JP2006266172A - 圧縮機容量制御装置および冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 圧縮機保護のための容量制御を的確に実行する。
【解決手段】 圧縮機の容量制御手段を制御する制御装置を備え、この制御装置は、高圧圧力に対する制御圧力値として、第１制御圧力値Ｐｄ１と、第１制御圧力値Ｐｄ１よりも所定値高い第２制御圧力値Ｐｄ２とを設定し、制御装置は、高圧圧力が第１制御圧力値Ｐｄ１を超えると、吐出容量が減少して高圧圧力が第１制御圧力値Ｐｄ１に近づくように容量制御手段を制御し、一方、高圧圧力が第２制御圧力値Ｐｄ２を超えると、圧縮機を停止状態にする。
【選択図】 図７

Description

本発明は、可変容量型圧縮機の容量制御装置および冷凍サイクル装置に関するもので、車両用空調装置に用いて好適なものである。

従来、車両空調用の冷凍サイクル装置では、圧縮機を車両走行用エンジンにより駆動するようにしているので、圧縮機回転数を制御できない。そこで、圧縮機の吐出容量を電気的制御により変更できる容量制御弁を設定して、吐出容量の制御により圧縮機の吐出能力を制御する方式が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１においては、斜板の傾斜角度を変更してピストンストロークを変更し、それにより、吐出容量を変更する斜板式可変容量型圧縮機において、圧縮機の保護制御を行う必要があるか否かを、圧縮機の回転数に関する値と圧縮機の実働情報の両方に基づいて判定する。

そして、圧縮機の所定の高回転域で、かつ、圧縮機が高実働状態である場合に圧縮機の吐出容量を減少側へ制御し、一方、圧縮機の所定の高回転域であっても、圧縮機が低実働状態である場合は、圧縮機の吐出容量を減少側へ制御しないようにしている。
特開２００３−１２９９５６号公報

しかし、特許文献１によると、冷媒流量を圧縮機回転数、容量制御弁の電流値、サイクル高圧圧力等の情報に基づいて間接的に推定し、さらに、この冷媒流量、回転数等の情報に基づいて運転トルクを間接的に推定し、この運転トルクの情報に基づいて、圧縮機が高実働状態であるか否かを判定している。

このため、圧縮機の高実働状態の判定は多段階の推定の下に行われることになり、その結果、圧縮機の高実働状態の判定が実際の圧縮機の負荷状態とずれてしまい、圧縮機の保護制御を本当に必要とするときに保護制御（吐出容量減少側への制御）を実行できないとか、逆に、圧縮機の保護制御を必要としないときに保護制御を実行してしまう等の不具合が生じる。

本発明は、上記点に鑑み、圧縮機保護のための容量制御を的確に実行することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、電気的に制御可能な容量制御手段（１０ｂ）により吐出容量を連続的に変化させるように構成された可変容量型圧縮機（１０）を制御する冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置であって、
冷凍サイクルの高圧圧力を検出する高圧側圧力検出手段（２２）と、
前記高圧側圧力検出手段（２２）の検出信号が入力され、前記高圧圧力に応じて前記容量制御手段（１０ｂ）を制御する制御装置（２５）とを備え、
前記制御装置（２５）は、前記高圧圧力に対する制御圧力値として、第１制御圧力値（Ｐｄ１）と、前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）よりも所定値高い第２制御圧力値（Ｐｄ２）とを設定し、
前記制御装置（２５）は、前記高圧圧力が前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）を超えると、前記吐出容量が減少して前記高圧圧力が前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御し、
一方、前記高圧圧力が前記第２制御圧力値（Ｐｄ２）を超えると、前記圧縮機（１０）を停止状態にすることを特徴としている。

これによると、高圧側圧力検出手段（２２）により検出される高圧圧力を直接用いて、圧縮機吐出容量を減少側に制御するから、高圧圧力上昇に対する圧縮機保護のための吐出容量制御を必要時に的確に実行できる。

このことから、圧縮機吐出容量を保護制御の必要ないときに圧縮機吐出容量を減少させるということがなくなり、圧縮機能力を冷房能力発揮のために有効活用できる。

また、圧縮機（１０）の吐出容量制御を行っても、高圧圧力が第２制御圧力値（Ｐｄ２）を超えてしまう場合、つまり、高圧圧力が大きくオーバーシューする場合は、圧縮機（１０）を停止することにより高圧圧力を強制的に引き下げることができる。よって、高圧圧力上昇に対する圧縮機保護をより確実に行うことができる。

また、上記オーバーシュートが発生しない通常の運転条件では、圧縮機（１０）の吐出容量制御によって高圧圧力を第２制御圧力値（Ｐｄ２）以内に制御できるから、圧縮機（１０）を停止することなく連続的に運転できる。そのため、冷凍サイクル装置の冷房運転を連続的に継続できるので、冷房対象の室内への吹出空気温度の変動や室内温度上昇といった不具合を抑制できる。

このように冷凍サイクル装置の冷房運転を連続的に継続しながら圧縮機保護制御を行うことができるので、大容量の連続可変容量型圧縮機を用意すれば、この大容量の圧縮機をそのまま用いて、冷房能力の小さい冷凍サイクル装置においても、冷房運転を連続的に継続しながら圧縮機保護制御を同様に行うことができる。従って、大能力の冷凍サイクル装置から中小能力の冷凍サイクル装置に至るまで、共通の圧縮機を使用して対応できる。

なお、本発明における「圧縮機（１０）の停止」とは、圧縮機（１０）の作動を完全に停止する場合の他に、圧縮機（１０）の吐出容量を０％付近の最小容量に設定して、圧縮機（１０）の吐出能力を実質的に停止状態と同等にする場合も包含している。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置において、前記圧縮機（１０）の回転数に関連した情報値を検出し、その検出信号を前記制御装置（２５）に入力する回転検出手段（２４）を備え、
前記制御装置（２５）は、前記高圧圧力に対する制御圧力値として、前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）を前記圧縮機（１０）の第１制御回転数（Ｎｘ）よりも低い低回転領域で設定し、一方、前記圧縮機（１０）の第１制御回転数（Ｎｘ）よりも高い高回転領域では第３制御圧力値（Ｐｄ３）を設定し、
前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）は、前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）よりも低い圧力であって、前記圧縮機（１０）の回転数上昇に応じて低下するようになっており、
前記圧縮機（１０）の回転数が前記第１制御回転数（Ｎｘ）よりも高い高回転領域にあるときに、前記高圧圧力が前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）を超えると、前記吐出容量が減少して前記高圧圧力が前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御することを特徴とする。

これによると、圧縮機（１０）の回転数が第１制御回転数（Ｎｘ）よりも低い低回転領域では、圧縮機（１０）の吐出容量制御によって高圧圧力を第１制御圧力値（Ｐｄ１）付近に制御できる。

ところで、圧縮機（１０）の内部機構に加わる負荷は、圧力負荷だけでなく、圧縮機（１０）の回転数上昇に伴って実質的に増大する関係にあるから、低回転領域における第１制御圧力値（Ｐｄ１）をそのまま高回転領域においても設定すると、高回転領域では圧縮機（１０）の内部機構にとって過負荷状態が生じる恐れがある。

そこで、圧縮機（１０）の回転数が第１制御回転数（Ｎｘ）よりも高い高回転領域では、
第１制御圧力値（Ｐｄ１）よりも低い圧力であって、かつ、圧縮機（１０）の回転数上昇に応じて低下する第３制御圧力値（Ｐｄ３）を設定し、高圧圧力を圧縮機（１０）の吐出容量制御によって第３制御圧力値（Ｐｄ３）付近に制御している。

従って、高回転領域では、圧縮機（１０）の回転数上昇に応じて高圧圧力を低い圧力に制御できる。これにより、回転数上昇に伴う負荷増大をも考慮した圧縮機保護制御を実行できるので、高回転領域における圧縮機保護をより的確に行うことができる。

請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置において、冷凍サイクルの低圧圧力を検出し、その検出信号を前記制御装置（２５）に入力する低圧側圧力検出手段（２３）と、
前記圧縮機（１０）の回転数に関連した情報値を検出し、その検出信号を前記制御装置（２５）に入力する回転検出手段（２４）とを備え、
前記制御装置（２５）は、前記低圧圧力に対する所定の制御圧力値（Ｐｓ４）を設定し、
前記圧縮機（１０）の回転数が所定の制御回転数（Ｎｙ）よりも高い高回転領域にあるときに、前記低圧圧力が前記所定制御圧力値（Ｐｓ４）より低下すると、前記吐出容量が減少して前記低圧圧力が前記所定制御圧力値（Ｐｓ４）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御することを特徴とする。

ところで、サイクル低圧圧力が過度に低下すると、サイクル高低圧差が拡大して圧縮機（１０）の内部機構に加わる負荷が増大する関係にある。

そこで、請求項３に記載の発明では、圧縮機（１０）の回転数が所定の制御回転数（Ｎｙ）よりも高い高回転領域にあるときに、低圧圧力が所定制御圧力値（Ｐｓ４）より低下すると、吐出容量を減少して低圧圧力が所定制御圧力値（Ｐｓ４）に近づくようにしている。

これにより、高回転領域におけるサイクル低圧圧力の過度な低下を抑えて、圧縮機保護制御をより一層的確に行うことができる。

なお、冷媒洩れ発生時にも低圧圧力が過度に低下する現象が起きるが、請求項３では圧縮機（１０）の高回転領域を判定しているから、サイクル内への冷媒封入量の正常時における低圧圧力の過度な低下を吐出容量制御によって抑えることができる。

請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置において、冷凍サイクルの低圧圧力を検出し、その検出信号を前記制御装置（２５）に入力する低圧側圧力検出手段（２３）を備え、
前記制御装置（２５）は、前記低圧圧力に対する所定の制御圧力値（Ｐｓ４）を設定するとともに、前記第１制御回転数（Ｎｘ）より所定値だけ高い第２制御回転数（Ｎｙ）を設定し、
前記圧縮機（１０）の回転数が前記第２制御回転数（Ｎｙ）よりも高い高回転領域にあるときに、前記低圧圧力が前記所定制御圧力値（Ｐｓ４）より低下すると、前記吐出容量が減少して前記低圧圧力が前記所定制御圧力値（Ｐｓ４）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御することを特徴とする。

これによると、請求項１、２、３を組み合わせた容量制御によって、圧縮機保護制御を的確に実行できる。

請求項５に記載の発明では、電気的に制御可能な容量制御手段（１０ｂ）により吐出容量を連続的に変化させるように構成された可変容量型圧縮機（１０）を制御する冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置であって、
冷凍サイクルの高圧圧力を検出する高圧側圧力検出手段（２２）と、
前記圧縮機（１０）の回転数に関連した情報値を検出する回転検出手段（２４）と、
前記高圧側圧力検出手段（２２）および前記回転検出手段（２４）の検出信号が入力され、前記高圧圧力および前記圧縮機（１０）の回転数に応じて前記容量制御手段（１０ｂ）を制御する制御装置（２５）とを備え、
前記制御装置（２５）は、前記高圧圧力に対する制御圧力値として、前記圧縮機（１０）の所定制御回転数（Ｎｘ）よりも低い低回転領域で用いる第１制御圧力値（Ｐｄ１）と、前記圧縮機（１０）の所定制御回転数（Ｎｘ）よりも高い高回転領域で用いる第３制御圧力値（Ｐｄ３）とを設定し、
前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）は、前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）よりも低い圧力であって、前記圧縮機（１０）の回転数上昇に応じて低下するようになっており、
前記圧縮機（１０）の回転数が前記所定制御回転数（Ｎｘ）よりも低い低回転領域にあるときに、前記高圧圧力が前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）を超えると、前記吐出容量が減少して前記高圧圧力が前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御し、
一方、前記圧縮機（１０）の回転数が前記所定制御回転数（Ｎｘ）よりも高い高回転領域にあるときに、前記高圧圧力が前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）を超えると、前記吐出容量が減少して前記高圧圧力が前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御することを特徴とする。

これによると、請求項２と同様に、高回転領域では、圧縮機（１０）の回転数上昇に応じて高圧圧力を低い圧力に制御できる。従って、回転数上昇に伴う負荷増大をも考慮した圧縮機保護制御を実行できるので、高回転領域における圧縮機保護をより的確に行うことができる。

請求項６に記載の発明では、電気的に制御可能な容量制御手段（１０ｂ）により吐出容量を連続的に変化させるように構成された可変容量型圧縮機（１０）を制御する冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置であって、
冷凍サイクルの低圧圧力を検出する低圧側圧力検出手段（２３）と、
前記圧縮機（１０）の回転数に関連した情報値をを検出する回転検出手段（２４）と、
前記高圧側圧力検出手段（２２）および前記回転検出手段（２４）の検出信号が入力され、前記低圧圧力および前記圧縮機（１０）の回転数に応じて前記容量制御手段（１０ｂ）を制御する制御装置（２５）とを備え、
前記制御装置（２５）は、前記低圧圧力に対する所定の制御圧力値（Ｐｓ４）を設定し、
前記圧縮機（１０）の回転数が所定制御回転数（Ｎｙ）よりも高い高回転領域にあるときに、前記低圧圧力が前記所定制御圧力値（Ｐｓ４）より低下すると、前記吐出容量が減少して前記低圧圧力が前記所定制御圧力値（Ｐｓ４）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御することを特徴とする。

これによると、請求項３、４と同様に、高回転領域におけるサイクル低圧圧力の過度な低下を抑えて、圧縮機保護制御をより一層的確に行うことができる。

請求項７に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置において、前記高圧圧力と前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）との差に応じて前記吐出容量の変更幅が増減することを特徴とする。

これによると、高圧圧力と第１制御圧力値（Ｐｄ１）との差が大きいときは、吐出容量の変更幅を増大して、高圧圧力を素早く第１制御圧力値（Ｐｄ１）に近づけることができる。逆に、高圧圧力と第１制御圧力値（Ｐｄ１）との差が小さいときは、吐出容量の変更幅を小さくできるので、室内への吹出空気温度や室内温度の変動を小さくできる。

請求項８に記載の発明では、請求項２または５に記載の冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置において、前記高圧圧力と前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）との差に応じて前記吐出容量の変更幅が増減することを特徴とする。

これによると、高圧圧力と第３制御圧力値（Ｐｄ３）との差が大きいときは、吐出容量の変更幅を増大して、高圧圧力を素早く第３制御圧力値（Ｐｄ３）に近づけることができる。逆に、高圧圧力と第３制御圧力値（Ｐｄ３）との差が小さいときは、吐出容量の変更幅を小さくできるので、室内への吹出空気温度や室内温度の変動を小さくできる。

請求項９に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置において、前記第２制御圧力値（Ｐｄ２）を前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）よりも０．０１ＭＰａ以上高い値とすることを特徴とする。

請求項９による第２制御圧力値（Ｐｄ２）の設定値によれば、通常時には圧縮機容量制御によって高圧圧力を第２制御圧力値（Ｐｄ２）以内に制御でき、圧縮機停止を回避できる。

請求項１０に記載の発明では、冷却対象空気から吸熱して冷媒が蒸発する蒸発器（１９）と、
前記蒸発器（１９）を通過した冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（１０）と、
前記圧縮機（１０）に電気的に制御可能に設けられ、前記圧縮機（１０）の吐出容量を連続的に変化させることができる容量制御手段（１０ｂ）と、
冷凍サイクルの高圧圧力を検出する高圧側圧力検出手段（２２）と、
前記高圧側圧力検出手段（２２）の検出信号が入力され、前記高圧圧力に応じて前記容量制御手段（１０ｂ）を制御する制御装置（２５）とを備え、
前記制御装置（２５）は、前記高圧圧力に対する制御圧力値として、第１制御圧力値（Ｐｄ１）と、前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）よりも所定値高い第２制御圧力値（Ｐｄ２）とを設定し、
前記制御装置（２５）は、前記高圧圧力が前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）を超えると、前記吐出容量が減少して前記高圧圧力が前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御し、
一方、前記高圧圧力が前記第２制御圧力値（Ｐｄ２）を超えると、前記圧縮機（１０）を停止状態にする冷凍サイクル装置を特徴としている。

このように請求項１０に記載の発明は請求項１に対応する冷凍サイクル装置を対象とするものであって、請求項１と同様の作用効果を発揮できる。

請求項１１に記載の発明では、冷却対象空気から吸熱して冷媒が蒸発する蒸発器（１９）と、
前記蒸発器（１９）を通過した冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（１０）と、
前記圧縮機（１０）に電気的に制御可能に設けられ、前記圧縮機（１０）の吐出容量を連続的に変化させることができる容量制御手段（１０ｂ）と、
冷凍サイクルの高圧圧力を検出する高圧側圧力検出手段（２２）と、
前記圧縮機（１０）の回転数に関連した情報値を検出する回転検出手段（２４）と、
前記高圧側圧力検出手段（２２）および前記回転検出手段（２４）の検出信号が入力され、前記高圧圧力および前記圧縮機（１０）の回転数に応じて前記容量制御手段（１０ｂ）を制御する制御装置（２５）とを備え、
前記制御装置（２５）は、前記高圧圧力に対する制御圧力値として、前記圧縮機（１０）の所定制御回転数（Ｎｘ）よりも低い低回転領域で用いる第１制御圧力値（Ｐｄ１）と、前記圧縮機（１０）の所定制御回転数（Ｎｘ）よりも高い高回転領域で用いる第３制御圧力値（Ｐｄ３）とを設定し、
前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）は、前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）よりも低い圧力であって、前記圧縮機（１０）の回転数上昇に応じて低下するようになっており、
前記圧縮機（１０）の回転数が前記所定制御回転数（Ｎｘ）よりも低い低回転領域にあるときに、前記高圧圧力が前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）を超えると、前記吐出容量が減少して前記高圧圧力が前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御し、
一方、前記圧縮機（１０）の回転数が前記所定制御回転数（Ｎｘ）よりも高い高回転領域にあるときに、前記高圧圧力が前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）を超えると、前記吐出容量が減少して前記高圧圧力が前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御する冷凍サイクル装置を特徴としている。

このように請求項１１に記載の発明は請求項５に対応する冷凍サイクル装置を対象とするものであって、請求項５と同様の作用効果を発揮できる。

請求項１２に記載の発明では、冷却対象空気から吸熱して冷媒が蒸発する蒸発器（１９）と、
前記蒸発器（１９）を通過した冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（１０）と、
前記圧縮機（１０）に電気的に制御可能に設けられ、前記圧縮機（１０）の吐出容量を連続的に変化させることができる容量制御手段（１０ｂ）と、
冷凍サイクルの低圧圧力を検出する低圧側圧力検出手段（２３）と、
前記圧縮機（１０）の回転数に関連した情報値をを検出する回転検出手段（２４）と、
前記高圧側圧力検出手段（２２）および前記回転検出手段（２４）の検出信号が入力され、前記低圧圧力および前記圧縮機（１０）の回転数に応じて前記容量制御手段（１０ｂ）を制御する制御装置（２５）とを備え、
前記制御装置（２５）は、前記低圧圧力に対する所定の制御圧力値（Ｐｓ４）を設定し、
前記圧縮機（１０）の回転数が所定制御回転数（Ｎｙ）よりも高い高回転領域にあるときに、前記低圧圧力が前記所定制御圧力値（Ｐｓ４）より低下すると、前記吐出容量が減少して前記低圧圧力が前記所定制御圧力値（Ｐｓ４）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御する冷凍サイクル装置を特徴としている。

このように請求項１２に記載の発明は請求項６に対応する冷凍サイクル装置を対象とするものであって、請求項６と同様の作用効果を発揮できる。

なお、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ものである。

以下本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。図１は本実施形態による車両用空調装置の冷凍サイクルとその制御システムを示す。本実施形態は特に車室内の車両前後方向に多数のシートを配置するバス車両に用いる空調装置に関する。冷凍サイクルの圧縮機１０は駆動力を断続するクラッチ手段をなす電磁クラッチ１０ａを有している。圧縮機１０は、この電磁クラッチ１０ａ、ベルト１１等を介して車両走行用エンジン１２により回転駆動され、冷媒を吸入圧縮するものである。

圧縮機１０は外部からの制御信号により吐出容量を連続的に変化できる可変容量型圧縮機であり、電磁式の容量制御弁１０ｂを備えている。

圧縮機１０の吐出側には凝縮器１３、受液器１４、過冷却器１５および電動冷却ファン１６を有する凝縮ユニット１７が設けられている。凝縮器１３は圧縮機１から吐出された高圧ガス冷媒を電動冷却ファン１６の送風空気（外気）により冷却して凝縮する。

受液器１４は、凝縮器１３の出口冷媒の気液を分離して、液冷媒を過冷却器１５へ向けて導出する。また、余剰液冷媒を受液器１４のタンク形状内部の底部側に蓄える。過冷却器１５は、受液器１４からの液冷媒（飽和液）を電動冷却ファン１６の送風空気（外気）により冷却して過冷却する。

過冷却器１５の出口側には減圧手段をなす膨張弁１８が設けられている。この膨張弁１８は、過冷却器１５出口側の高圧液冷媒（過冷却液）を低圧の気液２相状態に減圧するもので、膨張弁１８の弁開度は周知の機構により蒸発器１９の出口冷媒の過熱度が所定値に維持されるように自動調整される。

蒸発器１９は冷房用熱交換器であって、電動送風機２０とともに冷却ユニット２１のケース（図示せず）内に配置される。電動送風機２０はバス車両の車室内空気を吸入して蒸発器１９に送風する。蒸発器１９では、低圧の気液２相冷媒がこの送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気は冷却され冷風となる。この冷風がバス車室内の天井部に配置された冷風ダクト（図示せず）に送り込まれ、この冷風ダクトの冷風吹出口から冷風が車室内へ吹き出される。

圧縮機１０の吐出側冷媒通路には高圧圧力Ｐｄを検出する高圧側圧力センサ２２が配置され、また、圧縮機１０の吸入側冷媒通路には低圧圧力Ｐｓを検出する低圧側圧力センサ２３が配置されている。この圧力センサ２２、２３は冷媒圧力の変化により電気抵抗値が連続的に変化し、それに基づいて電圧を連続的に変化させるものである。

圧縮機１０のハウジング内部には圧縮機１０の回転センサ２４が内蔵されている。この回転センサ２４は圧縮機１０内部の磁性体回転部分が回転することにより圧縮機回転数に応じた周波数のパルス状出力電圧を電磁コイルに発生するものである。

これらセンサ２２、２３、２４の検出信号は空調用制御装置２５に入力される。この空調用制御装置１０の入力側には、さらに、バス車両の車室内温度Ｔｒを検出する室内温度センサ２６等のセンサ群や空調操作パネル２７が接続される。空調操作パネル２７は車室内の計器盤（インパネ）付近に配置され、運転者のマニュアル操作に基づく種々な空調操作信号を空調用制御装置２５に入力する。

具体的には、空調操作パネル２７に、車室内の希望温度Ｔｓｅｔをマニュアル設定する温度設定スイッチ２７ａ、冷却ユニット２１の電動送風機６の風量をマニュアル設定する風量切替スイッチ２７ｂ等が設けられている。

空調用制御装置２５は、マイクロコンピュータおよびその周辺回路等から構成され、予め設定されたプログラムに従って所定の演算処理を行って、空調機器の作動を制御する。このため、空調用制御装置２５の出力側に、圧縮機１０の電磁クラッチ１０ａ、容量制御弁１０ｂ、凝縮ユニット１７の電動冷却ファン１６、冷却ユニット２１の電動送風機２０等の空調機器が接続され、これらの空調機器の作動を空調用制御装置２５により制御する。

次に、可変容量型圧縮機１０について具体的に述べる。本実施形態の可変容量型圧縮機１０は、斜板式圧縮機として公知のものであり（例えば、特開平１１ー７８５１０号公報参照）、電磁式容量制御弁１０ｂに加える制御電流値Ｉを変化させることにより、斜板室の制御圧力Ｐｃを変化させ、これにより、斜板の傾斜角度の変化→ピストンストロークの変化→吐出容量の変化を行うようになっている。ここで、吐出容量は冷媒の吸入圧縮を行う作動空間の幾何学的な容積であり、具体的には、ピストンストロークの上死点と下死点との間のシリンダ容積である。

また、斜板式可変容量型圧縮機１０においては制御圧Ｐｃの調整により斜板の傾斜角度を連続的に変化させ、それにより、吐出容量を１００％の最大容量から略０％付近の最小容量まで連続的に変化させることができる。

電磁式容量制御弁１０ｂに加える制御電流値Ｉは、図２に示すように車室内温度Ｔｒ（室内温度センサ２６の検出温度）と温度設定スイッチ２７ａの設定温度Ｔｓｅｔとの温度差の関数により決定される。ここで、温度差（Ｔｒ−Ｔｓｅｔ）が大きいほど冷房負荷が大きいという関係にあるので、温度差（Ｔｒ−Ｔｓｅｔ）は冷房負荷を表す指標（情報値）であり、温度差（Ｔｒ−Ｔｓｅｔ）が大きいほど、制御電流値Ｉが増大する関係にある。

電磁式容量制御弁１０ｂでは制御電流値Ｉにより電磁コイルの電磁力が変化して制御圧力Ｐｃを制御する弁位置を調整するようになっている。より具体的には、図３に示すように制御電流値Ｉが増大するにつれて、冷凍サイクルの目標低圧圧力（目標吸入圧）が低くなるように設定される。

そして、この目標低圧圧力に応じて電磁式容量制御弁１０ｂの弁位置が調整され、これにより、制御圧Ｐｃが調整されて吐出容量が変化する。この吐出容量の変化により冷凍サイクルの実際の低圧圧力が目標低圧圧力と一致するように調整される。

従って、温度差（Ｔｒ−Ｔｓｅｔ）の増大→制御電流値Ｉの増大→目標低圧圧力の低下→制御圧Ｐｃの低下→斜板の傾斜角度の増大→吐出容量の増大という挙動が生じる。温度差（Ｔｒ−Ｔｓｅｔ）が減少すれば、これとは逆の挙動が生じて吐出容量が減少する。

容量制御弁１０ｂの電流制御は、具体的には、図４に示す矩形波出力によるデューティ比制御で行うようになっている。従って、上記制御電流値Ｉの増減はデューティ比の増減を意味している。デューティ比＝ｔ／ｔ０である。なお、このようなデューティ比制御によらず制御電流Ｉの値を直接、連続的（アナログ的）に変化させてもよい。

次に、本実施形態による圧縮機容量制御の具体例を図５、図６により説明する。図５、図６は空調制御装置２５により実行される制御ルーチンであり、車両エンジン１２が運転状態にあって、空調制御装置２５に電源が供給されると、図５、図６の制御ルーチンがスタートする。まず、各種センサ２２〜２４、２６、空調操作パネル２７の各種操作信号等を読み込む（Ｓ１０）。

次に、圧縮機回転数Ｎｃが第１制御回転数Ｎｘ以上であるか判定する（Ｓ２０）。ここで、第１制御回転数Ｎｘは、図７に示す高圧制御域Ａと第１高回転保護制御域Ｂとを区分する回転数であり、例えば、３０００ｒｐｍである。そして、高圧制御域Ａは高圧圧力Ｐｄのみにより圧縮機１０の保護制御を行う領域であり、これに対し、第１高回転保護制御域Ｂは高圧圧力Ｐｄと回転数Ｎｃに応じて圧縮機１０の保護制御を行う領域である。

なお、本実施形態では、圧縮機回転数Ｎｃの使用最高回転数は６５００ｒｐｍ程度であるから、第１制御回転数Ｎｘは使用最高回転数の１／２を若干上回る程度の回転数である。

図７の縦軸は冷媒圧力であり、本実施形態では冷凍サイクルの冷媒としてＲ１３４ａを用いているので、冷媒圧力＝０．３ＭＰａ付近で冷媒温度は０℃付近となる。

圧縮機回転数Ｎｃが第１制御回転数Ｎｘ未満であるときはＳ２０の判定がＮＯとなり、図５の高圧制御ロジックＬ１の制御処理を実行する。これに対し、圧縮機回転数Ｎｃが第１制御回転数Ｎｘ以上であるときはＳ２０の判定がＹＥＳとなり、図５の第１高回転保護制御ロジックＬ２の制御処理を実行する。

最初に、高圧制御ロジックＬ１について説明すると、まず、高圧側圧力センサ２２により検出される高圧圧力Ｐｄが図７に示す第１制御圧力値Ｐｄ１以上であるか判定する（Ｓ３０）。ここで、第１制御圧力値Ｐｄ１は、圧縮機内部機構に加わる圧力負荷荷重を軽減するための圧縮機保護制御を開始する圧力であって、本実施形態では、第１制御圧力値Ｐｄ１を例えば、２．７ＭＰａ（図７参照）に設定している。

これに対し、第２制御圧力値Ｐｄ２は、第１制御圧力値Ｐｄ１よりも所定値Ｐｄｄだけ高い圧力値であって、圧縮機保護のために圧縮機を直ちに停止するレベルの圧力である。本実施形態では、所定値Ｐｄｄ＝０．１ＭＰａとし、第２制御圧力値Ｐｄ２を２．８ＭＰａ（図７参照）に設定している。ここで、所定値Ｐｄｄは以下述べる理由により０．０１ＭＰａ以上に設定すればよい。

本発明者の実験検討によると、通常の運転条件でも、圧縮機容量制御時に第１制御圧力値（Ｐｄ１）を上回るような高圧圧力のオーバーシュートが発生することがある。オーバーシュートが所定の幅以下であれば、圧縮機を停止させる圧縮機保護制御を起動する必要はない。このような、圧縮機保護制御を起動するほどではないようなオーバーシュートの幅は、冷凍サイクルの適用対象毎に異なるので、この圧縮機保護制御を起動するほどではないオーバーシュートの幅を適用対象毎に設定し、その幅を、あるいはその幅にさらに安全率を見込んだ幅を上記所定値Ｐｄｄとして設定することができる。

このような見地から、所定値Ｐｄｄは、例えば０．０１ＭＰａ以上に設定することができる。そして、所定値Ｐｄｄを本実施形態のように、０．１ＭＰａ程度、あるいはそれ以上に設定することができる。例えば、所定値Ｐｄｄの幅は、第１制御圧力値Ｐｄ１に所定値Ｐｄｄを加えた圧力値が、例え一時的であっても回避すべき高圧圧力の値以下になるように設定してもよい。

第２制御圧力値Ｐｄ２は第１制御圧力値Ｐ１に所定値Ｐｄｄを加えた値とすることにより、圧縮機を即座に停止すべき圧力に対応するように設定することができる。そして、第１制御圧力値Ｐｄ１は、第２制御圧力値Ｐｄ２より所定値Ｐｄｄだけ低く、しかも冷凍サイクルの通常運転条件下では、第１制御圧力値Ｐｄ１以下の領域において必要とされる圧縮機能力を発揮し調節できる程度の高さをもつように設定する。

高圧圧力Ｐｄが図７の高圧（１）（２）のように第１制御圧力値Ｐｄ１未満であれば、圧縮機保護制御の必要がないので、圧縮機容量の通常制御を行う（Ｓ４０）。この通常制御は、冷房負荷の増減に応じて圧縮機１０の吐出容量を変化させ、低圧圧力を調整する制御である。

具体的には、前述の図２に示すように、車室内温度Ｔｒと温度設定スイッチ２７ａの設定温度Ｔｓｅｔとの温度差（Ｔｒ−Ｔｓｅｔ）の関数により電磁式容量制御弁１０ｂの制御電流値Ｉを決定し、この制御電流値Ｉにより冷凍サイクルの目標低圧圧力を図３のように決定する。

そして、この目標低圧圧力（電磁コイルの電磁力）と実際の低圧圧力に応じて、電磁式容量制御弁１０ｂの弁位置が調整され、これにより、制御圧Ｐｃが調整されて吐出容量が変化する。この吐出容量の変化により実際の低圧圧力が目標低圧圧力と一致するように調整される。

冷凍サイクルの低圧圧力により蒸発器１９での冷媒蒸発温度が決定されるので、吐出容量の変化により低圧圧力を調整することにより蒸発器１９の冷却能力を冷房負荷に対応した能力となるように制御できる。

一方、高圧圧力Ｐｄが図７の高圧（３）のように第１制御圧力値Ｐｄ１を超えるときは、Ｓ３０の判定がＹＥＳとなり、高圧圧力Ｐｄが第２制御圧力値Ｐｄ２以上であるか判定する（Ｓ５０）。この判定がＮＯのときはＳ６０にて圧力差ΔＰａに基づいて高圧制御のための容量制御を行う。

具体的には、圧力差ΔＰａ＝第１制御圧力値Ｐｄ１−実際の高圧圧力Ｐｄを求め、この圧力差ΔＰａに基づいて制御電流増減値を求める。この制御電流増減値とは現状（前回算出）の制御電流に対する増減幅である。

但し、Ｓ６０の高圧制御は、ＰｄがＰｄ１を超えるとき、すなわち、圧力差ΔＰａのマイナス領域で行われるから、実際の高圧圧力Ｐｄが第１制御圧力値Ｐｄ１を超えている量に応じて制御電流Ｉの減少量（デューティ比減少量）を決定することになる。

これによると、第１制御圧力値Ｐｄ１に対する実際の高圧圧力Ｐｄの超過量が大きいほど（圧力差ΔＰａが大きいほど）、それに応じて制御電流Ｉの減少量も大きくできるから、吐出容量の減少度合いを大きくできる。この結果、高圧圧力Ｐｄを第１制御圧力値Ｐｄ１に向かって素早く引き下げることができる。

これに対し、第１制御圧力値Ｐｄ１に対する実際の高圧圧力Ｐｄの超過量が小さいときは、制御電流Ｉの減少量も小さくなって吐出容量の減少度合いが小さいので、車室内への吹出空気温度の変動、ひいては室温の変動を小さくでき、空調フィーリングへの悪影響を抑制できるという利点がある。

ところで、通常の車両走行条件であれば、上記Ｓ６０の高圧制御の実行により高圧圧力Ｐｄを図８（ａ）の実線に示すように第２制御圧力値Ｐｄ２未満に抑制できるので、空調装置を停止することなく連続的に運転したまま、圧縮機１０の保護制御を行うことができる。従って、圧縮機１０の保護制御に伴う室温上昇や吹出温度変動といった不具合を回避できる。

一方、上記Ｓ６０の高圧制御の実行中に容量制御の過大な応答遅れ（オーバーシュート）が発生すると、高圧圧力Ｐｄが上がりすぎて第２制御圧力値Ｐｄ２を超過してしまう場合が生じる（図７の高圧（３）および図８（ａ）の破線を参照）。このような容量制御の応答遅れは、例えば、高外気温によって凝縮ユニット１７の冷媒冷却能力が低下しているときに、車両の急加速が行われ、車両エンジン１２の回転数が急上昇して圧縮機１０の回転数も急上昇するような条件の際に発生しやすい。

上記の場合は、Ｓ５０の判定がＹＥＳとなり、Ｓ７０にて冷凍サイクルの運転を停止する。具体的には、圧縮機１０の電磁クラッチ１０ａへの通電を遮断し、圧縮機１０を停止する。これと同時に、凝縮ユニット冷却ファン１６を停止する。この圧縮機１０の運転停止により圧縮機内部機構の過大負荷を確実に解消でき、圧縮機１０を保護できる。なお、冷却ユニット２１の電動送風機２０は上記冷凍サイクルの停止時にも作動を継続するので、車室内への空気吹出は継続される。

次に、Ｓ２０の判定がＹＥＳとなり、図５の第１高回転保護制御ロジックＬ２の制御処理を実行する場合を説明する。この制御処理では、まず、高圧圧力Ｐｄが第３制御圧力値Ｐｄ３以上であるか判定する（Ｓ８０）。

ここで、第３制御圧力値Ｐｄ３は、高圧制御ロジックＬ１における第１制御圧力値Ｐｄ１と同様に、圧縮機内部機構に加わる圧力負荷荷重を軽減する圧縮機保護制御を開始する圧力である。但し、第３制御圧力値Ｐｄ３は、図７に示すように、圧縮機回転数Ｎｃの上昇に応じて第１制御圧力値Ｐｄ１のレベル（２．７ＭＰａ）から徐々に低下するように右肩下がりで決定されるものであり、この点で第１制御圧力値Ｐｄ１と相違している。

このように第３制御圧力値Ｐｄ３を決定するのは次の理由からである。すなわち、圧縮機１０の信頼性に影響を及ぼす負荷は、高圧圧力と低圧圧力との圧力差、および回転数で代用できる。つまり、この高低圧差が大きいほど圧縮機内部機構に加わる圧力負荷荷重が大きくなる。また、圧縮機回転数Ｎｃが高いほど、圧縮機内部機構の摩擦部温度が上昇する等の理由から圧縮機１０の実質上の負荷がさらに上昇するためである。そこで、第３制御圧力値Ｐｄ３を圧縮機回転数Ｎｃの上昇に応じて右肩下がりとなるように決定している。

そして、実際の高圧圧力Ｐｄが図７の高圧（１）のように第３制御圧力値Ｐｄ３未満であれば、圧縮機保護制御の必要がないので、通常制御を行う（Ｓ９０）。この通常制御はＳ４０と同じであり、冷房負荷の増減に応じて吐出容量を増減する制御を行う。

一方、実際の高圧圧力Ｐｄが図７の高圧（２）のように第３制御圧力値Ｐｄ３を超える場合は圧縮機保護制御が必要であるので、Ｓ１００に進み高圧圧力Ｐｄが第２制御圧力値Ｐｄ２以上であるか判定する。高圧圧力Ｐｄが第２制御圧力値Ｐｄ２未満であるときは、Ｓ１１０に進み、第１高回転保護制御を実行する。

この第１高回転保護制御は、前述の高圧制御と同様の制御であって、圧力差ΔＰｂ＝第３制御圧力値Ｐｄ３−実際の高圧圧力Ｐｄを求め、この圧力差ΔＰｂに基づいて高圧制御のための容量制御を行う。

具体的には、Ｓ１１０の高圧制御は圧力差ΔＰｂのマイナス領域で行われるから、実際の高圧圧力Ｐｄが第３制御圧力値Ｐｄ３を超えている量に応じて制御電流Ｉの減少量（デューティ比減少量）を決定することになる。

これによると、第３制御圧力値Ｐｄ３に対する実際の高圧圧力Ｐｄの超過量が大きいほど制御電流Ｉの減少量を大きくできるから、吐出容量の減少度合いを大きくして高圧圧力Ｐｄを第３制御圧力値Ｐｄ１に向かって素早く引き下げることができる。

また、高圧圧力Ｐｄの超過量が小さいときは、制御電流Ｉの減少量も小さくなって吐出容量の減少度合いが小さいので、車室内への吹出空気温度の変動、ひいては室温の変動を小さくできる。

ところで、通常は、Ｓ１１０の高圧制御の実行により高圧圧力Ｐｄを図８（ａ）の実線に示すように第２制御圧力値Ｐｄ２未満に抑制できるので、空調装置を停止することなく連続的に運転したまま、圧縮機１０の保護制御を行うことができる。

しかし、上記Ｓ１１０の高圧制御の実行中に圧縮機回転数の急上昇等の特殊要因により容量制御の過大な応答遅れ（オーバーシュート）が発生すると、高圧圧力Ｐｄが第２制御圧力値Ｐｄ２を超過してしまう場合が生じる（図７の高圧（３）および図８（ａ）の破線を参照）。

この場合は、Ｓ１００の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１２０にて冷凍サイクルの運転を停止する。具体的には、圧縮機１０の電磁クラッチ１０ａへの通電を遮断し、圧縮機１０を停止する。これと同時に、凝縮ユニット１７の冷却ファン１６を停止する。この圧縮機１０の運転停止により圧縮機内部機構の過大負荷を確実に解消でき、圧縮機１０を保護できる。

このときも、冷却ユニット２１の電動送風機２０の作動は継続する。なお、図７の高圧（２）のように高圧圧力Ｐｄが第３制御圧力値Ｐｄ３を超える状態は、高外気温・高回転時に発生しやすい。

次に、図６に示す第２高回転保護制御ロジックＬ３について説明する。図５のＳ１１０から図６のＳ１３０に進み、圧縮機回転数Ｎｃが第２制御回転数Ｎｙ以上であるか判定する。ここで、第２制御回転数Ｎｙは、図７に示す第２高回転保護制御域Ｃを区分する回転数であり、第１制御回転数Ｎｘよりも十分高い回転数、例えば、５０００ｒｐｍである。この第２高回転保護制御域Ｃは低圧圧力Ｐｓと回転数Ｎｃにより圧縮機１０の保護制御を行う領域である。

圧縮機回転数Ｎｃが第２制御回転数Ｎｙ以上であると、Ｓ１３０の判定がＹＥＳとなり、次のＳ１４０にて実際の低圧圧力Ｐｓ（低圧側圧力センサ２３の検出値）が第４制御圧力値Ｐｓ４以下であるか判定する。ここで、第４制御圧力値Ｐｓ４は例えば、０．０５ＭＰａであり、このような低い低圧圧力値（大気圧よりも低い負圧域の圧力）は、低外気温時で、かつ、使用最高回転域に接近するような高回転時といった特殊条件においてのみ発生する。

実際の低圧圧力Ｐｓが図７の低圧（４）のように、第２制御回転数Ｎｙ以上の高回転域において第４制御圧力値Ｐｓ４以下であるときはＳ１５０に進み第２高回転保護制御を実行する。

この第２高回転保護制御は、実際の低圧圧力Ｐｓが第４制御圧力値Ｐｓ４以上となるように制御電流Ｉを変更する制御である。具体的には、制御電流Ｉをその制御範囲の最小値に減少する。これにより、圧縮機吐出容量は強制的に最小容量側に制御される。

このように制御電流Ｉを減少して吐出容量を減少することにより、実際の低圧圧力Ｐｓを図８（ｂ）に示すように第４制御圧力値Ｐｓ４以上に高めることができる。

ところで、Ｓ１５０の第２高回転保護制御は、Ｓ１１０の第１高回転保護制御が実行された後に再度実行されるので、このＳ１１０およびＳ１５０の両制御処理で決定された制御電流Ｉのうち、小さい方を選択して、容量制御弁１０ｂへの制御電流Ｉ（デューティ比）を最終的に決定する。

これによると、Ｓ１１０およびＳ１５０の両制御処理に基づいて、吐出容量をより小さくする方へ制御するから、第１、第２高回転保護制御の目的をいずれも達成できる。

Ｓ１３０およびＳ１４０の判定がＮＯのときは、Ｓ１５０の第２高回転保護制御を実行しないから、Ｓ１１０の第１高回転保護制御による「制御電流Ｉの減少量」をそのまま採用して、容量制御弁１０ｂへの制御電流Ｉ（デューティ比）が決定される。

（他の実施形態）
なお、本発明は上述の一実施形態に限定されることなく、以下のごとく種々変形可能である。

（１）上述の一実施形態では、Ｓ１５０の第２高回転保護制御において、制御電流Ｉをその制御範囲の最小値に減少する例について説明したが、Ｓ６０の高圧制御およびＳ１１０の第１高回転保護制御と同様に、圧力差ΔＰｃ＝第４制御圧力値Ｐｓ４−実際の低圧圧力Ｐｓを求め、この圧力差ΔＰｃが大きいほど、換言すると、実際の低圧圧力Ｐｓが第４制御圧力値Ｐｓ４を下回っている量が大きいほど、制御電流Ｉの減少量（デューティ比減少量）が大きくなるように決定してもよい。

（２）上述の一実施形態では、可変容量型圧縮機１０に電磁クラッチ１０ａを備え、図５の冷凍サイクル停止処理時（Ｓ７０、Ｓ１２０）に、電磁クラッチ１０ａへの通電を遮断して、電磁クラッチ１０ａを開放（非接続）状態にし、これにより、圧縮機１０を停止しているが、斜板式可変容量型圧縮機１０は斜板の傾斜角度を連続的に変化させて、吐出容量を１００％の最大容量から略０％付近の最小容量まで連続的に変化させることができるので、図５の冷凍サイクル停止時（Ｓ７０、Ｓ１２０）に吐出容量を強制的に略０％付近の最小容量まで減少させ、それにより、圧縮機１０を実質上停止させるようにしてもよい。

このようにすれば、可変容量型圧縮機１０の電磁クラッチ１０ａを廃止できるので、圧縮機１０をクラッチレス構造にすることができる。

（３）本発明は可変容量型圧縮機１０の容量制御に特徴を有するものであって、可変容量型圧縮機１０の構成自体に限定されるものではないから、斜板式以外の可変容量型圧縮機を使用してもよい。

（４）上述の一実施形態では、可変容量型圧縮機１０に回転センサ２４を設ける例について説明したが、可変容量型圧縮機１０の回転数は車両エンジン１２の回転数と相関があるから、車両エンジン１２の回転数に基づいて可変容量型圧縮機１０の回転数を算出してもよい。具体的には、可変容量型圧縮機１０は通常、車両エンジン１２によりプーリとベルトを介して回転駆動されるので、次式（１）により圧縮機回転数を算出できる。

圧縮機回転数＝エンジン回転数×（エンジン側プーリ径／圧縮機側プーリ径） （１）
（５）上述の一実施形態では、圧縮機高回転時における低圧圧力Ｐｓの下限目標値である第４制御圧力値Ｐｓ４を一定値にしているので、圧力に応じてセンサ出力値が連続的に変化する低圧側圧力センサ２３の代わりに、第４制御圧力値Ｐｓ４にてスイッチ動作を行う圧力スイッチを使用してもよい。

（６）上述の一実施形態では、第２制御圧力値Ｐｄ２を圧縮機回転数Ｎｃに関係なく一定値にしているが、圧縮機回転数Ｎｃが第１制御回転数Ｎｘ以上となる高回転領域において、第２制御圧力値Ｐｄ２も第３制御圧力値Ｐｄ３に沿って右肩下がりに低下する特性に設定してもよい。これにより、第１制御回転数Ｎｘ以上の高回転領域では回転数上昇に伴って圧縮機停止のタイミングを早めることができる。

（７）上述の一実施形態では、圧縮機高回転時における低圧圧力Ｐｓの下限目標値である第４制御圧力値Ｐｓ４を一定値にしているが、圧縮機回転数Ｎｃが第２制御回転数Ｎｙ以上となる高回転領域において、第４制御圧力値Ｐｓ４を回転数上昇に伴って右肩上がりに上昇する特性に設定してもよい。これにより、低圧圧力制御のための容量制御のタイミングを回転数上昇に伴って早めることができる。

（８）上述の一実施形態では、車両空調用の冷凍サイクル装置について説明したが、可変容量型圧縮機１０を備える冷凍サイクル装置であれば、車両空調用以外の用途の冷凍サイクル装置に対しても本発明は同様に適用できる。

本発明の一実施形態を示す全体システム構成図である。 一実施形態における可変容量型圧縮機の容量制御電流値の決定方法の説明図である。 一実施形態における可変容量型圧縮機の容量制御電流と目標低圧圧力との関係を示す説明図である。 一実施形態における可変容量型圧縮機の容量制御弁のデューティ比制御図である。 一実施形態による容量制御を示すフローチャートである。 一実施形態による容量制御を示すフローチャートである。 一実施形態における冷媒圧力と圧縮機回転数との関係を示す作動説明図である。 一実施形態の容量制御に基づく高圧圧力および低圧圧力の挙動説明図である。

符号の説明

１０…可変容量型圧縮機、１０ｂ…容量制御弁（容量制御手段）、
２２…高圧側圧力センサ、（高圧側圧力検出手段）、
２３…低圧側圧力センサ、（低圧側圧力検出手段）、
２４…回転センサ（回転検出手段）、２５…制御装置。

Claims (12)

1. 電気的に制御可能な容量制御手段（１０ｂ）により吐出容量を連続的に変化させるように構成された可変容量型圧縮機（１０）を制御する冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置であって、
   冷凍サイクルの高圧圧力を検出する高圧側圧力検出手段（２２）と、
   前記高圧側圧力検出手段（２２）の検出信号が入力され、前記高圧圧力に応じて前記容量制御手段（１０ｂ）を制御する制御装置（２５）とを備え、
   前記制御装置（２５）は、前記高圧圧力に対する制御圧力値として、第１制御圧力値（Ｐｄ１）と、前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）よりも所定値高い第２制御圧力値（Ｐｄ２）とを設定し、
   前記制御装置（２５）は、前記高圧圧力が前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）を超えると、前記吐出容量が減少して前記高圧圧力が前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御し、
   一方、前記高圧圧力が前記第２制御圧力値（Ｐｄ２）を超えると、前記圧縮機（１０）を停止状態にすることを特徴とする冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置。
2. 前記圧縮機（１０）の回転数に関連した情報値を検出し、その検出信号を前記制御装置（２５）に入力する回転検出手段（２４）を備え、
   前記制御装置（２５）は、前記高圧圧力に対する制御圧力値として、前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）を前記圧縮機（１０）の第１制御回転数（Ｎｘ）よりも低い低回転領域で設定し、一方、前記圧縮機（１０）の第１制御回転数（Ｎｘ）よりも高い高回転領域では第３制御圧力値（Ｐｄ３）を設定し、
   前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）は、前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）よりも低い圧力であって、前記圧縮機（１０）の回転数上昇に応じて低下するようになっており、
   前記圧縮機（１０）の回転数が前記第１制御回転数（Ｎｘ）よりも高い高回転領域にあるときに、前記高圧圧力が前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）を超えると、前記吐出容量が減少して前記高圧圧力が前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御することを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置。
3. 冷凍サイクルの低圧圧力を検出し、その検出信号を前記制御装置（２５）に入力する低圧側圧力検出手段（２３）と、
   前記圧縮機（１０）の回転数に関連した情報値を検出し、その検出信号を前記制御装置（２５）に入力する回転検出手段（２４）とを備え、
   前記制御装置（２５）は、前記低圧圧力に対する所定の制御圧力値（Ｐｓ４）を設定し、
   前記圧縮機（１０）の回転数が所定の制御回転数（Ｎｙ）よりも高い高回転領域にあるときに、前記低圧圧力が前記所定制御圧力値（Ｐｓ４）より低下すると、前記吐出容量が減少して前記低圧圧力が前記所定制御圧力値（Ｐｓ４）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御することを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置。
4. 冷凍サイクルの低圧圧力を検出し、その検出信号を前記制御装置（２５）に入力する低圧側圧力検出手段（２３）を備え、
   前記制御装置（２５）は、前記低圧圧力に対する所定の制御圧力値（Ｐｓ４）を設定するとともに、前記第１制御回転数（Ｎｘ）より所定値だけ高い第２制御回転数（Ｎｙ）を設定し、
   前記圧縮機（１０）の回転数が前記第２制御回転数（Ｎｙ）よりも高い高回転領域にあるときに、前記低圧圧力が前記所定制御圧力値（Ｐｓ４）より低下すると、前記吐出容量が減少して前記低圧圧力が前記所定制御圧力値（Ｐｓ４）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御することを特徴とする請求項２に記載の冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置。
5. 電気的に制御可能な容量制御手段（１０ｂ）により吐出容量を連続的に変化させるように構成された可変容量型圧縮機（１０）を制御する冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置であって、
   冷凍サイクルの高圧圧力を検出する高圧側圧力検出手段（２２）と、
   前記圧縮機（１０）の回転数に関連した情報値を検出する回転検出手段（２４）と、
   前記高圧側圧力検出手段（２２）および前記回転検出手段（２４）の検出信号が入力され、前記高圧圧力および前記圧縮機（１０）の回転数に応じて前記容量制御手段（１０ｂ）を制御する制御装置（２５）とを備え、
   前記制御装置（２５）は、前記高圧圧力に対する制御圧力値として、前記圧縮機（１０）の所定制御回転数（Ｎｘ）よりも低い低回転領域で用いる第１制御圧力値（Ｐｄ１）と、前記圧縮機（１０）の所定制御回転数（Ｎｘ）よりも高い高回転領域で用いる第３制御圧力値（Ｐｄ３）とを設定し、
   前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）は、前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）よりも低い圧力であって、前記圧縮機（１０）の回転数上昇に応じて低下するようになっており、
   前記圧縮機（１０）の回転数が前記所定制御回転数（Ｎｘ）よりも低い低回転領域にあるときに、前記高圧圧力が前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）を超えると、前記吐出容量が減少して前記高圧圧力が前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御し、
   一方、前記圧縮機（１０）の回転数が前記所定制御回転数（Ｎｘ）よりも高い高回転領域にあるときに、前記高圧圧力が前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）を超えると、前記吐出容量が減少して前記高圧圧力が前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御することを特徴とする冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置。
6. 電気的に制御可能な容量制御手段（１０ｂ）により吐出容量を連続的に変化させるように構成された可変容量型圧縮機（１０）を制御する冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置であって、
   冷凍サイクルの低圧圧力を検出する低圧側圧力検出手段（２３）と、
   前記圧縮機（１０）の回転数に関連した情報値をを検出する回転検出手段（２４）と、
   前記高圧側圧力検出手段（２２）および前記回転検出手段（２４）の検出信号が入力され、前記低圧圧力および前記圧縮機（１０）の回転数に応じて前記容量制御手段（１０ｂ）を制御する制御装置（２５）とを備え、
   前記制御装置（２５）は、前記低圧圧力に対する所定の制御圧力値（Ｐｓ４）を設定し、
   前記圧縮機（１０）の回転数が所定制御回転数（Ｎｙ）よりも高い高回転領域にあるときに、前記低圧圧力が前記所定制御圧力値（Ｐｓ４）より低下すると、前記吐出容量が減少して前記低圧圧力が前記所定制御圧力値（Ｐｓ４）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御することを特徴とする冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置。
7. 前記高圧圧力と前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）との差に応じて前記吐出容量の変更幅が増減することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置。
8. 前記高圧圧力と前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）との差に応じて前記吐出容量の変更幅が増減することを特徴とする請求項２または５に記載の冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置。
9. 前記第２制御圧力値（Ｐｄ２）を前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）よりも０．０１ＭＰａ以上高い値とすることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置の圧縮機容量制御装置。
10. 冷却対象空気から吸熱して冷媒が蒸発する蒸発器（１９）と、
    前記蒸発器（１９）を通過した冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（１０）と、
    前記圧縮機（１０）に電気的に制御可能に設けられ、前記圧縮機（１０）の吐出容量を連続的に変化させることができる容量制御手段（１０ｂ）と、
    冷凍サイクルの高圧圧力を検出する高圧側圧力検出手段（２２）と、
    前記高圧側圧力検出手段（２２）の検出信号が入力され、前記高圧圧力に応じて前記容量制御手段（１０ｂ）を制御する制御装置（２５）とを備え、
    前記制御装置（２５）は、前記高圧圧力に対する制御圧力値として、第１制御圧力値（Ｐｄ１）と、前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）よりも所定値高い第２制御圧力値（Ｐｄ２）とを設定し、
    前記制御装置（２５）は、前記高圧圧力が前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）を超えると、前記吐出容量が減少して前記高圧圧力が前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御し、
    一方、前記高圧圧力が前記第２制御圧力値（Ｐｄ２）を超えると、前記圧縮機（１０）を停止状態にすることを特徴とする冷凍サイクル装置。
11. 冷却対象空気から吸熱して冷媒が蒸発する蒸発器（１９）と、
    前記蒸発器（１９）を通過した冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（１０）と、
    前記圧縮機（１０）に電気的に制御可能に設けられ、前記圧縮機（１０）の吐出容量を連続的に変化させることができる容量制御手段（１０ｂ）と、
    冷凍サイクルの高圧圧力を検出する高圧側圧力検出手段（２２）と、
    前記圧縮機（１０）の回転数に関連した情報値を検出する回転検出手段（２４）と、
    前記高圧側圧力検出手段（２２）および前記回転検出手段（２４）の検出信号が入力され、前記高圧圧力および前記圧縮機（１０）の回転数に応じて前記容量制御手段（１０ｂ）を制御する制御装置（２５）とを備え、
    前記制御装置（２５）は、前記高圧圧力に対する制御圧力値として、前記圧縮機（１０）の所定制御回転数（Ｎｘ）よりも低い低回転領域で用いる第１制御圧力値（Ｐｄ１）と、前記圧縮機（１０）の所定制御回転数（Ｎｘ）よりも高い高回転領域で用いる第３制御圧力値（Ｐｄ３）とを設定し、
    前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）は、前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）よりも低い圧力であって、前記圧縮機（１０）の回転数上昇に応じて低下するようになっており、
    前記圧縮機（１０）の回転数が前記所定制御回転数（Ｎｘ）よりも低い低回転領域にあるときに、前記高圧圧力が前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）を超えると、前記吐出容量が減少して前記高圧圧力が前記第１制御圧力値（Ｐｄ１）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御し、
    一方、前記圧縮機（１０）の回転数が前記所定制御回転数（Ｎｘ）よりも高い高回転領域にあるときに、前記高圧圧力が前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）を超えると、前記吐出容量が減少して前記高圧圧力が前記第３制御圧力値（Ｐｄ３）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御することを特徴とする冷凍サイクル装置。
12. 冷却対象空気から吸熱して冷媒が蒸発する蒸発器（１９）と、
    前記蒸発器（１９）を通過した冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（１０）と、
    前記圧縮機（１０）に電気的に制御可能に設けられ、前記圧縮機（１０）の吐出容量を連続的に変化させることができる容量制御手段（１０ｂ）と、
    冷凍サイクルの低圧圧力を検出する低圧側圧力検出手段（２３）と、
    前記圧縮機（１０）の回転数に関連した情報値をを検出する回転検出手段（２４）と、
    前記高圧側圧力検出手段（２２）および前記回転検出手段（２４）の検出信号が入力され、前記低圧圧力および前記圧縮機（１０）の回転数に応じて前記容量制御手段（１０ｂ）を制御する制御装置（２５）とを備え、
    前記制御装置（２５）は、前記低圧圧力に対する所定の制御圧力値（Ｐｓ４）を設定し、
    前記圧縮機（１０）の回転数が所定制御回転数（Ｎｙ）よりも高い高回転領域にあるときに、前記低圧圧力が前記所定制御圧力値（Ｐｓ４）より低下すると、前記吐出容量が減少して前記低圧圧力が前記所定制御圧力値（Ｐｓ４）に近づくように前記容量制御手段（１０ｂ）を制御することを特徴とする冷凍サイクル装置。

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