JPS58199215A - 自動車用空調装置 - 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】 本発明は自動車用空調装置に係υ、よシ詳しくは、自動
車用エンジンの運転中に（例えば、自動車の走行中に）
空調装置の運転を開始すべく空調装置の圧縮器が電磁ク
ラッチを介してエンジンに接続されてもエンジンの作動
に大きなショックがかからないようにし、もって空調開
始時に自動車の走行フィーリングが損われるのを防止す
ると共に電磁クラッチの摩擦面に過大な起動トルクが作
用するのを防止するようにした自動車用空調装置に係る
ものである。

従来周知の自動車用空調装置は、第１図に示すごとく圧
縮機１、凝縮機２、レシーバ３、膨張弁４、蒸発器５か
らなる蒸気圧縮式冷凍サイクルを有している。そして、
圧縮機１は電磁クラッチ７、ベルト３１、ゾーリ３２を
介して自動車エンジン３０によシ駆動されるようになっ
ている。

しかしながら、第１図に例示した従来の空調装置の構成
では、エンジンが起動した後自動車走行時に、空調装置
スイッチを投入した場合にクラッチ７が接続する瞬間非
常に大匙な圧縮機起動トルク（定常時の６倍以上）がエ
ンジンに加わるため、走行中ショックが感じられ走行フ
ィーリングを悪くし、さらに電磁クラッチの摩擦面にも
大きな摩擦トルクが加わり、電磁クラッチの寿命を短く
するという欠点がある。

本発明は上述の欠点を解消せんとするものである。

この目的を達成するための本発明の自動車用空調装置は
、自動車用エンジンの駆動力を電磁クラッチを介して受
ける圧縮器と、核圧縮器に内蔵され圧縮器の吐出容量を
変化させる容量可変部材と、該容量可変部材を駆動する
駆動装置と、前記エンジンの運転中に前記電磁クラッチ
の接続条件及び非接続条件を検知する検知装置と、前記
検知装置からの信号に応動して前記駆動装置を作動させ
て前記圧縮器の吐出容量を小容量とした状態で前記電磁
クラッチが接続されるようにする制御器とを具備する。

以下本発明を図に示す実施図について説明する。

本発明装置における冷凍サイクルは第１図と同じでよい
ので、説明は省略する。

第２図は本発明を実施した空調装置の制御システムの全
体を概略的に示すもので、１１は自動車用空調装置の樹
脂製通風ケーシングで、その内部には第１図図示の蒸発
器５およびモータ駆動の送風機８が設けられている。通
風ケーシング１１の左端側は図示しない内外気切替箱を
介して内気吸入口および外気吸入口に連通し、右端側は
図示しないヒータユニットを介して車室内への吹出口（
冷房用上方吹出口、暖房用下方吹出口等）に連通してい
る。

前記蒸発器５の出口側冷媒回路には圧縮機１２が接続さ
れてお郵、この圧縮機１２は電磁クラッチ１３、ベルト
３１、ゾーリ３２を介して自動車エンシン３０によシ駆
動される。更に、この圧縮器１２は後記するように吐出
容量を可変する容量可変部材を内蔵する可変容量型とし
て構成しである。

１４は蒸発器５直後の空気温度を感知するための丈−ミ
スタからなる温度感知器、２３は蒸発器５の配管内を流
れる冷媒の温度を感知するためのサーミスタからなる温
度感知器で、蒸発器５の出入口配管内に設置する。２４
は前記圧縮機１２に内蔵される容量可変部材の位置を検
出する位置検出装置で、容量可変部材の動きに連動する
ポテンショ！メータよシなる。１５は蒸発器直後の空気
温度の制御値を決める設定抵抗、１６はサーボモータ１
７の回転を制御する制御回路で、上記各素子１４．１５
．２３．２４の信号が入力されるようになっている。す
なわち、上記素子１４，２３゜２４を直列接続し、この
直列回路と設定抵抗１５との接続点Ａの電位が制御回路
１６に入力されるようになっている。

１８はサーボモータ１Ｔの駆動トルクを圧縮機１２の容
量可変部材に伝えるためのウオームヤヤである。

１Ｓａは圧縮機１２の運転を断続するためのリレー１９
の接点で、電磁クラッチ１３０通電を断続するものであ
る。１９１）はリレー１９のコイルで、通電されるとリ
レー接点１Ｓａを閉とするものである。また、２５はこ
のコイル１９１）が接点１Ｓａを閉じるべく作動するの
を所定時間遅らせる時限回路でおる。２１は空調装置の
作動スイッチ、２２は車載の電源バッテリである。２０
はエンジン３０の起動時に投入されるスイッチ、例えば
イグニッションスイッチである。

第６図は制御回路１６及び時限回路２５の具体的−例を
示すもので、制御回路１６は設定抵抗１５と前記直列回
路との接続点ムの電位を入力とする２つの比較器１６１
，１６２を有しておシ、第１の比較器１６１０基準電位
■１の方が第２の比較器１６２の基準電位ｖ２よシ高く
しである。

この基準電位Ｖ工とｖ２の差は可変抵抗１６３により自
由に調整できる。第１の比較器１６１の出力１６１ａに
よってトランジスタ１６４　ａ　、　１６４ｂがオン、
オフされ、第２の比較器１６２の出力１６２ａによって
トランジスタ１６５がオン、オフされる。１６６〜１７
１はサーボモータ１７駆動用のトランジスタである。

時限回路２５はコンデンサ２５０と、比較器２５１と、
トランジスタ２５２，２５３，２５４゜２５７とを有し
、これらの要素は図示の通シ接続されている。コンデン
サ２５０には空調装置のスイッチ２１が開放されている
時でもイグニッションスイッチ２０が閉成されている時
にはパツテリ２２からの電圧がかかるようになっている
。また、トランジスタ２５７のベース端子は接続点ムに
連結されている。

この実施例においては、クラッチ１３が接続されるべき
条件になると接続点Ａの電位が＠Ｌｏｗ”、非接続条件
になると接続点ムの電位が”　Ｈｌｇｈ　”になるよう
になっておシ、接続点Ａの電位の高低により、トランジ
スタ２５７．２５２を介してトランジスタ１６６．１６
７．１７１或はトランジスタ１６８，１６９，１７０を
オン、オフすることによってサーボモータ１７の回転を
制御するようになっている。

イグニッションスイッチ２０が閉成されると、時限回路
２５のコンデンサ２５０に充電される。

所定時間を経過してコンデンサ２５０の充電電圧が基準
電圧ｖ３よシ高くなると比較器２５１の出力２５１ａが
Ｌｏｗ”レベルから”　Ｈ１ｇｈ″レヘルにレベする。

その為トランジスタ２５２がオンし、トランジスタ２５
３がオフし、トランジスタ２５４がオンする。そして、
トランジスタ２５４がオンすればコイル１９１）に電流
が流れ、リレー接点１９ａが閉じて電磁クラッチ１３に
通電される。

所定時間ｔが経過する前でコンデンサ２５０の電圧が末
だ高まっておらず、トランジスタ２５２がオフの状態で
はそのコレクタ電圧が抵抗２５５゜２５６、及びダイオ
ード１７２．１７３を介してトランジスタ１６５，１６
４＆のベースに流れ、トランジスタ１６５，１６４ａを
強制的にオンする。

第４図は上記制御回路１６及び時限回路２５のトランジ
スタ２５２の作動特性を示すもので、制御回路１６は温
度感知器１４のサーミスタ抵抗値Ｒ１４と温度感知器２
３のサーミスタ抵抗値Ｒ２３と位置検出装置２４のポテ
ンションメータ抵抗値Ｒ２４の直列線抵抗Ｒ８が設定抵
抗１５の抵抗値Ｒ１５とバランスするようにサーボモー
タドア０回転を制御するものでアシ、第１の比較器１６
１は前記直列線抵抗Ｒ８が設定抵抗１５の抵抗値Ｒ１５
よりｏＪ変低抵抗１６３抵抗値Ｒ１６３だけ大きくなる
と、つまりＲ１１）　Ｒ４Ｂ　＋　１４６３になると、
その出力１６１ｔＬが”　Ｌｏｗ”レベルより　”　Ｈ
ｌｇｈ”レベルとなり、逆にＲｅがＲ１５＋　Ｒ１６３
より一定値Ｒｅだけ小さくなると、つまりＲ８＜　（Ｒ
ｘｓ　＋　Ｒ１６３）−Ｒｅになると、その出力１６１
ａはＨ１ｇｈ”レベルよシ″Ｌｏｗ”レベルに復帰する
ようになっている。

一方、第２の比較器１６２はＲＢ　＝Ｒ１５の時点でそ
の出力１６２ａが”　Ｌｏｗ″レベルより’　Ｈ１ｇｈ
″レベルとなシ、逆にＲ８がｉｌｓより一定値Ｒｃだけ
小さくなると、つまＦｒ　Ｒｓ　（Ｒ４５Ｒｃになると
、その出力１６２ａが”　Ｈ１ｇｈ″レベルより’Ｌｏ
ｗ”レベルに復帰する′ようになっている。Ｒｅは第１
、第２の比較器１６１．１６２のヒステリシス特性によ
る一定の抵抗値幅である。

次に、Ｒｅの値が増加しＲＢ　）　Ｒ４５となる場合、
接続点Ａの電位が’　Ｈｌｇｈ　”となＦ）、Ｒａと抵
抗２５８の抵抗値との比率によって決まる電流が任意の
値以上トランジスタ２５７０ベース端子に流れるとトラ
ンジスタ２５７のコレクタ端子２５７ａの電位は’　Ｌ
ｏｗ”レベルとなシ、トランジスタ２５２のコレクタ端
子２５２ａは”　Ｈｌｇｈ”レベルとなる。

次に淳発明における可変容量型圧縮機１２の構成作動に
ついて詳述する。

第５図ないし第７図において、１ｏ１はシャフトであシ
、第２図に示す電磁クラッチ１３および図示しないＶベ
ルト及びプーリを介して駆動源をなす自動車用エンジン
に連結し、該エンジンの駆動力によ多回転するものであ
る。１０２はシャフト１０１にキー止めにょシ固定され
、シャフト１０１と一体に回転する斜板であシ、この斜
板１０２の回転はシュー１０３を介してピストン１０４
を往復運動させる。１０５，１０６はハウジングで、前
記ぎストア１０４の往復運動を支持するシリンダ部１０
７を有しておシ、前後に２分割されてアルミニウム等で
ダイカスト成形されている。１０Ｂはこのハウジング１
０５，１０６内に形成された吸入通路室である。そして
、第６図あ・よび第７図に示すようにシリンダ部１０７
は５ヶ所１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄ。

１０７ｅ形成されており、最下方のシリンダ部１０７ｃ
と１０７ａ間のみ８８°の角度で間隔が設けてあシ、他
のシリンダ部間の間隔はいずれも６８°となるようにな
っている。

また、吸入通路室１０８は第７図に示すように各シリン
ダ部１０７間に形成されており、この吸入通路室１０８
はすべて図示しない１つの冷媒導入口に接続され、この
導入口を経て蒸発器５の出口側冷媒回路に連通している
。

１０９．１１０はサイドハウジングで、前記ハウジング
１０５．１０６の外側にパルププレート１１１．１１２
を挟んで配設されておシ、このサイドハウジング１０９
．１１０のうち、前記吸入通路室１０８にパルプデレー
）１１１．１１２の吸入側連通穴（図示せず）を介して
直接連通する部分には吸入室１１３が形成されており、
さらにこのサイドハウジング１０９，１１０のうち、吸
入室１１３の内周で前記ピストン１０４と対向する位置
には吐出室１１４が形成されている。この吐出室１１４
はパルププレー）１１１，１１２の図示しない吐出側連
通穴を経てハウジング１０５゜１０６の吐出通路室１１
４ａ（第７図）に通じている。

１１５．１１６はパルププレー）１１１．１１２とハウ
ジング１０５．１０６との間に介在する弾性金属（例え
ばばね鋼）製の円板状弾性金属板で、この弾性金属板１
１５，１１６のぎストン１０４と対向する位置は図示し
ないがＵ字状に切欠かれて吸入弁が形成しである。なお
、ハウジング１０５゜１０６、サイドハウジング１０９
．１１０及びパルププレート１１１，１１２は通しポル
ト１１７によって一体に連結されておシ、通しポルト１
１７は組付けを容易とするためハウジング１０５．１０
６内では吸入通路室１０８内を通るようになっている。

１１８．１１９は通常のニードルベアリングを用いたラ
ジアルベアリングであシ、ハウジング１０５．１０６に
アウターレースを固定させてシャフト１０１を回転自在
に保持するものである。

１２０．１２１はスラストベアリングであシ、ハウジン
グ１０５，１０６の中心部と斜板１０２との間に位置し
て、斜板１０２のスラスト方向（軸方向）にかかる力、
つまシ斜板１０２がぎストン１０４を往復運動させると
き受ける反力を支持するものである。

１２２はシャフトシールで、サイドハウジング１０９．
１１０のうち駆動源１ＩＩｌ（換言すれば電磁クラッチ
１３側）に位置するサイドハウジング１０９とシャフト
１０１との間に位置して、圧縮機内部の冷媒がスおよび
潤滑油が外部へ漏れないよう気密を保持するものである
。

１２３はサーボモータ１７の保持具で、後側のサイドハ
ウジング１１０にビス１２４にて固定されている。サー
ボモータ１７のウオームイヤ１８は第５図に示すように
ウオームイヤ１２５によって作動軸１２６に連結されて
いる。この作動軸１２６は最下方のシリンダ部１０７　
ｃ　、　１０７ａ間のスペースを利用し、後側のパルプ
プレート１１２から前側のパルププレート１１１に至る
間に配設されておシ、かつ作動軸１２６のパルプシレー
）１１１．１１２に隣接する部位には、それぞれ平歯車
１２７．１２８が取）付けられている。

１２９．１３０は環状をした可変リングで前記の容量可
変部材をなすものでアシ、この可変リング１２９，１３
０はハウジング１０５．１０６のうち、シリンダ部１０
７の外周に設けた円筒状空間内に圧縮機駆動シャフト１
０１と同心状となるべく配置されている。この可変リン
グ１２９．１３０には作動軸１２６の回転力が平歯車１
２７．１２８及び可変リング１２９，１３０内周部に設
けられたｍ１２９ａ、１３０ａｔ−介して伝えられ回動
するようになっている。

そして、各シリンダ部１０７の壁面には可変リンク′１
２９．１３０に最も近い位置に各２ケ所づつバイパス孔
１３１ａ、１３１ｂが設けられており、このバイパス孔
１３１ａ、１３１ｂは可変リング１２９．１３０の内周
面に円周方向に設けら扛たバイパス溝１３２ａ、１３２
ｂ、可変リング１２９．１３０内にシャフト１０１と平
行に配設されたバイパス＄１３３、及び可変リング１２
９゜１３０の内周面のうち、圧縮機中央側に全周にわた
って設けられたバイパス溝１３４を介して、ハウジング
１０５，１０６にあけられたバイパスポート１３５へ連
通するようになっておシ、更にこのバイパスポート１３
５はハウジング１０５，１０６に設けられた吸入通路室
１０８に導通させるべく形成されている。

本実施例においては、シリンダ１０７の壁面にあけられ
たバイパス孔１３１ａ、１３１ｂｔｉ−すれぞれシリン
ダ容積を６等分する位置に配設されており、圧縮機中央
部側のボー）１３１　ｂのみ、あるいは両方のポー）１
３１ａ、１３１ｂが可変リング１２９，１３０の回転角
に対応してバイパス溝１３２ａ、１３２ｂに対向するよ
うな配置になっている。（第８．９図参照）。

さらにバイパス溝１３２ａ、１３２１）は５つのシリン
ダ１０７ａ、１０７１）、１０７Ｃ，１０７ｄ。

１０７θにそれぞれ対応して配設されているが、第１０
図に示すごとく可変リング１２９．１３０の円周方向に
それぞれ異なった長さで設けられており、可変リング１
２９，１３０の回転角に応じ、吸入通路室１０８と導通
するシリンダ１０７の数が異なるよう工夫されている。

すなわち、本実施例の場合、回転角が０°の場合、全て
のバイパス孔１３１ａ、１３１１）（計２０個）が可変
リング１２９．１３０のバイパス溝１３３に直接対向す
るように位置し、このバイパス溝１３３、バイパス溝１
３４及びハウジング１０５．１０６のバイパスポート１
３５を介して吸入通路室１０８に導通してお砂、正味の
圧縮仕事をするシリンダ容積は最小となっている。

そして、回転角が４°の場合にはシリンダ１０７θに設
けられたバイパス孔１３１１Ｌのみが、バイパス溝１３
２ａと導通しておらず、残９のバイパス孔１３１１Ｌ、
１３１１）はいずれも吸入通路室１０Ｂと導通している
。以後、回転角が８°、１２°・・・と４°づつ増えて
いくに従い、吸入通路室１０８と導處しないバイパス孔
′が１個づつ増加していき、回転角が６６°の時には、
シリンダ１０７＆に設けられたバイパス孔１３１ｂのみ
がバイパス溝１３２ｂを介して吸入通路室１０Ｂと導通
し、他は導通していない状態となり、回転角が４０°に
なったとき全てのバイパス孔１３１！Ｌ、１３１１）が
閉塞され、圧縮仕事のだめのシリンダ容積は最大となる
。

この可変リング１２９．１３０の回転角と正味の圧縮仕
事をするシリンダ容積との関係を示すと第１１図のよう
になシ、最大容積Ｖｍａｘと１／３Ｖｍａｘとの間でシ
リンダ容積を１０段階にわたって微細に制御できる。

なお、この可変リング１２９，１３０の回転位置は位置
検出装置２４のポテンションメータによって電気信号と
して検出できるようになっている。

即ち、作動軸１２６の端面に形成されたウオームギヤ１
２５が位置検出装置２４の作動歯車２４１にも噛合する
ようになっておシ、作動軸１２６（ウオームギヤ１２５
）の回動に応じて位置検出装置２４のポテンションメー
タ抵抗値が可変して、その結果可変リング１２９．１３
０の位置に応じて定まる電気信号が出力されるようにな
っている。

位置検出装置２４は、その側面に形成されたステー２４
２を介してサイトノ・ウジング１１０にビス２４３によ
シ固定されている。なお、サイトノ１ウジング１１０の
うち、位置検出装置２４が保持される部位および前述の
サー］ぐモータ１７２＞＝保持される部位には収納用の
溝を形成することによシ、サーボモータ１７、位置検出
装置２４等の保持をよ）確実にすると共に、サイトノ・
ウジング１１０の面よりサーがモータ１７等があまシ飛
び出ないようにしである。また、図示していないが、サ
ーボモータ１７、ウオーム歯車１８．１２５、位置検出
装置２４等は防塵のためカバーで覆われている。

次に、上記斜板式圧縮機１２部のみの作用を説明すると
、電磁クラッチ１３が接続され、シャフト１０１および
斜板１０２が回転し始めると、蒸発器５で気化された冷
媒ガスはハウジング１０５゜１０６に設けられた図示し
ない導入口より吸入通路室１０８へ導入され、パルププ
レー）１１１゜１１２の吸入側連通穴（図示せず）を通
って前後のサイドハウジング１０９．１１０の吸入室１
１３へ流入する。そして斜板１０２の回転に伴ないシリ
ンダ部１０７内を往復運動するピストン１０４が吸入行
程となったとき、冷媒ガスはパルププレート１１１．１
１２中の吸入口より弾性金属板１１５．１１６に形成さ
れた吸入弁を経てシリンダ部１０７内へ吸い込まれる。

次に、ピストン１０４が圧縮行程に移ると、前記牧人弁
によって吸入口がとじられ、シリンダ部１０７内の冷媒
がスはｔストン１０４によシ圧縮され、パルプシレー）
１１１．１１２の吐出口および吐出弁（図示せず）を経
てサイ−ハウジング１０９．１１０内の吐出室１１４へ
吐出され、再びパルププレー）１１１，１１２の図示し
ない吐出側連通穴よりハウジング１０５．１０６内の吐
出通路室１１４ａへ流入し、その後ピストン１０４の圧
縮行程で高温・高圧になった冷凍ガスはハウジング１０
５，１０６の図示しない吐出口より凝縮器２へ送られる
。

上記作動時において、シャ７）１０１０回転数はエンジ
ンの回転数に応じて可変されることになるため、圧縮機
１２としての吐、出能力もエイシンの回転数によって増
減し、エンジンの高回転時等には冷媒サイクルの運転状
態よシ要求される能力に比して圧縮機１２の吐出°能力
の方が異常に大きくなってしまうという事°態も起とシ
う・る。しかしながら、本構成の圧縮１ｓ１２ではとの
よケに吐、出能力が過大となる状態ではシリンダ１０７
の吐出容量を減少させて吐出能力の低減が図れるように
なっている。

そこで、この圧縮機１２の能力制御機構の作動を以下説
明する。蒸発器５直後の空気温度は感知器１４によって
感知され、その感知温度が冷房負荷の増大により高くな
ると、感知器１４のブーミスタ抵抗値Ｒｘｔが減少し、
その結果前述のＲａ（”Ｒ１４＋　Ｒ２３＋　Ｒ２４）
が設定抵抗１５の抵抗値Ｒ１１５より減少し、第４図に
おいてＲ８が（Ｒ工５　　Ｒｃ　）より小さくなると（
Ｒｓ　＜　Ｒ１３Ｒｅ　）　ｓ第２の比較器１６２の出
力１６２ａが”Ｈｌｇｈ”レベルよｒ）　＠Ｌｏｗ　”
レベルに反転し、トラ：／シスＩ’１６５がオフするの
で、トランジスタ１６８，１６９゜１７０がオンする。

このとき、第４図の特性かられかるように第１の比較器
１６１の出力１６１ａは“Ｌｏｗ”レベルであり、トラ
ンジスタ１６４ａがオフし、トランジスタ１６４ｂがオ
ンしているので、トランジスタ１６６．１６７．１７１
はオフしている。その結果、サーボモータ１７にはトラ
ンジスタ１７０のエミッタ拳コレクタおよびトランジス
タ１６９のコレクタ・エミッタを通して電流が流れ、サ
ーボモータ１７は正回転し、ウオームイヤ１８を介して
ウオームギヤ１２５、作動軸１２６、平歯車１２７　、
１２８、および可変リング１２９，１３０が第７図の時
計方向に回転するので、第１０図に図示された可変リン
グ１２９．１３０の回転角が増加し、正味シリンダ容積
が増加する。従って、圧縮機能力が増大し、蒸発器直後
の空気温度は次第に低下する。これＫより、感知器１４
の抵抗値Ｒ１４が次第に増大する。

またこのとき位置検出装置２４も可変リング１２９　、
１３０の回転と同時に作動し、その抵抗（＊Ｒ２４が増
大し、その結果Ｒ８が設定抵抗１５の抵抗値Ｒよ５より
大きくなると（Ｒ８＞Ｒｘｓ　）　ｓ第２の比較器１６
２の出力１６２ａが”　Ｈｌｇｈ”レベルとなり、トラ
ンジスタ１６５がオン状態になるので、トランジスタ１
６８，１６９，１７０がオフする。このとき、第１の比
較器１６１の出力１６１ａはまだＬｏｗ　’″レベルあ
るので、トランジスタ１６６．１６７．１７１はオフ状
態を継続している。従って、サーボモータ１７への通電
が断たれ、サーボモータ１７が停止し、可変リング１２
９，１３０の位置が保持され、冷房負荷に応じた圧縮機
容量が設定される。

一方、冷房負荷の減少（蒸発器吸込空気温の低下等）に
より、蒸発器直後の空気温度が低下して感知器１４のサ
ーミスタ抵抗値Ｒ１４が増大し、Ｒ８が設定抵抗１５の
抵抗ｆｉ！！Ｒユ５と可変抵抗１６３の抵抗値Ｒ０６３
の和より大きくなると、すなわちＲｔａ＞　Ｒ，５＋Ｒ
工６３になると、第１の比較器１６１の出力１６１ａが
″Ｌｏｗ”レベルより”　Ｈｌｇｈ　”レベルとなり、
トランジスタ１６４ａがオンし、トランジスタ１６４ｂ
がオフするので、トランジスタ１６６．１６７．１７１
がオンする。

これにより、サーボモータ１７にはトランジスタ１７１
のエミッターコレクタ、トランジスタ１６７のコレクタ
・エミッタを通して、前記とは逆方向の電流が流れ、サ
ーボモータ１７が逆回転□　　し、ウオームギヤ１８を
介して、ウオームギヤ１２５、作動軸１２６、平歯車１
２７，１２８、可変リング１２９　、１３０が第７図の
反時計方向へ回転し、第１０図の可変リング回転角が減
少するので、圧縮機容量が減少する。その結果、蒸発器
５直後の空気温度が上昇して感知器１４の抵抗値Ｒ１４
が減少する。

またこのとき位置検出装置２４も同時に作動しでての抵
抗ｌｉｍＲ，，が減少し、その１ＩＩｊ果Ｒｓが（Ｒ□
５十Ｒ１６３）　−Ｒｃより減少すると、すなわちＲｓ
　＜（Ｒｚ５＋　Ｒ１６３）　−Ｒｅ　Ｋなると、第１
の比較器１６１の出力１６１ａが′″Ｌｏｗ”レベルと
なり、トランジスタ１６４ａがオフするので、トランジ
スタ１６４′ｂがオンし、トランジスタ１６６゜１６７
．１７１がオフし、サーボモータ１７は再び停止し、可
変リング１２９，１３０の位置が保持される。

上記作動において位置検出装置２４は可変リング１２９
．１３０の回転位置を常に検出して、制伽回路１６の入
力１ｌｌｌＫ負帰還することＫより、可□ 変リング１２９，１３０の過剰な回転を未然に阻止して
、ブーがモータ１７、可変リング１２９゜１３０のハン
チングを防ぐ。また、これにより蒸発器部ｒｌ　ｆｌ、
＋御のオーバーシュート、アンダーシュートも僅小にで
きる。

さらに、冷房負荷が減少し、感知器１４のブーミスタ抵
抗値Ｒ１４が増大し位置検出装置２４の抵抗値Ｒ２４が
最小になってもＲｓ　＞　Ｒ１５＋Ｒ１６３となる場合
には、接続点Ａの電位が＠Ｈ１ｇｂ″レベルとなり、ト
ランジスタ２５７のコレクタ端子２５７ａの電位は＠Ｌ
ＯＷ　”レベルとなり、トランジスタ２５２のコレクタ
端子２５２ａの電位は”Ｈｌｇｈ”レベルとなって、ト
ランジスタ１６６．１６７゜１７１のトランジスタがオ
ンとなり、よって、圧縮器１２の容量は最小容量となる
。即ち、クラッチ１３が非接続状態になっている時には
圧縮器１２は小容量になっている。従って、次に接続点
Ａの電位が＠Ｌｏｗ”レベルとなってクラッチ１３が接
続される時には圧縮器１２は小容量状態から作動を開始
するのでエンジンには大きなショックがかからず、よっ
て走行フィーリングが阻害されることがない。

一方、自動車用空調装置においては圧枢機１２を自動車
走行用二ンゾン忙て駆動しているため、自動車の走行状
況の変動に伴なって圧縮機１２の回転数が大幅に変動す
ることになる。また、凝縮器２は一般に自動車の走行ラ
ム圧による冷却風を受けるように設置されているので、
凝縮器能力も自動車の走行状況の変動により変動するこ
とになる。従って、自動車の走行状況は蒸発器温度制御
の外乱−！Ｊ！素になる。

ただ圧縮機回転数の変動による冷媒流量の変動、凝癲器
能力の変動等と蒸発器部の冷媒温度とは相関関係がある
ので、本例ではこの点に着目して蒸発器部の冷媒温度を
感知器２３により感知して制御回路１６に入力すること
により、蒸発器部の冷媒温度に対応した圧縮機容量を設
定することができ、これにより圧縮機容量の制飯が安定
して、可ｉ　１Ｊング１２９　、１３０の回転位置を頻
繁に移動させる必要がなくなり、蒸発器の温度制御をス
ムーズ九行なうことができる。　・ 以上のごとくして、空調装置の運転状況忙応じて圧縮機
容量が自動的に制御され、その時々の電適な圧縮機容ｉ
に設定される。そして、感知器１４の感知温度が設定温
度範囲内（第４図の特性図で１えば、Ｒ１６３の抵抗ｍ
−轍）Ｋあるときはサーボモータ１７への通電が遮断さ
れて可ｉ　１Ｊング１２９．１３０の位置が保持され、
所定の容量にて圧縮機１２の運転が継続される。

また、蒸発器５のフロスト防止のために蒸発器直後の空
気温度を制御する場合は、この空気温度が例えば６°Ｃ
〜５℃の範囲内に入るよう圧縮機容ｆを制御するとよい
。

上記のように、設定温度に幅を持たせ、その設定温度範
囲内圧蒸発器直後の空気温度がある間は、サーボモータ
１７を停止することにより、冷房負荷変動、エンシン回
転数変動が激しい場合でも、サーボモータ１７の稼動時
間を減らして、その耐久性を向上できるとともに、設定
温度幅を可変抵抗１６３により任意に選択できるため、
負荷変動等の程度に応じて設定幅を変えて安定した制御
を行なうことができる。

また、２ｉＪ述のように、圧８機容量を機紐に可変制御
することＫより温度制御を行っているため、空−装置の
幅広い運転状態において電磁クラッチ１３を断続するこ
となく、圧縮機１２を回転させたままとすることができ
、その結果、電磁クラッチ１３の断続に伴なうクラッチ
１３及び圧縮機１２の耐久性劣化、及び走行フィーリン
グの悪化を防止することができる。しかも、電磁クラッ
チ１３の断続の遅れに伴なう冷房感の悪化も防止でき、
同時に高能力のまま無駄に圧縮機１２を回転させること
もなくなって全体としては省動力となる。

更に、従来の圧縮機を断続させる形式の冷房能力制御で
は圧縮機を停止した時に蒸発器５内が直ちに過熱状態と
なり再び圧縮機を運転させた時にも、蒸発器５から過熱
領域をなくするまでは有効な冷房ができず、その間圧縮
機を運転する動力が実質的に無駄となっていたが、本例
の如く圧縮機を停止させることなく冷房能力制御を行な
うものでは、従来のように蒸発器を過熱状態とすること
がないので、上記の様に圧縮機を無駄に運転させること
もない。

また、上述の実施例では時限回路２５を備えており、電
磁クラッチ１３を連結させた時には圧縮機１２の吐出容
量を必ず最小とすることができるよう罠なっている。以
下、この点について説明する。

（１）空調スイッチ２１を開放した状態で起動スイッチ
２０を投入し、エンジン３０を起動させる時、 この場合は空調スイッチ２１開放によりコイル１９１）
には電流が流れず、従って接点１９ａは開いていて電磁
クラッチ１３は切れている。その為エンジン起動時に圧
縮機１２が負荷として加わることもなく、エンジン３０
の始動性は伺ら損なわれない。

しかも、起動スイッチ°２０を投入すればコンデンサ２
５０の充電電圧が基＊を圧７３以上となるまでの所定時
間ｔは比較器２５１の出力２５１ａは”　Ｌｏｗ　’レ
ベルとなっており、トランジスタ２５２がオフするので
、トランジスタ１６５゜１６４ａが強制的にオン状態と
なる。従って、トランジスタ１６８，１６９，１７０は
オフとなり、逆にトランジスタ１６４１がオフし、トラ
ンジスタ１６６．１６７．１７１はオンする。前記比較
器２５１が逆転するまでの所定時間ｔは、サーボモータ
１７が可変りング１３２ａを回動させるのに喪する時間
と同等、もしくは若干多め和しである。そのため、サー
ボモータ１７にトランジスタ１７１のエミッタ・コレク
タ、及びトランジスタ１６７のコレクタ・エミッタを通
して電流が流れるので、サーボモータ１Ｔが逆回転して
、第１０図の可変リング回転角が充分減少し、圧縮機容
量は確実１１Ｃ＠小容量となる。この場合は、比較器１
６１．１６２の出力と関係なく、サーボモータ１７が逆
回転するので、圧縮機容量は常に最小容ｔ　（１／　３
　Ｖｍａ工〕Ｋ設定される。従って、その後空調スイッ
チ２１を投入して電磁クラッチ１３を接続させても、圧
縮機１２の始動負荷は小さく、自動車の走行フィーリン
グをさｔｌど悪化させることはない。

（２）空調スイッチ２１を閉成した状態で起動スイッチ
２０を投入しエンジン３０を起動させる時、 この場合は、時限回路２５の作用により所定時間ｔはコ
イル１９１）に通電されず、電磁クラッチ１３は切れて
いるので、前述の場合と同様、エンシン起動時に圧縮機
１２が負荷として加わることがなく、エンジン３０の始
動性は損なわれない。

所定時間を経過すれば電磁クラッチ１３が連結されるが
、この状態では圧縮機容量は最小容量（１／　３　Ｖｍ
ａｘ　）となっており、圧縮機１２の始動に伴なう大き
な負荷をエンジン３０に与えることはない。

なお、上述の実施例ではシリンダ１０７のバイパス孔１
３１！Ｌ、１３１ｔをバイパス溝１３２１Ｌ。

１３２１）　、　１３３　、１３４等を介して吸入通路
室１０８に連通したが、この連通先はシリンダ１０７内
圧力より低圧の空間、換言すれば内部が吸入圧となって
いる空間であればどこでもよく、圧縮機の形状によって
は、この連通先を吸入室１１３、クランク室（斜板２の
回転空間）、もしくは吸入行程にある他のシリンダ１０
７内としてもよい。

また、上記実施例では１０気筒の斜板式圧縮機ケ用いて
いるが１０気筒以外の複数の気筒数の斜板式圧縮機を用
いてもよいことはいうまでもない。

また、上記実施例では可変リング１２９，１３０がハウ
シング１０５　、１０６の外周部の円筒状空間内に配設
されているが、圧縮機駆動シャフト１０１と各シリンダ
１０７との間に設けてもよいことはいうまでもない。

また、圧縮機１２としては可変容量型のものであれば、
斜板型のものに限らず、ベーン型回転圧縮機等の他の型
式のものを使用することができる。

そして、容量可変部材も可変リング１２９゜１３０に限
らず、圧縮機の型式等に応じて種々の形態に習更し得る
。即ち、電磁弁等によってバイパス通路を開閉するよ、
う和してもよく、また、圧８＆１２として回転型圧縮機
を用いたような場合にはバイパス孔の開口位置を移動さ
せるよう圧してもよい。

また、駆動装置としてはサーボモータ１７の他に負圧ダ
イヤフラム機構とリンク機構との組み合せ等を用いるこ
ともできる。

また、蒸発器５の空気側温屓として前述の例では蒸発器
直後の突気温度を検出したが、これの他に、蒸発器表面
温度を検出してもよい。また、蒸発器部冷媒温度のかわ
りに蒸発器部冷媒圧力を検出してもよい。

また、設定抵抗１５を使用者が手動操作できるように空
調装置の制御パネルに設け、設定抵抗１５の抵抗値Ｒ１
５を使用者が目出に設定できるようにすれば、圧縮機の
容蓋制御により室温の制御を行なうことができる。

また、制御器としてマイクロコンピュータを用いれば、
制御回路１６と時限回路２５は一体の回路構成にできる
。

更に、上述の例では起動スイッチ２０としてイグニッシ
ョンスイッチを例示したが、他にエンシンの起動時に投
入されるスイッチとしてスタータスイッチを用いてもよ
く、また、ディーゼルエンジンの場合には予熱スイッチ
を用いてもよい。

以上説明してきた本発明の実施例においては、検知装置
を、温度感知器１４のサーミスタ抵抗と、位置検出装置
２４の抵抗と、冷媒温度感知器２３の抵抗と、設定抵抗
１５とＫよって構成し、電磁クラッチ１３を接続すべき
状態は接続点Ａが“Ｌｏｗ”レベルにあり、１に磁クラ
ッチを切るべき状態は接続点Ａが′″Ｅｉｇｈ”レベル
にあることによって、これらの状態を検知し、接続点Ａ
の電位が”　Ｈｌｇｈ”レベルにあるときには、トラン
ジスタ２５２の端子２５２ａの電位を”　Ｈｌｇｈ”レ
ベルとすることＫよってリレーコイル１９１）を消勢し
て電磁クラッチ１３を切り離し且つ圧縮機１２の容ｉｋ
を小容量とし、次に接続点Ａの電位が”Ｌｏｗ”レベル
となったときには、小容量状態忙ある圧縮機１２にエン
シンをクラッチ連結することによって、自動車の矩行フ
ィーリングを阻害することなく空調装置を作動させるも
のであった。

しかしながら、検知装置としてかような実施例の構成の
みに限定しなければならないものではない。

第１２及び１３図に示す本発明の別の実施例においては
、検知装置を、外気温度セフす４０２と、設定抵抗４０
１とによって構成している、第１２図はこの別の実施例
の概要を示す構成図、第１３図はこの別の実施例におけ
る制御器の具体的構成を例示する電気回路図である。第
２図及び６図と同じ狩号は同じ又は同等の部分を示して
いる。

外気温度センサ４０２と設定抵抗４０１とによって与え
られた信号は第２の制御回路４１１Ｃｆ４１Ｊ加される
。第２の制御回路４１は比較器４０３とトランジスタ４
０４，４０５とを含ん°でいる。比較器４０３の負の入
力端子は線４０６によって設定抵抗４０１と外気温度セ
ンｔ４０２との接続点に接続されている。トランジスタ
２５７のベースは線４０６に接続点Ｂにおいて接続され
ている。

接続点Ｂは、電磁クラッチト３を接＆丁べき状態にある
ときには”　Ｌｏｗ”レベルに、電磁クラッチ１３を切
るべき状態にあるときＫは”　Ｈｌｇｈ　”レベルにあ
るよう和なっている。接続点Ｂの電位が”Ｈｌｇｈ”レ
ベルにあるとき、比較器４０３の出力４０３ａは”Ｌｏ
ｗ　’レベルにあってトランジスタ４０４をオフし、か
くて、トランジスタ４０５はオンされる。これＫよって
時限回路２５のトランジスタ２５４はオフとなり、リレ
ーコイル１９ｂを消勢してリレー接点１９ＩＬをトＪ喜
電磁クラッチ１３を切る。また、接続点Ｂの電位が”　
Ｈｌｇｈ　”レベルにあるときＫは、時限回路２５のト
ランジスタ２５７のベースＫ　＠Ｉｌｉｇｈ”レベルの
電位が印加され、前忙説明した第１の実施例と同様に、
Ｅｉ：、ｉａｉ機１２の容量は小容量にされるわけであ
るや次に、接続点Ｂの電位が′″Ｌｏｗ”レベルになっ
てｔ磁りラッチ１３を接続すべき状態となったときには
、圧縮機１２は小容量となっている状態から作動を始め
ることＫなって、走行フィーリングを阻害することはな
い。

この実施例における外気温度センサの代りに１軍室内の
温度を感知する内気温度七ンプ、或いは、エンジン水温
を検出する水温センサ、或いは、冷凍サイクルの高圧側
冷媒温度を検出する温度センサ等を用いて検知装′ｉｔ
を構成することもできることは、既に説明した通りであ
る。

以上説明したようζＣ１本発明によるときには、圧！１
機が常に小容量のま＼クラッチ１３により二／シンに接
続されるから、クシツテ接続１．￥に自動車の走行フィ
ーリングが悪くならず、また、り２ツチの摩擦面に過大
な起動トルクがかからないのでトルク伝達能力の小さな
りラッチを用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来周知の自動車用空調装置の冷凍ヅイクル図
、第２図は本発明装置の全体制御系統を示す構成図、第
６図は本発明の制御器の具体的構成な例示する電気回路
図、第４図は第６図に示す比較器１６１，１６２及びト
ランジスタ２５２の作動特性図、第５図は本発明に用い
る圧縮機の一実施例を示ｊ断面図で、齢６図の■−■線
に沿う形状な示すもの、第６１は同圧編機の端面図、第
７図は第５図の■−■線に沿う断面図で、バイパス孔と
可変リングのバイパス溝との関係を示す図、第８図は上
記可変リングに設けられた各バイパス溝の位置関係を示
す図で、第９凶のＩＸ　−ＩＸ矢視力同族開図、第９図
は第８図の１）［−１に矢視方向断面図、第１０図は各
シリンダに対応するバイパス溝の形状を示す断面図、第
１１図は可変リングの回転角と圧縮仕事をする正味シリ
ンダ容積との関係を示″ｔｈ明図、第１２図は本発明の
別の実施例の概要を示す構成図、第１３図はこの別の実
施例における制御器の具体的構成を例示する電気回路図
である。 ５・・・蒸発器、８・・・送風機、１１・・・通風ケー
シング、１２・・・圧縮機、１４．２３・・・温度感知
器、１５・・・設定抵抗、１６−・・制御回路、１７・
・・駆動装置をなすサーがモータ、２０・・・起動スイ
ッチ、２１・・・空ｉＩ＆ｌｉ装置のスイッチ、２４・
・位置検出装置、２５・・・時限回路、３０・・・自動
車用エンジン、４１・・・第２の制御回路、１２９，１
３０・・・容量可変部劇をなす可変リング、１６１．１
６２，４０３・・・比較器、２５７・・・トランジスタ
、２５８・・・抵抗、４０１・・・設定抵抗、４０２・
・・外気温度センサ、１６６〜１７１・−・サーボモー
タ１７駆動用のトランジスタ。 代理人浅村　皓 外４名 牙１図 第４図 第２図 牙５図 オ６図 牙１１図 ｇｔｆ３”＜リークパ回東し沖 牙１２図 牙１３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自動車用エンジンの駆動力を電磁クラッチを介して受け
   る圧縮器と、該圧縮器に内蔵され圧縮器の吐出容量を変
   化させる容量可変部材と、該容量可変部材を駆動する駆
   動装置と、前記エンジンの運転中に前記電磁クラッチの
   接続条件及び非接続条件を検知する検知装置と、前記検
   知装置からの信号に応動して前記駆動装置を作動させて
   前記圧縮器の吐出容量を小容量とした状態で前記電磁ク
   ラッチが接続されるようにする制御器とを具備する自動
   車用空調装置。