JPH0446820A - 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〕 この発明は自動車用の空調装置において冷媒を圧縮する
ために使用される圧縮機に関するもので、特にその圧縮
機が無段変速機を介して駆動されるように構成されたも
のに関する。

〔従来の技術〕

自動車の空調装置に用いられる冷媒の圧縮機は、一般に
自動車に搭載されている走行用のエンジンを動力源とし
て駆動される。自動車の走行用のエンジンは走行状態に
よって回転数が絶えず変化するのに対して、空調装置の
負荷は、車室内の温度が目標温度に達する迄は大きく、
達した後は小さい値となるものの、絶えず細かな変化を
するものではないので、必要な空調負荷に応じて一定の
空調能力の範囲を保つように、冷媒圧縮機の回転数も、
空調負荷に応じて一定に保つことが望ましい。

そこで特開昭６２−１７０７８７号公報に記載されてい
るような無段変速機の付いた圧縮機が提案された。

これは圧縮機の人力軸部に摩擦車を用いた無段変速機を
設け、変動するエンジンの出力回転数をはぼ一定の回転
数に変速して冷媒圧縮機に人力し、必要な冷媒循環量を
維持しようとするものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

例えば、自動車のステアリング用のハンドルを回転させ
て自動車の前輪の向きを変えようとするとき、自動車が
走行している時は小さな操舵力によって回転するハンド
ルが、停車時は非常に重くなって、大きな操舵力を加え
ないと回転しなくなるのと同様な理由で、変速機の変速
比を変更しようとする操作も、変速機を構成する摩擦車
や変速リング、歯車、ベルト等の相対的位置の変化（シ
フト〉を生じさせる必要があるために、それらが成る程
度以上の速さで回動している時には、変速操作も軽い操
作力によって円滑に行なわれるが、それらが停止してい
る時や、停止に近い低速度で回動している時には非常に
大きな操作力を必要とする上に、円滑な変速ができない
ことが多い。

したがって、圧縮機の回転数を一定に保つための変速機
の変速操作が、エンジンが停止する寸前の低回転のとき
や、停止した後に行なわれると、変速操作用の駆動モー
タに大きな負荷が生じ、もし駆動モータのトルクを増大
させた場合には変速機の伝動要素や操作力伝達機構の方
に無理が生じて、いずれにしても故障の原因となるおそ
れがある。

本発明はこのような懸念を取り除き、変速機とその操作
機構を保護して、信頼性の高い変速機付圧縮機を得るこ
とを発明の解決課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

前記の課題を解決するには、空調装置が作動状態にあり
、エンジンの回転数の変化に応じて変速機が変速比を絶
えず変化させて、冷媒圧縮機の入力回転数をその時の空
調負荷に応じて可及的に一定の値に維持するための制御
が行なわれている状態であっても、エンジンの回転数が
所定の値以下に低下した時には、エンジンが停止した時
をも含めて、直ちに、且つ強制的に変速機の変速操作を
中止して、変速比をその時の値に固定すればよい。

そのために、本発明は、自動車の走行用エンジンによっ
て駆動されて空調用の冷媒を圧縮するた約に用いられ、
前記走行用エンジンの回転数の変化に拘らずその時の空
調負荷の大きさに応じた略一定の回転数で駆動されるよ
うに、前記走行用エンジンの出力軸との間に変速機と、
前記変速機の変速比を変化させる制御装置とが付設され
ていると共に、前記制御装置が、前記走行用エンジンの
回転数を検出する手段と、前記走行用エンジンの回転数
を所定の回転数と比較する手段と、前記走行用エンジン
の回転数が前記所定の回転数よりも低下した時に前記変
速機の変速比をその時の値に固定する手段とを備えてい
ることを特徴とする、自動車空調用の変速機付圧縮機を
提供する。

〔作　用〕

本発明の作用を第１図に示した制御装置の作動プログラ
ムに従って説明する。

自動車の空調装置が作動状態におかれると同時に、第１
図のような制御装置のプログラムがＳ（ステップ）０の
ようにスタートし、まずＳｌにおいて走行用エンジンの
回転数を検出する手段により、その時の回転数が検出さ
れる。Ｓ２では走行用エンジンの回転数Ｎｅが所定の低
い回転数Ｎｅｍ＋ｎ、たとえば６ｏｏｒｐｍと比較され
る。そしてエンジン回転数Ｎｅの方が大であればＳ３へ
進み、通常の態様で変速機の制御が行なわれる。

つまり、エンジン回転数Ｎｅが走行状態に応じて所定値
Ｎｅｍ１ｎ以上の領域でどのように変化しても、圧縮機
が空調負荷に応じた略一定の回転数となるように、制御
装置が変速機を自動制御して、変速機の変速比を変化さ
せるのである。

しかしエンジンが停止される時は、Ｓ２においてエンジ
ン回転数Ｎｅが低下して所定値Ｎｅｍ１ｎよりも低くな
ったと判定された時点で８４に進み、制御装置による変
速機の変速比制御は停止され、変速機の変速比はその時
点における変速比に固定される。

したがって、エンジンの低回転あるいは停止の状態にお
いて、無理な変速操作が行なわれることがなく、変速機
がその変速操作機構が保護されて、故障の原因となるこ
とがない。

〔実施例〕

以下、この発明を第２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
はレシーバタンク、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プーリ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’ＪＩＯとがベルト、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、変速機付
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、ウェ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。圧縮機本体１ａの詳細な構造が第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、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４１ｂとから構
成される。各シリンダブロック４１ａ。

４１ｂ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４
２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４］、ｂの端部には、リア側のバルブプレート４
６およびリアサイドハウジング４７が順次設けられてい
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４
４、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４
２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が設け
られ、シリンダブロッ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。なお、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４１の中央には駆動軸５０が前後
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ンリ
ンダブロック４１ａおよび１，１アシリングブロツク４
１ｂに設けたラジアル軸受５１ｂ、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４３につながるウェーブプレート５１
が嵌挿されていて、このウェーブプレート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が配置されるリアシリ
ンダブロック４１ｂ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、凹部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ェーブプレート５
１が収容されている。またこのウェーブプレート５１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
れら各凹部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挟み付けるようにして一対の
ローラ５４゜５５が回転自在に装着されていて、ローラ
５４＝５５が回転するウェーブプレート５１の板面部上
を転勤するこきにより、ウェーブプレート５１の傾斜変
位分だけピストン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、ウェーブプレート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の各吸込孔と連通する環状の吸込室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
する円形の切欠部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口６
２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４１ｂの側部（変速機付圧縮機１の後部側
）に形成された吐出口装着口体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、吸込口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および吐出口装着口体６３を通って、同吐出ロ装
着ロ体６３に装着した吐出口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の回りの摺動部を潤滑する
ように、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なっている。

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ノ１ウジングで、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、上記吸込口６２を装
着した口体部２１ａが設けられている。この／’％ウジ
ング２１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、入力部となる人力軸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５
０の軸線Ａと同軸をなして、／’％ウジング２１のフロ
ント側を貫通している。そして、この人力軸２３の貫通
端に上記従動側プーリ８が装着されていて、人力軸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はプーリ支持用のラジアル軸受、２５は従動
側プーリ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。

また人力軸２３のハウジング２１内に突出した端部には
、凹部２１ｂが形成されている。この凹部２１ｂには上
記駆動軸５０の端部が、ラジアル軸受２６を介して嵌挿
されていて、人力軸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は上記入力軸２３の突出側の端部外周に
一体に設けられた人力ディスク、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、これら人力ディスク
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２９（２個だけ図示）が介在している。

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おり、円
錐部２９ａの円錐底面に、同軸をなして小径のディスク
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を一体的に設けられてい
る。そして、ディスク部３０の側面部は上記人力ディス
ク２７の外周縁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となっている。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２８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３６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によって
、軸線Ａの回りに回転自在に取り付けており、リテーリ
３５は円錐台形のカップ状をなしている。

このリテーリ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人力軸２３の人力ディスク２
７から突き出た端部部分に回転自在に嵌挿されている。

言うまでもなく、リテーリ３５は軸線Ａと同軸に設けら
れる。そして、このリテーリ３５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
、適当なりリアランスを存して回転自在に装着され、各
遊星コーン３０を円錐部２９ａの駆動軸５０側の母線が
軸線Ａと略平行になるように配置されている。

そして、これら自転、かつ公転が自在な遊星コーン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の外周縁部が摩擦係合している
。また遊星コーン２９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の外周縁部が摩擦係
合している。これら遊星コーン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が形成されていて、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３６ａが周方向にわたっ
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との接触点の位置を頂点
から周縁部の間で可変とすることにより、人力軸２３か
らの回転速度を変速して駆動軸５０に伝えることができ
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２９
ａの周縁近傍の位置）から変速比１（円錐部２９Ｈの頂
点近傍の位置）の範囲で出力回転を無段階に変速するこ
とができるようにしである。

またこうした遊星コーン２９およびリテーリ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２９の公転、自転による潤滑
油３８の跳ね上げにより、吸込口６２からハウジング２
１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２０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７０は
、変速リング３６の上部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２１ａ内に配置されたカムブロックで、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ビン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、軸線へ
方向に沿ってのみ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２１ａ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。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ツト７８が進
退自在に螺合されている。駆動ナツト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
応して傾斜した駆動面７９が形成されている。したがっ
て、カムブロック７２は、ねじ軸７４が正回転又は逆回
転すれば、それに対して接触を保ちつつ矢印Ｘ方向に変
位する駆動ナツト７８により、軸線六方向に進退変位す
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が軸線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８１ｂと
から構成される。小径円筒部８１ａは軸方向に変位する
ことができるようになっている。またハブ８１の大径円
筒部１１１ｂ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が摺動可能に
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と共に回転すると共に軸方向に変位可能
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８１ｂの板面部分との間に配置した複数の鋼球８
３、および同各板面部分に設けた鋼球８３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、軸線六方向に変位可能に連結されている。そ
して、こうしたピン８５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に押圧している
。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において摩擦により
係合している各部に予圧を与えて、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、ハブ８１
の小径円筒部８１ａの端面とこれに対向するバルブプレ
ート部分との開にはスラスト軸受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
系が第２図および第５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が接続されていて、設定温度等の冷房運転に必
要な情報を人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
と称する）、エンジン９に設けられてその回転数（入力
）を検出するＮｅ回回転数検出センタ９４以下、単にＮ
ｅセンサと称する）がそれぞれ接続されている。また制
御部９０には第５図に示されるように目標コンプレッサ
回転数設定回路９５、変速比算出回路９６、上記変速装
置２０の変速操作用の駆動モータ７７につながる変速機
部駆動回路９７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
。また目標コンプレッサ回転数設定回路９５には上記操
作部９１が接続されていて、上記目標コンプレッサ回転
数設定回路９５において、Ｔａセンサ９２から人力され
る空気温度Ｔａ　と操作部９０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にはエンジン回転数比較
回路９８を通して上記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プレッサ回転数と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２゜の駆
動モータ７７を制御して変速比δを変化させるようにし
ている。つまり、蒸発器５から吹き出される空気温度Ｔ
ａ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、エンジン回転数比較回路９８には、設定最低エン
ジン回転数が記憶されていて、Ｎｅセンサ９４から入力
されるエンジン回転と比較するようにしている。このエ
ンジン回転数比較回路９８には、タイマ回路９９が接続
されていて、上記エンジン回転数比較回路９８に内蔵さ
れたエンジン運転領域判断回路において、設定最低エン
ジン回転数よりもエンジン回転が低いときが所定時間継
続したとき、エンジンが停止、またはそれに近い領域と
判断し、変速機部駆動回路９７に、変速駆動を行なわな
いよう制御信号を送るようにしてあり、駆動回路９７は
これを優先的に受は付ける。

つぎに、このような各部分からなる自動車用空調装置の
作用について説明する。第２図〜第５図にお−いて自動
車のエンジン９を起動させると、その回転が駆動側プー
リ１０、■ベルト１１、従動側プーリ８を介して変速機
付圧縮機１の入力軸２３に伝達される。これにより、入
力された回転が入力ディスク２７から遊星コーン２９に
伝達され、遊星コーン２９を自転ならびに軸線Ａの回り
に公転させる。

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３８を跳ね上げて、変速装置２
０の摺動部を潤滑すると同時に、圧縮機部４０の摺動部
の潤滑をすることができるようにハウジング２１内の冷
媒に潤滑油３８を混入する。

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に人力されていなければ、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Ｏ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。

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、変速機部駆動回路９７により駆動モータ
７７が回転し、変速リング３６が冷房負荷に応じて定め
られた変速比δに対応した分だけ軸線Ａ方向に変位して
いく。そして変速比δによって得られる出力回転が、出
力ディスク２８、力・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、各ピ
ストン４３を往復動させる。

これにより、冷媒が吸込口６２からハウジング２１内、
切欠部６０、吸込室５８を通ってシリンダ４２内に吸込
まれて圧縮される。そして、圧縮された冷媒は吐出室５
９．６１、吐出口装着体６３内を通って、吐出口６４か
ら冷凍サイクル回路７に吐出される。こうした冷媒の流
れによって、冷媒に含まれる潤滑油３８が変速装置２０
の各摺動部分および圧縮機部４０の各摺動部分に供給さ
れて、各部分を潤滑する。

そして、吐出された冷媒が、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、蒸発器５におけ
る熱交換によって得られる冷気が、送風ファン５ａによ
って自動車のキャビン内に冷風として送り出され、キャ
ビン内を冷房する。

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によって継続される。

具体的には、第６図に示されるようなフローチャートに
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）
Ｄのように冷房運転が開始されると、Ｓｌに示される事
項の初期条件が設定される。但し、Ｋｐ：吹出温度制御
の比例ゲイン、θｌ：吹出温度制御のサンプリングタイ
ム（温度制御）、θ２：変速比制御のサンプリングタイ
ム（変速比制御）、ＴａＯ：目標吹出空気温度、Ｎｅｍ
１ｎ　：設定最低エンジン回転数、Ｍｔｉｍｅｓｅｔ　
　：設定時間（Ｎｅｌ′ｒ１ｎ以下の回転数の許容時間
）、Ｌ、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で示すように吹出温度制御のサンプリングタイム
θ１に対する変速比制御のサンプリングタイムの回数の
割合Ｌｓｅｔが算出される。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
ザ９２から出力される吹出空気温度Ｔａ’　、Ｎｅセン
サ９４から出力されるエンジン回転数Ｎｅが検出される
。一方、ニンジン回転数比較回路９８によって、Ｓ４で
示されるようにエンジン回転数Ｎｅが設定最低エンジン
回転数Ｎｅｍ１ｎよりも低いかどうかを判定する。

ここで、エンジン回転数Ｎｅが設定最低エンジン回転数
Ｎｅｍ１ｎよりも高いと判定されると、ＳＩＯでは、目
標コンプレッサ回転数設定回路９５によって、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
、目標コンプレッサ回転数ＮＣ００ｎ＋＋を算出する（
吹出温度制御）。続いて、上記算出結果をもとに変速比
算出回路９６によって、３１２で示す与式にしたがって
必要な変速比δを算出する。

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、Ｓ１３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となるように変位させる。そして、算
出された変速比δになったか否かを、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３１６における同カウンタＬと上記Ｌ　
ｓｅｔ　との比較結果の「Ｌ≧Ｌｓｅｔ　Ｊの成立によ
って判断する。その後、変速比δとなったと判断すると
、５１７で示すようにカウンタＬをクリアした後、３１
８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、エンジン
回転数Ｎｅが設定最低エンジン回転数Ｎｅｍ１ｎ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ｒＮ
ｅがＮｅｍ１ｎ以下の継続時間Ｍｔ１ｍｅ」を算出して
いく。そして、つぎのＳ７で「算出された継続時間Ｍｔ
ｉｍｅが設定時間Ｍｔ　ｉｍｅｓｅｔよりも長いか否か
」を判定する。つまり、長ければ、エンジン停止又はそ
れに近い領域と判断する。そしてＳ８に進み、空調の負
荷が変動しても、このような状態では変速駆動をしない
ようにして、駆動モータ７７等に大きな負担がかからな
いようにする。そしてＳｌに戻って同じ操作を繰返す。

Ｓ７でＭｔ　ｉｍｅ　＜　Ｍｔ　ｉｍｅｓｅｔであると
判断されたときは、通常の運転状態であるとみて３１０
へ戻る。

また、上述の実施例は、蒸発器の吹出空気温度Ｔａを用
いて、変速装置を冷房（空調）負荷に応じ無段階に制御
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変更
するようにしてもよい。

さらに、上述の実施例では、ピストンタイプの圧縮機部
と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（ロークリ、スクロール等）の圧縮機部と、遊
星歯車機構等の変速装置を用いてもよい。

〔発胡の効果〕

本発明を実施することにより、エンジンを停止する時に
圧縮機を駆動する変速機に起こると考えられる無理な変
速操作が回避されて、変速操作装置に無理がかからず、
変速機自体も保護され、故障の原因となることがなくな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における制御装置の基本的な作用を説明
するためのフローチャート、第２図は本発明の圧縮機を
備えた自動車用空調装置の全体構成図、第３図は本発明
の変速機付圧縮機の実施例を示す断面図、第４図は第３
図におけるｒＶ−１’Ｖ線における一部切断平面図、第
５図は本発明の圧縮機に付設される変速機のための制御
装置の構成を示すブロック図、第６図は制御装置の作動
プログラム例を具体的に示すフローチャートである。 １・・・変速機付圧縮機、　９・・・走行用エンジン、
２０・・・変速装置、 ７７・・・駆動モータ、 ９１・・・操作部、 ９４・・・エンジン回転数センサ。 ４０・・・圧縮機部、 ９０・・・制御部、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自動車の走行用エンジンによって駆動されて空調用の冷
   媒を圧縮するために用いられ、前記走行用エンジンの回
   転数の変化に拘らずその時の空調負荷の大きさに応じた
   略一定の回転数で駆動されるように、前記走行用エンジ
   ンの出力軸との間に変速機と、前記変速機の変速比を変
   化させる制御装置とが付設されていると共に、前記制御
   装置が、前記走行用エンジンの回転数を検出する手段と
   、前記走行用エンジンの回転数を所定の回転数と比較す
   る手段と、前記走行用エンジンの回転数が前記所定の回
   転数よりも低下した時に前記変速機の変速比をその時の
   値に固定する手段とを備えていることを特徴とする、自
   動車空調用の変速機付圧縮機。