DE102008033177A1 - Adjustable compressor, particularly for use in refrigerant circuit of air conditioning vehicle, has belt pulley rotatably mounted on drive shaft for drive belt, where gear is arranged in belt pulley - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen regelbaren Kompressor, insbesondere zur Anordnung im Kältemittelkreislauf einer Fahrzeug-Klimaanlange.The The invention relates to a controllable compressor, in particular for Arrangement in the refrigerant circuit of a vehicle air conditioning system.
Die
in der Fahrzeug-Klimatechnik zur Anwendung kommenden Kompressoren
werden bevorzugt über einen Riementrieb des Fahrzeugmotors, seltener
durch einen integrierten Elektromotor angetrieben. Sie saugen in
einem Kältemittelkreislauf, in dem eine begrenzte Kältemittelmenge
zur Verfügung steht und durch Zustandsänderungen
immer wieder aufbereitet wird, über eine Saugleitung dampfförmiges
Kältemittel aus einem Wärmetauscher, komprimieren
dieses und fördern es in einen Kältemittelverflüssiger,
aus dem es über ein Expansionsventil wieder dem Verdampfer
zugeführt wird und an dem es der in die Fahrgastzelle geförderten
Luft die zum Verdampfen erforderliche Wärme entzieht und
diese somit abkühlt. Der Förderstrom und damit
die Kälteleistung der nach dem Verdrängerprinzip
arbeitenden Kompressoren ist von deren Drehzahl direkt abhängig.
Durch das konstante Übersetzungsverhältnis des
Riementriebes ist diese direkt proportional der Motordrehzahl. Diese
wiederum wird vom Fahrer nach den Erfordernissen des Fahrbetriebs
und nicht nach der benötigten Kälteleistung gewählt,
so dass eine Regelung der Kälteleistung unabhängig
von der Motordrehzahl erforderlich ist, was über eine kontinuierliche
Veränderung des vom Kompressors erzeugten Förderstromes
erreicht werden kann. Als technische Lösung dazu haben
sich Taumelscheibenkompressoren mit stufenloser Hubregelung durchgesetzt, die
eine Taumelscheibe und durch diese angetriebene Hubkolben aufweisen
und bei denen durch stetiges Verändern des Anstellwinkels
derselben der Hub verändert wird, so dass stufenlos von
einer Minimalförderung bis hin zu einer Maximalförderung
geregelt werden kann. Ein solcher regelbarer Taumelscheibenkompressor
ist beispielsweise in der
Eine weitere Maßnahme zur Leistungssteigerung ist die Erhöhung der Drehzahl des Kompressors. Der in der Fahrzeugklimaanlage eingesetzte Kompressor wird über eine auf der Kurbelwelle des Fahrzeugmotors angeordnete Riemenscheibe, einen Antriebsriemen und eine mit der Antriebswelle des Kompressors verbundene Riemenscheibe angetrieben. Das Übersetzungsverhältnis des Riementriebes ist durch die Größe der beiden Riemenscheiben festgelegt, wobei die maximal mögliche Übersetzung durch die Bauraumbedingungen im Fahrzeug begrenzt ist. Daher sind auch der Drehzahl des Kompressors Grenzen gesetzt.A Another measure to increase performance is the increase the speed of the compressor. The compressor used in the vehicle air conditioner is arranged over a on the crankshaft of the vehicle engine Pulley, a drive belt and one with the drive shaft driven by the compressor pulley. The gear ratio The belt drive is due to the size of the two Pulleys set, with the maximum possible translation through the space conditions in the vehicle is limited. Therefore, too the speed of the compressor limits.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen regelbaren Kompressor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, dass dieser bei gleicher oder im Wesentlichen gleicher Größe auch im Leerlauf und im leerlaufnahen Bereich eine für die Klimatisierung des Fahrgastraumes ausreichende Leistung erbringt, und dass dieser bei unverändertem Riementrieb und unveränderter Riemenspur sowie unveränderter Anordnung umgebender Nebenaggregate einbaubar ist.It The object of the invention is to provide a controllable compressor after The preamble of claim 1 to be designed so that this same or essentially the same size even when idling and in the near-empty area one for the air conditioning of the passenger compartment is sufficient and that this with unchanged belt drive and unchanged Belt track and unchanged arrangement of surrounding ancillaries can be installed.
Diese Aufgabe wird bei einem Kompressor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.These Task is in a compressor according to the preamble of the claim 1 solved by its characterizing features. advantageous Embodiments are listed in the subclaims.
Die Erfindung besteht darin, dass bei einem regelbaren Kompressor, der eine an dessen Antriebswelle angeordnete Riemenscheibe für einen Antriebsriemen aufweist, innerhalb der Riemenscheibe ein elektrisch schaltbares Getriebe angeordnet ist, über das die Antriebswelle an die Riemenscheibe gekoppelt ist und das über die Kälteleistungsanforderung einer Klimaanlage, insbesondere einer automatischen Klimanlage, gesteuert werden kann. Durch die Anordnung des Getriebes in der Riemenscheibe wird axial vor dieser kein zusätzlicher Bauraum benötigt, was insbesondere bei quer eingebauten Fahrzeugmotoren wesentlich ist. In radialer Richtung ist auf Grund der Vielzahl von in den Riementrieb eingebauten Nebenaggregaten ohnehin kein Bauraum für ein Getriebe vorhanden.The Invention is that in a variable-speed compressor, the a arranged on the drive shaft pulley for a drive belt, within the pulley an electrically switchable transmission is arranged, via which the drive shaft coupled to the pulley and that about the cooling capacity requirement an air conditioning, in particular an automatic air conditioning, can be controlled. Due to the arrangement of the transmission in the Pulley is axially in front of this no additional space needed, which is especially true for transversely mounted vehicle engines is essential. In the radial direction is due to the multiplicity any built-in belt drives ancillaries anyway no Space available for a transmission.
Dieses Getriebe hat wenigstens zwei Schaltstellungen. in der einen Schaltstellung wird die Drehzahl der Riemenscheibe direkt auf die Antriebswelle übertragen, so dass diese und damit der Kompressor die gleiche Drehzahl wie die Riemenscheibe hat, und in der anderen Schaltstellung wird die Drehzahl übersetzt, so dass die Drehzahl der Antriebswelle und damit die des Kompressors größer als die Drehzahl der Riemenscheibe ist. Letztere Schaltstellung ist mit einer Leistungssteigerung des Kompressors verbunden, so dass die Klimaanlage auch im leerlaufnahen Bereich eine ausreichende Kälteleistung erbringen kann.This Transmission has at least two switch positions. in the one switching position the speed of the pulley is transmitted directly to the drive shaft, so that these and thus the compressor the same speed as the pulley has, and in the other switching position is the Speed translates so that the speed of the drive shaft and thus that of the compressor is greater than the speed the pulley is. The latter shift position is with an increase in performance connected to the compressor, so that the air conditioning in the area close to idle can provide a sufficient cooling capacity.
Solange von der Klimaanlage eine maximale Kälteleistung abgefordert wird, wird mit großer Übersetzung über den gesamten Drehzahlbereich gefahren, der nach oben durch die Nenndrehzahl des Kompressors begrenzt ist. Liegt die Kälteleistungsanforderung im Regelbetrieb, wird die kleinere Übersetzung aktiviert.As long as the air conditioning system requires a maximum cooling capacity, it is driven with a high gear ratio over the entire speed range, which is limited upwards by the rated speed of the compressor. If the cooling capacity requirement is in control mode, the smaller over activated.
Die Möglichkeit der Drehzahlerhöhung des Kompressors hat den weiteren Vorteil, das als solcher ein kleinerer Kompressor verwendet werden kann, der kostengünstiger und leichter ist und den Vorteil eines geringeren Schleppmomentes im Airkondioning-Off-Modus hat. Das wiederum führt zu einer Verbrauchsreduzierung. Überdies kann der Anstieg der Innenraumtemperatur nach längerem Regelbetrieb im Leerlauf oder im leerlaufnahen Bereich durch Schalten in die höhere Übersetzung vermieden werden.The Possibility of increasing the speed of the compressor has the further advantage that as such a smaller compressor can be used, the cheaper and easier is and the advantage of a lower drag torque in Airkondioning-off mode Has. This in turn leads to a reduction in consumption. moreover can increase the indoor temperature after a long time Normal operation in idling or in the region close to the idling by switching be avoided in the higher translation.
Das Getriebe ist vorteilhaft ein Planetengetriebe, das sich in die Riemenscheibe integrieren lässt, ohne das diese in ihren äußeren Dimensionen verändert werden müsste. Dieses Planetengetriebe weist ein mit der Riemenscheibe drehfest verbundenes Hohlrad, einen konzentrisch um die Antriebswelle des Kompressors angeordneten Steg mit Planetenrädern und ein mit der Antriebswelle drehfest verbundenes Sonnenrad auf und ist mit einer Magnetbremse gekoppelt, die mit dem Steg in Wirkverbindung steht. Zwischen dem Sonnenrad und dem Steg befindet sich eine Freilaufkupplung mit integriertem Lager. Die Magnetbremse ist zwischen dem Kompressorgehäuse und der Riemenscheibe angeordnet.The Transmission is advantageous to a planetary gear, which is in the pulley integrates without this in their outer Dimensions would have to be changed. This planetary gear has a rotatably connected to the pulley ring gear, a concentric around the drive shaft of the compressor arranged web with planetary gears and a rotatably connected to the drive shaft sun gear and is coupled with a magnetic brake, which is operatively connected to the web stands. Between the sun gear and the bridge is an overrunning clutch with integrated bearing. The magnetic brake is between the compressor housing and the pulley arranged.
Der Steg ist im Inneren der Riemenscheibe über die Freilaufkupplung auf der Antriebswelle des Kompressors gelagert und trägt drei Paare von miteinander kämmenden Planetenrädern. Jedes Paar weist ein mit dem Hohlrad und ein mit dem Sonnenrad in Eingriff stehendes Planetenrad auf, so dass die Drehbewegung der Riemenscheibe über diese Planetenradkette auf die Antriebswelle übertragen wird.Of the The bridge is inside the pulley via the one-way clutch stored on the drive shaft of the compressor and carries three pairs of intermeshing planet gears. Each pair has one with the ring gear and one with the sun gear in Engaging stationary planetary gear, so that the rotational movement of the Pulley transmitted to the drive shaft via this planetary gear chain becomes.
In einer ersten Übersetzungsstufe ist der Steg gegenüber der Antriebswelle bzw. dem Sonnenrad beweglich und bewegt sich in Abhängigkeit von der Auslegung des Getriebes relativ zur Antriebswelle, so dass die Drehzahl der Antriebswelle gegenüber der Riemenscheibe größer, beispielsweise doppelt so groß ist. Die Magnetbremse ist geschlossen (nicht wirksam), und der Freilauf befindet sich im Überholbetrieb.In a first translation stage is opposite the bridge the drive shaft or the sun gear is movable and moves in Dependence on the design of the gearbox relative to Drive shaft, so that the speed of the drive shaft against the Pulley larger, for example, twice as is great. The magnetic brake is closed (not effective), and the freewheel is in overtaking.
In einer zweiten Übersetzungsstufe ist die Magnetbremse offen (wirksam), der Freilauf ist gesperrt und stellt den Steg gegenüber der Antriebswelle bzw. dem Sonnenrad fest. In diesem Fall blockieren die Planetenräder eine Relativbewegung zwischen dem Hohlrad und damit der Riemenscheibe und dem drehfest mit der Antriebswelle verbundenen Sonnenrad, so dass die Antriebswelle die gleiche Drehzahl wie die Riemenscheibe hat. Wird die Magnetbremse wieder gelöst, ist die Drehbeweglichkeit des Steges gegenüber der Antriebswelle wieder hergetellt und diese dreht wieder in der ersten Übersetzungsstufe.In a second translation stage, the magnetic brake is open (effective), the freewheel is locked and faces the bridge the drive shaft or the sun gear firmly. Block in this case the planet gears a relative movement between the ring gear and thus the pulley and the rotationally fixed to the drive shaft connected sun gear, so that the drive shaft the same speed like the pulley has. If the magnetic brake is released again, is the rotational mobility of the web relative to the drive shaft restored and this turns again in the first gear ratio.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The Invention will be described below by way of example explained. In the accompanying drawings show:
In
dem in
In
Der
Klimakompressor
Die
Ausbildung des Klimakompressors
- 11
- Kurbelwellecrankshaft
- 22
- KeilrippenriemenV-ribbed belts
- 33
- Umlenkrolleidler pulley
- 44
- Riemenscheibepulley
- 55
- Riemenscheibepulley
- 66
- Klimakompressorair compressor
- 77
- Spannrolleidler
- 88th
- Riemenscheibepulley
- 99
- Deckelcover
- 1010
- Antriebswelledrive shaft
- 1111
- Planetengetriebeplanetary gear
- 1212
- Kompressorgehäusecompressor housing
- 1313
- Magnetbremsemagnetic brake
- 1414
- Befestigungslaschemounting tab
- 1515
- Bohrungdrilling
- 1616
- Hohlradring gear
- 1717
- Stegweb
- 1818
- Planetenradplanet
- 1919
- Planetenradplanet
- 2020
- Sonnenradsun
- 2121
- Bohrungdrilling
- 2222
- NebenaggregateträgerIn addition to the assembly carrier
- 2323
- Befestigungsflächemounting surface
- 2424
- Gewindebohrungthreaded hole
- 2525
- Gewindebohrungthreaded hole
- aa
- Abstanddistance
- XX
- Abstanddistance
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - EP 0748937 B1 [0002] - EP 0748937 B1 [0002]
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DE200810033177 DE102008033177A1 (en) | 2008-07-15 | 2008-07-15 | Adjustable compressor, particularly for use in refrigerant circuit of air conditioning vehicle, has belt pulley rotatably mounted on drive shaft for drive belt, where gear is arranged in belt pulley |
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DE200810033177 DE102008033177A1 (en) | 2008-07-15 | 2008-07-15 | Adjustable compressor, particularly for use in refrigerant circuit of air conditioning vehicle, has belt pulley rotatably mounted on drive shaft for drive belt, where gear is arranged in belt pulley |
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ID=41427114
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---|---|---|---|
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2008
- 2008-07-15 DE DE200810033177 patent/DE102008033177A1/en not_active Withdrawn
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