(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発器（１８）で低圧冷媒が蒸発して空気を冷却する冷房モードと、圧縮機（１０）吐出側のガス冷媒を前記蒸発器（１８）に直接導入して前記蒸発器（１８）で放熱させるホットガスヒータ機能による暖房モードとを切り替える冷凍サイクル装置において、
前記圧縮機（１０）は、制御圧室（１０６）内の制御圧を変化させることにより吐出容量を変化させることが可能な可変容量式圧縮機であり、
前記圧縮機（１０）は、前記制御圧室（１０６）内の制御圧を変化させるための吐出容量制御機構（１１０）を有しており、
前記吐出容量制御機構（１１０）には、前記制御圧室（１０６）に連通する制御圧通路（１４０）と、前記制御圧通路（１４０）の開度を制御する弁体（１３１）と、前記弁体（１３１）に電磁力を作用して前記弁体（１３１）を変位させる励磁コイル（１３３）とが設けられており、
前記制御圧通路（１４０）は前記圧縮機（１０）の吐出圧のみを前記制御圧室（１０６）に導くものであり、
前記励磁コイル（１３３）の通電電流値を制御することにより、前記弁体（１３１）が変位して前記制御圧通路（１４０）の開度を制御するようになっており、
前記暖房モード時には前記圧縮機（１０）吐出側のガス冷媒を前記蒸発器（１８）側に直接導入し、前記冷房モード時には前記圧縮機（１０）吐出側のガス冷媒を凝縮器（１４）側に導入する弁手段（１３、２１）が前記圧縮機（１０）吐出側の冷媒通路に備えられ、
前記圧縮機（１０）吐出側と前記弁手段（１３、２１）との間に前記暖房モード時および前記冷房モード時の冷媒流量を検出する流量検出手段（３５）が配置され、
さらに、前記冷房モード時に、前記蒸発器（１８）の温度が目標温度となるように冷房時目標流量を決定する冷房時目標流量決定手段（Ｓ１３０）と、
前記暖房モード時に、サイクル高圧圧力が目標圧力となるように暖房時目標流量を決定する暖房時目標流量決定手段（Ｓ２００）と、
前記冷房モード時に、前記流量検出手段（３５）により検出された冷媒流量が前記冷房時目標流量となるように前記励磁コイル（１３３）の通電電流値を決定する冷房時容量制御手段（Ｓ１６０）と、
前記暖房モード時に、前記流量検出手段（３５）により検出された冷媒流量が前記暖房時目標流量となるように前記励磁コイル（１３３）の通電電流値を決定する暖房時容量制御手段（Ｓ２３０）とを備え、
前記冷房モード時に、サイクル内の冷媒流量が前記冷房時目標流量となるように前記吐出容量制御機構（１１０）により前記圧縮機（１０）の吐出容量を制御するとともに、
前記暖房モード時に、サイクル内の冷媒流量が前記暖房時目標流量となるように前記吐出容量制御機構（１１０）により前記圧縮機（１０）の吐出容量を制御することを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記流量検出手段（３５）の検出信号に基づいて冷媒流量を算出する流量算出手段（Ｓ１５０、Ｓ２２０）を備え、
前記冷房時容量制御手段（Ｓ１６０）及び前記暖房時容量制御手段（Ｓ２３０）は、前記流量算出手段（Ｓ１５０、Ｓ２２０）により算出された冷媒流量算出値に基づいて前記励磁コイル（１３３）の通電電流値を決定することを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記流量検出手段は、前記圧縮機（１０）の吐出冷媒が通過する絞り部（３５ａ）と、前記絞り部（３５ａ）前後の差圧を検出する差圧検出手段（３５）とにより構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
蒸発器（１８）で低圧冷媒が蒸発して空気を冷却する冷房モードと、圧縮機（１０）吐出側のガス冷媒を前記蒸発器（１８）に直接導入して前記蒸発器（１８）で放熱させるホットガスヒータ機能による暖房モードとを切り替える冷凍サイクル装置において、
前記圧縮機（１０）は、制御圧室（１０６）内の制御圧を変化させることにより吐出容量を変化させることが可能な可変容量式圧縮機であり、
前記圧縮機（１０）は、前記制御圧室（１０６）内の制御圧を変化させるための吐出容量制御機構（１１０）を有しており、
前記圧縮機（１０）の吐出側に絞り部（１１２）が設けられており、
前記吐出容量制御機構（１１０）には、前記制御圧室（１０６）に連通する制御圧通路（１４０）と、前記制御圧通路（１４０）の開度を制御する弁体（１３１）と、前記絞り部（１１２）前後の差圧に応じた力を前記弁体（１３１）に作用させる差圧応動機構部（１２０）と、電磁力を発生する励磁コイル（１３３）を有し前記絞り部（１１２）前後の差圧に対抗する力を前記励磁コイル（１３３）の電磁力により前記弁体（１３１）に作用させて目標差圧を設定する目標差圧設定部（１３０）とが設けられ、
前記制御圧通路（１４０）は前記圧縮機（１０）の吐出圧のみを前記制御圧室（１０６）に導くものであり、
前記絞り部（１１２）前後の差圧に応じた力と前記励磁コイル（１３３）の電磁力とにより前記弁体（１３１）が変位して前記制御圧通路（１４０）の開度を制御するようになっており、
さらに、前記冷房モード時に、前記蒸発器（１８）の温度が目標温度となるように前記励磁コイル（１３３）の通電電流値を決定して、冷房時目標差圧を決定する冷房時目標差圧決定手段（Ｓ１６５）と、
前記暖房モード時に、サイクル高圧圧力が目標圧力となるように前記励磁コイル（１３３）の通電電流値を決定して、暖房時目標差圧を決定する暖房時目標差圧決定手段（Ｓ２３５）とを備え、
前記冷房モード時に、前記絞り部（１１２）前後の差圧が前記冷房時目標差圧となるように前記吐出容量制御機構（１１０）により前記圧縮機（１０）の吐出容量を制御するとともに、
前記暖房モード時に、前記絞り部（１１２）前後の差圧が前記暖房時目標差圧となるように前記吐出容量制御機構（１１０）により前記圧縮機（１０）の吐出容量を制御することを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記絞り部（１１２）が前記圧縮機（１０）内に内蔵されていることを特徴とする請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記蒸発器（１８）の目標温度を冷房負荷を表す情報に応じて変化させることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記サイクル高圧圧力の目標圧力を暖房負荷を表す情報に応じて変化させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、暖房時には圧縮機吐出ガス冷媒（ホットガス）を蒸発器に直接導入して蒸発器をガス冷媒の放熱器として作用させるホットガスヒータ機能を持つ冷凍サイクル装置において、特に、吐出容量を変化させることができる可変容量式圧縮機を用いるものに関し、車両用空調装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置では冬期暖房時に温水（エンジン冷却水）を暖房用熱交換器に循環させ、この暖房用熱交換器にて温水を熱源として空調空気を加熱するようにしている。この場合、温水温度が低いときには車室内への吹出空気温度が低下して必要な暖房能力が得られない場合がある。
【０００３】
そこで、特開平１１−１０１５１４号公報においては、ホットガスヒータにより暖房機能を発揮できる冷凍サイクル装置が提案されている。この従来装置では、エンジン始動時のごとく温水温度が所定温度より低いときには、圧縮機吐出ガス冷媒（ホットガス）を凝縮器をバイパスして蒸発器に導入して、蒸発器でガス冷媒から空調空気に放熱することにより、補助暖房機能を発揮できるようにしている。
【０００４】
また、ホットガスヒータによる暖房モード時には、冷凍サイクルの高低圧が冷房モード時に比して上昇するので、暖房能力および高圧の制御を圧縮機作動の断続により行うと、圧縮機作動の断続に伴う衝撃が大きくなり、車両走行フィーリングを悪化させるとともに、圧縮機電磁クラッチの耐久性にも悪影響を及ぼす。そこで、上記の従来装置おいては、圧縮機として可変容量式のものを用いることにより、上記不具合を解消することを提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、可変容量式圧縮機は本来、冷房モード時に蒸発器温度を所定温度（例えば、０℃）に維持することを目的として設計されており、そのため、冷房モード時では蒸発器温度が上昇すると吐出容量を増大させて吸入圧を低下させ、逆に、蒸発器温度が低下すると、吐出容量を減少させて吸入圧を上昇させるようになっている。
【０００６】
これに反し、ホットガスヒータによる暖房モード時には吐出圧の上昇により蒸発器温度が上昇して暖房能力を増大するので、吐出圧の上昇により吐出容量を減少させ、吐出圧の低下により吐出容量を増大させる必要がある。
【０００７】
このように冷房モード時の容量制御と暖房モード時の容量制御はそれぞれ別々に行う必要があるため、上記の従来装置では、通常の可変容量式圧縮機における冷房モード用容量制御弁機構に対して、暖房モード用容量制御弁機構、および冷房・暖房切替用弁機構を追加している。この両弁機構の追加のために、可変容量式圧縮機のコストアップが不可避である。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、冷房モード時の容量制御要求と暖房モード時の容量制御要求とを、冷房、暖房共通の簡潔な機構により達成できるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次の点に着目して案出されたものである。すなわち、ホットガスヒータ機能を発揮する冷凍サイクル装置において、ホットガスヒータ機能による暖房能力および冷房モード時の冷房能力はいずれも、サイクル内の循環冷媒流量と相関関係がある。しかも、冷凍サイクル内には、暖房モードおよび冷房モードの双方で冷媒が流れる部位があり、この部位では、冷房、暖房共通の流量検出手段により冷媒流量の検出が可能となる。
【００１０】
そこで、上記点に着目して、請求項１に記載の発明では、蒸発器（１８）で低圧冷媒が蒸発して空気を冷却する冷房モードと、圧縮機（１０）吐出側のガス冷媒を蒸発器（１８）に直接導入して蒸発器（１８）で放熱させるホットガスヒータ機能による暖房モードとを切り替える冷凍サイクル装置において、
前記圧縮機（１０）は、制御圧室（１０６）内の制御圧を変化させることにより吐出容量を変化させることが可能な可変容量式圧縮機であり、
前記圧縮機（１０）は、前記制御圧室（１０６）内の制御圧を変化させるための吐出容量制御機構（１１０）を有しており、
前記吐出容量制御機構（１１０）には、前記制御圧室（１０６）に連通する制御圧通路（１４０）と、前記制御圧通路（１４０）の開度を制御する弁体（１３１）と、前記弁体（１３１）に電磁力を作用して前記弁体（１３１）を変位させる励磁コイル（１３３）とが設けられており、
前記制御圧通路（１４０）は前記圧縮機（１０）の吐出圧のみを前記制御圧室（１０６）に導くものであり、
前記励磁コイル（１３３）の通電電流値を制御することにより、前記弁体（１３１）が変位して前記制御圧通路（１４０）の開度を制御するようになっており、
前記暖房モード時には前記圧縮機（１０）吐出側のガス冷媒を前記蒸発器（１８）側に直接導入し、前記冷房モード時には前記圧縮機（１０）吐出側のガス冷媒を凝縮器（１４）側に導入する弁手段（１３、２１）が前記圧縮機（１０）吐出側の冷媒通路に備えられ、
前記圧縮機（１０）吐出側と前記弁手段（１３、２１）との間に前記暖房モード時および前記冷房モード時の冷媒流量を検出する流量検出手段（３５）が配置され、
さらに、前記冷房モード時に、前記蒸発器（１８）の温度が目標温度となるように冷房時目標流量を決定する冷房時目標流量決定手段（Ｓ１３０）と、
前記暖房モード時に、サイクル高圧圧力が目標圧力となるように暖房時目標流量を決定する暖房時目標流量決定手段（Ｓ２００）と、
前記冷房モード時に、前記流量検出手段（３５）により検出された冷媒流量が前記冷房時目標流量となるように前記励磁コイル（１３３）の通電電流値を決定する冷房時容量制御手段（Ｓ１６０）と、
前記暖房モード時に、前記流量検出手段（３５）により検出された冷媒流量が前記暖房時目標流量となるように前記励磁コイル（１３３）の通電電流値を決定する暖房時容量制御手段（Ｓ２３０）とを備え、
前記冷房モード時に、サイクル内の冷媒流量が前記冷房時目標流量となるように前記吐出容量制御機構（１１０）により前記圧縮機（１０）の吐出容量を制御するとともに、
前記暖房モード時に、サイクル内の冷媒流量が前記暖房時目標流量となるように前記吐出容量制御機構（１１０）により前記圧縮機（１０）の吐出容量を制御することを特徴とする。
【００１１】
これによると、冷房、暖房のいずれにおいても冷媒流量が所定の目標流量となるように圧縮機（１０）の吐出容量を制御すればよいから、冷房、暖房共通の単一の吐出容量制御機構（１１０）により吐出容量制御を行うことができ、構成の簡素化によるコスト低減の効果が大である。
そして、請求項１に記載の発明では、冷房モード時に、蒸発器（１８）の温度が目標温度となるように冷房時目標流量を決定するから、冷房モード時に蒸発器（１８）の温度が目標温度となるように圧縮機（１０）の吐出容量を制御して冷房能力を制御できる。
また、請求項１に記載の発明では、暖房モード時に、サイクル高圧圧力が目標圧力となるように暖房時目標流量を決定するから、暖房モード時にサイクル高圧圧力が目標圧力となるように圧縮機（１０）の吐出容量を制御して暖房能力を制御できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の冷凍サイクル装置において、具体的には、前記流量検出手段（３５）の検出信号に基づいて冷媒流量を算出する流量算出手段（Ｓ１５０、Ｓ２２０）を備え、
前記冷房時容量制御手段（Ｓ１６０）及び前記暖房時容量制御手段（Ｓ２３０）は、前記流量算出手段（Ｓ１５０、Ｓ２２０）により算出された冷媒流量算出値に基づいて前記励磁コイル（１３３）の通電電流値を決定するようにしてよい。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置において、流量検出手段は、圧縮機（１０）の吐出冷媒が通過する絞り部（３５ａ）と、この絞り部（３５ａ）前後の差圧を検出する差圧検出手段（３５）とにより構成されることを特徴とする。
【００１５】
これにより、圧縮機（１０）吐出側の絞り前後の差圧に基づいて冷媒流量を算出できる。特に、絞り部（３５ａ）を圧縮機吐出側に配置しているから、絞り（３５ａ）部をサイクル低圧側に配置する場合に比して通路絞り量が小さくても流量算出に必要な差圧を得ることができる。そのため、絞り部設置に伴うサイクル運転への悪影響を軽減できる。
【００２０】
請求項４に記載の発明では、蒸発器（１８）で低圧冷媒が蒸発して空気を冷却する冷房モードと、圧縮機（１０）吐出側のガス冷媒を蒸発器（１８）に直接導入して、蒸発器（１８）で放熱させるホットガスヒータ機能による暖房モードとを切り替える冷凍サイクル装置において、
前記圧縮機（１０）は、制御圧室（１０６）内の制御圧を変化させることにより吐出容量を変化させることが可能な可変容量式圧縮機であり、
前記圧縮機（１０）は、前記制御圧室（１０６）内の制御圧を変化させるための吐出容量制御機構（１１０）を有しており、
前記圧縮機（１０）の吐出側に絞り部（１１２）が設けられており、
前記吐出容量制御機構（１１０）には、前記制御圧室（１０６）に連通する制御圧通路（１４０）と、前記制御圧通路（１４０）の開度を制御する弁体（１３１）と、前記絞り部（１１２）前後の差圧に応じた力を前記弁体（１３１）に作用させる差圧応動機構部（１２０）と、電磁力を発生する励磁コイル（１３３）を有し前記絞り部（１１２）前後の差圧に対抗する力を前記励磁コイル（１３３）の電磁力により前記弁体（１３１）に作用させて目標差圧を設定する目標差圧設定部（１３０）とが設けられ、
前記制御圧通路（１４０）は前記圧縮機（１０）の吐出圧のみを前記制御圧室（１０６）に導くものであり、
前記絞り部（１１２）前後の差圧に応じた力と前記励磁コイル（１３３）の電磁力とにより前記弁体（１３１）が変位して前記制御圧通路（１４０）の開度を制御するようになっており、
さらに、前記冷房モード時に、前記蒸発器（１８）の温度が目標温度となるように前記励磁コイル（１３３）の通電電流値を決定して、冷房時目標差圧を決定する冷房時目標差圧決定手段（Ｓ１６５）と、
前記暖房モード時に、サイクル高圧圧力が目標圧力となるように前記励磁コイル（１３３）の通電電流値を決定して、暖房時目標差圧を決定する暖房時目標差圧決定手段（Ｓ２３５）とを備え、
前記冷房モード時に、前記絞り部（１１２）前後の差圧が前記冷房時目標差圧となるように前記吐出容量制御機構（１１０）により前記圧縮機（１０）の吐出容量を制御するとともに、
前記暖房モード時に、前記絞り部（１１２）前後の差圧が前記暖房時目標差圧となるように前記吐出容量制御機構（１１０）により前記圧縮機（１０）の吐出容量を制御することを特徴とする。
【００２１】
これにより、吐出容量制御機構（１１０）に備えた差圧応動機構部（１２０）と目標差圧設定部（１３０）とにより、圧縮機吐出側の絞り部前後の差圧と目標差圧とに応じて圧縮機吐出容量を直接機械的に変化させることができる。圧縮機吐出側の絞り部前後の差圧は冷媒流量に対応して変化するから、この差圧変化に応じた吐出容量制御により冷媒流量を制御できる。
【００２２】
しかも、差圧変化に直接応答して機械的に吐出容量を変化させるから、圧縮機回転数変化に対する吐出容量制御の応答性を向上できる。
【００２３】
更に、冷房時目標差圧決定手段（Ｓ１６５）および暖房時目標差圧決定手段（Ｓ２３５）によりそれぞれ冷房時、暖房時に対応した目標差圧を決定することにより、冷房時、暖房時の必要能力（必要冷媒流量）が得られるように圧縮機吐出容量を制御できる。従って、請求項４に記載の発明においても、冷房時、暖房時共通の吐出容量制御機構（１１０）を設けるだけでよく、構成を簡素化できる。
そして、請求項４に記載の発明では、冷房モード時に、蒸発器（１８）の温度が目標温度となるように励磁コイル（１３３）の通電電流値を決定して、冷房時目標差圧を決定するから、冷房モード時に蒸発器（１８）の温度が目標温度となるように圧縮機（１０）の吐出容量を制御して冷房能力を制御できる。
また、請求項４に記載の発明では、暖房モード時に、サイクル高圧圧力が目標圧力となるように励磁コイル（１３３）の通電電流値を決定して、暖房時目標差圧を決定するから、暖房モード時にサイクル高圧圧力が目標圧力となるように圧縮機（１０）の吐出容量を制御して暖房能力を制御できる。
【００２４】
請求項５に記載の発明のように、請求項４において、絞り部（１１２）を圧縮機（１０）内に内蔵すれば、より一層、構成を簡素化できる。
【００２９】
請求項６に記載の発明のように、請求項１ないし５のいずれか１つにおいて、蒸発器（１８）の目標温度を冷房負荷を表す情報に応じて変化させれば、冷房負荷の増加により蒸発器（１８）の目標温度を低下させ、冷房負荷の減少により蒸発器（１８）の目標温度を上昇させるという制御を行うことができ、蒸発器温度（すなわち、冷房能力）を冷房負荷に応じてきめ細かく制御できる。
【００３０】
請求項７に記載の発明のように、請求項１ないし６のいずれか１つにおいて、サイクル高圧圧力の目標圧力を暖房負荷を表す情報に応じて変化させれば、暖房負荷の増加によりサイクル高圧圧力の目標圧力を上昇させ、暖房負荷の減少によりサイクル高圧圧力の目標圧力を低下させるという制御を行うことができ、サイクル高圧圧力（すなわち、暖房能力）を暖房負荷に応じてきめ細かく制御できる。
【００３１】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は車両用空調装置における冷凍サイクル装置に本発明を適用した第１実施形態を示している。圧縮機１０は、電磁クラッチ１１を介して水冷式の車両エンジン１２により駆動されるもので、後述の図２に示す可変容量式の斜板型圧縮機から構成される。
【００３３】
圧縮機１０の吐出側は冷房用電磁弁（第１弁手段）１３を介して凝縮器１４に接続され、この凝縮器１４の出口側は冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める受液器１５に接続される。凝縮器１４には電動式の冷却ファン１４ａにより冷却空気（外気）が送風される。
【００３４】
そして、受液器１５の出口側は温度式膨張弁（第１減圧装置）１６に接続されている。この温度式膨張弁１６の出口側は逆止弁１７を介して蒸発器１８の入口に接続されている。蒸発器１８の出口側はアキュームレータ１９を介して圧縮機１０の吸入側に接続されている。
【００３５】
温度式膨張弁１６は周知のごとく通常の冷凍サイクル運転時（冷房モード時）に蒸発器１８出口冷媒の過熱度が所定値に維持されるように弁開度（冷媒流量）を調整するものである。アキュームレータ１９は冷媒の気液を分離して液冷媒を溜め、ガス冷媒および底部付近の少量の液冷媒（オイルが溶け込んでいる）を圧縮機１０側へ吸入させる。
【００３６】
一方、圧縮機１０の吐出側と蒸発器１８の入口側との間に、凝縮器１４等をバイパスするホットガスバイパス通路２０が設けてあり、このバイパス通路２０には暖房用電磁弁（第２弁手段）２１および絞り（第２減圧装置）２１ａが直列に設けてある。この絞り２１ａはオリフィス、キャピラリチューブ等の固定絞りで構成することができる。
【００３７】
蒸発器１８は車両用空調装置の空調ケース２２内に設置され、電動式の空調用送風機２３により送風される空気（車室内空気または外気）と熱交換する。冷房モード時には蒸発器１８内の低圧冷媒が送風空気から吸熱して蒸発することにより送風空気を冷却する。また、暖房モード時には、圧縮機１０吐出側の高温冷媒ガス（ホットガス）がホットガスバイパス通路２０から蒸発器１８に直接流入して空気に放熱するので、蒸発器１８は放熱器としての役割を果たす。
【００３８】
空調ケース２２内において、蒸発器１８の空気下流側には車両エンジン１２からの温水（エンジン冷却水）を熱源として送風空気を加熱する温水式の暖房用熱交換器２４が設置されており、この暖房用熱交換器２４の下流側に設けられた吹出口（図示せず）から車室内へ空調空気を吹き出すようになっている。暖房用熱交換器２４への温水回路には温水流れを制御する温水弁２５が備えられている。なお、暖房モード時には蒸発器１８が補助暖房装置を構成し、温水式の暖房用熱交換器２４が主暖房装置を構成する。
【００３９】
図２は可変容量式圧縮機１０の具体的構成例を示すもので、可変容量機構は周知のものであり、電磁クラッチ１１を介して車両エンジン１２の動力が回転軸１０２に伝達される。この回転軸１０２に対して傾いた斜板１０３にシュー１０４を介して複数本（本実施形態では、６本）のピストン１０５を連結している。
【００４０】
このため、回転軸１０２と一体的に斜板１０３を回転させることにより、シュー１０４を介して複数本のピストン１０５を順次往復動させて作動室Ｖｃの体積を拡大縮小させて冷媒を吸入圧縮するものである。
【００４１】
そして、圧縮機１０の吐出容量を変化させる場合には、斜板１０３が収納された斜板室（制御圧室）１０６内の圧力を変化させて斜板１０３の傾斜角度θを変化させてピストン１０５のストローク（行程）を変化させる。すなわち、斜板１０３の傾斜角度θの減少によりピストンストロークが増加して吐出容量が増加し、斜板１０３の傾斜角度θの増加によりピストンストロークが減少して吐出容量が減少する。なお、斜板室１０６は、オリフィス等の絞り手段を有する通路手段を介して圧縮機１０の吸入側と連通している。
【００４２】
また、第１吐出室１０７は各ピストン１０５の作動室Ｖｃから吐出された冷媒を集合回収するとともに吐出脈動を平滑化するものであり、第２吐出室１０８は第１吐出室１０７内の冷媒を吐出口１０９に導くものである。
【００４３】
また、電磁式容量制御弁１１０は斜板室（制御圧室）１０６内の圧力を制御する吐出容量制御機構を構成するもので、圧縮機１０のリヤハウジング１１１側に配置されている。制御弁１１０の具体例は図３の断面図に示す通りであり、制御弁１１０は圧縮機１０の吐出圧を斜板室１０６に導く制御圧通路１４０の連通状態（開度）を弁体１３１により制御するものである。
【００４４】
この弁体１３１はプランジャ（可動鉄心）１３２と一体に構成されており、プランジャ１３２には励磁コイル１３３により誘起される電磁吸引力が作用する。すなわち、プランジャ１３２は所定間隔を介して固定磁極部材（固定鉄心）１３４に対向配置されているので、励磁コイル１３３の電磁吸引力によりプランジャ１３２は固定磁極部材１３４に向かって軸方向（図３の右方向）に変位する。このプランジャ１３２の軸方向変位により弁体１３１は閉弁方向に移動する。弁体１３１の先端には、弁体１３１の軸方向移動を案内する案内棒１３１ａが一体に形成されている。
【００４５】
また、プランジャ１３２と固定磁極部材１３４との間には、電磁力と対抗する弾性力を発生する弾性手段としてコイルスプリング１３５が配置されている。なお、プランジャ１３２の変位量は微小であるので、プランジャ１３２の変位にかかわらず、コイルスプリング１３５による弾性力は略一定値とみなすことができる。
【００４６】
本例では、励磁コイル１３３に通電する電流の断続比率、すなわち、デューティ比Ｄｔを制御することにより、このデューティ比Ｄｔに略比例した電磁吸引力（すなわち、弁体１３１の閉弁方向の力）をプランジャ１３２に作用させることができる。励磁コイル１３３の通電電流のデューティ比Ｄｔは後述の空調用電子制御装置２６（図１、４）により制御される。
【００４７】
電磁式容量制御弁１１０は上記のように構成されているため、デューティ比Ｄｔを大きくして弁体１３１の閉弁力を増大させると、弁体１３１が図３の右方向に変位して制御圧通路１４０の開口断面積を減少させるので、斜板室１０６の圧力が低下して斜板１０３の傾斜角度θが減少し、これにより吐出容量が増加する。
【００４８】
逆に、デューティ比Ｄｔを小さくして弁体１３１の閉弁力を減少させると、弁体１３１がコイルスプリング１３５の力で図３の左方向に変位して制御圧通路１４０の開口断面積を増加させるので、斜板室１０６の圧力が上昇して斜板１０３の傾斜角度θが増加し、これにより吐出容量が減少する。
【００４９】
なお、図１において、電気空調用電子制御装置（以下ＥＣＵという）２６は、マイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、予め設定されたプログラムに従って入力信号に対する演算処理を行って、電磁クラッチ１１、両電磁弁１３、２１、電磁式容量制御弁１１０およびその他の電気機器（１４ａ、２３、２５等）の作動を制御する。
【００５０】
次に、図４はＥＣＵ２６を含む第１実施形態の電気制御ブロック図であり、ＥＣＵ２６には、車室内の内気温を検出する内気温センサ３０、外気温を検出する外気温センサ３１、車室内への日射量を検出する日射センサ３２、蒸発器１８の温度センサ３３、車両エンジン１２の水温センサ３４、冷凍サイクルの圧縮機１０吐出側の差圧センサ３５等のセンサ群から検出信号が入力される。
【００５１】
ここで、蒸発器１８の温度センサ３３は、図１に示すように蒸発器１８の吹出直後の部位に配置され、蒸発器１８の吹出空気温度を検出する。また、差圧センサ３５は図１に示すように圧縮機１０の吐出側と両電磁弁１３、２１の上流側との間に配置されるものである。
【００５２】
差圧センサ３５についてより具体的に説明すると、図５に示すように、圧縮機１０吐出側と両電磁弁１３、２１の上流側との間に、オリフィスのような固定絞り３５ａを設け、この絞り３５ａ前後の冷媒圧力Ｐ１，Ｐ２を差圧センサ３５の２つの圧力室３５ｂ、３５ｃに導く。この２つの圧力室３５ｂ、３５ｃを仕切るダイヤフラム部３５ｄに半導体歪みゲージ３５ｅを取り付ける。
【００５３】
そして、この両圧力室３５ｂ、３５ｃの差圧、すなわち、絞り３５ａ前後の差圧ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ２）に応じてダイヤフラム部３５ｄが変形し、これにより、半導体歪みゲージ３５ｅの歪み量が変化して半導体歪みゲージ３５ｅの電気抵抗値が変化する。ＥＣＵ２６には、この電気抵抗値変化に基づく電圧変化が入力されるようになっている。
【００５４】
上記差圧センサ３５は冷媒流量検出のために設けているもので、絞り３５ａ前後の差圧ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ２）に基づいて下記数式１により冷媒流量を算出することができる。
【００５５】
【数１】
流量Ｇｒ＝Ｃ・Ａ・（２・ｇ・ρH・ΔＰ）1/2
但し、Ｃ：絞り３５ａの流量係数、Ａ：絞り３５ａの開口面積、
ｇ：重力加速度、ρH：絞り３５ａの入口冷媒密度
また、車室内計器盤付近に設置される空調操作パネル４０の操作スイッチ群４１〜４５からの操作信号がＥＣＵ２６に入力される。この操作スイッチ群としては、ホットガスバイパスによる暖房モードの運転信号を出すホットガススイッチ（補助暖房スイッチ）４１、空調の吹出モード（フェイス、バイレベル、フット、デフロスタの各モード）を切り替えるモード切替スイッチ４２、車室内温度の設定信号を出す温度設定スイッチ４３、冷房モードの運転信号を出すエアコンスイッチ４４、送風機２３の風量を切り替える風量切替スイッチ４５等が備えられている。
【００５６】
次に、上記構成において第１実施形態の作動を説明する。まず、最初に、冷凍サイクルの作動の概要を説明する。エアコンスイッチ４４が投入され、冷房モードの運転信号が出ると、ＥＣＵ２６により冷房用電磁弁１３が開状態とされ、暖房用電磁弁２１が閉状態とされ、更に、電磁クラッチ１１が接続状態となり、圧縮機１０が車両エンジン１２にて駆動される。
【００５７】
これにより、圧縮機１０の吐出ガス冷媒は開状態の冷房用電磁弁１３を通過して凝縮器１４に流入し、ここで、冷媒が冷却されて凝縮する。そして、凝縮後の液冷媒は受液器１５で気液分離され、液冷媒のみが温度式膨張弁１６で減圧されて、低温低圧の気液２相状態となる。
【００５８】
次に、この低圧冷媒は逆止弁１７を通過して蒸発器１８内に流入して送風機２３の送風する空調空気から吸熱して蒸発する。蒸発器１８で冷却された空調空気は車室内へ吹き出して車室内を冷房する。蒸発器１８で蒸発したガス冷媒はアキュームレータ１９を介して圧縮機１０に吸入され、圧縮される。
【００５９】
一方、冬期において、ホットガススイッチ４１が投入され、暖房モードの運転信号が出ると、ＥＣＵ２６により冷房用電磁弁１３が閉状態とされ、暖房用電磁弁２１が開状態とされ、ホットガスバイパス通路２０が開通するので、暖房モードが設定される。
【００６０】
このため、電磁クラッチ１１が接続状態となり、圧縮機１０が車両エンジン１２にて駆動されると、圧縮機１０の高温吐出ガス冷媒（過熱ガス冷媒）が開状態の暖房用電磁弁２１を通って絞り２１ａで減圧された後、蒸発器１８に流入する。このとき、逆止弁１７はホットガスバイパス通路２０からのガス冷媒が温度式膨張弁１６側へ流れるのを防止する。
【００６１】
そして、絞り２１ａで減圧された後の過熱ガス冷媒が蒸発器１８にて送風空気に放熱して、送風空気を加熱する。ここで、蒸発器１８にてガス冷媒から放出される熱量は、圧縮機１０の圧縮仕事量に相当するものである。このとき、エンジン１２の温水温度がある程度上昇しておれば、温水式の暖房用熱交換器２４に温水弁２５を介して温水を流すことにより、送風空気を熱交換器２４においてさらに加熱することができ、車室内へ温風を吹き出すことができる。
【００６２】
蒸発器１８で放熱したガス冷媒はアキュームレータ１９を介して圧縮機１０に吸入され、圧縮される。なお、冬季暖房時には、窓ガラスの曇り止めのために通常、外気を導入して空調ケース２２内に送風する。
【００６３】
次に、第１実施形態における冷房能力制御およびホットガスヒータ機能による暖房能力制御を図６について詳述する。図６の制御ルーチンは、例えば、車両エンジン１２のイグニッションスイッチ（図示せず）の投入によりスタートし、ステップＳ１００にて各センサ３０〜３５および空調操作パネル４０の操作スイッチ４１〜４５からの信号を読み込む。
【００６４】
次に、ステップＳ１１０にてエアコンスイッチ４４がＯＮ状態か判定し、エアコンスイッチ４４がＯＮ状態のとき（冷房モードの運転信号が出ているとき）はステップＳ１２０に進み、外気温Ｔａｍが第１所定値（例えば、０℃）以上か判定する。外気温Ｔａｍが第１所定値未満のときは冷房運転の必要がないので、後述のステップＳ１７０側に進む。外気温Ｔａｍが第１所定値以上のときはステップＳ１３０に進み、冷房時の目標吐出冷媒流量Ｇｒｏ▲１▼を決定する。
【００６５】
この目標吐出冷媒流量Ｇｒｏ▲１▼は蒸発器１８の温度Ｔｅが所定の目標温度ＴＥＯ（例えば、０℃）となるように決定するもので、具体的には温度センサ３３により検出される蒸発器温度Ｔｅ、および冷房負荷を表す情報（例えば、蒸発器入口空気温度、蒸発器吸い込み風量等）に基づくフィードバック制御（ＰＩ制御、ＰＩＤ制御等）により決定する。従って、冷房始動後の過渡時のように実際の蒸発器温度Ｔｅが目標温度ＴＥＯより高いときは目標吐出冷媒流量Ｇｒｏ▲１▼を大きくし、冷房定常時のように実際の蒸発器温度Ｔｅが目標温度ＴＥＯ付近にあるときは目標吐出冷媒流量Ｇｒｏ▲１▼を小さくする。
【００６６】
次に、ステップＳ１４０に進み、冷凍サイクルを冷房モード状態に設定する。すなわち、電磁クラッチ１１をＯＮ、冷房用電磁弁１３を開、暖房用電磁弁２１を閉とする。
【００６７】
次に、ステップＳ１５０に進み、差圧センサ３５により検出される圧縮機吐出側の絞り３５ａ前後の差圧ΔＰに基づいて前述の数式１により実際の吐出冷媒流量Ｇｒを算出する。
【００６８】
次に、ステップＳ１６０に進み、上記の算出した実際の吐出冷媒流量Ｇｒと目標吐出冷媒流量Ｇｒｏ▲１▼とに基づいて電磁式容量制御弁１１０の励磁コイル１３３の通電電流のデューティ比Ｄｔを決定して圧縮機１０の容量制御を行う。
【００６９】
但し、冷房始動時にはデューティ比Ｄｔを常に最大にして、電磁式容量制御弁１１０の励磁コイル１３３に最大電流（例えば、１Ａ）を供給するので、弁体１３１が図３の右方向に最大量変位して制御圧通路１４０を全閉する。これにより、斜板室１０６の圧力の低下により斜板１０３の傾斜角度θが最小量に減少し、圧縮機１０の吐出容量が最大となる。従って、冷房始動時には圧縮機１０を常に最大容量で作動させることができ、圧縮機１０の能力を最大限発揮して、蒸発器温度を速やかに低下させることができる。
【００７０】
冷房始動から所定時間の間のみ圧縮機１０を最大容量で作動させ、そして、冷房始動から所定時間経過後は、上記の実際の吐出冷媒流量Ｇｒが目標吐出冷媒流量Ｇｒｏ▲１▼となるようにデューティ比Ｄｔを決定して圧縮機１０の容量制御を行う。具体的には、実際の吐出冷媒流量Ｇｒに基づくフィードバック制御（ＰＩ制御、ＰＩＤ制御等）により、目標吐出冷媒流量Ｇｒｏ▲１▼を得るためのデューティ比Ｄｔを決定する。例えば、圧縮機回転数（エンジン回転数）の上昇により、実際の吐出冷媒流量Ｇｒが目標吐出冷媒流量Ｇｒｏ▲１▼を超えたときはデューティ比Ｄｔを減少させて、制御圧通路１４０の開度を増加させる。これにより、斜板室１０６の圧力を上昇させて、斜板１０３の傾斜角度θを増加させ、圧縮機１０の吐出容量を減少させる。
【００７１】
このような圧縮機容量制御により、圧縮機吐出冷媒流量Ｇｒを目標吐出冷媒流量Ｇｒｏ▲１▼に維持することができ、その結果、蒸発器温度を目標温度ＴＥＯに維持するように冷房能力を制御できる。
【００７２】
一方、ステップＳ１１０にてエアコンスイッチ４４がＯＦＦであると判定されたとき、およびステップＳ１２０にて外気温Ｔａｍが第１所定値（例えば、０℃）未満であると判定されたときはステップＳ１７０に進み、ホットガススイッチ４４がＯＮであるか判定する。
【００７３】
ホットガススイッチ４４がＯＮ状態のとき（ホットガス暖房モードの運転信号が出ているとき）はステップＳ１８０に進み、外気温Ｔａｍが第２所定値（例えば、１０℃）以下か判定する。外気温がＴａｍが第２所定値（例えば、１０°Ｃ）以下のときは、ステップＳ１９０にてエンジン水温Ｔｗが所定値（例えば、８０°Ｃ）以下であるか判定する。
【００７４】
外気温Ｔａｍおよびエンジン水温Ｔｗがともに所定値以下のときはホットガスヒータによる暖房モードを必要とするときであるので、次に、ステップＳ２００にて暖房時の目標吐出冷媒流量Ｇｒｏ▲２▼を決定する。
【００７５】
ホットガスヒータによる暖房モード時には暖房能力が冷凍サイクル高圧圧力ＰＨに依存するので、暖房時の目標吐出冷媒流量Ｇｒｏ▲２▼は、冷凍サイクル高圧圧力ＰＨが所定の目標圧力（例えば、２０ｋｇ／ｃｍ2Ｇ）となるように決定する。この目標圧力は高圧圧力ＰＨの異常上昇によるサイクル構成部品の損傷を防止することをも考慮して決定する。
【００７６】
ホットガスヒータによる暖房時には、圧縮機１０の吐出ガス冷媒を固定絞り２１ａで減圧後、蒸発器１８に直接導入するので、圧縮機１０の吐出側冷媒流量（差圧ΔＰ）と、高圧圧力ＰＨとの間にはほぼ１対１の対応関係がある。そのため、暖房時の目標吐出冷媒流量Ｇｒｏ▲２▼は予め設定した所定圧力でよく、フィードバック制御して決定する必要はない。
【００７７】
次に、ステップＳ２００にて、電磁クラッチ１１をＯＮ、冷房用電磁弁１３を閉、暖房用電磁弁２１を開の状態とし、ホットガスヒータによる暖房モードを設定する。
【００７８】
次に、ステップＳ２２０にて差圧センサ３５により検出される圧縮機吐出側の絞り３５ａ前後の差圧ΔＰに基づいて前述の数式１により実際の吐出冷媒流量Ｇｒを算出する。
【００７９】
次に、ステップＳ２３０にて上記の算出した実際の吐出冷媒流量Ｇｒと目標吐出冷媒流量Ｇｒｏ▲２▼とに基づいて電磁式容量制御弁１１０の励磁コイル１３３の通電電流のデューティ比Ｄｔを決定して圧縮機１０の容量制御を行う。
【００８０】
但し、暖房始動時も冷房始動時と同様にデューティ比Ｄｔを常に最大にして、電磁式容量制御弁１１０の励磁コイル１３３に最大電流（例えば、１Ａ）を供給するので、弁体１３１が図３の右方向に最大量変位して制御圧通路１４０を全閉する。これにより、斜板室１０６の圧力の低下により斜板１０３の傾斜角度θが最小量に減少し、圧縮機１０の吐出容量が最大となる。従って、暖房始動時も圧縮機１０を常に最大容量で作動させることができ、蒸発器１８での放熱量を速やかに上昇させることができる。
【００８１】
暖房始動から所定時間の間のみ圧縮機１０を最大容量で作動させ、そして、暖房始動から所定時間経過後は、上記の実際の吐出冷媒流量Ｇｒが目標吐出冷媒流量Ｇｒｏ▲２▼となるようにデューティ比Ｄｔを決定して圧縮機１０の容量制御を行う。具体的には、実際の吐出冷媒流量Ｇｒに基づくフィードバック制御（ＰＩ制御、ＰＩＤ制御等）により、目標吐出冷媒流量Ｇｒｏ▲２▼を得るためのデューティ比Ｄｔを決定する。
【００８２】
例えば、圧縮機回転数（エンジン回転数）の上昇により、実際の吐出冷媒流量Ｇｒが目標吐出冷媒流量Ｇｒｏを超えたときはデューティ比Ｄｔを減少させて、制御圧通路１４０の開度を増加させる。これにより、斜板室１０６の圧力を上昇させて、斜板１０３の傾斜角度θを増加させ、圧縮機１０の吐出容量を減少させる。
【００８３】
このような圧縮機容量制御により、暖房時でも圧縮機吐出冷媒流量Ｇｒを目標吐出冷媒流量Ｇｒｏに維持することができ、その結果、冷凍サイクル高圧圧力ＰＨを所定圧力に維持するように暖房能力を制御できる。
【００８４】
以上の説明から理解されるように、冷房モード、暖房モードで共通の電磁式容量制御弁１１０を用いて目標吐出冷媒流量が得られるように圧縮機１０の吐出容量制御を行って、冷房、暖房能力を制御することができる。
【００８５】
なお、上述の例では、暖房時の目標吐出冷媒流量Ｇｒｏ▲２▼を、冷凍サイクル高圧圧力ＰＨが所定の目標圧力（例えば、２０ｋｇ／ｃｍ2Ｇ）となるように決定しているが、この目標圧力を一定値に固定せず、暖房負荷を表す情報（例えば、外気温、車室内温度等）に応じて変化せてもよい。つまり、暖房負荷が上昇すれば目標圧力を上昇させ、暖房負荷が低下すれば目標圧力を低下させる。これにより、暖房負荷に応じた暖房能力制御を行うことができる。
【００８６】
（第２実施形態）
第１実施形態では、圧縮機１０吐出側と両電磁弁１３、２１の上流側との間に、オリフィスのような固定絞り３５ａを設け、この固定絞り３５ａ前後の差圧ΔＰを差圧センサ３５により検出し、この差圧ΔＰに基づいて圧縮機１０吐出側の冷媒流量を検出して、圧縮機１０の吐出容量制御を行う例について説明したが、第２実施形態では圧縮機１０内に絞り部を内蔵して、この内蔵絞り部で発生する差圧により機械的に直接容量制御を行うようにした例である。
【００８７】
第２実施形態では、図７に示すように図２の各作動室Ｖｃからの吐出冷媒を集合回収する第１吐出室１０７と、この第１吐出室１０７内の冷媒を吐出口１０９側に導く第２吐出室１０８とを所定の絞り穴径を有する絞り連通路（絞り部）１１２で連通させている。このため、冷媒が絞り連通路１１２を流通する際に圧力損失が発生し、第２吐出室１０８内の圧力は第１圧力室１０７内の圧力より低くなる。従って、第２実施形態によると、この絞り連通路１１２により第１実施形態の固定絞り３５ａに相当する役割を果たすことができ、この絞り連通路１１２前後の差圧ΔＰから冷媒流量を知ることができる。
【００８８】
また、第２実施形態では、圧縮機１０内に絞り部を内蔵するに伴って、第１実施形態の差圧センサ３５の代わりに、圧縮機１０の吐出側の高圧圧力を検出する圧力センサ３５０（図８）を圧縮機１０の吐出側に設けている。
【００８９】
図９は第２実施形態による電磁式容量制御弁１１０の具体例を示すもので、この制御弁１１０は、圧縮機１０内に形成された第１吐出室１０７と第２吐出室１０８との差圧ΔＰが所定の差圧（以下、この所定の差圧を目標差圧と呼ぶ）ΔＰ０となるように稼働する第１制御部１２０と、第１制御部１２０の作動を規制して目標差圧ΔＰ０を設定する第２制御部１３０とからなるものである。ここで、電磁式容量制御弁１１０は請求項７の吐出容量制御機構を、第１制御部１２０は請求項７の差圧応動機構部を、第２制御部１３０は請求項７の目標差圧設定部をそれぞれ構成する。
【００９０】
先ず、第１制御部１２０について述べる。１２１は第１吐出室１０７内の圧力が導かれる第１制御室であり、１２２は第２吐出室１０８内の圧力が導かれる第２制御室である。そして、両制御室１２１、１２２は、摺動可能な仕切り部材１２３により仕切られており、第１制御室１２１内には、第１制御室１２１の体積を拡大する向きに仕切り部材１２３を押圧する力（弾性力）を発揮するコイルスプリング（弾性手段）１２４が配設されている。
【００９１】
このため、仕切り部材１２３と一体に形成されたプッシュロッド１２５には、両制御室１２１、１２２の圧力差（上記差圧ΔＰ）による力及びコイルスプリング１２４の弾性力が作用しているとともに、その力（以下、この力を開弁力と呼ぶ）の向きは、第１制御室１２１内の圧力が第２制御室１２２より大きいことから第１制御室１２１の体積が増大する向き（図９の左向き）である。なお、プッシュロッド１２５の移動量は微少であるので、コイルスプリング１２４が仕切り部材１２３（プッシュロッド１２５）に及ぼす力は略一定値と見なすことができる。
【００９２】
一方、第２制御部１３０は、開弁力に対向する力（以下、この力を閉弁力と呼ぶ）を弁体１３１に作用させるもので、弁体１３１は圧縮機１０の吐出圧（第２吐出室１０８の圧力）を斜板室１０６に導く制御圧通路１４０の連通状態（開度）を制御するものである。
【００９３】
第２制御部１３０におけるプランジャ（可動鉄心）１３２、励磁コイル１３３、固定磁極部材（固定鉄心）１３４、およびコイルスプリング（弾性手段）１３５は、第１実施形態による電磁式容量制御弁１１０と同じ構成でよい。
【００９４】
従って、励磁コイル１３３に通電する電流のデューティ比をＥＣＵ２６により制御することにより、デューティ比に略比例した閉弁力（電磁吸引力）を得ることができる。
【００９５】
このデューティ比を大きくして閉弁力を増大させると、弁体１３１を図９の右側に移動して制御圧通路１４０を絞るので、斜板室１０６内の圧力が低下して圧縮機１０の吐出容量が増大する。逆に、デューティ比を小さくして閉弁力を減少させると、弁体１３１を図９の左側に移動して制御圧通路１４０を開くので、斜板室１０６内の圧力が上昇して圧縮機１０の吐出容量が減少する。
【００９６】
一方、エンジンの回転数が上昇して圧縮機１０の回転数が上昇すると、これに連動して圧縮機１０から吐出される吐出冷媒流量が上昇するが、吐出冷媒流量が増大すると、第１、２制御室１２１、１２２間の差圧ΔＰが大きくなるので、開弁力が大きくなり、プッシュロッド１２５及び弁体１３１が図９の左側に移動して制御圧通路１４０が開き、圧縮機１０の吐出容量が減少していく。
【００９７】
逆に、エンジンの回転数が低下して圧縮機１０の回転数が低下すると、これに連動して圧縮機１０から吐出される吐出冷媒流量が低下するが、吐出冷媒流量が低下すると、第１、２制御室１２１、１２２間の差圧ΔＰが小さくなるので、開弁力が小さくなり、プッシュロッド１２５及び弁体１３１が図９右側に移動して制御圧通路１４０が絞られ、圧縮機１０の吐出容量が増加していく。
【００９８】
このとき、プッシュロッド１２５及び弁体１３１は閉弁力と開弁力とが釣り合う位置まで移動するが、コイルスプリング１２４、１３５による力は一定値であるので、プッシュロッド１２５及び弁体１３１は閉弁力と開弁力とが釣り合う位置まで移動するとは、第１、２制御室１２１、１２２間の差圧ΔＰが閉弁力（電磁吸引力）によって一義的に決まる所定差圧、つまり目標差圧ΔＰ０となるまで圧縮機１０の吐出容量が機械的に変化することである。
【００９９】
このように、第１、２制御室１２１、１２２間の差圧ΔＰにより圧縮機１０の吐出容量を機械的に直接変化させるため、エンジン（圧縮機１０）の回転数の急変動等に対しても圧縮機１０の吐出容量を応答よく追従して変化させることができる。つまり、第１実施形態のように電気的に圧縮機１０の吐出容量制御を行うものでは電気制御に伴う種々な応答遅れが不可避であるが、第２実施形態によると、上記差圧ΔＰによる機械的作動で容量変化を直接行うから、吐出冷媒流量変動に対する吐出容量変化の応答性を向上できる。
【０１００】
また、上記のように閉弁力（電磁吸引力）によって一義的に決まる目標差圧ΔＰ０をデューティ比制御により変化させることができるから、エンジン（圧縮機１０）の回転数変化によらず、目標差圧ΔＰ０の変更により吐出容量を変化させて圧縮機１０から実際に吐出される吐出冷媒流量を変化させることができる。
【０１０１】
従って、第２実施形態において、励磁コイル１３３のデューティ比を決定することは目標差圧ΔＰ０を決定することであり、このことはひいては制御目標流量を決定することである。そのため、目標差圧ΔＰ０（制御目標流量）は図１０に示すように、デューティ比（励磁コイル平均電流）と比例関係にある。
【０１０２】
次に、図１１は第２実施形態による冷房能力制御およびホットガスヒータ機能による暖房能力制御を示しており、図中、図６と同一符号のステップＳ１００〜Ｓ１２０、Ｓ１４０、Ｓ１７０〜Ｓ１９０、およびＳ２１０は第１実施形態と同じであるので、説明を省略する。
【０１０３】
ステップＳ１３５は冷房時の目標蒸発器温度ＴＥＯを決定する。この目標蒸発器温度ＴＥＯは、例えば、０℃という所定値に決定するが、冷房負荷を表す情報（例えば、車室内を所定の設定温度Ｔｓｅｔに維持するのに必要な目標吹出温度ＴＡＯや外気温Ｔａｍ等）に応じてＴＥＯを変化させてもよい。
【０１０４】
そして、ステップＳ１６５にて冷房時の目標差圧ΔＰ０を決定する。すなわち、温度センサ３３により検出される実際の蒸発器温度Ｔｅが目標蒸発器温度ＴＥＯとなるようにデューティ比を決定して、圧縮機吐出容量制御のための目標差圧ΔＰ０を決定する。
【０１０５】
より具体的に説明すると、実際の蒸発器温度ＴｅがステップＳ１３５の目標蒸発器温度ＴＥＯより上昇すれば、電磁式容量制御弁１１０におけるデューティ比を大きくして閉弁力を増大させ、図１０のように、目標差圧ΔＰ０を増大させる。これにより、制御弁１１０では弁体１３１を図９の右側に移動して制御圧通路１４０を絞るので、斜板室１０６内の圧力が低下して圧縮機１０の吐出容量が増大する。
【０１０６】
逆に、実際の蒸発器温度ＴｅがステップＳ１３５の目標蒸発器温度ＴＥＯより低下すれば、デューティ比を小さくして閉弁力を減少させ、図１０のように、目標差圧ΔＰ０を減少させる。これにより、弁体１３１を図９の左側に移動して制御圧通路１４０を開くので、斜板室１０６内の圧力が上昇して圧縮機１０の吐出容量が減少する。
【０１０７】
このように、実際の蒸発器温度Ｔｅが目標蒸発器温度ＴＥＯとなるように、目標差圧ΔＰ０を可変することにより、圧縮機１０内蔵絞り連通路１１２前後の差圧ΔＰが上記目標差圧ΔＰ０となるように直接機械的に吐出容量を制御して、冷媒流量を制御する。これにより、冷房能力制御を良好に行うことができる。
【０１０８】
一方、ホットガスヒータによる暖房モード時には、ステップＳ２０５にて目標高圧圧力ＰＨＯを、所定圧力（例えば、２０ｋｇ／ｃｍ2Ｇ）となるように決定する。そして、ステップＳ２３５にて暖房時の目標差圧ΔＰ０を決定する。すなわち、圧力センサ３５０により検出される実際の高圧圧力ＰＨが目標高圧圧力ＰＨＯとなるようにデューティ比を決定して、暖房時の目標差圧ΔＰ０を決定する。
【０１０９】
より具体的に説明すると、実際の高圧圧力ＰＨが目標高圧圧力ＰＨＯより低下すれば、電磁式容量制御弁１１０におけるデューティ比を大きくして閉弁力を増大させ、図１０のように、目標差圧ΔＰ０を増大させる。これにより、制御弁１１０では弁体１３１を図９の右側に移動して制御圧通路１４０を絞るので、斜板室１０６内の圧力が低下して圧縮機１０の吐出容量が増大する。
【０１１０】
逆に、実際の高圧圧力ＰＨが目標高圧圧力ＰＨＯより上昇すれば、デューティ比を小さくして閉弁力を減少させ、図１０のように、目標差圧ΔＰ０を減少させる。これにより、弁体１３１を図９の左側に移動して制御圧通路１４０を開くので、斜板室１０６内の圧力が上昇して圧縮機１０の吐出容量が減少する。
【０１１１】
このように、実際の高圧圧力ＰＨが目標高圧圧力ＰＨＯとなるように、目標差圧ΔＰ０を可変することにより、圧縮機１０内蔵絞り連通路１１２前後の差圧ΔＰが上記目標差圧ΔＰ０となるように直接機械的に吐出容量を制御して、冷媒流量を制御する。これにより、暖房能力制御を良好に行うことができる。
【０１１２】
以上のことから、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に冷房モード、暖房モードで共通の電磁式容量制御弁１１０を用いて圧縮機１０の吐出容量制御を行って、冷房、暖房能力を制御することができる。
【０１１３】
（他の実施形態）
本発明は上述の第１、第２実施形態に限定されることなく、種々な形態で実施可能なものである。
【０１１４】
▲１▼電磁式容量制御弁１１０の励磁コイル１３３への通電制御は、デューティ比制御でなく、通電電流をアナログ的に直接制御してもよいことはもちろんである。
【０１１５】
▲２▼圧縮機１０として斜板型以外のタイプの可変容量式を使用可能である。
【０１１６】
▲３▼第１実施形態では、冷媒流量検出のために差圧センサ３５を用いる場合について説明したが、他の方式、例えば、冷媒通路内に設置した発熱線の冷却度合いが冷媒流量に応じて変化し、それにより、発熱線の電気抵抗値が変化するという関係を利用して、冷媒流量を検出してもよい。
【０１１７】
▲４▼冷媒流量の検出部をサイクル低圧側（蒸発器入口部から圧縮機吸入側の間）に配置することも可能である。このように、サイクル低圧側に冷媒流量の検出部を配置する場合は上記▲３▼のような圧損の小さい冷媒流量検出部を選択することが好ましい。
【０１１８】
▲５▼図１、８の冷凍サイクルでは、冷房モード時において、受液器１５と温度式膨張弁１６とを組み合わせた回路構成としているが、受液器１５を廃止して、温度式膨張弁１６の代わりに固定絞りを用いる回路構成としてもよい。
【０１１９】
▲６▼図１、８の冷凍サイクルにおいて、冷房、暖房用の２つの電磁弁１３、２１を複数通路の切替機能を一体化した１つの弁装置に置換することも可能である。
【０１２０】
▲７▼図４では、ホットガススイッチ４１として、乗員より手動操作される専用スイッチを空調制御パネル４０に備える場合について説明したが、このような手動操作の専用スイッチ４１を設けずに、他のスイッチ手段に置換することも可能である。例えば、車両エンジン１２のアイドルアップを行う暖機用手動スイッチが車両側に備えられている場合は、このエンジン暖機用手動スイッチの投入に連動して、ホットガスバイパスによる暖房モードを起動するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の全体構成を示すシステム構成図である。
【図２】第１実施形態の圧縮機の縦断面図である。
【図３】第１実施形態の圧縮機における容量制御弁機構の縦断面図である。
【図４】第１実施形態の電気制御ブロック図である。
【図５】第１実施形態の差圧センサ部の断面図である。
【図６】第１実施形態の暖房、冷房能力制御を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態の圧縮機における内蔵絞り部の説明図である。
【図８】第２実施形態の全体構成を示すシステム構成図である。
【図９】第２実施形態の圧縮機における容量制御弁機構の縦断面図である。
【図１０】第２実施形態の容量制御弁機構の作動特性図である。
【図１１】第２実施形態の暖房、冷房能力制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…圧縮機、１３、２１…第１、第２電磁弁（弁手段）、１４…凝縮器、
１８…蒸発器、２０…ホットガスバイパス通路、２６…空調用電子制御装置、
３５ａ、１１２…絞り部、１１０…容量制御弁機構、
１２０…第１制御部（差圧応動機構部）、
１３０…第２制御部（目標差圧設定部）。
【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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【図１１】
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