DE60005904T2

DE60005904T2 - Fahrzeugklimaanlage

Info

Publication number: DE60005904T2
Application number: DE60005904T
Authority: DE
Inventors: Kazushige 2-1 Murao; Shigeyuki 2-1 Hidaka; Masahiro 2-1 Kawaguchi; Satoshi 2-1 Koumura
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1999-11-11
Filing date: 2000-11-08
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2020-11-09
Also published as: JP2001140756A; EP1099578A1; EP1099578B1; US6449965B1; DE60005904D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugklimagerät und im Besonderen auf ein Fahrzeugklimagerät, das einen verdrängungsvariablen Kompressor hat.
Der Kompressor in solch einem Fahrzeugklimagerät gemäß der Veröffentlichung hat eine Taumelscheibe und ist in 6 dargestellt. Ein Gehäuse 101 des Kompressors bezieht ein vorderes Gehäuseelement, ein mittleres Gehäuseelement und ein hinteres Gehäuseelement mit ein. Eine Kurbelkammer 102 ist im vorderen Gehäuseelement festgelegt. Zylinderbohrungen 113 sind in dem mittleren Gehäuseelement festgelegt. Eine Ansaugkammer 114 und eine Auslasskammer 115 sind in dem hinteren Gehäuseelement festgelegt. Eine Ventilplatte 117 ist zwischen dem mittleren Gehäuseelement und dem hinteren Gehäuseelement angeordnet. Eine Antriebswelle 103 erstreckt sich durch die Kurbelkammer 102 hindurch und wird durch das vordere und hintere Gehäuseelement unterstützt.
Die Antriebswelle 103 ist mit einer externen Antriebsquelle, die ein Fahrzeugmotor Eg ist, über eine elektromagnetische Kupplung 105 gekoppelt. Die Kupplung 105 ist an das Vorderende (linkes Ende, so wie in der Zeichnung dargestellt) des Gehäuses 101 angebracht. Die Kupplung 105 bezieht eine Riemenscheibe 106 und einen Kupplungsanker 107 mit ein. Die Riemenscheibe 106 dreht bezüglich des Gehäuses. Der Kupplungsanker 107 ist an der Antriebswelle 103 befestigt, so dass er einstückig mit ihr dreht. Ein Elektromagnet 108 ist in der Riemenscheibe 106 angeordnet. Wenn der Elektromagnet 108 (die Kupplung 105 ist eingekuppelt) angeregt wird, wird der Kupplungsanker 107 zum Elektromagneten 108 hingezogen und gegen die Riemenscheibe 106 gedrückt, was die Leistung des Motors Eg zur Antriebswelle 103 überträgt. Wenn der Elektromagnet 108 entregt wird (die Kupplung 105 ist ausgekuppelt), wird der Kupplungsanker 107 von der Riemenscheibe 106 getrennt, was die Antriebswelle 103 von dem Motor Eg trennt.
Eine Ankerplatte 109 ist an der Antriebswelle 103 in der Kurbelkammer 102 angeordnet. Die Ankerplatte 109 ist an der Antriebswelle 103 befestigt, um mit der Antriebswelle einstückig zu drehen. Die Taumelscheibe 110 ist auf der Antriebswelle 103 unterstützt und neigt sich relativ zur Achse L der Antriebswelle 103. Die Taumelscheibe 110 ist durch einen Gelenkmechanismus 111 an die Ankerplatte 109 gekoppelt. Ein Ring 112 ist um die Antriebswelle 103 gepasst, um die Taumelscheibe 110 daran zu hindern, sich über eine minimale Neigungsstellung hinaus zu bewegen. Wenn sie den Ring 112 berührt ist die Taumelscheibe 110 in der minimalen Neigungsstellung.
Verschiedene Zylinderbohrungen 113 sind um die Antriebswelle 103 in dem mittleren Gehäuseelement angeordnet. Ein Kolben 116 ist zum hin- und herbewegen in jeder Zylinderbohrung 113 untergebracht und an die Taumelscheibe 110 gekoppelt. Die Drehungen der Antriebswelle 103 werden durch die Ankerplatte 109, den Gelenkmechanismus 111 und die Taumelscheibe 110 in eine Hin- und Herbewegung eines jeden Kolbens 116 umgewandelt. Während sich jeder Kolben 116 hin- und herbewegt wird Kühlmittelgas durch ein entsprechendes Einlassventil, von denen etliche in der Ventilplatte 117 ausgebildet sind, in eine Kompressionskammer gezogen, welche in der zugehörigen Zylinderbohrung 113 festgelegt ist. Das Kühlmittel wird dann komprimiert und durch ein entsprechendes Auslassventil, von denen etliche in der Ventilplatte 117 ausgebildet sind, zur Auslasskammer 115 abgeführt.
Ein Durchgangsloch ist in dem mittleren Gehäuseelement festgelegt, um ein Ende der Antriebswelle 103 aufzunehmen. Eine Spiralfeder 118 ist in dem Durchgangsloch zwischen dem Ende der Antriebswelle 103 und der Ventilplatte 117 angeordnet. Die Feder 118 drängt die Antriebswelle 103 nach links, wie in 6 dargestellt und kompensiert Abmessungsfehler der Bauteile, wobei sie axiales Klappern in dem Kompressor verhindert.
Die Kurbelkammer 102 ist mit der Ansaugkammer 114 durch einen Entlüftungskanal 119 verbunden. Die Auslasskammer 115 ist durch einen Zuführkanal 120 mit der Kurbelkammer 102 verbunden. Der Zuführkanal 120 wird durch ein elektromagnetischen Steuerventil 121 reguliert. Genauer stellt das Steuerventil 121 den Öffnungsbetrag des Zuführkanals 120 ein, um die Strömungsrate des mit hohem Druck beaufschlagten Kühlmittelgas zu ändern, das von der Auslasskammer 115 zur Kurbelkammer 102 strömt. Da die Strömungsrate des Kühlmittels, das von der Kurbelkammer 102 durch den Entlüftungskanal 119 zur Ansaugkammer 114 strömt, niedriger ist als die des Kühlmittels, das durch den Zuführkanal 120 strömt, wird der Unterschied zwischen den Drücken, welche auf die vorderen und hinteren Enden eines jeden Kolbens 116 wirken, mit anderen Worten, der Unterschied zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 102 und dem Druck in der Kompressionskammer, verändert.
Dementsprechend wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 110 verändert, was den Hub eines jeden Kolbens 116 verändert. Die Verdrängung des Kompressors wird dementsprechend verändert.
Eine Steuerung 131 bezieht einen Mikroprozessor mit ein und steuert die elektromagnetische Kupplung 105 und das Steuerventil 121 basierend auf externen Informationen. Die Informationen beziehen die Insassenabteiltemperatur, die durch einen Temperatursensor 132 ermittelt wurde, die Zieltemperatur, die durch einen Temperatureinsteller 133 festgesetzt wurde, der durch einen Insassen bedient wird, und den EIN/AUS-Zustand eines Klimagerätschalters 134, der durch durch einen Insassen zum Starten und Anhalten des Klimageräts betätigt wird, mit ein.
7 veranschaulicht das Steuerventil 121. Das Steuerventil 121 hat ein Ventilgehäuse 126, einen Ventilkörper 122, Federn 125a, 125b und eine Magnetspule 124. Das Ventilgehäuse 126 hat einen Anschluss 127, der durch einen Abschnitt des Zuführkanals 120 mit der Kurbelkammer 102 verbunden ist, eine Ventilkammer 128, die durch einen anderen Abschnitt des Zuführkanals 120 mit der Auslasskammer 115 verbunden ist und ein Ventilloch 120a, das die Ventilkammer 128 mit dem Anschluss 127 verbindet. Der Ventilkörper 122 öffnet und schließt das Ventilloch 120a. Die Feder 125a erstreckt sich zwischen einer Wandung der Ventilkammer 128 und einem Ventilkörper 122. Die Feder 125b, deren Kraft geringer ist als die der Feder 125a, ist unterhalb des Ventilkörpers 122 angeordnet.
Wenn kein Strom zur Spule 124 zugeführt wird, wird der Ventilkörper 122 durch die Kraft der Feder 125a nach unten bewegt, was den Zuführkanal 120 komplett verschließt. Wenn ein Strom zur Spule 124 zugeführt wird, wird der Ventilkörper 122 gegen die Kraft der Feder 125a nach oben bewegt, was den Zuführkanal 120 vollständig öffnet.
Wenn ein Insasse den Schalter 134 ausschaltet, schaltet die Steuerung 131 den Strom zum Elektromagneten 108 ab, was die Kupplung 105 auskuppelt. Dementsprechend wird der Kompressor angehalten. Zur gleichen Zeit wird der Strom zur Spule 124 angehalten, was das Steuerventil 121 veranlasst, den Zuführkanal 120 vollständig zu schließen.
Wenn der Zuführkanal 120 vollständig geschlossen ist, ist der Druck in der Kurbelkammer 102 relativ niedrig. Wenn deshalb der Schalter 134 in diesem Zustand ausgeschaltet wird, wird der Kompressor angehalten, wobei die Taumelscheibe 110 in der maximalen Neigungsposition angeordnet ist, die durch Volllinien in 6 dargestellt ist. Wenn der Kompressor sofort danach gestartet wird, startet der Kompressor den Betrieb mit der maximalen Verdrängung, was das maximale Belastungsmoment erfordert. Das erhöht die Belastung des Motors Eg. Dementsprechend wird ein großer Stoß erzeugt.
Als ein weiterer Stand der Technik wird das Dokument JP 63 090 421 A benannt, das ein Klimagerät für ein Fahrzeug offenbart, das einen Kompressor mit variablem Verdrängungsvermögen hat. Der Kompressor ist mit einem Fahrzeugmotor über eine elektromagnetische Kupplung verbindbar. Desweiteren weist der Kompressor eine Nockenplatte auf, deren Neigungswinkel über ein Magnetspulenventil verändert werden kann. Etwas konkreter wird der Neigungswinkel der Nockenplatte zu einem Minimum verschoben, für den Fall, dass eine übermäßige Beschleunigung durch einen entsprechenden Gaspedalsensor erfasst wird.
Dementsprechend ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeugklimagerät bereitzustellen, das keinen Stoß erzeugt, wenn ein Kompressor sofort gestartet wird, nachdem er angehalten wurde.
Diese Aufgabe wird durch ein Klimagerät gelöst, das die technischen Merkmale gemäß dem Patentanspruch 1 aufweist.
Grundsätzlich hat das erfindungsgemäße Klimagerät für ein Fahrzeug einen verdrängungsvariablen Kompressor und eine Steuerung. Der Kompressor wird wahlweise durch eine elektromagnetische Kupplung mit der Antriebsquelle ein- und ausgekuppelt und hat eine Kurbelkammer, die eine Nockenplatte aufnimmt. Der Neigungswinkel der Nockenplatte verändert sich basierend auf dem Druck der Kurbelkammer. Ein Kolben ist so an eine Nockenplatte gekoppelt, das er sich durch einen Hub basierend auf dem Neigungswinkel der Nockenplatte hin- und herbewegt, um Gas in einer Kompressionkammer zu komprimieren und um das komprimierte Gas zu einer Auslasskammer abzuführen. Die Steuerung steuert die Verdrängung des Kompressors basierend auf einer Ausgabe von einem Detektor, der Außenzustände bezüglich der Klimatisierung mißt. Der Kompressor hat einen Zuführkanal, der die Auslasskammer mit der Kurbelkammer und dem elektromagnetischen Ventil verbindet, das einen Ventilkörper zum mechanischen Einstellen des Querschnittbereichs des Zuführkanals hat, um den Druck in der Kurbelkammer zu verändern, außerdem hat der Kompressor einen elektrischen Aktuator zum wahlweisen Öffnen und Schließen des Ventilkörpers. Die Steuerung kuppelt die elektromagnetische Kupplung mit dem Kompressor wahlweise ein und aus entsprechend der Ausgabe eines Detektors, außerdem gibt die Steuerung elektrischen Strom entsprechend der Verdrängung des Kompressors ab und schaltet den Strom innerhalb einer vorherbestimmten Zeitdauer ab, wenn die elektromagnetische Kupplung ausgekuppelt ist.
Desweiteren hält die Steuerung den Strom innerhalb einer vorherbestimmten Zeitdauer auf einem vorherbestimmten Wert, der nicht Null ist, wenn die elektromagnetische Kupplung ausgekuppelt ist, wobei nachdem die vorherbestimmte Zeitdauer verstrichen ist und falls der Stromwert geringer als der vorherbestimmte Wert ist, ändert die Steuerung den Stromwert auf Null.
Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen.
Die Erfindung zusammen mit dessen Aufgaben und Vorteilen kann am besten unter Bezugnahme der folgenden Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in denen Folgendes dargestellt ist:
1 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen Kompressor veranschaulicht, der in einem Fahrzeugklimagerät gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
2 ist eine Querschnittsdarstellung, die das Steuerventil veranschaulicht, das in dem Kompressor aus 1 verwendet wird;
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Teil einer Routine darstellt, der durch die Steuerung des Klimageräts, das in 1 dargestellt ist, ausgeführt wird;
4 ist ein Flussdiagramm, das den Rest der in 3 dargestellten Routine darstellt;
5 ist eine vergrößerte Teil-Querschnittsdarstellung, welche die elektromagnetische Kupplung des in 1 dargestellten Kompressors veranschaulicht;
6 ist eine Querschnittsdarstellung, die einen Kompressor veranschaulicht, der in einem Klimagerät aus dem Stand der Technik verwendet wurde; und
7 ist eine Querschnittsdarstellung, welche das Steuerventil veranschaulicht, das in dem Kompressor aus 6 verwendet wurde.
Wie in 1 dargestellt hat ein Fahrzeugklimagerät einen Kühlmittelkreislauf 71 und eine Steuerung 79. Der Kühlmittelkreislauf hat einen Kompressor 10, einen Kondensator 72, ein Expansionsventil 73 und einen Verdampfer 74. Der Kompressor 10 wird durch die Steuerung 79 gesteuert.
Im Kreislauf 71 strömt das Kühlmittel vom Kompressor 10 der von einem Motor Eg angetrieben wird, durch den Kondensator 72 und das Expansionsventil 73 zum Verdampfer 74. Das Kühlmittel wird dann zum Kompressor 10 zurückgebracht. Der Verdampfer 74 führt einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel im Kreislauf 71 und der Luft im Insassenraum aus, um das Kühlmittel zu verdampfen. Dementsprechend wird der Insassenraum gekühlt. Die Steuerung 79 hat einen Mikroprozessor und steuert den EIN/AUS-Zustand des Klimageräts. Die Steuerung 79 steuert auch den Kompressor 10 basierend auf dem Beschleunigungszustand des Fahrzeugs und der Insassenraumtemperatur. Der Betrieb des Kompressors 10 wird nun beschrieben. In 1 ist das linke Ende des Kompressors 10 als Vorderende definiert und das rechte Ende des Kompressors 10 ist als Hinterende definiert.
Der Kompressor 10 ist ein Taumelscheibenkompressor und hat ein vorderes Gehäuseelement 11, ein mittleres Gehäuseelement 12 und ein hinteres Gehäuseelement 13. Das vordere Gehäuseelement 11 ist an der vorderen Abschlussfläche des mittleren Gehäuseelements 12 befestigt. Das hintere Gehäuseelement 13 ist an der hinteren Abschlussfläche des mittleren Gehäuseelements 12 befestigt. Eine Ventilplatte 14 ist zwischen dem mittleren Gehäuseelement 12 und dem hinteren Gehäuseelement 13 angeordnet.
Eine Kurbelkammer 15 wird in dem vorderen Gehäuseelement 11 abgegrenzt. Zylinderbohrungen 33 sind in dem mittleren Gehäuseelement 12 definiert. Eine Ansaugkammer 37 als ein Ansaugdruckbereich und eine Auslasskammer 38 als ein Auslassdruckbereich sind in dem hinteren Gehäuseelement 13 definiert, um mit den Zylinderbohrungen 33 in Verbindung zu stehen. Das offene Ende der Kurbelkammer 15 wird durch das mittlere Gehäuseelement 12 geschlossen.
Eine Antriebswelle 16 erstreckt sich durch die Kurbelkammer 15 hindurch und wird durch Lager 17 und 18, 19 unterstützt, welche in dem vorderen Gehäuseelement 11 und dem mittleren Gehäuseelement 12 angeordnet sind.
Die Antriebswelle 16 wird unterstützt durch ein Radiallager 17, welches in einem Durchgangsloch 12b angeordnet ist, welches im vorderen Gehäuseelement 11 ausgebildet ist und ein Radiallager 18, welches in einem Durchgangsloch 12a angeordnet ist, welches in der Mitte des mittleren Gehäuseelements 12 ausgebildet ist. Eine Abdichtung 22 wird um einen Abschnitt der Antriebswelle 16 gepasst, welcher sich vom Radiallager 17 erstreckt. Die Abdichtung 22 und das hintere Gehäuseelement 13 dichten die Kurbelkammer 15 ab. Ein Axiallager 19 ist am Hinterende der Antriebswelle 16 angeordnet, welches sich nach hinten vom Radiallager 18 erstreckt. Eine Spiralfeder 20 ist zwischen dem Axiallager 19 und einem Federsitz 21 angeordnet, um die Antriebswelle 16 nach vorn zu drängen. Das Axiallager 19 verhindert, dass die Feder 20 mit der Antriebswelle 16 dreht. Der Federsitz 21 ist ein Sprengring und ist in die Innenwandung des Durchgangslochs 12a eingepasst und befestigt.
Die Kupplung 23 ist eine Elektromagnetische und zwischen dem Motor Eg und der Antriebswelle 16 angeordnet. Die Kupplung 23 hat eine Riemenscheibe 24, eine Nabenplatte 27 und einen Kupplungsanker 28. Die Riemenscheibe 24 ist am Vorderende des vorderen Gehäuseelements 11 durch ein Spurlager 25 unterstützt. Ein Riemen 26 ist um die Riemenscheiben 24 gewickelt, um eine Verbindung mit dem Motor Eg herzustellen. Die Nabenplatte 27 ist am Vorderende der Antriebswelle 16 befestigt und unterstützt den Kupplungsanker 28. Der Kupplungsanker 28 ist zwischen der Riemenscheibe 24 und der Nabenplatte 27 angeordnet und ist der Riemenscheibe 24 zugewandt. Der Kupplungsanker 28 wird durch elastische radiale Arme der Nabenplatte 27 und der äußeren Peripherie unterstützt. Eine Elektromagnetspule 29 ist in der Riemenscheibe 24 so untergebracht, dass sie dem Kupplungsanker 28 zugewandt ist und die Antriebswelle 16 umgibt.
Wenn der Motor anläuft und eine Spannung an den Kupplungselektromagneten 29 angelegt wird, wird eine elektromagnetische Anziehungskraft zwischen dem Kupplungsanker 28 und der Riemenscheibe 24 erzeugt.
Dementsprechend kommt der Kupplungsanker 28 entgegen der Elastizitätskraft der Nabenplatte 27 mit der Riemenscheibe 24 in Kontakt, was die Kupplung 23 einkuppelt. Wenn die Kupplung 23 eingekuppelt ist, wird eine Antriebskraft vom Motor Eg zur Antriebswelle 16 über den Riemen 26 und die Kupplung 23 übertragen (wie in 1 dargestellt). Wenn der Strom zum Kupplungselektromagneten 29 unterbrochen wird, wird der Kupplungsanker 28 von der Riemenscheibe 24 durch die Elastizitätskraft der Nabenplatte 27 getrennt, was die Kupplung 23 auskuppelt. Wenn die Kupplung 23 ausgekuppelt ist, wird die Übertragung der Kraft vom Motor Eg zur Antriebswelle 16 unterbrochen (wie in 5 dargestellt).
Die Zylinderbohrungen 33 (nur eine ist in 1 dargestellt) sind in gleichen Winkelabständen um die Antriebswelle 16 angeordnet. Ein einköpfiger Kolben 35 ist in jeder Zylinderbohrung 33 untergebracht.
Eine Ankerplatte 30 ist an der Antriebswelle 16 in der Kurbelkammer 15 befestigt. Ein Axiallager ist zwischen der Ankerplatte 30 und einer Wandung des vorderen Gehäuseelements 11, welches durch die Kurbelkammer 15 definiert, angeordnet. Eine Nockenplatte, welche in diesem Ausführungsbeispiel eine Taumelscheibe 31 ist, wird durch die Antriebswelle 16 in der Axialrichtung der Achse L der Antriebswelle 16 gleitfähig unterstützt. Wie durch Volllinien und Strichlinien dargestellt, ist die Taumelscheibe 31 neigbar und ein Neigungswinkel kann verändert werden. Der Neigungswinkel bezieht sich auf den Winkel, der durch die Taumelscheibe 31 und die Ebene definiert wird, welche zur Achse L der Antriebswelle 16 senkrecht ist. Ein Gelenkmechanismus 32 hat einen Arm, welcher auf der Ankerplatte 30 ausgebildet ist und entsprechende Führungsstifte, welche sich von der Taumelscheibe 31 erstrecken. Jeder Führungsstift ist an der Taumelscheibe 31 befestigt und hat eine Kugel an dem entfernten Ende. Die Kugel jedes Führungsstiftes wird durch ein Führungsloch aufgenommen, welches im entsprechenden Armsitz ausgebildet ist. Die Taumelscheibe 31 ist einstückig mit der Antriebswelle 16 drehbar und durch den Gelenkmechanismus neigbar, welcher die Taumelscheibe 31 mit der Ankerplatte 30 verbindet. Die Taumelscheibe 31 ist durch Backen 36 an die Kolben 35 gekoppelt. Eine Kompressionskammer 33a wird durch jede Zylinderbohrung 33 durch den zugehörigen Kolben 35 ausgebildet. Während die Antriebswelle 16 dreht, wird die Taumelscheibe 31 in einem Neigungswinkel gedreht, welcher über die Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 15 und in der Kompressionskammer 33a bestimmt wird. Die Drehung der Taumelscheibe 31 wird in eine Hin- und Herbewegung eines jeden Kolbens 35 in der zugehörigen Zylinderbohrung 33 umgewandelt.
Ein Sprengring 34 ist an der Antriebswelle 16 zwischen der Taumelscheibe 31 und dem mittleren Gehäuseelement 12 befestigt. Der Sprengring 34 verhindert, dass sich die Taumelscheibe 31 über eine minimale Neigungsstellung hinaus bewegt, welche durch Strichlinien in 1 dargestellt wird. Die maximale Neigung der Taumelscheibe 31 wird durch Volllinien dargestellt. Die Taumelscheibe 31 ist in der maximalen Neigungsstellung angeordnet, wenn die Taumelscheibe 31 die Ankerplatte 30 berührt. Eine Spiralfeder 43 ist um die Antriebswelle 16 zwischen der Ankerplatte 30 und der Taumelscheibe 31 gepasst, um die Taumelscheibe 31 hin zur minimalen Neigungsstellung zu drängen.
Die Ansaugkammer 37 ist in der Mitte des hinteren Gehäuseelements 13 angeordnet. Ein Teil der Ansaugkammer 37 überlappt die Zylinderbohrungen 33, wenn in der Axialrichtung dargestellt. Die Auslasskammer 38 ist eine ringförmige Kammer, die um die Ansaugkammer 37 angeordnet ist. Ein Teil der Auslasskammer 38 überlappt die Zylinderbohrungen 33, wenn in axialer Richtung dargestellt. Ansauganschlüsse 39, Auslassanschlüsse 40, Ansaugventilklappen 41 und Auslassventilklappen 42 sind in der Ventilklappe 14 ausgebildet. Jeder Ansauganschluss 39 und die zugehörige Ansaugventilklappe 41 sind zwischen der entsprechenden Zylinderbohrung 33 und der Ansaugkammer 37 angeordnet. Jeder Auslassanschluss 40 und die entsprechende Auslassventilklappe 42 sind zwischen der entsprechenden Zylinderbohrung 32 und der Auslasskammer 38 angeordnet. Wenn jeder Kolben 35 von seinem oberen Totpunkt zu seinem unteren Totpunkt (vorwärts aus der Stellung aus 1) durch die Taumelscheibe 31 bewegt wird, wird Kühlmittelgas in der Ansaugkammer 37 in die Kompressionskammer 33a durch den entsprechenden Ansauganschluss 39 gezogen, während sich die Ansaugventilklappe 41 in eine offene Stellung bewegt. Während der Kolben 35 von seinem unteren Totpunkt zu seinem oberen Totpunkt bewegt wird, wird das Kühlmittelgas auf einen vorherbestimmten Druck komprimiert und durch den Auslassanschluss 40 zur Auslasskammer 38 ausgestoßen, während die entsprechende Auslassventilklappe 42 in eine offene Stellung gebogen wird.
Ein Entlüftungskanal 45 ist in dem mittleren Gehäuseelement 12 ausgebildet, um die Kurbelkammer 15 ununterbrochen mit der Ansaugkammer 37 zu verbinden. Ein Zuführkanal 44 ist in dem mittleren Gehäuseelement 12 und dem hinteren Gehäuseelement 13 ausgebildet, um die Auslasskammer 38 mit der Kurbelkammer 15 zu verbinden. Ein Steuerventil 46 ist an das hintere Gehäuseelement 13 befestigt, um den Zuführkanal 44 zu regulieren. Die Auslasskammer 38 ist mit einer Ventilkammer 53, welche in dem oberen Abschnitt des Steuerventils 46 definiert ist, durch einen Anschluss des Zuführkanals 44 verbunden. Der Zuführkanal 44 stromaufwärts des Steuerventils 46 ist mit einer Innenkammer des Steuerventils 46 verbunden. Ein Druckmesskanal 47 ist in dem hinteren Gehäuseelement 13 ausgebildet, um das Steuerventil 46 mit der Ansaugkammer 37 zu verbinden.
Das Steuerventil 46 reguliert die Strömungsrate des mit hohem Druck beaufschlagten Kühlmittels, welches von der Auslasskammer 38 durch den Zuführkanal 44 zur Kurbelkammer 15 strömt, um den Druck in der Kurbelkammer 15 zu regulieren. Kühlmittelgas strömt von der Kurbelkammer 15 durch den Entlüftungskanal 45 zur Ansaugkammer 37. Der Druck in der Kurbelkammer 15 wird entsprechend der Menge an Kühlmittel verändert, welches durch den Zuführkanal 44 zugeführt wird und durch den Entlüftungskanal 45 abgelassen wird. Dementsprechend wird der Druckunterschied zwischen den Vorder- und Hinterseiten des Kolbens 35, das heißt zwischen der Kurbelkammer 15 und der Kompressionskammer 33a verändert, was den Neigungswinkel der Taumelscheibe 31 verändert.
Dies verändert den Hub eines jeden Kolbens 35. Dadurch wird die Verdrängung des Kompressors 10 variiert.
2 veranschaulicht das Steuerventil 46. Das Steuerventil 46 hat einen Ventilabschnitt an der Oberseite und einen elektrischen Aktuator an der Unterseite. Der Ventilabschnitt hat ein zylindrisches Ventilgehäuse 51.
Eine Aussparung, welche einen Teil einer Ventilkammer 53 definiert, wird durch das Oberende des Ventilgehäuses 51 und das hintere Gehäuse 13 ausgebildet. Eine Verbindungskammer 55 ist in dem Ventilgehäuse 51 ausgebildet und ist unterhalb der Aussparung angeordnet. Die Verbindungskammer 55 ist mit der Kurbelkammer 15 durch einen Zuführkanal 44 verbunden. Das Ventilloch 56 ist in einer Wandung ausgebildet, welche die Ventilkammer 53 von der Verbindungskammer 55 trennt. Eine Druckmesskammer 57 ist in dem Ventilgehäuse ausgebildet und ist unterhalb der Verbindungskammer 55 angeordnet. Die Druckmesskammer 57 ist immer durch den Druckmesskanal 47 mit der Ansaugkammer 37 verbunden. Ein Ventilkörper hat ein Ventil 54a und eine Stange 54. Das Ventil 54a ist in der Aussparung angeordnet, welche die Ventilkammer 53 definiert. Die Stange 54 erstreckt sich durch das Ventilloch 56 mit Beabstandung, um nicht den Kühlmittelstrom zu unterbrechen und durch eine Wandung, welche die Verbindungskammer 55 von der Druckmesskammer 57 trennt. Während der Ventilkörper bewegt wird, verändert das Ventil 54a die Öffnungsgröße des Ventillochs 56, was die Strömungsrate durch den Zuführkanal 54 verändert. Das Ventil 54a öffnet und schließt das Ventilloch 56.
Die Ventilkammer 53, das Ventilloch 56 und die Verbindungskammer 55 in dem Steuerventil 46 bilden einen Teil des Zuführkanals 44.
Ein Blasebalg 58 ist in der Druckmesskammer 57 angeordnet. Das offene Ende des Blasebalg 58 zeigt nach unten. Das offene Ende des Blasebalgs 58 ist an einem Ventilsitz angebracht, welcher in der Umgebung der Druckmesskammer 57 angeordnet ist. Ein Teil der Stange 54, welcher sich in die Druckmesskammer 57 erstreckt, ist an dem Blasebalg 58 befestigt. Die Druckmesskammer 57 und der Blasebalg 58 bilden einen Druckmessmechanismus des Steuerventils 46.
Der elektrische Aktuator hat ein Aktuatorgehäuse 52. Das Gehäuse 52 hat zwei konzentrische Elemente. Das Gehäuse 52 wird auf das Unterende des Ventilgehäuses 51 gepasst. Ein O-Ring bildet eine Abdichtung zwischen dem Ventilgehäuse 51 und dem Aktuatorgehäuse 52. Das Innere des Gehäuses 52 ist hohl. Ein stationärer Eisenkern 60 ist zwischen dem Gehäuse 51 und 52 angeordnet. Der untere Abschnitt des stationären Kerns 60 erstreckt sich durch einen Hohlraum 59, welcher in der Innenseite des Gehäuses 52 ausgebildet ist. Ein bewegbarer Eisenkern 51 ist in dem Hohlraum 59 untergebracht. Der bewegbare Eisenkern 51 hat eine Stange 64, welche sich durch ein Loch 63 erstreckt, welches in dem stationären Kern 60 ausgebildet ist, um die Druckmesskammer 57 und den Hohlraum 59 zu verwenden. Das Oberende der Stange 64 ist mit dem Blasebalg 58 verbunden. Die Kernstange 64 ist mit der Stange 54 verbunden. Eine Spiralfeder 52 erstreckt sich zwischen dem bewegbaren Kern 61 und einem Federsitz, mit dem das Unterende des Hohlraums 59 versehen ist. Die Feder 62 drängt den bewegbaren Kern 61 und den Ventilkörper mit der Stange 54 und dem Ventil 54a nach oben, um das Ventilloch 56 zu öffnen. Eine Spule 65 ist in das Gehäuse 52 eingebettet und umgibt den stationären Kern 60 und den bewegbaren Kern 61.
Wenn kein Strom zur Spule 65 zugeführt wird, schließt das Ventil 54a den Ventilkörper 56. Wenn ein Strom zur Spule 65 zugeführt wird, werden der bewegbare Kern 61 und der Ventilkörper entsprechend des Strombetrags bewegt. Wenn der Druck in der Druckmesskammer 57 verändert wird, wird dementsprechend die Längsausdehnung des Blasebalgs 58 verändert, was den bewegbaren Kern 61 und den Ventilkörper bewegt. Deshalb wird die Öffnungsgröße des Ventillochs 56 oder die Öffnungsgröße des Zuführkanals 54 im Wesentlichen bestimmt durch die Kraft des Blasebalgs 58, welche auf das Ventil 54a, die Stange 64 und den bewegbaren Kern 61 wirkt, die Anziehungskraft, welche zwischen dem stationären Kern und dem bewegbaren Kern 61 erzeugt wird und der Kraft der Feder 62.
Wie in den 1 und 2 dargestellt, ist die Steuerung 79 verbunden mit einem Schalter 80, einem Gaspedalsensor 83, einem Kabinentemperatursensor 81 und einem Kabinentemperatureinsteller 82. Der Schalter 80 ist ein Hauptschalter des Klimageräts. Wenn eingeschaltet, gibt der Schalter 80 ein Signal zum Starten des Klimageräts aus. Wenn ausgeschaltet gibt der Schalter 80 ein Signal zum Anhalten des Klimageräts aus. Der Gaspedalsensor 83 ermittelt einen Beschleunigungszustand des Fahrzeugs. Im Besonderen ermittelt der Pedalsensor 83 einen Niederdrückgrad des Gaspedals und gibt ein Signal aus, welches den Niederdrückgrad kennzeichnet. Der Kabinentemperatursensor 81 ist in dem Insassenraum angeordnet, um die Kabinentemperatur direkt zu ermitteln. Alternativ kann der Temperatursensor 81 an einem Ort angeordnet werden, welcher die Temperatur der Kabinentemperatur repräsentiert, zum Beispiel in der Umgebung des Verdampfers 74, um die Kabinentemperatur indirekt zu ermitteln. Der Temperatursensor 81 gibt ein elektrisches Signal aus, welches die ermittelte Temperatur kennzeichnet. Der Temperatureinsteller 82 wird durch einen Insassen verändert, um eine Zieltemperatur einzustellen und gibt ein elektrisches Signal aus, welches die Zieltemperatur kennzeichnet.
Wenn der Gaspedalniederdrückgrad, welcher durch den Pedalsensor 83 ermittelt wurde, weniger als ein vorherbestimmter Bestimmungswert ist und die Kabinentemperatur, welche durch den Temperatursensor 81 ermittelt wurde, höher als eine Zieltemperatur ist, welche durch den Temperatureinsteller 82 eingestellt wurde, kuppelt die Steuerung 79 die Kupplung 23 ein, um den Kompressor zu starten. Die Steuerung 79 bestimmt eine Zielkompressorverdrängung gemäß der Kabinentemperatur. Dann betätigt die Steuerung 79 das Steuerventil 46 um die Kompressorverdrängung zum Kühlen der Kabinentemperatur zu verändern. Wenn die Kabinentemperatur niedriger als die Zieltemperatur ist, oder wenn das Fahrzeug beschleunigt, kuppelt die Steuerung 79 die Kupplung 23 aus und ändert einen Prozess zum Zuführen von Strom an das Steuerventil 46, so dass die Kompressorverdrängung minimiert wird. Der Betrieb wird unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben.
Wenn ein Fahrer den Motor Eg anlässt oder wenn der Fahrer den Zündschlüssel dreht, empfängt die Steuerung 79 Elektrizität von der Fahrzeugbatterie. Zu diesem Zeitpunkt ist die Kupplung 23 ausgekuppelt und der Kompressor 10 ist nicht in Betrieb.
Wenn mit Elektrizität versorgt, führt die Steuerung 79 eine Anfangseinstellung entsprechend eines Anfangsprogramms im Schritt S11 aus. Zum Beispiel setzt der Prozessor einen Wert I(x) des Stroms zur Spule 65 in dem Steuerventil 46 auf Null I(0) und fährt zu Schritt S12 fort.
In Schritt S12 ermittelt die Steuerung 79 ob der Schalter 80 ein ist. Wenn der Schalter 80 ein ist, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S13 fort und vergleicht den Niederdrückgrad ACC(x) des Pedalsensors 83 mit einem vorherbestimmten Bestimmungswert ACC(set). Wenn der Pedalniederdrückgrad ACC(x) gleich oder größer als der Bestimmungswert ACC(set) ist kehrt die Steuerung 79 zu Schritt S12 zurück. Die Steuerung 79 wiederholt die Schritte S12 und S13 bis der Pedalniederdrückgrad ACC(x) unterhalb den Bestimmungswert ACC(set) fällt. Wenn der Pedalniederdrückgrad ACC(x) niedriger als der Bestimmungswert ACC(set) ist, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S14 fort und vergleicht eine Kabinentemperatur TH(x) und eine Zieltemperatur TH(set). Wenn die Kabinentemperatur TH(x) gleich oder größer als eine Zieltemperatur TH(set) ist, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S15 fort.
In Schritt S13 vergleicht die Steuerung 79 den Pedalniederdrückgrad ACC(x) des Pedalsensors 83 mit einem vorherbestimmten Bestimmungswert ACC(set) zum Ermitteln, ob der Fahrer das Gaspedal um einen relativ großen Grad niederdrückt, das heißt ob das Fahrzeug schnell beschleunigt wird. Wenn das Fahrzeug schnell beschleunigt wird, wird die Kühlung des Insassenraums die Beschleunigung hindern. Deshalb startet die Steuerung 79 den Kompressor 10 während schneller Beschleunigung nicht.
Wenn das Fahrzeug nicht schnell beschleunigt wird, erlaubt die Steuerung 79 die Kühlung der Kabine.
In Schritt S14 vergleicht die Steuerung 79 die Kabinentemperatur TH(x) des Kabinentemperatursensors 81 mit einer Zieltemperatur TH(set), die durch den Temperatureinsteller 82 eingestellt wird. Wenn die Kabinentemperatur TH(x) niedriger als die Zieltemperatur TH(set) ist, kehrt die Steuerung 79 zu Schritt S12 zurück. Die Steuerung 79 kontrolliert fortwährend den EIN/AUS-Zustand des Schalters 80, den Vergleich zwischen dem Pedalniederdrückgrad ACC(x) des Pedalsensors 83 und den Vergleich zwischen der Kabinentemperatur TH(x) des Kabinentemperatursensors 81 und der Zieltemperatur TH(set) die durch den Temperatureinsteller 82 eingestellt wurde, bis die Kabinentemperatur TH(x) die Zieltemperatur TH(set) übersteigt oder bis ein Insasse die Zieltemperatur TH(set) unterhalb die Kabinentemperatur TH(x) absenkt.
Wenn die Kabinentemperatur TH(x) höher als die Zieltemperatur TH(set) ist, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S15 fort und führt Elektrizität an den Kupplungselektromagneten 29 zu, welcher als Kupplungsspule fungiert. Dementsprechend wird die Kupplung 23 mit dem Start des Kompressors 10 eingekuppelt.
Nach dem Start der Zuführung von Strom zum Kupplungselektromagneten 29, fährt die Steuerung 29 zu Schritt S16 fort und führt eine normale Steuerprozedur aus. Im Besonderen ermittelt die Steuerung 79 den Wert I(x) des Stroms, welcher zum Steuerventil 46 zugeführt wird basierend auf der Kabinentemperatur TH(x) des Kabinentemperatursensors 81 und der Zieltemperatur TH(set), welche durch den Temperatureinsteller 82 eingestellt wird. Die Steuerung 79 führt dann einen Strom mit dem Wert I(x) an die Spule 65 zu.
Zum Beispiel verringert die Steuerung 79 den Wert I(x) des Stroms an die Steuerventilspule 65 während die Differenz zwischen der Kabinentemperatur TH(x) und der Zieltemperatur TH(set) steigt, das heißt während der Bedarf zum Kühlen durch die Insassen zunimmt. Dementsprechend wird die Verdrängung des Kompressors 10 so eingestellt, dass der Ansaugdruck auf einem niedrigeren Niveau beibehalten wird. Wenn der Stromwert I(x) zur Spule 65 abnimmt, nimmt auch die Anziehungskraft zwischen dem stationären Kern 60 und dem bewegbaren Kern 61 ab, was die Stellung des Ventils 54a verändert. Dementsprechend wird der Zielansaugdruck des Steuerventils 46 verändert. Der Blasebalg 58 bewegt den Ventilkörper (54a, 54, 64), um die Öffnungsgröße des Ventillochs 56 so einzustellen, dass der Ventilansaugdruck beibehalten wird.
Wenn die Anziehungskraft zwischen dem stationären Kern 60 und dem bewegbaren Kern 61 geschwächt wird, wird das Ventil 54a so bewegt, dass es die Öffnungsgröße des Ventillochs 56 verringert.
Während die Öffnungsgröße des Ventillochs 56 verringert wird, wird die Strömungsrate des Kühlmittelgases, welches von der Auslasskammer 38 zur Kurbelkammer 15 zugeführt wird verringert. Da Kühlmittelgas konstant von der Kurbelkammer 15 zur Ansaugkammer 37 durch den Entlüftungskanal 45 strömt, wird der Druck in der Kurbelkammer 15 kontinuierlich verringert. Folglich wird die Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 15 und der Kompressionskammer 33a verringert, was den Neigungswinkel der Taumelscheibe 31 erhöht. Die Kompressorverdrängung wird dementsprechend erhöht. Infolgedessen kühlt das Klimagerät den Insassenraum, um das Verlangen nach Kühlung der Insassen zu erfüllen.
Für eine kleinere Differenz zwischen der Kabinentemperatur TH(x) und der Zieltemperatur TH(set), das heißt für ein kleineres Verlangen nach Kühlung der Insassen, erhöht die Steuerung 79 den Stromwert I(x) zur Spule 65 des Steuerventils 46, um die Kompressorverdrängung so zu verändern, dass der Ansaugdruck relativ hoch beibehalten wird.
Während der Stromwert I(x) erhöht wird, nimmt die Anziehungskraft zwischen dem stationären Kern 60 und dem bewegbaren Kern 61 zu. Das Ventil 54a wird dementsprechend bewegt, um den Zielansaugdruck des Steuerventils 46 auf ein höheres Niveau einzustellen. Der Blasebalg 58 bewegt den Ventilkörper (54a, 54, 64), um den Ansaugdruck auf dem erhöhten Zielansaugdruck beizubehalten und stellt die Öffnungsgröße des Ventillochs 56 ein.
Während die Öffnungsgröße des Ventillochs 56 erhöht wird, wird die Strömungsrate an Kühlmittel, welches zur Kurbelkammer 15 von der Auslasskammer 38 zugeführt wird, erhöht. Da die Strömungsrate an Kühlmittel durch den Entlüftungskanal 45 weniger als der durch den Zuführkanal 44 ist, verringert sich der Druck in der Kurbelkammer 15 kontinuierlich. Die Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 15 und der Kompressionskammer 53a wird erhöht, was den Neigungswinkel der Taumelscheibe 31 verringert. Der Hub eines jeden Kolbens 35 und die Kompressorverdrängung werden dementsprechend verringert.
Die Kabinentemperatur wird auf einen Wert eingestellt, der das Verlangen nach Kühlung erfüllt.
Nach dem Zuführen von Strom mit dem Wert I(x) zur Spule 65, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S17 fort. In Schritt S17 vergleicht die Steuerung 79 die Temperatur TH(x), welche durch den Temperatursensor 81 ermittelt wird und die Zieltemperatur TH(set) des Temperatureinstellers 82. Wenn die Temperatur TH(x) gleich oder größer als die Zieltemperatur TH(set) ist, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S18 fort. Wenn der Pedalniederdrückgrad ACC(x), welcher durch den Pedalsensor 83 ermittelt wird, gleich oder weniger als der Bestimmungswert ACC(set) in Schritt S18 ist, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S19 fort. Wenn der Schalter 80 in Schritt S19 ein ist, kehrt die Steuerung 79 zurück zu Schritt S16. Die Steuerung 79 wiederholt dann die Schritte S16 bis S18. Das heißt die Steuerung 79 bestimmt den Stromwert I(x) zum Steuerventil 46 in Schritt S16, vergleicht die aktuelle Temperatur TH(x) mit der Zieltemperatur TH(set) in Schritt S17 und vergleicht den aktuellen Pedalniederdrückgrad ACC(x) mit dem Bestimmungswert ACC(set) in Schritt S18. Die Steuerung 79 unterbricht die Zuführung von Strom zum Kupplungselektromagneten 29, wenn die Temperatur TH(x) niedriger als die Zieltemperatur TH(set) in Schritt S17 ist, wenn der Niederdrückgrad ACC(x) gleich oder größer als der Bestimmungswert ACC(set) in Schritt S18 ist oder wenn der Schalter 80 in Schritt S19 aus ist. Das heißt die Unterbrechung des Stroms zum Kupplungselektromagneten durch die Steuerung 79 ist das Ergebnis, wenn einer der Schritte S17 bis S19 positiv ist. Dementsprechend wird die Kupplung 23 von einem eingekuppelten Zustand in einen ausgekuppelten Zustand geschaltet, was den Kompressor anhält.
Auf diese Art und Weise, bleibt die Kupplung 23 ausgekuppelt, wenn das Fahrzeug schnell beschleunigt wird, bevor der Kompressor 10 gestartet wird, um die Motorbelastung zu verringern. Außerdem, wenn das Fahrzeug schnell beschleunigt wird, nachdem der Kompressor 10 gestartet wird, wird die Kupplung 23 ausgekuppelt, um die Motorbelastung zu verringern. Die vorliegende Erfindung hindert deshalb die Beschleunigungsleistungsfähigkeit des Fahrzeugs nicht.
Wenn die Kupplung 23 ausgekuppelt wird, überwacht die Steuerung 79 den Betriebszustand des Kompressors 10 basierend auf den aktuellen Werten der Spule 65. Die Steuerung 79 steuert das Steuerventil 46 basierend auf den Überwachungsergebnissen, so dass die Taumelscheibe 31 in einer minimalen Neigungsstellung ist, wenn der Kompressor 10 angehalten wird. Wenn der Kompressor 10 erneut gestartet wird, ist die Verdrängung des Kompressors minimiert, was das Drehmoment minimiert. Der Stoss, der durch das Starten des Kompressors 10 verursacht wird, wird folglich verringert.
Wenn in den Schritten S17 bis S20 die Temperatur TH(x) niedriger als die Zieltemperatur TH(set) ist, wenn der Niederdrückgrad ACC(x) größer als der Bestimmungswert ACC(set) ist oder wenn der Schalter 80 aus ist, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S20 fort, was in 4 dargestellt ist.
In Schritt S20 vergleicht die Steuerung 79 den Stromwert I(x) zur Ventilspule 65 mit einem vorherbestimmten Maximalwert I(max). Wenn der Stromwert I(x) gleich des Maximalwerts I(max) ist, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S21 fort und steuert den Stromwert I(x) auf eine solche Weise, wie im Rahmen von Schritt S21 dargestellt. Der Maximalwert I(max) entspricht einem Zustand, in dem der Kompressor 10 bei oder in der Umgebung der minimalen Verdrängung und mit dem höchsten Ansaugdruck betrieben wird. In Schritt S21 kuppelt die Steuerung 79 die Kupplung 23 aus und verringert den Stromwert zur Spule 65 sofort von einem Maximalwert I(max) auf Null I(0). Folglich verursacht das Steuerventil 46, nachdem die Kupplung 23 ausgekuppelt ist, dass der Kompressor 10 den niedrigsten Ansaugdruck beibehält. Der tatsächliche Ansaugdruck fällt nicht unterhalb des niedrigsten Ansaugdrucks. Deshalb ist der Zuführkanal 44 vollständig geschlossen.
Wenn der Zuführkanal 44 vollständig geschlossen ist, wird mit hohem Druck beaufschlagtes Kühlmittelgas von der Auslasskammer 38 nicht zur Kurbelkammer 15 zugeführt, was den Druck in der Kurbelkammer 15 verringert. Sofort nachdem die Kupplung 23 ausgekuppelt ist, wird der Kurbelkammerdruck bedeutend hoch und der Druck in jeder Kompressionskammer 33a wird verringert, wenn der Kompressor 10 angehalten wird. Deshalb wird die Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 15 und dem Druck in der Kompressionskammer 33a erhöht. Dies verringert den Neigungswinkel der Taumelscheibe 31 verglichen mit dem, bevor die Kupplung 23 ausgekuppelt wurde. Folglich, nachdem die Steuerung 79 den Stromwert I(x) auf Null I(0) verändert, wird die Taumelscheibe 31 in einer minimalen Neigungsstellung beibehalten. Nachdem eine gewisse Zeitdauer seitdem die Kupplung 23 ausgekuppelt wurde verstrichen ist, werden die Drücke im Kompressor 10 angeglichen und die Differenz zwischen dem Kurbelkammerdruck und dem Kompressionskammerdruck wird beinahe eliminiert. Jedoch wird die Taumelscheibe 31 in einer minimalen Neigungsstellung durch die Kraft der Feder 43 beibehalten.
Wenn der Strom zum Kupplungselektromagneten 29 und zur Spule 65 unterbrochen wird, kehrt die Steuerung 79 zu Schritt S12 aus 3 zurück. In Schritt S12 überwacht die Steuerung 79 den EIN/AUS-Zustand des Schalters 80. Wenn der Schalter 80 EIN ist, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S13 fort und überwacht den Niederdrückgrad ACC(x) des Gaspedals. Wenn der Fahrer nicht beabsichtigt das Fahrzeug in Schritt S13 zu beschleunigen, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S14 fort und vergleicht die Kabinentemperatur TH(x) mit der Zieltemperatur TH(set). Wenn die Kabinentemperatur TH(x) gleich oder größer als die Zieltemperatur TH(set) ist, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S15 fort und kuppelt die Kupplung 23 ein, um den Kompressor 10 zu starten. Wenn der Fahrer in Schritt S13 beabsichtigt, das Fahrzeug zu beschleunigen oder wenn die Temperatur TH(x) niedriger als die Zieltemperatur TH(set) in Schritt S14 ist, kehrt die Steuerung 79 zu Schritt S12 zurück. Wenn auf diese Weise der Kompressor 10 angehalten wird, ist die Taumelscheibe 31 in einer minimalen Neigungsstellung. Wenn folglich der Kompressor 10 erneut gestartet wird, wird die Verdrängung des Kompressors 10 minimiert, was das Drehmoment minimiert. Der Stoss, welcher verursacht wird, wenn der Kompressor gestartet wird, wird folglich verringert.
Wenn der Stromwert I(x) zur Spule 65 nicht der Maximalwert I(max) in Schritt S20 ist, das heißt, wenn in Schritt S20 der Stromwert I(x) niedriger als der Maximalwert I(max) ist, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S22 fort. In Schritt S22 vergleicht die Steuerung 79 den Stromwert I(x) mit einem vorherbestimmten Bezugswert I(1). Der Bezugswert I(1) wird verwendet, um zu ermitteln, ob der Kompressor 10 in einer Zwischen-Verdrängung betrieben wird und einen Zwischen-Ansaugdruck beibehält. Wenn der Stromwert I(x) die folgende Ungleichung erfüllt:

I(1) ≤ I(x) < I(max)

fährt die Steuerung 79 zu Schritt S23 fort. In Schritt S23 hält die Steuerung 79 den Strom zum Kupplungselektromagneten 29 an und startet einen Zeitmesser 79a. Die Steuerung 79 behält den Stromwert I(x) für eine vorherbestimmte Zeitdauer s in einem Bereich bei, welcher durch die Gleichung I(1) ≤ I(x) < I(max) dargestellt ist. Deshalb wird der Kurbeldruck auf einem relativ hohem Druck beibehalten.
Wenn die Kupplung 23 ausgekuppelt wird, werden die Drücke in den Kompressionskammern 33a im Wesentlichen sofort abgesenkt. Die Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 15 und den Kompressionskammern 33a wird über die Zeitdauer s erhöht. Die Taumelscheibe 31 verringert folglich ihren Neigungswinkel auf eine minimale Neigung. Die Zeitdauer s ist eine Zeitdauer von da an, wenn die Steuerung 79 den Stromwert I(x) zur Spule 65 ermittelt bis dahin, wenn die Taumelscheibe 31 zur minimalen Neigungsstellung bewegt wird und ist zum Beispiel eins bis drei Sekunden.
Wenn der Zeitmesser 79a ermittelt, dass die Zeitdauer s verstrichen ist, unterbricht die Steuerung 79 den Strom zum Steuerventil 46. Der Zuführkanal 44 wird dann vollständig geöffnet, was den Druck in der Kurbelkammer 15 absenkt. Da die Drücke in den Kompressionskammern 33a weiterhin abfallen, wird die Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 15 und den Kompressionskammern 33a nicht verringert.
Deshalb wird die Taumelscheibe 31 in einer minimalen Neigungsstellung nach der Zeitdauer s beibehalten. Wenn eine gewisse Zeit nach der Zeitdauer s verstrichen ist, wird der Druck in dem Kompressor 10 angeglichen und der Druckunterschied zwischen der Kurbelkammer 15 und den Kompressionskammern 33a wird im Wesentlichen eliminiert. Jedoch wird die Taumelscheibe 31 in einer minimalen Neigungswinkelstellung durch die Kraft der Feder 43 beibehalten.
Nach dem Unterbrechen der Zuführung von Strom zum Kupplungselektromagneten 29 und zur Steuerventilspule 65 kehrt die Steuerung 79 zurück zu Schritt S12 aus 3. In Schritt S12 überwacht die Steuerung 79 den EIN/AUS-Zustand des Schalters 80. Wenn der Schalter 80 EIN ist, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S13 fort und überwacht den Niederdrückgrad ACC(x) des Gaspedals. Wenn der Fahrer nicht beabsichtigt, das Fahrzeug in Schritt S13 zu beschleunigen, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S14 fort und vergleicht die Kabinentemperatur TH(x) mit der Zieltemperatur TH(set). Wenn die Kabinentemperatur TH(x) gleich oder größer als die Zieltemperatur TH(set) ist, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S15 fort und kuppelt die Kupplung 23 ein, um den Kompressor 10 zu starten. Wenn das Ergebnis aus Schritt S13 anzeigt, dass der Fahrer beabsichtigt, das Fahrzeug zu beschleunigen oder wenn die Temperatur TH(x) niedriger als die Zieltemperatur TH(set) in Schritt S14 ist, kehrt die Steuerung 79 zurück zu Schritt S12. Wie vorstehend beschrieben wird die Taumelscheibe 31 in einer minimalen Neigungswinkelstellung beibehalten, wenn der Kompressor 10 angehalten wird. Wenn der Kompressor in Schritt S15 gestartet wird, ist die Verdrängung des Kompressors 10 minimal, was ein minimales Drehmoment erfordert. Der Stoß der verursacht wird, wenn der Kompressor 10 gestartet wird, wird folglich reduziert.
Wenn in Schritt S22 der Stromwert I(x) in dem Bereich I(0) ≤ (x) < I(1) ist, d.h. wenn der Zielansaugdruck niedrig ist und die Verdrängung nahe des Maximalniveaus ist, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S24 fort. In Schritt S24 steuert die Steuerung 79 den Strom zum Kupplungselektromagneten 29 entsprechend dem Graphen, der in dem Rahmen aus Schritt S24 dargestellt ist. Die Steuerung 79 unterbricht die Zuführung von Strom zum Kupplungselektromagneten 29 und startet den Zeitmesser 79a. Bis eine vorherbestimmte Zeitdauer t verstrichen ist, führt die Steuerung 79 den Stromwert I(x) zum Steuerventil 46 auf einen maximalen Wert I(max) zu. Dies öffnet plötzlich den Zuführkanal 44 vollständig, welcher beinahe vollständig geschlossen war, als die Kupplung 23 ausgekuppelt war. Dementsprechend wird der Kurbeldruck, der relativ niedrig war, plötzlich erhöht. Zur selben Zeit wird der Druck in den Kompressionskammern 33a aufgrund des Auskuppelns der Kupplung 23 abgesenkt. Folglich wird der Druckunterschied zwischen der Kurbelkammer 15 und den Kompressionskammern 33a erhöht. Der Neigungswinkel der Taumelscheibe 31 fällt über die Zeitdauer t auf eine minimale Neigung ab. Die Zeitdauer t ist eine Zeitdauer, von da an, wenn die Steuerung 79 den Stromwert I(x) zur Spule 65 ermittelt bis dahin, wenn die Taumelscheibe 31 in eine minimale Neigungsstellung bewegt wird und ist zum Beispiel 1 bis 3 Sekunden.
Wenn die Zeitdauer t verstrichen ist, hält die Steuerung 79 die Zuführung von Strom zum Steuerventil 46 an, was den Zuführkanal 44 vollständig schließt und den Druck in der Kurbelkammer 15 absenkt. Zu diesem Zeitpunkt fällt der Druck in den Kompressionskammern 33a weiterhin ab. Deshalb wird die Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 15 und den Kompressionskammern 33a nicht verringert. Folglich wird nach der Zeitdauer t die Taumelscheibe 31 in einer minimalen Neigungswinkelstellung beibehalten. Deshalb, wenn eine gewisse Zeitdauer verstrichen ist, werden die Drücke in dem Kompressor 10 angeglichen und die Differenz zwischen dem Kurbelkammerdruck und dem Kompressionskammerdruck ist beinahe eliminiert. Jedoch wird die Taumelscheibe 31 in einer minimalen Neigungsstellung durch die Kraft der Feder 43 beibehalten.
Nach dem Unterbrechen der Zuführung von Strom zum Kupplungselektromagneten 29 und der Steuerventilspule 65 fährt die Steuerung 79 zu Schritt S12 fort. In Schritt S12 überwacht die Steuerung 79 den EIN/AUS-Zustand des Schalters 80. Wenn der Schalter 80 EIN ist, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S13 fort und überwacht den Niederdrückgrad ACC(x) des Gaspedals. Wenn nicht angezeigt wird, dass der Fahrer beabsichtigt, das Fahrzeug in Schritt S13 zu beschleunigen, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S14 fort und vergleicht die Kabinentemperatur TH(x) mit der Zieltemperatur TH(set). Wenn die Kabinentemperatur TH(x) gleich oder größer als die Zieltemperatur TH(set) ist, fährt die Steuerung 79 zu Schritt S15 fort und kuppelt die Kupplung 23 ein, um den Kompressor 10 zu starten. Wenn das Ergebnis aus Schritt S13 anzeigt, dass der Fahrer beabsichtigt, das Fahrzeug zu beschleunigen, oder wenn die Temperatur TH(x) niedriger als die Zieltemperatur TH(set) in Schritt S14 ist, kehrt die Steuerung 71 zu Schritt S12 zurück. Wie vorstehend beschrieben, wird die Taumelscheibe 31 in einer minimalen Neigungswinkelstellung beibehalten, wenn der Kompressor 10 angehalten wird. Wenn der Kompressor in Schritt S15 gestartet wird, ist die Verdrängung des Kompressors 10 minimal, was ein minimales Drehmoment erfordert. Der Stoß, der verursacht wird, wenn der Kompressor 10 gestartet wird, wird folglich verringert.
Wenn der Fahrer die Zündung ausschaltet, empfängt die Steuerung 79 keinen Strom mehr von der Fahrzeugbatterie. Folglich unterbricht die Steuerung 70 die Steuerung des Kompressors 10. Außerdem wird der Motor Eg und der Kompressor 10 angehalten. Wenn der Fahrer die Zündung anschaltet, beginnt die Steuerung 79 die Prozedur ab Schritt S11.
Das Klimagerät hat die folgenden Vorteile.
(1) Wenn das Fahrzeug schnell beschleunigt wird oder wenn die Kabinentemperatur unter die Zieltemperatur abfällt, kuppelt die Steuerung 79 die Kupplung 23 aus. Außerdem verändert die Steuerung 79 den Stromwert I(x) zur Steuerventilspule 65 in einer Zeitdauer s oder einer Zeitdauer t auf Null I(0), um den Neigungswinkel der Taumelscheibe 31 schnell zu minimieren. Dann steuert die Steuerung 79 das Steuerventil 46, um den minimalen Neigungswinkel beizubehalten. Deshalb, wenn der Kompressor sofort nachdem er angehalten wurde gestartet wird, ist die Verdrängung des Kompressors 10 minimal, was ein minimales Drehmoment erfordert. Der Stoß der verursacht wird, wenn der Kompressor 10 gestartet wird, ist folglich verringert. Der Stoß der verursacht wird, wenn die Kupplung 23 erneut eingekuppelt wird, wird auch verringert.
(2) Wenn die Kupplung 23 ausgekuppelt wird, öffnet die Steuerung 79 den Zuführkanal 44 für die Zeitdauer s oder die Zeitdauer t, was erforderlich ist, um den Neigungswinkel der Taumelscheibe 31 zu minimieren. Nachdem die Taumelscheibe 31 in die minimale Neigungswinkelstellung bewegt wurde, schließt die Steuerung 79 den Zuführkanal 44 vollständig, um zu verhindern, dass der Druck in der Kurbelkammer 15 übermäßig ansteigt. Mit anderen Worten, der Druckunterschied zwischen der Kurbelkammer 15 und den Kompressionskammern 33a wird nicht übermäßig erhöht. Der Druckunterschied wird deshalb nicht mehr als ein Wert erhöht, der ausreicht, um den minimalen Neigungswinkel der Taumelscheibe 31 beizubehalten. Die Antriebswelle 16 wird nicht nach hinten gegen die Kraft der Feder 20 bewegt. Folglich wird die Riemenscheibe 24 zuverlässig von dem Kupplungsanker getrennt. Dies wird später genauer beschrieben.
Der Kupplungsanker 28 wird gegen die Riemenscheibe 24 gepresst, um die Kraft des Motors Eg zur Antriebswelle 16 zu übertragen. Wenn der Kupplungsanker 28 von der Riemenscheibe 24 getrennt wird, wird die Antriebswelle 16 vom Motor Eg getrennt. 5 veranschaulicht den ausgekuppelten Zustand der Kupplung 23. Der Abstand zwischen dem Kupplungsanker 28 und der Riemenscheibe 24 ist relativ klein oder ist zum Beispiel 0,5 mm.
Eine axiale Rückwärtsbewegung der Antriebswelle 16, wenn die Kupplung 23 ausgekuppelt ist, führt dazu, dass der Kupplungsanker 28 die drehende Riemenscheibe 24 berührt, selbst wenn der Kupplungselektromagnet 29 nicht angeregt ist. Jedoch verhindert das vorstehend beschriebene Klimagerät, dass die Antriebswelle 16 sich nach hinten bewegt, was einen minimalen Abstand zwischen der Riemenscheibe 24 und dem Kupplungsanker 28 garantiert.
Folglich wenn die Kupplung 23 nicht eingekuppelt ist, berührt der Kupplungsanker 28 nicht die Riemenscheibe, was Geräusche und Vibrationen verhindert.
(3) Wie in Schritt 524, wenn die Kupplung 23 ausgekuppelt wird, verringert die Steuerung 79 jeweils den Stromwert I(x) zum Steuerventil 46 auf Null I(0), nach der vorherbestimmten Zeitdauer s oder t. Wenn der Stromwert I(x) der Maximalwert I(max) ist, verringert die Steuerung 79 nicht den Stromwert I(x). Die Gründe sind die Folgenden. Wenn der Stromwert I(x) zur Steuerventilspule 65 der Maximalwert I(max) ist, wenn die Kupplung 23 ausgekuppelt ist, wird der Druck in der Kurbelkammer 15 voraussichtlich relativ hoch. Deshalb hat die Veränderung des Stromwertes I(x) auf Null I(0) nach dem Auskuppeln der Kupplung 23 keinen Einfluss auf die Verringerung der Auswirkung des erneuten Einkuppelns (Vorteil (1)) und hat die gegenteilige Wirkung von Vorteil (2) da die Riemenscheibe (24) den Kupplungsanker 28 berührt, wenn die Antriebswelle 16 nach hinten bewegt wird. In dem veranschaulichten Klimagerät, wird der Zeitpunkt, zu dem der Stromwert I(x) auf Null I(0) verringert wird, entsprechend dem Druck in der Kurbelkammer 15 vorgezogen, was die Vorteile (1) und (2) sicherstellt.
(4) Wenn die Kupplung 23 ausgekuppelt wird, verändert die Steuerung 79 den Stromwert I(x) auf Null I(0) auf eine Weise, wenn der Stromwert I(x) niedriger als der Maximalwert I(max) und gleich oder größer als der Referenzwert I(1) ist und auf die andere Weise, wenn der Stromwert I(x) niedriger als der Referenzwert I(1) und gleich oder größer als Null I(0) ist.
Wenn zum Beispiel der Stromwert I(x) niedriger als der Maximalwert I(max) und gleich oder größer als der Referenzwert I(1) ist, ergibt die Bewertung, dass der Druck in der Kurbelkammer 15 relativ hoch ist. Deshalb wenn der Stromwert I(x) für die Zeitdauer s erhöht wird, mit anderen Worten, wenn die Öffnungsgröße des Zuführkanals 44 vergrößert wird, wird der Druck in der Kurbelkammer 15 zum Minimieren der Kompressorverdrängung übermäßig sein, was nicht verhindert, dass sich die Antriebswelle 16 axial bewegt. In dem veranschaulichten Klimagerät, wird der Stromwert I(x) über die Zeitdauer s auf einem Wert zum Auskuppeln der Kupplung 23 beibehalten. Dementsprechend minimiert die Differenz zwischen der Kurbelkammer 15 und den Kompressionskammern 33 die Kompressorverdrängung. Der Druckunterschied wird nicht über einen Wert hinaus übermäßig erhöht, welcher ausreicht, die Kompressorverdrängung zu minimieren.
Wenn der Stromwert I(x) zum Steuerventil 46 weniger als der Referenzwert I(1) und gleich oder größer als Null I(0) ist, ist der Druck in der Kurbelkammer 15 niedrig. Deshalb erhöht die Beibehaltung des Stromwertes I(x) nicht ausreichend die Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 15 und dem Druck in den Kompressionskammern 33a. Der Neigungswinkel der Taumelscheibe 31 kann folglich nicht minimiert werden. Folglich wird der Stoß, der verursacht wird, wenn die Kupplung 23 erneut eingekuppelt wird, nicht verringert. Wenn eine Zeitdauer, während der der Stromwert I(x) beibehalten wird, überschritten ist, wird die Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 15 und den Kompressionskammern (33a) erhöht. Jedoch kennzeichnet die überschrittene Zeitdauer auch eine längere Zeitdauer für die zu minimierende Kompressorverdrängung. Wenn der Kompressor 10 gestartet wird, bevor die Verdrängung minimiert ist, wird ein Stoß verursacht. Jedoch wird in dem veranschaulichten Klimagerät der Stromwert I(x) auf den Maximalwert I(max) erhöht, um die Druckdifferenz zwischen der Kurbelkammer 15 und den Kompressionskammern 33a schnell und ausreichend zu erhöhen. Dementsprechend wird die Taumelscheibe 31 schnell in die minimale Neigungswinkelstellung bewegt.
Wie vorstehend beschrieben, wenn die Kupplung 23 ausgekuppelt wird, wird der Prozess zum Verändern des Stromwertes I(x) auf Null I(0) entsprechend mit dem Stromwert I(x) verändert, das heißt mit dem Druck in der Kurbelkammer 15. Deshalb, wenn die Kupplung 23 ausgekuppelt wird, werden die Vorteile (1) und (2) ungeachtet dem Druck in der Kurbelkammer 15 erreicht. Die Vorteile (1) und (2) sind mit dem Vorteil (3) effektiver. Mit anderen Worten, Stoß, der durch die Veränderung des Motordrehmoments verursacht wird, wird minimiert.
Es sollte jeden, die mit dem Stand der Technik vertraut sind, ersichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen spezifischen Formen ausgeführt sein kann, ohne den Rahmen der Ansprüche zu verlassen. Im Besonderen sollte verstanden werden, dass die Erfindung in den folgenden Formen ausgeführt sein kann.
In dem vorstehend veranschaulichten Ausführungsbeispiel, wenn die Kupplung 23 ausgekuppelt wird, liefert die Steuerung 79 den Stromwert I(x) auf den Maximalwert I(max) für die Zeitdauer s, wenn der Stromwert I(x) niedriger als der Maximalwert I(max) und gleich oder gröber als der Referenzwert I(1) ist, oder die Ungleichung I(1) ≤ I(x) < I(max) erfüllt ist. Jedoch kann in einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Stromwert I(x) fortlaufend über die Zeitdauer s verringert werden, was durch abwechselnde kurze und lange Strichlinien in Schritt S23 aus 4 dargestellt ist. Alternativ kann in einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Stromwert I(x) direkt auf Null I(0) verringert werden. Zum Beispiel, wie durch die einheitlich gestrichelte Linie in Schritt S23 aus 4 dargestellt, kann der Stromwert I(x) zeitweilig auf dem Referenzwert I(1) beibehalten werden und dann auf Null I(0) verringert werden.
In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Zeitdauern s, t konstant, ungeachtet des Stromwertes I(x) in Schritt S23 und S24. Jedoch können die Zeitdauern s, t verändert werden, und zwar entsprechend dem Stromwert I(x) zum Zeitpunkt wenn die Kupplung 23 in Schritt S23 und S24 ausgekuppelt ist.
Im Besonderen, wenn die Ungleichung I(0) ≤ I(x) < I(1) oder I(1) ≤ I(x) < I(max) erfüllt ist, kann die Steuerung 79 die Zeitdauer s und t für einen größeren Stromwert I(x) verkürzen. Dies verhindert effektiv den Stoß, der durch die erneute Einkupplung der Kupplung 23 verursacht wird und eine axiale Bewegung der Antriebswelle 16.
In dem ersten Ausführungsbeispiel wird der Prozess zum Verringern des Stromwertes I(x) auf Null I(0) entsprechend mit dem Stromwert I(x) verändert, wenn die Kupplung 23 ausgekuppelt ist. Jedoch kann der Stromwert I(x) auf den Maximalwert I(max) erhöht werden, wenn die Kupplung 23 ausgekuppelt ist, ungeachtet des Stromwertes I(x). In diesem Fall, wenn der Stromwert I(x) nicht der Maximalwert I(max) (I(x)≠I(max)) in Schritt S20 ist, führt die Steuerung 79 nicht den Schritt S22 aus und fährt zu einem Schritt ähnlich dem Schritt S24 fort. In diesem Schritt stellt die Steuerung 79 die Zeitdauer t entsprechend dem Stromwert I(x) ein, wenn die Kupplung 23 ausgekuppelt ist. Zum Beispiel, wenn die Steuerung 79 die Zeitdauer t für einen größeren Stromwert I(x) einstellt, wenn die Kupplung 23 ausgekuppelt ist. Dementsprechend wird ein Stoß, der verursacht wird, wenn der Kompressor 10 erneut gestartet wird verringert und eine axiale Bewegung der Antriebswelle 16 wird verhindert.
In den veranschaulichten Ausführungsbeispielen verringert die Steuerung 79 über die Zeitdauer s oder t den Stromwert I(x) auf Null I(0), wenn der Schalter 80 ausgeschaltet ist, wenn das Fahrzeug beschleunigt wird oder wenn die Kabinentemperatur TH(x) niedriger als die Zieltemperatur TH(set) ist. Jedoch kann zweckabhängig der Stromwert I(x) auf Null I(0) verringert werden, nur wenn die Kupplung 23 ausgekuppelt ist, nur wenn das Fahrzeug beginnt zu beschleunigen oder nur wenn die Kabinentemperatur TH(x) niedriger als die Zieltemperatur TH(set) ist.
In dem Klimagerät der veranschaulichten Ausführungsbeispiele wird der Niederdrückgrad ACC(x) des Gaspedals durch den Gaspedalsensor 83 ermittelt. Die Steuerung 79 vergleicht den Niederdrückgrad ACC(x) mit dem Bestimmungswert ACC(set). Jedoch kann die Steuerung 79 eine Erhöhung des Niederdrückgrads ACC(x) pro Zeiteinheit errechnen und den Erhöhungsbetrag mit einem Referenzwert vergleichen. Wenn der Erhöhungsbetrag gleich oder größer als der Referenzwert ist, ergibt die Bewertung der Steuerung 79, dass das Gaspedal schnell niedergedrückt wird und das Fahrzeug schnell beschleunigt wird.
Das Klimagerät der veranschaulichten Ausführungsbeispiele kann einen Sensor beinhalten, um die Geschwindigkeit des Motors Eg zu erfassen. Wenn die Motorgeschwindigkeit einen vorherbestimmten Referenzwert übersteigt, kuppelt die Steuerung 79 die Kupplung 23 aus und führt Schritt S21 und Schritt S23 oder S24 aus, um den Strom zur Spule 65 zu steuern. Die Steuerung 79 hält den Kompressor 10 basierend auf der Motorbelastung an.
In den veranschaulichten Ausführungsbeispielen wird der Strom zu der Spule 65 so gesteuert, das er in einer analogen Art und Weise verändert wird. Alternativ kann der Strom über die Einschaltung gesteuert werden, das heißt die relative Einschaltdauer des Stroms kann zum Verändern der Anziehungskraft zwischen dem stationären Kern 60 und dem bewegbaren Kern 61 gesteuert werden.
In den veranschaulichten Ausführungsbeispielen bewegt das Steuerventil 46 das Ventil 54a, in dem es den Ventilabschnitt und den elektrischen Aktuator zum Verändern des Öffnungsbereichs des Ventillochs 56 oder die Öffnungsgröße des Zuführkanals 44 verwendet. Jedoch kann das Ventil 54a wie bei dem Steuerventil aus dem Stand der Technik, das in 7 dargestellt ist, durch eine Feder und einen elektrischen Aktuator betätigt werden.
In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel stellt das Steuerventil 46 die Öffnungsgröße des Zuführkanals 44 ein. Außerdem kann das Steuerventil 46 die Öffnungsgrößen des Zuführkanals 44 und des Entlüftungskanals 45 zum Steuern der Verdrängung des Kompressors 10 steuern.
Der Kompressor 10 der veranschaulichten Ausführungsbeispiele ist ein Taumelscheibenkompressor.
Jedoch kann in der vorliegenden Erfindung ein Taumelscheibenkompressor verwendet werden, in dem der Hub vom Kolben durch die Steuerung des Drucks in einer Kurbelkammer verändert wird.
Deshalb sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele als veranschaulichend und nicht als restriktiv zu betrachten und die Erfindung ist nicht auf die hierbei gegebenen Details beschränkt, sondern kann innerhalb des Rahmens der beigefügten Ansprüche modifiziert werden.

Claims

Klimagerät für ein Fahrzeug, wobei das Klimagerät folgende Elemente aufweist: einen verdrängungsvariablen Kompressor (10) und eine Steuerung (79), wobei der Kompressor (10) wahlweise durch eine elektromagnetische Kupplung (23) mit einer Antriebsquelle (Eg) ein- und ausgekuppelbar ist eine Kurbelkammer (15), in der eine Nockenplatte (31) untergebracht ist, deren Neigungswinkel sich basierend auf dem Druck in der Kurbelkammer (15) ändert, einen Kolben (35), der an die Nockenplatte (31) gekoppelt ist zum Hin- und Herbewegen durch einen Hub basierend auf dem Neigungswinkel der Nockenplatte (31), um Gas in einer Kompressionskammer (33a) zu komprimieren und um das komprimierte Gas zu einer Auslaßkammer (38) abzuführen, wobei die Steuerung (79) die Verdrängung des Kompressors (10) basierend auf einer Ausgabe von einem Detektor (80– 83) steuert, der die Außenzustände bezüglich der Klimatisierung mißt, wobei der Kompressor (10) folgende Elemente aufweist: einen Zuführkanal (44) der die Auslaßkammer (38) mit der Kurbelkammer (15) und dem elektromagnetischen Ventil (46) verbindet, das einen Ventilkörper (54, 54a) zum mechanischen Einstellen des Querschnittbereichs des Zuführkanals (44) hat, um den Druck in der Kurbelkammer (15) zu verändern, und einen elektrischen Aktuator (52, 61–65) zum Antreiben des Ventilkörpers (54, 54a), um den Querschnittsbereich des Zuführkanals (44) zu verringern, während der elektrische Strom, der in den elektrischen Aktuator strömt, abnimmt und umgekehrt, wobei die Steuerung (79) wahlweise die elektromagnetische Kupplung (23) mit dem Kompressor (10) ein- und auskuppelt gemäß einer Ausgabe des Detektors (80–83), welcher elektrischen Strom gemäß der Außenzustände abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (79) den Strom auf einem vorherbestimmten Wert, der nicht Null ist, innerhalb einer vorherbestimmten Zeitdauer hält, wenn die elektromagnetische Kupplung (23) ausgekuppelt ist, wobei, nachdem die vorherbestimmte Zeitdauer verstrichen ist und falls der Stromwert geringer ist als der vorherbestimmte Wert, die Steuerung den Betrag des Stromwerts auf Null ändert.
Klimagerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (79) ein Schema für das Abschalten des Stroms zu dem elektrischen Aktuator (52, 61-65) ändert, basierend auf dem Stromwert zum Zeitpunkt, bei dem die elektromagnetische Kupplung (23) ausgekuppelt wird.
Klimagerät gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der vorherbestimmten Zeitdauer, die Steuerung (79) einen Strom des gleichen Werts an den elektrischen Aktuator (52, 61-65) zuführt, wie Jener, der zugeführt wurde, als die elektromagnetische Kupplung (23) ausgekuppelt war.
Klimagerät gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der vorherbestimmten Zeitdauer, die Steuerung (79) den Strom mit einem Wert an den elektrischen Aktuator (52, 61-65) zuführt, der größer ist als der Wert, der zu einem Zeitpunkt vorherrschte, bei dem die elektromagnetische Kupplung (23) ausgekuppelt war.
Klimagerät gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor einen Schalter zum Ein- und Ausschalten von dem Klimagerät hat, wobei die Steuerung (79), falls die elektromagnetische Kupplung (23) eingekuppelt ist, die elektromagnetische Kupplung (23) auskuppelt, wenn der Schalter ausgeschaltet wird.
Klimagerät gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor einen Kabinentemperatursensor zum Ermitteln der Temperatur der Fahrzeugkabine und einen Temperatureinsteller hat, der gesteuert wird, um eine Kabinenzieltemperatur zu setzen, wobei die Steuerung (79) den Wert von dem Strom zum elektrischen Aktuator (52, 61–65) bestimmt und die elektromagnetische Kupplung (23) ein- und auskuppelt, basierend auf der Temperatur, die durch den Kabinentemperatursensor ermittelt wurde und einer Zieltemperatur, die durch den Temperatureinsteller festgesetzt wurde.
Klimagerät gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor einen Sensor zum Ermitteln einer Fahrzeugbeschleunigung hat, wobei die Steuerung (79) die elektromagnetische Kupplung (23) auskuppelt, wenn die elektromagnetische Kupplung (23) eingekuppelt ist und die Beschleunigung einen vorherbestimmten Wert erreicht.
Klimagerät gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elektromagnetische Ventil (46) einen Druckmessmechanismus hat, der den Ventilkörper (54, 52a) dazu veranlasst, den Zuführkanal (44) in Übereinstimmung mit einem Druck eines Ansaugdruckbereichs des Kompressors (10) zu öffnen und zu schließen und wobei die Steuerung (79) den Zielansaugdruck, der ein Referenzdruck zum Betätigen des Druckmessmechanismus ist, in Übereinstimmung mit dem Wert von dem Strom zum elektrischen Aktuator (52, 61-65) verändert.