JP2003278663A - 可変容量コンプレッサの駆動トルク算出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷凍サイクルのコンデンサを流れる冷媒流量
を考慮することで、高い推定精度によりコンプレッサ駆
動トルクを算出することができる可変容量コンプレッサ
の駆動トルク算出装置を提供すること 【解決手段】 車両用空調装置の冷凍サイクルに設けら
れ、外部からの信号により任意に単位時間当たりの理論
吐出容量を制御することができる外部制御型コンプレッ
サ３において、冷凍サイクルの高圧側に設けられるエバ
ポレータ７を流れる冷媒流量Grをコンデンサ差圧△Ｐに
基づいて推定し、推定された冷媒流量Grを用いてコンプ
レッサ駆動トルクＴcompを算出するコンプレッサ駆動ト
ルク算出部２０ａを空調コントロールユニット２０に設
けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車に搭載され
る空調装置の冷凍サイクルに採用された可変容量コンプ
レッサの駆動トルク算出装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、可変容量コンプレッサの駆動トル
ク算出装置としては、例えば、特開平５−９９１５６号
公報に記載のものが知られている。

【０００３】この従来公報には、外気温度と回転速度と
高圧側圧力と車速に基づいて可変容量コンプレッサの可
変領域にある容量を計算し、この計算した容量と高圧側
圧力とを用いて可変領域にある駆動トルクを計算すると
共に、最大容量と高圧側圧力とを用いて最大容量に達し
た後の駆動トルクを計算する。そして、計算した両駆動
トルクのうちで小さい方を最終的な駆動トルクと決定す
る装置が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
可変容量コンプレッサの駆動トルク算出装置にあって
は、コンプレッサ容量と高圧側圧力とを用いてコンプレ
ッサ駆動トルクを推定するものであるため、コンプレッ
サ駆動トルクを推定するのに重要な冷媒流量が何ら考慮
されていなく、計算されたコンプレッサ駆動トルクは推
定精度の低い情報になってしまうという問題があった。

【０００５】本発明は、上記問題点に着目してなされた
もので、冷凍サイクルのコンデンサを流れる冷媒流量を
考慮することで、高い推定精度によりコンプレッサ駆動
トルクを算出することができる可変容量コンプレッサの
駆動トルク算出装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、車両用空調装置の冷凍サイクルに設け
られ、外部からの信号により任意に単位時間当たりの理
論吐出容量を制御することができる可変容量コンプレッ
サにおいて、冷凍サイクルの低圧側に設けられるコンデ
ンサを流れる冷媒流量を推定し、推定された冷媒流量を
用いてコンプレッサ駆動トルクを算出するコンプレッサ
駆動トルク算出手段を設けた。

【０００７】

【発明の効果】本発明の可変容量コンプレッサの駆動ト
ルク算出装置にあっては、コンデンサを流れる冷媒流量
を推定し、推定された冷媒流量を用いてコンプレッサ駆
動トルクを算出するようにしたため、冷媒流量が考慮さ
れた高い推定精度によりコンプレッサ駆動トルクを算出
することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の可変容量コンプレ
ッサの駆動トルク算出装置を実現する実施の形態を、請
求項１，２，３，４，５，６に係る発明に対応する第１
実施例に基づいて説明する。

【０００９】（第１実施例）まず、構成を説明する。図
１は第１実施例の可変容量コンプレッサの駆動トルク算
出装置が適用された車両用空調システム図である。図１
において、１はエンジン、２はラジエータ、３は外部制
御型コンプレッサ（可変容量コンプレッサ）、４はコン
デンサ、５はリキッドタンク、６は温度式自動膨張弁、
７はエバポレータ、８はオルタネータ、９は冷却電動フ
ァン、１０はファンモータ、１１はコントロールバル
ブ、１２はブロワファン、１３はブロワファンモータ、
１４はフューエルインジェクタである。

【００１０】前記エンジン１は、燃料噴射のためのフュ
ーエルインジェクタ１４を有し、エンジン１とラジエー
タ２とは、エンジン冷却水入口管とエンジン冷却水出口
管により連結されている。

【００１１】第１実施例装置におけるエアコンサイクル
は、外部制御型コンプレッサ３とコンデンサ４とリキッ
ドタンク５と温度式自動膨張弁６とエバポレータ７とに
より構成される。以下、各構成要素について説明する。

【００１２】前記外部制御型コンプレッサ３は、前記エ
ンジン１により駆動され、エバポレータ７から送られる
低温低圧の気体による冷媒を高圧高温の気体にしてコン
デンサ４に送る。この外部制御型コンプレッサ３は、内
蔵されたコントロールバルブ１１に対するデューティ信
号によりコンプレッサ容量が外部から可変に制御され
る。なお、外部制御型コンプレッサ３の詳しい構成は後
述する。

【００１３】前記コンデンサ４は、前記ラジエータ２の
前面に配置され、走行風や冷却電動ファン９によって得
られる風で、高圧高温の冷媒を凝縮点まで冷却し高圧中
温の液体にしリキッドタンク５へ送る。

【００１４】前記リキッドタンク５は、コンデンサ４か
ら送られる高圧中温の液体による冷媒に含まれる水分や
ゴミを取り除き、冷媒が円滑に供給できるように溜め
て、温度式自動膨張弁６へ送る。

【００１５】前記温度式自動膨張弁６は、リキッドタン
ク５から送られる高圧中温の液体による冷媒を急激に膨
張させ、低温低圧の液体（霧状）にし、エバポレータ７
に送る。

【００１６】前記エバポレータ７は、温度式自動膨張弁
６から送られる霧状の冷媒を、ブロワファン１２により
送られる車内空気からの熱を奪いながら蒸発させること
で低圧低温の気体とし、この低圧低温の気体による冷媒
を外部制御型コンプレッサ３に送る。

【００１７】前記冷却電動ファン９は、前記エンジン１
により駆動されるオルタネータ８の端子電圧を電源とし
て作動されるファンモータ１０を有する。このファンモ
ータ１０は、モータ駆動電圧がＰＷＭ制御（ＰＷＭ＝Pu
lse Width Modulationの略称）され、ファンモータ１０
の作動によるコンデンサ冷却能力が可変に制御される。

【００１８】前記ブロワファン１２は、ブロワファンモ
ータ１３により駆動され、車室内の空気である内気を吸
い込み、前記エバポレータ７に圧送し、冷たくなった空
気を車室内に送り出す。

【００１９】次に、電子制御系について説明する。図１
において、２０は空調コントロールユニット、２０ａは
コンプレッサ駆動トルク算出部（コンプレッサ駆動トル
ク算出手段）、２０ｂはファンモータ制御部、２０ｃは
コンプレッサ容量制御部、２１は空調制御入力センサ
系、２２はＰＷＭモジュール、２３はエンジンコントロ
ールユニット、２４はエンジン制御入力センサ系であ
る。

【００２０】前記空調コントロールユニット２０は、冷
凍サイクルの高圧側（コンデンサ４）の冷媒流量Grに基
づいてコンプレッサ駆動トルクＴcompを算出するコンプ
レッサ駆動トルク算出部２０ａと、ＰＷＭモジュール２
２に対し出力するデューティ信号を演算するファンモー
タ制御部２０ｂと、コントロールバルブ１１へ出力する
デューティ信号を演算するCOMP容量制御部２０ｃと、を
有する。

【００２１】前記空調制御入力センサ系２１として、エ
アコンスイッチ21-1、モードスイッチ21-2、デフスイッ
チ21-3、オートスイッチ21-4、ＦＲＥスイッチ21-5、Ｒ
ＥＣスイッチ21-6、温度調整スイッチ21-7、オフスイッ
チ21-8、内気温度センサ21-9、外気温度センサ21-10、
日射センサ21-11、吸込温度センサ21-12、水温センサ21
-13、高圧圧力センサ21-14（高圧側冷媒圧力検出手段）
が設けられている。

【００２２】これら既設の空調制御入力センサ系２１
に、コンデンサ４の入口圧と出口圧との差圧を検出する
差圧センサ21-15（コンデンサ差圧検出手段）が追加さ
れている。すなわち、前記コンデンサ４は、図４に示す
ように、パラレルフロー式で、サブクール部（過冷却
部）を有するコンデンサ４と、リキッドタンク５とを一
体化し、一端部に外部制御型コンプレッサ３からの冷媒
入口管１５と、リキッドタンク５への冷媒出口管１６を
配置し、冷媒入口管１５に高圧圧力センサ21-14を設け
ると共に、冷媒入口管１５と冷媒出口管１６の冷媒差圧
を受ける位置に差圧センサ21-15を設けている。

【００２３】前記エンジンコントロールユニット２３
は、双方通信線を介して空調コントロールユニット２０
に接続され、エンジン制御入力センサ系２４として、車
速センサ24-1、エンジン回転数センサ24-2（エンジン回
転数検出手段）、アクセル開度センサ24-3、アイドルス
イッチ24-4等が設けられている。

【００２４】図２は外部制御型コンプレッサ３を示す断
面図であり、図３は外部制御型コンプレッサ３のコント
ロールバルブ１１に対するデューティ信号によるコンプ
レッサ容量（吐出側圧力）の制御作用説明図である。

【００２５】前記外部制御型コンプレッサ３は、多気筒
斜板式であり、コンプレッサケース３０と、プーリ３１
と、駆動軸３２と、斜板駆動体３３と、斜板３４と、ピ
ストン３５と、高圧ボール弁３６と、コントロールバル
ブ１１と、高圧室３７と、クランク室３８と、を有して
構成されている。

【００２６】この外部制御型コンプレッサ３は、内蔵さ
れた斜板３４の傾きを変化させることにより、吐出容量
の制御を行う。つまり、外部制御型コンプレッサ３内に
組み込まれたコントロールバルブ１１に対するデューテ
ィ信号により、高圧ボール弁３６のリフト量を変化させ
る。これにより、高圧室３７（＝吐出側圧力Pd）から高
圧ボール弁３６を経過してクランク室３８へ流れ込む冷
媒流量を制御し、コンプレッサ３内のクランク室３８の
圧力（＝クランク室圧力Pc）を変え、斜板３４の傾きを
変化させる。

【００２７】高圧ボール弁３６のリフト量は、図３に示
すように、コントロールバルブ１１のダイヤフラムに係
る低圧圧力（＝吸込側圧力Ps）とセットスプリングのバ
ネ荷重と電磁コイルに発生する磁力のバランスにより決
まる。

【００２８】前記コントロールバルブ１１内の電磁コイ
ルには、コンプレッサ容量制御部２０ｃから、例えば、
400HzのパルスON-OFF信号（デューティ信号）が送ら
れ、デューティ比による実効電流により発生する磁力の
変化で高圧ボール弁３６のリフト量を制御する。

【００２９】次に、作用を説明する。

【００３０】図５はエアコンコントロールユニット２０
のコンプレッサ駆動トルク算出部２０ａにて実行される
駆動トルク算出処理の流れを示すフローチャートであ
り、このフローチャートに沿って外部制御型コンプレッ
サ３の駆動トルク算出作用を説明する。

【００３１】なお、この駆動トルク算出処理は、クーラ
作動中において常時実行するようにしても良いし、ま
た、減速時フューエルカット制御やアイドル回転数制御
等においてエンジンコントロールユニット２３から要求
により実行するようにしても良い。

【００３２】［入力情報の読み込み］まず、ステップＳ
１では、高圧圧力センサ21-14により検出された高圧圧
力センサ値Ｐcondinと、差圧センサ21-15により検出さ
れた差圧センサ値△Ｐと、エンジン回転数センサ24-2に
より検出されたエンジン回転数センサ値Ｎeが読み込ま
れる。

【００３３】これらのセンサ値Ｐcondin，△Ｐ，Ｎe
は、センサ信号の変動を滑らかにする遅延補正やフィル
タ処理等が施され、高圧圧力センサ認識値Ｐcondin、差
圧センサ認識値△Ｐ，エンジン回転数センサ認識値Ｎe
として、以後の処理に用いられる。

【００３４】［冷媒流量の算出］ステップＳ２では、差
圧センサ認識値△Ｐ（＝圧力損失）に基づいてコンデン
サ４を流れる冷媒流量Grが算出される（冷媒流量算出
部）。

【００３５】すなわち、コンデンサ４での圧力損失△Ｐ
(cond)は、冷媒流量Grを用いた下記の式であらわされ
る。 △Ｐ(cond)＝ｋ×Gr^ｎ ...(1) ここで、ｋ，ｎは係数であり、適用されるコンデンサを
用いて台上実験を行うことにより求めることができる。

【００３６】この(1)式の圧力損失△Ｐ(cond)として差
圧センサ認識値△Ｐを代入すると共に、係数ｋ，ｎとし
て実験により決められた値を代入することにより、冷媒
流量Grを算出することができる。

【００３７】［コンプレッサ吐出側圧力とコンプレッサ
回転数の算出］ステップＳ３では、コンプレッサ吐出側
圧力Ｐdとコンプレッサ回転数Ｎcompとが算出される
（コンプレッサ吐出側圧力算出部およびコンプレッサ回
転数算出部）。

【００３８】すなわち、高圧圧力センサ21-14は、コン
デンサ４の冷媒入口管１５に設けられ、しかも、この冷
媒入口管１５は外部制御型コンプレッサ３の吐出側配管
と連通しているため、高圧圧力センサ21-14による圧力
検出により得られる高圧圧力センサ認識値Ｐcondinをそ
のままコンプレッサ吐出側圧力Ｐdとして算出すること
ができる（Ｐd＝Ｐcondin）。

【００３９】或いは、外部制御型コンプレッサ３の吐出
側配管の圧力損失△Ｐ(comp)を考慮し、Ｐd＝Ｐcondin
＋△Ｐ(comp)の式により、コンプレッサ吐出側圧力Ｐd
を算出するようにしても良い。なお、圧力損失△Ｐ(com
p)は、冷媒流量Grに比例して発生する。この場合、コン
プレッサ吐出側圧力Ｐdを、より精度良く求めることが
できる。

【００４０】また、第１実施例の外部制御型コンプレッ
サ３は、エンジン１により駆動されているため、プーリ
比ｉが１：１の場合には、エンジン回転数センサ認識値
Ｎeをそのままコンプレッサ回転数Ｎcompとして算出す
ることができる（Ｎcomp＝Ｎe）。

【００４１】なお、プーリ比ｉが１：１でない場合に
は、エンジン回転数センサ認識値Ｎeにプーリ比ｉを掛
けた値をコンプレッサ回転数Ｎcompとして算出すること
ができる（Ｎcomp＝Ｎe×ｉ）。

【００４２】［コンプレッサ駆動トルクの算出］ステッ
プＳ４では、コンプレッサ吐出側圧力Ｐdとコンプレッ
サ回転数Ｎcompと冷媒流量Grを用いて、コンプレッサ駆
動トルクＴcompが算出される（コンプレッサ駆動トルク
算出部）。

【００４３】まず、本発明者は、冷媒流量とコンプレッ
サ動力との関係を、コンプレッサ吐出側圧力Ｐd（＝22
k）が同一で、コンプレッサ吸入側圧力Ｐsを、Ｐs＝2k,
Ｐs＝2.5k,Ｐs＝3kと異ならせて測定した。この測定結
果が図６である。

【００４４】また、冷媒流量とコンプレッサ動力との関
係を、コンプレッサ吸入側圧力Ｐsが同一で、コンプレ
ッサ吐出側圧力Ｐdを、Ｐd＝12k,Ｐd＝14k,Ｐd＝16k,Ｐ
d＝18k,Ｐd＝20k,Ｐd＝22k,Ｐd＝24kと異ならせて測定
した。この測定結果が図７である。

【００４５】この図６と図７の測定結果により、Ｐdベ
ースでもＰsベースでも、冷媒流量が分かっていれば、
コンプレッサ動力を略推定できるといえる。ところが、
コンプレッサ動力の推定精度の向上を目指すと、図６の
グラフから明らかなように、同じＰdベースでもコンプ
レッサ吸入側圧力Ｐsによってコンプレッサ動力がＰsの
多項式（例えば、二次式）によりあらわされる。図７の
グラフから明らかなように、同じＰsベースでもコンプ
レッサ吐出側圧力Ｐdによってコンプレッサ動力がＰdの
多項式（例えば、二次式）によりあらわされる。

【００４６】よって、コンプレッサ吐出側圧力Ｐdとコ
ンプレッサ吸入側圧力Ｐsとを、精度良く推定すること
ができれば、コンプレッサ動力の推定精度の向上を図る
ことが可能である。

【００４７】しかし、コンプレッサ吐出側圧力Ｐdとコ
ンプレッサ吸入側圧力Ｐsのうち、コンプレッサ吸入側
圧力Ｐsを精度良く推定、或いは、測定することはコス
ト、レイアウト条件等でかなり難しいものがある。

【００４８】そこで、推定したいコンプレッサ駆動トル
ク情報を、エンジン制御側で利用しようとした場合、減
速時のフューエルカット制御やアイドル回転数制御が行
われるのは、エンジン回転数が、例えば、1800rpm以下
の低回転数領域に限られることから、コンプレッサ吐出
側圧力Ｐd（＝22k）を一定とし、エンジン回転数（＝コ
ンプレッサ回転数）を800rpm, 1200rpm, 1800rpmという
ように変え、各エンジン回転数にてコンプレッサ吸入側
圧力Ｐsを、Ｐs＝2k,Ｐs＝2.5k,Ｐs＝3kと異ならせて測
定した。冷媒流量とコンプレッサ動力との関係を測定し
た。この測定結果が図８である。

【００４９】この図８の測定結果により、コンプレッサ
回転数をベースにみると、コンプレッサ吐出側圧力Ｐd
が一定値の場合、コンプレッサ吸入側圧力Ｐsの変化に
かかわらず、冷媒流量とコンプレッサ動力とには、比例
関係にあることが判明した。

【００５０】言い換えると、コンプレッサ回転数とコン
プレッサ吐出側圧力Ｐdと冷媒流量が分かっていれば、
コンプレッサ吸入側圧力Ｐsを推定したり測定すること
なく、コンプレッサ動力を高い精度により推定できると
いうことを意味する。

【００５１】そこで、ステップＳ４では、図８の測定グ
ラフに基づいて、コンプレッサ吐出側圧力Ｐdを一定と
し、コンプレッサ回転数Ｎcomp（例えば、1800rpm以下
の回転数域）をパラメータとし、冷媒流量Grに対するコ
ンプレッサ駆動トルクＴcompの比例特性によるコンプレ
ッサ駆動トルクマップ（あるいは、コンプレッサ駆動ト
ルク演算式）を設定する。このコンプレッサ駆動トルク
マップは、コンプレッサ吐出側圧力Ｐdを、Ｐd＝A1, Ｐ
d＝A2, Ｐd＝A3,...,Ｐd＝Anというように、段階的に変
えて複数マップ設定しておく。なお、代表的な１つのコ
ンプレッサ駆動トルクマップを設定しておき、コンプレ
ッサ吐出側圧力Ｐdによる換算にて、無数のマップが存
在するような設定としても良い（コンプレッサ駆動トル
クマップ設定手段）。

【００５２】そして、測定されたコンプレッサ吐出側圧
力Ｐdにより複数設定しておいたマップから最適マップ
を選択（例えば、ＰdがA1±αの範囲に入る場合には、
Ｐd＝A1のマップを選択）し、この選択したマップにお
いて、コンプレッサ回転数Ｎcompにより１つの比例特性
を特定し、この特定した比例特性と冷媒流量Grによりコ
ンプレッサ駆動トルクＴcompを算出する。

【００５３】［コンプレッサ駆動トルク情報の利用］ス
テップＳ５では、ステップＳ４で算出されたコンプレッ
サ駆動トルクＴcompを、エンジンコントロールユニット
２３やコンプレッサ容量制御部２０ｃに送信する。

【００５４】このエンジンコントロールユニット２３へ
の送信により、エンジン制御側でコンプレッサ負荷を正
確に把握することができ、例えば、減速時フューエルカ
ット制御やアイドル回転数制御等の様々なエンジン制御
にコンプレッサ駆動トルク情報を活用することができ
る。すなわち、エンジン制御側では、エンジンストール
が生じないように、最大コンプレッサ駆動トルクを想定
して制御に用いるしきい値や目標値を設定していたのに
対し、これらの値をコンプレッサ駆動トルク情報に応じ
た値により与えることができる。

【００５５】さらに、コンプレッサ容量制御部２０ｃへ
の送信により、例えば、減速時フューエルカット制御や
アイドル回転数制御が行われる時には、要求冷房能力が
低ければ空調制御側でコンプレッサ容量を下げるという
ように、空調制御とエンジン制御とを協調させた総合制
御を行うこともできる。

【００５６】次に、効果を説明する。

【００５７】第１実施例の可変容量コンプレッサの駆動
トルク算出装置にあっては、下記に列挙する効果を得る
ことができる。

【００５８】(1) 車両用空調装置の冷凍サイクルに設け
られ、外部からの信号により任意に単位時間当たりの理
論吐出容量を制御することができる外部制御型コンプレ
ッサ３において、冷凍サイクルの高圧側に設けられるコ
ンデンサ４を流れる冷媒流量Grを推定し、推定された冷
媒流量Grを用いてコンプレッサ駆動トルクＴcompを算出
するコンプレッサ駆動トルク算出部２０ａを空調コント
ロールユニット２０に設けたため、冷凍サイクルのコン
デンサ４を流れる冷媒流量Grを考慮した高い推定精度に
よりコンプレッサ駆動トルクＴcompを算出することがで
きる。

【００５９】(2) コンプレッサ駆動トルク算出部２０ａ
は、差圧センサ認識値△Ｐに基づいてコンデンサ４を流
れる冷媒流量Grを算出する冷媒流量算出ステップ（ステ
ップＳ２）、コンプレッサ吐出側圧力Ｐdを算出するコ
ンプレッサ吐出側圧力算出ステップ（ステップＳ３）
と、コンプレッサ回転数Ｎcompを算出するコンプレッサ
回転数算出ステップ（ステップＳ３）と、算出されたコ
ンプレッサ吐出側圧力Ｐdとコンプレッサ回転数Ｎcomp
と冷媒流量Grとを用いてコンプレッサ駆動トルクＴcomp
を算出するコンプレッサ駆動トルク算出ステップ（ステ
ップＳ４）と、を有するため、少ない算出処理ステップ
数により簡単に精度良くコンプレッサ駆動トルクＴcomp
を算出することができる。

【００６０】(3) コンデンサ４の入口側冷媒圧力と出口
側冷媒圧力の差圧△Ｐを検出する差圧センサ21-15を設
け、冷媒流量算出ステップ（ステップＳ２）は、差圧セ
ンサ認識値△Ｐに基づいてコンデンサ４を流れる冷媒流
量Grを算出するようにしたため、測定値のみに基づく冷
媒流量Grの算出となり、高い精度でコンデンサ４を流れ
る冷媒流量Grを算出することができる。

【００６１】(4) 冷凍サイクルの高圧側圧力を検出する
高圧圧力センサ21-14を設け、コンプレッサ吐出側圧力
算出ステップ（ステップＳ３）は、高圧圧力センサ認識
値Ｐcondinに基づいてコンプレッサ吐出側圧力Ｐdを算
出するようにしたため、測定値に基づいて精度良く簡単
にコンプレッサ吐出側圧力Ｐdを算出することができ
る。

【００６２】(5) エンジン回転数を検出するエンジン回
転数センサ24-2を設け、コンプレッサ回転数算出ステッ
プ（ステップＳ３）は、エンジン回転数センサ認識値Ｎ
eに基づいてコンプレッサ回転数Ｎcompを算出するよう
にしたため、測定値に基づいて精度良く簡単にコンプレ
ッサ回転数Ｎcompを算出することができる。

【００６３】(6) 線形特性が確保される設定回転数以下
領域のコンプレッサ回転数Ｎcompを変動パラメータと
し、冷媒流量Grに対するコンプレッサ駆動トルクＴcomp
の比例特性を設定したコンプレッサ駆動トルクマップ
を、コンプレッサ吐出側圧力Ｐdが異なる毎に複数設定
し、コンプレッサ駆動トルク算出ステップ（ステップＳ
４）は、算出されたコンプレッサ吐出側圧力Ｐdにより
複数のコンプレッサ駆動トルクマップから最適マップを
選択し、選択したマップにてコンプレッサ駆動回転数Ｎ
compにより比例特性を特定し、この比例特性と冷媒流量
Grによりコンプレッサ駆動トルクＴcompを算出するよう
にしたため、エンジン低回転数域にてエンジン制御系で
省燃費のために用いられる精度の高いコンプレッサ駆動
トルク情報を、推定や測定が難しいコンプレッサ吐出側
圧力Ｐsを用いない簡単な演算により提供することがで
きる。

【００６４】以上、本発明の可変容量コンプレッサの駆
動トルク算出装置を第１実施例に基づき説明してきた
が、具体的な構成については、この第１実施例に限られ
るものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明
の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容さ
れる。

【００６５】例えば、第１実施例では、コンプレッサと
してエンジン駆動による外部制御型コンプレッサを用い
る例を示したが、モータにより駆動される可変容量の電
動コンプレッサを備えた冷凍サイクルにも適用できる。
この場合、コンプレッサ駆動回転数は、モータ回転数の
検出に基づいて算出されることになる。

【００６６】第１実施例では、コンデンサ差圧検出手段
として、コンデンサの入口側において高圧圧力センサと
共に差圧センサを設けた例を示したが、コンデンサの入
口側と出口側にそれぞれ圧力センサを設け、両センサか
らの検出値の差を算出する圧力差算出手段をコンデンサ
差圧検出手段としても良い。また、コンデンサの出口側
において高圧圧力センサと共に差圧センサを設けても良
い。

【００６７】第１実施例では、高圧側冷媒圧力検出手段
として、コンデンサの入口側に設けた高圧圧力センサの
例を示したが、コンデンサの出口側に設けた高圧圧力セ
ンサとしても良いし、また、コンプレッサの吐出ポート
の近くに設けた高圧圧力センサとしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の可変容量コンプレッサの駆動トル
ク算出装置が適用された車両用空調システム図である。

【図２】第１実施例装置が適用された冷凍サイクルに有
する外部制御型コンプレッサを示す断面図である。

【図３】第１実施例装置に適用された冷凍サイクルに有
する外部制御型コンプレッサでの容量可変制御作用の説
明図である。

【図４】第１実施例装置の高圧圧力センサと差圧センサ
とが設けられたコンデンサの入口冷媒配管部を示す図で
ある。

【図５】第１実施例のエアコンコントロールユニットの
コンプレッサ駆動トルク算出部にて実行される駆動トル
ク算出処理の流れを示すフローチャートである。

【図６】同一コンプレッサ吐出側圧力をベースとする冷
媒流量−コンプレッサ動力の測定グラフを示す図であ
る。

【図７】同一コンプレッサ吸入側圧力をベースとする冷
媒流量−コンプレッサ動力の測定グラフを示す図であ
る。

【図８】同一コンプレッサ吐出側圧力をベースとしコン
プレッサ駆動回転数をパラメータとする冷媒流量−コン
プレッサ動力の測定グラフを示す図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ ラジエータ ３ 外部制御型コンプレッサ（可変容量コンプレッサ） ４ コンデンサ ５ リキッドタンク ６ 温度式自動膨張弁 ７ エバポレータ ８ オルタネータ ９ 冷却電動ファン １０ ファンモータ １１ コントロールバルブ １２ ブロワファン １３ ブロワファンモータ １４ フューエルインジェクタ ２０ 空調コントロールユニット ２０ａ コンプレッサ駆動トルク算出部（コンプレッサ
駆動トルク算出手段） ２０ｂ ファンモータ制御部 ２０ｃ コンプレッサ容量制御部 ２１ 空調制御入力センサ系 21-14 高圧圧力センサ（高圧冷媒圧力検出手段） 21-15 差圧センサ（コンデンサ差圧検出手段） ２２ ＰＷＭモジュール ２３ エンジンコントロールユニット ２４ エンジン制御入力センサ系 24-2 エンジン回転数センサ（エンジン回転数検出手
段）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両用空調装置の冷凍サイクルに設けら
   れ、外部からの信号により任意に単位時間当たりの理論
   吐出容量を制御することができる可変容量コンプレッサ
   において、 冷凍サイクルの高圧側に設けられるコンデンサを流れる
   冷媒流量を推定し、推定された冷媒流量を用いてコンプ
   レッサ駆動トルクを算出するコンプレッサ駆動トルク算
   出手段を設けたことを特徴とする可変容量コンプレッサ
   の駆動トルク算出装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された可変容量コンプレ
   ッサの駆動トルク算出装置において、 前記コンプレッサ駆動トルク算出手段は、 コンデンサの入口側冷媒圧力と出口側冷媒圧力の差圧に
   基づいてコンデンサを流れる冷媒流量を算出する冷媒流
   量算出部と、 コンプレッサ吐出側圧力を算出するコンプレッサ吐出側
   圧力算出部と、 コンプレッサ回転数を算出するコンプレッサ回転数算出
   部と、 算出されたコンプレッサ吐出側圧力とコンプレッサ回転
   数と冷媒流量とを用いてコンプレッサ駆動トルクを算出
   するコンプレッサ駆動トルク算出部と、 を有することを特徴とする可変容量コンプレッサの駆動
   トルク算出装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載された可変容量コンプレ
   ッサの駆動トルク算出装置において、 コンデンサの入口側冷媒圧力と出口側冷媒圧力の差圧を
   検出するコンデンサ差圧検出手段を設け、 前記冷媒流量算出部は、コンデンサ差圧検出値に基づい
   てコンデンサを流れる冷媒流量を算出することを特徴と
   する可変容量コンプレッサの駆動トルク算出装置。
4. 【請求項４】 請求項２または請求項３の何れかに記載
   された可変容量コンプレッサの駆動トルク算出装置にお
   いて、 冷凍サイクルの高圧側圧力を検出する高圧側冷媒圧力検
   出手段を設け、 前記コンプレッサ吐出側圧力算出部は、高圧側冷媒圧力
   検出値に基づいてコンプレッサ吐出側圧力を算出するこ
   とを特徴とする可変容量コンプレッサの駆動トルク算出
   装置。
5. 【請求項５】 請求項２ないし請求項４の何れかに記載
   された可変容量コンプレッサの駆動トルク算出装置にお
   いて、 エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段を設
   け、 前記コンプレッサ回転数算出部は、エンジン回転数検出
   値に基づいてコンプレッサ回転数を算出することを特徴
   とする可変容量コンプレッサの駆動トルク算出装置。
6. 【請求項６】 請求項２ないし請求項５の何れかに記載
   された可変容量コンプレッサの駆動トルク算出装置にお
   いて、 設定回転数以下領域のコンプレッサ回転数を変動パラメ
   ータとし、冷媒流量に対するコンプレッサ駆動トルクの
   比例特性を設定したコンプレッサ駆動トルクマップを、
   コンプレッサ吐出側圧力が異なる毎に複数設定したコン
   プレッサ駆動トルクマップ設定手段を設け、 前記コンプレッサ駆動トルク算出部は、算出されたコン
   プレッサ吐出側圧力により複数のコンプレッサ駆動トル
   クマップから最適マップを選択し、選択したマップにて
   コンプレッサ駆動回転数により比例特性を特定し、この
   比例特性と冷媒流量によりコンプレッサ駆動トルクを算
   出することを特徴とする可変容量コンプレッサの駆動ト
   ルク算出装置。