JP2001213153A - 可変容量型圧縮機の制御装置 - Google Patents

可変容量型圧縮機の制御装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 吐出容量の制御性や応答性を向上させること
ができる可変容量型圧縮機の制御装置を提供すること。 【解決手段】 制御弁46は、冷媒循環回路の冷凍サイ
クルに設定された二つの圧力監視点P1,P2間の差圧
(PdH−PdL)に感応する作動ロッド53を備え、
ソレノイド部52からの電磁力Fによって決定される二
点間差圧(PdH−PdL)の目標値を維持するよう
に、作動ロッド53の弁部56により給気通路42,4
4の開度を内部自律的に調節する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両用空調
装置の冷媒循環回路を構成する可変容量型圧縮機の吐出
容量を制御するための制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に車両用空調装置の冷媒循環回路
(冷凍サイクル)は、凝縮器、減圧装置としての膨張
弁、蒸発器及び圧縮機を備えている。圧縮機は蒸発器か
らの冷媒ガスを吸入して圧縮し、その圧縮ガスを凝縮器
に向けて吐出する。蒸発器は冷媒循環回路を流れる冷媒
と車室内へ向かう空気との熱交換を行う。冷房負荷の大
きさに応じて、蒸発器周辺を通過する空気の熱量が蒸発
器内を流れる冷媒に伝達されるため、蒸発器の出口又は
下流側での冷媒ガス圧力は冷房負荷の大きさを反映す
る。
【0003】車載用の圧縮機として広く採用されている
可変容量型斜板式圧縮機には、蒸発器の出口圧力(吸入
圧Psという)を所定の目標値(設定吸入圧という)に
維持すべく動作する容量制御機構が組み込まれている。
容量制御機構は、冷房負荷の大きさに見合った冷媒流量
となるように吸入圧Psを制御指標として圧縮機の吐出
容量つまり斜板角度をフィードバック制御する。かかる
容量制御機構の典型例は、内部制御弁と呼ばれる制御弁
である。内部制御弁ではベローズやダイヤフラム等の感
圧部材で吸入圧Psを感知し、感圧部材の変位動作を弁
体の位置決めに利用して弁開度調節を行うことにより、
斜板室(クランク室ともいう)の圧力(クランク圧)を
調節して斜板角度を決めている。
【0004】また、単一の設定吸入圧しか持ち得ない単
純な内部制御弁では細やかな空調制御要求に対応できな
いため、外部からの電気制御によって設定吸入圧を変更
可能な設定吸入圧可変型制御弁も存在する。設定吸入圧
可変型制御弁は例えば、前述の内部制御弁に電磁ソレノ
イド等の電気的に付勢力調節可能なアクチュエータを付
加し、内部制御弁の設定吸入圧を決めている感圧部材に
作用する機械的バネ力を外部制御によって増減変更する
ことにより、設定吸入圧の変更を実現するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、吸入圧の絶
対値を指標とする吐出容量制御においては、電気制御に
よって設定吸入圧を変更したからといって、直ちに現実
の吸入圧が設定吸入圧通りの圧力に達するとは限らな
い。即ち、設定吸入圧の設定変更に対して現実の吸入圧
が応答性よく追従するか否かは、蒸発器での熱負荷状況
に影響され易いからである。このため、電気制御によっ
て設定吸入圧をきめ細かく逐次調節しているにもかかわ
らず、圧縮機の吐出容量変化が遅れがちになったり、吐
出容量が連続的かつ滑らかに変化せず急変するという事
態が時として生じていた。
【0006】本発明の目的は、吐出容量の制御性や応答
性を向上させることができる可変容量型圧縮機の制御装
置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、空調
装置の冷媒循環回路を構成する可変容量型圧縮機の吐出
容量を制御するための制御装置において、前記冷媒循環
回路に設定された、可変容量型圧縮機の吐出容量が反映
される二つの圧力監視点間の差圧を検出する差圧検出手
段と、前記空調装置の冷媒循環回路を構成する蒸発器の
冷却状態を温度情報として検出する蒸発器温度検出手段
と、前記蒸発器温度検出手段からの検出温度と、この蒸
発器温度の制御目標である目標温度とに基づいて、二つ
の圧力監視点間の差圧の制御目標となる設定差圧を算出
する設定差圧算出手段と、前記蒸発器温度検出手段から
の検出温度が、目標温度と比較して高めに設定されたし
きい値温度よりも高い状態から低い状態へと下降した場
合には、二つの圧力監視点間の差圧に制限値を設定し、
検出温度がしきい値温度よりも低い状態から高い状態へ
と上昇した場合には制限値の設定を解除する制限値設定
手段と、前記設定差圧算出手段により算出された設定差
圧と制限値設定手段により設定された制限値とを比較
し、設定差圧の示唆する可変容量型圧縮機の吐出容量が
制限値の示唆する吐出容量以下であれば設定差圧をその
まま取り扱い、設定差圧の示唆する吐出容量が制限値の
示唆する吐出容量を上回るなら、制限値を新たな設定差
圧として取り扱う設定差圧決定手段と、前記設定差圧決
定手段からの設定差圧に差圧検出手段が検出した差圧が
近づくように可変容量型圧縮機の吐出容量を制御する圧
縮機制御手段とを備えたことを特徴とする可変容量型圧
縮機の制御装置である。
【0008】この構成においては、可変容量型圧縮機の
吐出容量制御に影響を及ぼす圧力要因として、可変容量
型圧縮機の吐出容量が反映される、冷媒循環回路におけ
る二つの圧力監視点間の差圧を利用している。従って、
設定差圧決定手段により決定された設定差圧に基づい
て、この設定差圧を維持するように圧縮機の吐出容量を
制御する圧縮機制御手段を採用することで、圧縮機の吐
出容量を直接的に制御することが可能となり、従来の吸
入圧感応型制御弁が内在していた問題、つまり吐出容量
の制御性及び応答性が蒸発器での熱負荷状況に影響され
る問題を解消することができる。
【0009】また、本発明においては、蒸発器温度がし
きい値温度を上回る状況では、この蒸発器温度が目標温
度を大きく上回って冷房負荷は大きいと判断し、二つの
圧力監視点間の差圧に制限値を設定しない。従って、冷
媒循環回路(冷凍サイクル)に大流量の冷媒を流すこと
ができ、高冷房負荷にも十分に対応することができる。
しかし、蒸発器温度がしきい値温度を下回る状況となれ
ば、この蒸発器温度と目標温度との差は小さくよって冷
房負荷は生じていないか或いは生じていたとしても小さ
いと判断し、二つの圧力監視点間の差圧に制限値を設定
する。従って、例えば、外部駆動源が可変容量型圧縮機
を高速度で駆動したとしても、冷媒循環回路(冷凍サイ
クル)の冷媒流量が大流量となることはなく、圧縮機の
運転状態が不必要に低効率及び高負荷の領域に入り込む
ことが規制される。
【0010】請求項2の発明は請求項1の発明におい
て、前記しきい値温度には各々異なる上限温度と下限温
度が設定され、前記制限値設定手段は、蒸発器温度検出
手段からの検出温度が下限温度よりも高い状態から低い
状態へ下降した場合には二つの圧力監視点間の差圧に制
限値を設定し、検出温度が上限温度よりも低い状態から
高い状態へ上昇した場合には制限値の設定を解除するこ
とを特徴とするものである。
【0011】この構成においては、しきい値温度に下限
および上限温度を設け、二つの圧力監視点間の差圧に制
限値が設定される時の温度と、この制限値の設定が解除
される時の温度をそれぞれ異なるようにするというヒス
テリシス特性を持たせた。これにより、単一しきい値温
度のみが設定されている場合に発生しがちなチャタリン
グを回避し、圧縮機に無理のない安定した吐出容量制御
を可能とする。なお、チャタリングとは、蒸発器温度と
単一しきい値温度との比較における両者の大小関係逆転
の頻発による、制限値の設定/解除の瞬間多発をいう。
【0012】請求項3の発明は請求項1又は2の発明に
おいて、現時点で判明している温度検出手段の一つの配
置例を限定したものである。すなわち、前記蒸発器温度
検出手段は、蒸発器の近傍に配設され、蒸発器を通過し
た空気の温度を検出することを特徴としている。
【0013】請求項4の発明は請求項1〜3のいずれか
の発明において、前記蒸発器温度の目標温度を調節可能
な温度設定手段を備えていることを特徴とするものであ
る。この構成においては、温度設定手段によって蒸発器
の冷却状態を変更することができ、例えば温度設定手段
を備えずに、予め固定された蒸発器温度を維持する構成
と比較して、可変容量型圧縮機の省動力化や空調の快適
性向上(例えば室内へ吹き出される空気の温度変動が抑
制される)を図ることができる。つまり、この比較例の
場合、冷房要求の度合が最も大きい場合(最も低い室温
が要求されている場合)を想定して、それに応えるべく
蒸発器温度の目標温度を低く固定しておかなくてはなら
ず、従って冷房要求の度合が小さい場合には不必要に蒸
発器が冷却されることになるからである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に、車両用空調装置の冷媒循
環回路を構成する可変容量型斜板式圧縮機の制御装置に
ついて図1〜図5を参照して説明する。
【0015】(可変容量型斜板式圧縮機)図1に示すよ
うに可変容量型斜板式圧縮機(以下単に圧縮機とする)
は、シリンダブロック11と、その前端に接合固定され
たフロントハウジング12と、シリンダブロック11の
後端に弁・ポート形成体13を介して接合固定されたリ
ヤハウジング14とを備えている。クランク室15は、
シリンダブロック11とフロントハウジング12とで囲
まれた領域に区画されている。駆動軸16は、クランク
室15を挿通するようにして、シリンダブロック11及
びフロントハウジング12によって回転可能に支持され
ている。ラグプレート17は、クランク室15において
駆動軸16に一体回転可能に固定されている。
【0016】前記駆動軸16の前端部は動力伝達機構P
Tを介して、外部駆動源としての車両エンジンEgに作
動連結されている。動力伝達機構PTは、外部からの電
気制御によって動力の伝達/遮断を選択可能なクラッチ
機構(例えば電磁クラッチ)であってもよく、又は、そ
のようなクラッチ機構を持たない常時伝達型のクラッチ
レス機構(例えばベルト/プーリの組合せ)であっても
よい。なお、本件では、クラッチレスタイプの動力伝達
機構PTが採用されているものとする。
【0017】カムプレートとしての斜板18は前記クラ
ンク室15に収容されている。斜板18は、駆動軸16
にスライド移動可能でかつ傾動可能に支持されている。
ヒンジ機構19は、ラグプレート17と斜板18との間
に介在されている。従って、斜板18は、ヒンジ機構1
9を介したラグプレート17との間でのヒンジ連結、及
び駆動軸16の支持により、ラグプレート17及び駆動
軸16と同期回転可能であると共に駆動軸16の軸線方
向へのスライド移動を伴いながら駆動軸16に対し傾動
可能となっている。
【0018】複数(図面には一つのみ示す)のシリンダ
ボア20は、前記シリンダブロック11において駆動軸
16を取り囲むようにして貫設形成されている。片頭型
のピストン21は、各シリンダボア20に往復動可能に
収容されている。シリンダボア20の前後開口は、弁・
ポート形成体13及びピストン21によって閉塞されて
おり、このシリンダボア20内にはピストン21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。ピス
トン21はシュー28を介して斜板18の外周部に係留
されている。従って、駆動軸16の回転に伴う斜板18
の回転運動が、シュー28を介してピストン21の往復
運動に変換される。
【0019】吸入圧力(Ps)領域を構成する吸入室2
2及び吐出圧力(Pd)領域を構成する吐出室23は、
前記弁・ポート形成体13とリヤハウジング14とで囲
まれた領域にそれぞれ区画されている。そして、吸入室
22の冷媒ガスは、ピストン21の上死点位置から下死
点側への移動により、弁・ポート形成体13の吸入ポー
ト24及び吸入弁25を介してシリンダボア20(圧縮
室)へ吸入される。シリンダボア20に吸入された冷媒
ガスは、ピストン21の下死点位置から上死点側への移
動により所定の圧力にまで圧縮された後に、弁・ポート
形成体13の吐出ポート26及び吐出弁27を介して吐
出室23へ吐出される。
【0020】前記斜板18の傾斜角度(駆動軸16に直
交する仮想平面との間でなす角度)は、シリンダボア2
0(圧縮室)の内圧と、ピストン21の背圧であるクラ
ンク室15の内圧(クランク圧Pc)との関係を変更す
ることで調節可能である。本実施形態においては、クラ
ンク圧Pcを積極的に変更することで斜板18の傾斜角
度を調節する。
【0021】(冷媒循環回路)図1及び図2に示すよう
に、車両用空調装置の冷媒循環回路(冷凍サイクル)
は、上述した圧縮機と外部冷媒回路35とから構成され
る。外部冷媒回路35は、凝縮器36、減圧装置として
の温度式膨張弁37及び蒸発器38を備えている。膨張
弁37の開度は、蒸発器38の出口側又は下流側に設け
られた感温筒37aの検知温度および蒸発圧力(蒸発器
38の出口圧力)に基づいてフィードバック制御され
る。膨張弁37は、熱負荷に見合った液冷媒を蒸発器3
8に供給して外部冷媒回路35における冷媒流量を調節
する。流通管39は、外部冷媒回路35の下流域におい
て、蒸発器38の出口と圧縮機の吸入室22とを接続し
ている。流通管40は、外部冷媒回路35の上流域にお
いて、圧縮機の吐出室23と凝縮器36の入口とを接続
している。圧縮機は外部冷媒回路35の下流域から吸入
室22に導かれた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35の上流域へとつながる吐出室2
3に吐出する。
【0022】さて、冷媒循環回路を流れる冷媒の流量が
大きくなるほど、回路又は配管の単位長さ当りの圧力損
失も大きくなる。つまり、冷媒循環回路に沿って設定さ
れた第1圧力監視点P1と第2圧力監視点P2との間の
圧力損失(差圧)は、この冷媒循環回路における冷媒流
量と正の相関を示す。従って、この第1圧力監視点P1
のガス圧力(P1圧力)PdHと第2圧力監視点P2の
ガス圧力(P2圧力)PdLとの差(二点間差圧(Pd
H−PdL))を把握することは、冷媒循環回路におけ
る冷媒流量を間接的に検出することに他ならない。本実
施形態では、流通管40の最上流域に当たる吐出室23
内に上流側(高圧側)の第1圧力監視点P1を定めると
共に、そこから所定距離だけ離れた流通管40の途中
に、下流側(低圧側)の第2圧力監視点P2を定めてい
る。
【0023】なお、前記冷媒循環回路における冷媒流量
は、圧縮機において駆動軸16の単位回転あたりの冷媒
ガス吐出量(吐出容量)と、駆動軸16の回転速度との
積で表すことができる。駆動軸16の回転速度は、車両
エンジンEg(その出力軸)の回転速度と動力伝達機構
PTのプーリ比とから算出することができる。つまり、
車両エンジンEgの回転速度が一定の条件下では、圧縮
機の吐出容量が増大すれば冷媒循環回路における冷媒流
量も増大し、圧縮機の吐出容量が減少すれば冷媒流量も
減少する。逆に、圧縮機の吐出容量が一定の条件下で
は、車両エンジンEgの回転速度が増大すれば冷媒循環
回路における冷媒流量も増大し、車両エンジンEgの回
転速度が減少すれば冷媒流量も減少する。
【0024】前記流通管40において両圧力監視点P
1,P2間には、二点間差圧拡大手段としての固定絞り
43が配設されている。固定絞り43は、両圧力監視点
P1,P2をそれ程離して設定しなくとも、二点間差圧
(PdH−PdL)を明確化(拡大)する役目をなして
いる。このように、固定絞り43を両圧力監視点P1,
P2間に備えることで、特に第2圧力監視点P2を圧縮
機(吐出室23)寄りに設定することができ、ひいては
この第2圧力監視点P2と圧縮機に備えられている制御
弁46との間の後記第2検圧通路42を短くすることが
できる。
【0025】(制御装置を構成するクランク室の圧力制
御機構)図1及び図2に示すように、圧縮機のクランク
圧Pcを制御するためのクランク圧制御機構は、抽気通
路31、第1検圧通路41、第2検圧通路42、及びク
ランク通路44並びに制御弁46によって構成されてい
る。抽気通路31はクランク室15と吸入室22とを連
通する。第1検圧通路41は、冷媒循環回路の第1圧力
監視点P1と制御弁46とを連通する。第2検圧通路4
2は、冷媒循環回路の第2圧力監視点P2と制御弁46
とを連通する。クランク通路44は制御弁46とクラン
ク室15とを連通する。
【0026】そして、制御弁46の開度を調節すること
で、第2検圧通路42及びクランク通路44(所謂給気
通路)を介した第2圧力監視点P2からクランク室15
への高圧な吐出ガスの導入量と、抽気通路31を介した
クランク室15から吸入室22へ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21を介してのクラ
ンク圧Pcとシリンダボア20の内圧との差が変更さ
れ、斜板18の傾斜角度が変更される。斜板18の傾斜
角度の変更に応じて、ピストン21のストロークすなわ
ち吐出容量が調節される。
【0027】(制御弁)図3に示すように圧縮機制御手
段を構成する制御弁46は、その上半部を占める入れ側
弁部51と、下半部を占める電気駆動部としてのソレノ
イド部52とを備えている。入れ側弁部51は、第2圧
力監視点P2とクランク室15とを接続する給気通路4
2,44の開度(絞り量)を調節する。ソレノイド部5
2は、制御弁46内に配設された作動ロッド53を、外
部からの通電制御に基づき付勢制御するための一種の電
磁アクチュエータである。作動ロッド53はその図面上
端部から下端部に向かって、区画部54、連結部55、
弁体としての弁部56及びガイドロッド部57を同順に
備えている。弁部56はガイドロッド部57の一部にあ
たる。
【0028】前記制御弁46のバルブハウジング58
は、栓体58aと、入れ側弁部51の主な外郭を構成す
る上半部本体58bと、ソレノイド部52の主な外郭を
構成する下半部本体58cとから構成されている。弁室
59及び連通路60は、バルブハウジング58の上半部
本体58b内に区画されている。高圧室65は、上半部
本体58bとその上部に螺入された栓体58aとの間に
区画されている。作動ロッド53は、弁室59、連通路
60及び高圧室65内に、バルブハウジング58の軸線
方向(図面上下方向)へ移動可能に配設されている。弁
室59及び連通路60は作動ロッド53の配置次第で連
通可能となる。
【0029】前記弁室59の底壁は、ソレノイド部52
を構成する固定鉄心70の上端面によって提供されてい
る。第1ポート62は、弁室59を取り囲むバルブハウ
ジング58の周壁において、その半径方向に延びるよう
にして設けられている。第1ポート62は、第2検圧通
路42を介して弁室59を第2圧力監視点P2に連通さ
せる。従って、第2圧力監視点P2のP2圧力PdL
が、第2検圧通路42及び第1ポート62を介して弁室
59に導入されている。第2ポート63は、連通路60
を取り囲むバルブハウジング58の周壁において、その
半径方向に延びるようにして設けられている。第2ポー
ト63は、クランク通路44を介して連通路60をクラ
ンク室15に連通させる。従って、弁室59及び連通路
60は、第2圧力監視点P2の圧力をクランク室15に
供給するための制御弁内給気通路を構成する。
【0030】前記作動ロッド53の弁部56は弁室59
内に配置されている。連通路60の口径は、ガス流通が
妨げられないように、それに挿通される作動ロッド53
の連結部55より大きくされている。弁室59と連通路
60との境界に位置する段差は弁座64として機能し、
連通路60は一種の弁孔となっている。作動ロッド53
が図面の位置(最下動位置)から弁部56が弁座64に
着座する最上動位置へ上動されると、連通路60が遮断
される。つまり作動ロッド53の弁部56は、給気通路
42,44の開度を任意調節可能な入れ側弁体として機
能する。
【0031】前記作動ロッド53の区画部54は高圧室
65に挿入されている。この区画部54は高圧室65と
連通路60との間の圧力隔壁の役目を果たし、両者6
0,65の直接連通を許容しない。
【0032】第3ポート67は、前記高圧室65を取り
囲むバルブハウジング58の周壁に設けられている。高
圧室65は、第3ポート67及び第1検圧通路41を介
して、第1圧力監視点P1である吐出室23と常時連通
されている。従って、P1圧力PdHが第1検圧通路4
1及び第3ポート67を介して高圧室65に導入されて
いる。戻しバネ68は高圧室65に収容されている。こ
の戻しバネ68は、区画部54(作動ロッド53)を高
圧室65から弁室59に向けて付勢する。
【0033】前記ソレノイド部52は有底円筒状の収容
筒69を備えている。固定鉄心70は収容筒69の上部
に嵌合され、この嵌合により収容筒69内にはプランジ
ャ室71が区画されている。プランジャ(可動鉄心)7
2は、プランジャ室71内にバルブハウジング58の軸
線方向へ移動可能に収容されている。ガイド孔73は固
定鉄心70に形成され、このガイド孔73内には作動ロ
ッド53のガイドロッド部57が、バルブハウジング5
8の軸線方向に移動可能に配置されている。ガイド孔7
3の内壁面とガイドロッド部57との間には若干の隙間
(図示略)が確保されており、この隙間を介して弁室5
9とプランジャ室71とは常時連通されている。つま
り、プランジャ室71には弁室59の圧力、つまり第2
圧力監視点P2のP2圧力PdLが導入されている。
【0034】前記作動ロッド53のガイドロッド部57
はその下端部がプランジャ室71内に延出され、この延
出部分にはプランジャ72が嵌合固定されている。従っ
て、プランジャ72と作動ロッド53とは一体となって
上下動する。緩衝バネ74はプランジャ室71に収容さ
れている。この緩衝バネ74の付勢力は、プランジャ7
2を固定鉄心70に近接させる方向に作用してプランジ
ャ72及び作動ロッド53を図面上方に付勢する。この
緩衝バネ74は戻しバネ68よりもバネ力が弱いものが
用いられている。
【0035】コイル75は、固定鉄心70及びプランジ
ャ72の周囲において、これらを跨ぐ範囲に巻回されて
いる。このコイル75には制御コンピュータ81の指令
に基づき駆動回路82から駆動信号が供給され、コイル
75はその電力供給量に応じた大きさの電磁力Fを固定
鉄心70とプランジャ72との間に発生させる。そし
て、その電磁力Fによってプランジャ72が固定鉄心7
0に向かって吸引されて作動ロッド53が上動する。な
お、コイル75への通電制御は、このコイル75への印
加電圧を調整することでなされる。本実施形態において
コイル75への印加電圧の調整には、デューティ制御が
採用されている。
【0036】さて、図3の制御弁46において作動ロッ
ド53には、区画部54が受承する高圧室65のP1圧
力PdHが戻しバネ68の付勢力f1によって加勢され
て下向きに作用されている。また、作動ロッド53に
は、プランジャ室71に及んでいるP2圧力PdLがガ
イドロッド部57に上向きに作用されている。このよう
に、制御弁46は差圧検出手段(高圧室65、プランジ
ャ室71及び作動ロッド53)を内蔵しており、二点間
差圧ΔPd=(PdH−PdL)を弁部56の位置決め
に反映させる構成となっている。一方、固定鉄心70と
プランジャ72との間に発生する電磁付勢力Fは、緩衝
バネ74の付勢力f2によって加勢されて作動ロッド5
3に対し上向きに作用されている。つまり、制御弁46
の開度調節つまり連通路60の開度調節は、二点間差圧
ΔPdの変動に基づいて内部自律的に行われるととも
に、電磁付勢力Fを変更することで外部制御的にも行わ
れる。
【0037】すなわち、電磁付勢力Fが一定であると仮
定した場合、例えば車両エンジンEgの回転速度が減少
して冷媒循環回路の冷媒流量が減少すると、下向きの二
点間差圧ΔPdが減少してその時点での電磁付勢力Fで
は作動ロッド53に作用する上下付勢力の均衡が図れな
くなる。従って、作動ロッド53が上動して戻しバネ6
8が蓄力され、この戻しバネ68の下向き付勢力f1の
増加分が下向きの二点間差圧ΔPdの減少分を補償する
位置に作動ロッド53の弁部56が位置決めされる。そ
の結果、連通路60の開度が減少し、クランク圧Pcが
低下傾向となり、このクランク圧Pcとシリンダボア2
0の内圧とのピストン21を介した差も小さくなって斜
板18が傾斜角度増大方向に傾動し、圧縮機の吐出容量
は増大される。圧縮機の吐出容量が増大すれば冷媒循環
回路における冷媒流量も増大し、二点間差圧ΔPdは増
加する。
【0038】逆に、車両エンジンEgの回転速度が増大
して冷媒循環回路の冷媒流量が増大すると、下向きの二
点間差圧ΔPdが増大してその時点での電磁付勢力Fで
は作動ロッド53に作用する上下付勢力の均衡が図れな
くなる。従って、作動ロッド53が下動して戻しバネ6
8の蓄力も減り、この戻しバネ68の下向き付勢力f1
の減少分が下向きの二点間差圧ΔPdの増大分を補償す
る位置に作動ロッド53の弁部56が位置決めされる。
その結果、連通路60の開度が増加し、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20
の内圧とのピストン21を介した差も大きくなって斜板
18が傾斜角度減少方向に傾動し、圧縮機の吐出容量は
減少される。圧縮機の吐出容量が減少すれば冷媒循環回
路における冷媒流量も減少し、二点間差圧ΔPdは減少
する。
【0039】また、例えば、コイル75へのデューティ
比Dtを大きくして電磁付勢力Fを大きくすると、その
時点での二点間差圧ΔPdでは上下付勢力の均衡が図れ
ないため、作動ロッド53が上動して戻しバネ68が蓄
力され、この戻しバネ68の下向き付勢力f1の増加分
が上向きの電磁付勢力Fの増加分を補償する位置に作動
ロッド53の弁部56が位置決めされる。従って、制御
弁46の開度、つまり連通路60の開度が減少し、圧縮
機の吐出容量が増大される。その結果、冷媒循環回路に
おける冷媒流量が増大し、二点間差圧ΔPdも増大す
る。
【0040】逆に、デューティ比Dtを小さくして電磁
付勢力Fを小さくすれば、その時点での二点間差圧ΔP
dでは上下付勢力の均衡が図れないため、作動ロッド5
3が下動して戻しバネ68の蓄力も減り、この戻しバネ
68の下向き付勢力f1の減少分が上向きの電磁付勢力
Fの減少分を補償する位置に作動ロッド53の弁部56
が位置決めされる。従って、連通路60の開度が増加
し、圧縮機の吐出容量が減少する。その結果、冷媒循環
回路における冷媒流量が減少し、二点間差圧ΔPdも減
少する。
【0041】つまり、図3の制御弁46は、電磁付勢力
Fによって決定された二点間差圧ΔPdの制御目標(設
定差圧)を維持するように、この二点間差圧ΔPdに応
じて内部自律的に作動ロッド53を位置決めする構成と
なっている。
【0042】(制御体系)図2及び図3に示すように、
車両用空調装置はその制御全般を司る制御コンピュータ
81を備えている。制御コンピュータ81は、CPU、
ROM、RAM及びI/Oインターフェイスを備えてい
る。A/Cスイッチ(乗員が操作する空調装置のON/
OFFスイッチ)83、車室内温度を検出するための内
気温度センサ84、乗員が車室の温度を設定するための
温度設定器85、蒸発器温度検出手段としての蒸発器後
温度センサ86は、制御コンピュータ81のI/Oの入
力端子に接続されている。蒸発器後温度センサ86は、
蒸発器86の空気吹き出し側の近傍に設けられており、
蒸発器86を通過することで冷却された空気の温度(以
下蒸発器後温度とする)を検出する。駆動回路82は制
御コンピュータ81のI/Oの出力端子に接続されてい
る。
【0043】前記制御コンピュータ81は、各検知手段
83〜86から提供される各種の外部情報に基づいて適
切なデューティ比Dt(設定差圧)を演算し、駆動回路
82に対しそのデューティ比Dtでの駆動信号の出力を
指令する。駆動回路82は、命じられたデューティ比D
tの駆動信号を制御弁46のコイル75に出力する。コ
イル75に提供される駆動信号のデューティ比Dtに応
じて、制御弁46のソレノイド部52の電磁付勢力Fが
変化する。
【0044】次に、図4のフローチャートを参照して、
制御コンピュータ81による制御弁46へのデューティ
制御の概要を簡単に説明する。車両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、制御コ
ンピュータ81は電力を供給されて演算処理を開始す
る。制御コンピュータ81は、ステップ101(以下単
に「S101」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、駆動回路82へ指令するデューティ比Dtに初期値
として0%を与えるとともに、デューティ比Dtの上限
値DtMaxを100%に設定する。デューティ比Dt
の上限値DtMaxを100%に設定することで、電磁
付勢力Fの大きさつまり制御弁46における弁開度調節
動作の基準となる設定差圧を、この制御弁46の構成上
設定し得る最大値までの間で変更することが許容され
る。なお、上限値DtMaxは、後述のように100%
とこの100%未満の値である例えば40〜60%(本
実施形態においては50%)との間で適宜切り替えられ
る。上限値DtMaxが50%に設定されることは、設
定差圧に最大値までの間で制限値(上限値)を設定する
こと、つまり空調装置の冷房能力の発揮に制限が加えら
れることを意味する。
【0045】S102では、A/Cスイッチ83がON
されるまでこのスイッチ83のON/OFF状況が監視
される。A/Cスイッチ83がONされると、S103
において制御コンピュータ81は、内気温度センサ84
からの車室温度情報や温度設定器85からの設定温度情
報に基づいて蒸発器38の冷却状態を決定する。つまり
蒸発器後温度Te(t)の目標温度Te(set)を、
例えば3〜12℃の範囲で算出する。従って、内気温度
センサ84及び温度設定器85は制御コンピュータ81
とともに、目標温度Te(set)を設定するための温
度設定手段をなしている。
【0046】S104において制御コンピュータ81
は、蒸発器後温度センサ86の検出温度Te(t)が目
標温度Te(set)より大であるか否かを判定する。
S104判定がNOの場合、S105において検出温度
Te(t)が目標温度Te(set)より小であるか否
かを判定する。S105判定もNOの場合には、検出温
度Te(t)が目標温度Te(set)に一致している
ことになるため、デューティ比Dtはそのまま維持され
る。
【0047】S104判定がYESの場合、S106に
おいて制御コンピュータ81はデューティ比Dtを単位
量ΔDだけ増大させる。この「Dt+ΔD」の駆動信号
が、駆動回路82から制御弁46のコイル75に出力さ
れたと仮定すると、上述したように冷媒循環回路におけ
る冷媒流量が増大して蒸発器38の冷却状態が強まり、
従って蒸発器後温度Te(t)は低下される。S105
判定がYESの場合、S107において制御コンピュー
タ81はデューティ比Dtを単位量ΔDだけ減少させ
る。この「Dt−ΔD」の駆動信号が、駆動回路82か
ら制御弁46のコイル75に出力されたと仮定すると、
上述したように冷媒循環回路における冷媒流量が減少し
て蒸発器38の冷却状態が弱まり、従って蒸発器後温度
Te(t)は上昇される。
【0048】上記のようにして冷房負荷の有無に応じて
デューティ比Dtが修正された後、制御コンピュータ8
1は、蒸発器後温度センサ86からの検出温度Te
(t)と予め設定されたしきい値温度(例えば15−1
6℃)との大小関係を判定し、この大小関係に応じて駆
動回路82へ指令するデューティ比Dtの上限値DtM
axの再設定を行なう。しきい値温度(15−16℃)
は、目標温度Te(set)の設定範囲(3〜12℃)
よりも高めに設定されている。
【0049】すなわち、S108において制御コンピュ
ータ81は、現在設定されている上限値DtMaxが1
00%であるかそれとも50%であるかを判定する。S
108判定で上限値DtMaxが100%であると判定
された場合、S109において蒸発器後温度センサ86
からの検出温度Te(t)が、しきい値温度(15−1
6℃)の下限温度(15℃)以下であるか否かを判定す
る。S109判定がNOの場合、上限値は100%に維
持される。逆に、S109判定がYESの場合、S11
0において上限値DtMaxは、100%から50%に
設定変更される。
【0050】一方、S108判定で上限値DtMaxが
50%であると判定された場合、S111において蒸発
器後温度センサ86からの検出温度Te(t)が、しき
い値温度(15−16℃)の上限温度(16℃)以上で
あるか否かを判定する。S111判定がNOの場合、上
限値DtMaxは50%に維持される。逆に、S111
判定がYESの場合、S112において上限値DtMa
xは、50%から100%に設定変更される。
【0051】図5は、上述したS108〜S112処理
をグラフで示したものである。すなわち、制御コンピュ
ータ81は、蒸発器後温度センサ86からの検出温度T
e(t)がしきい値(15−16℃)の下限温度(15
℃)よりも高い状態から低い状態へ下降した場合、デュ
ーティ比Dtの上限値DtMaxを100%から50%
に設定変更することで設定差圧に上限値を設定する。逆
に、検出温度Te(t)がしきい値(15−16℃)の
上限温度(16℃)よりも低い状態から高い状態へ上昇
した場合、デューティ比Dtの上限値DtMaxを50
%から100%に設定変更することで設定差圧の上限値
設定を解除する。
【0052】つまり、制御コンピュータ81は、蒸発器
後温度センサ86の検出温度Te(t)と目標温度Te
(set)との比較によって冷房負荷の有無を判定する
のみならず、目標温度Te(set)よりも高めに設定
されたしきい値温度(15−16℃)と検出温度Te
(t)との比較によって、冷房負荷の度合をも判定して
いる。そして、検出温度Te(t)がしきい値温度(1
5−16℃)を下回っている場合には、冷房負荷が生じ
ていないか或いは生じていたとしても小さくて空調装置
の冷房能力をそれ程要しないと判断し、この冷房能力に
上限を設定するのである。逆に、検出温度Te(t)が
しきい値温度(15−16℃)を上回っている場合に
は、冷房負荷が大きくて空調装置は冷房能力を最大限に
発揮する必要があると判断し、この冷房能力の上限設定
を解除するのである。
【0053】S113において制御コンピュータ81
は、S104〜S107の処理で算出したデューティ比
Dtが、0%を下回っているか否かを判定する。S11
3判定がYESの場合、S114において制御コンピュ
ータ81はデューティ比Dtを0%に修正する。一方、
S113判定がNOの場合、S115において制御コン
ピュータ81は、S104〜S107の処理で算出した
デューティ比Dtが、S108〜S112の処理で再設
定した上限値DtMaxを上回っているか否かを判定す
る。S115判定がNOの場合、S116において制御
コンピュータ81はS104〜S107の処理で算出し
たデューティ比Dtをそのまま駆動回路82へ指令す
る。一方、S115判定がYESの場合、S117にお
いて制御コンピュータ81は上限値DtMaxを新たな
デューティ比Dtとして駆動回路82へ指令する。
【0054】上述したS115判定は、上限値DtMa
xが50%に設定されている場合には、S104〜S1
07の処理にて算出された設定差圧が上限値を上回って
いないかを監視していることになる。しかし、このS1
15判定は、上限値DtMaxが100%に設定されて
いる場合には、単にデューティ比Dtが、駆動回路82
から出力される駆動信号の実制御範囲(0〜100%)
を上回って算出されていないかどうかを監視しているに
すぎない。例えば、100%を上回るデューティ比Dt
が駆動回路82に指令されたとしても、当然ながら設定
差圧は100%の時と同じ最大値に設定されることにな
る。それにも関わらず100%を上回るデューティ比D
tの算出を許容しないのは、例えば駆動回路82に指令
するデューティ比Dtが100%を上回った状態でこの
デューティ比Dtを減少させようとすると、デューティ
比Dtが100%を下回るまでは設定差圧が最大値に維
持され続けてしまう応答性悪化の問題が生じるからであ
る。これは、デューティ比Dtが0%を下回って算出さ
れた場合についても同様なことが言える。このため、S
113及びS114処理が備えられている。
【0055】上記構成の本実施形態においては、次のよ
うな効果を奏する。 (1)本実施形態では、蒸発器38での熱負荷状況に影
響される吸入圧Psそのものを制御弁46の開度制御に
おける直接の指標とすることなく、冷媒循環回路におけ
る二つの圧力監視点P1,P2間の差圧ΔPd=PdH
−PdL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38
での熱負荷状況に影響されることなく、外部制御によっ
て応答性及び制御性の高い吐出容量の増加減少制御を行
うことができる。
【0056】(2)圧縮機の運転効率は、フリクション
の増大等の要因からピストン速度が増大すれば悪化する
傾向にある。このピストン速度には、車両エンジンEg
の回転速度と一義的な関係にある駆動軸16の回転速度
(ピストン21の一往復にかかる時間が決定される)、
及び吐出容量(ピストン21のストロークが決定され
る)が関係する。圧縮機は車両エンジンEgに補機とし
て駆動されている立場から、自己都合を理由に車両エン
ジンEgの回転速度を変化させることはできない。従っ
て、圧縮機を効率良く使用するためには、ひいては車両
エンジンEgの運転効率を向上させてその燃料消費量を
減少させるためには、車両エンジンEgの回転速度が高
速度領域においては、吐出容量が最大に制御されないよ
うにする必要がある。このことは、圧縮機を高負荷状態
に陥らせない圧縮機保護の観点からも重要である。その
ためには、圧縮機が最大吐出容量でかつ、車両エンジン
Egの回転速度が高速度領域よりも低い領域でもたらさ
れる二点間差圧ΔPd=PdH−PdLを、デューティ
比Dtが100%の時にもたらされる設定差圧の最大値
として制御弁46を設計する必要がある。このようにす
れば、車両エンジンEgの回転速度が高速度領域に入り
込むと、吐出容量が最大では二点間差圧ΔPdが必ず設
定差圧の最大値を上回ることとなり、圧縮機は内部自律
的に吐出容量を最大から減少させることになる。
【0057】ところが、車室内が暑くて、蒸発器後温度
Te(t)が目標温度Te(set)をはるかに上回っ
ている可能性がある冷房初期においては、車両エンジン
Egの回転速度に関わらずその時点での最大限の冷房能
力を発揮できることが空調装置に要求される。よって、
空調装置としては、高効率及び低負荷運転よりも高冷房
負荷に対応できることに主眼をおいた設計の制御弁46
を採用することとなる。つまり、圧縮機が最大吐出容量
でかつ、車両エンジンEgの回転速度が高速度領域でも
たらされる二点間差圧ΔPdを、設定差圧の最大値とし
て制御弁46を設計するのである。このようにすれば、
吐出容量が最大であっても、車両エンジンEgの回転速
度がよほど高くない限り(現実的には、圧縮機の効率悪
化から車両エンジンEgの回転速度が高速度領域に入り
込むと冷媒流量が頭打ちとなり、「車両エンジンEgの
回転速度がいくら高くなっても」と言い換えることがで
きる)、二点間差圧ΔPd=PdH−PdLが設定差圧
の最大値を上回ることはない。このため、圧縮機は、デ
ューティ比Dtが100%とされたなら必ず吐出容量を
最大とする。よって、空調装置は、車両エンジンEgの
回転速度に関わらずその時点での最大限の冷房能力を発
揮でき、高冷房負荷にも十分に対応できる。
【0058】本実施形態の車両用空調装置は、上述した
ような冷房初期等の高冷房負荷に主眼をおいた制御弁4
6の設計のため、S108〜S117の処理を備えてい
ないと仮定すると次のような問題が発生する。蒸発器後
温度Te(t)が目標温度Te(set)に向けて、例
えばしきい値温度(15−16℃)程度にまで低下され
たとする。蒸発器後温度Te(t)がしきい値温度(1
5−16℃)を下回れば、冷房負荷は小さくなっている
と言うことができ、それ以降蒸発器後温度Te(t)を
目標温度Te(set)にまで低下させるのに、その時
点での最大限の冷房能力を必ずしも発揮する必要はな
い。
【0059】ところが、S108〜S112の処理を備
えていないということは、デューティ比Dtの100%
までの使用を常に許容する構成ということである。この
ため、蒸発器後温度Te(t)が目標温度Te(se
t)の極近傍にまで低下して冷房負荷が小さい状態であ
っても、この蒸発器後温度Te(t)が目標温度Te
(set)を下回って冷房負荷が無くなったと判断され
るまでは、デューティ比Dtが100%に設定され続け
てしまう危惧がある。デューティ比Dtが100%に設
定されてしまうと、上述した制御弁46の特性から、車
両エンジンEgの回転速度が高速度領域に入り込んで
も、圧縮機の吐出容量は最大に維持されて車両用空調装
置は最大限の冷房能力を発揮し続ける。つまり、圧縮機
は不必要に低効率及び高負荷状態に陥っていることにな
る。
【0060】しかし、S108〜S112の処理を備え
た本実施形態においては、蒸発器後温度Te(t)がし
きい値温度(15−16℃)を下回れば冷房負荷は小さ
いものと判断し、蒸発器後温度Te(t)が目標温度T
e(set)にまで到達していなくとも、デューティ比
Dtの使用を50%までとしている。従って、蒸発器後
温度Te(t)がしきい値温度(15−16℃)を下回
った状態では、設定差圧が上限値(デューティ比Dt=
50%に対応)を上回って設定されることはなく、仮に
設定差圧が上限値に設定されたとしても、車両エンジン
Egの回転速度が高速度領域に入り込むと、吐出容量が
最大では二点間差圧ΔPdが設定差圧の上限値を必ず上
回ることとなり(そのように上限値50%は設定されて
いる)、圧縮機の吐出容量は内部自律的に確実に減少さ
れる。このように、圧縮機が不必要に低効率及び高負荷
状態に陥ることはなく、ひいては車両エンジンEgの運
転効率を向上させてその燃料消費量を減少させることが
できるし、圧縮機の保護にもなってその長期耐用を達成
することができる。また、車両エンジンEgの回転速度
が高速度領域において、言い換えれば車両エンジンEg
の高負荷状態において圧縮機の吐出容量(負荷トルク)
が最大とされないことは、車両エンジンEgの圧縮機駆
動負荷を軽減して車両の高速走行性能や加速性能を向上
させることや、車両エンジンEgの発熱量を抑えてそれ
を冷却するための冷却装置(特に熱交換器)を小型化す
ることにもつながる。
【0061】(3)本実施形態では、しきい値温度(1
5−16℃)に下限および上限温度を設け、デューティ
比Dtの上限値DtMaxが100%から50%に設定
変更される時の蒸発器後温度Te(t)と、上限値Dt
Maxが50%から100%に設定変更される時の蒸発
器後温度Te(t)をそれぞれ異なるようにするという
ヒステリシス特性を持たせた。これにより、単一しきい
値温度のみが設定されている場合に発生しがちなチャタ
リングを回避し、圧縮機に無理のない安定した吐出容量
制御を可能とする。なお、チャタリングとは、蒸発器後
温度Te(t)と単一しきい値温度との比較における両
者の大小関係逆転の頻発による、上限値DtMaxの設
定変更の瞬間多発をいう。
【0062】(4)制御コンピュータ81は、内気温度
センサ84からの車室温度や温度設定器85からの設定
温度に基づいて蒸発器後温度Te(t)の目標温度Te
(set)を調節する。つまり、空調装置は、冷房要求
の度合に応じて蒸発器38の冷却状態を変更可能な構成
であり、例えば内気温度センサ84や温度設定器85を
備えずに、予め固定された目標温度Te(set)を維
持する構成と比較して、圧縮機の省動力化や空調の快適
性向上(例えば車室内へ吹き出される空気の温度変動が
抑制される)を図ることができる。つまり、この比較例
の場合、冷房要求の度合が最も大きい場合(乗員が最も
低い車室温度を要求している場合)を想定して、それに
応えるべく目標温度Te(set)を低く固定しておか
なくてはならず、従って冷房要求の度合が小さい場合に
は不必要に蒸発器38が冷却されることになるからであ
る。なお、この比較例の場合、冷房要求の度合が小さけ
れば、蒸発器38を通過して冷却された空気は、例えば
車両エンジンEgの稼動時の発熱を利用した図示しない
ヒータによって適度に温度上昇(リヒート)させられた
後に車室へ吹き出されることになる。
【0063】(5)圧縮機は、クランク室15の内圧P
cを制御することでピストン21のストロークを変更可
能に構成された斜板式の可変容量型圧縮機であり、本実
施形態の制御装置はこの斜板式の可変容量型圧縮機の容
量制御に最も適している。
【0064】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で
以下の態様でも実施できる。 ○しきい値温度を単一の温度としても良い。 ○蒸発器38の冷却状態として、この蒸発器38の表面
の温度を直接検出するように構成しても良い。
【0065】○内気温度センサ84や温度設定器85を
備えずに、目標温度Te(set)を固定値とするこ
と。 ○第1圧力監視点P1を蒸発器38と吸入室22との間
の吸入圧力領域に設定するとともに、第2圧力監視点P
2を同じ吸入圧力領域において第1圧力監視点P1の下
流側に設定すること。
【0066】○第1圧力監視点P1を吐出室23と凝縮
器36との間の吐出圧力領域に設定するとともに、第2
圧力監視点P2を蒸発器38と吸入室22との間の吸入
圧力領域に設定すること。
【0067】○第1圧力監視点P1を吐出室23と凝縮
器36との間の吐出圧力領域に設定するとともに、第2
圧力監視点P2をクランク室15に設定すること。或い
は、第1圧力監視点P1をクランク室15に設定すると
ともに、第2圧力監視点P2を蒸発器38と吸入室22
との間の吸入圧力領域に設定すること。つまり、圧力監
視点P1,P2は上記実施形態のように、冷媒循環回路
の所謂主回路(外部冷媒回路35(蒸発器38)→吸入
室22→シリンダボア20→吐出室23→外部冷媒回路
35(凝縮器36))へ設定すること、言い換えれば高
圧領域及び/又は低圧領域に設定することに限定される
ものではなく、冷媒循環回路の副回路として位置付けら
れる、容量制御用の冷媒回路(給気通路42,44→ク
ランク室15→抽気通路31)を構成する中間圧領域と
してのクランク室15に設定しても良い。なお、後者の
別例の場合には、圧縮機の吐出容量が増大すると二点間
差圧ΔPd=Pc−Psが減少する構成である(上記実
施形態とは逆である)。従って、蒸発器後温度Te
(t)がしきい値温度(15−16℃)を下回るなら、
二つの圧力監視点間の差圧ΔPdに制限値としての下限
値を設定することになる。そして、設定差圧決定手段8
1は、設定差圧算出手段により算出された設定差圧と制
限値設定手段により設定された下限値とを比較し、設定
差圧が下限値以上であれば設定差圧を、設定差圧が下限
値を下回るなら下限値を新たな設定差圧として取り扱う
こととなる。
【0068】○例えば、制御弁を電気弁駆動構成のみと
し、二つの圧力監視点P1,P2の圧力PdH,PdL
をそれぞれ圧力センサにより検出すること。この場合、
各圧力監視点P1,P2の圧力PdH,PdLを検出す
る圧力センサが差圧検出手段を構成する。
【0069】○制御弁を、給気通路42,44ではなく
抽気通路31の開度調節によりクランク圧Pcを調節す
る、所謂抜き側制御弁としても良い。 ○制御弁を、給気通路42,44及び抽気通路31の両
方の開度調節によりクランク圧Pcを調節する三方弁構
成としても良い。
【0070】○動力伝達機構PTとして、電磁クラッチ
等のクラッチ機構を備えたものを採用すること。 ○ワッブル式の可変容量型圧縮機の制御装置において具
体化すること。
【0071】上記実施形態から把握できる技術的思想に
ついて記載すると、圧縮機は、クランク室の内圧を制御
することでピストンのストロークを変更可能に構成され
た斜板式又はワッブル式の可変容量型圧縮機である請求
項1〜4のいずれかに記載の可変容量型圧縮機の制御装
置。
【0072】
【発明の効果】上記構成の本発明によれば、従来の吸入
圧感応型制御弁が内在していた問題、つまり吐出容量の
制御性及び応答性が蒸発器での熱負荷状況に影響される
問題を解消することができる。
【0073】また、圧縮機の運転状態が、低効率及び高
負荷の領域に不必要に入り込むことを規制することがで
き、圧縮機の外部駆動源の運転効率を向上させることが
できるし、圧縮機の保護にもなってその長期耐用を達成
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 可変容量型斜板式圧縮機の断面図。
【図2】 冷媒循環回路の概要を示す回路図。
【図3】 制御弁の断面図。
【図4】 制御弁制御の概要を説明するフローチャー
ト。
【図5】 蒸発器後温度とデューティ比の上限値との関
係を示すグラフ。
【符号の説明】
35…可変容量型圧縮機とともに空調装置の冷媒循環回
路を構成する外部冷媒回路、38…蒸発器、46…圧縮
機制御手段を構成する制御弁、53…差圧検出手段を構
成する作動ロッド、81…設定差圧算出手段、制限値設
定手段、設定差圧決定手段及び圧縮機制御手段を構成す
る制御コンピュータ、86…蒸発器温度検出手段として
の蒸発器後温度センサ、P1…第1圧力監視点、P2…
第2圧力監視点。
フロントページの続き (72)発明者 太田 雅樹 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 木村 一哉 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 安谷屋 拓 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 松原 亮 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 AA27 BA13 CA05 DA15 EA13 EA43 3H076 AA06 BB33 BB43 CC41 CC84 CC95

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空調装置の冷媒循環回路を構成する可変
    容量型圧縮機の吐出容量を制御するための制御装置にお
    いて、 前記冷媒循環回路に設定された、可変容量型圧縮機の吐
    出容量が反映される二つの圧力監視点間の差圧を検出す
    る差圧検出手段と、 前記空調装置の冷媒循環回路を構成する蒸発器の冷却状
    態を温度情報として検出する蒸発器温度検出手段と、 前記蒸発器温度検出手段からの検出温度と、この蒸発器
    温度の制御目標である目標温度とに基づいて、二つの圧
    力監視点間の差圧の制御目標となる設定差圧を算出する
    設定差圧算出手段と、 前記蒸発器温度検出手段からの検出温度が、目標温度と
    比較して高めに設定されたしきい値温度よりも高い状態
    から低い状態へと下降した場合には、二つの圧力監視点
    間の差圧に制限値を設定し、検出温度がしきい値温度よ
    りも低い状態から高い状態へと上昇した場合には制限値
    の設定を解除する制限値設定手段と、 前記設定差圧算出手段により算出された設定差圧と制限
    値設定手段により設定された制限値とを比較し、設定差
    圧の示唆する可変容量型圧縮機の吐出容量が制限値の示
    唆する吐出容量以下であれば設定差圧をそのまま取り扱
    い、設定差圧の示唆する吐出容量が制限値の示唆する吐
    出容量を上回るなら、制限値を新たな設定差圧として取
    り扱う設定差圧決定手段と、 前記設定差圧決定手段からの設定差圧に差圧検出手段が
    検出した差圧が近づくように可変容量型圧縮機の吐出容
    量を制御する圧縮機制御手段とを備えた可変容量型圧縮
    機の制御装置。
  2. 【請求項2】 前記しきい値温度には各々異なる上限温
    度と下限温度が設定され、 前記制限値設定手段は、蒸発器温度検出手段からの検出
    温度が下限温度よりも高い状態から低い状態へ下降した
    場合には二つの圧力監視点間の差圧に制限値を設定し、
    検出温度が上限温度よりも低い状態から高い状態へ上昇
    した場合には制限値の設定を解除するものである請求項
    1に記載の可変容量型圧縮機の制御装置。
  3. 【請求項3】 前記蒸発器温度検出手段は、蒸発器の近
    傍に配設され、蒸発器を通過した空気の温度を検出する
    請求項1又は2に記載の可変容量型圧縮機の制御装置。
  4. 【請求項4】 前記蒸発器温度の目標温度を調節可能な
    温度設定手段を備えている請求項1〜3のいずれかに記
    載の可変容量型圧縮機の制御装置。
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