(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部駆動源から動力供給を受ける駆動軸と、吐出容量可変機構とを備え、駆動軸の回転に伴いガスの吸入、圧縮及び吐出を行う容量可変型圧縮機の吐出容量を制御するための容量制御装置であって、
前記容量可変型圧縮機の吐出容量を変化させるための弁開度を指令信号に基づいて制御可能な制御弁と、
外部指令部からのトルク設定信号に基づいて、この設定トルクとなるように制御弁へ指令信号を出力する制御手段と
を備え、
前記容量可変型圧縮機の吐出室と外部冷媒回路の凝縮器との間の冷媒通路には絞りが設けられ、前記制御弁は絞りを挟んだ両側の差圧を機械的に検出する差圧検出手段を内蔵し、この差圧検出手段が検出した差圧に基づいて自律的に弁開度調節可能であって、さらにはこの自律的な弁開度調節動作の基準となる設定差圧を電気制御によって変更可能な電磁アクチュエータを備え、
前記制御弁は、絞りを挟んだ両側の第１差圧を機械的に検出する第１差圧検出手段と、同第１差圧とは異なる第２差圧を機械的に検出する第２差圧検出手段とを備え、前記第１差圧と第２差圧との複合作用によって弁開度調節可能であって、前記第２差圧は吐出圧を利用したものである容量制御装置。
【請求項２】
前記容量可変型圧縮機はピストン式圧縮機であって、ピストンと作動連結されたカムプレートを収容するクランク室の圧力を制御することで吐出容量を変更可能なタイプであり、前記制御弁はその開度調節によりクランク室の圧力を調整可能であり、前記制御手段は容量可変型圧縮機の吐出圧、駆動軸の回転速度及び吐出ガス流量を変数として駆動軸に作用するトルクを演算する演算式に基づいて、前記設定トルクとするための吐出ガス流量に相当する制御弁の開度を演算し、その開度となるように制御弁に指令信号を出力する請求項１に記載の容量制御装置。
【請求項３】
前記演算式は容量可変型圧縮機の吸入圧も変数として備えている請求項２に記載の容量制御装置。
【請求項４】
外部駆動源から動力供給を受ける駆動軸と、吐出容量可変機構とを備え、駆動軸の回転に伴いガスの吸入、圧縮及び吐出を行う容量可変型圧縮機と、
前記容量可変型圧縮機の吐出容量を変化させるための弁開度を指令信号に基づいて制御可能な制御弁と、
外部指令部から受信したトルク設定信号に基づいて、この設定トルクとなるように制御弁へ指令信号を出力する圧縮機用電子制御ユニットと、
前記圧縮機用電子制御ユニットが指令信号を算出する際に参照する前記容量可変型圧縮機の吐出圧、駆動軸の回転速度及び吐出ガス流量を検知する情報検知手段と
を備えた圧縮機モジュールであって、
前記容量可変型圧縮機の吐出室と外部冷媒回路の凝縮器との間の冷媒通路には絞りが設けられ、前記制御弁は絞りを挟んだ両側の差圧を機械的に検出する差圧検出手段を内蔵し、この差圧検出手段が検出した差圧に基づいて自律的に弁開度調節可能であって、さらにはこの自律的な弁開度調節動作の基準となる設定差圧を電気制御によって変更可能な電磁アクチュエータを備え、
前記制御弁は、絞りを挟んだ両側の第１差圧を機械的に検出する第１差圧検出手段と、同第１差圧とは異なる第２差圧を機械的に検出する第２差圧検出手段とを備え、前記第１差圧と第２差圧との複合作用によって弁開度調節可能であって、前記第２差圧は吐出圧を利用したものである圧縮機モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容量可変型圧縮機の容量制御装置、及び圧縮機モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に車両用空調装置（カーエアコン）の冷媒循環回路（冷凍サイクル）は、凝縮器、減圧装置としての膨張弁、蒸発器及び圧縮機を備えている。
【０００３】
車載用の圧縮機として広く採用されている容量可変型斜板式圧縮機には、蒸発器の出口圧力（又はそれと相関する圧縮機の吸入圧）を所定の目標値（設定圧という）に維持するように動作する容量制御機構が組み込まれている。容量制御機構は、冷房負荷の大きさに見合った冷媒吐出量となるように蒸発器の出口圧力（又はそれと相関する吸入圧）を制御指標として圧縮機の吐出容量つまり斜板角度をフィードバック制御する。オートエアコンでは、圧縮機は一般にオートアンプと呼ばれるエアコンＥＣＵによって制御される。
【０００４】
前記容量制御機構の典型例は、内部制御弁と呼ばれる容量制御弁である。内部制御弁ではベローズやダイヤフラム等の感圧部材で蒸発器の出口圧力又は吸入圧を感知し、感圧部材の変位動作を弁体の位置決めに利用して弁開度調節を行うことにより、斜板収容室であるクランク室の圧力を調節して斜板角度を決めている。
【０００５】
また、単一の設定圧しか持ち得ない単純な内部制御弁では省動力を目的とした複雑な容量制御ができないため、外部からの電気信号によって弁開度を制御可能な制御弁（外部制御弁）を容量制御弁として使用するものがある（例えば、特開平１０−２７８５６７号公報）。
【０００６】
車載用圧縮機は一般に車両エンジンから動力供給を受けて駆動される。圧縮機はエンジンの動力を最も消費する補機の一つである。それ故、車両用空調装置は、車両の加速時や登坂走行時などエンジンの動力を車両の前進駆動に極力振り向けたい非常時には、圧縮機の吐出容量を最小化することで圧縮機に由来するエンジン負荷を低減するような制御（一時的な負荷低減措置としてのカット制御）を行うようにプログラムされている。前述の外部制御弁付き容量可変型圧縮機を用いた空調装置では、制御弁の開度を変更することで圧縮機の吐出容量を最小化する方向に誘導して実質的なカット制御を実現している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、現実には圧縮機が消費する動力（つまりは圧縮機の負荷トルク）は、同一容量（特に１００％容量時）であっても吸入圧力及び吐出圧力条件により消費動力が倍以上に変動する。従って、圧縮機の使用条件により実際の所要トルクが大きくなってもエンジンストールを生じないようにするため、常に所定値以上の高い出力（回転数）で圧縮機を駆動する必要があり、消費エネルギーが増大するという問題があった。動力消費の低減を図るため、エンジンの制御を行うエンジンＥＣＵにおいて、圧縮機の運転状態から圧縮機の負荷トルクを推定し、圧縮機で必要なトルクを車両走行に必要なトルクに上乗せした出力トルクとなるようにエンジンの制御を行う方法もある。
【０００８】
前記圧縮機の負荷トルクの推定は、予め実験により求めたマップを使用して行われる。しかし、圧縮機の負荷トルクは同圧縮機が接続される外部冷媒回路によって異なり、エアコンのシステム毎にトルク推定マップを適合させる必要があり、マップ作成が面倒であった。また、動力消費を効率良くするには常に圧縮機の負荷トルクをフィードバックする必要があり、制御も面倒になるという問題がある。
【０００９】
本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジンＥＣＵが圧縮機の負荷トルクを推定せずにエンジン制御データとして簡単に使用でき、車種毎に圧縮機の負荷トルク推定用のマップを準備する必要がない容量可変型圧縮機の容量制御装置及び圧縮機モジュールを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明では、外部駆動源から動力供給を受ける駆動軸と、吐出容量可変機構とを備え、駆動軸の回転に伴いガスの吸入、圧縮及び吐出を行う容量可変型圧縮機の吐出容量を制御するための容量制御装置であって、前記容量可変型圧縮機の吐出容量を変化させるための弁開度を指令信号に基づいて制御可能な制御弁と、外部指令部からのトルク設定信号に基づいて、この設定トルクとなるように制御弁へ指令信号を出力する制御手段とを備え、前記容量可変型圧縮機の吐出室と外部冷媒回路の凝縮器との間の冷媒通路には絞りが設けられ、前記制御弁は絞りを挟んだ両側の差圧を機械的に検出する差圧検出手段を内蔵し、この差圧検出手段が検出した差圧に基づいて自律的に弁開度調節可能であって、さらにはこの自律的な弁開度調節動作の基準となる設定差圧を電気制御によって変更可能な電磁アクチュエータを備え、前記制御弁は、絞りを挟んだ両側の第１差圧を機械的に検出する第１差圧検出手段と、同第１差圧とは異なる第２差圧を機械的に検出する第２差圧検出手段とを備え、前記第１差圧と第２差圧との複合作用によって弁開度調節可能であって、前記第２差圧は吐出圧を利用したものであることを特徴としている。
【００１１】
この発明では、制御手段は外部指令部からのトルク設定信号に基づいて、この設定トルクとなるように制御弁に指令信号を出力する。制御手段の指令信号により、制御弁の弁開度が調節され、圧縮機の吐出容量が所望の設定トルクに対応した値に変更される。従って、この発明の容量制御装置を車両用空調装置に使用した場合、車両のエンジンＥＣＵが圧縮機の負荷トルクを推定せずに、圧縮機の負荷トルクの値をエンジン制御データとして簡単に使用できる。
また、制御手段は設定差圧の変更を制御弁に指令する。制御弁は電磁アクチュエータの作用により前記差圧が指令された設定差圧どおりの差圧を実現するようにクランク室の圧力を誘導して圧縮機の吐出容量を設定差圧に整合させる。制御弁は制御手段から設定差圧の変更指令がない限り、設定差圧に対応する冷媒流量を実現・維持するための定流量弁として機能する。吐出室近傍に絞りが設けられているため、絞りを挟んだ差圧、絞り面積及び吐出ガス比重から吐出ガス状態でのガス流量を精度良く近似できる。
さて、前記吐出ガス流量と、同吐出ガス流量を反映する絞りの前後の差圧である第１差圧とは非線形な関係にある。このため、吐出ガス流量が小さい場合には第１差圧は非常に小さくなり、同第１差圧に基づく力のみでは弁開度に影響を与えることができなくなる。しかし、このような場合でも、本発明の制御弁は、高圧な吐出圧を利用した第２差圧が弁開度に影響を与えるようになっており、同弁開度調節の安定性や制御性が向上する。
【００１２】
請求項２の発明は請求項１において、前記容量可変型圧縮機はピストン式圧縮機であって、ピストンと作動連結されたカムプレートを収容するクランク室の圧力を制御することで吐出容量を変更可能なタイプであり、前記制御弁はその開度調節によりクランク室の圧力を調整可能であり、前記制御手段は容量可変型圧縮機の吐出圧、駆動軸の回転速度及び吐出ガス流量を変数として駆動軸に作用するトルクを演算する演算式に基づいて、前記設定トルクとするための吐出ガス流量に相当する制御弁の開度を演算し、その開度となるように制御弁に指令信号を出力することを特徴としている。
【００１３】
この発明では、制御手段は前記設定トルクとするための吐出ガス流量に相当する前記制御弁の開度を演算し、その開度となるように制御弁に指令信号を出力する。前記開度の演算は圧縮機の吐出圧、駆動軸の回転速度及び吐出ガス流量を変数として前記駆動軸に作用するトルクを演算する演算式に基づいて行われる。従って、圧縮機は外部指令部から指令されたトルクとなるように自動的に吐出容量が変更される。
【００１４】
請求項３の発明は請求項２において、前記演算式は容量可変型圧縮機の吸入圧も変数として備えていることを特徴としている。
この発明では、吸入圧をも加味して制御弁の開度が演算されるため、圧縮機の負荷トルクを高精度で制御することができる。
【００１９】
請求項４の発明は、外部駆動源から動力供給を受ける駆動軸と、吐出容量可変機構とを備え、駆動軸の回転に伴いガスの吸入、圧縮及び吐出を行う容量可変型圧縮機と、前記容量可変型圧縮機の吐出容量を変化させるための弁開度を指令信号に基づいて制御可能な制御弁と、外部指令部から受信したトルク設定信号に基づいて、この設定トルクとなるように制御弁へ指令信号を出力する圧縮機用電子制御ユニットと、前記圧縮機用電子制御ユニットが指令信号を算出する際に参照する前記容量可変型圧縮機の吐出圧、駆動軸の回転速度及び吐出ガス流量を検知する情報検知手段とを備えた圧縮機モジュールであって、前記容量可変型圧縮機の吐出室と外部冷媒回路の凝縮器との間の冷媒通路には絞りが設けられ、前記制御弁は絞りを挟んだ両側の差圧を機械的に検出する差圧検出手段を内蔵し、この差圧検出手段が検出した差圧に基づいて自律的に弁開度調節可能であって、さらにはこの自律的な弁開度調節動作の基準となる設定差圧を電気制御によって変更可能な電磁アクチュエータを備え、前記制御弁は、絞りを挟んだ両側の第１差圧を機械的に検出する第１差圧検出手段と、同第１差圧とは異なる第２差圧を機械的に検出する第２差圧検出手段とを備え、前記第１差圧と第２差圧との複合作用によって弁開度調節可能であって、前記第２差圧は吐出圧を利用したものであることを特徴としている。
【００２０】
この発明では、圧縮機、制御弁、圧縮機用電子制御ユニット及び情報検知手段が一つのモジュールとなっており、外部指令部からトルク設定信号を受ければ、制御に必要な情報を外部から取り込まずに圧縮機モジュール内で制御が完結する。従って、空調装置において、圧縮機モジュールとそれ以外の構成とが別のメーカーの製品であったとしても、同空調装置の組み立て時においてそれら製品間のマッチングが簡単になる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をオートエアコンに具体化した第１及び第２の実施の形態を図面に従って説明する。なお、第２の実施の形態においては第１の実施の形態との相違点についてのみ説明し、同一又は相当部材には同じ番号を付して説明を省略する。
【００２５】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、車両用空調装置の冷媒循環回路（冷凍サイクル）は、容量可変型圧縮機（以下単に圧縮機とする）ＣＰを備えた圧縮機モジュールＣＰＭと外部冷媒回路１とから構成されている。外部冷媒回路１は例えば、凝縮器２、減圧装置としての膨張弁３、蒸発器４、同蒸発器４の出口と圧縮機ＣＰの吸入室５とをつなぐ冷媒ガスの流通管６及び圧縮機ＣＰの吐出室７を凝縮器２に連通させるための通路としての流通管８を備えている。流通管８の途中には固定絞り８ａが設けられている。本実施の形態では固定絞り８ａは圧縮機ＣＰ側に装備されている。
【００２６】
前記圧縮機ＣＰは、流通管６を介して蒸発器４から吸入室５に導かれた冷媒ガスを吸入及び圧縮し、その圧縮ガスを吐出室７に吐出する。吐出室７の高圧ガスは、流通管８を介して凝縮器２に送られる。膨張弁３は、蒸発器４の出口付近に設けられた感温筒９が検知する冷媒の温度および圧力に基づいて自己の弁開度を自律的にフィードバック制御し、冷房負荷に見合った冷媒を凝縮器２から蒸発器４に供給して外部冷媒回路１における冷媒流量を直接調節する。
【００２７】
図２に示すように前記圧縮機ＣＰは、シリンダブロック１１と、その前端に接合固定されたフロントハウジング１２と、シリンダブロック１１の後端に弁・ポート形成体１３を介して接合固定されたリヤハウジング１４とを備えている。
【００２８】
前記シリンダブロック１１とフロントハウジング１２とで囲まれた領域には、クランク室１５が区画されている。駆動軸１６は、クランク室１５を挿通するようにして、シリンダブロック１１及びフロントハウジング１２にベアリングを介して回転可能に支持されている。ラグプレート（回転支持体）１７は、クランク室１５において駆動軸１６に一体回転可能に固定されている。
【００２９】
カムプレートとしての斜板１８は前記クランク室１５に収容されている。斜板１８は、駆動軸１６にスライド移動可能でかつ傾動可能に支持されている。ヒンジ機構１９は、ラグプレート１７と斜板１８との間に介在されている。従って、斜板１８は、ヒンジ機構１９を介したラグプレート１７との間でのヒンジ連結及び駆動軸１６の支持により、ラグプレート１７及び駆動軸１６と同期回転可能であると共に駆動軸１６の軸線方向へのスライド移動を伴いながら駆動軸１６に対し傾動可能となっている。
【００３０】
複数（図面には一つのみ示す）のシリンダボア２０は、駆動軸１６を取り囲むようにしてシリンダブロック１１に形成されている。片頭型のピストン２１は、各シリンダボア２０に往復動可能に収容されている。シリンダボア２０の前後開口は、弁・ポート形成体１３及びピストン２１によって閉塞されており、シリンダボア２０内にはピストン２１の往復動に応じて体積変化する圧縮室２２が区画されている。ピストン２１はシュー２３を介して斜板１８の周縁部に係留されている。従って、駆動軸１６の回転に伴う斜板１８の回転運動が、シュー２３を介してピストン２１の往復運動に変換される。ラグプレート１７、斜板１８、ヒンジ機構１９及びシュー２３により吐出容量可変機構が構成されている。
【００３１】
前記駆動軸１６は動力伝達機構２４を介して、外部駆動源としての車両の走行駆動源であるエンジン２５に作動連結されている。動力伝達機構２４は、外部からの電気制御によって動力の伝達／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／プーリの組合せ）であってもよい。なお、本実施の形態では、クラッチレスタイプの動力伝達機構２４が採用されている。
【００３２】
吸入圧（Ｐｓ）領域を構成する前記吸入室５及び吐出圧（Ｐｄ）領域を構成する前記吐出室７は、弁・ポート形成体１３とリヤハウジング１４とで囲まれた領域にそれぞれ区画されている。弁・ポート形成体１３には各シリンダボア２０に対応して、吸入ポート２６、同ポート２６を開閉する吸入弁２７、吐出ポート２８、及び同ポート２８を開閉する吐出弁２９が形成されている。
【００３３】
前記斜板１８の傾斜角度（駆動軸１６に直交する仮想平面との間でなす角度）は、圧縮室２２の圧力と、ピストン２１の背圧であるクランク室１５の圧力（クランク圧Ｐｃ）との関係を変更することで調節可能である。本実施の形態においては、クランク圧Ｐｃを積極的に変更することで、斜板１８の傾斜角度を調節するようになっている。
【００３４】
前記圧縮機ＣＰのクランク圧Ｐｃを制御するためのクランク圧制御機構は、圧縮機ＣＰのハウジングに設けられた抽気通路３０、給気通路３１及び制御弁３２によって構成されている。抽気通路３０はクランク室１５と吸入室５を連通する。図１に示すように、給気通路３１は流通管８の固定絞り８ａより凝縮器２側の所定箇所（以下、第２圧力監視点Ｐ２と呼ぶ）とクランク室１５とを連通し、その途中には、圧縮機ＣＰと共に圧縮機モジュールＣＰＭを構成する制御弁３２が配設されている。給気通路３１は、流通管８の固定絞り８ａより凝縮器２側と制御弁３２を接続する検圧通路３３と、制御弁３２とクランク室１５を接続する連通路３４とを備えている。
【００３５】
そして、前記制御弁３２の開度を調節することで、給気通路３１を介したクランク室１５への高圧な吐出ガスの導入量と、抽気通路３０を介したクランク室１５から吸入室５へのガス導出量とのバランスが制御され、クランク圧Ｐｃが決定される。斜板１８の傾斜角度の変更に応じて、ピストン２１のストローク量即ち吐出容量が調節される。
【００３６】
次に、前記制御弁３２について図３（ａ）に従って詳述する。なお、図３（ａ）における上側を制御弁３２の上側とする。
前記制御弁３２は、その上半部を占める入れ側弁部５１と、下半部を占める設定差圧変更手段としてのソレノイド部５２とを備えている。入れ側弁部５１は、第２圧力監視点Ｐ２とクランク室１５とを接続する給気通路３１の開度（絞り量）を調節する。ソレノイド部５２は、制御弁３２内に配設された作動ロッド５３を、外部からの通電制御に基づき付勢制御するための一種の電磁アクチュエータである。作動ロッド５３はその上端部から下端部に向かって、圧力受承部５４、連結部５５、弁体部５６及びガイドロッド部５７を同順に備えている。ガイドロッド部５７の上部が弁体部５６を構成する。連結部５５の軸直交断面積を「Ｓ３」、ガイドロッド部５７（弁体部５６）の軸直交断面積を「Ｓ４」とすると、Ｓ４＞Ｓ３の関係が成り立っている。
【００３７】
前記制御弁３２のバルブハウジング５８は、栓体５８ａと、入れ側弁部５１の主な外郭を構成する上半部本体５８ｂと、ソレノイド部５２の主な外郭を構成する下半部本体５８ｃとから構成されている。弁室５９及び連通路６０は、上半部本体５８ｂ内に区画されている。感圧室６１は、上半部本体５８ｂとその上部に螺入された栓体５８ａとの間に区画されている。作動ロッド５３は、弁室５９、連通路６０及び感圧室６１内に、軸方向（図では垂直方向）へ移動可能に配設されている。弁室５９及び連通路６０は作動ロッド５３の配置次第で連通可能となる。これに対して連通路６０と感圧室６１の一部であるクランク圧力室６６とは常時連通されている。
【００３８】
前記弁室５９の底壁は、ソレノイド部５２を構成する固定鉄心７０の上端面によって形成されている。第１ポート６２は、弁室５９を取り囲むバルブハウジング５８の周壁に、その半径方向に延びるように設けられている。第１ポート６２は、給気通路３１の上流部である検圧通路３３を介して弁室５９を第２圧力監視点Ｐ２に連通させる。従って、第２圧力監視点Ｐ２の圧力ＰｄＬが検圧通路３３を介して弁室５９に導入されている。第２ポート６３は、感圧室６１（クランク圧力室６６）を取り囲むバルブハウジング５８の周壁に、その半径方向に延びるようにして設けられている。同第２ポート６３は、給気通路３１の下流部である連通路３４を介して、クランク圧力室６６をクランク室１５に連通させる。従って、第１ポート６２、弁室５９、連通路６０、クランク圧力室６６及び第２ポート６３は制御弁３２の内部通路として、第２圧力監視点Ｐ２とクランク室１５とを連通させる給気通路３１の一部を構成する。
【００３９】
前記作動ロッド５３の弁体部５６は弁室５９内に配置されている。連通路６０の口径面積Ｓ１は、弁室５９とクランク圧力室６６との間でのガス流通を妨げないように、それに挿通される作動ロッド５３の連結部５５の軸直交断面積Ｓ３より大きくされている。また、連通路６０の口径面積Ｓ１は、ガイドロッド部５７（弁体部５６）の軸直交断面積Ｓ４より小さくされている。このため、弁室５９と連通路６０との境界に位置する段差は弁座６４として機能し、連通路６０は一種の弁孔となる。作動ロッド５３が図３（ａ）の位置（最下動位置）から弁体部５６が弁座６４に着座する最上動位置へ上動されると、連通路６０が遮断される。即ち、作動ロッド５３の弁体部５６は、給気通路３１の開度を任意調節可能な入れ側弁体として機能する。
【００４０】
前記作動ロッド５３の圧力受承部５４は感圧室６１に挿入されている。この圧力受承部５４は感圧室６１をバルブハウジング５８の軸線方向に二分し、この感圧室６１を高圧室６５と上述したクランク圧力室６６とに区画する。圧力受承部５４は高圧室６５とクランク圧力室６６との間の圧力隔壁の役目を果たし、両室６５，６６の直接連通を許容しない。圧力受承部５４のシール部分（圧力隔壁として機能する部分）の軸直交断面積を「Ｓ２」とすると、この軸直交断面積Ｓ２は連通路６０の口径面積Ｓ１と同じとなっている（Ｓ１＝Ｓ２）。従って、感圧室６１において圧力受承部５４を摺動可能に支持する部分は、連通路６０をそのまま延長するようにして連続形成されている。
【００４１】
第３ポート６７は、前記高圧室６５を取り囲むバルブハウジング５８の周壁に、その半径方向に延びるよう設けられている。高圧室６５は、第３ポート６７及び通路６８を介して、第１圧力監視点Ｐ１である吐出室７と常時連通されている。従って、吐出室７の圧力ＰｄＨが通路６８及び第３ポート６７を介して高圧室６５に導入されている。
【００４２】
戻しバネ６９は前記高圧室６５に収容されている。この戻しバネ６９は、圧力受承部５４をクランク圧力室６６側へ、即ち弁体部５６を開放側へ付勢する。
前記ソレノイド部５２は有底円筒状の収容筒７１を備え、同収容筒７１の上部に嵌合された固定鉄心７０により、収容筒７１内にはソレノイド室７２が区画されている。ガイドロッド部５７は固定鉄心７０に形成されたガイド孔７３を貫通して、その下端部がソレノイド室７２内に延出され、この延出部分に可動鉄心７４が嵌合固定されている。従って、可動鉄心７４と作動ロッド５３とは一体となって上下動する。
【００４３】
なお、前記ガイド孔７３の内壁面とガイドロッド部５７との間には若干の隙間（図示略）が確保されており、この隙間を介して弁室５９とソレノイド室７２とが連通されている。つまり、ソレノイド室７２は弁室５９と同じ圧力雰囲気、即ち圧力ＰｄＬの雰囲気となっている。
【００４４】
緩衝バネ７５は前記ソレノイド室７２に収容されている。緩衝バネ７５の付勢力は、可動鉄心７４を固定鉄心７０に近接させる方向に作用して可動鉄心７４及び作動ロッド５３を上方に付勢する。緩衝バネ７５は戻しバネ６９よりもバネ力が弱いものが用いられ、このため戻しバネ６９は、可動鉄心７４及び作動ロッド５３を最下動位置（非通電時における初期位置）に戻すための初期化手段として機能する。
【００４５】
コイル７６は、前記固定鉄心７０及び可動鉄心７４の周囲において、両鉄心７０，７４を跨ぐ範囲に巻回されている。このコイル７６には、制御手段としての圧縮機ＥＣＵ７７の指令に基づき駆動回路７８から駆動信号が供給され、コイル７６はその電力供給量に応じた大きさの電磁力Ｆを固定鉄心７０と可動鉄心７４との間に発生させる。そして、その電磁力Ｆによって可動鉄心７４が固定鉄心７０に向かって吸引されて作動ロッド５３が上動する。圧縮機ＥＣＵ７７は後述する外部指令部からのトルク設定信号に基づいて、この設定トルクＴｒｓとなるように制御弁３２に指令信号を、即ち駆動回路７８を介してコイル７６に駆動信号を出力する。
【００４６】
前記コイル７６への通電制御は、アナログ的な電流値制御又は通電時のデューティ比Ｄｔを適宜変化させるデューティ制御のいずれでもよい。本実施の形態ではデューティ制御を採用する。駆動回路７８は、圧縮機ＥＣＵ７７からの指令に基づき所定デューティ比Ｄｔの駆動信号をコイル７６に供給する。制御弁３２の構造上、デューティ比Ｄｔを小さくすると弁開度が大きくなり、デューティ比Ｄｔを大きくすると弁開度が小さくなる。
【００４７】
前記制御弁３２の弁開度は、弁体部５６を含む作動ロッド５３の配置によって決まる。弁体部５６の上端面には、連通路６０と対向する部分（面積：Ｓ１−Ｓ３）にクランク圧Ｐｃが作用し、その外側部分（面積：Ｓ４−Ｓ１）に弁室５９の圧力ＰｄＬが作用すると仮定する。そして、図３（ｂ）に示すように、戻しバネ６９の下向きの付勢力をｆ１、緩衝バネ７５の上向きの付勢力をｆ２、ソレノイド部５２の電磁付勢力をＦとすると、圧力受承部５４を介して連結部５５に作用する下向きの力の和ΣＦ１は次式のように表される。
【００４８】
ΣＦ１＝ＰｄＨ・Ｓ２−Ｐｃ（Ｓ２−Ｓ３）＋ｆ１・・・（１）
一方、作動ロッド５３を介して連結部５５に作用する上向きの力の和ΣＦ２は次式のように表される。
0004221893.tif 000002
前記作動ロッド５３は、圧力受承部５４、連結部５５及びガイドロッド部５７（弁体部５６）からなる一体物である。従って、作動ロッド５３の配置は、次の（３）式に示すΣＦ１＝ΣＦ２の力学的均衡を充足する位置に決まる。なお、（３）式はΣＦ１＝ΣＦ２を整理した後を示す。
ＰｄＨ・Ｓ２−ＰｄＬ・Ｓ１−Ｐｃ（Ｓ２−Ｓ１）＝Ｆ−ｆ１＋ｆ２・・・（３）
ここで、本実施の形態においては、連通路６０の口径面積Ｓ１と圧力受承部５４の軸直交断面積Ｓ２とが等しくされているので（Ｓ１＝Ｓ２）、（３）式をさらに整理すると（４）式となる。
【００４９】
ＰｄＨ−ＰｄＬ＝（Ｆ−ｆ１＋ｆ２）／Ｓ１・・・（４）
（４）式において、ｆ１，ｆ２，Ｓ１は機械設計の段階で一義的に決まる確定的なパラメータであり、電磁力Ｆはコイル７６への電力供給量に応じて変化する可変パラメータである。この（４）式から明らかなように制御弁３２は、電磁力Ｆによって決定された二点間差圧ΔＰｄ（＝ＰｄＨ−ＰｄＬ）の設定値（設定差圧）を維持するように、この二点間差圧ΔＰｄに応じて作動ロッド５３を位置決めする。本実施の形態においては、作動ロッド５３が、弁室５９、ソレノイド室７２及び高圧室６５等と共に差圧検出手段を構成している。そして、固定絞り８ａの前後での差圧ΔＰｄは、コイル７６への入力電流値Ｉの関数となる。即ち、ΔＰｄ＝ｆ（Ｉ）。
【００５０】
図１に示すように、前記圧縮機モジュールＣＰＭには、吸入圧Ｐｓを検出するための吸入圧センサ４１、吐出圧Ｐｄを検出するための吐出圧センサ４２及び駆動軸１６の回転速度Ｎｃを検出するための回転センサ４３が装備されている。同吸入圧センサ４１、吐出圧センサ４２及び回転センサ４３が情報検知手段を構成している。
【００５１】
前記駆動軸１６に作用する圧縮機ＣＰの負荷トルクＴｒは、それに大きな影響を与える圧縮機ＣＰの吐出圧Ｐｄ、駆動軸１６の回転速度Ｎｃ及び吐出ガス流量Ｑｄを変数とした下記の数１式で表わされる。特に本実施の形態において数１式は、負荷トルクＴｒを精度良く表わすために、前述した変数（Ｐｄ、Ｎｃ，Ｑｄ）と比べれば負荷トルクＴｒに影響を与える度合いが少ない圧縮機ＣＰの吸入圧Ｐｓをも変数として備えている。
【００５２】
【数１】
0004221893.tif 000003
ここで、Ｔｒ：負荷トルク、Ｔloss：損失トルク、ｎ：比熱比（Ｒ１３４ａの場合は１．０３）
Ｎｃ：回転速度（ｒｐｍ）、Ｑｄ：吐出ガス状態でのガス流量
Ｐｄ：吐出圧、Ｐｓ：吸入圧
また、Ｑｄ＝（流量係数）×（固定絞り面積）×√（２ΔＰｄ／ρｄ）
ここで、前記ΔＰｄは制御弁３２のコイル７６への入力電流値Ｉの関数で、弁特性で決定され、吐出ガスの比重ρｄは吐出ガス圧で近似できる。また、数１式の損失トルクは圧縮機ＣＰの構成で決まる。
【００５３】
前記圧縮機ＥＣＵ７７は、圧縮機ＣＰや制御弁３２と共に圧縮機モジュールＣＰＭを構成する。同圧縮機ＥＣＵ７７は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏ等を備えた圧縮機用電子制御ユニットである。同圧縮機ＥＣＵ７７は、予め記憶しておいた前記数１の演算式に基づいて、駆動軸１６の負荷トルクＴｒを外部指令部から指令された設定トルクＴｒｓとするための吐出ガス流量Ｑｄに相当する制御弁３２の動作態様、即ち設定差圧（指令デューティ比Ｄｔ）を演算し、その設定差圧となるように制御弁３２に指令信号を出力する。
【００５４】
図１に示すように車両用空調装置は、同空調装置の制御全般を司る、空調制御装置としてのエアコンＥＣＵ８０を備えている。同エアコンＥＣＵ８０は、ＣＰＵ８０ａ、図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏ等を備えたエアコン用電子制御ユニットである。エアコンＥＣＵ８０のＩ／Ｏの入力端子には、Ａ／Ｃスイッチ（エアコンスイッチ）８１、温度設定器８２及び車室温度センサ８３等が接続されている。Ａ／Ｃスイッチ８１は車両の乗員によって操作される空調装置のＯＮ／ＯＦＦ切替えスイッチであり、温度設定器８２は車両の乗員によって操作される所望温度の設定器である。温度センサ８３は車室内の温度を検出するためのものである。
【００５５】
前記エアコンＥＣＵ８０は、温度設定器８２で設定された温度に車室内の温度を保つように、空調装置の吹き出し温度、風量、風の吹き出しパターン等を調節するため、対応する図示しない駆動部に制御指令を出力する。同駆動部には内外気切替えドアを駆動するサーボモータ、ブロワモータ、エアミックスドア駆動用サーボモータ等がある。
【００５６】
前記エアコンＥＣＵ８０は、エンジン２５の制御を行うエンジン制御装置としてのエンジンＥＣＵ９０に対して、相互にデータ信号の授受可能に接続されている。同エンジンＥＣＵ９０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏ等を備えたエンジン用電子制御ユニットである。エアコンＥＣＵ８０は、Ａ／Ｃスイッチ８１のＯＮ／ＯＦＦ状況、温度設定器８２による設定温度及び車室温度センサ８３からの検出温度情報等に基づいて、圧縮機ＣＰの必要吐出量（圧縮機ＣＰから外部冷媒回路１への単位時間当たりの必要冷媒吐出量）つまり必要吐出ガス流量を演算するとともに、それに対応する圧縮機ＣＰの負荷トルクＴｒを演算する。
【００５７】
前記エアコンＥＣＵ８０には車両が非定常的な状態、即ち非常時運転モードにあるか否かの情報がエンジンＥＣＵ９０から入力される。ここで言う「非常時運転モード」とは、例えば登坂走行のようなエンジン２５が高負荷状態にある場合や、追い越し加速のような車両の加速時（少なくとも操縦者が急加速を欲している場合）や、エンジン２５の始動時等を指す。エアコンＥＣＵ８０はエンジンＥＣＵ９０から非常時運転モードにある旨を示す信号を入力したときは設定トルクＴｒｓとして最低トルク値を、それ以外の時は前記必要吐出量に対応する設定トルクＴｒｓを圧縮機ＥＣＵ７７に指令する。本実施の形態ではエアコンＥＣＵ８０（ＣＰＵ８０ａ）が、圧縮機ＥＣＵ７７に対してトルク設定信号を出力する外部指令部を兼用する。
【００５８】
前記エンジンＥＣＵ９０の図示しないＩ／Ｏの入力端子には、車速センサ９１、回転速度センサ９２、アクセル開度センサ９３、吸入空気圧センサ９４が接続されている。エンジンＥＣＵ９０のＩ／Ｏの出力端子には、無段変速機９５、エンジン２５の吸入管に配設された電子制御式のスロットル弁装置９６及び燃料噴射装置９７が接続されている。
【００５９】
次に、前記のように構成された装置の作用を説明する。
図４のフローチャートは、空調制御プログラムのメインルーチンを示す。車両のイグニションスイッチ（又はスタートスイッチ）がＯＮされると、エアコンＥＣＵ８０は演算処理を開始する。エアコンＥＣＵ８０は、ステップＳ１において各種の初期設定を行う。その後、ステップＳ２以下の演算処理へと進む。
【００６０】
ステップＳ２では、Ａ／Ｃスイッチ８１がＯＮされるまで同スイッチ８１のＯＮ／ＯＦＦ状況が監視される。Ａ／Ｃスイッチ８１がＯＮされると、処理は非常時判定ステップＳ３へ進む。ステップＳ３では、エアコンＥＣＵ８０は車両が非常時運転モードにあるか否かをエンジンＥＣＵ９０からの信号により判断する。車両が非常時運転モードにあれば、エアコンＥＣＵ８０はステップＳ４へ進み、非常時対応制御を行う。この非常時対応制御では、エアコンＥＣＵ８０は圧縮機ＥＣＵ７７に設定トルクＴｒｓとして最低トルク値を指令する。
【００６１】
前記ステップＳ３で車両が非常時運転モードでなければ、エアコンＥＣＵ８０はステップＳ５へ進み、通常制御を行う。この通常制御においてエアコンＥＣＵ８０は、温度設定器８２による設定温度及び車室温度センサ８３からの検出温度情報等に基づいて圧縮機ＣＰの必要吐出量を演算するとともに、それに対応する圧縮機ＣＰのトルク値を演算する。そして、エアコンＥＣＵ８０は、算出したトルク値を圧縮機ＥＣＵ７７に対して設定トルクＴｒｓとして指令するとともに、エンジンＥＣＵ９０にも出力する。
【００６２】
前記圧縮機ＥＣＵ７７は、エアコンＥＣＵ８０から指令された設定トルクＴｒｓに対応した吐出ガス流量Ｑｄに相当する制御弁３２の設定差圧を演算し、その設定差圧となるように制御弁３２を調整するためにコイル７６に出力する駆動信号の適切なデューティ比Ｄｔを演算する。そして、そのデューティ比Ｄｔでの駆動信号出力を駆動回路７８に指令する。これにより制御弁３２の設定差圧が適正な値に変更され、圧縮機ＣＰが設定トルクＴｒｓで運転される。
【００６３】
前記制御弁３２での作動ロッド５３（弁体部５６）の配置、即ち弁開度は、個々の状況により次のようにして決まる。先ず、コイル７６への通電がない場合（Ｄｔ＝０％）には、戻しバネ６９の作用が支配的となり、作動ロッド５３は図３（ａ）に示す最下動位置に配置される。このとき、作動ロッド５３の弁体部５６が弁座６４から最も離れ、入れ側弁部５１は全開状態となる。
【００６４】
また、前記コイル７６の通電時には、上向きの付勢力（Ｆ＋ｆ２）と下向きの付勢力ｆ１とが均衡するように作動ロッド５３の弁体部５６が弁座６４に対して位置決めされ、制御弁３２の開度が決定される。この弁開度に応じて、給気通路３１を介してのクランク室１５へのガス供給量が決まり、抽気通路３０を介してのクランク室１５からのガス放出量との関係でクランク圧Ｐｃが調節される。クランク圧Ｐｃの変更に応じて、ピストン２１を介してのクランク圧Ｐｃと圧縮室２２の内圧との差が変更され、斜板１８の傾角が変更される結果、ピストン２１のストローク即ち圧縮機ＣＰの吐出容量が調節される。
【００６５】
例えば、前記制御弁３２の開度が小さくされると、クランク室１５の圧力Ｐｃが小さくなって斜板１８の傾角が大きくなる。そして、ピストン２１のストロークが大きくなって圧縮機ＣＰが大吐出容量で運転される。逆に、制御弁３２の開度が大きくされると、クランク室１５の圧力Ｐｃが大きくなって斜板１８の傾角が小さくなる。そして、ピストン２１のストロークが小さくなって圧縮機ＣＰが小吐出容量で運転される。
【００６６】
前記エンジンＥＣＵ９０は、アクセル開度センサ９３からのアクセル開度の情報と、回転速度センサ９２からのエンジン２５の回転速度Ｎｅの情報と、エアコンＥＣＵ８０から入力した圧縮機ＣＰの設定トルクＴｒｓの情報等から目標エンジン出力トルクＴｒｋを算出する。エンジンＥＣＵ９０は、算出した目標エンジン出力トルクＴｒｋとなるようにエンジン２５を制御する。
【００６７】
即ち、前記エンジンＥＣＵ９０は、算出した目標出力トルクＴｒｋに応じて目標スロットル開度を決定し、この目標スロットル開度をスロットル弁装置９６に指令する。スロットル弁装置９６は、指令された目標スロットル開度を実現すべく図示しないスロットル弁の開度を調節し、それに応じてエンジン２５の吸入空気量が調節される。
【００６８】
前記エンジンＥＣＵ９０は、吸入空気圧センサ９４からの吸入空気圧情報と、予め記憶されている理論空燃比に基づいて目標燃料噴射量を算出し、この目標燃料噴射量を燃料噴射装置９７に指令する。燃料噴射装置９７は指令された理論空燃比相当量の燃料を、吸入行程においてエンジン２５の燃焼室内に噴射する。
【００６９】
また、前記エンジンＥＣＵ９０は、前記出力トルクＴｒｋに基づいて、エンジン２５の回転速度Ｎｅの目標値を決定する。そして、この回転速度Ｎｅの目標値と、車速センサ９１からの車速情報とに基づいて目標変速比を算出し、この目標変速比を無段変速機９５に指令する。無段変速機９５は指令された目標変速比を実現すべく、例えばドライブプーリとドリブンプーリのプーリ比（有効径比）を調節することで、エンジン２５の回転速度Ｎｅを目標値に調節する。その結果、エンジン２５は、最適燃費となるエンジン出力トルクＴｒｋと回転速度Ｎｅとの組み合わせで運転される。
【００７０】
本実施の形態は以下に示す効果を有する。
（１）  前記圧縮機ＣＰは、エアコンＥＣＵ８０からのトルク設定信号に基づいて、この設定トルクＴｒｓとなるように圧縮機ＥＣＵ７７により制御される。従って、エンジンＥＣＵ９０は、圧縮機ＣＰのトルクデータを勘案してより効率良くエンジン２５の制御を行う際に、従来装置と異なり圧縮機ＣＰの負荷トルクＴｒをマップ等を使用して推定せずに、エアコンＥＣＵ８０からの設定トルクＴｒｓをトルクデータとしてそのまま使用することにより、エンジン２５の制御を簡単に行い得る。また、車種毎（空調装置の種類毎）に圧縮機ＣＰの負荷トルク推定用のマップを準備する必要がなく、車両とのマッチングが簡単になる。
【００７１】
（２）  前記圧縮機ＥＣＵ７７は、圧縮機ＣＰの吐出圧Ｐｄ、駆動軸１６の回転速度Ｎｃ及び吐出ガス流量Ｑｄを変数として負荷トルクＴｒを演算する演算式（数１式）に基づいて制御弁３２の設定差圧を演算し、その設定差圧となるように制御弁３２を給電制御する。従って、車両空調装置の外部冷媒回路１の構成が変化しても、精度良く負荷トルクＴｒの推定を行うことができ、車両とのマッチングがより簡単になる。
【００７２】
（３）  前記演算式（数１式）は、圧縮機ＣＰの吸入圧Ｐｓをも変数として備えている。従って、制御弁３２の設定差圧の演算がより高精度で行われ、圧縮機の負荷トルクＴｒを高精度で制御することができる。
【００７３】
（４）  前記圧縮機ＣＰの吸入圧Ｐｓ、吐出圧Ｐｄ及び駆動軸１６の回転速度Ｎｃが、圧縮機モジュールＣＰＭに配設された各センサ４１，４２，４３で検出されるため、制御に必要な情報を外部から取り込まずに圧縮機モジュールＣＰＭ内で制御が完結する。従って、空調装置において、例えば圧縮機モジュールＣＰＭとそれ以外の冷媒循環回路構成とが別のメーカーの製品であったとしても、同空調装置の組み立て時においてそれら製品間のマッチングが簡単になる。
【００７４】
（５）  前記制御弁３２は、固定絞り８ａを挟んだ両側の差圧ΔＰｄを機械的に検出する差圧検出手段（作動ロッド５３等）を内蔵している。そして、同制御弁３２は、差圧検出手段が検出した差圧ΔＰｄに基づいて自律的に弁開度調節可能であって、さらにその自律的な弁開度調節動作の基準となる設定差圧をコイル７６への通電量で制御する。従って、同制御弁３２の所定開度への調節が迅速に行われる。
【００７５】
（６）  前記エアコンＥＣＵ８０が、圧縮機ＥＣＵ７７に対して設定トルクＴｒｓを指令する外部指令部を兼ねているため、同外部指令部の設置スペースを特別に設ける必要がない。
【００７６】
（７）  前記圧縮機ＣＰを制御するための情報伝達にトルク信号が利用されている。従って、圧縮機ＥＣＵ７７やエンジンＥＣＵ９０で他の信号からトルク値に換算する手間が省け、圧縮機ＣＰやエンジン２５の制御が容易になる。
【００７７】
（第２の実施の形態）
図５に示すように、前記高圧室６５内にはベローズよりなる感圧部材１０１が収容配置されている。同感圧部材１０１の上端部は、バルブハウジング５８の栓体５８ａに固定されている。従って、高圧室６５内は、有底円筒状をなす感圧部材１０１によって、同感圧部材１０１の内空間である第１圧力室１０２と、同感圧部材１０１の外空間である第２圧力室１０３とに区画されている。なお、第１圧力室１０２における感圧部材１０１の有効受圧面積を「Ｓ５」とすると、第２圧力室１０３における感圧部材１０１の有効受圧面積はそれに当接する圧力受承部５４の断面積Ｓ２分だけ狭い「Ｓ５−Ｓ２」である。
【００７８】
前記感圧部材１０１の底壁部にはロッド受け１０１ａが凹設されており、同ロッド受け１０１ａには作動ロッド５３の圧力受承部５４の先端部が挿入されている。感圧部材１０１は圧縮弾性変形された状態で組み付けられており、この弾性変形に基づく下向きの付勢力（ｆ３）によって、ロッド受け１０１ａを介して圧力受承部５４に対して押さえ付けられている。
【００７９】
前記第１圧力室１０２は、栓体５８ａに形成されたＰ１ポート１０４及び第１検圧通路１０５を介して、第１圧力監視点Ｐ１である吐出室７と連通されている。第２圧力室１０３は、バルブハウジング５８の上半部本体５８ｂに形成されたＰ２ポート１０６及び第２検圧通路１０７を介して第２圧力監視点Ｐ２と連通されている。つまり、第１圧力室１０２には第１圧力監視点Ｐ１の監視圧力ＰｄＨが導かれ、第２圧力室１０３には第２圧力監視点Ｐ２の監視圧力ＰｄＬが導かれている。従って、作動ロッド５３には、感圧部材１０１を介して、第１圧力室１０２と第２圧力室１０３との圧力差（ＰｄＨ−ＰｄＬ）に基づく下向きの力、つまり「ＰｄＨ・Ｓ５−ＰｄＬ（Ｓ５−Ｓ２）」が作用される。
【００８０】
前記ソレノイド室７２において固定鉄心７０と可動鉄心７４との間には、コイルバネよりなる弁体付勢バネ１０８が収容されている。この弁体付勢バネ１０８の付勢力（ｆ４）は、可動鉄心７４を固定鉄心７０から離間させる方向に作用して、作動ロッド５３（弁体部５６）を図面下方に向けて付勢する。
【００８１】
前記給気通路３１は、吐出室７（第１圧力監視点Ｐ１）とクランク室１５とを連通する。同給気通路３１の下流部は第１ポート６２に接続されているとともに、同給気通路３１の上流部は第２ポート６３に接続されている。つまり、給気通路３１において、第１ポート６２と第２ポート６３との上下流関係が、上記第１の実施の形態と反転されている。従って、弁体部５６の上端面において連通路６０と対向する部分（面積：Ｓ１−Ｓ３）には吐出圧力室（上記第１の実施の形態においてはクランク圧力室と呼ばれていた空間）６６の圧力ＰｄＨが作用し、その外側部分（面積：Ｓ４−Ｓ１）には弁室５９のクランク圧Ｐｃが作用される。なお、本実施の形態においては、作動ロッド５３及び感圧部材１０１が、第１及び第２差圧検出手段を構成する。
【００８２】
以上のことから、前記圧力受承部５４を介して連結部５５に作用する下向きの力の和ΣＦ１は次式のように表される。
0004221893.tif 000004
一方、作動ロッド５３を介して連結部５５に作用する上向きの力の和ΣＦ２は次式のように表される。
【００８３】
0004221893.tif 000005
従って、作動ロッド５３の配置は、次の（７）式に示すΣＦ１＝ΣＦ２の力学的均衡を充足する位置に決まる。
【００８４】
ＰｄＨ（Ｓ５−Ｓ２＋Ｓ１）−ＰｄＬ（Ｓ５−Ｓ２）−Ｐｃ・Ｓ１＝Ｆ−ｆ３−ｆ４・・・（７）
ここで、上記第１の実施の形態において述べたように、連通路６０の口径面積Ｓ１と圧力受承部５４の軸直交断面積Ｓ２とは等しいので（Ｓ１＝Ｓ２）、それを考慮し（７）式をさらに整理すると（８）式となる。
【００８５】
（ＰｄＨ−ＰｄＬ）Ｓ５＋（ＰｄＬ−Ｐｃ）Ｓ１＝Ｆ−ｆ３−ｆ４・・・（８）
この（８）式から明らかなように本実施の形態の制御弁３２は、第１差圧ΔＰ１（＝ΔＰｄ＝ＰｄＨ−ＰｄＬ）に基づく力と第２差圧ΔＰ２（＝ＰｄＬ−Ｐｃ）に基づく力との複合作用で作動ロッド５３（弁体部５６）の位置決めが行われる。つまり、第１差圧ΔＰ１の変動のみならず、第２差圧ΔＰ２の変動によっても作動ロッド５３が変位されるようになっている。このように本実施の形態の制御弁３２は、電磁力Ｆによって決定された第１差圧ΔＰ１と第２差圧ΔＰ２との所定の関係を維持するように、同第１差圧ΔＰ１及び第２差圧ΔＰ２に応じて作動ロッド５３を位置決めする構成を有していると言える。
【００８６】
なお、前記第２差圧ΔＰ２において高圧側の吐出圧ＰｄＬは、低圧側のクランク圧Ｐｃと比べて遥かに高い値をとるため、前記「…第２差圧ΔＰ２の変動によっても…」を「…吐出圧ＰｄＬの変動によっても…」と読みかえても実質的には問題はない。言い換えれば、本実施の形態においては、第２差圧ΔＰ２の低圧側にクランク圧Ｐｃを採用することで、吐出圧ＰｄＬの絶対値が作動ロッド５３の位置決めに大きな影響を与えるようにしている。
【００８７】
以上詳述したように本実施の形態においては、上記第１の実施の形態と同様な効果を奏する他、次のような効果も奏する。即ち、前記吐出ガス流量Ｑｄと、同吐出ガス流量Ｑｄを反映する固定絞り８ａの前後の差圧である第１差圧ΔＰ１とは非線形な関係にある。このため、吐出ガス流量Ｑｄが小さい場合には第１差圧ΔＰ１は非常に小さくなり、同第１差圧ΔＰ１に基づく力のみでは作動ロッド５３の位置決めに影響を与えることができなくなる。しかし、このような場合でも本実施の形態の制御弁３２は、高圧な吐出圧ＰｄＬを利用した第２差圧ΔＰ２の影響が作動ロッド５３（弁体部５６）に及ぶようになっており（（８）式参照）、同作動ロッド５３の位置決めが安定し、弁開度調節の安定性や制御性が向上する。
【００８８】
なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
○  制御弁３２を制御する圧縮機ＥＣＵ７７を圧縮機モジュールＣＰＭに設けずに、エアコンＥＣＵ８０（ＣＰＵ８０ａ）又はエンジンＥＣＵ９０に制御弁３２を制御する機能を持たせてもよい。エアコンＥＣＵ８０（ＣＰＵ８０ａ）又はエンジンＥＣＵ９０に容量の余裕があればそのまま適用でき、容量に余裕が無ければ容量の大きなＣＰＵを使用する。このようにすれば、ＣＰＵを、エアコンＥＣＵ８０又はエンジンＥＣＵ９０と圧縮機モジュールＣＰＭの両者に装備するより構造が簡単になる。
【００８９】
○  エアコンＥＣＵ８０が圧縮機ＥＣＵ７７に指令する設定トルクＴｒｓの値をその都度最初から演算する代わりに、前回指令した設定トルクＴｒｓを記憶しておき、その値に所定値を増減させた値を設定トルクＴｒｓとして出力してもよい。即ち、圧縮機ＣＰの吐出容量が足りない場合には前回の設定トルクＴｒｓに所定値を加算し、圧縮機ＣＰの吐出容量が大きな場合には前回の設定トルクＴｒｓから所定値を減算した値を設定トルクＴｒｓとしてもよい。このようにすれば、設定トルクＴｒｓの演算が簡単になる。
【００９０】
○  エアコンＥＣＵ８０を省略してエンジンＥＣＵ９０にエアコンＥＣＵ８０の機能を持たせてもよい。この場合、同エンジンＥＣＵ９０が外部指令部を構成し、圧縮機ＥＣＵ７７はエンジンＥＣＵ９０から指令された設定トルクＴｒｓとなるように制御弁３２を制御する。このようにすれば、空調装置を制御するための信号を伝達するネットワークの構成が簡単になる。
【００９１】
○  空調制御装置として圧縮機ＣＰに指令する設定トルクＴｒｓを、設定温度や車室温度等の条件からＣＰＵで演算する構成に代えて、単なるトルク調整機能（異なる設定トルクを指令可能な構成）を備えたものとしてもよい。例えば、マニュアルエアコンで、冷房条件を設定するツマミの操作により、段階的又は連続的に圧縮機ＥＣＵ７７に設定トルクＴｒｓを指令可能な構成とする。この設定トルクＴｒｓの指令信号はエンジンＥＣＵ９０にも出力され、エンジンＥＣＵ９０は前記設定トルクＴｒｓを目標エンジン出力トルクＴｒｋの演算時に使用する。但し、非常時運転モードの際はエンジンＥＣＵ９０からの指令により、圧縮機ＥＣＵ７７には設定トルクＴｒｓとして所定の最小値が出力される。このようにすれば、空調制御装置がＣＰＵを装備しない構成であっても、エンジンＥＣＵ９０は圧縮機ＣＰの運転状況を勘案してより効率良くエンジン２５の制御を行うことができる。
【００９２】
○  エンジンＥＣＵ９０が圧縮機ＣＰに設定トルクＴｒｓを指令する構成としてもよい。エンジンＥＣＵ９０は現在の車両の状況から走行に必要なトルクを演算するとともに、エアコンＥＣＵ８０が演算した圧縮機ＣＰに要求するトルクの値から車両の走行を優先させて、圧縮機ＣＰの設定トルクＴｒｓを決定する。そして、圧縮機ＥＣＵ７７にその設定トルクＴｒｓを指令する。エンジンＥＣＵ９０は加速時あるいは登坂時等の非常時運転モードであっても、必ずしも圧縮機ＣＰを最小容量で運転させる必要はなく、余裕があればその余裕の範囲で最大のトルクを圧縮機ＣＰの設定トルクＴｒｓとしてもよい。このようにすれば、車両の走行を優先させ、しかも空調装置を効率良く運転できる。
【００９３】
○  圧縮機モジュールＣＰＭに回転センサ４３を設けて駆動軸１６の回転速度Ｎｃを検出する代わりに、回転速度センサ９２の検出信号から駆動軸１６の回転速度Ｎｃを演算してもよい。このようにすれば、回転センサ４３が不要となり、構成が簡単になるとともにコストも安くなる。
【００９４】
○  圧縮機ＥＣＵ７７からエンジンＥＣＵ９０にトルク信号を出力する構成としてもよい。圧縮機ＥＣＵ７７がトルク設定信号を受けて制御弁３２を制御するのに遅れが生じるが、圧縮機ＥＣＵ７７が数１式を使用して演算したトルク値をエンジンＥＣＵ９０に出力することにより、同エンジンＥＣＵ９０はより正確なトルク値を利用して目標エンジン出力トルクＴｒｋを演算できる。このようにすれば、より効率良くエンジン２５の制御を行うことができる。
【００９５】
○  エアコンＥＣＵ８０及びエンジンＥＣＵ９０と別に、エアコンＥＣＵ８０及びエンジンＥＣＵ９０がそれぞれ圧縮機モジュールＣＰＭに要求する運転トルク値のいずれを優先させるかを判断して、同モジュールＣＰＭの圧縮機ＥＣＵ７７に設定トルクＴｒｓを指令する外部指令部を設けてもよい。
【００９６】
○  圧縮機モジュールＣＰＭにおいて、圧縮機ＥＣＵ７７を圧縮機ＣＰの吸入圧力領域上又は同領域近傍に配設すること。このようにすれば、比較的低温な吸入冷媒による圧縮機ＥＣＵ７７の冷却効果を期待できる。
【００９７】
○  圧縮機ＥＣＵ７７において、吸入圧センサ４１からの吸入圧Ｐｓ情報が所定値よりも低くなった場合に、エアコンＥＣＵ８０から指令された設定トルクＴｒｓを無視して、圧縮機ＣＰの負荷トルクＴｒを現状より下げる保護制御が行われるようにすること。
【００９８】
○  上記第２の実施の形態の制御弁３２を、第２差圧ΔＰ２の低圧側として、クランク圧Ｐｃよりも低い値をとる吸入圧Ｐｓを利用する構成に変更すること。この場合、第２差圧ΔＰ２において吐出圧ＰｄＬの影響がより大きくなり、吐出ガス流量Ｑｄが小さい場合における弁開度調節の安定性や制御性がさらに向上する。
【００９９】
○  上記第２の実施の形態において、圧縮機ＣＰの負荷トルクＴｒを表わす式の変数から吐出圧Ｐｄを削除し、圧縮機モジュールＣＰＭから吐出圧センサ４２を削除すること。このようにすれば、圧縮機ＥＣＵ７７の演算負荷を軽減できるし圧縮機モジュールＣＰＭを安価に構成することができる。つまり、第２の実施の形態において制御弁３２のコイル７６への入力電流値Ｉには、吐出ガス流量Ｑｄが反映された第１差圧ΔＰ１と、吐出圧ＰｄＬの絶対値が支配する第２差圧ΔＰ２との一定の関係が表れており、両差圧ΔＰ１，ΔＰ２の関係は入力電流値Ｉの関数で表わすことができるからである。なお、この場合においても、吐出ガス流量Ｑｄ及び吐出圧ＰｄＬが、圧縮機ＣＰの負荷トルクＴｒを表わす式（例えば、Ｔｒ＝Ｌ／（２π×Ｎｃ）、Ｌ＝ａ×Ｉ＋ｂ、ａ，ｂは定数）に間接的な変数として備えられていると把握することができ、請求項２の趣旨を逸脱するものではない。
【０１００】
○  制御弁３２を、給気通路３１ではなく抽気通路３０の開度調節によりクランク圧Ｐｃを調節する、所謂抜き側制御弁としても良い。
上記実施の形態から把握できる技術的思想について記載する。
【０１０１】
（１）  請求項８に記載の発明において、前記空調装置はオートエアコンであって、前記外部指令部は前記空調制御装置に組み込まれている。この場合、空調装置をエンジン制御装置と無関係に設計でき、設計の自由度が増す。
【０１０２】
（２）  請求項７又は請求項８に記載の発明において、前記空調制御装置はエアコン用電子制御ユニットであり、同エアコン用電子制御ユニットが前記制御手段の機能を兼ねている。この場合、圧縮機に専用のＣＰＵを設ける必要がなく、製造コストが安くなる。
【０１０３】
（３）  請求項５の発明において、前記第２差圧の高圧側には吐出圧が利用されるとともに低圧側にはクランク圧又は吸入圧が利用されている。
【０１０４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、例えば車種毎に圧縮機の負荷トルク推定用のマップを準備する必要がなく、エンジンＥＣＵが圧縮機の負荷トルクをエンジン制御データとして簡単に使用でき、エンジンの出力トルクを好適に制御できて省燃費性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施の形態の車両用空調装置の構成図。
【図２】  圧縮機の断面図。
【図３】  （ａ）は制御弁の断面図、（ｂ）は作動ロッド等に作用する力を説明する模式図。
【図４】  空調制御プログラムのメインルーチンを示すフローチャート。
【図５】  （ａ）は第２の実施の形態の制御弁の断面図、（ｂ）は作動ロッド等に作用する力を説明する模式図。
【符号の説明】
１…外部冷媒回路、２…凝縮器、３…減圧装置としての膨張弁、４…蒸発器、８…通路としての流通管、８ａ…固定絞り、１５…クランク室、１６…駆動軸、１７…吐出容量可変機構を構成するラグプレート、１８…同じくカムプレートとしての斜板、１９…同じくヒンジ機構、２３…同じくシュー、２０…シリンダボア、２１…ピストン、２５…外部駆動源としてのエンジン、３２…制御弁、７７…制御手段としての圧縮機ＥＣＵ、８０…外部指令部及び空調制御装置としてのエアコンＥＣＵ、９０…エンジン制御装置としてのエンジンＥＣＵ、ＣＰ…圧縮機。
【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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