DE19733099A1 - Steuerventil für einen Kompressor mit veränderlichem Hubraum - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Hubraumsteuerventile, die in einem in Fahrzeugklimaanlagen verwendeten Kompressor mit veränderlichem Hubraum eingebaut sind. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Steuerventil mit einem Mechanismus zum Steuern der Strömung des Kältemittelgases von einer Abgabekammer zu einer Kurbelkammer und auf einen Mechanismus zum Steuern der Freigabe von Kältemittelgas aus der Kurbelkammer zu einer Saugkammer.

Fig. 12 zeigt ein Diagramm der Strömung des Kältemittelgases bei einem Kompressor mit veränderlichem Hubraum nach dem Stand der Technik. Der Kompressor umfaßt eine Abgabekammer 121 und eine Kurbelkammer 122, die durch einen Zuführkanal 123 miteinander verbunden sind. Die Kurbelkammer 122 ist durch einen Ablaßkanal 125 mit einer Saugkammer 124 verbunden. Kältemittelgas in einem äußeren Kältemittelkreislauf 129 wird durch einen Saugkanal 128 in die Saugkammer 124 gesaugt. Eine (nicht gezeigte) Taumelscheibe ist auf einer (nicht gezeigten) Drehwelle in der Kurbelkammer schrägstellbar gestützt. Kolben sind in Zylinderbohrungen untergebracht und funktionsfähig mit der Taumelscheibe gekoppelt. Jeder Kolben komprimiert das von der Saugkammer 124 in die entsprechende Zylinderbohrung gesaugte Kältemittelgas und gibt das komprimierte Gas über die Abgabekammer 121 an den Kreislauf 129 ab.

Ein elektromagnetisches Ventil 126 ist in dem Zuführkanal 123 angeordnet. Das Ventil 126 öffnet und schließt wahlweise den Kanal 123 zum Steuern der Zufuhr des Kältemittelgases von der Abgabekammer 121 zu der Kurbelkammer 122. Ein Steuerventil 127 ist in dem Ablaßkanal 125 angeordnet. Das Ventil 127 stellt die Öffnung des Kanals 125 in Übereinstimmung mit dem Druck Psc in dem Saugkanal 128 ein, wodurch die Menge des von der Kurbelkammer 122 zu der Saugkammer 124 freigegebenen Kältemittelgases gesteuert wird. Der Druck Pc in der Kurbelkammer 122 wird durch die Ventile 126 und 127 gesteuert. Eine Einstellung des Drucks Pc in der Kurbelkammer 122 ändert den Unterschied zwischen dem Druck Pc in der Kurbelkammer 122 und dem Druck in den Zylinderbohrungen, wodurch die Schrägstellung der Taumelscheibe geändert wird. Jeder Kolben bewegt sich in der entsprechenden Zylinderbohrung mit einem Hub in Übereinstimmung mit der Schrägstellung der Taumelscheibe hin- und her. Der Hubraum des Kompressors ändert sich demgemäß.

Bei dem vorstehend beschriebenen Kompressor nach dem Stand der Technik sind das elektromagnetische Ventil 126 und das Steuerventil 127 unabhängig aufgebaut und getrennt an unterschiedlichen Positionen in dem Kompressor angeordnet. Das verkompliziert den Mechanismus zum Steuern des Hubraums des Kompressors und erhöht die Fertigungskosten des Kompressors. Des weiteren muß der Kompressor zwei große Räume zum Aufnehmen der beiden Ventile haben. Das vergrößert den Kompressor.

Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines in einem Kompressor mit veränderlichem Hubraum vorgesehenen Steuerventils, wobei das Ventil einen vereinfachten Aufbau zum Steuern des Hubraums des Kompressors hat und die Größe des Kompressors reduziert.

Zum Lösen der vorstehenden Aufgabe offenbart die Erfindung ein Steuerventil in einem Kompressor mit veränderlichem Hubraum, das den Abgabehubraum auf der Grundlage des Steuerns einer Schrägstellung einer in einer Kurbelkammer angeordneten Antriebsplatte einstellt. Der Kompressor umfaßt einen Kolben, der funktionsfähig mit der Antriebsplatte gekoppelt ist und in einer Zylinderbohrung angeordnet ist. Der Kolben komprimiert Gas, das der Zylinderbohrung von einer Saugkammer zugeführt wird, und gibt das komprimierte Gas von der Zylinderbohrung in eine Abgabekammer ab. Die Schrägstellung der Antriebsplatte ist auf der Grundlage des Drucks in der Kurbelkammer veränderlich. Der Kompressor umfaßt einen Zuführkanal zum Verbinden der Abgabekammer mit der Kurbelkammer, um das Gas von der Abgabekammer der Kurbelkammer zuzuführen, und einen Ablaßkanal zum Verbinden der Kurbelkammer mit der Saugkammer, um das Gas von der Kurbelkammer zu der Saugkammer freizugeben. Das Steuerventil weist einen ersten Ventilmechanismus zum wahlweisen Öffnen und Schließen des Zuführkanals, einen zweiten Ventilmechanismus zum Einstellen der Durchflußmenge des Gases, das durch den Ablaßkanal von der Kurbelkammer zu der Saugkammer freigegeben wird, und ein einzelnes Gehäuse auf, um den ersten Ventilmechanismus und den zweiten Ventilmechanismus aufzunehmen. Der erste Ventilmechanismus und der zweite Ventilmechanismus wirken unabhängig.

Die Erfindung wird zusammen mit ihrer Aufgabe und ihren Vorteilen unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der momentan bevorzugten Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen am besten verständlich.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines Steuerventils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht eines Kompressors mit dem Steuerventil der Fig. 1;

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Teilschnittansicht, die den Kompressor der Fig. 1 darstellt, wenn die Schrägstellung der Taumelscheibe maximal ist;

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Teilschnittansicht, die den Kompressor der Fig. 1 darstellt, wenn die Schrägstellung der Taumelscheibe minimal ist;

Fig. 5 zeigt ein Diagramm der Strömung des Kältemittelgases in dem Kompressor der Fig. 2;

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht, die ein Steuerventil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, wenn der Elektromagnet des Ventils erregt ist;

Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht, die das Steuerventil der Fig. 6 darstellt, wenn der Elektromagnet nicht erregt ist;

Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht, die ein Steuerventil gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, wenn der Elektromagnet des Ventils erregt ist;

Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht, die das Steuerventil der

Fig. 8 darstellt, wenn der Elektromagnet nicht erregt ist;

Fig. 10 zeigt eine Schnittansicht, die ein Steuerventil gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, wenn der Elektromagnet des Ventils erregt ist;

Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht, die das Steuerventil der Fig. 10 darstellt, wenn der Elektromagnet nicht erregt ist; und

Fig. 12 zeigt ein Diagramm der Strömung des Kältemittelgases bei einem Kompressor nach dem Stand der Technik.

Ein Hubraumsteuerventil in einem Kompressor mit veränderlichem Hubraum gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 5 beschrieben.

Der Aufbau des Kompressor mit veränderlichem Hubraum wird anfangs beschrieben. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein vorderes Gehäuse 22 an der vorderen Endseite eines Zylinderblocks 21 befestigt. Ein hinteres Gehäuse 23 ist an der hinteren Endseite des Zylinderblocks 21 befestigt, wobei sich eine Ventilplatte 24 dazwischen befindet. Eine Kurbelkammer 25 ist durch innere Wände des vorderen Gehäuses 22 und die vordere Endseite des Zylinderblocks 21 definiert.

Eine Drehwelle 26 ist in dem vorderen Gehäuse 22 und dem Zylinderblock 21 drehbar gestützt. Das vordere Ende der Drehwelle 26 steht von der Kurbelkammer 25 vor und ist an einem Riemenrad 27 befestigt. Das Riemenrad 27 ist durch einen Riemen 28 direkt mit einer äußeren Antriebsquelle (einem Fahrzeugmotor E bei diesem Ausführungsbeispiel) gekoppelt. Der Kompressor bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Kompressor mit veränderlichem Hubraum der kupplungslosen Art, der keine Kupplung zwischen der Drehwelle 26 und der äußeren Antriebswelle hat. Das Riemenrad 27 ist durch das vordere Gehäuse 22 mit einem Traglager 29 gestützt. Das Traglager 29 überträgt axiale und radiale Lasten auf das Gehäuse 22, die auf das Riemenrad 27 wirken.

Eine Lippendichtung 30 ist zwischen der Drehwelle 26 und dem vorderen Gehäuse 22 zum Abdichten der Kurbelkammer 25 angeordnet. Die Lippendichtung 30 verhindert, daß das Gas aus der Kurbelkammer 25 leckt.

Eine im wesentlichen scheibenartige Taumelscheibe 32 ist durch die Drehwelle 26 in der Kurbelkammer 25 gestützt, um gegenüber der Achse der Welle 26 gleitfähig und schrägstellbar zu sein. Die Taumelscheibe 32 ist mit einem Paar Führungsstiften 33 versehen, von denen jeder eine Führungskugel an dem fernen Ende hat und an der Taumelscheibe 32 befestigt ist. Ein Rotor 31 ist an der Drehwelle 26 in der Kurbelkammer 25 befestigt. Der Rotor 31 dreht sich einstückig mit der Drehwelle 26. Der Rotor 31 hat einen Stützhebel 34, der zu der Taumelscheibe 32 vorsteht. Ein Paar Führungsöffnungen 35 ist in dem Stützhebel 34 ausgebildet. Jeder Führungsstift 33 ist gleitfähig in die entsprechende Führungsöffnung 35 eingepaßt. Das Zusammenwirken des Hebels 34 mit den Führungsstiften 33 ermöglicht, daß sich die Taumelscheibe 32 zusammen mit der Drehwelle 26 dreht. Das Zusammenwirken führt auch die Schrägstellung der Taumelscheibe 32 und die Bewegung der Taumelscheibe 32 entlang der Achse der Drehwelle 26. Wenn die Taumelscheibe 32 rückwärts zu dem Zylinderblock 21 gleitet, nimmt die Schrägstellung der Taumelscheibe 32 ab. Der Rotor 31 ist an seiner hinteren Endseite mit einem Vorsprung 31a versehen. Die Anlage der Taumelscheibe 32 an dem Vorsprung 31a verhindert die Schrägstellung der Taumelscheibe 32 über die vorgegebene maximale Schrägstellung hinaus.

Eine Schraubenfeder 36 ist zwischen dem Rotor 31 und der Taumelscheibe 32 angeordnet. Die Feder 36 drückt die Taumelscheibe 32 rückwärts oder in eine Richtung, wobei die Schrägstellung der Taumelscheibe 32 abnimmt.

Wie in Fig. 2 bis 4 gezeigt ist, ist eine Verschlußkammer 37 an dem Mittelabschnitt des Zylinderblocks 21 definiert, die sich entlang der Achse der Drehwelle 26 erstreckt. Ein hohler zylindrischer Verschluß 38 mit einem geschlossenen Ende ist In der Verschlußkammer 37 untergebracht. Der Verschluß 38 gleitet entlang der Achse der Drehwelle 26. Der Verschluß 38 hat einen Abschnitt 38a mit großem Durchmesser und einen Abschnitt 38b mit kleinem Durchmesser.

Das hintere Ende der Drehwelle 26 ist in den Verschluß 38 eingesetzt. Ein Radiallager 40 ist an der inneren Wand des Abschnitts 38a mit großem Durchmesser durch einen Sprengring 41 befestigt. Deshalb gleitet das Radiallager 40 gegenüber der Drehwelle 26. Das hintere Ende der Drehwelle 26 ist durch die innere Wand der Verschlußkammer 37 mit dem Radiallager 40 und dem dazwischen befindlichen Verschluß 38 gestützt.

Eine Schraubenfeder 39 ist zwischen einer Abstufung, die durch den Abschnitt 38a mit großem Durchmesser und den Abschnitt 38b mit kleinem Durchmesser definiert ist, und der inneren Wand der Verschlußkammer 37 angeordnet. Die Schraubenfeder 39 drückt den Verschluß 38 gegen die Taumelscheibe 32. Die Druckkraft der Feder 39 ist kleiner als die der Feder 36.

Ein Saugkanal 42 ist an dem Mittelabschnitt des hinteren Gehäuses 23 und der Ventilplatte 24 definiert. Der Kanal 42 ist mit der Achse der Drehwelle 26 ausgerichtet und ist mit der Verschlußkammer 37 verbunden. Der Saugkanal 42 dient als ein Saugdruckbereich. Eine Positionierfläche 43 ist an der Ventilplatte 24 um die innere Öffnung des Saugkanal s 42 herum ausgebildet. Das hintere Ende des Verschlusses 38 liegt an der Positionierfläche 43 an. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, verhindert die Anlage des Verschlusses 38 an der Positionierfläche 43, daß sich der Verschluß 38 weiter rückwärts von dem Rotor 31 weg bewegt. Die Anlage unterbricht auch die Verbindung zwischen dem Saugkanal 42 und der Verschlußkammer 37.

Ein Axiallager 44 ist an der Drehwelle 26 gestützt und ist zwischen der Taumelscheibe 32 und dem Verschluß 38 angeordnet, um entlang der Achse der Drehwelle 26 gleitfähig zu sein. Das Lager 44 wird konstant zwischen der Taumelscheibe 32 und dem Verschluß 38 durch die Kraft der Schraubenfeder 39 gehalten und verhindert, daß die Drehung der Taumelscheibe 32 auf den Verschluß 38 übertragen wird.

Eine Vielzahl von Zylinderbohrungen 21a erstreckt sich durch den Zylinderblock 21 und sind um die Achse der Drehwelle 26 herum und parallel zu dieser angeordnet. Die Zylinderbohrungen 21a sind mit gleichen Abständen voneinander beabstandet. Ein Kolben 45 mit einfachem Kolbenboden wird in jeder Zylinderbohrung 21a aufgenommen. Ein Paar halbkugeliger Gleitschuhe 46 ist zwischen jedem Kolben 45 und der Taumelscheibe 32 eingepaßt. An jedem Gleitschuh 46 sind ein halbkugeliger Abschnitt und ein flacher Abschnitt definiert. Der halbkugelige Abschnitt befindet sich in einem gleitfähigen Kontakt mit dem Kolben 45, während sich der flache Abschnitt in einem gleitfähigen Kontakt mit der Taumelscheibe 32 befindet. Die Taumelscheibe 32 wird über den Rotor 31 durch die Drehwelle 26 gedreht. Die Drehbewegung der Taumelscheibe 32 wird über die Gleitschuhe 46 auf jeden Kolben 45 übertragen und wird in eine lineare hin- und hergehende Bewegung von jedem Kolben 45 in der zugehörigen Zylinderbohrung 21a umgewandelt.

Eine Saugkammer 47 ist in dem Mittelabschnitt des hinteren Gehäuses 23 definiert. Die Saugkammer 47 ist durch eine Verbindungsöffnung 55 mit der Verschlußkammer 37 verbunden. Eine Abgabekammer 48 ist um die Saugkammer 47 herum in dem hinteren Gehäuse 23 definiert. Sauganschlüsse 49 und Abgabeanschlüsse 50 sind in der Ventilplatte 24 ausgebildet. Jeder Sauganschluß 49 und jeder Abgabeanschluß 50 stimmt mit einer der Zylinderbohrungen 21a überein. Saugventilklappen 51 sind an der Ventilplatte 14 ausgebildet. Jede Saugventilklappe 51 stimmt mit einem der Sauganschlüsse 49 überein. Abgabeventilklappen 52 sind an der Ventilplatte 24 ausgebildet. Jede Abgabeventilklappe 52 stimmt mit einem der Abgabeanschlüsse 50 überein.

Wenn sich jeder Kolben 45 von dem oberen Totpunkt zu dem unteren Totpunkt in der zugehörigen Zylinderbohrung 21a bewegt, wird Kältemittelgas aus der Saugkammer 47 durch den zugehörigen Sauganschluß 49 in jede Zylinderbohrung 21a gesaugt, während die zugehörige Saugventilklappe 51 dazu veranlaßt wird, sich in eine offene Position zu biegen. Wenn sich jeder Kolben 45 von dem unteren Totpunkt zu dem oberen Totpunkt in der zugehörigen Zylinderbohrung 21 bewegt, wird das Kältemittelgas in der Zylinderbohrung 21a komprimiert, bis es eine bestimmte Druckhöhe erreicht. Das komprimierte Gas wird durch den zugehörigen Abgabeanschluß 50 zu der Abgabekammer 48 abgegeben, während die zugehörige Abgabeventilklappe 52 dazu veranlaßt wird, sich in eine offene Position zu biegen. Halteelemente 53 sind an der Ventilplatte 14 ausgebildet. Jedes Halteelement 53 stimmt mit einer der Abgabeventilklappen 52 überein. Der Öffnungsbetrag von jeder Abgabeventilklappe 52 ist durch den Kontakt zwischen der Ventilklappe 52 und dem zugehörigen Halteelement 53 definiert.

Ein Axiallager 54 ist zwischen dem vorderen Gehäuse 22 und dem Rotor 31 angeordnet. Das Axiallager 54 nimmt die Reaktionskraft der Gaskompression auf, die durch die Kolben 45 und die Taumelscheibe 32 auf den Rotor 31 wirkt.

Ein Druckfreigabekanal 56 ist an dem Mittelabschnitt der Drehwelle 26 definiert. Der Druckfreigabekanal 56 hat einen Einlaß 56a, der in die Kurbelkammer 25 in der Umgebung der Lippendichtung 30 mündet, und einen Auslaß 56b, der in das Innere des Verschlusses 38 mündet. Eine Druckfreigabeöffnung 57 ist in der Umfangswand nahe dem hinteren Ende des Verschlusses 38 ausgebildet. Die Öffnung 57 verbindet das Innere des Verschlusses 38 mit der Verschlußkammer 37. Der Kanal 56 und die Öffnung 57 gibt Kältemittelgas aus der Kurbelkammer 25 zu der Saugkammer 47 frei.

Wie in Fig. 2 bis 5 gezeigt ist, ist ein Zuführkanal 58 in dem hinteren Gehäuse 23, der Ventilplatte 24 und dem Zylinderblock 21 definiert, um die Abgabekammer 48 mit der Kurbelkammer 25 zu verbinden. Neben dem Kanal 58 ist ein Verbindungskanal 59 in der Ventilplatte 24 und dem Zylinderblock 21 definiert, um die Abgabekammer 48 mit der Kurbelkammer 25 zu verbinden. Der Kanal 59 hat eine fixe Begrenzung 60, die an einer Öffnung nahe der Kurbelkammer 25 definiert ist. Ein Ablaßkanal 61 ist in dem hinteren Gehäuse 23, der Ventilplatte 24 und dem Zylinderblock 21 definiert, um die Kurbelkammer 25 mit der Saugkammer 47 zu verbinden. Ein Hubraumsteuerventil 62 ist in dem hinteren Gehäuse 23 untergebracht und zwischen dem Zuführkanal 58 und dem Ablaßkanal 61 angeordnet. Der Zuführkanal 58 und der Ablaßkanal 61 sind derselbe Kanal zwischen der Kurbelkammer 25 und dem Steuerventil 62. Ein Druckeinführkanal 63 ist in dem hinteren Gehäuse 23 definiert, um das Steuerventil 62 mit dem Saugkanal 42 zu verbinden. Somit ist der Druck in dem Saugkanal 42 (der nachfolgend als ein erster Saugdruck Pse bezeichnet wird) mit dem Steuerventil 62 verbunden.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein Auslaßanschluß 64 in dem Zylinderblock 21 ausgebildet und mit der Abgabekammer 48 verbunden. Der Auslaßanschluß 64 ist durch einen äußeren Kältemittelkreislauf 65 mit dem Saugkanal 42 verbunden. Der Kältemittelkreislauf 65 umfaßt einen Kondensator (Verflüssiger) 66, ein Expansionsventil 67 und einen Verdampfer 68. Das Expansionsventil 67 steuert die Durchflußmenge des Kältemittels in Übereinstimmung mit der Temperatur des Kältemittelgases an dem Auslaß des Verdampfers 68. Ein Temperatursensor 69 ist in der Umgebung des Verdampfers 68 angeordnet. Der Temperatursensor 69 erfaßt die Temperatur des Verdampfers 68 und sendet Signale zu einem Steuercomputer 70, die sich auf die erfaßte Temperatur beziehen. Der Computer 70 ist mit verschiedenen Vorrichtungen verbunden, die eine Temperatureinstelleinrichtung 71, einen Abteiltemperatursensor 72, einen Klimaanlagenstartschalter 73 und einen Motordrehzahlsensor 74 umfassen. Ein Passagier stellt eine gewünschte Abteiltemperatur oder eine Solltemperatur durch die Temperatureinstelleinrichtung 71 ein.

Der Computer 70 berechnet einen Stromwert für das Steuerventil 62 auf der Grundlage von verschiedenen Bedingungen, die beispielsweise eine durch die Temperatureinstelleinrichtung 71 eingestellte Solltemperatur, die durch den Temperatursensor 69 erfaßte Temperatur, die durch den Temperatursensor 72 erfaßte Passagierabteiltemperatur, ein Ein-/Aus-Signal von dem Startschalter 73 und die durch den Motordrehzahlsensor 74 erfaßte Motordrehzahl umfassen. Der Computer 70 überträgt den berechneten Stromwert zu einem Treiber 75. Der Treiber 75 sendet einen Strom mit dem von dem Computer 70 übertragenen Wert zu einer Spule 110 in dem Ventil 62. Die Spule 110 wird später beschrieben. Die Bedingungen zum Festlegen des Stromwerts für das Ventil 62 können andere Daten als die vorstehend aufgezählten umfassen, beispielsweise können die Daten die Temperatur außerhalb des Fahrzeugs umfassen.

Der Aufbau des Steuerventils 62 wird nachfolgend beschrieben.

Wie in Fig. 1, 2 und 5 gezeigt ist, umfaßt das Steuerventil 62 einen ersten Ventilmechanismus 81 zum wahlweisen Öffnen und Schließen des Zuführkanals 58, einen zweiten Ventilmechanismus 82 zum Steuern der Öffnung des Ablaßkanals 61 und einen Elektromagnetmechanismus 83 zum Betätigen der Ventilmechanismen 81, 82. Der erste und zweite Ventilmechanismus 81, 82 und der Elektromagnet 83 sind in einem einzigen Gehäuse 84 montiert.

Der erste Ventilmechanismus 81 wird anfangs beschrieben. Der Mechanismus 81 umfaßt eine erste Ventilkammer 85 und eine darin definierte Verbindungskammer 86. Die Kammern 85, 86 sind miteinander verbunden. Die erste Ventilkammer 85 ist durch einen Zuführanschluß 87 und den Zuführkanal 58 mit der Abgabekammer 48 verbunden. Der Druck Pd in der Abgabekammer 48 ist somit mit der ersten Ventilkammer 85 verbunden. Eine kreisförmige Kammer 23a ist durch die innere Wand des hinteren Gehäuses 23 und den Umfang des Gehäuses 84 des Ventils 62 an einer Position definiert, die mit der Verbindungskammer 86 übereinstimmt. Die Verbindungskammer 86 ist durch einen Anschluß 88 und einen Teil des Zuführkanals 58, der auch als der Ablaßkanal 61 dient, mit der Kurbelkammer 25 verbunden. Der Druck Pc in der Kurbelkammer ist somit mit der Kammer 86 verbunden.

Die Verbindungskammer 86 hat eine erste Ventilbohrung 89, die in die erste Ventilkammer 85 mündet. Ein erster Ventilkörper 90 ist in der ersten Ventilkammer 85 beweglich untergebracht, um die erste Ventilbohrung 89 wahlweise zu öffnen und zu schließen. Ein erster Tauchkolben 92 ist durch eine Stange 91 mit dem Boden des Ventilkörpers 90 gekoppelt. Eine Öffnungsfeder 93 ist zwischen dem ersten Ventilkörper 90 und der Wand der ersten Ventilkammer 85 angeordnet. Die Öffnungsfeder 93 drückt den ersten Ventilkörper 90 von der ersten Ventilbohrung 89 weg.

Eine Bohrung 94 ist in dem Mittelabschnitt des ersten Ventilkörpers 90, der ersten Stange 91 und dem ersten Tauchkolben 92 definiert. Die Querschnittsfläche S1 der ersten Stange 91 ist der Querschnittsfläche S2 der ersten Ventilbohrung 89 im wesentlichen gleich.

Der zweite Ventilmechanismus 82 wird nun beschrieben. Der Mechanismus 82 hat eine zweite Ventilkammer 95, die in dem Gehäuse 84 definiert ist. Die Kammer 95 ist mit der Verbindungskammer 86 verbunden. Die Kammer 95 ist auch mit der Saugkammer 47 durch einen Ablaßanschluß 97 und den Ablaßkanal 61 verbunden. Der Druck in der Saugkammer 47 (der nachfolgend als ein zweiter Saugdruck Psc bezeichnet wird) ist somit mit der Kammer 95 verbunden. Eine Druckerfassungskammer 96 ist in dem Gehäuse 84 über der zweiten Ventilkammer 95 definiert. Die Kammer 96 ist durch einen Druckerfassungsanschluß 98 und den Druckeinführkanal 63 mit dem Saugkanal 42 verbunden. Der Druck Pse in dem Saugkanal 42 ist somit mit der Druckerfassungskammer 96 verbunden.

Die Verbindungskammer 86 hat eine zweite Ventilbohrung 99, die in die zweite Ventilkammer 95 mündet. Eine zweite Stange 100 ist in die Bohrung 94 der ersten Stange 91 gleitfähig eingesetzt, die in den vorstehend beschriebenen ersten Ventilmechanismus 81 eingebaut ist. Ein zweiter Tauchkolben 101 ist an dem unteren Ende der zweiten Stange 100 befestigt. Der obere Abschnitt der Stange 100 erstreckt sich durch die Verbindungskammer 86 zu der zweiten Ventilkammer 95. Ein zweiter Ventilkörper 102 ist an der zweiten Stange 100 in der zweiten Ventilkammer 95 zum Steuern der Öffnung der zweiten Ventilbohrung 99 befestigt. Eine Schließfeder 103 erstreckt sich zwischen dem ersten Ventilkörper 102 und der Wand der zweiten Ventilkammer 95. Die Schließfeder 103 drückt dem Ventilkörper 102 gegen die Ventilbohrung 99.

Ein Balg 104, der als ein Drucksensor wirkt, ist in der Druckerfassungskammer 96 untergebracht. Ein Verbindungszylinder 105 mit einem geschlossenen oberen Ende ist an dem unteren des Balgs 104 angebracht. Eine Druckerfassungsstange 106 steht aufwärts von dem oberen Ende des zweiten Ventilkörpers 102 vor. Das obere Ende der Stange 106 ist gleitfähig in den Zylinder 105 eingepaßt. Deshalb ist der Balg 104 durch den Zylinder 105 und die Stange 106 mit dem zweiten Ventilkörper 102 verbunden und bewegt sich relativ zu diesem. Der Balg 104 dehnt sich und zieht sich zusammen in Übereinstimmung mit dem ersten Saugdruck Pse, der von dem Saugkanal 42 in die erste Druckerfassungskammer 96 eingeführt wird, wodurch der zweite Ventilkörper 102 versetzt wird. Die Öffnung der zweiten Ventilbohrung 99 ändert sich demgemäß.

Der Elektromagnetmechanismus 83 wird nachfolgend beschrieben. Eine Elektromagnetkammer 107 ist in dem Gehäuse 84 unterhalb der ersten Ventilkammer 85 definiert. Eine Verbindungsöffnung 108 ist zum Verbinden der kreisförmigen Kammer 23a mit der Elektromagnetkammer 107 in dem Gehäuse 84 ausgebildet. Deshalb ist der Druck in der kreisförmigen Kammer 23a (Kurbelkammerdruck Pc) durch die Bohrung 108 mit der Elektromagnetkammer 107 verbunden.

Ein fixer Stahlkern 109 ist zwischen der Elektromagnetkammer 107 und der ersten Ventilkammer 85 angeordnet. Der erste Tauchkolben 92 und der zweite Tauchkolben 101 sind in der Elektromagnetkammer 107 untergebracht und sind dem fixen Kern 109 zugewandt. Eine Spule 110 ist um den Kern 109 herum gewickelt und ist deshalb um die Tauchkolben 92, 101 herum angeordnet. Der Treiber 75 versieht die Spule 110 mit einem Strom mit einem durch den Computer 70 berechneten Wert.

Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist der Elektromagnetmechanismus 83 in dem unteren Abschnitt des Gehäuses 84 angeordnet. Wenn das Steuerventil 62 in das hintere Gehäuse 23 des Kompressors eingebaut ist, ist der Elektromagnetmechanismus 83 der Außenseite des hinteren Gehäuses 23 ausgesetzt. Somit können elektrische Kabel von dem Treiber 75 einfach mit der Spule 110 in dem Elektromagnetmechanismus 83 verbunden werden.

Der Betrieb des vorstehend beschriebenen Kompressors wird nachfolgend beschrieben.

Wenn der Schalter 73 eingeschaltet wird und die durch den Sensor 72 erfaßte Abteiltemperatur höher als eine durch die Temperatureinstelleinrichtung 71 eingestellte Solltemperatur ist, weist der Computer 70 den Treiber 75 an, den Elektromagneten 83 zu erregen. Der Treiber 75 versorgt dann die Spule 110 mit einem Strom mit einem durch den Computer 70 berechneten Wert, wodurch eine magnetische Anziehungskraft in Übereinstimmung mit dem Strom zwischen dem Kern 109 und dem ersten Tauchkolben 92 des ersten Ventilmechanismusses 81 erzeugt wird. Wie in Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, drückt die Anziehungskraft den ersten Ventilkörper 90 gegen die Kraft der Öffnungsfeder 93 in eine Richtung, die die erste Ventilbohrung 89 schließt. Dadurch wird der Zuführkanal 58 zwischen der Abgabekammer 48 und Kurbelkammer 25 geschlossen. Das Versorgen der Spule 110 mit elektrischem Strom ordnet den ersten Ventilkörper 90 an einer Position an, wobei die erste Ventilbohrung 89 ungeachtet des Stromwerts geschlossen wird. Der erste Tauchkolben 92, der sich im Kontakt mit dem Kern 109 befindet, dient als ein Teil des Kerns 109.

Wenn der Treiber 75 die Spule 110 mit einem Strom mit einem durch den Computer 70 berechneten Wert versorgt, wird eine magnetische Anziehungskraft in Übereinstimmung mit dem Strom zwischen dem ersten Tauchkolben 92 und dem zweiten Tauchkolben 101 des zweiten Ventilmechanismusses 82 erzeugt. Die Anziehungskraft wird durch die zweite Stange 100 auf den zweiten Ventilkörper 102 übertragen, wodurch der zweite Ventilkörper 102 gegen die Kraft der Schließfeder 103 in eine Richtung gedrückt wird, wobei die zweite Ventilbohrung 99 geöffnet wird.

Andererseits ändert sich die Länge des Balgs 104 in Übereinstimmung mit dem ersten Saugdruck Pse in der Saugkammer 42, der durch den Kanal 63 in die Druckerfassungskammer 96 eingeführt wird. Die Änderungen der Länge des Balgs 104 werden durch die Druckerfassungsstange 106 auf den zweiten Ventilkörper 102 übertragen. Die Öffnungsfläche zwischen dem zweiten Ventilkörper 102 und der zweiten Ventilbohrung 99 ist durch das Gleichgewicht einer Vielzahl von Kräften bestimmt, die auf den Ventilkörper 102 wirken. Insbesondere wird die Öffnungsfläche durch die Gleichgewichtsposition des Körpers 102 bestimmt, die durch die Kraft des Elektromagnetmechanismusses 83, die Kraft des Balgs 104 und die Kraft der Schließfeder 103 beeinflußt wird.

Wenn wie vorstehend beschrieben die erste Ventilbohrung 89 durch den ersten Ventilkörper 90 des ersten Ventilmechanismusses 81 geschlossen wird, ändert der zweite Ventilkörper 102 des zweiten Ventilmechanismusses 82 die Öffnung der zweiten Ventilbohrung 99 auf der Grundlage des Gleichgewichts aus einer Vielzahl von Kräften, die auf den Ventilkörper 102 wirken. D.h., daß der erste Ventilmechanismus 81 und der zweite Ventilmechanismus 82 unabhängig wirken.

Wenn die Kühllast groß ist, ist die durch den Sensor 72 erfaßte Temperatur in dem Fahrzeugabteil deutlich höher als eine durch die Temperatureinstelleinrichtung 71 eingestellte Solltemperatur. Der Computer 70 weist den Treiber 75 an, für einen größeren Unterschied zwischen der erfaßten Temperatur und der Solltemperatur die Spule 110 des Ventils 62 mit einem Strom mit einem größeren Wert zu versorgen. Das erhöht den Betrag der Anziehungskraft zwischen dem ersten Tauchkolben 92 und dem zweiten Tauchkolben 101, wodurch die resultierende Kraft erhöht wird, die den zweiten Ventilkörper 102 in eine Richtung drückt, die die zweite Ventilbohrung 99 öffnet. Das veranlaßt den zweiten Ventilkörper 102 dazu, die Öffnung der zweiten Ventilbohrung 99 in Übereinstimmung mit einem niedrigeren ersten Saugdruck Pse zu steuern. Das Erhöhen des Werts des Stroms zu dem Ventil 62 veranlaßt den zweiten Ventilmechanismus 82 dazu, einen niedrigeren ersten Saugdruck Pse aufrechtzuerhalten.

Vergrößern der Öffnung der zweiten Ventilbohrung 99 durch den zweiten Ventilkörper 102 erhöht die Menge des Kältemittelgases, das von der Kurbelkammer 25 über den Ablaßkanal 61 zu der Saugkammer 47 freigegeben wird. Dabei ist der Zuführkanal 58 durch den ersten Ventilmechanismus 81 geschlossen. Das verhindert, daß das Kältemittelgas in der Abgabekammer 48 durch den Zuführkanal 58 der Kurbelkammer 25 zugeführt wird. Der Druck Pc in der Kurbelkammer 25 sinkt demgemäß. Wenn des weiteren die Kühllast groß ist, ist der zweite Saugdruck Psc in der Saugkammer 47 hoch. Demgemäß ist der Druck in jeder Zylinderbohrung 21a hoch. Deshalb ist der Unterschied zwischen dem Druck Pc in der Kurbelkammer 25 und dem Druck in jeder Zylinderbohrung 21a klein. Das erhöht die Schrägstellung der Taumelscheibe 32, wodurch es dem Kompressor ermöglicht wird, mit einem großen Hubraum zu wirken.

Eine Maximierung der Öffnung der zweiten Ventilbohrung 99 durch den zweiten Ventilkörper 102 maximiert die Menge des Kältemittelgases, das von der Kurbelkammer 25 über den Ablaßkanal 61 der Saugkammer 47 zugeführt wird. Das führt dazu, daß der Druck Pc in der Kurbelkammer 25 dem Druck Psc in der Saugkammer 47 im wesentlichen gleich ist. Die Schrägstellung der Taumelscheibe 32 wird somit maximal, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, und der Kompressor wirkt mit dem maximalen Hubraum. Die Taumelscheibe 32 wird durch die Anlage der Taumelscheibe 32 an dem Vorsprung 31a des Rotors 31 davon abgehalten, über die vorgegebene maximale Schrägstellung hinaus schräggestellt zu werden.

Wenn der Kompressor mit dem maximalen Hubraum betrieben wird, erhöht sich der Abgabedruck Pd in der Abgabekammer 48 oft deutlich in Übereinstimmung mit Schwankungen der Kondensationsfähigkeit des Kondensators 66 in dem äußeren Kältemittelkreislauf 65. Der hohe Abgabedruck Pd ist durch den Zuführkanal 58 mit der ersten Ventilkammer 85 des ersten Ventilmechanismusses 81 verbunden. Somit wirkt der Druck Pd auf den ersten Ventilkörper 90.

Bei dem Steuerventil 62 gemäß diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Querschnittsfläche S1 der ersten Stange 91, die den ersten Ventilkörper 90 mit dem ersten Tauchkolben 92 verbindet, im wesentlichen der Querschnittsfläche S2 der ersten Ventilbohrung 89 gleich. Wenn der erste Ventilkörper 90 die erste Ventilbohrung 89 schließt, wirkt der Abgabedruck Pd auf die Fläche des ersten Ventilkörpers 90, außer auf den Teil, an dem die erste Stange 91 daran gekoppelt ist, und den Teil, der der ersten Ventilbohrung 89 zugewandt ist. Insbesondere wenn die erste Ventilbohrung 89 durch den ersten Ventilkörper 90 geschlossen ist, ist die Kraftkomponente von dem Abgabedruck Pd, die den ersten Ventilkörper 90 in eine Richtung zum Schließen der ersten Ventilbohrung 89 drückt, im wesentlichen mit der Kraftkomponente von dem Abgabedruck Pd gleich, die den Ventilkörper 90 in eine Richtung zum Öffnen der ersten Ventilbohrung 89 drückt. Somit hat der Abgabedruck Pd keine Nutzwirkung. Der Abgabedruck Pd beeinflußt die Bewegung des ersten Ventilkörpers 90 nicht. Das ermöglicht, daß der erste Ventilkörper 90 genau gesteuert wird.

Wenn die Kühllast klein ist, ist der Unterschied zwischen der durch den Sensor 72 erfaßten Abteiltemperatur und der durch die Temperatureinstelleinrichtung 71 eingestellten Solltemperatur klein. Der Computer 70 weist den Treiber 75 an, für einen kleineren Unterschied zwischen der erfaßten Temperatur und der Solltemperatur den Stromwert zu der Spule 110 des Ventils 62 zu vermindern. Das vermindert den Betrag der Anziehungskraft zwischen dem ersten Tauchkolben 92 und dem zweiten Tauchkolben 101, wodurch die resultierende Kraft abnimmt, die den zweiten Ventilkörper 102 in eine Richtung zum Öffnen der zweiten Ventilbohrung 99 drückt. Das erhöht den Wert des ersten Saugdrucks Pse, der die zweite Ventilbohrung 99 öffnen wird. Das Vermindern des Werts des Stroms zu dem zweiten Ventilmechanismus 82 veranlaßt den Mechanismus 82 dazu, einen höheren ersten Saugdruck Pse aufrechtzuerhalten.

Vermindern der Öffnung der zweiten Ventilbohrung 99 durch den zweiten Ventilkörper 102 reduziert die Menge des Kältemittelgases, das von der Kurbelkammer 25 über den Ablaßkanal 61 zu der Saugkammer 47 freigegeben wird. Das führt zu einem höheren Druck Pc in der Kurbelkammer 25. Wenn des weiteren die Kühllast klein ist, ist der zweite Saugdruck Psc in der Saugkammer 47 niedrig. Demgemäß ist der Druck in jeder Zylinderbohrung 21a niedrig. Deshalb ist der Unterschied zwischen dem Druck Pc in der Kurbelkammer 25 und dem Druck in jeder Zylinderbohrung 21a groß. Das vermindert die Schrägstellung der Taumelscheibe 32, so daß der Kompressor mit einem kleinen Hubraum wirkt.

Wenn sich die Kühllast Null nähert, fällt die Temperatur des Verdampfers 68 in dem Kältemittelkreislauf 65 auf eine Frostbildungstemperatur. Wenn der Temperatursensor 69 eine Temperatur erfaßt, die niedriger als die Frostbildungstemperatur ist, weist der Computer 70 den Treiber 75 an, die Erregung des Elektromagneten 83 abzuschalten. Der Treiber 75 beendet demgemäß das Senden des Stroms zu der Spule 110. Das beseitigt die magnetische Anziehungskraft zwischen dem Kern 109 und dem ersten Tauchkolben 92 und die magnetische Anziehungskraft zwischen dem ersten Tauchkolben 92 und dem zweiten Tauchkolben 101.

Der erste Ventilkörper 90 wird dann in eine Richtung bewegt, wobei die erste Ventilbohrung 89 durch die Kraft der Öffnungsfeder 93 geöffnet wird, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Das öffnet den Zuführkanal 58 zwischen der Abgabekammer 48 und der Kurbelkammer 25. Der zweite Ventilkörper 102 wird andererseits in eine Position bewegt, wobei die zweite Ventilbohrung 99 durch die Kraft der Schließfeder 103 geschlossen wird. Das schließt den Ablaßkanal 61 zwischen der Kurbelkammer 25 und der Saugkammer 47. Somit wird eine beträchtliche Menge von mit hohem Druck beaufschlagtem Gas in der Abgabekammer 48 durch den Zuführkanal 58 der Kurbelkammer 25 zugeführt. Folglich steigt der Druck in der Kurbelkammer 25 demgemäß weiter. Deshalb wird die Schrägstellung der Taumelscheibe 32 minimiert, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Somit wirkt der Kompressor mit dem minimalen Hubraum.

Wenn der Schalter 73 abgeschaltet wird, weist der Computer 70 den Treiber 75 an, die Erregung des Elektromagnetmechanismusses 83 abzuschalten. Das minimiert auch die Schrägstellung der Taumelscheibe 32.

Wenn die Erregung des Elektromagnetmechanismusses 83 abgeschaltet ist, wenn der erste Saugdruck Pse in dem Saugkanal 42 erhöht ist, wird der hohe Druck Pse durch den Druckeinführkanal 63 in die Druckerfassungskammer 96 eingeführt. Der Druck Pse veranlaßt, daß sich der Balg 104 zusammenzieht. Die Richtung des Zusammenziehens des Balgs 104 ist der Richtung entgegengesetzt, in die die Schließfeder 103 den zweiten Ventilkörper 102 drückt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch das ferne Ende der Druckerfassungsstange 106, die von dem zweiten Ventilkörper 106 vorsteht, durch den an dem Balg 104 befestigten Verbindungszylinder 105 gleitfähig aufgenommen. Das ermöglicht eine Relativbewegung zwischen dem zweiten Ventilkörper 102 und dem Balg 104. Deshalb werden der zweite Ventilkörper 102 und der Balg 104 voneinander wegbewegt, wenn die Erregung des Elektromagnetmechanismusses 83 abgeschaltet ist und der erste Saugdruck Pse hoch ist. Die Längenänderung des Balgs 104 wird somit nicht auf den zweiten Ventilkörper 102 übertragen. Der zweite Ventilkörper 102 wird nicht durch den hohen ersten Saugdruck Pse beeinflußt. D.h., daß das Abschalten der Erregung des Elektromagnetmechanismusses 83 den Ventilkörper 102 in die Position bewegt, wobei die zweite Ventilbohrung 99 geschlossen wird, selbst wenn der erste Saugdruck Pse hoch ist.

Wie vorstehend beschrieben ist, öffnet und schließt der erste Ventilmechanismus 81 in dem Steuerventil 62 wahlweise den Zuführkanal 58 in Übereinstimmung mit der Erregung und Nicht- Erregung der Spule 110 des Elektromagnetmechanismusses 83. Der zweite Ventilmechanismus 82 steuert die Öffnung des Ablaßkanals 61 in Übereinstimmung mit dem Wert des Stroms, der der Spule 110 zugeführt wird. Insbesondere wenn der Wert des Stroms zu der Spule 110 erhöht wird, wird die Öffnungsfläche der zweiten Ventilbohrung 99 durch einen niedrigeren ersten Saugdruck Pse geschlossen. Wenn andererseits der Wert des Stroms zu der Spule 110 vermindert wird, wird die Öffnungsfläche der Ventilbohrung 99 durch einen höheren ersten Saugdruck Pse geschlossen. Der Kompressor steuert die Schrägstellung der Taumelscheibe 32, um seinen Hubraum einzustellen, wodurch ein erster Soll- Saugdruck Pse aufrechterhalten wird. D.h., daß das Ventil 62 den Sollwert des ersten Saugdrucks Pse in Übereinstimmung mit dem Wert des Stroms ändert, der ihm zugeführt wird, und den Kompressor bei jedem Wert des ersten Saugdrucks Pse mit dem minimalen Hubraum wirken läßt. Auf diese Weise ändert ein mit dem Steuerventil 62 ausgestatteter Kompressor die Kühlfähigkeit der Klimaanlage.

Wenn die Schrägstellung der Taumelscheibe 32 durch Einstellen der Öffnung des Ablaßkanals 61 durch den zweiten Ventilmechanismus 82 gesteuert wird, wird der Zuführkanal 58 durch den ersten Ventilmechanismus 81 geschlossen. Deshalb wird das Kältemittelgas in der Abgabekammer 48 nicht über den Zuführkanal 58 der Kurbelkammer 25 zugeführt. Ein Teil des Kältemittelgases in den Zylinderbohrungen 21a wird als Leckgas (sogenanntes "blowby-Gas") über das Spiel zwischen den Bohrungen 21a und den Kolben 45 der Kurbelkammer 25 zugeführt. Wenn der Kurbelkammer 25 nur Leckgas zugeführt wird, nimmt die Menge des Kältemittelgases in der Kurbelkammer 25 ab. Wenn in diesem Zustand die Öffnung des Ablaßkanals 61 durch den zweiten Ventilmechanismus 82 reduziert wird, kann der Druck in der Kurbelkammer 25 nicht auf eine ausreichende Höhe erhöht werden. Das hemmt eine schnelle Änderung der Schrägstellung der Taumelscheibe 32.

Bei diesem Ausführungsbeispiel jedoch ist der Verbindungskanal 59 mit der fixen Begrenzung 60 zwischen der Abgabekammer 48 und der Kurbelkammer 25 vorgesehen. Der Kanal 59 führt der Kurbelkammer 25 konstant eine vorgegebene Menge an Kältemittelgas von der Abgabekammer 48 zu. Deshalb wird der Druck in der Kurbelkammer 25 über einer vorgegebenen Höhe aufrechterhalten, selbst wenn der Zuführkanal 58 durch den ersten Ventilmechanismus 81 geschlossen ist und die Öffnung des Ablaßkanals 61 durch den zweiten Ventilmechanismus 82 gesteuert wird. Somit wird die Schrägstellung der Taumelscheibe 32 in Übereinstimmung mit der Steuerung der Öffnung des Ablaßkanals 61 durch den zweiten Ventilmechanismus 82 schnell geändert. Das verbessert das Ansprechverhalten des Kompressors, wenn sein Hubraum geändert wird.

Die Taumelscheibe 32 bewegt sich rückwärts, wenn ihre Schrägstellung abnimmt. Wenn sie sich rückwärts bewegt, drückt die Taumelscheibe 32 den Verschluß 38 durch das Axiallager 44 rückwärts. Demgemäß bewegt sich der Verschluß 38 gegen die Kraft der Schraubenfeder 39 zu der Positionierfläche 43. Wenn die Schrägstellung der Taumelscheibe 32 abnimmt, reduziert der Verschluß 38 kontinuierlich die Querschnittsfläche des Kanals zwischen dem Saugkanal 42 und der Saugkammer 47. Das reduziert die Menge des Kältemittelgases kontinuierlich, die von dem Saugkanal 42 in die Saugkammer 47 eintritt. Die Menge des von der Saugkammer 47 in die Zylinderbohrungen 21a eingesaugten Kältemittelgases nimmt demgemäß kontinuierlich ab. Folglich nimmt der Hubraum des Kompressors kontinuierlich ab. Das senkt den Abgabedruck Pd des Kompressors kontinuierlich. Das Lastdrehmoment des Kompressor nimmt somit kontinuierlich ab. Auf diese Weise ändert sich das Lastdrehmoment zum Betreiben des Kompressors nicht dramatisch in einer kurzen Zeit, wenn der Hubraum vom Maximum zum Minimum abnimmt. Die Erschütterung aufgrund von Lastdrehmomentschwankungen ist deshalb abgeschwächt.

Wenn die Schrägstellung der Taumelscheibe 32 minimal ist, wie in Fig. 4 dargestellt ist, liegt der Verschluß 38 an der Positionierfläche 43 an. Die Anlage verhindert, daß die Schrägstellung der Taumelscheibe 32 kleiner als die vorgegebene minimale Schrägstellung ist. Die Anlage löst auch die Verbindung des Saugkanals 42 mit der Saugkammer 47. Das beendet die Gasströmung von dem Kältemittelkreislauf 65 zu der Saugkammer 47, wodurch die Zirkulation des Kältemittelgases zwischen dem Kreislauf 65 und dem Kompressor beendet wird.

Die minimale Schrägstellung der Taumelscheibe 32 ist etwas mehr als Null Grad. Null Grad beziehen sich auf den Winkel der Schrägstellung der Taumelscheibe, wenn sie senkrecht zu der Achse der Drehwelle 26 ist. Deshalb wird das Kältemittelgas in den Zylinderbohrungen 21a an die Abgabekammer 48 abgegeben, und der Kompressor wirkt bei dem minimalen Hubraum, selbst wenn die Schrägstellung der Taumelscheibe 32 minimal ist. Das Kältemittelgas, das von den Zylinderbohrungen 21a zu der Abgabekammer 48 abgegeben wird, wird dann über den Zuführkanal 58 in die Kurbelkammer 25 gesaugt. Das Kältemittelgas in der Kurbelkammer 25 wird über den Druckfreigabekanal 56, die Druckfreigabeöffnung 57, die Verbindungsöffnung 55 und die Saugkammer 47 in die Zylinderbohrungen 21a zurückgesaugt. D.h., wenn die Schrägstellung der Taumelscheibe 32 minimal ist, zirkuliert das Kältemittelgas innerhalb dem Kompressor, indem es durch die Abgabekammer 48, den Zuführkanal 58, die Kurbelkammer 25, den Druckfreigabekanal 56, die Druckfreigabeöffnung 57, die Verbindungsöffnung 55, die Saugkammer 47 und die Zylinderbohrungen 21a strömt. Diese Zirkulation des Kältemittelgases ermöglicht, daß das in dem Gas enthaltene Schmieröl die beweglichen Teile des Kompressor schmiert.

Wenn der Schalter 73 eingeschaltet wird und die Schrägstellung der Taumelscheibe 32 minimal ist, wenn die Kühllast in Übereinstimmung mit einem Anstieg der Abteiltemperatur erhöht wird, wird die durch den Sensor 72 erfaßte Abteiltemperatur höher als eine durch die Temperatureinstelleinrichtung 71 eingestellte Solltemperatur. Der Computer 70 weist den Treiber 75 an, den Elektromagnetmechanismus 83 in Übereinstimmung mit dem erfaßten Temperaturanstieg zu erregen. Wenn der Elektromagnetmechanismus 83 erregt ist, wird der Zuführkanal 58 durch den ersten Ventilmechanismus 81 geschlossen und der Ablaßkanal 61 wird durch den zweiten Ventilmechanismus 82 geöffnet. Das ermöglicht, daß das Kältemittelgas in der Kurbelkammer 25 durch den Ablaßkanal 61 zu der Saugkammer 47 strömt. Das senkt allmählich den Druck Pc in der Kurbelkammer 25, wodurch die Taumelscheibe 32 von der minimalen Schrägstellung zu der maximalen Schrägstellung bewegt wird.

Wenn sich die Schrägstellung der Taumelscheibe erhöht, drückt die Kraft der Feder 39 den Verschluß 38 allmählich von der Positionierfläche 43 weg. Das erhöht allmählich die Querschnittsfläche des Kanals zwischen dem Saugkanal 42 und der Saugkammer 47, wodurch die Menge des Kältemittelgasstroms von dem Saugkanal 42 zu der Saugkammer 47 allmählich erhöht wird. Deshalb erhöht sich allmählich die Menge des von der Saugkammer 47 in die Zylinderbohrungen 21a gesaugten Kältemittelgases. Das ermöglicht, daß der Hubraum des Kompressors sich allmählich erhöht. Somit erhöht sich allmählich der Abgabedruck Pd des Kompressors, und demgemäß erhöht sich allmählich das zum Betreiben des Kompressors erforderliche Drehmoment. Auf diese Weise ändert sich das Lastdrehmoment zum Betreiben des Kompressors nicht dramatisch in einer kurzen Zeit, wenn sich der Hubraum vom Minimum zum Maximum erhöht. Die Erschütterung aufgrund von Lastdrehmomentschwankungen ist deshalb abgeschwächt.

Wenn der Motor E abgestellt wird, wird auch der Kompressor abgestellt (d. h., daß die Drehung der Taumelscheibe 32 angehalten wird). Es wird auch die Zufuhr des Stroms zu der Spule 110 in dem Ventil 62 angehalten. Dadurch wird die Erregung des Elektromagneten 83 abgeschaltet, wodurch der erste Ventilmechanismus 81 dazu veranlaßt wird, den Zuführkanal 58 zu öffnen, und der zweite Ventilmechanismus 82 dazu veranlaßt wird, den Ablaßkanal 61 zu schließen. Die Schrägstellung der Taumelscheibe 32 ist somit minimal.

Wenn der betriebsfreie Zustand des Kompressors fortgesetzt wird, werden die Drücke in den Kammern des Kompressors ausgeglichen, und die Taumelscheibe 32 wird durch die Kraft der Feder 36 bei der minimalen Schrägstellung gehalten. Deshalb beginnt der Kompressor den Betrieb mit der minimalen Schrägstellung der Taumelscheibe 32, wenn der Motor E wieder angelassen wird. Das erfordert das minimale Drehmoment. Auf diese Weise wird die durch das Starten des Kompressors verursachte Erschütterung reduziert.

Wie vorstehend beschrieben ist, umfaßt das Steuerventil 62 den ersten Ventilmechanismus 81 zum Öffnen und Schließen des Zuführkanals 58 und den zweiten Ventilmechanismus 82 zum Steuern der Öffnung des Ablaßkanals 61. Die Ventilmechanismen 81, 82 sind in dem einzelnen Gehäuse 84 untergebracht. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel hat deshalb einen vereinfachten Aufbau zum Steuern des Hubraums des Kompressors im Vergleich zu dem Kompressor nach dem Stand der Technik, wobei zwei Arten von Ventilen unabhängig aufgebaut sind und an unterschiedlichen Positionen im Kompressor getrennt angeordnet sind. Der vereinfachte Aufbau reduziert die Fertigungskosten des Kompressors. Des weiteren muß bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nur der Raum für das einzelne Steuerventil 62 in dem Kompressor definiert sein. Das erleichtert die Montage des Ventils 62 in dem Kompressor und reduziert die Größe des Kompressors.

Der erste Tauchkolben 92 in dem ersten Ventilmechanismus 81 und der zweite Tauchkolben 101 in dem zweiten Ventilmechanismus 82 werden durch die gemeinsame Spule 110 betätigt. D.h., daß die einzelne Spule 110 zum Steuern beider Ventilkörper 90, 102 in den Ventilmechanismen 81, 82 verwendet wird. Das vereinfacht den Aufbau des Steuerventils 62.

Des weiteren werden beide Ventilkörper 90, 102 in den Ventilmechanismen 81, 82 in Übereinstimmung mit dem Erregen und Nicht-Erregen der Spule 110 gleichzeitig betätigt.

Bei den Mechanismen 81, 82 sind die Ventilkörper 90, 102 jeweils durch die Stangen 91, 100 mit den Tauchkolben 92, 101 gekoppelt. Die erste Stange 91 hat eine zylindrische Form und die zweite Stange 100 ist gleitfähig in die erste Stange 91 eingesetzt. Dieser Aufbau ermöglicht, daß die Mechanismen 81, 82 auf derselben Achse ausgerichtet sind. Des weiteren können die Ventilkörper 90, 102 nahe beieinander angeordnet werden, und die Tauchkolben 92, 101 können auch nahe beieinander angeordnet werden. Dieser Aufbau reduziert die Größe des Steuerventils 62 mit den beiden Ventilmechanismen 81, 82.

Wenn die Zufuhr des Stroms zu der Spule 110 angehalten wird, wird der zweite Ventilkörper 102 des zweiten Ventilmechanismusses 82 in eine Richtung bewegt, wobei die zweite Ventilbohrung 99 durch die Kraft der Schließfeder 103 geschlossen wird. Deshalb wird bei der Montage des zweiten Ventilmechanismusses 82 der zweite Ventilkörper 102 durch die Kraft der Feder 103 gegen die zweite Ventilbohrung 99 gedrückt. Das erleichtert die Montage des Steuerventils 62.

Ein Steuerventil 62 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 6 und 7 beschrieben. Es werden hauptsächlich die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel nachfolgend diskutiert.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der erste und zweite Ventilmechanismus 81, 82 an entgegengesetzten Seiten des Elektromagnetmechanismusses 83 angeordnet. Insbesondere umfaßt das Gehäuse 84 eine Druckerfassungskammer 96, eine zweite Ventilkammer 95 eines zweiten Ventilmechanismusses 82, eine Verbindungskammer 86, eine Elektromagnetkammer 107, eine erste Ventilkammer 85 eines ersten Ventilmechanismusses 81 und eine Federkammer 115 (in der Reihenfolge von oben nach unten in Fig. 6 und 7). Die Elektromagnetkammer 107 ist durch eine Verbindungsöffnung 108 mit der kreisförmigen Kammer 23a verbunden. Die Federkammer 115 ist durch eine Verbindungsöffnung 116 mit der Elektromagnetkammer 107 verbunden.

Die erste Stange 91 des ersten Ventilmechanismusses 81 hat einen kugeligen ersten Ventilkörper 90, der an ihrem mittleren Abschnitt angeordnet ist. Ein erster Tauchkolben 92 und eine Federaufnahme 117 sind jeweils an beiden Enden der Stange 91 befestigt. Die Achse der ersten Stange 91 ist mit der Achse der zweiten Stange 100 ausgerichtet. Die erste Stange 91 bewegt sich entlang der ausgerichteten Achsen. Der erste Tauchkolben 92 ist in der Nähe des zweiten Tauchkolbens 101 des zweiten Ventilmechanismusses 82 in der Elektromagnetkammer 107 angeordnet. Die Federaufnahme 117 ist in der Federkammer 115 angeordnet. Eine Öffnungsfeder 93 ist zwischen der Federaufnahme 117 und der inneren Wand der Federkammer 115 angeordnet.

Das Steuerventil 62 dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels wirkt im wesentlichen auf dieselbe Weise wie das Steuerventil 62 des ersten Ausführungsbeispiels. Insbesondere wenn der Elektromagnetmechanismus 83 erregt ist, schließt der erste Ventilkörper 90 des ersten Ventilmechanismusses 81 die erste Ventilbohrung 89 (d. h. den Zuführkanal 58). Der zweite Ventilkörper 102 des zweiten Ventilmechanismusses 82 steuert die Öffnung der zweiten Ventilbohrung 99 (d. h. den Ablaßkanal 61) in Übereinstimmung mit einer magnetischen Anziehungskraft zwischen dem fixen Kern 109 und dem zweiten Tauchkolben 101 auf der Grundlage des Werts des der Spule 110 zugeführten Stroms und mit dem ersten Saugdruck Pse in der Druckerfassungskammer 96. Wenn andererseits die Erregung des Elektromagnetmechanismusses 83 abgeschaltet ist, veranlaßt die Kraft der Öffnungsfeder 93 den ersten Ventilkörper 90 des ersten Ventilmechanismusses 81 dazu, die erste Ventilbohrung 89 (d. h. den Zuführkanal 58) zu öffnen, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Des weiteren veranlaßt die Kraft der Schließfeder 103 den zweiten Ventilkörper 102 des zweiten Ventilmechanismusses 82 dazu, die Ventilbohrung 99 (den Ablaßkanal) zu schließen.

Deshalb hat das zweite Ausführungsbeispiel im wesentlichen dieselben vorteilhaften Wirkungen wie das erste Ausführungsbeispiel. Insbesondere sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Stangen 91, 100 der Ventilmechanismen 81, 82 getrennt auf ausgerichteten Achsen angeordnet. Das vereinfacht den Aufbau zum Stützen der Stangen 91, 100 in dem Gehäuse 84, wodurch die Fertigung des Steuerventils 62 erleichtert wird.

Ein Steuerventil 62 gemäß einen dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 8 und 9 beschrieben. Es werden nachfolgend hauptsächlich die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel diskutiert.

Das Gehäuse 84 des Ventils 62 umfaßt eine Druckerfassungskammer 96, eine zweite Ventilkammer 95 eines zweiten Ventilmechanismusses 82, eine zweite Verbindungskammer 119, eine erste Ventilkammer 85 eines ersten Ventilmechanismusses 81, eine Verbindungskammer 86 und eine Elektromagnetkammer 107 (in der Reihenfolge von oben nach unten in Fig. 8 und 9). Die erste Ventilkammer 85 ist mit der Kurbelkammer 25 verbunden durch den Zuführanschluß 87, die kreisförmige Kammer 23a und den Zuführkanal 58, der unabhängig von dem Ablaßkanal 61 ausgebildet ist. Die Elektromagnetkammer 107 ist durch die Verbindungsöffnung 108 mit der kreisförmigen Kammer 23a verbunden. Somit ist der Druck in der kreisförmigen Kammer 23a (der Kurbelkammerdruck Pc) mit der Elektromagnetkammer 107 verbunden. Die Verbindungskammer 86 ist durch den Verbindungsanschluß 88 und den Zuführkanal 58 mit der Abgabekammer 48 verbunden.

Die zweite Verbindungskammer 119 ist durch eine Zwischenwand 84a von der ersten Ventilkammer 85 geteilt. Die zweite Verbindungskammer 119 ist durch die zweite Ventilbohrung 99 mit der zweiten Ventilkammer 95 verbunden. Die zweite Verbindungskammer 119 ist des weiteren durch den Ablaßkanal 61 mit der Kurbelkammer 25 verbunden, der unabhängig von dem Zuführkanal 58 ausgebildet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der Zuführkanal 58 und der Ablaßkanal 61, die die Kurbelkammer 25 mit dem Steuerventil 62 verbinden, unabhängig voneinander ausgebildet.

Der erste Tauchkolben 92 des ersten Ventilmechanismusses 81 umfaßt einen darin definierten hohlen Raum. Der zweite Tauchkolben 101 des zweiten Ventilmechanismusses 82 ist in dem Raum des Tauchkolbens 92 beweglich untergebracht. Eine Öffnungsfeder 93 ist zwischen dem ersten Tauchkolben 92 und einem fixen Stahlkern 109 angeordnet. Die Feder 93 drückt den ersten Ventilkörper 90 von der ersten Ventilbohrung 89 weg. Eine zweite Öffnungsfeder 118 ist zwischen den Tauchkolben 92, 101 angeordnet. Die Feder 118 drückt den zweiten Ventilkörper 102 von der zweiten Ventilbohrung 99 weg.

Wenn der Elektromagnetmechanismus 83 erregt ist, wirkt das Steuerventil 62 des dritten Ausführungsbeispiels im wesentlichen auf dieselbe Weise wie das Steuerventil 62 des ersten Ausführungsbeispiels. Insbesondere veranlaßt das Erregen des Elektromagnetmechanismusses 83 den ersten Ventilkörper 90 des ersten Ventilmechanismusses 81 dazu, die erste Ventilbohrung 89 (den Zuführkanal 58) zu schließen, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Der zweite Ventilkörper 102 des zweiten Ventilmechanismusses 82 steuert die Öffnung der zweiten Ventilbohrung 99 (den Ablaßkanal 61) in Übereinstimmung mit der magnetischen Anziehungskraft zwischen dem ersten Tauchkolben 92 und dem zweiten Tauchkolben 101 auf der Grundlage des Werts des der Spule 110 zugeführten Stroms und mit dem ersten Saugdruck Pse in der Druckerfassungskammer 96.

Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel erhöht sich die Kraft, die den zweiten Ventilkörper 102 in eine Richtung zum Schließen der zweiten Ventilbohrung 99 drückt, wenn sich die Anziehungskraft zwischen dem ersten Tauchkolben 92 und dem zweiten Tauchkolben 101 erhöht. D.h., daß ein Erhöhen des Werts des der Spule 110 zugeführten Stroms die Öffnung zwischen der Ventilbohrung 99 und dem Ventilkörper 102 vermindert und deshalb den Hubraum des Kompressors vermindert. Somit weist im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel der Computer 70 den Treiber 75 an, den Stromwert zu der Spule 110 des Steuerventils 62 für eine kleinere Kühllast zu erhöhen.

Wenn wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Temperatursensor 69 eine Temperatur erfaßt, die niedriger als die Frostbildungstemperatur ist, oder der Schalter 73 abgeschaltet ist, weist der Computer 70 den Treiber 75 an, die Erregung des Elektromagneten 83 abzuschalten. Wenn die Erregung des Elektromagnetmechanismusses 83 abgeschaltet ist, veranlaßt die Kraft der Öffnungsfeder 93 den ersten Ventilkörper 90 des ersten Ventilmechanismusses 81 dazu, die erste Ventilbohrung 89 (den Zuführkanal 58) zu öffnen. Des weiteren veranlaßt die Kraft der zweiten Öffnungsfeder 118 den zweiten Ventilkörper 102 des zweiten Ventilmechanismusses 82 dazu, die zweite Ventilbohrung 99 (den Ablaßkanal 61) zu öffnen. Wenn der Zuführkanal 58 geöffnet ist, führt er eine beträchtliche Menge von Kältemittelgas aus der Abgabekammer 48 der Kurbelkammer 25 zu, das mit hohem Druck beaufschlagt ist. Deshalb erhöht sich der Druck Pc in der Kurbelkammer 25, selbst wenn der Ablaßkanal 61 geöffnet ist. Das minimiert die Schrägstellung der Taumelscheibe 32 und somit wirkt der Kompressor mit dem minimalen Hubraum.

Das dritte Ausführungsbeispiel hat im wesentlichen dieselben vorteilhaften Wirkungen wie das erste Ausführungsbeispiel. Bei diesem Ausführungsbeispiel veranlaßt das Anhalten des der Spule 110 des Elektromagneten 83 zugeführten Stroms den ersten Ventilmechanismus 81 dazu, den Zuführkanal 58 zu öffnen, und den zweiten Ventilmechanismus 82 dazu, den Ablaßkanal 61 zu öffnen. Mit anderen Worten ausgedrückt ist der Ablaßkanal 61 zwischen der Kurbelkammer 25 und der Saugkammer 47 so wie der Zuführkanal 58 auch geöffnet, wenn der Kompressor mit dem minimalen Hubraum wirkt. Wenn somit der Hubraum des Kompressors minimal ist (mit anderen Worten ausgedrückt, wenn die Schrägstellung der Taumelscheibe 32 minimal ist), dient der Ablaßkanal 61 als ein Teil des Zirkulationswegs des Kältemittelgases innerhalb dem Kompressor.

Ein Kompressor mit veränderlichem Hubraum der kupplungslosen Art umfaßt eine Antriebswelle 26, die direkt mit der äußeren Antriebsquelle, wie beispielsweise dem Motor E, gekoppelt ist, und wird mit dem minimalen Hubraum betrieben, selbst wenn eine Kühlung nicht erforderlich ist. Somit ist es wichtig, die beweglichen Teile in dem Kompressor während dem Betrieb mit minimalem Hubraum zu schmieren. Bei einem Kompressor, der mit dem Steuerventil 62 des dritten Ausführungsbeispiels versehen ist, strömt das Kältemittelgas aus der Kurbelkammer 25 in die Saugkammer 47 nicht nur durch den Kanal, der den Druckfreigabekanal 56 und die Druckfreigabeöffnung 57 umfaßt, sondern auch durch den Ablaßkanal 61. Deshalb wird das in dem Kältemittelgas enthaltene Schmiermittel gleichmäßig in dem Kompressor zirkuliert und schmiert jedes bewegliche Teil des Kompressors, wenn der Kompressor mit dem minimalen Hubraum betrieben wird. Das Steuerventil 62 dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels ist somit für den Kompressor mit veränderlichem Hubraum der kupplungslosen Art geeignet.

Ein Steuerventil 62 gemäß einen vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 10 und 11 beschrieben. Es werden hauptsächlich die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel nachfolgend diskutiert.

Wie bei dem Steuerventil 62 des zweiten Ausführungsbeispiels sind bei dem vierten Ausführungsbeispiel ein erster Ventilmechanismus 81 und ein zweiter Ventilmechanismus 82 an beiden Seiten eines Elektromagnetmechanismusses 83 angeordnet. Das Gehäuse 84 des Ventils 62 umfaßt eine Druckerfassungskammer 96, eine zweite Ventilkammer 95 des zweiten Ventilmechanismusses 82, eine Verbindungskammer 86, ein Paar Elektromagnetkammern 107, eine erste Ventilkammer 85 des ersten Ventilmechanismusses 81 und eine Federkammer 115 (in der Reihenfolge von oben nach unten in Fig. 11 und 12). Die Elektromagnetkammern 107 sind durch den fixen Stahlkern 109 voneinander getrennt. Die Elektromagnetkammern 107 sind mit der Kurbelkammer 25 verbunden durch die Verbindungsöffnung 108, die kreisförmige Kammer 23a und den Zuführkanal 58, der unabhängig von dem Ablaßkanal 61 ausgebildet ist. Die Federkammer 115 ist durch die Verbindungsöffnung 116 mit der unteren Elektromagnetkammer 107 verbunden. Die Verbindungskammer 86 ist mit der Kurbelkammer 25 verbunden durch den Verbindungsanschluß 88 und den Ablaßkanal 61, der unabhängig von dem Zuführkanal 58 ausgebildet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Zuführkanal 58 und der Ablaßkanal 61, die die Kurbelkammer 25 mit dem Steuerventil 62 verbinden, unabhängig voneinander ausgebildet.

Die erste Stange 91 des ersten Ventilmechanismusses 81 hat einen kugeligen ersten Ventilkörper 90, der an ihrem mittleren Abschnitt angeordnet ist. Ein erster Tauchkolben 92 und eine Federaufnahme 117 sind jeweils an beiden Enden des ersten Tauchkolbens 92 befestigt. Die Achse der ersten Stange 91 ist mit der Achse der zweiten Stange 100 ausgerichtet. Die erste Stange 91 bewegt sich entlang der ausgerichteten Achsen. Der erste Tauchkolben 92 ist in der unteren Elektromagnetkammer 107 angeordnet. Der zweite Tauchkolben 101 ist in der oberen Elektromagnetkammer 107 angeordnet. Die Tauchkolben 92, 101 sind einander zugewandt, wobei sich der fixe Kern 109 dazwischen befindet.

Die Federaufnahme 117 ist in der Federkammer 115 angeordnet. Eine Öffnungsfeder 93 ist zwischen der Federaufnahme 117 und der inneren Wand der Federkammer 115 angeordnet. Die Öffnungsfeder 93 drückt den ersten Ventilkörper 90 von der ersten Ventilbohrung 89 weg. Eine zweite Öffnungsfeder 118 ist zwischen dem zweiten Tauchkolben 101 und dem Kern 109 angeordnet. Die Feder 118 drückt den zweiten Ventilkörper 102 von der zweiten Ventilbohrung 99 weg.

Das vorstehend beschriebene Steuerventil 62 des vierten Ausführungsbeispiels wirkt im wesentlichen auf dieselbe Weise wie das Steuerventil 62 des dritten Ausführungsbeispiels. Wenn der Elektromagnet 83 erregt ist, schließt der erste Ventilkörper 90 des ersten Ventilmechanismusses 81 die erste Ventilbohrung 89 (den Zuführkanal 58), wie in Fig. 10 gezeigt ist. Der zweite Ventilkörper 102 des zweiten Ventilmechanismusses 82 steuert die Öffnung der zweiten Ventilbohrung 99 (den Ablaßkanal 61) in Übereinstimmung mit der magnetischen Anziehungskraft zwischen dem Kern 109 und dem zweiten Tauchkolben 101 auf der Grundlage des Werts des der Spule 110 zugeführten Stroms und mit dem ersten Saugdruck Pse in der Druckerfassungskammer 96.

Wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel erhöht sich die Kraft, die den zweiten Ventilkörper 102 in eine Richtung zum Schließen der zweiten Ventilbohrung 99 drückt, wenn sich die Anziehungskraft zwischen dem Kern 109 und dem zweiten Tauchkolben 101 erhöht. Somit weist wie beim dritten Ausführungsbeispiel der Computer 70 den Treiber 75 an, den Stromwert zu der Spule 110 des Steuerventils 62 für eine kleinere Kühllast zu erhöhen.

Wenn der Temperatursensor 69 eine Temperatur erfaßt, die niedriger als die Frostbildungstemperatur ist, oder der Schalter 73 abgeschaltet ist, weist der Computer 70 den Treiber 75 an, wie beim dritten Ausführungsbeispiel die Erregung des Elektromagneten 83 abzuschalten. Wenn die Erregung des Elektromagnetmechanismusses 83 abgeschaltet ist, veranlaßt die Kraft der Öffnungsfeder 93 den ersten Ventilkörper 90 des ersten Ventilmechanismusses 81 dazu, die erste Ventilbohrung 89 (den Zuführkanal 58) zu öffnen, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Des weiteren veranlaßt die Kraft der zweiten Öffnungsfeder 118 den zweiten Ventilkörper 102 des zweiten Ventilmechanismusses 82 dazu, die zweite Ventilbohrung 99 (den Ablaßkanal 61) zu öffnen. Das minimiert die Schrägstellung der Taumelscheibe 32 wie beim dritten Ausführungsbeispiel, und somit wirkt der Kompressor mit dem minimalen Hubraum.

Das vierte Ausführungsbeispiel hat im wesentlichen dieselbe vorteilhafte Wirkung wie das dritte Ausführungsbeispiel. Insbesondere sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Stangen 91, 100 des Ventilmechanismusses 81,82 getrennt auf den ausgerichteten Achsen angeordnet. Das vereinfacht den Aufbau zum Stützen der Stangen 91, 100 in dem Gehäuse 84 wie beim zweiten Ausführungsbeispiel, wodurch die Fertigung des Steuerventils 62 erleichtert wird.

Das Steuerventil 62 in dem Kompressor mit veränderlichem Hubraum ist offenbart. Der Kompressor stellt den Abgabehubraum auf der Grundlage der Steuerung der in der Kurbelkammer 25 angeordneten Taumelscheibe 32 ein. Der Kompressor umfaßt den Zuführkanal 58 für die Verbindung der Abgabekammer 48 mit der Kurbelkammer 25, um das Gas von der Abgabekammer 48 der Kurbelkammer 25 zuzuführen, und den Ablaßkanal 61 für die Verbindung der Kurbelkammer 25 mit der Saugkammer 47, um das Gas von der Kurbelkammer 25 zu der Saugkammer 47 freizugeben. Das Steuerventil 62 umfaßt den ersten Ventilmechanismus 81 zum wahlweisen Öffnen und Schließen des Zuführkanals 58, den zweiten Ventilmechanismus 82 zum Einstellen der Durchflußmenge des Gases, das durch den Ablaßkanal 61 von der Kurbelkammer 25 zu der Saugkammer 47 freigegeben wird, und den Elektromagnetmechanismus 83 zum Betätigen des ersten Ventilmechanismusses 81 und des zweiten Ventilmechanismusses 82. Der erste Ventilmechanismus 81 und der zweite Ventilmechanismus 82 wirken unabhängig. Der erste Ventilmechanismus 81, der zweite Ventilmechanismus 82 und der Elektromagnetmechanismus 83 sind in dem einzelnen Gehäuse 84 aufgenommen.

Die Erfindung kann alternativ folgendermaßen ausgeführt werden:

Bei dem ersten und dritten Ausführungsbeispiel kann die zweite Stange 100 des zweiten Ventilmechanismusses 82 eine zylindrische Form haben, und die erste Stange 91 des ersten Ventilmechanismusses 81 kann gleitfähig in die zweite Stange 100 eingesetzt sein.

Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen sind die Elektromagnetkammer 107 und die Federkammer 115 durch die Verbindungsöffnungen 108, 116, die kreisförmige Kammer 23a und den Zuführkanal 58 mit der Kurbelkammer 25 verbunden. Die Kammern 107, 115 können jedoch durch andere Verläufe mit der Kurbelkammer 25 verbunden sein. Es kann beispielsweise ein Anschluß in dem Gehäuse 84 an einer Position in Übereinstimmung mit den Kammern 107, 115 ausgebildet sein, und der Anschluß kann mit dem Zuführkanal 58 verbunden sein. Dabei wird der Druck Pc aus der Kurbelkammer 25 durch den Zuführkanal 58 und den Anschluß in die Kammern 107, 115 eingeführt.

Das erfindungsgemäße Steuerventil 62 kann in einem Kompressor mit einer Antriebswelle 26 eingesetzt sein, die durch eine Kupplung mit einer äußeren Antriebsquelle E verbunden ist.

Deshalb sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele als darstellend und nicht als beschränkend zu betrachten, und die Erfindung ist nicht auf die hier angegebenen Details beschränkt, sondern kann innerhalb dem Umfang und der Gleichwertigkeit der beigefügten Ansprüche abgewandelt werden.

Claims (12)

1. Steuerventil in einem Kompressor mit veränderlichem Hubraum, das den Abgabehubraum auf der Grundlage des Steuerns der Schrägstellung einer in einer Kurbelkammer (25) angeordneten Antriebsplatte (32) einstellt, wobei der Kompressor einen Kolben (45) umfaßt, der funktionsfähig mit der Antriebsplatte (32) gekoppelt und in einer Zylinderbohrung (21a) angeordnet ist, wobei der Kolben (45) Gas komprimiert, das der Zylinderbohrung (21a) von einer Saugkammer (47) zugeführt wird, und das komprimierte Gas von der Zylinderbohrung (21a) zu einer Abgabekammer (48) abgibt, wobei die Schrägstellung der Antriebsplatte (32) auf der Grundlage des Drucks in der Kurbelkammer (25) veränderlich ist, wobei ein Zuführkanal (25) die Abgabekammer (48) mit der Kurbelkammer (25) verbindet, um das Gas von der Abgabekammer (48) der Kurbelkammer (25) zuzuführen, und wobei ein Ablaßkanal (61) die Kurbelkammer (25) mit der Saugkammer (47) verbindet, um das Gas von der Kurbelkammer (25) zu der Saugkammer (47) freizugeben, wobei das Steuerventil durch folgende Bauteile gekennzeichnet ist:
einen erstem Ventilmechanismus (81) zum wahlweisen Öffnen und Schließen des Zuführkanals (58);
einen zweiten Ventilmechanismus (82) zum Einstellen der Durchflußmenge des Gases, das durch den Ablaßkanal (61) von der Kurbelkammer (25) zu der Saugkammer (47) freigegeben wird, wobei der erste Ventilmechanismus (81) und der zweite Ventilmechanismus (82) unabhängig wirken; und
ein einziges Gehäuse (84) zum Aufnehmen des ersten Ventilmechanismusses (81) und des zweiten Ventilmechanismusses (82).

2. Steuerventil nach Anspruch 1, das des weiteren einen einzelnen Elektromagnetmechanismus (83) aufweist, der in dem Gehäuse (84) aufgenommen ist, um den ersten Ventilmechanismus (81) und den zweiten Ventilmechanismus (82) zu betätigen.

3. Steuerventil nach Anspruch 2, wobei das Gehäuse (84) einen Abschnitt hat, der der Außenseite des Kompressors ausgesetzt ist, wenn das Steuerventil (62) in dem Kompressor eingebaut ist, wobei sich der Elektromagnetmechanismus (83) in der Nähe des ausgesetzten Abschnitts befindet.

4. Steuerventil nach Anspruch 2 oder 3,
wobei der erste Ventilmechanismus (81) eine in dem Gehäuse (84) definierte erste Ventilbohrung (89) und einen ersten Ventilkörper (90) hat, um die erste Ventilbohrung (89) wahlweise zu öffnen oder zu schließen, wobei die erste Ventilbohrung (89) in dem Zuführkanal (58) angeordnet ist
wobei der zweite Ventilmechanismus (82) eine in dem Gehäuse (84) definierte zweite Ventilbohrung (99) und einen zweiten Ventilkörper (102) hat, um die Öffnungsgröße der zweiten Ventilbohrung (99) einzustellen, wobei die zweite Ventilbohrung (99) in dem Ablaßkanal (61) angeordnet ist, und
wobei der Elektromagnetmechanismus (83) auf der Grundlage einer Zufuhr eines elektrischen Stroms wahlweise erregt oder nicht erregt wird, um den ersten Ventilkörper (90) und den zweiten Ventilkörper (102) zu betätigen.

5. Steuerventil nach Anspruch 4,
wobei der erste Ventilkörper (90) entlang einer Achse beweglich ist, wobei sich der erste Ventilkörper (90) zum Öffnen der ersten Ventilbohrung (89) in eine axiale Richtung bewegt und zum Schließen der ersten Ventilbohrung (89) in die entgegengesetzte Richtung bewegt,
wobei der zweite Ventilkörper (102) zum Öffnen der zweiten Ventilbohrung (99) entlang der Achse in eine Richtung und zum Schließen der zweiten Ventilbohrung (99) in die entgegengesetzte Richtung beweglich ist,
wobei der Elektromagnetmechanismus (83) den ersten Ventilkörper (90) vorspannt, um die erste Ventilbohrung (89) zu schließen, und den zweiten Ventilkörper (102) mit einer Kraft auf der Grundlage eines Werts des Stroms vorspannt, der dem Elektromagnetmechanismus (83) zugeführt wird, wenn der Elektromagnetmechanismus (83) durch die Zufuhr des Stroms erregt ist, und
wobei der zweite Ventilmechanismus (82) ein Reaktionselement (104) hat, um auf den Druck des dem Kompressor zugeführten Gases zu reagieren, wobei das Reaktionselement (104) dazu dient, den zweiten Ventilkörper (102) in Übereinstimmung mit dem Druck des dem Kompressor zugeführten Gases zu bewegen.

6. Steuerventil nach Anspruch 5, wobei der erste Ventilmechanismus (81) einen ersten Tauchkolben (92) hat, der mit dem ersten Ventilkörper (90) verbunden ist, wobei der zweite Ventilmechanismus (82) einen zweiten Tauchkolben (101) hat, der mit dem zweiten Ventilkörper (102) verbunden ist, wobei der Elektromagnetmechanismus (83) einen fixen Kern (109) und eine Spule (110) hat, wobei der erste Tauchkolben (92) und der zweite Tauchkolben (101) sich in der Nähe des Kerns (109) befinden, um sich zu dem Kern (109) oder von diesem weg zu bewegen, und wobei der der Spule (110) zugeführte Strom eine magnetische Anziehungskraft erzeugt′ um den ersten und zweiten Ventilkörper (90, 102) in Übereinstimmung mit dem Wert des Stroms vorzuspannen.

7. Steuerventil nach Anspruch 6, wobei der erste Ventilmechanismus (81) eine erste Stange (91) hat, um den ersten Ventilkörper (90) mit dem ersten Tauchkolben (92) zu verbinden, wobei der zweite Ventilmechanismus (82) eine zweite Stange (100) hat, um den zweiten Ventilkörper (102) mit dem zweiten Tauchkolben (101) zu verbinden, und wobei die erste und zweite Stange (91, 100) koaxial angeordnet sind.

8. Steuerventil nach Anspruch 6 oder 7, wobei der erste Ventilmechanismus (81) eine erste Stange (91), um den ersten Ventilkörper (90) mit dem ersten Tauchkolben (92) zu verbinden, und eine erste Ventilkammer (85) hat, die zum Aufnehmen des ersten Ventilkörpers (90) in dem Gehäuse (84) definiert ist, wobei die erste Ventilkammer (85) mit der ersten Ventilbohrung (89) verbunden ist, wobei der Elektromagnetmechanismus (83) von der ersten Ventilbohrung (89) an einer entgegengesetzten Seite zu der ersten Ventilkammer (85) angeordnet ist, wobei eine aus der Abgabekammer (48) und der Kurbelkammer (25) durch den Zuführkanal (58) mit der ersten Ventilkammer (85) verbunden ist, und die andere durch den Zuführkanal (58) mit der ersten Ventilbohrung (89) verbunden ist, und wobei die erste Stange (91) eine Querschnittsfläche (S1) hat, die im wesentlich der Querschnittsfläche (S2) der ersten Ventilbohrung (89) gleich ist.

9. Steuerventil nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der erste Ventilmechanismus (81) eine erste Druckeinrichtung (93) zum Drücken des ersten Ventilkörpers (90) hat, um die erste Ventilbohrung (89) zu öffnen, wenn der Elektromagnetmechanismus (83) nicht erregt ist, und wobei der zweite Ventilmechanismus (82) eine zweite Druckeinrichtung (103) zum Drücken des zweiten Ventilkörpers (102) hat, um die zweite Ventilbohrung (99) zu schließen, wenn der Elektromagnetmechanismus (83) nicht erregt ist.

10. Steuerventil nach Anspruch 9, wobei der Elektromagnetmechanismus (83) den zweiten Ventilkörper (102) In eine Richtung vorspannt, um die zweite Ventilbohrung (99) zu öffnen, wenn der Elektromagnetmechanismus (83) erregt ist, wobei das Reaktionselement (104) den zweiten Ventilkörper (102) in dieselbe Richtung bewegt in Übereinstimmung mit einem Anstieg des Drucks des dem Kompressor zugeführten Gases, wobei der zweite Ventilmechanismus (82) ein Koppelungselement (105, 106) hat, um den zweiten Ventilkörper (102) derart mit dem Reaktionselement (104) zu koppeln, daß der Abstand zwischen dem zweiten Ventilkörper (102) und dem Reaktionselement (104) veränderlich ist, und wobei das Koppelungselement (105, 106) ermöglicht, daß der zweite Ventilkörper (102) die zweite Ventilbohrung (99) durch die Druckkraft der zweiten Druckeinrichtung (103) schließt.

11. Steuerventil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der erste Ventilmechanismus (81) eine erste Druckeinrichtung (93) zum Drücken des ersten Ventilkörpers (90) hat, um die erste Ventilbohrung (89) zu öffnen, wenn der Elektromagnetmechanismus (83) nicht erregt ist, und wobei der zweite Ventilmechanismus (82) eine dritte Druckeinrichtung (118) zum Drücken des zweiten Ventilkörpers (102) hat, um die zweite Ventilbohrung (99) zu öffnen, wenn der Elektromagnetmechanismus (83) nicht erregt ist.

12. Steuerventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Kompressor einen Verbindungskanal (59) zum Verbinden der Abgabekammer (48) mit der Kurbelkammer (25) aufweist, um das Gas von der Abgabekammer (48) der Kurbelkammer (25) konstant zuzuführen, wobei der Verbindungskanal (59) eine fixe Begrenzung (60) hat, um die Strömung des Gases in dem Verbindungskanal (59) auf eine vorgegebene Durchflußmenge zu begrenzen.