JP2005016447A - 容量可変型圧縮機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラシモータの耐久性の向上を図り得る容量可変型圧縮機の制御装置を提供すること。
【解決手段】エアコンＥＣＵは、冷凍サイクルの冷媒流量の目標値で決定される圧縮機構１２のトルク−回転速度の特性線と、電動モータ１３に印可する電圧で決定される該電動モータ１３のトルク−回転速度の特性線との二つの交点（低速交点と高速交点）のうち、低速交点に圧縮機構１２の運転点が収束するように制御弁ＣＶを動作させて、圧縮機構１２の吐出容量を制御する。
【選択図】 図１

Description

【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凍サイクルを構成する容量可変型圧縮機に関し、特に該容量可変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】
この種の容量可変型圧縮機としては、ブラシモータにより駆動軸が回転駆動されることで冷媒ガスの圧縮を行う圧縮機構を備えるとともに、容量制御機構によって圧縮機構の吐出容量を変更可能なものが存在する（例えば特許文献１参照。）。また、容量可変型斜板式圧縮機の容量制御機構としては、弁開度を変更することでクランク圧（斜板収容室たるクランク室の圧力）を調節して吐出容量を変更可能な制御弁を備えたものが存在する（例えば特許文献２参照。）。
【０００３】
前記特許文献２の制御弁は、冷凍サイクルの冷媒流量を反映する、該冷凍サイクルに設定された二つの圧力監視点間の差圧を機械的に検出可能な感圧部材を内蔵している。制御弁は、感圧部材が検出した差圧に基づいて自律的に弁体の位置決めが可能である。制御弁は、この弁体の自律的な位置決め動作の基準となる設定差圧を、外部から入力される電流値に基づいて変更可能な電磁アクチュエータ部を備えている。つまり、この制御弁は所謂設定差圧可変型である。
【０００４】
前記制御弁は、例えば、電磁アクチュエータ部に入力される電流値が増大すると設定差圧が高くなり、感圧部材は、この高い設定差圧つまりは冷凍サイクルの大きい目標冷媒流量を維持するように弁体を動作させる。逆に、電磁アクチュエータ部に入力される電流値が減少すると設定差圧が低くなり、感圧部材は、この低い設定差圧つまりは冷凍サイクルの小さい目標冷媒流量を維持するように弁体を動作させる。
【０００５】
そして、前記特許文献１の技術と特許文献２の技術とを組み合わせた容量可変型圧縮機（以下単に圧縮機とする）においては、次のようにして運転が行われることとなる。
【０００６】
すなわち、図１０のグラフに示すように、縦軸をトルクＴとし横軸を回転速度Ｎとすると、冷凍サイクルの冷媒流量の目標値（目標冷媒流量）で決定される、該目標冷媒流量を維持する圧縮機構の「トルク（圧縮機構の駆動に必要なトルク）−回転速度の特性線（以下圧縮機構特性線とする）ＬＣ」は、反比例曲線となる。また、ブラシモータに印可する電圧で決定される該ブラシモータの「トルク−回転速度の特性線（以下モータ特性線とする）ＬＭ」は、右肩下がりの直線となる。
【０００７】
前記ブラシモータに印可する電圧は、モータ特性線ＬＭと圧縮機構特性線ＬＣとが二つの交点ＰＨ、ＰＬを有するように設定されている。つまり、圧縮機構特性線ＬＣとモータ特性線ＬＭとが一点で接するようにブラシモータに印可する電圧を定めると、経年変化等によって圧縮機構特性線ＬＣとモータ特性線ＬＭとが接しなくなる可能性、言い換えればブラシモータの安定運転が不可能となる可能性が大となるからである。
【０００８】
そして、前記圧縮機は、圧縮機構特性線ＬＣとモータ特性線ＬＭとの二つの交点ＰＨ、ＰＬのうち、回転速度Ｎが低い方の交点である低速交点ＰＬではなく、回転速度Ｎが高い方の交点である高速交点ＰＨに圧縮機構の運転点が収束する特性を有している。
【０００９】
すなわち、例えば図１０に圧縮機構特性線ＬＣ’で示すように、冷凍サイクルの目標冷媒流量を圧縮機構特性線ＬＣから大きくすると、圧縮機構特性線ＬＣ’とモータ特性線ＬＭとの高速交点ＰＨ’は、高速交点ＰＨから回転速度Ｎが減少するとともにトルクＴが増大され、低速交点ＰＬ’は、低速交点ＰＬから回転速度Ｎが増大するとともにトルクＴが減少される。
【００１０】
ここで、冷凍サイクルの目標冷媒流量が増大変更されると、制御弁の電磁アクチュエータ部に入力する電流値（つまり設定差圧）も増大変更される。圧縮機構は、制御弁に入力する電流値が増大変更されると、同じ回転速度Ｎでは吐出容量が増大されてトルクＴが上昇する。圧縮機構のトルクＴが上昇すると、負荷が大きくなったブラシモータの回転速度Ｎは低下する。
【００１１】
従って、例えば、圧縮機構の運転点が高速交点ＰＨでは、目標冷媒流量の増大変更によって制御弁に入力する電流値が増大変更されると、該運転点は、モータ特性線ＬＭ上を高速交点ＰＨから高速交点ＰＨ’側に向かって移動することとなる。しかし、圧縮機構の運転点が低速交点ＰＬでは、目標冷媒流量の増大変更によって制御弁に入力する電流値が増大変更されると、該運転点は、モータ特性線ＬＭ上を低速交点ＰＬから低速交点ＰＬ’とは反対側に向かって移動してしまうこととなる。
【００１２】
また、図１０に圧縮機構特性線ＬＣ’’で示すように、冷凍サイクルの目標冷媒流量を圧縮機構特性線ＬＣから小さくすると、圧縮機構特性線ＬＣ’’とモータ特性線ＬＭとの高速交点ＰＨ’’は、高速交点ＰＨから回転速度Ｎが増大するとともにトルクＴが減少され、低速交点ＰＬ’’は、低速交点ＰＬから回転速度Ｎが減少するとともにトルクＴが増大される。
【００１３】
ここで、冷凍サイクルの目標冷媒流量が減少変更されると、制御弁の電磁アクチュエータ部に入力する電流値（つまり設定差圧）も減少変更される。圧縮機構は、制御弁に入力する電流値が減少変更されると、同じ回転速度Ｎでは吐出容量が減少されてトルクＴが低下する。圧縮機構のトルクＴが低下すると、負荷が小さくなったブラシモータの回転速度Ｎは上昇する。
【００１４】
従って、例えば、圧縮機構の運転点が高速交点ＰＨでは、目標冷媒流量の減少変更によって制御弁に入力する電流値が減少変更されると、該運転点は、モータ特性線ＬＭ上を高速交点ＰＨから高速交点ＰＨ’’側に向かって移動することとなる。しかし、圧縮機構の運転点が低速交点ＰＬでは、目標冷媒流量の減少変更によって制御弁に入力する電流値が減少変更されると、該運転点は、モータ特性線ＬＭ上を低速交点ＰＬから低速交点ＰＬ’’とは反対側に向かって移動してしまうこととなる。
【００１５】
以上のことから、各圧縮機構特性線ＬＣ、ＬＣ’，ＬＣ’’とモータ特性線ＬＭとの二つの交点のうち、高速交点ＰＨ、ＰＨ’，ＰＨ’’は安定点であって低速交点ＰＬ、ＰＬ’，ＰＬ’’は不安定点であることがわかる。従って、圧縮機構の運転点は、低速交点ＰＬ、ＰＬ’，ＰＬ’’ではなく、高速交点ＰＨ、ＰＨ’，ＰＨ’’に収束されることとなる。
【００１６】
【特許文献１】
特開２００３−１３８５０号公報（第６−７頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００２−３６２１４１号公報（第５−７頁、第１，３図）
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、圧縮機構特性線ＬＣとモータ特性線ＬＭとの高速交点ＰＨで圧縮機構が運転されると、ブラシモータが備えるブラシの摩耗劣化が高速摺動によって早まり、該ブラシモータの耐久性が低下する問題を生じてしまう。
【００１８】
なお、容量制御機構に用いられる制御弁としては、前述した設定差圧可変型以外にも、設定吸入圧力可変型や設定吐出圧力可変型や単なる電磁弁等が挙げられる。また、容量制御機構としては、クランク圧を調節する制御弁を用いずに、斜板を直接駆動するアクチュエータを備えたものも存在する。従来、何れの容量制御機構を用いた場合であっても、ブラシモータの耐久性を向上させることを意図して該容量制御機構（圧縮機構の吐出容量）を制御するようなものは存在しなかった。
【００１９】
本発明の目的は、ブラシモータの耐久性の向上を図り得る容量可変型圧縮機の制御装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明の制御装置は、冷凍サイクルの冷媒流量の目標値で決定される圧縮機構のトルク−回転速度の特性線（圧縮機構特性線）と、ブラシモータに印可する電圧で決定される該ブラシモータのトルク−回転速度の特性線（モータ特性線）との二つの交点のうち、回転速度が低い方の交点である低速交点に前記圧縮機構の運転点が収束するように容量制御機構を制御する運転点制御手段を備えている。なお、ブラシモータの回転速度とは、該ブラシモータが駆動する圧縮機構の駆動軸の回転速度のことである。
【００２１】
このように、圧縮機構特性線とモータ特性線との低速交点で圧縮機構を運転することで、ブラシモータが備えるブラシを低速摺動の環境下に置くことができ、該ブラシモータの耐久性を向上させることができる。
【００２２】
請求項２の発明は請求項１において、前記冷凍サイクルは車両用空調装置に用いられ、前記圧縮機構は、車両の走行駆動源たるエンジンからの動力と前記ブラシモータからの動力とが切り換えられて用いられる。車載用の容量可変型圧縮機は、ブラシモータにエンジンと同等の圧縮機駆動能力を求めると、該ブラシモータが大型化してエンジンルーム内に配置できなくなる問題がある。従って、ブラシモータとしては小型のものを採用せざるを得ない。しかし、ブラシモータが小型であると耐久性に劣る問題がある。そういった意味において、車載用の容量可変型圧縮機に請求項１の発明を適用してブラシモータの耐久性を向上させることは、特に有効であると言える。
【００２３】
請求項３の発明は請求項２において、前記容量制御機構の好適な一態様について言及するものである。すなわち、容量制御機構は、前記圧縮機構の吐出容量変更につながる弁開度調節を行うための制御弁を備えている。該制御弁は、前記冷凍サイクルの冷媒流量を反映する、該冷凍サイクルに設定された二つの圧力監視点間の差圧を機械的に検出可能な差圧検出手段を内蔵し、この差圧検出手段が検出した差圧に基づいて自律的に弁開度調節可能である。制御弁は、さらにはこの自律的な弁開度調節動作の基準となる設定差圧を外部からの制御信号に基づいて変更可能な設定差圧変更手段を備えている。前記運転点制御手段は、低速交点に前記圧縮機構の運転点が収束するように、前記設定差圧変更手段へ入力する制御信号を調節する。
【００２４】
つまり、前記容量制御機構は、所謂設定差圧可変型の制御弁を備えている。従って、例えば、制御弁として設定吸入圧力可変型のものを備えた場合のように、冷凍サイクルの蒸発器での熱負荷の大きさに影響される吸入圧力そのものを吐出容量制御における直接の指標とすることなく、冷凍サイクルの冷媒流量が反映される二つの圧力監視点間の差圧を直接の制御対象として、圧縮機構の吐出容量のフィードバック制御を内部自律的に実現できる。
【００２５】
よって、エンジンによる圧縮機構の駆動時においては、蒸発器での熱負荷状況にほとんど影響されることなく、エンジンの回転速度の変動にともなう冷媒流量の変動によって、圧縮機構の応答性及び制御性の高い吐出容量の増加減少制御を内部自律的に行うことができる。特に、エンジンの回転速度が増大して冷媒流動が増大した場合に、制御目標である設定差圧を維持すべく速やかに圧縮機構の吐出容量を内部自律的に減少できることは、エンジンの燃費向上につながる。
【００２６】
ここで、前記ブラシモータによる圧縮機構の駆動時において制御弁は、従来技術において詳述したように、外部からの制御信号が一定（設定差圧が一定）であると、圧縮機構特性線とモータ特性線との二つの交点のうち、安定点たる高速交点に圧縮機構の運転点を内部自律的に収束させる特性を有している。従って、運転点制御手段は、不安定点たる低速交点に運転点が収束するように、トルク又は回転速度を制御指標として、設定差圧変更手段へ入力する制御信号を調節することとなる。
【００２７】
以上のように本発明によれば、エンジンによる圧縮機構の駆動時における、応答性及び制御性の高い吐出容量の制御を実現しつつ、ブラシモータによる圧縮機構の駆動時における、該ブラシモータの耐久性の向上を実現することができる。
【００２８】
請求項４の発明は請求項３において、前記運転点制御手段は、回転速度を制御指標として前記設定差圧変更手段へ入力する制御信号を調節する。回転速度の検出は、トルクの検出と比較して安価な構成で行い得る。従って、例えばトルクを制御指標として設定差圧変更手段へ入力する制御信号を調節する場合と比較して、制御装置を安価に構成することができる。
【００２９】
請求項５の発明は請求項１〜４のいずれか一項において、前記ブラシモータに印可される電圧を調節する電圧調節手段を備えている。つまり、電圧調節手段は、ブラシモータに印可する電圧を調節することで、該ブラシモータのモータ特性線を変更する。ブラシモータのモータ特性線を変更可能であるということは、低速交点を変更可能であるということであり、例えば、ブラシモータを高効率な領域で運転させて消費電力を軽減することも自在である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の制御装置を、車両用空調装置の冷媒循環回路（冷凍サイクル）を構成する容量可変型圧縮機に適用した第１及び第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態においては第１実施形態との相違点についてのみ説明し、同一又は相当部材には同じ番号を付して説明を省略する。
【００３１】
○第１実施形態
先ず、前記容量可変型圧縮機（以下単に圧縮機とする）の概要について説明する。
【００３２】
図１に示すように、圧縮機のハウジング１１内には、冷媒ガスの圧縮を行う斜板ピストン式の圧縮機構１２と、該圧縮機構１２を駆動する電動モータ１３とが収容されている。電動モータ１３の動力は、ハウジング１１に回転可能に支持された駆動軸１４を介して圧縮機構１２に伝達される。電動モータ１３は駆動軸１４の後端（図面の右方端）に作動連結されており、駆動軸１４の前端（図面の左方端）にはハウジング１１外でプーリ１５が作動連結されている。
【００３３】
前記駆動軸１４とプーリ１５との間の動力伝達経路上には、ワンウェイクラッチ１６が配設されている。ワンウェイクラッチ１６は、一方向の回転に関し、プーリ１５から駆動軸１４への動力伝達は許容するが、駆動軸１４からプーリ１５への動力伝達は許容しない。プーリ１５には、車両の走行駆動源たるエンジンＥからの動力がベルト１５ａを介して伝えられる。エンジンＥからの動力は、プーリ１５及びワンウェイクラッチ１６を介して駆動軸１４に伝達される。逆に、電動モータ１３から駆動軸１４に伝えられた動力は、プーリ１５への伝達が、ワンウェイクラッチ１６によって遮断される。
【００３４】
このように本実施形態の圧縮機は、圧縮機構１２の駆動源としてエンジンＥと電動モータ１３とを用いる、所謂ハイブリッドタイプである。従って、例えば、電動モータ１３によって圧縮機構１２を駆動することで、エンジンＥの停止時においても空調（冷房）が可能となる。
【００３５】
次に、ブラシモータとしてのＤＣブラシモータよりなる前記電動モータ１３について詳述する。
前記駆動軸１４の後端部にはロータ１７が支持されている。駆動軸１４とロータ１７との間には、ワンウェイクラッチ１８が介在されている。ワンウェイクラッチ１８は、前述したワンウェイクラッチ１６の説明で述べた「一方向の回転」に関し、ロータ１７から駆動軸１４への動力伝達は許容するが、駆動軸１４からロータ１７への動力伝達は許容しない。従って、エンジンＥから駆動軸１４を介したロータ１７への動力伝達はワンウェイクラッチ１６によって遮断され、エンジンＥによるロータ１７の駆動負荷を削減することができる。
【００３６】
前記ロータ１７は、鉄心１７ａと、該鉄心１７ａに巻回されたコイル１７ｂとからなっている。ロータ１７の前側には整流子１９が固定されている。ロータ１７の外周側には、マグネットからなるステータ２０が配置されている。ステータ２０は、ブラケット２１を介してハウジング１１に支持されている。
【００３７】
前記ブラケット２１において整流子１９の外周側には、給電ブラシユニット２２が保持されている。給電ブラシユニット２２のブラシ２２ａは、整流子１９に押圧接触されている。給電ブラシユニット２２には、モータ駆動回路７５から電力が供給される。従って、モータ駆動回路７５からの電力が、給電ブラシユニット２２のブラシ２２ａ及び整流子１９を介してコイル１７ｂへ供給されることで、ロータ１７が回転される。
【００３８】
次に、前記圧縮機構１２について説明する。
前記ハウジング１１内にはクランク室２３が区画されている。クランク室２３において駆動軸１４上には、ラグプレート２４が一体回転可能に固定されている。クランク室２３内には斜板２５が収容されている。斜板２５は、駆動軸１４にスライド移動可能でかつ傾動可能に支持されている。ラグプレート２４と斜板２５との間には、ヒンジ機構２６が介在されている。斜板２５は、ヒンジ機構２６を介することで、ラグプレート２４及び駆動軸１４と同期回転可能であるとともに、駆動軸１４に対して傾動可能となっている。
【００３９】
前記ハウジング１１内には複数（図面には一つのみ示す）のシリンダボア１１ａが形成されており、各シリンダボア１１ａ内には片頭型のピストン２７が往復動可能に収容されている。各ピストン２７は、シュー２８を介して斜板２５の外周部に係留されている。従って、駆動軸１４の回転にともなう斜板２５の回転運動が、シュー２８を介してピストン２７の往復運動に変換される。
【００４０】
前記シリンダボア１１ａ内の後方側には、ピストン２７と、ハウジング１１が有する弁・ポート形成体２９とで囲まれて圧縮室３０が区画されている。ハウジング１１において弁・ポート形成体２９と電動モータ１３との間には、吸入室３１及び吐出室３２がそれぞれ区画形成されている。
【００４１】
前記吸入室３１の冷媒ガスは、各ピストン２７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２９に形成された吸入ポート３３及び吸入弁３４を介して圧縮室３０に吸入される。圧縮室３０に吸入された冷媒ガスは、ピストン２７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、弁・ポート形成体２９に形成された吐出ポート３５及び吐出弁３６を介して吐出室３２に吐出される。
【００４２】
次に、容量制御機構について説明する。
前記圧縮機の容量制御機構は、ハウジング１１内に設けられた抽気通路３７、及び給気通路３８並びに制御弁ＣＶによって構成されている。抽気通路３７はクランク室２３と吸入室３１とを連通する。給気通路３８は吐出室３２とクランク室２３とを連通する。給気通路３８の途中には制御弁ＣＶが配設されている。
【００４３】
前記制御弁ＣＶの開度を調節することで、給気通路３８を介したクランク室２３への高圧な吐出ガスの導入量と抽気通路３７を介したクランク室２３からのガス導出量とのバランスが制御され、該クランク室２３の内圧が決定される。クランク室２３の内圧変更に応じて、ピストン２７を介してのクランク室２３の内圧と圧縮室３０の内圧との差が変更され、斜板２５の傾斜角度が変更される結果、ピストン２７のストロークすなわち圧縮機構１２の吐出容量が調節される。
【００４４】
例えば、前記クランク室２３の内圧が低下されると斜板２５の傾斜角度が増大し、圧縮機構１２の吐出容量が増大される。逆に、クランク室２３の内圧が上昇されると斜板２５の傾斜角度が減少し、圧縮機構１２の吐出容量が減少される。
【００４５】
次に、車両用空調装置の冷凍サイクルについて説明する。
前記冷凍サイクルは、上述した圧縮機と外部冷媒回路４０とから構成されている。外部冷媒回路４０は、ガスクーラ４１、膨張弁４２及び蒸発器４３を備えている。
【００４６】
前記吐出室３２内には、第１圧力監視点Ｐ１が設定されている。第１圧力監視点Ｐ１からガスクーラ４１側（下流側）へ所定距離だけ離れた冷媒通路の途中には、第２圧力監視点Ｐ２が設定されている。第１圧力監視点Ｐ１と制御弁ＣＶとは第１検圧通路４５を介して連通されている。第２圧力監視点Ｐ２と制御弁ＣＶとは第２検圧通路４６を介して連通されている。第１圧力監視点Ｐ１の圧力を「ＰｄＨ」と表し、第２圧力監視点Ｐ２の圧力を「ＰｄＬ」と表す。
【００４７】
第１圧力監視点Ｐ１と第２圧力監視点Ｐ２との間の冷媒通路上には固定絞り４７が配設されている。固定絞り４７の前後の差圧ΔＰｄ（＝ＰｄＨ−ＰｄＬ）には、冷凍サイクルの冷媒流量Ｑが反映されており、例えば冷媒流量Ｑが多くなると該差圧ΔＰｄは大きくなり、逆に冷媒流量Ｑが少なくなると該差圧ΔＰｄは小さくなる。
【００４８】
次に、前記制御弁ＣＶについて説明する。
図２に示すように、前記制御弁ＣＶのバルブハウジング５１内には、弁室５２、連通路５３及び感圧室５４が区画されている。弁室５２及び連通路５３内には、作動ロッド５５が軸方向（図面では垂直方向）に移動可能に配設されている。
連通路５３と感圧室５４とは、該連通路５３に挿入された作動ロッド５５の上端部によって遮断されている。弁室５２は、給気通路３８の上流部を介して吐出室３２と連通されている。連通路５３は、給気通路３８の下流部を介してクランク室２３と連通されている。弁室５２及び連通路５３は給気通路３８の一部を構成する。
【００４９】
前記弁室５２内には、作動ロッド５５の中間部に形成された弁体部５６が配置されている。弁室５２と連通路５３との境界に位置する段差は弁座５７をなしており、連通路５３は一種の弁孔をなしている。そして、作動ロッド５５が図２の位置（最下動位置）から弁体部５６が弁座５７に着座する最上動位置へ上動すると、連通路５３が遮断される。つまり作動ロッド５５の弁体部５６は、給気通路３８の開度を調節可能な弁体として機能する。
【００５０】
前記感圧室５４内には、差圧検出手段を構成するベローズよりなる感圧部材５８が収容配置されている。該感圧部材５８の上端部はバルブハウジング５１に固定されている。感圧部材５８の下端（可動端）部には作動ロッド５５の上端部が嵌入されている。感圧室５４内は、有底円筒状をなす感圧部材５８によって、該感圧部材５８の内空間である第１圧力室５９と、該感圧部材５８の外空間である第２圧力室６０とに区画されている。第１圧力室５９には、第１検圧通路４５を介して第１圧力監視点Ｐ１の圧力ＰｄＨが導かれている。第２圧力室６０には、第２検圧通路４６を介して第２圧力監視点Ｐ２の圧力ＰｄＬが導かれている。
【００５１】
前記感圧部材５８は、固定絞り４７の前後の差圧ΔＰｄに応じて下端部が変位されることで、この差圧の変動を作動ロッド５５（弁体部５６）の位置決めに反映させる。なお、感圧部材５８は、固定絞り４７の前後の差圧ΔＰｄの変動を打ち消す側に圧縮機構１２の吐出容量が変更されるように、弁体部５６を動作させる。
【００５２】
前記バルブハウジング５１の下方側には、設定差圧変更手段としての電磁アクチュエータ部６１が設けられている。電磁アクチュエータ部６１は、バルブハウジング５１内の中心部に有底円筒状の収容筒６２を備えている。該収容筒６２において上方側の開口には、円柱状のセンタポスト（固定鉄心）６３が嵌入固定されている。このセンタポスト６３の嵌入により、収容筒６２内の最下部にはプランジャ室６４が区画されている。
【００５３】
前記プランジャ室６４内には、有蓋円筒状のプランジャ（可動鉄心）６６が、軸方向に移動可能に収容されている。センタポスト６３の中心には軸方向に延びるガイド孔６７が貫通形成され、該ガイド孔６７内には、作動ロッド５５の下端側が軸方向に移動可能に配置されている。作動ロッド５５の下端は、プランジャ室６４内においてプランジャ６６の上端面に当接されている。
【００５４】
前記プランジャ室６４において収容筒６２の内底面とプランジャ６６との間には、プランジャ付勢バネ７０が収容されている。このプランジャ付勢バネ７０は、プランジャ６６を作動ロッド５５側に向けて付勢する。また、作動ロッド５５は、感圧部材５８自身が有するバネ性に基づいて、プランジャ６６側に向けて付勢されている。従って、プランジャ６６と作動ロッド５５は一体となって上下動する。
【００５５】
前記収容筒６２の外周側には、センタポスト６３及びプランジャ６６を跨ぐ範囲にコイル７１が巻回配置されている。このコイル７１には、弁駆動回路８１から電力が供給される。弁駆動回路８１からコイル７１への電力供給により、この電力供給量（電流値Ｉ）に応じた大きさの電磁力（電磁吸引力）が、プランジャ６６とセンタポスト６３との間に発生し、この電磁力はプランジャ６６を介して作動ロッド５５に伝達される。
【００５６】
上記構成の制御弁ＣＶにおいては、前記電磁アクチュエータ部６１が作動ロッド５５（弁体部５６）に付与する電磁力を、弁駆動回路８１から入力される制御信号としての電流値Ｉに応じて変更することで、感圧部材５８による弁体部５６の位置決め動作の基準となる、固定絞り４７前後の二点間差圧ΔＰｄの制御目標（設定差圧）を変更可能である。そして、制御弁ＣＶは、コイル７１への入力電流値Ｉによって決定された設定差圧を維持するように、二点間差圧ΔＰｄの変動に応じて内部自律的に作動ロッド５５（弁体部５６）を位置決めする。
【００５７】
つまり、本実施形態において制御弁ＣＶは、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ΔＰｄに基づいて内部自律的に弁開度調節が可能でかつ、この内部自律的な弁開度調節動作の基準となる設定差圧を外部から制御可能な、所謂設定差圧可変型である。
【００５８】
例えば、前記弁駆動回路８１からコイル７１に入力される電流値Ｉが増大すると、電磁アクチュエータ部６１が作動ロッド５５に付与する電磁付勢力が大きくなり、制御弁ＣＶの設定差圧が大きくなる。設定差圧が増大変更されると、圧縮機構１２の吐出容量は増大傾向となる。逆に、前記弁駆動回路８１からコイル７１に入力される電流値Ｉが減少すると、電磁アクチュエータ部６１が作動ロッド５５に付与する電磁付勢力が小さくなり、制御弁ＣＶの設定差圧が小さくなる。設定差圧が減少変更されると、圧縮機構１２の吐出容量は減少傾向となる。
【００５９】
なお、前記制御弁ＣＶは、電磁アクチュエータ部６１に入力される電流値Ｉが該電流値Ｉの可変範囲の最大値Ｉｍａｘの時には、弁体部５６を最上動位置へ上動させて給気通路３８の開度を全閉とすることで、圧縮機構１２の吐出容量を一義的に最大とする設定となっている。また、制御弁ＣＶは、電磁アクチュエータ部６１に入力される電流値Ｉがゼロの時には、弁体部５６を最下動位置へ下動させて給気通路３８を全開とすることで、圧縮機構１２の吐出容量を一義的に最小とする設定となっている。
【００６０】
次に、前記圧縮機の制御装置について説明する。
図２に示すように、車両用空調装置の制御全般を司るエアコンＥＣＵ９３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏインターフェイスを備えたコンピュータ類似の制御ユニットである。エアコンＥＣＵ９３のＩ／Ｏインターフェイスの入力端子には、情報検出手段９４が接続されている。
【００６１】
前記情報検出手段９４は、空調装置のオン／オフスイッチたるエアコンスイッチ９５や、車室内の温度を設定するための温度設定器９６や、車室内の温度を検出するための温度センサ９７や、冷媒循環回路において圧縮機の吐出室３２とガスクーラ４１とを含む両者間の冷媒流路上の冷媒圧力（吐出圧力）Ｐｄを検出するＰｄセンサ９８や、駆動軸１４の回転速度Ｎｃを検出するための回転速度センサ９９を備えている。エアコンＥＣＵ９３のＩ／Ｏインターフェイスの出力端子には、前述したモータ駆動回路７５及び弁駆動回路８１が接続されている。
【００６２】
次に、図３〜図５のフローチャートを参照して、エアコンＥＣＵ９３による圧縮機の制御を説明する。
図３のフローチャートは、制御プログラムの幹となるメインルーチンを示す。
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、エアコンＥＣＵ９３は電力を供給されて各種の初期設定が行われた後に、演算処理を開始する。図３のステップ１０１（以下単に「Ｓ１０１」という、他のステップも以下同様）では、エアコンスイッチ９５がオンされるまで該スイッチ９５のオンオフ状況が監視される。エアコンスイッチ９５がオンされると、処理はエンジン稼働状態判定ルーチン（Ｓ１０２）へと進む。Ｓ１０２では、エンジンＥが稼働状態にあるか否かを、例えば図示しないエンジンＥＣＵから得られるエンジンＥの回転速度情報等に基づいて判断する。
【００６３】
前記Ｓ１０２判定がＹＥＳ、つまりエンジンＥが稼働状態にあるとき、処理はエンジン稼働時制御ルーチンＲＦ１（図４）へと移行する。図４のエンジン稼働時制御ルーチンＲＦ１においてエアコンＥＣＵ９３は、先ずＳ２０１において電動モータ１３のオフ（停止状態）をモータ駆動回路７５に指令する。Ｓ２０２においては、情報検出手段９４からの熱負荷情報（温度設定器９６からの設定温度情報や温度センサ９７からの検出温度情報等）に基づいて、冷凍サイクルの冷媒流量Ｑの目標値（目標冷媒流量Ｑ（ｓｅｔ））が算出される。
【００６４】
Ｓ２０３においては、制御弁ＣＶへ入力する電流値Ｉの目標（目標電流値Ｉ（ｓｅｔ））が算出される。詳述すれば、冷凍サイクルの冷媒流量Ｑは、吐出ガスの比重をρｄとすると、「（流量係数）×（固定絞り（４７）の面積）×√（２ΔＰｄ／ρｄ）」で表すことができる。二点間差圧ΔＰｄは、制御弁ＣＶへ入力される電流値Ｉの関数及び弁特性で決定される。吐出ガスの比重ρｄは、Ｐｄセンサ９８からの吐出圧力Ｐｄから求めることができる。従って、目標冷媒流量Ｑ（ｓｅｔ）が決定すれば、該目標冷媒流量Ｑ（ｓｅｔ）とＰｄセンサ９８より得られる吐出圧力Ｐｄとから、目標電流値Ｉ（ｓｅｔ）を導き出すことができる。
【００６５】
Ｓ２０４においては、Ｓ２０３で算出された目標電流値Ｉ（ｓｅｔ）での制御弁ＣＶの駆動を、弁駆動回路８１に指令する。従って、制御弁ＣＶは、目標電流値Ｉ（ｓｅｔ）に対応する設定差圧を維持すべく内部自律的に動作して圧縮機構１２の吐出容量を調節し、冷凍サイクルの冷媒流量Ｑを目標冷媒流量Ｑ（ｓｅｔ）に収束させてゆく。つまり、エンジンＥの稼働時においては、目標冷媒流量Ｑ（ｓｅｔ）が変更されずかつ吐出圧力Ｐｄが変動されない限り、制御弁ＣＶに入力される電流値Ｉは一定（目標電流値Ｉ（ｓｅｔ））に維持されることとなる。
【００６６】
なお、詳述しないが、クールダウン時等の高熱負荷時においては、電流値Ｉの可変範囲の最大値Ｉｍａｘが制御弁ＣＶに入力されて、圧縮機構１２の吐出容量は一義的に最大とされる。
【００６７】
さて、図３のメインルーチンにおいて、Ｓ１０２判定がＮＯ、つまりエンジンＥが停止状態にあるとき、処理はエンジン停止時制御ルーチンＲＦ２（図５）へと移行する。図５のエンジン停止時制御ルーチンＲＦ２においてエアコンＥＣＵ９３は、Ｓ３０１において電動モータ１３のオン（稼働状態）をモータ駆動回路７５に指令する。Ｓ３０２においては、図４のエンジン稼働時制御ルーチンＲＦ１のＳ２０２と同様にして、情報検出手段９４からの熱負荷情報に基づいて、冷凍サイクルの目標冷媒流量Ｑ（ｓｅｔ）が算出される。
【００６８】
前記Ｓ３０２からは、低速交点算出手段及び電圧調節手段としてのＳ３０３に処理が移行される。Ｓ３０３おいては、図６に示すように、Ｓ３０２で算出された冷凍サイクルの目標冷媒流量Ｑ（ｓｅｔ）から、該目標冷媒流量Ｑ（ｓｅｔ）を維持する圧縮機構１２のトルク−回転速度の特性線（圧縮機構特性線）ＬＣが決定される。つまり、圧縮機構特性線ＬＣは等冷媒流量線である。
【００６９】
また、前記Ｓ３０３においては、電動モータ１３のトルク−回転速度の特性線（モータ特性線）ＬＭが、圧縮機構特性線ＬＣに対して二つの交点ＰＨ，ＰＬを有してなおかつ、該交点ＰＨ，ＰＬのうち回転速度Ｎが低い方の交点である低速交点ＰＬが電動モータ１３の高効率な領域に存在するように、電動モータ１３に印可する電圧Ｖが決定される。そして、Ｓ３０３においては、決定された電圧Ｖでの電動モータ１３の駆動が、モータ駆動回路７５に指令される。なお、モータ駆動回路７５による電動モータ１３の電圧制御は、例えばチョッパ制御によってなされる。
【００７０】
Ｓ３０４においては、回転速度センサ９９からの回転速度Ｎｃが、Ｓ３０３で算出された低速交点ＰＬの回転速度Ｎｐｌより大であるか否かが判定される。また、Ｓ３０５においては、回転速度センサ９９からの回転速度Ｎｃが、低速交点ＰＬの回転速度Ｎｐｌより小であるか否かが判定される。Ｓ３０４判定及びＳ３０５判定が共にＮＯであるなら、圧縮機構１２の運転点は低速交点ＰＬに一致されており、制御弁ＣＶを駆動する電流値Ｉの変更はなされない。
【００７１】
前記Ｓ３０４判定がＹＥＳつまり駆動軸１４の回転速度Ｎｃが、低速交点ＰＬの回転速度Ｎｐｌより大であるなら、Ｓ３０６において該駆動軸１４の回転速度Ｎｃを減少すべく言い換えれば電動モータ１３の負荷を増大すべく、制御弁ＣＶを駆動する電流値Ｉを可変範囲の最大値Ｉｍａｘとする。従って、圧縮機構１２の吐出容量が最大に向って増大されて電動モータ１３の負荷が増大し、駆動軸１４の回転速度Ｎｃは低下傾向となる。
【００７２】
前記Ｓ３０５判定がＹＥＳつまり駆動軸１４の回転速度Ｎｃが、低速交点ＰＬの回転速度Ｎｐｌより小であるなら、Ｓ３０７において該駆動軸１４の回転速度Ｎｃを増大すべく言い換えれば電動モータ１３の負荷を減少すべく、制御弁ＣＶを駆動する電流値Ｉをゼロとする。従って、圧縮機構１２の吐出容量が最小に向って減少されて電動モータ１３の負荷が減少し、駆動軸１４の回転速度Ｎｃは上昇傾向となる。
【００７３】
運転点制御手段としての前記Ｓ３０４〜Ｓ３０７が繰り返されることにより、やがては圧縮機構特性線ＬＣとモータ特性線ＬＭとの低速交点ＰＬに圧縮機構１２の運転点が収束される。つまり、エンジンＥの停止時においては、エンジンＥの稼働時とは異なり、目標冷媒流量Ｑ（ｓｅｔ）が変更されずかつ吐出圧力Ｐｄが変動されない場合であっても、制御弁ＣＶに入力する電流値Ｉの変更が行われることとなる。
【００７４】
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）運転点制御手段としてのエアコンＥＣＵ９３は、圧縮機構特性線ＬＣとモータ特性線ＬＭとの低速交点ＰＬで圧縮機構１２を運転するように、該圧縮機構１２の吐出容量を制御する。従って、電動モータ１３のブラシ２２ａと整流子１９とを低速摺動とすることができ、該ブラシ２２ａ及び整流子１９の摩耗劣化を抑制して、電動モータ１３の耐久性を向上させることができる。また、運転点の回転速度Ｎが低くなることにより圧縮機構１２の機械損を低減でき、該圧縮機構１２の効率を高めることができる。さらに、運転点の回転速度Ｎが低くなることにより、電動モータ１３の機械損も低減できる。
【００７５】
（２）本実施形態の圧縮機構１２は、車両のエンジンＥからの動力と電動モータ１３からの動力とが切り換えられて用いられる。車載用の圧縮機は、電動モータ１３にエンジンＥと同等の圧縮機駆動能力を求めると、該電動モータ１３が大型化してエンジンルーム内に配置できなくなる問題があるため、電動モータ１３としては小型のものを採用せざるを得ない。しかし、電動モータ１３が小型であると耐久性に劣る問題がある。そういった意味において、本発明を車載用の圧縮機に具体化して電動モータ１３の耐久性を向上させることは、特に有効であると言える。
【００７６】
（３）容量制御機構の制御弁ＣＶとして、所謂設定差圧可変型のものが用いられている。従って、例えば、制御弁として設定吸入圧力可変型のものを備えた場合のように、蒸発器４３での熱負荷の大きさに影響される吸入圧力そのものを吐出容量制御における直接の指標とすることなく、冷凍サイクルの冷媒流量Ｑが反映される二点間差圧ΔＰｄを直接の制御対象として、圧縮機構１２の吐出容量のフィードバック制御を内部自律的に実現できる。
【００７７】
よって、エンジンＥによる圧縮機構１２の駆動時においては、蒸発器４３での熱負荷状況にほとんど影響されることなく、エンジンＥの回転速度の変動にともなう冷媒流量Ｑの変動によって、圧縮機構１２の応答性及び制御性の高い吐出容量の増加減少制御を内部自律的に行うことができる。特に、エンジンＥの回転速度が増大して冷媒流動が増大した場合に、制御目標である設定差圧を維持すべく速やかに圧縮機構１２の吐出容量を内部自律的に減少できることは、エンジンＥの燃費向上につながる。
【００７８】
つまり、本実施形態によれば、エンジンＥによる圧縮機構１２の駆動時における、応答性及び制御性の高い吐出容量の制御を実現しつつ、電動モータ１３による圧縮機構１２の駆動時における、該電動モータ１３の耐久性の向上を実現することができる。
【００７９】
（４）圧縮機構１２の運転点を低速交点ＰＬに収束させる制御は、駆動軸１４の回転速度Ｎｃを制御指標として行われる。回転速度Ｎｃの検出は、トルクＴの検出と比較して安価な構成で行い得る。従って、例えばトルクＴを制御指標として運転点を低速交点ＰＬに収束させる制御を行う場合と比較して、圧縮機の制御装置を安価に構成することができる。
【００８０】
（５）エアコンＥＣＵ９３は、電動モータ１３に印可する電圧Ｖを調節することで、該電動モータ１３のモータ特性線ＬＭを変更する。電動モータ１３のモータ特性線ＬＭを変更可能であるということは、低速交点ＰＬを変更可能であるということであり、本実施形態のように、電動モータ１３を高効率な領域で運転させて消費電力を軽減することも自在である。また、制御弁ＣＶを駆動する電流値Ｉの可変範囲を広げることができ、冷凍サイクルの冷凍能力の制御範囲を広げることができる。
【００８１】
○第２実施形態
本実施形態の制御弁ＣＶには、設定吸入圧力可変型のものが用いられている。すなわち、図７に示すように、本実施形態の制御弁ＣＶにおいて第１圧力室５９は、第１検圧通路４５が削除されて密閉空間をなしている。第２圧力室６０は、検圧通路４６を介して、吸入圧力（Ｐｓ）領域を構成する吸入室３１と接続されている。感圧部材５８は、検圧通路４６を介して導入される吸入室３１の吸入圧力Ｐｓに応じて下端部が変位されることで、この吸入圧力Ｐｓの変動を作動ロッド５５（弁体部５６）の位置決めに反映させる。感圧部材５８は、吸入圧力Ｐｓの変動を打ち消す側に圧縮機構１２の吐出容量が変更されるように、弁体部５６を動作させる。
【００８２】
そして、前記制御弁ＣＶにおいては、電磁アクチュエータ部６１が作動ロッド５５（弁体部５６）に付与する電磁力を、弁駆動回路８１から入力される電流値Ｉに応じて変更することで、感圧部材５８による弁体部５６の位置決め動作の基準となる、吸入圧力Ｐｓの制御目標（設定吸入圧力）を変更可能である。そして、制御弁ＣＶは、コイル７１への入力電流値Ｉによって決定された設定吸入圧力を維持するように、吸入圧力Ｐｓの変動に応じて内部自律的に作動ロッド５５（弁体部５６）を位置決めする。
【００８３】
例えば、前記弁駆動回路８１からコイル７１に入力される電流値Ｉが増大すると、電磁アクチュエータ部６１が作動ロッド５５に付与する電磁付勢力が大きくなり、制御弁ＣＶの設定吸入圧力が小さくなる。設定吸入圧力が減少変更されると、圧縮機構１２の吐出容量は増大傾向となる。逆に、弁駆動回路８１からコイル７１に入力される電流値Ｉが減少すると、電磁アクチュエータ部６１が作動ロッド５５に付与する電磁付勢力が小さくなり、制御弁ＣＶの設定吸入圧力が大きくなる。設定吸入圧力が増大変更されると、圧縮機構１２の吐出容量は減少傾向となる。
【００８４】
さて、本実施形態においては、エアコンＥＣＵ９３による処理が、上記第１実施形態と同様なメインルーチン（図３参照）を経て、図８に示すエンジン稼働時制御ルーチンＲＦ３に移行されると、Ｓ４０１において電動モータ１３のオフがモータ駆動回路７５に指令される。Ｓ４０２においては、温度センサ９７からの検出温度Ｔｒが、温度設定器９６からの設定温度Ｔｒ（ｓｅｔ）より高いか否かが判定される。また、Ｓ４０３においては、温度センサ９７からの検出温度Ｔｒが、設定温度Ｔｒ（ｓｅｔ）より低いか否かが判定される。Ｓ４０２判定及びＳ４０３判定が共にＮＯであるなら、検出温度Ｔｒは設定温度Ｔｒ（ｓｅｔ）に一致されており、制御弁ＣＶを駆動する電流値Ｉの変更はなされない。
【００８５】
前記Ｓ４０２判定がＹＥＳつまり検出温度Ｔｒが設定温度Ｔｒ（ｓｅｔ）よりも高ければ、Ｓ４０４においてエアコンＥＣＵ９３は、制御弁ＣＶを駆動する電流値Ｉを単位量ΔＩだけ増加させ、修正値（Ｉ＋ΔＩ）への電流値Ｉの変更を弁駆動回路８１に指令する。従って、圧縮機構１２の吐出容量が増大されて検出温度Ｔｒは低下傾向となる。
【００８６】
前記Ｓ４０３判定がＹＥＳつまり検出温度Ｔｒが設定温度Ｔｒ（ｓｅｔ）よりも低ければ、Ｓ４０５においてエアコンＥＣＵ９３は、制御弁ＣＶを駆動する電流値Ｉを単位量ΔＩだけ減少させ、修正値（Ｉ−ΔＩ）への電流値Ｉの変更を弁駆動回路８１に指令する。従って、圧縮機構１２の吐出容量が減少されて検出温度Ｔｒは上昇傾向となる。前記Ｓ４０２〜Ｓ４０５が繰り返されることにより、やがては検出温度Ｔｒが設定温度Ｔｒ（ｓｅｔ）に収束される。
【００８７】
また、前記エアコンＥＣＵ９３の処理が、メインルーチン（図３参照）を経て、図９に示すエンジン停止時制御ルーチンＲＦ４に移行されると、Ｓ５０１〜Ｓ５０３においては第１実施形態のＳ３０１〜Ｓ３０３（図５参照）と同様に、電動モータ１３のオン（Ｓ５０１）、目標冷媒流量Ｑ（ｓｅｔ）の算出（Ｓ５０２）、低速交点ＰＬの算出及び電圧Ｖの設定（Ｓ５０３）が行われる。
【００８８】
前記Ｓ５０３からは処理がＳ５０４に移行される。Ｓ５０４においては、Ｓ５０３で算出された低速交点ＰＬに基づいて、制御弁ＣＶへ入力する電流値Ｉの目標（目標電流値Ｉ（ｓｅｔ））が算出される。
【００８９】
ここで、例えば、上記第１実施形態においては、設定差圧可変型の制御弁ＣＶが用いられており、該制御弁ＣＶは、それに入力される電流値Ｉが変更されなければ、ほぼ一定の冷媒流量Ｑを内部自律的に維持する特性を有している。従って、設定差圧可変型の制御弁ＣＶによって吐出容量が制御される圧縮機構１２において、該制御弁ＣＶに入力される電流値Ｉで決定されるトルク−回転速度の特性線（制御弁特性線）は、目標冷媒流量Ｑ（ｓｅｔ）で決定される圧縮機構特性線ＬＣとほぼ同じとなってしまう。よって、該制御弁ＣＶに入力する電流値Ｉが一定では、圧縮機構１２の運転点が高速交点ＰＨに収束してしまうため、上記第１実施形態（図５のＳ３０４〜Ｓ３０７参照）ではフィードバック制御（電流値Ｉの増減変更）によって、運転点を強制的に低速交点ＰＬへ収束させる必要があった。
【００９０】
それに対して本実施形態においては、設定吸入圧力可変型の制御弁ＣＶが用いられており、該制御弁ＣＶは、それに入力される電流値Ｉが変更されなければ、一定の吸入圧力Ｐｓを内部自律的に維持する特性を有している。吸入圧力Ｐｓは、圧縮機構１２の吐出容量の変動に大きな影響を受け、該圧縮機構１２の回転速度の変動からはそれ程大きな影響を受けることはない。このため、設定吸入圧力可変型の制御弁ＣＶに入力される電流値Ｉが一定の状態で、圧縮機構１２の回転速度Ｎが大きく変動されたとしても、該圧縮機構１２の吐出容量（トルクＴ）が大きく変動されることはない。
【００９１】
つまり、設定吸入圧力可変型の制御弁ＣＶは、それに入力される電流値Ｉが一定の下では、圧縮機構１２の回転速度Ｎに関係なく該圧縮機構１２の吐出容量をほぼ一定に維持する傾向が、設定差圧可変型の制御弁ＣＶと比較して顕著であると言える。従って、設定吸入圧力可変型の制御弁ＣＶによって吐出容量が制御される本実施形態の圧縮機構１２において、該制御弁ＣＶに入力される電流値Ｉで決定されるトルク−回転速度の特性線（制御弁特性線ＬＶ）は、圧縮機構特性線ＬＣとは異なり、モータ特性線ＬＭよりも遙かに勾配が緩やかな若干右肩下がりの直線となる。よって、制御弁特性線ＬＶとモータ特性線ＬＭとは一点で交わることとなり、従ってＳ５０４においては、低速交点ＰＬを通過する制御弁特性線ＬＶを実現することが出来る電流値Ｉが、目標電流値Ｉ（ｓｅｔ）として算出される。
【００９２】
Ｓ５０５においては、Ｓ５０４で算出された目標電流値Ｉ（ｓｅｔ）での制御弁ＣＶの駆動を、弁駆動回路８１に指令する。従って、圧縮機構１２の運転点は、制御弁ＣＶへ入力される目標電流値Ｉ（ｓｅｔ）で決定される制御弁特性線ＬＶとモータ特性線ＬＭとの交点、つまり冷凍サイクルの目標冷媒流量Ｑ（ｓｅｔ）で決定される圧縮機構特性線ＬＣとモータ特性線ＬＭとの低速交点ＰＬに収束されることとなる。
【００９３】
上記構成の本実施形態においては、上記第１実施形態の（１）、（２）及び（５）と同様な効果を奏する。その他にも、制御弁ＣＶとして設定吸入圧力可変型のものが用いられている。従って、前述したように、エンジン停止時制御（図９参照）においては、制御弁ＣＶに入力される電流値Ｉを目標電流値Ｉ（ｓｅｔ）に維持するのみで、圧縮機構１２の運転点を低速交点ＰＬに収束させることができる。よって、この収束制御が簡単となり、電動モータ１３の運転のさらなる安定化及びエアコンＥＣＵ９３の演算負荷の軽減を図り得る。
【００９４】
なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で例えば以下の態様でも実施できる。
○上記第２実施形態において制御弁ＣＶは、設定吸入圧力可変型のものであったが、これを変更し、冷凍サイクルの吐出圧力に基づいて内部自律的に弁開度調節が可能でかつ、この内部自律的な弁開度調節動作の基準となる設定吐出圧力を外部から制御可能な、所謂設定吐出圧力可変型のものを用いてもよい。本態様においても、上記第２実施形態と同様なエンジン停止時制御（図９参照）が行われることとなり、上記第２実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００９５】
○上記各実施形態において制御弁としては、内部自律的に弁開度調節が可能な構成を備えたものが用いられていたが、これに限定されるものではなく、外部からの制御のみで弁開度調節が行われる単なる電磁弁を用いてもよい。つまり、本発明の容量制御機構に用いられる制御弁としては、外部から制御可能な構成を備えていれば何でもよい。本態様（単なる電磁弁態様）においても、上記第２実施形態と同様なエンジン停止時制御（図９参照）が行われることとなり、上記第２実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００９６】
○上記各実施形態において容量制御機構は、圧縮機構１２の吐出容量変更につながる弁開度調節（クランク圧調節）を行うための制御弁ＣＶを備えたものに具体化されていた。しかし、容量制御機構としては、制御弁を用いたものに限定されるものではなく、例えば、アクチュエータの動作によって斜板２５を直接傾動させる構成のものであってもよい。
【００９７】
○上記各実施形態の制御弁ＣＶは、給気通路３８の開度調節によりクランク室２３の内圧を調節する、所謂入れ側制御弁であった。しかしこれに限定されるものではなく、制御弁ＣＶを、給気通路３８ではなく、抽気通路３７の開度調節によりクランク室２３の内圧を調節する、所謂抜き側制御弁に変更すること。
【００９８】
○上記各実施形態においてエアコンＥＣＵ９３は、駆動軸１４の回転速度Ｎｃを制御指標として、圧縮機構１２の運転点を低速交点ＰＬに収束させる制御を行っていた。これを変更し、圧縮機構１２のトルクＴを検出するためのトルクセンサを備え、該センサから得られるトルクＴを制御指標として、圧縮機構１２の運転点を低速交点ＰＬに収束させる制御を行うようにしてもよい。
【００９９】
○圧縮機構１２は斜板タイプに限定されるものではなく、例えばワッブルタイプであってもよい。
○圧縮機構１２としては片頭型のピストン式に限定されるものではなく、吐出容量を変更可能な構成であれば、両頭型のピストン式であってもよい。該両頭型のピストン式の場合、容量制御機構は、例えば、アクチュエータの動作によって斜板２５を直接傾動させる構成のものが採用される。
【０１００】
○圧縮機構１２としてはピストン式に限定されるものではなく、吐出容量を変更可能な構成を有するものであれば、例えばスクロール式やベーン式であってもよい。
【０１０１】
上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について記載する。
（１）冷凍サイクルを構成し、ブラシモータにより駆動軸が回転駆動されることで冷媒ガスの圧縮を行う圧縮機構を備えるとともに、容量制御機構によって前記圧縮機構の吐出容量を変更可能な容量可変型圧縮機において、
前記冷凍サイクルの熱負荷情報を検出する情報検出手段（９４）と、
前記情報検出手段からの熱負荷情報に基づいて、冷凍サイクルの冷媒流量の目標値を算出する目標値算出手段（上記第１実施形態ではＳ３０２に具体化され、上記第２実施形態ではＳ５０２に具体化されている）と、
前記目標値算出手段からの目標値で決定される前記圧縮機構のトルク−回転速度の特性線と前記ブラシモータに印可する電圧で決定される該ブラシモータのトルク−回転速度の特性線との二つの交点のうち回転速度が低い方の交点である低速交点に前記圧縮機構の運転点が収束するように前記容量制御機構を制御する運転点制御手段（上記第１実施形態ではＳ３０４〜Ｓ３０７に具体化され、上記第２実施形態ではＳ５０４及びＳ５０５に具体化されている）を備えたことを特徴とする容量可変型圧縮機の制御装置。
【０１０２】
（２）前記容量制御機構は、前記圧縮機構の吐出容量変更につながる弁開度調節を行うための制御弁を備え、該制御弁は、前記冷凍サイクルの吸入圧力領域の吸入圧力を検出可能な吸入圧力検出手段（上記第２実施形態では感圧部材５８に具体化されている）を備え、この吸入圧力検出手段が検出した吸入圧力に基づいて自律的に弁開度調節が可能であって、さらにはこの自律的な弁開度調節動作の基準となる設定吸入圧力を外部からの制御信号に基づいて変更可能な設定吸入圧力変更手段（上記第２実施形態では電磁アクチュエータ６１に具体化されている）を備えており、前記運転点制御手段は、前記低速交点に前記圧縮機構の運転点が収束するように、前記設定吸入圧力変更手段へ入力する制御信号を調節する請求項１又は２或いは技術的思想（１）に記載の容量可変型圧縮機の制御装置。
【０１０３】
【発明の効果】
上記構成の本発明によれば、ブラシモータの耐久性の向上を図り得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】容量可変型圧縮機の縦断面図。
【図２】制御弁の断面図。
【図３】メインルーチンを示すフローチャート。
【図４】エンジン稼働時制御ルーチンを示すフローチャート。
【図５】エンジン停止時制御ルーチンを示すフローチャート。
【図６】トルク−回転速度の関係を示すグラフ。
【図７】第２実施形態を示す制御弁の断面図。
【図８】エンジン稼働時制御ルーチンを示すフローチャート。
【図９】エンジン停止時制御ルーチンを示すフローチャート。
【図１０】トルク−回転速度の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１２…圧縮機構、１３…ブラシモータとしての電動モータ、１４…駆動軸、３０…冷凍サイクルを構成する外部冷媒回路、５８…差圧検出手段を構成する感圧部材、６１…設定差圧変更手段としての電磁アクチュエータ部、９３…運転点制御手段及び電圧調節手段としてのエアコンＥＣＵ、ＣＶ…容量制御機構を構成する制御弁、Ｅ…エンジン、ＬＣ…圧縮機構のトルク−回転速度の特性線、ＬＭ…電動モータのトルク−回転速度の特性線、Ｎ…回転速度、ＰＨ…高速交点、ＰＬ…低速交点、Ｉ…制御信号としての電流値、Ｑ…冷媒流量（Ｑ（ｓｅｔ）…目標値としての目標冷媒流量）、Ｐ１…第１圧力監視点、Ｐ２…第２圧力監視点、ΔＰｄ…差圧、Ｖ…電圧。

Claims (5)

1. 冷凍サイクルを構成し、ブラシモータにより駆動軸が回転駆動されることで冷媒ガスの圧縮を行う圧縮機構を備えるとともに、容量制御機構によって前記圧縮機構の吐出容量を変更可能な容量可変型圧縮機において、
   前記冷凍サイクルの冷媒流量の目標値で決定される前記圧縮機構のトルク−回転速度の特性線と、前記ブラシモータに印可する電圧で決定される該ブラシモータのトルク−回転速度の特性線との二つの交点のうち、回転速度が低い方の交点である低速交点に前記圧縮機構の運転点が収束するように前記容量制御機構を制御する運転点制御手段を備えたことを特徴とする容量可変型圧縮機の制御装置。
2. 前記冷凍サイクルは車両用空調装置に用いられ、前記圧縮機構は、車両の走行駆動源たるエンジンからの動力と前記ブラシモータからの動力とが切り換えられて用いられる請求項１に記載の容量可変型圧縮機の制御装置。
3. 前記容量制御機構は、前記圧縮機構の吐出容量変更につながる弁開度調節を行うための制御弁を備え、該制御弁は、前記冷凍サイクルの冷媒流量を反映する、該冷凍サイクルに設定された二つの圧力監視点間の差圧を機械的に検出可能な差圧検出手段を内蔵し、この差圧検出手段が検出した差圧に基づいて自律的に弁開度調節可能であって、さらにはこの自律的な弁開度調節動作の基準となる設定差圧を外部からの制御信号に基づいて変更可能な設定差圧変更手段を備えており、前記運転点制御手段は、前記低速交点に前記圧縮機構の運転点が収束するように、前記設定差圧変更手段へ入力する制御信号を調節する請求項２に記載の容量可変型圧縮機の制御装置。
4. 前記運転点制御手段は、回転速度を制御指標として前記設定差圧変更手段へ入力する制御信号を調節する請求項３に記載の容量可変型圧縮機の制御装置。
5. 前記ブラシモータに印可される電圧を調節する電圧調節手段を備えた請求項１〜４のいずれか一項に記載の容量可変型圧縮機の制御装置。

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