WO2009081754A1 - 可変容量圧縮機の容量制御システム - Google Patents

可変容量圧縮機の容量制御システム Download PDF

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WO2009081754A1
WO2009081754A1 PCT/JP2008/072556 JP2008072556W WO2009081754A1 WO 2009081754 A1 WO2009081754 A1 WO 2009081754A1 JP 2008072556 W JP2008072556 W JP 2008072556W WO 2009081754 A1 WO2009081754 A1 WO 2009081754A1
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capacity
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pressure
evaporator
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PCT/JP2008/072556
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Yukihiko Taguchi
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Sanden Corporation
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    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/11—Outlet temperature

Definitions

  • the present invention relates to a capacity control system for a variable capacity compressor applied to an air conditioning system.
  • the discharge capacity control of the variable capacity compressor includes feedback control or a combination of feedback control and feedforward control, but the latter is usually selected for stabilization of the discharge capacity control.
  • the feedback control is represented by PI control or PID control.
  • the capacity based on the deviation between the control amount and the target value so that the control amount such as the outlet air temperature of the evaporator approaches the set target value.
  • a control current (control output value) supplied to the control valve is calculated.
  • the control output value is calculated from the target value and other parameters so that the control amount approaches the set target value.
  • a control method for a variable capacity compressor disclosed in Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 1-121572
  • the switching compensation amount is added to the duty ratio control amount in conjunction with these switching settings when the evaporator air volume setting means is switched or when the blowing temperature setting means is switched.
  • the feedback control of the discharge capacity of the variable capacity compressor is to detect the control amount and then operate the control current supplied to the capacity control valve based on the detected control amount to bring the control amount close to the target value. is there. Therefore, in the feedback control, even if an external factor (disturbance) that disturbs the control occurs, the control output value cannot be adjusted or corrected in response to the disturbance unless the influence appears in the control amount. .
  • An object of the present invention is to provide a capacity control system for a variable capacity compressor in which the frequency of feedback control is minimized and the discharge capacity is stably controlled.
  • a variable capacity compressor inserted with a radiator, an expander, and an evaporator in a circulation path through which a refrigerant circulates to constitute a refrigeration cycle of an air conditioning system.
  • a control object detection unit that detects the control amount;
  • An electromagnetic control valve capable of adjusting the control pressure by opening / closing operation, and calculating a discharge capacity control signal from the target value based on an arithmetic expression, and supplying a control current corresponding to the discharge capacity control signal to the electromagnetic control valve
  • a control device the control device based on a deviation between the control amount detected by the control target detection means and the target value only when a determination criterion is satisfied
  • a capacity control system for a variable capacity compressor, wherein the calculation criterion is corrected, and the determination criterion includes a condition that a discharge capacity of the variable capacity compressor is continuously smaller than a maximum discharge capacity for a threshold time or more.
  • the control device detects the control target when the discharge capacity of the variable capacity compressor is continuously smaller than the maximum discharge capacity for a threshold time or more.
  • the arithmetic expression is corrected based on the deviation between the detected control amount and the target value. That is, the discharge capacity is feedback controlled only when a predetermined condition is satisfied, and the frequency of feedback control is reduced.
  • the instability of the discharge capacity is suppressed, and the discharge capacity is stably controlled.
  • the discharge capacity is controlled relatively stably. If the control current is adjusted based on the deviation between the control amount detected at this time and the target value, the deviation between the control amount and the target value is reduced, and the accuracy of capacity control is improved.
  • the determination criterion further includes a condition that an average change rate of the control amount detected by the control target detection unit during the threshold time is equal to or less than an upper limit value.
  • the determination criterion further includes a condition that an average rate of change in the threshold time of the control amount detected by the control target detection unit is equal to or less than an upper limit value.
  • the discharge capacity is controlled relatively stably when the average rate of change of the control amount in the threshold time is equal to or less than the upper limit value. If the control current is adjusted based on the deviation between the control amount detected at this time and the target value, the deviation between the control amount and the target value is reduced, and the accuracy of capacity control is improved.
  • the apparatus further comprises an evaporator air flow detecting means for detecting the air flow to the evaporator, and the determination criterion is that the air flow of the evaporator detected by the evaporator air flow detecting means is not more than an upper limit value. It further includes the condition.
  • the determination criterion further includes a condition that the air flow rate to the evaporator detected by the evaporator air flow rate detecting means is equal to or less than an upper limit value. Therefore, the discharge capacity is feedback controlled only under more limited conditions, and the frequency of feedback control is further reduced. As a result, according to this capacity control system, the destabilization of the discharge capacity is further suppressed, and the discharge capacity is controlled more stably.
  • the control amount is sufficiently close to the target value, and the discharge capacity is controlled relatively stably. If the control current is adjusted based on the deviation between the control amount detected at this time and the target value, the deviation between the control amount and the target value is reduced, and the accuracy of capacity control is improved.
  • the determination criterion is a condition that an average value of the deviation between the target value set by the control target setting unit and the control amount detected by the control target detection unit is not less than a lower limit value. Is further included.
  • the determination criterion further includes a condition that an average value in a threshold time of a deviation between the target value and the control amount is equal to or more than a lower limit value. For this reason, the discharge capacity is feedback-controlled only under more limited conditions, and the frequency of feedback control is further reduced. As a result, according to this capacity control system, the destabilization of the discharge capacity is further suppressed, and the discharge capacity is controlled more stably.
  • the apparatus further includes a thermal load detection unit that detects a thermal load of the refrigeration cycle, and the control device is a target of the suction pressure based on the target value and the thermal load detected by the thermal load detection unit.
  • Target suction pressure setting means for setting a target suction pressure
  • storage means for storing a calculation expression for calculating the discharge capacity control signal from the target suction pressure set by the target suction pressure setting means as the calculation expression
  • a correction unit that corrects an arithmetic expression stored in the storage unit based on a control amount detected by the control target detection unit.
  • the capacity control system of the variable capacity compressor employs a suction pressure control system that controls the discharge capacity so that the suction pressure approaches the target suction pressure, but is based on the target value and the heat load applied to the refrigeration cycle.
  • the target suction pressure is set. For this reason, even if the frequency of the feedback control is low, the control amount approaches the target value with certainty when the target suction pressure approaches the suction pressure.
  • the apparatus further comprises a rotation speed detection means for detecting a physical quantity corresponding to the rotation speed of the variable capacity compressor, wherein the target suction pressure setting means is the target value, the thermal load, and the rotation speed detection means.
  • the target suction pressure is set based on the detected physical quantity.
  • the target suction pressure is accurately set based on the target value, the thermal load, and the physical quantity corresponding to the rotation speed of the variable capacity compressor, and as a result, the control amount and the target The value deviation is further reduced.
  • the arithmetic expression stored in the storage means is updated with the arithmetic expression corrected by the correction means.
  • the deviation is surely reduced even if the frequency of the feedback control is low by updating the arithmetic expression whenever it is corrected.
  • the threshold time is increased every time the arithmetic expression is corrected.
  • the threshold time becomes longer each time the arithmetic expression is corrected.
  • the correction amount of the calculation formula by the correction unit is limited to a range set with reference to the first calculation formula.
  • the arithmetic expression is largely changed from the initial one even if some abnormality occurs in the capacity control system, for example, by limiting the correction amount of the arithmetic expression. Is prevented.
  • the electromagnetic control valve includes a pressure sensor that mechanically controls the control pressure in response to the suction pressure.
  • the frequency of feedback control by the control device is reduced, but the discharge capacity is mechanically feedback controlled by the pressure sensor, so that the deviation between the control amount and the target value is reduced. Reduced reliably.
  • the electromagnetic control valve has a valve body that operates in a direction in which the discharge pressure opposes the suction pressure and the electromagnetic force of the solenoid unit.
  • the discharge capacity is stably controlled over a wide range when the suction pressure is viewed.
  • FIG. 1 It is a figure which shows schematic structure of the refrigerating cycle of the vehicle air conditioning system to which the capacity
  • FIG. 2 is a graph showing a relationship between a heat load and a target suction pressure in the refrigeration cycle of FIG. It is a block diagram which shows the detail of the solenoid drive means in FIG. 5 is a control flowchart showing a main routine executed by the capacity control system of FIG.
  • FIG. 8 is a control flowchart of a target suction pressure calculation routine included in the main routine of FIG. It is a figure for demonstrating schematic structure of the capacity control valve used for the capacity control system of a 2nd embodiment with the connection state of the capacity control valve in a compressor,
  • FIG. 10 is a graph showing a relationship between a control current, a target suction pressure, and a discharge pressure in the capacity control valve of FIG. 9; It is a block diagram which shows schematic structure of the capacity
  • FIG. 1 shows a refrigeration cycle 10 of a vehicle air conditioning system to which a capacity control system A is applied.
  • the refrigeration cycle 10 includes a circulation path 12 through which a refrigerant as a working fluid circulates.
  • the compressor 100, the radiator (condenser or gas cooler) 14, the expander 16, and the evaporator 18 are sequentially inserted in the flow direction of the refrigerant, and when the compressor 100 is activated, the compressor 100
  • the refrigerant circulates through the circulation path 12 in accordance with the discharge capacity of the refrigerant. That is, the compressor 100 performs a series of processes including a refrigerant suction process, a suction refrigerant compression process, and a compressed refrigerant discharge process.
  • the radiator 14 has a function of cooling the refrigerant discharged from the compressor 100, and the cooled refrigerant is expanded by passing through the expander 16.
  • the expanded refrigerant is vaporized in the evaporator 18, and the vaporized refrigerant is sucked into the compressor 100.
  • the evaporator 18 also constitutes a part of the air circuit of the vehicle air conditioning system, and the air flow passing through the evaporator 18 is cooled by taking heat of vaporization by the refrigerant in the evaporator 18.
  • the vaporized refrigerant has a superheat degree at the outlet of the evaporator 18, but the superheat degree is substantially kept at a predetermined value by the expander 16.
  • the compressor 100 to which the capacity control system A is applied is a variable capacity compressor, for example, a swash plate type clutchless compressor.
  • the compressor 100 includes a cylinder block 101, and the cylinder block 101 is formed with a plurality of cylinder bores 101a.
  • a front housing 102 is connected to one end of the cylinder block 101, and a rear housing (cylinder head) 104 is connected to the other end of the cylinder block 101 via a valve plate 103.
  • the cylinder block 101 and the front housing 102 define a crank chamber 105, and a drive shaft 106 extends longitudinally through the crank chamber 105.
  • the drive shaft 106 passes through an annular swash plate 107 disposed in the crank chamber 105, and the swash plate 107 is hinged to a rotor 108 fixed to the drive shaft 106 via a connecting portion 109. Accordingly, the swash plate 107 can tilt while moving along the drive shaft 106.
  • a coil spring 110 that urges the swash plate 107 toward the minimum inclination angle is mounted on a portion of the drive shaft 106 that extends between the rotor 108 and the swash plate 107.
  • a coil spring that biases the swash plate 107 toward the maximum inclination angle at a portion of the drive shaft 106 opposite to the swash plate 107, that is, a portion of the drive shaft 106 extending between the swash plate 107 and the cylinder block 101. 111 is attached.
  • the drive shaft 106 penetrates through a boss portion 102a protruding outside the front housing 102, and is connected to a pulley 112 as a power transmission device at the outer end of the drive shaft 106.
  • the pulley 112 is rotatably supported by a boss portion 102a via a ball bearing 113, and a belt 115 is wound around a pulley of an engine 114 as an external drive source.
  • a shaft seal device 116 is disposed inside the boss portion 102 a, and the shaft seal device 116 blocks the inside and the outside of the front housing 102.
  • the drive shaft 106 is rotatably supported by bearings 117, 118, 119, and 120 in the radial direction and the thrust direction. Power from the engine 114 is transmitted to the pulley 112, and can rotate in synchronization with the rotation of the pulley 112.
  • a piston 130 is disposed in the cylinder bore 101a, and a tail portion protruding into the crank chamber 105 is formed integrally with the piston 130.
  • a pair of shoes 132 is disposed in a recess 130a formed in the tail portion, and the shoes 132 are in sliding contact with the outer peripheral portion of the swash plate 107 so as to be sandwiched therebetween. Therefore, the piston 130 and the swash plate 107 are interlocked with each other via the shoe 132, and the piston 130 reciprocates in the cylinder bore 101a by the rotation of the drive shaft 106.
  • a suction chamber 140 and a discharge chamber 142 are defined in the rear housing 104, and the suction chamber 140 can communicate with the cylinder bore 101 a through a suction hole 103 a provided in the valve plate 103.
  • the discharge chamber 142 can communicate with the cylinder bore 101 a through a discharge hole 103 b provided in the valve plate 103.
  • the suction hole 103a and the discharge hole 103b are opened and closed by a suction valve and a discharge valve (not shown), respectively.
  • a muffler 150 is provided outside the cylinder block 101, and the muffler casing 152 is joined to a muffler base 101b formed integrally with the cylinder block 101 via a seal member (not shown).
  • the muffler casing 152 and the muffler base 101b define a muffler space 154, and the muffler space 154 communicates with the discharge chamber 142 via a discharge passage 156 that passes through the rear housing 104, the valve plate 103, and the muffler base 101b.
  • a discharge port 152a is formed in the muffler casing 152, and a check valve 170 is disposed in the muffler space 154 so as to block between the discharge passage 156 and the discharge port 152a.
  • the check valve 170 opens and closes according to the pressure difference between the pressure on the discharge passage 156 side and the pressure on the muffler space 154 side. Specifically, the check valve 170 is closed when the pressure difference is smaller than a predetermined value, and is opened when the pressure difference is larger than the predetermined value.
  • the discharge chamber 142 can communicate with the forward portion of the circulation path 12 via the discharge passage 156, the muffler space 154, and the discharge port 152a, and the muffler space 154 is intermittently connected by the check valve 170.
  • the suction chamber 140 communicates with the return path portion of the circulation path 12 via a suction port 104 a formed in the rear housing 104.
  • a capacity control valve (electromagnetic control valve) 200 is accommodated in the rear housing 104, and the capacity control valve 200 is inserted in the air supply passage 160.
  • the air supply passage 160 extends from the rear housing 104 to the cylinder block 101 through the valve plate 103 so as to communicate between the discharge chamber 142 and the crank chamber 105.
  • the suction chamber 140 communicates with the crank chamber 105 via the extraction passage 162.
  • the extraction passage 162 includes a clearance between the drive shaft 106 and the bearings 119 and 120, a space 164, and a fixed orifice 103 c formed in the valve plate 103.
  • the suction chamber 140 is connected to the capacity control valve 200 independently of the air supply passage 160 through a pressure sensitive passage 166 formed in the rear housing 104.
  • the capacity control valve 200 includes a valve unit and a solenoid unit.
  • the valve unit has a substantially cylindrical valve housing 202, and a valve hole 204 is formed inside the valve housing 202.
  • the valve hole 204 extends in the axial direction of the valve housing 202, and one end of the valve hole 204 is connected to the outlet port 206.
  • the outlet port 206 passes through the valve housing 202 in the radial direction, and the valve hole 204 communicates with the crank chamber 105 via the outlet port 206 and the downstream portion of the air supply passage 160.
  • a valve chamber 208 is defined on the solenoid unit side of the valve housing 202, and the other end of the valve hole 204 opens at the end wall of the valve chamber 208.
  • a substantially cylindrical valve body 210 is accommodated in the valve chamber 208, and the valve body 210 can move in the axial direction of the valve housing 202 in the valve chamber 208. When one end of the valve body 210 abuts against the end wall of the valve chamber 208, the valve body 210 can close the valve hole 204, and the end wall of the valve chamber 208 functions as a valve seat.
  • An inlet port 212 is formed in the valve housing 202, and the inlet port 212 also penetrates the valve housing 202 in the radial direction.
  • the inlet port 212 communicates with the discharge chamber 142 through the upstream portion of the air supply passage 160.
  • the inlet port 212 opens at the peripheral wall of the valve chamber 208, and the discharge chamber 142 and the crank chamber 105 can communicate with each other through the inlet port 212, the valve chamber 208, the valve hole 204, and the outlet port 206.
  • a pressure sensitive chamber 214 is defined in the valve housing 202 on the side opposite to the solenoid unit, and a pressure sensitive port 216 is formed on the peripheral wall of the pressure sensitive chamber 214.
  • the pressure sensing chamber 214 communicates with the suction chamber 140 through the pressure sensing port 216 and the pressure sensing passage 166.
  • An axial hole 218 is provided between the pressure sensitive chamber 214 and the valve hole 204, and the axial hole 218 extends coaxially with the valve hole 204.
  • a pressure sensitive rod 220 is integrally and coaxially connected to the other end of the valve body 210. The pressure sensitive rod 220 extends through the valve hole 204 and the axial hole 218, and the tip of the pressure sensitive rod 220 protrudes into the pressure sensitive chamber 214.
  • the pressure-sensitive rod 220 has a large-diameter portion on the distal end side, and the large-diameter portion of the pressure-sensitive rod 220 is slidably supported by the inner peripheral surface of the axial hole 218. Therefore, the airtightness between the pressure sensitive chamber 214 and the valve hole 204 is ensured by the large diameter portion of the pressure sensitive rod 220.
  • the end wall of the pressure sensing chamber 214 is formed by a cap 222 that is press-fitted into the end of the valve housing 202, and the cap 222 has a stepped bottomed cylindrical shape.
  • a cylindrical portion of the support member 224 is slidably fitted to the small diameter portion of the cap 222, and a forced release spring 226 is disposed between the bottom wall of the cap 222 and the support member 224.
  • a pressure sensor 228 is accommodated in the pressure sensing chamber 214, and one end of the pressure sensor 228 is fixed to the support member 224. Therefore, the cap 222 supports the pressure sensor 228 via the support member 224.
  • the pressure sensor 228 has a bellows 230, and the bellows 230 can expand and contract in the axial direction of the valve housing 202. Both ends of the bellows 230 are hermetically closed by caps 232 and 234, and the inside of the bellows 230 is kept in a vacuum state (depressurized state).
  • a compression coil spring 236 is disposed inside the bellows 230, and the compression coil spring 236 biases the caps 232 and 234 away from each other so that the bellows 230 extends.
  • the cap 234 of the pressure sensor 228 can be brought into contact with the pressure sensing rod 220 via the adapter 238.
  • the pressure sensing rod 228 extends through the pressure sensing rod 220.
  • the valve body 210 is urged in the valve opening direction. Note that the amount of press-fitting of the cap 222 to the valve housing 202 is adjusted so that the displacement control valve 200 performs a predetermined operation.
  • the solenoid unit includes a substantially cylindrical solenoid housing 240 coaxially connected to the valve housing 202, and a substantially cylindrical fixed core 242 is disposed concentrically within the solenoid housing 240.
  • One end portion of the fixed core 242 is fitted to the end portion of the valve housing 202 to partition the valve chamber 208 and supports the valve body 210 slidably.
  • a bottomed sleeve 244 is fitted into a portion extending from the center to the other end of the fixed core 242.
  • a core housing space 246 is defined between the bottom wall of the sleeve 244 and the other end of the fixed core 242, and a movable core 248 is disposed in the core housing space 246.
  • the movable core 248 is slidably supported by the sleeve 244 and can reciprocate in the axial direction of the solenoid housing 240.
  • a solenoid rod 250 extending in the fixed core 242 contacts the other end of the valve body 210, and the other end of the solenoid rod 250 is fixed integrally with the movable core 248. Therefore, the valve body 210 moves in the valve closing direction in conjunction with the movable core 248.
  • a compression coil spring 252 is disposed between the movable core 248 and the bottom wall of the sleeve 244, and the compression coil spring 252 constantly urges the valve body 210 in the valve closing direction via the movable core 248 and the solenoid rod 250. To do.
  • a cylindrical coil (solenoid coil) 254 wound around the bobbin 253 is disposed around the sleeve 244, and the bobbin 253 and the coil 254 are surrounded by an integrally molded resin member 255.
  • the solenoid housing 240, the fixed core 242 and the movable core 248 are all formed of a magnetic material to constitute a magnetic circuit, while the sleeve 244 is formed of a nonmagnetic stainless steel material.
  • a radial hole 256 is formed at the root of the tip of the fixed core 242, and a communication hole 258 that connects the radial hole 256 and the pressure sensing chamber 214 is formed in the valve housing 202.
  • the inner diameter of the central portion and the other end portion of the fixed core 242 is larger than the outer diameters of the valve body 210 and the solenoid rod 250, and the central portion of the fixed core 242 is between the pressure sensing chamber 214 and the core housing space 246. And the inside of the other end part, it communicates via the radial hole 256 and the communication hole 258.
  • crank pressure Pc acts on one end surface of the valve body 210 as a force in the valve opening direction
  • suction pressure Ps acts on the other end surface of the valve body 210.
  • the opening and closing operation of the valve body 210 is performed in the valve chamber 208.
  • the pressure in other words, the pressure in the discharge chamber 142 (discharge pressure Pd) is not involved. In this case, the suction pressure control characteristic of the capacity control valve 200 is not affected by the discharge pressure Pd.
  • the area of the valve hole 204 equal to the cross-sectional area of the pressure-sensitive rod 220 that slides with the axial hole 218, the pressure in the valve hole 204 can be increased or decreased when the valve body 210 is opened or closed.
  • a control device 400A provided outside the compressor 100 is connected to the coil 254, and when a control current I is supplied from the control device 400A to the coil 254, an electromagnetic force F (I) acts on the movable core 248.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the capacity control system A including the control device 400A.
  • the capacity control system A has external information detection means for detecting one or more external information
  • the external information detection means is an evaporator temperature sensor as an evaporator target temperature setting means 401 and an evaporator outlet air temperature detection means. 402.
  • the evaporator target temperature setting means 401 is based on various external information including the passenger compartment temperature setting, and the target value (evaporator outlet air temperature Te) of the air temperature at the outlet of the evaporator 18 in the air circuit (evaporator outlet air temperature Te).
  • a target outlet air temperature Tes is set.
  • the evaporator outlet air temperature Te is a control target (control amount) of the vehicle air conditioning system
  • the evaporator temperature sensor 402 is a means for detecting the control target (control target detection means).
  • the evaporator target outlet air temperature Tes is a target value for the vehicle air conditioning system, and is also a final target value for the capacity control system A.
  • the evaporator target temperature setting means 401 inputs the set evaporator target outlet air temperature Tes as one piece of external information to the control device 400A.
  • the evaporator temperature sensor 402 is installed at the outlet of the evaporator 18 in the air circuit (see FIG. 1), and detects the evaporator outlet air temperature Te.
  • the detected evaporator outlet air temperature Te is input to the control device 400A as one piece of external information.
  • the external information detection means includes thermal load detection means for detecting the thermal load applied to the refrigeration cycle 10, and the thermal load detection means includes an outside air temperature sensor 403, a solar radiation sensor 404, and an evaporator fan voltage detection means 405. Have.
  • the outside air temperature sensor 403 is disposed at the outside air intake port of the vehicle and detects the temperature Ta of the outside air introduced into the air circuit of the vehicle air conditioning system.
  • the solar radiation sensor 404 is disposed on a dashboard in the vehicle cabin and detects the solar radiation amount Ws that passes through the windshield of the vehicle.
  • the evaporator fan voltage detection means 405 detects a voltage (fan voltage) VL supplied to a fan that generates an air flow in the air circuit.
  • the fan voltage VL is a physical quantity corresponding to the amount of air blown to the evaporator 18, and the fan air blown amount to the evaporator 18 is indirectly detected based on the fan voltage VL.
  • the external information detection means includes vehicle driving state detection means for detecting the driving state of the vehicle, and the vehicle driving state detection means has a vehicle speed sensor 406.
  • the vehicle speed sensor 406 detects the traveling speed VS of the vehicle.
  • the vehicle speed sensor 406 can detect the number of revolutions of the engine 114 or the number of revolutions of the compressor 100, and the vehicle speed sensor 406 also functions as a thermal load detection unit.
  • 400 A of control apparatuses are comprised by electric circuits, such as independent ECU (electronic control unit), for example, and have the target suction pressure setting means 410, the control signal calculating means 411, and the solenoid drive means 412.
  • the target suction pressure setting means 410 calculates and sets the target suction pressure Pss.
  • the target suction pressure Pss is a target value of the suction pressure Ps that is a control target.
  • the target suction pressure setting means 410 includes an evaporator target outlet air temperature Tes set by the evaporator target temperature setting means 401, an outside air temperature Ta detected by the outside air temperature sensor 403, and a solar radiation sensor 404.
  • the target suction pressure Pss is equal to the value obtained by adding the second correction amount P2 to the reference pressure Pe.
  • the control signal calculation unit 411 calculates the control current I by substituting the target suction pressure Pss set by the target suction pressure setting unit 410 into the above equation (2).
  • the calculated control current I is input to the solenoid driving means 412 as a discharge capacity control signal.
  • the solenoid drive unit 412 adjusts the current supplied to the coil 254 of the capacity control valve 200 so as to be equal to the control current I calculated by the control signal calculation unit 411.
  • the control current I is adjusted by changing the duty ratio in PWM (pulse width modulation) at a predetermined drive frequency (for example, 400 to 500 Hz).
  • FIG. 6 shows the configuration of the solenoid driving means 412.
  • the solenoid driving means 412 has a switching element 430.
  • the switching element 430 is inserted in series with the coil 254 of the capacity control valve 200 in a power supply line extending between the power supply 450 and the ground.
  • the switching element 430 can electrically connect the power supply line, and the control current I is supplied to the coil 254 by PWM of a predetermined driving frequency by the operation of the switching element 430.
  • a diode 432 is connected in parallel with the coil 254 to form a flywheel circuit.
  • a predetermined drive signal is input to the switching element 430 from the control signal generating means 434, and the duty ratio in PWM is changed corresponding to this signal.
  • a current sensor 436 is inserted in the power supply line, and the current sensor 436 detects the control current I flowing through the coil 254.
  • the current sensor 436 inputs the detected control current I to the control current comparison / determination unit 438, and the control current comparison / determination unit 438 receives the control current I input from the control signal calculation unit 411 as the discharge capacity control signal and the current sensor.
  • the control current I detected by 436 is compared.
  • the control current comparison determination unit 438 changes the drive signal generated by the control signal generation unit 434 so that the detected control current I approaches the input control current I based on the comparison result.
  • the control signal calculation unit 411 may calculate the duty ratio as a parameter related to the control current I.
  • the control signal calculation unit The discharge capacity control signal generated by 411 is a signal for causing the solenoid driving means 412 to supply the control current I at a predetermined duty ratio. That is, the discharge capacity control signal may be a signal corresponding to the control current I or a signal corresponding to a parameter such as a duty ratio related to the control current I.
  • the control device 400A includes a storage unit 413.
  • the storage unit 413 uses the arithmetic expression used by the target suction pressure setting unit 410 to calculate the target suction pressure Pss, and the reference pressure Pe. And arithmetic expressions used for calculating the first correction amount P1 are stored.
  • the target suction pressure setting unit 410 reads the calculation formula stored in the storage unit 413 every time the target suction pressure Pss is calculated.
  • the control device 400A includes a discharge capacity determination unit 414 and a correction unit 415.
  • the discharge capacity determination unit 414 determines whether the discharge capacity of the compressor 100 is the maximum discharge capacity or smaller than the maximum discharge capacity, and inputs the determination result to the correction unit 415.
  • the determination of the discharge capacity is performed by collating with a map prepared in advance using the evaporator target outlet air temperature Tes, the outside air temperature Ta, the solar radiation amount Ws, the fan voltage VL and the vehicle running speed VS as input values.
  • the discharge capacity is the maximum discharge capacity, an excessive control current I is normally supplied to the coil 254, and there is no correlation between the control current I and the discharge capacity. For this reason, when the discharge capacity is the maximum discharge capacity, it cannot be said that the discharge capacity is substantially controlled. Therefore, the determination of whether the discharge capacity of the compressor 100 is the maximum discharge capacity or smaller than the maximum discharge capacity means that the discharge capacity determination means is not in the control state or in the control state. Is to determine.
  • the correction means 415 calculates a temperature deviation ⁇ T between the evaporator target outlet air temperature Tes set by the evaporator target temperature setting means 401 and the evaporator outlet air temperature Te detected by the evaporator temperature sensor 402, and An average value (average temperature deviation ⁇ Tm) of the temperature deviation ⁇ T during a predetermined threshold time ta is calculated. Further, the correction unit 415 calculates an average change rate ⁇ of the evaporator outlet air temperature Te detected by the evaporator temperature sensor 402 during the threshold time ta.
  • the average change rate ⁇ is a value obtained by dividing the change amount ⁇ Te of the evaporator outlet air temperature Te during the threshold time ta by the threshold time ta.
  • the determination result of the discharge capacity determination unit 414 is input to the correction unit 415.
  • the correction unit 415 corrects and updates the arithmetic expression of the target suction pressure Pss stored in the storage unit 413 only when a predetermined determination criterion is satisfied.
  • the second correction amount P2 included in the arithmetic expression is changed by the change amount ⁇ P2 only when a predetermined determination criterion is satisfied.
  • the determination criteria include the following three conditions (i) to (iii).
  • the discharge capacity is continuously smaller than the maximum discharge capacity for the threshold time ta or longer.
  • the average change rate ⁇ of the evaporator outlet air temperature Te during the threshold time ta is equal to or less than a predetermined upper limit value ⁇ .
  • the average temperature deviation ⁇ Tm during the threshold time ta is greater than or equal to a predetermined lower limit value ⁇ .
  • the update means that the arithmetic expression stored in the storage unit 413 is rewritten to the corrected arithmetic expression every time it is corrected. That is, the value after the second correction amount P2 is changed by the change amount ⁇ P2 is stored as the latest second correction amount P2.
  • the absolute value of the second correction amount P2 is limited to a predetermined upper limit value ⁇ or less.
  • the upper limit value ⁇ is set with reference to the target suction pressure Pss when the second correction amount P2 is zero.
  • the arithmetic expression can also be expressed as the following expression (3).
  • An initial value of the second correction amount P2 is zero, it is 0.
  • the initial value [Delta] P2 0 changes the amount [Delta] P2 in the equation (3).
  • the second correction amount P2 can be defined as the sum of the change amounts ⁇ P2 of each correction.
  • the operation (usage method) of the above-described vehicle air conditioning system will be described below.
  • FIG. 7 shows a main routine of a program executed by the control device 400A.
  • the main routine is started when, for example, the engine key of the vehicle is turned on, and is stopped when the vehicle is turned off. The description will be made according to the flow of the main routine.
  • initial conditions are set (S10). Specifically, the flag F is set to zero, the control current I to be supplied to the coil 254 is set to an initial value I 0.
  • the displacement control valve 200 is in the open state, the capacity of the compressor 100 is the smallest volume that is mechanically determined.
  • the initial value I 0 may be zero.
  • the air conditioner switch is on (Yes)
  • the external information detected by the external information detecting means is read (S14). That is, the evaporator target outlet air temperature Tes set by the evaporator target temperature setting means 401, the evaporator outlet air temperature Te detected by the evaporator temperature sensor 402, the outside air temperature Ta detected by the outside air temperature sensor 403,
  • the solar radiation amount Ws detected by the solar radiation sensor 404, the fan voltage VL detected by the evaporator fan voltage detection means 405, and the vehicle speed VS detected by the vehicle speed sensor 406 are read.
  • the target suction pressure setting means 410 calculates the reference pressure Pe and the first correction amount P1 (S16), and then executes the target suction pressure calculation routine S18 to execute target suction.
  • the pressure Pss is calculated.
  • the control signal calculation unit 411 calculates the control current I to be supplied to the coil 254 (S20). Then, the control signal calculation means 411 compares and determines whether or not the calculated control current I is greater than or equal to a predetermined lower limit value Imin (S22).
  • control signal calculation unit 411 reads the lower limit value Imin as the control current I (S24) and outputs the lower limit value Imin as the control current I (S26).
  • the control current I output in S26 is input to the solenoid driving unit 412, and the control current I supplied to the coil 254 is adjusted by the solenoid driving unit 412.
  • the control signal calculation means 411 compares / determines whether the calculated control current I is equal to or less than the predetermined upper limit value Imax. (S28). When the control current I exceeds the upper limit value Imax, the control signal calculation unit 411 reads the upper limit value Imax as the control current I (S30), and outputs the upper limit value Imax as the control current I (S26). If the calculated control current I is less than or equal to the upper limit value Imax in the determination result of S28, the control signal calculation unit 411 outputs the control current I calculated in S20 (S26). After S26, the flow returns to S12.
  • the air conditioner switch is OFF (No) in S12, it is determined whether or not the flag F is 1 (S32). If the flag F is 1 in S32, the flag F is set to zero and the timer is reset (S34). Also, if the flag F in S32 is 1, the initial value I 0 is read again (S36), the initial value I 0 is output as the control current I as a control current I (S26).
  • FIG. 8 is a flowchart showing details of the target suction pressure calculation routine S18.
  • the target suction pressure calculation routine S18 it is first determined whether or not the flag F is 1 (S100). Since the initial value of the flag F is zero, the first determination result of S100 is always No. If the determination result in S100 is No, the timer is started, the elapsed time t is measured (S102), and the flag F is set to 1 (S104).
  • the difference (temperature deviation ⁇ T) between the evaporator target outlet air temperature Tes set by the evaporator target temperature setting means 401 and the evaporator outlet air temperature Te detected by the evaporator temperature sensor 402 is calculated ( S106). Further, it is determined by the discharge capacity determining means 414 whether or not the discharge capacity of the compressor 100 is the maximum discharge capacity (S108).
  • the discharge capacity determination means 414 maps the evaporator target outlet air temperature Tes, the outside air temperature Ta, the solar radiation amount Ws, the evaporator fan voltage VL and the vehicle speed VS inputted to itself. By matching with. Then, it is determined whether or not the elapsed time t from the start of the timer in S102 is less than a predetermined threshold time ta, that is, whether or not the time is up (S110), and the elapsed time t is less than the threshold time ta
  • the timer is reset (S113) and the flag F is set to zero (S114).
  • the average temperature deviation ⁇ Tm is calculated as the average value of the temperature deviation ⁇ T during the threshold time ta (S116), and the average change rate ⁇ of the evaporator outlet air temperature Te during the threshold time ta is calculated. (S118). More specifically, the target suction pressure calculation routine S18 is repeatedly executed, and the temperature deviation ⁇ T is calculated at S106 each time.
  • the average temperature deviation ⁇ Tm is an arithmetic average of the temperature deviation ⁇ T repeatedly calculated during the threshold time ta.
  • the average change rate ⁇ is the difference between the evaporator outlet air temperature Te read in S12 immediately before the timer start in S102 and the evaporator outlet air temperature Te read in S12 immediately before the time up in S110. , A value obtained by dividing by the threshold time ta.
  • the arithmetic expression is corrected only when the determination criterion is satisfied, that is, only when the above three conditions (i) to (iii) are all met.
  • the correction unit 415 preferably has a provisional value obtained by adding the change amount ⁇ P2 to the current second correction amount P2 stored in the storage unit 413, less than a predetermined lower limit value ⁇ , or a predetermined upper limit value. It is determined whether the value ⁇ is exceeded or the lower limit value ⁇ is equal to or greater than the upper limit value ⁇ (S124). As a result of the determination in S124, when the provisional value is not less than the lower limit value ⁇ and not more than the upper limit value ⁇ , the second correction amount P2 stored in the storage unit 413 is updated to the provisional value calculated in S122. (S126) The target suction pressure Pss is calculated based on the updated calculation formula (S112).
  • the second correction amount P2 stored in the storage means 413 is updated to the lower limit value ⁇ (S128), and the provisional value is If the upper limit value ⁇ is exceeded, the second correction amount P2 stored in the storage means 413 is updated to the upper limit value ⁇ (S130).
  • the second correction amount P2 is limited to a range between the lower limit value ⁇ and the upper limit value ⁇ .
  • ⁇ of the upper limit value ⁇ is a positive value, and is preferably set based on the sum of the reference pressure Pe and the first correction amount P1.
  • the updated second correction amount P2 is maintained in the storage unit 413 even when the power of the control device 400A is turned off and the main routine is stopped, and is used when the main routine is restarted.
  • the capacity control system B controls the discharge capacity of the compressor 100 using the capacity control valve 300 shown in FIG. 9 instead of the capacity control valve 200.
  • the capacity control valve 300 includes a valve unit and a drive unit that opens and closes the valve unit.
  • the valve unit has a substantially cylindrical valve housing 301, and an inlet port (valve hole 301 a) is formed at one end of the valve housing 301.
  • the valve hole 301 a communicates with the discharge chamber 142 via the upstream portion of the air supply passage 160 and opens to the valve chamber 303 defined inside the valve housing 301.
  • a cylindrical valve body 304 is accommodated in the valve chamber 303.
  • the valve body 304 can move in the valve chamber 303 in the axial direction of the valve housing 301, and can close the valve hole 301 a by contacting the end face of the valve housing 301. That is, the end surface of the valve housing 301 functions as a valve seat.
  • an outlet port 301 b is formed on the outer peripheral surface of the valve housing 301, and the outlet port 301 b communicates with the crank chamber 105 through a downstream portion of the air supply passage 160.
  • the outlet port 301b also opens into the valve chamber 303, and the discharge chamber 142 and the crank chamber 105 can communicate with each other through the valve hole 301a, the valve chamber 303, and the outlet port 301b.
  • the drive unit has a substantially cylindrical solenoid housing 310, and the solenoid housing 310 is coaxially connected to the other end of the valve housing 301.
  • the open end of the solenoid housing 310 is closed by an end cap 312, and a cylindrical coil (solenoid coil) 316 wound around a bobbin 314 is accommodated in the solenoid housing 310.
  • a concentric cylindrical fixed core 318 is accommodated in the solenoid housing 310, and the fixed core 318 extends from the valve housing 301 toward the end cap 312 to the center of the coil 316.
  • the end cap 312 side of the fixed core 318 is surrounded by a sleeve 320, and the sleeve 320 has a closed end on the end cap 312 side.
  • the fixed core 318 has an insertion hole 318 a at the center, and one end of the insertion hole 318 a opens into the valve chamber 303.
  • a movable core housing space 324 for housing the substantially cylindrical movable core 322 is defined between the fixed core 318 and the closed end of the sleeve 320, and the other end of the insertion hole 318 a is formed in the movable core housing space 324. It is open.
  • a solenoid rod 326 is slidably inserted into the insertion hole 318a, and a valve body 304 is integrally and coaxially connected to one end of the solenoid rod 326.
  • the other end of the solenoid rod 326 projects into the movable core housing space 324, and the other end of the solenoid rod 326 is fitted into a through-hole formed in the movable core 322 so that the solenoid rod 326 and the movable core 322 are integrated.
  • An open spring 328 is disposed between the stepped surface of the movable core 322 and the end surface of the fixed core 318, and a predetermined gap is secured between the movable core 322 and the fixed core 318.
  • the movable core 322, the fixed core 318, the solenoid housing 310, and the end cap 312 are made of a magnetic material and constitute a magnetic circuit.
  • the sleeve 320 is made of a non-magnetic stainless steel material.
  • a pressure-sensitive port 310 a is formed in the solenoid housing 310, and a suction chamber 140 is connected to the pressure-sensitive port 310 a through a pressure-sensitive passage 166.
  • a pressure-sensitive groove 318b extending in the axial direction is formed on the outer peripheral surface of the fixed core 318, and the pressure-sensitive port 310a and the pressure-sensitive groove 318b communicate with each other. Accordingly, the suction chamber 140 and the movable core housing space 324 communicate with each other through the pressure-sensitive port 310a and the pressure-sensitive groove 318b, and the suction chamber 140 is arranged in the valve closing direction on the back side of the valve body 304 via the solenoid rod 326. , That is, the suction pressure Ps acts.
  • a control device 400B provided outside the compressor 100 is connected to the coil 316, and when the control current I is supplied from the control device 400B, the coil 316 generates an electromagnetic force G (I).
  • the electromagnetic force G (I) of the coil 316 attracts the movable core 322 toward the fixed core 318 and acts on the valve body 304 in the valve closing direction.
  • the pressure in the discharge chamber 142 that is, the pressure receiving area of the valve body 304 on which the discharge pressure Pd acts (referred to as the seal area Sv).
  • the area of the valve body 304 on which the suction pressure Ps acts that is, the cross-sectional area of the solenoid rod 326 is formed to be equal.
  • the pressure of the crank chamber 105 that is, the crank pressure Pc substantially does not act on the valve body 304 in the opening / closing direction.
  • the force acting on the valve body 304 is the discharge pressure Pd, the suction pressure Ps, the electromagnetic force G (I) of the coil 316, and the biasing force fs3 of the release spring 328, and the discharge pressure Pd and the release spring 328
  • the urging force fs3 acts in the valve opening direction
  • the other suction pressure Ps and the electromagnetic force G (I) of the coil 316 act in the valve closing direction opposite to the valve opening direction.
  • the target suction pressure Pss is determined in advance as the target value of the suction pressure Ps, and is generated if information on the changing discharge pressure Pd is known.
  • the power electromagnetic force G (I), that is, the control current I can be calculated. If the control current I supplied to the coil 316 is adjusted to be equal to the calculated control current I, the valve body 304 operates so that the suction pressure Ps approaches the target suction pressure Pss, and the crank pressure Pc is reduced. Adjusted. That is, the discharge capacity is controlled so that the suction pressure Ps approaches the target suction pressure Pss.
  • the target suction pressure is determined according to the level of the discharge pressure Pd from the minimum discharge pressure Pdmin to the maximum discharge pressure Pdmax.
  • the set range of Pss in other words, the control range of the suction pressure Ps can be slid up and down. That is, the control range of the suction pressure Ps at the arbitrary discharge pressure Pd1 is slid to the higher side than the control range of the suction pressure Ps at the discharge pressure Pd2 lower than the discharge pressure Pd1. For this reason, according to the capacity control system B, the discharge capacity can be controlled even in a region where the heat load is high.
  • the valve body 304 is separated by the biasing force fs3 of the opening spring 328 and the valve hole 301a is forcibly opened.
  • the refrigerant is introduced from the discharge chamber 142 into the crank chamber 105, and the discharge capacity is kept to a minimum.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of a capacity control system B including the control device 400B.
  • the capacity control system B is different from the capacity control system A in that it has a pressure sensor 451 and a pressure correction means 452, and has a control signal calculation means 453 instead of the control signal calculation means 411. Therefore, hereinafter, the pressure sensor 451, the pressure correction unit 452, and the control signal calculation unit 453 will be described.
  • the external information detection means includes a discharge pressure detection means, and the discharge pressure detection means has a pressure sensor 451 constituting a part thereof.
  • the discharge pressure detection means is a means for detecting the discharge pressure Pd that is the pressure of the refrigerant in the discharge chamber 142.
  • the pressure sensor 451 is mounted on the inlet side of the radiator 14 (see FIG. 1), detects the refrigerant pressure (hereinafter referred to as a detected pressure Ph) at the part, and inputs the detected pressure to the pressure correction means 452 of the control device 400B.
  • a detected pressure Ph the refrigerant pressure
  • the discharge pressure Pd and the detection pressure Ph are discharge pressures in the general sense of the pressure in the discharge pressure region of the refrigeration cycle 10.
  • the discharge pressure region of the refrigeration cycle 10 refers to a region from the discharge chamber 142 to the inlet of the radiator 14.
  • the high pressure region of the refrigeration cycle 10 refers to a region from the discharge chamber 142 to the inlet of the expander 16.
  • the pressure sensor 451 only needs to be able to detect the pressure of the refrigerant at any part of the high pressure region.
  • the suction pressure region of the refrigeration cycle 10 refers to a region extending from the outlet of the evaporator 18 to the suction chamber 140.
  • the discharge pressure region and the high pressure region also include a cylinder bore 101a in the compression process, and the suction pressure region also includes a cylinder bore 101a in the suction process.
  • the pressure correcting means 452 constitutes a discharge pressure detecting means together with the pressure sensor 451, and calculates the discharge pressure Pd by correcting the detected pressure Ph detected by the pressure sensor 451. Then, the pressure correction unit 452 inputs the calculated discharge pressure Pd to the control signal calculation unit 453.
  • the reason why the detection pressure Ph is corrected in this manner is that the refrigerant pressure differs between the discharge chamber 142 and the inlet of the radiator 14 even in the same discharge pressure region, particularly when the heat load is large. It is.
  • the function j (Ph) can be obtained in advance.
  • the control signal calculation unit 453 calculates the control current I based on the target suction pressure Pss set by the target suction pressure setting unit 410 and the discharge pressure Pd calculated by the pressure correction unit 452. At this time, the control signal calculation means 453 can calculate the control current I based on the above-described equation (6).
  • FIG. 12 shows a main routine executed by the capacity control system B. In the main routine of the capacity control system B, the same steps as the main routine of the capacity control system A are denoted by the same reference numerals including the target suction pressure calculation routine S18, and the description thereof is omitted.
  • the detected pressure Ph detected by the pressure sensor 451 is further read in the sensor input reading step S37.
  • the pressure correction means 452 calculates the discharge pressure Pd from the detected pressure Ph (S38).
  • the discharge pressure calculation step (S38) may be executed between the sensor input reading step S37 and the control current calculation step S44. Further, in the main routine of the capacity control system B, it is compared and determined whether or not the target suction pressure Pss calculated in the target suction pressure calculation routine S18 is equal to or higher than a predetermined lower limit value PssL (S40).
  • the lower limit value PssL is read as the target suction pressure Pss (S42), and the control signal calculation means 453 controls by substituting the target suction pressure Pss and the discharge pressure Pd into the calculation formula.
  • the current I is calculated (S44).
  • the control devices 400A and 400B are based on the evaporator outlet air temperature Te detected by the evaporator temperature sensor 402 only when the determination criterion is satisfied.
  • the calculation formula of the target suction pressure Pss is corrected. That is, the discharge capacity is basically feedforward controlled, and is feedback controlled only when the criterion is satisfied.
  • the frequency of feedback control is reduced, the instability of the discharge capacity is suppressed, and the discharge capacity is stably controlled.
  • the determination criterion is the condition (ii) that the average rate of change ⁇ at the threshold time ta of the evaporator outlet air temperature Te detected by the evaporator temperature sensor 402 is equal to or less than the upper limit value.
  • the discharge capacity is feedback-controlled only under more limited conditions, and the frequency of feedback control is further reduced.
  • the instability of the discharge capacity is further suppressed, and the discharge capacity is controlled more stably.
  • the discharge capacity is controlled relatively stably. If the control current I is adjusted based on the deviation ⁇ T between the evaporator outlet air temperature Te and the evaporator target outlet air temperature Tes detected at this time, the deviation ⁇ T is reduced and the accuracy of capacity control is improved.
  • the criterion is that the average value ⁇ Tm in the threshold time ta of the deviation ⁇ between the evaporator target outlet air temperature Tes and the evaporator outlet air temperature Te is not less than the lower limit value ⁇ ( further includes iii). For this reason, the discharge capacity is feedback-controlled only under more limited conditions, and the frequency of feedback control is further reduced.
  • the instability of the discharge capacity is further suppressed, and the discharge capacity is controlled more stably.
  • the average value of the deviation ⁇ T in the threshold time ta that is, the average temperature deviation ⁇ Tm is below the lower limit value ⁇
  • feedback control is not performed, so that the discharge capacity is unstable while trying to reduce the deviation ⁇ T further. The situation of becoming is avoided.
  • the instability of the discharge capacity is suppressed, and the discharge capacity is stably controlled.
  • the capacity control systems A and B described above employ a suction pressure control system that controls the discharge capacity so that the suction pressure Ps approaches the target suction pressure Pss, the evaporator target outlet air temperature Tes and the refrigeration cycle 10 are controlled.
  • a target suction pressure Pss is set based on the heat load. For this reason, even if the frequency of the feedback control is low, the evaporator outlet air temperature Te reliably approaches the evaporator target outlet air temperature Tes when the target suction pressure Pss approaches the suction pressure Ps.
  • the target suction pressure is also based on the vehicle speed VS as a physical quantity corresponding to the rotation speed of the compressor 100. Pss is set correctly. As a result, the deviation ⁇ T is further reduced.
  • the deviation ⁇ T is reliably reduced even when the frequency of the feedback control is low, by updating each time the arithmetic expression is corrected.
  • the second correction amount P2 is limited within a predetermined range, for example, even if some abnormality occurs in the capacity control systems A and B, the arithmetic expression is changed from the initial one. Large changes are prevented.
  • the frequency of feedback control is reduced, but the deviation ⁇ T is reliably reduced by mechanically feedback controlling the discharge capacity by the pressure sensor 228.
  • the discharge capacity is stably controlled over a wide range when the suction pressure Ps is viewed. That is, in the capacity control system B, the suction pressure Ps and the electromagnetic force G (I) of the coil 316 are opposed to the discharge pressure Pd acting on the valve body 304, so that the control range of the suction pressure Ps is limited. wide.
  • the present invention is not limited to the first and second embodiments described above, and various modifications are possible.
  • the above criteria (i) to (iii) are used as the determination criteria for determining whether or not to update the calculation formula. However, it is sufficient that at least the condition (i) is included.
  • the criteria include (i) alone, a combination of (i) and (ii), a combination of (i) and (iii), and a combination of (i), (ii) and (iii).
  • Each of these four determination criteria may further include a condition that the fan voltage VL detected by the evaporator fan voltage detection means 405 is not more than a predetermined upper limit value.
  • the condition that the evaporator fan voltage VL is equal to or lower than the upper limit value is the same as the condition that the air flow rate to the evaporator 18 is equal to or lower than the upper limit value, and the air flow rate to the evaporator 18 is equal to or lower than the upper limit value.
  • Such a condition may be included in the criterion.
  • the threshold time ta May be lengthened.
  • the offset between the target evaporator air outlet temperature Tes that is the target value and the evaporator outlet air temperature Te that is the control target is reduced, and the evaporator target outlet air temperature Tes is reduced to the evaporator outlet air temperature Tes. Te agrees well. For this reason, it is not necessary to frequently determine update, and the discharge capacity is further stabilized by increasing the threshold time ta and further reducing the frequency of feedback control.
  • the controlled object is the evaporator outlet air temperature Te, but the controlled object is not limited to this.
  • the control target is the pressure of the refrigerant in the high pressure region of the refrigeration circuit 10, the temperature of the refrigerant in the high pressure region, the temperature of the cylinder block 101 of the compressor 100, the temperature of the front housing 102 or the rear housing 104 (housing temperature), The driving torque may be used.
  • thermal load information is It is not limited to these.
  • the heat load information outside air humidity, various settings of the vehicle air conditioning system (inside / outside air switching door position, inside temperature setting, outlet position, air mix door position), inside temperature, inside humidity, evaporator inlet air temperature, You may detect the evaporator inlet air humidity, the surface temperature of each part of a vehicle interior, the pressure or humidity of a high pressure area or a low pressure area, the number of passengers of a vehicle, and the like.
  • the thermal load detection means preferably includes at least the outside air temperature sensor 403 and the evaporator fan voltage detection means 405.
  • the vehicle speed sensor 406 is used as a means for detecting the rotational speed of the engine 114 or the compressor 100.
  • the means for directly detecting the rotational speed of the engine 114 or the compressor 100 is used.
  • the solenoid driving unit 412 has the current sensor 436 to detect the control current I supplied to the coils 254 and 316.
  • the arrangement of the current sensor 436 is as follows. There is no particular limitation as long as the control current I can be detected. Further, as long as the control current I can be detected, other means such as a voltmeter may be used instead of the current sensor 436.
  • the solenoid driving means 412 may not have a means for detecting the control current I.
  • a correlation between the target suction pressure Pss or the control current I and the duty ratio for driving the switching element 430 may be obtained in advance.
  • the control signal calculation unit 411 calculates a duty ratio from the target suction pressure Pss or the control current I, and the calculated duty ratio may be input to the solenoid drive unit 412.
  • the control devices 400A, B of the capacity control systems A, B are independent, but the control devices 400A, B are used as an air conditioner ECU that controls the operation of the entire air conditioning system. You may comprise as a part.
  • the discharge pressure Pd and the crank pressure Pc are not applied in the opening / closing direction to the valve body 210 of the capacity control valve 200, but the discharge pressure Pd or the crank pressure Pc in the opening / closing direction is applied to the valve body. You may use the capacity
  • the discharge pressure Pd and the suction pressure Ps act in the opening / closing direction on the valve body 304 of the capacity control valve 300.
  • the capacity control valve on which the crank pressure Pc further acts on the valve body is provided. It may be used.
  • the compressor 100 to which the capacity control systems A and B of the first and second embodiments are applied is a clutchless compressor, but the capacity control systems A and B are also applied to a compressor equipped with an electromagnetic clutch. Is possible.
  • the compressor 100 is a swash plate type reciprocating compressor, it may be a rocking plate type reciprocating compressor.
  • the oscillating plate compressor has an element for oscillating the oscillating plate.
  • the swash plate 107 and these elements are collectively referred to as a swash plate element.
  • the compressor 100 may be driven by an electric motor.
  • the capacity control systems A and B can be applied to a scroll type or vane type variable capacity compressor. That is, any variable displacement compressor can be used as long as the control pressure for changing the discharge capacity can be changed by the valve opening of the capacity control valve using the capacity control valve in which the electromagnetic force of the solenoid unit acts on the valve body. Applicable.
  • the control pressure is the crank chamber pressure (crank pressure Pc) in the case of a reciprocating compressor.
  • a fixed orifice as a throttle element is provided in the extraction passage 162.
  • a throttle with variable flow rate may be used as the throttle element, or a valve may be arranged to adjust the valve opening.
  • the capacity control valves 200 and 300 are disposed in the air supply passage 160 that connects the discharge chamber 142 and the crank chamber 105.
  • the capacity control valves 200 and 300 are not disposed in the air supply passage 160, but the capacity control valve is disposed in the bleed passage 162 connecting the crank chamber 105 and the suction chamber 140. Also good. That is, the present invention is not limited to the inlet control that controls the opening degree of the air supply passage 160, and may be the outlet control that controls the opening degree of the extraction passage 162.
  • the refrigerant is not limited to R134a or carbon dioxide, and other new refrigerants may be used. That is, the capacity control systems A and B can be applied to a conventional air conditioning system.
  • the capacity control system of the variable capacity compressor according to the present invention is applicable to air conditioning systems in general, such as indoor air conditioning systems other than vehicle air conditioning systems.

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Abstract

可変容量圧縮機の容量制御システムは、蒸発器出口空気温度を検知する蒸発器温度センサと、開閉作動によって制御圧力を調整可能な電磁制御弁と、演算式に基づいて蒸発器目標出口空気温度から吐出容量制御信号を演算し、吐出容量制御信号に対応した制御電流を電磁制御弁に供給する制御装置とを具備する。制御装置は、判定基準が満たされたときのみ蒸発器温度センサによって検知された蒸発器出口空気温度と蒸発器目標出口空気温度との偏差に基づいて演算式を補正する。判定基準は、可変容量圧縮機の吐出容量が最大吐出容量よりも閾値時間以上の間連続して小さいという条件を含む。

Description

可変容量圧縮機の容量制御システム
　本発明は、空調システムに適用される可変容量圧縮機の容量制御システムに関する。
　可変容量圧縮機の吐出容量制御には、フィードバック制御、又は、フィードバック制御とフィードフォワード制御とを組み合わせたものがあるが、通常、吐出容量制御の安定化のために後者が選択される。
　フィードバック制御はＰＩ制御あるいはＰＩＤ制御によって代表され、フィードバック制御では、例えば蒸発器の出口空気温度等の制御量が設定された目標値に近付くように、制御量と目標値との偏差に基づいて容量制御弁に供給される制御電流（制御出力値）が演算される。
　また、フィードフォワード制御では、制御量が設定された目標値に近付くように、目標値とその他のパラメータから制御出力値が演算される。
　より詳しくは、フィードバック制御とフィードフォワード制御とを組み合わせた制御として、例えば文献１（特開平1-121572号公報）が開示する可変容量圧縮機の制御方法が知られている。当該制御方法によれば、蒸発器の風量設定手段の切換設定時又は吹き出し温度設定手段の切換設定時には、これらの切換設定に連動してデューティ比制御量に切換補償量が加算される。
　可変容量圧縮機の吐出容量のフィードバック制御は、制御量を検知してから、検知した制御量に基づいて容量制御弁に供給される制御電流を操作して、制御量を目標値に近付けるものである。このためフィードバック制御では、制御を乱す外的要因（外乱）が発生しても、その影響が制御量に現れてからでなければ、外乱に対応して制御出力値を調整若しくは修正することができない。
　そして、フィードバック制御においては、顕在化した外乱の影響を修正すべく制御出力値を操作することによって、制御出力値が変動して収束しない状態、いわゆるハンチング状態が発生することがある。かくしてフィードバック制御においては、外乱によって、吐出容量の制御が不安定になることがある。
　なお、たとえフィードバック制御とフィードフォワード制御とを組み合わせても、フィードバック制御を行っている以上、外乱によって吐出容量の制御は不安定になってしまう。
　本発明の目的は、フィードバック制御の頻度を最小化し、吐出容量が安定に制御される可変容量圧縮機の容量制御システムを提供することにある。
　上記の目的を達成するべく、本発明の一態様によれば、空調システムの冷凍サイクルを構成すべく冷媒が循環する循環路に放熱器、膨張器及び蒸発器とともに介挿される可変容量圧縮機に適用され、前記空調システムの制御量が目標値に近付くように、前記可変容量圧縮機の吐出容量を制御圧力の調整により制御する容量制御システムにおいて、前記制御量を検知する制御対象検知手段と、開閉作動によって前記制御圧力を調整可能な電磁制御弁と、演算式に基づいて前記目標値から吐出容量制御信号を演算し、前記吐出容量制御信号に対応した制御電流を前記電磁制御弁に供給する制御装置とを具備し、前記制御装置は、判定基準が満たされたときのみ前記制御対象検知手段によって検知された制御量と前記目標値との偏差に基づいて前記演算式を補正し、前記判定基準は、前記可変容量圧縮機の吐出容量が最大吐出容量よりも閾値時間以上の間連続して小さいという条件を含むことを特徴とする可変容量圧縮機の容量制御システムが提供される。
　本発明の一態様の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、制御装置が、可変容量圧縮機の吐出容量が最大吐出容量よりも閾値時間以上の間連続して小さいときに、制御対象検知手段によって検知された制御量と目標値との偏差に基づいて演算式を補正する。つまり、所定の条件が満たされたときのみ吐出容量がフィードバック制御され、フィードバック制御の頻度が低減される。この結果として、この容量制御システムによれば、吐出容量の不安定化が抑制され、吐出容量が安定に制御される。
　また、吐出容量が最大吐出容量よりも閾値時間以上の間連続して小さいときは、吐出容量は比較的安定に制御されている。このときに検知した制御量と目標値との偏差に基づいて制御電流を調整すれば、制御量と目標値との偏差が低減され、容量制御の精度が向上する。
　好ましくは、前記判定基準は、前記制御対象検知手段で検知される制御量の前記閾値時間の間における平均変化率が上限値以下であるという条件を更に含む。
　好ましい態様の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、判定基準が、制御対象検知手段で検知される制御量の閾値時間における平均変化率が上限値以下であるという条件を更に含む。このため、更に限定された条件下でのみ吐出容量がフィードバック制御され、フィードバック制御の頻度がより一層低減される。この結果として、この容量制御システムによれば、吐出容量の不安定化が更に抑制され、吐出容量がより一層安定に制御される。
　また、制御量の閾値時間における平均変化率が上限値以下のときも、吐出容量は比較的安定に制御されている。このときに検知した制御量と目標値との偏差に基づいて制御電流を調整すれば、制御量と目標値との偏差が低減され、容量制御の精度が向上する。
　好ましくは、前記蒸発器に対する送風量を検知する蒸発器送風量検知手段を更に具備し、前記判定基準は、前記蒸発器送風量検知手段で検知される蒸発器の送風量が上限値以下であるという条件を更に含む。
　好ましい態様の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、判定基準が、蒸発器送風量検知手段で検知される蒸発器への送風量が上限値以下であるという条件を更に含む。従って、更に限定された条件下でのみ吐出容量がフィードバック制御され、フィードバック制御の頻度がより一層低減される。この結果として、この容量制御システムによれば、吐出容量の不安定化が更に抑制され、吐出容量がより一層安定に制御される。
　また、蒸発器への送風量が上限値以下のときは、制御量が目標値に十分に近付いたときであり、吐出容量は比較的安定に制御されている。このときに検知した制御量と目標値との偏差に基づいて制御電流を調整すれば、制御量と目標値との偏差が低減され、容量制御の精度が向上する。
　好ましくは、前記判定基準は、前記制御目標設定手段で設定された目標値と、前記制御対象検知手段で検知された制御量との偏差の前記閾値時間における平均値が下限値以上であるという条件を更に含む。
　好ましい態様の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、判定基準が、目標値と制御量との偏差の閾値時間における平均値が下限値以上であるという条件を更に含む。このため、更に限定された条件下でのみ吐出容量がフィードバック制御され、フィードバック制御の頻度がより一層低減される。この結果として、この容量制御システムによれば、吐出容量の不安定化が更に抑制され、吐出容量がより一層安定に制御される。
　また、目標値と制御量との偏差の閾値時間における平均値が下限値を下回っているときにフィードバック制御を行わないことで、偏差をそれ以上小さくしようとして却って吐出容量が不安定になるという事態が回避される。この結果としても、この容量制御システムによれば、吐出容量の不安定化が抑制され、吐出容量が安定に制御される。
　好ましくは、前記冷凍サイクルの熱負荷を検知する熱負荷検知手段を更に備え、前記制御装置は、前記目標値及び前記熱負荷検知手段で検知された熱負荷に基づいて、吸入圧力の目標である目標吸入圧力を設定する目標吸入圧力設定手段と、前記目標吸入圧力設定手段で設定された目標吸入圧力から前記吐出容量制御信号を演算するための演算式を前記演算式として記憶した記憶手段と、前記制御対象検知手段によって検知された制御量に基づいて前記記憶手段に記憶されている演算式を補正する補正手段とを備える。
　好ましい態様の可変容量圧縮機の容量制御システムは、目標吸入圧力に吸入圧力が近付くように吐出容量を制御する吸入圧力制御方式を採用しているけれども、目標値及び冷凍サイクルにかかる熱負荷に基づいて目標吸入圧力が設定されている。このため、フィードバック制御の頻度が少なくても、目標吸入圧力が吸入圧力に近付くことにより、制御量が目標値に確実に近付く。
　好ましくは、前記可変容量圧縮機の回転数に相当する物理量を検知する回転数検知手段を更に備え、前記目標吸入圧力設定手段は、前記目標値、前記熱負荷、及び、前記回転数検知手段で検知された物理量に基づいて前記目標吸入圧力を設定する。
　好ましい態様の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、目標値、熱負荷、及び、可変容量圧縮機の回転数に相当する物理量に基づいて目標吸入圧力が的確に設定される結果、制御量と目標値の偏差が一層低減される。
　好ましくは、前記記憶手段に記憶されている演算式は、前記補正手段によって補正された演算式によって更新される。
　好ましい態様の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、演算式が補正される毎に更新されることによって、フィードバック制御の頻度が少なくても、偏差が確実に低減される。
　好ましくは、前記閾値時間は、前記演算式が補正される毎に増大される。
　好ましい態様の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、演算式が補正される毎に閾値時間が長くなる。この結果として、この容量制御システムによれば、フィードバック制御の頻度が更に低減され、吐出容量がより一層安定に制御される。
　好ましくは、前記補正手段による前記演算式の補正量は、最初の演算式を基準として設定される範囲内に制限される。
　好ましい態様の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、演算式の補正量が制限されることによって、例えば容量制御システムに何らかの異常が発生したとしても、演算式が初期のものから大きく変更されることが防止される。
　好ましくは、前記電磁制御弁は、吸入圧力に応答して前記制御圧力を機械的に制御する感圧器を有する。
　好ましい態様の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、制御装置によるフィードバック制御の頻度が低減されるけれども、感圧器によって吐出容量が機械的にフィードバック制御されることで、制御量と目標値の偏差が確実に低減される。
　好ましくは、前記電磁制御弁は、吐出圧力が吸入圧力及びソレノイドユニットの電磁力に対して対抗する方向に作用する弁体を有する。
　好ましい態様の可変容量圧縮機の容量制御システムによれば、吸入圧力についてみたときに広い範囲に渡って、吐出容量が安定に制御される。
　本発明は、以下の詳細な説明及び添付の図面によってより十分に理解されるけれども、図面は一例であって本発明を限定するものではない。
第１実施形態の容量制御システムを適用した車両用空調システムの冷凍サイクルの概略構成を可変容量縮機の縦断面とともに示す図であり、 図１の冷凍サイクルに用いられた容量制御弁の概略構成を、圧縮機における容量制御弁の接続状態とともに説明するための図であり、 図１の冷凍サイクルにおける、容量制御弁の制御電流と目標吸入圧力との関係を示すグラフであり、 第１実施形態の容量制御システムの概略構成を示すブロック図であり、 図１の冷凍サイクルにおける、熱負荷と目標吸入圧力との関係を示すグラフであり、 図４中のソレノイド駆動手段の詳細を示すブロック図であり、 図４の容量制御システムが実行するメインルーチンを示す制御フローチャートであり、 図７のメインルーチンに含まれる目標吸入圧力演算ルーチンの制御フローチャートであり、 第２実施形態の容量制御システムに用いられる容量制御弁の概略構成を、圧縮機における容量制御弁の接続状態とともに説明するための図であり、 図９の容量制御弁における、制御電流、目標吸入圧力及び吐出圧力の関係を示すグラフであり、 第２実施形態の容量制御システムの概略構成を示すブロック図であり、そして、 図１１の容量制御システムが実行するメインルーチンを示す制御フローチャートである。
＜符号の説明＞
　２５４　　コイル
　４００Ａ　制御装置
　４０２　　蒸発器温度センサ（制御対象検知手段）
　以下、本発明の第１実施形態の可変容量圧縮機の容量制御システムＡについて説明する。
　図１は、容量制御システムＡが適用された車両用空調システムの冷凍サイクル１０を示し、冷凍サイクル１０は、作動流体としての冷媒が循環する循環路１２を備える。循環路１２には、冷媒の流動方向でみて、圧縮機１００、放熱器（凝縮器又はガスクーラ）１４、膨張器１６及び蒸発器１８が順次介挿され、圧縮機１００が作動すると、圧縮機１００の吐出容量に応じて循環路１２を冷媒が循環する。
　すなわち、圧縮機１００は、冷媒の吸入工程、吸入した冷媒の圧縮工程及び圧縮した冷媒の吐出工程からなる一連のプロセスを行う。
　放熱器１４は、圧縮機１００から吐出された冷媒を冷却する機能を有し、冷却された冷媒は、膨張器１６を通過することによって膨張させられる。膨張した冷媒は蒸発器１８内で気化し、気化した冷媒は圧縮機１００に吸入される。
　蒸発器１８は、車両用空調システムの空気回路の一部も構成しており、蒸発器１８を通過する空気流は、蒸発器１８内の冷媒によって気化熱を奪われることによって冷却される。気化した冷媒は、蒸発器１８の出口において過熱度を有するが、過熱度は膨張器１６によって所定値に略保たれる。
　容量制御システムＡが適用される圧縮機１００は可変容量圧縮機であり、例えば斜板式のクラッチレス圧縮機である。圧縮機１００はシリンダーブロック１０１を備え、シリンダーブロック１０１には、複数のシリンダボア１０１ａが形成されている。シリンダーブロック１０１の一端にはフロントハウジング１０２が連結され、シリンダーブロック１０１の他端には、バルブプレート１０３を介してリアハウジング（シリンダヘッド）１０４が連結されている。
　シリンダーブロック１０１及びフロントハウジング１０２はクランク室１０５を規定し、クランク室１０５内を縦断して駆動軸１０６が延びている。駆動軸１０６は、クランク室１０５内に配置された環形状の斜板１０７を貫通し、斜板１０７は、駆動軸１０６に固定されたロータ１０８と連結部１０９を介してヒンジ結合されている。従って、斜板１０７は、駆動軸１０６に沿って移動しながら傾動可能である。
　ロータ１０８と斜板１０７との間を延びる駆動軸１０６の部分には、斜板１０７を最小傾角に向けて付勢するコイルばね１１０が装着されている。斜板１０７を挟んで反対側の駆動軸１０６の部分、即ち斜板１０７とシリンダーブロック１０１との間を延びる駆動軸１０６の部分には、斜板１０７を最大傾角に向けて付勢するコイルばね１１１が装着されている。
　駆動軸１０６は、フロントハウジング１０２の外側に突出したボス部１０２ａ内を貫通し、駆動軸１０６の外端には、動力伝達装置としてのプーリ１１２に連結されている。プーリ１１２は、ボール軸受１１３を介してボス部１０２ａによって回転自在に支持され、外部駆動源としてのエンジン１１４のプーリとの間にベルト１１５が架け回される。
　ボス部１０２ａの内側には軸封装置１１６が配置され、軸封装置１１６は、フロントハウジング１０２の内部と外部とを遮断している。駆動軸１０６はラジアル方向及びスラスト方向にベアリング１１７，１１８，１１９，１２０によって回転自在に支持され、エンジン１１４からの動力がプーリ１１２に伝達され、プーリ１１２の回転と同期して回転可能である。
　シリンダボア１０１ａ内にはピストン１３０が配置され、ピストン１３０には、クランク室１０５内に突出したテール部が一体に形成されている。テール部に形成された凹所１３０ａ内には一対のシュー１３２が配置され、シュー１３２は斜板１０７の外周部に対し挟み込むように摺接している。従って、シュー１３２を介して、ピストン１３０と斜板１０７とは互いに連動し、駆動軸１０６の回転によりピストン１３０がシリンダボア１０１ａ内を往復動する。
　リアハウジング１０４の内部には、吸入室１４０及び吐出室１４２が区画形成され、吸入室１４０は、バルブプレート１０３に設けられた吸入孔１０３ａを介してシリンダボア１０１ａと連通可能である。吐出室１４２は、バルブプレート１０３に設けられた吐出孔１０３ｂを介してシリンダボア１０１ａと連通可能である。なお、吸入孔１０３ａ及び吐出孔１０３ｂは、図示しない吸入弁及び吐出弁によってそれぞれ開閉される。
　シリンダーブロック１０１の外側にはマフラ１５０が設けられ、マフラケーシング１５２は、シリンダーブロック１０１に一体に形成されたマフラベース１０１ｂに図示しないシール部材を介して接合されている。マフラケーシング１５２及びマフラベース１０１ｂはマフラ空間１５４を規定し、マフラ空間１５４は、リアハウジング１０４、バルブプレート１０３及びマフラベース１０１ｂを貫通する吐出通路１５６を介して吐出室１４２と連通している。
　マフラケーシング１５２には吐出ポート１５２ａが形成され、マフラ空間１５４には、吐出通路１５６と吐出ポート１５２ａとの間を遮るように逆止弁１７０が配置されている。逆止弁１７０は、吐出通路１５６側の圧力とマフラ空間１５４側の圧力との圧力差に応じて開閉する。具体的には、逆止弁１７０は、圧力差が所定値より小さい場合閉作動し、圧力差が所定値より大きい場合開作動する。
　したがって吐出室１４２は、吐出通路１５６、マフラ空間１５４及び吐出ポート１５２ａを介して循環路１２の往路部分と連通可能であり、マフラ空間１５４は逆止弁１７０によって断続される。一方、吸入室１４０は、リアハウジング１０４に形成された吸入ポート１０４ａを介して循環路１２の復路部分と連通している。
　リアハウジング１０４には、容量制御弁（電磁制御弁）２００が収容され、容量制御弁２００は給気通路１６０に介挿されている。給気通路１６０は、吐出室１４２とクランク室１０５との間を連通するようにリアハウジング１０４からバルブプレート１０３を経てシリンダーブロック１０１にまで亘っている。
　一方、吸入室１４０は、クランク室１０５と抽気通路１６２を介して連通している。抽気通路１６２は、駆動軸１０６とベアリング１１９，１２０との隙間、空間１６４及びバルブプレート１０３に形成された固定オリフィス１０３ｃからなる。
　また、吸入室１４０は、リアハウジング１０４に形成された感圧通路１６６を通じて、給気通路１６０とは独立して容量制御弁２００に接続されている。
　より詳しくは、図２に示すように、容量制御弁２００は、弁ユニットとソレノイドユニットとからなる。弁ユニットは、略円筒形状の弁ハウジング２０２を有し、弁ハウジング２０２の内部には弁孔２０４が形成されている。弁孔２０４は、弁ハウジング２０２の軸線方向に延び、弁孔２０４の一端は出口ポート２０６に繋がっている。出口ポート２０６は、弁ハウジング２０２を径方向に貫通しており、弁孔２０４は出口ポート２０６及び給気通路１６０の下流側部分を介してクランク室１０５と連通している。
　弁ハウジング２０２のソレノイドユニット側には弁室２０８が区画され、弁孔２０４の他端は弁室２０８の端壁にて開口している。弁室２０８内には、略円柱形状の弁体２１０が収容され、弁体２１０は、弁室２０８内を弁ハウジング２０２の軸線方向に移動可能である。弁体２１０の一端が弁室２０８の端壁に当接することにより、弁体２１０は弁孔２０４を閉塞可能であり、弁室２０８の端壁は弁座として機能する。
　また、弁ハウジング２０２には入口ポート２１２が形成され、入口ポート２１２も弁ハウジング２０２を径方向に貫通している。入口ポート２１２は、給気通路１６０の上流側部分を介して吐出室１４２と連通している。入口ポート２１２は、弁室２０８の周壁にて開口しており、入口ポート２１２、弁室２０８、弁孔２０４及び出口ポート２０６を通じて、吐出室１４２とクランク室１０５とは連通可能となっている。
　更に、弁ハウジング２０２には、ソレノイドユニットと反対側に感圧室２１４が区画され、感圧室２１４の周壁には感圧ポート２１６が形成されている。感圧ポート２１６及び感圧通路１６６を通じて、感圧室２１４は吸入室１４０と連通している。また、感圧室２１４と弁孔２０４との間には軸方向孔２１８が設けられ、軸方向孔２１８は、弁孔２０４と同軸上を延びている。
　弁体２１０の他端には、感圧ロッド２２０が一体且つ同軸に連結されている。感圧ロッド２２０は、弁孔２０４及び軸方向孔２１８内を延び、感圧ロッド２２０の先端部は、感圧室２１４内に突出している。感圧ロッド２２０は先端側に大径部を有しており、感圧ロッド２２０の大径部は、軸方向孔２１８の内周面によって摺動可能に支持されている。従って、感圧ロッド２２０の大径部によって、感圧室２１４と弁孔２０４との間の気密性が確保されている。
　感圧室２１４の端壁は、弁ハウジング２０２の端部に圧入されたキャップ２２２により形成され、キャップ２２２は段付きの有底円筒形状をなす。キャップ２２２の小径部には、支持部材２２４の筒部が摺動自在に嵌合され、キャップ２２２の底壁と支持部材２２４との間には強制開放ばね２２６が配置されている。
　感圧室２１４内には感圧器２２８が収容され、感圧器２２８の一端が支持部材２２４に固定されている。従って、キャップ２２２は、支持部材２２４を介して感圧器２２８を支持している。
　感圧器２２８はベローズ２３０を有し、ベローズ２３０は、弁ハウジング２０２の軸線方向に伸縮可能である。ベローズ２３０の両端はキャップ２３２，２３４によって気密に閉塞され、ベローズ２３０の内部は、真空状態（減圧状態）に保たれている。また、ベローズ２３０の内部には、圧縮コイルばね２３６が配置され、圧縮コイルばね２３６は、ベローズ２３０が伸長するように、キャップ２３２，２３４を相互に離間する方向に付勢している。
　感圧器２２８のキャップ２３４は、アダプタ２３８を介して感圧ロッド２２０に当接可能であり、感圧室２１４内の圧力が低下して感圧器２２８が伸長した場合、感圧ロッド２２０を介して弁体２１０が開弁方向に付勢される。
　なお、弁ハウジング２０２に対するキャップ２２２の圧入量は、容量制御弁２００が所定の動作をするように調整される。
　一方、ソレノイドユニットは、弁ハウジング２０２に同軸的に連結された略円筒形状のソレノイドハウジング２４０を有し、ソレノイドハウジング２４０内には、同心上に略円筒形状の固定コア２４２が配置されている。固定コア２４２の一端部は、弁ハウジング２０２の端部に嵌合して弁室２０８を区画するとともに、弁体２１０を摺動自在に支持している。
　固定コア２４２の中央部から他端部に亘る部分には、有底のスリーブ２４４が嵌合されている。スリーブ２４４の底壁と固定コア２４２の他端との間には、コア収容空間２４６が区画され、コア収容空間２４６には可動コア２４８が配置されている。可動コア２４８は、スリーブ２４４によって摺動自在に支持され、ソレノイドハウジング２４０の軸線方向に往復動可能である。
　弁体２１０の他端には、固定コア２４２内を延びるソレノイドロッド２５０の一端が当接し、ソレノイドロッド２５０の他端部は、可動コア２４８と一体に固定されている。従って、弁体２１０は、可動コア２４８に連動して閉弁方向に移動する。可動コア２４８とスリーブ２４４の底壁との間には、圧縮コイルばね２５２が配置され、圧縮コイルばね２５２は、可動コア２４８及びソレノイドロッド２５０を介して弁体２１０を閉弁方向に常時付勢する。
　スリーブ２４４の周囲には、ボビン２５３に巻回された状態で円筒形のコイル（ソレノイドコイル）２５４が配置され、ボビン２５３及びコイル２５４は、一体に成型された樹脂部材２５５によって囲まれている。ソレノイドハウジング２４０、固定コア２４２及び可動コア２４８はいずれも磁性材料で形成されて磁気回路を構成し、一方、スリーブ２４４は非磁性のステンレス系材料で形成されている。
　ここで、固定コア２４２の先端部の根元には、径方向孔２５６が形成され、弁ハウジング２０２には、径方向孔２５６と感圧室２１４とを連通する連通孔２５８が形成されている。また、固定コア２４２の中央部及び他端部の内径は、弁体２１０及びソレノイドロッド２５０の外径よりも大きく、感圧室２１４とコア収容空間２４６との間は、固定コア２４２の中央部及び他端部の内側、径方向孔２５６及び連通孔２５８を介して連通している。
　従って、弁体２１０の一端面には、クランク室１０５の圧力（クランク圧力Ｐｃ）が開弁方向の力として作用し、一方、弁体２１０の他端面には吸入室１４０の圧力（吸入圧力Ｐｓ）が閉弁方向の力として作用する。
　なお、弁孔２０４の面積と、固定コア２４２の先端部に支持される弁体２１０の部分の断面積とを同等に設定することによって、弁体２１０の開閉動作には、弁室２０８内の圧力、換言すれば、吐出室１４２の圧力（吐出圧力Ｐｄ）は関与しない。この場合、容量制御弁２００の吸入圧力制御特性は、吐出圧力Ｐｄの影響を受けない。
　また、弁孔２０４の面積と、軸方向孔２１８と摺動する感圧ロッド２２０の部分の断面積とを同等に設定することによって、弁体２１０の開閉動作には、弁孔２０４内の圧力、換言すれば、クランク室１０５の圧力（クランク圧力Ｐｃ）は関与しない。
　これらの結果として、容量制御弁２００の吸入圧力制御特性は、吐出圧力Ｐｄ及びクランク圧力Ｐｃの影響を実質的に受けない。このため、図３、式（１）及び式（２）に示すように、コイル２５４に供給する電流（制御電流Ｉ）に基づいて、制御対象となる吸入圧力Ｐｓの目標値（目標吸入圧力Ｐｓｓ）が一義的に決定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　なお、式（１）中のＦ（Ｉ）は、コイル２５４に通電することによって可動コア２４８に作用する電磁力であり、Ｓｂは、ベローズ２３０の有効面積である。また、ｆｓ１は圧縮コイルばね２５２の付勢力であり、ｆｓ２は、感圧器２２８の圧縮コイルばね２３６の付勢力である。Ｆ（Ｉ）＝Ａ・Ｉ（ただし、Ａは定数である。）と表すことができ、この関係を考慮して式（１）を変形すると式（２）が得られる。
　コイル２５４には圧縮機１００の外部に設けられた制御装置４００Ａが接続され、制御装置４００Ａからコイル２５４に制御電流Ｉが供給されると、可動コア２４８に電磁力Ｆ（Ｉ）が作用する。電磁力Ｆ（Ｉ）によって、可動コア２４８は固定コア２４２に向けて吸引され、これにより弁体２１０が閉弁方向に付勢される。
　図４は、制御装置４００Ａを含む容量制御システムＡの概略構成を示したブロック図である。
　容量制御システムＡは、１つ以上の外部情報を検知する外部情報検知手段を有し、外部情報検知手段は、蒸発器目標温度設定手段４０１及び蒸発器出口空気温度検知手段としての蒸発器温度センサ４０２を含む。
　蒸発器目標温度設定手段４０１は、車室内温度設定を含む種々の外部情報に基づいて、空気回路における蒸発器１８の出口での空気の温度（蒸発器出口空気温度Ｔｅ）の目標値（蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓ）を設定する。蒸発器出口空気温度Ｔｅは、車両用空調システムの制御対象（制御量）であり、蒸発器温度センサ４０２は制御対象を検知する手段（制御対象検知手段）である。
　蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓは、車両用空調システムの目標値であり、容量制御システムＡの最終的な目標値でもある。蒸発器目標温度設定手段４０１は、設定した蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓを外部情報の１つとして制御装置４００Ａに入力する。
　蒸発器温度センサ４０２は、空気回路における蒸発器１８の出口に設置され（図１参照）、蒸発器出口空気温度Ｔｅを検知する。検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅは、外部情報の１つとして制御装置４００Ａに入力される。
　また、外部情報検知手段は、冷凍サイクル１０にかかる熱負荷を検知するための熱負荷検知手段を含み、熱負荷検知手段は、外気温度センサ４０３、日射センサ４０４及び蒸発器ファン電圧検知手段４０５を有する。
　外気温度センサ４０３は、車両の外気取り入れ口に配置され、車両用空調システムの空気回路に導入される外気の温度Ｔａを検知する。
　日射センサ４０４は、車室内のダッシュボード上に配置され、車両のフロントガラスを透過する日射量Ｗｓを検知する。
　蒸発器ファン電圧検知手段４０５は、空気回路における空気の流れを生成するファンに供給される電圧（ファン電圧）ＶＬを検知する。ファン電圧ＶＬは、蒸発器１８に対する送風量に対応する物理量であり、ファン電圧ＶＬに基づいて、蒸発器１８に対するファン送風量が間接的に検知される。
　更に、外部情報検知手段は、車両の運転状態を検知するための車両運転状態検知手段を含み、車両運転状態検知手段は、車速センサ４０６を有する。車速センサ４０６は、車両の走行速度ＶＳを検知する。なお車速センサ４０６によれば、エンジン１１４の回転数又は圧縮機１００の回転数を検知することができ、車速センサ４０６は、熱負荷検知手段としても機能する。
　制御装置４００Ａは、例えば独立したＥＣＵ（電子制御ユニット）等の電気回路によって構成され、目標吸入圧力設定手段４１０、制御信号演算手段４１１及びソレノイド駆動手段４１２を有する。
　目標吸入圧力設定手段４１０は目標吸入圧力Ｐｓｓを演算して設定する。目標吸入圧力Ｐｓｓは、制御目標となる吸入圧力Ｐｓの目標値である。
　本実施形態では、目標吸入圧力設定手段４１０は、蒸発器目標温度設定手段４０１によって設定された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓと、外気温度センサ４０３で検知された外気温度Ｔａと、日射センサ４０４で検知された日射量Ｗｓと、蒸発器ファン電圧検知手段で検知されたファン電圧ＶＬと、車速センサ４０６で検知された車両の走行速度ＶＳとに基づいて、目標吸入圧力Ｐｓｓを設定する。
　具体的には、目標吸入圧力Ｐｓｓは、基準圧力Ｐｅから第１補正量Ｐ１を減算するとともに後述する第２補正量Ｐ２を加算することにより演算される。つまり、目標吸入圧力Ｐｓｓは、演算式：Ｐｓｓ＝Ｐｅ―Ｐ１＋Ｐ２によって演算される。
　ここで基準圧力Ｐｅは、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓを変数として含む関数：Ｐｅ＝ｆ（Ｔｅｓ）によって演算される。より詳しくは、基準圧力Ｐｅは、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓでの冷媒の飽和圧力に等しくなるように設定される。
　第１補正量Ｐ１は、冷凍サイクル１０にかかる熱負荷に基づいて決定される。すなわち、第１補正量Ｐ１は、外気温度Ｔａ、日射量Ｗｓ、ファン電圧ＶＬ及び車両の走行速度ＶＳを変数として含む関数：Ｐ１＝ｇ（Ｔａ，Ｗｓ,ＶＬ，ＶＳ）によって演算される。
　図５に示したように、熱負荷が大きければ第１補正量Ｐ１も大きく、熱負荷が小さければ第１補正量Ｐ１はゼロに設定される。従って、熱負荷が小さく第１補正量Ｐ１がゼロのときには、目標吸入圧力Ｐｓｓは、基準圧力Ｐｅに第２補正量Ｐ２を加えた値に等しくなる。
　制御信号演算手段４１１は、目標吸入圧力設定手段４１０で設定された目標吸入圧力Ｐｓｓを上述した式（２）に代入することによって、制御電流Ｉを演算する。演算された制御電流Ｉは、吐出容量制御信号として、ソレノイド駆動手段４１２に入力される。
　ソレノイド駆動手段４１２は、制御信号演算手段４１１で演算された制御電流Ｉに等しくなるよう、容量制御弁２００のコイル２５４に供給される電流を調整する。制御電流Ｉの調整は、所定の駆動周波数（例えば４００～５００Ｈｚ）のＰＷＭ（パルス幅変調）において、デューティ比を変更することにより行われる。
　図６は、ソレノイド駆動手段４１２の構成を示す。ソレノイド駆動手段４１２は、スイッチング素子４３０を有し、スイッチング素子４３０は、電源４５０とアースとの間を延びる電源ラインに、容量制御弁２００のコイル２５４と直列に介挿されている。スイッチング素子４３０は、電源ラインを電気的に断続可能であり、スイッチング素子４３０の動作によって、所定の駆動周波数のＰＷＭにてコイル２５４に制御電流Ｉが供給される。
　なお、フライホイール回路を形成すべく、コイル２５４と並列にダイオード４３２が接続される。
　スイッチング素子４３０には、制御信号発生手段４３４から所定の駆動信号が入力され、この信号に対応して、ＰＷＭにおけるデューティ比が変更される。
　また、電源ラインには、電流センサ４３６が介挿され、電流センサ４３６は、コイル２５４を流れる制御電流Ｉを検知する。
　電流センサ４３６は、制御電流比較判定手段４３８に検知した制御電流Ｉを入力し、制御電流比較判定手段４３８は、制御信号演算手段４１１から吐出容量制御信号として入力された制御電流Iと、電流センサ４３６によって検知された制御電流Ｉとを比較する。そして、制御電流比較判定手段４３８は、比較結果に基づいて、検知された制御電流Ｉが入力された制御電流Iに近付くように、制御信号発生手段４３４が発生する駆動信号を変更する。
　なお、ソレノイド駆動手段４１２がデューティ比で制御電流Ｉを調整する場合、制御信号演算手段４１１は、制御電流Iと関連を有するパラメータとしてデューティ比を演算してもよく、この場合、制御信号演算手段４１１によって生成される吐出容量制御信号は、ソレノイド駆動手段４１２に所定のデューティ比で制御電流Ｉを供給させるための信号である。
　つまり、吐出容量制御信号は、制御電流Iに対応する信号であってもよいし、制御電流Iと関連のあるデューティ比等のパラメータに対応する信号であってもよい。
　再び図４を参照すると、制御装置４００Ａは、記憶手段４１３を有し、記憶手段４１３は、目標吸入圧力設定手段４１０が目標吸入圧力Ｐｓｓを演算するために使用する演算式、並びに、基準圧力Ｐｅ及び第１補正量Ｐ１を演算するために使用する演算式をそれぞれ記憶している。目標吸入圧力設定手段４１０は、目標吸入圧力Ｐｓｓを演算するたびに、記憶手段４１３に記憶された演算式を読み込む。
　更に、制御装置４００Ａは、吐出容量判定手段４１４及び補正手段４１５を有する。
　吐出容量判定手段４１４は、圧縮機１００の吐出容量が最大吐出容量であるか、最大吐出容量よりも小さいかを判定し、判定結果を補正手段４１５に入力する。
　吐出容量の判定は、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓ、外気温度Ｔａ、日射量Ｗｓ、ファン電圧ＶＬ及び車両の走行速度ＶＳを入力値として、予め準備されているマップと照合することによって行われる。
　なお、吐出容量が最大吐出容量のときは、通常、コイル２５４には過大な制御電流Ｉが供給されており、制御電流Ｉと吐出容量との間に相関がない。このため、吐出容量が最大吐出容量であるときには、実質的には吐出容量が制御されているとはいえない。従って、吐出容量判定手段が、圧縮機１００の吐出容量が最大吐出容量であるか、最大吐出容量よりも小さいかを判定するということは、吐出容量が制御状態にないか、制御状態にあるかを判定するということである。
　補正手段４１５は、蒸発器目標温度設定手段４０１で設定された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓと蒸発器温度センサ４０２で検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅとの温度偏差ΔＴを演算し、そして、所定の閾値時間ｔａの間における温度偏差ΔＴの平均値（平均温度偏差ΔＴｍ）を演算する。
　また、補正手段４１５は、閾値時間ｔａの間における、蒸発器温度センサ４０２で検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅの平均変化率αを演算する。この平均変化率αとは、閾値時間ｔａの間における蒸発器出口空気温度Ｔｅの変化量ΔＴｅを閾値時間ｔａで除した値である。
　一方、補正手段４１５には、吐出容量判定手段４１４の判定結果が入力されている。
　補正手段４１５は、所定の判定基準が満たされたときにのみ、記憶手段４１３に記憶された目標吸入圧力Ｐｓｓの演算式を補正して更新する。具体的には、所定の判定基準が満たされたときにのみ、演算式に含まれる第２補正量Ｐ２を変更量ΔＰ２だけ変更する。変更量ΔＰ２は、偏差ΔＴ若しくは平均温度偏差ΔＴｍが縮小するように決定され、例えば、平均温度偏差ΔＴｍを変数として含む関数：ΔＰ２＝ｈ（ΔＴｍ）により演算される。この関数：ΔＰ２＝ｈ（ΔＴｍ）は、予め求めておくことができる。
　判定基準には、以下の（ｉ）～（iii）の３つの条件が含まれる。
（ｉ）吐出容量判定手段４１４の判定の結果、閾値時間ｔａ以上の間、継続して吐出容量が最大吐出容量よりも小さい。
（ii）閾値時間ｔａの間における蒸発器出口空気温度Ｔｅの平均変化率αが所定の上限値β以下である。
（iii）閾値時間ｔａの間における平均温度偏差ΔＴｍが所定の下限値γ以上である。
　これら（ｉ）～（iii）の条件が全て満たされたときにのみ、変更量ΔＰ２だけ第２補正量Ｐ２が変更されることにより、目標吸入圧力Ｐｓｓの演算式が補正及び更新される。
　更新とは、記憶手段４１３に記憶されている演算式が、補正されるごとに補正後の演算式に書き換えられることである。つまり、第２補正量Ｐ２を変更量ΔＰ２で変更した後の値が、最新の第２補正量Ｐ２として記憶される。
　なお第２補正量Ｐ２の絶対値は、所定の上限値σ以下に制限される。上限値σは、例えば、第２補正量Ｐ２がゼロであるときの目標吸入圧力Ｐｓｓを基準として設定される。
　上記、補正された演算式は、例えば補正が２回行われ、それぞれの変更量がΔＰ２１、ΔＰ２２であったとすると、Ｐｓｓ＝Ｐｅ―Ｐ１＋ΔＰ２１＋ΔＰ２２と表すことができる。従って、演算式は次式（３）のように表すこともできる。なお、第２補正量Ｐ２の初期値はゼロであり、式（３）における変更量ΔＰ２の初期値ΔＰ２０も０である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　式（３）からわかるように、第２補正量Ｐ２は、各補正の変更量ΔＰ２の総和として規定することができる。
　以下、上述した車両用空調システムの動作（使用方法）を説明する。
　図７は、制御装置４００Ａが実行するプログラムのメインルーチンを示している。メインルーチンは、例えば車両のエンジンキーがオン状態になると起動され、オフ状態になると停止される。
　メインルーチンのフローに則して説明すると、メインルーチンが起動すると先ず、初期条件が設定される（Ｓ１０）。具体的には、フラグＦがゼロに設定され、コイル２５４に供給されるべき制御電流Iが、初期値I０に設定される。初期値I０が供給されている間、容量制御弁２００は開いた状態にあり、圧縮機１００の容量は、機械的に決定される最小容量になる。初期値I０はゼロであってもよい。
　なお、圧縮機１００の容量が最小であるとき、逆止弁１７０の前後の圧力差は所定値よりも低く、圧縮機１００は冷凍サイクル１０に冷媒を吐出することができない。このため、最小の吐出容量でシリンダボア１０１ａから吐出室１４２に吐出された冷媒は、吐出室１４２から給気経路１６０を経てクランク室１０５に流入し、次いで、クランク室１０５から抽気通路１６２を経て吸入室１４０に戻る。つまり、圧縮機１００の容量が最小であるとき、冷媒は圧縮機１００の内部を循環する。
　Ｓ１０の後、車両用空調システムのエアコンスイッチ（Ａ／Ｃスイッチ）がオンであるか否かが判定される（Ｓ１２）。即ち、乗員が、車室の冷房又は除湿を要求しているか否かが判定される。エアコンスイッチがオンの場合（Ｙｅｓの場合）、外部情報検知手段によって検知された外部情報が読み込まれる（Ｓ１４）。則ち、蒸発器目標温度設定手段４０１で設定された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓ、蒸発器温度センサ４０２で検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅ、外気温度センサ４０３で検知された外気温度Ｔａ、日射センサ４０４で検知された日射量Ｗｓ、蒸発器ファン電圧検知手段４０５によって検知されたファン電圧ＶＬ、及び、車速センサ４０６によって検知された車速ＶＳが読み込まれる。
　Ｓ１４で読み込まれた外部情報に基づいて、目標吸入圧力設定手段４１０は、基準圧力Ｐｅ及び第１補正量Ｐ１を演算し（Ｓ１６）、この後、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８を実行して目標吸入圧力Ｐｓｓを演算する。
　目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８で演算された目標吸入圧力Ｐｓｓに基づいて、制御信号演算手段４１１は、コイル２５４に供給されるべき制御電流Ｉを演算する（Ｓ２０）。そして、制御信号演算手段４１１は、演算した制御電流Ｉが所定の下限値Ｉｍｉｎ以上であるか否か比較・判定する（Ｓ２２）。制御電流Ｉが下限値Ｉｍｉｎよりも小さい場合、制御信号演算手段４１１は、下限値Ｉｍｉｎを制御電流Ｉとして読み込み（Ｓ２４）、下限値Ｉｍｉｎを制御電流Ｉとして出力する（Ｓ２６）。Ｓ２６で出力された制御電流Ｉは、ソレノイド駆動手段４１２に入力され、ソレノイド駆動手段４１２によって、コイル２５４に供給される制御電流Ｉが調整される。
　一方、Ｓ２２の判定結果において、演算された制御電流Ｉが下限値Ｉｍｉｎ以上である場合、制御信号演算手段４１１は、演算した制御電流Ｉが所定の上限値Ｉｍａｘ以下であるか否か比較・判定する（Ｓ２８）。制御電流Ｉが上限値Ｉｍａｘを超えている場合、制御信号演算手段４１１は、上限値Ｉｍａｘを制御電流Ｉとして読み込み（Ｓ３０）、上限値Ｉｍａｘを制御電流Ｉとして出力する（Ｓ２６）。
　Ｓ２８の判定結果において、演算された制御電流Ｉが上限値Ｉｍａｘ以下である場合、制御信号演算手段４１１は、Ｓ２０で演算された制御電流Ｉを出力する（Ｓ２６）。
　Ｓ２６の後、フローはＳ１２に戻るが、Ｓ１２でエアコンスイッチがオフの場合（Ｎｏの場合）、フラグＦが１であるか否か判定される（Ｓ３２）。Ｓ３２でフラグＦが１である場合、フラグＦがゼロに設定されるとともに、タイマがリセットされる（Ｓ３４）。また、Ｓ３２でフラグＦが１である場合、制御電流Ｉとして初期値Ｉ０が再び読み込まれ（Ｓ３６）、初期値Ｉ０が制御電流Iとして出力される（Ｓ２６）。
　一方、Ｓ３２でフラグＦが１ではなくゼロである場合には、制御電流Ｉは初期値Ｉ０のままであり、初期値Ｉ０が制御電流Iとして出力される（Ｓ２６）。
　図８は、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８の詳細を示すフローチャートである。
　目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８では、まずフラグＦが１であるか否か判定される（Ｓ１００）。フラグＦの初期値はゼロであるため、１回目のＳ１００の判定結果は必ずＮｏとなる。Ｓ１００の判定結果がＮｏの場合、タイマがスタートされて経過時間ｔが計測され（Ｓ１０２）、フラグＦが１に設定される（Ｓ１０４）。
　この後、蒸発器目標温度設定手段４０１で設定された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓと蒸発器温度センサ４０２で検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅとの差（温度偏差ΔＴ）が演算される（Ｓ１０６）。また、吐出容量判定手段４１４によって、圧縮機１００の吐出容量が最大吐出容量であるか否か判定される（Ｓ１０８）。
　なお、Ｓ１０８での吐出容量の判定ついては、吐出容量判定手段４１４が、自身に入力された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓ、外気温度Ｔａ、日射量Ｗｓ、蒸発器ファン電圧ＶＬ及び車速ＶＳを、マップと照合することによって行う。
　それから、Ｓ１０２のタイマのスタートからの経過時間ｔが所定の閾値時間ｔａ未満であるか否か、即ちタイムアップしたか否かが判定され（Ｓ１１０）、経過時間ｔが閾値時間ｔａ未満である場合、目標吸入圧力Ｐｓｓが所定の演算式：Ｐｓｓ＝Ｐｅ―Ｐ１＋Ｐ２によって演算される（Ｓ１１２）。なお、第２補正量Ｐ２の初期値はゼロである。Ｓ１１２で目標吸入圧力Ｐｓｓが演算されると、フローは、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８からメインルーチンのＳ２０に戻る。
　一方、Ｓ１１０において、経過時間ｔが閾値時間ｔａ以上でありタイムアップしている場合、タイマがリセットされる（Ｓ１１３）とともに、フラグＦがゼロに設定される（Ｓ１１４）。また、閾値時間ｔａの間における温度偏差ΔＴの平均値として、平均温度偏差ΔＴｍが演算されるとともに（Ｓ１１６）、閾値時間ｔａの間における蒸発器出口空気温度Ｔｅの平均変化率αが演算される（Ｓ１１８）。
　より詳しくは、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８が繰り返し実行され、その度にＳ１０６で温度偏差ΔＴが演算される。平均温度偏差ΔＴｍは、閾値時間ｔａの間に繰り返し演算された温度偏差ΔＴの相加平均である。
　一方、平均変化率αは、Ｓ１０２のタイマスタートの直前にＳ１２で読み込まれた蒸発器出口空気温度Ｔｅと、Ｓ１１０でタイムアップする直前にＳ１２で読み込まれた蒸発器出口空気温度Ｔｅとの差を、閾値時間ｔａで除して得られる値である。
　Ｓ１１８の後、目標吸入圧力Ｐｓｓの演算式を補正するか否かが判定される（Ｓ１２０）。本実施形態では、判定基準が満たされたとき、則ち前述の（ｉ）～（iii）の３つの条件が全て揃ったときにのみ、演算式が補正される。
　Ｓ１２０で目標吸入圧力Ｐｓｓの演算式を補正することが決定されると、補正手段４１５は、演算式中の第２補正量Ｐ２の変更量ΔＰ２を演算する（Ｓ１２２）。具体的には、補正手段４１５は、平均温度偏差ΔＴｍが縮小するように、平均温度偏差ΔＴｍを変数として含む関数：ΔＰ２＝ｈ（ΔＴｍ）に基づいて変更量ΔＰ２を演算する。
　そして、補正手段４１５は、好ましくは、記憶手段４１３に記憶されている現在の第２補正量Ｐ２に変更量ΔＰ２を足した暫定値が、所定の下限値－σ未満であるか、所定の上限値σを超えているか、下限値―σ以上上限値σ以下であるか判定する（Ｓ１２４）。Ｓ１２４の判定の結果、暫定値が下限値―σ以上で且つ上限値σ以下である場合、記憶手段４１３に記憶されている第２補正量Ｐ２が、Ｓ１２２で演算された暫定値へと更新され（Ｓ１２６）、更新後の演算式に基づいて目標吸入圧力Ｐｓｓが演算される（Ｓ１１２）。
　一方、Ｓ１２４の判定の結果、暫定値が下限値－σ未満の場合には、記憶手段４１３に記憶されている第２補正量Ｐ２が下限値－σへと更新され（Ｓ１２８）、暫定値が上限値σを超えている場合には記憶手段４１３に記憶されている第２補正量Ｐ２が上限値σへと更新される（Ｓ１３０）。
　つまり、第２補正量Ｐ２は下限値－σ以上且つ上限値σ以下の範囲内に制限されるのが好ましい。ここで、上限値σのσは正の値であり、好ましくは、基準圧力Ｐｅと第１補正量Ｐ１との和に基づいて設定される。
　なお、更新された第２補正量Ｐ２は、制御装置４００Ａの電源がオフ状態にされてメインルーチンが停止されても記憶手段４１３にて維持され、メインルーチンが再開されたときに用いられる。
　以下、本発明の第２実施形態の容量制御システムＢについて説明する。
　容量制御システムＢは、容量制御弁２００に代えて、図９に示された容量制御弁３００を用いて圧縮機１００の吐出容量を制御する。
　より詳しくは、容量制御弁３００は、弁ユニットと弁ユニットを開閉作動させる駆動ユニットとからなる。弁ユニットは、略円筒形状の弁ハウジング３０１を有し、弁ハウジング３０１の一端には入口ポート（弁孔３０１ａ）が形成されている。弁孔３０１ａは、給気通路１６０の上流側部分を介して吐出室１４２と連通し、且つ、弁ハウジング３０１の内部に区画された弁室３０３に開口している。
　弁室３０３内には、円柱形状の弁体３０４が収容されている。弁体３０４は、弁室３０３内を弁ハウジング３０１の軸線方向に移動可能であり、弁ハウジング３０１の端面に当接することで弁孔３０１ａを閉塞可能である。すなわち、弁ハウジング３０１の端面は弁座として機能する。
　また、弁ハウジング３０１の外周面には出口ポート３０１ｂが形成され、出口ポート３０１ｂは、給気通路１６０の下流側部分を介してクランク室１０５と連通する。出口ポート３０１ｂも弁室３０３に開口しており、弁孔３０１ａ、弁室３０３及び出口ポート３０１ｂを通じて、吐出室１４２とクランク室１０５とは連通可能である。
　駆動ユニットは略円筒形状のソレノイドハウジング３１０を有し、ソレノイドハウジング３１０は弁ハウジング３０１の他端に同軸的に連結されている。ソレノイドハウジング３１０の開口端は、エンドキャップ３１２によって閉塞され、ソレノイドハウジング３１０内には、ボビン３１４に巻回された円筒形のコイル（ソレノイドコイル）３１６が収容されている。
　またソレノイドハウジング３１０内には、同心上に円筒状の固定コア３１８が収容され、固定コア３１８は、弁ハウジング３０１からエンドキャップ３１２に向けてコイル３１６の中央まで延びている。固定コア３１８のエンドキャップ３１２側はスリーブ３２０によって囲まれ、スリーブ３２０は、エンドキャップ３１２側に閉塞端を有する。
　固定コア３１８は、中央に挿通孔３１８ａを有し、挿通孔３１８ａの一端は弁室３０３に開口している。また、固定コア３１８とスリーブ３２０の閉塞端との間には、略円筒形状の可動コア３２２を収容する可動コア収容空間３２４が規定され、挿通孔３１８ａの他端は、可動コア収容空間３２４に開口している。
　挿通孔３１８ａには、ソレノイドロッド３２６が摺動可能に挿通され、ソレノイドロッド３２６の一端に弁体３０４が一体且つ同軸的に連結されている。ソレノイドロッド３２６の他端は可動コア収容空間３２４内に突出し、ソレノイドロッド３２６の他端部は、可動コア３２２に形成された貫通孔に嵌合され、ソレノイドロッド３２６と可動コア３２２とは一体化されている。また、可動コア３２２の段差面と固定コア３１８の端面との間には、開放ばね３２８が配置され、可動コア３２２と固定コア３１８との間には所定の隙間が確保されている。
　可動コア３２２、固定コア３１８、ソレノイドハウジング３１０及びエンドキャップ３１２は磁性材料で形成され、磁気回路を構成する。スリーブ３２０は非磁性材料のステンレス系材料で形成されている。
　ソレノイドハウジング３１０には感圧ポート３１０ａが形成され、感圧ポート３１０ａには、感圧通路１６６を介して吸入室１４０が接続されている。固定コア３１８の外周面には、軸線方向に延びる感圧溝３１８ｂが形成され、感圧ポート３１０ａと感圧溝３１８ｂとは互いに連通している。従って、感圧ポート３１０ａ及び感圧溝３１８ｂを通じて、吸入室１４０と可動コア収容空間３２４とが連通し、ソレノイドロッド３２６を介して、弁体３０４の背面側には、閉弁方向に吸入室１４０の圧力、則ち吸入圧力Ｐｓが作用する。
　コイル３１６には、圧縮機１００の外部に設けられた制御装置４００Ｂが接続され、制御装置４００Ｂから制御電流Ｉが供給されると、コイル３１６は電磁力Ｇ（Ｉ）を発生する。コイル３１６の電磁力Ｇ（Ｉ）は、可動コア３２２を固定コア３１８に向けて吸引し、弁体３０４に対して閉弁方向に作用する。
　容量制御弁３００にあっては、好ましくは、弁体３０４が弁孔３０１ａを閉じた時に吐出室１４２の圧力、則ち吐出圧力Ｐｄが作用する弁体３０４の受圧面積（シール面積Ｓｖと呼ぶ）と、吸入圧力Ｐｓが作用する弁体３０４の面積、即ちソレノイドロッド３２６の断面積とが同等に形成される。
　この場合、弁体３０４には、開閉方向にクランク室１０５の圧力、則ちクランク圧力Ｐｃは、実質的にほとんど作用しない。従って、弁体３０４に作用する力は、吐出圧力Ｐｄと、吸入圧力Ｐｓと、コイル３１６の電磁力Ｇ（Ｉ）と、開放ばね３２８の付勢力ｆｓ３であり、吐出圧力Ｐｄ及び開放ばね３２８の付勢力ｆｓ３は開弁方向、それ以外の吸入圧力Ｐｓ及びコイル３１６の電磁力Ｇ（Ｉ）は、開弁方向とは対抗する閉弁方向に作用する。
　この関係は、式（４）で示され、式（４）を変形すると式（５）となる。これらの式（４）、（５）から、吐出圧力Ｐｄと、電磁力Ｇ（Ｉ）即ち制御電流Ｉが決まれば、吸入圧力Ｐｓが決まることがわかる。なお、Ｇ（Ｉ）＝Ｂ・Ｉ（ただし、Ｂは定数）とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　このような関係に基づけば、図１０及び式（６）に示したように、吸入圧力Ｐｓの目標値として目標吸入圧力Ｐｓｓを予め決定し、変動する吐出圧力Ｐｄの情報がわかれば、発生させるべき電磁力Ｇ（Ｉ）つまり制御電流Ｉを演算できる。そして、コイル３１６に供給される制御電流Ｉをこの演算された制御電流Iに等しくなるよう調整すれば、吸入圧力Ｐｓが目標吸入圧力Ｐｓｓに近付くように弁体３０４が動作し、クランク圧力Ｐｃが調整される。すなわち、吸入圧力Ｐｓが目標吸入圧力Ｐｓｓに近付くように吐出容量が制御される。
　このように吸入圧力Ｐｓを目標吸入圧力Ｐｓｓに近付けるような制御では、図１０を参照すれば、最小の吐出圧力Ｐｄｍｉｎから最大の吐出圧力Ｐｄｍａｘに渡る吐出圧力Ｐｄの高低に応じて、目標吸入圧力Ｐｓｓの設定範囲、換言すれば吸入圧力Ｐｓの制御範囲を高低スライド可能である。すなわち、任意の吐出圧力Ｐｄ１のときの吸入圧力Ｐｓの制御範囲は、吐出圧力Ｐｄ１よりも低い吐出圧力Ｐｄ２のときの吸入圧力Ｐｓの制御範囲よりも高圧側にスライドさせられる。このため容量制御システムＢによれば、熱負荷が高い領域であっても、吐出容量制御が可能となる。
　また式（５）から、シール面積Ｓｖを小さく設定すれば、小さな電磁力Ｇ（Ｉ）で、任意の吐出圧力Ｐｄにおける目標吸入圧力Ｐｓｓの制御範囲を拡大可能であることがわかる。上記目標吸入圧力Ｐｓｓの制御範囲のスライドと、この制御範囲の拡大との相乗効果を発揮させれば、目標吸入圧力Ｐｓｓの制御範囲が大幅に拡大される。このため容量制御システムＢによれば、熱負荷が高い領域であっても、圧縮機１００の起動直後から吐出容量制御が可能となる。
　なお、コイル３１６への通電量を増加させると、吸入圧力Ｐｓを低下させることができる。一方、コイル３１６への通電量をゼロとすれば、開放ばね３２８の付勢力ｆｓ３により弁体３０４が離間して弁孔３０１ａが強制開放される。これにより吐出室１４２からクランク室１０５に冷媒が導入され、吐出容量は最小に維持される。
　図１１は、制御装置４００Ｂを含む容量制御システムＢの概略構成を示したブロック図である。
　容量制御システムＢは、圧力センサ４５１及び圧力補正手段４５２を有し、且つ、制御信号演算手段４１１に代えて制御信号演算手段４５３を有する点において、容量制御システムＡとは異なる。よって、以下では、圧力センサ４５１、圧力補正手段４５２及び制御信号演算手段４５３について説明する。
　容量制御システムＢでは、外部情報検知手段が吐出圧力検知手段を含み、吐出圧力検知手段は、その一部を構成する圧力センサ４５１を有する。吐出圧力検知手段は、吐出室１４２の冷媒の圧力である吐出圧力Ｐｄを検知するための手段である。圧力センサ４５１は、放熱器１４の入口側に装着され（図１参照）、当該部位における冷媒の圧力（以下、検知圧力Ｐｈという）を検知し、制御装置４００Ｂの圧力補正手段４５２に入力する。
　なお、吐出圧力Ｐｄ及び検知圧力Ｐｈは、冷凍サイクル１０の吐出圧力領域の圧力という一般的な意味においては、いずれも吐出圧力である。冷凍サイクル１０の吐出圧力領域とは、吐出室１４２から放熱器１４の入口までの領域をさす。また、冷凍サイクル１０の高圧領域とは、吐出室１４２から膨張器１６の入口までの領域をさす。圧力センサ４５１は、高圧領域のいずれかの部位で冷媒の圧力を検知することができればよい。
　これに対し、冷凍サイクル１０の吸入圧力領域とは、蒸発器１８の出口から吸入室１４０に亘る領域をさす。また、吐出圧力領域及び高圧領域には、圧縮工程にあるシリンダボア１０１ａも含まれ、吸入圧力領域には、吸入工程にあるシリンダボア１０１ａも含まれる。
　圧力補正手段４５２は、圧力センサ４５１とともに吐出圧力検知手段を構成しており、圧力センサ４５１によって検知された検知圧力Ｐｈを補正することにより、吐出圧力Ｐｄを演算により求める。そして、圧力補正手段４５２は、演算した吐出圧力Ｐｄを制御信号演算手段４５３に入力する。
　このように検知圧力Ｐｈを補正するのは、吐出室１４２と放熱器１４の入口との間では、同じ吐出圧力領域であっても、特に熱負荷が大きいときには、冷媒の圧力に差が生じるためである。吐出圧力Ｐｄは、検知圧力Ｐｈを変数とする関数Ｐｄ＝ｊ（Ｐｈ）によって演算することができる。関数ｊ（Ｐｈ）は予め求めておくことができる。
　制御信号演算手段４５３は、目標吸入圧力設定手段４１０によって設定された目標吸入圧力Ｐｓｓと、圧力補正手段４５２によって演算された吐出圧力Ｐｄとに基づいて、制御電流Ｉを演算する。このとき制御信号演算手段４５３は、前述した式（６）に基づいて、制御電流Ｉを演算することができる。
　図１２は、容量制御システムＢが実行するメインルーチンを示している。容量制御システムＢのメインルーチンにおいて、容量制御システムＡのメインルーチンと同一のステップについては、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８を含め、同じ符号を付して説明を省略する。
　容量制御システムＢのメインルーチンでは、センサ入力等読込ステップＳ３７において、圧力センサ４５１で検知された検知圧力Ｐｈが更に読み込まれる。そして、圧力補正手段４５２が検知圧力Ｐｈから吐出圧力Ｐｄを演算する（Ｓ３８）。なお、吐出圧力演算ステップ（Ｓ３８）は、センサ入力等読込ステップＳ３７と制御電流演算ステップＳ４４との間に実行されればよい。
　また、容量制御システムＢのメインルーチンでは、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８で演算された目標吸入圧力Ｐｓｓが、所定の下限値ＰｓｓＬ以上であるか否か比較・判定される（Ｓ４０）。目標吸入圧力Ｐｓｓが下限値ＰｓｓＬ未満の場合、下限値ＰｓｓＬが目標吸入圧力Ｐｓｓとして読み込まれ（Ｓ４２）、制御信号演算手段４５３が、目標吸入圧力Ｐｓｓ及び吐出圧力Ｐｄを演算式に代入して制御電流Ｉを演算する（Ｓ４４）。
　Ｓ４０において、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８で演算された目標吸入圧力Ｐｓｓが下限値ＰｓｓＬ以上の場合、演算された目標吸入圧力Ｐｓｓが所定の上限値ＰｓｓＨ以下であるか否か比較・判定される（Ｓ４６）。Ｓ４６において、目標吸入圧力Ｐｓｓが上限値ＰｓｓＨを超えている場合、上限値ＰｓｓＨが目標吸入圧力Ｐｓｓとして読み込まれ（Ｓ４８）、制御信号演算手段４５３が、目標吸入圧力Ｐｓｓ及び吐出圧力Ｐｄを演算式に代入して制御電流Ｉを演算する（Ｓ４４）。
　またＳ４６において、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８で演算された目標吸入圧力Ｐｓｓが上限値ＰｓｓＨ以下の場合、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８で演算された目標吸入圧力Ｐｓｓ及び吐出圧力演算ステップＳ３８で演算された吐出圧力Ｐｄを演算式に代入して制御電流Ｉが演算される（Ｓ４４）。
　上述した可変容量圧縮機１００の容量制御システムＡ，Ｂでは、制御装置４００Ａ，４００Ｂが、判定基準が満たされたときのみ、蒸発器温度センサ４０２によって検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅに基づいて目標吸入圧力Ｐｓｓの演算式を補正する。つまり、吐出容量は、基本的にはフィードフォワード制御され、判定基準が満たされたときのみフィードバック制御される。
　この結果として、容量制御システムＡ，Ｂによれば、フィードバック制御の頻度が低減されて吐出容量の不安定化が抑制され、吐出容量が安定に制御される。
　また、判定基準に含まれる１つの条件（ｉ）として、吐出容量が最大吐出容量よりも閾値時間ｔａ以上の間連続して小さいときは、吐出容量は比較的安定に制御されている。このときに検知した蒸発器出口空気温度Ｔｅと蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓとの偏差ΔＴに基づいて制御電流Ｉを調整すれば、偏差ΔＴが低減され、容量制御の精度が向上する。
　上述した容量制御システムＡ，Ｂでは、判定基準が、蒸発器温度センサ４０２で検知される蒸発器出口空気温度Ｔｅの閾値時間ｔａにおける平均変化率αが上限値以下であるという条件（ii）を更に含む。このため、判定基準が１つの条件（ｉ）のみを含むときに比べ、更に限定された条件下でのみ吐出容量がフィードバック制御され、フィードバック制御の頻度がより一層低減される。
　この結果として、容量制御システムＡ，Ｂによれば、吐出容量の不安定化が更に抑制され、吐出容量がより一層安定に制御される。
　また、蒸発器出口空気温度Ｔｅの閾値時間ｔａにおける平均変化率αが上限値β以下のときも、吐出容量は比較的安定に制御されている。このときに検知した蒸発器出口空気温度Ｔｅと蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓとの偏差ΔＴに基づいて制御電流Ｉを調整すれば、偏差ΔＴが低減され、容量制御の精度が向上する。
　上述した容量制御システムＡ，Ｂでは、判定基準が、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓと蒸発器出口空気温度Ｔｅとの偏差Δの閾値時間ｔａにおける平均値ΔＴｍが下限値γ以上であるという条件（iii）を更に含む。このため、更に限定された条件下でのみ吐出容量がフィードバック制御され、フィードバック制御の頻度がより一層低減される。
　この結果として、容量制御システムＡ，Ｂによれば、吐出容量の不安定化が更に抑制され、吐出容量がより一層安定に制御される。
　また、偏差ΔＴの閾値時間ｔａにおける平均値、則ち平均温度偏差ΔＴｍが下限値γを下回っているときにフィードバック制御を行わないことで、偏差ΔＴをそれ以上小さくしようとして却って吐出容量が不安定になるという事態が回避される。この結果としても、容量制御システムＡ，Ｂによれば、吐出容量の不安定化が抑制され、吐出容量が安定に制御される。
　上述した容量制御システムＡ，Ｂは、目標吸入圧力Ｐｓｓに吸入圧力Ｐｓが近付くように吐出容量を制御する吸入圧力制御方式を採用しているけれども、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓ及び冷凍サイクル１０にかかる熱負荷に基づいて目標吸入圧力Ｐｓｓが設定されている。このため、フィードバック制御の頻度が少なくても、目標吸入圧力Ｐｓｓが吸入圧力Ｐｓに近付くことにより、蒸発器出口空気温度Ｔｅが蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓに確実に近付く。
　また、容量制御システムＡ，Ｂでは、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓ及び冷凍サイクル１０にかかる熱負荷に加えて、圧縮機１００の回転数に相当する物理量としての車速ＶＳにも基づいて目標吸入圧力Ｐｓｓが的確に設定されている。この結果として、偏差ΔＴが一層低減される。
　上述した容量制御システムＡ，Ｂでは、演算式が補正される毎に更新されることによって、フィードバック制御の頻度が少なくても、偏差ΔＴが確実に低減される。
　上述した容量制御システムＡ，Ｂでは、第２補正量Ｐ２が所定の範囲内に制限されることによって、例えば容量制御システムＡ，Ｂに何らかの異常が発生したとしても、演算式が初期のものから大きく変更されることが防止される。
　上述した容量制御システムＡでは、フィードバック制御の頻度が低減されるけれども、感圧器２２８によって吐出容量が機械的にフィードバック制御されることで、偏差ΔＴが確実に低減される。
　上述した容量制御システムＢによれば、吸入圧力Ｐｓについてみたときに広い範囲に渡って、吐出容量が安定に制御される。すなわち、容量制御システムＢでは、弁体３０４に作用する吐出圧力Ｐｄに対し、吸入圧力Ｐｓとコイル３１６の電磁力Ｇ（Ｉ）とが対抗する方向に作用するため、吸入圧力Ｐｓの制御範囲が広い。
　本発明は、上述した第１実施形態及び第２実施形態に限定されることはなく、種々の変形が可能である。
　第１実施形態及び第２実施形態では、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８の演算式更新判定ステップＳ１２０において、演算式を更新するか否かの判定基準に、前述の（ｉ）～（iii）の条件が含まれていたが、少なくとも（ｉ）の条件が含まれていればよい。
　従って、判定基準には、（ｉ）単独、（ｉ）と（ii）との組み合わせ、（ｉ）と（iii）との組み合わせ、及び、（ｉ）と（ii）と（iii）との組み合わせの４通りがある。これら４通りの判定基準のそれぞれに、更に、蒸発器ファン電圧検知手段４０５で検知されたファン電圧ＶＬが所定の上限値以下であるという条件を含ませてもよい。
　蒸発器ファン電圧ＶＬが上限値以下であるという条件は、蒸発器１８への送風量が上限値以下、若しくは少ないときという条件と同じであり、蒸発器１８への送風量が上限値以下であるという条件を判定基準に含ませてもよい。蒸発器１８への送風量が少ないときは、冷凍サイクル１０に対する熱負荷が小さく、第１補正量Ｐ１の演算誤差も小さくなる。このため、第２補正量Ｐ２を更新することによって目標吸入圧力Ｐｓｓに吸入圧力Ｐｓを的確に近付けることができる。
　第１実施形態及び第２実施形態では、目標吸入圧力Ｐｓｓの演算式を更新するか否かは、所定の閾値時間ｔａ毎に判定されるが、演算式が更新されるたびに、閾値時間ｔａを長くしてもよい。演算式を更新することにより、目標値である蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓと制御対象である蒸発器出口空気温度Ｔｅとのオフセットが縮小され、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓに蒸発器出口空気温度Ｔｅが良く一致するようになる。このため、頻繁に更新の判定を行う必要がなく、閾値時間ｔａを長くしてフィードバック制御の頻度を更に減少させることで、吐出容量がより一層安定する。
　第１実施形態及び第２実施形態では、制御対象が蒸発器出口空気温度Ｔｅであったけれども、制御対象はこれに限定されることはない。例えば、制御対象を、冷凍回路１０の高圧領域の冷媒の圧力、高圧領域の冷媒の温度、圧縮機１００のシリンダーブロック１０１、フロントハウジング１０２又はリアハウジング１０４の温度（ハウジング温度）、圧縮機１００の駆動トルクとしてもよい。
　第１実施形態及び第２実施形態では、冷凍サイクル１０にかかる熱負荷についての情報（熱負荷情報）として、外気温度Ｔａ、日射量Ｗｓ及び蒸発器ファン電圧ＶＬを検知したけれども、熱負荷情報はこれらに限定されない。
　例えば、熱負荷情報として、外気湿度、車両用空調システムの各種設定（内外気切換ドア位置、車内温度設定、吹き出し口位置、エアミックスドア位置）、車内温度、車内湿度、蒸発器入口空気温度、蒸発器入口空気湿度、車室内各部表面温度、高圧領域又は低圧領域の圧力又は湿度、車両の乗員数等を検知してもよい。ただし、熱負荷を精度良く検知するために、熱負荷検知手段は、外気温度センサ４０３と蒸発器ファン電圧検知手段４０５とを少なくとも有するのが好ましい。
　第１実施形態及び第２実施形態では、エンジン１１４又は圧縮機１００の回転数を検知する手段として車速センサ４０６を使用したが、エンジン１１４又は圧縮機１００の回転数を直接検知する手段を用いてもよい。
　第１実施形態及び第２実施形態において、ソレノイド駆動手段４１２は、コイル２５４，３１６に供給されている制御電流Ｉを検知すべく、電流センサ４３６を有していたが、電流センサ４３６の配置は、制御電流Ｉを検知可能であれば特に限定されない。また、制御電流Ｉを検知可能であれば、電流センサ４３６に代えて、電圧計等の他の手段を用いてもよい。
　また、ソレノイド駆動手段４１２は、制御電流Ｉを検知するための手段を有していなくてもよい。この場合、目標吸入圧力Ｐｓｓ又は制御電流Ｉとスイッチング素子４３０を駆動するデューティ比との相関を予め求めておけばよい。そして、当該相関に基づいて、制御信号演算手段４１１が目標吸入圧力Ｐｓｓ又は制御電流Ｉからデューティ比を演算し、演算したデューティ比をソレノイド駆動手段４１２に入力すればよい。
　第１実施形態及び第２実施形態では、容量制御システムＡ，Ｂの制御装置４００Ａ，Ｂが独立していたけれども、制御装置４００Ａ，Ｂを、空調システム全体の動作を制御するエアコン用ＥＣＵの一部として構成してもよい。
　第１実施形態では、容量制御弁２００の弁体２１０に対して開閉方向に吐出圧力Ｐｄ及びクランク圧力Ｐｃが作用していなかったが、弁体に対して開閉方向に吐出圧力Ｐｄ又はクランク圧力Ｐｃが作用する容量制御弁を用いてもよい。
　第２実施形態では、容量制御弁３００の弁体３０４に対して開閉方向に吐出圧力Ｐｄ及び吸入圧力Ｐｓが作用していたが、弁体に対して更にクランク圧力Ｐｃが作用する容量制御弁を用いてもよい。
　第１及び第２実施形態の容量制御システムＡ，Ｂが適用された圧縮機１００は、クラッチレス圧縮機であったが、容量制御システムＡ，Ｂは、電磁クラッチを装着した圧縮機にも適用可能である。圧縮機１００は斜板式の往復動圧縮機であったけれども、揺動板式の往復動圧縮機であってもよい。揺動板式の圧縮機は、揺動板を揺動させるための要素を有し、斜板１０７及びこの要素をまとめて斜板要素という。圧縮機１００は、電動モータで駆動されるものであってもよい。
　更に、容量制御システムＡ，Ｂは、スクロール式やベーン式の可変容量圧縮機にも適用可能である。すなわち、弁体にソレノイドユニットの電磁力が作用する容量制御弁を用いて、吐出容量を変化させるための制御圧力を容量制御弁の弁開度によって変化させることができれば、あらゆる可変容量圧縮機に適用可能である。
　なお、制御圧力とは、往復動圧縮機の場合には、クランク室の圧力（クランク圧力Ｐｃ）である。
　第１及び第２実施形態の容量制御システムＡ，Ｂが適用された圧縮機１００では、抽気通路１６２の流量を規制してクランク圧力Ｐｃを昇圧するために、抽気通路１６２に絞り要素として固定オリフィス１０３ｃを配置したが、絞り要素として、流量可変の絞りを用いてもよく、また、弁を配置して弁開度を調整してもよい。
　第１及び第２実施形態の容量制御システムＡ，Ｂでは、容量制御弁２００，３００は、吐出室１４２とクランク室１０５との間を繋ぐ給気通路１６０に配置されていたけれども、圧縮機１００が斜板式又は揺動板式の場合、給気通路１６０に容量制御弁２００，３００を配置せずに、クランク室１０５と吸入室１４０との間を繋ぐ抽気通路１６２に容量制御弁を配置してもよい。即ち、給気通路１６０の開度を制御する入口制御に限定されず、抽気通路１６２の開度を制御する出口制御であってもよい。
　第１及び第２実施形態の容量制御システムＡ，Ｂが適用される冷凍サイクル１０では、冷媒はＲ１３４ａや二酸化炭素に限定されず、その他の新冷媒を使用してもよい。つまり、容量制御システムＡ，Ｂは、従来の空調システムにも適用可能である。
　最後に、本発明に係る可変容量圧縮機の容量制御システムは、車両用空調システム以外の室内用空調システム等、空調システム全般に適用可能である。

Claims (11)

  1. 　空調システムの冷凍サイクルを構成すべく冷媒が循環する循環路に放熱器、膨張器及び蒸発器とともに介挿される可変容量圧縮機に適用され、前記空調システムの制御量が目標値に近付くように、前記可変容量圧縮機の吐出容量を制御圧力の調整により制御する容量制御システムにおいて、
    　前記制御量を検知する制御対象検知手段と、
    　開閉作動によって前記制御圧力を調整可能な電磁制御弁と、
    　演算式に基づいて前記目標値から吐出容量制御信号を演算し、前記吐出容量制御信号に対応した制御電流を前記電磁制御弁に供給する制御装置とを具備し、
    　前記制御装置は、判定基準が満たされたときのみ前記制御対象検知手段によって検知された制御量と前記目標値との偏差に基づいて前記演算式を補正し、
    　前記判定基準は、前記可変容量圧縮機の吐出容量が最大吐出容量よりも閾値時間以上の間連続して小さいという条件を含む
    ことを特徴とする可変容量圧縮機の容量制御システム。
  2. 　前記判定基準は、前記制御対象検知手段で検知される制御量の前記閾値時間の間における平均変化率が上限値以下であるという条件を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
  3. 　前記蒸発器に対する送風量を検知する蒸発器送風量検知手段を更に具備し、
    　前記判定基準は、前記蒸発器送風量検知手段で検知される蒸発器の送風量が上限値以下であるという条件を更に含む
    ことを特徴とする請求項２に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
  4. 　前記判定基準は、前記制御目標設定手段で設定された目標値と、前記制御対象検知手段で検知された制御量との偏差の前記閾値時間における平均値が下限値以上であるという条件を更に含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
  5. 　前記冷凍サイクルの熱負荷を検知する熱負荷検知手段を更に備え、
    　前記制御装置は、
    　前記目標値及び前記熱負荷検知手段で検知された熱負荷に基づいて、吸入圧力の目標である目標吸入圧力を設定する目標吸入圧力設定手段と、
    　前記目標吸入圧力設定手段で設定された目標吸入圧力から前記吐出容量制御信号を演算するための演算式を前記演算式として記憶した記憶手段と、
    　前記制御対象検知手段によって検知された制御量に基づいて前記記憶手段に記憶されている演算式を補正する補正手段と
    を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
  6. 　前記可変容量圧縮機の回転数に相当する物理量を検知する回転数検知手段を更に備え、
    　前記目標吸入圧力設定手段は、前記目標値、前記熱負荷、及び、前記回転数検知手段で検知された物理量に基づいて前記目標吸入圧力を設定する
    ることを特徴とする請求項５に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
  7. 　前記記憶手段に記憶されている演算式は、前記補正手段によって補正された演算式によって更新されることを特徴とする請求項５又は６に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
  8. 　前記閾値時間は、前記演算式が補正される毎に増大されることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
  9. 　前記補正手段による前記演算式の補正量は、最初の演算式を基準として設定される範囲内に制限されることを特徴とする請求項５乃至８の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
  10. 　前記電磁制御弁は、吸入圧力に応答して前記制御圧力を機械的に制御する感圧器を有することを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
  11. 　前記電磁制御弁は、吐出圧力が吸入圧力及びソレノイドユニットの電磁力に対して対抗する方向に作用する弁体を有することを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
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