JPH0258124B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車等に用いられる空調装置の冷凍
サイクルの能力制御に関するものである。

〔従来の技術〕

従来この種の自動車用空調装置は第１図に示す
ような圧縮機１、凝縮器２、レシーバ３、膨張弁
４、蒸発器５により構成される蒸気圧縮式冷凍サ
イクルを用いていた。この冷凍サイクルは、送風
機８によつて空調装置通風系路に導かれた車室内
或は車室外の空気を蒸発器５で３℃〜４℃に冷却
するような構成になつている。そして、この冷凍
サイクルによつて冷却された空気は第２図に示す
エアミツクスダンパ９によつて２つの流れに分け
られ、一方は加熱器１０によつて温められ、他方
はバイパス路１０ａを通つてそのままの温度で、
エアミツクスチヤンバ７へ導かれ、両者が混り合
い乗員の欲する適当な温度で車室内へ吐出される
ようになつている。そして、乗員が欲する空気温
度の高低は、乗員により操作されるか、または車
室内温度と設定温度とに応じて自動的に操作され
るエアミツクスダンパ９の開度によつて調節され
ている。

従つて、エアミツクスダンパの開度が大きく加
熱器による加熱量が多いときは高い吹出空気温度
が要求されるときであり、逆に開度が小さく加熱
量が小さいときは低い吹出空気温度が要求される
ときである。

ところで、この種の装置では、エンジン回転数
の増加に伴う圧縮機回転数の増加、或は外気温低
下等による冷房負荷の低下によつて、蒸発器内の
冷媒温度が低くなり、蒸発器表面に霜が付着し、
その結果送風機８によつて送り出される風量が減
少し、冷房能力の低下をまねくことがあるため蒸
発器直後の空気温度を温度感知器６によつて感知
し、その信号により圧縮機１の電磁クラツチ１ａ
を断続し、圧縮機１の稼働時間を調節して、蒸発
器内冷媒温度を制御するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記構成では乗員の希望温度の
高低とは無関係に常に蒸発器直後の空気温度が一
定値（３℃〜４℃）となるように圧縮機１の運転
を断続しているので、車室へ吹出すべき空気温度
が比較的高い時すなわち暖房時には、エアミツク
スダンパ９の開度が大きくなり、再加熱量を多く
して温度調節することになる。その結果圧縮機１
は再加熱分だけ無駄な仕事をするという欠点があ
る。

また、圧縮機１の運転が断続されるので、吹出
空気温度の変動が著しく、空調フイーリングを悪
くするとともに、電磁クラツチ１ａの耐久性に悪
影響を及ぼしたり、自動車の走行フイーリングを
悪くする等の不具合もある。

また、従来から特公昭54−12693号公報に開示
されるように、エアミツクスダンパの開度が所定
値以上の暖房領域にあるときには冷媒圧縮機を停
止させ、上述のような再加熱の無駄を減少させる
ものが知られている。

しかし、上記公報のものではエアミツクスダン
パの開度が所定値以上になると蒸発器の冷却度合
に関係なく突然に冷媒圧縮機が停止され空気の冷
却が全く行われなくなるため、それまで除湿され
ていた空気が突然に除湿されなくなり、乗員に不
連続な空調フイーリングを与えてしまうという問
題点があつた。

本発明は上記の如き問題点に鑑みてなされたも
のであり、高い吹出空気温度が要求されるときに
は蒸発器の冷却度合を減少させて圧縮機の消費動
力を減少させることができ、また、低い吹出空気
温度が要求されるときには蒸発器の冷却度合を増
加させて十分な冷却効果を発揮することができ、
しかも圧縮機の断続運転に伴なうような蒸発器の
冷却度合の変動を制御して空調フイーリングを向
上させ、更に圧縮機の断続運転を行なうクラツチ
等の耐久性をも向上させることができる空調制御
装置を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本発明は、 一端側が空気吸入口に連通し、他端側が室内へ
の吹出口に連通する通風ケーシングと、 この通風ケーシング内に設置された蒸発器と、 前記通風ケーシング内で、前記蒸発器の下流側
に設置された加熱器と、 前記吹出口から吹出すべき空気の温度を高温か
ら低温にわたつて指令する指令手段と、 この指令手段からの指令に応じて前記加熱器に
より空気を加熱し吹出温度を変化させる温度制御
部材と、 前記蒸発器の出口側冷媒回路に接続された圧縮
機と、 この圧縮機に内蔵され、圧縮機の吐出容量を変
化させる容量可変部材と、 前記蒸発器の冷却度合を示す温度または冷媒圧
力のいずれかを感知する感知器と、 前記圧縮機の容量可変部材を駆動する駆動装置
と、 前記指令手段により高温の吹出温度が指令され
るほど前記蒸発器の冷却度合を減少させ、低温の
吹出温度が指令されるほど前記蒸発器の冷却度合
を増大させるように、前記指令手段の指令に応じ
て前記蒸発器の目標冷却度合を設定する設定手段
と、 前記感知器により感知された感知冷却度合と前
記設定手段により設定された目標冷却度合とを比
較し、感知冷却度合が高いとき容量を減少させ感
知冷却度合が低いとき容量を増加させるように前
記駆動装置に前記容量可変部材を駆動させる制御
手段と を具備する空調制御装置という技術的手段を採用
する。

なお、本発明における指令手段は、吹出温度を
高温から低温にわたつて指令すればよく、後述す
る実施例にあつてはエアミツクスダンパの開度を
操作する手動ツマミ、あるいは自動制御装置を指
す構成である。また、指令手段からの指令は、後
述する実施例のように指令に応じて操作されたエ
アミツクスダンパの開度を検出して入力してもよ
く、また、指令手段から直接に入力してもよい。

〔作用〕

このような本発明の構成によると、蒸発器の冷
却度合はこの冷却度合を感知する感知器と、目標
冷却度合を設定する設定手段と、制御手段と、駆
動装置と、容量可変部材とにより圧縮機の吐出容
量が変化されることにより上記設定手段で設定さ
れた目標冷却度合に制御される。

一方、温度制御部材は吹出温度を高温から低温
にわたつて指令する指令手段からの指令に応じて
加熱器により空気を加熱し吹出温度を調節する。

上記設定手段は吹出温度を高温から低温にわた
つて指令する指令手段からの指令に応じて蒸発器
の目標冷却度合を設定する。しかも上記目標冷却
度合の設定は指令手段によつて高い吹出温度が要
求されるほど蒸発器の冷却度合が減少され、低い
吹出温度が要求されるほど蒸発器の冷却度合が増
大されるように行なわれる。

そして制御手段は感知器により感知された感知
冷却度合と設定手段により設定された目標冷却度
合とを比較し、感知冷却度合が高いとき、すなわ
ち蒸発器が目標冷却度合よりよく冷却されている
とき容量を減少させ、感知冷却度合が低いとき、
すなわち蒸発器が目標冷却度合まで冷却されてい
ないとき容量を増加させるように駆動装置に容量
可変部材を駆動させる。

これにより、指令手段により指令される吹出温
度が高温であるときは目標冷却度合が小さく設定
されるので比較的小さい圧縮機の容量で蒸発器の
冷却度合が目標冷却度合に維持される。そして高
温の吹出温度に対応して加熱器における再加熱量
を減少させ、圧縮機の駆動に要する動力を低減さ
せる。

一方、指令手段により指令される吹出温度が低
温であるときには目標冷却度合が大きく設定され
るので比較的大きい圧縮機の容量で蒸発器の冷却
度合が目標冷却度合に維持される。そして低温の
吹出温度に対応して冷却度合を増大させ、指令手
段からの指令に応じた十分な冷却を行なう。

〔実施例〕

以下本発明を図に示す実施例について説明す
る。本発明装置における冷凍サイクルは第１図と
同じでよいので、説明は省略する。第３図は本発
明装置の制御システムの全体を概略的に示すもの
で、１１は自動車用空調装置の樹脂製通風ケーシ
ングで、その内部には第１図図示の蒸発器５およ
びモータ駆動の送風機８、エアミツクスダンパ
９、加熱器１０、エアミツクスチヤンバ７等が設
けられている。通風ケーシング１１の一端側は図
示しない内外気切替箱を介して内気吸入口および
外気吸入口に連通し、他端側は図示しないモード
切替ダンパを介して車室内への吹出口（冷房用上
方吹出口、暖房用下方吹出口等）に連通してい
る。

前記加熱器１０は自動車エンジンの冷却水を熱
源として空気を加熱するもので、その側方にはバ
イパス路１０ａが形成されている。また、エアミ
ツクスダンパ９は図示しない空調制御パネルの温
度制御レバーにケーブルワイヤ等を介して連結さ
れ、手動操作される。ここで、エアミツクスダン
パ９は自動温度制御機構により自動制御される構
成としてもよい。前記蒸発器５の出口側冷媒回路
には圧縮機１２が接続されており、この圧縮機１
２は電磁クラツチ１３を介して自動車エンジンに
より駆動される。更に、この圧縮機１２は後記す
るように吐出容量を可変する容量可変部材を内蔵
する可変容量型として構成してある。１４は蒸発
器５直後の空気温度を感知するためのサーミスタ
からなる温度感知器、２４は前記圧縮機１２に内
蔵される容量可変部材の位置を検出する位置検出
装置で、容量可変部材の動きに連動するポテンシ
ヨメータよりなる。１５はエアミツクスダンパ９
の位置（開度）を検出する位置検出装置で、エア
ミツクスダンパ９の動きに連動するポテンシヨメ
ータよりなり、蒸発器直後の空気温度の制御値を
決める設定抵抗の役割を果す。１６は制御回路
で、上記各素子１４，１５，２４の信号が入力さ
れるようになつている。すなわち、上記素子１
４，２４を直列接続し、この直列回路と位置検出
装置１５との接続点Ａの電位が制御回路１６に入
力されるようになつている。

１７は前記圧縮機１２内の容量可変部材を駆動
するためのサーボモータで、制御回路１６の出力
によつて制御される。

１８はサーボモータ１５の駆動トルクを圧縮機
１２の容量可変部材に伝えるためのウオームギヤ
である。

１９は圧縮機１２の運転を断続するためのリレ
ー接点で、電磁クラツチ１３の通電を断続するも
のである。２０は制御回路で、エンジン回転数、
外気温等を感知し、これらの低下によつてリレー
接点１９を開にするものである。２１は空調装置
の作動スイツチ、２２は車載の電源バツテリであ
る。

第４図は制御回路１６の具体的一例を示すもの
で、エアミツクスダンパ９の位置検出装置１５と
前記直列回路との接続点Ａの電位を入力とする２
つの比較器１６１，１６２を有しており、第１の
比較器１６１の基準電位V₁の方が第２の比較器
１６２の基準電位V₂より高くしてある。この基
準電位V₁とV₂の差は可変抵抗１６３により自由
に調整できる。第１の比較器１６１の出力１６１
ａによつてトランジスタ１６４ａ，１６４ｂがオ
ンオフされ、第２の比較器１６２の出力１６２ａ
によつてトランジスタ１６５がオンオフされる。
１６６〜１７１はサーボモータ１７駆動用のトラ
ンジスタである。

第５図は上記制御回路１６の作動特性を接続点
Ａの電圧との関係を図示するものである。制御回
路１６は温度感知器１４のサーミスタ抵抗値R14
と位置検出装置２４のポテンシヨメータ抵抗値
R24との直列総抵抗R_Sおよび位置検出装置１５の
抵抗値R15によつて変化する接続点Ａの電位V_A
を上記基準電位V₁とV₂との間にするようにサー
ボモータ１７の回転を制御するものである。

第１の比較器１６１は電位V_Aが基準電位V₁を
越えると、その出力１６１ａが“Lo”レベルよ
り“Hi”レベルとなり、逆に電位V_Aが基準電位
V₁より一定値V_Cだけ小さくなると、その出力１
６１ａが“Hi”レベルより“Lo”レベルに復帰
する。ここで、上記一定値V_Cで示されるヒステ
リシス特性は、第１の比較器１６１に接続された
帰還抵抗の抵抗値で設定される。

第２の比較器１６２は電位V_Aが基準電位V₂を
越えると、その出力１６２ａが“Lo”レベルよ
り“Hi”レベルとなり、逆に電位V_Aが基準電位
V₂より一定値V_Cだけ小さくなると、その出力ａ
が“Hi”レベルより“Lo”レベルに復帰する。
ここで、上記一定値V_Cで示されるヒステリシス
特性は、第２の比較器１６２に接続された帰還抵
抗の抵抗値で設定される。また、基準電位V₂は
R_SとR₁₅が所定の抵抗値において等しくなつたと
き（R_S＝R₁₅＝所定の抵抗値）の電位V_Aと等しく
設定されている。

次に、本発明における可変容量型圧縮機１２の
構成作動について詳述する。

第６図ないし、第８図において、１０１はシヤ
フトであり、第３図図示の電磁クラツチ１３およ
び図示しないＶベルトを介して駆動源をなす自動
車用エンジンに連結し、エンジンの駆動力により
回転するものである。１０２はシヤフト１０１に
キー止めにより固定され、シヤフト１０１と一体
に回転する斜板であり、この斜板１０２の回転は
シユー１０３を介してピストン１０４を往復運動
させる。１０５，１０６はハウジングで、前記ピ
ストン１０４の往復運動を支持するシリンダ部１
０７を有しており、前後に２分割されてアルミニ
ウム等でダイカスト成形されている。１０８はこ
のハウジング１０５，１０６内に形成された吸入
通路室である。そして、第７図および第８図に示
すようにシリンダ部１０７は５ケ所１０７ａ，１
０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄ，１０７ｅ形成され
ており、最下方のシリンダ部１０７ｃと１０７ｄ
との間のみ88゜の角度で間隔が設けてあり、他の
シリンダ部間の間隔はいずれも68゜となるように
なつている。また、吸入通路室１０８は第８図に
示すように各シリンダ部１０７間に形成されてお
り、この吸入通路室１０８はすべて図示しない１
つの冷媒導入口に接続され、この導入口を経て蒸
発器５の出口側冷媒回路に連通している。１０
９，１１０はサイドハウジングで、前記ハウジン
グ１０５，１０６の外側にバルブプレート１１
１，１１２を挟んで配置されており、このサイド
ハウジング１０９，１１０のうち、前記吸入通路
室１０８にバルブプレート１１１，１１２の吸入
側連通穴（図示せず）を介して直接連通する部分
には吸入室１１３が形成されており、さらにこの
サイドハウジング１０９，１１０のうち吸入室１
１３の内周で前記ピストン１０４と対向する位置
には吐出室１１４が形成されている。この吐出室
１１４はバルブプレート１１１，１１２の図示し
ない吐出側連通穴を経てハウジング１０５，１０
６の吐出通路室１１４ａ（第８図）に通じている。
１１５，１１６はバルブプレート１１１，１１２
とハウジング１０５，１０６との間に介在する弾
性金属例えばばね鋼製の円板状弾性金属板で、こ
の弾性金属板１１５，１１６のピストン１０４と
対向する位置には図示しないＵ字形の切欠きを設
けて吸入弁が形成してある。なお、ハウジング１
０５，１０６、サイドハウジング１０９，１１０
及びバルブプレート１１１，１１２は通しボルト
１１７によつて一体に連結されており、通しボル
ト１１７は組付けを容易とするためハウジング１
０５，１０６内では吸入通路室１０８内を通るよ
うになつている。

１１８，１１９は通常のニードルベアリングを
用いたラジアルベアリングであり、ハウジング１
０５，１０６にアウターレースを固定されてシヤ
フト１０１を回転自在に保持するものである。１
２０，１２１はスラストベアリングであり、ハウ
ジング１０５，１０６の中心部と斜板１０２との
間に位置して、斜板１０２のスラスト方向（軸方
向）にかかる力、つまり斜板１０２がピストン１
０４を往復運動せるとき受ける反力を支持するも
のである。

１２２はシヤフトシールで、サイドハウジング
１０９，１１０のうち駆動源側（換言すれば電磁
クラツチ１０３側）で位置するサイドハウジング
１０９とシヤフト１０１との間に位置して、圧縮
機内部の冷媒ガスおよび潤滑油が外部へ漏れない
よう気密を保持するものである。

１２３はサーボモータ１７の保持具で、後側の
サイドハウジング１１０にビス１２４にて固定さ
れている。サーボモータ１７のウオームギヤ１８
は第７図に示すようにウオームギヤ１２５によつ
て作動軸１２６に連結されている。この作動軸１
２６は最下方のシリンダ部１０７ｃ，１０７ｄ間
のスペースを利用し、後側のバルブプレート１１
２から前側のバルブプレート１１１に至る間に配
設されており、かつ作動軸１２６のバルブプレー
ト１１１，１１２に隣接する部位には、それぞれ
平歯車１２７，１２８が取り付けられている。１
２９，１３０は環状をした可変リングで容量可変
部材をなすものであり、この可変リング１２９，
１３０はハウジング１０５，１０６のうち、シリ
ンダ部１０７の外周に設けた円筒状空間内に圧縮
機駆動シヤフト１０１と同心状となるべく配設さ
れている。この可変リング１２９，１３０には作
動軸１２６の回転力が平歯車１２７，１２８及び
可変リング１２９，１３０内周部に設けられた歯
１２９ａ，１３０ａを介して伝えられて回動する
ようになつている。

そして、各シリンダ部１０７の壁面には可変リ
ング１２９，１３０に最も近い位置に各２ケ所づ
つバイパス孔１３１ａ，１３１ｂが設けられてお
り、このバイパス孔１３１ａ，１３１ｂは可変リ
ング１２９，１３０の内周面に円周方向に設けら
れたバイパス溝１３２ａ，１３２ｂ、可変リング
１２９，１３０内にシヤフト１０１と平行に配設
されたバイパス溝１３３、及び可変リング１２
９，１３０の内周面のうち、圧縮機中央側に全周
にわたつて設けられたバイパス溝１３４を介し
て、ハウジング１０５，１０６にあけられたバイ
パスポート１３５へ連通するようになつており、
更にこのバイパスポート１３５はハウジング１０
５，１０６に設けられた吸入通路室１０８に導通
させるべく形成されている。

本実施例においては、シリンダ１０７壁面にあ
けられたバイパス孔１３１ａ，１３１ｂはそれぞ
れシリンダ容積を３等分する位置に配設されてお
り、圧縮機中央部側のポート１３１ｂのみ、ある
いは両方のポート１３１ａ，１３１ｂが可変リン
グ１２９，１３０の回転角に対応してバイパス溝
１３２ａ，１３２ｂに対向するような配置になつ
ている（第９，１０図参照）。

さらにバイパス溝１３２ａ，１３２ｂは５つの
シリンダ１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７
ｄ，１０７ｅにそれぞれ対応した配設されている
が、第１１図に示すごとく可変リング１２９，１
３０の円周方向にそれぞれ異なつた長さで設けら
れており、可変リンク１２９，１３０の回転角に
応じ、吸入通路室１０８と導通するシリンダ１０
７の数が異なるよう工夫されている。すなわち、
本実施例の場合、回転角が0゜の場合、全てのバイ
パス孔１３１ａ，１３１ｂ（計20個）が可変リン
グ１２９，１３０のバイパス溝１３３に直接対向
するように位置し、このバイパス溝１３３、バイ
パス溝１３４及びハウジング１０５，１０６のバ
イパスポート１３５を介して吸入通路室１０８に
導通しており、正味の圧縮仕事をするシリンダ容
積は最小となつている。そして、回転角が4゜の場
合にはシリンダ１０７ｅに設けられたバイパス孔
１３１ａのみが、バイパス溝１３２ａと導通して
おらず、残りのバイパス孔１３１ａ，１３１ｂは
いずれも吸入通路室１０８と導通している。以
後、回転角が8゜、12゜…と4゜づつ増えていくに従
い、吸入通路室１０８と導通しないバイパス孔が
１個づつ増加していき、回転角が36゜の時には、
シリンダ１０７ａに設けられたバイパス孔１３１
ａのみがバイパス溝１３２ｂを介して吸入通路室
１０８と導通し、他は導通していない状態とな
り、回転角が40゜になつたとき全てのバイパス孔
１３１ａ，１３１ｂが閉塞され、圧縮仕事のため
のシリンダ容積は最大となる。この可変リング１
２９，１３０の回転角と正味の圧縮仕事をするシ
リンダ容積との関係を示すと第１２図のようにな
り、最大容積V_naxと1/3V_naxとの間でシリンダ容
積を10段階にわたつて微細に制御できる。

なお、この可変リング１２９，１３０の回転位
置は位置検出装置２４のポテンシヨメータによつ
て電気信号として検出できるようになつている。
即ち、作動軸１２６の端面に形成されたウオーム
ギヤ１２５が位置検出装置２４の作動歯車２４１
にも歯合するようになつており、作動軸１２６
（ウオームギヤ１２５）の回動に応じて位置検出
装置２４のポテンシヨメータ抵抗値が可変して、
その結果可変リング１２９，１３０の位置に応じ
て定まる電気信号が出力されるようになつてい
る。位置検出装置２４は、その側面に形成された
ステー２４２を介してサイドハウジング１１０に
ビス２４３により固定されている。なお、サイド
ハウジング１１０のうち、位置検出装置２４が保
持される部位および前述のサーボモータ１７が保
持される部位には収納用の溝を形成することによ
り、サーボモータ１７、位置検出装置２４等の保
持をより確実にすると共に、サイドハウジング１
１０の面よりサーボモータ１７等があまり飛び出
さないようにしてある。また、図示していない
が、サーボモータ１７、ウオーム歯車１８，１２
５、位置検出装置２４等は防塵のため図示しない
カバーで覆われている。

次に、上記斜板式圧縮機１２部のみの作用を説
明すると、電磁クラツチ１３が接続され、シヤフ
ト１および斜板２が回転し始めると、蒸発器５で
気化された冷媒ガスはハウジング１０５，１０６
に設けられた図示しない導入口より吸入通路室１
０８へ導入され、バルブプレート１１１，１１２
の吸入側連通穴（図示せず）を通つて前後のサイ
ドハウジング１０９，１１０の吸入室１１３へ流
入する。そして斜板１０２の回転に伴ないシリン
ダ部１０７内を往復運動するピストン１０４が吸
入行程となつたとき、冷媒ガスはバルブプレート
１１１，１１２中の吸入口より弾性金属板１１
５，１１６に形成された吸入弁を経てシリンダ部
１０７内へ吸い込まれる。次に、ピストン１０４
が圧縮行程に移ると、前記吸入弁によつて吸入口
がとじられ、シリンダ部１０７内の冷媒ガスはピ
ストン１０４により圧縮され、バルブプレート１
１１，１１２の吐出口および吐出弁（図示せず）
を経てサイドハウジング１０９，１１０内の吐出
室１１４へ吐出され、再びバルブプレート１１
１，１１２の図示しない吐出側連通穴よりハウジ
ング１０５，１０６内の吐出通路室１１４ａへ流
入し、その後ピストン１０４の圧縮行程で高温・
高圧になつた冷媒ガスはハウジング１０５，１０
６の図示しない吐出口より凝縮器２へ送られる。

上記作動時において、シヤフト１０１の回転数
はエンジンの回転数に応じて可変されることにな
るため、圧縮機１２としての吐出能力もエンジン
の回転数によつて増減し、エンジンの高回転時等
には冷凍サイクルの運転状態より要求される能力
に比して圧縮機１２の吐出能力の方が異常に大き
くなつてしまうという事態も起こりうる。しかし
ながら、本発明の圧縮機１２ではこのように吐出
能力が過大となる状態ではシリンダ１０７の吐出
容量を減少させて吐出能力の低減が図れるように
なつている。

そこで、この圧縮機１２の能力（正味シリンダ
容積）を制御する制御回路の作動を以下説明す
る。蒸発器直後の空気温度は感知器１４によつて
感知され、その感知温度が冷房負荷の増大により
高くなると、感知器１４のサーミスタ抵抗値R₁₄
が減少し、その結果直列総抵抗R_S（＝R₁₄＋R₂₄）
が減少し、電位V_Aが低下する。第５図において
V_Aが（V₂−V_C）より小さくなると、第２の比較
器１６２の出力１６２ａが“Hi”レベルより
“Lo”レベルに反転し、トランジスタ１６５がオ
フするので、トランジスタ１６８，１６９，１７
０がオンする。このとき、第５図の特性からわか
るように第１の比較器１６１の出力１６１ａは
“Lo”レベルであり、トランジスタ１６４ａがオ
フし、トランジスタ１６４ｂがオンしているの
で、トランジスタ１６６，１６７，１７１はオフ
している。その結果、サーボモータ１７にはトラ
ンジスタ１７０のエミツタ・コレクタおよびトラ
ンジスタ１６９のコレクタ・エミツタを通して電
流が流れ、サーボモータ１７は正回転し、ウオー
ムギヤ１８を介してウオームギヤ１２５、作動軸
１２６、平歯車１２７，１２８、および可変リン
グ１２９，１３０が第８図の時計方向に回転する
ので、第１１図で定義された可変リング１２９，
１３０の回転角が増加し、正味シリンダ容積が増
加する。従つて、圧縮機能力が増大し、蒸発器直
後の空気温度は次第に低下する。これにより、感
知器１４の抵抗値R₁₄が次第に増大し、またこの
とき位置検出装置２４も上記の可変リング１２
９，１３０の回転と同時に作動し、その抵抗値
R₂₄が増大する。その結果R_Sが増大し、電位V_Aを
上昇させる。やがて電位V_AがV₂より大きくなる
と、第２の比較器１６２の出力１６２ａが“Hi”
レベルとなり、トランジスタ１６５がオン状態に
なるので、トランジスタ１６８，１６９，１７０
がオフする。このとき、第１の比較器１６１の出
力１６１ａはまだ“Lo”レベルであるので、ト
ランジスタ１６６，１６７，１７１はオフ状態を
継続している。従つて、サーボモータ１７への通
電が断たれ、サーボモータ１７が停止し、可変リ
ング１２９，１３０の位置が保持され、設定値に
応じた圧縮機容量が決定される。

一方、冷房負荷の減少（蒸発器吸込空気温の低
下等）により、蒸発器直後の空気温度が低下する
と、感知器１４のサーミスタ抵抗値R₁₄が増大
し、その結果R_Sが増大し電位V_Aが上昇する。V_A
がV₁より大きくなると、第１の比較器１６１の
出力１６１ａが“Lo”レベルより“Hi”レベル
となり、トランジスタ１６４ａがオンし、トラン
ジスタ１６４ｂがオフするので、トランジスタ１
６６，１６７，１７１がオンする。これにより、
サーボモータ１７にはトランジスタ１７１のエミ
ツタ・コレクタ、トランジスタ１６７のコレク
タ・エミツタを通して、前記とは逆方向の電流が
流れ、サーボモータ１７が逆回転し、ウオームギ
ヤ１８を介して、ウオームギヤ１２５、作動軸１
２６、平歯車１２７，１２８、可変リング１２
９，１３０が第８図の反時計方向へ回転し、第１
１図の可変リング回転角が減少するので、圧縮機
容量が減少する。その結果、蒸発器直後の空気温
度が上昇して感知器１４の抵抗値R₁₄が減少し、
またこのとき位置検出装置２４も同時に作動して
その抵抗値R₂₄が減少し、その結果R_Sが減少す
る。このR_Sの減少によりV_Aが低下し、V₁−V_Cよ
り小さくなると、第１の比較器１６１の出力１６
１ａが“Lo”レベルとなり、トランジスタ１６
４ａがオフするので、トランジスタ１６４ｂがオ
ンし、トランジスタ１６６，１６７，１７１がオ
フし、サーボモータ１７は再び停止し、可変リン
グ１２９，１３０の位置が保持される。

上記作動において位置検出装置２４は可変リン
グ１２９，１３０の回転位置を常に検出して、制
御回路１６の入力側に負帰還することにより、可
変リング１２９，１３０の過剰な回転を未然に阻
止し、サーボモータ１７、可変リング１２９，１
３０のハンチングを防ぐ。また、これにより蒸発
器温度制御のオーバーシユート、アンダーシユー
トも僅少にできる。

以上のごとくして、空調装置の運転状況に応じ
て圧縮機容量が自動的に制御され、圧縮機容量が
常に制御値に応じた値に設定される。そして、感
知器１４の感知温度が設定温度範囲内（第５図の
特性図で言えば、電位V₁と電位V₂との間）にあ
るときはサーボモータ１７への通電が遮断されて
可変リング１２９，１３０の位置が保持され、所
定の容量にて圧縮機１２の運転が継続される。

一方、位置検出装置１５は蒸発器直後の空気温
度の制御値をエアミツクスダンパ開度に応じて決
める設定抵抗の役割を果しており、エアミツクス
ダンパ９の開度が最小の時、すなわち加熱器１０
の空気通路が全閉され、バイパス路１０ａを全開
する最大冷房時には、ポテンシヨメータ抵抗値
R₁₅が最大となる。

抵抗値R₁₅がエアミツクスダンパ開度の減少に
つれて増大すると、制御回路１６は電位V_AをV₁
とV₂との間に維持するために総合抵抗値R_Sを抵
抗値R₁₅の増加分だけ増大させようとする。

すなわち、R₁₅が増大して電位V_Aが低下し、や
がてV₂−V_Cより低くなると、制御回路１６は圧
縮機の正味シリンダ容積を増加させ、蒸発器直後
の空気温度を低下させて低下値R₁₄を増大させる
とともに上記容積の増加に伴なつて抵抗値R₂₄を
増大させる。

その結果、接続点Ａの電位V_AをV₁とV₂との間
に維持したまま蒸発器直後の空気温度をエアミツ
クスダンパ開度の減少分だけ低下させる。

そして、抵抗値R₁₅が最大となつたとき蒸発器
直後の空気温度が着霜の生じない範囲で最低の温
度（例えば3゜〜４℃）に設定され、冷房能力をフ
ルに発揮させる。

また、エアミツクスダンパ９の開度が増大する
に従つて（乗員の欲する車室内温度が高くなるに
従つて）、位置検出装置１５のポテンシヨメータ
抵抗値R₁₅が減少するので、蒸発器直後の空気温
度が次第に高い温度に設定される。このように、
エアミツクスダンパ９の開度増加に伴なつて蒸発
器直後の空気温度を高い高温に設定することによ
り、蒸発器５で無駄な冷却を行なうことがなくな
り、圧縮機駆動動力の低減が図れる。

前述のように、設定温度に幅を持たせ、その設
定温度範囲内に蒸発器直後の空気温度がある間
は、サーボモータ１７を停止することにより、冷
房負荷変動、エンジン回転数変動が激しい場合で
も、サーボモータ１７の稼働時間を減らして、そ
の耐久性を向上できるとともに、設定温度幅を可
変抵抗１６３により任意に選択できるため、負荷
変動等の程度に応じて設定幅を変えて安定した制
御を行なうことができる。

また、前述のように、圧縮機容量を微細に可変
制御することにより温度制御を行つているため、
空調装置の幅広い運転状態において電磁クラツチ
１３を断続することなく、圧縮機１２を回転させ
たままとすることができ、その結果、電磁クラツ
チ１３の断続に伴なうクラツチ１３及び圧縮機１
２の耐久性劣化、及び走行フイーリングの悪化を
防止することができる。しかも、電磁クラツチ１
３の断続の遅れに伴なう冷房感の悪化も防止で
き、同時に高能力のまま無駄に圧縮機１２を回転
させることもなくなつて全体としては省動力とな
る。更に、従来の圧縮機を断続させる形式の冷房
能力制御では圧縮機を停止した時に蒸発器５内が
直ちに過熱状態となり再び圧縮機を運転させた時
にも、蒸発器５から過熱領域をなくするまでは有
効な冷房ができず、その間圧縮機を運転する動力
が実質的に無駄となつていたが、本例の如く圧縮
機を停止させることなく冷房能力制御を行なうも
のでは、従来のように蒸発器を過熱状態とするこ
とがないので、上記の様に圧縮機を無駄に運転さ
せることもない。

なお、上述の実施例ではシリンダ１０７のバイ
パス孔１３１ａ，１３１ｂをバイパス溝１３２
ａ，１３２ｂ，１３３，１３４等を介して吸入通
路室１０８に連通したが、この連通先はシリンダ
１０７内圧力より低圧の空間、換言すれば内部が
吸入圧となつている空間であればどこでもよく、
圧縮機の形状によつては、この連通先を吸入室１
１３、クランク室（斜板２の回転空間）、もしく
は吸入行程にある他のシリンダ１０７内としても
よい。

また、上記実施例では10気筒の斜板式圧縮機を
用いているが複数の気筒数を有する斜板式圧縮機
ならば、いずれを使用してもよいことはいうまで
もない。また上記実施例では可変リング１２９，
１３０がハウジング１０５，１０６の外周部の円
筒状空間内に配設されているが、圧縮機駆動シヤ
フト１０１と各シリンダ１０７との間に設けても
よいことはいうまでもない。

また、圧縮機１２としては可変容量型のもので
あれば、斜板型のものに限らず、ベーン型等の他
の型式のものを使用することができる。

また、容量可変部材は可変リング１２９，１３
０に限らず、圧縮機の型式等に応じて種々の形態
に変更し得る。

また、駆動装置としてはサーボモータ１７の他
に負圧ダイヤフラム機構とリンク機構との組み合
せ等を用いることもできる。

また、蒸発器５の空気側温度としての前述の例
では蒸発器直後の空気温度を検出したが、これの
他に、蒸発器表面温度を検出してもよい。また、
蒸発器部分冷媒温度のかわりに蒸発器部冷媒圧力
を検出してもよい。

また、加熱器１０による加熱量を調整する温度
制御手段としては、エアミツクスダンパ９の他に
加熱器１０へのエンジン冷却水流量（温水流量）
を調整する温水流量調整弁等の他の手段を用いて
もよいことはもちろんである。

また、本発明は自動車用空調装置に限らず、住
宅用空調装置、冷凍装置等にも幅広く適用でき
る。

〔発明の効果〕

以上述べたような本発明の構成によると、高温
の吹出温度が指令されるほど蒸発器の冷却度合が
小さくされ、これに伴う圧縮機の容量も小さくな
るため高温の吹出温度が指令されるほど、その指
令に応じて圧縮機の消費動力を低減することがで
きる。また低温の吹出温度が指令されるほど蒸発
器の冷却度合が大きくされるため、低温の吹出温
度が指令されるほど、その指令に応じた十分な冷
却効果を発揮することができる。また、指令され
る吹出温度が高温になるほど目標冷却度合を減少
させ、逆に指令される吹出温度が低温になるほど
目標冷却度合を増大させているため、蒸発器の冷
却度合が急激かつ大幅に変化することがなく、空
調フイーリングを良好に維持したまま消費動力の
低減を図ることができる。

また、容量可変部材を備えた圧縮機を用いたた
め、圧縮機の頻繁な断続運転による耐久性の低下
や空気温度変動による冷房感の悪化といつた不具
合も発生せず、良好な制御特性を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来周知の自動車用空調装置の冷凍サ
イクル図、第２図は第１図図示装置の通風系の概
略構成図、第３図は本発明装置の全体制御系統を
示す構成図、第４図は本発明装置の制御回路１６
の具体的構成を例示する電気回路図、第５図は第
４図に示す比較器１６１，１６２の作動特性図、
第６図は本発明に用いる圧縮機の一実施例を示す
断面図で、第７図のＤ−Ｄ線に沿う形状を示す、
第７図は同圧縮機の側面図、第８図は第６図のＡ
−Ａ矢視断面図で、バイパス孔と可変リングのバ
イパス溝との関係を示す、第９図は上記可変リン
グに設けられた各バイパス溝の位置関係を示す図
で、第１０図のＢ−Ｂ矢視断面図、第１０図は第
９図のＣ−Ｃ矢視断面図、第１１図は各シリンダ
に対応するバイパス溝の形状を示す断面図、第１
２図は可変リングの回転角と圧縮仕事をする正味
シリンダ容積との関係を示す説明図である。 ５……蒸発器、８……送風機、９……温度制御
部材をなすエアミツクスダンパ、１０……加熱
器、１１……通風ケーシング、１２……圧縮機、
１４……温度感知器、１５……温度制御部材の位
置検出装置、１６……制御回路、１７……駆動装
置をなすサーボモータ、１２９，１３０……容量
可変部材をなす可変リング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一端側が空気吸入口に連通し、他端側が室内
   への吹出口に連通する通風ケーシングと、 この通風ケーシング内に設置された蒸発器と、 前記通風ケーシング内で、前記蒸発器の下流側
   に設置された加熱器と、 前記吹出口から吹出すべき空気の温度を高温か
   ら低温にわたつて指令する指令手段と、 この指令手段からの指令に応じて前記加熱器に
   より空気を加熱し吹出温度を変化させる温度制御
   部材と、 前記蒸発器の出口側冷媒回路に接続された圧縮
   機と、 この圧縮機に内蔵され、圧縮機の吐出容量を変
   化させる容量可変部材と、 前記蒸発器の冷却度合を示す温度または冷媒圧
   力のいずれかを感知する感知器と、 前記圧縮機の容量可変部材を駆動する駆動装置
   と、 前記指令手段により高温の吹出温度が指令され
   るほど前記蒸発器の冷却度合を減少させ、低温の
   吹出温度が指令されるほど前記蒸発器の冷却度合
   を増大させるように、前記指令手段の指令に応じ
   て前記蒸発器の目標冷却度合を設定する設定手段
   と、 前記感知器により感知された感知冷却度合と前
   記設定手段により設定された目標冷却度合とを比
   較し、感知冷却度合が高いとき容量を減少させ感
   知冷却度合が低いとき容量を増加させるように前
   記駆動装置に前記容量可変部材を駆動させる制御
   手段と を具備することを特徴とする空調制御装置。