JPH0227177A - 可変容量圧縮機の容量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はクランク室内の揺動斜板の揺動により圧縮動
作が行われるとともに、クランク室圧力と吸入圧力との
差圧に応じてピストンストロークか変更されて前記揺動
斜板の揺動角度が変更され、圧縮容量を変化させること
かできる可変容量圧縮機の容量制御装置に関するもので
ある。

「従来の技術］ 従来の可変容量圧縮機は、シリンダボアを備えたシリン
タブロックにクランク室、吸入室及び吐出室を接続し、
前記クランク室内には駆動軸の回転にともなって所定角
度内を往復揺動して前記シリンダボア内のピストンに往
復運動を付与する揺動斜板を設け、前記クランク室と吐
出室との間には吐出室内のガスをクランク室内に供給す
る給気通路及びその給気通路を開閉する電磁弁を設け、
この電磁弁をデユーティ比制御することにより、クラン
ク室圧力と吸入室圧力との差圧が変化されてピストンス
トロークか変更され、前記揺動斜板の揺動角度が最小容
量位置と最大容量位置の間で変更され、圧縮容量を制御
できるようになっている６又、温度検出器がら出力され
たエバポレータの吹出温度信号を制御コンピュータに久
方し、該コンピュータから前記電磁弁に対し駆動電流を
供給し、この駆動電流のデユーデイ比を制御して、前記
電磁弁の開度を調整することにより、圧縮機の容量を制
御するようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前述した従来の容量制御装置は、可変容量圧
縮機の回転数に無関係にエバポレータの吹出温度をほぼ
目標温度に保持するように電磁弁が二１ンビュータによ
り制御される、上うになっているため、高速回転時にも
圧ａ機が最大容量になる可能性があり、その場合には各
部品に過大な負荷かかかり故障につながるという問題が
あった。づなわち、最大冷房負荷時においては最大容量
で圧縮機を運転する必要があるが、圧縮機の回転数が高
くなると、圧＃Ｐｉ機の容量が最小容量でも高速回転さ
れるために冷房能力が足りるにもかかわらず、最大容量
で高速回転されると、前記揺動ｆ１板などの各部品に過
大なｌ〜ルク変動や振動などの負荷が作用するので、圧
ｆｉｉＭ＆の耐久性が低下するという問題がある。

この発明の目的は］ｉ１１述した故障を兼＜シて耐久性
を向上することができるとともに、動力損失を軽減する
ことがてきる可変容量圧ＷＪ機の運転制御装道′を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ この発明は−［−属目的を達成するなめ、開閉弁の開き
量を制御することにより、クランク室圧力と吸入室圧力
との差圧が変化されてピストンス１−・ローフか変更さ
れ、揺動斜板の揺動角度が最小容量位置と最大容量位置
の間で変更され、圧縮容量を制御するようにした可変容
量圧縮機と、車室内の冷房負荷を検出する冷房負荷検出
手段と、 前記冷房負荷検出手段からの検出信号に基ついて前記可
変容量圧ｍ機の開閉弁を制御して圧縮容量を変更する制
御コンピュータと、 エンジン又は前記可変容量圧縮機の回転数を検出するた
めの回転検出器と、 前記回転検出器からの回転数信号が設定値を高回転側へ
越えた場合に冷房負荷検出手段からの冷７７５負荷信号
と無関係に前記可変容量圧ｗＩ機の揺動斜板を最小容量
位置に変位させるだめの最小容量切換動作回路と により構成している。

［作用］ す、上の手段を採用したことにより、この発明は以下の
ように作用する。

エンジン又は可変容量圧縮機の回転数か設定値を越えて
高回転になった場合には、最小容量切換動作Ｗｊ路か作
動されてエバポレータからの吹出温度信号等の冷房負荷
信号に関係なく、コンピュータから開閉弁に対し最小容
量となる駆動電流が供給されて、前記圧縮機の揺動斜板
が最小容量位置に固定的に保持され、従って、高速運転
時に揺動斜板が最小揺動範囲内で過大なトルク変動や振
動を受けることなく安定して揺動され、揺動斜板などの
摩耗か抑制され、耐久性が向上する。又、動力損失も軽
減される。

［実施例１ 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に基づいて
説明する。

第１図に示すように、シリンダブロック１の一端面には
弁板２を介してリヤハウジング３が接合固定されており
、そのリヤハウジング３内の外周面には環状の吸入室４
が、中央部には吐出室５がそれぞれ区画形成されている
。前記シリンタプロ（ン ツク１の他端面にはフロントハウジング６が接合固定さ
れ、その内部にはクランク室７が形成されている。シリ
ンタブロック１とフロン１〜ハウジング６との間には車
両のエンジンから駆動力を得て回転される駆動軸８が支
持されている。

前記シリンダブロック１には複数のシリンダボア１ａが
前記駆動軸８と平行に貫通形成されて、それらの内部に
はピストン９が装着されており、各ピストン９の背面に
はピストンロッド１０が連接されている。又、前記弁板
２には吸入室４から前記シリンダボア１ａ内の圧縮室に
冷媒ガスを導入するための吸入弁１１１ｍ１ｌと、各シ
リンダボア１ａの圧縮室で圧縮された冷媒ガスを吐出室
５に圧送するための吐出弁機構１２とが設けられている
。

前記駆動軸８には回転支持板（ラグプレー１〜）１３か
嵌合固定されるとともに、この回転支持板１３に突出し
た支持アーム１−３　ａに透設された円弧型形状の長孔
１３ｂには、連結ピン１４を介して回転駆動板１５が揺
動傾斜角を可変に、かつ駆動軸８、回転支持板１３と一
体回転可能に装着されている。

前記回転駆動板１５には揺動斜板１６か揺動動作のみ可
能に支承されている。つまり、クランク室７内に配置さ
れた案内ロッド１９により揺動斜板１６の回転が規制さ
れ、回転支持板１５の回転運動が揺動斜板１６に伝達さ
れない構成となっている。前記駆動軸８上にはスリーブ
１７が軸方向の摺動自在に嵌合され、一対の連結ピン１
８により回転駆動板１５に連結され、回転駆動板１５の
揺動案内を行なうようになっている。同じく駆動軸８」
二には前記スリーブ１７、揺動斜板１６及び回転駆動板
１５を回転支持板１３側、つまり第２図に示す最大容量
位置側ノ＼押圧付勢するための押圧はね２０か装着され
ている。

前記揺動斜板１６には前記ピストンロッド１０の端部か
連接され、駆動軸８の回転によって回転支持板１３か回
転されて、揺動斜板１６が揺動されたとき、ピストンロ
ッド１０を介してピストン９か往復動され、吸入室４か
らシリンダボア１ａの圧縮室に冷媒ガスが吸入され、該
圧縮室で圧縮された冷媒ガスは吐出室５に吐出されるよ
うになっている。

ここで、クランク室７の圧力Ｐｃと吸入室４の圧力Ｐｓ
との差旺ΔＰ（Ｐｃ−Ｐｓ）に応じ、前記差圧ΔＰか大
きくなると、吸入圧力に対するピストン９の背面に作用
する圧力か上昇して揺動斜板１６の傾斜角が小さくなっ
た状態となる。このため、ピストンストロークか小さく
なって、圧縮容量が減少する。逆に、差圧ΔＰが小さく
なると、揺動斜板１６の傾斜角が大きくなってピストン
ストロークが大きくなり、圧縮容量か増加する。

前記クランク室７の圧力Ｐｃを制御して冷房負荷などの
諸条件に応じて圧縮容量の増減制御を行なう容量制御装
置か設けられており、以下にその構成を説明する。

前記吐出室５とクランク室７とを連通ずるようにシリン
タブロック１及びリヤハウジング３には給気通路２１が
形成されるとともに、クランク室７と吸入室４とを連通
ずるように、シリンダブ口ツク１には油気通路２２か形
成され、圧縮室がちクランク室７内ノ＼ブローパイされ
た冷媒ガスを吸入室４ノ＼遷元するようになっている。

前記給気道路２１には開閉弁としての電磁弁２３が設ζ
１られている。この電磁弁２３の電磁コイル２４の励磁
により押圧ばね２５に抗して吸着される弁体２６が常に
は弁座２７に形成された弁孔２７ａの上部開口を押圧ば
ね２５の押圧作用により閉塞している。そして、電磁コ
イル２４が励磁されることにより、吐出室５とクランク
室７とか前記給気道路２１を介して連通される。

前記吸入室４と吐出室５とを外部で接続する冷媒ガス循
環回路３０上には凝縮器３１、膨張弁３２及びエバポレ
ータ３３が順次介在されており、エバポレータ３３によ
り冷却される空気はブロア３４によりエバポレータ３３
の吹出口から車室内Ｉ＼吹き出される。

前記電磁コイル２４には電磁弁２３のチューティ比制御
を行なうための制御コンピュータ４１が接続されている
。又、このコンピュータ４１にはエバポレータ３３の吹
出温度を検出するための冷房負荷検出手段としての温度
検出器４２が接続されるとともに、車室内の室温調節レ
バーからなる温度設定器４３が接続され、該温度設定器
４３により設定される吹出温度を目標値としてコンピュ
ータ４１から電磁弁の駆動電流が出力されるようにして
いる。

さらに、前記コンピュータ４１には圧縮機の回転数を検
出するための回転検出器４４及び回転数が設定回転数を
越えたか否かを判別する比較器４５が接続されている。

そして、前記回転検出器４４からの圧縮機回転信号か例
えば５０００　ｒｐｎの設定回転数以下の場合には、エ
バポレータ３３の吹出温度に応じて前記電磁弁２３のデ
ユーティ比をＯ〜１まで変化させて圧縮容量を最大から
最小の範囲で制御するようにしている。

又、前記コンピュータ４１と前記比較器４５との間には
、最小容量切替動作回路４６か接続されている。そして
、前記回転検出器４４からの圧縮機回転信号が前記５０
００ｒｐｍの設定回転数を越えた場合には、エバポレー
タの吹出温度信号に優先して、コンピュータ４１から前
記電磁弁２３に対し、前記給気道路２１の開き量を大き
くするチューティ比の電磁弁駆動電流を供給して、吐出
室５から給気通路２１を経てクランク室７内に高圧の冷
媒ガスを速やかに供給し、ピストン９のストロークを最
小にして、圧縮容量を最小にするようにしている。この
最小容量状態においては、第１図に示すように前記揺動
斜板１６の傾斜角か最小となっており、スリーブ１７が
押庄ばね２０を圧縮し、連結ピン１８か長孔］、　３　
ｂの下端に当接した安定状態に保持され、揺動斜板１６
が最小ス１−ロークで揺動されるようにしている。

次に、前記のように構成した可変容量庄ｍ機の運転制御
方法について説明する。

第２図は車室内の温度、つまり冷房負荷が高くて、圧縮
機の揺動斜板１６かピストンストロークが最大となる最
大容量位置に保持された状態を示す。この最大容量運転
状態において、回転検出器４４からの回転数信号か設定
回転数を越えた場合には、温度検出器４２からのエバポ
レータ３３の吹出温度信号に関係なく、コンピュータ４
１から電磁弁２３に流れる駆動電流のデユーティ比か減
少され、このため吐出室５から給気通路２１を経てクラ
ンク室７内に高圧の冷媒ガスが供給され、従って、ピス
トン９のストロークが速かに小さくなり、クランク室圧
力Ｐｃと吸入圧力Ｐｓとの差圧ΔＰが増大して、揺動斜
板１６が第１図に示す安定した最小容量位置に移動保持
された状態で高速揺動動作される。この結果、不安定な
中間容量位置で高速回転されるのと比較して、回転駆動
板１５及び揺動斜板１６には過大なトルク変動や振動な
どの負荷が作用せず、その破損が抑制され耐久性が向上
し、動力損失が軽減される。

なお、本発明は次のように具体化することもできる。

（１）前記回転検出器４４からの圧縮機の回転数信号が
設定回転数を越え、かつ設定時間を越えた場合に電磁弁
２３のデユーティ比を減少して揺動斜板１６を最小容量
位置に変位するように構成することにの場合にはごく短
時間の高回転を検出して容量か減少するのを抑制するこ
とができる。

（２）圧縮機の回転検出器４３に代えて、車両のエンジ
ンの回転数を検出する回転検出器を使用すること。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明は圧縮機の高速回転時に
圧縮機の容量を最小にして、回転駆動板や揺動斜板など
の各駆動部材に過大なトルク変動や振動などの無理な負
荷が作用するのを抑制することができ、圧縮機の耐久信
頼性を向上することかできるとともに、過剰能力での運
転を無くして動力損失を抑制できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化した可変容量圧縮機の運転制御
装置を示す最小容量状態の断面図、第２図は同じく最大
容量状態の断面図である。 シリンダブロック１、リヤハウジング３、吸入室４、吐
出室５、フロントハウジング６、クランク室７、駆動軸
８、ピストン９、ピストンロッド１０、回転支持板１３
、回転駆動板１５、揺動斜板１６、案内ロッド１９、給
気通路２１、抽気通路２２、開閉弁としての電磁弁２３
、電磁コイル２４、制御コンピュータ４１、冷房負荷検
出手段としての温度検出器４２、回転検出器４４、比較
器４５、最小容量切替動作回路４６゜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．シリンダボアを備えたシリンダブロックにクランク
   室、吸入室及び吐出室を接続し、前記クランク室内には
   駆動軸の回転にともなって所定角度内を往復揺動して前
   記シリンダボア内のピストンに往復運動を付与する揺動
   斜板を設け、前記クランク室と吐出室との間には吐出室
   内のガスをクランク室内に供給する給気通路及びその給
   気通路を開閉する開閉弁を設け、この開閉弁の開き量を
   制御することにより、クランク室圧力と吸入室圧力との
   差圧が変化されてピストンストロークが変更され、前記
   揺動斜板の揺動角度が最小容量位置と最大容量位置の間
   で変更され、圧縮容量を制御するようにした可変容量圧
   縮機と、 車室内の冷房負荷を検出する冷房負荷検出手段と、 前記冷房負荷検出手段からの検出信号に基づいて前記可
   変容量圧縮機の開閉弁を制御して圧縮容量を変更する制
   御コンピュータと、 エンジン又は前記可変容量圧縮機の回転数を検出するた
   めの回転検出器と、 前記回転検出器からの回転数信号が設定値を越えた場合
   に冷房負荷検出手段からの冷房負荷信号と無関係に前記
   可変容量圧縮機の揺動斜板を最小容量位置に変位させる
   ための最小容量切換動作回路と、 により構成した可変容量圧縮機の容量制御装置。