(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を吸入圧縮するとともに、吐出冷媒流量が目標吐出冷媒流量となるように機械的に吐出容量を変化させることができる可変容量型の圧縮機（１００）、及び冷媒と室内に吹き出す空気とを熱交換する熱交換器（９）を有する蒸気圧縮式冷凍サイクル（Ｒｃ）と、
前記圧縮機（１００）及び前記圧縮機（１００）以外の車両機器に動力を供給する駆動源（Ｅ／Ｇ）と、
前記熱交換器（９）を通過した空気の温度を検出する温度検出手段（２６）と、
前記目標吐出冷媒流量を決定する吐出容量決定手段（Ｓ１４０）と、
前記温度検出手段（２６）の検出温度（Ｔｅ）、並びに予め設定された比例ゲイン、積分時間及び微分時間からなる定数値に基づいて前記圧縮機（１００）の吐出容量をＰＩＤ制御式により決定するＰＩＤ制御式演算手段（Ｓ１２０）と、
前記熱交換器（９）を通過した空気の温度と相関関係を有する測定可能な物理量である前記駆動源（Ｅ／Ｇ）の回転数に基づいて一義的に前記圧縮機（１００）の吐出容量を決定するマップ演算手段（Ｓ１３０）とを備え、
前記吐出容量決定手段（Ｓ１４０）は、前記ＰＩＤ制御式演算手段（Ｓ１２０）により決定されたＰＩＤ制御値と前記マップ演算手段（Ｓ１３０）により決定されたマップ制御値とを比較し、前記ＰＩＤ制御値および前記マップ制御値のうち、小さい方の値に基づいて、前記圧縮機（１００）の吐出容量を制御することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
冷媒を吸入圧縮するとともに、吐出冷媒流量が目標吐出冷媒流量となるように機械的に吐出容量を変化させることができる可変容量型の圧縮機（１００）、及び冷媒と室内に吹き出す空気とを熱交換する熱交換器（９）を有する蒸気圧縮式冷凍サイクル（Ｒｃ）と、
前記圧縮機（１００）及び前記圧縮機（１００）以外の車両機器に動力を供給する駆動源（Ｅ／Ｇ）と、
前記熱交換器（９）を通過した空気の温度を検出する温度検出手段（２６）と、
前記目標吐出冷媒流量を決定する吐出容量決定手段（Ｓ１４０）と、
前記温度検出手段（２６）の検出温度（Ｔｅ）、並びに予め設定された比例ゲイン、積分時間及び微分時間からなる定数値に基づいて前記圧縮機（１００）の吐出容量をＰＩＤ制御式により決定するＰＩＤ制御式演算手段（Ｓ１２０）と、
前記温度検出手段（２６）の検出温度（Ｔｅ）に基づいて一義的に前記圧縮機（１００）の吐出容量を決定するマップ演算手段（Ｓ１３０）とを備え、
前記吐出容量決定手段（Ｓ１４０）は、前記ＰＩＤ制御式演算手段（Ｓ１２０）により決定されたＰＩＤ制御値と前記マップ演算手段（Ｓ１３０）により決定されたマップ制御値とを比較し、前記ＰＩＤ制御値および前記マップ制御値のうち、小さい方の値に基づいて、前記圧縮機（１００）の吐出容量を制御することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
冷媒を吸入圧縮するとともに、吐出冷媒流量が目標吐出冷媒流量となるように機械的に吐出容量を変化させることができる可変容量型の圧縮機（１００）、及び冷媒と室内に吹き出す空気とを熱交換する熱交換器（９）を有する蒸気圧縮式冷凍サイクル（Ｒｃ）と、
前記圧縮機（１００）及び前記圧縮機（１００）以外の車両機器に動力を供給する駆動源（Ｅ／Ｇ）と、
前記熱交換器（９）に向けて空気を送風する送風機（７）と、
前記熱交換器（９）を通過した空気の温度を検出する温度検出手段（２６）と、
前記目標吐出冷媒流量を決定する吐出容量決定手段（Ｓ１４０）と、
前記温度検出手段（２６）の検出温度（Ｔｅ）、並びに予め設定された比例ゲイン、積分時間及び微分時間からなる定数値に基づいて前記圧縮機（１００）の吐出容量をＰＩＤ制御式により決定するＰＩＤ制御式演算手段（Ｓ１２０）と、
前記熱交換器（９）を通過した空気の温度と相関関係を有する測定可能な物理量である前記送風機（７）への印可電圧に基づいて一義的に前記圧縮機（１００）の吐出容量を決定するマップ演算手段（Ｓ１３０）とを備え、
前記吐出容量決定手段（Ｓ１４０）は、前記ＰＩＤ制御式演算手段（Ｓ１２０）により決定されたＰＩＤ制御値と前記マップ演算手段（Ｓ１３０）により決定されたマップ制御値とを比較し、前記ＰＩＤ制御値および前記マップ制御値のうち、小さい方の値に基づいて、前記圧縮機（１００）の吐出容量を制御することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
冷媒を吸入圧縮するとともに、吐出冷媒流量が目標吐出冷媒流量となるように機械的に吐出容量を変化させることができる可変容量型の圧縮機（１００）、及び冷媒と室内に吹き出す空気とを熱交換する熱交換器（９）を有する蒸気圧縮式冷凍サイクル（Ｒｃ）と、
前記圧縮機（１００）及び前記圧縮機（１００）以外の車両機器に動力を供給する駆動源（Ｅ／Ｇ）と、
前記熱交換器（９）を通過した空気の温度を検出する温度検出手段（２６）と、
前記目標吐出冷媒流量を決定する吐出容量決定手段（Ｓ１４０）と、
前記温度検出手段（２６）の検出温度（Ｔｅ）、並びに予め設定された比例ゲイン、積分時間及び微分時間からなる定数値に基づいて前記圧縮機（１００）の吐出容量をＰＩＤ制御式により決定するＰＩＤ制御式演算手段（Ｓ１２０）と、
前記熱交換器（９）を通過した空気の温度と相関関係を有する測定可能な物理量である前記熱交換器（９）へ流入する空気温度に基づいて一義的に前記圧縮機（１００）の吐出容量を決定するマップ演算手段（Ｓ１３０）とを備え、
前記吐出容量決定手段（Ｓ１４０）は、前記ＰＩＤ制御式演算手段（Ｓ１２０）により決定されたＰＩＤ制御値と前記マップ演算手段（Ｓ１３０）により決定されたマップ制御値とを比較し、前記ＰＩＤ制御値および前記マップ制御値のうち、小さい方の値に基づいて、前記圧縮機（１００）の吐出容量を制御することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項５】
前記吐出容量決定手段（Ｓ１４０）は、前記圧縮機（１００）の起動後、所定時間が経過するまでの間は、前記圧縮機（１００）の吐出容量を最大とし、前記圧縮機（１００）の起動後、所定時間が経過した後は、前記ＰＩＤ制御値及び前記マップ制御値のうち小さい方の値に基づいて前記圧縮機（１００）の吐出容量を制御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変容量型の圧縮機を有する車両用空調装置に関するもので、走行用エンジン（内燃機関）から駆動力を得て稼働する圧縮機を有するものに適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
可変容量型の圧縮機を有する車両用空調装置として、例えば、特開平０７−９８４３号公報に記載の発明では、圧縮機の吸入圧が所定値となるように圧縮機の吐出容量を可変制御している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に記載の発明では、圧縮機の吸入圧に基づいて吐出容量を制御しているので、例えば車両加速時等のエンジン負荷が大きくなるときに、吐出容量を減少させて圧縮機の駆動力を軽減し、エンジン負荷を軽減するといった制御をすることが難しい。
【０００４】
そこで、発明者等は、圧縮機から吐出される吐出冷媒流量が所定流量となるように圧縮機の吐出容量を機械的に制御する車両用空調装置を検討したが、この車両用空調装置では、以下に述べる課題が新たに発生した。
【０００５】
すなわち、車両用空調装置では、蒸発器を通過した空気の温度が所定温度（例えば３℃）となるように蒸発器の冷凍能力を制御することが望ましい。そこで、通常、蒸発器通過後の空気温度（サーミスタ等の温度検出手段の検出温度）、並びに予め設定された比例ゲイン、積分時間及び微分時間等の定数値に基づいて圧縮機の吐出容量をＰＩＤ制御式により演算し、その演算結果に基づいて圧縮機の吐出容量を実際に可変制御するが、ＰＩＤ制御式により制御目標吐出容量を決定すると、例えばエンジンの回転数（圧縮機の回転数）や送風量等の蒸発器の熱負荷を決定する要因が急激に変化しても、ＰＩＤ制御式により決定された制御目標吐出容量は、熱負荷の変化に追従して直ぐに変化しないので、空調フィーリング（空調感）の悪化を招く。
【０００６】
一方、熱負荷の変化に対して直ぐに追従して制御目標吐出容量が変化するように比例ゲイン、積分時間及び微分時間等の定数値を設定すると、僅かな熱負荷の変化に対して制御目標吐出容量が変化してしまうので、却って、空調フィーリングの悪化を招く可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、可変容量型の圧縮機を有する車両用空調装置において、空調フィーリングの悪化を防止することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、冷媒を吸入圧縮するとともに、吐出冷媒流量が目標吐出冷媒流量となるように機械的に吐出容量を変化させることができる可変容量型の圧縮機（１００）、及び冷媒と室内に吹き出す空気とを熱交換する熱交換器（９）を有する蒸気圧縮式冷凍サイクル（Ｒｃ）と、圧縮機（１００）及び圧縮機（１００）以外の車両機器に動力を供給する駆動源（Ｅ／Ｇ）と、熱交換器（９）を通過した空気の温度を検出する温度検出手段（２６）と、目標吐出冷媒流量を決定する吐出容量決定手段（Ｓ１４０）と、温度検出手段（２６）の検出温度（Ｔｅ）、並びに予め設定された比例ゲイン、積分時間及び微分時間からなる定数値に基づいて圧縮機（１００）の吐出容量をＰＩＤ制御式により決定するＰＩＤ制御式演算手段（Ｓ１２０）と、熱交換器（９）を通過した空気の温度と相関関係を有する測定可能な物理量である駆動源（Ｅ／Ｇ）の回転数に基づいて一義的に圧縮機（１００）の吐出容量を決定するマップ演算手段（Ｓ１３０）とを備え、吐出容量決定手段（Ｓ１４０）は、ＰＩＤ制御式演算手段（Ｓ１２０）により決定されたＰＩＤ制御値とマップ演算手段（Ｓ１３０）により決定されたマップ制御値とを比較し、ＰＩＤ制御値およびマップ制御値のうち、小さい方の値に基づいて、圧縮機（１００）の吐出容量を制御することを特徴とする。
【０００９】
これにより、熱負荷が変化したときにマップ制御値を選択して圧縮機（１００）の吐出容量を制御すれば、熱負荷の変化に対して直ぐに追従して圧縮機１００の吐出容量を変化させることが可能となるので、空調フィーリングの悪化を防止することが可能となる。
【００１０】
ところで、ＰＩＤ制御値が熱負荷の変化に直ぐに追従変化しない場合の多くは、後述するように、熱負荷が急激に減少するように変化した場合である。
【００１１】
そこで、吐出容量決定手段（Ｓ１４０）は、ＰＩＤ制御値及びマップ制御値のうち小さい方の値に基づいて圧縮機（１００）の吐出容量を制御するので、熱負荷の変化に対して直ぐに追従して圧縮機（１００）の吐出容量を変化させることができ、空調フィーリングの悪化を防止することができる。
また、請求項２に記載の発明では、冷媒を吸入圧縮するとともに、吐出冷媒流量が目標吐出冷媒流量となるように機械的に吐出容量を変化させることができる可変容量型の圧縮機（１００）、及び冷媒と室内に吹き出す空気とを熱交換する熱交換器（９）を有する蒸気圧縮式冷凍サイクル（Ｒｃ）と、圧縮機（１００）及び圧縮機（１００）以外の車両機器に動力を供給する駆動源（Ｅ／Ｇ）と、熱交換器（９）を通過した空気の温度を検出する温度検出手段（２６）と、目標吐出冷媒流量を決定する吐出容量決定手段（Ｓ１４０）と、温度検出手段（２６）の検出温度（Ｔｅ）、並びに予め設定された比例ゲイン、積分時間及び微分時間からなる定数値に基づいて圧縮機（１００）の吐出容量をＰＩＤ制御式により決定するＰＩＤ制御式演算手段（Ｓ１２０）と、温度検出手段（２６）の検出温度（Ｔｅ）に基づいて一義的に圧縮機（１００）の吐出容量を決定するマップ演算手段（Ｓ１３０）とを備え、吐出容量決定手段（Ｓ１４０）は、ＰＩＤ制御式演算手段（Ｓ１２０）により決定されたＰＩＤ制御値とマップ演算手段（Ｓ１３０）により決定されたマップ制御値とを比較し、ＰＩＤ制御値およびマップ制御値のうち、小さい方の値に基づいて、圧縮機（１００）の吐出容量を制御することを特徴とする。
これにより、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
また、請求項３に記載の発明では、冷媒を吸入圧縮するとともに、吐出冷媒流量が目標吐出冷媒流量となるように機械的に吐出容量を変化させることができる可変容量型の圧縮機（１００）、及び冷媒と室内に吹き出す空気とを熱交換する熱交換器（９）を有する蒸気圧縮式冷凍サイクル（Ｒｃ）と、圧縮機（１００）及び圧縮機（１００）以外の車両機器に動力を供給する駆動源（Ｅ／Ｇ）と、熱交換器（９）に向けて空気を送風する送風機（７）と、熱交換器（９）を通過した空気の温度を検出する温度検出手段（２６）と、目標吐出冷媒流量を決定する吐出容量決定手段（Ｓ１４０）と、温度検出手段（２６）の検出温度（Ｔｅ）、並びに予め設定された比例ゲイン、積分時間及び微分時間からなる定数値に基づいて圧縮機（１００）の吐出容量をＰＩＤ制御式により決定するＰＩＤ制御式演算手段（Ｓ１２０）と、熱交換器（９）を通過した空気の温度と相関関係を有する測定可能な物理量である送風機（７）への印可電圧に基づいて一義的に圧縮機（１００）の吐出容量を決定するマップ演算手段（Ｓ１３０）とを備え、吐出容量決定手段（Ｓ１４０）は、ＰＩＤ制御式演算手段（Ｓ１２０）により決定されたＰＩＤ制御値とマップ演算手段（Ｓ１３０）により決定されたマップ制御値とを比較し、ＰＩＤ制御値およびマップ制御値のうち、小さい方の値に基づいて、圧縮機（１００）の吐出容量を制御することを特徴とする。
これにより、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
また、請求項４に記載の発明では、冷媒を吸入圧縮するとともに、吐出冷媒流量が目標吐出冷媒流量となるように機械的に吐出容量を変化させることができる可変容量型の圧縮機（１００）、及び冷媒と室内に吹き出す空気とを熱交換する熱交換器（９）を有する蒸気圧縮式冷凍サイクル（Ｒｃ）と、圧縮機（１００）及び圧縮機（１００）以外の車両機器に動力を供給する駆動源（Ｅ／Ｇ）と、熱交換器（９）を通過した空気の温度を検出する温度検出手段（２６）と、目標吐出冷媒流量を決定する吐出容量決定手段（Ｓ１４０）と、温度検出手段（２６）の検出温度（Ｔｅ）、並びに予め設定された比例ゲイン、積分時間及び微分時間からなる定数値に基づいて圧縮機（１００）の吐出容量をＰＩＤ制御式により決定するＰＩＤ制御式演算手段（Ｓ１２０）と、熱交換器（９）を通過した空気の温度と相関関係を有する測定可能な物理量である熱交換器（９）へ流入する空気温度に基づいて一義的に圧縮機（１００）の吐出容量を決定するマップ演算手段（Ｓ１３０）とを備え、吐出容量決定手段（Ｓ１４０）は、ＰＩＤ制御式演算手段（Ｓ１２０）により決定されたＰＩＤ制御値とマップ演算手段（Ｓ１３０）により決定されたマップ制御値とを比較し、ＰＩＤ制御値およびマップ制御値のうち、小さい方の値に基づいて、圧縮機（１００）の吐出容量を制御することを特徴とする。
これにより、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、吐出容量決定手段（Ｓ１４０）は、圧縮機（１００）の起動後、所定時間が経過するまでの間は、圧縮機（１００）の吐出容量を最大とし、圧縮機（１００）の起動後、所定時間が経過した後は、ＰＩＤ制御値及びマップ制御値のうち小さい方の値に基づいて圧縮機（１００）の吐出容量を制御することを特徴とする。
【００１３】
これにより、空調装置起動直後のクールダウン時においては最大冷凍（冷房））能力を発揮することができ、クールダウン終了後においては、熱負荷の変化に対して直ぐに追従して圧縮機（１００）の吐出容量を変化させることができるので、空調フィーリングの悪化を防止することができる。
【００１６】
因みに、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一例である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本実施形態に係る車両用空調装置１の模式図であり、空気流路をなす空調ケーシング２の空気上流側部位には、車室内気を吸入するための内気吸入口３と外気を吸入するための外気吸入口４とが形成されるとともに、これらの吸入口３、４の開口割合を調節する吸入口切換ドア（内外気調節手段）５が設けられている。
【００１８】
この吸入口切換ドア５の下流側部位には、空気中の塵埃を取り除くフィルタＦ及び遠心式の送風機７が配設されており、この送風機７により両吸入口３、４から吸入された空気が、後述する各吹出口１４、１５、１７に向けて送風されている。送風機７の空気下流側には、空気冷却手段をなす蒸発器９が配設されており、送風機７により送風された空気は全てこの蒸発器９を通過する。
【００１９】
蒸発器９の空気下流側には、空気加熱手段をなすヒータコア１０が配設されており、このヒータコア１０は、エンジン１１の冷却水を熱源として空気を加熱している。なお、蒸発器９は、冷媒を蒸発させることにより冷凍能力（冷房能力）を発揮する蒸気圧縮式冷凍サイクル（以下、冷凍サイクルと略す。）の低圧側の熱交換器であり、冷凍サイクルについては後述する。
【００２０】
また、空調ケーシング２には、ヒータコア１０をバイパスするバイパス通路１２が形成されており、ヒータコア１０の空気上流側には、ヒータコア１０を通る風量とバイパス通路１２を通る風量との風量割合を調節するエアミックスドア１３が配設されている。この風量割合の調節は、このエアミックスドア１３の開度を調節することにより調節される。
【００２１】
また、空調ケーシング２の最下流側部位には、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフェイス吹出口１４と、車室内乗員の足元に空気を吹き出すためのフット吹出口１５と、フロントガラス１６の内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口１７とが形成されている。
【００２２】
そして、上記各吹出口１４、１５、１７の空気上流側部位には、各吹出口１４、１５、１７の開口度合いを調節して吹出モードを切り換える吹出モード切換ドア１８、１９、２０が配設されている。なお、これらの吹出モード切換ドア１８、１９、２０、吸入口切換ドア５及びエアミックスドア１３は、サーボモータ等の駆動手段Ｍ１〜Ｍ２により開閉制御され、駆動手段Ｍ１〜Ｍ２並びに送風機７（のモータＭ３）は、図２に示すように、電子制御装置（ＥＣＵ）２１により制御される。
【００２３】
次に、冷凍サイクルについて述べる。
【００２４】
図３は冷凍サイクルＲｃの模式図を示しており、１００は走行用エンジンＥ／Ｇから駆動力を得て冷媒を吸入圧縮する圧縮機であり、この圧縮機１００は、図４に示すように、駆動力を断続可能に伝達する電磁クラッチ等のクラッチ手段１０１を介して駆動力を得ている。なお、圧縮機１００の構造は、後述する。
【００２５】
また、図３中、２００は圧縮機１００から吐出した高温高圧の冷媒と室外空気との間で熱交換して冷媒を冷却凝縮させる凝縮器（放熱器）であり、３００は凝縮器２００から流出した冷媒を減圧する減圧器である。なお、減圧器３００は蒸発器９の冷媒出口側における冷媒加熱度が所定値となるように開度を調節する、いわゆる温度式膨張弁である。
【００２６】
なお、ＥＣＵ２１には、乗員が希望する室内温度を乗員が設定入力する温度設定手段２２の設定温度Ｔｓｅｔ、室内空気の温度を検出する内気温センサ（内気温度検出手段）２３の検出温度Ｔｉｎ、室外空気の温度を検出する外気温センサ（外気温度検出手段）２４の検出温度Ｔｏｕｔ、室内に降り注がれる日射量を検出する日射センサ２５の検出値、及び蒸発器９を通過した直後の空気温度を検出する温度センサ（温度検出手段）２６の検出温度Ｔｅ等の空調センサ信号が入力されている。なお、温度センサ２３、２４、２６はサーミスタ等の温度により電気抵抗値が変化するものを採用している。
【００２７】
次に、圧縮機１００の構造について述べる。
【００２８】
圧縮機１００は、図４に示すように、周知の可変容量式の斜板型圧縮機であり、回転するシャフト１０２に対して傾いた斜板１０３をシャフト１０２と一体的に回転させることによりシュー１０４を介して斜板１０３に連結された複数本（本実施形態では、６本）のピストン１０５を往復運動させて作動室Ｖｃの体積を拡大縮小させて冷媒を吸入圧縮するものである。そして、圧縮機１００の吐出容量を変化させる場合には、斜板１０３が収納された斜板室（制御圧室）１０６内の圧力を変化させて斜板１０３の傾斜角度を変化させてピストン１０５のストローク（行程）を変化させる。なお、斜板室１０６は、オリフィス等の絞り手段を有する通路手段を介して圧縮機の吸入側と連通している。
【００２９】
また、１０７は各作動室Ｖｃから吐出された冷媒を集合回収するとともに、脈動を平滑化する第１吐出室であり、１０８は第１吐出室１０７内の冷媒を吐出口１０９に導く第２吐出室であり、両吐出室１０７、１０８は所定の穴径を有する連通路（図示せず。）を介して連通している。このため、冷媒が連通路を流通する際に圧力損失が発生し、第２吐出室１０８内の圧力は第１圧力室１０７内の圧力より低くなる。
【００３０】
また、図５は、斜板室（制御圧室）１０６内の圧力を制御する制御バルブ（吐出容量制御手段）１１０の断面図である。この制御バルブ１１０は、圧縮機１００内に形成された第１吐出室１０７と第２吐出室１０８との差圧が所定の圧力差（以下、この圧力差を制御目標圧力差と呼ぶ。）Δｐとなるように稼働する第１制御部１２０と、第１制御部１２０の作動を規制して制御目標圧力差Δｐを制御する第２制御部１３０とからなるものである。
【００３１】
先ず、第１制御部１２０について述べる。１２１は第１吐出室１０７内の圧力が導かれる第１制御室であり、１２２は第２吐出室１０８内の圧力が導かれる第２制御室である。そして、両制御室１２１、１２２は、摺動可能な仕切り部材１２３により仕切られており、第１制御室１２１内には、第１制御室１２１の体積を拡大する向きに仕切り部材１２３を押圧する力（弾性力）を発揮するコイルスプリング（弾性手段）１２４が配設されている。このため、仕切り部材１２３に形成されたプッシュロッド１２５には、両制御室１２１、１２２の圧力差による力及びコイルスプリング１２４の弾性力が作用しているとともに、その力（以下、この力を開弁力）の向きは、第１制御室１２１内の圧力が第２制御室１２２より大きいことから第１制御室１２１の体積が増大する向き（紙面左向き）である。なお、プッシュロッド１２５の移動量は微少であるので、コイルスプリング１２４が仕切り部材１２３（プッシュロッド）１２５に及ぼす力は略一定値と見なすことができる。
【００３２】
一方、第２制御部１３０は、開弁力に対向する力（以下、この力を閉弁力と呼ぶ。）を弁体１３１に作用させるもので、弁体１３１は圧縮機１００の吐出圧（第２吐出室１０８の圧力）を斜板室１０６に導く制御圧通路１４０の連通状態を制御するものである。
【００３３】
また、１３２は励磁コイル１３３により誘起された磁界によって発生した電磁吸引力により可動するプランジャ（可動鉄心）であり、１３４はプランジャ１３２と引き合うストッパ（固定鉄心）であり、１３５は電磁吸引力と対向する力を発生するコイルスプリング（弾性手段）である。なお、プランジャ１３２の移動量は微少であるので、コイルスプリング１３５がプランジャ１３２に及ぼす力は略一定値と見なすことができる。
【００３４】
そして、プランジャ１３２と弁体１３１とは一体化されており、励磁コイル１３３に通電する通電比率（デューティ比）を制御することにより、デューティ比に略比例した閉弁力（電磁吸引力）を得ることができる。なお、励磁コイル１３３に通電するデューティ比はＥＣＵ（空調制御手段）２１により制御される。
【００３５】
したがって、デューティ比を大きくして閉弁力を増大させると、弁体１３１を紙面右側に移動して制御圧通路１４０を絞るので、斜板室１０６内の圧力が低下して圧縮機１００の吐出容量が増大する。逆に、デューティ比を小さくして閉弁力を減少させると、弁体１３１を紙面左側に移動して制御圧通路１４０を開くので、斜板室１０６内の圧力が上昇して圧縮機１００の吐出容量が減少する。
【００３６】
一方、エンジンの回転数が上昇して圧縮機１００の回転数が上昇すると、これに連動して圧縮機１００から吐出される吐出冷媒流量が上昇するが、吐出冷媒流量が増大すると、第１、２制御室１２１、１２２間の圧力差が大きくなるので、開弁力が大きくなり、プッシュロッド１２５及び弁体１３１が紙面左側に移動して制御圧通路１４０が開き、圧縮機１００の吐出容量が減少していく。
【００３７】
逆に、エンジンの回転数が低下して圧縮機１００の回転数が低下すると、これに連動して圧縮機１００から吐出される吐出冷媒流量が低下するが、吐出冷媒流量が低下すると、第１、２制御室１２１、１２２間の圧力差が小さくなるので、開弁力が小さくなり、プッシュロッド１２５及び弁体１３１が紙面右側に移動して制御圧通路１４０が絞られ、圧縮機１００の吐出容量が増加していく。
【００３８】
このとき、プッシュロッド１２５及び弁体１３１は閉弁力と開弁力とが釣り合う位置まで移動するが、コイルスプリング１２４、１３５による力は一定値であるので、プッシュロッド１２５及び弁体１３１は閉弁力と開弁力とが釣り合う位置まで移動するとは、第１、２制御室１２１、１２２間の圧力差が閉弁力（電磁吸引力）によって一義的に決まる所定圧力差、つまり制御目標圧力差Δｐとなるまで圧縮機１００の吐出容量が機械的に変化することである。
【００３９】
したがって、デューティ比を制御することにより、エンジンＥ／Ｇ（圧縮機１００）の回転数によらず、圧縮機１００から実際に吐出される吐出冷媒流量を制御することができる。したがって、本実施形態では、デューティ比から決定される吐出冷媒流量を目標吐出冷媒流量と呼び、デューティ比を決定することは目標吐出流量を決定することを意味する。
【００４０】
次に、本実施形態の作動（ＥＣＵ２１の制御作動）を図６に示すフローチャートに基づいて述べる。
【００４１】
車両空調装置の始動スイッチ（図示せず。）が投入されると、各センサ２３〜２６の検出値及び設定温度Ｔｓｅｔが読み込まれ（Ｓ１００）、その読込値から目標とする蒸発器９を通過した直後の空気温度（目標温度Ｔｅｏ）、送風量、導入する室内空気と室外空気との風量割合、及び吹出モードを決定する（Ｓ１１０）。
【００４２】
次に、温度センサ２６の検出温度Ｔｅを基に予め設定された比例ゲイン、積分時間及び微分時間等の定数値に従って圧縮機１００の吐出容量をＰＩＤ制御式により演算決定するとともに（Ｓ１２０）、図７に示すマップに従ってエンジンＥ／Ｇの回転数（圧縮機１００の回転数）に対して一義的に圧縮機１００の吐出容量を演算決定する（Ｓ１３０）。
【００４３】
なお、以下、Ｓ１２０（ＰＩＤ制御式演算手段）により決定された圧縮機１００の吐出容量に対応する制御バルブ１１０（励磁コイル１３３）のデューティ比をＰＩＤ制御値と呼び、Ｓ１３０（マップ演算手段）により決定された圧縮機１００の吐出容量に対応する制御バルブ１１０（励磁コイル１３３）のデューティ比をマップ制御値と呼ぶ。
【００４４】
そして、ＰＩＤ制御値とマップ制御値とを比較し（Ｓ１４０）、両制御値のうち小さい方の値で制御バルブ１１０（励磁コイル１３３）を駆動する（Ｓ１５０）。
【００４５】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
【００４６】
ところで、エンジンＥ／Ｇの回転数が変化すると、圧縮機１００の回転数が変化して蒸発器９（冷凍サイクルＲｃ）の冷凍能力が変化するため、冷凍能力と蒸発器９での熱負荷との関係で蒸発器９から見ると、エンジン回転数の変化は、熱負荷が変化したことに等しい。
【００４７】
これに対して、本実施形態によれば、ＰＩＤ制御値とマップ制御値とを比較していずれかの制御値を採用しているので、熱負荷が変化したときにマップ制御値を選択して制御バルブ１１０（励磁コイル１３３）を駆動すれば、熱負荷の変化に対して直ぐに追従して圧縮機１００の吐出容量を変化させることができ、空調フィーリングの悪化を防止することができる。
【００４８】
ところで、比例ゲイン、積分時間及び微分時間等の定数値は、空調装置の起動直後のクールダウン（急速冷房）時等のように、大きな冷房能力（冷凍能力）を必要とするときにおいて、的確なＰＩＤ制御値を決定することができるように設定されているので、熱負荷が急激に減少するように変化した場合には、必ずしも熱負荷の変化に追従して直ぐに変化しない。
【００４９】
これに対して、本実施形態によれば、ＰＩＤ制御値とマップ制御値とを比較し、両制御値のうち小さい方の値で制御バルブ１１０（励磁コイル１３３）を駆動するので、熱負荷の変化に対して直ぐに追従して圧縮機１００の吐出容量を変化させることができ、空調フィーリングの悪化を防止することができる。
【００５０】
なお、両制御値のうち小さい方の値で制御バルブ１１０（励磁コイル１３３）を駆動するので、熱負荷が減少するように変化したときには、実質的に、制御バルブ１１０（励磁コイル１３３）のデューティ比にエンジン回転数によって一義的に決定される上限値を設けたことに等しくなる。
【００５１】
なお、図７に示すマップは一例であり、このマップは実車試験又は数値シミレーション等の実験的手法により決定されるものである。また、本実施形態では、車速換算で約４０ｋｍ／ｈ（図７のＡ点）でマップ制御値が約１００％となるように設定されている。
【００５２】
（第２実施形態）
第１実施形態では、エンジン回転数によってマップ制御値を決定したが、本実施形態は、図８に示すように、エンジン回転数及び送風機７の送風量に基づいて一義的にマップ制御値を決定するようにしたものである。
【００５３】
これにより、より正確に蒸発器９の熱負荷に応じてマップ制御値を決定することができるので、空調フィーリングをさらに向上させることができる。
【００５４】
（第３実施形態）
第１実施形態では、エンジン回転数によってマップ制御値を決定したが、本実施形態は、図９に示すように、温度センサ２６の検出温度Ｔｅと蒸発器９を通過した直後の目標温度Ｔｅｏとの温度差（Ｔｅ−Ｔｅｏ）に基づいて一義的にマップ制御値を決定するようにしたものである。
【００５５】
これにより、より正確に蒸発器９の熱負荷に応じてマップ制御値を決定することができるので、空調フィーリングをさらに向上させることができる。
【００５６】
なお、本実施形態は、図９に示すように、温度差（Ｔｅ−Ｔｅｏ）に対して連続的にマップ制御値を決定したが、図１０に示すように、温度差（Ｔｅ−Ｔｅｏ）に対して段階的（階段状）にマップ制御値を決定してもよい。
【００５７】
（第４実施形態）
第１実施形態では、エンジン回転数によってマップ制御値を決定したが、本実施形態は、図１１（ａ）に示すように、圧縮機１００（エンジンＥ／Ｇ）の起動後、第１所定時間ｔ１（本実施形態では、約５分）が経過するまでの間は、圧縮機１００の吐出容量を最大（１００％）とし、圧縮機１００（エンジンＥ／Ｇ）の起動後、第１所定時間ｔ１が経過した後第２所定時間ｔ２（本実施形態では、起動後約１５分）までは、経過時間に応じてマップ制御値を小さくするようにしたものである。なお、図１１（ｂ）はエンジンＥ／Ｇ（イグニッションスイッチ）のＯＮ−ＯＦＦを示すチャートである。
【００５８】
これにより、圧縮機１００の吐出容量は、圧縮機１００の起動後、第１所定時間ｔ１が経過するまでの間は、圧縮機１００の吐出容量を最大とし、圧縮機１００の起動後、第１所定時間ｔ１が経過した後は、ＰＩＤ制御値及びマップ制御値のうち小さい方の値に基づいて制御されることとなる。
【００５９】
したがって、起動直後のクールダウン時においては最大冷凍能力を発揮することができ、クールダウン終了後においては、熱負荷の変化に対して直ぐに追従して圧縮機１００の吐出容量を変化させることができるので、空調フィーリングの悪化を防止することができる。
【００６０】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、各センサ２３〜２６の検出値及び設定温度Ｔｓｅｔから蒸発器９を通過した直後の目標温度Ｔｅｏを決定したが、目標温度Ｔｅｏを固定値（例えば３℃）としてもよい。
【００６１】
また、上述の実施形態では、斜板型の圧縮機を採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他形式の圧縮機であってもよい。
【００６２】
また、第１、２実施形態では、エンジン回転数との関係でマップ制御値を決定したが、エンジン回転数に代えて車両速度としてもよい。
【００６３】
また、上述の実施形態では、エンジン回転数や温度センサ２６の検出温度Ｔｅと蒸発器９を通過した直後の目標温度Ｔｅｏとの温度差（Ｔｅ−Ｔｅｏ）等の測定可能な物理量に基づいて一義的にマップ制御値を決定したが、本発明はこれに限定されるものではなく、蒸発器９に流入する空気温度や送風機７への印加電圧等の蒸発器９を通過した空気の温度と相関関係を有する測定可能な物理量であればよい。
【００６４】
また、上述の実施形態では、冷房運転を例に本発明を説明したが、本発明はヒートポンプ式の暖房運転にも適用することができる。なお、この場合は、特許請求の範囲に記載された熱交換器は凝縮器２００に対応する。
【００６５】
さらに、上述の実施形態では、高圧側（吐出圧）が冷媒の臨界圧力未満となる冷凍サイクルであったが、本発明は、高圧側（吐出圧）が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置の模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置の制御系の模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置の冷凍サイクルの模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置に適用される圧縮機の断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置に適用される圧縮機の制御バルブを示す断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置の作動を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置におけるマップ制御値を決定するマップである。
【図８】本発明の第２実施形態に係る車両用空調装置におけるマップ制御値を決定するマップである。
【図９】本発明の第３実施形態に係る車両用空調装置におけるマップ制御値を決定するマップである。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る車両用空調装置におけるマップ制御値を決定するマップである。
【図１１】（ａ）は本発明の第４実施形態に係る車両用空調装置におけるマップ制御値を決定するマップであり、（ｂ）はエンジンＥ／Ｇ（イグニッションスイッチ）のＯＮ−ＯＦＦを示すチャートである。
【符号の説明】
９…蒸発器、１００…圧縮機、１１０…制御バルブ、２００…凝縮器、
３００…減圧器。
【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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