JP3146893B2 - 可変容量型圧縮機の動作制御システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吐出圧領域から制御圧
室へ圧力を供給すると共に、制御圧室から吸入圧領域へ
圧力を放出して容量を可変する可変容量型圧縮機におい
て温度に応じて容量を制御するための動作制御システム
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特公平６−１０４６８号公報に開示され
る可変容量型揺動斜板式圧縮機では、クランク室の圧力
を高めると斜板傾角が減少して吐出容量が減り、クラン
ク室の圧力を減らすと斜板傾角が増大して吐出容量が増
える。即ち、クランク室は制御圧室であり、クランク室
の圧力は、吐出圧領域からの冷媒ガスの導入及びクラン
ク室から吸入圧領域への放圧によって制御される。クラ
ンク室内の圧力制御は、クランク室と吸入圧領域とを接
続する放圧通路上に介在された容量制御弁を用いて行わ
れる。圧縮機から吐出された冷媒ガスは外部冷媒回路を
経由して圧縮機に還流する。外部冷媒回路上には凝縮
器、固定絞りオリフィス型の膨張弁及び蒸発器が介在さ
れており、膨張弁を通った冷媒が蒸発器で熱交換を行な
う。蒸発器を通過した冷媒ガスの圧力、即ち吸入圧は蒸
発器の周囲の熱負荷を反映する。容量制御弁は熱負荷を
反映する吸入圧に感応して弁開度を変え、クランク室内
の圧力が熱負荷を反映して連続的に変化する。即ち、吐
出容量が熱負荷を反映して連続的に変化する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の連続可変容量圧
縮機における最小容量は可及的に小さくしてある。即
ち、斜板の最小傾角をできるだけ小さくするのである
が、斜板の最小傾角を小さくするほど熱負荷の変動に対
する追随性が高くなる。従って、外部駆動源から圧縮機
の回転軸に駆動力を伝達する電磁クラッチの入り切り回
数が減り、圧縮機を搭載した車両の走行フィーリングが
良くなる。

【０００４】しかしながら、従来のような最小容量状態
では外部冷媒回路における冷媒循環量が少ない。そのた
め、特開昭５１−８６８５２号公報に開示されるような
蒸発冷媒ガスの過熱度を一定とする流量制御を行なう温
度式自動膨張弁を用いた場合には外部冷媒回路にある潤
滑油を圧縮機内へ還流することができず、圧縮機内の潤
滑必要部位で焼き付きを起こすおそれがある。これは圧
縮機の耐久性の低下につながる。最小容量状態において
も必要な潤滑油還流を行なうには流路抵抗を少なくした
固定オリフィス型の膨張弁を用いればよい。ところが、
固定オリフィス型の膨張弁の使用では動力損失を招くと
いう欠点がある。

【０００５】本発明は、可変容量型圧縮機における耐久
性を確保しつつ動力損失を減らすことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのために請求項１の発
明では、吐出圧領域と制御圧室とを接続する圧力供給通
路上に介在された開閉弁と、温度を検出する温度センサ
と、温度センサから得られる温度情報に基づいて前記開
閉弁の開閉及びクラッチの入り切りを制御する容量制御
手段とを備え、温度センサによって検出された温度が第
１の設定温度以上のときにはクラッチを入れると共に、
開閉弁を閉じ、温度センサによって検出された温度が第
１の設定温度と第２の設定温度との間にあるときにはク
ラッチを入れると共に、開閉弁を開き、温度センサによ
って検出された温度が第２の設定温度以下のときにはク
ラッチを切るようにした。

【０００７】請求項２の発明では、制御圧室の圧力が高
くなると容量が減り、制御圧室の圧力が低くなると容量
が増える可変容量型圧縮機を対象とし、制御圧室と吸入
圧領域とを接続する放圧通路上に介在された開閉弁と、
温度を検出する温度センサと、温度センサから得られる
温度情報に基づいて前記開閉弁の開閉及びクラッチの入
り切りを制御する容量制御手段とを備え、温度センサに
よって検出された温度が第１の設定温度以上のときには
クラッチを入れると共に、開閉弁を開き、温度センサに
よって検出された温度が第１の設定温度と第２の設定温
度との間にあるときにはクラッチを入れると共に、開閉
弁を閉じ、温度センサによって検出された温度が第２の
設定温度以下のときにはクラッチを切るようにした。

【０００８】請求項３及び請求項４の発明では、シリン
ダボア内に片頭ピストンを往復直線運動可能に収容する
ハウジング内の回転軸に回転支持体を止着し、この回転
支持体に斜板を傾動可能に支持し、制御圧室であるクラ
ンク室内の圧力と吸入圧との片頭ピストンを介した差に
応じて斜板の傾角を制御し、吐出圧領域の圧力をクラン
ク室に供給すると共に、クランク室の圧力を吸入圧領域
に放出してクランク室内の調圧を行ない、外部駆動源か
らクラッチを介して圧縮機の回転軸に駆動力を伝達する
可変容量型圧縮機を対象とした。

【０００９】請求項４の発明では、制御圧室の圧力が高
くなると容量が増え、制御圧室の圧力が低くなると容量
が減る可変容量型圧縮機を対象とし、制御圧室と吸入圧
領域とを接続する放圧通路上に介在された開閉弁と、温
度を検出する温度センサと、温度センサから得られる温
度情報に基づいて前記開閉弁の開閉及びクラッチの入り
切りを制御する容量制御手段とを備え、温度センサによ
って検出された温度が第１の設定温度以上のときにはク
ラッチを入れると共に、開閉弁を閉じ、温度センサによ
って検出された温度が第１の設定温度と第２の設定温度
との間にあるときにはクラッチを入れると共に、開閉弁
を開き、温度センサによって検出された温度が第２の設
定温度以下のときにはクラッチを切るようにした。

【００１０】

【作用】温度センサは例えば外部冷媒回路上の蒸発器と
の間で熱交換した空気の温度を検出する温度検出器であ
る。請求項１の発明では、温度が第１の設定温度以上に
ある場合、容量制御手段はクラッチを入り状態にすると
共に、開閉弁を閉状態にする。この状態では吐出圧領域
の冷媒ガスが制御圧室へ流入することはなく、吐出容量
は最大容量となる。温度が第１の設定温度以上から第１
の設定温度と第２の設定温度との間に変化した場合、容
量制御手段はクラッチを入り状態に保持すると共に、開
閉弁を開状態に切り換える。この開閉弁の切換により吐
出圧領域の冷媒ガスが制御圧室へ流入し、吐出容量は最
小容量となる。温度が第１の設定温度と第２の設定温度
との間から第２の設定温度以下に変化した場合、容量制
御手段はクラッチを切る。このクラッチの切換により圧
縮機の運転が停止し、吐出容量は零となる。

【００１１】請求項２の発明では、温度が第１の設定温
度以上にある場合、容量制御手段はクラッチを入り状態
にすると共に、開閉弁を開状態にする。この状態では制
御圧室の冷媒ガスが開閉弁を通って吸入圧領域へ流出
し、吐出容量は最大容量となる。温度が第１の設定温度
以上から第１の設定温度と第２の設定温度との間に変化
した場合、容量制御手段はクラッチを入り状態に保持す
ると共に、開閉弁を閉状態に切り換える。この開閉弁の
切換により制御圧室の冷媒ガスの吸入圧領域への流出が
停止し、吐出容量は最小容量となる。温度が第１の設定
温度と第２の設定温度との間から第２の設定温度以下に
変化した場合、容量制御手段はクラッチを切る。このク
ラッチの切換により圧縮機の運転が停止し、吐出容量は
零となる。

【００１２】請求項４の発明では、温度が第１の設定温
度以上にある場合、容量制御手段はクラッチを入り状態
にすると共に、開閉弁を閉状態にする。この状態では制
御圧室の冷媒ガスが吸入圧領域へ流出することはなく、
吐出容量は最大容量となる。温度が第１の設定温度以上
から第１の設定温度と第２の設定温度との間に変化した
場合、容量制御手段はクラッチを入り状態に保持すると
共に、開閉弁を開状態に切り換える。この開閉弁の切換
により制御圧室の冷媒ガスが吸入圧領域へ流出し、吐出
容量は最小容量となる。温度が第１の設定温度と第２の
設定温度との間から第２の設定温度以下に変化した場
合、容量制御手段はクラッチを切る。このクラッチの切
換により圧縮機の運転が停止し、吐出容量は零となる。

【００１３】請求項１〜請求項４のいずれの発明におい
ても、最小容量は、温度式自動膨張弁使用においても外
部冷媒回路から圧縮機内へ潤滑油を還流できるように設
定される。このような最小容量設定により自動膨張弁の
使用ができ、固定絞りオリフィス型の膨張弁使用の場合
に比して消費動力が低減する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を具体化した第１実施例を図１
〜図６に基づいて説明する。図１に示すようにシリンダ
ブロック１の前端にはフロントハウジング２が接合され
ている。シリンダブロック１の後端にはリヤハウジング
３がバルブプレート４、弁形成プレート５，６及びリテ
ーナ形成プレート７を介して接合固定されている。制御
圧室となるクランク室２-1を形成するフロントハウジン
グ２とシリンダブロック１との間には回転軸８が回転可
能に架設支持されている。

【００１５】回転軸８の前端はクランク室２-1から外部
へ突出している。この突出端部とフロントハウジング２
に突設された支持筒部２-2との間には電磁クラッチ９が
介在されている。電磁クラッチ９の一方のクラッチ板と
なるプーリ９-1はベルト１０を介して車両エンジン（図
示略）に作動連結されている。車両エンジンは圧縮機に
回転駆動力を供給する外部駆動源となる。プーリ９-1は
アンギュラベアリング１１を介して支持筒部２-2に回転
可能に支持されている。回転軸８の突出端部には支持リ
ング９-2が止着されている。電磁クラッチ９の他方のク
ラッチ板９-5は板ばね９-3を介して支持リング９-2に支
持されている。電磁クラッチ９のソレノイド９-4を励磁
すると、図１及び図２に示すようにクラッチ板９-5が板
ばね９-3のばね力に抗してプーリ９-1の側面に圧接され
る。電磁クラッチ９のソレノイド９-4を消磁すると、図
３に示すようにクラッチ板９-5が板ばね９-3のばね力に
よってプーリ９-1の側面から離間する。

【００１６】回転軸８の前端部とフロントハウジング２
との間にはリップシール１２が介在されている。リップ
シール１２はクランク室２-1内の圧力洩れを防止する。
回転軸８には回転支持体１３が止着されていると共に、
斜板１４が回転軸８の軸線方向へスライド可能かつ傾動
可能に支持されている。図４に示すように斜板１４に止
着された連結片１５，１６には一対のガイドピン１７，
１８が止着されている。回転支持体１３に突設された支
持アーム１３-1には一対のガイド孔１３-2，１３-3が形
成されている。ガイドピン１７，１８の先端のガイド球
１７-1，１８-1はガイド孔１３-2，１３-3にスライド可
能に嵌入されている。支持アーム１３-1と一対のガイド
ピン１７，１８との連係により斜板１４が回転軸８の軸
線方向へ傾動可能かつ回転軸８と一体的に回転可能であ
る。斜板１４の傾動は、支持アーム１３-1とガイドピン
１７，１８とのスライドガイド関係、回転軸８のスライ
ド支持作用により案内される。

【００１７】シリンダブロック１の中心部には支持孔１
９が回転軸８の軸線方向に貫設されている。支持孔１９
内には回転軸８の一端がラジアルベアリング２０を介し
て回転可能に支持されている。斜板１４の最小傾角は斜
板１４と最小傾角規定手段となる位置規制リング２１と
の当接によりもたらされる。斜板１４の最大傾角は回転
支持体１３の傾角規制突部１３-4と斜板１４との当接に
よって規制される。

【００１８】クランク室２-1に接続するようにシリンダ
ブロック１に貫設されたシリンダボア１-1内には片頭ピ
ストン２２が収容されている。斜板１４の回転運動はシ
ュー２３を介して片頭ピストン２２の前後往復揺動に変
換され、片頭ピストン２２がシリンダボア１-1内を前後
動する。

【００１９】図１及び図５に示すようにリヤハウジング
３内には吸入圧領域となる吸入室３-1及び吐出圧領域と
なる吐出室３-2が区画形成されている。バルブプレート
４上には吸入ポート４-1及び吐出ポート４-2が形成され
ている。弁形成プレート５上には吸入弁５-1が形成され
ており、弁形成プレート６上には吐出弁６-1が形成され
ている。吸入室３-1内の冷媒ガスは片頭ピストン２２の
復動動作により吸入ポート４-1から吸入弁５-1を押し退
けてシリンダボア１-1内へ流入する。シリンダボア１-1
内へ流入した冷媒ガスは片頭ピストン２２の往動動作に
より吐出ポート４-2から吐出弁６-1を押し退けて吐出室
３-2へ吐出される。吐出弁５-2はリテーナ形成プレート
７上のリテーナ７-1に当接して開度規制される。

【００２０】回転支持体１３とフロントハウジング２と
の間にはスラストベアリング２４が介在されている。ス
ラストベアリング２４はシリンダボア１-1から片頭ピス
トン２２、シュー２３、斜板１４、連結片１５，１６及
びガイドピン１７，１８を介して回転支持体１３に作用
する圧縮反力を受け止める。

【００２１】回転軸８内には放圧通路２５が形成されて
いる。放圧通路２５はクランク室２-1と支持孔１９とを
連通している。支持孔１９と吸入室３-1とは絞り通路２
６を介して連通している。

【００２２】図１〜図３に示すように吐出室３-2とクラ
ンク室２-1とは圧力供給通路２７で接続されている。圧
力供給通路２７上には電磁開閉弁２８が介在されてい
る。電磁開閉弁２８のソレノイド２８-1の励磁により弁
体２８-2が弁孔２８-3を閉鎖する。ソレノイド２８-1が
消磁すれば弁体２８-2が弁孔２８-3を開放する。即ち、
電磁開閉弁２８は吐出室３-2とクランク室２-1とを接続
する圧力供給通路２７を開閉する。

【００２３】吸入室３-1と吐出室３-2とは外部冷媒回路
３０で接続されている。外部冷媒通路３０上には凝縮器
３１、温度式自動膨張弁３２及び蒸発器３３が介在され
ている。温度式自動膨張弁３２は蒸発器３３の出口側の
冷媒ガス圧の変動に応じて冷媒流量を制御する。蒸発器
３３の近傍には熱負荷検出手段となる温度センサ３４が
設置されている。温度センサ３４は蒸発器３３との間で
熱交換をした空気の温度を検出し、この検出温度情報が
制御コンピュータＣに送られる。

【００２４】電磁クラッチ９のソレノイド９-4及び電磁
開閉弁２８のソレノイド２８-1は容量制御手段である制
御コンピュータＣの励消磁制御を受ける。制御コンピュ
ータＣは空調装置作動スイッチ２９のＯＮ状態のもとに
温度センサ３４から得られる検出温度に基づいてソレノ
イド９-4，２８-1を励消磁制御する。検出温度は蒸発器
３３に対する熱負荷を表す。

【００２５】検出温度（即ち、検出熱負荷）Ｔｘが第１
の設定温度（即ち、第１の設定熱負荷）Ｔ₁ 以上である
場合、制御コンピュータＣは両ソレノイド９-4，２８-1
を励磁する。ソレノイド９-4の励磁により電磁クラッチ
９が入り状態となり、車両エンジンの回転が回転軸８に
伝達する。ソレノイド２８-1の励磁により電磁開閉弁２
８が閉状態となり、圧力供給通路２７が閉じられる。こ
の状態では吐出室３-2からクランク室２-1への冷媒ガス
の供給は行われず、クランク室２-1内の冷媒ガスが放圧
通路２５及び絞り通路２６を介して吸入室３-1に流出す
るばかりである。従って、クランク室２-1内の圧力は吸
入室３-1内の低圧力、即ち吸入圧に近づいていく。その
ため、斜板１４の傾角は最大傾角に保持され、吐出容量
は最大となる。

【００２６】蒸発器３３と熱交換した空気の温度が第１
の設定温度Ｔ₁ と第２の設定温度Ｔ ₂ （即ち、第２の設
定熱負荷）との間まで低下すると、制御コンピュータＣ
はソレノイド２８-1の消磁を指令する。ソレノイド２８
-1が消磁されると圧力供給通路２７が開き、吐出室３-2
とクランク室２-1とが連通する。従って、吐出室３-2内
の冷媒ガスが圧力供給通路２７を介してクランク室２-1
へ供給され、クランク室２-1内の圧力が高くなる。クラ
ンク室２-1内の圧力上昇により斜板１４の傾角が図２に
示すように最小傾角へ移行する。斜板１４が位置規制リ
ング２１に当接した最小傾角状態では吐出容量が最小と
なり、外部冷媒回路３０における冷媒流量が最少にな
る。

【００２７】蒸発器３３と熱交換した空気の温度が第２
の設定温度Ｔ₂ 以下まで低下すると、制御コンピュータ
Ｃはソレノイド９-4の消磁を指令する。ソレノイド９-4
が消磁されると電磁クラッチ９が切れ、圧縮機の運転が
停止する。従って、吐出容量が零となり、外部冷媒回路
３０における冷媒流量が零になる。即ち、蒸発器３３と
その周囲の空気との間での熱交換が行われなくなる。

【００２８】蒸発器３３と熱交換した空気の温度が第２
の設定温度Ｔ₂ 以上になると、制御コンピュータＣはソ
レノイド９-4の励磁を指令し、圧縮機が最小容量で回転
を開始する。蒸発器３３と熱交換した空気の温度が第１
の設定温度Ｔ₁ 以上になると、制御コンピュータＣはソ
レノイド２８-1の励磁を指令し、圧縮機が最大容量で回
転する。

【００２９】空調装置作動スイッチ２９のＯＦＦ信号に
基づき、制御コンピュータＣは両ソレノイド９-4，２８
-1を消磁する。圧縮機は最小容量状態で停止し、再起動
時のショックが緩和される。

【００３０】圧縮機内の潤滑必要部位における潤滑は冷
媒と共に流動する潤滑油によって行われる。圧縮機から
外部冷媒回路３０へ流出した潤滑油は外部冷媒回路３０
を流れる冷媒と共に圧縮機内へ還流するのであるが、本
実施例で用いる温度式自動膨張弁３２は外部冷媒回路３
０における冷媒流量が少ない場合には潤滑油還流の妨げ
となる。そこで、本実施例における最小容量は潤滑油還
流に支障のない程度に設定してある。この最小容量は従
来の固定オリフィス型の膨張弁使用の場合の最小容量よ
りも多い。

【００３１】図６はモリエル線図である。曲線Ｅは飽和
液線と飽和蒸気線とを表す。横軸はエンタルピー、縦軸
は圧力を表す。直線Ｄ₁ は蒸発行程、曲線Ｄ₂₁，Ｄ₂₂は
圧縮行程、直線Ｄ₃ は凝縮行程、直線Ｄ₄ は膨張行程を
表す。実線曲線Ｄ₂₁は本実施例の温度式自動膨張弁３２
を用いた場合、鎖線曲線Ｄ₂₂は固定オリフィス型の膨張
弁使用の場合の圧縮行程を表す。温度式自動膨張弁３２
を用いた場合の動力Ｌ ₁ は、圧縮行程開始点Ｐ₁₁と圧縮
行程終了点Ｐ₂₁とのエンタルピー差Δｈ₁ と冷媒流量Ｇ
₁ との積Δｈ₁ ・Ｇ₁ で表される。クロスチャージエキ
パン使用の場合の動力Ｌ₂ は、圧縮行程開始点Ｐ₁₂と圧
縮行程終了点Ｐ₂₂とのエンタルピー差Δｈ₂ と冷媒流量
Ｇ₂ との積Δｈ₂ ・Ｇ₂ で表される。エンタルピー差Δ
ｈ₁ とエンタルピー差Δｈ₂ とに大差はなく、動力は冷
媒流量Ｇ₁ ，Ｇ₂ の大きさで差がつく。温度式自動膨張
弁３２を用いた場合の冷媒流量Ｇ₁ は、蒸発行程開始点
Ｐ ₃ と圧縮行程開始点Ｐ₁₁とのエンタルピー差ｑ₁ で冷
凍能力Ｑを割った値Ｑ／ｑ ₁ で表される。固定オリフィ
ス型の膨張弁使用の場合の冷媒流量Ｇ₂ は、蒸発行程開
始点Ｐ₃ と圧縮行程開始点Ｐ₁₂とのエンタルピー差ｑ₂
で冷凍能力Ｑを割った値Ｑ／ｑ₂ で表される。従って、
動力Ｌ₁ はΔｈ₁ ・Ｑ／ｑ₁ で表され、動力Ｌ₂ はΔｈ
₂ ・Ｑ／ｑ₂ で表される。ｑ₁ ＞ｑ₂ であるため、Ｌ₁
＜Ｌ₂ となる。即ち、温度式自動膨張弁３２を用いた本
実施例の動作制御システムにおける消費動力は、従来の
固定オリフィス型の膨張弁を用いた動作制御システムに
おける消費動力よりも少なくて済む。しかも、潤滑油の
還流不足のおそれもない。

【００３２】従来の容量制御弁を用いた可変容量型圧縮
機では、容量制御弁の制御特性、蒸発器におけるフロス
ト発生回避、デミスト能力の確保（車両の窓ガラス曇り
防止）、クールダウン特性（吸入圧は低いが、吸入冷媒
ガス温度は高いために冷房能力が出ないという特性）を
考慮して可変制御は０°Ｃから開始されるように設定さ
れている。本実施例における第１の設定温度（第１の設
定熱負荷）Ｔ₁ は例えば５°Ｃ、第２の設定温度（第２
の設定熱負荷）Ｔ₁ は例えば３°Ｃに設定される。即
ち、本実施例では従来よりも高い温度から可変制御が行
われる。これは消費動力を低減する上で有利である。

【００３３】次に、図７の実施例を説明する。この実施
例ではクランク室２-1と吸入室３-1とは放圧通路３５で
接続されている。放圧通路３５上には電磁開閉弁３６が
介在されている。電磁開閉弁３６のソレノイド３６-1の
励磁により弁体３６-2が弁孔３６-3を開放する。ソレノ
イド３６-1が消磁すれば弁体３６-2が弁孔３６-3を閉鎖
する。即ち、電磁開閉弁３６は、吸入室３-1とクランク
室２-1とを接続する放圧通路３５を開閉する。吐出室３
-2とクランク室２-1とは圧力供給通路３７で接続されて
いる。吐出室３-2の冷媒ガスは圧力供給通路３７を介し
てクランク室２-1に常時供給されている。ソレノイド３
６-1は制御コンピュータＣの励消磁制御を受ける。その
他の構成は第１実施例と同じである。

【００３４】検出温度Ｔｘが第１の設定温度Ｔ₁ 以上で
ある場合、制御コンピュータＣは両ソレノイド９-4，３
６-1を励磁する。ソレノイド３６-1の励磁により電磁開
閉弁３６が開状態となり、放圧通路３５が開く。この状
態ではクランク室２-1内の冷媒ガスが放圧通路３５を介
して吸入室３-1に流出し、クランク室２-1内の圧力は吸
入圧に近づいていく。そのため、斜板１４の傾角は最大
傾角に保持され、吐出容量は最大となる。

【００３５】蒸発器３３と熱交換した空気の温度が第１
の設定温度Ｔ₁ と第２の設定温度Ｔ ₂ との間まで低下す
ると、制御コンピュータＣはソレノイド３６-1の消磁を
指令する。ソレノイド３６-1が消磁されると放圧通路３
５が閉じ、クランク室２-1から吸入室３-1への冷媒ガス
流出が止まる。従って、クランク室２-1内の圧力が高く
なり、斜板１４の傾角が図７に鎖線で示すように最小傾
角へ移行する。斜板１４が位置規制リング２１に当接し
た最小傾角状態では吐出容量が最小となり、外部冷媒回
路３０における冷媒流量が最少になる。

【００３６】蒸発器３３と熱交換した空気の温度が第２
の設定温度Ｔ₂ 以下まで低下すると、制御コンピュータ
Ｃはソレノイド９-4の消磁を指令する。ソレノイド９-4
が消磁されると電磁クラッチ９が切れ、圧縮機の運転が
停止する。従って、吐出容量が零となり、外部冷媒回路
３０における冷媒流量が零になる。即ち、蒸発器３３と
その周囲の空気との間での熱交換が行われなくなる。

【００３７】蒸発器３３と熱交換した空気の温度が第２
の設定温度Ｔ₂ 以上になると、制御コンピュータＣはソ
レノイド９-4の励磁を指令し、圧縮機が最小容量で回転
を開始する。蒸発器３３と熱交換した空気の温度が第１
の設定温度Ｔ₁ 以上になると、制御コンピュータＣはソ
レノイド３６-1の励磁を指令し、圧縮機が最大容量で回
転する。

【００３８】この実施例においても第１実施例と同様に
最小容量状態での潤滑油還流不足のおそれはなく、消費
動力も低減する。次に、図８及び図９の実施例を説明す
る。回転軸３８にはスプール３９がスライド可能に支持
されており、スプール３９には斜板４０がスプール３９
上の支持ピン３９-1を介して傾動可能に支持されてい
る。斜板４０の傾動は、スプール３９のスライドガイド
作用及び斜板４０上のピン４０-1と回転軸３８上のガイ
ド孔３８-1との間のガイド作用によって案内される。斜
板４０は回転軸３８と一体的に回転し、シリンダブロッ
ク４１，４２内のシリンダボア４１-1，４２-1に嵌入さ
れた両頭ピストン４３が斜板４０の回転によって往復す
る。斜板４０を収容する斜板室４４は前後のハウジング
４５，４６内に形成された吸入室４５-1，４６-1に連通
している。両頭ピストン４３の往復により吸入圧領域と
なる吸入室４５-1，４６-1内の冷媒がシリンダボア４１
-1，４２-1へ吸入され、シリンダボア４１-1，４２-1か
ら吐出室４５-2，４６-2へ吐出される。吐出室４５-2，
４６-2へ吐出された冷媒は外部冷媒回路３０へ吐出され
る。外部冷媒回路３０を循環した冷媒は斜板室４４へ還
流する。

【００３９】シリンダブロック４２には区画体４７がス
ライド可能に嵌入されている。区画体４７はハウジング
４６内に制御圧室４６-3を区画形成する。斜板４０の傾
角は制御圧室４６-3内の圧力によって変化する。蒸発器
３３と斜板室４４との間の外部冷媒回路３０と制御圧室
４６-3とは放圧通路４８で繋がれており、放圧通路４８
上には電磁開閉弁４９が介在されている。吐出室４６-2
と放圧通路４８とは圧力供給用の絞り通路５０を介して
連通している。吐出室４６-2の冷媒ガスは絞り通路５０
を介して放圧通路４８に常時供給されている。電磁開閉
弁４９のソレノイド４９-1は制御コンピュータＣの励消
磁制御を受ける。

【００４０】検出温度Ｔｘが第１の設定温度Ｔ₁ 以上で
ある場合、制御コンピュータＣは両ソレノイド９-4，４
９-1を励磁する。ソレノイド４９-1の励磁により電磁開
閉弁４９が閉状態となり、放圧通路４８が閉じる。この
状態では吐出室４６-2の冷媒ガス圧がそのまま制御圧室
４６-3に波及する。そのため、図８に示すように斜板４
０の傾角は最大傾角に保持され、吐出容量は最大とな
る。

【００４１】蒸発器３３と熱交換した空気の温度が第１
の設定温度Ｔ₁ と第２の設定温度Ｔ ₂ との間まで低下す
ると、制御コンピュータＣはソレノイド４９-1の消磁を
指令する。ソレノイド４９-1が消磁されると放圧通路４
８が開き、制御圧室４６-3の圧力が減圧する。従って、
図９に示すように斜板４０の傾角は最小となり、吐出容
量が最小となる。最小傾角はガイド孔３８-1の終端とピ
ン４０-1との当接によって規制される。最小容量は第１
実施例と同様に潤滑油還流に支障のない程度に設定して
ある。

【００４２】蒸発器３３と熱交換した空気の温度が第２
の設定温度Ｔ₂ 以下まで低下すると、制御コンピュータ
Ｃはソレノイド９-4の消磁を指令する。ソレノイド９-4
が消磁されると電磁クラッチ９が切れ、圧縮機の運転が
停止する。従って、吐出容量が零となり、外部冷媒回路
３０における冷媒流量が零になる。即ち、蒸発器３３と
その周囲の空気との間での熱交換が行われなくなる。

【００４３】蒸発器３３と熱交換した空気の温度が第２
の設定温度Ｔ₂ 以上になると、制御コンピュータＣはソ
レノイド９-4の励磁を指令し、圧縮機が最小容量で回転
を開始する。蒸発器３３と熱交換した空気の温度が第１
の設定温度Ｔ₁ 以上になると、制御コンピュータＣはソ
レノイド４９-1の励磁を指令し、圧縮機が最大容量で回
転する。

【００４４】この実施例においても第１実施例と同様に
最小容量状態での潤滑油還流不足のおそれはなく、消費
動力も低減する。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように制御圧室の圧力が高
くなると容量が減り、制御圧室の圧力が低くなると容量
が増える可変容量型圧縮機を対象とした請求項１の発明
では、温度センサによって検出された温度が第１の設定
温度以上のときにはクラッチを入れると共に、圧力供給
通路を閉じ、温度センサによって検出された温度が第１
の設定温度と第２の設定温度との間にあるときにはクラ
ッチを入れると共に、圧力供給通路を開き、温度センサ
によって検出された温度が第２の設定温度以下のときに
はクラッチを切るようにしたので、耐久性を確保しつつ
消費動力を低減し得る。

【００４６】制御圧室の圧力が高くなると容量が減り、
制御圧室の圧力が低くなると容量が増える可変容量型圧
縮機を対象とした請求項２の発明では、温度センサによ
って検出された温度が第１の設定温度以上のときにはク
ラッチを入れると共に、放圧通路を開き、温度センサに
よって検出された温度が第１の設定温度と第２の設定温
度との間にあるときにはクラッチを入れると共に、放圧
通路を閉じ、温度センサによって検出された温度が第２
の設定温度以下のときにはクラッチを切るようにしたの
で、耐久性を確保しつつ消費動力を低減し得る。

【００４７】制御圧室の圧力が高くなると容量が増え、
制御圧室の圧力が低くなると容量が減る可変容量型圧縮
機を対象とした請求項４の発明では、温度センサによっ
て検出された温度が第１の設定温度以上のときにはクラ
ッチを入れると共に、放圧通路を閉じ、温度センサによ
って検出された温度が第１の設定温度と第２の設定温度
との間にあるときにはクラッチを入れると共に、放圧通
路を開き、温度センサはクラッチを切るようにしたの
で、耐久性を確保しつつ消費動力を低減し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した第１実施例の可変容量型圧
縮機全体の側断面図。

【図２】電磁開閉弁を消磁した状態を示す可変容量型圧
縮機全体の側断面図。

【図３】電磁クラッチを切った状態を示す可変容量型圧
縮機全体の側断面図。

【図４】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図５】図１のＢ−Ｂ線断面図。

【図６】消費動力を説明するためのモリエル線図。

【図７】別例を示す可変容量型圧縮機全体の側断面図。

【図８】別例を示す可変容量型圧縮機全体の側断面図。

【図９】電磁開閉弁を消磁した状態を示す可変容量型圧
縮機全体の側断面図。

【符号の説明】

２-1…制御圧室となるクランク室、３-1…吸入圧領域と
なる吸入室、３-2…吐出圧領域となる吐出室、９…電磁
クラッチ、２１…最小傾角規定手段となる位置規制リン
グ、２７…圧力供給通路、３４…熱負荷検出手段となる
温度センサ、３５…放圧通路、３６…電磁開閉弁、３７
…圧力供給通路、４６-3…制御圧室、４８…放圧通路、
５０…圧力供給通路となる絞り通路、Ｃ…容量制御手段
となる制御コンピュータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 進一 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 (56)参考文献 特開 平５−87047（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−11169（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−134268（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−171666（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04B 27/14 F04B 49/00 361

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部駆動源からクラッチを介して圧縮機
   の回転軸に駆動力を伝達し、吐出圧領域から制御圧室へ
   圧力を供給すると共に、制御圧室から吸入圧領域へ圧力
   を放出して容量を可変し、制御圧室の圧力が高くなると
   容量が減り、制御圧室の圧力が低くなると容量が増える
   可変容量型圧縮機において、 吐出圧領域と制御圧室とを接続する圧力供給通路上に介
   在された開閉弁と、温度 を検出する温度センサと、温度センサ から得られる温度情報に基づいて前記開閉弁
   の開閉及びクラッチの入り切りを制御する容量制御手段
   とを備え、温度センサ によって検出された温度が第１の設定温度以
   上のときにはクラッチを入れると共に、開閉弁を閉じ、
   温度センサによって検出された温度が第１の設定温度と
   第２の設定温度との間にあるときにはクラッチを入れる
   と共に、開閉弁を開き、温度センサによって検出された
   温度が第２の設定温度以下のときにはクラッチを切るよ
   うにした可変容量型圧縮機の動作制御システム。
2. 【請求項２】 外部駆動源からクラッチを介して圧縮機
   の回転軸に駆動力を伝達し、吐出圧領域から制御圧室へ
   圧力を供給すると共に、制御圧室から吸入圧領域へ圧力
   を放出して容量を可変し、制御圧室の圧力が高くなると
   容量が減り、制御圧室の圧力が低くなると容量が増える
   可変容量型圧縮機において、 制御圧室と吸入圧領域とを接続する放圧通路上に介在さ
   れた開閉弁と、温度 を検出する温度センサと、温度センサ から得られる温度情報に基づいて前記開閉弁
   の開閉及びクラッチの入り切りを制御する容量制御手段
   とを備え、温度センサ によって検出された温度が第１の設定温度以
   上のときにはクラッチを入れると共に、開閉弁を開き、
   温度センサによって検出された温度が第１の設定温度と
   第２の設定温度との間にあるときにはクラッチを入れる
   と共に、開閉弁を閉じ、温度センサによって検出された
   温度が第２の設定温度以下のときにはクラッチを切るよ
   うにした可変容量型圧縮機の動作制御システム。
3. 【請求項３】 可変容量型圧縮機は、シリンダボア内に
   片頭ピストンを往復直線運動可能に収容するハウジング
   内の回転軸に回転支持体を止着し、この回転支持体に斜
   板を傾動可能に支持し、制御圧室であるクランク室内の
   圧力と吸入圧との片頭ピストンを介した差に応じて斜板
   の傾角を制御し、吐出圧領域の圧力をクランク室に供給
   すると共に、クランク室の圧力を吸入圧領域に放出して
   クランク室内の調圧を行ない、外部駆動源からクラッチ
   を介して圧縮機の回転軸に駆動力を伝達する圧縮機であ
   る請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の可変容
   量型圧縮機の動作制御システム。
4. 【請求項４】 外部駆動源からクラッチを介して圧縮機
   の回転軸に駆動力を伝達し、吐出圧領域から制御圧室へ
   圧力を供給すると共に、制御圧室から吸入圧領域へ圧力
   を放出して容量を可変し、制御圧室の圧力が高くなると
   容量が増え、制御圧室の圧力が低くなると容量が減る可
   変容量型圧縮機において、 制御圧室と吸入圧領域とを接続する放圧通路上に介在さ
   れた開閉弁と、温度 を検出する温度センサと、温度センサ から得られる温度情報に基づいて前記開閉弁
   の開閉及びクラッチの入り切りを制御する容量制御手段
   とを備え、温度センサ によって検出された温度が第１の設定温度以
   上のときにはクラッチを入れると共に、開閉弁を閉じ、
   温度センサによって検出された温度が第１の設定温度と
   第２の設定温度との間にあるときにはクラッチを入れる
   と共に、開閉弁を開き、温度センサによって検出された
   温度が第２の設定温度以下のときにはクラッチを切るよ
   うにした可変容量型圧縮機の動作制御システム。