JPH1178510A - 車両用冷凍サイクル装置 - Google Patents

車両用冷凍サイクル装置

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JPH1178510A JP10079649A JP7964998A JPH1178510A JP H1178510 A JPH1178510 A JP H1178510A JP 10079649 A JP10079649 A JP 10079649A JP 7964998 A JP7964998 A JP 7964998A JP H1178510 A JPH1178510 A JP H1178510A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両エンジンの省動力と冷房性能の確保との
両立を図る。 【解決手段】 圧縮機２の回転数が所定回転数（例え
ば、２０００ｒｐｍ）を越える高回転領域では、圧縮機
２の回転数が増加して動力が増加しても、冷房能力は増
加せず、飽和するという点に着目して、圧縮機２が最大
容量近傍の運転状態にあるとき、圧縮機２の回転数が所
定値以上に上昇して圧縮機２が高回転状態になると、以
後、圧縮機２が高回転状態にある間は、高回転状態にな
った時点における、蒸発器６の吹出空気温度を維持する
ように、圧縮機２の容量を制御する。これにより、圧縮
機２の回転数増加による動力増加分を圧縮機の容量低減
により抑制して、ほぼ最大の冷房能力を確保しつつ、省
動力効果を発揮する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両エンジンにより
駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機の容量制御もしくは圧
縮機の作動断続を行う機構を備えた車両用冷凍サイクル
装置において、車両エンジンの省動力と冷房性能の確保
との両立を図るための制御システムに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両用冷凍サイクル装置における
車両エンジンの省動力のための容量制御は種々提案され
ており、例えば、特開昭５７−１７５４２２号公報、特
開平１−１８２１１４号公報、特開平１−２５４４２０
号公報等にて、車両エンジンの加速時に圧縮機の容量を
小容量にして、車両エンジンの圧縮機駆動動力を低減し
て、車両の加速性を向上させるものが提案されている。
【０００３】また、特開平２−２４９７１７号公報で
は、車両エンジンの加速時に圧縮機を停止するか、ある
いは圧縮機の容量を小容量にして、車両エンジンの圧縮
機駆動動力を低減して、車両の加速性を向上させるとと
もに、車両エンジンの加速状態判定時の車室温を記憶し
ておき、この記憶温度よりも車室温が所定温度高くなる
と、圧縮機を加速時制御の状態から通常制御状態に復帰
させて、車室温の異常上昇を防止することが提案されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記各公報
記載の従来技術は、基本的には、いずれも、車両エンジ
ンの加速状態を判定して、圧縮機の容量を予め設定した
所定容量まで一義的に低減するという考え方のものであ
って、冷凍サイクルにおける実際の冷房能力および圧縮
機動力と、圧縮機回転数との挙動については考慮してい
ない。従って、車両エンジンの省動力と冷凍サイクルの
冷房性能の確保とを良好に両立できるものではなかっ
た。
【０００５】また、特開平２−２４９７１７号公報のご
とく圧縮機作動の断続制御を組み合わせるものでも、車
室温の変化は冷凍サイクルの挙動に対して時間的に大き
な遅れがあるので、省動力と冷房性能の確保との両立は
実際には困難である。そこで、本発明は上記点に鑑み
て、車両エンジンの省動力と冷房性能の確保との両立を
図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、冷凍サイクル
における実際の冷房能力および圧縮機動力と、圧縮機回
転数との挙動に着目してなされたものであるので、先ず
この圧縮機回転数に関するサイクル挙動について具体的
に説明する。図１３は、縦軸に冷房能力Ｑおよび圧縮機
動力Ｌをとり、横軸に圧縮機回転数Ｎｃをとった実験デ
ータであり、実験条件は冷凍サイクルの凝縮器の冷却空
気（外気）温度：３５°Ｃ、冷凍サイクルの蒸発器の流
入空気（空調空気）の温度：３５°Ｃ、同流入空気（空
調空気）の相対湿度：４０％、同流入空気（空調空気）
の風量：５００ｍ3 ／ｈである。また、冷凍サイクルの
圧縮機は、容量：１６０ｃｃのワッブル型圧縮機であ
る。
【０００７】なお、図中、Ｑ1 、Ｌ1 は凝縮器の冷却空
気の風速＝４ｍ／ｓ時の特性、Ｑ2、Ｌ2 は凝縮器の冷
却空気の風速＝３ｍ／ｓ時の特性、Ｑ3 、Ｌ3 は凝縮器
の冷却空気の風速＝２ｍ／ｓ時の特性である。これらＱ
1 、Ｌ1 〜Ｑ3 、Ｌ3 の特性の差は、冷凍サイクルの高
圧側圧力が凝縮器の凝縮能力により変動し、高圧側圧力
の変動に伴って冷房能力Ｑおよび圧縮機動力Ｌが変動す
るために発生する。
【０００８】図１３に示すように、圧縮機の回転数Ｎｃ
が比較的低い領域にある通常運転時には、回転数Ｎｃの
上昇につれて冷房能力Ｑおよび圧縮機動力Ｌがともに増
大するが、回転数Ｎｃが２０００ｒｐｍ付近まで上昇す
ると、圧縮機動力Ｌが増大するだけで、冷房能力Ｑはほ
とんど増大せず、飽和してくる。このように、圧縮機の
高回転域において、冷房能力Ｑが飽和するのは、圧縮機
の回転数上昇によりサイクル内の冷媒流速が増大して圧
損が急増し、サイクル内の冷媒流量の増加が飽和してく
るためである。
【０００９】本発明では、図１３に示すように、圧縮機
の回転数Ｎｃが所定回転数（図１０の特性では２０００
ｒｐｍ）を越える高回転領域では、圧縮機の回転数Ｎｃ
が増加して動力Ｌが増加しても、冷房能力Ｑは増加せ
ず、飽和してくるという点に着目して、この圧縮機の回
転数Ｎｃ増加による動力Ｌの増加分（図１３の斜線域
Ａ）を圧縮機の容量低減、もしくは圧縮機の作動停止に
より抑制して、ほぼ最大の冷房能力を確保しつつ、省動
力効果を有効に発揮しようとするものである。
【００１０】すなわち、請求項１記載の発明では、圧縮
機（２）の回転数が所定値以上に上昇して圧縮機（２）
が高回転状態になると、以後、圧縮機（２）が高回転状
態にある間は、高回転状態になった時点における、蒸発
器（６）の冷却度合に関連する物理量を維持するよう
に、圧縮機（２）の作動を制御することを特徴としてい
る。
【００１１】これによると、圧縮機（２）が高回転状態
になった時点における、蒸発器（６）の冷却度合に関連
する物理量（例えば、蒸発器吹出空気温度）を圧縮機
（２）の高回転時の間維持するから、圧縮機（２）の高
回転時に図１３のＮｃ＝２０００ｒｐｍ時点での冷房能
力Ｑを確保でき、ほぼ最大冷房能力を維持できる。一
方、圧縮機（２）の高回転時には、蒸発器（６）の冷却
度合に関連する物理量が圧縮機（２）の回転数上昇に伴
って低温側に移行しようとするので、この低温側への移
行を圧縮機の作動制御（具体的には容量低減、作動停止
等）により相殺するから、圧縮機動力を低減（図１３の
斜線域Ａの動力低減）して、車両エンジン（１１）の走
行性能を向上できる。
【００１２】つまり、請求項１記載の発明によると、圧
縮機（２）の回転数上昇に伴って飽和する冷房能力を、
その飽和直前の最大能力レベルに維持しながら、圧縮機
の作動制御により圧縮機動力を効果的に低減できるもの
である。次に、請求項２記載の発明では、圧縮機（２）
に、外部からの制御信号により容量を可変する容量可変
機構（２３、１６）を備える車両用冷凍サイクル装置に
おいて、圧縮機（２）が最大容量近傍の運転状態にある
とき、圧縮機（２）の回転数が所定値以上に上昇して圧
縮機（２）が高回転状態になると、以後、圧縮機（２）
が高回転状態にある間は、高回転状態になった時点にお
ける、蒸発器（６）の冷却度合に関連する物理量を維持
するように、圧縮機（２）の容量を制御することを特徴
としている。
【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１における
圧縮機（２）の作動制御を容量制御により達成するもの
であるから、圧縮機（２）の回転数上昇に伴って飽和す
る冷房能力を、その飽和直前の最大能力レベルに維持し
ながら、圧縮機（２）の容量制御により圧縮機動力を効
果的に低減できる。次に、請求項３記載の発明では、車
両エンジン（１１）と固定容量型の圧縮機（２）との間
に、圧縮機（２）の作動を断続するクラッチ手段（９）
を備える車両用冷凍サイクル装置において、圧縮機
（２）の回転数が所定値以上に上昇して圧縮機（２）が
高回転状態になると、以後、圧縮機（２）が高回転状態
にある間は、高回転状態になった時点における、蒸発器
（６）の冷却度合に関連する物理量を維持するように、
クラッチ手段（９）により圧縮機（２）の作動を断続す
ることを特徴としている。
【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１における
圧縮機（２）の作動制御を特に、断続制御（ＯＮ−ＯＦ
Ｆ制御）により達成するものであるから、圧縮機（２）
の回転数上昇に伴って飽和する冷房能力を、その飽和直
前の最大能力レベルに維持しながら、圧縮機（２）の断
続制御（ＯＮ−ＯＦＦ制御）により圧縮機動力を効果的
に低減できる。
【００１５】そして、請求項４記載の発明は、請求項３
において、圧縮機（２）が高回転状態になった時点にお
ける、蒸発器（６）の冷却度合に関連する物理量（ＴＥ
A ）を記憶し、蒸発器（６）の実際の冷却度合に関連す
る物理量が記憶した物理量（ＴＥA ）に所定値（α）を
加えた値（ＴＥA ＋α）より低温側であるときはクラッ
チ手段（９）をオフ状態として圧縮機（２）を停止し、
一方、蒸発器（６）の実際の冷却度合に関連する物理量
が前記値（ＴＥA ＋α）より高温側であるときはクラッ
チ手段（９）をオン状態として圧縮機（２）を作動させ
ることを特徴としている。
【００１６】これによると、記憶値（ＴＥA ）に所定値
（α）を加えた値（ＴＥA ＋α）と、実際の蒸発器
（６）の冷却度合とを比較して圧縮機作動の断続を行う
から、圧縮機（２）が高回転状態になった直後の時点で
は、蒸発器（６）の実際の冷却度合が所定値（α）の分
だけ、ＴＥA ＋αより低温になっているため、必ず、圧
縮機（２）を停止させて、車両エンジン（１１）の走行
性能を向上できる。
【００１７】そして、蒸発器（６）の実際の冷却度合が
所定値（α）に相当する温度上昇を起こすまでは圧縮機
（２）の停止状態を持続して、圧縮機動力の低減効果を
確保できる。次に、請求項５記載の発明では、圧縮機
（２）に、外部からの制御信号により容量を少なくとも
大小２段階に切り替える容量切替機構（１１５、１１
６）を備える車両用冷凍サイクル装置において、圧縮機
（２）の回転数が所定値以上に上昇して圧縮機（２）が
高回転状態になると、以後、圧縮機（２）が高回転状態
にある間は、高回転状態になった時点における、蒸発器
（６）の冷却度合に関連する物理量を維持するように、
圧縮機（２）の容量を大小２段階に切り替えることを特
徴としている。
【００１８】請求項５記載の発明は、請求項１における
圧縮機（２）の作動制御を特に、圧縮機容量の大小２段
階切替により達成するものであるから、圧縮機（２）の
回転数上昇に伴って飽和する冷房能力を、その飽和直前
の最大能力レベルに維持しながら、圧縮機容量の大小２
段階切替により圧縮機動力を効果的に低減できる。そし
て、請求項６記載の発明は、請求項５において、圧縮機
（２）が高回転状態になった時点における、蒸発器
（６）の冷却度合に関連する物理量（ＴＥA ）を記憶
し、蒸発器（６）の実際の冷却度合に関連する物理量が
前記記憶した物理量（ＴＥA ）に所定値（α）を加えた
値（ＴＥA ＋α）より低温側であるときは容量切替機構
（１１５、１１６）により圧縮機（２）の容量を小容量
に切り替え、一方、蒸発器（６）の実際の冷却度合に関
連する物理量が前記値（ＴＥA ＋α）より高温側である
ときは容量切替機構（１１５、１１６）により圧縮機
（２）の容量を大容量に切り替えることを特徴としてい
る。
【００１９】これによると、圧縮機容量の大小２段階切
替を行う場合に前述した請求項４と同様の効果を発揮で
きる。次に、請求項４または請求項６記載の発明におけ
る、前記所定値（α）は請求項７のごとく予め設定され
た固定値にしても、あるいは、請求項８のごとく蒸発器
（６）の熱負荷の減少に応じて増加する可変値にしても
よい。
【００２０】特に、請求項８のごとく所定値（α）を蒸
発器（６）の熱負荷の減少に応じて増加する可変値とす
れば、熱負荷の小さいときには、所定値（α）の増加に
より圧縮機停止期間もしくは圧縮機小容量期間を長くし
て、圧縮機動力の低減効果を一層高めることができる。
次に、請求項９記載の発明は、請求項２記載の発明にお
ける高回転状態の判定機能、容量制御機能をそれぞれ高
回転状態の判定手段、容量制御手段という機能実現手段
として表現しているものであって、請求項２と同一の効
果を発揮できる。
【００２１】次に、請求項１０記載の発明は、請求項３
記載の発明における高回転状態の判定機能、クラッチ制
御機能をそれぞれ高回転状態の判定手段、クラッチ制御
手段という機能実現手段として表現しているものであっ
て、請求項３と同一の効果を発揮できる。次に、請求項
１１記載の発明は、請求項５記載の発明における高回転
状態の判定機能、容量大小切替機能をそれぞれ高回転状
態の判定手段、容量大小切替手段という機能実現手段と
して表現しているものであって、請求項５と同一の効果
を発揮できる。
【００２２】なお、蒸発器（６）の冷却度合に関連する
物理量は、具体的には、請求項１２記載のごとく蒸発器
吹出直後の空気温度または蒸発器表面温度であり、さら
には、請求項１３記載のごとく圧縮機（２）の吸入圧で
あってもよい。次に、請求項１４記載の発明では、請求
項２または９において、容量可変機構を、圧縮機（２）
の容量を可変する容量可変部材（１６）と、この容量可
変部材（１６）を変位させる制御圧（Ｐｃ）を発生する
電磁式圧力制御装置（２３）とにより構成し、この電磁
式圧力制御装置（２３）に、前記制御圧（Ｐｃ）が発生
する制御圧室（２６）と、前記圧縮機（２）の吐出圧
（Ｐｄ）が加わる吐出圧室（２４）と、前記圧縮機
（２）の吸入圧（Ｐｓ）が加わる吸入圧室（２５）とを
備え、制御圧室（２６）は、吐出圧室（２４）と、吸入
圧室（２５）の両方に連通しており、制御圧室（２６）
と吐出圧室（２４）との間には絞り量が調整可能な可変
絞り機構（２７、２８）が配置され、さらに、電磁式圧
力制御装置（２３）に、外部からの制御信号により電磁
力が変化する電磁機構（３２〜３５）と、予め設定され
た設定圧と吸入圧（Ｐｓ）とに応じて変位する圧力応動
機構（３０）とを備え、可変絞り機構（２７、２８）の
絞り量を電磁機構（３２〜３５）および圧力応動機構
（３０）により調整して、制御圧（Ｐｃ）を変化させる
ことを特徴としている。
【００２３】これによると、可変絞り機構（２７、２
８）の絞り量を電磁機構（３２〜３５）の電磁力および
圧力応動機構（３０）の変位により調整して、制御圧
（Ｐｃ）を変化させることができる。つまり、圧縮機
（２）自身の吐出圧（Ｐｄ）と吸入圧（Ｐｓ）とを利用
した簡単、確実な機構で容量可変を良好に行うことがで
きる。
【００２４】また、請求項１５記載の発明では、請求項
１４において、電磁機構（３２〜３５）に流れる電流量
（Ｉｎ）と、空調熱負荷に関連する物理量とに基づいて
圧縮機（２）が最大容量近傍の運転状態にあるかどうか
を判定することを特徴としている。これによると、圧縮
機（２）に最大容量近傍状態を検出する検出手段を特別
に付加することなく、圧縮機（２）の最大容量近傍の運
転状態状態を判定できる。
【００２５】そして、空調熱負荷に関連する物理量は、
具体的には、請求項１６に記載のごとく外気温（Ｔａ
ｍ）を用いることができる。なお、上記各手段の括弧内
の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応
関係を示すものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。 （第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態の全体構
成図である。本実施形態は車両用空調装置に適用される
冷凍サイクル装置を示しており、冷凍サイクル１には冷
媒を吸入、圧縮、吐出する圧縮機２が備えられている。
この圧縮機２から吐出された高温、高圧の過熱ガス冷媒
は凝縮器３に流入し、ここで、図示しない冷却ファンよ
り送風される外気と熱交換して冷媒は冷却されて凝縮す
る。
【００２７】この凝縮器３で凝縮した冷媒は次に受液器
（気液分離器）４に流入し、受液器４の内部で冷媒の気
液が分離され、冷凍サイクル１内の余剰冷媒（液冷媒）
が受液器４内に蓄えられる。この受液器４からの液冷媒
は膨張弁（減圧手段）５により低圧に減圧され、気液２
相状態となる。この膨張弁５からの低圧冷媒は蒸発器６
に流入する。この蒸発器６は車両用空調装置の空調ダク
ト７内に設置され、蒸発器６に流入した低圧冷媒は空調
ダクト７内の空気から吸熱して蒸発する。
【００２８】膨張弁５は蒸発器６の出口冷媒の温度を感
知する感温筒５ａを有する温度式膨張弁であり、蒸発器
６の出口冷媒の過熱度を所定値に維持するように弁開度
（冷媒流量）を調整するものである。上記したサイクル
構成部品（１〜６）の間はそれぞれ冷媒配管８によって
結合されている。また、圧縮機２は電磁クラッチ９、ベ
ルト１０等を介して車両走行用エンジン１１により駆動
される。
【００２９】空調ダクト７には送風機１２が備えられて
おり、周知の内外気切替箱（図示せず）から吸入された
車室内の空気（内気）または車室外の空気（外気）は送
風機１２により空調ダクト７内を送風される。この送風
空気は、蒸発器６を通過した後に、図示しないヒータユ
ニットを通過して吹出口から車室内に吹き出すようにな
っている。
【００３０】また、空調ダクト７内のうち、蒸発器６の
空気吹出直後の部位には、蒸発器６を通過した直後の吹
出空気温度を検出するサーミスタからなる蒸発器吹出温
度センサ１３が設けられている。なお、上記ヒータユニ
ットは周知のものであり、蒸発器６を通過した冷風を再
加熱する温水式ヒータコア（加熱手段）、この温水式ヒ
ータコアにおける加熱度合いを調節する温度調節手段を
なすエアミックスドアあるいは温水流量制御弁等が配設
されており、さらに、空調ダクト８の空気下流端には、
車室内乗員の上半身に空気を吹き出すフェイス吹出口、
車室内足元に空気を吹き出すフット吹出口、フロントガ
ラス内面に空気を吹き出すデフロスタ吹出口が形成さ
れ、これらの吹出口を切替開閉する吹出モードドアが備
えられている。
【００３１】ところで、上記した圧縮機２の電磁クラッ
チ９は空調用電子制御装置（以下ＥＣＵという）１４に
接続されており、そして、ＥＣＵ１４からの制御信号に
基づいて電磁クラッチ９が通電されると、電磁クラッチ
９が接続状態になって、圧縮機２に車両エンジン１１の
動力が伝達されて、圧縮機２は運転状態となる。これに
反し、電磁クラッチ９の通電が遮断されると、電磁クラ
ッチ９が開離状態になって、圧縮機２は停止する。
【００３２】次に、図２は上記圧縮機２およひ電磁クラ
ッチ９の具体的構造の一例を示すもので、圧縮機２はワ
ッブルタイプの周知のものである。圧縮機２の回転軸１
５には電磁クラッチ９を介して車両エンジン１１の動力
が伝達され、回転軸１５が回転する。この回転軸１５に
は斜板１６が一体に回転可能に連結され、この斜板１６
が回転することによりピストン１７が軸方向に往復動す
る。
【００３３】さらに、斜板１６の傾斜角の変化によりピ
ストン１７のストロークを変化させて、圧縮機２の吐出
容量（以下、単に容量という）を可変するようになって
いる。このため、斜板１６は回転軸１５に対して揺動可
能に連結され、具体的には、球面状支持部１８にて斜板
１６が揺動可能に支持されている。斜板１６の傾斜角
は、ピストン１７の前後に作用する圧力、すなわち、ピ
ストン１７の背面に作用するクランク室１９内の圧力、
すなわち制御圧Ｐｃと、ピストン１７が往復動するシリ
ンダ２０内の圧力（吐出圧Ｐｄおよび吸入圧Ｐｓ）との
釣り合いにより変化する。従って、クランク室１９内の
制御圧Ｐｃを調整することにより、斜板１６の傾斜角を
変化させることができる。
【００３４】圧縮機２のシリンダ２０で圧縮されたガス
冷媒は吐出室２１に吐出され、ここから吐出口（図示せ
ず）を経て図１の凝縮器３側にガス冷媒が吐出される。
また、圧縮機２のシリンダ２０には吸入室２２を通して
冷媒が吸入される。この吸入室２２は、吸入口２２ａを
介して図１の蒸発器６の冷媒出口側に通じている。そし
て、上記したクランク室１９の圧力（制御圧力）Ｐｃ
は、吐出室２１の冷媒吐出圧Ｐｄと吸入室２２の冷媒吸
入圧Ｐｓを利用して、電磁式圧力制御装置２３により変
化させるようになっている。
【００３５】この電磁式圧力制御装置２３には、吐出室
２１に連通している吐出圧力室２４と、吸入室２２に連
通している吸入圧力室２５と、クランク室１９に連通す
る制御圧力室２６が備えられている。そして、吐出圧力
室２４は制御圧力室２６に、弁体２７により開度が調整
される可変絞り２８を介して連通している。本例では、
弁体２７と可変絞り２８とにより可変絞り機構を構成し
ている。また、吸入圧力室２５は固定絞り２９を介して
制御圧力室２６に連通している。これら各室の連通関係
は図３、４に分かりやすく示している。
【００３６】また、吸入圧力室２５の内部には伸縮可能
な材料からなるベローズ（圧力応動機構）３０が配設さ
れており、このベローズ３０内には予め所定圧の内圧Ｐ
ｂが設定されており、この内圧Ｐｂに対する吸入圧Ｐｓ
の変化により、ベローズ３０は伸縮する。このベローズ
３０の伸縮によりロッド３１を介して弁体２７が変位す
るようになっている。このベローズ３０および弁体２７
には電磁機構の電磁力も作用するようになっている。
【００３７】すなわち、本例の電磁機構は、電磁コイル
３２と、固定磁極部材３３と、電磁コイル３２の電磁力
により固定磁極部材３３の方向（ベローズ３０が伸びる
方向）に吸引される可動磁極部材（プランジャ）３４
と、可動磁極部材３４にバネ力を作用するコイルスプリ
ング３５とから構成されている。可動磁極部材３４の中
心部にはロッド３６が連結され、このロッド３６と弁体
２７とロッド３１は一体に連結され、一体に変位する。
【００３８】図３、４は上記の電磁式圧力制御装置２３
による作用を説明する模式図であり、電磁式圧力制御装
置２３の各部の配置状態は図示の簡略化のために図２と
は異なっている。図３は圧縮機２の容量が大きくなって
いる状態を示しており、冷房負荷の増大により吸入圧Ｐ
ｓがベローズ３０の内圧Ｐｂよりも上昇すると、ベロー
ズ３０が収縮するので、ロッド３１、３６が図３（ａ）
において矢印方向へ移動し、これにより、弁体２７が
同方向へ変位して可変絞り２８の開度を減少させる。従
って、吐出圧力室２４と制御圧力室２６との間の圧損が
増大して、制御圧力室２６内の制御圧Ｐｃが低下する。
【００３９】この制御圧Ｐｃの低下によりクランク室１
９の圧力が低下して、ピストン１７の背圧が低下するの
で、図３（ｂ）の矢印に示すように、斜板１６が傾い
て、斜板１６の傾斜角θが増大する。その結果、ピスト
ン１７のストロークが増大して圧縮機２の容量が増大す
る。これにより、サイクル循環冷媒流量が増加して、冷
房能力が増大するので、吸入圧Ｐｓが次第に低下する。
【００４０】そして、吸入圧Ｐｓが逆にベローズ３０の
内圧Ｐｂよりも低下すると、ベローズ３０が伸長するの
で、ロッド３１、３６が図４（ａ）において矢印方向
へ移動し、これにより、弁体２７が同方向へ変位して可
変絞り２８の開度を増加させる。従って、吐出圧力室２
４と制御圧力室２６との間の圧損が減少して、制御圧力
室２６の制御圧Ｐｃが上昇する。
【００４１】この制御圧Ｐｃの上昇によりクランク室１
９の圧力が上昇すると、図４（ｂ）の矢印に示すよう
に斜板１６が立って、斜板１６の傾斜角θが減少するの
で、ピストン１７のストロークが減少して圧縮機２の容
量が減少する。これにより、サイクル循環冷媒流量が減
少して、冷房能力が減少するので、吸入圧Ｐｓが次第に
上昇する。
【００４２】このように、吸入圧Ｐｓの変化に対応して
ベローズ３０が伸縮することにより、制御圧Ｐｃを調整
して圧縮機２の容量を連続的に可変制御するものにおい
て、電磁機構部は、ベローズ３０の内圧Ｐｂによる吸入
圧Ｐｓの設定圧を可変するものである。電磁コイル３２
の電磁力の方向は、ベローズ３０が伸長する方向であ
り、従って、電磁コイル３２の電磁力は弁体２７に対し
て可変絞り２８の開度を増加させる方向に作用する。
【００４３】一方、電磁コイル３２の電磁力は、電磁コ
イル３２に流れる制御電流Ｉｎに比例するので、この制
御電流Ｉｎが増加するにつれて、可変絞り２８の開度を
増加させて、制御圧Ｐｃを増大させ、圧縮機容量を減少
させる。従って、図５に示すように制御電流Ｉｎの増加
とともに吸入圧Ｐｓの設定圧が上昇することになる。こ
れにより、制御電流Ｉｎを変えることにより、吸入圧Ｐ
ｓが変化して蒸発器吹出空気温度を調整できるのであ
る。
【００４４】上記した容量可変の作用説明から理解され
るように、本実施形態では、斜板１６が容量可変部材と
しての役割を兼ねており、この斜板（容量可変部材）１
６と電磁式圧力制御装置２３とにより、容量可変機構が
構成されている。上記のごとく外部制御装置から加えら
れる制御電流Ｉｎにより容量を連続的に可変する外部可
変容量圧縮機２は主に高級車に搭載される。
【００４５】次に、本実施形態の制御系を前述の図１に
基づいて説明すると、ＥＣＵ（電子制御装置）１４は図
示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイ
クロコンピュータと、その周辺回路にて構成されるもの
であって、ＥＣＵ１４の入力端子には、蒸発器吹出温度
センサ１３の他に、空調制御に必要な情報を検出する各
種センサが接続される。具体的には、車室内に入射する
日射量の検出手段である日射センサ３７、車室内の温度
（内気温度）の検出手段である内気センサ３８、車室外
の温度（外気温度）の検出手段である外気センサ３９、
圧縮機回転数の検出手段である回転数センサ４０が接続
されている。また、この他にも、ＥＣＵ１４の入力端子
には、車室内乗員が自分の希望する設定温度を手動にて
設定するための温度設定器４１が接続されている。
【００４６】そして、このようなセンサ１３、３７〜４
０、及び温度設定器４１からの信号は、ＥＣＵ１４内の
図示しない入力回路によってＡ／Ｄ変換された後、上記
マイクロコンピュータへ入力されるように構成されてい
る。なお、ＥＣＵ１４は、エンジン１１の図示しないイ
グニッションスイッチがオンされ、かつ空調装置のオー
トエアコンスイッチ（図示せず）がオンされたときに、
図示しない車載バッテリーから電源が供給される。
【００４７】次に、本実施形態において、マイクロコン
ピュータが行う制御処理を図６のフローチャートに基づ
いて説明する。まず、車両エンジン１１のイグニッショ
ンスイッチがオンされ、かつ空調装置のオートエアコン
スイッチ（図示せず）がオンされると、ＥＣＵ１４に電
源が供給されて、図６の制御ルーチンが起動される。そ
して、ステップＳ１１０にてフラグ１＝０、フラグ２＝
０の初期化を行う。次に、上記各センサ１３、３７〜４
０の各値を読み込むとともに、温度設定器４１からの信
号を読み込む。
【００４８】そして、フラグ１＝０の初期化のために、
次のステップＳ１２０の判定はＮｏとなり、ステップＳ
１３０に進み、上記ステップＳ１１０にて読み込まれた
値に基づいて、下記の数式１により車室内へ吹き出す空
調空気の目標温度である目標吹出温度ＴＡＯ（以下ＴＡ
Ｏという）を算出（決定）する。
【００４９】
【数１】ＴＡＯ＝Ｔset ＊Ｋset −Ｔr ＊Ｋr −Ｔam＊
Ｋam−Ｔs ＊Ｋs ＋Ｃ 但し、Ｔset ：温度設定器４１の設定温度 Ｔr ：内気センサ３８の検出する内気温 Ｔam ：外気センサ３９の検出する外気温 Ｔs ：日射センサ３７の検出する日射量 Ｋset 、Ｋr 、Ｋam、Ｋs ：制御ゲイン Ｃ ：定数 次のステップＳ１４０にて目標蒸発器吹出温度ＴＥＯを
決定する。この目標蒸発器吹出温度ＴＥＯの決定は、次
に述べる第１目標蒸発器吹出温度ＴＥＯ1 および第２目
標蒸発器吹出温度ＴＥＯ2 に基づいて行う。
【００５０】すなわち、まず、第１目標蒸発器吹出温度
ＴＥＯ1 の決定方法を具体的に説明すると、図７はマイ
クロコンピータのＲＯＭに予め設定され、記憶されてい
るマップであり、このマップに基づいて、ＴＡＯが高く
なる程、第１目標蒸発器吹出温度ＴＥＯ1 が高くなるよ
うに決定する。従って、ＴＥＯ1 はｆ（ＴＡＯ）として
表すことができる。
【００５１】次に、第２目標蒸発器吹出温度ＴＥＯ
2 も、マイクロコンピータのＲＯＭに予め設定され、記
憶されている図８のマップに基づいて決定する。第２目
標蒸発器吹出温度ＴＥＯ2 は、外気温度Ｔamに対応して
決定されるものであって、外気温度Ｔamの中間温度域
（図８の例では、１７°Ｃ〜２５°Ｃ）では冷房、除湿
の必要が低下するので、第２目標蒸発器吹出温度ＴＥＯ
2 を高く（図８の例では１２°Ｃ）して、圧縮機２の容
量を低減することにより、車両エンジン１１の省動力を
図る。
【００５２】一方、外気温度Ｔamが２５°Ｃを越える夏
期の高温時には冷房能力確保のため、第２目標蒸発器吹
出温度ＴＥＯ2 は外気温度Ｔamの上昇に反比例して低下
する。一方、外気温度Ｔamが１７°Ｃより低くなる低温
域では、窓ガラス曇り防止のための除湿能力確保のため
に、第２目標蒸発器吹出温度ＴＥＯ2 は外気温度Ｔamの
低下とともに低下する。従って、ＴＥＯ2 はｆ（Ｔam）
として表すことができる。
【００５３】そして、上記第１、第２目標蒸発器吹出温
度ＴＥＯ1 、ＴＥＯ2 に基づいて、最終的に、目標蒸発
器吹出温度ＴＥＯを下記の数式２に基づいて決定する。
【００５４】
【数２】ＴＥＯ＝ＭＩＮ（ｆ（ＴＡＯ），ｆ（Ｔam）） すなわち、上記第１目標蒸発器吹出温度ＴＥＯ1 ＝ｆ
（ＴＡＯ）、第２目標蒸発器吹出温度ＴＥＯ2 ＝ｆ（Ｔ
am）のうち、小さい方を最終的に、目標蒸発器吹出温度
ＴＥＯとして選択する。
【００５５】次に、ステップＳ１５０に進み、蒸発器吹
出温度センサ１３により検出される実際の蒸発器吹出温
度ＴＥと、目標蒸発器吹出温度ＴＥＯとに基づいて、Ｔ
Ｅ＝ＴＥＯとなる制御電流値Ｉｎを決定する。具体的に
は、ステップＳ１５０では、下記の数式３および数式４
に基づいて、電磁式圧力制御装置２３の電磁コイル３２
の制御電流値Ｉｎが算出され、出力される。この数式
３、４によるフィードバック制御は比例積分制御（ＰＩ
制御）である。
【００５６】
【数３】Ｅｎ＝ＴＥ−ＴＥＯ
【００５７】
【数４】Ｉｎ＝Ｉｎ−１−Ｋｐ｛（Ｅｎ−Ｅｎ−１）＋
θ／Ｔｉ・Ｅｎ｝ 但し、Ｅｎ ：蒸発器吹出温度偏差 Ｋｐ ：比例定数 θ ：サンプリング・タイム Ｔｉ ：積分時間 電磁式圧力制御装置２３では、上記のようにして算出さ
れた制御電流値Ｉｎに応じて吸入圧Ｐｓの設定圧が定ま
り、この設定圧となるように圧縮機２の容量が可変制御
され、その結果、実際の蒸発器吹出温度ＴＥが目標蒸発
器吹出温度ＴＥＯに維持される。
【００５８】次に、ステップＳ１６０において、圧縮機
２の容量が可変域にあるかどうか、換言すると、最大容
量近傍の運転状態にあるかどうかを判定する。具体的に
は、電磁式圧力制御装置２３における電磁コイル３２の
制御電流値Ｉｎ＝０で、外気温Ｔamが２５°Ｃを越えて
いるかどうか判定する。すなわち、制御電流値Ｉｎ＝０
は、図５の特性図から、電磁式圧力制御装置２３にて吸
入圧Ｐｓの設定値を最低として、圧縮機２の容量を大き
くすることを意味し、また、外気温Ｔamが２５°Ｃを越
えることは、図８の制御マップから、第２目標蒸発器吹
出温度ＴＥＯ2を引き下げて、圧縮機２の容量を大きく
することを意味している。
【００５９】従って、上記の２つの条件（制御電流値Ｉ
ｎ＝０、および外気温Ｔam＞２５°Ｃ）を同時に満足す
るときは圧縮機２が最大容量近傍の運転状態（最大能力
運転）にあると判定でき、それに反し、上記の２つの条
件のいずれか１つでも満足しないときは、圧縮機２の容
量が可変域（能力制御域）にあると判定できる。ステッ
プＳ１６０の判定がＮＯとなり、圧縮機２の容量が可変
域にあると判定されたときは、上述したステップＳ１５
０による通常時の圧縮機容量制御が持続される。
【００６０】一方、ステップＳ１６０の判定がＹＥＳと
なり、圧縮機２が最大容量近傍の運転状態（最大能力運
転）にあるときは、ステップＳ１７０に進み、圧縮機２
が加速時のような高回転状態にあるかどうか判定する。
具体的には、本例では、回転数センサ４０の検出する圧
縮機回転数Ｎｃが２０００ｒｐｍを越えたかどうか判定
する。Ｎｃが２０００ｒｐｍより低いときはステップＳ
１８０に進み、フラグ１＝０、フラグ２＝０にする。従
って、この場合も、上述したステップＳ１５０による通
常時の圧縮機容量制御が持続される。
【００６１】これに対し、圧縮機回転数Ｎｃが２０００
ｒｐｍを越えると、ステップＳ１７０からステップＳ１
９０に進み、フラグ１＝１にする。次のステップＳ２０
０での判定はＮｏとなり、ステップＳ２１０にて、圧縮
機回転数Ｎｃが２０００ｒｐｍを越えた時点における蒸
発器吹出温度ＴＥA を蒸発器吹出温度ＴＥとする。そし
て、次のステップＳ２２０にて、上記蒸発器吹出温度Ｔ
ＥA から制御電流値Ｉｎを算出して、圧縮機容量の高回
転時制御を行う。
【００６２】この圧縮機容量の高回転時制御をさらに具
体的に説明すると、図９、１０はともにマイクロコンピ
ータのＲＯＭに予め設定され、記憶されているマップで
あり、このマップに基づいて、制御電流値Ｉｎを算出す
る。すなわち、図９に示すマップにより、圧縮機回転数
Ｎｃが２０００ｒｐｍを越えた時点における蒸発器吹出
温度ＴＥA から圧縮機吸入圧Ｐｓを推定し、そして、図
１０に示すマップにより、圧縮機吸入圧Ｐｓの上昇に応
じて制御電流値Ｉｎが大きくなるように、Ｉｎを決定す
る。
【００６３】次のステップＳ２３０で、フラグ２＝１と
する。以後、圧縮機回転数Ｎｃ＞２０００ｒｐｍである
間は、ステップＳ２２０により、圧縮機回転数Ｎｃが２
０００ｒｐｍを越えた時点における蒸発器吹出温度ＴＥ
A から制御電流値Ｉｎを決定して、蒸発器吹出温度をＴ
ＥA に維持するように圧縮機２の容量を制御することが
続行される。圧縮機回転数Ｎｃが低下して、Ｎｃ≦２０
００ｒｐｍになると、ステップＳ１５０による通常時の
圧縮機容量制御に復帰する。
【００６４】本発明は、上述の圧縮機容量の高回転時制
御（ステップＳ２１０、Ｓ２２０の制御）を特徴として
いるので、その技術的意義を通常時の圧縮機容量制御
（ステップＳ１５０の制御）と対比して詳述する。図１
１はステップＳ１５０の圧縮機容量の通常制御（容量可
変域）における圧縮機回転数Ｎｃ（＝エンジン回転数Ｎ
E ）の変化に対する、圧縮機吸入圧Ｐｓ（＝蒸発器吹出
温度ＴＥ）、圧縮機容量Ｖｃ、および圧縮機駆動動力Ｌ
の変化を示すものである。車両加速時等の圧縮機回転数
Ｎｃの上昇により圧縮機吸入圧Ｐｓが低下しようとする
と、ベローズ３０が伸長して制御圧Ｐｃを高くし、圧縮
機容量Ｖｃを低減させる。
【００６５】これにより、圧縮機吸入圧Ｐｓの低下を防
止し、圧縮機吸入圧Ｐｓ（ＴＥ）を目標値に維持する。
また、圧縮機容量Ｖｃの低減により加速時でも圧縮機駆
動動力Ｌを一定に維持できるので、加速時のようなエン
ジン高回転時に、圧縮機２の駆動動力の増加による、車
両エンジン１１の走行性能の悪化を防止する。なお、ス
テップＳ１５０の圧縮機容量の通常制御において吸入圧
Ｐｓが上昇しようとすると、ベーロズ３０が収縮して制
御圧Ｐｃを低くするので、圧縮機２の容量が増大して、
吸入圧Ｐｓの上昇を防止する。
【００６６】一方、図１２はステップＳ２１０、Ｓ２２
０の圧縮機容量の最大容量時における圧縮機回転数Ｎｃ
（＝エンジン回転数ＮE ）の変化に対する、圧縮機吸入
圧Ｐｓ、圧縮機容量Ｖｃ、圧縮機駆動動力Ｌ、および制
御電流値Ｉｎの変化を示すものである。図１２におい
て、圧縮機吸入圧Ｐｓ、圧縮機容量Ｖｃ、圧縮機駆動動
力Ｌ、および制御電流値Ｉｎの２点鎖線部分はステップ
Ｓ２１０、Ｓ２２０の高回転時制御を行わない場合を示
している。
【００６７】高回転時制御を行わない場合は、圧縮機回
転数Ｎｃが上昇して、圧縮機吸入圧Ｐｓが低下しても、
前述の図１３の特性から冷房能力Ｑが飽和して、蒸発器
吹出温度ＴＥが低下しない。その結果、圧縮機回転数Ｎ
ｃが上昇した後でも圧縮機容量Ｖｃは目標蒸発器吹出温
度ＴＥＯに実際の蒸発器吹出温度ＴＥを近づけるべく最
大容量に維持されたままになり、圧縮機高回転時（車両
加速時等）に圧縮機駆動動力Ｌが２点鎖線のごとく上昇
してしまい、車両走行性能を悪化させる。
【００６８】これに対し、ステップＳ２１０、Ｓ２２０
の高回転時制御によれば、圧縮機回転数Ｎｃ＞２０００
ｒｐｍとなった時点での実際の蒸発器吹出温度ＴＥA か
ら制御電流値Ｉｎを決定して、その制御電流値ＩｎをＮ
ｃ＞２０００ｒｐｍの間、保持する。すなわち、圧縮機
回転数Ｎｃ＞２０００ｒｐｍとなる以前の低回転域で
は、制御電流値Ｉｎ＝０により圧縮機容量が最大容量に
なっていたのに対し、Ｎｃ＞２０００ｒｐｍになると、
その時点でのＴＥA からＩｎを決定し、このＩｎの増加
に相当する分、制御圧Ｐｃを高くして圧縮機容量Ｖｃを
低減する。
【００６９】これにより、圧縮機駆動動力Ｌを圧縮機回
転数Ｎｃの上昇の前後で一定に保持することができ、２
点鎖線のごとく上昇する場合に比して車両走行性能を改
善できる。しかも、上記圧縮機容量Ｖｃの低減分は、図
１３の特性においてＮｃ＞２０００ｒｐｍの高回転領
域、すなわち、冷房能力Ｑの飽和領域で行う容量低減で
あるから、冷房能力Ｑを最大能力近傍に維持したまま、
圧縮機駆動動力Ｌだけを低減できることになり、実用
上、極めて有利である。
【００７０】なお、図１中、ＥＣＵ１４内には、図６に
示すフローチャートの各ステップと対応する機能実現手
段をブロック図として示している。 （第２実施形態）上記の第１実施形態では、制御電流Ｉ
ｎにより容量を連続的に可変する外部可変容量圧縮機２
を備える冷凍サイクル装置について説明したが、第２実
施形態では、圧縮機２として容量が変化しない固定容量
型圧縮機を用いる冷凍サイクル装置に本発明を適用して
いる。
【００７１】図１４は第２実施形態による、固定容量型
圧縮機２を用いた冷凍サイクル装置を示す。第１実施形
態との相違は固定容量型圧縮機３を用いるに伴って、Ｅ
ＣＵ１４の制御対象が電磁クラッチ（クラッチ手段）９
の断続（ＯＮ−ＯＦＦ）となる。次に、第２実施形態に
おいてＥＣＵ１４が行う制御処理を図１５のフローチャ
ートに基づいて説明する。
【００７２】まず、車両エンジン１１のイグニッション
スイッチがオンされ、かつ空調装置のオートエアコンス
イッチ（図示せず）がオンされると、ＥＣＵ１４に電源
が供給されて、図１５の制御ルーチンが起動される。そ
して、ステップＳ３００にてフラグ（ＦＬＡＧ）１＝
０、フラグ（ＦＬＡＧ）２＝０、フラグ（ＦＬＡＧ）３
＝０、の初期化を行う。
【００７３】次に、ステップＳ３１０にて各種センサ１
３、３７〜４０の値を読み込むとともに、温度設定器４
１の信号を読み込む。次に、ステップＳ３２０に進み、
上記ステップＳ３１０にて読み込まれた値に基づいて、
前述の数式１により車室内へ吹き出す空調空気の目標温
度である目標吹出温度ＴＡＯを算出（決定）する。次の
ステップＳ３３０ではフラグ１＝０のためＹＥＳとな
り、ステップＳ３４０に進み、電磁クラッチ９の断続
（ＯＮ−ＯＦＦ）制御のための判定を行う。この電磁ク
ラッチ９の断続制御は蒸発器６のフロスト（着霜）防止
のために行う周知の制御であり、具体的には、蒸発器吹
出温度センサ１３により検出される蒸発器吹出温度ＴＥ
を用いて、ＴＥ＜第１設定温度（例えば、３°Ｃ）であ
るときは、電磁クラッチ９を遮断（ＯＦＦ）側とし、Ｔ
Ｅ＞第２設定温度（例えば、４°Ｃ）であるときは、電
磁クラッチ９を連結（ＯＮ）側とする判定を行う。
【００７４】ここで、ステップＳ３４０での判定が遮断
（ＯＦＦ）側であるときはステップＳ４６０に進み、電
磁クラッチ９を遮断（ＯＦＦ）する。一方、ステップＳ
３４０での判定が連結（ＯＮ）側であるときはステップ
Ｓ３５０に進み、圧縮機２が加速時のような高回転状態
にあるかどうか判定する。具体的には、回転数センサ４
０の検出する圧縮機回転数Ｎｃが２０００ｒｐｍを越え
たかどうか判定する。Ｎｃが２０００ｒｐｍより低いと
きはステップＳ４４０に進み、フラグ１＝０、フラグ２
＝０、フラグ３＝０にする。次のステップＳ４５０で電
磁クラッチ９を連結（ＯＮ）状態として、圧縮機２を作
動させる。
【００７５】これに対し、圧縮機回転数Ｎｃが２０００
ｒｐｍを越えると、ステップＳ３５０からステップＳ３
６０に進み、フラグ１＝１にする。次のステップＳ３７
０では、初期化によりフラグ２＝０になっているので、
判定はＹＥＳとなり、ステップＳ３８０にて、圧縮機回
転数Ｎｃが２０００ｒｐｍを越えた時点における蒸発器
吹出温度ＴＥA を蒸発器吹出温度ＴＥとして記憶する。
また、ステップＳ３８０では、ステップＳ３２０で算出
された目標吹出温度ＴＡＯ（°Ｃ）に基づいて制御温度
α（°Ｃ）を決定する。
【００７６】この制御温度α（°Ｃ）は、具体的には、
図１６に示すように、ＴＡＯの上昇とともに上昇するよ
うに決定する。ここで、ＴＡＯが上昇することは、冷凍
サイクルからみると冷房熱負荷が減少することであるか
ら、制御温度α（°Ｃ）は冷房熱負荷の減少とともに上
昇するように決定されると言うことができる。次に、ス
テップＳ３９０でフラグ２＝１とし、ステップＳ４００
ではフラグ３＝０になっているので、ステップＳ４１０
に進み、ここで、ＴＥを用いて電磁クラッチ９の０Ｎ−
ＯＦＦ制御の判定を行う。
【００７７】圧縮機回転数Ｎｃが２０００ｒｐｍを越え
た当初は必ず、ＴＥはＴＥA ＋α以下なので、ステップ
Ｓ４１０からステップＳ４３０に進み、電磁クラッチ９
は遮断（ＯＦＦ）されることとなる。そして、ステップ
Ｓ３１０へ戻って、値を読み、ステップＳ３２０を経由
してステップＳ３３０に進むが、フラグ１＝１なので、
判定はＮＯとなりステップＳ３５０へ進む。ここで、Ｎ
ｃが２０００ｒｐｍより大きい状態が持続されておれ
ば、ステップＳ３６０、Ｓ３７０と進み、ここではフラ
グ２＝１なので、ステップＳ４００に進み、ＴＥA の読
み込みは行わない。
【００７８】ステップＳ４００ではフラグ３＝０なの
で、ステップＳ４１０に進み、ここで再びＴＥの判定を
行う。電磁クラッチ９が遮断状態（圧縮機停止状態）に
なってから時間が低下すると、実際の蒸発器吹出空気温
度が上昇し、ＴＥがＴＥA ＋αより大きくなると、ステ
ップＳ４１０での判定はＹＥＳとなる。次のステップＳ
４２０でフラグ３＝１となり、ステップＳ４５０で電磁
クラッチ９が連結（ＯＮ）される。
【００７９】一度、フラグ３＝１となれば、Ｎｃが２０
００ｒｐｍより大きくても、Ｓ４００の判定でＮＯとな
り、直接、ステップＳ４５０に進んで、電磁クラッチ９
が連結（ＯＮ）されることとなる。また、Ｎｃが２００
０ｒｐｍ以下になれば、ステップＳ３５０からステップ
Ｓ４４０に進んでフラグ１、２、３はすべて初期化さ
れ、ステップＳ４５０に進む。従って、ＴＥとＴＥA ＋
αとの大小に係わらず、電磁クラッチ９が連結（ＯＮ）
される。そして、これ以後は、再び、ステップＳ３４０
の判定結果に基づいて電磁クラッチ９の断続が決定され
る。
【００８０】次に、第２実施形態の効果を説明すると、
圧縮機回転数Ｎｃが、冷房能力の飽和する所定回転数
（２０００ｒｐｍ）以上になると、電磁クラッチ９を遮
断（ＯＦＦ）して圧縮機動力をカットすることにより、
車両エンジン１１の省動力、低エミッション、車両走行
性能の向上を達成できる。そして、圧縮機回転数Ｎｃが
所定回転数（２０００ｒｐｍ）に到達した時点における
蒸発器吹出温度ＴＥA を記憶しておき、電磁クラッチ９
を遮断（ＯＦＦ）した後に、実際の蒸発器吹出温度ＴＥ
がＴＥA ＋α（α＝０．１〜１℃程度）を越えると、電
磁クラッチ９を連結（ＯＮ）して、圧縮機２を再起動さ
せるので、冷房性能（冷房フィーリング）を維持するこ
とができる。
【００８１】このように、第２実施形態によると、現
在、多くの車に搭載されている固定容量型圧縮機２を断
続作動させることにより、車両エンジン１１の省動力と
冷房性能の確保とを両立できる。従って、構成の簡単な
安価な固定容量型圧縮機２を使用できるという点では第
１実施形態よりも有利である。なお、図１４中、ＥＣＵ
１４内には、図１５に示すフローチャートの各ステップ
と対応する機能実現手段をブロック図として示してい
る。
【００８２】（第３実施形態）前述の第１実施形態で
は、制御電流Ｉｎにより容量を連続的に可変する外部可
変容量圧縮機２を備える冷凍サイクル装置について説明
したが、第３実施形態では、圧縮機２として外部からの
制御信号により容量を大小２段階に切り替える容量切替
型（２段可変容量）圧縮機を用いる冷凍サイクル装置に
本発明を適用している。
【００８３】図１７は第３実施形態による、容量切替型
圧縮機２を用いた冷凍サイクル装置を示す。第１実施形
態との相違は圧縮機２に２段可変の容量切替機構を用い
ている点であり、これに伴って、ＥＣＵ１４の制御対象
がこの容量切替機構に備えられる電磁弁１１６（後述の
図１８参照）となる。まず、最初に、第３実施形態で用
いる容量切替型（２段可変容量）圧縮機２の具体的構成
の一例を図１８〜２０に基づいて説明する。本例の圧縮
機２は、基本的に、図１８、１９に示すようにベーンタ
イプの圧縮機であって、１００は円柱状のロータであ
る。１０１はベーンで、ロータ１００に設けたスリット
１０２内に半径方向に摺動自在に挿入されている。この
ベーン１０１は、図１９には２枚のみ図示してあるが、
実際は４枚等間隔で設けられている。
【００８４】１０３はベーン１０１の半径方向の往復運
動を規制する円筒状のシリンダ、１０４、１０５はフロ
ントサイドプレート及びリアサイドプレートで、ロータ
１００およびベーン１０１と微小空隙を介して、シリン
ダ１０３の両端を挟むものである。これらロータ１０
０、ベーン１０１、シリンダ１０３およびフロントサイ
ドプレート１０４、リアサイドブレート１０５で作動空
間Ｖを形成する。
【００８５】また、シリンダ１０３、フロントサイドプ
レート１０４、およびリアサイドプレート１０５はハウ
ジング１０６、１０７と共にボルト１０８で、一体に締
め付け固定される。なお、ロータ１００は回転軸１０９
に一体的に結合されており、回転軸１０９は軸受１１
０、１１０によってフロントサイドプレート１０４、リ
アサイドプレート１０５に回転自在に支持されている。
回転軸１０９の外部への突出端部（図１８の左端部）
は、図１７の電磁クラッチ９に連結され、電磁クラッチ
９を介して回転軸１０９に車両エンジン１１からの駆動
力を受けるようになっている。１１１は圧縮機内部と外
気との間の密封を保つ軸封装置である。
【００８６】そして、フロントサイドプレート１０４と
ハウジング１０６とによって吸入室１１２が構成され、
この吸入室１１２に図１７の蒸発器６からの冷媒が吸入
される。吸入室１１２の吸入冷媒は、フロントサイドプ
レート１０４に開口した吸入ポート１１３（図１９）よ
り作動空間Ｖ内へ吸い込まれるようになっている。従っ
て、作動空間Ｖ内には吸入圧の冷媒が充填される。
【００８７】そして、作動空間Ｖに吸い込まれた冷媒は
作動空間Ｖの容積減少に伴って圧縮され、最も圧縮され
た状態でシリンダ１０３の吐出口１１４（図１９）より
吐出弁（図示せず）等を介してハウジング１０７内の吐
出室１０７ａへ吐出される。次いで、この吐出室１０７
ａから冷媒は図１７の冷媒配管８を介して凝縮器３へ排
出される。
【００８８】Ｐはアンロード用ポートで、フロントサイ
ドプレート１０４に開口し作動空間Ｖと吸入室１１２と
を連通させるものである。従って、このアンロード用ボ
ートＰが開口している状態では、作動空間Ｖがアンロー
ド用ポートＰとの連通状態から離脱するまでの間は冷媒
の圧縮が行われないことになり、このアンロード用ポー
トＰの開口状態における圧縮開始時の空間容積Ｖ1 は、
図１９（ｂ）に示し、またアンロード用ポートＰを閉塞
した状態における圧縮開始時の空間容積Ｖ0 は図１９
（ａ）に示す。本例ではＶ1 がＶ0 の３０％〜５０％程
度となるような位置にアンロード用ポートＰを開口させ
ている。
【００８９】本例では、上記したアンロード用ポートＰ
を開閉する開閉弁１１５と、この開閉弁１１５の開閉を
制御する三方電磁弁１１６とにより、容量切替機構が構
成されている。まず、開閉弁１１５の構造を図２０によ
り具体的に説明すると、ポートＰを開閉するため、ポー
トＰに対して着脱可能な傘型の弁体１１５ａを備えてい
る。この弁体１１５ａはステンレス等高強度の材料で成
形され、プレート１１５ｆに連結されている。
【００９０】そして、このプレート１１５ｆはばね１１
５ｂの端部を支持するばね座の役割を果たす。このばね
１１５ｂにより弁体１１５ａは開方向（図２０の下方）
へ所定荷重で付勢されている。また、プレート１１５ｆ
にはベローフラム１１５ｃが連結され、このベローフラ
ム１１５ｃの変位により弁体１１５ａが駆動される。プ
レート１１５ｆはベローフラム１１５ｃの変位を案内す
る役割も果たす。
【００９１】ベローフラム１１５ｃの背面側にはパイロ
ット室１１５ｄが形成されており、このパイロット室１
１５ｄには絞り１１７ａを介してパイロット圧力導入通
路１１７が連通し、電磁弁１１６の制御によりパイロッ
ト圧力、即ち吸入圧若しくは吐出圧が印加されるように
なっている。一方、ベローフラム１１５ｃの表面側の室
１１５ｅには吸入室１１２の圧力が印加されている。
【００９２】電磁弁１１６は三方切替型の弁であって、
図１８に示すように３つの圧力口、即ち吸入圧力導入口
１１６ａ、吐出圧力導入口１１６ｂ及びパイロット圧力
導出口１１６ｃが設けられている。吸入圧力導入口１１
６ａは吸入室１１２の吸入圧力を、吐出圧力導入口１１
６ｂは吐出室１０７ａの吐出圧力をそれぞれ導入するよ
うになっており、またパイロット圧力導出口１１６ｃは
パイロット圧力導入通路１１７を通してパイロット室１
１５ｄに通じている。
【００９３】電磁弁１１６の弁室１１６ｇ内には磁性体
製の弁体１１６ｅが移動可能に備えられている。ＥＣＵ
１４により電磁コイル１１６ｄへの通電を遮断すると、
弁体１１６ｅはばね１１６ｆにより図１８のごとく吸入
圧力導入口１１６ａを閉塞して吐出圧力導入口１１６ｂ
を開放する位置に変位する。この結果、パイロット圧力
導出口１６ｃに吐出圧力が導入され、パイロット室１１
５ｄが吐出圧力になる。そのため、弁体１１５ａがばね
１１５ｂの設定力に抗して閉方向に移動し、開閉弁１１
５がポートＰを閉塞する。これにより、圧縮機２の吐出
容量は、図１９（ａ）に示す大容量（１００％の容量）
に設定され、圧縮機２はフル運転を行う。
【００９４】これに対し、ＥＣＵ１４により電磁コイル
１１６ｄに通電すると、電磁コイル１１６ｄの電磁力に
より弁体１１６ｅは吸入圧力導入口１１６ａを開放して
吐出圧力導入口１１６ｂを閉塞する位置に変位する。こ
の結果、パイロット圧力導出口１１６ｃに吸入圧力が導
入され、パイロット室１１５ｄが吸入圧力になるので、
ばね１１５ｂの設定力で弁体１１５ａが開方向に移動し
て、開閉弁１１５がポートＰを開口する。これにより、
圧縮機２の吐出容量は図１９（ｂ）に示す小容量（８０
〜５０％容量）の状態に設定される。
【００９５】次に、第３実施形態においてＥＣＵ１４が
行う制御処理は、図２１のフローチャートに示す通りで
あり、第２実施形態による図１５のフローチャートと制
御処理は基本的に同じであり、異なる点は、ステップＳ
４３０、Ｓ４５０の制御対象が電磁クラッチ９のＯＮ−
ＯＦＦでなく、電磁弁１１６のＯＮ−ＯＦＦに代わって
いることと、ステップＳ３４０での判定がクラッチＯＮ
側なると、電磁クラッチ９を連結（ＯＮ）させるステッ
プＳ４７０を設けていることである。
【００９６】すなわち、第３実施形態では、ステップＳ
３４０で電磁クラッチ９がＯＮ側であると判定される
と、ステップＳ４７０で電磁クラッチ９が連結（ＯＮ）
される。そして、この状態において、圧縮機回転数Ｎｃ
が２０００ｒｐｍ以下か、あるいは圧縮機回転数Ｎｃが
２０００ｒｐｍより大きい場合で、実際の蒸発器吹出温
度ＴＥが一度ＴＥA ＋αより大きくなると、ステップＳ
４５０に進み、２段可変容量圧縮機２の電磁弁１１６の
通電を遮断（ＯＦＦ）して、圧縮機２を１００％容量で
運転させる。
【００９７】また、圧縮機回転数Ｎｃが２０００ｒｐｍ
より大きくなり、かつ、実際の蒸発器吹出温度ＴＥがＴ
ＥA ＋αより小さい時には、ステップＳ４３０に進み、
電磁弁１１６に通電（ＯＮ）して、圧縮機２を小容量で
運転させる。次に、第３実施形態の効果を説明すると、
圧縮機回転数Ｎｃが、冷房能力の飽和する所定回転数
（２０００ｒｐｍ）以上になると、電磁弁１１６に通電
して圧縮機２を小容量運転させることにより、圧縮機動
力を低減できる。これにより、車両エンジン１１の省動
力、低エミッション、車両走行性能の向上を達成でき
る。そして、圧縮機回転数Ｎｃが所定回転数（２０００
ｒｐｍ）に到達した時点における蒸発器吹出温度ＴＥA
を記憶しておき、圧縮機２を小容量運転させた後に、実
際の蒸発器吹出温度ＴＥがＴＥA ＋α（α＝０．１〜１
℃程度）を越えると、電磁弁１１６への通電を遮断し
て、圧縮機２を大容量（１００％容量）運転させるの
で、冷房性能（冷房フィーリング）を維持することがで
きる。
【００９８】このように、第３実施形態によると、２段
可変容量型圧縮機２を用い、この圧縮機２の容量の大小
切替を行うことにより、車両エンジン１１の省動力と冷
房性能の確保とを両立できる。しかも、第３実施形態の
２段可変容量型圧縮機２は、第１実施形態の連続可変容
量型圧縮機２に比較すると、可変容量機構を大幅に簡略
化できるので、コスト的に有利である。２段可変容量型
圧縮機２は、コスト面から一般的には中級車クラスの車
に搭載される。
【００９９】なお、図１７中、ＥＣＵ１４内には、図２
１に示すフローチャートの各ステップと対応する機能実
現手段をブロック図として示している。 （他の実施形態） （１）ステップＳ１６０の変形 第１実施形態では、圧縮機２が最大容量（１００％容
量）近傍の運転状態にあるか否かの判定を、外気温Ｔａ
ｍおよび制御電流値Ｉｎで行なっているが、例えば、制
御圧力室２６の制御圧Ｐｃと吸入圧力室２５の吸入圧力
Ｐｓとを比較し、Ｐｃ＝Ｐｓならば１００％容量である
と判断してもよい。
【０１００】また、圧縮機容量を例えば、ポジションセ
ンサやリミットスイッチ等からなるピストンストローク
検出手段により直接検出することにより、圧縮機２の最
大容量（１００％容量）近傍の運転状態を判定すること
も可能である。 （２）ステップＳ１７０、Ｓ３５０の変形 上記各実施形態では、圧縮機２の高回転状態の判定を圧
縮機回転数Ｎｃにより行っているが、圧縮機２を駆動す
る車両エンジン１１の回転数や、車両速度を検出して、
圧縮機２の高回転状態を判定することが可能である。
【０１０１】他に、車両エンジン１１のスロットルバル
ブの開度を検出するスロットルポジションセンサ（アク
セル開度検出手段）を設け、このスロットルポジション
センサにより、一定量以上のスロットルバルブ開度（ア
クセル開度）になった場合を圧縮機２の高回転状態であ
ると判定してもよい。また、上記各実施形態では、圧縮
機２の高回転状態の判定を圧縮機回転数Ｎｃ＝２０００
ｒｐｍの一つの設定値で行っているが、この高回転状態
判定の設定値を２つに分けてヒステリシスを設けてもよ
い。例えば、圧縮機回転数Ｎｃが上昇していくときは、
Ｎｃ≧２０００ｒｐｍを高回転状態と判定し、圧縮機回
転数Ｎｃが低下していくときは、Ｎｃ≦１７００ｒｐｍ
で高回転状態からの離脱を判定してもよい。 （３）ステップＳ２２０の変形 第１実施形態では、ステップＳ２２０において、圧縮機
回転数Ｎｃが２０００ｒｐｍを越えた時点での蒸発器吹
出温度ＴＥA から制御電流Ｉｎを算出しているが、例え
ば、、圧力検出手段を用いて吸入圧力Ｐｓを検出して、
吸入圧力Ｐｓから図９のマップに基づいて直接、制御電
流Ｉｎを算出してもよい。
【０１０２】すなわち、蒸発器６の冷却度合に関連する
物理量として、蒸発器吹出温度ＴＥ、ＴＥA の他に、吸
入圧力Ｐｓ、あるいは蒸発器６の表面温度、蒸発器５の
冷媒蒸発温度等を検出して、本発明における圧縮機容量
制御を行うことができる。 （４）ステップＳ２１０、Ｓ３８０の変形 圧縮機回転数Ｎｃが所定回転数（例えば、２０００ｒｐ
ｍ）まで上昇した時点における、蒸発器６の冷却度合に
関連する物理量とは、圧縮機回転数Ｎｃが所定回転数に
上昇する直前または直後の物理量であってもよい。 （５）ステップＳ３８０における制御温度αの決定方法
の変形 第２、第３実施形態では、制御温度αを図１６に示すよ
うに目標吹出温度ＴＡＯに応じて決定しているが、制御
温度αは冷房熱負荷状態に関連して設定するものであっ
て、冷房熱負荷が小さくなるほど大きくすればよいの
で、図２２に示す冷房熱負荷状態に関連する複数の物理
量、例えば、外気温度Ｔａｍ、内気温度Ｔｒ、日
射量Ｔｓ、蒸発器吹出温度ＴＥ、送風機１２の風量
Ｗ、および設定温度Ｔｓｅｔのうち、１つまたは複数
の物理量を用い、これらの物理量の変化に対応して制御
温度αを決定してもよい。
【０１０３】〜の物理量を用いる場合は、〜の
増加とともに制御温度αを小さくし、逆にの設定温度
Ｔｓｅｔの場合は、Ｔｓｅｔの増加とともに制御温度α
を大きくする。また、制御温度αを上記のように冷房熱
負荷状態に関連して変化する可変値とせずに、予め、実
験等により最適値を求めておき、この最適値に制御温度
αを固定してもよい。 （６）ステップＳ３４０、Ｓ３８０の変形 第２、第３実施形態では、蒸発器６の冷却度合に関連す
る物理量として蒸発器吹出温度ＴＥを検出しているが、
前記（３）項で述べたように吸入圧力Ｐｓ、あるいは蒸
発器６の表面温度、蒸発器５の冷媒蒸発温度等を検出し
てもよい。 （７）圧縮機２の容量可変機構の変形 第１実施形態では、圧縮機２の連続容量可変機構として
電磁式圧力制御装置２３を使用しているが、電磁式圧力
制御装置２３を使用せずに、サーボモータ等のアクチュ
エータを使用して、容量可変部材を直接駆動制御する機
構とすることも可能である。また、圧縮機２の連続容量
可変機構として、斜板１６の傾斜角を変化させるものに
限らず、周知の種々な機構のものにも本発明を同様に適
用できることは勿論である。
【０１０４】また、第３実施形態では、圧縮機２の２段
可変容量機構として、ベーンタイプの圧縮機について説
明したが、他の形式の圧縮機でも２段可変容量機構を構
成できることは勿論である。また、第３実施形態におい
て、圧縮機２の容量切替機構を大小２段階の切替でな
く、大中小３段階の切替としてもよい。この場合に、圧
縮機２の高回転状態における容量切替を、大中小３段階
の切替としたり、大中２段階の切替、大小２段階の切替
等種々な制御が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す車両空調用冷凍サ
イクル装置の全体構成図である。
【図２】第１実施形態における可変容量圧縮機の縦断面
図である。
【図３】図２の圧縮機の大容量時の作動説明用模式図で
ある。
【図４】図２の圧縮機の小容量時の作動説明用模式図で
ある。
【図５】図２の圧縮機に装備される電磁式圧力制御装置
の制御電流Ｉｎと吸入圧Ｐｓの設定圧との関係を示す特
性図である。
【図６】第１実施形態の制御処理を示すフローチャート
である。
【図７】第１実施形態における目標吹出温度ＴＡＯと第
１目標蒸発器吹出温度ｆ（ＴＡＯ）との相関関係を示す
特性図である。
【図８】第１実施形態における第２目標蒸発器吹出温度
ｆ（Ｔａｍ）と外気温Ｔａｍとの相関関係を示す特性図
である。
【図９】第１実施形態における蒸発器吹出温度ＴＥA と
吸入圧Ｐｓとの相関関係を示す特性図である。
【図１０】第１実施形態における吸入圧Ｐｓと電磁式圧
力制御装置の制御電流Ｉｎとの相関関係を示す特性図で
ある。
【図１１】圧縮機容量が可変域にあるときの作動説明図
である。
【図１２】圧縮機容量が最大容量にあるときの作動説明
図である。
【図１３】圧縮機回転数と、冷房能力および圧縮機動力
との関係を示すグラフである。
【図１４】第２実施形態を示す車両空調用冷凍サイクル
装置の全体構成図である。
【図１５】第２実施形態の制御処理を示すフローチャー
トである。
【図１６】第２実施形態における目標吹出温度ＴＡＯと
制御温度αとの関係を示す特性図である。
【図１７】第３実施形態を示す車両空調用冷凍サイクル
装置の全体構成図である。
【図１８】第３実施形態における容量切替型圧縮機の縦
断面図である。
【図１９】第３実施形態における圧縮機の容量切替作動
説明用の要部横断面図である。
【図２０】第３実施形態における圧縮機の容量切替用の
開閉弁部の断面図である。
【図２１】第３実施形態の制御処理を示すフローチャー
トである。
【図２２】第２、第３実施形態における制御温度αの決
定方法の他の例を示す図表である。
【符号の説明】
２…圧縮機、６…蒸発器、９…電磁クラッチ、１３…蒸
発器吹出温度センサ、１６…斜板、２３…電磁式圧力制
御装置、２４…吐出圧室、２５…吸入圧室、２６…制御
圧室、２７…弁体、２８…可変絞り、３０…ベローズ、
３２…電磁コイル、１１５…開閉弁、１１６…電磁弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 庫人 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被冷却空間を冷却する蒸発器（６）と、 車両エンジン（１１）により駆動されて、前記蒸発器
    （６）で蒸発したガス冷媒を圧縮する圧縮機（２）とを
    備えた車両用冷凍サイクル装置において、 前記圧縮機（２）の回転数が所定値以上に上昇して前記
    圧縮機（２）が高回転状態になると、以後、前記圧縮機
    （２）が前記高回転状態にある間は、前記高回転状態に
    なった時点における、前記蒸発器（６）の冷却度合に関
    連する物理量を維持するように、前記圧縮機（２）の作
    動を制御することを特徴とする車両用冷凍サイクル装
    置。
  2. 【請求項２】 被冷却空間を冷却する蒸発器（６）と、 車両エンジン（１１）により駆動されて、前記蒸発器
    （６）で蒸発したガス冷媒を圧縮する圧縮機（２）と、 この圧縮機（２）に設けられ、外部からの制御信号によ
    り容量を可変する容量可変機構（２３、１６）とを備え
    た車両用冷凍サイクル装置において、 前記圧縮機（２）が最大容量近傍の運転状態にあると
    き、前記圧縮機（２）の回転数が所定値以上に上昇して
    前記圧縮機（２）が高回転状態になると、以後、前記圧
    縮機（２）が前記高回転状態にある間は、前記高回転状
    態になった時点における、前記蒸発器（６）の冷却度合
    に関連する物理量を維持するように、前記圧縮機（２）
    の容量を制御することを特徴とする車両用冷凍サイクル
    装置。
  3. 【請求項３】 被冷却空間を冷却する蒸発器（６）と、 車両エンジン（１１）により駆動されて、前記蒸発器
    （６）で蒸発したガス冷媒を圧縮する固定容量型の圧縮
    機（２）と、 前記車両エンジン（１１）と前記圧縮機（２）との間に
    配置され、前記圧縮機（２）の作動を断続するクラッチ
    手段（９）とを備えた車両用冷凍サイクル装置におい
    て、 前記圧縮機（２）の回転数が所定値以上に上昇して前記
    圧縮機（２）が高回転状態になると、以後、前記圧縮機
    （２）が前記高回転状態にある間は、前記高回転状態に
    なった時点における、前記蒸発器（６）の冷却度合に関
    連する物理量を維持するように、前記クラッチ手段
    （９）により前記圧縮機（２）の作動を断続することを
    特徴とする車両用冷凍サイクル装置。
  4. 【請求項４】 前記圧縮機（２）が高回転状態になった
    時点における、前記蒸発器（６）の冷却度合に関連する
    物理量（ＴＥA ）を記憶し、前記蒸発器（６）の実際の
    冷却度合に関連する物理量が前記記憶した物理量（ＴＥ
    A ）に所定値（α）を加えた値（ＴＥA ＋α）より低温
    側であるときは前記クラッチ手段（９）をオフ状態とし
    て前記圧縮機（２）を停止し、 一方、前記蒸発器（６）の実際の冷却度合に関連する物
    理量が前記値（ＴＥA＋α）より高温側であるときは前
    記クラッチ手段（９）をオン状態として前記圧縮機
    （２）を作動させることを特徴とする請求項３に記載の
    車両用冷凍サイクル装置。
  5. 【請求項５】 被冷却空間を冷却する蒸発器（６）と、 車両エンジン（１１）により駆動されて、前記蒸発器
    （６）で蒸発したガス冷媒を圧縮する圧縮機（２）と、 この圧縮機（２）に設けられ、外部からの制御信号によ
    り容量を少なくとも大小２段階に切り替える容量切替機
    構（１１５、１１６）とを備えた車両用冷凍サイクル装
    置において、 前記圧縮機（２）の回転数が所定値以上に上昇して前記
    圧縮機（２）が高回転状態になると、以後、前記圧縮機
    （２）が前記高回転状態にある間は、前記高回転状態に
    なった時点における、前記蒸発器（６）の冷却度合に関
    連する物理量を維持するように、前記圧縮機（２）の容
    量を大小２段階に切り替えることを特徴とする車両用冷
    凍サイクル装置。
  6. 【請求項６】 前記圧縮機（２）が高回転状態になった
    時点における、前記蒸発器（６）の冷却度合に関連する
    物理量（ＴＥA ）を記憶し、前記蒸発器（６）の実際の
    冷却度合に関連する物理量が前記記憶した物理量（ＴＥ
    A ）に所定値（α）を加えた値（ＴＥA ＋α）より低温
    側であるときは前記容量切替機構（１１５、１１６）に
    より前記圧縮機（２）の容量を小容量に切り替え、 一方、前記蒸発器（６）の実際の冷却度合に関連する物
    理量が前記値（ＴＥA＋α）より高温側であるときは前
    記容量切替機構（１１５、１１６）により前記圧縮機
    （２）の容量を大容量に切り替えることを特徴とする請
    求項５に記載の車両用冷凍サイクル装置。
  7. 【請求項７】 前記所定値（α）は予め設定された固定
    値であることを特徴とする請求項４または６に記載の車
    両用冷凍サイクル装置。
  8. 【請求項８】 前記所定値（α）は前記蒸発器（６）の
    熱負荷の減少に応じて増加する可変値であることを特徴
    とする請求項４または６に記載の車両用冷凍サイクル装
    置。
  9. 【請求項９】 被冷却空間を冷却する蒸発器（６）と、 車両エンジン（１１）により駆動されて、前記蒸発器
    （６）で蒸発したガス冷媒を圧縮する圧縮機（２）と、 この圧縮機（２）に設けられ、外部からの制御信号によ
    り容量を可変する容量可変機構（２３、１６）と、 前記圧縮機（２）が最大容量近傍の運転状態にあって、
    かつ、前記圧縮機（２）の回転数が所定値以上に上昇し
    たことを判定する判定手段（Ｓ１６０、Ｓ１７０）と、 この判定手段（Ｓ１６０、Ｓ１７０）の判定結果を受け
    て、前記圧縮機（２）が前記所定値以上の高回転状態に
    ある間は、前記高回転状態になった時点における、前記
    蒸発器（６）の冷却度合に関連する物理量を維持するよ
    うに、前記圧縮機（２）の容量を制御する容量制御手段
    （Ｓ２１０、Ｓ２２０）とを備えることを特徴とする車
    両用冷凍サイクル装置。
  10. 【請求項１０】 被冷却空間を冷却する蒸発器（６）
    と、 車両エンジン（１１）により駆動されて、前記蒸発器
    （６）で蒸発したガス冷媒を圧縮する固定容量型の圧縮
    機（２）と、 前記車両エンジン（１１）と前記圧縮機（２）との間に
    配置され、前記圧縮機（２）の作動を断続するクラッチ
    手段（９）と、 前記圧縮機（２）の回転数が所定値以上に上昇したこと
    を判定する判定手段（Ｓ３５０）と、 この判定手段（Ｓ３５０）の判定結果を受けて、前記圧
    縮機（２）が前記所定値以上の高回転状態にある間は、
    前記高回転状態になった時点における、前記蒸発器
    （６）の冷却度合に関連する物理量を維持するように、
    前記クラッチ手段（９）を断続させるクラッチ制御手段
    （Ｓ３８０、Ｓ４１０、Ｓ４３０、Ｓ４５０）とを備え
    ることを特徴とする車両用冷凍サイクル装置。
  11. 【請求項１１】 被冷却空間を冷却する蒸発器（６）
    と、 車両エンジン（１１）により駆動されて、前記蒸発器
    （６）で蒸発したガス冷媒を圧縮する圧縮機（２）と、 この圧縮機（２）に設けられ、外部からの制御信号によ
    り容量を少なくとも大小２段階に切り替える容量切替機
    構（１１５、１１６）と、 前記圧縮機（２）の回転数が所定値以上に上昇したこと
    を判定する判定手段（Ｓ３５０）と、 この判定手段（Ｓ３５０）の判定結果を受けて、前記圧
    縮機（２）が前記所定値以上の高回転状態にある間は、
    前記高回転状態になった時点における、前記蒸発器
    （６）の冷却度合に関連する物理量を維持するように、
    前記圧縮機（２）の容量を大小２段階に切り替える容量
    切替制御手段（Ｓ３８０、Ｓ４１０、Ｓ４３０、Ｓ４５
    ０）とを備えることを特徴とする車両用冷凍サイクル装
    置。
  12. 【請求項１２】 前記蒸発器（６）の冷却度合に関連す
    る物理量は、前記蒸発器（６）の吹出直後の空気温度ま
    たは蒸発器表面温度であることを特徴とする請求項１な
    いし１３のいずれか１つに記載の車両用冷凍サイクル装
    置。
  13. 【請求項１３】 前記蒸発器（６）の冷却度合に関連す
    る物理量は、前記圧縮機（２）の吸入圧（Ｐｓ）である
    ことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに
    記載の車両用冷凍サイクル装置。
  14. 【請求項１４】 前記容量可変機構は、前記圧縮機
    （２）の容量を可変する容量可変部材（１６）と、この
    容量可変部材（１６）を変位させる制御圧（Ｐｃ）を発
    生する電磁式圧力制御装置（２３）とにより構成されて
    おり、 この電磁式圧力制御装置（２３）は、前記制御圧（Ｐ
    ｃ）が発生する制御圧室（２６）と、前記圧縮機（２）
    の吐出圧（Ｐｄ）が加わる吐出圧室（２４）と、前記圧
    縮機（２）の吸入圧（Ｐｓ）が加わる吸入圧室（２５）
    とを有し、 前記制御圧室（２６）は、前記吐出圧室（２４）と、前
    記吸入圧室（２５）の両方に連通しており、 前記制御圧室（２６）と前記吐出圧室（２４）との間に
    は絞り量が調整可能な可変絞り機構（２７、２８）が配
    置され、 さらに、前記電磁式圧力制御装置（２３）に、外部から
    の制御信号により電磁力が変化する電磁機構（３２〜３
    ５）と、予め設定された設定圧と前記吸入圧（Ｐｓ）と
    に応じて変位する圧力応動機構（３０）とを備え、 前記可変絞り機構（２７、２８）の絞り量を前記電磁機
    構（３２〜３５）および前記圧力応動機構（３０）によ
    り調整して、前記制御圧（Ｐｃ）を変化させることを特
    徴とする請求項２または９に記載の車両用冷凍サイクル
    装置。
  15. 【請求項１５】 前記電磁機構（３２〜３５）に流れる
    電流量（Ｉｎ）と、空調熱負荷に関連する物理量とに基
    づいて前記圧縮機（２）が最大容量近傍の運転状態にあ
    るかどうかを判定することを特徴とする請求項１４に記
    載の車両用冷凍サイクル装置。
  16. 【請求項１６】 前記空調熱負荷に関連する物理量は外
    気温（Ｔａｍ）であることを特徴とする請求項１５に記
    載の車両用冷凍サイクル装置。
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