図1は、車両用空調システムの冷凍サイクル (冷凍回路)10を示し、冷凍サイクル10は、作動 流体としての冷媒が循環する循環路(外部循� �路)12を備える。循環路12には、冷媒の流動方 向でみて、圧縮機100、放熱器(凝縮器)14、膨� �器(膨張弁)16及び蒸発器18が順次介挿され、� �縮機100が作動すると、循環路12を冷媒が循環 する。すなわち、圧縮機100は、冷媒の吸入工 程、吸入した冷媒の圧縮工程及び圧縮した冷 媒の吐出工程からなる一連のプロセスを行う 。
 蒸発器18は、車両用空調システムの空気回� �の一部も構成しており、蒸発器18を通過する 空気流は、蒸発器18内の冷媒によって気化熱� ��奪われることにより、冷却される。

 第1実施形態の容量制御システムAが適用� �れる圧縮機100は可変容量圧縮機であり、例� �ば往復動型の斜板式圧縮機である。圧縮機10 0はシリンダーブロック101を備え、シリンダ� �ブロック101には、複数のシリンダボア101aが� ��成されている。シリンダーブロック101の一� ��にはフロントハウジング102が連結され、シ� ��ンダーブロック101の他端には、バルブプレ� ��ト103を介してリアハウジング(シリンダヘッ ド)104が連結されている。

 シリンダーブロック101及びフロントハウジ� ��グ102はクランク室105を規定し、クランク室1 05内を縦断して駆動軸106が延びている。駆動� ��106は、クランク室105内に配置された環状の� ��板107を貫通し、斜板107は、駆動軸106に固定� ��れたロータ108と連結部109を介してヒンジ結� ��されている。従って、斜板107は、駆動軸106� ��沿って移動しながら傾動可能である。すな� ��ち、斜板107の法線と駆動軸106の軸線とがな� ��角(傾角)は可変であり、傾角の最小値(最小� ��角)は略0°である。
 ロータ108と斜板107との間を延びる駆動軸106� ��部分には、斜板107を最小傾角に向けて付勢� ��るコイルばね110が装着され、斜板107を挟ん� ��反対側の部分、即ち斜板107とシリンダーブ� ��ック101との間を延びる駆動軸106の部分には� ��斜板107を最大傾角に向けて付勢するコイル� ��ね111が装着されている。

 駆動軸106は、フロントハウジング102の外側� ��突出したボス部102a内を貫通し、駆動軸106の 外端には、電磁クラッチ200のドリブン側ユニ ットが取り付けられている。電磁クラッチ200 は、動力源としてのエンジン500と圧縮機100と の間に設けられ、動力源からの動力を遮断可 能にて圧縮機100に伝達する。
 より詳しくは、電磁クラッチ200は、ドライ� ��側ユニット及びドリブン側ユニットを有し� ��ドライブ側ユニットを構成するドライブロ� ��タ202は、ボス部102aの外側にベアリングを介 して回転可能に支持されている。ドライブロ ータ202の外周には溝が形成され、この溝に無 端の駆動ベルト502が架け回される。駆動ベル ト502は、エンジン500のプーリにも架け回され 、エンジン500の動力を電磁クラッチ200のドラ イブ側ユニットに伝達する。

 ドライブロータ202内には、環状のフィール� ��コア203が配置され、フィールドコア203は、� ��ラケットを介してフロントハウジング102に� ��持されている。フィールドコア203内には、� ��ビンに巻回された状態にて渦巻き形状の電� ��クラッチ用コイル(ソレノイドコイル)204が� �置されている。
 ドライブロータ202の端面には摩擦材が取り� ��けられ、ドライブロータ202の端面近傍には� ��アーマチュア板206が配置されている。アー� ��チュア板206は、電磁クラッチ200のドリブン� ��ユニットを構成し、アーマチュア板206の背� ��にリベットにより結合された外環208は、弾� ��部材210を介してホイール212の外周に連結さ� ��ている。弾性部材210は、電磁クラッチ用コ� ��ル204への通電により発生する電磁力によっ� ��、ドライブロータ202の端面及び摩擦材にア� ��マチュア板206が押し付けられることを許容� ��る。ホイール212の中央にはハブが一体に形� ��され、ハブは駆動軸106の外端にスプライン� ��合されている。

 ボス部102aの内側には軸封装置116が配置され 、フロントハウジング102の内部と外部とを遮 断している。駆動軸106はラジアル方向及びス ラスト方向にベアリング117,118,119,120によって 回転自在に支持され、エンジン500からの動力 が電磁クラッチ200のホイール212に伝達される と、ホイール212の回転と同期して回転可能で ある。
 シリンダボア101a内にはピストン130が配置さ れ、ピストン130には、クランク室105内に突出 したテール部が一体に形成されている。テー ル部に形成された凹所130a内には一対のシュ� �132が配置され、シュー132は斜板107の外周部� �対し挟み込むように摺接している。従って� �シュー132を介して、ピストン130と斜板107と� �互いに連動し、駆動軸106の回転によりピス� �ン130がシリンダボア101a内を往復動する。

 リアハウジング104には、吸入室(吸入圧力領 域)140及び吐出室(吐出圧力領域)142が区画形成 され、吸入室140は、バルブプレート103に設け られた吸入孔103aを介してシリンダボア101aと� ��通可能である。吐出室142は、バルブプレー� ��103に設けられた吐出孔103bを介してシリンダ ボア101aと連通している。なお、吸入孔103a及� ��吐出孔103bは、図示しない吸入弁及び吐出弁 によってそれぞれ開閉される。
 シリンダーブロック101の外側にはマフラ150� ��設けられ、マフラケーシング152は、シリン� ��ーブロック101に一体に形成されたマフラベ� ��ス101bに図示しないシール部材を介して接合 されている。マフラケーシング152及びマフラ ベース101bはマフラ空間154を規定し、マフラ� �間154は、リアハウジング104、バルブプレー� �103及びマフラベース101bを貫通する吐出通路1 56を介して吐出室142と連通している。

 マフラケーシング152には吐出ポート152aが形 成され、マフラ空間154には、吐出通路156と吐 出ポート152aとの間を遮るように逆止弁250が� �置されている。逆止弁250は吐出通路156側(入� ��側)の圧力と、吐出ポート152a側(出口側)の圧 力との差が所定の設定差圧δP1になるまでは� �弁状態を維持し、この差が設定差圧δP1を超� ��ると開弁して圧縮機100から放熱器14への冷� �の吐出を許容する。
 リアハウジング104には、吸入ポート104aが形 成され、吸入ポート104aは吐吸入室140に開口� �ている。吸入ポート104aには循環路12の復路� �接続され、吸入ポート104aを通じて、蒸発器1 8と吸入室140とが連通している。

 また、リアハウジング104には、容量制御弁( 電磁制御弁)300が収容され、容量制御弁300は� �気通路160に介挿されている。給気通路160は� �吐出室142とクランク室105との間を連通する� �うにリアハウジング104からバルブプレート10 3を経てシリンダーブロック101にまで亘って� �る。
 一方、吸入室140は、クランク室105と抽気通� ��162を介して連通している。抽気通路162は、� ��動軸106とベアリング119,120との隙間、空間164 及びバルブプレート103に形成された固定オリ フィス103cからなる。

 また、吸入室140は、リアハウジング104に形� ��された感圧通路166を通じて、給気通路160と� ��独立して容量制御弁300に接続されている。
 より詳しくは、図2に示したように、容量制 御弁300は、弁ユニットと弁ユニットを開閉作 動させるアクチュエータとしてのソレノイド ユニットとからなる。弁ユニットは、円筒状 の弁ハウジング301を有し、弁ハウジング301の 一端には入口ポート(弁孔301a)が形成されてい る。弁孔301aは、給気通路160の上流側部分を� �して吐出室142と連通し、且つ、弁ハウジン� �301の内部に区画された弁室303に開口してい� �。

 弁室303には、弁ハウジング301を径方向に貫� ��する出口ポート301bが開口し、弁室303は、出 口ポート301b及び給気通路160の下流側部分を� �してクランク室105と連通している。
 また、弁室303には、弁孔301aとは反対側にて 挿通孔304の一端が開口し、挿通孔304は、弁孔 301aと同様に、弁ハウジング301の軸線上を延� �ている。挿通孔304の他端は、感圧室305に開� �し、感圧室305には、弁ハウジング301を径方� �に貫通する感圧ポート301cが開口している。� ��って、感圧室305は、感圧ポート301c及び感圧 路166を通じて吸入室140と連通している。

 弁ハウジング301内には、弁体306が配置され� ��いる。図3に拡大して示したように、弁体306 は円筒形状の本体部306aを有し、本体部306aは� ��弁室303から挿通孔304を経由して感圧室305ま� ��渡っている。本体部306aは、挿通孔304によっ て摺動自在に支持されている。
 弁体306は、本体部306aに一体且つ同軸に連な る軸部306bを有し、軸部306bは、感圧室305内に� ��置している。本体部306aとは反対側の軸部306 bの端部には、軸部306bよりも大径の頭部306cが 一体に形成されている。挿通孔304が開口した 感圧室305の端壁と頭部306cとの間には、円錐� �イルばね307が配置され、円錐コイルばね307� �、弁孔301aから離間する方向(開弁方向)に弁� �306を付勢している。

 再び図2を参照すると、ソレノイドユニット は円筒状のソレノイドハウジング310を有し、 ソレノイドハウジング310は弁ハウジング301の 他端と圧入により同軸的に連結されている。 ソレノイドハウジング310の開口端は、エンド キャップ312によって閉塞され、ソレノイドハ ウジング310内には、樹脂部材314によって覆わ れた円筒形状の容量制御弁用コイル(ソレノ� �ドコイル)316が収容されている。
 またソレノイドハウジング310内には、同心� ��に円筒状の固定コア318が収容され、固定コ� ��318は、弁ハウジング301からエンドキャップ3 12に向けて容量制御弁用コイル316の中央まで� ��びている。固定コア318のエンドキャップ312� ��は筒状部材320によって囲まれ、筒状部材320� ��、エンドキャップ312側に閉塞端を有する。
 筒状部材320の内側には、支持部材322が、筒� ��部材320の閉塞端に密着して配置され、固定� ��ア318と支持部材322との間には、円筒状の可� ��コア324を収容する可動コア収容空間325が規� ��されている。

 ここで、固定コア318は中央孔318aを有し、中 央孔318aの一端は、可動コア収容空間325に開� �している。中央孔318aにはソレノイドロッド3 26が挿通され、ソレノイドロッド326は固定コ� ��318の両端から突出している。
 可動コア収容空間325を縦断するソレノイド� ��ッド326の部分には、円筒状の可動コア324が� ��体に固定されている。ソレノイドロッド326� ��支持部材322にまで到達しており、支持部材3 22側のソレノイドロッド326の端部は、支持部� ��322の円筒形状の有底孔によって摺動自在に� ��持されている。

 可動コア324、固定コア318、ソレノイドハウ� ��ング310及びエンドキャップ312は磁性材料で� ��成され、磁気回路を構成する。筒状部材320� ��非磁性材料のステンレス系材料で形成され� ��いる。
 可動コア324と支持部材322との間には圧縮コ� ��ルばね328が配置され、圧縮コイルばね328は� ��支持部材322から離間する方向(閉弁方向)に� �動コア324を付勢する。

 ただし、可動コア324と固定コア318との間に� ��所定の隙間が確保されている。また、可動� ��ア324の外径は、筒状部材320の内径よりも小� ��く、可動コア324と筒状部材320との間には隙� ��が確保されている。
 従って、容量制御弁300は、弁体306を付勢す� ��手段(付勢手段)として、弁体306を開弁方向� �常時付勢する円錐コイルばね307と、弁体306� �閉弁方向に常時付勢する圧縮コイルばね328� �を有する。ただし、付勢手段全体としては� �弁体306を常時閉弁方向に付勢している。つ� �り、円錐コイルばね307の付勢力をf3とし、圧 縮コイルばね328の付勢力をf4としたとき、付� ��力f3は付勢力f4よりも僅かに小さく、付勢手 段は、付勢力f4と付勢力f3との差に応じて、� �体306を常時閉弁方向に付勢している。

 一方、中央孔318aの他端は感圧室305に開口し 、再び図3を参照すると、感圧室側305内に突� �した固定コア318の突出端部において、中央� �318aの内径は縮小されている。感圧室305側の� ��レノイドロッド326の端部は、固定コア318の� ��出端部、すなわち中央孔318aの縮径部によっ て摺動自在に支持されている。そして、感圧 室305内に突出したソレノイドロッド326の端部 は、弁体306の頭部306cに当接している。
 固定コア318の突出端部の根元には連通孔330� ��形成され、感圧室305は、連通孔330及び中央� ��318aを通じて可動コア収容空間325と連通して いる。従って、ソレノイドロッド326を介して 、弁体306の背面側、即ち感圧室305側には、閉 弁方向に吸入室140の圧力、則ち吸入圧力Psが� ��用する。

 そして、容量制御弁用コイル316には、圧縮� ��100の外部に設けられた制御装置400が接続さ� ��(図2参照)、制御装置400から容量制御弁用コ� ��ル316に制御電流Iが供給されると、ソレノイ ドユニットは電磁力F(I)を発生する。ソレノ� �ドユニットの電磁力F(I)は、可動コア324を固� ��コア318に向けて吸引し、ソレノイドロッド3 26を介して、弁体306に対し閉弁方向に作用す� ��。
 上述した容量制御弁300にあっては、弁体306� ��本体部306aの端面が弁孔301aに面し、本体部30 6aの端面には開弁方向に吐出室142の圧力、則� ��吐出圧力Pdが作用する。また、弁体306の他� �、則ち頭部306cは感圧室305内に位置し、弁体3 06の他端には閉弁方向に吸入室140の圧力、則� ��吸入圧力Psが作用する。従って、弁体306は� �吐出圧力Pdと吸入圧力Psとの圧力差に応答し� ��動作する感圧部材としても機能する。

 弁体306が弁孔301aを閉じている状態にあると き、弁孔301aを通じて吐出圧力Pdが開弁方向に 作用する弁体306の面積(受圧面積Sv2)は、弁孔3 01aの開口面積に等しい。また、吸入圧力Psが� ��弁方向に作用する弁体306の面積は、挿通孔3 04に支持された本体部306aの横断面積Srに等し� ��なる。
 本実施形態では、受圧面積Sv2と横断面積Sr� �が略等しくなるように本体部306aは形成され� ��これにより弁体306には、開閉方向に弁室303� ��の圧力、つまりクランク室105の圧力(クラン ク圧力Pc)が実質的に殆ど作用しない。

 従って、弁体306に作用する力は、吐出圧力P dと、吸入圧力Psと、ソレノイドユニットの電 磁力F(I)と、円錐コイルばね307の付勢力f3、及 び、圧縮コイルばね328の付勢力f4である。こ� ��らのうち、吐出圧力Pd及び円錐コイルばね30 7の付勢力f3は開弁方向、それ以外の吸入圧力 Ps、ソレノイドユニットの電磁力F(I)及び圧縮 コイルばね328の付勢力f4は、開弁方向とは対� ��する閉弁方向に作用する。
 上記した関係は、以下の式(4)で示され、Sv2= Srとして式(4)を変形すると式(5)が得られる。� ��して、電磁力F(I)が制御電流Iに比例するよ� �にソレノイドユニットを設計しておき、F(I)= A・I(Aは係数)として式(5)を変形すると式(6)が� ��られる。

 式(6)は、吐出圧力Pdと吸入圧力Psとの差(Pd-Ps 差圧δP)をソレノイドユニットの電磁力F(I)、� ��まり容量制御弁用コイル316へ供給される制� ��電流Iで調整可能であることを示している。
 具体的には、電磁力F(I)は弁体306に対して閉 弁方向に作用し、制御電流Iを増加させるこ� �によって、Pd-Ps差圧δPを増大させることがで きる。このような関係によれば、制御電流I� �操作することによって、Pd-Ps差圧δPが所定値 になるように吐出容量がフィードバック制御 される。このような制御はPd-Ps差圧制御とも� ��される。

 ここで前述したように、円錐コイルばね307� ��付勢力f3は、圧縮コイルばね328の付勢力f4よ りも僅かに小さく設定されているため(f3<f4 )、付勢力f4と付勢力f3との差に応じて、弁体3 06は閉弁方向に常時付勢される。従って、吐� ��圧力Pd、吸入圧力Ps及び電磁力F(I)が作用し� �いない状態では、弁孔301aは弁体306によって� ��じられる。
 このため、図4の直線Bに示すように、制御� �流Iがゼロであるときに、Pd-Ps差圧δPは、ゼ� �よりも大きい所定の最小値(最小差圧δPmin)に なり、制御電流Iがゼロから増加するのに伴� �、電磁力F(I)が弁体306を閉弁方向に付勢する� ��め、Pd-Ps差圧δPが最小差圧δPminよりも大き� �なる。

 なお、容量制御弁300のソレノイドユニット� ��特性、即ち式(4)中の電磁力F(I)は、従来技術 の容量制御弁におけるソレノイドユニットの 特性、即ち式(3)の電磁力F(I)と同じであって� �よい。一方、容量制御弁300の弁体306の受圧� �積Sv2は、従来技術の容量制御弁における受� �面積Sv1よりも大きく設定されているのが好� �しい。
 これは、電磁力F(I)が同じでSv2=Sv1である場� �、付勢手段の付勢力の調整のみで、最小差� �δPminを得ようとすると、制御電流IとPd-Ps差� �δPとの関係は図4の直線Cのようになるからで ある。この場合、容量制御弁300と従来技術の 容量制御弁とで最大電流Imaxが同じであれば� �容量制御弁300によって到達する最高差圧δPma x1は、従来技術のδPmaxより大きくなる。受圧� ��積Sv2を従来技術の受圧面積Sv1よりも大きく� ��れば、同じ最大電流Imaxで同じ最高差圧δPmax を得ることができ、このためSv2>Sv1として� �定するのが好ましい。

 なお、容量制御弁300が従来技術の容量制� ��弁と同じ最大電流Imaxで同じ最高差圧δPmaxを 得る場合、感圧面積Sv1に対する感圧面積Sv2の 比は、以下の式(9)によって求められる。式(9) は、式(7)及び式(8)より導くことができ、式(7) は、図4の直線Aを考慮しながら、式(3)から導� ��ことができる。式(8)は、図4の直線Bを考慮� �ながら、式(5)から導くことができる。

 例えば、R134aを冷媒として用いて、最大電� �Imaxが0.8Aのとき最高差圧δPmaxが3MPa、制御電� �Iが0のとき最小差圧δPminが0.1MPaでそれぞれあ る場合、従来技術の最小電流Iminが0.2Aであれ� ��、Sv2/Sv1は1.38になる。
 また、二酸化炭素を冷媒として用いて、最� ��電流Imaxが0.8Aのとき最高差圧δPmaxが12MPa、制 御電流Iが0のときの最小差圧δPminが1MPaでそれ ぞれある場合、従来技術の最小電流Iminが0.2A� ��あれば、Sv2/Sv1は1.45になる。

 上述したように、制御電流Iがゼロから最大 電流Imaxまでの範囲で、従来技術と同じ最高� �圧δPmaxを得るようにすれば、制御電流Iの変� ��に対するPd-Ps差圧δPの変化、即ち図4の直線B の傾きが小さくなり、制御電流Iの調整によ� �Pd-Ps差圧δPの制御が安定になる。
 また、冷媒の圧力に起因して弁体306に作用� ��る力はSv2・(Pd-Ps)であるから、受圧面積Sv2が 従来技術のSv1より増大していれば、吐出圧力 Pdあるいは吸入圧力Psが変化したときに、冷� �の圧力に起因して弁体306に作用する力の変� �量が増大する。この結果、冷媒の圧力変化� �対する弁体306の動作感度が向上し、容量制� �が安定になる。

 最小差圧δPminは、式(5)を参照すれば、付勢� ��段が弁体306を閉弁方向に付勢する付勢力を� ��圧面積Sv2で除した値(f4-f3)/Sv2になるが、最� �差圧δPminは、以下のような考え方で設定さ� �る。
 容量制御弁300の円錐コイルばね307の付勢力f 3と圧縮コイルバネ328の付勢力f4との大小関係 を本実施形態とは逆に、f3-f4>0に設定し、� �量制御弁用コイル316に通電しない状態では� �弁体306が弁孔301aを全開状態に開放する容量� ��御弁を比較例として考える。

 容量制御弁300を比較例の容量制御弁に置き� ��え、容量制御弁用コイルに通電しない状態� ��圧縮機100を運転した場合、圧縮機100は、そ� ��吐出容量が機械的に最小の状態で運転され� ��ことになる。この状態で発生するPd-Ps差圧δ Pは、可変容量圧縮機100で機械的に実現可能� �最小値(機械最小差圧δPr)であり、機械最小� �圧δPrよりPd-Ps差圧δPを小さくすることはで� �ない。
 そこで、最小差圧δPminは、機械最小差圧δPr よりも大きく設定され、電磁クラッチ200をオ ン作動させてエンジン500と圧縮機100とを連結 すれば、Pd-Ps差圧δPは、最小差圧δPminよりも� ��きな値に確実に調整される。

 また、逆止弁250が圧縮機100に設けられてい� ��場合には、最小差圧δPminは、機械最小差圧� �Prのみならず、逆止弁250の設定差圧δP1より� �大きく設定される。このため、電磁クラッ� �200をオン作動させてエンジン500と圧縮機100� �を連結すれば、逆止弁250が開弁して圧縮機10 0から冷媒が吐出される。
 一方、図5に示すように圧縮機100の回転数が 増大するにつれて機械最小差圧δPrは増大す� �。このため、想定される熱負荷条件におい� �、例えば圧縮機100の回転数が最高回転数で� �るときに生じる機械最小差圧δPrの最大値δPr maxより大きい値になるように最小差圧δPminを 設定しておけばよい。

 図6は、制御装置400を含む容量制御システム Aの概略構成を示したブロック図である。容� �制御システムAは、エアコンスイッチ402、蒸� ��器目標温度設定手段401、温度センサ403を有� ��る。
 なお、蒸発器目標温度設定手段401は、例え� ��、空調システム全体の動作を制御するエア� ��ン用ECU(電子制御ユニット)の一部により構� �することができる。また、制御装置400は、� �立のECUによって構成することができるが、� �アコン用ECUの一部により構成してもよい。

 エアコンスイッチ402は乗員によって操作さ� ��、エアコンスイッチ402をオン状態又はオフ� ��態に切り換えることで、可変容量圧縮機100� ��非作動状態から作動状態又は作動状態から� ��作動状態に切り換えられる。
 蒸発器目標温度設定手段401は、蒸発器18の� �標冷却状態を設定するための手段であり、� �員により設定される車室内温度設定を含む� �々の外部情報に基づいて、蒸発器目標出口� �気温度Tesを設定する。蒸発器目標出口空気� �度Tesは、圧縮機100の吐出容量制御の目標で� �り、蒸発器18の出口での空気流の温度(蒸発� �出口空気温度)Teの目標値である。

 温度センサ403は、外部情報検知手段の1つで あり、蒸発器18の冷却状態を検知すべく、蒸� ��器出口空気温度Teを検知する。温度センサ40 3は、空気回路における蒸発器18の出口に設置 される(図1参照)。
 制御装置400は目標差圧設定手段404、容量制� ��弁駆動手段405、電磁クラッチオン・オフ決� ��手段406及び電磁クラッチ駆動手段407を有す� ��。

 目標差圧設定手段404は、エアコンスイッ� ��402の状態、蒸発器目標温度設定手段401で設� ��された蒸発器目標出口空気温度Tes、及び、� ��度センサ403によって検知された蒸発器出口� ��気温度Teが入力され、これらの情報に基づ� �て目標差圧δPtを設定する。目標差圧δPtは、 吐出圧力Pdと吸入圧力Psとの差であるPd-Ps差圧 δPの目標値である。前述の式(6)から明らかな ように、容量制御弁用コイル316に供給される 制御電流Iに対応してPd-Ps差圧δPが決まるため 、目標差圧δPtを設定することは、容量制御� �用コイル316に供給すべき制御電流Iを設定す� ��ことに等しい。つまり、目標差圧設定手段4 04は制御電流Iを設定するものであるともいえ る。

 容量制御弁駆動手段405は、目標差圧設定手� ��404で設定された制御電流Iを容量制御弁用コ イル316に供給して容量制御弁300を駆動する。 制御電流Iは、例えば所定の駆動周波数(例え� ��400~500Hz)のPWM(パルス幅変調)により、デュー� ��ィ比を変更することにより調整される。
 つまり、目標差圧設定手段404及び容量制御� ��駆動手段405は、外部情報検知手段によって� ��知された外部情報に基づいて、容量制御弁� ��コイル316に供給される制御電流I若しくは当 該制御電流Iに関連するパラメータを調整す� �容量制御弁用電流調整手段を構成している� �

 電磁クラッチオン・オフ決定手段406は、� ��アコンスイッチ402の状態、蒸発器目標温度� ��定手段401によって設定された蒸発器目標出� ��空気温度Tes、及び、温度センサ403によって� ��知された蒸発器出口空気温度Teに基づいて� �電磁クラッチ200をオン作動させるか、オフ� �動させるかを決定する。電磁クラッチオン� �オフ決定手段406は、少なくともエアコンス� �ッチ402がオン状態にあれば、電磁クラッチ20 0をオン作動させる決定を行ってもよい。

 電磁クラッチオン・オフ決定手段406は、電� ��クラッチ200をオン作動させることを決定す� ��と、電磁クラッチ駆動手段407に電磁クラッ� ��作動信号を出力する。電磁クラッチ駆動手� ��407は、例えば、ECUとは別に設けられた電磁� ��レーを含み、電磁リレーに電磁クラッチ作� ��信号が入力されると、電源から電磁クラッ� ��用コイル204に電流が供給される。これによ� ��、電磁クラッチ200は励磁され、エンジン500� ��圧縮機100とが連結される。
 つまり、電磁クラッチオン・オフ決定手段4 06及び電磁クラッチ駆動手段407は、外部情報� ��知手段によって検知された外部情報に基づ� ��て、電磁クラッチ用コイル204に供給される� ��流を調整する電磁クラッチ用電流調整手段� ��構成している。

 以下、上述した容量制御システムAの使用方 法(動作)を説明する。
 エアコンスイッチ402がオフ状態のとき、電� ��クラッチ用コイル204に電流は供給されない� ��従って、アーマチュア板206はロータ202の端� ��に押し付けられず、駆動軸106にはエンジン5 00からの動力が伝達されない。つまり、可変� ��量圧縮機100は作動停止状態となる。また、� ��アコンスイッチ402がオフ状態のとき、容量� ��御弁300の容量制御弁用コイル316にも通電さ� ��ない。
 エアコンスイッチ402がオフ状態からオン状� ��に切替えられると、電磁クラッチオン・オ� ��決定手段406は、電磁クラッチ作動信号を生� ��し、電磁クラッチ駆動手段407に出力する。� ��磁クラッチ駆動手段407の電磁リレーは、電� ��クラッチ作動信号に基づいて電磁クラッチ� ��コイル204と電源との間を接続し、電磁クラ� ��チ用コイル204に電流が供給される。

 これにより電磁クラッチ200は励磁されてオ� ��状態になり、アーマチュア板206がロータ202� ��端面に押し付けられる。このとき、ロータ2 02は駆動ベルト502によって回転させられてお� ��、ロータ202の回転が摩擦力によってアーマ� ��ュア板206に伝達される。すなわち、エンジ� ��500から圧縮機100に動力が伝達される。
 エンジン500から動力が伝達されると、圧縮� ��100は非作動状態から作動状態へと起動され� ��。作動状態の圧縮機100は、冷媒を吸入し、� ��入した冷媒を圧縮し、そして、圧縮した冷� ��を吐出する。これにより冷媒が循環路12を� �環し、車室が冷房又は除湿される。
 圧縮機100の吐出容量は可変であるが、吐出� ��量の基本的な制御モードとしては、空調制� ��モードを採用することができる。

 空調制御モードでは、目標差圧設定手段404� ��、温度センサ403で検知された実際の蒸発器� ��口空気温度Teが蒸発器目標温度設定手段401� �設定された目標温度Tesに近づくように制御� �標となる目標差圧δPtを設定する。つまり容� ��制御弁用コイル316へ供給されるべき制御電� ��Iを演算する。制御電流Iは、例えば、PI制御 のための演算式を用いて演算することができ る。これにより温度センサ403で検知された実 際の蒸発器出口空気温度Teが蒸発器目標温度� ��定手段401で設定された蒸発器目標出口空気� ��度Tesに近づくようにPd-Ps差圧δPつまり吐出� �量が制御される。
 具体的には、蒸発器目標出口空気温度Tesと� ��発器出口空気温度Teとの偏差δT(=Tes-Te)を縮� �するように目標差圧δPt若しくは制御電流Iが 調整され、容量制御弁300の弁開度が調整され る。

 容量制御弁300の弁開度が小さくなると、給� ��通路160を通じた吐出室142とクランク室105と� ��連通が弁体306により制限されて、吐出室142� ��冷媒(吐出ガス)のクランク室105への導入量� �減少する。固定オリフィス103cで制限されて� ��るものの、クランク室105内の冷媒は、抽気� ��路166を通じてクランク室105から吸入室140へ� ��出するため、導入量が減少するとクランク� ��力Pcが低下する。この結果として、斜板107� �傾角が増大して吐出容量が増大する。
 逆に、容量制御弁300の弁開度が大きくなる� ��、吐出室142とクランク室105との連通に対す� ��制限が減少し、クランク室105への吐出ガス� ��導入量が増大する。これによりクランク圧� ��Pcが上昇し、斜板107の傾角が減少して吐出� �量が減少する。

 また、吐出容量の好ましい制御モードとし� ��は、起動制御モードを更に採用することが� ��きる。起動制御モードは、圧縮機100を起動� ��てから所定時間実行され、起動制御モード� ��終了後に空調制御モードを実行することが� ��きる。
 具体的には、起動制御モードによれば、図7 に示したように、電磁クラッチ200がオフ状態 からオン状態になるとき(t=0)、即ち圧縮機100� ��作動状態になるとき、制御電流Iがゼロに設 定される。そして、制御電流Iは、圧縮機100� �起動から所定時間t1が経過するまでゼロに維 持される。所定時間t1の経過から所定時間t2� �で、目標差圧δPtもしくは制御電流Iは徐々に 増加され、これに伴い吐出容量が徐々に増大 する。所定時間t2からは空調制御モードが実� ��される。

 起動制御モードにおいて、制御電流Iがゼロ の状態で可変容量圧縮機100が所定の回転数で 作動している場合は、Pd-Ps差圧δPが最小差圧� �Pminになるような弁開度にて容量制御弁300は� ��弁する。つまり、最小差圧δPminを維持する� ��う吐出容量が自律的に制御される。
 最小差圧δPminは、機械最小差圧δPr及び逆止 弁250の設定差圧δP1より大きく設定されてい� �ため、制御電流Iがゼロであっても逆止弁250� ��開弁し、圧縮機100から放熱器14への冷媒の� �出を許容する。なお、制御電流Iがゼロであ� ��て、最小差圧δPminを維持しているときに、� ��縮機100の吐出容量は、その制御範囲内にお� ��て最小の吐出容量になる。

 上述した容量制御システムAでは、容量制御 弁用コイル316に少しでも制御電流Iが供給さ� �れば、それによりソレノイドユニットで発� �する電磁力F(I)によって、Pd-Ps差圧δPが調整� �れる。従って、小さい制御電流Iであっても� ��駄に消費されず、容量制御に有効に使用さ� ��る。
 また、制御電流Iがゼロ近傍から最大値まで 容量制御に有効に使用されることによって、 制御電流Iの変化量に対するPd-Ps差圧δPの変化 量の比を小さくすることができる。この結果 として、制御電流Iを調整したときのPd-Ps差圧 δPのばらつきが低減され、容量制御の安定性 が向上する。

 更に、制御電流Iがゼロ近傍から最大値まで 容量制御に有効に使用されることによって、 弁体306が吐出圧力Pd及び吸入圧力Psを受ける� �圧面積Sv2を増大することができる。この結� �として、Pd-Ps差圧δPの変化に対する弁体306の 動作感度が向上し、容量制御の安定性が向上 する。
 上述した容量制御システムAによれば、容量 制御弁用コイル316に電流が供給されていない ときでも冷媒が循環路12を循環し、容量制御� ��用コイル316に供給される制御電流Iを徐々に 小さくしても、冷媒の循環が急に停止するこ とはない。このため、この容量制御システム によれば、制御電流Iが最小値近傍にあると� �でも容量制御が安定する。

 上述した容量制御システムAでは、起動制御 モードを採用することによって、電磁クラッ チ200によって圧縮機100とエンジン500との間が 連結されたときに、容量制御弁用コイル316に は制御電流Iが供給されない。このため、圧� �機100は小さい吐出容量で起動され、圧縮機10 0の起動負荷が小さく、圧縮機100及び電磁ク� �ッチ200の信頼性が向上する。
 また、起動制御モードを採用することによ� ��て、吐出容量を小さい状態から徐々に増大� ��ることにより、吐出圧力Pdの急激な上昇及� �圧縮機100の駆動負荷の急激な増大が抑制さ� �る。このため、この容量制御システムによ� �ば、圧縮機100が起動から通常運転(空調制御� ��ード)に至るまで吐出容量が円滑に制御され る。

 上述した容量制御システムAでは、Pd-Ps差圧� �Pの目標値である目標差圧δPtに基づいて容量 制御弁用コイル316に供給される制御電流Iを� �整しているため、吐出容量の制御範囲が広� �。その上で、制御電流Iがゼロ近傍から最大� ��まで容量制御に有効に使用されることによ� ��て、広い制御範囲の全域が有効に活用され� ��。
 上述した容量制御システムAによれば、可変 容量圧縮機100が斜板要素を有する往復動型の 可変容量圧縮機であり、吐出容量の機械的な 可変範囲が広く、この広い可変範囲が有効に 活用される。
 本発明は、上述した第1実施形態に限定され ることはなく種々変形が可能である。以下、 第2実施形態に係る容量制御システムBについ� ��説明する。

 容量制御システムBは、圧縮機100及び容量制 御弁300に適用可能であるが、図8に示したよ� �に、容量制御システムBは、いくつかの点に� ��いて容量制御システムAとは異なる。以下、 容量制御システムAとの相違点を中心に容量� �御システムBについて説明する。
 容量制御システムBは、外部情報検知手段と して、吐出圧力検知手段を有する。吐出圧力 検知手段は、高圧圧力センサ451及び吐出圧力 演算手段452からなる。高圧圧力センサ451は、 例えば、放熱器14の入口側に設置され(図1参� �)、放熱器14の入口で冷媒の圧力を高圧圧力Ph として検知する。高圧圧力センサ451は、吐出 室142から膨張器16の入口までの冷凍サイクル1 0の高圧領域に設置することができる。

 吐出圧力演算手段452は、高圧圧力センサ451� ��設置位置と吐出室142との間での圧力差δPdを 考慮して、次式により吐出圧力Pdを演算する� ��
  Pd=Ph+δPd
 なお、高圧圧力センサ451は目標吸入圧力Pss� ��初期値を演算するための熱負荷検知手段を� ��ねている。
 また、制御装置450は、目標差圧設定手段404� ��段に代えて、目標吸入圧力設定手段453及び� ��御信号演算手段454を有する。

 目標吸入圧力設定手段453は目標吸入圧力Pss� ��設定する。目標吸入圧力Pssは、制御目標と� ��る吸入圧力Psの目標値である。目標吸入圧� �設定手段453は、圧縮機100を起動する要求が� �ったときに、目標吸入圧力Pssの初期値を適� �に設定する。好ましくは、圧縮機100を起動� �るときには、目標吸入圧力設定手段453は、� �負荷情報に基づいて目標吸入圧力Pssの初期� �を設定する。熱負荷情報としては、高圧圧� �Phを用いることができる。具体的には、次式 により目標吸入圧力Pssの初期値が演算される 。
  Pss=Ph-δP3

 逆止弁250が閉じているときはPh=Psであり、� �標吸入圧力Pssの初期値は、所定の値δP3を差� ��引くことにより、高圧圧力Phよりも僅かに� �い値に設定される。
 目標吸入圧力Pssの初期値を設定した後は、� ��標吸入圧力設定手段453は、蒸発器目標温度� ��定手段401によって設定された蒸発器目標出� ��空気温度Tes及び温度センサ403によって検知� ��れた蒸発器出口空気温度Teに基づいて、目� �吸入圧力Pssを設定することができる。すな� �ち、蒸発器出口空気温度Teが蒸発器目標出口 空気温度Tesに近付くように、例えばPI制御の� ��めの演算式を用いて、初期値に補正が加え� ��れ、空調制御モードが実行される。

 ただし、目標吸入圧力設定手段453は、圧縮� ��100を起動してから所定時間、起動制御モー� ��として、目標吸入圧力Pssを設定するのが好� ��しい。起動制御モードでは、目標吸入圧力P ssの初期値が設定された後、目標吸入圧力Pss� ��徐々に低くされる。起動制御モードの終了� ��、空調制御モードとして、蒸発器目標温度� ��定手段401によって設定された蒸発器目標出� ��空気温度Tes及び温度センサ403によって検知� ��れた蒸発器出口空気温度Teに基づいて、目� �吸入圧力Pssが設定される。
 制御信号演算手段454は、吐出圧力検知手段� ��よって検知された吐出圧力Pd及び目標吸入� �力設定手段453で設定された目標吸入圧力Pss� �基づいて、制御電流Iを演算する。
 具体的には、以下の式(10)に目標吸入圧力Pss 及び吐出圧力Pdを代入することによって、制� ��電流Iが演算される。式(10)は、前述の式(6)� �変形することにより得られる。

 なお、目標吸入圧力Pssは、式(10)中の吸入圧 力Psに代入される。
 式(10)によって演算された制御電流I若しく� �制御電流Iに相当するデューティ比は、吐出� ��量制御信号として、容量制御弁駆動手段405� ��入力される。
 起動制御モード及び空調制御モードでは、� ��量制御弁300の容量制御弁用コイル316に供給� ��れる制御電流Iを調整することによって、吸 入圧力Psが目標吸入圧力Pssに近づくように圧� ��機100の吐出容量が制御される。このような� ��御は、容量制御弁300の動作特性が上述した� ��(10)及び図9で表され、吐出圧力Pdと制御電流 Iが決まれば、吸入圧力Psが決まるという関係 に基づいている。

 上述した容量制御システムBでは、吐出圧力 Pd及び目標吸入圧力Pssに基づいて容量制御弁� ��コイル316に供給される制御電流Iを調整する ことによって、吐出容量の制御範囲が広い。 その上で、制御電流Iがゼロ近傍から最大値� �で容量制御に有効に使用されることによっ� �、広い制御範囲の全域が有効に活用される� �
 上述した第1実施形態では、容量制御弁用コ イル316に通電しない状態で得られる最小差圧 δPminを機械最小差圧δPrより大きく設定する� �したが、その程度は設計的な観点から決定� �ればよい。

 例えば可変容量圧縮機100の運転領域のうち� ��使用頻度が高い運転領域ではδPr<δPminで� �るが、頻度の少ない運転領域ではδPr≧δPmin� ��なるように設定しても良い。このように設� ��すれば、容量制御弁用コイル316の通電制御� ��よって可変できるPd-Ps差圧δPの制御範囲が� �くなり、電磁クラッチ200のオンとオフとの� �り換えをほとんどしなくて済む。
 一方、機械最小差圧δPrよりかなり大きく最 小差圧δPminを設定した場合、容量制御弁用コ イル316の通電制御によって可変できるPd-Ps差� ��δPの制御範囲をより狭<することができる 。このため、感圧面積Sv2をより大きくできる ため、圧力変動に対する弁体306の動作感度が アップし、Pd-Ps差圧制御が可能な中高熱負荷� ��域での制御安定性が向上する

 ただしこの場合、電磁クラッチ200がオン状� ��で制御電流Iがゼロのときの圧縮機100の吐出 容量が増大するため、特に低熱負荷領域では 、蒸発器18の凍結防止のため電磁クラッチ200� ��オンとオフとの切り換えの頻度が多くなる� ��メリットがある。
 上述した第1実施形態及び第2実施形態の容� �制御弁300では、弁体306とソレノイドロッド32 6とが別体であったけれども、弁体とソレノ� �ドロッドは一体であってもよい。

 また、容量制御弁300は、付勢手段として、� ��縮コイルばね328と円錐コイルばね307とを有� ��ていたが、弁体306を常時閉弁方向に付勢可� ��であれば、付勢手段の構成はこれに限定さ� ��ない。すなわち、付勢手段に用いられる弾� ��体は、圧縮コイルばねに限定されることは� ��く、用いる弾性体の数も2つに限定されない 。例えば、容量制御弁300においては、円錐コ イルばね307を省略してもよく、あるいは、更 に弾性体を追加してもよい。
 更に、容量制御弁300の弁体306には、吐出圧� ��Pd及び吸入圧力Psが作用するようにしたが、 更にクランク圧力Pcを作用させてもよい。

 また更に、容量制御弁300に、その内部を仕� ��る小型のベローズを使用してもよい。この� ��合、例えば、ベローズの一端に外側から弁� ��306を連結し、ベローズの外側に吐出圧力Pd� �作用させ、この一方で、ベローズの内側に� �入圧力Psを作用させ、ベローズの一端に内側 からソレノイドロッド326を連結する構造とし ても良い。
 第1実施形態の容量制御システムAの起動制� �モードでは、図7に示したように、制御電流I が時間に比例するように増大するが、起動制 御モードでは制御電流Iが漸増すればよく、� �線形に増大してもよい。

 同様に、第2実施形態の容量制御システムB� �起動制御モードでも、目標吸入圧力Pssが漸� �すればよく、目標吸入圧力Pssが非線形に減� �してもよい。
 第2実施形態の例では高圧圧力センサ451は放 熱器14の入口側に設置されるとしたが、例え� ��圧縮機100に設置し、吐出室142で吐出圧力Pd� �直接検知するようにしても良い。この場合� �吐出室142は逆止弁250の上流に位置するため� �高圧圧力センサ451は吐出圧力Pdを常に直接検 知可能である一方、吸入圧力Psを直接検知す� ��ことはできない。従って、目標吸入圧力Pss� ��初期値を演算するときには、吐出圧力Pdか� �、逆止弁250の設定差圧δP1を僅かに超えるδP3 を差し引いた値を、目標吸入圧力Pssの初期値 とすればよい。

 また、圧縮機100は斜板式であったけれど� ��、揺動板式、ベーン式又はスクロール式で� ��ってもよい。更に、圧縮機100は、電気モー� ��ーで駆動される可変容量圧縮機であっても� ��い。すなわち、圧縮機100は、制御圧力室の� ��力を変更して可変容量機構を作動させる可� ��容量圧縮機であればよい。なお、斜板式及� ��揺動板式の斜板要素としての斜板又は揺動� ��を有する往復動型可変容量圧縮機では、制� ��圧力室の圧力とは、クランク室の圧力であ� ��。

 第1実施形態及び第2実施形態では、抽気通� �162に固定オリフィス103cを設けたけれども、� ��量可変の絞りを設けてもよいし、弁開度を� ��整可能な弁を配置してもよい。
 第1実施形態及び第2実施形態では、冷媒はR1 34aや二酸化炭素に限定されず、その他の新冷 媒を用いてもよい。
 最後に、本発明の可変容量圧縮機の容量制� ��システムは、車両用空調システム以外の室� ��用空調システム等、空調システム全般に適� ��可能である。