特許 6020264 冷凍サイクル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6020264

(24)【登録日】2016年10月14日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】冷凍サイクル装置

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/32 20060101AFI20161020BHJP

   B60H 1/22 20060101ALI20161020BHJP

【ＦＩ】

   B60H1/32 623Z

   B60H1/22 651C

【請求項の数】5

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-45597(P2013-45597)

(22)【出願日】2013年3月7日

(65)【公開番号】特開2014-172478(P2014-172478A)

(43)【公開日】2014年9月22日

【審査請求日】2015年4月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100106149

【弁理士】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】吉田 伸一

【審査官】 渡邉 聡

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１２６８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０２０７５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１７００９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０７１２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０００９６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｈ １／３２

Ｂ６０Ｈ １／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮機（４１）で圧縮された冷媒を蒸発器（４５）内で蒸発させる冷凍サイクル装置において、
前記蒸発器（４５）の作動による実蒸発器温度（ＴＥ）を検出する実蒸発器温度検出手段（４５ｃ）と、
前記蒸発器（４５）の目標蒸発器温度（ＴＥＯ）を演算する目標蒸発器温度演算手段（Ｓ３４）と、
前記圧縮機（４１）の制御における制御初期値（Ｉｏｕｔｓ）を演算する手段（Ｓ３５）と、
前記目標蒸発器温度（ＴＥＯ）と前記実蒸発器温度（ＴＥ）との第１温度偏差（Ｅ（ｎ））から圧縮機の能力制御値（Ｉｏｕｔ（ｎ））を演算する手段（Ｓ４５〜Ｓ４８）と、
前記制御初期値（Ｉｏｕｔｓ）により前記圧縮機（４１）を制御した後に前記蒸発器（４５）が所定の温度状態になったことを判定する判定手段（Ｓ４１ａ）と、
前記判定手段（Ｓ４１ａ）が前記所定の温度状態になったことを判定するまでは前記制御初期値（Ｉｏｕｔｓ）による前記圧縮機（４１）の制御を保持し、前記所定の温度状態になった後に前記圧縮機の能力制御値（Ｉｏｕｔ（ｎ））による前記圧縮機（４１）の制御を開始する圧縮機制御手段（Ｓ４９）と、を備え、
更に、現時点の前記実蒸発器温度（ＴＥ（ｎ））と前記圧縮機（４１）の運転を開始したときの前記実蒸発器温度（ＴＥｓ）との第２温度偏差（Ｅｓ（ｎ））を演算する温度偏差演算手段（Ｓ３９）と、
前記第２温度偏差（Ｅｓ（ｎ））の変化率（Ｅｄｏｔ（ｎ））を演算する変化率演算手段（Ｓ４０）と、を備え、
演算された前記第２温度偏差（Ｅｓ（ｎ））と第１所定値（Ｘ）とを比較し、または、演算された前記第２温度偏差の変化率（Ｅｄｏｔ（ｎ））と第２所定値（Ｙ）とを比較し、前記判定手段（Ｓ４１ａ）が前記所定の温度状態になったことを判定することを特徴とする冷凍サイクル装置。

【請求項2】

圧縮機（４１）で圧縮された冷媒を蒸発器（４５）内で蒸発させる冷凍サイクル装置において、
前記蒸発器（４５）の作動による実蒸発器温度（ＴＥ）を検出する実蒸発器温度検出手段（４５ｃ）と、
前記蒸発器（４５）の目標蒸発器温度（ＴＥＯ）を演算する目標蒸発器温度演算手段（Ｓ３４）と、
前記圧縮機（４１）の制御における制御初期値（Ｉｏｕｔｓ）を演算する手段（Ｓ３５）と、
前記目標蒸発器温度（ＴＥＯ）と前記実蒸発器温度（ＴＥ）との第１温度偏差（Ｅ（ｎ））から圧縮機の能力制御値（Ｉｏｕｔ（ｎ））を演算する手段（Ｓ４５〜Ｓ４８）と、
前記制御初期値（Ｉｏｕｔｓ）により前記圧縮機（４１）を制御した後に前記蒸発器（４５）が所定の温度状態になったことを判定する判定手段（Ｓ４１）と、
前記判定手段（Ｓ４１）が前記所定の温度状態になったことを判定するまでは前記制御初期値（Ｉｏｕｔｓ）による前記圧縮機（４１）の制御を保持し、前記所定の温度状態になった後に前記圧縮機の能力制御値（Ｉｏｕｔ（ｎ））による前記圧縮機（４１）の制御を開始する圧縮機制御手段（Ｓ４９）と、を備え、
更に、現時点の前記実蒸発器温度（ＴＥ（ｎ））と前記圧縮機（４１）の運転を開始したときの前記実蒸発器温度（ＴＥｓ）との第２温度偏差（Ｅｓ（ｎ））を演算する温度偏差演算手段（Ｓ３９）と、
前記第２温度偏差（Ｅｓ（ｎ））の変化率（Ｅｄｏｔ（ｎ））を演算する変化率演算手段（Ｓ４０）と、を備え、
演算された前記第２温度偏差（Ｅｓ（ｎ））と第１所定値（Ｘ）とを比較し、かつ、演算された前記第２温度偏差の変化率（Ｅｄｏｔ（ｎ））と第２所定値（Ｙ）とを比較し、前記判定手段（Ｓ４１）が前記所定の温度状態になったことを判定することを特徴とする冷凍サイクル装置。

【請求項3】

現時点の前記実蒸発器温度をＴＥ（ｎ）とし、前記圧縮機（４１）の制御を開始したときの前記実蒸発器温度をＴＥｓとしたときに、前記第２温度偏差Ｅｓ（ｎ）を
Ｅｓ（ｎ）＝ＴＥ（ｎ）−ＴＥｓ
の数式で求め、
求められた前記第２温度偏差Ｅｓ（ｎ）よりも前の時点で求められた前記第２温度偏差をＥｓ（ｎ−１）とするときに、前記第２温度偏差の変化率Ｅｓｄｏｔ（ｎ）を
Ｅｓｄｏｔ（ｎ）＝Ｅｓ（ｎ）−Ｅｓ（ｎ−１）
の数式で求めることを特徴とする請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。

【請求項4】

目標吹出温度（ＴＡＯ）と、外気温度と、前記蒸発器（４５）によって冷却される室内温度とのいずれかが所定温度以上の場合に、前記判定手段による判定を行わず、直ちに前記圧縮機（４１）の能力制御値（Ｉｏｕｔ（ｎ））による制御を開始する制御開始手段（Ｓ８１）を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。

【請求項5】

前回の圧縮機（４１）の停止から前記圧縮機（４１）の運転開始までの時間が所定時間以上でない場合に、前記判定手段による判定を行わず、直ちに前記圧縮機（４１）の能力制御値（Ｉｏｕｔ（ｎ））による制御を開始する制御開始手段（Ｓ９１）を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は冷凍サイクル装置における温度制御に関するものである。特には、冷凍サイクル装置を成す車両用空調装置における温度制御に関する。

【背景技術】

【0002】

蒸発器温度を制御対象として感知し、その温度が目標温度と一致するように、可変容量圧縮機の吐出容量や電動圧縮機の回転数を外部より制御することで、圧縮機の能力制御値を送信し、圧縮機能力を制御する空調装置の温度制御が周知である。この周知技術における蒸発器温度制御は、冷凍装置の圧縮機ＯＮ（圧縮機始動）と同時に開始される。

【0003】

また、圧縮機能力制御は、一般にＰＩ制御やＰＩＤ制御等のフィードバック制御を用いておこなわれる。このフィードバック制御の制御特性（制御初期値、制御ゲイン等）は、冷凍サイクルが作動し圧縮機ＯＮ後すぐに蒸発器温度が応答する状態を想定して検討される。その結果、蒸発器温度のオーバーシュートやアンダーシュートが小さく適切に制御されるよう煩雑な調整作業がなされる。

【0004】

しかし、冷凍装置の運転前の状況によっては、圧縮機がＯＮしても蒸発器温度の応答が遅れる場合がある。例えば、冷凍装置を長時間作動させないでおいた後に運転を開始すると、冷媒は冷凍サイクル内に偏って滞留する。そのため、圧縮機ＯＮ後、冷媒が冷凍サイクル内を循環し蒸発器に流れ込むまでに時間がかかり、圧縮機ＯＮに対する蒸発器温度の応答が遅れる状況が生じる。また、この時間は一定ではない。

【0005】

ところが、空調装置のフィードバック制御は、蒸発器温度がすぐ応答するか遅れて応答するかに関わらず圧縮機ＯＮと同時に開始されるため、圧縮機能力は、蒸発器温度の応答遅れの間、能力を大きくするよう制御される。よって、能力過大となり、その結果蒸発器温度のオーバーシュート大によるフロストの発生や、吹出温度変動大による空調フィーリングの悪化といった問題が生じる。

【0006】

上記の問題は圧縮機ＯＮ後に蒸発器温度がすぐ応答するか遅れて応答するかに関わらず圧縮機ＯＮと同時に空調装置のフィードバック制御を開始するために生じる。従って、ある圧縮機能力初期値で圧縮機ＯＮし温度制御を開始した後、しばらく間は圧縮機能力初期値を保持するものが、例えば、特許文献１で知られている。

【0007】

この特許文献１は、可変容量型圧縮機を備えた冷凍サイクル装置において、真夏時ほど冷房能力を必要としない春、秋等の季節下で、目標温度に達するまでの温度変動が少ない容量制御を行うものである。そのために、 車両用空調装置は、春、秋等の季節で蒸発器の目標吹出空気温度ＴＥＯが１０℃前後である場合に、目標吹出空気温度ＴＥＯに対応する制御電流を初期出力値として可変容量型圧縮機の容量制御を行う。

【0008】

これにより、特許文献１の装置は、蒸発器の目標吹出空気温度ＴＥＯに対応する初期出力値より制御を開始する。そうすることで、吐出容量を１００％とする制御電流を初期出力値として容量制御を行う従来の場合と比較して、実際の吹出空気温度ＴＥが蒸発器の目標吹出空気温度ＴＥＯに達するまでのオーバーシュートや温度変動（ハンチング）が低減される。

【0009】

具体的には、真夏時ほど熱負荷が高くない春、秋等の季節では、圧縮機の吸入圧力は、ほぼ制御電流によって定まる。また、蒸発器の目標吹出空気温度ＴＥＯと初期出力値との間に、所定の比例関係が成り立つ。

【0010】

そして、目標吹出温度ＴＡＯを基に、蒸発器の目標吹出空気温度ＴＥＯを求める。続いて、蒸発器の目標吹出空気温度ＴＥＯと実際の吹出空気温度ＴＥとの温度偏差Ｅｎを算出する。その後、サンプリング回数ｎが“１”であるか否かを判断し、ｎ＝１の場合（ＹＥＳ）は、温度偏差Ｅｎの０回目と１回目を共に“０”と置く。

【0011】

次に、蒸発器の目標吹出空気温度ＴＥＯに対応する初期出力値を求める。サンプリング回数ｎ＝１の時は、初期出力値が制御電流Ｉｎの出力値となる。サンプリング回数ｎが２回目以降は、蒸発器の目標吹出空気温度ＴＥＯと実際の吹出空気温度ＴＥとの温度偏差Ｅｎを用いて算出された制御電流Ｉｎが出力されることになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開平６−２５５３５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

上記特許文献１の技術によると、ｎ＝１の場合、初期出力値で圧縮機が制御され、サンプリング回数ｎが２回目以降に温度偏差Ｅｎを用いて算出された正規の制御電流Ｉｎが出力される。つまり、初期出力値で圧縮機が制御されてから、正規の制御電流Ｉｎが出力されるまでの時間が一定である。これでは、従来の装置より改善されているとは言え、煩雑な調整作業が必要であり、調整がうまくいかないと、オーバーシュートやハンチングが残る。

【0014】

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、オーバーシュートやハンチングが一層抑制される冷凍サイクル装置を提供することにある。

【0015】

従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、本発明では圧縮機（４１）で圧縮された冷媒を蒸発器（４５）内で蒸発させる冷凍サイクル装置において、次の構成を有する。冷凍サイクル装置は、蒸発器（４５）の作動による実蒸発器温度（ＴＥ）を検出する実蒸発器温度検出手段（４５ｃ）と、蒸発器（４５）の目標蒸発器温度（ＴＥＯ）を演算する目標蒸発器温度演算手段（Ｓ３４）とを有する。冷凍サイクル装置は、圧縮機（４１）の制御における制御初期値（Ｉｏｕｔｓ）を演算する制御初期値演算手段（Ｓ３５）を有する。冷凍サイクル装置は、目標蒸発器温度（ＴＥＯ）と実蒸発器温度（ＴＥ）との温度偏差（Ｅ（ｎ））から圧縮機の能力制御値（Ｉｏｕｔ（ｎ））を演算する能力制御値演算手段（Ｓ４５〜Ｓ４８）を有する。冷凍サイクル装置は、制御初期値（Ｉｏｕｔｓ）により圧縮機（４１）を制御した後に蒸発器（４５）が所定の温度状態になったことを判定する判定手段（Ｓ４１ａ）を有する。冷凍サイクル装置は、判定手段（Ｓ４１ａ）が所定の温度状態になったことを判定するまでは制御初期値（Ｉｏｕｔｓ）による圧縮機（４１）の制御を保持する圧縮機制御手段（Ｓ４９）を有する。この圧縮機制御手段（Ｓ４９）は、所定の温度状態になった後に圧縮機の能力制御値（Ｉｏｕｔ（ｎ））による圧縮機（４１）の制御を開始する。更に、冷凍サイクル装置は、現時点の実蒸発器温度（ＴＥ（ｎ））と圧縮機（４１）の運転を開始したときの実蒸発器温度（ＴＥｓ）との第２温度偏差（Ｅｓ（ｎ））を演算する温度偏差演算手段（Ｓ３９）と、第２温度偏差（Ｅｓ（ｎ））の変化率（Ｅｄｏｔ（ｎ））を演算する変化率演算手段（Ｓ４０）と、を備える。冷凍サイクル装置は、演算された第２温度偏差（Ｅｓ（ｎ））と第１所定値（Ｘ）とを比較し、または、演算された第２温度偏差の変化率（Ｅｄｏｔ（ｎ））と第２所定値（Ｙ）とを比較し、判定手段（Ｓ４１ａ）が所定の温度状態になったことを判定する。

【0017】

この発明によれば、制御初期値（Ｉｏｕｔｓ）により圧縮機（４１）を制御した後に、蒸発器（４５）が所定の温度状態になったことを判定する判定手段（Ｓ４１、Ｓ４１ａ）を備える。そして、判定手段（Ｓ４１、Ｓ４１ａ）が蒸発器（４５）に関して冷媒の圧縮により所定の温度状態になったことを判定するまでは、制御初期値（Ｉｏｕｔｓ）による圧縮機（４１）の制御を保持する。そして、所定の温度状態になった後に圧縮機の能力制御値（Ｉｏｕｔ（ｎ））による圧縮機（４１）の制御が開始される。従って、冷媒の圧縮により蒸発器（４５）が所定の温度状態に成るまでの時間が状況により変化しても、一層確実に制御遅れ、オーバーシュート、およびハンチングが抑制される冷凍サイクル装置を提供できる。

【0018】

また、本発明では圧縮機（４１）で圧縮された冷媒を蒸発器（４５）内で蒸発させる冷凍サイクル装置において、次の構成を有する。冷凍サイクル装置は、蒸発器（４５）の作動による実蒸発器温度（ＴＥ）を検出する実蒸発器温度検出手段（４５ｃ）と、蒸発器（４５）の目標蒸発器温度（ＴＥＯ）を演算する目標蒸発器温度演算手段（Ｓ３４）と、圧縮機（４１）の制御における制御初期値（Ｉｏｕｔｓ）を演算する手段（Ｓ３５）と、目標蒸発器温度（ＴＥＯ）と実蒸発器温度（ＴＥ）との第１温度偏差（Ｅ（ｎ））から圧縮機の能力制御値（Ｉｏｕｔ（ｎ））を演算する手段（Ｓ４５〜Ｓ４８）と、制御初期値（Ｉｏｕｔｓ）により圧縮機（４１）を制御した後に蒸発器（４５）が所定の温度状態になったことを判定する判定手段（Ｓ４１、Ｓ４１ａ）と、判定手段（Ｓ４１、Ｓ４１ａ）が所定の温度状態になったことを判定するまでは制御初期値（Ｉｏｕｔｓ）による圧縮機（４１）の制御を保持し、所定の温度状態になった後に圧縮機の能力制御値（Ｉｏｕｔ（ｎ））による圧縮機（４１）の制御を開始する圧縮機制御手段（Ｓ４９）と、を備える。冷凍サイクル装置は、更に、現時点の実蒸発器温度（ＴＥ（ｎ））と圧縮機（４１）の運転を開始したときの実蒸発器温度（ＴＥｓ）との第２温度偏差（Ｅｓ（ｎ））を演算する温度偏差演算手段（Ｓ３９）と、第２温度偏差（Ｅｓ（ｎ））の変化率（Ｅｄｏｔ（ｎ））を演算する変化率演算手段（Ｓ４０）と、を備え、演算された第２温度偏差（Ｅｓ（ｎ））と第１所定値（Ｘ）とを比較し、かつ、演算された第２温度偏差の変化率（Ｅｄｏｔ（ｎ））と第２所定値（Ｙ）とを比較し、判定手段（Ｓ４１）が所定の温度状態になったことを判定する。
なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号ないし説明は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を分かり易く示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の第１実施形態における車両用空調装置の空調ユニットの配設状態を説明する模式図である。

【図2】上記実施形態における車両用空調装置の概略模式図である。

【図3】上記実施形態における車両用空調装置の全体制御を示すフローチャートである。

【図4】上記実施形態における可変容量圧縮機を用いた蒸発器温度制御の前段部分を示すフローチャートである。

【図5】上記実施形態における可変容量圧縮機を用いた蒸発器温度制御の後段部分を示すフローチャートである。

【図6】上記実施形態の作動を比較例と比較して示す特性図である。

【図7】本発明の第２実施形態における可変容量圧縮機を用いた蒸発器温度制御の一部フローチャートである。

【図8】本発明の第3実施形態における蒸発器温度制御の前段部分を示す一部フローチャートである。

【図9】本発明の第４実施形態における蒸発器温度制御の前段部分を示す一部フローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。

【0021】

各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

【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ないし図６を用いて詳細に説明する。図１において、空調ユニット２は、車室内前方のインストルメントパネル４の内部に配設されており、インストルメントパネル４の外面には、デフロスタ吹出口５、フェイス吹出口６、およびフット吹出口７等が設けられている。車両用空調装置は、大別して、空調ユニット２、図２の送風機３０、冷凍サイクル４０、冷却水回路５０、エアコンＥＣＵ（本発明で言う空調制御手段）６０等から構成されている。

【0023】

空調ユニット２は、車室内前方に配設され、車室内へ空調空気を導く空気通路を形成する空調ケース１０、この空調ケース１０内において空気流を発生させる遠心式の送風機３０を備える。かつ、空調ユニット２は、空調ケース１０内を流れる空気を冷却して車室内を冷房するための蒸発器４５、空調ケース１０内を流れる空気を加熱して車室内を暖房するためのヒータコア５１等から構成されている。

【0024】

空調ケース１０の最も風流れ上流側は、内外気切替箱（吸込口切替箱）を構成する部分で、車室内空気（内気）を取り入れる内気吸込口１１、および車室外空気（外気）を取り入れる外気吸込口１２を有している。さらに、内気吸込口１１および外気吸込口１２の内側には、内外気（吸込口）切替ドア１３が回動自在に取り付けられている。

【0025】

この内外気切替ドア１３は、サーボモータなどの図示しないアクチュエータによって駆動され、吸込モードとして内気循環モードまたは外気導入モードに切り替えられる。なお、内外気切替ドア１３は、内外気切替箱と共に内外気切替手段を構成する。次に、送風機３０は、空調ケース１０と一体的に構成されたスクロールケース内に、回転自在に収容された遠心多翼（シロッコ）式のブロワファン３１、およびこのブロワファン３１を回転駆動するブロワモータ３２を有している。

【0026】

ブロワモータ３２には、電流制御可能な３相のブラシレスモータが使用されており、エアコンＥＣＵ６０からのデューティ信号に応じて、ブロワモータ３２に与えるパルス幅を可変制御する図示しないモータ駆動回路を有している。そして、ブロワモータ３２は、このモータ駆動回路を介して供給される制御電流に基づいて、ブロワファン３１の回転速度、つまりは送風量が制御される。なお、ブラシレスモータに代えて、通常の制御回路付きの直流モータでも使用可能である。

【0027】

冷凍サイクル４０は、車両走行用のエンジン１にベルト駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機４１と、圧縮された冷媒を凝縮液化させる凝縮器４２、凝縮液化された冷媒を気液分離して液冷媒のみを下流に流す受液器４３とを備える。かつ、冷凍サイクル４０は、液冷媒を減圧膨張させる膨張弁４４、減圧膨張された冷媒を蒸発気化させる蒸発器４５、およびこれらを環状に接続する冷媒配管などから構成されている。

【0028】

圧縮機４１は、内蔵する容量可変機構によって圧縮容量が可変できる可変容量圧縮機となっており、冷却能力可変手段として、図示しない容量制御弁（容量制御機構）で圧縮容量を制御している。この容量制御弁は、エアコンＥＣＵ６０によって制御されている。また、圧縮機４１には、エンジン１から圧縮機４１への回転動力の伝達を断続（ＯＮ、ＯＦＦ）するクラッチ手段としての電磁クラッチ４６が連結されている。

【0029】

この電磁クラッチ４６は、エアコンＥＣＵ６０から図示しないクラッチ駆動回路を介して制御される。そして、電磁クラッチ４６に通電された時にエンジン１の回転動力が圧縮機４１に伝達され、蒸発器４５による空気冷却作用が行われる。また、電磁クラッチ４６の通電が停止した時にエンジン１と圧縮機４１との接続が遮断され、蒸発器４５による空気冷却作用が停止される。

【0030】

凝縮器４２は、車両が走行する際に生じる走行風を受け易い車両前方部などに配設され、内部を流れる冷媒と走行風および冷却ファン４７によって送風される外気とを熱交換する室外熱交換器である。蒸発器４５は、空気通路を全面塞ぐようにして空調ケース１０内に配設され、自身を通過する空気を冷却する空気冷却作用、および自身を通過する空気を除湿する空気除湿作用を行う室内熱交換器である。

【0031】

換言すると、蒸発器４５は、圧縮機４１の作動により空調風を冷却、除湿する冷却用熱交換器である。なお、蒸発器４５直後の部位には、図示しないサーミスタからなる実蒸発器温度センサ４５ｃが配置されており、蒸発器４５を通過した直後の空気温度またはフィン温度（以下、蒸発器後温度または実蒸発器温度という）を検出するようになっている。

【0032】

冷却水回路５０は、図示しないウォータポンプにより、エンジン１のウォータジャケットで暖められた冷却水を循環させる回路であり、ラジエータ、サーモスタット（いずれも図示せず）およびヒータコア５１を有している。このヒータコア５１は、内部にエンジン１を冷却した冷却水が流れ、この冷却水を暖房用熱源として冷風を加熱するものである。

【0033】

ヒータコア５１は、空調ケース１０内において蒸発器４５の下流側で、空気通路を部分的に塞ぐように配設されている。つまり、空調ケース１０の内部に、ヒータコア５１を迂回する冷風バイパス通路（冷風側通路）１４Ａと、ヒータコア５１を通過する温風側通路１４Ｂと、を形成している。そして、ヒータコア５１の空気上流側には、エアミックスドア５２が回動自在に取り付けられている。

【0034】

このエアミックスドア５２は、サーボモータなどの図示しないアクチュエータによって駆動され、その停止位置によりヒータコア５１を通過する空気量と、ヒータコア５１を迂回する空気量との割合を調節する。エアミックスドア５２は、車室内へ吹き出す空気の吹出温度を調節する吹出温度調節手段として働く。空調ケース１０内の冷風バイパス通路１４Ａおよび温風側通路１４Ｂの下流側には混合空間１４Ｃ形成され、冷風バイパス通路１４Ａからの冷風と温風側通路１４Ｂからの温風とが混合されて下記の各開口部に供給される。

【0035】

空調ケース１０の最も風流れ下流側は、吹出口切替箱を構成する部分で、デフロスタ開口部１８、フェイス開口部１９およびフット開口部２０などが形成されている。デフロスタ開口部１８には、デフロスタダクト１５が接続され、このデフロスタダクト１５の最下流端には、車両の前面窓ガラス３の内面に向けて主に温風を吹き出すデフロスタ吹出口５（図１）が開口している。

【0036】

また、フェイス開口部１９には、フェイスダクト１６が接続され、このフェイスダクト１６の最下流端には、前席乗員の頭胸部に向けて主に冷風を吹き出すフェイス吹出口６が開口している。更に、フット開口部２０には、フットダクト１７が接続され、このフットダクト１７の最下流端には、前席乗員の足元部に向けて主に温風を吹き出すフット吹出口７が開口している。

【0037】

そして、各吹出口５〜７の内側には、吹出口切替手段として、本実施形態では２枚の吹出口切替ドア、具体的には、デフロスタフェイスドア２１とフットドア２２とが回動自在に取り付けられている。デフロスタフェイスドア２１は、デフロスタ開口部１８とフェイス開口部１９との開口比率を可変し、フットドア２２は、フット開口部２０の開度を可変するドアである。

【0038】

この２枚の吹出口切替ドア２１、２２は、図示しないリンク機構によって連動し、そのリンク機構は、サーボモータなどの図示しないアクチュエータによって駆動される。そして、吹出モードとしてフェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフロスタモードまたはデフロスタモードのいずれかに切り替えられる。

【0039】

なお、フェイスモードでは、空調風の全量がフェイス吹出口６から吹き出され、バイレベルモードでは、空調風がフェイス吹出口６とフット吹出口７とから吹き出される。また、フットモードでは、全吹出風量の８０％程度がフット吹出口７から吹き出され、残りの２０％程度の空調風がデフロスタ吹出口５から吹き出される。

【0040】

また、フットデフロスタモードでは、全吹出風量の６０％程度がフット吹出口７から吹き出され、残りの４０％程度の空調風がデフロスタ吹出口５から吹き出される。さらに、デフロスタモードでは、空調風の全量がデフロスタ吹出口５から吹き出される。

【0041】

エアコンＥＣＵ６０は、エンジン１の始動および停止を司るイグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦに関係なく、車両に搭載された車載電源である図示しないバッテリから直流電源が供給されて、演算処理や制御処理を行うように構成されている。エアコンＥＣＵ６０には、インストルメントパネル４に一体的に設置された図示しないエアコン操作パネル上の各種操作スイッチから、各スイッチ信号が入力されるように構成されている。

【0042】

また、エアコンＥＣＵ６０の内部には、演算処理や制御処理を行うＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ、およびＩ／Ｏポート（入力／出力回路）などの機能を含んで構成される周知のマイクロコンピュータが設けられている。そして、各種センサからのセンサ信号がＩ／Ｏポート、もしくはＡ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。

【0043】

すなわち、エアコンＥＣＵ６０は、車室内温度（内気温度）を検知する内気温検知手段としての内気温センサ、車室外温度（外気温度）を検知する外気温検知手段としての外気温センサを備える。かつ、エアコンＥＣＵ６０は、蒸発器４５を通過した直後の空気またはフィン温度（蒸発器後温度）を検知する蒸発器後温度検知手段としての実蒸発器温度検出手段を成す実蒸発器後温度センサを備える。そして、車両のエンジン冷却水温を検知して送風空気の加熱温度とする加熱温度検知手段としての冷却水温センサなどの検知信号が、エアコンＥＣＵ６０に入力される。

【0044】

なお、本実施形態では、オートエアコンが備えている日射検知手段としての日射センサを備えている。そして、エアコンＥＣＵ６０は、上述した各ドア用のアクチュエータ、ブロワモータ３２のモータ駆動回路、圧縮機４１の容量制御弁、電磁クラッチ４６のクラッチ駆動回路、および冷却ファン４７の駆動回路などに制御信号を出力するようになっている。

【0045】

以下、エアコンＥＣＵ６０による制御方法を説明する。図３は、エアコンＥＣＵ６０の制御プログラムの一例を示している。まず、イグニッションスイッチがＯＮされてエアコンＥＣＵ６０に直流電源が供給されると、予めメモリに記憶されている制御プログラムの実行が開始される。まず、エアコンＥＣＵ６０内部のマイクロコンピュータに内蔵されたデータ処理用メモリの記憶内容などの初期化を行う（ステップＳ１）。

【0046】

次に、各種信号の入力処理として、各種データをデータ処理用メモリに読み込む。すなわち、エアコン操作パネル上の各種操作スイッチからのスイッチ信号、各種センサからのセンサ信号、および日射センサ９（図２）の出力電圧Ｖｓｕｎの大きさなどを入力する（ステップＳ２）。

【0047】

次に、上記の入力データを、記憶している演算式に代入して、空調装置からの目標吹出温度ＴＡＯを演算し、その目標吹出温度ＴＡＯと外気温度とから、目標蒸発器後温度ＴＥＯを演算する（ステップＳ３）。そして、ステップＳ３で求めた目標吹出温度ＴＡＯに基づいてブロワの制御量、すなわちブロワモータ３２のモータ駆動回路に与えるデューティ比を演算する（ステップＳ４）。

【0048】

また、ステップＳ３で求めた目標吹出温度ＴＡＯと上記の入力データとを、メモリに記憶されている演算式に代入して、エアミックスドア５２の開度ＳＷ（％）を演算する（ステップＳ５）。次に、ステップＳ３で求めた目標吹出温度ＴＡＯに基づき、車室内へ取り込む空気流の吸込モードと、車室内へ吹き出す空気流の吹出モードとを決定する（ステップＳ６）。

【0049】

更に、ステップＳ３で求めた目標吹出温度ＴＡＯと、実蒸発器温度センサ４５ｃが検知する実際の蒸発器後流温度とが一致するように、フィードバック制御が実行される。この制御は、圧縮機４１の吐出量を制御するための制御量（電流値）を決定する蒸発器温度制御（ステップＳ７）で行われる。

【0050】

このフィードバック制御は比例積分制御（ＰＩ制御）で行われる。具体的には、圧縮機４１に付設された電磁式の容量制御弁の電磁ソレノイドに供給する制御電流となるソレノイド電流（制御電流：Ｉｏｕｔｎ）を、メモリに記憶されている演算式に基づいて演算する。なお、この蒸発器温度制御（ステップＳ７）については後に詳述する。

【0051】

次に、ステップＳ４で決定されたブロワの制御量を、モータ駆動回路に出力する（ステップＳ８）。次に、ステップＳ５で決定されたエアミックス開度ＳＷとなるように、サーボモータに制御信号を出力する（ステップＳ９）。更に、ステップＳ６で決定された吸込モードおよび吹出モードとなるように、サーボモータに制御信号を出力する（ステップＳ１０）。

【0052】

その後に、ステップＳ２の制御処理に戻る。なお、マニュアル設定時には、その設定値に従って図２の制御プログラムが実行される。

【0053】

以下、上述した蒸発器温度制御（ステップＳ７）について更に説明する。外部からの制御信号に応じて冷媒吐出量を可変する可変容量型の圧縮機４１を用いた蒸発器温度制御の詳細を図４、図５にフローチャートで示している。図４のステップＳ３０において、蒸発器温度制御が開始されると、フィードバック制御実施の場合の初期値として、ステップＳ３１でサンプリング回数（サンプリングのカウント値）ｎ＝１を設定する。かつ、ステップＳ３２で温度偏差Ｅｓ（ｎ−１）＝０、Ｅ（ｎ−１）＝０を設定する。なお、ｎは正の整数である。

【0054】

次に、ステップＳ３３において、空調装置の運転状態を表す車室内温度、外気温度、および日射量等の各種の情報を入力する（読み込む）。ステップＳ３４で空調装置の運転状態を表す各種の情報より目標吹出温度（ＴＡＯ）を周知のように算出し、更に、目標吹出温度（ＴＡＯ）と外気温度とから目標蒸発器温度ＴＥＯを算出する。目標蒸発器温度ＴＥＯは目標吹出温度（ＴＡＯ）等からマップを用いて演算しても良い。

【0055】

制御初期値演算手段を成すステップＳ３５でサイクルに応じた適切な制御初期値Ｉｏｕｔｓを算出する。また、ステップＳ３６において、蒸発器温度制御開始時の実蒸発器温度ＴＥｓを実蒸発器温度センサ４５ｃから読み取り、この読み取った値をメモリに記憶する。更に、Ｓ３７で、先のステップＳ３５で算出した制御初期値Ｉｏｕｔｓを圧縮機に出力し圧縮機４１を作動させる。具体的には、ソレノイド電流と成る制御初期値Ｉｏｕｔｓを、圧縮機４１に付設された電磁式の容量制御弁の電磁ソレノイドに出力する。

【0056】

なお、制御初期値Ｉｏｕｔｓは、例えば目標吹出温度ＴＡＯからマップによって求める。このマップは予め実験により設定する。その他、車室内温度、日射量、外気温度等からマップを求めても良い。

【0057】

ここから圧縮機４１がＯＮした後の実蒸発器温度ＴＥ（ｎ）に応答があるかを判定するルーチンとなる。ステップＳ３８で圧縮機作動後の現時点の実蒸発器温度ＴＥ（ｎ）を実蒸発器温度センサ４５ｃの出力から読み取る。この実蒸発器温度センサ４５ｃは、この第１実施形態においては、蒸発器４５直後の部位に配置された図示しないサーミスタから構成されている。そして、ステップＳ３９で圧縮機作動前（または作動直後）の実蒸発器温度ＴＥｓと圧縮機作動後の現時点における実蒸発器温度ＴＥ（ｎ）の温度偏差Ｅｓ（ｎ）をＥｓ（ｎ）＝ＴＥ（ｎ）−ＴＥｓとして計算する。

【0058】

次に、ステップＳ４０において、温度偏差Ｅｓ（ｎ）の変化率Ｅｓｄｏｔ（ｎ）を計算する。この温度偏差Ｅｓ（ｎ）の変化率Ｅｓｄｏｔ（ｎ）は、現時点の温度偏差Ｅｓ（ｎ）から前回の温度偏差Ｅｓ（ｎ−１）を減算した値を温度偏差の変化率Ｅｓｄｏｔ（ｎ）としている。

【0059】

また、圧縮機４１をＯＮした後に、実蒸発器温度ＴＥ（ｎ）に応答があり、温度が変化したかを判定するステップＳ４１に進む。このステップＳ４１では
（条件１）温度偏差Ｅｓ（ｎ）が第１所定値となる閾値Ｘより小さいか、換言すれば、現在の実蒸発器温度ＴＥ（ｎ）が圧縮機作動前の実蒸発器温度ＴＥｓより閾値Ｘに関係する値以上下がったかどうか、
（条件２）温度偏差の変化率Ｅｓｄｏｎ（ｎ）が第2所定値となる閾値Ｙに関係する値以下かどうか、
を計算する。ここで閾値Ｘ、Ｙの値は、冷凍サイクルに応じて適切な値に設定すればよい。なお、Ｘ、Ｙいずれの値も、この第１実施形態においてはマイナス値に成る。温度偏差の変化率Ｅｄｏｎ（ｎ）がマイナスとは、温度変化の傾きが低下していることを表している。

【0060】

もし、上記条件１と条件２とが両方とも成立したときは、実蒸発器温度ＴＥ（ｎ）に応答があり、実蒸発器温度ＴＥ（ｎ）が実質的に変化したと判定する。すなわち、圧縮機４１が回転し、冷媒が蒸発器４５に充分に流れ込んで蒸発器４５が充分に冷却されたと判定する。そして、この判定後は、図５のステップＳ４５にて示す通常の蒸発器温度制御ルーチン以降に進む。

【0061】

また、条件１と条件２とのどちらかが成り立たなければ、圧縮機４１は作動しているが、圧縮機４１作動開始前または開始直後の実蒸発器温度ＴＥｓにはまだ応答がないと判定し、ステップＳ４２、Ｓ４３を経由してステップＳ３７に戻る。ステップＳ４２では、Ｅ（ｎ−１）にＥ（ｎ）の値を代入する（これをＥ（ｎ−１）←Ｅ（ｎ）と記す）。また、ステップＳ４３だは、ｎにｎ＋１の値を代入する（ｎ←ｎ＋１）。

【0062】

これにより、実蒸発器温度ＴＥｓに応答があると判定されるまで（ステップＳ４１でＹＥＳとなるまで）、圧縮機４１の能力制御値は初期値Ｉｏｕｔｓが維持される。この結果、蒸発器温度制御により圧縮機４１の能力制御値が過剰になることはない。この場合、次回の判定に備えてＳ４２でＥ（ｎ−１）にＥ（ｎ）の値を代入し、Ｓ４３でｎにｎ＋１の値を代入した後、ステップＳ３７に戻る。

【0063】

従って、圧縮機４１がＯＮした後の実蒸発器温度応答有無の判定（ステップＳ４１）が継続される。実蒸発器温度ＴＥｓに応答があると判定されるまでの時間は一定ではなく、車種や外気温度、圧縮機４１の運転履歴等で変化する。この時間は、１分ないし３０秒かかることもまれではない。

【0064】

以上、ステップＳ４３までの制御フローにより、圧縮機４１がＯＮした後の実蒸発器温度の応答が遅れる状況が生じても、圧縮機能力が過剰になる蒸発器温度制御が行われることはない。このため、実蒸発器温度のオーバーシュート大によるフロストの発生や温度変動大による空調フィーリングの悪化といった問題を防止することができる。

【0065】

図５のステップＳ４５以降は、一般的なＰＩ制御による実蒸発器温度制御の例を示している。このステップＳ４５以降の制御は圧縮機４１の制御として公知のものを採用することができる。

【0066】

図４のステップＳ４１で実蒸発器温度ＴＥ（ｎ）に応答があり、温度が充分に低下化した（ステップＳ４１にてＹＥＳ）と判定した後、図４のステップＳ４５で実蒸発器温度ＴＥ（ｎ）を読み込む。

【0067】

次に、ステップＳ４６で目標蒸発器温度ＴＥＯと実蒸発器温度ＴＥ（ｎ）の温度偏差Ｅ（ｎ）をＥ（ｎ）＝ＴＥ（ｎ）−ＴＥＯとして計算する。ステップＳ４７において、温度偏差Ｅ（ｎ）の変化率Ｅｄｏｔ（ｎ）を、Ｅｄｏｔ（ｎ）＝Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１）として計算する。

【0068】

そして、ステップＳ４８において、温度偏差Ｅ（ｎ）および温度偏差の変化率Ｅｄｏｔ（ｎ）を用い、フィードバック理論に基づく数式１を用いて圧縮機４１の能力制御値Ｉｏｕｔ（ｎ）を決定する。
（数式１）Ｉｏｕｔ（ｎ）＝Ｉｏｕｔ（ｎ−１）＋Ｋｐ＊Ｅｄｏｔ（ｎ）＋Ｋｉ＊Ｅ（ｎ）
なお、ＫｐおよびＫｉはフィードバックゲインである。なお、＊は掛け算を表す。

【0069】

ステップＳ４５からステップＳ４８までは能力制御値演算手段を構成する。次に、ステップＳ４９で圧縮機４１に能力制御値Ｉｏｕｔ（ｎ）を出力する。具体的には、ソレノイド電流と成る制御初期値Ｉｏｕｔ（ｎ）を、圧縮機４１に付設された電磁式の容量制御弁の電磁ソレノイドに出力する。

【0070】

なお、ステップＳ４８では、比例項と積分項を用いたＰＩフィードバック制御により圧縮機の能力制御値Ｉｏｕｔ（ｎ）を決定した。しかし、比例項と積分項に微分項を加えたＰＩＤフィードバック制御やフィードフォワード制御等を用いて能力制御値Ｉｏｕｔ（ｎ）を決定しても良い。

【0071】

また、ステップＳ５０において、蒸発器温度制御を継続するか否かを判定する。蒸発器温度制御を継続しないと判定するのは、エアコンスイッチをＯＦＦしたとか、エンジン１を停止させたとか、異常停止信号が発生した場合である。

【0072】

エアコンスイッチのＯＦＦ操作等が無く、ステップＳ５０で制御を継続すると判定した場合は、ステップＳ５２に進み、次回のフィードバック制御に備えてＩｏｕｔ（ｎ−１）にＩｏｕｔ（ｎ）の値を代入する。更にステップＳ５３において、Ｅ（ｎ−１）にＥ（ｎ）の値を代入し、かつステップＳ５４において、ｎにｎ＋１の値を代入した後、ステップＳ４５に戻り、蒸発器温度制御を継続する。ステップＳ５０において、制御を継続しないと判定した場合は、ステップＳ５１に分岐し、蒸発器温度制御を終了する。

【0073】

この実施形態においては、実蒸発器温度ＴＥ（ｎ）に応答があったかどうかの判定を行うステップＳ４１（図４）は、条件１と条件２とから判定している。条件１として、現時点の実蒸発器温度ＴＥ（ｎ）と蒸発器温度制御開始時の実蒸発器温度ＴＥｓとの温度偏差Ｅｓ（ｎ）が所定の閾値Ｘより小さいことを条件としている。このことは換言すれば、現時点の実蒸発器温度ＴＥ（ｎ）が、圧縮機４１作動前の実蒸発器温度ＴＥｓから閾値Ｘ以上下がったことを条件としていることになる。第２に、温度偏差の変化率Ｅｓｄｏｔ（ｎ）が、閾値Ｙ以下であることを条件としている。しかし、後述する第２実施形態のように、条件１または条件２のみを用いて、ステップＳ４１の判定を行っても良い。

【0074】

また、上記実施形態においては、吐出容量を外部より制御することで能力を制御する圧縮機を用いて説明しているが、圧縮機回転数を外部より制御することで圧縮機能力を制御できる電動圧縮機を用いてシステムを構成しても良い。

【0075】

（第１実施形態の作動）
以下、図６を用いて、上記第１実施形態の作動を比較例と比較して説明する。図６の（ａ）は、実蒸発器温度が時間の経過と共に目標蒸発器温度に収束していく状態を示している。Ｔ１は、一般的な比較例と成る圧縮機の能力制御開始時点である。Ｔ２は、上記第１実施形態と成る圧縮機の能力制御開始時点の一例である。また、粗い破線Ｃ１は、一般的なフィードバック制御で蒸発器温度応答が速い場合（本件制御が不必要な場合）を示している。また、細かい破線Ｃ２は、一般的なフィードバック制御で蒸発器温度応答が後れた期間Ｐ１を有し、オーバーシュートＰ２を生じている状態を示している。実線Ｃ３は、上記第１実施形態に基づくフィードバック制御である。なお、圧縮機４１をＯＦＦして、すぐにＯＮする場合は、冷媒流れの遅れがなく、本件の制御を行わなくても破線Ｃ１のように良好な制御が行われる。

【0076】

図６の（ｂ）は、エンジン１（図１）の動力で電磁クラッチ４６を介して駆動される圧縮機４１が、電磁クラッチ４６のＯＦＦ状態からＯＮ状態に切替わり、圧縮機の能力制御値が制御初期値Ｉｏｕｔｓから時間の経過につれて変動していく状態を示している。

【0077】

Ｓｐは、蒸発器温度の応答遅れの間、制御初期値Ｉｏｕｔｓを保持する第１実施形態に伴う特性部分を示している。Ｔ１の時点で圧縮機４１のクラッチ４６がＯＮし、圧縮機４１が回転し始める。

【0078】

図６（ｂ）の粗い破線Ｃ１は、一般的なフィードバック制御で蒸発器温度応答が速い場合を示しているが、このときは圧縮機の能力制御値は圧縮機能力過剰になる期間が少ない理想的な状態である。また、細かい破線Ｃ２は、一般的なフィードバック制御で蒸発器温度応答が後れた期間Ｐ１を有している。

【0079】

そのため、蒸発器温度応答遅れの分、Ｐ３の部分で圧縮機能力が大きく過剰と成っている。そしてこの過剰な圧縮機能力に起因してオーバーシュートＰ２を生じている。実線Ｃ３は、第１実施形態に基づくフィードバック制御である。圧縮機４１が回転を始めてから所定の期間Ｓｐの間（つまり蒸発器温度応答遅れの間）は、圧縮機能力の制御初期値Ｉｏｕｔｓを保持するように構成しているため、オーバーシュートが生じていない。よって、オーバーシュートに伴う吹出温度の変動（ハンチング）を生じない。

【0080】

（第１実施形態の作用効果）
上記第１実施形態における冷凍サイクル装置は、圧縮機４１で圧縮された冷媒を蒸発器４５内で蒸発させる冷凍サイクル装置において、蒸発器４５の作動による実蒸発器温度ＴＥを検出する実蒸発器温度検出手段４５ｃを備える。冷凍サイクル装置は、蒸発器４５の目標蒸発器温度ＴＥＯを演算する目標蒸発器温度演算手段Ｓ３４と、圧縮機４１の制御における制御初期値Ｉｏｕｔｓを演算する手段Ｓ３５とを備える。冷凍サイクル装置は、目標蒸発器温度ＴＥＯと、実蒸発器温度ＴＥとの温度偏差Ｅ（ｎ）から圧縮機の能力制御値Ｉｏｕｔ（ｎ）を演算する手段Ｓ４５〜Ｓ４８を備える。冷凍サイクル装置は、制御初期値Ｉｏｕｔｓにより圧縮機４１を制御した後に蒸発器４５が所定の温度状態になったことを判定する判定手段Ｓ４１、Ｓ４１ａを備える。更に、冷凍サイクル装置は、判定手段Ｓ４１、Ｓ４１ａが所定の温度状態になったことを判定するまでは制御初期値Ｉｏｕｔｓによる圧縮機４１の制御を保持する圧縮機制御手段Ｓ４９を備える。かつ、圧縮機制御手段Ｓ４９は、所定の温度状態になった後に圧縮機の能力制御値Ｉｏｕｔ（ｎ）による圧縮機４１の制御を開始する。

【0081】

これによれば、冷媒の圧縮により所定の温度状態に成るまでの時間が状況により変化しても、所定の温度状態になったことを判定するまでは制御初期値Ｉｏｕｔｓによる圧縮機４１の制御を保持する。よって、一層確実にオーバーシュートやハンチングが抑制される冷凍サイクル装置を提供できる。

【0082】

次に、冷凍サイクル装置は、現時点の実蒸発器温度ＴＥ（ｎ）と圧縮機４１の運転を開始したときの実蒸発器温度ＴＥｓとの温度偏差Ｅｓ（ｎ）を演算する温度偏差演算手段手段（Ｓ３９）を有する。冷凍サイクル装置は、温度偏差Ｅｓ（ｎ）の変化率Ｅｓｄｏｔ（ｎ）を演算する変化率演算手段Ｓ４０を有する。演算された温度偏差Ｅｓ（ｎ）と第１所定値Ｘとを比較し、かつ、演算された温度偏差の変化率Ｅｓｄｏｔ（ｎ）と第２所定値Ｙとを比較する。この２つの比較から、判定手段（Ｓ４１）が所定の温度状態になったことを判定する。

【0083】

これによれば、第１所定値Ｘと第２所定値Ｙとを用いた２つの比較による判定に基づいて制御初期値による圧縮機の制御を圧縮機４１の能力制御値Ｉｏｕｔ（ｎ）による制御に切替える。従って、オーバーシュートやハンチングが確実に抑制される冷凍サイクル装置を提供できる。

【0084】

また、現時点の実蒸発器温度をＴＥ（ｎ）とし、圧縮機４１の制御を開始したときの実蒸発器温度をＴＥｓとしたときに、温度偏差Ｅｓ（ｎ）を以下の数式２で求める。求められた温度偏差Ｅｓ（ｎ）よりも前の時点で求められた温度偏差をＥｓ（ｎ−１）とするときに、温度偏差の変化率Ｅｓｄｏｔ（ｎ）を以下の数式３で求める。

【0085】

（数式２）Ｅｓ（ｎ）＝ＴＥ（ｎ）−ＴＥｓ
（数式３）Ｅｓｄｏｔ（ｎ）＝Ｅｓ（ｎ）−Ｅｓ（ｎ−１）
これによれば、温度偏差Ｅｓ（ｎ）、または、温度偏差の変化率Ｅｓｄｏｔ（ｎ）を簡単に求めて、これらの求められた値から蒸発器４５が所定の温度状態に成ったことを正確に判定することができる。

【0086】

（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。なお、以降の各実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。なお、第２実施例以下については、第１実施例と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明が援用される。図７において、実蒸発器温度ＴＥ（ｎ）に応答があったかどうかの判定を行うステップＳ４１ａは、条件１または条件２から判定している。条件１として、現時点の実蒸発器温度ＴＥ（ｎ）と蒸発器温度制御開始時の実蒸発器温度ＴＥｓとの温度偏差Ｅｓ（ｎ）が所定の閾値Ｘより小さいことを条件としている。このことは換言すれば、現時点の実蒸発器温度ＴＥ（ｎ）が、圧縮機４１作動前の実蒸発器温度ＴＥｓから閾値Ｘ以上下がったことを条件としていることになる。

【0087】

条件２として、温度偏差の変化率Ｅｓｄｏｔ（ｎ）が、閾値Ｙ以下であることを条件としている。そして、第２実施形態においては、条件１または条件２のみを用いて、ステップＳ４１ａの判定を行っている。つまり、蒸発器温度の低下を実際のセンサでの検出値、あるいは、温度低下の傾きのいずれか一方で判定している。

【0088】

（第２実施形態の作用効果）
第２実施形態において、冷凍サイクル装置は、現時点の実蒸発器温度ＴＥ（ｎ）と圧縮機４１の運転を開始したときの実蒸発器温度ＴＥｓとの温度偏差Ｅｓ（ｎ）を演算する温度偏差演算手段（Ｓ３９）を有する。冷凍サイクル装置は、温度偏差Ｅｓ（ｎ）の変化率Ｅｓｄｏｔ（ｎ）を演算する変化率演算手段Ｓ４０を有する。演算された温度偏差Ｅｓ（ｎ）と第１所定値Ｘとを比較するか、または、演算された温度偏差の変化率Ｅｓｄｏｔ（ｎ）と第２所定値Ｙとを比較する。これらいずれかの比較から、判定手段Ｓ４１、Ｓ４１ａが所定の温度状態になったこと判定する。

【0089】

これによれば、いずれかの判定条件が満たされるときに、制御初期値Ｉｏｕｔｓによる圧縮機４１の制御を圧縮機の能力制御値Ｉｏｕｔ（ｎ）による圧縮機４１の制御に切替えるから、オーバーシュートやハンチングが抑制される冷凍サイクル装置を提供できる。

【0090】

（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。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図８の一部フローチャートにおいて、ステップＳ３４とステップＳ３５の間にステップＳ８１を追加している。ステップＳ８１では、外気温度が所定値以下かを判定し、外気温度が高く、夏場のようにオーバーシュートが発生しない条件においては、直ちに、ステップＳ４５（援用する図５）における通常の圧縮機制御に移行している。なお、外気温度の代わりに蒸発器で冷やされる車室内温度、または、目標吹出温度（ＴＡＯ）を用いても良い。

【0091】

（第3実施形態の作用効果）
第3実施形態においては、目標吹出温度（ＴＡＯ）と、外気温度と、蒸発器４５によって冷却される室内温度とのいずれかが所定温度以上の場合に、判定手段Ｓ４１、Ｓ４１ａによる判定を行わず、直ちに圧縮機４１の能力制御値Ｉｏｕｔ（ｎ）による制御を開始する制御開始手段Ｓ８１を備える。

【0092】

これによれば、判定手段Ｓ４１、Ｓ４１ａによる判定を行わず直ちに圧縮機４１の能力制御値Ｉｏｕｔ（ｎ）による制御を開始できる。従って、圧縮機４１の能力制御値Ｉｏｕｔ（ｎ）による制御を開始するまでの時間が短縮できる。この結果、蒸発器温度の低下を早くして、かつオーバーシュートやハンチングが抑制される冷凍サイクル装置を提供できる。

【0093】

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図９において、ステップＳ３４とステップＳ３５の間にステップＳ９１を追加している。ステップＳ９１では、前回の圧縮機ＯＦＦ（圧縮機４１の停止）から今回の圧縮機ＯＮ（圧縮機４１の稼働）までが所定時間以上経過しているか否かを判定している。所定時間経過しておらず、圧縮機ＯＦＦから圧縮機ＯＮまでの時間が短い場合は、蒸発器４５の流れ込む冷媒の遅れが実質無視できるため、直ちに、ステップＳ４５（援用する図５）における通常の圧縮機制御に移行している。

【0094】

（第４実施形態の作用効果）
第４実施形態においては、前回の圧縮機４１の停止から圧縮機４１の運転開始までの時間が所定時間以上でない場合に、判定手段Ｓ４１、Ｓ４１ａによる判定を行わず、直ちに圧縮機４１の能力制御値Ｉｏｕｔ（ｎ）による制御を開始する。この制御は、制御開始手段Ｓ９１により行われる。

【0095】

これによれば、圧縮機４１の能力制御値Ｉｏｕｔ（ｎ）による制御を開始するまでの時間が短縮でき、蒸発器温度の低下を早くして、かつオーバーシュートやハンチングが抑制される冷凍サイクル装置を提供できる。

【0096】

（他の実施形態）
上述の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものである。

【0097】

上記実施形態はエアコンサイクルの車両用空調装置について述べたが、車両用以外の空調装置の蒸発器温度制御、冷凍車における蒸発器温度制御、電気自動車またはハイブリッド車の電動圧縮機を使用した車両用空調制御に適用可能である。かつ、ヒートポンプサイクルを用いた温度制御にも、本発明が適用可能である。また、空調用装置の温度制御に限らず、システムの作動開始と作動開始から制御対象が応答するまでの時間遅れが大きく、その結果、制御対象のオーバーシュートやアンダーシュートが大きくなる冷媒を圧縮する温度制御に適用可能である。

【0098】

なお、車両用空調装置においては、オーバーシュートの抑制により、蒸発器の氷結が抑制でき、氷結臭の発生を抑制できる。また、冷凍車では、凍らせては品質が低下する生もの等の温度管理に適する。

【0099】

更に、蒸発器４５直後の部位には、図示しないサーミスタからなる実蒸発器温度センサ４５ｃが配置されている。これにより、蒸発器４５を通過した直後の空気温度または蒸発器のフィンの温度を検出した。この温度センサに代わり、蒸発器出口の冷媒温度を検出するセンサを実蒸発器温度センサとしても良い。

【符号の説明】

【0100】

４５ｃ 実蒸発器温度検出手段（実蒸発器温度センサ）
Ｅ（ｎ）、Ｅｓ（ｎ） Ｓ４６の温度偏差、Ｓ３９の温度偏差
Ｓ３４ 目標蒸発器温度（ＴＥＯ）演算手段
Ｓ３５ 制御初期値（Ｉｏｕｔｓ）を演算する手段
Ｓ３９ 温度偏差（Ｅｓ（ｎ））を演算する手段
Ｓ４０ 温度偏差の変化率（Ｅｓｄｏｔ（ｎ））を演算する手段
Ｓ４１、Ｓ４１ａ 判定手段
Ｓ４５〜Ｓ４９ 圧縮機制御手段
Ｓ４８ 圧縮機の能力制御値（Ｉｏｕｔ（ｎ））を演算する手段
Ｘ、Ｙ 第１所定値、第2所定値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】