(57)【要約】      （修正有）【課題】圧縮機駆動トルクを精度良く推定することができる圧縮機を提供すること。【解決手段】吐出室３９内に、吐出室３９に吐出された冷媒ガスによる吐出圧を検出する吐出圧センサＳを取り付けた。そして、制御コンピュータＣは、吐出圧センサＳの検出値に基づいて圧縮機駆動トルクを推定する。吐出圧センサは、前記吐出室内の吐出圧を検出することを推定する。【選択図】図１
2014145312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮室で圧縮された冷媒を外部に吐出するための吐出口と、
該吐出口と吐出室とを連通する吐出通路と、
該吐出通路内に設けられるとともに前記吐出室への冷媒の逆流を防ぐ逆止弁とを備えた圧縮機であって、
前記吐出室から前記逆止弁までの間の吐出圧領域における冷媒の圧力を検出する吐出圧センサと、
該吐出圧センサの検出値に基づいて圧縮機駆動トルクを推定するトルク推定部とを備えたことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記吐出圧センサは、前記吐出室内の吐出圧を検出することを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記吐出室を含む吐出空間と吸入室を含む吸入空間とにハウジング内を区画する区画壁を有し、
前記区画壁における前記吸入空間を形成する吸入空間形成壁には、前記吐出圧領域に連通する連通空間が形成されており、
前記吐出圧センサは、前記連通空間の吐出圧を検出するべく前記吸入空間形成壁に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆止弁を備えた圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両において、エンジンの出力制御を好適に行うために、圧縮機を駆動するために必要な圧縮機駆動トルクを推定することが行われている。例えば、特許文献１の圧縮機のトルク推定装置は、エアコンＥＣＵを備えており、このエアコンＥＣＵにて圧縮機の起動直前の冷媒圧力に対する起動時のトルク特性をデータ化して記憶している。また、外部冷媒回路において、凝縮器よりも冷媒の流通方向の下流位置には冷媒圧センサが設けられている。そして、エアコンＥＣＵは、冷媒圧センサにより検出された冷媒圧力とトルク特性とに基づいて圧縮機の起動時のトルクを推定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６６８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば、圧縮機において、エアコンスイッチのＯＦＦ時に、外部冷媒回路から吐出室への冷媒の逆流を防ぐため、吐出通路上に逆止弁が配置されているものがある。そして、エアコンスイッチのＯＮ時には、吐出通路の高圧の冷媒によって逆止弁を開弁させて冷媒が吐出通路を経て吐出口から外部冷媒回路に吐出される。ここで、外部冷媒回路に吐出された冷媒圧力は、逆止弁を通過する際に圧力変動が生じるため、特許文献１のように、冷媒圧センサにより検出された冷媒圧力を利用してトルクを推定しても、圧縮機の実際のトルクとして反映され難く、圧縮機のトルクを精度良く推定することができないという問題もある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、圧縮機駆動トルクを精度良く推定することができる圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、圧縮室で圧縮された冷媒を外部に吐出するための吐出口と、該吐出口と吐出室とを連通する吐出通路と、該吐出通路内に設けられるとともに前記吐出室への冷媒の逆流を防ぐ逆止弁とを備えた圧縮機であって、前記吐出室から前記逆止弁までの間の吐出圧領域における冷媒の圧力を検出する吐出圧センサと、該吐出圧センサの検出値に基づいて圧縮機駆動トルクを推定するトルク推定部とを備えたことを要旨とする。
【０００７】
この発明によれば、吐出圧センサにより検出される冷媒の圧力は、逆止弁を通過する前の冷媒の圧力である。よって、トルク推定部は、逆止弁を通過する前の冷媒の圧力を用いて圧縮機駆動トルクを推定するため、逆止弁を通過する際に圧力変動が生じた冷媒の圧力を用いて圧縮機駆動トルクを推定する場合に比べると、圧縮機駆動トルクを精度良く推定することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記吐出圧センサは、前記吐出室内の吐出圧を検出することを要旨とする。
この発明によれば、吐出室内の吐出圧は、圧縮室で圧縮された直後の冷媒の圧力であるため、圧縮機駆動トルクをさらに精度良く推定することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記吐出室を含む吐出空間と吸入室を含む吸入空間とにハウジング内を区画する区画壁を有し、前記区画壁における前記吸入空間を形成する吸入空間形成壁には、前記吐出圧領域に連通する連通空間が形成されており、前記吐出圧センサは、前記連通空間の吐出圧を検出するべく前記吸入空間形成壁に設けられていることを要旨とする。
【００１０】
この発明によれば、吸入空間形成壁は、吸入空間に吸入される冷媒によって冷却されている。よって、連通空間の冷媒によって吐出圧センサが高温に晒されてしまっても、吐出圧センサが持つ熱を、吸入空間形成壁を介して吸入空間に吸入される冷媒に放熱することができる。その結果、吐出圧センサを、耐熱性の低い材料で形成することができ、吐出圧センサを耐熱性の高い材料で形成する場合に比べると、コストを削減することができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、圧縮機駆動トルクを精度良く推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態における可変容量型斜板式圧縮機を示す側断面図。
【図２】別の実施形態における可変容量型斜板式圧縮機を示す側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を可変容量型斜板式圧縮機に具体化した一実施形態を図１にしたがって説明する。なお、可変容量型斜板式圧縮機（以下、単に「圧縮機」と記載する）は車両に搭載されている。
【００１４】
図１に示すように、圧縮機１０のハウジングＨは、シリンダブロック１１と、このシリンダブロック１１の前端面に接合されたフロントハウジング１２と、シリンダブロック１１の後端面に弁・ポート形成体１３を介して接合されたリヤハウジング１４とから構成されている。ハウジングＨ内において、シリンダブロック１１とフロントハウジング１２とで囲まれた空間にはクランク室１５が区画されている。また、シリンダブロック１１及びフロントハウジング１２には、回転軸１６が回転可能に支持されるとともに、クランク室１５内において、回転軸１６にはラグプレート２１が一体回転可能に固定されている。
【００１５】
回転軸１６のハウジングＨからの突出端部には、動力伝達機構ＰＴを介して外部駆動源としての車両のエンジンＥが作動連結されている。動力伝達機構ＰＴは、外部からの電気制御によって動力の伝達及び遮断を選択可能なクラッチ機構（例えば電磁クラッチ）であってもよく、又は、そのようなクラッチ機構を持たない常時伝達型のクラッチレス機構（例えばベルト及びプーリの組合せ）であってもよい。本実施形態では、クラッチレスタイプの動力伝達機構ＰＴが採用されている。
【００１６】
クランク室１５には、回転軸１６から駆動力を得て回転する傾角可変な斜板２２が収容されている。斜板２２は、クランク室１５内において、スライド移動可能、かつ傾動可能に回転軸１６に支持されるとともに、この斜板２２は押圧ばね２５によって傾角が最小になる方向へ付勢されている。ラグプレート２１と斜板２２との間にはヒンジ機構２３が介在されている。そして、斜板２２は、押圧ばね２５の付勢力、ヒンジ機構２３を介したラグプレート２１との間でのヒンジ連結、及び回転軸１６の支持により、ラグプレート２１及び回転軸１６と同期回転可能であるとともに、回転軸１６の軸方向へのスライド移動を伴いながら回転軸１６に対し傾動可能となっている。
【００１７】
シリンダブロック１１には、６つ（図面には１つのみ示す）のシリンダボア１１ａが回転軸１６を取り囲むようにして貫設されるとともに、各シリンダボア１１ａにはピストン３０が往復動可能にそれぞれ収容されている。各シリンダボア１１ａの両開口は、弁・ポート形成体１３及びピストン３０によって閉塞されるとともに、各シリンダボア１１ａ内にはピストン３０の往復動に応じて体積変化する圧縮室２４が区画されている。各ピストン３０は、シュー２９を介して斜板２２の外周部に係留されている。そして、回転軸１６の回転にともなう斜板２２の回転運動が、シュー２９を介してピストン３０の往復直線運動に変換される。
【００１８】
リヤハウジング１４と弁・ポート形成体１３との間には、吐出室３９が環状に区画されるとともに、この吐出室３９の内側に、吸入室３８が区画されている。また、弁・ポート形成体１３には、吸入室３８に連通する吸入ポート４０、及び吸入ポート４０を開閉する吸入弁４１が形成されるとともに、吐出室３９に連通する吐出ポート４２、及び吐出ポート４２を開閉する吐出弁４３が形成されている。
【００１９】
そして、吸入室３８の冷媒ガスは、ピストン３０の上死点から下死点への移動により、吸入ポート４０及び吸入弁４１を介してシリンダボア１１ａに吸入される。シリンダボア１１ａに吸入された冷媒ガスは、ピストン３０の下死点から上死点への移動により所定の圧力にまで圧縮されるとともに、吐出ポート４２から吐出弁４３を押し退けて吐出室３９に吐出される。
【００２０】
リヤハウジング１４には、吐出口５０ｈが形成されるとともに、吐出口５０ｈと吐出室３９とは吐出通路５０により連通している。また、リヤハウジング１４には、吸入口３２ｈが形成されるとともに、吸入口３２ｈと吸入室３８とは吸入通路３２により連通している。吐出口５０ｈと吸入口３２ｈとは外部冷媒回路７５により接続されている。リヤハウジング１４は、吐出室３９、吐出通路５０及び吐出口５０ｈを含む吐出空間Ｄａと、吸入室３８、吸入通路３２及び吸入口３２ｈを含む吸入空間ＳａとにハウジングＨ内を区画する区画壁である。
【００２１】
外部冷媒回路７５は、吐出口５０ｈに接続された凝縮器７６、この凝縮器７６に接続された膨張弁７７、及び膨張弁７７に接続された蒸発器７８を備えるとともに、蒸発器７８には吸入口３２ｈが接続されている。そして、圧縮機１０は、冷凍サイクルに組み込まれている。
【００２２】
シリンダブロック１１及びリヤハウジング１４には、吸入室３８とクランク室１５を接続する抽気通路３４が形成されている。また、シリンダブロック１１及びリヤハウジング１４には、吐出室３９とクランク室１５を接続する給気通路４８が形成されるとともに、この給気通路４８には制御弁４９が配設されている。制御弁４９は電磁弁よりなり、ソレノイド（図示せず）の励磁・消磁によって給気通路４８を開閉する。
【００２３】
制御弁４９は制御コンピュータＣに電気的に接続されている。そして、制御弁４９に対しての通電制御（デューティ比制御）は、制御コンピュータＣによって行われる。制御弁４９における弁開度は、制御コンピュータＣによって制御弁４９に対する供給電流値（デューティ比）が高められると減少し、供給電流値が下げられると増大する。
【００２４】
制御弁４９に対する供給電流値が高められると、制御弁４９における弁開度が減少し、吐出室３９から給気通路４８を介したクランク室１５への冷媒ガス供給量が減る。クランク室１５内の冷媒ガスは、抽気通路３４を介して吸入室３８へ流出しているため、冷媒ガス供給量が減るとクランク室１５内の圧力が下がり、斜板２２の傾角が増大して吐出容量が増える。制御弁４９に対する供給電流値が下げられると、制御弁４９における弁開度が増大し、吐出室３９から給気通路４８を介したクランク室１５への冷媒ガス供給量が増える。その結果、クランク室１５内の圧力が上がり、斜板２２の傾角が減少して吐出容量が減る。
【００２５】
このように、制御弁４９の弁開度を調節することで、給気通路４８の開度が調節され、給気通路４８を介したクランク室１５への高圧な冷媒ガスの供給量と、抽気通路３４を介したクランク室１５からの冷媒ガスの排出量とのバランスが制御され、クランク室１５内の圧力が決定される。そして、決定されたクランク室１５内の圧力に応じて、ピストン３０を介してのクランク室１５内の圧力とシリンダボア１１ａ内の圧力との差が変更され、斜板２２の傾角が変更される結果、ピストン３０のストローク、すなわち吐出容量が調節される。
【００２６】
また、吐出通路５０には、吐出通路５０を開閉する逆止弁５２が配設されている。逆止弁５２は、斜板２２の傾角が最小となり、最小吐出容量となると、吐出通路５０を閉塞する。その結果、外部冷媒回路７５から吐出室３９への冷媒ガスの逆流が防止されるとともに、外部冷媒回路７５の冷媒循環が停止される。
【００２７】
吐出室３９内には、吐出室３９に吐出された冷媒ガスによる吐出圧を検出する吐出圧センサＳが取り付けられている。吐出圧センサＳは制御コンピュータＣに電気的に接続されている。そして、吐出圧センサＳによって検出された検出情報は制御コンピュータＣに送られる。
【００２８】
次に、本実施形態の作用について説明する。
エンジンＥの駆動に伴い、回転軸１６が回転すると、各ピストン３０における上死点から下死点への移動により吸入室３８から吸入ポート４０及び吸入弁４１を介して圧縮室２４に冷媒ガスが吸入される。そして、ピストン３０における下死点から上死点への移動により圧縮室２４内の冷媒ガスが圧縮されて吐出ポート４２及び吐出弁４３を介して吐出室３９に吐出される。
【００２９】
ここで、吐出圧センサＳによって検出された検出情報は制御コンピュータＣに送られる。そして、制御コンピュータＣは、吐出圧センサＳから送られた検出値に基づいて圧縮機駆動トルクを推定する。よって、本実施形態では、制御コンピュータＣは、吐出圧センサＳの検出値に基づいて圧縮機駆動トルクを推定するトルク推定部として機能する。
【００３０】
吐出室３９は、逆止弁５２よりも冷媒ガスの流通方向の上流側の吐出圧領域である。そして、吐出圧センサＳにより検出される吐出圧は、逆止弁５２を通過する前の冷媒ガスの圧力である。よって、制御コンピュータＣは、逆止弁５２を通過する前の冷媒ガスの圧力を用いて圧縮機駆動トルクを推定する。このため、逆止弁５２を通過する際に圧力変動が生じた冷媒ガスの圧力を用いて圧縮機駆動トルクを推定する場合に比べると、圧縮機駆動トルクを精度良く推定することができる。その結果として、車両において、エンジンＥの出力制御が好適に行われる。
【００３１】
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）吐出室３９内に、吐出室３９に吐出された冷媒ガスによる吐出圧を検出する吐出圧センサＳを取り付けた。そして、制御コンピュータＣは、吐出圧センサＳの検出値に基づいて圧縮機駆動トルクを推定する。これによれば、吐出圧センサＳにより検出される吐出圧は、逆止弁５２を通過する前の冷媒ガスの圧力である。よって、制御コンピュータＣは、逆止弁５２を通過する前の冷媒ガスの圧力を用いて圧縮機駆動トルクを推定するため、逆止弁５２を通過する際に圧力変動が生じた冷媒ガスの圧力を用いて圧縮機駆動トルクを推定する場合に比べると、圧縮機駆動トルクを精度良く推定することができる。
【００３２】
（２）吐出圧センサＳは、吐出室３９内の吐出圧を検出している。これによれば、吐出室３９内の吐出圧は、圧縮室２４で圧縮された直後の冷媒ガスの圧力であるため、圧縮機駆動トルクをさらに精度良く推定することができる。
【００３３】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  図２に示すように、リヤハウジング１４における吸入空間Ｓａを形成する吸入空間形成壁１４ｅに吐出室３９に連通する連通空間１４ｄを形成し、吐出圧センサＳを、連通空間１４ｄの吐出圧を検出するべく吸入空間形成壁１４ｅに設けてもよい。これによれば、吸入空間形成壁１４ｅは、吸入空間Ｓａに吸入される冷媒ガスによって冷却されている。よって、連通空間１４ｄの冷媒ガスによって吐出圧センサＳが高温に晒されてしまっても、吐出圧センサＳが持つ熱を、吸入空間形成壁１４ｅを介して吸入空間Ｓａに吸入される冷媒ガスに放熱することができる。その結果、吐出圧センサＳを、耐熱性の低い材料で形成することができ、吐出圧センサＳを耐熱性の高い材料で形成する場合に比べると、コストを削減することができる。
【００３４】
○  実施形態において、制御弁４９に吐出圧センサＳを一体化させて、給気通路４８を流れる冷媒ガスによる吐出圧を検出するようにしてもよい。要は、吐出圧センサＳは、吐出室３９から逆止弁５２までの間の吐出圧領域（逆止弁５２よりも冷媒ガスの流通方向の上流側の領域）の吐出圧を検出することができれば、吐出圧センサＳの取り付け位置は特に限定されるものではない。
【００３５】
○  本発明を、可変容量型斜板式圧縮機１０以外の圧縮機に適用してもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１０…圧縮機（可変容量型斜板式圧縮機）、１４…区画壁としてのリヤハウジング、１４ｄ…連通空間、１４ｅ…吸入空間形成壁、２４…圧縮室、３８…吸入室、３９…吐出室、５０…吐出通路、５０ｈ…吐出口、５２…逆止弁、Ｃ…トルク推定部として機能する制御コンピュータ、Ｄａ…吐出空間、Ｈ…ハウジング、Ｓ…吐出圧センサ、Ｓａ…吸入空間。
【図１】
2014145312.tif 000003
【図２】
2014145312.tif 000004