabschnitt 84 in die untere Zone des Durchgangslochs 52 einzutreten. Wenn der Stab 80 sich zwischen der untersten Position und der Position T befindet, wird der Auslassventilabschnitt V1 geschlossen und ist der Einlassventilabschnitt V2 offen. Wenn der Stab 80 sich auf der Position T befindet, wird die untere Zone des Durchgangslochs 52 von dem Hauptzufuhrdurchgang zu dem Hilfszufuhrdurchgang geschaltet, der die Drossel hat.
Wenn der Stab 80 sich zwischen der Position T und der höchsten Position befindet, ist der Auslassventilabschnitt V1 offen. In diesem Zustand ist der Einlassventilabschnitt V2 geschlossen. Jedoch bleibt der Hilfszufuhrdurchgang durch die Öffnung der Drossel offen. Wenn sich der Stab 80 von der Position T auf die höchste Position bewegt, wird die Drosselgröße des Einlassventilabschnitts V2 allmählich verringert. Anders gesagt wird der Drosselbetrag erhöht, wenn der Stab 80 auf die höchste Position bewegt wird.
Das Steuerventil 50 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hat die folgenden Vorteile.
Wenn der Ventilkörperabschnitt 84 in die untere Zone des Durchgangslochs 52 eintritt, funktioniert der Raum zwischen dem Durchgangsloch 52 und dem Ventilkörperabschnitt 84 als ein Hilfszufuhrdurchgang. Dieser Zustand entspricht einem Zustand des Steuerventils der Veröffentlichung Nummer 5-99136. Bei dem Steuerventil nach dem Stand der Technik verbindet nämlich eine Drossel (ein Hilfszufuhrdurchgang), der in dem Gehäuse ausgebildet ist, die Ausstoßkammer mit der Kurbelkammer, wenn der Einlassventilabschnitt geschlossen ist. In dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung funktioniert das Durchgangsloch 52, das in dem Steuerventil 50 ausgebildet ist, wahlweise als ein Hauptzufuhrdurchgang und ein Hilfszufuhrdurchgang, der eine Drossel hat.
Nur ein bewegbares Element, nämlich der Übertragungsstab 80, ist in dem Durchgangsloch 52 gelegen und kein bewegbares Element ist um den Stab 80 gepasst. Daher ist das Steuerventil 50 des ersten Ausführungsbeispiels im Vergleich mit dem Steuerventil nach dem Stand der Technik einfach und daher geeignet für die Massenproduktion.
Eine Zone, die dem Kurbeldruck Pc ausgesetzt ist, wird als eine Pc-Zone bezeichnet, und eine Zone, die dem Ansaugdruck ausgesetzt ist, wird als eine Ps-Zone bezeichnet. Wenn das Steuerventil 50 hauptsächlich als ein Einlasssteuerventil funktioniert, berührt der Auslassventilkörper 61 an dem Auslassventilabschnitt V1 den Ventilsitz 55 und schließt den Überströmdurchgang 27. Die Pc-Zone und Ps-Zone sind nämlich vollständig voneinander bei dem Steuerventil 50 getrennt. Das verhindert, dass Gas aus der Kurbelkammer 5 zu der Ansaugkammer 21 austritt, wenn der Auslassventilabschnitt V1 geschlossen ist.
Der Ausstoßdruck Pd wird auf die untere Zone des Durchgangslochs 52 aufgebracht und der Kurbeldruck Pc wird auf die obere Zone des Durchgangslochs 52 und auf die Einlassventilkammer 64 aufgebracht. Ebenso ist der äußere Durchmesser der Trenneinrichtung 82 des Stabs 80 im Wesentlichen gleich dem äußeren Durchmesser des Ventilkörperabschnitts 84. Daher ist die Kraft, die auf den Stab 80 durch den Ausstoßdruck Pd aufgebracht wird, gleich der Kraft, die auf den Stab 80 durch den Kurbeldruck Pc aufgebracht wird. Daher wird der Stab 80 genau durch einen extern zugeführten Strom gesteuert.
Der Stab 80 trennt die obere Zone des Durchgangslochs 52 (die Pc-Zone) von der unteren Zone (Pd-Zone) durchgehend und trennt die untere Zone des Durchgangslochs 52 (Pd-Zone) von der Einlassventilkammer 64 (Pc-Zone) wahlweise. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Länge von einem Teil des Ventilkörperabschnitts 84, der sich in dem Durchgangsloch 52 befindet, eingestellt, um die Menge von zu der Kurbelkammer 5 durch den Hilfszufuhrdurchgang zugeführtem Gas zu steuern. Daher wird die Menge von zu der Kurbelkammer zugeführtem Gas einfach durch Einstellen des vertikalen Hubbereichs des Stabs 80 oder durch Ändern der Länge des Ventilkörperabschnitts 84 gesteuert.
6 stellt ein Steuerventil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dar. Das Steuerventil von 6 ist im Wesentlichen das gleiche wie das Steuerventil 50 von 2 außerhalb der Anordnung der Anschlüsse an dem Einlassventilabschnitt V2 und dem Aufbau zum Ausgleichen der Drücke, die an dem Übertragungsstab 80 wirken. Der Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel wird nachstehend hauptsächlich diskutiert.
Zweite Pc-Anschlüsse 59 sind an einem Teil des Ventilgehäuses ausgebildet, der die untere Zone des Durchgangslochs 52 umgibt. Die untere Zone des Durchgangslochs 52 ist mit der Kurbelkammer 5 durch die zweiten Pc-Anschlüsse 59 und dem stromabwärtigen Abschnitt 28b des Zufuhrdurchfluss 28 verbunden. Pd-Anschlüsse 58 sind an einem Teil des Ventilgehäuses 51 ausgebildet, der die Einlassventilkammer 64 umgibt. Die Einlassventilkammer 64 ist mit der Ausstoßkammer 22 durch die Pd-Anschlüsse 58 und den Zufuhrdurchgang 28 verbunden. Die Lagen der Anschlüsse des Einlassventilabschnitts V2, der in 6 gezeigt ist, sind nämlich von den Lagen der Anschlüsse des Einlassventilabschnitts V2 unterschiedlich, der in 2 gezeigt ist. Bei dem Steuerventil von 6 ist die Strömungsrichtung des Gases zwischen dem Ausstoßdruck Pd und dem Kurbeldruck Pc entgegengesetzt zu demjenigen des Steuerventils 50, das in 2 gezeigt ist.
Das Steuerventil 50 von 6 hat eine ringförmige Kammer 73, die durch das Verdichtergehäuse und das Ventilgehäuse 51 definiert ist. Die ringförmige Kammer 73 steht in Verbindung mit zweiten Pc-Anschlüssen 59 und ist mit der Solenoidkammer 68 durch einen Verbindungsdurchgang 74 und einem Raum 75 verbunden. Der Verbindungsdurchgang 74 ist axial in dem Ventilgehäuse 51 ausgebildet und stört die Pd-Anschlüsse 58 nicht. Der Raum 75 ist durch einen feststehenden Kern 77 und das Ventilgehäuse 51 definiert. Eine Vertiefung 76 ist in dem feststehenden Kern 67 ausgebildet. Die Vertiefung 76 verbindet den Raum 75 mit der Solenoidkammer 68. Der Verbindungsdurchgang 74, der Raum 75 und die Vertiefung 76 bilden einen Führungsdurchgang aus. Der Führungsdurchgang bringt den Kurbeldruck Pc auf die Solenoidkammer 68 auf.
Wenn der Ventilkörperabschnitt 84 in die untere Zone des Durchgangslochs 52 eintritt, wird die untere Zone des Durchgangslochs 52 mit der Solenoidkammer 68 durch die zweiten Pc-Anschlüsse 59, die ringförmige Kammer 73 und den Führungsdurchgang verbunden. In diesem Zustand wird der Kurbeldruck Pc auf die untere Zone des Durchgangslochs 52 und die Solenoidkammer 68 aufgebracht. Der Ventilkörperabschnitt 84 und die zweite Kopplungseinrichtung 85 nehmen den Kurbeldruck Pc von oberhalb und von unterhalb auf. Da jedoch der Ventilkörperabschnitt 84 und die zweite Kopplungseinrichtung 85 den gleichen Durchmesser haben und einstückig ausgebildet sind, werden die auf dem Kurbeldruck Pc basierenden Kräfte ausgeglichen.
Die Betriebscharakteristik des Steuerventils von 6 wird durch 4 dargestellt. Das Steuerventil von 6 hat die gleichen Vorteile wie das Steuerventil 50 von 2.
7 stellt ein Steuerventil gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel dar. Anders als bei dem Steuerventil von 6 hat das Steuerventil von 7 nicht die Trenneinrichtung 82 des Übertragungsstabs 80. Die ersten und zweiten Pc-Anschlüsse 57, 59 des in 6 gezeigten Steuerventils entsprechen Pc-Anschlüssen 77. Der andere Aufbau des Steuerventils, das in 7 gezeigt ist, ist der gleiche wie des in 6 gezeigten.
Der Übertragungsstab 80 des in 7 gezeigten Steuerventils hat einen entfernten Abschnitt 81, eine erste Kopplungseinrichtung 82, einen Ventilkörperabschnitt 84 und eine zweite Kopplungseinrichtung 85. Die Pc-Anschlüsse 77 sind an einem Teil eines Ventilgehäuses 51 ausgebildet, der ein Durchgangsloch 52 umgibt. Das Durchgangsloch 52 ist mit der Kurbelkammer 5 durch Pc-Anschlüsse 77 und dem gemeinsamen Durchgang 29 verbunden, der als der stromaufwärtige Abschnitt 27a des Überströmdurchgangs und der stromabwärtige Abschnitt 28b des Zufuhrdurchgangs funktioniert.
Eine ringförmige Kammer 73 ist durch das Verdichtergehäuse und das Ventilgehäuse 51 definiert und ist angrenzend an die Pc-Anschlüsse 77 gelegen. Die ringförmige Kammer 73 ist mit der Solenoidkammer 68 durch den Führungsdurchgang verbunden, der den Verbindungsdurchgang 74, den Raum 75, die Vertiefung 76 und die Pc-Anschlüsse 77 aufweist. Der Führungsdurchgang bringt den Kurbeldruck Pc auf die Solenoidkammer 68 auf. Wie es der Fall des in 6 gezeigten Steuerventils ist, werden die auf den Kurbeldruck Pc basierenden Kräfte, die an dem Stab 80 wirken, ausgeglichen.
Die Betriebscharakteristik des Steuerventils von 7 sind durch 4 dargstellt. Das Steuerventil von 7 hat die gleichen Vorteile wie die Steuerventile von den 2 und 6.
Die in den 2, 6 und 7 gezeigten Steuerventile werden bei Taumelscheibenverdichtern mit variabler Verdrängung mit elektromagnetischen Kupplungen verwendet. Ein Steuerventil, das in 8 gezeigt ist, wird bei einem kupplungslosen Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung verwendet. Ein kupplungsloser Verdichter hat keine Kupplung und die Leistung des Verbrennungsmotors E wird direkt auf die Antriebswelle 6 übertragen. Daher dreht sich die Antriebswelle 6 und die Taumelscheibe 12 fortgesetzt, so lange der Verbrennungsmotor E arbeitet. Ein Auslassventilabschnitt V1 des Verdichters, der in 8 gezeigt ist, wird nachstehend beschrieben. Der Unterschied von dem in 2 gezeigten Steuerventil wird nachstehend hauptsächlich diskutiert.
Das Steuerventil von 8 hat eine Auslassventilkammer 53, die als die Auslassventilkammer eines Auslassventilabschnitts V1 funktioniert. Ein Auslassventilkörper 86 und ein Balg 62 sind in der Auslassventilkammer 53 gelegen. Der Innenraum des Balgs 62 steht unter Vakuum oder einem niedrigen Druck. Eine Feder 62a ist in dem Balg 62 gelegen. Ein stationäres Ende des Balgs 62 ist an einem Einschnitt fixiert, der in dem Deckel 51b ausgebildet ist. Die Feder 62a spannt ein bewegbares Ende Balgs nach unten vor. Ein Einschnitt ist an dem entfernten Ende des Balgs 62 ausgebildet. Der Einschnitt weist zu einem Ventilloch 54, das in der Mitte des Ventilsitzes 55 ausgebildet ist. Der Auslassventilkörper 86 ist entlang der Achse der Auslassventilkammer 53 bewegbar. Durchgangslöcher 87 sind in dem Ventilkörper 86 ausgebildet und erstrecken sich in die axiale Richtung des Ventilkörpers 86. Die Durchgangslöcher 87 gestatten, das Gas zwischen dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt der Auslassventilkammer 53 strömt. Wenn der Außendurchmesser des Ventilkörpers 86 kleiner als der Durchmesser der Auslassventilkammer 53 ist, sind die Durchgangslöcher 87 nicht nötig.
Das obere Ende des Ventilkörpers 86 ist locker in den Einschnitt gepasst, der an dem unteren Ende des Balgs 62 ausgebildet ist, so dass der Ventilkörper 86 sich relativ zu dem Balg 62 bewegt. Wenn beispielsweise der Balg 62 sich aufgrund einer Erhöhung des Ansaugdrucks Ps zusammenzieht und das untere Ende des Balgs 62 sich nach oben bewegt, wird der Ventilkörper 86 nicht durch den Balg gezogen und behält seine Position bei.
Eine ringförmige Stufe ist in der Auslassventilkammer 53 ausgebildet. Ebenso ist eine ringförmige Stufe an dem Auslassventilkörper 86 ausgebildet. Eine Feder 88 ist zwischen dem ringförmigen Stufen gelegen, um den Auslassventilkörper 86 nach unten vorzuspannen. Wenn die Differenz zwischen dem Kugeldruck Pc und dem Ansaugdruck Ps groß ist, ist die durch die Druckdifferenz erzeugte Kraft größer als die Kraft der Feder 88. Das verursacht manchmal, dass der Ventilkörper 86 augenblicklich das Ventilloch 54 öffnet. Wenn nämlich die Druckdifferenz groß ist, funktioniert der Auslassventilabschnitt V1 als ein Differentialventil, um den Kurbeldruck Pc zu der Ansaugkammer 21 abzulassen.
Der Balg 62 und der Ventilkörper 86 können sich relativ zueinander bewegen und die Feder 88 verursacht, dass der Ventilkörper 86 den Ventilsitz 55 berührt. Wenn daher der Schalter 37 ausgeschaltet ist und kein Strom zu der Spule 71 zugeführt wird, ist der Einlassventilabschnitt V2 offen, was den Auslassventilabschnitt V1 sicher schließt. Bei einem kupplungslosen Verdichter verursacht auch dann, wenn die thermische Last groß ist und der Druck in der Umgebung des Verdampfers 33 hoch ist, das Steuerventil von 8, dass sich die Taumelscheibe 12 zu der minimalen Neigung θmin bewegt, was die Verdichterverdrängung minimiert, wenn beispielsweise der Schalter 37 ausgeschaltet wird.
Wenn gerade ein Strom zu der Spule 71 zugeführt wird, spannt die elektromagnetische Kraft, die an dem Übertragungsstab 80 wirkt, den Ventilkörper 86 nach oben gegen die Kraft der Feder 88 vor. Daher ändert, wie das in 2 gezeigte Steuerventil 50, der Auslassventilabschnitt V1 von 8 den Soll-Ansaugdruck Pset auf der Grundlage eines extern zugeführten Stroms. Die Betriebscharakteristik des in 8 gezeigten Steuerventils ist die gleiche wie die in 4 gezeigte. Das Steuerventil von 8 hat die gleichen Vorteile wie die Steuerventile von den 2, 6 und 7.
Der Auslassventilabschnitt V1 und der Solenoidabschnitt V3 des in 9 gezeigten Steuerventils sind im Wesentlichen die gleichen wie entsprechende Abschnitte des in 2 gezeigten Steuerventils 50. Der Aufbau der Übertragungseinrichtung 90 und des Einlassventilabschnitts V2 sind von denjenigen des in 2 gezeigten Steuerventils 50 verschieden. Daher wird der Unterschied von dem in 2 gezeigten Steuerventil nachstehend hauptsächlich diskutiert.
Der Einlassventilabschnitt V2 hat ein Durchgangsloch 52 und eine Einlassventilkammer 64. Das Durchgangsloch 52 erstreckt sich axial in dem Ventilgehäuse 51. Die Einlassventilkammer 64 ist unmittelbar unterhalb des Durchgangslochs 52 ausgebildet. Die obere Endseite des feststehenden Kerns 67 dient als der Boden der Ventilkammer 64. Der Durchmesser der Einlassventilkammer 64 ist größer als der Durchmesser d1 des Durchgangslochs 52. Pc-Anschlüsse 77 sind an einem Teil des Ventilgehäuses 51 ausgebildet, der das Durchgangsloch 52 umgibt. Die Pc-Anschlüsse 77 stehen in Verbindung mit dem Durchgangsloch 52. Die Pc-Anschlüsse 77 sind ebenso mit der Kurbelkammer 5 durch den gemeinsamen Durchgang 29 verbunden, der den stromaufwärtigen Abschnitt 27a des Überströmdurchgangs 27 und dem stromabwärtigen Abschnitt 28b des Zufuhrdurchgangs 28 aufweist. Somit ist das Durchgangsloch 52 mit der Kurbelkammer 5 verbunden. Pd-Anschlüsse 58 sind an einem Teil des Ventilgehäuses 51 ausgebildet, der die Einlassventilkammer 64 umgibt. Die Einlassventilkammer 64 ist mit der Ausstoßkammer 22 durch die Pd-Anschlüsse 58 und dem stromaufwärtigen Abschnitt 28a des Zufuhrdurchgangs 28 verbunden.
Die in den 9 und 10 gezeigte Übertragungseinrichtung 90 hat einen ersten Stab 91 und den zweiten Stab 92, die einander berühren und sich voneinander trennen. Das untere Ende des ersten Stabs 91 ist in der Solenoidkammer 68 gelegen und an den bewegbaren Kern 60 fixiert. Der erste Stab 91 bewegt sich einstückig mit dem bewegbaren Kern 69. Der Ventilkörperabschnitt 91a des ersten Stabs 91 ist in der Einlassventilkammer 64 gelegen. Wie der in 2 gezeigte Ventilkörperabschnitt 84 funktioniert der Ventilkörperabschnitt 91a als ein Ventilkörper. Anstelle der ersten und zweiten Stäbe 91, 92 kann die Übertragungseinrichtung 90 mehr als zwei Stäbe oder einen Zylinder und einen Stab aufweisen. Alternativ kann die Übertragungseinrichtung 90 mehr als zwei Zylinder aufweisen.
Wie in 10 gezeigt ist, hat der zweite Stab 92 ein entferntes Ende 92a, einen mittleren Abschnitt 92b und einen nächstliegenden Abschnitt 92c. Das entfernte Ende 92a des zweiten Stabs 92 ist in dem Ventilloch 54 gelegen. Wenn sich der zweite Stab 92 nach oben bewegt, bewegt das entfernte Ende 92a den Auslassventilkörper 61 nach oben. Der mittlere Abschnitt 92b ist in dem Durchgangsloch 52 gelegen, um sich axial zu bewegen. Der Durchmesser des mittleren Abschnitts 92b ist um einen Wert Δd nur geringfügig kleiner als der Durchmesser d1 des Durchgangslochs 52. Anders gesagt wird der Durchmesser des mittleren Abschnitts 92b durch eine Gleichung (d1 – Δd) dargestellt und wird die Querschnittsfläche des mittleren Abschnitts 92b durch eine Gleichung (S1 – Δs) dargestellt. Wie in dem Fall des in 3 gezeigten Ventilkörperabschnitts 84 ist ein Raum zwischen dem mittleren Abschnitt 92b und dem Durchgangsloch 52 ausgebildet, um als Drossel zu funktionieren.
Der nächstgelegene Abschnitt 92c des zweiten Stabs 92 hat eine untere Endseite 93 und einen ringförmigen Vorsprung 94, der als ein Ventilsitz funktioniert. Die untere Endseite 93 berührt wahlweise den Ventilkörperabschnitt 91a des ersten Stabs 91. Eine Positionierschraubenfeder 95 ist zwischen dem Vorsprung 94 und dem Boden der Ventilkammer 64 gelegen. Die Feder 95 spannt den zweiten Stab 92 nach oben, so dass das entfernte Ende 92a des zweiten Stabs 92 durchgehend die untere Seite des Auslassventilkörpers 61 berührt. Die Feder 95 funktioniert nämlich als eine Positioniereinrichtung zum Definieren der untersten Position der unteren Endseite 33 des zweiten Stabs 92.
Die Feder 95 und der Auslassventilkörper 61 verursachen durchgehend, dass der zweite Stab 92 sich gemäß dem Betrieb des Druckmessmechanismus bewegt, der den Balg 62 des Auslassventilabschnitts V1 aufweist. Die Kraft der Feder 95 ist geringer als die Kraft des Druckmessmechanismus des Auslassventilabschnitts V1. Wenn beispielsweise der Druckmessmechanismus den Auslassventilkörper 61 gegen den Ventilsitz 55 presst, befindet sich der zweite Stab 92 an der untersten Position, die in 9 gezeigt ist. Eine nach oben weisende Bewegung des zweiten Stabs 92 wird durch eine Berührung zwischen dem ringförmigen Vorsprung 94 und der oberen Wand der Einlassventilkammer 94 begrenzt. Wenn der Vorsprung 94 die obere Wand der Ventilkammer 64 berührt, befindet sich der zweite Stab 92 an der höchsten Position.
Wie in 10 gezeigt ist, ist ein T-förmiger innerer Durchgang 96 an dem mittleren Abschnitt 92b und dem nächstliegenden Abschnitt 92c des zweiten Stabs 92 ausgebildet. Ungeachtet der Position des zweiten Stabs 92 in seinem bewegbaren Bereich stehen die oberen Öffnungen des inneren Durchgangs 96 mit der oberen Zone des Durchgangslochs 52 in Verbindung, das in Verbindung mit den Pc-Anschlüssen 77 steht. Die untere Öffnung des inneren Durchgangs 96 weist zu der oberen Seite des Ventilkörperabschnitts 91a. Wenn die obere Seite des Ventilkörperabschnitts 91a die untere Seite des zweiten Stabs 92 berührt, wird der innere Durchgang 96 geschlossen. Der Hauptzufuhrdurchgang 28 verbindet die Ausstoßkammer 22 mit der Kurbelkammer 5. Die Pd-Anschlüsse 58, die Einlassventilkammer 64, der innere Durchgang 96, das Durchgangsloch 52 und die Pc-Anschlüsse 77 bilden einen Teil des Hauptzufuhrdurchgangs 28 bei dem Einlassventilabschnitt V2 des Steuerventils von 9.
Wenn der Ventilkörperabschnitt 91a den zweiten Stab 92 berührt, wird der Hauptzufuhrdurchgang 28 geschlossen, der den inneren Durchgang 96 aufweist. In diesem Zustand funktioniert der Raum zwischen dem Durchgangsloch 52 und dem mittleren Abschnitt 92b des zweiten Stabs 92 als Hilfsdurchgang mit einer Drossel.
Wie das Steuerventil von 6 hat das in den 9 und 10 gezeigte Steuerventil einen Führungsdurchgang (74, 75, 76). Der Führungsdurchgang verbindet die Solenoidkammer 68 mit der Kurbelkammer Pc. Wie es der Fall des Steuerventils von 6 ist, werden an der Übertragungseinrichtung 90 wirkende auf der Kurbelkammer Pc basierende Drücke ausgeglichen, wenn der erste Stab 91 und der zweite Stab 92 einstückig bewegt werden.
Wenn ein Strom zu der Spule 71 angehalten wird, wird der erste Stab 91 von dem zweiten Stab 92 getrennt und wird an der untersten Position angeordnet, wie in 9 gezeigt ist. Da der zweite Stab 92 die nach oben weisende Kraft von dem ersten Stab 91 nicht aufnimmt, wird der zweite Stab 92 zu der untersten Position durch den Druckmessmechanismus bewegt. In diesem Zustand wird der Auslassventilabschnitt V1 geschlossen und ist der Einlassventilabschnitt V2 offen, was den Kurbeldruck Pc rasch erhöht und die Taumelscheibe 12 auf die minimale Neigung θmin bewegt.
Wenn ein Strom zu der Spule 71 zugeführt wird, berührt der erste Stab 91 die untere Endseite 93 des zweiten Stabs 92 und bewegt sich einstückig mit dem zweiten Stab 92. Eine elektromagnetische Kraft wird an dem Solenoidabschnitt V3 gemäß dem Wert des zugeführten Stroms erzeugt. Die elektromagnetische Kraft verursacht, dass der erste Stab 91 den zweiten Stab 92 und den Auslassventilkörper 61 nach oben gegen die nach unten weisende Kraft des Druckmessmechanismus bewegt. Wenn nämlich ein Strom zu der Spule 71 zugeführt wird, funktioniert der Aunlassventilabschnitt V1 als ein Steuerventil, dass einen Soll-Ansaugdruck Pset ändert. Wenn der erste Stab 91 den inneren Durchgang 96 schließt, wird der Hauptzufuhrdurchgang 28 geschlossen. Demgemäß wird der Einlassventilabschnitt V1 geschlossen. In diesem Zustand funktioniert ein kleiner Raum zwischen dem zweiten Stab 92 und dem Durchgangsloch 52 als ein Teil des Hilfszufuhrdurchgangs, um eine unzureichende Zufuhr von Nebenstromgas auszugleichen.
11 zeigt die Betriebscharakteristik des Aunlassventilabschnitts V1 und des Einlassventilabschnitts V2 des in den 9 und 10 gezeigten Steuerventils. Die horizontale Achse stellt die axiale Position der Übertragungseinrichtung 90 dar (insbesondere des ersten Stabs 91) und die vertikale Achse stellt die Öffnungsgröße (Drosselgröße) der Ventilabschnitte dar. An einer Position P beginnen der erste Stab 91 und der zweite Stab 92 sich zu berühren oder zu trennen. Wenn der erste Stab 91 und der zweite Stab 92 sich einstückig oder in dem Bereich zwischen der höchsten Position und der Position P bewegen, behält der Einlassventilabschnitt V2 eine gewisse Öffnungsgröße bei.
Bei dem in 2 gezeigten Steuerventil 50 verringert sich die Öffnungsgröße des Einlassventilabschnitts V2, wenn der Übertragungsstab 80 von der Position P zu der höchsten Position bewegt wird, wie in der Grafik von 4 gezeigt ist. Bei dem in den 9 und 10 gezeigten Steuerventil ist die Öffnungsgröße des Einlassventilabschnitts V2 konstant, wenn die Übertragungseinrichtung 90 von der Position T zu der höchsten Position bewegt wird. Wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen funktioniert der Raum zwischen dem Durchgangsloch 52 und dem zweiten Stab 92 als eine Drossel des Hilfszufuhrdurchgangs. Die Durchflussrate des durch die Drossel strömenden Gases wird durch die Differenz Δd zwischen den Durchmesser d1 des Durchgangslochs 52 und dem Durchmesser des zweiten Stabs 92 bestimmt.
Das Steuerventil von den 9 und 10 hat die gleichen Vorteile wie das Steuerventil 50 von 2.
12 stellt ein Steuerventil gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel dar. Das Steuerventil von 12 ist im Wesentlichen das gleiche wie das Steuerventil von den 9 und 10 außerdem gestalten die ersten und zweiten Stäbe 91, 92, die eine Übertragungseinrichtung 90 bilden, und des Aufbaus einer Positioniereinrichtung zum Definieren der untersten Position des zweiten Stabs 92. Daher werden die Unterschiede von dem in den 9 und 10 gezeigten Steuerventilen nachstehend hauptsächlich diskutiert.
Der zweite Stab 92 hat eine mittleren Abschnitt 92b, der in dm Durchgangsloch 52 gelegen ist, einen nächstliegenden Abschnitt 92c und einen sich axial erstreckenden inneren Durchgang 96. Ein ringförmiger Vorsprung 94 ist an dem nächstliegenden Abschnitt 92c ausgebildet. Der äußere Durchmesser des mittleren Abschnitts 92b ist um einen Betrag Δd geringfügig kleiner als der Durchmesser d1 des Durchgangslochs 52. Der Raum zwischen dem Durchgangsloch 52 und dem mittleren Abschnitt 92b funktioniert als eine Drossel des Hilfszufuhrdurchgangs.
Der zweite Stab 92 ist in dem Durchgangsloch 52 und der Einlassventilkammer 64 durch erste und zweite Federn 95 und 98 gestützt. Die erste Feder 95 ist zwischen dem Vorsprung 94 und dem Boden der Einlassventilkamer 64 gelegen, um den zweiten Stab 92 nach oben vorzuspannen. Die zweite Feder 98 ist zwischen dem Vorsprung 94 und der oberen Wand der Einlassventilkammer 64 gelegen, um den zweiten Stab 92 nach unten vorzuspannen. Wenn der zweite Stab 92 den ersten Stab 91 nicht berührt, wird die unterste Position des zweiten Stabs 92 durch die Kräfte der Federn 95, 98 bestimmt. Anders gesagt funktionieren der Vorsprung 94 und die erste sowie die zweite Feder 95, 98 als die Positioniereinrichtung zum Definieren der untersten Position des zweiten Stabs 92. Die höchste Position des zweiten Stabs 92 wird durch die maximale Länge der zweiten Feder 98 definiert. Wenn nämlich der erste Stab 91 den zweiten Stab 92 nach oben bewegt und die Feder 98 sich nicht weitergehend zusammenziehen kann, befindet sich der zweite Stab 92 an der höchsten Position.
Der erste Stab 91, der in 12 gezeigt ist, hat eine Übertragungsabschnitt 97, der sich von dem Ventilkörperabschnitt 91a erstreckt. Der Übertragungsabschnitt 97 erstreckt sich durch den inneren Durchgang 96. Das entfernte Ende des Übertragungsabschnittes 97 ist in dem Ventilloch 54 gelegen. Der Durchmesser des Übertragungsabschnitts 97 ist kleiner als der Durchmesser des inneren Durchgangs 96. Ein Durchgang mit einem ringförmigen Querschnitt ist zwischen der Wand des inneren Durchgangs 96 und dem Übertragungsabschnitts 97 definiert. Der Durchgang funktioniert als ein Teil des Hauptzufuhrdurchgangs 28.
Wenn ein Strom zu der Spule 97 angehalten wird, wird der erste Stab 91 von dem zweiten Stab 92 getrennt und wird zu der untersten Position bewegt, die in 12 gezeigt ist. Der Übertragungsabschnitt 97 wird ebenso von dem Auslassventilkörper 61 getrennt. In diesem Zustand wird der Auslassventilabschnitt V1 geschlossen und ist der Einlassventilabschnitt V2 offen. Demgemäß wird der Kurbeldruck Pc rasch erhöht, was die Taumelscheibe 12 auf die minimale Neigung θmin bewegt.
Wenn ein Strom zu der Spule 71 zugeführt wird, berührt der erste Stab 91 die untere Endseite 93 des zweiten Stabs 92 und bewegen sich der erste und der zweite Stab 91, 92 einstückig. Das entfernte Ende des Übertragungsabschnitts 97 berührt die untere Seite des Auslassventilkörpers 61. Eine elektromagnetische Kraft wird an dem Solenoidabschnitt V3 gemäß dem Wert des zugeführten Stroms erzeugt. Die elektromagnetische Kraft verursacht, dass der erste Stab 91 den zweiten Stab 92 und den Auslassventilkörper 61 nach oben gegen die nach unten weisende Kraft des Druckmessmechanismus bewegt. Wenn nämlich ein Strom zu der Spule 71 zugeführt wird, funktioniert der Auslassventilabschnitt V1 als ein Steuerventil, dass einen Soll-Ansaugdruck Pset ändert. Der Ventilkörperabschnitt 91a des ersten Stabs 91 schließt den inneren Durchgang 96, was den Hauptzufuhrdurchgang 28 schließt. Anders gesagt wird der Einlassventilabschnitt V1 geschlossen. In diesem Zustand funktioniert der kleine Raum zwischen dem zweite Stab 92 und dem Durchgangsloch 52 als ein Teil des Hilfszufuhrdurchgangs, um eine unzureichende Zufuhr von Nebenstromgas auszugleichen. Das Steuerventil von 12 hat die gleichen Vorteile wie das Steuerventil von 9. Das Steuerventil von 12 hat die gleiche Betriebscharakteristik wie das Steuerventil von 11.
13 stellt ein Steuerventil gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel dar. Das Steuerventil von 13 ist im Wesentlichen das gleiche wie das Steuerventil von 12 außer dem Aufbau des Positioniermechanismus zum Definieren der untersten Position des zweiten Stabs 92. Daher wird der Unterschied von dem in 12 gezeigten Steuerventil nachstehend hauptsächlich diskutiert.
Ein zylindrischer Anschluss 99 ist an dem unteren Abschnitt der Einlassventilkammer 64 gesichert. Das obere Ende des Anschlags 99 bildet eine ringförmige Stufe in der Ventilkammer 62 aus. Eine Schraubenfeder 98 ist zwischen dem ringförmigen Vorsprung 94 und der Decke der Ventilkammer 64 gelegen, um den Vorsprung 94 gegen die durch den Anschlag 99 ausgebildete Stufe vorzuspannen. Der ringförmige Vorsprung 94, die Feder 98 und der Anschlag 99 funktionieren als eine Positioniereinrichtung zum Definieren der untersten Position der unteren Endseite 93 des zweiten Stabs 92. Im Vergleich mit der Positioniereinrichtung von 12 definiert die Positioniereinrichtung von 13, die den Anschlag 99 hat, genau die unterste Position des zweiten Stabs 92. Die höchste Position des zweiten Stabs 92 ist durch die kürzeste Länge der zweiten Feder 98 definiert. Wenn nämlich der erste Stab 91 den zweiten Stab 92 nach oben bewegt und die Feder 98 sich nicht weitergehend zusammenziehen kann, befindet sich der zweite Stab 92 auf der höchsten Position.
Das Steuerventil von 13 hat die gleichen Vorteile wie das Steuerventil von 12. Das Steuerventil von 13 hat die gleiche Betriebscharakteristik wie das Steuerventil von 11.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel kann wie folgt abgewandelt werden.
Eine Membran kann als Druckmesselement an dem Auslassventilabschnitt V1 verwendet werden.
Der Auslassventilabschnitt V1 der in den 6, 7, 9, 12 und 13 gezeigten Steuerventile kann durch den Auslassventilabschnitt ersetzt werden, der in 8 gezeigt ist.
Es sollte dem Fachmann offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung auf jede andere spezifische Art ohne Abweichen von dem Grundgedanken oder dem Anwendungsbereich der Erfindung ausgeführt werden kann.
Ein Steuerventil steuert die Verdrängung eines Verdichters mit variabler Verdrängung. Der Verdichter hat ein Kurbelkammer (5), ein Überströmdurchgang (27) und einen Zufuhrdurchgang (28). Ein Auslassventilabschnitt (V1) ist an dem Überströmdurchgang (27) zum Steuern der Öffnung des Überströmdurchgangs (27) gelegen. Ein Einlassventilabschnitt (V2) ist an dem Zufuhrdurchgang (28) zum Steuern der Öffnung des Zufuhrdurchgangs (28) gelegen. Ein Übertragungsstab (80) erstreckt sich zwischen dem Auslassventilabschnitt (V1) und dem Einlassventilabschnitt (V2), um den Auslassventilabschnitt (V1) mit dem Einlassventilabschnitt (V2) zu verbinden. Der Übertragungsstab (80) bewegt sich axial. Ein Durchgangsloch (52) ist an dem Einlassventilabschnitt (V2) zum Aufnehmen eines Teils des Übertragungsstabs (80) gelegen. Das Durchgangsloch (52) bildet einen Teil des Zufuhrdurchgangs (28). Ein Zwischenraum ist zwischen dem Übertragungsstab (80) und dem Durchgangsloch (52) zum durchgehenden Verbinden der Ausstoßdruckzone mit der Kurbelkammer (5) ausgebildet.

Claims

Steuerventil zum Steuern der Verdrängung eines Verdichters mit variabler Verdrängung, wobei der Verdichter eine Kurbelkammer (5), eine Ansaugdruckzone, deren Innendruck ein Ansaugdruck ist, eine Ausstoßdruckzone, deren Innendruck ein Ausstoßdruck ist, einen Überströmdurchgang (27) zum Überströmen eines Gases von der Kurbelkammer (5) zu der Ansaugdruckzone und einen Zufuhrdurchgang (28) zum Zuführen von Gas aus der Ausstoßdruckzone zu der Kurbelkammer (5) aufweist, wobei das Steuerventil folgendes aufweist: ein Ventilgehäuse; einen Auslassventilabschnitt (V1), der an dem Überströmdurchgang (27) zum Steuern der Öffnung des Überströmdurchgangs (27) gelegen ist; einen Einlassventilabschnitt (V2), der an dem Zufuhrdurchgang (28) zum Steuern der Öffnung des Zufuhrdurchgangs (28) gelegen ist; einen wellenartigen Übertragungsmechanismus (80, 90), der sich zwischen dem Auslassventilabschnitt (V1) und dem Einlassventilabschnitt (V2) erstreckt, um den Auslassventilabschnitt (V1) mit dem Einlassventilabschnitt (V2) zu verbinden, wobei der Übertragungsmechanismus (80, 90) sich axial bewegt; ein Durchgangsloch (52), das an dem Einlassventilabschnitt (V2) gelegen ist, um einen Teil des Übertragungsmechanismus (80, 90) aufzunehmen, wobei das Durchgangsloch (52) einen Teil des Zufuhrdurchgangs (28) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenraum zwischen dem Übertragungsmechanismus (80, 90) und einer Fläche ausgebildet ist, die das Durchgangsloch (52) definiert, um die Ausstoßdruckzone mit der Kurbelkammer (5) auch dann konstant zu verbinden, wenn der Einlassventilabschnitt (V2) geschlossen ist.
Steuerventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessung des Zwischenraums gemäß der Axialposition des Übertragungsmechanismus (80, 90) variiert.
Steuerventil gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsmechanismus (80, 90) einen Einlassventilkörper (84, 91a) hat, der ein Teil des Einlassventilabschnitts (V2) ist, wobei der Einlassventilkörper (84, 91a) sich zwischen einer Position, bei der er in das Durchgangsloch (52) eintritt, und einer Position bewegt, bei der er von dem Durchgangsloch (52) getrennt ist, wobei der Zwischenraum klein wird, wenn der Einlassventilkörper (84, 91a) in das Durchgangsloch (52) eintritt, und wobei der Zwischenraum groß wird, wenn der Einlassventilkörper (84, 91a) sich von dem Durchgangsloch (52) trennt.
Steuerventil gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum als eine Drossel wirkt, wenn der Einlassventilkörper (84, 91a) in das Durchgangsloch (52) eintritt.
Steuerventil gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsmechanismus (80) eine Trenneinrichtung (82) hat, die ständig an dem Durchgangsloch (52) gelegen ist, wobei die Trenneinrichtung (82) das Durchgangsloch (52) in eine Auslasszone und eine Einlasszone teilt, wobei die Auslasszone einen Teil des Überströmdurchgangs (27) bildet und die Einlasszone einen Teil des Zufuhrdurchgangs (28) bildet.
Steuerventil gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassventilabschnitt (V2) eine Einlassventilkammer (64) hat, die mit der Einlasszone verbunden ist, wobei die Einlassventilkammer (64) mit der Kurbelkammer (5) durch einen stromabwärtigen Abschnitt von dem Zufuhrdurchgang (28) verbunden ist, wobei die Auslasszone mit der Ausstoßdruckzone durch einen stromaufwärtigen Abschnitt von dem Zufuhrdurchgang (28) verbunden ist.
Steuerventil gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Einlassventilkörpers (84, 91a) im Wesentlichen die gleiche wie diejenige der Trenneinrichtung (82) ist.
Steuerventil gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil einen Solenoid (V3) hat, um den Übertragungsmechanismus (80, 90) gemäß dem zugeführten elektrischen Strom vorzuspannen, wobei der Einlassventilkömmer (84, 91a) in das Durchgangsloch (52) eintritt und der Übertragungsmechanismus (80, 90) den Auslassventilabschnitt (V1) öffnet, wenn der elektrische Strom zu dem Solenoid zugeführt wird, und wobei der Übertragungsmechanismus (80, 90) den Auslassventilabschnitt (V1) durch eine Kraft betätigt, die von dem zugeführten elektrischen Strom abhängt.
Steuerventil gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Solenoid ein Vorspannelement (70) hat und das Vorspannelement (70) den Übertragungsmechanismus (80, 90) in eine Richtung entgegengesetzt zu der Richtung vorspannt, in die der Solenoid (V3) den Übertragungsmechanismus (80, 90) vorspannt, wobei das Vorspannelement (70) den Übertragungsmechanismus (80, 90) so bewegt, dass der Einlassventilkörper (84, 91a) sich von der Fläche trennt und den Auslassventilsabschnitt (V1) schließt, wenn der elektrische Strom nicht zu dem Solenoid (V3) zugeführt wird.
Steuerventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsmechanismus (80, 90) einen ersten Stab (91) und einen zweiten Stab (92) aufweist, die sich berühren und voneinander trennen, wobei das Steuerventil einen Solenoid (V3) hat, um den ersten Stab (91) gegen den zweiten Stab (92) vorzuspannen, wobei der zweite Stab (92) in das Durchgangsloch (52) eingesetzt ist, und wobei ein Zwischenraum zwischen dem zweiten Stab (92) und der Fläche definiert ist, die das Durchgangsloch (52) definiert, und als eine Drossel wirkt, wobei der zweite Stab (92) einen inneren Durchgang (96) hat, der einen Teil des Zufuhrdurchgangs (28) bildet, wobei der innere Durchgang (96) eine Öffnung hat, die zu dem ersten Stab (91) weist, wobei der erste Stab (91) einen Einlassventilkörper (91a) hat, der einen Teil des Einlassventilabschnitts (V2) bildet und wobei der Solenoid (V3) den ersten Stab (91) so antreibt, dass der Einlassventilkörper (91a) wahlweise die Öffnung verbreitert und verengt.
Steuerventil gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil einen Anschlag (92c) hat, um eine Bewegung des zweiten Stabs (92) in Richtung auf den ersten Stab (91) zu beschränken.
Steuerventil gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der elektrische Strom dem Solenoid (V3) zugeführt wird, der Einlassventilkörper (91a) den zweiten Stab (92) berührt, um die Öffnung zu beschränken, und der zweite Stab (92) den Auslassventilabschnitt (V1) öffnet, wobei der erste Stab (91) den Auslassventilabschnitt (V1) gemäß einer Kraft betätigt, die von dem zu dem Solenoid (V3) zugeführten elektrischen Strom abhängt.
Steuerventil gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil ein Vorspannelement (95, 98) hat, und wobei das Vorspannelement (95, 98) den ersten Stab (91) in die Richtung entgegengesetzt zu derjenigen vorspannt, in die der Solenoid (V3) den ersten Stab (91) vorspannt, wobei das Vorspannelement (95, 98) den ersten Stab (91) so bewegt, dass der Einlassventilkörper (91a) sich von dem Durchgangsloch (52) sich von dem Durchgangsloch (52) trennt und den Auslassventilabschnitt (V1) schließt, wenn der elektrische Strom nicht zu dem Solenoid (V3) zugeführt wird.
Steuerventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslassventilabschnitt (V1) folgendes aufweist: einen Auslassventilkörper (61); eine Messkammer (53), die an dem Überströmdurchgang (27) gelegen ist, wobei die Messkammer (53) dem Ansaugdruck ausgesetzt ist; ein Messelement (62), das in der Messkammer (64) gelegen ist, wobei das Messelement (62) den Auslassventilkörper (61) gemäß dem Ansaugdruck bewegt.
Steuerventil gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslassventilkörper (61) sich unabhängig von dem Messelement (62) bewegt, wobei das Steuerventil des Weiteren ein Vorspannelement (88) hat, um den Auslassventilkörper (61) in eine Richtung entgegengesetzt zu der Richtung zum Schließen des Überströmdurchgangs (27) vorzuspannen.
Steuerventil gemäß Anspruch 1, wobei der Einlassventilabschnitt (V2) an dem Zufuhrdurchgang (28) zum Steuern der Öffnung des Zufuhrdurchgangs (28) gelegen ist; wobei der Übertragungsstab (80) durch einen wellenartigen Übertragungsmechanismus (80, 90) ausgebildet ist, der sich zwischen dem Auslassventilabschnitt (V1) und dem Einlassventilabschnitt (V2) erstreckt, um den Auslassventilabschnitt (V1) mit dem Einlassventilabschnitt (V2) zu verbinden, wobei der Übertragungsmechanismus (90) sich axial bewegt; wobei das Durchgangsloch (52) an dem Einlassventilabschnitt (V2) gelegen ist, um einen Teil des Übertragungsmechanismus (90) aufzunehmen, und wobei der Zwischenraum ausgebildet ist, sodass er die Ausstoßdruckzone mit der Kurbelkammer (5) durchgehend verbindet.
Steuerventil gemäß Anspruch 16, wobei der Übertragungsstab (80) den Auslassventilabschnitt (V1) bewegt, während der Einlassventilkörper (84) in das Durchgangsloch (52) eintritt.
Steuerventil gemäß Anspruch 17, wobei der Einlassventilkörper (84) den Zufuhrdurchgang (28) öffnet, wenn der Einlassventilkörper (84) sich von dem Durchgangsloch (52) trennt.
Steuerventil gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18, des Weiteren mit einem Solenoid (V3) zum axialen Vorspannen des Übertragungsstabs (80) gemäß dem zugeführten elektrischen Strom.
Steuerventil gemäß Anspruch 19, wobei dann, wenn der elektrische Strom zu dem Solenoid (V3) zugeführt wird, der Einlassventilkörper (84) in das Durchgangsloch (52) eintritt und der Übertragungsstab (80) den Auslassventilabschnitt (V1) öffnet, und wobei der Übertragungsstab (80) den Auslassventilabschnitt (V1) durch eine Kraft betätigt, die von dem zugeführten elektrischen Strom abhängt.
Steuerventil gemäß Anspruch 19 oder 20, des Weiteren mit einem Vorspannelement (70) zum Vorspannen des Übertragungsstabs (80) in eine Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, in die der Solenoid (V3) den Übertragungsstab (80) vorspannt, wobei das Vorspannelement (70) den Übertragungsstab (80) so bewegt, dass der Einlassventilkörper (84) sich von dem Durchgangsloch trennt, und der Auslassventilabschnitt (V1) sich schließt, wenn der elektrische Strom nicht zu dem Solenoid (V3) zugeführt wird.