CN101688529B - 可变容量压缩机的容量控制系统 - Google Patents

Abstract

一种可变容量压缩机的排出容量控制系统，具有控制对象设定装置。控制对象设定装置根据由外部信息检测装置检测出的外部信息从两个以上的控制模式中选择一个控制模式，并依照所选择的控制模式来设定控制对象。控制对象设定装置根据由外部信息检测装置检测出的外部信息，在作为控制模式之一的第一控制模式中，设定作为控制对象的、吸入压力区域及曲柄室中一方的压力的目标压力，在作为控制模式之一的第二控制模式中，设定作为控制对象的、吸入压力区域及曲柄室的压力中一方的压力与排出压力区域的压力之间的差的目标即目标工作压力差。

Description

可变容量压缩机的容量控制系统

技术领域

本发明涉及一种应用于空调系统中的可变容量压缩机的容量控制系统。

背景技术

例如被用于车用空调系统中的往复运动型可变容量压缩机包括外壳，外壳内部划分形成有排出室、吸入室、曲柄室以及缸膛(cylinder bore)。在曲柄室内延伸的驱动轴上能倾斜运动地连结有斜板。包括斜板在内的变换机构将驱动轴的旋转变换成配置于缸膛内的活塞的往复运动。活塞的往复运动执行从吸入室向缸膛内吸入工作流体的吸入工序、吸入后的工作流体的压缩工序以及压缩后的工作流体向排出室排出的排出工序。

活塞的冲程长度、即压缩机的排出容量通过使曲柄室的压力(控制压力)改变可以改变。为控制排出容量，在连通排出室与曲柄室的供气通路中配置有容量控制阀，在连通曲柄室与吸入室的抽气通路中配置有节流阀。

例如文献1(日本专利特开平9-268973号公报)所公开的容量控制阀内置有用于感知吸入压力的感压构件。在使用上述容量控制阀的可变容量压缩机中，感知吸入压力来反馈控制排出容量。具体来说，感压构件由例如波纹管构成，若吸入压力降低，则为减少排出容量而伸张，并增大供气通路的开度。

此外，文献2(日本专利特开2001-107854号公报)所公开的可变容量压缩机的容量控制方法中，进行容量控制，以使得两个压力监测点的压力差接近目标值。

而且，文献3(日本专利特开2001-132650号公报)所公开的容量控制装置反馈控制排出容量，以使得排出室的压力(排出压力)与吸入室的压力之间的压力差(压差)接近目标值。即，文献3中的控制装置将压差作为控制对象来改变对容量控制阀的通电量，并随之改变排出容量。例如，上述控制装置这样进行动作：若压差欲缩小，则增大排出容量来使压差接近规定值。

可以认为文献3中的容量控制装置执行的压差控制与文献2中所公开的容量控制方法相同，属于使两个压力监测点的压力差接近到目标值的控制。因此，可变容量压缩机的容量控制装置能大致分为如文献1所代表的以吸入压力为控制对象的吸入压力控制方式的容量控制装置和如文献2及文献3所代表的以压差为控制对象的压差控制方式的容量控制装置。

以吸入压力为控制对象的吸入压力控制方式为适用于空调系统的排出容量控制方法，在如今最广为利用。当在吸入压力控制方式中使排出容量减少时，作为控制对象的吸入压力的目标值被变更为较高值。该方式中，当例如制冷循环中的热负载较大并且压缩机的转速较低时，会发生无法充分地使排出容量减少的情况。而且，当实际的吸入压力超过吸入压力的控制范围的上限时，还会发生完全无法控制排出容量的情况。

此外，以吸入压力为控制对象时，容量控制阀需要内置有感知吸入压力的波纹管和隔膜等感压构件，容量控制阀的结构复杂化。而且，在感压构件的尺寸上也有限制，若想提高吸入压力的控制范围的上限，则不得不使螺线管大型化。

另一方面，在车用空调系统中，可变容量压缩机的驱动对车辆的发动机来说是较大的负载。因此，在例如车辆加速时和爬坡时等，使排出容量暂时减少来降低压缩机的驱动负载。即，在确保一定程度的空气调节能力的同时将发动机的动力尽可能转用于行驶动力。若在上述情况下热负载较大，则在吸入压力控制方式中，吸入压力变得无法控制而不得不停止压缩机的工作，使车厢的空气调节状态的牺牲变大。

为了消除上述吸入压力控制方式的缺点而研究出的便是专利文献2及专利文献3所代表的压差控制方式，根据压差控制方式，不论热负载如何，排出容量都能通过外部控制来迅速地变更。但是，压差控制方式中有以下缺点。

当反馈控制排出容量以使两个压力监测点的压力差接近目标值时，若想使压力差比目标值缩小，则排出容量会被增大。上述控制动作中，若在制冷剂的循环路中为制冷剂循环量不足适量的状态，则为使压力差接近目标值，排出容量会被增大。其原因在于，制冷剂循环量不足时的在压力监测点之间的压力差与制冷剂循环量为适量时的压力差相比减小。

制冷剂循环量的不足也会因循环路中的制冷剂量不足而产生。在制冷剂量不足的状态下，即使增大排出容量，压差也无法到达目标值。因此，当在制冷剂量不足的状态下反馈控制压力差时，排出容量加速增大，最终压缩机会在最大容量下持续动作。上述动作可能会导致压缩机破损。

在处理制冷剂量不足的观点上来看，吸入压力控制方式更佳。因为根据吸入压力控制方式，在因制冷剂量不足而使吸入压力降低到比目标值低时，为将吸入压力维持在规定值，最终排出容量不得不减少到最小容量。也就是说，是因为吸入压力控制方式兼备失效保护(fail safe)功能。

如上所述，吸入压力控制方式及压差控制方式各有优缺点，总体来看，无法说哪个好。理想的是，最好在通常时注重空气调节的舒适性，用吸入压力控制方式来控制排出容量，而在加速时、爬坡时等要求过渡控制时，用压差控制方式来控制排出容量。但是，不存在能执行上述控制的容量控制装置。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种根据各种条件来选择执行吸入压力控制或压差控制的简易结构的可变容量压缩机的容量控制系统。

为达成上述目的，本发明提供一种可变容量压缩机的容量控制系统，为构成空调系统的制冷循环，上述可变容量压缩机与放热器、膨胀器及蒸发器一起夹插在制冷剂循环的循环路中，并且上述可变容量压缩机包括：外壳，该外壳划分形成有排出室、吸入室、曲柄室及缸膛；活塞，该活塞被配设于上述缸膛；驱动轴，该驱动轴能旋转地被支承于上述外壳内；变换机构，该变换机构具有将上述驱动轴的旋转变换为上述活塞的往复运动的倾斜角度可变的斜板部件；以及容量控制阀，该容量控制阀具有受到上述制冷循环的吸入压力区域及上述曲柄室中至少一方的压力、上述制冷循环的排出压力区域的压力以及螺线管的电磁力而能打开关闭阀孔的阀芯，通过将上述阀孔打开关闭便能使上述曲柄室的压力变化，上述可变容量压缩机的容量控制系统的特征是，包括：外部信息检测装置，该外部信息检测装置用于检测一个以上的外部信息；控制对象设定装置，该控制对象设定装置根据由上述外部信息检测装置检测出的外部信息来设定控制对象；控制信号运算装置，该控制信号运算装置根据用上述控制对象设定装置设定的控制对象来运算排出容量控制信号；以及螺线管驱动装置，该螺线管驱动装置根据由上述控制信号运算装置运算后的排出容量控制信号来向上述螺线管供给电流，上述控制对象设定装置根据由上述外部信息检测装置检测出的外部信息来从两个以上的控制模式中选择一个控制模式，并依照所选择的控制模式来设定上述控制对象，在作为上述控制模式之一的第一控制模式中，根据由上述外部信息检测装置检测出的外部信息将上述吸入压力区域及曲柄室中一方的压力的目标压力作为上述控制对象来设定，而在作为上述控制模式之一的第二控制模式中，根据由上述外部信息检测装置检测出的外部信息将上述吸入压力区域及曲柄室的压力中一方的压力与上述排出压力区域的压力之间的差的目标即目标工作压力差作为上述控制对象来设定。

在本发明的可变容量压缩机的容量控制系统中，控制对象设定装置根据外部信息能选择执行第一控制模式及第二控制模式，并能根据第一控制模式执行吸入压力控制，根据第二控制模式执行压差控制。因此，上述容量控制系统中，能根据环境进行排出容量的最优化，例如在通常时能通过吸入压力控制来进行排出容量控制，而在车辆加速时和爬坡时等需要过渡控制时能通过压差控制来控制排出容量。

较为理想的是，上述外部信息检测装置包括排出压力检测装置，该排出压力检测装置检测上述排出压力区域的压力，上述控制信号运算装置在上述控制对象设定装置执行上述第一控制模式时，根据由上述排出压力检测装置检测出的上述排出压力区域的压力及上述目标压力来运算上述排出容量控制信号。

在较为理想的可变容量压缩机的容量控制系统中，在控制对象设定装置执行第一控制模式时，控制信号运算装置根据排出压力区域的压力和目标压力来运算排出容量控制信号。因此，即使采用简单结构的容量控制阀也能执行吸入压力控制。

另外，为保护可变容量压缩机及空调系统，排出压力检测装置以往就是必要的结构，其并不是为本发明而新追加的。因此，不会因应用上述容量控制系统而使空调系统的结构变得复杂。

较为理想的是，上述控制信号运算装置根据上述排出压力区域的压力与上述目标压力之间的差来运算上述排出容量控制信号。

在较为理想的可变容量压缩机的容量控制系统中，根据排出压力区域的压力与目标压力之间的差来运算排出容量控制信号。藉此，能可靠地将排出容量控制，以使得吸入压力区域的压力或曲柄室的压力接近目标压力。

较为理想的是，上述外部信息检测装置包括：蒸发器出口空气温度检测装置，该蒸发器出口空气温度检测装置检测刚通过上述蒸发器后的气流的温度；以及蒸发器目标出口空气温度设定装置，该蒸发器目标出口空气温度设定装置设定刚通过上述蒸发器后的气流的目标温度，上述控制对象设定装置在执行上述第一控制模式时，设定上述目标压力，以使得由上述蒸发器出口空气温度检测装置检测出的上述气流的温度接近由上述蒸发器目标出口空气温度设定装置设定的上述目标温度。

在较为理想的可变容量压缩机的容量控制系统中，反馈控制排出容量，以使得刚通过蒸发器后的气流的温度接近目标温度。因此，可提高通过应用上述容量控制系统的空调系统来进行空气调节的例如车厢温度的控制精度。

较为理想的是，上述外部信息检测装置包括目标转矩设定装置，该目标转矩设定装置设定上述可变容量型压缩机的目标转矩，上述控制对象设定装置在执行上述第二控制模式时，设定上述目标工作压力差，以使得上述可变容量型压缩机的转矩接近由上述目标转矩设定装置设定的目标转矩。

在较为理想的可变容量压缩机的容量控制系统中，能使可变容量压缩机的转矩(驱动负载)接近目标转矩。藉此，从发动机控制的稳定性和车辆行驶性能的确保等观点来看能进行容量控制。

较为理想的是，上述外部信息检测装置包括空气调节器开关检测装置，该空气调节器开关检测装置检测上述空调系统从非工作状态切换成工作状态，上述控制对象设定装置执行上述第二控制模式的条件之一为：在由上述空气调节器开关检测装置检测出上述空调系统从非工作状态切换成工作状态的时候。

在较为理想的可变容量压缩机的容量控制系统中，当空调系统从非工作状态切换成工作状态时，能使可变容量压缩机的转矩接近目标转矩。藉此，能确保发动机控制的稳定性。

较为理想的是，上述第二控制模式从上述第二控制模式执行开始被维持规定时间。

在较为理想的可变容量压缩机的容量控制系统中，第二控制模式维持规定时间，藉此来确保发动机控制的稳定性。

较为理想的是，上述空调系统应用于车辆，上述外部信息检测装置包括怠速(idling)检测装置，该怠速检测装置检测上述车辆的怠速状态，上述控制对象设定装置执行上述第二控制模式的条件之一为：由上述怠速检测装置检测出上述车辆处于怠速状态时。

在较为理想的可变容量压缩机的容量控制系统中，在车辆处于怠速状态时，能使可变容量压缩机的转矩接近目标转矩。藉此，能确保发动机控制的稳定性。

较为理想的是，上述控制对象设定装置存储解除上述第一控制模式而即将转移到上述第二控制模式前的上述目标压力，并在上述第二控制模式被解除而再向上述第一控制模式转移时，将所存储的上述目标压力作为初始值来重新设定目标压力。

在较为理想的可变容量压缩机的容量控制系统中，根据所存储的目标压力来重新设定目标压力。藉此，由空调系统进行空气调节的车厢等的空气调节状态在第二控制模式解除后迅速地回复到先前的第一控制模式中的空调状态。

较为理想的是，上述空调系统应用于车辆，上述外部信息检测装置包括发动机负载检测装置，该发动机负载检测装置检测上述车辆的发动机负载，上述控制对象设定装置执行上述第二控制模式的条件之一为：由上述发动机负载检测装置检测出的上述发动机负载为规定值以上。

在较为理想的可变压缩机的容量控制系统中，当发动机负载为规定值以上时，能使可变容量压缩机的转矩接近目标转矩，并确保车辆的行驶性能。

较为理想的是，上述空调系统应用于车辆，上述外部信息检测装置包括：发动机负载检测装置，该发动机负载检测装置检测上述车辆的发动机负载；以及热负载检测装置，该热负载检测装置检测上述车辆内外的热负载，上述控制对象设定装置执行上述第二控制模式的条件之一为：由上述发动机负载检测装置检测出的上述发动机负载以及由上述热负载检测装置检测出的热负载两者都为规定值以上。

在较为理想的可变容量压缩机的容量控制系统中，第二控制模式的执行条件限定于当发动机的负载及车辆内外的热负载为规定值以上时。藉此，能防止执行不必要的第二控制模式，并舒适地保持车厢的空气调节状态。

较为理想的是，上述控制对象设定装置执行上述第二控制模式的条件还包括：上述第一控制模式执行中向上述螺线管供给的电流量大于执行上述第二控制模式后向上述螺线管供给的电流量这一限制事项。

在较为理想的可变容量压缩机的容量控制系统中，在第二控制模式执行条件中附加通过第一控制模式向螺线管供给的电流大于执行第二控制模式后向螺线管供给的电流的限制。藉此，能防止执行不必要的第二控制模式，并舒适地保持车厢的空气调节状态。

较为理想的是，上述控制对象设定装置存储解除上述第一控制模式而即将转移到上述第二控制模式前的上述目标压力，并在上述第二控制模式被解除而再向上述第一控制模式转移时，将所存储的上述目标压力作为初始值来重新设定目标压力。

在较为理想的可变容量压缩机的容量控制系统中，根据所存储的目标压力来重新设定目标压力。藉此，由空调系统进行空气调节的车厢等的空气调节状态在第二控制模式解除后迅速地回复到先前的第一控制模式中的空气调节状态。

较为理想的是，上述控制对象设定装置在执行上述第二控制模式时，设定上述目标工作压力差，以使得由上述蒸发器出口空气温度检测装置检测出的上述气流的温度接近由上述蒸发器目标出口空气温度设定装置所设定的上述目标温度。

在较为理想的可变容量压缩机的容量控制系统中，例如在外部空气温度较高时，控制对象设定装置不执行第一控制模式而执行第二控制模式。在上述第二控制模式中，设定工作压力差以使得刚通过蒸发器后的气流的温度接近目标温度。藉此，即使在外部空气温度较高且无法通过吸入压力控制来进行容量控制时，通过根据压差控制进行的容量控制，也能舒适地保持由空调系统进行空气调节的车厢等内的空气调节状态。

较为理想的是，根据上述目标工作压力差向上述螺线管供给的电流被限制为预先设定的上限值以下。

在较为理想的可变容量压缩机的容量控制系统中，通过将向螺线管供给的电流限制为上限值以下，能与该上限值对应地限制可变容量压缩机的转矩。

较为理想的是，上述空调系统应用于车辆，上述外部信息检测装置包括热负载检测装置，该热负载检测装置检测上述车辆内外的热负载，上述控制对象设定装置执行上述第二控制模式的条件之一为：由上述热负载检测装置检测出的热负载为规定值以上。

在较为理想的可变容量压缩机的容量控制系统中，当车辆内外的热负载为规定值以上时，控制对象设定装置不执行第一控制模式而执行第二控制模式，在该第二控制模式中，设定工作压力差，以使得刚通过蒸发器后的气流的温度接近目标温度。藉此，即使在热负载较高且无法通过吸入压力控制来进行容量控制时，通过根据压差控制进行的容量控制，也能舒适地保持由空调系统进行空气调节的车厢等内的空气调节状态。

较为理想的是，上述空调系统应用于车辆，上述外部信息检测装置包括：热负载检测装置，该热负载检测装置检测上述车辆内外的热负载；以及转速检测装置，该转速检测装置检测与上述可变容量压缩机的转速相当的物理量，上述控制对象设定装置执行上述第二控制模式的条件之一为：由上述热负载检测装置检测出的热负载及由上述转速检测装置检测出的物理量两者都为规定值以上。

在较为理想的可变容量压缩机的容量控制系统中，当车辆内外的热负载及可变容量压缩机的转速为规定值以上时，控制对象设定装置不执行第一控制模式而执行第二控制模式。在上述第二控制模式中，设定工作压力差以使得刚通过蒸发器后的气流的温度接近目标温度。藉此，即使在热负载较高且无法通过吸入压力控制来进行容量控制时，通过根据压差控制进行的容量控制，也能舒适地保持由空调系统进行空气调节的车厢等内的空气调节状态。另一方面，将第二控制模式的执行条件限定于车辆内外的热负载及可变容量压缩机的转速为规定值以上的时候，便能防止执行不必要的第二控制模式。藉此，能舒适地保持车厢的空气调节状态。

较为理想的是，上述空调系统还包括热气热循环(hot gas heater cycle)，该热气热循环被设定为能与上述制冷循环切换，上述可变容量压缩机不仅构成上述空调系统的制冷循环的一部分，还构成上述空调系统的热气热循环的一部分，上述外部信息检测装置包括循环检测装置，该循环检测装置检测上述制冷循环及热气热循环中何种循环在工作，上述控制对象设定装置在上述热气热循环的工作中执行上述第二控制模式。

在较为理想的可变容量压缩机的容量控制系统中，控制对象设定装置在上述热气热循环的工作中执行第二控制模式。由于第二控制模式不将吸入压力作为控制对象，因此即使在使空调系统进行供暖运转那样的低温环境下，排出容量也能被最适当地控制。藉此，能舒适地保持由空调系统进行空气调节的车厢等。

较为理想的是，上述外部信息检测装置包括：热交换器出口空气温度检测装置，该热交换器出口空气温度检测装置检测刚通过构成上述热气热循环的一部分的空气加热用热交换器后的气流的温度；以及热交换器目标出口空气温度设定装置，该热交换器目标出口空气温度设定装置设定刚通过上述空气加热用热交换器后的气流的目标温度，上述控制对象设定装置在执行上述第二控制模式时，设定上述目标工作压力，以使得由上述热交换器出口空气温度检测装置检测出的上述气流的温度接近由上述热交换器目标出口空气温度设定装置所设定的上述目标温度。

在较为理想的可变容量压缩机的容量控制系统中，反馈控制排出容量，以使得刚通过空气加热用热交换器后的气流的温度接近目标温度。因此，可提高通过应用上述容量控制系统的空调系统来进行空气调节的例如车厢温度的控制精度。

较为理想的是，上述排出压力检测装置在上述制冷循环及热气热循环两者都包括的上述循环路的排出压力区域的部分检测上述制冷剂的压力。

在较为理想的可变容量压缩机的容量控制系统中，排出压力检测装置被配置于制冷循环及热气热循环两者都包括的循环路的排出压力区域的部分。藉此，排出压力检测装置无论在制冷循环及热气热循环中的任种循环工作时都能起作用。

较为理想的是，上述控制对象设定装置在执行作为上述控制模式之一的第三控制模式时，设定上述排出压力区域的压力的目标即目标排出压力，设定上述目标工作压力差，以使得由上述排出压力检测装置检测出的上述排出压力区域的压力接近上述目标排出压力。

在较为理想的可变容量压缩机的容量控制系统中，能防止排出压力区域的压力异常上升，确保可变容量压缩机及空调系统的可靠性。

附图说明

本发明通过以下详细说明及附图能更充分地理解，但附图仅为一例而不用于限定本发明。

图1是表示应用第一实施方式的容量控制系统A的车用空调系统的制冷循环的概略结构和可变容量压缩机的纵截面的图。

图2是用于说明图1的可变容量压缩机的容量控制阀的连接状态的图。

图3是表示第一实施方式的容量控制系统的概略结构的框图。

图4是表示图3的容量控制系统执行的主程序的控制流程图。

图5是图4的主程序所包括的吸入压力控制程序的控制流程图。

图6是图5的吸入压力控制程序所包括的目标吸入压力设定程序的控制流程图。

图7是图4的主程序所包括的压差控制程序的控制流程图。

图8是对在图7的压差控制程序中被读入的目标转矩的启动模式下的设定方法进行说明的图。

图9是对在图7的压差控制程序中被读入的目标转矩的怠速模式下的设定方法进行说明的图。

图10是对在图7的压差控制程序中被读入的目标转矩的加速模式下的设定方法进行说明的图。

图11是说明从车辆发动机启动经过规定时间的图3的容量控制系统的动作的图。

图12是图4的主程序所包括的排出压力控制程序的控制流程图。

图13表示控制电流与目标吸入压力及排出压力之间的关系的图表。

图14表示控制电流与工作压力差(Pd-Ps)之间的关系的图。

图15是表示第二实施方式的容量控制系统的概略结构的框图。

图16是表示图15的容量控制系统执行的一部分主程序的控制流程图。

图17是图16的主程序所包括的压差控制程序(空调控制用)的控制流程图。

图18是表示图15的容量控制系统执行的另外一部分主程序的控制流程图。

图19是根据图18的控制流程图中的外部空气温度的判定来进行的开关动作的说明图。

图20是表示应用第三实施方式的容量控制系统的车用空调系统的制冷循环及热气热循环的概略结构的图。

具体实施方式

以下，对第一实施方式的可变容量压缩机的容量控制系统A进行说明。

图1表示应用容量控制系统A的车用空调系统的制冷循环10，制冷循环10包括供作为工作流体的制冷剂进行循环的循环路12。在循环路12中，从制冷剂的流动方向看依次夹插有压缩机100、放热器(冷凝器)14、膨胀器(膨胀阀)16及蒸发器18，若压缩机100工作，则制冷剂在循环路12中循环。即，压缩机100进行由制冷剂的吸入工序、吸入后的制冷剂的压缩工序以及压缩后的制冷剂的排出工序组成的一系列步骤。

蒸发器18还构成车用空调系统的空气回路的一部分，流过蒸发器18的气流通过用蒸发器18内的制冷剂除去气化热来冷却。

应用第一实施方式的容量控制系统A的压缩机100为可变容量压缩机，例如为斜板式无离合器压缩机。压缩机100包括缸体101，在缸体101中形成有多个缸膛101a。在缸体101的一端连结有前壳102，在缸体101的另一端通过阀板103连结有后壳(缸盖)104。

缸体101及前壳102规定曲柄室105，驱动轴106纵贯曲柄室105内地延伸。驱动轴106贯穿曲柄室105内所配置的环状斜板107，斜板107通过连结部109与固定于驱动轴106的转子108用铰链结合。因此，斜板107能在沿驱动轴106移动的同时进行倾斜运动。

在转子108与斜板107之间延伸的驱动轴106部分处安装有将斜板107向最小倾斜角度作用的螺旋弹簧110，隔着斜板107位于相反侧的部分、即在斜板107与缸体101之间延伸的驱动轴106部分处安装有将斜板107向最大倾斜角度作用的螺旋弹簧111。

驱动轴106将朝前壳102外侧突出的凸起部102a内贯穿，在驱动轴106外端连结有作为动力传递装置的皮带轮112。皮带轮112通过滚珠轴承113被凸起部102a自由旋转地支承，在皮带轮112与作为外部驱动源的发动机114之间环绕布设有皮带115。

凸起部102内侧配置有轴封装置116，轴封装置116将前壳102的内部与外部切断。驱动轴106在径向及推力方向上被轴承117、118、119、120自由旋转地支承。来自发动机114的动力被传递到皮带轮112，驱动轴106能与皮带轮112的旋转同步进行旋转。

缸膛101a内配置有活塞130，活塞130上一体形成有朝曲柄室105内突出的尾部。在形成于尾部的凹处130a配置有一对滑履132，滑履132相对斜板107外周部以夹住的状态滑动接触。因此，通过滑履，活塞130与斜板107之间相互连动，通过驱动轴106的旋转，活塞130在缸膛101a内往复运动。

后壳104内划分形成有吸入室140及排出室142，吸入室140通过设于阀板103的吸入孔103a能与缸膛101a连通。排出室142通过设于阀板103的排出孔103b与缸膛101a连通。另外，吸入孔103a及排出孔103b分别被未图示的吸入阀及排出阀打开、关闭。

缸体101外侧设有消音器(muffler)150，消音器壳152通过未图示的密封构件与一体形成于缸体101的消音器底座101b接合。消音器壳152及消音器底座101b规定消音器空间154，消音器空间154通过贯穿后壳104、阀板103及消音器底座101b的排出通路156与排出室142连通。

消音器壳152形成有排出口152a，在消音器空间154内，止回阀200配置成将排出通路156与排出口152a之间切断。具体地说，止回阀200根据排出通路156一侧的压力与消音器空间154一侧的压力之间的压力差来打开、关闭，当压力差比规定值小时进行关闭动作，而当压力差比规定值大时进行打开动作。

因此，排出室142能通过排出通路156、消音器空间154及排出口152a与循环路12的往路部分连通，消音器空间154被止回阀200切断、连通。另一方面，吸入室140通过形成于后壳104的吸入口104a与循环路12的回路部分连通。

后壳104收容有容量控制阀(电磁控制阀)300，容量控制阀300夹插在供气通路160中。供气通路160从后壳104经由阀板103延伸到缸体101，以连通排出室142与曲柄室105之间。

另一方面，吸入室140通过抽气通路162与曲柄室105连通。抽气通路162由驱动轴106与轴承119、120之间的间隙、空间164以及形成于阀板103的固定孔口103c组成。

此外，吸入室140经由形成于后壳104的感压通路166，独立于供气通路160地连接于容量控制阀300。

更详细地说，如图2所示，容量控制阀300由阀单元以及使阀单元进行打开关闭动作的驱动单元组成。阀单元具有圆筒状的阀壳301，阀壳301的一端形成有入口端口(阀孔301a)。阀孔301a通过供气通路160的上游侧部分与排出室142连通，且朝在阀壳301内部划分出的阀室303开口。

阀室303内收容有圆柱状阀芯304。阀芯304能在阀室303内沿阀壳301的轴线方向移动，通过与阀壳301端面抵接便能闭塞阀孔301a。即，阀壳301端面起到阀座的作用。

此外，阀壳301外周面形成有出口端口301b，出口端口301b通过供气通路160下游侧部分与曲柄室105连通。出口端口301b也朝阀室303开口，经由阀孔301a、阀室303及出口端口301b，排出室142与曲柄室105能连通。

驱动单元具有圆筒状的螺线管外壳310，螺线管外壳310与阀壳301另一端同轴连结。螺线管外壳310的开口端被端盖312闭塞，螺线管外壳310内收容有卷绕于线轴314的螺线管316。

此外，螺线管外壳310内在相同轴心上收容有圆筒状的固定铁心318，固定铁心318从阀壳301朝端盖312延伸到螺线管316中央。固定铁心318的螺线管312一侧被套筒320围住，套筒320在端盖312一侧具有闭塞端。

固定铁心318在中央具有插通孔318a，插通孔318a的一端朝阀室303开口。此外，固定铁心318与套筒320的闭塞端之间规定有收容圆筒状可动铁心322的可动铁心收容空间324，插通孔318a的另一端朝可动铁心收容空间324开口。

插通孔318a内能滑动地插通有螺线管杆326，螺线管杆326的一端一体且同轴地连结有阀芯304。螺线管杆326的另一端朝可动铁心收容空间324内突出，螺线管杆326的另一端部嵌合在形成于可动铁心322的贯穿孔中，螺线管杆326与可动铁心322形成一体。此外，可动铁心322的台阶面与固定铁心318的端面之间配置有开放弹簧328，可动铁心322与固定铁心318之间确保有规定的间隙。

可动铁心322、固定铁心318、螺线管外壳310以及端盖312由磁性材料形成，并构成磁路。套筒320由非磁性材料的不锈钢类材料形成。

螺线管外壳310形成有感压口310a，感压口310a通过感压通路166连接有吸入室140。固定铁心318的外周面形成有沿轴线方向延伸的感压槽318b，感压口310a与感压槽318b相互连通。因此，经由感压口310a及感压槽318b将吸入室140与可动铁心收容空间324连通，通过螺线管杆326，在阀芯304的背面侧朝阀关闭方向作用有吸入室140的压力(以下称为吸入压力Ps)。

在容量控制阀300中，较为理想的是，阀芯304关闭阀孔301a时作用有排出室142的压力(以下称为排出压力Pd)的阀芯304的受压面积(称为密封面积Sv)与作用有吸入压力Ps的阀芯304的面积、即螺线管杆326的截面面积相等。此时，阀芯304在打开关闭方向未作用有曲柄室105的压力(以下称为曲柄压力Pc)。

螺线管316连接有设于压缩机100外部的控制装置400A，若供给来自控制装置400A的控制电流I，则螺线管316产生电磁力F(I)。螺线管316的电磁力F(I)将可动铁心322向固定铁心318吸引，在阀关闭方向上对阀芯304作用。

图3是表示包括控制装置400A在内的容量控制系统A的概略结构的框图。

容量控制系统A具有检测一个以上的外部信息的外部信息检测装置，外部信息检测装置包括排出压力检测装置500以及目标排出压力设定装置502。

排出压力检测装置500为在制冷循环10的排出压力区域的任意部位检测制冷剂压力(排出压力Pd)的装置。例如，作为排出压力检测装置500的压力传感器500a安装于放热器14的入口侧，将该部位的制冷剂压力作为排出压力Pd来检测，并输入控制装置400A中(参照图1)。

目标排出压力设定装置502设定作为排出压力Pd的目标值的目标排出压力Pdset2，并输入控制装置400A中。目标排出压力设定装置502能用例如控制空调系统整体的动作的空气调节器用ECU的一部分构成。

另外，制冷循环10的排出压力区域是指从排出室142到放热器14的入口的区域。与此相对的是，制冷循环10的吸入压力区域是指从蒸发器18的出口到吸入室140的区域。此外，排出压力区域还包括压缩工序中的缸膛101a，吸入压力区域还包括吸入工序中的缸膛101a。

此外，外部信息检测装置包括蒸发器出口空气温度检测装置510以及蒸发器目标出口空气温度设定装置512。

蒸发器出口空气温度检测装置510为检测车用空调系统的空气回路中蒸发器18的出口处的气流温度Teo并输入到控制装置400A的装置，由温度传感器510a构成。温度传感器510a被设置于空气回路中蒸发器18的出口处，检测刚通过蒸发器18后的空气的温度Teo(参照图1)。

蒸发器目标出口空气温度设定装置512根据包括车厢内温度设定在内的各种外部信息来设定作为压缩机100的排出容量控制目标的蒸发器18出口处的空气温度Teo的目标值(蒸发器目标出口空气温度)Tset，并输入到控制装置400A的装置。

目标排出压力设定装置502及蒸发器目标出口空气温度设定装置512能用例如控制空调系统整体的动作的空气调节器用ECU的一部分构成。

而且，外部信息检测装置包括目标转矩设定装置520，目标转矩设定装置520设定目标转矩Trset，并输入到控制装置400A。目标转矩Trset为作为工作中的压缩机100的驱动负载的转矩Tr的目标值，根据来自用于控制发动机114的发动机用ECU或空气调节器用ECU的指令来设定。目标转矩设定装置520能用例如发动机用ECU或空气调节器用ECU的一部分构成。

而且，外部信息检测装置还包括空气调节器(A/C)开关传感器530、油门开度传感器532以及发动机转速传感器534。

空气调节器(A/C)开关传感器530检测空调系统(制冷循环10)的电源开关处于打开(on)状态还是处于关闭(off)状态，并输入到控制装置400A中。油门开度传感器532检测车辆的油门开度，并输入到控制装置400A中。发动机转速传感器534检测发动机114的转速，并输入到控制装置400A中。

控制装置400A由例如独立的ECU(电子控制单元)构成，但还可以包括有空气调节器用ECU或发动机用ECU。此外，还可以在控制装置400A中包括目标排出压力设定装置502、蒸发器出口空气温度检测装置510、蒸发器目标出口空气温度设定装置512以及目标转矩设定装置520。

控制装置400A具有控制对象设定装置402A、控制信号运算装置404以及螺线管驱动装置406。

控制对象设定装置402A能根据两个以上控制模式来设定控制对象，根据由外部信息检测装置检测出的外部信息来选择一个控制模式，依照所选择的控制模式来设定控制对象。本实施方式中，控制对象设定装置402A能执行第一控制模式、第二控制模式以及第三控制模式。

控制信号运算装置404根据控制对象设定装置402A所设定的控制对象，通过规定的运算式来运算排出容量控制信号。排出容量控制信号为用于调整通过螺线管驱动装置406向容量控制阀300的螺线管316供给的电流(控制电流I)的信号，例如为与向螺线管316供给的控制电流I的电流值本身对应的信号。但是，在通过规定的驱动频率(例如400～500Hz)的PWM(脉宽调制)变更占空比来进行螺线管驱动装置406的控制电流I的调整时，排出容量控制信号也可以为与占空比对应的信号。

螺线管驱动装置406以由控制信号运算装置404运算出的控制电流I或占空比向容量控制阀300的螺线管316供给电流。另外，螺线管驱动装置406在通过PWM变更占空比时检测出在螺线管316中流动的电流，将该电流反馈控制成由控制信号运算装置404运算出的控制电流I的电流值。

更详细地说，控制对象设定装置402A中的控制模式的选择是根据作为外部信息的例如排出压力Pd、车辆运转状况、车辆内外的热负载或其中任意多个来执行的。

第一控制模式的控制对象为吸入压力Ps，在第一控制模式下设定作为吸入压力Ps的目标值的目标吸入压力Psset。具体来说，在第一控制模式下根据由蒸发器出口空气温度检测装置510实际检测出的蒸发器出口空气温度Teo与由蒸发器目标出口空气温度设定装置512设定的蒸发器目标出口空气温度Tset之间的偏差ΔT来设定目标吸入压力Psset。

第二控制模式的控制对象为排出压力Pd与吸入压力Ps之间的差(工作压力差ΔPw)，在第二控制模式下设定作为工作压力差ΔPw的目标值的目标工作压力差ΔPwset。具体来说，目标工作压力差ΔPwset是根据作为可变容量压缩机100的转矩Tr的目标值的目标转矩Trset来运算的。

第三控制模式的控制对象为排出压力Pd，在第三控制模式下设定作为排出压力Pd的目标值的目标排出压力Pdset2。

即，容量控制系统A的控制对象设定装置402A在执行第一控制模式时用吸入压力控制方式来控制排出容量，在执行第二控制模式时用压差控制方式来控制排出容量。

以下，对上述容量控制系统A的动作(使用方法)进行说明。

图4为表示控制装置400A执行的程序的主程序的流程图。主程序在例如车辆发动机钥匙打开的状态时启动，而在关闭的状态时停止。

在上述主程序中，在启动后首先设定初始条件(S10)。具体来说，标志F1、标志F2、标志F3、标志N及经过时间ta、经过时间tb被设定为0。此外，向容量控制阀300的螺线管316供给的控制电流I被设定成压缩机100的排出容量为最小容量的I₀。I₀也可以为0。

接着，判定车用空调系统的空气调节器开关(A/C)是否为打开(S11)。即，判定乘员是否要求车厢的制冷或除湿。空气调节器开关为打开时(“是”时)，读入由排出压力检测装置500检测出的排出压力Pd(S12)。

接着，读入的排出压力Pd与预先设定的排出压力上限值Pdset1进行比较判定(S13)。其判定结果中排出压力Pd为排出压力上限值Pdset1以下时(“是”时)，判定标志F1是否为0(S14)。

由于初始条件中标志F1为0，因而判定结果为“是”。因此，接着判定标志N是否为0(S20)。由于标志N的初始值为0，因此判定结果为“是”，将标志N设定成1(S21)，并且使计时器启动来计测经过时间ta(S22)。此后，执行压差控制程序S23。

程序流程在压差控制程序S23执行后返回S11，若S11、S13及S14的判定结果为“是”，则跳至S20。在S20中，由于先前标志被设定为1，因此其判定结果为“否”，判定经过时间ta是否为0(S24)。由于S22中使计时器启动，因此经过时间ta不为0，其判定结果为“否”。

接着，判定经过时间ta是否为预先设定的规定时间ta1以下(S25)，其判定结果为“是”时，再次执行压差控制程序S23。即，在空气调节器开关成为打开状态开始的规定时间ta1的期间执行压差控制程序S23。

另一方面，经过时间ta超过规定时间ta1而S25的判定结果为“否”时，即计时器时间结束时，计时器停止而经过时间ta被设定为0(S26)，油门开度作为Acc被读入(S27)。此后，判定油门开度Acc是否为0(S28)，其判定结果为“是”时，发动机转速作为Nc被读入(S29)。

接着，判定发动机转速Nc是否为规定转速N1以下(S30)，其判定结果为“是”时，在标志F2及经过时间tb分别被设定为0(S31)后执行压差控制程序S23。在此，转速N1被设定为与怠速转速相等或比怠速转速大一些的值，车辆为怠速状态时，S30中的判定(怠速判定)结果为“是”。因此，车辆为怠速状态时，执行压差控制程序S23。

另一方面，S30的判定结果为“否”时，即车辆为非怠速状态时，判定油门开度Acc是否为规定开度Accs 1以下(S32)。其判定结果为“否”时，判定标志F2是否为0(S33)。判定结果为“是”时，标志F2被设定为1(S34)，使计时器计时来计测经过时间tb(S35)。

S35中的计时器启动后，判定经过时间tb是否为规定时间tb1以下(S36)，其判定结果为“是”时，执行压差控制程序S23。

上述压差控制程序S23执行后，经由S11等再次执行S32的判定，S32的判定结果为“是”时，判定标志F2是否为0(S37)。在先前的S34中，由于标志F2被设定为1，因此S37的判定结果为“否”，再次执行S36的判定。即，到经过时间tb超过时间tb1而时间结束为止，执行压差控制程序S23。

另一方面，若经过时间超过时间tb1，则S36的判定结果为“否”，计时器停止且经过时间tb被设定为0(S38)，并且标志F2被设定为0(S39)。接着，执行吸入压力控制程序S40。吸入压力控制程序S40在S37的判定结果为“是”时也执行。

另外，S33的判定结果为“否”时，跳过S34及S35而执行S36。

另一方面，S13的判定结果为“否”时，即排出压力Pd超过排出压力上限值Pdset1时，标志F1被设定为1，并且标志F2、标志F3及经过时间ta、经过时间tb被设定为0(S42)。此后，执行排出压力控制程序(保护控制)S43。也就是说，当排出压力Pd超过排出压力上限值Pdset1时，排出压力控制程序S43优先于吸入压力控制程序S40和压差控制程序S23而执行。

另外，若空气调节器开关被关闭、S11的判定结果为“否”，则标志F1、标志F2、标志F3、标志N、经过时间ta、经过时间tb及控制电流I被复位(S18)。

如上所述，第一实施方式的容量控制系统A能选择执行吸入压力控制程序S40、压差控制程序S23以及排出压力控制程序S43中的任意一种。

图5是表示图4中吸入压力控制程序S40的详细情况的流程图。在吸入压力控制程序S40中，首先，判定标志F3是否为0(S100)。由于初始条件中标志F3为0，因此判定结果为“是”，使计时器启动来计测经过时间tc(S101)，标志F3被设定为1(S102)。

接着，在目标吸入压力设定程序S103中设定作为控制目标的目标吸入压力Psset。此后，根据S103中设定的目标吸入压力Psset以及由排出压力检测装置500检测出的排出压力Pd，通过规定的运算式来运算向螺线管316通电的控制电流I(S104)。例如如图5所示，控制电流I是作为排出压力Pd与目标吸入压力Psset之间的差乘以比例常数a1后再加上常数a2而得到的值进行运算的。

S104中运算出的控制电流I与预先设定的下限值I1进行比较判定(S105)。S105的判定结果为运算出的控制电流I比下限值I1小时(“否”时)，下限值I1作为控制电流值I被读入(S106)，控制电流I被向螺线管316输出(S107)。

相反，S105的判定结果是运算出的控制电流I为下限值I1以上时(“是”时)，运算出的控制电流I与比预先设定的I1大的上限值I2进行比较判定(S108)。S108的判定结果为运算出的控制电流值I超过上限值I2时(“否”时)，上限值I2作为控制电流值I被读入(S109)，控制电流I被向螺线管316输出(S107)。

因此，S105及S106的判定结果为I1≤I≤I2时，S104中运算出的控制电流I被原样向螺线管316输出(S107)。

S107后，程序流程为从吸入压力控制程序S40返回主程序，在S12中读入由排出压力检测装置500再次检测出的排出压力Pd。接着，若S13及S14的判定结果为“是”，则执行第二次的吸入压力控制程序S40。

第二次的吸入压力控制程序S40中，由于上次S102中标志F3被设定为1，因此S100的判定结果为“否”，判定用计时器计测的经过时间tc是否达到规定时间tc1(S110)。S110的判定结果为从计时器启动还没有经过规定时间tc1时(“是”时)，根据上次S103中设定的目标吸入压力Psset和S12中再次读入的排出压力Pd来运算控制电流I(S104)。此后，与初次相同，流程经由S107返回主程序。

另一方面，若计时器的经过时间tc超过规定时间tc1，则S110的判定结果为“否”，计时器被复位(S111)，标志F3被设定为0(S112)。也就是说，目标吸入压力Psset每隔规定时间tc1被更新。作为上述更新时间的规定时间tc1被设定为例如5秒。

也就是说，吸入压力控制程序S40始终读入排出压力Pd，并根据变动的排出压力Pd来运算、调整控制电流I，目标吸入压力Psset每隔规定时间tc1间歇地更新。

图6是表示图5中的目标吸入压力设定程序S103的详细情况的流程图，目标吸入压力设定程序S103对应于控制对象设定装置402A的第一控制模式。

具体来说，目标吸入压力设定程序S103中，首先设定并读入作为压缩机100的排出容量控制目标的蒸发器目标出口空气温度Tset。接着，读入由蒸发器出口空气温度检测装置510检测出的蒸发器出口空气温度Teo(S201)，并运算用蒸发器目标出口空气温度设定装置512设定的蒸发器目标出口空气温度Tset与由蒸发器出口空气温度检测装置510检测出的实际蒸发器出口空气温度Teo之间的偏差ΔT(S202)。接着，根据运算出的偏差ΔT，例如通过用于PI控制的规定运算式来运算目标吸入压力Psset(S203)。

另外，S203的运算式中包括目标吸入压力Psset，目标吸入压力Psset的初始值为例如根据外部空气温度Tamb用下式来设定。

Psset＝K1·Tamb+K2(K1、K2为常数)

此外，每执行一次目标吸入压力设定程序S103，S202中运算一次偏差ΔT，S203的运算式中偏差ΔT的下标n表示偏差ΔT是在当次S202中运算出的值。同样，下标n-1表示偏差ΔT是在上次S202中运算出的值。

此后，将运算出的目标吸入压力Psset与预先设定的下限值Ps1进行比较判定(S204)。若S204的判定结果为“否”，则下限值Ps1作为目标吸入压力Psset被读入(S205)。

另一方面，若S204的判定结果为“是”，则将比预先设定的Ps1大的上限值Ps2与Psset进行比较判定(S206)，若S206的判定结果为“否”，则上限值Ps2作为目标吸入压力Psset被读入(S207)。

因此，S204及S206的判定结果为Ps1≤Psset≤Ps2时，S203中运算出的目标吸入压力Psset被原样作为目标吸入压力Psset读入。

图7表示图4中的压差控制程序S23，压差控制程序S23中控制对象设定装置402A执行第二控制模式来设定目标工作压力差ΔPwset。目标工作压力差ΔPwset为工作压力差ΔPw的目标，工作压力差ΔPw是指排出压力Pd与吸入压力Ps之间的差(Pd-Ps)。

具体来说，控制对象设定装置402A读入目标转矩设定装置520设定的目标转矩Trset(S300)，接着根据目标转矩Trset并通过规定的运算式来运算目标工作压力差ΔPwset(S301)。具体的运算式为ΔPwset＝c1·(Trset-c2)^0.5+c3，运算式中的c1、c2、c3分别为常数。也就是说，转矩Tr与工作压力差ΔPw相关，能根据目标转矩Trset设定目标工作压力差ΔPwset。

此后，根据设定的目标工作压力差ΔPwset，通过规定的运算式来运算向螺线管316通电的控制电流I(S302)。例如，控制电流I作为目标工作压力差ΔPwset乘以比例常数a1后再加上常数a2而得的值进行运算。

S302中运算出的控制电流I与预先设定的下限值I3进行比较判定(S303)。S303的判定结果为运算出的控制电流I比下限值I3小时(“否”时)，下限值I3作为控制电流值I被读入(S304)，控制电流I被向螺线管316输出(S305)。

相反，S303的判定结果是运算出的控制电流I为下限值I3以上时(“是”时)，运算出的控制电流I与比预先设定的I3大的上限值I4进行比较判定(S306)。S306的判定结果为运算出的控制电流值I超过上限值I4时(“否”时)，上限值I4作为控制电流值I被读入(S307)，控制电流I被向螺线管316输出(S305)。

因此，S303及S304的判定结果为I3≤I≤I4时，S302中运算出的控制电流I被原样向螺线管316输出(S305)。

上述压差控制程序S23中，根据目标转矩Trset来设定目标工作压力差ΔPwset，并根据目标工作压力差ΔPwset来运算控制电流I。藉此，压差控制程序S23中，控制排出容量，以使得压缩机100的转矩Tr接近目标转矩Trset。

即，压差控制程序S23根据车辆运转状态等来调整压缩机100的转矩Tr，在确保一定程度的空调能力的同时还有助于确保车辆行驶性能及稳定发动机控制。

此外，容量控制系统A例如在车用空调系统启动时、车辆怠速时或加速时能选择执行压差控制程序S23，目标转矩设定装置520还可以在各不同的情况下设定不同的目标转矩Trset。换言之，目标转矩设定装置520能根据启动模式、怠速模式及加速模式中的任意一种模式来设定目标转矩Trset。

更为详细地说，在启动空调系统时所选择的启动模式的情况下，如图8左侧的图表所示，目标转矩Trset在空气调节器开关打开时(t＝ta0)被设定为启动初始目标转矩Trs0，随着时间的经过，逐渐被增大到启动后目标转矩Trs1。

另外，启动后目标转矩Trs1被设定为比启动初始目标转矩Trs0大的值，但如图8右侧的图表所示，还可以在外部气体温度越低时将启动后目标转矩Trs1设定得越低，而在外部气体温度越高时将启动后目标转矩Trs1设定得越高。

如上所述的启动模式调整压缩机100启动时的转矩Tr，有助于稳定发动机控制。

在车辆怠速时所选择的怠速模式的情况下，目标转矩Trset被设定为怠速目标转矩Trs2。如图9所示，怠速目标转矩Trs2也可以在外部气体温度越低时设定得越低，而在外部气体温度越高时设定得越高。

怠速模式在车辆处于怠速状态时有助于稳定发动机转速。

另外，在被判定为车辆处于怠速时，主程序的S28中油门开度Acc被判定为0，且S30中发动机转速Nc被判定为是规定转速N1以下，但车辆在拥堵时以低速行驶等情况下也可以判定为处于怠速状态。

作为判定车辆是否处于怠速状态的装置，除了油门开度传感器532、发动机转速传感器534以外，还可以将压缩机100的转速传感器、车速传感器、车辆停止信号传感器、变速档位置传感器等适当组合来使用。

在车辆加速时所选择的加速模式的情况下，既可以将目标转矩Trset设定为固定值，还可以如图10所示根据油门开度Acc使其为可变值。即，可以设定为第一加速目标转矩Trs3与第二加速目标转矩Trs4之间的值。此时，在油门开度Acc超过规定开度Accs1的范围内还可以是油门开度Acc越大则将目标转矩Trset设定得越低。

另外，图10中的加速判定为“是”的情况是指主程序的S32中油门开度Acc比规定的开度Accs1大的情形，而“否”的情况是指油门开度Acc为规定的开度Accs1以下的情形。加速模式的加速判定结果一经成为“是”后，则到S36中经过时间tb时间结束为止一直执行加速模式。因此，即使是加速判定为“否”时，目标转矩Trset也能被设定为第二加速目标转矩Trs4。

如上所述的加速模式在车辆加速时降低压缩机100的转矩来减少发动机114的负载，有助于车辆加速性能的提升。此外，从加速结束开始维持规定时间tb1的加速模式在很大程度上有助于稳定发动机。

另外，还可以控制成在油门开度及发动机114转速中的至少一种为规定值以上时执行加速模式。若控制成在发动机转速超过规定转速时执行加速模式，则能确保车辆的高速性能。

图11是表示从打开空气调节器开关开始到经过一定时间后的目标转矩Trset变动的一例的图，当空气调节器开关打开时，执行压差控制程序S23的启动模式。因此，目标转矩Trset被设定为启动初始目标转矩Trs0，此后，经过时间ta1，被设定为启动后目标转矩Trs1。

经过时间ta1后，若车辆处于怠速，则执行压差控制程序S23的怠速模式。因此，目标转矩Trset被设定为怠速目标转矩Trs2。

从怠速状态开始车辆加速，若油门开度Acc超过规定的开度Accs1，则执行压差控制程序S23的加速模式。因此，目标转矩Trset被设定为第一加速目标转矩Trs3。

此后，即使油门开度Acc处于规定的开度Accs1以下，也一直执行加速模式直到经过时间tb1为止。另外，当加速模式下的目标转矩Trset如图10所示被设定为对应油门开度Acc来变化时，在油门开度Acc成为规定的开度Accs1以下开始直到经过时间tb1为止的期间，目标转矩Trset被设定为第二加速目标转矩Trs4。

在经过时间tb1之后，若车辆以固定速度行驶，则执行吸入压力控制程序S40。另外，在执行吸入压力控制程序S40的期间，由于目标转矩Trset未被设定，因此图11中的点划线概略表示了压缩机100的实际的转矩Tr的变动。实际的转矩Tr随着在目标吸入压力设定程序S103的S203中用PI控制来逐渐修正目标吸入压力Psset而逐渐增加到适当的值，此后维持适当的值。

接着，若车辆停止而再次处于怠速状态，则从吸入压力控制程序S40切换到压差控制程序S23，执行压差控制程序S23的怠速模式。较为理想的是，在上述切换前，控制对象设定装置存储吸入压力控制程序S40中最后被设定的目标吸入压力Psset。

接着，若车辆从怠速状态缓慢加速到定速行驶，则执行第二次的吸入压力控制程序S40。上述第二次的吸入压力控制程序S40中，作为S203的目标吸入压力Psset的初始值，较为理想的是采用上次的吸入压力控制程序S40中最后被设定且被存储的目标吸入压力Psset。藉此，即使吸入压力控制程序S40中断，也能在中断后再次执行吸入压力控制程序S40时在短时间内得到最适目标吸入压力Psset，并维持车厢的舒适性。

如上所述，目标转矩Trset为排出容量控制的目标，但能根据作为压缩机100驱动负载的转矩Tr和动力来设定，并能根据发动机114侧的要求来设定。

图12是表示图4中排出压力控制程序S43的详细情况的流程图。

排出压力控制程序S43中，首先读入目标排出压力设定装置502设定的目标排出压力Pdset2(S400)。另外，目标排出压力Pdset2比排出压力上限值Pdset1小(Pdset2＜Pdset1)。

接着，运算目标排出压力Pdset2与由排出压力检测装置500检测出的排出压力Pd之间的偏差ΔP(S401)。根据上述偏差ΔP，通过用于PID控制的规定运算式来运算向螺线管316通电的控制电流I(S402)。

另外，每执行一次排出压力控制程序S43，S401中运算一次偏差ΔP，S402的运算式中偏差ΔP的下标n表示偏差ΔP是在当次S401中运算出的值。同样地，下标n-1表示偏差ΔP是上次的S401中运算出的值，下标n-2表示偏差ΔP是上上次的S401中运算出的值。

S402中运算出的控制电流I与预先设定的下限值I5进行比较判定(S403)。S403的判定结果为运算出的控制电流I比下限值I5小时(“否”时)，下限值I5作为控制电流值I被读入(S404)，输出控制电流I(S405)。另一方面，若S403的判定结果为“是”，则将比预先设定的下限值I5大的阈值I set与运算出的控制电流I进行比较判定(S406)，S406的判定结果是运算出的控制电流I为阈值Iset以下时(“是”时)，运算出的控制电流I被原样向螺线管316输出(S405)。

此外，若S406的判定结果为“否”，则将阈值Iset以上的上限值I6与运算出的控制电流I进行比较判定(S407)，S407的判定结果是控制电流I为上限值I6以下时(“是”时)，在标志F1被设定为0后(S408)，控制电流I被原样向螺线管316输出(S405)。

若S407的判定结果为“否”，则在上限值I6被作为控制电流I读入(S409)且标志F1被设定为0后(S408)，输出控制电流I(S405)。

如上述说明，排出压力控制程序S43运算目标排出压力Pdset2与由排出压力检测装置500检测出的排出压力Pd之间的偏差ΔP，并根据上述偏差ΔP来修正控制电流I，控制排出容量，以使得排出压力Pd接近目标排出压力Pdset2。

另外，排出压力控制程序S43的解除条件由阈值Iset来确定，例如若Iset＝I6，则能最少发生刚从排出压力控制程序S43向吸入压力控制程序S40切换后又再次转移到排出压力控制程序S43的情况。

如上所述的第一实施方式的容量控制系统A中，控制对象设定装置402A能根据外部信息来选择执行第一控制模式、第二控制模式及第三控制模式中的任意一种。此外，容量控制系统A能通过第一控制模式执行吸入压力控制、通过第二控制程序执行压差控制、通过第三控制模式执行排出压力控制。

因此，上述容量控制系统A中，通过根据情况来切换控制方式，能实现排出容量的最优化。

具体来说，容量控制系统A中，通常时为执行注重车厢舒适性的空气调节而执行吸入压力控制并藉此执行排出容量控制，而在车辆加速时和爬坡时等需要过渡控制时，能通过注重可变容量压缩机100转矩控制的压差控制来控制排出容量。另一方面，通过执行排出压力控制，能防止作为排出压力区域的压力的排出压力Pd异常上升，并能确保可变容量压缩机100及空调系统的可靠性。

容量控制系统A中，在控制对象设定装置402A执行第一控制模式时，控制信号运算装置404根据作为排出压力区域的压力的排出压力Pd和目标吸入压力Psset来运算排出容量控制信号，因此即便使用简单结构的容量控制阀300也能执行吸入压力控制。

另外，为保护可变容量压缩机100及空调系统，排出压力检测装置500以往就是必要的结构，其并不是为本发明而新追加的。因此，不会因应用上述容量控制系统A而使空调系统的结构变得复杂。

容量控制系统A中，通过根据排出压力Pd与目标吸入压力Psset之间的差来运算排出容量控制信号，能可靠地控制排出容量，以使得作为吸入压力区域的压力的吸入压力Ps接近目标吸入压力Psset。

容量控制系统A中，通过吸入压力控制，反馈控制排出容量，以使得刚通过蒸发器18后的气流的温度Teo接近蒸发器目标出口空气温度Tset。因此，可提高通过应用上述容量控制系统A的空调系统来进行空气调节的例如车厢温度的控制精度。

容量控制系统A中，通过压差控制能使可变容量压缩机100的转矩Tr接近目标转矩Trset，从确保发动机控制的稳定性及车辆行驶性能的观点来看能进行容量控制。

容量控制系统A中，通过压差控制，在空调系统从非工作状态切换到工作状态时，能使可变容量压缩机100的转矩Tr接近目标转矩Trset，确保发动机控制的稳定性。

容量控制系统A中，通过维持规定时间tb1的第二控制模式、即压差控制，能确保发动机控制的稳定性。

容量控制系统A中，车辆处于怠速状态时，能使可变容量压缩机100的转矩Tr接近目标转矩Trset，确保发动机控制的稳定性。

容量控制系统A中，根据所存储的目标吸入压力Psset来重新设定目标吸入压力Psset，藉此，用空调系统进行空气调节的车厢等的空气调节状态在第二控制模式解除后能迅速地回复到先前的第一控制模式下的空气调节状态。

容量控制系统A中，用上限值Ps2及下限值Ps1来限制目标吸入压力Psset的设定范围，藉此，目标吸入压力Psset能被设定在适当的范围内。特别地，通过对目标吸入压力Psset设定下限值Ps1，能确定制冷剂不足时的排出容量控制点。即，即使制冷剂不足时，也能可靠地防止排出容量变为最大，并能防止压缩机100的破损。

容量控制系统A中，在压差控制程序S23执行中将控制电流I限制为上限值I4以下，藉此，能对应上述上限值I4限制可变容量压缩机100的转矩Tr。

容量控制系统A在吸入压力控制程序S40执行中，将吸入压力Ps作为控制对象。因此，因制冷剂不足而导致吸入压力Ps较低时，为使吸入压力Ps维持目标吸入压力Psset，减少排出容量，最终吸入压力Ps转移为最小容量。作为其结果，即使容量控制阀300为不具有现有的由波纹管等构成的感压构件的简单结构，在制冷剂不足时也能避免排出容量成为最大容量，并保护压缩机100。

容量控制系统A中，能通过一个容量控制阀300来执行吸入压力控制及压差控制。

容量控制系统A中，即使将吸入压力Ps作为控制对象，吸入压力Ps的控制范围也很广。这是因为以下原因。

容量控制阀300中，作用于阀芯304的力为排出压力Pd、吸入压力Ps、螺线管316的电磁力F(I)以及开放弹簧328的作用力fs，排出压力Pd及开放弹簧328的作用力fs向阀打开方向作用，其他的吸入压力Ps及螺线管316的电磁力F(I)向与阀打开方向相对的阀关闭方向作用。

上述关系用式(1)表示，式(1)变形后成为式(2)。从这些式(1)、式(2)可以知道，若排出压力Pd和电磁力F(I)即控制电流I确定，便能确定吸入压力Ps。

[数学式1]

Sv·(Pd-Ps)+fs-F(I)＝0             …(1)

$\mathrm{Ps}=-\frac{1}{\mathrm{Sv}}\·F\left(I\right)+\mathrm{Pd}+\frac{\mathrm{fs}}{\mathrm{Sv}}...\left(2\right)$

根据上述关系，如图13所示，若预先确定目标吸入压力Psset，并知道变动排出压力Pd的信息，则能运算出应产生的电磁力F(I)、也就是控制电流I的值。接着，若根据上述运算出的控制电流I调整向螺线管316的通电量，则阀芯304动作，使得吸入压力Ps接近目标吸入压力Psset，并调整曲柄压力Pc。即，控制排出容量，以使得吸入压力Ps接近目标吸入压力Psset。

如上所述在使吸入压力Ps接近目标吸入压力Psset那样的控制中，参照图13，根据排出压力Pd的高低能高低滑动吸入压力Ps的控制范围。即，使在任意排出压力Pd1时的吸入压力Ps的控制范围滑动到在比排出压力Pd1低的排出压力Pd2时的吸入压力Ps的控制范围更靠近高压侧。

此外，从式(1)、式(2)中可以知道，若将密封面积Sv设定得小，则用较小的电磁力F(I)便能扩大任意排出压力Pd的目标吸入压力Psset的控制范围。若发挥上述目标吸入压力Psset的控制范围的滑动与扩大的相乘效果，则能大幅扩大目标吸入压力Psset的控制范围。

另外，若使向螺线管316的通电量增加，则能使吸入压力Ps下降。另一方面，若向螺线管316的通电量为0，则通过开放弹簧328的作用力而使阀芯离开，阀孔301a被强制开放。藉此，从排出室142向曲柄室105导入制冷剂，排出容量被维持为最小。

如上所述，由于容量控制系统A的吸入压力Ps的控制范围大，因此即使对应车用空调系统的运转状况而使吸入压力Ps在大范围内变化，也能可靠地控制排出容量。例如，即使为高热负载时，也能根据目标吸入压力Psset及排出压力Ps来运算适宜的控制电流I，并能可靠地控制排出容量控制。

此外，上述容量控制系统A中，由于能减小容量控制阀300的排出压力Pd的密封面积(受压面积)Sv，因此即使排出压力Pd变高，也能在不发生螺线管316大型化的情况下扩大吸入压力Ps的控制范围。

另一方面，容量控制系统A中，从式(1)、式(2)及图14可以知道，通过将密封面积Sv设定得小，还能扩大压差控制的工作压力差ΔPw(＝Pd-Ps)的控制范围。

容量控制系统A中，能减小容量控制阀300中的作用有排出压力Pd的阀芯304的受压面积，吸入压力Ps的控制范围较宽。因此，上述容量控制系统中，即使在以二氧化碳为制冷剂的空调系统中使用，排出压力Pd及吸入压力Ps高，也能在不发生螺线管316大型化的情况下可靠地执行排出容量控制。

另一方面，上述容量控制系统A中，在排出压力Pd超过预先设定的排出压力上限值Pdset1时，控制信号运算装置404运算向螺线管316的控制电流I，以使得排出压力Pd成为比排出压力上限值Pdset1低的目标排出压力Pdset2。其结果是，能避免排出压力Pd异常上升，并能确保空调系统的安全性。

以下，对第二实施方式的容量控制系统B进行说明。

图15表示第二实施方式的容量控制系统B的概况。容量控制系统B具有作为外部信息检测装置的检测车辆内外的热负载的装置，具体地说，还具有外部气体温度传感器536。

图16表示容量控制系统B执行的一部分主程序。未在图13中表示的容量控制系统B的那部分主程序，与容量控制系统A中对应的那部分主程序相同。

容量控制系统B的主程序中，在吸入压力控制程序S40之前，先判定由外部气体温度传感器536检测出的车外的气温(外部气体温度Tout)是否为规定的上限值T1以下(S50)。外部气体温度Tout为上限值T1以下时(“是”时)，执行吸入压力控制程序S40。

另一方面，外部气体温度Tout比上限值T1高，S50的判定结果为“否”时，执行压差控制程序S51。与第一实施方式的压差控制程序S23以转矩控制为主要目的相对的是，第二实施方式的压差控制程序S51以注重车厢舒适性的空气调节为主要目的。

具体来说，图17表示压差控制程序S51的详细情况，压差控制程序S51的S500～S502与吸入压力控制程序S40的S200～S202相同。压差控制程序S51中，根据S502中运算出的偏差ΔT，通过规定的运算式来运算控制电流I(S503)。

另外，每执行一次压差控制程序S51，S502中运算一次偏差ΔT，S503的运算式中偏差ΔT的下标n表示偏差ΔT是在当次S502中运算出的值。同样，下标n-1表示偏差ΔT是在上次S502中运算出的值。

S503中运算出的控制电流I与预先设定的下限值I7进行比较判定(S504)。S504的判定结果为运算出的控制电流I比下限值I7小时(“否”时)，下限值I7作为控制电流值I被读入(S505)，控制电流I被向螺线管316输出(S506)。

相反，S504的判定结果是运算出的控制电流I为下限值I7以上时(“是”时)，运算出的控制电流I与比预先设定的I7大的上限值I8进行比较判定(S507)。S507的判定结果为控制电流值I超过上限值I8时(“否”时)，上限值I2作为控制电流I被读入(S508)，控制电流I被向螺线管316输出(S506)。

因此，S504及S505的判定结果为I7≤I≤I8时，S503中运算出的控制电流I被原样向螺线管316输出(S506)。

在此，压差控制程序S51中，目标工作压力差ΔPwset未明示，但由于S503中根据控制电流I来设定新的控制电流I，因此压差控制程序S51实质上设定了目标工作压力差ΔPwset并进行控制，以使得工作压力差ΔPw接近目标工作压力差ΔPwset。因此，压差控制程序S51为压差控制方式，压差控制程序S51中可以说控制对象设定装置402B在执行第二控制模式。

第二实施方式的容量控制系统B中，在作为车辆内外的热负载为规定值以上的情况的、外部气体温度Tout比上限值T1高的情况下，控制对象设定装置402A不执行第一控制模式而执行第二控制模式。此外，上述第二控制模式中，设定目标工作压力差ΔPwset，以使得刚通过蒸发器18后的气流的温度Teo接近蒸发器目标出口空气温度Tset。藉此，即使是无法通过吸入压力控制来进行容量控制那样的、作为热负载的外部气体温度Tout较高且蒸发器18的热负载较大的情况，通过根据压差控制进行的容量控制，也能舒适地保持由空调系统进行空气调节的车厢内的空气调节状态。

容量控制系统B中，通过设定控制电流I的上限值I8，即使是外部气体温度Tout非常高、蒸发器18的热负载较大时及制冷剂循环量不足时，也能防止可变容量压缩机100以最大排出容量连续工作，并能确保可变容量压缩机100的可靠性。

另外，容量控制系统B还可以执行图18中示出了一部分的主程序。

此时，若外部气体温度Tout比上限值T1高，则由于S50的判定结果为“否”，且标志F4被设定为1(S52)，因而执行压差控制程序S51。另外，标志F4是为本主程序而新设定的标志。

在压差控制程序S51执行后，下次的S50中判定外部气体温度Tout为上限值T1以下时(“是”时)，判定外部气体温度Tout是否为比上限值T1低的阈值T2以下(S53)。外部气体温度Tout比阈值T2大时，判定结果为“否”，判定标志F4是否为0(S54)。由于先前标志F4被设定为1，因此S54的判定结果为“否”，再次执行压差控制程序S51。

另一方面，S53中，外部气体温度Tout比阈值T2小时，判定结果为“是”，标志F4被设定为0(S55)，因此执行吸入压力控制程序S40。

也就是说，图18中示出了一部分的主程序中，在外部气体温度Tout超过上限值T1时从吸入压力控制程序S40向压差控制程序S51转移。另一方面，在外部气体温度Tout为阈值T2以下时从压差控制程序S51向吸入压力控制程序S40转移。

另外，图19是根据上述外部气体温度Tout的判定来进行的开关动作的说明图，判定结果为“是”(打开)时，执行压差控制程序S51，“否”(关闭)时执行吸入压力控制程序S40。

此外，在发动机转速Nc较高时，容量控制系统B也可以不执行压差控制程序S23而执行压差控制程序S51。

以下，对第三实施方式的可变容量压缩机的容量控制系统C进行说明。

图20表示应用容量控制系统C的车用空调系统的概略结构。车用空调系统具有制冷循环20，在制冷循环20的循环路12上，从制冷剂流动的方向看依次夹插有可变容量压缩机100、第一开闭阀21、放热器14、接收器22、止回阀23、膨胀器16、蒸发器18以及储罐24。另外，膨胀器16不仅使制冷剂膨胀，还能根据蒸发器18出口处的制冷剂的过热度来调节制冷剂的循环量。

此外。车用空调系统具有热气热循环26，热气热循环26具有供从可变容量压缩机100排出的制冷剂(热气)循环的热气循环路28。具体来说，热气循环路28包括与循环路12连接的分路29，由循环路12的一部分及分路29构成。

分路29将在可变容量压缩机100与第一开闭阀21之间延伸的部分循环路12和在膨胀器16与蒸发器18之间延伸的部分循环路12连接，分路29上夹插有第二开闭阀30以及固定节流阀31。

因此，在热气循环路28上，从热气流动方向看依次夹插有可变容量压缩机100、第二开闭阀30、固定节流阀31、蒸发器18以及储罐24。

第一开闭阀21及第二开闭阀30的打开关闭动作由例如空气调节器用ECU来控制。第一开闭阀21处于阀打开状态而第二开闭阀30处于阀关闭状态时，制冷循环20工作，能对车厢进行制冷或除湿。也就是说，制冷循环20的工作中，蒸发器18内低温的气液两相的制冷剂蒸发，蒸发器18起到冷却空气的空气冷却用热交换器的作用。

另一方面，第一开闭阀21处于阀关闭状态而第二开闭阀30处于阀打开状态时，热气热循环26工作，能对车厢进行供暖。也就是说，热气热循环26的工作中，高温的制冷剂气体流经蒸发器18内，蒸发器18起到加热空气的空气加热用热交换器(辅助供暖用装置)的作用。

容量控制系统C除了图15所示的容量控制系统B的结构以外，还具有循环检测装置，循环检测装置检测制冷循环20及热气热循环26中的何种循环在工作。循环检测装置内置于例如空气调节器用ECU中。

另外，作为排出压力检测装置500的压力传感器500a设于比可变容量压缩机100更靠下游、并比第一开闭阀21及第二开闭阀更靠上游的位置。换言之，压力传感器500a被设于制冷循环20及热气热循环26两者都包括的循环路12的排出压力区域的部分。

第三实施方式的可变容量压缩机的容量控制系统C在制冷循环20工作时与容量控制系统A或B相同，依照图4、图16或图18所示的主程序控制可变容量压缩机100的排出容量。

另一方面，容量控制系统C在热气热循环26工作时，依照图17的压差控制程序S51控制可变容量压缩机100的排出容量。压差控制程序S51中，控制排出容量，以使得蒸发器目标出口空气温度Tset接近蒸发器目标出口空气温度Tset。

当然，热气热循环26工作时的蒸发器目标出口空气温度Tset设定得比制冷循环20工作时的蒸发器目标出口空气温度Tset高。

第三实施方式的容量控制系统C中，在热气热循环26的工作中通过压差控制方式来控制排出容量，由于吸入压力未作为控制对象，因而即使是在空调系统进行供暖运转那样的低温环境下，也能最适当地控制排出容量，并舒适地保持由空调系统进行空气调节的车厢等。

容量控制系统C中，反馈控制排出容量，以使得刚通过空气加热用热交换器(蒸发器18)后的气流的温度Teo接近蒸发器目标出口空气温度Tset。因此，可提高通过应用容量控制系统C的空调系统来进行空气调节的车厢温度的控制精度。

容量控制系统C中，通过将排出压力检测装置500配置于制冷循环20及热气热循环26两者都包括的循环路12的排出压力区域的部分，排出压力检测装置500无论是在制冷循环20及热气热循环26中的何种循环的工作时都能起到作用。也就是说，容量控制系统C中，在热气热循环26的工作中，通过排出压力检测装置500，能监测排出压力区域的异常压力上升，而且能执行排出压力控制程序S43。

本发明不限定于上述第一实施方式至第三实施方式，还能进行各种变更。

例如，第一实施方式至第三实施方式中，只在主程序中判断从吸入压力控制程序S40向压差控制程序S23的切换，但也可以在其他条件下切换。

例如，也可以在发动机114的负载处于规定值以上时进行从吸入压力控制程序S40向压差控制程序S23切换。此时，若发动机114的负载为规定值以上，则能使可变容量压缩机100的转矩Tr接近目标转矩Trset，并确保车辆的行驶性能。

此外，也可以在发动机114的负载及车辆内外的热负载两者都为规定值以上时进行从吸入压力控制程序S40向压差控制程序S23的切换。藉此，防止执行不必要的压差控制程序S23，并舒适地保持车厢的空气调节状态。

或者，作为执行压差控制程序S23的追加条件，也可以只在压差控制程序S23的S313中输出的控制电流I比吸入压力控制程序S40的S 107中输出的控制电流I小时执行压差控制程序S23。藉此，防止执行不必要的压差控制程序S23，并舒适地保持车厢的空气调节状态。

第二实施方式中，只根据车辆内外的热负载来判断从吸入压力控制程序S40向压差控制程序S51的切换，但也可以在其他条件下切换。

例如，也可以在车辆内外的热负载及与可变容量压缩机100的转速相当的物理量为规定值以上时执行压差控制程序S51。藉此，即使在热负载较高且无法通过吸入压力控制来进行容量控制时，通过根据压差控制进行的容量控制，也能舒适地保持由空调系统进行空气调节的车厢内的空气调节状态。另一方面，通过将压差控制程序S51的执行条件限定为车辆内外的热负载及可变容量压缩机100的转速为规定值以上的状态，能防止执行不必要的压差控制程序S51，并能舒适地保持车厢内的空气调节状态。

另外，与可变容量压缩机100的转速相当的物理量也包括可变容量压缩机100的转速本身。

第一实施方式至第三实施方式中，并不特别限定外部信息检测装置的结构，除了排出压力检测装置、蒸发器出口空气温度检测装置510、蒸发器目标出口空气温度设定装置512、目标转矩设定装置520、空气调节器开关传感器530、油门开度传感器532、发动机转速传感器534以及外部气体温度传感器526以外，还可以适当使用外部气体湿度传感器、日照传感器、蒸发器18用风扇的送风量传感器、内外气体切换门位置传感器、排气口位置传感器、混风门位置传感器、车厢内温度传感器、车厢内湿度传感器、蒸发器入口空气温度传感器、蒸发器入口空气湿度传感器、表示蒸发器冷却状态的温度传感器或湿度传感器、可变容量压缩机100的转速传感器、车速传感器、节气门开度传感器、变速档位置传感器等。

第一实施方式至第三实施方式中，也可以在不使用作为蒸发器出口空气温度检测装置510的温度传感器510a的情况下，将由外部信息检测装置得到的一个或多个外部信息与目标吸入压力Psset或目标工作压力差ΔPwset之间的关系预先图谱化，根据上述一个或多个外部信息和图谱(map)来设定目标吸入压力Psset或目标工作压力差ΔPwset。

在第一实施方式至第三实施方式中，判定车辆是否处于怠速状态也可以根据从油门开度、节气门开度、发动机转速Nc、可变容量压缩机100的转速、车速以及变速档位置中选择的一个或多个外部信息来判定。

第二实施方式中，车厢内外的热负载也可以根据从外部气体温度Tout、外部气体湿度、排出压力Pd、日照量、空气调节器开关的打开/关闭、蒸发器18用风扇的送风量、内外气体切换门位置、排气口位置、混风门位置、车厢内温度、车厢内湿度、蒸发器入口空气温度、蒸发器入口空气湿度、以及表示蒸发器冷却状态的温度或湿度中选择的一个或多个外部信息来判定。

第一实施方式至第三实施方式中，容量控制阀300的阀芯304上作用有作为排出室142中的制冷剂压力的排出压力Pd，但作为排出压力Pd的代替，也可以作用有制冷循环10、20的高压区域中的任意部位的制冷剂压力(高压压力)。

此外，容量控制阀300的阀芯304上作用有作为吸入室140中的制冷剂的压力的吸入压力Ps，但作为吸入压力Ps的代替，也可以作用有制冷循环10、20的吸入压力区域的任意部位的制冷剂压力(低压压力)。

但是，为了简化制冷循环10、20的结构，较为理想的是容量控制阀300被内置于压缩机100内。因此，通常在容量控制阀300的阀芯304上分别作用有排出压力Pd及吸入压力Ps。

另外，制冷循环10的高压区域是指从排出室142到膨胀器16的入口的区域。此外，高压区域还包括压缩工序中的缸膛101a。

另一方面，第一实施方式至第三实施方式中，通过排出压力检测装置500将放热器14入口侧处的制冷剂的压力作为排出压力Pd来检测，但排出压力检测装置500也可以检测制冷循环10、20的高压区域中任意部位处的制冷剂的压力(高压压力)而不检测排出压力Pd。也就是说，排出压力检测装置500可以为高压压力检测装置。因此，上述容量控制系统A、B中，结构的自由度高。

在此，容量控制系统A～C中，用PI控制或PID控制来使目标吸入压力Psset变化，藉此，即使在用排出压力检测装置500检测出的压力与作用于容量控制阀300的阀芯304的压力之间有偏差，也能准确地执行容量控制。

此外，排出压力检测装置500也可以在检测出高压压力后根据高压压力通过运算来间接检测排出压力Pd。例如，第一实施方式至第三实施方式中，由于压力传感器500a的位置与容量控制阀300的位置不同，因此由压力传感器500a检测出的排出压力Pd与阀芯304所受到的排出压力Pd之间产生压差。为修正上述压差，也可以将由压力传感器500a检测出的排出压力Pd的读入值乘以修正系数，并使用该乘以修正系数后的值来运算控制电流I。

而且，排出压力检测装置500也可以间接检测高压压力。例如，排出压力检测装置500也可以包括检测高压区域中任意部位处的制冷剂温度的温度传感器，并根据高压区域中制冷剂的温度通过运算来检测高压压力。如上所述，通过不限定排出压力检测装置500的结构，可提高容量控制系统结构的自由度。

此外，排出压力检测装置500也可以根据车辆内外的热负载、与压缩机100的转速对应的物理量、对为了放热器14及车辆的散热器(radiator)中的至少一个而动作的风扇供给的电压、以及车辆的速度来运算排出压力Pd。

此时，排出压力检测装置500包括：热负载传感器，该热负载传感器检测热负载；转速传感器，该转速传感器检测与压缩机100的转速对应的物理量；风扇电压传感器，该风扇电压传感器检测对为了放热器14及车辆的散热器中的至少一个而动作的风扇供给的电压；以及车速传感器，该车速传感器检测车辆的速度。此时，通过间接检测高压压力，可提高空调系统结构的自由度。

此外，排出压力检测装置500也可以根据车辆内外的热负载、与压缩机100的转速对应的物理量、对为了放热器14及车辆的散热器中的至少一个而动作的风扇供给的电压、车辆的速度、以及由控制对象设定装置402A、402B设定的目标压力Psset来检测高压压力。此时，通过间接检测高压压力，可提高空调系统结构的自由度。

第一实施方式至第三实施方式中，控制对象设定装置402A、402B设定作为吸入压力Ps的目标值的目标吸入压力Ps，但也可以设定制冷循环10、20的吸入压力区域中任意部位处的制冷剂压力(低压压力)的目标值。因此，上述容量控制系统A～C中，结构的自由度高。

另外，排出压力检测装置500较为理想的是检测制冷循环10、20的排出压力区域中任意部位的制冷剂压力，更为理想的是直接或间接检测排出室142的制冷剂压力。此外，控制对象设定装置402A、402B较为理想的是设定吸入室140的制冷剂压力的目标值。此时与高压区域的制冷剂压力的不规则无关，可正确地反映容量控制阀300的阀芯304实际受到的排出压力Pd和吸入压力Ps，调整供给于螺线管316的控制电流I，提高吸入压力Ps的控制精度。

第一实施方式至第三实施方式中，控制装置400A、400B并非必须执行排出压力控制程序S43，但为保护可变压缩机100，较为理想的是能执行排出压力控制程序S43。

此外，控制装置400A、400B的主程序中，还可以附加例如在车辆加速时和发动机转速Nc比规定值高时优先于排出压力控制程序S43而使排出容量成为最小的紧急避险控制。

第一实施方式至第三实施方式中，在控制装置400A、400B的主程序中，为进行发动机114的负载调整，还可以附加根据控制电流I来推定可变容量压缩机100的转矩Tr、并将推定的转矩Tr输出到发动机用ECU的步骤。此时，发动机用ECU能根据推定的可变容量压缩机100的转矩Tr来进行发动机114的输出控制。

第一实施方式至第三实施方式中，还可以使目标吸入压力Psset的下限值Ps1及上限值Ps2能根据热负载检测装置、车辆运转状态检测装置或压缩机运转状态检测装置等外部信息检测装置的输出值改变。如上所述，根据外部信息来分别变更下限值Ps1及上限值Ps2，藉此来设定与外部信息相适的目标吸入压力Psset。

此外，还可以使控制电流的下限值I1、I3、I5及上限值I2、I4、I6能根据热负载检测装置和运转状态检测装置等外部信息检测装置的输出值改变。

而且，还可以使判定是否向排出压力控制程序S43转移的排出压力上限值Pdset1和排出压力控制程序S43中的目标排出压力Pdset2能根据热负载检测装置和运转状态检测装置等外部信息检测装置的输出值改变。

第一实施方式至第三实施方式中，在目标吸入压力设定程序S103中，根据由蒸发器目标出口空气温度设定装置512设定的蒸发器目标出口空气温度Tset与由蒸发器出口空气温度检测装置510检测出的实际的蒸发器出口空气温度Teo之间的偏差ΔT通过规定的运算式来运算目标吸入压力Psset，但本发明不限定于上述目标吸入压力Psset的设定方法。

第一实施方式至第一实施方式中，各运算式不限定于实施例中的运算式。例如，图5的吸入压力控制程序S40中的控制电流运算式(S104)既可以为a·Pd-b·Psset+c(其中a、b、c为常数)，也可以包括(Pd-Psset)ⁿ的项而成为非线性的。

图6的目标吸入压力设定程序S103的S203中，只要运算目标吸入压力Psset以使得蒸发器出口空气温度Teo接近蒸发器出口空气温度的目标值Tset，则无论何种运算式都可以。

图7的转矩控制程序S23的S301的运算式中既可以增加作为变量的压缩机100的转速和热负载信息，也可以使各常数c1、c2、c3根据压缩机100的转速和热负载信息进行变化。

图12的排出压力控制程序S43的S402中，只要运算控制电流以使得排出压力Pd接近目标排出压力Pdset2，则无论何种运算式都可以。

图17的压差控制程序S51的S502中，只要运算目标吸入压力Psset以使得蒸发器出口空气温度Teo接近蒸发器出口空气温度的目标值Tset，则无论何种运算式都可以。

第一实施方式至第三实施方式中，用螺线管驱动装置406检测出流经螺线管316的电流量，但也可以不用螺线管驱动装置406检测出流经螺线管316的电流量。此时，控制信号运算装置404直接运算出作为排出容量控制信号的占空比，螺线管驱动装置406以控制信号运算装置404运算出的占空比对螺线管316通电即可。

第一实施方式至第三实施方式中，控制装置400A、400B由ECU构成，但上述ECU还可以与空气调节器用ECU和发动机用ECU一体设置。

第一实施方式至第三实施方式中，容量控制阀300的感压口310a连通有吸入室140，使可动铁心收容空间324的压力成为吸入压力Ps，但也可以使曲柄室105与感压口310a连通，并使可动铁心收容空间324的压力与曲柄室105的压力(曲柄压力Pc)一致。

此时，曲柄压力Pc作用于阀芯304，控制装置400A、400B的控制对象设定装置402A、402B设定曲柄压力Pc的目标值(目标曲柄压力Pcset)来取代目标吸入压力Psset。接着，控制装置400A、400B的控制信号运算装置404根据排出压力Pd与目标曲柄压力Pcset之间的差来运算控制电流I。

在此，曲柄压力Pc是使压缩机100的容量变化的控制压力，本发明中能根据排出压力Pd(高压压力)以及吸入压力Ps(低压压力)或控制压力中的一个的目标值来调整向容量控制阀300的螺线管316供给的控制电流I。

第一实施方式至第三实施方式中，压缩机100为无离合器压缩机，但也可以是安装有电磁离合器的可变容量压缩机。此外，压缩机100为斜板式往复运动压缩机，但也可以为摆动板式往复运动压缩机，还可以是由电动机驱动的可变容量压缩机。

第一实施方式至第三实施方式中，为限制抽气通路162的流量来使曲柄压力Pc升压，在抽气通路162中配置了固定孔口103c，但作为固定孔口103c的代替，也可以采用可以改变流量的节流阀，此外还可以配置阀并调整阀开度。

此外，在容量控制阀300的阀芯304上，吸入压力Ps或曲柄压力Pc与排出压力Pd相抵地进行作用，当排出压力Pd与吸入压力Ps相抵时，还可以进一步作用有曲柄压力Pc，当排出压力Pd与曲柄压力Pc相抵时，还可以进一步作用有吸入压力Ps。此外，还可以将波纹管和隔膜等应用于容量控制阀300，并从两侧对波纹管和隔膜等作用排出压力Pd以及吸入压力Ps或曲柄压力Pc。

而且，容量控制阀300被配置于连接排出室142与曲柄室105之间的供气通路160，但也可以不将容量控制阀300配置于供气通路160，而将容量控制阀配置于连接曲柄室105与吸入室140之间的抽气通路162中。即，不限定于控制供气通路160开度的入口控制，还可以为控制抽气通路162开度的出口控制。

上述第一实施方式至第三实施方式中，制冷剂不限定于R134a和二氧化碳，空调系统还可以使用其他新制冷剂。另外，容量控制阀300中，通过缩小密封面积Sv，即使采用二氧化碳作为制冷剂，也能扩大目标吸入压力Psset的控制范围。

最后，本发明的可变容量压缩机的容量控制系统能应用于车用空调系统以外的室内用空调系统的制冷循环和冷冻库、冷藏箱等制冷装置的制冷循环等各种制冷循环。

Claims (20)

1.一种可变容量压缩机的容量控制系统，为构成空调系统的制冷循环，所述可变容量压缩机与放热器、膨胀器及蒸发器一起夹插在制冷剂循环的循环路中，并且所述可变容量压缩机的容量控制系统包括：外壳，该外壳划分形成有排出室、吸入室、曲柄室及缸膛；活塞，该活塞被配设于所述缸膛；驱动轴，该驱动轴能旋转地被支承于所述外壳内；变换机构，该变换机构具有将所述驱动轴的旋转变换为所述活塞的往复运动的倾斜角度可变的斜板部件；以及容量控制阀，该容量控制阀具有阀芯，且该阀芯受到所述制冷循环的吸入压力区域及所述曲柄室中至少一方的压力、所述制冷循环的排出压力区域的压力以及螺线管的电磁力而能够打开关闭阀孔，并且该容量控制阀通过将所述阀孔打开关闭便能使所述曲柄室的压力变化，其特征在于，包括：

外部信息检测装置，该外部信息检测装置用于检测一个以上的外部信息；

控制对象设定装置，该控制对象设定装置根据由所述外部信息检测装置检测出的外部信息来设定控制对象；

控制信号运算装置，该控制信号运算装置根据用所述控制对象设定装置设定的控制对象来运算排出容量控制信号；以及

螺线管驱动装置，该螺线管驱动装置根据由所述控制信号运算装置运算出的排出容量控制信号来向所述螺线管供给电流，

所述控制对象设定装置根据由所述外部信息检测装置检测出的外部信息来从两个以上的控制模式中选择一个控制模式，并依照所选择的控制模式来设定所述控制对象，

在作为所述控制模式之一的第一控制模式中，所述控制对象设定装置根据由所述外部信息检测装置检测出的外部信息，设定所述吸入压力区域及曲柄室中一方的压力的目标压力、以作为所述控制对象，

在作为所述控制模式之一的第二控制模式中，所述控制对象设定装置根据由所述外部信息检测装置检测出的外部信息，设定所述吸入压力区域及曲柄室的压力中一方的压力与所述排出压力区域的压力之间的差的目标即目标工作压力差、以作为所述控制对象。

2.如权利要求1所述的可变容量压缩机的容量控制系统，其特征在于，

所述外部信息检测装置包括排出压力检测装置，该排出压力检测装置检测所述排出压力区域的压力，

在所述控制对象设定装置执行所述第一控制模式时，所述控制信号运算装置根据由所述排出压力检测装置检测出的所述排出压力区域的压力及所述目标压力来运算所述排出容量控制信号。

3.如权利要求2所述的可变容量压缩机的容量控制系统，其特征在于，所述控制信号运算装置根据所述排出压力区域的压力与所述目标压力之间的差来运算所述排出容量控制信号。

4.如权利要求1所述的可变容量压缩机的容量控制系统，其特征在于，

所述外部信息检测装置包括：蒸发器出口空气温度检测装置，该蒸发器出口空气温度检测装置检测刚通过所述蒸发器后的气流的温度；以及蒸发器目标出口空气温度设定装置，该蒸发器目标出口空气温度设定装置设定刚通过所述蒸发器后的气流的目标温度，

所述控制对象设定装置在执行所述第一控制模式时，设定所述目标压力，以使得由所述蒸发器出口空气温度检测装置检测出的所述气流的温度接近由所述蒸发器目标出口空气温度设定装置所设定的所述目标温度。

5.如权利要求1所述的可变容量压缩机的容量控制系统，其特征在于，

所述外部信息检测装置包括目标转矩设定装置，该目标转矩设定装置设定所述可变容量型压缩机的目标转矩，

所述控制对象设定装置在执行所述第二控制模式时，设定所述目标工作压力差，以使得所述可变容量型压缩机的转矩接近由所述目标转矩设定装置所设定的目标转矩。

6.如权利要求5所述的可变容量压缩机的容量控制系统，其特征在于，

所述外部信息检测装置包括空气调节器开关检测装置，该空气调节器开关检测装置检测所述空调系统从非工作状态切换成工作状态，

所述控制对象设定装置执行所述第二控制模式的条件之一为：在由所述空气调节器开关检测装置检测到所述空调系统从非工作状态切换成工作状态的时候。

7.如权利要求5所述的可变容量压缩机的容量控制系统，其特征在于，

所述空调系统应用于车辆，

所述外部信息检测装置包括怠速检测装置，该怠速检测装置检测所述车辆的怠速状态，

所述控制对象设定装置执行所述第二控制模式的条件之一为：在由所述怠速检测装置检测到所述车辆处于怠速状态的时候。

8.如权利要求7所述的可变容量压缩机的容量控制系统，其特征在于，所述控制对象设定装置存储解除所述第一控制模式而即将转移到所述第二控制模式前的所述目标压力，并在所述第二控制模式被解除而再次向所述第一控制模式转移时，将所存储的所述目标压力作为初始值来重新设定目标压力。

9.如权利要求5所述的可变容量压缩机的容量控制系统，其特征在于，

所述空调系统应用于车辆，

所述外部信息检测装置包括发动机负载检测装置，该发动机负载检测装置检测所述车辆的发动机负载，

所述控制对象设定装置执行所述第二控制模式的条件之一为：由所述发动机负载检测装置检测出的所述发动机负载为规定值以上。

10.如权利要求5所述的可变容量压缩机的容量控制系统，其特征在于，

所述空调系统应用于车辆，

所述外部信息检测装置包括：发动机负载检测装置，该发动机负载检测装置检测所述车辆的发动机负载；以及热负载检测装置，该热负载检测装置检测所述车辆内外的热负载，

所述控制对象设定装置执行所述第二控制模式的条件之一为：由所述发动机负载检测装置检测出的所述发动机负载以及由所述热负载检测装置检测出的热负载两者都为规定值以上。

11.如权利要求9所述的可变容量压缩机的容量控制系统，其特征在于，所述控制对象设定装置执行所述第二控制模式的条件还包括：在所述第一控制模式执行中向所述螺线管供给的电流量大于如果执行所述第二控制模式而向所述螺线管供给的电流量这一限制事项。

12.如权利要求9所述的可变容量压缩机的容量控制系统，其特征在于，所述控制对象设定装置存储解除所述第一控制模式而即将转移到所述第二控制模式前的所述目标压力，并在所述第二控制模式被解除而再次向所述第一控制模式转移时，将所存储的所述目标压力作为初始值来重新设定目标压力。

13.如权利要求4所述的可变容量压缩机的容量控制系统，其特征在于，所述控制对象设定装置在执行所述第二控制模式时，设定所述目标工作压力差，以使得由所述蒸发器出口空气温度检测装置检测出的所述气流的温度接近由所述蒸发器目标出口空气温度设定装置所设定的所述目标温度。

14.如权利要求13所述的可变容量压缩机的容量控制系统，其特征在于，将根据所述目标工作压力差向所述螺线管供给的电流限制为预先设定的上限值以下。

15.如权利要求13所述的可变容量压缩机的容量控制系统，其特征在于，

所述空调系统应用于车辆，

所述外部信息检测装置包括热负载检测装置，该热负载检测装置检测所述车辆内外的热负载，

所述控制对象设定装置执行所述第二控制模式的条件之一为：由所述热负载检测装置检测出的热负载为规定值以上。

16.如权利要求13所述的可变容量压缩机的容量控制系统，其特征在于，

所述空调系统应用于车辆，

所述外部信息检测装置包括：热负载检测装置，该热负载检测装置检测所述车辆内外的热负载；以及转速检测装置，该转速检测装置检测与所述可变容量压缩机的转速相当的物理量，

所述控制对象设定装置执行所述第二控制模式的条件之一为：由所述热负载检测装置检测出的热负载及由所述转速检测装置检测出的物理量两者都为规定值以上。

17.如权利要求1所述的可变容量压缩机的容量控制系统，其特征在于，

所述空调系统还包括热气热循环，该热气热循环被设定为能与所述制冷循环切换，

所述可变容量压缩机不仅构成所述空调系统的制冷循环的一部分，还构成所述空调系统的热气热循环的一部分，

所述外部信息检测装置包括循环检测装置，该循环检测装置检测所述制冷循环及热气热循环中的何种循环正在工作，

所述控制对象设定装置在所述热气热循环的工作中执行所述第二控制模式。

18.如权利要求17所述的可变容量压缩机的容量控制系统，其特征在于，

所述外部信息检测装置包括：热交换器出口空气温度检测装置，该热交换器出口空气温度检测装置检测刚通过构成所述热气热循环的一部分的空气加热用热交换器后的气流的温度；以及热交换器目标出口空气温度设定装置，该热交换器目标出口空气温度设定装置设定刚通过所述空气加热用热交换器后的气流的目标温度，

所述控制对象设定装置在执行所述第二控制模式时，设定所述目标工作压力差，以使得由所述热交换器出口空气温度检测装置检测出的所述气流的温度接近由所述热交换器目标出口空气温度设定装置所设定的所述目标温度。

19.如权利要求17所述的可变容量压缩机的容量控制系统，其特征在于，所述排出压力检测装置在所述制冷循环及热气热循环两者共有的所述循环路的排出压力区域的部分检测所述制冷剂的压力。

20.如权利要求1所述的可变容量压缩机的容量控制系统，其特征在于，所述控制对象设定装置在执行作为所述控制模式之一的第三控制模式时，设定所述排出压力区域的压力的目标、即目标排出压力，并设定所述目标工作压力差，以使得由所述排出压力检测装置检测出的所述排出压力区域的压力接近所述目标排出压力。

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