圧縮機のトルク推定装置
【課題】本発明は圧縮機の圧縮開始直後等の過渡状態における推定駆動トルクと実際の圧縮機の駆動トルクとの乖離を抑制することを目的とする。
【解決手段】本発明は、車両に搭載された駆動源１１により駆動される圧縮機２によって冷媒が循環される冷凍サイクル１を備えたシステムに利用可能な圧縮機駆動トルク推定装置であって、冷凍サイクル１の熱負荷を検出する熱負荷検出手段１２４、１２５と、圧縮機２の駆動トルク挙動と圧縮機２作動開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の推定駆動トルク特性を記憶する記憶部と、熱負荷検出手段１２４、１２５で検出される検出値に基づいて、記憶部に記憶された複数の推定駆動トルク特性の１つを選択する推定駆動トルク特性選択手段と、推定駆動トルク特性選択手段により選択された推定駆動トルク特性に基づいて、圧縮機２の推定駆動トルクを算出する推定駆動トルク算出手段とを備える。
【解決手段】本発明は、車両に搭載された駆動源１１により駆動される圧縮機２によって冷媒が循環される冷凍サイクル１を備えたシステムに利用可能な圧縮機駆動トルク推定装置であって、冷凍サイクル１の熱負荷を検出する熱負荷検出手段１２４、１２５と、圧縮機２の駆動トルク挙動と圧縮機２作動開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の推定駆動トルク特性を記憶する記憶部と、熱負荷検出手段１２４、１２５で検出される検出値に基づいて、記憶部に記憶された複数の推定駆動トルク特性の１つを選択する推定駆動トルク特性選択手段と、推定駆動トルク特性選択手段により選択された推定駆動トルク特性に基づいて、圧縮機２の推定駆動トルクを算出する推定駆動トルク算出手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機の駆動トルクを推定するトルク推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用空調装置の圧縮機は、車両エンジンから駆動力を得ている。この種の車両では、一般的に、圧縮機の駆動トルクを推定し、推定駆動トルクに基づいてエンジン出力を制御することで、圧縮機の駆動トルクが変化してもエンジン回転数が変動しないようにしている。このため、圧縮機のトルクを適切に推定することは重要な課題である。
【０００３】
こうした背景から、圧縮機の起動初期においては、起動段階トルク推定手段で圧縮機のトルクを推定し、定常時においては、安定段階トルク推定手段で圧縮機のトルクを推定するよう圧縮機の起動後にトルク推定手段を順次切り替えることで、圧縮機の起動後の段階に応じた適切なトルク推定を可能にしているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２７２９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、圧縮機の起動直後等の過渡状態における駆動トルクの上昇挙動は、高圧側圧力と低圧側圧力の状態等の熱負荷によって異なっている。このため、特許文献１のように、圧縮機のトルク推定において、圧縮機の起動直後の駆動トルクの上昇を、熱負荷を考慮せずに推定している場合、条件によっては推定駆動トルクと実際の圧縮機の駆動トルクとが乖離するといった問題がある。
【０００５】
本発明は上記点に鑑み、圧縮機の圧縮開始直後等の過渡状態における推定駆動トルクと実際の圧縮機の駆動トルクとの乖離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、本発明では、車両に搭載された駆動源（１１）により駆動される圧縮機（２）によって冷媒が循環される冷凍サイクル（１）を備えたシステムに利用可能な圧縮機駆動トルク推定装置であって、冷凍サイクル（１）の熱負荷を検出する熱負荷検出手段（１２４、１２５）と、圧縮機（２）の駆動トルク挙動と圧縮機（２）作動開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の推定駆動トルク特性を記憶する記憶部と、熱負荷検出手段（１２４、１２５）で検出される検出値に基づいて、記憶部に記憶された複数の推定駆動トルク特性の１つを選択する推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）と、推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）により選択された推定駆動トルク特性に基づいて、圧縮機（２）の推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を算出する推定駆動トルク算出手段（Ｓ４４）と、を備えることを第１の特徴とする。
【０００７】
これによれば、推定駆動トルク算出手段（Ｓ４４）が冷凍サイクル（１）の熱負荷に基づいて、駆動トルク挙動と圧縮機（２）作動開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の推定駆動トルク特性から最適なものを選択し、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を算出している。その結果、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を、圧縮機（２）の圧縮開始直後の過渡状態における実際の圧縮機（２）の駆動トルクとの乖離が抑制された精度の高い推定値とすることができる。なお、本発明における圧縮機トルク挙動とは、圧縮機トルクと相関関係のある圧縮機動力の挙動も含む意味である。
【０００８】
また、本発明では車両に搭載された駆動源（１１）により駆動される圧縮機（２）によって冷媒が循環される冷凍サイクル（１）を備えたシステムに利用可能な圧縮機駆動トルク推定装置であって、冷凍サイクル（１）の熱負荷を検出する熱負荷検出手段（１２４、１２５）と、圧縮機（２）の駆動トルク挙動と圧縮機（２）を作動停止する制御の開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の推定駆動トルク特性を記憶する記憶部と、熱負荷検出手段（１２４、１２５）で検出される検出値に基づいて、記憶部に記憶された複数の推定駆動トルク特性の１つを選択する推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）と、推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）により選択された推定駆動トルク特性に基づいて、圧縮機（２）の推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を算出する推定駆動トルク算出手段（Ｓ４４）とを備えることを第２の特徴とする。
【０００９】
これによれば、推定駆動トルク算出手段（Ｓ４４）が冷凍サイクル（１）の熱負荷に基づいて、駆動トルク挙動と圧縮機（２）を作動停止する制御の開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の制御マップから最適なものを選択し、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を算出している。その結果、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を、圧縮機（２）を作動停止する制御の開始時の過渡状態における実際の圧縮機（２）の駆動トルクとの乖離が抑制された精度の高い推定値とすることができる。
【００１０】
また、第１の特徴の圧縮機駆動トルク推定装置において、熱負荷検出手段（１２４、１２５）は、圧縮機（２）の吸入側圧力に関連する物理量を検出する吸入側検出手段（１２４）を含んでおり、圧縮機（２）は、制御室（２３）の圧力変化により冷媒の吐出量を変更可能に構成される可変容量型圧縮機であって、可変容量型圧縮機は、可変容量型圧縮機の制御室（２３）と吸入冷媒圧力領域（２６）とを接続する抽気通路（２９）に設けられ、吸入側検出手段（１２４）により検出される吸入側検出値に基づいて、抽気通路（２９）の通路開度を調整可能な抽気通路制御手段（３２）を有しており、推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）は、少なくとも吸入側検出手段（１２４）により検出される吸入側検出値に基づいて、記憶部に記憶された複数の推定駆動トルク特性の１つを選択する場合、推定駆動トルク算出手段（Ｓ４４）が可変容量型圧縮機の吸入側検出値に基づいて、駆動トルク挙動と圧縮機（２）作動開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の推定駆動トルク特性から最適なものを選択し、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を算出することを第３の特徴とする。
【００１１】
ここで、可変容量型圧縮機の抽気通路（２９）に設けられた抽気通路制御手段（３２）は、吸入側検出値が所定値より大きくなった場合に抽気通路（２９）の通路開度を増大する。その後、吸入側検出値が所定値以下となった場合に通路開度を所定開度まで減少させ、所定開度に維持するため、吸入側検出値の増減に伴い制御室（２３）内の圧力が変化し、圧縮機のトルク挙動も変動する。このように、可変容量型圧縮機の抽気通路（２９）に抽気通路制御手段（３２）を設けた場合、吸入側検出値の変化が圧縮機トルク挙動に大きな影響を及ぼす。
【００１２】
そのため、可変容量型圧縮機の抽気通路（２９）に抽気通路制御手段（３２）を設けた場合、少なくとも吸入側検出値に基づいて、駆動トルク挙動と圧縮機（２）を作動停止する制御の開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の制御マップから最適なものを選択し、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を算出する。これにより、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を、可変容量型圧縮機の圧縮開始直後の過渡状態における実際の圧縮機の駆動トルクとの乖離が抑制された精度の高い推定値とすることができる。
【００１３】
また、第３の特徴の圧縮機駆動トルク推定装置において、熱負荷検出手段（１２４、１２５）は、圧縮機（２）の吐出側圧力に関連する物理量を検出する吐出側検出手段（１２５）を含んでおり、推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）は、吐出側検出手段（１２５）が検出した吐出側検出値と吸入側検出手段（１２４）により検出される吸入側検出値に基づいて、記憶部に記憶された前記複数の推定駆動トルク特性の１つを選択することで、吸入側検出値に加え吐出側検出値に基づいて駆動トルク挙動と圧縮機（２）作動開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の推定駆動トルク特性から最適なものを選択することができる。
【００１４】
また、第３の特徴の圧縮機駆動トルク推定装置において、吸入側検出値は、蒸発器（６）の出口冷媒温度である場合、蒸発器（６）の出口冷媒温度は蒸発器（６）における冷媒蒸発温度と略同等なので、この冷媒蒸発温度によって蒸発器（６）における圧縮機の吸入側圧力を検出することができる。その結果、圧縮機の吸入側圧力を直接的に検出する検出手段が不必要となる。
【００１５】
また、第１および第２の特徴の圧縮機駆動トルク推定装置において、熱負荷検出手段（１２４、１２５）は、圧縮機（２）の吐出側圧力に関連する物理量を検出する吐出側検出手段（１２５）を含んでおり、推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）は、少なくとも吐出側検出手段（１２５）により検出される吐出側検出値に基づいて、記憶部に記憶された複数の推定駆動トルク特性の１つを選択することを第４の特徴とする。
【００１６】
これによれば、吐出側検出値に基づいて、駆動トルク挙動と圧縮機（２）作動開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の推定駆動トルク特性から最適なものを選択し、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を算出している。その結果、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を、圧縮機（２）の作動開始、または作動停止の制御を開始する過渡状態における実際の圧縮機（２）の駆動トルクとの乖離が抑制された精度の高い推定値とすることができる。
【００１７】
また、第４の特徴の圧縮機駆動トルク推定装置において、熱負荷検出手段（１２４、１２５）は、圧縮機（２）の吸入側圧力に関連する物理量を検出する吸入側検出手段（１２４）を含んでおり、推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）は、吐出側検出手段（１２５）が検出した吐出側検出値と吸入側検出手段（１２４）により検出される吸入側検出値に基づいて、記憶部に記憶された複数の推定駆動トルク特性の１つを選択することで、吐出側検出値に加え吸入側検出値に基づいて複数の推定駆動トルク特性から最適なものを選択することができる。
【００１８】
また、複数の推定駆動トルク特性は、所定の時間間隔ごとの推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）の変化を示す増加度合（ΔＴｒｋ）としてもよい。この場合、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）は、実際の圧縮機の駆動トルクに、圧縮機作動の開始時および作動停止の開始時からの経過時間に応じた増加度合（ΔＴｒｋ）を加えて算出する。
【００１９】
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】
【００２０】
（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。本実施形態は、車両用のアイドル回転数制御装置に本発明を適用したものである。本実施形態の車両は、車両用空調装置の冷媒圧縮機として車両走行用のエンジン１１から駆動力を得る可変容量型圧縮機２を用いており、アイドル回転数制御装置は、後述する可変容量型圧縮機２の推定駆動トルクＳＴｒｋに基づいてエンジン回転数を制御するようになっている。
【００２１】
まず、図１は、本実施形態の全体構成の概要を示す全体構成図である。エンジン１１は、吸気管（図示せず）を有しており、吸気管内にはスロットル弁（図示せず）が配置されている。スロットル弁は、車両のアクセルペダルの踏み込みに伴う開度に応じて、吸気管内への吸入空気量を調整するものである。そして、周知の如く、エンジン１１では、吸入空気量および燃料噴射量によってエンジン回転数（出力）が調整される。
【００２２】
吸気管にはバイパス管路（図示せず）が設けられており、バイパス管路にはアイドル調整弁（図示せず）が配置されている。アイドル調整弁は、弁開度に応じてスロットル弁の上流から下流への吸入空気流のバイパス量を変更するもので、この吸入空気流のバイパス量によってエンジンのアイドル回転数が調整される。
【００２３】
また、アイドル調整弁は、周知のリニアソレノイドバルブによって構成されており、後述するエンジン制御部１００ｂ（エンジンＥＣＵ）から出力される駆動電圧Ｖｉｓｃによって電気的に制御されて、その弁開度が変更されるようになっている。
【００２４】
次に、車両用空調装置の一部を構成する冷凍サイクル１は、エンジンルーム内に配置され、可変容量型圧縮機２を有して構成される。ここで、本発明における冷凍サイクル（１）の冷媒は、Ｒ１３４ａを用いている。なお、冷凍サイクル（１）の冷媒は、Ｒ１３４ａに限定されずＣＯ２等を用いてもよい。
【００２５】
可変容量型圧縮機２は、冷凍サイクル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。
【００２６】
従って、本実施形態では、可変容量型圧縮機２に駆動力を与える駆動源はエンジン１１である。また、本実施形態では可変容量型圧縮機２として、外部からの制御信号によって吐出容量を連続的に可変制御できる周知の斜板式の可変容量型圧縮機２を採用している。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であり、具体的には、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。
【００２７】
この外部可変容量型圧縮機２は公知のものであり、例えば、斜板式の可変容量型圧縮機２において吐出圧と吸入圧を利用して後述する斜板室２３（図２参照）の圧力を制御する電磁式圧力制御装置を持つ容量可変装置１５を備えている。本実施形態の可変容量型圧縮機２の概略構成については、後述する。
【００２８】
可変容量型圧縮機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、可変容量型圧縮機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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。具体的には、膨張弁５は、可変容量型圧縮機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、可変容量型圧縮機２に吸入される冷媒の温度と圧力とに基づいて圧縮機２吸入側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値となるように弁開度を調整している。
【００３１】
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と空調ケース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とを熱交換させる熱交換器である。
【００３２】
ここで、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。
【００３３】
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を検出するサーミスタからなる蒸発器温度センサ１２４が設けられている。蒸発器温度センサ１２４については後述する。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。
【００３４】
蒸発器６の下流側は、可変容量型圧縮機２の後述する吸入口２１と接続されており、蒸発後の冷媒は再び可変容量型圧縮機２に流入する。このように、冷凍サイクル１では、可変容量型圧縮機２→凝縮器３→気液分離器４→膨張弁５→蒸発器６→可変容量型圧縮機２の順で冷媒が循環するようになっている。
【００３５】
次に、本実施形態の電気制御部１００の概要を説明する。電気制御部１００は、エアコン制御部１００ａ（エアコンＥＣＵ）とエンジン制御部１００ｂ（エンジンＥＣＵ）を備えており、それぞれ、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。
【００３６】
ここで、エアコン制御部１００ａは、空調用センサ群１２１〜１２５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１２６に設けられた各種空調操作スイッチから操作信号に基づいて、車両用空調装置の総合的な制御を行なうものである。また、エアコン制御部１００ａは、マイクロコンピュータのＲＯＭ内に空調制御機器９、１５等の制御プログラム等を記憶しており、その制御プログラム等に基づいて各種演算処理を行う。
【００３７】
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１２１、内気温Ｔｒを検出する内気センサ１２２、車室内に入射する日射量Ｔｓを検出する日射センサ１２３、蒸発器６の空気吹出部に配置されて蒸発器吹出空気温度Ｔｅを検出する蒸発器温度センサ１２４、可変容量型圧縮機２から吐出される吐出冷媒圧力Ｐｄを検出する高圧圧力センサ１２５等が設けられる。
【００３８】
なお、本実施形態では、高圧圧力センサ１２５が可変容量型圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄに関連する物理量を検出する吐出側検出手段となり、吐出冷媒圧力Ｐｄが吐出側検出値となる。また、一般的に、この高圧圧力センサ１２５は、冷凍サイクル１内の圧力異常を検知するために設けられているので、吐出冷媒圧力Ｐｄに関連する物理量を検出するための専用検出手段を新設する必要はない。
【００３９】
さらに、本実施形態では、蒸発器温度センサ１２４が可変容量型圧縮機２の吸入冷媒圧力Ｐｓに関連する物理量を検出する吸入側検出手段となり、蒸発器吹出空気温度Ｔｅが吸入側検出値となる。蒸発器吹出空気温度Ｔｅは蒸発器６における冷媒蒸発温度と略同等なので、この冷媒蒸発温度によって蒸発器６における冷媒蒸発圧力（すなわち、可変容量型圧縮機２の吸入冷媒圧力Ｐｓ）を決定できるからである。
【００４０】
空調操作パネル１２６に設けられた各種空調操作スイッチとして、可変容量型圧縮機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。
【００４１】
次に、エアコン制御部１００ａのマイクロコンピュータの出力側には、周辺回路である各種アクチュエータ駆動用の駆動回路（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等が接続され、さらに、可変容量型圧縮機１０の容量可変装置１５が接続される。そして、これらの各種アクチュエータ９、１２、１５の作動がエアコン制御部１００ａの出力信号により制御される。
【００４２】
また、エアコン制御部１００ａは、車両側のエンジン制御部１００ｂに接続されており、これらの両制御部１００ａ、１００ｂは、相互間で信号を入出力できるようになっている。
【００４３】
エンジン制御部１００ｂは、周知のごとく車両エンジン１１の運転状況等を検出するエンジン用センサ群１２７、１２８からのセンサ検出信号、および後述する圧縮機推定駆動トルクＳＴｒｋの制御マップに基づいて、車両エンジン１１への燃料噴射量、点火時期等を最適値に制御するものである。エンジン制御部１００ｂは、マイクロコンピュータのＲＯＭ内に推定駆動トルクＳＴｒｋを算出する演算プログラムおよびアイドル調整弁２０ｃ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。
【００４４】
エンジン用センサ群としては、具体的には、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転センサ１２７、車両のアクセルペダルの踏み込みに伴う開度に応じて、吸気管内への吸入空気量を調整するスロットル弁の開度を検出するスロットルセンサ１２８等が設けられる。
【００４５】
次に、本実施形態で用いる可変容量型圧縮機２についての概略構成を図２に基づいて説明する。図２は、本実施形態の可変容量型圧縮機２の概略構成を示す概略構成図である。
【００４６】
可変容量型圧縮機２は、蒸発器６下流側の冷媒を吸入する吸入口２１と、後述する圧縮室２４で圧縮された冷媒を吐出する吐出口２２を有するハウジング（図示せず）を備えている。
【００４７】
ハウジング内には、吸入室２６を介して吸入口２１と圧縮室２４とを接続する吸入通路２５、および吐出室２８等を介して圧縮室２４と吐出口２２を接続する吐出通路２７が設けられている。蒸発器６から吸入された冷媒は、吸入通路２５を通過して圧縮室２４に流入され、圧縮室２４で圧縮された冷媒は、吐出通路２７を通過して凝縮器３に流出される。
【００４８】
また、可変容量型圧縮機２のハウジング内には、制御室としてのクランク室２３が形成されている。クランク室２３内には、車両エンジン１１に作動連結にされ、エンジン１１からの動力供給によって回転駆動する駆動軸（図示せず）、および駆動軸に傾動可能に支持され、圧縮機吐出容量を傾斜角度により変化させるための斜板等（図示せず）が設けられている。
【００４９】
また、ハウジング内には、シリンダボア（図示せず）が形成されており、シリンダボア内にはピストン（図示せず）が往復動可能に収容されている。ピストンは、シュー（図示せず）を介して斜板の外周部に係留されている。したがって、駆動軸の回転に伴う斜板の回転運動が、シューを介してピストンの往復運動に変換される。ここで、本実施形態のシリンダボア内のピストンにより冷媒を圧縮する空間が、圧縮室２４に相当している。
【００５０】
圧縮室２４は、吸入通路２５を介して、蒸発器６からの冷媒が流入する吸入室２６と連通しており、吸入室２６からの冷媒の吸入圧縮を行なう。また、圧縮室２４は、吐出通路２７を介して、吐出室２８と連通しており、圧縮室２４で圧縮された冷媒を吐出室２８に吐出する。なお、本実施形態の吸入室２６は、本発明の吸入冷媒圧力領域に相当している。
【００５１】
可変容量型圧縮機２のハウジング内には、抽気通路２９と給気通路３０が設けられている。抽気通路２９は、クランク室２３と吸入室２６とを連通している。また、給気通路３０は、吐出室２８とクランク室２３とを連通している。
【００５２】
ハウジングにおいて、給気通路３０の途中には第１制御弁３１が設けられ、抽気通路２９の途中には第２制御弁３２が設けられている。ここで、クランク室２３、第１制御弁３１、第２制御弁３２、抽気通路２９、給気通路３０等により容量可変装置１５が構成されている。なお、本実施形態の第２制御弁３２は、本発明の抽気通路制御手段に相当している。
【００５３】
第１制御弁３１および第２制御弁３２は、電気制御部のマイクロコンピュータ１００から出力される制御信号（制御電流Ｉｎ）により制御される。
【００５４】
第１制御弁３１は、給気通路３０の開度を調節することで、クランク室２３への冷媒の導入量を制御することで、クランク室２３の内圧を決定する。クランク室２３の内圧の変化に応じて、ピストンを介してクランク室２３の内圧と圧縮室２４の内圧との差が変更され、斜板の傾斜角度が変更される結果、ピストンストロークすなわち圧縮機吐出容量が調整される。
【００５５】
これにより、可変容量型圧縮機２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。例えば、クランク室２３の内圧が低下されると斜板の傾斜角度が増大し、吐出容量が増大される。逆に、クランク室２３の内圧が上昇されると斜板の傾斜角度が減少し、吐出容量が減少される。
【００５６】
なお、可変容量型圧縮機２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ので、吐出容量を略０％付近に減少することによって、可変容量型圧縮機２を実質的に作動停止状態にすることができる。従って、可変容量型圧縮機２の回転軸を、ベルト機構を介して車両エンジン１１に常時連結するクラッチレスの構成としてもよい。
【００５７】
一方、第２制御弁３２は、吸入冷媒圧力Ｐｓに基づいて抽気通路２９の開度を制御する。本実施形態における第２制御弁３２は、いわゆる可変容量型圧縮機２の液溜め起動の起動遅れの対策弁（ＣＳ弁）として用いている。
【００５８】
ここで、可変容量型圧縮機２の液溜め起動の起動遅れについて説明すると、まず可変容量型圧縮機２が長時間停止した状態で、冷凍サイクル１の低圧側に液冷媒が存在すると、クランク室２３と吸入室２６が抽気通路２９を介して連通している関係上、液冷媒が吸入室２６を介してクランク室２３に流入することになる。このような状態で圧縮機２を起動すると、クランク室内の液冷媒量に対して抽気通路２９の開口面積が不足して、抽気通路２９の前後で圧力差が生じてクランク室２３内の斜板の傾斜角が最小の吐出容量に維持されてしまうことになる。この結果、クランク室２３内の液冷媒が充分に抜けるまで所望の冷房能力が得られず圧縮機起動に遅れが生ずることになる。
【００５９】
この問題に対して、吸入冷媒圧力Ｐｓが異常高圧を検出した場合に、抽気通路２９に設けられた第２制御弁３２の開度を増大させることで、クランク室２３内に存在する液冷媒を早期に吸入室２６に排出することができるため、可変容量型圧縮機２の起動遅れを抑制することができる。
【００６０】
具体的に第２制御弁３２は、圧縮機作動開始直後において吸入冷媒圧力Ｐｓが予め定められた異常圧力値より大きくなった場合、すなわち可変容量型圧縮機２のクランク室２３に液冷媒が溜った状態にある場合には、抽気通路２９の開度を増大させてクランク室２３内に溜まった液冷媒を吸入室に排出する。その後、吸入冷媒圧力が異常圧力値以下となった場合に、抽気通路２９の開度を減少させて所定開度に維持する。なお、可変容量型圧縮機２の起動安定後においては、吸入冷媒圧力が異常圧力値より大きくなることはないため、抽気通路２９の開度は所定開度に維持される。
【００６１】
このように、抽気通路２９に第２制御弁が設けられた構成では、圧縮機作動開始直後の過渡状態においては、吸入冷媒圧力Ｐｓの変動により可変容量型圧縮機２の吐出容量が増減する。その結果、抽気通路２９に第２制御弁が設けられた構成では、圧縮機吸入冷媒圧力Ｐｓの変動は、圧縮機トルク挙動に大きな影響を及ぼす。
【００６２】
圧縮室２４と吐出口２２の間の吐出通路２７には、圧縮室２４側から順にオイルセパレータ３３、流量センサ３４、逆止弁３５が設けられている。
【００６３】
オイルセパレータ３３は、圧縮室２４から吐出される冷媒からの潤滑油を分離するためのものである。オイルセパレータ３３により分離された潤滑油は、オイル循環経路３６を介して吸入口２１に供給される。
【００６４】
オイル循環経路３６には、オイルセパレータ３３により分離された潤滑油を貯蔵する貯油タンク３７が設けられている。貯油タンク３７内の潤滑油は、吸入口２１と貯油タンク３７内の差圧を利用して吸入口２１に供給される。そのため、潤滑油は、吸入口２１→吸入室２６→圧縮室２４→吐出室２８→オイルセパレータ３３→貯油タンク３７→吸入口２１に順で循環する。
【００６５】
オイルセパレータ３３の下流側には、流量センサ３４が設けられている。一般的に、可変型容量圧縮機２の吐出容量が大きく冷凍サイクル１を流れる冷媒の流量も大きいほど、冷凍サイクル１内の圧力損失も大きくなる。すなわち、冷凍サイクル１における任意の二点間での圧力損失（差圧）は、冷凍サイクル１内における冷媒の流量と正の相関を示す。
【００６６】
そのため、二つの圧力監視点Ｐ１、Ｐ２間の差圧ΔＰ（ｔ）＝ＰｓＨ−ＰｓＬを把握することで、可変容量型圧縮機２の吐出容量を間接的に検出することができる。そこで、本実施形態における流量センサ３４は、二点間での圧力損失（差圧）を後述する差圧検出器３４ａにより検出することで、冷凍サイクル１における冷媒流量を間接検知する。なお、二つの圧力監視点Ｐ１、Ｐ２間には、差圧ΔＰ（ｔ）を発生させるために絞り３４ｂが設けられている。
【００６７】
具体的には、圧縮室２４と吐出口２２とをつなぐ吐出通路２７におけるオイルセパレータ３３と逆止弁３５の間に差圧検出器３４ａが設けられている。差圧検出器３４ａは、圧力監視点Ｐ１の圧力を検出する第１の圧力センサ（図示せず）と、圧力監視点Ｐ２の圧力を検出する第２の圧力センサ（図示せず）と、信号処理回路（図示せず）とから構成されており、電気的な差圧検出手段として機能する。吐出通路２７には冷媒流れ方向に所定距離だけ離れた二つの圧力監視点Ｐ１、Ｐ２が定められ、第１の圧力センサは上流側の圧力監視点Ｐ１でのガス圧ＰｓＨを、第２の圧力センサは下流側の圧力監視点Ｐ２でのガス圧ＰｓＬをそれぞれ検出する。信号処理回路は、両センサから入力されるガス圧ＰｓＨ、ＰｓＬの検出信号に基づいて、ＰｓＨとＰｓＬとの差圧ΔＰ（ｔ）に関する新たな信号を生成し、それを制御装置１００に出力する。
【００６８】
逆止弁３５は、吐出通路２７における逆止弁３５前後の流量センサ３４側圧力と吐出口２２側圧力との差が所定圧力差を超えた場合に、弁開度を開放するように構成されている。逆止弁３５は、吐出通路２７における吐出室２８から吐出口２２に向けて冷媒を流す、逆流防止機構として機能している。すなわち、可変容量型圧縮機２の運転によって流量センサ３４側圧力が十分高い場合には、逆止弁３５の弁開度は開放されて冷凍サイクル１の冷媒循環が維持される。他方、圧縮機吐出容量が最小化される等、吐出口２２側圧力が低い場合には、逆止弁３５の弁開度は閉塞されて冷凍サイクル１の冷媒循環が遮断される。
【００６９】
次に、本実施形態において、電気制御部１００が実行する制御処理を図３〜４のフローチャートに基づいて説明する。この制御ルーチンは、車両エンジン１１のイグニッションスイッチが投入され、電気制御部１００にバッテリＢ（図示しない）から電源供給された状態で、空調操作スイッチからの操作信号に応答してスタートする。
【００７０】
まず、図３のステップＳ１では、フラグ、タイマ等の初期化がなされる。フラグとしては後述する可変容量型圧縮機２の起動直後であるか否かを示す起動判定フラグＴｆｌｇ等があり、ステップ１でＴｆｌｇ＝０となる。タイマは、電気制御部１００に内蔵されており、本実施形態では、可変容量型圧縮機２が圧縮を開始した時からの経過時間Ｔを計測する経過時間計測手段となる。
【００７１】
次に、ステップＳ２にて、空調操作スイッチの操作信号および空調用センサ群１２１〜１２５およびエンジン用センサ群１２７、１２８の検出信号を読み込む。
【００７２】
次に、ステップＳ３にて、空調制御用の各種アクチュエータ（空調制御機器）９、１２、１５等の制御状態が決定される。具体的には、電磁クラッチ９に対する制御信号として通電状態とすることが決定され、さらに、目標吹出温度ＴＡＯを算出して、このＴＡＯに基づいて送風ファン１２の電動モータに印可する制御電圧Ｖｆａｎ、可変容量型圧縮機２の容量可変装置１５の制御電流Ｉｎ等が決定される。
【００７３】
なお、目標吹出温度ＴＡＯは空調熱負荷変動、車室内温度（内気温）Ｔｒおよび空調操作スイッチの温度設定スイッチにより設定した設定温度Ｔｓｅｔに基づいて、下記数式Ｆ１により算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
ここで、Ｔｒは内気センサ１２２により検出される内気温、Ｔａｍは外気センサ１２１により検出される外気温、Ｔｓは日射センサ１２３により検出される日射量、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインおよびＣは補正用の定数である。
【００７４】
次に、ステップＳ４にて、可変容量型圧縮機２の推定駆動トルクＳＴｒｋが推定される。ステップＳ４の詳細は図４のフローチャートにより説明する。まず、ステップＳ４１では可変容量型圧縮機２の起動直後であるか否かの判定がなされる。具体的には、起動判定フラグＴｆｌｇ＝０であれば起動直後であると判定されステップＳ４２へ進み、Ｔｆｌｇ＝０でなければ起動直後ではないと判定されてステップＳ４４へ進む。
【００７５】
ステップＳ４２では、ステップＳ２で読み込まれた吐出側検出値である吐出冷媒圧力Ｐｄおよび吸入側検出値である蒸発器吹出空気温度Ｔｅに基づいて、推定駆動トルクＳＴｒｋを経過時間Ｔの増加に伴って漸増させる増加度合（傾き）ΔＴｒｋを記録した複数の制御マップの内から最適なもの１つ選択する。なお、本実施形態のステップＳ４２は、本発明の推定駆動トルク特性選択手段に相当している。
【００７６】
具体的には、蒸発器吹出空気温度Ｔｅから可変容量型圧縮機２の吸入冷媒圧力Ｐｓを算出する。そして、吐出冷媒圧力Ｐｄと吸入冷媒圧力Ｐｓに基づいて、予め電気制御部１００のＲＯＭ等に記憶された複数の制御マップから最適な制御マップを１つ選択し、推定駆動トルクＳＴｒｋの増加度合ΔＴｒｋの制御マップを決定する。本実施形態の制御マップは、本発明の推定駆動トルク特性に相当している。
【００７７】
ここで、本実施形態の制御マップについて図５に基づいて説明する。図５は、推定駆動トルクＳＴｒｋを経過時間Ｔの増加に伴って漸増させる増加度合ΔＴｒｋを示している。本実施形態における制御マップは、電気制御部１００に４つ記憶されている。
【００７８】
具体的に本実施形態の制御マップは、図５に示すように、実線は吸入冷媒圧力Ｐｓが第１所定圧力よりも高く、吐出冷媒圧力Ｐｄが第２所定圧力よりも高い場合の制御マップを示しており、破線は吸入冷媒圧力Ｐｓが第１所定圧力以下であって、吐出冷媒圧力Ｐｄが第２所定圧力よりも高い場合の制御マップを示している。
【００７９】
また、一点破線は、吸入冷媒圧力Ｐｓが第１所定圧力よりも高く、吐出冷媒圧力Ｐｄが第２所定圧力以下の場合の制御マップを示しており、二点破線は吸入冷媒圧力Ｐｓが第１所定圧力以下であって、吐出冷媒圧力Ｐｄが第２所定圧力以下の場合の制御マップを示している。なお、制御マップは、圧縮機起動時の圧縮機駆動トルクの増加度合ΔＴｒｋの実測値から算出している。
【００８０】
本実施形態では、図５に示すように圧縮機起動開始時の推定駆動トルクＳＴｒｋの増加度合ΔＴｒｋは、吸入冷媒圧力Ｐｓの高い方が低い方に比べて大きくなるような制御マップとなっている。これは、本実施形態の可変容量型圧縮機２が、容量可変機構１５に第２制御弁３２を設けており、吸入冷媒圧力Ｐｓの変動がトルク挙動に大きな影響を及ぼすためである。
【００８１】
従って、ステップＳ４２によって、図５に示すような経過時間Ｔを変数とする推定駆動トルクの制御マップが決定されることになる。
【００８２】
次に、ステップＳ４３で、Ｔｆｌｇ＝１としてステップＳ４４へ進む。次に、ステップＳ４４では、上記の推定駆動トルクの制御マップおよび経過時間Ｔに基づいて推定駆動トルクＳＴｒｋが算出される。具体的には、推定駆動トルクＳＴｒｋは、下記数式Ｆ２により算出される。
ＳＴｒｋ（ｔ）＝ＳＴｒｋ（ｔ−１）＋ΔＳＴｒｋ・ΔＴ…（Ｆ２）
ここで、ｔは経過時間のサンプリング時間を示しており、ΔＴはサンプリング周期を示している。
【００８３】
上記、数式Ｆ２により推定駆動トルクＳＴｒｋ（ｔ）を算出し、図２のステップＳ５へ進む。
【００８４】
次に、ステップＳ５では、アイドル調整弁に出力される駆動電圧Ｖｉｓｃが決定される。駆動電圧Ｖｉｓｃはエンジンがアイドル状態になっている場合に、エンジン回転数Ｎｅが予め定めた目標アイドル回転数Ｎｃｏ（例えば、６００〜８００ｒｐｍ）に近づくように決定される。
【００８５】
具体的には、予めエンジン回転数が目標アイドル回転数Ｎｃｏになるように決定された基準駆動電圧Ｖｉｓｃ１に、推定駆動トルクＳＴｒｋに相当する上乗せ駆動電圧Ｖｉｓｃ２を加算することで、駆動電圧Ｖｎを決定すればよい。
【００８６】
次に、ステップＳ６では、ステップＳ３、Ｓ５で決定された制御状態が得られるように、電気制御部１００より、各駆動回路１３１〜１３３を介してアイドル制御弁および各空調制御機器９、１２に対して出力信号が出力される。そして、次のステップＳ７で制御周期τの間待機し、制御周期τの経過を判定するとステップＳ２に戻るようになっている。
【００８７】
本実施形態では、以上のような制御によって、可変容量型圧縮機２の推定駆動トルクＳＴｒｋを推定し、この推定駆動トルクＳＴｒｋに基づいて電気制御部１００がアイドル制御弁に対して出力する駆動電圧Ｖｉｓｃを制御することによって、圧縮機１１の駆動トルクが変化してもアイドル時のエンジン回転数が変動しないようにしている。
【００８８】
従って、高圧圧力センサ１２５、蒸発器温度センサ１２４、電気制御部１００および制御ルーチンのステップＳ４によって圧縮機駆動トルク推定装置が構成されることになり、さらに、この圧縮機駆動トルク推定装置、アイドル調整弁、電気制御部１００および制御ルーチンのステップＳ５、Ｓ６によって圧縮機駆動源制御装置が構成されることになる。
【００８９】
さらに、本実施形態では、推定駆動トルク算出手段Ｓ４４が吐出冷媒圧力Ｐｄおよび蒸発器吹出空気温度Ｔｅに基づいて、単位時間当たりの増加度合ΔＴｒｋを記憶した複数の制御マップから最適なものを選択し、推定駆動トルクＳＴｒｋを算出している。そのため、推定駆動トルクＳＴｒｋを、可変容量型圧縮機２の圧縮開始直後の過渡状態における実際の圧縮機の駆動トルクとの乖離が抑制された精度の高い推定値とすることができる。
【００９０】
つまり、本実施形態では、可変容量型圧縮機２の圧縮開始直後の過渡状態であっても、実際の駆動トルクとの乖離が抑制された精度の高い推定駆動トルクＳＴｒｋに基づいてアイドル回転数制御を行っているので、アイドル回転数の安定性を大幅に向上させることができる。
【００９１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本第２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。
【００９２】
上記第１実施形態では、可変容量型圧縮機２の容量可変装置１５に第２制御弁３２を有する可変容量型圧縮機２を用いた場合の、圧縮機推定駆動トルクＳＴｒｋを算出している。本実施形態では、第２制御弁３２を有しない可変容量型圧縮機２を用いて、圧縮機推定駆動トルクＳＴｒｋを算出する。
【００９３】
本実施形態における、可変容量型圧縮機２は、第２制御弁３２を有していないため、吸入冷媒圧力Ｐｓによる圧縮機トルク挙動の影響は小さい。
【００９４】
そのため、吐出冷媒圧力Ｐｄと吸入冷媒圧力Ｐｓの差圧に基づいた制御マップを予め電気制御部１００のＲＯＭ等に記憶しておき、複数枚の制御マップの内から１つ選択し、推定駆動トルクＳＴｒｋの算出を行なうことができる。なお、制御マップは、吐出冷媒圧力Ｐｄと吸入冷媒圧力Ｐｓの差圧に基づいたものに限らず吐出冷媒圧力Ｐｄに基づいた制御マップ、または吐出冷媒圧力Ｐｄと吸入冷媒圧力Ｐｓの高低圧比Ｐｄ／Ｐｓに基づいた制御マップを用いてもよい。
【００９５】
このように、第２制御弁３２を有しない可変容量型圧縮機２においても、吐出冷媒圧力Ｐｄおよび吸入冷媒圧力Ｐｓに基づいて、予め記憶した複数の制御マップから最適な制御マップを１つ選択し、推定駆動トルクＳＴｒｋを算出している。そのため、推定駆動トルクＳＴｒｋを、第２制御弁３２を有しない可変容量型圧縮機２の圧縮開始直後の過渡状態における実際の圧縮機の駆動トルクとの乖離が抑制された精度の高い推定値とすることができる。
【００９６】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本第３実施形態では、上記第１実施形態および第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００９７】
上記第１実施形態および第２実施形態では、圧縮機２の圧縮開始直後の過渡状態における可変容量型圧縮機２の推定駆動トルクＳＴｒｋを算出したが、本実施形態では、可変容量型圧縮機２の作動停止を開始し始めた過渡状態において、可変容量型圧縮機２の推定駆動トルクＳＴｒｋを算出する。
【００９８】
図２のステップＳ２にて、空調操作スイッチの操作信号でエアコンスイッチのＯＦＦ信号が検出された場合には、ステップＳ４の推定駆動トルク算出において複数のうちから１つ選択する制御マップを、圧縮機作動停止の開始時用の制御マップに変更する。なお、圧縮機作動停止の開始時用の制御マップは、圧縮機作動開始時の制御マップ同様、予め電気制御部１００のＲＯＭ等に記憶されている。
【００９９】
具体的に本実施形態の制御マップは、図６に示すように、実線は吸入冷媒圧力Ｐｓが第１所定圧力よりも高く、吐出冷媒圧力Ｐｄが第２所定圧力よりも高い場合の制御マップを示しており、破線は吸入冷媒圧力Ｐｓが第１所定圧力以下であって、破線は吐出冷媒圧力Ｐｄが第２所定圧力よりも高い場合の制御マップを示している。
【０１００】
また、一点破線は、吸入冷媒圧力Ｐｓが第１所定圧力よりも高く、吐出冷媒圧力Ｐｄが第２所定圧力以下の場合の制御マップを示しており、二点破線は吸入冷媒圧力Ｐｓが第１所定圧力以下であって、吐出冷媒圧力Ｐｄが第２所定圧力以下の場合の制御マップを示している。
【０１０１】
本実施形態では、吐出冷媒圧力Ｐｄおよび吸入冷媒圧力Ｐｓに基づいて増加度合ΔＴｒｋを記憶した圧縮機作動停止の開始時用の複数の制御マップから最適な制御マップを１つ選択し、推定駆動トルクＳＴｒｋを算出している。そのため、推定駆動トルクＳＴｒｋを、可変容量型圧縮機２の圧縮作動停止の開始時の過渡状態における実際の圧縮機の駆動トルクとの乖離が抑制された精度の高い推定値とすることができる。
【０１０２】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、制御マップを吐出冷媒圧力Ｐｄと吸入冷媒圧力Ｐｓに基づいた推定駆動トルクの制御マップを用いたが、これに限定されるものではない。例えば、単位時間当たりの推定駆動トルクＳＴｒｋの制御マップまたは、圧縮機の動力に基づいた推定駆動トルクの制御マップを用いてもよい。
【０１０３】
なお、第１実施形態においては、吸入冷媒圧力Ｐｓにより圧縮機駆動トルク挙動が大きく影響を受けるため、吸入冷媒圧力Ｐｓのみに基づいた制御マップ、吐出冷媒圧力Ｐｄと吸入冷媒圧力Ｐｓの圧力差に基づいた制御マップ、または吐出冷媒圧力Ｐｄと吸入冷媒圧力Ｐｓの高低圧比Ｐｄ／Ｐｓに基づいた制御マップを用いてもよい。
【０１０４】
また、上記各実施形態では、吸入側検出値として、蒸発器吹出空気温度Ｔｅを採用したが、吸入側検出値はこれに限定されない。例えば、蒸発器６の熱交換フィンの温度を吸入側検出値として採用してもよい。さらに、吸入側検出手段として可変容量型圧縮機２の吸入冷媒圧力Ｐｓを検出する低圧圧力センサを採用し、低圧圧力センサによって検出された吸入冷媒圧力Ｐｓを吸入側検出値として採用してもよい。また、吸入冷媒圧力Ｐｓは、膨張弁７出口側から可変容量型圧縮機２の吸入側へ至る冷媒通路内の低圧側冷媒圧力を検出した値であってもよい。
【０１０５】
また、上記第２実施形態では、第２制御弁３２を有しない可変容量型圧縮機２を用いた場合を説明したが、第２制御弁３２を有しない可変容量型圧縮機２に限定されるものではなく、第２制御弁３２を有しない圧縮機であれば、例えば固定容量型圧縮機等の圧縮機であっても同様の効果を得ることができる。
【０１０６】
本発明の適用は、アイドル回転数制御装置に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであれば、上述の実施形態に限定されず、種々な用途に適用できる。
【０１０７】
例えば、定置型エンジンを駆動源とする可変容量型圧縮機２を有する定置型暖房機や冷房機にも適用できる。また、電動モータを駆動源とする可変容量圧縮機２を有するシステムにおいて、電動モータの回転数を一定にするために、推定駆動トルクＳＴｒｋに基づいてモータへ供給される電力量を制御する場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】第１実施形態に係るアイドル回転数制御装置の全体構成図である。
【図２】第１実施形態に係る圧縮機の概略構成図である。
【図３】第１実施形態に係るアイドル回転数制御装置の制御を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係るアイドル回転数制御装置の制御の要部を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態に係る圧縮機起動時からの経過時間と推定駆動トルクの増加度合の相関関係を示す特性図である。
【図６】第３実施形態に係る圧縮機作動停止の開始時からの経過時間と推定駆動トルクの増加度合の相関関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１…冷凍サイクル、２…可変容量型圧縮機、６…蒸発器、１５…容量可変装置、２３…クランク室、２４…圧縮室、２５…吸入通路、２６…吸入室、２７…吐出通路、２８…吐出室、２９…抽気通路、３０…給気通路、３１…第１制御弁、３２…第２制御弁、１００…電気制御部、１００ａ…エアコン制御部、１００ｂ…エンジン制御部、１２４…蒸発器温度センサ、１２５…高圧圧力センサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機の駆動トルクを推定するトルク推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用空調装置の圧縮機は、車両エンジンから駆動力を得ている。この種の車両では、一般的に、圧縮機の駆動トルクを推定し、推定駆動トルクに基づいてエンジン出力を制御することで、圧縮機の駆動トルクが変化してもエンジン回転数が変動しないようにしている。このため、圧縮機のトルクを適切に推定することは重要な課題である。
【０００３】
こうした背景から、圧縮機の起動初期においては、起動段階トルク推定手段で圧縮機のトルクを推定し、定常時においては、安定段階トルク推定手段で圧縮機のトルクを推定するよう圧縮機の起動後にトルク推定手段を順次切り替えることで、圧縮機の起動後の段階に応じた適切なトルク推定を可能にしているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２７２９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、圧縮機の起動直後等の過渡状態における駆動トルクの上昇挙動は、高圧側圧力と低圧側圧力の状態等の熱負荷によって異なっている。このため、特許文献１のように、圧縮機のトルク推定において、圧縮機の起動直後の駆動トルクの上昇を、熱負荷を考慮せずに推定している場合、条件によっては推定駆動トルクと実際の圧縮機の駆動トルクとが乖離するといった問題がある。
【０００５】
本発明は上記点に鑑み、圧縮機の圧縮開始直後等の過渡状態における推定駆動トルクと実際の圧縮機の駆動トルクとの乖離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、本発明では、車両に搭載された駆動源（１１）により駆動される圧縮機（２）によって冷媒が循環される冷凍サイクル（１）を備えたシステムに利用可能な圧縮機駆動トルク推定装置であって、冷凍サイクル（１）の熱負荷を検出する熱負荷検出手段（１２４、１２５）と、圧縮機（２）の駆動トルク挙動と圧縮機（２）作動開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の推定駆動トルク特性を記憶する記憶部と、熱負荷検出手段（１２４、１２５）で検出される検出値に基づいて、記憶部に記憶された複数の推定駆動トルク特性の１つを選択する推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）と、推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）により選択された推定駆動トルク特性に基づいて、圧縮機（２）の推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を算出する推定駆動トルク算出手段（Ｓ４４）と、を備えることを第１の特徴とする。
【０００７】
これによれば、推定駆動トルク算出手段（Ｓ４４）が冷凍サイクル（１）の熱負荷に基づいて、駆動トルク挙動と圧縮機（２）作動開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の推定駆動トルク特性から最適なものを選択し、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を算出している。その結果、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を、圧縮機（２）の圧縮開始直後の過渡状態における実際の圧縮機（２）の駆動トルクとの乖離が抑制された精度の高い推定値とすることができる。なお、本発明における圧縮機トルク挙動とは、圧縮機トルクと相関関係のある圧縮機動力の挙動も含む意味である。
【０００８】
また、本発明では車両に搭載された駆動源（１１）により駆動される圧縮機（２）によって冷媒が循環される冷凍サイクル（１）を備えたシステムに利用可能な圧縮機駆動トルク推定装置であって、冷凍サイクル（１）の熱負荷を検出する熱負荷検出手段（１２４、１２５）と、圧縮機（２）の駆動トルク挙動と圧縮機（２）を作動停止する制御の開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の推定駆動トルク特性を記憶する記憶部と、熱負荷検出手段（１２４、１２５）で検出される検出値に基づいて、記憶部に記憶された複数の推定駆動トルク特性の１つを選択する推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）と、推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）により選択された推定駆動トルク特性に基づいて、圧縮機（２）の推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を算出する推定駆動トルク算出手段（Ｓ４４）とを備えることを第２の特徴とする。
【０００９】
これによれば、推定駆動トルク算出手段（Ｓ４４）が冷凍サイクル（１）の熱負荷に基づいて、駆動トルク挙動と圧縮機（２）を作動停止する制御の開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の制御マップから最適なものを選択し、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を算出している。その結果、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を、圧縮機（２）を作動停止する制御の開始時の過渡状態における実際の圧縮機（２）の駆動トルクとの乖離が抑制された精度の高い推定値とすることができる。
【００１０】
また、第１の特徴の圧縮機駆動トルク推定装置において、熱負荷検出手段（１２４、１２５）は、圧縮機（２）の吸入側圧力に関連する物理量を検出する吸入側検出手段（１２４）を含んでおり、圧縮機（２）は、制御室（２３）の圧力変化により冷媒の吐出量を変更可能に構成される可変容量型圧縮機であって、可変容量型圧縮機は、可変容量型圧縮機の制御室（２３）と吸入冷媒圧力領域（２６）とを接続する抽気通路（２９）に設けられ、吸入側検出手段（１２４）により検出される吸入側検出値に基づいて、抽気通路（２９）の通路開度を調整可能な抽気通路制御手段（３２）を有しており、推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）は、少なくとも吸入側検出手段（１２４）により検出される吸入側検出値に基づいて、記憶部に記憶された複数の推定駆動トルク特性の１つを選択する場合、推定駆動トルク算出手段（Ｓ４４）が可変容量型圧縮機の吸入側検出値に基づいて、駆動トルク挙動と圧縮機（２）作動開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の推定駆動トルク特性から最適なものを選択し、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を算出することを第３の特徴とする。
【００１１】
ここで、可変容量型圧縮機の抽気通路（２９）に設けられた抽気通路制御手段（３２）は、吸入側検出値が所定値より大きくなった場合に抽気通路（２９）の通路開度を増大する。その後、吸入側検出値が所定値以下となった場合に通路開度を所定開度まで減少させ、所定開度に維持するため、吸入側検出値の増減に伴い制御室（２３）内の圧力が変化し、圧縮機のトルク挙動も変動する。このように、可変容量型圧縮機の抽気通路（２９）に抽気通路制御手段（３２）を設けた場合、吸入側検出値の変化が圧縮機トルク挙動に大きな影響を及ぼす。
【００１２】
そのため、可変容量型圧縮機の抽気通路（２９）に抽気通路制御手段（３２）を設けた場合、少なくとも吸入側検出値に基づいて、駆動トルク挙動と圧縮機（２）を作動停止する制御の開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の制御マップから最適なものを選択し、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を算出する。これにより、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を、可変容量型圧縮機の圧縮開始直後の過渡状態における実際の圧縮機の駆動トルクとの乖離が抑制された精度の高い推定値とすることができる。
【００１３】
また、第３の特徴の圧縮機駆動トルク推定装置において、熱負荷検出手段（１２４、１２５）は、圧縮機（２）の吐出側圧力に関連する物理量を検出する吐出側検出手段（１２５）を含んでおり、推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）は、吐出側検出手段（１２５）が検出した吐出側検出値と吸入側検出手段（１２４）により検出される吸入側検出値に基づいて、記憶部に記憶された前記複数の推定駆動トルク特性の１つを選択することで、吸入側検出値に加え吐出側検出値に基づいて駆動トルク挙動と圧縮機（２）作動開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の推定駆動トルク特性から最適なものを選択することができる。
【００１４】
また、第３の特徴の圧縮機駆動トルク推定装置において、吸入側検出値は、蒸発器（６）の出口冷媒温度である場合、蒸発器（６）の出口冷媒温度は蒸発器（６）における冷媒蒸発温度と略同等なので、この冷媒蒸発温度によって蒸発器（６）における圧縮機の吸入側圧力を検出することができる。その結果、圧縮機の吸入側圧力を直接的に検出する検出手段が不必要となる。
【００１５】
また、第１および第２の特徴の圧縮機駆動トルク推定装置において、熱負荷検出手段（１２４、１２５）は、圧縮機（２）の吐出側圧力に関連する物理量を検出する吐出側検出手段（１２５）を含んでおり、推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）は、少なくとも吐出側検出手段（１２５）により検出される吐出側検出値に基づいて、記憶部に記憶された複数の推定駆動トルク特性の１つを選択することを第４の特徴とする。
【００１６】
これによれば、吐出側検出値に基づいて、駆動トルク挙動と圧縮機（２）作動開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の推定駆動トルク特性から最適なものを選択し、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を算出している。その結果、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を、圧縮機（２）の作動開始、または作動停止の制御を開始する過渡状態における実際の圧縮機（２）の駆動トルクとの乖離が抑制された精度の高い推定値とすることができる。
【００１７】
また、第４の特徴の圧縮機駆動トルク推定装置において、熱負荷検出手段（１２４、１２５）は、圧縮機（２）の吸入側圧力に関連する物理量を検出する吸入側検出手段（１２４）を含んでおり、推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）は、吐出側検出手段（１２５）が検出した吐出側検出値と吸入側検出手段（１２４）により検出される吸入側検出値に基づいて、記憶部に記憶された複数の推定駆動トルク特性の１つを選択することで、吐出側検出値に加え吸入側検出値に基づいて複数の推定駆動トルク特性から最適なものを選択することができる。
【００１８】
また、複数の推定駆動トルク特性は、所定の時間間隔ごとの推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）の変化を示す増加度合（ΔＴｒｋ）としてもよい。この場合、推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）は、実際の圧縮機の駆動トルクに、圧縮機作動の開始時および作動停止の開始時からの経過時間に応じた増加度合（ΔＴｒｋ）を加えて算出する。
【００１９】
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】
【００２０】
（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。本実施形態は、車両用のアイドル回転数制御装置に本発明を適用したものである。本実施形態の車両は、車両用空調装置の冷媒圧縮機として車両走行用のエンジン１１から駆動力を得る可変容量型圧縮機２を用いており、アイドル回転数制御装置は、後述する可変容量型圧縮機２の推定駆動トルクＳＴｒｋに基づいてエンジン回転数を制御するようになっている。
【００２１】
まず、図１は、本実施形態の全体構成の概要を示す全体構成図である。エンジン１１は、吸気管（図示せず）を有しており、吸気管内にはスロットル弁（図示せず）が配置されている。スロットル弁は、車両のアクセルペダルの踏み込みに伴う開度に応じて、吸気管内への吸入空気量を調整するものである。そして、周知の如く、エンジン１１では、吸入空気量および燃料噴射量によってエンジン回転数（出力）が調整される。
【００２２】
吸気管にはバイパス管路（図示せず）が設けられており、バイパス管路にはアイドル調整弁（図示せず）が配置されている。アイドル調整弁は、弁開度に応じてスロットル弁の上流から下流への吸入空気流のバイパス量を変更するもので、この吸入空気流のバイパス量によってエンジンのアイドル回転数が調整される。
【００２３】
また、アイドル調整弁は、周知のリニアソレノイドバルブによって構成されており、後述するエンジン制御部１００ｂ（エンジンＥＣＵ）から出力される駆動電圧Ｖｉｓｃによって電気的に制御されて、その弁開度が変更されるようになっている。
【００２４】
次に、車両用空調装置の一部を構成する冷凍サイクル１は、エンジンルーム内に配置され、可変容量型圧縮機２を有して構成される。ここで、本発明における冷凍サイクル（１）の冷媒は、Ｒ１３４ａを用いている。なお、冷凍サイクル（１）の冷媒は、Ｒ１３４ａに限定されずＣＯ２等を用いてもよい。
【００２５】
可変容量型圧縮機２は、冷凍サイクル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。
【００２６】
従って、本実施形態では、可変容量型圧縮機２に駆動力を与える駆動源はエンジン１１である。また、本実施形態では可変容量型圧縮機２として、外部からの制御信号によって吐出容量を連続的に可変制御できる周知の斜板式の可変容量型圧縮機２を採用している。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であり、具体的には、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。
【００２７】
この外部可変容量型圧縮機２は公知のものであり、例えば、斜板式の可変容量型圧縮機２において吐出圧と吸入圧を利用して後述する斜板室２３（図２参照）の圧力を制御する電磁式圧力制御装置を持つ容量可変装置１５を備えている。本実施形態の可変容量型圧縮機２の概略構成については、後述する。
【００２８】
可変容量型圧縮機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、可変容量型圧縮機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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。具体的には、膨張弁５は、可変容量型圧縮機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、可変容量型圧縮機２に吸入される冷媒の温度と圧力とに基づいて圧縮機２吸入側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値となるように弁開度を調整している。
【００３１】
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と空調ケース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とを熱交換させる熱交換器である。
【００３２】
ここで、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。
【００３３】
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を検出するサーミスタからなる蒸発器温度センサ１２４が設けられている。蒸発器温度センサ１２４については後述する。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。
【００３４】
蒸発器６の下流側は、可変容量型圧縮機２の後述する吸入口２１と接続されており、蒸発後の冷媒は再び可変容量型圧縮機２に流入する。このように、冷凍サイクル１では、可変容量型圧縮機２→凝縮器３→気液分離器４→膨張弁５→蒸発器６→可変容量型圧縮機２の順で冷媒が循環するようになっている。
【００３５】
次に、本実施形態の電気制御部１００の概要を説明する。電気制御部１００は、エアコン制御部１００ａ（エアコンＥＣＵ）とエンジン制御部１００ｂ（エンジンＥＣＵ）を備えており、それぞれ、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。
【００３６】
ここで、エアコン制御部１００ａは、空調用センサ群１２１〜１２５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１２６に設けられた各種空調操作スイッチから操作信号に基づいて、車両用空調装置の総合的な制御を行なうものである。また、エアコン制御部１００ａは、マイクロコンピュータのＲＯＭ内に空調制御機器９、１５等の制御プログラム等を記憶しており、その制御プログラム等に基づいて各種演算処理を行う。
【００３７】
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１２１、内気温Ｔｒを検出する内気センサ１２２、車室内に入射する日射量Ｔｓを検出する日射センサ１２３、蒸発器６の空気吹出部に配置されて蒸発器吹出空気温度Ｔｅを検出する蒸発器温度センサ１２４、可変容量型圧縮機２から吐出される吐出冷媒圧力Ｐｄを検出する高圧圧力センサ１２５等が設けられる。
【００３８】
なお、本実施形態では、高圧圧力センサ１２５が可変容量型圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄに関連する物理量を検出する吐出側検出手段となり、吐出冷媒圧力Ｐｄが吐出側検出値となる。また、一般的に、この高圧圧力センサ１２５は、冷凍サイクル１内の圧力異常を検知するために設けられているので、吐出冷媒圧力Ｐｄに関連する物理量を検出するための専用検出手段を新設する必要はない。
【００３９】
さらに、本実施形態では、蒸発器温度センサ１２４が可変容量型圧縮機２の吸入冷媒圧力Ｐｓに関連する物理量を検出する吸入側検出手段となり、蒸発器吹出空気温度Ｔｅが吸入側検出値となる。蒸発器吹出空気温度Ｔｅは蒸発器６における冷媒蒸発温度と略同等なので、この冷媒蒸発温度によって蒸発器６における冷媒蒸発圧力（すなわち、可変容量型圧縮機２の吸入冷媒圧力Ｐｓ）を決定できるからである。
【００４０】
空調操作パネル１２６に設けられた各種空調操作スイッチとして、可変容量型圧縮機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。
【００４１】
次に、エアコン制御部１００ａのマイクロコンピュータの出力側には、周辺回路である各種アクチュエータ駆動用の駆動回路（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等が接続され、さらに、可変容量型圧縮機１０の容量可変装置１５が接続される。そして、これらの各種アクチュエータ９、１２、１５の作動がエアコン制御部１００ａの出力信号により制御される。
【００４２】
また、エアコン制御部１００ａは、車両側のエンジン制御部１００ｂに接続されており、これらの両制御部１００ａ、１００ｂは、相互間で信号を入出力できるようになっている。
【００４３】
エンジン制御部１００ｂは、周知のごとく車両エンジン１１の運転状況等を検出するエンジン用センサ群１２７、１２８からのセンサ検出信号、および後述する圧縮機推定駆動トルクＳＴｒｋの制御マップに基づいて、車両エンジン１１への燃料噴射量、点火時期等を最適値に制御するものである。エンジン制御部１００ｂは、マイクロコンピュータのＲＯＭ内に推定駆動トルクＳＴｒｋを算出する演算プログラムおよびアイドル調整弁２０ｃ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。
【００４４】
エンジン用センサ群としては、具体的には、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転センサ１２７、車両のアクセルペダルの踏み込みに伴う開度に応じて、吸気管内への吸入空気量を調整するスロットル弁の開度を検出するスロットルセンサ１２８等が設けられる。
【００４５】
次に、本実施形態で用いる可変容量型圧縮機２についての概略構成を図２に基づいて説明する。図２は、本実施形態の可変容量型圧縮機２の概略構成を示す概略構成図である。
【００４６】
可変容量型圧縮機２は、蒸発器６下流側の冷媒を吸入する吸入口２１と、後述する圧縮室２４で圧縮された冷媒を吐出する吐出口２２を有するハウジング（図示せず）を備えている。
【００４７】
ハウジング内には、吸入室２６を介して吸入口２１と圧縮室２４とを接続する吸入通路２５、および吐出室２８等を介して圧縮室２４と吐出口２２を接続する吐出通路２７が設けられている。蒸発器６から吸入された冷媒は、吸入通路２５を通過して圧縮室２４に流入され、圧縮室２４で圧縮された冷媒は、吐出通路２７を通過して凝縮器３に流出される。
【００４８】
また、可変容量型圧縮機２のハウジング内には、制御室としてのクランク室２３が形成されている。クランク室２３内には、車両エンジン１１に作動連結にされ、エンジン１１からの動力供給によって回転駆動する駆動軸（図示せず）、および駆動軸に傾動可能に支持され、圧縮機吐出容量を傾斜角度により変化させるための斜板等（図示せず）が設けられている。
【００４９】
また、ハウジング内には、シリンダボア（図示せず）が形成されており、シリンダボア内にはピストン（図示せず）が往復動可能に収容されている。ピストンは、シュー（図示せず）を介して斜板の外周部に係留されている。したがって、駆動軸の回転に伴う斜板の回転運動が、シューを介してピストンの往復運動に変換される。ここで、本実施形態のシリンダボア内のピストンにより冷媒を圧縮する空間が、圧縮室２４に相当している。
【００５０】
圧縮室２４は、吸入通路２５を介して、蒸発器６からの冷媒が流入する吸入室２６と連通しており、吸入室２６からの冷媒の吸入圧縮を行なう。また、圧縮室２４は、吐出通路２７を介して、吐出室２８と連通しており、圧縮室２４で圧縮された冷媒を吐出室２８に吐出する。なお、本実施形態の吸入室２６は、本発明の吸入冷媒圧力領域に相当している。
【００５１】
可変容量型圧縮機２のハウジング内には、抽気通路２９と給気通路３０が設けられている。抽気通路２９は、クランク室２３と吸入室２６とを連通している。また、給気通路３０は、吐出室２８とクランク室２３とを連通している。
【００５２】
ハウジングにおいて、給気通路３０の途中には第１制御弁３１が設けられ、抽気通路２９の途中には第２制御弁３２が設けられている。ここで、クランク室２３、第１制御弁３１、第２制御弁３２、抽気通路２９、給気通路３０等により容量可変装置１５が構成されている。なお、本実施形態の第２制御弁３２は、本発明の抽気通路制御手段に相当している。
【００５３】
第１制御弁３１および第２制御弁３２は、電気制御部のマイクロコンピュータ１００から出力される制御信号（制御電流Ｉｎ）により制御される。
【００５４】
第１制御弁３１は、給気通路３０の開度を調節することで、クランク室２３への冷媒の導入量を制御することで、クランク室２３の内圧を決定する。クランク室２３の内圧の変化に応じて、ピストンを介してクランク室２３の内圧と圧縮室２４の内圧との差が変更され、斜板の傾斜角度が変更される結果、ピストンストロークすなわち圧縮機吐出容量が調整される。
【００５５】
これにより、可変容量型圧縮機２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。例えば、クランク室２３の内圧が低下されると斜板の傾斜角度が増大し、吐出容量が増大される。逆に、クランク室２３の内圧が上昇されると斜板の傾斜角度が減少し、吐出容量が減少される。
【００５６】
なお、可変容量型圧縮機２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ので、吐出容量を略０％付近に減少することによって、可変容量型圧縮機２を実質的に作動停止状態にすることができる。従って、可変容量型圧縮機２の回転軸を、ベルト機構を介して車両エンジン１１に常時連結するクラッチレスの構成としてもよい。
【００５７】
一方、第２制御弁３２は、吸入冷媒圧力Ｐｓに基づいて抽気通路２９の開度を制御する。本実施形態における第２制御弁３２は、いわゆる可変容量型圧縮機２の液溜め起動の起動遅れの対策弁（ＣＳ弁）として用いている。
【００５８】
ここで、可変容量型圧縮機２の液溜め起動の起動遅れについて説明すると、まず可変容量型圧縮機２が長時間停止した状態で、冷凍サイクル１の低圧側に液冷媒が存在すると、クランク室２３と吸入室２６が抽気通路２９を介して連通している関係上、液冷媒が吸入室２６を介してクランク室２３に流入することになる。このような状態で圧縮機２を起動すると、クランク室内の液冷媒量に対して抽気通路２９の開口面積が不足して、抽気通路２９の前後で圧力差が生じてクランク室２３内の斜板の傾斜角が最小の吐出容量に維持されてしまうことになる。この結果、クランク室２３内の液冷媒が充分に抜けるまで所望の冷房能力が得られず圧縮機起動に遅れが生ずることになる。
【００５９】
この問題に対して、吸入冷媒圧力Ｐｓが異常高圧を検出した場合に、抽気通路２９に設けられた第２制御弁３２の開度を増大させることで、クランク室２３内に存在する液冷媒を早期に吸入室２６に排出することができるため、可変容量型圧縮機２の起動遅れを抑制することができる。
【００６０】
具体的に第２制御弁３２は、圧縮機作動開始直後において吸入冷媒圧力Ｐｓが予め定められた異常圧力値より大きくなった場合、すなわち可変容量型圧縮機２のクランク室２３に液冷媒が溜った状態にある場合には、抽気通路２９の開度を増大させてクランク室２３内に溜まった液冷媒を吸入室に排出する。その後、吸入冷媒圧力が異常圧力値以下となった場合に、抽気通路２９の開度を減少させて所定開度に維持する。なお、可変容量型圧縮機２の起動安定後においては、吸入冷媒圧力が異常圧力値より大きくなることはないため、抽気通路２９の開度は所定開度に維持される。
【００６１】
このように、抽気通路２９に第２制御弁が設けられた構成では、圧縮機作動開始直後の過渡状態においては、吸入冷媒圧力Ｐｓの変動により可変容量型圧縮機２の吐出容量が増減する。その結果、抽気通路２９に第２制御弁が設けられた構成では、圧縮機吸入冷媒圧力Ｐｓの変動は、圧縮機トルク挙動に大きな影響を及ぼす。
【００６２】
圧縮室２４と吐出口２２の間の吐出通路２７には、圧縮室２４側から順にオイルセパレータ３３、流量センサ３４、逆止弁３５が設けられている。
【００６３】
オイルセパレータ３３は、圧縮室２４から吐出される冷媒からの潤滑油を分離するためのものである。オイルセパレータ３３により分離された潤滑油は、オイル循環経路３６を介して吸入口２１に供給される。
【００６４】
オイル循環経路３６には、オイルセパレータ３３により分離された潤滑油を貯蔵する貯油タンク３７が設けられている。貯油タンク３７内の潤滑油は、吸入口２１と貯油タンク３７内の差圧を利用して吸入口２１に供給される。そのため、潤滑油は、吸入口２１→吸入室２６→圧縮室２４→吐出室２８→オイルセパレータ３３→貯油タンク３７→吸入口２１に順で循環する。
【００６５】
オイルセパレータ３３の下流側には、流量センサ３４が設けられている。一般的に、可変型容量圧縮機２の吐出容量が大きく冷凍サイクル１を流れる冷媒の流量も大きいほど、冷凍サイクル１内の圧力損失も大きくなる。すなわち、冷凍サイクル１における任意の二点間での圧力損失（差圧）は、冷凍サイクル１内における冷媒の流量と正の相関を示す。
【００６６】
そのため、二つの圧力監視点Ｐ１、Ｐ２間の差圧ΔＰ（ｔ）＝ＰｓＨ−ＰｓＬを把握することで、可変容量型圧縮機２の吐出容量を間接的に検出することができる。そこで、本実施形態における流量センサ３４は、二点間での圧力損失（差圧）を後述する差圧検出器３４ａにより検出することで、冷凍サイクル１における冷媒流量を間接検知する。なお、二つの圧力監視点Ｐ１、Ｐ２間には、差圧ΔＰ（ｔ）を発生させるために絞り３４ｂが設けられている。
【００６７】
具体的には、圧縮室２４と吐出口２２とをつなぐ吐出通路２７におけるオイルセパレータ３３と逆止弁３５の間に差圧検出器３４ａが設けられている。差圧検出器３４ａは、圧力監視点Ｐ１の圧力を検出する第１の圧力センサ（図示せず）と、圧力監視点Ｐ２の圧力を検出する第２の圧力センサ（図示せず）と、信号処理回路（図示せず）とから構成されており、電気的な差圧検出手段として機能する。吐出通路２７には冷媒流れ方向に所定距離だけ離れた二つの圧力監視点Ｐ１、Ｐ２が定められ、第１の圧力センサは上流側の圧力監視点Ｐ１でのガス圧ＰｓＨを、第２の圧力センサは下流側の圧力監視点Ｐ２でのガス圧ＰｓＬをそれぞれ検出する。信号処理回路は、両センサから入力されるガス圧ＰｓＨ、ＰｓＬの検出信号に基づいて、ＰｓＨとＰｓＬとの差圧ΔＰ（ｔ）に関する新たな信号を生成し、それを制御装置１００に出力する。
【００６８】
逆止弁３５は、吐出通路２７における逆止弁３５前後の流量センサ３４側圧力と吐出口２２側圧力との差が所定圧力差を超えた場合に、弁開度を開放するように構成されている。逆止弁３５は、吐出通路２７における吐出室２８から吐出口２２に向けて冷媒を流す、逆流防止機構として機能している。すなわち、可変容量型圧縮機２の運転によって流量センサ３４側圧力が十分高い場合には、逆止弁３５の弁開度は開放されて冷凍サイクル１の冷媒循環が維持される。他方、圧縮機吐出容量が最小化される等、吐出口２２側圧力が低い場合には、逆止弁３５の弁開度は閉塞されて冷凍サイクル１の冷媒循環が遮断される。
【００６９】
次に、本実施形態において、電気制御部１００が実行する制御処理を図３〜４のフローチャートに基づいて説明する。この制御ルーチンは、車両エンジン１１のイグニッションスイッチが投入され、電気制御部１００にバッテリＢ（図示しない）から電源供給された状態で、空調操作スイッチからの操作信号に応答してスタートする。
【００７０】
まず、図３のステップＳ１では、フラグ、タイマ等の初期化がなされる。フラグとしては後述する可変容量型圧縮機２の起動直後であるか否かを示す起動判定フラグＴｆｌｇ等があり、ステップ１でＴｆｌｇ＝０となる。タイマは、電気制御部１００に内蔵されており、本実施形態では、可変容量型圧縮機２が圧縮を開始した時からの経過時間Ｔを計測する経過時間計測手段となる。
【００７１】
次に、ステップＳ２にて、空調操作スイッチの操作信号および空調用センサ群１２１〜１２５およびエンジン用センサ群１２７、１２８の検出信号を読み込む。
【００７２】
次に、ステップＳ３にて、空調制御用の各種アクチュエータ（空調制御機器）９、１２、１５等の制御状態が決定される。具体的には、電磁クラッチ９に対する制御信号として通電状態とすることが決定され、さらに、目標吹出温度ＴＡＯを算出して、このＴＡＯに基づいて送風ファン１２の電動モータに印可する制御電圧Ｖｆａｎ、可変容量型圧縮機２の容量可変装置１５の制御電流Ｉｎ等が決定される。
【００７３】
なお、目標吹出温度ＴＡＯは空調熱負荷変動、車室内温度（内気温）Ｔｒおよび空調操作スイッチの温度設定スイッチにより設定した設定温度Ｔｓｅｔに基づいて、下記数式Ｆ１により算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
ここで、Ｔｒは内気センサ１２２により検出される内気温、Ｔａｍは外気センサ１２１により検出される外気温、Ｔｓは日射センサ１２３により検出される日射量、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインおよびＣは補正用の定数である。
【００７４】
次に、ステップＳ４にて、可変容量型圧縮機２の推定駆動トルクＳＴｒｋが推定される。ステップＳ４の詳細は図４のフローチャートにより説明する。まず、ステップＳ４１では可変容量型圧縮機２の起動直後であるか否かの判定がなされる。具体的には、起動判定フラグＴｆｌｇ＝０であれば起動直後であると判定されステップＳ４２へ進み、Ｔｆｌｇ＝０でなければ起動直後ではないと判定されてステップＳ４４へ進む。
【００７５】
ステップＳ４２では、ステップＳ２で読み込まれた吐出側検出値である吐出冷媒圧力Ｐｄおよび吸入側検出値である蒸発器吹出空気温度Ｔｅに基づいて、推定駆動トルクＳＴｒｋを経過時間Ｔの増加に伴って漸増させる増加度合（傾き）ΔＴｒｋを記録した複数の制御マップの内から最適なもの１つ選択する。なお、本実施形態のステップＳ４２は、本発明の推定駆動トルク特性選択手段に相当している。
【００７６】
具体的には、蒸発器吹出空気温度Ｔｅから可変容量型圧縮機２の吸入冷媒圧力Ｐｓを算出する。そして、吐出冷媒圧力Ｐｄと吸入冷媒圧力Ｐｓに基づいて、予め電気制御部１００のＲＯＭ等に記憶された複数の制御マップから最適な制御マップを１つ選択し、推定駆動トルクＳＴｒｋの増加度合ΔＴｒｋの制御マップを決定する。本実施形態の制御マップは、本発明の推定駆動トルク特性に相当している。
【００７７】
ここで、本実施形態の制御マップについて図５に基づいて説明する。図５は、推定駆動トルクＳＴｒｋを経過時間Ｔの増加に伴って漸増させる増加度合ΔＴｒｋを示している。本実施形態における制御マップは、電気制御部１００に４つ記憶されている。
【００７８】
具体的に本実施形態の制御マップは、図５に示すように、実線は吸入冷媒圧力Ｐｓが第１所定圧力よりも高く、吐出冷媒圧力Ｐｄが第２所定圧力よりも高い場合の制御マップを示しており、破線は吸入冷媒圧力Ｐｓが第１所定圧力以下であって、吐出冷媒圧力Ｐｄが第２所定圧力よりも高い場合の制御マップを示している。
【００７９】
また、一点破線は、吸入冷媒圧力Ｐｓが第１所定圧力よりも高く、吐出冷媒圧力Ｐｄが第２所定圧力以下の場合の制御マップを示しており、二点破線は吸入冷媒圧力Ｐｓが第１所定圧力以下であって、吐出冷媒圧力Ｐｄが第２所定圧力以下の場合の制御マップを示している。なお、制御マップは、圧縮機起動時の圧縮機駆動トルクの増加度合ΔＴｒｋの実測値から算出している。
【００８０】
本実施形態では、図５に示すように圧縮機起動開始時の推定駆動トルクＳＴｒｋの増加度合ΔＴｒｋは、吸入冷媒圧力Ｐｓの高い方が低い方に比べて大きくなるような制御マップとなっている。これは、本実施形態の可変容量型圧縮機２が、容量可変機構１５に第２制御弁３２を設けており、吸入冷媒圧力Ｐｓの変動がトルク挙動に大きな影響を及ぼすためである。
【００８１】
従って、ステップＳ４２によって、図５に示すような経過時間Ｔを変数とする推定駆動トルクの制御マップが決定されることになる。
【００８２】
次に、ステップＳ４３で、Ｔｆｌｇ＝１としてステップＳ４４へ進む。次に、ステップＳ４４では、上記の推定駆動トルクの制御マップおよび経過時間Ｔに基づいて推定駆動トルクＳＴｒｋが算出される。具体的には、推定駆動トルクＳＴｒｋは、下記数式Ｆ２により算出される。
ＳＴｒｋ（ｔ）＝ＳＴｒｋ（ｔ−１）＋ΔＳＴｒｋ・ΔＴ…（Ｆ２）
ここで、ｔは経過時間のサンプリング時間を示しており、ΔＴはサンプリング周期を示している。
【００８３】
上記、数式Ｆ２により推定駆動トルクＳＴｒｋ（ｔ）を算出し、図２のステップＳ５へ進む。
【００８４】
次に、ステップＳ５では、アイドル調整弁に出力される駆動電圧Ｖｉｓｃが決定される。駆動電圧Ｖｉｓｃはエンジンがアイドル状態になっている場合に、エンジン回転数Ｎｅが予め定めた目標アイドル回転数Ｎｃｏ（例えば、６００〜８００ｒｐｍ）に近づくように決定される。
【００８５】
具体的には、予めエンジン回転数が目標アイドル回転数Ｎｃｏになるように決定された基準駆動電圧Ｖｉｓｃ１に、推定駆動トルクＳＴｒｋに相当する上乗せ駆動電圧Ｖｉｓｃ２を加算することで、駆動電圧Ｖｎを決定すればよい。
【００８６】
次に、ステップＳ６では、ステップＳ３、Ｓ５で決定された制御状態が得られるように、電気制御部１００より、各駆動回路１３１〜１３３を介してアイドル制御弁および各空調制御機器９、１２に対して出力信号が出力される。そして、次のステップＳ７で制御周期τの間待機し、制御周期τの経過を判定するとステップＳ２に戻るようになっている。
【００８７】
本実施形態では、以上のような制御によって、可変容量型圧縮機２の推定駆動トルクＳＴｒｋを推定し、この推定駆動トルクＳＴｒｋに基づいて電気制御部１００がアイドル制御弁に対して出力する駆動電圧Ｖｉｓｃを制御することによって、圧縮機１１の駆動トルクが変化してもアイドル時のエンジン回転数が変動しないようにしている。
【００８８】
従って、高圧圧力センサ１２５、蒸発器温度センサ１２４、電気制御部１００および制御ルーチンのステップＳ４によって圧縮機駆動トルク推定装置が構成されることになり、さらに、この圧縮機駆動トルク推定装置、アイドル調整弁、電気制御部１００および制御ルーチンのステップＳ５、Ｓ６によって圧縮機駆動源制御装置が構成されることになる。
【００８９】
さらに、本実施形態では、推定駆動トルク算出手段Ｓ４４が吐出冷媒圧力Ｐｄおよび蒸発器吹出空気温度Ｔｅに基づいて、単位時間当たりの増加度合ΔＴｒｋを記憶した複数の制御マップから最適なものを選択し、推定駆動トルクＳＴｒｋを算出している。そのため、推定駆動トルクＳＴｒｋを、可変容量型圧縮機２の圧縮開始直後の過渡状態における実際の圧縮機の駆動トルクとの乖離が抑制された精度の高い推定値とすることができる。
【００９０】
つまり、本実施形態では、可変容量型圧縮機２の圧縮開始直後の過渡状態であっても、実際の駆動トルクとの乖離が抑制された精度の高い推定駆動トルクＳＴｒｋに基づいてアイドル回転数制御を行っているので、アイドル回転数の安定性を大幅に向上させることができる。
【００９１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本第２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。
【００９２】
上記第１実施形態では、可変容量型圧縮機２の容量可変装置１５に第２制御弁３２を有する可変容量型圧縮機２を用いた場合の、圧縮機推定駆動トルクＳＴｒｋを算出している。本実施形態では、第２制御弁３２を有しない可変容量型圧縮機２を用いて、圧縮機推定駆動トルクＳＴｒｋを算出する。
【００９３】
本実施形態における、可変容量型圧縮機２は、第２制御弁３２を有していないため、吸入冷媒圧力Ｐｓによる圧縮機トルク挙動の影響は小さい。
【００９４】
そのため、吐出冷媒圧力Ｐｄと吸入冷媒圧力Ｐｓの差圧に基づいた制御マップを予め電気制御部１００のＲＯＭ等に記憶しておき、複数枚の制御マップの内から１つ選択し、推定駆動トルクＳＴｒｋの算出を行なうことができる。なお、制御マップは、吐出冷媒圧力Ｐｄと吸入冷媒圧力Ｐｓの差圧に基づいたものに限らず吐出冷媒圧力Ｐｄに基づいた制御マップ、または吐出冷媒圧力Ｐｄと吸入冷媒圧力Ｐｓの高低圧比Ｐｄ／Ｐｓに基づいた制御マップを用いてもよい。
【００９５】
このように、第２制御弁３２を有しない可変容量型圧縮機２においても、吐出冷媒圧力Ｐｄおよび吸入冷媒圧力Ｐｓに基づいて、予め記憶した複数の制御マップから最適な制御マップを１つ選択し、推定駆動トルクＳＴｒｋを算出している。そのため、推定駆動トルクＳＴｒｋを、第２制御弁３２を有しない可変容量型圧縮機２の圧縮開始直後の過渡状態における実際の圧縮機の駆動トルクとの乖離が抑制された精度の高い推定値とすることができる。
【００９６】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本第３実施形態では、上記第１実施形態および第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００９７】
上記第１実施形態および第２実施形態では、圧縮機２の圧縮開始直後の過渡状態における可変容量型圧縮機２の推定駆動トルクＳＴｒｋを算出したが、本実施形態では、可変容量型圧縮機２の作動停止を開始し始めた過渡状態において、可変容量型圧縮機２の推定駆動トルクＳＴｒｋを算出する。
【００９８】
図２のステップＳ２にて、空調操作スイッチの操作信号でエアコンスイッチのＯＦＦ信号が検出された場合には、ステップＳ４の推定駆動トルク算出において複数のうちから１つ選択する制御マップを、圧縮機作動停止の開始時用の制御マップに変更する。なお、圧縮機作動停止の開始時用の制御マップは、圧縮機作動開始時の制御マップ同様、予め電気制御部１００のＲＯＭ等に記憶されている。
【００９９】
具体的に本実施形態の制御マップは、図６に示すように、実線は吸入冷媒圧力Ｐｓが第１所定圧力よりも高く、吐出冷媒圧力Ｐｄが第２所定圧力よりも高い場合の制御マップを示しており、破線は吸入冷媒圧力Ｐｓが第１所定圧力以下であって、破線は吐出冷媒圧力Ｐｄが第２所定圧力よりも高い場合の制御マップを示している。
【０１００】
また、一点破線は、吸入冷媒圧力Ｐｓが第１所定圧力よりも高く、吐出冷媒圧力Ｐｄが第２所定圧力以下の場合の制御マップを示しており、二点破線は吸入冷媒圧力Ｐｓが第１所定圧力以下であって、吐出冷媒圧力Ｐｄが第２所定圧力以下の場合の制御マップを示している。
【０１０１】
本実施形態では、吐出冷媒圧力Ｐｄおよび吸入冷媒圧力Ｐｓに基づいて増加度合ΔＴｒｋを記憶した圧縮機作動停止の開始時用の複数の制御マップから最適な制御マップを１つ選択し、推定駆動トルクＳＴｒｋを算出している。そのため、推定駆動トルクＳＴｒｋを、可変容量型圧縮機２の圧縮作動停止の開始時の過渡状態における実際の圧縮機の駆動トルクとの乖離が抑制された精度の高い推定値とすることができる。
【０１０２】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、制御マップを吐出冷媒圧力Ｐｄと吸入冷媒圧力Ｐｓに基づいた推定駆動トルクの制御マップを用いたが、これに限定されるものではない。例えば、単位時間当たりの推定駆動トルクＳＴｒｋの制御マップまたは、圧縮機の動力に基づいた推定駆動トルクの制御マップを用いてもよい。
【０１０３】
なお、第１実施形態においては、吸入冷媒圧力Ｐｓにより圧縮機駆動トルク挙動が大きく影響を受けるため、吸入冷媒圧力Ｐｓのみに基づいた制御マップ、吐出冷媒圧力Ｐｄと吸入冷媒圧力Ｐｓの圧力差に基づいた制御マップ、または吐出冷媒圧力Ｐｄと吸入冷媒圧力Ｐｓの高低圧比Ｐｄ／Ｐｓに基づいた制御マップを用いてもよい。
【０１０４】
また、上記各実施形態では、吸入側検出値として、蒸発器吹出空気温度Ｔｅを採用したが、吸入側検出値はこれに限定されない。例えば、蒸発器６の熱交換フィンの温度を吸入側検出値として採用してもよい。さらに、吸入側検出手段として可変容量型圧縮機２の吸入冷媒圧力Ｐｓを検出する低圧圧力センサを採用し、低圧圧力センサによって検出された吸入冷媒圧力Ｐｓを吸入側検出値として採用してもよい。また、吸入冷媒圧力Ｐｓは、膨張弁７出口側から可変容量型圧縮機２の吸入側へ至る冷媒通路内の低圧側冷媒圧力を検出した値であってもよい。
【０１０５】
また、上記第２実施形態では、第２制御弁３２を有しない可変容量型圧縮機２を用いた場合を説明したが、第２制御弁３２を有しない可変容量型圧縮機２に限定されるものではなく、第２制御弁３２を有しない圧縮機であれば、例えば固定容量型圧縮機等の圧縮機であっても同様の効果を得ることができる。
【０１０６】
本発明の適用は、アイドル回転数制御装置に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであれば、上述の実施形態に限定されず、種々な用途に適用できる。
【０１０７】
例えば、定置型エンジンを駆動源とする可変容量型圧縮機２を有する定置型暖房機や冷房機にも適用できる。また、電動モータを駆動源とする可変容量圧縮機２を有するシステムにおいて、電動モータの回転数を一定にするために、推定駆動トルクＳＴｒｋに基づいてモータへ供給される電力量を制御する場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】第１実施形態に係るアイドル回転数制御装置の全体構成図である。
【図２】第１実施形態に係る圧縮機の概略構成図である。
【図３】第１実施形態に係るアイドル回転数制御装置の制御を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係るアイドル回転数制御装置の制御の要部を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態に係る圧縮機起動時からの経過時間と推定駆動トルクの増加度合の相関関係を示す特性図である。
【図６】第３実施形態に係る圧縮機作動停止の開始時からの経過時間と推定駆動トルクの増加度合の相関関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１…冷凍サイクル、２…可変容量型圧縮機、６…蒸発器、１５…容量可変装置、２３…クランク室、２４…圧縮室、２５…吸入通路、２６…吸入室、２７…吐出通路、２８…吐出室、２９…抽気通路、３０…給気通路、３１…第１制御弁、３２…第２制御弁、１００…電気制御部、１００ａ…エアコン制御部、１００ｂ…エンジン制御部、１２４…蒸発器温度センサ、１２５…高圧圧力センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された駆動源（１１）により駆動される圧縮機（２）によって冷媒が循環される冷凍サイクル（１）を備えたシステムに利用可能な圧縮機駆動トルク推定装置であって、
前記冷凍サイクル（１）の熱負荷を検出する熱負荷検出手段（１２４、１２５）と、
前記圧縮機（２）の駆動トルク挙動と前記圧縮機（２）作動開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の推定駆動トルク特性を記憶する記憶部と、
前記熱負荷検出手段（１２４、１２５）で検出される検出値に基づいて、前記記憶部に記憶された前記複数の推定駆動トルク特性の１つを選択する推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）と、
前記推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）により選択された前記推定駆動トルク特性に基づいて、前記圧縮機（２）の推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を算出する推定駆動トルク算出手段（Ｓ４４）と、
を備えることを特徴とする圧縮機駆動トルク推定装置。
【請求項２】
車両に搭載された駆動源（１１）により駆動される圧縮機（２）によって冷媒が循環される冷凍サイクル（１）を備えたシステムに利用可能な圧縮機駆動トルク推定装置であって、
前記冷凍サイクル（１）の熱負荷を検出する熱負荷検出手段（１２４、１２５）と、
前記圧縮機（２）の駆動トルク挙動と前記圧縮機（２）を作動停止する制御の開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の推定駆動トルク特性を記憶する記憶部と、
前記熱負荷検出手段（１２４、１２５）で検出される検出値に基づいて、前記記憶部に記憶された前記複数の推定駆動トルク特性の１つを選択する推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）と、
前記推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）により選択された前記推定駆動トルク特性に基づいて、前記圧縮機（２）の推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を算出する推定駆動トルク算出手段（Ｓ４４）と、
を備えることを特徴とする圧縮機駆動トルク推定装置。
【請求項３】
前記熱負荷検出手段（１２４、１２５）は、前記圧縮機（２）の吸入側圧力に関連する物理量を検出する吸入側検出手段（１２４）を含んでおり、
前記圧縮機（２）は、制御室（２３）の圧力変化により冷媒の吐出量を変更可能に構成される可変容量型圧縮機であって、
前記可変容量型圧縮機は、前記可変容量型圧縮機の前記制御室（２３）と吸入冷媒圧力領域（２６）とを接続する抽気通路（２９）に設けられ、前記吸入側検出手段（１２４）により検出される吸入側検出値に基づいて前記抽気通路（２９）の開度を調整可能な抽気通路制御手段（３２）を有しており、
前記推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）は、少なくとも前記吸入側検出手段（１２４）により検出される吸入側検出値に基づいて、前記記憶部に記憶された前記複数の推定駆動トルク特性の１つを選択することを特徴とする請求項１に記載の圧縮機駆動トルク推定装置。
【請求項４】
前記熱負荷検出手段（１２４、１２５）は、前記圧縮機（２）の吐出側圧力に関連する物理量を検出する吐出側検出手段（１２５）を含んでおり、
前記推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）は、前記吐出側検出手段（１２５）が検出した吐出側検出値と前記吸入側検出手段（１２４）により検出される吸入側検出値に基づいて、前記記憶部に記憶された前記複数の推定駆動トルク特性の１つを選択することを特徴とする請求項３に記載の圧縮機駆動トルク推定装置。
【請求項５】
前記吸入側検出値は、前記蒸発器（６）の出口冷媒温度であることを特徴とする請求項３または４に記載の圧縮機駆動トルク推定装置。
【請求項６】
前記熱負荷検出手段（１２４、１２５）は、前記圧縮機（２）の吐出側圧力に関連する物理量を検出する吐出側検出手段（１２５）を含んでおり、
前記推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）は、少なくとも前記吐出側検出手段（１２５）により検出される吐出側検出値に基づいて、前記記憶部に記憶された前記複数の推定駆動トルク特性の１つを選択することを特徴とする請求項１または２に記載の圧縮機駆動トルク推定装置。
【請求項７】
前記熱負荷検出手段（１２４、１２５）は、前記圧縮機（２）の吸入側圧力に関連する物理量を検出する吸入側検出手段（１２４）を含んでおり、
前記推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）は、前記吐出側検出手段（１２５）が検出した吐出側検出値と前記吸入側検出手段（１２４）により検出される吸入側検出値に基づいて、前記記憶部に記憶された前記複数の推定駆動トルク特性の１つを選択することを特徴とする請求項６に記載の圧縮機駆動トルク推定装置。
【請求項８】
前記吸入側検出値は、前記蒸発器（６）の出口冷媒温度であることを特徴とする請求項６または７に記載の圧縮機駆動トルク推定装置。
【請求項９】
前記複数の推定駆動トルク特性は、所定の時間間隔ごとの推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）の変化を示す増加度合（ΔＴｒｋ）であることを特徴とする請求項１ないし８いずれか１つに記載の圧縮機駆動トルク推定装置。
【請求項１】
車両に搭載された駆動源（１１）により駆動される圧縮機（２）によって冷媒が循環される冷凍サイクル（１）を備えたシステムに利用可能な圧縮機駆動トルク推定装置であって、
前記冷凍サイクル（１）の熱負荷を検出する熱負荷検出手段（１２４、１２５）と、
前記圧縮機（２）の駆動トルク挙動と前記圧縮機（２）作動開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の推定駆動トルク特性を記憶する記憶部と、
前記熱負荷検出手段（１２４、１２５）で検出される検出値に基づいて、前記記憶部に記憶された前記複数の推定駆動トルク特性の１つを選択する推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）と、
前記推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）により選択された前記推定駆動トルク特性に基づいて、前記圧縮機（２）の推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を算出する推定駆動トルク算出手段（Ｓ４４）と、
を備えることを特徴とする圧縮機駆動トルク推定装置。
【請求項２】
車両に搭載された駆動源（１１）により駆動される圧縮機（２）によって冷媒が循環される冷凍サイクル（１）を備えたシステムに利用可能な圧縮機駆動トルク推定装置であって、
前記冷凍サイクル（１）の熱負荷を検出する熱負荷検出手段（１２４、１２５）と、
前記圧縮機（２）の駆動トルク挙動と前記圧縮機（２）を作動停止する制御の開始時からの経過時間との相関関係を定めた複数の推定駆動トルク特性を記憶する記憶部と、
前記熱負荷検出手段（１２４、１２５）で検出される検出値に基づいて、前記記憶部に記憶された前記複数の推定駆動トルク特性の１つを選択する推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）と、
前記推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）により選択された前記推定駆動トルク特性に基づいて、前記圧縮機（２）の推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）を算出する推定駆動トルク算出手段（Ｓ４４）と、
を備えることを特徴とする圧縮機駆動トルク推定装置。
【請求項３】
前記熱負荷検出手段（１２４、１２５）は、前記圧縮機（２）の吸入側圧力に関連する物理量を検出する吸入側検出手段（１２４）を含んでおり、
前記圧縮機（２）は、制御室（２３）の圧力変化により冷媒の吐出量を変更可能に構成される可変容量型圧縮機であって、
前記可変容量型圧縮機は、前記可変容量型圧縮機の前記制御室（２３）と吸入冷媒圧力領域（２６）とを接続する抽気通路（２９）に設けられ、前記吸入側検出手段（１２４）により検出される吸入側検出値に基づいて前記抽気通路（２９）の開度を調整可能な抽気通路制御手段（３２）を有しており、
前記推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）は、少なくとも前記吸入側検出手段（１２４）により検出される吸入側検出値に基づいて、前記記憶部に記憶された前記複数の推定駆動トルク特性の１つを選択することを特徴とする請求項１に記載の圧縮機駆動トルク推定装置。
【請求項４】
前記熱負荷検出手段（１２４、１２５）は、前記圧縮機（２）の吐出側圧力に関連する物理量を検出する吐出側検出手段（１２５）を含んでおり、
前記推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）は、前記吐出側検出手段（１２５）が検出した吐出側検出値と前記吸入側検出手段（１２４）により検出される吸入側検出値に基づいて、前記記憶部に記憶された前記複数の推定駆動トルク特性の１つを選択することを特徴とする請求項３に記載の圧縮機駆動トルク推定装置。
【請求項５】
前記吸入側検出値は、前記蒸発器（６）の出口冷媒温度であることを特徴とする請求項３または４に記載の圧縮機駆動トルク推定装置。
【請求項６】
前記熱負荷検出手段（１２４、１２５）は、前記圧縮機（２）の吐出側圧力に関連する物理量を検出する吐出側検出手段（１２５）を含んでおり、
前記推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）は、少なくとも前記吐出側検出手段（１２５）により検出される吐出側検出値に基づいて、前記記憶部に記憶された前記複数の推定駆動トルク特性の１つを選択することを特徴とする請求項１または２に記載の圧縮機駆動トルク推定装置。
【請求項７】
前記熱負荷検出手段（１２４、１２５）は、前記圧縮機（２）の吸入側圧力に関連する物理量を検出する吸入側検出手段（１２４）を含んでおり、
前記推定駆動トルク特性選択手段（Ｓ４２）は、前記吐出側検出手段（１２５）が検出した吐出側検出値と前記吸入側検出手段（１２４）により検出される吸入側検出値に基づいて、前記記憶部に記憶された前記複数の推定駆動トルク特性の１つを選択することを特徴とする請求項６に記載の圧縮機駆動トルク推定装置。
【請求項８】
前記吸入側検出値は、前記蒸発器（６）の出口冷媒温度であることを特徴とする請求項６または７に記載の圧縮機駆動トルク推定装置。
【請求項９】
前記複数の推定駆動トルク特性は、所定の時間間隔ごとの推定駆動トルク（ＳＴｒｋ）の変化を示す増加度合（ΔＴｒｋ）であることを特徴とする請求項１ないし８いずれか１つに記載の圧縮機駆動トルク推定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２８６１５８（Ｐ２００８−２８６１５８Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３３８６６（Ｐ２００７−１３３８６６）
【出願日】平成１９年５月２１日（２００７．５．２１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２１日（２００７．５．２１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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