(57)【要約】      （修正有）【課題】フロスト防止制御により圧縮機を実質的に停止させた後、圧縮機を再起動する際の乗員の空調フィーリング悪化の抑制、圧縮機の消費動力を低減する。【解決手段】圧縮機２と、圧縮機２の吐出容量を変更する容量可変機構１３と、車室内へ送風される空気を冷却する蒸発器６と、蒸発器６を通過した空気の温度を検出する蒸発器温度検出手段２１と、容量可変機構１３を制御する吐出容量制御手段とを備え、吐出容量制御手段は、検出された空気温度が予め設定された第１フロスト基準温度を下回った場合に、圧縮機２の吐出容量が最小吐出容量となるように容量可変機構１３を制御し、その後、空気温度が第１フロスト基準温度よりも高い温度に予め設定されたフロスト復帰温度を上回った場合に、空気温度が第１フロスト基準温度を下回る直前の圧縮機２の吐出容量よりも大きい吐出容量となるように容量可変機構１３を制御する。【選択図】図１
2009241763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を吸入圧縮して吐出する圧縮機（２）と、
前記圧縮機（２）の吐出容量を変更する容量可変機構（１３）と、
前記圧縮機（２）の作動により循環する冷媒を蒸発させて、車室内へ送風される空気を冷却する蒸発器（６）と、
前記蒸発器（６）を通過した空気の温度を検出する蒸発器温度検出手段（２１）と、
前記蒸発器温度検出手段（２１）で検出された空気温度と目標蒸発器温度の差に基づいて前記容量可変機構（１３）を制御する吐出容量制御手段とを備え、
前記吐出容量制御手段は、
前記蒸発器温度検出手段（２１）で検出された前記空気温度が予め設定された第１フロスト基準温度を下回った場合に、前記圧縮機（２）の吐出容量が最小吐出容量となるように前記容量可変機構（１３）を制御し、
その後、前記空気温度が前記第１フロスト基準温度よりも高い温度に予め設定されたフロスト復帰温度を上回った場合に、前記圧縮機（２）の吐出容量が、前記空気温度が前記第１フロスト基準温度を下回る直前の前記圧縮機（２）の吐出容量よりも大きい吐出容量となるように前記容量可変機構（１３）を制御することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
冷媒を吸入圧縮して吐出する圧縮機（２）と、
前記圧縮機（２）の吐出容量を変更する容量可変機構（１３）と、
前記圧縮機（２）の作動により循環する冷媒を蒸発させて、車室内へ送風される空気を冷却する蒸発器（６）と、
前記蒸発器（６）を通過した空気の温度を検出する蒸発器温度検出手段（２１）と、
前記蒸発器温度検出手段（２１）で検出された空気温度と目標蒸発器温度の差に基づいて前記容量可変機構（１３）を制御する吐出容量制御手段とを備え、
前記吐出容量制御手段は、
前記蒸発器温度検出手段（２１）で検出された前記空気温度が予め設定された第１フロスト基準温度を下回った場合に、前記圧縮機（２）の吐出容量が最小吐出容量となるように前記吐出容量可変機構（１３）を制御し、
その後、前記空気温度が前記第１フロスト基準温度よりも高い温度に予め設定されたフロスト復帰温度を上回った場合に、前記空気温度が前記第１フロスト基準温度を下回る直前の前記圧縮機（２）の吐出容量が、前記圧縮機（２）が圧縮作動を開始する際の吐出容量である最低起動吐出容量よりも小さいときは、前記圧縮機（２）の吐出容量が前記最低起動吐出容量となるように前記容量可変機構（１３）を制御することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
前記吐出容量制御手段は、
前記蒸発器温度検出手段（２１）で検出された空気温度が前記第１フロスト基準温度よりも高い温度が予め設定された第２フロスト基準温度を下回った場合に、前記圧縮機（２）の吐出容量を低下させるように前記容量可変機構（１３）を制御し、
その後、前記空気温度が予め設定された第１フロスト基準温度を下回った場合に、前記圧縮機（２）の吐出容量が最小吐出容量となるように前記容量可変機構（１３）を制御することを特徴とする請求項１または２に車両用空調装置。
【請求項４】
前記吐出容量制御手段は、前記蒸発器温度検出手段（２１）で検出された空気温度と前記目標蒸発器温度の差に基づいて算出した制御電流を前記容量可変機構（１３）に出力し、
前記容量可変機構（１３）は、前記吐出容量制御手段から入力される制御電流が大きい場合に前記圧縮機（２）の吐出容量を増大させ、前記制御電流が小さい場合に吐出容量を減少させるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記吐出容量制御手段は、前記蒸発器温度検出手段（２１）で検出された空気温度と前記目標蒸発器温度の差に基づいて算出した制御電流を前記容量可変機構（１３）に出力し、
前記容量可変機構（１３）は、前記吐出容量制御手段から入力される制御電流が小さい場合に前記圧縮機（２）の吐出容量を増大させ、前記制御電流が大きい場合に吐出容量を減少させるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両用空調装置の冷凍サイクルには、圧縮機として冷媒の吐出容量を変更可能な可変容量型圧縮機を採用しているものがある。可変容量型圧縮機には、制御装置から出力された制御電流により圧縮機の吐出容量を変更する電磁式の容量制御弁が設けられ、この容量制御弁に入力される制御電流は、蒸発器の実際の吹出空気温度が目標蒸発器温度ＴＥＯとなるように、蒸発器の吹出空気温度を検出する温度センサの感知温度Ｔｅと目標蒸発器温度Ｔｅｏの偏差Ｅｎ（＝Ｔｅ−ＴＥＯ）に応じたフィードバック制御（ＰＩ制御）により算出される。
【０００３】
この種の可変容量型圧縮機を備える冷凍サイクルにおいて、蒸発器の吹出空気温度を検出する温度センサの感知温度Ｔｅが、蒸発器にフロスト（凍結）が発生するような低温となった場合に、吐出容量を低下させてフロストの発生を防止するもの（フロスト防止制御）が知られている（例えば、特許文献１参照）。なお、特許文献１に記載のフロスト防止制御は、蒸発器の急激な負荷低下による一時的なフロストの発生を抑制するもので、蒸発器の吹出空気温度が−０．５℃以下となると、フィードバック制御を中断し、圧縮機の吐出容量を強制的に低下させている。
【特許文献１】特開２００７−８３８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、通常のフロスト防止制御では、例えば蒸発器の負荷変動が非常に大きい場合等には、圧縮機の吐出容量を低下させるのみでは、フロストの発生を防止できないため、圧縮機の吐出容量を最小吐出容量にして、圧縮機を実質的に停止させている。この場合、圧縮機の吐出容量を最小吐出容量にする直前の圧縮機の吐出容量（制御電流）を空調装置（ＥＣＵ）等に記憶しておき、圧縮機を再起動させる際の圧縮機の吐出容量の初期状態（制御電流の初期値）として用いている。
【０００５】
しかしながら、圧縮機の吐出容量を最小吐出容量（吐出容量略０％）にするフロスト防止制御を行なった後、圧縮機を再起動させる際の圧縮機の吐出容量の初期状態が最低起動吐出容量より小さい場合には、最低起動吐出容量を上回るまでの間、圧縮機が圧縮作動せず、実質的に停止状態した状態が継続する。ここで、最低起動吐出容量は、圧縮機が圧縮作動を開始する際の吐出容量である。なお、最低起動吐出容量は、冷凍サイクル内の冷媒流量を安定的に確保可能な最小吐出容量より大きい吐出容量となる。
【０００６】
したがって、圧縮機を再起動させる際の圧縮機の吐出容量が最低起動吐出容量より小さい場合には、圧縮機が圧縮作動するまでの間に、蒸発器の吹出温度上昇し、車室内乗員の空調フィーリングの悪化を招くこととなる。また、必要以上に蒸発器の吹出温度が上昇するため、目標吹出温度に収束するまでに時間がかかり、圧縮機の消費動力が増加して燃費が悪化する。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、フロスト防止制御により圧縮機を実質的に停止させた後、圧縮機を再起動する際の乗員の空調フィーリング悪化の抑制、および、圧縮機の消費動力を低減する目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、冷媒を吸入圧縮して吐出する圧縮機（２）と、圧縮機（２）の吐出容量を変更する容量可変機構（１３）と、圧縮機（２）の作動により循環する冷媒を蒸発させて、車室内へ送風される空気を冷却する蒸発器（６）と、蒸発器（６）を通過した空気の温度を検出する蒸発器温度検出手段（２１）と、蒸発器温度検出手段（２１）で検出された空気温度と目標蒸発器温度の差に基づいて容量可変機構（１３）を制御する吐出容量制御手段とを備え、吐出容量制御手段は、蒸発器温度検出手段（２１）で検出された空気温度が予め設定された第１フロスト基準温度を下回った場合に、圧縮機（２）の吐出容量が最小吐出容量となるように容量可変機構（１３）を制御し、その後、空気温度が第１フロスト基準温度よりも高い温度に予め設定されたフロスト復帰温度を上回った場合に、圧縮機（２）の吐出容量が、空気温度が第１フロスト基準温度を下回る直前の圧縮機（２）の吐出容量よりも大きい吐出容量となるように容量可変機構（１３）を制御することを特徴としている。
【０００９】
このように、圧縮機（２）を実質的に停止させた後、圧縮機（２）を再起動する際に、第１フロスト基準温度を下回る直前の圧縮機（２）の吐出容量より大きい吐出容量となるように容量可変機構（１３）を制御することで、圧縮機（２）が圧縮作動を開始するまでの時間を短縮することができる。
【００１０】
したがって、蒸発器（６）を通過する空気温度の上昇による乗員の空調フィーリングの悪化を抑制できるとともに、圧縮機（２）の消費動力を低減することができる。ここで、最小吐出容量とは、圧縮機（２）の吐出容量が略ゼロとなる容量を意味している。また、蒸発器温度検出手段（２１）は、蒸発器（６）を通過した吹出空気の温度を直接検出するものに限らず、蒸発器（６）のフィン温度等から間接的に蒸発器（６）を通過した吹出空気の温度を検出するものも含まれる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明では、冷媒を吸入圧縮して吐出する圧縮機（２）と、圧縮機（２）の吐出容量を変更する容量可変機構（１３）と、圧縮機（２）の作動により循環する冷媒を蒸発させて、車室内へ送風される空気を冷却する蒸発器（６）と、蒸発器（６）を通過した空気の温度を検出する蒸発器温度検出手段（２１）と、蒸発器温度検出手段（２１）で検出された空気温度と目標蒸発器温度の差に基づいて容量可変機構（１３）を制御する吐出容量制御手段とを備え、吐出容量制御手段は、蒸発器温度検出手段（２１）で検出された空気温度が予め設定された第１フロスト基準温度を下回った場合に、圧縮機（２）の吐出容量が最小吐出容量となるように吐出容量可変機構（１３）を制御し、その後、空気温度が第１フロスト基準温度よりも高い温度に予め設定されたフロスト復帰温度を上回った場合に、空気温度が第１フロスト基準温度を下回る直前の圧縮機（２）の吐出容量が、圧縮機（２）が圧縮作動を開始する際の吐出容量である最低起動吐出容量よりも小さいときは、圧縮機（２）の吐出容量が最低起動吐出容量となるように容量可変機構（１３）を制御することを特徴としている。
【００１２】
このように、圧縮機（２）を実質的に停止させた後、圧縮機（２）を再起動する際に、第１フロスト基準温度を下回る直前の圧縮機（２）の吐出容量が、最低起動吐出容量より小さい場合に、圧縮機（２）の吐出容量が最低起動吐出容量となるように容量可変機構（１３）を制御することで、圧縮機（２）が圧縮作動を開始するまでの時間を確実に短縮することができる。
【００１３】
したがって、蒸発器（６）を通過する空気温度の上昇による乗員の空調フィーリングの悪化を抑制できるとともに、圧縮機（２）の消費動力を低減することができる。ここで、最低起動吐出容量は、圧縮機（２）が圧縮作動を開始する際の吐出容量である。なお、最低起動吐出容量は、最小吐出容量に比べて吐出容量が大きい状態である。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明のように、請求項１または２に記載の発明において、蒸発器温度検出手段（２１）で検出された空気温度が第１フロスト基準温度よりも高い温度が予め設定された第２フロスト基準温度を下回った場合に、圧縮機（２）の吐出容量を低下させるように容量可変機構（１３）を制御し、その後、空気温度が予め設定された第１フロスト基準温度を下回った場合に、圧縮機（２）の吐出容量が最小吐出容量となるように容量可変機構（１３）を制御してもよい。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明のように、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の発明において、吐出容量制御手段は、蒸発器温度検出手段（２１）で検出された空気温度と目標蒸発器温度の差に基づいて算出した制御電流を容量可変機構（１３）に出力し、容量可変機構（１３）は、吐出容量制御手段から入力される制御電流が大きい場合に圧縮機（２）の吐出容量を増大させ、制御電流が小さい場合に吐出容量を減少させるように構成してもよい。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明のように、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の発明において、吐出容量制御手段は、蒸発器温度検出手段（２１）で検出された空気温度と目標蒸発器温度の差に基づいて算出した制御電流を容量可変機構（１３）に出力し、容量可変機構（１３）は、吐出容量制御手段から入力される制御電流が小さい場合に圧縮機（２）の吐出容量を増大させ、制御電流が大きい場合に吐出容量を減少させるように構成してもよい。
【００１７】
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】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態について図１〜図４に基づいて説明する。ここで、図１は、車両用空調装置の全体構成の概要を示す全体構成図である。
【００１９】
車両用空調装置１００の一部を構成する冷凍サイクル装置１は、エンジンルーム内に配置され、圧縮機２を有して構成されている。圧縮機２は、冷凍サイクル装置１において、後述する蒸発器６下流側の冷媒を吸入し、圧縮して吐出するもので、電磁クラッチ９およびベルト機構１０を介してエンジン１１から駆動力が伝達されて回転駆動される。圧縮機２の詳細については後述する。
【００２０】
圧縮機２の吐出側は、凝縮器３入口側に接続されている。この凝縮器３は、エンジンルーム内にてエンジン１１と車両フロントグリル（図示せず）との間に配置されており、圧縮機２から吐出された冷媒と送風ファン（図示せず）により送風された外気とを熱交換させて、冷媒を冷却する放熱器である。
【００２１】
凝縮器３の出口側は、気液分離器４の入口側に接続されている。気液分離器４は、凝縮器３で冷却された冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するものである。
【００２２】
気液分離器４の液相冷媒出口側は、膨張弁５に接続されている。膨張弁５は、気液分離器４で分離された液相冷媒を減圧膨張させるとともに、膨張弁５出口側から流出する冷媒の流量を調整するものである。
【００２３】
具体的には、膨張弁５は、圧縮機２と後述する蒸発器６間の冷媒温度を検出する感温筒５ａを有しており、圧縮機２に吸入される冷媒の温度と圧力とに基づいて圧縮機吸入冷媒の過熱度を検出し、この過熱度が予め設定された所定過熱度となるように弁開度を調整している。
【００２４】
膨張弁５の下流側は、蒸発器６に接続されている。蒸発器６は、空調ユニットの空調ケース７内に配置されており、膨張弁５にて減圧膨張された冷媒を蒸発させて、空調ケース７内に配置された送風ファン１２によって送風された送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。
【００２５】
蒸発器６の冷媒流れ下流側は、圧縮機２の吸入口と接続されており、蒸発後の冷媒は再び圧縮機２に流入する。このように、冷凍サイクル装置１では、圧縮機２→凝縮器３→気液分離器４→膨張弁５→蒸発器６→圧縮機２の順で冷媒が循環するようになっている。
【００２６】
次に、空調ユニットについて説明すると、空調ケース７に設けられた周知の内外気切替箱（図示せず）から吸入された車室内の空気（内気）または車室外の空気（外気）が送風機１２により空調ケース７内を車室内へ向かって送風される。この送風空気は、蒸発器６を通過した後に、ヒータユニット（図示せず）を通過して吹出口から車室内に吹き出すようになっている。
【００２７】
また、空調ケース７内のうち、蒸発器６の空気吹出直後の部位には、蒸発器６を通過した直後の吹出空気温度（蒸発器温度）Ｔｅを検出するサーミスタからなる蒸発器温度センサ２１が設けられている。
【００２８】
さらに、空調ケース７の空気下流端には、図示しない車室内乗員の上半身に空気を吹き出すフェイス吹出口、車室内乗員の足元に空気を吹き出すフット吹出口、フロントガラス内面に空気を吹き出すデフロスタ吹出口が形成され、これらの吹出口を切替開閉する吹出モードドア（図示せず）が備えられている。
【００２９】
次に、本実施形態の制御装置（ＥＣＵ）２０の概要を説明する。制御装置２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータおよびその周辺回路から構成される。
【００３０】
制御装置２０は、空調用センサ群２１〜２４からのセンサ検出信号、車室内前部の計器盤付近に配置される空調操作パネル２５に設けられた各種空調操作スイッチＳＷから操作信号が入力され、この入力信号に基づいて、車両用空調装置１００の総合的な制御を行なうものである。また、制御装置２０は、マイクロコンピュータのＲＯＭ内に空調制御機器９、１２、１３等の制御プログラムを記憶しており、その制御プログラムに基づいて各種演算処理を行う。
【００３１】
空調用センサ群としては、上述の蒸発器温度センサ２１、外気温Ｔａｍを検出する外気センサ２２、内気温Ｔｒを検出する内気センサ２３、車室内に入射する日射量Ｔｓを検出する日射センサ２４等が設けられている。
【００３２】
また、空調操作パネル２５に設けられた各種空調操作スイッチＳＷとして、圧縮機２の作動指令信号を出すエアコンスイッチ、吹出モードを設定する吹出モードスイッチ、空調自動制御状態の指令信号を出すオートスイッチ、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等が設けられている。
【００３３】
制御装置２０には、周辺回路である各種アクチュエータ駆動用の駆動回路等（図示せず）を介して、電磁クラッチ９、蒸発器６の送風ファン１２、後述する電磁式容量制御弁１３等が接続される。そして、これらの各種アクチュエータ等の作動が制御装置２０の出力信号により制御される。
【００３４】
次に、本実施形態の圧縮機２の詳細について説明すると、圧縮機２は、制御装置２０から出力される制御信号（制御電流）によって吐出容量を連続的に変更可能に構成された周知の斜板式可変容量型圧縮機である。なお、吐出容量とは冷媒の吸入圧縮を行う作動空間の幾何学的な容積、すなわちピストンストロークの上死点と下死点との間のシリンダ容積である。
【００３５】
具体的に圧縮機２は、吸入冷媒と吐出冷媒とを導入させる斜板室（図示せず）、斜板室へ導入させる吸入冷媒と吐出冷媒との割合を調整する電磁式容量制御弁１３、斜板室の圧力（制御圧）Ｐｃに応じて傾斜角度を変位させる斜板（図示せず）を有して構成されている。そして、この斜板の傾斜角度に応じてピストンストローク（吐出容量）が変更される。
【００３６】
電磁式容量制御弁１３は、圧縮機２の吸入冷媒圧力Ｐｓと吐出冷媒圧力Ｐｄとの差圧による力を発生する圧力応動機構と、この差圧による力と対向する電磁力を発生する電磁機構とを内蔵しており、差圧による力と電磁力との釣り合いによって弁開度（吸入冷媒と吐出冷媒との割合）を調整して斜板室の圧力を変化させる。
【００３７】
また、電磁機構の電磁力は、制御装置２０から出力される制御電流Ｉによって決定され、本実施形態においては、制御電流Ｉを増加させると、斜板室の圧力が低下し、斜板の傾斜角度が増加する。これにより、ピストンストローク（吐出容量）が増加する。逆に、制御電流Ｉを減少させると、斜板室の圧力が上昇し、斜板の傾斜角度が減少する。これにより、ピストンストローク（吐出容量）が減少する。本実施形態の電磁式容量制御弁１３は、容量可変機構を構成する。
【００３８】
制御電流Ｉの出力は、具体的には電流制御回路の構成上、デューティ制御により変化させる方式とするのが通常であるが、制御電流Ｉの値をデューティ制御によらず直接、連続的（アナログ的）に変化させてもよい。このように制御電流Ｉが調整されることによって、圧縮機２では、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。
【００３９】
また、圧縮機２では制御圧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ので、吐出容量を略０％付近に減少することにより、圧縮機２を実質的に作動停止状態にすることができる。
【００４０】
従って、本実施形態の圧縮機２では、電磁クラッチを介して車両エンジンから動力を伝達できるようにしているが、圧縮機２の回転軸をプーリ、ベルトＶを介して車両エンジンに常時連結するクラッチレスの構成としてもよい。
【００４１】
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。最初に、車両用空調装置の作動の概要を説明すると、空調操作パネル２５のエアコンスイッチがＯＮされると、制御装置２０により電磁クラッチ９に通電され、電磁クラッチ９が圧縮機２と接続状態となり、圧縮機２がエンジン１１により回転駆動される。
【００４２】
圧縮機２の回転駆動とともに、空調ケース７内の送風ファン１２が作動し、空調ケース７内に空気が送風される。ここで、制御装置２０により、圧縮機２の電磁式容量制御弁１３の制御電流が、後述の図２の制御フローチャートにより決定され、圧縮機２が所定の吐出容量の状態にて作動する。
【００４３】
これにより、冷凍サイクル装置１において蒸発器６に冷媒が循環するので、送風空気を蒸発器６により冷却、除湿して、車室内へ空調風を吹き出すことができる。
【００４４】
次に、制御装置２０により実行される圧縮機２の吐出容量制御について図２に基づいて説明する。ここで、図２は、制御装置２０により実行される制御プログラム（フロスト防止制御）のフローチャートを示している。
【００４５】
図２に示す制御プログラムは、エアコンスイッチがＯＮされるとスタートし、まず、各種センサ２１〜２４の検出信号、空調操作パネル２５の操作信号が読み込まれる。そして、ステップＳ１０で、各信号に基づいて蒸発器５の冷却度合の目標値である目標蒸発器温度ＴＥＯを算出する。
【００４６】
この目標蒸発器温度ＴＥＯは、周知の方法にて算出されるもので、温度設定スイッチで設定された車室内目標温度、内気温Ｔｒ、外気温Ｔａｍに基づいて車室内へ吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出後、算出した目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、目標蒸発器温度ＴＥＯを算出する。
【００４７】
次に、ステップＳ２０では、上記算出された目標蒸発器温度ＴＥＯと、蒸発器温度センサ２１で検出された吹出空気温度（蒸発器温度）Ｔｅとの温度偏差により、公知のフィードバック制御（ＰＩ制御）で、圧縮機２の電磁式容量制御弁１３に出力する制御電流Ｉを算出して出力する。具体的には、下記式により算出する。
【００４８】
Ｉ（ｎ）＝Ｉ（ｎ−１）＋Ｋ（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））＋（Θ／Ｔｉ）×Ｅ（ｎ）
ここで、Ｉが制御電流、Ｅが温度偏差、Ｋおよび（Θ／Ｔｉ）がフィードバックゲイン、ｎがサンプリング回数を示している。
【００４９】
この目標蒸発器温度ＴＥＯと蒸発器温度Ｔｅとの温度偏差は、例えば、０．５℃以内となるように設定され、この場合、蒸発器温度Ｔｅが目標蒸発器温度ＴＥＯより±０．５℃の範囲に入るように圧縮機２の吐出容量が制御される。
【００５０】
次にステップＳ３０にて、蒸発器温度Ｔｅが氷点温度近傍（例えば、−０．５℃）の第１閾値温度（第２フロスト基準温度）Ｔｔｈ１まで低下したか否かが判定される。ここで、第１閾値温度Ｔｔｈ１、後述する第２閾値温度Ｔｔｈ２および第３閾値温度Ｔｔｈ３は、予め制御装置２０のＲＯＭ等に記憶されている。
【００５１】
ステップＳ３０の判定で、蒸発器温度Ｔｅが第１閾値温度Ｔｔｈ１まで低下していないと判定された場合（Ｔｅ＞Ｔｔｈ１）、蒸発器６にフロストが発生する可能性は低いものとして、ステップＳ２０に戻り、フィードバック制御により電磁式容量制御弁１３に出力する制御電流Ｉを算出して出力する。
【００５２】
一方、蒸発器温度Ｔｅが第１閾値温度Ｔｔｈ１まで低下していると判定された場合（Ｔｅ＜Ｔｔｈ１）、蒸発器６の吹出空気温度が氷点温度近傍以下に達しており、蒸発器６にフロストが発生する可能性が高いものとして、ステップＳ４０に進む。
【００５３】
ステップＳ４０では、圧縮機２の吐出容量を強制的に予め設定された所定容量（所定制御電流）まで低下させる。ここで、本実施形態の所定制御電流は、ステップＳ２０で算出された制御電流Ｉよりも低い制御電流が設定される。
【００５４】
そして、ステップＳ５０では、圧縮機２の吐出容量を強制的に変更した際の圧縮機２の吐出容量を記憶する。つまり、圧縮機２の電磁式容量制御弁１３に出力した制御電流Ｉを制御装置２０のＲＯＭ等に記憶する。
【００５５】
次に、ステップＳ６０で、蒸発器温度Ｔｅが氷点温度より低い温度（例えば、−１．５℃）に設定された第２閾値温度（第１フロスト基準温度）Ｔｔｈ２まで低下したか否かが判定される。ここで第２閾値温度Ｔｔｈ２は、第１閾値温度Ｔｔｈ１よりも低い温度に設定されている（Ｔｔｈ２＜Ｔｔｈ１）。
【００５６】
ステップＳ６０で蒸発器温度Ｔｅが第２閾値温度Ｔｔｈ２まで低下していないと判定された場合（Ｔｅ＞Ｔｔｈ２）、ステップＳ３０に戻り、蒸発器温度Ｔｅが第１閾値温度（第２フロスト基準温度）Ｔｔｈ１まで低下したか否かを判定する。
【００５７】
一方、ステップＳ６０で蒸発器温度Ｔｅが第２閾値温度Ｔｔｈ２まで低下していると判定された場合（Ｔｅ＜Ｔｔｈ２）、蒸発器６の吹出空気温度が氷点温度以下に達しており、蒸発器６にフロストが発生しているものとして、ステップＳ７０に進む。
【００５８】
そして、ステップＳ７０で圧縮機２の吐出容量を最小吐出容量（吐出容量を略０％）にする。本実施形態では、電磁式容量制御弁１３に出力する制御電流Ｉを略ゼロ（例えば、０．１Ａ以下）にして実質的に圧縮機２を停止状態にする。
【００５９】
次にステップＳ８０で、蒸発器温度Ｔｅがフロスト復帰温度である第３閾値温度Ｔｔｈ３（例えば、−０．５℃）まで上昇したか否かが判定される。
【００６０】
ステップＳ８０で蒸発器温度Ｔｅが第３閾値温度Ｔｔｈ３まで上昇していないと判定された場合、圧縮機２の吐出容量を略０％にして、圧縮機２を実質的な停止状態にする。本実施形態では、電磁式容量制御弁１３に出力する制御電流Ｉを略ゼロにする。
【００６１】
一方、ステップＳ８０で蒸発器温度Ｔｅが第３閾値温度Ｔｔｈ３まで上昇していると判定された場合、蒸発器６にフロストが発生する可能性は低いものとして、ステップＳ９０に進む。
【００６２】
ステップＳ９０では、ステップＳ５０で記憶した圧縮機２の吐出容量（制御電流Ｉ）が、最低起動吐出容量（最低起動電流）よりも大きいか否かを判定する。ここで、本実施形態では、上述のように圧縮機２は、制御電流Ｉの増加により吐出容量が増加し、制御電流Ｉの減少により吐出容量が減少するように構成されているが、制御電流Ｉが後述する最低起動電流以上にまで増加しないと圧縮機２の吐出容量が変化しないようになっている。
【００６３】
そのため、最低起動電流を下回る制御電流では、圧縮機２は実質的に停止した状態となっている。なお、最低起動吐出容量は、圧縮機２が圧縮作動を開始する際の吐出容量であり、本実施形態では、最低起動吐出容量となる際の電磁式容量制御弁１３に出力する最低起動電流を予め制御装置２０のＲＯＭ等に記憶している。なお、最低起動電流は、圧縮機２の仕様、冷凍サイクルの熱負荷の変化により変動しうるものである。
【００６４】
ステップＳ５０で記憶した圧縮機２の吐出容量が、最低起動吐出容量よりも大きくない場合（小さい場合）、圧縮機２の吐出容量が最低起動吐出容量となるように、電磁式容量制御弁１３に出力する制御電流Ｉの初期値を最低起動電流に設定し、実質的な圧縮機２の再起動を行なう。
【００６５】
一方、ステップＳ５０で記憶した圧縮機２の吐出容量が、最低起動吐出容量よりも大きい場合、圧縮機２の吐出容量がステップＳ５０で記憶した吐出容量となるように、電磁式容量制御弁１３に出力する制御電流ＩをステップＳ５０で記憶した制御電流に設定し、実質的な圧縮機２の再起動を行なう。
【００６６】
次に、本実施形態における制御作動時の蒸発器温度センサ２１で検出される蒸発器温度Ｔｅと圧縮機２の電磁式容量制御弁１３に出力する制御電流Ｉの挙動について、実験結果を示す時間線図（図４）を用いて説明する。まず、比較のため、従来の制御作動、すなわち、図２におけるステップＳ９０の判定を行なわず、ステップＳ１１０の処理を行なう場合の作動状態について図３を用いて説明する。
【００６７】
図３において、目標蒸発器温度を１℃一定、第１、第３閾値温度を−０．５℃、第２閾値温度−１．５℃、最低起動電流を０．３Ａとしている。時間が約１２５秒時に、空調ケース７内の送風ファン１２が高回転状態から低回転状態へ移行すると、蒸発器６の負荷減少に伴い、蒸発器温度Ｔｅが低下する。
【００６８】
蒸発器温度Ｔｅが目標蒸発器温度ＴＥＯより低下し、第１閾値温度Ｔｔｈ１（−０．５℃）を下回ると、圧縮機２の電磁式容量制御弁１３に出力する制御電流Ｉを低下させる。そして、蒸発器温度Ｔｅが第２閾値温度（−１．５℃）を下回ると、圧縮機２の電磁式容量制御弁１３に出力する制御電流Ｉを略ゼロ（圧縮機２の実質的な停止状態）にする。
【００６９】
その後、蒸発器温度Ｔｅが上昇し、第３閾値温度（−０．５℃）を上回ると、圧縮機２の電磁式容量制御弁１３に出力する制御電流Ｉを、圧縮機２を停止状態にする直前の制御電流Ｉ（０．２Ａ）に設定して、圧縮機２の実質的な再起動を行なう。
【００７０】
従来の制御における実験結果によれば、蒸発器温度Ｔｅは、圧縮機２の再起動時に、目標蒸発器温度ＴＥＯに対して約２．５℃程度上昇する。さらに、圧縮機２の実質的な再起動時から蒸発器温度Ｔｅが目標蒸発器温度ＴＥＯの±０．５℃の範囲に収束するまでに約１００秒要している。
【００７１】
このように、圧縮機２の実質的な再起動を最低起動電流よりも低い制御電流Ｉ（０．２Ａ）で行なうため、圧縮機２の圧縮作動開始までに長時間を要し、圧縮機２の再起動時の蒸発器温度Ｔｅが目標蒸発器温度ＴＥＯに対して高温となってしまう等の問題がある。
【００７２】
一方、本実施形態における作動状態を図４に示す。図４において、図４と同様、目標蒸発器温度ＴＥＯは１．０℃で一定、第１、第３閾値温度を−０．５℃、第２閾値温度−１．５℃、最低起動電流を０．３Ａとしている。時間が約１３５秒時に、空調ケース７内の送風ファン１２が高回転状態から低回転状態へ移行すると、蒸発器６の負荷減少に伴い、蒸発器温度Ｔｅが低下する。
【００７３】
蒸発器温度Ｔｅが目標蒸発器温度ＴＥＯより低下し、第１閾値温度（−０．５℃）を下回ると、圧縮機２の電磁式容量制御弁１３に出力する制御電流Ｉを低下させる（図２におけるステップＳ４０）。そして、蒸発器温度Ｔｅが第２閾値温度（−１．５℃）を下回ると、圧縮機２の電磁式容量制御弁１３に出力する制御電流Ｉを略ゼロ（圧縮機２の実質的な停止状態）にする（図２におけるステップＳ７０）。
【００７４】
その後、蒸発器温度Ｔｅが上昇し、第３閾値温度（−０．５℃）を上回ると、図２におけるステップＳ９０の判定が行なわれる。圧縮機２を停止状態にする直前の制御電流Ｉが、約０．２Ａであり、最低起動電流（０．３Ａ）よりも低いため、電磁式容量制御弁１３に出力する制御電流Ｉを最低起動電流に設定して、圧縮機２の実質的な再起動を行なう（図２におけるステップＳ１００）。
【００７５】
図４に示すように、本実施形態の制御による実験結果によれば、目標蒸発器温度ＴＥＯに対して約０．６℃程度上昇するのみであった。さらに、圧縮機２の実質的な再起動時から蒸発器温度Ｔｅが目標蒸発器温度ＴＥＯの±０．５℃の範囲に収束するまでに要する時間が約４８秒であった。
【００７６】
このように、本実施形態の制御によれば、従来の制御に比べて、圧縮機２の実質的な再起動を行なう際の電磁式容量制御弁１３に出力する初期値を最低起動電流（０．３Ａ）以上で行なうため、圧縮機２の圧縮作動開始までの時間を短縮することでき、さらに、圧縮機２の再起動時の蒸発器温度Ｔｅの上昇を抑制することができる。
【００７７】
その結果、蒸発器６の吹出空気温度の上昇による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とともに、圧縮機２の消費動力を低減することができる。
【００７８】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下のように種々変形可能である。
【００７９】
（１）上述の実施形態では、電磁式容量制御弁１３に出力する制御電流Ｉを増加させると吐出容量が増加し、制御電流Ｉを減少させると吐出容量が減少するように構成した可変容量型圧縮機２の例を説明したが、これに限定されるものではない。
【００８０】
可変容量型圧縮機２として、電磁式容量制御弁１３に出力する制御電流Ｉを減少させると吐出容量が増加し、制御電流Ｉを増加させると吐出容量が減少するように構成したものであってもよい。この場合、制御電流Ｉが最低起動電流以下にまで減少しないと圧縮機２の吐出容量が変化（増加）しないようになっている。
【００８１】
このような可変容量型圧縮機２を採用した場合でも、圧縮機２を実質的に停止させた後、圧縮機２を再起動する際に、蒸発器６の吹出空気温度が第２閾値温度Ｔｔｈ２を下回る直前の圧縮機２の吐出容量が、最低起動吐出容量より小さい場合に、最低起動吐出容量となるように電磁式容量制御弁１３を制御すればよい。
【００８２】
具体的には、蒸発器６の吹出空気温度が第２閾値温度Ｔｔｈ２を下回る直前の電磁式容量制御弁１３に出力する制御電流が最低起動電流より大きい場合に、最低起動電流を電磁式容量制御弁１３に出力するようにすればよい。これにより、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００８３】
（２）上述の実施形態では、圧縮機２を実質的に停止させた後、圧縮機２を再起動する際に、第２閾値温度Ｔｔｈ２を下回る直前の圧縮機２の吐出容量が、最低起動吐出容量より小さい場合に、最低起動吐出容量となるように電磁式容量制御弁１３を制御しているが、これに限定されるものではない。
【００８４】
例えば、圧縮機２を再起動する際に、第２閾値温度Ｔｔｈ２を下回る直前の圧縮機２の吐出容量を増加させるように電磁式容量制御弁１３を制御してもよい。また、圧縮機２を再起動する際の圧縮機２の吐出容量を最低起動吐出容量、若しくは、最低起動吐出容量以上となるように電磁式容量制御弁１３を制御してもよい。
【００８５】
これによっても、圧縮機２を再起動する際に、圧縮機２の圧縮作動開始までの時間を短縮することでき、圧縮機２の再起動時の蒸発器温度Ｔｅの上昇を抑制することができため、蒸発器６の吹出空気温度の上昇による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とともに、圧縮機２の消費動力を低減することができる。
【００８６】
（３）また、上述の実施形態では、最低起動電流を予め設定された所定電流としているが、これに限定されず、冷凍サイクル内の熱負荷状態に応じて変化させてもよい。例えば、車速、外気温度、内気温度、日射量、蒸発器６を通過する空気の送風量、圧縮機２の吐出冷媒圧力、吸入冷媒圧力等に応じて変更してもよい。
【００８７】
（４）また、上述の実施形態では、蒸発器温度センサ２１を、蒸発器６を通過した吹出空気の温度を直接検出するように配置しているが、これに限定されるものではない。例えば、蒸発器温度センサ２１を蒸発器６のフィンに取り付けて、蒸発器６のフィン温度より間接的に吹出空気温度Ｔｅを検出するように構成してもよい。
【００８８】
（５）また、上述の実施形態では、第１閾値温度（第２フロスト基準温度）Ｔｔｈ１と第３閾値温度（フロスト復帰温度）Ｔｔｈ３を同じ値（−０．５℃）としているが、これに限定されるものではない。例えば、第３閾値温度Ｔｔｈ３を第１閾値温度Ｔｔｈ１よりも高い温度に設定する等してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。
【図２】制御装置が実行する制御プログラムのフローチャートである。
【図３】従来の制御による作動状態を示す時間線図である。
【図４】本実施形態の制御による作動状態を示す時間線図である。
【符号の説明】
【００９０】
２    圧縮機
６    蒸発器
１３  電磁式容量制御弁（容量可変機構）
２０  制御装置（吐出容量可変手段）
２１  蒸発器温度センサ（蒸発器温度検出手段）
【図１】
2009241763.tif 000003
【図２】
2009241763.tif 000004
【図３】
2009241763.tif 000005
【図４】
2009241763.tif 000006