空调装置的制作方法

专利名称：空调装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及主要是装载在汽车等车辆上的备有包含可变容量压缩机的制冷剂循环回路的空调装置，具体而言涉及通过将压缩机的发动机负荷最优化而能够控制排出容量以实现维持室温稳定的空调装置。
背景技术：
以前，作为众所周知的空调装置的一例，有由经由冷凝器、减压装置(膨胀阀)、蒸发器、以及可变容量压缩机(特别是其内部的吸入室、缸膛及排出室)的循环回路构成制冷剂循环回路的类型的装置。此外，在这种空调装置中，公知有如下的类型可变容量压缩机的控制阀具有反馈控制功能，即以制冷剂排出容量作为推测指标，检测设定在制冷剂循环回路中的两个压力监视点之间的压力差，反馈控制可变容量压缩机的排出容量以使该两点间压力差接近于设定压力差；此外，配备在制冷剂循环回路的外部的控制装置基于来自空调操作面板的模式切换器或风量开关的切换信息(利用将冷气设备负荷的剧烈变动在事前或与变动同时报知给控制装置的信息)决定设定压力差或再次运算、指示控制阀改变设定压力差；通过具有这样的功能构成，能够兼顾用于实现维持室温稳定的压缩机的排出量控制和紧急避险性的排出容量的迅速改变，还能够提高用于维持室温稳定的控制精度及反应性。
这种空调装置在例如特开2001-140767号公报中公示。
在该空调装置中，为了检测制冷剂循环回路中的制冷剂循环量而通过压力差传感器检测压力监视点间的制冷剂流的压力差，着眼于在此得到的两个压力监视点间的压力差与制冷剂循环量的相关性而进行可变容量压缩机中的排出容量的反馈控制，为了使这里的排出容量的反馈控制稳定进行，高精度地检测压力差是必不可少的。
所以，为了提高两个压力监视点间的压力差检测的精度，如果应用加长两个压力监视点间的距离、或在制冷剂循环回路内设置节流部件的方法是比较有效的，但采用这种结构时空调装置的基本结构会变得复杂，或者可变容量压缩机的设计变得烦杂，实际应用较为困难，结果有不能充分发挥基本性能的问题。
具体而言，如果应用加长两个压力监视点间的距离的结构，则如图1所示，在结合于制冷剂所流动的主管上的、用于将制冷剂从该压力监视点P1、P2向压力差传感器100引导的两根导管中，其中一根(图1的情况是来自压力监视点P1的导管)变长，结果使空调装置的基本结构变得复杂。
与此相对，如果应用在制冷剂循环回路内设置节流部件的结构，则如图2所示，在制冷剂所流动的主管内的压力监视点P1、P2之间设置节流部件101，并且能够缩短结合于主管上的、用于将制冷剂从该压力监视点P1、P2向压力差传感器100引导的两根导管，但在该结构的情况下，因节流部件101产生压力损失而使空调装置的效率降低，结果可变容量压缩机的设计变得烦杂。特别在将两个压力监视点P1、P2之间的压力差直接用作抵抗可变容量压缩机的控制阀的电磁力的力的情况下，需要用于将两个压力监视点P1、P2中的一个向可变容量压缩机引导的通路，而且将节流部件101设置在可变容量压缩机内部、用作抵抗控制阀的电磁力的力的情况下，不能回避压力损失的问题，并且由于需要在可变容量压缩机内部设置压力差通路，所以无论如何可变容量压缩机的改良设计都变得较烦杂。
本发明的目的是提供一种能够以简洁的结构简单地、高精度地、准确地进行制冷剂循环量的检测、并且能够进一步提高包括用于维持室温稳定的控制的精度及反应性的基本功能的空调装置。

发明内容
根据本发明，可以得到如下的空调装置，在备有包含可变容量压缩机的制冷剂循环回路的空调装置中，备有检测可变容量压缩机的制冷剂循环量并将转换为电信号的流量检测信号输出的热线式流量检测机构，从外部检测至少包括制冷剂循环回路的冷气设备负荷状态的制冷剂循环动作状态并将制冷剂动作状态信号输出的制冷剂状态检测机构，和基于流量检测信号及制冷剂动作状态信号而决定可变容量压缩机的制冷剂循环量目标值、并基于比较该流量检测信号及该制冷剂循环量目标值的结果、对该可变容量压缩机的排出容量进行通常模式的反馈控制以使该流量检测信号接近该制冷剂循环量目标值的排出容量控制机构。
此外，根据本发明，可以得到如下的空调装置，在上述空调装置中，制冷剂状态检测机构至少包含将低压侧压力作为制冷剂循环回路的制冷剂循环动作状态进行检测并将低压检测信号输出的吸入压力传感器，排出容量控制机构基于低压检测信号决定低压侧压力目标值，并且基于比较该低压检测信号及该低压侧压力目标值的结果、可与通常模式的反馈控制之间切换地对可变容量压缩机的排出容量进行反馈控制，以使该低压检测信号接近该低压侧压力目标值。
进而，根据本发明，可以得到如下的空调装置，在上述空调装置中，热线式流量检测机构配设在从包含可变容量压缩机的制冷剂循环回路的排出室到冷凝器的入口之间。
加之，根据本发明，可以得到如下的空调装置，在上述空调装置中，热线式流量检测机构备有将暴露于制冷剂流中的热线电阻及温度计电阻与未暴露于制冷剂流中的一对电阻连接而构成的惠斯通电桥电路，从惠斯通电桥电路中的热线电阻及温度计电阻所位于的输入侧外加规定的电压、控制流过该热线电阻的电流以使从该热线电阻及温度计电阻的电阻值变化得到的制冷剂温度差一定的控制电路，和检测惠斯通电桥电路中的一对电阻所位于的接地连接的输出侧、和、位于热线电阻与该一对电阻中的一个之间的部位的输出电位差、从而取得流量检测信号的电位差检测电路。
另一方面，根据本发明，可以得到如下的空调装置，在上述空调装置中，备有将表示温度计温度的温度信息输出的温度信息输出机构、和比较预先设定的设定温度与温度计的温度信息的温度比较机构，排出容量控制机构根据温度比较机构的比较结果，在温度计温度超过设定温度时控制可变容量压缩机的排出容量以使制冷剂循环量减少；或者备有将表示温度计温度的温度信息输出的温度信息输出机构、和比较预先设定的设定温度与温度计的温度信息的温度比较机构，排出容量控制机构根据温度比较机构的比较结果，在温度计温度超过设定温度时控制可变容量压缩机的排出容量以使制冷剂循环量为最小；或者备有将表示温度计温度的温度信息输出的温度信息输出机构，排出容量控制机构基于温度计的温度信息驱动控制装备在制冷剂循环回路中的冷凝器的送风机风扇的送风量。
此外，根据本发明，可以得到如下的空调装置，在上述空调装置中，热线电阻是将铂薄膜加工成螺旋状并配设在高绝缘性的圆筒状部件或圆柱状部件的外周面上而成的，或者是在该圆筒状部件或该圆柱状部件的外周面上将铂线卷绕成螺旋状而成的。
进而，根据本发明，可以得到如下的空调装置，在上述空调装置中，热线电阻及温度计是将铂薄膜电阻形成为规定的图案并配设在高绝缘性的基板部件上而成的。
加之，根据本发明，可以得到如下的空调装置，在上述空调装置中，在热线式流量检测机构中，惠斯通电桥电路中除了热线电阻及温度计电阻以外的一对电阻、控制电路、及电位差检测电路内装于可变容量压缩机中的控制阀中。
另一方面，根据本发明，可以得到如下的空调装置，在上述空调装置中，备有装载在装载了发动机的车辆上、并且检测发动机的转速并将发动机转速信号输出的发动机转速检测机构，还备有基于发动机转速信号、流量检测信号、及制冷剂循环量目标值探测制冷剂循环回路中的制冷剂不足的制冷剂不足探测机构。
此外，根据本发明，可以得到如下的空调装置，在上述空调装置中，制冷剂不足探测机构至少基于流量检测信号及制冷剂循环量目标值的差值来探测制冷剂不足。


图1是表示以前的空调装置的应用了用于提高制冷剂循环回路中的两个压力监视点间的制冷剂流的压力差检测的精度的一种方法时的主要部分结构的概况图。
图2是表示以前的空调装置的应用了用于提高制冷剂循环回路中的两个压力监视点间的制冷剂流的压力差检测的精度的另一种方法时的主要部分结构的概况图。
图3是表示本发明的一实施方式的空调装置的电子控制系统的主要部分结构的方块图。
图4是表示在图3中说明的空调装置的电子控制系统的主要部分中备有的热线式流量检测器的细部结构的电路图。
图5是例示装备在图4所示的热线式流量检测器中的热线电阻的具体构造的图，(a)对应将其一种形式部分剖开表示的侧视图，(b)对应将其另一种形式部分剖开表示的侧视图。
图6是例示装备在图4所示的热线式流量检测器中的热线电阻及温度计的简单的构造的俯视图。
图7是例示装备在图3中说明的空调装置的制冷剂循环回路中的可变容量压缩机的基本结构的侧面剖视图。
具体实施例方式
为了更详细地描述本发明，下面按照附图对其说明。
图3是表示本发明的一实施方式的空调装置的电子控制系统的主要部分结构的方块图。该空调装置也与以前的装置同样构成为，备有包含装载在汽车等车辆上的可变容量压缩机、并且由未图示的冷凝器、减压装置(膨胀阀)、及蒸发器构成的制冷剂循环回路。这里的电子控制系统的主要部分构成为，备有将检测各种外部信息所得的结果向控制装置70送出的外部信息检测机构；基于来自外部信息检测机构的各种外部信息、运算输出从驱动电路80经由后述的可变容量压缩机的控制阀43向其线圈输出的驱动信号的合适的占空比Dt、由此来承担全部空调控制的控制装置70；基于来自控制装置70的指令对控制阀43的线圈输出占空控制后的驱动信号的驱动电路80。
其中，外部信息检测机构构成为，备有检测可变容量压缩机的制冷剂循环量、并将变换为电信号的流量检测信号输出的作为热线式流量检测机构的热线式流量检测器72，从外部检测至少包含制冷剂循环回路的冷气设备负荷状态的制冷剂循环动作状态、并输出制冷剂动作状态信号的作为制冷剂状态检测机构的制冷剂状态检测器71，由车辆的乘员操作、并输出空调装置的开/关设定信息的A/C开关73，由车辆的乘员操作、并将表示空调装置的期望的温度设定信息的设定温度Te(set)输出的温度设定器74，设在制冷剂循环回路的蒸发器的空气吹出侧的旁边、检测通过蒸发器而被冷却的吹出空气的温度Te(t)并作为室温信息输出的温度传感器75，检测车速V并输出的车速传感器76，检测发动机转速NE并输出的发动机转速传感器77，以及连接在检测设在发动机吸气管上的节流阀的开度(或角度)并作为加速器开度Ac(t)信息输出的节流传感器(加速器开度传感器)78上、并将这些与车辆的运转状况有关的信息送出的电子控制单元即发动机控制单元(ECU)79。
此外，控制装置70为至少备有CPU、ROM、RAM、定时器及I/O的类似于计算机的控制单元，在I/O的输出端子上连接着驱动电路80，并且在I/O的输入端子上连接着上述外部信息检测机构的各部分，即制冷剂状态检测器71、热线式流量检测器72、A/C开关73、温度设定器74、温度传感器75、及发动机控制单元(ECU)79。该控制装置70基于从外部信息检测机构提供的各种外部信息判断现在的状况后，运算驱动电路80输出到控制阀48的线圈的驱动信号的适当的占空比Dt，用该运算出的占空比Dt下的驱动信号的输出指示驱动电路80。由此，能够迅速地改变可变容量压缩机内的曲柄压力Pc，还能够迅速改变活塞的行程(这也是排出容量，反映负荷转矩的大小)。
因而，控制装置70发挥作为设定压力差决定机构的功能的同时，该控制装置70与驱动电路80及控制阀43协同作用，构成如下的排出容量控制机构基于包括以来自热线式流量检测器72的流量检测信号及来自制冷剂状态检测器71的制冷剂动作状态信号为代表的各种外部信息、而决定可变容量压缩机的制冷剂循环量目标值，同时基于比较流量检测信号及制冷剂循环量目标值的结果、对可变容量压缩机的排出容量进行通常模式的反馈控制、以使流量检测信号接近制冷剂循环量目标值。
这里的排出容量控制机构与特开2001-140767号公报的图4所公示的结构相比，在外部信息检测机构中，作为各种外部信息新加入了来自热线式流量检测机构即热线式流量检测器72的流量检测信息，来自制冷剂动作状态检测机构即制冷剂动作状态检测器71的制冷剂动作状态信息，以及来自后述的装备在热线式流量检测器72中的温度信息输出机构即Rc电阻值检测器81的表示温度计温度的温度信息(用温度计电阻Rc即Rc电阻值表示)。因此，能够更高精度地、正确地进行制冷剂循环量的检测，由此显著提高了包括用于实现维持室温稳定的控制的精度及反应性的基本功能，并且还能够进行用于实现可变容量压缩机的长寿命化的排出容量的控制。
对于上述制冷剂状态检测器71，为包含将低压侧压力作为制冷剂循环回路中的制冷剂循环动作状态进行检测并将低压检测信号输出的吸入压力传感器的结构，能够发挥如下功能排出容量控制机构基于低压检测信号决定低压侧压力目标值，并且基于比较低压检测信号及低压侧压力目标值的结果，以由控制装置70设定的规定的压力或流量，能够在与上述的通常模式的反馈控制之间切换地对可变容量压缩机的排出容量进行反馈控制，以使低压检测信号接近低压侧压力目标值，在这种情况下进一步提高了发动机的负荷控制及空调控制。
即、在该排出容量控制机构中，如果主要构建可在基于来自热线式流量检测器72的流量检测信息的通常模式的反馈控制、和基于来自制冷剂状态检测器71的制冷剂的低压检测信息的反馈控制之间切换的功能，则能够进行发挥各个控制的优点的最合适的控制，能够以较高的维数协调空调的舒适性和发动机的负荷降低。特别优选的是，在低负荷区域，为谋求防止蒸发器结霜而进行低压侧的反馈控制，在高负荷区域，在发动机负荷较大、迅速加速等时则进行能够可靠地降低发动机负荷的通常模式的反馈控制。
此外，在该排出容量控制机构中，主要是用装备在控制装置70中的温度比较机构对来自Rc电阻值检测器81的温度计的温度信息(作为Rc电阻值得到)与预先设定在存储装置等中的设定温度进行比较，如果根据该比较结果，在温度计的温度超过设定温度时控制可变容量压缩机的排出容量以使制冷剂循环量减少或成为最小值，则能够不损害空调装置功能地实现可变容量压缩机的长寿命化。此外，如果基于这里的温度计的温度信息，通过排出容量控制机构经由冷凝器风扇驱动电路82驱动控制装备在制冷剂循环回路中的冷凝器的送风机风扇(冷凝器风扇83)的送风量，则能够不象以前那样使用压力开关或压力传感器而进行冷凝器的控制。
图4是表示该空调装置的电子控制系统的主要部分中所备有的热线式流量检测器72的细部结构的电路图。该热线式流量检测器72配设在包含可变容量压缩机的制冷剂循环回路中，优选地配设在从排出室41到来图示的冷凝器的入口之间，其构成为，备有由暴露于制冷剂流中的热线电阻Rs及温度计电阻Rc与未暴露于制冷剂流中的一对电阻R1、R2连接而构成惠斯通电桥电路；从惠斯通电桥电路中的热线电阻Rs及温度计电阻Rc所位于的输入侧施加规定的电压V、对流过热线电阻Rs中的电流I进行控制以使从热线电阻Rs及温度计电阻Rc的电阻值变化而得到的制冷剂温度差一定的控制电路72a；检测惠斯通电桥电路中的一对电阻R1、R2所位于的接地连接的输出侧和位于热线电阻Rs与一对电阻R1、R2中的一个(R2)之间的部位的输出电位差而获得流量检测信号的电位差检测电路72b。此外，温度计电阻Rc及电阻R1的两端连接在Rc电阻值检测器81上，在Rc电阻值检测器81中，由Rc＝VRC·R1/VR1的关系式从温度计电阻Rc的两端电压VRC与电阻R1两端电压VR1得到表示温度信息的Rc电阻值，并作为Rc电阻值信号输出。但是，这里以R1为已知定值、Rc预先由与温度的相关关系而求得为前提。
下面说明该热线式流量检测器72的制冷剂流量检测的原理。从置于制冷剂流中的热线电阻Rs向制冷剂的传热系数h，在设α、β为定值、设G为制冷剂的重量(质量)的情况下，h＝α+β(G)1/2的关系成立。此外，如果在该关系中考虑施加在热线电阻Rs上的电力(发热量)的均衡，则在设热线电阻Rs对应的外加电压为V、设供给电流为I、设截面积为A、设温度为Th、设制冷剂温度为Ta的情况下，V·I＝{α+β(G)1/2}·A·(Th-Ta)的关系成立。
所以，如果构成惠斯通电桥电路、将温度差(Th-Ta)作为热线电阻Rs及温度计电阻Rc的电阻值变化进行检测，控制供给电流I以使温度差(Th-Ta)一定，则在温度差(Th-Ta)为一定的情况下，在上述关系中，V·I相对于α+β(G)1/2(＝h)成比例关系。此外，由于热线电阻Rs所对应的外加电压V在设Rh为热线电阻Rs的电阻值的情况下，V＝I·Rh的关系成立，所以供给电流I与{α+β(G)1/2}1/2的相关关系成立。这里的供给电流I由于为制冷剂重量G的函数，所以能够不需要进行制冷剂的密度、压力、温度修正等而将制冷剂循环量作为电信号(流量检测信号)获得。该流量检测信号作为各种外部信息的一种被送到上述控制装置70，在控制装置70中基于各种外部信息来决定制冷剂循环量目标值后，基于与流量检测信号的比较结果控制相对于可变容量压缩机的控制阀43的驱动信号以使流量检测信号接近制冷剂循环量目标值，如果此时流量检测信号相对于制冷剂循环量目标值较小，则通过驱动信号增大流入线圈的电流而使可变容量压缩机的排出室及曲柄室之间的通路变窄或关闭，降低曲柄室压力Pc、增大斜板的倾斜角，从而增大制冷剂循环量。
又，上述空调装置的电子控制系统的主要部分通过备有发动机转速传感器77，还构成为，备有基于来自发动机转速传感器77的发动机转速信号、来自热线式流量检测器72的流量检测信号、及由控制装置70得到的制冷剂循环量目标值来探测制冷剂循环回路中的制冷剂不足的未图示的制冷剂不足探测机构，如果通过该制冷剂不足探测机构至少基于流量检测信号与制冷剂循环量目标值的差值来探测制冷剂不足，则能够预测制冷剂泄漏的发生，能够采取对策以防止制冷剂不足时发生可变容量压缩机的烧损，所以是更优选的。
图5是表示装备在上述热线式流量检测器72中的热线电阻Rc的具体构造，该图(a)对应将其一种形式部分剖开表示的侧视图，该图(b)对应将其另一种形式部分剖开表示的侧视图。
图5(a)所示的热线电阻Rc为如下构造，将铂薄膜91加工成螺旋状并配设在绝缘性较好的圆筒状部件90(或者也可以做成圆柱状部件)的外周面上，将连接引线93的两端导体部分的连结部分附近用导电性粘接剂92粘合。
图5(b)所示的热线电阻Rc为如下构造，在同样的绝缘性较好的圆筒状部件90(或者也可以做成圆柱状部件)的外周面上将铂线94卷绕成螺旋状，将连接引线93的两端导体部分的连结部分附近用导电性粘接剂92粘合。
在应用这样作成的任一种构造的热线电阻Rc的情况下，由于对于铂薄膜91或铂线94的材料即铂的相对于温度的电阻特性比较接近于直线，所以能够将控制电路72a做成简化的结构。
图6是例示装备在上述热线式流量检测器72中的热线电阻Rc及温度计的简单的构造的俯视图。在此构造为，通过在绝缘性较高的绝缘性基板(部件)95上的两个主面上由铂薄膜电阻96形成规定的图案而配设热线电阻Rc及温度计，此时由于能够将热线电阻Rc及温度计一体化地设置在绝缘性基板95上，所以能够将传感器小型化地制造，并使安装变得简单。
如果将这种热线电阻Rc及温度计设置在可变容量压缩机的排出侧，则能够通过温度计进行排出的制冷剂气体的温度测量，所以通过控制排出容量以使得不会超过显著损害可变容量压缩机的寿命的温度(表示用上述排出容量控制机构、根据温度计的温度信息与设定温度的比较结果、在温度计的温度超过设定温度时控制可变容量压缩机的排出容量以使制冷剂循环量减少的功能)，可实现长寿命化。与众所周知的通过温度开关的开·关信号保护可变容量压缩机的情况进行比较，通过温度开关将可变容量压缩机的排出容量维持为最小的类型也能够保护压缩机，但此时在温度开关的周围温度没有达到设定温度以下的期间压缩机不会进行压缩工作，这期间会显著地损害空调装置的基本功能。与此相对，如果像本发明那样在温度计的温度超过设定温度时控制排出容量以使制冷剂循环量减少，则能够不损害空调装置的基本功能地实现可变容量压缩机的长寿命化。
进而，有时即使控制可变压缩机的排出容量以使制冷剂循环量减少，排出的制冷剂气体的温度上升还会继续，在这种情况下可以预料压缩机内部中发生了某些异常。在这种情况下，能够瞬时间将排出容量维持为最小(表示用前面所述的排出容量控制机构、根据温度计的温度信息与设定温度的比较结果、在温度计的温度超过设定温度时控制可变容量压缩机的排出容量以使制冷剂循环量变为最小的功能)，将由压缩机内部零件的磨损部分等产生的异物扩散到空调装置的制冷剂循环回路内的情况抑制为最小限度。通常，在压缩机的损伤剧烈的情况下，需要清洗空调装置的制冷剂循环回路或更换各构成零件，经济上的负担变大，但如果具有在发生异常情况时将排出容量控制为最小的功能，则仅更换可变容量压缩机就能够继续使用。
加之，如果能够通过温度计测量排出的制冷剂气体的温度，则由于排出的制冷剂气体的温度与压力的相关性较高，所以只要知道制冷剂气体的温度就能推测制冷剂气体的压力。由此，如上述那样基于温度计的温度信息、用排出容量控制机构控制装备在制冷剂循环回路中的冷凝器的送风机风扇的送风量，则能够不象以前那样使用压力开关或压力传感器地进行冷凝器的控制。
图7是例示装备在该空调装置的制冷剂循环回路中的可变容量压缩机1的基本结构的侧面剖视图。该可变容量压缩机1为斜板式，在缸体24和前壳体23中收纳着内部机构，并固定着具有安装在前壳体23上的带轮4的动力传递机构(从外部驱动源即发动机传递动力)的球轴承3的内圈，在缸体24上设有多个气缸24a，活塞25可往复运动地插入在各气缸24a中。作为其它内部机构，旋转轴2的左右两侧由设置在前壳体23上的径向轴承26和设置在缸体24上的径向轴承27支承。在旋转轴2上固定着转子28，并且斜板支承体29可在规定的角度范围内倾斜地插通在旋转轴2上，设在斜板支承体29的臂29a上的销29可移动地插入在设在转子28的臂28a上的轨道状孔28b中。在转子28与斜板支承体29之间的旋转轴2上卷绕着压缩螺旋弹簧30。在斜板支承体29上固定着斜板31，在各活塞25与斜板31的正反两面之间设置有滑瓦32。另外，通过在转子28与前壳体23之间设置推力轴承22，来承受施加在转子28上的左向的推力。
另一方面，在缸体24中，划分形成了位于中心区域的排出室41和将其包围的吸入室42，并且安装着具有阀形成体的后壳体40，所述阀形成体对应各气缸24a的缸膛而形成有吸入端口及对其进行开闭的吸入阀、以及排出端口及对其进行开闭的排出阀，进而在后壳体40的排出室41及曲柄室21之间配设有用于经由给气通路调整曲柄室21的压力的控制阀43。
在该可变容量压缩机1中，如果动力传递机构的带轮4旋转，则旋转轴2旋转，经由转子28、斜板支承体29、斜板31及各滑瓦32使各活塞25左右往复运动。各活塞25的行程根据斜板31的倾斜角度变化，由此控制气体的压缩容量。此时，从装备在空调装置的制冷剂循环回路中的蒸发器的出口引导入吸入室42中的制冷剂气体在初期维持规定的吸入室压力Ps，通过活塞25的去运动经由吸入端口及吸入阀被吸入到各气缸24a的缸膛中，并在这里通过活塞25的回运动压缩到规定的压力后，经由排出端口及排出阀向排出室41排出而变化为排出室压力Pd。
无论如何，这里的空调装置都比特开2001-140767号公报所公示的结构的装置提高了流量检测精度，并且制冷剂动作状态也被详细地监测，从而能够通过控制阀43并径由给气通路正确地进行压力控制，所述控制阀43由控制装置70通过驱动电路80驱动控制，所以能够更细微地调整曲柄室压力Pc。
另外，在上述空调装置的电子控制系统的主要部分中，说明了将热线式流量检测器72配设在包含可变容量压缩机1的制冷剂循环回路中、优选地配置在从排出室41到未图示的冷凝器的入口之间的装置，但也可以构成为，将该热线式流量检测器72的在图4中说明的细部结构中的惠斯通电桥电路中除热线电阻Rs及温度计电阻Rc之外的一对电阻R1、R2、控制电路72a、及电位差检测电路72b内装于可变容量压缩机1的控制阀43中。
如以上说明那样，在本发明的空调装置中，改良了以前空调装置中的包含承担空调控制的控制装置的电子控制系统的主要部分，由于在外部信息检测机构中，作为各种外部信息新加入了来自热线式流量检测机构的流量检测信息、来自制冷剂状态检测机构的制冷剂动作状态信息、及来自装备在热线式流量检测机构中的温度信息输出机构的表示温度计温度的温度信息，所以能够更高精度地、正确地进行制冷剂循环量的检测。此外，能够通过装备在制冷剂循环回路中的可变容量压缩机1的控制阀43并经由给气通路正确地进行压力控制，所述控制阀43由排出容量检测机构的控制装置70经由驱动电路80驱动控制。进而，由于不损害空调功能地进行可变容量压缩机1的排出容量的控制以使得不会超过损害可变容量压缩机1的寿命的温度，在发生异常时除了将排出容量控制为最小、还对装备在制冷剂循环回路中的冷凝器的送风机风扇的送风量进行控制，所以结果能够对可变容量压缩机1的曲柄室压力Pc进行更细微的调整，能够以比以前装置简单的结构更加高精度地、正确地进行制冷剂循环量的检测，同时进一步提高了包括用于实现维持室温稳定的控制的精度及反应性在内的基本功能(表示发动机的负荷控制及空调控制)，并且还能够控制用于实现可变容量压缩机1的长寿命化及异常时对制冷剂循环回路的保护的排出容量控制，从而可以不象以前那样使用压力开关或压力传感器地进行冷凝器的控制等，发挥各种优点。
权利要求
1.一种空调装置，备有包含可变容量压缩机的制冷剂循环回路，其特征在于，备有检测上述可变容量压缩机中的制冷剂循环量并将转换为电信号的流量检测信号输出的热线式流量检测机构，从外部检测至少包括上述制冷剂循环回路中的冷气设备负荷状态的制冷剂循环动作状态并输出制冷剂动作状态信号的制冷剂状态检测机构，和基于上述流量检测信号及上述制冷剂动作状态信号而决定上述可变容量压缩机中的制冷剂循环量目标值、并基于该流量检测信号和该制冷剂循环量目标值的比较结果、对该可变容量压缩机中的排出容量进行通常模式的反馈控制以使该流量检测信号接近该制冷剂循环量目标值的排出容量控制机构。
2.如权利要求1所述的空调装置，其特征在于，上述制冷剂状态检测机构至少包含将低压侧压力作为上述制冷剂循环回路中的上述制冷剂循环动作状态进行检测并将低压检测信号输出的吸入压力传感器，上述排出容量控制机构基于上述低压检测信号决定低压侧压力目标值，并且基于该低压检测信号和该低压侧压力目标值的比较结果、可与上述通常模式的反馈控制之间切换地对上述可变容量压缩机的排出容量进行反馈控制，以使该低压检测信号接近该低压侧压力目标值。
3.如权利要求1所述的空调装置，其特征在于，上述热线式流量检测机构配设在从包含上述可变容量压缩机的上述制冷剂循环回路的排出室到冷凝器的入口之间。
4.如权利要求1所述的空调装置，其特征在于，上述热线式流量检测机构备有将暴露于制冷剂流中的热线电阻及温度计电阻与未暴露于制冷剂流中的一对电阻连接而构成的惠斯通电桥电路，从上述惠斯通电桥电路中的上述热线电阻及上述温度计电阻所位于的输入侧外加规定的电压、控制流过该热线电阻的电流以使从该热线电阻及该温度计电阻的电阻值变化得到的制冷剂温度差为一定的控制电路，和检测上述惠斯通电桥电路中的上述一对电阻所位于的接地连接的输出侧、和、位于上述热线电阻与该一对电阻中的一个之间的部位的输出电位差、从而取得上述流量检测信号的电位差检测电路。
5.如权利要求4所述的空调装置，其特征在于，备有将表示上述温度计温度的温度信息输出的温度信息输出机构、和比较预先设定的设定温度与上述温度计的上述温度信息的温度比较机构，上述排出容量控制机构根据上述温度比较机构的比较结果，在上述温度计温度超过上述设定温度时控制上述可变容量压缩机的排出容量以使制冷剂循环量减少。
6.如权利要求4所述的空调装置，其特征在于，备有将表示上述温度计温度的温度信息输出的温度信息输出机构、和比较预先设定的设定温度与上述温度计的上述温度信息的温度比较机构，上述排出容量控制机构根据上述温度比较机构的比较结果，在上述温度计温度超过上述设定温度时控制上述可变容量压缩机的排出容量以使制冷剂循环量为最小。
7.如权利要求4所述的空调装置，其特征在于，备有将表示上述温度计温度的温度信息输出的温度信息输出机构，上述排出容量控制机构基于上述温度计的上述温度信息驱动并控制装备在上述制冷剂循环回路中的冷凝器的送风机风扇的送风量。
8.如权利要求4所述的空调装置，其特征在于，上述热线电阻是将铂薄膜加工成螺旋状并配设在高绝缘性的圆筒状部件或圆柱状部件的外周面上而成的，或者是在该圆筒状部件或该圆柱状部件的外周面上将铂线卷绕成螺旋状而成的。
9.如权利要求4所述的空调装置，其特征在于，上述热线电阻及上述温度计是将铂薄膜电阻形成为规定的图案并配设在高绝缘性的基板部件上而成的。
10.如权利要求4所述的空调装置，其特征在于，在上述热线式流量检测机构中，上述惠斯通电桥电路中除上述热线电阻及上述温度计电阻以外的上述一对电阻、上述控制电路、及上述电位差检测电路内装于上述可变容量压缩机上的控制阀中。
11.如权利要求1所述的空调装置，其特征在于，备有装载在装载了发动机的车辆上、并且检测上述发动机的转速并将发动机转速信号输出的发动机转速检测机构，还备有基于上述发动机转速信号、上述流量检测信号、及上述制冷剂循环量目标值探测上述制冷剂循环回路中的制冷剂不足的制冷剂不足探测机构。
12.如权利要求11所述的空调装置，其特征在于，上述制冷剂不足探测机构至少基于上述流量检测信号与上述制冷剂循环量目标值的差值来探测制冷剂不足。
全文摘要
提供一种能够以简洁的结构简单地、高精度地、正确地进行制冷剂循环量的检测、并且能够进一步提高包括用于实现维持室温稳定的控制精度及反应性的基本功能的空调装置。该空调装置改良了以前空调装置中包含承担空调控制的控制装置(70)的电子控制系统的主要部分，通过在外部信息检测机构中，加入了来自热线式流量检测器(72)的流量检测信息、来自制冷剂状态检测器(71)的制冷剂动作状态信息、及来自(Rc)电阻值检测器(81)的温度信息，能够更高精度地、正确地进行制冷剂循环量的检测，并且能够通过装备在制冷剂循环回路中的可变容量压缩机(1)的控制阀(43)并经由给气通路对曲柄室压力(Pc)正确地进行压力控制(形成排出容量控制机构)，所述控制阀(43)由控制装置(70)经由驱动电路(80)驱动控制，显著地提高了包括发动机的负荷控制及空调控制的基本功能。
文档编号F04B49/06GK1653303SQ0381092
公开日2005年8月10日 申请日期2003年5月13日 优先权日2002年5月15日
发明者落合芳宏 申请人:三电有限公司