JP2003035272A

JP2003035272A - 流体ポンプ

Info

Publication number: JP2003035272A
Application number: JP2001224652A
Authority: JP
Inventors: Kazuhito Miyagawa; 和仁宮川; 康種 ▲土▼方; Yasutane Hijikata
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2003-02-07
Anticipated expiration: 2021-07-25
Also published as: DE10233628A1; US20030021699A1; JP4682474B2; US7025572B2

Abstract

(57)【要約】【課題】車両のドライバビリティを向上させつつ、空
調装置の開発工数を低減する。【解決手段】圧縮機自身が駆動トルクを演算すること
ができるように圧力センサ１５１ａ及びトルク演算ユニ
ット１５２、並びに車両内データ通信プロトコルにて他
の機器のデータ通信を行うことができる通信ユニット１
５６を圧縮機に一体化（実装）する。これにより、短時
間で駆動トルクを演算することができるので、エンジン
ＥＣＵは速やかに圧縮機が必要とする動力（トルク）に
応じたトルクがエンジンにて発生するようにエンジンを
制御することができる。凝縮器の冷媒出口側に、別途、
圧力センサを設ける必要がないので、車種毎（搭載する
凝縮器毎）に異なる圧力損失を考慮する必要がなく、空
調装置の開発工数を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行用駆動源（車
両エンジン）から動力を受けて稼動する流体ポンプに関
するもので、車両用空調装置の圧縮機に適用して有効で
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般的な車両用空調装置（以下、空調装
置と略す。）では、例えば特開２００１−７３４１号公
報に記載のごとく、圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器及
び圧縮機の稼動状態（圧縮仕事率）を制御する電磁クラ
ッチや可変容量機構や室内に搭載された室内ユニット
（エアミックスドアや吹出モードドア等）を制御する空
調用電子制御装置（以下、ＡＥＣＵ表記する。）等から
構成され、ＡＥＣＵは空調熱負荷（室内温度や乗員が希
望する室内温度等によって決まる蒸発器での冷凍能力）
に基づいて圧縮機の稼動状態を制御する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、空調装置
（の圧縮機）は走行用のエンジンから動力を受けている
のに関わらず、多くのＡＥＣＵは車両走行状態（エンジ
ン負荷）を考慮することなく、空調負荷に基づいて空調
装置（圧縮機）を制御している。

【０００４】一方、エンジン側から見ると、空調装置
（圧縮機）で消費される動力は、エンジンにより駆動さ
れる補機の中で最も大きいため、空調装置（圧縮機）で
消費される動力の変動は車両走行状態に大きな影響を及
ぼす。

【０００５】これに対して、エンジンを制御するエンジ
ン用電子制御装置（以下、ＥＥＣＵと表記する。）側か
ら要求に応じて圧縮機の仕事率（電磁クラッチのＯＮ−
ＯＦＦ時間や吐出容量）を可変制御するといった手段が
考えられるが、圧縮機の仕事率はＡＥＣＵにより制御さ
れているので、ＥＥＣＵはＡＥＣＵに対して圧縮機の仕
事率を変化（縮小）させる旨の指令を発せざるを得な
い。

【０００６】しかし、ＡＥＣＵから見ると、ＥＥＣＵか
ら要求は通常の空調制御ルーチンと異なる割り込み処理
となり、通常の空調制御ルーチンの終了後、ＥＥＣＵか
らの要求に応じることとなるので、ＥＥＣＵから要求に
対して即座に応じることができない。

【０００７】また、通常、空調装置では、凝縮器の冷媒
流出側に冷媒の圧力を検出する圧力センサを設けて、圧
縮機の駆動トルクや空調装置の異常判定（高圧側圧力が
異常上昇したか否かの判定）を行っているので、凝縮器
での圧力損失を考慮する必要がある。このため、車種毎
（搭載する凝縮器毎）に考慮する圧力損失が異なるた
め、空調装置の開発工数の低減が困難であった。

【０００８】本発明は、上記点に鑑み、車両のドライバ
ビリティを向上させつつ、車両燃費を向上させるように
エンジン（駆動源）の発生トルク等を容易に制御するこ
とができるようにすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、走行用駆動
源から動力を得て稼動する流体ポンプであって、流体を
吸入吐出するポンプ機構（Ｃｐ）と、ポンプ機構（Ｃ
ｐ）の駆動トルクを検出するトルク検出手段（１５１
ａ、１５１ｂ、１５２）と、ポンプ機構（Ｃｐ）のポン
プ仕事を制御する制御手段（１５７）と、トルク検出手
段（１５１ａ、１５１ｂ、１５２）が検出した駆動トル
ク、及び制御手段（１５７）への指令信号を他の機器
（ＡＥＣＵ、ＥＥＣＵ）との間で授受するための通信手
段（１５６）とが、少なくとも一体化されていることを
特徴とする。

【００１０】これにより、流体ポンプ自身が駆動トルク
を演算することができるので、例えば空調装置用の電子
制御装置にて駆動トルクを演算する場合に比べて短時間
で駆動トルクを演算することができる。

【００１１】しかも、演算した駆動トルクを流体ポンプ
から他の機器側に送信することができるので、走行用駆
動源を制御する制御装置（以下、ＥＥＣＵと表記す
る。）に演算した駆動トルクを送信するれば、ＥＥＣＵ
は速やかに流体ポンプ（ポンプ機構（Ｃｐ））が必要と
する動力（トルク）に応じたトルクが駆動源にて発生す
るように駆動源を制御することができる。

【００１２】また、流体ポンプのポンプ仕事を自ら制御
することができるので、ＥＥＣＵ側からの要求（例え
ば、ポンプ仕事を縮小させる指令）に対して迅速に反応
することができる。

【００１３】したがって、本発明に係る流体ポンプを用
いれば、車両のドライバビリティを向上させつつ、車両
燃費を向上させるように駆動源の発生トルク等を容易に
制御することが可能となる。

【００１４】また、駆動トルクを演算する際には流体ポ
ンプの吐出圧に関する情報が含まれ、かつ、本発明で
は、駆動トルクを検出する手段を有しているので、本発
明に係る流体ポンプを例えば空調装置用の圧縮機に用い
れば、凝縮器の冷媒出口側に、別途、圧力センサを設け
る必要がない。したがって、車種毎（搭載する凝縮器
毎）に異なる圧力損失を考慮する必要がないので、空調
装置の開発工数を低減することができる。

【００１５】以上に述べたように、本発明によれば、車
両のドライバビリティを向上させつつ、空調装置の開発
工数を低減することができる。

【００１６】請求項２に記載の発明では、走行用駆動源
から動力を得て稼動する流体ポンプであって、流体を吸
入吐出するポンプ機構（Ｃｐ）と、ポンプ機構（Ｃｐ）
の駆動トルクを検出するトルク検出手段（１５１ａ、１
５１ｂ、１５２）と、ポンプ機構（Ｃｐ）のポンプ仕事
を制御する制御手段（１５７）と、トルク検出手段（１
５１ａ、１５１ｂ、１５２）が検出した情報、及び制御
手段（１５７）への指令信号を他の機器（ＡＥＣＵ、Ｅ
ＥＣＵ）との間で授受するための通信手段（１５６）と
を備えることをを特徴とする。

【００１７】これにより、流体ポンプ自身が駆動トルク
を演算することができるので、例えば空調装置用の電子
制御装置にて駆動トルクを演算する場合に比べて短時間
で駆動トルクを演算することができる。

【００１８】しかも、演算した駆動トルクを流体ポンプ
から他の機器側に送信することができるので、ＥＥＣＵ
に演算した駆動トルクを送信するれば、ＥＥＣＵは速や
かに流体ポンプ（ポンプ機構（Ｃｐ））が必要とする動
力（トルク）に応じたトルクが駆動源にて発生するよう
に駆動源を制御することができる。

【００１９】また、流体ポンプのポンプ仕事を自ら制御
することができるので、ＥＥＣＵ側からの要求（例え
ば、ポンプ仕事を縮小させる指令）に対して迅速に反応
することができる。

【００２０】したがって、本発明に係る流体ポンプを用
いれば、車両のドライバビリティを向上させつつ、車両
燃費を向上させるように駆動源の発生トルク等を容易に
制御することが可能となる。

【００２１】なお、制御手段（１５７）は、請求項３に
記載の発明のごとく、ポンプ機構（Ｃｐ）の理論吐出容
量を変化させる可変容量機構（Ｖｃ）と、この可変容量
機構（Ｖｃ）の作動を電気的に制御する制御部（１５
４）とを有して構成してもよい。

【００２２】また、制御手段（１５７）は、請求項４に
記載の発明のごとく、ポンプ機構（Ｃｐ）に動力を断続
可能に伝達する電磁クラッチ（１０１）と、この電磁ク
ラッチ（１０１）の断続を制御する制御回路（１５５）
とを有して構成してもよい。

【００２３】また、請求項５に記載の発明のごとく、制
御手段（１５７）は、トルク検出手段（１５１ａ、１５
１ｂ、１５２）が検出した情報値が所定範囲外となった
ときには、その旨の情報を通信手段（１５６）を介して
他の機器（ＡＥＣＵ、ＥＥＣＵ）に発信するようにして
もよい。

【００２４】請求項６に記載の発明では、通信手段（１
５６）は、車両内データ通信プロトコルに準拠したもの
であることを特徴とする。

【００２５】これにより、既存の通信ケーブルを利用す
ることができるので、データ通信に専用の通信ケーブル
を別途、敷設する必要がない。したがって、車両内の通
信ケーブル（ワイヤーハーネス）を削減することができ
るので、車両の部品点数及び組み立て工数を低減するこ
とができる。

【００２６】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。

【００２７】

【発明の実施の形態】本実施形態は、本発明に係る流体
ポンプを車両空調装置（蒸気圧縮式冷凍サイクル）に適
用したものであって、図１は本実施形態に係る車両用空
調装置１の模式図である。

【００２８】空気流路をなす空調ケーシング２の空気上
流側部位には、車室内気を吸入するための内気吸入口３
と外気を吸入するための外気吸入口４とが形成されると
ともに、これらの吸入口３、４の開口割合を調節する吸
入口切換ドア（内外気調節手段）５が設けられている。

【００２９】この吸入口切換ドア５の下流側部位には、
空気中の塵埃を取り除くフィルタＦ及び遠心式の送風機
７が配設されており、この送風機７により両吸入口３、
４から吸入された空気が、後述する各吹出口１４、１
５、１７に向けて送風されている。送風機７の空気下流
側には、空気冷却手段をなす蒸発器９が配設されてお
り、送風機７により送風された空気は全てこの蒸発器９
を通過する。

【００３０】蒸発器９の空気下流側には、空気加熱手段
をなすヒータコア１０が配設されており、このヒータコ
ア１０は、エンジン１１の冷却水を熱源として空気を加
熱している。なお、蒸発器９は、冷媒を蒸発させること
により冷凍能力（冷房能力）を発揮する蒸気圧縮式冷凍
サイクル（以下、冷凍サイクルと略す。）の低圧側の熱
交換器であり、冷凍サイクルについては後述する。

【００３１】また、空調ケーシング２には、ヒータコア
１０をバイパスするバイパス通路１２が形成されてお
り、ヒータコア１０の空気上流側には、ヒータコア１０
を通る風量とバイパス通路１２を通る風量との風量割合
を調節するエアミックスドア１３が配設されている。こ
の風量割合の調節は、このエアミックスドア１３の開度
を調節することにより調節される。

【００３２】また、空調ケーシング２の最下流側部位に
は、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフ
ェイス吹出口１４と、車室内乗員の足元に空気を吹き出
すためのフット吹出口１５と、フロントガラス１６の内
面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口１
７とが形成されている。

【００３３】そして、上記各吹出口１４、１５、１７の
空気上流側部位には、各吹出口１４、１５、１７の開口
度合いを調節して吹出モードを切り換える吹出モード切
換ドア１８、１９、２０が配設されている。なお、これ
らの吹出モード切換ドア１８、１９、２０、吸入口切換
ドア５及びエアミックスドア１３は、サーボモータ等の
駆動手段Ｍ１〜Ｍ２により開閉制御され、駆動手段Ｍ１
〜Ｍ２並びに送風機７（のモータＭ３）は、図２に示す
ように、空調装置用電子制御装置（以下、ＡＥＣＵと表
記する）２１により制御される。

【００３４】次に、蒸気圧縮式冷凍サイクルについて述
べる。

【００３５】図３は蒸気圧縮式冷凍サイクルＲｃ（以
下、冷凍サイクルＲｃと略す。）の模式図を示してお
り、１００は走行用エンジンＥ／Ｇから駆動力を得て冷
媒を吸入圧縮する圧縮機であり、この圧縮機１００は、
図４に示すように、駆動力を断続可能に伝達する電磁ク
ラッチ１０１を介して駆動力を得ている。なお、圧縮機
１００の構造は、後述する。

【００３６】また、図３中、２００は圧縮機１００から
吐出した高温高圧の冷媒と室外空気との間で熱交換して
冷媒を冷却凝縮させる凝縮器（放熱器）であり、３００
は凝縮器２００から流出した冷媒を減圧する減圧器であ
る。なお、減圧器３００は蒸発器９の冷媒出口側におけ
る冷媒加熱度が所定値となるように開度を調節する、い
わゆる温度式膨張弁である。

【００３７】なお、ＡＥＣＵ２１には、乗員が希望する
室内温度を乗員が設定入力する温度設定手段２２の設定
温度Ｔｓｅｔ、室内空気の温度を検出する内気温センサ
（内気温度検出手段）２３の検出温度Ｔｉｎ、室外空気
の温度を検出する外気温センサ（外気温度検出手段）２
４の検出温度Ｔｏｕｔ、室内に降り注がれる日射量を検
出する日射センサ２５の検出値、及び蒸発器９を通過し
た直後の空気温度を検出する温度センサ（温度検出手
段）２６の検出温度Ｔｅ等の空調センサ信号が入力され
ている。なお、温度センサ２３、２４、２６はサーミス
タ等の温度により電気抵抗値が変化するものを採用して
いる。

【００３８】次に、圧縮機１００の構造について述べ
る。

【００３９】圧縮機１００は、図４に示すように、周知
の可変容量式の斜板型圧縮機構を有するものであり、回
転するシャフト１０２に対して傾いた斜板１０３をシャ
フト１０２と一体的に回転させることによりシュー１０
４を介して斜板１０３に連結された複数本（本実施形態
では、６本）のピストン１０５を往復運動させて作動室
Ｖｃの体積を拡大縮小させて冷媒を吸入圧縮する圧縮機
構（ポンプ機構）Ｃｐを構成している。

【００４０】そして、圧縮機１００の吐出容量を変化さ
せる場合には、斜板１０３が収納された斜板室（制御圧
室）１０６内の圧力を変化させて斜板１０３の傾斜角度
を変化させてピストン１０５のストローク（行程）を変
化させる。このとき、斜板室１０６は、オリフィス等の
絞り手段を有する通路手段を介して圧縮機構Ｃｐの吸入
側と連通しているので、斜板室１０６と圧縮機構Ｃｐの
吐出側との連通状態を制御すれば、斜板室１０６内の圧
力を制御することができる。なお、以下、斜板１０３の
傾斜角度を変化さる機構を可変容量機構Ｖｃと呼ぶ。

【００４１】また、１０７は各作動室Ｖｃから吐出され
た冷媒を集合回収するとともに、脈動を平滑化する第１
吐出室であり、１０８は第１吐出室１０７内の冷媒を吐
出口１０９に導く第２吐出室であり、両吐出室１０７、
１０８は所定の穴径を有する連通路（図示せず。）を介
して連通している。このため、冷媒が連通路を流通する
際に圧力損失が発生し、第２吐出室１０８内の圧力は第
１圧力室１０７内の圧力より低くなる。

【００４２】また、図５は、斜板室（制御圧室）１０６
内の圧力を制御する制御バルブ（吐出容量制御手段）１
１０の断面図である。この制御バルブ１１０は、圧縮機
１００内に形成された第１吐出室１０７と第２吐出室１
０８との差圧が所定の圧力差（以下、この圧力差を制御
目標圧力差と呼ぶ。）Δｐとなるように稼働する第１制
御部１２０と、第１制御部１２０の作動を規制して制御
目標圧力差Δｐを制御する第２制御部１３０とからなる
ものである。

【００４３】先ず、第１制御部１２０について述べる。
１２１は第１吐出室１０７内の圧力が導かれる第１制御
室であり、１２２は第２吐出室１０８内の圧力が導かれ
る第２制御室である。そして、両制御室１２１、１２２
は、摺動可能な仕切り部材１２３により仕切られてお
り、第１制御室１２１内には、第１制御室１２１の体積
を拡大する向きに仕切り部材１２３を押圧する力（弾性
力）を発揮するコイルスプリング（弾性手段）１２４が
配設されている。このため、仕切り部材１２３に形成さ
れたプッシュロッド１２５には、両制御室１２１、１２
２の圧力差による力及びコイルスプリング１２４の弾性
力が作用しているとともに、その力（以下、この力を開
弁力）の向きは、第１制御室１２１内の圧力が第２制御
室１２２より大きいことから第１制御室１２１の体積が
増大する向き（紙面左向き）である。なお、プッシュロ
ッド１２５の移動量は微少であるので、コイルスプリン
グ１２４が仕切り部材１２３（プッシュロッド）１２５
に及ぼす力は略一定値と見なすことができる。

【００４４】一方、第２制御部１３０は、開弁力に対向
する力（以下、この力を閉弁力と呼ぶ。）を弁体１３１
に作用させるもので、弁体１３１は圧縮機１００の吐出
圧（第２吐出室１０８の圧力）を斜板室１０６に導く制
御圧通路１４０の連通状態を制御するものである。

【００４５】また、１３２は励磁コイル１３３により誘
起された磁界によって発生した電磁吸引力により可動す
るプランジャ（可動鉄心）であり、１３４はプランジャ
１３２と引き合うストッパ（固定鉄心）であり、１３５
は電磁吸引力と対向する力を発生するコイルスプリング
（弾性手段）である。なお、プランジャ１３２の移動量
は微少であるので、コイルスプリング１３５がプランジ
ャ１３２に及ぼす力は略一定値と見なすことができる。

【００４６】そして、プランジャ１３２と弁体１３１と
は一体化されており、励磁コイル１３３に通電する通電
比率（デューティ比）を制御することにより、デューテ
ィ比に略比例した閉弁力（電磁吸引力）を得ることがで
きる。

【００４７】したがって、デューティ比を大きくして閉
弁力を増大させると、弁体１３１を紙面右側に移動して
制御圧通路１４０を絞るので、斜板室１０６内の圧力が
低下して圧縮機１００の吐出容量が増大する。逆に、デ
ューティ比を小さくして閉弁力を減少させると、弁体１
３１を紙面左側に移動して制御圧通路１４０を開くの
で、斜板室１０６内の圧力が上昇して圧縮機１００の吐
出容量が減少する。

【００４８】一方、エンジンの回転数が上昇して圧縮機
１００の回転数が上昇すると、これに連動して圧縮機１
００から吐出される吐出冷媒流量が上昇するが、吐出冷
媒流量が増大すると、第１、２制御室１２１、１２２間
の圧力差が大きくなるので、開弁力が大きくなり、プッ
シュロッド１２５及び弁体１３１が紙面左側に移動して
制御圧通路１４０が開き、圧縮機１００の吐出容量が減
少していく。

【００４９】逆に、エンジンの回転数が低下して圧縮機
１００の回転数が低下すると、これに連動して圧縮機１
００から吐出される吐出冷媒流量が低下するが、吐出冷
媒流量が低下すると、第１、２制御室１２１、１２２間
の圧力差が小さくなるので、開弁力が小さくなり、プッ
シュロッド１２５及び弁体１３１が紙面右側に移動して
制御圧通路１４０が絞られ、圧縮機１００の吐出容量が
増加していく。

【００５０】このとき、プッシュロッド１２５及び弁体
１３１は閉弁力と開弁力とが釣り合う位置まで移動する
が、コイルスプリング１２４、１３５による力は一定値
であるので、プッシュロッド１２５及び弁体１３１は閉
弁力と開弁力とが釣り合う位置まで移動するとは、第
１、２制御室１２１、１２２間の圧力差が閉弁力（電磁
吸引力）によって一義的に決まる所定圧力差、つまり制
御目標圧力差Δｐとなるまで圧縮機１００の吐出容量が
機械的に変化することである。

【００５１】したがって、デューティ比を制御すること
により、エンジンＥ／Ｇ（圧縮機１００）の回転数によ
らず、圧縮機１００から実際に吐出される吐出冷媒流量
を制御することができる。したがって、本実施形態で
は、デューティ比から決定される吐出冷媒流量を目標吐
出冷媒流量と呼び、デューティ比を決定することは目標
吐出流量を決定することを意味する。

【００５２】そして、励磁コイル１３３に通電するデュ
ーティ比は及び電磁クラッチ１０１のＯＮ−ＯＦＦ制御
は、図３に示すように、圧縮機１００に一体化された圧
縮機専用電子制御装置（以下、ＣＥＣＵと表記する）１
５０により制御される。なお、本実施形態では、ＣＥＣ
Ｕ１５０を圧縮機１００のうち比較的に温度が低い吸入
冷媒が流通する部位に設けることにより、吸入冷媒によ
りＣＥＣＵ１５０を冷却するようにしている。

【００５３】また、ＣＥＣＵ１５０は、第２吐出室１０
８内の冷媒圧力（圧縮機１００から吐出する冷媒圧力）
を検出する圧力センサ（圧力検出手段）１５１ａの検出
信号及び圧縮機１００の回転数を検出する回転センサ
（回転数検出手段）１５１ｂが入力されているととも
に、圧力センサ１５１ａの検出信号に基づいて圧縮機１
００の駆動トルクを演算するトルク演算ユニット（トル
ク演算手段）１５２、圧力センサ１５１の検出信号に基
づいて冷凍サイクルＲｃの異常判定（例えば、高圧側圧
力が異常上昇したか否かの判定）を行う異常判定ユニッ
ト（異常判定手段）１５３、励磁コイル１３３へのディ
ーティ信号を発する制御弁駆動ユニット（制御弁駆動信
号発生手段）１５４、電磁クラッチ１０１へのＯＮ−Ｏ
ＦＦ信号を発するクラッチ制御ユニット（クラッチ制御
手段）１５５、並びにトルク演算ユニット１５２が演算
した駆動トルク、制御弁駆動ユニット１５４への指令信
号及び異常判定ユニット１５３が高圧異常を判定したと
きの異常信号等の信号データをＡＥＣＵ２１やエンジン
制御用制御装置（以下、ＥＥＣＵと表記する。）との間
で授受（通信）する通信ユニット（通信手段）１５６が
設けられている。

【００５４】なお、異常判定ユニット１５３が高圧異常
を判定した（圧力センサ１５１ｂの検出値が所定範囲外
となった）ときには、前述のごとく、異常判定信号を発
するとともに、クラッチ制御ユニット１５５に動力伝達
を遮断すべき旨の信号を発する、又は制御弁駆動ユニッ
ト１５４に吐出容量を低減すべき旨の信号を発する等し
て高圧側圧力がさらに上昇することを防止する。

【００５５】因みに、本実施形態では、トルク演算ユニ
ット１５２は、圧縮機１００の吐出圧Ｐｄ（圧力センサ
１５１ａの検出値）と吐出容量（励磁コイル１３３に通
電するデューティ比）との積を圧縮機１００の回転数
（回転センサ１５１ｂの検出値）で除して駆動トルクを
演算している。

【００５６】なお、通信ユニット１５６は、車両内デー
タ通信プロトコルに準拠したデータ信号を授受できるよ
うになっており、圧縮機１００の駆動トルクは車両内デ
ータ通信プロトコルに沿った形でＥＥＣＵやＡＥＣＵ等
に送信される。

【００５７】また、上述の説明からも明らかなように、
制御バルブ１１０にて可変容量機構Ｖｃを制御する、又
は電磁クラッチ１０１のＯＮ−ＯＦＦ制御することによ
り、圧縮機１００の圧縮仕事率（ポンプ仕事率）を制御
することができるので、制御バルブ１１０、可変容量機
構Ｖｃ、制御弁駆動ユニット１５４、電磁クラッチ１０
１、及びクラッチ制御ユニット１５５を総称して動力制
御ユニット（制御手段）１５７と呼ぶ。

【００５８】次に、本実施形態の特徴を述べる。

【００５９】本実施形態では、圧縮機１００自身が駆動
トルクを演算することができるので、ＡＥＣＵ２１にて
駆動トルクを演算する場合に比べて短時間で駆動トルク
を演算することができる。

【００６０】しかも、演算した駆動トルクを圧縮機１０
０からＥＥＣＵ側に送信することができるので、ＥＥＣ
Ｕは速やかに圧縮機１００が必要とする動力（トルク）
に応じたトルクがエンジンにて発生するようにエンジン
を制御することができる。

【００６１】また、圧縮機１００の圧縮仕事率（ポンプ
仕事率）を自ら制御することができるので、ＥＥＣＵ側
からの要求（例えば、圧縮仕事率を縮小させる指令）に
対して迅速に反応することができる。

【００６２】したがって、本実施形態に係る圧縮機１０
０を用いれば、車両のドライバビリティを向上させつ
つ、車両燃費を向上させるようにエンジンの発生トルク
等を容易に制御することが可能となる。

【００６３】また、駆動トルクを演算する際に吐出圧Ｐ
ｄに関する情報が含まれ、かつ、本実施形態に係る圧縮
機１００は、圧縮機１００に駆動トルクを演算する手段
を有しているので、凝縮器２００の冷媒出口側に、別
途、圧力センサを設ける必要がない。したがって、車種
毎（搭載する凝縮器毎）に異なる圧力損失を考慮する必
要がないので、空調装置の開発工数を低減することがで
きる。

【００６４】また、圧力センサ１５１ａや回転センサ
（回転数検出手段）１５１ｂ等及びＣＥＣＵ１５０が圧
縮機１００に一体化されているので、センサ１５１ａ、
１５１ｂのリード線等のワイヤーハーネス類を削減する
ことができる。

【００６５】また、通信ユニット１５６は、車両内デー
タ通信プロトコルに準拠したデータ信号を授受できるよ
うになっているので、既存の通信ケーブルを利用するこ
とができ、ＣＥＣＵ１５０とＡＥＣＵ２１やＥＥＣＵ等
のデータ通信に専用の通信ケーブルを敷設する必要がな
い。したがって、車両内の通信ケーブル（ワイヤーハー
ネス）を削減することができるので、車両の部品点数及
び組み立て工数を低減することができる。

【００６６】（その他の実施形態）上述の実施形態形態
では、電磁クラッチ１０１と可変容量機構Ｖｃの両者を
ＣＥＣＵ１５０にて制御したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、いずれか一方を制御してもよい。

【００６７】また、上述の実施形態では、可変容量型の
圧縮機を用いたが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、固定容量式の圧縮機又はスクロール型圧縮機等の
その他圧縮機にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の模式
図である。

【図２】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の制御
系の模式図である。

【図３】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の冷凍
サイクルの模式図である。

【図４】本発明の実施形態に係る車両用空調装置に適用
される圧縮機の断面図である。

【図５】本発明の実施形態に係る車両用空調装置に適用
される圧縮機の制御バルブを示す断面図である。

【図６】本発明の実施形態に係る圧縮機の概念図であ
る。

【符号の説明】

Ｃｐ…圧縮機構、Ｖｃ…可変容量機構、１０１…電磁ク
ラッチ、１５１ａ…圧力センサ、１５１ｂ…回転セン
サ、１５２…トルク演算ユニット、１５３…異常判定ユ
ニット、１５４…制御弁駆動ユニット、１５５…クラッ
チ制御ユニット、１５６…通信ユニット。

フロントページの続きＦターム(参考） 3H045 AA04 AA12 AA27 BA19 BA32 CA03 CA09 DA09 DA10 DA25 DA42 EA13 EA17 EA26 EA33 EA42 EA46 3H076 AA06 BB33 CC12 CC17 CC42 CC84

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行用駆動源から動力を得て稼動する流
体ポンプであって、流体を吸入吐出するポンプ機構（Ｃｐ）と、前記ポンプ機構（Ｃｐ）の駆動トルクを検出するトルク
検出手段（１５１ａ、１５１ｂ、１５２）と、前記ポンプ機構（Ｃｐ）のポンプ仕事を制御する制御手
段（１５７）と、前記トルク検出手段（１５１ａ、１５１ｂ、１５２）が
検出した駆動トルク、及び前記制御手段（１５７）への
指令信号を他の機器（ＡＥＣＵ、ＥＥＣＵ）との間で授
受するための通信手段（１５６）とを備え、前記ポンプ機構（Ｃｐ）、前記トルク検出手段（１５１
ａ、１５１ｂ、１５２）、前記制御手段（１５７）及び
前記通信手段（１５６）が、少なくとも一体化されてい
ることを特徴とする流体ポンプ。
【請求項２】走行用駆動源から動力を得て稼動する流
体ポンプであって、流体を吸入吐出するポンプ機構（Ｃｐ）と、前記ポンプ機構（Ｃｐ）の駆動トルクを検出するトルク
検出手段（１５１ａ、１５１ｂ、１５２）と、前記ポンプ機構（Ｃｐ）のポンプ仕事を制御する制御手
段（１５７）と、前記トルク検出手段（１５１ａ、１５１ｂ、１５２）が
検出した情報、及び前記制御手段（１５７）への指令信
号を他の機器（ＡＥＣＵ、ＥＥＣＵ）との間で授受する
ための通信手段（１５６）とを備えることをを特徴とす
る流体ポンプ。
【請求項３】前記制御手段（１５７）は、前記ポンプ
機構（Ｃｐ）の理論吐出容量を変化させる可変容量機構
（Ｖｃ）と、この可変容量機構（Ｖｃ）の作動を電気的
に制御する制御部（１５４）とを有していることを特徴
とする請求項１又は２に記載の流体ポンプ。
【請求項４】前記制御手段（１５７）は、前記ポンプ
機構（Ｃｐ）に動力を断続可能に伝達する電磁クラッチ
（１０１）と、この電磁クラッチ（１０１）の断続を制
御する制御回路（１５５）とを有していることを特徴と
する請求項１又は２に記載の流体ポンプ。
【請求項５】前記制御手段（１５７）は、前記トルク
検出手段（１５１ａ、１５１ｂ、１５２）が検出した情
報値が所定範囲外となったときには、その旨の情報を前
記通信手段（１５６）を介して他の機器（ＡＥＣＵ、Ｅ
ＥＣＵ）に発信することを特徴とする請求項１ないし４
のいずれか１つに記載の流体ポンプ。
【請求項６】前記通信手段（１５６）は、車両内デー
タ通信プロトコルに準拠したものであることを特徴とす
る請求項１ないし５のいずれか１つに記載の流体ポン
プ。