(57)【要約】【課題】圧縮機制御信号が急激かつ過大に変更された場合においても、実トルクとの誤差の小さい圧縮機トルクを推定することが可能な圧縮機トルク推定装置を提供すること。【解決手段】容量可変型圧縮機は、エアコンＥＣＵ８１から駆動回路７１に指令される制御弁ＣＶの通電デューティ比Ｄｔに基づいて、吐出容量を変更可能である。エアコンＥＣＵ８１は、駆動回路７１に指令する通電デューティ比Ｄｔに基づいて、容量可変型圧縮機の駆動に必要なトルクＴｒ（ｎ）を算出する。エアコンＥＣＵ８１は、算出したトルクＴｒ（ｎ）を、一次遅れの手法を用いて補正して候補トルクＴｒ’（ｎ）とし、該候補トルクＴｒ’（ｎ）から圧縮機トルクＴｒ’を推定する。【選択図】      図２
2004211663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機制御信号に基づいて吐出容量を変更可能な容量可変型圧縮機に用いられ、該容量可変型圧縮機の圧縮機トルクを推定するための圧縮機トルク推定装置であって、
前記圧縮機制御信号に基づいて、容量可変型圧縮機の駆動に必要なトルクを算出するトルク算出手段と、該トルク算出手段によって算出されたトルクを、一次遅れの手法を用いて補正する補正手段とを備え、該補正手段により補正された補正後のトルクを圧縮機トルクとして推定することを特徴とする圧縮機トルク推定装置。
【請求項２】
前記補正手段は、一次遅れの手法に加えて、ディレイの手法によってもトルクの補正を行う請求項１に記載の圧縮機トルク推定装置。
【請求項３】
車両の走行駆動源であるとともに、車両空調装置が備える容量可変型圧縮機の駆動源でもあるエンジンの出力トルクを制御するためのエンジン制御装置であって、
請求項１又は２に記載の圧縮機トルク推定装置によって推定された容量可変型圧縮機の圧縮機トルクを加味して、エンジンの出力トルク制御を行うエンジン制御手段を備えたことを特徴とするエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容量可変型圧縮機の駆動に必要な圧縮機トルクを推定するための圧縮機トルク推定装置及びエンジン制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両空調装置の冷媒圧縮機としては、外部からの圧縮機制御信号に基づいて吐出容量を変更可能な、容量可変型のものが存在する。容量可変型圧縮機の吐出容量が変更されると、該圧縮機を駆動するために必要なトルク（圧縮機トルク）も変動される。
【０００３】
従って、従来においては、容量可変型圧縮機の駆動源たる車両のエンジンの運転を好適に行うために、圧縮機トルクを推定するとともに、該圧縮機トルクを加味してエンジンの出力トルク制御を行うようにしている（例えば特許文献１参照。）。圧縮機トルクは、トルクセンサで直接検出する手法もあるが、該トルクセンサは高価であって車両空調装置のコスト上昇につながる。従って、特許文献１の技術においては、容量可変型圧縮機の圧縮機トルクを圧縮機制御信号に基づいて推定するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１８０２６１号公報（第８頁、第６図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さて、前述した、圧縮機制御信号に基づいて圧縮機トルクを推定する手法は、容量可変型圧縮機の定常状態では、精度良くつまり実トルク（実際の圧縮機トルク）との誤差が少なく圧縮機トルクを推定することができる。しかし、エアコンスイッチのオン・オフ時や、エンジンの回転速度の急変時や、設定温度の変更時や、吹出し風量の変更時等、容量可変型圧縮機の吐出容量の急激かつ過大な変更が行われる過渡期にあっては、容量可変動作の機械的な動きの遅れ（機械的応答遅れ）に起因して、実トルクとの間の誤差が大きくなってしまう問題があった。
【０００６】
すなわち、例えば、エアコンスイッチがオフ状態からオン操作されると、最小吐出容量状態にある容量可変型圧縮機に対して、最大吐出容量を実現するための圧縮機制御信号が外部から供給される。従って、エアコンスイッチのオンと同時に、最大吐出容量を指令する圧縮機制御信号に基づいて、圧縮機トルクが推定されることとなる。
【０００７】
しかし、容量可変型圧縮機の最大吐出容量は、前述した機械的応答遅れに起因して、最大吐出容量の指令から遅れて実現されることとなる。従って、図４のグラフに示すように、エアコンスイッチのオンとほぼ同時に、非常に高いトルク値が圧縮機トルク（実線）として推定される一方、実トルク（点線）は低いトルク値から徐々に上昇してゆくこととなる。このため、エアコンスイッチのオンから或る期間は、推定した圧縮機トルクの実トルクに対する誤差が大きくなる。よって、この誤差が大きい期間においてはエンジンの出力トルク制御を好適に行い得ず、エンジンの吹け上がりが発生して、車両の燃費が悪化したりドライバビリティが悪化する等の問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、圧縮機制御信号が急激かつ過大に変更された場合においても、実トルクとの誤差の小さい圧縮機トルクを推定することが可能な圧縮機トルク推定装置及びエンジン制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明の圧縮機トルク推定装置は、トルク算出手段と補正手段を備えている。トルク算出手段は、圧縮機制御信号に基づいて、容量可変型圧縮機の駆動に必要なトルクを算出する。補正手段は、トルク算出手段によって算出されたトルクを、一次遅れの手法を用いて補正する。そして、圧縮機トルク推定装置は、補正手段により補正された補正後のトルクを圧縮機トルクとして推定する。
【００１０】
従って、例えば、容量可変型圧縮機の吐出容量の急激かつ過大な変更が行われる過渡期においても、推定する圧縮機トルクの変化を、容量可変型圧縮機の機械的応答遅れに応じたゆっくりとしたものとすることができる。よって、過渡期においても、推定した圧縮機トルクの実トルクに対する誤差を小さくすることができる。
【００１１】
請求項２の発明は請求項１において、前記補正手段は、一次遅れの手法に加えて、ディレイの手法によってもトルクの補正を行う。つまり、補正手段は、或る圧縮機制御信号に対応した圧縮機トルクの推定を、該圧縮機制御信号の容量可変型圧縮機に対する指令から所定時間（ディレイ時間）遅らせる。従って、一次遅れの手法ではカバーできない（実トルクとの誤差を小さくし難い）領域を、ディレイの手法によってカバーすることができ、該領域においても、推定した圧縮機トルクの実トルクに対する誤差を小さくすることができる。
【００１２】
つまり、例えば、圧縮機制御信号が変更されたとしても、機械的応答遅れによって、実際に容量可変型圧縮機の容量可変機構が吐出容量の変更を開始するまでには若干の遅れがある（所謂不感領域）。ところが、一次遅れの手法は、容量可変型圧縮機の吐出容量の変更が開始されてから、圧縮機制御信号に対応した所望の吐出容量に到達するまでの応答遅れしか好適に対処することができない。従って、一次遅れの手法のみでは、推定する圧縮機トルクが、前述した不感領域から変化を開始してしまうこととなり、推定した圧縮機トルクの実トルクに対する誤差が多少大きくなってしまうのである。
【００１３】
しかし、本発明においては、ディレイの手法を併用することで、圧縮機制御信号の変更から所定時間遅れて、推定する圧縮機トルクの変化が開始されることとなる。従って、不感領域においても、推定した圧縮機トルクの実トルクに対する誤差を小さくすることができる。
【００１４】
請求項３の発明のエンジン制御装置は、エンジン制御手段を備えている。該エンジン制御手段は、請求項１又は２に記載の圧縮機トルク推定装置によって推定された容量可変型圧縮機の圧縮機トルクを加味して、エンジンの出力トルク制御を行う。従って、例えば、容量可変型圧縮機の吐出容量の急激かつ過大な変更が行われる過渡期においても、エンジンの出力トルク制御を好適に行い得る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を車両空調装置において具体化した一実施形態について説明する。
【００１６】
（容量可変型斜板式圧縮機）
図１に示すように、容量可変型斜板式圧縮機（以下単に圧縮機とする）のハウジング１１内には、制御室としてのクランク室１２が区画されている。該クランク室１２内には、駆動軸１３が回転可能に配設されている。該駆動軸１３は、車両の走行駆動源であるエンジン（内燃機関）Ｅに作動連結され、該エンジンＥからの動力供給によって回転駆動される。
【００１７】
前記クランク室１２において駆動軸１３上には、ラグプレート１４が一体回転可能に固定されている。該クランク室１２内にはカムプレートとしての斜板１５が収容されている。該斜板１５は、駆動軸１３にスライド移動可能でかつ傾動可能に支持されている。ヒンジ機構１６は、ラグプレート１４と斜板１５との間に介在されている。従って、斜板１５は、ヒンジ機構１６を介することで、ラグプレート１４及び駆動軸１３と同期回転可能であるとともに、駆動軸１３に対して傾動可能となっている。
【００１８】
前記ハウジング１１内には複数（図面には一つのみ示す）のシリンダボア１１ａが形成されており、各シリンダボア１１ａ内には片頭型のピストン１７が往復動可能に収容されている。各ピストン１７は、シュー１８を介して斜板１５の外周部に係留されている。従って、駆動軸１３の回転にともなう斜板１５の回転運動が、シュー１８を介してピストン１７の往復運動に変換される。
【００１９】
前記シリンダボア１１ａ内の後方（図面右方）側には、ピストン１７と、ハウジング１１に内装された弁・ポート形成体１９とで囲まれて圧縮室２０が区画されている。ハウジング１１において弁・ポート形成体１９よりも後方側の内部には、吸入室２１及び吐出室２２がそれぞれ区画形成されている。
【００２０】
そして、前記吸入室２１の冷媒ガスは、各ピストン１７の上死点位置から下死点側への移動により、弁・ポート形成体１９に形成された吸入ポート２３及び吸入弁２４を介して圧縮室２０に吸入される。圧縮室２０に吸入された冷媒ガスは、ピストン１７の下死点位置から上死点側への移動により所定の圧力にまで圧縮され、弁・ポート形成体１９に形成された吐出ポート２５及び吐出弁２６を介して吐出室２２に吐出される。
【００２１】
（圧縮機の容量制御構造）
前記ハウジング１１内には抽気通路２７及び給気通路２８が設けられている。抽気通路２７はクランク室１２と吸入室２１とを連通する。給気通路２８は吐出室２２とクランク室１２とを連通する。ハウジング１１において給気通路２８の途中には制御弁ＣＶが配設されている。
【００２２】
そして、前記制御弁ＣＶの開度を調節することで、給気通路２８を介したクランク室１２への高圧な吐出ガスの導入量と抽気通路２７を介したクランク室１２からのガス導出量とのバランスが制御され、該クランク室１２の内圧が決定される。クランク室１２の内圧変更に応じて、ピストン１７を介してのクランク室１２の内圧と圧縮室２０の内圧との差が変更され、斜板１５の傾斜角度が変更される結果、ピストン１７のストロークすなわち圧縮機の吐出容量が調節される。
【００２３】
例えば、前記クランク室１２の内圧が低下されると斜板１５の傾斜角度が増大し、圧縮機の吐出容量が増大される。逆に、クランク室１２の内圧が上昇されると斜板１５の傾斜角度が減少し、圧縮機の吐出容量が減少される。なお、図面において実線で示すように、斜板１５の最小傾斜角度つまり圧縮機の最小吐出容量は、ほぼゼロに設定されている。従って、圧縮機が最小吐出容量状態にあっては、エンジンＥに作用する圧縮機の駆動負荷はほぼゼロとみなすことができる。
【００２４】
（冷媒循環回路）
図１に示すように、車両用空調装置の冷媒循環回路（冷凍サイクル）は、上述した圧縮機と外部冷媒回路３０とから構成されている。外部冷媒回路３０は、凝縮器３１、減圧装置としての膨張弁３２、及び蒸発器３３を備えている。
【００２５】
第１圧力監視点Ｐ１は吐出室２２内に設定されている。第２圧力監視点Ｐ２は、第１圧力監視点Ｐ１から凝縮器３１側（下流側）へ所定距離だけ離れた冷媒通路の途中に設定されている。第１圧力監視点Ｐ１と制御弁ＣＶとは第１検圧通路３５を介して連通されている。第２圧力監視点Ｐ２と制御弁ＣＶとは第２検圧通路３６を介して連通されている。第１圧力監視点Ｐ１と第２圧力監視点Ｐ２との間の冷媒通路上には固定絞り３７が設けられている。
【００２６】
（制御弁）
図２に示すように、前記制御弁ＣＶのバルブハウジング４１内には、弁室４２、連通路４３及び感圧室４４が区画されている。弁室４２及び連通路４３内には、作動ロッド４５が軸方向（図面では垂直方向）に移動可能に配設されている。連通路４３と感圧室４４とは、該連通路４３に挿入された作動ロッド４５の上端部によって遮断されている。弁室４２は、給気通路２８の下流部を介してクランク室１２と連通されている。連通路４３は、給気通路２８の上流部を介して吐出室２２と連通されている。弁室４２及び連通路４３は給気通路２８の一部を構成する。
【００２７】
前記弁室４２内には、作動ロッド４５の中間部に形成された弁体部４６が配置されている。弁室４２と連通路４３との境界に位置する段差は弁座４７をなしており、連通路４３は一種の弁孔をなしている。そして、作動ロッド４５が図２の位置（最下動位置）から弁体部４６が弁座４７に着座する最上動位置へ上動すると、連通路４３が遮断される。つまり作動ロッド４５の弁体部４６は、給気通路２８の開度を調節可能な弁体として機能する。
【００２８】
前記感圧室４４内には、ベローズよりなる感圧部材４８が収容配置されている。該感圧部材４８の上端部はバルブハウジング４１に固定されている。感圧部材４８の下端（可動端）部には作動ロッド４５の上端部が嵌入されている。感圧室４４内は、有底円筒状をなす感圧部材４８によって、該感圧部材４８の内空間である第１圧力室４９と、該感圧部材４８の外空間である第２圧力室５０とに区画されている。第１圧力室４９には、第１検圧通路３５を介して第１圧力監視点Ｐ１の圧力ＰｄＨが導かれている。第２圧力室５０には、第２検圧通路３６を介して第２圧力監視点Ｐ２の圧力ＰｄＬが導かれている。
【００２９】
前記バルブハウジング４１の下方側には、設定差圧変更手段としての電磁アクチュエータ部５１が設けられている。該電磁アクチュエータ部５１は、バルブハウジング４１内の中心部に有底円筒状の収容筒５２を備えている。該収容筒５２において上方側の開口には、円柱状のセンタポスト（固定鉄心）５３が嵌入固定されている。このセンタポスト５３の嵌入により、収容筒５２内の最下部にはプランジャ室５４が区画されている。
【００３０】
前記プランジャ室５４内には、有蓋円筒状のプランジャ（可動鉄心）５６が、軸方向に移動可能に収容されている。センタポスト５３の中心には軸方向に延びるガイド孔５７が貫通形成され、該ガイド孔５７内には、作動ロッド４５の下端側が軸方向に移動可能に配置されている。作動ロッド４５の下端は、プランジャ室５４内においてプランジャ５６の上端面に当接されている。
【００３１】
前記プランジャ室５４において収容筒５２の内底面とプランジャ５６との間には、プランジャ付勢バネ６０が収容されている。このプランジャ付勢バネ６０は、プランジャ５６を作動ロッド４５側に向けて付勢する。また、作動ロッド４５は、感圧部材４８自身が有するバネ性（以下ベローズバネ４８と呼ぶ）に基づいて、プランジャ５６側に向けて付勢されている。従って、プランジャ５６と作動ロッド４５とは常時一体となって上下動する。なお、ベローズバネ４８は、プランジャ付勢バネ６０よりもバネ力の大きなものが用いられている。
【００３２】
前記収容筒５２の外周側には、センタポスト５３及びプランジャ５６を跨ぐ範囲にコイル６１が巻回配置されている。このコイル６１には、駆動回路７１から電力が供給される。駆動回路７１からコイル６１への電力供給により、この電力供給量に応じた大きさの電磁力（電磁吸引力）が、プランジャ５６とセンタポスト５３との間に発生し、この電磁力はプランジャ５６を介して作動ロッド４５に伝達される。なお、該コイル６１への通電制御は印加電圧を調整することでなされ、この印加電圧の調整にはＰＷＭ（パルス幅変調）制御が採用されている。
【００３３】
（制御弁の動作特性）
前記制御弁ＣＶにおいては、次のようにして作動ロッド４５（弁体部４６）の配置位置つまり弁開度が決まる。
【００３４】
先ず、図２に示すように、コイル６１への通電がない場合（デューティ比Ｄｔ＝０％）は、作動ロッド４５の配置には、ベローズバネ４８の下向き付勢力の作用が支配的となる。従って、作動ロッド４５は最下動位置に配置され、弁体部４６は連通路４３を全開とする。このため、クランク室１２の内圧は、その時おかれた状況下において取り得る最大値となり、このクランク室１２の内圧と圧縮室２０の内圧とのピストン１７を介した差は大きくて、斜板１５は傾斜角度を最小として圧縮機の吐出容量は最小となっている。
【００３５】
次に、前記制御弁ＣＶにおいて、コイル６１に対しデューティ比可変範囲の最小のデューティ比Ｄｔ（＞０％）以上の通電がなされると、プランジャ付勢バネ６０に加勢された上向きの電磁力が、ベローズバネ４８による下向き付勢力を凌駕し、作動ロッド４５が上動を開始する。この状態では、プランジャ付勢バネ６０の上向きの付勢力によって加勢された上向き電磁力が、ベローズバネ４８の下向き付勢力によって加勢された二点間差圧ΔＰｄ（＝ＰｄＨ−ＰｄＬ）に基づく下向き押圧力に対抗する。そして、これら上下付勢力が均衡する位置に、作動ロッド４５の弁体部４６が弁座４７に対して位置決めされる。
【００３６】
例えば、前記エンジンＥの回転速度が減少して冷媒循環回路の冷媒流量が減少すると、下向きの二点間差圧ΔＰｄに基づく力が減少してその時点での電磁力では作動ロッド４５に作用する上下付勢力の均衡が図れなくなる。従って、作動ロッド４５（弁体部４６）が上動して連通路４３の開度が減少し、クランク室１２の内圧が低下傾向となる。このため、斜板１５が傾斜角度増大方向に傾動し、圧縮機の吐出容量は増大される。圧縮機の吐出容量が増大すれば冷媒循環回路における冷媒流量も増大し、二点間差圧ΔＰｄは増加する。
【００３７】
逆に、前記エンジンＥの回転速度が増大して冷媒循環回路の冷媒流量が増大すると、下向きの二点間差圧ΔＰｄに基づく力が増大して、その時点での電磁力では作動ロッド４５に作用する上下付勢力の均衡が図れなくなる。従って、作動ロッド４５（弁体部４６）が下動して連通路４３の開度が増加し、クランク室１２の内圧が増大傾向となる。このため、斜板１５が傾斜角度減少方向に傾動し、圧縮機の吐出容量は減少される。圧縮機の吐出容量が減少すれば冷媒循環回路における冷媒流量も減少し、二点間差圧ΔＰｄは減少する。
【００３８】
また、例えば、前記コイル６１への通電デューティ比Ｄｔを大きくして上向きの電磁力を大きくすると、その時点での二点間差圧ΔＰｄに基づく力では上下付勢力の均衡が図れなくなる。このため、作動ロッド４５（弁体部４６）が上動して連通路４３の開度が減少し、圧縮機の吐出容量が増大される。その結果、冷媒循環回路における冷媒流量が増大し、二点間差圧ΔＰｄも増大する。
【００３９】
逆に、前記コイル６１への通電デューティ比Ｄｔを小さくして上向きの電磁力を小さくすれば、その時点での二点間差圧ΔＰｄに基づく力では上下付勢力の均衡が図れなくなる。このため、作動ロッド４５（弁体部４６）が下動して連通路４３の開度が増加し、圧縮機の吐出容量が減少する。その結果、冷媒循環回路における冷媒流量が減少し、二点間差圧ΔＰｄも減少する。
【００４０】
つまり、前記制御弁ＣＶは、コイル６１への通電デューティ比Ｄｔ（圧縮機制御信号）によって決定された二点間差圧ΔＰｄの制御目標（設定差圧）を維持するように、この二点間差圧ΔＰｄの変動に応じて内部自律的に作動ロッド４５（弁体部４６）を位置決めする構成となっている。また、この設定差圧は、コイル６１への通電デューティ比Ｄｔを調節することで外部から変更可能となっている。
【００４１】
（車両の制御体系）
図２に示すように、前記車両には、空調装置の制御全般を司るエアコンＥＣＵ８１と、エンジンＥの制御全般を司るエンジンＥＣＵ８２とが搭載されている。各ＥＣＵ８１，８２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏインターフェイスを備えたコンピュータ類似の電子制御ユニットである。エアコンＥＣＵ８１とエンジンＥＣＵ８２とは相互通信が可能に接続されている。
【００４２】
前記エアコンＥＣＵ８１には、乗員が操作する空調装置のオン／オフスイッチたるエアコンスイッチ８３、乗員が車室内の温度を設定するための温度設定器８４、車室内の温度を検出するための温度センサ８５、冷媒循環回路において圧縮機の吐出室２２と凝縮器３１とを含む両者間の吐出圧力領域の圧力Ｐｄを検出するためのＰｄセンサ８６、及び冷媒循環回路において蒸発器３３と圧縮機の吸入室２１とを含む両者間の吸入圧力領域の圧力Ｐｓを検出するためのＰｓセンサ８７が接続されている。また、該エアコンＥＣＵ８１には、前記駆動回路７１つまり制御弁ＣＶ（コイル６１）が制御要素として接続されている。
【００４３】
前記エンジンＥＣＵ８２には、アクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）を検出するためのアクセル開度センサ８８、及びエンジンＥの回転速度Ｎｅを検出するための回転速度センサ８９が接続されている。また、該エンジンＥＣＵ８２には、エンジンＥに備えられた電子制御式のスロットル弁装置７５が、制御要素として接続されている。
【００４４】
（エアコンＥＣＵ）
前記エアコンＥＣＵ８１は、空調用の情報検出手段８３〜８５からの情報（エアコンスイッチ８３のオン・オフ情報、車室温度情報及び設定温度情報等）に基づいてデューティ比Ｄｔを算出し、該デューティ比Ｄｔでの制御弁ＣＶ（コイル６１）の駆動を駆動回路７１に指令する。
【００４５】
例えば、前記エアコンＥＣＵ８１は、エアコンスイッチ８３のオン状態のもとで、温度設定器８４の設定温度と温度センサ８５の検知温度とを比較し、この検知温度と設定温度との差を解消する方向にデューティ比Ｄｔを増減変更する。すなわち、検知温度が設定温度よりも高い場合にはデューティ比Ｄｔが増大変更され、従って圧縮機の吐出容量が増大する。逆に、検出温度が設定温度よりも低い場合にはデューティ比Ｄｔが減少変更され、従って圧縮機の吐出容量が減少する。
【００４６】
また、前記エアコンＥＣＵ８１は、圧縮機トルク推定装置をなしており、駆動回路７１に指令する制御弁ＣＶの通電デューティ比Ｄｔ等に基づいて、圧縮機の駆動に必要な圧縮機トルクＴｒ’を推定して、該圧縮機トルクＴｒ’の情報をエンジンＥＣＵ８２へと送信する。
【００４７】
（圧縮機トルク推定ルーチンの詳細）
トルク算出手段としての前記エアコンＥＣＵ８１は、トルク算出用の情報検出手段８６，８７，８９からの情報（Ｐｄ、Ｐｓ、Ｎｅ、及びＤｔ）に基づき、予め記憶された下記数１式を用いることで、該情報（Ｐｄ、Ｐｓ、Ｎｅ、及びＤｔ）の状態での圧縮機の駆動に必要なトルクＴｒ（ｎ）を算出する。算出されたトルクＴｒ（ｎ）は、次回の圧縮機トルク推定ルーチンが終了するまで、ＲＡＭに一時的に記憶される。
【００４８】
【数１】
2004211663.tif 000003
なお、ｍ：比熱比（冷媒がＲ１３４ａの場合は１．０３）、Ｎｃ：圧縮機（駆動軸１３）の回転速度（ｒｐｍ）、Ｑｄ：吐出ガス状態での冷媒流量、Ｐｄ：吐出圧力、Ｐｓ：吸入圧力。また、「ｎ」は初期値が「２」のカウント値であって、圧縮機トルク推定ルーチンが繰り返される毎に「１」が加算される。カウント値ｎは、エアコンスイッチ８３がオフされるとリセットされて初期値に戻される。トルクＴｒ（１）はゼロとして予め記憶されている。
【００４９】
前記駆動軸１３の回転速度Ｎｃは、エンジンＥＣＵ８２から受信したエンジンＥの回転速度情報Ｎｅに、予め記憶された、エンジンＥと駆動軸１３との間の動力伝達経路におけるプーリ比（変速比）を加味して算出される。つまり、回転速度センサ８９が、駆動軸１３の回転速度Ｎｃと相関を有する物理量Ｎｅを検出する回転速度検出手段をなしている。
【００５０】
前記冷媒流量Ｑｄは、「（流量係数）×（固定絞り（３７）面積）×√（２ΔＰｄ／ρｄ）」で表わされる。二点間差圧ΔＰｄは、制御弁ＣＶのコイル６１への入力電流値（デューティ比Ｄｔと電源（バッテリ）の電圧とから判る）の関数及び弁特性で決定される。吐出ガスの比重ρｄは吐出圧力Ｐｄで近似できる。つまり、二点間差圧ΔＰｄを決定するエアコンＥＣＵ８１自身が冷媒流量検出手段をなしており、該ＥＣＵ８１は駆動回路７１へ指令するデューティ比Ｄｔから冷媒流量Ｑｄを把握することが可能である。
【００５１】
前記圧縮機の運転効率ηａｄは下記数２式を用いて算出される。
【００５２】
【数２】
2004211663.tif 000004
なお、「Ａ」，「Ｂ」，「Ｃ」は、予め実験等によって求められた定数である。
【００５３】
次に、補正手段としての前記エアコンＥＣＵ８１は、算出されたトルクＴｒ（ｎ）を、一次遅れの手法及びディレイの手法を用いて補正して、該補正後のトルクを圧縮機トルクＴｒ’として推定する。
【００５４】
すなわち、一次遅れ補正手段としての前記エアコンＥＣＵ８１は、前回のルーチンで算出したトルクＴｒ（ｎ−１）と、前回のルーチンで算出した圧縮機トルクＴｒ’の候補値（以下候補トルクとする）Ｔｒ’（ｎ−１）とから、下記数３式を用いて候補トルクＴｒ’（ｎ）を算出する。
【００５５】
【数３】
2004211663.tif 000005
なお、「ａ」は時定数であり、「ｔ」はエアコンＥＣＵ８１のサンプリング時間である。
【００５６】
前記エアコンＥＣＵ８１は、算出した候補トルクＴｒ’（ｎ）を、ＲＡＭの候補トルク記憶領域に最新値として記憶する。候補トルク記憶領域は、候補トルクＴｒ’（ｎ）を、算出順に複数（予め決められた数（Ｔｒ’（ｎ）、Ｔｒ’（ｎ−１）、Ｔｒ’（ｎ−２）……））記憶可能となっている。候補トルク記憶領域に記憶された複数の候補トルクは、新しい候補トルクＴｒ’（ｎ）が算出される毎に最古値が削除されて、該最古値を算出したルーチンよりも一つ後のルーチンで算出された値が、新しい最古値とされる。
【００５７】
そして、ディレイ補正手段としての前記エアコンＥＣＵ８１は、ＲＡＭの候補トルク記憶領域に記憶する最古値を読み出して圧縮機トルクＴｒ’として推定し、該圧縮機トルクＴｒ’をエンジンＥＣＵ８２へと送信する。候補トルク記憶領域の最新値が最古値となるまでルーチンが繰り返される時間、つまりディレイ補正における、所定時間としてのディレイ時間は、候補トルク記憶領域に記憶する候補トルクＴｒ’（ｎ）の数によって予め設定することができる。
【００５８】
なお、前記ＲＡＭの候補トルク記憶領域は、エアコンスイッチ８３がオフされると、候補トルクＴｒ’（ｎ）の最新値から最古値までの全ての値がゼロにリセットされる。また、候補トルクＴｒ’（１）はゼロとして予め記憶されている。従って、エアコンスイッチ８３のオンから少なくとも前記所定時間は、圧縮機トルクＴｒ’としてゼロが推定されることとなる。
【００５９】
（エンジンＥＣＵ）
エンジン制御手段としての前記エンジンＥＣＵ８２は、アクセル開度センサ８８からのアクセル開度情報や、回転速度センサ８９からの回転速度情報Ｎｅや、エアコンＥＣＵ８１から受信した圧縮機トルクＴｒ’の情報等から、目標エンジン出力トルクを算出する。エンジンＥＣＵ８２は、算出した目標エンジン出力トルクに基づいてスロットル弁装置７５を動作させて、エンジンＥの吸入空気量を調節する。
【００６０】
上記構成の本実施形態においては次のような効果を奏する。
（１）エアコンＥＣＵ８１は、駆動回路７１に指令する制御弁ＣＶの通電デューティ比Ｄｔ等の情報に基づいて、該情報の状態での圧縮機の駆動に必要なトルクＴｒ（ｎ）を算出する。そして、エアコンＥＣＵ８１は、算出したトルクＴｒ（ｎ）を一次遅れの手法を用いて補正し、該補正後の候補トルクＴｒ’（ｎ）から圧縮機トルクＴｒ’を推定する。従って、圧縮機の吐出容量の急激かつ過大な変更が行われる過渡期においても、推定する圧縮機トルクＴｒ’の変化を、圧縮機の機械的応答遅れに応じたゆっくりとしたものとすることができる。よって、過渡期においても、推定した圧縮機トルクＴｒ’の実トルクに対する誤差を小さくすることができる。
【００６１】
（２）エアコンＥＣＵ８１は、一次遅れの手法に加えて、ディレイの手法によってもトルクＴｒ（ｎ）の補正を行う構成である。従って、一次遅れの手法ではカバーできない（実トルクとの誤差を小さくし難い）領域を、ディレイの手法によってカバーすることができ、該領域においても、推定した圧縮機トルクＴｒ’の実トルクに対する誤差を小さくすることができる。
【００６２】
すなわち、例えば、前記エアコンスイッチ８３がオフ状態からオン操作されると、エアコンＥＣＵ８１は、検知温度と設定温度との該検知温度が大となる大きな差に基づいて、駆動回路７１に指令する通電デューティ比Ｄｔを、ゼロから最大付近に急変させる。しかし、図３のグラフに点線で示すように、駆動回路７１に指令されるデューティ比Ｄｔがゼロから最大付近に急増されて制御弁ＣＶの開度が急減されたとしても、斜板１５等からなる容量可変機構の機械応答的遅れによって、実際に圧縮機の吐出容量が最小から離脱するまでには、言い換えれば、圧縮機の実トルクがゼロから離脱するまでには、若干の遅れがある（不感領域Ｘ）。
【００６３】
ところが、一次遅れの手法は、圧縮機の吐出容量の変更（斜板１５の傾斜角度の変更）が開始されてから、デューティ比Ｄｔに対応した所望の吐出容量に到達するまでの応答遅れしか好適に対処することができない。従って、図３において二点鎖線で示すように、一次遅れの手法のみでは、前述した不感領域Ｘにおいて、推定した圧縮機トルクＴｒ’の実トルクに対する誤差が多少大きくなってしまうのである。
【００６４】
しかし、本実施形態においては、ディレイの手法を併用することで、図３において実線で示すように、デューティ比Ｄｔの変更からディレイ時間だけ遅れて、推定する圧縮機トルクＴｒ’が変化を開始することとなる。従って、不感領域Ｘにおいても、推定した圧縮機トルクＴｒ’の実トルクに対する誤差を小さくすることができる。
【００６５】
（３）エアコンＥＣＵ８１は、算出したトルクＴｒ（ｎ）の補正を常時行っている。従って、例えば、圧縮機の吐出容量の急激かつ過大な変更が行われる過渡期においてのみ算出したトルクＴｒ（ｎ）の補正を行い、過渡期以外の定常状態では該補正を行わない構成と比較して、プログラムを簡単としてエアコンＥＣＵ８１の演算負荷を軽減することができる。
【００６６】
（４）エンジンＥＣＵ８２は、エアコンＥＣＵ８１によって推定された圧縮機の圧縮機トルクＴｒ’を加味して、エンジンＥの吸入空気量の調節を行う。従って、例えば、エアコンスイッチ８３のオフ状態からオンへの操作時等、圧縮機の吐出容量の急激かつ過大な変更が行われる過渡期においても、エンジンＥの吸入空気量の調節を好適に行い得る。よって、エアコンスイッチ８３のオンによってもエンジンＥの吹け上がりが発生することはなく、車両の燃費の向上やドライバビリティの向上を図り得る。
【００６７】
なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で以下の態様でも実施できる。
○上記実施形態においてエアコンＥＣＵ８１は、算出したトルクＴｒ（ｎ）の補正を、一次遅れの手法及びディレイの手法の両方を用いて行っていた。これを変更し、算出したトルクＴｒ（ｎ）を、一次遅れの手法のみを用いて補正し、該補正後のトルクを圧縮機トルクＴｒ’として推定するよう、エアコンＥＣＵ８１を構成すること。この構成においても、例えば、図３において二点差線で示すように、推定した圧縮機トルクＴｒ’の実トルクに対する誤差を、図４の従来技術（実線）と比較して小さくすることができる点に変わりはない。
【００６８】
○上記実施形態においてエアコンＥＣＵ８１は、算出したトルクＴｒ（ｎ）の補正を常時行っていた。これを変更し、容量可変型圧縮機の吐出容量の急激かつ過大な変更が行われる過渡期においてのみ、算出したトルクＴｒ（ｎ）の補正を行うようにする。そして、過渡期以外の定常状態では該補正を行わずに、算出したトルクＴｒ（ｎ）をそのまま圧縮機トルクＴｒ’として推定すること。つまり、例えば、単位時間当たりのデューティ比Ｄｔの変更量が所定量以上となった場合には、算出したトルクＴｒ（ｎ）の補正を行い、単位時間当たりのデューティ比Ｄｔの変更量が所定量未満の場合には該補正を行わないようにすること。このようにすれば、定常状態における圧縮機トルクＴｒ’の推定精度を向上させることができる。
【００６９】
○エンジンＥＣＵ８２が圧縮機トルクＴｒ’の推定を行うようにすること。この場合、圧縮機の運転情報（吐出圧力Ｐｄ、吸入圧力Ｐｓ及び駆動回路７１に指令する通電デューティ比Ｄｔ）を、エアコンＥＣＵ８１から受信するようにしてもよいし、独自に検出するようにしてもよい。また、エアコンＥＣＵ８１を削除し、該ＥＣＵ８１の役目（空調制御及び圧縮機トルク推定）をエンジンＥＣＵ８２が兼ねるようにしてもよい。
【００７０】
○エンジンＥＣＵ８２が、エアコンＥＣＵ８１からの圧縮機トルク情報Ｔｒ’に基づいてＩＳＣＶ（アイドル・スピード・コントロール・バルブ）装置を制御する態様において具体化すること。このようにすれば、エンジンＥのアイドリングが安定される。
【００７１】
○エンジンＥＣＵ８２が、エアコンＥＣＵ８１からの圧縮機トルク情報Ｔｒ’に基づいて燃料噴射装置を制御する態様において具体化すること。この場合、エンジンＥＣＵ８２は、エアコンＥＣＵ８１によって推定された圧縮機の圧縮機トルクＴｒ’を加味して、エンジンＥの燃料噴射量の調節を行うこととなる。
【００７２】
○制御弁ＣＶを、設定吸入圧力可変型或いは設定吐出圧力可変型のものに変更すること。この制御弁は、吸入圧力（前者）又は吐出圧力（後者）を内部で機械的に検出し、該検出圧力の変動を打ち消す側に圧縮機の吐出容量が変更されるように弁体を内部自律的に動作させるとともに、外部からの圧縮機制御信号によって、弁体の位置決め動作の基準となる設定吸入圧力（前者）又は設定吐出圧力（後者）を変更可能な構成である。
【００７３】
○制御弁ＣＶを、給気通路２８ではなく、抽気通路２７の開度調節によりクランク室１２の内圧を調節する、所謂抜き側制御弁に変更すること。
○ワッブル式の容量可変型圧縮機を備えた空調装置において具体化すること。
【００７４】
上記実施形態から把握できる技術的思想について記載する。
（１）前記容量可変型圧縮機は空調装置の冷媒循環回路を構成し、前記空調装置は、冷媒循環回路に設定された、容量可変型圧縮機の吐出容量が反映される二つの圧力監視点間の差圧を検出する差圧検出手段（感圧室４４や感圧部材４８等）と、圧縮機制御信号に基づいて制御目標である設定差圧を決定するとともに、この設定差圧に差圧検出手段が検出する差圧が近づくように容量可変型圧縮機の吐出容量を制御する圧縮機制御手段（電磁アクチュエータ部５１や感圧室４４や感圧部材４８等）とを備えている請求項１又は２に記載の圧縮機トルク推定装置。
【００７５】
（２）前記トルク算出手段は、圧縮機制御信号と、冷媒循環回路の吐出圧力領域の圧力と、容量可変型圧縮機の回転速度とに基づいてトルクを算出する技術的思想（１）に記載の圧縮機トルク推定装置。
【００７６】
（３）圧縮機制御信号に基づいて吐出容量を変更可能な容量可変型圧縮機に用いられ、該容量可変型圧縮機の圧縮機トルクを推定するための圧縮機トルク推定方法であって、前記圧縮機制御信号に基づいて、容量可変型圧縮機の駆動に必要なトルクを算出するトルク算出手段と、該トルク算出手段によって算出されたトルクを、一次遅れの手法を用いて補正する補正手段とを備え、該補正手段により補正された補正後のトルクを圧縮機トルクとして推定することを特徴とする圧縮機トルク推定方法。
【００７７】
【発明の効果】
上記構成の本発明によれば、圧縮機制御信号が急激かつ過大に変更された場合においても、実トルクとの誤差の小さい圧縮機トルクを推定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】容量可変型斜板式圧縮機の縦断面図。
【図２】制御弁の断面図。
【図３】エアコンスイッチのオンによる圧縮機トルクの推定値と実トルクの変化を示すグラフ。
【図４】従来技術における、エアコンスイッチのオンによる圧縮機トルクの推定値と実トルクの変化を示すグラフ。
【符号の説明】
８１…圧縮機トルク推定装置（トルク算出手段及び補正手段）としてのエアコンＥＣＵ、８２…エンジン制御手段としてのエンジンＥＣＵ、Ｅ…エンジン、Ｄｔ…圧縮機制御信号としての通電デューティ比、Ｔｒ（ｎ）…トルク、Ｔｒ’（ｎ）…一次遅れによる補正後のトルクである候補トルク、Ｔｒ’…ディレイによる補正後の候補トルクである圧縮機トルク。
【図１】
2004211663.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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