JPH102284A - 可変容量圧縮機及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さな動力で容量制御弁の開度制御を確実か
つ正確に行うことのできる可変容量圧縮機及びその制御
方法を提供する。 【解決手段】 クランク室１５と吐出室３８との間の給
気通路４８の途中に、その開度を調節するための容量制
御弁４９を設ける。容量制御弁４９には吸入通路３２に
連通された感圧室７１を設け、その感圧室７１には吸入
圧の変動を前記給気通路４８を開閉する弁体６７に伝達
するためのベローズ７３を収容する。車両の環境に応じ
た目標電流値に対応する所定のデューティ比の電流を、
ソレノイド８７に入力して前記弁体６７への付与荷重を
変化させて設定吸入圧を変更する。ソレノイド８７への
入力電流値をフィードバックして、その入力電流値と目
標電流値とを次第に一致させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両空調装
置に使用される可変容量圧縮機及びその制御方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の可変容量圧縮機としては、ハウ
ジングの内部に制御圧室及びクランク室を形成されてい
るとともに、駆動シャフトを回転可能に支持されてい
る。前記ハウジングの一部を構成するシリンダブロック
には複数のシリンダボアが形成され、そのシリンダボア
内にはピストンを往復動可能に収容されている。また、
前記駆動シャフトにはカムプレートを一体回転可能かつ
揺動可能に挿着されている。そして、前記制御圧室と吐
出圧領域及び吸入圧領域のいずれか一方との間の通路の
途中には容量制御弁が設けられている。その容量制御弁
には、吸入圧の変動を弁体に伝達するための感圧機構
と、入力電流に応じて弁体への付与荷重を変化させて設
定吸入圧を変更するためのソレノイドとが備えられてい
る。この従来の圧縮機では、前記容量制御弁の開度調整
に基づいて制御圧室の圧力が変更されて、これにより前
記カムプレートを収容するクランク室の圧力とシリンダ
ボア内の圧力との前記ピストンを介した差が変更され
る。そして、その差に応じてカムプレートの傾角が変更
されて、吐出容量が制御される。

【０００３】さて、この従来の可変容量圧縮機では、ソ
レノイドに各設定吸入圧に応じて一定の平流によりなる
目標電流値が入力されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記の従来
の可変容量圧縮機では、ソレノイドに入力される電流が
平流となっているため、固定鉄心と可動鉄心との間の吸
引力も目標電流値ごとにほとんど一定となっている。こ
のため、例えば冷凍回路及び車両の各部の温度、作動情
報等に基づいて前記通路の開度を変更すべく、ソレノイ
ドへの入力電流が変更されると、可動鉄心がほとんど静
止した状態から移動されることとなる。つまり、可動鉄
心は、その対向する摺接面に対して摩擦係数の大きい静
摩擦の状態から相対移動されることとなる。このため、
可動鉄心を移動させるためには、固定鉄心と可動鉄心と
の吸引力を大きく変更するか、あるいは、ソレノイドを
大型化する必要があって、消費電力が増大するという問
題があった。

【０００５】また、大型のソレノイドを採用した場合に
は、オルタネータ等の他の補機の負担が増大し、圧縮機
及びこれらの補機における消費動力が増大するという問
題があった。しかも、車両のエンジンルーム内の圧縮機
の搭載スペースは限られており、圧縮機の小型化要求に
対応できないという問題があった。

【０００６】特に、駆動シャフトが外部駆動源に常時作
動連結されたクラッチレス圧縮機においては、冷房負荷
のない状態でも最小吐出容量運転されるため、省動力が
大きな課題となる。このため、電磁クラッチの省略によ
る消費電力の低減効果をいかすため、容量制御弁のソレ
ノイドへの入力電流を小さく設定することが要求され
る。従って、設定吸入圧を変更するためのソレノイドへ
の入力電流値の変更幅も小さいものとなる。ここで、前
記のように、可動鉄心が静摩擦状態から移動される場合
には、入力電流の小幅な変更では可動鉄心が移動され
ず、微妙かつ正確な容量制御ができなくなるおそれがあ
った。

【０００７】さらに、ソレノイドは通電状態で発熱する
ためその抵抗が変化して、目標電流値と実際にソレノイ
ド内を流れる電流値との間にずれが生じるおそれがあ
る。このため、固定鉄心と可動鉄心との間の吸引力が変
化して、正確な容量制御ができなくなるおそれがあっ
た。

【０００８】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
しては、可動鉄心と対向する摺接面との間の摩擦力の影
響を少なくして、容量制御弁の開度制御を確実かつ正確
に行うことのできる可変容量圧縮機及びその制御方法を
提供することにある。また、設定吸入圧を設定するため
のソレノイドを小型化することができて、省動力可能な
可変容量圧縮機及びその制御方法を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明では、制御圧室と吐出圧領域
及び吸入圧領域のいずれか一方との間の通路の途中には
容量制御弁を設け、その容量制御弁は、前記通路を開閉
する弁体と、吸入圧領域に連通された感圧室と、その感
圧室に収容され吸入圧の変動を前記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
を変化させて設定吸入圧を変更するためのソレノイドと
を備え、前記容量制御弁の開度調整に基づいて前記制御
圧室の圧力を変更することによりカムプレートを収容す
るクランク室の圧力とシリンダボア内の圧力との前記ピ
ストンを介した差を変更し、その差に応じてカムプレー
トの傾角を変更して、吐出容量を制御するようにした可
変容量圧縮機において、前記ソレノイドへの入力電流は
所定のデューティ比を有する電流であり、そのデューテ
ィ比を変更することにより前記弁体への付与荷重を変化
させるようにしたものである。

【００１０】請求項２に記載の発明では、制御圧室と吐
出圧領域及び吸入圧領域のいずれか一方との間の通路の
途中には容量制御弁を設け、その容量制御弁は、前記通
路を開閉する弁体と、吸入圧領域に連通された感圧室
と、その感圧室に収容され吸入圧の変動を前記弁体に伝
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設定吸入圧を変更するためのソ
レノイドとを備え、前記容量制御弁の開度調整に基づい
て前記制御圧室の圧力を変更することによりカムプレー
トを収容するクランク室の圧力とシリンダボア内の圧力
との前記ピストンを介した差を変更し、その差に応じて
カムプレートの傾角を変更して、吐出容量を制御するよ
うにした可変容量圧縮機において、前記ソレノイドへの
入力電流は、所定の定電流値を有する平流に所定の周波
数を有する脈流を重ね合わせた電流であり、前記所定の
定電流値を変更することにより前記弁体への付与荷重を
変化させるようにしたものである。

【００１１】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２に記載の可変容量圧縮機において、前記ソレノイド
への入力電流を検出し、その検出電流が目標電流値を保
持するようにフィードバック制御を行うようにしたもの
である。

【００１２】請求項４に記載の発明では、請求項１〜３
のいずれかに記載の可変容量圧縮機において、前記クラ
ンク室が制御圧室を兼ねるとともに、前記通路を吐出圧
領域とクランク室とを連通する給気通路としたものであ
る。

【００１３】請求項５に記載の発明では、請求項１〜３
のいずれかに記載の可変容量圧縮機において、前記クラ
ンク室は制御圧室を兼ねるとともに、前記通路をクラン
ク室と吸入圧領域とを連通する抽気通路としたものであ
る。

【００１４】請求項６に記載の発明では、請求項１〜３
のいずれかに記載の可変容量圧縮機において、前記クラ
ンク室は吸入通路を介して外部冷媒回路に接続し、前記
クランク室と吸入圧領域を構成する吸入室との間に導入
通路を形成し、その導入通路の途中にはその開度を調節
するための調整弁を設け、その調整弁の背面に前記制御
圧室を形成し、前記通路をその制御圧室と吐出圧領域と
を連通する圧力付与通路としたものである。

【００１５】請求項７に記載の発明では、請求項１〜６
のいずれかに記載の可変容量圧縮機において、前記駆動
シャフトが外部駆動源に常時作動連結されたものであ
る。請求項８に記載の発明では、制御圧室と吐出圧領域
及び吸入圧領域のいずれか一方との間の通路の途中には
容量制御弁を設け、その容量制御弁は、前記通路を開閉
する弁体と、吸入圧領域に連通された感圧室と、その感
圧室に収容され吸入圧の変動を前記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
を変化させて設定吸入圧を変更するためのソレノイドと
を備え、前記容量制御弁の開度調整に基づいて前記制御
圧室の圧力を変更することによりカムプレートを収容す
るクランク室の圧力とシリンダボア内の圧力との前記ピ
ストンを介した差を変更し、その差に応じてカムプレー
トの傾角を変更して、吐出容量を制御するようにした可
変容量圧縮機の制御方法において、前記ソレノイドに脈
流によりなる電流を入力し、その電流の平均値を変更す
ることにより前記弁体への付与荷重を変化させて、設定
吸入圧を変更するものである。

【００１６】従って、請求項１及び８に記載の発明にお
いては、ソレノイドへの入力電流がデューティ比制御さ
れるため、ソレノイド内を流れる電流がパルス波のオ
ン、オフの周波数とほぼ一致した周波数を有する脈流と
なる。このため、固定鉄心と可動鉄心との間の吸引力が
わずかに振動した状態となって、可動鉄心が振動した状
態となり、可動鉄心と対向する摺接面との間が動摩擦状
態となる。ここで、設定吸入圧を変更すべく、ソレノイ
ドへの入力電流のデューティ比が変更されると、可動鉄
心が静摩擦状態に比べて摩擦係数の小さい動摩擦状態か
ら移動される。このため、可動鉄心を比較的小さな動力
で移動させることができて、ソレノイドを大型化するこ
となく、容量制御弁の開度制御を正確かつ確実に行うこ
とができる。

【００１７】請求項２に記載の発明においては、ソレノ
イドへの入力電流が、所定の定電流値を有する平流に所
定の周波数を有する脈流を重ね合わせた電流となってい
る。つまり、ソレノイド内を流れる電流が所定の周波数
を持った脈流となる。このため、前記請求項１に記載の
発明と同様に可動鉄心が振動した状態となり、可動鉄心
と対向する摺接面との間が動摩擦状態となる。ここで、
設定吸入圧を変更すべく、前記所定の定電流値が変更さ
れると、可動鉄心が静摩擦状態に比べて摩擦係数の小さ
い動摩擦状態から移動される。このため、前記請求項１
に記載の発明と同様に、ソレノイドを大型化することな
く、容量制御弁の開度制御を正確かつ確実に行うことが
できる。

【００１８】請求項３に記載の発明においては、ソレノ
イドへの入力電流が検出されて、その検出電流が目標電
流値を保つようにフィードバック制御される。このた
め、ソレノイドにおいて通電に伴って発熱を生じてその
抵抗が変化しても、ソレノイド内を流れる電流が目標電
流値に保持される。そして、固定鉄心と可動鉄心との間
の吸引力にずれが生じるのが抑制されて、容量制御弁の
弁体への可変荷重が正確に制御され、目標とする設定吸
入圧に確実かつ正確に保持される。

【００１９】請求項４に記載の発明においては、吸入圧
の変動が、感圧機構において検出されるとともに弁体に
伝達され、吐出圧領域と制御圧室を兼ねるクランク室と
の間を連通する給気通路の開度が調節されるようになっ
ている。このため、給気通路の開度が変更されると、吐
出圧領域からクランク室への冷媒ガスの導入量が増減さ
れる。これに伴って、カムプレートを収容するクランク
室内の圧力が変更されて、クランク室の圧力とシリンダ
ボア内の圧力とのピストンを介した差が変更される。そ
して、その差に応じてカムプレートの傾角が変更され
て、吐出容量が制御される。

【００２０】請求項５に記載の発明においては、吸入圧
の変動が、感圧機構において検出されるとともに弁体に
伝達され、制御圧室を兼ねるクランク室と吸入圧領域と
の間を連通する抽気通路の開度が調節されるようになっ
ている。このため、抽気通路の開度が変更されると、ク
ランク室から吸入圧領域への冷媒ガスの抽出量が増減さ
れる。これに伴って、カムプレートを収容するクランク
室内の圧力が変更されて、クランク室の圧力とシリンダ
ボア内の圧力とのピストンを介した差が変更される。そ
して、その差に応じてカムプレートの傾角が変更され
て、吐出容量が制御される。

【００２１】請求項６に記載の発明においては、クラン
ク室は吸入通路を介して外部冷媒回路に接続され、その
クランク室と吸入室との間に導入通路が形成されてい
る。つまり、クランク室が吸入通路の一部を構成してい
る。前記導入通路の途中には、その開度を調節するため
の調整弁が設けられており、その調整弁の背面に制御圧
室が形成されている。そして、吸入圧の変動が、感圧機
構において検出されるとともに弁体に伝達され、吐出圧
領域と前記制御圧室との間を連通する圧力付与通路の開
度が調節されるようになっている。この圧力付与通路の
開度が変更されると、吐出圧領域から制御圧室への冷媒
ガスの導入量が変更される。これに伴って、制御圧室の
圧力が変更されて、その制御圧室の圧力に応じて調整弁
が移動され、前記導入通路の開度が調整される。そし
て、クランク室から吸入室への冷媒ガスの供給量が増減
され、吸入室内の圧力が変更されて、クランク室の圧力
とシリンダボア内の圧力とのピストンを介した差が変更
される。そして、その差に応じてカムプレートの傾角が
変更されて、吐出容量が制御される。

【００２２】請求項７に記載の発明においては、前記請
求項１〜６に記載の発明の作用と相まって、より省動力
化の求められるクラッチレス可変容量圧縮機において、
小幅な入力電流の変更で容量制御弁の開度制御を正確か
つ確実に行うことができる。このような容量制御構成
は、クラッチレス可変容量圧縮機の容量制御構成として
最適である。

【００２３】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）以下に、この発明をクラッチレス可
変容量圧縮機に具体化した第１の実施形態について図１
〜図６に基づいて説明する。

【００２４】図１に示すように、ハウジングの一部を構
成するシリンダブロック１１の前端には、同じくハウジ
ングの一部を構成するフロントハウジング１２が接合さ
れている。シリンダブロック１１の後端には、同じくハ
ウジングの一部を構成するリヤハウジング１３がバルブ
プレート１４を介して接合固定されている。クランク室
１５を形成するフロントハウジング１２とシリンダブロ
ック１１との間には、駆動シャフト１６が回転可能に架
設支持されている。駆動シャフト１６の前端は、クラン
ク室１５から外部へ突出しており、この突出端部にはプ
ーリ１７が止着されている。プーリ１７は、ベルト１８
を介して外部駆動源をなす車両エンジン（図示略）に常
時作動連結されている。プーリ１７は、アンギュラベア
リング１９を介してフロントハウジング１２に支持され
ている。フロントハウジング１２は、プーリ１７に作用
するアキシャル方向の荷重及びラジアル方向の荷重の両
方をアンギュラベアリング１９を介して受け止める。

【００２５】駆動シャフト１６の前端部とフロントハウ
ジング１２との間には、リップシール２０が介在されて
いる。リップシール２０はクランク室１５内の圧力洩れ
を防止する。

【００２６】駆動シャフト１６には、回転支持体２１が
止着されているとともに、カムプレートとしての斜板２
２が駆動シャフト１６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。斜板２２には、先端部が球状
をなす一対のガイドピン２３が止着されている。前記回
転支持体２１には、支持アーム２４が突設されており、
その支持アーム２４には一対のガイド孔２５が形成され
ている。前記ガイドピン２３は、ガイド孔２５にスライ
ド可能に嵌入されている。支持アーム２４と一対のガイ
ドピン２３との連係により、斜板２２が駆動シャフト１
６の軸線方向へ傾動可能かつ駆動シャフト１６と一体的
に回転可能となっている。斜板２２の傾動は、ガイド孔
２５とガイドピン２３とのスライドガイド関係、駆動シ
ャフト１６のスライド支持作用により案内される。斜板
２２の半径中心部がシリンダブロック１１側へ移動する
と、斜板２２の傾角が減少する。回転支持体２１と斜板
２２との間には、傾角減少バネ２６が介在されている。
傾角減少バネ２６は、斜板２２の傾角を減少する方向へ
斜板２２を付勢する。また、回転支持体２１の後面に
は、斜板２２の最大傾角を規制するための傾角規制突部
２１ａが形成されている。

【００２７】図１〜図３に示すように、シリンダブロッ
ク１１の中心部には、収容孔２７が駆動シャフト１６の
軸線方向に貫設されている。収容孔２７内には、筒状の
遮断体２８がスライド可能に収容されている。遮断体２
８は、大径部２８ａと小径部２８ｂとからなっている。
その大径部２８ａと小径部２８ｂとの段差と、収容孔２
７の端面との間には、吸入通路開放バネ２９が介在され
ている。吸入通路開放バネ２９は、遮断体２８を斜板２
２側へ付勢している。

【００２８】遮断体２８の筒内には、駆動シャフト１６
の後端部が挿入されている。大径部２８ａの内周面に
は、ラジアルベアリング３０がスライド可能に嵌入支持
されている。ラジアルベアリング３０は、大径部２８ａ
の内周面に取りつけられたサークリップ３１によって遮
断体２８の筒内からの抜けを阻止されている。駆動シャ
フト１６の後端部は、ラジアルベアリング３０及び遮断
体２８を介して収容孔２７の周面で支持される。

【００２９】リヤハウジング１３の中心部には、吸入圧
領域を構成する吸入通路３２が形成されている。吸入通
路３２は、遮断体２８の移動経路となる駆動シャフト１
６の延長線上にある。吸入通路３２は収容孔２７に連通
しており、収容孔２７側の吸入通路３２の開口の周囲に
は位置決め面３３が形成されている。位置決め面３３
は、バルブプレート１４上である。遮断体２８の小径部
２８ｂの先端面は、位置決め面３３に当接可能である。
小径部２８ｂの先端面が位置決め面３３に当接すること
により、遮断体２８が斜板２２から離間する方向への移
動を規制される。

【００３０】斜板２２と遮断体２８との間の駆動シャフ
ト１６上には、スラストベアリング３４が駆動シャフト
１６上をスライド可能に支持されている。スラストベア
リング３４は、吸入通路開放バネ２９の付勢力によって
常に斜板２２と遮断体２８の大径部２８ａの端面との間
に挟み込まれている。

【００３１】斜板２２が遮断体２８側へ移動するに伴
い、斜板２２の傾動がスラストベアリング３４を介して
遮断体２８に伝達される。この傾動伝達により遮断体２
８が、吸入通路開放バネ２９の付勢力に抗して位置決め
面３３側へ移動し、遮断体２８が位置決め面３３に当接
する。斜板２２の回転は、スラストベアリング３４の存
在によって遮断体２８への伝達を阻止される。

【００３２】シリンダブロック１１に貫設されたシリン
ダボア１１ａ内には、片頭ピストン３５が収容されてい
る。斜板２２の回転運動は、一対のシュー３６を介して
片頭ピストン３５の前後往復揺動に変換され、片頭ピス
トン３５がシリンダボア１１ａ内を前後動する。

【００３３】リヤハウジング１３内には、吸入圧領域を
構成する吸入室３７及び吐出圧領域を構成する吐出室３
８が区画形成されている。バルブプレート１４上には、
吸入ポート３９及び吐出ポート４０が形成され、その吸
入ポート３９及び吐出ポート４０にそれぞれ対応するよ
うに吸入弁４１及び吐出弁４２が形成されている。吸入
室３７内の冷媒ガスは、片頭ピストン３５の復動動作に
より吸入ポート３９から吸入弁４１を押し退けてシリン
ダボア１１ａ内へ流入する。シリンダボア１１ａ内へ流
入した冷媒ガスは、片頭ピストン３５の往動動作によ
り、所定の圧力に達するまで圧縮された後、吐出ポート
４０から吐出弁４２を押し退けて吐出室３８へ吐出され
る。吐出弁４２は、リテーナ４３に当接して開度規制さ
れる。

【００３４】回転支持体２１とフロントハウジング１２
との間には、スラストベアリング４４が介在されてい
る。スラストベアリング４４は、シリンダボア１１ａか
ら片頭ピストン３５、シュー３６、斜板２２及びガイド
ピン２３を介して回転支持体２１に作用する圧縮反力を
受け止める。

【００３５】吸入室３７は、通口４５を介して収容孔２
７に連通している。遮断体２８が位置決め面３３に当接
すると、通口４５は吸入通路３２から遮断される。駆動
シャフト１６内には、軸心通路４６が形成されている。
軸心通路４６の入口４６ａはリップシール２０付近でク
ランク室１５に開口しており、軸心通路４６の出口４６
ｂは遮断体２８の筒内に開口している。遮断体２８の周
面には、放圧通口４７が貫設されている。放圧通口４７
は、遮断体２８の筒内と収容孔２７とを連通している。

【００３６】前記吐出室３８とクランク室１５とは、通
路としての給気通路４８で接続されている。給気通路４
８の途中には、その給気通路４８を開閉するための容量
制御弁４９が設けられている。また、前記吸入通路３２
と容量制御弁４９との間には、その制御弁４９内に吸入
圧Ｐｓを導くための検圧通路５０が形成されている。

【００３７】前記吸入室３７へ冷媒ガスを導入する入口
となる吸入通路３２と、吐出室３８から冷媒ガスを排出
する吐出フランジ５１とは、外部冷媒回路５２で接続さ
れている。外部冷媒回路５２上には、凝縮器５３、膨張
弁５４及び蒸発器５５が介在されている。膨張弁５４
は、蒸発器５５の出口側のガス温度の変動に応じて冷媒
流量を制御する温度式自動膨張弁である。蒸発器５５の
近傍には、温度センサ５６ａが設置されている。温度セ
ンサ５６ａは、蒸発器５５における温度を検出し、この
検出温度情報が制御コンピュータ５７に送られる。ま
た、制御コンピュータ５７には、空調装置作動スイッチ
５８ａ、車両の車室内の温度を指定するための室温設定
器５８ｂ、室温センサ５６ｂ、エンジン回転数センサ５
６ｃ及び室外気温センサ５６ｄ等が接続されている。こ
こで、温度センサ５６ａ、室温センサ５６ｂ、エンジン
回転数センサ５６ｃ及び室外気温センサ５６ｄは、図４
に示す冷房負荷検知手段５６を構成し、空調装置作動ス
イッチ５８ａ及び室温設定器５８ｂは冷房状態設定手段
５８を構成している。

【００３８】図１〜図３に示すように、前記容量制御弁
４９は、バルブハウジング６４とソレノイド部６５とが
中央付近において接合されている。バルブハウジング６
４とソレノイド部６５との間には弁室６６が区画形成さ
れ、その弁室６６内に弁体６７が収容されている。弁室
６６には、弁体６７と対向するように弁孔６８が開口さ
れている。この弁孔６８は、バルブハウジング６４の軸
線方向に延びるように形成されている。また、弁体６７
と弁室６６の内壁面との間には、強制開放バネ６９が介
装され、弁体６７は弁孔６８を開放する方向に付勢され
ている。この弁室６６は、弁室ポート７０、及び前記給
気通路４８を介してリヤハウジング１３内の吐出室３８
に連通されている。

【００３９】バルブハウジング６４の上部には、感圧室
７１が区画形成されている。この感圧室７１は、吸入圧
導入ポート７２及び前記検圧通路５０を介してリヤハウ
ジング１３の吸入通路３２に連通されている。感圧室７
１の内部には、感圧機構を構成するベローズ７３が収容
されている。バルブハウジング６４の感圧室７１と前記
弁室６６との間には、前記弁孔６８と連続する感圧ロッ
ドガイド７４が形成されている。感圧ロッド７５は、感
圧ロッドガイド７４内に摺動可能に挿通されるいる。こ
の感圧ロッド７５により、前記弁体６７と前記ベローズ
７３とが作動連結されている。また、感圧ロッド７５の
弁体６７側部分は、弁孔６８内の冷媒ガスの通路を確保
するために小径になっている。

【００４０】バルブハウジング６４には、弁室６６と感
圧室７１との間において、前記弁孔６８と直交するよう
に、ポート７６が形成されている。ポート７６は、給気
通路４８を介してクランク室１５に連通されている。つ
まり、弁室ポート７０、弁室６６、弁孔６８及びポート
７６は、前記給気通路４８の一部を構成している。

【００４１】前記ソレノイド部６５の収容室７７の上方
開口部には固定鉄心７８が嵌合され、この固定鉄心７８
によりソレノイド室７９が区画される。ソレノイド室７
９には、略有蓋円筒状をなす可動鉄心８０が往復動可能
に収容されている。可動鉄心８０と収容室７７の底面と
の間には、追従バネ８１が介装されている。なお、この
追従バネ８１は、前記強制開放バネ６９よりも弾性係数
が小さいものとなっている。固定鉄心７８には、ソレノ
イド室７９と前記弁室６６とを連通するソレノイドロッ
ドガイド８２が形成されている。ソレノイドロッド８３
は、前記弁体６７と一体形成されており、ソレノイドロ
ッドガイド８２内に摺動可能に挿通されている。ソレノ
イドロッド８３の可動鉄心８０側端は、前記強制開放バ
ネ６９及び追従バネ８１の付勢力によって可動鉄心８０
に当接される。そして、前記可動鉄心８０と弁体６７と
が、ソレノイドロッド８３を介して作動連結される。

【００４２】前記ソレノイド室７９は、固定鉄心７８の
側面に形成された連通溝８４、バルブハウジング６４に
形成された連通孔８５及び容量制御弁４９の装着状態に
おいてリヤハウジング１３の内壁面との間に形成される
小室８６を介して前記ポート７６に連通されている。つ
まり、ソレノイド室７９内は、ソレノイドロッド８３及
び弁体６７を介して対向する弁孔６８内と同じ圧力環境
下、ここではともにクランク室圧力Ｐｃとなるように構
成されている。

【００４３】前記固定鉄心７８及び可動鉄心８０の外側
には、両鉄心７８、８０を跨ぐように円筒状のソレノイ
ド８７が配置されている。このソレノイド８７には、駆
動回路８８を介して、外部電源をなすバッテリ８９が接
続されている。

【００４４】次に、この実施形態の制御コンピュータ５
７における制御構成について、説明する。図４に示すよ
うに、前記制御コンピュータ５７には、設定吸入圧決定
手段９１、目標電流値決定手段９２、ディザ制御手段９
３及び比較・判断手段９４に相当する回路が内蔵されて
いる。

【００４５】図１及び図４に示すように、まず、前記設
定吸入圧決定手段９１に、冷房状態設定手段５８及び冷
房負荷検出手段５６から、外部信号が入力される。この
外部信号としては、例えば室温設定器５８ｂによって予
め指定された室温、温度センサ５６ａから得られる検出
温度、室温センサ５６ｂから得られる検出温度、空調装
置作動スイッチ５８ａからのオンあるいはオフ信号、及
び、エンジン回転数センサ５８ｃから得られるエンジン
回転数、室外気温センサ５６ｄから得られる外気温等の
車両の環境に関するものが挙げられる。そして、この設
定吸入圧決定手段９１において、前記各種の外部情報に
基づいて設定吸入圧が算出され、その設定吸入圧情報が
目標電流値決定手段９２に出力される。目標電流値決定
手段９２では、設定吸入圧情報に対応する目標電流値が
算出されて、その目標電流値情報がディザ制御手段９３
に出力される。ディザ制御手段９３では、目標電流値情
報に対応するデューティ比が算出されて、その情報が駆
動回路８８に出力される。駆動回路８８は、指令された
デューティ比に応じて前記容量制御弁４９のソレノイド
８７に対してバッテリ８９からの定常電流をパルス波に
変換して出力する。

【００４６】駆動回路８８とソレノイド８７との間に
は、ソレノイド８７に入力される電流を検出するための
電流検出手段９５が接続されている。この電流検出手段
９５からの検出電流情報は、制御コンピュータ５７内の
比較・判断手段９４に入力される。また、この比較・判
断手段９４には、前記目標電流値決定手段９２から目標
電流値情報も入力されている。そして、目標電流値と入
力電流値との比較がなされ、その間の差分に関する情報
がディザ制御手段９３に出力される。つまり、ディザ制
御手段９３にソレノイド８７への入力電流値がフィード
バックされるようになっている。そして、ディザ制御手
段９３において、入力電流値と目標電流値とが次第に一
致するようにデューティ比の調整が行われる。

【００４７】次に、前記のように構成されたクラッチレ
ス可変容量圧縮機の動作について説明する。空調装置作
動スイッチ５８ａがオン状態のもとで、室温センサ５６
ｂから得られる検出温度が室温設定器５８ｂの設定温度
以上である場合には、制御コンピュータ５７はソレノイ
ド８７の励磁を指令する。そして、ソレノイド８７に駆
動回路８８を介してバッテリ８９から、所定の電流が所
定のデューティ比で供給される。このとき、ソレノイド
８７に供給される電流は、図５（ａ）及び（ｂ）に示す
ように、パルス波のオン、オフの周波数とほぼ一致した
周波数を有する脈流となる。また、デューティ比が大き
い、つまり総時間に占めるオン時間の割合が大きいほ
ど、ソレノイド８７への入力電流値の平均値が高くな
る。一方、デューティ比が小さい、つまり総時間に占め
るオン時間の割合が小さいほど、ソレノイド８７への入
力電流値の平均値が低くなる。このようにソレノイド８
７に所定の電流が入力されると、図１及び図２に示すよ
うに、両鉄心７８、８０間に入力電流値に応じた吸引力
が生じる。この吸引力は、強制開放バネ６９の付勢力に
抗して、弁開度が減少する方向の力としてソレノイドロ
ッド８３を介して弁体６７に伝達される。一方、ベロー
ズ７３は、吸入通路３２から検圧通路５０を介して感圧
室７１に導入される吸入圧Ｐｓの変動に応じて変位す
る。そして、ソレノイド８７の励磁状態においては、ベ
ローズ７３は吸入圧Ｐｓに感応し、ベローズ７３の変位
が感圧ロッド７５を介して弁体６７に伝えられる。そし
て、容量制御弁４９は、ソレノイド部６５からの付勢
力、ベローズ７３からの付勢力及び強制開放バネ６９の
付勢力のバランスにより、弁開度が決定される。

【００４８】冷房負荷が大きい場合には、例えば室温セ
ンサ５６ｂによって検出された温度と室温設定器５８ｂ
の設定温度との差が大きい。制御コンピュータ５７の設
定吸入圧決定手段９１は、検出温度と設定室温とに基づ
いてより低い設定吸入圧を算出する。次に、目標電流値
決定手段９２は、より低い設定吸入圧に対応するよう
に、より高い目標電流値を算出する。さらに、ディザ制
御手段９３は、そのより高い目標電流値に対応するよう
に、より大きい入力電流のデューティ比を算出する。つ
まり、制御コンピュータ５７は、駆動回路８８に対し
て、検出温度が高いほど入力電流値を大きくするように
指令する。従って、固定鉄心７８と可動鉄心８０との間
の吸引力が強く、弁体６７の弁開度が小さくなる方向の
付勢力が増大する。そして、より低い吸入圧Ｐｓにて、
弁体６７の開閉が行われる。従って、容量制御弁４９
は、入力電流値が増大されることにより、より低い吸入
圧Ｐｓを保持するように作動する。

【００４９】弁体６７の弁開度が小さくなれば、吐出室
３８から給気通路４８を経由してクランク室１５へ流入
する冷媒ガス量が少なくなる。この一方で、クランク室
１５内の冷媒ガスは、軸心通路４６及び放圧通口４７を
経由して吸入室３７へ流出している。このため、クラン
ク室１５内の圧力Ｐｃが低下する。また、冷房負荷が大
きい状態では、シリンダボア１１ａ内のに吸入される冷
媒ガスの吸入圧Ｐｓも高く、クランク室１５内の圧力Ｐ
ｃとシリンダボア１１ａ内の圧力との差が小さくなる。
そして、斜板２２の傾角が大きくなる。

【００５０】給気通路４８における通過断面積が零、つ
まり容量制御弁４９の弁体６７が弁孔６８を完全に閉止
した状態になると、吐出室３８からクランク室１５への
高圧冷媒ガスの供給は行われない。そして、クランク室
１５内の圧力Ｐｃは、吸入室３７内の圧力Ｐｓと略同一
になり、斜板２２の傾角は最大となる。斜板２２の最大
傾角は、回転支持体２１の傾角規制突部２１ａと斜板２
２との当接によって規制され、吐出容量は最大となる。

【００５１】逆に、冷房負荷が小さい場合には、例えば
室温センサ５６ｂによって検出された温度と室温設定器
５８ｂの設定温度との差は小さい。制御コンピュータ５
７の設定吸入圧決定手段９１は、検出温度と設定室温と
に基づいてより高い設定吸入圧を算出する。次に、目標
電流値決定手段９２は、より高い設定吸入圧に対応する
ように、より低い目標電流値を算出する。さらに、ディ
ザ制御手段９３は、そのより低い目標電流値に対応する
ように、より小さい入力電流のデューティ比を算出す
る。つまり、制御コンピュータ５７は、駆動回路８８に
対して、検出温度が低いほど入力電流値を小さくするよ
うに指令する。このため、固定鉄心７８と可動鉄心８０
との間の吸引力が弱く、弁体６７の弁開度が小さくなる
方向の付勢力が減少する。そして、より高い吸入圧Ｐｓ
にて、弁体６７の開閉が行われる。従って、容量制御弁
４９は、電流値が減少されることにより、より高い吸入
圧Ｐｓを保持するように作動する。

【００５２】弁体６７の弁開度が大きくなれば、吐出室
３８からクランク室１５へ流入する冷媒ガス量が多くな
り、クランク室１５内の圧力Ｐｃが上昇する。また、こ
の冷房負荷が小さい状態では、シリンダボア１１ａ内に
吸入される冷媒ガスの吸入圧Ｐｓが低く、クランク室１
５内の圧力Ｐｃとシリンダボア１１ａ内の圧力との差が
大きくなる。そして、斜板２２の傾角が小さくなる。

【００５３】冷房負荷がない状態に近づいてゆくと、蒸
発器５５における温度がフロスト発生をもたらす温度に
近づくように低下してゆく。温度センサ５６ａからの検
出温度が設定温度以下になると、制御コンピュータ５７
の設定吸入圧決定手段９１は最低の設定吸入圧を算出す
る。この算出情報に基づいて、目標電流値決定手段９２
において目標電流値として零が選択され、さらにディザ
制御手段９３において入力電流のデューティ比として零
が選択される。つまり、制御コンピュータ５７は、駆動
回路８８に対してソレノイド８７に通電しないように指
令する。前記設定温度は、蒸発器５５においてフロスト
を発生しそうな状況を反映する。そして、ソレノイド８
７への電流の供給が停止されて、ソレノイド８７が消磁
され、固定鉄心７８と可動鉄心８０との吸引力が消失す
る。このため、図３に示すように、弁体６７は、強制開
放バネ６９の付勢力により、可動鉄心８０及びソレノイ
ドロッド８３を介して作用する追従バネ８１の付勢力に
抗して下方に移動される。そして、弁体６７が弁孔６８
を最大に開いた弁開度位置に移行する。このため、吐出
室３８内の高圧冷媒ガスが多量に給気通路４８を介して
クランク室１５へ供給され、クランク室１５内の圧力Ｐ
ｃが高くなる。クランク室１５内の圧力上昇により、斜
板２２の傾角が最小傾角へ移行する。

【００５４】また、空調装置作動スイッチ５８ａのオフ
信号に基づいて、制御コンピュータ５７は、前記冷房負
荷がない状態と同様にソレノイド８７の消磁を指令し、
この消磁により斜板２２の傾角が最小傾角へ移行する。

【００５５】このように、容量制御弁４９の開閉動作
は、ソレノイド８７に対する入力電流値の大小に応じて
変わる。入力電流値が大きくなると低い吸入圧Ｐｓにて
開閉が実行され、入力電流値が小さくなると高い吸入圧
Ｐｓにて開閉動作が行われる。圧縮機は、設定された吸
入圧Ｐｓを維持すべく、斜板２２の傾角を変更し、その
吐出容量を変更する。つまり、容量制御弁４９は、入力
電流値を変えて吸入圧Ｐｓの設定値を変更する役割、及
び、吸入圧Ｐｓに関係なく最小容量運転を行う役割を担
っている。このような容量制御弁４９を具備することに
より、圧縮機は冷凍回路の冷凍能力を変更する役割を担
っている。

【００５６】斜板２２の傾動に連動する遮断体２８は、
吸入通路３２の通過断面積を徐々に減少してゆく。この
緩慢な通過断面積変化による絞り作用が、吸入通路３２
から吸入室３７への冷媒ガス流入量を徐々に減少させ
る。このため、吸入室３７からシリンダボア１１ａ内へ
吸入される冷媒ガス量も徐々に減少してゆき、吐出容量
が徐々に減少してゆく。従って、吐出圧Ｐｄが徐々に減
少してゆき、圧縮機における負荷トルクが短時間で大き
く変動することはない。その結果、最大吐出容量から最
小吐出容量に到る間のクラッチレス圧縮機における負荷
トルクの変動が緩慢になり、負荷トルクの変動による衝
撃が緩和される。

【００５７】斜板２２の傾角が最小になると、遮断体２
８が位置決め面３３に当接し、吸入通路３２が遮断され
る。この状態では、吸入通路３２における通過断面積が
零となり、外部冷媒回路５２から吸入室３７への冷媒ガ
ス流入が阻止される。この斜板２２の最小傾角は、０°
よりも僅かに大きくなるように設定されている。この最
小傾角状態は、遮断体２８が吸入通路３２と収容孔２７
との連通を遮断する閉位置に配置されたときにもたらさ
れる。遮断体２８は、前記閉位置とこの位置から離間し
た開位置とへ斜板２２に連動して切り換え配置される。

【００５８】斜板２２の最小傾角は０°ではないため、
最小傾角状態においても、シリンダボア１１ａから吐出
室３８への冷媒ガスの吐出は行われている。シリンダボ
ア１１ａから吐出室３８へ吐出された冷媒ガスは、給気
通路４８を通ってクランク室１５へ流入する。クランク
室１５内の冷媒ガスは、軸心通路４６及び放圧通口４７
よりなる放圧通路を通って吸入室３７へ流入する。吸入
室３７内の冷媒ガスは、シリンダボア１１ａ内へ吸入さ
れて、再度吐出室３８へ吐出される。即ち、最小傾角状
態では、吐出圧領域である吐出室３８、給気通路４８、
クランク室１５、軸心通路４６、放圧通口４７、収容孔
２７、吸入圧領域である吸入室３７、シリンダボア１１
ａを経由する循環通路が圧縮機内に形成されている。そ
して、吐出室３８、クランク室１５及び吸入室３７の間
では、圧力差が生じている。従って、冷媒ガスが前記循
環通路を循環し、冷媒ガスとともに流動する潤滑油が圧
縮機内の各摺動部を潤滑する。

【００５９】空調装置作動スイッチ５８ａがオン状態に
あって、斜板２２が最小傾角位置にある状態において、
車室内の温度が上昇して冷房負荷が増大すると、室温セ
ンサ５６ｂによって検出された温度が室温設定器５８ｂ
の設定温度を越える。制御コンピュータ５７は、この検
出温度変移に基づいて、前記冷房負荷が大きい場合と同
様にソレノイド８７の励磁を指令する。ソレノイド８７
の励磁により、給気通路４８が閉じられ、クランク室１
５の圧力Ｐｃが軸心通路４６及び放圧通口４７を介した
放圧に基づいて減圧してゆく。この減圧により、吸入通
路開放バネ２９が図３の縮小状態から伸長する。そし
て、遮断体２８が、位置決め面３３から離間し、斜板２
２の傾角が図３の最小傾角状態から増大する。遮断体２
８の離間に伴い、吸入通路３２における通過断面積が緩
慢に増大してゆき、吸入通路３２から吸入室３７への冷
媒ガス流入量は徐々に増えていく。従って、吸入室３７
からシリンダボア１１ａ内へ吸入される冷媒ガス量も徐
々に増大してゆき、吐出容量が徐々に増大してゆく。そ
のため、吐出圧Ｐｄが徐々に増大してゆき、圧縮機にお
ける負荷トルクが短時間で大きく変動することはない。
その結果、最小吐出容量から最大吐出容量に到る間のク
ラッチレス圧縮機における負荷トルクの変動が緩慢にな
り、負荷トルクの変動による衝撃が緩和される。

【００６０】外部駆動源をなす車両エンジンが停止すれ
ば、圧縮機の運転も停止、つまり斜板２２の回転も停止
し、容量制御弁４９のソレノイド８７への通電も停止さ
れる。このため、ソレノイド８７が消磁されて、給気通
路４８が開放され、斜板２２の傾角は最小となる。圧縮
機の運転停止状態が続けば、圧縮機内の圧力が均一化す
るが、斜板２２の傾角は傾角減少バネ２６の付勢力によ
って小さい傾角に保持される。従って、車両エンジンの
起動によって圧縮機の運転が開始されると、斜板２２
は、負荷トルクの最も少ない最小傾角状態から回転開始
し、圧縮機の起動時のショックもほとんどない。

【００６１】さて、この実施形態の圧縮機においては、
ソレノイド８７への入力電流がデューティ比制御されて
おり、その入力電流は前述のように脈流となっている。
このため、固定鉄心７８と可動鉄心８０との間に生じる
吸引力も、入力電流の脈動に応じてわずかに振動したも
のとなる。そして、可動鉄心８０が対向する摺接面に対
して振動した状態となって、可動鉄心８０と対向摺接面
とが動摩擦状態となる。従って、可動鉄心８０と対向摺
接面とが静摩擦状態にある場合に比べて、可動鉄心８０
と対向摺接面との間の摩擦係数が小さいものとなって、
より小さな動力で可動鉄心８０の移動が可能となる。

【００６２】ところで、ソレノイド８７は通電状態にあ
ると発熱し、この発熱による温度変化に伴って抵抗が変
化する。ここで、車載用バッテリ８９の電圧はほぼ一定
となっているため、図６に示すように、ソレノイド８７
の温度変化に伴って、ソレノイド８７中を流れる電流値
が変化する。これに対して、この実施形態の圧縮機で
は、前述のように、駆動回路８８とソレノイド８７との
間の電流値が電流検出手段９５により検出され、検出電
流情報が比較・判断手段９４での比較・判断処理を経て
ディザ制御手段９３にフィードバックされる。この検出
電流情報のフィードバックに基づいて、ディザ制御手段
９３においてデューティ比の修正が実行され、目標電流
値と検出電流情報とが次第に一致するように制御され
る。このフィードバック制御によって、ソレノイド８７
の抵抗が変化しても、ソレノイド８７内を流れる電流が
目標電流値に保持される。そして、目標とする固定鉄心
７８と可動鉄心８０との間の吸引力からのずれの発生が
抑制される。このため、容量制御弁４９の弁体６７への
可変荷重が正確に制御されて、目標とする設定吸入圧に
確実かつ正確に保持される。

【００６３】以上のように構成されたこの実施形態によ
れば、以下の効果を奏する。 （ａ） ソレノイド８７への入力電流がデューティ比制
御されており、可動鉄心８０が対向する摺接面に対して
常時振動した状態となっている。このため、可動鉄心８
０と対向摺接面とが静摩擦状態にある場合に比べて、可
動鉄心８０と対向摺接面との間の摩擦係数が小さいもの
となって、より小さな動力で可動鉄心８０の移動が可能
となる。従って、ソレノイド８７を大型化することな
く、容量制御弁４９の開度制御を正確かつ確実に行うこ
とができて、消費電力を低減することができるととも
に、圧縮機全体の大型化を招くこともない。

【００６４】（ｂ） ソレノイド８７への入力電流値
が、制御コンピュータ５７のディザ制御手段９３にフィ
ードバックされ、目標電流値と前記入力電流値とが次第
に一致するように制御されている。このため、通電に伴
って発熱を生じてソレノイド８７の抵抗が変化しても、
固定鉄心７８と可動鉄心８０との間の吸引力のずれの発
生が抑制される。従って、圧縮機を目標とする設定吸入
圧に確実かつ正確に保持することができる。そして、前
記（ａ）項に記載の作用と相まって、容量制御弁４９の
開度制御をさらに正確かつ確実に行うことができる。

【００６５】（ｃ） 冷房負荷のない状態においても最
小吐出容量で運転され、より省動力化の求められるクラ
ッチレス可変容量圧縮機において、より小さな動力で容
量制御弁４９の開度制御を正確かつ確実に行うことがで
きる。従って、このような容量制御構成は、クラッチレ
ス可変容量圧縮機の容量制御構成として最適である。

【００６６】（ｄ） 容量制御弁４９の弁体６７は、そ
の側方に吐出室３８に連通する弁室ポート７０が開口し
ており、また、その可動方向において対向する弁孔６８
及びソレノイド室７９が共にクランク室圧力Ｐｃとなる
ように構成されている。このため、弁体６７の開度に吐
出圧Ｐｄ及びクランク室圧力Ｐｃの影響が及ぼされず、
吐出圧Ｐｄやクランク室圧力Ｐｃに対抗すべくソレノイ
ド８７への入力電流を大きく設定する必要がない。従っ
て、ソレノイド８７を大型化することなく、容量制御弁
４９の開度制御を正確に行うことができる。

【００６７】（第２の実施形態）次に、この発明をクラ
ンク室が吸入通路の一部を構成するクラッチレス可変容
量型圧縮機に具体化した第２の実施形態について、図７
〜９に基づいて前記第１の実施形態と異なる部分を中心
に説明する。

【００６８】図７及び図８に示すように、第１導入通路
１０１は、シリンダブロック１１に形成され、その後端
には収容室２７が連通されるとともに、前端にはクラン
ク室１５が連通されている。そして、吸入通路３２から
収容孔２７内に供給される冷媒ガスが、この第１導入通
路１０１を介してクランク室１５内に導入される。

【００６９】第２導入通路１０２は、前記クランク室１
５と吸入室３７との間に貫通形成され、この第２導入通
路１０２を介して、冷媒ガスがクランク室１５から吸入
室３７内に導入されるようになっている。また、この第
２導入通路１０２は、駆動シャフト１６の中心に形成さ
れた軸心通路４６と、シリンダブロック１１からバルブ
プレート１４及びリヤハウジング１３にかけて形成され
た調整通路１０３とを備えている。通孔１０４は、遮断
体２８の外周に形成され、この通孔１０４を介して遮断
体２８の内部が調整通路１０３に連通されている。

【００７０】調整弁室１０５は、前記第２導入通路１０
２における調整通路１０３の途中に形成され、その前端
にはテーパ状の調整弁孔１０６が形成されている。調整
弁としてのスプール弁１０７は、調整弁室１０５内に移
動可能に収容されている。そのスプール弁１０７の前端
には調整弁孔１０６に対向して、その調整弁孔１０６の
通路断面積を調整するためのテーパ状の絞り弁部１０８
が形成されている。バネ１０９は、スプール弁１０７と
調整弁室１０５の前端との間に介装され、このバネ１０
９によりスプール弁１０７が調整弁孔１０６から離間す
る方向に付勢されている。

【００７１】通路としての圧力付与通路１１０は、吐出
室３８をスプール弁１０７の背面側の調整弁室１０５内
の制御圧室１１１に連通させるように、リヤハウジング
１３内に形成されている。放圧通路１１２は、スプール
弁１０７の背面側の制御圧室１１１をクランク室１５に
連通させるように、リヤハウジング１３、バルブプレー
ト１４及びシリンダブロック１１に連続して形成されて
いる。容量制御弁４９は、前記圧力付与通路１１０の途
中に位置するようにリヤハウジング１３に装着されてい
る。

【００７２】また、この第２の実施形態においては、図
９に示すように、ソレノイド８７への入力電流が、所定
の定電流値を有する平流に所定の周波数を有する脈流を
重ね合わせた電流となっている。そして、前記所定の定
電流値を変更することにより前記弁体への付与荷重を変
化させるようにしたものである。すなわち、制御コンピ
ュータ５７のディザ制御手段９３では、目標電流値決定
手段９２で算出された目標電流値情報が入力されると、
その目標電流値に対応する定電流値の平流に所定の周波
数を有する脈流を重ね合わせるように、駆動回路８８に
対して制御情報を出力する。そして、駆動回路８８は、
指令された制御情報に応じて前記容量制御弁４９のソレ
ノイド８７に対してバッテリ８９からの定常電流を目標
電流値を平均値とした脈流に変換して出力する。

【００７３】つぎに、以上のように構成されたクラッチ
レス可変容量圧縮機の動作について説明する。冷房負荷
が大きい場合には、図７に示すように、容量制御弁４９
のソレノイド８７への入力電流値の平均値が高められ
て、ソレノイド８７が強く励磁されて、弁体６７が弁孔
６８の開度を減少する方向に付勢される。弁体６８の弁
開度が小さくなれば、吐出室３８から圧力付与通路１１
０を経由して、スプール弁１０７の背面側の制御圧室１
１１内に流入する冷媒ガス量が少なくなる。この一方
で、制御圧室１１１内の冷媒ガスは、放圧通路１１２を
経由してクランク室１５に流出している。このため、制
御圧室１１１内の圧力が低下して、スプール弁１０７が
後方に移動配置され、絞り弁部１０８の絞り度が小さく
なって、調整弁孔１０６の通路断面積が大きくなる。そ
して、クランク室１５から第２導入通路１０２を介して
吸入室３７に流入する冷媒ガス量が前記絞り弁部１０８
の絞り度に応じて増大し、吸入室３７の圧力が高められ
る。このため、ピストン３５を介して対向するクランク
室１５の圧力Ｐｃとシリンダボア１１ａ内のボア内圧Ｐ
ｂとの間の差圧が小さくなって、斜板２２が最大傾角側
に傾動される。

【００７４】この状態では、外部冷媒回路５２から吸入
通路３２に供給される冷媒ガスは、収容孔２７及び第１
導入通路１０１を介してクランク室１５内に導入された
後、流第２導入通路１０２の軸心通路４６、遮断体２８
の内部、通孔１０４及び調整通路１０３を介して吸入室
３７内に導入される。

【００７５】圧力付与通路１１０の通過断面積が零、つ
まり容量制御弁４９の弁体６７が弁孔６８を完全に閉止
した状態になると、吐出室３８から制御圧室１１１への
冷媒ガスの供給は行われない。そして、シリンダボア１
１ａ内のボア内圧Ｐｂと、クランク室１５内の圧力Ｐｃ
との差圧がさらに小さくなり、斜板２２が最大傾角状態
に保持されて、吐出容量は最大となる。

【００７６】また、この状態では、容量制御弁４９の閉
止により圧力付与通路１１０が閉じられている。このた
め、吐出室３８内に吐出された高圧冷媒ガスは、圧力付
与通路１１０及び放圧通路１１２を介してクランク室１
５内に供給されることなく、外部冷媒回路５２に供給さ
れる。

【００７７】逆に、冷房負荷が小さい場合には、図８に
示すように、容量制御弁４９のソレノイド８７への入力
電流値の平均値が減少され、そのソレノイド８７の励磁
力が弱くなって、弁体６７の弁開度が小さくなる方向の
付勢力が減少する。弁体６７の弁開度が大きくなれば、
吐出室３８から圧力付与通路１１０を経由して、スプー
ル弁１０７の背面側の制御圧室１１１内に流入する冷媒
ガス量が多くなり、制御圧室１１１内の圧力が上昇す
る。これにより、スプール弁１０７が前方に移動配置さ
れ、絞り弁部１０８の絞り度が大きくなって、調整弁孔
１０６の通路断面積が小さくなる。そして、クランク室
１５から第２導入通路１０２を介して吸入室３７に流入
する冷媒ガス量が前記絞り弁部１０８の絞り度に応じて
減少し、吸入室３７の圧力が低下する。このため、ピス
トン３５を介して対向するクランク室１５の圧力Ｐｃと
シリンダボア１１ａ内のボア内圧Ｐｂとの間の差圧が大
きくなって、斜板２２が最小傾角側に傾動される。

【００７８】冷房負荷がない状態になると、容量制御弁
４９のソレノイド８７への電流の供給が停止され、その
ソレノイド８７が消磁される。このため、弁体６７の弁
開度が小さくなる方向の付勢力が消失した状態となっ
て、容量制御弁４９が最大開度にて開放された状態とな
る。

【００７９】この圧力付与通路１１０の最大開放時に
は、吐出室３８内の冷媒ガスがスプール弁１０７の背面
側の制御圧室１１１に大量に供給され、制御圧室１１１
内の圧力がさらに上昇する。これにより、スプール弁１
０７が最前方に移動配置され、絞り弁部１０８の絞り度
が最大となって、調整弁孔１０６の通路断面積が最小に
なる。そして、クランク室１５の圧力Ｐｃとシリンダボ
ア１１ａ内のボア内圧Ｐｂとの間の差圧がさらに大きく
なって、斜板２２が最小傾角位置に保持されて吐出容量
が最小となる。この斜板２２の最小傾角状態では、前記
第１の実施形態と同様に吸入通路３２が遮断体２８によ
り遮断される。このとき、吐出室３８、圧力付与通路１
１０、制御圧室１１１、放圧通路１１２、クランク室１
５、第２導入通路１０２、吸入室３７及びシリンダボア
１１ａにて循環通路が形成され、この循環通路を通して
冷媒ガスが内部で循環される。

【００８０】さて、この実施形態の圧縮機においては、
図９に示すように、ソレノイド８７内を流れる電流が所
定の周波数を持った脈流となる。このため、前記請求項
１に記載の発明と同様に可動鉄心８０が振動した状態と
なり、可動鉄心８０と対向する摺接面との間が動摩擦状
態となる。ここで、設定吸入圧を変更すべく、前記所定
の定電流値が変更されると、可動鉄心が静摩擦状態に比
べて摩擦係数の小さい動摩擦状態から移動される。この
ため、前記請求項１に記載の発明と同様に、ソレノイド
８７を大型化することなく、容量制御弁４９の開度制御
を正確かつ確実に行うことができる。

【００８１】以上のように構成されたこの第２の実施形
態によっても、前記第１の実施形態に記載のほぼ同様の
効果が得られる。なお、本発明は以下のように変更して
具体化することもできる。

【００８２】（１） 前記第１の実施形態において、ク
ランク室１５と吸入圧領域を構成する吸入室３７との間
に通路としての抽気通路を形成し、その抽気通路の途中
にはその開度を調節するための容量制御弁４９を設け
る。その容量制御弁４９は、ソレノイド８７への入力電
流値のデューティ比が増大するほど、弁体６７が弁孔６
８の開度を拡大する方向に付勢されるように構成するこ
と。

【００８３】（２） 前記第１の実施形態及び前記
（１）項において、ソレノイド８７への入力電流を所定
の定電流値を有する平流に所定の周波数を有する脈流を
重ね合わせた電流とし、前記所定の定電流値を変更する
ことにより容量制御弁４９の開度を制御すること。

【００８４】（３） 前記第２の実施形態において、ソ
レノイド８７への入力電流をそのデューティ比を変更す
ることにより容量制御弁４９の開度を制御すること。こ
れらのように構成しても、前記第１の実施形態とほぼ同
様の効果が得られる。

【００８５】（４） この発明を、クラッチ付の可変容
量圧縮機及びその制御方法において具体化すること。

【００８６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば以
下の優れた効果を奏する。請求項１、２及び８に記載の
発明によれば、容量制御弁の設定吸入圧を変更すべく、
ソレノイドへの入力電流が変更されると、可動鉄心が静
摩擦状態に比べて摩擦係数の小さい動摩擦状態から移動
される。従って、可動鉄心を比較的小さな動力で移動さ
れることができて、ソレノイドを大型化することなく、
容量制御弁の開度制御を正確かつ確実に行うことができ
る。

【００８７】請求項３に記載の発明によれば、ソレノイ
ドにおいて通電に伴って発熱を生じてソレノイドの抵抗
が変化しても、ソレノイド内を流れる電流が目標電流値
に保持される。従って、容量制御弁の弁体への可変荷重
が正確に制御されて、目標とする設定吸入圧に確実かつ
正確に保持することができる。

【００８８】請求項４〜６に記載の発明によれば、前記
請求項１〜３に記載の発明の効果と相まって、容量制御
弁の開度調整により吐出容量を正確に制御することがで
きる。

【００８９】請求項７に記載の発明によれば、前記請求
項１〜６に記載の発明の効果と相まって、より省動力化
の求められるクラッチレス可変容量圧縮機の容量制御機
構として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態の可変容量圧縮機の全体を示
す断面図。

【図２】 図１の斜板が最大傾角位置にある状態を示す
要部拡大断面図。

【図３】 図１の斜板が最小傾角位置にある状態を示す
要部拡大断面図。

【図４】 ソレノイドへの入力電流の制御構成を示すブ
ロック図。

【図５】 第１の実施形態のソレノイドへの入力電流に
関する説明図。

【図６】 各デューティ比におけるソレノイドへの入力
電流値と温度との関係を示す説明図。

【図７】 第２の実施形態の可変容量圧縮機の斜板が最
大傾角位置にある状態を示す断面図。

【図８】 図７の斜板が最小傾角位置にある状態を示す
断面図。

【図９】 第２の実施形態のソレノイドへの入力電流に
関する説明図。

【符号の説明】

１１…ハウジングの一部を構成するシリンダブロック、
１１ａ…シリンダボア、１２…ハウジングの一部を構成
するフロントハウジング、１３…ハウジングの一部を構
成するリヤハウジング、１５…制御圧室を兼ねるクラン
ク室、１６…駆動シャフト、２２…カムプレートとして
の斜板、３２…吸入圧領域を構成する吸入通路、３５…
片頭ピストン、３７…吸入圧領域を構成する吸入室、３
８…吐出圧領域を構成する吐出室、４８…通路としての
給気通路、４９…容量制御弁、５２…外部冷媒回路、６
７…弁体、７１…感圧室、７３…感圧機構を構成するベ
ローズ、８７…ソレノイド、１０１…第１導入通路、１
０２…第２導入通路、１０７…調整弁としてのスプール
弁、１００…通路としての圧力付与通路、１１１…制御
圧室。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深沼 哲彦 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

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングの内部に制御圧室及びクラン
   ク室を形成するとともに駆動シャフトを回転可能に支持
   し、前記ハウジングの一部を構成するシリンダブロック
   に複数のシリンダボアを形成し、そのシリンダボア内に
   はピストンを往復動可能に収容し、前記駆動シャフトに
   カムプレートを一体回転可能かつ揺動可能に挿着し、前
   記制御圧室と吐出圧領域及び吸入圧領域のいずれか一方
   との間の通路の途中には容量制御弁を設け、その容量制
   御弁は、前記通路を開閉する弁体と、吸入圧領域に連通
   された感圧室と、その感圧室に収容され吸入圧の変動を
   前記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設定吸入圧を変更
   するためのソレノイドとを備え、前記容量制御弁の開度
   調整に基づいて前記制御圧室の圧力を変更することによ
   り前記カムプレートを収容するクランク室の圧力とシリ
   ンダボア内の圧力との前記ピストンを介した差を変更
   し、その差に応じてカムプレートの傾角を変更して、吐
   出容量を制御するようにした可変容量圧縮機において、 前記ソレノイドへの入力電流は所定のデューティ比を有
   する電流であり、そのデューティ比を変更することによ
   り前記弁体への付与荷重を変化させるようにした可変容
   量圧縮機。
2. 【請求項２】 ハウジングの内部に制御圧室及びクラン
   ク室を形成するとともに駆動シャフトを回転可能に支持
   し、前記ハウジングの一部を構成するシリンダブロック
   に複数のシリンダボアを形成し、そのシリンダボア内に
   はピストンを往復動可能に収容し、前記駆動シャフトに
   カムプレートを一体回転可能かつ揺動可能に挿着し、前
   記制御圧室と吐出圧領域及び吸入圧領域のいずれか一方
   との間の通路の途中には容量制御弁を設け、その容量制
   御弁は、前記通路を開閉する弁体と、吸入圧領域に連通
   された感圧室と、その感圧室に収容され吸入圧の変動を
   前記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設定吸入圧を変更
   するためのソレノイドとを備え、前記容量制御弁の開度
   調整に基づいて前記制御圧室の圧力を変更することによ
   り前記カムプレートを収容するクランク室の圧力とシリ
   ンダボア内の圧力との前記ピストンを介した差を変更
   し、その差に応じてカムプレートの傾角を変更して、吐
   出容量を制御するようにした可変容量圧縮機において、 前記ソレノイドへの入力電流は、所定の定電流値を有す
   る平流に所定の周波数を有する脈流を重ね合わせた電流
   であり、前記所定の定電流値を変更することにより前記
   弁体への付与荷重を変化させるようにした可変容量圧縮
   機。
3. 【請求項３】 前記ソレノイドへの入力電流を検出し、
   その検出電流が目標電流値を保持するようにフィードバ
   ック制御を行うようにした請求項１または２に記載の可
   変容量圧縮機。
4. 【請求項４】 前記クランク室が制御圧室を兼ねるとと
   もに、前記通路が吐出圧領域とクランク室とを連通する
   給気通路である請求項１〜３のいずれかに記載の可変容
   量圧縮機。
5. 【請求項５】 前記クランク室は制御圧室を兼ねるとと
   もに、前記通路はクランク室と吸入圧領域とを連通する
   抽気通路である請求項１〜３のいずれかに記載の可変容
   量圧縮機。
6. 【請求項６】 前記クランク室は吸入通路を介して外部
   冷媒回路に接続し、前記クランク室と吸入圧領域を構成
   する吸入室との間に導入通路を形成し、その導入通路の
   途中にはその開度を調節するための調整弁を設け、その
   調整弁の背面に前記制御圧室を形成し、前記通路はその
   制御圧室と吐出圧領域とを連通する圧力付与通路である
   請求項１〜３のいずれかに記載の可変容量圧縮機。
7. 【請求項７】 前記駆動シャフトが外部駆動源に常時作
   動連結された請求項１〜６のいずれかに記載の可変容量
   圧縮機。
8. 【請求項８】 ハウジングの内部に制御圧室及びクラン
   ク室を形成するとともに駆動シャフトを回転可能に支持
   し、前記ハウジングの一部を構成するシリンダブロック
   に複数のシリンダボアを形成し、そのシリンダボア内に
   はピストンを往復動可能に収容し、前記駆動シャフトに
   カムプレートを一体回転可能かつ揺動可能に挿着し、前
   記制御圧室と吐出圧領域及び吸入圧領域のいずれか一方
   との間の通路の途中には容量制御弁を設け、その容量制
   御弁は、前記通路を開閉する弁体と、吸入圧領域に連通
   された感圧室と、その感圧室に収容され吸入圧の変動を
   前記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設定吸入圧を変更
   するためのソレノイドとを備え、前記容量制御弁の開度
   調整に基づいて前記制御圧室の圧力を変更することによ
   り前記カムプレートを収容するクランク室の圧力とシリ
   ンダボア内の圧力との前記ピストンを介した差を変更
   し、その差に応じてカムプレートの傾角を変更して、吐
   出容量を制御するようにした可変容量圧縮機の制御方法
   において、 前記ソレノイドに脈流によりなる電流を入力し、その電
   流の平均値を変更することにより前記弁体への付与荷重
   を変化させて、設定吸入圧を変更する可変容量圧縮機の
   制御方法。