可変容量圧縮機の容量制御システム
【課題】フィードバック制御の頻度を最小化し、吐出容量が安定に制御される可変容量圧縮機の容量制御システムを提供する。
【解決手段】可変容量圧縮機の容量制御システム(A)は、蒸発器出口空気温度を検知する蒸発器温度センサ(402)と、開閉作動によって制御圧力を調整可能な電磁制御弁と、演算式に基づいて蒸発器目標出口空気温度から吐出容量制御信号を演算し、吐出容量制御信号に対応した制御電流を電磁制御弁に供給する制御装置(400A)とを具備する。制御装置(400A)は、判定基準が満たされたときのみ蒸発器温度センサ(402)によって検知された蒸発器出口空気温度と蒸発器目標出口空気温度との偏差に基づいて演算式を補正する。判定基準は、可変容量圧縮機の吐出容量が最大吐出容量よりも閾値時間以上の間連続して小さいという条件を含む。
【解決手段】可変容量圧縮機の容量制御システム(A)は、蒸発器出口空気温度を検知する蒸発器温度センサ(402)と、開閉作動によって制御圧力を調整可能な電磁制御弁と、演算式に基づいて蒸発器目標出口空気温度から吐出容量制御信号を演算し、吐出容量制御信号に対応した制御電流を電磁制御弁に供給する制御装置(400A)とを具備する。制御装置(400A)は、判定基準が満たされたときのみ蒸発器温度センサ(402)によって検知された蒸発器出口空気温度と蒸発器目標出口空気温度との偏差に基づいて演算式を補正する。判定基準は、可変容量圧縮機の吐出容量が最大吐出容量よりも閾値時間以上の間連続して小さいという条件を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調システムに適用される可変容量圧縮機の容量制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
可変容量圧縮機の吐出容量制御には、フィードバック制御、又は、フィードバック制御とフィードフォワード制御とを組み合わせたものがあるが、通常、吐出容量制御の安定化のために後者が選択される。
フィードバック制御はＰＩ制御あるいはＰＩＤ制御によって代表され、フィードバック制御では、例えば蒸発器の出口空気温度等の制御量が設定された目標値に近付くように、制御量と目標値との偏差に基づいて容量制御弁に供給される制御電流（制御出力値）が演算される。
【０００３】
また、フィードフォワード制御では、制御量が設定された目標値に近付くように、目標値とその他のパラメータから制御出力値が演算される。
より詳しくは、フィードバック制御とフィードフォワード制御とを組み合わせた制御として、例えば特許文献１が開示する可変容量圧縮機の制御方法が知られている。当該制御方法によれば、蒸発器の風量設定手段の切換設定時又は吹き出し温度設定手段の切換設定時には、これらの切換設定に連動してデューティ比制御量に切換補償量が加算される。
【特許文献１】特開平1-121572号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
可変容量圧縮機の吐出容量のフィードバック制御は、制御量を検知してから、検知した制御量に基づいて容量制御弁に供給される制御電流を操作して、制御量を目標値に近付けるものである。このためフィードバック制御では、制御を乱す外的要因（外乱）が発生しても、その影響が制御量に現れてからでなければ、外乱に対応して制御出力値を調整若しくは修正することができない。
【０００５】
そして、フィードバック制御においては、顕在化した外乱の影響を修正すべく制御出力値を操作することによって、制御出力値が変動して収束しない状態、いわゆるハンチング状態が発生することがある。かくしてフィードバック制御においては、外乱によって、吐出容量の制御が不安定になることがある。
なお、たとえフィードバック制御とフィードフォワード制御とを組み合わせても、フィードバック制御を行っている以上、外乱によって吐出容量の制御は不安定になってしまう。
【０００６】
本発明は上述した事情に基づいてなされたもので、その目的は、フィードバック制御の頻度を最小化し、吐出容量が安定に制御される可変容量圧縮機の容量制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するべく、本発明によれば、空調システムの冷凍サイクルを構成すべく冷媒が循環する循環路に放熱器、膨張器及び蒸発器とともに介挿される可変容量圧縮機に適用され、前記空調システムの制御量が目標値に近付くように、前記可変容量圧縮機の吐出容量を制御圧力の調整により制御する容量制御システムにおいて、前記制御量を検知する制御対象検知手段と、開閉作動によって前記制御圧力を調整可能な電磁制御弁と、演算式に基づいて前記目標値から吐出容量制御信号を演算し、前記吐出容量制御信号に対応した制御電流を前記電磁制御弁に供給する制御装置とを具備し、前記制御装置は、判定基準が満たされたときのみ前記制御対象検知手段によって検知された制御量と前記目標値との偏差に基づいて前記演算式を補正し、前記判定基準は、前記可変容量圧縮機の吐出容量が最大吐出容量よりも閾値時間以上の間連続して小さいという条件を含むことを特徴とする可変容量圧縮機の容量制御システムが提供される（請求項１）。
【０００８】
好ましくは、前記判定基準は、前記制御対象検知手段で検知される制御量の前記閾値時間の間における平均変化率が上限値以下であるという条件を更に含む（請求項２）。
好ましくは、前記蒸発器に対する送風量を検知する蒸発器送風量検知手段を更に具備し、前記判定基準は、前記蒸発器送風量検知手段で検知される蒸発器の送風量が上限値以下であるという条件を更に含む（請求項３）。
【０００９】
好ましくは、前記判定基準は、前記制御目標設定手段で設定された目標値と、前記制御対象検知手段で検知された制御量との偏差の前記閾値時間における平均値が下限値以上であるという条件を更に含む（請求項４）。
好ましくは、前記冷凍サイクルの熱負荷を検知する熱負荷検知手段を更に備え、
前記制御装置は、前記目標値及び前記熱負荷検知手段で検知された熱負荷に基づいて、吸入圧力の目標である目標吸入圧力を設定する目標吸入圧力設定手段と、前記目標吸入圧力設定手段で設定された目標吸入圧力から前記吐出容量制御信号を演算するための演算式を前記演算式として記憶した記憶手段と、前記制御対象検知手段によって検知された制御量に基づいて前記記憶手段に記憶されている演算式を補正する補正手段とを備える（請求項５）。
【００１０】
好ましくは、前記可変容量圧縮機の回転数に相当する物理量を検知する回転数検知手段を更に備え、前記目標吸入圧力設定手段は、前記目標値、前記熱負荷、及び、前記回転数検知手段で検知された物理量に基づいて前記目標吸入圧力を設定する（請求項６）。
好ましくは、前記記憶手段に記憶されている演算式は、前記補正手段によって補正された演算式によって更新される（請求項７）。
【００１１】
好ましくは、前記閾値時間は、前記演算式が補正される毎に増大され（請求項８）。
好ましくは、前記補正手段による前記演算式の補正量は、最初の演算式を基準として設定される範囲内に制限される（請求項９）。
好ましくは、前記電磁制御弁は、吸入圧力に応答して前記制御圧力を機械的に制御する感圧器を有する（請求項１０）。
【００１２】
好ましくは、前記電磁制御弁は、吐出圧力が吸入圧力及びソレノイドユニットの電磁力に対して対向する方向に作用する弁体を有する（請求項１１）。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、制御装置が、可変容量圧縮機の吐出容量が最大吐出容量よりも閾値時間以上の間連続して小さいときに、制御対象検知手段によって検知された制御量と目標値との偏差に基づいて演算式を補正する。つまり、所定の条件が満たされたときのみ吐出容量がフィードバック制御され、フィードバック制御の頻度が低減される。この結果として、この容量制御システムによれば、吐出容量の不安定化が抑制され、吐出容量が安定に制御される。
【００１４】
また、吐出容量が最大吐出容量よりも閾値時間以上の間連続して小さいときは、吐出容量は比較的安定に制御されている。このときに検知した制御量と目標値との偏差に基づいて制御電流を調整すれば、制御量と目標値との偏差が低減され、容量制御の精度が向上する。
請求項２の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、判定基準が、制御対象検知手段で検知される制御量の閾値時間における平均変化率が上限値以下であるという条件を更に含む。このため、更に限定された条件下でのみ吐出容量がフィードバック制御され、フィードバック制御の頻度がより一層低減される。この結果として、この容量制御システムによれば、吐出容量の不安定化が更に抑制され、吐出容量がより一層安定に制御される。
【００１５】
また、制御量の閾値時間における平均変化率が上限値以下のときも、吐出容量は比較的安定に制御されている。このときに検知した制御量と目標値との偏差に基づいて制御電流を調整すれば、制御量と目標値との偏差が低減され、容量制御の精度が向上する。
請求項３の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、判定基準が、蒸発器送風量検知手段で検知される蒸発器への送風量が上限値以下であるという条件を更に含む。従って、更に限定された条件下でのみ吐出容量がフィードバック制御され、フィードバック制御の頻度がより一層低減される。この結果として、この容量制御システムによれば、吐出容量の不安定化が更に抑制され、吐出容量がより一層安定に制御される。
【００１６】
また、蒸発器への送風量が上限値以下のときは、制御量が目標値に十分に近付いたときであり、吐出容量は比較的安定に制御されている。このときに検知した制御量と目標値との偏差に基づいて制御電流を調整すれば、制御量と目標値との偏差が低減され、容量制御の精度が向上する。
請求項４の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、判定基準が、目標値と制御量との偏差の閾値時間における平均値が下限値以上であるという条件を更に含む。このため、更に限定された条件下でのみ吐出容量がフィードバック制御され、フィードバック制御の頻度がより一層低減される。この結果として、この容量制御システムによれば、吐出容量の不安定化が更に抑制され、吐出容量がより一層安定に制御される。
【００１７】
また、目標値と制御量との偏差の閾値時間における平均値が下限値を下回っているときにフィードバック制御を行わないことで、偏差をそれ以上小さくしようとして却って吐出容量が不安定になるという事態が回避される。この結果としても、この容量制御システムによれば、吐出容量の不安定化が抑制され、吐出容量が安定に制御される。
請求項５の可変容量圧縮機の容量制御システムは、目標吸入圧力に吸入圧力が近付くように吐出容量を制御する吸入圧力制御方式を採用しているけれども、目標値及び冷凍サイクルにかかる熱負荷に基づいて目標吸入圧力が設定されている。このため、フィードバック制御の頻度が少なくても、目標吸入圧力が吸入圧力に近付くことにより、制御量が目標値に確実に近付く。
【００１８】
請求項６の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、目標値、熱負荷、及び、可変容量圧縮機の回転数に相当する物理量に基づいて目標吸入圧力が的確に設定される結果、制御量と目標値の偏差が一層低減される。
請求項７の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、演算式が補正される毎に更新されることによって、フィードバック制御の頻度が少なくても、偏差が確実に低減される。
【００１９】
請求項８の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、演算式が補正される毎に閾値時間が長くなる。この結果として、この容量制御システムによれば、フィードバック制御の頻度が更に低減され、吐出容量がより一層安定に制御される。
請求項９の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、演算式の補正量が制限されることによって、例えば容量制御システムに何らかの異常が発生したとしても、演算式が初期のものから大きく変更されることが防止される。
【００２０】
請求項１０の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、制御装置によるフィードバック制御の頻度が低減されるけれども、感圧器によって吐出容量が機械的にフィードバック制御されることで、制御量と目標値の偏差が確実に低減される。
請求項１１の可変容量圧縮機の容量制御システムによれば、吸入圧力についてみたときに広い範囲に渡って、吐出容量が安定に制御される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の第１実施形態の可変容量圧縮機の容量制御システムＡについて説明する。
図１は、容量制御システムＡが適用された車両用空調システムの冷凍サイクル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（凝縮器又はガスクーラ）１４、膨張器１６及び蒸発器１８が順次介挿され、圧縮機１００が作動すると、圧縮機１００の吐出容量に応じて循環路１２を冷媒が循環する。
【００２２】
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。
放熱器１４は、圧縮機１００から吐出された冷媒を冷却する機能を有し、冷却された冷媒は、膨張器１６を通過することによって膨張させられる。膨張した冷媒は蒸発器１８内で気化し、気化した冷媒は圧縮機１００に吸入される。
【００２３】
蒸発器１８は、車両用空調システムの空気回路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を奪われることによって冷却される。気化した冷媒は、蒸発器１８の出口において過熱度を有するが、過熱度は膨張器１６によって所定値に略保たれる。
容量制御システムＡが適用される圧縮機１００は可変容量圧縮機であり、例えば斜板式のクラッチレス圧縮機である。圧縮機１００はシリンダーブロック１０１を備え、シリンダーブロック１０１には、複数のシリンダボア１０１ａが形成されている。シリンダーブロック１０１の一端にはフロントハウジング１０２が連結され、シリンダーブロック１０１の他端には、バルブプレート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。
【００２４】
シリンダーブロック１０１及びフロントハウジング１０２はクランク室１０５を規定し、クランク室１０５内を縦断して駆動軸１０６が延びている。駆動軸１０６は、クランク室１０５内に配置された環状の斜板１０７を貫通し、斜板１０７は、駆動軸１０６に固定されたロータ１０８と連結部１０９を介してヒンジ結合されている。従って、斜板１０７は、駆動軸１０６に沿って移動しながら傾動可能である。
【００２５】
ロータ１０８と斜板１０７との間を延びる駆動軸１０６の部分には、斜板１０７を最小傾角に向けて付勢するコイルばね１１０が装着され、斜板１０７を挟んで反対側の部分、即ち斜板１０７とシリンダーブロック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ばね１１１が装着されている。
駆動軸１０６は、フロントハウジング１０２の外側に突出したボス部１０２ａ内を貫通し、駆動軸１０６の外端には、動力伝達装置としてのプーリ１１２に連結されている。プーリ１１２は、ボール軸受１１３を介してボス部１０２ａによって回転自在に支持され、外部駆動源としてのエンジン１１４のプーリとの間にベルト１１５が架け回される。
【００２６】
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１１４からの動力がプーリ１１２に伝達され、プーリ１１２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内には一対のシュー１３２が配置され、シュー１３２は斜板１０７の外周部に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とは互いに連動し、駆動軸１０６の回転によりピストン１３０がシリンダボア１０１ａ内を往復動する。
【００２７】
リアハウジング１０４の内部には、吸入室１４０及び吐出室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と連通可能である。吐出室１４２は、バルブプレート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及び吐出孔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。
【００２８】
シリンダーブロック１０１の外側にはマフラ１５０が設けられ、マフラケーシング１５２は、シリンダーブロック１０１に一体に形成されたマフラベース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、マフラ空間１５４は、リアハウジング１０４、バルブプレート１０３及びマフラベース１０１ｂを貫通する吐出通路１５６を介して吐出室１４２と連通している。
【００２９】
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１７０が配置されている。具体的には、逆止弁１７０は、吐出通路１５６側の圧力とマフラ空間１５４側の圧力との圧力差に応じて開閉し、圧力差が所定値より小さい場合閉作動し、圧力差が所定値より大きい場合開作動する。
【００３０】
したがって吐出室１４２は、吐出通路１５６、マフラ空間１５４及び吐出ポート１５２ａを介して循環路１２の往路部分と連通可能であり、マフラ空間１５４は逆止弁１７０によって断続される。一方、吸入室１４０は、リアハウジング１０４に形成された吸入ポート１０４ａを介して循環路１２の復路部分と連通している。
リアハウジング１０４には、容量制御弁（電磁制御弁）２００が収容され、容量制御弁２００は給気通路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との間を連通するようにリアハウジング１０４からバルブプレート１０３を経てシリンダーブロック１０１にまで亘っている。
【００３１】
一方、吸入室１４０は、クランク室１０５と抽気通路１６２を介して連通している。抽気通路１６２は、駆動軸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に形成された感圧通路１６６を通じて、給気通路１６０とは独立して容量制御弁２００に接続されている。
【００３２】
より詳しくは、図２に示すように、容量制御弁２００は、弁ユニットと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２０２を有し、弁ハウジング２０２の内部には弁孔２０４が形成されている。弁孔２０４は、弁ハウジング２０２の軸線方向に延び、弁孔２０４の一端は出口ポート２０６に繋がっている。出口ポート２０６は、弁ハウジング２０２を径方向に貫通しており、弁孔２０４は出口ポート２０６及び給気通路１６０の下流側部分を介してクランク室１０５と連通している。
【００３３】
弁ハウジング２０２のソレノイドユニット側には弁室２０８が区画され、弁孔２０４の他端は弁室２０８の端壁にて開口している。弁室２０８内には、円柱状の弁体２１０が収容され、弁体２１０は、弁室２０８内を弁ハウジング２０２の軸線方向に移動可能である。弁体２１０の一端が弁室２０８の端壁に当接することにより、弁体２１０は弁孔２０４を閉塞可能であり、弁室２０８の端壁は弁座として機能する。
【００３４】
また、弁ハウジング２０２には入口ポート２１２が形成され、入口ポート２１２も弁ハウジング２０２を径方向に貫通している。入口ポート２１２は、給気通路１６０の上流側部分を介して吐出室１４２と連通している。入口ポート２１２は、弁室２０８の周壁にて開口しており、入口ポート２１２、弁室２０８、弁孔２０４及び出口ポート２０６を通じて、吐出室１４２とクランク室１０５とは連通可能となっている。
【００３５】
更に、弁ハウジング２０２には、ソレノイドユニットと反対側に感圧室２１４が区画され、感圧室２１４の周壁には感圧ポート２１６が形成されている。感圧ポート２１６及び感圧通路１６６を通じて、感圧室２１４は吸入室１４０と連通している。また、感圧室２１４と弁孔２０４との間には軸方向孔２１８が設けられ、軸方向孔２１８は、弁孔２０４と同軸上を延びている。
【００３６】
弁体２１０の他端には、感圧ロッド２２０が一体且つ同軸に連結されている。感圧ロッド２２０は、弁孔２０４及び軸方向孔２１８内を延び、感圧ロッド２２０の先端部は、感圧室２１４内に突出している。感圧ロッド２２０は先端側に大径部を有しており、感圧ロッド２２０の大径部は、軸方向孔２１８の内周面によって摺動可能に支持されている。従って、感圧ロッド２２０の大径部によって、感圧室２１４と弁孔２０４との間の気密性が確保されている。
【００３７】
感圧室２１４の端壁は、弁ハウジング２０２の端部に圧入されたキャップ２２２により形成され、キャップ２２２は段付きの有底円筒状をなす。キャップ２２２の小径部には、支持部材２２４の筒部が摺動自在に嵌合され、キャップ２２２の底壁と支持部材２２４との間には強制開放ばね２２６が配置されている。
感圧室２１４内には感圧器２２８が収容され、感圧器２２８の一端が支持部材２２４に固定されている。従って、キャップ２２２は、支持部材２２４を介して感圧器２２８を支持している。
【００３８】
感圧器２２８はベローズ２３０を有し、ベローズ２３０は、弁ハウジング２０２の軸線方向に伸縮可能である。ベローズ２３０の両端はキャップ２３２，２３４によって気密に閉塞され、ベローズ２３０の内部は、真空状態（減圧状態）に保たれている。また、ベローズ２３０の内部には、圧縮コイルばね２３６が配置され、圧縮コイルばね２３６は、ベローズ２３０が伸張するように、キャップ２３２，２３４を相互に離間する方向に付勢している。
【００３９】
感圧器２２８のキャップ２３４は、アダプタ２３８を介して感圧ロッド２２０に当接可能であり、感圧室２１４内の圧力が低下して感圧器２２８が伸張した場合、感圧ロッド２２０を介して弁体２１０が開弁方向に付勢される。
なお、弁ハウジング２０２に対するキャップ２２２の圧入量は、容量制御弁２００が所定の動作をするように調整される。
【００４０】
一方、ソレノイドユニットは、弁ハウジング２０２に同軸的に連結された円筒状のソレノイドハウジング２４０を有し、ソレノイドハウジング２４０内には、同心上に円筒状の固定コア２４２が配置されている。固定コア２４２の一端部は、弁ハウジング２０２の端部に嵌合して弁室２０８を区画するとともに、弁体２１０を摺動自在に支持している。
固定コア２４２の中央部から他端部に亘る部分には、有底のスリーブ２４４が嵌合されている。スリーブ２４４の底壁と固定コア２４２の他端との間には、コア収容空間２４６が区画され、コア収容空間２４６には可動コア２４８が配置されている。可動コア２４８は、スリーブ２４４によって摺動自在に支持され、ソレノイドハウジング２４０の軸線方向に往復動可能である。
【００４１】
弁体２１０の他端には、固定コア２４２内を延びるソレノイドロッド２５０の一端が当接し、ソレノイドロッド２５０の他端部は、可動コア２４８と一体に固定されている。従って、弁体２１０は、可動コア２４８に連動して閉弁方向に移動する。可動コア２４８とスリーブ２４４の底壁との間には、圧縮コイルばね２５２が配置され、圧縮コイルばね２５２は、可動コア２４８及びソレノイドロッド２５０を介して弁体２１０を閉弁方向に常時付勢する。
【００４２】
スリーブ２４４の周囲には、ボビン２５３に巻回された状態で円筒形のコイル（ソレノイドコイル）２５４が配置され、ボビン２５３及びコイル２５４は、一体に成型された樹脂部材２５５によって囲まれている。ソレノイドハウジング２４０、固定コア２４２及び可動コア２４８はいずれも磁性材料で形成されて磁気回路を構成し、一方、スリーブ２４４は非磁性のステンレス系材料で形成されている。
【００４３】
ここで、固定コア２４２の先端部の根元には、径方向孔２５６が形成され、弁ハウジング２０２には、径方向孔２５６と感圧室２１４とを連通する連通孔２５８が形成されている。また、固定コア２４２の中央部及び他端部の内径は、弁体２１０及びソレノイドロッド２５０の外径よりも大きく、感圧室２１４とコア収容空間２４６との間は、固定コア２４２の中央部及び他端部の内側、径方向孔２５６及び連通孔２５８を介して連通している。
【００４４】
従って、弁体２１０の一端面には、クランク室１０５の圧力（クランク圧力Ｐｃ）が開弁方向の力として作用し、一方、弁体２１０の他端面には吸入室１４０の圧力（吸入圧力Ｐｓ）が閉弁方向の力として作用する。
なお、弁孔２０４の面積と、固定コア２４２の先端部に支持される弁体２１０の部分の断面積とを同等に設定することによって、弁体２１０の開閉動作には、弁室２０８内の圧力、換言すれば、吐出室１４２の圧力（吐出圧力Ｐｄ）は関与しない。この場合、容量制御弁２００の吸入圧力制御特性は、吐出圧力Ｐｄの影響を受けない。
【００４５】
また、弁孔２０４の面積と、軸方向孔２１８と摺動する感圧ロッド２２０の部分の段面積とを同等に設定することによって、弁体２１０の開閉動作には、弁孔２０４内の圧力、換言すれば、クランク室１０５の圧力（クランク圧力Ｐｃ）は関与しない。
これらの結果として、容量制御弁２００の吸入圧力制御特性は、吐出圧力Ｐｄ及びクランク圧力Ｐｃの影響を実質的に受けない。このため、図３、式（１）及び式（２）に示すように、コイル２５４に供給する電流（制御電流Ｉ）に基づいて、制御対象となる吸入圧力Ｐｓの目標値（目標吸入圧力Ｐｓｓ）が一義的に決定される。
【００４６】
【数１】
【００４７】
なお、式（１）中のＦ（Ｉ）は、コイル２５４に通電することによって可動コア２４８に作用する電磁力であり、Ｓｂは、ベローズ２３０の有効面積である。また、ｆｓ１は圧縮コイルばね２５２の付勢力であり、ｆｓ２は、感圧器２２８の圧縮コイルばね２３６の付勢力である。Ｆ（Ｉ）＝Ａ・Ｉ（ただし、Ａは定数である。）と表すことができ、この関係を考慮して式（１）を変形すると式（２）が得られる。
【００４８】
コイル２５４には圧縮機１００の外部に設けられた制御装置４００Ａが接続され、制御装置４００Ａからコイル２５４に制御電流Ｉが供給されると、可動コア２４８に電磁力Ｆ（Ｉ）が作用する。電磁力Ｆ（Ｉ）によって、可動コア２４８は固定コア２４２に向けて吸引され、これにより弁体２１０が閉弁方向に付勢される。
図４は、制御装置４００Ａ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。
【００４９】
容量制御システムＡは、１つ以上の外部情報を検知する外部情報検知手段を有し、外部情報検知手段は、蒸発器目標温度設定手段４０１及び蒸発器出口空気温度検知手段としての蒸発器温度センサ４０２を含む。
蒸発器目標温度設定手段４０１は、車室内温度設定を含む種々の外部情報に基づいて、空気回路における蒸発器１８の出口での空気の温度（蒸発器出口空気温度Ｔｅ）の目標値（蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓ）を設定する。蒸発器出口空気温度Ｔｅは、車両用空調システムの制御対象（制御量）であり、蒸発器温度センサ４０２は制御対象を検知する手段（制御対象検知手段）である。
【００５０】
蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓは、車両用空調システムの目標値であり、容量制御システムＡの最終的な目標値でもある。蒸発器目標温度設定手段４０１は、設定した蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓを外部情報の１つとして制御装置４００Ａに入力する。
蒸発器温度センサ４０２は、空気回路における蒸発器１８の出口に設置され（図１参照）、蒸発器出口空気温度Ｔｅを検知する。検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅは、外部情報の１つとして制御装置４００Ａに入力される。
【００５１】
また、外部情報検知手段は、冷凍サイクル１０にかかる熱負荷を検知するための熱負荷検知手段を含み、熱負荷検知手段は、外気温度センサ４０３、日射センサ４０４及び蒸発器ファン電圧検知手段４０５を有する。
外気温度センサ４０３は、車両の外気取り入れ口に配置され、車両用空調システムの空気回路に導入される外気の温度Ｔａを検知する。
【００５２】
日射センサ４０４は、車室内のダッシュボード上に配置され、車両のフロントガラスを透過する日射量Ｗｓを検知する。
蒸発器ファン電圧検知手段４０５は、空気回路における空気の流れを生成するファンに供給される電圧（ファン電圧）ＶＬを検知する。ファン電圧ＶＬは、蒸発器１８に対する送風量に対応する物理量であり、ファン電圧ＶＬに基づいて、蒸発器１８に対するファン送風量が間接的に検知される。
【００５３】
更に、外部情報検知手段は、車両の運転状態を検知するための車両運転状態検知手段を含み、車両運転状態検知手段は、車速センサ４０６を有する。車速センサ４０６は、車両の走行速度ＶＳを検知する。なお車速センサ４０６によれば、エンジン１１４の回転数又は圧縮機１００の回転数を検知することができ、車速センサ４０６は、熱負荷検知手段としても機能する。
【００５４】
制御装置４００Ａは、例えば独立したＥＣＵ（電子制御ユニット）によって構成され、目標吸入圧力設定手段４１０、制御信号演算手段４１１及びソレノイド駆動手段４１２を有する。
目標吸入圧力設定手段４１０は目標吸入圧力Ｐｓｓを演算して設定する。目標吸入圧力Ｐｓｓは、制御目標となる吸入圧力Ｐｓの目標値である。
【００５５】
本実施形態では、目標吸入圧力設定手段４１０は、蒸発器目標温度設定手段４０１によって設定された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓと、外気温度センサ４０３で検知された外気温度Ｔａと、日射センサ４０４で検知された日射量Ｗｓと、蒸発器ファン電圧検知手段で検知されたファン電圧ＶＬと、車速センサ４０６で検知された車両の走行速度ＶＳとに基づいて、目標吸入圧力Ｐｓｓを設定する。
【００５６】
具体的には、目標吸入圧力Ｐｓｓは、基準圧力Ｐｅから第１補正量Ｐ１を減算するとともに後述する第２補正量Ｐ２を加算することにより演算される。つまり、目標吸入圧力Ｐｓｓは、演算式：Ｐｓｓ＝Ｐｅ―Ｐ１＋Ｐ２によって演算される。
ここで基準圧力Ｐｅは、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓを変数として含む関数：Ｐｅ＝ｆ（Ｔｅｓ）によって演算される。より詳しくは、基準圧力Ｐｅは、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓでの冷媒の飽和圧力に等しくなるように設定される。
【００５７】
第１補正量Ｐ１は、冷凍サイクル１０にかかる熱負荷に基づいて決定される。すなわち、第１補正量Ｐ１は、外気温度Ｔａ、日射量Ｗｓ、ファン電圧ＶＬ及び車両の走行速度ＶＳを変数として含む関数：Ｐ１＝ｇ（Ｔａ，Ｗｓ,ＶＬ，ＶＳ）によって演算される。
図５に示したように、熱負荷が大きければ第１補正量Ｐ１も大きく、熱負荷が小さければ第１補正量Ｐ１はゼロに設定される。従って、熱負荷が小さく第１補正量Ｐ１がゼロのときには、目標吸入圧力Ｐｓｓは、基準圧力Ｐｅに第２補正量Ｐ２を加えた値に等しくなる。
【００５８】
制御信号演算手段４１１は、目標吸入圧力設定手段４１０で設定された目標吸入圧力Ｐｓｓを上述した式（２）に代入することによって、制御電流Ｉを演算する。演算された制御電流Ｉは、吐出容量制御信号として、ソレノイド駆動手段４１２に入力される。
ソレノイド駆動手段４１２は、制御信号演算手段４１１で演算された制御電流Ｉに等しくなるよう、容量制御弁２００のコイル２５４に供給される電流を調整する。制御電流Ｉの調整は、所定の駆動周波数（例えば４００〜５００Ｈｚ）のＰＷＭ（パルス幅変調）において、デューティ比を変更することにより行われる。
【００５９】
図６は、ソレノイド駆動手段４１２の構成を示す。ソレノイド駆動手段４１２は、スイッチング素子４３０を有し、スイッチング素子４３０は、電源４５０とアースとの間を延びる電源ラインに、容量制御弁２００のコイル２５４と直列に介挿されている。スイッチング素子４３０は、電源ラインを電気的に断続可能であり、スイッチング素子４３０の動作によって、所定の駆動周波数のＰＷＭにてコイル２５４に制御電流Ｉが供給される。
【００６０】
なお、フライホイール回路を形成すべく、コイル２５４と並列にダイオード４３２が接続される。
スイッチング素子４３０には、制御信号発生手段４３４から所定の駆動信号が入力され、この信号に対応して、ＰＷＭにおけるデューティ比が変更される。
また、電源ラインには、電流センサ４３６が介挿され、電流センサ４３６は、コイル２５４を流れる制御電流Ｉを検知する。
【００６１】
電流センサ４３６は、制御電流比較判定手段４３８に検知した制御電流Ｉを入力し、制御電流比較判定手段４３８は、制御信号演算手段４１１から吐出容量制御信号として入力された制御電流Iと、電流センサ４３６によって検知された制御電流Ｉとを比較する。そして、制御電流比較判定手段４３８は、比較結果に基づいて、検知された制御電流Ｉが入力された制御電流Iに近付くように、制御信号発生手段４３４が発生する駆動信号を変更する。
【００６２】
なお、ソレノイド駆動手段４１２がデューティ比で制御電流Ｉを調整する場合、制御信号演算手段４１１は、制御電流Iと関連を有するパラメータとしてデューティ比を演算してもよく、この場合、制御信号演算手段４１１によって生成される吐出容量制御信号は、ソレノイド駆動手段４１２に所定のデューティ比で制御電流Ｉを供給させるための信号である。
【００６３】
つまり、吐出容量制御信号は、制御電流Iに対応する信号であってもよいし、制御電流Iと関連のあるデューティ比等のパラメータに対応する信号であってもよい。
また、制御装置４００Ａは、記憶手段４１３を有し、記憶手段４１３は、目標吸入圧力設定手段４１０が目標吸入圧力Ｐｓｓを演算するために使用する演算式、並びに、基準圧力Ｐｅ及び第１補正量Ｐ１を演算するために使用する演算式をそれぞれ記憶している。目標吸入圧力設定手段４１０は、目標吸入圧力Ｐｓｓを演算するたびに、記憶手段４１３に記憶された演算式を読み込む。
【００６４】
更に、制御装置４００Ａは、吐出容量判定手段４１４及び補正手段４１５を有する。
吐出容量判定手段４１４は、圧縮機１００の吐出容量が最大吐出容量であるか、最大吐出容量よりも小さいかを判定し、判定結果を補正手段４１５に入力する。
吐出容量の判定は、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓ、外気温度Ｔａ、日射量Ｗｓ、ファン電圧ＶＬ及び車両の走行速度ＶＳを入力値として、予め準備されているマップと照合することによって行われる。
【００６５】
なお、吐出容量が最大吐出容量のときは、通常、コイル２５４には過大な制御電流Ｉが供給されており、制御電流Ｉと吐出容量との間に相関がない。このため、吐出容量が最大吐出容量であるときには、実質的には吐出容量が制御されているとはいえない。従って、吐出容量判定手段が、圧縮機１００の吐出容量が最大吐出容量であるか、最大吐出容量よりも小さいかを判定するということは、吐出容量が制御状態にないか、制御状態にあるかを判定するということである。
【００６６】
補正手段４１５は、蒸発器目標温度設定手段４０１で設定された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓと蒸発器温度センサ４０２で検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅとの温度偏差ΔＴを演算し、そして、所定の閾値時間ｔａの間における温度偏差ΔＴの平均値（平均温度偏差ΔＴｍ）を演算する。
また、補正手段４１５は、閾値時間ｔａの間における、蒸発器温度センサ４０２で検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅの平均変化率αを演算する。この平均変化率αとは、閾値時間ｔａの間における蒸発器出口空気温度Ｔｅの変化量ΔＴｅを閾値時間ｔａで除した値である。
【００６７】
一方、補正手段４１５には、吐出容量判定手段４１４の判定結果が入力されている。
補正手段４１５は、所定の判定基準が満たされたときにのみ、記憶手段４１３に記憶された目標吸入圧力Ｐｓｓの演算式を補正して更新する。具体的には、所定の判定基準が満たされたときにのみ、演算式に含まれる第２補正量Ｐ２を変更量ΔＰ２だけ変更する。変更量ΔＰ２は、偏差ΔＴ若しくは平均温度偏差ΔＴｍが縮小するように決定され、例えば、平均温度偏差ΔＴｍを変数として含む関数：ΔＰ２＝ｈ（ΔＴｍ）により演算される。この関数：ΔＰ２＝ｈ（ΔＴｍ）は、予め求めておくことができる。
【００６８】
判定基準には、以下の（ｉ）〜（iii）の３つの条件が含まれる。
（ｉ）吐出容量判定手段４１４の判定の結果、閾値時間ｔａ以上の間、継続して吐出容量が最大吐出容量よりも小さい。
（ii）閾値時間ｔａの間における蒸発器出口空気温度Ｔｅの平均変化率αが所定の上限値β以下である。
（iii）閾値時間ｔａの間における平均温度偏差ΔＴｍが所定の下限値γ以上である。
【００６９】
これら（ｉ）〜（iii）の条件が全て満たされたときにのみ、変更量ΔＰ２だけ第２補正量Ｐ２が変更されることにより、目標吸入圧力Ｐｓｓの演算式が補正及び更新される。
更新とは、記憶手段４１３に記憶されている演算式が、補正されるごとに補正後の演算式に書き換えられることである。つまり、第２補正量Ｐ２を変更量ΔＰ２で変更した後の値が、最新の第２補正量Ｐ２として記憶される。
【００７０】
なお第２補正量Ｐ２の絶対値は、所定の上限値σ以下に制限される。上限値σは、例えば、第２補正量Ｐ２がゼロであるときの目標吸入圧力Ｐｓｓを基準として設定される。
上記、補正された演算式は、例えば補正が２回行われ、それぞれの変更量がΔＰ２１、ΔＰ２２であったとすると、Ｐｓｓ＝Ｐｅ―Ｐ１＋ΔＰ２１＋ΔＰ２２と表すことができる。従って、演算式は次式（３）のように表すこともできる。なお、第２補正量Ｐ２の初期値はゼロであり、式（３）における変更量ΔＰ２の初期値ΔＰ２０も０である。
【００７１】
【数２】
【００７２】
式（３）からわかるように、第２補正量Ｐ２は、各補正の変更量ΔＰ２の総和として規定することができる。
以下、上述した車両用空調システムの動作（使用方法）を説明する。
図７は、制御装置４００Ａが実行するプログラムのメインルーチンを示している。メインルーチンは、例えば車両のエンジンキーがオン状態になると起動され、オフ状態になると停止される。
【００７３】
メインルーチンでは、起動すると先ず、初期条件が設定される（Ｓ１０）。具体的には、フラグＦがゼロに設定され、コイル２５４に供給されるべき制御電流Iが、初期値I０に設定される。初期値I０が供給されている間、容量制御弁２００は開いた状態にあり、圧縮機１００の容量は、機械的に決定される最小容量になる。初期値I０はゼロであってもよい。
【００７４】
なお、圧縮機１００の容量が最小であるとき、逆止弁１７０の前後の圧力差は所定値よりも低く、圧縮機１００は冷凍サイクル１０に冷媒を吐出することができない。このため、最小の吐出容量でシリンダボア１０１ａから吐出室１４２に吐出された冷媒は、吐出室１４２から給気経路１６０を経てクランク室１０５に流入し、次いで、クランク室１０５から抽気通路１６２を経て吸入室１４０に戻る。つまり、圧縮機１００の容量が最小であるとき、冷媒は圧縮機１００の内部を循環する。
【００７５】
Ｓ１０の後、車両用空調システムのエアコンスイッチ（Ａ／Ｃスイッチ）がオンであるか否かが判定される（Ｓ１２）。即ち、乗員が、車室の冷房又は除湿を要求しているか否かが判定される。エアコンスイッチがオンの場合（Ｙｅｓの場合）、外部情報検知手段によって検知された外部情報が読み込まれる（Ｓ１４）。則ち、蒸発器目標温度設定手段４０１で設定された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓ、蒸発器温度センサ４０２で検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅ、外気温度センサ４０３で検知された外気温度Ｔａ、日射センサ４０４で検知された日射量Ｗｓ、蒸発器ファン電圧検知手段４０５によって検知されたファン電圧ＶＬ、及び、車速センサ４０６によって検知された車速ＶＳが読み込まれる。
【００７６】
Ｓ１４で読み込まれた外部情報に基づいて、目標吸入圧力設定手段４１０は、基準圧力Ｐｅ及び第１補正量Ｐ１を演算し（Ｓ１６）、この後、目標吸入圧力設定ルーチンＳ１８を実行して目標吸入圧力Ｐｓｓを演算する。
目標吸入圧力設定ルーチンＳ１８で演算された目標吸入圧力Ｐｓｓに基づいて、制御信号演算手段４１１は、コイル２５４に供給されるべき制御電流Ｉを演算する（Ｓ２０）。そして、制御信号演算手段４１１は、演算した制御電流Ｉが所定の下限値Ｉｍｉｎ以上であるか否か比較・判定する（Ｓ２２）。制御電流Ｉが下限値Ｉｍｉｎよりも小さい場合、制御信号演算手段４１１は、下限値Ｉｍｉｎを制御電流Ｉとして読み込み（Ｓ２４）、下限値Ｉｍｉｎを制御電流Ｉとして出力する（Ｓ２６）。Ｓ２６で出力された制御電流Ｉは、ソレノイド駆動手段４１２に入力され、ソレノイド駆動手段４１２によって、コイル２５４に供給される制御電流Ｉが調整される。
【００７７】
一方、Ｓ２２の判定結果において、演算された制御電流Ｉが下限値Ｉｍｉｎ以上である場合、制御信号演算手段４１１は、演算した制御電流Ｉが所定の上限値Ｉｍａｘ以下であるか否か比較・判定する（Ｓ２８）。制御電流Ｉが上限値Ｉｍａｘを超えている場合、制御信号演算手段４１１は、上限値Ｉｍａｘを制御電流Ｉとして読み込み（Ｓ３０）、上限値Ｉｍａｘを制御電流Ｉとして出力する（Ｓ２６）。
【００７８】
Ｓ２８の判定結果において、演算された制御電流Ｉが上限値Ｉｍａｘ以下である場合、制御信号演算手段４１１は、Ｓ２０で演算された制御電流Ｉを出力する（Ｓ２６）。
Ｓ２６の後、プログラムはＳ１２に戻るが、Ｓ１２でエアコンスイッチがオフの場合（Ｎｏの場合）、フラグＦが１であるか否か判定される（Ｓ３２）。Ｓ３２でフラグＦが１である場合、フラグＦがゼロに設定されるとともに、タイマがリセットされる（Ｓ３４）。また、Ｓ３２でフラグＦが１である場合、制御電流Ｉとして初期値Ｉ０が再び読み込まれ（Ｓ３６）、初期値Ｉ０が制御電流Iとして出力される（Ｓ２６）。
【００７９】
一方、Ｓ３２でフラグＦが１ではなくゼロである場合には、制御電流Ｉは初期値Ｉ０のままであり、初期値Ｉ０が制御電流Iとして出力される（Ｓ２６）。
図８は、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８の詳細を示すフローチャートである。
目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８では、まずフラグＦが１であるか否か判定される（Ｓ１００）。フラグＦの初期値はゼロであるため、１回目のＳ１００の判定結果は必ずＮｏとなる。Ｓ１００の判定結果がＮｏの場合、タイマがスタートされて経過時間ｔが計測され（Ｓ１０２）、フラグＦが１に設定される（Ｓ１０４）。
【００８０】
この後、蒸発器目標温度設定手段４０１で設定された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓと蒸発器温度センサ４０２で検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅとの差（温度偏差ΔＴ）が演算される（Ｓ１０６）。また、吐出容量判定手段４１４によって、圧縮機１００の吐出容量が最大吐出容量であるか否か判定される（Ｓ１０８）。
なお、Ｓ１０８での吐出容量の判定ついては、吐出容量判定手段４１４が、自身に入力された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓ、外気温度Ｔａ、日射量Ｗｓ、蒸発器ファン電圧ＶＬ及び車速ＶＳを、マップと照合することによって行う。
【００８１】
それから、Ｓ１０２のタイマのスタートからの経過時間ｔが所定の閾値時間ｔａ未満であるか否か、即ちタイムアップしたか否かが判定され（Ｓ１１０）、経過時間ｔが閾値時間ｔａ未満である場合、目標吸入圧力Ｐｓｓが所定の演算式：Ｐｓｓ＝Ｐｅ―Ｐ１＋Ｐ２によって演算される（Ｓ１１２）。なお、第２補正量Ｐ２の初期値はゼロである。Ｓ１１２で目標吸入圧力Ｐｓｓが演算されると、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８からメインルーチンのＳ２０に戻る。
【００８２】
一方、Ｓ１１０において、経過時間ｔが閾値時間ｔａ以上でありタイムアップしている場合、タイマがリセットされる（Ｓ１１３）とともに、フラグＦがゼロに設定される（Ｓ１１４）。また、閾値時間ｔａの間における温度偏差ΔＴの平均値として、平均温度偏差ΔＴｍが演算されるとともに（Ｓ１１６）、閾値時間ｔａの間における蒸発器出口空気温度Ｔｅの平均変化率αが演算される（Ｓ１１８）。
【００８３】
より詳しくは、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８が繰り返し実行され、その度にＳ１０５で温度偏差ΔＴが演算される。平均温度偏差ΔＴｍは、閾値時間ｔａの間に繰り返し演算された温度偏差ΔＴの相加平均である。
一方、平均変化率αは、Ｓ１０２のタイマスタートの直前にＳ１２で読み込まれた蒸発器出口空気温度Ｔｅと、Ｓ１１０でタイムアップする直前にＳ１２で読み込まれた蒸発器出口空気温度Ｔｅとの差を、閾値時間ｔａで除して得られる値である。
【００８４】
Ｓ１１８の後、目標吸入圧力Ｐｓｓの演算式を補正するか否かが判定される（Ｓ１２０）。本実施形態では、判定基準が満たされたとき、則ち前述の（ｉ）〜（iii）の３つの条件が全て揃ったときにのみ、演算式が補正される。
Ｓ１２０で目標吸入圧力Ｐｓｓの演算式を補正することが決定されると、補正手段４１５は、演算式中の第２補正量Ｐ２の変更量ΔＰ２を演算する（Ｓ１２２）。具体的には、補正手段４１５は、平均温度偏差ΔＴｍが縮小するように、平均温度偏差ΔＴｍを変数として含む関数：ΔＰ２＝ｈ（ΔＴｍ）に基づいて変更量ΔＰ２を演算する。
【００８５】
そして、補正手段４１５は、好ましくは、記憶手段４１３に記憶されている現在の第２補正量Ｐ２に変更量ΔＰ２を足した暫定値が、所定の下限値−σ未満であるか、所定の上限値σを超えているか、下限値―σ以上上限値σ以下であるか判定する（Ｓ１２４）。Ｓ１２４の判定の結果、暫定値が下限値―σ以上で且つ上限値σ以下である場合、記憶手段４１３に記憶されている第２補正量Ｐ２が、Ｓ１２２で演算された暫定値へと更新され（Ｓ１２６）、更新後の演算式に基づいて目標吸入圧力Ｐｓｓが演算される（Ｓ１１２）。
【００８６】
一方、Ｓ１２４の判定の結果、暫定値が下限値−σ未満の場合には、記憶手段４１３に記憶されている第２補正量Ｐ２が下限値−σへと更新され（Ｓ１２８）、暫定値が上限値σを超えている場合には記憶手段４１３に記憶されている第２補正量Ｐ２が上限値σへと更新される（Ｓ１３０）。
つまり、第２補正量Ｐ２は下限値−σ以上且つ上限値σ以下の範囲内に制限されるのが好ましい。ここで、上限値σのσは正の値であり、好ましくは、基準圧力Ｐｅと第１補正量Ｐ１との和に基づいて設定される。
【００８７】
なお、更新された第２補正量Ｐ２は、制御装置４００Ａの電源がオフ状態にされてメインルーチンが停止されても記憶手段４１３にて維持され、メインルーチンが再開されたときに用いられる。
以下、本発明の第２実施形態の容量制御システムＢについて説明する。
容量制御システムＢは、容量制御弁２００に代えて、図９に示された容量制御弁３００を用いて圧縮機１００の吐出容量を制御する。
【００８８】
より詳しくは、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駆動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の上流側部分を介して吐出室１４２と連通し、且つ、弁ハウジング３０１の内部に区画された弁室３０３に開口している。
【００８９】
弁室３０３内には、円柱状の弁体３０４が収容されている。弁体３０４は、弁室３０３内を弁ハウジング３０１の軸線方向に移動可能であり、弁ハウジング３０１の端面に当接することで弁孔３０１ａを閉塞可能である。すなわち、弁ハウジング３０１の端面は弁座として機能する。
また、弁ハウジング３０１の外周面には出口ポート３０１ｂが形成され、出口ポート３０１ｂは、給気通路１６０の下流側部分を介してクランク室１０５と連通する。出口ポート３０１ｂも弁室３０３に開口しており、弁孔３０１ａ、弁室３０３及び出口ポート３０１ｂを通じて、吐出室１４２とクランク室１０５とは連通可能である。
【００９０】
駆動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の他端に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、ボビン３１４に巻回された円筒形のコイル（ソレノイドコイル）３１６が収容されている。
【００９１】
またソレノイドハウジング３１０内には、同心上に円筒状の固定コア３１８が収容され、固定コア３１８は、弁ハウジング３０１からエンドキャップ３１２に向けてコイル３１６の中央まで延びている。固定コア３１８のエンドキャップ３１２側はスリーブ３２０によって囲まれ、スリーブ３２０は、エンドキャップ３１２側に閉塞端を有する。
固定コア３１８は、中央に挿通孔３１８ａを有し、挿通孔３１８ａの一端は弁室３０３に開口している。また、固定コア３１８とスリーブ３２０の閉塞端との間には、円筒状の可動コア３２２を収容する可動コア収容空間３２４が規定され、挿通孔３１８ａの他端は、可動コア収容空間３２４に開口している。
【００９２】
挿通孔３１８ａには、ソレノイドロッド３２６が摺動可能に挿通され、ソレノイドロッド３２６の一端に弁体３０４が一体且つ同軸的に連結されている。ソレノイドロッド３２６の他端は可動コア収容空間３２４内に突出し、ソレノイドロッド３２６の他端部は、可動コア３２２に形成された貫通孔に嵌合され、ソレノイドロッド３２６と可動コア３２２とは一体化されている。また、可動コア３２２の段差面と固定コア３１８の端面との間には、開放ばね３２８が配置され、可動コア３２２と固定コア３１８との間には所定の隙間が確保されている。
【００９３】
可動コア３２２、固定コア３１８、ソレノイドハウジング３１０及びエンドキャップ３１２は磁性材料で形成され、磁気回路を構成する。スリーブ３２０は非磁性材料のステンレス系材料で形成されている。
ソレノイドハウジング３１０には感圧ポート３１０ａが形成され、感圧ポート３１０ａには、感圧通路１６６を介して吸入室１４０が接続されている。固定コア３１８の外周面には、軸線方向に延びる感圧溝３１８ｂが形成され、感圧ポート３１０ａと感圧溝３１８ｂとは互いに連通している。従って、感圧ポート３１０ａ及び感圧溝３１８ｂを通じて、吸入室１４０と可動コア収容空間３２４とが連通し、ソレノイドロッド３２６を介して、弁体３０４の背面側には、閉弁方向に吸入室１４０の圧力、則ち吸入圧力Ｐｓが作用する。
【００９４】
コイル３１６には、圧縮機１００の外部に設けられた制御装置４００Ｂが接続され、制御装置４００Ｂから制御電流Ｉが供給されると、コイル３１６は電磁力Ｇ（Ｉ）を発生する。コイル３１６の電磁力Ｇ（Ｉ）は、可動コア３２２を固定コア３１８に向けて吸引し、弁体３０４に対して閉弁方向に作用する。
容量制御弁３００にあっては、好ましくは、弁体３０４が弁孔３０１ａを閉じた時に吐出室１４２の圧力、則ち吐出圧力Ｐｄが作用する弁体３０４の受圧面積（シール面積Ｓｖと呼ぶ）と、吸入圧力Ｐｓが作用する弁体３０４の面積、即ちソレノイドロッド３２６の断面積とが同等に形成される。
【００９５】
この場合、弁体３０４には、開閉方向にクランク室１０５の圧力、則ちクランク圧力Ｐｃは、実質的にほとんど作用しない。従って、弁体３０４に作用する力は、吐出圧力Ｐｄと、吸入圧力Ｐｓと、コイル３１６の電磁力Ｇ（Ｉ）と、開放ばね３２８の付勢力ｆｓ３であり、吐出圧力Ｐｄ及び開放ばね３２８の付勢力ｆｓ３は開弁方向、それ以外の吸入圧力Ｐｓ及びコイル３１６の電磁力Ｇ（Ｉ）は、開弁方向とは対抗する閉弁方向に作用する。
【００９６】
この関係は、式（４）で示され、式（４）を変形すると式（５）となる。これらの式（４）、（５）から、吐出圧力Ｐｄと、電磁力Ｇ（Ｉ）即ち制御電流Ｉが決まれば、吸入圧力Ｐｓが決まることがわかる。なお、Ｇ（Ｉ）＝Ｂ・Ｉ（ただし、Ｂは定数）とした。
【００９７】
【数３】
【００９８】
このような関係に基づけば、図１０及び式（６）に示したように、吸入圧力Ｐｓの目標値として目標吸入圧力Ｐｓｓを予め決定し、変動する吐出圧力Ｐｄの情報がわかれば、発生させるべき電磁力Ｇ（Ｉ）つまり制御電流Ｉを演算できる。そして、コイル３１６に供給される制御電流Ｉをこの演算された制御電流Iに等しくなるよう調整すれば、吸入圧力Ｐｓが目標吸入圧力Ｐｓｓに近付くように弁体３０４が動作し、クランク圧力Ｐｃが調整される。すなわち、吸入圧力Ｐｓが目標吸入圧力Ｐｓｓに近付くように吐出容量が制御される。
【００９９】
このように吸入圧力Ｐｓを目標吸入圧力Ｐｓｓに近付けるような制御では、図１０を参照すれば、最小の吐出圧力Ｐｄｍｉｎから最大の吐出圧力Ｐｄｍａｘに渡る吐出圧力Ｐｄの高低に応じて、目標吸入圧力Ｐｓｓの設定範囲、換言すれば吸入圧力Ｐｓの制御範囲を高低スライド可能である。すなわち、任意の吐出圧力Ｐｄ１のときの吸入圧力Ｐｓの制御範囲は、吐出圧力Ｐｄ１よりも低い吐出圧力Ｐｄ２のときの吸入圧力Ｐｓの制御範囲よりも高圧側にスライドさせられる。このため容量制御システムＢによれば、熱負荷が高い領域であっても、吐出容量制御が可能となる。
【０１００】
また式（５）から、シール面積Ｓｖを小さく設定すれば、小さな電磁力Ｇ（Ｉ）で、任意の吐出圧力Ｐｄにおける目標吸入圧力Ｐｓｓの制御範囲を拡大可能であることがわかる。上記目標吸入圧力Ｐｓｓの制御範囲のスライドと、この制御範囲の拡大との相乗効果を発揮させれば、目標吸入圧力Ｐｓｓの制御範囲が大幅に拡大される。このため容量制御システムＢによれば、熱負荷が高い領域であっても、圧縮機１００の起動直後から吐出容量制御が可能となる。
【０１０１】
なお、コイル３１６への通電量を増加させると、吸入圧力Ｐｓを低下させることができる。一方、コイル３１６への通電量をゼロとすれば、開放ばね３２８の付勢力ｆｓ３により弁体３０４が離間して弁孔３０１ａが強制開放される。これにより吐出室１４２からクランク室１０５に冷媒が導入され、吐出容量は最小に維持される。
図１１は、制御装置４００Ｂを含む容量制御システムＢの概略構成を示したブロック図である。
【０１０２】
容量制御システムＢは、圧力センサ４５１及び圧力補正手段４５２を有し、且つ、制御信号演算手段４１１に代えて制御信号演算手段４５３を有する点において、容量制御システムＡとは異なる。よって、以下では、圧力センサ４５１、圧力補正手段４５２及び制御信号演算手段４５３について説明する。
容量制御システムＢでは、外部情報検知手段が吐出圧力検知手段を含み、吐出圧力検知手段は、その一部を構成する圧力センサ４５１を有する。吐出圧力検知手段は、吐出室１４２の冷媒の圧力である吐出圧力Ｐｄを検知するための手段である。圧力センサ４５１は、放熱器１４の入口側に装着され（図１参照）、当該部位における冷媒の圧力（以下、検知圧力Ｐｈという）を検知し、制御装置４００Ｂの圧力補正手段４５２に入力する。
【０１０３】
なお、吐出圧力Ｐｄ及び検知圧力Ｐｈは、冷凍サイクル１０の吐出圧力領域の圧力という一般的な意味においては、いずれも吐出圧力である。冷凍サイクル１０の吐出圧力領域とは、吐出室１４２から放熱器１４の入口までの領域をさす。また、冷凍サイクル１０の高圧領域とは、吐出室１４２から膨張器１６の入口までの領域をさす。圧力センサ４５１は、高圧領域のいずれかの部位で冷媒の圧力を検知することができればよい。
【０１０４】
これに対し、冷凍サイクル１０の吸入圧力領域とは、蒸発器１８の出口から吸入室１４０に亘る領域をさす。また、吐出圧力領域及び高圧領域には、圧縮工程にあるシリンダボア１０１ａも含まれ、吸入圧力領域には、吸入工程にあるシリンダボア１０１ａも含まれる。
圧力補正手段４５２は、圧力センサ４５１とともに吐出圧力検知手段を構成しており、圧力センサ４５１によって検知された検知圧力Ｐｈを補正することにより、吐出圧力Ｐｄを演算により求める。そして、圧力補正手段４５２は、演算した吐出圧力Ｐｄを制御信号演算手段４５３に入力する。
【０１０５】
このように検知圧力Ｐｈを補正するのは、吐出室１４２と放熱器１４の入口との間では、同じ吐出圧力領域であっても、特に熱負荷が大きいときには、冷媒の圧力に差が生じるためである。吐出圧力Ｐｄは、検知圧力Ｐｈを変数とする関数Ｐｄ＝ｊ（Ｐｈ）によって演算することができる。関数ｊ（Ｐｈ）は予め求めておくことができる。
制御信号演算手段４５３は、目標吸入圧力設定手段４１０によって設定された目標吸入圧力Ｐｓｓと、圧力補正手段４５２によって演算された吐出圧力Ｐｄとに基づいて、制御電流Ｉを演算する。このとき制御信号演算手段４５３は、前述した式（６）に基づいて、制御電流Ｉを演算することができる。
【０１０６】
図１２は、容量制御システムＢが実行するメインルーチンを示している。容量制御システムＢのメインルーチンにおいて、容量制御システムＡのメインルーチンと同一のステップについては、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８を含め、同じ符号を付して説明を省略する。
容量制御システムＢのメインルーチンでは、センサ入力等読込ステップＳ３７において、圧力センサ４５１で検知された検知圧力Ｐｈが更に読み込まれる。そして、圧力補正手段４５２が検知圧力Ｐｈから吐出圧力Ｐｄを演算する（Ｓ３８）。なお、吐出圧力演算ステップ（Ｓ３８）は、センサ入力等読込ステップＳ３７と制御電流演算ステップＳ４４との間に実行されればよい。
【０１０７】
また、容量制御システムＢのメインルーチンでは、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８で演算された目標吸入圧力Ｐｓｓが、所定の下限値ＰｓｓＬ以上であるか否か比較・判定される（Ｓ４０）。目標吸入圧力Ｐｓｓが下限値ＰｓｓＬ未満の場合、下限値ＰｓｓＬが目標吸入圧力Ｐｓｓとして読み込まれ（Ｓ４２）、制御信号演算手段４５３が、目標吸入圧力Ｐｓｓ及び吐出圧力Ｐｄを演算式に代入して制御電流Ｉを演算する（Ｓ４４）。
【０１０８】
Ｓ４０において、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８で演算された目標吸入圧力Ｐｓｓが下限値ＰｓｓＬ以上の場合、演算された目標吸入圧力Ｐｓｓが所定の上限値ＰｓｓＨ以下であるか否か比較・判定される（Ｓ４６）。Ｓ４６において、目標吸入圧力Ｐｓｓが上限値ＰｓｓＨを超えている場合、上限値ＰｓｓＨが目標吸入圧力Ｐｓｓとして読み込まれ（Ｓ４８）、制御信号演算手段４５３が、目標吸入圧力Ｐｓｓ及び吐出圧力Ｐｄを演算式に代入して制御電流Ｉを演算する（Ｓ４４）。
【０１０９】
またＳ４６において、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８で演算された目標吸入圧力Ｐｓｓが上限値ＰｓｓＨ以下の場合、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８で演算された目標吸入圧力Ｐｓｓ及び吐出圧力演算ステップＳ３８で演算された吐出圧力Ｐｄを演算式に代入して制御電流Ｉが演算される（Ｓ４４）。
上述した可変容量圧縮機１００の容量制御システムＡ，Ｂでは、制御装置４００Ａ，４００Ｂが、判定基準が満たされたときのみ、蒸発器温度センサ４０２によって検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅに基づいて目標吸入圧力Ｐｓｓの演算式を補正する。つまり、吐出容量は、基本的にはフィードフォワード制御され、判定基準が満たされたときのみフィードバック制御される。
【０１１０】
この結果として、容量制御システムＡ，Ｂによれば、フィードバック制御の頻度が低減されて吐出容量の不安定化が抑制され、吐出容量が安定に制御される。
また、判定基準に含まれる１つの条件（ｉ）として、吐出容量が最大吐出容量よりも閾値時間ｔａ以上の間連続して小さいときは、吐出容量は比較的安定に制御されている。このときに検知した蒸発器出口空気温度Ｔｅと蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓとの偏差ΔＴに基づいて制御電流Ｉを調整すれば、偏差ΔＴが低減され、容量制御の精度が向上する。
【０１１１】
上述した容量制御システムＡ，Ｂでは、判定基準が、蒸発器温度センサ４０２で検知される蒸発器出口空気温度Ｔｅの閾値時間ｔａにおける平均変化率αが上限値以下であるという条件（ii）を更に含む。このため、判定基準が１つの条件（ｉ）のみを含むときに比べ、更に限定された条件下でのみ吐出容量がフィードバック制御され、フィードバック制御の頻度がより一層低減される。
【０１１２】
この結果として、容量制御システムＡ，Ｂによれば、吐出容量の不安定化が更に抑制され、吐出容量がより一層安定に制御される。
また、蒸発器出口空気温度Ｔｅの閾値時間ｔａにおける平均変化率αが上限値β以下のときも、吐出容量は比較的安定に制御されている。このときに検知した蒸発器出口空気温度Ｔｅと蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓとの偏差ΔＴに基づいて制御電流Ｉを調整すれば、偏差ΔＴが低減され、容量制御の精度が向上する。
【０１１３】
上述した容量制御システムＡ，Ｂでは、判定基準が、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓと蒸発器出口空気温度Ｔｅとの偏差Δの閾値時間ｔａにおける平均値ΔＴｍが下限値γ以上であるという条件（iii）を更に含む。このため、更に限定された条件下でのみ吐出容量がフィードバック制御され、フィードバック制御の頻度がより一層低減される。
この結果として、容量制御システムＡ，Ｂによれば、吐出容量の不安定化が更に抑制され、吐出容量がより一層安定に制御される。
【０１１４】
また、偏差ΔＴの閾値時間ｔａにおける平均値、則ち平均温度偏差ΔＴｍが下限値γを下回っているときにフィードバック制御を行わないことで、偏差ΔＴをそれ以上小さくしようとして却って吐出容量が不安定になるという事態が回避される。この結果としても、容量制御システムＡ，Ｂによれば、吐出容量の不安定化が抑制され、吐出容量が安定に制御される。
【０１１５】
上述した容量制御システムＡ，Ｂは、目標吸入圧力Ｐｓｓに吸入圧力Ｐｓが近付くように吐出容量を制御する吸入圧力制御方式を採用しているけれども、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓ及び冷凍サイクル１０にかかる熱負荷に基づいて目標吸入圧力Ｐｓｓが設定されている。このため、フィードバック制御の頻度が少なくても、目標吸入圧力Ｐｓｓが吸入圧力Ｐｓに近付くことにより、蒸発器出口空気温度Ｔｅが蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓに確実に近付く。
【０１１６】
また、容量制御システムＡ，Ｂでは、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓ及び冷凍サイクル１０にかかる熱負荷に加えて、圧縮機１００の回転数に相当する物理量としての車速ＶＳにも基づいて目標吸入圧力Ｐｓｓが的確に設定されている。この結果として、偏差ΔＴが一層低減される。
上述した容量制御システムＡ，Ｂでは、演算式が補正される毎に更新されることによって、フィードバック制御の頻度が少なくても、偏差ΔＴが確実に低減される。
【０１１７】
上述した容量制御システムＡ，Ｂでは、第２補正量Ｐ２が所定の範囲内に制限されることによって、例えば容量制御システムＡ，Ｂに何らかの異常が発生したとしても、演算式が初期のものから大きく変更されることが防止される。
上述した容量制御システムＡでは、フィードバック制御の頻度が低減されるけれども、感圧器２２８によって吐出容量が機械的にフィードバック制御されることで、偏差ΔＴが確実に低減される。
【０１１８】
上述した容量制御システムＢによれば、吸入圧力Ｐｓについてみたときに広い範囲に渡って、吐出容量が安定に制御される。すなわち、容量制御システムＢでは、弁体３０４に作用する吐出圧力Ｐｄに対し、吸入圧力Ｐｓとコイル３１６の電磁力Ｇ（Ｉ）とが対抗する方向に作用するため、吸入圧力Ｐｓの制御範囲が広い。
本発明は、上述した第１実施形態及び第２実施形態に限定されることはなく、種々の変形が可能である。
【０１１９】
第１実施形態及び第２実施形態では、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８の演算式更新判定ステップＳ１２０において、演算式を更新するか否かの判定基準に、前述の（ｉ）〜（iii）の条件が含まれていたが、少なくとも（ｉ）の条件が含まれていればよい。
従って、判定基準には、（ｉ）単独、（ｉ）と（ii）との組み合わせ、（ｉ）と（iii）との組み合わせ、及び、（ｉ）と（ii）と（iii）との組み合わせの４通りがある。これら４通りの判定基準のそれぞれに、更に、蒸発器ファン電圧検知手段４０５で検知されたファン電圧ＶＬが所定の上限値以下であるという条件を含ませてもよい。
【０１２０】
蒸発器ファン電圧ＶＬが上限値以下であるという条件は、蒸発器１８への送風量が上限値以下、若しくは少ないときという条件と同じであり、蒸発器１８への送風量が上限値以下であるという条件を判定基準に含ませてもよい。蒸発器１８への送風量が少ないときは、冷凍サイクル１０に対する熱負荷が小さく、第１補正量Ｐ１の演算誤差も小さくなる。このため、第２補正量Ｐ２を更新することによって目標吸入圧力Ｐｓｓに吸入圧力Ｐｓを的確に近付けることができる。
【０１２１】
第１実施形態及び第２実施形態では、目標吸入圧力Ｐｓｓの演算式を更新するか否かは、所定の閾値時間ｔａ毎に判定されるが、演算式が更新されるたびに、閾値時間ｔａを長くしてもよい。演算式を更新することにより、目標値である蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓと制御対象である蒸発器出口空気温度Ｔｅとのオフセットが縮小され、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓに蒸発器出口空気温度Ｔｅが良く一致するようになる。このため、頻繁に更新の判定を行う必要がなく、閾値時間ｔａを長くしてフィードバック制御の頻度を更に減少させることで、吐出容量がより一層安定する。
【０１２２】
第１実施形態及び第２実施形態では、制御対象が蒸発器出口空気温度Ｔｅであったけれども、制御対象はこれに限定されることはない。例えば、制御対象を、冷凍回路１０の高圧領域の冷媒の圧力、高圧領域の冷媒の温度、圧縮機１００のシリンダーブロック１０１、フロントハウジング１０２又はリアハウジング１０４の温度（ハウジング温度）、圧縮機１００の駆動トルクとしてもよい。
【０１２３】
第１実施形態及び第２実施形態では、冷凍サイクル１０にかかる熱負荷についての情報（熱負荷情報）として、外気温度Ｔａ、日射量Ｗｓ及び蒸発器ファン電圧ＶＬを検知したけれども、熱負荷情報はこれらに限定されない。
例えば、熱負荷情報として、外気湿度、車両用空調システムの各種設定（内外気切換ドア位置、車内温度設定、吹き出し口位置、エアミックスドア位置）、車内温度、車内湿度、蒸発器入口空気温度、蒸発器入口空気湿度、車室内各部表面温度、高圧領域又は低圧領域の圧力又は湿度、車両の乗員数等を検知してもよい。ただし、熱負荷を精度良く検知するために、熱負荷検知手段は、外気温度センサ４０３と蒸発器ファン電圧検知手段４０５とを少なくとも有するのが好ましい。
【０１２４】
第１実施形態及び第２実施形態では、エンジン１１４又は圧縮機１００の回転数を検知する手段として車速センサ４０６を使用したが、エンジン１１４又は圧縮機１００の回転数を直接検知する手段を用いてもよい。
第１実施形態及び第２実施形態において、ソレノイド駆動手段４１２は、コイル２５４，３１６に供給されている制御電流Ｉを検知すべく、電流センサ４３６を有していたが、電流センサ４３６の配置は、制御電流Ｉを検知可能であれば特に限定されない。また、制御電流Ｉを検知可能であれば、電流センサ４３６に代えて、電圧計等の他の手段を用いてもよい。
【０１２５】
また、ソレノイド駆動手段４１２は、制御電流Ｉを検知するための手段を有していなくてもよい。この場合、目標吸入圧力Ｐｓｓ又は制御電流Ｉとスイッチング素子４３０を駆動するデューティ比との相関を予め求めておけばよい。そして、当該相関に基づいて、制御信号演算手段４１１が目標吸入圧力Ｐｓｓ又は制御電流Ｉからデューティ比を演算し、演算したデューティ比をソレノイド駆動手段４１２に入力すればよい。
【０１２６】
第１実施形態及び第２実施形態では、容量制御システムＡ，Ｂの制御装置４００Ａ，Ｂが独立していたけれども、制御装置４００Ａ，Ｂを、空調システム全体の動作を制御するエアコン用ＥＣＵの一部として構成してもよい。
第１実施形態では、容量制御弁２００の弁体２１０に対して開閉方向に吐出圧力Ｐｄ及びクランク圧力Ｐｃが作用していなかったが、弁体に対して開閉方向に吐出圧力Ｐｄ又はクランク圧力Ｐｃが作用する容量制御弁を用いてもよい。
【０１２７】
第２実施形態では、容量制御弁３００の弁体３０４に対して開閉方向に吐出圧力Ｐｄ及び吸入圧力Ｐｓが作用していたが、弁体に対して更にクランク圧力Ｐｃが作用する容量制御弁を用いてもよい。
第１及び第２実施形態の容量制御システムＡ，Ｂが適用された圧縮機１００は、クラッチレス圧縮機であったが、容量制御システムＡ，Ｂは、電磁クラッチを装着した圧縮機にも適用可能である。圧縮機１００は斜板式の往復動圧縮機であったけれども、揺動板式の往復動圧縮機であってもよい。揺動板式の圧縮機は、揺動板を揺動させるための要素を有し、斜板１０７及びこの要素をまとめて斜板要素という。圧縮機１００は、電動モータで駆動されるものであってもよい。
【０１２８】
更に、容量制御システムＡ，Ｂは、スクロール式やベーン式の可変容量圧縮機にも適用可能である。すなわち、弁体にソレノイドユニットの電磁力が作用する容量制御弁を用いて、吐出容量を変化させるための制御圧力を容量制御弁の弁開度によって変化させることができれば、あらゆる可変容量圧縮機に適用可能である。
なお、制御圧力とは、往復動圧縮機の場合には、クランク室の圧力（クランク圧力Ｐｃ）である。
【０１２９】
第１及び第２実施形態の容量制御システムＡ，Ｂが適用された圧縮機１００では、抽気通路１６２の流量を規制してクランク圧力Ｐｃを昇圧するために、抽気通路１６２に絞り要素として固定オリフィス１０３ｃを配置したが、絞り要素として、流量可変の絞りを用いてもよく、また、弁を配置して弁開度を調整してもよい。
第１及び第２実施形態の容量制御システムＡ，Ｂでは、容量制御弁２００，３００は、吐出室１４２とクランク室１０５との間を繋ぐ給気通路１６０に配置されていたけれども、圧縮機１００が斜板式又は揺動板式の場合、給気通路１６０に容量制御弁２００，３００を配置せずに、クランク室１０５と吸入室１４０との間を繋ぐ抽気通路１６２に容量制御弁を配置してもよい。即ち、給気通路１６０の開度を制御する入口制御に限定されず、抽気通路１６２の開度を制御する出口制御であってもよい。
【０１３０】
第１及び第２実施形態の容量制御システムＡ，Ｂが適用される冷凍サイクル１０では、冷媒はＲ１３４ａや二酸化炭素に限定されず、その他の新冷媒を使用してもよい。つまり、容量制御システムＡ，Ｂは、従来の空調システムにも適用可能である。
最後に、本発明に係る可変容量圧縮機の容量制御システムは、車両用空調システム以外の室内用空調システム等、空調システム全般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】第１実施形態の容量制御システムを適用した車両用空調システムの冷凍サイクルの概略構成を可変容量縮機の縦断面とともに示す図である。
【図２】図１の冷凍サイクルに用いられた容量制御弁の概略構成を、圧縮機における容量制御弁の接続状態とともに説明するための図である。
【図３】図１の冷凍サイクルにおける、容量制御弁の制御電流と目標吸入圧力との関係を示すグラフである。
【図４】第１実施形態の容量制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図５】図１の冷凍サイクルにおける、熱負荷と目標吸入圧力との関係を示すグラフである。
【図６】図４中のソレノイド駆動手段の詳細を示すブロック図である。
【図７】図４の容量制御システムが実行するメインルーチンを示す制御フローチャートである。
【図８】図７のメインルーチンに含まれる目標吸入圧力演算ルーチンの制御フローチャートである。
【図９】第２実施形態の容量制御システムに用いられる容量制御弁の概略構成を、圧縮機における容量制御弁の接続状態とともに説明するための図である。
【図１０】図１１の容量制御弁における、制御電流、目標吸入圧力及び吐出圧力の関係を示すグラフである。
【図１１】第２実施形態の容量制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１の容量制御システムが実行するメインルーチンを示す制御フローチャートである。
【符号の説明】
【０１３２】
２５４ コイル
４００Ａ 制御装置
４０２ 蒸発器温度センサ（制御対象検知手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調システムに適用される可変容量圧縮機の容量制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
可変容量圧縮機の吐出容量制御には、フィードバック制御、又は、フィードバック制御とフィードフォワード制御とを組み合わせたものがあるが、通常、吐出容量制御の安定化のために後者が選択される。
フィードバック制御はＰＩ制御あるいはＰＩＤ制御によって代表され、フィードバック制御では、例えば蒸発器の出口空気温度等の制御量が設定された目標値に近付くように、制御量と目標値との偏差に基づいて容量制御弁に供給される制御電流（制御出力値）が演算される。
【０００３】
また、フィードフォワード制御では、制御量が設定された目標値に近付くように、目標値とその他のパラメータから制御出力値が演算される。
より詳しくは、フィードバック制御とフィードフォワード制御とを組み合わせた制御として、例えば特許文献１が開示する可変容量圧縮機の制御方法が知られている。当該制御方法によれば、蒸発器の風量設定手段の切換設定時又は吹き出し温度設定手段の切換設定時には、これらの切換設定に連動してデューティ比制御量に切換補償量が加算される。
【特許文献１】特開平1-121572号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
可変容量圧縮機の吐出容量のフィードバック制御は、制御量を検知してから、検知した制御量に基づいて容量制御弁に供給される制御電流を操作して、制御量を目標値に近付けるものである。このためフィードバック制御では、制御を乱す外的要因（外乱）が発生しても、その影響が制御量に現れてからでなければ、外乱に対応して制御出力値を調整若しくは修正することができない。
【０００５】
そして、フィードバック制御においては、顕在化した外乱の影響を修正すべく制御出力値を操作することによって、制御出力値が変動して収束しない状態、いわゆるハンチング状態が発生することがある。かくしてフィードバック制御においては、外乱によって、吐出容量の制御が不安定になることがある。
なお、たとえフィードバック制御とフィードフォワード制御とを組み合わせても、フィードバック制御を行っている以上、外乱によって吐出容量の制御は不安定になってしまう。
【０００６】
本発明は上述した事情に基づいてなされたもので、その目的は、フィードバック制御の頻度を最小化し、吐出容量が安定に制御される可変容量圧縮機の容量制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するべく、本発明によれば、空調システムの冷凍サイクルを構成すべく冷媒が循環する循環路に放熱器、膨張器及び蒸発器とともに介挿される可変容量圧縮機に適用され、前記空調システムの制御量が目標値に近付くように、前記可変容量圧縮機の吐出容量を制御圧力の調整により制御する容量制御システムにおいて、前記制御量を検知する制御対象検知手段と、開閉作動によって前記制御圧力を調整可能な電磁制御弁と、演算式に基づいて前記目標値から吐出容量制御信号を演算し、前記吐出容量制御信号に対応した制御電流を前記電磁制御弁に供給する制御装置とを具備し、前記制御装置は、判定基準が満たされたときのみ前記制御対象検知手段によって検知された制御量と前記目標値との偏差に基づいて前記演算式を補正し、前記判定基準は、前記可変容量圧縮機の吐出容量が最大吐出容量よりも閾値時間以上の間連続して小さいという条件を含むことを特徴とする可変容量圧縮機の容量制御システムが提供される（請求項１）。
【０００８】
好ましくは、前記判定基準は、前記制御対象検知手段で検知される制御量の前記閾値時間の間における平均変化率が上限値以下であるという条件を更に含む（請求項２）。
好ましくは、前記蒸発器に対する送風量を検知する蒸発器送風量検知手段を更に具備し、前記判定基準は、前記蒸発器送風量検知手段で検知される蒸発器の送風量が上限値以下であるという条件を更に含む（請求項３）。
【０００９】
好ましくは、前記判定基準は、前記制御目標設定手段で設定された目標値と、前記制御対象検知手段で検知された制御量との偏差の前記閾値時間における平均値が下限値以上であるという条件を更に含む（請求項４）。
好ましくは、前記冷凍サイクルの熱負荷を検知する熱負荷検知手段を更に備え、
前記制御装置は、前記目標値及び前記熱負荷検知手段で検知された熱負荷に基づいて、吸入圧力の目標である目標吸入圧力を設定する目標吸入圧力設定手段と、前記目標吸入圧力設定手段で設定された目標吸入圧力から前記吐出容量制御信号を演算するための演算式を前記演算式として記憶した記憶手段と、前記制御対象検知手段によって検知された制御量に基づいて前記記憶手段に記憶されている演算式を補正する補正手段とを備える（請求項５）。
【００１０】
好ましくは、前記可変容量圧縮機の回転数に相当する物理量を検知する回転数検知手段を更に備え、前記目標吸入圧力設定手段は、前記目標値、前記熱負荷、及び、前記回転数検知手段で検知された物理量に基づいて前記目標吸入圧力を設定する（請求項６）。
好ましくは、前記記憶手段に記憶されている演算式は、前記補正手段によって補正された演算式によって更新される（請求項７）。
【００１１】
好ましくは、前記閾値時間は、前記演算式が補正される毎に増大され（請求項８）。
好ましくは、前記補正手段による前記演算式の補正量は、最初の演算式を基準として設定される範囲内に制限される（請求項９）。
好ましくは、前記電磁制御弁は、吸入圧力に応答して前記制御圧力を機械的に制御する感圧器を有する（請求項１０）。
【００１２】
好ましくは、前記電磁制御弁は、吐出圧力が吸入圧力及びソレノイドユニットの電磁力に対して対向する方向に作用する弁体を有する（請求項１１）。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、制御装置が、可変容量圧縮機の吐出容量が最大吐出容量よりも閾値時間以上の間連続して小さいときに、制御対象検知手段によって検知された制御量と目標値との偏差に基づいて演算式を補正する。つまり、所定の条件が満たされたときのみ吐出容量がフィードバック制御され、フィードバック制御の頻度が低減される。この結果として、この容量制御システムによれば、吐出容量の不安定化が抑制され、吐出容量が安定に制御される。
【００１４】
また、吐出容量が最大吐出容量よりも閾値時間以上の間連続して小さいときは、吐出容量は比較的安定に制御されている。このときに検知した制御量と目標値との偏差に基づいて制御電流を調整すれば、制御量と目標値との偏差が低減され、容量制御の精度が向上する。
請求項２の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、判定基準が、制御対象検知手段で検知される制御量の閾値時間における平均変化率が上限値以下であるという条件を更に含む。このため、更に限定された条件下でのみ吐出容量がフィードバック制御され、フィードバック制御の頻度がより一層低減される。この結果として、この容量制御システムによれば、吐出容量の不安定化が更に抑制され、吐出容量がより一層安定に制御される。
【００１５】
また、制御量の閾値時間における平均変化率が上限値以下のときも、吐出容量は比較的安定に制御されている。このときに検知した制御量と目標値との偏差に基づいて制御電流を調整すれば、制御量と目標値との偏差が低減され、容量制御の精度が向上する。
請求項３の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、判定基準が、蒸発器送風量検知手段で検知される蒸発器への送風量が上限値以下であるという条件を更に含む。従って、更に限定された条件下でのみ吐出容量がフィードバック制御され、フィードバック制御の頻度がより一層低減される。この結果として、この容量制御システムによれば、吐出容量の不安定化が更に抑制され、吐出容量がより一層安定に制御される。
【００１６】
また、蒸発器への送風量が上限値以下のときは、制御量が目標値に十分に近付いたときであり、吐出容量は比較的安定に制御されている。このときに検知した制御量と目標値との偏差に基づいて制御電流を調整すれば、制御量と目標値との偏差が低減され、容量制御の精度が向上する。
請求項４の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、判定基準が、目標値と制御量との偏差の閾値時間における平均値が下限値以上であるという条件を更に含む。このため、更に限定された条件下でのみ吐出容量がフィードバック制御され、フィードバック制御の頻度がより一層低減される。この結果として、この容量制御システムによれば、吐出容量の不安定化が更に抑制され、吐出容量がより一層安定に制御される。
【００１７】
また、目標値と制御量との偏差の閾値時間における平均値が下限値を下回っているときにフィードバック制御を行わないことで、偏差をそれ以上小さくしようとして却って吐出容量が不安定になるという事態が回避される。この結果としても、この容量制御システムによれば、吐出容量の不安定化が抑制され、吐出容量が安定に制御される。
請求項５の可変容量圧縮機の容量制御システムは、目標吸入圧力に吸入圧力が近付くように吐出容量を制御する吸入圧力制御方式を採用しているけれども、目標値及び冷凍サイクルにかかる熱負荷に基づいて目標吸入圧力が設定されている。このため、フィードバック制御の頻度が少なくても、目標吸入圧力が吸入圧力に近付くことにより、制御量が目標値に確実に近付く。
【００１８】
請求項６の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、目標値、熱負荷、及び、可変容量圧縮機の回転数に相当する物理量に基づいて目標吸入圧力が的確に設定される結果、制御量と目標値の偏差が一層低減される。
請求項７の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、演算式が補正される毎に更新されることによって、フィードバック制御の頻度が少なくても、偏差が確実に低減される。
【００１９】
請求項８の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、演算式が補正される毎に閾値時間が長くなる。この結果として、この容量制御システムによれば、フィードバック制御の頻度が更に低減され、吐出容量がより一層安定に制御される。
請求項９の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、演算式の補正量が制限されることによって、例えば容量制御システムに何らかの異常が発生したとしても、演算式が初期のものから大きく変更されることが防止される。
【００２０】
請求項１０の可変容量圧縮機の容量制御システムでは、制御装置によるフィードバック制御の頻度が低減されるけれども、感圧器によって吐出容量が機械的にフィードバック制御されることで、制御量と目標値の偏差が確実に低減される。
請求項１１の可変容量圧縮機の容量制御システムによれば、吸入圧力についてみたときに広い範囲に渡って、吐出容量が安定に制御される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の第１実施形態の可変容量圧縮機の容量制御システムＡについて説明する。
図１は、容量制御システムＡが適用された車両用空調システムの冷凍サイクル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（凝縮器又はガスクーラ）１４、膨張器１６及び蒸発器１８が順次介挿され、圧縮機１００が作動すると、圧縮機１００の吐出容量に応じて循環路１２を冷媒が循環する。
【００２２】
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。
放熱器１４は、圧縮機１００から吐出された冷媒を冷却する機能を有し、冷却された冷媒は、膨張器１６を通過することによって膨張させられる。膨張した冷媒は蒸発器１８内で気化し、気化した冷媒は圧縮機１００に吸入される。
【００２３】
蒸発器１８は、車両用空調システムの空気回路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を奪われることによって冷却される。気化した冷媒は、蒸発器１８の出口において過熱度を有するが、過熱度は膨張器１６によって所定値に略保たれる。
容量制御システムＡが適用される圧縮機１００は可変容量圧縮機であり、例えば斜板式のクラッチレス圧縮機である。圧縮機１００はシリンダーブロック１０１を備え、シリンダーブロック１０１には、複数のシリンダボア１０１ａが形成されている。シリンダーブロック１０１の一端にはフロントハウジング１０２が連結され、シリンダーブロック１０１の他端には、バルブプレート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。
【００２４】
シリンダーブロック１０１及びフロントハウジング１０２はクランク室１０５を規定し、クランク室１０５内を縦断して駆動軸１０６が延びている。駆動軸１０６は、クランク室１０５内に配置された環状の斜板１０７を貫通し、斜板１０７は、駆動軸１０６に固定されたロータ１０８と連結部１０９を介してヒンジ結合されている。従って、斜板１０７は、駆動軸１０６に沿って移動しながら傾動可能である。
【００２５】
ロータ１０８と斜板１０７との間を延びる駆動軸１０６の部分には、斜板１０７を最小傾角に向けて付勢するコイルばね１１０が装着され、斜板１０７を挟んで反対側の部分、即ち斜板１０７とシリンダーブロック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ばね１１１が装着されている。
駆動軸１０６は、フロントハウジング１０２の外側に突出したボス部１０２ａ内を貫通し、駆動軸１０６の外端には、動力伝達装置としてのプーリ１１２に連結されている。プーリ１１２は、ボール軸受１１３を介してボス部１０２ａによって回転自在に支持され、外部駆動源としてのエンジン１１４のプーリとの間にベルト１１５が架け回される。
【００２６】
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１１４からの動力がプーリ１１２に伝達され、プーリ１１２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内には一対のシュー１３２が配置され、シュー１３２は斜板１０７の外周部に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とは互いに連動し、駆動軸１０６の回転によりピストン１３０がシリンダボア１０１ａ内を往復動する。
【００２７】
リアハウジング１０４の内部には、吸入室１４０及び吐出室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と連通可能である。吐出室１４２は、バルブプレート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及び吐出孔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。
【００２８】
シリンダーブロック１０１の外側にはマフラ１５０が設けられ、マフラケーシング１５２は、シリンダーブロック１０１に一体に形成されたマフラベース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、マフラ空間１５４は、リアハウジング１０４、バルブプレート１０３及びマフラベース１０１ｂを貫通する吐出通路１５６を介して吐出室１４２と連通している。
【００２９】
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１７０が配置されている。具体的には、逆止弁１７０は、吐出通路１５６側の圧力とマフラ空間１５４側の圧力との圧力差に応じて開閉し、圧力差が所定値より小さい場合閉作動し、圧力差が所定値より大きい場合開作動する。
【００３０】
したがって吐出室１４２は、吐出通路１５６、マフラ空間１５４及び吐出ポート１５２ａを介して循環路１２の往路部分と連通可能であり、マフラ空間１５４は逆止弁１７０によって断続される。一方、吸入室１４０は、リアハウジング１０４に形成された吸入ポート１０４ａを介して循環路１２の復路部分と連通している。
リアハウジング１０４には、容量制御弁（電磁制御弁）２００が収容され、容量制御弁２００は給気通路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との間を連通するようにリアハウジング１０４からバルブプレート１０３を経てシリンダーブロック１０１にまで亘っている。
【００３１】
一方、吸入室１４０は、クランク室１０５と抽気通路１６２を介して連通している。抽気通路１６２は、駆動軸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に形成された感圧通路１６６を通じて、給気通路１６０とは独立して容量制御弁２００に接続されている。
【００３２】
より詳しくは、図２に示すように、容量制御弁２００は、弁ユニットと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２０２を有し、弁ハウジング２０２の内部には弁孔２０４が形成されている。弁孔２０４は、弁ハウジング２０２の軸線方向に延び、弁孔２０４の一端は出口ポート２０６に繋がっている。出口ポート２０６は、弁ハウジング２０２を径方向に貫通しており、弁孔２０４は出口ポート２０６及び給気通路１６０の下流側部分を介してクランク室１０５と連通している。
【００３３】
弁ハウジング２０２のソレノイドユニット側には弁室２０８が区画され、弁孔２０４の他端は弁室２０８の端壁にて開口している。弁室２０８内には、円柱状の弁体２１０が収容され、弁体２１０は、弁室２０８内を弁ハウジング２０２の軸線方向に移動可能である。弁体２１０の一端が弁室２０８の端壁に当接することにより、弁体２１０は弁孔２０４を閉塞可能であり、弁室２０８の端壁は弁座として機能する。
【００３４】
また、弁ハウジング２０２には入口ポート２１２が形成され、入口ポート２１２も弁ハウジング２０２を径方向に貫通している。入口ポート２１２は、給気通路１６０の上流側部分を介して吐出室１４２と連通している。入口ポート２１２は、弁室２０８の周壁にて開口しており、入口ポート２１２、弁室２０８、弁孔２０４及び出口ポート２０６を通じて、吐出室１４２とクランク室１０５とは連通可能となっている。
【００３５】
更に、弁ハウジング２０２には、ソレノイドユニットと反対側に感圧室２１４が区画され、感圧室２１４の周壁には感圧ポート２１６が形成されている。感圧ポート２１６及び感圧通路１６６を通じて、感圧室２１４は吸入室１４０と連通している。また、感圧室２１４と弁孔２０４との間には軸方向孔２１８が設けられ、軸方向孔２１８は、弁孔２０４と同軸上を延びている。
【００３６】
弁体２１０の他端には、感圧ロッド２２０が一体且つ同軸に連結されている。感圧ロッド２２０は、弁孔２０４及び軸方向孔２１８内を延び、感圧ロッド２２０の先端部は、感圧室２１４内に突出している。感圧ロッド２２０は先端側に大径部を有しており、感圧ロッド２２０の大径部は、軸方向孔２１８の内周面によって摺動可能に支持されている。従って、感圧ロッド２２０の大径部によって、感圧室２１４と弁孔２０４との間の気密性が確保されている。
【００３７】
感圧室２１４の端壁は、弁ハウジング２０２の端部に圧入されたキャップ２２２により形成され、キャップ２２２は段付きの有底円筒状をなす。キャップ２２２の小径部には、支持部材２２４の筒部が摺動自在に嵌合され、キャップ２２２の底壁と支持部材２２４との間には強制開放ばね２２６が配置されている。
感圧室２１４内には感圧器２２８が収容され、感圧器２２８の一端が支持部材２２４に固定されている。従って、キャップ２２２は、支持部材２２４を介して感圧器２２８を支持している。
【００３８】
感圧器２２８はベローズ２３０を有し、ベローズ２３０は、弁ハウジング２０２の軸線方向に伸縮可能である。ベローズ２３０の両端はキャップ２３２，２３４によって気密に閉塞され、ベローズ２３０の内部は、真空状態（減圧状態）に保たれている。また、ベローズ２３０の内部には、圧縮コイルばね２３６が配置され、圧縮コイルばね２３６は、ベローズ２３０が伸張するように、キャップ２３２，２３４を相互に離間する方向に付勢している。
【００３９】
感圧器２２８のキャップ２３４は、アダプタ２３８を介して感圧ロッド２２０に当接可能であり、感圧室２１４内の圧力が低下して感圧器２２８が伸張した場合、感圧ロッド２２０を介して弁体２１０が開弁方向に付勢される。
なお、弁ハウジング２０２に対するキャップ２２２の圧入量は、容量制御弁２００が所定の動作をするように調整される。
【００４０】
一方、ソレノイドユニットは、弁ハウジング２０２に同軸的に連結された円筒状のソレノイドハウジング２４０を有し、ソレノイドハウジング２４０内には、同心上に円筒状の固定コア２４２が配置されている。固定コア２４２の一端部は、弁ハウジング２０２の端部に嵌合して弁室２０８を区画するとともに、弁体２１０を摺動自在に支持している。
固定コア２４２の中央部から他端部に亘る部分には、有底のスリーブ２４４が嵌合されている。スリーブ２４４の底壁と固定コア２４２の他端との間には、コア収容空間２４６が区画され、コア収容空間２４６には可動コア２４８が配置されている。可動コア２４８は、スリーブ２４４によって摺動自在に支持され、ソレノイドハウジング２４０の軸線方向に往復動可能である。
【００４１】
弁体２１０の他端には、固定コア２４２内を延びるソレノイドロッド２５０の一端が当接し、ソレノイドロッド２５０の他端部は、可動コア２４８と一体に固定されている。従って、弁体２１０は、可動コア２４８に連動して閉弁方向に移動する。可動コア２４８とスリーブ２４４の底壁との間には、圧縮コイルばね２５２が配置され、圧縮コイルばね２５２は、可動コア２４８及びソレノイドロッド２５０を介して弁体２１０を閉弁方向に常時付勢する。
【００４２】
スリーブ２４４の周囲には、ボビン２５３に巻回された状態で円筒形のコイル（ソレノイドコイル）２５４が配置され、ボビン２５３及びコイル２５４は、一体に成型された樹脂部材２５５によって囲まれている。ソレノイドハウジング２４０、固定コア２４２及び可動コア２４８はいずれも磁性材料で形成されて磁気回路を構成し、一方、スリーブ２４４は非磁性のステンレス系材料で形成されている。
【００４３】
ここで、固定コア２４２の先端部の根元には、径方向孔２５６が形成され、弁ハウジング２０２には、径方向孔２５６と感圧室２１４とを連通する連通孔２５８が形成されている。また、固定コア２４２の中央部及び他端部の内径は、弁体２１０及びソレノイドロッド２５０の外径よりも大きく、感圧室２１４とコア収容空間２４６との間は、固定コア２４２の中央部及び他端部の内側、径方向孔２５６及び連通孔２５８を介して連通している。
【００４４】
従って、弁体２１０の一端面には、クランク室１０５の圧力（クランク圧力Ｐｃ）が開弁方向の力として作用し、一方、弁体２１０の他端面には吸入室１４０の圧力（吸入圧力Ｐｓ）が閉弁方向の力として作用する。
なお、弁孔２０４の面積と、固定コア２４２の先端部に支持される弁体２１０の部分の断面積とを同等に設定することによって、弁体２１０の開閉動作には、弁室２０８内の圧力、換言すれば、吐出室１４２の圧力（吐出圧力Ｐｄ）は関与しない。この場合、容量制御弁２００の吸入圧力制御特性は、吐出圧力Ｐｄの影響を受けない。
【００４５】
また、弁孔２０４の面積と、軸方向孔２１８と摺動する感圧ロッド２２０の部分の段面積とを同等に設定することによって、弁体２１０の開閉動作には、弁孔２０４内の圧力、換言すれば、クランク室１０５の圧力（クランク圧力Ｐｃ）は関与しない。
これらの結果として、容量制御弁２００の吸入圧力制御特性は、吐出圧力Ｐｄ及びクランク圧力Ｐｃの影響を実質的に受けない。このため、図３、式（１）及び式（２）に示すように、コイル２５４に供給する電流（制御電流Ｉ）に基づいて、制御対象となる吸入圧力Ｐｓの目標値（目標吸入圧力Ｐｓｓ）が一義的に決定される。
【００４６】
【数１】
【００４７】
なお、式（１）中のＦ（Ｉ）は、コイル２５４に通電することによって可動コア２４８に作用する電磁力であり、Ｓｂは、ベローズ２３０の有効面積である。また、ｆｓ１は圧縮コイルばね２５２の付勢力であり、ｆｓ２は、感圧器２２８の圧縮コイルばね２３６の付勢力である。Ｆ（Ｉ）＝Ａ・Ｉ（ただし、Ａは定数である。）と表すことができ、この関係を考慮して式（１）を変形すると式（２）が得られる。
【００４８】
コイル２５４には圧縮機１００の外部に設けられた制御装置４００Ａが接続され、制御装置４００Ａからコイル２５４に制御電流Ｉが供給されると、可動コア２４８に電磁力Ｆ（Ｉ）が作用する。電磁力Ｆ（Ｉ）によって、可動コア２４８は固定コア２４２に向けて吸引され、これにより弁体２１０が閉弁方向に付勢される。
図４は、制御装置４００Ａ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。
【００４９】
容量制御システムＡは、１つ以上の外部情報を検知する外部情報検知手段を有し、外部情報検知手段は、蒸発器目標温度設定手段４０１及び蒸発器出口空気温度検知手段としての蒸発器温度センサ４０２を含む。
蒸発器目標温度設定手段４０１は、車室内温度設定を含む種々の外部情報に基づいて、空気回路における蒸発器１８の出口での空気の温度（蒸発器出口空気温度Ｔｅ）の目標値（蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓ）を設定する。蒸発器出口空気温度Ｔｅは、車両用空調システムの制御対象（制御量）であり、蒸発器温度センサ４０２は制御対象を検知する手段（制御対象検知手段）である。
【００５０】
蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓは、車両用空調システムの目標値であり、容量制御システムＡの最終的な目標値でもある。蒸発器目標温度設定手段４０１は、設定した蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓを外部情報の１つとして制御装置４００Ａに入力する。
蒸発器温度センサ４０２は、空気回路における蒸発器１８の出口に設置され（図１参照）、蒸発器出口空気温度Ｔｅを検知する。検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅは、外部情報の１つとして制御装置４００Ａに入力される。
【００５１】
また、外部情報検知手段は、冷凍サイクル１０にかかる熱負荷を検知するための熱負荷検知手段を含み、熱負荷検知手段は、外気温度センサ４０３、日射センサ４０４及び蒸発器ファン電圧検知手段４０５を有する。
外気温度センサ４０３は、車両の外気取り入れ口に配置され、車両用空調システムの空気回路に導入される外気の温度Ｔａを検知する。
【００５２】
日射センサ４０４は、車室内のダッシュボード上に配置され、車両のフロントガラスを透過する日射量Ｗｓを検知する。
蒸発器ファン電圧検知手段４０５は、空気回路における空気の流れを生成するファンに供給される電圧（ファン電圧）ＶＬを検知する。ファン電圧ＶＬは、蒸発器１８に対する送風量に対応する物理量であり、ファン電圧ＶＬに基づいて、蒸発器１８に対するファン送風量が間接的に検知される。
【００５３】
更に、外部情報検知手段は、車両の運転状態を検知するための車両運転状態検知手段を含み、車両運転状態検知手段は、車速センサ４０６を有する。車速センサ４０６は、車両の走行速度ＶＳを検知する。なお車速センサ４０６によれば、エンジン１１４の回転数又は圧縮機１００の回転数を検知することができ、車速センサ４０６は、熱負荷検知手段としても機能する。
【００５４】
制御装置４００Ａは、例えば独立したＥＣＵ（電子制御ユニット）によって構成され、目標吸入圧力設定手段４１０、制御信号演算手段４１１及びソレノイド駆動手段４１２を有する。
目標吸入圧力設定手段４１０は目標吸入圧力Ｐｓｓを演算して設定する。目標吸入圧力Ｐｓｓは、制御目標となる吸入圧力Ｐｓの目標値である。
【００５５】
本実施形態では、目標吸入圧力設定手段４１０は、蒸発器目標温度設定手段４０１によって設定された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓと、外気温度センサ４０３で検知された外気温度Ｔａと、日射センサ４０４で検知された日射量Ｗｓと、蒸発器ファン電圧検知手段で検知されたファン電圧ＶＬと、車速センサ４０６で検知された車両の走行速度ＶＳとに基づいて、目標吸入圧力Ｐｓｓを設定する。
【００５６】
具体的には、目標吸入圧力Ｐｓｓは、基準圧力Ｐｅから第１補正量Ｐ１を減算するとともに後述する第２補正量Ｐ２を加算することにより演算される。つまり、目標吸入圧力Ｐｓｓは、演算式：Ｐｓｓ＝Ｐｅ―Ｐ１＋Ｐ２によって演算される。
ここで基準圧力Ｐｅは、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓを変数として含む関数：Ｐｅ＝ｆ（Ｔｅｓ）によって演算される。より詳しくは、基準圧力Ｐｅは、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓでの冷媒の飽和圧力に等しくなるように設定される。
【００５７】
第１補正量Ｐ１は、冷凍サイクル１０にかかる熱負荷に基づいて決定される。すなわち、第１補正量Ｐ１は、外気温度Ｔａ、日射量Ｗｓ、ファン電圧ＶＬ及び車両の走行速度ＶＳを変数として含む関数：Ｐ１＝ｇ（Ｔａ，Ｗｓ,ＶＬ，ＶＳ）によって演算される。
図５に示したように、熱負荷が大きければ第１補正量Ｐ１も大きく、熱負荷が小さければ第１補正量Ｐ１はゼロに設定される。従って、熱負荷が小さく第１補正量Ｐ１がゼロのときには、目標吸入圧力Ｐｓｓは、基準圧力Ｐｅに第２補正量Ｐ２を加えた値に等しくなる。
【００５８】
制御信号演算手段４１１は、目標吸入圧力設定手段４１０で設定された目標吸入圧力Ｐｓｓを上述した式（２）に代入することによって、制御電流Ｉを演算する。演算された制御電流Ｉは、吐出容量制御信号として、ソレノイド駆動手段４１２に入力される。
ソレノイド駆動手段４１２は、制御信号演算手段４１１で演算された制御電流Ｉに等しくなるよう、容量制御弁２００のコイル２５４に供給される電流を調整する。制御電流Ｉの調整は、所定の駆動周波数（例えば４００〜５００Ｈｚ）のＰＷＭ（パルス幅変調）において、デューティ比を変更することにより行われる。
【００５９】
図６は、ソレノイド駆動手段４１２の構成を示す。ソレノイド駆動手段４１２は、スイッチング素子４３０を有し、スイッチング素子４３０は、電源４５０とアースとの間を延びる電源ラインに、容量制御弁２００のコイル２５４と直列に介挿されている。スイッチング素子４３０は、電源ラインを電気的に断続可能であり、スイッチング素子４３０の動作によって、所定の駆動周波数のＰＷＭにてコイル２５４に制御電流Ｉが供給される。
【００６０】
なお、フライホイール回路を形成すべく、コイル２５４と並列にダイオード４３２が接続される。
スイッチング素子４３０には、制御信号発生手段４３４から所定の駆動信号が入力され、この信号に対応して、ＰＷＭにおけるデューティ比が変更される。
また、電源ラインには、電流センサ４３６が介挿され、電流センサ４３６は、コイル２５４を流れる制御電流Ｉを検知する。
【００６１】
電流センサ４３６は、制御電流比較判定手段４３８に検知した制御電流Ｉを入力し、制御電流比較判定手段４３８は、制御信号演算手段４１１から吐出容量制御信号として入力された制御電流Iと、電流センサ４３６によって検知された制御電流Ｉとを比較する。そして、制御電流比較判定手段４３８は、比較結果に基づいて、検知された制御電流Ｉが入力された制御電流Iに近付くように、制御信号発生手段４３４が発生する駆動信号を変更する。
【００６２】
なお、ソレノイド駆動手段４１２がデューティ比で制御電流Ｉを調整する場合、制御信号演算手段４１１は、制御電流Iと関連を有するパラメータとしてデューティ比を演算してもよく、この場合、制御信号演算手段４１１によって生成される吐出容量制御信号は、ソレノイド駆動手段４１２に所定のデューティ比で制御電流Ｉを供給させるための信号である。
【００６３】
つまり、吐出容量制御信号は、制御電流Iに対応する信号であってもよいし、制御電流Iと関連のあるデューティ比等のパラメータに対応する信号であってもよい。
また、制御装置４００Ａは、記憶手段４１３を有し、記憶手段４１３は、目標吸入圧力設定手段４１０が目標吸入圧力Ｐｓｓを演算するために使用する演算式、並びに、基準圧力Ｐｅ及び第１補正量Ｐ１を演算するために使用する演算式をそれぞれ記憶している。目標吸入圧力設定手段４１０は、目標吸入圧力Ｐｓｓを演算するたびに、記憶手段４１３に記憶された演算式を読み込む。
【００６４】
更に、制御装置４００Ａは、吐出容量判定手段４１４及び補正手段４１５を有する。
吐出容量判定手段４１４は、圧縮機１００の吐出容量が最大吐出容量であるか、最大吐出容量よりも小さいかを判定し、判定結果を補正手段４１５に入力する。
吐出容量の判定は、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓ、外気温度Ｔａ、日射量Ｗｓ、ファン電圧ＶＬ及び車両の走行速度ＶＳを入力値として、予め準備されているマップと照合することによって行われる。
【００６５】
なお、吐出容量が最大吐出容量のときは、通常、コイル２５４には過大な制御電流Ｉが供給されており、制御電流Ｉと吐出容量との間に相関がない。このため、吐出容量が最大吐出容量であるときには、実質的には吐出容量が制御されているとはいえない。従って、吐出容量判定手段が、圧縮機１００の吐出容量が最大吐出容量であるか、最大吐出容量よりも小さいかを判定するということは、吐出容量が制御状態にないか、制御状態にあるかを判定するということである。
【００６６】
補正手段４１５は、蒸発器目標温度設定手段４０１で設定された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓと蒸発器温度センサ４０２で検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅとの温度偏差ΔＴを演算し、そして、所定の閾値時間ｔａの間における温度偏差ΔＴの平均値（平均温度偏差ΔＴｍ）を演算する。
また、補正手段４１５は、閾値時間ｔａの間における、蒸発器温度センサ４０２で検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅの平均変化率αを演算する。この平均変化率αとは、閾値時間ｔａの間における蒸発器出口空気温度Ｔｅの変化量ΔＴｅを閾値時間ｔａで除した値である。
【００６７】
一方、補正手段４１５には、吐出容量判定手段４１４の判定結果が入力されている。
補正手段４１５は、所定の判定基準が満たされたときにのみ、記憶手段４１３に記憶された目標吸入圧力Ｐｓｓの演算式を補正して更新する。具体的には、所定の判定基準が満たされたときにのみ、演算式に含まれる第２補正量Ｐ２を変更量ΔＰ２だけ変更する。変更量ΔＰ２は、偏差ΔＴ若しくは平均温度偏差ΔＴｍが縮小するように決定され、例えば、平均温度偏差ΔＴｍを変数として含む関数：ΔＰ２＝ｈ（ΔＴｍ）により演算される。この関数：ΔＰ２＝ｈ（ΔＴｍ）は、予め求めておくことができる。
【００６８】
判定基準には、以下の（ｉ）〜（iii）の３つの条件が含まれる。
（ｉ）吐出容量判定手段４１４の判定の結果、閾値時間ｔａ以上の間、継続して吐出容量が最大吐出容量よりも小さい。
（ii）閾値時間ｔａの間における蒸発器出口空気温度Ｔｅの平均変化率αが所定の上限値β以下である。
（iii）閾値時間ｔａの間における平均温度偏差ΔＴｍが所定の下限値γ以上である。
【００６９】
これら（ｉ）〜（iii）の条件が全て満たされたときにのみ、変更量ΔＰ２だけ第２補正量Ｐ２が変更されることにより、目標吸入圧力Ｐｓｓの演算式が補正及び更新される。
更新とは、記憶手段４１３に記憶されている演算式が、補正されるごとに補正後の演算式に書き換えられることである。つまり、第２補正量Ｐ２を変更量ΔＰ２で変更した後の値が、最新の第２補正量Ｐ２として記憶される。
【００７０】
なお第２補正量Ｐ２の絶対値は、所定の上限値σ以下に制限される。上限値σは、例えば、第２補正量Ｐ２がゼロであるときの目標吸入圧力Ｐｓｓを基準として設定される。
上記、補正された演算式は、例えば補正が２回行われ、それぞれの変更量がΔＰ２１、ΔＰ２２であったとすると、Ｐｓｓ＝Ｐｅ―Ｐ１＋ΔＰ２１＋ΔＰ２２と表すことができる。従って、演算式は次式（３）のように表すこともできる。なお、第２補正量Ｐ２の初期値はゼロであり、式（３）における変更量ΔＰ２の初期値ΔＰ２０も０である。
【００７１】
【数２】
【００７２】
式（３）からわかるように、第２補正量Ｐ２は、各補正の変更量ΔＰ２の総和として規定することができる。
以下、上述した車両用空調システムの動作（使用方法）を説明する。
図７は、制御装置４００Ａが実行するプログラムのメインルーチンを示している。メインルーチンは、例えば車両のエンジンキーがオン状態になると起動され、オフ状態になると停止される。
【００７３】
メインルーチンでは、起動すると先ず、初期条件が設定される（Ｓ１０）。具体的には、フラグＦがゼロに設定され、コイル２５４に供給されるべき制御電流Iが、初期値I０に設定される。初期値I０が供給されている間、容量制御弁２００は開いた状態にあり、圧縮機１００の容量は、機械的に決定される最小容量になる。初期値I０はゼロであってもよい。
【００７４】
なお、圧縮機１００の容量が最小であるとき、逆止弁１７０の前後の圧力差は所定値よりも低く、圧縮機１００は冷凍サイクル１０に冷媒を吐出することができない。このため、最小の吐出容量でシリンダボア１０１ａから吐出室１４２に吐出された冷媒は、吐出室１４２から給気経路１６０を経てクランク室１０５に流入し、次いで、クランク室１０５から抽気通路１６２を経て吸入室１４０に戻る。つまり、圧縮機１００の容量が最小であるとき、冷媒は圧縮機１００の内部を循環する。
【００７５】
Ｓ１０の後、車両用空調システムのエアコンスイッチ（Ａ／Ｃスイッチ）がオンであるか否かが判定される（Ｓ１２）。即ち、乗員が、車室の冷房又は除湿を要求しているか否かが判定される。エアコンスイッチがオンの場合（Ｙｅｓの場合）、外部情報検知手段によって検知された外部情報が読み込まれる（Ｓ１４）。則ち、蒸発器目標温度設定手段４０１で設定された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓ、蒸発器温度センサ４０２で検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅ、外気温度センサ４０３で検知された外気温度Ｔａ、日射センサ４０４で検知された日射量Ｗｓ、蒸発器ファン電圧検知手段４０５によって検知されたファン電圧ＶＬ、及び、車速センサ４０６によって検知された車速ＶＳが読み込まれる。
【００７６】
Ｓ１４で読み込まれた外部情報に基づいて、目標吸入圧力設定手段４１０は、基準圧力Ｐｅ及び第１補正量Ｐ１を演算し（Ｓ１６）、この後、目標吸入圧力設定ルーチンＳ１８を実行して目標吸入圧力Ｐｓｓを演算する。
目標吸入圧力設定ルーチンＳ１８で演算された目標吸入圧力Ｐｓｓに基づいて、制御信号演算手段４１１は、コイル２５４に供給されるべき制御電流Ｉを演算する（Ｓ２０）。そして、制御信号演算手段４１１は、演算した制御電流Ｉが所定の下限値Ｉｍｉｎ以上であるか否か比較・判定する（Ｓ２２）。制御電流Ｉが下限値Ｉｍｉｎよりも小さい場合、制御信号演算手段４１１は、下限値Ｉｍｉｎを制御電流Ｉとして読み込み（Ｓ２４）、下限値Ｉｍｉｎを制御電流Ｉとして出力する（Ｓ２６）。Ｓ２６で出力された制御電流Ｉは、ソレノイド駆動手段４１２に入力され、ソレノイド駆動手段４１２によって、コイル２５４に供給される制御電流Ｉが調整される。
【００７７】
一方、Ｓ２２の判定結果において、演算された制御電流Ｉが下限値Ｉｍｉｎ以上である場合、制御信号演算手段４１１は、演算した制御電流Ｉが所定の上限値Ｉｍａｘ以下であるか否か比較・判定する（Ｓ２８）。制御電流Ｉが上限値Ｉｍａｘを超えている場合、制御信号演算手段４１１は、上限値Ｉｍａｘを制御電流Ｉとして読み込み（Ｓ３０）、上限値Ｉｍａｘを制御電流Ｉとして出力する（Ｓ２６）。
【００７８】
Ｓ２８の判定結果において、演算された制御電流Ｉが上限値Ｉｍａｘ以下である場合、制御信号演算手段４１１は、Ｓ２０で演算された制御電流Ｉを出力する（Ｓ２６）。
Ｓ２６の後、プログラムはＳ１２に戻るが、Ｓ１２でエアコンスイッチがオフの場合（Ｎｏの場合）、フラグＦが１であるか否か判定される（Ｓ３２）。Ｓ３２でフラグＦが１である場合、フラグＦがゼロに設定されるとともに、タイマがリセットされる（Ｓ３４）。また、Ｓ３２でフラグＦが１である場合、制御電流Ｉとして初期値Ｉ０が再び読み込まれ（Ｓ３６）、初期値Ｉ０が制御電流Iとして出力される（Ｓ２６）。
【００７９】
一方、Ｓ３２でフラグＦが１ではなくゼロである場合には、制御電流Ｉは初期値Ｉ０のままであり、初期値Ｉ０が制御電流Iとして出力される（Ｓ２６）。
図８は、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８の詳細を示すフローチャートである。
目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８では、まずフラグＦが１であるか否か判定される（Ｓ１００）。フラグＦの初期値はゼロであるため、１回目のＳ１００の判定結果は必ずＮｏとなる。Ｓ１００の判定結果がＮｏの場合、タイマがスタートされて経過時間ｔが計測され（Ｓ１０２）、フラグＦが１に設定される（Ｓ１０４）。
【００８０】
この後、蒸発器目標温度設定手段４０１で設定された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓと蒸発器温度センサ４０２で検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅとの差（温度偏差ΔＴ）が演算される（Ｓ１０６）。また、吐出容量判定手段４１４によって、圧縮機１００の吐出容量が最大吐出容量であるか否か判定される（Ｓ１０８）。
なお、Ｓ１０８での吐出容量の判定ついては、吐出容量判定手段４１４が、自身に入力された蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓ、外気温度Ｔａ、日射量Ｗｓ、蒸発器ファン電圧ＶＬ及び車速ＶＳを、マップと照合することによって行う。
【００８１】
それから、Ｓ１０２のタイマのスタートからの経過時間ｔが所定の閾値時間ｔａ未満であるか否か、即ちタイムアップしたか否かが判定され（Ｓ１１０）、経過時間ｔが閾値時間ｔａ未満である場合、目標吸入圧力Ｐｓｓが所定の演算式：Ｐｓｓ＝Ｐｅ―Ｐ１＋Ｐ２によって演算される（Ｓ１１２）。なお、第２補正量Ｐ２の初期値はゼロである。Ｓ１１２で目標吸入圧力Ｐｓｓが演算されると、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８からメインルーチンのＳ２０に戻る。
【００８２】
一方、Ｓ１１０において、経過時間ｔが閾値時間ｔａ以上でありタイムアップしている場合、タイマがリセットされる（Ｓ１１３）とともに、フラグＦがゼロに設定される（Ｓ１１４）。また、閾値時間ｔａの間における温度偏差ΔＴの平均値として、平均温度偏差ΔＴｍが演算されるとともに（Ｓ１１６）、閾値時間ｔａの間における蒸発器出口空気温度Ｔｅの平均変化率αが演算される（Ｓ１１８）。
【００８３】
より詳しくは、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８が繰り返し実行され、その度にＳ１０５で温度偏差ΔＴが演算される。平均温度偏差ΔＴｍは、閾値時間ｔａの間に繰り返し演算された温度偏差ΔＴの相加平均である。
一方、平均変化率αは、Ｓ１０２のタイマスタートの直前にＳ１２で読み込まれた蒸発器出口空気温度Ｔｅと、Ｓ１１０でタイムアップする直前にＳ１２で読み込まれた蒸発器出口空気温度Ｔｅとの差を、閾値時間ｔａで除して得られる値である。
【００８４】
Ｓ１１８の後、目標吸入圧力Ｐｓｓの演算式を補正するか否かが判定される（Ｓ１２０）。本実施形態では、判定基準が満たされたとき、則ち前述の（ｉ）〜（iii）の３つの条件が全て揃ったときにのみ、演算式が補正される。
Ｓ１２０で目標吸入圧力Ｐｓｓの演算式を補正することが決定されると、補正手段４１５は、演算式中の第２補正量Ｐ２の変更量ΔＰ２を演算する（Ｓ１２２）。具体的には、補正手段４１５は、平均温度偏差ΔＴｍが縮小するように、平均温度偏差ΔＴｍを変数として含む関数：ΔＰ２＝ｈ（ΔＴｍ）に基づいて変更量ΔＰ２を演算する。
【００８５】
そして、補正手段４１５は、好ましくは、記憶手段４１３に記憶されている現在の第２補正量Ｐ２に変更量ΔＰ２を足した暫定値が、所定の下限値−σ未満であるか、所定の上限値σを超えているか、下限値―σ以上上限値σ以下であるか判定する（Ｓ１２４）。Ｓ１２４の判定の結果、暫定値が下限値―σ以上で且つ上限値σ以下である場合、記憶手段４１３に記憶されている第２補正量Ｐ２が、Ｓ１２２で演算された暫定値へと更新され（Ｓ１２６）、更新後の演算式に基づいて目標吸入圧力Ｐｓｓが演算される（Ｓ１１２）。
【００８６】
一方、Ｓ１２４の判定の結果、暫定値が下限値−σ未満の場合には、記憶手段４１３に記憶されている第２補正量Ｐ２が下限値−σへと更新され（Ｓ１２８）、暫定値が上限値σを超えている場合には記憶手段４１３に記憶されている第２補正量Ｐ２が上限値σへと更新される（Ｓ１３０）。
つまり、第２補正量Ｐ２は下限値−σ以上且つ上限値σ以下の範囲内に制限されるのが好ましい。ここで、上限値σのσは正の値であり、好ましくは、基準圧力Ｐｅと第１補正量Ｐ１との和に基づいて設定される。
【００８７】
なお、更新された第２補正量Ｐ２は、制御装置４００Ａの電源がオフ状態にされてメインルーチンが停止されても記憶手段４１３にて維持され、メインルーチンが再開されたときに用いられる。
以下、本発明の第２実施形態の容量制御システムＢについて説明する。
容量制御システムＢは、容量制御弁２００に代えて、図９に示された容量制御弁３００を用いて圧縮機１００の吐出容量を制御する。
【００８８】
より詳しくは、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駆動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の上流側部分を介して吐出室１４２と連通し、且つ、弁ハウジング３０１の内部に区画された弁室３０３に開口している。
【００８９】
弁室３０３内には、円柱状の弁体３０４が収容されている。弁体３０４は、弁室３０３内を弁ハウジング３０１の軸線方向に移動可能であり、弁ハウジング３０１の端面に当接することで弁孔３０１ａを閉塞可能である。すなわち、弁ハウジング３０１の端面は弁座として機能する。
また、弁ハウジング３０１の外周面には出口ポート３０１ｂが形成され、出口ポート３０１ｂは、給気通路１６０の下流側部分を介してクランク室１０５と連通する。出口ポート３０１ｂも弁室３０３に開口しており、弁孔３０１ａ、弁室３０３及び出口ポート３０１ｂを通じて、吐出室１４２とクランク室１０５とは連通可能である。
【００９０】
駆動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の他端に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、ボビン３１４に巻回された円筒形のコイル（ソレノイドコイル）３１６が収容されている。
【００９１】
またソレノイドハウジング３１０内には、同心上に円筒状の固定コア３１８が収容され、固定コア３１８は、弁ハウジング３０１からエンドキャップ３１２に向けてコイル３１６の中央まで延びている。固定コア３１８のエンドキャップ３１２側はスリーブ３２０によって囲まれ、スリーブ３２０は、エンドキャップ３１２側に閉塞端を有する。
固定コア３１８は、中央に挿通孔３１８ａを有し、挿通孔３１８ａの一端は弁室３０３に開口している。また、固定コア３１８とスリーブ３２０の閉塞端との間には、円筒状の可動コア３２２を収容する可動コア収容空間３２４が規定され、挿通孔３１８ａの他端は、可動コア収容空間３２４に開口している。
【００９２】
挿通孔３１８ａには、ソレノイドロッド３２６が摺動可能に挿通され、ソレノイドロッド３２６の一端に弁体３０４が一体且つ同軸的に連結されている。ソレノイドロッド３２６の他端は可動コア収容空間３２４内に突出し、ソレノイドロッド３２６の他端部は、可動コア３２２に形成された貫通孔に嵌合され、ソレノイドロッド３２６と可動コア３２２とは一体化されている。また、可動コア３２２の段差面と固定コア３１８の端面との間には、開放ばね３２８が配置され、可動コア３２２と固定コア３１８との間には所定の隙間が確保されている。
【００９３】
可動コア３２２、固定コア３１８、ソレノイドハウジング３１０及びエンドキャップ３１２は磁性材料で形成され、磁気回路を構成する。スリーブ３２０は非磁性材料のステンレス系材料で形成されている。
ソレノイドハウジング３１０には感圧ポート３１０ａが形成され、感圧ポート３１０ａには、感圧通路１６６を介して吸入室１４０が接続されている。固定コア３１８の外周面には、軸線方向に延びる感圧溝３１８ｂが形成され、感圧ポート３１０ａと感圧溝３１８ｂとは互いに連通している。従って、感圧ポート３１０ａ及び感圧溝３１８ｂを通じて、吸入室１４０と可動コア収容空間３２４とが連通し、ソレノイドロッド３２６を介して、弁体３０４の背面側には、閉弁方向に吸入室１４０の圧力、則ち吸入圧力Ｐｓが作用する。
【００９４】
コイル３１６には、圧縮機１００の外部に設けられた制御装置４００Ｂが接続され、制御装置４００Ｂから制御電流Ｉが供給されると、コイル３１６は電磁力Ｇ（Ｉ）を発生する。コイル３１６の電磁力Ｇ（Ｉ）は、可動コア３２２を固定コア３１８に向けて吸引し、弁体３０４に対して閉弁方向に作用する。
容量制御弁３００にあっては、好ましくは、弁体３０４が弁孔３０１ａを閉じた時に吐出室１４２の圧力、則ち吐出圧力Ｐｄが作用する弁体３０４の受圧面積（シール面積Ｓｖと呼ぶ）と、吸入圧力Ｐｓが作用する弁体３０４の面積、即ちソレノイドロッド３２６の断面積とが同等に形成される。
【００９５】
この場合、弁体３０４には、開閉方向にクランク室１０５の圧力、則ちクランク圧力Ｐｃは、実質的にほとんど作用しない。従って、弁体３０４に作用する力は、吐出圧力Ｐｄと、吸入圧力Ｐｓと、コイル３１６の電磁力Ｇ（Ｉ）と、開放ばね３２８の付勢力ｆｓ３であり、吐出圧力Ｐｄ及び開放ばね３２８の付勢力ｆｓ３は開弁方向、それ以外の吸入圧力Ｐｓ及びコイル３１６の電磁力Ｇ（Ｉ）は、開弁方向とは対抗する閉弁方向に作用する。
【００９６】
この関係は、式（４）で示され、式（４）を変形すると式（５）となる。これらの式（４）、（５）から、吐出圧力Ｐｄと、電磁力Ｇ（Ｉ）即ち制御電流Ｉが決まれば、吸入圧力Ｐｓが決まることがわかる。なお、Ｇ（Ｉ）＝Ｂ・Ｉ（ただし、Ｂは定数）とした。
【００９７】
【数３】
【００９８】
このような関係に基づけば、図１０及び式（６）に示したように、吸入圧力Ｐｓの目標値として目標吸入圧力Ｐｓｓを予め決定し、変動する吐出圧力Ｐｄの情報がわかれば、発生させるべき電磁力Ｇ（Ｉ）つまり制御電流Ｉを演算できる。そして、コイル３１６に供給される制御電流Ｉをこの演算された制御電流Iに等しくなるよう調整すれば、吸入圧力Ｐｓが目標吸入圧力Ｐｓｓに近付くように弁体３０４が動作し、クランク圧力Ｐｃが調整される。すなわち、吸入圧力Ｐｓが目標吸入圧力Ｐｓｓに近付くように吐出容量が制御される。
【００９９】
このように吸入圧力Ｐｓを目標吸入圧力Ｐｓｓに近付けるような制御では、図１０を参照すれば、最小の吐出圧力Ｐｄｍｉｎから最大の吐出圧力Ｐｄｍａｘに渡る吐出圧力Ｐｄの高低に応じて、目標吸入圧力Ｐｓｓの設定範囲、換言すれば吸入圧力Ｐｓの制御範囲を高低スライド可能である。すなわち、任意の吐出圧力Ｐｄ１のときの吸入圧力Ｐｓの制御範囲は、吐出圧力Ｐｄ１よりも低い吐出圧力Ｐｄ２のときの吸入圧力Ｐｓの制御範囲よりも高圧側にスライドさせられる。このため容量制御システムＢによれば、熱負荷が高い領域であっても、吐出容量制御が可能となる。
【０１００】
また式（５）から、シール面積Ｓｖを小さく設定すれば、小さな電磁力Ｇ（Ｉ）で、任意の吐出圧力Ｐｄにおける目標吸入圧力Ｐｓｓの制御範囲を拡大可能であることがわかる。上記目標吸入圧力Ｐｓｓの制御範囲のスライドと、この制御範囲の拡大との相乗効果を発揮させれば、目標吸入圧力Ｐｓｓの制御範囲が大幅に拡大される。このため容量制御システムＢによれば、熱負荷が高い領域であっても、圧縮機１００の起動直後から吐出容量制御が可能となる。
【０１０１】
なお、コイル３１６への通電量を増加させると、吸入圧力Ｐｓを低下させることができる。一方、コイル３１６への通電量をゼロとすれば、開放ばね３２８の付勢力ｆｓ３により弁体３０４が離間して弁孔３０１ａが強制開放される。これにより吐出室１４２からクランク室１０５に冷媒が導入され、吐出容量は最小に維持される。
図１１は、制御装置４００Ｂを含む容量制御システムＢの概略構成を示したブロック図である。
【０１０２】
容量制御システムＢは、圧力センサ４５１及び圧力補正手段４５２を有し、且つ、制御信号演算手段４１１に代えて制御信号演算手段４５３を有する点において、容量制御システムＡとは異なる。よって、以下では、圧力センサ４５１、圧力補正手段４５２及び制御信号演算手段４５３について説明する。
容量制御システムＢでは、外部情報検知手段が吐出圧力検知手段を含み、吐出圧力検知手段は、その一部を構成する圧力センサ４５１を有する。吐出圧力検知手段は、吐出室１４２の冷媒の圧力である吐出圧力Ｐｄを検知するための手段である。圧力センサ４５１は、放熱器１４の入口側に装着され（図１参照）、当該部位における冷媒の圧力（以下、検知圧力Ｐｈという）を検知し、制御装置４００Ｂの圧力補正手段４５２に入力する。
【０１０３】
なお、吐出圧力Ｐｄ及び検知圧力Ｐｈは、冷凍サイクル１０の吐出圧力領域の圧力という一般的な意味においては、いずれも吐出圧力である。冷凍サイクル１０の吐出圧力領域とは、吐出室１４２から放熱器１４の入口までの領域をさす。また、冷凍サイクル１０の高圧領域とは、吐出室１４２から膨張器１６の入口までの領域をさす。圧力センサ４５１は、高圧領域のいずれかの部位で冷媒の圧力を検知することができればよい。
【０１０４】
これに対し、冷凍サイクル１０の吸入圧力領域とは、蒸発器１８の出口から吸入室１４０に亘る領域をさす。また、吐出圧力領域及び高圧領域には、圧縮工程にあるシリンダボア１０１ａも含まれ、吸入圧力領域には、吸入工程にあるシリンダボア１０１ａも含まれる。
圧力補正手段４５２は、圧力センサ４５１とともに吐出圧力検知手段を構成しており、圧力センサ４５１によって検知された検知圧力Ｐｈを補正することにより、吐出圧力Ｐｄを演算により求める。そして、圧力補正手段４５２は、演算した吐出圧力Ｐｄを制御信号演算手段４５３に入力する。
【０１０５】
このように検知圧力Ｐｈを補正するのは、吐出室１４２と放熱器１４の入口との間では、同じ吐出圧力領域であっても、特に熱負荷が大きいときには、冷媒の圧力に差が生じるためである。吐出圧力Ｐｄは、検知圧力Ｐｈを変数とする関数Ｐｄ＝ｊ（Ｐｈ）によって演算することができる。関数ｊ（Ｐｈ）は予め求めておくことができる。
制御信号演算手段４５３は、目標吸入圧力設定手段４１０によって設定された目標吸入圧力Ｐｓｓと、圧力補正手段４５２によって演算された吐出圧力Ｐｄとに基づいて、制御電流Ｉを演算する。このとき制御信号演算手段４５３は、前述した式（６）に基づいて、制御電流Ｉを演算することができる。
【０１０６】
図１２は、容量制御システムＢが実行するメインルーチンを示している。容量制御システムＢのメインルーチンにおいて、容量制御システムＡのメインルーチンと同一のステップについては、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８を含め、同じ符号を付して説明を省略する。
容量制御システムＢのメインルーチンでは、センサ入力等読込ステップＳ３７において、圧力センサ４５１で検知された検知圧力Ｐｈが更に読み込まれる。そして、圧力補正手段４５２が検知圧力Ｐｈから吐出圧力Ｐｄを演算する（Ｓ３８）。なお、吐出圧力演算ステップ（Ｓ３８）は、センサ入力等読込ステップＳ３７と制御電流演算ステップＳ４４との間に実行されればよい。
【０１０７】
また、容量制御システムＢのメインルーチンでは、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８で演算された目標吸入圧力Ｐｓｓが、所定の下限値ＰｓｓＬ以上であるか否か比較・判定される（Ｓ４０）。目標吸入圧力Ｐｓｓが下限値ＰｓｓＬ未満の場合、下限値ＰｓｓＬが目標吸入圧力Ｐｓｓとして読み込まれ（Ｓ４２）、制御信号演算手段４５３が、目標吸入圧力Ｐｓｓ及び吐出圧力Ｐｄを演算式に代入して制御電流Ｉを演算する（Ｓ４４）。
【０１０８】
Ｓ４０において、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８で演算された目標吸入圧力Ｐｓｓが下限値ＰｓｓＬ以上の場合、演算された目標吸入圧力Ｐｓｓが所定の上限値ＰｓｓＨ以下であるか否か比較・判定される（Ｓ４６）。Ｓ４６において、目標吸入圧力Ｐｓｓが上限値ＰｓｓＨを超えている場合、上限値ＰｓｓＨが目標吸入圧力Ｐｓｓとして読み込まれ（Ｓ４８）、制御信号演算手段４５３が、目標吸入圧力Ｐｓｓ及び吐出圧力Ｐｄを演算式に代入して制御電流Ｉを演算する（Ｓ４４）。
【０１０９】
またＳ４６において、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８で演算された目標吸入圧力Ｐｓｓが上限値ＰｓｓＨ以下の場合、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８で演算された目標吸入圧力Ｐｓｓ及び吐出圧力演算ステップＳ３８で演算された吐出圧力Ｐｄを演算式に代入して制御電流Ｉが演算される（Ｓ４４）。
上述した可変容量圧縮機１００の容量制御システムＡ，Ｂでは、制御装置４００Ａ，４００Ｂが、判定基準が満たされたときのみ、蒸発器温度センサ４０２によって検知された蒸発器出口空気温度Ｔｅに基づいて目標吸入圧力Ｐｓｓの演算式を補正する。つまり、吐出容量は、基本的にはフィードフォワード制御され、判定基準が満たされたときのみフィードバック制御される。
【０１１０】
この結果として、容量制御システムＡ，Ｂによれば、フィードバック制御の頻度が低減されて吐出容量の不安定化が抑制され、吐出容量が安定に制御される。
また、判定基準に含まれる１つの条件（ｉ）として、吐出容量が最大吐出容量よりも閾値時間ｔａ以上の間連続して小さいときは、吐出容量は比較的安定に制御されている。このときに検知した蒸発器出口空気温度Ｔｅと蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓとの偏差ΔＴに基づいて制御電流Ｉを調整すれば、偏差ΔＴが低減され、容量制御の精度が向上する。
【０１１１】
上述した容量制御システムＡ，Ｂでは、判定基準が、蒸発器温度センサ４０２で検知される蒸発器出口空気温度Ｔｅの閾値時間ｔａにおける平均変化率αが上限値以下であるという条件（ii）を更に含む。このため、判定基準が１つの条件（ｉ）のみを含むときに比べ、更に限定された条件下でのみ吐出容量がフィードバック制御され、フィードバック制御の頻度がより一層低減される。
【０１１２】
この結果として、容量制御システムＡ，Ｂによれば、吐出容量の不安定化が更に抑制され、吐出容量がより一層安定に制御される。
また、蒸発器出口空気温度Ｔｅの閾値時間ｔａにおける平均変化率αが上限値β以下のときも、吐出容量は比較的安定に制御されている。このときに検知した蒸発器出口空気温度Ｔｅと蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓとの偏差ΔＴに基づいて制御電流Ｉを調整すれば、偏差ΔＴが低減され、容量制御の精度が向上する。
【０１１３】
上述した容量制御システムＡ，Ｂでは、判定基準が、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓと蒸発器出口空気温度Ｔｅとの偏差Δの閾値時間ｔａにおける平均値ΔＴｍが下限値γ以上であるという条件（iii）を更に含む。このため、更に限定された条件下でのみ吐出容量がフィードバック制御され、フィードバック制御の頻度がより一層低減される。
この結果として、容量制御システムＡ，Ｂによれば、吐出容量の不安定化が更に抑制され、吐出容量がより一層安定に制御される。
【０１１４】
また、偏差ΔＴの閾値時間ｔａにおける平均値、則ち平均温度偏差ΔＴｍが下限値γを下回っているときにフィードバック制御を行わないことで、偏差ΔＴをそれ以上小さくしようとして却って吐出容量が不安定になるという事態が回避される。この結果としても、容量制御システムＡ，Ｂによれば、吐出容量の不安定化が抑制され、吐出容量が安定に制御される。
【０１１５】
上述した容量制御システムＡ，Ｂは、目標吸入圧力Ｐｓｓに吸入圧力Ｐｓが近付くように吐出容量を制御する吸入圧力制御方式を採用しているけれども、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓ及び冷凍サイクル１０にかかる熱負荷に基づいて目標吸入圧力Ｐｓｓが設定されている。このため、フィードバック制御の頻度が少なくても、目標吸入圧力Ｐｓｓが吸入圧力Ｐｓに近付くことにより、蒸発器出口空気温度Ｔｅが蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓに確実に近付く。
【０１１６】
また、容量制御システムＡ，Ｂでは、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓ及び冷凍サイクル１０にかかる熱負荷に加えて、圧縮機１００の回転数に相当する物理量としての車速ＶＳにも基づいて目標吸入圧力Ｐｓｓが的確に設定されている。この結果として、偏差ΔＴが一層低減される。
上述した容量制御システムＡ，Ｂでは、演算式が補正される毎に更新されることによって、フィードバック制御の頻度が少なくても、偏差ΔＴが確実に低減される。
【０１１７】
上述した容量制御システムＡ，Ｂでは、第２補正量Ｐ２が所定の範囲内に制限されることによって、例えば容量制御システムＡ，Ｂに何らかの異常が発生したとしても、演算式が初期のものから大きく変更されることが防止される。
上述した容量制御システムＡでは、フィードバック制御の頻度が低減されるけれども、感圧器２２８によって吐出容量が機械的にフィードバック制御されることで、偏差ΔＴが確実に低減される。
【０１１８】
上述した容量制御システムＢによれば、吸入圧力Ｐｓについてみたときに広い範囲に渡って、吐出容量が安定に制御される。すなわち、容量制御システムＢでは、弁体３０４に作用する吐出圧力Ｐｄに対し、吸入圧力Ｐｓとコイル３１６の電磁力Ｇ（Ｉ）とが対抗する方向に作用するため、吸入圧力Ｐｓの制御範囲が広い。
本発明は、上述した第１実施形態及び第２実施形態に限定されることはなく、種々の変形が可能である。
【０１１９】
第１実施形態及び第２実施形態では、目標吸入圧力演算ルーチンＳ１８の演算式更新判定ステップＳ１２０において、演算式を更新するか否かの判定基準に、前述の（ｉ）〜（iii）の条件が含まれていたが、少なくとも（ｉ）の条件が含まれていればよい。
従って、判定基準には、（ｉ）単独、（ｉ）と（ii）との組み合わせ、（ｉ）と（iii）との組み合わせ、及び、（ｉ）と（ii）と（iii）との組み合わせの４通りがある。これら４通りの判定基準のそれぞれに、更に、蒸発器ファン電圧検知手段４０５で検知されたファン電圧ＶＬが所定の上限値以下であるという条件を含ませてもよい。
【０１２０】
蒸発器ファン電圧ＶＬが上限値以下であるという条件は、蒸発器１８への送風量が上限値以下、若しくは少ないときという条件と同じであり、蒸発器１８への送風量が上限値以下であるという条件を判定基準に含ませてもよい。蒸発器１８への送風量が少ないときは、冷凍サイクル１０に対する熱負荷が小さく、第１補正量Ｐ１の演算誤差も小さくなる。このため、第２補正量Ｐ２を更新することによって目標吸入圧力Ｐｓｓに吸入圧力Ｐｓを的確に近付けることができる。
【０１２１】
第１実施形態及び第２実施形態では、目標吸入圧力Ｐｓｓの演算式を更新するか否かは、所定の閾値時間ｔａ毎に判定されるが、演算式が更新されるたびに、閾値時間ｔａを長くしてもよい。演算式を更新することにより、目標値である蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓと制御対象である蒸発器出口空気温度Ｔｅとのオフセットが縮小され、蒸発器目標出口空気温度Ｔｅｓに蒸発器出口空気温度Ｔｅが良く一致するようになる。このため、頻繁に更新の判定を行う必要がなく、閾値時間ｔａを長くしてフィードバック制御の頻度を更に減少させることで、吐出容量がより一層安定する。
【０１２２】
第１実施形態及び第２実施形態では、制御対象が蒸発器出口空気温度Ｔｅであったけれども、制御対象はこれに限定されることはない。例えば、制御対象を、冷凍回路１０の高圧領域の冷媒の圧力、高圧領域の冷媒の温度、圧縮機１００のシリンダーブロック１０１、フロントハウジング１０２又はリアハウジング１０４の温度（ハウジング温度）、圧縮機１００の駆動トルクとしてもよい。
【０１２３】
第１実施形態及び第２実施形態では、冷凍サイクル１０にかかる熱負荷についての情報（熱負荷情報）として、外気温度Ｔａ、日射量Ｗｓ及び蒸発器ファン電圧ＶＬを検知したけれども、熱負荷情報はこれらに限定されない。
例えば、熱負荷情報として、外気湿度、車両用空調システムの各種設定（内外気切換ドア位置、車内温度設定、吹き出し口位置、エアミックスドア位置）、車内温度、車内湿度、蒸発器入口空気温度、蒸発器入口空気湿度、車室内各部表面温度、高圧領域又は低圧領域の圧力又は湿度、車両の乗員数等を検知してもよい。ただし、熱負荷を精度良く検知するために、熱負荷検知手段は、外気温度センサ４０３と蒸発器ファン電圧検知手段４０５とを少なくとも有するのが好ましい。
【０１２４】
第１実施形態及び第２実施形態では、エンジン１１４又は圧縮機１００の回転数を検知する手段として車速センサ４０６を使用したが、エンジン１１４又は圧縮機１００の回転数を直接検知する手段を用いてもよい。
第１実施形態及び第２実施形態において、ソレノイド駆動手段４１２は、コイル２５４，３１６に供給されている制御電流Ｉを検知すべく、電流センサ４３６を有していたが、電流センサ４３６の配置は、制御電流Ｉを検知可能であれば特に限定されない。また、制御電流Ｉを検知可能であれば、電流センサ４３６に代えて、電圧計等の他の手段を用いてもよい。
【０１２５】
また、ソレノイド駆動手段４１２は、制御電流Ｉを検知するための手段を有していなくてもよい。この場合、目標吸入圧力Ｐｓｓ又は制御電流Ｉとスイッチング素子４３０を駆動するデューティ比との相関を予め求めておけばよい。そして、当該相関に基づいて、制御信号演算手段４１１が目標吸入圧力Ｐｓｓ又は制御電流Ｉからデューティ比を演算し、演算したデューティ比をソレノイド駆動手段４１２に入力すればよい。
【０１２６】
第１実施形態及び第２実施形態では、容量制御システムＡ，Ｂの制御装置４００Ａ，Ｂが独立していたけれども、制御装置４００Ａ，Ｂを、空調システム全体の動作を制御するエアコン用ＥＣＵの一部として構成してもよい。
第１実施形態では、容量制御弁２００の弁体２１０に対して開閉方向に吐出圧力Ｐｄ及びクランク圧力Ｐｃが作用していなかったが、弁体に対して開閉方向に吐出圧力Ｐｄ又はクランク圧力Ｐｃが作用する容量制御弁を用いてもよい。
【０１２７】
第２実施形態では、容量制御弁３００の弁体３０４に対して開閉方向に吐出圧力Ｐｄ及び吸入圧力Ｐｓが作用していたが、弁体に対して更にクランク圧力Ｐｃが作用する容量制御弁を用いてもよい。
第１及び第２実施形態の容量制御システムＡ，Ｂが適用された圧縮機１００は、クラッチレス圧縮機であったが、容量制御システムＡ，Ｂは、電磁クラッチを装着した圧縮機にも適用可能である。圧縮機１００は斜板式の往復動圧縮機であったけれども、揺動板式の往復動圧縮機であってもよい。揺動板式の圧縮機は、揺動板を揺動させるための要素を有し、斜板１０７及びこの要素をまとめて斜板要素という。圧縮機１００は、電動モータで駆動されるものであってもよい。
【０１２８】
更に、容量制御システムＡ，Ｂは、スクロール式やベーン式の可変容量圧縮機にも適用可能である。すなわち、弁体にソレノイドユニットの電磁力が作用する容量制御弁を用いて、吐出容量を変化させるための制御圧力を容量制御弁の弁開度によって変化させることができれば、あらゆる可変容量圧縮機に適用可能である。
なお、制御圧力とは、往復動圧縮機の場合には、クランク室の圧力（クランク圧力Ｐｃ）である。
【０１２９】
第１及び第２実施形態の容量制御システムＡ，Ｂが適用された圧縮機１００では、抽気通路１６２の流量を規制してクランク圧力Ｐｃを昇圧するために、抽気通路１６２に絞り要素として固定オリフィス１０３ｃを配置したが、絞り要素として、流量可変の絞りを用いてもよく、また、弁を配置して弁開度を調整してもよい。
第１及び第２実施形態の容量制御システムＡ，Ｂでは、容量制御弁２００，３００は、吐出室１４２とクランク室１０５との間を繋ぐ給気通路１６０に配置されていたけれども、圧縮機１００が斜板式又は揺動板式の場合、給気通路１６０に容量制御弁２００，３００を配置せずに、クランク室１０５と吸入室１４０との間を繋ぐ抽気通路１６２に容量制御弁を配置してもよい。即ち、給気通路１６０の開度を制御する入口制御に限定されず、抽気通路１６２の開度を制御する出口制御であってもよい。
【０１３０】
第１及び第２実施形態の容量制御システムＡ，Ｂが適用される冷凍サイクル１０では、冷媒はＲ１３４ａや二酸化炭素に限定されず、その他の新冷媒を使用してもよい。つまり、容量制御システムＡ，Ｂは、従来の空調システムにも適用可能である。
最後に、本発明に係る可変容量圧縮機の容量制御システムは、車両用空調システム以外の室内用空調システム等、空調システム全般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】第１実施形態の容量制御システムを適用した車両用空調システムの冷凍サイクルの概略構成を可変容量縮機の縦断面とともに示す図である。
【図２】図１の冷凍サイクルに用いられた容量制御弁の概略構成を、圧縮機における容量制御弁の接続状態とともに説明するための図である。
【図３】図１の冷凍サイクルにおける、容量制御弁の制御電流と目標吸入圧力との関係を示すグラフである。
【図４】第１実施形態の容量制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図５】図１の冷凍サイクルにおける、熱負荷と目標吸入圧力との関係を示すグラフである。
【図６】図４中のソレノイド駆動手段の詳細を示すブロック図である。
【図７】図４の容量制御システムが実行するメインルーチンを示す制御フローチャートである。
【図８】図７のメインルーチンに含まれる目標吸入圧力演算ルーチンの制御フローチャートである。
【図９】第２実施形態の容量制御システムに用いられる容量制御弁の概略構成を、圧縮機における容量制御弁の接続状態とともに説明するための図である。
【図１０】図１１の容量制御弁における、制御電流、目標吸入圧力及び吐出圧力の関係を示すグラフである。
【図１１】第２実施形態の容量制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１の容量制御システムが実行するメインルーチンを示す制御フローチャートである。
【符号の説明】
【０１３２】
２５４ コイル
４００Ａ 制御装置
４０２ 蒸発器温度センサ（制御対象検知手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調システムの冷凍サイクルを構成すべく冷媒が循環する循環路に放熱器、膨張器及び蒸発器とともに介挿される可変容量圧縮機に適用され、前記空調システムの制御量が目標値に近付くように、前記可変容量圧縮機の吐出容量を制御圧力の調整により制御する容量制御システムにおいて、
前記制御量を検知する制御対象検知手段と、
開閉作動によって前記制御圧力を調整可能な電磁制御弁と、
演算式に基づいて前記目標値から吐出容量制御信号を演算し、前記吐出容量制御信号に対応した制御電流を前記電磁制御弁に供給する制御装置とを具備し、
前記制御装置は、判定基準が満たされたときのみ前記制御対象検知手段によって検知された制御量と前記目標値との偏差に基づいて前記演算式を補正し、
前記判定基準は、前記可変容量圧縮機の吐出容量が最大吐出容量よりも閾値時間以上の間連続して小さいという条件を含む
ことを特徴とする可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項２】
前記判定基準は、前記制御対象検知手段で検知される制御量の前記閾値時間の間における平均変化率が上限値以下であるという条件を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項３】
前記蒸発器に対する送風量を検知する蒸発器送風量検知手段を更に具備し、
前記判定基準は、前記蒸発器送風量検知手段で検知される蒸発器の送風量が上限値以下であるという条件を更に含む
ことを特徴とする請求項２に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項４】
前記判定基準は、前記制御目標設定手段で設定された目標値と、前記制御対象検知手段で検知された制御量との偏差の前記閾値時間における平均値が下限値以上であるという条件を更に含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項５】
前記冷凍サイクルの熱負荷を検知する熱負荷検知手段を更に備え、
前記制御装置は、
前記目標値及び前記熱負荷検知手段で検知された熱負荷に基づいて、吸入圧力の目標である目標吸入圧力を設定する目標吸入圧力設定手段と、
前記目標吸入圧力設定手段で設定された目標吸入圧力から前記吐出容量制御信号を演算するための演算式を前記演算式として記憶した記憶手段と、
前記制御対象検知手段によって検知された制御量に基づいて前記記憶手段に記憶されている演算式を補正する補正手段と
を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項６】
前記可変容量圧縮機の回転数に相当する物理量を検知する回転数検知手段を更に備え、
前記目標吸入圧力設定手段は、前記目標値、前記熱負荷、及び、前記回転数検知手段で検知された物理量に基づいて前記目標吸入圧力を設定する
ことを特徴とする請求項５に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項７】
前記記憶手段に記憶されている演算式は、前記補正手段によって補正された演算式によって更新されることを特徴とする請求項５又は６に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項８】
前記閾値時間は、前記演算式が補正される毎に増大されることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項９】
前記補正手段による前記演算式の補正量は、最初の演算式を基準として設定される範囲内に制限されることを特徴とする請求項５乃至８の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項１０】
前記電磁制御弁は、吸入圧力に応答して前記制御圧力を機械的に制御する感圧器を有することを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項１１】
前記電磁制御弁は、吐出圧力が吸入圧力及びソレノイドユニットの電磁力に対して対向する方向に作用する弁体を有することを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項１】
空調システムの冷凍サイクルを構成すべく冷媒が循環する循環路に放熱器、膨張器及び蒸発器とともに介挿される可変容量圧縮機に適用され、前記空調システムの制御量が目標値に近付くように、前記可変容量圧縮機の吐出容量を制御圧力の調整により制御する容量制御システムにおいて、
前記制御量を検知する制御対象検知手段と、
開閉作動によって前記制御圧力を調整可能な電磁制御弁と、
演算式に基づいて前記目標値から吐出容量制御信号を演算し、前記吐出容量制御信号に対応した制御電流を前記電磁制御弁に供給する制御装置とを具備し、
前記制御装置は、判定基準が満たされたときのみ前記制御対象検知手段によって検知された制御量と前記目標値との偏差に基づいて前記演算式を補正し、
前記判定基準は、前記可変容量圧縮機の吐出容量が最大吐出容量よりも閾値時間以上の間連続して小さいという条件を含む
ことを特徴とする可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項２】
前記判定基準は、前記制御対象検知手段で検知される制御量の前記閾値時間の間における平均変化率が上限値以下であるという条件を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項３】
前記蒸発器に対する送風量を検知する蒸発器送風量検知手段を更に具備し、
前記判定基準は、前記蒸発器送風量検知手段で検知される蒸発器の送風量が上限値以下であるという条件を更に含む
ことを特徴とする請求項２に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項４】
前記判定基準は、前記制御目標設定手段で設定された目標値と、前記制御対象検知手段で検知された制御量との偏差の前記閾値時間における平均値が下限値以上であるという条件を更に含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項５】
前記冷凍サイクルの熱負荷を検知する熱負荷検知手段を更に備え、
前記制御装置は、
前記目標値及び前記熱負荷検知手段で検知された熱負荷に基づいて、吸入圧力の目標である目標吸入圧力を設定する目標吸入圧力設定手段と、
前記目標吸入圧力設定手段で設定された目標吸入圧力から前記吐出容量制御信号を演算するための演算式を前記演算式として記憶した記憶手段と、
前記制御対象検知手段によって検知された制御量に基づいて前記記憶手段に記憶されている演算式を補正する補正手段と
を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項６】
前記可変容量圧縮機の回転数に相当する物理量を検知する回転数検知手段を更に備え、
前記目標吸入圧力設定手段は、前記目標値、前記熱負荷、及び、前記回転数検知手段で検知された物理量に基づいて前記目標吸入圧力を設定する
ことを特徴とする請求項５に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項７】
前記記憶手段に記憶されている演算式は、前記補正手段によって補正された演算式によって更新されることを特徴とする請求項５又は６に記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項８】
前記閾値時間は、前記演算式が補正される毎に増大されることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項９】
前記補正手段による前記演算式の補正量は、最初の演算式を基準として設定される範囲内に制限されることを特徴とする請求項５乃至８の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項１０】
前記電磁制御弁は、吸入圧力に応答して前記制御圧力を機械的に制御する感圧器を有することを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【請求項１１】
前記電磁制御弁は、吐出圧力が吸入圧力及びソレノイドユニットの電磁力に対して対向する方向に作用する弁体を有することを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の可変容量圧縮機の容量制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１５６１３０（Ｐ２００９−１５６１３０Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３４２１０（Ｐ２００７−３３４２１０）
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【出願人】（０００００１８４５）サンデン株式会社 (1,791)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【出願人】（０００００１８４５）サンデン株式会社 (1,791)
【Ｆターム（参考）】
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