JPH0463976A - 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１こ変速機部を
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） 自動車の空調用に用いられる圧縮機は、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
れるため、圧縮機の入力側は自動車の走行状況等によっ
て大きく変動する。

しかし、圧縮機自体は空調（冷房）負荷に応じた能力を
得るに要求される一定の回転数であればよく、このため
変動する入力側の回転数を能力に対応した回転数に調節
する必要がある。

そこで、特開昭６２−１７０７８７号公報に示されるよ
うな変速機付圧縮機が提案されている。

これは、ベルトを介してエンジンのクランク軸につなが
る入力軸部に、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、変速機部の変速
によりエンジンの回転数の変動を吸収して、要求される
回転数（必要な冷媒循環量に相当）を圧縮機部に伝える
ようにしたものである。

（発明が解決しようとする課題） 近時、このような変速付圧縮機を用いて、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。具体的には変速リン
グを駆動モータを駆動する構造にし、同駆動モータの作
動を各種センサで検出される情報にしたがって制御して
、変速装置の変速比を調節させることを考えている。

しかしながら、以下のような問題がある。

すなわち、このシステムは各種部品が正常に機能してい
るときはよいものの、センサ、ベルト等の部品に異常が
生じると、設定される正常なときの変速比よりも、過大
あるいは過少となる変速比に設定される。こうした場合
、誤った変速比にしたがって駆動される駆動モータは、
変速比「０〜最大」を規制する部位の地点でロックした
まま通電がなされる。

このため、センサ、ベルト等の部品の異常に伴い、駆動
モータの損傷、さらには圧縮機部をオバレブから損傷さ
せたりする不具合をきたし、空調回路そのものを正常に
維持できなくなるおそれかある。

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、部品の異常による駆動モータ
のロックを原因としたトラブルの発生を回避することか
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
、入力軸部に駆動モータで変速比か可変可能な変速機部
および圧縮機部を順に連結して構成される圧縮機本体と
、前記駆動モータを駆動して上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、前記駆動モー
タのモータ電流の異常を検出する検出手段と、前記モー
タ電流の異常の検出を受けて前記駆動モータを作動を停
止させる手段と、前記モータ電流の異常を報知する報知
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によると、空調負荷に応じて
変速比を変化させて運転中、変速比の設定に必要な情報
を得るセンサ、ベルト、駆動モータ等で異常、例えばセ
ンサが故障して最大あるいは最小となる値が出力された
場合、駆動モータは誤った変速比にしたがって駆動され
ていく。これにより、駆動モータは、変速比「０〜最大
」を規制する部位でロックしていく。

このままの状態では駆動モータ、圧縮機部を損傷させて
しまう。

そこで、検出手段は上記駆動モータのロックにしたがっ
て生じるモータ電流の異常を検出し、停止手段で駆動モ
ータを停止させる。と同時に、報知手段で異常を知らせ
て、ロックによる不都合を回避していく。

（実施例） 以下、この発明を第１図ないし第５図に示す一実施例に
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の人
力部に設けた従動側プーリ８と、自動車に搭載されてい
る走行用のエンジン９のクランク軸に設けた駆動側プー
リ１ｏ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の熱交換で得られる冷風を自動車のキ
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。この詳細な圧縮機本体１ａの構造が第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４１ｂ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。但し、４つ
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シリ
ンダブロック４１ａおよびリアシリンダブロック４１ｂ
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。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、この凹部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５１が収容されている。またこのウェーブプレート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５
１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の各吐出孔と連通する環状の吐出室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すると、と
もに、後述す墨変速装置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４
１ｂ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
いる。これにより、上記駆動軸５０の回転にしたがって
各ピストン４３が往復動すれば、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５
９．６１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であ
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に一定量の冷凍機油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
着した目体部２１ａが設けられている。このハウジング
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
従動側プーリ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、２
４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。

また入力軸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２ｉｂ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
て嵌合していて、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は上記入力軸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、これら入力デイクス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２９（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２つをリテーナ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。なお、リテーナ３５は
軸ｉＡと同軸に設けられる。そして、このリテーナ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Ｒ星コーン３０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の外周端部が摩擦係合している
。また遊星コーン３０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。

これら遊星コーン２９の回りのハウジング面部分（含む
油溜り部３７）には、軸線入方向に沿う段部３９が形成
されていて、この段部３９内に上記変速リング３６か軸
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か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２つの接触点の位置を頂角から周縁部の間で
可変させることで、入力軸２３か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２つの公転速度の変
化による）。本実施例では、例えば「変速比Ｏ（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）」の範囲で回転を無段で変速するよ
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り部３７の冷凍機油３８
中に浸漬させており、遊星コーン２９の公転、自転によ
る冷凍機油３８のはねあげにより、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６
０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の摺動部分に冷凍機油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
ビン７１を突設し、この駆動ビン７１をカム機構を用い
て軸線六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
記臼体部２１ａ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六方向に沿う２
本のガイドピンにより、軸線Ａ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て示すリア方
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。

また上記目体部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７
４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、両端側が目体部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、目体部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のねし部分に
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に対応した傾斜面の駆動面７９が形
成されていている。つまり、カムブロック７２は、ねし
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ツト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。なお、小径円筒部８１ａ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８１ｂ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
８１ｂの板面部分との間に配置した複数の鋼球８３、お
よび同各板面部分に設けた鋼球８３の動きを規制する四
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、軸線入方向に変位自在に連結４きれている。このビ
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。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、ハブ８１の小径円筒部８１Ｈ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
系が第１図および第２図に示されている。

すなわち、９０は制御部である。この制御部９０には、
スイッチ類（図示しない）を有した操作部９１が接続さ
れていて、設定温度等といった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９０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４００回転数を
検出するＮｅｏ回転数検出センサ９３（以下、単にＮｅ
ｏ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９
２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は上記操作部９
１に接続されていて、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から入力される空気
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。

さらに変速比算出回路９６には上記Ｎｅセンサ９４か接
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。と同時に変
速比算出回路９６は上記Ｎｅｏセンサ９３か接続されて
いて、Ｎｅセンサ９４からのエンジン回転数とＮｃｏセ
ンサ９３から入力されるコンプレッサ回転数とから現在
の変速比を算出するようにしている。そして、この変速
比算出回路９６から変速機部駆動回路９７へ、現在の変
速比を目標の変速比δにさせるための偏差に応した制御
信号を出力して、駆動モータ７７の通電制御から目標の
変速比δになるようにしている。これにより、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
するようになっている。

また上記制御部９０には、上記変速機部駆動回路９７に
つながるモータ電流検出回路９８か内蔵され、変速機部
駆動回路９７を通じて変速用の駆動モータ７７のモータ
電流を検出できるようにしている。また制御部９０には
、このモータ電流検出回路９８から検出される電流値が
異常であるか否かを、例えば変速比か「０」きなる側、
同じく「］」となる側での所定回数の検出結果にしたが
って判定する異常検出回路９９が内蔵されている。

この異常検出回路９９は、上記変速比算出回路９６およ
び制御部９０に内蔵のダイアグノーシス発生回路１００
に接続されている。そして、上記変速比算出回路９６は
異常検出回路９９から異常を示す信号か出力されると、
圧縮機部４０を停止、すなわち例えば変速比δを「０」
にする設定がなされていて、異常検出回路９９から異常
の信号が出力されるにしたがって空調回路が停止するよ
うになっている。またダイアグノーシス発生回路１、０
０は例えば操作部９１に設けた表示部、信号出力端子な
どで構成された報知部９１ａに接続され、操作部９１に
異常内容を知らせることがてきるようになっている。つ
まり、表示部を使って自動車の乗員に異常を知らせ、出
力端子を使って異常情報をメカニックなどに知らせるこ
とができるようにしている。

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に伝達されていく
。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に伝達されていき、遊星コーン２９を自
転ならびに軸線Ａの回りに公転させていく。

ここで、操作部９１から冷房運転を開始する信号か制御
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。

しかして、操作部９１を操作して、冷房運転を開始する
オン信号か制御部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６分、変位してい
く。これにより、変速比δで得られる出力回転は出力デ
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。

すると、冷媒が吸込ノズル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。

そして、吐出した冷媒が、凝縮器２、レンーバタンク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
か、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されていく。具
体的には、第５図に示される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）
０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ていく。

但し、ｒＫｐ：フィードバック制御の比例ゲイン」「θ
１　・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）］、ｒ　Ｔ　ａｏ　：目標
吹出空気温度」、ｒＮｓｅｔ　　：モータ異常電流発生
回数」、「δ１ｎ　：最低変速比」、「δｍａｘ　：最
高変速比」、「ｌ５ｅｔ：異常モータ電流値」、ｒＬ、
Ｎ：カウンタ」を示す。

つぎに、目標フ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
ングタイムの割合Ｌ　ｓｅｔが算出されていく。ついで
、Ｓ３のようにＴａセンサ８から吹出空気温度Ｔａ５Ｎ
ｅｏセンサ９３からコンプレッサ回転数Ｎｃｏが検出さ
れていく。続くＳ４により、目標コンプレッサ回転数設
定回路９５において、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
Ｎ　ｃ　ｏ　Ｏｎ　＋　１を算出していく。続いて、変
速比算出回路９６で、Ｓ５のようにＮｅセンサ９４から
現在のエンジン回転数が検出されていく。そして、上記
算出結果をもとに変速比算出回路９６にて、Ｓ６で示す
与式にしたがって必要な変速比δを算出する。そして、
この変速比δと、同様に算出された現在の変速比（コン
プレッサ回転数Ｎｃ。

とエンジン回転数Ｎｅとから算出される）の偏差の制御
信号が、変速比算出回路９６から変速機駆動回路９７に
出力され、駆動モータ７７を通電制御して、目標の変速
比δとなるように変位させていく。

そして、算出された変速比δになったか否かを、つぎの
８７のサンプリングタイムθ２の設定、８１１のカウン
タＬの加算、さらにはＳ１２における同カウンタＬと上
記Ｌ　ｓｅｔとの比較結果［Ｌ≧ＬｓｅｔＪの成立によ
って判断していく。その後、変速比δになったと判断す
ると、５１２のようにカウンタＬをクリアした後、Ｓ１
４のように目標コンプレッサ回転数Ｎ　ｃ　ｏ　Ｏｎの
更新が行われていく。こうした変速比の制御により、エ
ンジン回転数Ｎｅにかかわらず、圧縮機部４０は所要の
能力を発揮できる一定回転数に維持されていく。

一方、この変速比の制御中、Ｓ８はモータ電流検出回路
９８によりモータ電流ＩＭを検出している。そして、こ
のモータ電流ＩＭは、続＜３９での異常検出回路９９を
用いたＩ　ｓｅｔとの比較から、上記モータ電流ＩＭが
異常であるかどうかを判定している。

ここで、センサ系、モータ系、ベルト等が正常であれば
、駆動モータ７７のモータ電流ＩＭは正常なので、先に
述べた８１０以下の変速工程の処理に進むことになる。

ところが、何等かの原因で、センサ系、モータ系、ベル
ト等で異常が起こると、駆動モータ７７のモータ電流Ｉ
Ｍはｒ　Ｉ　ｓｅｔ　Ｊを越える電流値が発生する。

すなわち、例えばＮｅセンサ９４．Ｎｅｏセンサ９３等
のセンサに異常が起きると、Ｓ４、Ｓ６において、Ｓ３
、Ｓ５で検出された誤ったデータにしたがって演算が行
われるために、変速比δは誤った値となる。そのため、
実際には変速比は「０」であるのに、Ｓ６では誤ったデ
ータにより演算され、δは「δ〉０」と算出する。しか
も、ｒＮｃ。

Ｏ，、＋−ＯＪとなる場合、変速比か「０」であるにも
かかわらず、さらに変速比を下げる制御信号を変速機部
駆動回路４７に出力して、駆動モータ７７を制御させよ
うとする。

ここで、駆動ナツト７８は変速比がｒＯＪとなる地点以
上は、口体部２１ａと干渉して移動できないため、駆動
モータ７７はロックしてしまい、ロック電流、すなわち
「Ｉ　ｓｅｔ　Ｊを越える電流値を示す異常電流が流れ
る。

むろん、これはセンサ系でなく、駆動機構７０（モータ
部品の損傷等）および変速装置２０（ベルトを含む変速
機部品の損傷等）に異常が起きた場合にも、同様に異常
電流が流れる（駆動モータ７７がロック又は高負荷とな
ることによる）。

こうした異常電流が発生すると、Ｓ１５に進み、圧縮機
１の運転を停止させるともに、ダイアグノーシス発生回
路１００により異常を知らせていく。

詳しくは、８１５以下のステップに沿って処理が進めら
れていく。

すなわち、上記Ｓ９において異常電流が検出されると、
Ｓ１５により駆動モータ７７に何回異常電流が連続して
流れたかをカウントしていく。そして、Ｓ１６において
、異常電流の発生回数が２回（−Ｎｓｅｔ）以上である
か否かで、異常有りの確定をなし、２回連続して異常モ
ータ７７に異常電流か流れると、始めて異常が一時的な
ものでなく、継続的なものであると認めていく。なお、
これは駆動モータ７７の突入電流等を考慮しているため
で、２回以上の所定回数（３回、４回・・）であればよ
い。

２回連続して駆動モータ７７に異常電流が流れると、つ
ぎのＳ１７に進む。そして、続く８１８以下の工程で、
異常状態は方向性かあるものか否か、つまり異常電流の
発生は変速比が「０」あるいは「１」の片側方向で起き
るものか、双方で起きるものなのかを解析していく。な
お、これは異常箇所を見つける１つの判断材料とするた
めである。

詳しくは、１回目のフラグリセット「Ｆ−〇」の場合、
３１８に進み、カウンタＮをゼロにするとともに、「片
側方向で２回連続して異常電流を検出した」というフラ
グをセットｒＦ−ＩＪする。

そして、続くＳ１９において、上記Ｓ６で決定した方向
とは逆の方向に駆動モータ７７を駆動させていく。この
ときのモータ電流を、先に述べた８７〜Ｓ９と同様なＳ
２０．Ｓ２１．Ｓ２２にしたがって処理していく。すな
わち、サンプリングタイムθ２の設定、モータ電流■３
の検出、異常電流であるか否を検出（ＩＭ≧ｌ５ｅｔ）
していく。

このとき正常電流であれば、異常は駆動モータ７７が片
側方向（Ｓ６て決定した方向）にしか動かない場合のも
のであると検出され、その後、Ｓ２４で示すカウンタク
リアの処理を介してＳ５に戻っていく。

ここて、駆動モータ７７は上記Ｓ６て決定した方向に対
してはロックするから、この２回目のフラグセットｒＦ
−１ｊの場合にはＳ１７から５２６に進み、システム停
止、すなわち変速比をｒＯＪにするとともに、ダイアグ
ノーシス発生回路１００から異常のダイアグノーシスか
出力し、操作部９１に異常内容を知らせて異常時の処理
をし、制御を停止していく。

また上記Ｓ２２で異常電流であると判定すると、Ｓ２Ｂ
に進んで異常電流発生回数を示すカウンタＮか加算され
てＳ１９に戻り、再び異常電流の有無を検出していく。

そして、Ｓ２５において２回連続して異常電流が検８さ
れると、ｒＳ６と逆方向ついての異常」が確定されてい
く。つまり、Ｓ６で決定した方向にもそれとは逆の方向
の変速にも異常かあることがわかる。そして、続くＳ２
６で、上記片側方向のみの異常発生のときと同様、シス
テム停止、すなわち変速比を「０」にするとともに、ダ
イアグノーシス発生回路１００から異常のダイアグノー
シスが出力し、操作部９１に異常内容を知らせて異常時
の処理をし、制御を停止していく。

したかって、部品の異常による駆動モーター７７のロッ
クを原因としたトラブルの発生を未然に回避することが
できる。

なお、上述した一実施例では、両方向に異常電流か発生
した場合（Ｓ２５−Ｓ２６）と、片方向だけに異常か発
生した場合（Ｓ１７→５２６）との双方共、同じ異常の
ダイアグノーシスの出力を用いたが、これに限らず、異
常状態を区別してダイアグノーシスを出力させるように
してもよい。

また上記一実施例では、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（ロークリ、スクロール等）の圧縮機部、駆動モー
タで変速比が可変可能な変速装置（遊星歯車機構等）を
用いたち同様である。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、部品の異常によ
る駆動モータのロックを原因としたトラブルの発生を回
避することができる。

【図面の簡単な説明】

に 第１図ないし第１図はこの発明の一実施例を示し、第１
図は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図は変速用駆動モー
タのロックにしたがいシステム停止ならびに報知する制
御を説明するためのフローチャートである。 １ａ・・・圧縮機本体、　１・・・変速機付圧縮機、２
０・・変速装置（変速機部）、４０・・・圧縮機部、９
０・・制御部、９１・・・操作部、９２・・・Ｔａ温度
センサ、９３・・・Ｎｅｏ回転数検出センサ、９４１．
・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・・・モータ電流検出回路、９９・
・・異常検出回路、１００・・・ダイアグノーシス発生
回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　入力軸部に駆動モータで変速比が可変可能な変速機部
   および圧縮機部を順に連結して構成される圧縮機本体と
   、前記駆動モータを駆動して上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、前記駆動モー
   タのモータ電流の異常を検出する検出手段と、前記モー
   タ電流の異常の検出を受けて前記駆動モータを作動を停
   止させる手段と、前記モータ電流の異常を報知する報知
   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。