JP2001132634A

JP2001132634A - 容量可変型圧縮機

Info

Publication number: JP2001132634A
Application number: JP31163899A
Authority: JP
Inventors: Masaki Ota; 太田　　雅樹; Masahiro Kawaguchi; 真広川口; Yoichiro Kashiwagi; 陽一郎柏木; Taiji Odate; 泰治大立
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1999-11-01
Filing date: 1999-11-01
Publication date: 2001-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】圧縮機の駆動軸に作用する負荷トルクを直接的
に検出可能な容量可変型圧縮機を提供する。【解決手段】容量可変型圧縮機は、圧縮動作の反作用と
して駆動軸６に働く負荷トルクを検出する負荷トルク検
出器６３を備えている。その負荷トルク検出器６３は、
圧縮機ハウジング１，２，３および４の外側において駆
動軸６の端部に作動連結されたプーリ６１を利用して設
けられると共に、駆動軸６の捩じれに起因する機械的歪
みを電気信号に置換する磁歪検出部６４を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容量可変型圧縮機
に係り、特に車輌用空調装置に利用可能な斜板式容量可
変型圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】実開平２−２４０８１５号公報は、外部
駆動源たる車輌エンジンから動力供給を受けて駆動され
る揺動斜板式容量可変型圧縮機を開示する。その斜板式
圧縮機は、ピストンを介してのクランク室内圧（Ｐｃ）
と吸入行程にあるピストンボア内圧（ほぼ吸入圧Ｐｓに
等しい）との差に基づいて斜板の傾角を制御して吐出容
量を変化させるように構成されると共に、吐出容量に比
例したピストンのストロークを検出するためのストロー
ク検出手段を備えている。そして、前記ストローク検出
手段を構成する位置検出器からのピストン位置信号をエ
ンジンの出力制御回路に入力し、それに基づき、圧縮機
の吐出容量（つまり斜板の傾角）に応じてエンジン出力
を調節している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の可変容量型
圧縮機は、揺動斜板の傾斜角をストローク検出手段によ
り検出することができるので、圧縮機の吐出容量を正確
に検出することができる。ところが、現実には圧縮機が
消費する動力（つまりは圧縮機の負荷トルク）は、同一
容量（特に１００％容量時）であっても吸入圧力及び吐
出圧力条件により消費動力が倍以上に変動し、本来の目
的、すなわち圧縮機が消費する実際の動力分だけエンジ
ン側の出力を向上させることができないという問題があ
った。また、圧縮機の使用条件により実際の所要トルク
が大きい場合には、エンジンストールが生じ、そのエン
ジンストールを生じないようにするため、常に所定値以
上の高い出力（回転数）で圧縮機を駆動するようにして
いるので、消費エネルギーが増大するという問題があっ
た。

【０００４】他方、容量可変型圧縮機が圧縮動作を行う
際に不可避的に発生する反発負荷トルクに関する情報
は、単に圧縮機に動力を供給する車輌エンジンの出力制
御に利用可能なだけではない。かかる負荷トルクに関す
る情報は、クランク室内圧（Ｐｃ）を調節して圧縮機の
吐出容量（つまりは補機たる圧縮機の負荷の大きさ）を
直接制御することにも利用可能である。そのような観点
からも、圧縮動作時に発生する負荷トルクの大きさを正
確に把握することは、極めて有益である。

【０００５】本発明の目的は、圧縮機の駆動軸に作用す
る負荷トルクを直接的に検出可能な容量可変型圧縮機を
提供することにある。特に、圧縮機の吐出容量の制御
や、圧縮機に動力を供給している外部駆動源の出力制御
に好都合な負荷トルク検出器を備えた容量可変型圧縮機
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、外部駆動源から動力供
給を受ける駆動軸と、吐出容量可変機構とを備え、駆動
軸の回転に伴いガスの吸入及び圧縮を行う容量可変型圧
縮機であって、圧縮動作の反作用として駆動軸に働く負
荷トルクを検出する負荷トルク検出器を備え、その負荷
トルク検出器は、圧縮機ハウジングの外側において駆動
軸の端部に作動連結された回転体を利用して設けられる
と共に、駆動軸の捩じれに起因する機械的歪みを電気信
号に置換する検出要素を備えてなることを要旨とする。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の容量可変型圧縮機において、前記駆動軸と回転体とは
一体的に作動連結されており、前記負荷トルク検出器
は、回転体の歪み発生面に取着された磁歪片と、その磁
歪片の周囲における磁束の変化を検出する検出要素とし
てのピックアップコイルとを含んでなることを要旨とす
る。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の容量可変型圧縮機において、前記磁歪片は、前記回転
体の歪み発生面上にその回転体の半径方向に対し所定角
度をなすように傾斜して取着された棒状の磁性材からな
ることを要旨とする。

【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項２に記載
の容量可変型圧縮機において、前記磁歪片は、前記回転
体の歪み発生面上においてその回転体の周方向に沿って
貼着された膜状の磁性材からなることを要旨とする。

【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の容量可変型圧縮機において、前記駆動軸と回転体とは
弾性材を介して作動連結されており、前記負荷トルク検
出器を構成する検出要素は、前記弾性材内に埋設された
圧電素子であることを要旨とする。

【００１１】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
圧縮機が外部駆動源から動力供給を受ける駆動軸には、
圧縮機ハウジングの外側の同駆動軸の端部において回転
体が作動連結され、この回転体を利用して負荷トルク検
出器が設けられる。前記圧縮機が回転体および駆動軸を
介して外部駆動源から動力供給を受けると、圧縮動作の
反作用として、前記回転体および駆動軸には負荷トルク
が働く。前記負荷トルク検出器は、回転体に発生する機
械的歪みを電気信号に置換する。この電気信号を基に、
前記駆動軸に働く負荷トルクが検出される。

【００１２】請求項２に記載の発明によれば、外部駆動
源からの動力供給によって回転体に機械的歪みが発生す
ると、同回転体に取着された磁歪片の周囲における磁束
が変化する。この磁束変化の度合いは、駆動軸に働く負
荷トルクに起因する前記機械的歪みの大きさに対応す
る。ピックアップコイルがこの磁束変化を検出すること
で、負荷トルク検出器は駆動軸に働く負荷トルクの大き
さを検出する。

【００１３】請求項３に記載の発明によれば、回転体の
歪み発生面上では、その回転体の半径方向に対し所定角
度をなす方向に最も大きな機械的歪みが発生する。この
方向に沿うように傾斜して取着された棒状の磁性材は、
より効率的な前記機械的歪みの検出を可能にする。

【００１４】請求項４に記載の発明によれば、回転体の
歪み発生面上において広範囲にわたる磁歪片設置が可能
になり、ピックアップコイルによる磁束変化検出効率が
向上する。更に、ピックアップコイルを圧縮機ハウジン
グ側へ設置することが可能になり、検出結果の受け側た
るピックアップコイルへの信号伝達についての信頼性が
向上する。

【００１５】請求項５に記載の発明によれば、負荷トル
クが大きくなるほど、回転体と駆動軸との間の角速度差
が増大する傾向となり、弾性材が捩じられる程度も大き
くなる。この弾性材の捩じれが大きいほど、圧電素子に
加わる圧力も大きくなり、それに応じて圧電素子の抵抗
値が変化する。故に、圧電素子からの電気信号（出力）
の大きさは、圧縮機の負荷トルクの大きさを反映したも
のとなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明を車輌用空調装置の容量可
変型斜板式圧縮機に具体化した一実施形態を図１〜図６
を参照して説明する。図１に示すように車輌用空調装置
の冷房回路（又は冷媒循環回路）は、容量可変型斜板式
圧縮機と外部冷媒回路３０とを備えている。外部冷媒回
路３０は例えば、凝縮器（コンデンサ）３１、減圧装置
としての温度式膨張弁３２及び蒸発器（エバポレータ）
３３を備えている。膨張弁３２の開度は、蒸発器３３の
出口側又は下流側に設けられた感温筒３４の検知温度お
よび蒸発圧力（蒸発器出口圧力）に基づいてフィードバ
ック制御される。膨張弁３２は熱負荷に見合った液冷媒
を蒸発器３３に供給して外部冷媒回路３０における冷媒
流量を調節する。前記圧縮機は、外部冷媒回路の下流域
から冷媒ガスを吸入して圧縮し、圧縮したガスを外部冷
媒回路の上流域に吐出する。

【００１７】図１に示すように容量可変型斜板式圧縮機
は、シリンダブロック１と、その前端に接合されたフロ
ントハウジング２と、シリンダブロック１の後端に弁形
成体３を介して接合されたリヤハウジング４とを備えて
いる。これら１，２，３及び４は、複数本の通しボルト
１０（一本のみ図示）により相互に接合固定されて該圧
縮機ハウジングを構成する。シリンダブロック１とフロ
ントハウジング２とに囲まれた領域にはクランク室５が
区画されている。クランク室５内には駆動軸６が前後一
対のラジアル軸受け８Ａ，８Ｂによって回転可能に支持
されている。シリンダブロック１の中央に形成された収
容凹部内には、前方付勢バネ７及び後側スラスト軸受け
９Ｂが配設されている。他方、クランク室５において駆
動軸６上にはラグプレート１１が一体回転可能に固定さ
れ、ラグプレート１１とフロントハウジング２の内壁面
との間には前側スラスト軸受け９Ａが配設されている。
一体回転可能に結合された駆動軸６及びラグプレート１
１は、バネ７で前方付勢された後側スラスト軸受け９Ｂ
と前側スラスト軸受け９Ａとによってスラスト方向（駆
動軸軸線方向）に位置決めされている。

【００１８】駆動軸６の前端部はフロントハウジング２
の前部から外へ突出されている。フロントハウジング２
の前端円筒部にはボールベアリング６０を介して回転体
としてのプーリ６１が回転可能に支持され、プーリ６１
は駆動軸６の前端部に一体的に作動連結されている。プ
ーリ６１の外周にはベルト６２が巻き掛けられ、このベ
ルト６２を介して該圧縮機は外部駆動源としての車輌エ
ンジンＥに作動連結されている。つまり、該圧縮機は、
クラッチ機構を介在させることなく外部駆動源からプー
リ６１を介して駆動軸６に直接的に動力供給を受けるク
ラッチレスタイプとなっている。なお、フロントハウジ
ング２の前部とプーリ６１との間の部分には、負荷トル
ク検出器６３が設けられている。この負荷トルク検出器
６３の詳細については後ほど説明する。

【００１９】駆動軸外周面とフロントハウジング前部の
内周面との間には、軸封装置としてのシール部材２９が
設けられている。シール部材２９は駆動軸６の前方を封
止してクランク室５の気密性を確保する。

【００２０】図１に示すように、クランク室５内にはカ
ムプレートたる斜板１２が収容されている。斜板１２の
中央部には挿通孔が貫設され、この挿通孔内に駆動軸６
が配置されている。斜板１２は、連結案内機構としての
ヒンジ機構１３を介してラグプレート１１及び駆動軸６
に作動連結されている。ヒンジ機構１３は、ラグプレー
ト１１のリヤ面から突設された二つの支持アーム１４
（一つのみ図示）と、斜板１２のフロント面から突設さ
れた二本のガイドピン１５（一本のみ図示）とから構成
されている。支持アーム１４とガイドピン１５との連係
および斜板１２の中央挿通孔内での駆動軸６との接触に
より、斜板１２はラグプレート１１及び駆動軸６と同期
回転可能であると共に駆動軸６の軸方向へのスライド移
動を伴いながら駆動軸６に対し傾動可能となっている。
なお、斜板１２は、駆動軸６を挟んで前記ヒンジ機構１
３と反対側にカウンタウェイト部１２ａを有している。

【００２１】ラグプレート１１と斜板１２との間におい
て駆動軸６の周囲には傾角減少バネ１６が設けられてい
る。このバネ１６は斜板１２をシリンダブロック１に接
近する方向（即ち傾角減少方向）に付勢する。又、駆動
軸６に固着された規制リング１８と斜板１２との間にお
いて駆動軸６の周囲には復帰バネ１７が設けられてい
る。この復帰バネ１７は、斜板１２が大傾角状態（二点
鎖線で示す）にあるときには駆動軸６に単に巻装される
のみで斜板その他の部材に対していかなる付勢作用も及
ぼさないが、斜板１２が小傾角状態（実線で示す）に移
行すると、前記規制リング１８と斜板１２との間で圧縮
されて斜板１２をシリンダブロック１から離間する方向
（即ち傾角増大方向）に付勢する。なお、斜板１２が圧
縮機運転時に最小傾角θｍｉｎ（例えば１〜５°の範囲
の角度）に達したときも、復帰バネ１７が縮みきらない
ようにバネ１７の自然長及び規制リング１８の位置が設
定されている。

【００２２】シリンダブロック１には、駆動軸６を取り
囲んで複数のシリンダボア１ａ（一つのみ図示）が形成
され、各シリンダボア１ａのリヤ側端は前記弁形成体３
で閉塞されている。各シリンダボア１ａには片頭型のピ
ストン２０が往復動可能に収容されており、各ボア１ａ
内にはピストン２０の往復動に応じて体積変化する圧縮
室が区画されている。各ピストン２０の前端部は一対の
シュー１９を介して斜板１２の外周部に係留され、これ
らのシュー１９を介して各ピストン２０は斜板１２に作
動連結されている。このため、斜板１２が駆動軸６と同
期回転することで、斜板１２の回転運動がその傾角θに
対応するストロークでのピストン２０の往復直線運動に
変換される。

【００２３】なお、前記ラグプレート１１、斜板１２、
ヒンジ機構１３、および、シュー１９によって、吐出容
量可変機構が構成されている。更に弁形成体３とリヤハ
ウジング４との間には、中心域に位置する吸入室２１
と、それを取り囲む吐出室２２とが区画形成されてい
る。弁形成体３は、吸入弁形成板、ポート形成板、吐出
弁形成板およびリテーナ形成板を重合してなるものであ
る。この弁形成体３には各シリンダボア１ａに対応し
て、吸入ポート２３及び同ポート２３を開閉する吸入弁
２４、並びに、吐出ポート２５及び同ポート２５を開閉
する吐出弁２６が形成されている。吸入ポート２３を介
して吸入室２１と各シリンダボア１ａとが連通され、吐
出ポート２５を介して各シリンダボア１ａと吐出室２２
とが連通される。そして、蒸発器３３の出口から吸入室
２１（吸入圧Ｐｓの領域）に導かれた冷媒ガスは、各ピ
ストン２０の上死点位置から下死点側への往動により吸
入ポート２３及び吸入弁２４を介してシリンダボア１ａ
に吸入される。シリンダボア１ａに吸入された冷媒ガス
は、ピストン２０の下死点位置から上死点側への復動に
より所定の圧力にまで圧縮され、吐出ポート２５及び吐
出弁２６を介して吐出室２２（吐出圧Ｐｄの領域）に吐
出される。吐出室２２の高圧冷媒は凝縮器３１に導かれ
る。

【００２４】この圧縮機では、エンジンＥからの動力供
給によりプーリ６１を介して駆動軸６が回転されると、
それに伴い所定角度θに傾斜した斜板１２が回転する。
その時の角度θは傾角と呼ばれ、一般に駆動軸６に直交
する仮想平面と斜板１２とがなす角度として把握され
る。斜板の回転に伴って各ピストン２０が傾角θに対応
したストロークで往復動され、前述のように各シリンダ
ボア１ａでは、冷媒ガスの吸入、圧縮及び吐出が順次繰
り返される。

【００２５】斜板１２の傾角θは、斜板回転時の遠心力
に起因する回転運動のモーメント、傾角減少バネ１６
（及び復帰バネ１７）の付勢作用に起因するバネ力によ
るモーメント、ピストン２０の往復慣性力によるモーメ
ント、ガス圧によるモーメント等の各種モーメントの相
互バランスに基づいて決定される。ガス圧によるモーメ
ントとは、シリンダボア内圧と、ピストン背圧にあたる
クランク室５の内圧（クランク圧Ｐｃ）との相互関係に
基づいて発生するモーメントであり、クランク圧Ｐｃに
応じて傾角減少方向にも傾角増大方向にも作用する。こ
の圧縮機では、後述する容量制御弁（電磁制御弁）４０
を用いてクランク圧Ｐｃを調節し前記ガス圧によるモー
メントを適宜変更することにより、斜板の傾角θを最小
傾角θｍｉｎと最大傾角θｍａｘとの間の任意の角度に
設定可能としている。なお、最大傾角θｍａｘは、斜板
１２のカウンタウェイト部１２ａがラグプレート１１の
規制部１１ａに当接することで規制される。他方、最小
傾角θｍｉｎは、前記ガス圧によるモーメントが傾角減
少方向にほぼ最大化した状態のもとでの傾角減少バネ１
６と復帰バネ１７との付勢力バランスを支配的要因とし
て決定される。

【００２６】斜板１２の傾角制御に関与するクランク圧
Ｐｃを制御するためのクランク圧制御機構は、図１及び
図２に示す圧縮機ハウジング内に設けられた抽気通路２
７及び給気通路２８並びに容量制御弁４０によって構成
される。抽気通路２７は吸入室２１とクランク室５とを
接続する。給気通路２８は吐出室２２とクランク室５と
を接続し、給気通路２８の途中には容量制御弁４０が設
けられている。この制御弁４０の開度を調節することで
給気通路２８を介したクランク室５への高圧ガスの導入
量と抽気通路２７を介したクランク室５からのガス導出
量とのバランスが制御され、クランク圧Ｐｃが決定され
る。クランク圧Ｐｃの変更に応じて、ピストン２０を介
してのクランク圧Ｐｃとシリンダボア１ａの内圧との差
が変更され、斜板の傾角θが変更される結果、ピストン
のストロークすなわち吐出容量が調節される。

【００２７】図２に示すように、容量制御弁４０は、上
半部（入れ側弁部）４１と下半部（ソレノイド部）５１
とからなる。入れ側弁部４１のバルブハウジングには、
導入ポート４２、弁室４３、弁孔４４及び導出ポート４
５が形成され、これら４２〜４５は給気通路２８の一部
を構成する。弁室４３内には、弁孔４４に接離可能な弁
体４６と、その弁体を弁孔を閉鎖する方向に付勢する閉
鎖バネ４７とが設けられている。制御弁のソレノイド部
５１は、固定鉄心５２、可動鉄心５３、両鉄心を跨ぐよ
うに配置されたコイル５４及び開放バネ５５を備えてい
る。可動鉄心５３と弁体４６との間には両者を作動連結
するロッド４８が設けられている。開放バネ５５は閉鎖
バネ４７のバネ力を凌駕するバネ力を有しており、閉鎖
バネ４７の作用にかかわらず、可動鉄心５３及びロッド
４８を介して弁体４６を弁孔４４から離れる方向（開放
方向）に付勢する。その一方で、外部からの通電制御に
よりコイル５４に電流が供給されてソレノイド部５１が
励磁されると、両鉄心５２，５３間に吸引方向の電磁付
勢力が生じる。この電磁付勢力は、開放バネ５５の付勢
力と反対方向に作用する。従って、弁孔４４に対する弁
体４６の位置（つまり制御弁４０の開度）は、主とし
て、閉鎖バネ４７及び前記電磁力による下向き付勢力
と、開放バネ５５による上向き付勢力とのバランスに基
づいて決定される。前記電磁力はコイル５４へのエネル
ギー供給量に応じて変化するため、コイル５４への通電
制御に基づいて制御弁４０の開度を０％から１００％の
範囲で任意調節することができる。なお、コイル５４へ
の通電制御は、アナログ的な電流値制御、又は、通電時
のデューティ比を適宜変化させるデューティ制御のいず
れでもよい。本実施形態ではデューティ制御を採用す
る。なお、デューティ比Ｄｔを小さくすると弁開度が大
きくなり、デューティ比Ｄｔを大きくすると弁開度が小
さくなるように設計されている。

【００２８】（負荷トルク検出器）図１及び図３に示す
ように、フロントハウジング２の前部とプーリ６１との
間には、負荷トルク検出器６３が配設されている。この
負荷トルク検出器６３は、磁歪検出部６４，ロータリト
ランス６５、および、図示しない検出処理回路を備えて
いる。

【００２９】磁歪検出部６４は、フロントハウジング２
を臨む歪み発生面としてのプーリ６１のリヤ面６１ａ上
に取着された磁歪片としての磁性棒６４ａと、同磁性棒
６４ａに巻着されたピックアップコイル６４ｂとからな
っている。磁性棒６４ａは、側方から見て門型を呈し
（図３（Ｂ）参照）、前記リヤ面６１ａ上にプーリ６１
の半径方向に対し所定角度θａをなすように傾斜して取
着されている（図３（Ａ）参照）。ここで、前記取付角
度θａは、０°＜θａ＜９０°の範囲に含まれる角度で
あり、好ましくは、３０〜６０°の範囲に含まれる角度
である（θａ＝４５°が最も好ましい）。一方、ピック
アップコイル６４ｂは、磁性棒６４ａの周囲における磁
束の変化に感応して電気的出力（信号）を発生または変
化させる。

【００３０】ロータリトランス６５は、一次および二次
コイル６５ａ，６５ｂによって構成されている。一次コ
イル６５ａは、プーリ６１のリヤ面６１ａ上に、駆動軸
６を周回するように取着され、前記ピックアップコイル
６４ｂに接続されて一つの閉じた回路を構成する。ま
た、二次コイル６５ｂは、フロントハウジング２前部の
プーリ６１を臨むフロント面上に一次コイル６５ａに対
向するように取着されている。この二次コイル６５ｂは
前記検出処理回路（図示せず）を介して車輌用空調装置
の制御装置７０に接続されている。

【００３１】車輌エンジンＥによってプーリ６１を介し
て駆動軸６が回転されるとき、圧縮動作の反作用として
駆動軸６およびプーリ６１は回転方向と逆向きの反発負
荷トルクを受ける。すると、プーリ６１のリヤ面６１ａ
の内側域と外側域との間に機械的歪みが生じ、その歪み
に基づいて磁性棒６４ａ自体も軸方向に引っ張られて歪
む。その結果、前記磁歪検出部６４の磁性棒６４ａに
は、反発負荷トルクの大きさを反映した磁歪み、即ち、
磁束変化が発生する。その磁束変化はピックアップコイ
ル６４ｂにおいて電圧（または電流）変化を生じさせ、
その電圧（または電流）変化が一次コイル６５ａに伝達
される。そして、この一次コイル６５ａに伝達された電
圧（または電流）変化が二次コイル６５ｂの電圧（また
は電流）変化を誘発する。その二次コイル６５ｂでの変
化は、検出処理回路によって正規のアナログまたはデジ
タル信号に変換され、検出処理回路からは、負荷トルク
の大きさを反映した電気信号が出力される。換言すれ
ば、負荷トルク検出器６３は、圧縮機の運転時に駆動軸
６およびプーリ６１に作用する負荷トルクの大きさを、
該駆動軸６の捩じれに起因するプーリ６１の機械的歪み
の大きさによって検知すると共にその検知データを電気
信号に置換して出力する。

【００３２】（制御体系）車輌用空調装置は、該空調装
置の全般的な制御を司る制御装置７０を備えている。図
２に示すように、制御装置７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ、タイマ及びＩ／Ｏを備えたコンピュータ類似の制
御ユニットである。前記ＲＯＭには、後述する各種の制
御プログラム（図４，図５のフローチャート参照）や初
期データが記憶されている。ＲＡＭは作業用の記憶領域
を提供し、タイマはＣＰＵからの指令に基づき経過時間
の計測およびＣＰＵへの時刻到達の告知を行う。Ｉ／Ｏ
は、複数の入出力端子を備えた制御装置７０の入出力イ
ンターフェイス回路である。Ｉ／Ｏの出力端子には駆動
回路７１が接続されている。駆動回路７１は制御装置７
０からの指令に基づき、制御弁４０のコイル５４に対し
てデューティ制御された駆動信号を出力する。

【００３３】制御装置７０のＩ／Ｏの入力端子には少な
くとも、前記負荷トルク検出器６３の他に、Ａ／Ｃスイ
ッチ７２、温度設定器７３、温度センサ７４およびエン
ジンＥＣＵが接続されている。Ａ／Ｃスイッチ７２は車
輌の乗員によって操作される空調装置のＯＮ／ＯＦＦ切
替えスイッチであり、制御装置７０に対し空調装置のＯ
Ｎ／ＯＦＦ設定状況に関する情報を提供する。温度設定
器７３は車輌の乗員によって操作される好ましい温度の
設定器であり、制御装置７０に対し設定温度Ｔｅ（ｓｅ
ｔ）に関する情報を提供する。温度センサ７４は前記蒸
発器３３の近傍に設けられたセンサであり、蒸発器３３
を通過することで冷却（即ち熱交換）された室内空気の
温度を測定し、検出した温度Ｔｅ（ｔ）を室温情報とし
て制御装置７０に提供する。負荷トルク検出器６３は、
圧縮機の駆動軸６に作用する負荷トルクＴＱ（ｔ）に関
する情報を制御装置７０に提供する。

【００３４】エンジンＥＣＵは車輌エンジン等の制御ユ
ニットであり、車速センサ７５、エンジン回転数センサ
７６及びスロットルセンサ（又はアクセル開度センサ）
７７と接続されている。スロットルセンサ７７は、エン
ジンの吸気管路に設けられたスロットル弁の角度（又は
開度）を検知するセンサであり、このスロットル弁角度
（又は開度）は車輌の操縦者によるアクセルペダルの踏
込量を反映する。換言すれば、制御装置７０はエンジン
ＥＣＵを介して車輌の運転状況に関する情報、即ち車速
Ｖ、エンジン回転数ＮＥ、エンジンＥＣＵによって翻訳
されたアクセルペダルの踏込量つまりアクセル開度Ａｃ
（ｔ）に関する情報を提供される。尚、各種センサ類６
３，７２，７３，７４，７５，７６，７７及びエンジン
ＥＣＵは外部情報検知手段を構成する。

【００３５】制御装置７０は、前記外部情報検知手段か
ら提供される外部情報に基づいて現在の状況を判断する
と共に駆動回路７１から制御弁のソレノイドコイル５４
に出力される駆動信号のデューティ比Ｄｔを演算する。
そして、演算されたデューティ比Ｄｔでの駆動信号の出
力を駆動回路７１に指令することにより、制御弁４０の
開度をリアルタイムで任意調節し、クランク圧Ｐｃの迅
速な変更延いてはピストンストローク（すなわち吐出容
量）の迅速な変更を実現する。以下に、圧縮機の容量又
は負荷トルクの制御に関するフローチャート（図４，図
５）を参照して制御装置７０によるデューティ制御を詳
細に説明する。尚、図４のチャートは、空調制御プログ
ラムの幹となるメインルーチンを示す。図５のチャート
は、前記メインルーチンにおいて所定の判定条件を満た
したときに実行される通常制御サブルーチンを示す。

【００３６】（メインルーチン）車輌のイグニションス
イッチ（又はスタートスイッチ）がＯＮされると、制御
装置７０は電力を供給され演算処理を開始する。制御装
置７０は、図４のステップＳ４１（以下単に「Ｓ４１」
という、他のステップも以下同様）において初導プログ
ラムに従い各種の初期設定を行う。例えば、負荷トルク
目標値ＴＱＴやデューティ比Ｄｔに初期値又は暫定値を
与える。ＴＱＴは、後ほど説明する負荷トルクＴＱ
（ｔ）のフィードバック制御における目標値となるもの
である。その後、処理はＳ４２以下に示された状態監視
及びデューティ比の内部演算処理へと進む。

【００３７】Ｓ４２では、Ａ／Ｃスイッチ７２がＯＮさ
れるまで該スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状況が監視される。
Ａ／Ｃスイッチ７２がＯＮされると、処理は非常時判定
ルーチン（Ｓ４３）へ進む。Ｓ４３では、車輌が非定常
的な状態つまり非常時運転モードにあるか否かを外部情
報に基づいて判断する。ここで言う「非常時運転モー
ド」とは、例えば、登坂走行のようなエンジンＥが高負
荷状態にある場合とか、追い越し加速のような車輌の加
速時（少なくとも操縦者が急加速を欲している場合）を
指す。例示したいずれの場合も、前記外部情報検知手段
から提供されるアクセル開度Ａｃ（ｔ）を所定の判定値
と比較することで、そのような高負荷状態又は車輌加速
状態にあることを合理的に推定することができる。

【００３８】Ｓ４３判定がＹＥＳ、つまり非常時運転モ
ードにあるときには、制御装置７０は非常時対応制御
（Ｓ４４）を行う。この非常時対応制御については後述
する。非常時判定ルーチンでの監視項目のいずれにも該
当しない場合には、Ｓ４３判定がＮＯとなる。その場合
には、車輌が定常的な状態つまり通常運転モードにある
とみなされる。ここで言う「通常運転モード」とは、プ
ログラム的には非常時判定ルーチンの監視項目に該当し
ない排他的な条件充足状態を意味し、つまるところ、車
輌が平均的な運転状況で使用されていると合理的に推定
できる状態を指す。Ｓ４３判定がＮＯの場合には、処理
は通常制御ルーチンＲＦ５へ移行する。多くの場合、図
４のメインルーチンでの処理は通常制御ルーチンＲＦ５
での処理を経てＳ４２に復帰する。

【００３９】（通常制御ルーチンＲＦ５）図５の通常制
御ルーチンＲＦ５は、まさに通常運転モードでの空調能
力即ち圧縮機の吐出容量のフィードバック制御に関する
手順を示す。ステップＳ５１〜Ｓ５４は、負荷トルク目
標値ＴＱＴの見直し又は再設定に関する処理である。ス
テップＳ５５〜Ｓ５８は、圧縮機の駆動軸６に現に作用
する負荷トルクＴＱ（ｔ）を目標値ＴＱＴ付近に収束さ
せることを最終目標としたデューティ比Ｄｔのフィード
バック制御（つまりはクランク圧Ｐｃ、吐出容量及び負
荷トルクのフィードバック制御）に関する処理である。

【００４０】Ｓ５１において制御装置７０は、温度セン
サ７４によって検出された蒸発器付近の温度Ｔｅ（ｔ）
が温度設定器７３による設定温度Ｔｅ（ｓｅｔ）より大
であるか否かを判定する。Ｓ５１判定がＮＯの場合、Ｓ
５２において前記検出温度Ｔｅ（ｔ）が設定温度Ｔｅ
（ｓｅｔ）より小であるか否かを判定する。Ｓ５２判定
もＮＯの場合には、検出温度Ｔｅ（ｔ）が設定温度Ｔｅ
（ｓｅｔ）に一致していることになるため、冷房能力の
変化につながる負荷トルク目標値ＴＱＴの設定変更は必
要がない。他方、Ｓ５１判定がＹＥＳの場合、蒸発器で
の熱負荷が大きいと予測されるため、Ｓ５３において負
荷トルク目標値ＴＱＴを単位量ΔＴＱだけ増大させる。
負荷トルクの増加は吐出容量の増加と基本的に表裏一体
であり、目標値ＴＱＴの増大は冷房を強化する方向に空
調制御を誘導することになる。又、Ｓ５２判定がＹＥＳ
の場合、蒸発器での熱負荷が小さいと予測されるため、
Ｓ５４において負荷トルク目標値ＴＱＴを単位量ΔＴＱ
だけ減少させる。負荷トルクの減少は吐出容量の減少と
基本的に表裏一体であり、目標値ＴＱＴの減少は冷房を
弱める方向に空調制御を誘導することになる。このよう
にして負荷トルク目標値ＴＱＴの見直しが行なわれる。

【００４１】続いて制御装置７０は、Ｓ５５において負
荷トルク検出器６３によって検出された負荷トルクＴＱ
（ｔ）が前記目標値ＴＱＴと許容幅Ｗとの和よりも大き
いか否かを判定する。Ｓ５５判定がＮＯの場合には、Ｓ
５６において負荷トルクＴＱ（ｔ）が前記目標値ＴＱＴ
と許容幅Ｗとの差よりも小さいか否かを判定する。Ｓ５
５判定及びＳ５６判定が共にＮＯの場合には、現在の負
荷トルクＴＱ（ｔ）は（ＴＱＴ−Ｗ）と（ＴＱＴ＋Ｗ）
との間にある、即ちＴＱＴを中心とした許容幅２Ｗの範
囲内に収まっていることになる。かかる場合は殊更にデ
ューティ比Ｄｔを変更して負荷トルク延いては吐出容量
を変更する必要性に乏しいので、制御装置７０は駆動回
路７１にデューティ比Ｄｔの変更指令を発することな
く、該ルーチンＲＦ５を離脱する。なお、前記許容幅Ｗ
の設定次第で負荷トルク制御の精度（又はハンチング振
幅）を調節できることは言うまでもない。

【００４２】Ｓ５５判定がＹＥＳの場合には、Ｓ５７に
おいて制御装置７０はデューティ比Ｄｔを単位量ΔＤだ
け減少させ、その修正値（Ｄｔ−ΔＤ）へのデューティ
比変更を駆動回路７１に指令する。すると、制御弁ソレ
ノイド部の電磁力が若干弱まり、制御弁４０の開度が増
大（給気通路２８の開度が増大）する。その結果、クラ
ンク圧Ｐｃが増大傾向となり、クランク圧Ｐｃとシリン
ダボア内圧とのピストンを介した差が大きくなって斜板
１２が傾角減少方向に傾動し、圧縮機の状態は吐出容量
が減少し負荷トルクも減少する方向に移行する。他方、
Ｓ５６判定がＹＥＳの場合には、Ｓ５８において制御装
置７０はデューティ比Ｄｔを単位量ΔＤだけ増大させ、
その修正値（Ｄｔ＋ΔＤ）へのデューティ比変更を駆動
回路７１に指令する。すると、制御弁ソレノイド部の電
磁力が若干強まり、制御弁４０の開度が減少（給気通路
２８の開度が減少）する。その結果、クランク圧Ｐｃが
低下傾向となり、クランク圧Ｐｃとシリンダボア内圧と
のピストンを介した差が小さくなって斜板１２が傾角増
大方向に傾動し、圧縮機の状態は吐出容量が増大し負荷
トルクも増大する方向に移行する。それ故、検出負荷ト
ルクＴＱ（ｔ）が目標値ＴＱＴから大きくずれていたと
しても、Ｓ５７及び／又はＳ５８でのデューティ比のフ
ィードバック制御を経て、負荷トルクＴＱ（ｔ）が目標
値ＴＱＴ付近に収束する。

【００４３】図６のタイムチャートは、Ｓ５３で目標値
ＴＱＴを上方修正した場合におけるＳ５５〜Ｓ５８のフ
ィードバック制御による負荷トルクＴＱ（ｔ）の経時変
化を概念的に示す。図６においてＴＱＴ（Ｏｌｄ）をＴ
ＱＴ（Ｎｅｗ）に変更した後、負荷トルクＴＱ（ｔ）が
ＴＱＴ（Ｎｅｗ）付近にほぼ収束するまでの時間Ｔ１又
はＴ２は非常に短い。これはフィードバック制御のパラ
メータとして吸入圧Ｐｓ等の熱負荷に影響される圧力要
因を一切持ち込まず、制御弁開度のデューティ制御に対
する応答性に優れる負荷トルクＴＱ（ｔ）を直接の制御
対象としたことによる。かかる次第で、比較的短時間の
うちに負荷トルクＴＱ（ｔ）は目標値ＴＱＴ付近に調節
され、通常制御ルーチンＲＦ５での処理を終えることが
できる。

【００４４】（非常時対応制御Ｓ４４）図４のＳ４３判
定でＹＥＳの場合、制御装置７０は非常時対応制御（Ｓ
４４）を行う。非常時対応制御は、例えば、エンジンの
高負荷状態や車輌加速状態を最初に検知した時点から所
定期間ΔＴだけ、前記駆動信号のデューティ比Ｄｔをそ
の可変幅内の最小値又はゼロに強制的に設定変更すると
いうものである（即ちカット制御）。デューティ比Ｄｔ
が極小化されている期間ΔＴは、容量制御弁が最大開度
となり、クランク圧Ｐｃが即座に高まって傾角θが迅速
に最小化され、圧縮機の吐出容量が最小となる。これに
より、エンジンＥの負荷が少なからず軽減され、エンジ
ン出力を車輌の前進駆動力に極力振り向けることが可能
となる。なお、前記期間ΔＴの間、空調装置の冷房能力
は犠牲にされるが、この期間ΔＴは一時的な短期間であ
り、乗員の快適性維持に重大な支障を来すことはまずな
い。

【００４５】（効果）本実施形態によれば、以下のよう
な効果を得ることができる。 ○ 本実施形態では、負荷トルク検出器６３の磁歪検出
部６４は、プーリ６１のリヤ面６１ａ上に取着された磁
性棒６４ａと、同磁性棒６４ａに巻着されたピックアッ
プコイル６４ｂとからなっている。つまり、負荷トルク
検出器６３は、フロントハウジング２の外側において駆
動軸６の端部に作動連結されたプーリ６１を利用して設
けられている。このため、負荷トルク検出器６３を設け
るための回転体を更に専用に設ける必要がなく、製造コ
ストの上昇を抑えることが可能である。

【００４６】○ 本実施形態では、磁性棒６４ａは、プ
ーリ６１のリヤ面６１ａ上に該プーリ６１の半径方向に
対し所定角度θａをなすように傾斜して取着されてい
る。車輌エンジンＥによってプーリ６１を介して駆動軸
６が回転されるとき、プーリ６１には、反発負荷トルク
による捩じれによって、該プーリ６１の半径方向に対し
所定角度θａだけ傾斜した方向に最も大きな機械的歪み
が発生する。そのため、その方向に沿うように傾斜取着
された前記磁性棒６４ａにはより効率よく機械的歪みが
伝わり、負荷トルク検出器６３による検出結果は、より
正確なものとなる。

【００４７】○ 本実施形態では、室内又は蒸発器での
熱負荷の大きさに影響される吸入圧Ｐｓを容量制御弁４
０の開度制御（つまりは圧縮機の吐出容量制御）の指標
とすることなく、圧縮機の駆動軸６に作用する負荷トル
クＴＱ（ｔ）を直接の制御対象として圧縮機吐出容量の
フィードバック制御を実現している。このため、蒸発器
での熱負荷状況に影響されることなく、エンジン側の事
情を優先すべき非常時には外部制御によって即座に吐出
容量を減少又は増大させることができる。それ故に、加
速時等におけるカット制御の応答性やカット制御の信頼
性及び安定性に優れている。

【００４８】○ 通常時においても、検出温度Ｔｅ
（ｔ）及び設定温度Ｔｅ（ｓｅｔ）に基づく負荷トルク
目標値ＴＱＴの自動修正（図５のＳ５１〜Ｓ５４）を伴
う、負荷トルクＴＱ（ｔ）を指標とした吐出容量のフィ
ードバック制御により、人間の快適感を満たすという空
調装置本来の目的を十分に達成することができる。つま
り本実施形態によれば、通常時における室温の安定維持
を図るための圧縮機の吐出容量制御と、非常時における
緊急避難的な吐出容量の迅速な変更とを両立させること
ができる。

【００４９】（変更例）本発明の実施形態を以下のよう
に変更してもよい。 ○ 図１及び図３に示した負荷トルク検出器６３を図７
に示すような負荷トルク検出器で置換してもよい。図７
の負荷トルク検出器は、プーリ６１のリヤ面６１ａの磁
歪片としての磁性膜８１と、フロントハウジング２前部
のフロント面の磁気センサ８２と、図示しない検出処理
回路とを備えてなる。磁性膜８１は所定厚（例えば１ｍ
ｍ）を持ち、かつ、略扇形状の磁性材料からなる膜であ
る。この磁性膜８１は、プーリ６１のリヤ面６１ａに対
してプーリ６１の周方向に沿って貼着されている。圧縮
機運転時の反発負荷トルクに起因する磁歪みの検出精度
を高めるために、磁性膜８１の表面にいくつかの斜め溝
８１ａを形成することは好ましいが、この斜め溝８１ａ
は必須ではない。磁気センサ８２は磁性膜８１に対向す
るようにフロントハウジング２のプーリ６１を臨むフロ
ント面に設けられている。磁気センサ８２は、側方から
見て門型を呈し前記フロント面に取着されたヨーク８２
ａと、このヨーク８２ａに巻着されたピックアップコイ
ル８２ｂとを備えている。磁気センサ８２は磁性膜８１
とは非接触である。ピックアップコイル８２ｂは、前記
検出処理回路につながれている。図７の負荷トルク検出
器でも、圧縮動作の反作用たる反発負荷トルクに起因し
てプーリ６１および磁性膜８１に捩じれが生じると、磁
性膜８１の捩じれの程度に応じて磁歪み、即ち、磁束変
化が発生し、それが磁気センサ８２での電圧（又は電
流）の変化を誘発する。反発負荷トルクの大きさと誘導
電圧の大きさとの間には相関関係があるため、かかる負
荷トルク検出器を用いて反発負荷トルクの大きさを検出
できる。また、この負荷トルク検出器によれば、プーリ
６１のリヤ面６１ａにおいて広範囲にわたって磁性膜８
１を設置でき、磁気センサ８２のピックアップコイル８
２ｂによる磁束変化検出効率を向上させることができ
る。更に、磁気センサ８２、即ち、ピックアップコイル
８２ｂをフロントハウジング２側へ設置することが可能
になり、電気信号（即ち制御装置７０に対して出力され
る検出結果）の伝達についての信頼性が向上する。

【００５０】○ 図１及び図３に示したプーリ６１およ
び負荷トルク検出器６３を、図８，図９に示すような動
力伝達機構たるダンパ兼リミッタ機能付きプーリおよび
負荷トルク検出器で置換してもよい。

【００５１】図８に示すように、フロントハウジング２
の前端円筒部にはボールベアリング９０を介して回転体
としてのプーリ９１が回転可能に支持されている。プー
リ９１の外周にはベルト６２が巻き掛けられ、このベル
ト６２を介して圧縮機は車輌エンジンＥに作動連結され
ている。

【００５２】プーリ９１の反フロントハウジング２側を
臨むフロント面には、環状で断面Ｌ字状をなす外側支持
板９２ａがねじ止め固定されている。外側支持板９２ａ
の内周面には、弾性材としての環状の緩衝ゴム９２ｂが
接着固定されている。緩衝ゴム９２ｂの内部には、少な
くとも一つの圧電素子９３が埋設されている。この圧電
素子９３については後述する。緩衝ゴム９２ｂの内周面
には、環状で断面Ｌ字状をなす内側支持板９２ｃが接着
固定されている。つまり、緩衝ゴム９２ｂは、外側およ
び内側の支持板９２ａ，９２ｃを弾性的につないでい
る。この内側支持板９２ｃには、駆動軸６ａの方向に膨
出した後側フランジ部９２ｄが形成されている。この後
側フランジ部９２ｄには、切欠状の係合部９２ｅが１８
０°の間隔をおいて２カ所形成されている。これら外側
支持板９２ａ、緩衝ゴム９２ｂ及び内側支持板９２ｃ
は、前記プーリ９１と一体回転可能になっている。

【００５３】図８の駆動軸６ａは、その端部形状を除き
図１の駆動軸６と同じものである。駆動軸６ａの前端部
には略円筒状のブッシュ９４がロックボルト９８により
嵌合固定されている。つまり、駆動軸６ａとブッシュ９
４とは一体回転可能になっている。このブッシュ９４の
後端には、切欠部９４ａが１８０°の間隔をおいて２カ
所形成されている。また、このブッシュ９４の前端に
は、径方向に膨出する円板部９４ｂが形成されている。
その円板部９４ｂの外周縁近傍の後面側には、前記内側
支持板９２ｃの後側フランジ部９２ｄと対をなすように
前側フランジ部９４ｃが突設されている。

【００５４】リミットバネ９５は、２本の素線が互いに
平行をなすように巻回された二重のねじりコイルバネで
構成されている。各素線の第１端をなす第１フック９５
ａは、互いに対向するように内側に突出されている。ま
た、各素線の第２端をなす第２フック９５ｂは、互いに
離反するように外側に突出されている。そして、このリ
ミットバネ９５は、圧縮機の駆動軸６ａ及びブッシュ９
４を介して負荷トルクが作用すると、各素線が締まる方
向に巻回されている。つまり、ブッシュ９４を締め付け
る方向にねじり変形する締まりバネになっている。

【００５５】リミットバネ９５は、ブッシュ９４がロッ
クボルト９８により駆動軸６ａに締め付け固定されると
き、所定量だけ圧縮された状態でブッシュ９４を取り巻
くように組み付けられる。

【００５６】このとき、リミットバネ９５の第１フック
９５ａは、前記ブッシュ９４の切欠部９４ａに嵌合し
て、駆動軸６ａに対して回り止めされる。また、第２フ
ック９５ｂは、前記内側支持板９２ｃの係合部９２ｅに
係合するとともに、ブッシュ９４の前側フランジ部９４
ｃの端面に当接するようになっている。

【００５７】そして、車両エンジンＥからの動力は、ベ
ルト６２、プーリ９１、外側支持板９２ａ、緩衝ゴム９
２ｂ、内側支持板９２ｃ、リミットバネ９５及びブッシ
ュ９４を介して圧縮機の駆動軸６ａに伝達されるように
なっている。つまり、駆動軸６ａとプーリ９１とは緩衝
ゴム９２ｂを介して作動連結されている。

【００５８】ところで、図８，図９の負荷トルク検出器
は、検出要素としての圧電素子９３，ロータリトランス
９６、および、図示しない検出処理回路を備えている。
各圧電素子９３は、緩衝ゴム９２ｂ内部に埋設され、こ
の緩衝ゴム９２ｂの捩じれに伴う圧力付加により、その
圧力付加の大きさに応じて圧電素子９３自身の抵抗値が
変化するようになっている。つまり、圧電素子９３は、
この圧力付加の大きさに応じて変化する電気信号を出力
する。ロータリトランス９６は、一次および二次コイル
９６ａ，９６ｂによって構成されている。一次コイル９
６ａは、プーリ９１のフロントハウジング２を臨むリヤ
面側に、駆動軸６ａを周回するように取着され、前記圧
電素子９３に接続されている。そして、全ての圧電素子
９３と二次コイル９６ａは閉じた回路を構成している。
また、二次コイル９６ｂは、フロントハウジング２前部
のプーリ９１を臨むフロント面上に一次コイル９６ａに
対向するように取着されている。この二次コイル９６ｂ
には前記検出処理回路が接続され、該検出処理回路は車
輌用空調装置の制御装置７０に接続されている。

【００５９】車輌エンジンＥによってプーリ９１を介し
て駆動軸６ａが回転されるとき、圧縮動作の反作用とし
て駆動軸６ａ、ブッシュ９４、リミットバネ９５、内側
支持板９２ｃ、緩衝ゴム９２ｂ、外側支持板９２ａ及び
プーリ９１は回転方向と逆向きの反発負荷トルクを受け
る。この負荷トルクによって、リミットバネ９５はねじ
り変形する。ここで、リミットバネ９５の第１フック９
５ａは、駆動軸６ａ及びブッシュ９４に対して回り止め
されているため、第２フック９５ｂが第１フック９５ａ
に対して相対回動された状態となる。このため、負荷ト
ルクがリミットバネ９５のねじり変形により緩和されつ
つ、車両エンジンＥから駆動軸６ａへの動力伝達が継続
される。

【００６０】ところで、この負荷トルクが大きくなれ
ば、駆動軸６ａとプーリ９１との間の角速度差が増大す
る傾向となり、緩衝ゴム９２ｂが捩じられる程度も大き
くなる。この緩衝ゴム９２ｂの捩じれが大きいほど、内
部に埋設された圧電素子９３に加わる圧力も大きくな
り、これに応じて、この圧電素子９３から出力される電
気信号は変化する。つまり、圧電素子９３から出力され
る電気信号の大きさは圧縮機の負荷トルクの大きさを反
映したものとなる。従って、かかる負荷トルク検出器を
用いて反発負荷トルクの大きさを検出できる。

【００６１】○ 本実施形態において、圧縮機は、クラ
ッチ機構を介在させることなく外部駆動源からプーリ６
１を介して駆動軸６に直接的に動力供給を受けるクラッ
チレスタイプとなっているとしたが、電磁クラッチを用
いた動力伝達機構において、電磁クラッチを構成するプ
ーリを介して駆動軸６に間接的に動力供給を受けるよう
にしてもよい。

【００６２】○ 本実施形態において、負荷トルク検出
器６３から出力された電気信号、即ち、検出結果は、容
量制御弁４０の開度制御に用いられたが、外部駆動源と
しての車輌エンジンＥの出力制御に用いられるようにし
てもよい。負荷トルク検出器６３から出力された電気信
号によれば、駆動軸６に働く負荷トルクが検出され、圧
縮機の駆動に必要なトルクを正確に検出することができ
る。そのため、このトルク情報のエンジン出力制御への
利用は、負荷トルクの変動に応じたレスポンスの高い制
御を可能とする。それ故、エンジンストールの未然防止
や消費エネルギーの節約に対して有用である。

【００６３】（前記各請求項に記載した以外の技術的思
想のポイント） ○ 請求項１〜請求項５における回転体は、クラッチレ
ス圧縮機における従動プーリであること。

【００６４】○ 請求項１において、吐出容量可変機構
は駆動軸に作動連結されていること。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、圧縮機の駆動軸に作用
する負荷トルクを直接的に検出することができる。この
ため、その検出負荷トルクに基づいて圧縮機の吐出容量
を直接的に制御したり、あるいは、その検出負荷トルク
に基づき圧縮機の駆動源たるエンジンの出力を最適制御
してエンジンストールやエンジン出力の浪費を極力回避
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】容量可変型斜板式圧縮機の断面図。

【図２】容量制御弁の拡大断面とその制御体系を示すブ
ロック図。

【図３】負荷トルク検出器の概要を示し、（Ａ）は
（Ｂ）におけるＸ矢視図、（Ｂ）は全体側断面図。

【図４】容量又は負荷トルク制御のメインルーチンのフ
ローチャート。

【図５】通常制御ルーチンのフローチャート。

【図６】負荷トルク制御の経時変化の一例を示すグラ
フ。

【図７】負荷トルク検出器の別例の概要を示し、（Ａ）
は（Ｂ）におけるＹ矢視図、（Ｂ）は全体側断面図。

【図８】負荷トルク検出器の別例を示す全体側断面図。

【図９】図８の別例の主要部を抜き出して示した斜視
図。

【符号の説明】

１…圧縮機ハウジングを構成するシリンダブロック、２
…圧縮機ハウジングを構成するフロントハウジング、３
…圧縮機ハウジングを構成する弁形成体、４…圧縮機ハ
ウジングを構成するリヤハウジング、６，６ａ…駆動
軸、１１…吐出容量可変機構を構成するラグプレート、
１２…吐出容量可変機構を構成する斜板、１３…吐出容
量可変機構を構成するヒンジ機構、１９…吐出容量可変
機構を構成するシュー、６１，９１…回転体としてのプ
ーリ、６１ａ…歪み発生面としてのリヤ面、６３…負荷
トルク検出器、６４ａ…磁歪片（棒状の磁性材）として
の磁性棒、６４ｂ，８２ｂ…ピックアップコイル、８１
…磁歪片（膜状の磁性材）としての磁性膜、９２ｂ…弾
性材としての緩衝ゴム、９３…圧電素子、Ｅ…外部駆動
源としての車輌エンジン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柏木陽一郎愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内 (72)発明者大立泰治愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内Ｆターム(参考） 3H045 AA04 AA10 AA13 AA27 BA13 CA21 DA09 DA15 DA25 DA48 EA13 EA14 EA16 EA17 EA20 EA26 EA33 EA38 EA39 EA43 EA46 3H076 AA05 AA06 BB33 BB41 CC84 CC98

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部駆動源から動力供給を受ける駆動軸
と、吐出容量可変機構とを備え、駆動軸の回転に伴いガ
スの吸入及び圧縮を行う容量可変型圧縮機であって、圧縮動作の反作用として駆動軸に働く負荷トルクを検出
する負荷トルク検出器を備え、その負荷トルク検出器
は、圧縮機ハウジングの外側において駆動軸の端部に作
動連結された回転体を利用して設けられると共に、駆動
軸の捩じれに起因する機械的歪みを電気信号に置換する
検出要素を備えてなることを特徴とする容量可変型圧縮
機。
【請求項２】前記駆動軸と回転体とは一体的に作動連
結されており、前記負荷トルク検出器は、回転体の歪み
発生面に取着された磁歪片と、その磁歪片の周囲におけ
る磁束の変化を検出する検出要素としてのピックアップ
コイルとを含んでなることを特徴とする請求項１に記載
の容量可変型圧縮機。
【請求項３】前記磁歪片は、前記回転体の歪み発生面
上にその回転体の半径方向に対し所定角度をなすように
傾斜して取着された棒状の磁性材からなることを特徴と
する請求項２に記載の容量可変型圧縮機。
【請求項４】前記磁歪片は、前記回転体の歪み発生面
上においてその回転体の周方向に沿って貼着された膜状
の磁性材からなることを特徴とする請求項２に記載の容
量可変型圧縮機。
【請求項５】前記駆動軸と回転体とは弾性材を介して
作動連結されており、前記負荷トルク検出器を構成する
検出要素は、前記弾性材内に埋設された圧電素子である
ことを特徴とする請求項１に記載の容量可変型圧縮機。