(57)【要約】【課題】空調装置に用いられる可変容量圧縮機の負荷制御が適切にできる。【解決手段】制御装置１０で各種情報を受ける圧縮機制御手段１３の決定に基づいて、制御信号供給手段１５がソレノイド駆動手段１１を介して空調制御と圧縮機負荷制御とで異なる周波数によるパルス信号を可変容量圧縮機２０で容量制御弁２１のソレノイド２１１に与え、一方の空調制御では高い周波数のパルスによるオン／オフでソレノイドの有するインダクタンスにより平滑化された通電電流により、また、他方の圧縮機負荷制御では低い周波数のパルスにより感圧機構２１３の吸入圧力に無関係にオン／オフの２位置制御の開放弁として、それぞれ、容量制御弁２１が制御される。それぞれの設定値は駆動周波数のパルスのデューティ比で決まり、圧縮機負荷制御では圧縮機制御手段１３がデューティ比を変更して圧縮機トルクＴを所定の範囲内に収まるように制御している。【選択図】　　　図１
2004010023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒圧力又は冷媒圧力差の変動を弁体に伝達するための感圧機構と入力電流に応じて前記弁体への付与荷重を変化させて前記感圧機構の設定を変更するためのソレノイドとを有する容量制御弁を備える可変容量圧縮機に対して、前記ソレノイドの通電状態を制御して前記容量制御弁の開度調整を行い、制御圧室の圧力を変更することにより吐出容量を制御するようにした制御装置において、
前記制御装置は、前記ソレノイドを駆動するソレノイド駆動手段と、前記ソレノイドの通電電流を検出する電流検出手段と、複数の制御要件を受け、受けた制御要件及び前記電流検出手段から受ける通電電流値に基づいて前記容量制御弁の開閉について予め設定された複数の制御に対する指令信号を出力する圧縮機制御手段と、複数の指令信号それぞれに対応するソレノイド駆動周波数を生成し出力する周波数発生手段と、前記複数の指令信号のうちの一つを受け、受けた指令信号に対応するソレノイド駆動周波数を前記周波数発生手段の出力から選択し制御信号として前記ソレノイド駆動手段へ供給する制御信号供給手段とを備えることを特徴とする可変容量圧縮機の制御装置。
【請求項２】
請求項１において、前記ソレノイドに並列に接続されフライホイール回路を形成するダイオードを更に備え、前記ソレノイド駆動周波数として、前記フライホイール回路による通電電流の平滑作用が得られる第１のソレノイド駆動周波数と、前記第１のソレノイド駆動周波数より低く、前記フライホイール回路による通電電流の平滑作用が得られない第２のソレノイド駆動周波数とを有することを特徴とする可変容量圧縮機の制御装置。
【請求項３】
冷媒圧力又は冷媒圧力差の変動を弁体に伝達するための感圧機構と入力電流に応じて前記弁体への付与荷重を変化させて前記感圧機構の設定を変更するためのソレノイドとを有する容量制御弁を備える可変容量圧縮機に対して、前記ソレノイドの通電状態を制御して前記容量制御弁の開度調整を行い、制御圧室の圧力を変更することにより吐出容量を制御するようにした制御装置において、
前記制御装置は、前記ソレノイドを駆動するソレノイド駆動手段と、前記ソレノイドの通電電流を検出する電流検出手段と、検出された所定の空調情報及び車両情報を受け、受けた情報それぞれ及び前記電流検出手段から受ける通電電流値に基づいて前記容量制御弁の開閉に対して予め設定された空調制御と圧縮機負荷制御との条件に対応する指令信号を出力する圧縮機制御手段と、空調制御の指令信号に対応する第１のソレノイド駆動周波数と圧縮機負荷制御の指令信号に対応する第１のソレノイド駆動周波数より低い第２のソレノイド駆動周波数とを生成し出力する周波数発生手段と、前記空調制御と圧縮機負荷制御との指令信号を受け、受けた指令信号に対応する第１及び第２いずれかのソレノイド駆動周波数を制御信号として前記周波数発生手段の出力から選択し前記ソレノイド駆動手段へ供給する制御信号供給手段とを備えることを特徴とする可変容量圧縮機の制御装置。
【請求項４】
請求項３において、前記第１のソレノイド駆動周波数は、前記容量制御弁が前記感圧機構に作用する冷媒ガスの圧力又は圧力差のいずれかと前記ソレノイドの通電電流値との双方に応答して動作する開閉弁として機能する周波数に設定されており、かつ前記第２のソレノイド駆動周波数は、前記容量制御弁を前記感圧機構の動きとは無関係にオンとオフとの二つの位置に制御する開閉弁として機能する周波数に設定されていることを特徴とする可変容量圧縮機の制御装置。
【請求項５】
請求項３又は４において、前記車両情報がエンジン回転数及び車速であり、前記圧縮機制御手段は、圧縮機負荷制御の指令信号を、前記エンジン回転数及び車速の少なくとも一方が所定値以下である場合に出力することを特徴とする可変容量圧縮機の制御装置。
【請求項６】
請求項３又は４において、前記車両情報がスロットル開度であり、前記圧縮機制御手段は、圧縮機負荷制御の指令信号を、前記スロットル開度が所定範囲外の値である場合に出力することを特徴とする可変容量圧縮機の制御装置。
【請求項７】
請求項３から請求項６までのいずれか一つにおいて、前記圧縮機制御手段は、圧縮機負荷制御の指令信号を、前記ソレノイドを駆動して前記可変容量圧縮機における圧縮機負荷及び圧縮機能力のいずれかを表わす物理量が所定値になるように前記制御信号供給手段へ出力することを特徴とする可変容量圧縮機の制御装置。
【請求項８】
請求項３から請求項６までのいずれか一つにおいて、前記圧縮機制御手段は、圧縮機負荷制御の指令信号を、前記ソレノイドを駆動してエンジンの回転数が所定値になるように前記制御信号供給手段へ出力することを特徴とする可変容量圧縮機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変容量圧縮機の制御装置に関し、特に、車両の空調装置に用いられる可変容量圧縮機の負荷制御が適切にできる可変容量圧縮機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の可変容量圧縮機及びその制御方法には例えば特開平１０−２２８４号公報がある。また、可変容量圧縮機の容量制御弁には例えば特開平１１−１０７９３０号公報がある。
【０００３】
この種の可変容量圧縮機１２０は、例えば図６に示されるように、クランク室２３内のガス圧力を調整してピストンストロークを制御することにより、冷却装置における外部冷媒回路４０の擬縮器４１へ吐出する冷媒ガス量を調整する。このクランク室２３内のガス圧力の調整に容量制御弁２１が使用される。
【０００４】
ここで、図７に図６を併せ参照して容量制御弁２１について説明する。
【０００５】
容量制御弁２１の図面で下部を構成する感圧機構２１３は、内部を真空にしてばね２２３を配置したベローズ２２１と、このベローズ２２１の図面での上端に固定されたガイド２２２と、このガイド２２２を図面で上方に付勢するばね２２３と、ベローズ２２１の伸縮量を調整し、ケースの一部を構成する調整ネジ２２４とを備える。
【０００６】
容量制御弁２１は、更に、ベローズ２２１の図面で上端に接してケース内で移動可能なように支持された伝達ロッド２１６と、この伝達ロッド２１６の他端に接してベローズ２２１の伸縮に応じて吐出室２２とクランク室２３との間の連通路２１７を開閉する弁体２１２と、この弁体２１２をプランジャー２１４及び伝達ロッド２１５を介して閉弁方向に付勢する電磁力を発生させる電磁アクチュエーターとしてのソレノイド２１１とにより構成される。
【０００７】
ソレノイド２１１に通電しない状態では、電磁力は発生しないので圧力のバランス状態では弁体２１２に閉弁方向への付勢力はない。従って、吸入室２４の圧力が高い場合、ベローズ２２１は収縮するが、ばね２２３により図面の上方へ付勢されているので弁体２１２は常時開弁している。この状態で圧縮機を起動した場合、吐出室２２のガスは、常時クランク室２３に導入されクランク室２３と吸入室２４との圧力差が増加する。
【０００８】
ソレノイド２１１の通電電流が所定値以上の電流領域では、発生する電磁力がばね２２３の付勢力より大きくなるため、弁体２１２は閉弁するのでクランク室２３の圧力が低下する。従って、クランク室２３の圧力が吸入室２４の圧力と同等となり、吸入室２４の圧力が徐々に低下する。この結果、弁体２１２は開く方向に動作する。
【０００９】
このように弁体２１２の開閉により吐出室２２からクランク室２３に導入するガス量を調整することができる。
【００１０】
一方、図６に示される可変容量圧縮機制御装置（以後、制御装置と略称する）１１０は、容量制御弁２１のソレノイド２１１を制御する。すなわち、可変容量圧縮機制御装置１１０は、電源ライン３から電源供給を受けてソレノイド駆動手段１１１と電流検出手段１１２とに直列接続する容量制御弁２１のソレノイド２１１に電流を流す。この電流は、例えば車両の場合、その環境に応じた目標電流値に対応する所定のデューティ比の電流である。
【００１１】
可変容量圧縮機制御装置１１０では、圧縮機制御手段１１３が、ソレノイド駆動手段１１１を駆動してこの電流をソレノイド２１１に供給させ、弁体２１２への負荷荷重を変化させて設定吸入圧を変更する。ソレノイド２１１への通電電流値を電流検出手段１１２で検出して圧縮機制御手段１１３にフィードバックすることにより、通電電流値を上記の目標電流値に次第に一致させることができる。
【００１２】
したがって、ソレノイドへの通電量により弁体２１２の動作点、すなわち吸入室の圧力制御点を変化させることができる。
【００１３】
一般に、車載用の可変容量圧縮機は車両エンジン３０から動力供給を受けている。また可変容量圧縮機１２０は車両エンジン３０の動力又はトルクに最も負荷をかけて消耗させる補機の一つである。従って、可変容量圧縮機１２０は車両エンジン３０にとって大きな負荷となっている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の可変容量圧縮機の制御装置では、容量制御弁の設定吸入圧を通常の設定吸入圧より高い値に変更することにより圧縮機の吐出量を低減することができる。しかし、例えば、図６における車両エンジン３０のアイドリング状態で外部冷媒回路４０の蒸発器４２の熱負荷が過大な場合、吐出量が最大容量状態でも、吸入圧力が設定吸入圧の上限を越える場合が生じる。このように、容量制御の対象が吸入圧力であるため、制御範囲が限定される。従って、車両の実使用範囲で容量制御が不能となる領域が存在する。このような場合、圧縮機負荷の低減のため、制御装置は容量制御弁への通電をオフとし、最小容量で運転することになる。すなわち可変容量圧縮機の負荷制御ができず、車室内の空調が著しく損なわれるという問題が避けられない。
【００１５】
本発明の目的は、このような問題点を解決して、空調制御と圧縮機負荷制御との両者に好適な可変容量圧縮機の制御装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明による可変容量圧縮機の制御装置は、冷媒圧力又は冷媒圧力差の変動を弁体に伝達するための感圧機構と入力電流に応じて上記弁体への付与荷重を変化させて感圧機構の設定を変更するためのソレノイドとを有する容量制御弁を備える可変容量圧縮機に対して設けられる。その制御装置は、上記ソレノイドの通電状態を制御して容量制御弁の開度調整を行い、制御圧室の圧力を変更することにより吐出容量を制御するように動作する。
【００１７】
本発明の特徴となる制御装置は、ソレノイド駆動手段と電流検出手段と圧縮機制御手段と周波数発生手段と制御信号供給手段とを基本的に備えている。
【００１８】
ソレノイド駆動手段は上記ソレノイドを駆動し、電流検出手段はソレノイドの通電電流を検出する。圧縮機制御手段は、複数の制御要件を受け、受けた制御要件及び電流検出手段から受ける通電電流値に基づいて、容量制御弁の開閉に対する予め設定された複数の指令信号を出力する。周波数発生手段は複数の指令信号それぞれに対応するソレノイド駆動周波数を生成し出力する。制御信号供給手段は、複数の指令信号のうち一つを受け、受けた指令信号に対応するソレノイド駆動周波数を上記周波数発生手段の出力から選択し制御信号として上記ソレノイド駆動手段へ供給する。
【００１９】
したがって、圧縮機制御手段が設定する条件に基づいて、それぞれの用途に対応するそれぞれが異なるソレノイド駆動周波数を用意し、これらの選択により容量制御弁の特性を変化させることができる。
【００２０】
本発明の特徴となる制御装置はソレノイドに並列に接続されフライホイール回路を形成するダイオードを更に備える。また、複数のソレノイド駆動周波数として具体的なものは、フライホイール回路による通電電流の平滑作用が得られる第１のソレノイド駆動周波数と、この第１のソレノイド駆動周波数より低く、前記フライホイール回路による通電電流の平滑作用が得られない第２のソレノイド駆動周波数とである。
【００２１】
また、車両空調装置に用いられる可変容量圧縮機の制御装置では、圧縮機制御手段は、検出された所定の空調情報及び車両情報を受け、受けた情報それぞれ及び電流検出手段から受ける通電電流値に基づいて容量制御弁の開閉に対して予め設定された空調制御と圧縮機負荷制御との条件に対応する指令信号を出力する。周波数発生手段は、空調制御の指令信号に対応する第１のソレノイド駆動周波数と、圧縮機負荷制御の指令信号に対応する第１のソレノイド駆動周波数より低い第２のソレノイド駆動周波数とを生成し出力する。制御信号供給手段は、空調制御と圧縮機負荷制御との指令信号を受け、受けた指令信号に対応する第１又は第２のソレノイド駆動周波数を制御信号として周波数発生手段の出力から選択し、上記ソレノイド駆動手段へ供給する。
【００２２】
また、好ましくは、上記第１のソレノイド駆動周波数は容量制御弁が感圧機構に作用する冷媒ガスの圧力又は圧力差とソレノイドの通電電流値との双方に応答して動作する開閉弁として機能する周波数に設定される。また、第２のソレノイド駆動周波数は容量制御弁を感圧機構の動きとは無関係にオンとオフとの二つの位置に制御する開閉弁として機能する周波数に設定される。を特徴とする可変容量圧縮機の制御装置。
【００２３】
また、車両情報がエンジン回転数及び車速であり、圧縮機制御手段は、圧縮機負荷制御の指令信号を、エンジン回転数及び車速の少なくとも一方が所定値以下である場合に出力することができる。また、車両情報がスロットル開度であり、圧縮機負荷制御の指令信号を、スロットル開度が所定範囲外の値である場合に出力することもできる。
【００２４】
また、圧縮機制御手段は、圧縮機負荷制御の指令信号を、ソレノイドを駆動して、可変容量圧縮機における圧縮機負荷又は圧縮機能力を表わす物理量が所定値になるように、又はエンジンの回転数が所定値になるように、前記制御信号供給手段へ出力してもよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は本発明により形成される車載用装置における機能ブロックの実施の一形態を示す図である。
【００２７】
図示される可変容量圧縮機制御装置（以後、制御装置と略称する）１０は、各種センサー１、各種モード設定スイッチ２から信号を受けて可変容量圧縮機２０における吐出容量を最適に制御する。各種センサー１には、例えば、室内温度センサー、冷媒温度センサ、冷媒圧力センサー、車速検出手段、エンジン回転数検出手段、スロットル開度検出手段などがある。各種モード設定スイッチには、例えば、空調温度設定スイッチなどがある。本発明の特徴としては、制御装置１０への入力に可変容量圧縮機２０のトルク値を加えて圧縮機負荷の制御に用いる点がある。
【００２８】
制御装置１０は、ソレノイド駆動手段１１、電流検出手段１２、圧縮機制御手段１３、周波数発生手段１４、制御信号供給手段１５、及びダイオード１６を有する。
【００２９】
又、制御装置１０は、図２に示されるように、圧縮機制御手段１３で、所定個所の温度、可変容量圧縮機２０における空調モードの設定及び可変容量圧縮機２０のトルク、並びに、ＥＣＵ（エンジン制御ユニット）３１から受けるエンジン回転数、及びスロットル開度、それぞれの値を入力する。
【００３０】
可変容量圧縮機２０は、従来と同様の構成であるので、ガスの吐出容量を制御する容量制御弁２１を含め、構造的な説明は省略する。容量制御弁２１には弁体２１２、ベローズを有する感圧機構２１３、及びソレノイド２１１を有する。弁体２１２は、ガス通路途中に備えられ、吐出室２２からクランク室２３へのガスの流れを調整する。感圧機構２１３は予め設定された値に対する吸入室２４のガス圧力の変動を検出して弁体２１２に伝達する。ソレノイド２１１は通電電流の量に応じ弁体２１２への付与荷重を変化させるように感圧機構２１３の設定値を変更するために備えられる。
【００３１】
また、可変容量圧縮機２０は、自己の負荷を検出するトルクセンサー２５を有し、検出したトルク値を圧縮機負荷制御のため圧縮機制御手段１３に通知している。
【００３２】
制御装置１０では、可変容量圧縮機２０において、ソレノイド２１１の通電状態を制御して容量制御弁２１の開度を調整することにより、ガス通路に接続するクランク室２３のような制御圧室の圧力を変更して吐出量を制御する。
【００３３】
次に図１及び図２を併せ参照して制御装置１０における構成要素それぞれについて説明する。
【００３４】
ソレノイド駆動手段１１は車両の電源ライン３をソレノイド２１１に接続してこれを駆動する。すなわち、ソレノイド駆動手段１１はスイッチング素子で構成され、受ける周波数により接続回路のオン／オフ動作をする。この動作のオン／オフ比率であるデューティ比を変化させてソレノイド２１１に流れる通電電流を調整している。すなわち、通電電流はパルス幅変調方式（ＰＷＭ制御）により調整されている。電流検出手段１２は既知の抵抗値を有する抵抗体であり、ソレノイドの通電電流を検出する。
【００３５】
圧縮機制御手段１３は、上述した図２に示したような圧縮機トルク値を含む各種センサーの検出値を受け、受けた値及び電流検出手段から受ける通電電流値に基づく情報から、容量制御弁２１の開閉に対する空調制御又は圧縮機制御の指令信号を出力する。すなわち、車両が通常走行の際には空調制御の指令信号が出力される。他方、例えば車両が停止して車両エンジン３０がアイドリング状態の場合には圧縮機負荷制御の指令信号が出力される。この場合、車両エンジン３０の負荷を低減するように空調制御が圧縮機負荷制御に変更され、かつ可変容量圧縮機２０の負荷が所定の値になるようにガス吐出量が制御される。
【００３６】
周波数発生手段１４は空調制御の指令信号には４００Ｈｚ及び圧縮機負荷制御の指令信号には１０Ｈｚそれぞれのソレノイド駆動周波数を生成し出力する。制御信号供給手段１５は、圧縮機制御手段１３から空調制御の指令信号又は圧縮機負荷制御の指令信号を受け、受けた指令信号に対応するソレノイド駆動周波数を周波数発生手段１４の出力から選択しその周波数によるオン／オフのパルスをソレノイド駆動手段１１へ供給する。ダイオード１６はソレノイド２１１と並列にフライホイール回路としてソレノイド２１１の通電電流の平滑用に接続されている。
【００３７】
容量制御弁２１では、ソレノイド２１１の一方の端子はソレノイド駆動手段１１を介して車両の電源ライン３に接続され、他方の端子は電流検出回路１２を介してアースラインに接続されている。この回路構成により上述のフライホイール回路に流れる電流は電流検出手段１２により検出され、圧縮機制御手段１３に通知される。
【００３８】
次に、図１に図３及び図４を併せ参照して圧縮機制御手段１３が空調制御の指令信号を生成した際の回路動作について説明する。
【００３９】
この空調制御の場合、制御信号供給手段１５は空調制御信号に対応する４００Ｈｚのソレノイド駆動周波数をソレノイド駆動手段１１へ出力する。この周波数領域ではソレノイド２１１におけるコイルのインダクタンスのため、ソレノイド駆動手段１１が「オン」になった際に通電電流が即時に立ち上がらず、通電電流が最大になる前に「オフ」に切り替わる事態となる。また「オフ」に切り替わっても、ダイオード１６によるフライホイール回路により電流が還流され、通電電流が「ゼロ」になる前に「オン」に切り替わるため、図３で示すように、鋸齒状波を描くように平滑化される。
【００４０】
更に、デューティ比を大きくすることにより「オン」の割合が大きくなるので通電電流が大きくなる。すなわち、デューティ比を変更することにより、通電電流を変更することができる。
【００４１】
従って、弁体２１２は、このような周波数領域では感圧機構２１３に作用する吸入圧力とソレノイド２１１に流れる通電電流とに応答して動作する開閉弁として機能する。すなわち、図４に示されるように、通電電流に対し制御吸入圧力が一義的に決まる容量制御弁として機能する。
【００４２】
圧縮機制御手段１３が圧縮機負荷制御の指令信号を生成した場合、ソレノイド駆動周波数は「１０Ｈｚ」に設定される。すなわち、このような周波数領域ではソレノイド駆動手段１１が「オン」状態で、ソレノイド２１１の通電電流は車両電源電圧とソレノイド抵抗値とで決定される最大電流にまで到達する。この状態では、ソレノイド２１１の電磁力は最大となり、容量制御弁２１の弁体２１２は感圧機構２１３に作用する吸入圧力に無関係に全閉となる方向に働く。
【００４３】
他方、ソレノイド駆動手段１１が「オフ」状態に変化した際には、ソレノイド２１１の通電電流はゼロにまで到達する。この結果、ソレノイド２１１は消磁されるため、感圧機構２１３に作用する吸入圧力に無関係にばね２２３によって弁体２１２が強制開放される。
【００４４】
すなわち、このような低周波領域では「オン」と「オフ」との２位置制御の開閉弁として機能し、いわゆる「オン／オフ」のデューティ制御弁となる。デューティ制御弁では、デューティ比「ゼロ」でソレノイド２１１の通電電流が「ゼロ」となり、弁体２１２が開放されて圧縮機の吐出容量は最小となる。デューティ比が１００％では、ソレノイド２１１の通電電流が最大値となり、弁体２１２が全閉となって可変容量圧縮機２０の吐出容量は最大となる。従って、デューティ比をゼロから１００％まで変化させることにより吐出容量を最小から最大までの間で変化させて所定の値に設定することができる。
【００４５】
次に、図１に図５を併せ参照して空調装置に用いられる可変容量圧縮機２０の制御装置１０における主要動作手順について説明する。
【００４６】
空調装置の電源がオン（手順Ｓ１のＹＥＳ）された際、制御装置１０は圧縮機制御手段１３が入力情報、例えば車速から走行中を検知した際には空調制御の指令信号を生成（手順Ｓ２のＮＯ）し制御信号供給手段１５に通知する。従って、制御信号供給手段１５はカウンタ「Ｎ＝０」の初期状態（手順Ｓ３）で、ソレノイド駆動周波数４００Ｈｚを選択（手順Ｓ４）する。ソレノイド駆動手段１１は制御信号供給手段１５から選択されたソレノイド駆動周波数４００Ｈｚのパルスを受ける。一方、図４において通常の空調モードで吸入室圧力２ｋｇ／ｃｍ２Ｇを設定する場合、例えばソレノイド２１１の通電電流を電流値ｉＮに設定するデューティ比で駆動される。この結果、上述したように、可変容量圧縮機２０では電流値ｉＮで決定される吸入圧力が維持される。
【００４７】
一方、上記手順Ｓ２が「ＹＥＳ」で、圧縮機制御手段１３が、例えば車速が所定値以下であることを検知した際には、圧縮機負荷制御の指令信号を生成して制御信号供給手段１５に通知する。従って、制御信号供給手段１５は「Ｎ＝０」の初期状態（手順Ｓ１１のＹＥＳ）で、ソレノイド駆動周波数１０Ｈｚを選択（手順Ｓ１２）すると共にデューティ比ＤＴを予め設定された初期値ＤＴ０でソレノイド駆動手段１１へ出力（手順Ｓ１３）する。ソレノイド駆動手段１１は制御信号供給手段１５から選択されたソレノイド駆動周波数１０Ｈｚでデューティ比ＤＴのパルスにより駆動される。
【００４８】
ここで、圧縮機制御手段１３は、可変圧縮機２０のトルク値Ｔが「Ｔ２」より大きく「Ｔ１」より小さいという範囲内になるように吐出容量を制御するものとする。
【００４９】
従って、圧縮機制御手段１３は可変圧縮機２０のトルク値Ｔを測定（手順Ｓ１４）する。測定の結果、圧縮機トルクＴが「Ｔ１」より小さい場合（手順Ｓ１５のＹＥＳ）でかつ圧縮機トルクＴが「Ｔ２」より大きい場合（手順Ｓ１６のＹＥＳ）には、設定中のデューティ比ＤＴを変更せず（手順Ｓ１７）そのままの設定で出力（手順Ｓ１８）し、現状の吐出容量制御状態を維持すると共にカウンタＮを一つ歩進（手順Ｓ１９）させて上記手順Ｓ１に戻り、手順は繰り返される。
【００５０】
上記手順Ｓ１５が「ＮＯ」で圧縮機トルクＴが「Ｔ１」より大きい場合、圧縮機制御手段１３は、設定中のデューティ比ＤＴから予め設定された所定値ΔＤＴを減少（手順Ｓ２１）させて上記手順Ｓ１８に進む。従って、減少されたデューティ比ＤＴが設定されるので、吐出容量は減少し圧縮機トルクも減少する。
【００５１】
他方、上記手順Ｓ１６が「ＮＯ」で圧縮機トルクＴが「Ｔ２」より小さい場合には、圧縮機制御手段１３は、設定中のデューティ比ＤＴに予め設定された所定値ΔＤＴを増加（手順Ｓ２２）させて上記手順Ｓ１８に進む。従って、増加されたデューティ比ＤＴが設定されるので、吐出容量は増加し圧縮機トルクも増加する。こうして圧縮機トルクＴが所定範囲内に収まるように制御される。
【００５２】
上記説明では、圧縮機制御手段は、車速が所定値以下の場合に圧縮機負荷制御の指令信号を生成するとしたが、車速に代わりエンジン回転数としてもよい。この場合、低回転時の車両エンジンの負荷が軽減されるので、この状態で車両エンジンの過負荷による停止が回避される。また、車速及びエンジン回転数の両者共に所定値以下となった場合に圧縮機負荷制御の指令信号が生成されるとしてもよい。
【００５３】
更に、上記説明では、指令信号または制御信号として二つのみが取り上げられているが、他の各種センサーの出力値を所定値に取り上げて制御することもできるので、幅広く多くの用途に対して制御が可能となる。
【００５４】
これまで、車載用の空調装置に用いられる可変容量圧縮機の負荷制御について説明したが、上記機能を満たす限り、機能のブロック構成及び動作手順の変更は自由であり、本発明が上記説明により限定されるものではない。更に、上述したように、本発明は、ピストンまたはプランジャーをガスの吐出・吸入により運動させる機器全般に適用することが可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の可変容量圧縮機の制御装置によれば、ソレノイド駆動周波数を選択的に変化させて容量制御弁のソレノイドを駆動しているので、その選択的変化に対応して容量制御弁の特性を変化させることができるという効果が得られる。
【００５６】
また、容量制御弁のソレノイドがフライホイール回路を形成しているので、通電電流の平滑作用が得られるソレノイド駆動周波数では、感圧機構に作用する圧力または圧力差とソレノイドに流れる電流との双方に応答して動作する空調制御に、好適な容量制御弁として機能できるという効果が得られる。
【００５７】
他方、容量制御弁のソレノイドがフライホイール回路を形成しているが、通電電流の平滑作用が得られないような低いソレノイド駆動周波数では、感圧機構に無関係なオン・オフの２位置制御の容量制御弁として機能するという効果が得られる。従って、車両に装着される種々のセンサーまたは検出手段により多用途の制御が可能になる。
【００５８】
すなわち、オン／オフの２位置制御の容量制御弁では、種々のセンサーまたは検出手段により圧縮機負荷の制御ができるので、空調制御の犠牲を最小限に抑えた上で、車両エンジン制御の安定化を図ることができるという効果が得られる。
【００５９】
また、アイドリング状態、加速状態、または減速状態のみで圧縮機負荷制御が実行できるので、空調制御を犠牲にする領域が少ないという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車載用装置における機能ブロックの実施の一形態を示す図である。
【図２】図１の部分詳細を示す図である。
【図３】図１における４００Ｈｚのソレノイド駆動周波数に対する通電電流波形の一形態を示す図である。
【図４】本発明による可変容量圧縮機の吸入圧力特性の一形態を示す図である。
【図５】図１における制御装置の主要動作手順の実施の一形態を示すフローチャートである。
【図６】従来の車載用装置における機能ブロックの一例を示す図である。
【図７】容量制御弁の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０　　可変容量圧縮機制御装置（制御装置）
１１　　ソレノイド駆動手段
１２　　電流検出手段
１３　　圧縮機制御手段
１４　　周波数発生手段
１５　　制御信号供給手段
１６　　ダイオード
２０　　可変容量圧縮機
２１　　容量制御弁
２２　　吐出室
２３　　クランク室
２４　　吸入室
２５　　トルクセンサー
３０　　車両エンジン
２１１　　ソレノイド
２１２　　弁体
２１３　　感圧機構
【図１】
2004010023.tif 000003
【図２】
2004010023.tif 000004
【図３】
2004010023.tif 000005
【図４】
2004010023.tif 000006
【図５】
2004010023.tif 000007
【図６】
2004010023.tif 000008
【図７】
2004010023.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成14年8月1日(2002.8.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
容量制御弁２１の図面で下部を構成する感圧機構２１３は、内部を真空にしてばねを配置したベローズ２２１と、このベローズ２２１の図面での上端に固定されたガイド２２２と、このガイド２２２を図面で上方に付勢するばね２２３と、ベローズ２２１の伸縮量を調整し、ケースの一部を構成する調整ネジ２２４とを備える。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
ソレノイド２１１の通電電流が所定値以上の電流領域では、発生する電磁力がばね２２３の付勢力より大きくなるため、弁体２１２は閉弁するのでクランク室２３の圧力が低下する。従って、クランク室２３の圧力が吸入室２４の圧力と同等となり、吸入室２４の圧力が徐々に低下する。