(57)【要約】      （修正有）【課題】可変容量形斜板式圧縮機の出力を制御するように適合されており、圧縮機の効率を改善する圧縮機制御モジュールＣＣＭを提供する。【解決手段】制御目標または設定値とも呼ばれる可変容量形斜板式圧縮機（３０）からの所望または必要とされる出力、たとえばそれだけに限らないが吸引圧力、ピストンストローク長さ、蒸発器出口空気温度、冷媒質量流量、および／または流体に対して行われた作業を示す信号を直接計算し、または外部源、たとえばＨＶＡＣ制御ユニットから受け取ることと、値の現在／実際の値を受け取ることと、可変容量形斜板式圧縮機の回転軸に対する斜板（４８）の現在の回転速度および角度、または現在のピストンストローク長さおよびその往復回数をそれぞれ受け取り、または計算する。【選択図】図１
2020180615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変容量形斜板式圧縮機の出力を制御するように適合された圧縮機制御モジュールＣＣＭであって、
ａ）前記可変容量形斜板式圧縮機（３０）からの所望または必要とされる出力、たとえばそれだけに限らないが吸引圧力、ピストンストローク長さ、蒸発器出口空気温度、冷媒質量流量、および／または流体に対して行われた作業を示す信号を、直接計算し、または外部源、たとえばＨＶＡＣ制御ユニットから受け取り、
ｂ）ａ）に記載された値の現在／実際の値を受け取り、
ｃ）前記可変容量形斜板式圧縮機の回転軸に対する斜板（４８）の現在の回転速度および角度、または現在のピストンストローク長さおよびその往復回数をそれぞれ受け取り、または計算し、
ｄ）任意選択で、吐出圧力、クランクケース圧力、吸引圧力とクランクケース圧力との間のデルタ圧力、蒸発器出口空気温度、および／またはエンジン速度などの前記圧縮機、空気調和システム、または車両からの追加の現在の値を受け取り、または計算し、
ｅ）前記可変容量形斜板式圧縮機からの前記所望または必要とされる出力と、前記可変容量形斜板式圧縮機の現在の出力との間の差を判定し、
ｆ）前記可変容量形斜板式圧縮機の実際の出力が、ステップａ）で得られた前記所望または必要とされる出力に近づくように、または同じになるように、ｃ）およびｄ）で受け取りまたは計算した前記追加の値も考慮に入れて、前記斜板（４８）の角度を調整する信号を弁駆動ユニットへ出力するように適合された圧縮機制御モジュールＣＣＭ。
【請求項２】
前記可変容量形斜板式圧縮機の前記現在の出力が、ａ）からの前記所望または必要とされる出力に近づくまで、または同じになるまで、前記ステップａ）〜ｆ）を繰り返すようにさらに適合され、
前記圧縮機制御モジュールＣＣＭは、好ましくは、前記ステップａ）〜ｆ）を所与の順序で実行するように適合されている、請求項１に記載の圧縮機制御モジュールＣＣＭ。
【請求項３】
前記ステップａ）で受け取った前記可変容量形斜板式圧縮機の前記所望または必要とされる出力を、ｃ）および／またはｄ）で受け取った前記値のうちの１つまたは複数に基づいて操作するようにさらに適合されている、請求項１または２に記載の圧縮機制御モジュールＣＣＭ。
【請求項４】
ピストンストローク長さの導関数が、０とは異なり、または０前後の特定の許容帯域とは異なるとき、前記クランク室圧力と吸引圧力差（Ｐｃ−Ｐｓ）との間の上側および／または下側閾値差が記憶され、前記上側閾値を超過すると斜板（ＳＷＰ）角が増大し、前記下側閾値に届かないとＳＷＰ角が減少し、
前記上側および／もしくは下側閾値差、または前記上側および／もしくは下側閾値差の関数が、精密なＳＷＰ角制御に使用される、請求項１から３のいずれか一項に記載の圧縮機制御モジュールＣＣＭ。
【請求項５】
圧縮機回転速度および／またはその導関数を前記圧縮機制御モジュールＣＣＭへフィードフォワードして、１つおよび／または２つ以上のコントローラループの入力および／または出力を調整し、圧縮機回転速度ＲＰＭが変化した場合の動的挙動を改善する、請求項１から４のいずれか一項に記載の圧縮機制御モジュールＣＣＭ。
【請求項６】
前記弁駆動ユニットへの前記信号は、モデル予測制御（ＭＰＣ）、ＩＭＣ、ニューラルネットワークのようなオンライン予測コントローラ、および／または多入力単出力（ＭＩＳＯ）コントローラの出力から、少なくとも部分的に生成される、
請求項１から５のいずれか一項に記載の圧縮機制御モジュールＣＣＭ。
【請求項７】
前記弁駆動ユニットへの前記信号は、ＰＩＤコントローラの出力から少なくとも部分的に生成され、前記ステップｅ）で判定された差は、好ましくは、前記ＰＩＤコントローラへの入力信号になる、
請求項１から６のいずれか一項に記載の圧縮機制御モジュールＣＣＭ。
【請求項８】
前記ＰＩＤコントローラの少なくとも１つの利得パラメータは、吸引室圧力および／もしくは吐出室圧力ならびに／またはピストンストローク長さおよび／もしくはピストン往復回数および／もしくは制御弁の開口レベルなどの前記圧縮機の１つまたは複数の測定または計算された値に基づいて、少なくとも部分的に調整される、
請求項７に記載の圧縮機制御モジュールＣＣＭ。
【請求項９】
前記吸引室圧力が小さいとき、Ｐパラメータおよび／もしくはＩパラメータおよび／もしくはＤパラメータは、前記吸引室圧力がより大きいときと比較するとより小さく、かつ／または
前記吐出室圧力が大きいとき、前記Ｐパラメータおよび／もしくはＩパラメータおよび／もしくはＤパラメータは、前記吐出室圧力がより小さいときと比較するとより小さく、かつ／または
前記ピストンストローク長さが小さいとき、前記Ｐパラメータおよび／もしくはＩパラメータおよび／もしくはＤパラメータは、前記ピストンストローク長さがより大きいときと比較するとより大きい、
請求項８に記載の圧縮機制御モジュールＣＣＭ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の圧縮機制御モジュールＣＣＭが、前記可変容量形斜板式圧縮機の一体部分である、可変容量形斜板式圧縮機。
【請求項１１】
吸引室（３１）のいずれかとクランク室（２１）との間にブリードポートもしくはブリード弁を備えておらず、または直径が低減されたブリードポートを備えている、請求項１０に記載の可変容量形斜板式圧縮機。
【請求項１２】
少なくとも１つの速度ストロークセンサを備え、前記速度ストロークセンサは、前記可変容量形斜板式圧縮機のピストンのうちの前記１つまたは複数のピストンストローク長さおよび往復速度の量を監視し、この測定値を前記圧縮機制御モジュールＣＣＭへ送るように適合させることができ、前記圧縮機制御モジュールＣＣＭは、前記１つまたは複数のピストンの移動量に基づいて、前記斜板の現在の角度および／または前記可変容量形斜板式圧縮機の前記ピストンストローク長さを計算し、前記ピストンの往復速度に基づいて、前記斜板および前記圧縮機回転速度（ＲＰＭ）を計算するように適合されている、請求項１０または１１に記載の可変容量形斜板式圧縮機。
【請求項１３】
前記圧縮機制御モジュールＣＣＭに接続された電子制御弁（１００）を備え、前記電子制御弁（１００）は、前記ステップｆ）で前記圧縮機制御モジュールＣＣＭから出力された前記信号を受け取ったことに応答して、前記可変容量形斜板式圧縮機の前記クランク室（２１）から前記吸引室（３１）のうちの１つもしくは複数へまたは吐出室（３３）から前記クランク室（２１）へ圧力を誘導することにより、前記斜板（４８）の角度を変化させるように適合されている、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の可変容量形斜板式圧縮機。
【請求項１４】
請求項１０から１３のいずれか一項に記載の可変容量形斜板式圧縮機を備えている空気調和システム。
【請求項１５】
前記空気調和システムは、自動車で使用され、さらに、
前記圧縮機制御モジュールＣＣＭまたは前記空気調和システムは、前記可変容量形斜板式圧縮機の冷却材の前記吸引圧力または前記出力を制御することによって、前記自動車の客室内の温度が、前記自動車の使用者によって所望または設定された温度で維持されることを確実にするように動作するように適合されている、請求項１４に記載の空気調和システム。
【請求項１６】
前記可変容量形斜板式圧縮機の前記所望された出力は、冷却材に対して行われる作業の量であり、前記可変容量形斜板式圧縮機の駆動力および回転速度にかかわらず一定のままである、
請求項１４または１５に記載の空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、可変容量形斜板式圧縮機の動作を制御する圧縮機制御モジュール、圧縮機制御モジュールを含む可変容量形斜板式圧縮機、および空気調和システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、車両用の空気調和システムは、冷却および／または加熱のための冷媒圧縮サイクルシステムを備えている。冷媒圧縮サイクルの中心は、冷媒サイクル内で冷媒を圧縮して循環させる圧縮機である。圧縮機は、典型的には、蒸発器内の圧力を低レベルで維持するように構成される。蒸発器内の圧力は、蒸発器内に抑えられた飽和冷媒の温度に直接関係しており、したがって圧力を低く維持することによって、圧縮機は蒸発器内の温度を低く維持する。
【０００３】
可変容量形斜板型圧縮機は、車両空気調和システムにとって一般的である。可変容量形斜板式圧縮機は、典型的には、車両エンジンによって駆動されるベルトによって駆動される。圧縮機の出力（流体にかかる圧縮機の負荷または圧縮機の作業など）は、斜板の角度を変えることによって調整することができる。
【０００４】
可変容量形斜板式圧縮機は、回転斜板の傾斜角が圧縮ピストンの往復長さに影響を及ぼすように構成される。斜板の傾斜角は、典型的には、可変容量形斜板式圧縮機のクランク室とその吸引室との間の圧力差を変動させることによって調節される。すなわち、吐出室からクランク室へ高圧作業流体を誘導することによってクランク室内の圧力が増大すると、クランク室と吸引室との間の圧力差（Ｐｃ−Ｐｓ）が増大し、斜板角は減少し（すなわち、主軸に直交に動かされる）、したがってピストンのストロークが低減される。それに応じて、クランク室内の圧力が減少すると、斜板角は増大し、ピストンのストロークが増大し、圧縮機質量流量が増大する。
【０００５】
従来技術における可変容量形斜板式圧縮機のクランク室は、「ブリードポート」と呼ばれることの多い固定のオリフィスを介して、吸引室と常に連通している。制御弁がクランク室と吐出室との間の通路を閉じると、クランク室内の圧力は、ブリードポートにより、吸引室内の圧力に到達するまで減少する。これにより、斜板の傾斜角が最大まで増大し、したがってピストンのストロークが増大し、圧縮機質量流量が増大する。
【０００６】
従来技術の斜板角の制御は、吐出室からクランク室への高圧作業流体の流れを調節することによって行われる。
【０００７】
主に、結果として得られるクランクケース圧力と吸引圧力との間の圧力差（Ｐｃ−Ｐｓ）が、斜板角を画定する。
【０００８】
従来技術のこの構成はよく知られており、簡単であるが欠点がある。吸引室とクランク室との間のブリードポートは、普通なら冷却に使用されるはずの圧力の損失を招く。
【０００９】
別の欠点は、従来技術の制御が特定の条件で不安定になる傾向があることである。
【００１０】
いわゆる「外部制御式可変圧縮機」によって使用される電子制御弁は、典型的には、ソレノイドなどの電子アクチュエータによって駆動される作動ロッドを含む。作動ロッドは、ソレノイドのオン／オフに応じて弁体を動かす。外部制御式可変圧縮機は、蒸発器の出口の温度を、好ましくは最高１２℃の範囲内で調整することができる。蒸発器内の温度を調整することによって、ＡＣシステムを冷却負荷に対して最適化することができ、より効率的な冷却を行い、電力消費を低減させることができる。
【００１１】
さらに、いくつかの実施形態における電気制御弁は、圧縮機の出力／負荷を最小に設定することで、主軸に直交するように斜板を制御することができるため、普通なら圧縮機をオン／オフに切り替える機構（通常は、クラッチ）を省くことができ、構造を簡略化し、製造コストを低減させることができる。
【００１２】
従来技術は、典型的には、吸引圧力の開ループ調節を伴う。暖房、換気、および空調（ＨＶＡＣ）システムが、圧縮機に対する所望の吸引圧力を設定する。所望の吸引圧力は、圧縮機の電子制御弁に対する特定の駆動信号に変換され、駆動信号は、斜板位置、したがって圧縮機の出力／負荷を設定する。吸引圧力は、典型的には測定されない。ＨＶＡＣ制御は、車両客室温度および蒸発器空気出口温度のみを制御値として使用する。この構造は、ほとんど安定しているが、吸引圧力が測定されないため、実際の吸引圧力が実現されたというフィードバックはない。したがって、システムは、摩擦による静誤差およびヒステリシス効果が生じやすい。
【００１３】
本出願は、韓国特許出願ＫＲ１０−２０１８−００１０８９１に開示されている発明の継続出願であり、必要とされる冷却作用に応じて吸引圧力を調節することができる圧縮機の調節をさらに改善するための圧縮機制御モジュール（ＣＣＭ）を開示する。
【００１４】
この開示は、可変容量形斜板式圧縮機の吸引室およびクランク室を連結する第１の連通通路（ＫＲ１０−２０１８−００１０８９１で「Ｐ１」と呼ばれる）と、可変容量形斜板式圧縮機の吐出室およびクランク室を連結する第２の連通通路（ＫＲ１０−２０１８−００１０８９１で「Ｐ２」と呼ばれる）とを含む。この開示は、第１の連通通路および第２の連通通路を選択的に開閉する４方向制御弁をさらに開示しており、したがってブリードポートを閉じることができ、または実質的に閉じることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】韓国特許出願ＫＲ１０−２０１８−００１０８９１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
両方向に圧力を調節することを可能にすることによって、ブリードポートを低減させまたは閉じて、実質的に効率を改善することができる。しかし、ブリードポートを閉じることで、システムが不安定になる可能性があり、制御弁の開口のわずかな変動が、斜板角の大きな変化をもたらす可能性がある。ブリードポートを閉じ、または実質的に閉じることで、効率は改善されるが、システムの制御が複雑になる。本発明は、ブリードポートが閉じまたは実質的に低減された圧縮機をどのように精密に制御するかという解決策を記載する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的は、請求項１の圧縮機制御モジュール（ＣＣＭ）、請求項１０の可変容量形斜板式圧縮機、および請求項１４の空気調和システムによって解決される。
【００１８】
特に、この目的は、可変容量形斜板式圧縮機の出力を制御するように適合された圧縮機制御モジュールＣＣＭによって解決され、ＣＣＭは、
ａ）制御目標または設定値とも呼ばれる、可変容量形斜板式圧縮機からの所望または必要とされる出力、たとえばそれだけに限らないが吸引圧力、ピストンストローク長さ、蒸発器出口空気温度、冷媒質量流量、および／または流体に対して行われた作業を示す信号を、直接計算し、または外部源、たとえばＨＶＡＣ制御ユニットから受け取り、
ｂ）ａ）に記載された値の現在／実際の値を受け取り、
ｃ）可変容量形斜板式圧縮機の回転軸に対する斜板の現在の回転速度および角度、または現在のピストンストローク長さおよびその往復回数をそれぞれ受け取り、または計算し、
ｄ）任意選択で、吐出圧力、クランクケース圧力、吸引圧力とクランクケース圧力との間のデルタ圧力、蒸発器出口空気温度、およびエンジン速度などの圧縮機、空気調和システム、または車両からの追加の現在の値を受け取り、または計算し、
ｅ）可変容量形斜板式圧縮機からの所望または必要とされる出力と、可変容量形斜板式圧縮機の現在の出力との間の差を判定し、
ｆ）可変容量形斜板式圧縮機の実際の出力が、ステップａ）で得られた所望または必要とされる出力に近づくように、または同じになるように、ｃ）およびｄ）で受け取りまたは計算した追加の値も考慮に入れて、斜板の角度を調整する信号を弁駆動ユニットへ出力するように適合されている。
【００１９】
これらの利点は、ブリードポートが閉じまたは実質的に低減された圧縮機の精密な制御を含む。
【００２０】
コントローラのうちの１つまたは複数のコントローラパラメータは、有利には、動作中に調整することができる。これは、特定のシステム変数（Ｐｓ、ピストンストローク長さ、ＲＰＭ、Ｐｄ、蒸発器空気出口温度、湿度など）に応じて行うことができる。
【００２１】
一実施形態では、圧縮機制御モジュールＣＣＭは、可変容量形斜板式圧縮機の現在の出力が、ａ）からの所望または必要とされる出力に近づくまで、または同じになるまで、ステップａ）〜ｆ）を繰り返すように適合され、
ＣＣＭは、好ましくは、ステップａ）〜ｆ）を所与の順序で実行するように適合されている。
【００２２】
一実施形態では、ＣＣＭは、ステップａ）で受け取った可変容量形斜板式圧縮機の所望または必要とされる出力を、ｃ）および／またはｄ）で受け取った値のうちの１つまたは複数に基づいて操作するようにさらに適合されている。
【００２３】
ステップａ）に対して、ＣＣＭは、可変容量形斜板式圧縮機の所望または必要とされる出力（制御目標値）を受け取り、ｃ）および／またはｄ）で受け取った値のうちの１つまたは複数に基づいてこの値を操作するように適合することができる。
【００２４】
一実施形態では、ピストンストローク長さの導関数が、０とは異なり、または０前後の特定の許容帯域とは異なるとき、クランク室圧力と吸引圧力（Ｐｃ−Ｐｓ）との間の上側および／または下側閾値差が記憶され、上側閾値を超過すると斜板（ＳＷＰ）角が増大し、下側閾値に届かないとＳＷＰ角が減少し、
上側および／もしくは下側閾値差、または上側および／もしくは下側閾値差の関数が、精密なＳＷＰ角制御のために使用される。
【００２５】
一実施形態では、圧縮機回転速度および／またはその導関数をＣＣＭへフィードフォワード（feedforward）して、１つおよび／または２つ以上のコントローラループの入力および／または出力を調整し、圧縮機ＲＰＭが変化した場合の動的挙動を改善する。
【００２６】
一実施形態では、弁駆動ユニットへの信号は、モデル予測制御（ＭＰＣ）、ＩＭＣ、ニューラルネットワークのようなオンライン予測コントローラ、および／または多入力単出力（ＭＩＳＯ）コントローラの出力から、少なくとも部分的に生成される。
【００２７】
一実施形態では、弁駆動ユニットへの信号は、ＰＩＤコントローラの出力から少なくとも部分的に生成され、ステップｅ）で判定された差は、好ましくは、ＰＩＤコントローラへの入力信号になる。
【００２８】
一実施形態では、ＰＩＤコントローラの少なくとも１つの利得パラメータは、吸引室圧力および／もしくは吐出室圧力ならびに／または制御弁のピストンストローク長さおよび／もしくはピストン往復回数および／もしくは開口レベルなどの圧縮機の１つまたは複数の測定または計算された値に基づいて、少なくとも部分的に調整される。
【００２９】
一実施形態では、吸引室圧力が小さいとき、Ｐパラメータおよび／もしくはＩパラメータおよび／もしくはＤパラメータは、吸引室圧力がより大きいときと比較するとより小さく、かつ／または
吐出室圧力が大きいとき、Ｐパラメータおよび／もしくはＩパラメータおよび／もしくはＤパラメータは、吐出室圧力がより小さいときと比較するとより小さく、かつ／または
ピストンストローク長さが小さいとき、Ｐパラメータおよび／もしくはＩパラメータおよび／もしくはＤパラメータは、ピストンストローク長さがより大きいときと比較するとより大きい。
【００３０】
一実施形態では、ＣＣＭは、可変容量形斜板式圧縮機の一体部分である。
【００３１】
一実施形態では、可変容量形斜板式圧縮機は、吸引室のいずれかとクランク室との間にブリードポートもしくはブリード弁を備えておらず、または直径が低減されたブリードポートを備えている。
【００３２】
一実施形態では、可変容量形斜板式圧縮機は、少なくとも１つの速度ストロークセンサを備え、速度ストロークセンサは、可変容量形斜板式圧縮機のピストンのうちの１つまたは複数のピストンストローク長さおよび往復速度の量を監視して、この測定値をＣＣＭへ送るように適合させることができ、ＣＣＭは、１つまたは複数のピストンの移動量に基づいて、斜板の現在の角度および／または可変容量形斜板式圧縮機のピストンストローク長さを計算し、ピストンの往復速度に基づいて、斜板および圧縮機の回転速度（ＲＰＭ）を計算するように適合されている。
【００３３】
一実施形態では、可変容量形斜板式圧縮機は、ＣＣＭに接続された電子制御弁を備え、電子制御弁は、ステップｆ）でＣＣＭから出力信号を受け取ったことに応答して、可変容量形斜板式圧縮機のクランク室から吸引室のうちの１つもしくは複数へまたは吐出室からクランク室へ圧力を誘導し、それによって斜板の角度を変化させるように適合されている。
【００３４】
一実施形態では、可変容量形斜板式圧縮機は、空気調和システムの一部である。
【００３５】
一実施形態では、空気調和システムは、自動車で使用され、さらに、
ＣＣＭまたは空気調和システムは、可変容量形斜板式圧縮機の吸引圧力または冷却材の出力を制御することによって、自動車の客室内の温度が、自動車の使用者によって所望または設定された温度で維持されることを確実にするように動作するように適合されている。
【００３６】
一実施形態では、可変容量形斜板式圧縮機の所望の出力は、冷却材に対して行われる作業の量であり、可変容量形斜板式圧縮機の駆動力および回転速度にかかわらず一定のままである。
【００３７】
目標値の計算のために、外気条件（温度および湿度など）、車両に対する日射負荷、ならびに蒸発器空気出口温度の目標および実際の値のような他の外部信号を考慮に入れることができる。
【００３８】
可変容量形斜板式圧縮機は、吸引室のいずれかとクランク室との間にブリードポートもしくはブリード弁を備えていなくてもよく、または少なくとも直径が低減されたブリードポートもしくはブリード弁を備えている。
【００３９】
ブリードポートもしくはブリード弁を除去し、またはその直径を低減させることによって、内部圧力損失の低減により、圧縮機の効率が増大し、したがって燃料を節約することができる。
【００４０】
ステップｆ）におけるＣＣＭからの信号出力により、可変容量形斜板式圧縮機がクランク室内の圧力を変化させて、斜板の角度を変化させ、それによって可変容量形斜板式圧縮機からの流体の出力（圧縮機質量流量出力など）を増大または減少させることができる。
【００４１】
ステップｆ）におけるＣＣＭからの信号出力は、連通通路のうちの１つを開くように弁体を駆動するアクチュエータを駆動する弁駆動ユニットに影響を及ぼすことができる。第１の通路はＰｃＰｓを開き、角度を増大させる。第２の通路はＰｄＰｃを開き、斜板角を減少させる。
【００４２】
可変容量形斜板式圧縮機は、少なくとも１つの速度ストロークセンサを備えることができ、速度ストロークセンサは、可変容量形斜板式圧縮機のピストンのうちの１つまたは複数のピストンストローク長さおよび往復速度の量を監視して、この測定値をＣＣＭへ送るように適合させることができ、ＣＣＭは、１つまたは複数のピストンの移動量に基づいて、斜板の現在の角度および／または可変容量形斜板式圧縮機のピストンストローク長さを計算し、ピストンの往復速度に基づいて、斜板および圧縮機の回転速度（ＲＰＭ）を計算するように適合されている。
【００４３】
可変容量形斜板式圧縮機は、少なくとも１つのクランクルーム圧力センサを備えることができ、ＣＣＭは、ステップｄ）に対してこの情報を使用するように適合される（任意選択）。
【００４４】
可変容量形斜板式圧縮機は、吸引圧力を測定する少なくとも１つの吸引圧力センサを備えることができ、ＣＣＭは、ステップｂ）に対してこの情報を使用するように適合させることができる。
【００４５】
可変容量形斜板式圧縮機は、クランクケース圧力と吸引圧力との間の圧力差を測定する少なくとも１つのデルタ圧力センサを備えることができ、ＣＣＭは、ステップｄ）に対してこの情報を使用するように適合される（任意選択）。
【００４６】
ＣＣＭ（またはＣＣＭ制御アルゴリズムのいくつかの部分）は、ＡＣシステムコントローラ（ＡＣ  ＥＣＵ）に組み込むことができる。これにより、コストを低減させることができる。
【００４７】
ＴＸＶは、質量流量を調整することによって、蒸発器過熱温度を制御することができる。圧縮機は、蒸発器温度に大いに関連する可能性のある吸引圧力を制御する。
【００４８】
ＣＣＭの制御アルゴリズムは、マイクロコントローラと、弁駆動ユニットと、電源と、センサを読み取るための入力ユニットと、ＡＣ  ＥＣＵおよび／またはエンジンＥＣＵとの間で情報を送達および／または受信する通信ユニットとを含むＰＣＢＡ上に位置することができる。
【００４９】
本開示の上記その他の態様、特徴、および利点は、添付の図面とともに、以下の詳細な説明からより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１の連通通路Ｐ１、第２の連通通路Ｐ２、および制御弁１００を含む可変容量形斜板式圧縮機の内部構造を示す断面図である。
【図２】弁体の動きに応じた第１および第２の連通通路の開口レベルの変化を示すグラフである。
【図３】本発明の一実施形態による閉ループ制御の図である。
【図４】図１に示す実施形態で斜板の傾斜角を増大させるプロセスにおける弁の吸引圧力および開口レベルの変化を示すグラフである。
【図５】図１に示す実施形態で斜板の傾斜角を減少させるプロセスにおける弁の吸引圧力および開口レベルの変化を示すグラフである。
【図６】可変容量形斜板式圧縮機の現在の出力を制御するためにＣＣＭで使用することができる方法の流れ図である。
【図７】本発明の一実施形態による制御を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態による制御を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態による制御を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態による制御を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
制御性を改善するために、フィードフォワード機能が必要とされることがあり、これは、圧縮機ＲＰＭが変化した場合の動的挙動を改善するために、圧縮機ＲＰＭ値がコントローラに対する入力として使用されることを意味する。
【００５２】
一実施形態では、圧縮機ＲＰＭおよび／またはその導関数は、たとえば特定の値を足すまたは引くことによって目標ピストンストローク長さ値を調整するために、フィードフォワード機能に対する入力として使用される。
【００５３】
一実施形態では、この調整はまた、制御回路の異なる場所で、たとえばコントローラ出力値で行うことができる。
【００５４】
フィードフォワード機能はまた、図７、図８、および図９に関連して、動的挙動をさらに改善するために使用することができる。蒸発器の着氷を防止するために、追加のＰｓ情報を使用することができる。
【００５５】
特定の実施形態では、特定のシステム変数（Ｐｓ、ピストンストローク長さ、ＲＰＭ、Ｐｄ、蒸発器空気出口温度、湿度など）に応じて、動作中にコントローラのうちの１つまたは複数のコントローラパラメータを調整することが有利であることがある。
【００５６】
たとえば、現在のＰｓおよび／もしくはＰｄならびに／または制御弁のピストンストローク長さおよび／もしくは開口レベルに応じて、ＰＩＤパラメータ（比例、積分、および微分パラメータ）を調整することができる。Ｐｓがより小さい場合、Ｐパラメータおよび／またはＩパラメータおよび／またはＤパラメータは、Ｐｓ圧力が大きい状況と比較すると、異なることができる。なぜならＰｓがより大きい場合、クランクルームから吸い出される制御ガスがより少なくなるからである。Ｐｄがより大きい場合、Ｐパラメータおよび／またはＩパラメータおよび／またはＤパラメータは、Ｐｄ圧力がより小さい状況と比較すると、より小さくすることができる。なぜならＰｄがより大きい場合、クランクルームへ送出される制御ガスがより多くなるからである。
【００５７】
ピストンストローク長さが小さい場合、Ｐパラメータおよび／またはＩパラメータおよび／またはＤパラメータは、ストロークがより大きい状況と比較すると、より大きくすることができる。
【００５８】
外側制御ループの制御偏差に応じて、コントローラの応答を増大させるようにＩパラメータを調整することが有利である。たとえば、制御偏差が所定の限界より大きい場合、Ｉパラメータは、制御偏差がより小さい場合より大きい値を設定することができる。
【００５９】
さらに、制御性を改善するために、本明細書に記載する任意の実施形態に対して、フィードフォワード機能が有利である。
【００６０】
これは、高速のＲＰＭ変化により、Ｐｓが増大または減少するからである。これらのＲＰＭ変化をコントローラに対する入力値として使用しない場合、吸引圧力応答（システム関連）は非常に遅いため、そのようなＲＰＭ変化に対するコントローラ応答は非常に遅くなる。この場合、Ｐｓ圧力は論理的に変動し、Ｐｓレベル／質量流量の意図しない増減により、エネルギー消費を増大させる。
【００６１】
圧縮機ＲＰＭ値は、圧縮機ＲＰＭが変化した場合の動的挙動を改善するために、コントローラに対する入力として使用される。
【００６２】
たとえば、圧縮機ＲＰＭおよび／またはその導関数は、１つおよび／または２つ以上のコントローラループの入力および／または出力を調整するために、フィードフォワード機能に対する入力として使用することができる。
【００６３】
例示的な実施形態について上記に説明したが、本開示の範囲は特有の実施形態に限定されるものではなく、本開示は、特許請求の範囲に記載する範囲内で適切に変更することができる。たとえば、吸引圧力センサ４０１は、圧縮機の吸引室、蒸発器の出口端、および蒸発器と圧縮機との間の作業流体パイプのうちの１つに配置することができる。
【００６４】
カスケード制御、ＰＩ、ＰＩＤについて例として言及するが、該当する場合、モデル予測制御（ＭＰＣ）、ＩＭＣ、ニューラルネットワークのようなオンライン予測コントローラ、多入力単出力（ＭＩＳＯ）コントローラなど、任意の他のタイプまたは構造の制御機構を、当業者であれば使用することができる。
【００６５】
以下、本開示による圧縮機制御モジュール（ＣＣＭ）の一実施形態、ＣＣＭを有する可変容量形斜板式圧縮機、ならびにＣＣＭおよび可変容量形斜板式圧縮機を備える空気調和システムについて、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００６６】
可変容量形斜板式圧縮機の一例が、図１に示されている。例示的な可変容量形斜板式圧縮機は、シリンダハウジング１０の中心を通って形成された中心孔１１と、中心孔１１の周りにシリンダを通って形成された複数のシリンダ孔１３とを含むことができる。シリンダ孔１３内にピストン１５を可動に配置することができ、ピストン１５は、シリンダ孔１３内の作業流体を圧縮することができる。
【００６７】
シリンダハウジング１０の端部に、前部ハウジング２０を結合することができる。前部ハウジング２０は、シリンダハウジング１０とともに、内部にクランク室２１を形成することができる。シリンダ孔１３と選択的に連通する吸引室３１を、後部ハウジング３０内に形成することができる。吸引室３１は、圧縮すべき作業流体をシリンダ孔１３内へ送ることができる。
【００６８】
後部ハウジング３０内に、吐出室３３を形成することができる。後部ハウジング３０の側面に、４方向制御弁１００を配置することができる。制御弁１００は、クランク室２１と吸引室３１との間の流路（Ｐ１）および吐出室３３とクランク室２１との間の流路（Ｐ２）の開口レベルを択一的に調整することによって、斜板４８の角度を調整する。
【００６９】
シリンダハウジング１０の中心孔１１および前部ハウジング２０のシャフト孔２３を通って、回転シャフト４０を回転可能に配置することができる。回転シャフト４０は、エンジン（図示せず）からの動力によって回転させることができる。回転シャフト４０は、シリンダハウジング１０および前部ハウジング２０内に、ベアリング４２によって回転可能に配置することができる。
【００７０】
クランク室２１内に回転体４４が配置されており、回転体４４が回転シャフト４０と一体的に回転するように、回転シャフト４０が回転体４４の中心を通過する。回転体４４は、実質的に円板形状に形成され、回転シャフト４０に固定されており、回転体４４の側には突出するヒンジアーム（図示せず）を形成することができる。
【００７１】
斜板４８は、ともに回転するように、回転シャフト４０上の回転体４４にヒンジ式に取り付けることができる。斜板４８は、圧縮機の吐出容量に応じて回転シャフト４０に対する角度が可変になるように配置することができる。すなわち、斜板４８は、回転シャフト４０の軸に直交する位置と、回転シャフト４０から所定の角度で傾斜した位置との間で動かすことができる。斜板４８は、縁部でシュー（図示せず）を通ってピストン１５に連結することができる。すなわち、斜板４８の縁部は、シューを通ってピストン１５の連結部分１７に連結され、したがってピストン１５は、斜板４８の回転によってシリンダ孔１３内を往復する。
【００７２】
回転体４４と斜板４８との間に、弾性を提供する半傾斜ばね（図示せず）を配置することができる。半傾斜ばねは、回転シャフト４０の外側の周りに配置することができ、斜板４８の傾斜角が減少するような弾性を提供する。
【００７３】
図１で、クランク室２１および吸引室３１を連結する経路が、第１の連通通路Ｐ１として画定され、吐出室３３およびクランク室２１を連結する経路が、第２の連通通路Ｐ２として画定される。これらの通路は、図１に矢印によって示されており、吸引室、クランク室、および吐出室の間の圧力差のため、矢印によって示されている方向に作業流体が流れる。
【００７４】
第１の連通通路Ｐ１が開かれると、クランク室および吸引室は互いに連通し、したがってクランク室内の圧力が減少する。それに応じて、斜板の傾斜角が増大し、その結果ピストンのストロークが増大する。さらに、第２の連通通路Ｐ２が開かれると、クランク室および吐出室が互いに連通し、したがってクランク室内の圧力が増大する。それに応じて、斜板の傾斜角が減少し、ピストンのストロークが減少する。
【００７５】
図２を参照すると、横軸は、４方向制御弁の弁体の移動距離を示し、縦軸は、第１の連通通路（Ｐ１）および第２の連通通路（Ｐ２）の開口レベルを示す。
【００７６】
左側の領域には、弁体が下へ動くにつれて、第２の連通通路Ｐ２が徐々に閉じ、後に完全に閉じることが示されている。右側の領域には、弁体が下へ動くにつれて、第１の連通通路Ｐ１が徐々に開くことが示されている。第１および第２の連通通路の開閉が逆になる部分は、原点付近の領域に見られ、好ましくは２つの連通通路がどちらも開いている部分がないことに留意されたい。なぜなら、２つの連通通路がどちらも開いている場合、クランク室を介した冷却流体の実質的な漏れにつながるはずであるからである。制御を容易にするために、ブリードポートを完全に閉じないことも可能である。この結果、両方の通路が同時にわずかに開くことになる。これにより制御性が増大する。
【００７７】
この実施形態では、制御弁は、図２に示す部分全体を使用するのではなく、「制御域」として示されている領域内で動作する。ピストンを介した吐出室からクランク室への漏れに応じて、制御域の大部分は、第１の連通通路Ｐ１の開閉が調整される部分に位置決めされる。これは、吐出室とクランク室との間のチャネルを開けることによって制御が行われる従来技術とは対照的である。
【００７８】
制御弁の制御は、ＨＶＡＣシステムによって求められる特定の吸引室圧力を実現することを目標とすることができる。ブリードポートが閉じた状態で実現される吸引圧力の精度を改善するために、冷凍サイクルの蒸発器側に、好ましくは圧縮機の吸引室内に、圧力センサを含むことができる。センサは、吸引圧力を測定する。コントローラ（ＰＩ／ＰＩＤコントローラなど）を含む制御ユニットをさらに含むことができ、制御弁を調整して、目標吸引圧力と実際の吸引圧力との間の間隙を埋めるように構成することができる。閉ループ内の吸引圧力からのフィードバックは、吸引圧力制御の安定性および精度を増大させる。しかし、冷凍サイクル内の遅延がむしろ長くなり、制御性の問題を招き、制御を複雑にする可能性がある。
【００７９】
図３に示すように、圧縮機制御モジュール（ＣＣＭ）は、車両の暖房、換気、および空調（ＨＶＡＣ）システムの一部とすることができる。
【００８０】
ＨＶＡＣ制御モジュールによって、乗客からの冷房要求を受け取ることができる。ＨＶＡＣ制御モジュールは、圧縮機の制御弁を制御するＣＣＭへ目標値を提供する。圧縮機の制御を改善するために、センサ値がＣＣＭへフィードバックされる。
【００８１】
圧縮機は、蒸発器内の圧力および蒸発器空気出口温度に影響を与えることができ、これらを測定し、ＨＶＡＣ制御モジュールへ提供することができる。
【００８２】
斜板角の測定値からのフィードバックは、吸引圧力センサからのフィードバックより速く行うことができる。典型的には、斜板角からのフィードバックは、圧縮機負荷の変化に応答する吸引圧力のセンサからのフィードバックより大幅に速く行うことができる。
【００８３】
センサを使用して、現在の斜板位置および／または圧縮機質量流量を計算するために使用される情報を提供することで、冷凍サイクルの遅延に関係する問題に対処する。加えて、斜板角を測定することによって、斜板の摩擦などによるヒステリシスによって生じる問題が大幅に低減される。これにより、圧縮機の制御がより高速かつ正確になる。
【００８４】
図４は、本発明の一実施形態による冷房要求の増大に応答した吸引圧力の調節および弁の開口レベルの変化を示すグラフである。使用者による選択または他の理由によって、冷却作用の増大が必要とされる。ＣＣＭ（および／またはＨＶＡＣシステム）は、対応する冷却作用が実現される吸引圧力を判定し、それに応じて目標吸引圧力を設定する。目標吸引圧力は、制御ユニットへ入力される。吸引圧力設定値は、図４に点線によって示されている。
【００８５】
次いで制御ユニットは、電磁アクチュエータに電流を印加することによって、電気制御弁へ制御入力を印加し、したがって第１の連通通路Ｐ１の開口レベルが増大する。第１の連通通路Ｐ１が増大すると、クランク室および吸引室は互いに連通し、したがってクランク室内の圧力が減少する。斜板の傾斜角が増大し、したがってピストンのストロークが増大する。これにより、圧縮機の負荷が増大し（斜板の回転速度が一定であることを仮定）、冷凍サイクルの蒸発側の圧力が減少する。測定される吸引圧力が減少し、コントローラの制御アルゴリズムを使用して、制御ユニットは、目標吸引圧力が維持されるように、制御弁への入力を調整するように構成される。
【００８６】
図５は、本発明の一実施形態によるピストンのストロークを減少させるプロセスにおける吸引圧力の変化および弁の開口レベルの変化を示すグラフである。使用者による選択または他の理由によって、必要とされる冷却が減少する。冷却を減少させるために、上述したように、ピストンのストローク長さを減少させることができる。この目的で、制御ユニット（ＡＣ  ＥＣＵなど）は、対応するストロークを得ることができる吸引圧力を判定し、その吸引圧力を目標吸引圧力として設定する。
吸引圧力設定値は、図５に点線によって示されている。目標吸引圧力値がより大きい値（すなわち、より少ない冷却）へ変化すると、制御ユニットからの命令に従って、電磁アクチュエータに印加される電流が減少または阻止され、それに応じて第１の連通通路が閉じられ、第２の連通通路が開かれる。第２の連通通路Ｐ２が開くと、クランク室および吐出室は互いに連通し、したがってクランク室内の圧力が増大する。それに応じて、斜板の傾斜角が減少し、ピストンのストロークが減少する。圧縮機の出力が減少し、蒸発器温度が減少する。
【００８７】
上記は、ソレノイドアクチュエータに関する。当業者であれば、ステップアクチュエータまたは任意の他の好適なアクチュエータを使用するために、本発明を容易に調整することができるはずである。
【００８８】
Ｐ２チャネルが十分に長く開いている場合、クランク室内の圧力が吐出圧力と同じになり、したがって斜板の傾斜角がその最小値まで減少する。圧縮機が吸引圧力を低く維持しなければ、加熱および熱膨張弁を介した追加の冷媒の侵入により、蒸発器内の圧力が増大する。吸引圧力が目標値に到達すると、再びアクチュエータに電流が印加され、ストローク長さを増大させて適当な吸引圧力を維持する。
【００８９】
図４および図５に見られるように、クランクルームへのシリンダ内の漏れを補償するために、静止吸引圧力には、Ｐ１開口レベルが一定のレベルであることを必要とすることがある。
【００９０】
現在の圧縮機質量流量を計算するために使用することができる情報を提供する例示的なセンサには、斜板の回転速度および角度に関する情報を提供するセンサが含まれる。
【００９１】
現在の斜板角および／または圧縮機質量流量を計算するために使用することができる情報を提供するセンサの別の例には、ピストンの往復回数およびストローク長さに関する情報を提供するセンサが含まれる。現在の斜板角および／または圧縮機質量流量は、他の方法で測定および／または計算することもできる。
【００９２】
斜板回転速度は、ピストン往復回数と同じにすることができる。斜板角は、斜板およびピストンの構造を含む圧縮機の構造に関する事前設定されたデータからのピストンストローク長さから導出することができる。
【００９３】
図６は、可変容量形斜板式圧縮機の出力（現在の圧縮機の作業など）を制御するためにＣＣＭによって使用することができる方法の流れ図を示し、この方法は、
ａ）可変容量形斜板式圧縮機からの所望または必要とされる出力、たとえばそれだけに限らないが吸引圧力、ピストンストローク長さ、蒸発器出口空気温度、冷媒質量流量、および／または流体に対して行われた作業を示す信号を、直接計算し、または外部源、たとえばＨＶＡＣ制御ユニットから受け取ること６１０と、
ｂ）ａ）に記載された値の現在／実際の値を受け取ること６２０と、
ｃ）可変容量形斜板式圧縮機の回転軸に対する斜板の現在の回転速度および角度、または現在のピストンストローク長さおよびその往復回数をそれぞれ受け取り、または計算すること６３０と、
ｄ）任意選択で、それだけに限らないが吐出圧力、クランクケース圧力、吸引圧力とクランクケース圧力との間のデルタ圧力、蒸発器出口空気温度、エンジン速度のような圧縮機、空気調和システム、または車両からの追加の現在の値を受け取り、または計算すること６４０と、
ｅ）可変容量形斜板式圧縮機からの所望または必要とされる出力と、可変容量形斜板式圧縮機の現在の出力との間の差を判定すること６５０と、
ｆ）可変容量形斜板式圧縮機の実際の出力が、ステップａ）で得られた所望または必要とされる出力に近づくように、または同じになるように、ｃ）およびｄ）で受け取りまたは計算した追加の値も考慮に入れて、斜板の角度を調整する信号を弁駆動ユニットへ出力すること６６０とによって行われる。
【００９４】
本ＣＣＭは、追加のセンサからの入力信号の使用を含むことができる閉ループ制御内で、制御弁を駆動して、ＰｃとＰｓとの間の圧力比を調整し、圧縮機の斜板角および出力を調節することができる。
【００９５】
一例では、ＣＣＭは、外側制御ループによってカスケード式に設定される特定の斜板角および／または圧縮機吐出率を実現するために、制御弁アクチュエータを調節する内側ループを含む自動化された制御アルゴリズムを含む。内側ループは、斜板角または現在の圧縮機吐出率を判定するために使用することができる測定値を提供するセンサからの入力によって閉じることができる。遅延は、１秒をはるかに下回る遅延など、吸引圧力センサからの遅延と比較すると、比較的小さくすることができる。
【００９６】
内側ループが斜板角を調節する吸引圧力の調節の一実施形態が、図７に示されている。内側ループは、ピストンのストローク長さを調節するＰＩＤコントローラを含むことができる。内側制御ループのフィードバック遅延時間は、典型的には、１秒をはるかに下回る。
【００９７】
外側ループは、冷凍サイクル、およびＨＶＡＣ制御システムからの目標Ｐｓ設定点からＰｓを調節するＰＩＤコントローラを含むことができる。内側ループは、ピストンストローク長さフィードバックを含むことができる。外側ループは、冷凍サイクルの吸引側、好ましくは圧縮機の吸引室内の圧力センサからのＰｓセンサフィードバックを含むことができる。
【００９８】
Ａ／Ｃシステムに応じて、外側ループの遅延は内側ループより長くなる。ピストンストローク長さフィードバックは、吸引圧力測定フィードバックのみを使用した場合より大幅に速くなる。ピストンストローク長さを測定することで、制御システムの安定性および応答時間を実質的に改善することができる。直接のピストンストローク長さフィードバックはまた、斜板の動きに対する摩擦によって生じる制御性の問題を克服する。斜板の誤った位置を測定する可能性があり、正しい斜板角が実現されるまで、それに応じて制御弁レベルを調整することができる。
【００９９】
加えて、動作前および／または動作中に斜板の位置を監視することができ、斜板が制御弁の変化に対して予期どおり応答しない場合、特定の障害を検出することができる。
【０１００】
例示的なＣＣＭはまた、ピストン往復速度センサを備えることができる。ピストン往復速度センサからの測定値は、ピストン往復回数に関する情報を内側および／または外側コントローラへフィードフォワードで提供することができ、ストローク長さがピストン往復回数の増大を補償し、流体にかかる作業負荷を一定に維持するように、エンジンｒｐｍの変化を先行回避して、制御弁を調整することを可能にする。エンジン速度が突然増大した場合、圧縮機速度の増大は、たとえば内側ループへフィードフォワードされ、ストローク長さが減少され、したがって圧縮機出力の急騰が防止される。そのような急騰は普通なら、トルクピーク、不必要な冷却、およびエネルギーの無駄を招くはずである。
【０１０１】
一例として、ピストンのピストン往復サイクル回数およびピストンストローク長さは、欧州特許出願１９１５９８９９．４に記載されている速度ストロークセンサなどの少なくとも１つの速度ストロークセンサから受け取った信号によって計算することができる。
【０１０２】
フィードフォワード斜板回転速度などの斜板の回転速度に関する情報を使用しない場合、圧縮機速度の変化は、吸引圧力が変化して初めてコントローラによってのみ認識される。そのような場合、エンジンｒｐｍの変化によって圧縮機の速度が増大した場合、吸引圧力がより高い所望のレベル／値前後で落ち着くまで空気調和システムの冷却作用が大きくなりすぎ、乗客の不快およびエネルギーの無駄を招く。圧縮機回転速度の変化を感知してそれに応答することによって（フィードフォワードなどによる）、ＣＣＭは、より早い段階で速度の変動に反応することができる。
【０１０３】
ピストン位置決めセンサおよびピストン速度センサの例には、渦電流センサ、シリンダ圧力センサ、ホールセンサ、磁気抵抗センサ、容量センサ、および誘導センサが含まれる。
【０１０４】
斜板角に対応するピストンストローク長さ情報を使用することによって、カスケード式コントローラの内側制御回路内で、ピストンストローク長さを直接制御することができる。これにより、制御の質が大幅に改善する。
【０１０５】
第２の制御ループに対して、ピストン長さ情報の代わりに、クランク室圧力と吸引室圧力との間の差（Ｐｃ−Ｐｓ）の値を使用することも可能である。
【０１０６】
図８は、本発明の一実施形態による制御を示す。クランク室圧力を測定するために、追加のセンサが含まれる。クランクケース圧力と吸引圧力との間の圧力差（Ｐｃ−Ｐｓ）が計算され、図８による第３のコントローラに対する実際の値として使用される。
【０１０７】
斜板（ＳＷＰ）角を変化させるために、ＰｃとＰｓとの間の圧力差（Ｐｃ−Ｐｓ）は、特定の閾値を下回るまたは上回る必要がある。より小さいＰｃ−Ｐｓ圧力値はＳＷＰ角を増大させ、より大きいＰｃ−Ｐｓ圧力値はＳＷＰ角を減少させる。
【０１０８】
Ｐｃ−Ｐｓが上側閾値と下側閾値との間である場合、ＳＷＰは静止摩擦によって全く動かない。
【０１０９】
Ｐｃ−Ｐｓを使用することで、Ｐｃ−Ｐｓが斜板の動きに直接影響するため、応答時間および制御の質に関する制御挙動がさらに改善される。
【０１１０】
図８の第１のコントローラへの入力は、吸引室目標圧力値と測定された吸引室圧力値との間の差である（「ｂａｒＡ」）。
【０１１１】
第１のコントローラの出力信号は、測定値と比較した目標ピストンストローク長さを示す。この差は、第２のコントローラへの入力として使用される（「ｍｍ」）。この差は、第２のコントローラによって、クランク室と吸引室との間の目標圧力デルタ（Ｐｃ−Ｐｓ）を出力するために使用される。
【０１１２】
第２のコントローラのこの出力信号は、測定されたＰｃ−Ｐｓ値と比較され、その差は、この値に到達するように電気制御弁を調節する第３のコントローラへの入力として使用される。
【０１１３】
第２のコントローラの出力値、すなわちＰｃ−Ｐｓ値には上限または下限がなく、第２のコントローラの制御偏差（入力）およびその制御パラメータに依存する。
【０１１４】
図９は、本発明の一実施形態による制御を示す。ＳＷＰ角を増大および減少させるためのＰｃ−Ｐｓ閾値は、異なるパラメータ（ＲＰＭ、ストローク、摩擦、温度など）に依存するため、正確な閾値に関する知識は利点である。
【０１１５】
たとえば、特定の条件では、コントローラは、圧縮機を調節してＳＷＰ角を減少させる（ＰｓＰｃ通路が閉状態にあるままで、ＰｄＰｃ通路を開くことによる）。Ｐｄが非常に大きい場合、またはこの場合、ＰＩＤパラメータがむしろ大きい利得を有する場合、ＰｄＰｃ通路を通る制御ガスの量はむしろ非常に大きくなる可能性があり、その結果、Ｐｃ圧力が非常に増大し、したがってＰｃ−Ｐｓ圧力も急速に増大し、この場合は動作条件に合わない可能性のある現在のＰｃ−Ｐｓ閾値をはるかに超えるはずである。ＳＷＰ角は、あまりに急速に減少し、その結果、コントローラはＳＷＰ角を補正する必要がある。特定の状況で、この挙動は、斜板角の振動を招く可能性がある。この問題は、動作中（オンタイム／リアルタイム）にＰｃ−Ｐｓ閾値を厳密に判定することによって克服される。
【０１１６】
ピストンストローク長さ（ＳＷＰ角に関する）ならびにＰｃおよびＰｓ圧力を測定することによって、現在の動作状態における実際のＰｃ−Ｐｓ閾値を判定することが可能である。
【０１１７】
ＳＷＰ角が変化すると、これはその導関数が０とは異なること、または０前後の特定の許容帯域とは異なることを意味し、対応するＰｃ−Ｐｓ値は論理的に、現在の下側Ｐｃ−Ｐｓ閾値または現在の上側Ｐｃ−Ｐｓ閾値になり、「下側閾値変数」または「上側閾値変数」に記憶される。
【０１１８】
これは、恒久的に行うことができ、それはＰｃ−Ｐｓ閾値が常に更新されることを意味する。「第２のコントローラ」は、これらの閾値を使用して、ＳＷＰ角の動きを精密に制御する。
【０１１９】
図１０は、本発明の一実施形態による制御を示す。ＨＶＡＣ制御ユニットは、ピストンストローク長さをＣＣＭに対する目標値として提供する。この場合、ピストンストローク長さを制御するのに、単一のコントローラで十分である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
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