JP2000130351A - 可変容量圧縮機の容量制御弁の制御回路 - Google Patents
可変容量圧縮機の容量制御弁の制御回路Info
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Abstract
により吐出室とクランク室とを連通する連通路を開閉制
御するように構成された可変容量圧縮機の容量制御弁の
制御回路であって、電磁ソレノイドの電源電圧が不安定
であっても、容量制御弁の作動を安定して制御でき、ひ
いては可変容量圧縮機の吐出容量を安定して制御できる
制御回路を提供する。 【解決手段】 電磁ソレノイドをデューティー制御する
ことにより吐出室とクランク室とを連通する連通路を開
閉制御するように構成された可変容量圧縮機の容量制御
弁の制御回路であって、電磁ソレノイドの電源電圧の増
減に対応して電磁ソレノイドに流れるパルス電流のデュ
ーティー比を減増させる手段を備える。
Description
量制御弁の制御回路に関するものである。
号、特願平9−271516号等において、電磁ソレノ
イドに流す電流値を制御して吐出室とクランク室とを連
通する連通路を開閉制御するように構成した斜板式可変
容量圧縮機の容量制御弁を提案した。上記容量制御弁を
備える斜板式可変容量圧縮機においては、容量制御弁が
吐出室とクランク室とを連通する連通路を開閉し、吐出
室内の高圧ガスをクランク室へ導入し或いは導入を遮断
して、クランク室内のガス圧と吸入室内のガス圧との差
圧を制御することにより、斜板の傾斜角を制御し、圧縮
機の吐出容量を制御する。容量制御弁の電磁ソレノイド
に流す電流値を制御することにより、圧縮機の吐出容量
が制御される。
71516号等の容量制御弁の電磁ソレノイドは図4に
示す制御回路によりデューティー制御される。図4に示
すように、電磁ソレノイドの電磁コイル1が、半導体ス
イッチング素子2を介して、直流電源3に接続されてい
る。三角波発振器4の所定周波数fの三角波出力電圧が
PWM比較器5の反転入力側に入力され、外部入力可変
電圧6がPWM比較器5の非反転入力側に入力される。
外部入力可変電圧6は、自動車用空気調和装置の運転状
態に応じて、当該空気調和装置の可変容量圧縮機の容量
を制御するために、当該空気調和装置の制御装置により
入力される直流電圧である。PWM比較器5は、三角波
入力電圧と直流入力電圧とを比較し、比較値に応じたO
Nパルス幅の周波数fの方形波電圧を出力する。外部入
力可変電圧6が大きくなる程、方形波出力電圧のONパ
ルス幅は大きくなる。PWM比較器5の方形波出力電圧
は半導体スイッチング素子駆動回路7を介して半導体ス
イッチング素子2に入力される。
5の方形波出力電圧によりON/OFFされ、電磁ソレ
ノイドの電磁コイル1に周波数fの方形波電流が流れ
る。PWM比較器5の方形波出力電圧のONパルス幅が
広くなる程電磁ソレノイドの電磁コイル1に流れる方形
波電流のONパルス幅が広くなり、電磁ソレノイドの電
磁コイル1に流れるパルス電流のデューティー比が大き
くなり、平均電流が大きくなる。PWM比較器5の方形
波出力電圧のONパルス幅が狭くなる程電磁ソレノイド
の電磁コイル1に流れる方形波電流のONパルス幅が狭
くなり、電磁ソレノイドの電磁コイル1に流れるパルス
電流のデューティー比が小さくなり、平均電流が小さく
なる。上記説明から分かるように、図4の制御回路によ
れば、外部入力可変電圧6を制御することにより、電磁
ソレノイドの電磁コイル1に流れるパルス電流のデュー
ティー比が制御され、平均電流が制御され、ひいては、
可変容量圧縮機の吐出容量が制御される。尚、図4にお
いて還流ダイオード8は、半導体スイッチング素子2の
OFF時に過大電圧がスイッチング素子2にかかるのを
防止し、半導体スイッチング素子2の損傷を防止するた
めのものである。
回路によれば、電源電圧3が安定していれば、外部入力
可変電圧6を制御し、電磁ソレノイドの電磁コイル1に
流れる電流のデューティー比を制御することにより、電
磁ソレノイドの電磁コイル1に流れる平均電流を制御す
ることができ、容量制御弁の作動を安定して制御するこ
とができる。しかし、電源電圧3が変化すると、電磁ソ
レノイドの電磁コイル1に流れる方形波電流のONパル
スの電流値が変化し、電磁ソレノイドの電磁コイル1に
流れる平均電流が変化するので、電源電圧3が不安定で
あると、容量制御弁の作動を安定して制御できず、ひい
ては可変容量圧縮機の吐出容量を安定して制御できない
という問題がある。本発明は上記問題に鑑みてなされた
ものであり、電磁ソレノイドをデューティー制御するこ
とにより吐出室とクランク室とを連通する連通路を開閉
制御するように構成された可変容量圧縮機の容量制御弁
の制御回路であって、電磁ソレノイドの電源電圧が不安
定であっても、容量制御弁の作動を安定して制御でき、
ひいては可変容量圧縮機の吐出容量を安定して制御でき
る制御回路を提供することを目的とする。
に、本発明においては、電磁ソレノイドをデューティー
制御することにより吐出室とクランク室とを連通する連
通路を開閉制御するように構成された可変容量圧縮機の
容量制御弁の制御回路であって、電磁ソレノイドの電源
電圧の増減に対応して電磁ソレノイドの電磁コイルに流
れるパルス電流のデューティー比を減増させる手段を備
えることを特徴とする可変容量圧縮機の容量制御弁の制
御回路を提供する。本発明に係る制御回路においては、
電磁ソレノイドの電源電圧が増加した場合には、電磁ソ
レノイドの電磁コイルに流れるパルス電流のデューティ
ー比が減少して、電磁ソレノイドの電磁コイルに流れる
平均電流の、電源電圧の増加による増加がパルス電流の
デューティー比の減少による減少によって相殺され、電
磁ソレノイドの電源電圧が減少した場合には、電磁ソレ
ノイドに流れるパルス電流のデューティー比が増加し
て、電磁ソレノイドの電磁コイルに流れる平均電流の、
電源電圧の減少による減少がパルス電流のデューティー
比の増加による増加によって相殺されるので、電磁ソレ
ノイドの電源電圧が不安定であっても、電磁ソレノイド
の電磁コイルに流れる平均電流は安定し、電磁ソレノイ
ドの作動は安定する。従って、本発明に係る制御回路を
用いることにより、容量制御弁の作動を安定して制御す
ることができ、ひいては可変容量圧縮機の吐出容量を安
定して制御することができる。
レノイドは半導体スイッチング素子を介して直流電源に
接続され、前記手段は、電磁ソレノイドの電磁コイルに
流れるパルス電流をパルス電圧に変換する電流電圧変換
回路と、電流電圧変換回路の出力であるパルス電圧を直
流電圧に変換するローパスフィルタと、ローパスフィル
タの出力電圧が反転入力側に入力され外部入力可変電圧
が非反転入力側に入力される誤差増幅器と、三角波発振
器と、三角波発振器の出力電圧が反転入力側に入力され
誤差増幅器の出力電圧が非反転入力側に入力されるPW
M比較器と、PWM比較器の出力電圧である方形パルス
電圧が入力される半導体スイッチング素子駆動回路とを
備える。上記構成によれば、誤差増幅器の反転入力側に
入力される直流電圧は電磁ソレノイドの電磁コイルに流
れるパルス電流の平均電流の増減に応じて増減するの
で、誤差増幅器の非反転入力側に入力される外部入力可
変電圧が一定であれば、誤差増幅器の出力電圧は、電磁
ソレノイドの電磁コイルに流れるパルス電流の平均電流
が増加すれば減少し、電磁ソレノイドの電磁コイルに流
れるパルス電流の平均電流が減少すれば増加する。PW
M比較器の出力方形波電圧のONパルス幅は、PWM比
較器の非反転側入力に入力される誤差増幅器の出力電圧
の増減に応じて増減するので、電磁ソレノイドの電磁コ
イルに流れるパルス電流の平均電流が増加すればPWM
比較器の出力方形波電圧のONパルス幅は減少し、電磁
ソレノイドの電磁コイルに流れるパルス電流の平均電流
が減少すればPWM比較器の出力方形波電圧のONパル
ス幅は増加する。この結果、電磁ソレノイドの電源電圧
が増加した場合には、電磁ソレノイドの電磁コイルに流
れるパルス電流のデューティー比が減少して、電磁ソレ
ノイドの電磁コイルに流れる平均電流の、電源電圧の増
加による増加がパルス電流のデューティー比の減少によ
る減少によって相殺され、電磁ソレノイドの電源電圧が
減少した場合には、電磁ソレノイドの電磁コイルに流れ
るパルス電流のデューティー比が増加して、電磁ソレノ
イドの電磁コイルに流れる平均電流の、電源電圧の減少
による減少がパルス電流のデューティー比の増加による
増加によって相殺されるので、電磁ソレノイドの電源電
圧が不安定であっても、電磁ソレノイドの電磁コイルに
は一定の平均電流が流れ、電磁ソレノイドの作動は安定
する。従って、本発明に係る制御回路を用いることによ
り、容量制御弁の作動を安定して制御することができ、
ひいては可変容量圧縮機の吐出容量を安定して制御する
ことができる。
幅器と、三角波発振器と、PWM比較器と、半導体スイ
ッチング素子駆動回路とがスイッチング電源制御用IC
によって構成されている。スイッチング電源制御用IC
には、誤差増幅器と、三角波発振器と、PWM比較器
と、半導体スイッチング素子駆動回路とが内蔵されてい
るのが一般的である。従って、スイッチング電源制御用
ICを使用することにより、制御回路を小型化すること
ができる。
チング電源制御用ICが内蔵する保護回路によって半導
体スイッチング素子の過電流保護回路が構成されてい
る。スイッチング電源制御用ICには、半導体スイッチ
ング素子を過電流から保護する保護回路が内蔵されてい
るのが一般的である。従って、スイッチング電源制御用
ICを使用して、半導体スイッチング素子の過電流保護
回路を構成することにより、電磁ソレノイドの電磁コイ
ルがショートした場合に半導体スイッチング素子に過電
流が流れて半導体スイッチング素子が損傷するのを防止
することができる。
量圧縮機の容量制御弁の制御回路を図1に基づいて説明
する。図1から分かるように、本実施例に係る制御回路
においては、半導体スイッチング素子2と直流電源3と
の間に、電磁ソレノイドの電磁コイル1に流れるパルス
電流をパルス電圧に変換する電流電圧変換回路9が配設
されている。電流電圧変換回路9の具体例としてシャン
ト抵抗を用いた変換回路等が挙げられ。電流電圧変換回
路9の出力電圧であるパルス電圧は、ローパスフィルタ
ー10によって直流電圧に変換される。ローパスフィル
ター10の出力電圧である直流電圧は、誤差増幅器11
の反転側入力に入力され、外部入力可変電圧6が誤差増
幅器11の非反転側入力に入力される。誤差増幅器11
の出力電圧がPWM比較器5の非反転入力側に入力さ
る。三角波発振器4とPWM比較器5との接続の態様、
PWM比較器5と半導体スイッチング素子駆動回路7と
の接続の態様は、図4の従来の制御回路と同一である。
幅器11の反転入力側に入力される直流電圧は電磁ソレ
ノイドの電磁コイル1に流れるパルス電流の平均電流の
増減に応じて増減するので、誤差増幅器11の非反転入
力側に入力される外部入力可変電圧6が一定であれば、
誤差増幅器11の出力電圧は、電磁ソレノイドの電磁コ
イル1に流れるパルス電流の平均電流が増加すれば減少
し、電磁ソレノイドの電磁コイル1に流れるパルス電流
の平均電流が減少すれば増加する。PWM比較器5の出
力方形波電圧のONパルス幅は、PWM比較器5の非反
転側入力に入力される誤差増幅器11の出力電圧の増減
に応じて増減するので、電磁ソレノイドの電磁コイル1
に流れるパルス電流の平均電流が増加すればPWM比較
器5の出力方形波電圧のONパルス幅は減少し、電磁ソ
レノイドの電磁コイル1に流れるパルス電流の平均電流
が減少すればPWM比較器5の出力方形波電圧のONパ
ルス幅は増加する。
増加した場合には、電磁ソレノイドの電磁コイル1に流
れるパルス電流のデューティー比が減少して、電磁ソレ
ノイドの電磁コイル1に流れる平均電流の、電源電圧3
の増加による増加がパルス電流のデューティー比の減少
による減少によって相殺され、電磁ソレノイドの電源電
圧3が減少した場合には、電磁ソレノイドの電磁コイル
1に流れるパルス電流のデューティー比が増加して、電
磁ソレノイドの電磁コイル1に流れる平均電流の、電源
電圧3の減少による減少がパルス電流のデューティー比
の増加による増加によって相殺されるので、電磁ソレノ
イドの電源電圧3が不安定であっても、電磁ソレノイド
の電磁コイル1に流れる平均電流は安定し、電磁ソレノ
イドの作動は安定する。従って、本実施例に係る制御回
路を用いることにより、容量制御弁の作動を安定して制
御することができ、ひいては可変容量圧縮機の吐出容量
を安定して制御することができる。
に基づいて説明する。本実施例に係る制御回路において
は、図2で破線12で囲んだ部分、即ち誤差増幅器11
と、三角波発振器4と、PWM比較器5と、半導体スイ
ッチング素子駆動回路7とを含む部分がスイッチング電
源制御用ICによって構成されている。上記を除き、本
実施例に係る制御回路の構成は第1実施例に係る制御回
路の構成と同一である。スイッチング電源制御用ICに
は、誤差増幅器と、三角波発振器と、PWM比較器と、
半導体スイッチング素子駆動回路とが内蔵されているの
が一般的である。本実施例に係る制御回路においては、
制御回路中の誤差増幅器11と、三角波発振器4と、P
WM比較器5と、半導体スイッチング素子駆動回路7と
を含む部分をスイッチング電源制御用ICによって構す
ることにより、回路の小型化が図られている。
に基づいて説明する。本実施例に係る制御回路において
は、電流電圧変換回路9の出力電圧であるパルス電圧が
過電流比較器13の非反転入力側に入力され、過電流レ
ベル設定用基準電圧14が過電流比較器13の反転入力
側に入力される。過電流比較器13の出力電圧がラッチ
回路15に入力され、ラッチ回路15の出力がAND回
路16の一方の側に入力される。PWM比較器5の出力
電圧がAND回路16の他方の側に入力される。AND
回路16の出力電圧である方形波電圧が半導体スイッチ
ング素子駆動回路7を介して半導体スイッチング素子2
に入力される。電流電圧変換回路9、ローパスフィルタ
ー10、誤差増幅器11、入力可変電圧6、三角波発振
器4、PWM比較器5の相互接続状態は、第2実施例に
係る制御回路と同一である。
コイル1に基準電流を越える過電流が流れると、電流電
圧変換回路9の出力電圧が過電流レベル設定用基準電圧
14を越え、過電流比較器13の出力が“1”になる。
ラッチ回路15の入力が一瞬でも“1”になると、ラッ
チ回路15の出力は“0”に保持される。AND回路1
6の片側入力が“0”になると、AND回路16の出力
が“0”になり、半導体スイッチング素子2への方形パ
ルス電圧の供給が遮断され、電磁ソレノイドの電磁コイ
ル1を流れる電流が停止する。この結果、電磁ソレノイ
ドの電磁コイル1がショートした場合に半導体スイッチ
ング素子2に過電流が流れて半導体スイッチング素子2
が損傷するのが防止される。
幅器と、三角波発振器と、PWM比較器と、半導体スイ
ッチング素子駆動回路とが内蔵されと共に、半導体スイ
ッチング素子を過電流から保護する保護回路が内蔵され
ているのが一般的である。本実施例に係る制御回路にお
いては、図3で破線17で囲んだ部分、即ち誤差増幅器
11と、三角波発振器4と、PWM比較器5と、半導体
スイッチング素子駆動回路7とを含み、更に図3で太破
線18で囲んだラッチ回路15とAND回路16とによ
り構成される保護回路を含む部分がスイッチング電源制
御用ICによって構成されている。本実施例に係る制御
回路においては、制御回路中の誤差増幅器11と、三角
波発振器4と、PWM比較器5と、半導体スイッチング
素子駆動回路7と、ラッチ回路15とAND回路16と
により構成される保護回路とをスイッチング電源制御用
ICによって構することにより、回路の小型化が図られ
ている。
は上記実施例に限定されない。上記実施例においては、
電磁ソレノイドの電源電圧の増減に対応して電磁ソレノ
イドの電磁コイルに流れるパルス電流のデューティー比
を減増させる手段をハード的に構成したが、空気調和装
置の制御装置が備える記憶手段に記憶された制御プログ
ラムに基づき、直流電源電圧3の変動による電磁ソレノ
イドの電磁コイル1に流れる平均電流の変動を相殺する
ように、外部入力可変電圧6を制御して電磁ソレノイド
の電磁コイルに流れるパルス電流のデューティー比を制
御するように構成しても良い。
回路においては、電磁ソレノイドの電源電圧が増加した
場合には、電磁ソレノイドの電磁コイルに流れるパルス
電流のデューティー比が減少して、電磁ソレノイドの電
磁コイルに流れる平均電流の、電源電圧の増加による増
加がパルス電流のデューティー比の減少による減少によ
って相殺され、電磁ソレノイドの電源電圧が減少した場
合には、電磁ソレノイドに流れるパルス電流のデューテ
ィー比が増加して、電磁ソレノイドの電磁コイルに流れ
る平均電流の、電源電圧の減少による減少がパルス電流
のデューティー比の増加による増加によって相殺される
ので、電磁ソレノイドの電源電圧が不安定であっても、
電磁ソレノイドの電磁コイルに流れる平均電流は安定
し、電磁ソレノイドの作動は安定する。従って、本発明
に係る制御回路を用いることにより、容量制御弁の作動
を安定して制御することができ、ひいては可変容量圧縮
機の吐出容量を安定して制御することができる。
を介して直流電源に接続し、電磁ソレノイドの電磁コイ
ルに流れるパルス電流をパルス電圧に変換する電流電圧
変換回路と、電流電圧変換回路の出力であるパルス電圧
を直流電圧に変換するローパスフィルタと、ローパスフ
ィルタの出力電圧が反転入力側に入力され外部入力可変
電圧が非反転入力側に入力される誤差増幅器と、三角波
発振器と、三角波発振器の出力電圧が反転入力側に入力
され誤差増幅器の出力電圧が非反転入力側に入力される
PWM比較器と、PWM比較器の出力である方形パルス
電圧が入力される半導体スイッチング素子駆動回路とを
用いて半導体スイッチング素子を駆動すれば、誤差増幅
器の反転入力側に入力される直流電圧は電磁ソレノイド
の電磁コイルに流れるパルス電流の平均電流の増減に応
じて増減するので、誤差増幅器の非反転入力側に入力さ
れる外部入力可変電圧が一定であれば、誤差増幅器の出
力電圧は、電磁ソレノイドの電磁コイルに流れるパルス
電流の平均電流が増加すれば減少し、電磁ソレノイドの
電磁コイルに流れるパルス電流の平均電流が減少すれば
増加する。PWM比較器の出力方形波電圧のONパルス
幅は、PWM比較器の非反転側入力に入力される誤差増
幅器の出力電圧の増減に応じて増減するので、電磁ソレ
ノイドの電磁コイルに流れるパルス電流の平均電流が増
加すればPWM比較器の出力方形波電圧のONパルス幅
は減少し、電磁ソレノイドの電磁コイルに流れるパルス
電流の平均電流が減少すればPWM比較器の出力方形波
電圧のONパルス幅は増加する。
加した場合には、電磁ソレノイドの電磁コイルに流れる
パルス電流のデューティー比が減少して、電磁ソレノイ
ドの電磁コイルに流れる平均電流の、電源電圧の増加に
よる増加がパルス電流のデューティー比の減少による減
少によって相殺され、電磁ソレノイドの電源電圧が減少
した場合には、電磁ソレノイドの電磁コイルに流れるパ
ルス電流のデューティー比が増加して、電磁ソレノイド
の電磁コイルに流れる平均電流の、電源電圧の減少によ
る減少がパルス電流のデューティー比の増加による増加
によって相殺されるので、電磁ソレノイドの電源電圧が
不安定であっても、電磁ソレノイドの電磁コイルには一
定の平均電流が流れ、電磁ソレノイドの作動は安定す
る。従って、本発明に係る制御回路を用いることによ
り、容量制御弁の作動を安定して制御することができ、
ひいては可変容量圧縮機の吐出容量を安定して制御する
ことができる。
幅器と、三角波発振器と、PWM比較器と、半導体スイ
ッチング素子駆動回路とが内蔵されているのが一般的で
ある。従って、スイッチング電源制御用ICを使用する
ことにより、制御回路を小型化することができる。
スイッチング素子を過電流から保護する保護回路が内蔵
されているのが一般的である。従って、スイッチング電
源制御用ICを使用して、半導体スイッチング素子の過
電流保護回路を構成することにより、電磁ソレノイドの
電磁コイルがショートした場合に半導体スイッチング素
子に過電流が流れて半導体スイッチング素子が損傷する
のを防止することができ、且つ制御回路を小型化するこ
とができる。
量制御弁の制御回路の回路図である。
量制御弁の制御回路の回路図である。
量制御弁の制御回路の回路図である。
の回路図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 電磁ソレノイドをデューティー制御する
ことにより吐出室とクランク室とを連通する連通路を開
閉制御するように構成された可変容量圧縮機の容量制御
弁の制御回路であって、電磁ソレノイドの電源電圧の増
減に対応して電磁ソレノイドに流れるパルス電流のデュ
ーティー比を減増させる手段を備えることを特徴とする
可変容量圧縮機の容量制御弁の制御回路。 - 【請求項2】 電磁ソレノイドは半導体スイッチング素
子を介して直流電源に接続され、前記手段は、電磁ソレ
ノイドの電磁コイルに流れるパルス電流をパルス電圧に
変換する電流電圧変換回路と、電流電圧変換回路の出力
であるパルス電圧を直流電圧に変換するローパスフィル
タと、ローパスフィルタの出力電圧が反転入力側に入力
され外部入力可変電圧が非反転入力側に入力される誤差
増幅器と、三角波発振器と、三角波発振器の出力電圧が
反転入力側に入力され誤差増幅器の出力電圧が非反転入
力側に入力されるPWM比較器と、PWM比較器の出力
である方形パルス電圧が入力される半導体スイッチング
素子駆動回路とを備えることを特徴とする請求項1に記
載の制御回路。 - 【請求項3】 誤差増幅器と、三角波発振器と、PWM
比較器と、半導体スイッチング素子駆動回路とがスイッ
チング電源制御用ICによって構成されていることを特
徴とする請求項2に記載の制御回路。 - 【請求項4】 スイッチング電源制御用ICが内蔵する
保護回路によって半導体スイッチング素子の過電流保護
回路が構成されていることを特徴とする請求項3に記載
の制御回路。
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