JP6719043B2 - 可変容量圧縮機用制御弁 - Google Patents

Description

本発明は、可変容量圧縮機の吐出容量を制御する制御弁に関する。

自動車用空調装置は、一般に、圧縮機、凝縮器、膨張装置、蒸発器等を冷凍サイクルに配置して構成される。圧縮機としては、エンジンの回転数によらず一定の冷房能力が維持されるように、冷媒の吐出容量を可変できる可変容量圧縮機（単に「圧縮機」ともいう）が用いられている。この圧縮機は、エンジンによって駆動される回転軸に取り付けられた揺動板に圧縮用のピストンが連結され、揺動板の角度を変化させてピストンのストロークを変えることにより冷媒の吐出量を調整する。揺動板の角度は、密閉された制御室内に吐出冷媒の一部を導入し、ピストンの両面にかかる圧力の釣り合いを変化させることで連続的に変えられる。この制御室内の圧力（以下「制御圧力」という）Ｐｃは、圧縮機の吐出室と制御室との間、又は制御室と吸入室との間に設けられた制御弁により調整される。

このような制御弁は、例えば圧縮機内の所定の２点間の差圧が設定差圧となるように制御するもの、所定の圧力が設定圧力となるように制御するもの等、様々な制御方式のものがあり、駆動部としてソレノイドを備えるものが多い。いずれの方式の制御弁も、ソレノイドの駆動力を弁体に伝達する機構、その駆動力への対抗力を発生するスプリング等を備える。上記設定差圧や設定圧力は、機械的にはスプリングの荷重により設定されるが、ソレノイドへの供給電流値の変更により電気的に変更することができる。

このような制御弁は、外部制御装置の制御指令に基づいて動作する。この制御装置は、例えば車両のエンジン回転数、車室内外の温度、蒸発器の吹き出し空気温度等、各種センサにて検出された所定の外部情報に基づいて上記設定差圧や設定圧力を決定する。そして、それらを維持するための駆動力が得られるよう制御弁への通電制御を行う（例えば特許文献１参照）。このとき、冷媒圧力が変動しても供給電流値に対応した設定差圧や設定圧力が維持されるよう、弁機構が自律的に動作する。

特開２００１−１０７８５４号公報

このような制御の精度を高めるために、例えば設定差圧や設定圧力を目標値としたフィードバック制御を行うものもある。圧縮機には、フィードバック制御の対象となる圧力を検出する圧力センサが配設される。しかしながら、このように圧力センサを追加的に設けると、圧縮機においてその圧力センサを取り付けるための取付孔の増加、それに伴う冷媒の漏れ部位の増加、その漏れ部位をシールするためのシール構造の増加等につながる。その結果、圧縮機の大型化や製造コストの増大等を招くといった問題があった。

本発明の目的の一つは、可変容量圧縮機の制御の精度向上を簡易な構造で実現することにある。

本発明のある態様は、可変容量圧縮機に設けられた取付孔に挿入されるようにして組み付けられ、圧縮機が吐出する冷媒の吐出容量を制御するための制御弁である。この制御弁は、冷媒の流通路と、その流通路に設けられた弁孔と、を有するバルブボディと、弁孔に接離して弁部を開閉する弁体と、バルブボディに組み付けられ、供給電流に応じた軸線方向の駆動力を弁体に付与するためのソレノイドと、ソレノイドの通電制御に参照される所定の冷媒圧力を検出する圧力センサと、を備える。

ソレノイドは、バルブボディと軸線方向に一体に組み付けられたソレノイドボディと、ソレノイドボディに保持され、内方に作動空間が形成される電磁コイルと、電磁コイルと同軸状にソレノイドボディに固定されたコアと、作動空間にて軸線方向に変位可能に支持されるプランジャと、電磁コイルにつながり、ソレノイドボディのバルブボディとは反対側から引き出される電源ラインと、を含む。圧力センサは、冷媒圧力を感知して変位する感圧部と、感圧部の変位に応じた検出信号を出力する出力ラインと、を含み、電磁コイルに対してバルブボディとは反対側に配置されている。

この態様の制御弁は、その先端側（つまりバルブボディの先端側）から圧縮機の取付孔に挿入されるものであるところ、その後端側（つまりソレノイドボディの後端側）に圧力センサが一体に設けられる。しかも、ソレノイドの電源ラインと圧力センサの出力ラインとが、ソレノイドボディ側にまとめられる。このため、圧縮機には、これら制御弁および圧力センサを取り付けるために共用の取付孔を設ければ足りる。すなわち、圧縮機の制御の精度向上を簡易な構造で実現することができる。

本発明によれば、可変容量圧縮機の制御の精度向上を簡易な構造で実現することができる。

第１実施形態に係る制御弁が適用されるシステムを表す図である。 制御弁およびその周辺の電気的構成を表す模式図である。 圧縮機を中心として冷凍サイクルを概略的に表す図である。 第１実施形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。 図４のＡ部拡大図である。 第２実施形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。 第３実施形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。 第４実施形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。 第５実施形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。 変形例に係る制御弁およびその周辺の電気的構成を表す模式図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る制御弁が適用されるシステムを表す図である。
制御弁１は、車両制御システムの一部であるエアコンシステムに適用される。この車両制御システムには、各システム系統を制御するための複数の電子制御装置（以下「ＥＣＵ」と表記する）が、車載ネットワークを介して接続されている。図示のように、エンジンを制御するエンジンＥＣＵ１０１、ブレーキ装置を制御するブレーキＥＣＵ１０３、エアコンを制御するエアコンＥＣＵ１０５等が、通信ラインＬ１を介して接続されている。エアコンＥＣＵ１０５は、エアコンシステムを構成する各機器の制御部と通信ラインＬ２を介して接続されている。

本実施形態では、メインネットワークの通信ラインＬ１をＣＡＮバスとし、サブネットワークの通信ラインＬ２をＬＩＮバスとしている。すなわち、メインネットワークの通信プロトコルとしてＣＡＮ（Controller Area Network）が採用され、サブネットワークの通信プロトコルとしてＬＩＮ（Local Interconnect Network）が採用されている。エアコンＥＣＵ１０５は、ＬＩＮバスに接続されたマスターノードとして動作する。一方、制御弁１は、ＬＩＮバスに接続されたスレーブノードとして動作する。なお、変形例においては、メインネットワークおよびサブネットワークの双方にＣＡＮを採用してもよい。あるいは、メインネットワークおよびサブネットワークの少なくとも一方に、ＣＡＮやＬＩＮ以外の通信プロトコルを採用してもよい。

エアコンシステムの冷凍サイクルには、循環する冷媒を圧縮する圧縮機１００、圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器１１１、凝縮された冷媒を絞り膨張させて霧状にして送出する膨張弁１１３、その霧状の冷媒を蒸発させてその蒸発潜熱により車室内の空気を冷却する蒸発器１１５等が設けられている。圧縮機１００は可変容量圧縮機である。制御弁１は、ソレノイド駆動の電磁弁であり、エアコンＥＣＵ１０５の指令に従って圧縮機１００の吐出容量を制御する。

エアコンＥＣＵ１０５は、エンジン回転数、車室内外の温度、蒸発器１１５の吹き出し空気温度等、各種センサにて検出された所定の外部情報に基づいて圧縮機１００の吸入圧力Ｐｓの目標値（設定圧力Ｐset）を決定する。そして、その設定圧力Ｐsetを示す情報を指令信号として制御弁１へ出力する。制御弁１は、その指令信号を受けると、吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetに維持されるようソレノイドの通電制御を実行する。この通電制御は、後述するフィードバック制御により行われる。エアコンＥＣＵ１０５は、また、車両の加速時や登坂走行時などのエンジンの高負荷状態においてエンジンＥＣＵ１０１から圧縮機１００の負荷トルク低減要求があると、その旨を表す指令信号を制御弁１へ出力する。制御弁１は、その指令信号を受けると、ソレノイドへの通電を遮断又は所定の下限値に抑制し、圧縮機１００を最小容量運転に移行させる。

図２は、制御弁１およびその周辺の電気的構成を表す模式図である。
制御弁１の制御装置は、回路基板１２１に制御部や通信部として機能する各種回路を実装して構成される。この制御装置は、マイクロコンピュータ１２３を中心に構成され、電源回路１２５、通信回路１２７（トランシーバ）、駆動回路１２９を含む。マイクロコンピュータ１２３は「制御部」として機能し、通信回路１２７は「通信部」として機能する。回路基板１２１には、吸入圧力Ｐｓを検出するための圧力センサ８も配置される。

電源回路１２５は、エアコンＥＣＵ１０５を介して供給される電源電圧を、マイクロコンピュータ１２３、通信回路１２７、駆動回路１２９および圧力センサ８に供給する。ソレノイド４への電源供給も電源回路１２５を介して行われる。すなわち、ソレノイド４の電源ライン５５およびグランドライン５７が、駆動回路１２９を介してマイクロコンピュータ１２３に接続されている。電源回路１２５からの電力は、マイクロコンピュータ１２３を介して駆動回路１２９ひいてはソレノイド４に供給される。圧力センサ８の検出信号は、出力ライン５９を介してマイクロコンピュータ１２３に入力される。

マイクロコンピュータ１２３は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、制御プログラム等を格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、電源遮断後も記憶内容を保持する不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ等）、入出力インタフェース等を備える。

通信回路１２７は、ＬＩＮトランシーバとして構成され、エアコンＥＣＵ１０５からの指令信号を受信してマイクロコンピュータ１２３に送る。また、マイクロコンピュータ１２３からの出力信号をエアコンＥＣＵ１０５に向けて送信する。駆動回路１２９は、マイクロコンピュータ１２３からの指令に基づき、ソレノイド４の電磁コイルに対してデューティ制御された駆動信号を出力する。

マイクロコンピュータ１２３は、通信回路１２７を介して受信した制御指令に基づいて吸入圧力Ｐｓを設定圧力Ｐsetに近づけるための制御量（ソレノイド４への供給電流のデューティ比）を演算し、これを実現するための駆動指令（駆動パルス）を駆動回路１２９に出力する。駆動回路１２９は、その駆動指令に基づき、ソレノイド４に対してデューティ制御された駆動電流（電流パルス）を供給する。

本実施形態では、吸入圧力Ｐｓを設定圧力Ｐsetに近づけるためにフィードバック制御を実行する。すなわち、エアコンＥＣＵ１０５からは車両制御状態に応じた最適な設定圧力Ｐsetを表す情報が制御指令として送られる。マイクロコンピュータ１２３は、この制御指令を受信する一方、圧力センサ８によって検出された実際の吸入圧力Ｐｓの情報を取得する。そして、検出された吸入圧力Ｐｓと設定圧力Ｐsetとの偏差に基づいてデューティ比を演算し、デューティ制御された駆動信号を出力する。

本実施形態では図示のように、エアコンＥＣＵ１０５から電源ライン（ＶＣＣ）、グランドライン（ＧＮＤ）および通信ラインＬ２が延びており、回路基板１２１の電源端子７２ａ，グランド端子７２ｂ，通信端子７２ｃとそれぞれ接続されている。回路基板１２１上の各回路のグランドライン（ＧＮＤ）はグランド端子７２ｂに接続されている。

図３は、圧縮機１００を中心として冷凍サイクルを概略的に表す図である。
圧縮機１００は、そのハウジング内に冷媒を圧縮するための機構のほか、冷媒の吐出容量を制御する制御弁１と、吐出冷媒の逆流を防止する吐出弁１６０を備える。

圧縮機１００のハウジングは、シリンダブロック１０２と、シリンダブロック１０２の前端側に接合されたフロントハウジング１０４と、シリンダブロック１０２の後端側に接合されたリアハウジング１０６とを組み付けて構成される。シリンダブロック１０２とリアハウジング１０６との間にはバルブプレート１０８が介装されている。シリンダブロック１０２は、その軸線周りに複数のシリンダ１１０を有する。シリンダブロック１０２とフロントハウジング１０４とに囲まれた空間にクランク室１１２が形成されている。なお、本実施形態ではクランク室１１２が「制御室」に該当するが、変形例においてはクランク室内又はクランク室外に別途設けられた圧力室を「制御室」としてもよい。

リアハウジング１０６の内部に吸入室１１４、吐出室１１６および取付孔１１８が区画形成されている。リアハウジング１０６には、また、蒸発器１１５側から吸入室１１４に冷媒を導入する冷媒入口１２０、吐出室１１６から凝縮器１１１側へ吐出冷媒を導出する冷媒出口１２２、吸入室１１４と取付孔１１８とを連通させる連通路１２４、クランク室１１２と取付孔１１８とを連通させる連通路１２６、吐出室１１６と取付孔１１８とを連通させる連通路１２８が設けられている。

クランク室１１２には、その中心を貫通するように回転軸１３０が配置されている。回転軸１３０は、シリンダブロック１０２に設けられた軸受１３２と、フロントハウジング１０４に設けられた軸受１３４とによって回転自在に支持されている。回転軸１３０にはラグプレート１３６が固定されており、ラグプレート１３６に突設された支持アーム１３８等を介して斜板１４０（「揺動板」に該当する）が支持されている。

斜板１４０は、回転軸１３０の軸線に対して傾動可能となっており、複数のシリンダ１１０に摺動自在に配置されたピストン１４２にシュー１４４を介して連結されている。回転軸１３０は、その前端部分がフロントハウジング１０４を貫通して外部に延出しており、その先端部分にはブラケット１４６が螺着されている。また、回転軸１３０とフロントハウジング１０４との前端部分の隙間を外側からシールするようにリップシール１４８が設けられている。リップシール１４８は、回転軸１３０の周面に摺接しつつ、その周面に沿った冷媒ガスの漏洩を防止している。

フロントハウジング１０４の前端部分には軸受１５０が設けられ、プーリ１５２が回転自在に支持されている。プーリ１５２は、エンジンの駆動力をブラケット１４６を介して回転軸１３０に伝達する。

吸入室１１４は、バルブプレート１０８に設けられた吸入用リリーフ弁１５４を介してシリンダ１１０に連通する一方、冷媒入口１２０を介して蒸発器１１５の出口にも連通している。吐出室１１６は、バルブプレート１０８に設けられた吐出用リリーフ弁１５６を介してシリンダ１１０に連通する一方、冷媒出口１２２を介して凝縮器１１１の入口にも連通している。なお、クランク室１１２と吸入室１１４とを連通する図示しない冷媒通路には、断面積が固定されたオリフィスが配設されており、クランク室１１２から吸入室１１４へ予め設定した最低流量の冷媒の流れを許容し、圧縮機１００における冷媒の内部循環を確保している。

斜板１４０の角度は、クランク室１１２内でその斜板１４０を付勢するスプリング１５７、１５８の荷重や、斜板１４０につながるピストン１４２の両面にかかる圧力による荷重等がバランスした位置に保持される。この斜板１４０の角度は、クランク室１１２内に吐出冷媒の一部を導入して制御圧力Ｐｃを変化させ、ピストン１４２の両面にかかる圧力の釣り合いを変化させることによって連続的に変化させることができる。この斜板１４０の角度の変化によってピストン１４２のストロークを変えることにより、冷媒の吐出容量が調整される。クランク室１１２内の圧力は、制御弁１により制御される。

吐出弁１６０は、リアハウジング１０６における吐出室１１６と冷媒出口１２２との間に配置されている。吐出弁１６０は、圧縮機１００の吐出冷媒の順方向の流れを許容し、逆方向の流れを遮断する「逆止弁」として機能する。吐出弁１６０の上流側には固定オリフィス１１７が設けられている。固定オリフィス１１７の前後には、その上流側圧力である第１吐出圧力Ｐｄ１と、下流側圧力である第２吐出圧力Ｐｄ２との差圧（Ｐｄ１−Ｐｄ２）が発生する。第１吐出圧力Ｐｄ１は、吐出室１１６の圧力に等しい。圧縮機１００の吐出流量を一定に制御する流量制御が行われる場合、この差圧（Ｐｄ１−Ｐｄ２）を制御弁１が感知するようにしてもよい。ただし、固定オリフィス１１７による圧力損失は冷凍サイクル全体でみれば事実上無視できる程度であり、第１吐出圧力Ｐｄ１と第２吐出圧力Ｐｄ２には大差がない。このため、以下の説明ではこれらを特に区別しない限り「吐出圧力Ｐｄ」と総称する。

以上のように構成された圧縮機１００は、蒸発器１１５側から吸入室１１４に導入された冷媒ガスをシリンダ１１０に導入して圧縮し、吐出室１１６から凝縮器１１１側へ高温・高圧の冷媒を吐出する。その吐出冷媒の一部は、制御弁１を介してクランク室１１２内に導入され、圧縮機１００の容量制御に供される。

図４は、第１実施形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。
制御弁１は、圧縮機１００の吸入圧力Ｐｓを設定圧力に保つように、吐出室１１６からクランク室１１２に導入する冷媒流量を制御するＰｓ制御弁として構成されている。制御弁１は、弁ユニット２、ソレノイド４、および制御ユニット６を組み付けて構成される。制御ユニット６は圧力センサ８を含み、ソレノイド４と一体に設けられている。

弁ユニット２は、圧縮機１００の運転時に吐出冷媒の一部をクランク室１１２へ導入するための主弁と、圧縮機１００の起動時にクランク室１１２の冷媒を吸入室１１４へ逃がすための副弁（いわゆるブリード弁）とを含む。ソレノイド４は、主弁を開閉方向に駆動してその開度を調整し、クランク室１１２へ導入する冷媒流量を制御する。弁ユニット２は、段付円筒状のボディ５（「バルブボディ」として機能する）、ボディ５の内部に設けられた主弁および副弁等を備えている。

ボディ５には、その上端側からポート１２，１４，１６が設けられている。ポート１２は「吸入室連通ポート」として機能し、吸入室１１４に連通する。ポート１４は「制御室連通ポート」として機能し、クランク室１１２に連通する。ポート１６は「吐出室連通ポート」として機能し、吐出室１１６に連通する。

ボディ５内には、ポート１６とポート１４とを連通させる主通路と、ポート１４とポート１２とを連通させる副通路とが形成されている。主通路に主弁が設けられ、副通路には副弁が設けられる。すなわち、制御弁１は、一端側から副弁、主弁、ソレノイド４、制御ユニット６が順に配置された構成を有する。主通路には主弁孔２０と主弁座２２が設けられている。副通路には副弁孔３２と副弁座３４が設けられている。

ポート１２は、ボディ５の上部に区画された作動室２３と吸入室１１４とを連通させる。ポート１６は、吐出室１１６から吐出圧力Ｐｄの冷媒を導入する。ポート１６と主弁孔２０との間には主弁室２４が設けられ、主弁が配置されている。ポート１４は、圧縮機１００の定常動作時に主弁を経由して制御圧力Ｐｃとなった冷媒をクランク室１１２へ向けて導出する一方、圧縮機１００の起動時にはクランク室１１２から排出された制御圧力Ｐｃの冷媒を導入する。ポート１４と主弁孔２０との間には副弁室２６が設けられ、副弁が配置されている。ポート１２は、圧縮機１００の定常動作時に吸入圧力Ｐｓの冷媒を導入する一方、圧縮機１００の起動時には副弁を経由して吸入圧力Ｐｓとなった冷媒を吸入室１１４へ向けて導出する。

ポート１４，１６には、円筒状のフィルタ部材１５，１７がそれぞれ取り付けられている。フィルタ部材１５，１７は、ボディ５の内部への異物の侵入を抑制するためのメッシュを含む。主弁の開弁時にはフィルタ部材１７がポート１６への異物の侵入を規制し、副弁の開弁時にはフィルタ部材１５がポート１４への異物の侵入を規制する。

主弁室２４と副弁室２６との間に主弁孔２０が設けられ、その下端開口端部に主弁座２２が形成されている。ポート１４と作動室２３との間にはガイド孔２５が設けられている。ボディ５の下部（主弁室２４の主弁孔２０とは反対側）にはガイド孔２７が設けられている。ガイド孔２７には、段付円筒状の弁駆動体２９が摺動可能に挿通されている。

弁駆動体２９の上半部が縮径し、主弁孔２０を貫通しつつ内外を区画する区画部３３となっている。弁駆動体２９の中間部に形成された段部が、主弁座２２に着脱して主弁を開閉する主弁体３０となっている。主弁体３０が主弁室２４側から主弁座２２に着脱することにより主弁を開閉し、吐出室１１６からクランク室１１２へ流れる冷媒流量を調整する。区画部３３の上部が上方に向かってテーパ状に拡径し、その上端開口部に副弁座３４が構成されている。副弁座３４は、弁駆動体２９と共に変位する可動弁座として機能する。なお、本実施形態では、弁駆動体２９と主弁体３０とを区別しているが、弁駆動体２９を「主弁体」として捉えてもよい。

一方、ガイド孔２５には、円筒状の副弁体３６が摺動可能に挿通されている。副弁体３６の内部通路が副弁孔３２となっている。この内部通路は、副弁の開弁により副弁室２６と作動室２３とを連通させる。副弁体３６と副弁座３４とは軸線方向に対向配置されている。副弁体３６が副弁室２６にて副弁座３４に着脱することにより副弁を開閉する。

また、ボディ５の軸線に沿って長尺状の作動ロッド３８が設けられている。作動ロッド３８の上端部は、副弁体３６に連結されている。作動ロッド３８の下端部は、ソレノイド４の後述するプランジャ５０に連結されている。作動ロッド３８の上半部は弁駆動体２９を貫通し、その上部が縮径されている。その縮径部に副弁体３６が固定されている。

作動ロッド３８の軸線方向中間部にはリング状のばね受け４０が嵌着され、支持されている。弁駆動体２９とばね受け４０との間には、弁駆動体２９を主弁および副弁の閉弁方向に付勢するスプリング４２が介装されている。主弁の制御時には、スプリング４２の弾性力によって弁駆動体２９とばね受け４０とが突っ張った状態となり、主弁体３０と作動ロッド３８とが一体に動作する。

副弁体３６が副弁座３４に着座して副弁を閉じることにより、クランク室１１２から吸入室１１４への冷媒のリリーフが遮断される。また、副弁体３６が副弁座３４から離間して副弁を開くことにより、クランク室１１２から吸入室１１４への冷媒のリリーフが許容される。

一方、ソレノイド４は、段付円筒状のコア４６と、コア４６の下端部に組み付けられた有底円筒状のスリーブ４８と、スリーブ４８に収容されてコア４６と軸線方向に対向配置された段付円筒状のプランジャ５０と、コア４６およびスリーブ４８に外挿された円筒状のボビン５２と、ボビン５２に巻回され、通電により磁気回路を生成する電磁コイル５４と、電磁コイル５４を外方から覆うように設けられる円筒状のケース５６と、ケース５６の下端開口部を封止するように設けられた端部材５８と、ボビン５２の下方にて端部材５８に埋設されたカラー６０を備える。カラー６０は磁性材料からなり、コア４６およびケース５６とともにヨークを構成する。また、ケース５６および端部材５８が「ソレノイドボディ」を構成する。

弁ユニット２とソレノイド４とは、ボディ５の下端部がコア４６の上端開口部に圧入されることにより固定されている。コア４６と弁駆動体２９との間には圧力室２８が形成されている。一方、コア４６の中央を軸線方向に貫通するように、作動ロッド３８が挿通されている。圧力室２８は、弁駆動体２９および副弁体３６のそれぞれの内部通路を介して作動室２３に連通する。このため、圧力室２８には作動室２３の吸入圧力Ｐｓが導入される。この吸入圧力Ｐｓは、作動ロッド３８とコア４６との間隙により形成される連通路６２を通ってスリーブ４８の内部にも導かれる。

コア４６とプランジャ５０との間には、両者を互いに離間させる方向に付勢するスプリング４４（「付勢部材」として機能する）が介装されている。スプリング４４は、ソレノイド４のオフ時に主弁を開弁させるいわゆるオフばねとして機能する。作動ロッド３８は、副弁体３６およびプランジャ５０のそれぞれに対して同軸状に接続されている。作動ロッド３８は、その上部が副弁体３６に圧入され、下端部がプランジャ５０の上部に圧入されている。これら作動ロッド３８、副弁体３６およびプランジャ５０は、主弁の制御時において弁駆動体２９と一体変位する「可動部材」を構成する。

作動ロッド３８は、コア４６とプランジャ５０との吸引力であるソレノイド力を、主弁体３０および副弁体３６に適宜伝達する。一方、作動ロッド３８には、スプリング４４による荷重がソレノイド力と対抗するように負荷される。すなわち、主弁の制御状態においては、ソレノイド力により調整された力が主弁体３０に作用し、主弁の開度を適切に制御する。圧縮機１００の起動時には、ソレノイド力の大きさに応じて作動ロッド３８がスプリング４４の付勢力に抗してボディ５に対して相対変位し、主弁を閉じた後に副弁体３６を押し上げて副弁を開弁させる。それによりブリード機能を発揮させる。

スリーブ４８は非磁性材料からなり、段付円筒状をなす。スリーブ４８の上端部はコア４６の下端部に外挿され、圧入されている。スリーブ４８の下部が縮径され、圧力センサ８に対して開放されている。

プランジャ５０の側面には軸線に平行な連通溝６６が設けられ、プランジャ５０の下部には内外を連通する連通孔６８が設けられている。このような構成により、図示のようにプランジャ５０が下死点に位置しても、吸入圧力Ｐｓがプランジャ５０とスリーブ４８との間隙を通って背圧室７０に導かれ、さらに圧力センサ８にも導かれる。

ボビン５２からは電磁コイル５４につながる電源ライン５５およびグランドライン５７が延出し、制御ユニット６の回路基板１２１（詳細には駆動回路１２９）に接続されている。回路基板１２１からは上述した電源端子７２ａ、グランド端子７２ｂおよび通信端子７２ｃ（これらを総称して「接続端子７２」ともいう）が延出し、それぞれ端部材５８を貫通して外部に引き出されている。

端部材５８は段付円筒状をなし、ケース５６に内包されるソレノイド４内の構造物全体を下方から覆うように取り付けられている。端部材５８は、耐食性を有する樹脂材からなり、その樹脂材がケース５６と電磁コイル５４との間隙にも介在するように設けられている。端部材５８の側部にコネクタ部７４が一体に設けられ、そのコネクタ部７４の内方に接続端子７２が配置されている。端部材５８の内方には収容室７６が形成され、制御ユニット６が収容されている。端部材５８の下端開口部を閉止するように蓋部材７８が取り付けられている。

図５は、図４のＡ部拡大図である。
制御ユニット６は、回路基板１２１に圧力センサ８や上述した各回路を実装して構成される。圧力センサ８は、段付円筒状のセンサボディ１３１と、センサボディ１３１の中央に支持されたセンサモジュール１３３とを備える。センサボディ１３１は、上ボディ１３５と下ボディ１３７からなり、それらの間に回路基板１２１（プリント配線基板）を挟むように組み付けられる。センサモジュール１３３は、上ボディ１３５の内方に設けられている。センサボディ１３１および回路基板１２１には、センサボディ１３１の軸線に沿う貫通路１３９が設けられ、その貫通路１３９を横断するようにセンサモジュール１３３が配置されている。

貫通路１３９の内方に圧力空間が形成され、センサモジュール１３３により第１圧力室１４３と第２圧力室１４５とに仕切られている。センサモジュール１３３は、センサ素子１５１とダイヤフラム１５３との間に保護材１５５を充填して構成された感圧体１６１（「感圧部」として機能する）を有する。ダイヤフラム１５３は、上ボディ１３５の内方に設けられたハウジング１６３により支持されている。ハウジング１６３は、段付円筒状の上ハウジング１６５と、リング状の下ハウジング１６７からなる。ダイヤフラム１５３は、上ハウジング１６５と下ハウジング１６７との間に外周縁部を挟まれるようにして支持されている。

センサ素子１５１は、圧力を感知して変位する薄肉の受圧部１７１と、受圧部１７１を半径方向外側から支持する肉厚の支持部１７３とを有する。支持部１７３が回路基板１２１に取り付けられている。センサ素子１５１は、ピエゾ抵抗型センサとして構成され、受圧部１７１に歪みゲージ等の複数の抵抗素子が設けられ、その複数の抵抗素子によりブリッジ回路が構成されている。

保護材１５５は、フッ素系、シリコン系のゴム材料やゲル材料からなり、電気絶縁性を有する。保護材１５５は、センサ素子１５１の受圧部１７１を上側から覆うように充填され、受圧部１７１の上面に露出するセンサ回路を保護する。ダイヤフラム１５３が受圧する圧力は、保護材１５５を介してもセンサ素子１５１に伝達される。つまり、保護材１５５は、圧力を伝達するための伝達材としても機能する。センサ素子１５１は、第１圧力室１４３と第２圧力室１４５との差圧に応じた検出信号を出力する。センサモジュール１３３による検出信号は、出力ライン５９を介してマイクロコンピュータ１２３へ出力される。なお、変形例においては、保護材１５５（伝達材）としてオイル等の非圧縮性流体を用いてもよい。

圧力センサ８は、スリーブ４８と蓋部材７８との間に軸線方向に挟まれるようにして支持され、端部材５８（ソレノイドボディ）に対して固定される。スリーブ４８の小径部と上ハウジング１６５との間にＯリング１７５が介装され、上ハウジング１６５と上ボディ１３５との間にＯリング１７７が介装されている。それにより、背圧室７０に導入された冷媒の漏洩が防止されている。

センサモジュール１３３とスリーブ４８とに囲まれた空間が第１圧力室１４３となり、背圧室７０の吸入圧力Ｐｓが感圧体１６１の上面に付与される。一方、第２圧力室１４５は、下ボディ１３７の内方に連通する。下ボディ１３７には内外を連通させる連通孔１７９が設けられているため、第２圧力室１４５は、連通孔１７９、収容室７６、コネクタ部７４の内部通路１８１を介して大気に連通する。すなわち、第２圧力室１４５には大気圧が導入される。このため、圧力センサ８は、吸入圧力Ｐｓと大気圧との差圧、つまり吸入圧力Ｐｓのゲージ圧を感知することとなる。なお、変形例においては、第２圧力室１４５を密閉して真空状態としてもよい。それにより、圧力センサ８は、吸入圧力Ｐｓの絶対圧を感知することができる。

次に、図４を参照しつつ、制御弁の動作について説明する。
本実施形態では、ソレノイド４への通電制御にＰＷＭ（Pulse Width Modulation ）方式が採用される。ＰＷＭ制御は、所定のデューティ比に設定した４００Ｈｚ程度のパルス電流を供給して制御を行うものであり、マイクロコンピュータ１２３が駆動回路１２９を駆動することにより実行される。駆動回路１２９は、指定したデューティ比のパルス信号（パルス電流）を出力するＰＷＭ出力部を有する。

制御弁１においてソレノイド４が非通電（オフ）のとき、つまりエアコンシステムが動作していないときには、コア４６とプランジャ５０との間に吸引力が作用しない。一方、スプリング４４の付勢力が、プランジャ５０、作動ロッド３８および副弁体３６を介して弁駆動体２９に伝達される。その結果、主弁体３０が主弁座２２から離間して主弁が全開状態となる。このとき、副弁は閉弁状態を維持する。

一方、エアコンシステムの起動時にソレノイド４の電磁コイル５４に起動電流が供給されると、副弁が開弁する。この起動電流は、ソレノイド４の定常制御時の電流（「保持電流」ともいう）よりも高い。すなわち、まず、主弁体３０がスプリング４２の付勢力により押し上げられ、主弁座２２に着座する。それにより、主弁が閉じてクランク室１１２への吐出冷媒の導入が規制される。このとき、ソレノイド力がスプリング４２の付勢力に打ち勝つため、主弁の閉弁後も副弁体３６が作動ロッド３８と一体的に押し上げられる。その結果、副弁体３６が副弁座３４から離間して副弁が開かれ、ブリード機能が有効に発揮される。すなわち、主弁が閉じてクランク室１１２への吐出冷媒の導入を規制した後、副弁が開いてクランク室１１２の冷媒を吸入室１１４に速やかにリリーフさせる。その結果、圧縮機を速やかに起動させることができる。

ソレノイド４の定常制御時においては、上述したフィードバック制御が実行される。すなわち、マイクロコンピュータ１２３は、エアコンＥＣＵ１０５から受信した制御指令情報（設定圧力Ｐsetを表す情報）を取得する一方、圧力センサ８によって検出された実際の吸入圧力Ｐｓの情報を取得する。そして、検出された吸入圧力Ｐｓと設定圧力Ｐsetとの偏差に基づいてデューティ比を演算し、駆動指令を駆動回路１２９に出力する。駆動回路１２９は、その駆動指令に基づき、ソレノイド４に対してデューティ制御された駆動電流を供給する。主弁体３０は、スプリング４４による開弁方向の力と、閉弁方向のソレノイド力とがバランスした弁リフト位置にて停止する。それにより、吸入圧力Ｐｓを設定圧力Ｐsetに近づける又は維持する制御を高精度に実現することができる。なお、マイクロコンピュータ１２３は、設定圧力Ｐsetを表す情報をエアコンＥＣＵ１０５から逐次受信してもよいし、エアコンＥＣＵ１０５から送信されない限り、それ以前に受信した設定圧力Ｐsetを用いてもよい。マイクロコンピュータ１２３は、圧力センサ８による検出情報をエアコンＥＣＵ１０５へ送信してもよい。

このような定常制御が行われている間にエンジンの負荷が大きくなり、エアコンＥＣＵ１０５から圧縮機１００の負荷を低減させる旨の指令があった場合、マイクロコンピュータ１２３は、ソレノイド４への通電を遮断又は所定の下限値に抑制する。ソレノイド４への通電が遮断されると、コア４６とプランジャ５０との間に吸引力が作用しなくなるため、スプリング４４の付勢力により主弁体３０が主弁座２２から離間し、主弁が全開状態となる。このとき、基本的に副弁体３６は副弁座３４に着座しているため、副弁は閉弁状態となる。それにより、吐出室１１６からポート１６に導入された吐出圧力Ｐｄの冷媒は、全開状態の主弁を通過し、ポート１４からクランク室１１２へと流れることになる。したがって、制御圧力Ｐｃが高くなり、圧縮機１００は最小容量運転を行うようになる。

以上に説明したように、本実施形態では、制御弁１が先端側から圧縮機１００の取付孔１１８に挿入されるものであるところ、後端側に制御ユニット６が一体に設けられる。しかも、制御ユニット６の回路とソレノイド４の回路とが回路基板１２１にまとめられ、後端側のコネクタ部７４に共用の接続端子７２が設けられる。このため、圧縮機１００には、制御ユニット６を取り付けるための専用の取付孔を別途設ける必要がない。それにより、圧縮機１００における冷媒の外部漏れ部位を削減することができる。制御ユニット６とソレノイド４のコネクタ部を共用としたため、制御弁１のコンパクト化を実現でき、圧縮機１００に取り付ける際のコネクタの取付工数を削減することもできる。制御ユニット６に通信回路１２７を設けたため、制御弁１の外部に引き出す端子数を抑えることもできる。その結果、圧縮機１００の製造コストを低減することができる。

また、制御ユニット６が圧力センサ８の出力を用いたフィードバック制御を実行することにより、Ｐｓ制御の精度を向上させることができる。エアコンＥＣＵ１０５と独立して制御ユニット６を制御弁１に設けることとしたため、エアコンＥＣＵ１０５と制御弁１との間の電気的外乱が、制御ユニット６の制御に与える影響も少ない。すなわち、本実施形態によれば、圧縮機１００を高精度に制御するための構成を、簡易かつ低コストに実現することができる。

［第２実施形態］
図６は、第２実施形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。以下では第１実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第１実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。

本実施形態の制御弁２０１は、第１実施形態の制御弁１の構成に加え、吸入圧力Ｐｓ（「被感知圧力」に該当する）を自律的（機械的）に調整するためのパワーエレメント２１０を有する。制御弁２０１は、圧縮機１００の吸入圧力Ｐｓを設定圧力に保つように、吐出室１１６からクランク室１１２に導入する冷媒流量を制御するいわゆるＰｓ感知弁として構成されている。制御弁２０１は、段付円筒状のボディ２０５とソレノイド４とを軸線方向に一体に組み付けて構成される。ボディ２０５の上端開口部を閉じるように端部材２１３が固定されている。制御弁２０１は、一端側からパワーエレメント２１０、副弁、主弁、ソレノイド４、制御ユニット６が順に配置される構成を有する。

パワーエレメント２１０は、作動室２３に配置されている。パワーエレメント２１０は、吸入圧力Ｐｓを感知して変位するベローズ２４５を含む。パワーエレメント２１０の内方には、ベローズ２４５を伸長方向（主弁の開弁方向）に付勢するスプリング２４６が配設されている。パワーエレメント２１０は、ベローズ２４５の変位によりソレノイド力に対抗する力を発生させる。この対抗力は、作動ロッド３８および副弁体３６を介して主弁体３０にも伝達される。

作動ロッド３８は副弁体３６を貫通し、その先端がパワーエレメント２１０と作動連結可能とされている。作動ロッド３８には、パワーエレメント２１０の伸縮作動による駆動力（「感圧駆動力」ともいう）がソレノイド力と対抗するように負荷される。すなわち、主弁の制御状態においては、ソレノイド力と感圧駆動力とにより調整された力が主弁体３０に作用し、主弁の開度を適切に制御する。主弁の制御中であっても、吸入圧力Ｐｓが相当高まると、作動ロッド３８がベローズ２４５の付勢力に抗してボディ２０５に対して相対変位し、主弁を閉じた後に副弁体３６を押し上げて副弁を開弁させる。それによりブリード機能を発揮させる。

以上の構成において、ソレノイド４に起動電流が供給されると、吸入圧力Ｐｓがその供給電流値により定まる開弁圧力（「副弁開弁圧力」ともいう）よりも高ければ、副弁が開弁する。すなわち、ソレノイド力がスプリング４２の付勢力に打ち勝ち、副弁体３６が一体的に押し上げられる。その結果、副弁体３６が副弁座３４から離間して副弁が開かれる。なお、「副弁開弁圧力」については、車両がおかれる環境下に応じて設定圧力Ｐsetが変化されると、それに応じて変化する。

ソレノイド４に供給される電流値が主弁の制御電流値範囲にあるときには、吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetとなるよう主弁の開度が自律的に調整される。この設定圧力Ｐsetは、ソレノイド４への供給電流値に応じて変化する。この主弁の制御状態においては、副弁体３６が副弁座３４に着座し、副弁は閉弁状態を維持する。一方、吸入圧力Ｐｓが比較的低いためにベローズ２４５が伸長し、主弁体３０が動作して主弁の開度を調整する。このとき、主弁体３０は、スプリング４４による開弁方向の力と、閉弁方向のソレノイド力と、吸入圧力Ｐｓに応じたパワーエレメント２１０による開弁方向の力とがバランスした弁リフト位置にて停止する。

そして、例えば冷凍負荷が大きくなり吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetよりも高くなると、ベローズ２４５が縮小し、主弁体３０が相対的に上方（閉弁方向）へ変位する。その結果、主弁の弁開度が小さくなり、圧縮機は吐出容量を増やすよう動作する。その結果、吸入圧力Ｐｓが低下する方向に変化する。逆に、冷凍負荷が小さくなって吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetよりも低くなると、ベローズ２４５が伸長する。その結果、パワーエレメント２１０が主弁体３０を開弁方向に付勢して主弁の弁開度が大きくなり、圧縮機は吐出容量を減らすよう動作する。その結果、吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetに維持される。

このような定常制御が行われているときに、マイクロコンピュータ１２３は、主弁の自律的な制御を補正するようにフィードバック制御を実行する。すなわち、マイクロコンピュータ１２３は、検出された吸入圧力Ｐｓと設定圧力Ｐsetとの偏差に基づいて（その偏差をゼロに近づけるよう）デューティ比を演算し、駆動回路１２９への駆動指令を補正する。

本実施形態によれば、Ｐｓ感知弁についても第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、パワーエレメント２１０の作動による自律的な制御により、吸入圧力Ｐｓを設定圧力Ｐsetに近づける制御の応答性を向上させることができる。圧力センサ８の時定数が大きくなるような場合、自律的な動作により制御の遅れを抑制することができる。逆に、この自律的な制御において圧力感知による制御応答遅れが生じる場合、フィードバック制御によりその応答遅れを抑制することができる。応答遅れによる制御ハンチングを防止又は抑制することもできる。言い換えれば、制御弁２０１に感圧部と制御部を設けたことで、Ｐｓ感知弁としての応答性の向上と、Ｐｓ制御の精度向上の両立を図ることができる。

［第３実施形態］
図７は、第３実施形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。以下では第１実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第１実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。

本実施形態の制御弁３０１は、ブリード弁を備えておらず、弁体およびソレノイドの配置構成も第１実施形態と異なる。制御弁３０１は、段付円筒状のボディ３０５（「バルブボディ」として機能する）と、ボディ３０５と軸線方向に組み付けられたソレノイド３０４を備えている。

ボディ３０５の上端開口部にはポート１６（吐出室連通ポート）が設けられ、側部には上方からポート１４（制御室連通ポート），ポート１２（吸入室連通ポート）が設けられている。ボディ３０５には、ポート１４とポート１６とを連通させる流通路３１８と、ポート１２と連通する圧力室２８とが形成されている。流通路３１８の中途には弁孔２０が設けられ、弁孔２０の上流側端部に弁座２２が設けられている。ポート１６には、有底円筒状のフィルタ部材３１５が取り付けられている。

ボディ３０５において流通路３１８と圧力室２８との隔壁を貫通するように、ガイド孔３２７が設けられている。弁孔２０およびガイド孔３２７は、ボディ３０５の軸線に沿って同軸状に形成されている。圧力室２８は、ボディ３０５の下方に向けて大きく開口している。ガイド孔３２７の外側には連通路３３２が設けられている。連通路３３２は、ガイド孔３２７と平行に延び、ポート１２と圧力室２８とを連通させている。

ポート１６と弁孔２０との間に弁室２４が形成され、その弁室２４にボール状の弁体３３０が配置されている。弁座２２は、弁体３３０の着脱を容易にするよう、弁体３３０よりも曲率半径がやや大きい凹球面状に形成されている。弁体３３０が上流側から弁座２２に着脱することにより弁部を開閉する。ボディ３０５の上端部にはばね受け３４０が固定され、弁体３３０とばね受け３４０との間にスプリング３４２が介装されている。スプリング３４２は、弁体３３０を閉弁方向に付勢する。ボディ３０５におけるばね受け３４０の固定位置によってスプリング３４２の荷重が調整されている。

弁孔２０およびガイド孔３２７を軸線方向に貫通するようにシャフト３３８が設けられている。シャフト３３８は、ガイド孔３２７に摺動可能に支持されている。シャフト３３８の上端部が縮径して弁孔２０を貫通し、弁体３３０を下流側から支持する。シャフト３３８の下端部は、圧力室２８を横断してソレノイド３０４のプランジャ３５０に連結されている。

一方、ソレノイド３０４は、円筒状のケース３５６と、ケース３５６内に収容されたボビン５２と、ボビン５２に巻回された電磁コイル５４と、ボビン５２を内方から支持する円筒状のスリーブ３４８と、ケース３５６の下端開口部を覆うように設けられた端部材３５８と、ボビン５２の下方にて端部材３５８に埋設されたカラー３６２を備える。ケース３５６および端部材３５８が「ソレノイドボディ」を構成する。なお、「ソレノイドボディ」の構成要素として、これらケース３５６や端部材３５８に対して固定される部材（スリーブ４８等）が含まれてもよいことは言うまでもない。いずれにしても、センサボディ１３１は、ソレノイドボディに対して固定されている。

そして、電磁コイル５４の内方に形成される作動空間３６０にプランジャ３５０およびコア３４６が配設されている。スリーブ３４８は、非磁性材料からなり、ケース３５６との間に電磁コイル５４を保持する。スリーブ３４８は、その上端開口部から半径方向外向きに延出するフランジ部３５７を有し、そのフランジ部３５７がボディ３０５とケース３５６との間に挟持されている。コア３４６は、段付円筒状をなし、その上半部がスリーブ３４８の下端部に挿通されるようにして固定されている。コア３４６は、軸線方向の貫通孔３６６を有する。貫通孔３６６は、上半部がやや拡径された段付孔からなり、その大径部にスプリング４４を収容している。

プランジャ３５０は、段付円柱状をなし、スリーブ３４８に摺動可能に支持されている。プランジャ３５０の上半部にシャフト３３８の下端部が同軸状に圧入されている。プランジャ３５０は、コア３４６に対して制御ユニット６とは反対側に配置され、コア３４６と軸線方向に対向する。コア３４６とプランジャ３５０との間には、非磁性材料からなる円板状のスペーサ３７０が配置されている。スプリング４４は、スプリング３４２よりも荷重が大きいコイルスプリングであり、貫通孔３６６に設けられた段部とスペーサ３７０との間に介装される。スプリング４４は、スペーサ３７０を介してプランジャ３５０を軸線方向に支持し、プランジャ３５０をコア３４６から離間する方向に付勢する。ボディ３０５の下端面には、シール用のＯリング３７２が取り付けられている。

コア３４６の内部は、圧力センサ８に対して開放されている。プランジャ３５０の側面には軸線に平行な連通溝６６が設けられ、コア３４６の貫通孔３６６に連通している。このような構成により、圧力室２８の吸入圧力Ｐｓが圧力センサ８にも導かれる。圧力センサ８は、コア３４６と蓋部材７８との間に軸線方向に挟まれるようにして支持され、端部材３５８（ソレノイドボディ）に対して固定される。センサモジュール１３３とコア３４６とに囲まれた空間が第１圧力室１４３となり、吸入圧力Ｐｓが感圧体１６１の上面に付与される。

以上の構成において、ソレノイド３０４が非通電のときには、コア３４６とプランジャ３５０との間に吸引力が作用しない。一方、スプリング４４の荷重がスプリング３４２のそれよりも相当大きく設定されているため、プランジャ３５０が上方へ変位し、シャフト３３８と一体となって弁体３３０を開弁作動させる。その結果、弁部が全開状態となり、制御圧力Ｐｃが上昇し、圧縮機は最小容量運転を行う。

一方、ソレノイド３０４に起動電流が供給されると、スプリング４４の付勢力に抗してコア３４６がプランジャ３５０を吸引する。これに伴って、弁体３３０がスプリング３４２により押し下げられて弁座２２に着座し、制御弁３０１は閉弁状態となる。

定常制御に移行してソレノイド３０４に保持電流が供給されると、吐出圧力Ｐｄと制御圧力Ｐｃとの差圧による力（つまり弁体３３０に作用する差圧による力）、制御圧力Ｐｃと吸入圧力Ｐｓとの差圧による力（つまりシャフト３３８に作用する差圧による力）と、スプリング３４２，４４の合力と、ソレノイド３０４の吸引力とがバランスする。それにより、弁体３３０が押し上げられ、弁座２２から離れて所定の開度に設定される。その結果、吐出圧力Ｐｄの冷媒が開度に応じた流量に制御されてクランク室１１２に導入され、圧縮機１００は、制御電流に対応した容量の運転に移行する。マイクロコンピュータ１２３は、圧力センサ８によって検出された吸入圧力Ｐｓと、エアコンＥＣＵ１０５から受信した設定圧力Ｐsetとの偏差に基づく上述したフィードバック制御を実行する。

本実施形態によれば、副弁（ブリード弁）を有さない構造においても第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

［第４実施形態］
図８は、第４実施形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。以下では第１実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第１実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。

本実施形態の制御弁４０１は、圧縮機１００の吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が制御目標値である設定差圧ΔＰsetに近づくように吐出室１１６からクランク室１１２に導入する冷媒流量を制御するいわゆるＰｄ−Ｐｓ差圧弁として構成されている。

制御弁１は、ボディ４０５とソレノイド４０４とを一体に組み付けて構成される。ポート１６（吐出室連通ポート）はボディ４０５の上端部に設けられ、ポート１４（制御室連通ポート），ポート１２（吸入室連通ポート）はボディ４０５の側部に設けられている。

ボディ４０５においてポート１６とポート１４とを連通させる通路には、段付円筒状の弁座形成部材４１６が配設されている。弁座形成部材４１６は、ボディ４０５よりも硬度が高い。弁座形成部材４１６は、ボディ４０５の上部に同軸状に挿通され、固定されている。弁座形成部材４１６には軸線に沿った貫通孔４９５が設けられており、その下半部により弁孔２０が形成されている。ボディ４０５における弁座形成部材４１６の下方には、ポート１４に連通する弁室２４が形成されている。弁座形成部材４１６の下半部は、下方に向けて外径が小さくなるテーパ状をなし、弁室２４内に延在している。弁座形成部材４１６の下端面に弁座２２が形成されている。弁室２４には、弁座２２に下方から対向するように弁体４３０が配設されている。弁体４３０が弁座２２に接離することにより弁部の開度が調整される。

弁座形成部材４１６における貫通孔４９５の半径方向外側には、貫通孔４９５と平行なブリード孔４９６が設けられている。ブリード孔４９６は、閉弁時にも制御室へ最低限の冷媒を流入させることにより、圧縮機におけるオイル循環を確保するためのものである。

ボディ４０５の内部空間を上下に区画するように隔壁４２６が設けられている。隔壁４２６の上方には弁室２４が形成され、下方には圧力室２８が形成されている。弁室２４は、ポート１４を介して制御室に連通する。圧力室２８は、ポート１２を介して吸入室１１４に連通する。隔壁４２６の中央には軸線方向に延在するガイド部４３２が設けられている。そのガイド部４３２を軸線に沿って貫通するようにガイド孔４２７が形成され、そのガイド孔４２７には長尺状の作動ロッド４３４が軸線方向に摺動可能に挿通されている。弁体４３０は、作動ロッド４３４の上端に同軸状に設けられている。弁体４３０と作動ロッド４３４とは、ステンレス鋼を切削加工することにより一体成形されている。

ガイド部４３２は、隔壁４２６の上面側に小さく突出し、下面側に大きく突出している。ガイド部は、下方に向けて外径が小さくなるテーパ状をなし、圧力室２８内に延在している。それによりガイド孔４２７の長さが十分に確保され、作動ロッド４３４が安定に支持されている。弁体４３０は、作動ロッド４３４と一体に動作し、その上端面にて弁座２２に着脱して弁部を開閉する。弁座形成部材４１６の硬度が十分に高いため、弁体４３０が繰り返し着座しても弁座２２は変形し難く、弁部の耐久性が確保されている。

作動ロッド４３４の下部には止輪４３６（Ｅリング）が嵌合され、その止輪４３６によって下方への移動が規制されるように円板状のばね受け４３７が設けられている。ばね受け４３７とボディ４０５（隔壁４２６）との間には、作動ロッド４３４を下方（開弁方向）に付勢するスプリング４４４が介装されている。スプリング４４４は、隔壁４２６の下面から下方のばね受け４３７に向けて小径化するテーパスプリングとされている。上述のようにガイド部４３２をテーパ状としたことで、テーパ状のスプリング４４４が配置可能となっている。ボディ４０５の下部は、ソレノイド４０４との連結部を構成する。

ボディ４０５の上端開口部には、ポート１６への異物の侵入を抑制するフィルタ部材４４５が設けられている。

一方、ソレノイド４０４は、円筒状のコア４４６と、コア４４６に外挿された段付円筒状のスリーブ４４８と、スリーブ４４８に収容され、コア４４６と軸線方向に対向配置されたプランジャ４５０と、スリーブ４４８に外挿されたボビン５２と、ボビン５２に巻回された電磁コイル５４と、電磁コイル５４を外方から覆うように設けられた円筒状のケース４５６と、ボビン５２の上方にてコア４４６とケース４５６との間に組み付けられた段付円筒状の接続部材４６２と、ケース４５６の下端開口部に取り付けられた端部材４５８とを備える。スリーブ４４８は非磁性材料からなり、その上半部にコア４４６を収容し、下半部にプランジャ４５０を収容している。スリーブ４４８の下部が縮径され、圧力センサ８に対して開放されている。

コア４４６の中央を軸線方向に貫通するように挿通孔４６７が形成され、その挿通孔４６７を貫通するようにシャフト４３８が挿通されている。シャフト４３８は、作動ロッド４３４と同軸状に設けられ、作動ロッド４３４を下方から支持する。シャフト４３８の径は作動ロッド４３４のそれよりも大きい。そのシャフト４３８の下半部にプランジャ４５０が組み付けられている。本実施形態において、シャフト４３８と作動ロッド４３４とが、ソレノイド力を弁体４３０に伝達する「伝達ロッド」を構成する。

プランジャ４５０は、その上部にてシャフト４３８に同軸状に支持されている。シャフト４３８の軸線方向中間部の所定位置には止輪４７０（Ｅリング）が嵌合され、その止輪４７０によってプランジャ４５０の上方への移動が規制されている。プランジャ４５０の側面には軸線に平行な連通溝４６６が設けられており、プランジャ４５０とスリーブ４４８との間に冷媒を通過させる連通路６２が形成される。

コア４４６の上端部にはリング状の軸支部材４７２が圧入されており、シャフト４３８の上端部がその軸支部材４７２によって軸線方向に摺動可能に支持されている。軸支部材４７２の外周の一部が切り欠かれることにより、コア４４６と軸支部材４７２との間に連通路が形成されている。この連通路を介して吸入圧力Ｐｓがソレノイド４０４の内部にも導かれる。

また、スリーブ４４８の下端部がやや縮径されており、リング状の軸支部材４７６が圧入されている。この軸支部材４７６は、シャフト４３８の下端部を摺動可能に軸支している。すなわち、シャフト４３８が上方の軸支部材４７２と下方の軸支部材４７６とにより２点支持されることにより、プランジャ４５０を軸線方向に安定に動作することができる。軸支部材４７６の外周部に連通溝４７８が設けられることにより、スリーブ４４８と軸支部材４７６との間に連通路が形成されている。ソレノイド４０４に導入された吸入圧力Ｐｓは、コア４４６とシャフト４３８との間の連通路、プランジャ４５０とスリーブ４４８との間の連通路、軸支部材４７６とスリーブ４４８との間の連通路を介して背圧室７０に導かれる。背圧室７０は、第１圧力室１４３に連通する。

軸支部材４７６とプランジャ４５０との間には、プランジャ４５０を上方、つまり閉弁方向に付勢するスプリング４４２が介装されている。すなわち、弁体４３０は、ばね荷重として、スプリング４４４による開弁方向の力とスプリング４４２による閉弁方向の力との合力を受ける。ただし、スプリング４４４の荷重がスプリング４４２のそれよりも大きいため、スプリング４４４，４４２によるばね荷重は、開弁方向に作用するようになる。

以上のような構成により、圧力室２８の吸入圧力Ｐｓが圧力センサ８にも導かれる。圧力センサ８は、スリーブ４４８と蓋部材７８との間に軸線方向に挟まれるようにして支持され、端部材４５８（ソレノイドボディ）に対して固定される。センサモジュール１３３とスリーブ４４８とに囲まれた空間が第１圧力室１４３となり、吸入圧力Ｐｓが感圧体１６１の上面に付与される。

以上の構成において、作動ロッド４３４の径が弁孔２０の内径よりやや小さいものの、ほぼ同じ大きさを有するため、弁室２４において弁体４３０に作用する制御圧力Ｐｃの影響はほぼキャンセル（相殺）される。このため、弁体４３０には、ほぼ弁孔２０の大きさの受圧面積に対して吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が実質的に作用する。弁体４３０は、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）がソレノイド４０４に供給された制御電流にて設定された設定差圧ΔＰsetに保持されるように動作する。

ソレノイド４０４が非通電のときには、スプリング４４４，４４２の合力による開弁方向の荷重により弁体４３０が弁座２２から離間して弁部が全開状態に保持される。その結果、圧縮機１００は最小容量運転を行うことになる。

一方、ソレノイド４０４に起動電流が供給されると、プランジャ４５０は、コア４４６に最大の吸引力で吸引される。このとき、弁体４３０、作動ロッド４３４、シャフト４３８およびプランジャ４５０が、一体になって閉弁方向に動作し、弁体４３０が弁座２２に着座する。それにより、圧縮機１００は最大容量運転を行うことになる。

定常制御に移行してソレノイド４０４に保持電流が供給されると、弁体４３０、作動ロッド４３４、シャフト４３８およびプランジャ４５０が一体動作する。このとき、弁体４３０は、作動ロッド４３４を開弁方向に付勢するスプリング４４４のばね荷重と、プランジャ４５０を閉弁方向に付勢するスプリング４４２のばね荷重と、プランジャ４５０を閉弁方向に付勢しているソレノイド４０４の荷重と、弁体４３０が開弁方向に受圧する吐出圧力Ｐｄによる力と、弁体４３０が閉弁方向に受圧する吸入圧力Ｐｓによる力とがバランスした弁リフト位置にて停止する。

このバランスが取れた状態で、エンジンの回転数とともに圧縮機の回転数が上がって吐出容量が増えると、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が大きくなって弁体４３０に開弁方向の力が作用し、弁体４３０は、さらにリフトして吐出室１１６からクランク室１１２へ流す冷媒の流量を増やす。これにより、制御圧力Ｐｃが上昇し、圧縮機１００は、その吐出容量を減少させる方向に動作し、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が設定差圧ΔＰsetになるように制御される。エンジンの回転数が低下した場合には、その逆の動作が行われ、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が設定差圧ΔＰsetになるように制御される。

このような定常制御が行われているときに、制御弁４０１は、吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐset以上の通常時においては、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を設定差圧ΔＰsetに保持するよう制御し、吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetよりも低くなると、吸入圧力Ｐｓを設定圧力Ｐsetに近づけるよう制御する。つまり、制御弁４０１は、基本的に差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を制御するＰｄ−Ｐｓ差圧弁として機能する一方、吸入圧力Ｐｓが下がり過ぎるとＰｓ制御弁として機能し、過剰冷房を防止する。

マイクロコンピュータ１２３は、検出された吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetよりも低下した場合、吸入圧力Ｐｓを設定圧力Ｐsetに近づけるフィードバック制御を実行する。すなわち、その吸入圧力Ｐｓと設定圧力Ｐsetとの偏差に基づいてデューティ比を演算し、駆動回路１２９への駆動指令を出力する。

本実施形態によれば、圧縮機１００の所定の２点間の差圧が一定となるように制御する制御弁においても第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、制御設定値から差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が推定できる一方、圧力センサ８の検出値に基づき吸入圧力Ｐｓを得ることができる。これらから、吐出圧力Ｐｄの値を推定することができる。このため、吐出圧力Ｐｄを検出するためのセンサを別途設ける必要がなくなる。なお、本実施形態では、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）の制御を主制御とし、吸入圧力Ｐｓの制御を補助的な制御と位置付けた。変形例においては、後者の圧力制御を主制御としてもよい。すなわち、マイクロコンピュータ１２３は、定常制御時に吸入圧力Ｐｓを設定圧力Ｐsetに近づけるようフィードバック制御を実行してもよい。その場合、制御弁４０１は、吸入圧力Ｐｓを一定に維持しつつ、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）をその吸入圧力Ｐｓに対して最適な設定差圧ΔＰsetに近づけるよう自律的に動作する。

［第５実施形態］
図９は、第５実施形態に係る制御弁の構成を示す断面図である。以下では第１実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第１実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。

本実施形態の制御弁５０１は、圧縮機１００の吐出流量が設定流量となるように制御する流量制御弁である。制御弁５０１は、ボディ５０５とソレノイド５０４とを軸線方向に一体に組み付けて構成される。ボディ５０５の上端開口部には端部材５１３が固定され、パワーエレメント５１０が端部材５１３と一体に設けられている。

ボディ５０５は段付円筒状をなし、その側部には上方からポート５１７（吐出室下流側連通ポート），ポート１６（吐出室連通ポート），ポート１４（制御室連通ポート），ポート１２（吸入室連通ポート）が設けられている。また、端部材５１３を軸線方向に貫通するように連通孔５２０が設けられ、その上端開口部にポート５１６（吐出室連通ポート）が設けられている。すなわち、ポート５１６は、吐出室１１６の第１吐出圧力Ｐｄ１をパワーエレメント５１０の内部に導入する。

ポート５１７は、ボディ５０５の上部に区画された圧力室５２３と、固定オリフィス１１７の下流側（吐出弁１６０の上流側）とを連通させ、圧力室５２３に第２吐出圧力Ｐｄ２を導入する。パワーエレメント５１０は、圧力室５２３に配置されている。ポート１６と圧力室５２３との間にはガイド孔５２５（第１ガイド孔）が設けられている。ポート１２とポート１４との間にはガイド孔５２７（第２ガイド孔）が設けられている。これらのガイド孔には、作動ロッド５３８が挿通されている。ポート１４とポート１６との間に弁室２４および弁孔２０が設けられている。作動ロッド５３８は、ガイド孔５２５，５２７に摺動可能に支持され、その上端側がパワーエレメント５１０に接続され、下端側がソレノイド５０４のプランジャ５５０に接続されている。作動ロッド５３８の中間部に弁体５３０が一体に設けられている。

パワーエレメント５１０は、第１吐出圧力Ｐｄ１と第２吐出圧力Ｐｄ２との差圧（Ｐｄ１−Ｐｄ２）を感知して変位するベローズ５４５を含む。パワーエレメント５１０の内方には、ベローズ５４５を伸長方向（開弁方向）に付勢するスプリング５４２が配設されている。パワーエレメント５１０は、ベローズ５４５の変位によりソレノイド力に対抗する力を発生させる。この対抗力は、作動ロッド５３８を介して弁体５３０にも伝達される。なお、感知対象である差圧（Ｐｄ１−Ｐｄ２）の安定性を考慮すると、第２吐出圧力Ｐｄ２は、吐出弁１６０（逆止弁）から離れた位置から導入するのが好ましい。

一方、ソレノイド５０４は、コア５４６、スリーブ５４８、プランジャ５５０、ボビン５２、電磁コイル５４、ケース５５６、および端部材５５８を備える。プランジャ５５０には作動ロッド５３８の下端部が挿通され、支持されている。

以上の構成において、弁体５３０の外径（ガイド孔５２７の内径）は弁孔２０の内径よりもやや大きいものの、ほぼ同じ大きさを有するため、弁体５３０に作用する制御圧力Ｐｃの影響は実質的にキャンセルされる。

ソレノイド５０４が非通電のときには、スプリング４４の付勢力により弁体５３０が弁座２２から離間して弁部が全開状態に保持される。その結果、圧縮機１００は最小容量運転を行うことになる。

一方、ソレノイド５０４に起動電流が供給されると、プランジャ５５０は、コア５４６に最大の吸引力で吸引される。このとき、弁体５３０、作動ロッド５３８およびプランジャ５５０が、一体になって閉弁方向に動作し、弁体５３０が弁座２２に着座する。それにより、圧縮機１００は最大容量運転を行うことになる。

定常制御に移行してソレノイド５０４に保持電流が供給されると、弁体５３０、作動ロッド５３８およびプランジャ５５０が一体動作する。このとき、弁体５３０は、作動ロッド５３８を開弁方向に付勢するスプリング４４のばね荷重と、プランジャ５５０を閉弁方向に付勢しているソレノイド５０４の荷重と、弁体５３０が開弁方向に受圧する吐出圧力Ｐｄによる力と、弁体５３０が閉弁方向に受圧する吸入圧力Ｐｓによる力とがバランスした弁リフト位置にて停止する。

このバランスが取れた状態で、エンジンの回転数とともに圧縮機の回転数が上がって吐出流量が増えると、差圧（Ｐｄ１−Ｐｄ２）が大きくなり、ベローズ５４５が伸長する。その結果、弁体５３０は、さらにリフトして吐出室１１６からクランク室１１２へ流す冷媒の流量を増やす。これにより、制御圧力Ｐｃが上昇し、圧縮機１００の吐出流量が減少し、差圧（Ｐｄ１−Ｐｄ２）が設定差圧ΔＰｄsetとなるように制御される。一方、エンジンの回転数が低下した場合には、その逆の動作となり、差圧（Ｐｄ１−Ｐｄ２）が設定差圧ΔＰｄsetになるように制御される。差圧（Ｐｄ１−Ｐｄ２）が一定に保持されれば、吐出流量も一定となる。その結果、吐出流量が設定流量に維持される。

このような定常制御が行われているときに、制御弁５０１は、吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐset以上の通常時においては、差圧（Ｐｄ１−Ｐｄ２）を設定差圧ΔＰｄsetに保持するよう制御し、吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetよりも低くなると、吸入圧力Ｐｓを設定圧力Ｐsetに近づけるよう制御する。つまり、制御弁５０１は、基本的に吐出流量を設定流量に保持する流量制御弁として機能する一方、吸入圧力Ｐｓが下がり過ぎるとＰｓ制御弁として機能し、過剰冷房を防止する。

マイクロコンピュータ１２３は、検出された吸入圧力Ｐｓが設定圧力Ｐsetよりも低下した場合、吸入圧力Ｐｓを設定圧力Ｐsetに近づけるフィードバック制御を実行する。すなわち、その吸入圧力Ｐｓと設定圧力Ｐsetとの偏差に基づいてデューティ比を演算し、駆動回路１２９への駆動指令を出力する。

本実施形態によれば、圧縮機１００の吐出流量が一定となるように制御する制御弁においても第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、本実施形態では、流量制御を主制御とし、吸入圧力Ｐｓの制御を補助的な制御と位置付けた。変形例においては、後者の吸入圧力Ｐｓの制御を主制御としてもよい。すなわち、マイクロコンピュータ１２３は、定常制御時に吸入圧力Ｐｓを設定圧力Ｐsetに近づけるようフィードバック制御を実行してもよい。その場合、制御弁５０１は、吸入圧力Ｐｓを一定に維持しつつ、差圧（Ｐｄ１−Ｐｄ２）を、その吸入圧力Ｐｓに対して最適な設定差圧ΔＰｄsetに近づけるよう自律的に動作する。

なお、圧力センサ８により吸入圧力Ｐｓの値を検出できるようにすれば、この吸入圧力Ｐｓと設定流量に基づいて圧縮機１００のトルクを算出することもできる。このため、このようなトルクの算出をマイクロコンピュータ１２３あるいはエアコンＥＣＵ１０５で行ってもよい。前者の場合、マイクロコンピュータ１２３からエアコンＥＣＵ１０５へトルク情報を送信することができる。後者の場合、マイクロコンピュータ１２３から流量情報および吸入圧力Ｐｓの情報をエアコンＥＣＵ１０５へ送信し、エアコンＥＣＵ１０５にてトルクを算出することができる。本実施形態によれば、冷媒の流量制御によるトルク制御、吸入圧力制御による吹き出し空気温度の制御、圧力センサ８の出力に基づくトルク推定等ができる。このため、トルク制御による省動力化と空気温度制御による快適化の両立が可能となる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。

上記実施形態では、図２に示したように、回路基板１２１が通信部として通信回路１２７（トランシーバ）を有する構成を例示した。変形例においては、このような通信回路１２７を設けずに、マイクロコンピュータ１２３とエアコンＥＣＵ１０５との間で通信を行う構成としてもよい。

図１０は、変形例に係る制御弁７０１およびその周辺の電気的構成を表す模式図である。この変形例では、マイクロコンピュータ１２３とエアコンＥＣＵ１０５との間でシリアル通信が行われる。マイクロコンピュータ１２３とエアコンＥＣＵ１０５との間には、ＭＯＳＩライン１７２ｃ、ＭＩＳＯライン１７２ｄおよびＳＣＫライン１７２ｅが設けられている。ＭＯＳＩライン１７２ｃは、マイクロコンピュータ１２３の入力ポートとエアコンＥＣＵ１０５の出力ポートとをつなぐ通信ラインである。ＭＩＳＯライン１７２ｄは、マイクロコンピュータ１２３の出力ポートとエアコンＥＣＵ１０５の入力ポートとをつなぐ通信ラインである。ＳＣＫライン１７２ｅは、同期用のクロックをエアコンＥＣＵ１０５からマイクロコンピュータ１２３へ送るための通信ラインである。

このような構成により、本変形例では、回路基板７２１から電源端子７２ａ、グランド端子７２ｂおよび３本の通信端子１７２ｃ，１７２ｄ，１７２ｅ（これらを総称して「接続端子１７２」ともいう）が延出し、コネクタ部７４の内方に配置される。

上記実施形態では、圧力センサ８の構造の一例を示したが、これと異なる構造を採用してよいことは言うまでもない。上記実施形態では、歪みゲージを用いた圧力センサを例示したが、磁気センサを用いた圧力センサを採用してもよい。例えば、感圧体と一体に磁石を設け、その感圧体の変位に伴う磁石の変位に応じた検出信号を出力する磁気センサを採用してもよい。マイクロコンピュータ１２３は、この磁気センサの検出値に基づいて吸入圧力Ｐｓ等を算出してもよい。

上記実施形態では、図４に示したように、制御ユニット６に圧力センサ８を一体に設ける構成を例示した。変形例においては、これらを別体に構成し、ソレノイドボディの収容室７６内にそれぞれ組み付けてもよい。

上記実施形態では、図２に示したように、駆動回路１２９や電源回路１２５をマイクロコンピュータ１２３の外側に配置する構成を例示したが、それらの一方又は双方をマイクロコンピュータ１２３の内部に配置してもよい。図１０の変形例についても同様である。

上記実施形態では、ソレノイドボディに制御部を設ける構成を例示した。変形例においては、圧力センサをソレノイドボディに設け、他の回路等を制御弁の外部に配置してもよい。他の回路等をエアコンＥＣＵにもたせてもよい。ソレノイドボディは、ソレノイドの電源ラインおよびグランドラインにそれぞれつながる接続端子と、圧力センサの電源ライン、グランドラインおよび出力ラインにつながる接続端子とを含む共用のコネクタ部を一体に有してもよい。そして、圧力センサの検出信号を出力ラインを介してエアコンＥＣＵへ出力してもよい。制御弁は、電源の入出力および圧力センサの出力のみを実行してもよい。そして、エアコンＥＣＵが、その圧力センサの出力に基づいて圧力を演算し、必要な制御電流を制御弁に供給するようにしてもよい。

上記実施形態では、圧力センサにおいて吸入圧力Ｐｓを感知する例を示した。変形例においては、圧力センサにおいて制御圧力Ｐｃを感知する構成としてもよい。その場合、制御圧力Ｐｃは、ゲージ圧としてもよいし、絶対圧としてもよい。バルブボディおよびソレノイドボディの少なくとも一方に、圧力センサへ制御圧力Ｐｃを導入するための通路を形成する。あるいは、圧力センサにおいて吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を感知してもよい。あるいは、圧力センサにおいて第１吐出圧力Ｐｄ１と第２吐出圧力Ｐｄ２との差圧（Ｐｄ１−Ｐｄ２）を感知してもよい。その場合、バルブボディおよびソレノイドボディの少なくとも一方に、圧力センサへ吐出圧力Ｐｄ（第１吐出圧力Ｐｄ１，第２吐出圧力Ｐｄ２）を導入するための通路を形成する。なお、上記実施形態では、図３に示したように、吐出弁１６０の上流側に固定オリフィス１１７を設ける例を示した。変形例においては、吐出弁１６０の下流側に固定オリフィス１１７を設けてもよい。そして、その固定オリフィス１１７の上流側圧力と下流側圧力との差圧を感知して流量制御を行ってもよい。

上記実施形態では、ＰＷＭ制御により弁開度を調整するようにして制御を行う制御弁を示した。変形例においては、定常制御中にも弁部を開閉させ、その開閉タイミング（開閉時間）を変化させて制御を行う制御弁としてもよい。例えば１０Ｈｚ程度で弁部の開閉を可能とし、その開弁時間を調整する制御弁としてもよい。

上記実施形態では、図５に示したように、圧力センサについて、センサ素子とダイヤフラムとの間に保護材（伝達材）を充填して感圧体（感圧部）構成する例を示した。変形例においてはダイヤフラムを省略し、センサ素子と保護材にて感圧体を構成してもよい。あるいは、ダイヤフラムおよび保護材を省略し、センサ素子単体が感圧体を構成してもよい。そのような構成において、電磁コイルの内方の作動空間が感圧体に対して開放されてもよい。すなわち、圧力センサにおいて差圧を受けて変形し、その変形が電気的に検出されて圧力値に換算される対象となる部分を「感圧部」としてもよい。

上記実施形態では、吐出室から制御室に導入する冷媒の流量を調整することにより圧縮機の吐出容量を変化させるいわゆる「入れ制御」の制御弁を例示した。変形例においては、制御室から吸入室へ導出する冷媒の流量を調整することにより圧縮機の吐出容量を変化させるいわゆる「抜き制御」の制御弁としてもよい。この抜き制御の制御弁に圧力センサ８を一体に設け、吸入圧力Ｐｓを設定圧力Ｐsetに近づけるフィードバック制御を実行してもよい。

上記実施形態では、電磁コイルの内方の作動空間を圧力センサの感圧体に開放する構成を例示した。変形例においては、その作動空間と感圧体とを隔離してもよい。そして、ソレノイドボディに別途設けたポートから感知対象となる圧力（被感知圧力）を導入し、感圧体に導いてもよい。

上記実施形態では、電磁コイルに対してバルブボディとは反対側に制御部を設ける構成を例示した。変形例においては、制御部をバルブボディとソレノイドボディとの間、あるいはバルブボディの内部に設けてもよい。このような構成によっても、制御弁単体で制御精度の向上を図るという課題については、対処することが可能である。

上記実施形態では述べなかったが、制御弁の回路基板に、駆動回路の機能を備えたロジックＩＣを実装してもよい。そして、エアコンＥＣＵからの指令信号に基づいてそのロジックＩＣが動作し、ソレノイドを制御するようにしてもよい。

上記実施形態では、エアコンＥＣＵからマイクロコンピュータ１２３に向けて設定圧力Ｐsetを表す情報が制御指令として送られる例を示した。この「設定圧力Ｐsetを表す情報」は、設定圧力Ｐsetそのものを示す値であってもよいし、設定圧力Ｐsetに対応づけられる温度情報であってもよい。

なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。

１ 制御弁、４ ソレノイド、５ ボディ、６ 制御ユニット、８ 圧力センサ、２０ 弁孔、３０ 主弁体、４６ コア、５０ プランジャ、５４ 電磁コイル、５９ 出力ライン、７２ 接続端子、７４ コネクタ部、１００ 圧縮機、１１８ 取付孔、１２１ 回路基板、１３３ センサモジュール、１４３ 第１圧力室、１４５ 第２圧力室、１５１ センサ素子、１６１ 感圧体、２０１ 制御弁、２０５ ボディ、２１０ パワーエレメント、３０１ 制御弁、３０４ ソレノイド、３０５ ボディ、３３０ 弁体、３４６ コア、３５０ プランジャ、３６０ 作動空間、３６６ 貫通孔、４０１ 制御弁、４０４ ソレノイド、４０５ ボディ、４３０ 弁体、４４６ コア、４５０ プランジャ、５０１ 制御弁、５０４ ソレノイド、５０５ ボディ、５１０ パワーエレメント、５３０ 弁体、５４６ コア、５５０ プランジャ。

Claims (7)

1. 可変容量圧縮機に設けられた取付孔に挿入されるようにして組み付けられ、前記圧縮機が吐出する冷媒の吐出容量を制御するための制御弁であって、
   冷媒の流通路と、その流通路に設けられた弁孔と、を有するバルブボディと、
   前記弁孔に接離して弁部を開閉する弁体と、
   前記バルブボディに組み付けられ、供給電流に応じた軸線方向の駆動力を前記弁体に付与するためのソレノイドと、
   前記ソレノイドの通電制御に参照される所定の冷媒圧力を検出する圧力センサと、
   を備え、
   前記ソレノイドは、
   前記バルブボディと軸線方向に一体に組み付けられたソレノイドボディと、
   前記ソレノイドボディに固定され、内方に作動空間が形成される電磁コイルと、
   前記電磁コイルと同軸状に前記ソレノイドボディに固定されたコアと、
   前記作動空間にて軸線方向に変位可能に支持されるプランジャと、
   前記プランジャの駆動を前記弁体へ伝達するための伝達ロッドと、
   前記電磁コイルにつながり、前記ソレノイドボディの前記バルブボディとは反対側から引き出される電源ラインと、
   を含み、
   前記圧力センサは、
   前記冷媒圧力として、前記可変容量圧縮機の吸入圧力を感知して変位する感圧部と、
   前記感圧部の変位に応じた検出信号を出力する出力ラインと、
   を含み、前記電磁コイルに対して前記バルブボディとは反対側に配置され、
   前記吸入圧力が前記作動空間に導入され、
   前記作動空間が、前記感圧部が存在する空間と直接連通していることを特徴とする可変容量圧縮機用制御弁。
2. 前記圧力センサは、前記ソレノイドボディにおける前記バルブボディとは反対側のスペースに収容されていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
3. 前記圧力センサは、前記感圧部を取り囲むように形成されたセンサボディを備え、
   前記センサボディが前記ソレノイドボディに対して固定され、
   前記冷媒圧力が前記作動空間に導入され、
   前記作動空間が前記感圧部に対して開放されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
4. 前記圧力センサの検出信号を前記出力ラインを介して入力し、外部制御装置からの指令に基づいて前記ソレノイドへの通電制御を実行する制御部をさらに備え、
   前記制御部は、
   前記電磁コイルに対して前記バルブボディとは反対側に配置され、
   前記外部制御装置からの指令情報と、前記圧力センサによる検出情報とに基づき、前記冷媒圧力に関して定められた制御量を目標値に近づけるためのフィードバック制御を実行することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の可変容量圧縮機用制御弁。
5. 前記ソレノイドボディは、前記外部制御装置との通信ラインにつながる接続端子と、前記電源ラインにつながる接続端子とを含む共用のコネクタ部を一体に有することを特徴とする請求項４に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
6. 前記制御部として機能する制御回路と、前記外部制御装置と通信するための通信回路と、前記圧力センサとが実装された回路基板を備え、
   前記回路基板が、前記電磁コイルに対して前記バルブボディとは反対側に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の可変容量圧縮機用制御弁。
7. 前記ソレノイドボディは、前記電源ラインにつながる接続端子と前記出力ラインにつながる接続端子とを含む共用のコネクタ部を一体に有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の可変容量圧縮機用制御弁。

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