(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調システムの冷凍サイクルを構成すべく冷媒が循環する循環路に放熱器、膨張器及び蒸発器とともに介挿され、制御圧力の変化に基づいて容量が変化する可変容量圧縮機の容量制御システムにおいて、
前記冷凍サイクルの吐出圧力領域の何れかの部位における前記冷媒の圧力を吐出圧力とし、前記冷凍サイクルの吸入圧力領域の何れかの部位における前記冷媒の圧力を吸入圧力としたときに、前記吐出圧力を受けるとともに、前記吐出圧力と対向する方向にて前記吸入圧力及びソレノイドの電磁力を受けて弁孔を開閉可能な弁体を有し、前記弁孔を開閉して前記制御圧力を変化させることにより前記可変容量圧縮機の容量を調整可能な容量制御弁と、
前記吐出圧力を検知するための吐出圧力検知手段及び前記可変容量圧縮機の回転数に相当する物理量を検知するための回転数検知手段を含み、前記吐出圧力及び前記物理量を含めて２つ以上の外部情報を検知するための外部情報検知手段と、
前記外部情報検知手段によって検知された外部情報に基づいて前記吸入圧力の目標である目標吸入圧力を設定する目標吸入圧力設定手段と、
前記吐出圧力検知手段によって検知された吐出圧力及び前記目標吸入圧力設定手段によって設定された目標吸入圧力に基づいて、前記容量制御弁のソレノイドに供給される制御電流若しくは当該制御電流に関連するパラメータを調整する制御電流調整手段と
を具備し、
前記目標吸入圧力設定手段は、下限圧力よりも大きな値に前記目標吸入圧力を設定し、
前記下限圧力は、前記圧縮機回転数検知手段によって検知された前記物理量に基づいて変化し、前記可変容量圧縮機の回転数が高い高回転数領域では、前記可変容量圧縮機の回転数が低い低回転数領域に比べて大きい
ことを特徴とする可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項２】
前記低回転数領域での前記下限圧力を第１下限圧力とし、前記高回転数領域での前記下限圧力を第２下限圧力としたとき、
前記第２下限圧力から前記第１下限圧力に切り替えられるべき前記可変容量圧縮機の回転数は、前記第１下限圧力から前記第２下限圧力に切り替えられるべき前記可変容量圧縮機の回転数よりも低い
ことを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項３】
前記低回転数領域での前記下限圧力を第１下限圧力とし、前記高回転数領域での前記下限圧力を第２下限圧力としたとき、
前記可変容量圧縮機の回転数が、所定時間連続して、前記第１下限圧力から前記第２下限圧力に切り替えられるべき回転数以上であるときに、前記下限圧力は第１下限圧力から第２下限圧力に切り替えられる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項４】
前記可変容量圧縮機の回転数が、所定時間連続して、前記第２下限圧力から前記第１下限圧力に切り替えられるべき回転数以下であるときに、前記下限圧力は前記第２下限圧力から前記第１下限圧力に切り替えられることを特徴とする請求項３に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項５】
前記制御電流調整手段は、前記制御電流若しくはパラメータが上限値以下になるよう調整し、
前記吐出圧力検知手段によって検知された前記吐出圧力が上限圧力以上になったとき、前記上限値は小さくなるよう変更され、
前記上限圧力は、前記圧縮機回転数検知手段によって検知された前記物理量に基づいて変化し、前記可変容量圧縮機の回転数が高い領域では、前記可変容量圧縮機の回転数が低い領域に比べて小さい
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項６】
前記吐出圧力検知手段によって検知された前記吐出圧力が前記上限圧力よりも小さく且つ前記上限値が最大値よりも小さいときに、前記上限値は、前記最大値を超えない範囲で大きくなるよう変更されることを特徴とする請求項５に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項７】
前記可変容量圧縮機の回転数が低い領域での前記上限圧力を第１上限圧力とし、前記可変容量圧縮機の回転数が高い領域での前記上限圧力を第２上限圧力としたとき、
前記第２上限圧力から前記第１上限圧力に切り替えられるべき前記可変容量圧縮機の回転数は、前記第１上限圧力から前記第２上限圧力に切り替えられるべき前記可変容量圧縮機の回転数よりも低い
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項８】
前記可変容量圧縮機の回転数が低い領域での前記上限圧力を第１上限圧力とし、前記可変容量圧縮機の回転数が高い領域での前記上限圧力を第２上限圧力としたとき、
前記可変容量圧縮機の回転数が、所定時間連続して、前記第１上限圧力から前記第２上限圧力に切り替えられるべき回転数以上であるときに、前記上限圧力は前記第１上限圧力から前記第２上限圧力に切り替えられることを特徴とする請求項５乃至７の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項９】
前記可変容量圧縮機の回転数が、所定時間連続して、前記第２上限圧力から前記第１上限圧力に切り替えられるべき回転数以下であるときに、前記上限圧力は前記第２上限圧力から前記第１上限圧力に切り替えられることを特徴とする請求項８に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項１０】
前記制御電流若しくはパラメータの前記上限値が小さくなるよう変更された結果として前記上限値が最小値よりも小さくなったとき、前記制御電流調整手段は、吐出容量が最小になるよう前記制御電流若しくはパラメータを調整する
ことを特徴とする請求項５乃至９の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項１１】
前記制御電流調整手段は、
前記吐出圧力検知手段によって検知された吐出圧力及び前記目標吸入圧力によって設定された目標吸入圧力に基づいて前記ソレノイドに供給する制御電流若しくは当該制御電流に関連するパラメータを演算する制御電流演算手段と、
前記ソレノイドを流れる制御電流若しくは当該制御電流に関連するパラメータを検知する電流検知手段とを含み、
前記電流検知手段で検知された制御電流若しくはパラメータが前記制御電流演算手段によって演算された前記制御電流若しくはパラメータに近付くように、前記ソレノイドに供給される制御電流のデューティ比を調整する
ことを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項１２】
前記外部情報検知手段は、前記蒸発器を通過した直後の空気流の温度を検知するための蒸発器出口空気温度検知手段と、前記蒸発器を通過した直後の空気流の目標温度を設定する蒸発器目標出口空気温度設定手段とを含み、
前記目標吸入圧力設定手段は、前記蒸発器出口空気温度検知手段によって検知された前記空気流の温度が蒸発器目標出口空気温度設定手段によって設定された前記目標温度に近付くように、前記目標吸入圧力を設定する
ことを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項１３】
前記可変容量圧縮機は、
内部に吐出室、クランク室、吸入室及びシリンダボアが区画形成されたハウジングと、
前記シリンダボアに配設されたピストンと、
前記ハウジング内に回転可能に支持された駆動軸と、
前記駆動軸の回転を前記ピストンの往復運動に変換する傾角可変の斜板要素を含む変換機構と、
前記吐出室と前記クランク室とを連通する給気通路と、
前記吸入室と前記クランク室とを連通する抽気通路とを備え、
前記容量制御弁は、前記給気通路及び前記抽気通路のうち一方に介挿されている
ことを特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調システムに適用される可変容量圧縮機の容量制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両用空調システムに用いられる往復動型の可変容量圧縮機は、ハウジングを備え、ハウジングの内部には吐出室、吸入室、クランク室及びシリンダボアが区画形成される。クランク室内を延びる駆動軸には斜板が傾動可能に連結され、斜板を含む変換機構は、駆動軸の回転をシリンダボア内に配置されたピストンの往復運動に変換する。ピストンの往復運動は、吸入室からシリンダボア内への作動流体の吸入、吸入した作動流体の圧縮及び圧縮された作動流体の吐出室への吐出工程を実行する。
【０００３】
ピストンのストローク長、即ち圧縮機の吐出容量は、クランク室の圧力（制御圧力）を変化させることにより可変となり、吐出容量を制御するために、吐出室とクランク室とを連通する給気通路には容量制御弁が配置され、クランク室と吸入室とを連通する抽気通路には絞りが配置される。
吐出容量の制御には吸入圧力制御があり、吸入圧力制御を実行するため、容量制御弁には、吸入室の圧力（吸入圧力）を感知するための感圧部材を内蔵するものがある。このような容量制御弁を用いた可変容量圧縮機では、吸入圧力が、設定吸入圧力に近付くように感圧部材によって機械的にフィードバック制御（吸入圧力制御）される。
【０００４】
より詳しくは、感圧部材は、例えばベローズ若しくはダイアフラムにより構成される。ベローズを用いた感圧部材の場合、真空又は大気圧に保たれたベローズの内側に圧縮コイルばねが配置され、ベローズの一端には、外側から吸入圧力が作用する。従って、感圧部材としてのベローズは、吸入圧力の減少に伴い伸張しようとする。
容量制御弁の弁体は、ソレノイドの電磁力とともに、感圧部材としてのベローズが伸張しようとして発生する押圧力が作用するよう配置されている。そして、ソレノイドへの通電量が一定の場合、吸入圧力が通電量に対応して定まる設定吸入圧力にて一定になるよう、容量制御弁の開度が変化する。
【０００５】
特許文献１が開示する可変容量圧縮機の制御方法は、吸入圧力制御であるが、可変容量圧縮機の負荷を高回転数領域で低減すべく、回転数が所定値以上の領域では、ソレノイドに供給される電流が一定値よりも小さくなるよう制限され、設定吸入圧力が上昇させられる。これにより可変容量圧縮機の吐出容量が、高回転数領域では、最大吐出容量にならないと考えられる。
【特許文献１】特開平9-280171号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の吸入圧力制御は、感圧部材を有する容量制御弁を使用することを前提とし、機械的に吸入圧力を検知するものである。このため、従来の吸入圧力制御では、制御コンピュータの負担は軽かったが、容量制御弁の構造は複雑になってしまう。
近年、制御コンピュータの能力は著しく向上しており、演算処理の増大やメモリの消費は以前ほど問題ではない。むしろ、容量制御弁の構造が複雑になるほうが、可変容量圧縮機における容量制御弁の装着スペースの確保や、取付け姿勢に制限が加わり、問題となることが多い。
【０００７】
他方、車両用空調システムにおいては、可変容量圧縮機がエンジンを動力源として駆動される。このため、車両の加速や減速に伴い、可変容量圧縮機の回転数は急激な上昇や低下を繰り返す。このような大きな回転数変動に伴い、容量制御システムには、設定吸入圧力の増減を頻繁に行うことが要求されるが、吸入圧力の増減を安定に制御することは困難であった。
【０００８】
本発明は上述した事情に基づいてなされたもので、その目的の1つは、吸入圧力を機械的にフィードバック制御するための感圧部材を有さない簡単な構成の容量制御弁を備え、可変容量圧縮機の回転数が高いときに当該圧縮機の負荷を低減可能な可変容量圧縮機の容量制御システムを提供することにある。
また、本発明の目的の１つは、可変容量圧縮機の回転数が増減するときに、当該圧縮機の負荷を増減する制御が安定して行われる可変容量圧縮機の容量制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するべく、本発明によれば、空調システムの冷凍サイクルを構成すべく冷媒が循環する循環路に放熱器、膨張器及び蒸発器とともに介挿され、制御圧力の変化に基づいて容量が変化する可変容量圧縮機の容量制御システムにおいて、前記冷凍サイクルの吐出圧力領域の何れかの部位における前記冷媒の圧力を吐出圧力とし、前記冷凍サイクルの吸入圧力領域の何れかの部位における前記冷媒の圧力を吸入圧力としたときに、前記吐出圧力を受けるとともに、前記吐出圧力と対向する方向にて前記吸入圧力及びソレノイドの電磁力を受けて弁孔を開閉可能な弁体を有し、前記弁孔を開閉して前記制御圧力を変化させることにより前記可変容量圧縮機の容量を調整可能な容量制御弁と、前記吐出圧力を検知するための吐出圧力検知手段及び前記可変容量圧縮機の回転数に相当する物理量を検知するための回転数検知手段を含み、前記吐出圧力及び前記物理量を含めて２つ以上の外部情報を検知するための外部情報検知手段と、前記外部情報検知手段によって検知された外部情報に基づいて前記吸入圧力の目標である目標吸入圧力を設定する目標吸入圧力設定手段と、前記吐出圧力検知手段によって検知された吐出圧力及び前記目標吸入圧力設定手段によって設定された目標吸入圧力に基づいて、前記容量制御弁のソレノイドに供給される制御電流若しくは当該制御電流に関連するパラメータを調整する制御電流調整手段とを具備し、前記目標吸入圧力設定手段は、下限圧力よりも大きな値に前記目標吸入圧力を設定し、前記下限圧力は、前記圧縮機回転数検知手段によって検知された前記物理量に基づいて変化し、前記可変容量圧縮機の回転数が高い高回転数領域では、前記可変容量圧縮機の回転数が低い低回転数領域に比べて大きいことを特徴とする可変容量圧縮機の容量制御システムが提供される（請求項１）。
【００１０】
好ましくは、前記低回転数領域での前記下限圧力を第１下限圧力とし、前記高回転数領域での前記下限圧力を第２下限圧力としたとき、前記第２下限圧力から前記第１下限圧力に切り替えられるべき前記可変容量圧縮機の回転数は、前記第１下限圧力から前記第２下限圧力に切り替えられるべき前記可変容量圧縮機の回転数よりも低い（請求項２）。
好ましくは、前記低回転数領域での前記下限圧力を第１下限圧力とし、前記高回転数領域での前記下限圧力を第２下限圧力としたとき、前記可変容量圧縮機の回転数が、所定時間連続して、前記第１下限圧力から前記第２下限圧力に切り替えられるべき回転数以上であるときに、前記下限圧力は第１下限圧力から第２下限圧力に切り替えられる（請求項３）。
【００１１】
好ましくは、前記可変容量圧縮機の回転数が、所定時間連続して、前記第２下限圧力から前記第１下限圧力に切り替えられるべき回転数以下であるときに、前記下限圧力は前記第２下限圧力から前記第１下限圧力に切り替えられる（請求項４）。
好ましくは、前記制御電流調整手段は、前記制御電流若しくはパラメータが上限値以下になるよう調整し、前記吐出圧力検知手段によって検知された前記吐出圧力が上限圧力以上になったとき、前記上限値は小さくなるよう変更され、前記上限圧力は、前記圧縮機回転数検知手段によって検知された前記物理量に基づいて変化し、前記可変容量圧縮機の回転数が高い領域では、前記可変容量圧縮機の回転数が低い領域に比べて小さい（請求項５）。
【００１２】
好ましくは、前記吐出圧力検知手段によって検知された前記吐出圧力が前記上限圧力よりも小さく且つ前記上限値が最大値よりも小さいときに、前記上限値は、前記最大値を超えない範囲で大きくなるよう変更される（請求項６）。
好ましくは、前記可変容量圧縮機の回転数が低い領域での前記上限圧力を第１上限圧力とし、前記可変容量圧縮機の回転数が高い領域での前記上限圧力を第２上限圧力としたとき、前記第２上限圧力から前記第１上限圧力に切り替えられるべき前記可変容量圧縮機の回転数は、前記第１上限圧力から前記第２上限圧力に切り替えられるべき前記可変容量圧縮機の回転数よりも低い（請求項７）。
【００１３】
好ましくは、前記可変容量圧縮機の回転数が低い領域での前記上限圧力を第１上限圧力とし、前記可変容量圧縮機の回転数が高い領域での前記上限圧力を第２上限圧力としたとき、前記可変容量圧縮機の回転数が、所定時間連続して、前記第１上限圧力から前記第２上限圧力に切り替えられるべき回転数以上であるときに、前記上限圧力は前記第１上限圧力から前記第２上限圧力に切り替えられる（請求項８）。
【００１４】
好ましくは、前記可変容量圧縮機の回転数が、所定時間連続して、前記第２上限圧力から前記第１上限圧力に切り替えられるべき回転数以下であるときに、前記上限圧力は前記第２上限圧力から前記第１上限圧力に切り替えられる（請求項９）。
好ましくは、前記制御電流若しくはパラメータの前記上限値が小さくなるよう変更された結果として前記上限値が最小値よりも小さくなったとき、前記制御電流調整手段は、吐出容量が最小になるよう前記制御電流若しくはパラメータを調整する（請求項１０）。
【００１５】
好ましくは、前記制御電流調整手段は、前記吐出圧力検知手段によって検知された吐出圧力及び前記目標吸入圧力によって設定された目標吸入圧力に基づいて前記ソレノイドに供給する制御電流若しくは当該制御電流に関連するパラメータを演算する制御電流演算手段と、前記ソレノイドを流れる制御電流若しくは当該制御電流に関連するパラメータを検知する電流検知手段を含み、前記電流検知手段で検知された制御電流若しくはパラメータが前記制御電流演算手段によって演算された前記制御電流若しくはパラメータに近付くように、前記ソレノイドに供給される制御電流のデューティ比を調整する（請求項１１）。
【００１６】
好ましくは、前記外部情報検知手段は、前記蒸発器を通過した直後の空気流の温度を検知するための蒸発器出口空気温度検知手段と、前記蒸発器を通過した直後の空気流の目標温度を設定する蒸発器目標出口空気温度設定手段とを含み、前記目標吸入圧力設定手段は、前記蒸発器出口空気温度検知手段によって検知された前記空気流の温度が蒸発器目標出口空気温度設定手段によって設定された前記目標温度に近付くように、前記目標吸入圧力を設定する（請求項１２）。
【００１７】
好ましくは、前記可変容量圧縮機は、内部に吐出室、クランク室、吸入室及びシリンダボアが区画形成されたハウジングと、前記シリンダボアに配設されたピストンと、前記ハウジング内に回転可能に支持された駆動軸と、前記駆動軸の回転を前記ピストンの往復運動に変換する傾角可変の斜板要素を含む変換機構と、前記吐出室と前記クランク室とを連通する給気通路と、前記吸入室と前記クランク室とを連通する抽気通路とを備え、前記容量制御弁は、前記給気通路及び前記抽気通路のうち一方に介挿されている（請求項１３）。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の請求項１の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、吸入圧力を機械的にフィードバック制御するための感圧部材を有さない、簡単な構造の容量制御弁を用いることにより、可変容量圧縮機における容量制御弁の装着スペースの確保が容易になるとともに取付け姿勢の自由度が高くなる。
一方、この容量制御システムでは、感圧部材を有さない容量制御弁を用いても、目標吸入圧力設定手段が目標吸入圧力を設定することにより、吸入圧力が目標吸入圧力に近付くように吐出容量が制御される。
【００１９】
そして、目標吸入圧力を下限圧力よりも高く設定するとしながら、可変容量圧縮機の回転数が高い高回転数領域では、下限圧力を大きくすることにより、可変容量圧縮機が最大吐出容量で作動するのが規制され、可変容量圧縮機の負荷が低減される。
この結果として、この容量制御システムによれば、感圧部材を有さない容量制御弁を用いても、可変容量圧縮機の信頼性が確保される。
【００２０】
請求項２の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、高回転数領域での第２下限圧力から、低回転数領域での第１下限圧力に切り替えられるべき回転数が、第１下限圧力から第２下限圧力に切り替えられるべき回転数よりも低いことにより、第２下限圧力と第１下限圧力との間で下限圧力が頻繁に切り替わることが防止される。この結果として、この容量制御システムによれば、可変容量圧縮機の回転数が大きく増減しても、下限圧力の制御が安定する。
【００２１】
請求項３の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、可変容量圧縮機の回転数が、所定時間連続して、第１下限圧力から第２下限圧力に切り替えられるべき回転数以上であるときに、下限圧力が第１下限圧力から第２下限圧力に切り替えられることにより、下限圧力が頻繁に切り替わることが防止される。この結果として、この容量制御システムによれば、可変容量圧縮機の回転数が大きく増減しても、下限圧力の制御が安定する。
【００２２】
請求項４の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、可変容量圧縮機の回転数が、所定時間連続して、第２下限圧力から第１下限圧力に切り替えられるべき回転数以下であるときに、下限圧力が第２下限圧力から第１下限圧力に切り替えられることにより、下限圧力が頻繁に切り替わることが防止される。この結果として、この容量制御システムによれば、可変容量圧縮機の回転数が大きく増減しても、下限圧力の制御が安定する。
【００２３】
請求項５の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、制御電流調整手段が、制御電流若しくは制御電流に関連するパラメータを上限値以下に調整するとしながら、吐出圧力検知手段によって検知された吐出圧力が上限圧力以上になったとき、上限値は小さくなるよう変更され、吐出圧力が異常に上昇するのが防止される。
また、この容量制御システムでは、上限圧力を可変容量圧縮機の回転数が高い領域で小さくすることにより、可変容量圧縮機が最大吐出容量で作動するのが規制され、可変容量圧縮機の負荷が低減される。
【００２４】
この結果として、この容量制御システムによれば、感圧部材を有さない容量制御弁を用いても、可変容量圧縮機の信頼性がより一層確保される。
請求項６の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、所定の条件が満たされたときに、上限値が最大値を超えない範囲で大きくなるよう変更されることにより、上限値が一旦小さく変更された後でも、制御電流を最大値まで供給可能になる。この結果として、この容量制御システムでは、状況に応じて、制御電流の供給範囲ひいては吸入圧力の制御範囲が適当に確保され、空調システムの冷房能力が確保される。
【００２５】
請求項７の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、可変容量圧縮機の回転数が高い領域での第２上限圧力から、低い領域での第１上限圧力に切り替えられるべき回転数が、第１上限圧力から第２上限圧力に切り替えられるべき回転数よりも低いことにより、第２上限圧力と第１上限圧力との間で上限圧力が頻繁に切り替わることが防止される。この結果として、この容量制御システムによれば、可変容量圧縮機の回転数が大きく増減しても、上限圧力の制御が安定する。
【００２６】
請求項８の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、可変容量圧縮機の回転数が、所定時間連続して、第１上限圧力から第２上限圧力に切り替えられるべき回転数以上であるときに、下限圧力が第１上限圧力から第２上限圧力に切り替えられることにより、上限圧力が頻繁に切り替わることが防止される。この結果として、この容量制御システムによれば、可変容量圧縮機の回転数が大きく増減しても、上限圧力の制御が安定する。
【００２７】
請求項９の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、可変容量圧縮機の回転数が、所定時間連続して、第２上限圧力から第１上限圧力に切り替えられるべき回転数以下であるときに、上限圧力が第２下限圧力から第１上限圧力に切り替えられることにより、上限圧力が頻繁に切り替わることが防止される。この結果として、この容量制御システムによれば、可変容量圧縮機の回転数が大きく増減しても、下限圧力の制御が安定する。
【００２８】
請求項１０の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、制御電流若しくはパラメータの上限値が最小値よりも小さくなったとき、可変容量圧縮機、空調システム又は空調システムが設置された例えば車両等に何らかの異常が発生したと判定して、吐出容量が最小にされる。これにより、空調システムの異常が車両等にもたらす影響が最小限に抑制される。
請求項１１の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、電流検知手段によって検知された電流が制御電流に近付くようにデューティ比を制御することにより、吸入圧力が高精度にて制御される。
【００２９】
請求項１２の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、蒸発器を通過した直後の空気流の温度が蒸発器目標出口空気温度に近付き、空調システムにより空調される車室等の温度制御の精度が向上する。
請求項１３の可変容量圧縮機の容量制御システムが適用された可変容量圧縮機は、往復動型であり、斜板要素の最小傾角で規定されるピストンのストロークを非常に小さく設定できる。このため、最小吐出容量が非常に小さく、吐出容量の機械的な可変範囲が広い。この結果として、この容量制御システムは、目標吸入圧力を設定することにより吸入圧力の制御範囲を拡大した効果が十分に発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、一実施形態の可変容量圧縮機の容量制御システムＡについて説明する。
図１は、容量制御システムＡが適用された車両用空調システムの冷凍サイクル１０を示し、冷凍サイクル１０は、作動流体としての冷媒が循環する循環路１２を備える。循環路１２には、冷媒の流動方向でみて、圧縮機１００、放熱器（凝縮器）１４、膨張器（膨張弁）１６及び蒸発器１８が順次介挿され、圧縮機１００が作動すると、圧縮機１００の吐出容量に応じて循環路１２を冷媒が循環する。すなわち、圧縮機１００は、冷媒の吸入工程、吸入した冷媒の圧縮工程及び圧縮した冷媒の吐出工程からなる一連のプロセスを行う。
【００３１】
蒸発器１８は、車両用空調システムの空気回路の一部も構成しており、蒸発器１８を通過する空気流は、蒸発器１８内の冷媒によって気化熱を奪われることにより、冷却される。
容量制御システムＡが適用される圧縮機１００は可変容量圧縮機であり、例えば斜板式のクラッチレス圧縮機である。圧縮機１００はシリンダーブロック１０１を備え、シリンダーブロック１０１には、複数のシリンダボア１０１ａが形成されている。シリンダーブロック１０１の一端にはフロントハウジング１０２が連結され、シリンダーブロック１０１の他端には、バルブプレート１０３を介してリアハウジング（シリンダヘッド）１０４が連結されている。
【００３２】
シリンダーブロック１０１及びフロントハウジング１０２はクランク室１０５を規定し、クランク室１０５内を縦断して駆動軸１０６が延びている。駆動軸１０６は、クランク室１０５内に配置された環状の斜板１０７を貫通し、斜板１０７は、駆動軸１０６に固定されたロータ１０８と連結部１０９を介してヒンジ結合されている。従って、斜板１０７は、駆動軸１０６に沿って移動しながら傾動可能である。
【００３３】
ロータ１０８と斜板１０７との間を延びる駆動軸１０６の部分には、斜板１０７を最小傾角に向けて付勢するコイルばね１１０が装着され、斜板１０７を挟んで反対側の部分、即ち斜板１０７とシリンダーブロック１０１との間を延びる駆動軸１０６の部分には、斜板１０７を最大傾角に向けて付勢するコイルばね１１１が装着されている。
駆動軸１０６は、フロントハウジング１０２の外側に突出したボス部１０２ａ内を貫通し、駆動軸１０６の外端には、動力伝達装置としてのプーリ１１２に連結されている。プーリ１１２は、ボール軸受１１３を介してボス部１０２ａによって回転自在に支持され、外部駆動源としてのエンジン１１４のプーリとの間にベルト１１５が架け回される。
【００３４】
ボス部１０２ａの内側には軸封装置１１６が配置され、フロントハウジング１０２の内部と外部とを遮断している。駆動軸１０６はラジアル方向及びスラスト方向にベアリング１１７，１１８，１１９，１２０によって回転自在に支持され、エンジン１１４からの動力がプーリ１１２に伝達され、プーリ１１２の回転と同期して回転可能である。
シリンダボア１０１ａ内にはピストン１３０が配置され、ピストン１３０には、クランク室１０５内に突出したテール部が一体に形成されている。テール部に形成された凹所１３０ａ内には一対のシュー１３２が配置され、シュー１３２は斜板１０７の外周部に対し挟み込むように摺接している。従って、シュー１３２を介して、ピストン１３０と斜板１０７とは互いに連動し、駆動軸１０６の回転によりピストン１３０がシリンダボア１０１ａ内を往復動する。
【００３５】
リアハウジング１０４には、吸入室１４０及び吐出室１４２が区画形成され、吸入室１４０は、バルブプレート１０３に設けられた吸入孔１０３ａを介してシリンダボア１０１ａと連通可能である。吐出室１４２は、バルブプレート１０３に設けられた吐出孔１０３ｂを介してシリンダボア１０１ａと連通している。なお、吸入孔１０３ａ及び吐出孔１０３ｂは、図示しない吸入弁及び吐出弁によってそれぞれ開閉される。
【００３６】
シリンダーブロック１０１の外側にはマフラ１５０が設けられ、マフラケーシング１５２は、シリンダーブロック１０１に一体に形成されたマフラベース１０１ｂに図示しないシール部材を介して接合されている。マフラケーシング１５２及びマフラベース１０１ｂはマフラ空間１５４を規定し、マフラ空間１５４は、リアハウジング１０４、バルブプレート１０３及びマフラベース１０１ｂを貫通する吐出通路１５６を介して吐出室１４２と連通している。
【００３７】
マフラケーシング１５２には吐出ポート１５２ａが形成され、マフラ空間１５４には、吐出通路１５６と吐出ポート１５２ａとの間を遮るように逆止弁２００が配置されている。具体的には、逆止弁２００は、吐出通路１５６側の圧力とマフラ空間１５４側の圧力との圧力差に応じて開閉し、圧力差が所定値より小さい場合閉作動し、圧力差が所定値より大きい場合開作動する。
【００３８】
したがって吐出室１４２は、吐出通路１５６、マフラ空間１５４及び吐出ポート１５２ａを介して循環路１２の往路部分と連通可能であり、マフラ空間１５４は逆止弁２００によって断続される。一方、吸入室１４０は、リアハウジング１０４に形成された吸入ポート１０４ａを介して循環路１２の復路部分と連通している。
リアハウジング１０４には、容量制御弁（電磁制御弁）３００が収容され、容量制御弁３００は給気通路１６０に介挿されている。給気通路１６０は、吐出室１４２とクランク室１０５との間を連通するようにリアハウジング１０４からバルブプレート１０３を経てシリンダーブロック１０１にまで亘っている。
【００３９】
一方、吸入室１４０は、クランク室１０５と抽気通路１６２を介して連通している。抽気通路１６２は、駆動軸１０６とベアリング１１９，１２０との隙間、空間１６４及びバルブプレート１０３に形成された固定オリフィス１０３ｃからなる。
また、吸入室１４０は、リアハウジング１０４に形成された感圧通路１６６を通じて、給気通路１６０とは独立して容量制御弁３００に接続されている。
【００４０】
より詳しくは、図２に示したように、容量制御弁３００は、弁ユニットと弁ユニットを開閉作動させる駆動ユニットとからなる。弁ユニットは、円筒状の弁ハウジング３０１を有し、弁ハウジング３０１の一端には入口ポート（弁孔３０１ａ）が形成されている。弁孔３０１ａは、給気通路１６０の上流側部分を介して吐出室１４２と連通し、且つ、弁ハウジング３０１の内部に区画された弁室３０３に開口している。
【００４１】
弁室３０３内には、円柱状の弁体３０４が収容されている。弁体３０４は、弁室３０３内を弁ハウジング３０１の軸線方向に移動可能であり、弁ハウジング３０１の端面に当接することで弁孔３０１ａを閉塞可能である。すなわち、弁ハウジング３０１の端面は弁座として機能する。
また、弁ハウジング３０１の外周面には出口ポート３０１ｂが形成され、出口ポート３０１ｂは、給気通路１６０の下流側部分を介してクランク室１０５と連通する。出口ポート３０１ｂも弁室３０３に開口しており、弁孔３０１ａ、弁室３０３及び出口ポート３０１ｂを通じて、吐出室１４２とクランク室１０５とは連通可能である。
【００４２】
駆動ユニットは円筒状のソレノイドハウジング３１０を有し、ソレノイドハウジング３１０は弁ハウジング３０１の他端に同軸的に連結されている。ソレノイドハウジング３１０の開口端は、エンドキャップ３１２によって閉塞され、ソレノイドハウジング３１０内には、ボビン３１４に巻回されたソレノイド３１６が収容されている。
またソレノイドハウジング３１０内には、同心上に円筒状の固定コア３１８が収容され、固定コア３１８は、弁ハウジング３０１からエンドキャップ３１２に向けてソレノイド３１６の中央まで延びている。固定コア３１８のエンドキャップ３１２側はスリーブ３２０によって囲まれ、スリーブ３２０は、エンドキャップ３１２側に閉塞端を有する。
【００４３】
固定コア３１８は、中央に挿通孔３１８ａを有し、挿通孔３１８ａの一端は弁室３０３に開口している。また、固定コア３１８とスリーブ３２０の閉塞端との間には、円筒状の可動コア３２２を収容する可動コア収容空間３２４が規定され、挿通孔３１８ａの他端は、可動コア収容空間３２４に開口している。
挿通孔３１８ａには、ソレノイドロッド３２６が摺動可能に挿通され、ソレノイドロッド３２６の一端に弁体３０４が一体且つ同軸的に連結されている。ソレノイドロッド３２６の他端は可動コア収容空間３２４内に突出し、ソレノイドロッド３２６の他端部は、可動コア３２２に形成された貫通孔に嵌合され、ソレノイドロッド３２６と可動コア３２２とは一体化されている。また、可動コア３２２の段差面と固定コア３１８の端面との間には、開放ばね３２８が配置され、可動コア３２２と固定コア３１８との間には所定の隙間が確保されている。
【００４４】
可動コア３２２、固定コア３１８、ソレノイドハウジング３１０及びエンドキャップ３１２は磁性材料で形成され、磁気回路を構成する。スリーブ３２０は非磁性材料のステンレス系材料で形成されている。
ソレノイドハウジング３１０には感圧ポート３１０ａが形成され、感圧ポート３１０ａには、感圧通路１６６を介して吸入室１４０が接続されている。固定コア３１８の外周面には、軸線方向に延びる感圧溝３１８ｂが形成され、感圧ポート３１０ａと感圧溝３１８ｂとは互いに連通している。従って、感圧ポート３１０ａ及び感圧溝３１８ｂを通じて、吸入室１４０と可動コア収容空間３２４とが連通し、ソレノイドロッド３２６を介して、弁体３０４の背面側には、閉弁方向に吸入室１４０の圧力（以下、吸入圧力Ｐｓと呼ぶ）が作用する。
【００４５】
ソレノイド３１６には、圧縮機１００の外部に設けられた制御装置４００が接続され、制御装置４００から制御電流Ｉが供給されると、ソレノイド３１６は電磁力Ｆ（Ｉ）を発生する。ソレノイド３１６の電磁力Ｆ（Ｉ）は、可動コア３２２を固定コア３１８に向けて吸引し、弁体３０４に対して閉弁方向に作用する。
容量制御弁３００にあっては、好ましくは、弁体３０４が弁孔３０１ａを閉じた時に吐出室１４２の圧力（以下、吐出圧力Ｐｄという）が作用する弁体３０４の受圧面積（シール面積Ｓｖと呼ぶ）と、吸入圧力Ｐｓが作用する弁体３０４の面積、即ちソレノイドロッド３２６の断面積とが同等に形成される。
【００４６】
この場合、弁体３０４には、開閉方向にクランク室１０５の圧力（以下、クランク圧力Ｐｃと呼ぶ）は、実質的にほとんど作用しない。従って、弁体３０４に作用する力は、吐出圧力Ｐｄと、吸入圧力Ｐｓと、ソレノイド３１６の電磁力Ｆ（Ｉ）と、開放ばね３２８の付勢力ｆｓであり、吐出圧力Ｐｄ及び開放ばね３２８の付勢力ｆｓは開弁方向、それ以外の吸入圧力Ｐｓ及びソレノイド３１６の電磁力Ｆ（Ｉ）は、開弁方向とは対抗する閉弁方向に作用する。
【００４７】
この関係は、式（１）で示され、式（１）を変形すると式（２）となる。これらの式（１）、（２）から、吐出圧力Ｐｄと、電磁力Ｆ（Ｉ）即ち制御電流Ｉが決まれば、吸入圧力Ｐｓが決まることがわかる。
【００４８】
【数１】
0005064918.tif 000002
【００４９】
このような関係に基づけば、図３に示したように、吸入圧力Ｐｓの目標値として目標吸入圧力Ｐｓｓを予め決定し、変動する吐出圧力Ｐｄの情報がわかれば、発生させるべき電磁力Ｆ（Ｉ）つまり制御電流Ｉを演算できる。そして、ソレノイド３１６に供給された制御電流Ｉをこの演算された制御電流Iに等しくなるよう調整すれば、吸入圧力Ｐｓが目標吸入圧力Ｐｓｓに近付くように弁体３０４が動作し、クランク圧力Ｐｃが調整される。すなわち、吸入圧力Ｐｓが目標吸入圧力Ｐｓｓに近付くように吐出容量が制御される。
【００５０】
このように吸入圧力Ｐｓを目標吸入圧力Ｐｓｓに近付けるような制御では、図３を参照すれば、吐出圧力Ｐｄの高低に応じて、目標吸入圧力Ｐｓｓの設定範囲、換言すれば吸入圧力Ｐｓの制御範囲を高低スライド可能である。すなわち、任意の吐出圧力Ｐｄ１のときの吸入圧力Ｐｓの制御範囲は、吐出圧力Ｐｄ１よりも低い吐出圧力Ｐｄ２のときの吸入圧力Ｐｓの制御範囲よりも高圧側にスライドさせられる。
【００５１】
また式（２）から、シール面積Ｓｖを小さく設定すれば、小さな電磁力Ｆ（Ｉ）で、任意の吐出圧力Ｐｄにおける目標吸入圧力Ｐｓｓの制御範囲を拡大可能であることがわかる。上記目標吸入圧力Ｐｓｓの制御範囲のスライドと、この制御範囲の拡大との相乗効果を発揮させれば、目標吸入圧力Ｐｓｓの制御範囲が大幅に拡大される。
なお、ソレノイド３１６への通電量を増加させると、吸入圧力Ｐｓを低下させることができる。一方、ソレノイド３１６への通電量をゼロとすれば、開放ばね３２８の付勢力ｆｓにより弁体３０４が離間して弁孔３０１ａが強制開放される。これにより吐出室１４２からクランク室１０５に冷媒が導入され、吐出容量は最小に維持される。
【００５２】
図４は、制御装置４００を含む容量制御システムＡの概略構成を示したブロック図である。
容量制御システムＡは、２つ以上の外部情報を検知する外部情報検知手段を有し、外部情報検知手段は、蒸発器目標出口空気温度設定手段４０１及び蒸発器出口空気温度検知手段としての温度センサ４０２を含む。
【００５３】
蒸発器目標出口空気温度設定手段４０１は、車室内温度設定を含む種々の外部情報に基づいて、圧縮機１００の吐出容量制御の目標となる蒸発器１８の出口での空気温度Ｔｅの目標値（蒸発器目標出口空気温度）Ｔｅｓを設定し、そして、設定した蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓを外部情報の１つとして制御装置４００に入力する。蒸発器目標出口空気温度設定手段４０１は、例えば、空調システム全体の動作を制御するエアコン用ＥＣＵの一部により構成することができる。
【００５４】
温度センサ４０２は、空気回路における蒸発器１８の出口に設置され、蒸発器１８を通過した直後の空気温度Ｔｅを検知する（図１参照）。検知された空気温度Ｔｅは、外部情報の１つとして制御装置４００に入力される。
また、外部情報検知手段は、圧縮機１００の回転数Ｎｃｎを検知するための圧縮機回転数検知手段を含む。圧縮機回転数検知手段は、エンジン１１４の回転数を検知するエンジン回転数センサ４０３を有し、エンジン回転数センサ４０３によって検知されたエンジン１１４の回転数に、所定のプーリー比を乗じることにより、圧縮機１００の回転数Ｎｃｎを検知することができる。
【００５５】
圧縮機回転数検知手段の構成は特に限定されず、圧縮機１００の回転数に関連する物理量に基づいて、圧縮機１００の回転数を検知可能であればよい。なお、圧縮機１００の回転数に関連する物理量には、圧縮機１００の回転数自体も含まれる。
更に、外部情報検知手段は吐出圧力検知手段を含み、吐出圧力検知手段は、その一部を構成する圧力センサ４０４を有する。吐出圧力検知手段は、弁体３０４に作用する吐出圧力Ｐｄを検知するための手段である。圧力センサ４０４は、放熱器１４の入口側に装着され、当該部位における冷媒の圧力（以下、検知圧力Ｐｈという）を検知し、制御装置４００に入力する（図１参照）。
【００５６】
なお、吐出圧力Ｐｄ及び検知圧力Ｐｈは、冷凍サイクル１０の吐出圧力領域の圧力という一般的な意味においては、いずれも吐出圧力である。冷凍サイクル１０の吐出圧力領域とは、吐出室１４２から放熱器１４の入口までの領域をさす。
これに対し、冷凍サイクル１０の吸入圧力領域とは、蒸発器１８の出口から吸入室１４０に亘る領域をさす。また、吐出圧力領域には、圧縮工程にあるシリンダボア１０１ａも含まれ、吸入圧力領域には、吸入工程にあるシリンダボア１０１ａも含まれる。
【００５７】
制御装置４００は、例えば、独立したＥＣＵ（電子制御ユニット）によって構成されるが、エアコン用ＥＣＵ又はエンジン１１４の動作を制御するエンジン用ＥＣＵに含ませてもよい。また、蒸発器目標出口空気温度設定手段４０１を制御装置４００に含ませてもよい。
制御装置４００は、目標吸入圧力設定手段４１０、圧力補正手段４１１、制御電流演算手段４１２及びソレノイド駆動手段４１３を有する。
【００５８】
目標吸入圧力設定手段４１０は、温度センサ４０２によって実際に検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅと、蒸発器目標出口空気温度設定手段４０１によって設定された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓとの偏差ΔＴに基づいて、制御目標となる吸入圧力Ｐｓの目標値である目標吸入圧力Ｐｓｓを設定する。
つまり、目標吸入圧力設定手段４１０にとって、温度センサ４０２及び蒸発器目標出口空気温度設定手段４０１は、外部情報としての蒸発器出口空気温度Ｔｅ及びその目標値である蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓをそれぞれ提供する外部情報検知手段である。
【００５９】
圧力補正手段４１１は、圧力センサ４０４とともに吐出圧力検知手段を構成しており、圧力センサ４０４によって検知された検知圧力Ｐｈを補正することにより、吐出圧力Ｐｄを演算により求める。そして、圧力補正手段４１１は、演算した吐出圧力Ｐｄを制御電流演算手段４１２に入力する。
このように検知圧力Ｐｈを補正するのは、吐出室１４２と放熱器１４の入口との間では、同じ吐出圧力領域であっても、特に熱負荷が大きいときには、冷媒の圧力に差が生じるためである。吐出圧力Ｐｄは、検知圧力Ｐｈを変数とする関数ｆ（Ｐｈ）によって演算することができる。関数ｆ（Ｐｈ）は予め求めておくことができる。
【００６０】
制御電流演算手段４１２は、目標吸入圧力設定手段４１０によって設定された目標吸入圧力Ｐｓｓと、吐出圧力検知手段によって検知された吐出圧力Ｐｄとから所定の演算式により、ソレノイド３１６に供給されるべき制御電流Ｉを演算する。
制御電流演算手段４１２は、演算された制御電流Ｉが可変上限値Ｉ２以上であるときには、制御電流Ｉを可変上限値Ｉ２で置き換える。また、制御電流演算手段４１２は、圧縮機１００、空調システム又は車両に何らかの異常が発生した場合に、吐出容量が最小になるように制御電流Ｉを置き換える。
【００６１】
これらの場合を除き、制御電流演算手段４１２は、演算された制御電流Iをそのまま制御電流Iとして設定する。
そして、制御電流演算手段４１２は、設定された制御電流Iを吐出容量制御信号としてソレノイド駆動手段４１３に入力する。
ソレノイド駆動手段４１３は、吐出容量制御信号に基づき、制御電流演算手段４１２で設定された制御電流Iに等しくなるよう、ソレノイド３１６に制御電流Ｉを供給し、容量制御弁３００を駆動する。つまり、制御電流演算手段４１２及びソレノイド駆動手段４１３は、吐出圧力検知手段によって検知された吐出圧力Ｐｄ及び目標吸入圧力設定手段４１０によって設定された目標吸入圧力Ｐｓｓに基づいて、容量制御弁３００のソレノイド３１６に供給される制御電流Ｉ若しくは当該制御電流Ｉに関連するパラメータを調整する制御電流調整手段を構成する。
【００６２】
図５は、ソレノイド駆動手段４１３の構成を示す。
ソレノイド駆動手段４１３は、スイッチング素子４２０を有し、スイッチング素子４２０は、電源４５０とアースとの間を延びる電源ラインに、容量制御弁３００のソレノイド３１６と直列に介挿されている。スイッチング素子４２０は、電源ラインを断続可能であり、スイッチング素子４２０の動作によって、所定の駆動周波数(例えば４００〜５００Ｈｚ)のＰＷＭ（パルス幅変調）にてソレノイド３１６に制御電流Ｉが供給される。
【００６３】
なお、フライホイール回路を形成すべく、ソレノイド３１６と並列にダイオード４２１が接続される。
スイッチング素子４２０には、制御信号発生手段４２２から所定の駆動信号が入力され、この信号に対応して、ＰＷＭにおけるデューティ比が変更される。
また、電源ラインには、電流センサ４２３が介挿され、電流センサ４２３は、ソレノイド３１６を流れる制御電流Ｉを検知する。電流センサ４２３は、制御電流Ｉに相当する物理量を検知可能であれば電流計に限られず、電圧計であってもよい。
【００６４】
電流センサ４２３は、制御電流比較判定手段４２４に検知した制御電流Ｉを入力し、制御電流比較判定手段４２４は、制御電流演算手段４１２によって設定された制御電流Iと、電流センサ４２３によって検知された制御電流Ｉとを比較する。そして、制御電流比較判定手段４２４は、比較結果に基づいて、検知された制御電流Ｉが制御電流Iに近付くように、制御信号発生手段４２２が発生する駆動信号を変更する。
【００６５】
すなわち、ソレノイド駆動手段４１３は、所定の駆動周波数(例えば４００〜５００Ｈｚ)のＰＷＭ（パルス幅変調）にてデューティ比を変更することで、ソレノイド３１６に供給される制御電流Ｉを調整する。そして、ソレノイド駆動手段４１３は、ソレノイド３１６に流れる制御電流Ｉを検知して、検知した制御電流Ｉが制御電流演算手段４１２で演算された制御電流Iに近付くようにフィードバック制御する。
【００６６】
なお、ソレノイド駆動手段４１３がデューティ比で制御電流Ｉを調整する場合、制御電流演算手段４１２は、制御電流Iと関連を有するパラメータとしてデューティ比を演算してもよく、この場合、制御電流演算手段４１２によって生成される吐出容量制御信号は、ソレノイド駆動手段４１３に所定のデューティ比で制御電流Ｉを供給させるための信号である。
【００６７】
つまり、吐出容量制御信号は、制御電流Iに対応する信号であってもよいし、制御電流Iと関連のあるデューティ比等のパラメータに対応する信号であってもよい。
以下、上述した容量制御システムＡの動作（使用方法）を説明する。
図６は制御装置４００が実行するメインルーチンを示したフローチャートである。メインルーチンは、例えば車両のエンジンキーがオン状態になると起動され、オフ状態になると停止される。
【００６８】
このメインルーチンでは、起動すると先ず、初期条件が設定される（Ｓ１０）。具体的には、フラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３がゼロに、可変下限圧力Ｐ１が所定の第１下限圧力ＰｓＬに、可変上限圧力Ｐ２が所定の第１上限圧力ＰｄＨに、下限値Ｉ１が所定の最小値Ｉｍｉｎに、可変上限値Ｉ２が最大値Ｉｍａｘに、目標吸入圧力Ｐｓｓが初期値Ｐｓｓ０に設定される。初期値Ｐｓｓ０は、例えば、外気温度Ｔａｍｂに応じて次式により設定される。
【００６９】
Pss0=K1・Tamb＋K2    （K1,K2は定数）
また、Ｓ１０では、制御電流Iが、圧縮機１００の吐出容量が最小容量となるＩ０に設定される。Ｉ０はゼロであってもよい。
次に、車両用空調システムのエアコンスイッチ（Ａ／Ｃ）がオンであるか否かが判定される（Ｓ１１）。即ち、乗員が、車室の冷房又は除湿を要求しているか否かが判定される。エアコンスイッチがオンの場合（Ｙｅｓの場合）、圧力補正手段４１１は、圧力センサ４０４によって検知された検知圧力Ｐｈを読み込み（Ｓ１２）、吐出圧力Ｐｄを演算する（Ｓ１３）。
【００７０】
演算された吐出圧力Ｐｄは、上限圧力設定ルーチン（Ｓ１４）で設定された可変上限圧力Ｐ２よりも小さいか否か比較判定される（Ｓ１５）。
Ｓ１５の判定結果がＹｅｓの場合、フラグＦ１が０であるか否かが判定される（Ｓ１６）。初期条件ではＦ１＝０であるので、Ｓ１６の判定結果はＹｅｓとなる。従って、吸入圧力制御ルーチンＳ１７が実行された後、Ｓ１１が再び実行される。
【００７１】
Ｓ１５の判定結果がＮｏの場合、フラグＦ１が１に設定され（Ｓ１８）、制御電流上限値減少ルーチンＳ１９を経て、吸入圧力制御ルーチンＳ１７が実行される。
フラグＦ１が１に設定されている間は、Ｓ１６の判定結果がＮｏになり、制御電流上限値増大ルーチンＳ２０を経て、吸入圧力制御ルーチンＳ１７が実行される。なお、フラグＦ１を０に設定するステップは、制御電流上限値増大ルーチンＳ２０に含まれている。
【００７２】
エアコンスイッチがオフにされＳ１１の判定結果がＮｏになると、Ｓ１０が実行され、フラグＦ１，Ｆ２，Ｆ３、可変下限圧力Ｐ１、可変上限圧力Ｐ２、下限値Ｉ１、可変上限値Ｉ２、目標吸入圧力Ｐｓｓ及び制御電流Iが初期値にリセットされる。
図７は、図６中の吸入圧力制御ルーチンＳ１７の詳細を示すフローチャートである。
吸入圧力制御ルーチンＳ１７では、まず圧縮機１００の吐出容量制御の目標となる蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓが設定され読み込まれる（Ｓ１００）。次に、温度センサ４０２によって検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅが読み込まれ（Ｓ１０１）、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓと、実際の蒸発器出口空気温度Ｔｅとの偏差ΔＴが演算される（Ｓ１０２）。そして、演算された偏差ΔＴに基づいて、例えばＰＩ制御のための所定の演算式により目標吸入圧力Ｐｓｓが演算される（Ｓ１０３）。
【００７３】
なお、Ｓ１０３の演算式中、左側に目標吸入圧力Ｐｓｓが含まれているが、目標吸入圧力Ｐｓｓの初期値はＰｓｓ０である。
また、吸入圧力制御ルーチンＳ１７を１回実行するごとに、Ｓ１０２で偏差ΔＴが演算され、Ｓ１０３の演算式中の偏差ΔＴの添字ｎは、偏差ΔＴが今回のＳ１０２で演算されたものであることを示す。同様に添字ｎ−１は、偏差ΔＴが前回のＳ１０２で演算されたものであることを示す。
【００７４】
この後、演算された目標吸入圧力Ｐｓｓは、下限圧力設定ルーチンＳ１０４で設定された可変下限圧力Ｐ１以上であるか否か比較判定される（Ｓ１０５）。Ｓ１０５の判定結果がＮｏであれば、可変下限圧力Ｐ１が目標吸入圧力Ｐｓｓとして読み込まれてから（Ｓ１０６）、目標吸入圧力Ｐｓｓ及び吐出圧力Ｐｄに基づいて、制御電流Iが演算される（Ｓ１０７）。
【００７５】
Ｓ１０５の判定結果がＹｅｓの場合には、Ｓ１０３で演算された目標吸入圧力Ｐｓｓと吐出圧力Ｐｄとに基づいて、制御電流Iが演算される（Ｓ１０７）。
この後、演算された制御電流Iが、予め設定された下限値Ｉ１以上であるか否か比較判定される（Ｓ１０８）。Ｓ１０８の判定結果がＮｏであれば、下限値Ｉ１が制御電流Iとして読み込まれ（Ｓ１０９）、制御電流Iがソレノイド３１６に出力される（Ｓ１１０）。
【００７６】
一方、Ｓ１０８の判定結果がＹｅｓであれば、制御電流Iが、下限値Ｉ１よりも大きい可変上限値Ｉ２以下であるか否か比較判定され（Ｓ１１１）、Ｓ１１１の判定結果がＮｏであれば、可変上限値Ｉ２が制御電流Iとして読み込まれ（Ｓ１１２）、出力される（Ｓ１１０）。
従って、Ｓ１０８及びＳ１１１の判定の結果、Ｉ１≦Ｉ≦Ｉ２であれば、Ｓ１０７で演算された制御電流Iがそのまま出力される。
【００７７】
上述した吸入圧力制御ルーチンＳ１７によれば、吸入圧力Ｐｓが目標吸入圧力Ｐｓｓに近付くように、吐出容量が制御される。この際、吐出圧力Ｐｄが常時検知され、変動する吐出圧力Ｐｄに応じて制御電流Iが調整される。つまり、目標吸入圧力Ｐｓｓが変更されなくても、吐出圧力Ｐｄが変化すれば制御電流Iが変更され、吸入圧力Ｐｓが目標吸入圧力Ｐｓｓに近付くように、吐出容量が制御される。
【００７８】
また、吸入圧力制御ルーチンＳ１７によれば、蒸発器目標出口空気温度設定手段４０１で設定された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓと、温度センサ４０２によって検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅとの偏差ΔＴに基づいて、ソレノイド３１６に供給される制御電流Ｉが調整される。従って、吸入圧力制御ルーチンＳ１７によれば、蒸発器出口空気温度Ｔｅが蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓに近付くように吐出容量が制御され、車室の快適性が確保される。
【００７９】
図８は、図６中の上限圧力設定ルーチンＳ１４の詳細を示すフローチャートである。
上限圧力設定ルーチンＳ１４では、まず、圧縮機回転数Ｎｃｎが読み込まれる（Ｓ１５０）。読み込まれる圧縮機回転数Ｎｃｎは、エンジン回転数センサ４０３によって検知されたエンジン１１４の回転数に所定のプーリ比を乗じることにより演算される。
それから、圧縮機回転数Ｎｃｎが、所定の動作回転数ＮｃＨよりも低いか否か比較判定される（Ｓ１５１）。
【００８０】
Ｓ１５１の判定結果がＹｅｓの場合、つまり、圧縮機回転数Ｎｃｎが動作回転数ＮｃＨよりも低い場合、圧縮機回転数Ｎｃｎが、所定の復帰回転数ＮｃＬよりも低いか否か比較判定される（Ｓ１５２）。
Ｓ１５２の判定結果がＹｅｓの場合、つまり、圧縮機回転数Ｎｃｎが復帰回転数ＮｃＬよりも低い場合、フラグＦ２が０であるか否かが比較判定される（Ｓ１５３）。Ｓ１５３の判定結果がＹｅｓの場合、可変上限圧力Ｐ２として第１上限圧力ＰｄＨが設定される（Ｓ１５４）。
【００８１】
Ｓ１５３の判定結果がＮｏの場合、フラグＦ２が０に設定されてから（Ｓ１５５）、可変上限圧力Ｐ２として第１上限圧力ＰｄＨが設定される（Ｓ１５４）。
Ｓ１５２の判定結果がＮｏの場合、フラグＦ２が０であるか否か比較判定され（Ｓ１５６）、Ｓ１５６の判定結果がＹｅｓの場合、つまりフラグＦ２が０の場合には、可変上限圧力Ｐ２として第１上限圧力ＰｄＨが設定される（Ｓ１５４）。
【００８２】
Ｓ１５６の判定結果がＮｏの場合、可変上限圧力Ｐ２として第２上限圧力ＰｄＬが設定される（Ｓ１５７）。第２上限圧力ＰｄＬは、第１上限圧力ＰｄＨよりも小さい。
Ｓ１５１の判定結果がＮｏの場合、つまり、圧縮機回転数Ｎｃｎが動作回転数ＮｃＨ以上の場合、フラグＦ２が０であるか否か比較判定される（Ｓ１５８）。Ｓ１５８の判定結果がＹｅｓの場合、フラグＦ２が１に設定され（Ｓ１５９）、可変上限圧力Ｐ２として第２上限圧力ＰｄＬが設定される（Ｓ１５７）。Ｓ１５８の判定結果がＮｏの場合、可変上限圧力Ｐ２として第２上限圧力ＰｄＬが設定される（Ｓ１５７）。
【００８３】
フラグＦ２の初期値は０であるため、Ｓ１５９でフラグＦ２が１に設定されない限り、Ｓ１５６の判定結果がＮｏとなることはない。従って、圧縮機回転数Ｎｃｎが動作回転数ＮｃＨ以上にならない限り、可変上限圧力Ｐ２が、初期値である第１上限圧力ＰｄＨから第２上限圧力ＰｄＬに低下することはない。
一方、圧縮機回転数Ｎｃｎが動作回転数ＮｃＨ以上になった後は、圧縮機回転数Ｎｃｎが復帰回転数ＮｃＬよりも低くならない限り、可変上限圧力Ｐ２が第２上限圧力ＰｄＬから第１上限圧力ＰｄＨに上昇することはない。
【００８４】
つまり、図９に示したように、第１上限圧力ＰｄＨと第２上限圧力ＰｄＬとの間での可変上限圧力Ｐ２の切り替えには、動作回転数ＮｃＨと復帰回転数ＮｃＬとの差に対応した応差が設けられている。
図１０は、図７中の下限圧力設定ルーチンＳ１０４の詳細を示すフローチャートである。
【００８５】
下限圧力設定ルーチンＳ１０４では、上限圧力設定ルーチンＳ１４のＳ１５０及びＳ１５１と同様に、圧縮機回転数Ｎｃｎが読み込まれ（Ｓ１７０）、圧縮機回転数Ｎｃｎが、動作回転数ＮｃＨよりも低いか否か比較判定される（Ｓ１７１）。
Ｓ１７１の判定結果がＹｅｓの場合、つまり、圧縮機回転数Ｎｃｎが動作回転数ＮｃＨよりも低い場合、圧縮機回転数Ｎｃｎが、復帰回転数ＮｃＬよりも低いか否か比較判定される（Ｓ１７２）。
【００８６】
Ｓ１７２の判定結果がＹｅｓの場合、つまり、圧縮機回転数Ｎｃｎが復帰回転数ＮｃＬよりも低い場合、フラグＦ３が０であるか否かが比較判定される（Ｓ１７３）。Ｓ１７３の判定結果がＹｅｓの場合、可変下限圧力Ｐ１として第１下限圧力ＰｓＬが設定される（Ｓ１７４）。
Ｓ１７３の判定結果がＮｏの場合、フラグＦ３が０に設定されてから（Ｓ１７５）、可変下限圧力Ｐ１として第１下限圧力ＰｓＬが設定される（Ｓ１７４）。
【００８７】
Ｓ１７２の判定結果がＮｏの場合、フラグＦ３が０であるか否か比較判定され（Ｓ１７６）、Ｓ１７６の判定結果がＹｅｓの場合、つまりフラグＦ３が０の場合には、可変下限圧力Ｐ１として第１下限圧力ＰｓＬが設定される（Ｓ１７４）。
Ｓ１７６の判定結果がＮｏの場合、可変下限圧力Ｐ１として第２下限圧力ＰｓＨが設定される（Ｓ１７７）。第２下限圧力ＰｓＨは、第１下限圧力ＰｓＬよりも大きい。
【００８８】
Ｓ１７１の判定結果がＮｏの場合、つまり、圧縮機回転数Ｎｃｎが動作回転数ＮｃＨ以上の場合、フラグＦ３が０であるか否か比較判定される（Ｓ１７８）。Ｓ１７８の判定結果がＹｅｓの場合、フラグＦ３が１に設定され（Ｓ１７９）、可変上限圧力Ｐ１として第２下限圧力ＰｓＨが設定される（Ｓ１７７）。Ｓ１７８の判定結果がＮｏの場合、可変下限圧力Ｐ１として第２下限圧力ＰｓＨが設定される（Ｓ１７７）。
【００８９】
フラグＦ３の初期値は０であるため、Ｓ１７９でフラグＦ３が１に設定されない限り、Ｓ１７６の判定結果がＮｏとなることはない。従って、圧縮機回転数Ｎｃｎが動作回転数ＮｃＨ以上にならない限り、可変下限圧力Ｐ１が、初期値である第１下限圧力ＰｓＬから第２下限圧力ＰｄＨに上昇することはない。
一方、圧縮機回転数Ｎｃｎが動作回転数ＮｃＨ以上になった後は、圧縮機回転数Ｎｃｎが復帰回転数ＮｃＬよりも低くならない限り、可変下限圧力Ｐ１が第２上限圧力ＰｓＨから第１下限圧力ＰｓＬに低下することはない。
【００９０】
つまり、図９に示したように、第１下限圧力ＰｓＬと第２下限圧力ＰｓＨとの間での可変下限圧力Ｐ１の切り替えには、動作回転数ＮｃＨと復帰回転数ＮｃＬとの差に対応した応差が設けられている。
図１１は、図６中の制御電流上限値減少ルーチンＳ１９の詳細を示すフローチャートである。
【００９１】
制御電流上限値減少ルーチンＳ１９では、まず、現在設定されている制御電流Iが読み込まれる（Ｓ２００）。それから、読み込まれた制御電流Iから所定値ΔＩ１を減算することにより、変更値Ｉａ１が演算される（Ｓ２０１）。
演算された変更値Ｉａ１は、現在の下限値Ｉ１よりも大きいか否か比較判定される（Ｓ２０２）。Ｓ２０２の判定結果がＹｅｓの場合、つまり演算された変更値Ｉａ１が下限値Ｉ１よりも大きい場合、現在の可変上限値Ｉ２が、変更値Ｉａ１に書き換えられて更新され（Ｓ２０３）、それから吸入圧力制御ルーチンＳ１７が実行される。
【００９２】
Ｓ２０２の判定結果がＮｏの場合、制御電流Iとして０が読み込まれてから（Ｓ２０４）、制御電流Iが出力される（Ｓ２０５）。つまり、演算された変更値Ｉａ１が下限値Ｉ１以下の場合、ソレノイド３１６に供給される制御電流Ｉがゼロになる。
そして、Ｓ２０５の後、メインルーチン、つまり吐出容量制御が停止される（Ｓ２０６）。
【００９３】
図１２は、図６中の制御電流上限値増大ルーチンＳ２０の詳細を示すフローチャートである。
制御電流上限値増大ルーチンＳ２０では、まず、現在設定されている制御電流Iが読み込まれる（Ｓ２５０）。それから、読み込まれた制御電流Iに所定値ΔＩ１を加算することにより、変更値Ｉａ２が演算される（Ｓ２５１）。
【００９４】
演算された変更値Ｉａ２は、最大値Ｉｍａｘ以上であるか否か比較判定される（Ｓ２５２）。Ｓ２５２の判定結果がＹｅｓの場合、つまり演算された変更値Ｉａ２が最大値Ｉｍａｘに等しい場合、現在の可変上限値Ｉ２が、最大値Ｉｍａｘに書き換えられて更新されるとともに（Ｓ２５３）。フラグＦ１が０に設定され（Ｓ２５４）、吸入圧力制御ルーチンＳ１７が実行される。
【００９５】
Ｓ２５２の判定結果がＮｏの場合には、現在の可変上限値Ｉ２が、演算された変更値Ｉａ２に書き換えられて更新されてから（Ｓ２５５）、吸入圧力制御ルーチンＳ１７が実行される。
つまり、吐出圧力Ｐｄが可変上限圧力Ｐ２以上になると、可変上限値Ｉ２は、現在設定されている制御電流Iを基準として所定値ΔＩ１ずつ減少させられ、この一方で、吐出圧力Ｐｄが可変上限圧力Ｐ２よりも小さければ、可変上限値Ｉ２は、現在設定されている制御電流Iを基準として所定値ΔＩ１ずつ最大値Ｉｍａｘまで増大される。
【００９６】
上述した容量制御システムＡでは、容量制御弁３００が、吸入圧力Ｐｓを機械的にフィードバック制御するための感圧部材を有さない、簡単な構造を有する。このため圧縮機１００における容量制御弁３００の装着スペースの確保が容易になるとともに取付け姿勢の自由度が高くなる。
一方、この容量制御システムＡでは、感圧部材を有さない容量制御弁３００を用いても、目標吸入圧力設定手段４１０が目標吸入圧力Ｐｓｓを設定することにより、吸入圧力Ｐｓが目標吸入圧力Ｐｓｓに近付くように吐出容量が制御される。
【００９７】
そして、目標吸入圧力Ｐｓｓを可変下限圧力Ｐ１よりも高く設定するとしながら、圧縮機１００の回転数が高い高回転数領域では、可変下限圧力Ｐ１を大きくすることにより、圧縮機１００が最大吐出容量で作動するのが規制され、圧縮機１００の負荷が低減される。
この結果として、この容量制御システムＡによれば、感圧部材を有さない容量制御弁３００を用いても、圧縮機１００の信頼性が確保される。
【００９８】
容量制御システムＡでは、圧縮機１００の回転数Ｎｃｎが高い領域（高回転数領域）での第２下限圧力ＰｓＨから、低い領域（低回転数領域）での第１下限圧力ＰｓＬに切り替えられるべき復帰回転数ＮｃＬが、第１下限圧力ＰｓＬから第２下限圧力ＰｓＨに切り替えられるべき動作回転数ＮｃＨよりも低いことにより、第２下限圧力ＰｓＨと第１下限圧力ＰｓＬとの間で可変下限圧力Ｐ１が頻繁に切り替わることが防止される。この結果として、この容量制御システムＡによれば、圧縮機１００の回転数Ｎｃｎが動作回転数ＮｃＨを挟んで大きく増減しても、可変下限圧力Ｐ１の制御が安定する。
【００９９】
容量制御システムＡでは、吐出圧力検知手段によって検知された吐出圧力Ｐｄが可変上限圧力Ｐ２以上になったとき、可変上限値Ｉ２は小さくなるよう変更される。具体的には、吐出圧力Ｐｄが可変上限圧力Ｐ２以上になったときの制御電流Iよりも小さくなるよう可変上限値Ｉ２が変更される。制御電流演算手段４１２は、変更された可変上限値Ｉ２以下となるように制御電流Iを設定するため、吐出圧力Ｐｄが、可変上限圧力Ｐ２を超えて異常に上昇するのが防止される。
【０１００】
また、この容量制御システムＡでは、圧縮機１００の回転数Ｎｃｎが高い領域で可変上限圧力Ｐ２を小さくすることにより、圧縮機１００が最大吐出容量で作動するのが規制され、圧縮機１００の負荷が低減される。
この結果として、この容量制御システムＡによれば、感圧部材を有さない容量制御弁３００を用いても、圧縮機１００の信頼性がより一層確保される。
【０１０１】
容量制御システムＡでは、所定の条件が満たされたときに、可変上限値Ｉ２が最大値Ｉｍａｘを超えない範囲で大きくなるよう変更されることにより、可変上限値Ｉ２が一旦小さく変更された後でも、制御電流Iを最大値Ｉｍａｘまで設定可能になる。この結果として、この容量制御システムＡでは、状況に応じて、制御電流Ｉの供給範囲ひいては吸入圧力Ｐｓの制御範囲が適当に確保され、空調システムの冷房能力が確保される。
【０１０２】
容量制御システムＡでは、圧縮機１００の回転数Ｎｃｎが高い領域での第２上限圧力ＰｄＬから、低い領域での第１上限圧力ＰｄＨに切り替えられるべき復帰回転数ＮｃＬが、第１上限圧力ＰｄＨから第２上限圧力ＰｄＬに切り替えられるべき動作回転数ＮｃＨよりも低いことにより、第２上限圧力ＰｄＬと第１上限圧力ＰｄＨとの間で可変上限圧力Ｐ２が頻繁に切り替わることが防止される。この結果として、この容量制御システムＡによれば、圧縮機１００の回転数Ｎｃｎが大きく増減しても、可変上限圧力Ｐ２の制御が安定する。
【０１０３】
容量制御システムＡでは、可変上限値Ｉ２が下限値Ｉ１以下になったとき、吐出容量が最小にされる。これは、圧縮機１００、空調システム又は空調システムが設置された車両に何らかの異常が発生しているか否かの判定を、可変上限値Ｉ２が下限値Ｉ１以下になったか否かを比較することにより行い、異常が発生したと判定したときに吐出容量を最小にするものである。これにより、圧縮機１００又は空調システムの異常が車両にもたらす影響が最小限に抑制される。
【０１０４】
容量制御システムＡでは、ソレノイド駆動手段４１３が、電流センサ４２３によって検知された制御電流Ｉが、制御電流演算手段４１２によって演算された制御電流Iに近付くようにデューティ比を制御することにより、吸入圧力Ｐｓが高精度にて制御される。
容量制御システムＡでは、蒸発器１８を通過した直後の空気流の温度Ｔｅが蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓに近付き、空調システムにより空調される車室の温度制御の精度が向上する。
【０１０５】
容量制御システムＡが適用された圧縮機１００は、往復動型であり、斜板１０７の最小傾角で規定されるピストン１３０のストロークを非常に小さく設定できる。このため、最小吐出容量が非常に小さく、吐出容量の機械的な可変範囲が広い。このため、この容量制御システムＡでは、目標吸入圧力Ｐｓｓを設定することにより吸入圧力Ｐｓの制御範囲を拡大した効果が十分に発揮される。
【０１０６】
本発明は、上述した一実施形態に限定されることはなく、種々の変形が可能である。
容量制御システムＡでは、圧縮機１００の回転数Ｎｃｎが動作回転数ＮｃＨ以上になると、すぐに可変下限圧力Ｐ１が第１下限圧力ＰｓＬから第２下限圧力ＰｓＨに切り替えられたが、圧縮機１００の回転数Ｎｃｎが、所定時間連続して動作回転数ＮｃＨ以上であるときにのみ、可変下限圧力Ｐ１が第１下限圧力ＰｓＬから第２下限圧力ＰｓＨに切り替わるようにしてもよい。これにより、可変下限圧力Ｐ１が頻繁に切り替わることが防止され、圧縮機１００の回転数Ｎｃｎが動作回転数ＮｃＨを挟んで大きく増減しても、可変下限圧力Ｐ１の制御が安定する。
【０１０７】
容量制御システムＡでは、圧縮機１００の回転数Ｎｃｎが、復帰回転数ＮｃＬよりも低くなると、すぐに可変下限圧力Ｐ１が第２下限圧力ＰｓＨから第１下限圧力ＰｓＬに切り替えられたが、圧縮機１００の回転数Ｎｃｎが、所定時間連続して動作回転数ＮｃＬよりも低いときにのみ、可変下限圧力Ｐ１が第２下限圧力ＰｓＨから第１下限圧力ＰｓＬに切り替わるようにしてもよい。これにより、可変下限圧力Ｐ１が頻繁に切り替わることが防止される。この結果として、圧縮機１００の回転数Ｎｃｎが復帰回転数ＮｃＬを挟んで大きく増減しても、可変下限圧力Ｐ１の制御が安定する。
【０１０８】
容量制御システムＡでは、圧縮機１００の回転数Ｎｃｎが動作回転数ＮｃＨ以上になると、すぐに可変下限圧力Ｐ１が第１上限圧力ＰｄＨから第２上限圧力ＰｄＬに切り替えられたが、圧縮機１００の回転数Ｎｃｎが、所定時間連続して動作回転数ＮｃＨ以上のときにのみ、可変下限圧力Ｐ１が第１上限圧力ＰｄＨから第２上限圧力ＰｄＬに切り替わるようにしてもよい。これにより、可変上限圧力Ｐ２が頻繁に切り替わることが防止され、圧縮機１００の回転数Ｎｃｎが動作回転数ＮｃＨを挟んで大きく増減しても、可変上限圧力Ｐ２の制御が安定する。
【０１０９】
容量制御システムＡでは、圧縮機１００の回転数Ｎｃｎが、復帰回転数ＮｃＬよりも低くなると、すぐに可変上限圧力Ｐ２が第２下限圧力ＰｓＨから第１上限圧力ＰｄＨに切り替えられたが、圧縮機１００の回転数Ｎｃｎが、復帰回転数ＮｃＬよりも所定時間連続して低いときにのみ、可変上限圧力Ｐ２が第２下限圧力ＰｓＨから第１上限圧力ＰｄＨに切り替わるようにしてもよい。これにより、可変上限圧力Ｐ２が頻繁に切り替わることが防止され、圧縮機１００の回転数Ｎｃｎが復帰回転数ＮｃＬを挟んで大きく増減しても、可変下限圧力Ｐ１の制御が安定する。
【０１１０】
容量制御システムＡでは、下限圧力Ｐ１と上限圧力Ｐ２との間で、復帰回転数ＮｃＬ及び動作回転数ＮｃＨが共通していたが、相違していてもよい。
容量制御システムＡでは、可変下限圧力Ｐ１が第１下限圧力ＰｓＬと第２下限圧力ＰｓＬとの間でステップ関数のように変化したが、図１３に示したように、徐々に変化してもよい。同じく、可変上限圧力Ｐ２が第１上限圧力ＰｄＨと第２上限圧力ＰｄＬとの間でステップ関数のように変化したが、図１３に示したように、徐々に変化してもよい。
【０１１１】
容量制御システムＡでは、可変下限圧力Ｐ１が、第１下限圧力ＰｓＬと第２下限圧力ＰｓＨの２値間で切り替えられたが、３値以上の間で切り替えられるようにしてもよい。同じく、可変上限圧力Ｐ２が、第１上限圧力ＰｄＨと第２下限圧力ＰｄＬの２値間で切り替えられたが、３値以上の間で切り替えられるようにしてもよい。
容量制御システムＡでは、圧縮機１００の負荷が増大しないように、可変下限圧力Ｐ１及び可変上限圧力Ｐ２を設けて、吐出容量の増大を制限するものであったが、可変下限圧力Ｐ１のみを設定してもよい。
【０１１２】
容量制御システムＡでは、Ｓ１０３で演算された目標吸入圧力Ｐｓｓが、Ｓ１０５で可変下限圧力Ｐ１と比較されるけれども、演算された目標吸入圧力Ｐｓｓに基づいて指標を設定し、当該指標と可変下限圧力Ｐ１とを比較してもよい。指標は、目標吸入圧力Ｐｓｓのばらつきを考慮して設定される。
より詳しくは、容量制御システムＡでは、目標吸入圧力Ｐｓｓと吐出圧力Ｐｄとに基づいて制御電流Iが演算されるが、容量制御弁３００の製造上のばらつきにより、同一の制御電流Ｉがソレノイド３１６を流れていたとしても、吸入圧力Ｐｓや吐出圧力Ｐｄは容量制御弁３００ごとにわずかに異なる。また、検知圧力Ｐｈの検知にも測定誤差があり、検知圧力Ｐｈから吐出圧力Ｐｄを演算するときにも誤差が生じる。
【０１１３】
これらの結果として、同一の目標吸入圧力Ｐｓｓを設定したとしても、現実の吸入圧力Ｐｓにはばらつきが生じる。裏返せば、現実の吸入圧力Ｐｓが一定の値となる目標吸入圧力Ｐｓｓには容量制御システム間でばらつきがある。そこで、このばらつきを考慮しながら、目標吸入圧力Ｐｓｓに基づいて指標を設定し、現実の吸入圧力Ｐｓが可変下限圧力Ｐ１以上になるようにする。
【０１１４】
このような指標としては、例えば、目標吸入圧力Ｐｓｓのばらつき範囲の上限値又は下限値を設定することができる。指標としてばらつき範囲の下限値を設定する場合、目標吸入圧力Ｐｓｓのばらつき範囲の下限値をＰｓｓ−σと表示するものとすると、図１４に示したように、Ｓ１０５に代えて、ばらつき範囲の下限値Ｐｓｓ−σと可変下限圧力Ｐ１とを比較する（Ｓ１１５）。
【０１１５】
Ｓ１１５の判定の結果がＹｅｓならば、そのままＳ１０７を実行する。Ｓ１１５の判定結果がＮｏならば、Ｓ１０６に代えて、ばらつき範囲の下限値Ｐｓｓ−σと目標吸入圧力Ｐｓｓとの差であるばらつき量σと、可変下限圧力Ｐ１とを加算した値を目標吸入圧力Ｐｓｓとして読み込む（Ｓ１１６）。
これにより、目標吸入圧力Ｐｓｓのばらつきの存在にかかわらず、吸入圧力Ｐｓを可変下限圧力Ｐ１以上に確実に制限できる。
【０１１６】
容量制御システムＡでは、メインルーチンのＳ１５において、Ｓ１３で演算された吐出圧力Ｐｄと、Ｓ１４で設定された可変上限圧力Ｐ２とが比較判定されるけれども、吐出圧力Ｐｄに基づいて指標を設定し、当該指標と可変上限圧力Ｐ２とを比較してもよい。
指標は、吐出圧力Ｐｄを基準として、吐出圧力Ｐｄのばらつきを考慮して設定される。吐出圧力Ｐｄのばらつきは、前述したように、検知圧力Ｐｈを検知する際の測定誤差や、検知圧力Ｐｈから吐出圧力Ｐｄを演算するときの誤差に基づいて生じる。
【０１１７】
例えば、指標としては、吐出圧力Ｐｄのばらつき範囲の上限値又は下限値を設定することができる。吐出圧力Ｐｄのばらつき範囲の上限値を指標として設定し、Ｓ１５において、当該指標と可変上限圧力Ｐ２とを比較判定すれば、吐出圧力Ｐｄのばらつきにかかわらず、吐出圧力Ｐｄが可変上限圧力Ｐ２よりも小さくなるよう確実に制限される。
容量制御システムＡでは、Ｓ１０３、Ｓ１０７、Ｓ２０１、Ｓ２５１の各演算式は実施例に限定されない。例えば、図７のＳ１０３では、偏差ΔＴが正負の何れであるかに対応して、単純に一定値ΔＰｓｓだけＰｓｓを増減してもよい。
【０１１８】
また、図７のＳ１０７では、α・Ｐｄ−β・Ｐｓｓ＋γ（ただしα、β、γは定数）としても良いし、（Ｐｄ−Ｐｓｓ）ｎの項を含めて非線形としても良い。
容量制御システムＡでは、ソレノイド駆動手段４１３が電流センサ４２３等の制御電流Ｉを検知するための手段を有していなくてもよい。
容量制御システムＡでは、Ｓ１０７において、制御電流Iを演算したけれども、制御電流Iとデューティ比との関係を予め求めておき、デューティ比を演算してもよい。
【０１１９】
容量制御システムＡでは、温度センサ４０２を使用しないで、設定された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓと、外部情報に基づいて、目標吸入圧力Ｐｓｓを設定してもよい。
目標吸入圧力Ｐｓｓの設定に用いられる外部情報としては、車両の内外の熱負荷に関する情報を用いることができる。この場合、外部情報検知手段は、車両の内外の熱負荷に関する情報を検知する熱負荷検知手段を含む。
【０１２０】
また、目標吸入圧力Ｐｓｓの設定に用いられる外部情報として、圧縮機１００の運転状態や車両の運転状態を用いることができる。車両の運転状態とは、例えば、エンジン１１４の回転数、車速、加速度等に関する情報である。
容量制御システムＡでは、圧縮機回転数Ｎｃｎをエンジン１１４の回転数に基づいて検知したけれども、前述したように、圧縮機回転数Ｎｃｎと関連する物理量に基づいて検知してもよい。例えば、車速とギヤ位置とから圧縮機回転数Ｎｃｎを検知してもよい。また、スロットル開度（アクセル開度）を含む情報に基づいて圧縮機回転数Ｎｃｎを検知してもよい。
【０１２１】
また、容量制御システムＡでは、圧縮機回転数Ｎｃｎに基づいて可変下限圧力Ｐ１及び可変上限圧力Ｐ２を切り替えたけれども、圧縮機回転数Ｎｃｎと関連する物理量に基づいて、可変下限圧力Ｐ１又は可変上限圧力Ｐ２を切り替えてもよい。
容量制御システムＡでは、圧力センサ４０４が吐出圧力領域にて冷媒の圧力を検知したけれども、吐出圧力検知手段は吐出圧力Ｐｄを検知することができればよいため、圧力センサ４０４を配置する部位は特に限定されず、冷凍サイクル１０の高圧領域の何れかの部位に配置すればよい。高圧領域とは、吐出圧力領域に放熱器１４から膨張器１６の入口までの領域を加えた領域である。この場合、圧力補正手段４１１が、圧力センサ４０４によって検知した圧力から吐出圧力Ｐｄを演算すればよい。
【０１２２】
容量制御システムＡでは、容量制御弁３００の弁体３０４には、吐出圧力Ｐｄに対し、吸入圧力Ｐｓが対抗するように作用するが、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとが対抗しているときに、更にクランク圧力Ｐｃが作用してもよい。
容量制御システムＡの容量制御弁３００では、機械的に吸入圧力Ｐｓをフィードバック制御する感圧部材は不要であるが、弁体３０４に対し、吐出圧力Ｐｄ、吸入圧力Ｐｓ又は電磁力Ｆ（Ｉ）を作用させるために、ベローズやダイヤフラムを用いてもよい。
【０１２３】
例えば、一端が開口し、他端が閉塞した小型のベローズを用いた場合、ベローズの閉塞端を、弁孔３０１ａとは反対側の弁体３０４の一端に固定する。ソレノイドロッド３２６先端側の部分は、ベローズの開口端を通じてベローズの内側に挿入され、ソレノイドロッド３２５の先端をベローズの閉塞端の内面に連結する。これにより、ソレノイドロッド３２６が弁体３０４を電磁力Ｆ（Ｉ）にて付勢可能にする。そして、ベローズの内側の圧力は吸入圧力Ｐｓに等しくなるようにし、弁体３０４に吸入圧力Ｐｓを作用させる。
【０１２４】
容量制御システムＡが適用された圧縮機１００は、クラッチレス圧縮機であったが、容量制御システムＡは、電磁クラッチを装着した圧縮機にも適用可能である。圧縮機１００は斜板式の往復動圧縮機であったけれども、揺動板式の往復動圧縮機であってもよい。揺動板式の圧縮機は、揺動板を揺動させるための要素を有し、斜板１０７及びこの要素をまとめて斜板要素という。圧縮機１００は、電動モータで駆動されるものであってもよい。
【０１２５】
更に、容量制御システムＡは、スクロール式やベーン式の可変容量圧縮機にも適用可能である。すなわち、弁体に吐出圧力Ｐｄ、吸入圧力Ｐｓ及びソレノイドの電磁力Ｆ（Ｉ）が作用する容量制御弁を用いて、吐出容量を変化させるための制御圧力が容量制御弁の弁開度によって変化させることができれば、あらゆる可変容量圧縮機に適用可能である。
なお、制御圧力とは、往復動圧縮機の場合には、クランク室の圧力（クランク圧力Ｐｃ）である。
【０１２６】
容量制御システムＡに適用された圧縮機１００では、抽気通路１６２の流量を規制してクランク圧力Ｐｃを昇圧するために、抽気通路１６２に絞り要素として固定オリフィス１０３ｃを配置したが、絞り要素として、流量可変の絞りを用いてもよく、また、弁を配置して弁開度を調整してもよい。
容量制御システムＡでは、容量制御弁３００は、吐出室１４２とクランク室１０５との間を繋ぐ給気通路１６０に配置されていたけれども、圧縮機１００が斜板式又は揺動板式の場合、給気通路１６０に容量制御弁３００を配置せずに、クランク室１０５と吸入室１４０との間を繋ぐ抽気通路１６２に容量制御弁を配置してもよい。即ち、給気通路１６０の開度を制御する入口制御に限定されず、抽気通路１６２の開度を制御する出口制御であってもよい。
【０１２７】
容量制御システムＡが適用される冷凍サイクルでは、冷媒はＲ１３４ａや二酸化炭素に限定されず、その他の新冷媒を使用してもよい。つまり、容量制御システムＡは、従来の空調システムにも適用可能である。
容量制御システムＡは、車両用空調システム以外の室内用空調システムの冷凍サイクルや、冷凍・冷蔵庫等の冷凍装置の冷凍サイクル等、冷凍サイクル全般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】一実施形態の容量制御システムを適用した車両用空調システムの冷凍サイクルの概略構成を可変容量縮機の縦断面とともに示す図である。
【図２】図１の圧縮機における容量制御弁の接続状態を説明するための図である。
【図３】図１の容量制御弁における制御電流Ｉと目標吸入圧力Ｐｓｓと吐出圧力Ｐｄとの関係を示すグラフである。
【図４】一実施形態の容量制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図５】図４の容量制御システムにおける、ソレノイド駆動手段の概略構成を説明するためのブロック図である。
【図６】図４の容量制御システムが実行するメインルーチンを示す制御フローチャートである。
【図７】図６のメインルーチンに含まれる吸入圧力制御ルーチンの制御フローチャートである。
【図８】図６のメインルーチンに含まれる上限圧力制御ルーチンの制御フローチャートである。
【図９】可変下限圧力及び可変上限圧力の設定方法を説明するためのグラフである。
【図１０】図７の吸入圧力制御ルーチンに含まれる下限圧力制御ルーチンの制御フローチャートである。
【図１１】図６のメインルーチンに含まれる制御電流上限値減少ルーチンの制御フローチャートである。
【図１２】図６のメインルーチンに含まれる制御電流上限値減少ルーチンの制御フローチャートである。
【図１３】可変下限圧力及び可変上限圧力の設定方法の変形例を説明するためのグラフである。
【図１４】変形例のメインルーチンの一部を示す制御フローチャートである。
【符号の説明】
【０１２９】
３１６    ソレノイド
４０１  蒸発器目標出口空気温度設定手段
４０２  温度センサ
４０３  エンジン回転数センサ（圧縮機回転数検知手段）
４０４  圧力センサ（吐出圧力検知手段）
４１０  目標吸入圧力設定手段
４１１  圧力補正手段（吐出圧力検知手段）
４１２  制御電流演算手段
４１３  ソレノイド駆動手段
【図１】
0005064918.tif 000003
【図２】
0005064918.tif 000004
【図３】
0005064918.tif 000005
【図４】
0005064918.tif 000006
【図５】
0005064918.tif 000007
【図６】
0005064918.tif 000008
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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