JPH03217321A - 自動車空調用の変速機付圧縮機 - 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、自動車の補機、特に入力側に無段式の変速
機部を設けてなる自動車空調用の変速機付圧縮機に関す
る。

（従来の技術） 自動車の空調回路に用いられる圧縮機は、自動車に搭載
されているエンジンを動力源と１，て圧縮運転が行われ
ている。

ところで、自動車のエンジンの回転数は走行状況等によ
って異なるものの、圧縮機では必要な空調負荷に応じた
能力を一定の範囲に保つような回転数か要求される。

そこで、この点をバランスさせるものとして、特開昭６
２−１７０７８７号公報で示されるような変速機付圧縮
機が提案されている。これは入力軸部に、無段式の変速
機部、例えば入・出力ディスク、複数個の略傘状の遊星
コーン、変速リング、与圧のための押圧力発生手段等を
組合わせて構成された摩擦無段式の変速装置を介して、
例えばピストン式の圧縮機部を直列に連結した構造とな
っていて、変速機部の無段変速により圧縮機部の回転数
を制御して、エンジンの回転数にかかｂＪに、必要な冷
媒循環量を維持しようとしたものである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、近時、こうした変速機付圧縮機においては、
冷房負荷に応じ変速装置の変速比を「０から最大」まで
無段階に制御して、エンジンの影響を受けずに、必要な
大小の冷房能力を確保することが考えられている。

ところが、この変速機付圧縮機によると、確かに有効な
冷房能力を取り出すことができるものの、変速比０（圧
縮機の運転がＯＦＦ）、もしくはそれに近い低変速領域
といった領域の使用条件の際に問題が生じるおそれがあ
る。

すなわち、自動車用の変速機付圧縮機は、通常、圧縮機
本体の内部に変速機部、圧縮機部の各摺動部を潤滑する
潤滑油か一定量封入されていて、この潤滑油が圧縮機部
から吐出される冷媒に混って冷凍サイクル回路を循環す
るようにしている。そして、この冷凍サイクル回路から
、再び冷媒が圧縮機本体に吸込まれることで、冷媒中に
含まれる潤滑油の成分を変速機部および圧縮機部の各要
素の摺動部分に供給すると同時に、同油分を分離して油
溜め部に貯溜させ必要な部分を潤滑している。

ところが、変速機付圧縮機は変速比０、もしくが減少、
あるいは戻らなくなる。このため、このび圧縮機部の摺
動部の潤滑性が損なわれ、摺動部分が磨耗したり、異常
な発熱が生じたりして、圧縮機の信頼性の低下をもたら
す。特に変速比０の運転では、圧縮機部は運転しないも
のの、変速機部の入力側はエンジンの駆動力を受けて運
動しているので、圧縮機本体としては実質、無給油状態
で作動していることとなり、圧縮機の信頼性の低下は著
しくなる。

この発明はこのような事情に着目してなされたもので、
その目的とするところは、変速比０、もしくは変速比０
に近い低変速領域の運転時における潤滑性を向上させる
ことができる自動車空調用の変速機付圧縮機を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明の変速機付圧縮機は
、入力軸部に無段式の変速機部を介して圧縮機部を連結
するとともに、内部に前記変速機部および圧縮機部の摺
動部を潤滑する潤滑油を封入して構成される圧縮機本体
と、前記変速機部の変速比を空調負荷に応じて制御する
空調制御手段と、前記変速機部の変速比が０、もしくは
それに近い低変速領域を検出する検出手段と、前記変速
比０、もしくはそれに近い領域が検出されたとき前記変
速機部を一時増速側に変速する強制増速手段とを設けた
ことにある。

（作用） この発明の変速機付圧縮機は、空調負荷に応じて変速比
を変化させて圧縮機本体を運転中、検出手段にて変速機
部の変速比が０１もしくはそれに近い低変速領域か検出
されると、強制増速手段は油不足をきたす運転領域であ
ると判断して、現在の変速機の変速比を一時増速側に変
速してさせていく。

すると、圧縮機部の吐出冷媒量が増加し、それに伴い多
くの潤滑油が冷媒と共に圧縮機本体に戻り、変速比が０
１もしくはそれに近い低変速領域の運転を原因とした油
不足を解消していく。すると、油不足となっている変速
機部、圧縮機部の各摺動部分に潤滑油がゆきわたり、各
部の磨耗、温度上昇を防いでいく。

これにより、圧縮機の信頼性を維持していくことになる
。

（実施例） 以下、この発明を第１図ないし第５図に示す第１の実施
例にもとづいて説明する。第２図は自動車用空調装置の
概略構成を示し、１は変速機付圧縮機、２は凝縮器、３
はレシーノくタンク、４は膨張弁（減圧装置）、５は蒸
発器である。各冷凍サイクル機器は冷媒管６で順次接続
されていて、冷凍サイクル回路７を構成している。そし
て、変速機付圧縮機１の入力部に設けた従動側ブーり８
と、自動車に搭載されている例えば走行用のエンジン９
のクランク軸に設けた駆動側ブーり１０とがべルト、例
えば無端状のＶベルト１１で連結されている。つまり、
走行用のエンジン９を動力源として、弯速機付圧縮機１
を駆動するようにしている。

なお、５ａは蒸発器５の熱交換で得られた冷風を自動車
のキャビン（図示しない）に吹き出すための送風ファン
である。

上記変速機付圧縮機１には、変速機部、例えば摩擦無段
式の変速装置２０を介して、ウエーブプレート式の圧縮
機部４０を直列に連結した圧縮機本体１ａが用いられて
いる。この詳細な圧縮機本体１ａの構造か第３図および
第４図に示されている。

圧縮機部４０について説明すれば、４１はシリンダブロ
ックである。このシリンダブロック４１は、前後方向に
おいて分割されたフロントシリンダブロック４１ａとリ
アシリンダブロック４ｌｂとから構成される。各シリン
ダブロック４１ａ，４ｌｂの周側には、双方を前後方向
沿いに貫通するような孔部で形成されるシリンダ４２が
周方向に沿って複数、平行に設けられている。そして、
これら各シリンダ４２内にそれぞれピストン４３が摺動
自在に嵌挿されている。

上記フロントシリンダブロック４１ａの端部には、フロ
ント側のバルブプレート４４およびフロントサイドハウ
ジング４５が順次設けられている。

またリアシリンダブロック４ｌｂの端部には、リア側の
バルブプレート４６およびリアサイドハウジング４７か
順次設けられている。そして、これら前後方向に沿って
順に並んだ各部品が、フロントサイドハウジング４５，
バルブプレート４４，シリンダブロック４１，バルブプ
レート４６を貫通するスルーボルト４８でリアサイドハ
ウジング４５に締結され、本体部分を構成している。な
お、各シリンダ４２に臨むバルブプレート部分には、図
示はしないがシリンダブロック外側に位置して吐出孔お
よび吐出弁か設けられ、シリンダブロソク中央側に位置
して吸込孔および吸込弁が設けられている。但し、４９
は上記吐出弁の弁押さえを示す。

またシリンダブロック４〕の中央には駆動軸５０か前後
方向に沿って配置されている。そして、この駆動軸５０
の前部側の端部がフロントサイドハウジング４５から前
方へ突出している。なお、Ａは駆動軸５０の軸線を示す
。この駆動軸５０は、前後部分がそれぞれフロントシリ
ンダブロック４１ａおよびリアシリンダブロック４ｌｂ
に設けたラジアル軸受５ｌｂ，５１ｂで回転自在に支持
されている。そして、この駆動軸５０の中央部分には上
記各ピストン４２につながるウェーブブレト５１が嵌挿
されていて、このウエーブプレート５１にて各ピストン
４３をシリンダ４２内で往復動させるようにしている。

すなわち、ウェーブプレート５１が配置されるリアンリ
ンダブロック４ｌｂの前方側の端部分には、シリンダ４
２に至るような円形状の凹部５２が形成されている。そ
して、この四部５２内に、例えば外径がシリンダ４２の
軸心に至るような寸法に設定された上記ウエーブプレー
ト５１が収容されている。またこのウエーブプレート５
１の外周端に対応する各ピストン４３の外周部分には、
当該端部を許容する凹部５３が形成されている。

そして、これら各四部５３内には、凹部５３に入るウェ
ーブプレート５１の板面部を両側から挾み付けるように
して一対のローラ５　４　，　　５　５　カ回転自在に
装着されていて、ローラ５４，５５か回転するウェーブ
プレート５１の板面部上を転勤することにより、ウェー
ブプレート５１の傾斜変位分、ピストン４３がシリンダ
４２内を往復動するようになっている。なお、ウェーブ
プレート５１のスラスト方向は、ウエーブプレート５１
のハブ５１ａとそれに対向するシリンダブロック壁との
間に設けたスラスト軸受５７で回転自在に支持されてい
る。

上記リアサイドハウジング４７の内部には、中央側にバ
ルブプレート４６の各吸込孔と連通ずる環状の吸込室５
８（低圧室）が設けられている他、外側にはバルブプレ
ート４６の各吐出孔と連通ずる環状の吐出室５９（高圧
室）が設けられている。

またフロントサイドハウジング４５の中央側にはバルブ
プレート４４の各吸込孔と連通ずる円形な切欠部６０（
低圧室）が形成されている他、外側の内部部分にはバル
ブプレート４４の各吐出孔と連通ずる環状の吐出室６１
（高圧室）が設けられている。そして、切欠部６０は上
記吸込室５８と図示しない通路を介して連通ずるととも
に、後述する変速装置２０の内部を通じて変速機付圧縮
機１の前部側に設けた吸込ノズル６２と連通している。

また各吐出室５９．６１はリアシリンダブロック４ｌｂ
の側部（変速機付圧縮機１の後部側）に形成されたノズ
ル装着口体６３に図示しない通路を介して連通していて
、上記駆動軸５０の回転にしたがって各ピストン４３が
往復動ずれば、吸込ノズル６２から吸込まれた冷媒を圧
縮し、続いて圧縮した冷媒を吐出室５９．６１およびノ
ズル装着口体６３を通って、同ノズル装着口体６３に装
着した吐出ノズル６４から凝縮器２へ吐出させる構造と
なっている。なお、ウェーブプレート５１の回りの摺動
部に潤滑するよう、図示しない通路を用いて凹部５２内
に吸込冷媒が導入されるようにしてある。

一方、上記変速装置２０について説明すれば、２１はフ
ロントサイドハウジング４５の周部にボルト（図示しな
い）によって密閉的に連結されたハウジングである。ハ
ウジング２１は、略キャップ状をなしていて、内底部に
は油溜り部３７が形成されている。そして、この油溜り
部３７に一定量の潤滑油３８が貯溜されている。またハ
ウジング２１の上部側には、上記吸込ノズル６２を装着
した口体部２１ａが設けられている。このハウジング２
１のフロント側の壁部には、同壁部に設けたラジアル軸
受２２により、入力部となる入力軸２３が回転自在に支
持されている。この入力軸２３は、上記駆動軸５０の軸
線Ａと同軸をなして、ハウジング２１のフロント側を貫
通している。そして、この入力軸２３の貫通端に上記従
動側ブーリ８が装着されていて、入力軸２３へ上記エン
ジン９の回転を入力できるようにしている。なお、２４
はプーり支持用のラジアル軸受、２５は従動側プーり８
とラジアル軸受２２との間の入力軸部分に設けたオイル
シールを示す。

また入力軸２３のハウジング２１内に突出した端部には
、凹部２ｌｂが形成されている。この四部２ｌｂと隣合
う上記駆動軸５０の端部とは、ラジアル軸受２６を介し
て嵌挿されていて、入力軸２３と上記駆動軸５０とを同
軸上に配置させている。そして、これら人・出力軸間に
摩擦無段式の変速機構部が設けられている。

すなわち、２７は上記入力輔２３の突出側の端部外周に
一体に設けられた入力ディスク、２８は入力ディスク２
７と対向して駆動軸５０の突出端部に回転自在に嵌挿さ
れた出力ディスクである。

そして、これら入力ディクス２７と出力ディスク２８と
の外周端間には複数の遊星コーン２つ（２個だけ図示）
が介在されている。

ここで、遊星コーン２９について説明すれば、遊星コー
ン２９は３つの伝動面を有する略傘状を呈している。す
なわち、遊星コーン２９は、円錐部２９ａの円錐底面に
、同軸をなして小径なディスク部３０を一体的に設ける
とともに、同ディスク部３０の底面に同軸をなして取付
軸３１を一体的に設けてなる。そして、ディスク部３０
の側面部は上記入力ディスク２７の外周端と摩擦係合す
るような凹状に形成されていて、第１の伝動面３２とし
ている。また上記円錐部２９ａの底面周縁部は、平面又
はそれに近い面に形成されていて、上記出力ディスク２
８の外周端と摩擦係合する第２の伝動面３３を構成して
いる。また円錐部２９ａは鈍角の頂角を有して構成され
ていて、同円錐部２９ａの側面を後述する変速リング３
６と摩擦係合する第３の伝動面３４としている。

そして、これら遊星コーン２９をリテーナ３５で、軸線
Ａの回りに回転自在に取り付けている。

すなわち、リテーナ３５は板部材を円錐台形状に成形し
たような円盤形状をなしている。このリテーナ３５が、
入力軸２３側に側壁を配置した状態で、同側壁の中央部
分が入力軸２３の入力ディスク２７から突き出た端部部
分に回転自在に嵌挿されている。むろん、リテーナ３５
は軸線Ａと同軸に設けられる。そして、このリテーナ３
５の傾斜した周壁に上記複数個の遊星コーン３０の取付
軸３１が、所定の間隔で、適当なクリアランスを存して
回転自在に装着され、各遊星コーン３ｏを円錐部２９ａ
の駆動軸５０側の母線が軸線と略平行になるように配置
している。

そして、これら自転、かつ公転が自在な遊星コン３０の
ディスク部３０の側面、すなわち第１の伝動面３２に、
上記入力ディスク２７の外周端部が摩擦係合している。

また遊星コーン３ｏの円錐底面周縁、すなわち第２の伝
動面３３に上記出力ディスク２８の外周端部が摩擦係合
している。

これら遊屋コーン２９の回りのハウジング面部分（含む
油溜め部３７）には、軸線Ａ方向に沿う段部３９か形成
されていて、この段部３９内に上記変速リング３６が軸
線Ａ方向に沿って摺動自在に嵌挿されている。また変速
リング３６の内周面には円錐部２９ａの軸線Ａと平行な
法面と接する凸部３６ｇが周方向に渡って形成されてい
て、変速リング３６の軸線Ａ方向に沿うスライドにより
遊星コーン２９の接触点の位置を頂角がら周縁部の間で
可変させることで、入力軸２３がらの回転速度を変速で
きるようになっている（遊星コーン２９の公転速度の変
化による）。本実施例では、例えば「変速比０（円錐部
２９ａの周縁近傍の位置）から変速比１（円錐部２９ａ
の頂角近傍の位置）」の範囲で出力回転を無段で変速す
るようにしてある。

またこうした遊星コーン２９およびリテーナ３５の配置
により、下位に配置された遊星コーン２９および変速リ
ング３６の下部部分を上記油溜め部３７の潤滑油３８中
に浸漬させており、遊星コーン２つの公転、自転による
潤滑油３８の跳ね上げにより、吸込ノズル６２からハウ
ジング２１内を通り、上記圧縮機部４０の切欠部６０か
ら吸込まれる冷媒に油成分を混入させたり、変速機部２
０の摺動部分に潤滑油３８を供給させるようにしている
。

一方、変速リング３６の上部部分には同変速リング３６
を駆動する駆動機構７０が設けられている。駆動機構７
０は、変速リング３６の上部部分に上方へ突き出る駆動
ピン７１を突設し、この駆動ビン７１をカム機構を用い
て軸線Ａ方向に駆動させる構造が用いられている。

すなわち、駆動機構７０について説明すれば、７２は上
記口体部２ｌａ内に配置されたカムブロックである。こ
のカムブロック７２は、第４図にも示されるように変速
装置２０の左右方向（図において奥行および手前となる
軸線Ａと直角な方向）に沿って延びる帯状のブロックを
なしている。そして、このカムブロック７２の下部中央
が上記駆動ピン７１の突出部に連結されている。このカ
ムブロック７２は、図示はしないが軸線Ａ方向に沿う２
本のガイドピンにより、軸線八方向に沿いのみにスライ
ドできるよう規制されていると同時に、図示しないコイ
ルスプリングの弾性力によって常に矢印Ｙで示すリア方
向に押し付けられる構造となっている。これにより、カ
ムブロック７２がスライドすれば上記変速リング３６が
軸線Ａ方向にスライドするようにしている。このカムブ
ロック７２のリア側の側面には、平面又は曲面で形成さ
れた、奥行きになるにしたがって広がるように傾斜した
カム面７３が設けられている。

また上記口体部２　１．　ａのリア側には、上記カム面
７３と並行をなして、ねじ軸７４が配置されている。ね
じ軸７４は、例えば外周に台形ねじを有する台形ねじ軸
から構成されていて、両端側が口体部２１ａを構成する
壁部に設けたラジアル軸受７５．７５で回転自在に支持
されている。またねじ軸７４の一端部は、口体部２１ａ
と隣接して、ハウジング６の外部に設けた減速機７６を
介して、同外部の駆動モータ７７に接続されている。つ
まり、駆動モータ７７の回転にしたがってねじ軸７４が
回転するようになっている。また上記ねじ軸７４のねじ
部分には駆動ナット７８が進退自在に螺合されている。

駆動ナット７８には、上記付勢用のコイルスプリングの
弾性力を受けて、カムブロック７２のカム面７３と常に
接触する、上記カム面７３に対応した傾斜面の駆動面７
９が形成されていている。つまり、カムブロック７２は
、ねじ軸７４が正回転、逆回転すれば、接触を保ちつつ
矢印Ｘ方向に変位する駆動ナット７８により、軸線Ａ方
向に変位するようになっている。すなわち、駆動モータ
７７の回転に応じ、変速リング３６か軸線Ａ方向に変位
して、必要な変速がなされるようになっている。

他方、上記出力ディスク２８には調圧カム機構８０（押
圧力発生手段）が設けられている。ここで、調圧カム機
構８０について説明すれば、８１は切欠部６０から露出
した駆動軸部分に嵌挿されたハブである。ハブ８１は、
動力伝達用のキー８１ｃを介して駆動軸５０に嵌挿され
る小径円筒部８１ａと、これと同心をなして出力ディス
ク２８側に連結され外側に張り出る大径円筒部８ｌｂと
から構成される。むろん、小径円筒部８　］．　ａは軸
方向には変位できるようになっているものである。また
対向関係となるハブ８１の大径円筒部８ｌｂと出力ディ
スク２８との間の駆動軸部分には、円板状に形成された
カムディスク８２が摺動自在に嵌挿されている。つまり
、カムディスク８２は、上記出力ディスク２８と共に回
転自在ならびに軸方向に変位自在となっている。そして
、カムディスク８２とハブ８１とは、互いに対向するカ
ムディスク８２の板面部分と大径円筒部８ｌｂの板面部
分との間に配置した複数の鋼球８３、および同各板市部
分に設けた鋼球８２の動きを規制する凹部８４，８４に
よって、動力的に結合されている。また互いに対向する
出力ディスク２８とカムディスク８２とは、圧入により
カムディスク８２の出力ディスク２８側の板面部分に突
設された複数のピン８５が、出力ディスク２８に穿設さ
れた挿入孔８６に遊嵌されることによって、軸線Ａ方向
に変位自在に連結されている。そして、こうしたビン８
５と挿入孔８６とによる回転力の伝達、鋼球８３と凹部
８４，８４とによる回転力の伝達によって、出力ディス
ク２８から出力された変速回転を、出力軸となる駆動軸
５０に出力するようにしている。さらにまた出力ディス
ク２８とカムディスク８２との間には、複数の圧縮コイ
ルスプリング８７が介装されている。そして、この圧縮
コイルスプリング８７の弾性力にて、出力ディスク２８
を常に遊星コーン２９に付勢させている。すなわち、こ
の圧縮コイルスプリング８７による付勢によって、回転
初期に変速装置２０に各摩擦により係合している各部に
与圧を与えて、変速機能に必要な摩擦係合力を付与する
構造となっている。なお、ノ＼ブ８１の小径円筒部８１
ａの端面とこれに対向するバルブプレート部分との間に
はスラスト軸受８８が介装されていて、ハブ８１に伝わ
る反力を回転自在に受ける構造となっている。

そして、このように構成された変速機付圧縮機１の制御
系か第１図および第２図に示されている。

すなわち、９０は制御部（マイクロコンピュータおよび
その周辺回路よりなる）である。この制御部９０には操
作部９１か接続されていて、設定温度等の冷房運転に必
要な情報を入力できるようになっている。また制御部９
０には、上記蒸発器５から吹き出される空気の温度Ｔａ
を検出するＴａ温度センサ９２（以下、単にＴａセンサ
と称す）　上記圧縮機部４０に設けられ同圧縮機部４０
の回転数（出力）を検出するＮｅｏ回転数検出センサ９
３（以下、単にＮｅｏセンサと称す）、エンジン９に設
けられ同エンジン９の回転数（入力）を検出するＮｅ回
転数検出センサ９４（以下、単にＮｅセンサと称す）か
それぞれ接続されている。

また制御部９０には第１図に示されるように目標コンブ
レッサ設定回路９５、変速比算出回路９６、上記変速装
置２０の駆動モータ７７につながる変速機部駆動回路９
７が内蔵されている。そして、上記Ｔａセンサ９２に上
記各回路９５〜９７が順次接続されている。また目標コ
ンプレツサ設定回路９５には上記操作部９０が接続され
ていて、上記目標コンプレッサ設定回路９５において、
Ｔａセンサ９２から入力される空気温度Ｔａと操作部９
０から入力される目標温度Ｔａｏとの偏差に応じた目標
コンプレッサ回転数を算出するようにしている。さらに
また変速比算出回路９６には上記Ｎｅセンサ９４が接続
されていて、この変速比算出回路９６において、同変速
比算出回路９６に入力される目標コンブレツサ回転数と
Ｎｅセンサ９４から入力されるエンジン回転数とから必
要な変速比δを算出するようにしている。そして、この
変速比δにしたがって、変速装置２０の駆動モータ７７
を制御して変速比δを可変するようにしている、つまり
、蒸発器５から吹き出される空気温度Ｔａをパラメータ
として、変速装置２０の変速比δを冷房（空調）負荷に
応じて制御する構造となっている。

また上記制御部９０には、？’Ｊｃｏセンサ９３につな
がるコンプレッサ回転数比較回路９８が内蔵されている
。このコンプレッサ回転数比較回路９８には、設定最低
コンブレッサ回転数が記憶されていて、Ｎｅｏセンサ９
３から入力される圧縮機部４０の回転数とを比較するよ
うにしている。そして、コンブレッサ回転数比較回路９
８に目標コンブレッサ回転数修正回路９９が接続されて
いる。

この目標コンプレッサ回転数修正回路９９にはタイマ回
路１００が接続されていて、上記目標コンプレッサ回転
数修正回路９９に内蔵された運転領域判断回路９９ａに
おいて、設定最低コンブレッサ回転数よりも圧縮機部４
０の回転数が低いときが、所定時間継続したとき、変速
比δが０、もしくはそれに近い低変速領域と判断するよ
うにしている。また目標コンブレッサ回転数修正回路９
９には設定増速回転数が記憶されていて、上記運転領域
判断回路９９ａにおいて、変速比δが０、もしくはそれ
に近い低変速領域と判断されたとき、当該設定回転数Ｎ
　ｃｏｓｅｔを上記変速比算出回路９６に出力して、変
速比算出回路９６から算出される変速比δを強制的に一
時増速側に変速させるようにしている。

つぎに、こうした自動車用空調装置の作用について説明
する。

自動車のエンジン９を起動させると、エンジン９の回転
が駆動側ブーり１０、■ベルト１１、従動側ブーり８を
介して変速機付圧縮機１の入力軸２３に伝達されていく
。これにより、入力された回転か入力ディスク２７から
遊星コーン２９に伝達されていき、遊星コーン２つを自
転ならびに軸線Ａの回りに公転させていく。そして、こ
の遊星コーン２９の公転を利用して、油溜り部３７に溜
まった潤滑油３８ｆ跳ね上げて、変速装置２０の摺動部
を潤滑すると同時に、圧縮機部４０の摺動部の潤滑かで
きるようハウジング２１内の冷媒に潤滑油３８を混入し
ていく。

ここで、操作部９１から冷房運転を開始する信号が制御
部９０に入力されなければ、遊星コーン２９の第３の伝
動面３４に対する変速リング３６の接触位置は変速比０
の位置のままで、エンジン９の回転は圧縮機部４０には
伝達されない。

しかし、操作部９１から冷房運転を開始する信号が制御
部９０に入力されると、変速リング３６か冷房負荷に応
じて定められた変速比δ分、変位していく。すると、変
速比δで得られる出力回転が出力ディスク２８、カムデ
ィスク８２、ハブ８１、駆動軸５１を介してウェーブプ
レート５１に伝達されていき、各ピストン４３を往復動
させていく。これにより、冷媒か吸込ノズル６２からハ
ウジング２１内、切欠部６０、吸込室５５を通ってシリ
ンダ４２内に吸込まれていき、圧縮されていく。そして
、圧縮した冷媒は吐出室５９，６１、ノズル装着体６３
内を通って、吐出ノズル６４から冷凍サイクル回路７に
吐出されていく。

こうした冷媒の流通中、当該冷媒に含まれる潤滑油３８
の成分が変速装置２０の各摺動部および圧縮機部４０の
各摺動部に供給されて、各部を潤滑していく。

そして、吐出した冷媒が、凝縮器２、レシーバタンク３
、膨張弁４、蒸発器５を流れていき、冷房サイクルを構
成していく。そして、蒸発器５の熱交換で得られる冷気
が、送風ファン５ａにて自動車のキャビン内に冷風とし
て送風され、キャビン内を冷房していく。

こうした冷房運転が、空気温度Ｔａをパラメータとした
無段変速の冷房負荷に応じた制御で継続Ｓ されていく。具体的には、第７図に示されるフロチャー
トに沿って変速装置２０の制御がなされる。

すなわち、操作部９１の操作によって、Ｓ（ステップ）
０のように冷房運転が開始されると、Ｓ１に示される事
項の初期条件が設定されていく。

但し、ｒＫｐ：フィードバック制御の比例ゲイン」　　
「θ１　：フィードバック制御のサンプリングタイム（
温度制御）」「θ２　；フィードフォワード制御のサン
プリングタイム（変速比制御）」、ｒＴａｏ：目標吹出
空気温度」、ｒＮｃｏｍｉｎ　：設定最低コンプレッサ
回転数」、ｒ　Ｍ　ｔｉｍｅｓｅｔ　　：設定時間（　
Ｎ　ｃｏｍｉｎ以下の回転数の許容時間）」、「Ｎ　ｃ
ｏｓｅｔ　　：設定回転数」、ｒＬ，Ｍ：カウンタ」で
ある。

続いて、目標コンプレッサ回転数設定回路９５において
、Ｓ２で示すようにフィードバック制御のサンプリング
タイムθ１に対するフィードフォワード制御のサンプリ
ングタイムの回数の割合Ｌ　ｓｅｔが算出されていく。

ついで、同目標コンプレッサ回転数設定回路９５にて、
Ｓ３で示すようにＴａセンサ８２から出力される吹出空
気温度Ｔａ，Ｎｅｏセンサ９４から出力されるコンブレ
ッサ回転数Ｎｃｏが検出されていく。一方、コンプレッ
サ回転数比較回路９８にて、Ｓ４で示されるようにコン
プレッサ回転数Ｎｃｏが設定最低コンプレッサ回転数Ｎ
　ｃｏｉｉｎよりも低いかどうかを判定していく。

ここで、コンプレッサ回転数Ｎｃｏが設定最低コンブレ
ッサ回転数Ｎｃｏｍｉｎよりも高いと判定されると、目
標コンブレッサ回転数修正回路９９に内蔵の運転領域判
断回路９９ａで、潤滑油３８の不足がないと判断してい
く。そして、この判断結果にしたがって、Ｓ１０では、
目標コンプレッサ回転数設定回路９５にて、吹出空気温
度Ｔａと目標吹出空気温度Ｔａｏとの偏差に応じて、目
標コンブレッサ回転数Ｎ　ｅｏｎや】を算出していく　
（フィードバック制御）。続いて、変速比算出回路９６
にて、Ｓｌｌで示すように、Ｎｅセンサ９３から現在の
エンジン回転数Ｎｅが検出されていく。そして、上記算
出結果をもとに変速比算出回路９６にて、Ｓ１２で示す
与式にしたがって必要な変速比δを算出していく。この
算出結果にしたがって変速機部駆動回路９７が制御され
、３１３で示すように変速機部駆動回路９７を介して駆
動モータ７７の作動を制御して、変速リング３６を算出
した変速比δとなるよう変位させていく。そして、算出
された変速比δになった否かを、つぎのＳ１４のサンプ
リングタイムθ２の設定、同Ｓ１５のカウンタＬの加算
、さらにはＳ１６における同カウンタＬと上記Ｌ　ｓｅ
ｔとの比較結果の「Ｌ≧ＬｓｅｔＪの成立によって判断
していく。その後、変速比δとなったと判断すると、Ｓ
１７で示すようにカウンタＬをクリアした後、８１８の
如く目標コンプレッサ回転数Ｎ　ｃｏＯの更新が行われ
ていく。

こうした冷房運転中、上記Ｓ４の判定のとき、コンプレ
ッサ回転数Ｎｃｏが設定最低コンブレッサ回転数Ｎｃｏ
ｍｉｎよりも低いと判定すると、ｓ５に進み、カウンタ
Ｍの加算がなされていく。それと同時に、Ｓ６で示され
るようにｒＮｃｏがＮｃｏｍｉｎ以下の継続時間Ｍｔｉ
ｉｅＪを算出していく。そして、つぎのＳ７で「算出さ
れた継続時間Ｍｔｉｍｅが設定時間Ｍｔｉｍｅｓｅｔよ
りも長いか否か」を判定していく。つまり、長ければ、
変速装置２０の変速比が０、もしくは変速比０に近い低
変速領域となる。

ここで、変速比が０１もしくは変速比０に近い低変速領
域での運転は、吐出冷媒が減少することにより、変速機
付圧縮機１に戻る潤滑油が減少、あるいは戻らなくなる
。それ故、この領域の運転が長時間行われると、変速装
置２０，圧縮機部４０の内部では油不足の減少が発生し
、これによって変速機装置２０および圧縮機部４０の摺
動部の潤滑性が損なわれてしまうおそれがあるしかし、
上記変速比０、もしくは変速比０に近い低変速領域の検
出によって、まず、現在の状態は、この油不足をきたす
運転領域であると判断していく。そして、この領域が検
出されたならば、目標コンブレッサ回転数修正回路９９
において、「目標コンブレッサ回転数ＮｃｏＯｎや，に
設定回転数Ｎ　ｃｏｓｅｔを代入」するといった変速比
δの増速側の修正が行われていく。そして、っぎのＳ９
でカウンタＭを０にするとともに、サンプリングタイム
の回数割合Ｌ　ｓｅｔに２００を代入して、上紀ＳＩＯ
で算出される変速比δを一時的に増速側に強制的に変更
していく。むろん、その後は上述した冷房負荷に応じた
制御に戻る。

これにより、圧縮機部４０の吐出冷媒量が増加していき
、それに伴い多くの潤滑油３８が冷凍サイクル回路７か
ら冷媒と共に圧縮機本体１ａに戻っていく。すなわち、
吸込ノズル６２からハウジング２１内および圧縮機部４
０内に潤滑油３８を含んた冷媒が流入していき、油不足
となる変速装置２０および圧縮機部４０の各摺動部分に
潤滑油３８かゆきわたり、各部の磨耗、温度上昇を防ぐ
ことになる。特に、圧縮機本体１ａとしては実質、無給
浦状態となる変速比０の運転には有効である。

したかって、変速比が０、もしくはそれに近い低変速領
域の運転を原因とした油不足を解消することができ、変
速機付圧縮機１の信頼性の向上を図ることができる。

また、この発明は上記第１の実施例に限定されるもので
はなく、第６図ないし第８図に示される第２の実施例の
ようにしてもよい。

すなわち、第２の実施例は、コンプレッサ回転数でなく
、潤滑油３８，変速装置２０の外壁等といった変速袋置
２０の温度をパラメータとして用いて、第１の実施例と
同様、変速比０、もしくはそれに近い低変速領域を検出
し、このとき一時的に変速比を＝締婢哄増速側に変速し
たものである。

第１の実施例と異なる点について説明すれば、第２の実
施例は構成の点では第６図に示されるように例えば変速
装置２０のハウジング２１の外面に、変速装置温度Ｔｃ
ｏを検出する温度センサ１１０（温度検出器）を設けた
点、ならびに第７図に示されるように制御部９０に上記
温度センサ１１０とつながるＴｃｏ比較回路１１１を設
けて比較結果を目標コンプレッサ回転数修正回路９つに
出力させた点で異なっている。

またフローチャートでは、３つの箇所で異なっている。

すなわち、第１の実施例のフローチャートに示すＳ１の
初期条件設定の中に、油不足による温度上昇の許容温度
の上限となるｒ　Ｔｃｏｉａｘ　−　１　０　０℃」を
設定する。そして、第１の実施例のフローチャートに示
すＳ（ステップ）３に代って、ｒＴａ，ＮｃｏＪと共に
「変速装置温度Ｔ　ｃｏＪを検出するＳ（ステップ）３
０を設定する。さらに第１の実施例のフローチャートに
示す８５〜Ｓ７に代って、「検出された変速装置温度Ｔ
ｃｏと上記設定されたＴ　ｃｏｍａｘの温度とを比較し
、Ｔｃｏ≧Ｔ　ｃｏｍａｘならば、Ｓ８の処理に進む」
ことを示すＳ３１を設定した点が異なっている。

つまり、変速装置温度ＴｃｏとＴｃｏＩＩｌａｘの温度
とを比較結果から、変速比０、もしくはそれに近い低変
速領域を判断し、その領域ならば、上記第１の実施例と
同様に変速装置２０の変速比δを増速側に一時変更する
ようにしている。このようにしても、第１の実施例と同
様な効果を奏する。

なお、第１および第２の実施例では、Ｓ（ステップ）８
て目標コンブレッサ回転数ＮｃｏＯｎや，を常にＮ　ｃ
ｏｓｅｔ　　（一定値）としているが、これに限らず、
Ｓ（ステップ）１８で更新したｒ　Ｎ　ｃｏｏｎＪに設
定値を加えて、ｒＮｃｏｏｎヤｌ」としてもよい。また
このｒ　Ｎ　ｃｏｏ　ｎ＋Ｉ　Ｊに加える設定値をｒ　
Ｔ　ｃｏＪの関数としてもよい。具体的には、ｒＴｃｏ
Ｊが高い程、加える設定値も大きくなるようにすればよ
い。

また、上述の第１および第２の実施例共、蒸発器の吹出
空気温度を用いて、変速装置を冷房（空調）負荷に応じ
無段に制御したが、これに限らず、圧縮機部４０の吸込
圧力、温度等を用いて。変速装置の変速比を冷房負荷に
応じて可変するようにしてもよい。

さらにまた上述の第１および第２の実施例では、ピスト
ンタイプの圧縮機部、摩擦無段式の変速装置を用いたが
、これに限らず、他のタイプ（ロータリ、スクロール等
）の圧縮機部、変速装置（ｉ！！星歯車機構等）を用い
てもよい。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、変速比０、もし
くはそれに近い低変速領域の運転時における潤滑性を向
上させることができる。

したがって、たとえ変速比０、もしくはそれに近い低変
速領域の運転となっても、油不足を原因とした変速機部
、圧縮機部の各部の磨耗、異状な温度上昇を未然に防ぐ
ことができ、高い信頼性をもたらす。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明の第１の実施例を示し、
第１図は変速比を変える制御部の構成を示すブロック図
、第２図はこの発明を適用した自動車用空調装置を示す
概略構成図、第３図は変速機付圧縮機を示す側断面図、
第４図は第３図中、ＩＶ−ＩＶ線に沿う平断面図、第５
図は変速比が冷房負荷に応して変わる変速装置の制御を
説明するためのフローチャート、第６図はこの発明の第
２の実施例の自動車用空調装置を示す概略構成図、第７
図は変速比を変える制御部の構成を示すブロック図、第
８図は変速比が冷房負荷に応じて変わる変速装置の制御
を説明するためのフローチャ〜トである。 １ａ・・・圧縮機本体、，ｌ・・・変速機付圧縮機、２
０・・・変速装置（変速機部）、３７・・・浦溜まり部
、３８・・・潤滑油、４０・・・圧縮機部、９０・・・
制御部、９２・・・Ｔａ温度センサ、９３・・・Ｎｅｏ
回転数検出センサ、９４・・・Ｎｅ回転数検出センサ、
９５・・・目標コンプレッサ設定回路、９６・・・変速
比算出回路、９７・・・変速機部駆動回路、９８・・・
コンプレッサ回転数比較回路、９９・・・目標コンプレ
ッサ回転数修正回路、１００・・・タイマ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力軸部に無段式の変速機部を介して圧縮機部を連結す
   るとともに、内部に前記変速機部および圧縮機部の摺動
   部を潤滑する潤滑油を封入して構成される圧縮機本体と
   、前記変速機部の変速比を空調負荷に応じて制御する空
   調制御手段と、前記変速機部の変速比が０、もしくはそ
   れに近い低変速領域を検出する検出手段と、前記変速比
   ０、もしくはそれに近い低変速領域が検出されたとき前
   記変速機部を一時増速側に変速する強制増速手段とを具
   備したことを特徴とする自動車空調用の変速機付圧縮機
   。