JP2011126409A - 車両用冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】聞き慣れない電動圧縮機の作動音がユーザに聞こえてしまうことを抑制可能に構成された車両用冷凍サイクル装置を提供する。
【解決手段】車両用冷凍サイクル装置１０の起動時に、圧縮機１１の作動を開始する前に、放熱器１２に対して外気を送風する放熱器用送風機１２ａの回転数を空調負荷に応じて増加させる。これにより、ユーザにとって聞き慣れた放熱器用送風機１２ａの作動音が、圧縮機１１の作動音がユーザに聞こえることを妨げるマスキング音となって、聞き慣れない圧縮機１１の作動音が、ユーザに聞こえてしまうことを抑制することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、電動圧縮機を備える車両用冷凍サイクル装置に関する。

従来、電動圧縮機を備える車両用冷凍サイクル装置が知られている。この種の電動圧縮機では、電動モータの回転数を調整することによって、その吐出流量を容易に変化させることができる。例えば、特許文献１の車両用空調装置に適用された車両用冷凍サイクル装置では、電動圧縮機の起動時には液圧縮を回避するために回転数を低く抑え、その後、空調熱負荷に応じた吐出流量となるように回転数を速やかに増加させている。

特開平８−２１９０７１号公報

ところが、電動圧縮機を備える車両用冷凍サイクル装置を、車両走行用の内燃機関（エンジン）を搭載していない電気自動車（燃料電池車両等も含む。）に搭載した場合、電気自動車では内燃機関の作動音が発生しないため、特許文献１のように空調熱負荷に応じて電動圧縮機の回転数を増加させると、電動圧縮機の作動音がユーザに聞こえてしまうことがある。その結果、電動圧縮機の作動音がユーザにとって耳障りになることがある。

また、この種の車両用冷凍サイクル装置を、停車時に内燃機関が停止することがあるハイブリッド車両に搭載した場合、内燃機関の停止中に電動圧縮機を回転させると、内燃機関の作動中には内燃機関の作動音によってマスキングされていた圧縮機の作動音がユーザに聞こえてしまうことがある。その結果、電動圧縮機の作動音がユーザにとって耳障りになるという問題が顕在化してしまう。

特に、車両の停車中あるいは車庫入れ時等の極低速時には、タイヤと路面の摩擦によって生じる騒音（ロードノイズ）が発生しないので、内燃機関が停止した状態で圧縮機を作動させると、車室内のみならず車室外の人間にまで電動圧縮機の作動音が聞こえてしまう。このように、通常走行時にはロードノイズによってマスキングされた聞き慣れない電動圧縮機の作動音が聞こえてしまうことは、ユーザに電動圧縮機が故障したと勘違いさせてしまう原因にもある。

上記点に鑑み、本発明は、聞き慣れない電動圧縮機の作動音がユーザに聞こえてしまうことを抑制可能に構成された車両用冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両走行用の駆動源としての走行用電動モータ（ＤＭ）を有し、走行用電動モータ（ＤＭ）から出力される駆動力によって走行可能な車両に適用され、電力を供給されることによって駆動されて冷媒を圧縮して吐出する電動圧縮機（１１）を備える蒸気圧縮式の車両用冷凍サイクル装置であって、
電動圧縮機（１１）の作動音がユーザに聞こえることを妨げるマスキング音を発生するマスキング音発生手段（１２ａ、２１、５１）と、マスキング音発生手段（１２ａ、２１、５１）の作動を制御するマスキング音制御手段（４０ａ）とを備え、マスキング音制御手段（４０ａ）は、電動圧縮機（１１）の作動開始前に、マスキング音発生手段（１２ａ、２１、５１）にマスキング音の発生を開始させることを特徴とする。

これによれば、電動圧縮機（１１）の作動開始前に、電動圧縮機（１１）の作動音がユーザに聞こえることを妨げるマスキング音を発生させるので、聞き慣れない電動圧縮機（１１）の作動音が、ユーザに聞こえてしまうことを抑制することができる。

なお、マスキング音は、例えば、前述のロードノイズの如く、通常運転時にユーザが聞き慣れた音であることが望ましい。また、本請求項における「走行用電動モータ（ＤＭ）から出力される駆動力によって走行可能な車両」とは、電気自動車に限定されるものではなく、ハイブリッド車両等も含む意味である。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用冷凍サイクル装置において、マスキング音制御手段（４０ａ）は、車両の停車中あるいは車両が予め定めた基準車速（ＫＶｖ）以下で走行している際に、マスキング音発生手段（１２ａ、２１、５１）にマスキング音を発生させることを特徴とする。

これによれば、車両の停車中あるいは車両が予め定めた基準車速（ＫＶｖ）以下で走行している際のように、ロードノイズが発生しない車両の運転条件時にマスキング音発生手段（１２ａ、２１、５１）に、マスキング音を発生させることができる。そして、このマスキング音がユーザに聞こえることによって、聞き慣れない電動圧縮機（１１）の作動音がユーザに聞こえてしまうことを効果的に抑制することができる。

具体的に、請求項３に記載の発明のように、請求項１または２に記載の車両用冷凍サイクル装置において、マスキング音発生手段は、電動圧縮機（１１）から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１２）に向けて空気を送風する放熱器用送風機（１２ａ）によって構成されていてもよい。

一般的に、ボンネット内に配置される放熱器用送風機（１２ａ）の発生する作動音は、車室外にいる人間に聞き慣れた音である。従って、マスキング音発生手段（１２ａ、２１、５１）を放熱器用送風機（１２ａ）によって構成することで、聞き慣れない電動圧縮機の作動音が車室外にいる人間に聞こえてしまうことを抑制できる。

さらに、請求項４に記載の発明のように、請求項３に記載の車両用冷凍サイクル装置において、マスキング音制御手段（４０ａ）は、サイクルの熱負荷の増加に伴って、放熱器用送風機（１２ａ）の送風量を増加させるようになっていてもよい。

ここで、サイクルの熱負荷が増加するに伴って、電動圧縮機（１１）に要求される冷媒吐出能力（吐出流量）が増加するため、電動圧縮機（１１）の回転数を増加させる必要がある。従って、サイクルの熱負荷の増加に伴って、放熱器用送風機（１２ａ）の送風量を増加させることで、放熱器用送風機（１２ａ）の送風量を不必要に増加させて無駄な電力消費をすることがない。

また、具体的に、請求項５に記載の発明のように、請求項１または２に記載の車両用冷凍サイクル装置において、マスキング音発生手段は、電動圧縮機（１１）へ吸入される冷媒を蒸発させる蒸発器（１４）に向けて車室内送風空気を送風する蒸発器用送風機（２１）によって構成されていてもよい。

ここで、車室内送風空気を送風する蒸発器用送風機（２１）の作動音は、車室内にいる人間にとって聞き慣れた音である。従って、マスキング音発生手段（１２ａ、２１、５１）を蒸発器用送風機（２１）によって構成することで、聞き慣れない電動圧縮機の作動音が車室内にいる人間に聞こえてしまうことを抑制できる。

また、具体的に、請求項６に記載の発明のように、請求項１または２に記載の車両用冷凍サイクル装置において、マスキング音発生手段は、所定の音を出力する音響装置（５１）によって構成されていてもよい。

これによれば、マスキング音発生手段（１２ａ、２１、５１）からユーザの耳障りとならないマスキング音を発生させることができる。例えば、マスキング音発生手段（１２ａ、２１、５１）をカーオディオ等の音響装置（５１）で構成してもよいし、ロードノイズに相当する音源を再生する音響装置（５１）で構成してもよい。

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一例である。

第１実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。 第１実施形態の車両用空調装置の電気制御部のブロック図である。 第１実施形態の車両用空調装置の制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の車両用空調装置の制御処理の要部を示すフローチャートである。 第１実施形態の車両用空調装置における空調熱負荷の高低を判定するための説明図である。 第１実施形態の車両用空調装置におけるマスキング音発生手段の作動を説明するためのタイムチャートである。 第２実施形態の車両用空調装置の制御処理の要部を示すフローチャートである。 第４実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。

（第１実施形態）
図１〜６により、本発明の第１実施形態を説明する。図１は、本実施形態の車両用冷凍サイクル装置１０を適用した車両用空調装置１の全体構成図である。この車両用空調装置１は、内燃機関（エンジン）ＥＧおよび走行用電動モータＤＭから車両走行用の駆動力を得る、いわゆるハイブリッド車両に適用されている。なお、図１中の上下前後の各矢印は、車両用空調装置１を車両に搭載した状態における上下前後の各方向を示している。

本実施形態のハイブリッド車両は、車両の走行負荷等に応じてエンジンＥＧを作動あるいは停止させて、エンジンＥＧおよび走行用電動モータＤＭの双方から駆動力を得て走行する走行状態や、エンジンＥＧを停止させて走行用電動モータＤＭのみから駆動力を得て走行する走行状態等を切り替えることができる。これにより、車両走行用の駆動力をエンジンＥＧのみから得る通常の車両に対して車両燃費を向上させている。

次に、本実施形態の車両用空調装置１の詳細構成を説明する。本実施形態の車両用空調装置１は、車両用冷凍サイクル装置１０、クーリングユニット２０、図２に示す空調制御装置３０等を備えている。また、この車両用空調装置１は、乗員が車両に乗り込む前に車室内の空調を開始するプレ空調を行うことができる。

まず、クーリングユニット２０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されており、クーリングユニット２０の外殻を形成するとともに内部に車室内送風空気の空気通路が形成された樹脂製のケーシング内に、蒸発器用送風機２１、蒸発器１４、ヒータコア等を収容したものである。

蒸発器用送風機２１は、ケーシング内に形成された車室内送風空気の空気通路最上流側に配置された内外気切替装置から導入された外気（車室外空気）あるいは内気（車室内空気）を吸入して車室内へ向けて送風する送風手段である。具体的には、蒸発器用送風機２１は、遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて駆動する電動送風機であって、空調制御装置３０から出力される制御電圧によって回転数（送風量）が制御される。

ケーシング内の蒸発器用送風機２１の空気流れ下流側には、蒸発器１４が配置されている。蒸発器１４は、その内部を流通する冷媒と蒸発器用送風機２１から送風された送風空気とを熱交換させて、送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。より具体的には、蒸発器１４は、圧縮機１１、放熱器１２、膨張弁１３等とともに、蒸気圧縮式の車両用冷凍サイクル１０を構成するものである。

圧縮機１１は、エンジンルーム内（ボンネット内）に配置され、車両用冷凍サイクル装置１０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものであり、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を、電力を供給されることによって回転する電動モータにて駆動する電動圧縮機である。この電動モータは、空調制御装置３０から出力される直流電圧によって、その作動（回転数）が制御される直流（ＤＣ）モータである。

放熱器１２は、エンジンルーム内の車両前方側に配置されて、内部を流通する冷媒と放熱器用送風機１２ａから送風された外気とを熱交換させることにより、圧縮機１１吐出冷媒を凝縮させる凝縮器である。この外気は、車両前方側に配置されたフロントグリルＦＧ等に設けられた空気取入口から取り入れられる。さらに、放熱器１２にて凝縮した液相冷媒は、放熱器１２出口側に配置された図示しない受液器に蓄えられる。

放熱器用送風機１２ａは、後述するエンジン制御装置４０から出力される制御電圧によって回転数（送風空気量）が制御される電動式送風機である。さらに、本実施形態の放熱器用送風機１２ａは、放熱器１２のみならず、エンジンＥＧを冷却するエンジン冷却水が流れる冷却水回路に配置されたラジエータＲＤにも外気を送風している。具体的には、外気は、放熱器１２→ラジエータＲＤの順に流れる。

また、上述の如く、放熱器１２およびラジエータＲＤは、フロントグリルＦＧ等に設けられた空気取入口から取り入れられる外気が送風されるので、放熱器用送風機１２ａ、放熱器１２およびラジエータＲＤは、図１に示すように、空気取入口の近傍に配置されている。このため、放熱器用送風機１２ａが作動すると、放熱器用送風機１２ａの作動音は車室外にいる人間に聞こえやすい。

換言すると、放熱器用送風機１２ａの作動音は、車室外にいる人間にとって聞き慣れた音である。そこで、本実施形態では、後述するように、この送風ファンａをエンジンルーム内にて発生する音のうち、乗員や車室外にいる人間にとって聞き慣れない音が聞こえてしまうことを妨げるマスキング音を発生させるためにも作動させている。つまり、本実施形態の放熱器用送風機１２ａは、マスキング音発生手段としての機能を兼ねている。

膨張弁１３は、放熱器１２の受液器にから液相冷媒を減圧膨張させる減圧手段である。本実施形態では、この膨張弁１３として、蒸発器１４出口側冷媒の温度および圧力に基づいて蒸発器１４出口側冷媒の過熱度を検出する感温部を有し、蒸発器１４出口側冷媒の過熱度が予め定めた所定範囲となるように機械的機構によって絞り通路面積を調整する温度式膨張弁を採用している。

蒸発器１４は、膨張弁１３にて減圧膨張された冷媒を蒸発させて、冷媒に吸熱作用を発揮させるものである。これにより、蒸発器１４は、クーリングユニット２０において車室内送風空気を冷却する冷却用熱交換器として機能する。また、蒸発器１４の冷媒出口側は、圧縮機１１の冷媒吸入口側に接続されている。

また、ケーシング内の蒸発器１４の空気流れ下流側には、蒸発器１４にて冷却された冷風を再加熱する図示しないヒータコアが配置されている。ヒータコアは、エンジンＥＧを冷却するエンジン冷却水と蒸発器１４通過後の送風空気とを熱交換させて、蒸発器１４通過後の送風空気を再加熱する加熱用熱交換器である。

そして、車両用空調装置１では、ヒータコアにて再加熱する蒸発器１４通過後の冷風の風量を調整するエアミックスドアの開度を変化させることによって、車室内へ吹き出される空調風の温度を乗員の所望の温度に調整している。そして、温度調整された空調風をケーシング内の空気通路最下流側に配置された吹出口から車室内に吹き出している。

なお、このエアミックスドアの開度は、空調制御装置３０から出力される制御信号によって作動が制御される電動アクチュエータによって調整される。また、ケーシング内の空気通路最下流側に配置された吹出口としては、具体的に、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口、および、車両前面窓ガラスＷＧ内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口が設けられている。

次に、図２に基づいて、本実施形態の電気制御部の概要について説明する。空調制御装置３０およびエンジン制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種機器の作動を制御する。

エンジン制御装置４０の出力側には、エンジンＥＧを構成する各種エンジン構成機器等が接続されている。具体的には、放熱器用送風機１２ａ、図示しないエンジンＥＧを始動させるスタータ、図示しないエンジンＥＧに燃料を供給する燃料噴射弁（インジェクタ）の駆動回路等が接続されている。

また、エンジン制御装置４０の入力側には、エンジンＥＧを構成する各種エンジン構成機器等の作動状態を検出するエンジン制御用のセンサ群４１が接続されている。このエンジン制御用のセンサ群４１としては、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ等のようにエンジンＥＧそのものに配置されたもののみならず、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、車速Ｖｖを検出する車速センサ、エンジン冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ等の種々のエンジン制御用のセンサがある。

空調制御装置３０の出力側には、蒸発器用送風機２１の電動モータ、圧縮機１１の電動モータ、エアミックスドア用の電動アクチュエータ等が接続されている。

また、空調制御装置３０の入力側には、車室内温度Ｔｒを検出する内気センサ３１、外気温Ｔａｍを検出する外気センサ３２、車室内の日射量Ｔｓを検出する日射センサ３３、圧縮機１１吐出冷媒圧力Ｐｄを検出する吐出圧力センサ３４、蒸発器１４からの吹出空気温度（蒸発器温度）Ｔｅを検出する蒸発器温度センサ３５等の種々の空調制御用のセンサ群の検出信号が接続されている。

さらに、空調制御装置３０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル３６に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル３６に設けられた各種空調操作スイッチとしては、具体的に、車両用空調装置１の作動スイッチ、車両用空調装置１の自動制御を設定あるいは解除するオートスイッチ、吹出口モードを切り替える吹出口モードスイッチ、蒸発器用送風機２１の風量設定スイッチ、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ等が設けられている。

また、空調制御装置３０は、乗員が携帯する無線端末（リモコン）５０からの信号を受信するリモコン信号受信部３０ａを有している。無線端末５０は、乗員が前述のプレ空調を行うことの要求信号を出力するものである。従って、乗員は車両から離れた場所からプレ空調のために車両用空調装置１を始動させることができる。もちろん、プレ空調時には、エンジンＥＧは停止しており、車両も停止している。

さらに、空調制御装置３０およびエンジン制御装置４０は、互いに電気的に接続されて、電気的に通信可能に構成されている。これにより、一方の制御装置に入力された検出信号あるいは操作信号に基づいて、他方の制御装置が出力側に接続された各種機器の作動を制御することもできる。例えば、空調制御装置３０がエンジン制御装置４０に入力された車速検出信号に基づいて、その出力側に接続された各種機器の作動を制御することもできる。

なお、空調制御装置３０およびエンジン制御装置４０は、上述した各種空調制御機器を制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、本実施形態では、エンジン制御装置４０のうち、特にマスキング音発生手段としての機能を果たす放熱器用送風機１２ａの作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）をマスキング音制御手段４０ａとする。もちろん、マスキング音制御手段４０ａを、エンジン制御装置４０に対して別体の制御装置として構成してもよい。

次に、上記構成における本実施形態の作動を説明する。まず、エンジン制御装置４０の基本的作動を説明する。車両スタートスイッチが投入されて車両が起動すると、エンジン制御装置４０は、上述のエンジン制御用のセンサ群４１の検出信号に基づいて車両の走行負荷を検出し、走行負荷に応じてエンジンＥＧを作動あるいは停止させる。

次に、図３、４により、車両用空調装置１の作動を説明する。図３は、本実施形態の車両用空調装置１の制御処理を示すフローチャートである。この制御処理は、操作パネル３６のオートスイッチが投入された際、あるいはリモコン信号受信部３０ａが無線端末５０からのプレ空調の要求信号を受信した際に開始される。

まず、図３のステップＳ１では、フラグ、タイマ等の初期化処理等が行われる。次のステップＳ２では、空調制御に用いられる車両環境状態の信号、すなわち上述のセンサ群３１〜３５、４１等の検出信号、エンジン制御装置４０から出力される制御信号、および、操作パネル３６の操作信号が読み込まれる。

次に、ステップＳ３では、空調制御装置３０に接続された蒸発器用送風機２１の電動モータ、圧縮機１１の電動モータ、放熱器用送風機１２ａ、エアミックスドア用の電動アクチュエータ等、並びに、エンジン制御装置４０に接続された放熱器用送風機１２ａ等の各種空調制御機器の制御状態が決定される。

より具体的には、このステップＳ３では、まず、ステップＳ２で読み込んだ検出信号（具体的には、車室内温度Ｔｒ、外気温Ｔａｍ、日射量Ｔｓ）および操作信号（具体的には、車室内設定温度Ｔｓｅｔ）に基づいて、車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。そして、この目標吹出温度ＴＡＯおよびステップＳ３にて読み込んだ検出信号に基づいて、制御状態を決定する。

例えば、蒸発器用送風機２１の目標送風量、すなわち蒸発器用送風機２１の電動モータに出力する制御電圧ＢＬＷについては、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて予め空調制御装置３０に記憶された制御マップを参照して、ＴＡＯが高温時および低温時に中間温度時よりも高くなるように決定される。

また、圧縮機１１の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機１１の電動モータに出力する交流電圧の周波数については、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて予め空調制御装置３０に記憶された制御マップを参照して、蒸発器１４の目標蒸発器吹出温度ＴＥＯを決定する。そして、この目標蒸発器吹出温度ＴＥＯと吹出空気温度Ｔｅとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いてＴｅがＴＥＯに近づくように決定される。

また、エアミックスドア用の電動アクチュエータへ出力される制御信号については、目標吹出温度ＴＡＯ、吹出空気温度Ｔｅおよびエンジン冷却水温度Ｔｗを用いて、車室内へ吹き出される空気の温度が乗員の所望の温度となるように決定される。

また、放熱器用送風機１２ａへ出力される制御電圧については、エンジン冷却水温度Ｔｗに基づいて予め空調制御装置３０に記憶された制御マップを参照して、Ｔｗの増加に伴って高くなるように決定される。

続くステップＳ４では、マスキング音発生手段としての放熱器用送風機１２ａへ出力される制御電圧を再び決定する。従って、本実施形態の制御ステップＳ４は、マスキング音制御手段４０ａのソフトウェア部分を構成している。このステップＳ４の詳細内容については、図４のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ４１では、操作パネル３６のオートスイッチが投入された際、あるいはプレ空調の要求信号を受信した際からの経過時間Ｔｍが予め定めた基準時間ΔＴｍ以下になっているか否かを判定する。ステップＳ４１にて、経過時間Ｔｍが予め定めた基準時間ΔＴｍ以下になっていると判定された場合はステップＳ４２へ進み、経過時間Ｔｍが予め定めた基準時間ΔＴｍ以下になっていないと判定された場合はステップＳ４７へ進む。

ステップＳ４２では、エンジンＥＧが停止しているか否かを判定する。このような判定は、エンジン制御装置４０を介して入力されるエンジン回転数Ｎｅの値を用いて、エンジン回転数Ｎｅが０ｒｐｍの時にはエンジンＥＧが停止していると判定すればよい。ステップＳ４２にて、エンジンＥＧが停止していると判定された場合はステップＳ４３へ進み、エンジンＥＧが停止していないと判定された場合はステップＳ４７へ進む。

ステップＳ４３では、車両用冷凍サイクル装置１０の空調熱負荷が高いか否かを判定する。この判定については、図５の説明図を用いて説明する。車両用冷凍サイクル装置１０の空調熱負荷が高いか否かの判定は、下記数式Ｆ１によって求められる空調熱負荷フラグＬｏａｄの値が１であれば空調熱負荷が高いと判定され、空調熱負荷フラグＬｏａｄの値が０であれば高くないと判定される。

Ｌｏａｄ＝ｆ（ＴＡＭ）×ｆ（ＴＲ）×ｆ（ＴＥ）×ｆ（ＢＬＷ）…（Ｆ１）
ここで、ｆ（ＴＡＭ）は、外気温Ｔａｍに基づいて空調熱負荷が高いか否かを判定するためのフラグである。つまり、外気温Ｔａｍが高温時に車室内を冷房するためには、空調熱負荷が高くなる。

そこで、本実施形態では、具体的に、図５（ａ）に示すように外気温Ｔａｍが上昇過程にある場合は、予め定めた基準温度Ｔ１以上となったときにｆ（ＴＡＭ）を１とし、外気温Ｔａｍが下降過程にある場合は、予め定めた基準温度Ｔ０以下となったときにｆ（ＴＡＭ）を０としている。基準温度Ｔ１および基準温度Ｔ０の温度差は、制御ハンチング防止のためのヒステリシス幅として設定された値である。

また、ｆ（ＴＲ）は、内気温Ｔｒに基づいて空調熱負荷が高いか否かを判定するためのフラグである。つまり、内気温Ｔｒが高温時に車室内を冷房するためには、空調熱負荷が高くなる。そこで、具体的に、図５（ｂ）に示すようにｆ（ＴＡＭ）と同様に、内気温Ｔｒが予め定めた基準温度Ｔ３以上となったときにｆ（ＴＲ）を１とし、予め定めた基準温度Ｔ２以下となったときにｆ（ＴＲ）を０としている。

また、ｆ（ＴＥ）は、吹出空気温度Ｔｅに基づいて空調熱負荷が高いか否かを判定するためのフラグである。つまり、吹出空気温度Ｔｅが低いときは車室内送風空気の温度を低下させる必要があり、空調熱負荷が高くなる。そこで、具体的に、図５（ｃ）に示すようにｆ（ＴＡＭ）と同様に、吹出空気温度Ｔｅが予め定めた基準温度Ｔ５以上となったときにｆ（ＴＥ）を０とし、予め定めた基準温度Ｔ４以下となったときにｆ（ＴＥ）を１としている。

また、ｆ（ＢＬＷ）は、ステップＳ３で決定された蒸発器用送風機２１の電動モータに出力する制御電圧ＢＬＷに基づいて空調熱負荷が高いか否かを判定するためのフラグである。つまり、制御電圧ＢＬＷが高いときには車室内の急速暖房あるいは急速冷房が求められているときであるから、空調熱負荷が高くなる。

そこで、具体的には、図５（ｄ）に示すようにｆ（ＴＡＭ）と同様に、制御電圧ＢＬＷが予め定めた基準電圧Ｖ１以上となったときにｆ（ＢＬＷ）を１とし、予め定めた基準電圧Ｖ０以下となったときにｆ（ＢＬＷ）を０としている。

そして、ステップＳ４３にて、空調熱負荷が高いと判定された場合は、ステップＳ４４へ進み、放熱器用送風機１２ａへ出力される制御電圧を最大値であるＨｉとし、ステップＳ４６へ進む。

また、ステップＳ４３にて、空調熱負荷が高くないと判定された場合は、ステップＳ４５へ進み、放熱器用送風機１２ａへ出力される制御電圧を、放熱器用送風機１２ａが前述のマスキング音として充分な音量となる程度の中間電圧Ｌｏとし、ステップＳ４６へ進む。ステップＳ４６では、圧縮機１１の電動モータに出力する制御電流を０として、すなわち圧縮機１１の作動を停止状態として、ステップＳ５に進む。

一方、ステップＳ４７では、プレ空調の実行中であるか否かが判定される。ステップＳ４７にて、プレ空調の実行中であると判定された場合は、ステップＳ４３へ進み、プレ空調の実行中ではないと判定された場合は、ステップＳ５へ進む。

ステップＳ５では、図３に示すように、上述のステップＳ３、Ｓ４にて決定された制御状態が得られるように、空調制御装置３０およびエンジン制御装置４０から各種機器１１、１２ａ、２１等に対して制御信号および制御電圧が出力されて、ステップＳ６へ進む。

ステップＳ６では、操作パネル３６の作動スイッチによって作動停止信号が空調制御装置３０へ入力されている場合は、各種空調制御機器の作動を停止させて、システムを停止させる。一方、作動停止信号が入力されていない場合は、予め定めた制御周期τの間待機した後、ステップＳ２に戻るようになっている。

本実施形態の車両用空調装置１は、以上の如く作動するので、蒸発器用送風機２１から送風された送風空気が、蒸発器１４にて冷却される。蒸発器１４にて冷却された冷風は、エアミックスドアの開度に応じて乗員の所望の温度に温度調整されて、各吹出口を介して車室内へ吹き出される。

そして、車室内に吹き出される空調風によって車室内空気の内気温Ｔｒが外気温Ｔａｍより低く冷やされる場合には、車室内の冷房が実現され、一方、内気温Ｔｒが外気温Ｔａｍより高く加熱される場合には、車室内の暖房が実現される。

さらに、本実施形態の車両用空調装置１によれば、ステップＳ４１にて、経過時間Ｔｍが予め定めた基準時間ΔＴｍ以下になっていると判定され、かつ、ステップＳ４２にて、エンジンＥＧが停止していると判定された際には、図６に示すように、ステップＳ４４あるいはＳ４５にて放熱器用送風機１２ａにマスキング音を発生させて、ステップＳ４６にて圧縮機１１の作動を停止させている。

換言すると、マスキング音制御手段４０ａが、圧縮機１１の作動開始前（具体的には、基準時間ΔＴｍだけ前）に、マスキング音発生手段を構成する放熱器用送風機１２ａに、マスキング音の発生を開始させている。これにより、車室外にいる人間にとって聞き慣れた放熱器用送風機１２ａの作動音によって、聞き慣れない圧縮機１１の作動音をかき消し、聞き慣れない圧縮機１１の作動音が車室外にいる人間に聞こえてしまうことを抑制することができる。

さらに、ステップＳ４２にて説明したように、エンジンＥＧの作動音（暗騒音）が発生しておらず、圧縮機１１の作動音がユーザに聞こえやすい条件において、マスキング音を発生させるので、聞き慣れない圧縮機１１の作動音が車室外にいる人間に聞こえてしまうことを効果的に抑制できるとともに、不必要にマスキング音を発生させることもない。

なお、図６は、上段から順に、車両用空調装置１の作動状態、圧縮機１１の電動モータの回転数、放熱器用送風機１２ａの送風量、および、空調熱負荷フラグＬｏａｄの経時変化を示すタイムチャートである。

さらに、ステップＳ４７にて説明したように、プレ空調時のように、エンジンＥＧの作動音がしないときには、経過時間Ｔｍが予め定めた基準時間ΔＴｍを超えても、放熱器用送風機１２ａにマスキング音を発生させることができる。従って、車室外にいる人間に聞き慣れない圧縮機１１の作動音が聞こえてしまって、圧縮機１１が故障したと勘違いしてしまうことを効果的に防止できる。

さらに、ステップＳ４３にて説明したように、車両用冷凍サイクル装置１０の空調熱負荷の増加に伴って、放熱器用送風機１２ａの送風量を増加させている。ここで、空調熱負荷の増加に伴って、圧縮機１１に要求される冷媒吐出能力（吐出流量）が増加するため、圧縮機１１の回転数を増加させる必要がある。

従って、本実施形態のように、空調熱負荷の増加に伴って、放熱器用送風機１２ａの送風量を増加させてマスキング音の音量を増大させることによって、放熱器用送風機１２ａの送風量を不必要に増加させて無駄な電力消費をすることを回避できる。

（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、制御ステップＳ４２にて、エンジンＥＧが停止しているか否かを判定した例を説明したが、本実施形態では、図７のフローチャートに示すように、ステップＳ４２をＳ４２’に変更している。具体的には、本実施形態のステップＳ４２’では、車速センサによって検出された車速Ｖｖが、予め定めた基準車速ＫＶｖ以下になっているか否かを判定する。

すなわち、ステップＳ４２’では、車両が停車中あるいは予め基準車速ＫＶｖ以下で走行しているか否かを判定する。ステップＳ４２’で、車速Ｖｖが基準車速ＫＶｖ以下であると判定された場合はステップＳ４３へ進み、車速Ｖｖが基準車速ＫＶｖ以下でないと判定された場合はステップＳ４７へ進む。なお、基準車速ＫＶｖは、車庫入れ時等の極低速時であって、ロードノイズが殆ど発生しない車速として決定されている。

その他の全体構成および制御態様については、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態の車両用空調装置１においても、第１実施形態と同様に、聞き慣れない圧縮機１１の作動音が車室外にいる人間に聞こえてしまうことを抑制できる。

さらに、ロードノイズが発生しない車両の運転条件時に、放熱器用送風機１２ａにマスキング音を発生させることができる。従って、車室外にいる人間に聞き慣れない圧縮機１１の作動音が聞こえてしまって、圧縮機１１が故障したと勘違いしてしまうことを効果的に防止できる。

（第３実施形態）
上述の実施形態では、マスキング音発生手段を放熱器用送風機１２ａによって構成した例を説明したが、本実施形態では、マスキング音発生手段を蒸発器用送風機２１によって構成する例を説明する。

この場合は、第１実施形態の図４に示すステップＳ４４にて、蒸発器用送風機２１へ出力される制御電圧を最大値であるＨｉとし、ステップＳ４５にて、蒸発器用送風機２１へ出力される制御電圧を、蒸発器用送風機２１が前述のマスキング音として充分な音量となる程度の中間電圧Ｌｏとすればよい。その他の全体構成および制御態様については、第１実施形態と同様である。

ここで、車室内送風空気を送風する蒸発器用送風機２１の作動音は、車室内にいる人間にとって聞き慣れた音である。従って、マスキング音発生手段を蒸発器用送風機２１によって構成することで、聞き慣れない電動圧縮機の作動音が車室内にいる人間に聞こえてしまうことを効果的に抑制できる。

（第４実施形態）
本実施形態では、図８に示すように、マスキング音発生手段をエンジンルーム内に配置された音響装置５１によって構成している。なお、図８は、本実施形態の車両用冷凍サイクル装置１０を適用した車両用空調装置１の全体構成図であり、第１実施形態の図１に対応する図面である。

この音響装置５１は、エンジンルーム内のうちタイヤハウスの上側に配置されており、空調制御装置３０から出力される制御信号によって、マスキング音として、車室外にいる人間にとって聞き慣れたロードノイズに近い音を発生することができる。さらに、空調制御装置３０から出力される制御信号によって、マスキング音の音量を変化させることができる。

さらに、本実施形態では、第１実施形態の図４に示すステップＳ４４にて、音響装置５１の音量を最大音量とし、ステップＳ４５にて、音響装置５１の音量をマスキング音として充分な音量となる程度の中間音量としている。その他の全体構成および制御態様については、第１実施形態と同様である。

従って、本実施形態の車両用空調装置１においても、第１実施形態と同様に、聞き慣れない圧縮機１１の作動音が車室外にいる人間に聞こえてしまうことを抑制できる。なお、本実施形態では、音響装置５１として、エンジンルーム内に配置した音響装置５１を採用しているが、カーオディオ等を採用してもよい。これにより、聞き慣れない圧縮機１１の作動音が車室内にいる人間に聞こえてしまうことを抑制できる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

（１）上述の実施形態では、ハイブリッド車両用の空調装置に本発明の車両用冷凍サイクル装置を適用した例を説明したが、本発明の適用はこれに限定されない。例えば、ハイブリッド車両用の冷蔵装置、冷凍装置等に適用してもよい。また、本発明の適用は、ハイブリッド車両に限定されない。例えば、電気自動車（燃料電池車両を含む）のように、内燃機関の作動音が発生しない車両に適用して有効である。

（２）上述の実施形態では、プレ空調を実行可能に構成された車両用空調装置に本発明の車両用冷凍サイクル装置を適用した例を説明したが、本発明の適用はこれに限定されない。もちろん、プレ空調を実行可能に構成されていない車両用空調装置に適用してもよい。

（３）各実施形態にて説明した構成は、その他の実施形態に適用してもよい。例えば、第１実施形態のステップＳ４２と第２実施形態のステップＳ４２’との双方の判定を行ってもよい。また、第３、第４実施形態のマスキング音発生手段は、第１実施形態のみならず、第２実施形態に適用可能である。

（４）上述の実施形態では、本発明の車両用冷凍サイクル装置が適用された車両用空調装置を、ハイブリッド車両のうちエンジンＥＧおよび走行用電動モータＤＭの双方から直接駆動力を得て走行可能な、いわゆるパラレル型のハイブリッド車両に適用した例を説明しているが、本発明の車両用空調装置の適用はこれに限定されない。

例えば、エンジンＥＧを発電機の駆動源として用い、発電された電力をバッテリに蓄え、さらに、バッテリに蓄えられた電力を供給されることによって作動する走行用電動モータＤＭから駆動力を得て走行する、いわゆるシリアル型のハイブリッド車両に適用してもよい。

１１ 圧縮機
１２ 放熱器
１２ａ 放熱器用送風機（マスキング音発生手段）
１４ 蒸発器
２１ 蒸発器用送風機（マスキング音発生手段）
４０ａ マスキング音制御手段
５１ 音響装置（マスキング音発生手段）
ＤＭ 走行用電動モータ

Claims (6)

1. 車両走行用の駆動源としての走行用電動モータ（ＤＭ）を有し、前記走行用電動モータ（ＤＭ）から出力される駆動力によって走行可能な車両に適用され、
   電力を供給されることによって駆動されて冷媒を圧縮して吐出する電動圧縮機（１１）を備える蒸気圧縮式の車両用冷凍サイクル装置であって、
   前記電動圧縮機（１１）の作動音がユーザに聞こえることを妨げるマスキング音を発生するマスキング音発生手段（１２ａ、２１、５１）と、
   前記マスキング音発生手段（１２ａ、２１、５１）の作動を制御するマスキング音制御手段（４０ａ）とを備え、
   前記マスキング音制御手段（４０ａ）は、前記電動圧縮機（１１）の作動開始前に、前記マスキング音発生手段（１２ａ、２１、５１）に前記マスキング音の発生を開始させることを特徴とする車両用冷凍サイクル装置。
2. 前記マスキング音制御手段（４０ａ）は、前記車両の停車中あるいは前記車両が予め定めた基準車速（ＫＶｖ）以下で走行している際に、前記マスキング音発生手段（１２ａ、２１、５１）に前記マスキング音を発生させることを特徴とする請求項１に記載の車両用冷凍サイクル装置。
3. 前記マスキング音発生手段は、前記電動圧縮機（１１）から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１２）に向けて空気を送風する放熱器用送風機（１２ａ）によって構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用冷凍サイクル装置。
4. 前記マスキング音制御手段（４０ａ）は、サイクルの熱負荷の増加に伴って、前記放熱器用送風機（１２ａ）の送風量を増加させることを特徴とする請求項３に記載の車両用冷凍サイクル装置。
5. 前記マスキング音発生手段は、前記電動圧縮機（１１）へ吸入される冷媒を蒸発させる蒸発器（１４）に向けて車室内送風空気を送風する蒸発器用送風機（２１）によって構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用冷凍サイクル装置。
6. 前記マスキング音発生手段は、所定の音を出力する音響装置（５１）によって構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用冷凍サイクル装置。

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