(57)【要約】【課題】目標蒸発器温度と蒸発器温度により圧縮機の吐出容量を制御している車両用空調装置において、高回転保護制御作動時に、圧縮機の容量を確実に減少させるとともに乗員の空調フィーリング悪化を抑制することを目的とする。【解決手段】車両のエンジンによって駆動される可変容量型圧縮機１１と、冷媒を蒸発させて車室内を流れる空気を冷却する蒸発器９と、蒸発器温度を検出する温度検出手段３４と、蒸発器温度が目標蒸発器温度となるように吐出容量を制御する容量制御手段１１ｂと、圧縮機１１の回転数を検出する回転数検出手段と、を備える車両用空調装置において、容量制御手段１１ｂは、圧縮機１１の回転数が所定回転数を上回っている場合に、圧縮機１１の回転数が所定回転数を上回った際の蒸発器温度に予め設定された許容上昇温度を加算した値を目標蒸発器温度として設定する。【選択図】図４
2008201335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジンＥによって駆動され、冷媒の吐出容量を変化させることが可能な圧縮機（１１）と、
前記圧縮機（１１）の前記冷媒の吸入側に接続され、前記冷媒を蒸発させて車室内を流れる空気を冷却する蒸発器（９）と、
前記蒸発器（９）通過後の空気の温度である蒸発器温度ＴＥを検出する温度検出手段（３４）と、
前記蒸発器温度ＴＥが目標蒸発器温度ＴＥＯとなるように前記圧縮機（１１）の冷媒吐出容量を制御する容量制御手段（１１ｂ）と、
前記圧縮機（１１）の回転数Ｎｃを検出する回転数検出手段と、を備える車両用空調装置において、
前記容量制御手段（１１ｂ）は、前記圧縮機（１１）の回転数が所定回転数を上回っている場合に、前記圧縮機（１１）の回転数が前記所定回転数を上回った際の前記蒸発器温度に予め設定された許容上昇温度ΔＴを加算した値を前記目標蒸発器温度として設定することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記車両のエンジン負荷情報を検出するエンジン負荷検出手段と、
前記エンジン負荷情報により、前記エンジンの負荷状態を判定するエンジン負荷判定手段とを備え、
前記容量制御手段は、前記エンジン負荷判定手段により高負荷状態にあると判定されている場合に、高負荷状態と判定された際の前記蒸発器温度に予め設定された前記許容上昇温度ΔＴを加算した値を前記目標蒸発器温度として設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記容量制御手段（１１ｂ）は、前記蒸発器温度が前記目標蒸発器温度となるように前記圧縮機（１１）の吸入圧力Ｐｓを制御することで前記冷媒の吐出容量を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記容量制御手段（１１ｂ）は、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯと前記蒸発器温度との差が大きくなるほど前記許容上昇温度ΔＴが小さくなるようにし、前記目標吹出温度ＴＡＯと前記蒸発器温度との差が小さくなるほど前記許容上昇温度ΔＴが大きくなるようにすることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記容量制御手段（１１ｂ）は、前記蒸発器温度上昇量ΔＴは、前記圧縮機（１１）の回転数が大きくなるほど前記許容上昇温度ΔＴが大きくなるようにし、前記圧縮機（１１）の回転数が小さくなるほど前記許容上昇温度ΔＴが小さくなるようにすることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つ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するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のエンジンを駆動源として駆動し、外部からの制御信号に基づき冷媒の吐出容量の制御を行う可変容量型圧縮機の制御装置においては、実際に測定される蒸発器温度ＴＥが目標蒸発器温度ＴＥＯと一致するように圧縮機の容量制御をする方法が広く知られている。
【０００３】
この可変容量型圧縮機を用いる場合、圧縮機の回転数が高い時の機械的な破壊等を防止するため、圧縮機の容量を減少させることで圧縮機を保護する高回転保護制御が行われる。高回転保護制御の従来技術として、圧縮機の回転数および圧縮機の吐出圧力に応じて制御電流に上限値を設け、圧縮機の吐出容量を減少させることで圧縮機を保護する制御が考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−１５９７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、圧縮機の回転数および圧縮機の吐出圧力に応じて制御電流に上限値を設けて高回転保護制御を実施する場合には、車両内の空調制御に関係なく圧縮機の吐出容量を減少させるため、乗員の空調フィーリングが悪化する場合が発生する。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、目標蒸発器温度ＴＥＯと蒸発器温度ＴＥにより可変容量型圧縮機の吐出容量を制御している車両用空調装置において、高回転保護制御作動時に圧縮機１１の容量を確実に減少させるとともに乗員の空調フィーリング悪化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、車両のエンジンＥによって駆動され、冷媒の吐出容量を変化させることが可能な圧縮機（１１）と、圧縮機（１１）の冷媒の吸入側に接続され、冷媒を蒸発させて車室内を流れる空気を冷却する蒸発器（９）と、蒸発器（９）通過後の空気の温度である蒸発器温度ＴＥを検出する温度検出手段（３４）と、蒸発器温度ＴＥが目標蒸発器温度ＴＥＯとなるように圧縮機（１１）の冷媒吐出容量を制御する容量制御手段（１１ｂ）と、圧縮機（１１）の回転数Ｎｃを検出する回転数検出手段と、を備える車両用空調装置において、容量制御手段（１１ｂ）は、圧縮機（１１）の回転数が所定回転数を上回っている場合に、圧縮機（１１）の回転数が所定回転数を上回った際の蒸発器温度に予め設定された許容上昇温度ΔＴを加算した値を目標蒸発器温度として設定することを特徴とする。
【０００７】
一般的に、圧縮機（１１）の冷媒吐出容量を、容量可変手段で蒸発器温度ＴＥが目標蒸発器温度ＴＥＯと一致するように制御している場合、圧縮機（１１）の容量の状態は、蒸発器温度と目標蒸発器温度の関係より判断できる。具体的には、目標蒸発器温度が蒸発器温度よりも低い場合、冷房能力が空調熱負荷に対して不足しているため、圧縮機（１１）の容量は最大（１００％）又は増加させる状態であると判断することができる。目標蒸発器温度が蒸発器温度と同程度である場合、冷房能力が空調熱負荷と釣り合っているため、現状の圧縮機（１１）の容量を維持していると判断することができる。目標蒸発器温度が蒸発器温度よりも高い場合、冷房能力が空調熱負荷に対して大きいため、圧縮機（１１）の容量は、最小（０％）又は減少している状態であると判断することができる。
【０００８】
すなわち、本発明では、圧縮機（１１）の容量の状態は蒸発器温度と目標蒸発器温度の関係より判断することができ、保護制御作動時の目標蒸発器温度を保護制御開始時の蒸発器温度よりも高く設定することで、圧縮機（１１）の容量を確実に減少させる状態とすることができる。
【０００９】
ところで、作動時間が比較的短時間の保護制御等では、制御作動中の乗員の空調フィーリングの変化は主に吹出温度の変化によって感知されることから、保護制御作動中に圧縮機（１１）の容量を減少させることで発生する蒸発器（９）の温度上昇を、空調フィーリングで許容できる許容上昇温度ΔＴ以内とすることで、空調フィーリングの悪化を抑制することができる。
【００１０】
本発明はこれら２つを組み合わせ、圧縮機（１１）が高回転保護制御中の第２目標蒸発器温度ＴＥＯ２を制御開始時の蒸発器温度ＴＥに保護制御作動時に許容できる許容上昇温度を加算した値として圧縮機（１１）の容量制御を行うことで、圧縮機（１１）の容量を確実に減少させつつ乗員の空調フィーリングの悪化を抑制することができる。
【００１１】
また、車両のエンジン負荷情報を検出するエンジン負荷検出手段と、エンジン負荷情報により、エンジンの負荷状態を判定するエンジン負荷判定手段とを備え、容量制御手段は、エンジン負荷判定手段により高負荷状態にあると判定されている場合に、高負荷状態と判定された際の蒸発器温度に予め設定された許容上昇温度ΔＴを加算した値を目標蒸発器温度として設定する場合、車両のエンジン負荷が高負荷状態において圧縮機（１１）の容量を確実に減少させるとともに乗員の空調フィーリング悪化を抑制することができる。
【００１２】
また、容量制御手段（１１ｂ）は、蒸発器温度が目標蒸発器温度となるように圧縮機（１１）の吸入圧力Ｐｓを制御することで冷媒の吐出容量を制御する場合、圧縮機（１１）の容量を確実に減少させるとともに乗員の空調フィーリング悪化を抑制することができる。
【００１３】
また、容量制御手段（１１ｂ）は、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯと蒸発器温度との差が大きくなるほど許容上昇温度ΔＴが小さくなるようにし、目標吹出温度ＴＡＯと前記蒸発器温度との差が小さくなるほど許容上昇温度ΔＴが大きくなるようにする場合、乗員の空調フィーリングの悪化度合いを調整することができる。
【００１４】
また、容量制御手段（１１ｂ）は、蒸発器温度上昇量ΔＴは、圧縮機（１１）の回転数が大きくなるほど許容上昇温度ΔＴが大きくなるようにし、圧縮機（１１）の回転数が小さくなるほど許容上昇温度ΔＴが小さくなるようにする場合、圧縮機（１１）の容量を減少させる度合いを調整することができる。
【００１５】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図５に基づいて説明する。
【００１７】
図１は本実施形態の全体構成の概要を示すもので、車両用空調装置は車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）内側部等に配設される室内空調ユニット１を備えている。
【００１８】
この室内空調ユニット１はケース２を有し、このケース２内に車室内へ向かって空気が送風される空気通路を構成する。このケース２の空気通路の最上流部に内気導入口３および外気導入口４を有する内外気切替箱５を配置している。この内外気切替箱５内に、内外気切替手段としての内外気切替ドア６を回転自在に配置している。
【００１９】
この内外気切替ドア６はサーボモータ７によって駆動されるもので、内気導入口３より内気（車室内空気）を導入する内気モードと、外気導入口４より外気（車室外空気）を導入する外気モードと、内気と外気を同時に導入する半内気モードとを切り替える。
【００２０】
内外気切替箱５の下流側には車室内に向かって空気を送風する電動式の送風機８を配置している。この送風機８は、遠心式の送風ファン８ａをモータ８ｂにより駆動するようになっている。送風機８の下流側には送風空気を冷却する冷却用熱交換器をなす蒸発器９を配置している。
【００２１】
この蒸発器９は、冷凍サイクル装置１０を構成する要素の一つである。蒸発器９に流入した低圧の冷媒は送風機８によって送風された送風空気から吸熱して蒸発し、送風空気を冷却することができる。また、蒸発器９は本実施形態における冷却用熱交換器である。なお、冷凍サイクル装置１０は周知のものであり、蒸発器９、圧縮機１１、凝縮器１２、気液分離器１３、膨張弁１４によって構成される。
【００２２】
圧縮機１１は、電磁クラッチ１１ａ、プーリ１１ｂおよびベルトＶを介して車両エンジンＥの回転動力が伝達されて回転駆動される。なお、圧縮機１１の詳細については後述する。
【００２３】
凝縮器１２は、圧縮機１１から吐出された冷媒と外気とを熱交換させて、冷媒を冷却する放熱器である。凝縮器１２に外気を送風する送風ファン１２ａはモータ１２ｂにより駆動される。凝縮器１２から流出した冷媒は、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する気液分離器１３（レシーバ）に流入する。
【００２４】
膨張弁１４は、気液分離器１３で分離された液相冷媒を減圧膨張させるもので、本実施形態では、冷媒を等エンタルピ的に減圧するとともに、圧縮機１１に吸入される冷媒の過熱度が所定値となるように絞り開度を制御する温度式膨張弁を採用している。
【００２５】
減圧膨張された冷媒は蒸発器９に流入して蒸発した後、再び圧縮機１１に流入する。このように、圧縮機１１→凝縮器１２→気液分離器１３→膨張弁１４→蒸発器９→圧縮機１１の順で冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。なお、上述した冷凍サイクル構成部品（９、１１〜１４）の間はそれぞれ冷媒配管によって結合されている。
【００２６】
一方、室内空調ユニット１において、蒸発器９の下流側にはケース２内を流れる空気を加熱するヒータコア１５を配置している。このヒータコア１５は車両エンジン冷却水を熱源として（エンジン冷却水回路は図示せず。）、蒸発器９通過後の空気（冷風）を加熱する加熱用熱交換器である。ヒータコア１５の側方にはバイパス通路１６が形成され、このバイパス通路１６をヒータコア１５のバイパス空気が流れる。
【００２７】
蒸発器９とヒータコア１５との間に温度調整手段をなすエアミックスドア１７を回転自在に配置してある。このエアミックスドア１７はサーボモータ１８により駆動されて、その回転位置（開度）が連続的に調整可能になっている。
【００２８】
このエアミックスドア１７の開度によりヒータコア１５を通る空気量（温風量）と、バイパス通路１６を通過してヒータコア１５をバイパスする空気量（冷風量）との割合を調節し、これにより、車室内に吹き出す空気の温度を調整するようになっている。
【００２９】
ケース２の空気通路の最下流部には、車両の前面窓ガラスＷに向けて空調風を吹き出すためのデフロスタ吹出口１９、乗員の顔部に向けて空調風を吹き出すためのフェイス吹出口２０、および乗員の足元部に向けて空調風を吹き出すためのフット吹出口２１の計３種類の吹出口が設けられている。
【００３０】
これら吹出口１９〜２１の上流部にはデフロスタドア２２、フェイスドア２３およびフットドア２４が回転自在に配置されている。これらのドア２２〜２４は、図示しないリンク機構を介して共通のサーボモータ２５によって開閉操作される。
【００３１】
次に、圧縮機１１について説明すると、本実施形態の圧縮機１１は、外部からの制御電流Ｉｏｕｔにより吐出容量を連続的に可変する可変容量型圧縮機を使用している。
【００３２】
この可変容量型圧縮機は公知のものであり、例えば、斜板型圧縮機において吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓを利用して斜板室の圧力Ｐｃを制御する電磁式圧力制御装置を持つ容量可変装置１１ｂを備えている。この容量可変装置１１ｂで斜板室の圧力を制御することにより、斜板の傾斜角度を可変してピストンのストローク、すなわち圧縮機１１の吐出容量を略０％〜１００％の範囲で連続的に変化させることができる。この容量可変装置１１ｂが、本発明における容量制御手段に相当している。
【００３３】
この容量可変装置１１ｂの電磁式圧力制御装置は、圧縮機１１の吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓを利用して制御圧力Ｐｃ（斜板室圧力）を変化させるものであり、制御電流Ｉｏｕｔにより電磁力が調節される電磁機構、およびこの電磁機構の電磁力と吸入圧力との釣り合いによって変位する弁体を有し、この弁体により圧縮機１１の吐出圧力を斜板室内に導く通路の圧損を調節して、制御圧力を変化させるようになっている。
【００３４】
容量可変装置１１ｂの電磁式圧力制御装置への通電は空調制御装置（ＥＣＵ）３０により制御されており、容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｏｕｔを増大させると圧縮機１１の吐出容量が増大するようになっている。一方、圧縮機１１の吐出容量が増大すると冷凍サイクルの吸入圧力Ｐｓは低下する。つまり、容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｏｕｔは冷凍サイクルの目標吸入圧力Ｐｓｏを決めており、目標吸入圧力Ｐｓｏは制御電流Ｉｏｕｔの増加に反比例して低下する（図２参照）。
【００３５】
従って、制御電流Ｉｏｕｔの増減により圧縮機１１の吐出容量が増減して実際の吸入圧力Ｐｓを上下させて、蒸発器９の温度（蒸発器温度ＴＥ）が所定の最終目標蒸発器温度ＴＥＯ（目標吸入圧力Ｐｓｏに対応した温度）となるように蒸発器９の冷却能力を制御できる。ここで、制御電流Ｉｏｕｔは具体的にはデューティ制御により可変するが、制御電流Ｉｏｕｔの値をデューティ制御によらず直接連続的（アナログ的）に増減してもよい。
【００３６】
また、圧縮機１１は制御圧Ｐｃの調整により吐出容量を１００％から略０％付近まで連続的に変化させることができる。そして、吐出容量を略０％付近に減少することにより、圧縮機１１が実質的に作動停止状態になる。したがって、圧縮機１１の回転軸をプーリ、ベルトＶ等を介して車両エンジンＥ側のプーリに常時連結するクラッチレスの構成とすることができる。
【００３７】
次に、本実施形態の電気制御部の概要を説明すると、空調制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。この空調制御装置３０は、そのＲＯＭ内に空調装置制御プログラムを記憶しており、その空調装置制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。この空調制御装置３０が、本発明における空調制御手段に相当している。
【００３８】
空調制御装置３０の入力側には空調用センサ群３１〜３５からセンサ検出信号が入力され、車室内前部の計器盤付近に配置される空調操作パネル３６に設けられた各種空調操作スイッチ３７〜４２から操作信号が入力され、また、エンジン用センサ群４３〜４５からセンサ検出信号が入力される。
【００３９】
空調用センサ群としては、具体的には、外気温ＴＡＭを検出する外気センサ３１、内気温ＴＲを検出する内気センサ３２、車室内に入射する日射量ＴＳを検出する日射センサ３３、蒸発器９の空気吹出部に配置されて蒸発器温度ＴＥを検出する蒸発器温度センサ３４、ヒータコア１５に流入するエンジン冷却水温度ＴＷを検出する水温センサ３５が設けられる。
【００４０】
また、空調操作パネル３６には各種空調操作スイッチとして、吹出モードドア２２〜２４により切り替わる吹出モードをマニュアル設定する吹出モードスイッチ３７、内外気切替ドア６による内外気吸込モードをマニュアル設定する内外気切替スイッチ３８、圧縮機１１の作動指令信号（電磁クラッチ１１ａのＯＮ信号）を出すエアコンスイッチ３９、送風機８の風量をマニュアル設定する送風機作動スイッチ４０、空調自動制御状態の指令信号を出すオートスイッチ４１、および車室内温度を設定する温度設定手段をなす温度設定スイッチ４２等が設けられる。
【００４１】
エンジン用センサ群として、エンジンＥの回転数を検出するエンジン回転数センサ４３、車両の速度を検出する車速センサ４４、および運転者のアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ４５を備えている。
【００４２】
空調制御装置３０の出力側には、圧縮機１１の電磁クラッチ１１ａ、容量可変装置１１ｂ、各機器の電気駆動手段をなすサーボモータ７、１８、２５、送風機８のモータ８ｂ、および凝縮器冷却ファン１２ａのモータ１２ｂが接続され、これらの機器の作動が空調制御装置３０の出力信号により制御される。
【００４３】
次に、本実施形態において、空調制御装置３０が実行する全体の制御処理を図３のフローチャートに基づき説明する。この制御ルーチンのスタート時点において、車両エンジンＥは起動しており、車両用空調装置エアコンスイッチ４１はオンの状態にあるものとする。
【００４４】
まず、Ｓ１０で容量制御実施のための初期値の設定を行う。具体的には、初期値として、サンプリング回数ｎ＝１、温度偏差Ｅ（ｎ−１）＝０、高回転保護制御の作動状況を示す状態フラグＦｈｉの初期値としてＦｈｉ＝０を設定する。ここで、状態フラグＦｈｉの値と高回転保護制御作動状況の関係は、Ｆｈｉ＝０なら通常時から高回転保護制御を実施（保護制御作動１回目）、Ｆｈｉ＝１なら高回転保護制御作動中（保護制御作動２回目以降）を示している。
【００４５】
Ｓ２０でエンジン回転数Ｎｅ（ｎ）、車両のアクセル開度、車速を含む空調装置の運転状態を表す各種情報、および蒸発器温度センサ３４により計測された蒸発器温度ＴＥを読み込む。
【００４６】
次に、Ｓ３０で車室内への吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。この目標吹出温度ＴＡＯは空調熱負荷変動に係わらず、空調操作パネル３６で乗員が温度設定スイッチ４２により設定した設定温度ＴＳＥＴに車室内を維持するために必要な車室内への吹出空気温度であって、目標吹出温度ＴＡＯは公知のごとく設定温度ＴＳＥＴ、外気温ＴＡＭ、内気温ＴＲ、日射量ＴＳ等に基づいて算出する。
【００４７】
次に、Ｓ４０で第１目標蒸発器温度ＴＥＯ１を算出する。この第１目標蒸発器温度ＴＥＯ１は蒸発器吹出空気の目標温度であり、上記車室内温度制御のために決定される目標吹出温度ＴＡＯに基づいて決定される。
【００４８】
Ｓ５０で第１目標蒸発器温度ＴＥＯ１と蒸発器温度ＴＥにより、容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｏｕｔを算出する。制御電流Ｉｏｕｔの算出方法については、後で詳述する。
【００４９】
次に、Ｓ６０で上記の制御電流Ｉｏｕｔが圧縮機１１の容量可変装置１１ｂに出力され、圧縮機１１の容量制御が実行される。
【００５０】
Ｓ７０で圧縮機１１の容量制御を継続するかどうかを判定する。Ｓ７０において圧縮機１１の容量制御を継続すると判定した場合は、Ｓ８０でサンプリング回数ｎに１を加算する。その後、Ｓ２０に戻り、圧縮機１１の容量制御を継続する。また、Ｓ７０において圧縮機１１の容量制御を継続しないと判定した場合は、Ｓ９０で圧縮機１１の容量制御を終了する。
【００５１】
次に、本実施形態において、Ｓ５０で行う制御電流算出処理を図４、図５に基づいて説明する。図４は、空調制御装置３０が実行する制御電流算出処理のフローチャートを示している。また、図５は、高回転保護制御を実施するか否かを判定する圧縮機回転数Ｎｃと制御フラグＦとの関係を示している。
【００５２】
まず、Ｓ１００で蒸発器温度ＴＥ（ｎ）から第１目標蒸発器温度ＴＥＯ１（ｎ）を減算して温度偏差Ｅ（ｎ）を算出する。
【００５３】
次に、Ｓ２００でエンジン回転数Ｎｅ（ｎ）にプーリ比を乗じ圧縮機回転数Ｎｃ（ｎ）を算出する。プーリ比はエンジン回転数Ｎｅ（ｎ）に対する圧縮機回転数Ｎｃ（ｎ）の比で、一般に車両および空調装置の設計緒元により定まる値である。もし圧縮機回転数Ｎｃ（ｎ）が回転数センサ検出値等で直接得られる場合はその値で制御を実施しても良い。このＳ２００は、本発明における回転数検出手段に相当している。
【００５４】
次に、Ｓ３００で圧縮機回転数Ｎｃ（ｎ）に基づいて高回転保護制御を実施するか否かを判定する。図５に示すように、制御フラグＦは、圧縮機回転数Ｎｃ（ｎ）が閾値Ａよりも小さければＦ＝０に設定し、通常制御を実施する判定とする。圧縮機回転数Ｎｃ（ｎ）が閾値Ａ以上であればＦ＝１に設定し、高回転保護制御を実施する判定とする。ここで、圧縮機回転数の閾値Ａは、圧縮機１１を通常稼動させるための上限値を示している。
【００５５】
以下、通常制御を実施する場合（Ｆ＝０）と高回転保護制御を実施する場合（Ｆ＝１）に分けて説明する。
【００５６】
図４に戻り、Ｓ４００で、Ｓ３００において制御フラグＦ＝０、すなわち通常時（高回転保護制御非作動）と判定された場合、高回転保護制御の作動状態を示す状態フラグＦｈｉ＝０に設定する。
【００５７】
次に、Ｓ４１０で温度偏差Ｅ（ｎ）、Ｅ（ｎ−１）を用いて以下に示す数式１で容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｏｕｔ（ｎ）を算出する。ここで、数式１は、比例積分制御（ＰＩ制御）を示している。
（数式１）
Ｉｏｕｔ（ｎ）＝Ｉｏｕｔ（ｎ−１）＋Ｋｐ（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））＋（Θ／Ｔｉ）×Ｅ（ｎ）
ここで、Ｋｐ、（Θ／Ｔｉ）はフィードバックゲインを示している。
【００５８】
なお、Ｓ４１０では比例積分制御（ＰＩ制御）によるフィードバック制御の手法により圧縮機１１の制御値Ｉｏｕｔ（ｎ）を決定しているが、比例項と積分項に微分項を加えたフィードバック制御等を用いて制御値Ｉｏｕｔ（ｎ）を算出してもよい。
【００５９】
次に、Ｓ３００において制御フラグＦ＝１、すなわち高回転保護制御を実施すると判定された場合、Ｓ５００で保護制御の作動状態を示す状態フラグＦｈｉにより通常制御から高回転保護制御が作動した直後か、高回転保護制御作動中かを判定する。
【００６０】
Ｓ５１０で、状態フラグがＦｈｉ＝０である場合、通常制御から高回転保護制御が作動した直後であると判定でき、状態フラグＦｈｉ＝１に設定する。ここで、図示しないが温度偏差Ｅｈｉ（ｎ−１）＝０を初期値として設定する。Ｓ５２０で、高回転保護制御作動直後の蒸発器温度ＴＥ（ｎ）を基準蒸発器温度ＴＥｈｉに記憶する。
【００６１】
また、状態フラグＦｈｉ＝１である場合、保護制御作動中（保護制御作動２回目以降）と判定できるので、Ｓ５１０およびＳ５２０をスキップする。
【００６２】
次に、Ｓ５３０で第２目標蒸発器温度ＴＥＯ２を高回転保護制御作動直後の蒸発器温度ＴＥである基準蒸発器温度ＴＥｈｉに許容上昇温度ΔＴを加算して算出する。ここで、許容上昇温度ΔＴは、乗員が空調フィーリングで許容できる温度上昇量（例えば、５℃）であり、０℃よりも大きい値で設定される。また、許容上昇温度ΔＴは、予め空調制御装置３０のＲＯＭ等に記憶されている。そのため、Ｓ５３０で算出する第２目標蒸発器温度ＴＥＯ２は、必ず高回転保護制御作動直後の蒸発器温度である基準蒸発器温度ＴＥｈｉよりも高い温度で設定される。
【００６３】
一般的に、圧縮機１１の容量を蒸発器温度ＴＥが目標蒸発器温度ＴＥＯに一致するように制御している場合、圧縮機１１の容量の状態は、蒸発器温度ＴＥと目標蒸発器温度ＴＥＯの関係より判断できる。具体的には、目標蒸発器温度ＴＥＯが蒸発器温度ＴＥよりも低い場合、冷房能力が空調熱負荷に対して不足しているため、圧縮機１１の容量は最大（１００％）又は増加させる状態であると判断することができる。目標蒸発器温度ＴＥＯが蒸発器温度ＴＥと同程度である場合、冷房能力が空調熱負荷と釣り合っているため、現状の圧縮機１１の容量を維持していると判断することができる。目標蒸発器温度ＴＥＯが蒸発器温度ＴＥよりも高い場合、冷房能力が空調熱負荷に対して大きいため、圧縮機１１の容量は、最小（０％）又は減少している状態であると判断することができる。
【００６４】
本実施形態では、高回転保護制御作動時の第２目標蒸発器温度ＴＥＯ２を高回転保護制御作動直後の蒸発器温度である基準蒸発器温度ＴＥｈｉよりも高く設定しているため、圧縮機１１の容量を確実に減少させることができる。
【００６５】
また、高回転保護制御といった作動時間が比較的短時間の制御では、制御作動中の乗員の空調フィーリングの変化は主に吹出温度の変化によって感知される。そのため、高回転保護制御作動中に圧縮機１１の容量を減少させることで発生する蒸発器の温度上昇量を許容上昇温度とすることで、空調フィーリングの悪化を抑制することができる。
【００６６】
次に、Ｓ５４０で保護制御作動時の第２目標蒸発器温度ＴＥＯ２と蒸発器温度ＴＥ（ｎ）との温度偏差Ｅｈｉ（ｎ）を算出する。Ｓ５５０で温度偏差Ｅｈｉ（ｎ）およびＥｈｉ（ｎ−１）を用いてＳ４１０と同様の比例積分制御（ＰＩ制御）により保護制御作動時の制御値Ｉｏｕｔｈｉ（ｎ）を算出する。Ｓ５６０で制御電流Ｉｏｕｔ（ｎ）を保護制御作動時の制御電流Ｉｏｕｔｈｉ（ｎ）に置き換える。
【００６７】
以上のように、高回転保護制御中の第２目標蒸発器温度ＴＥＯ２を制御開始時の基準蒸発器温度ＴＥｈｉに保護制御作動時に乗員が許容できる許容上昇温度ΔＴを加算して算出し、第２目標蒸発器温度ＴＥＯ２から容量可変装置１１ｂの制御電流を算出するため、圧縮機１１の容量を確実に減少させつつ乗員の空調フィーリングの悪化を抑制することができる。
【００６８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について図４〜図６に基づいて説明する。本実施形態では、上記第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図６は、本実施形態で使用する高回転保護制御を実施するか否かを判定する制御フラグＦと圧縮機回転数Ｎｃとの関係を示している。
【００６９】
本実施形態は、第１実施形態で示した図４の高回転保護制御判定（Ｓ３００）における、制御フラグＦの決定方法が異なっている。
【００７０】
第１実施形態では、図５に示すように高回転保護制御を実施するか否かを判定する際、圧縮機回転数Ｎｃと閾値Ａにより判定している。本実施形態では、図６に示すように高回転保護制御を実施するか否かを判定する際、圧縮機回転数の閾値Ｂ１およびＢ２の２つの値を用いて制御フラグＦの決定にヒステリシスを持たせ、制御フラグＦの値により通常制御または高回転保護制御に分岐する。ここで閾値Ｂ１とＢ２の関係は、常に閾値Ｂ１が閾値Ｂ２よりも大きくなるように設定されている。
【００７１】
すなわち、通常制御状態（Ｆ＝０）から高回転保護制御を実施する場合の判定は、圧縮機回転数Ｎｃの閾値Ｂ１を用いて、圧縮機回転数Ｎｃ（ｎ）が閾値Ｂ１よりも小さければ判定フラグをＦ＝０として通常制御を継続する。圧縮機回転数Ｎｃ（ｎ）が閾値Ｂ１よりも大きければ判定フラグをＦ＝１として高回転保護制御を実施する。
【００７２】
また、高回転保護制御状態（Ｆ＝１）から通常制御を実施する場合の判定は、圧縮機回転数閾値Ｂ２を用いて、圧縮機回転数Ｎｃが閾値Ｂ２よりも小さければ判定フラグをＦ＝０として通常制御を実施する。圧縮機回転数Ｎｃ（ｎ）が閾値Ｂ２以上であれば判定フラグをＦ＝１として高回転保護制御を実施する。
【００７３】
このように、高回転保護制御を実施するかどうかを判定する際にヒステリシスを持たせることで、圧縮機回転数Ｎｃ（ｎ）が高回転保護制御判定閾値付近の値になった時に通常制御と高回転保護制御が煩雑に切り替わるのを抑制できる。
【００７４】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について図４、図７に基づいて説明する。本実施形態では、上記第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図７は、高回転保護制御時の許容上昇温度ΔＴと目標吹出温度ＴＡＯとの関係を示している。
【００７５】
本実施形態は、第１実施形態で示した図４のＳ５３０で第２目標蒸発器温度算出における、許容上昇温度ΔＴの決定方法が異なっている。
【００７６】
第１実施形態では、第２目標蒸発器温度ＴＥＯ２を算出する際に、Ｓ５３０で基準蒸発器温度ＴＥｈｉに加算する許容上昇温度ΔＴを固定値としているが、本実施形態においては、許容上昇温度ΔＴを、目標吹出温度ＴＡＯに応じて変えている。すなわち、予め空調制御装置３０のＲＯＭ等に記憶された許容上昇温度ΔＴと目標吹出温度ＴＡＯとの制御マップ（図７）により許容上昇温度ΔＴを算出している。
【００７７】
このように、許容上昇温度ΔＴの値の決定方法に目標吹出温度ＴＡＯに応じて変化させることで、乗員の空調フィーリングの悪化度合いを調整することができる。例えば、目標吹出温度ＴＡＯが高く空調装置の冷房負荷が高い場合は、許容上昇温度ΔＴの値を小さくすることで、圧縮機１１の容量の減少量を小さくし、乗員の空調フィーリングの悪化度合いを小さくすることができる。また、目標吹出温度ＴＡＯが低く空調装置の冷房負荷が低い場合は、許容上昇温度ΔＴの値を大きくすることで、圧縮機１１の容量の減少量を大きくし、圧縮機１１を保護することができる。
【００７８】
本実施形態では、目標吹出温度ＴＡＯに応じて許容上昇温度ΔＴを変えているが、これに限らず、例えば、外部情報である外気温ＴＡＭ等に応じて変えてもよい。
【００７９】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について図４、図８に基づいて説明する。本実施形態では、上記第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図８は、高回転保護制御時の許容上昇温度ΔＴと圧縮機１１の回転数Ｎｃ（ｎ）との関係を示している。
【００８０】
本実施形態は、第１実施形態において図４で示したＳ５３０の第２目標蒸発器温度算出における、許容上昇温度ΔＴの決定方法が異なっている。
【００８１】
第1実施形態では、第２目標蒸発器温度ＴＥＯ２を算出する際に、Ｓ５３０で基準蒸発器温度ＴＥｈｉに加算する許容上昇温度ΔＴを固定値としている。
【００８２】
しかし、一般に高回転保護制御は圧縮機回転数Ｎｃが高いほど、圧縮機１１の負荷が高まるため、圧縮機１１の容量を減少させる度合いを大きくする必要がある。本発明において圧縮機１１の容量を減少させる度合いを決定するのは許容上昇温度ΔＴの値であり、許容上昇温度ΔＴが大きいほど圧縮機１１の容量を減少させる度合いが大きくなる。
【００８３】
そのため、本実施形態においては、許容上昇温度ΔＴを、圧縮機回転数Ｎｃ（ｎ）に応じて変えている。すなわち、予め空調制御装置３０のＲＯＭ等に記憶された許容上昇温度ΔＴと圧縮機回転数Ｎｃ（ｎ）との制御マップ（図８）により許容上昇温度ΔＴ（ｎ）を算出している。
【００８４】
このように、許容上昇温度ΔＴの値の決定方法に圧縮機回転数Ｎｃ（ｎ）に応じて変化させることで、圧縮機１１の容量を減少させる度合いを調整することができる。例えば、圧縮機回転数Ｎｃ（ｎ）が高いほど許容上昇温度ΔＴの値を大きくすることで、高回転保護制御時に圧縮機回転数Ｎｃが高いほど圧縮機１１の容量を減少させる度合いを大きくさせることができ、確実に圧縮機１１を保護することができる。また、圧縮機回転数Ｎｃが、それほど高くない場合は、許容上昇温度ΔＴの値を小さくすることで、乗員の空調フィーリングの悪化度合いを小さくすることができる。
【００８５】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について図４、図９に基づいて説明する。本実施形態では、上記第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図９は、本実施形態における制御電流の算出処理を示したフローチャートである。
【００８６】
本実施形態は、第１実施形態で示した図４において、Ｓ４００の状態フラグ設定後であってＳ４１０の制御電流算出前のＳ４０１でタイマ（Ｔｉｍｅ）をカウントしている点で異なっている。Ｓ５１０の状態フラグ設定後であってＳ５２０の蒸発器温度記憶前のＳ５１１でタイマ判定を行っており、また、Ｓ５６０後にＳ５７０でタイマを初期化する点で異なっている。
【００８７】
第１実施形態では、例えば、１回目の高回転保護制御作動により圧縮機１１の容量が減少して蒸発器温度ＴＥが上昇し、Ｓ３００の高回転保護制御判定により通常制御に戻ってから短時間のうちに２回目の高回転保護制御が作動した場合に、上昇した蒸発器温度ＴＥが２回目の高回転保護制御作動直後の基準蒸発器温度ＴＥｈｉとして目標蒸発器温度ＴＥＯが算出される。これが連続することで基準蒸発器温度が上昇し、目標蒸発器温度ＴＥＯが上昇するため、乗員の空調フィーリングが悪化する場合がある。
【００８８】
そのため、図９に示すように第５実施形態では、Ｓ３００の高回転保護制御判定で通常制御を実施する判定の場合に、Ｓ４００で状態フラグＦの設定後、Ｓ４０１でタイマに１を加算する。ここで、図示はしないが、初期値設定でタイマは所定時間ｔが設定されている。
【００８９】
Ｓ３００の高回転保護制御判定で、高回転保護制御を実施する判定の場合であって、状態フラグがＦｈｉ＝０の場合には、Ｓ５１０で状態フラグＦの設定後、Ｓ５１１でタイマの値とｔとの値を比較する。
【００９０】
タイマの値が所定時間ｔを経過した場合には、Ｓ５２０で現在の蒸発器温度を基準蒸発器温度ＴＥｈｉに設定する。タイマの値が所定時間ｔを経過していない場合は、Ｓ５２０をスキップするため前回設定した基準蒸発器温度ＴＥｈｉを用いる。
【００９１】
Ｓ５６０で保護制御作動時の制御電流Ｉｏｕｔｈｉ（ｎ）を制御電流Ｉｏｕｔ（ｎ）に置き換えた後、Ｓ５７０でタイマを０に初期化する。
【００９２】
このように、高回転保護制御終了からの経過時間をカウントするタイマを用いることで、所定時間ｔが経過しないうちに再び高回転保護制御が作動した場合、累積的に基準蒸発器温度ＴＥｈｉが上昇しないため、乗員の空調フィーリング悪化を抑制することができる。
【００９３】
なお、本実施形態のタイマの初期値に所定時間ｔを設定しているが、これは圧縮機１１の容量制御開始後から所定時間以内に高回転保護制御が作動した場合あっても、Ｓ５１１のタイマ判定において、Ｓ５２０をスキップすることなく高回転保護制御作動直後の基準蒸発器温度を設定するためである。
【００９４】
（第６実施形態）
本発明の第２実施形態について図４、図５、図１０に基づいて説明する。本実施形態では、上記第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図１０は、エンジン負荷判定を行う際の、制御フラグの決定に用いるアクセル開度と車速の制御マップを示している。
【００９５】
本実施形態は、第１実施形態における図４で示したＳ３００の高回転保護制御判定をエンジン負荷判定に変え、車両のエンジン負荷状態を高負荷状態か低負荷状態かを判定する点で異なっている。ここで、高負荷状態とは、アクセル開度に対して車速が小さい状態、すなわち車両の加速要求がなされている状態を示している。また、低負荷状態は、アクセル開度に対して車速が大きい状態を示している。
【００９６】
第１実施形態では、図５に示すように圧縮機１１の回転数Ｎｃ（ｎ）と閾値Ａにより高回転保護制御を実施するか否かを判定している。本実施形態では、アクセル開度検出手段としてのアクセル開度センサ４５によりアクセル開度を検出し、車速検出手段としての車速センサ４４により車速を検出する。ここで、アクセル開度と車速は、本発明におけるエンジン負荷情報に相当しており、アクセル開度センサ４５と車速センサ４４は、本発明におけるエンジン負荷検出手段に相当している。
【００９７】
エンジン負荷検出手段によるエンジン負荷情報と予め空調制御装置３０のＲＯＭ等に記憶された車両のアクセル開度と車速の制御マップ（図１０）に基づき制御フラグＦを決定している。本実施形態では、図１０における実線（高負荷領域と低負荷領域の境の線）が、アクセル開度に対する基準車速を示しており、アクセル開度に対する実際の車速が基準車速を下回る場合に高負荷状態と判定する。また、アクセル開度に対する車速が基準車速を上回る場合に低負荷状態と判定する。
【００９８】
具体的には、アクセル開度と車速の関係が、アクセル開度に対して実際の車速が基準車速を上回る低負荷領域（低負荷状態）にある場合は、図１０における制御フラグをＦ＝０に決定する。また、アクセル開度に対して実際の車速が基準車速を下回る高負荷領域（高負荷状態）にある場合は、制御フラグをＦ＝１に決定する。
【００９９】
制御フラグがＦ＝０の場合（低負荷状態）は、図４における通常制御により制御電流Ｉｏｕｔを算出する（Ｓ４００〜Ｓ４１０）。また、制御フラグがＦ＝１の場合（高負荷状態）は、圧縮機１１の容量を減少させる制御電流Ｉｏｕｔを算出する（Ｓ５００〜Ｓ５６０）。
【０１００】
これにより、車両のエンジン負荷が高負荷状態となった際の圧縮機１１の容量を、エンジン負荷が高負荷状態となった際よりも確実に減少させ、圧縮機１１での消費トルクを減らすことで車両の加速性能を向上させつつ、圧縮機１１の容量を減少させることで発生する蒸発器温度上昇による空調フィーリングの悪化を抑制することができる。
【０１０１】
（第７実施形態）
本発明の第６実施形態について図４、図１０、図１１に基づいて説明する。本実施形態では、上記第６実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図１１は、エンジン負荷判定を行う際の、制御フラグの決定に用いるアクセル開度と車速の制御マップを示している。
【０１０２】
本実施形態は、第６実施形態で示した図１０のエンジン負荷判定における、制御フラグＦの決定方法が異なっている。
【０１０３】
第６実施形態では、図１０に示すように、エンジン負荷判定を行う際の制御マップは、低負荷領域と高負荷領域の２つの領域に分けて制御フラグＦを決定している。
【０１０４】
しかし、一般に車両のエンジン負荷状態が高負荷状態にある場合、圧縮機１１の容量制御は、車両のエンジン負荷状態が、空調優先の高負荷状態、加速性優先の高負荷状態のいずれの状態にあるかを判定し、エンジン負荷状態に合わせて容量制御を行っている。具体的には、空調優先の高負荷状態では、圧縮機１１の容量制御は、空調性能を確保できる範囲内で圧縮機１１の容量を減らす制御が行われる。また、加速性優先の高負荷状態では、圧縮機１１の容量制御は、加速性を優先させるため空調性能にかかわらず圧縮機１１の容量を減らす制御が行われる。ここで、加速性優先の高負荷状態とは、アクセル開度に対する車速が空調優先の高負荷状態の車速よりも大きい状態を示している。空調優先の高負荷状態は、アクセル開度に対する車速が低負荷状態の車速よりも大きく、加速性優先の高負荷状態の車速よりも小さい状態を示している。
【０１０５】
そのため、本実施形態では、予め空調制御装置３０のＲＯＭ等に記憶されたアクセル開度と車速の制御マップ（図１１）に基づき制御フラグＦの値を決定している。本実施形態では、図１１における下側の実線（加速性優先の高負荷領域と空調優先の高負荷領域の境の線）が、アクセル開度に対する低負荷基準車速を示しており、アクセル開度に対する実際の車速が低負荷基準車速を上回る場合に低負荷状態と判定する。また、上側の実線（空調優先の高負荷領域と低負荷領域の境の線）が、アクセル開度に対する高負荷基準車速を示しており、アクセル開度に対する実際の車速が高負荷基準車速を下回る場合に加速性優先の高負荷状態と判定する。また、アクセル開度に対する車速が高負荷基準車速を上回り、低負荷基準車速を下回る場合に空調優先の高負荷状態と判定する。
【０１０６】
具体的には、アクセル開度と車速の関係が、アクセル開度に対して車速が大きい低負荷領域（低負荷状態）にある場合は、制御フラグをＦ＝０に決定する。アクセル開度に対する車速が低負荷状態よりも大きく、所定値よりも小さい空調優先の高負荷領域にある場合は、制御フラグをＦ＝１に決定する。アクセル開度に対する車速が空調優先の高負荷状態の所定値よりも大きい加速性優先の高負荷領域にある場合は、制御フラグをＦ＝２に決定する。
【０１０７】
制御フラグがＦ＝０の場合は、図４における通常制御により制御電流Ｉｏｕｔを算出する（Ｓ４００〜Ｓ４１０）。制御フラグがＦ＝１の場合は、圧縮機１１の容量を減少させる制御電流Ｉｏｕｔを算出する（Ｓ５００〜Ｓ５６０）。
【０１０８】
また、制御フラグがＦ＝２の場合は、公知の加速性優先の高負荷状態での圧縮機１１の容量制御を実施する。なお、加速性優先の圧縮機１１の容量制御方法は、エンジン負荷状態が高負荷状態である場合に、圧縮機１１を短時間停止し、その後は徐々に容量を復帰させる制御を実施する。例えば、特開２００４−１８２１９２に記載された制御を実施することができる。
【０１０９】
これにより、加速性優先および空調優先のエンジン高負荷状態で圧縮機１１の容量制御を実施する場合であっても、空調優先の高負荷状態において本発明を適用することができる。
【０１１０】
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態について図４、図１２、図１３に基づいて説明する。本実施形態では、上記第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図１２は、容量可変装置１１ｂに電磁式圧力制御装置を用いた場合の制御電流の算出方法を示しており、図１３は、本実施形態における制御電流の算出処理を示したフローチャートである。
【０１１１】
第１実施形態では、図４におけるＳ４１０又はＳ５５０で目標蒸発器温度ＴＥＯと蒸発器温度ＴＥとの偏差Ｅに基づいて比例積分制御（ＰＩ制御）により容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｏｕｔを算出している。
【０１１２】
第１実施形態では、容量可変装置１１ｂに電磁式圧力制御装置を備えていることから、本実施形態では、目標蒸発器温度ＴＥＯに対応する目標吸入圧力Ｐｓｏを算出し、目標吸入圧力Ｐｓｏにより容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｔｅｏを算出する方法について説明する。
【０１１３】
目標吸入圧力Ｐｓｏによる容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｔｅｏの算出方法を図１２に基づいて説明する。図１２（ａ）は、容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｔｅｏと目標吸入圧力Ｐｓｏの関係を示している。また、図１２（ｂ）は、蒸発器９の飽和冷媒の温度と蒸発器９の圧力との関係を示している。ここで、蒸発器９内の冷媒の状態は、気液２層の飽和冷媒であることから、図１２（ｂ）に示す飽和冷媒の温度と圧力の関係となる。
【０１１４】
まず、蒸発器温度センサ３４から蒸発器温度ＴＥを検出する。検出された蒸発器温度ＴＥと図１２（ｂ）に示す飽和冷媒の温度と圧力の関係から、蒸発器圧力Ｐｔｅを推定することができる。
【０１１５】
また、蒸発器温度ＴＥを検出した時の容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｏｕｔ（ｎ−１）を検出する。検出された制御電流Ｉｏｕｔ（ｎ−１）と図１２（ａ）に示す制御電流と吸目標吸入圧力の関係に基づいて、圧縮機１１の現在の吸入圧力Ｐｓを推定することができる。
【０１１６】
蒸発器９と圧縮機１１の間は、冷媒配管により接続されているため、冷媒配管における圧力損失を考慮する必要がある。蒸発器９と圧縮機１１との間の冷媒配管における圧力損失は、冷媒圧力Ｐｔｅから吸入圧力Ｐｓを減算したΔＰとして推定することができる。
【０１１７】
ここで、圧力損失ΔＰの値については空調装置の運転状態により異なるが、同じ条件で蒸発器温度ＴＥから目標蒸発器温度ＴＥＯとなったとき、蒸発器温度ＴＥと目標蒸発器温度ＴＥＯの値に大きな差がなければ冷媒配管における圧力損失の変化はほとんど無いと見なすことができる。
【０１１８】
そのため、目標蒸発器温度ＴＥＯにおける目標吸入圧力Ｐｓｏは、目標蒸発器温度ＴＥＯと図１２（ｂ）に示す飽和冷媒の温度と圧力の関係から推定される蒸発器９内の目標蒸発器圧力Ｐｔｅｏから圧力損失分下げた圧力として算出することができる。算出された目標吸入圧力Ｐｓｏと図１２（ａ）に示す制御電流と目標吸入圧力の関係に基づいて、目標蒸発器温度に対応する制御電流Ｉｏｕｔを算出することができる。これにより、目標蒸発器温度ＴＥＯから制御電流Ｉｏｕｔを算出することができる。
【０１１９】
次に、図１３に基づいて、上記容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｏｕｔの算出方法を使用して、電磁式圧力調整装置を持つ容量可変装置１１ｂの高回転保護制御について説明する。
【０１２０】
本実施形態は、図４に示す第１実施形態における制御電流Ｉｏｕｔの算出方法（Ｓ５００〜Ｓ５６０）を、図１３に示す容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｔｅｈｉの算出方法（Ｓ５００〜Ｓ６６０）に置き換えたものである。
【０１２１】
まず、Ｓ１００で蒸発器温度ＴＥから第１目標蒸発器温度ＴＥＯ１を減算して温度偏差Ｅを算出する。Ｓ２００で圧縮機回転数Ｎｃ（ｎ）を算出する。次に、Ｓ３００で圧縮機回転数Ｎｃ（ｎ）と高回転保護制御を実施するか否かを判定する。
【０１２２】
制御フラグがＦ＝０の場合は、図１における通常制御により制御電流Ｉｏｕｔを算出する（Ｓ４００〜Ｓ４１０）。
【０１２３】
Ｓ３００で制御フラグＦ＝１、すなわち、高回転保護制御を実施すると判定された場合、Ｓ５００で保護制御の作動状態を示す状態フラグＦｈｉの値で保護制御作動直後か保護制御作動中かを判定する。
【０１２４】
保護制御の作動状態を示す状態フラグがＦｈｉ＝０の場合、通常制御から高回転保護制御に切り替わった直後と判断できるので、Ｓ５１０で状態フラグＦｈｉ＝１に設定する。
【０１２５】
Ｓ５２０で保護制御作動直後の蒸発器温度ＴＥを保持するため保護制御作動直後の基準蒸発器温度ＴＥｈｉに蒸発器温度ＴＥの値を記憶する。保護制御作動直後の容量可変装置１１ｂの制御電流を保持するため、Ｓ５２１でＩｔｅｏｕｔにＩｏｕｔ（ｎ−１）の値を代入して記録する。
【０１２６】
また、状態フラグＦｈｉ＝１である場合、保護制御作動中（保護制御作動２回目以降）と判断できるので、Ｓ５１０〜Ｓ５２１をスキップする。
【０１２７】
Ｓ５３０で、第２目標蒸発器温度ＴＥＯ２を高回転保護制御作動直後の基準蒸発器温度ＴＥｈｉに空調フィーリングで許容できる許容上昇温度ΔＴを加算して算出する。
【０１２８】
次に、Ｓ６００で、予め空調制御装置３０のＲＯＭ等に記憶された飽和冷媒の温度−圧力特性（図１２（ｂ））に基づき、基準蒸発器温度ＴＥｈｉより蒸発器圧力Ｐｔｅを算出する。
【０１２９】
Ｓ６１０で、予め空調制御装置３０のＲＯＭ等に記憶された容量可変装置１１ｂの制御電流−目標吸入圧力の特性（図１２（ａ））に基づき、Ｓ５２１で記録した容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｔｅｏｕｔより、圧縮機１１の吸入圧力Ｐｓを算出する。
【０１３０】
Ｓ６２０で、Ｓ６００で算出した蒸発器圧力ＰｔｅからＳ６１０で算出した吸入圧力Ｐｓを減算して冷媒配管における圧力損失ΔＰを算出する。ここで、冷媒配管における圧力損失ΔＰは理論上マイナスの値となることはなく、もしマイナスの値になったとすれば空調装置の作動が過渡状態にある等により異常値が算出されたと考えられる。そのため、もし圧力損失ΔＰの値がマイナスになったときは異常値処置として圧力損失ΔＰの値を０とする処置を行ってもよい。
【０１３１】
Ｓ６３０で飽和冷媒の蒸発器温度−蒸発器圧力の特性に基づいて、第２目標蒸発器温度ＴＥＯ２における目標蒸発器圧力Ｐｔｅｏを算出する。
【０１３２】
Ｓ６４０で目標吸入圧力Ｐｓｏを、目標蒸発器圧力Ｐｔｅｏから冷媒配管における圧力損失ΔＰを減算して算出する。
【０１３３】
Ｓ６５０で、容量可変装置１１ｂの制御電流−目標吸入圧力の特性に基づいて、容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｔｅｏｈｉを算出する。
【０１３４】
そして、Ｓ６６０で圧縮機１１の制御値Ｉｏｕｔ（ｎ）に容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｔｅｏｈｉを代入する。
【０１３５】
このように、容量可変装置１１ｂに電磁式圧力制御装置を備えている場合には、本実施形態で示すように、目標蒸発器温度ＴＥＯに対応する目標吸入圧力Ｐｓｏを算出し、目標吸入圧力Ｐｓｏにより容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｏｕｔを算出することができる。
【０１３６】
（第９実施形態）
本発明の第９実施形態について図１４に基づいて説明する。本実施形態では、上記第８実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図１４は、本実施形態における制御電流の算出処理を示したフローチャートである。
【０１３７】
上記第８実施形態では、蒸発器９と圧縮機１１との間の冷媒配管における圧力損失ΔＰは、蒸発器温度ＴＥと第２目標蒸発器温度ＴＥＯ２の値に大きな差がなければ冷媒配管における圧力損失ΔＰの変化はほとんど無いと見なすことができるため、固定した値としている。また、第８実施形態では、通常制御時においては、第１目標蒸発器温度ＴＥＯ１と蒸発器温度ＴＥとの偏差Ｅｎに基づいて比例積分制御（ＰＩ制御）により制御電流を算出している。
【０１３８】
本実施形態では、圧力損失ΔＰを、検出した蒸発器温度ＴＥ（ｎ）とそのときの制御電流Ｉｏｕｔ（ｎ−１）により算出する。すなわち、高回転保護制御作動中は空調装置の作動状態の変化による冷媒配管の圧力損失の変化をΔＰ（ｎ）として毎回更新していき、容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｏｕｔ（ｎ）を毎回算出し出力していく。また、通常制御時においても、第１目標蒸発器温度ＴＥＯ１に対応する目標吸入圧力Ｐｓｏを算出し、目標吸入圧力Ｐｓｏに相当する容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｏｕｔを算出する。
【０１３９】
次に、図１４に基づいて、上記容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｏｕｔの算出方法を使用して、電磁式圧力調整装置を持つ容量可変装置１１ｂの高回転保護制御について説明する。
【０１４０】
まず、Ｓ２００で圧縮機回転数Ｎｃ（ｎ）を算出する。
【０１４１】
次に、Ｓ３００で圧縮機回転数Ｎｃ（ｎ）と高回転保護制御を実施するか否かを判定する。
【０１４２】
Ｓ４００で、Ｓ３００で制御フラグＦ＝０、すなわち通常制御を実施すると判定された場合、高回転保護制御の作動状態を示す状態フラグＦｈｉ＝０に設定する。
【０１４３】
Ｓ４２０で第１目標蒸発器温度ＴＥＯ１を目標蒸発器温度ＴＥＯｘに記憶する。
【０１４４】
次に、Ｓ７００で飽和冷媒の温度−圧力の特性に基づき蒸発器温度ＴＥ（ｎ）より、蒸発器圧力Ｐｔｅ（ｎ）を算出する。
【０１４５】
Ｓ７１０で圧縮機１１の容量可変装置１１ｂの制御電流−制御吸入圧力の特性に基づいて、容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｏｕｔ（ｎ−１）より圧縮機１１の吸入圧力Ｐｓ（ｎ）を算出する。
【０１４６】
Ｓ７２０で、Ｓ７００で算出した蒸発器圧力Ｐｔｅ（ｎ）からＳ７１０で算出した吸入圧力Ｐｓ（ｎ）を減算して冷媒配管における圧力損失ΔＰ（ｎ）を算出する。
【０１４７】
その後、Ｓ７３０で飽和冷媒の温度−圧力の特性に基づいて目標蒸発器温度ＴＥＯｘにおける蒸発器圧力Ｐｔｅｏを算出する。
【０１４８】
Ｓ７４０で目標吸入圧力Ｐｓｏ（ｎ）を蒸発器圧力Ｐｔｅｏから冷媒配管における圧力損失ΔＰを減算して算出する。
【０１４９】
Ｓ７５０で容量可変装置１１ｂの制御電流−吸入圧力特性を用いて容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｏｕｔ（ｎ）を算出する。
【０１５０】
Ｓ３００で制御フラグＦ＝１、すなわち高回転保護制御を実施すると判定された場合、Ｓ５００で保護制御の作動状態を示す状態フラグＦｈｉの値で保護制御作動直後か保護制御作動中かを判定する。
【０１５１】
保護制御の作動状態を示す状態フラグがＦｈｉ＝０の場合、通常制御から高回転保護制御に切り替わった直後と判断できるので、Ｓ５１０で状態フラグＦｈｉ＝１に設定する。保護制御作動直後の蒸発器温度を保持するため、Ｓ５２０で保護制御作動直後の基準蒸発器温度ＴＥｈｉに蒸発器温度ＴＥ（ｎ）の値を代入する。
【０１５２】
また、保護制御の作動状態を示す状態フラグがＦｈｉ＝１の場合は保護制御作動中（保護制御作動２回目以降）と判断できるので、Ｓ５１０、Ｓ５２０をスキップする。
【０１５３】
Ｓ５３０で保護制御作動中の第２目標蒸発器温度ＴＥＯ２を高回転保護制御作動直後の基準蒸発器温度ＴＥｈｉに空調フィーリングで許容できる許容上昇温度ΔＴを加算して算出する。
【０１５４】
Ｓ５８０で、Ｓ５３０で算出された第２目標蒸発器温度ＴＥＯ２を目標蒸発器温度ＴＥＯｘに記憶する。その後、通常制御と同様に制御電流を算出する（Ｓ７００〜Ｓ７５０）。
【０１５５】
このように、第８実施形態と比べ本実施形態では、冷媒配管における圧力損失ΔＰ（ｎ）を毎回更新し容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｏｕｔを毎回算出し出力するため、圧力損失の推定ずれによる目標蒸発器温度ＴＥＯと蒸発器温度ＴＥのずれが修正され、圧縮機１１の容量を減少させ、乗員の空調フィーリングの悪化を抑制するという目的をより正確に達成することができる。また、通常制御時と高回転保護制御時とも同じ圧縮機１１の容量制御手法で制御を構成することができるため、制御電流の算出処理を簡略化することができる。
【０１５６】
（その他の実施形態）
上記各実施形態では、圧縮機１１に可変容量型圧縮機を用いており、可変容量型圧縮機として、容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｏｕｔにより図２のように吸入圧力Ｐｓの目標吸入圧力Ｐｓｏを設定して、吸入圧力Ｐｓがこの目標吸入圧力Ｐｓｏに維持されるように吐出容量を増減させるもの（吸入圧力制御方式）を用いている。しかし、上記第１〜７実施形態については、吸入圧力制御方式に限らず、可変容量型圧縮機として、容量可変装置１１ｂの制御電流Ｉｏｕｔにより図１５のように圧縮機１１の吐出流量の目標吐出流量Ｇｒｏを設定して、圧縮機１１の吐出流量が目標吐出流量Ｇｒｏに維持されるように吐出容量を増減させるもの（吐出流量制御方式）を用いることができる。より具体的に説明すると、吐出流量制御方式の可変容量型圧縮機においては、その吐出側に絞り部を設けており、この絞り部前後に発生する差圧は吐出流量と比例関係にある。従って、この絞り部前後の差圧が目標差圧となるように吐出容量を増減させれば、圧縮機１１の吐出流量が目標吐出流量Ｇｒｏに維持される。なお、吐出流量制御方式の可変容量型圧縮機は特開２００１−１０７８５４号公報等により公知である。
【０１５７】
また、上記第１実施形態、第３〜５実施形態および第８、９実施形態では、高回転保護制御判定を図５に基づいて行っているが、第２実施形態で適用した図６に示す高回転保護制御判定に基づき処理してもよい。
【０１５８】
また、上記各実施形態では、第３実施形態を除き許容上昇温度を固定値としているが、図７、図８に示す制御マップにより許容上昇温度を設定してもよい。
【０１５９】
また、上記各実施形態では、第４実施形態を除きタイマ判定（図７、Ｓ５１１）の処理を行っていないが、第４実施形態に限らず他の実施形態にタイマ判定処理を行ってもよい。
【０１６０】
また、上記第６、７実施形態では、図１０又は図１１に示すアクセル開度と車速の制御マップにより、制御フラグを決定しているが、アクセル開度と車速の制御マップに限定されるものではなく、例えば、スロットル開度センサにより検出されるスロットル開度と車速の制御マップを用いてもよい。ここで、スロットル開度センサは、エンジンＥのスロットル開度を検出し、求めたスロットル開度に基づいてエンジンＥの吸入空気量を求めるためのものである。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】本発明の第１実施形態を示す車両用空調装置の概要システム構成図である。
【図２】圧縮機の目標吸入圧力と制御電流の関係を示す制御特性図である。
【図３】可変容量型圧縮機の容量制御全体の概略を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態における空調制御装置が実行する制御電流算出処理のフローチャートを示している
【図５】制御フラグと圧縮機回転数の関係を示す制御特性図である。
【図６】制御フラグと圧縮機回転数の関係を示す制御特性図である。
【図７】蒸発器温度上昇量と目標吹出温度の関係を示す制御特性図である。
【図８】蒸発器温度上昇量と圧縮機回転数の関係を示す制御特性図である。
【図９】第５実施形態における空調制御装置が実行する制御電流算出処理のフローチャートを示している
【図１０】アクセル開度と車速の関係を示す制御特性図である。
【図１１】アクセル開度と車速の関係を示す制御特性図である。
【図１２】第８実施形態における空調制御装置が実行する制御電流算出処理で用いる制御特性図である。
【図１３】第８実施形態における空調制御装置が実行する制御電流算出処理のフローチャートを示している
【図１４】第９実施形態における空調制御装置が実行する制御電流算出処理のフローチャートを示している
【図１５】圧縮機の目標吐出流量と制御電流の関係を示す制御特性図である。
【符号の説明】
【０１６２】
１…室内空調ユニット、９…蒸発器、１０…冷凍サイクル装置、１１…圧縮機、１１ｂ…容量可変装置、３４…蒸発器温度センサ。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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