DE112009002268T5

DE112009002268T5 - Kapazitätssteuerungsventil, Kompressor mit variabler Kapazität und Kapazitätssteuerungssystem dafür

Info

Publication number: DE112009002268T5
Application number: DE112009002268T
Authority: DE
Inventors: Yukihiko Taguchi
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2009-09-10
Publication date: 2011-09-29
Also published as: WO2010030040A1; JP2010065649A; US20110182753A1; JP5235569B2

Abstract

Bereitgestellt werden ein Kapazitätssteuerungsventil, ein Kompressor mit variabler Kapazität und ein Kapazitätssteuerungssystem, die eine Ausstoßkapazität stabil steuern, selbst wenn eine Kühllast klein ist, und das Beschädigungsrisiko eines Kompressors selbst in einem Zustand, in dem die Menge eines Kältemittels unzureichend ist, reduzieren. Das Kapazitätssteuerungsventil (300) für den Kompressor mit variabler Kapazität enthält eine Magnetspuleneinheit (300B), einen Ventilkörper (306), auf den der Druck einer Ausstoßkammer (142) des Kompressors mit variabler Kapazität in einer Ventilöffnungsrichtung wirkt, und der Druck eines Ansaugdruckbereichs des Kompressors mit variabler Kapazität und die elektromagnetische Kraft der Magnetspuleneinheit (300B) in einer Ventilschließrichtung entgegengesetzt zu der Ventilöffnungsrichtung wirkt, und eine druckempfindliche Einheit (340), auf die der Druck der Ausstoßkammer (142) wirkt, und die mit dem Ventilkörper (306) verbunden ist, um eine drängende Kraft auf den Ventilkörper (306) gemäß dem Druck der Ausstoßkammer (142) in die Ventilöffnungsrichtung aufzubringen, wenn der Druck der Ausstoßkammer (142) niedriger als ein eingestellter Druck ist, und von dem Ventilkörper (306) getrennt wird, wenn der Druck der Ausstoßkammer (142) höher als der eingestellte Druck ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kapazitätssteuerungsventil, einen Kompressor mit variabler Kapazität und ein Kapazitätssteuerungssystem für den Kompressor mit variabler Kapazität, und insbesondere auf ein Kapazitätssteuerungsventil und auf einen Kompressor mit variabler Kapazität, der für ein Fahrzeugklimaanlagensystem geeignet ist, und auf ein Kapazitätssteuerungssystem für den Kompressor mit variabler Kapazität.
STAND DER TECHNIK
Ein Hubkolbenkompressor mit variabler Kapazität, der zum Beispiel in einem Fahrzeugklimaanlagensystem verwendet wird, hat ein Gehäuse, in dem eine Ausstoßkammer, eine Kurbelkammer, eine Ansaugkammer und Zylinderbohrungen definiert sind. Kolben sind in den Zylinderbohrungen angeordnet, und eine Antriebswelle ist drehbar in dem Gehäuse gelagert.
Die Antriebswelle dreht sich mit dem Motor als einer Energiequelle, und ein Umwandlungsmechanismus wandelt eine Rotation der Antriebswelle in eine hin- und hergehende Bewegung der Kolben um. Entsprechend der hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens wird ein Ansaugen eines Betriebsfluids von der Ansaugkammer in die Zylinderbohrung, ein Verdichten des angesaugten Betriebsfluids und ein Ausstoßen des verdichteten Betriebsfluids zu der Ausstoßkammer in der Reihenfolge ausgeführt.
In dem Hubkolbenkompressor mit variabler Kapazität wird die Hublänge des Kolbens, d. h. die Ausstoßkapazität des Kompressors, durch Verändern des Drucks (Steuerungsdruck) in der Kurbelkammer (Steuerungsdruckkammer) variiert. Ein Kapazitätssteuerungsventil ist in einer Versorgungspassage, die die Ausstoßkammer mit der Kurbelkammer verbindet, angeordnet, um die Ausstoßkapazität zu steuern. Ein gedrosselter Abschnitt ist in einer Entnahmepassage, die die Kurbelkammer mit der Ansaugkammer verbindet, gebildet.
Das Kapazitätssteuerungsventil wird durch eine Steuerungsvorrichtung gesteuert, die eine Regelung der Ausstoßkapazität in einem Differenzdrucksteuerungsverfahren, das eine Druckdifferenz (Differenzdruck) zwischen einem Druck in der Ausstoßkammer (Ausstoßdruck) und einem Druck in der Ansaugkammer (Ansaugdruck) dazu veranlasst, sich einem Sollwert anzunähern (siehe z. B. Patentliteratur 1), ausführt.
Patentliteratur 1: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2001-132650
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Probleme, die durch die Erfindung zu lösen sind
In dem Kompressor mit variabler Kapazität wird der Differenzdruck als das Steuerungsziel klein eingestellt, wenn die Kühllast klein ist. Da der Differenzdruck kleiner gemacht wird, vermindert sich jedoch die Menge des zu der Kurbelkammer gelieferten Betriebsfluids (Ausstoßgas) in der Ausstoßkammer, so dass es Fälle gibt, in denen die Ausstoßkapazität nicht stabil gesteuert werden kann. Als ein Ergebnis variiert das Antriebsdrehmoment des Kompressors mit variabler Kapazität, was die Steuerung der Motordrehzahl nachteilig beeinflussen kann. Zusätzlich kann die Ausstoßkapazität nicht kleiner als beabsichtigt werden, so dass der Ansaugdruck abfällt, um den Verdampfer einfrieren zu lassen.
Zum Beispiel wird die Menge eines in den Kühlkreis eingefüllten Kältemittels als unzureichend angenommen. In diesem angenommenen Fall fällt der Differenzdruck mehr als der in dem Fall, in dem die eingefüllte Menge korrekt ist. Entsprechend dem Differenzdrucksteuerungsverfahren erhöht die Steuerungsvorrichtung die Ausstoßkapazität, wenn der Differenzdruck dazu neigt abzufallen, um den Differenzdruck bei einem vorbestimmten Wert beizubehalten.
Gemäß dem Differenzdrucksteuerungsverfahren wird die Ausstoßkapazität erhöht, bis der Differenzdruck den Sollwert erreicht. Wenn die eingefüllte Menge des Kältemittels knapp ist und die Zirkulationsmenge davon knapp ist, erreicht jedoch der Differenzdruck den Sollwert nicht, und die Ausstoßkapazität wird in einer beschleunigten Weise erhöht, um schließlich die maximale Kapazität zu erreichen. In dem angenommenen Fall hat das Differenzdrucksteuerungsverfahren den Nachteil, dass eine Beschädigung des Kompressors beschleunigt wird.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Kapazitätssteuerungsventil, einen Kompressor mit variabler Kapazität und ein Kapazitätssteuerungssystem zur Verfügung zu stellen, die eine Ausstoßkapazität stabil steuern selbst wenn eine Kühllast klein ist, und ein Beschädigungsrisiko eines Kompressors selbst in einem Zustand, in dem die Menge eines Kältemittels unzureichend ist, reduzieren.
Mittel zum Lösen des Problems
Um die vorgenannten Probleme zu überwinden, wird entsprechend einer Art und Weise der Erfindung ein Kapazitätssteuerungsventil, das in einer Verbindungspassage, die in einem Kompressor mit variabler Kapazität einen Ausstoßdruckbereich mit einer Steuerungsdruckkammer verbindet, zum Regulieren eines Drucks in der Steuerungsdruckkammer angeordnet ist um eine Ausstoßkapazität des Kompressors mit variabler Kapazität zu steuern, vorgesehen, wobei das Kapazitätssteuerungsventil eine Magnetspuleneinheit, einen Ventilkörper, auf den ein Druck des Ausstoßdruckbereichs des Kompressors mit variabler Kapazität in einer Ventilöffnungsrichtung wirkt, und ein Druck eines Ansaugdruckbereichs des Kompressors mit variabler Kapazität und eine elektromagnetische Kraft der Magnetspuleneinheit in einer Ventilschließrichtung entgegengesetzt zu der Ventilöffnungsrichtung wirkt, und eine druckempfindliche Einheit aufweist, auf die der Druck der Ausstoßkammer wirkt und die mit dem Ventilkörper verbunden ist, um entsprechend dem Druck des Ausstoßdruckbereichs eine drängende Kraft in der Ventilöffnungsrichtung auszuüben, wenn der Druck des Ausstoßdruckbereichs niedriger als ein eingestellter Druck ist, und die von dem Ventilkörper getrennt wird, wenn der Druck des Ausstoßdruckbereichs höher als der eingestellte Druck ist (Anspruch 1).
In einer bevorzugten Art und Weise ist ein erster Druckempfangsbereich des Ventilkörpers, auf den der Druck des Ausstoßdruckbereichs wirkt, gleich oder größer als ein zweiter Druckempfangsbereich des Ventilkörpers, auf den der Druck des Ansaugdruckbereichs des Kompressors mit variabler Kapazität wirkt (Anspruch 2).
In einer bevorzugten Art und Weise ist die druckempfindliche Einheit in einer solchen Weise angeordnet, dass der Druck des Ausstoßdruckbereichs in entgegengesetzten Richtungen auf die druckempfindliche Einheit und den Ventilkörper wirkt (Anspruch 3).
In einer bevorzugten Art und Weise wird der erste Druckempfangsbereich in der druckempfindlichen Einheit im Wesentlichen identisch mit einem dritten Druckempfangsbereich, auf den der Druck des Ausstoßdruckbereichs wirkt, eingestellt (Anspruch 4).
In einer bevorzugten Art und Weise ist die druckempfindliche Einheit in der Verbindungspassage in einem Bereich, der sich zwischen dem Ausstoßdruckbereich und einem Ventilloch des Kapazitätssteuerungsventils erstreckt, angeordnet (Anspruch 5).
Entsprechend einer anderen Art und Weise der Erfindung ist ein Kompressor mit variabler Kapazität vorgesehen, der ein Gehäuse aufweist, das eine Ausstoßkammer als den Ausstoßdruckbereich, eine Kurbelkammer als die Steuerungsdruckkammer, eine Ansaugkammer, und eine darin definierte Zylinderbohrung; einen in der Zylinderbohrung angeordneten Kolben; eine drehbar in dem Gehäuse gelagerte Antriebswelle; einen Umwandlungsmechanismus hat, der ein Taumelscheibenelement mit einem variablen Neigungswinkel, enthält, der eine Rotation der Antriebswelle in eine hin- und hergehende Bewegung des Kolbens umwandelt; und irgendeines der vorgenannten Kapazitätssteuerungsventile aufweist (Anspruch 6).
Entsprechend einer anderen Art und Weise der Erfindung ist ein Kapazitätssteuerungssystem für einen Kompressor mit variabler Kapazität vorgesehen, der irgendeines der vorgenannten Kapazitätssteuerungsventile, ein Externe-Information-Erfassungsmittel, das eine externe Information erfasst, ein Steuerungszieleinstellungsmittel, das basierend auf der durch das Externe-Information-Erfassungsmittel erfassten externen Information einen Steuerungssollwert einstellt, und ein Stromregulierungsmittel, das basierend auf dem durch das Steuerungszieleinstellungsmittel eingestellten Steuerungssollwert einen zu der Magnetspuleneinheit zu liefernden Strom reguliert und eine Ausstoßkapazität des Kompressors mit variabler Kapazität durch Regulieren des Drucks der Steuerungsdruckkammer steuert, aufweist, das Externe-Information-Erfassungsmittel, das ein Ausstoßdruckerfassungsmittel zum Erfassen des Drucks des Ausstoßdruckbereichs enthält, wobei, wenn der durch das Ausstoßdruckerfassungsmittel erfasste Druck des Ausstoßdruckbereichs niedriger als der eingestellte Druck ist, das Steuerungszieleinstellungsmittel einen Sollansaugdruck einstellt, der ein Sollwert des Drucks des Ansaugdruckbereichs als der Steuerungssollwert ist, und das Stromregulierungsmittel basierend auf dem Sollansaugdruck den zu der Magnetspuleneinheit zu liefernden Strom reguliert (Anspruch 7).
In einer bevorzugten Art und Weise stellt das Steuerungszieleinstellungsmittel den Sollansaugdruck, der der Sollwert des Drucks des Ansaugdruckbereichs als der Steuerungssollwert ist, ein, wenn der durch das Ausstoßdruckerfassungsmittel erfasste Druck des Ausstoßdruckbereichs höher als der eingestellte Druck ist, und das Stromregulierungsmittel reguliert basierend auf dem durch das Ausstoßdruckerfassungsmittel erfassten Druck des Ausstoßdruckbereichs und dem Sollansaugdruck den zu der Magnetspuleneinheit zu liefernden Strom (Anspruch 8).
In einer bevorzugten Art und Weise stellt das Steuerungszieleinstellungsmittel einen Sollwert für den zu der Magnetspuleneinheit zu liefernden Strom als den Steuerungssollwert ein, wenn der durch das Ausstoßdruckerfassungsmittel erfasste Druck des Ausstoßdruckbereichs höher als der eingestellte Druck ist, und das Stromregulierungsmittel reguliert den zu der Magnetspuleneinheit zu liefernden Strom in einer solchen Weise, dass er sich dem Sollwert des Stroms annähert (Anspruch 9).
Effekt der Erfindung
Wenn das Kapazitätssteuerungsventil von Anspruch 1 der Erfindung an den Kompressor mit variabler Kapazität angepasst ist, kann in dem Steuerungsbereich, in dem der Druck in dem Ausstoßdruckbereich niedriger als der eingestellte Druck ist, die Ausstoßkapazität durch das Ansaugdrucksteuerungsverfahren, das es dem Druck erlaubt, sich in dem Ansaugdruckbereich dem Ziel anzunähern, anstatt durch das Differenzdrucksteuerungsverfahren gesteuert werden. Dementsprechend kann die Ausstoßkapazität stabil gesteuert werden, selbst wenn die Kühllast klein ist, und das Beschädigungsrisiko des Kompressors ist reduziert, selbst wenn die Menge des Kältemittels unzureichend ist.
Entsprechend dem Kapazitätssteuerungsventil von Anspruch 2 wird eine übermäßige Ausrückfunktion des Ventilkörpers unterdrückt, so dass die Öffnungs-/Schließ-Funktion des Ventilkörpers stabil wird.
Entsprechend dem Kapazitätssteuerungsventil von Anspruch 3 wird der Einfluss des Drucks in dem Ausstoßdruckbereich, der auf den Ventilkörper wirkt, reduziert, und somit die Genauigkeit beim Steuern des Ansaugdrucks verbessert.
Entsprechend dem Kapazitätssteuerungsventil von Anspruch 4 wird der Einfluss des Drucks in dem Ausstoßdruckbereich, der auf den Ventilkörper wirkt, im Wesentlichen eliminiert, was die Genauigkeit bei der Ansaugdrucksteuerung weiter verbessert.
Das Kapazitätssteuerungsventil von Anspruch 5 hat einen einfachen Aufbau.
Entsprechend dem Kapazitätssteuerungsventil von Anspruch 6 ist der minimale Kolbenweg durch den minimalen Neigungswinkel der Taumelscheibe definiert. Bei diesem Kompressortyp kann der Kolbenweg sehr klein eingestellt werden, so dass die minimale Ausstoßkapazität kleiner gemacht wird, was den Steuerungsbereich für die Ausstoßkapazität erweitert. Entsprechend der Erfindung wird die Kapazitätssteuerung selbst mit der minimalen Ausstoßkapazität stabil ausgeführt, so dass ein weiter Steuerungsbereich effektiv verwendet wird.
Entsprechend dem Kapazitätssteuerungssystem für einen Kompressor mit variabler Kapazität von Anspruch 7 der Erfindung, wird in dem Steuerungsbereich, in dem der Druck in dem Ausstoßdruckbereich niedriger als der eingestellte Druck ist, die Ausstoßkapazität durch das Ansaugdrucksteuerungsverfahren gesteuert, das es erlaubt, den Druck in dem Ansaugdruckbereich dem Ziel anzunähern, anstatt durch das Differenzdrucksteuerungsverfahren. Dementsprechend kann, selbst wenn die Kühllast klein ist, die Ausstoßkapazität stabil gesteuert werden, und das Beschädigungsrisiko des Kompressors ist reduziert, selbst wenn die Menge des Kältemittels unzureichend ist.
Entsprechend dem Kapazitätssteuerungssystem für einen Kompressor mit variabler Kapazität von Anspruch 8 wird, selbst in dem Steuerungsbereich, in dem der Druck in dem Ausstoßdruckbereich höher als der eingestellte Druck ist, die Ausstoßkapazität durch das Ansaugdrucksteuerungsverfahren gesteuert, das es dem Druck erlaubt, sich in dem Ansaugdruckbereich dem Ziel anzunähern. Das heißt, dass die Ausstoßkapazität durch das Ansaugdrucksteuerungsverfahren ohne Rücksicht darauf, ob der Druck in dem Ausstoßdruckbereich hoch oder niedrig ist, gesteuert wird. Wenn dieses Kapazitätssteuerungssystem auf den Kühlkreislauf eines Klimaanlagensystems angewendet wird, hat der Druck in dem Ausstoßdruckbereich eine starke Wechselwirkung mit der Temperatur des Verdampfers, so dass die Steuerungsgenauigkeit der Raumtemperatur durch das Klimaanlagensystem verbessert ist.
Entsprechend dem Kapazitätssteuerungssystem für einen Kompressor mit variabler Kapazität von Anspruch 9 wird in dem Steuerungsbereich, in dem der Druck in dem Ausstoßdruckbereich höher als der eingestellte Druck ist, die Ausstoßkapazität durch das Differenzdrucksteuerungsverfahren gesteuert. Gemäß dem Differenzdrucksteuerungsverfahren ist es einfach, das Drehmoment des Kompressors abzuschätzen, so dass in dem Bereich, in dem der Druck in dem Ausstoßdruckbereich vergleichsweise hoch ist (mittlerer und hoher Lastbereich) die Steuerung des Drehmoments des Kompressors stabil ausgeführt werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Darstellung, die zusammen mit dem vertikalen Querschnitt eines Kompressors mit variabler Kapazität eine schematische Konfiguration des Kühlkreislaufs eines Fahrzeugklimaanlagensystems zeigt, auf das ein Kapazitätssteuerungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform angewendet wird.
2 ist eine Darstellung zum Beschreiben, wie ein Kapazitätssteuerungsventil in dem Kompressor von 1 verbunden ist.
3 ist eine Darstellung, die einen Bereich III in 2 vergrößert zeigt.
4 ist eine Schnittsansicht, die eine druckempfindliche Einheit in dem Kapazitätssteuerungsventil und die Umgebung davon in 2 mit der druckempfindlichen Einheit, die an dem entfernten Ende der Übertragungsstange ansteht, vergrößert zeigt.
5 ist eine Schnittsansicht, die die druckempfindliche Einheit in dem Kapazitätssteuerungsventil und die Umgebung davon in 2, mit der druckempfindlichen Einheit und dem entfernten Ende der Übertragungsstange voneinander getrennt, vergrößert zeigt.
6 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einem Steuerungsstrom I und einem Pd – Ps Differenzdruck in dem Kapazitätssteuerungssystem in 1, mit dem Ventilkörper und der druckempfindlichen Einheit voneinander getrennt, zeigt.
7 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Steuerungsstrom I und einem Ansaugdruck Ps in dem Kapazitätssteuerungssystem in 1, mit dem Ventilkörper und der druckempfindlichen Einheit miteinander verbunden, zeigt.
8 ist ein Blockdiagramm, das die schematische Konfiguration des Kapazitätssteuerungssystems in 1 zeigt.
9 ist ein Blockdiagramm zum Beschreiben der schematischen Konfiguration eines Stromregelungsmittels in dem Kapazitätssteuerungssystem in 8.
10 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Steuerungsstrom I, dem Ausstoßdruck Pd und dem Ansaugdruck Ps zeigt, wenn der Ventilkörper und die druckempfindliche Einheit in einem Kapazitätssteuerungssystem gemäß einer Modifikation voneinander getrennt sind.
Bezugszeichenliste

140: Ansaugkammer (Ansaugdruckbereich)
142: Ausstoßkammer (Ausstoßdruckbereich)
300B: Magnetspuleneinheit
306: Ventilkörper
340: druckempfindliche Einheit

Beste Art und Weise zum Ausführen der Erfindung
Ein Kapazitätssteuerungssystem A für einen Kompressor mit variabler Kapazität gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend beschrieben.
1 zeigt einen Kühlkreislauf 10 eines Fahrzeugklimaanlagensystems, auf das das Kapazitätssteuerungssystem A angewendet wird. Der Kühlkreislauf 10 enthält eine Zirkulationsleitung 12 entlang der ein Kältemittel als ein Betriebsfluid zirkuliert. In der Zirkulationsleitung 12 sind ein Kompressor 100, ein Radiator (Kondensator) 14, eine Expansionsvorrichtung (Expansionsventil) 16 und ein Verdampfer 18 entlang der Flussrichtung nacheinander des Kältemittels eingeschaltet. Wenn der Kompressor 100 in Betrieb ist, zirkuliert das Kältemittel entlang der Zirkulationsleitung 12 entsprechend der Ausstoßkapazität des Kompressors 100. Das heißt, der Kompressor 100 führt eine Reihe von Prozessen einschließlich eines Schritts des Ansaugens des Kältemittels, einen Schritt des Verdichtens des angesaugten Kältemittels und einen Schritt des Ausstoßens des verdichteten Kältemittels aus.
Der Verdampfer 18 bildet ebenso einen Teil eines Luftkreises des Fahrzeugklimaanlagensystems, und Luft, die durch den Verdampfer 18 passiert, wird durch das Kältemittel, das Hitze aufnimmt um innerhalb des Verdampfers 18 zu verdampfen, gekühlt. Der Kompressor 100, auf den ein Kapazitätssteuerungssystem A angewendet wird, ist ein Kompressor mit variabler Kapazität, z. B. ein kupplungsloser Taumelscheibenkompressor. Der Kompressor 100 enthält einen Zylinderblock 101, und der Zylinderblock 101 hat eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen 101a. Ein vorderes Gehäuse 102 ist mit einem Ende des Zylinderblocks 101 verbunden, und ein hinteres Gehäuse (Zylinderkopf) 104 ist über eine Ventilplatte 103 mit dem anderen Ende des Zylinderblocks 101 verbunden.
Der Zylinderblock 101 und das vordere Gehäuse 102 definieren eine Kurbelkammer 105, und eine Antriebswelle 106 erstreckt sich axial innerhalb der Kurbelkammer 105. Die Antriebswelle 106 erstreckt sich durch eine ringförmige Taumelscheibe 107, die innerhalb der Kurbelkammer 105 angeordnet ist, und die Taumelscheibe 107 ist durch eine Verbindung 109 zu einem Rotor 108 mit einem Scharnier versehen, der auf der Antriebswelle 106 befestigt ist. Die Taumelscheibe 107 kann daher schwenken, während sie sich entlang der Antriebswelle 106 bewegt.
Eine Schraubenfeder 110 ist auf der Antriebswelle 106 zwischen dem Rotor 108 und der Taumelscheibe 107 montiert, um die Taumelscheibe 107 zu drücken, sich in einen minimalen Winkel zu neigen. Auf der entgegengesetzten Seite der Taumelscheibe 107, insbesondere zwischen der Taumelscheibe 107 und dem Zylinderblock 101, ist eine Schraubenfeder 111 auf die Antriebswelle 106 montiert, um die Taumelscheibe 107 zu drücken, sich in einen maximalen Winkel zu neigen. Die Antriebswelle 106 erstreckt sich durch einen runden Vorsprung 102a, der auswärts von dem vorderen Gehäuse 102 vorsteht, und eine Riemenscheibe 112 als eine Kraftübertragungsvorrichtung ist mit dem äußeren Ende der Antriebswelle 106 verbunden. Die Riemenscheibe 112 ist mittels eines Kugellagers 113 drehbar auf dem runden Vorsprung 102a montiert, und ein Riemen 115 ist um die Riemenscheibe eines Motors 114 als einer externen Antriebsquelle gelegt.
Eine Achsendichtvorrichtung 116 ist innerhalb des runden Vorsprungs 102a angeordnet, um das Innere des vorderen Gehäuses 102 von der Außenseite davon abzuschirmen. Die Antriebswelle 106 ist durch Lagerungen 117, 118, 119, 120 in ihrer radialen und axialen Richtung drehbar gelagert. Wenn von dem Motor 114 eine Kraft auf die Riemenscheibe 112 übertragen wird, kann die Antriebswelle 106 synchron mit der Rotation der Riemenscheibe 112 rotieren.
Ein Kolben 130 ist innerhalb der Zylinderbohrung 101a eingefügt. Der Kolben 130 hat einen Endabschnitt, der einstückig in die Kurbelkammer (Steuerungsdruckkammer) 105 vorsteht. In einer Vertiefung 130a in dem Endabschnitt ist ein Paar von Schuhen 132 vorgesehen. Die Schuhe 132 sind mit dem Umfang der Taumelscheibe 107 auf beiden Seiten davon in einem gleitenden Kontakt. Somit ermöglichen es die Schuhe 132 dem Kolben 130 und der Taumelscheibe 107 sich miteinander verbunden zu bewegen. Die Rotation der Antriebswelle 106 veranlasst den Kolben 130, in der Zylinderbohrung 101a hin- und herzugehen.
Das hintere Gehäuse definiert eine Ansaugkammer (Ansaugdruckbereich) 140 und eine Ausstoßkammer (Ausstoßdruckbereich) 142. Die Ansaugkammer 140 kann mit jeder Zylinderbohrung 101a über jedes Ansaugloch 103a in der Ventilplatte 103 verbunden sein. Die Ausstoßkammer 142 ist mit jeder Zylinderbohrung 101a über jedes Ausstoßloch 103b in der Ventilplatte 103 verbunden. Das Ansaugloch 103a und das Ausstoßloch 103b werden jeweils durch ein nicht gezeigtes Ansaugventil und ein nicht gezeigtes Ausstoßventil geöffnet und geschlossen.
Ein Schalldämpfer 150 ist außerhalb des Zylinderblocks 101 vorgesehen. Eine Schalldämpferbasis 101b ist einstückig mit dem Zylinderblock 101 gebildet und ein Schalldämpfergehäuse 152 ist mit der Schalldämpferbasis 101b mit einem nicht dargestellten Dichtelement verbunden. Das Schalldämpfergehäuse 152 und die Schalldämpferbasis 101b definieren einen Schalldämpferraum 154 und der Schalldämpferraum 154 ist mit der Ausstoßkammer 142 durch eine Ausstoßpassage 156, die das hintere Gehäuse 104, die Ventilplatte 103 und die Schalldämpferbasis 101b durchdringt, verbunden.
Das Schalldämpfergehäuse 152 hat eine Ausstoßöffnung 152a, und ein Rückschlagventil 200 ist in dem Schalldämpferraum 154 vorgesehen, um einen Fluss zwischen der Ausstoßpassage 156 und der Ausstoßöffnung 152a zu verhindern. Im speziellen öffnet oder schließt sich das Rückschlagventil 200 in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz zwischen der Ausstoßpassage 156 und dem Schalldämpferraum 154; das Rückschlagventil 200 schließt sich, wenn die Druckdifferenz kleiner als ein vorbestimmter Wert wird, und öffnet sich, wenn die Druckdifferenz größer als der vorbestimmte Wert wird.
Somit kann die Ausstoßkammer 142 mit der ausgehenden Seite der Zirkulationsleitung 12 über die Ausstoßpassage 156, den Schalldämpferraum 154 und die Ausstoßöffnung 152a verbunden werden, und der Schalldämpferraum 154 wird durch das Rückschlagventil 200 verbunden oder getrennt. Die Ansaugkammer 140 ist mit der Rückkehrpassage der Zirkulationsleitung 12 über eine Ansaugöffnung 104a in dem hinteren Gehäuse 104 verbunden.
Das hintere Gehäuse 104 nimmt ein Kapazitätssteuerungsventil (elektromagnetisches Ventil) 300 auf, das in einer Gasversorgungspassage 160 zwischengeschaltet ist. Die Gasversorgungspassage 160 erstreckt sich durch die Ventilplatte 103 von dem hinteren Gehäuse 104 zu dem Zylinderblock 101, und verbindet dabei die Ausstoßkammer 142 und die Kurbelkammer 105.
Die Ansaugkammer 140 ist mit der Kurbelkammer 105 durch eine Entnahmepassage162 verbunden. Die Entnahmepassage 162 wird durch einen Spalt zwischen der Antriebswelle 106 und der Lagerung 119, 120, einen Raum 164 und eine feste Öffnung 103c in der Ventilplatte 103 vorgesehen. Die Ansaugkammer 140 ist durch eine Druckfühlpassage 166, die in dem hinteren Gehäuse 104 gebildet ist, unabhängig von der Gasversorgungspassage 160 mit dem Kapazitätssteuerungsventil 300 verbunden. Spezieller enthält, wie in 2 gezeigt, das Kapazitätssteuerungsventil 300 eine Ventileinheit 300A und eine Magnetspuleneinheit 300B, die die Ventileinheit 300A öffnet und schließt. Die Ventileinheit 300A hat ein annähernd zylindrisches Ventilgehäuse 301 mit einem Ventilloch 301a, das im Wesentlichen im Zentrum des Ventilgehäuses 301 gebildet ist. Das Ventilloch 301a erstreckt sich in der axialen Richtung des Ventilgehäuses 301, und ein Ende des Ventillochs 301a ist mit einer in dem Ventilgehäuse 301 definierten ersten Druckfühlkammer 302 verbunden.
Ein Verbindungsloch 301b ist in dem Abschnitt des Ventilgehäuses 301, das die Umfangswand der ersten Druckfühlkammer 302 bildet, gebildet. Das Verbindungsloch 301b ist über den stromaufwärtigen Abschnitt der Gasversorgungspassage 160 mit der Ausstoßkammer 142 verbunden. Daher ist das Ventilloch 301a mit der Ausstoßkammer 142 über die erste Druckfühlkammer 302, das Verbindungsloch 301b und den stromaufwärtigen Abschnitt der Gasversorgungspassage 160 verbunden.
Das andere Ende des Ventillochs 301a ist mit einer Ventilkammer 303, die innerhalb des Ventilgehäuses 301 definiert ist, verbunden. Die Ventilkammer 303 hat eine Auslassöffnung 301c darin geformt, die das Ventilgehäuse 301 in der radialen Richtung durchdringt. Daher ist die Ventilkammer 303 mit der Kurbelkammer 105 über die Auslassöffnung 301c und den stromabwärtigen Abschnitt der Gasversorgungspassage 160 verbunden.
Ein Ende des Einführlochs 304 ist mit der Ventilkammer 303 auf der entgegengesetzten Seite von dem Ventilloch 301a verbunden. Wie das Ventilloch 301a erstreckt sich das Einführloch 304 entlang der Achse des Ventilgehäuses 301. Das andere Ende des Einführlochs 304 ist mit einer zweiten Druckfühlkammer 305 verbunden, mit der eine Druckfühlöffnung 301d, die das Ventilgehäuse 301 in der radialen Richtung durchdringt, verbunden ist. Daher ist die zweite Druckfühlkammer 305 mit der Ansaugkammer 140 über die Druckfühlöffnung 301d und die Druckfühlpassage 166 verbunden.
Ein zylindrischer Ventilkörper 306 ist in dem Ventilgehäuse 301 angeordnet. Wie in 3 vergrößert gezeigt, ist ein Ende eines zylindrischen Gleitstücks 307 einstückig und koaxial zu der Hinterseite des Ventilkörpers 306 fortgesetzt, und das Gleitstück 307 ist verschiebbar durch das Einführloch 304 gelagert. Ein Ende eines Wellenteils 308 ist einstückig und koaxial zu der entgegengesetzten Seite des Gleitstücks 307 fortgesetzt, und das Wellenteil 308 ist in der zweiten Druckfühlkammer 305 positioniert. Ein halbkugelförmiger Kopfabschnitt 309 mit einem größeren Durchmesser als der Wellenteil 308 ist einstückig mit der entgegengesetzten Seite des Wellenabschnitts 308 gebildet. Eine Rückholfeder 310, bestehend aus einer konischen Schraubenfeder, ist zwischen der Endwand der zweiten Druckfühlkammer 305, wo das Einführloch 304 verbunden ist, und dem Kopfabschnitt 309 angeordnet, und drängt den Ventilkörper 306 in die Richtung weg von dem Ventilloch 301a (Ventilöffnungsrichtung).
Das nahe Ende einer Übertragungsstange 311 ist mit der Vorderseite des Ventilkörpers 306 koaxial und einstückig verbunden. Die Übertragungsstange 311 durchdringt das Ventilloch 301a. Der Außendurchmesser der Übertragungsstange 311 ist kleiner als der Innendurchmesser des Ventillochs 301a, und das entfernte Ende der Übertragungsstange 311 reicht in die erste Druckfühlkammer 302.
Wieder auf 2 Bezug nehmend hat die Magnetspuleneinheit 300B ein annähernd zylindrisches Magnetspulengehäuse 320, das koaxial mit dem anderen Ende des Ventilgehäuses 301 durch Einpressen verbunden ist. Ein offenes Ende des Magnetspulengehäuses 320 ist mit einer Endkappe 322 verschlossen. Eine zylindrische Spule (Magnetspule) 326, die mit einem Harzelement 324 bedeckt ist, ist in dem Magnetspulengehäuse 320 aufgenommen.
Ebenso ist ein annähernd zylindrischer, befestigter Kern 328 konzentrisch in dem Magnetspulengehäuse 320 aufgenommen. Der befestigte Kern 328 erstreckt sich von dem Ventilgehäuse 301 zu der Endkappe 322 hin bis zu der Mitte der Spule 326 hinauf. Die Seite des befestigten Kerns 328 an der Endkappe 322 ist durch ein zylindrisches Element 330 umgeben, das ein geschlossenes Ende auf der Seite der Endkappe 322 hat. Ein Lagerungselement 332 ist in einem direkten Kontakt mit dem geschlossenen Ende des zylindrischen Elements 330 innerhalb des zylindrischen Elements 330 angeordnet. Ein einen beweglichen Kern einbehaltender Raum 335, der einen annähernd zylindrischen beweglichen Kern 334 einbehält, ist zwischen dem befestigten Kern 318 und dem Lagerungselement 332 definiert.
Der befestigte Kern 328 hat ein zentrales Loch 328a, dessen eines Ende mit dem den beweglichen Kern einbehaltenden Raum 335 verbunden ist. Eine Magnetspulenstange 336 ist in das zentrale Loch 328a eingeführt und steht von beiden Enden des befestigten Kerns 328 vor. Der bewegliche Kern 334 ist einstückig an dem Abschnitt der Magnetspulenstange 336, der seitlich den den beweglichen Kern einbehaltenden Raum 335 kreuzt, befestigt. Die Magnetspulenstange 336 erreicht das Lagerungselement 332 und die Seite des Lagerungselements 332 der Magenspulenstange 336 ist verschiebbar durch ein zylindrisches Sackloch des Lagerungselements 332 gelagert.
Der bewegliche Kern 334, der befestigte Kern 328, das Magnetspulengehäuse 320 und die Endkappe 322 sind aus einem magnetischen Material gebildet und bilden einen magnetischen Kreis. Das zylindrische Element 330 ist aus einem rostfreien Material, das ein nichtmagnetisches Material ist, gebildet.
Eine Druckschraubenfeder 338 ist zwischen dem beweglichen Kern 334 und dem Lagerungselement 332 angeordnet, um den beweglichen Kern 334 in eine Richtung weg von dem Lagerungselemente 332 (Ventilschließrichtung) zu drängen.
Es ist zu beachten, dass ein vorbestimmter Abstand zwischen dem beweglichen Kern 324 und dem befestigten Kern 328 eingehalten wird. Der Außendurchmesser des beweglichen Kerns 334 ist kleiner als der Innendurchmesser des zylindrischen Elements 330, mit einem zwischen dem bewegliche Kern 334 und dem zylindrischen Element 330 eingehaltenen Abstand.
Nochmals unter Bezugnahme auf 3, ist das andere Ende des zentralen Lochs 328a mit der zweiten Druckfühlkammer 305 verbunden, und der Innendurchmesser des zentralen Lochs 328a ist an dem vorstehenden Ende des befestigten Kerns 328, das in die zweite Druckfühlkammer 305 vorsteht, reduziert.
Das Ende der Magnetspulenstange 336 auf der Seite der zweiten Druckfühlkammer 305 ist verschiebbar durch das vorstehende Ende des befestigten Kerns 328, d. h. dem Durchmesser-reduzierten Abschnitt des zentralen Lochs 328a, gelagert. Das Ende der Magnetspulenstange 336, das in die zweite Druckfühlkammer 305 vorsteht, stößt an dem Kopfabschnitt 309 an.
Ein Verbindungsloch 339 ist in der Basis des vorstehenden Endes des befestigten Kerns 328 geformt, und die zweite Druckfühlkammer 305 ist mit dem den beweglichen Kern einbehaltenden Raum 335 über das Verbindungsloch 339 und das zentrale Loch 328a verbunden. Daher ist die ganze Magnetspulenstange 336 dem Druck der Ansaugkammer 140 oder dem Ansaugdruck Ps ausgesetzt, so dass der Ansaugdruck Ps in dem Bereich, der durch den Querschnitt des Gleitstücks 307 definiert ist, der die zweite Druckfühlkammer 305 definiert, und der Ventilkammer 303 auf den Ventilkörper 306 in der Ventilschließrichtung wirkt.
Eine Steuerungsvorrichtung 400, die auf der Außenseite des Kompressors vorgesehen ist, ist mit der Spule 326 verbunden (siehe 2). Wenn der Steuerungsstrom I von der Steuerungsvorrichtung 400 zu der Spule 326 geliefert wird, erzeugt die Magnetspuleneinheit 300B die elektromagnetische Kraft F(I). Die elektromagnetische Kraft F(I) der Magnetspuleneinheit 300B zieht den beweglichen Kern 334 zu dem befestigten Kern 328 hin, und wirkt über die Magnetspulenstange 336 in der Ventilschließrichtung auf den Ventilkörper 306.
Wie vergrößert in 4 gezeigt, ist die druckempfindliche Einheit 340 in der ersten Druckfühlkammer 302 angeordnet und hat eine scheibenförmige Basis 341. Die Basis 341 ist in ein offenes Ende der Umfangswand des Ventilgehäuses 301 eingepresst, um luftdicht eingefügt zu sein.
Ein zylindrischer Stopper steht einstückig von dem Zentrum der inneren Oberfläche der Basis 341 vor, und ein Balg 343 ist um den Stopper 342 angeordnet. Ein Ende des Balgs 343 ist luftdicht an der Basis 341 gesichert, und das andere Ende des Balgs 343 ist luftdicht an einer Kappe 344 gesichert. Das Innere des Balgs 343 wird luftleer beibehalten (druckreduzierter Zustand).
Die Kappe 344 enthält einen zylindrischen Teil 344a, einen Flansch 344b, der sich zu einem Ende des zylindrischen Teils 344a fortsetzt, und einen Endwandteil 344c, der das andere Ende des zylindrischen Teils 344a schließt. Eine Druckschraubenfeder 345 ist zwischen der Basis 341 und dem Flansch 344b der Kappe 344 angeordnet und umgibt den Balg 343.
Die Druckschraubenfeder 345 und der Balg 343 sind in der axialen Richtung des Ventilgehäuses 301, d. h. in der Ventilöffnungsrichtung oder der Ventilschließrichtung dehnbar und zusammenziehbar. Daher bewegt sich die druckempfindliche Einheit 340 in der Ventilöffnungsrichtung oder in der Ventilschließrichtung entsprechend dem Druck der ersten Druckfühlkammer 302 (Druck des Ausstoßdruckbereichs), aber das Ausdehn-/Zusammenzieh-Ausmaß der druckempfindlichen Einheit 340 ist begrenzt. Das Zusammenziehen der druckempfindlichen Einheit 340 wird durch das Anstoßen des Endwandteils 344c der Kappe 344 an den Stopper 342 beschränkt.
Der zylindrische Teil 344a und der Endwandteil 344c der Kappe 344 bilden eine Vertiefung, die von der Endfläche der druckempfindlichen Einheit 340 zu dem Stopper 342 hin vertieft ist, und das entfernte Ende der Übertragungsstange 311 erreicht das Innere der Vertiefung der Kappe 344 der druckempfindlichen Einheit 340. Der Endwandteil 344c der Kappe 344 kann entsprechend dem Ausdehn-/Zusammenzieh-Ausmaß der druckempfindlichen Einheit 340 näher zu dem entfernten Ende der Übertragungsstange 311 oder davon weiter weg bewegt werden.
4 zeigt den Zustand, in dem die druckempfindliche Einheit 340 ausgedehnt ist, so dass das entfernte Ende der Übertragungsstange 311 an dem Endwandteil 344c der Kappe 344 anstößt. In diesem Zustand sind die druckempfindliche Einheit 340 und der Ventilkörper 306 über die Übertragungsstange 311 miteinander verbunden.
5 zeigt den Zustand, in dem, verglichen mit 4, die druckempfindliche Einheit 340 zusammengezogen ist, so dass das entfernte Ende der Übertragungsstange 311 von dem Endwandteil 344c der Kappe 344 getrennt ist. In diesem Zustand sind die druckempfindliche Einheit 340 und der Ventilkörper 360 voneinander getrennt. Das entfernte Ende der Übertragungsstange 311 kommt nicht von der Vertiefung der Kappe 344 weg, selbst wenn die druckempfindliche Einheit 340 am meisten zusammengezogen ist. Die Vertiefung der Kappe 344 dient als eine Führung, wenn sich der Endwandteil 344c der Kappe 344 näher zu dem entfernten Ende der Übertragungsstange 311 hin bewegt oder davon weg bewegt.
Daher dehnt sich die druckempfindliche Einheit 340 aus und die Kappe 344 der druckempfindliche Einheit 340 bewegt sich zu dem Ventilkörper 306 hin, wenn der Druck der Ausstoßkammer 142, d. h. des Ausstoßdruckbereichs (nachstehend wird sich darauf als ”Ausstoßdruck Pd” bezogen) abfällt. Wenn die druckempfindliche Einheit 340 dazu neigt, sich weiter auszudehnen, nachdem der Endwandteil 344c der Kappe 344 an das entfernte Ende der Übertragungsstange 311 anstößt, wird der Ventilkörper 306 durch die Übertragungsstange 311 in die Ventilöffnungsrichtung geschoben.
Das Ausmaß des Einpressens der Basis 341 der druckempfindlichen Einheit 340 in das Ventilgehäuse 301 wird in solch einer Weise eingestellt, dass das Kapazitätssteuerungsventil 300 die gewünschte Tätigkeit ausführt.
Die folgenden sind die Kräfte, die auf den Ventilkörper 306 des Kapazitätssteuerungsventils 300 in verschiedenen Fällen wirken.
Fall A: In dem die druckempfindliche Einheit 340 sich zusammenzieht, um von dem entfernten Ende der Übertragungsstange 311 getrennt zu sein.
In diesem Fall wirkt die Druckkraft von der druckempfindliche Einheit 340 nicht auf den Ventilkörper 306. Der Ausstoßdruck Pd, der Druck der Kurbelkammer 105 (Kurbeldruck PC), der Druck der Ansaugkammer 140, d. h. des Ansaugdruckbereichs (Ansaugdruck Ps), eine drängende Kraft fs1 der Rückholfeder 310 und eine elektromagnetische Kraft F(I) der Magnetspuleneinheit 300B wirken auf den Ventilkörper 306.
Angenommen, dass Sv der Druckempfangsbereich (erster Druckempfangsbereich) des Ventilkörpers 306 ist, auf den der Ausstoßdruck Pd durch die erste Druckfühlkammer 305 und das Ventilloch 301a in der Ventilöffnungsrichtung wirkt, und Sr der Druckempfangsbereich (zweiter Druckempfangsbereich) des Ventilkörpers 306 ist, der durch den Querschnittsbereich des Gleitstück 307 definiert ist, und auf den der Ansaugdruck Ps in der zweiten Druckfühlkammer 305 in der Ventilschließrichtung wirkt, wird der erste Druckempfangsbereich Sv vorzugsweise geringfügig größer als der zweite Druckempfangsbereich Sr eingestellt. Dementsprechend wirkt der Kurbeldruck PC auf den Ventilkörper 306 in dem Bereich von (Sv – Sr) geringfügig in die Ventilschließrichtung. Als ein Ergebnis wird ein übermäßiges öffnen des Ventilkörpers 306 unterdrückt, was die Öffnungs-/Schließtätigkeit des Ventilkörpers 306 stabilisiert.
Daher wirkt der Ausstoßdruck Pd auf den Ventilkörper 306 in der Ventilöffnungsrichtung, und der Ansaugdruck Ps und der Kurbeldruck PC wirken darauf in der Ventilschließrichtung entgegengesetzt zu der Ventilöffnungsrichtung.
In dem Fall A kann die auf den Ventilkörper 306 wirkende Kraft durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt werden, und ein Umformen der Gleichung (1) mit PC = Ps + α ergibt Gleichung (2). Es ist empirisch bekannt, dass PC = Ps + α, d. h. wenn die Differenz α zwischen dem Kurbeldruck PC und dem Ansaugdruck Ps innerhalb eines ungefähr bestimmten Bereichs liegt. Ein Umformen der Gleichung (2), um Pd – Ps in dem linksseitigen Term zu haben, ergibt Gleichung (3). Wenn die Magnetspuleneinheit 300B so ausgelegt ist, dass die elektromagnetische Kraft F(I) proportional zu dem Steuerungsstrom I ist, ergibt ein Umformender Gleichung (3) mit F(I) = A × I (A ist ein Koeffizient) Gleichung (4). Sv > Sr und fs1 > fs2.
Gleichung 1

Pd·Sv – Ps·Sr – Pc·(Sv – Sr) + fs1 – fs2 – F(I) = 0 (1) (Pd – Ps)·Sv – α·(Sv – Sr) + fs1 – fs2 – F(i) = 0 (2) Pd – Ps = 1/Sv·F(I) + (Sv – Sr)/Sv·α – (fs1 – fs2)/Sv (3) Pd – Ps = A/Sv·I + (Sv – Sr)/Sv·α – (fsl fs2)/Sv (4)

Die Gleichung (3) zeigt, dass der Differenzdruck (Pd – Ps Differenzdruck) zwischen dem Ausstoßdruck Pd und dem Ansaugdruck Ps mit der in der Magnetspuleneinheit 300B erzeugten elektromagnetischen Kraft F(I), d. h. dem zu der Spule 326 der Magnetspuleneinheit 300B gelieferten Strom (Steuerungsstrom) I, geregelt werden kann. Die elektromagnetische Kraft F(I) ist proportional zu dem Steuerungsstrom I und wirkt auf den Ventilkörper 306 in der Ventilschließrichtung. Wie in 6 gezeigt steigt daher der Pd – Ps Differenzdruck, wenn der Steuerungsstrom I erhöht wird. Das heißt, dass der Pd – Ps Differenzdruck durch Regulieren des Steuerungsstroms I auf einen beliebigen Wert eingestellt werden kann.
Die Steuerungsvorrichtung 400 stellt den Sollwert des Steuerungsstroms I basierend auf der durch das Externe-Information-Erfassungsmittel erfassten externen Information ein. Da der Steuerungsstrom I mit dem Sollwert zu der Spule 326 geliefert wird, wird der Grad der Ventilöffnung des Kapazitätssteuerungsventils 300 so eingestellt, dass der Pd – Ps Differenzdruck sich dem Solldifferenzdruck ΔPset annähert. Mit anderen Worten wird der Pd – Ps Differenzdruck in dem Fall A durch eine Regelung gesteuert.
Da die drängende Kraft fs1 der Rückholfeder 310 größer als die drängende Kraft fs2 der Druckschraubenfeder 338 eingestellt ist, öffnet der Ventilkörper 306 das Ventilloch 301a mit der drängenden Kraft der Rückholfeder 310, vorausgesetzt, dass der Steuerungsstrom I auf Null eingestellt ist. Als ein Ergebnis wird das Kältemittel (Ausstoßgas) in der Ausstoßkammer 142 in die Kurbelkammer 105 geliefert, und die Ausstoßkapazität wird minimal beibehalten.
Fall B: In dem die druckempfindliche Einheit 340 sich ausdehnt und an dem entfernten Ende der Übertragungsstange 311 anstößt.
In diesem Fall wirkt die Druckkraft von der druckempfindlichen Einheit 340 in der Ventilöffnungsrichtung auf den Ventilkörper 306. Wie durch die folgende Gleichung (5) gezeigt, ist daher die Kraft, die auf den Ventilkörper 306 wirkt (fs3 – Pd·Sb), wenn die Druckkraft von der druckempfindlichen Einheit 340 zu dem linksseitigen Term der Gleichung (1) dazugezählt wird. fs3 ist die drängende Kraft der Druckschraubenfeder 345, und Sb ist der wirksame Bereich des Balgs 343 oder der Druckempfangsbereich (dritter Druckempfangsbereich), auf den der Ausstoßdruck Pd auf die druckempfindliche Einheit 340 in der Zusammenziehrichtung wirkt.
Ein Umformen der Gleichung (5) mit PC = Ps + α und Sv = Sb ergibt Gleichung (6). Ein Umformen der Gleichung (6), um Ps in dem linksseitigen Term zu haben, ergibt Gleichung (7). Ein Umformen der Gleichung (7) mit F(I) = A × I (A ist ein Koeffizient) ergibt Gleichung (8).
Gleichung 2

fs3 – Pd·Sb + Pd·Sv – Ps·Sr – Pc·(Sv – Sr) + fs2 – fs2 – F(I) = 0 (5) –Ps·Sv – a·(Sv – Sr) + fs1 – fs2 + fs3 – F(I) = 0 (6) Ps = –1/Sv·F(I) – (Sv – Sr)/Sv·α + (fs1 – fs2 + fs3)/SV (7) PS = –A/Sv·I – (Sv – Sr)/Sv – α – (fs1 – fs2 + fs3)/Sv (8)

In dem Fall B, in dem die druckempfindliche Einheit 340 an dem entfernten Ende der Übertragungsstange 311 anstößt, sind die Richtung, in der der Ausstoßdruck Pd direkt auf den Ventilkörper 306 wirkt, und die Richtung, in der der Ausstoßdruck Pd auf den Balg 343 wirkt, entgegengesetzt zueinander. Zusätzlich sind der erste Druckempfangsbereich Sv und der dritte Druckempfangsbereich Sb im Wesentlichen gleich zueinander eingestellt (Sv = Sb), die Ausstoßdrücke Pd in den entgegengesetzten Richtungen (entgegenwirkenden Richtungen) heben einander auf, so dass der Einfluss des Ausstoßdrucks Pd auf den Ventilkörper 306 im Wesentlichen eliminiert wird. Der Fall, in dem der erste Druckempfangsbereich Sv und der dritte Druckempfangsbereich Sb im Wesentlichen gleich zueinander sind, enthält einen Fall, in dem es einen Unterschied zwischen dem ersten Druckempfangsbereich Sv und dem dritten Druckempfangsbereich Sb gibt, der aus der Sicht des vorgesehenen Ziels annähernd identisch betrachtet werden kann (d. h. einschließlich eines Falls, in dem eine Differenz, die durch Produktionsstreuungen in den Abmessungen der Teile erzeugt wird, die den ersten Druckempfangsbereich Sv und den dritten Druckempfangsbereich Sb definieren), sowie den Fall, in dem der erste Druckempfangsbereich Sv und der dritte Druckempfangsbereich Sb gleich sind.
Daher zeigt die Gleichung (8), dass der Ansaugdruck Ps mit der in der Magnetspuleneinheit 300B erzeugten elektromagnetischen Kraft F(I), d. h. dem Steuerungsstrom I, reguliert werden kann. Wenn der Steuerungsstrom I erhöht wird, wirkt die elektromagnetische Kraft F(I) auf den Ventilkörper 306 in der Ventilschließrichtung. Daher kann der Ansaugdruck Ps reduziert werden, wenn der Strom I, wie in 7 gezeigt, erhöht wird. Die Steuerungsvorrichtung 400 stellt einen Sollansaugdruck Pss ein, der der Sollwert des Ansaugdrucks Ps basierend auf der externen Information von dem Externe-Information-Erfassungsmittel ist. Ein Einstellen des Sollansaugdrucks Pss ist gleich dem Einstellen des Sollwerts des Steuerungsstroms I. Da der Steuerungsstrom I mit dem Sollwert zu der Spule 326 der Magnetspuleneinheit 300B geliefert wird, wird der Grad der Ventilöffnung des Kapazitätssteuerungsventils 300 so eingestellt, dass sich der Ansaugdruck Ps dem Sollansaugdruck Pss annähert.
Mit anderen Worten steuert das Kapazitätssteuerungssystem A die Ausstoßkapazität durch das Differenzdrucksteuerungsverfahren, das in dem Fall A eine Regelung des Pd – Ps Differenzdrucks ausführt, in dem die druckempfindliche Einheit 340 berührt, um von dem entfernten Ende der Übertragungsstange 311 getrennt zu werden. In dem Fall B, in dem sich die druckempfindliche Einheit 340 ausdehnt, um an dem entfernten Ende der Übertragungsstange 311 anzustoßen, steuert andererseits das Kapazitätssteuerungssystem A die Ausstoßkapazität durch das Ansaugdrucksteuerungsverfahren, das eine Regelung des Ansaugdrucks Ps durchführt.
Anzumerken ist, dass der Zustand, in dem die drängende Kraft fs3 der Druckschraubenfeder 345 der druckempfindlichen Einheit 340 mit dem Ausstoßdruck Pd, der auf die druckempfindliche Einheit 340 wirkt, ausgeglichen ist, durch die Gleichung fs3 – Pd·Sb = 0 ausgedrückt wird. Die druckempfindliche Einheit 340 ist in einer solchen Weise angeordnet, dass, wenn die druckempfindliche Einheit 340 in einem ausgeglichenen Zustand ist und der Ventilkörper 306 an der Ventilschließposition des Schließens des Ventillochs 301a positioniert ist, die druckempfindliche Einheit 340 das entfernte Ende der Übertragungsstange 311 einfach berührt, und nicht daran anstößt.
Angenommen, dass der Ausstoßdruck Pd in dem ausgeglichenen Zustand ein eingestellter Druck Pds der druckempfindlichen Einheit 340, Pds = fs3/Sb ist. Unter Berücksichtigung des eingestellten Drucks Pds werden das Ausdehnen/Zusammenziehen der druckempfindlichen Einheit 340 von dem ausgeglichenen Zustand und das Berühren/Trennen der druckempfindlichen Einheit 340 mit/von dem entfernten Ende der Übertragungsstange 311 durch folgende Bedingungen bestimmt.
Wenn der Ausstoßdruck Pd größer als der eingestellte Druck Pds (Pd > Pds) ist, zieht sich die druckempfindliche Einheit 340 zusammen, um von dem entfernten Ende der Übertragungsstange 311 getrennt zu werden. Das heißt, die druckempfindliche Einheit 340 und der Ventilkörper 306 werden getrennt.
Wenn der Ausstoßdruck Pd gleich oder kleiner als der eingestellte Druck Pds (Pd ≤ Pds) ist, dehnt sich die druckempfindliche Einheit 340 aus, um an dem entfernten Ende der Übertragungsstange 311 anzustoßen. Das heißt, die druckempfindliche Einheit 340 und der Ventilkörper 306 sind miteinander verbunden.
Wenn der Ausstoßdruck Pd gleich oder kleiner als der eingestellte Druck Pds wird, wendet daher Kapazitätssteuerungssystem A das Ansaugdrucksteuerungsverfahren über das Kapazitätssteuerungsventil 300 an. Dementsprechend wird die Ausstoßkapazität stabil gesteuert, selbst wenn die Kühllast klein ist, und das Beschädigungsrisiko des Kompressors 100 ist vermindert, selbst wenn die Kühlmittelmenge unzureichend ist.
8 ist ein Blockdiagramm, das die schematische Konfiguration des Kapazitätssteuerungssystems A einschließlich der Steuerungsvorrichtung 400 zeigt. Das Kapazitätssteuerungssystem A hat ein Externe-Information-Erfassungsmittel, das eines oder mehrere Teile einer externen Information erfasst, und enthält ein Verdampfersollauslasslufttemperatureinstellungsmittel 401 und einen Verdampfertemperatursensor 402.
Das Verdampfersollauslasslufttemperatureinstellungsmittel 401 stellt basierend auf den verschiedenen Arten einer externen Information einschließlich einer Kabinentemperatureinstellung eine Verdampfersollauslasslufttemperatur Tes ein. Die Verdampfersollauslasslufttemperatur Tes ist das letzte Ziel in der Ausstoßkapazitätssteuerung des Kompressors 100 und der Sollwert einer Lufttemperatur Te an dem Auslass des Verdampfers 18. Das Verdampfersollauslasslufttemperatureinstellungsmittel 401 gibt die eingestellte Verdampfersollauslasslufttemperatur Tes als ein Teil einer externen Information an die Steuerungsvorrichtung 400 ein. Das Verdampfersollauslasslufttemperatureinstellungsmittel 401 kann zum Beispiel durch ein Teil einer Klimaanlagen-ECU, die den allgemeinen Betrieb des Klimaanlagensystems steuert, gestaltet sein. Das heißt, dass das Verdampfersollauslasslufttemperatureinstellungsmittel 401 den Sollwert für das Steuerungsausmaß des Fahrzeugklimaanlagensystems einstellen kann.
Der Verdampfertemperatursensor 402 ist an dem Auslass des Verdampfers 18 in dem Luftkreis angeordnet, um die Lufttemperatur Te, die gerade den Verdampfer 18 passiert hat, zu erfassen (siehe 1). Die erfasste Lufttemperatur Te wird in die Steuerungsvorrichtung 400 als ein Teil einer externen Information eingegeben.
Weiterhin enthält das Externe-Information-Erfassungsmittel ein Ausstoßdruckerfassungsmittel, das einen Drucksensor 403, der einen Teil davon bildet, enthält. Das Ausstoßdruckerfassungsmittel erfasst den Ausstoßdruck Pd. Der Drucksensor 403 ist zum Beispiel an der Einlassseite des Radiators 14 montiert, um den Druck des Kältemittels bei diesem Abschnitt zu erfassen, und gibt den Druck in die Steuerungsvorrichtung 400 ein (siehe 1). Wenn es einen Druckunterschied zwischen dem Montageabschnitt des Drucksensors 403 und der Ausstoßkammer 142 gibt, kann der Ausstoßdruck Pd erfasst werden nachdem der von dem Drucksensor 403 erfasste Druck durch die Druckdifferenz korrigiert ist.
Die Steuerungsvorrichtung 400 hat ein Steuerungszieleinstellungsmittel 410 und ein Stromregulierungsmittel 411.
Das Steuerungszieleinstellungsmittel 410 stellt das Ziel des Steuerungsstroms I basierend auf einer Differenz ΔT zwischen der durch den Verdampfertemperatursensor 402 aktuell erfassten Verdampferauslasslufttemperatur Te und einer durch das Verdampfersollauslasslufttemperatureinstellungsmittel 401 eingestellten Verdampfersollauslasslufttemperatur Tes ein. Im Speziellen wird das Ziel des Steuerungsstroms I basierend auf der Differenz ΔT unter einer PI-Regelung oder PID-Regelung eingestellt Wenn der Ausstoßdruck Pd größer als der eingestellte Druck Pds der druckempfindlichen Einheit 340 ist, wird die druckempfindliche Einheit 340 des Kapazitätssteuerungsventils 300 von der Übertragungsstange 311 getrennt, so dass es die Einstellung des Ziels des Steuerungsstroms I ist, einen Solldifferenzdruck ΔPset als das Ziel eines Pd – Ps Differenzdrucks einzustellen.
In diesem Fall wird zum Beispiel, wie in 6 gezeigt, der Solldifferenzdruck ΔPset innerhalb des Bereichs zwischen einer oberen Grenze ΔPmax und einer unteren Grenze ΔPmin eines voreingestellten Solldifferenzdrucks ΔP eingestellt. Dann wird das Ziel des Steuerungsstroms I basierend auf dem Solldifferenzdruck ΔPset eingestellt.
Das Ziel des Steuerungsstroms I wird innerhalb des Bereichs zwischen einer unteren Grenze IL1 und einer oberen Grenze IH1, die voreingestellt sind, eingestellt.
Wenn der Ausstoßdruck Pd gleich oder geringfügig niedriger als der eingestellte Druck Pds der druckempfindlichen Einheit 340 ist, stößt die druckempfindliche Einheit 340 des Kapazitätssteuerungsventils 300 an die Übertragungsstange 311 an, so dass die Einstellung des Ziels des Steuerungsstroms I ist, den Sollansaugdruck Pss als das Ziel des Ansaugdrucks Ps einzustellen.
Zum Beispiel wird das Ziel des Steuerungsstroms I innerhalb des Bereichs zwischen einer unteren Grenze IL2 und einer oberen Grenze IH2 des Steuerungsstroms I, die jeweils einer voreingestellten oberen Grenze PssH und einer voreingestellten unteren Grenze PssL des Sollansaugdrucks Pss entsprechen, eingestellt, wenn, wie in 7 gezeigt, der durch das Ausstoßdruckerfassungsmittel erfasste Ausstoßdruck Pd gleich oder geringfügig niedriger als der eingestellte Druck Pds der druckempfindlichen Einheit 340 ist.
Die obere Grenze PssH kann durch einen vorbestimmten Wert auf einen Wert eingestellt werden, der niedriger als der eingestellte Druck Pds (= fs3/Sb) der druckempfindlichen Einheit 340 ist, und die untere Grenze PssL kann aus der Sichtweise der Klimaanlagenleistungsfähigkeit und Schutzes in einem Fall von fehlendem Kältemittel eingestellt werden.
Das Stromregulierungsmittel 411 liefert den Steuerungsstrom I basierend auf dem durch das Steuerungszieleinstellungsmittel 410 eingestellten Ziel des Steuerungsstroms I zu der Spule 326, um das Kapazitätssteuerungsventil 300 anzusteuern.
9 veranschaulicht die schematische Konfiguration des Stromregulierungsmittels 411. Das Stromregulierungsmittel 411 hat ein Schaltelement 420, das in einer Stromleitung, die sich zwischen einer Energiequelle 430 und der Masse in Reihe mit der Spule 326 des Kapazitätssteuerungsventil 300 erstreckt, zwischengeschaltet ist. Das Schaltelement 420 kann die Stromleitung unterbrechen, und der Betrieb des Schaltelements 420 erlaubt es dem Steuerungsstrom I, zu der Spule 326 in PWM (Pulsweitenmodulation) mit einer vorbestimmten Ansteuerfrequenz (z. B. 400–500 Hz) geliefert zu werden. Um einen Schwungradstromkreis zu bilden, ist eine Diode 421 parallel zu der Spule 326 verbunden.
Ein vorbestimmtes Ansteuersignal wird von einem Steuerungssignalerzeugungsmittel 422 in das Schaltelement 420 eingegeben, um das Einschaltdauerverhältnis in einer PWM gemäß dem Signal zu ändern. Ein Stromsensor 423 ist in der Stromleitung zwischengeschaltet, um den Steuerungsstrom I, der in die Spule 326 fließt, zu erfassen. Die gewählte Stelle des Stromsensors 423 ist nicht besonders eingeschränkt, solange der Stromsensor 423 den Steuerungsstrom I erfassen kann, und der Sensor ist nicht auf ein Amperemeter beschränkt und kann ein Voltmeter sein, wenn er ein physikalisches Größenäquivalent zu dem Steuerungsstrom I erfassen kann.
Der Stromsensor 423 gibt den erfassten Steuerungsstrom I in das Steuerungsstromvergleichs-/-bestimmungsmittel 424 ein, das den durch das Steuerungszieleinstellungsmittel 410 eingestellten Steuerungsstrom I mit dem durch den Stromsensor 423 erfassten Steuerungsstrom I vergleicht. Basierend auf dem Vergleichsergebnis verändert das Steuerungsstromvergleichs-/-erfassungsmittel 424 das durch das Steuerungssignalerzeugungsmittel 422 erzeugte Ansteuerungssignal in einer solchen Weise, dass sich der erfasste Steuerungsstrom I dem Ziel des Steuerungsstroms I annähert.
Die Erfindung ist nicht auf die vorangegangene Ausführungsform beschränkt und kann in verschiedenen Weisen modifiziert werden.
Zum Beispiel kann das Kapazitätssteuerungsventil folgende Modifikationen übernehmen.
Während die druckempfindliche Einheit 340 die Druckschraubenfeder 345 um den Balg 343 herum angeordnet hat, kann eine druckempfindliche Einheit, die eine Druckschraubenfeder innerhalb des Balgs angeordnet hat, verwendet werden.
Die Übertragungsstange kann als eine Komponente separat von dem Ventilkörper gebildet sein.
Eine druckempfindliche Einheit, die eine Membran anstatt des Balgs 343 verwendet, kann verwendet werden.
Der erste Druckempfangsbereich Sv des Ventilkörpers 306 und der Druckempfangsbereich der druckempfindlichen Einheit 340, nämlich der wirksame Bereich Sb des Balgs 343, müssen im Wesentlichen nicht identisch eingestellt sein, sondern können, wie z. B. Sb > Sv oder Sb < Sv, eingestellt werden so dass es bewusst verhindert wird, dass der Ausstoßdruck Pd auf den Ventilkörper 306 wirkt.
Obwohl die drängende Kraft fs1 der Rückholfeder 310 größer als die drängende Kraft fs2 der Druckschraubenfeder 338 eingestellt ist (fs1 > fs2), kann fs1 < fs2 eingestellt werden.
Obwohl der eingestellte Druck Pds der druckempfindlichen Einheit 340 angenommen wird, ein vergleichsweise niedriger Wert innerhalb des Bereichs, in dem der Ausstoßdruck Pd in der ersten Ausführungsform variabel ist, zu sein, kann die drängende Kraft der Druckschraubenfeder 345 groß eingestellt werden, um den eingestellten Druck Pds hoch einzustellen. Ein hohes Einstellen des eingestellten Drucks Pds kann den Steuerungsbereich in dem Ansaugdrucksteuerungsverfahren erweitern. Der eingestellte Druck Pds kann entsprechend den Gestaltungsbedingungen geeignet eingestellt werden.
Der Kompressor mit variabler Kapazität kann zum Beispiel die folgenden Modifikationen einnehmen.
Während der Kompressor 100 in der ersten Ausführungsform ein kupplungsloser Taumelscheibenkompressor ist, kann ein Kompressor, der einen Kupplungsmechanismus hat, verwendet werden. Der Kompressor ist nicht auf einen Taumelscheibenkompressor beschränkt, und ein Kompressor mit variabler Kapazität von einem Schrägscheibentyp, einen Spiraltyp, einen Schaufeltyp oder dergleichen kann verwendet werden, wenn er den Druck der Steuerungsdruckkammer regulieren kann, um die Ausstoßkapazität zu steuern. Weiterhin kann ein Kompressor, der mit einem Elektromotor angetrieben wird, verwendet werden.
Das Kältemittel, das in dem Kältekreislauf 10 verwendet wird, ist nicht besonders eingeschränkt.
Das Kapazitätssteuerungssystem kann zum Beispiel die folgenden Modifikationen einnehmen.
Wenn der Ausstoßdruck Pd größer als der eingestellte Druck Pds der druckempfindlichen Einheit 340 ist, werden das Kapazitätssteuerungsventil 300 und die druckempfindliche Einheit 340 voneinander getrennt, so dass das Steuerungszieleinstellungsmittel 410 den Solldifferenzdruck ΔPset, der das Ziel für den Pd – Ps Differenzdruck ist, als das Ziel für den Steuerungsstrom I einstellt. Jedoch kann das Steuerungszieleinstellungsmittel 410 eine physikalische Zielgröße, die eine andere als der Pd – Ps Differenzdruck ist, als den Steuerungssollwert einstellen.
Zum Beispiel kann das Steuerungszieleinstellungsmittel 410 den Sollansaugdruck Pss, der ein Sollwert des Ansaugdrucks Ps ist, einstellen, wenn das Kapazitätssteuerungsventil 300 und die druckempfindliche Einheit 340 voneinander getrennt sind, und den Steuerungsstrom I so regulieren, dass sich der Ansaugdruck Ps dem Sollansaugdruck Pss annähert.
Im Speziellen ergibt ein Umformen der vorgenannten Gleichung (4) die folgende Gleichung (9). Obwohl die rechte Seite der Gleichung (9) einen Term enthält, der den Ausstoßdruck Pd enthält, kann der Ausstoßdruck Pd durch den Drucksensor 403 erfasst werden. Daher zeigt unter Bezugnahme auf 10 die Gleichung (9), dass der Ansaugdruck Ps gesteuert werden kann, wenn der Ausstoßdruck Pd erfasst werden kann. Ein Umformen der Gleichung (9) und ein Ersetzen des Sollansaugdrucks Pss für den Ansaugdruck Ps ergibt Gleichung (10), wobei Sv > Sr und fs1 > fs2 ist.
Gleichung 3

Ps = -A/Sv·I + Pd – (Sv – Sr)/Sv·α + (fs1 – fs2)/Sv (9) I = A/Sv·(Pd – Pss) – (Sv – Sr)/Sv·α – (fs1 – fs2)/Sv (10)

In diesem Fall kann das Steuerungszieleinstellungsmittel 410 den Sollansaugdruck Pss als das Steuerungsziel basierend auf der Differenz ΔT zwischen der aktuell durch den Verdampfertemperatursensor 402 erfassten Verdampferauslasslufttemperatur Te und der durch das Verdampfersollauslasslufttemperatureinstellungsmittel 401 eingestellten Verdampfersollauslasslufttemperatur Tes einstellen. Das Steuerungszieleinstellungsmittel 410 kann das Ziel des Steuerungsstroms I aus dem Sollansaugdruck Pss und dem durch den Drucksensor 403 erfassten Ausstoßdruck Pd unter Verwendung der Gleichung (10) berechnen, und das Stromregulierungsmittel 411 kann den Steuerungsstrom I so zu der Spule 326 liefern, dass sich der Steuerungsstrom I dem Ziel des Steuerungsstroms I annähert. Selbst mit dem konstant eingestellten Sollansaugdruck Pss variiert das Ziel des Steuerungsstroms I basierend auf der Gleichung (10) in dem Fall, in dem der Steuerungsstrom I nicht der Steuerungssollwert ist, wenn der Ausstoßdruck Pd variiert.
Entsprechend diesem Verfahren kann der Ansaugdruck Ps als das Steuerungsziel gesteuert werden, selbst wenn die druckempfindliche Einheit 340 von der Übertragungsstange 311 abgehoben ist.
Daher kann der Ansaugdruck Ps ohne Rücksicht darauf, ob der Ausstoßdruck Pd hoch oder niedrig ist, gesteuert werden. Da dieses Verfahren den Ansaugdruck Ps steuert, ohne im Wesentlichen die druckempfindliche Einheit 340 zu verwenden, ist der Steuerungsbereich des Ansaugdrucks Ps weiter als der in der bekannten Technik.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung kann als ein Kapazitätssteuerungsventil, ein Kompressor mit variabler Kapazität und ein Kapazitätssteuerungssystem, die eine Ausstoßkapazität stabil steuern selbst wenn die Kühllast gering ist, verwendet werden, und verringert das Beschädigungsrisiko des Kompressors, selbst wenn die Menge des Kältemittels unzureichend ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2001-132650 [0006]

Claims

Kapazitätssteuerungsventil, angeordnet in einer Verbindungspassage, die in einem Kompressor mit variabler Kapazität einen Ausstoßdruckbereich mit einer Steuerungsdruckkammer verbindet, zum Regulieren eines Drucks in der Steuerungsdruckkammer, um eine Ausstoßkapazität des Kompressors mit variabler Kapazität zu steuern, wobei das Kapazitätssteuerungsventil aufweist: eine Magnetspuleneinheit; einen Ventilkörper, auf den ein Druck des Ausstoßdruckbereichs eines Kompressors mit variabler Kapazität in einer Ventilöffnungsrichtung wirkt, und ein Druck eines Ansaugdruckbereichs eines Kompressors mit variabler Kapazität und eine elektromagnetische Kraft einer Magnetspuleneinheit in einer Ventilschließrichtung entgegengesetzt zu der Ventilöffnungsrichtung wirkt; und eine druckempfindliche Einheit, auf die der Druck der Ausstoßkammer wirkt und die mit dem Ventilkörper verbunden ist, um entsprechend dem Druck des Ausstoßdruckbereichs eine drängende Kraft auf den Ventilkörper in der Ventilöffnungsrichtung auszuüben, wenn der Druck des Ausstoßdruckbereichs niedriger als ein eingestellter Druck ist, und die von dem Ventilkörper getrennt wird, wenn der Druck des Ausstoßdruckbereichs höher als der eingestellte Druck ist.
Kapazitätssteuerungsventil gemäß Anspruch 1, wobei ein erster Druckempfangsbereich des Ventilkörpers, auf den der Druck des Ausstoßdruckbereichs wirkt, gleich oder größer als ein zweiter Druckempfangsbereich des Ventilkörpers ist, auf den der Druck des Ansaugdruckbereichs des Kompressors mit variabler Kapazität wirkt.
Kapazitätssteuerungsventil gemäß Anspruch 2, wobei die druckempfindliche Einheit in einer solchen Weise angeordnet ist, dass der Druck des Ausstoßdruckbereichs in entgegengesetzten Richtungen auf die druckempfindliche Einheit und den Ventilkörper wirkt.
Kapazitätssteuerungsventil gemäß Anspruch 3, wobei in der druckempfindlichen Einheit der erste Druckempfangsbereich im Wesentlichen identisch mit einem dritten Druckempfangsbereich, auf den der Druck des Ausstoßdruckbereichs wirkt, eingestellt wird.
Kapazitätssteuerungsventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die druckempfindliche Einheit in der Verbindungspassage in einem Bereich, der sich zwischen dem Ausstoßdruckbereich und einem Ventilloch des Kapazitätssteuerungsventils erstreckt, angeordnet ist.
Kompressor mit variabler Kapazität, aufweisend: ein Gehäuse, das eine Ausstoßkammer als den Ausstoßdruckbereich, eine Kurbelkammer als die Steuerungsdruckkammer, eine Ansaugkammer und eine darin definierte Zylinderbohrung hat; einen in der Zylinderbohrung angeordneten Kolben; eine drehbar in dem Gehäuse gelagerte Antriebswelle; einen Umwandlungsmechanismus, der ein Taumelscheibenelement mit einem variablen Neigungswinkel enthält, der eine Rotation der Antriebswelle in eine hin- und hergehende Bewegung des Kolbens umwandelt; und das Kapazitätssteuerungsventil, wie in einem der Ansprüche 1 bis 5 dargelegt.
Kapazitätssteuerungssystem für einen Kompressor mit variabler Kapazität, der das Kapazitätssteuerungsventil, wie in einem der Ansprüche 1 bis 5 dargelegt, ein Externe-Information-Erfassungsmittel, das eine externe Information erfasst, ein Steuerungszieleinstellungsmittel, das basierend auf der durch das Externe-Information-Erfassungsmittel erfassten externen Information einen Steuerungssollwert einstellt, und ein Stromregulierungsmittel, das basierend auf dem durch das Steuerungszieleinstellungsmittel eingestellten Steuerungssollwert einen zu der Magnetspuleneinheit zu liefernden Strom reguliert und eine Ausstoßkapazität des Kompressors mit variabler Kapazität durch Regulieren des Drucks der Steuerungsdruckkammer steuert, aufweist, das Externe-Information-Erfassungsmittel ein Ausstoßdruckerfassungsmittel zum Erfassen des Drucks des Ausstoßdruckbereichs enthält, wobei, wenn der durch das Ausstoßdruckerfassungsmittel erfasste Druck des Ausstoßdruckbereichs niedriger als der eingestellte Druck ist, das Steuerungszieleinstellungsmittel einen Sollansaugdruck einstellt, der ein Sollwert des Drucks des Ansaugdruckbereichs als der Steuerungssollwert ist, und das Stromregulierungsmittel basierend auf dem Sollansaugdruck den zu der Magnetspuleneinheit zu liefernden Strom reguliert.
Kapazitätssteuerungssystem für einen Kompressor mit variabler Kapazität gemäß Anspruch 7, wobei, wenn der durch das Ausstoßdruckerfassungsmittel erfasste Druck des Ausstoßdruckbereichs höher als der eingestellte Druck ist, das Steuerungszieleinstellungsmittel den Sollansaugdruck, der der Sollwert des Drucks des Ansaugdruckbereichs als der Steuerungssollwert ist, einstellt, und das Stromregulierungsmittel basierend auf dem durch das Ausstoßdruckerfassungsmittel erfassten Druck des Ausstoßdruckbereichs und dem Sollansaugdruck den zu der Magnetspuleneinheit zu liefernden Strom reguliert.
Kapazitätssteuerungssystem für einen Kompressor mit variabler Kapazität gemäß Anspruch 7, wobei, wenn der durch das Ausstoßdruckerfassungsmittel erfasste Druck des Ausstoßdruckbereichs höher als der eingestellte Druck ist, das Steuerungszieleinstellungsmittel einen Sollwert für den zu der Magnetspuleneinheit zu liefernden Strom als den Steuerungssollwert einstellt, und das Stromregulierungsmittel den zu der Magnetspuleneinheit zu liefernden Strom in einer solchen Weise reguliert, dass er sich dem Sollwert des Stroms annähert.