專利名稱：可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)中的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)及顯示裝置。
背景技術(shù)：
例如被用于車用空調(diào)系統(tǒng)中的往復(fù)運動型可變?nèi)萘繅嚎s機包括外殼，外殼內(nèi)部劃
分形成有排出室、吸入室、曲柄室以及缸膛(cylinder bore)。在曲柄室內(nèi)延伸的驅(qū)動軸上
能傾斜運動地連結(jié)有斜板。包括斜板在內(nèi)的變換機構(gòu)將驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)變換成配置于缸膛內(nèi)
的活塞的往復(fù)運動?；钊耐鶑?fù)運動執(zhí)行從吸入室向缸膛內(nèi)吸入工作流體的吸入工序、吸
入后的工作流體的壓縮工序以及壓縮后的工作流體向排出室排出的排出工序。 活塞的沖程長、即壓縮機的排出容量可以通過使曲柄室的壓力(控制壓力)變化
而可變，為控制排出容量，在連通排出室與曲柄室的供氣通路中配置有容量控制閥，在連通
曲柄室與吸入室的抽氣通路中配置有節(jié)流閥。 在排出容量的控制中有吸入壓力控制。為了執(zhí)行吸入壓力控制，在有的容量控制 閥中內(nèi)置有用于感知吸入室的壓力(吸入壓力)的感壓部件。在使用這樣的容量控制閥的 可變?nèi)萘繅嚎s機中，吸入壓力被感壓部件以機械方式進行反饋控制(吸入壓力控制)，以接 近設(shè)定吸入壓力。 更詳細地說，感壓部件例如由波紋管或者隔膜構(gòu)成。在使用波紋管的感壓部件的 情況下，在保持為真空或者大氣壓的波紋管的內(nèi)側(cè)配置壓縮螺旋彈簧，吸入壓力從外側(cè)作 用在波紋管的一端。因此，作為感壓部件的波紋管會隨著吸入壓力的減少而伸長。
容量控制閥的閥芯被配置為作用有螺線管的電磁力、以及作為感壓部件的波紋管 欲伸長而產(chǎn)生的按壓力。而且，在向螺線管的通電量為一定的情況下，容量控制閥的開度變 化，使得吸入壓力穩(wěn)定于與通電量對應(yīng)而決定的設(shè)定吸入壓力。 而且，文獻l(日本專利特開平10-38717號公報)公開了檢測吸入壓力控制中的 可變?nèi)萘繅嚎s機的轉(zhuǎn)矩的方法。根據(jù)文獻1，根據(jù)對容量控制閥的螺線管的通電量與外部氣 體溫度來計算可變?nèi)萘繅嚎s機的轉(zhuǎn)矩。計算出的可變?nèi)萘繅嚎s機的轉(zhuǎn)矩被用于車輛的發(fā)動 機轉(zhuǎn)速控制。 此處，在吸入壓力控制中，基于設(shè)定吸入壓力來決定向容量控制閥的螺線管的通 電量(容量控制信號)。在實際的吸入壓力與設(shè)定吸入壓力相比高一定量時，若提供決定的 通電量，則可變?nèi)萘繅嚎s機的排出容量有時會成為最大值。 該最大值是被變換機構(gòu)的斜板的傾斜度到達極限這樣的機械限制決定的。若排出 容量成為最大值，則當然即使調(diào)整向螺線管的通電量，也無法使排出容量進一步增大。盡管 如此，以往超過排出容量成為最大的通電量(最大容量通電量)，向螺線管進行通電。這是 由于沒有考慮到排出容量的最大值有機械限制，在僅考慮設(shè)定吸入壓力的情況下決定向螺 線管的通電量而造成的。 超過最大容量通電量向螺線管通電時，向螺線管的通電量與可變?nèi)萘繅嚎s機的轉(zhuǎn)矩的相關(guān)消失。若這樣相關(guān)消失，則文獻1的可變?nèi)萘繅嚎s機的轉(zhuǎn)矩檢測方法無法準確計 算轉(zhuǎn)矩。 作為結(jié)果，例如在車輛怠速運行時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速的控制有可能變得不穩(wěn)定，產(chǎn)生發(fā) 動機熄火。 此外，若不能對可變?nèi)萘繅嚎s機的轉(zhuǎn)矩進行準確計算，則難以達到將可變?nèi)萘繅?縮機用于空調(diào)系統(tǒng)的當初的目的。該目的是指，作為地球溫室化對策的一環(huán)，削減空調(diào)系統(tǒng) 和車輛的消耗動力，實現(xiàn)節(jié)能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一 目的在于提供，可以判定可變?nèi)萘繅嚎s機是處于以最大排出容量狀 態(tài)運轉(zhuǎn)、還是以排出容量控制狀態(tài)運轉(zhuǎn)這樣的可變?nèi)萘繅嚎s機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的，可變?nèi)萘繅?縮機的容量控制系統(tǒng)。 本發(fā)明的第二目的在于提供，包含可變?nèi)萘繅嚎s機以最大排出容量狀態(tài)運轉(zhuǎn)的情 況，始終可以高精度地計算可變?nèi)萘繅嚎s機的驅(qū)動負載的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系 統(tǒng)。 本發(fā)明的第三目的在于提供，能以更簡單的構(gòu)造進行吸入壓力控制的可變?nèi)萘繅?縮機的容量控制系統(tǒng)。 本發(fā)明的第四目的在于提供，對用戶可以使其視覺地識別由計算得到的驅(qū)動負 載，結(jié)果可以有助于提高對空調(diào)系統(tǒng)的環(huán)境意識的顯示裝置。 為達到所述目的，根據(jù)第一發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，所述 可變?nèi)萘繅嚎s機為構(gòu)成空調(diào)系統(tǒng)的制冷循環(huán)而與散熱器、膨脹器及蒸發(fā)器一起夾插于供制 冷劑循環(huán)的循環(huán)路，且容量基于控制壓力的變化而變化，以所述制冷循環(huán)的排出壓力區(qū)域 的任意部位的所述制冷劑的壓力為排出壓力，并且以所述制冷循環(huán)的吸入壓力區(qū)域的任意 部位的所述制冷劑的壓力為吸入壓力，包括容量控制閥，所述容量控制閥可以通過使所述 控制壓力變化來調(diào)整所述可變?nèi)萘繅嚎s機的容量；外部信息檢測單元，所述外部信息檢測 單元用于檢測與所述制冷循環(huán)相關(guān)的1個以上的外部信息；以及目標吸入壓力設(shè)定單元， 所述目標吸入壓力設(shè)定單元基于由所述外部信息檢測單元檢測出的外部信息，將所述吸入 壓力區(qū)域的壓力作為控制對象來設(shè)定目標吸入壓力，使所述控制壓力變化來調(diào)整從所述可 變?nèi)萘繅嚎s機排出的制冷劑的排出容量，以使所述吸入壓力區(qū)域的壓力成為所述目標吸入 壓力，所述可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)的特征在于，包括吸入壓力推定單元，所述吸 入壓力推定單元基于由所述外部信息檢測單元檢測出的外部信息，推定在所述可變?nèi)萘繅?縮機以最大排出容量動作的狀態(tài)下的所述吸入壓力區(qū)域的壓力；以及排出容量判定單元， 所述排出容量判定單元基于由所述吸入壓力推定單元推定出的所述吸入壓力區(qū)域的壓力 和由所述目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定好的目標吸入壓力，判定所述可變?nèi)萘繅嚎s機是以最 大排出容量動作，還是所述可變?nèi)萘繅嚎s機以被控制的排出容量動作。 根據(jù)第二發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，所述排出 容量判定單元對由所述吸入壓力推定單元推定出的所述吸入壓力區(qū)域的壓力、由所述目標 吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定好的目標吸入壓力進行比較，在由所述吸入壓力推定單元推定出的 所述吸入壓力區(qū)域的壓力高于由所述目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定好的目標吸入壓力時，判
8定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機以最大排出容量動作；在由所述吸入壓力推定單元推定出的所述 吸入壓力區(qū)域的壓力低于由所述目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定好的目標吸入壓力時，判定為 所述可變?nèi)萘繅嚎s機以被控制的排出容量動作。 根據(jù)第三發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述目 標吸入壓力設(shè)定單元中，將所述目標吸入壓力作為基準來設(shè)定閾值，在所述排出容量判定 單元中，對由所述吸入壓力推定單元推定出的所述吸入壓力區(qū)域的壓力和由所述目標吸入 壓力設(shè)定單元設(shè)定好的閾值進行比較，在由所述吸入壓力推定單元推定出的所述吸入壓力 區(qū)域的壓力高于由所述目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定好的閾值時，判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s 機以最大排出容量動作；在由所述吸入壓力推定單元推定出的所述吸入壓力區(qū)域的壓力低 于由所述目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定好的閾值時，判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機以被控制的 排出容量動作。 根據(jù)第四發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述目 標吸入壓力設(shè)定單元中，將所述目標吸入壓力作為基準來設(shè)定上限閾值及下限閾值，在所 述排出容量判定單元中，對由所述吸入壓力推定單元推定出的所述吸入壓力區(qū)域的壓力和 由所述目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定好的所述閾值進行比較，在由所述吸入壓力推定單元推 定出的所述吸入壓力區(qū)域的壓力高于由所述目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定好的上限閾值時， 判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機以最大排出容量動作；在由所述吸入壓力推定單元推定出的所 述吸入壓力區(qū)域的壓力低于由所述目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定好的下限閾值時，判定為所 述可變?nèi)萘繅嚎s機以被控制的排出容量動作。 根據(jù)第五發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，在由所述 吸入壓力推定單元推定出的所述吸入壓力區(qū)域的壓力處于所述上限閾值與所述下限閾值 之間的狀況下，在所述目標吸入壓力為設(shè)定于所述上限閾值與所述下限閾值之間的判定值 以上時，所述排出容量判定單元判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機以最大排出容量動作；在所述 目標吸入壓力不到所述判定值時，所述排出容量判定單元判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機以被 控制的排出容量動作。 根據(jù)第六發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)外部 信息使所述判定值可變更，所述外部信息由檢測車速的作為所述外部信息檢測單元的車速 檢測單元和/或檢測相當于所述可變?nèi)萘繅嚎s機的轉(zhuǎn)速的物理量的作為所述外部信息檢 測單元的轉(zhuǎn)速檢測單元檢測。 根據(jù)第七發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)外部 信息使所述判定值可變更，所述外部信息由作為所述外部信息檢測單元的熱負載檢測單元 檢測。 根據(jù)第八發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，所述吸入 壓力推定單元基于外部信息來推定所述吸入壓力區(qū)域的壓力，所述外部信息由計算所述可 變?nèi)萘繅嚎s機的排出壓力區(qū)域的壓力的作為所述外部信息檢測單元的排出壓力計算單元、 所述熱負載檢測單元、所述轉(zhuǎn)速檢測單元檢測。 根據(jù)第九發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，所述排出 壓力計算單元基于外部信息來計算所述排出壓力區(qū)域的壓力，所述外部信息由檢測從所述 可變?nèi)萘繅嚎s機的排出壓力區(qū)域到制冷循環(huán)的膨脹器的高壓區(qū)域的壓力的壓力檢測單元
9檢測。 根據(jù)第十發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，包括作為 所述膨脹器的溫度自動膨脹閥，并且包括基于由所述壓力檢測單元檢測出的外部信息來計 算所述蒸發(fā)器的出口區(qū)域的過熱度的過熱度計算單元，所述吸入壓力推定單元基于由所述 過熱度計算單元計算的外部信息來推定所述吸入壓力區(qū)域的壓力。 根據(jù)第十一發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，包括從 所述蒸發(fā)器的出口區(qū)域檢測所述可變?nèi)萘繅嚎s機的吸入壓力區(qū)域的過熱度的作為所述外 部信息檢測單元的過熱度檢測單元，所述吸入壓力推定單元基于由所述過熱度檢測單元檢 測出的外部信息來推定所述吸入壓力區(qū)域的壓力。 根據(jù)第十二發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，由所述
目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定的閾值、上限閾值或者下限閾值與成為閾值、上限閾值或者下
限閾值的基準的所述目標吸入壓力的壓力差，基于該目標吸入壓力而變化。 根據(jù)第十三發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，包括計
算所述可變?nèi)萘繅嚎s機的驅(qū)動負載的驅(qū)動負載計算單元，在所述排出容量判定單元判定為
所述可變?nèi)萘繅嚎s機以最大排出容量動作時，所述驅(qū)動負載計算單元以第一驅(qū)動負載計算
式計算所述可變?nèi)萘繅嚎s機的驅(qū)動負載；在所述排出容量判定單元判定為所述可變?nèi)萘繅?br> 縮機以被控制的排出容量動作時，所述驅(qū)動負載計算單元以第二驅(qū)動負載計算式計算所述
可變?nèi)萘繅嚎s機的驅(qū)動負載。 根據(jù)第十四發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)
動負載計算單元的第一驅(qū)動負載計算式包含由所述排出壓力計算單元計算的所述排出壓
力區(qū)域的壓力、由所述吸入壓力推定單元推定的所述吸入壓力區(qū)域的壓力作為變量。 根據(jù)第十五發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)
動負載計算單元的第二驅(qū)動負載計算式包含由所述排出壓力計算單元計算的所述排出壓
力區(qū)域的壓力、由所述目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定的所述目標吸入壓力作為變量。 根據(jù)第十六發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)
動負載計算單元的第二驅(qū)動負載計算式包含由所述排出壓力計算單元計算的所述排出壓
力區(qū)域的壓力與由所述目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定的所述目標吸入壓力的壓力差作為變 根據(jù)第十七發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，所述可變?nèi)萘繅嚎s 機為構(gòu)成空調(diào)系統(tǒng)的制冷循環(huán)而與散熱器、膨脹器及蒸發(fā)器一起夾插于供制冷劑循環(huán)的循 環(huán)路，容量基于控制壓力的變化而變化，包括容量控制閥，所述容量控制閥以所述制冷循 環(huán)的排出壓力區(qū)域的任意部位的所述制冷劑的壓力為排出壓力，并且以所述制冷循環(huán)的吸 入壓力區(qū)域的任意部位的所述制冷劑的壓力為吸入壓力時，具有受到所述排出壓力并且在 與所述排出壓力相對的方向受到所述吸入壓力及螺線管的電磁力、可使閥孔打開關(guān)閉的閥 芯，可以通過使所述閥孔打開關(guān)閉并使所述控制壓力變化來調(diào)整所述可變?nèi)萘繅嚎s機的容 量；外部信息檢測單元，所述外部信息檢測單元用于檢測與所述制冷循環(huán)相關(guān)的1個以上 的外部信息；以及目標吸入壓力設(shè)定單元，所述目標吸入壓力設(shè)定單元基于由所述外部信 息檢測單元檢測出的外部信息，將所述吸入壓力區(qū)域的壓力作為控制對象來設(shè)定目標吸入 壓力，基于由所述外部信息檢測單元檢測出的外部信息來調(diào)整所述容量控制閥的開度，使所述控制壓力變化，據(jù)此調(diào)整從所述可變?nèi)萘繅嚎s機排出的制冷劑的排出容量，所述可變 容量壓縮機的容量控制系統(tǒng)的特征在于，包括排出壓力計算單元，所述排出壓力計算單元 基于由所述外部信息檢測單元檢測出的外部信息來計算所述可變?nèi)萘繅嚎s機的排出壓力 區(qū)域的壓力；控制信號計算單元，所述控制信號計算單元基于由所述排出壓力計算單元計 算出的所述排出壓力區(qū)域的壓力及由所述目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定好的目標吸入壓力 來計算排出容量控制信號；螺線管驅(qū)動單元，所述螺線管驅(qū)動單元基于由所述控制信號計 算單元計算出的排出容量控制信號來向所述容量控制閥的螺線管提供電流；排出容量判定 單元，所述排出容量判定單元判定所述可變?nèi)萘繅嚎s機的排出容量；以及驅(qū)動負載計算單 元，所述驅(qū)動負載計算單元計算所述可變?nèi)萘繅嚎s機的驅(qū)動負載。 根據(jù)第十八發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū) 動負載計算單元，在所述排出容量判定單元判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機以最大排出容量動 作時，以第一驅(qū)動負載計算式計算所述可變?nèi)萘繅嚎s機的驅(qū)動負載；在所述排出容量判定 單元判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機以被控制的排出容量動作時，以第二驅(qū)動負載計算式計算 所述可變?nèi)萘繅嚎s機的驅(qū)動負載。 根據(jù)第十九發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū) 動負載計算單元將由計算得到的所述可變?nèi)萘繅嚎s機的驅(qū)動負載輸出至車輛側(cè)發(fā)動機控 制裝置。 根據(jù)第二十發(fā)明，提供一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，所述可 變?nèi)萘繅嚎s機包括外殼，所述外殼在內(nèi)部劃分形成有排出室、曲柄室、吸入室及缸膛；活 塞，所述活塞配設(shè)在所述缸膛；驅(qū)動軸，所述驅(qū)動軸可旋轉(zhuǎn)地被支承在所述外殼內(nèi)；變換機 構(gòu)，所述變換機構(gòu)包含將所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)變換為所述活塞的往復(fù)運動的傾斜角度可變的 斜板構(gòu)件；供氣通路，所述供氣通路將所述排出室和所述曲柄室連通；以及抽氣通路，所述 抽氣通路將所述吸入室和所述曲柄室連通，所述容量控制閥夾插于所述供氣通路及所述抽 氣通路中的一方。 根據(jù)第二十一發(fā)明，提供一種顯示裝置，用于可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，所 述顯示裝置的特征在于，在所述排出容量判定單元判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機以被控制的 排出容量動作時，可作為視覺信息識別地顯示省動力工作狀態(tài)。 根據(jù)第二十二發(fā)明，提供一種顯示裝置，用于空調(diào)系統(tǒng)的制冷循環(huán)，所述制冷循環(huán) 通過在供制冷劑循環(huán)的循環(huán)路中配置散熱器、膨脹器及蒸發(fā)器，并且配置容量基于控制壓 力的變化而變化的可變?nèi)萘繅嚎s機而成，所述顯示裝置的特征在于，用于可變?nèi)萘繅嚎s機 的容量控制系統(tǒng)，所述容量控制系統(tǒng)包括可通過使所述控制壓力變化來調(diào)整所述可變?nèi)?量壓縮機的容量的容量控制閥；用于檢測與所述制冷循環(huán)相關(guān)的1個以上的外部信息的外 部信息檢測單元；基于由所述外部信息檢測單元檢測出的外部信息，將所述吸入壓力區(qū)域 的壓力作為控制對象來設(shè)定目標吸入壓力的目標吸入壓力設(shè)定單元；以及計算所述可變?nèi)?量壓縮機的驅(qū)動負載的驅(qū)動負載計算單元，將來自所述驅(qū)動負載計算單元的驅(qū)動負載信號 可作為視覺信息識別地顯示。 根據(jù)第二十三發(fā)明，提供一種顯示裝置，其特征在于，所述可變?nèi)萘繅嚎s機的容量 控制系統(tǒng)包括判定可變?nèi)萘繅嚎s機的排出容量的排出容量判定單元。 根據(jù)第二十四發(fā)明，提供一種顯示裝置，其特征在于，所述排出容量判定單元判定
11是所述可變?nèi)萘繅嚎s機以最大排出容量動作的狀態(tài)，或者是所述可變?nèi)萘繅嚎s機以被控制 的排出容量動作的狀態(tài)。 根據(jù)第二十五發(fā)明，提供一種顯示裝置，其特征在于，在所述排出容量判定單元判 定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機以被控制的排出容量動作時，可作為視覺信息識別地顯示節(jié)能工 作狀態(tài)。 根據(jù)第一發(fā)明及第二發(fā)明的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，可以判定可變?nèi)萘?壓縮機是以最大排出容量狀態(tài)運轉(zhuǎn)，還是以排出容量控制狀態(tài)運轉(zhuǎn)?？梢詫⒃撔畔⒗缁?用于使車輛的發(fā)動機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的控制等，可以對地球溫室化對策的一環(huán)即節(jié)能作出貢 獻。 在第三發(fā)明的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)中，目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定以 目標吸入壓力為基準的閾值。據(jù)此，可以設(shè)定能可靠地判定可變?nèi)萘繅嚎s機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的 區(qū)域。 在第四發(fā)明的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)中，目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定以 目標吸入壓力為基準的上限閾值及下限閾值。據(jù)此，可以設(shè)定能可靠地判定可變?nèi)萘繅嚎s 機是以最大排出容量狀態(tài)運轉(zhuǎn)還是以排出容量控制狀態(tài)運轉(zhuǎn)的區(qū)域。 在第五 第七發(fā)明的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)中，即使在無法可靠地判定 可變?nèi)萘繅嚎s機是以最大排出容量狀態(tài)運轉(zhuǎn)還是以排出容量控制狀態(tài)運轉(zhuǎn)的區(qū)域，也能實 現(xiàn)判定精度的提高。 在第八 第十二發(fā)明的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)中，可以更加可靠地判定
可變?nèi)萘繅嚎s機是以最大排出容量狀態(tài)運轉(zhuǎn)還是以排出容量控制狀態(tài)運轉(zhuǎn)。 在第十三 第十六發(fā)明的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)中，可以提高以吸入壓
力作為控制對象的可變?nèi)萘繅嚎s機的驅(qū)動負載的計算精度。 根據(jù)第十七和第十八發(fā)明的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，能以更簡單的構(gòu)造
進行吸入壓力控制，此外還能提高可變?nèi)萘繅嚎s機的驅(qū)動負載的計算精度。 在第十九發(fā)明的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)中，計算精度提高的可變?nèi)萘繅?br> 縮機的驅(qū)動負載信號輸入至車輛側(cè)發(fā)動機控制裝置。結(jié)果，該可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制
系統(tǒng)對發(fā)動機控制的穩(wěn)定化作出較大貢獻。 在第二十發(fā)明的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)中，可變?nèi)萘繅嚎s機是往復(fù)運動 型。由斜板構(gòu)件的最小傾斜角度規(guī)定的該可變?nèi)萘繅嚎s機的活塞的沖程可以設(shè)定得非常 小，可以使可變?nèi)萘繅嚎s機的最小排出容量非常小。因此，可以拓寬可變?nèi)萘繅嚎s機的排出 容量的機械的可變范圍。作為其結(jié)果，根據(jù)該容量控制系統(tǒng)，可以充分發(fā)揮通過設(shè)定目標吸 入壓力來擴大吸入壓力的控制范圍的效果。 根據(jù)第二十一 第二十五發(fā)明的顯示裝置，在使用空調(diào)時，促進可變?nèi)萘繅嚎s機 的節(jié)能，且能提高用戶對空調(diào)系統(tǒng)的環(huán)境意識。


本發(fā)明可以根據(jù)以下的詳細說明及附圖充分理解，但附圖只是一個例子而并非限 定本發(fā)明。
圖1是以可變?nèi)萘繅嚎s機的縱截面表示一實施方式所涉及的車用空調(diào)系統(tǒng)的制冷循環(huán)的概略結(jié)構(gòu)的說明圖。 圖2是表示圖1的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制閥的連接狀態(tài)的截面說明圖。 圖3是表示圖1的容量控制閥的控制電流與目標吸入壓力的關(guān)系的圖表。 圖4是表示在包含圖1的可變?nèi)萘繅嚎s機的制冷循環(huán)中使用的溫度自動膨脹閥的 截面說明圖。 圖5是表示圖4的溫度自動膨脹閥的過熱度特性的圖表。 圖6是表示一實施方式的容量控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。 圖7是表示過熱度相對于圖4的溫度自動膨脹閥的入口壓力的變化特性的圖表。 圖8是表示在一實施方式的容量控制系統(tǒng)的驅(qū)動負載計算中使用的外部信息的 框圖。 圖9是以可變?nèi)萘繅嚎s機的縱截面表示其他實施方式所涉及的車用空調(diào)系統(tǒng)的 制冷循環(huán)的概略結(jié)構(gòu)的說明圖。 圖10是表示圖9的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制閥的連接狀態(tài)的截面說明圖。 圖11是表示圖9的容量控制閥的控制電流與目標吸入壓力的關(guān)系的圖表。 圖12是表示其他實施方式的容量控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。 圖13是表示圖12的容量控制系統(tǒng)執(zhí)行的吸入壓力控制程序的流程圖。 圖14是圖13的吸入壓力控制程序所包含的目標吸入壓力設(shè)定程序的流程圖。 標號說明 100 :可變?nèi)萘繅嚎s機 101 :外殼 101a :缸膛 105:曲柄室 106 :驅(qū)動軸 130 :活塞 140 :吸入室 142 :排出室 200 、300 :容量控制閥 202、301a:閥孔 204、304:閥芯 215、315 :螺線管單元(螺線管) 350、400 :控制裝置 351 、420 :目標吸入壓力設(shè)定單元 352 :控制信號計算單元 401 :蒸發(fā)器目標溫度設(shè)定單元(外部信息檢測單元) 402 :溫度傳感器(蒸發(fā)器溫度檢測單元；外部信息檢測單元) 403 :壓力傳感器(排出壓力檢測單元；外部信息檢測單元) 404 :外部氣體溫度傳感器(外部信息檢測單元) 405 :車內(nèi)溫度傳感器(外部信息檢測單元) 406 :蒸發(fā)器風(fēng)扇電壓檢測單元(外部信息檢測單元)
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408 :發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器(壓縮機轉(zhuǎn)速檢測單元；外部信息檢測單元) 410:控制電流計算單元 411 :螺線管驅(qū)動單元 421 :排出壓力計算單元 422 :過熱度計算單元 423 :吸入壓力推定單元 424 :排出容量判定單元 425 :驅(qū)動負載計算單元 460 :顯示裝置
具體實施例方式
下面，基于附圖詳細說明本發(fā)明所涉及的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)。
圖1 圖8表示本發(fā)明所涉及的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)的一實施方式。 在本實施方式中，表示將本發(fā)明所涉及的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)A用于車用空調(diào) 系統(tǒng)的制冷循環(huán)的情況。 如圖l所示，車用空調(diào)系統(tǒng)的制冷循環(huán)IO包括作為工作流體的制冷劑循環(huán)的循環(huán) 路12。在該循環(huán)路12，沿著制冷劑的流動方向依次配置有可變?nèi)萘繅嚎s機100、散熱器(冷 凝器)14、膨脹器(溫度自動膨脹閥)16以及蒸發(fā)器18。若可變?nèi)萘繅嚎s機100工作并執(zhí) 行由吸入制冷劑的工序、壓縮吸入的制冷劑的工序以及排出壓縮的制冷劑的工序構(gòu)成的一 系列處理，則制冷劑在循環(huán)路12循環(huán)。 蒸發(fā)器18也構(gòu)成車用空調(diào)系統(tǒng)的空氣回路的一部分，通過蒸發(fā)器18的氣流被蒸 發(fā)器18內(nèi)的制冷劑奪走汽化熱，從而被冷卻。 可變?nèi)萘繅嚎s機IOO例如是斜板式的無離合器壓縮機，包括具有多個缸膛101a的 缸體101。在該缸體101的一端連結(jié)有前殼102，在缸體101的另一端通過閥板103連結(jié)有 后殼(缸蓋)104。 被缸體101及前殼102包圍的內(nèi)部形成作為曲柄室105，驅(qū)動軸106縱貫該曲柄室 105內(nèi)地配置。驅(qū)動軸106貫穿同樣配置在曲柄室105內(nèi)的環(huán)狀的斜板107。斜板107通 過連結(jié)部109與固定于驅(qū)動軸106的轉(zhuǎn)子108用鉸鏈結(jié)合。因此，斜板107能在沿驅(qū)動軸 106移動的同時進行傾斜運動。 在驅(qū)動軸106的位于轉(zhuǎn)子108與斜板107之間的部分處安裝有將斜板107向最小 傾斜角度作用的螺旋彈簧110。另一方面，在夾著斜板107的相反側(cè)的部分、即驅(qū)動軸106 的位于斜板107與缸體101之間的部分處安裝有將斜板107向最大傾斜角度作用的螺旋彈 簧111。 驅(qū)動軸106的前殼102側(cè)的端部貫穿于在前殼102朝向外側(cè)而形成的凸起部 102a，向外部突出。在該驅(qū)動軸106的端部連結(jié)有作為動力傳遞裝置的皮帶輪112。皮帶輪 112通過滾珠軸承113被凸起部102a自由旋轉(zhuǎn)地支承，在皮帶輪112與作為外部驅(qū)動源的 發(fā)動機114之間環(huán)繞布設(shè)有皮帶115。 凸起部102a的內(nèi)側(cè)配置有軸封裝置116，軸封裝置116將前殼102的內(nèi)部與外部 切斷。驅(qū)動軸106在徑向及推力方向上被軸承117、118、119、120自由旋轉(zhuǎn)地支承。來自發(fā)動機114的動力被傳遞到皮帶輪112時，驅(qū)動軸106能與皮帶輪112的旋轉(zhuǎn)同步進行旋轉(zhuǎn)。
缸膛101a內(nèi)配置有活塞130，活塞130上一體形成有朝曲柄室105內(nèi)突出的尾部。 在形成于尾部的凹處130a配置有一對滑履132，這些滑履132相對斜板107外周部以夾住 的狀態(tài)滑動接觸。因此，通過滑履132，活塞130與斜板107之間相互連動，通過驅(qū)動軸106 的旋轉(zhuǎn)，活塞130在缸膛101a內(nèi)往復(fù)運動。 在后殼104劃分形成有吸入室140及排出室142。吸入室140可以通過設(shè)于閥板 103的吸入孔103a與缸膛101a連通。排出室142可以通過設(shè)于閥板103的排出孔103b與 缸膛101a連通。吸入孔103a及排出孔103b分別被未圖示的吸入閥及排出閥打開、關(guān)閉。
在缸體101的側(cè)部設(shè)有消音器(muffler) 150。消音器殼152通過未圖示的密封構(gòu) 件與一體形成于缸體101的消音器底座101b接合。消音器殼152及消音器底座101b形成 消音器空間154。消音器空間154通過貫穿后殼104、閥板103及消音器底座101b的排出 通路156與排出室142連通。 消音器殼152形成有排出端口 152a，在消音器空間154內(nèi)，止回閥180配置成將排 出通路156與排出端口 152a之間切斷。 具體地說，止回閥180根據(jù)排出通路156側(cè)的壓力與消音器空間154側(cè)的壓力之 間的壓力差來打開、關(guān)閉。止回閥180當壓力差比規(guī)定值小時進行關(guān)閉動作，而當壓力差比 規(guī)定值大時進行打開動作。 因此，排出室142能通過排出通路156、消音器空間154及排出端口 152a與循環(huán)路 12的往路部分連通，消音器空間154被止回閥180切斷、連通。另一方面，吸入室140通過 形成于后殼104的吸入端口 104a與循環(huán)路12的回路部分連通。 該可變?nèi)萘繅嚎s機100的容量控制閥(電磁控制閥)200收容在后殼104。容量控 制閥200配置在供氣通路160。供氣通路160從后殼104經(jīng)由閥板103延伸到缸體101而 形成，以連通排出室142與曲柄室105之間。 另一方面，吸入室140通過抽氣通路162與曲柄室105連通。抽氣通路162由驅(qū)動 軸106與軸承119U20之間的間隙、空間164以及形成于閥板103的固定孔口 103c構(gòu)成。
此外，吸入室140經(jīng)由形成于后殼104的感壓通路166，獨立于供氣通路160地連 接于容量控制閥200。 更詳細地說，如圖2所示，容量控制閥200具有閥單元以及使閥單元進行打開關(guān)閉 動作的驅(qū)動單元。閥單元具有圓筒狀的閥殼201，在該閥殼201的圖示下端部側(cè)形成有閥孔 202。該閥孔202通過出口端口 201b及供氣通路160的下游側(cè)部分與曲柄室105連通，且 朝形成于閥殼201的圖示下端部的閥室203開口。 閥室203內(nèi)收容有圓柱狀閥芯204。該閥芯204能在閥室203內(nèi)沿閥殼201的軸 線方向移動，通過與閥殼201端面抵接便能閉塞閥孔202。 S卩，閥殼201的端面起到閥座的 作用。 另外，在閥殼201的外周面形成有入口端口 201a。該入口端口 201a通過供氣通路 160的上游側(cè)部分與排出室142連通。該入口端口 201a也朝閥室203開口，經(jīng)由閥室203、 閥孔202及出口端口 201b，排出室142與曲柄室105能連通。 并且，在閥殼201的圖示上端部側(cè)配置有感壓室206，該感壓室206通過感壓端口 207及感壓通路166與吸入室140連通。
閥芯204具有在閥芯主體一體且同軸形成的、向感壓室206內(nèi)突出的感壓桿204a。 該感壓桿204a被閥殼201可滑動地支承。 感壓室206是通過用帽208閉塞形成于閥殼201的凹部201d而形成的。在感壓
室206收容有波紋管212，波紋管212的內(nèi)部維持為真空。另外，在波紋管212的內(nèi)部配置
有彈簧210。波紋管212作為受到吸入室140的壓力的感壓部件起作用。 波紋管212的圖示下端部與閥芯204的感壓桿204a抵接。波紋管212的圖示上
端部被引導(dǎo)件211支承，引導(dǎo)件211被帽208可滑動地支承。在帽208與引導(dǎo)件211之間
配置有強制開放彈簧213，強制開放彈簧213將波紋管212始終向開閥方向按壓。調(diào)整帽
208向閥殼201的凹部201d的壓入量，使得容量控制閥200進行規(guī)定動作。 另一方面，驅(qū)動單元是連結(jié)在閥殼201的圖示下端側(cè)的螺線管單元215。驅(qū)動單元
包括與閥殼201同軸連結(jié)的圓筒狀的螺線管外殼221、將螺線管外殼221的與閥殼201相
反側(cè)的開口端閉塞的端蓋222。 在螺線管外殼221的軸心上配置有套筒223。套筒223構(gòu)成有底的圓筒狀，在閥 殼201側(cè)具有開口端。在從套筒223的開口端到中央的部分收容有固定鐵心224。在端蓋 222側(cè)的套筒223的閉塞端與固定鐵心224之間形成鐵心收容空間225，鐵心226可沿軸向 移動地收容在鐵心收容空間225。在固定鐵心224與可動鐵心226之間設(shè)有規(guī)定間隙。
在位于固定鐵心224的軸心的插通孔224a配置有螺線管桿227。閥室203側(cè)的 螺線管桿227的端部與閥芯204 —體連結(jié)。螺線管桿227的另一端向鐵心收容空間225突 出，嵌合固定在形成于可動鐵心226的貫穿孔。據(jù)此，可動鐵心226與螺線管桿227 —體地 動作。在可動鐵心226與套筒223的閉塞端之間，配置有始終將可動鐵心226及螺線管桿 227向閉閥方向按壓的彈簧230。 在螺線管外殼221內(nèi)的套筒223的周圍配置有巻繞于線軸228的線圈229。線軸 228及線圈229利用鑄模成形被樹脂覆蓋。螺線管外殼221、端蓋222、固定鐵心224及可動 鐵心226都由磁性材料形成，構(gòu)成磁路。套筒223由非磁性材料的不銹鋼類材料形成。
鐵心收容空間225通過形成于閥殼201的連通孔201c與閥殼201的感壓室206 連通。即，鐵心收容空間225通過感壓室206及連通孔201c，與吸入室140連通。因此，在 閥芯204的圖示上端面，曲柄室105的壓力作為開閥方向的力作用；另一方面，在閥芯204 的圖示下端面，吸入室140的吸入壓力作為閉閥方向的力作用。 另外，在容量控制閥200中，可以將閥孔202的面積、被形成于固定鐵心224的支 承孔224b支承的閥芯204的截面積設(shè)定得相同。此時閥芯204的打開關(guān)閉動作與連通于 排出室142的閥室203內(nèi)的排出壓力不相關(guān)。即，該容量控制閥200的吸入壓力控制特性 不受排出壓力的影響。因此，如圖3所示，可以基于對螺線管單元215的通電量來唯一地決 定成為控制對象的吸入壓力。 在螺線管單元215連接有設(shè)置于可變?nèi)萘繅嚎s機100外部的控制裝置400。螺線 管單元215若從控制裝置400提供控制電流I，則產(chǎn)生電磁力F(I)。該螺線管單元215的 電磁力F(I)將可動鐵心226朝向固定鐵心224吸引，使閥芯204進行閉閥工作。
在車用空調(diào)系統(tǒng)的制冷循環(huán)10中，在發(fā)動機工作狀態(tài)下不使空氣調(diào)節(jié)器工作時， 不對可變?nèi)萘繅嚎s機100的容量控制閥200的螺線管單元215提供電流。此時，閥芯204 由于彈簧213的彈力而從閥孔202強制離開，容量控制閥200成為開閥狀態(tài)。因此，可變?nèi)?br> 16量壓縮機100排出容量成為最小。 此時，由于對止回閥180始終賦予關(guān)閉方向的力，因此切斷從壓縮機100向循環(huán)路 12的往路部分提供制冷劑。其結(jié)果是，以最小的排出容量向排出室142排出的制冷劑經(jīng)過 夾插有容量控制閥200的供氣通路160而流入曲柄室105，接下來，通過抽氣通路162從曲 柄室105返回吸入室140。即，在不使空氣調(diào)節(jié)器工作時，少量的制冷劑在壓縮機100的內(nèi) 部循環(huán)。 另一方面，在使空氣調(diào)節(jié)器工作時，對螺線管單元215提供電流。據(jù)此，閥芯204
克服彈簧213的彈力而與閥孔202抵接，容量控制閥200成為閉閥狀態(tài)。這意味著切斷供
氣通路160。作為其結(jié)果，曲柄室105內(nèi)的壓力下降，與吸入壓力相同。 據(jù)此，由于斜板107的傾斜角度增加，活塞130的沖程增大，因此排出室142的壓
力提高。若止回閥180的前后差壓超過規(guī)定值，則止回閥180開閥，壓縮的制冷劑提供至循
環(huán)路12的往路部分。 而且，在這樣的可變?nèi)萘繅嚎s機100的工作中，控制裝置400對容量控制閥200的 螺線管單元215提供控制電流I，產(chǎn)生電磁力F(I)。這是為了控制可變?nèi)萘繅嚎s機100的 排出容量以維持圖3所示的規(guī)定的吸入壓力。 圖4表示作為膨脹器的溫度自動膨脹閥16。膨脹閥16的開度以機械方式進行反 饋控制，使得蒸發(fā)器18的出口區(qū)域的過熱度成為規(guī)定值。膨脹閥16的控制特性例如為圖 5所示的過熱度特性。 圖5的直線Cl表示在膨脹器16入口的制冷劑的壓力Pin為規(guī)定的一定值時蒸發(fā) 器18出口的制冷劑的溫度與壓力Pe的關(guān)系(過熱度特性)，是由膨脹器16的構(gòu)造決定的。 曲線C2表示制冷劑(R134a)的飽和溫度與飽和壓力的關(guān)系，膨脹閥16具有直線Cl與曲線 C2交叉的構(gòu)造。圖5中，在橫軸方向上的直線Cl與曲線C2之差與蒸發(fā)器18出口的制冷劑 的過熱度SH對應(yīng)。 圖6是表示包括控制裝置400在內(nèi)的容量控制系統(tǒng)A的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
容量控制系統(tǒng)A具有檢測1個以上外部信息的外部信息檢測單元。外部信息檢測 單元包含蒸發(fā)器目標溫度設(shè)定單元401及作為蒸發(fā)器溫度檢測單元的溫度傳感器402。
蒸發(fā)器目標溫度設(shè)定單元401基于包含車廂內(nèi)溫度設(shè)定的各種外部信息，設(shè)定蒸 發(fā)器目標出口空氣溫度Tes，而且，將設(shè)定的蒸發(fā)器目標出口空氣溫度Tes作為1個外部信 息輸入至控制裝置400。蒸發(fā)器目標出口空氣溫度Tes是成為壓縮機100的排出容量控制 的目標的在蒸發(fā)器18的出口的空氣溫度Te的目標值。蒸發(fā)器目標溫度設(shè)定單元401能用 例如控制空調(diào)系統(tǒng)整體的動作的空氣調(diào)節(jié)器用ECU的一部分構(gòu)成。 溫度傳感器402設(shè)置于空氣回路中蒸發(fā)器18的出口處，檢測剛通過蒸發(fā)器18后 的空氣的溫度Te(參照圖1)。檢測出的空氣溫度Te作為l個外部信息輸入至控制裝置 400。 另外，外部信息檢測單元包含排出壓力計算單元，排出壓力計算單元具有構(gòu)成其 一部分的壓力傳感器403。排出壓力計算單元是用于檢測作用在閥芯204上的排出壓力Pd 的單元。壓力傳感器403安裝在散熱器14的入口側(cè)，檢測該部位的制冷劑的壓力，輸入至 控制裝置400(參照圖1)。 并且，外部信息檢測單元包含外部氣體溫度傳感器404及車內(nèi)溫度傳感器405。外
17部氣體溫度傳感器404設(shè)置在用于將車輛外部的外部氣體吸入空氣回路的車輛的進氣部，
檢測外部氣體溫度Ta。車內(nèi)溫度傳感器405設(shè)置在車廂內(nèi)，檢測車廂內(nèi)溫度Tt。 并且，外部信息檢測單元包含蒸發(fā)器風(fēng)扇電壓檢測單元406及內(nèi)外氣體切換門位
置檢測單元407。蒸發(fā)器風(fēng)扇電壓檢測單元406檢測成為蒸發(fā)器風(fēng)扇的送風(fēng)狀態(tài)的指標的、
對風(fēng)扇電動機施加的電壓Vf。內(nèi)外氣體切換門位置檢測單元407檢測通風(fēng)路徑的狀態(tài)As，
即檢測是外部氣體導(dǎo)入模式還是內(nèi)部氣體循環(huán)模式。 并且，外部信息檢測單元包含用于檢測壓縮機100的轉(zhuǎn)速Nc的壓縮機轉(zhuǎn)速檢測單元。壓縮機轉(zhuǎn)速檢測單元具有檢測發(fā)動機114的轉(zhuǎn)速的發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器408，通過將由發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器408檢測出的發(fā)動機114的轉(zhuǎn)速乘以規(guī)定的皮帶輪比，可以檢測出壓縮機100的轉(zhuǎn)速Nc。 對壓縮機轉(zhuǎn)速檢測單元的結(jié)構(gòu)沒有特別限定，只要能基于與壓縮機100的轉(zhuǎn)速相關(guān)的物理量檢測出壓縮機100的轉(zhuǎn)速即可。另外，與壓縮機100的轉(zhuǎn)速相關(guān)的物理量也包括壓縮機100的轉(zhuǎn)速本身。 另外，制冷循環(huán)10的排出壓力區(qū)域是指從排出室142到放熱器14的入口的區(qū)域；制冷循環(huán)10的吸入壓力區(qū)域是指從蒸發(fā)器18的出口到吸入室140的區(qū)域。此外，排出壓力區(qū)域還包括壓縮工序中的缸膛101a，吸入壓力區(qū)域還包括吸入工序中的缸膛101a。
此處，控制裝置400例如由獨立的ECU(電子控制單元)構(gòu)成，但還可以包括有空氣調(diào)節(jié)器用ECU或控制發(fā)動機114的動作的發(fā)動機用ECU。另外，也可以將蒸發(fā)器目標溫度設(shè)定單元401包含在控制裝置400。 另外，控制裝置400具有控制電流計算單元410及螺線管驅(qū)動單元411作為排出容量控制部。 控制電流計算單元410計算由蒸發(fā)器目標溫度設(shè)定單元401設(shè)定好的蒸發(fā)器目標出口空氣溫度Tes、與由蒸發(fā)器溫度傳感器402檢測出的實際的蒸發(fā)器出口空氣溫度Te的偏差，例如利用PI控制(或者PID控制)計算控制電流I，以使該偏差縮小。
另外，螺線管驅(qū)動單元411基于由控制電流計算單元410計算出的通電量向螺線管單元215提供控制電流I，驅(qū)動容量控制閥200?？刂齐娏鱅可以通過規(guī)定驅(qū)動頻率(例如400 500Hz)的P麗(脈寬調(diào)制)變更占空比來進行調(diào)整。而且，螺線管驅(qū)動單元411檢測流過螺線管單元215的控制電流I，對控制電流I進行反饋控制，使得上述檢測出的控制電流I成為由控制電流計算單元410計算出的通電量。 這樣，控制裝置400的排出容量控制部控制排出容量，使得由蒸發(fā)器溫度傳感器402檢測出的實際的蒸發(fā)器出口空氣溫度Te，接近由蒸發(fā)器目標溫度設(shè)定單元401設(shè)定好的蒸發(fā)器目標出口空氣溫度Tes。 并且，控制裝置400具有目標吸入壓力設(shè)定單元420、排出壓力計算單元421、過熱度計算單元422、吸入壓力推定單元423、排出容量判定單元424及驅(qū)動負載計算單元425。 目標吸入壓力設(shè)定單元420根據(jù)由控制電流計算單元410計算出的控制電流I ，基于圖3所示的特性，設(shè)定閾值(上限閾值PssH及下限閾值PssL)。容量控制閥200的吸入壓力控制特性由于生產(chǎn)時的器件尺寸公差等而會具有偏差?？紤]到該偏差，閾值可以將與控制電流I對應(yīng)決定的目標吸入壓力Pss設(shè)定作為基準。另外，上限閾值PssH及下限閾值PssL與作為基準的目標吸入壓力Pss的范圍，基于控制電流I而變化。 排出壓力計算單元421基于由壓力傳感器403檢測出的壓力Ph，計算可變?nèi)萘繅?br> 縮機100的排出壓區(qū)域的壓力Pd。壓力傳感器403的設(shè)置位置與可變?nèi)萘繅嚎s機100的
排出壓區(qū)域位置不同，在熱負載較大的運轉(zhuǎn)區(qū)域中，有時在壓力Ph與壓力Pd之間會有壓力
差?？紤]到該壓力差，根據(jù)壓力Ph來計算壓力Pd。 S卩，可變?nèi)萘繅嚎s機100的排出壓區(qū)域
的壓力Pd可以利用將由壓力傳感器403檢測出的壓力Ph作為變量的函數(shù)f 1 (Ph)來計算，
而該函數(shù)fl(Ph)可以預(yù)先求出。 過熱度計算單元422計算在蒸發(fā)器18的出口區(qū)域的制冷劑的過熱度SH。具體地說，基于由壓力傳感器403檢測出的壓力Ph來計算過熱度SH。過熱度SH也可以利用將由壓力傳感器403檢測出的壓力Ph作為變量的函數(shù)f2(Ph)來計算。這是由于圖4所示的溫度自動膨脹閥16以式(1) (3)的關(guān)系進行動作的緣故。根據(jù)式(2)，若溫度自動膨脹閥16的入口壓力Pin、即高壓區(qū)域的壓力Ph變化，則相對膨脹閥16的閥芯501向關(guān)閉方向作用的力Fb變化。式(3)是膨脹閥16的開閥條件，若力Fb變化則膨脹閥16開閥或者閉閥，如圖7所示，過熱度SH變化。 Fd = (Pn-Pe) Sd-(Pout-Pe) Sr-Fl (1)
Fb = F2+(Pin-Pout) Sb (2)
Fd > Fb (3) 其中，F(xiàn)d是向閥芯501的開閥方向作用的力，F(xiàn)b是向閥芯501的閉閥方向作用的力，Pn是感溫部505的內(nèi)部壓力，Pe是蒸發(fā)器18的出口壓力，Pin是溫度自動膨脹閥16的入口壓力，Pout是溫度自動膨脹閥16的出口壓力，F(xiàn)l、 F2分別是彈簧508、503的按壓力，Sd是隔膜506的有效面積，Sb是閥芯501的密封面積，Sr是傳遞桿507的截面積。[OWO] 吸入壓力推定單元423利用將由排出壓力計算單元421計算的壓力Pd、由過熱度計算單元422計算的過熱度SH、由外部氣體溫度傳感器404檢測的外部氣體溫度Ta、由車內(nèi)溫度傳感器405檢測的車廂內(nèi)溫度Tt、由蒸發(fā)器風(fēng)扇電壓檢測單元406檢測的電壓Vf、由內(nèi)外氣體切換門位置檢測單元407檢測的通風(fēng)路徑的狀態(tài)As、由發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器408檢測的壓縮機轉(zhuǎn)速Nc作為變量的函數(shù)f3 (Pd， SH， Ta， Tt， Vf ， As， Nc)，通過計算推定吸入壓力Ps。此時，由于Pd = f 1 (Ph)且SH = f2 (Ph)，因此吸入壓力Ps可以利用將Pd、 Ta、 Tt、Vf、As、Nc作為變量的函數(shù)f4(Ph， Ta， Tt， Vf， As， Nc)來計算。 另外，也可以使用從蒸發(fā)器18的出口區(qū)域直接檢測可變?nèi)萘繅嚎s機100的吸入壓力區(qū)域的制冷劑的過熱度SH的過熱度檢測單元，以代替過熱度計算單元422。
接下來，說明利用吸入壓力推定單元423進行的吸入壓力Ps的推定的考慮方法。
在可變?nèi)萘繅嚎s機100以最大排出容量運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，若可以知道排出壓力區(qū)域的壓力Pd、蒸發(fā)器18的熱負載Q、膨脹閥16入口的過冷度、蒸發(fā)器18出口的過熱度SH和可變?nèi)萘繅嚎s機100的轉(zhuǎn)速Nc、以及可變?nèi)萘繅嚎s機100的容積效率n ，則可以大致準確推定可變?nèi)萘繅嚎s機100的吸入壓力區(qū)域的壓力Ps。 此處，蒸發(fā)器18的熱負載Q，在通風(fēng)路徑的狀態(tài)As是外部氣體導(dǎo)入模式時，可以根據(jù)將Ta、Vf作為變量的函數(shù)f4(Ta， Vf)來計算；另一方面，在通風(fēng)路徑的狀態(tài)As是內(nèi)部氣體循環(huán)模式時，可以根據(jù)將Tt、Vf作為變量的函數(shù)f5(Tt，Vf)來計算。
另外，膨脹閥16入口的過冷度SC，在使用溫度自動膨脹閥16的制冷循環(huán)10中不
19會大幅變化。因此，例如也可以將過冷度SC決定為某固定值。該值可以由其他已知的變量 Pd、Ta、Vf、As等校正。 并且，可變?nèi)萘繅嚎s機100的容積效率n可以基于其他已知的變量，例如Pd、 Q、 Nc、 SH的函數(shù)f6(Pd， SH， Q， Nc)來計算。函數(shù)f6可以事先根據(jù)各種運轉(zhuǎn)條件來生成映射， 基于映射來進行決定。 這樣，使用已有的傳感器，在可變?nèi)萘繅嚎s機100以最大排出容量運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下， 可以大致準確推定吸入壓力區(qū)域的壓力。另外，若可以知道外部氣體及車廂內(nèi)的濕度，則可 以提高熱負載的推定精度。因此，也可以分別使用外部氣體濕度傳感器及車廂內(nèi)濕度傳感 器作為熱負載檢測單元。 此外，在外部氣體導(dǎo)入模式下，也可以根據(jù)以Ta、 Vf、 Vs作為變量的函數(shù)f7(Ta， Vf， Vs)來計算蒸發(fā)器18的熱負載Q。 Vs是車速。這是因為在車速Vs為規(guī)定值以上的情 況下，車速Vs會給蒸發(fā)器18的送風(fēng)量帶來影響。 排出容量判定單元424對由目標吸入壓力設(shè)定單元420設(shè)定好的上限閾值PssH、
由吸入壓力推定單元423設(shè)定好的吸入壓力區(qū)域的壓力Ps進行比較。若Ps > PssH，則排
出容量判定單元424判定可變?nèi)萘繅嚎s機100處于以最大排出容量運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。 另一方面，排出容量判定單元424對由目標吸入壓力設(shè)定單元420設(shè)定好的下限
閾值PssL、由吸入壓力推定單元423設(shè)定好的吸入壓力區(qū)域的壓力Ps進行比較。若Ps
< PssL，則排出容量判定單元424判定為可變?nèi)萘繅嚎s機100處于以被控制的排出容量運
轉(zhuǎn)的狀態(tài)，換言之，處于以小于最大排出容量的排出容量運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。 在PssL《Ps《PssH時，排出容量判定單元424對判定值PsV與目標吸入壓力Pss 進行比較。判定值PsV可以任意設(shè)定在上限閾值PssH與下限閾值PssL之間。若Pss^PsV， 則排出容量判定單元424判定為可變?nèi)萘繅嚎s機100處于以最大排出容量運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。若 Pss < PsV，則排出容量判定單元424判定為可變?nèi)萘繅嚎s機IOO處于以被控制的排出容量 運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。 另外，判定值PsV也可以基于車速Vs或者壓縮機轉(zhuǎn)速Nc而變更。例如，可以在低 速區(qū)域中將判定值PsV設(shè)定得較高，即設(shè)定為接近上限閾值PssH的值。另外，判定值PsV 也可以基于外部氣體溫度Ta而變更。例如，在外部氣體溫度Ta較高的區(qū)域內(nèi)可以將判定 值PsV設(shè)定得較高。并且，也可以基于車速Vs或者壓縮機轉(zhuǎn)速Nc、外部氣體溫度Ta來變更 判定值PsV。 在由排出容量判定單元424判定為可變?nèi)萘繅嚎s機100處于以最大排出容量運轉(zhuǎn) 的狀態(tài)時，驅(qū)動負載計算單元425使用第一驅(qū)動負載計算式Trl計算作為可變?nèi)萘繅嚎s機 100的驅(qū)動負載的轉(zhuǎn)矩。在由排出容量判定單元424判定為可變?nèi)萘繅嚎s機100以被控制 的排出容量動作時，驅(qū)動負載計算單元425使用第二驅(qū)動負載計算式Tr2計算作為可變?nèi)?量壓縮機100的驅(qū)動負載的轉(zhuǎn)矩。 在驅(qū)動負載計算單元425的驅(qū)動負載計算中，如圖8所示，使用由目標吸入壓力設(shè) 定單元420設(shè)定好的目標吸入壓力Pss、由排出壓力計算單元421計算出的壓力Pd、由過熱 度計算單元422計算出的過熱度SH、由吸入壓力推定單元423推定出的吸入壓力區(qū)域的壓 力Ps、由外部氣體溫度傳感器404檢測出的外部氣體溫度Ta、由蒸發(fā)器風(fēng)扇電壓檢測單元 406檢測出的電壓Vf 、以及由發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器408檢測出的壓縮機轉(zhuǎn)速Nc這樣的外部信
20息。 第一驅(qū)動負載計算式Trl包含由排出壓力計算單元421計算出的排出壓力區(qū)域的 壓力Pd、由吸入壓力推定單元423推定出的吸入壓力區(qū)域的壓力Ps作為變量，如式(4)所 示。式(4)中，n是多變指數(shù)(在R134a制冷劑時為1.03)， n是容積效率，Vc是可變?nèi)萘?壓縮機100的最大排出容量，Tloss是機械損失。
數(shù)學(xué)式1Trl: = ij ,Ve，Ps, 第二驅(qū)動負載計算式Tr2包含由排出壓力計算單元421計算出的排出壓力區(qū)域的 壓力Pd、由目標吸入壓力設(shè)定單元420設(shè)定好的目標吸入壓力Pss、以及排出壓力區(qū)域的壓 力Pd與目標吸入壓力Pss的壓力差作為變量，如式(5)所示。
數(shù)學(xué)式2
「m。n，w踐 &HPd-Ps 《Pd-
|_U1 t5U」 J 腿層腳'"':"*■ w 1 7 .----------—■■ ------.......~~>~*"""~*^'|雄',|"^,|■■■■■'rr'm^M^w^im在式(5)中，大括號包圍的包含將排出壓力區(qū)域的壓力Pd與目標吸入壓力Pss的 壓力差作為變量的二次多項式，相當于制冷劑循環(huán)重量。kl、k2、k3是系數(shù)。
作為由式(4)或者式(5)計算出的可變?nèi)萘繅嚎s機100的驅(qū)動負載的轉(zhuǎn)矩，輸出 至發(fā)動機114即發(fā)動機用ECU，為了使發(fā)動機控制最合適而被利用。 另外，作為由式(4) 、(5)計算出的可變?nèi)萘繅嚎s機100的驅(qū)動負載的轉(zhuǎn)矩，輸出至 車廂內(nèi)的空調(diào)裝置的控制面板內(nèi)、配置有速度儀表等的儀表面板內(nèi)、或者設(shè)置在導(dǎo)航系統(tǒng) 內(nèi)的顯示裝置460。 顯示裝置460在從第二驅(qū)動負載計算式Tr2輸入驅(qū)動負載信號時，即由排出容量 判定單元424判定為可變?nèi)萘繅嚎s機100以被控制的排出容量動作時，例如顯示"ECO"字 符等節(jié)能標記。顯示裝置460對用戶例如可使其視覺地識別出容量控制閥200及可變?nèi)萘?壓縮機100在以節(jié)能狀態(tài)工作。 另外，排出容量判定單元424也可以基于來自檢測循環(huán)路12的制冷劑流量的流量 傳感器的信號、來自檢測循環(huán)路12的2個壓力監(jiān)視點間的壓力差的差壓傳感器的信號、或 者提供給包括檢測2個壓力監(jiān)視點間的壓力差的機械式差壓檢測單元的容量控制閥的排 出容量控制信號，判定可變?nèi)萘繅嚎s機100的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。 圖9 圖14表示本發(fā)明所涉及的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)的其他實施方 式。在本實施方式中，表示將本發(fā)明所涉及的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)A用于車用 空調(diào)系統(tǒng)的制冷循環(huán)的情況。 圖9表示本實施方式的容量控制系統(tǒng)A所使用的斜板式的可變?nèi)萘繅嚎s機100。 該無離合器型的可變?nèi)萘繅嚎s機IOO包括與之前的實施方式的可變?nèi)萘繅嚎s機100的容量 控制閥200構(gòu)造不同的容量控制閥300。另外，由于壓縮機100的主體的構(gòu)造與之前的實施 方式的可變?nèi)萘繅嚎s機100相同，因此省略其說明。 如圖IO所示，該容量控制閥300由閥單元和使閥單元進行打開關(guān)閉工作的驅(qū)動單
Pd' W
—i
+Ttes "鄰
里，
si
21元構(gòu)成。閥單元具有圓筒狀的閥殼301，閥殼301的一端形成有兼作入口端口的閥孔301a。該閥孔301a通過供氣通路160的上游側(cè)部分與排出室142連通，且朝在閥殼301內(nèi)部劃分出的閥室303開口。 閥室303內(nèi)收容有圓柱狀的閥芯304。閥芯304能在閥室303內(nèi)沿閥殼301的軸線方向移動，通過與閥殼301的端面抵接便能閉塞閥孔301a。 S卩，閥殼301的端面起到閥座的作用。 此外，閥殼301外周面形成有出口端口 301b，出口端口 301b通過供氣通路160的下游側(cè)部分與曲柄室105連通。出口端口 301b也朝閥室303開口 ，經(jīng)由閥孔301a、閥室303及出口端口 301b，排出室142與曲柄室105能連通。 另一方面，驅(qū)動單元是螺線管單元315，螺線管單元315與閥殼301的另一端側(cè)連結(jié)。螺線管單元315包括與閥殼301同軸連結(jié)的圓筒狀的螺線管外殼310、將螺線管外殼310的與閥殼301相反側(cè)的開口端閉塞的端蓋312。 在該螺線管外殼310的軸心上，配置有成為在閥殼301側(cè)開口的有底圓筒狀的套筒320。在從套筒320的開口端到中央的部分收容有固定鐵心318。在套筒320的端蓋312側(cè)的閉塞端與固定鐵心318之間形成鐵心收容空間324，鐵心322可沿軸向移動地收容在鐵心收容空間324。 在固定鐵心318的位于軸心的插通孔318a可滑動地設(shè)置有螺線管桿326。向閥室303突出的螺線管桿326的一端與閥芯304 —體連結(jié)，向鐵心收容空間324突出的螺線管桿326的另一端與形成于可動鐵心322的貫穿孔嵌合固定。據(jù)此，可動鐵心322與螺線管桿326 —體地動作。 可動鐵心322的中央臺階與固定鐵心318的端面之間配置有開放彈簧328，固定鐵心318與可動鐵心322之間確保有規(guī)定的間隙。 在螺線管外殼310內(nèi)的套筒320的周圍配置有被樹脂制的覆蓋件314覆蓋的線圈316。螺線管外殼310、端蓋312、固定鐵心318及可動鐵心322都由磁性材料形成，構(gòu)成磁路。套筒320由非磁性材料的不銹鋼類材料形成。 螺線管外殼310形成有感壓端口 310a，感壓端口 310a通過感壓通路166與吸入室140連通。固定鐵心318的外周面形成有沿軸心方向延伸的感壓槽318b，感壓口 310a與感壓槽318b相互連通。 通過感壓端口 310a及感壓槽318b使吸入室140與可動鐵心收容空間324連通，據(jù)此吸入室140的壓力(以下稱為吸入壓力Ps)通過螺線管桿326作為閉閥方向的力在閥芯304的背面?zhèn)茸饔谩?在該螺線管單元315連接有設(shè)置于可變?nèi)萘繅嚎s機100外部的控制裝置350。若從控制裝置350向螺線管單元315提供控制電流I，則螺線管單元315產(chǎn)生電磁力F (I)。該螺線管單元315的電磁力F(I)將可動鐵心322朝向固定鐵心318吸引，使閥芯304進行閉
閥工作。 在該容量控制閥300中，在閥芯304的一端側(cè)有排出室142的壓力(以下稱為排出壓力Pd)作用，在螺線管桿326的與閥芯304相反的一側(cè)有吸入室140的壓力(以下稱為吸入壓力Ps)作用。因此，閥芯304作為感壓部件起作用。 此處，也可以將閥芯304關(guān)閉閥孔301a時閥芯304的受壓面積(稱為密封面積Sv)、被固定鐵心318的插通孔318a支承的螺線管桿326的截面積形成得相同。此時，閥芯304在開方向及閉方向的任意方向均未作用有曲柄室105的壓力(以下稱為曲柄壓力)。
因此，若從彈簧328始終賦予給閥芯304的開閥方向的力為f s，則該狀況下作用在閥芯304上的力如式(6)所示，將該式(6)變形成為式(7)。
Sv (Pd-Ps)+fs-F(I) = 0* (6)
Ps = _(l/Sv) F(I)+Pd+(fs/Sv) (7) 從式(7)可以知道，若排出壓力Pd、電磁力F(I)、即控制電流I決定，則可以決定吸入壓力Ps。 SP，如果預(yù)先設(shè)定作為控制對象的目標吸入壓力Pss，且知道變動的排出壓力Pd的信息，則可以計算電磁力F(I)即控制電流I。若基于該計算值調(diào)整向螺線管單元315的通電量，則能以維持目標吸入壓力Pss的方式使閥芯304動作并調(diào)整曲柄壓力Pc。 SP，可以進行排出容量控制。 在這樣將吸入壓力Ps維持在目標吸入壓力Pss的控制中，如式(7)及圖11所示，根據(jù)排出壓力Pd的高低，可以將吸入壓力Ps控制在從Pdmin到Pdmax的范圍。即，可以使吸入壓力控制范圍向高壓側(cè)滑動，據(jù)此，即使在熱負載較高的區(qū)域也可以進行排出容量控制。 另外，從式(7)可以知道，若將密封面積Sv設(shè)定得較小，則能以較小的電磁力F(I)擴大任意的排出壓力Pd的吸入壓力Ps的控制范圍，可以發(fā)揮所述吸入壓力Ps的控制范圍的滑動、與該控制范圍的放大的乘數(shù)效應(yīng)，可以大幅擴大吸入壓力Ps的控制范圍。
另外，若向螺線管單元315的通電量為零，則由于從彈簧328始終賦予給閥芯304的力，閥芯304向開閥方向動作，閥孔301a開放。據(jù)此，排出氣體被導(dǎo)入曲柄室105且排出容量維持在最小。 圖12是表示包括控制裝置350在內(nèi)的容量控制系統(tǒng)A的概略結(jié)構(gòu)的框圖。在包括該控制裝置350的容量控制系統(tǒng)A中，由于其大部分結(jié)構(gòu)與之前的實施方式的容量控制系統(tǒng)A重復(fù)，因此，此處僅對與之前的實施方式的容量控制系統(tǒng)A不同的部分進行說明。
包括控制裝置350的容量控制系統(tǒng)A所包含的目標吸入壓力設(shè)定單元351基于由蒸發(fā)器目標溫度設(shè)定單元401設(shè)定好的蒸發(fā)器目標出口空氣溫度Tes與由蒸發(fā)器溫度傳感器402實際檢測出的蒸發(fā)器出口空氣溫度Te的偏差，設(shè)定作為控制目標的目標吸入壓力Pss。 同樣，包括控制裝置350的容量控制系統(tǒng)A所包含的控制信號計算單元352利用規(guī)定的計算式，根據(jù)目標吸入壓力Pss、由排出壓力計算單元421計算出的排出壓力Pd，計算向螺線管315的通電量。 以下，對上述容量控制系統(tǒng)A的動作(使用方法)進行說明。 圖13是表示控制裝置350的吸入壓力控制動作、即控制裝置350執(zhí)行的程序的流程圖。 該程序例如在車輛的發(fā)動機鑰匙成為打開狀態(tài)時起動，首先設(shè)定初始條件(S100)。 接下來，讀入由排出壓力計算單元421計算出的排出壓力Pd(S101)。 然后，判定標記F1是否為0(S102)。由于初始條件中F1 = 0，因此S102的判定結(jié)
23果為"是"。因此，計時器啟動(S103)，標記F1設(shè)定為1(S104)。 接下來，在目標吸入壓力設(shè)定程序S105中，設(shè)定作為控制對象的目標吸入壓力Pss。之后，基于該目標吸入壓力Pss和由排出壓力計算單元421計算出的排出壓力Pd，計算向螺線管單元315的通電量、即控制電流I(S106)?？刂齐娏鱅使用式(6)計算。另外，向式(6)中的Ps代入目標吸入壓力Pss。 比較判定通過該計算得到的控制電流I是否在預(yù)先設(shè)定好的下限值II以上(S107)。若判定結(jié)果為"否"，則讀入下限值II作為控制電流1(S108)，該控制電流I作為控制電流輸出至螺線管單元315 (S109)。 另一方面，若S107的判定結(jié)果為"是"，則比較判定通過計算得到的控制電流I是否在預(yù)先設(shè)定好的上限值12以下(S110)。上限值12比下限值II大。若判定結(jié)果為"否"，則讀入上限值12作為控制電流I(Slll)，該控制電流I作為控制電流輸出至螺線管單元315(S109)。 因此，若S107和S110的判定的結(jié)果為II《I《12，則原樣輸出在S106中計算出的控制電流I。 另外，在第二次的流程中，由于F1 = 1，因此S102的判定結(jié)果為"否"，判定計時器的經(jīng)過時間是否到達規(guī)定時間tl (S112)。若判定結(jié)果為"是"，即計時器的經(jīng)過時間未到達規(guī)定時間tl，則基于上次設(shè)定好的目標吸入壓Pss與這次的排出壓力Pd，計算向螺線管單元315的控制電流I(S106)。在S106以后，與第一次相同，進行S107 S111的處理。
另一方面，若S112的判定結(jié)果為"否"，即計時器的經(jīng)過時間到達規(guī)定時間tl，則將計時器復(fù)位(S113)，使標記F1成為0(S114)。 即，在控制裝置350的吸入壓力控制中，讀入為始終維持目標吸入壓Pss的排出壓力Pd，與該變動的排出壓力Pd相應(yīng)地調(diào)整向螺線管單元315的控制電流I。目標吸入壓Pss每隔規(guī)定時間tl更新。 接下來，使用圖14，說明目標吸入壓力設(shè)定程序S105。 首先，蒸發(fā)器目標溫度設(shè)定單元401設(shè)定作為可變?nèi)萘繅嚎s機100的排出容量控
制的目標的蒸發(fā)器出口空氣溫度Tes，讀入蒸發(fā)器出口空氣溫度Tes (S200)。 接下來，讀入由溫度傳感器402檢測出的蒸發(fā)器出口空氣溫度Te (S201)，計算蒸
發(fā)器目標出口空氣溫度Tes與實際的蒸發(fā)器出口空氣溫度Te的偏差A(yù) T(S202)。 然后，基于計算得到的偏差A(yù)T，利用規(guī)定的計算式、例如PI控制用的規(guī)定的計算
式來計算目標吸入壓力Pss (S203)。 比較判定通過該計算得到的目標吸入壓力Pss是否在預(yù)先設(shè)定好的下限值Psl以上(S204)。若判定結(jié)果為"否"，則下限值Psl作為目標吸入壓力Pss被讀入(S205)。若S204的判定結(jié)果為"是"，則比較判定通過計算得到的目標吸入壓力Pss是否為預(yù)先設(shè)定好的上限值Ps2以下(S206)。上限值Ps2比下限值Psl大。若判定結(jié)果為"否"，則上限值Ps2作為目標吸入壓力Pss被讀入(S207)。若S204和S206的判定的結(jié)果為Psl《Pss《Ps2，則在S203中的計算值原樣作為目標吸入壓力Pss被讀入。 這樣，在包含本實施方式所涉及的控制裝置350的空調(diào)控制中，基于偏差A(yù)T設(shè)定目標吸入壓力Pss，控制排出容量使得蒸發(fā)器出口空氣溫度Te接近蒸發(fā)器目標出口空氣溫度Tes。另外，蒸發(fā)器目標出口空氣溫度Tes根據(jù)車廂內(nèi)的空調(diào)狀態(tài)而適當變更。
另外，如果知道外部氣體濕度、制冷循環(huán)10的高壓區(qū)域的壓力或者相當于其的溫度、制冷循環(huán)10的低壓區(qū)域的壓力或者相當于其的溫度、日照量、空調(diào)裝置的各種設(shè)定(蒸發(fā)器送風(fēng)量設(shè)定、內(nèi)外氣體切換門位置設(shè)定、車內(nèi)溫度設(shè)定、吹出口位置設(shè)定、混風(fēng)門位置設(shè)定)、車內(nèi)濕度、蒸發(fā)器入口空氣溫度及濕度、車廂內(nèi)各部表面溫度等，則可以提高熱負載的推定精度。因此，比較理想的是使用外部氣體濕度傳感器和車廂內(nèi)濕度傳感器等熱負載檢測單元。 在上述的實施方式中，通過對由吸入壓力推定單元423推定出的吸入壓力Ps、將目標吸入壓力Pss作為基準而設(shè)定的上限閾值PssH及下限閾值PssL進行比較，判定可變?nèi)萘繅嚎s機100是處于以最大排出容量運轉(zhuǎn)的狀態(tài)；還是以被控制的排出容量運轉(zhuǎn)的狀態(tài)；但也可以通過對推定出的吸入壓力Ps與目標吸入壓力Pss進行比較來判定運轉(zhuǎn)狀態(tài)。另外，設(shè)定將目標吸入壓力Pss作為基準的2個上限閾值PssH及下限閾值PssL，但也可以僅設(shè)定1個閾值，基于推定出的吸入壓力Ps和設(shè)定好的閾值來判定運轉(zhuǎn)狀態(tài)。S卩，也可以基于由吸入壓力推定單元423推定出的吸入壓力Ps與目標吸入壓力Pss來判定運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
在上述的實施方式中，表示的是可變?nèi)萘繅嚎s機100是無離合器壓縮機的情況，但也可以是安裝有電磁離合器的可變?nèi)萘繅嚎s機。 另外，在上述的實施方式中，表示的是可變?nèi)萘繅嚎s機100是斜板式的往復(fù)運動壓縮機的情況，但也可以使用擺動板式的可變?nèi)萘繅嚎s機，也可以使用內(nèi)置有電動機的封閉式可變?nèi)萘繅嚎s機。 并且，在上述的實施方式的可變?nèi)萘繅嚎s機100中，作為為提高曲柄室105內(nèi)的壓力而限制流量的抽氣通路162的節(jié)流閥構(gòu)件，采用形成于閥板103的固定孔口 103c，但節(jié)流閥構(gòu)件不限于此。作為節(jié)流閥構(gòu)件，例如也可以采用可變的節(jié)流閥或閥來限制流量。
并且，在上述容量控制系統(tǒng)A中，容量控制閥200、300被配置于連接排出室142與曲柄室105之間的供氣通路160，但在可變?nèi)萘繅嚎s機100為斜板式或者擺動板式的情況下，也可以不將容量控制閥200 (300)配置于供氣通路160，而將容量控制閥200、300配置于連接曲柄室105與吸入室140之間的抽氣通路162中。即，不限定于控制供氣通路160開度的入口控制，還可以是控制抽氣通路162開度的出口控制。 并且，上述容量控制系統(tǒng)A也可以適用于渦旋式或葉片式的可變?nèi)萘繅嚎s機。即，使用閥芯受排出壓力、吸入壓力及螺線管的電磁力作用的容量控制閥，若用于使排出容量變化的控制壓力(在往復(fù)式壓縮機時為曲柄室的壓力)能根據(jù)容量控制閥的閥開度而變化，則可以將容量控制系統(tǒng)A適用在所有可變?nèi)萘繅嚎s機。 并且，本發(fā)明所涉及的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)A除車用空調(diào)系統(tǒng)以外還可以適用于室內(nèi)用空調(diào)系統(tǒng)的制冷循環(huán)等各種制冷循環(huán)。容量控制系統(tǒng)A不僅可以適用于將R134a或二氧化碳作為制冷劑的制冷循環(huán)，可以適用于使用R134a或二氧化碳以外的新制冷劑的制冷循環(huán)。
權(quán)利要求
一種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，所述可變?nèi)萘繅嚎s機為構(gòu)成空調(diào)系統(tǒng)的制冷循環(huán)而與散熱器、膨脹器及蒸發(fā)器一起夾插于供制冷劑循環(huán)的循環(huán)路，容量基于控制壓力的變化而變化，是以所述制冷循環(huán)的排出壓力區(qū)域的任意部位的所述制冷劑的壓力為排出壓力，并且以所述制冷循環(huán)的吸入壓力區(qū)域的任意部位的所述制冷劑的壓力為吸入壓力，包括容量控制閥，所述容量控制閥可以通過使所述控制壓力變化來調(diào)整所述可變?nèi)萘繅嚎s機的容量；外部信息檢測單元，所述外部信息檢測單元用于檢測與所述制冷循環(huán)相關(guān)的1個以上的外部信息；以及目標吸入壓力設(shè)定單元，所述目標吸入壓力設(shè)定單元基于由所述外部信息檢測單元檢測出的外部信息，將所述吸入壓力區(qū)域的壓力作為控制對象來設(shè)定目標吸入壓力，使所述控制壓力變化來調(diào)整從所述可變?nèi)萘繅嚎s機排出的制冷劑的排出容量，以使所述吸入壓力區(qū)域的壓力成為所述目標吸入壓力，所述可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)的特征在于，包括吸入壓力推定單元，所述吸入壓力推定單元基于由所述外部信息檢測單元檢測出的外部信息，推定在所述可變?nèi)萘繅嚎s機以最大排出容量動作的狀態(tài)下的所述吸入壓力區(qū)域的壓力；以及排出容量判定單元，所述排出容量判定單元基于由所述吸入壓力推定單元推定出的所述吸入壓力區(qū)域的壓力和由所述目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定好的目標吸入壓力，判定所述可變?nèi)萘繅嚎s機是在以最大排出容量動作，還是所述可變?nèi)萘繅嚎s機在以被控制的排出容量動作。
2. 如權(quán)利要求1所述的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述排出容量判定單元對由所述吸入壓力推定單元推定出的所述吸入壓力區(qū)域的壓力、由所述目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定好的目標吸入壓力進行比較，在由所述吸入壓力推定單元推定出的所述吸入壓力區(qū)域的壓力高于由所述目標吸入 壓力設(shè)定單元設(shè)定好的目標吸入壓力時，判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機在以最大排出容量動 作；在由所述吸入壓力推定單元推定出的所述吸入壓力區(qū)域的壓力低于由所述目標吸入 壓力設(shè)定單元設(shè)定好的目標吸入壓力時，判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機在以被控制的排出容量動作。
3. 如權(quán)利要求1所述的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述目標吸入壓力設(shè)定單元將所述目標吸入壓力作為基準來設(shè)定閾值， 所述排出容量判定單元對由所述吸入壓力推定單元推定出的所述吸入壓力區(qū)域的壓力、由所述目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定好的閾值進行比較，在所述吸入壓力區(qū)域的壓力高于所述閾值時，判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機在以最大排 出容量動作；在所述吸入壓力區(qū)域的壓力低于所述閾值時，判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機在以被控制 的排出容量動作。
4. 如權(quán)利要求1所述的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，所述目標吸入壓力設(shè)定單元將所述目標吸入壓力作為基準來設(shè)定上限閾值及下限閾值，所述排出容量判定單元對由所述吸入壓力推定單元推定出的所述吸入壓力區(qū)域的壓 力、由所述目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定好的所述上限閾值及下限閾值進行比較，在所述吸入壓力區(qū)域的壓力高于所述上限閾值時，判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機在以最 大排出容量動作；在所述吸入壓力區(qū)域的壓力低于所述下限閾值時，判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機在以被 控制的排出容量動作。
5. 如權(quán)利要求4所述的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于， 在所述吸入壓力區(qū)域的壓力處于所述上限閾值與所述下限閾值之間的狀況下， 在所述吸入壓力區(qū)域的壓力為設(shè)定于所述上限閾值與所述下限閾值之間的判定值以上時，所述排出容量判定單元判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機在以最大排出容量動作；在所述吸入壓力區(qū)域的壓力不到所述判定值時，所述排出容量判定單元判定為所述可 變?nèi)萘繅嚎s機在以被控制的排出容量動作。
6. 如權(quán)利要求5所述的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于， 根據(jù)外部信息使所述判定值可變更，所述外部信息由檢測車速的作為所述外部信息檢測單元的車速檢測單元和/或檢測相當于所述可變?nèi)萘繅嚎s機的轉(zhuǎn)速的物理量的作為所 述外部信息檢測單元的轉(zhuǎn)速檢測單元檢測。
7. 如權(quán)利要求5所述的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于， 根據(jù)外部信息使所述判定值可變更，所述外部信息由作為所述外部信息檢測單元的熱負載檢測單元檢測。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一項所述的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述吸入壓力推定單元基于外部信息來推定所述吸入壓力區(qū)域的壓力，所述外部信息由計算所述可變?nèi)萘繅嚎s機的排出壓力區(qū)域的壓力的作為所述外部信息檢測單元的排出 壓力計算單元、作為所述外部信息檢測單元的熱負載檢測單元、檢測相當于所述可變?nèi)萘?壓縮機的轉(zhuǎn)速的物理量的作為所述外部信息檢測單元的所述轉(zhuǎn)速檢測單元檢測。
9. 如權(quán)利要求8所述的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述排出壓力計算單元基于外部信息來計算所述排出壓力區(qū)域的壓力，所述外部信息由檢測從所述可變?nèi)萘繅嚎s機的排出壓力區(qū)域到制冷循環(huán)的膨脹器的高壓區(qū)域的壓力的 壓力檢測單元檢測。
10. 如權(quán)利要求9所述的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于， 包括作為所述膨脹器的溫度自動膨脹閥，并且包括基于由所述壓力檢測單元檢測出的外部信息來計算所述蒸發(fā)器的出口區(qū)域的過熱度的過熱度計算單元，所述吸入壓力推定單 元基于由所述過熱度計算單元計算出的外部信息來推定所述吸入壓力區(qū)域的壓力。
11. 如權(quán)利要求8或9所述的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于， 包括從所述蒸發(fā)器的出口區(qū)域檢測所述可變?nèi)萘繅嚎s機的吸入壓力區(qū)域的過熱度的作為所述外部信息檢測單元的過熱度檢測單元，所述吸入壓力推定單元基于由所述過熱度 檢測單元檢測出的外部信息來推定所述吸入壓力區(qū)域的壓力。
12. 如權(quán)利要求3至11中任一項所述的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，由所述目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定好的閾值、上限閾值或者下限閾值與成為閾值、上 限閾值或者下限閾值的基準的所述目標吸入壓力的壓力差，基于該目標吸入壓力而變化。
13. 如權(quán)利要求1至12中任一項所述的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于， 包括計算所述可變?nèi)萘繅嚎s機的驅(qū)動負載的驅(qū)動負載計算單元，在所述排出容量判定單元判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機在以最大排出容量動作時，所述驅(qū)動負載計算單元以第一 驅(qū)動負載計算式計算所述可變?nèi)萘繅嚎s機的驅(qū)動負載；在所述排出容量判定單元判定為所 述可變?nèi)萘繅嚎s機在以被控制的排出容量動作時，所述驅(qū)動負載計算單元以第二驅(qū)動負載 計算式計算所述可變?nèi)萘繅嚎s機的驅(qū)動負載。
14. 如權(quán)利要求13所述的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動負載計算單元的第一驅(qū)動負載計算式包含由所述排出壓力計算單元計算的 所述排出壓力區(qū)域的壓力、由所述吸入壓力推定單元推定的所述吸入壓力區(qū)域的壓力作為
15. 如權(quán)利要求13或者14所述的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述驅(qū)動負載計算單元的第二驅(qū)動負載計算式包含由所述排出壓力計算單元計算的所述排出壓力區(qū)域的壓力、由所述目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定的所述目標吸入壓力作為變
16. 如權(quán)利要求13至15中任一項所述的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動負載計算單元的第二驅(qū)動負載計算式包含由所述排出壓力計算單元計算的 所述排出壓力區(qū)域的壓力與由所述目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定的所述目標吸入壓力的壓 力差作為變量。
17. —種可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，所述可變?nèi)萘繅嚎s機為構(gòu)成空調(diào)系統(tǒng)的制 冷循環(huán)而與散熱器、膨脹器及蒸發(fā)器一起夾插于供制冷劑循環(huán)的循環(huán)路，容量基于控制壓 力的變化而變化，包括容量控制閥，所述容量控制閥以所述制冷循環(huán)的排出壓力區(qū)域的任意部位的所 述制冷劑的壓力為排出壓力，并且以所述制冷循環(huán)的吸入壓力區(qū)域的任意部位的所述制冷 劑的壓力為吸入壓力時，具有受到所述排出壓力并且在與所述排出壓力相對的方向受到所 述吸入壓力及螺線管的電磁力、可使閥孔打開關(guān)閉的閥芯，可以通過使所述閥孔打開關(guān)閉 并使所述控制壓力變化來調(diào)整所述可變?nèi)萘繅嚎s機的容量；外部信息檢測單元，所述外部信息檢測單元用于檢測與所述制冷循環(huán)相關(guān)的1個以上 的外部信息；以及目標吸入壓力設(shè)定單元，所述目標吸入壓力設(shè)定單元基于由所述外部信息檢測單元檢 測出的外部信息，將所述吸入壓力區(qū)域的壓力作為控制對象來設(shè)定目標吸入壓力，基于由所述外部信息檢測單元檢測出的外部信息來調(diào)整所述容量控制閥的開度，使所 述控制壓力變化，據(jù)此調(diào)整從所述可變?nèi)萘繅嚎s機排出的制冷劑的排出容量，所述可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)的特征在于，包括排出壓力計算單元，所述排出壓力計算單元基于由所述外部信息檢測單元檢測出的外 部信息來計算所述可變?nèi)萘繅嚎s機的排出壓力區(qū)域的壓力；控制信號計算單元，所述控制信號計算單元基于由所述排出壓力計算單元計算出的所述排出壓力區(qū)域的壓力及由所述目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定好的目標吸入壓力來計算排 出容量控制信號；螺線管驅(qū)動單元，所述螺線管驅(qū)動單元基于由所述控制信號計算單元計算出的排出容 量控制信號來向所述容量控制閥的螺線管提供電流；排出容量判定單元，所述排出容量判定單元判定所述可變?nèi)萘繅嚎s機的排出容量；以及驅(qū)動負載計算單元，所述驅(qū)動負載計算單元計算所述可變?nèi)萘繅嚎s機的驅(qū)動負載。
18. 如權(quán)利要求17所述的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于， 在所述排出容量判定單元判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機在以最大排出容量動作時，所述驅(qū)動負載計算單元以第一驅(qū)動負載計算式計算所述可變?nèi)萘繅嚎s機的驅(qū)動負載；在所述排 出容量判定單元判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機在以被控制的排出容量動作時，所述驅(qū)動負載 計算單元以第二驅(qū)動負載計算式計算所述可變?nèi)萘繅嚎s機的驅(qū)動負載。
19. 如權(quán)利要求13至18中任一項所述的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動負載計算單元將由計算得到的所述可變?nèi)萘繅嚎s機的驅(qū)動負載輸出至車輛 側(cè)發(fā)動機控制裝置。
20. 如權(quán)利要求1至19中任一項所述的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述可變?nèi)萘繅嚎s機包括外殼，所述外殼在內(nèi)部劃分形成有排出室、曲柄室、吸入室及缸膛； 活塞，所述活塞配設(shè)在所述缸膛； 驅(qū)動軸，所述驅(qū)動軸可旋轉(zhuǎn)地被支承在所述外殼內(nèi)；變換機構(gòu)，所述變換機構(gòu)包含將所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)變換為所述活塞的往復(fù)運動的傾斜 角度可變的斜板構(gòu)件；供氣通路，所述供氣通路將所述排出室和所述曲柄室連通；以及抽氣通路，所述抽氣通路將所述吸入室和所述曲柄室連通，所述容量控制閥夾插于所述供氣通路及所述抽氣通路中的一方。
21. —種顯示裝置，用于權(quán)利要求1至12中任一項所述的可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制 系統(tǒng)，所述顯示裝置的特征在于，在所述排出容量判定單元判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機在以被控制的排出容量動作時， 可作為視覺信息識別地顯示節(jié)能工作狀態(tài)。
22. —種顯示裝置，用于空調(diào)系統(tǒng)的制冷循環(huán)，所述制冷循環(huán)通過在供制冷劑循環(huán)的循 環(huán)路中配置散熱器、膨脹器及蒸發(fā)器，并且配置容量基于控制壓力的變化而變化的可變?nèi)?量壓縮機而成，所述顯示裝置的特征在于，用于可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)，所述容量控制系統(tǒng)包括可通過使所述控制壓力變化來調(diào)整所述可變?nèi)萘繅嚎s機的容 量的容量控制閥；用于檢測與所述制冷循環(huán)相關(guān)的1個以上的外部信息的外部信息檢測單 元；基于由所述外部信息檢測單元檢測出的外部信息，將所述吸入壓力區(qū)域的壓力作為控 制對象來設(shè)定目標吸入壓力的目標吸入壓力設(shè)定單元；以及計算所述可變?nèi)萘繅嚎s機的驅(qū) 動負載的驅(qū)動負載計算單元，將來自所述驅(qū)動負載計算單元的驅(qū)動負載信號可作為視覺信息識別地顯示。
23. 如權(quán)利要求22所述的顯示裝置，其特征在于，所述可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)包括判定可變?nèi)萘繅嚎s機的排出容量的排出容 量判定單元。
24. 如權(quán)利要求23所述的顯示裝置，其特征在于，所述排出容量判定單元判定是所述可變?nèi)萘繅嚎s機以最大排出容量動作的狀態(tài)，或者 是所述可變?nèi)萘繅嚎s機以被控制的排出容量動作的狀態(tài)。
25. 如權(quán)利要求23或24所述的顯示裝置，其特征在于，在所述排出容量判定單元判定為所述可變?nèi)萘繅嚎s機在以被控制的排出容量動作時， 可作為視覺信息識別地顯示節(jié)能工作狀態(tài)。
全文摘要
可變?nèi)萘繅嚎s機的容量控制系統(tǒng)具有基于來自外部信息檢測單元的外部信息，將吸入壓力區(qū)域的壓力作為控制對象來設(shè)定目標吸入壓力的目標吸入壓力設(shè)定單元；基于外部信息來推定在可變?nèi)萘繅嚎s機以最大排出容量動作的狀態(tài)下的吸入壓力的吸入壓力推定單元；以及基于由吸入壓力推定單元推定出的吸入壓力和由目標吸入壓力設(shè)定單元設(shè)定好的目標吸入壓力，判定可變?nèi)萘繅嚎s機是以最大排出容量狀態(tài)運轉(zhuǎn)，還是以排出容量控制狀態(tài)運轉(zhuǎn)的排出容量判定單元。
文檔編號F04B49/06GK101784796SQ20088010407
公開日2010年7月21日 申請日期2008年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月17日
發(fā)明者田口幸彥 申請人:三電有限公司