(57)【要約】【課題】可変容量圧縮機の吐出容量が最大となる飽和領域と、吐出容量が最大でない容量制御域の全ての領域において、精度の高い圧縮機トルク推定を可能とした車両用空調装置を提供する。【解決手段】少なくとも可変容量圧縮機、凝縮器、蒸発器を備えた冷凍サイクルと、圧縮機へ容量制御信号を出力する容量調節手段を備えた車両用空調装置において、圧縮機のトルクを演算するトルク演算手段として、圧縮機が最大吐出容量で駆動される場合に対応した飽和領域トルク推定手段と、最大吐出容量以外の吐出容量で駆動される場合に対応した容量制御域トルク推定手段の、少なくとも２つのトルク推定手段を有することを特徴とする車両用空調装置。【選択図】図５
2006001505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも冷媒の吐出容量を可変可能な可変容量圧縮機と、冷媒の凝縮器と、冷媒の蒸発器とを備えた冷凍サイクルと、前記圧縮機へ容量制御信号を出力する容量調節手段を備えた車両用空調装置において、前記圧縮機のトルクを演算するトルク演算手段を有し、該トルク演算手段として、前記圧縮機が最大吐出容量で駆動される場合に対応した飽和領域トルク推定手段と、最大吐出容量以外の吐出容量で駆動される場合に対応した容量制御域トルク推定手段の、少なくとも２つのトルク推定手段を有することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記飽和領域トルク推定手段と前記容量制御域トルク推定手段により演算された値のうち、最も小さい値をトルク推定値として選択する、請求項１の車両用空調装置。
【請求項３】
さらに、車両のエンジン回転数を検知またはその信号を参照するエンジン回転数検知手段と、外気温度を検知する外気温度検知手段とを備え、前記圧縮機が、吐出冷媒圧力と吸入冷媒圧力との圧力差を制御可能な可変容量圧縮機からなり、前記容量制御域トルク推定手段は、少なくとも容量制御信号、外気温度、エンジン回転数に基づいて圧縮機のトルクを推定する、請求項１または２の車両用空調装置。
【請求項４】
さらに、高圧側冷媒圧力を検知する高圧検知手段を備え、前記容量制御域トルク推定手段は、さらに高圧側冷媒圧力を参照して圧縮機のトルクを推定する、請求項３の車両用空調装置。
【請求項５】
さらに、車両のエンジン回転数を検知またはその信号を参照するエンジン回転数検知手段と、外気温度を検知する外気温度検知手段と、高圧側冷媒圧力を検知する高圧検知手段とを備え、前記圧縮機が、吸入冷媒圧力を制御可能な可変容量圧縮機からなり、前記容量制御域トルク推定手段は、少なくとも容量制御信号、高圧側冷媒圧力、外気温度、エンジン回転数に基づいて圧縮機のトルクを推定する、請求項１または２の車両用空調装置。
【請求項６】
さらに、凝縮器通過風量に相関のある物理量を検知する手段を備え、前記容量制御域トルク推定手段は、さらに該凝縮器通過風量に相関のある物理量を参照して圧縮機のトルクを推定する、請求項３ないし５のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項７】
さらに、蒸発器通過風量に相関のある物理量を検知する手段を備え、前記容量制御域トルク推定手段は、さらに該蒸発器通過風量に相関のある物理量を参照して圧縮機のトルクを推定する、請求項３ないし５のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項８】
さらに、車両の車速を検知またはその信号を参照する車速認識手段を備え、前記容量制御域トルク推定手段は、さらに該車速を参照して圧縮機のトルクを推定する、請求項３ないし５のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項９】
さらに、車両のエンジン回転数を検知またはその信号を参照するエンジン回転数検知手段と、車両の車速を検知またはその信号を参照する車速認識手段と、外気温度を検知する外気温度検知手段とを備え、前記圧縮機が、吐出冷媒圧力と吸入冷媒圧力との圧力差を制御可能な可変容量圧縮機からなり、前記容量制御域トルク推定手段は、少なくとも容量制御信号、車速、外気温度に基づいて圧縮機の動力を推定し、エンジン回転数と推定された圧縮機の動力から圧縮機のトルクを推定する、請求項１または２の車両用空調装置。
【請求項１０】
さらに、高圧側冷媒圧力を検知する高圧検知手段を備え、前記容量制御域トルク推定手段は、さらに高圧側冷媒圧力を参照して圧縮機の動力を推定し、エンジン回転数と推定された圧縮機の動力から圧縮機のトルクを推定する、請求項９の車両用空調装置。
【請求項１１】
さらに、車両のエンジン回転数を検知またはその信号を参照するエンジン回転数検知手段と、車両の車速を検知またはその信号を参照する車速認識手段と、外気温度を検知する外気温度検知手段と、高圧側冷媒圧力を検知する高圧検知手段とを備え、前記圧縮機が、吸入冷媒圧力を制御可能な可変容量圧縮機からなり、前記容量制御域トルク推定手段は、少なくとも容量制御信号、高圧側冷媒圧力、車速、外気温度に基づいて圧縮機の動力を推定し、エンジン回転数と推定された圧縮機の動力から圧縮機のトルクを推定する、請求項１または２の車両用空調装置。
【請求項１２】
さらに、凝縮器通過風量に相関のある物理量を検知する手段を備え、前記容量制御域トルク推定手段は、さらに該凝縮器通過風量に相関のある物理量を参照して圧縮機の動力を推定し、エンジン回転数と推定された圧縮機の動力から圧縮機のトルクを推定する、請求項９ないし１１のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項１３】
さらに、蒸発器通過風量に相関のある物理量を検知する手段を備え、前記容量制御域トルク推定手段は、さらに該蒸発器通過風量に相関のある物理量を参照して圧縮機の動力を推定し、エンジン回転数と推定された圧縮機の動力から圧縮機のトルクを推定する、請求項９ないし１１のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項１４】
さらに、車両のエンジン回転数を検知またはその信号を参照するエンジン回転数検知手段と、外気温度を検知する外気温度検知手段とを備え、前記飽和領域トルク推定手段は、少なくとも外気温度、エンジン回転数に基づいて圧縮機のトルクを推定する、請求項１または２の車両用空調装置。
【請求項１５】
さらに、高圧側冷媒圧力を検知する高圧検知手段を備え、前記飽和領域トルク推定手段は、さらに高圧側冷媒圧力を参照して圧縮機のトルクを推定する、請求項１４の車両用空調装置。
【請求項１６】
さらに、凝縮器通過風量に相関のある物理量を検知する手段を備え、前記飽和領域トルク推定手段は、さらに該凝縮器通過風量に相関のある物理量を参照して圧縮機のトルクを推定する、請求項１４の車両用空調装置。
【請求項１７】
さらに、蒸発器通過風量に相関のある物理量を検知する手段を備え、前記飽和領域トルク推定手段は、さらに該蒸発器通過風量に相関のある物理量を参照して圧縮機のトルクを推定する、請求項１４の車両用空調装置。
【請求項１８】
さらに、車両の車速を検知またはその信号を参照する車速認識手段を備え、前記飽和領域トルク推定手段は、さらに該車速を参照して圧縮機のトルクを推定する、請求項１４の車両用空調装置。
【請求項１９】
前記飽和領域トルク推定手段は、予め定められたある所定値をトルク推定値とする、請求項１または２の車両用空調装置。
【請求項２０】
前記飽和領域トルク推定手段は、外気温度またはエンジン回転数または車速に対してトルク推定値を定めたトルク推定値マップにより、トルク推定値を導く、請求項１または２の車両用空調装置。
【請求項２１】
さらに、演算されたトルク推定値の情報をエンジン制御装置へ送る、請求項１ないし２０のいずれかに記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に関し、とくに、圧縮機のトルクをより適切に算出できるようにした車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷媒の圧縮機、凝縮器、蒸発器を備えた冷凍サイクルを有する車両用空調装置において、圧縮機のトルクは、たとえば、圧縮機の冷媒の吐出圧力に基づいて算出される（たとえば、特許文献１）。また、吐出冷媒圧力と吸入冷媒圧力の圧力差、または、圧縮機の容量制御信号からトルクを算出することもできる。
【０００３】
ところが、可変容量圧縮機を用い、その容量制御信号を、圧縮機吐出容量が増加するように変更してゆくと、ある容量制御信号において圧縮機吐出容量が最大値となり、その後は容量制御信号を吐出容量が増加するよう変更したとしても、吐出容量は変化せず、圧縮機トルクも変化しない。よって、可変容量圧縮機の容量制御信号から圧縮機トルクを推定する手法において、圧縮機の吐出容量が最大となった場合は容量制御信号変化に対して圧縮機トルクが変化しないため、正確なトルクが推定できないという問題点があった。
【特許文献１】特開２００１−３４７８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明の課題は、上記のような問題点に着目し、可変容量圧縮機の吐出容量が最大となる飽和領域と、吐出容量が最大でない容量制御域の全ての領域において、精度の高い圧縮機トルク推定を可能とした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】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用空調装置は、少なくとも冷媒の吐出容量を可変可能な可変容量圧縮機と、冷媒の凝縮器と、冷媒の蒸発器とを備えた冷凍サイクルと、前記圧縮機へ容量制御信号を出力する容量調節手段を備えた車両用空調装置において、前記圧縮機のトルクを演算するトルク演算手段を有し、該トルク演算手段として、前記圧縮機が最大吐出容量（１回転あたりの吐出容量が最大となる場合の吐出容量）で駆動される場合に対応した飽和領域トルク推定手段と、最大吐出容量以外の吐出容量で駆動される場合に対応した容量制御域トルク推定手段の、少なくとも２つのトルク推定手段を有することを特徴とするものからなる。
【０００６】
この車両用空調装置においては、前記飽和領域トルク推定手段と前記容量制御域トルク推定手段により演算された値のうち、最も小さい値をトルク推定値として選択することができる。
【０００７】
このように、本発明に係る車両用空調装置においては、上記のように飽和領域トルク推定手段と容量制御域トルク推定手段を設け、飽和領域と容量制御域において、トルク推定式を異なる式とすることにより、全ての領域において、精度の高いトルク推定を可能とすることができる。
【０００８】
このような車両用空調装置においては、さらに、車両のエンジン回転数を検知またはその信号を参照するエンジン回転数検知手段と、外気温度を検知する外気温度検知手段とを備え、前記圧縮機が、吐出冷媒圧力と吸入冷媒圧力との圧力差を制御可能な可変容量圧縮機からなり、前記容量制御域トルク推定手段は、少なくとも容量制御信号、外気温度、エンジン回転数に基づいて圧縮機のトルクを推定する構成とすることができる。
【０００９】
すなわち、容量制御域においては、圧縮機の吐出冷媒と吸入冷媒の圧力差と外気温度とエンジン回転数によりトルクを推定する。ここで、吐出冷媒圧力と吸入冷媒圧力の圧力差を制御可能な可変容量圧縮機を備える場合、容量制御信号と外気温度とエンジン回転数によりトルクを推定する。また、吐出冷媒圧力と吸入冷媒圧力の圧力差は、凝縮器の空気側放熱能力に大きな影響を受けるため、外気温度（凝縮器前面空気温度）をトルク推定式に導入することで、より精度の高いトルク推定が可能となる。
【００１０】
また、さらに、高圧側冷媒圧力を検知する高圧検知手段を備え、前記容量制御域トルク推定手段は、さらに高圧側冷媒圧力を参照して圧縮機のトルクを推定する構成とすることもできる。
【００１１】
すなわち、容量制御信号を変更した直後は、高圧側と低圧側の冷媒圧力差が安定するまでに多少の時間がかかる。この間、容量制御信号の値に関わりなく前記圧力差が変動するため、トルクの変動も生じる。そこで、高圧側冷媒圧力を検知することで、圧力変動に対応したより精度の高いトルク推定が可能となる。
【００１２】
また、さらに、車両のエンジン回転数を検知またはその信号を参照するエンジン回転数検知手段と、外気温度を検知する外気温度検知手段と、高圧側冷媒圧力を検知する高圧検知手段とを備え、前記圧縮機が、吸入冷媒圧力を制御可能な可変容量圧縮機からなり、前記容量制御域トルク推定手段は、少なくとも容量制御信号、高圧側冷媒圧力、外気温度、エンジン回転数に基づいて圧縮機のトルクを推定する構成とすることができる。
【００１３】
すなわち、吸入冷媒圧力を制御可能な可変容量圧縮機（つまり、一般的な可変容量圧縮機）を用いる場合、容量制御域においては、高圧冷媒圧力センサの測定値と、容量制御信号から推定される吸入冷媒圧力の推定値から、圧縮機の吐出冷媒と吸入冷媒の圧力差を算出し、その圧力差と外気温度とエンジン回転数により圧縮機のトルクを推定することができる。
【００１４】
このような構成においては、さらに、凝縮器通過風量に相関のある物理量を検知する手段を備え、前記容量制御域トルク推定手段は、さらに該凝縮器通過風量に相関のある物理量を参照して圧縮機のトルクを推定する構成とすることができる。
【００１５】
すなわち、アイドリング時等において、凝縮器ファンの風量制御が行われる車両が多いが、この場合、凝縮器ファンの風量変化によって、凝縮器の空気側放熱能力が変化し、トルク推定の精度に大きな影響を及ぼす。したがって、トルク推定式に凝縮器ファン電圧等の凝縮器通過風量に相関のある物理量を導入することで、圧縮機のトルク推定の精度を高めることができる。
【００１６】
また、さらに、蒸発器通過風量に相関のある物理量を検知する手段を備え、前記容量制御域トルク推定手段は、さらに該蒸発器通過風量に相関のある物理量を参照して圧縮機のトルクを推定する構成とすることができる。
【００１７】
すなわち、蒸発器における熱負荷が大となると、冷媒流量を増加させる制御が働くため、圧縮機のトルクも増加する。したがって、トルク推定式に送風機電圧等の蒸発器通過風量に相関のある物理量を導入することで、圧縮機のトルク推定の精度を高めることができる。
【００１８】
また、さらに、車両の車速を検知またはその信号を参照する車速認識手段を備え、前記容量制御域トルク推定手段は、さらに該車速を参照して圧縮機のトルクを推定する構成とすることもできる。
【００１９】
すなわち、車速が変化すると車両の前面風速が変化するため、凝縮器に導入される空気量が変化する。したがって、凝縮器の空気側放熱量が変化し、トルク推定の精度に大きな影響を及ぼす。よって、車速をトルク推定式に導入することで、前面風速変化を考慮した精度の高いトルク推定が可能となる。
【００２０】
また、さらに、車両のエンジン回転数を検知またはその信号を参照するエンジン回転数検知手段と、車両の車速を検知またはその信号を参照する車速認識手段と、外気温度を検知する外気温度検知手段とを備え、前記圧縮機が、吐出冷媒圧力と吸入冷媒圧力との圧力差を制御可能な可変容量圧縮機からなり、前記容量制御域トルク推定手段は、少なくとも容量制御信号、車速、外気温度に基づいて圧縮機の動力を推定し、エンジン回転数と推定された圧縮機の動力から圧縮機のトルクを推定する構成とすることができる。
【００２１】
すなわち、圧縮機の吐出冷媒と吸入冷媒の圧力差は、圧縮機の動力にも相関がある。ここで、吐出冷媒圧力と吸入冷媒圧力の圧力差を制御可能な可変容量圧縮機を備える場合、容量制御信号と外気温度と車速により動力を推定する。トルク＝ｋ×（動力／回転数）  (kは定数)であるため、動力が推定できれば、トルクを算出できることになる。
【００２２】
また、さらに、高圧側冷媒圧力を検知する高圧検知手段を備え、前記容量制御域トルク推定手段は、さらに高圧側冷媒圧力を参照して圧縮機の動力を推定し、エンジン回転数と推定された圧縮機の動力から圧縮機のトルクを推定する構成とすることができる。
【００２３】
すなわち、容量制御信号を変更した直後は、高圧側と低圧側の冷媒圧力差が安定するまでに多少の時間がかかる。この間、容量制御信号の値に関わりなく前記圧力差が変動するため、圧縮機の動力の変動も生じる。そこで、高圧側冷媒圧力を検知することで、圧力変動に対応したより精度の高い動力推定が可能となる。
【００２４】
また、さらに、車両のエンジン回転数を検知またはその信号を参照するエンジン回転数検知手段と、車両の車速を検知またはその信号を参照する車速認識手段と、外気温度を検知する外気温度検知手段と、高圧側冷媒圧力を検知する高圧検知手段とを備え、前記圧縮機が、吸入冷媒圧力を制御可能な可変容量圧縮機からなり、前記容量制御域トルク推定手段は、少なくとも容量制御信号、高圧側冷媒圧力、車速、外気温度に基づいて圧縮機の動力を推定し、エンジン回転数と推定された圧縮機の動力から圧縮機のトルクを推定する構成とすることができる。
【００２５】
すなわち、吸入冷媒圧力を制御可能な可変容量圧縮機（つまり、一般的な可変容量圧縮機）を用いる場合、高圧検知手段（高圧側冷媒圧力センサ）の測定値と、容量制御信号から推定される吸入冷媒圧力の推定値から圧縮機吐出冷媒と吸入冷媒の圧力差を算出し、その圧力差と外気温度と車速により動力を推定する。その後、トルク＝ｋ×（動力／回転数）によりトルクを算出することができる。
【００２６】
これらの構成においては、さらに、凝縮器通過風量に相関のある物理量を検知する手段を備え、前記容量制御域トルク推定手段は、さらに該凝縮器通過風量に相関のある物理量を参照して圧縮機の動力を推定し、エンジン回転数と推定された圧縮機の動力から圧縮機のトルクを推定する構成とすることができる。
【００２７】
すなわち、上記圧力差と動力との相関は、凝縮器の空気側放熱能力の大小により大きく影響をうける（後述の図３参照）。よって、凝縮器の空気側放熱能力に大きな影響を及ぼす凝縮器通過風量（凝縮器の前面風速）の変化を把握するための要素として、凝縮器ファン電圧等を参照して動力を推定する。その後、トルク＝ｋ×（動力／回転数）によりトルクを算出することができる。
【００２８】
また、さらに、蒸発器通過風量に相関のある物理量を検知する手段を備え、前記容量制御域トルク推定手段は、さらに該蒸発器通過風量に相関のある物理量を参照して圧縮機の動力を推定し、エンジン回転数と推定された圧縮機の動力から圧縮機のトルクを推定する構成とすることができる。
【００２９】
すなわち、蒸発器における熱負荷が大となると、冷媒流量を増加させる制御が働くため、圧縮機の動力も増加する。よって、送風機電圧等の蒸発器通過風量に相関のある物理量を参照して動力を推定する。その後、トルク＝ｋ×（動力／回転数）によりトルクを算出することができる。
【００３０】
また、さらに、車両のエンジン回転数を検知またはその信号を参照するエンジン回転数検知手段と、外気温度を検知する外気温度検知手段とを備え、前記飽和領域トルク推定手段は、少なくとも外気温度、エンジン回転数に基づいて圧縮機のトルクを推定する構成とすることができる。
【００３１】
すなわち、飽和領域においては、容量制御信号変化に対してトルクは変化しないため、容量制御信号以外のパラメータ（外気温度、回転数など）を用いてトルクを推定する構成である。
【００３２】
また、さらに、高圧側冷媒圧力を検知する高圧検知手段を備え、前記飽和領域トルク推定手段は、さらに高圧側冷媒圧力を参照して圧縮機のトルクを推定する構成とすることもできる。
【００３３】
すなわち、高圧側冷媒圧力は、圧縮機のトルクと相関があるため、高圧側冷媒圧力を参照することでより精度の高いトルク推定が可能となる。
【００３４】
このような構成においては、さらに、凝縮器通過風量に相関のある物理量を検知する手段を備え、前記飽和領域トルク推定手段は、さらに該凝縮器通過風量に相関のある物理量を参照して圧縮機のトルクを推定する構成とすることもできる。
【００３５】
すなわち、前述したように、アイドリング時等において、凝縮器ファンの風量制御が行われる場合、凝縮器ファンの風量変化によって、凝縮器の空気側放熱能力が変化し、トルク推定の精度に大きな影響を及ぼす。よって、トルク推定式に凝縮器ファン電圧等の凝縮器通過風量に相関のある物理量を導入することで、圧縮機のトルク推定の精度を高めることができる。
【００３６】
また、さらに、蒸発器通過風量に相関のある物理量を検知する手段を備え、前記飽和領域トルク推定手段は、さらに該蒸発器通過風量に相関のある物理量を参照して圧縮機のトルクを推定する構成とすることができる。
【００３７】
すなわち、蒸発器における熱負荷が大となると、冷媒流量を増加させる制御が働くため、圧縮機のトルクも増加する。したがって、トルク推定式に送風機電圧等の蒸発器通過風量に相関のある物理量を導入することで、圧縮機のトルク推定の精度を高めることができる。
【００３８】
また、さらに、車両の車速を検知またはその信号を参照する車速認識手段を備え、前記飽和領域トルク推定手段は、さらに該車速を参照して圧縮機のトルクを推定する構成とすることもできる。
【００３９】
すなわち、前述したように、車速が変化すると車両の前面風速が変化するため、凝縮器に導入される空気量が変化する。したがって、凝縮器の空気側放熱量が変化し、トルク推定の精度に大きな影響を及ぼす。よって、車速をトルク推定式に導入することで、前面風速変化を考慮した精度の高いトルク推定が可能となる。
【００４０】
また、前記飽和領域トルク推定手段は、予め定められたある所定値をトルク推定値とすることもできる。すなわち、飽和領域においては、圧縮機の吐出容量が最大容量であることを想定しているため、トルクの大きな変動はない。よって、飽和領域トルク推定手段は、ある所定値をトルクの推定値として決定するようにしてもよいことになる。
【００４１】
また、前記飽和領域トルク推定手段は、外気温度またはエンジン回転数または車速に対してトルク推定値を定めたトルク推定値マップにより、トルク推定値を導くこともできる。すなわち、後述の図７に示すような、予め試験等により求めたマップからトルクを推定するようにすることも可能である。
【００４２】
上記のように演算された圧縮機のトルク推定値の情報はエンジン制御装置（エンジンＥＣＵ）へ送ることもできる。すなわち、エンジンＥＣＵへトルク推定値を通信して、車両が最適なエンジン出力を決定できるようにするのである。
【発明の効果】
【００４３】
本発明に係る車両用空調装置によれば、可変容量圧縮機の吐出容量が最大となる飽和領域と、吐出容量が最大でない容量制御域の全ての領域において、精度の高い圧縮機トルクの推定が可能となり、より望ましい車両の空調制御が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る車両用空調装置１を示している。図１において、冷凍サイクル２には、車両のエンジン等により駆動される、吐出容量を可変可能な可変容量圧縮機３が設けられており、エンジンの駆動力はたとえば電磁クラッチ等を介して伝達される。冷凍サイクル２の冷媒配管中を冷媒が循環され、上記圧縮機３により圧縮された高温高圧の冷媒が、凝縮器４により外気と熱交換して冷却され、凝縮し液化する。受液器５により気液が分離され、液冷媒が冷媒の膨張機構６（膨張弁）によって膨張、減圧される。減圧された低圧の冷媒は、蒸発器７に流入して、送風機８により送風された空気と熱交換される。蒸発器７において蒸発し気化した冷媒は再び圧縮機３に吸入されて圧縮される。
【００４５】
車室内空調を行う空気が通過する通風ダクト９には、送風機８が配置されており、空調風吸入口１０から吸入された空気が送風機８により蒸発器７へと送風される。蒸発器７を通過した空気の一部は、下流側に配置されたヒータユニット１１へと送られるが、ヒータユニット１１を通過される空気の量と、バイパスされる空気の量との割合が、エアミックスダンパ１２によって調整される。本実施例では、蒸発器７の出口側に、蒸発器通過後の空気温度を検知するための蒸発器出口空気温度センサ１３が設けられており、検知された信号は空調制御を行う空調制御装置１４へ入力される。この空調制御装置１４内に、本発明における、圧縮機３の飽和領域トルク推定手段と容量制御域トルク推定手段が組み込まれており、空調制御装置１４は、本実施態様における空調制御全体を行う制御装置としても機能している。
【００４６】
この空調制御装置１４には、上記蒸発器出口空気温度センサ１３による検知信号以外にも、各種信号が入力される。本実施態様では、少なくとも、外気温度センサからの外気温度検知信号、上記蒸発器出口空気温度センサ１３による検知信号、車速信号、エンジン回転数信号、凝縮器通過風量に相関のある物理量としての凝縮器ファン電圧信号等の信号群１５が空調制御装置１４に入力され、空調制御装置１４からは、可変容量圧縮機３に容量制御信号が出力されるとともに、エンジンＥＣＵ１６に、演算されたトルク推定値の情報が送られるようになっている。
【００４７】
通風ダクト９の下流側には、ＤＥＦ、ＶＥＮＴ、ＦＯＯＴ等の各吹き出し口１７、１８、１９が設けられており、図示を省略した各ダンパにより所定の吹き出し口が選択されるようになっている。
【００４８】
このように構成された車両用空調装置１において、本発明に係る制御は次のように行われる。
図２は、実験により調査した、圧縮機の吸入冷媒と吐出冷媒の圧力差ΔＰｄＰｓと圧縮機トルクとの関係を示したもので、２つの値の実測値は、図の斜線領域内に分布する。斜線領域内のどの位置で安定するかは、主に圧縮機の回転数と凝縮器の空気側放熱能力により決定される。凝縮器の空気側放熱能力は、外気温度、車両の前面風速、凝縮器ファン電圧に大きな影響を受けるため、これらをトルク推定式に導入することにより、より高精度なトルク推定が可能になる。
【００４９】
また、本発明に係る車両用空調装置においては、前述の如く、圧縮機の動力を直接演算してから、圧縮機のトルクを算出（推定）することもできる。図３は、その場合に参照する、実験により求めた圧縮機の吐出冷媒と吸入冷媒の圧力差（ΔＰｄＰｓ）と圧縮機動力との関係を示している。図示の如く、圧力差（ΔＰｄＰｓ）に対する圧縮機動力の大きさは、凝縮器空気側放熱能力の影響を大きく受ける。
【００５０】
図４は、容量制御信号と圧縮機トルクの関係を示したものである。容量制御域（容量制御信号に応じて圧縮機トルクが変化していく領域）と飽和領域（容量制御信号を吐出容量が増加する方向へ変更してゆくと、あるポイントで吐出容量が最大となり、その後容量制御信号を吐出容量が増加する方向へ変更しても、トルクに変化がなくなる領域）を図示している。前述したように、この飽和領域においては、容量制御信号を吐出容量が増加する方向へ変更しても、圧縮機トルクはある最大値を示したまま変化しない。
【００５１】
図５は、上記のような容量制御域と飽和領域に対する圧縮機トルク推定例を示したもので、容量制御域のトルク推定式による演算値（容量制御域トルク推定手段による演算値）と、飽和領域のトルク推定式による演算値（飽和領域トルク推定手段による演算値）を示している。図５に示すように、全領域において、どちらか小さい方の演算値を選択することにより、容量制御域と飽和領域のどちらにおいても精度の高いトルク推定が可能となる。
【００５２】
図６は、上記圧縮機トルク演算例を示すフローチャートである。
エアコンＯＮ（空調制御ＯＮ）の場合、まず容量制御域トルク推定手段により演算値Ｔｒｑ１を演算する。ここでＴｒｑ１の演算方法は、次の２通りの方法がある。
【００５３】
（１）トルクを直接演算する方法：
Trq1=f(EMPCV,Tamb,Ne,SP,Vcond,Pd,BLV)
ここで、EMPCV：容量制御信号、Tamb：外気温度 [℃] 、Ne：エンジン回転数または圧縮機回転数[rpm]、SP：車速[km/h]、Vcond：凝縮器ファン電圧[V]、Pd：高圧側冷媒圧力[MPa] 、BLV ：送風機電圧[V] である。
【００５４】
（２）動力（ＰＷ）を直接演算してからトルクを演算する方法：
PW=f(EMPCV,Tamb,Ne,SP,Vcond,Pd,BLV) 
Trq1=k*PW/Ne
ここで、kは定数である。
【００５５】
さらに、飽和領域トルク推定手段により演算値Ｔｒｑ２を次式により演算する。
Trq2=f(Tamb,Ne,SP,Vcond,Pd,BLV)
ここで、Trq2 は、前述したように、予め定められた所定値Ｋとしてもよい。
Trq2=K 
【００５６】
また、図７に示すように、外気温度とエンジン回転数（図７（Ａ））や、外気温度と車速（図７（Ｂ））の値に応じてトルク推定値（Ｆ〜ＪあるはＡ〜Ｅ）を定めたマップを用いて、Ｔｒｑ２を算出してもよい。
【００５７】
図６において、Ｔｒｑ１とＴｒｑ２が演算されたら、小さい方の値をトルク推定値Ｔｒｑとし、エンジンＥＣＵへ出力する。この出力値を参照して、そのときの空調装置ににおける圧縮機トルク（または動力）に応じて最適なエンジン運転を決定できるとともに、より望ましい空調制御を実現可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る制御は、可変容量圧縮機を備えた冷凍サイクルを有するあらゆる車両用空調装置に適用でき、圧縮機トルクをより高精度に推定して、より望ましい空調制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施態様に係る車両用空調装置の概略構成図である。
【図２】圧縮機吸入冷媒と吐出冷媒の圧力差と圧縮機トルクとの関係を示す特性図である。
【図３】圧縮機吸入冷媒と吐出冷媒の圧力差と圧縮機動力との関係を示す特性図である。
【図４】容量制御域と飽和領域を示す特性図である。
【図５】容量制御域トルク推定式と飽和領域トルク推定式の容量制御信号に対するトルク推定値を示す特性図である。
【図６】本発明に係る制御の一例を示すフローチャートである。
【図７】飽和領域におけるトルク推定値マップの例を示す分布図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  車両用空調装置
２  冷凍サイクル
３  可変容量圧縮機
４  凝縮器
５  受液器
６  膨張機構（膨張弁）
７  蒸発器
８  送風機
９  通風ダクト
１０  空調風吸入口
１１  ヒータユニット
１２  エアミックスダンパ
１３  蒸発器出口空気温度センサ
１４  空調制御装置
１５  信号群
１６  エンジンＥＣＵ
１７、１８、１９  吹き出し口
【図１】
2006001505.tif 000003
【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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