(57)【要約】【課題】  エバポレータ吸込温度が大幅に且つ急激に変動したとき、迅速にコンプレッサ吐出量を調整して車室内への吹出温度の変動を抑制できる車両用空調装置を提供する。【解決手段】  車室内及び車室外の気温の温度差が所定値より大きく、かつ内外気切替ドア４３が内気循環モードから外気吸込モードに切替えられたとき、可変容量コンプレッサ８に最大吐出量の運転指令を出力する空調コントロールユニット１４を備えた。これにより、車室内から低温の内気を吸い込む状態から車室外から高温の外気を吸い込む状態へ移行してエバポレータ１２への吸込温度が急激に上昇したとき、空調コントロールユニット１４から出力される最大吐出量の運転指令に応じて、迅速に可変容量コンプレッサ８からの冷媒の吐出量を増加させてエバポレータ１２での熱交換を促すことにより、エバポレータ吹出温度の上昇を少なくすることができる。【選択図】      図１
2006327386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部制御信号により冷媒の吐出量を制御可能な可変容量コンプレッサ（８）、この可変容量コンプレッサ（８）から吐出される冷媒の流通経路の下流側に順次設けられるコンデンサ（９）、膨張弁（１１）及びエバポレータ（１２）を有する冷凍サイクル（６）と、
前記エバポレータ（１２）が内部に配置される送風路と、
前記送風路の上流側に配置され前記車室内及び車室外の空気の切替を行なう内外気切替手段（４３）と、
この送風路の下流側に設けられる複数の吹出口と、を備えた車両用空調装置（５）であって、
前記車室内及び車室外の気温の温度差が所定値より大きく、かつ前記内外気切替手段（４３）が内気循環モードから外気吸込モードに切替えられたとき、前記可変容量コンプレッサ（８）へ冷媒の最大吐出量の運転指令を出力する制御手段（１４）を備えたことを特徴とする車両用空調装置（５）。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用空調装置（５）であって、
前記可変容量コンプレッサ（８）は、クランク室（３０）と吸入室（５０）とを連通する抽気通路と、クランク室（３０）と吐出室（２９）とを連通する給気通路（５４）と、前記抽気通路および前記給気通路の何れか一方を開閉するコントロールバルブ（１３）と、を備え、
前記制御手段（１４）は、コントロールバルブ（１３）の弁体（３１）の位置を制御するすることで前記可変容量コンプレッサ（８）の吐出量を制御するようにしたことを特徴とする車両用空調装置（５）。
【請求項３】
請求項１に記載の車両用空調装置（５）であって、
前記制御手段（１４）は、前記車室内及び車室外の気温の温度差が所定値以下であるとき、及び前記内気循環モードから外気吸込モードへの切替指令が出力されていないときの少なくとも一方である場合、前記可変容量コンプレッサ（８）へ通常吐出量の運転指令を出力するようにしたことを特徴とする車両用空調装置（５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒を循環させて熱交換を行なう冷凍サイクルと、車室内に所定温度の空調風を供給する空調ユニットとを備えた車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術に関連するものとして、例えば特許文献１に記載されている車両用空調装置が挙げられる。この従来技術では、熱交換器の熱交換能力及び冷媒回路の動作状態に応じて可変容量コンプレッサからの冷媒の吐出量を制御することにより吹出温度変動やトルクショックを減少させるので、より快適性を向上させることができる。
【特許文献１】特開２００１−１２１９５２号公報（段落番号００２３〜段落番号００２５、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来技術にあっては、エバポレータ風下側の吹出温度と目標値との差が小さくなっていくように可変容量コンプレッサの吐出量を増減することにより、エバポレータ内を流れる冷媒量を調整して車室内への吹出温度を制御するようになっている。その際に、過敏あるいは過度の応答による車室内への吹出温度の過不足や、可変容量コンプレッサ内の機械音（ハンチング音）の発生等を防止するため、可変容量コンプレッサの吐出量を緩やかに増減させている。例えば、図１２に示すように可変容量コンプレッサの最大吐出時のデューティを１００％とし、これに対するデューティ比Ｒを徐々に変化させる制御を行なうようになっており、上述したように応答が遅いため、時間ｔで内気循環モードから外気導入モードへの切替でエバポレータへの吸込空気の温度Ｔ１が急激に変動した場合、エバポレータから吹き出す空気の温度Ｔ２も急激に上昇する結果、車室内への吹出温度が適正値から大きく外れてしまい、車室内の乗員に不快感を与えるという問題がある。特に、夏期のように外気温が高い場合、上述したように内気循環モードから外気導入モードへの切替時にエバポレータ吹出温度Ｔ２が急激に上昇して車室内への吹出温度が適正値から大きく外れるという問題が顕著である。
【０００４】
本発明は、上記のような従来技術を考慮してなされたもので、その目的は、エバポレータへの吸込温度が変動したとき、迅速に可変容量コンプレッサの吐出量を調整して車室内への吹出温度の変動を抑制することのできる車両用空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため本発明は、外部制御信号により冷媒の吐出量を制御可能な可変容量コンプレッサと、この可変容量コンプレッサから吐出される冷媒の流通経路の下流側に順次設けられるコンデンサ、膨張弁及びエバポレータとを有する冷凍サイクルと、前記エバポレータが内部に配置される送風路と、前記送風路の上流側に配置され前記車室内及び車室外の空気の切替を行なう内外気切替手段と、この送風路の下流側に設けられる複数の吹出口と、を備えた車両用空調装置であって、前記車室内及び車室外の気温の温度差が所定値より大きく、かつ前記内外気切替手段が内気循環モードから外気吸込モードに切替えられたとき、前記可変容量コンプレッサへ冷媒の最大吐出量の運転指令を出力する制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００６】
このように構成した本発明では、車室内及び車室外の気温の温度差が所定値より大きく、かつ内外気切替手段が内気循環モードから外気吸込モードに切替えられたとき、制御手段から可変容量コンプレッサへ冷媒の最大吐出量の運転指令を出力することによって、迅速に可変容量コンプレッサからの冷媒の吐出量を増加させてエバポレータでの熱交換を促すことにより、エバポレータ吹出温度の上昇を少なくし、車室内への吹出温度の変動を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、例えば夏期のように外気温が高い場合であっても、内気循環モードから外気導入モードへ切替えたときに車室内への吹出温度を安定した状態に維持できるので、車室内の乗員に不快感を与えることがなくて済み、車室内の快適な状態を確保できる車両用空調装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態に係る車両用空調装置を図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１は本発明の一実施形態に係る車両用空調装置を示すブロック図、図２は本実施形態に設けられる可変容量コンプレッサの断面図、図３は本実施形態に設けられるコンプレッサ用コントロールバルブの説明図、図４は可変容量コンプレッサのデューティ比をパラメータとするコンプレッサ吸入側圧力とコンプレッサ吐出側圧力の特性線図、図５は本実施形態により可変容量コンプレッサの吐出量を制御する処理手順の一部を示すフローチャート、図６は本実施形態により可変容量コンプレッサの吐出量を制御する処理手順の残り部分を示すフローチャート、図７はコントロールバルブのフルストローク制御後のリセット処理を説明する特性線図、図８は演算用のデューティ比を１００％にする処理を説明する特性線図、図９はコントロールバルブの通常制御モード時の処理を説明する特性線図、図１０はコントロールバルブの中間制御モード時の処理を説明する特性線図、図１１は空調コントロールユニットのデータ処理を説明する図である。なお、図５のＡ部及びＢ部と図６のＡ部及びＢ部とはそれぞれ連続している。また、図４〜図１１において可変容量コンプレッサ８のデューティ比を「ＤＵＴＹ」または「ｄｕｔｙ」と記してある。
【００１０】
図１において、エンジン１は、燃料噴射のためのフューエルインジェクタ２を有する。フューエルインジェクタ２は、エンジンコントロールユニット３の制御信号により制御され、フューエルインジェクタ２の制御によりエンジン回転数が所定の回転数に可変される。ラジエータ４は、冷却水配管（特に、符号を付さず）を介してエンジン１に連結されている。
【００１１】
本実施形態の車両用空調装置５は、冷媒を循環させて熱交換を行なう冷凍サイクル６と、図示を省略した車室内に所定温度の空調風を供給する空調ユニット７とを有している。冷凍サイクル６は、外部制御信号により冷媒の吐出量を制御可能な可変容量コンプレッサ８と、このコンプレッサ８から吐出される冷媒の流通経路の下流側に順次設けられるコンデンサ９、リキッドタンク１０、温度式自動膨張弁１１及びエバポレータ１２と、これらを連結する冷媒配管（特に、符号を付さず）とから構成されている。
【００１２】
可変容量コンプレッサ８は、エンジン１の回転により駆動され、エバポレータ１２から送られてくる低温低圧の気化冷媒を高温高圧の気化冷媒としてコンデンサ９に送る。可変容量コンプレッサ８は、コントロールバルブ（ＥＣＶすなわち電磁制御弁）１３を有する。コントロールバルブ１３は、空調コントロールユニット１４からの外部制御信号である制御パルス信号のデューティ比によって冷媒の吐出量を可変する。可変容量コンプレッサ８の構成及び可変容量制御の詳しい内容は、下記する。
【００１３】
コンデンサ９は、ラジエータ４の前面に配置されている。コンデンサ９は、走行風や冷却ファン１５の風によって高温高圧の気化冷媒を凝縮点まで冷却して高圧中温の液化冷媒とする。そして、高圧中温の液化冷媒をリキッドタンク１０に送る。
【００１４】
リキッドタンク１０は、高圧中温の液化冷媒に含まれる水分やゴミを取り除き、冷媒が円滑に供給できるように溜める。そして、このように溜められた液化冷媒を温度式自動膨張弁１１に送る。
【００１５】
温度式自動膨張弁１１は、高圧中温の液化冷媒を急激に膨張させ、冷温低圧の霧状の液化冷媒としてエバポレータ１２に送る。
【００１６】
エバポレータ１２は、霧状の液化冷媒を、ブロアファン１６により車室内へと送られる送風の熱を奪うことによって蒸発させ、低圧低温の気化冷媒とする。そして、低圧低温の気化冷媒を可変容量コンプレッサ８に送る。
【００１７】
冷却電動ファン１５は、ファンモータ１７からの駆動力によって回転される。ファンモータ１７は、空調コントロールユニット１４からのモータ駆動電圧をＰＷＭモジュール１８でＰＷＭ（パルス幅変調）された信号によって駆動される。なお、ファンモータ１７はエンジンコントロールユニット１３からリレー等を介して直接駆動される場合もある。
【００１８】
ブロアファン１６の吸込側に内外気切替箱４０があり、車室内の空気である内気を吸い込む内気吸込口４１と、車室外の空気である外気を吸い込む外気吸込口４２と、これら内気の吸い込み及び又は外気の吸い込みを切替える内外気切替ドア４３と、を備えている。ブロアファン１６は、ブロアファンモータ１９の駆動力により回転される。ブロアファン１６が回転すると、車室内の空気である内気及び又は車室外の空気である外気を吸い込み、この吸い込んだ空気をエバポレータ１２に圧送し、冷たくなった空気を車室内に送風する。ブロアファンモータ１９は、空調コントロールユニット１４からの駆動制御信号によって駆動される。
【００１９】
エンジンコントロールユニット３は、双方向通信線を介して空調コントロールユニット１４に接続されている。エンジンコントロールユニット３にはエンジン制御センサ群２０のセンサ検出データが入力され、エンジンコントロールユニット３は、これらセンサ検出データやエンジン制御指令に基づいてエンジン１を制御する。エンジン制御センサ群２０は、車速センサ２０ａ，エンジン回転数センサ２０ｂ、アクセル開度センサ２０ｃ、アイドルスイッチ２０ｄなどである。
【００２０】
空調コントロールユニット１４は、ファンモータ制御部１４ａとコンプレッサ容量制御部１４ｂとコンプレッサトルク算出部１４ｃ等を内蔵する。ファンモータ制御部１４ａは、上述したようにファンモータ１７の駆動を制御する。コンプレッサ容量制御部１４ｂは、上述したようにコントロールバルブ１３を制御する。
【００２１】
また、空調コントロールユニット１４には空調制御センサ群２１のセンサ検出データが入力され、空調コントロールユニット１４はこれらセンサ検出データや空調制御指令に基づいて可変容量コンプレッサ８やブロアファンモータ１９等を制御する。空調制御センサ群２１は、車両用空調装置５に通常設置される既設のセンサであり、エアコンスイッチ２１ａ、モードスイッチ２１ｂ、デフスイッチ２１ｃ、オートスイッチ２１ｄ、ＦＲＥスイッチ（外気導入スイッチ）２１ｅ，ＲＥＣスイッチ（内気循環スイッチ）２１ｆ、温度調整スイッチ２１ｇ、オフスイッチ２１ｈ、車室内の気温を検出する内気温度検出手段である内気温度センサ２１ｉ、車室外の気温を検出する外気温度検出手段であり例えばエンジン室前方のグリル部に設置される外気温度センサ２１ｊ、日射センサ２１ｋ、エバポレータ１２の入口側空気温度検出手段であるエバポレータ吸込温度センサ２１ｌ、水温センサ２１ｍ、可変容量コンプレッサ８のコンプレッサ吐出側圧力を検出する冷媒圧力センサ２１ｎ、エバポレータ１２の出口側空気温度検出手段であるエバポレータ吹出温度センサ２１ｐ等である。内外気切替ドア４３は、ＦＲＥスイッチ２１ｅによる外気吸い込み（ＦＲＥ）もしくはＲＥＣスイッチ２１ｆによる内気吸い込み（ＲＥＣ）の選択、又は空調制御指令に基づき内外気切替駆動部４４の駆動で切替えられる。
【００２２】
図２において、可変容量コンプレッサ８は、周方向に複数のシリンダボア５１が形成されたハウジング２２と、このハウジング２２の中心位置に配置され、プーリ２３の回転によって回転される回転軸２４と、この回転軸２４に斜板駆動体２５を介して連結された斜板２６と、この斜板２６の回転によって各シリンダボア５１内を往復移動し、この往復ストロークを斜板２６の傾斜角によって可変する複数のピストン２７と、ピストン２７背面に作用するクランク室圧力Ｐｃを変化させることによって斜板２６の傾斜角が可変し、冷媒の吐出量を制御するコントロールバルブ１３と、を備えている。
【００２３】
ピストン２７は、往復運動によって吸入室５０の冷媒をシリンダボア５１に吸引し、シリンダボア５１で吸引した冷媒を圧縮し、この圧縮した冷媒を吐出室（高圧室）２９に吐出する。斜板２６及びピストン２７は、可変容量コンプレッサ８の運転停止時において、吐出室２９の高圧側圧力と吸入室５０の低圧側圧力が均等になると第１バネ５２と第２バネ５３のスプリング力によって初期位置である中間位置（ピストン２７のフルストローク位置とディストローク位置の中間）に位置するようになっている。
【００２４】
吐出室２９とクランク室３０の間は供給通路５４によって、クランク室３０と吸入室５０の間は抽気通路（図示せず）によってそれぞれ連通されている。供給通路５５の途中には、その通路面積を可変できるコントルールバルブ１３が配置されている。
【００２５】
コントロールバルブ１３は、図３に示すように、ハウジング２２に対して往復移動自在に配置された制御体２８を有する。この制御体２８は、高圧室２９とクランク室３０とを連通する給気通路５４の途中に配置され且つ高圧室２９からクランク室３０への冷媒流量をリフト量によって制御する弁体としての高圧ボール３１と、コンプレッサ吸入側圧力Ｐｓが作用されたダイヤフラム３２と、セットバネ３３のバネ力が作用されたバネ受け部３４とを一体に有し、電磁コイル３５の通電によって発生する電磁力を移動方向に受けるように形成されている。
【００２６】
空調コントロールユニット１４は、空調制御センサ群２１の各種センサの検出値と乗員が温度調整スイッチ２１ｇで設定した目標室内温度とにより、車両用空調装置５の目標吹出温度、吹出風量などを演算する。このとき、目標エバポレータ吹出温度を求め、さらに可変容量コンプレッサ８のデューティ比を算出する。空調コントロールユニット１４では、図１１に示すように受信データのチェックと変換を行なうようになっている。すなわち、ステップＳ２１として受信データがあると判定した場合、ステップＳ２２として受信データを１２個で１かたまりとして取得し、ステップＳ２３として受信データを変換するとともに、デューティ比（強制ＤＵＴＹ）、モード状態（ＲＥＣ，ＦＲＥ、・・）などの種類毎に分類して各格納領域Ａ１〜Ａｎに格納するようになっている。なお、上記の受信データは３０ｍｓ毎に最新情報にリフレッシュされる。
【００２７】
コントロールバルブ１３は、空調コントロールユニット１４から出力されたデューティ比に応じて可変容量コンプレッサ８の吐出量を制御する。このようなデューティ比による吐出量の制御処理として、電磁コイル３５には、空調コントロールユニット１４がコントロールバルブ１３に送る制御パルス信号のデューティ比による通電が行われ、デューティ比に比例する電磁力が制御体２８に作用する。これにより、高圧ボール３１のリフト量が可変され、高圧ボール３１のリフト量によって斜板２６の傾斜角が可変される。以上より、空調コントロールユニット１４がコントロールバルブ１３に送る制御パルス信号のデューティ比によって可変容量コンプレッサ８の冷媒の吐出量が制御される。具体的には、最大容量運転信号とすると、つまりこの例ではデューティ比：ＭＡＸ状態（１００％）とすると、コントロールバルブ１３が閉位置に位置してクランク室３０の圧力が低下し、斜板２６が最大傾斜角で、ピストン２７がフルストローク位置側に位置する。最小容量運転信号とすると、つまりこの例ではデューティ比：ＭＩＮ状態（０％）とすると、コントロールバルブ１３が開位置に位置してクランク室３０の圧力が上昇し、斜板２６が最小傾斜角で、ピストン２７がディストローク位置側に位置することになる。このように可変容量コンプレッサ８は、吐出室２９からクランク室３０への冷媒流量を調整することで冷媒の吐出容量を制御できるため、図４に示すようにデューティ比とコンプレッサ吐出側圧力からコンプレッサ吸入側圧力をほぼ特定できる。
【００２８】
又、これを利用してデューティ比モードによる制御を行う。つまり、デューティ比ＭＡＸモードでは、デューティ比を最大デューティ比（１００％）で固定する。デューティ比ＮＯＲＭＡＬモードでは、デューティ比を目標エバポレータ後温度と実エバポレータ後温度とにより算出した値とする。デューティ比ＭＩＮモードでは、デューティ比を最低デューティ比（０％）で固定する。
【００２９】
本実施形態の可変容量コンプレッサ８では、電磁コイル３５に非通電状態（つまり、デューティ比＝０％）では、図４のｄｕｔｙ＝０％線図（一点鎖線）の吐出側圧力（高圧側圧力）Ｐｄ、吸入側圧力（低圧側圧力）Ｐｓの関係になるようにコントロールバルブ１３のダイヤフラム３２、セットスプリング３３が設定されている。吸入側圧力（低圧側圧力）Ｐｓが非常に高い状態（例えば５００ｋＰａ）では、ダイヤフラム３２に５００ｋＰａの圧力が作用し、制御体２８、高圧ボール３１が押し下げられて全閉位置となる。全閉位置では、クランク室３０が吸入室５０にのみ連通する状態となり、吸入側圧力（低圧側圧力）と同等となり、ピストンストロークが最大（最大容量）となる。すると、吸入側圧力（低圧側圧力）は徐々に低下する。ｄｕｔｙ＝０％線図に近くなると、ダイヤフラム３２に作用する吸入側圧力（低圧側圧力）も低下し制御体２８、高圧ボール３１の押し下げ量が低下する。すると、クランク室３０への冷媒流量も低下し、ピストン背面に作用する圧力上昇により徐々にピストンストロークも低下し容量制御状態となり圧力がｄｕｔｙ＝０％線図上で安定する。
【００３０】
例えば、空調コントロールユニット１４からデューティ比６０％とするようにコントロールバルブ１３に制御パルス信号が出力されると、可変容量コンプレッサ８はｄｕｔｙ＝６０％線図（短点線）の吐出側圧力（高圧側圧力）Ｐｄ、吸入側圧力（低圧側圧力）Ｐｓの関係になるように制御する。電磁コイル３５に通電されているが、吸入側圧力（低圧側圧力）が非常に高い状態（例えば５００ｋＰａ）では、ダイヤフラム３２に５００ｋＰａの圧力が作用し、制御体２８、高圧ボール３１が押し下げられる。これにより、クランク室３０は吸入室５０の吸入側圧力と同等となり、ピストンストロークが最大（最大容量）となる。すると、吸入側圧力（低圧側圧力）は徐々に低下する。ｄｕｔｙ＝６０％線図に近くなると、ダイヤフラム３２に作用する吸入側圧力（低圧側圧力）も低下し制御体２８、高圧ボール３１の押し下げ量が低下する。すると、クランク室３０への冷媒流量も低下し、ピストン背面に作用する圧力上昇により徐々にピストンストロークも低下し容量制御状態となり圧力がｄｕｔｙ＝６０％線図上で安定する。
【００３１】
この実施形態にあっては、コントロールユニット１４のコンプレッサ容量制御部１４ｂが、図５及び図６に示す処理手順にしたがってコントロールバルブ１３を制御することで可変容量コンプレッサ８の吐出量を制御するようになっている。
【００３２】
すなわち、コンプレッサ容量制御部１４ｂは、図５のステップＳ１として前回のモード状態を確認し、特に内気吸い込み（ＲＥＣ）であったかどうか判定して、その結果、前回が内気吸い込み（ＲＥＣ）であった場合、ステップＳ２として今回のモード状態を確認し、特に外気吸い込み（ＦＲＥ）であるかどうか判定する。その結果、今回が外気吸い込み（ＦＲＥ）である場合、ステップＳ３として外気温がエバポレータ吸込温度より所定温度、例えば１５度Ｃ以上高いかどうか確認し、その結果、外気温がエバポレータ吸込温度より１５度Ｃ以上高い場合、ステップＳ４としてコントロールバルブ１３のフルストローク制御モードをセットする。なお、上記のステップＳ１で前回が内気吸い込み（ＲＥＣ）でないと判定した場合、ステップＳ５に直接移行する。同様に、ステップＳ２で今回が外気吸い込み（ＦＲＥ）でないと判定した場合、またステップＳ３で外気温がエバポレータ吸込温度より１５度Ｃ以上高くないと判定した場合も、それぞれステップＳ５に直接移行する。
【００３３】
次いで、ステップＳ５としてコントロールバルブ１３のフルストローク制御モードがセットされたことを確認した後、ステップＳ６〜Ｓ１２にしたがって最大吐出量の制御を行なう。この最大吐出量の制御のうち、まずステップＳ６として、エバポレータ吹出温度が所定値（目標エバポレータ吹出温度より１度Ｃ以上低い温度）に到達しているかどうか確認し、エバポレータ吹出温度が上記の所定値に到達している場合、ステップＳ７としてコントロールバルブ１３のフルストローク制御モードをリセットし、ステップＳ８として、図７に示すように演算用及び出力用のデューティ比を強制的に５０％とし、ステップＳ９として今回、設定した制御モード（例えばＲＥＣ，ＦＲＥ，ＦＲ１及びＦＲ２など）に関する情報を格納した後、一連の処理を終了する。
【００３４】
また、上記のステップＳ６でエバポレータ吹出温度が上記の所定値に到達していない場合には、ステップＳ１０として、図８に示すように演算用のデューティ比を強制的に１００％にし、ステップＳ１１として出力用のデューティ比を演算用のデューティ比と比較して、その結果、出力用のデューティ比が演算用のデューティ比より小さい場合、ステップＳ１２として出力用のデューティ比を１％大きくする。なお、デューティ比を１００ｍｓ程度で算出しているので、当初のデューティ比が０％であっても１０秒程度で１００％に到達する。
【００３５】
次いで、ステップＳ９に進んで今回、設定した制御モードに関する情報を格納した後、一連の処理を終了する。一方、上記のステップＳ１１で出力用のデューティ比が演算用のデューティ比より小さくない場合、ステップＳ１２を省略してステップＳ９に進む。
【００３６】
また、上記のステップＳ５でコントロールバルブ１３のフルストローク制御モードがセットされてないことを確認した場合、図１０の（ａ）及び（ｂ）に示すように、時間ｔ１にて演算用及び出力用のデューティ比Ｒを強制的に１００％から５０％に制御した後、図６のステップＳ１３として、１０秒後の時間ｔ２でエバポレータ吹出温度Ｔ２が上昇したかどうか確認する。その結果、エバポレータ吹出温度Ｔ２が上昇しないと判定した場合、ステップＳ１４〜Ｓ１９にしたがって通常吐出量の制御を行なう。この通常吐出量の制御のうち、まずステップＳ１４として次の（１）式及び（２）式に基づいて演算用のデューティ比を算出する。
【００３７】
すなわち、今回の積算値＝前回の積算値＋積算定数×（エバポレータ吹出温度−目標エバポレータ吹出温度）・・・（１）式
演算用のデューティ比＝比例定数×（エバポレータ吹出温度−目標エバポレータ吹出温度）＋今回の積算値・・・（２）式
次いで、ステップＳ１５として出力用のデューティ比と演算用のデューティ比を比較し、その結果、出力用のデューティ比が演算用のデューティ比より大きい場合、ステップＳ１６として出力用のデューティ比を１％小さくして、ステップＳ１８へ進む。一方、出力用のデューティ比が演算用のデューティ比より大きい場合、ステップＳ１７として出力用のデューティ比を１％大きくして、ステップＳ１８へ進み、出力用のデューティ比が演算用のデューティ比と同等である場合、ステップＳ１６及びステップＳ１７を省略して直接ステップＳ１８へ進む。
【００３８】
次いで、ステップＳ１８として出力用のデューティ比が所定値（フル判断デューティ、すなわちフルストローク制御へ支障なく移行可能と判断されるデューティ比）に到達しているかどうか確認し、その結果、図９に示すように出力用のデューティ比が上記の所定値に到達している場合、ステップＳ１９としてコントロールバルブ１３のフルストローク制御モードをセットし、図５のステップＳ９へ進む。一方、上記のステップＳ１８で出力用のデューティ比が上記の所定値より小さい場合、ステップＳ１９を省略して図５のステップＳ９へ進む。
【００３９】
また、図１０の（ａ）及び（ｂ）に示すように時間ｔ１にて演算用及び出力用のデューティ比を強制的に５０％に制御した後、１０秒後の時間ｔ２にてエバポレータ吹出温度Ｔ２が少しでも上昇した場合、これを上記のステップＳ１３にて判定し、ステップＳ２０として上述した最大吐出量と通常吐出量との中間の吐出量の制御を行なう。すなわち、出力用及び演算用のデューティ比を６５％として可変容量コンプレッサ８の吐出量を制御する。
【００４０】
このように構成した本実施形態では、外気温とエバポレータ吸込温度との温度差が所定値より大きく、かつ内気循環モードから外気吸込モードに切替えられたとき、空調コントロールユニット１４で可変容量コンプレッサ８のコントロールバルブ１３へ冷媒の最大吐出量の運転指令を出力することにより、迅速に可変容量コンプレッサ８の吐出量を調整し、車室内への吹出温度の変動を抑制することができる。
【００４１】
さらに、可変容量コンプレッサ８の吐出量を最大にすることによりエバポレータ吹出温度が所定値に到達した後、ステップＳ７でコントロールバルブ１３のフルストローク制御モードをリセットし、図７に示すように演算用及び出力用のデューティ比を強制的に５０％とするので、コントロールバルブ１３のストロークをフル位置から中間位置へ確実に減らすことができる。
【００４２】
また、本実施形態では、外気温とエバポレータ吸込温度との温度差が１５度Ｃ以下であるとき、ステップＳ１４〜Ｓ１９にて通常吐出量の制御を行ない、可変容量コンプレッサ８の吐出量を徐々に大きくし、エバポレータ１２に流れる冷媒を少しずつ増加させるので、車室内の乗員が吹出温度の急激な変化を感じることがない。さらに、内気循環モードから外気吸込モードへの切替指令が出力されていないときも同様である。
【００４３】
また、本実施形態では、デューティ比を５０％とした後にエバポレータ吹出温度が上昇した場合、ステップＳ２０にて可変容量コンプレッサ８の最大吐出量と通常吐出量との中間の吐出量の制御を行なうので、この点でもエバポレータ吹出温度の上昇に迅速に対応することができる。
【００４４】
なお、上記実施形態にあっては、エバポレータ１２に吸い込む空気の温度が車室内の気温とほぼ等しいことから、エバポレータ吸込温度センサ２１ｌで測定したエバポレータ吸込温度を用いて、車室内及び車室外の気温の温度差を求めるようにしたが、本発明はこれに限定されず、内気温度センサ２１ｉで測定した車室内温度を用いることもできる。さらに、エバポレータ吸込温度の温度変動により車室内及び車室外の気温の温度差を推定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、車室内の空気を取り入れる内気循環モードから車室外の空気を取り入れる外気導入モードへ切替えたときに、車室内への吹出温度を安定した状態に維持することにより車室内の乗員に不快感を与えることがなくて済み、車室内の快適な状態を確保できるという効果があるので、特に、夏期のように外気温が高い場合であっても車両用空調装置として適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用空調装置を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に設けられる可変容量コンプレッサの断面図である。
【図３】本実施形態に設けられるコンプレッサ用コントロールバルブの説明図である。
【図４】可変容量コンプレッサのデューティ比をパラメータとするコンプレッサ吸入側圧力とコンプレッサ吐出側圧力の特性線図である。
【図５】本実施形態により可変容量コンプレッサの吐出量を制御する処理手順の一部を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態により可変容量コンプレッサの吐出量を制御する処理手順の残り部分を示すフローチャートである。
【図７】コントロールバルブのフルストローク制御後のリセット処理を説明する特性線図である。
【図８】演算用のデューティ比を１００％にする処理を説明する特性線図である。
【図９】コントロールバルブの通常制御モード時の処理を説明する特性線図である。
【図１０】コントロールバルブの中間制御モード時の処理を説明する特性線図である。
【図１１】空調コントロールユニットのデータ処理を説明する図である。
【図１２】コントロールバルブの通常制御モード時のエバポレータ吸込温度と吹出温度の推移を示す特性線図である。
【符号の説明】
【００４７】
５  車両用空調装置
６  冷凍サイクル
７  空調ユニット
８  可変容量コンプレッサ
９  コンデンサ
１１  膨張弁
１２  エバポレータ
１３  コントロールバルブ
１４  空調コントロールユニット（制御手段）
１４ｂ  コンプレッサ容量制御部
２０    エンジン制御センサ群（状態検出手段）
２１    空調制御センサ群（状態検出手段）
２１ｉ  内気温度センサ
２１ｊ  外気温度センサ
２１ｌ  エバポレータ吸込温度センサ
２１ｐ  エバポレータ吹出温度センサ
４３  内外気切替ドア（内外気切替手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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