空調装置
【課題】冷却用熱交換器９を通過した空気温度を良好に制御する。
【解決手段】電子制御装置７０は、冷房負荷が大きいと判定した場合には冷房負荷が小さいと判定した場合に比べて制御ゲインＫｐ、Ｋｉを大きくする。制御ゲインＫｐ、Ｋｉが大きくなるほど、温度偏差Ｅ（ｎ）を入力とする圧縮機１１の冷媒吐出容量の制御応答が大きくなる。冷房負荷が大きいと判定した場合には冷房負荷が小さいと判定した場合に比べて、圧縮機１１の冷媒吐出容量の制御応答が大きくなる。冷房負荷が大きい場合には、空気温度ＴＥが目標温度ＴＥＯに到達するのに生じる遅延が短くなる。冷房負荷が小さい場合には冷房負荷が大きい場合に比べて、冷媒吐出量の制御応答が小さくなるので、冷房負荷が小さい場合には、空気温度ＴＥの制御に際して、ハンチングが生じに難くなる。
【解決手段】電子制御装置７０は、冷房負荷が大きいと判定した場合には冷房負荷が小さいと判定した場合に比べて制御ゲインＫｐ、Ｋｉを大きくする。制御ゲインＫｐ、Ｋｉが大きくなるほど、温度偏差Ｅ（ｎ）を入力とする圧縮機１１の冷媒吐出容量の制御応答が大きくなる。冷房負荷が大きいと判定した場合には冷房負荷が小さいと判定した場合に比べて、圧縮機１１の冷媒吐出容量の制御応答が大きくなる。冷房負荷が大きい場合には、空気温度ＴＥが目標温度ＴＥＯに到達するのに生じる遅延が短くなる。冷房負荷が小さい場合には冷房負荷が大きい場合に比べて、冷媒吐出量の制御応答が小さくなるので、冷房負荷が小さい場合には、空気温度ＴＥの制御に際して、ハンチングが生じに難くなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒を圧縮する圧縮機を備える空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空調装置では、例えば特許文献１に示すように、冷媒吐出容量を可変可能に構成された可変容量型圧縮機と、可変容量型圧縮機から吐出された冷媒により車室内空気を冷却する冷却用熱交換器とを備え、冷却用熱交換器を通過した空気により室内を冷房するものがある。
【０００３】
このものにおいて、電子制御装置が可変容量型圧縮機の冷媒吐出容量を制御することにより、可変容量型圧縮機から冷却用熱交換器に流入する冷媒流量を変化させることになる。このことにより、冷却用熱交換器を通過した空気温度を制御することができる。
【０００４】
そこで、冷却用熱交換器を通過した空気温度ＴＥを検出する温度センサを設け、電子制御装置は、ＰＩＤ制御（ＰＩＤ：Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）により、温度センサの検出温度ＴＥを目標温度ＴＥＯに一致させるように可変容量型圧縮機の冷媒吐出容量を制御する。
【特許文献１】特開平５−５８１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の空調装置において、電子制御装置が、温度センサの検出温度ＴＥと目標温度ＴＥＯとの温度偏差に基づいて可変容量型圧縮機の冷媒吐出容量を制御するため、室内の冷房負荷が大きい場合には、温度センサの検出温度ＴＥが目標温度ＴＥＯに到達するのに遅延が生じる。
【０００６】
また、電子制御装置が可変容量型圧縮機の冷媒吐出容量を制御する上で、温度センサの検出温度ＴＥが目標温度ＴＥＯに素早く到達させるようにＰＩＤ制御の制御ゲインを設定することも考えられるものの、室内の冷房負荷が小さい場合には、温度センサの検出温度ＴＥが目標温度ＴＥＯを越えるオーバーシュートや、検出温度ＴＥが目標温度ＴＥＯより低くなるアンダーシュートが生じることになる。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、室内の冷房負荷の大小にかかわらず、冷却用熱交換器を通過した空気温度を良好に制御できるようにした空調装置を提供することを目的とする。
【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、第２の算出手段（Ｓ１８０）の算出毎に指令値を前記圧縮機（１１）に出力して圧縮機（１１）の冷媒吐出量を制御する制御手段（Ｓ１９０）と、を備え、前記制御ゲインが大きくなるほど、前記冷媒吐出量の制御応答が大きくなるものであり、前記冷却用熱交換器（９）を通過した空気により室内を冷房する空調装置であって、
前記室内の冷房負荷が大きい場合には前記冷房負荷が小さい場合に比べて、前記冷媒吐出量の制御応答が大きくなるように前記制御ゲインを変更するゲイン変更手段（Ｓ１７０）を備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、制御応答とは、温度偏差に対する指令値の変化量の割合のことである。指令値の変化量とは、前回の指令値と今回の指令値との偏差のことである。
【００１０】
以上により、冷房負荷が大きい場合には冷房負荷が小さい場合に比べて、冷媒吐出量の制御応答が大きくなるので、冷房負荷が大きい場合には、温度センサの検出温度と目標温度に到達するのに生じる遅延が短くなる。
【００１１】
一方、冷房負荷が小さい場合には冷房負荷が大きい場合に比べて、冷媒吐出量の制御応答が小さくなるので、冷房負荷が小さい場合には、冷却用熱交換器を通過した空気温度の制御に際して、オーバーシュートやアンダーシュートが生じ難くなる。
【００１２】
以上により、室内の冷房負荷の大小にかかわらず、冷却用熱交換器を通過した空気温度を良好に制御することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明では、前記圧縮機（１１）と前記冷却用熱交換器（９）との間で流れる冷媒量を検出する流量センサ（７６）を備え、
前記流量センサ（７６）により検出された冷媒量が所定値以上である場合には前記冷房負荷が大きいとし、前記流量センサ（７６）により検出された冷媒量が所定値未満である場合には前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る発明では、前記圧縮機（１１）と前記冷却用熱交換器（９）との間で流れる冷媒量を推定する推定手段（Ｓ１６１）を備え、
前記推定手段（Ｓ１６１）により推定された冷媒量が所定値以上である場合には前記冷房負荷が大きいとし、前記推定手段（Ｓ１６１）により推定された冷媒量が所定値未満である場合には前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に係る発明では、前記圧縮機（１１）から吐出された冷媒を冷却する冷却器（１２）と、
前記冷却器（１２）の冷媒出口と前記冷却用熱交換器（９）の冷媒入口との間に配置され、前記冷却器（１２）により冷却された冷媒を減圧する減圧器（１４）と、
前記圧縮機（１１）の冷媒吐出口と前記減圧器（１４）の冷媒入口との間の冷媒圧力を検出する圧力センサと、を備え、
前記圧力センサの検出圧力が所定値以上である場合には前記冷房負荷が大きいとし、前記圧力センサの検出圧力が所定値未満である場合には前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に係る発明では、前記圧縮機（１１）から吐出された冷媒を冷却する冷却器（１２）と、
前記冷却器（１２）の冷媒出口と前記冷却用熱交換器（９）の冷媒入口との間に配置され、前記冷却器（１２）により冷却された冷媒を減圧する減圧器（１４）と、
前記圧縮機（１１）の冷媒吐出口と前記減圧器（１４）の冷媒入口との間の冷媒圧力を検出する圧力センサと、を備え、
前記圧縮機（１１）は、駆動源から出力される回転力により前記冷媒を圧縮するものであり、
前記圧縮機（１１）の回転数を検出する回転数センサを備え、
前記圧力センサの検出圧力が所定値以上で、かつ前記温度センサ（７５）の検出温度が所定温度以上で、かつ前記回転数センサの検出回転数が所定回転数以上で、かつ前記冷媒吐出量の指令値が所定値以上であるときには、前記冷房負荷が大きいとし、
前記圧力センサの検出圧力が所定値未満である場合と、前記温度センサ（７５）の検出温度が所定温度未満である場合と、前記回転数センサの検出回転数が所定回転数未満である場合と、前記冷媒吐出量の指令値が所定値未満である場合とのうち少なくとも１つの場合には、前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に係る発明では、今回の前記指令値をＩｏｕｔ（ｎ）、前回の前記指令値をＩｏｕｔ（ｎ−１）、今回の前記温度偏差をＥ（ｎ）、前回の前記温度偏差をＥ（ｎ−１）、第１の係数をＫｐ、第２の係数をＫｉとした場合に、前記算出手段は、下記数式１に基づいて前記指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）を繰り返し算出するようになっており、
Ｉｏｕｔ（ｎ）＝Ｉｏｕｔ（ｎ−１）
＋Ｋｐ×（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））＋Ｋｉ×Ｅ（ｎ）…数式１
前記ゲイン変更手段（１７０）は、前記第１、第２の係数をＫｐ、Ｋｉのうち少なくとも一方を前記制御ゲインとして変更することを特徴とする。
【００１８】
請求項７に係る発明では、第１の定数をａ１、第２の定数をａ２、変数をαとし、Ｋｐ＝ａ１×α、およびＫｉ＝ａ２×αが成立する場合に、前記ゲイン変更手段（１７０）は、前記変数αを変更することにより、前記第１、第２の係数をＫｐ、Ｋｉのそれぞれを前記制御ゲインとして変更することを特徴とする。
【００１９】
請求項８に係る発明では、今回の前記指令値をＩｏｕｔ（ｎ）、前回の前記指令値をＩｏｕｔ（ｎ−１）、今回の前記温度偏差をＥ（ｎ）、前回の前記温度偏差をＥ（ｎ−１）、前々回の前記温度偏差をＥ（ｎ−２）、第１の係数をＫｐ、第２の係数をＫｉ、第３の係数をＫｄとした場合に、前記算出手段は、下記数式２に基づいて前記指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）を繰り返し算出するようになっており、
Ｉｏｕｔ（ｎ）＝Ｉｏｕｔ（ｎ−１）＋Ｋｐ×（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））
＋Ｋｉ×Ｅ（ｎ）
＋Ｋｄ×（（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））−（Ｅ（ｎ−１）−Ｅ（ｎ−２））…数式２
前記ゲイン変更手段（１７０）は、前記第１、第２、第３の係数のうち少なくとも１つの係数を前記制御ゲインとして変更することを特徴とする。
【００２０】
請求項９に係る発明では、第１の定数をａ１、第２の定数をａ２、第３の定数をａ３、変数をαとし、Ｋｐ＝ａ１×α、Ｋｉ＝ａ２×α、およびＫｄ＝ａ３×αが成立する場合に、前記ゲイン変更手段（１７０）は、前記変数αを変更することにより、前記第１、第２、第３の係数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄのそれぞれを前記制御ゲインとして変更することを特徴とする。
【００２１】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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】
【００２２】
（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。図１に本実施形態の全体構成の構成を示す。
【００２３】
車両用空調装置は、車室内最前部の計器盤内側に配設される室内空調ユニット１を備えている。室内空調ユニット１は空調ケーシング２を有している。空調ケーシング２は、車室内へ向かって空気が送風される空気通路を構成する。
【００２４】
空調ケーシング２の空気通路の最上流部には、内気導入口３および外気導入口４を有する内外気切替箱５が配置されている。内外気切替箱５内には内外気切替ドア６が回転自在に支持されている。内外気切替ドア６は、サーボモータ７によって駆動され、内気導入口３と外気導入口４とのうち少なくとも一方を開放する。
【００２５】
内外気切替箱５の下流側には、車室内に向かって空気を送風する電動式の送風機８が配置されている。送風機８は、遠心式の送風ファン８ａをモータ８ｂにより駆動するようになっている。送風機８の下流側には送風空気を冷却する冷却用熱交換器９が配置されている。
【００２６】
冷却用熱交換器９は、圧縮機１１、凝縮器１２、気液分離器１３、膨張弁１４とともに周知の冷凍サイクル装置１０を構成し、送風機８から送風された送風空気を冷却する熱交換器である。
【００２７】
圧縮機１１は、プーリ１１ａおよびベルト１１ｃを介して車両エンジンＥの回転動力が伝達されて回転駆動され、冷媒を吸入し、圧縮し、吐出する。
【００２８】
本実施形態の圧縮機１１は、外部からの指令値Ｉｏｕｔにより冷媒吐出容量を連続的に可変する電磁弁１１ｂを備える斜板式の可変容量型圧縮機である。圧縮機１１の冷媒吐出容量は、指令値Ｉｏｕｔの増大に伴って増大するようになっている。
【００２９】
凝縮器１２は、圧縮機１１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、冷媒を冷却する冷却器である。気液分離器１３は、凝縮器１２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。膨張弁１４は、気液分離器１３で分離された液相冷媒を減圧膨張させる。
【００３０】
冷却用熱交換器９は、膨張弁１４で減圧膨張された冷媒と送風機８から送風された送風空気との間で熱交換して送風機８からの送風空気を冷却する。
【００３１】
室内空調ユニット１には、冷却用熱交換器９から吹き出される冷風を加熱するヒータコア１５が配置されている。ヒータコア１５は、車両エンジン１１ｄの冷却水を熱源として、冷却用熱交換器９からの冷風を加熱する加熱用熱交換器である。ヒータコア１５の側方にはバイパス通路１６が形成され、このバイパス通路１６にはヒータコア１５のバイパスする空気が流れる。
【００３２】
冷却用熱交換器９とヒータコア１５との間には、エアミックスドア１７が回転自在に支持されている。エアミックスドア１７は、ヒータコア１５およびバイパス通路１６とともに、温度調節ユニットを構成するもので、サーボモータ１８により駆動される。
【００３３】
エアミックスドア１７の開度により、ヒータコア１５を通る空気量（温風量）と、バイパス通路１６を通過してヒータコア１５をバイパスする空気量（冷風量）との割合を調節して、車室内に吹き出す空気の温度が調整されるようになっている。
【００３４】
空調ケーシング２の空気通路の最下流部には、車両の前面窓ガラスＷに向けて空調風を吹き出すためのデフロスタ開口部１９、乗員の顔部に向けて空調風を吹き出すためのフェイス開口部２０、および乗員の足元部に向けて空調風を吹き出すためのフット開口部２１の計３種類の開口部が設けられている。
【００３５】
開口部１９〜２１の上流部にはデフロスタドア２２、フェイスドア２３およびフットドア２４が回転自在に配置されている。ドア２２〜２４は、図示しないリンク機構を介して共通のサーボモータ２５によって開閉操作される。フェイス開口部２０は、ダクト（図示省略）を介して計器盤のフェイス吹出口に連通されている。
【００３６】
次に、本実施形態の車両用空調装置の電気的構成について図１を参照して説明する。
【００３７】
車両用空調装置は、電子制御装置７０、外気センサ７１、内気センサ７２、日射センサ７３、水温センサ７４、冷却用熱交換器温度センサ７５、流量センサ７６、および空調操作パネル８０を備える。
【００３８】
外気センサ７１は外気温Ｔａｍを検出するセンサである。内気センサ７２は内気温Ｔｒを検出するセンサである。日射センサ７３は車室内に入射する日射量Ｔｓを検出するセンサである。水温センサ７４はエンジン１１ｄの冷却水温度Ｔｗを検出するセンサである。
【００３９】
冷却用熱交換器温度センサ７５は、冷却用熱交換器９を通過した空気温度ＴＥを検出する温度センサである。流量センサ７６は、圧縮機１１の冷媒吐出口と凝縮器１２の冷媒入口との間に配置され、圧縮機１１から凝縮器１２に流れる冷媒流量Ｇを検出する。
【００４０】
空調操作パネル８０には、車室内の希望温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定スイッチ８０ａ、および圧縮機１１の稼働および停止を設定するＡＣスイッチ８０ｂなどから構成されている。
【００４１】
電子制御装置７０は、マイクロコンピュータおよびメモリなどから構成されている。マイクロコンピュータは、空調制御処理を実行し、空調制御処理の実行に伴って、センサ７１、７２…７５の出力信号および空調操作パネル８０の出力信号に基づいて、電磁弁１１ｂおよびモータ７、８ｂ、１８、２５を制御する。メモリには、コンピュータプログラム以外に、各種データが記憶されている。
【００４２】
次に、本実施形態の作動について図５、図６を参照して説明する。
【００４３】
まず、電子制御装置７０による空調制御処理の概略作動について説明する。
【００４４】
すなわち、吹き出し空気温度ＴＥが目標温度ＴＥＯに近づくように圧縮機１１の冷媒吐出容量を制御する。なお、圧縮機１１の蒸発器温度制御の詳細については後述する。
【００４５】
続いて、希望温度Ｔｓｅｔ、内気温度Ｔｒ、外気温度Ｔａｍ、日射量Ｔｓを数式３に代入して目標吹き出し空気温度ＴＡＯを算出する。目標吹き出し空気温度ＴＡＯは、温度センサの検出温度Ｔｒが希望温度Ｔｓｅｔを維持するために必要であるフェイス吹出口３１〜３４からの目標吹き出し温度である。
【００４６】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−ＫＲ×Ｔｒ
−ＫＡＭ×Ｔａｍ−ＫＳ×Ｔｓ＋Ｃ…（数式１）
なお、Ｋｓｅｔ、ＫＲ、ＫＡＭおよびＫＳはゲインで、Ｃは補正用の定数である。
【００４７】
続いて、目標吹き出し空気温度ＴＡＯに基づいてサーボモータ７を制御する。これに伴って、内外気切替ドア６によって内気導入口３と外気導入口４とのうち少なくとも一方が開放される。例えば、目標吹き出し空気温度ＴＡＯが所定温度以下で、冷房運転が実施されているときには、内外気切替ドア６によって内気導入口３だけが開口される。
【００４８】
さらに、目標吹き出し空気温度ＴＡＯに基づいて送風機８のモータ８ｂの目標回転数Ｎａを求める。これに加えて、送風機８のモータ８ｂの回転数を目標回転数Ｎａに近づけるようにモータ８ｂを制御する。これにより、送風機８の送風量が目標送風量に近づくことになる。
【００４９】
さらに、目標吹き出し空気温度ＴＡＯに基づいてサーボモータ２５を制御して、デフロスタドア２２、フェイスドア２３およびフットドア２４をそれぞれ開閉する。
【００５０】
次に、目標吹き出し空気温度ＴＡＯ、冷却用熱交換器９の吹き出し空気温度ＴＥ、およびエンジン冷却水温度Ｔｗを数式４に代入してエアミックスドア１７の目標開度ＳＷを算出する。
【００５１】
ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−ＴＥ）／（Ｔｗ−ＴＥ）｝×１００（％）…（数式２）
続いて、エアミックスドア１７の開度を目標開度ＳＷに近づけるようにサーボモータ１８を制御する。これにより、開口部１９〜２１から吹き出される空気温度が目標吹き出し空気温度ＴＡＯに近づくことになる。
【００５２】
次に、本実施形態の圧縮機１１の蒸発器温度制御の詳細について図２、図３を参照して説明する。図２、図３は蒸発器温度制御を示すフローチャートである。
【００５３】
電子制御装置７０は、図２、図３のフローチャートにしたがって、蒸発器温度制御を実行する。ＡＣスイッチ８０ｂがオンされているときに、蒸発器温度制御の実行が開始される。蒸発器温度制御の実行は繰り返し行われる。
【００５４】
まず、ステップＳ１００において、制御処理の実行回数ｎを１と設定して、次のステップＳ１１０において、温度偏差Ｅ（ｎ−１）（＝Ｅ（０））を０とする。温度偏差Ｅ（ｎ−１）は、空気温度ＴＥと目標温度ＴＥＯとの温度偏差の初期値である。目標温度ＴＥＯは、冷却用熱交換器温度センサ７５からの吹き出し空気温度の目標温度である。
【００５５】
次のステップＳ１２０において、センサ７１、７２、７３から内気温度Ｔｒ、外気温度Ｔａｍ、および日射量Ｔｓを取り込む。続いて、ステップＳ１３０において、内気温度Ｔｒ、外気温度Ｔａｍ、および日射量Ｔｓに基づいて、目標温度ＴＥＯ（ｎ）を算出する。
【００５６】
次のステップ１４０において、冷却用熱交換器温度センサ７５から空気温度ＴＥ（ｎ）を取り込む。空気温度ＴＥ（ｎ）は、ｎ回目の冷却用熱交換器温度センサ７５の検出温度である。
【００５７】
次のステップ１５０において、空気温度ＴＥ（ｎ）と目標温度ＴＥＯ（ｎ）との温度偏差Ｅ（ｎ）（＝ＴＥ（ｎ）−ＴＥＯ（ｎ））を求める。
【００５８】
次のステップＳ１６０において、流量センサ７６から冷媒流量Ｇを取り込む。続いて、ステップＳ１７０において、冷媒流量Ｇから制御ゲインＫｐ、Ｋｉを決定する。
【００５９】
まず、制御ゲインＫｐとして、冷媒流量Ｇに応じて、２値Ｋｐ１、Ｋｐ２のうち一方の値を決める。値Ｋｐ２は値Ｋｐ１より大きな値である。制御ゲインＫｐの決定に際してヒステリシスが設定されている。例えば、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２を上回ると、制御ゲインＫｐとして値Ｋｐ２を決定する。冷媒流量Ｇが閾値Ｇ１より下がると、制御ゲインＫｐとして値Ｋｐ１を決定する。閾値Ｇ２は閾値Ｇ１（＜Ｇ２）より大きな値である。
【００６０】
このように、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２より大きい場合には、冷媒流量Ｇが冷媒流量Ｇ１より小さい場合に比べて、制御ゲインＫｐを大きくする。
【００６１】
また、制御ゲインＫｉとして、冷媒流量Ｇに応じて、２値Ｋｉ１、Ｋｉ２（＞Ｋｐ１）のうち一方の値を決める。値Ｋｉ２は値Ｋｉ１より大きな値である。制御ゲインＫｉの決定に際してヒステリシスが設定されている。例えば、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ４を上回ると、制御ゲインＫｉとして値Ｋｉ２を決定する。冷媒流量Ｇが閾値Ｇ３より下がると、制御ゲインＫｉとして値Ｋｉ１を決定する。閾値Ｇ４は閾値Ｇ３（＜Ｇ４）より大きな値である。
【００６２】
このように、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ４より大きい場合には、冷媒流量Ｇが冷媒流量Ｇ３より小さい場合に比べて、制御ゲインＫｉが小さくなる。
【００６３】
次に、図３のステップＳ１８０において、前回の指令値をＩｏｕｔ（ｎ−１）、今回の温度偏差をＥ（ｎ）、前回の温度偏差をＥ（ｎ−１）として、圧縮機１１の冷媒吐出容量における今回の指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）を数式１に基づいて算出する。
【００６４】
Ｉｏｕｔ（ｎ）＝Ｉｏｕｔ（ｎ−１）
＋Ｋｐ×（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））＋Ｋｉ×Ｅ（ｎ）…（数式３）
次のステップＳ１９０において、今回の指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）を圧縮機１１の電磁弁１１ｂに出力する。これにより、電磁弁１１ｂが駆動されて、圧縮機１１の冷媒吐出容量が制御される。すなわち、ＰＩ制御により圧縮機１１の冷媒吐出容量が制御されることになる。
【００６５】
次に、ステップＳ２００において、当該蒸発器温度制御を継続するか否かを判定する。ＡＣスイッチ８０ｂがオフされているときに、ステップＳ２００において、ＮＯと判定する。その後、ステップＳ２１０に進んで、当該蒸発器温度制御を終了する。
【００６６】
また、ＡＣスイッチ８０ｂがオンされているときに、ステップＳ２００において、ＹＥＳと判定する。これに伴い、次のステップＳ２２０において、指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）を指令値Ｉｏｕｔ（ｎ−１）に代入する。次のステップＳ２３０において、温度偏差Ｅ（ｎ）を温度偏差Ｅ（ｎ−１）に代入する。次のステップＳ２３０において、実行回数ｎの値を１つインクリメントする（ｎ＝ｎ＋１）。
【００６７】
その後、図２のステップＳ１２０に進んで、指令値Ｉｏｕｔ（ｎ−１）と温度偏差Ｅ（ｎ−１）とを用いて上述と同様に、ステップＳ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０、Ｓ１８０、Ｓ１９０、Ｓ２００の処理を繰り返す。
【００６８】
これにより、ＡＣスイッチ８０ｂがオンされている限り、指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）に応じて圧縮機１１の冷媒吐出容量が制御される。圧縮機１１は、車両エンジンＥの回転動力により駆動され、冷媒を吸入し、圧縮し、吐出する。
【００６９】
圧縮機１１から吐出された冷媒は凝縮器１２により凝縮冷却される。この冷却された冷媒は気液分離器１３により気相冷媒と液相冷媒とに分離される。膨張弁１４は、気液分離器１３で分離された液相冷媒を減圧膨張させる。この減圧膨張された冷媒は冷却用熱交換器９に流入する。冷却用熱交換器９は、膨張弁１４からの冷媒が蒸発することにより送風機８から送風された送風空気を冷却する。
【００７０】
ここで、冷却用熱交換器９は、膨張弁１４から流入する冷媒量は、上述の如く、圧縮機１１の冷媒吐出容量により変化する。冷媒吐出容量は、指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）により制御される。
【００７１】
ここで、指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）を算出する際に用いられる制御ゲインＫｐ、Ｋｉは、冷媒流量Ｇに基づいて切り替わる。
【００７２】
すなわち、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２より大きい場合には、冷媒流量Ｇが冷媒流量Ｇ１より小さい場合に比べて、制御ゲインＫｐが大きくなる。冷媒流量Ｇが閾値Ｇ４より大きい場合には、冷媒流量Ｇが冷媒流量Ｇ３より小さい場合に比べて、制御ゲインＫｉが小さくなる。
【００７３】
ここで、冷媒流量Ｇは車室内の冷房負荷を示す情報である。冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２より大きくなると、冷房負荷が大きいと判定し、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ１より小さくなると、冷房負荷が小さいと判定する。このため、冷房負荷が大きいと判定される場合には冷房負荷が小さいと判定される場合に比べて制御ゲインＫｐが大きくなる。なお、冷房負荷の大小の判定の詳細については後述する。
【００７４】
一方、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ４より大きくなると、冷房負荷が大きいと判定し、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ３より小さくなると、冷房負荷が小さいと判定する。このため、冷房負荷が大きい場合には冷房負荷が小さい場合に比べて制御ゲインＫｉが大きくなる。
【００７５】
ここで、制御ゲインＫｐ、Ｋｉはその値が大きくなると、圧縮機１１の冷媒吐出容量における制御応答が大きくなる。制御応答とは、温度偏差Ｅ（ｎ）に対する指令値の変化量ΔＩの割合である。指令値の変化量ΔＩは、今回の指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）と前回の指令値Ｉｏｕｔ（ｎ−１）との偏差（Ｉｏｕｔ（ｎ）−Ｉｏｕｔ（ｎ−１））である。
【００７６】
以上説明した本実施形態によれば、冷房負荷が大きいと判定した場合には冷房負荷が小さいと判定した場合に比べて制御ゲインＫｐ、Ｋｉが大きくなる。制御ゲインＫｐ、Ｋｉが大きくなるほど、圧縮機１１の冷媒吐出容量の制御応答が大きくなる。
【００７７】
このため、冷房負荷が大きいと判定した場合には冷房負荷が小さいと判定した場合に比べて、圧縮機１１の冷媒吐出容量の制御応答が大きくなる。すなわち、冷房負荷が大きいと判定した場合には、冷房負荷が小さいと判定した場合に比べて、圧縮機１１の吐出冷媒流量の制御応答が大きくなる。このため、冷房負荷が大きい場合には、空気温度ＴＥが目標温度ＴＥＯに到達するのに生じる遅延が短くなる。
【００７８】
一方、冷房負荷が小さい場合には冷房負荷が大きい場合に比べて、冷媒吐出量の制御応答が小さくなるので、冷房負荷が小さい場合には、空気温度ＴＥの制御に際して、オーバーシュートやアンダーシュートが生じ難くなる。すなわち、空気温度ＴＥの制御に際して、ハンチングが生じ難くなる。
【００７９】
以上により、冷房負荷の大小にかかわらず、冷却用熱交換器９を通過した空気温度を良好に制御することができる。
【００８０】
次に、冷房負荷の大小の判定については説明する。
【００８１】
例えば、車室内の冷房運転を実施しているとき、内気導入口３が内外気切替ドア６により開口される。このため、冷却用熱交換器９には、内気導入口３を介して導入された内気が流れることになる。
【００８２】
車室内の冷房負荷が小さいときに、フェイス吹出口から吹き出される冷風により、室内温度Ｔｒは短期間で低下するので、温度偏差Ｅ（ｎ）が短期間で小さくなる。このため、圧縮機１１の冷媒吐出容量が小さくなり、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ１、Ｇ３より小さくなる。
【００８３】
一方、冷房負荷が大きいときには、フェイス吹出口から冷風が吹き出されても、室内温度Ｔｒが低下するのに遅延が生じる。このため、温度偏差をＥ（ｎ）が大きくなり、圧縮機１１の冷媒吐出容量が大きくなる。したがって、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２、Ｇ４より大きくなる。
【００８４】
以上により、本実施形態では、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２、Ｇ４より大きくなると、冷房負荷が大きいと判定し、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ１、Ｇ３より小さくなると、冷房負荷が小さいと判定することになる。
【００８５】
（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、流量センサにより検出された冷媒流量Ｇに基づいて冷房負荷の大小を判定した例を示したが、これに代えて、本第２実施形態では、冷媒流量Ｇの推定値を用いて冷房負荷の大小を判定する。なお、以下、冷媒流量Ｇの推定値を推定冷媒閾値ｇという。
【００８６】
本実施形態では、車両エンジン１１ｄの回転数を検出するための回転センサが用いられる。車両エンジン１１ｄの回転数は、圧縮機１１の回転数Ｎａとして用いられる。
【００８７】
圧縮機１１の冷媒吐出口と膨張弁１４の冷媒入口との間の冷媒圧力Ｐｈを検出する高圧センサが用いられる。圧縮機１１の冷媒吸入口と膨張弁１４の冷媒出口との間の冷媒圧力Ｐｓを検出する低圧センサが用いられる。
【００８８】
本実施形態の電子制御装置７０は、図４、図５のフローチャートにしたがって、蒸発器温度制御を実行する。
【００８９】
図４では、図２中のステップＳ１６０に代えて、ステップＳ１６１が用いられる。図５では、図３中のステップＳ１７０に代えて、ステップＳ１７１が用いられている。
【００９０】
図４のステップＳ１６１では、冷媒圧力Ｐｈ、冷媒圧力Ｐｓ、回転数Ｎａ、および前回の指令値Ｉ（ｎ）を下記の数式４に代入して推定冷媒閾値ｇを求める。
【００９１】
ｇ＝（Ｐｈ−Ｐｓ）×Ｎｃ×Ｉ（ｎ−１）…数式４
図５のステップＳ１７１では、推定冷媒閾値ｇに基づいて制御ゲインＫｐ、Ｋｉを決定する。制御ゲインＫｐ、Ｋｉの決定方法は、図３のステップＳ１７０の場合と同様であるため、省略する。
【００９２】
図４、図５中のフローチャートにおいてステップＳ１６１、Ｓ１７１以外のステップは、図２、図３と同様であるため、その説明を省略する。
【００９３】
以上説明した本実施形態では、推定冷媒閾値ｇを用いて制御ゲインＫｐ、Ｋｉを決定する。したがって、上述の第１実施形態と同様に、冷房負荷が大きいと判定した場合には冷房負荷が小さいと判定した場合に比べて、圧縮機１１の冷媒吐出容量の制御応答が大きくなる。このため、冷房負荷の大小にかかわらず、冷却用熱交換器９を通過した空気温度を良好に制御することができる。
【００９４】
（第３実施形態）
上述の第１実施形態では、制御ゲインＫｐ、Ｋｉを決定するのに用いられる冷媒流量Ｇの閾値を制御ゲイン毎に設けた例を示したが、これに代えて、共通の閾値を用いて制御ゲインＫｐ、Ｋｉを変更する本第３実施形態を示す。
【００９５】
本実施形態の電子制御装置７０は、図６、図７のフローチャートにしたがって、蒸発器温度制御を実行する。
【００９６】
図６では、図２中のステップＳ１７０に代えて、ステップＳ１７２が用いられる。図７では、図３中のステップＳ１８０に代えて、ステップＳ１８２が用いられている。
【００９７】
図６のステップＳ１７２では、後述する制御ゲインＫｐ、Ｋｉの変更に用いる係数αを冷媒流量Ｇに基づいて決定する。
【００９８】
具体的には、係数αとして、冷媒流量Ｇに応じて、２値α１、α２のうち一方の値を決める。値α２は値α１より大きな値である。係数αの決定に際してヒステリシスが設定されている。例えば、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２を上回ると、係数αとして値α２を決定する。冷媒流量Ｇが閾値Ｇ１より下がると、係数αとして値α１を決定する。閾値Ｇ２は閾値Ｇ１より大きな値である。
【００９９】
次に、図７のステップＳ１８２では、係数αを用いて制御ゲインＫｐ、Ｋｉを決定する。
【０１００】
具体的には、下記の数式５、数式６を用いて制御ゲインＫｐ、Ｋｉを決定する。
【０１０１】
Ｋｐ＝ａ１×α…数式５
Ｋｉ＝ａ２×α…数式６
ここで、ａ１は第１の定数、ａ２は第２の定数である。
【０１０２】
したがって、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２を上回ると、Ｋｐ＝ａ１×α２になり、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ１より下がると、Ｋｐ＝ａ１×α１になる。加えて、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２を上回ると、Ｋｉ＝ａ２×α２になり、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ１より下がると、Ｋｉ＝ａ２×α１になる。
【０１０３】
以上説明した本実施形態では、共通の閾値Ｇ１、Ｇ２を用いて、制御ゲインＫｐ、Ｋｉの変更することができる。すなわち、共通の閾値Ｇ１、Ｇ２を用いて、冷房負荷が大きいか否かを判定することになる。
【０１０４】
（第４実施形態）
上述の第１実施形態では、流量センサにより検出された冷媒流量Ｇに基づいて冷房負荷の大小を判定した例を示したが、これに代えて、本第４実施形態では、
冷媒圧力等を用いて冷房負荷が大きいか否かを判定する。
【０１０５】
本実施形態では、車両エンジン１１ｄの回転数を検出するための回転センサが用いられる。車両エンジン１１ｄの回転数は、圧縮機１１の回転数Ｎａとして用いられる。圧縮機１１の冷媒吐出口と膨張弁１４の冷媒入口との間の冷媒圧力Ｐｈを検出する高圧センサが用いられる。
【０１０６】
本実施形態の電子制御装置７０は、図８、図９のフローチャートにしたがって、蒸発器温度制御を実行する。
【０１０７】
図８では、図２中のステップＳ１６０に代えて、ステップＳ１６３が用いられる。図９では、図３中のステップＳ１７０に代えて、ステップＳ１７３が用いられている。
【０１０８】
図８のステップＳ１６３では、冷媒圧力Ｐｈ、回転数Ｎａ、空気温度ＴＥ（ｎ）、および前回の指令値Ｉ（ｎ−１）に基づいて冷媒流量ｇ’の大小を判定する。
【０１０９】
冷媒圧力Ｐｈが所定圧力Ｐｄ以上で、かつ回転数Ｎａが所定回転数Ｎｃ以上で、かつ空気温度ＴＥ（ｎ）が所定温度ｔ以上で、かつ前回の指令値Ｉ（ｎ−１）が所定値Ｉ以上であるときに、冷媒流量ｇ’が大きいと判定する。すなわち、冷房負荷が大きいと判定する。
【０１１０】
一方、冷媒圧力Ｐｈが所定圧力Ｐｄ未満である場合と、回転数Ｎａが所定回転数Ｎｃ未満で有る場合と、空気温度ＴＥ（ｎ）が所定温度ｔ未満である場合と、前回の指令値Ｉ（ｎ−１）が所定値Ｉ未満である場合とのうち、少なくとも１つの場合には、冷媒流量ｇ’が小さいと判定する。すなわち、冷房負荷が小さいと判定する。なお、冷媒圧力Ｐｈなどに基づいて冷媒流量ｇ’の大小を判定した理由は、後述する。
【０１１１】
図９のステップＳ１７３では、冷房負荷の大小に基づいて制御ゲインＫｐ、Ｋｉを決定する。冷房負荷が大きいと判定したときにはＫｐ＝Ｋｐ２、Ｋｉ＝Ｋｉ２とし、冷房負荷が小さいと判定したときにはＫｐ＝Ｋｐ１、Ｋｉ＝Ｋｉ１とする。
【０１１２】
ここで、値Ｋｐ１、Ｋｐ２、Ｋｉ１、Ｋｉ２は、上述の第１実施形形態の値Ｋｐ１、Ｋｐ２、Ｋｉ１、Ｋｉ２とそれぞれと同一である。
【０１１３】
したがって、冷房負荷が大きいと判定した場合には冷房負荷が小さいと判定した場合に比べて制御ゲインＫｐ、Ｋｉが大きくなる。したがって、上述の第１実施形形態と同様に、冷房負荷の大小にかかわらず、冷却用熱交換器９を通過した空気温度を良好に制御することができる。
【０１１４】
次に、本実施形態において冷媒圧力Ｐｈなどに基づいて冷媒流量ｇ’の大小を判定した理由について説明する。
【０１１５】
まず、冷房負荷が大きいときには、フェイス吹出口から冷風が吹き出されても、室内温度Ｔｒが低下するのに遅延が生じる。これに伴い、内気導入口３から導入された空気温度が低下するのに遅延が生じる。このため、空気温度ＴＥ（ｎ）が所定温度ｔより高くなり、温度偏差をＥ（ｎ）が大きくなる。これに伴い、温度偏差をＥ（ｎ）を小さくするために前回の指令値Ｉ（ｎ−１）は所定値Ｉより大きな値になる。よって、圧縮機１１の回転数Ｎａは所定回転数Ｎｃより大きくなり、圧縮機１１の冷媒吐出容量が大きくなる。したがって、冷媒圧力Ｐｈが
所定圧力Ｐｄより高くなる。
【０１１６】
これにより、冷媒圧力Ｐｈ≧Ｐｄ、かつ回転数Ｎａ≧Ｎｃ、かつＴＥ（ｎ）≧ｔ、かつＩ（ｎ−１）≧Ｉであるときには、車室内の冷房負荷が大きいと判定する。
【０１１７】
一方、冷房負荷が小さいときに、フェイス吹出口から吹き出される冷風により、室内温度Ｔｒは短期間で低下するので、空気温度ＴＥ（ｎ）が所定温度ｔより小さくなり、温度偏差をＥ（ｎ）が小さくなる。これに伴い、温度偏差Ｅ（ｎ）を維持するために前回の指令値Ｉ（ｎ−１）は所定値Ｉより小さな値になる。よって、圧縮機１１の回転数Ｎａは所定回転数Ｎｃより小さくなり、圧縮機１１の冷媒吐出容量が小さくなる。したがって、冷媒圧力Ｐｈが所定圧力Ｐｄより低くなる。
【０１１８】
これにより、冷媒圧力Ｐｈ＜Ｐｄ、回転数Ｎａ＜Ｎｃ、ＴＥ（ｎ）＜ｔ、Ｉ（ｎ−１）＜Ｉのうちいずれか１つに該当するときには、車室内の冷房負荷が小さいと判定する。
【０１１９】
（他の実施形態）
上述の第１〜第４実施形態では、数式３で用いられる制御ゲインＫｐ、Ｋｉのそれぞれを冷媒流量Ｇに基づいて変更した例を示したが、これに代えて、制御ゲインＫｐ、Ｋｉのいずれか一方を冷房負荷に基づいて変更してもよい。
【０１２０】
上述の第１〜第４実施形態では、ＰＩ制御により圧縮機１１の冷媒吐出容量を制御する例を示したが、これに代えて、ＰＩＤ制御により圧縮機１１の冷媒吐出容量を制御するようにしてもよい。
【０１２１】
すなわち、今回の指令値をＩｏｕｔ（ｎ）、前回の指令値をＩｏｕｔ（ｎ−１）、今回の温度偏差をＥ（ｎ）、前回の温度偏差をＥ（ｎ−１）、前々回の温度偏差をＥ（ｎ−２）、制御ゲインをＫｐ、Ｋｉ、Ｋｄとした場合に、電子制御装置７０は、図２中のステップＳ１８０において、下記数式４に基づいて指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）を繰り返し算出する。
【０１２２】
Ｉｏｕｔ（ｎ）＝Ｉｏｕｔ（ｎ−１）＋Ｋｐ×（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））
＋Ｋｉ×Ｅ（ｎ）
＋Ｋｄ×（（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））−（Ｅ（ｎ−１）−Ｅ（ｎ−２））…数式７
電子制御装置７０は、次の（１）、（２）のように、制御ゲインＫｐ、Ｋｉ、Ｋｄを冷房負荷に基づいて変更すればよい。
【０１２３】
（１）上述の第１実施形態と同様に、冷媒流量Ｇにより制御ゲインＫｐ、Ｋｉを決定する。制御ゲインＫｄとしては、冷媒流量Ｇに応じて、２値Ｋｄ１、Ｋｄ２のうち一方の値を決める。値Ｋｄ２は値Ｋｄ１より大きな値である。例えば、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２を上回ると、制御ゲインＫｄとして値Ｋｄ２を決定する。冷媒流量Ｇが閾値Ｇ１より下がると、制御ゲインＫｄとして値Ｋｄ１を決定する。閾値Ｇ２は閾値Ｇ１（＜Ｇ２）より大きな値である。
【０１２４】
（２） 上述の第３実施形態と同様に、冷媒流量Ｇに応じて２値α１、α２のうち一方の値を係数αとして決める。これに伴い、第１の定数をａ１、第２の定数をａ２、第３の定数をａ３としたときに、下記の数式８、数式９、数式１０を用いて制御ゲインＫｐ、Ｋｉ、Ｋｄを決める。
【０１２５】
Ｋｐ＝ａ１×α…数式８
Ｋｉ＝ａ２×α…数式９
Ｋｄ＝ａ３×α…数式１０
上述の各実施形態では、本発明に係る空調装置を車両用空調装置に適用した例を示したが、これに限らず、発明に係る空調装置を設置型の空調装置に適用してもよい。
【０１２６】
上述の各実施形態では、本発明に係る圧縮機１１として可変容量型圧縮機を用いた例を示したが、これに限らず、電動モータにより駆動され、かつ回転数により冷媒吐出流量が変化する電動型圧縮機を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の第１実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１の電子制御装置の制御処理の一部を示すフローチャートである。
【図３】図１の電子制御装置の制御処理の残りを示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態における電子制御装置の制御処理の一部を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態における電子制御装置の制御処理の残りを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３実施形態における電子制御装置の制御処理の一部を示すフローチャートである。
【図７】第３実施形態における電子制御装置の制御処理の残りを示すフローチャートである。
【図８】本発明の第４実施形態における電子制御装置の制御処理の一部を示すフローチャートである。
【図９】第４実施形態における電子制御装置の制御処理の残りを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２８】
１ 室内空調ユニット
２ 空調ケーシング
８ 送風機
９ 冷却用熱交換器
１０ 冷凍サイクル装置
１１ 圧縮機
１１ｄ 車両エンジン
１２ 凝縮器
１３ 気液分離器
１４ 膨張弁
１５ ヒータコア
１６ バイパス通路
１７ エアミックスドア
７０ 電子制御装置
７１ 外気センサ
７２ 内気センサ
７３ 日射センサ
７４ 水温センサ
７５ 冷却用熱交換器温度センサ
７６ 流量センサ
８０ 空調操作パネル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒を圧縮する圧縮機を備える空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空調装置では、例えば特許文献１に示すように、冷媒吐出容量を可変可能に構成された可変容量型圧縮機と、可変容量型圧縮機から吐出された冷媒により車室内空気を冷却する冷却用熱交換器とを備え、冷却用熱交換器を通過した空気により室内を冷房するものがある。
【０００３】
このものにおいて、電子制御装置が可変容量型圧縮機の冷媒吐出容量を制御することにより、可変容量型圧縮機から冷却用熱交換器に流入する冷媒流量を変化させることになる。このことにより、冷却用熱交換器を通過した空気温度を制御することができる。
【０００４】
そこで、冷却用熱交換器を通過した空気温度ＴＥを検出する温度センサを設け、電子制御装置は、ＰＩＤ制御（ＰＩＤ：Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）により、温度センサの検出温度ＴＥを目標温度ＴＥＯに一致させるように可変容量型圧縮機の冷媒吐出容量を制御する。
【特許文献１】特開平５−５８１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の空調装置において、電子制御装置が、温度センサの検出温度ＴＥと目標温度ＴＥＯとの温度偏差に基づいて可変容量型圧縮機の冷媒吐出容量を制御するため、室内の冷房負荷が大きい場合には、温度センサの検出温度ＴＥが目標温度ＴＥＯに到達するのに遅延が生じる。
【０００６】
また、電子制御装置が可変容量型圧縮機の冷媒吐出容量を制御する上で、温度センサの検出温度ＴＥが目標温度ＴＥＯに素早く到達させるようにＰＩＤ制御の制御ゲインを設定することも考えられるものの、室内の冷房負荷が小さい場合には、温度センサの検出温度ＴＥが目標温度ＴＥＯを越えるオーバーシュートや、検出温度ＴＥが目標温度ＴＥＯより低くなるアンダーシュートが生じることになる。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、室内の冷房負荷の大小にかかわらず、冷却用熱交換器を通過した空気温度を良好に制御できるようにした空調装置を提供することを目的とする。
【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、第２の算出手段（Ｓ１８０）の算出毎に指令値を前記圧縮機（１１）に出力して圧縮機（１１）の冷媒吐出量を制御する制御手段（Ｓ１９０）と、を備え、前記制御ゲインが大きくなるほど、前記冷媒吐出量の制御応答が大きくなるものであり、前記冷却用熱交換器（９）を通過した空気により室内を冷房する空調装置であって、
前記室内の冷房負荷が大きい場合には前記冷房負荷が小さい場合に比べて、前記冷媒吐出量の制御応答が大きくなるように前記制御ゲインを変更するゲイン変更手段（Ｓ１７０）を備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、制御応答とは、温度偏差に対する指令値の変化量の割合のことである。指令値の変化量とは、前回の指令値と今回の指令値との偏差のことである。
【００１０】
以上により、冷房負荷が大きい場合には冷房負荷が小さい場合に比べて、冷媒吐出量の制御応答が大きくなるので、冷房負荷が大きい場合には、温度センサの検出温度と目標温度に到達するのに生じる遅延が短くなる。
【００１１】
一方、冷房負荷が小さい場合には冷房負荷が大きい場合に比べて、冷媒吐出量の制御応答が小さくなるので、冷房負荷が小さい場合には、冷却用熱交換器を通過した空気温度の制御に際して、オーバーシュートやアンダーシュートが生じ難くなる。
【００１２】
以上により、室内の冷房負荷の大小にかかわらず、冷却用熱交換器を通過した空気温度を良好に制御することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明では、前記圧縮機（１１）と前記冷却用熱交換器（９）との間で流れる冷媒量を検出する流量センサ（７６）を備え、
前記流量センサ（７６）により検出された冷媒量が所定値以上である場合には前記冷房負荷が大きいとし、前記流量センサ（７６）により検出された冷媒量が所定値未満である場合には前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る発明では、前記圧縮機（１１）と前記冷却用熱交換器（９）との間で流れる冷媒量を推定する推定手段（Ｓ１６１）を備え、
前記推定手段（Ｓ１６１）により推定された冷媒量が所定値以上である場合には前記冷房負荷が大きいとし、前記推定手段（Ｓ１６１）により推定された冷媒量が所定値未満である場合には前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に係る発明では、前記圧縮機（１１）から吐出された冷媒を冷却する冷却器（１２）と、
前記冷却器（１２）の冷媒出口と前記冷却用熱交換器（９）の冷媒入口との間に配置され、前記冷却器（１２）により冷却された冷媒を減圧する減圧器（１４）と、
前記圧縮機（１１）の冷媒吐出口と前記減圧器（１４）の冷媒入口との間の冷媒圧力を検出する圧力センサと、を備え、
前記圧力センサの検出圧力が所定値以上である場合には前記冷房負荷が大きいとし、前記圧力センサの検出圧力が所定値未満である場合には前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に係る発明では、前記圧縮機（１１）から吐出された冷媒を冷却する冷却器（１２）と、
前記冷却器（１２）の冷媒出口と前記冷却用熱交換器（９）の冷媒入口との間に配置され、前記冷却器（１２）により冷却された冷媒を減圧する減圧器（１４）と、
前記圧縮機（１１）の冷媒吐出口と前記減圧器（１４）の冷媒入口との間の冷媒圧力を検出する圧力センサと、を備え、
前記圧縮機（１１）は、駆動源から出力される回転力により前記冷媒を圧縮するものであり、
前記圧縮機（１１）の回転数を検出する回転数センサを備え、
前記圧力センサの検出圧力が所定値以上で、かつ前記温度センサ（７５）の検出温度が所定温度以上で、かつ前記回転数センサの検出回転数が所定回転数以上で、かつ前記冷媒吐出量の指令値が所定値以上であるときには、前記冷房負荷が大きいとし、
前記圧力センサの検出圧力が所定値未満である場合と、前記温度センサ（７５）の検出温度が所定温度未満である場合と、前記回転数センサの検出回転数が所定回転数未満である場合と、前記冷媒吐出量の指令値が所定値未満である場合とのうち少なくとも１つの場合には、前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に係る発明では、今回の前記指令値をＩｏｕｔ（ｎ）、前回の前記指令値をＩｏｕｔ（ｎ−１）、今回の前記温度偏差をＥ（ｎ）、前回の前記温度偏差をＥ（ｎ−１）、第１の係数をＫｐ、第２の係数をＫｉとした場合に、前記算出手段は、下記数式１に基づいて前記指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）を繰り返し算出するようになっており、
Ｉｏｕｔ（ｎ）＝Ｉｏｕｔ（ｎ−１）
＋Ｋｐ×（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））＋Ｋｉ×Ｅ（ｎ）…数式１
前記ゲイン変更手段（１７０）は、前記第１、第２の係数をＫｐ、Ｋｉのうち少なくとも一方を前記制御ゲインとして変更することを特徴とする。
【００１８】
請求項７に係る発明では、第１の定数をａ１、第２の定数をａ２、変数をαとし、Ｋｐ＝ａ１×α、およびＫｉ＝ａ２×αが成立する場合に、前記ゲイン変更手段（１７０）は、前記変数αを変更することにより、前記第１、第２の係数をＫｐ、Ｋｉのそれぞれを前記制御ゲインとして変更することを特徴とする。
【００１９】
請求項８に係る発明では、今回の前記指令値をＩｏｕｔ（ｎ）、前回の前記指令値をＩｏｕｔ（ｎ−１）、今回の前記温度偏差をＥ（ｎ）、前回の前記温度偏差をＥ（ｎ−１）、前々回の前記温度偏差をＥ（ｎ−２）、第１の係数をＫｐ、第２の係数をＫｉ、第３の係数をＫｄとした場合に、前記算出手段は、下記数式２に基づいて前記指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）を繰り返し算出するようになっており、
Ｉｏｕｔ（ｎ）＝Ｉｏｕｔ（ｎ−１）＋Ｋｐ×（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））
＋Ｋｉ×Ｅ（ｎ）
＋Ｋｄ×（（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））−（Ｅ（ｎ−１）−Ｅ（ｎ−２））…数式２
前記ゲイン変更手段（１７０）は、前記第１、第２、第３の係数のうち少なくとも１つの係数を前記制御ゲインとして変更することを特徴とする。
【００２０】
請求項９に係る発明では、第１の定数をａ１、第２の定数をａ２、第３の定数をａ３、変数をαとし、Ｋｐ＝ａ１×α、Ｋｉ＝ａ２×α、およびＫｄ＝ａ３×αが成立する場合に、前記ゲイン変更手段（１７０）は、前記変数αを変更することにより、前記第１、第２、第３の係数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄのそれぞれを前記制御ゲインとして変更することを特徴とする。
【００２１】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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】
【００２２】
（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。図１に本実施形態の全体構成の構成を示す。
【００２３】
車両用空調装置は、車室内最前部の計器盤内側に配設される室内空調ユニット１を備えている。室内空調ユニット１は空調ケーシング２を有している。空調ケーシング２は、車室内へ向かって空気が送風される空気通路を構成する。
【００２４】
空調ケーシング２の空気通路の最上流部には、内気導入口３および外気導入口４を有する内外気切替箱５が配置されている。内外気切替箱５内には内外気切替ドア６が回転自在に支持されている。内外気切替ドア６は、サーボモータ７によって駆動され、内気導入口３と外気導入口４とのうち少なくとも一方を開放する。
【００２５】
内外気切替箱５の下流側には、車室内に向かって空気を送風する電動式の送風機８が配置されている。送風機８は、遠心式の送風ファン８ａをモータ８ｂにより駆動するようになっている。送風機８の下流側には送風空気を冷却する冷却用熱交換器９が配置されている。
【００２６】
冷却用熱交換器９は、圧縮機１１、凝縮器１２、気液分離器１３、膨張弁１４とともに周知の冷凍サイクル装置１０を構成し、送風機８から送風された送風空気を冷却する熱交換器である。
【００２７】
圧縮機１１は、プーリ１１ａおよびベルト１１ｃを介して車両エンジンＥの回転動力が伝達されて回転駆動され、冷媒を吸入し、圧縮し、吐出する。
【００２８】
本実施形態の圧縮機１１は、外部からの指令値Ｉｏｕｔにより冷媒吐出容量を連続的に可変する電磁弁１１ｂを備える斜板式の可変容量型圧縮機である。圧縮機１１の冷媒吐出容量は、指令値Ｉｏｕｔの増大に伴って増大するようになっている。
【００２９】
凝縮器１２は、圧縮機１１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、冷媒を冷却する冷却器である。気液分離器１３は、凝縮器１２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。膨張弁１４は、気液分離器１３で分離された液相冷媒を減圧膨張させる。
【００３０】
冷却用熱交換器９は、膨張弁１４で減圧膨張された冷媒と送風機８から送風された送風空気との間で熱交換して送風機８からの送風空気を冷却する。
【００３１】
室内空調ユニット１には、冷却用熱交換器９から吹き出される冷風を加熱するヒータコア１５が配置されている。ヒータコア１５は、車両エンジン１１ｄの冷却水を熱源として、冷却用熱交換器９からの冷風を加熱する加熱用熱交換器である。ヒータコア１５の側方にはバイパス通路１６が形成され、このバイパス通路１６にはヒータコア１５のバイパスする空気が流れる。
【００３２】
冷却用熱交換器９とヒータコア１５との間には、エアミックスドア１７が回転自在に支持されている。エアミックスドア１７は、ヒータコア１５およびバイパス通路１６とともに、温度調節ユニットを構成するもので、サーボモータ１８により駆動される。
【００３３】
エアミックスドア１７の開度により、ヒータコア１５を通る空気量（温風量）と、バイパス通路１６を通過してヒータコア１５をバイパスする空気量（冷風量）との割合を調節して、車室内に吹き出す空気の温度が調整されるようになっている。
【００３４】
空調ケーシング２の空気通路の最下流部には、車両の前面窓ガラスＷに向けて空調風を吹き出すためのデフロスタ開口部１９、乗員の顔部に向けて空調風を吹き出すためのフェイス開口部２０、および乗員の足元部に向けて空調風を吹き出すためのフット開口部２１の計３種類の開口部が設けられている。
【００３５】
開口部１９〜２１の上流部にはデフロスタドア２２、フェイスドア２３およびフットドア２４が回転自在に配置されている。ドア２２〜２４は、図示しないリンク機構を介して共通のサーボモータ２５によって開閉操作される。フェイス開口部２０は、ダクト（図示省略）を介して計器盤のフェイス吹出口に連通されている。
【００３６】
次に、本実施形態の車両用空調装置の電気的構成について図１を参照して説明する。
【００３７】
車両用空調装置は、電子制御装置７０、外気センサ７１、内気センサ７２、日射センサ７３、水温センサ７４、冷却用熱交換器温度センサ７５、流量センサ７６、および空調操作パネル８０を備える。
【００３８】
外気センサ７１は外気温Ｔａｍを検出するセンサである。内気センサ７２は内気温Ｔｒを検出するセンサである。日射センサ７３は車室内に入射する日射量Ｔｓを検出するセンサである。水温センサ７４はエンジン１１ｄの冷却水温度Ｔｗを検出するセンサである。
【００３９】
冷却用熱交換器温度センサ７５は、冷却用熱交換器９を通過した空気温度ＴＥを検出する温度センサである。流量センサ７６は、圧縮機１１の冷媒吐出口と凝縮器１２の冷媒入口との間に配置され、圧縮機１１から凝縮器１２に流れる冷媒流量Ｇを検出する。
【００４０】
空調操作パネル８０には、車室内の希望温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定スイッチ８０ａ、および圧縮機１１の稼働および停止を設定するＡＣスイッチ８０ｂなどから構成されている。
【００４１】
電子制御装置７０は、マイクロコンピュータおよびメモリなどから構成されている。マイクロコンピュータは、空調制御処理を実行し、空調制御処理の実行に伴って、センサ７１、７２…７５の出力信号および空調操作パネル８０の出力信号に基づいて、電磁弁１１ｂおよびモータ７、８ｂ、１８、２５を制御する。メモリには、コンピュータプログラム以外に、各種データが記憶されている。
【００４２】
次に、本実施形態の作動について図５、図６を参照して説明する。
【００４３】
まず、電子制御装置７０による空調制御処理の概略作動について説明する。
【００４４】
すなわち、吹き出し空気温度ＴＥが目標温度ＴＥＯに近づくように圧縮機１１の冷媒吐出容量を制御する。なお、圧縮機１１の蒸発器温度制御の詳細については後述する。
【００４５】
続いて、希望温度Ｔｓｅｔ、内気温度Ｔｒ、外気温度Ｔａｍ、日射量Ｔｓを数式３に代入して目標吹き出し空気温度ＴＡＯを算出する。目標吹き出し空気温度ＴＡＯは、温度センサの検出温度Ｔｒが希望温度Ｔｓｅｔを維持するために必要であるフェイス吹出口３１〜３４からの目標吹き出し温度である。
【００４６】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−ＫＲ×Ｔｒ
−ＫＡＭ×Ｔａｍ−ＫＳ×Ｔｓ＋Ｃ…（数式１）
なお、Ｋｓｅｔ、ＫＲ、ＫＡＭおよびＫＳはゲインで、Ｃは補正用の定数である。
【００４７】
続いて、目標吹き出し空気温度ＴＡＯに基づいてサーボモータ７を制御する。これに伴って、内外気切替ドア６によって内気導入口３と外気導入口４とのうち少なくとも一方が開放される。例えば、目標吹き出し空気温度ＴＡＯが所定温度以下で、冷房運転が実施されているときには、内外気切替ドア６によって内気導入口３だけが開口される。
【００４８】
さらに、目標吹き出し空気温度ＴＡＯに基づいて送風機８のモータ８ｂの目標回転数Ｎａを求める。これに加えて、送風機８のモータ８ｂの回転数を目標回転数Ｎａに近づけるようにモータ８ｂを制御する。これにより、送風機８の送風量が目標送風量に近づくことになる。
【００４９】
さらに、目標吹き出し空気温度ＴＡＯに基づいてサーボモータ２５を制御して、デフロスタドア２２、フェイスドア２３およびフットドア２４をそれぞれ開閉する。
【００５０】
次に、目標吹き出し空気温度ＴＡＯ、冷却用熱交換器９の吹き出し空気温度ＴＥ、およびエンジン冷却水温度Ｔｗを数式４に代入してエアミックスドア１７の目標開度ＳＷを算出する。
【００５１】
ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−ＴＥ）／（Ｔｗ−ＴＥ）｝×１００（％）…（数式２）
続いて、エアミックスドア１７の開度を目標開度ＳＷに近づけるようにサーボモータ１８を制御する。これにより、開口部１９〜２１から吹き出される空気温度が目標吹き出し空気温度ＴＡＯに近づくことになる。
【００５２】
次に、本実施形態の圧縮機１１の蒸発器温度制御の詳細について図２、図３を参照して説明する。図２、図３は蒸発器温度制御を示すフローチャートである。
【００５３】
電子制御装置７０は、図２、図３のフローチャートにしたがって、蒸発器温度制御を実行する。ＡＣスイッチ８０ｂがオンされているときに、蒸発器温度制御の実行が開始される。蒸発器温度制御の実行は繰り返し行われる。
【００５４】
まず、ステップＳ１００において、制御処理の実行回数ｎを１と設定して、次のステップＳ１１０において、温度偏差Ｅ（ｎ−１）（＝Ｅ（０））を０とする。温度偏差Ｅ（ｎ−１）は、空気温度ＴＥと目標温度ＴＥＯとの温度偏差の初期値である。目標温度ＴＥＯは、冷却用熱交換器温度センサ７５からの吹き出し空気温度の目標温度である。
【００５５】
次のステップＳ１２０において、センサ７１、７２、７３から内気温度Ｔｒ、外気温度Ｔａｍ、および日射量Ｔｓを取り込む。続いて、ステップＳ１３０において、内気温度Ｔｒ、外気温度Ｔａｍ、および日射量Ｔｓに基づいて、目標温度ＴＥＯ（ｎ）を算出する。
【００５６】
次のステップ１４０において、冷却用熱交換器温度センサ７５から空気温度ＴＥ（ｎ）を取り込む。空気温度ＴＥ（ｎ）は、ｎ回目の冷却用熱交換器温度センサ７５の検出温度である。
【００５７】
次のステップ１５０において、空気温度ＴＥ（ｎ）と目標温度ＴＥＯ（ｎ）との温度偏差Ｅ（ｎ）（＝ＴＥ（ｎ）−ＴＥＯ（ｎ））を求める。
【００５８】
次のステップＳ１６０において、流量センサ７６から冷媒流量Ｇを取り込む。続いて、ステップＳ１７０において、冷媒流量Ｇから制御ゲインＫｐ、Ｋｉを決定する。
【００５９】
まず、制御ゲインＫｐとして、冷媒流量Ｇに応じて、２値Ｋｐ１、Ｋｐ２のうち一方の値を決める。値Ｋｐ２は値Ｋｐ１より大きな値である。制御ゲインＫｐの決定に際してヒステリシスが設定されている。例えば、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２を上回ると、制御ゲインＫｐとして値Ｋｐ２を決定する。冷媒流量Ｇが閾値Ｇ１より下がると、制御ゲインＫｐとして値Ｋｐ１を決定する。閾値Ｇ２は閾値Ｇ１（＜Ｇ２）より大きな値である。
【００６０】
このように、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２より大きい場合には、冷媒流量Ｇが冷媒流量Ｇ１より小さい場合に比べて、制御ゲインＫｐを大きくする。
【００６１】
また、制御ゲインＫｉとして、冷媒流量Ｇに応じて、２値Ｋｉ１、Ｋｉ２（＞Ｋｐ１）のうち一方の値を決める。値Ｋｉ２は値Ｋｉ１より大きな値である。制御ゲインＫｉの決定に際してヒステリシスが設定されている。例えば、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ４を上回ると、制御ゲインＫｉとして値Ｋｉ２を決定する。冷媒流量Ｇが閾値Ｇ３より下がると、制御ゲインＫｉとして値Ｋｉ１を決定する。閾値Ｇ４は閾値Ｇ３（＜Ｇ４）より大きな値である。
【００６２】
このように、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ４より大きい場合には、冷媒流量Ｇが冷媒流量Ｇ３より小さい場合に比べて、制御ゲインＫｉが小さくなる。
【００６３】
次に、図３のステップＳ１８０において、前回の指令値をＩｏｕｔ（ｎ−１）、今回の温度偏差をＥ（ｎ）、前回の温度偏差をＥ（ｎ−１）として、圧縮機１１の冷媒吐出容量における今回の指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）を数式１に基づいて算出する。
【００６４】
Ｉｏｕｔ（ｎ）＝Ｉｏｕｔ（ｎ−１）
＋Ｋｐ×（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））＋Ｋｉ×Ｅ（ｎ）…（数式３）
次のステップＳ１９０において、今回の指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）を圧縮機１１の電磁弁１１ｂに出力する。これにより、電磁弁１１ｂが駆動されて、圧縮機１１の冷媒吐出容量が制御される。すなわち、ＰＩ制御により圧縮機１１の冷媒吐出容量が制御されることになる。
【００６５】
次に、ステップＳ２００において、当該蒸発器温度制御を継続するか否かを判定する。ＡＣスイッチ８０ｂがオフされているときに、ステップＳ２００において、ＮＯと判定する。その後、ステップＳ２１０に進んで、当該蒸発器温度制御を終了する。
【００６６】
また、ＡＣスイッチ８０ｂがオンされているときに、ステップＳ２００において、ＹＥＳと判定する。これに伴い、次のステップＳ２２０において、指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）を指令値Ｉｏｕｔ（ｎ−１）に代入する。次のステップＳ２３０において、温度偏差Ｅ（ｎ）を温度偏差Ｅ（ｎ−１）に代入する。次のステップＳ２３０において、実行回数ｎの値を１つインクリメントする（ｎ＝ｎ＋１）。
【００６７】
その後、図２のステップＳ１２０に進んで、指令値Ｉｏｕｔ（ｎ−１）と温度偏差Ｅ（ｎ−１）とを用いて上述と同様に、ステップＳ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０、Ｓ１８０、Ｓ１９０、Ｓ２００の処理を繰り返す。
【００６８】
これにより、ＡＣスイッチ８０ｂがオンされている限り、指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）に応じて圧縮機１１の冷媒吐出容量が制御される。圧縮機１１は、車両エンジンＥの回転動力により駆動され、冷媒を吸入し、圧縮し、吐出する。
【００６９】
圧縮機１１から吐出された冷媒は凝縮器１２により凝縮冷却される。この冷却された冷媒は気液分離器１３により気相冷媒と液相冷媒とに分離される。膨張弁１４は、気液分離器１３で分離された液相冷媒を減圧膨張させる。この減圧膨張された冷媒は冷却用熱交換器９に流入する。冷却用熱交換器９は、膨張弁１４からの冷媒が蒸発することにより送風機８から送風された送風空気を冷却する。
【００７０】
ここで、冷却用熱交換器９は、膨張弁１４から流入する冷媒量は、上述の如く、圧縮機１１の冷媒吐出容量により変化する。冷媒吐出容量は、指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）により制御される。
【００７１】
ここで、指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）を算出する際に用いられる制御ゲインＫｐ、Ｋｉは、冷媒流量Ｇに基づいて切り替わる。
【００７２】
すなわち、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２より大きい場合には、冷媒流量Ｇが冷媒流量Ｇ１より小さい場合に比べて、制御ゲインＫｐが大きくなる。冷媒流量Ｇが閾値Ｇ４より大きい場合には、冷媒流量Ｇが冷媒流量Ｇ３より小さい場合に比べて、制御ゲインＫｉが小さくなる。
【００７３】
ここで、冷媒流量Ｇは車室内の冷房負荷を示す情報である。冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２より大きくなると、冷房負荷が大きいと判定し、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ１より小さくなると、冷房負荷が小さいと判定する。このため、冷房負荷が大きいと判定される場合には冷房負荷が小さいと判定される場合に比べて制御ゲインＫｐが大きくなる。なお、冷房負荷の大小の判定の詳細については後述する。
【００７４】
一方、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ４より大きくなると、冷房負荷が大きいと判定し、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ３より小さくなると、冷房負荷が小さいと判定する。このため、冷房負荷が大きい場合には冷房負荷が小さい場合に比べて制御ゲインＫｉが大きくなる。
【００７５】
ここで、制御ゲインＫｐ、Ｋｉはその値が大きくなると、圧縮機１１の冷媒吐出容量における制御応答が大きくなる。制御応答とは、温度偏差Ｅ（ｎ）に対する指令値の変化量ΔＩの割合である。指令値の変化量ΔＩは、今回の指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）と前回の指令値Ｉｏｕｔ（ｎ−１）との偏差（Ｉｏｕｔ（ｎ）−Ｉｏｕｔ（ｎ−１））である。
【００７６】
以上説明した本実施形態によれば、冷房負荷が大きいと判定した場合には冷房負荷が小さいと判定した場合に比べて制御ゲインＫｐ、Ｋｉが大きくなる。制御ゲインＫｐ、Ｋｉが大きくなるほど、圧縮機１１の冷媒吐出容量の制御応答が大きくなる。
【００７７】
このため、冷房負荷が大きいと判定した場合には冷房負荷が小さいと判定した場合に比べて、圧縮機１１の冷媒吐出容量の制御応答が大きくなる。すなわち、冷房負荷が大きいと判定した場合には、冷房負荷が小さいと判定した場合に比べて、圧縮機１１の吐出冷媒流量の制御応答が大きくなる。このため、冷房負荷が大きい場合には、空気温度ＴＥが目標温度ＴＥＯに到達するのに生じる遅延が短くなる。
【００７８】
一方、冷房負荷が小さい場合には冷房負荷が大きい場合に比べて、冷媒吐出量の制御応答が小さくなるので、冷房負荷が小さい場合には、空気温度ＴＥの制御に際して、オーバーシュートやアンダーシュートが生じ難くなる。すなわち、空気温度ＴＥの制御に際して、ハンチングが生じ難くなる。
【００７９】
以上により、冷房負荷の大小にかかわらず、冷却用熱交換器９を通過した空気温度を良好に制御することができる。
【００８０】
次に、冷房負荷の大小の判定については説明する。
【００８１】
例えば、車室内の冷房運転を実施しているとき、内気導入口３が内外気切替ドア６により開口される。このため、冷却用熱交換器９には、内気導入口３を介して導入された内気が流れることになる。
【００８２】
車室内の冷房負荷が小さいときに、フェイス吹出口から吹き出される冷風により、室内温度Ｔｒは短期間で低下するので、温度偏差Ｅ（ｎ）が短期間で小さくなる。このため、圧縮機１１の冷媒吐出容量が小さくなり、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ１、Ｇ３より小さくなる。
【００８３】
一方、冷房負荷が大きいときには、フェイス吹出口から冷風が吹き出されても、室内温度Ｔｒが低下するのに遅延が生じる。このため、温度偏差をＥ（ｎ）が大きくなり、圧縮機１１の冷媒吐出容量が大きくなる。したがって、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２、Ｇ４より大きくなる。
【００８４】
以上により、本実施形態では、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２、Ｇ４より大きくなると、冷房負荷が大きいと判定し、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ１、Ｇ３より小さくなると、冷房負荷が小さいと判定することになる。
【００８５】
（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、流量センサにより検出された冷媒流量Ｇに基づいて冷房負荷の大小を判定した例を示したが、これに代えて、本第２実施形態では、冷媒流量Ｇの推定値を用いて冷房負荷の大小を判定する。なお、以下、冷媒流量Ｇの推定値を推定冷媒閾値ｇという。
【００８６】
本実施形態では、車両エンジン１１ｄの回転数を検出するための回転センサが用いられる。車両エンジン１１ｄの回転数は、圧縮機１１の回転数Ｎａとして用いられる。
【００８７】
圧縮機１１の冷媒吐出口と膨張弁１４の冷媒入口との間の冷媒圧力Ｐｈを検出する高圧センサが用いられる。圧縮機１１の冷媒吸入口と膨張弁１４の冷媒出口との間の冷媒圧力Ｐｓを検出する低圧センサが用いられる。
【００８８】
本実施形態の電子制御装置７０は、図４、図５のフローチャートにしたがって、蒸発器温度制御を実行する。
【００８９】
図４では、図２中のステップＳ１６０に代えて、ステップＳ１６１が用いられる。図５では、図３中のステップＳ１７０に代えて、ステップＳ１７１が用いられている。
【００９０】
図４のステップＳ１６１では、冷媒圧力Ｐｈ、冷媒圧力Ｐｓ、回転数Ｎａ、および前回の指令値Ｉ（ｎ）を下記の数式４に代入して推定冷媒閾値ｇを求める。
【００９１】
ｇ＝（Ｐｈ−Ｐｓ）×Ｎｃ×Ｉ（ｎ−１）…数式４
図５のステップＳ１７１では、推定冷媒閾値ｇに基づいて制御ゲインＫｐ、Ｋｉを決定する。制御ゲインＫｐ、Ｋｉの決定方法は、図３のステップＳ１７０の場合と同様であるため、省略する。
【００９２】
図４、図５中のフローチャートにおいてステップＳ１６１、Ｓ１７１以外のステップは、図２、図３と同様であるため、その説明を省略する。
【００９３】
以上説明した本実施形態では、推定冷媒閾値ｇを用いて制御ゲインＫｐ、Ｋｉを決定する。したがって、上述の第１実施形態と同様に、冷房負荷が大きいと判定した場合には冷房負荷が小さいと判定した場合に比べて、圧縮機１１の冷媒吐出容量の制御応答が大きくなる。このため、冷房負荷の大小にかかわらず、冷却用熱交換器９を通過した空気温度を良好に制御することができる。
【００９４】
（第３実施形態）
上述の第１実施形態では、制御ゲインＫｐ、Ｋｉを決定するのに用いられる冷媒流量Ｇの閾値を制御ゲイン毎に設けた例を示したが、これに代えて、共通の閾値を用いて制御ゲインＫｐ、Ｋｉを変更する本第３実施形態を示す。
【００９５】
本実施形態の電子制御装置７０は、図６、図７のフローチャートにしたがって、蒸発器温度制御を実行する。
【００９６】
図６では、図２中のステップＳ１７０に代えて、ステップＳ１７２が用いられる。図７では、図３中のステップＳ１８０に代えて、ステップＳ１８２が用いられている。
【００９７】
図６のステップＳ１７２では、後述する制御ゲインＫｐ、Ｋｉの変更に用いる係数αを冷媒流量Ｇに基づいて決定する。
【００９８】
具体的には、係数αとして、冷媒流量Ｇに応じて、２値α１、α２のうち一方の値を決める。値α２は値α１より大きな値である。係数αの決定に際してヒステリシスが設定されている。例えば、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２を上回ると、係数αとして値α２を決定する。冷媒流量Ｇが閾値Ｇ１より下がると、係数αとして値α１を決定する。閾値Ｇ２は閾値Ｇ１より大きな値である。
【００９９】
次に、図７のステップＳ１８２では、係数αを用いて制御ゲインＫｐ、Ｋｉを決定する。
【０１００】
具体的には、下記の数式５、数式６を用いて制御ゲインＫｐ、Ｋｉを決定する。
【０１０１】
Ｋｐ＝ａ１×α…数式５
Ｋｉ＝ａ２×α…数式６
ここで、ａ１は第１の定数、ａ２は第２の定数である。
【０１０２】
したがって、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２を上回ると、Ｋｐ＝ａ１×α２になり、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ１より下がると、Ｋｐ＝ａ１×α１になる。加えて、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２を上回ると、Ｋｉ＝ａ２×α２になり、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ１より下がると、Ｋｉ＝ａ２×α１になる。
【０１０３】
以上説明した本実施形態では、共通の閾値Ｇ１、Ｇ２を用いて、制御ゲインＫｐ、Ｋｉの変更することができる。すなわち、共通の閾値Ｇ１、Ｇ２を用いて、冷房負荷が大きいか否かを判定することになる。
【０１０４】
（第４実施形態）
上述の第１実施形態では、流量センサにより検出された冷媒流量Ｇに基づいて冷房負荷の大小を判定した例を示したが、これに代えて、本第４実施形態では、
冷媒圧力等を用いて冷房負荷が大きいか否かを判定する。
【０１０５】
本実施形態では、車両エンジン１１ｄの回転数を検出するための回転センサが用いられる。車両エンジン１１ｄの回転数は、圧縮機１１の回転数Ｎａとして用いられる。圧縮機１１の冷媒吐出口と膨張弁１４の冷媒入口との間の冷媒圧力Ｐｈを検出する高圧センサが用いられる。
【０１０６】
本実施形態の電子制御装置７０は、図８、図９のフローチャートにしたがって、蒸発器温度制御を実行する。
【０１０７】
図８では、図２中のステップＳ１６０に代えて、ステップＳ１６３が用いられる。図９では、図３中のステップＳ１７０に代えて、ステップＳ１７３が用いられている。
【０１０８】
図８のステップＳ１６３では、冷媒圧力Ｐｈ、回転数Ｎａ、空気温度ＴＥ（ｎ）、および前回の指令値Ｉ（ｎ−１）に基づいて冷媒流量ｇ’の大小を判定する。
【０１０９】
冷媒圧力Ｐｈが所定圧力Ｐｄ以上で、かつ回転数Ｎａが所定回転数Ｎｃ以上で、かつ空気温度ＴＥ（ｎ）が所定温度ｔ以上で、かつ前回の指令値Ｉ（ｎ−１）が所定値Ｉ以上であるときに、冷媒流量ｇ’が大きいと判定する。すなわち、冷房負荷が大きいと判定する。
【０１１０】
一方、冷媒圧力Ｐｈが所定圧力Ｐｄ未満である場合と、回転数Ｎａが所定回転数Ｎｃ未満で有る場合と、空気温度ＴＥ（ｎ）が所定温度ｔ未満である場合と、前回の指令値Ｉ（ｎ−１）が所定値Ｉ未満である場合とのうち、少なくとも１つの場合には、冷媒流量ｇ’が小さいと判定する。すなわち、冷房負荷が小さいと判定する。なお、冷媒圧力Ｐｈなどに基づいて冷媒流量ｇ’の大小を判定した理由は、後述する。
【０１１１】
図９のステップＳ１７３では、冷房負荷の大小に基づいて制御ゲインＫｐ、Ｋｉを決定する。冷房負荷が大きいと判定したときにはＫｐ＝Ｋｐ２、Ｋｉ＝Ｋｉ２とし、冷房負荷が小さいと判定したときにはＫｐ＝Ｋｐ１、Ｋｉ＝Ｋｉ１とする。
【０１１２】
ここで、値Ｋｐ１、Ｋｐ２、Ｋｉ１、Ｋｉ２は、上述の第１実施形形態の値Ｋｐ１、Ｋｐ２、Ｋｉ１、Ｋｉ２とそれぞれと同一である。
【０１１３】
したがって、冷房負荷が大きいと判定した場合には冷房負荷が小さいと判定した場合に比べて制御ゲインＫｐ、Ｋｉが大きくなる。したがって、上述の第１実施形形態と同様に、冷房負荷の大小にかかわらず、冷却用熱交換器９を通過した空気温度を良好に制御することができる。
【０１１４】
次に、本実施形態において冷媒圧力Ｐｈなどに基づいて冷媒流量ｇ’の大小を判定した理由について説明する。
【０１１５】
まず、冷房負荷が大きいときには、フェイス吹出口から冷風が吹き出されても、室内温度Ｔｒが低下するのに遅延が生じる。これに伴い、内気導入口３から導入された空気温度が低下するのに遅延が生じる。このため、空気温度ＴＥ（ｎ）が所定温度ｔより高くなり、温度偏差をＥ（ｎ）が大きくなる。これに伴い、温度偏差をＥ（ｎ）を小さくするために前回の指令値Ｉ（ｎ−１）は所定値Ｉより大きな値になる。よって、圧縮機１１の回転数Ｎａは所定回転数Ｎｃより大きくなり、圧縮機１１の冷媒吐出容量が大きくなる。したがって、冷媒圧力Ｐｈが
所定圧力Ｐｄより高くなる。
【０１１６】
これにより、冷媒圧力Ｐｈ≧Ｐｄ、かつ回転数Ｎａ≧Ｎｃ、かつＴＥ（ｎ）≧ｔ、かつＩ（ｎ−１）≧Ｉであるときには、車室内の冷房負荷が大きいと判定する。
【０１１７】
一方、冷房負荷が小さいときに、フェイス吹出口から吹き出される冷風により、室内温度Ｔｒは短期間で低下するので、空気温度ＴＥ（ｎ）が所定温度ｔより小さくなり、温度偏差をＥ（ｎ）が小さくなる。これに伴い、温度偏差Ｅ（ｎ）を維持するために前回の指令値Ｉ（ｎ−１）は所定値Ｉより小さな値になる。よって、圧縮機１１の回転数Ｎａは所定回転数Ｎｃより小さくなり、圧縮機１１の冷媒吐出容量が小さくなる。したがって、冷媒圧力Ｐｈが所定圧力Ｐｄより低くなる。
【０１１８】
これにより、冷媒圧力Ｐｈ＜Ｐｄ、回転数Ｎａ＜Ｎｃ、ＴＥ（ｎ）＜ｔ、Ｉ（ｎ−１）＜Ｉのうちいずれか１つに該当するときには、車室内の冷房負荷が小さいと判定する。
【０１１９】
（他の実施形態）
上述の第１〜第４実施形態では、数式３で用いられる制御ゲインＫｐ、Ｋｉのそれぞれを冷媒流量Ｇに基づいて変更した例を示したが、これに代えて、制御ゲインＫｐ、Ｋｉのいずれか一方を冷房負荷に基づいて変更してもよい。
【０１２０】
上述の第１〜第４実施形態では、ＰＩ制御により圧縮機１１の冷媒吐出容量を制御する例を示したが、これに代えて、ＰＩＤ制御により圧縮機１１の冷媒吐出容量を制御するようにしてもよい。
【０１２１】
すなわち、今回の指令値をＩｏｕｔ（ｎ）、前回の指令値をＩｏｕｔ（ｎ−１）、今回の温度偏差をＥ（ｎ）、前回の温度偏差をＥ（ｎ−１）、前々回の温度偏差をＥ（ｎ−２）、制御ゲインをＫｐ、Ｋｉ、Ｋｄとした場合に、電子制御装置７０は、図２中のステップＳ１８０において、下記数式４に基づいて指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）を繰り返し算出する。
【０１２２】
Ｉｏｕｔ（ｎ）＝Ｉｏｕｔ（ｎ−１）＋Ｋｐ×（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））
＋Ｋｉ×Ｅ（ｎ）
＋Ｋｄ×（（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））−（Ｅ（ｎ−１）−Ｅ（ｎ−２））…数式７
電子制御装置７０は、次の（１）、（２）のように、制御ゲインＫｐ、Ｋｉ、Ｋｄを冷房負荷に基づいて変更すればよい。
【０１２３】
（１）上述の第１実施形態と同様に、冷媒流量Ｇにより制御ゲインＫｐ、Ｋｉを決定する。制御ゲインＫｄとしては、冷媒流量Ｇに応じて、２値Ｋｄ１、Ｋｄ２のうち一方の値を決める。値Ｋｄ２は値Ｋｄ１より大きな値である。例えば、冷媒流量Ｇが閾値Ｇ２を上回ると、制御ゲインＫｄとして値Ｋｄ２を決定する。冷媒流量Ｇが閾値Ｇ１より下がると、制御ゲインＫｄとして値Ｋｄ１を決定する。閾値Ｇ２は閾値Ｇ１（＜Ｇ２）より大きな値である。
【０１２４】
（２） 上述の第３実施形態と同様に、冷媒流量Ｇに応じて２値α１、α２のうち一方の値を係数αとして決める。これに伴い、第１の定数をａ１、第２の定数をａ２、第３の定数をａ３としたときに、下記の数式８、数式９、数式１０を用いて制御ゲインＫｐ、Ｋｉ、Ｋｄを決める。
【０１２５】
Ｋｐ＝ａ１×α…数式８
Ｋｉ＝ａ２×α…数式９
Ｋｄ＝ａ３×α…数式１０
上述の各実施形態では、本発明に係る空調装置を車両用空調装置に適用した例を示したが、これに限らず、発明に係る空調装置を設置型の空調装置に適用してもよい。
【０１２６】
上述の各実施形態では、本発明に係る圧縮機１１として可変容量型圧縮機を用いた例を示したが、これに限らず、電動モータにより駆動され、かつ回転数により冷媒吐出流量が変化する電動型圧縮機を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の第１実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１の電子制御装置の制御処理の一部を示すフローチャートである。
【図３】図１の電子制御装置の制御処理の残りを示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態における電子制御装置の制御処理の一部を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態における電子制御装置の制御処理の残りを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３実施形態における電子制御装置の制御処理の一部を示すフローチャートである。
【図７】第３実施形態における電子制御装置の制御処理の残りを示すフローチャートである。
【図８】本発明の第４実施形態における電子制御装置の制御処理の一部を示すフローチャートである。
【図９】第４実施形態における電子制御装置の制御処理の残りを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２８】
１ 室内空調ユニット
２ 空調ケーシング
８ 送風機
９ 冷却用熱交換器
１０ 冷凍サイクル装置
１１ 圧縮機
１１ｄ 車両エンジン
１２ 凝縮器
１３ 気液分離器
１４ 膨張弁
１５ ヒータコア
１６ バイパス通路
１７ エアミックスドア
７０ 電子制御装置
７１ 外気センサ
７２ 内気センサ
７３ 日射センサ
７４ 水温センサ
７５ 冷却用熱交換器温度センサ
７６ 流量センサ
８０ 空調操作パネル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮して吐出し、かつ冷媒吐出量を変化可能に構成されている圧縮機（１１）と、
前記圧縮機（１１）とともに冷凍サイクル装置を構成し、前記冷媒を蒸発させて空気を冷却する冷却用熱交換器（９）と、
前記冷却用熱交換器（９）を通過した空気温度を検出する温度センサ（７５）と、
前記温度センサ（７５）の検出温度と目標温度との温度偏差を繰り返し算出する第１の算出手段（Ｓ１５０）と、
前記第１の算出手段（Ｓ１５０）の算出毎に前記温度偏差を小さくする前記圧縮機（１１）の冷媒吐出量の指令値を制御ゲインを用いて算出する第２の算出手段（Ｓ１８０）と、
前記第２の算出手段（Ｓ１８０）の算出毎に前記指令値を前記圧縮機（１１）に出力して前記圧縮機（１１）の冷媒吐出量を制御する制御手段（Ｓ１９０）と、を備え、
前記制御ゲインが大きくなるほど、前記冷媒吐出量の制御応答が大きくなるものであり、
前記冷却用熱交換器（９）を通過した空気により室内を冷房する空調装置であって、
前記室内の冷房負荷が大きい場合には前記冷房負荷が小さい場合に比べて、前記冷媒吐出量の制御応答が大きくなるように前記制御ゲインを変更するゲイン変更手段（Ｓ１７０）を備えることを特徴とする空調装置。
【請求項２】
前記圧縮機（１１）と前記冷却用熱交換器（９）との間で流れる冷媒量を検出する流量センサ（７６）を備え、
前記流量センサ（７６）により検出された冷媒量が所定値以上である場合には前記冷房負荷が大きいとし、前記流量センサ（７６）により検出された冷媒量が所定値未満である場合には前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
【請求項３】
前記圧縮機（１１）と前記冷却用熱交換器（９）との間で流れる冷媒量を推定する推定手段（Ｓ１６１）を備え、
前記推定手段（Ｓ１６１）により推定された冷媒量が所定値以上である場合には前記冷房負荷が大きいとし、前記推定手段（Ｓ１６１）により推定された冷媒量が所定値未満である場合には前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
【請求項４】
前記圧縮機（１１）から吐出された冷媒を冷却する冷却器（１２）と、
前記冷却器（１２）の冷媒出口と前記冷却用熱交換器（９）の冷媒入口との間に配置され、前記冷却器（１２）により冷却された冷媒を減圧する減圧器（１４）と、
前記圧縮機（１１）の冷媒吐出口と前記減圧器（１４）の冷媒入口との間の冷媒圧力を検出する圧力センサと、を備え、
前記圧力センサの検出圧力が所定値以上である場合には前記冷房負荷が大きいとし、前記圧力センサの検出圧力が所定値未満である場合には前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
【請求項５】
前記圧縮機（１１）から吐出された冷媒を冷却する冷却器（１２）と、
前記冷却器（１２）の冷媒出口と前記冷却用熱交換器（９）の冷媒入口との間に配置され、前記冷却器（１２）により冷却された冷媒を減圧する減圧器（１４）と、
前記圧縮機（１１）の冷媒吐出口と前記減圧器（１４）の冷媒入口との間の冷媒圧力を検出する圧力センサと、を備え、
前記圧縮機（１１）は、駆動源から出力される回転力により前記冷媒を圧縮するものであり、
前記圧縮機（１１）の回転数を検出する回転数センサを備え、
前記圧力センサの検出圧力が所定値以上で、かつ前記温度センサ（７５）の検出温度が所定温度以上で、かつ前記回転数センサの検出回転数が所定回転数以上で、かつ前記冷媒吐出量の指令値が所定値以上であるときには、前記冷房負荷が大きいとし、
前記圧力センサの検出圧力が所定値未満である場合と、前記温度センサ（７５）の検出温度が所定温度未満である場合と、前記回転数センサの検出回転数が所定回転数未満である場合と、前記冷媒吐出量の指令値が所定値未満である場合とのうち少なくとも１つの場合には、前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
【請求項６】
今回の前記指令値をＩｏｕｔ（ｎ）、前回の前記指令値をＩｏｕｔ（ｎ−１）、今回の前記温度偏差をＥ（ｎ）、前回の前記温度偏差をＥ（ｎ−１）、第１の係数をＫｐ、第２の係数をＫｉとした場合に、前記算出手段は、下記数式１に基づいて前記指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）を繰り返し算出するようになっており、
Ｉｏｕｔ（ｎ）＝Ｉｏｕｔ（ｎ−１）
＋Ｋｐ×（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））＋Ｋｉ×Ｅ（ｎ）…数式１
前記ゲイン変更手段（１７０）は、前記第１、第２の係数をＫｐ、Ｋｉのうち少なくとも一方を前記制御ゲインとして変更することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の空調装置。
【請求項７】
第１の定数をａ１、第２の定数をａ２、変数をαとし、Ｋｐ＝ａ１×α、およびＫｉ＝ａ２×αが成立する場合に、前記ゲイン変更手段（１７０）は、前記変数αを変更することにより、前記第１、第２の係数をＫｐ、Ｋｉのそれぞれを前記制御ゲインとして変更することを特徴とする請求項６に記載の空調装置。
【請求項８】
今回の前記指令値をＩｏｕｔ（ｎ）、前回の前記指令値をＩｏｕｔ（ｎ−１）、
今回の前記温度偏差をＥ（ｎ）、前回の前記温度偏差をＥ（ｎ−１）、前々回の前記温度偏差をＥ（ｎ−２）、第１の係数をＫｐ、第２の係数をＫｉ、第３の係数をＫｄとした場合に、前記算出手段は、下記数式２に基づいて前記指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）を繰り返し算出するようになっており、
Ｉｏｕｔ（ｎ）＝Ｉｏｕｔ（ｎ−１）＋Ｋｐ×（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））
＋Ｋｉ×Ｅ（ｎ）
＋Ｋｄ×（（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））−（Ｅ（ｎ−１）−Ｅ（ｎ−２））…数式２
前記ゲイン変更手段（１７０）は、前記第１、第２、第３の係数のうち少なくとも１つの係数を前記制御ゲインとして変更することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の空調装置。
【請求項９】
第１の定数をａ１、第２の定数をａ２、第３の定数をａ３、変数をαとし、Ｋｐ＝ａ１×α、Ｋｉ＝ａ２×α、およびＫｄ＝ａ３×αが成立する場合に、前記ゲイン変更手段（１７０）は、前記変数αを変更することにより、前記第１、第２、第３の係数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄのそれぞれを前記制御ゲインとして変更することを特徴とする請求項８に記載の空調装置。
【請求項１】
冷媒を圧縮して吐出し、かつ冷媒吐出量を変化可能に構成されている圧縮機（１１）と、
前記圧縮機（１１）とともに冷凍サイクル装置を構成し、前記冷媒を蒸発させて空気を冷却する冷却用熱交換器（９）と、
前記冷却用熱交換器（９）を通過した空気温度を検出する温度センサ（７５）と、
前記温度センサ（７５）の検出温度と目標温度との温度偏差を繰り返し算出する第１の算出手段（Ｓ１５０）と、
前記第１の算出手段（Ｓ１５０）の算出毎に前記温度偏差を小さくする前記圧縮機（１１）の冷媒吐出量の指令値を制御ゲインを用いて算出する第２の算出手段（Ｓ１８０）と、
前記第２の算出手段（Ｓ１８０）の算出毎に前記指令値を前記圧縮機（１１）に出力して前記圧縮機（１１）の冷媒吐出量を制御する制御手段（Ｓ１９０）と、を備え、
前記制御ゲインが大きくなるほど、前記冷媒吐出量の制御応答が大きくなるものであり、
前記冷却用熱交換器（９）を通過した空気により室内を冷房する空調装置であって、
前記室内の冷房負荷が大きい場合には前記冷房負荷が小さい場合に比べて、前記冷媒吐出量の制御応答が大きくなるように前記制御ゲインを変更するゲイン変更手段（Ｓ１７０）を備えることを特徴とする空調装置。
【請求項２】
前記圧縮機（１１）と前記冷却用熱交換器（９）との間で流れる冷媒量を検出する流量センサ（７６）を備え、
前記流量センサ（７６）により検出された冷媒量が所定値以上である場合には前記冷房負荷が大きいとし、前記流量センサ（７６）により検出された冷媒量が所定値未満である場合には前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
【請求項３】
前記圧縮機（１１）と前記冷却用熱交換器（９）との間で流れる冷媒量を推定する推定手段（Ｓ１６１）を備え、
前記推定手段（Ｓ１６１）により推定された冷媒量が所定値以上である場合には前記冷房負荷が大きいとし、前記推定手段（Ｓ１６１）により推定された冷媒量が所定値未満である場合には前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
【請求項４】
前記圧縮機（１１）から吐出された冷媒を冷却する冷却器（１２）と、
前記冷却器（１２）の冷媒出口と前記冷却用熱交換器（９）の冷媒入口との間に配置され、前記冷却器（１２）により冷却された冷媒を減圧する減圧器（１４）と、
前記圧縮機（１１）の冷媒吐出口と前記減圧器（１４）の冷媒入口との間の冷媒圧力を検出する圧力センサと、を備え、
前記圧力センサの検出圧力が所定値以上である場合には前記冷房負荷が大きいとし、前記圧力センサの検出圧力が所定値未満である場合には前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
【請求項５】
前記圧縮機（１１）から吐出された冷媒を冷却する冷却器（１２）と、
前記冷却器（１２）の冷媒出口と前記冷却用熱交換器（９）の冷媒入口との間に配置され、前記冷却器（１２）により冷却された冷媒を減圧する減圧器（１４）と、
前記圧縮機（１１）の冷媒吐出口と前記減圧器（１４）の冷媒入口との間の冷媒圧力を検出する圧力センサと、を備え、
前記圧縮機（１１）は、駆動源から出力される回転力により前記冷媒を圧縮するものであり、
前記圧縮機（１１）の回転数を検出する回転数センサを備え、
前記圧力センサの検出圧力が所定値以上で、かつ前記温度センサ（７５）の検出温度が所定温度以上で、かつ前記回転数センサの検出回転数が所定回転数以上で、かつ前記冷媒吐出量の指令値が所定値以上であるときには、前記冷房負荷が大きいとし、
前記圧力センサの検出圧力が所定値未満である場合と、前記温度センサ（７５）の検出温度が所定温度未満である場合と、前記回転数センサの検出回転数が所定回転数未満である場合と、前記冷媒吐出量の指令値が所定値未満である場合とのうち少なくとも１つの場合には、前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
【請求項６】
今回の前記指令値をＩｏｕｔ（ｎ）、前回の前記指令値をＩｏｕｔ（ｎ−１）、今回の前記温度偏差をＥ（ｎ）、前回の前記温度偏差をＥ（ｎ−１）、第１の係数をＫｐ、第２の係数をＫｉとした場合に、前記算出手段は、下記数式１に基づいて前記指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）を繰り返し算出するようになっており、
Ｉｏｕｔ（ｎ）＝Ｉｏｕｔ（ｎ−１）
＋Ｋｐ×（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））＋Ｋｉ×Ｅ（ｎ）…数式１
前記ゲイン変更手段（１７０）は、前記第１、第２の係数をＫｐ、Ｋｉのうち少なくとも一方を前記制御ゲインとして変更することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の空調装置。
【請求項７】
第１の定数をａ１、第２の定数をａ２、変数をαとし、Ｋｐ＝ａ１×α、およびＫｉ＝ａ２×αが成立する場合に、前記ゲイン変更手段（１７０）は、前記変数αを変更することにより、前記第１、第２の係数をＫｐ、Ｋｉのそれぞれを前記制御ゲインとして変更することを特徴とする請求項６に記載の空調装置。
【請求項８】
今回の前記指令値をＩｏｕｔ（ｎ）、前回の前記指令値をＩｏｕｔ（ｎ−１）、
今回の前記温度偏差をＥ（ｎ）、前回の前記温度偏差をＥ（ｎ−１）、前々回の前記温度偏差をＥ（ｎ−２）、第１の係数をＫｐ、第２の係数をＫｉ、第３の係数をＫｄとした場合に、前記算出手段は、下記数式２に基づいて前記指令値Ｉｏｕｔ（ｎ）を繰り返し算出するようになっており、
Ｉｏｕｔ（ｎ）＝Ｉｏｕｔ（ｎ−１）＋Ｋｐ×（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））
＋Ｋｉ×Ｅ（ｎ）
＋Ｋｄ×（（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））−（Ｅ（ｎ−１）−Ｅ（ｎ−２））…数式２
前記ゲイン変更手段（１７０）は、前記第１、第２、第３の係数のうち少なくとも１つの係数を前記制御ゲインとして変更することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の空調装置。
【請求項９】
第１の定数をａ１、第２の定数をａ２、第３の定数をａ３、変数をαとし、Ｋｐ＝ａ１×α、Ｋｉ＝ａ２×α、およびＫｄ＝ａ３×αが成立する場合に、前記ゲイン変更手段（１７０）は、前記変数αを変更することにより、前記第１、第２、第３の係数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄのそれぞれを前記制御ゲインとして変更することを特徴とする請求項８に記載の空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−９６４（Ｐ２０１０−９６４Ａ）
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６３０２８（Ｐ２００８−１６３０２８）
【出願日】平成２０年６月２３日（２００８．６．２３）
【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２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２３日（２００８．６．２３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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