JPH0355828Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、自動車用冷房サイクルに使用される
コンプレツサの制御装置に係り、特に、圧縮室内
容積を変化させることが可能な容量可変斜板式コ
ンプレツサの制御装置の改良に関する。

（従来の技術） 第６図に示すように、一般の自動車用空気調和
装置に使用される冷房サイクル１は、エンジン
（図示せず）によりベルト及びプーリ２及びマグ
ネツトクラツチ２ａを介して駆動されるコンプレ
ツサ３と、当該コンプレツサ３で断熱圧縮して高
温高圧となつたガス状冷媒を外部の空気と熱交換
して低温高圧の液状冷媒とするコンデンサ４と、
この液状冷媒を一時貯留して冷媒中の水分や塵埃
を取り除くリキツドタンク５と、この液状冷媒を
絞り膨張して低圧霧状の冷媒とする膨張弁６と、
この低圧霧状の冷媒を気化させて車室内へ吹き出
す空気を冷却するエバポレータ７とで構成されて
いる。

そして、前記コンプレツサ３を制御する装置が
第７図に示されており、以下のように構成されて
いる。

この回路を作動させるバツテリＢには、当該回
路を保護するヒユーズＦを介して、リレー５１の
コイル５２、接点５３及び前記コンプレツサ３を
作動させるスイツチ５０が接続されている。そし
て、前記スイツチ５０には、リレー５６のコイル
５７が、前記エバポレータ７の異常温度を検出す
る異常検出装置５５を介して接続されている。さ
らに、前記接点５３には、エンジンのアイドリン
グ回転数を上昇させるFICD60に接続されたリレ
ー５６の接点５８及び前記マグネツトクラツチ２
ａに接続されたリレー５６の接点５９が接続さ
れ、前記コイル５２には、車両の急加速及び登板
時に動作する加速カツトスイツチ５４が接続され
ている。

このように構成された回路は、前記スイツチ５
０がONであり、前記異常検出装置５５及び前記
加速カツトスイツチ５４が共に働いていない時に
前記FICD60と前記マグネツトクラツチ２ａが動
作するようになつている。

一方、このような冷房サイクル１に使用される
コンプレツサ３としては、最近では、特開昭58−
158382号公報に示される構造の斜板式コンプレツ
サが提案されている。この斜板式コンプレツサで
は、シリンダにおける圧縮室内容積をコンプレツ
サの吸込圧に応じて変化せしめて、コンプレツサ
の吐出量を変化させ、結果としてコンプレツサの
吸込圧が一定になるようにしている。

第６図に示すコンプレツサ３の吸込圧が一定に
なると、ある程度エバポレータ７の出口における
冷媒圧力（すなわち、エバポレータ７における冷
媒の蒸発圧力）が一定になる。このため、熱負荷
が小さくなつた場合、例えば外気温度が低くなつ
ているエバポレータ７で除湿をしたいというよう
な場合に、エバポレータ７の出口におけるスーパ
ーヒート量を一定しようとする膨張弁６が低い冷
房性能にするため冷媒を絞り過ぎてエバポレータ
７における冷媒の蒸発圧力を低下させ、エバポレ
ータ７に凝縮水を凍結させてしまういわゆる低負
荷時のエバポレータ凍結を避けることができるの
で都合が良い。

このように、シリンダにおける圧縮室内容積を
コンプレツサの吸込圧に応じて変化させ、結果と
して吸込圧を一定になるようにしてある斜板式コ
ンプレツサの構造を第８〜９図に示す。

図示するように、この容量可変斜板式コンプレ
ツサ３は、エンジンによりベルト、プーリ２、及
びマグネツトクラツチ２ａを介して回転駆動され
る駆動軸１１を有する。この駆動軸１１には、駆
動棒１１ａが軸１１と直角方向に固着され、クラ
ンク室１２内で駆動軸１１と共に回転するように
なつている。この駆動棒１１ａにはピン１１ｂを
支点として駆動斜板１３が駆動軸１１に対して傾
斜して連結され、駆動軸１１の回転力がピンｂを
介して駆動斜板１３に伝達するようになつてい
る。この駆動斜板１３には、スラスト軸受１４及
びラジアル軸受部１５を介して、回転しないウオ
ブル板１６が摺動自在に連結してある。ラジアル
軸受部１５はウオブル板１６の内周側に形成さ
れ、そのスラスト方向移動がスラストワツシヤ２
０及びスナツプリング２１により制限されてい
る。

ウオブル板１６は、ケーシング１７に固定され
た案内ピン１８に対して滑動自在に連結されたシ
ユー１９に連結してあり、当該シユー１９により
回転が防止されると共に駆動軸１１方向の移動が
案内されるようになつている。このウオブル板１
６には、複数のロツド２２を介してそれぞれピス
トン２３が円周方向略等間隔に連結してあり、駆
動軸１１の回転に伴う駆動斜板の回転により、回
転しないウオブル板１６が揺動し、ピストン２３
が往復動するようになつている。

このピストン２３は、シリンダブロツク２４に
形成されたシリンダ２５内に装着してある。シリ
ンダ２５内では、ピストン２０の前面に圧縮室２
６が形成してあり、ピストン２０の後面はクラン
ク室１２と連通している。

圧縮室２６には吸入口２７及び吐出口２８が形
成してある。この吸入口２７は、第６図に示すエ
バポレータ７からの冷媒が導かれる吸入ポート２
９に図示しない弁を介して連通している。この吸
入ポート２９は、ヘツド３０に形成された連通路
３１を介して吸入側圧力室３２に連通している。
また、前記吐出口２８は、第６図に示すコンデン
サ４に冷媒を送り込む配管に連通している吐出ポ
ート３３に連通している。この吐出ポート３３は
吐出側圧力室３５に連通している。

前記吸入側圧力室３２には、第１制御弁３６が
ベロー部３７により保持してあり、吸入側圧力室
３２内の圧力に応じてベロー部が上下し、吸込側
連通口４１の開度を調節するようになつている。
また、第１制御弁３６にはロツド３８を介して第
２制御弁３９が連結してあり、両者は連動して動
作するようになつている。この第２制御弁３９
は、吐出側圧力室３５内に設けられ、吐出側連通
口４０の開度を調節するようになつている。

これら第１，第２制御弁３６，３９は、吸入側
圧力室３２内の圧力に応じて上下動するベロー部
３７で制御され、吸入側圧力室３２内の圧力が高
くなると吸入側連通口４１の開度を大きくし、低
くなると吐出側連通口４０の開度を大きくするよ
うにしてある。したがつて、冷房サイクルにおけ
る熱負荷が小さい場合には、吸入側圧力室３２内
の圧力が低くなり、ベロー部３７が上方に伸延
し、吐出側連通口４０の開度を大きくし、クラン
ク室１２に吐出圧を導入してその内部圧を高め
る。そのため、吸入工程にあるピストン２３の前
後の圧力差が増大し、第９図に示すように、ウオ
ブル板１６及び駆動斜板１３を駆動軸１１に対し
て立てる方向のモーメントが作用する。したがつ
て、ピストン２３の往復動ストロークが短くな
り、圧縮室２６の内容積が減少し、冷房サイクル
内を循環する冷媒流量が減少し、低い熱負荷に応
じた適正な冷媒流量となるため、コンプレツサの
吸入圧が次第に上昇し、結果的に一定な吸入圧に
保たれる。

また、冷房サイクルにおける熱負荷が大きい場
合には、吸入側圧力室３２内の圧力が高くなり、
ベロー部３７が下方に移動し、吸入側連通口４１
の開度を大きくし、クランク室１２に吸入圧を導
入するため、その内部圧が吸入圧に略等しくな
る。このため、吸入工程にあるピストン２３の前
後の圧力差がほとんどなくなり、第８図に示すよ
うに、ウオブル板１６及び駆動斜板１３が駆動軸
１１に対して最大に傾斜することが可能となり、
ピストン２３の往復動ストロークが長くなる。し
たがつて圧縮室２６の内容積が増大し、冷房サイ
クル内を循環する冷媒流量が増大し、高い熱負荷
に応じた適正な冷媒流量となるため、コンプレツ
サの吸入圧が次第に下降し、結果的に一定な吸入
圧に保たれる。

（考案が解決しようとする問題点） このような容量可変斜板式コンプレツサにおけ
る容量制御は、第５図に示すように、所定の範囲
の容量制御域でのみ有効であり、それ以外の範囲
では有効に行えなかつた。

特に、容量制御域以外の低熱負荷時には、クラ
ンク室１２内の圧力Pcは、第５図中点線で示す
ように、急激にコンプレツサ吐出圧PDに等しく
なり、このクランク室圧力Pcとコンプレツサ吸
入圧Psとの圧力差が増大する。このため、第９
図に示すように、ウオブル板１６及び駆動斜板１
３が主軸１１に対して最大角度まで立ち上がり、
さらにウオブル板１６を立てる方向のモーメント
が作用するため、スラストワツシヤ２０及びスナ
ツプリング２１をせん断する方向に異常な力が作
用する。このような異常な力は、スラストワツシ
ヤ２０及びスナツプリング２１の疲労を促進する
だけでなく、ラジアル軸受部１５の偏摩耗を引起
こす虞れがあるため好ましくなかつた。

本考案は、前記した問題点を解決するためにな
されたものであり、容量制御を有効に行なうこと
ができない低負荷時において、ウオブル板と駆動
斜板との摺動部に異常な力が作用した場合に、前
記容量可変斜板式コンプレツサを停止させる機能
を有するコンプレツサの制御装置を提供すること
を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 冷媒を圧縮するコンプレツサから吐出される冷
媒の圧力を検出するコンプレツサ吐出圧力検出手
段と、当該コンプレツサ内に形成されたクランク
室内の圧力を検出するコンプレツサクランク室内
圧力検出手段と、当該コンプレツサ吐出圧力検出
手段及び当該コンプレツサクランク室内圧力検出
手段によつて検出された吐出圧力及びクランク室
内圧力の差を演算すると共に、この差が設定値よ
りも小さいときに信号を出力する演算手段と、当
該演算手段から信号が出力されたときに前記コン
プレツサを制御する装置に停止信号を出力するコ
ンプレツサ停止信号出力手段とを設けたことを特
徴とする。

（作用） 以下、本考案の作用を説明する。

容量可変斜板式コンプレツサから吐出される冷
媒の圧力を検出するセンサと、当該容量可変斜板
式コンプレツサ内に形成されたクランク室内の圧
力を検出するセンサからの信号に基づいて、両圧
力の差を演算し、この差圧が所定値よりも小さい
時には、ウオブル板と駆動斜板との摺動部に異常
な力が作用することになるので、エンジンの出力
を当該容量可変斜板式コンプレツサに伝達するマ
グネツトクラツチをOFFすれば、前記容量可変
斜板式コンプレツサを保護することができる。

（実施例） 以下に、本考案の実施例を、図面に基づいて詳
細に説明する。

第４図には、本考案に係る容量可変斜板式コン
プレツサの概略断面図が示されている。

同図に示すように、この容量可変斜板式コンプ
レツサ３は、第８図に示したものと機械的な構造
は同様であるが、本考案に係る容量可変斜板式コ
ンプレツサ３のケーシング１７には、当該コンプ
レツサ３内に形成されたクランク室１２内の圧力
を検出するクランク室内圧力検出センサ７１と、
吐出側圧力室３５内の圧力を検出する吐出圧力検
出センサ７０が挿設されている。そして、これら
のセンサ７０，７１は、前記コンプレツサ３を制
御する制御装置に接続されている。

次に、当該制御装置の概略構成図が、第２図に
示されており、以下のように構成されている。回
路を作動させるバツテリＢには、当該回路を保護
するヒユーズＦを介して、リレー５１のコイル５
２、接点５３及び前記コンプレツサ３を作動させ
るスイツチ５０が接続されている。そして、前記
スイツチ５０には、前記クランク室内圧力検出セ
ンサ７１及び前記吐出圧力検出センサ７０から出
力された信号に基づいて前記コンプレツサ３の低
負荷を検出する低負荷検出器６１が接続されてい
る。さらに、当該低負荷検出器６１には、リレー
５６のコイル５７が、エバポレータ７の異常温度
を検出する異常検出装置５５を介して接続されて
いる。

さらに、前記接点５３には、エンジンのアイド
リング回転数を上昇させるFICD60に接続された
リレー５６の接点５８及びマグネツトクラツチ２
ａに接続されたリレー５６の接点５９が接続さ
れ、前記コイル５２には、車両の急加速及び登板
時に動作する加速カツトスイツチ５４が接続され
ている。

このように構成された回路の動作を、第３図に
示すプログラムのフローチヤートに基づいて詳細
に説明する。

STEP １ まず、カウンタｉとＴを共に０に初期化する。

STEP ２ 吐出圧力サンセ７０によつて、コンプレツサ３
に形成された吐出側圧力室３５内の吐出圧力PD
を検出し、低負荷検出器６１に信号を送出する。

STEP ３ クランク室内圧力センサ７１によつて、コンプ
レツサ３に形成されたクランク室１２内の圧力
Pcを検出し、低負荷検出器６１に信号を送出す
る。

STEP ４ カウンタｉが０であるかどうかの判断がされ
る。ｉが０ならばSTEP5に進み、ｉが０でなけ
ればSTEP11に進む。

STEP ５ STEP2及びSTEP3で検出した吐出圧力PDと
圧力Ｐとの差が設定値ａよりも小さいかどうかの
判断がされる。PD−Pc＜ａならばSTEP6に進
み、PD−Ｐ≧ａならばSTEP10に進む。

STEP ６ STEP5で、PD−Pc＜ａであると判断される
と、タイマーを作動させる。

STEP ７ タイマー用のカウイタＴが設定値Ｂと等しいか
どうかが判断される。Ｔ＝ＢならばSTEP8に進
み、Ｔ≠ＢならばSTEP2に戻る。

STEP ８ カウンタｉを１にセツトする。

STEP ９ コンプレツサ３が低負荷運転を続けているの
で、第１図に示した演算手段７２から信号が出力
され、コンプレツサ停止信号出力手段７３が作動
し、低負荷検出手段６１によつて、スイツチ５０
とコイル５７を結ぶ回路が開かれ、リレー５６の
接点５８及び接点５９が開放となるために、
FICD60と、マグネツトクラツチ２ａがその動作
を停止する。

STEP 10 STEP5でPD−Pc≧ａであると判断されると、
タイマー用のカウンタＴが０にセツトされ、
STEP2に戻る。

STEP 11 STEP4でｉが０でないと判断されると、
STEP5で処理されたと同様に、STEP2及び
STEP3で検出した吐出圧力PDと圧力Pcとの差が
設定値ａよりも小さいかどうかの判断がされる。
PD−Pc＜ａならばSTEP9に進み、PD−Pc≧ａ
ならばSTEP1に戻る。

以上に説明してきたように、このプログラム
は、コンプレツサの低負荷が所定時間以上継続し
たことを検出して、コンプレツサを停止するよう
になつている。そして、このプログラムを処理す
るには、コンピユータを用いても良いし、ハード
ウエアを用いても良い。

（考案の効果） このように、本考案では、冷媒を圧縮するコン
プレツサから吐出される冷媒の圧力を検出すコン
プレツサ吐出圧力検出手段と、当該コンプレツサ
内に形成されたクランク室内の圧力を検出するコ
ンプレツサクランク室内圧力検出手段と、当該コ
ンプレツサ吐出圧力検出手段及び当該コンプレツ
サクランク室内圧力検出手段によつて検出された
吐出圧力及びクランク室内圧力の差を演算すると
共に、この差が設定値よりも小さいときに信号を
出力する演算手段と、当該演算手段から信号が出
力されたときに前記コンプレツサを制御する装置
に停止信号を出力するコンプレツサ停止信号出力
手段とを設けたことにより、コンプレツサが低負
荷運転を続けることに起因するコンプレツサ構成
部品の局部的な疲労や摩耗の発生を防止すること
ができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係るコンプレツサ制御装置
のブロツク図、第２図は、本考案に係るコンプレ
ツサ制御装置の概略構成図、第３図は、本考案に
係るコンプレツサ制御装置のプログラムのフロー
チヤート、第４図は、本考案に係る容量可変斜板
式コンプレツサの概略断面図、第５図は、従来の
容量可変斜板式コンプレツサの熱負荷に対する吐
出圧とクランク室内圧力を示すグラフ、第６図
は、一般的な冷房回路の概略構成図、第７図は、
従来のコンプレツサ制御装置の概略構成図、第８
図及び第９図は、従来の容量可変斜板式コンプレ
ツサの概略断面図である。 ２ａ……マグネツトクラツチ、３……コンプレ
ツサ、１２……クランク室、３５……吐出側圧力
室、６１……低負荷検出器、７０……吐出圧力セ
ンサ、７１……クランク室内圧力センサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 冷媒を圧縮するコンプレツサ３から吐出される
   冷媒の圧力を検出するコンプレツサ吐出圧力検出
   手段７０と、当該コンプレツサ３内に形成された
   クランク室１２内の圧力を検出するコンプレツサ
   クランク室内圧力検出手段７１と、当該コンプレ
   ツサ吐出圧力検出手段７０及び当該コンプレツサ
   クランク室内圧力検出手段７１によつて検出され
   た吐出圧力及びクランク室内圧力の差を演算する
   と共に、この差が設定値よりも小さいときに信号
   を出力する演算手段７２と、当該演算手段７２か
   ら信号が出力されたときに前記コンプレツサ３を
   制御する装置に停止信号を出力するコンプレツサ
   停止信号出力手段７３とを設けたことを特徴とす
   るコンプレツサの制御装置。