(57)【要約】【課題】  容量変更機構に作用する摩擦力の影響を低減し、吐出容量を高い応答性で変更することができる可変容量圧縮機及び制御方法を提供する。【解決手段】  クランク室１６内の圧力を変化させることにより、容量変更機構２０を作動調整して、吐出容量を変更するように構成する。そして、吐出容量の変更時に、エアコンＥＣＵにより、容量変更機構２０に対してその機構に作用する摩擦力を越えた傾動力を付与するように、クランク室１６内の圧力を変動制御する。【選択図】      図１
2005076514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁アクチュエータを有する制御弁を備え、その電磁アクチュエータに対する駆動電流を外部から制御して弁開度を変更することにより、クランク室内の圧力を変更して、同クランク室内の容量変更機構を機械的に動作させ、吐出容量を変更し得るようにした可変容量圧縮機において、
吐出容量の変更時に、クランク室内の圧力が変動されるように、前記駆動電流に所定パターンの変動電流を重畳させる制御を行うための制御手段を設けた可変容量圧縮機。
【請求項２】
前記制御弁は、冷房負荷を感知するための感知機構を内装しており、その感知機構は、冷房負荷に応じて弁開度を変更させる請求項１に記載の可変容量圧縮機。
【請求項３】
制御弁は、駆動電流に対する外部からの制御のみによって弁開度を変更する請求項１に記載の可変容量圧縮機。
【請求項４】
容量変更機構は、ピストンを往復動させるための斜板の傾斜角度を変更することにより、容量を変更する請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の可変容量圧縮機。
【請求項５】
所定パターンの変動電流は常時重畳される請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の可変容量圧縮機。
【請求項６】
所定パターンの変動電流は規則的な振幅を有する脈流である請求項５に記載の可変容量圧縮機。
【請求項７】
所定パターンの変動電流は、制御弁に供給される駆動電流の大きさが変更されてから所定時間重畳される請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の可変容量圧縮機。
【請求項８】
弁開度を変更するための駆動電流の制御は、パルス幅変調により行われる請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の可変容量圧縮機。
【請求項９】
電磁アクチュエータを有する制御弁を備え、その電磁アクチュエータに対する駆動電流を外部から制御して弁開度を変更することにより、クランク室内の圧力を変更して、同クランク室内の容量変更機構を機械的に動作させ、吐出容量を変更し得るようにした可変容量圧縮機において、
吐出容量の変更時に、前記駆動電流に所定パターンの変動電流を重畳させて、クランク室内の圧力を変動させる可変容量圧縮機の容量制御方法。
【請求項１０】
所定パターンの変動電流は常時重畳される請求項９に記載の可変容量圧縮機の容量制御方法。
【請求項１１】
所定パターンの変動電流は規則的な振幅を有する脈流である請求項１０に記載の可変容量圧縮機の容量制御方法。
【請求項１２】
所定パターンの変動電流は、制御弁に供給される駆動電流の大きさが変更されてから所定時間重畳される請求項９に記載の可変容量圧縮機の容量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば車両用空調装置に使用される可変容量圧縮機及びその容量制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、可変容量圧縮機としては、ハウジングのクランク室内に斜板等を含む容量変更機構を設けたものが知られている。そして、電磁制御弁の開度の増減にて、クランク室内の圧力が変化されて、容量変更機構の斜板の傾斜角度が調節され、この斜板に連係したピストンの往復動ストロークが変更されて、ガスの吐出容量が調整されるようになっている。
【０００３】
このような構成の可変容量圧縮機においては、電力変換効率の向上を図るために、前記電磁制御弁の電磁コイルに対して、４００Ｈｚ程度の高い周波数の駆動電流を供給している。そして、その供給された駆動電流をパルス幅変調により制御することにより、電磁コイルで発生する磁気的な吸引力と、弁バネのバネ力との平衡関係にて弁体の開閉方向における位置が決定され、その弁体の位置に応じて弁開度が制御されるようになっている。
【０００４】
この電磁制御弁の制御において、電磁コイルに流れるコイル電流の振幅は、供給電流の周波数が高いほど小さくなる。また、電磁コイルで発生する磁気的な吸引力は、コイル巻数とコイル電流値とを乗した値の多寡によって決定される。そして、コイル電流の振幅が小さいと、パルス幅変調周波数に応答した磁気的吸引力の振れ量も小さくなり、弁体の振動が少なくなったり、振動しなくなったりする。そして、その結果、主として、弁体に作用する摩擦抵抗に起因して、制御弁の動作にヒステリシスが生じ、電磁制御弁の制御を高い応答性を確保して行うことが困難になった。
【０００５】
このような電磁制御弁の制御における問題点に対処するために、例えば、特許文献１に開示されるような電磁制御弁が従来から提案されている。すなわち、この従来構成では、弁体及び弁バネを含むバネ・質量系が、電磁コイルのパルス幅変調による通電制御下において共振現象を生じるように、バネ・質量系の固有振動数Ｆｏがパルス幅変調周波数Ｆｄに対して、０．７５×Ｆｄ≦Ｆｏ≦２．０×Ｆｄの範囲内となるように設定されている。
【特許文献１】特開２００２−２６７０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１に記載の電磁制御弁においては、電磁コイルのパルス幅変調による通電制御下で、弁体が前述した共振現象により加振される。このため、コイル電流の振れ幅が小さくても、弁体が振動しながら動作するため、摩擦抵抗のうちの静摩擦力が小さくなって、その弁体は高い応答性で安定して開度変更されるようになる。
【０００７】
しかしながら、前記のようにクランク室内に斜板等を含む可動の機械的容量変更機構が設けられた可変容量圧縮機では、電磁制御弁の弁体移動部に摩擦抵抗が加わっているのみでなく、容量変更機構の作動部にも大きな摩擦抵抗が作用している。例えば、容量変更機構として駆動軸に斜板が設けられた可変容量圧縮機では、駆動軸に対する斜板の軸支部やラグプレートに対する斜板の連係部等に大きな摩擦抵抗が作用している。
【０００８】
このため、吐出容量の変更時に、電磁制御弁の弁体が高い応答性で開度変更されても、斜板等を含む容量変更機構内における摩擦抵抗が原因となって即時に作動調整されず、吐出容量の変更に遅れが生じた。例えば、図８に示すように、可変容量圧縮機が所定の吐出容量Ｇで運転されている状態では、斜板は所定の傾斜角度で静止している。この状態で、吐出容量を変更するために、電磁制御弁の電磁コイルに対する供給電流Ｉ（図８においては、パルス幅変調された供給電流のアベレージが記載されている）が容量変更に対応した分だけ増加または減少される。
【０００９】
しかし、容量変更対応した分だけの電流の増減制御では、クランク室内の圧力（クランク室内の圧力Ｐｃ）の変化が緩慢であるため、クランク室内の圧力Ｐｃが斜板に作用する静摩擦力による上限界ＰｃＨあるいは下限界ＰｃＬを越えるまでに時間がかかる。このため、吐出容量Ｇが供給電流Ｉの増減変化に即応して容量変更されず、応答遅れＤが生じていた。
【００１０】
従って、従来の可変容量圧縮機では、冷房負荷の変動に即応した容量変更を実行できず、室内がかなり熱くなってから、容量が増えて冷却能力がアップされ、あるいは、室内がかなり冷えてから冷却能力がダウンされ、いわゆる不快なハンチングが止むことなく継続されるおそれがある。
【００１１】
さらに、前記従来の可変容量圧縮機においては、吐出容量を変更する過程においても、すなわち、斜板の傾斜角度を変更する過程においても、斜板等を含む容量変更機構の作動部に作用する動摩擦力により、吐出容量の変更に遅れが生じていた。すなわち、図９（ａ）に示すように、電磁制御弁の電磁コイルに対する供給電流Ｉが下降または上昇変化された場合には、容量変更機構の作動により、図９（ｂ）に示すように、クランク室内の圧力Ｐｃ及び吸気圧Ｐｓが下降または上昇されるとともに、反対に吐出圧Ｐｄが上昇または下降される。これにより、図９（ｃ）に示すように、吐出容量Ｇ及び圧縮機の出力トルクＴｒが下降または上昇される。
【００１２】
ここで、供給電流Ｉの下降時と上昇時とにおいて、同一電流値Ｉａを示すＴ１，Ｔ２時点でクランク室内の圧力Ｐｃ及び吐出容量Ｇを比較する。図９（ｂ）及び（ｃ）に示すように、時点Ｔ１，Ｔ２では、クランク室内の圧力ＰｃがＰｃ１，Ｐｃ２になるとともに、吐出容量ＧがＧ１，Ｇ２になって、それらの数値間にそれぞれ差が生じ、特に吐出容量Ｇに大きな差Ｓが生じている。つまり、Ｔ１，Ｔ２時点において電流値Ｉａが同一であるため、クランク室内の圧力Ｐｃ１，Ｐｃ２及び吐出容量Ｇ１，Ｇ２は、それぞれ同一のはずである。これが同一にならない理由は、作動中の容量変更機構に動摩擦力が作用して、電流値Ｉａの変化に対してクランク室内の圧力Ｐｃ１，Ｐｃ２や吐出容量Ｇ１，Ｇ２に遅れを生じるためである。以上のように、動摩擦力も冷房負荷に対応した容量変化の遅れの原因となる。
【００１３】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その主な目的は、容量変更機構に作用する静摩擦力の影響を受けることなく、吐出容量を高い応答性で変更することができる可変容量圧縮機及び制御方法を提供することにある。
【００１４】
また、この発明のその上の目的は、吐出容量の変更中に、容量変更機構に作用する動摩擦力に起因する応答遅れが生じるのを抑制することができる可変容量圧縮機及び制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、電磁アクチュエータを有する制御弁を備え、その電磁アクチュエータに対する駆動電流を外部から制御して弁開度を変更することにより、クランク室内の圧力を変更して、同クランク室内の容量変更機構を機械的に動作させ、吐出容量を変更し得るようにした可変容量圧縮機において、吐出容量の変更時に、クランク室内の圧力が変動されるように、前記駆動電流に所定パターンの変動電流を重畳させる制御を行うための制御手段を設けたものである。
【００１６】
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、前記制御弁は、冷房負荷を感知するための感知機構を内装しており、その感知機構は、冷房負荷に応じて弁開度を変更させるものである。
【００１７】
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、制御弁は、駆動電流に対する外部からの制御のみによって弁開度を変更するものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、容量変更機構は、ピストンを往復動させるための斜板の傾斜角度を変更することにより、容量を変更するものである。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、所定パターンの変動電流は常時重畳されるものである。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、所定パターンの変動電流は規則的な振幅を有する脈流である。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の発明において、所定パターンの変動電流は、制御弁に供給される駆動電流の大きさが変更されてから所定時間重畳される。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の発明において、弁開度を変更するための駆動電流の制御は、パルス幅変調により行われる。
請求項９に記載の発明は、可変容量圧縮機の容量制御方法に関するものであって、電磁アクチュエータを有する制御弁を備え、その電磁アクチュエータに対する駆動電流を外部から制御して弁開度を変更することにより、クランク室内の圧力を変更して、同クランク室内の容量変更機構を機械的に動作させ、吐出容量を変更し得るようにした可変容量圧縮機において、吐出容量の変更時に、前記駆動電流に所定パターンの変動電流を重畳させて、クランク室内の圧力を変動させる。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、所定パターンの変動電流は常時重畳される。
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、所定パターンの変動電流は規則的な振幅を有する脈流である。
【００２２】
請求項１２に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、所定パターンの変動電流は、制御弁に供給される駆動電流の大きさが変更されてから所定時間重畳される。
（作用）
請求項１及び請求項９に記載の発明においては、吐出容量の変更時に、クランク室内の圧力が変動制御される。よって、容量変更機構に作用する摩擦力の影響を抑制することができ、このため、吐出容量の変更時に容量変更機構の応答遅れを生じさせることなく、吐出容量を高い応答性で変更することができる。
【００２３】
請求項２に記載の発明においては、クランク室内の圧力が変動するため、感知機構が弁開度を変更させて容量を変更させるのに際して、その容量変更がわずかであっても、容量変更機構を高い応答性をもって確実に動作させることができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明においては、感知機構が存在しないため、構成が簡単であるとともに、請求項１と同様な作用を得ることができる。
請求項４に記載の発明においては、クランク室内の容量変更機構が斜板を含み、その斜板の傾斜角度を変更することにより、容量が変更される。従って、クランク室内の圧力変動が斜板に対してただちに作用することになり、高い応答性をもって容量変更を行うことができる。
【００２５】
請求項５及び請求項１０に記載の発明においては、駆動電流に変動電流を重畳するための構成として、タイミングを見計らって変動電流を生成するような機能が不要で、その構成が簡単になる。また、容量変更途中においても、クランク室の圧力が変動される。よって、容量変更機構中の動摩擦力による影響を低減できて、吐出容量の変更制御を良好な応答性をもって行うことができる。さらに、クランク室内の圧力が常時変動しているため、感知機構が弁開度を変更させて容量を変更させるのに際して、その容量変更がわずかであっても、容量変更機構を高い応答性をもって確実に動作させることができる。
【００２６】
請求項６及び請求項１１に記載の発明においては、クランク室内の圧力が周期的に常時変動して、その変動が絶えず斜板に作用するため、わずかな吐出容量変更の指令によって、容量変更を高い応答性をもって実行することができる。
【００２７】
請求項７及び請求項１２に記載の発明においては、制御弁に供給される駆動電流の大きさが変更され、その変更時から所定時間経過後は、クランク室内の圧力変動が停止されるため、不必要な容量変更を防ぐことができる。
【００２８】
請求項８に記載の発明においては、制御弁内の弁体に対して振動が付与されて、弁体の動作におけるヒステリシス（応答遅れ）を減少でき、正確な容量制御に寄与する。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように、この発明によれば、容量変更機構に作用する静摩擦力の影響を抑制して、吐出容量を高い応答性で変更することができ、快適な空調を実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（第１実施形態）
以下に、この発明の第１実施形態を、図１〜図４に基づいて説明する。
まず、可変容量圧縮機の構成について説明する。図１に示すように、この圧縮機のハウジング１１は、複数のシリンダボア１２ａを形成したシリンダブロック１２と、そのシリンダブロック１２を挟んで、前部側に接合固定されたフロントハウジング１３と、バルブプレート１５を介して後部側に接合固定されたリヤハウジング１４とから構成されている。
【００３１】
前記リヤハウジング１４の内部には、吸入室１４ａ及び吐出室１４ｂが区画形成されている。バルブプレート１５には、各シリンダボア１２ａと吸入室１４ａとの間に位置するように吸入弁１５ａが形成されるとともに、各シリンダボア１２ａと吐出室１４ｂとの間に位置するように吐出弁１５ｂが形成されている。フロントハウジング１３内には、クランク室１６が後部側をシリンダブロック１２により閉鎖した状態にて形成されている。そのクランク室１６内を貫通するように、フロントハウジング１３及びシリンダブロック１２には、駆動軸１７が一対のラジアルベアリング１８を介して回転可能に架設支持されている。
【００３２】
前記クランク室１６内において駆動軸１７には、ラグプレート１９が一体回転可能に止着されている。ラグプレート１９の後側において駆動軸１７には、容量変更機構２０を構成する斜板２１が駆動軸１７の軸線方向へスライド可能及び傾動可能に支持されている。斜板２１とラグプレート１９との間にはヒンジ機構２２が介在され、このヒンジ機構２２を介して斜板２１がラグプレート１９及び駆動軸１７に対して、同期回転可能及び傾動可能に作動連結されている。
【００３３】
前記斜板２１の前部にはストッパ部２１ａが突設され、図１に実線で示すように、このストッパ部２１ａがラグプレート１９に当接することにより、斜板２１の最大傾角位置が規制されるようになっている。斜板２１の後部側において駆動軸１７にはサークリップ２３が取り付けられ、図１に鎖線で示すように、このサークリップ２３に斜板２１が当接することにより、斜板２１の最小傾角位置が規制されるようになっている。
【００３４】
前記シリンダブロック１２の各シリンダボア１２ａには、片頭型のピストン２４がそれぞれ往復移動可能に収容され、それらのピストン２４の首部がシュー２５を介して斜板２１の外周に係留されている。そして、駆動軸１７の回転に伴って斜板２１が回転運動されるとき、シュー２５を介して各ピストン２４が往復運動される。これにより、各ピストン２４が上死点位置から下死点側へ移動されるときには、吸入室１４ａ内の冷媒ガスが吸入弁１５ａを介してシリンダボア１２ａ内の圧縮室２６に吸入される。その後に、各ピストン２４が下死点位置から上死点側へ移動されるときには、圧縮室２６内の冷媒ガスが所定の圧力まで圧縮され、吐出弁１５ｂを介して吐出室１４ｂに吐出されるようになっている。
【００３５】
前記クランク室１６と吸入室１４ａとを連通するように、シリンダブロック１２等には抽気通路２７が形成されている。この抽気通路２７は、駆動軸１７の端部外周から中心を通るように形成された軸心通路２７ａと、シリンダブロック１２の後部中央に形成された凹所２７ｂと、シリンダブロック１２の後面に形成された放圧通路２７ｃと、バルブプレート１５に形成された放圧孔２７ｄとからなっている。そして、この抽気通路２７を介して、冷媒ガスがクランク室１６から吸入室１４ａに導出されるようになっている。
【００３６】
前記吐出室１４ｂとクランク室１６とを連通するように、シリンダブロック１２、バルブプレート１５及びリヤハウジング１４には給気通路２８が形成されている。この給気通路２８の途中に位置するように、リヤハウジング１４には容量制御弁２９が配設されている。そして、この容量制御弁２９の弁開度の調整により、給気通路２８を介して吐出室１４ｂからクランク室１６に導入される高圧の冷媒ガスの導入量が決定される。このため、クランク室１６への冷媒ガスの導入量と、前記抽気通路２７を介してクランク室１６から吸入室１４ａに導出される冷媒ガスの導出量とのバランスが制御され、クランク室１６内の圧力が決定される。これにより、ピストン２４を挟んだクランク室１６内の圧力と圧縮室２６内の圧力との間の差が変更されて、斜板２１の傾斜角度が変更され、ピストン２４のストロークすなわち圧縮機の吐出容量が調整されるようになっている。
【００３７】
次に、前記容量制御弁２９の構成について説明する。
図２に示すように、バルブハウジング３１内には、弁室３２、連通路３３及び感圧室３４が区画形成されている。図１及び図２に示すように、弁室３２は前記給気通路２８の上流部を介して吐出室１４ｂに連通されるとともに、連通路３３は給気通路２８の下流部を介してクランク室１６に連通されている。また、感圧室３４はリヤハウジング１４に形成された感圧通路３５を介して吸入室１４ａに連通されている。
【００３８】
前記バルブハウジング３１の弁室３２及び連通路３３内には作動ロッド３６が軸線方向へ移動可能に配設され、この作動ロッド３６の上端部によって、連通路３３と感圧室３４との間が遮蔽されている。弁室３２内に位置するように作動ロッド３６の中間部には弁体部３７が形成され、この弁体部３７の上端と接離可能に対応するように、弁室３２と連通路３３との境界部には弁座３８が設けられている。そして、作動ロッド３６が自身の軸線方向に移動されることにより、弁座３８に対する弁体部３７の弁開度が変更されて、給気通路２８の開放度が調整されるようになっている。
【００３９】
前記バルブハウジング３１の感圧室３４内には冷房負荷を感知するための感知機構としてのべローズよりなる感圧部材３９が配設され、この感圧部材３９の底部に作動ロッド３６の上端部が固定されている。感圧部材３９内には感圧部材付勢用バネ４０が配設され、このバネ４０により感圧部材３９が図２の下方への伸張方向に向かって付勢されている。そして、圧縮機の運転中に、感圧通路３５を介して感圧室３４内の感圧部材３９に作用する吸入室１４ａの吸気圧Ｐｓに応じて、すなわち冷房負荷に応じて感圧部材３９が伸張または収縮され、これにより作動ロッド３６の位置が変更されて、弁座３８に対する弁体部３７の弁開度が内部自律的に調整されるようになっている。
【００４０】
前記バルブハウジング３１の下部には、電磁アクチュエータ部４１が連接配置されている。この電磁アクチュエータ部４１のケーシング４２の中心には、有底円筒状の収容筒４３が配設されている。収容筒４３内の上部には円筒状の固定鉄心４４が嵌着され、この固定鉄心４４内に前記作動ロッド３６の下端部が移動可能に挿通されている。固定鉄心４４と接離可能に対応するように、収容筒４３内の下部には可動鉄心４５が移動可能に収容されている。収容筒４３の内底部と可動鉄心４５との間には可動鉄心付勢用バネ４６が介装され、このバネ４６により可動鉄心４５が作動ロッド３６の下端面と接合する方向に付勢されている。
【００４１】
前記固定鉄心４４及び可動鉄心４５間を跨ぐように、収容筒４３の外周にはコイル４７が巻回配置されている。このコイル４７には、制御手段を構成するエアコンＥＣＵ４９から弁駆動回路５０を介して駆動電流Ｉが供給される（以下、これを供給電流という）。この供給電流Ｉとしては、例えば４００Ｈｚ（ヘルツ）程度の高い周波数の高周波電流または直流電流が使用される。そして、この高周波電流のパルス幅変調制御または直流電流の電流値制御により、その電流値に応じて電磁アクチュエータ部４１のコイル４７で発生する磁気的な吸引力が変更される。これにより、この吸引力と前記付勢用バネ４６のバネ力との均衡により作動ロッド３６の位置が変更されて、弁座３８に対する弁体部３７の弁開度が調整される。その結果、クランク室１６内の圧力Ｐｃが調整されて、容量変更機構２０の斜板２１の傾斜角度が変更され、圧縮機の吐出容量が変更制御されるようになっている。
【００４２】
なお、この実施形態では、コイル４７に対して前述したように４００Ｈｚ程度の高周波電流が供給され、この高周波電流がデューティ比制御されて、コイル４７で発生する磁気力の強弱が調節され、この強弱調節により前述した弁開度の調整が実行されてクランク室１６内の圧力が設定される。また、この実施形態では、この高周波電流に対して５〜３０Ｈｚ程度の所定の規則的な振幅を有するパターンの脈流Ｉ１が常時重畳される。これらの詳細については、後述する。
【００４３】
さて、前記のような構成の可変容量圧縮機において、容量変更機構２０の斜板２１が所定傾斜角度の静止状態にある場合には、その斜板２１の駆動軸１７に対する軸支部、ラグプレート１９に対するヒンジ機構２２を介した連係部等、斜板２１とその周辺機構との間に、大きな静摩擦力が作用し、斜板２１と駆動軸１７との接触部に特に大きな静摩擦力が作用している。このため、斜板２１がこの静止状態から傾動されるようにするためには、静摩擦力に打ち勝つ力を斜板２１に作用させる必要がある。
【００４４】
ここで、この実施形態においては、図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、吐出容量の変更時を含めて圧縮機の運転中には、電磁アクチュエータ部４１のコイル４７へ４００Ｈｚ程度の高い周波数の供給電流ＩがエアコンＥＣＵ４９で生成されて、所要のデューティ比で供給される（図３（ａ）及び図４（ａ）α領域）。従って、供給電流Ｉは、制御弁２９の外部から制御されることになる。また、図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように、前記供給電流Ｉには、前記エアコンＥＣＵ４９で生成された５〜３０Ｈｚの間の所定の周波数、すなわち所定の規則的な振幅パターン変動電流である脈流Ｉ１が常時重畳されている。このため、作動ロッド３６が５〜３０Ｈｚの間の周期で常時小刻みに往復動している。従って、給気通路２８の開放度が常時周期的に変動して、クランク室１６内の圧力Ｐｃが同様に常時周期的に変動される。
【００４５】
ここで、図３（ｃ）に示すように、圧縮機が所定の吐出容量Ｇで運転されている状態で、その吐出容量をダウンさせる場合には、図３（ａ）の領域βに示すように、コイル４７に対する供給電流Ｉのデューティ比を増加させる。このため、給気通路２８の開放度が開放方向に変更されて、クランク室１６内の圧力が高くなる。このデューティ比の増加率は、斜板２１の駆動軸１７に対する軸支部、ラグプレート１９に対するヒンジ機構２２を介した連係部等に作用している静摩擦力を越える圧力が斜板２１に作用するまでに、クランク室１６内の圧力が上昇されるレベルである。この場合、前述のように、クランク室１６の圧力Ｐｃが周期的に変動しているため、前記デューティ比のわずかな増加よるクランク室１６内の圧力のわずかな上昇であっても、斜板２１は前記静摩擦力に打ち勝って傾動する。従って、供給電流Ｉのデューティ比の増加により、周期的に変動しているクランク室１６内の圧力Ｐｃが静摩擦力による上限界ＰｃＨを越えて即時に上昇される。この結果、吐出容量Ｇが供給電流Ｉの変化に応じて、応答遅れを生じることなく減少変更される。
【００４６】
また、図４（ｃ）に示すように、圧縮機が所定の吐出容量Ｇで運転されている状態で、その吐出容量をアップさせる場合には、図４（ａ）の領域βに示すように、コイル４７に対する供給電流Ｉのデューティ比を減少させる。このため、給気通路２８の開放度が閉鎖方向に変更されて、クランク室１６内の圧力が低くなる。ここで、デューティ比の減少率は、斜板２１の駆動軸１７に対する軸支部、ラグプレート１９に対するヒンジ機構２２を介した連係部等に作用している静摩擦力を越える圧力が斜板２１に作用するまでに、クランク室１６内の圧力が低下されるレベルである。この場合も、クランク室１６内の圧力Ｐｃが周期的に変動しているため、前記デューティ比のわずかな減少よるクランク室１６内の圧力のわずかな低下であっても、斜板２１は前記静摩擦力に打ち勝って傾動する。従って、前記とは逆に、供給電流Ｉのデューティ比の減少により、周期的に変動しているクランク室１６内の圧力Ｐｃが静摩擦力による下限界ＰｃＬを越えて即時に下降される。この結果、吐出容量Ｇが供給電流Ｉの変化に応じて、応答遅れを生じることなく減少変更される。
【００４７】
さらに、この種の可変容量圧縮機において、吐出容量が変更される過程においても、前述した斜板２１の軸支部、連係部等に作用している動摩擦力に起因して、吐出容量の変更に遅れが生じるおそれがある。しかしながら、この実施形態の圧縮機では、前記のようにコイル４７への供給電流Ｉに対して５〜３０Ｈｚの脈流Ｉ１が重畳されているため、クランク室１６内の圧力Ｐｃが常時周期的に変動制御されている。従って、斜板２１が動摩擦力の影響をあまり受けることなくスムーズに傾動されて、吐出容量の変更が応答遅れを生じることなく行われる。すなわち、斜板２１には、１秒間に５〜３０回の振動が与えられるため、斜板２１がこの振動に乗って傾動することになり、動摩擦力の影響を抑制できる。
【００４８】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）  この可変容量圧縮機においては、エアコンＥＣＵ４９により、供給電流Ｉ中に含まれる脈流Ｉ１によりクランク室１６内の圧力が周期的に常時変動して、その変動が絶えず斜板２１に作用しているため、容量変更機構に作用する摩擦力の影響を抑制することができる。このため、わずかな吐出容量変更の指令、すなわちデューティ比の変更によって、容量変更を高い応答性をもって実行することができる。また、この可変容量圧縮機においては、エアコンＥＣＵ４９による吐出容量の変更時に、クランク室１６内の圧力Ｐｃが変動制御されて、容量変更機構２０に対してその機構に作用する静摩擦力に打ち勝つ傾動力が付与されるようになっている。このため、容量変更機構２０に対する静摩擦力の影響を排除して、吐出容量を高い応答性で変更することができ、快適な空調を実現できる。
【００４９】
（２）  この制御装置においては、エアコンＥＣＵ４９により、吐出容量の変更時を含めて圧縮機の運転中に、クランク室１６内の圧力Ｐｃが常時周期的に変動されるようになっている。このため、吐出容量の変更過程において、容量変更機構２０に作用する動摩擦力の影響を低減でき、容量変更における応答遅れが生じるのを抑制することもできる。
【００５０】
（３）  この制御装置においては、クランク室１６内の圧力Ｐｃを変化させるための電磁アクチュエータ部４１を備えた容量制御弁２９において、そのコイル４７に対する供給電流に５〜３０Ｈｚの脈流Ｉ１が重畳される。このため、容量制御弁２９の作動ロッド３６が小刻みに往復動される。従って、その作動ロッド３６に対する静摩擦力及び動摩擦力の影響を低減でき、作動ロッド３６を供給電流の変化に即応して動作させることができ、ひいては、クランク室１６内の圧力を良好な応答性をもって調整することが可能になる。
【００５１】
（４）  冷房負荷の変動による吸気圧の変化によって感圧部材３９が伸縮され、その感圧部材３９の伸縮によって弁体部３７の弁開度が調整されて、容量が変更される。この場合、吸気圧Ｐｓの変動量が少なく、感圧部材３９の伸縮量が少ない場合には、弁開度の変更幅が小さく、クランク室１６内の圧力を変動させる力が小さいために、従来の可変量圧縮機では、静摩擦及び動摩擦の力に打ち勝って斜板２１を傾動させることが困難である。これに対し、この実施形態では、前記のように、クランク室１６内の圧力が常時変動しているため、デューティ比の変更による容量変更の場合と同様に、静摩擦力及び動摩擦力に打ち勝って、容量変更が的確に実行される。
【００５２】
（５）  さらに、供給電流Ｉに対して脈流Ｉ１が常時重畳されるため、タイミングを見計らって脈流Ｉ１を生成するような機能をエアコンＥＣＵ４９に設けることが不要で、その構成が簡単になる。
【００５３】
（６）  加えて、制御弁２９のコイル４７に対してパルス幅変調による供給電流Ｉが与えられているため、弁体部３７を有する作動ロッド３６に振動が付与される。このため、作動ロッド３６の動作において、ヒステリシスによる応答遅れを回避でき、良好な応答性のもとに正確な容量制御を実現できる。
【００５４】
（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心にして説明する。
【００５５】
図５に示すように、バルブハウジング６１内に、弁室６２及び連通路６３が形成されている。弁室６２は通路６５を介して吐出室１４ｂに連通されるとともに、連通路６３は通路６４を介してクランク室１６に連通されている。前記弁室６２及び連通路６３内には作動ロッド６６が軸線方向へ移動可能に配設されている。弁室６２内に位置するように作動ロッド６６の上端には弁体部６７が一体形成され、弁室６２と連通路６３との境界部にはこの弁体部６７と対応する弁座６８が設けられている。バネ６９は、バネ受け７０を介し作動ロッド６６に対して弁体部６７が弁座６８を閉鎖する方向への弱いバネ力を付与している。
【００５６】
前記バルブハウジング６１の下部の電磁アクチュエータ部７１のケーシング７２の中心には、収容筒７３が配設されている。収容筒７３内の下部には固定鉄心７４が嵌着され、この固定鉄心７４と接離可能に対応するように、収容筒７３内には可動鉄心７５が収容されている。バネ７６は、可動鉄心７５に対して弁体部６７が弁座６８を開放する方向への比較的強い力のバネ力を付与している。コイル７７には、制御手段を構成するエアコンＥＣＵ４９から弁駆動回路５０を介して供給電流Ｉが供給される。この供給電流Ｉとしては、直流電流が採用される。
【００５７】
そして、この直流電流Ｉの電流値制御により、その電流値に応じて電磁アクチュエータ部７１のコイル７７で発生する磁気的な吸引力が変更される。これにより、この吸引力と前記バネ７６のバネ力との均衡により作動ロッド６６の位置が変更されて、弁座６８に対する弁体部６７の弁開度が調整される。その結果、クランク室１６内の圧力Ｐｃが調整されて、容量変更機構２０の斜板２１の傾斜角度が変更され、圧縮機の吐出容量が変更制御される。
【００５８】
この第２実施形態においては、供給電流Ｉに対して脈流Ｉ１が重畳されていない。そして、図６及び図７に示すように、エアコンＥＣＵ４９の制御により、吐出容量の変更時のみに、コイル４７に対する供給電流Ｉの電流値の大きさが所定のパターンで一時的に変動されて、クランク室１６内の圧力Ｐｃが変動制御されるようになっている。言い換えれば、制御弁２９に対する供給電流Ｉの大きさが変更されてから所定時間の間、その供給電流Ｉに対して所定パターンの変動電流が重畳される。
【００５９】
すなわち、図６に示すように、圧縮機の運転状態で、容量をダウンさせる場合には、クランク室１６内の圧力Ｐｃが静摩擦力による上限界ＰｃＨを越えて即時に上昇されるように、供給電流Ｉを所要値よりも一時的に高くする。そして、斜板２１が傾動した後は、その供給電流Ｉを所要値に戻す。
【００６０】
また、図７に示すように、圧縮機の容量をアップさせる場合には、クランク室１６内の圧力Ｐｃが静摩擦力による下限界ＰｃＬを越えて即時に上昇されるように、供給電流Ｉを所要値よりも一時的に低くする。そして、斜板２１が傾動した後は、その供給電流Ｉを前記と同様に所要値に戻す。
【００６１】
以上のように、吐出容量が供給電流Ｉの増大変化に応じて、応答遅れを生じることなく変更される。
従って、この第２実施形態によれば、前記第１実施形態と同様に、クランク室１６内の圧力Ｐｃが変動制御されて、容量変更機構２０に対してその機構に作用する静摩擦力に打ち勝つ傾動力が付与されて、吐出容量を高い応答性で変更することができ、快適な空調を実現できる。さらに、この第２実施形態においては、以下の効果を得ることができる。
【００６２】
（７）  この第２実施形態では、感圧部材３９よりなる感知機構が存在しないため、構成が簡単である。また、容量変更から一定時間後に供給電流Ｉが所定値に戻されて、容量変更が停止されるため、不必要な容量変更を防止することができる。
【００６３】
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  前記各実施形態においては、容量制御弁２９として、吸気圧Ｐｓに基づいて弁開度が内部自律的に調節可能な吸気圧力対応型のものを用いているが、これを変更して、吐出圧Ｐｄに基づいて弁開度が内部自律的に調節可能な吐出圧力対応型のものを用いること。
【００６４】
・  前記各実施形態においては、容量制御弁２９として、弁開度が内部自律的に調節可能な構成のものを用いているが、これを変更して、単に外部からの電気的制御のみにより弁開度調節が行われる電磁制御弁を用いること。
【００６５】
・  前記実施形態においては、容量制御弁２９が給気通路２８の開度調節により吐出圧を導入してクランク室１６内の圧力Ｐｃを変更する、いわゆる入れ側制御弁として用いられているが、こに対し、抽気通路２７の開度調節により抽気量を調整してクランク室１６内の圧力Ｐｃを変更する、いわゆる抜き側制御弁として用いこと。
【００６６】
・  前記実施形態においては、容量変更機構２０として、斜板２１を備えた斜板タイプのものを用いているが、これをワッブルタイプのものに変更すること。
・  前記実施形態では、供給電流Ｉとして、４００Ｈｚ程度の電流を用いたが、この周波数を適宜に変更したり、あるいは直流を用いたりすること。
【００６７】
・  センサ（図示しない）により吐出圧を検出して、その吐出圧に応じて前記第１実施形態の脈流Ｉ１の値あるいは第２実施形態の供給電流Ｉの値を一時的に変動させて斜板２１を傾動させるように構成すること。
【００６８】
・  前記第１実施形態において、脈流Ｉ１のデューティ比を変更することにより、脈流Ｉ１の振幅を変更し、これにより、供給電流Ｉの値を一時的に変動させて斜板２１を傾動させるように構成すること。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】第１実施形態の可変容量圧縮機を示す断面図。
【図２】図１の可変容量圧縮機の容量制御弁を拡大して示す断面図。
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、吐出容量を減少変更する場合の、容量制御弁への供給電流と、クランク室内の圧力と、吐出容量との変化状態を経時的に示すグラフ。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、同じく吐出容量を増大変更する場合の、容量制御弁への供給電流と、クランク室内の圧力と、吐出容量との変化状態を経時的に示すグラフ。
【図５】第２実施形態の容量制御弁を拡大して示す断面図。
【図６】第２実施形態の可変容量圧縮機において、吐出容量を減少変更する場合の、容量制御弁への供給電流と、クランク室内の圧力と、吐出容量との変化状態を経時的に示すグラフ。
【図７】同じく吐出容量を増大変更する場合の、容量制御弁への供給電流と、クランク室内の圧力と、吐出容量との変化状態を経時的に示すグラフ。
【図８】従来の可変容量圧縮機において、吐出容量を減少変更する場合の、容量制御弁への供給電流と、クランク室内の圧力と、吐出容量との変化状態を経時的に示すグラフ。
【図９】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、従来の可変容量圧縮機において、容量制御弁への供給電流を変化させた場合の、クランク室内の圧力と吸気圧と吐出圧との変化状態、及び吐出容量と出力トルクとの変化状態を経時的に示すグラフ。
【符号の説明】
【００７０】
１１…ハウジング、１２…シリンダブロック、１４…リヤハウジング、１４ａ…吸入室、１４ｂ…吐出室、１６…クランク室、１７…駆動軸、１９…ラグプレート、２０…容量変更機構、２１…斜板、２２…ヒンジ機構、２４…ピストン、２５…シュー、２６…圧縮室、２８…給気通路、２９…容量制御弁、３１…バルブハウジング、３６…作動ロッド、３７…弁体部、３８…弁座、３９…感圧部材、４１…電磁アクチュエータ部、４４…固定鉄心、４５…可動鉄心、４７…コイル、４９…制御手段を構成するエアコンＥＣＵ、Ｉ…供給電流（駆動電流）、Ｉ１…脈流、Ｐｃ…クランク室内の圧力、Ｇ…吐出容量。
【図１】
2005076514.tif 000003
【図２】
2005076514.tif 000004
【図３】
2005076514.tif 000005
【図４】
2005076514.tif 000006
【図５】
2005076514.tif 000007
【図６】
2005076514.tif 000008
【図７】
2005076514.tif 000009
【図８】
2005076514.tif 000010
【図９】
2005076514.tif 000011