JPS63173717A - 自動車用冷凍サイクル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車用空調装置に用いられる冷凍サイクル
の能力制御に関するものである。

従来周知の自動車用空調装置は第１図に示すごとく圧縮
機１、凝縮器２、レジバー３、膨張弁４、蒸発器５から
なる蒸気圧縮式冷凍サイクルを有しており、圧縮機ｌは
電磁クラッチ７を介して自動車エンジン（図示せず）に
より駆動されるので、エンジン回転数が増加するに伴い
、圧縮機回転数が増加することになる。従って、このよ
うに圧縮機回 （以下余白） 転数が増加したり、外気温の低下等により冷房負荷の減
少が生じると、蒸発器５のフィン温度、即ち冷媒の蒸発
温度が０℃以下に低下して、フィンに霜が付着したり、
氷結したりして送風機８によって送風される風址が減少
し、冷房能力が低下する７そのため、この着霜現象を防
止したシ車室内の温度制御を目的として、蒸発器５１ｆ
後の空気温度をサーミスタ等の温度感知器６にて感知し
、第２図に示す制御回路９にてリレー１０の接点ｌＯａ
を開閉することによシ、圧縮機１の電磁クラッチ７を断
続し、圧縮機１の稼動時間を調整することによって、冷
媒の蒸発温度を制御し、併せて蒸発器直後の空気温度を
制御するようにしている。

しかしながら、このような構成では、冷房負荷が低下し
たシ、圧縮機１の回転数が増加したシすると、圧縮機能
力過剰の状態となシ、冷凍サイクμの能力が、冷房負荷
を上まわることになるので、第３図に示すように蒸発器
５直後の空気温度Ｔが低下し、０点で設定温度Ｔｏ以下
となる。しかしながら、温度感知器６はその熱容量のた
め、制御回路９を作動させるまでに１第３図の工釦示す
時間的な遅れを持っており、０点から、制御回路９がｍ
＜ａ点までの間（すなわち前記工の時１１０）、望気温
度Ｔはさらに減少し、設定温度ＴＯよりもかなシ低くな
る。そして、ａ点で制御回路９が働き、クラッチ７が切
れると、圧１１は停止し膨張弁４が閉じ蒸発器５の液冷
媒の供給が止まる。

すると、蒸発器５内圧力Ｐｔ、が上昇し、冷媒の過熱域
が増加するため、蒸発器５の有効伝熱面積が減少する。

その結果、蒸発器５直後の空気温度Ｔが急上昇すること
になり、ｄ点で設定温度ＴＯ以上になる。しかし上記と
同様の理由により、温度感知器６の時間的遅れ（璽の時
間）があるため、制御回路９が作動するｂ点まで空気温
度Ｔが上昇し続ける。ｂ点で制御回路９が作動し、クラ
ッチ７が再び接続され、圧縮１！ｌ　１が動き始め、以
後上記動作を繰り返すことになる。

ところが、上記のような動作を繰り返すため、次のごと
き問題点が発生する。

（１）圧縮機稼動時、圧縮機１は冷房能力に比べ能力過
剰となっているが、圧縮機停止時には蒸発器５内部での
液冷媒不足による過熱域増加のための冷房能力低下があ
り、全体として無駄な動力を消費していることになる。

（２）圧縮機ｌの断続運転により蒸発器吹出空気温度が
著しく変動し、冷房感が悪化する。

（３）クラッチ７が断続する時、クラッチ摩擦面に働く
トルク差が大きくクラッチの耐久性に悪影響を及ぼす。

（４）クラッチ７が接続する時、エンジンに比較的大き
なトルクが加わるためショック等により走行フィーリン
グを悪くする。

本発明は上記点に鑑みてなされたもので、圧縮機として
吐出容量を変化させる容量可変部材を内蔵する可変容量
型のものを用い、蒸発器直後の空気温度域は蒸発器表面
温度を感知するとともに、この圧縮機を駆動する自動車
エンジンの回転数を感知して、これら両１８号を制ｉ′
１１回路に入力し、この制御回路は、検出温度が所定温
度より低下しないように圧縮機の容量可変部材を制御す
ると共に、エンジン回転数に応じてこの容量可変部材を
制御する制御信号を出力し、圧縮機の能力自身を制御す
ることにより、蒸発器による冷却度合及び空調装置の運
転状態に応じた最適な圧縮機容量に調整され、とりわけ
、圧ＩＩａ容量制御の応答性を高めて蒸発器の温度制御
を一層スムーズに行えるようにし、それによって圧縮機
の消費動力を著しく低減できると共に、蒸発器本体の例
えば氷結等による冷房能力の低下を防止でき、しかも圧
￥？Ｕａの断続使用による空気温度の変動をなくして冷
房感を向上させ、更にクラッチ等の耐久性をも向」―さ
せることができる自動車用冷凍サイクル制御装置を提供
することを目的とするものである。

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４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１」に連通し
、他端側は図示しないヒータユニットを介して車室内へ
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。前記庫発器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（以下余白） 縮機１２は電磁クラッチ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′＃
量型として構成しである。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、２
３は蒸発器５０入口側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ョメータよりな
る。、２５は圧縮機１２を駆動する自動車エンジンの回
転数を検出する回転検出器で、その入力端子２５ａには
エンジン回転数に対応した周波数のバμス信号例えば点
火コイ〃−次側回路のパルス信号が印加されるようにな
っている。

一方、１５は蒸発器直後の空気温度の制御値を決める設
定抵抗、１６は制御回路で、上記各素子１４．１５．２
３．２４．２５の信号が入力されるようになっている。

すなわち、上記素子１４．２３．２４を直列接続し、こ
の直列回路と設定抵抗１５との接続点Ａに回転検出器２
５の出力を加え、この接続点Ａの電位が制御回路１６に
入力されるようになっている。１７は前記圧縮［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の出力によって制御される。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の運伝
を断続するためのリレー接点で、電磁クラッチ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、これらの低下によってリレ
ー接点１９を開にするものである。２１は空調装置の作
動スイッチ、２２は車載の電源バッテリである。

第５図は制御回路１６の具体的−例を示すもので、設定
抵抗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を有しておシ、第１の比
較器１６１０基準電位ｖ１の方が第２の比較器１６２の
基準電位■２よシ高くしである。この基準電位ｖ１とｖ
２の差は可変抵抗１６３によ多自由に調整できる。第１
の比較器１６１の出力１６１ａによってトランジスタ１
６４ａ。

１６４ｔ）がオンオフされ、第２の比較器１６２の出力
１６２ａによってトランジスタ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。

回転検出Ｆｉ！９２５には周波数−電圧（Ｆ−Ｖ）変換
回路２５１）が備えられており、その出力電圧は第６図
＠）に示すようにエンジン回転数の上昇に伴なって低下
するように構成されている。この周波数−電圧変換回路
２５ｂの出力電圧は演算増幅器２５０とトランジスタ２
５（ｉと抵抗２５ｅとダイオード２５ｆとからなる電圧
−電流変換回路によってトランジスタ２５ｄのコレクタ
電流の大きさに変換される。すなわち、演算増幅器２５
０は前記回路２５ｂの出力電圧とトランジスタ２５ｄの
エミッタ電位とが等しくなるように作用するので、トラ
ンジスタ２５ｄのコレクタ電流はエンジン回転数が低い
程大きく、エンジン回転数の上昇に伴なって減少するよ
うになっている。

第６図（６）は制御回路１６の作動特性を示すもので、
制御回路１６は、温度感知器１４のサーミスタ抵抗値Ｒ
１４と温度感知器２３のサーミスタ抵抗値Ｒｇｓと位置
検出装置２４のポテンショメータ抵抗値Ｒｘ４の直列縁
抵抗Ｒ８設定抵抗１５の抵抗値Ｒ１ｇとバランスするよ
うにサーボモータ１７の回転を制御するものであシ、回
転検出器２５の出力はエンジン回転数の変動による圧縮
機容量の変化を補正するものである。いま、説明の便宜
上、回転検出器２５の出力による補正量を無視して説明
すると、第１の比較器１６１は前記直列縁抵抗Ｒ８が設
定抵抗１５の抵抗値Ｒ１５より可変抵抗１６３の抵抗値
Ｒｘ５ｓだけ大きくなるし、つま、９Ｒｓ＞Ｒ１ｓ＋Ｒ
ｔｇｓになると、その出力１６１ａが′Ｌｏルベルよυ
″Ｈ１″Ｈ１″レベル逆にＲ８がＲ１ａ　＋Ｒｔｇｓよ
シ一定１ｉＩｉＲｏだけ小さくなると、つまＩＲｓ＜（
Ｒｔｇ＋Ｒｔｓｓ　）−Ｒｃになると、その出力１６１
ａは“Ｈ１＃レベ〃よシ′″ＬＯ”レベμに復帰するよ
うになっている。

一方、第２の比較器１６２はＲ８＝Ｒ１５の時点でその
出力１６２ａが“ＬＯ”レベルよシ“Ｈ１″レベルとな
シ、逆にＲｓがＲｓｉよシ一定値Ｒｃだけ小さくなると
、つまシＲｅ＜Ｒ１ｆｔ−ＲＯＫなると、その出力１６
２ａが“Ｈｌ”レベルより″ＬＯ’″レベ〃に復帰する
ようになっている。Ｒｃは第１．第２の比較器１６１．
１６２のヒステリシヌ特性による一定の抵抗値幅である
。

次に１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７図ないし第９図において、１０１はシャフトであシ
、その左喘側は第４図図示の電磁クラッチ１３および図
示しないＶべμ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シ回転するものであ
る。、１０２はシャフト１０１にキー止めＫよシ固定さ
れ、シャフト１０１と一体に回転する斜板であシ、この
斜板１０２０回転はりニー１０３を介してピストン１０
４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８図および第９図に示すようにシリンダ部１０７
は５ケ所１０７ａ。

１０７１）、１０７（３，１０７ｄ、１０７ｅ形成され
ておシ、最下方のシリンダ部１０７Ｃと１０７ｄ間のみ
８８°の角度で間隔が設けてちゃ、他のシリンダ部間の
間隔はいずれも６８°となるようになっている。また、
吸入通路室１０８は第９図に示すように各シリンダ部１
０７間に形成されておシ、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
を経てエバポレータ５の出口側冷媒回路に連通している
。１０９゜１１０はサイドハウジングで、前記ハウジン
グ１０５゜１０６の外側にパルププレー）１１１．１１
３を挾んで配設されており、このサイドハウジング１０
９゜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
て直積連通ずる部分には吸入室１１３が形成されておシ
、さらにこのサイドハウジング１０９゜１１０のうち、
吸入室１１３の内周で前記ビストン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１１
４はパルププレート１１１．１１２の図示しない吐出側
連通穴を経てハ９ジング１０５．１０６の吐出通路室１
１４ａ（第９図）に通じている。１１５．１１６はパル
プデレー）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１
０４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である。なお、ハウジング１０５，
１０６、サイドハウジング１０９゜１１０及びパルププ
レー）１１１．１１２は通しポ／Ｌ’）１１７によって
一体に連結されており、通しボ／Ｉ’）１１７は組付け
を容易とするためハウジング１０５．１０６内では吸入
通路室１０８内を通るようになっている。

１１８．１１９ａＭ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シ、ハウジング１０５゜１０６に
アウターレースを固定されてシャフト１０１を回転自在
に保持するものである。、１２０．１２１はスライドベ
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のスフスト方
向（軸方向）にかかる力、つまり斜板１０２がピストン
１０４を往復連動させるとき受ける反力を支持するもの
である。

１２２はシャフトシールで、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ッチ１３側
）に位置するサイドハウジング１０９とクヤフ）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
ドモータ１７のウオームギヤ１８は第８図に示すように
ウオームギヤ１２５によって作動軸１２６に連結されて
いる。この作動４１１！１１２６は最下方のシリンダ部
１０７０．ＩＱｄ間のスペースを利用し、後側のパルプ
プレート１１２から前側のパルププレート１１１に至る
間に配設されておシ、かつ作動軸１２６のパμブプレー
）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。１２９，１３０
は環状をした可変リングで、容量可変部材をガすもので
あシ、この可変リング１２９．１３０はハウジン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１ｉｆｆＪｉ！駆動シャツ）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ｔ！！１皐１２７
．１２８及び可変リング１２９．１３０内周部に設けら
れた歯１２９ａ、１３０ａを介して伝えられ回動するよ
うになっている。

そして、各シリンダ部１０７の壁面には可変リング１２
９．１３０に最も近い位置に各２ケ所づつバイパス孔１
３１ａ、１３１１）が設けられておシ、このバイパス孔
１３１ａ、１３１１）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＃１１３２ａ、１
３２１）、可変！ｌ／グ１２９，１３０内にシャツ）１
０１と平行に配設されたバイパス溝１３３、及び可変リ
ング１２９．１３０の内周面のうち、圧縮機中央側に全
周にわたって設けられたバイパスＮＩｔ１３４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へ連通ずるようになっておシ、更にこのバイパ
スポート１３５はハウジング１０５．１０６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壁而にあげられた
バイパス孔１３１ａ、１３１１）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９、圧縮機中央部側
のポー）１３１１）のみ、あるいは両方ノボ−）　１３
１　ａ、１３１　ｔ）カ可変’Ｊ　：＃’　１２９゜１
３０の回転角に対応してバイパスＮｌ　３２ａ。

１３２’ｂに対向するような配置になっている（第１０
．１１図参照）。

さらにバイパス溝１３２ａ、１３２’ｂは５つのシリン
ダ１０７ａ、１０７’ｂ、１０７Ｑ、１０７ｄ、１０７
ｅにそれぞれ対応して配設されているが、第１２図に示
すごとく可変リング１２９．１３０の円周方向にそれぞ
れ異・なった長さで設けられておシ、可変リング１２９
．１３０の回転角に応じ、吸入通路室１０８と導通する
シリンダ１０７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０６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ｍ１３４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１
０８に導通しておシ、正味の圧縮仕事をするシリンダ容
積は最小となっている。

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ｔｇ１３
２ａと導通しておらず、賎りのバイパス孔１３１ａ、１
３１１）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１３１ｂのみ
がバイパス溝１３２ｂを介して吸入通路室１０８と４通
し、他は導通していない状態となシ、回転角が４０’に
なったとき全てのバイパス孔１３１ａ、１３１１）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１２９．１３０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１３図のよう
になり、最大容積Ｖｍａ、ｘと１．／３　’Ｖｍａｘｌ
！：の間でシリンダ容積を１０段階にわたって微細に制
御できる。

なお、上記ＧＩＴ変リシリング９．１３０の回転位置は
位置検出装ｗｔ２４のポテンショメータによって電気信
号として検出できるようになっている。即ち、作動軸１
２６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と歯合するようになっており
、作動軸１２６（ウオームギヤ１２５）の回動に応じて
位置検出装置スのポテンショ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っている。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ｌｌ０Ｋビス２４３によシ固定されて
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１
７が保持される部位には収納用の溝を形成することによ
シ、サーボモータ１７゜位置検出装ｗ１２４等の保持を
より確実にすると共に、サイドハウジング１１０の面よ
シサーボモータ１７等があまシ飛び出ないようＫしであ
る。また、図示していないがサーボモータ１７、ウオー
ム歯車１８．１２５．位置検出装置２！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
、電磁クラッチ１３が接続され、シャフト１０１および
斜板１０２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
ない導入口よシ吸入通路室１０８へ導入され、パルププ
レー）１１１゜１１２の吸入側連通穴（図示せず）を通
って前後のサイドハウジング１０９．１１０の吸入室１
１３へ流入する。そして、斜板１０２の回転に伴ないシ
リンダ部１０７内を往復連動するピストン１０４が吸入
行程となったとき、冷媒ガスはパルププレー）１１１．
１１２中の吸入口よシ弾性金属板１１５゜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
弁によっ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によシ圧縮され、パルププ
レー）１１１゜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１
１４へ吐出され、再びパルププレー）１１１，１１２の
図示しない吐出側連通穴よシハウジング１０５゜１０６
内の吐出通路室１１４ａへ流入し、その後ピストン１０
４の圧縮行程で高温・高圧になった冷媒ガスはハウジン
グ１０５，１０６の図示しない吐出口よシ凝縮器２へ送
られる。

上記作動時において、シャツ）１０１０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＆ｆ
ｌ！１１２としての吐出能力もエンジンの回転数によっ
て増減し、エンジンの高回転時等には冷凍サイクルの運
転状態よシ要求される能力に比して圧縮機２ｏの吐出能
力の方が異常に大きくなってしまうという事態も起こシ
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
容斂を減少させて吐出能力の低減が図れるようになって
いる。

そこで、この圧縮機１２の容量制御機構の作動を以下説
明する。蒸発器直後の空気温度は感知器１４によって感
知され、また蒸発器入口側の空気温度は感知器２３によ
って感知されるが、蒸発器５の吸込空気温度が上昇して
冷房負荷が増大すると、両感知器１４．２３の感知温度
が上昇して両感知器１４．２３のサーミスタ抵抗［Ｒ１
４，Ｒ！畠が減小し、その結果前述のＲｓ　（＝　Ｒ１
４−４−Ｒｇｓ　−４−Ｒｚ４）が設定抵抗１５の抵抗
値Ｒ１ｓよシ減少し、第６図中）においてＲ８が（Ｒｔ
ｓ−Ｒｃ）よシ小さくなると（Ｒ８＜ＲＩ　ｌ１ｌ−Ｒ
Ｃ）、第２の比較器１６２の出力１６２ａが“Ｈｌ”レ
ベ〃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１６８，１６９．１７０
がオンする。

このとき、第６図の特性かられかるように第１の比較器
１６１の出力１６１ａはＬＯ”レベμであり、トランジ
スタ１６４ａがオフし、トランジスタ１６４１）がオン
していたので、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のエミッタ・コレクタおよびトランジスタ
１６９のコレクタ・エミッ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１２５９作動軸１２６．平歯車１２７゜１２
８、および可変リング１２９．１３０が第９図の時計方
向に回転するので、第１２図で定義された可変リング１
２９．１３０の回転角が増加し、正味シリンダ容積が増
加する。従って、圧ａ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。

これによシ、感知器１４の抵抗［！ｌＲ１４が次第に増
大し、またこのとき位置検出装置２４も可変リング１２
９．１３０の回転と同時に作動し、その抵抗値Ｒ２４が
増大し、その結果Ｒ８が設定抵抗１５の抵抗ｆｆ１Ｒ１
６よシ大きくなると（Ｒ８＞Ｒ１５）　。

第２比較器１６２の出力１６２ａが“Ｈｌ”レペ〃とな
シ、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１６１　ａ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。

従って、サーボモータ１７への通電が断喪れ、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、冷房負荷に応じた圧縮機容量が設定される。

一方、冷房負荷の減少によシ蒸発器入ロ空気温および蒸
発器直後の空９Ｋｍ度が低下して、感知器１４．２３の
サーミスタ抵抗［Ｒｚ、Ｒ１８が増大し、Ｒ８が設定抵
抗１５の抵抗値Ｒ１ｓと可変抵抗１６３の抵抗値Ｒ１ａ
ｍの和よシ大きくなると、すなわちＲｅ＞Ｒ１８−）Ｒ
１１１８になると、第１の比較器１６１の出力１６１ａ
がＬＯ”レベルより“Ｈ１″レベルとなシ、トランジス
タ１６４ａがオンジ、トランジスタ１６４ｂがオフする
ので、トランジスタ１６６．１６７．１７１がオンする
。これによシ、サーボモータ１７にはトランジスタ１７
１のエミッタ・コレクタ、トランジスタ１６７のコレク
タ・エミッタを通して、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１２５１作動軸１２６．平歯車１２７
，１２８．可変リング１２９゜１３０が第９図の反時計
方向へ回転し、第１２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′ａ面直
後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Ｒｇ４が減少し、その結果Ｒ８が（Ｒ１６＋Ｒ
ｔ　ａ　ｓ　）　−ＲＯより減少すると、すなわちＲ８
＜（Ｒ１６＋Ｒｔ　ｓ婁）−Ｒｃになると、第１の比較
器１６１の出力１６１ａが′ＬＯ１１レベルトなす、ト
ランジスタ１６４ａがオフするので、トランジスタ１６
４ｂ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１
２９．１３０の位置が保持される。

上記作動において位置検出装置２４は可変リンブト２９
，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シ、可変リング１２９．１３
０の過剰な回転を未然に阻止して、サーボモータ１７．
可変リング１２９．１３０のハンチングを防ぐ。また、
これによシ蒸発器温度制御のオーバーシュート、アンダ
ーシュートモ僅小にできる。

また、蒸発器直後の空気温度を制御するに当って、蒸発
器直後の空気温度以外に冷房負荷を示す蒸発器入口側の
空気温度をも感知しているため、冷房負荷の変動に対応
して圧縮機１２の容址制御を行って、蒸発器温度制御を
よシ一層安定に適確に行うことができる。

一方、自動車用空調装置においては圧縮機１２を自動車
走行用エンジンにて駆動しているため、自動車の走行状
況の変動に伴なって圧縮機１２０回転数が大幅に変動し
、これによシ冷凍サイクルの冷媒流量の変動が生ずるこ
とになる。そこで、本発明ではこの点に鑑み、ニンジン
回転数を回転検出器２５にて検出し、この回転検出器２
５の出力信号を制御回路１６に入力することによシ、エ
ンジン回転数の変動にも対応して圧縮機容量を制御でき
る。つまり、回転検出器２５の出力電流は前述したよう
にエンジン回転数が低いほど増加し、エンジン回転数が
高くなるにつれて減少するようになっているので、エン
ジン回転数が低下すればＡ点の電位が低下しくこれはＲ
８が減少した場合と実質的に同じ）、圧縮機容量が増加
する。逆に、エンジン回転数が増加すれば、Ａ点の電位
が上昇しくこれはＥＢが増大した場合と実質的に同じ）
、圧縮機容量が減少する。このように、エンジン回転数
に対応した圧縮機容量を設定することによシ、圧縮機容
量の制御が更に安定して、可変リング１２９゜１３０の
回転位置を頻繁に移動させる必要がなくなり、蒸発器の
温度制御をスムーズに行なうことができる。

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、その時々の最適な圧縮機容量
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６図の特性図で言えば、Ｒ５５ｓの抵抗値
幅）にあるときはサーボモータ１７への通電が清新され
て可変リング１２９゜１３０の位置が保持され、所定の
客層にて圧縮機１２の運転が継続される。

蒸発器５のフロスト防止のために蒸発器直後の空気温度
を制御する場合は、この空ｇＣＩＪＡ度が例えば３℃〜
５℃の範囲内に入るよう圧縮機容量を制御するとよい。

上記のように、設定温度に幅を持たせ、その設定温度範
囲内に蒸発器ｌｔ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シ、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の稼動
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によシ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ｓａ１！Ｉ容麓を微細に可変制
御することによシ温度制御を行っているため、空調装置
の幅広い運転状態において電磁クラッチ１３を断続する
ことなく、圧縮機１２を回転させ九ままとすることがで
き、その結果、電磁クラッチ１３の断続に伴なうクラッ
チ１３及び圧縮機１２の耐久性劣化、及び走行フィーリ
ングの悪化を防止することができる。しかも、電磁クラ
ッチ１３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＄１１１２を回転させ
ることもなくなっ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）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っていたが、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１
３１ａ、１３１ｂをバイパスｇｉａ２ａ。

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っている空間
であればどこでもよく、圧縮機の形状によっては、この
連通先を吸入室１１３、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、
圧縮機駆動シャフト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１２９．１３０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合せ等を用いること
もできる。

また、蒸発器５の冷却度合を検出するために前述の例で
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、設定抵抗１５を使用者が手動操作できるように空
調装置の制御パネルに設け、設定抵抗１５の抵抗値ＲＩ
Ｓを使用者が自由に設定できるようにすれば、圧縮機の
容量制御により室温の制御を行うことができる。

上述したごとく本発明によれば、蒸発器直後の空気温度
域は蒸発器表面温度を感知すると共に、可変容量型圧縮
機を駆動する自動車エンジンの回転数を感知して、これ
ら雨検出信号を制御回路に入力し、この制御回路は、検
出温度が所定温度より低下しないように圧縮機の容量可
変部材を制御すると共に、エンジン回転数に応じてこの
容量可変部材を制御する制御信号を出力し、圧縮機の能
力自身を制御しているから、蒸発器による冷却度合及び
空調装置の運転状態に応じた最適な圧縮機容量に調整さ
れ、またその際の圧縮機容量制御の応答性を高めて蒸発
器の温度制御を一層スムーズに行えるようにし、それに
よって圧縮機の消費動力を著しく低減できると共に、蒸
発器本体の例えば氷結等による冷房能力の低下を防止で
き、しかも圧縮機の断続使用による耐久性の低下や空気
温変動による冷房感の悪化といった不具合を解消できる
。

【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図図示装置の能力制御回路を示す電気回
路図、第３図は従来周知の能力制御方法による蒸発器内
冷媒圧力と、蒸発器直後の空気温度の変化を示す特性図
、第４図は本発明装（以下余白） 置の全体制御系統を示す構成図、第５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６
図れ）は第５図に示す回路２５ｂの出力特性図、第６図
（ロ）は第５図に示す比較器１６１゜１６２の作動特性
図、第７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８図のＤ−Ｄ線に沿う形状で示す。第８図は
同圧縮機の側面図である。第９図は第７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１Ｏ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１１図のＢ−Ｂ矢視
断面図である。第１１図は第１０図のＣ−Ｃ矢視断面図
、第１２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１３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、　１１−・・通風ケー
シング、　１２　・・・圧縮機、１４．２３・・・温度
感知器、１６・・・制御回路、　１７　・・・駆動装置
をなすサーボモータ。 ２４・−位置検出器、２５・・・回転検出器、１２９゜
１３０・−容量可変部材をなす可変リング。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動車エンジンにより駆動され、かつ吐出容量を
   変化させる容量可変部材を内蔵する可変容量型圧縮機と
   、 この圧縮機の吸入側に接続される蒸発器の直後の空気温
   度または蒸発器表面温度を感知する温度感知手段と、 自動車エンジンの回転数を検出する回転検出手段と、 前記圧縮機の容量可変部材を駆動する駆動装置と、 前記温度感知手段及び前記回転検出手段の検出信号を入
   力とし、前記温度感知手段による検出温度が所定温度よ
   り低下しないように前記圧縮機の容量可変部材を制御す
   ると共に、エンジン回転数に応じて前記圧縮機の容量可
   変部材を制御する制御信号を前記駆動装置に出力する制
   御回路とを具備することを特徴とする自動車用冷凍サイ
   クル制御装置。
2. （２）前記制御回路は、エンジン回転数の増大に対して
   前記圧縮機の容量を小さくする制御信号を生ずるように
   構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の自動車用冷凍サイクル制御装置。