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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte
Kraftfahrzeugklimaanlage. Insbesondere bezieht sich die
vorliegende Erfindung auf einen Kühlmittelkreislauf mit einem
Schrägscheibenkompressor mit einem variablen Verdrängungsmechanismus,
der zur Benutzung in einer Kraftfahrzeugklimaanlage geeignet ist.
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Eine Konstruktion eines Schrägscheibenkompressors, insbesondere
eines Taumelscheibenkompressors mit einem variablen
Verdrängungsmechanismus, die geeignet ist zur Benutzung in einer
Kraftfahrzeugklimaanlage, ist in US-A-3 861 829 offenbart. Die '829
offenbart einen Taumelscheibenkompressor, der eine
Nockenrotorantriebsvorrichtung zum Antreiben einer Mehrzahl von Kolben
aufweist. Die Neigung oder der Neigungswinkel der schiefen
Oberfläche der Taumelscheibe wird gemäß der Hubhöhe der Kolben variiert,
was die Verdrängung des Kompressors verändert. Veränderung des
Neigungswinkels der Taumelscheibe wird durch Ändern der
Druckdifferenz zwischen der Ansaugkammer und der Kurbelkammer bewirkt, in
der die Antriebsvorrichtung angeordnet ist.
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Bei dem Kompressor der '829 wird der Neigungswinkel der schiefen
Oberfläche durch den Druck in der Kurbelkammer gesteuert.
Typischerweise erfolgt diese Steuerung in der folgenden Weise. Die
Kurbelkammer steht mit der Ansaugkammer über eine Öffnung in
Verbindung, und das Öffnen und Schließen der Öffnung wird durch
einen Ventilmechanismus gesteuert. Der Ventilmechanismus enthält
allgemein ein Balgenelement und ein Nadelventil und ist in der
Ansaugkammer so vorgesehen, daß das Balgenelement gemäß von
Änderungen in dem Ansaugkammerdruck betrieben wird. Der Druck der
Ansaugkammer wird mit einem vorbestimmten Wert durch den
Ventilmechanismus verglichen. Wenn jedoch der vorbestimmte Wert
unterhalb einem bestimmten Wert ist, gibt es die Möglichkeit, daß sich
reif auf dem Verdampfer in dem Kühlmittelkreislauf bildet. Somit
wird der vorbestimmte Wert gewöhnlicherweise höher als der
kritische Wert gesetzt, damit Reif daran gehindert wird, sich auf dem
Verdampfer zu bilden.
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Da jedoch der Ansaugdruck oberhalb dieses kritischen Wertes höher
als der Druck in der Ansaugkammer ist, wenn der Kompressor bei
maximaler Kapazität tätig ist, sind die Kühleigenschaften des
Kompressors schlechter als jene des gleichen Kompressors ohne
einen Variablen verdrängungsmechanismus. Diese Tatsache ist
ersichtlich in Figur 1 gezeigt. Wie in Figur 1 gezeigt ist, kann
die den Verdampfer verlassende Lufttemperatur nicht auf die den
Verdampfer verlassende Lufttemperatur fallen, wenn der Kompressor
bei maximaler Kapazität betrieben wird. Die den Verdampfer
verlassende Luft wird in einen Fahrgastraum des Kraftfahrzeuges
durch ein Rohrteil zum Kühlen der Luft in dem Fahrgastraum
geleitet. Danach wird "die den Verdampfer verlassende Luft" in "die
verlassende Luft" zum Zwecke der Darstellung abgekürzt. In Figur
1 ist T2 die Temperatur der verlassenden Luft, die einen
kritischen Wert, zum Beispiel 4º Celsius entspricht. T1 ist die
Temperatur der verlassenen Luft, wenn der Kompressor bei maximaler
Kapazität tätig ist, zum Beispiel 2º Celsius. Folglich wird bei
der Kraftfahrzeugklimaanlage, die den Kompressor der '829
enthält, eine innere Oberfläche der Windschutzscheibe des
Kraftfahrzeuges nicht schnell abgetrocknet, wenn es notwendig ist, da die
Kühleigenschaften des Kompressors denen unterlegen sind, die der
gleiche Kompressor ohne einen variablen Verdrängungsmechanismus
hat.
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Die '829 offenbart einen Kapazitätseinstellmechanismus, der in
einem Taumelscheibenkompressor benutzt wird. Wie bei dieser Art
von Kompressoren typisch ist, ist die Taumelscheibe mit einer
Neigung oder einem Neigungswinkel relativ zu der Antriebsachse
vorgesehen, nutiert aber rotiert nicht und verbindet
antriebsmäßig die Kolben mit der Antriebsquelle. Dieser Art von
Kapazitätseinstellmechanismus, die eine selektive Fluidverbindung zwischen
der Kurbelkamimer und der Ansaugkammer benutzt, kann bei jeder Art
von Kompressor benutzt werden, der eine Schiefscheibe oder
-oberfläche im Antriebsmechanismus benutzt. Zum Beispiel offenbart die
US-A-4 664 604 dieser Art von Kapazitätseinstellmechanismus bei
einem Schaukelscheibenkompressor. Die Schaukelscheibe ist wie die
Taumelscheibe in einem geneigten Winkel vorgesehen und verbindet
antriebsmäßig die Kolben mit der Antriebsquelle. Während jedoch
die Taumelscheibe nur nutiert, nutiert die Schaukelscheibe und
rotiert. Der Ausdruck Schiefscheibenkompressor enthält sowohl
Taumelscheiben- als auch Schaukelscheibentypen, die eine geneigte
Platte oder Oberfläche in dem Antriebsmechanismus benutzen.
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Ein einzelnes gesteuertes Kompressorsolenoidventil in Kombination
mit einem durch Druck betätigtes Balgenventil ist in der US-A-4
778 348 offenbar, das die Kühleigenschaften und
Temperatursteuerung in dem Fahrgastraum verbessert.
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Beim Beginn der sogenannten "Abkühl"-Phase einer Klimaanlage, die
einen solchen Kompressor zum anfänglichen Abkühlen des
Fahrgastraumes enthält, wirkt die zweite Ventilsteuervorrichtung zum
Verbinden der Kurbelkammer mit der Ansaugkammer aufgrund der
Wärmebelastung auf den Verdampfer der Klimaanlage, die deutlich über
einzelnen vorbestimmten Wert liegt. Sobald die Wärmebelastung auf
den gleichen vorbestimmten Wert sinkt, schließt die zweite
Ventilsteuervorrichtung das Ventil und kann das Ventil nur wieder
öffnen, wenn die Wärme diesen einzelnen vorbestimmten Wert
überschreitet, was normalerweise auftritt, nachdem die Klimaanlage
abgeschaltet worden ist und dann nach einer gewissen Zeitdauer
wieder gestartet ist. Sobald die zweite Ventilsteuervorrichtung
das zweite Ventil schließt, steuert die erste
Ventilsteuervorrichtung allein die Kapazität des Kompressors. Das heißt, nach
der Abkühlphase ist der Kompreseor ähnlich tätig wie der
Kompressor der '829.
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Daher ist der Nachteil der '829, der oben beschrieben worden ist,
im wesentlichen beim Betrieb der Klimaanlage, die in der '348
offenbart ist, beibehalten.
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Wenn weiterhin im allgemeinen ein Schalter einer
Kraftfahrzeugklimaanlage eingeschaltet wird, wird die sogenannte
"Leerlaufvorrichtung" aufeinanderfolgend eingeschaltet. Die
Leerlaufvorrichtung wird zum Benutzen zum Erhöhen der Drehzahl eines
Motors zum Kompensieren der Abnahme der Drehzahl des Motors, wenn
der Kompressor im Leerlaufzustand des Motors angetrieben wird,
benutzt. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die Temperatur der Luft
außerhalb des Kraftfahrzeuges niedrig ist, wird der Kompressor mit der
gesteuerten Verdrängung betrieben, da die Wärmebelastung auf den
Verdampfer gering ist. Dieses verringert die Antriebskraft von
dem Motor auf den Kompressor. Daher tritt eine unnötige Erhöhung
der Drehzahl des Motors im Leerlaufzustand des Motors wegen der
Tätigkeit der Leerlaufvorrichtung auf, wodurch ein unnötiger
Kraftstoffverbrauch des Motors verursacht wird.
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Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Klimaanlagensteuergerät vorzusehen, daß die Abnahme der
Trocknungsfähigkeit einer Kraftfahrzeugklimaanlage verhindern kann, selbst
wenn ein Kompressor mit einem variablen Verdrängungsmechanismus
in einem Kühlmittelkreislauf einer Kraftfahrzeugklimaanlage
benutzt wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Kühlsystem mit einem
Kühlmittelkreislauf, mit einem Kondensator, einem
Expansionselement, einem Verdampfer und einem Kompressor, wobei der Kompressor
einen Steuermechanismus für variable Verdrängung,
Aufhebungsmittel zum Aufheben der Tätigkeit des Steuermechanismus für variable
Verdrängung, Erfassungsmittel zum Erfassen des thermischen
Zustandes des Verdampfers als ein elektrisches Signal, erstes
Steuermittel zum Steuern der Tätigkeit des Kompressors als Reaktion
auf das von dem Erfassungsmittel empfangene elektrische Signal,
zweites Steuermittel zum Steuern der Tätigkeit des
Aufhebungsmittels als Reaktion auf das von dem Erfassungsmittel empfangene
elektrische Signal aufweist, gekennzeichnet durch Auswahlmittel
zum Auswählen eines Betriebes von dem Betrieb des zweiten
Steuermittels und von dem Betrieb des Aufhebungsmittels, wobei das
zweite Steuermittel beginnt, tätig zu werden, unabhängig von dem
elektrischen Signal des thermischen Zustandes des Verdampfers,
wenn das Auswahlmittel den Betrieb des Aufhebungsmittels
auswählt.
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In den begleitenden Zeichnungen ist:
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Figur 1 eine Ansicht, die die Temperaturänderungen der den
Verdampfer verlassenden Luft beim Betrieb einer
Kraftfahrzeugklimaanlage zeigt, die den Kompressor der '829 enthält;
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Figur 2 eine vertikale Schnittansicht des
Taumelscheibenkompressors mit einem variablen Verdrängungsmechanismus gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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Figur 3 ein schematisches Blockschaltbild eines Steuergerätes,
das in einer Kraftfahrzeugklimaanlage benutzt wird, die den in
Figur 2 gezeigten Kompressor enthält;
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Figur 4 ein Schaltdiagramm einer ersten Ausführungsform des in
Figur 3 gezeigten Steuergerätes;
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Figur 5 eine Ansicht, die die Ausgangsreaktion jedes Komparators
in Figur 4 auf die Temperatur darstellt;
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Figur 6 ein Flußdiagramm, das den Betrieb des Kompressors von
Figur 1 darstellt, der von der ersten Ausführungsform des
Steuergerätes von Figur 3 gesteuert wird;
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Figur 7 eine Ansicht, die die Temperaturänderungen der den
Verdampfer verlassenden Luft beim Betrieb der
Kraftfahrzeugklimaanlage darstellt, die die erste Ausführungsform des Steuergerätes
von Figur 3 enthält;
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Figur 8 ein Schaltdiagramm einer zweiten Ausführungsform des
Steuergerätes, das in Figur 3 gezeigt ist;
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Figur 9 eine Ansicht, die die Ausgangsreaktion eines Komparators
als ein dritter Operationsverstärker darstellt, der in Figur 8
gezeigt ist;
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Figur 10 ein Flußdiagramm, das den Betrieb des Kompressors von
Figur 1 darstellt, der von der zweiten Ausführungsform des
Steuergerätes von Figur 3 gesteuert wird;
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Figur 11 eine Ansicht, die die Temperaturänderungen der den
Verdampfer verlassenden Luft beim Betrieb der
Kraftfahrzeugklimaanlage zeigt, die die zweite Ausführungsform des Steuergerätes von
Figur 3 enthält;
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Figur 12 ein Schaltdiagramm einer dritten Ausführungsform des in
Figur 3 gezeigten Steuergerätes;
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Figur 13 ein Blockschaltbild einer ersten Schaltvorrichtung, die
in Figur 12 gezeigt ist;
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Figur 14 eine Ansicht, die die Ausgangsreaktion eines Komparators
der ersten in Figur 12 gezeigten Schaltvorrichtung darstellt;
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Figur 15 eine Ansicht, die die Abschaltreaktion einer zweiten in
Figur 12 gezeigten Schaltvorrichtung darstellt;
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Figur 16 ein Flußdiagramm, daß den Betrieb des Kompressors von
Figur 2 darstellt, der von der dritten Ausführungsform des
Steuergerätes von Figur 3 gesteuert wird.
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Es wird Bezug genommen auf Figur 2, ein Taumelscheibenkompressor,
der mit den entsprechenden Steuergeräten gemäß den entsprechenden
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verknüpft ist, ist
gezeigt. Der Kompressor 10 enthält eine geschlossene zylindrische
Gehäuseanordnung 11, die durch einen Zylinderblock 12, eine
Kurbelkammer 13 innerhalb des Zylinderblockes 12, eine fordere
Endplatte 14 und eine hintere Endplatte 15 gebildet ist.
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Die fordere Endplatte 14 ist auf dem linken Endabschnitt der
Kurbelkammer 13 angebracht, wie in Figur 2 gezeigt ist, durch eine
Mehrzahl von Bolzen (nicht gezeigt). Die hintere Endplatte 15 und
eine Ventilplatte 150 sind auf dem Zylinderblock 12 durch eine
Mehrzahl von Bolzen (nicht gezeigt) angebracht. Eine Öffnung 131
ist in der forderen Endplatte 14 zum Aufnehmen einer
Antriebswelle 16 gebildet, die drehbar durch die forderen Endplatte 14 durch
ein Lager 132 getragen wird, das in der Öffnung 131 vorgesehen
ist. Ein innerer Endabschnitt der Antriebswelle 16 wird ebenfalls
drehbar durch den Zylinderblock 12 durch ein Lager 122 getragen,
das in einer Mittelbohrung 121 vorgesehen ist. Die Mittelbohrung
121 sieht einen Hohlraum in einem Mittelabschnitt des
Zylinderblockes 12 vor. Ein Drucknadellager 133 ist zwischen einer
inneren Endoberfläche der forderen Endplatte 14 und einer
benachbarten axialen Endoberfläche eines Nockenrotors 20 vorgesehen. Die
fordere Endplatte 14 weist einen ringförmigen Hülsenabschnitt 141
auf, der von einer forderen Endoberfläche davon zum Umgeben der
Antriebswelle zum Definieren eines Antriebswellenabdichtholraumes
vorsteht. Eine Wellenabdichtung 17 ist zwischen einer inneren
Oberfläche des ringförmigen Hülsenabschnittes 141 und einer
äußeren Oberfläche der Antriebswelle 16 vorgesehen.
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Eine elektromagnetische Kupplung 90 ist auf dem ringförmigen
Hülsenabschnitt 141 vorgesehen und mit einem äußeren Endabschnitt
der Antriebswelle 16 zum intermittierenden Übertragen der
Drehbewegung von einer externen Kraftquelle, zum Beispiel eines
Kraftfahrzeugmotors auf die Antriebswelle 16 des Kompressors 10
verbunden. Die elektromagnetische Kupplung 90 weist bevorzugt einen
Rotor 91, der drehbar auf dem ringförmigen Hülsenabschnitt 141
durch ein Kugellager 92 getragen ist, eine elektromagnetische
Spule 93, die an der forderen Endplatte 14 befestigt ist, und
eine Ankerplatte 94 auf.
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Der Nockenrotor 20 ist auf der Antriebswelle 16 durch ein
Stiftteil 18 befestigt, das den Nockenrotor 20 und die Antriebswelle
16 durchdringt. Der Nockenrotor 20 ist mit einem Arm 21 mit einem
Stift 22 versehen. Eine Schiefscheibe 30 weist eine Öffnung 33
auf, die in einem Mittelabschnitt davon gebildet ist. Eine
sphärische Buchse 19, die gleitend auf der Antriebswelle 16
angebracht ist, ist gleitend an eine innere Oberfläche der Öffnung 33
angepaßt, die sphärisch konkav in der Form ist. Die Schiefscheibe
30 enthält einen Arm 31 mit einem Schlitz 32, in den der Stift 22
eingeführt ist. Der Nockenrotor 20 und die Schiefscheibe 30 sind
miteinander durch eine Gelenkverbindung 40 einschließlich des
Stiftes 22 und des Schlitzes 32 verbunden. Der Stift 22 kann
ebenfalls in dem Schlitz 32 so gleiten, daß die Winkelposition
der Schiefscheibe 30 in Bezug auf eine Längsachse der
Antriebswelle 16 geändert werden kann.
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Eine Taumelscheibe 50 ist drehbar auf der Schiefscheibe 30 über
Lager 31 und 32 angebracht. Die Drehung der Taumelscheibe 50 wird
durch ein gabelförmiges Gleitstück 60 verhindert, das an einem
äußeren Umfangsende der Taumelscheibe 50 angebracht ist und
gleitend auf einer Gleitschiene 61 angebracht ist, die zwischen der
forderen Endplatte 14 und dem Zylinderblock 12 gehalten ist.
Damit das Gleitstück 60 auf der Gleitschiene 61 gleitet, taumelt
die Taumelscheibe 50 ohne Drehung, selbst wenn sich der
Nockenrotor 20 dreht.
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Der Zylinderblock 12 weist eine Mehrzahl von ringförmig
angeordneten Zylindern 70 auf, in denen entsprechende Kolben 71 gleiten.
Alle Kolben 71 sind mit der Taumelscheibe 50 durch eine
entsprechende Mehrzahl von Verbindungsstangen 72 verbunden. Eine Kugel
an einem Ende der Verbindungsstange 72 wird in einer Fassung 75
der Kolben 71 aufgenommen, und eine Kugel 74 an dem anderen Ende
der Stange 72 wird in einer Fassung 51 der Taumelscheibe 50
aufgenommen. Es ist zu verstehen, daß, obwohl nur eine solche Kugel-
Fassung-Verbindung in den Zeichnungen gezeigt ist, es eine
Mehrzahl von Fassungen gibt, die umfangsmäßig um die Taumelscheibe 50
angeordnet sind zum Aufnehmen der Kugeln der verschiedenen
Stangen 72, und daß jeder Kolben 71 mit einer Fassung zum Aufnehmen
der anderen Kugel der Stangen 72 gebildet ist.
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Die hintere Endplatte 15 ist so geformt, daß sie eine
Ansaugkammer 151 und eine Auslaßkammer 152 definiert. Die Ventilplatte 50,
die an dem Ende des Zylinderblockes 12 durch eine Mehrzahl von
Bolzen zusammen mit der hinteren Endplatte 15 befestigt ist, ist
mit einer Mehrzahl von mit Ventilen versehenen Ansaugöffnungen
151a versehen, die zwischen der Ansaugkammer 151 und den
entsprechenden Zylindern 70 verbunden sind, und mit einer Mehrzahl von
mit Ventilen versehenen Auslaßöffnungen 152a, die zwischen der
Auslaßkammer 152 und den entsprechenden Zylindern 70 verbunden
sind. Geeignete Blattventile für die Ansaugöffnungen 151a und die
Auslaßöffnungen 152a sind in dem US-Patent 4 011 029 beschrieben,
das an Shimizu ausgegeben ist. Dichtungen 15a und 15b sind
zwischen dem Zylinderblock 12 und einer inneren Oberfläche der
Ventilplatte 150 bzw. einer äußeren Oberfläche der Ventilplatte 150
und der hinteren Endplatte 15 zum Abdichten der
zueinanderpassenden Oberflächen des Zylinderblockes 12, der Ventilplatte 50 und
der hinteren Endplatte 15 angeordnet.
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Ein Ansaugeinlaßöffnung 151b und eine Auslaßentleerungsöffnung
151b sind an der hinteren Endplatte 15 gebildet und mit einem
externen Fluidkreislauf verbunden.
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Ein variabler Verdrängungsbetätigungsmechanismus weist eine erste
Ventilsteuervorrichtung 81 und eine zweite
Ventilsteuervorrichtung 82 auf. Die Vorrichtungen betätigen die Versetzung der
Schiefscheibe 30 in Bezug auf die Antriebswelle 16.
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Die erste Ventilsteuervorrichtung 81 enthält ein Balgenventil
811, das innerhalb einer in dem Zylinderblock 12 gebildeten
Kammer 812 vorgesehen ist. Die Kammer 812 ist mit der Kurbelkammer
13 durch ein in dem Zylinderblock 12 gebildetes Loch oder
Durchgang 813 verbunden und ebenfalls mit der Ansaugkammer 151 durch
ein in der Ventilplatte 150 gebildetes Loch oder Durchgang 814.
Das Loch 813, die Kammer 812 und das Loch 814 sehen eine
Fluidverbindung zwischen der Kurbelkammer 13 und der Ansaugkammer 151
vor. Das Balgenventil 811 weist ein Balgenelement 811a, von dem
ein Ende an der inneren Oberfläche der Kammer 812 angebracht ist,
und ein Nadelventilelement 811b, das an dem anderen Ende des
Balgenelementes 811a so angebracht ist, daß es dem Loch 814
zugewandt
ist, auf. Das Balgenelement 811a wird axial expandiert und
kontrahiert als Reaktion auf den Kurbelkammerdruck, wodurch
bewirkt wird, daß das Nadelventilelement 811b das Loch 814 schließt
oder öffnet, so daß der Kurbelkammerdruck im wesentlichen
konstant gehalten wird. Folglich steuer die erste
Ventilsteuervorrichtung 81 die Fluidverbindung zwischen der Kurbelkammer 13 und
der Ansaugkammer 151 zum Halten des Kurbelkammerdruckes im
wesentlichen konstant als Reaktion auf Änderungen in dem
Kurbelkammerdruck. Wenn der Kurbelkammerdruck konstant gehalten wird, wird
auch die Ansaugkammer im wesentlichen konstant gehalten.
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Die zweite Ventilsteuervorrichtung 82 enthält ein Solenoidventil
821, das in einem Hohlraum 154 vorgesehen ist, der in der
hinteren Endplatte 15 gebildet ist. Das Solenoidventil 821 weist ein
Gehäuse 821a, das eine Steuerkammer 822 definiert auf und
umschließt eine Solenoidspule 821b, die darin ein
Nadelventilelement 821c einschließt. Löcher 821d und 821e sind in dem Gehäuse
821a gebildet. Das Loch 821d ist an einem oberen Abschnitt des
Gehäuses 821a gebildet und ist einem später erwähnten Loch 823
zugewandt. Das Loch 821e ist an einem unteren Seitenwandabschnitt
gebildet und ist einem Loch 824 zugewandt, das in einer Trennwand
853 gebildet ist. Das Nadelventilelement 821c wird zu dem Loch
821d durch die Rückstellkraft einer Vorspannfeder 821f gepreßt.
Ein Draht leitet ein später erwähntes Signal, das einer Stelle
außerhalb des Kompressors erzeugt ist, zu der Solenoidspule 821b.
Das Loch 823 ist in der Ventilplatte 150 gebildet und verbindet
das Loch 821d und eine in dem Zylinderblock 12 gebildete Leitung
825. Daher steht die Kurbelkammer 13 in Fluidverbindung mit der
Steuerkammer 822 durch die Leitung 825, das Loch 823 und das Loch
821d. Die Steuerkammer 822 steht mit der Ansaugkammer 851 durch
das Loch 821e und 824 in Verbindung. Wenn das externe Signal
nicht die Solenoidspule 821b erregt, schließt das
Nadelventilelement 821c das Loch 821d mittels der Rückstellkraft der
Vorspannfeder 821f so, daß die Verbindung zwischen der Kurbelkammer 13
und der Ansaugkammer 151 blockiert ist. Wenn das externe Signal
die Solenoidspule 821b erregt, bewegt sich das Nadelventilelement
821c nach rechts, wie in Figur 2 gesehen wird, und gegen die
Rückstellkraft der Vorspannfeder 821f so, daß die Kurbelkammer 13
mit der Ansaugkammer 151 über die Leitung 825, das Loch 823, das
Loch 821d, die Steuerkammer 822, das Loch 821e und das Loch 824
in Verbindung steht. Wenn die Verbindung zwischen der
Kurbelkammer 13 und der Ansaugkammer 151 durch die Leitung 825 wegen der
Tätigkeit der zweiten Ventilsteuervorrichtung 82 hergestellt ist,
wird die Tätigkeit der ersten Ventilsteuervorrichtung 81
übersteuert. Daher wird der Druck in der Kurbelkammer 13 auf dem
Druck in der Ansaugkammer 151 verringert und gehalten, so daß der
maximale Neigungswinkel der Schiefscheibe 30 und der
Taumelscheibe 50 in Bezug auf die Antriebsachse 16 erhalten wird, und somit
wird die maximale Verdrängung des Kompressors 10 ebenfalls
aufrechterhalten.
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Weiterhin kann die Konstruktion des Solenoidventiles 821 auf eine
Weise modifiziert werden, so daß das Schließen des
Nadelventilelementes 821c durch die Feder 821f verzögert wird. Folglich
müßte sich das externe Signal umkehren, so daß das Ventil geeignet
betätigt wird.
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Es wird Bezug genommen auf Figur 3, ein Steuergerät 200 zum
Steuern der Temperatur der verlassenen Luft ist gezeigt. Das
Steuergerät 200 enthält einen Thermistor 210 und einen
Beschlagsschalter 220. Der Thermistor 210 ist auf dem Verdampfer
oder in einem Rohr (nicht gezeigt) angebracht, in dem die Luft
von dem Verdampfer in einen Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges
fließt, damit die Temperatur der verlassenden Luft erfaßt wird.
Die folgende Beschreibung wird für den Fall gegeben, in dem der
Thermistor 210 auf der Verdampferoberfläche an seinem
Auslaßabschnitt der zu kühlenden Luft angebracht ist. Der
Beschlagsschalter 220 wird manuell zum Erregen der Solenoidspule 821b des
Solenoidventiles 821 geschaltet. Das Steuergerät 200 sendet ein
Signal an die elektromagnetische Spule 93 der elektromagnetischen
Kupplung 90 als Reaktion auf die Tätigkeit des Beschlagsschalters
220 und die durch den Thermistor 210 erfaßte Temperatur der
verlassenden Luft zum Steuern des Betriebes der elektromagnetischen
Spule 93. Das Steuergerät 200 sendet ebenfalls ein Signal als das
externe Signal, das oben beschrieben wurde, an die Solenoidspule
821b als Reaktion auf den Betrieb des Beschlagsschalters 220 und
die durch den Thermistor 210 erfaßte Temperatur der verlassenden
Luft zum Steuern der Tätigkeit der Solenoidspule 821b.
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Es wird Bezug genommen auf Figur 4, eine elektrische Schaltung
einer ersten Ausführungsform des Steuergerätes 200 ist gezeigt.
Die elektrische Schaltung weist einen Spannungskomparator 201 wie
ein erster Operationsverstärker auf. Der Thermistor 210 als
Temperatursensor und ein Widerstand R1 bilden einen Spannungsteiler
230, wobei dessen geteilte Spannung VT an den invertierenden
Eingangsanschluß (-) des Komparators 201 angelegt wird.
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Die geteilte Spannung VT des Spannungsteiles 230 ändert sich
gemäß der Temperaturvariation der verlassenen Luft und ist daher
ein Signal, das die Temperatur der verlassenen Luft
repräsentiert. Das erfaßte Temperatursignal VT wird am Komparator 201 mit
einer Bezugsspannung VR1 verglichen, die von einem
Spannungstei-1er 240 erzeugt wird, der aus Widerständen R2 und R3 gebildet
ist. Die Bezugsspannung VR1 ist so bezeichnet, daß sie dem
Temperatursignal VT gleich ist, das zu einem Zeitpunkt erfaßt wird,
wenn die verlassende Luft auf einer vorbestimmten Temperatur T1
ist, zum Beispiel 20 Celsius, und es wird an den
nicht-invertierenden Eingangsanschluß (+) des Komparators 201 angelegt.
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Wenn die Temperatur der verlassenden Luft höher als die
vorbestimmte Temperatur T1 ist, wird der Ausgang des Komparators 201
auf dem hohen Spannungspegel gehalten, da die Bezugsspannung VR1
höher als das Temperatursignal VT ist. Wenn andererseits die
Temperatur der verlassenden Luft unter die vorbestimmte Temperatur
T1 gesenkt wird, wird der Ausgang des Komparators 201 auf den
niedrigen Spannungspegel geändert, da die Bezugsspannung VR1
niedriger als das Temperatursignal VT ist.
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Der Komparator 201 weist einen Rückkopplungswiderstand R7 so auf,
daß die Eingangs-Ausgangs-Reaktion eine Hysteresis aufweist. Das
heißt, im Laufe der Erhöhung des Temperatursignales VT von einem
Pegel niedriger als das Bezugssignal VR1 ändert sich der Ausgang
von dem hohen Pegel zu dem niedrigeren Pegel zu einem Zeitpunkt,
wenn das Temperatursignal VT gleich dem Bezugssignal VR1 wird. Im
Verlaufe der Abnahme des Temperatursignales VT von einem Pegel
höher als das Bezugssignal VR1 ändert sich jedoch der Ausgang von
dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel nicht zu einem Zeitpunkt,
wenn das Temperatursignal VT gleich dem Bezugssignal VR1 wird,
sondern zu einem Zeitpunkt, wenn das Temperatursignal VT
niedriger als das Bezugssignal VR1 um einen bestimmten Betrag wird. Als
Resultat weist die Ausgabereaktion des Komparators 210 auf die
Temperatur einer Hysteresis auf, wie durch (a) in Figur 5 gezeigt
ist. Die Temperaturdifferenz ΔT1 wird durch den Widerstand des
Widerstandes R7 bestimmt, das heißt Temperatur T2, zum Beispiel
4º Celsius höher als T1 um ΔT1 wird durch den Widerstand des
Widerstandes R7 bestimmt.
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Ein Spannungskomparator 202 wie ein zweiter Operationsverstärker
vergleicht das Temperatursignal VT mit einem anderen Bezugssignal
VR2, das von einem anderen Spannungsteiler 250 mit Widerständen
R4 und R5 erzeugt wird. Die Bezugsspannung VR2 ist so bezeichnet,
daß sie gleich dem Temperatursignal VT ist, das zu einem
Zeitpunkt erfaßt wird, wenn die verlassende Luft bei einer
vorbestimmten Temperatur T3, z.B. 3º Celsius ist. Die Temperatur T3
wird höher als die Temperatur T1 bestimmt.
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Es ist leicht zu verstehen, daß der Ausgang des Komparators 202
auf einem hohen Pegel zu der Zeit ist, wenn die Temperatur der
verlassenen Luft höher als die vorbestimmte Temperatur T3 ist.
Andererseits ist er auf einem niedrigen Pegel zu einer Zeit, wenn
die Temperatur der verlassenen Luft niedriger als die
vorbestimmte Temperatur T3 ist.
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Der Komparator 202 weist einen Rückkopplungswiderstand R6 auf zum
Vorsehen einer Hysteresis derart, daß der Ausgang des Komparators
202 von dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel bei einer erhöhten
Temperatur T4, z.B. 6º Celsius höher nicht nur als T3, sondern
auch als T2 geändert werden kann. Die Ausgangsreaktion des
Komparators 202 auf die Temperatur ist so, wie durch (b) in Figur 5
gezeigt ist.
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Ein Transistor 203 bildet einen Schaltkreis. Widerstände R8, R9
und R10 sind Vorspannungswiderstände. Ein Relais 205 ist in den
Kollektorkreis des Transistors 203 geschaltet, und sein
Betriebskontakt 205a ist in Reihe mit der elektromagnetischen Spule 93
der elektromagnetischen Kupplung 90 geschaltet. Die Basis des
Transistors 203 ist mit einem Knotenpunkt "B" zwischen den
Widerständen
R9 und R10 geschaltet. Wenn der Transistor 203 leitend
ist, ist das Relais 205 in einem Betriebszustand so, daß die
elektromagnetische Spule 93 erregt wird. Der Ausgang des
Komparators 201 ist mit einem Verbindungsknotenpunkt "A" zwischen den
Widerständen R8 und R9 durch eine Diode D1 verbunden. Wenn daher
einer der Ausgänge des Komparators 201 auf einem niedrigen Pegel
ist, ist der Pegel des Verbindungsknotenpunktes "A" ebenfalls
niedrig, so daß der Transistor 203 abgeschaltet ist. Daher wird
das Relais 205 nicht erregt und daher ist sein Kontakt 205a
offen, so daß die elektromagnetische Spule 93 nicht erregt wird.
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Ein Transistor 204 bildet einen Schaltkreis. Widerstände R12, R13
und R14 sind Vorspannungswiderstände. Ein Relais 206 ist in den
Kollektorkreis des Transistors 204 geschaltet, und sein
Betriebskontakt 206a ist in Reihe mit der Solenoidspule 821b des
Solenoidventiles 821 geschaltet. Die Basis des Transistors 204 ist mit
einem Verbindungsknotenpunkt "D" zwischen den Widerständen R13
und R14 verbunden. Wenn der Transistor 204 leitend ist, ist das
Relais 206 in einem Betriebszustand so, daß die Solenoidspule
221b des Solenoidventiles 821 erregt wird.
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Der Ausgang des Komparators 202 ist mit einem
Verbindungsknotenpunkt "C" zwischen den Widerständen R12 und R13 durch eine Diode
D2 verbunden. Wenn daher einer der Ausgänge des Komparators 202
auf dem niedrigen Pegel ist, ist der Pegel des Knotenpunktes "C"
ebenfalls niedrig, so daß der Transistor 204 abgeschaltet ist.
Daher wird das Relais 206 nicht erregt, und daher ist der Kontakt
206a offen, so daß die Solenoidspule 821b nicht erregt wird.
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Ein Kontakt des Beschlagsschalters 220 ist mit einem
Eingangsanschluß (+) einer Spannungsversorgung durch einen Widerstand R11
verbunden. Ein anderer Kontakt des Beschlagsschalters 220 ist mit
dem Verbindungsknotenpunkt "D" verbunden. Wenn der
Beschlagsschalter 220 ausgeschaltet ist, wird die Solenoidspule 821b
intermittierend als Reaktion auf den Ausgang des Komparators 202
erregt. Wenn andererseits der Beschlagsschalter 220 eingeschaltet
ist, wird die Solenoidspule 821b in dem erregten Zustand aufrecht
erhalten.
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Figur 6 zeigt ein Flußdiagramm, das den Betrieb der ersten
Ausführungsform des Steuergerätes 200 darstellt. Es wird Bezug
genommen auf Figur 6 zusätzlich zu Figuren 2 bis 5, der bei der
Kraftfahrzeugklimaanlage benutzte Kompressor 10 ist wie folgt
tätig. Nachdem die Kraftfahrzeugklimaanlage in einem Schritt 101
eingeschaltet ist, wird in einem Schritt 102 beurteilt, ob der
Beschlagsschalter 220 eingeschaltet ist oder nicht. In einem
Schritt 102 wird der Beschlagsschalter 220 eingeschaltet, wenn
die Durchsicht durch die Windschutzscheibe des Kraftfahrzeuges
aufgrund des Beschlagens schlecht ist. Wenn andererseits die
Durchsicht gut ist, wird der Beschlagsschalter 220 nicht
eingeschaltet. Wenn der Beschlagsschalter 220 nicht eingeschaltet ist,
wird das erfaßte Temperatursignal VT, das die Temperatur T der
verlassenen Luft darstellt, an dem Komparator 202 mit der
Bezugsspannung VR2 in einem Schritt 103 verglichen.
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Wenn in dem Schritt 103 das Temperatursignal VT im Verlauf der
Zunahme von einem Pegel niedriger als das Bezugssignal VR2 ist,
wird der Ausgang von dem hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel zu
einer Zeit verändert, wenn das Temperatursignal VT gleich dem
Bezugssignal VR2 wird. Das heißt, wenn die Temperatur "T" im
Verlauf des Fallens von einem höheren Wert als die Temperatur T4
ist, ändert sich der Ausgang von dem hohen Pegel zu dem niedrigen
Pegel zu einer Zeit, wenn die Temperatur "T" gleich der
Temperatur T3 wird, wie durch (b) in Figur 5 gezeigt ist. Daher wird das
Relais 206 nicht erregt und daher ist sein Kontakt 206a offen, so
daß die Solenoidspule 821b nicht erregt wird, wie durch Schritt
104 gezeigt ist. Folglich schließt das Nadelventilelement 821c
das Loch 821d durch die Rückstellkraft der Vorspannfeder 821f so,
daß die Verbindung zwischen der Kurbelkammer 13 und der
Ansaugkammer 151 blockiert ist. Dadurch wird die Verdrängung des
Kompressors 10 nur durch die erste Ventilsteuervorrichtung 81 als
Reaktion auf Änderung in dem Kurbelkammerdruck gesteuert, wie
bereits oben beschrieben wurde. Wenn das Temperatursignal VT sich
im Verlauf des Fallens von einem höheren Pegel als das
Bezugssignal VR zu befindet, ändert sich der Ausgang von dem niedrigen
Pegel zu dem hohen Pegel nicht zu der Zeit, wenn das
Temperatursignal VT gleich dem Bezugssignal VR2 wird, sondern zu einem
Zeitpunkt, wenn das Temperatursignal VT niedriger als das
Bezugssignal
VR2 um einen bestimmten Betrag ist. Das heißt, wenn sich
die Temperatur "T" im Zustand des Steigens von einem niedrigeren
Wert als die Temperatur T3 befindet, ändert sich der Ausgang von
dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel zu einer Zeit, wenn die
Temperatur "T" gleich der Temperatur T4 wird, wie durch (b) in
Figur 5 gezeigt ist. Daher wird das Relais 206 erregt, und daher
ist sein Kontakt 206a geschlossen, so daß die Solenoidspule 821b
erregt wird, wie in Schritt 105 gezeigt ist. Folglich bewegt sich
das Nadelventilelement 821c nach rechts in Hinblick auf die Figur
2 und gegen die Rückstellkraft der Vorspannfeder 821f, so daß es
das Loch 821d öffnet. Dadurch wird der Kompressor 10 bei der
maximalen Verdrängung gehalten, wie bereits oben beschrieben wurde.
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Wenn andererseits der Beschlagsschalter 220 eingeschaltet ist,
wird die Solenoidspule 821b unabhängig von der Temperatur "T" der
verlassenen Luft erregt, wie durch den Schritt 105 gezeigt ist.
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Jeder der Schritte 104 und 105 geht zu einem Schritt 106, in dem
das erfaßte Temperatursignal VT, das die Temperatur "T" der
verlassenen Luft darstellt, an dem Komparator 201 mit der
Bezugsspannung VR1 verglichen wird. Wenn in dem Schritt 106 das
Temperatursignal VT sich im Zustand des Steigens von einem Pegel
niedriger als das Bezugssignal VR1 befindet, ändert sich der Ausgang
von dem hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel zu einer Zeit, wenn
das Temperatursignal VT gleich dem Bezugssignal VR1 wird. Das
heißt, wenn die Temperatur "T" sich im Zustand des Fallens von
einem höheren Wert als die Temperatur T2 befindet, ändert sich
der Ausgang von dem hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel zu einem
Zeitpunkt, wenn die Temperatur "T" gleich der Temperatur T1 wird,
wie durch (a) in Figur 5 gezeigt ist. Daher wird das Relais 205
nicht erregt, und daher ist sein Kontakt 205a offen, so daß die
elektromagnetische Spule 53 nicht erregt wird, wie durch Schritt
107 gezeigt ist. Folglich ist die Übertragung der Drehbewegung
von dem Kraftfahrzeugmotor zu der Antriebswelle 6 des Kompressors
10 unterbrochen, damit die Tätigkeit des Kompressors 10
unterbrochen wird. Wenn sich das Temperatursignal VT im Zustand des
Fallens von einem höheren Pegel als das Bezugssignal VR1 befindet,
ändert sich der Ausgang von dem niedrigen Pegel zu dem hohen
Pegel nicht zu der Zeit, wenn das Temperatursignal VT gleich dem
Bezugssignal VR1 wird, sondern zu einer Zeit, wenn das
Temperatursignal VT niedriger als das Bezugssignal VR1 um einen gewissen
Betrag wird. Das heißt, wenn sich die Temperatur "T" im Zustand
des Steigens von einem niedrigeren Wert als die Temperatur T1
befindet, ändert sich der Ausgang von dem niedrigen Pegel zu dem
hohen Pegel zu einer Zeit, wenn die Temperatur "T" gleich der
Temperatur T2 wird, wie durch (b) in Figur 5 gezeigt ist. Daher
wird das Relais 205 erregt, und daher ist sein Kontakt 205a
geschlossen, so daß die elektromagnetische Spule 93 erregt wird,
wie durch 108 gezeigt ist. Folglich wird die Drehbewegung des
Kraftfahrzeugmotors zu der Antriebswelle 16 des Kompressors 10
zum Betreiben des Kompressors 10 übertragen. Jeder der Schritte
107 und 108 kehrt zu dem Schritt 102 zurück.
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In diesem Fall steuert die erste Ausführungsform des
Steuergerates 200 die Temperatur der verlassenden Luft wie in Figur 7
gezeigt ist. Es wird Bezug genommen auf Figur 7, wenn die
Kraftfahrzeugklimaanlage eingeschaltet wird, ohne daß der
Beschlagsschalter 220 zu der Zeit eingeschaltet wird, wenn die Temperatur
der verlassenden Luft höher als T4 ist und die Durchsicht durch
die Fensterscheiben des Kraftfahrzeuges gut ist, wird die
Änderung der Temperatur der verlassenden Luft zu einer Zeitdauer (a)
dargestellt. In dieser Zeitdauer (a) ist der Kompressor 10
kontinuierlich mit der maximalen Verdrängung tätig. Wenn die
Temperatur der verlassenden Luft auf T3 fällt, ist die Zeitdauer "a"
beendet. Nach der Zeitdauer "a" wird die Änderung der Temperatur
der verlassenen Luft in der Zeitdauer "b" dargestellt. In der
Zeitdauer "b" beginnt der Kompressor 10, mit gesteuerter
Verdrangung tätig zu sein, indem die erste Ventilsteuervorrichtung 81
betrieben wird zum Aufrechterhalten des Grades der Temperatur der
verlassenen Luft auf einem konstanten Pegel, zum Beispiel
unmittelbar über T2. Während dieser Zeitdauer wird, wenn die
Durchsicht durch die Fensterscheiben des Kraftfahrzeuges schlecht
wird, der Beschlagsschalter 220 eingeschaltet, und die Zeitdauer
"b" gleichzeitig beendigt. Nach der Zeitdauer "b" wird die
Änderung der Temperatur der verlassenden Luft in der Zeitdauer "c"
dargestellt. In der Zeitdauer "c" ist der Kompressor 10 mit
maximaler Verdrängung wieder tätig, jedoch aufgrund der
intermetierenden Tätigkeit der elektromagnetischen Kupplung
intermittierend.
Dadurch wird die Temperatur der verlassenen Luft zyklisch
von T2 nach T1 zum Wiederherstellen der guten Durchsicht durch
die Fensterscheiben des Kraftfahrzeuges gesteuert. Wenn die gute
Durchsicht durch die Fensterscheiben des Kraftfahrzeuges wieder
hergestellt ist, wird der Beschlagsschalter 220 ausgeschaltet,
und die Zeitdauer "c" wird gleichzeitig beendigt. Nach der
Zeitdauer "c" wird die Änderung der Temperatur der verlassenen Luft
in der Zeitdauer "d" dargestellt. In der Zeitdauer "d" ist der
Kompressor 10 wieder mit der gesteuerten Verdrängung tätig wie
bei der Zeitdauer "b".
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In den später erwähnten zweiten und dritten Ausführungsformen des
Steuergerätes 200 werden die gleichen Bezugszeichen benutzt zum
Bezeichnen entsprechend der Elemente, wie sie in den Figuren 2
bis 7 gezeigt sind, so daß deren wesentliche Erläuterung
weggelassen wird.
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Figur 8 stellt ein Schaltdiagramm einer zweiten Ausführungsform
des Steuergerätes 200 dar. Wie in Figur 8 gezeigt ist, wird die
Schaltung der zweiten Ausführungsform des Steuergerätes 200 durch
Zufügen einer Zeitschaltung 260, die einen Komparator 301 als
dritten Operationsverstärker enthält, zu der Schaltung der ersten
Ausführungsform des Steuergerätes 200 und Ersetzen des
Beschlagsschalters 220 durch den Beschlagsschalter 221 mit Kontakten 221a
und 221b gebildet. Der Komparator 301 vergleicht eine
Bezugsspannung VR3 an einem Knotenpunkt "E", die durch Widerstände R15 und
R16 bestimmt ist, mit der Spannung an einem Knotenpunkt "F", die
durch den Ladungs-Entladungszustand eines Kondensators C1
bestimmt ist. Der Komparator 301 weist einen
Rückkopplungswiderstand R17 so auf, daß die Eingabe-Ausgabereaktion eine Hysteresis
aufweist. Das heißt, im Falle des Ladens des Kondensators C1 von
einem Pegel niedriger als das Bezugssignal VR3, ändert sich der
Ausgang von dem hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel zu einem
Zeitpunkt, wenn die Spannung an dem Punkt "F" gleich dem Bezugssignal
VR3 wird. Jedoch ändert sich beim Entladen des Kondensators C1
von einem Pegel höher als das Bezugssignal VR3 der Ausgang von
dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel nicht zu der Zeit, wenn
die Spannung an dem Punkt "F" gleich dem Bezugssignal VR3 ist,
sondern zu einer Zeit, wenn die Spannung an dem Punkt "F"
niedriger
als das Bezugssignal VR3 um einen gewissen Betrag ist. Als
Resultat weist die Ausgabereaktion des Komparators 301 zu der
Spannung an dem Punkt "F" eine Hysteresis auf. Der oben erwähnte
bestimmte Betrag der Spannung wird durch den Widerstand des
Widerstandes R17 bestimmt.
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Wenn der Kontakt 221b des Beschlagsschalters 221 geschlossen ist,
wird der Ladungsbetrag des Kondensators C1 durch Widerstände R18
und R19 bestimmt. Da die Spannung an dem Punkt "F" durch die
Widerstände R18 und R19 so bestimmt ist, daß sie niedriger als das
Bezugssignal VR3 ist, wird der Ausgang des Komparators 301 auf
einem hohen Pegel gehalten, wie durch (a) in Figur 9 gezeigt ist.
Wenn der Kontakt 221 (b) des Beschlagsschalters 221 geschlossen
ist, ist folglich der Kontakt 221a offen. Daher wird die
Solenoidspule 821b intermittierend als Reaktion auf die Ausgabe des
Komparators 202 erregt.
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Wenn andererseits der Kontakt 221a des Beschlagsschalters 221
geschlossen ist, wird die Solenoidspule 821b während in dem
erregten Zustand gehalten, und der Kontakt 221b des
Beschlagsschalters 221 ist folglich offen. Daher beginnt der Kondensator C1
geladen zu werden durch den Ausgang des Komparators 301. Bei dem
Ladungszustand des Kondensators C1 ändert sich der Ausgang des
Komparators 301 von dem hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel, wenn
die Spannung an dem Punkt "F" auf das Bezugssignal VR3 steigt.
Dadurch wird die Solenoidspule 821b nicht mehr erregt.
Gleichzeitig beginnt sich der Kondensator C1 zu entladen. Bei
Entladungszustand des Kondensators C1 ändert sich der Ausgang des
Komparators 301 von dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel, wenn die
Spannung an dem Punkt "F" auf die Spannung fällt, die niedriger
als das Bezugssignal VR3 um den bestimmten Betrag ist. Dadurch
wird die Solenoidspule 821b wieder erregt. Gleichzeitig beginnt
sich der Kondensator C1 durch die Spannung des Ausganges des
Komparators 301 aufzuladen.
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Die Änderung des Ausganges des Komparators 301 von dem hohen
Pegel zu dem niedrigen Pegel und die Änderung des Ausganges des
Komparators 301 von dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel werden
abwechselnd wiederholt, wie durch (b) in Figur 9 gezeigt ist, bis
der Kontakt 221a des Beschlagsschalters 221 geöffnet wird.
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Figur 10 zeigt ein Flußdiagramm der zweiten Ausführungsform des
Steuergerätes 200. Wie in Figur 10 gezeigt ist, kann das
Flußdiagramm der ersten Ausführungsform, wie es in Figur 6 gezeigt ist,
zu dem Flußdiagramm der zweiten Ausführungsform geändert werden,
indem ein Schritt 401 nach "Ja" des Schrittes 102 hinzugefügt
wird.
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Weiterhin steuert die zweite Ausführungsform des Steuergerätes
200 die Temperatur der verlassenden Luft, wie in Figur 11 gezeigt
ist. Es wird Bezug genommen auf Figur 11, wenn die
Kraftfahrzeugklimaanlage eingeschaltet wird, ohne daß der Kontakt 221a des
Beschlagsschalters 221 zu einer Zeit geschlossen wird, wenn die
Temperatur der verlassenen Luft höher als T4 ist und die
Durchsicht durch die Fensterscheiben des Kraftfahrzeuges gut ist, wird
die Änderung in der Temperatur der verlassenen Luft zu einer Zeit
"a" dargestellt. In der Zeitdauer "a" ist der Kompressor 10
kontinuierlich mit maximaler Verdrängung tätig. Wenn die Temperatur
der verlassenen Luft auf T3 fällt, ist die Zeitdauer "a" beendet.
Nach der Zeitdauer "a" wird die Änderung in der Temperatur der
verlassenen Luft in der Zeit "b" dargestellt. In der Zeitdauer
"b" beginnt der Kompressor 10 tätig zu sein mit gesteuerter
Verdrängung durch die Tätigkeit nur der ersten
Ventilsteuervorrichtung 81 zum Aufrechterhalten des Grades der Temperatur der
verlassenden Luft auf einem konstanten Pegel, zum Beispiel
unmittelbar oberhalb T2. Wenn in dieser Zeitdauer die Durchsicht durch
die Fensterscheiben des Kraftfahrzeuges schlecht wird, wird der
Kontakt 221a des Beschlagsschalters 221 geschlossen, und die
Zeitdauer "b" wird gleichzeitig beendigt. Nach der Zeitdauer "b"
wird die Temperatur der verlassenen Luft in der Zeit "c"
dargestellt. In der Zeitdauer "c" ist der Kompressor 10 wiederum mit
maximaler Verdrängung tätig, jedoch wegen der intermetierenden
Tätigkeit der elektromagnetischen Kupplung 90 nur
intermittierend. Daher wird die Temperatur der verlassenen Luft zyklisch von
T2 zu T1 gesteuert. Wenn die gewisse Zeit von dem Start der
Zeitdauer "c" abgelaufen ist, wird die Zeitdauer "c" beendigt, jedoch
startet die Zeitdauer "e" gleichzeitig. In der Zeitdauer "e" ist
der Kompressor 10 mit der gesteuerten Verdrängung durch die
Tätigkeit nur der ersten Ventilsteuervorrichtung 81 zum
Aufrechterhalten des Grades der Temperatur der verlassenen Luft auf einem
konstanten Pegel, z.B. unmittelbar oberhalb von T2 wie bei der
Zeitdauer "b" tätig. Wenn die gewisse Zeit von dem Beginn der
Zeitdauer "e" abgelaufen ist, wird die Zeitdauer "e" beendigt,
aber gleichzeitig beginnt wieder die Zeitdauer "c". Diese Zeiten
"c" und "d" werden abwechselnd wiederholt zum Wiederherstellen
der guten Durchsicht durch die Fensterscheiben des
Kraftfahrzeuges. Wenn die gute Durchsicht durch die Fensterscheiben des
Kraftfahrzeuges wiederhergestellt ist, wird der Kontakt 221a des
Beschlagsschalters 221 geöffnet, und die Zeitdauer "c" oder "d"
wird gleichzeitig beendigt. Nach den Zeiten "c" oder "e" wird die
Änderung der Temperatur der verlassenen Luft in der Zeit "d"
dargestellt. In der Zeitdauer "d" ist der Kompressor 10 wieder mit
der gesteuerten Verdrängung tätig wie während der Zeitdauer "b".
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Bei der zweiten Ausführungsform ist der Kompressor 10 mit der
gesteuerten Verdrängung zusätzlich zu der maximalen Verdrängung
in dem geschlossenen Zustand des Kontaktes 221a so tätig, daß der
Energieverbrauch des Kraftfahrzeugmotors für den Kompressor 10 im
Vergleich mit der ersten Ausführungsform verringert wird.
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Figur 12 stellt ein Schaltdiagramm einer dritten Ausführungsform
des Steuergerätes 200 dar. Wie in Figur 12 gezeigt ist, ist die
Schaltung der dritten Ausführungsform des Steuergerätes 200 durch
Vorsehen einer ersten und zweiten Schaltvorrichtung 520 und 530,
die in Reihe miteinander zwischen dem Eingang (+) der
Spannungsversorgung und einem Verbindungsknotenpunkt "d" verbunden sind,
zu der Schaltung der zweiten Ausführungsform des Steuergerätes
200 gebildet.
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Es wird Bezug genommen auf Figuren 12 und 13, die erste
Schaltvorrichtung 520 enthält einen Zündpulssensor 521, einen
Komparator 522 und ein Relais 523 mit einem Kontakt 523a. Der
Zündpulssensor 521 erfaßt die Zahl der Zündpulse als Zahl der Drehungen
des Kraftfahrzeugmotors. Der Komparator 522 empfängt ein Signal,
das die Drehzahl des Kraftfahrzeugmotors von dem Zündpulssensor
521 darstellt, und vergleicht das Signal mit den später erwähnten
vorbestimmten Werten zum Erzeugen des Hoch-Niedrig-Pegelsignales,
das das Relais 523 steuert. Eine Eingabe-Ausgabe-Reaktion des
Komparators 522 weist eine Hysteresis auf. Das heißt, beim
Ansteigen der Drehzahl des Motors von einem Pegel niedriger als die
Leerlaufdrehzahl N1 ändert sich der Ausgang von dem hohen Pegel
zu dem niedrigen Pegel nicht zu einer Zeit, wenn die Drehzahl
gleich der Leerlaufdrehzahl N1 ist, sondern zu einer Zeit, wenn
die Drehzahl höher als die Drehzahl N2 ist, die größer als N1 um
einen gewissen Betrag ist. Beim Abfallen der Drehzahl des Motors
von einem Pegel höher als die Drehzahl N2 ändert sich jedoch der
Ausgang von dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel zu einem
Zeitpunkt, wenn die Drehzahl gleich der Leerlaufdrehzahl N1 wird. Als
Resultat weist die Ausgabereaktion des Komparators 522 auf die
Drehzahl des Kraftfahrzeugmotors eine Hysteresis auf, wie in
Figur 14 gezeigt ist. Wenn das Relais 523 das Hochpegelsignal von
dem Komparator 522 empfängt, wird der Kontakt 523a des Relais 523
geschlossen. Wenn das Relais 523 des Niederpegelsignal von dem
Komparator 522 empfängt, wird der Kontakt 523a des Relais 523
geöffnet.
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Die zweite Schaltvorrichtung 530 schaltet eine mechanische
Hysteresis als Reaktion auf die Lufttemperatur außerhalb des
Kraftfahrzeuges ein und aus. Das heißt, beim Steigen der
Lufttemperatur außerhalb des Kraftfahrzeuges von einem Pegel niedriger als
die vorbestimmte Temperatur To1 ändert die zweite
Schaltvorrichtung 530 von der Einschaltstufe zu der Ausschaltstufe nicht zu
einer Zeit, wenn die Temperatur gleich der Temperatur To1 ist,
sondern zu einer Zeit, wenn die Temperatur höher als die andere
vorbestimmte Temperatur To2 ist, die höher als To1 um einen
bestimmten Betrag ist. Beim Fallen der Lufttemperatur außerhalb des
Kraftfahrzeuges von einem Pegel höher als die andere vorbestimmte
Temperatur To2 ändert die zweite Schaltvorrichtung 530 von der
Ausschaltstufe zu der Einschaltstufe zu einer Zeit, wenn die
Temperatur gleich der Temperatur To1 ist. Als Resultat weist die
Ein-Ausschaltreaktion der zweiten Schaltvorrichtung 530 auf die
Temperatur der Luft außerhalb des Kraftfahrzeuges eines
Hysteresis auf, wie in Figur 15 gezeigt ist.
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Figur 16 zeigt ein Flußdiagramm der dritten Ausführungsform des
Steuergerätes 200. Wie in Figur 16 gezeigt ist, kann das
Flußdiagramm
der zweiten Ausführungsform, das in Figur 10 gezeigt ist,
in das Flußdiagramm der dritten Ausführungsform geändert werden,
indem Schritt 501 und 502 nach dem Schritt 101 zugefügt werden.
Wenn bei dieser Ausführungsform entweder der Ausgang der ersten
Schaltvorrichtung 520 auf dem hohen Pegel ist, oder wenn die
zweite Schaltvorrichtung 530 in dem Einschaltzustand ist, oder
wenn weder der Ausgang der ersten Schaltvorrichtung 520 auf dem
hohen Pegel ist noch die zweite Schaltvorrichtung 530 in dem
Einschaltzustand ist, überlagern die erste und die zweite
Schaltvorrichtung 520 und 530 nicht den Beschlagsschalter 221, d.h. die
dritte Ausführungsform des Steuergerätes steuert den Kompressor
10 wie die zweite Ausführungsform des Steuergerätes 200.
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Wenn andererseits sowohl der Ausgang der ersten Schaltvorrichtung
520 auf dem hohen Pegel ist und wenn die zweite Schaltvorrichtung
530 im Einschaltzustand ist, überlagern die erste und zweite
Schaltvorrichtungen 520 und 530 den Beschlagsschalter 221.
Dadurch wird die Solenoidspule 821b in dem erregten Zustand
gehalten, d.h. der Betrieb des Kompressors wird bei maximaler
Verdrängung gehalten. Als Resultat kann die unnötige Erhöhung der
Drehzahl des Motors im Leerlaufzustand des Motors verhindert werden,
d.h. der unnötige Kraftstoffverbrauch des Motors im
Leerlaufzustand kann verhindert werden.
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Weiterhin sind die Temperaturänderungen der verlassenden Luft
beim Betrieb der Kraftfahrzeugklimaanlage einschließlich der
dritten Ausführungsform des Steuergerätes 200 ähnlich denen der
zweiten Ausführungsform, so daß ein dieses darstellende Diagramm
weggelassen wird.
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Bei jeder Ausführungsform kann die folgend Schaltvorrichtung als
der Beschlagsschalter benutzt werden. Die Schaltvorrichtung
enthält einen Hebel, der sich gleitend in einem Schlitz bewegt, der
bei einer Klimaanlagenbetriebstafel in dem Armaturenbrett
gebildet ist und so ausgelegt ist, daß, wenn der Hebel an der Position
"Beschlagen verhindern" positioniert ist, der Hebel so gelegt
wird, daß er die Solenoidspule 821b erregt.