JPH0656149B2 - 揺動斜板式圧縮機の制御方法 - Google Patents

揺動斜板式圧縮機の制御方法

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JPH0656149B2
JPH0656149B2 JP62200532A JP20053287A JPH0656149B2 JP H0656149 B2 JPH0656149 B2 JP H0656149B2 JP 62200532 A JP62200532 A JP 62200532A JP 20053287 A JP20053287 A JP 20053287A JP H0656149 B2 JPH0656149 B2 JP H0656149B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は揺動斜板を介して傾斜角可変な回転駆動板の回
転運動をピストンの往復直線運動に変換すると共に、回
転駆動板及び揺動斜板を収容するクランク室内の圧力と
吸入圧とのピストンを介した差圧により揺動斜板の傾斜
角を変えて圧縮容量を制御する揺動斜板式圧縮機の制御
方法に関するものである。
（従来の技術） この種の圧縮機ではクランク室と吐出室とを連通する通
路を設けると共に、この通路上に電磁制御弁機構を介在
し、吸入圧検出器からの圧力検出信号、温度検出信号等
に基づいて電磁制御弁機構の開閉動作を制御することに
よりクランク室内の圧力を制御する方法が一般的に採用
されており、このようなクランク室内の圧力制御により
圧縮容量制御が行われる。一般に、車両加速時のように
エンジン負荷が大きくなるような場合には圧縮機の圧縮
容量を低下させて余分なエンジン負荷を無くし、加速の
円滑化という運転フィーリングの向上を図ることが望ま
れており、そのためには前記電磁制御弁機構を開放して
クランク室内の圧力を短時間で高め、応答良く圧縮容量
を低下させる必要がある。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、圧縮容量を応答良く低下させるために上
昇させたクランク室内の圧力を車両の加速期間中維持し
たままにしておくと、ピストンロッドとピストンとの連
結部位及びピストンロッドと揺動斜板との連結部位、あ
るいは回転駆動板に揺動斜板を連結保持する部位に対す
る負荷が高くなり、これら各部位が損傷するという問題
がある。これを回避するためにクランク室内の圧力上昇
を抑えれば短時間内の圧縮容量低下を達成することがで
きない。
発明の構成 （問題点を解決するための手段） そこで本発明では、揺動斜板を介して傾斜角可変な回転
駆動板の回転運動をピストンの往復直線運動に変換する
と共に、クランク室内の圧力と吸入圧とのピストンを介
した差圧により揺動斜板の傾斜角を変えて圧縮容量を制
御し、吐出室とクランク室とを連通する圧力制御通路上
に介在された電磁制御弁機構の開閉により制御されるク
ランク室内の圧力と吸入圧とのピストンを介した差圧に
より揺動斜板の傾斜角を制御する揺動斜板式圧縮機を対
象とし、所定の圧縮容量急低下指令信号発信に基づいて
圧縮容量低下要求期間中前記電磁制御弁機構の開放制御
量を増大し、前記要求期間の初期には以後の期間よりも
前記開放制御量の増大割合を一時的に高めるようにし
た。
（作用） 即ち、車両加速等の圧縮容量急低下を要求される状態が
生じると、所定の圧縮容量急低下指令信号が発せられ、
この圧縮要量急低下指令信号に基づいて前記電磁制御弁
機構を開放するための開放制御量が圧縮容量低下要求期
間中増大する。そして、圧縮容量低下要求期間の初期、
即ちクランク室内の圧力上昇における立ち上がり初期に
は開放制御量の増大割合が以後の期間の増大割合よりも
高められ、クランク室内の圧力が急激に上昇して圧縮容
量が急速に低下する。続いて、開放制御量の増大割合が
この低下した圧縮容量を維持し得る程度に抑えられ、ク
ランク室内の圧力が過大状態のまま維持されることはな
い。従って、ピストンロッドとピストンとの連結部位及
びピストンロッドと揺動斜板との連結部位、あるいは回
転駆動板に揺動斜板を連結保持する部位の損傷に繋がる
クランク室内の過大圧力を回避しつつ圧縮容量低下応答
速度を高めることができる。
（実施例） 以下、本発明を具体化した一実施例を図面に基づいて説
明する。
圧縮機全体のハウジングの一部となるシリンダブロック
１の前後にはフロントハウジング２及びリヤハウジング
３が接合固定されており、シリンダブロック１及びフロ
ントハウジング２には回転軸４が回転可能に支持されて
いる。フロントハウジング２内にて回転軸４には回転支
持体５が止着されており、その後面側には支持アーム６
が突設されていると共に、支持アーム６先端部には長孔
６ａが透設されている。長孔６ａにはピン７がスライド
可能に嵌めこまれており、ピン７には回転駆動板８が傾
斜角可変に連結支持されている。
回転支持体５の後側にて回転軸４にはスリーブ９がスラ
イド可能に支持されていると共に、押圧ばね１０により
回転支持体５側へ押圧付勢されており、スリーブ９の左
右両側に突設された軸ピン９ａ（一方のみ図示）が回転
駆動板８の図示しない係合孔に係合している。これによ
り回転駆動板８が軸ピン９ａを中心に回転軸４方向へ揺
動可能である。回転駆動板８の後面側には揺動斜板１１
が相対回転可能に支持されており、フロントハウジング
２内のクランク室２ａ、リヤハウジング３内の吸入室３
ａ及び吐出室３ｂを互いに接続するようにシリンダブロ
ック１に貫設されたシリンダボア１２内のピストン１３
と揺動斜板１１とがピストンロッド１４により連結され
ている。従って、回転軸４の回転運動が回転駆動板８を
介して揺動斜板１１の前後往復揺動に変換され、ピスト
ン１３がシリンダボア１２内を前後動する。これにより
吸入室３ａからシリンダボア１２内へ吸入された冷媒ガ
スが圧縮されつつ吐出室３ｂへ吐出されるが、クランク
室２ａ内の圧力と吸入圧とのピストン１３を介した差圧
に応じてピストン１３のストロークが変わり、圧縮容量
を左右する揺動斜板１１の傾斜角が変化する。
シリンダブロック１の下部には放圧通路１ａがクランク
室２ａと吸入室３ａとを連通するように貫設されてお
り、クランク室２ａ内の圧力上昇が抑制されるようにな
っている。
リヤハウジング３の後端突出部内には電磁制御弁機構１
５が内蔵されており、その電磁コイル１６の励磁により
押圧ばね１７に抗して吸着される弁体１８が常には弁座
１９に形成された弁孔１９ａの上部開口を押圧ばね１７
の押圧作用により閉塞している。弁孔１９ａの上部開口
には吐出室３ｂが通路２０で接続されていると共に、弁
孔１９ａの下部開口にはクランク室２ａが通路２１を介
して接続されており、電磁コイル１６が例磁されること
により吐出室３ｂとクランク室２ａとが連通する。
電磁制御弁機構１５は、吸入室３ａ内の圧力を検出する
圧力検出器２２からの検出信号及びエンジン回転数検出
器２３からの検出信号に基づいて指令電圧信号を発する
マイクロコンピュータ２４により開閉制御される。この
指令電圧信号は三角波発信器２５から出力される三角波
信号Δと比較器２６において重ね合わせ比較され、第３
図（ａ）に示すように三角波信号Δと指令電圧信号との
重ね合わせ領域に対応する方形の制御電圧信号が比較器
２６から駆動回路２７へ出力される。これにより方形の
制御電圧信号のデューティ比に応じた電磁制御弁機構１
５の開閉制御が行われ、デューティ比を上げればクラン
ク室２ａ内の圧力が上昇し、デューティ比を下げればク
ランク室２ａ内の圧力が低下する。
第４図は電磁制御弁機構１５を開閉制御するためのフロ
ーチャートを示し、以下このフローチャートに基づいて
揺動斜板式圧縮機の制御方法を説明する。
マイクロコンピュータ２４はエンジン回転数検出器２３
から得られる回転数情報に基づいて回転数の増減割合
（以下、回転加速度という）αを算出し、この算出回転
加速度αが設定された値α０（＞０）を越えるか否かを
判断する。算出回転加速度αが設定値α０に到達しない
場合には、第３図（ａ）に示すようにマイクロコンピュ
ータ２４は圧力検出器２２から得られる検出吸入圧に応
じで圧縮容量指令電圧信号Ｖを出力する。比較器２６は
この圧縮容量指令電圧信号Ｖと三角波信号Δとを重ね合
わせ比較し、この重ね合わせ領域に対応する方形列の圧
縮容量制御電圧信号Ｕを駆動回路２７に出力する。電磁
制御弁機構１５は圧縮容量制御電圧信号Ｕという開放制
御量に対応して開放され、通路２０、弁孔１９ａ及び通
路２１からなる圧力制御通路を介してクランク室２ａ内
へ供給される吐出室３ｂ内の高圧冷媒ガスの供給量が制
御される。これにより第２図に曲線Ｃ１で示すように圧
縮容量を左右するクランク室２ａ内の圧力が吸入圧に応
じて制御される。
算出回転加速度αが設定値α０以上の場合には、第３図
（ｂ）に示すようにマイクロコンピュータ２４は圧縮容
量急低下指令電圧信号Ｖ１を出力し、比較器２６はこの
圧縮容量急低下指令電圧信号Ｖ１と三角波信号Δとを重
ね合わせ比較し、この重ね合わせ領域に対応する方形列
の圧縮容量制御電圧信号Ｕａを駆動回路２７に出力す
る。電磁制御弁機構１５は第３図（ａ）の圧縮容量制御
電圧信号Ｕという開放制御量のデューティ比よりも大幅
に増大されたデューティ比を持つ圧縮容量制御電圧信号
Ｕａという開放制御量に対応して開放される。従って、
圧力制御通路２０，１９ａ，２１の単位時間当たりの開
放期間が長くなり、吐出室３ｂから圧力制御通路２０，
１９ａ，２１を経由してクランク室２ａへ流れる高圧冷
媒ガス量が急激に増大する。これにより放圧通路１ａに
おける放圧作用を凌いで第２図に上昇曲線Ｃ２で示すよ
うにクランク室２ａ内の圧力が急上昇し、圧縮容量が短
時間で大幅に低下する。
圧縮容量急低下指令電圧信号Ｖ１発信から設定時間ΔＴ
後、第３図（ｃ）に示すように指令電圧信号Ｖ１に代え
て低下圧縮容量保持指令電圧信号Ｖ２が出力され、前記
と同様に三角波信号Δとの重ね合わせ比較に基づいて方
形列の圧縮容量制御電圧信号Ｕｂが比較器２６から出力
される。圧縮容量制御電圧信号Ｕａという開放制御量の
デューティ比よりは小さいが、圧縮容量制御電圧信号Ｕ
という開放制御量のデューティ比よりも大きいデューテ
ィ比を持つ圧縮容量制御電圧信号Ｕｂにより圧力制御通
路２０，１９ａ，２１の単位時間当たりの開放期間が圧
縮容量急低下指令信号Ｖ１発信時に比して短くなり、吐
出室３ｂからクランク室２ａへ流れる高圧冷媒ガス量が
低下する。これにより放圧通路１ａにおける放圧作用が
クランク室２ａ内の圧力上昇を抑制し、第２図に曲線Ｃ
３で示すようにクランク室２ａ内の圧力が低下圧縮容量
を維持し得る程度に抑えられる。
第２図の破線で示す曲線Ｃ′２は圧縮容量急低下指令信
号Ｖ１の出力を続けた場合のクランク室２ａ内の圧力状
態を示し、この状態ではピストンロッド１４とピストン
１３との連結部位及びピストンロッド１４と揺動斜板１
１との連結部位、あるいは回転駆動板８に揺動斜板１１
を連結保持する部位に対する負荷が高くなり、これら各
部位の損傷が避けられない。しかしながら、本発明のよ
うに所望の圧縮容量まで低下した後にはこの低下圧縮容
量を維持し得る程度にクランク室２ａ内の圧力を制御す
ることにより前記のような損傷を回避しつつ圧縮容量の
急低下作用を得ることができる。
マイクロコンピュータ２４は算出回転加速度αが設定値
α０以上の状態では低下圧縮容量保持指令電圧信号Ｖ２
を継続出力し、算出回転加速度αが設定値α０以下にな
った場合には低下圧縮容量保持指令電圧信号Ｖ２の出力
を停止すると共に、検出吸入圧に基づく圧縮容量制御に
切り換える。即ち、車両の加速期間中という圧縮容量低
下要求期間の間では電磁制御弁機構１５を開放するため
の制御電圧信号Ｕａ，Ｕｂという制御量が通常よりも増
大される。
検出吸入圧に基づく圧縮容量制御への切換により第２図
に曲線Ｃ４で示すようにクランク室２ａ内の圧力制御が
行われ、以後、前記と同様に設定値α０以上の加速度検
出あるいは吸入圧検出のいずれかに基づいて圧縮容量制
御が行われる。
本発明は勿論前記実施例にのみ限定されるものではな
く、例えば検出エンジン回転数から回転加速度を算出し
て所定の圧縮容量急低下指令信号を出力する代わりにア
クセルペダルの踏み込みを検出するアクセルスイッチの
ＯＮ−ＯＦＦ動作に基づいて前記圧縮容量急低下指令信
号を出力する実施例も可能である。
発明の効果 以上詳述したように本発明は、所定の圧縮容量急低下指
令信号発信に基づいて圧縮容量低下要求期間中前記電磁
制御弁機構の開放制御量を増大し、前記要求期間の初期
には以後の期間よりも前記開放制御量の増大割合を一時
的に高めるようにしたので、クランク室内の圧力を急上
昇させて圧縮容量を急低下させると共に、圧縮容量低下
後にはこの低下圧縮容量を維持し得る程度にクランク室
内の圧力が抑制され、クランク室内の圧力負荷を受ける
部位での損傷を回避しつつ圧縮容量を速やかに低下し得
るという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を具体化した一実施例を示す圧縮機の縦
断面及びブロック回路の組み合わせ図、第２図はクラン
ク室内の圧力状態を示すグラフ、第３図（ａ）は検出吸
入圧に基づいて発信される圧縮容量指令電圧信号と基準
三角波との重ね合わせ比較により得られる圧縮容量制御
電圧信号を示すグラフ、第３図（ｂ）は算出加速度に基
づいて発信される圧縮容量急低下指令電圧信号と基準三
角波との重ね合わせ比較により得られる圧縮容量制御電
圧信号を示すグラフ、第３図（ｃ）は低下圧縮容量保持
指令電圧信号と基準三角波との重ね合わせ比較により得
られる圧縮容量制御電圧信号を示すグラフ、第４図はフ
ローチャートである。 ハウジングを構成するシリンダブロック１、同じくフロ
ントハウジング２及びリヤハウジング３、クランク室２
ａ、吸入室３ａ、吐出室３ｂ、回転軸４、回転駆動板
８、揺動斜板１１、シリンダボア１２、ピストン１３、
ピストンロッド１４、電磁制御弁機構１５、圧力制御通
路を構成する弁孔１９ａ及び通路２０，２１、圧力検出
器２２、エンジン回転数検出器２３、マイクロコンピュ
ータ２４、所定の圧縮容量急低下指令信号としての圧縮
容量急低下指令電圧信号Ｖ１、開放制御量としての圧縮
容量制御電圧信号Ｕａ，Ｕｂ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】クランク室、吸入室、吐出室及びこれら各
    室を接続するシリンダボアを区画形成すると共に、シリ
    ンダボア内にピストンを往復直線運動可能に収容するハ
    ウジング内の回転軸上の回転支持体に回転駆動板を傾斜
    角可変に支持し、この回転支持板上に相対回転可能に支
    持された揺動斜板、及びこの揺動斜板とピストンとの間
    に介在されたピストンロッドを介して回転支持板の回転
    運動をピストンの往復直線運動に変換すると共に、吐出
    室とクランク室とを連通する圧力制御通路上に介在され
    た電磁制御弁機構の開閉により制御されるクランク室内
    の圧力と、吸入圧とのピストンを介した差圧により揺動
    斜板の傾斜角を制御する揺動斜板式圧縮機において、所
    定の圧縮容量急低下指令信号発信に基づいて圧縮容量低
    下要求期間中前記電磁制御弁機構の開放制御量を増大
    し、前記要求期間の初期には以後の期間よりも前記開放
    制御量の増大割合を一時的に高める揺動斜板式圧縮機の
    制御方法。
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