JP4121785B2 - 可変容量圧縮機の制御装置 - Google Patents

可変容量圧縮機の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4121785B2
JP4121785B2 JP2002170806A JP2002170806A JP4121785B2 JP 4121785 B2 JP4121785 B2 JP 4121785B2 JP 2002170806 A JP2002170806 A JP 2002170806A JP 2002170806 A JP2002170806 A JP 2002170806A JP 4121785 B2 JP4121785 B2 JP 4121785B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
compressor
solenoid
pressure
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002170806A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2004010023A (ja
Inventor
幸彦 田口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanden Holdings Corp
Original Assignee
Sanden Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanden Corp filed Critical Sanden Corp
Priority to JP2002170806A priority Critical patent/JP4121785B2/ja
Priority to DE10392799T priority patent/DE10392799B4/de
Priority to PCT/JP2003/006267 priority patent/WO2003106204A1/ja
Priority to AU2003234836A priority patent/AU2003234836A1/en
Publication of JP2004010023A publication Critical patent/JP2004010023A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4121785B2 publication Critical patent/JP4121785B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/1809Controlled pressure
    • F04B2027/1813Crankcase pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/1822Valve-controlled fluid connection
    • F04B2027/1827Valve-controlled fluid connection between crankcase and discharge chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/184Valve controlling parameter
    • F04B2027/1854External parameters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/184Valve controlling parameter
    • F04B2027/1859Suction pressure

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変容量圧縮機の制御装置に関し、特に、車両の空調装置に用いられる可変容量圧縮機の負荷制御が適切にできる可変容量圧縮機の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の可変容量圧縮機及びその制御方法には例えば特開平10−2284号公報がある。また、可変容量圧縮機の容量制御弁には例えば特開平11−107930号公報がある。
【0003】
この種の可変容量圧縮機120は、例えば図6に示されるように、クランク室23内のガス圧力を調整してピストンストロークを制御することにより、冷却装置における外部冷媒回路40の擬縮器41へ吐出する冷媒ガス量を調整する。このクランク室23内のガス圧力の調整に容量制御弁21が使用される。
【0004】
ここで、図7に図6を併せ参照して容量制御弁21について説明する。
【0005】
容量制御弁21の図面で下部を構成する感圧機構213は、内部を真空にしてばねを配置したベローズ221と、このベローズ221の図面での上端に固定されたガイド222と、このガイド222を図面で上方に付勢するばね223と、ベローズ221の伸縮量を調整し、ケースの一部を構成する調整ネジ224とを備える。
【0006】
容量制御弁21は、更に、ベローズ221の図面で上端に接してケース内で移動可能なように支持された伝達ロッド216と、この伝達ロッド216の他端に接してベローズ221の伸縮に応じて吐出室22とクランク室23との間の連通路217を開閉する弁体212と、この弁体212をプランジャー214及び伝達ロッド215を介して閉弁方向に付勢する電磁力を発生させる電磁アクチュエーターとしてのソレノイド211とにより構成される。
【0007】
ソレノイド211に通電しない状態では、電磁力は発生しないので圧力のバランス状態では弁体212に閉弁方向への付勢力はない。従って、吸入室24の圧力が高い場合、ベローズ221は収縮するが、ばね223により図面の上方へ付勢されているので弁体212は常時開弁している。この状態で圧縮機を起動した場合、吐出室22のガスは、常時クランク室23に導入されクランク室23と吸入室24との圧力差が増加する。
【0008】
ソレノイド211の通電電流が所定値以上の電流領域では、発生する電磁力がばね223の付勢力より大きくなるため、弁体212は閉弁するのでクランク室23の圧力が低下する。従って、クランク室23の圧力が吸入室24の圧力と同等となり、吸入室24の圧力が徐々に低下する。
【0009】
このように弁体212の開閉により吐出室22からクランク室23に導入するガス量を調整することができる。
【0010】
一方、図6に示される可変容量圧縮機制御装置(以後、制御装置と略称する)110は、容量制御弁21のソレノイド211を制御する。すなわち、可変容量圧縮機制御装置110は、電源ライン3から電源供給を受けてソレノイド駆動手段111と電流検出手段112とに直列接続する容量制御弁21のソレノイド211に電流を流す。この電流は、例えば車両の場合、その環境に応じた目標電流値に対応する所定のデューティ比の電流である。
【0011】
可変容量圧縮機制御装置110では、圧縮機制御手段113が、ソレノイド駆動手段111を駆動してこの電流をソレノイド211に供給させ、弁体212への負荷荷重を変化させて設定吸入圧を変更する。ソレノイド211への通電電流値を電流検出手段112で検出して圧縮機制御手段113にフィードバックすることにより、通電電流値を上記の目標電流値に次第に一致させることができる。
【0012】
したがって、ソレノイドへの通電量により弁体212の動作点、すなわち吸入室の圧力制御点を変化させることができる。
【0013】
一般に、車載用の可変容量圧縮機は車両エンジン30から動力供給を受けている。また可変容量圧縮機120は車両エンジン30の動力又はトルクに最も負荷をかけて消耗させる補機の一つである。従って、可変容量圧縮機120は車両エンジン30にとって大きな負荷となっている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の可変容量圧縮機の制御装置では、容量制御弁の設定吸入圧を通常の設定吸入圧より高い値に変更することにより圧縮機の吐出量を低減することができる。しかし、例えば、図6における車両エンジン30のアイドリング状態で外部冷媒回路40の蒸発器42の熱負荷が過大な場合、吐出量が最大容量状態でも、吸入圧力が設定吸入圧の上限を越える場合が生じる。このように、容量制御の対象が吸入圧力であるため、制御範囲が限定される。従って、車両の実使用範囲で容量制御が不能となる領域が存在する。このような場合、圧縮機負荷の低減のため、制御装置は容量制御弁への通電をオフとし、最小容量で運転することになる。すなわち可変容量圧縮機の負荷制御ができず、車室内の空調が著しく損なわれるという問題が避けられない。
【0015】
本発明の目的は、このような問題点を解決して、空調制御と圧縮機負荷制御との両者に好適な可変容量圧縮機の制御装置を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明による可変容量圧縮機の制御装置は、冷媒圧力又は冷媒圧力差の変動を弁体に伝達するための感圧機構と入力電流に応じて上記弁体への付与荷重を変化させて感圧機構の設定を変更するためのソレノイドとを有する容量制御弁を備える可変容量圧縮機に対して設けられる。その制御装置は、上記ソレノイドの通電状態を制御して容量制御弁の開度調整を行い、制御圧室の圧力を変更することにより吐出容量を制御するように動作する。
【0017】
本発明の特徴となる制御装置は、ソレノイド駆動手段と圧縮機制御手段と周波数発生手段と制御信号供給手段とを基本的に備えている。
【0018】
ソレノイド駆動手段は上記ソレノイドを駆動する。圧縮機制御手段は、二つの制御要件を受け、受けた制御要件に基づいて、容量制御弁の開閉に対する予め設定された二つの指令信号を出力する。周波数発生手段は二つの指令信号それぞれに対応するソレノイド駆動周波数を生成し出力する。制御信号供給手段は、二つの指令信号のうち一つを受け、受けた指令信号に対応するソレノイド駆動周波数を上記周波数発生手段の出力から選択し制御信号として上記ソレノイド駆動手段へ供給する。
【0019】
したがって、圧縮機制御手段が設定する条件に基づいて、それぞれの用途に対応するそれぞれが異なるソレノイド駆動周波数を用意し、これらの選択により容量制御弁の特性を変化させることができる。
【0020】
本発明の特徴となる制御装置はソレノイドに並列に接続されフライホイール回路を形成するダイオードを更に備える。また、複数のソレノイド駆動周波数として具体的なものは、フライホイール回路によるソレノイドでの通電電流の平滑作用が得られる第1のソレノイド駆動周波数と、この第1のソレノイド駆動周波数より低く、前記フライホイール回路によるソレノイドでの通電電流の平滑作用が得られない第2のソレノイド駆動周波数とである。
【0021】
上述の制御装置における本発明の一つの大きな特徴は、上記第1のソレノイド駆動周波数は容量制御弁が感圧機構に作用する冷媒ガスの圧力又は圧力差とソレノイドの通電電流値との双方に応答して動作する開閉弁として機能する周波数に設定される。また、第2のソレノイド駆動周波数は容量制御弁を感圧機構の動きとは無関係にオンとオフとの二つの位置に制御する開閉弁として機能する周波数に設定されることである。
【0022】
また、車両空調装置に用いられる可変容量圧縮機の制御装置では、制御装置が車両の空調装置に用いられ、二つの制御要件が空調制御と圧縮機負荷制御とであって、周波数発生手段は、空調制御の指令信号に対応する第1のソレノイド駆動周波数と、圧縮機負荷制御の指令信号に対応する第2のソレノイド駆動周波数と、を生成し出力する。
【0023】
また、車両情報がエンジン回転数及び車速であり、圧縮機制御手段は、圧縮機負荷制御の指令信号を、エンジン回転数及び車速の少なくとも一方が所定値以下である場合に出力することができる。また、車両情報がスロットル開度であり、圧縮機負荷制御の指令信号を、スロットル開度が所定範囲外の値である場合に出力することもできる。
【0024】
また、圧縮機制御手段は、圧縮機負荷制御の指令信号を、ソレノイドを駆動して、可変容量圧縮機における圧縮機負荷又は圧縮機能力を表わす物理量が所定値になるように、又はエンジンの回転数が所定値になるように、前記制御信号供給手段へ出力してもよい。
【0025】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0026】
図1は本発明により形成される車載用装置における機能ブロックの実施の一形態を示す図である。
【0027】
図示される可変容量圧縮機制御装置(以後、制御装置と略称する)10は、各種センサー1、各種モード設定スイッチ2から信号を受けて可変容量圧縮機20における吐出容量を最適に制御する。各種センサー1には、例えば、室内温度センサー、冷媒温度センサ、冷媒圧力センサー、車速検出手段、エンジン回転数検出手段、スロットル開度検出手段などがある。各種モード設定スイッチには、例えば、空調温度設定スイッチなどがある。本発明の特徴としては、制御装置10への入力に可変容量圧縮機20のトルク値を加えて圧縮機負荷の制御に用いる点がある。
【0028】
制御装置10は、ソレノイド駆動手段11、電流検出手段12、圧縮機制御手段13、周波数発生手段14、制御信号供給手段15、及びダイオード16を有する。
【0029】
又、制御装置10は、図2に示されるように、圧縮機制御手段13で、所定個所の温度、可変容量圧縮機20における空調モードの設定及び可変容量圧縮機20のトルク、並びに、ECU(エンジン制御ユニット)31から受けるエンジン回転数、及びスロットル開度、それぞれの値を入力する。
【0030】
可変容量圧縮機20は、従来と同様の構成であるので、ガスの吐出容量を制御する容量制御弁21を含め、構造的な説明は省略する。容量制御弁21には弁体212、ベローズを有する感圧機構213、及びソレノイド211を有する。弁体212は、ガス通路途中に備えられ、吐出室22からクランク室23へのガスの流れを調整する。感圧機構213は予め設定された値に対する吸入室24のガス圧力の変動を検出して弁体212に伝達する。ソレノイド211は通電電流の量に応じ弁体212への付与荷重を変化させるように感圧機構213の設定値を変更するために備えられる。
【0031】
また、可変容量圧縮機20は、自己の負荷を検出するトルクセンサー25を有し、検出したトルク値を圧縮機負荷制御のため圧縮機制御手段13に通知している。
【0032】
制御装置10では、可変容量圧縮機20において、ソレノイド211の通電状態を制御して容量制御弁21の開度を調整することにより、ガス通路に接続するクランク室23のような制御圧室の圧力を変更して吐出量を制御する。
【0033】
次に図1及び図2を併せ参照して制御装置10における構成要素それぞれについて説明する。
【0034】
ソレノイド駆動手段11は車両の電源ライン3をソレノイド211に接続してこれを駆動する。すなわち、ソレノイド駆動手段11はスイッチング素子で構成され、受ける周波数により接続回路のオン/オフ動作をする。この動作のオン/オフ比率であるデューティ比を変化させてソレノイド211に流れる通電電流を調整している。すなわち、通電電流はパルス幅変調方式(PWM制御)により調整されている。電流検出手段12は既知の抵抗値を有する抵抗体であり、ソレノイドの通電電流を検出する。
【0035】
圧縮機制御手段13は、上述した図2に示したような圧縮機トルク値を含む各種センサーの検出値を受け、受けた値及び電流検出手段から受ける通電電流値に基づく情報から、容量制御弁21の開閉に対する空調制御又は圧縮機制御の指令信号を出力する。すなわち、車両が通常走行の際には空調制御の指令信号が出力される。他方、例えば車両が停止して車両エンジン30がアイドリング状態の場合には圧縮機負荷制御の指令信号が出力される。この場合、車両エンジン30の負荷を低減するように空調制御が圧縮機負荷制御に変更され、かつ可変容量圧縮機20の負荷が所定の値になるようにガス吐出量が制御される。
【0036】
周波数発生手段14は空調制御の指令信号には400Hz及び圧縮機負荷制御の指令信号には10Hzそれぞれのソレノイド駆動周波数を生成し出力する。制御信号供給手段15は、圧縮機制御手段13から空調制御の指令信号又は圧縮機負荷制御の指令信号を受け、受けた指令信号に対応するソレノイド駆動周波数を周波数発生手段14の出力から選択しその周波数によるオン/オフのパルスをソレノイド駆動手段11へ供給する。ダイオード16はソレノイド211と並列にフライホイール回路としてソレノイド211の通電電流の平滑用に接続されている。
【0037】
容量制御弁21では、ソレノイド211の一方の端子はソレノイド駆動手段11を介して車両の電源ライン3に接続され、他方の端子は電流検出回路12を介してアースラインに接続されている。この回路構成により上述のフライホイール回路に流れる電流は電流検出手段12により検出され、圧縮機制御手段13に通知される。
【0038】
次に、図1に図3及び図4を併せ参照して圧縮機制御手段13が空調制御の指令信号を生成した際の回路動作について説明する。
【0039】
この空調制御の場合、制御信号供給手段15は空調制御信号に対応する400Hzのソレノイド駆動周波数をソレノイド駆動手段11へ出力する。この周波数領域ではソレノイド211におけるコイルのインダクタンスのため、ソレノイド駆動手段11が「オン」になった際に通電電流が即時に立ち上がらず、通電電流が最大になる前に「オフ」に切り替わる事態となる。また「オフ」に切り替わっても、ダイオード16によるフライホイール回路により電流が還流され、通電電流が「ゼロ」になる前に「オン」に切り替わるため、図3で示すように、鋸齒状波を描くように平滑化される。
【0040】
更に、デューティ比を大きくすることにより「オン」の割合が大きくなるので通電電流が大きくなる。すなわち、デューティ比を変更することにより、通電電流を変更することができる。
【0041】
従って、弁体212は、このような周波数領域では感圧機構213に作用する吸入圧力とソレノイド211に流れる通電電流とに応答して動作する開閉弁として機能する。すなわち、図4に示されるように、通電電流に対し制御吸入圧力が一義的に決まる容量制御弁として機能する。
【0042】
圧縮機制御手段13が圧縮機負荷制御の指令信号を生成した場合、ソレノイド駆動周波数は「10Hz」に設定される。すなわち、このような周波数領域ではソレノイド駆動手段11が「オン」状態で、ソレノイド211の通電電流は車両電源電圧とソレノイド抵抗値とで決定される最大電流にまで到達する。この状態では、ソレノイド211の電磁力は最大となり、容量制御弁21の弁体212は感圧機構213に作用する吸入圧力に無関係に全閉となる方向に働く。
【0043】
他方、ソレノイド駆動手段11が「オフ」状態に変化した際には、ソレノイド211の通電電流はゼロにまで到達する。この結果、ソレノイド211は消磁されるため、感圧機構213に作用する吸入圧力に無関係にばね223によって弁体212が強制開放される。
【0044】
すなわち、このような低周波領域では「オン」と「オフ」との2位置制御の開閉弁として機能し、いわゆる「オン/オフ」のデューティ制御弁となる。デューティ制御弁では、デューティ比「ゼロ」でソレノイド211の通電電流が「ゼロ」となり、弁体212が開放されて圧縮機の吐出容量は最小となる。デューティ比が100%では、ソレノイド211の通電電流が最大値となり、弁体212が全閉となって可変容量圧縮機20の吐出容量は最大となる。従って、デューティ比をゼロから100%まで変化させることにより吐出容量を最小から最大までの間で変化させて所定の値に設定することができる。
【0045】
次に、図1に図5を併せ参照して空調装置に用いられる可変容量圧縮機20の制御装置10における主要動作手順について説明する。
【0046】
空調装置の電源がオン(手順S1のYES)された際、制御装置10は圧縮機制御手段13が入力情報、例えば車速から走行中を検知した際には空調制御の指令信号を生成(手順S2のNO)し制御信号供給手段15に通知する。従って、制御信号供給手段15はカウンタ「N=0」の初期状態(手順S3)で、ソレノイド駆動周波数400Hzを選択(手順S4)する。ソレノイド駆動手段11は制御信号供給手段15から選択されたソレノイド駆動周波数400Hzのパルスを受ける。一方、図4において通常の空調モードで吸入室圧力2kg/cmGを設定する場合、例えばソレノイド211の通電電流を電流値iに設定するデューティ比で駆動される。この結果、上述したように、可変容量圧縮機20では電流値iで決定される吸入圧力が維持される。
【0047】
一方、上記手順S2が「YES」で、圧縮機制御手段13が、例えば車速が所定値以下であることを検知した際には、圧縮機負荷制御の指令信号を生成して制御信号供給手段15に通知する。従って、制御信号供給手段15は「N=0」の初期状態(手順S11のYES)で、ソレノイド駆動周波数10Hzを選択(手順S12)すると共にデューティ比DTを予め設定された初期値DT0でソレノイド駆動手段11へ出力(手順S13)する。ソレノイド駆動手段11は制御信号供給手段15から選択されたソレノイド駆動周波数10Hzでデューティ比DTのパルスにより駆動される。
【0048】
ここで、圧縮機制御手段13は、可変圧縮機20のトルク値Tが「T2」より大きく「T1」より小さいという範囲内になるように吐出容量を制御するものとする。
【0049】
従って、圧縮機制御手段13は可変圧縮機20のトルク値Tを測定(手順S14)する。測定の結果、圧縮機トルクTが「T1」より小さい場合(手順S15のYES)でかつ圧縮機トルクTが「T2」より大きい場合(手順S16のYES)には、設定中のデューティ比DTを変更せず(手順S17)そのままの設定で出力(手順S18)し、現状の吐出容量制御状態を維持すると共にカウンタNを一つ歩進(手順S19)させて上記手順S1に戻り、手順は繰り返される。
【0050】
上記手順S15が「NO」で圧縮機トルクTが「T1」より大きい場合、圧縮機制御手段13は、設定中のデューティ比DTから予め設定された所定値ΔDTを減少(手順S21)させて上記手順S18に進む。従って、減少されたデューティ比DTが設定されるので、吐出容量は減少し圧縮機トルクも減少する。
【0051】
他方、上記手順S16が「NO」で圧縮機トルクTが「T2」より小さい場合には、圧縮機制御手段13は、設定中のデューティ比DTに予め設定された所定値ΔDTを増加(手順S22)させて上記手順S18に進む。従って、増加されたデューティ比DTが設定されるので、吐出容量は増加し圧縮機トルクも増加する。こうして圧縮機トルクTが所定範囲内に収まるように制御される。
【0052】
上記説明では、圧縮機制御手段は、車速が所定値以下の場合に圧縮機負荷制御の指令信号を生成するとしたが、車速に代わりエンジン回転数としてもよい。この場合、低回転時の車両エンジンの負荷が軽減されるので、この状態で車両エンジンの過負荷による停止が回避される。また、車速及びエンジン回転数の両者共に所定値以下となった場合に圧縮機負荷制御の指令信号が生成されるとしてもよい。
【0053】
更に、上記説明では、指令信号または制御信号として二つのみが取り上げられているが、他の各種センサーの出力値を所定値に取り上げて制御することもできるので、幅広く多くの用途に対して制御が可能となる。
【0054】
これまで、車載用の空調装置に用いられる可変容量圧縮機の負荷制御について説明したが、上記機能を満たす限り、機能のブロック構成及び動作手順の変更は自由であり、本発明が上記説明により限定されるものではない。更に、上述したように、本発明は、ピストンまたはプランジャーをガスの吐出・吸入により運動させる機器全般に適用することが可能である。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の可変容量圧縮機の制御装置によれば、ソレノイド駆動周波数を選択的に変化させて容量制御弁のソレノイドを駆動しているので、その選択的変化に対応して容量制御弁の特性を変化させることができるという効果が得られる。
【0056】
また、容量制御弁のソレノイドがフライホイール回路を形成しているので、通電電流の平滑作用が得られるソレノイド駆動周波数では、感圧機構に作用する圧力または圧力差とソレノイドに流れる電流との双方に応答して動作する空調制御に、好適な容量制御弁として機能できるという効果が得られる。
【0057】
他方、容量制御弁のソレノイドがフライホイール回路を形成しているが、通電電流の平滑作用が得られないような低いソレノイド駆動周波数では、感圧機構に無関係なオン・オフの2位置制御の容量制御弁として機能するという効果が得られる。従って、車両に装着される種々のセンサーまたは検出手段により多用途の制御が可能になる。
【0058】
すなわち、オン/オフの2位置制御の容量制御弁では、種々のセンサーまたは検出手段により圧縮機負荷の制御ができるので、空調制御の犠牲を最小限に抑えた上で、車両エンジン制御の安定化を図ることができるという効果が得られる。
【0059】
また、アイドリング状態、加速状態、または減速状態のみで圧縮機負荷制御が実行できるので、空調制御を犠牲にする領域が少ないという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車載用装置における機能ブロックの実施の一形態を示す図である。
【図2】図1の部分詳細を示す図である。
【図3】図1における400Hzのソレノイド駆動周波数に対する通電電流波形の一形態を示す図である。
【図4】本発明による可変容量圧縮機の吸入圧力特性の一形態を示す図である。
【図5】図1における制御装置の主要動作手順の実施の一形態を示すフローチャートである。
【図6】従来の車載用装置における機能ブロックの一例を示す図である。
【図7】容量制御弁の一例を示す図である。
【符号の説明】
10 可変容量圧縮機制御装置(制御装置)
11 ソレノイド駆動手段
12 電流検出手段
13 圧縮機制御手段
14 周波数発生手段
15 制御信号供給手段
16 ダイオード
20 可変容量圧縮機
21 容量制御弁
22 吐出室
23 クランク室
24 吸入室
25 トルクセンサー
30 車両エンジン
211 ソレノイド
212 弁体
213 感圧機構

Claims (9)

  1. 冷媒圧力又は冷媒圧力差の変動を弁体に伝達するための感圧機構と入力電流に応じて前記弁体への付与荷重を変化させて前記感圧機構の設定を変更するためのソレノイドとを有する容量制御弁を備える可変容量圧縮機に対して設けられ、前記ソレノイドの通電状態を制御して前記容量制御弁の開度調整を行い、制御圧室の圧力を変更することにより吐出容量を制御するようにした制御装置において、
    前記制御装置は、前記ソレノイドを駆動するソレノイド駆動手段と、二つの制御要件を受け、受けた制御要件に基づいて前記容量制御弁の開閉について予め設定された二つの制御に対する指令信号を出力する圧縮機制御手段と、二つの指令信号それぞれに対応するソレノイド駆動周波数を生成し出力する周波数発生手段と、前記二つの指令信号のうちの一つを受け、受けた指令信号に対応するソレノイド駆動周波数を前記周波数発生手段の出力から選択し制御信号として前記ソレノイド駆動手段へ供給する制御信号供給手段と、前記ソレノイドに並列に接続されフライホイール回路を形成するダイオードと、を備え
    前記周波数発生手段は、前記ソレノイド駆動周波数として、前記フライホイール回路による前記ソレノイドでの通電電流の平滑作用が得られる第1のソレノイド駆動周波数と、前記第1のソレノイド駆動周波数より低く、かつ前記フライホイール回路による前記ソレノイドでの通電電流の平滑作用が得られない第2のソレノイド駆動周波数とを生成し出力するものであって、
    前記第1のソレノイド駆動周波数は、前記容量制御弁が前記感圧機構に作用する冷媒ガスの圧力又は圧力差のいずれかと前記ソレノイドの通電電流値との双方に応答して動作する開閉弁として機能する周波数に設定されており、かつ前記第2のソレノイド駆動周波数は、前記容量制御弁を前記感圧機構の動きとは無関係にオンとオフとの二つの位置に制御する開閉弁として機能する周波数に設定されている
    ことを特徴とする可変容量圧縮機の制御装置。
  2. 請求項1において、前記制御装置は車両の空調装置に用いられ、二つの制御要件が空調制御と圧縮機負荷制御とであって、前記周波数発生手段は、前記空調制御の指令信号に対応する第1のソレノイド駆動周波数と、前記圧縮機負荷制御の指令信号に対応する第2のソレノイド駆動周波数とを生成し出力することを特徴とする可変容量圧縮機の制御装置。
  3. 請求項2において、前記圧縮機制御手段は、検出された所定の空調情報及び車両情報を受け、受けた情報それぞれに基づいて前記容量制御弁の開閉に対して予め設定された空調制御と圧縮機負荷制御との条件に対応する指令信号を出力することを特徴とする可変容量圧縮機の制御装置。
  4. 請求項3において、前記車両情報がエンジン回転数及び車速であり、前記圧縮機制御手段は、圧縮機負荷制御の指令信号を、前記エンジン回転数及び車速の少なくとも一方が所定値以下である場合に出力することを特徴とする可変容量圧縮機の制御装置。
  5. 請求項3において、前記車両情報がスロットル開度であり、前記圧縮機制御手段は、圧縮機負荷制御の指令信号を、前記スロットル開度が所定範囲外の値である場合に出力することを特徴とする可変容量圧縮機の制御装置。
  6. 請求項から請求項までのいずれか一つにおいて、前記圧縮機制御手段は、圧縮機負荷制御の指令信号を、前記ソレノイドを駆動して前記可変容量圧縮機における圧縮機負荷及び圧縮機能力のいずれかを表わす物理量が所定値になるように前記制御信号供給手段へ出力することを特徴とする可変容量圧縮機の制御装置。
  7. 請求項6において、前記圧縮機負荷及び圧縮機能力のいずれかを表わす物理量は可変容量圧縮機の「トルク」で表すことを特徴とする可変容量圧縮機の制御装置。
  8. 請求項3から請求項までのいずれか一つにおいて、前記圧縮機制御手段は、圧縮機負荷制御の指令信号を、前記ソレノイドを駆動してエンジンの回転数が所定値になるように前記制御信号供給手段へ出力することを特徴とする可変容量圧縮機の制御装置。
  9. 請求項1から請求項8までのいずれか一つにおいて、前記容量制御弁の感圧機構は、吸入室の冷媒圧力の変動を弁体に伝達することを特徴とする可変容量圧縮機の制御装置。
JP2002170806A 2002-06-12 2002-06-12 可変容量圧縮機の制御装置 Expired - Fee Related JP4121785B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002170806A JP4121785B2 (ja) 2002-06-12 2002-06-12 可変容量圧縮機の制御装置
DE10392799T DE10392799B4 (de) 2002-06-12 2003-05-20 Steuerung für einen verstellbaren Kompressor
PCT/JP2003/006267 WO2003106204A1 (ja) 2002-06-12 2003-05-20 可変容量圧縮機の制御装置
AU2003234836A AU2003234836A1 (en) 2002-06-12 2003-05-20 Controller of variable displacement compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002170806A JP4121785B2 (ja) 2002-06-12 2002-06-12 可変容量圧縮機の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004010023A JP2004010023A (ja) 2004-01-15
JP4121785B2 true JP4121785B2 (ja) 2008-07-23

Family

ID=29727775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002170806A Expired - Fee Related JP4121785B2 (ja) 2002-06-12 2002-06-12 可変容量圧縮機の制御装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP4121785B2 (ja)
AU (1) AU2003234836A1 (ja)
DE (1) DE10392799B4 (ja)
WO (1) WO2003106204A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4799252B2 (ja) * 2006-04-06 2011-10-26 サンデン株式会社 空調装置
JP2008274756A (ja) * 2007-04-25 2008-11-13 Sanden Corp 可変容量圧縮機の制御装置
KR101308143B1 (ko) 2007-08-24 2013-09-12 한국델파이주식회사 차량용 ecv 컨트롤러 및 ecv 제어 방법
JP5324858B2 (ja) * 2008-08-06 2013-10-23 サンデン株式会社 可変容量圧縮機の制御システム
DE102012113124A1 (de) * 2012-12-27 2014-07-03 Ev Group E. Thallner Gmbh Sprühdüseneinrichtung und Verfahren zum Beschichten
KR101348606B1 (ko) 2013-09-16 2014-01-08 공주대학교 산학협력단 차량 공조시스템 압축기용 전자제어밸브의 크랭크케이스 유동특성 분석방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6031568B2 (ja) * 1982-06-28 1985-07-23 川崎製鉄株式会社 Oプレスの型替装置
JPS60162087A (ja) * 1984-02-02 1985-08-23 Sanden Corp 容量制御型コンプレツサ装置
US5199855A (en) * 1990-09-27 1993-04-06 Zexel Corporation Variable capacity compressor having a capacity control system using an electromagnetic valve
FR2763376B1 (fr) * 1997-05-14 2002-11-01 Toyoda Automatic Loom Works Soupape de commande d'un compresseur a deplacement variable pour climatiseur d'air de vehicule, et compresseur comprenant une telle soupape
JP3862380B2 (ja) * 1997-10-06 2006-12-27 サンデン株式会社 可変容量圧縮機の容量制御弁
JP3768685B2 (ja) * 1998-07-01 2006-04-19 株式会社日立製作所 ブレーキ液圧制御装置
JP4118414B2 (ja) * 1998-10-29 2008-07-16 サンデン株式会社 可変容量圧縮機の容量制御弁の制御回路

Also Published As

Publication number Publication date
DE10392799T5 (de) 2005-06-09
JP2004010023A (ja) 2004-01-15
AU2003234836A1 (en) 2003-12-31
DE10392799B4 (de) 2007-03-08
WO2003106204A1 (ja) 2003-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6526771B2 (en) Freezing cycle apparatus
EP1101639B1 (en) Air conditioning apparatus
US5257507A (en) Automotive air conditioning system having refrigerant compressor with externally controlled variable displacement mechanism
JPH025735A (ja) 空調装置を備えた車輌用内燃エンジンのアイドル回転数制御方法
US20020023451A1 (en) Vehicle air conditioner with refrigerant flow-amount control of compressor
US6725681B2 (en) Air conditioner
JP4121785B2 (ja) 可変容量圧縮機の制御装置
EP1078792B1 (en) Displacement control method and apparatus for variable displacement compressor
JP4616103B2 (ja) 可変容量コンプレッサ及び可変容量コンプレッサの制御方法
JP2006249969A (ja) 可変容量式圧縮機の制御装置
US20030097851A1 (en) Air conditioner
JP2008274756A (ja) 可変容量圧縮機の制御装置
JP3961108B2 (ja) 外部制御式可変容量コンプレッサのクラッチ制御装置
JP2019065754A (ja) 容量可変圧縮機
US20030005714A1 (en) Drive unit for variable displacement electric compressor
JP3961107B2 (ja) 外部制御式可変容量コンプレッサのトルク予測装置およびこれを用いた自動車エンジン制御装置
JP2503511B2 (ja) 可変容量型コンプレッサの容量制御方法
JP4706671B2 (ja) 電磁弁の制御装置
JP4878272B2 (ja) 可変容量圧縮機の制御装置および可変容量圧縮機の制御方法並びに可変容量圧縮機
JPH0221965B2 (ja)
JP2019074042A (ja) 容量可変圧縮機
JP4096548B2 (ja) 車両用空調装置
KR100595549B1 (ko) 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동장치 및방법
KR100595547B1 (ko) 왕복동식 압축기를 채용한 냉장고의 압축기 구동장치 및방법
KR100559582B1 (ko) 자동차용 가변 사판식 압축기

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071017

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071114

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080423

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080430

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110509

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4121785

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110509

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120509

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120509

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130509

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130509

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140509

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees