JP2003129956A

JP2003129956A - 可変容量圧縮機および該可変容量圧縮機を備えた空調装置、可変容量圧縮機における容量制御方法

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Publication number: JP2003129956A
Application number: JP2001323783A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kawaguchi; 真広川口; Takayuki Kato; 崇行加藤; Seiji Katayama; 誠二片山; Fuminobu Enoshima; 史修榎島; Satoshi Umemura; 聡梅村; Akira Matsubara; 亮松原
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2001-10-22
Filing date: 2001-10-22
Publication date: 2003-05-08
Also published as: EP1304479A2; EP1304479A3; US6751971B2; US20030084674A1

Abstract

(57)【要約】【課題】可変容量圧縮機につき、圧縮機の実働状態を
考慮した精度の高い吐出容量制御技術を提供する。【解決手段】斜板形可変容量圧縮機１００では、圧縮
機自体の信頼性、具体的には高速運転時におけるピスト
ン１５自体の強度およびハンチング等の容量制御性を向
上させるべく、ピストン１５による慣性力を勘案した容
量制御弁７０の高速保護制御が行われる。この高速保護
制御運転では、圧縮機１００の回転数Ｎ、容量制御弁７
０のコイル９７に入力されている電流値Ｉ、冷媒吐出圧
力Ｐｄに基づいて、コイル９７に対する指令電流値Ｉ_n
の上限値を制限する制御が行われる。回転数Ｎに基づい
て圧縮機１００が所定の高回転領域にある場合に、運転
吐出容量Ｖがその時の上限吐出容量Ｖ₀よりも大きいの
高実働状態にあると判断された場合に、コイル９７に入
力する入力電流の制御処理が行われる構成となってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可変容量圧縮機に
係り、詳しくは可変容量圧縮機における容量制御技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、吸入冷媒をピストンを介して圧縮
し、高圧化して吐出する可変容量圧縮機において、軽量
化の観点からピストンを中空構造に形成したものが知ら
れている。この中空ピストンは、２ピースの部材を互い
に接合することで製造されるのが一般的である。このよ
うな中空ピストンを用いることで、高速運転時でもピス
トンによる慣性力を抑え、ピストン自体の強度を確保す
るのに有効である。また、高速運転時でもピストンスト
ロークの不安定化によるハンチング等の発生を抑え、容
量制御性を向上させるのに有効である。ところが、中空
ピストンは２ピースの部材を用いるゆえ、中実状に形成
されたいわゆる中実ピストンに比して製造コストが高く
なるという問題を抱えている。かといって中実ピストン
を用いると、ピストンの重量が増え、特に高速運転時に
おけるピストン自体の強度および容量制御性に悪影響を
及ぼし易い。このように、ピストンの重量はピストンに
よる慣性力を規定する要素であり、中空ピストンによれ
ば、ピストン自体の強度や容量制御性といった圧縮機自
体の信頼性を向上させることはできるものの、製造コス
トを低減させるのが難しい。反対に、中実ピストンによ
れば、ピストンの製造コストを低減させることとはでき
るものの、圧縮機自体の信頼性を向上させるのが難し
い。そこで、特開２００１−９０６６７号公報には、車
両エンジンの回転数が高くなるほどに吐出容量が減少す
るように容量制御弁を制御する可変容量圧縮機が開示さ
れている。このような可変容量圧縮機によれば、とりわ
け高速運転時におけるピストンの慣性力の変動等を考慮
した吐出容量制御を行うのに有効である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、車両エンジ
ンの回転数に基づいて吐出容量の制御を行う構成の圧縮
機では、例えば車両エンジンの回転数が高くても吐出容
量制御を行う必要がないような場合、例えば圧縮機が低
実働状態のような場合であっても一方的に吐出容量制御
が行われ、吐出容量が減少するという問題を抱えてい
る。そこで、本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、その課題とするところは、可変容量圧縮機につ
き、圧縮機の実働状態を考慮した精度の高い吐出容量制
御技術を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の可変容量圧縮機は、請求項１〜８に記載の
ように構成される。また、本発明の可変容量圧縮機を備
えた空調装置は、請求項９に記載の通りに構成される。
また、本発明の可変容量圧縮機における容量制御方法
は、請求項１０〜１７に記載の通りである。なお、これ
ら各請求項に記載の発明は、可変容量圧縮機につき、冷
房負荷に基づいて吐出容量を制御する通常吐出容量制御
とは別に、圧縮機の回転数に関する値と圧縮機の実働情
報とに基づいて吐出容量を制御する保護制御を行うこと
により、圧縮機の実働状態を考慮した精度の高い吐出容
量制御を行うことができるようにした技術である。

【０００５】請求項１に記載した可変容量圧縮機は、吸
入冷媒を圧縮して高圧化し吐出することで空調回路に吐
出冷媒を循環させる構成である。この可変容量圧縮機
は、例えば、駆動軸に取付けられる回転斜板を介してシ
リンダボア内を往復動するピストンを有し、このピスト
ンによって冷媒の吸入、圧縮、吐出が行われる。また、
この吐出冷媒の吐出容量は容量制御手段を介して制御さ
れる構成となっており、これにより吐出容量が可変とさ
れる。例えば、容量制御手段を構成する容量制御弁を介
して吐出冷媒の一部をクランク室へ送ることで、駆動軸
に対する回転斜板の傾斜角度が変更され、ピストンのス
トローク量および冷媒の吐出容量が変更される。また、
本発明の容量制御手段は、通常吐出容量制御と保護制御
の両制御を行うように構成されている。通常吐出容量制
御では、冷房負荷に基づいて吐出容量が制御される。保
護制御では、圧縮機の回転数に関する値と圧縮機の実働
情報とに基づいて吐出容量が制御される。ここでいう
「圧縮機の回転数に関する値」とは、圧縮機の回転数は
もちろん、圧縮機の回転数に相関する各種のパラメータ
を広く含む主旨である。圧縮機の駆動軸は、例えばクラ
ッチ機構を介して駆動源（例えば車両エンジン）と連結
されており、好適には、駆動源の回転数の検出結果を用
いて圧縮機の回転数を間接的に求める構成を用いる。ま
た、「圧縮機の実働情報」とは、圧縮機の実働状態を示
すパラメータを広く含む主旨であり、好適には、所定の
制御時における運転吐出容量と基準吐出容量、例えば基
準吐出容量に対する運転吐出容量の比率によって規定さ
れる。本発明のこのような構成によれば、保護制御を行
う必要があるか否かを、圧縮機の回転数に関する値と圧
縮機の実働情報の両方に基づいて判断することが可能と
なる。例えば、所定の高回転域で圧縮機の実働状態に余
裕がない場合（高実働状態の場合）には、吐出容量の制
御を行う一方、所定の高回転域であっても圧縮機の実働
状態に余裕がある場合（低実働状態の場合）には、吐出
容量の制御を行わないようにすることができる。換言す
れば、本発明の可変容量圧縮機は、所定の高回転域にお
いて圧縮機が第１の実働状態にある場合に容量制御手段
を介して吐出容量の制御を行う第１の運転モード、ある
いは前記高回転域において圧縮機が第１の実働状態より
も低い実働状態にある場合に吐出容量の制御を行わない
第２の運転モードに設定可能である。以上のように請求
項１に記載の可変容量圧縮機によれば、圧縮機の実働状
態を考慮した精度の高い吐出容量制御を行うことができ
る。

【０００６】ここで、請求項１に記載の実働情報は、請
求項２に記載のように運転吐出容量と基準吐出容量によ
って規定される構成であるのが好ましい。運転吐出容量
および基準吐出容量は、これらを導き出すことが可能な
パラメータを検出したうえで間接的に求めるのが好まし
い。このパラメータとしては、エンジン回転数、容量制
御弁に入力される入力電流値、圧縮機の冷媒吐出圧力、
圧縮機の冷媒吸入圧力等を好適に用いる。これらパラメ
ータを用いて順次冷媒循環量、圧縮仕事、運転トルクを
求め、さらに最大トルクに対する運転トルクの比率を求
めることにより圧縮機の運転吐出容量を推定することが
できる。あるいは、これらパラメータから直接圧縮機の
運転吐出容量を推定することもできる。このような構成
によれば、圧縮機の実働状態を運転吐出容量と基準吐出
容量によって規定した精度の高い吐出容量制御が可能と
なる。

【０００７】ここで、請求項１，２に記載の容量制御手
段は、請求項３に記載のように回転数に関する値が所定
の高回転領域にある場合に、当該高回転領域内における
所定の制御時の実働情報を求め、この実働情報が圧縮機
の所定の高実働状態を示すものと判断された場合に、保
護制御を行う構成であるのが好ましい。このような構成
によれば、圧縮機の回転数が高回転領域にある場合にの
み実働情報を求めることにより合理的な制御が可能とな
る。

【０００８】また、請求項４に記載の可変容量圧縮機で
は、運転吐出容量が、所定の制御時における冷媒循環流
量から求められる運転トルクと、その時の最大トルクと
に基づいて定められる。これらトルクは、好適にはエン
ジン回転数、容量制御弁に入力されている入力電流値、
圧縮機の冷媒吐出圧力、圧縮機の冷媒吸入圧力等のパラ
メータを用いたうえで、冷媒循環量、圧縮仕事を順次求
めることで得られる。なお、冷媒循環量は、上記パラメ
ータから間接的に求める場合であってもよいし、あるい
は直接的に検出する場合であってもよい。冷媒循環量を
直接的に検出する場合は、例えば吐出部における冷媒の
流量差圧から冷媒循環量を求める構成を用いることがで
きる。このような構成によれば、運転トルクとそのとき
の最大トルクとに基づいて運転吐出容量を精度よく求め
ることが可能となる。

【０００９】冷媒循環量を間接的に検出する場合は、請
求項５に記載の構成を用いることができる。すなわち、
この可変容量圧縮機では、圧縮機の回転数に関する値
（好適にはエンジン回転数を用いる）、容量制御手段に
入力される制御電流（実質的には容量制御弁のコイルに
入力される入力電流）、冷媒吐出圧力といったパラメー
タに基づいて冷媒循環流量が定められる。また、更に冷
媒吸入圧力をパラメータに加えることもできる。このよ
うな構成によれば、吐出部における冷媒の流量差圧を検
出する機構を用いることなく、冷媒循環流量の推定が可
能なる。

【００１０】また、請求項６に記載の可変容量圧縮機で
は、容量制御手段が、所定の制御時における運転吐出容
量と基準吐出容量との比較を行う。そして、運転吐出容
量が基準吐出容量を超える場合に、吐出容量がこの基準
吐出容量となるように容量制御手段の制御が行われるこ
ととなる。運転吐出容量が基準吐出容量を超える場合と
は、例えばピストンの慣性力がピストン自体の強度や容
量制御性に悪影響を及ぼすこととなる状態をいう。従っ
て、運転吐出容量を基準吐出容量に設定することでピス
トンの慣性力がピストン自体の強度や容量制御性に悪影
響を及ぼすのを回避することができる。

【００１１】また、請求項７に記載の可変容量圧縮機で
は、容量制御手段が、所定の制御時における運転吐出容
量と基準吐出容量との比較を行う。そして、運転吐出容
量が所定の基準吐出容量幅の範囲外にある場合に、吐出
容量がこの基準吐出容量幅の範囲内に収まるように容量
制御手段の制御が行われることとなる。運転吐出容量が
所定の基準吐出容量幅の範囲外にある場合とは、例えば
ピストンの慣性力がピストン自体の強度や容量制御性に
悪影響を及ぼすこととなる状態をいう。従って、運転吐
出容量を所定の基準吐出容量幅の範囲内に設定すること
でピストンの慣性力がピストン自体の強度や容量制御性
に悪影響を及ぼすのを回避することができる。

【００１２】また、請求項８に記載の可変容量圧縮機で
は、冷媒を吸入し圧縮して吐出するピストンが中実構造
を有する。ここでいう「中実構造」とは、中空構造を有
するピストン以外のタイプのものを広く含む主旨であ
り、例えば部分的に減肉構造を有するタイプのピストン
も、実質的に中実構造を有するピストンとする。このよ
うな中実構造を有するピストンは、一般的に中空構造を
有する中空ピストンに比して重量が増え、特に高速運転
時におけるピストン自体の強度および容量制御性に悪影
響を及ぼし易い。本発明では、このような中実構造を有
するピストンを用いても、中空ピストンを用いた場合の
ように高速運転時におけるピストン自体の強度および容
量制御性に関し運転上支障のない状態に維持することが
可能となる。そして、中実構造を有するピストンを用い
ることで、中空ピストンに比して製造コストを低減させ
ることができる。従って、このような構成の可変容量圧
縮機によれば、圧縮機の実働状態を考慮した精度の高い
吐出容量制御を行うことができるうえに、さらにピスト
ンの製造コストを低減させることが可能となる。

【００１３】請求項９に記載の空調装置では、請求項１
〜８の可変容量圧縮機が空調回路の径路上に設けられて
いる。従って、本発明の空調装置によれば、圧縮機の実
働状態を考慮した精度の高い吐出容量制御を行うことが
できる。

【００１４】請求項１０に記載の容量制御方法によれ
ば、圧縮機の実働状態を考慮した精度の高い吐出容量制
御を行うことができる。

【００１５】また、請求項１１に記載の容量制御方法に
よれば、圧縮機の実働状態を運転吐出容量と基準吐出容
量によって規定した精度の高い吐出容量制御が可能とな
る。

【００１６】また、請求項１２に記載の容量制御方法に
よれば、圧縮機の回転数が高回転領域にある場合にのみ
実働情報を求めることとなり合理的な制御が可能とな
る。

【００１７】また、請求項１３に記載の容量制御方法に
よれば、運転トルクとそのときの最大トルクとに基づい
て運転吐出容量を精度よく求めることが可能となる。

【００１８】また、請求項１４に記載の容量制御方法に
よれば、吐出部における冷媒の流量差圧を検出する機構
を用いることなく、冷媒循環流量の推定が可能なる。

【００１９】また、請求項１５に記載の容量制御方法に
よれば、運転吐出容量を基準吐出容量に設定することで
ピストンの慣性力がピストン自体の強度や容量制御性に
悪影響を及ぼすのを回避することができる。

【００２０】また、請求項１６に記載の容量制御方法に
よれば、運転吐出容量を所定の基準吐出容量幅の範囲内
に設定することでピストンの慣性力がピストン自体の強
度や容量制御性に悪影響を及ぼすのを回避することがで
きる。

【００２１】また、請求項１７に記載の容量制御方法に
よれば、圧縮機の実働状態を考慮した精度の高い吐出容
量制御を行うことができるうえに、さらにピストンの製
造コストを低減させることが可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の可変容量圧縮機
の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。なお、
本実施の形態では、吸入冷媒を圧縮して高圧化し吐出す
る車両空調用の斜板形可変容量圧縮機について説明す
る。ここで、図１は、本実施の形態の斜板形可変容量圧
縮機１００の構成を示す縦断面図である。図２は、本実
施の形態の空調装置の概要を示す図である。図３は、図
１中の容量制御弁７０の構成を示す縦断面図である。

【００２３】図１に示すように、斜板形可変容量圧縮機
（以下、「圧縮機」という）１００は、シリンダブロッ
ク１、このシリンダブロック１の前端（図中の左側）に
締結されたフロントハウジング２、シリンダブロック１
の後端（図中の右側）にバルブプレート６を介して締結
されたリヤハウジング５を備えている。リヤハウジング
５は、冷媒を吸入する吸入室３、吸入室３から吸入され
圧縮された圧縮冷媒を吐出する吐出室４を有している。
バルブプレート６には、吸入弁３ｂを介して吸入室３と
シリンダボア１ａとを連通する吸入ポート３ａ、吐出弁
４ｂを介して吐出室４とシリンダボア１ａとを連通する
吐出ポート４ａ等が設けられている。また、バルブプレ
ート６には、フロントハウジング２内のクランク室９と
吸入室３とを連通する抽気通路１６が設けられている。
導圧通路１８は吐出室３と、後述する容量制御弁７０と
の間に介在されている。

【００２４】シリンダブロック１およびフロントハウジ
ング２には、外部駆動源としての車両エンジンＥに電磁
クラッチ等のクラッチ機構Ｃを介して連結された駆動軸
８が挿通されている。従って、駆動軸８は、車両エンジ
ンの運転状態においてクラッチ機構Ｃを介して回転駆動
される。また、この駆動軸８は、シリンダブロック１お
よびフロントハウジング２に設けられたベアリング機構
によって回転可能に支持されている。なお、本実施の形
態のクラッチ機構Ｃにかえて、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、ベルトとプー
リとの組み合わせ）を用いることもできる。

【００２５】クランク室９には、円板状の回転斜板１１
が収容されている。この回転斜板１１はその中央位置に
挿通孔１２を有し、この挿通孔１２に駆動軸８が挿通さ
れている。また、回転斜板１１には、反シリンダブロッ
ク１側の２箇所に、先端に球状部１３ａを有するピン部
材１３が設けられている。駆動軸８には、この駆動軸８
と一体に回転するローター３０が固着されている。この
ローター３０は円形の回転盤３１を有し、この回転盤３
１に支持アーム３２、バランスウエイト部３３等を備え
ている。また、回転盤３１には駆動軸８を挿入する挿入
孔３０ａが設けられている。

【００２６】ローター３０は、ヒンジ機構２０を介して
回転斜板１１と連結されている。すなわち、ローター３
０側の支持アーム３２と、回転斜板１１側のピン部材１
３とが係合する係合構造によってヒンジ機構２０が構成
されている。支持アーム３２は、ピン部材１３の球状部
１３ａに対応した形状の支持孔３２ａを有している。そ
して、ピン部材１３の球状部１３ａが支持孔３２ａに挿
入された状態で、支持アーム３２がピン部材１３を支持
する一方、ピン部材１３は支持孔３２ａ内を摺動可能に
なっている。従って、このヒンジ機構２０は、支持アー
ム３２とピン部材１３とが係合した状態で、駆動軸８の
回転トルクを回転斜板１１に伝達する一方、回転斜板１
１の傾動を可能とする。すなわち、回転斜板１１は、駆
動軸８に対し摺動可能かつ傾動可能になっている。

【００２７】ローター３０と回転斜板１１との間におい
て駆動軸８の周囲には傾斜角度減少バネ２１が設けられ
ている。この傾斜角度減少バネ２１は回転斜板１１を傾
斜角度θの減少方向に付勢する。又、回転斜板１１の後
方（図１中の右側）において、駆動軸８の周囲には復帰
バネ２２が設けられている。この復帰バネ１７は、回転
斜板１１が最大傾斜角度状態にあるときには駆動軸８に
単に巻装されるのみで回転斜板１１及びその他の部材に
対して付勢作用も及ぼさないが、回転斜板１１が最小傾
斜角度状態に移行すると、回転斜板１１を傾斜角度増大
方向に付勢する。

【００２８】ローター３０とフロントハウジング２との
間には、回転盤３１の前面に当接するスラストベアリン
グ４０が設けられている。また、回転斜板１１を介して
シリンダボア１ａ内を往復動するピストン１５が設けら
れている。このピストン１５は、いわゆる中実構造を有
する１ピースタイプであり、中空構造を有する中空ピス
トンに比して重量が増加した構成となっている。ピスト
ン１５の往復移動によって生じる圧縮反力は、ピストン
１５、シュー１４、回転斜板１１、ヒンジ機構２０およ
びスラストベアリング４０を介して、フロントハウジン
グ２で受け止められるようになっている。

【００２９】シリンダブロック１には、円周方向に所定
間隔で配置された所定数のシリンダボア１ａが設けられ
ている。各シリンダボア１ａ内にはそれぞれピストン１
５が摺動可能に収容されている。また、ピストン１５の
背面側は、シュー１４を介して回転斜板１１に連結され
ている。従って、回転斜板１１が駆動軸８の回転に伴っ
て回転運動すると、この回転運動に伴って各ピストン１
５は各シリンダボア１ａ内を往復動するように構成され
ている。このようにピストン１５が往復動することによ
り、例えば吸入工程を行うシリンダボア内に冷媒が吸入
され、吐出工程を行うシリンダボア内から、圧縮され高
圧化された圧縮冷媒が吐出される。

【００３０】圧縮機１００の吐出容量は、ピストン１５
のストローク量（ピストンの上死点から下死点までの距
離）によって定められ、ピストン１５のストローク量は
回転斜板１１の傾斜角度θによって定められるように構
成されている。すなわち、駆動軸の軸線Ｌに対する回転
斜板１１の傾斜角度θが大きいほどピストン１５のスト
ローク量および吐出容量が大きくなり、一方回転斜板１
１の傾斜角度θが小さいほどピストン１５のストローク
量および吐出容量が小さくなる。また、運転中における
回転斜板１１の傾斜角度θは、シリンダボア１ａ内とク
ランク室９内との圧力差（流量差圧）によって決定さ
れ、この圧力差は容量制御弁７０によって調節されるよ
うに構成されている。なお、図１では、回転斜板１１の
傾斜角度θが大きい状態、すなわち吐出容量が大きい高
負荷時の状態を示している。

【００３１】回転斜板１１の傾斜角度θは、この回転斜
板１１の回転時の遠心力に起因する回転運動のモーメン
ト、傾斜角度減少バネ２１（及び復帰バネ２２）の付勢
作用に起因するバネ力によるモーメント、ピストン１５
の往復慣性力によるモーメント、冷媒圧によるモーメン
ト等の各種モーメントの相互バランスに基づいて決定さ
れる。冷媒圧によるモーメントとは、シリンダボア内圧
と、ピストン背圧にあたる制御圧としてのクランク室９
の内圧（クランク圧Ｐｃ）との相互関係に基づいて発生
するモーメントであり、クランク圧Ｐｃに応じて傾斜角
度減少方向にも傾斜角度増大方向にも作用する。この圧
縮機１００では、後述する容量制御弁７０を用いてクラ
ンク圧Ｐｃを調節し冷媒圧によるモーメントを適宜変更
することにより、回転斜板１１の傾斜角度θを最小傾斜
角度θｍｉｎと最大傾斜角度θｍａｘとの間の任意の角
度に設定可能としている。なお、最大傾斜角度θｍａｘ
は、回転斜板１１がローター３０に当接することで規制
される。他方、最小傾斜角度θｍｉｎは、冷媒圧による
モーメントが傾斜角度減少方向にほぼ最大化した状態の
もとでの傾斜角度減少バネ２１と復帰バネ２２との付勢
力バランスを支配的要因として決定される。

【００３２】容量制御弁７０は、シリンダブロック１お
よびリヤハウジング５にわたり、吐出室４とクランク室
９とを連通する給気通路１７ａ，１７ｂに設けられてい
る。この容量制御弁７０は電磁弁であり、給気通路１７
ａ，１７ｂの開度を容量制御弁７０によって調整するよ
うになっている。給気通路１７ａ，１７ｂの開度を調整
することによって、クランク室９の圧力が変更され、シ
リンダボア１ａ内の圧力とクランク室９内の圧力との圧
力差が調整される。その結果、駆動軸８に対する回転斜
板１１の傾斜角度θが変更され、ピストン１５のストロ
ーク量が変更されて、吐出容量が調整されることとな
る。

【００３３】図２に示すように、上記構成の圧縮機１０
０においてその吸入室３（冷媒吸入圧力Ｐｓ）と吐出室
４（冷媒吐出圧力Ｐｄ）とは、圧縮機外部に形成される
外部冷媒回路５０（本発明における空調回路に対応して
いる）を介して接続されている。外部冷媒回路５０は例
えば、凝縮器（コンデンサ）５１、減圧装置としての温
度式膨張弁５２及び蒸発器（エバポレータ）５３を備え
ている。膨張弁５２の開度は、蒸発器５３の出口側又は
下流側に設けられた感温筒５４の検知温度および蒸発圧
力（蒸発器５３の出口圧力）に基づいてフィードバック
制御される。膨張弁５２は、熱負荷に見合った液冷媒を
蒸発器５３に供給して外部冷媒回路５０における冷媒循
環流量を調節する。外部冷媒回路５０の下流域には、蒸
発器５３の出口と圧縮機１００の吸入室３とをつなぐ冷
媒の流通管５５が設けられている。外部冷媒回路５０の
上流域には、圧縮機１００の吐出室４と凝縮器５１の入
口とをつなぐ冷媒の流通管５６が設けられている。圧縮
機１００は、外部冷媒回路５０の下流域から吸入室３に
導かれた冷媒を吸入し、圧縮して高圧化した高圧冷媒を
外部冷媒回路５０の上流域と繋がる吐出室４に吐出す
る。この外部冷媒回路５０と圧縮機１００とで、本発明
における空調装置が構成される。

【００３４】空調回路を流れる冷媒の流量（冷媒循環流
量Ｑ）が大きくなるほど、回路又は配管の単位長さ当り
の圧力損失も大きくなる。つまり、空調回路に沿って設
定された二つの圧力監視点Ｐ１，Ｐ２間の圧力損失（流
量差圧）は、この回路における冷媒循環流量Ｑと正の相
関を示す。したがって、二つの圧力監視点Ｐ１，Ｐ２間
の流量差圧（ＰｄＨ−ＰｄＬ）を把握することで、空調
回路における冷媒循環流量Ｑを間接的に検出することが
できる。本実施形態では、流通管５６の最上流域に当た
る吐出室４内に上流側の高圧監視点としての圧力監視点
Ｐ１を定めると共に、そこから所定距離だけ離れた流通
管５６の途中に下流側の低圧監視点としての圧力監視点
Ｐ２を定めている。圧力監視点Ｐ１でのガス圧ＰｄＨを
第１の検圧通路５７を介して、又、圧力監視点Ｐ２での
ガス圧ＰｄＬを第２の検圧通路５８を介してそれぞれ容
量制御弁７０に導いている。

【００３５】流通管５６において両圧力監視点Ｐ１，Ｐ
２間には、二点間圧力差拡大手段としての固定絞り５９
が配設されている。この固定絞り５９は、両圧力監視点
Ｐ１，Ｐ２間の距離をそれ程離して設定しなくとも、両
者Ｐ１，Ｐ２間での一次圧を明確化（拡大）する役目を
なしている。このように、固定絞り５９を両圧力監視点
Ｐ１，Ｐ２間に備えることで、特に圧力監視点Ｐ２を圧
縮機寄りに設定することができ、ひいてはこの圧力監視
点Ｐ２と圧縮機に備えられている制御弁との間の第２の
検圧通路５８を短くすることができる。なお、圧力監視
点Ｐ２における圧力ＰｄＬは、固定絞り５９の作用によ
りＰｄＨに比較して低下された状態にあっても、クラン
ク圧Ｐｃに比較して充分に高い圧力に設定されている。

【００３６】次に、圧縮機１００の吐出容量を制御する
ための制御装置について説明する。車室温度設定器６
１、車室温度センサ６２、回転速度センサ６４、クラッ
チ機構Ｃ、及び容量制御弁７０は、それぞれ制御手段と
しての制御装置６０に接続されている。車室温度設定器
６１は、車両の車室の温度を設定する。車室温度センサ
６２は、車室の温度（この場合は車室に配置される）又
は車室の温度が反映される温度（この場合は例えば蒸発
器５３近傍に配置される）を検出する。回転速度センサ
６４は、車両エンジンＥの出力軸（図示省略）の回転速
度を検出する。制御装置６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡ
ＭおよびＩ／Ｏインターフェースを備えた制御ユニット
であり、Ｉ／Ｏの入力端子には車室温度設定器６１、車
室温度センサ６２及び回転速度センサ６４が接続され、
Ｉ／Ｏの出力端子は、駆動回路６３を介して容量制御弁
７０に接続されている。これら車室温度設定器６１、車
室温度センサ６２及び回転速度センサ６４が、外部情報
検出手段を構成している。また、制御装置６０、容量制
御弁７０等によって本発明の容量制御手段が構成されて
いる。

【００３７】次に容量制御弁７０の構成について説明す
る。図３に示すように、容量制御弁７０は、上半部を占
める入側弁部と、下半部を占めるソレノイド９０とを有
する。入側弁部は、圧力監視点Ｐ２とクランク室９とを
繋ぐ給気通路１７，５８の開度（絞り量）を調節する。
ソレノイド９０は、制御弁内に配設された作動ロッド８
０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８０は、
先端部である連結部８１、略中央の弁体部８２及び基端
部であるガイドロッド部８３からなる棒状部材である。
弁体部８２はガイドロッド部８３の一部にあたる。

【００３８】容量制御弁７０のバルブハウジング７１
は、キャップ７１ａ、上本体部７１ｂ、下本体部７１ｃ
とから構成されている。上本体部７１ｂには、弁室７２
及び連通路７３が区画され、上本体部７１ｂとキャップ
７１ａとの間には感圧室７４が区画されている。弁室７
２、連通路７３及び感圧室７４内には、作動ロッド８０
が軸方向（図では垂直方向）に移動可能に配設されてい
る。弁室７２及び連通路７３は作動ロッド７１の配置次
第で連通可能となる。これに対して連通路７３と感圧室
７４の一部（後述する第２圧力室７６）とは、常時連通
されている。

【００３９】弁室７２の底壁は、後述する固定鉄心９２
の上端面によって提供される。弁室７２を取り囲むバル
ブハウジング７１の周壁には半径方向に延びるポート７
７ａが設けられ、このポート７７ａは給気通路１７，５
８の下流部である連通路７３を介して弁室７２をクラン
ク室９に連通させる。感圧室７４（第２圧力室７６）を
取り囲むバルブハウジング７１の周壁にも半径方向に延
びるポート７７ｂが設けられ、このポート７７ｂは感圧
室７４（第２圧力室７６）及び給気通路１７，５８の上
流部である第２の検圧通路を介して、連通路７３を圧力
監視点Ｐ２に連通させる。従って、ポート７７ａ、７
２、連通路７３、感圧室７４（第２圧力室７６）及びポ
ート７７ｂは制御弁内通路として、給気通路１７，５８
の一部を構成する。

【００４０】弁室７２内には作動ロッド８０の弁体部８
２が配置される。連通路７３の内径は、作動ロッド８０
の連結部８１の径よりも大きく且つガイドロッド部８３
の径よりも小さい。つまり、連通路７３の軸直交断面積
（口径面積）は、連結部８１の断面積より大きくガイド
ロッド部８３の断面積より小さい。このため、弁室７２
と連通路７３との境界に位置する段差は弁座７９として
機能し、連通路７３は一種の弁孔となる。作動ロッド８
０が図３中の位置（最下動位置）から弁体部８２が弁座
７９に着座する最上動位置へ上動されると、連通路７３
が遮断される。つまり作動ロッド８０の弁体部８２は、
給気通路１７，５８の開度を任意調節可能な入れ側弁体
として機能する。

【００４１】感圧室７４内には、第１の感圧構造として
の可動壁７８が軸方向に移動可能に設けられている。こ
の可動壁７８は有底円筒状又は円柱形状をなすと共に、
その底壁部で感圧室７４を軸方向に二分し、該感圧室７
４を高圧室としてのＰ１圧力室（第１圧力室）７５と低
圧室としてのＰ２圧力室（第２圧力室）７６とに区画す
る。可動壁７８はＰ１圧力室７５とＰ２圧力室７６との
間の圧力隔壁の役目を果たし、両圧力室７５，７６の直
接連通を許容しない。なお、可動壁７８の軸直交断面積
は、連通路７３の口径面積よりも大きい。

【００４２】Ｐ１圧力室７５は、キャップ７１ａに形成
されたＰ１ポート７５および第１の検圧通路５７を介し
て、上流側の圧力監視点Ｐ１である吐出室４と常時連通
する。他方、Ｐ２圧力室５６は、給気通路１７，５８の
一部であるポート７７ｂ及び給気通路１７を介して下流
側の圧力監視点Ｐ２と常時連通する。すなわち、Ｐ１圧
力室７５には吐出圧Ｐｄが圧力ＰｄＨとして導かれ、Ｐ
２圧力室７６には、配管途中の圧力監視点Ｐ２の圧力Ｐ
ｄＬが導かれている。ゆえに、可動壁７８の上面及び下
面はそれぞれ圧力ＰｄＨ，ＰｄＬに曝される受圧面とな
る。第２圧力室７６内には作動ロッド８０の連結部８１
の先端が進入しており、その連結部８１の先端面には可
動壁７８が結合している。更にＰ１圧力室７５には、戻
しバネ８４が収容されている。この戻しバネ８４は、可
動壁７８をＰ１圧力室７５からＰ２圧力室７６へ向けて
付勢する。

【００４３】容量制御弁７０のソレノイド９０は、有底
円筒状の収容筒９１を備えている。この収容筒９１の上
部には固定鉄心９２が嵌合され、この嵌合により収容筒
９１内にはソレノイド室９３が区画されている。ソレノ
イド室９３には、プランジャとしての可動鉄心９４が軸
方向に移動可能に収容されている。固定鉄心９２の中心
には軸方向に延びるガイド孔９５が形成され、そのガイ
ド孔９５内には、作動ロッド８０のガイドロッド部８３
が軸方向に移動可能に配置されている。なお、ガイド孔
９５の内壁面とガイドロッド部８３との間には若干の隙
間（図示省略が確保されており、この隙間を介して弁室
７２とソレノイド室９３とが連通している。つまり、ソ
レノイド室９３には弁室７２と同じクランク圧Ｐｃが及
んでいる。

【００４４】ソレノイド室９３は作動ロッド８０の基端
部の収容領域でもある。すなわち、ガイドロッド部８３
の下端は、ソレノイド室９３内にあって可動鉄心９４の
中心に貫設された孔に嵌合されると共にかしめにより嵌
着固定されている。従って、可動鉄心９４と作動ロッド
８０とは一体となって上下動する。ソレノイド室９３に
は緩衝バネ９６が収容され、この緩衝バネ９６は可動鉄
心９４を固定鉄心９２に近接させる方向に作用して可動
鉄心９４及び作動ロッド８０を上方に付勢する。この緩
衝バネ９６は戻しバネ８４よりもバネ力が弱いものが用
いられ、このため戻しバネ８４は、可動鉄心９４及び作
動ロッド８０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】固定鉄心９２及び可動鉄心９４の周囲に
は、これら鉄心９２，９４を跨ぐ範囲にコイル９７が巻
回されている。このコイル９７には制御装置６０の指令
に基づき駆動信号が供給され、コイル９７は、その電力
供給量に応じた大きさの電磁力Ｆを発生する。そして、
その電磁力Ｆによって可動鉄心９４が固定鉄心９２に向
かって吸引され作動ロッド８０が上動する。本実施の形
態では、後述する保護制御運転時において、コイル９７
へ入力される入力電流（本発明の制御電流に対応してい
る）が変更される構成となっており、その入力電流値に
応じて容量制御弁７０の動作が制御がされることとな
る。

【００４６】次に、制御装置６０および容量制御弁７０
等による制御方法について説明する。車両エンジンＥの
運転時に、車両空調装置の図示しない作動スイッチのオ
ン状態のもとで、車室温度センサ６２からの検出温度が
車室温度設定器６１の設定温度以上となると、制御装置
６０によりクラッチ機構Ｃが接続されて圧縮機１００が
起動する。クラッチ機構Ｃが接続された状態で、制御装
置６０は、車室温度設定器６１からの設定温度、及び車
室温度センサ６２からの検出温度等の外部情報に基づい
て入力電流値を決定し、この入力電流値を駆動回路６３
に指令する。駆動回路６３は、指令された電流値を容量
制御弁７０のコイル９７に対して入力する。駆動回路６
３からコイル９７に電流が入力されると、この電流値に
応じた吸引力（電磁力Ｆ）が生じる。この吸引力に応
じ、作動ロッド８０の弁体部８２が弁座７９に対して位
置決めされ、これにより弁開度が決定される。弁体部８
２が弁座７９から最も離れた場合に弁開度が全開とな
る。この弁開度に応じて、給気通路１７，５８を介して
クランク室９へ供給される冷媒供給量が決まり、抽気通
路１６を介してクランク室９から放出される放出冷媒量
との関係でクランク圧Ｐｃが調節される。

【００４７】通常の空調運転時において、冷房負荷が大
きい場合には、車室温度センサ６２からの検出温度と車
室温度設定器６１の設定温度との差が大きくなる。制御
装置６０は、検出温度と設定温度との大きな差に基づい
て、設定差圧を小さくして圧縮機１００の吐出容量を大
きくするように、容量制御弁７０のコイル９７に対する
入力電流値を制御する。すなわち、制御装置６０は、駆
動回路６３に対して、この温度差が大きいほどコイル９
７への入力電流値を小さくして吸引力を弱くするように
指令する。その結果、圧縮機１００のより大きな吐出容
量を維持すべく、作動ロッド８０の弁体部８２を動作さ
せて弁開度をより小さな開度領域で調節する。

【００４８】逆に、冷房負荷が小さい場合には、車室温
度センサ６２からの検出温度と車室温度設定器６１の設
定温度との差は小さくなる。制御装置６０は、検出温度
と設定温度との小さな差に基づいて、設定差圧を大きく
して圧縮機１００の吐出容量を小さくするように、容量
制御弁７０のコイル９７に対する入力電流値を制御す
る。すなわち、制御装置６０は駆動回路６３に対して、
この温度差が小さいほど容量制御弁７０のコイル９７へ
の入力電流値を大きくして、吸引力を強くするように指
令する。その結果、圧縮機１００のより小さな吐出容量
を維持すべく、作動ロッド８０の弁体部８２を動作させ
て弁開度をより大きな開度領域で調節する。上記のよう
に、冷房負荷に基づいて吐出容量を制御する場合が、本
発明における通常吐出容量制御に対応している。

【００４９】なお、本実施の形態の圧縮機１００では、
圧縮機自体の信頼性、具体的には高速運転時におけるピ
ストン１５自体の強度およびハンチング等の容量制御性
を向上させるべく、ピストン１５による慣性力を勘案し
た容量制御弁７０による保護制御が行われるようになっ
ている。すなわち、ピストン１５による慣性力を予め定
められた許容範囲に抑えることができるように容量制御
弁７０の制御を行う。例えば、高速運転時のピストン１
５強度および容量制御性を向上させるべく、高速保護制
御運転を行う。この高速保護制御運転では、圧縮機１０
０の回転数Ｎ、容量制御弁７０のコイル９７に入力され
ている電流値Ｉ、冷媒吐出圧力Ｐｄに基づいて、コイル
９７に対する指令電流値Ｉ_nの上限値を制限する制御が
行われる。この高速保護制御運転時における制御装置６
０による処理を図４および図５を参照しながら説明す
る。ここで、図４は圧縮機１００の高速保護制御処理を
示すフローチャートである。図５は、高速保護制御運転
時における回転数Ｎと指令電流値Ｉ_nとの関係を示すグ
ラフである。

【００５０】図４に示すように、高速保護制御処理が開
始されると、ステップＳ１０において、制御装置６０が
圧縮機１００の回転数Ｎ、容量制御弁７０のコイル９７
に入力されている電流値Ｉ、冷媒吐出圧力Ｐｄを検出し
て読込む。回転数Ｎは、例えば車両エンジンＥの回転数
（回転速度センサ６４による検出値）に基づいて求めら
れる。次に、ステップＳ２０において、制御装置６０
が、制御時における運転吐出容量Ｖおよびその時の上限
吐出容量Ｖ₀（本発明における基準吐出容量に対応して
いる）の算出を行う。この運転吐出容量Ｖの算出にあた
っては、回転数Ｎ、電流値Ｉ、冷媒吐出圧力Ｐｄの値を
用いる。これらの値と、実験的に定まるトルク推算式と
によって圧縮機１００の運転トルクＴが推算され、この
運転トルクＴと最大トルクＴ_nとに基づいて運転吐出容
量Ｖが算出される。また、回転数Ｎおよび冷媒吐出圧力
Ｐｄが定まれば上限吐出容量Ｖ₀が定まるようなマップ
を予め用意し、このマップを用いることによって上限吐
出容量Ｖ₀が算出される。この上限吐出容量Ｖ₀は、ピス
トン１５による慣性力が予め設定された許容範囲を超え
ないように制限される。なお、ステップＳ２０におい
て、回転数Ｎ、電流値Ｉ、冷媒吐出圧力Ｐｄに加え、冷
媒吸入圧力Ｐｓを検出して読込むように構成することも
できる。このように構成すれば、上限吐出容量Ｖ₀の算
出にあたり、実験的に定まるトルク推算式にかえて一般
的に用いられるトルク推算式を用いた簡便な処理が可能
となる。

【００５１】圧縮機１００の運転トルクＴは、外部冷媒
回路５０を循環する冷媒循環量Ｑから、圧縮機１００の
圧縮仕事を求め、さらにこの圧縮仕事と回転数Ｎから導
き出すことができる。図４では、冷媒循環量Ｑを、回転
数Ｎ、電流値Ｉ、冷媒吐出圧力Ｐｄから間接的に推定す
る場合について示している。なお、この冷媒循環量Ｑ
は、圧力監視点Ｐ１，Ｐ２間の圧力損失（流量差圧）を
用いて直接的に検出された値を用いることもできる。

【００５２】運転トルクＴは、例えば以下の（数１）の
欄に示す式（１）〜（３）を用いて算出することができ
る。ここで、式（１）中のｎは比熱比を示し、Ｔ_lossは
損失トルクを示す。この損失トルクＴ_lossは圧縮機の構
成により定まる定数である。また、式（２）中のΔＰｄ
は圧力監視点Ｐ１，Ｐ２間の圧力損失（流量差圧）であ
り、ρｄは吐出冷媒の比重を示す。また、式（３）に示
すように、流量差圧ΔＰｄはコイル９７への入力電流値
の関数ｆ₁（Ｉ）として示され、弁特性で決定される。

【００５３】

【数１】

【００５４】なお、運転吐出容量Ｖは、運転トルクＴを
用いることなく直接算出することもできる。この場合、
運転吐出容量Ｖは、以下の（数２）の欄に示す式
（４），（５）および前記した式（２），（３）を用い
て算出することができる。ここで、式（４）中のηは吐
出体積効率を示す。この吐出体積効率ηは、式（５）に
示すように、冷媒吐出圧力Ｐｄ、冷媒吸入圧力Ｐｓ、圧
縮機１００の回転数Ｎの関数ｆ₂（Ｐｄ，Ｐｓ，Ｎ）と
して示される。なお、冷媒吸入圧力Ｐｓが直接検出でき
ない場合は、蒸発器（エバポレータ）５３下流の温度、
蒸発器（エバポレータ）５３に付設されるブロワのブロ
ワ電圧等を用いて冷媒吸入圧力Ｐｓを推定することがで
きる。

【００５５】

【数２】

【００５６】次に、ステップＳ３０では、ステップＳ２
０において算出された運転吐出容量Ｖと上限吐出容量Ｖ
₀とを比較する。運転吐出容量Ｖおよび上限吐出容量Ｖ₀
によって、本発明における圧縮機１００の実働情報を得
ることができる。運転吐出容量Ｖが上限吐出容量Ｖ₀よ
りも大きい場合には（ステップＳ３０のＹＥＳ）、ステ
ップＳ４０に進む。このような場合に、圧縮機１００が
本発明の「所定の高実働状態」と判断されることとな
る。一方、運転吐出容量Ｖが上限吐出容量Ｖ₀以下の場
合には（ステップＳ３０のＮＯ）、そのまま保護制御処
理を終了する。すなわち、運転吐出容量Ｖが上限吐出容
量Ｖ₀以下の場合には、コイル９７に対する指令電流値
の上限を規定しなくてもよく、通常の空調運転時におけ
る指令電流値が維持される。

【００５７】ステップＳ４０では、回転数Ｎに基づいて
圧縮機１００が所定の高回転領域にある場合に、圧縮機
１００の前記実働情報を求める。そして、この実働情報
から圧縮機１００が所定の高実働状態にあると判断され
た場合に、コイル９７に入力する入力電流の制御処理を
行う。具体的には、運転吐出容量Ｖを上限吐出容量Ｖ ₀
とするべく定められる指令電流値Ｉ_nと、通常の空調運
転時における指令電流値Ｉ_mとを比較し、これらのうち
の小さい方の電流値をコイル９７へ入力する。指令電流
値Ｉ_nが指令電流値Ｉ_mよりも小さい場合には指令電流値
Ｉ_nが採用され、反対に指令電流値Ｉ_nが指令電流値Ｉ_m
以上の場合には指令電流値Ｉ_mが採用される。指令電流
値Ｉ_nは、例えば回転数Ｎとの関係において図５に示す
ように設定される。図５では、回転数がＮａからＮｂへ
上昇した場合に、指令電流値Ｉ_nがＩ_n+1（＝Ｉ_n−Δ
Ｉ）に定められることを示している。回転数がＮａより
も上昇した領域が本発明における「所定の高回転領域」
に対応している。これにより、運転吐出容量Ｖが上限吐
出容量Ｖ₀を超えないように制御されることとなる。従
って、ピストン１５による慣性力が予め設定された許容
範囲内に維持されることとなる。なお、基準吐出容量と
しての上限吐出容量Ｖ₀に特定の範囲の幅を持たせるこ
ともできる。このような場合には、基準吐出容量幅の範
囲内に運転吐出容量Ｖが収まるようにコイル９７に入力
する入力電流の制御処理を行う。

【００５８】以上のように本実施の形態によれば、所定
の高回転域において圧縮機１００の実働状態を考慮した
精度の高い吐出容量制御を行うことができる。運転吐出
容量Ｖが上限吐出容量Ｖ₀を超える場合に、吐出容量が
この上限吐出容量Ｖ₀となるように容量制御弁７０のコ
イル９７に対する指令電流を制御することでピストン１
５の慣性力がピストン１５自体の強度やハンチング等の
容量制御性に悪影響を及ぼすのを回避することができ
る。また、本実施の形態によれば、中実構造を有するピ
ストン１５を用いても中空ピストンを用いた場合のよう
に高速運転時におけるピストン自体の強度および容量制
御性に関し運転上支障のない状態に維持することがで
き、中空ピストンを用いる場合に比してピストンの製造
コストを低減させることができる。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、可変容量圧縮機につ
き、圧縮機の実働状態を考慮した精度の高い吐出容量制
御技術を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態の可変容量圧縮機１００の構成を
示す縦断面図である。

【図２】本実施の形態の空調装置の概要を示す図であ
る。

【図３】図１中の容量制御弁７０の構成を示す縦断面図
である。

【図４】圧縮機１００の高速保護制御処理を示すフロー
チャートである。

【図５】高速保護制御運転時における回転数Ｎと指令電
流値Ｉ_nとの関係を示すグラフである。

【符号の説明】

３…吸入室４…吐出室８…駆動軸９…クランク室１１…回転斜板１５…ピストン１６…抽気通路１７，５８…給気通路２０…ヒンジ機構３０…ローター５０…外部冷媒回路５１…凝縮器（コンデンサ）５２…温度式膨張弁５３…蒸発器（エバポレータ）５４…感温筒６０…制御装置７０…容量制御弁１００…斜板形可変容量圧縮機（可変容量圧縮機）Ｖ…運転吐出容量Ｖ₀…上限吐出容量（基準吐出容量）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者片山誠二愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機内 (72)発明者榎島史修愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機内 (72)発明者梅村聡愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機内 (72)発明者松原亮愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機内Ｆターム(参考） 3H045 AA04 AA10 AA12 AA27 AA33 BA13 BA36 CA09 CA13 CA19 CA24 DA25 EA16 EA17 EA26 EA33 3H076 AA06 BB02 BB32 CC12 CC17 CC20 CC31 CC41 CC74 CC84

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸入冷媒を圧縮して高圧化し吐出するこ
とで空調回路に吐出冷媒を循環させる一方、この吐出冷
媒の吐出容量を容量制御手段を介して制御する可変容量
圧縮機であって、前記容量制御手段は、冷房負荷に基づいて吐出容量を制
御する通常吐出容量制御を行うと共に、圧縮機の回転数
に関する値と圧縮機の実働情報とに基づいて吐出容量を
制御する保護制御を行うように構成されていることを特
徴とする可変容量圧縮機。
【請求項２】請求項１に記載した可変容量圧縮機であ
って、前記実働情報は、運転吐出容量と基準吐出容量によって
規定されることを特徴とする可変容量圧縮機。
【請求項３】請求項１または２に記載した可変容量圧
縮機であって、前記容量制御手段は、前記回転数に関する値が所定の高
回転領域にある場合に、当該高回転領域内における所定
の制御時の実働情報を求め、この実働情報が圧縮機の所
定の高実働状態を示すものと判断された場合に、前記保
護制御を行うように構成されていることを特徴とする可
変容量圧縮機。
【請求項４】請求項２または３に記載した可変容量圧
縮機であって、前記運転吐出容量は、所定の制御時における冷媒循環流
量から求められる運転トルクと、その時の最大トルクと
に基づいて定められることを特徴とする可変容量圧縮
機。
【請求項５】請求項４に記載した可変容量圧縮機であ
って、前記冷媒循環流量は、前記回転数に関する値と、前記容
量制御手段に入力される制御電流と、冷媒吐出圧力とに
基づいて定められることを特徴とする可変容量圧縮機。
【請求項６】請求項２〜５のいずれかに記載した可変
容量圧縮機であって、前記容量制御手段は、前記運転吐出容量が前記基準吐出
容量を超える場合に、吐出容量がこの基準吐出容量とな
るように制御することを特徴とする可変容量圧縮機。
【請求項７】請求項２〜５のいずれかに記載した可変
容量圧縮機であって、前記容量制御手段は、前記運転吐出容量が所定の基準吐
出容量幅の範囲外にある場合に、吐出容量がこの基準吐
出容量幅の範囲内に収まるように制御することを特徴と
する可変容量圧縮機。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載した可変
容量圧縮機であって、吸入冷媒はピストンを介して圧縮され、高圧化されて吐
出されるものであり、前記ピストンが中実構造を有する
ことを特徴とする可変容量圧縮機。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載した可変
容量圧縮機が空調回路の径路上に設けられた空調装置。
【請求項１０】吸入冷媒を圧縮して高圧化し吐出する
ことで空調回路に吐出冷媒を循環させる一方、この吐出
冷媒の吐出容量を制御する構成の可変容量圧縮機におい
て、冷房負荷に基づいて吐出容量を制御する通常吐出容量制
御を行うと共に、圧縮機の回転数に関する値と圧縮機の
実働情報とに基づいて吐出容量を制御する保護制御を行
うことを特徴とする容量制御方法。
【請求項１１】請求項１０に記載した容量制御方法で
あって、前記実働情報を、運転吐出容量と基準吐出容量によって
規定することを特徴とする容量制御方法。
【請求項１２】請求項１０または１１に記載した容量
制御方法であって、前記回転数に関する値が所定の高回転領域にある場合
に、当該高回転領域内における所定の制御時の実働情報
を求め、この実働情報が圧縮機の所定の高実働状態を示
すものと判断された場合に、前記保護制御を行うことを
特徴とする容量制御方法。
【請求項１３】請求項１１または１２に記載した容量
制御方法であって、前記運転吐出容量を、所定の制御時における冷媒循環流
量から求められる運転トルクと、その時の最大トルクと
に基づいて定めることを特徴とする容量制御方法。
【請求項１４】請求項１３に記載した容量制御方法で
あって、前記冷媒循環流量を、前記回転数に関する値と、前記容
量制御手段に入力される制御電流と、冷媒吐出圧力とに
基づいて定めることを特徴とする容量制御方法。
【請求項１５】請求項１１〜１４のいずれかに記載し
た容量制御方法であって、前記運転吐出容量が前記基準吐出容量を超える場合に、
吐出容量がこの基準吐出容量となるように制御すること
を特徴とする容量制御方法。
【請求項１６】請求項１１〜１４のいずれかに記載し
た容量制御方法であって、前記運転吐出容量が所定の基準吐出容量幅の範囲外にあ
る場合に、吐出容量がこの基準吐出容量幅の範囲内に収
まるように制御することを特徴とする容量制御方法。
【請求項１７】請求項１０〜１６のいずれかに記載し
た容量制御方法であって、冷媒を吸入し圧縮して吐出するピストンに中実構造を有
するピストンを用いることを特徴とする容量制御方法。