(57)【要約】【課題】冷房負荷が小さいときでも吐出容量が安定に制御され、かつ冷媒量が不足した状態でも圧縮機の破損リスクが低減される、容量制御弁、可変容量圧縮機及び容量制御システムを提供する。【解決手段】可変容量圧縮機のための容量制御弁(300)は、ソレノイドユニット(300B)と、可変容量圧縮機の吐出室(142)の圧力が開弁方向に作用し、且つ、可変容量圧縮機の吸入圧力領域の圧力及びソレノイドユニット(300B)の電磁力が開弁方向と対抗する閉弁方向に作用する弁体(306)と、吐出室(142)の圧力が作用する感圧器であって、吐出室(142)の圧力が設定圧力よりも低いとき弁体(306)に連結されて吐出室(142)の圧力に応じた開弁方向の付勢力を弁体(306)に付与し、吐出室(142)の圧力が設定圧力よりも大きいとき弁体(306)から分離される感圧器(340)とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変容量圧縮機の吐出圧力領域と制御圧力室とを連通する連通路に配置され、前記可変容量圧縮機の吐出容量を制御すべく前記制御圧力室の圧力を調整するための容量制御弁であって、
ソレノイドユニットと、
前記可変容量圧縮機の吐出圧力領域の圧力が開弁方向に作用し、且つ、前記可変容量圧縮機の吸入圧力領域の圧力及び前記ソレノイドユニットの電磁力が前記開弁方向と対抗する閉弁方向に作用する弁体と、
前記吐出圧力領域の圧力が作用する感圧器であって、前記吐出圧力領域の圧力が設定圧力よりも低いとき前記弁体に連結されて前記吐出圧力領域の圧力に応じた開弁方向の付勢力を前記弁体に付与し、前記吐出圧力領域の圧力が設定圧力よりも大きいとき前記弁体から分離される感圧器と
を備えることを特徴とする容量制御弁。
【請求項２】
前記弁体において前記吐出圧力領域の圧力が作用する第１圧力受圧面積は、前記弁体において前記可変容量圧縮機の吸入圧力領域の圧力が作用する第２圧力受圧面積に比べて等しいか若しくは大きいことを特徴とする請求項１に記載の容量制御弁。
【請求項３】
前記感圧器と前記弁体とでは前記吐出圧力領域の圧力が対抗する方向に作用するように、前記感圧器は配置されていることを特徴とする請求項２に記載の容量制御弁。
【請求項４】
前記第１圧力受圧面積は、前記感圧器において前記吐出圧力領域の圧力が作用する第３圧力受圧面積とほぼ同等に設定されていることを特徴とする請求項３に記載の容量制御弁。
【請求項５】
前記感圧器は、前記連通路における、前記吐出圧力領域と前記容量制御弁の弁孔との間を延びる領域に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の容量制御弁。
【請求項６】
前記吐出圧力領域としての吐出室、前記制御圧力室としてのクランク室、吸入室、及びシリンダボアが内部に区画形成されたハウジングと、
前記シリンダボアに配設されたピストンと、
前記ハウジング内に回転可能に支持された駆動軸と、
前記駆動軸の回転を前記ピストンの往復連動に変換する傾角可変の斜板要素を含む変換機構と、
請求項１乃至５の何れか一項に記載の容量制御弁と
を備えることを特徴とする可変容量圧縮機。
【請求項７】
請求項１乃至５の何れか一項に記載された容量制御弁と、外部情報を検知する外部情報検知手段と、前記外部情報検知手段により検知された外部情報に基づいて制御目標値を設定する制御目標設定手段と、前記制御目標設定手段で設定された制御目標値に基づいて前記ソレノイドユニットに供給される電流を調整する電流調整手段とを具備し、前記制御圧力室の圧力を調整することにより可変容量圧縮機の吐出容量を制御する可変容量圧縮機の容量制御システムにおいて、
前記外部情報検知手段は前記吐出圧力領域の圧力を検知するための吐出圧力検知手段を含み、
前記吐出圧力検知手段で検知された前記吐出圧力領域の圧力が前記設定圧力よりも低いとき、前記制御目標設定手段は、前記制御目標値として前記吸入圧力領域の圧力の目標値である目標吸入圧力を設定し、且つ、前記電流調整手段は前記目標吸入圧力に基づいて前記ソレノイドユニットに供給される電流を調整する
ことを特徴とする可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項８】
前記吐出圧力検知手段で検知された前記吐出圧力領域の圧力が前記設定圧力よりも高いとき、前記制御目標設定手段は、前記吸入圧力領域の圧力の目標値である目標吸入圧力を前記制御目標値として設定し、且つ、前記電流調整手段は前記吐出圧力検知手段によって検知された吐出圧力領域の圧力及び前記目標吸入圧力に基づいて前記ソレノイドユニットに供給される電流を調整する
ことを特徴とする請求項７に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項９】
前記吐出圧力検知手段で検知された前記吐出圧力領域の圧力が前記設定圧力よりも高いとき、前記制御目標設定手段は、前記ソレノイドユニットに供給される電流の目標値を前記制御目標値として設定し、前記電流調整手段は前記電流の目標値に近付くように前記ソレノイドユニットに供給される電流を調整する
ことを特徴とする請求項７に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容量制御弁、可変容量圧縮機及び可変容量圧縮機の容量制御システムに係わり、特に、車両用空調システムに好適な容量制御弁、可変容量圧縮機及び可変容量圧縮機の容量制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両用空調システムに用いられる往復動型の可変容量圧縮機はハウジングを備え、ハウジングの内部には、吐出室、クランク室、吸入室及びシリンダボアが内部に区画形成されている。シリンダボアにはピストンが配置され、ハウジング内には駆動軸が回転可能に支持されている。
駆動軸はエンジンを動力源として回転し、変換機構が駆動軸の回転をピストンの往復運動に変換する。ピストンの往復運動に伴い、吸入室からシリンダボア内への作動流体の吸入、吸入した作動流体の圧縮及び圧縮された作動流体の吐出室への吐出が順次行われる。
【０００３】
往復動型の可変容量圧縮機において、ピストンのストローク長、即ち、圧縮機の吐出容量は、クランク室（制御圧力室）の圧力(制御圧カ)を変化させることで可変となっている。吐出容量を制御するための容量制御弁は、吐出室とクランク室とを連通する給気通路に配置されている。一方、クランク室と吸入室とを連通する抽気通路には絞りが配置されている。
【０００４】
容量制御弁は制御装置によって制御され、制御装置は、吐出室の圧力(吐出圧力)と吸入室の圧カ(吸入圧力)との間の圧力差(差圧)を目標値に近付ける差圧制御方式により、吐出容量をフィードバック制御する(例えば特許文献１参照)。
【特許文献１】特開２００１-１３２６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のような可変容量圧縮機においては、冷房負荷が小さいとき、制御目標としての差圧が小さく設定される。しかしながら、差圧を小さくしていくと、クランク室への吐出室の作動流体（吐出ガス）の供給量が減少し、吐出容量を安定に制御できなくなる場合があった。これにより可変容量圧縮機の駆動トルクが変動し、エンジン回転数制御に悪影響がでる虞があった。こればかりでなく、吐出容量が狙いより小さくならず、吸入圧力が低下して蒸発器が凍結する虞もあった。
【０００６】
一方、例えば冷凍回路における冷媒の充填量が不足した状態を想定する。この想定の場合、充填量が適正であるときに比べて差圧が低下してしまう。差圧制御方式によれば、差圧が低下しようとすれば、制御装置は差圧を所定値に維持するべく吐出容量を増大させる。
かかる差圧制御方式では、差圧が目標値に到達するまで、吐出容量が増大される。しかしながら、冷媒の充填量が不足して循環量が不足している場合、差圧が目標値に到達せず、吐出容量は加速的に増大され、最終的には最大容量にされる。このため上記想定の場合、差圧制御方式は、圧縮機の破損を加速させてしまうという欠点を有している。
【０００７】
本発明の目的は、冷房負荷が小さいときでも吐出容量が安定に制御され、かつ冷媒量が不足した状態でも圧縮機の破損リスクが低減される、容量制御弁、可変容量圧縮機及び容量制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、本発明の一態様によれば、可変容量圧縮機の吐出圧力領域と制御圧力室とを連通する連通路に配置され、前記可変容量圧縮機の吐出容量を制御すべく前記制御圧力室の圧力を調整するための容量制御弁であって、ソレノイドユニットと、前記可変容量圧縮機の吐出圧力領域の圧力が開弁方向に作用し、且つ、前記可変容量圧縮機の吸入圧力領域の圧力及び前記ソレノイドユニットの電磁力が前記開弁方向と対抗する閉弁方向に作用する弁体と、前記吐出圧力領域の圧力が作用する感圧器であって、前記吐出圧力領域の圧力が設定圧力よりも低いとき前記弁体に連結されて前記吐出圧力領域の圧力に応じた開弁方向の付勢力を前記弁体に付与し、前記吐出圧力領域の圧力が設定圧力よりも大きいとき前記弁体から分離される感圧器とを備えることを特徴とする容量制御弁が提供される（請求項１）。
【０００９】
好ましい態様では、前記弁体において前記吐出圧力領域の圧力が作用する第１圧力受圧面積は、前記弁体において前記可変容量圧縮機の吸入圧力領域の圧力が作用する第２圧力受圧面積に比べて等しいか若しくは大きい（請求項２）。
好ましい態様では、前記感圧器と前記弁体とでは前記吐出圧力領域の圧力が対抗する方向に作用するように、前記感圧器は配置されている（請求項３）。
【００１０】
好ましい態様では、前記第１圧力受圧面積は、前記感圧器において前記吐出圧力領域の圧力が作用する第３圧力受圧面積とほぼ同等に設定されている（請求項４）。
好ましい態様では、前記感圧器は、前記連通路における、前記吐出圧力領域と前記容量制御弁の弁孔との間を延びる領域に配置されている（請求項５）。
また、本発明の一態様によれば、前記吐出圧力領域としての吐出室、前記制御圧力室としてのクランク室、吸入室、及びシリンダボアが内部に区画形成されたハウジングと、前記シリンダボアに配設されたピストンと、前記ハウジング内に回転可能に支持された駆動軸と、前記駆動軸の回転を前記ピストンの往復連動に変換する傾角可変の斜板要素を含む変換機構と、前述の何れかの容量制御弁とを備えることを特徴とする可変容量圧縮機が提供される（請求項６）。
【００１１】
更に、本発明の一態様によれば、前述の何れかの容量制御弁と、外部情報を検知する外部情報検知手段と、前記外部情報検知手段により検知された外部情報に基づいて制御目標値を設定する制御目標設定手段と、前記制御目標設定手段で設定された制御目標値に基づいて前記ソレノイドユニットに供給される電流を調整する電流調整手段とを具備し、前記制御圧力室の圧力を調整することにより可変容量圧縮機の吐出容量を制御する可変容量圧縮機の容量制御システムにおいて、前記外部情報検知手段は前記吐出圧力領域の圧力を検知するための吐出圧力検知手段を含み、前記吐出圧力検知手段で検知された前記吐出圧力領域の圧力が前記設定圧力よりも低いとき、前記制御目標設定手段は、前記制御目標値として前記吸入圧力領域の圧力の目標値である目標吸入圧力を設定し、且つ、前記電流調整手段は前記目標吸入圧力に基づいて前記ソレノイドユニットに供給される電流を調整する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（請求項７）。
【００１２】
好ましい態様では、前記吐出圧力検知手段で検知された前記吐出圧力領域の圧力が前記設定圧力よりも高いとき、前記制御目標設定手段は、前記吸入圧力領域の圧力の目標値である目標吸入圧力を前記制御目標値として設定し、且つ、前記電流調整手段は前記吐出圧力検知手段によって検知された吐出圧力領域の圧力及び前記目標吸入圧力に基づいて前記ソレノイドユニットに供給される電流を調整する（請求項８）。
【００１３】
好ましい態様では、前記吐出圧力検知手段で検知された前記吐出圧力領域の圧力が前記設定圧力よりも高いとき、前記制御目標設定手段は、前記ソレノイドユニットに供給される電流の目標値を前記制御目標値として設定し、前記電流調整手段は前記電流の目標値に近付くように前記ソレノイドユニットに供給される電流を調整する（請求項９）。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１の容量制御弁を可変容量圧縮機に適用した場合、吐出圧力領域の圧力が設定圧力よりも低い制御範囲では、差圧制御方式に代えて、吸入圧力領域の圧力を目標に近付ける吸入圧力制御方式により吐出容量を制御可能である。これにより、冷房負荷が小さいときでも吐出容量が安定に制御され、且つ、冷媒量が不足した状態でも圧縮機の破損リスクが低減される。
【００１５】
請求項２の容量制御弁によれば、弁体の過度な開放動作が抑制され、弁体の開閉動作が安定する。
請求項３の容量制御弁によれば、弁体に作用する吐出圧力領域の圧力の影響が低減され、吸入圧力制御精度が向上する。
請求項４の容量制御弁によれば、弁体に作用する吐出圧力領域の圧力の影響が実質的に排除され、吸入圧力制御精度が更に向上する。
【００１６】
請求項５の容量制御弁は簡素な構造を有する。
請求項６の可変容量圧縮機では、最小のピストンストロークが斜板の最小傾角で規定される。この種の圧縮機では、ピストンストロークを非常に小さく設定可能であり、これにより最小吐出容量が小さくされ、吐出容量の制御範囲が広くなる。本発明によれば、最小吐出容量でも容量制御が安定に行われるため、広い制御範囲が有効に利用される。
【００１７】
本発明の請求項７の可変容量圧縮機の容量制御システムによれば、吐出圧力領域の圧力が設定圧力よりも低い制御範囲では、差圧制御方式に代えて、吸入圧力領域の圧力を目標に近付ける吸入圧力制御方式により吐出容量が制御される。これにより、冷房負荷が小さいときでも吐出容量が安定に制御され、且つ、冷媒量が不足した状態でも圧縮機の破損リスクが低減される。
【００１８】
請求項８の可変容量圧縮機の容量制御システムによれば、吐出圧力領域の圧力が設定圧力よりも高い制御範囲でも、吸入圧力領域の圧力を目標に近付ける吸入圧力制御方式により吐出容量が制御される。つまり、吐出圧力領域の圧力の高低にかかわらず、吸入圧力制御方式により、吐出容量が制御される。この容量制御システムを空調システムの冷凍サイクルに適用した場合、吸入圧力領域の圧力は、蒸発器の温度との相関が強いため、空調システムによる室温の制御精度が向上する。
【００１９】
請求項９の可変容量圧縮機の容量制御システムによれば、吐出圧力領域の圧力が設定圧力よりも高い制御範囲では、差圧制御方式により吐出容量が制御される。差圧制御方式によれば、圧縮機のトルク推定が容易であり、吐出圧力領域の圧力が比較的高い領域（中高負荷領域）では、圧縮機のトルク制御を安定に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係る可変容量圧縮機のため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を示しており、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)１４、膨張器(膨張弁)１６及び蒸発器１８が順次介挿されている。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。
【００２１】
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いる。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で冷却される。
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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、斜板１０７を挟んで反対側の部分、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。
【００２４】
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ている。エンジン１１４からの動力がプーリ１１２に伝達されると、駆動軸１０６はプーリ１１２の回転と同期して回転可能である。
【００２５】
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（制御圧力室）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。
【００２６】
リアハウジング１０４には、吸入室（吸入圧力領域）１４０及び吐出室（吐出圧力領域）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と連通している。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。
【００２７】
シリンダーブロック１０１の外側にはマフラ１５０が設けられている。シリンダーブロック１０１にはマフラベース１０１ｂが一体に形成され、マフラケーシング１５２は、図示しないシール部材を介してマフラベース１０１ｂに接合されている。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、バルブプレ一ト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。
【００２８】
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２００が配置されている。具体的には、逆止弁２００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し、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。
【００２９】
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２００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)３００が収容され、容量制御弁３００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。
【００３０】
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３００に接続されている。
【００３１】
より詳しくは、図２に示したように、容量制御弁３００は、弁ユニット３００Ａと弁ユニット３００Ａを開閉作動させるソレノイドユニット３００Ｂとからなる。弁ユニット３００Ａは、略円筒形状の弁ハウジング３０１を有し、弁ハウジング３０１のほぼ中央部には弁孔３０１ａが形成されている。弁孔３０１ａは、弁ハウジング３０１の軸線方向に延び、弁孔３０１ａの一端は、弁ハウジング３０１内に区画された第１感圧室３０２に開口している。
【００３２】
第１感圧室３０２の周壁を形成する弁ハウジング３０１の部分には、連通孔３０１ｂが形成されている。連通孔３０１ｂ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。従って、弁孔３０１ａは、第１感圧室３０２、連通孔３０１ｂ及び給気通路１６０の上流側部分を介して吐出室１４２と連通している。
弁孔３０１ａの他端は、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。また弁室３０３には、弁ハウジング３０１を径方向に貫通する出口ポート３０１ｃが開口している。従って、弁室３０３は、出ロポート３０１ｃ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。
【００３３】
弁室３０３には、弁孔３０１ａとは反対側にて挿通孔３０４の一端が開口し、挿通孔３０４は、弁孔３０１ａと同様に、弁ハウジング３０１の軸線上を延びている。挿通孔３０４の他端は、第２感圧室３０５に開口し、第２感圧室３０５には、弁ハウジング３０１を径方向に貫通する感圧ポート３０１ｄが開口している。従って、第２感圧室３０５は、感圧ポート３０１ｄ及び感圧路１６６を通じて吸入室１４０と連通している。
【００３４】
弁ハウジング３０１内には、円柱形状の弁体３０６が配置されている。図３に拡大して示したように、弁体３０６の背面には、円柱形状の摺動部３０７の一端側が一体且つ同軸に連なり、摺動部３０７は、挿通孔３０４によって摺動自在に支持されている。
摺動部３０７の反対側には、一体且つ同軸に軸部３０８の一端側が連なり、軸部３０８は、第２感圧室３０５内に位置している。軸部３０８の反対側には、軸部３０８よりも大径の半球形状の頭部３０９が一体に形成されている。挿通孔３０４が開口した第２感圧室３０５の端壁と頭部３０９との間には、円錐コイルばねからなる開放ばね３１０が配置され、開放ばね３１０は、弁孔３０１ａから離間する方向(開弁方向)に弁体３０６を付勢している。
【００３５】
一方、弁体３０６の前面には、伝達ロッド３１１の基端側が同軸且つ一体に連結され、伝達ロッド３１１は弁孔３０１ａを貫通している。伝達ロッド３１１の外径は、弁孔３０１ａの内径よりも小さく、伝達ロッド３１１の先端は第１感圧室３０２内に到達している。
再び図２を参照すると、ソレノイドユニット３００Ｂは略円筒形状のソレノイドハウジング３２０を有し、ソレノイドハウジング３２０は弁ハウジング３０１の他端と圧入により同軸的に連結されている。ソレノイドハウジング３２０の開口端は、エンドキャップ３２２によって閉塞され、ソレノイドハウジング３２０内には、樹脂部材３２４によって覆われた円筒形状のコイル(ソレノイドコイル)３２６が収容されている。
【００３６】
またソレノイドハウジング３２０内には、同心上に略円筒形状の固定コア３２８が収容され、固定コア３２８は、弁ハウジング３０１からエンドキャップ３２２に向けてコイル３２６の中央まで延びている。固定コア３２８のエンドキャップ３２２側は筒形状の筒状部材３３０によって囲まれ、筒状部材３３０は、エンドキャップ３２２側に閉塞端を有する。筒状部材３３０の内側には、支持部材３３２が、筒状部材３３０の閉塞端に密着して配置され、固定３ア３１８と支持部材３３２との間には、略円筒形状の可動コア３３４を収容する可動コア収容空間３３５が規定されている。
【００３７】
ここで、固定コア３２８は中央孔３２８ａを有し、中央孔３２８ａの一端は、可動コア収容空間３３５に開口している。中央孔３２８ａにはソレノイドロッド３３６が挿通され、ソレノイドロッド３３６は固定コア３２８の両端から突出している。可動コア収容空間３３５を縦断するソレノイドロッド３３６の部分には、可動コア３３４が一体に固定されている。ソレノイドロッド３３６は支持部材３３２にまで到達しており、支持部材３３２側のソレノイドロッド３３６の端部は、支持部材３３２の円筒形状の有底孔によって摺動自在に支持されている。
【００３８】
可動コア３３４、固定コア３２８、ソレノイドハウジング３２０及びエンドキャップ３２２は磁性材料で形成され、磁気回路を構成する。筒状部材３３０は非磁性材料のステンレス系材料で形成されている。
可動コア３３４と支持部材３３２との間には圧縮コイルばね３３８が配置され、圧縮コイルばね３３８は、支持部材３３２から離間する方向(閉弁方向)に可動コア３３４を付勢する。
【００３９】
ただし、可動動コア３２４と固定コア３２８との間には所定の隙間が確保されている。また、可動コア３３４の外径は、筒状部材３３０の内径よりも小さく、可動コア３３４と筒状部材３３０との間には隙間が確保されている。
一方、中央孔３２８ａの他端は第２感圧室３０５に開口し、再び図３を参照すると、感圧室側３０５内に突出した固定コア３２８の突出端部において、中央孔３２８ａの内径は縮小されている。第２感圧室３０５側のソレノイドロッド３３６の端部は、固定コア３２８の突出端部、すなわち中央孔３２８ａの縮径部によって摺動自在に支持されている。そして、第２感圧室３０５内に突出したソレノイドロッド３３６の端部は、頭部３０９に当接している。
【００４０】
固定コア３２８の突出端部の根元には連通孔３３９が形成され、第２感圧室３０５は、連通孔３３９及び中央孔３２８ａを通じて可動コア収容空間３３５と連通している。従って、ソレノイドロッド３３６全体が吸入室１４０の圧力、即ち吸入圧力Ｐｓにさらされているため、第２感圧室３０５と弁室３０３とを区画している摺動部３０７の断面積で規定される領域にて、弁体３０６に対して閉弁方向に吸入圧力Ｐｓが作用する。
【００４１】
そして、コイル３２６には、圧縮機１００の外部に設けられた制御装置４００が接続され(図２参照)、制御装置４００からコイル３２６に制御電流Ｉが供給されると、ソレノイドユニット３００Ｂは電磁カＦ(Ｉ)を発生する。ソレノイドユニット３００Ｂの電磁力Ｆ（Ｉ)は、可動コア３３４を固定コア３２８に向けて吸引し、ソレノイドロッド３３６を介して、弁体３０６に対し閉弁方向に作用する。
【００４２】
図４に拡大して示したように、第１感圧室３０２には感圧器３４０が配置され、感圧器３４０は円板形状のベース３４１を有する。ベース３４１は弁ハウジング３０１の周壁の開口端に対して圧入され、これにより気密に嵌合させられる。
ベース３４１の内面の中央からは、円柱形状のストッパ３４２が一体に突出し、ストッパ３４２の周囲にはベローズ３４３が配置されている。ベローズ３４３の一端はベース３４１に気密に固定され、またベローズ３４３の他端はキャップ３４４に気密に固定されている。そして、ベローズ３４３の内部は真空(減圧状態)に保持されている。
【００４３】
キャップ３４４は、円筒部３４４ａと、円筒部３４４ａの一端に連なるフランジ部３４４ｂと、円筒部３４４ａの他端を閉塞する端壁部３４４ｃとからなる。ベース３４１とキャップ３４４のフランジ部３４４ｂとの間には圧縮コイルばね３４５が配置され、圧縮コイルばね３４５はベローズ３４３の周囲を囲んでいる。
圧縮コイルばね３４５及びベローズ３４３は、弁ハウジング３０１の軸線方向、則ち、開弁方向又は閉弁方向に伸縮可能である。したがって感圧器３４０は、第１感圧室３０２の圧カ(吐出圧力領域の圧力)に応じて開弁方向又は閉弁方向に変位するが、感圧器３４０の伸縮量には限界があり、キャップ３４４の端壁部３４４ｃがストッパ３４２に当接することにより、感圧器３４０の収縮は制限されている。
【００４４】
キャップ３４４の円筒部３４４ａ及び端壁部３４４ｃは、感圧器３４０の端面からストッパ３４２に向けて凹んだ凹部を形成しており、伝達ロッド３１１の先端は、感圧器３４０のキャップ３４４の凹部内に到達している。キャップ３４４の端壁部３４４ｃは、感圧器３４０の伸縮量に対応して、伝達ロッド３１１の先端に対して接離可能である。
図４は、感圧器３４０が伸長して、伝達ロッド３１１の先端が、キャップ３４４の端壁部３４４ｃに対し当接した状態を示しており、この状態では、感圧器３４０と弁体３０６との間が伝達ロッド３１１を介して連結されている。
【００４５】
一方、図５は、図４に比べて感圧器３４０が収縮して、伝達ロッド３１１の先端がキャップ３４４の端壁部３４４ｃから離間した状態を示している。この状態では、感圧器３４０と弁体３０６とは相互に離間している。伝達ロッド３１１の先端は、感圧器３４０が最も収縮したときでもキャップ３４４の凹部から抜けることはない。キャップ３４４の凹部は、キャップ３４４の端壁部３４４ｃが伝達ロッド３１１の先端に対して接離する際にガイドとして機能する。
【００４６】
従って、吐出室１４２則ち吐出圧力領域の圧力(以下、吐出圧力Ｐｄという)が低下するのに連れて、感圧器３４０が伸長し、感圧器３４０のキャップ３４４が弁体３０６に向けて移動する。そして、キャップ３４４の端壁部３４４ｃが伝達ロッド３１１の先端に当接した後、更に感圧器３４０が伸長しようとすると、伝達ロッド３１１を介して弁体３０６が開弁方向に押圧される。
【００４７】
なお、バルブハウジング３０１に対する感圧器３４０のベース３４１の圧入量は、容量制御弁３００が所望の動作をするように調整される。
ここで、容量制御弁３００の弁体３０６に作用する力は、場合に応じて以下の通りである。
場合Ａ：感圧器３４０が収縮して感圧器３４０が伝達ロッド３１１の先端から離間している場合
この場合、弁体３０６には感圧器３４０からの押圧力は作用しない。弁体３０６には、吐出圧力Ｐｄ、クランク室１０５の圧力（クランク圧力Ｐｃ）、吸入室１４０則ち吸入圧力領域の圧力（吸入圧力Ｐｓ）、開放ばね３１０の付勢力ｆｓ１、圧縮コイルばね３３８の付勢力ｆｓ２、及び、ソレノイドユニット３００Ｂの電磁力Ｆ（Ｉ）が作用する。
【００４８】
第１感圧室３０５及び弁孔３０１ａを通じて吐出圧力Ｐｄが開弁方向に作用する弁体３０６の圧力受圧面積（第１圧力受圧面積）をＳｖ、摺動部３０７の断面積で規定され、第２感圧室３０５内の吸入圧力Ｐｓが閉弁方向に作用する弁体３０６の圧力受圧面積（第２圧力受圧面積）をＳｒとすると、好ましくは、第１圧力受圧面積Ｓｖは、第２圧力受圧面積Ｓｒより僅かに大きく設定される。これにより(Ｓｖ-Ｓｒ)の面積にて、弁体３０６に対してクランク圧力Ｐｃが僅かに閉弁方向に作用する。この結果、弁体３０６の過度な開放動作が抑制され、弁体３０６の開閉動作が安定化する。
【００４９】
従って、弁体３０６には開弁方向に吐出圧力Ｐｄが作用し、これと対抗する閉弁方向には吸入圧力Ｐｓ及びクランク圧力Ｐｃが作用している。
場合Ａにおいて、弁体３０６に作用する力は以下の式（１）で表すことができ、Ｐｃ＝Ｐｓ＋αとして式（１）を変形すると式（２）が得られる。Ｐｃ＝Ｐｓ＋α、すなわち、クランク圧力Ｐｃと吸入圧力Ｐｓとの差αが略一定の範囲に入ることは、経験的に知られている。式（２）を変形して左辺をＰｄ−Ｐｓとすれば、式（３）が得られる。そして、電磁力Ｆ（Ｉ）が制御電流Ｉに比例するようにソレノイドユニット３００Ｂを設計しておけば、Ｆ（Ｉ）＝Ａ・Ｉ（Ａは係数）として式（３）を変形することにより式（４）が得られる。
【００５０】
なお、Ｓｖ＞Ｓｒであり、且つ、ｆｓ１＞ｆｓ２である。
【００５１】
【数１】
2010065649.tif 000003
【００５２】
式(３)は、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ差圧）をソレノイドユニット３００Ｂで発生する電磁力Ｆ（Ｉ）、つまりソレノイドユニット３００Ｂのコイル３２６に供給される電流（制御電流）Ｉで調整可能であることを示している。電磁力Ｆ（Ｉ）は制御電流Ｉに比例しており、且つ、電磁力Ｆ（Ｉ）は弁体３０６に対して閉弁方向に作用する。このため、図６に示すように、制御電流Ｉを増加させるに従い、Ｐｄ−Ｐｓ差圧が大きくなる。つまり、制御電流Ｉを調整することで、Ｐｄ−Ｐｓ差圧を任意の値に設定可能である。
【００５３】
制御装置４００は、外部情報検知手段によって検知された外部情報に基づいて制御電流Ｉの目標値を設定する。目標値にて制御電流Ｉがコイル３２６に供給されることで、Ｐｄ−Ｐｓ差圧がその目標差圧ΔＰｓｅｔに近付くように容量制御弁３００の弁開度が調整される。すなわち、場合Ａでは、Ｐｄ−Ｐｓ差圧がフィードバック制御される。
尚、開放ばね３１０の付勢力ｆｓ１は圧縮コイルばね３３８の付勢力ｆｓ２より大きく設定されているため、制御電流Ｉを零とすると、開放ばね３１０の付勢力により弁体３０６は弁孔３０１ａを開放する。これにより吐出室１４２の冷媒（吐出ガス）がクランク室１０５に導入され、吐出容量は最小に維持される。
【００５４】
場合Ｂ：感圧器３４０が伸長して感圧器３４０が伝達ロッド３１１の先端に当接している場合
この場合、弁体３０６には感圧器３４０から開弁方向に押圧力が作用する。このため、弁体３０６に作用する力は、以下の式（５）に示すように、式（１）の左辺に感圧器３４０からの押圧力として（ｆｓ３−Ｐｄ・Ｓｂ）を付加したものになる。ｆｓ３は、圧縮コイルばね３４５の付勢力であり、Ｓｂは、ベローズ３４３の有効面積、則ち、感圧器３４０に対して吐出圧力Ｐｄが収縮方向に作用する圧力受圧面積（第３圧力受圧面積）である。
【００５５】
Ｐｃ＝Ｐｓ＋α及びＳｖ＝Ｓｂとして式（５）を変形すると式（６）が得られる。式（６）を変形して左辺をＰｓとすれば、式（７）が得られる。そして、Ｆ（Ｉ）＝Ａ・Ｉ（Ａは係数）として式（７）を変形することにより式（８）が得られる。
【００５６】
【数２】
2010065649.tif 000004
【００５７】
感圧器３４０が伝達ロッド３１１の先端に当接している場合Ｂでは、弁体３０６に対して吐出圧力Ｐｄが直接作用する方向と、ベローズ３４３に対して吐出圧力Ｐｄが作用する方向とが相互に逆向きである。その上で、第１圧力受圧面積Ｓｖと第３圧力受圧面積Ｓｂとがほぼ同等に設定されているため(Ｓｖ＝Ｓｂ)、逆向き（対抗方向）の吐出圧力Ｐｄが相殺され、弁体３０６に対する吐出圧力Ｐｄの影響は実質的に排除されている。なお、第１圧力受圧面積Ｓｖと第３圧力受圧面積Ｓｂとがほぼ同等である場合とは、第１圧力受圧面積Ｓｖと第３圧力受圧面積Ｓｂとが等しい場合は勿論、第１圧力受圧面積Ｓｖと第３圧力受圧面積Ｓｂとの間に、設計上の第１圧力受圧面積Ｓｖ及び第３圧力受圧面積Ｓｂの狙いが同程度とみなせる程度の差異がある場合を含む（例えば、第１圧力受圧面積Ｓｖと第３圧力受圧面積Ｓｂをそれぞれ規定するための部品寸法の製造上のばらつきによって生じる差異が存在する場合を含む。）。
【００５８】
したがって式(８)は、吸入圧力Ｐｓをソレノイドユニット３００Ｂで発生する電磁力Ｆ（Ｉ）つまり制御電流Ｉで調整可能であることを示している。制御電流Ｉを増加させると電磁力Ｆ（Ｉ）は弁体３０６に対し閉弁方向に作用する。このため、図７に示すように電流Ｉを増加させるに従い、吸入圧力Ｐｓを低下させることができる。
制御装置４００は、外部情報検知手段からの外部情報に基づいて、吸入圧力Ｐｓの目標値である目標吸入圧力Ｐｓｓを設定する。目標吸入圧力Ｐｓｓを設定するということは、制御電流Ｉの目標値を設定することに等しい。目標値にて制御電流Ｉがソレノイドユニット３００Ｂのコイル３２６に供給されることで、吸入圧力Ｐｓが目標吸入圧力Ｐｓｓに近付くように容量制御弁３００の弁開度が調整される。
【００５９】
つまり容量制御システムＡは、感圧器３４０が収縮して感圧器３４０が伝達ロッド３１１の先端に対して離間している場合Ａでは、Ｐｄ−Ｐｓ差圧をフィードバック制御する差圧制御方式で吐出容量を制御する。一方、容量制御システムＡは、感圧器３４０が伸長して感圧器３４０が伝達ロッド３１１の先端に当接している場合Ｂでは、吸入圧力Ｐｓをフィードバック制御する吸入圧力制御方式で吐出容量を制御する。
【００６０】
尚、感圧器３４０の圧縮コイルばね３４５の付勢力ｆｓ３と、感圧器３４０に作用する吐出圧力Ｐｄとが釣り合っている状態は、式：ｆｓ３−Ｐｄ・Ｓｂ＝０で表される。感圧器３４０は、自身が釣り合い状態にあり、且つ、弁体３０６が弁孔３０１ａを閉塞する閉弁位置にあるとき、伝達ロッド３１１の先端と押し合うこと無く単に接触するように設置されている。
【００６１】
釣り合い状態での吐出圧力Ｐｄを感圧器３４０の設定圧力Ｐｄｓとすると、Ｐｄｓ＝ｆｓ３/Ｓｂとなる。設定圧力Ｐｄｓを考慮すれば、釣り合い状態からの感圧器３４０の伸縮及び感圧器３４０と伝達ロッド３１１の先端との接離は、以下の条件で決定される。
吐出圧力Ｐｄが設定圧力Ｐｄｓよりも大きいとき（Ｐｄ＞Ｐｄｓ）には、感圧器３４０が収縮して感圧器３４０が伝達ロッド３１１の先端に対して離間する。つまり、感圧器３４０と弁体３０６とが分離する。
【００６２】
吐出圧力Ｐｄが設定圧力Ｐｄｓ以下であるとき（Ｐｄ≦Ｐｄｓ）には、感圧器３４０が伸長して感圧器３４０が伝達ロッド３１１の先端に当接する。つまり、感圧器３４０と弁体３０６とが連結される。
したがって吐出圧力Ｐｄが設定圧力Ｐｄｓに比べて等しいか若しくは低くなれば、容量制御システムＡは容量制御弁３００を介して吸入圧力制御方式を採用する。これにより、冷房負荷が小さいときでも吐出容量が安定に制御され、かつ冷媒量が不足した状態でも圧縮機１００の破損リスクが低減される。
【００６３】
図８は、制御装置４００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、蒸発器目標出口空気温度設定手段４０１及び蒸発器温度センサ４０２を有する。
蒸発器目標出口空気温度設定手段４０１は、車室内温度設定を含む種々の外部情報に基づいて蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓを設定する。蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓは、圧縮機１００の吐出容量制御の最終的な目標であり、蒸発器１８の出口での空気温度Ｔｅの目標値である。そして、蒸発器目標出口空気温度設定手段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４００に入力する。蒸発器目標出口空気温度設定手段４０１は、例えば、空調システム全体の動作を制御するエアコン用ＥＣＵの一部により構成することができる。つまり、蒸発器目標出口空気温度設定手段４０１は、車両用空調システムの制御量のための目標値を設定するものであってもよい。
【００６４】
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、蒸発器１８を通過した直後の空気温度Ｔｅを検知する(図１参照)。検知された空気温度Ｔｅは、外部情報の１つとして制御装置４００に入力される。
更に、外部情報検知手段は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４０３を有する。吐出圧力検知手段は、吐出圧力Ｐｄを検知するための手段である。圧力センサ４０３は、例えば放熱器１４の入口側に装着され、当該部位における冷媒の圧力を検知し、制御装置４００に入力する(図１参照)。尚圧力センサ４０３の設置部位と吐出室１４２との間に圧力差がある場合は、圧力センサ４０３の検知圧力を圧力差分だけ補正して吐出圧力Ｐｄを検知することができる。
【００６５】
制御装置４００は、制御目標設定手段４１０及び電流調整手設４１１を有する。
制御目標設定手段４１０は、蒸発器温度センサ４０２によって実際に検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅと、蒸発器目標出口空気温度設定手段４０１によって設定された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓとの偏差△Ｔに基づいて、制御電流Ｉの目標を制御目標として設定する。具体的には偏差△Ｔに基づいてＰＩ制御あるいはＰＩＤ制御にて制御電流Ｉの目標を設定する。
【００６６】
尚、吐出圧力Ｐｄが感圧器３４０の設定圧力Ｐｄｓを超えている場合には、容量制御弁３００は感圧器３４０が伝達ロッド３１１から離間しているため、制御電流Ｉの目標を設定することはＰｄ−Ｐｓ差圧の目標として目標差圧ΔＰｓｅｔを設定していることになる。
この場合、例えば、図６に示したように、予め設定されている目標差圧ΔＰの上限ΔＰｍａｘと下限ΔＰｍｉｎとの間の範囲内に目標差圧ΔＰｓｅｔが設定される。そして、目標差圧ΔＰｓｅｔに基づいて制御電流Ｉの目標が設定される。
【００６７】
なお、制御電流Ｉの目標は、予め設定されている下限ＩＬ１と上限ＩＨ１との間の範囲内で設定される。
また、吐出圧力Ｐｄが感圧器３４０の設定圧力Ｐｄｓに比べて等しいか若しくは低い場合には、容量制御弁３００は感圧器３４０が伝達ロッド３１１に当接している状態のため、制御電流Ｉの目標を設定することは、吸入圧力Ｐｓの目標として目標吸入圧力Ｐｓｓを設定していることになる。
【００６８】
例えば、吐出圧力検知手段によって検知された吐出圧カＰｄが感圧器３４０の設定圧力Ｐｄｓに比べて等しいか若しくは低い場合には、図７に示したように、予め設定されている目標吸入圧力Ｐｓｓの上限ＰｓｓＨと下限ＰｓｓＬにそれぞれ対応する制御電流Ｉの下限ＩＬ２と上限ＩＨ２との間の範囲の中で制御電流Ｉの目標が設定される。
尚、上限ＰｓｓＨは感圧器３４０の設定圧力Ｐｄｓ(＝ｆｓ３/Ｓｂ)に対して所定値だけ低い値に設定することができ、下限ＰｓｓＬは空調能力及び冷媒不足時の保護の観点から設定することができる。
【００６９】
電流調整手段４１１は制御目標設定手段４１０で設定された制御電流Ｉの目標に基づいてコイル３２６に制御電流Ｉを供給し、容量制御弁３００を駆動する。
図９は、電流調整手段４１１の概略構成を例示している。電流調整手段４１１は、スイッチング素子４２０を有し、スイッチング素子４２０は、電源４３０とアースとの間を延びる電源ラインに、容量制御弁３００のコイル３２６と直列に介挿されている。スイッチング素子４２０は、電源ラインを断続可能であり、スイッチング素子４２０の動作により、所定の駆動周波数(例えば４００〜５００Ｈｚ)のＰＷＭ(パルス幅変調)にてコイル３２６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３２６と並列にダイオード４２１が接続される。
【００７０】
スイッチング素子４２０には、制御信号発生手段４２２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４２３が介挿され、電流センサ４２３は、コイル３２６を流れる制御電流Ｉを検知する。電流センサ４２３については、制御電流Ｉを検知することができればその設置箇所は特に限定されず、制御電流Ｉに相当する物理量を検知可能であれば電流計に限られず、電圧計であってもよい。
【００７１】
電流センサ４２３は、制御電流比較判定手段４２４に検知した制御電流Ｉを入力し、制御電流比較判定手段４２４は、制御目標設定手段４１０によって設定された制御電流Ｉの目標と、電流センサ４２３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４２４は、比較結果に基づいて、検知された制御電流Ｉが制御電流Ｉの目標に近付くように、制御信号発生手段４２２が発生する駆動信号を変更する。
【００７２】
本発明は上記した一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。
容量制御弁に関しては、例えば以下の変形が可能である。
感圧器３４０は、ベローズ３４３の同囲に圧縮コイルばね３４５を配置したものであるが、ベローズの内部に圧縮コイルばねが配置されている感圧器を用いても良い。
伝達ロッドは弁体と別体の部品で構成されていても良い。
【００７３】
ベローズ３４３の代わりに、ダイアフラムを用いた感圧器を使用しても良い。
弁体３０６の第１圧力受圧面積Ｓｖと、感圧器３４０の圧力受圧面積、則ちベローズ３４３の有効面積Ｓｂとをほぼ同等に設定せずに、Ｓｂ＞Ｓｖ又はＳｂ＜Ｓｖのように設定して、吐出圧力Ｐｄを弁体３０６に意図的に作用させても良い。
開放ばね３１０の付勢力ｆｓ１は圧縮コイルばね３３８の付勢力ｆｓ２より大きく設定されていたが(ｆｓ１＞ｆｓ２)、ｆｓ１＜ｆｓ２としても良い。
【００７４】
第１実施形態においては、感圧器３４０の設定圧力Ｐｄｓは、吐出圧力Ｐｄの可変範囲内において、比較的低い値であることが想定されているが、圧縮コイルばね３４５の付勢力を大きくして設定圧力Ｐｄｓを高くしてもよい。設定圧力Ｐｄｓを高くすることにより吸入圧力制御方式での制御範囲を拡大可能である。設定圧力Ｐｄｓは設計条件により適宜選択することができる。
【００７５】
可変容量圧縮機に関しては、例えば以下の変形が可能である。
第１実施形態の圧縮機１００は、斜板式のクラッチレス圧縮機であったが、クラッチ機構を有する圧縮機を用いても良い。また、制御圧力室の圧力を調整して吐出容量を制御可能であれば、斜板式に限定されず、揺動板式、スクロール式、ベーン式等の可変容量圧縮機を用いても良い。更に、電動モーターで駆動する圧縮機を用いても良い。
【００７６】
冷凍サイクル１０で用いられる冷媒も特に限定されることはない。
容量制御システムに関しては、例えば以下の変形が可能である。
吐出圧力Ｐｄが感圧器３４０の設定圧力Ｐｄｓを超えている場合には、容量制御弁３００と感圧器３４０とが分離しているため、制御目標設定手段４１０がＰｄ−Ｐｓ差圧の目標である目標差圧ΔＰｓｅｔを設定し、制御電流Ｉの目標を設定したが、制御目標設定手段４１０は、制御目標値として、Ｐｄ−Ｐｓ差圧以外の物理量の目標を設定してもよい。
【００７７】
例えば、制御目標設定手段４１０は、容量制御弁３００と感圧器３４０とが分離しているときに、吸入圧力Ｐｓの目標値である目標吸入圧力Ｐｓｓを設定し、吸入圧力Ｐｓが目標吸入圧力Ｐｓｓに近付くように制御電流Ｉを調整してもよい。
具体的には、前述の式(４)を変形すれば、以下の式(９)となる。式(９)の右辺に吐出圧力Ｐｄを含む項があるが、吐出圧力Ｐｄは圧力センサ４０３により検知可能である。したがって式(９)は、図１０を参照すれば、吐出圧力Ｐｄを検知できれば吸入圧力Ｐｓを制御できることを示している。式（９)を変形した上で、吸入圧力Ｐｓに目標吸入圧力Ｐｓｓを代入すれば式(１０)が得られる。なお、式（１０）において、Ｓｖ＞Ｓｒ且つｆｓ１＞ｆｓ２である。
【００７８】
【数３】
2010065649.tif 000005
【００７９】
この場合、制御目標設定手段４１０は、蒸発器温度センサ４０２によって実際に検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅと、蒸発器目標出口空気温度設定手段４０１によって設定された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓとの偏差△Ｔに基づいて、制御目標としての目標吸入圧力Ｐｓｓを設定することができる。そして、目標吸入圧力Ｐｓｓと圧力センサ４０３で検知された吐出圧力Ｐｄとから式(１０)に基づいて制御電流Ｉの目標を演算し、電流調整手段４１１は制御目標設定手段４１０で演算された制御電流Ｉの目標に近付くよう、コイル３２６に制御電流Ｉを供給するようにしても良い。目標吸入圧力Ｐｓｓを一定としても吐出圧力Ｐｄが変動すれば制御電流Ｉの目標は式(１０)に基づいて変化するため、この場合の制御電流Ｉは制御目標値ではない。
【００８０】
この方式によれば、感圧器３４０が伝達ロッド３１１から離間していても、吸入圧力Ｐｓを制御目標として制御可能である。このため、吐出圧力Ｐｄの高低にかかわらず吸入圧力Ｐｓを制御できる。なお、この方式によれば、感圧器３４０を実質的に利用せずに吸入圧力Ｐｓを制御しているため、従来に比べて、吸入圧力Ｐｓの制御範囲が広い。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】第１実施形態に係る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る。
【図２】図１の圧縮機における容量制御弁の接続状態を説明するための図である。
【図３】図２中の領域IIIを拡大して示す図である。
【図４】図２の容量制御弁における感圧器及びその近傍を、感圧器と伝達ロッドの先端とが当接している状態にて拡大して示す断面図である。
【図５】図２の容量制御弁における感圧器及びその近傍を、感圧器と伝達ロッドの先端とが離間している状態にて拡大して示す断面図である。
【図６】弁体と感圧器とが離間している状態での、図１の容量制御システムにおける制御電流ＩとＰｄ−Ｐｓ差圧との関係を示すグラフである。
【図７】弁体と感圧器とが連結している状態での、図１の容量制御システムにおける制御電流Ｉと吸入圧力Ｐｓとの関係を示すグラフである。
【図８】図１の容量制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図９】図８の容量制御システムにおける電流調整手段の概略構成を説明するためのブロック図である。
【図１０】変形例の容量制御システムにおける、弁体と感圧器とが離間している状態での、制御電流Ｉと吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８２】
１４０    吸入室（吸入圧力領域）
１４２    吐出室（吐出圧力領域）
３００Ｂ  ソレノイドユニット
３０６    弁体
３４０    感圧器
【図１】
2010065649.tif 000006
【図２】
2010065649.tif 000007
【図３】
2010065649.tif 000008
【図４】
2010065649.tif 000009
【図５】
2010065649.tif 000010
【図６】
2010065649.tif 000011
【図７】
2010065649.tif 000012
【図８】
2010065649.tif 000013
【図９】
2010065649.tif 000014
【図１０】
2010065649.tif 000015