DE68903258T2

DE68903258T2 - CONTROL DEVICE FOR COMPRESSORS OF VARIABLE CAPACITY.

Info

Publication number: DE68903258T2
Application number: DE1989603258
Authority: DE
Inventors: Hidenori Kabushiki Kaish Ezaki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-01-14
Filing date: 1989-01-13
Publication date: 1993-03-04
Anticipated expiration: 2009-01-14
Also published as: DE68903258D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Regelungsvorrichtung für einen Verdichter mit variabler Verdichtung beispielsweise gemäß der US-A-4 037 993 mit einem Gehäuse mit einer Vielzahl von um eine Antriebsdrehwelle angeordneten Zylinderbohrungen; jeweils einem gleitend in jeweils eine Zylinderbohrung eingepaßten Arbeitskolben, einer über eine zugehörige Verbindungsstange mit den Arbeitskolben verbundenen Taumelscheibe, einer die Taumelscheibe tragenden Halterung, die um eine zur Achse der Antriebsdrehwelle senkrechte Achse einer Trägerwelle schwenkbar ist und mit der Antriebsdrehwelle verbunden ist, einem Steuerkolben, der mit einer Hülse verbunden ist und in Abhängigkeit vom Druck in einer Steuerdruckkammer bewegbar ist, um den Arbeitshub der Arbeitskolben durch Änderung einer Winkelverschiebungsstellung um die Achse der Trägerwelle der Halterung und der Taumelscheibe einzustellen, sowie mit einem zwischen einer Einlaßkammer und einer Auslaßkammer des Verdichters und der Steuerdruckkammer vorgesehenen Regelventil zur Steuerung der Ausbringmenge des Kompressors als Funktion des Ansaugdrucks, das einen ersten Ventilmechanismus, mit dem die Ausbringkammer und die Steuerdruckkammer in und außer Verbindung gebracht werden kann, sowie einen zweiten Ventilmechanismus, mit dem die Steuerdruckkammer und die Einlaßkammer in und außer Verbindung gebracht werden können, umfaßt.The present invention relates to a control device for a compressor with variable compression for example according to US-A-4 037 993 with a housing with a plurality of cylinder bores arranged around a drive rotary shaft; each with a working piston slidingly fitted into a cylinder bore, a swash plate connected to the working pistons via an associated connecting rod, a bracket supporting the swash plate, which can be pivoted about an axis of a support shaft perpendicular to the axis of the drive shaft and is connected to the drive shaft, a control piston which is connected to a sleeve and is movable depending on the pressure in a control pressure chamber in order to adjust the working stroke of the working pistons by changing an angular displacement position about the axis of the support shaft of the bracket and the swash plate, and with a control valve provided between an inlet chamber and an outlet chamber of the compressor and the control pressure chamber for controlling the discharge quantity of the compressor as a function of the intake pressure, which has a first valve mechanism with which the discharge chamber and the control pressure chamber can be brought into and out of communication, and a second valve mechanism with which the control pressure chamber and the inlet chamber can be brought into and out of communication can be brought.

In der Vergangenheit verwendet eine Regelungsvorrichtung der vorbeschriebenen Art beispielsweise ein Regelventil gemäß Fig. 3 zur Steuerung des Drucks in einer Steuerdruckkammer. Dabei wird ein Ansaugdruck Ps in eine einen Balg 71' umgebende Einlaßdruckkammer 64' eingeleitet, wobei in den Balg Atmosphärendruck eingeleitet wird. Eine mit einem Basisende mit dem Balg 71' verbundene Schubstange 59' ist in ein Durchgangsloch 68' eingesetzt und verbindet eine Ventilkammer 60', in die ein Auslaßdruck Pd eingeleitet wird, und die Einlaßdruckkammer 64', um einen in der Ventilkammer 60' befindlichen kugelförmigen Ventilkörper 57' zum Öffnen und Schließen eines Durchgangs zwischen der Ventilkammer 60' und dem Durchlaßloch 68' anzutreiben. Ein Kanal 53', auf den ein Steuerdruck Pc wirkt, ist zur Innenfläche eines mittleren Bereichs des Durchgangslochs 68' hin geöffnet.In the past, a control device of the type described above uses, for example, a control valve according to Fig. 3 for controlling the pressure in a control pressure chamber. In this case, a suction pressure Ps is introduced into an inlet pressure chamber 64' surrounding a bellows 71', whereby atmospheric pressure is introduced into the bellows. A push rod 59', which has a base end connected to the bellows 71', is inserted into a through hole 68' and connects a valve chamber 60', into which an outlet pressure Pd is introduced, and the inlet pressure chamber 64' to drive a spherical valve body 57' located in the valve chamber 60' to open and close a passage between the valve chamber 60' and the through hole 68'. A channel 53' to which a control pressure Pc acts is opened to the inner surface of a central portion of the through hole 68'.

Ist in der Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art der auf die Einlaßdruckkammer 64' wirkende Einlaßdruck Ps kleiner als der eingestellte Wert, so dehnt sich der Balg 71' aus, wodurch der Ventilkörper 57' im öffnenden Sinne durch die Schubstange 59' angetrieben und der Auslaßdruck Pd in die Steuerdruckkammer eingeleitet wird. Wird der Einlaßdruck Ps in der Einlaßdruckkammer 64' gleich oder größer als der eingestellte Wert, so wird der Balg 71' zusammengezogen und der Ventilkörper 57' im Sinne des Schließens betätigt, wodurch der Kanal 53' mit der Einlaßdruckkammer 64' in Verbindung tritt und der Steuerdruck Pc der Steuerdruckkammer abgesenkt wird.If in the device of the type described above the inlet pressure Ps acting on the inlet pressure chamber 64' is less than the set value, the bellows 71' expands, whereby the valve body 57' is driven in the opening direction by the push rod 59' and the outlet pressure Pd is introduced into the control pressure chamber. If the inlet pressure Ps in the inlet pressure chamber 64' is equal to or greater than the set value, the bellows 71' is contracted and the valve body 57' is actuated in the closing direction, whereby the channel 53' comes into contact with the inlet pressure chamber 64' and the control pressure Pc of the control pressure chamber is reduced.

Ist jedoch ein Abschnitt zwischen der Ventilkammer 60' und dem Kanal 53' abgesperrt, so tritt ein Abschnitt zwischen dem Kanal 53' und der Einlaßdruckkammer 64' miteinander in Verbindung. Im Gegensatz dazu steht bei einem abgesperrten Abschnitt zwischen dem Kanal 53' und der Einlaßdruckkammer 64' ein Abschnitt zwischen der Ventilkammer 60' und dem Kanal 53' in Verbindung. Der Druck in der Steuerdruckkammer ändert sich daher abrupt, wodurch eine Pendelung in der Verdichtungsänderung des Verdichts auftritt, wodurch der Betrieb und die Lebensdauer beeinträchtigt werden.However, if a portion between the valve chamber 60' and the passage 53' is blocked, a portion between the passage 53' and the inlet pressure chamber 64' communicates. In contrast, if a portion between the passage 53' and the inlet pressure chamber 64' is blocked, a portion between the valve chamber 60' and the passage 53' communicates. The pressure in the control pressure chamber therefore changes abruptly, causing an oscillation in the compression change of the compressor, which affects the operation and the service life.

Gemäß der Erfindung ist daher eine Regelungsvorrichtung für einen Verdichter mit variabler Verdichtung und mit einem Gehäuse mit einer Vielzahl von um eine Antriebsdrehwelle angeordneten Zylinderbohrungen, jeweils einem gleitend in jeweils eine Zylinderbohrung eingepaßten Arbeitskolben, einer über eine zugehörige Verbindungsstange mit den Antriebskolben verbundenen Taumelscheibe, einer die Taumelscheibe tragenden Halterung, die um eine zur Achse der Antriebsdrehwelle senkrechte Achse einer Trägerwelle schwenkbar ist und mit der Antriebsdrehwelle verbunden ist, einem Steuerkolben, der mit einer Hülse verbunden ist und in Abhängigkeit vom Druck in einer Steuerdruckkammer bewegbar ist, um den Arbeitshub der Arbeitskolben durch Änderung einer Winkelverschiebungsstellung um die Achse der Trägerwelle der Halterung und der Taumelscheibe einzustellen, sowie mit einem zwischen einer Einlaßkammer und einer Auslaßkammer des Verdichters und der Steuerdruckkammer vorgesehenen Steuerventil zur Steuerung der Ausbringkapazität des Verdichters, das einen ersten die Auslaßkammer und die Steuerdruckkammer in und außer Verbindung bringenden Ventilmechanismus sowie einen zweiten die Steuerdruckkammer und die Einlaßkammer in und außer Verbindung bringenden Ventilmechanismus umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ventilmechanismus offen ist, wenn der Druck in der Einlaßkammer kleiner als ein erster eingestellter Druck ist, und geschlossen ist, wenn der Druck in der Einlaßkammer gleich oder größer als der erste eingestellte Druck ist, und der zweite Ventilmechanismus offen ist, wenn der Druck in der Einlaßkammer gleich oder größer als ein zweiter gegenüber dem ersten eingestellten Druck kleinerer eingestellter Druck ist, und geschlossen ist, wenn der Druck der Einlaßkammer kleiner als der zweite eingestellte Druck ist. Liegt bei diesem Aufbau der Einlaßdruck zwischen dem ersten und zweiten eingestellten Druck, sind beide Ventilmechanismen offen, so daß der Druck in der Steuerdruckkammer gleichförmig geändert werden kann. Der Betrieb und die Lebensdauer können durch die gleichförmige Regelung verbessert werden, wodurch eine Regelungsvorrichtung für einen Verdichter mit variabler Verdichtung realisiert ist, bei dem das Auftreten von Pendelungen bei einer Verdichtungsänderung eines Verdichters verhindert wird.According to the invention, there is therefore provided a control device for a compressor with variable compression and comprising a housing with a plurality of cylinder bores arranged around a drive rotary shaft, each with a working piston slidingly fitted into a respective cylinder bore, a swash plate connected to the drive pistons via an associated connecting rod, a holder carrying the swash plate, which is pivotable about an axis of a support shaft perpendicular to the axis of the drive rotary shaft and is connected to the drive rotary shaft, a control piston which is connected to a sleeve and is movable depending on the pressure in a control pressure chamber in order to adjust the working stroke of the working pistons by changing an angular displacement position about the axis of the support shaft of the holder and the swash plate, and with a control valve provided between an inlet chamber and an outlet chamber of the compressor and the control pressure chamber for controlling the output capacity of the compressor, which comprises a first valve mechanism which connects and disconnects the outlet chamber and the control pressure chamber and a second valve mechanism which connects and disconnects the control pressure chamber and the inlet chamber, characterized in that the first valve mechanism is open when the pressure in the inlet chamber is less than a first set pressure and is closed when the pressure in the inlet chamber is equal to or greater than the first set pressure, and the second Valve mechanism is open when the pressure in the inlet chamber is equal to or greater than a second set pressure smaller than the first set pressure, and is closed when the pressure of the inlet chamber is smaller than the second set pressure. With this structure, when the inlet pressure is between the first and second set pressures, both valve mechanisms are open so that the pressure in the control pressure chamber can be changed uniformly. The operation and durability can be improved by the uniform control, thereby realizing a control device for a variable compression compressor in which the occurrence of hunting when a compression of a compressor is changed is prevented.

In den beigefügten Zeichnungen zeigt die bereits erläuterte Fig. 3 einen Längsschnitt des Aufbaus eines konventionellen Regelventils.In the attached drawings, the already explained Fig. 3 shows a longitudinal section of the structure of a conventional control valve.

Die Erfindung und ihre Realisierung wird im folgenden anhand der Fig. 1 und 2 der beigefügten Zeichnungen beispielsweise erläutert. Fig. 1 zeigt eine längsgeschnittene Seitenansicht eines Verdichters mit variabler Verdichtung und Fig. 2 eine das Öffnen und Schließen eines Regelventils des Verdichters repräsentierende Kennlinie.The invention and its implementation are explained below using Figs. 1 and 2 of the accompanying drawings as an example. Fig. 1 shows a longitudinal sectioned side view of a compressor with variable compression and Fig. 2 shows a characteristic curve representing the opening and closing of a control valve of the compressor.

Gemäß Fig. 1 umfaßt der Verdichter 1 mit variabler Verdichtung, der beispielsweise für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs verwendbar ist, eine rotierende Antriebswelle 2, einen Arbeitskolben, der gleitend in eine Vielzahl von um die rotierende Antriebswelle 2 angeordneten Zylinderbohrungen 3 eingepaßt ist, eine mit den Arbeitskolben über eine Verbindungsstange 5 verbundene Taumelscheibe, eine die Taumelscheibe 6 lagernde Halterung 7, die um eine zur Achse der rotierenden Antriebswelle 2 senkrechte Achse schwenkbar ist, sowie einen Steuerkolben 9, der in Abhängigkeit vom Druck in einer Steuerdruckkammer 8 bewegbar und mit der Halterung 7 verbunden ist.According to Fig. 1, the variable compression compressor 1, which can be used for example for an air conditioning system of a motor vehicle, comprises a rotating drive shaft 2, a working piston which is slidably fitted into a plurality of cylinder bores 3 arranged around the rotating drive shaft 2, a swash plate connected to the working pistons via a connecting rod 5, a bracket 7 supporting the swash plate 6 and which is pivotable about an axis perpendicular to the axis of the rotating drive shaft 2, and a control piston 9 which is movable depending on the pressure in a control pressure chamber 8 and is connected to the bracket 7.

Ein Gehäuse 10 für den Verdichter 1 mit variabler Verdrängung umfaßt einen Gehäusekörper 11 in Form eines mit einem Boden versehenen Zylinders, der an einem Ende ein Blockteil 11a aufweist, eine erste mit einem Ende des Gehäusekörpers 11 über eine Endplatte 12 verbundene Abdeckung 13 sowie eine zweite mit dem anderen Ende des Gehäusekörpers 11 verbundene Abdeckung 12 zum Verschließen von dessen offenem Ende.A housing 10 for the variable displacement compressor 1 comprises a housing body 11 in the form of a bottomed cylinder having a block part 11a at one end, a first cover 13 connected to one end of the housing body 11 via an end plate 12, and a second cover 12 connected to the other end of the housing body 11 for closing the open end thereof.

Die rotierende Antriebswelle 2 erstreckt sich drehbar durch die erste Abdeckung 13, die Endplatte 12 und das Blockteil 11a, wobei der mittlere Teil dieser rotierenden Antriebswelle 2 im Blockteil 11a mittels eines Radiallagers 15 gelagert ist. Ein Ende der rotierenden Antriebswelle 2 erstreckt sich aus der ersten Abdeckung 13 heraus nach außen. Das andere Ende der rotierenden Antriebswelle 2 ist über ein Radiallager 17 auf einer von der zweiten Abdeckung 14 aufgenommenen Aufnahmeplatte 16 gelagert, wobei zwischen einer Antriebsplatte 18 und der Aufnahmeplatte 16 ein Axiallager 19 vorgesehen ist. Die Antriebsplatte 18 ist einstückig fest montiert und verläuft im Bereich des anderen Endes der rotierenden Antriebswelle 2 radial nach außen. Auf dem mittleren Teil der rotierenden Antriebswelle 2 ist ein vom Blockteil 11a aufgenommener Anschlagring 20 fest montiert. Auf ein Ende der rotierenden Antriebswelle 2 wird Leistung von einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors (nicht dargestellt) übertragen, um diese rotierende Antriebswelle 2 in Drehung zu versetzen.The rotating drive shaft 2 extends rotatably through the first cover 13, the end plate 12 and the block part 11a, the middle part of this rotating drive shaft 2 is mounted in the block part 11a by means of a radial bearing 15. One end of the rotating drive shaft 2 extends outwards from the first cover 13. The other end of the rotating drive shaft 2 is mounted via a radial bearing 17 on a receiving plate 16 received by the second cover 14, with an axial bearing 19 being provided between a drive plate 18 and the receiving plate 16. The drive plate 18 is firmly mounted in one piece and runs radially outwards in the region of the other end of the rotating drive shaft 2. A stop ring 20 received by the block part 11a is firmly mounted on the middle part of the rotating drive shaft 2. Power from a crankshaft of the internal combustion engine (not shown) is transmitted to one end of the rotating drive shaft 2 in order to set this rotating drive shaft 2 in rotation.

In das Blockteil 11a ist eine Vielzahl von die rotierende Antriebswelle 2 umgebenden Zylinderbohrungen parallel zur rotierenden Antriebswelle 2 gebohrt, in welche die Arbeitskolben 4 gleitend eingepaßt sind. Ein Ende der Zylinderbohrungen 3 ist durch die Endplatte 12 abgedeckt.A plurality of cylinder bores surrounding the rotating drive shaft 2 are drilled into the block part 11a in parallel to the rotating drive shaft 2, into which the working pistons 4 are slidably fitted. One end of the cylinder bores 3 is covered by the end plate 12.

Die Halterung 7 und die durch sie gelagerte Taumelscheibe 12 sind in einer im Gehäuse 10 zwischen der zweiten Abdeckung 14 und dem Blockteil 11a ausgebildeten Arbeitskammer 21 angeordnet. Die Halterung 7 umfaßt ein die rotierende Antriebswelle 2 umgebendes rohrförmiges Teil 7a und einen auf einem Ende des rohrförmigen Teils 7a angeordneten Flansch 7b. Zwischen dem rohrförmigen Teil 7a und der Taumelscheibe 6 ist ein Radiallager 22 angeordnet, während zwischen dem Flansch 7b und der Taumelscheibe 6 ein Axiallager 23 derart angeordnet ist, daß die Taumelscheibe 6 auf der Halterung 7 gelagert ist. In der Arbeitskammer 21 ist auf die rotierende Antriebswelle 2 eine zylindrische Hülse 24 axial beweglich aufgepaßt, wobei die Halterung 7 durch ein Paar von Lagerwellen 25 schwenkbar gelagert ist, die sich längs einer Durchmesserlinie von der Außenfläche der Hülse 24, d. h. senkrecht zur Achse der rotierenden Antriebswelle 2 nach außen erstrecken.The bracket 7 and the swash plate 12 supported by it are arranged in a working chamber 21 formed in the housing 10 between the second cover 14 and the block part 11a. The bracket 7 comprises a tubular part 7a surrounding the rotating drive shaft 2 and a flange 7b arranged on one end of the tubular part 7a. A radial bearing 22 is arranged between the tubular part 7a and the swash plate 6, while an axial bearing 23 is arranged between the flange 7b and the swash plate 6 such that the swash plate 6 is supported on the bracket 7. In the working chamber 21, a cylindrical sleeve 24 is axially movably fitted onto the rotating drive shaft 2, the bracket 7 being supported by a pair of Bearing shafts 25 are pivotally mounted, which extend along a diameter line from the outer surface of the sleeve 24, ie perpendicular to the axis of the rotating drive shaft 2 to the outside.

Eine zur rotierenden Antriebswelle 2 parallele Führungswelle 24 ist zwischen dem Blockteil 11a und der zweiten Abdeckung 14 verlaufend montiert, wobei auf der Taumelscheibe 6 ein mit dieser Führungswelle 24 in Wirkverbindung stehenden gleitender Führungsarm 6a vorgesehen ist. Ein gegen die Halterung 7 gerichteter Verbindungsarm 18a ist auf der fest auf der rotierenden Antriebswelle 2 montierten Antriebsplatte 18 vorgesehen, wobei ein von der Halterung 7 ausgehender Kupplungsstift 28 mit einem im vorderen Ende des Verbindungsarms 18a ausgebildeten Kupplungsloch 27 in Wirkverbindung steht. Das Kupplungsloch 27 ist bogenförmig ausgebildet, um den Kupplungszustand mit dem Kupplungsstift 28 unabhängig von der Drehung der Halterung 7 um die Achse der Lagerwelle 25 aufrechtzuerhalten. Die Halterung 7 und die Taumelscheibe 6 werden daher mit der Drehung der rotierenden Antriebswelle 2 in Drehung versetzt.A guide shaft 24 parallel to the rotating drive shaft 2 is mounted between the block part 11a and the second cover 14, and a sliding guide arm 6a operatively connected to this guide shaft 24 is provided on the swash plate 6. A connecting arm 18a directed against the bracket 7 is provided on the drive plate 18 fixedly mounted on the rotating drive shaft 2, and a coupling pin 28 extending from the bracket 7 is operatively connected to a coupling hole 27 formed in the front end of the connecting arm 18a. The coupling hole 27 is formed in an arc shape in order to maintain the coupling state with the coupling pin 28 regardless of the rotation of the bracket 7 about the axis of the bearing shaft 25. The bracket 7 and the swash plate 6 are therefore set in rotation with the rotation of the rotating drive shaft 2.

An einem Ende der Verbindungsstangen 5 ist jeweils ein Kugelkopf 5a vorgesehen, welcher mit dem jeweiligen Arbeitskolben 4 in Wirkverbindung steht. Am anderen Ende der Verbindungsstangen 5 ist ebenfalls jeweils ein Kugelkopf 5b vorgesehen, welcher mit der Taumelscheibe 6 in Wirkverbindung steht. Daher wird der Arbeitshub der Arbeitskolben 4, d. h. die Ausbringmenge durch die Stellung der Winkelverschiebung der Taumelscheibe 6 um die Achse der Halterungswelle 25 festgelegt.At one end of the connecting rods 5, a ball head 5a is provided, which is operatively connected to the respective working piston 4. At the other end of the connecting rods 5, a ball head 5b is also provided, which is operatively connected to the swash plate 6. Therefore, the working stroke of the working pistons 4, i.e. the output quantity, is determined by the position of the angular displacement of the swash plate 6 around the axis of the support shaft 25.

Ein nach außen gerichtetes mit einem Boden versehenes Zylinderrohrteil 29 ist im zentralen Teil der zweiten Abdeckung 14 koaxial zur rotierenden Antriebswelle 2 ausgerichtet. Der Steuerkolben 29 ist gleitend in das Zylinderrohrteil 29 eingepaßt, wobei die Steuerdruckkammer 8 zwischen den Steuerkolben 9 und dem äußeren geschlossenen Ende des Zylinderrohrteils 29 ausgebildet ist. In ein Teil nahe dem anderen Ende der rotierenden Antriebswelle 2 ist koaxial ein mit einem Boden versehenes Gleitloch 30 gebohrt, das zur anderen Endfläche der rotierenden Antriebswelle 2 hin offen und dem Zylinderrohrteil 29 zugekehrt ist. In dieses Gleitloch 30 ist eine Stange 31 gleitend eingepaßt. Zwischen dem geschlossenen Ende des Gleitlochs 30 und einem Ende der Stange 31 wird eine Rückholfeder 32 in zusammengedrücktem Zustand gehalten, wodurch die Stange 31 in eine Richtung gedrückt wird, aus der sie vom anderen Ende der rotierenden Antriebswelle 2 weg gerichtet ist. Das andere Ende der Stange 31 ist koaxial mit dem Steuerkolben 9 verbunden, so daß die Drehung der Stange 31 nicht übertragen wird. In der Steuerdruckkammer 8 befindet sich eine Ausgleichsfeder 33, welche zur Stabilisierung der Bewegung des Steuerkolbens 9 eine Kraft auf die Feder 32 ausübt.An outwardly directed bottomed cylinder tube part 29 is aligned in the central part of the second cover 14 coaxially with the rotating drive shaft 2. The control piston 29 is slidably inserted into the cylinder tube part 29, with the control pressure chamber 8 being formed between the control piston 9 and the outer closed end of the cylinder tube part 29. In a part near the other end of the rotary drive shaft 2, a bottomed sliding hole 30 is coaxially bored, which is open to the other end surface of the rotary drive shaft 2 and faces the cylinder tube part 29. In this sliding hole 30, a rod 31 is slidably fitted. Between the closed end of the sliding hole 30 and one end of the rod 31, a return spring 32 is held in a compressed state, thereby urging the rod 31 in a direction away from the other end of the rotary drive shaft 2. The other end of the rod 31 is coaxially connected to the control piston 9, so that the rotation of the rod 31 is not transmitted. In the control pressure chamber 8 there is a compensating spring 33 which exerts a force on the spring 32 to stabilize the movement of the control piston 9.

In ein Teil nahe dem anderen Ende der rotierenden Antriebswelle 2 ist ein sich zur Innenfläche des Gleitlochs 30 öffnendes Führungsloch 34 diametral linear gebohrt, durch das ein Verbindungsstift 35 verläuft, der mit der Hülse 24 verbunden und an der Stange 31 befestigt ist. Das Führungsloch 34 verläuft in seiner Längsrichtung in Axialrichtung der rotierenden Antriebswelle 2, wobei die Hülse 24 in Abhängigkeit von der Gleitbewegung des Steuerkolbens 9 im Gleitloch 30 der Stange 31 gemäß der Gleitwirkung des Steuerkolbens 9 axial bewegt wird, um die Stellung der Winkelverschiebung um die Achse der Lagerwelle 25 der Halterung 7 und der Taumelscheibe 6 entsprechend zu ändern. Das bedeutet, daß die Hülse 24 nach links bewegt wird und die Halterung 7 und die Taumelscheibe 6 in Fig. 1 im Uhrzeigersinn gedreht werden, wenn der Steuerkolben 9 in Fig. 1 nach links bewegt wird, wodurch der Arbeitshub der Arbeitskolben 4 klein wird. Wenn der Steuerkolben 9 in Fig. 1 nach rechts bewegt wird, so wird die Hülse 24 ebenfalls nach rechts bewegt und es werden die Halterung 7 und die Taumelscheibe 6 in Fig. 1 entsprechend im Gegenuhrzeigersinn bewegt, wodurch der Arbeitshub der Arbeitskolben groß wird.In a part near the other end of the rotary drive shaft 2, a guide hole 34 opening to the inner surface of the sliding hole 30 is diametrically linearly bored through which a connecting pin 35 connected to the sleeve 24 and fixed to the rod 31 passes. The guide hole 34 extends in its longitudinal direction in the axial direction of the rotary drive shaft 2, and the sleeve 24 is axially moved in response to the sliding movement of the control piston 9 in the sliding hole 30 of the rod 31 according to the sliding action of the control piston 9 to change the position of the angular displacement about the axis of the support shaft 25 of the bracket 7 and the swash plate 6 accordingly. That is, when the control piston 9 is moved to the left in Fig. 1, the sleeve 24 is moved and the bracket 7 and the swash plate 6 are rotated clockwise in Fig. 1, whereby the working stroke of the working pistons 4 becomes small. When the control piston 9 in Fig. 1 is is moved to the right, the sleeve 24 is also moved to the right and the holder 7 and the swash plate 6 in Fig. 1 are moved accordingly in the counterclockwise direction, whereby the working stroke of the working pistons becomes large.

Die erste Abdeckung 13 ist im Grundsatz so tellerförmig bzw. plattenförmig ausgebildet, daß ihr äußerer Umfangsrand in ein Ende des Gehäusekörpers 11 eingepaßt ist. Die erste Abdeckung 13 ist mit einem die rotierende Antriebswelle 2 umgebenden rohrförmigen Teil 38 kleinen Durchmessers und mit einem das rohrförmige Teil 38 koaxial umgehenden rohrförmigen Teil 39 großen Durchmessers versehen, wobei beide rohrförmigen Teile 38 und 39 mit der Endplatte 12 in Kontakt stehen. Daher sind zwischen dem Gehäusekörper 11 und der ersten Abdeckung 13 eine Auslaßkammer 40 auf der Innenseite und eine Einlaßkammer 41 auf der Außenseite ausgebildet, wobei die erste Abdeckung 13 einstückig mit einem zur Auslaßkammer 40 führenden Auslaßrohrteils 42 versehen ist. Ein zur Arbeitskammer 21 führendes Einlaßrohrteil 23 ist auf der Seitenwand des Gehäusekörpers 11 vorgesehen, während in das Blockteil 11a zur Realisierung einer Verbindung zwischen der Arbeitskammer 21 und der Einlaßkammer 41 ein Kanal 44 gebohrt ist.The first cover 13 is basically formed in a plate shape such that its outer peripheral edge is fitted into one end of the housing body 11. The first cover 13 is provided with a small-diameter tubular part 38 surrounding the rotating drive shaft 2 and a large-diameter tubular part 39 coaxially surrounding the tubular part 38, both tubular parts 38 and 39 being in contact with the end plate 12. Therefore, an outlet chamber 40 on the inside and an inlet chamber 41 on the outside are formed between the housing body 11 and the first cover 13, the first cover 13 being integrally provided with an outlet pipe part 42 leading to the outlet chamber 40. An inlet pipe part 23 leading to the working chamber 21 is provided on the side wall of the housing body 11, while a channel 44 is drilled into the block part 11a to realize a connection between the working chamber 21 and the inlet chamber 41.

Die Endplatte 12 besitzt ein der Auslaßkammer 40 zugeordnetes in die Zylinderbohrung 3 führendes Auslaßloch 45 sowie ein der Einlaßkammer 41 zugeordnetes in die Zylinderbohrung 3 führendes Einlaßloch 46. Auf der Endplatte 12 sind ein Auslaßventil 47 zur Öffnung des Auslaßlochs 45 bei einer Kompression durch die Arbeitskolben 4 und ein (nicht dargestelltes) Einlaßventil zur Öffnung des Einlaßloches 46 bei einem Ansaugvorgang durch die Arbeitskolben 4 vorgesehen.The end plate 12 has an outlet hole 45 associated with the outlet chamber 40 and leading into the cylinder bore 3, as well as an inlet hole 46 associated with the inlet chamber 41 and leading into the cylinder bore 3. An outlet valve 47 for opening the outlet hole 45 during compression by the working pistons 4 and an inlet valve (not shown) for opening the inlet hole 46 during suction by the working pistons 4 are provided on the end plate 12.

Ein Regelventil 50 zur Durchführung einer Verdichtungsregelung des Verdichters 1 als Funktion des Ansaugdrucks Ps ist zwischen einem mit der Auslaßkammer 40 in Verbindung stehenden Kanal 51, einem über den Kanal 44 und die Arbeitskammer 21 mit der Einlaßkammer 41 in Verbindung stehenden Kanal 52 sowie einem mit der Steuerdruckkammer 8 in Verbindung stehenden Kanal 53 vorgesehen und umfaßt einen ersten Ventilmechanismus 54, mit dem der Kanal 51 und der Kanal 53 in und außer Verbindung miteinander gebracht werden können, sowie einen zweiten Ventilmechanismus 55, mit dem der Kanal 52 und der Kanal 53 in und außer Verbindung gebracht werden können.A control valve 50 for carrying out a compression control of the compressor 1 as a function of the suction pressure Ps is arranged between a channel 51 connected to the outlet chamber 40, a pressure regulator 52 connected via the channel 44 and the working chamber 21 is provided with a channel 52 communicating with the inlet chamber 41 and a channel 53 communicating with the control pressure chamber 8 and comprises a first valve mechanism 54 by means of which the channel 51 and the channel 53 can be brought into and out of communication with one another, and a second valve mechanism 55 by means of which the channel 52 and the channel 53 can be brought into and out of communication with one another.

Der erste Ventilmechanismus 54 umfaßt eine kugelförmigen Ventilkörper 57, der auf einem Ventilsitz 56 aufsitzen kann, eine Ventilfeder 58, um den Ventilkörper 57 in Schließrichtung des Ventils zu drücken, sowie eine Schubstange 59, um den Ventilkörper 57 in Öffnungsrichtung des Ventils zu treiben. Der Ventilkörper 57 und die Ventilfeder 58 befinden sich in einer Ventilkammer 60. Der zweite Ventilmechanismus 55 umfaßt einen kegelstumpfförmigen Ventilkörper 52, der auf einem Ventilsitz 61 aufsitzen kann, sowie eine Ventilfeder 63, um den Ventilkörper 62 in Schließrichtung des Ventils zu drücken. Der Ventilkörper 62 und die Ventilfeder 63 befinden sich in einer Ansaugdruckkammer 64.The first valve mechanism 54 comprises a spherical valve body 57 which can sit on a valve seat 56, a valve spring 58 for urging the valve body 57 in the closing direction of the valve, and a push rod 59 for driving the valve body 57 in the opening direction of the valve. The valve body 57 and the valve spring 58 are located in a valve chamber 60. The second valve mechanism 55 comprises a frustoconical valve body 52 which can sit on a valve seat 61, and a valve spring 63 for urging the valve body 62 in the closing direction of the valve. The valve body 62 and the valve spring 63 are located in an intake pressure chamber 64.

Die Ventilkammer 60 ist zwischen einem geschlossenen Ende eines auf einem festen Lagerkörper 65 vorgesehenen mit einem Boden versehenen Loch 64 und dem vorderen Ende eines Ventilrohrs 67 vorgesehen, das im Grundsatz zylindrisch ausgebildet und an das mit Boden versehene Loch 66 angepaßt und an diesem befestigt ist. Der Kanal 51 steht mit der Ventilkammer 60 in Verbindung. In der Innenfläche des mittleren Teils des Ventilrohres 67 ist ein radial nach innen gerichtetes Trennwandteil 69 vorgesehen, das die Ventilkammer 60 von der Seite einer mit dem Kanal 52 in Verbindung stehenden Ansaugdruckkammer 64 her definiert. In der Mitte dieses Trennwandteils 69 ist ein Kanalloch 68 vorgesehen, das die Ventilkammer 60 und die Ansaugdruckkammer 64 miteinander verbindet und koaxial zum Ventilrohr 67 angeordnet ist. Der Ventilsitz 56 ist im offenen Rand auf der Seite der Ventilkammer 60 des Kanalloches 68 vorgesehen, während der Ventilsitz 61 im offenen Rand auf der Seite der Ansaugdruckkammer 64 des Kanalloches 68 vorgesehen ist. Der Kanal 53 öffnet sich in die Innenfläche des mittleren Teils des Kanallochs 68.The valve chamber 60 is provided between a closed end of a bottomed hole 64 provided on a fixed support body 65 and the front end of a valve tube 67 which is basically cylindrical and fitted and fixed to the bottomed hole 66. The channel 51 communicates with the valve chamber 60. In the inner surface of the middle part of the valve tube 67 there is provided a radially inwardly directed partition wall part 69 which defines the valve chamber 60 from the side of a suction pressure chamber 64 communicating with the channel 52. In the middle of this partition wall part 69 there is provided a channel hole 68 which connects the valve chamber 60 and the suction pressure chamber 64 and is arranged coaxially with the valve tube 67. The valve seat 56 is formed in the open edge on the side of the valve chamber 60 of the channel hole 68, while the valve seat 61 is provided in the open edge on the suction pressure chamber 64 side of the channel hole 68. The channel 53 opens into the inner surface of the middle part of the channel hole 68.

In der Ventilkammer 60 ist ein Ende der Ventilfeder 58 auf einer dicht am vorderen Ende des Ventilrohrs 67 angebrachten Federaufnahmeplatte 70 gelagert, während ihr anderes Ende mit dem auf dem Ventilsitz 56 aufsetzbaren Ventilkörper 57 in Kontakt steht. Damit wird der Ventilkörper 57 in Sitzrichtung auf den Ventilsitz 56 gedrückt. Die Schubstange 59 ist in das Kanalloch 68 eingesetzt, so daß durch ihre Bewegung zur Ventilkammer 60 hin im Kanalloch 68 der Ventilkörper 57 durch sie so gedrückt wird, daß er sich gegen die Kraft der Ventilfeder 58 zur Öffnung des ersten Ventilmechanismus 54 vom Ventilsitz 56 weg bewegt.In the valve chamber 60, one end of the valve spring 58 is mounted on a spring support plate 70 that is mounted close to the front end of the valve tube 67, while its other end is in contact with the valve body 57 that can be placed on the valve seat 56. The valve body 57 is thus pressed in the seat direction onto the valve seat 56. The push rod 59 is inserted into the channel hole 68 so that its movement towards the valve chamber 60 in the channel hole 68 presses the valve body 57 so that it moves away from the valve seat 56 against the force of the valve spring 58 to open the first valve mechanism 54.

Im Ventilrohr 67 ist in Bezug auf das Trennwandteil 69 auf der anderen Seite der Ventilkammer 60 ein zylindrisch ausgebildeter Balg 71 koaxial zum Ventilrohr 67 vorgesehen, der sich in Achsrichtung ausdehnen kann, wobei eine am Basisende des Balgs 71 befestigte ringförmige Lagerplatte 72 an der Innenfläche des Ventilrohrs 67 befestigt ist und das vordere Ende des Balgs 71 gegen das Trennwandteil 69 gerichtet ist, wodurch die den Balg 71 umgebende Ansaugdruckkammer 64 im Ventilrohr 67 ausgebildet ist. Ein Ende eines stabförmigen Verbindungselementes 74 erstreckt sich durch den Ventilkörper 62 des zweiten Ventilmechanismus 55 und ist koaxial an der Schubstange 59 befestigt. Der mittlere Teil dieses Verbindungselementes 74 ist am zentralen Teil des vorderen Endes des Balgs 71 befestigt. Das andere Ende des Verbindungselementes 74 ist an einer gleitend in das Ventilrohr 67 eingepaßten Gleitplatte 75 befestigt, wobei zwischen dieser Gleitplatte und einem Federelement 77 eine Feder 78 zusammengedrückt gehalten wird. Das Federelement 77 wird dabei durch eine in das hintere Ende des Ventilrohrs 67 eingeschraubte Stellschraube 76 aufgenommen, so daß die Schraube 76 vor und zurück bewegt werden kann. Durch Einstellung der vorderen oder hinteren Stellung der Stellschraube 76 kann daher eine Bezugsstellung des vorderen Ende des Balgs 71 eingestellt werden. Die Ventilfeder 63 des zweiten Ventilmechanismus 55 ist zwischen dem Lagerelement 73 und dem Ventilkörper 62 vorgesehen.In the valve tube 67, with respect to the partition wall part 69 on the other side of the valve chamber 60, a cylindrically shaped bellows 71 is provided coaxially with the valve tube 67 and can expand in the axial direction, an annular bearing plate 72 fixed to the base end of the bellows 71 is fixed to the inner surface of the valve tube 67 and the front end of the bellows 71 is directed against the partition wall part 69, whereby the suction pressure chamber 64 surrounding the bellows 71 is formed in the valve tube 67. One end of a rod-shaped connecting member 74 extends through the valve body 62 of the second valve mechanism 55 and is coaxially fixed to the push rod 59. The middle part of this connecting member 74 is fixed to the central part of the front end of the bellows 71. The other end of the connecting element 74 is attached to a sliding plate 75 which is slidably fitted into the valve tube 67, whereby a spring 78 is held compressed between this sliding plate and a spring element 77. The spring element 77 is held in place by a screwed into the rear end of the valve tube 67. Adjusting screw 76 is received so that the screw 76 can be moved back and forth. Therefore, by adjusting the front or rear position of the adjusting screw 76, a reference position of the front end of the bellows 71 can be set. The valve spring 63 of the second valve mechanism 55 is provided between the bearing member 73 and the valve body 62.

Sinkt bei einem derartigen Regelventil 50 der Ansaugdruck Ps in der Ansaugdruckkammer 64, so dehnt sich der Balg 71 aus und es wird der erste Ventilmechanismus 54 zur Bildung einer Verbindung zwischen den Kanälen 51 und 53 geöffnet; während dieser Zeit ist der zweite Ventilmechanismus 55 geschlossen. Nimmt der Ansaugdruck Ps in der Ansaugdruckkammer 64 zu, so wird der Balg 71 zusammengeschoben und es wird der erste Ventilmechanismus 54 geschlossen, während der zweite Ventilmechanismus 55 geöffnet wird. Der erste Ventilmechanismus 54 ist so eingestellt, daß er geöffnet wird, wenn der Ansaugdruck Ps kleiner als der erste eingestellte Druck P&sub1; ist, und geschlossen wird, wenn der Ansaugdruck gleich oder größer als der erste eingestellte Druck P&sub1; ist. Der zweite Ventilmechanismus 55 ist so eingestellt, daß er geöffnet wird, wenn der Ansaugdruck Ps gleich oder größer als der zweite eingestellte Druck P&sub2; ist, welcher kleiner als der erste eingestellte Druck P&sub1; ist. Dieser zweite Ventilmechanismus wird geschlossen, wenn der Ansaugdruck kleiner als der zweite eingestellte Druck P&sub2; ist.In such a control valve 50, when the suction pressure Ps in the suction pressure chamber 64 decreases, the bellows 71 expands and the first valve mechanism 54 is opened to form a connection between the channels 51 and 53; during this time, the second valve mechanism 55 is closed. When the suction pressure Ps in the suction pressure chamber 64 increases, the bellows 71 is contracted and the first valve mechanism 54 is closed while the second valve mechanism 55 is opened. The first valve mechanism 54 is set to open when the suction pressure Ps is less than the first set pressure P₁, and to close when the suction pressure is equal to or greater than the first set pressure P₁. The second valve mechanism 55 is set to be opened when the suction pressure Ps is equal to or greater than the second set pressure P2, which is smaller than the first set pressure P1. This second valve mechanism is closed when the suction pressure is smaller than the second set pressure P2.

Im folgenden wird die Wirkungsweise dieser Ausführungsform beschrieben. Nimmt die Belastung durch die Klimaanlage ab und sinkt damit der Ansaugdruck Ps, so öffnet der erste Ventilmechanismus 54, wenn der Ansaugdruck Ps kleiner als der erste eingestellte Druck P&sub1; ist, wodurch eine Verbindung zwischen den Kanälen 51 und 53 geschaffen wird und dadurch der Druck Pc der Steuerdruckkammer 8 zunimmt, der Steuerkolben 9 in Fig. 1 gesehen nach links bewegt wird und die Halterung 7 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Die Arbeitshübe der Arbeitskolben 4 werden daher klein und es wird die Ausbringmenge reduziert.The operation of this embodiment is described below. When the load from the air conditioning system decreases and the intake pressure Ps decreases, the first valve mechanism 54 opens when the intake pressure Ps is less than the first set pressure P₁, whereby a connection is created between the channels 51 and 53 and thereby the pressure Pc of the control pressure chamber 8 increases, the control piston 9 is moved to the left as seen in Fig. 1 and the holder 7 is turned clockwise. The working strokes of the working pistons 4 therefore become small and the application rate is reduced.

Wenn die Belastung durch die Klimaanlage zunimmt und der Ansaugdruck Ps steigt, wird der zweite Ventilmechanismus 55 geöffnet, wenn der Ansaugdruck Ps gleich oder größer als der zweite eingestellte Druck P&sub2; ist, wodurch eine Verbindung zwischen den Kanälen 52 und 53 entsteht. Daher wird der Druck Pc in der Steuerdruckkammer 8 reduziert, der Steuerkolben 9 in Fig. 1 gesehen nach rechts bewegt und die Halterung 7 entsprechend im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Damit werden die Arbeitshübe der Arbeitskolben 4 groß und die Ausbringmenge nimmt zu.As the load from the air conditioning system increases and the suction pressure Ps increases, the second valve mechanism 55 is opened when the suction pressure Ps is equal to or greater than the second set pressure P2, thereby establishing communication between the passages 52 and 53. Therefore, the pressure Pc in the control pressure chamber 8 is reduced, the control piston 9 is moved to the right as viewed in Fig. 1 and the holder 7 is rotated counterclockwise accordingly. Thus, the working strokes of the working pistons 4 become large and the discharge rate increases.

Die Ausbringmenge des Verdichters 1 mit variabler Verdichtung wird in der oben beschriebenen Weise geregelt. Im Regelventil 50 werden jedoch der erste und zweite Ventilmechanismus 54 und 55 geöffnet, wenn der Ansaugdruck Ps kleiner als der erste eingestellte Druck P&sub1; und gleich oder größer als der zweite eingestellte Druck P&sub2; ist, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. In diesem Abschnitt ändert sich der Druck Pc in der Steuerdruckkammer 8 gleichförmig vom Verdichtungsdruck Pd auf den Ansaugdruck Ps. Der Druck in der Steuerdruckkammer 8 wird daher nicht abrupt geändert, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist. Vielmehr kann die Bewegung des Steuerkolbens 9 im Sinne einer Verbesserung der Betriebseigenschaften und der Lebensdauer gleichförmig gestaltet werden.The discharge rate of the variable compression compressor 1 is controlled in the manner described above. However, in the control valve 50, the first and second valve mechanisms 54 and 55 are opened when the suction pressure Ps is smaller than the first set pressure P1 and equal to or larger than the second set pressure P2, as shown in Fig. 2. In this section, the pressure Pc in the control pressure chamber 8 changes smoothly from the discharge pressure Pd to the suction pressure Ps. The pressure in the control pressure chamber 8 is therefore not changed abruptly as in the prior art. Rather, the movement of the control piston 9 can be made smooth to improve the operating characteristics and durability.

Claims

1. Control device for a compressor (1) with variable compression and with a housing (10) with a plurality of cylinder bores (3) arranged around a drive rotary shaft (2), each with a working piston (4) slidingly fitted in a cylinder bore, a swash plate (6) connected to the working piston via an associated connecting rod (5), a holder (7) carrying the swash plate, which can be pivoted about an axis of a support shaft (25) perpendicular to the axis of the drive rotary shaft and is connected to the drive rotary shaft, a control piston (9) which is connected to a sleeve (24) and is movable depending on the pressure in a control pressure chamber (8) in order to adjust the working stroke of the working pistons (4) by changing an angular displacement position about the axis of the support shaft (25), the holder (7) and the swash plate, and with a control valve provided between an inlet chamber (41) and an outlet chamber (40) of the compressor (1) and the control pressure chamber (8). (50) for controlling the output capacity of the compressor, which comprises a first valve mechanism (54) bringing the outlet chamber (40) and the control pressure chamber (8) into and out of communication and a second valve mechanism (55) bringing the control pressure chamber (8) and the inlet chamber (41) into and out of communication, characterized in that the first valve mechanism (54) is open when the pressure in the inlet chamber (41) is less than a first set pressure and is closed when the pressure in the inlet chamber (41) is equal to or greater than the first set pressure, and the second valve mechanism (55) is open when the pressure in the inlet chamber (54) is equal to or greater than a second set pressure compared to the first set pressure is smaller set pressure, and is closed when the pressure of the inlet chamber (41) is less than the second set pressure.