(57)【要約】【課題】フルストローク状態で容量制御弁に必要以上に電流を供給することを回避する。【解決手段】冷却サイクル７ａ内の高圧側圧力Pdと低圧側圧力Psとの差圧を感圧する容量制御弁１３を用いて圧縮容量を制御する可変容量圧縮機８の制御方法であって、容量制御弁１３の目標デューティ値Dt1を目標エバポレータ吹出温度TMeva及び実エバポレータ吹出温度Tevaから算出し、高圧側圧力Pdから可変容量圧縮機８がフルストローク状態であると仮定したときの圧縮機８の駆動トルクTrq2を上限駆動トルクTrq2として算出し、実制御電流値Isolcから圧縮機８の推定駆動トルクTrq1を算出し、推定駆動トルクTrq1が上限駆動トルク値Trq2未満である場合、前記目標ディーティ値Dt1を出力デューティ値Dtcとし、推定駆動トルクTrq1が上限駆動トルク値Trq2以上である場合、上限駆動トルクTrq2から算出したディーティ値Dt2を、出力デューティ値Dtcとする。【選択図】図５
2008038833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却サイクル（７ａ）内の高圧側圧力（Pd）と低圧側圧力（Ps）との差圧を感圧する容量制御弁（１３）を用いて圧縮容量を制御する可変容量圧縮機（８）の制御装置において、
容量制御弁（１３）の目標デューティ値（Dt1）または目標制御電流値（Isol1）を、目標温度（TMeva）及び実測温度（Teva）から算出する目標値算出手段（６１）と、
高圧側圧力（Pd）から可変容量圧縮機（８）がフルストローク状態であると仮定したときの圧縮機（８）の駆動トルク（Trq2）を上限駆動トルク（Trq2）として算出する上限トルク算出手段（６２）と、
実制御電流（Isolc）から圧縮機（８）の推定駆動トルク（Trq1）を算出するトルク推定手段（６３）と、
前記推定駆動トルク（Trq1）が前記上限駆動トルク値（Trq2）未満である場合、前記目標値算出手段（６１）で算出した前記目標ディーティ値（Dt1）または目標制御電流値（Isol1）を出力デューティ値（Dtc）または出力制御電流値（Isolc）とし、前記推定駆動トルク（Trq1）が前記上限駆動トルク値（Trq2）以上である場合、前記上限駆動トルク（Trq2）から算出したディーティ値（Dt2）または制御電流値（Isol2）を、出力デューティ値（Dtc）または出力制御電流値（Isolc）とする出力値決定手段（６４）と、
を備えることを特徴とする可変容量圧縮機（８）の制御装置。
【請求項２】
冷却サイクル（７ａ）内の高圧側圧力（Pd）と低圧側圧力（Ps）との差圧を感圧する容量制御弁（１３）を用いて圧縮容量を制御する可変容量圧縮機（８）の制御方法であって、
容量制御弁（１３）の目標デューティ値（Dt1）または目標制御電流値（Isol1）を、目標温度（TMeva）及び実測温度（Teva）から算出し、
高圧側圧力（Pd）から可変容量圧縮機（８）がフルストローク状態であると仮定したときの圧縮機（８）の駆動トルク（Trq2）を上限駆動トルク（Trq2）として算出し、
実制御電流（Isolc）から圧縮機（８）の推定駆動トルク（Trq1）を算出し、
前記推定駆動トルク（Trq1）が前記上限駆動トルク値（Trq2）未満である場合、前記目標ディーティ値（Dt1）または前記目標制御電流値（Isol1）を出力デューティ値（Dtc）または出力制御電流値（Isolc）とし、前記推定駆動トルク（Trq1）が前記上限駆動トルク値（Trq2）以上である場合、前記上限駆動トルク（Trq2）から算出したディーティ値（Dt2）または制御電流値（Isol2）を、出力デューティ値（Dtc）または出力制御電流値（Isolc）とする、
ことを特徴とする可変容量圧縮機（８）の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルに設けられる可変容量圧縮機の制御装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるエアコンディショナなどの冷凍サイクルは、冷媒を凝縮器およびエバポレータを介して循環させる圧縮機を備える。従来、圧縮機に吸入される冷媒の圧力（吸入圧力Ps）を制御することにより、エバポレータ下流の空気の温度（エバポレータ温度）を制御していた。
【０００３】
しかし、吸入圧力Psを制御する場合、圧縮機の駆動トルクを正確に推定することができないため、圧縮機の駆動トルクに応じて車両のエンジン出力を制御することができなかった。
【０００４】
そこで、圧縮機から吐出される冷媒の圧力（吐出圧力Pd）と吸入圧力Psとの差圧（Pd−Ps差圧）を制御する容量制御弁に送信する信号から駆動トルクを予測する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１７５２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、Pd−Ps差圧制御は吸入圧力Psを直接に制御する機能を備えていないため、エバポレータ温度を制御することができない。よって、エバポレータ温度の制御は、温度センサおよび制御アンプからなる電子回路に依存することになる。
【０００６】
そのため、たとえ可変容量圧縮機がフルストローク状態である場合であっても、エバポレータ温度が目標値に対して未達であれば、容量制御弁へ電流を増加させる信号を出してしまい、この場合は必要以上に電流を多く流しすぎてしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の特徴は、冷却サイクル（７ａ）内の高圧側圧力（Pd）と低圧側圧力（Ps）との差圧を感圧する容量制御弁（１３）を用いて圧縮容量を制御する可変容量圧縮機（８）の制御装置であって、容量制御弁（１３）の目標デューティ値（Dt1）または目標制御電流値（Isol1）を、目標温度（TMeva）及び実測温度（Teva）から算出する目標値算出手段（６１）と、高圧側圧力（Pd）から可変容量圧縮機（８）がフルストローク状態であると仮定したときの圧縮機（８）の駆動トルク（Trq2）を上限駆動トルク（Trq2）として算出する上限トルク算出手段（６２）と、実制御電流（Isolc）から圧縮機（８）の推定駆動トルク（Trq1）を算出するトルク推定手段（６３）と、出力値決定手段（６４）と、を備え、前記出力値決定手段（６４）が、前記推定駆動トルク（Trq1）が前記上限駆動トルク値（Trq2）未満である場合、前記目標値算出手段（６１）で算出した前記目標ディーティ値（Dt1）または目標制御電流値（Isol1）を出力デューティ値（Dtc）または出力制御電流値（Isolc）とし、前記推定駆動トルク（Trq1）が前記上限駆動トルク値（Trq2）以上である場合、前記上限駆動トルク（Trq2）から算出したディーティ値（Dt2）または制御電流値（Isol2）を、出力デューティ値（Dtc）または出力制御電流値（Isolc）とすることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の特徴は、冷却サイクル（７ａ）内の高圧側圧力（Pd）と低圧側圧力（Ps）との差圧を感圧する容量制御弁（１３）を用いて圧縮容量を制御する可変容量圧縮機（８）の制御方法であって、容量制御弁（１３）の目標デューティ値（Dt1）または目標制御電流値（Isol1）を、目標温度（TMeva）及び実測温度（Teva）から算出し、高圧側圧力（Pd）から可変容量圧縮機（８）がフルストローク状態であると仮定したときの圧縮機（８）の駆動トルク（Trq2）を上限駆動トルク（Trq2）として算出し、実制御電流（Isolc）から圧縮機（８）の推定駆動トルク（Trq1）を算出し、前記推定駆動トルク（Trq1）が前記上限駆動トルク値（Trq2）未満である場合、前記目標ディーティ値（Dt1）または前記目標制御電流値（Isol1）を出力デューティ値（Dtc）または出力制御電流値（Isolc）とし、前記推定駆動トルク（Trq1）が前記上限駆動トルク値（Trq2）以上である場合、前記上限駆動トルク（Trq2）から算出したディーティ値（Dt2）または制御電流値（Isol2）を、出力デューティ値（Dtc）または出力制御電流値（Isolc）とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、可変容量圧縮機がフルストローク状態であれば、エバポレータ温度が未達であっても、容量制御弁へ供給するパルス信号のデューティ値を増やすことが無くなり、つまり制御電流を更に上昇させることが無くなり、必要以上に電流を供給することを回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付している。
【００１１】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置６の全体構成を説明する。車両のエンジン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、その開度を調整によりエンジン１のシリンダへの空気供給量（燃料供給量）を変更して、エンジン回転数を所定の回転数に変更する。エンジン１には、冷却水配管を介してラジエータ４が連結されている。ラジエータ４でエンジン１の熱を放熱する。
【００１２】
エンジン１は、主にエンジンコントロールユニット３により制御される。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る。エンジン制御センサ群２０には、車速センサ２０ａ、エンジン回転センサ２０ｂ、アクセル開度センサ２０ｃ、及びアイドルスイッチ２０ｄが含まれる。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ならびにフューエルインジェクタ２を制御するエンジンコントローラ３ａを備える。また、エンジンコントロールユニット３は、可変容量圧縮機８のＡ／Ｃクラッチ４３のオン・オフを制御するクラッチコントローラ３ｂを備える。
【００１３】
車両用空調装置６は、冷凍サイクル７ａと、冷凍サイクル７ａのエバポレータ１２を内蔵して温度調整された風を吹き出す空調ユニット７ｂと、を備える。冷凍サイクル７ａは、可変容量圧縮機８とコンデンサ９とリキッドタンク１０と温度式自動膨張弁１１とエバポレータ１２とこれらを連結する冷媒配管とを備えている。
【００１４】
可変容量圧縮機８は、駆動源としての車両エンジン１との連結をオン・オフするＡ／Ｃクラッチ４３（図２参照）を有する。Ａ／Ｃクラッチのオフ時には、エンジン１の駆動力が圧縮機８に伝達されず、圧縮機８が停止する。Ａ／Ｃクラッチのオン時には、エンジン１の駆動力が圧縮機８に伝達されて、圧縮機８が駆動する。圧縮機８が駆動すると、圧縮機８は、上流のエバポレータ１２から圧縮機８に流れてくる低温低圧の気化冷媒を圧縮して、圧縮された高温高圧の気化冷媒を下流のコンデンサ９に送る。
【００１５】
コンデンサ９は、ラジエータ４の前面に配置され、走行風や電動ファン１５からの風が通風するようになっている。圧縮機８からコンデンサ９に流れ込む高温高圧の気化冷媒は、コンデンサ９を通風する風によって凝縮点まで冷却されて、高圧中温の液化冷媒となって、コンデンサ９の下流のリキッドタンク１０へ流れていく。
【００１６】
リキッドタンク１０は、流れ込んできた高圧中温の液化冷媒に含まれる水分やゴミを取り除くとともに、気液分離する。リキッドタンク１０で気相冷媒から分離された液相冷媒は、リキッドタンク１０の下流の温度式自動膨張弁１１に流れていく。
【００１７】
温度式自動膨張弁１１は、リキッドタンク１０から流れ込んできた高圧中温の液化冷媒を急激に膨張させて低圧低温の霧状の液化冷媒とする。この霧状液冷媒は、膨張弁１１下流のエバポレータ１２に流れていく。
【００１８】
エバポレータ１２は、車室内に設けられた空調ユニット７ｂの送風路内に配置され、送風路を流れる空気を冷却する。膨張弁１１からエバポレータ１２に流れてきた霧状の液化冷媒は、エバポレータ１２を通風する空気の熱を奪いつつエバポレータ１２内で蒸発する。これにより、エバポレータ１２を通風する空気は冷却される。そして、エバポレータ１２を流通して気相となった低温低圧の冷媒は、下流の圧縮機８へ流れていく。
【００１９】
空調ユニット７ｂは、車室内に配置され、内部で温度調節した風を車室内に吹き出す。空調ユニット７ｂは、内部に送風路３９ａを形成するケース３９と、送風路３９ａの上流端部に設けられ送風路３９ａ内に空気を取り込むインテーク部４０と、インテーク部４０の下流側に設けられた電動ファン１６と、電動ファン１６の下流に設けられたエバポレータ１２と、送風路３９ａの下流端部の吹出口３９ｂの開度を調整する吹出ドア（図示せぬ）と、を備えている。
【００２０】
インテーク部４０は、車室内の空気を取り込む内気吸込口４０ａと、車室外の空気を取り込む外気吸込口４０ｂと、これら両吸込口４０ａ、４０ｂの開度を調整するインテークドア４０ｃと、を備える。
【００２１】
電動ファン１６は、ファンモータ１９の駆動力によって回転される。電動ファン１６が回転すると、インテーク部４０から内気及び／又は外気が送風路内に吸い込まれ、吸い込まれた空気がエバポレータ１２に向けて送風され、そして、エバポレータ１２で冷却された空気が吹出口３９ｂを通じて車室内に吹き出される。
【００２２】
次に、図２及び図３を参照して、可変容量圧縮機８について説明する。図２に示すように、可変容量圧縮機８は、軸線を中心に周方向に等間隔に複数設けられたシリンダボア５１と、シリンダボア５１の上死点側に設けられた吸入室５０および吐出室４９と、シリンダボア５１の下死点側に設けられたクランク室４８と、を内部に備えるハウジング２２と、シリンダボア５１内に往復動自在に嵌合配置されたピストン２７と、ハウジング２２に軸支されてクランク室４８内で回転自在な回転軸２４と、駆動源としてのエンジン１から回転軸２４に伝達する回転駆動力を断続するＡ／Ｃクラッチ４３と、回転軸２４に装着されて回転軸２４の回転をピストン２７の往復動に変換する変換機構２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ）と、を備える。
【００２３】
例えば、変換機構２６は、回転軸２４に固定されて回転軸２４と一体的に回転するロータ２６ａと、回転軸２４に対して軸方向にスライド自在なスリーブ２６ｂと、スリーブ２６ｂに装着されて回転軸２４に対して傾斜角を変更自在であり且つロータ２６ａに連結されることで回転軸２４と一体的に回転するとともに回転軸２４に対する傾斜角を変更自在なハブ２６ｃと、ハブ２６ｃに装着されることで回転軸２４に対する傾斜角を変更自在な斜板２６ｄと、斜板２６ｄとピストン２７とを連結するピストンロッド２７ｅと、を備える。
【００２４】
クラッチ４３がオンして回転軸２４が回転すると、ピストン２７がシリンダボア５１内で往復動する。これにより、冷媒が吸入室５０からシリンダボア５１内に吸入されてシリンダボア５１内で圧縮され、この圧縮された冷媒がシリンダボア５１から吐出室４９に吐出される。なお、圧縮機８の上流から圧縮機８に吸入される冷媒は、図示せぬ吸入ポートを通じて吸入室５０に吸入され、一方、圧縮機８から圧縮機８の下流に吐出される冷媒は、吐出室４９から図示せぬ吐出ポートを通じて吐出されるようになっている。
【００２５】
斜板２６ｄの傾斜角が変化すると、ピストンストロークが変化し、圧縮機８から吐出される冷媒量すなわち圧縮機８の吐出容量が変化する。
【００２６】
吐出容量を制御できるようにするため、圧縮機８には、吐出室４９とクランク室４８とを連通する圧力導入通路５４と、クランク室４８と吸入室５０とを連通する圧力導出通路５５と、圧力導入通路５４の通路面積を変更する容量制御弁１３と、が設けられている。
【００２７】
容量制御弁１３の開弁度を変更すると、圧力導入通路５４を通じて吐出室４９からクランク室４８へ流れ込む高圧冷媒の流量が変化し、これにより、クランク室４８の圧力が変化する。すると、ピストン２７の上死点側の圧力（つまり吸入室５０の圧力Ps）とピストン２７の下死点側の圧力（つまりクランク室４８の圧力Ｐｃ）と、の圧力差が変化して、これにより、斜板２６ｄの傾斜角が変化しつつピストンストロークが変化し、圧縮機８の吐出容量が変更される。
【００２８】
図３に示すように、容量制御弁１３は、内部に圧力導入通路５４の一部を形成するバルブケース３０と、バルブケース３０に対して往復移動自在に配置されたプランジャ３１と、を有する。プランジャ３１は、そのリフト量によって圧力導入通路５４の通路断面積を変える弁体３１ａと、アクチュエータとしての電磁コイル３５の可動鉄心と、を一体に有しており、電磁コイル３５に発生する電磁力で移動する。プランジャ３１には、その軸方向両側からセットスプリング３３、３４のバネ力が作用している。これにより、弁体３１ａのセット圧が、主にセットスプリング３３、３４によって決まる。
【００２９】
この容量制御弁１３は、Ｐｄ−Ｐｓ差圧感圧式の容量制御弁１３であって、弁体３１ａには、図３に示すように高圧側圧力Pdと低圧側圧力Psとの差圧がプランジャ３１の軸方向に向けて作用している。低圧側圧力Psは弁体３１ａを閉弁方向（弁座に近づく方向）に向けて作用し、逆に高圧側圧力Pdは弁体３１ａを開弁方向（弁座から遠ざかる方向）に向けて作用し、これにより、セットスプリング３３、３４のセット圧に応じて、高圧側圧力Pdと低圧側圧力Psとの差圧が一定値になるように、弁体３１ａが開閉する。つまり、高圧側圧力Pdと低圧側圧力Psとの差圧が大きくなると、弁体３１ａが開弁方向に移動する一方、高圧側圧力Pdと低圧側圧力Psとの差圧が小さくなると弁体３１ａが閉弁方向に移動するようになっている。
【００３０】
後述するコンプレッサ制御部１４ｂから電磁コイル３５に通電して当該電磁コイ３５に電磁力を発生させると、弁体３１ａが閉弁方向に移動するようになっており、電磁コイル３５の電磁力に対応して、セット圧を変更される。つまり、高圧側圧力Pdと低圧側圧力Psとの差圧を小さくしたい際には、電磁コイル３５への通電量（制御パルス信号のディーティ値）を小さくして電磁コイル３５の電磁力を小さくすればよく、逆に高圧側圧力Pdと低圧側圧力Psとの差圧を大きくしたい際には、電磁コイルへの通電量（制御パルス信号のディーティ値）を小さくして電磁コイル３５の電磁力を小さくすればよい。
【００３１】
電磁コイル３５には、後述する空調コントロールユニット１４のコンプレッサ制御部１４ｂから、外部制御信号としての制御パルス信号よる通電が行われ、制御パルス信号のデューティ値に比例する電磁力がプランジャ３１に作用する。これにより、弁体３１ａのセット圧が変わり、弁体３１ａのリフト量（弁開度）が変わる。弁体３１ａのリフト量（開弁度）が変わると、上述の如く圧力導入通路５４を通じて吐出室４９からクランク室４８へ流れる高圧冷媒の流量が変わるため、斜板２６ｄの傾斜角が変わり、ピストンストロークが変わる。
【００３２】
上述の車両用空調装置６は主にその制御部としての空調コントロールユニット１４により制御され、部分的に、エンジンコントロールユニット３により制御される。
【００３３】
図１に示すように、空調コントロールユニット１４は、双方向通信線を介してエンジンコントロールユニット３に接続されている。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る。空調制御センサ群２１は、車両用空調装置６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２１ｅ、ＲＥＣスイッチ２１ｆ、温度調整スイッチ２１ｇ、オフスイッチ２１ｈ、車室内の温度を検出する内気温度検出手段である内気温度センサ２１ｉ、車室外の温度を検出する外気温度検出手段である外気温度センサ２１ｊ、日射センサ２１ｋ、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出口側空気温度センサ２１ｌ、水温センサ２１ｍ、圧縮機８の吐出側冷媒圧力を検出する冷媒圧力センサ２１ｎ等である。
【００３４】
空調コントロールユニット１４は、センサ検出データや空調制御指令に基づいて圧縮機８やファンモータ１７、１９やインテークドア４０ｃ等を制御する。そのため、空調コントロールユニット１４は、図１に示すように、コンプレッサ制御部１４ｂとファンモータ制御部１４ｅとインテーク制御部１４ｆを内蔵する。
【００３５】
ファンモータ制御部１４ｅは、温度調整スイッチ２１ｇにより乗員が設定した目標室内温度と空調制御センサ群２１の各種センサの検出値から、空調ユニット７ｂから吹き出す目標の吹出風量を算出する。この算出値に基づいて、電動ファン１５のファンモータ１７を、ＰＷＭモジュール１８（パルス幅変調モジュール）を介して制御して、電動ファン１５の送風量を制御し、また、電動ファン１６のファンモータ１７を制御して電動ファン１６の送風量を制御する。なお、ファンモータ１７を、エンジンコントロールユニット３により直接または間接的に制御してもよい。
【００３６】
インテーク制御部１４ｆは、ＦＲＥスイッチ２１ｅが押されるかまたはその他の制御信号により外気吸い込みモード（ＦＲＥＥＳＨモード）になると、ドア駆動部４１を駆動させて、インテークドア４０ｃで内気吸込口４０ａを閉じて外気吸込口４０ｂを開いて、空調ユニット７ｂの送風路内に外気が吸い込まれるようにする。また、インテーク制御部１４ｆは、ＲＥＣスイッチ２１ｆが押されるかまたはその他の制御信号により内気吸い込みモード（ＲＥＣＩＲＣＵＬＡＴＩＯＮモード）になると、ドア駆動部４１を駆動してインテークドア４０ｃで内気吸込口４０ａを開いて外気吸込口４０ｂを閉じて、空調ユニット７ｂの送風路内に内気が吸い込まれるようにする。
【００３７】
コンプレッサ制御部１４ｂは、温度調整スイッチ２１ｇにより乗員が設定した目標室内温度から目標エバポレータ出口側空気温度TMevaを設定し、実エバポレータ出口側空気温度Tevaがこの目標エバポレータ出口側空気温度TMevaに近づくようにデューティ値を算出して、容量制御弁１３へ出力する。これにより、圧縮機８の冷媒の吐出容量が制御される。
【００３８】
次に、図４及び図５を参照して、コンプレッサ制御部１４ｂ（可変容量圧縮機の制御装置）による圧縮機８の容量制御弁１３を制御する方法について説明する。
【００３９】
図４に示すように、コンプレッサ制御部１４ｂは、目標値算出部６１と、上限トルク算出部６２と、トルク推定部６３と、出力値決定部６４と、を備えて構成されている。
【００４０】
ここで、目標値算出部６１（目標値算出手段）は、目標温度（目標エバポレータ出口側空気温度TMeva）及び実測温度（実エバポレータ出口側空気温度Teva）から、容量制御弁１３の目標ディーティ値Dt1および目標制御電流値Isol1を算出するようになっている。上限トルク算出部６２（上限トルク算出手段）は、フルストローク状態（圧縮容量が最大となる状態）であると仮定したときのコンプレッサ８の駆動トルクTrq2（上限駆動トルクTrq2)を高圧側圧力Pdから算出する。トルク推定部６３（トルク推定手段）は、実制御電流値Isolcから圧縮機８の駆動トルクTrq1を推定する。出力値決定部６４（出力値決定手段）は、推定駆動トルクTrq1が上限駆動トルクTrq2未満である場合（Trq2≧Trq1）、前記目標ディーティ値Dt1を出力デューティ値Dtcとし、推定駆動トルクTrq1が上限駆動トルク値Trq2以上である場合、前記上限駆動トルクTrq2から算出ディーティ値Dt2を算出して、この算出ディーティ値Dt2を出力デューティ値Dtcとする。
【００４１】
つぎに、図５を参照しつつコンプレッサ制御部１４ｂの制御フローを具体的に説明する。
【００４２】
（イ）コンプレッサ制御部１４ｂは、図５に示すように、ステップＳ０１において、実エバポレータ出口側空気温度Tevaおよび高圧側圧力Pdおよび実制御電流値Isolcを検出するとともに、温度調整スイッチ２１ｇにより乗員が設定した目標室内温度から目標エバポレータ出口側空気温度TMevaを設定する。なお、実制御電流値Isolcは、そのときに容量制御弁１３に流れている実際の制御電流値Isolcか、若しくは前回出力した出力制御電流値Isolcである。
【００４３】
（ハ）次に、ステップＳ０２において、実エバポレータ出口側空気温度Tevaが目標エバポレータ出口側空気温度TMevaに近づくように、これら実エバポレータ出口側空気温度Tevaおよび目標エバポレータ出口側空気温度TMevaにから、容量制御弁１３（ＥＣＶ）の目標デューティ値Dt1を算出する。たとえば、図６に示すマップに基づいて、実エバポレータ出口側空気温度Tevaおよび目標エバポレータ出口側空気温度TMevaの温度差（TMeva−TMeva）から比例定数ｋｈを算出して、この比例定数ｋｈをもとに目標ディーティ値Dt1を算出する。つぎにステップＳ０３において、ＥＣＶに印可される基準電圧（例えば１２Ｖ）をもとに、ステップＳ０２で算出された算出デューティ値Dt1を電流値に換算することで、目標制御電流値Isol1を算出する。以上のステップＳ０１〜Ｓ０３は、目標値算出部６１により実行される。この目標値算出部６１によって算出された目標制御電流Isol1は、仮の制御電流Isol1であって、実際に容量制御弁１３に出力されるか否かは、続くステップで判断される。
【００４４】
（二）ステップＳ０４において、トルク推定部６３は、ステップＳ０１で読み込んだ実制御電流値Isolc（この例では現在の容量制御弁１３に流れている制御電流値）から圧縮機８の駆動トルクTrq1を推定する。なお、推定トルクTrq1の算出には、容量制御弁１３に流れる実制御電流値Isolcと圧縮機８の駆動トルクTrq2との相関関係を予めマップ化しておき、例えば図７に示すようなマップを用いて駆動トルクTrq1を算出する。なお、図７に示すマップでは、実制御電流値Isolcに加えて、圧縮機８の外気温度Toutも変数となっている。次に、ステップＳ０５において、上限トルク算出部６２は、ステップＳ０１で読み込んだ高圧側圧力Pd（つまり現在の高圧側圧力Pd）から、圧縮機８がフルストローク状態であると仮定した場合の圧縮機８の駆動トルクTrq2（上限駆動トルクTrq2）を算出する。この駆動トルクTrq2は、圧縮機８の上限トルクTrq2であって、推定駆動トルクTrq1が上限値を超えていないか判断するものである。例えば、この上限トルクTrq2の算出には、フルストローク状態における圧縮機８の駆動トルクTrq2とそのときの高圧側圧力Pdとの相関関係を予めマップ化しておき、例えば図８に示すようなマップを用いて算出する。
【００４５】
（ホ）次に、ステップＳ０６において、出力値決定部６４は、推定駆動トルクTrq1が上限駆動トルクTrq2よりも大きいか否かを判断する。大きい場合（ステップＳ０６でＹＥＳの場合）ステップＳ０９に進み、大きくない場合（ステップＳ０６でＮＯの場合）ステップＳ０７に進む。
【００４６】
（へ）ステップＳ０６で推定駆動トルクTrq1が上限駆動トルクTrq2よりも小さいと判断された場合には、圧縮機８がフルストローク以外の通常の作動状態であると推定できるため、前記ステップ０４で算出した目標制御電流値Isol1を出力制御電流値Isolcとしてそのまま採用する。つまり、ステップＳ０７において、出力値決定部６４は、推定駆動トルクTrq1を出力値Trqcとしてエンジンコントロールユニットに出力し、ステップＳ０８において、前記ステップ０４で算出した目標制御電流値Isol1を、出力制御電流値Isolcとして決定する。一方、ステップＳ０６で推定駆動トルクTrq1が上限駆動トルクTrq2よりも小さいと判断された場合には、圧縮機８がフルストローク状態で作動していると推定できるため、前記ステップ０４で算出した目標制御電流値Isol1では大きすぎるため、目標制御電流値Isol1を採用しない。つまり、ステップＳ０９において、出力値決定部６４は、上限駆動トルクTrq2を出力値Trqcとしてエンジンコントロールユニットに出力し、ステップＳ１０において、当該上限駆動トルクTrq2からフルストローク状態における制御電流Isol2を算出し、ステップＳ１０において、この算出制御電流Isol2を出力制御電流値Isolcとして採用する。なお、算出制御電流Isol2の算出には、前記ステップ５で利用した関数（この例では図８のマップ）を利用して上限駆動トルクTrq2から制御電流Isolを逆算する。
【００４７】
（ト）最後に、ステップＳ１２において、出力制御電流値Isolcに基づいて、容量制御弁１３の出力デューティ値Dtcを算出して、容量制御弁１３に出力する。
【００４８】
なお、図３の容量制御弁１３の制御電流IsolとPd−Ps差圧との間には図９に示すように比例関係が成り立つ。また、図２のピストン２７の前後圧力差と圧縮機８の駆動トルクＴrqとの間にも比例関係が成り立つ。よって、圧縮機の駆動トルクＴrqと制御電流Isolとの間にも比例関係が成り立つことになる。本発明の発明者が実施した実験結果（図１０参照）からも、駆動トルクＴrqと制御電流Isolとの間に回転数（ｒｐｍ）などに関係なくほぼ比例関係が成立することが分かる。したがって、ステップＳ０４において、トルク推定部６３は、制御電流Isolから圧縮機８の駆動トルクTrq1を推定することができる。
【００４９】
このような構成により、本実施形態によれば、Pd−Ps差圧感圧式の容量制御弁１３を用いることで、比較的正確な駆動トルクTrqを算出できる（ステップＳ０７、Ｓ０９）。これにより、車両エンジン１を可変容量圧縮機８の駆動源とする場合、圧縮機８の駆動負荷（駆動トルク）に対応させて、吸入空気量（燃料供給量）を精度良く制御することができる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、推定駆動トルクTrq1と、フルストローク状態であると仮定した場合の圧縮機８の駆動トルクTrq2（上限駆動トルクTrq2）と、を比較することにより、圧縮機８がフルストローク状態であるか、容量可変状態であるかを判断する。そして、フルストローク状態であれば、容量制御弁１３の制御電流Isolを増やさない。これにより、フルストローク状態において、エバポレータ温度が未達であっても、容量制御弁１３のデューティ値を増やすことがなくなり、つまり制御電流Isolを更に上昇させることが無くなり、必要以上に電流を供給することを回避できる。
【００５１】
上述の１つの実施形態を参照しつつ本発明の技術的思想を説明したが、本発明は上述の実施形態にのみに限定解釈されるものではない。本発明は、この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。即ち、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１の可変容量圧縮機の構成を示す断面図である。
【図３】図２の可変容量圧縮機の容量可変制御を説明するためのブロック図である。
【図４】コンプレッサ制御部１４ｂの詳細な構成を示すブロック図である。
【図５】コンプレッサ制御部１４ｂによる容量制御弁１３の制御方法を示すフローチャートである。
【図６】目標デューティ値を求めるのに用いるマップの一例である。
【図７】推定駆動トルク値を求めるのに用いるマップの一例である。
【図８】上限駆動トルク値を求めるのに用いるマップの一例である。
【図９】図３の容量制御弁１３が有する制御電流とPd−Ps差圧との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の発明者が実施した実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
１  エンジン
３  エンジンコントロールユニット
６  車両用空調装置
７  冷凍サイクル
８  可変容量圧縮機
１３  容量制御弁
１４  空調コントロールユニット
１４ｂ  コンプレッサ制御部（可変容量圧縮機の制御装置）
６１  目標値算出部（目標値算出手段）
６２  上限トルク算出部（上限トルク算出手段）
６３  トルク推定部（トルク推定手段）
６４  出力値決定部（出力値決定手段）
Pd  高圧側圧力
Ps  低圧側圧力
【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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