JP2019014299A

JP2019014299A - 車両用空気調和装置

Info

Publication number: JP2019014299A
Application number: JP2017131031A
Authority: JP
Inventors: 竜宮腰; Tatsu Miyakoshi; めぐみ重田; Megumi Shigeta; 耕平山下; Kohei Yamashita
Original assignee: Sanden Automotive Climate Systems Corp
Current assignee: Sanden Automotive Climate Systems Corp
Priority date: 2017-07-04
Filing date: 2017-07-04
Publication date: 2019-01-31
Also published as: WO2019009109A1

Abstract

【課題】圧縮機の回転数が低下することで発生する潤滑不良の発生を未然に回避することができる車両用空気調和装置を提供する。
【解決手段】車両用空気調和装置１は、冷媒を圧縮する圧縮機２と、この圧縮機２の回転数を所定の目標回転数に制御するヒートポンプコントローラを備え、ヒートポンプコントローラは、目標回転数を低下させる方向に変更する場合、所定の低下率にて当該目標回転数を変化させる目標回転数変更制限制御を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車室内を空調するヒートポンプ式の車両用空気調和装置に関するものである。

近年の環境問題の顕在化から、ハイブリッド自動車や電気自動車が普及するに至っている。そして、このような車両に適用することができる空気調和装置として、冷媒を圧縮して吐出する電動式の圧縮機と、車室内側に設けられて冷媒を放熱させる放熱器と、車室内側に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器と、車室外側に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器を備え、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器において放熱させ、この放熱器において放熱した冷媒を室外熱交換器において吸熱させる暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モード等の各運転モードを切り換えて実行するものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。

そして、上記暖房モードでは、冷媒回路の高圧側の圧力である放熱器の圧力に基づき、また、上記冷房モードでは吸熱器の温度に基づいて圧縮機の目標回転数を算出し、この目標回転数となるように圧縮機の回転数を所定の制御上の最高回転数と最低回転数の間で制御していた。

特開２０１７−１３６５２号公報

ここで、冷媒には圧縮機内の摺動部を潤滑するためのオイルが含まれている。このオイルは冷媒に溶け込んでおり、圧縮機の吐出側に設けられるオイルセパレータで分離され、一部は圧縮機内の軸受等の摺動部に供給されると共に、残りは冷媒回路を循環した後、圧縮機に吸い込まれることになる。

このとき、圧縮機の回転数が急激に低下すると、圧縮機内の軸受に加わる荷重が低下するためにオイル内に溶け込んでいる冷媒が減圧により蒸発し、軸受等の摺動部において油膜切れが発生する。また、オイルを引き込む速度が低下し、潤滑油膜を形成できなくなって潤滑不良となり、圧縮機の信頼性が低下する。

この様子を図９と図１０を参照しながら説明する。図９は圧縮機の軸受におけるＨｅｌｔｚ圧力分布を示す図である。図９に示される油膜形状から明らかな如く、圧縮機の回転数が低下すると油膜引き込み速度Ｖが低下し、特にオイルが流出する側の最小油膜形成部（図９中にＸ１で示す）での油膜厚さが低下する。また、荷重の低下によりキャビテーション（泡）が発生するため、最小油膜形成部Ｘ１での油膜形成が阻害される。

また、図１０はＤｏｗｓｏｎの下記式（Ｉ）を説明するための軸受の等価転がり接触を示す図である。
Ｗ＝４ηＵＲ／ｈ₀ ｈ₀＝４ηＵＲ／Ｗ・・・（Ｉ）
尚、Ｗは荷重、ηはオイル粘度、Ｕは周速、Ｒは等価円筒の半径、ｈ_oは油膜高さである。
この式（Ｉ）から圧縮機の回転数が急激に低下（減速）すると、軸受における周速Ｕが低下するために油膜高さｈ_oが低下することが分かる。また、圧縮機の吐出冷媒圧力が高い場合は軸受に加わる荷重Ｗが上昇するために油膜高さｈ_oが低下し、更に、圧縮機の吐出冷媒温度が高い場合もオイル粘度ηが低下するために油膜高さｈ_oが低下することが分かる。特に、車両用空気調和装置の場合は、通常の空気調和装置の如く停止後のポンプダウン運転等ができないため、比較的高い回転数から急激に回転数が低下し、或いは、停止した場合等に、圧縮機の軸受で油膜切れ発生し易くなる。

本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、圧縮機の回転数が低下することで発生する潤滑不良の発生を未然に回避することができる車両用空気調和装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機の回転数を所定の目標回転数に制御する制御装置を備えたものであって、制御装置は、目標回転数を低下させる方向に変更する場合、所定の低下率にて当該目標回転数を変化させる目標回転数変更制限制御を実行することを特徴とする。

請求項２の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、圧縮機の目標回転数を変更する前の当該圧縮機の吐出冷媒圧力Ｐｄ、又は、吐出冷媒温度Ｔｄが所定の吐出側閾値より高く、且つ、当該圧縮機の目標回転数を所定回転数以上低下させる方向に変更する場合、目標回転数変更制限制御を実行することを特徴とする。

請求項３の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御装置は、圧縮機の目標回転数を変更する前の当該圧縮機の目標回転数が所定の低回転数閾値より低い場合、当該低回転数閾値以上である場合に比して低下率を高くし、又は、目標回転数変更制限制御を実行しないことを特徴とする。

請求項４の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、圧縮機の吸込冷媒温度Ｔｓ又は吸込冷媒圧力Ｐｓが低い程、低回転数閾値を下げ、及び／又は、低下率を低くする方向で変更することを特徴とする。

請求項５の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御装置は、目標回転数の制御上の最低回転数を有し、停止状態と当該最低回転数の間で圧縮機を制御する場合には、目標回転数変更制限制御を実行しないことを特徴とする。

請求項６の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において冷媒を放熱させて車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器とを備え、制御装置は少なくとも、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させることで車室内を暖房し、高圧側の圧力に基づいて圧縮機の目標回転数を算出する暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器で放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させることで車室内を冷房し、吸熱器の温度Ｔｅに基づいて圧縮機の目標回転数を算出する冷房モードを有し、圧縮機の冷媒吐出圧力Ｐｄ、圧縮機の冷媒吐出温度Ｔｄ、冷房モードにおける吸熱器の温度Ｔｅ、暖房モードにおける圧縮機の吸込冷媒温度Ｔｓのうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づいて圧縮機の目標回転数を制限し、若しくは、当該圧縮機を停止する保護制御を実行すると共に、当該保護制御を実行する場合には、目標回転数変更制限制御を実行しないことを特徴とする。

本発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機の回転数を所定の目標回転数に制御する制御装置を備えた車両用空気調和装置において、制御装置が目標回転数を低下させる方向に変更する場合、所定の低下率にて当該目標回転数を変化させる目標回転数変更制限制御を実行するようにしたので、圧縮機の急激な回転数の低下に伴って発生する軸受等の摺動部の潤滑不良を未然に回避し、信頼性と耐久性の向上を図ることができるようになる。

ここで、前述した式（Ｉ）から圧縮機の吐出冷媒圧力Ｐｄや吐出冷媒温度Ｔｄが高いときは軸受等の摺動部の油膜高さが低下する。また、圧縮機の回転数の低下度合が大きい程、軸受における周速の低下度合も大きくなるために油膜高さが低下する。そこで、請求項２の発明の如く制御装置が、圧縮機の目標回転数を変更する前の当該圧縮機の吐出冷媒圧力Ｐｄ、又は、吐出冷媒温度Ｔｄが所定の吐出側閾値より高く、且つ、当該圧縮機の目標回転数を所定回転数以上低下させる方向に変更する場合に、目標回転数変更制限制御を実行することにより、適切且つ効果的に圧縮機の摺動部における潤滑不良の発生を回避することができるようになる。

一方、請求項３の発明の如く制御装置が、圧縮機の目標回転数を変更する前の当該圧縮機の目標回転数が所定の低回転数閾値より低い場合、当該低回転数閾値以上である場合に比して低下率を高くし、又は、目標回転数変更制限制御を実行しないようにすることで、圧縮機を停止させるまでの時間を短縮することができるようになる。

また、圧縮機の吸込冷媒温度や吸込冷媒圧力が低い状態では冷媒に溶け込んでいるオイルが多くなるので、圧縮機の回転数が急激に低下されると冷媒が蒸発し、キャビテーションによる油膜形成の阻害が発生し易くなる。そこで、請求項４の発明の如く制御装置が、圧縮機の吸込冷媒温度Ｔｓ又は吸込冷媒圧力Ｐｓが低い程、低回転数閾値を下げ、及び／又は、低下率を低くする方向で変更することで、冷媒のキャビテーションによる摺動部における油膜形成の阻害を効果的に解消することができるようになる。

また、請求項５の発明の如く制御装置が、目標回転数の制御上の最低回転数を有し、停止状態と当該最低回転数の間で圧縮機を制御する場合には、目標回転数変更制限制御を実行しないことで、圧縮機の所謂ＯＮ−ＯＦＦ運転を円滑に行うことができるようになる。

更に、請求項６の発明の如く冷媒を放熱させて車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器とを備え、制御装置が少なくとも、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させることで車室内を暖房し、高圧側の圧力に基づいて圧縮機の目標回転数を算出する暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器で放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させることで車室内を冷房し、吸熱器の温度Ｔｅに基づいて圧縮機の目標回転数を算出する冷房モードを有し、圧縮機の冷媒吐出圧力Ｐｄ、圧縮機の冷媒吐出温度Ｔｄ、冷房モードにおける吸熱器の温度Ｔｅ、暖房モードにおける圧縮機の吸込冷媒温度Ｔｓのうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づいて圧縮機の目標回転数を制限し、若しくは、当該圧縮機を停止する保護制御を実行する車両用空気調和装置では、当該保護制御を実行する場合は、目標回転数変更制限制御を実行しないようにすれば、保護制御を目標回転数変更制限制御に優先して実行することで、装置破壊に至る不都合を未然に回避することができるようになる。

本発明を適用した一実施形態の車両用空気調和装置の構成図である。図１の車両用空気調和装置の圧縮機の断面図である。図１の車両用空気調和装置の制御装置のブロック図である。図１の車両用空気調和装置の空気流通路の模式図である。図３のヒートポンプコントローラの暖房モードにおける圧縮機制御に関する制御ブロック図である。図３のヒートポンプコントローラの除湿暖房モードにおける圧縮機制御に関する制御ブロック図である。図３のヒートポンプコントローラの除湿暖房モードにおける補助ヒータ（補助加熱装置）制御に関する制御ブロック図である。図３のヒートポンプコントローラによる目標回転数変更制限制御を説明する図である。圧縮機の軸受におけるＨｅｌｔｚ圧力分布を示す図である。Ｄｏｗｓｏｎの式を説明するための軸受の等価転がり接触を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。図１は本発明の一実施例の車両用空気調和装置１の構成図を示している。本発明を適用する実施例の車両は、エンジン（内燃機関）が搭載されていない電気自動車（ＥＶ）であって、バッテリに充電された電力で走行用の電動モータを駆動して走行するものであり（何れも図示せず）、本発明の車両用空気調和装置１も、バッテリの電力で駆動されるものとする。即ち、実施例の車両用空気調和装置１は、エンジン廃熱による暖房ができない電気自動車において、冷媒回路を用いたヒートポンプ運転により暖房モードを行い、更に、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、ＭＡＸ冷房モード（最大冷房モード）及び補助ヒータ単独モードの各運転モードを選択的に実行するものである。

尚、車両として電気自動車に限らず、エンジンと走行用の電動モータを供用する所謂ハイブリッド自動車にも本発明は有効であり、更には、エンジンで走行する通常の自動車にも適用可能であることは云うまでもない。

実施例の車両用空気調和装置１は、電気自動車の車室内の空調（暖房、冷房、除湿、及び、換気）を行うものであり、冷媒を圧縮する電動式（バッテリ駆動）の圧縮機２と、車室内空気が通気循環されるＨＶＡＣユニット１０の空気流通路３内に設けられ、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒配管１３Ｇを介して流入し、この冷媒を放熱させて車室内に供給する空気を加熱するためのヒータとしての放熱器４と、暖房時に冷媒を減圧膨張させる電動弁から成る室外膨張弁６（減圧装置）と、車室外に設けられて冷房時には放熱器として機能し、暖房時には蒸発器として機能すべく冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器７と、冷媒を減圧膨張させる電動弁（機械式でもよい）から成る室内膨張弁８（減圧装置）と、空気流通路３内に設けられ、冷房時及び除湿時に冷媒を吸熱させて車室内外から吸い込んで車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器９と、アキュムレータ１２等が冷媒配管１３により順次接続され、冷媒回路Ｒが構成されている。そして、この冷媒回路Ｒには所定量の冷媒と潤滑用のオイルが充填されている。

尚、実施例の圧縮機２の構造については後に詳述する。また、室外熱交換器７には室外送風機１５が設けられており、この室外送風機１５は、室外熱交換器７に外気を強制的に通風することにより、外気と冷媒とを熱交換させる。それにより停車中（即ち、車速が０ｋｍ／ｈ）にも室外熱交換器７に外気が通風されるよう構成されている。

また、室外熱交換器７は冷媒下流側にレシーバドライヤ部１４と過冷却部１６を順次有し、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは冷房や除湿時に開放される開閉弁としての電磁弁１７を介してレシーバドライヤ部１４に接続され、過冷却部１６の冷媒出口側の冷媒配管１３Ｂは室内膨張弁８介して吸熱器９の冷媒入口側に接続されている。尚、レシーバドライヤ部１４及び過冷却部１６は構造的に室外熱交換器７の一部を構成している。

また、過冷却部１６と室内膨張弁８間の冷媒配管１３Ｂは、吸熱器９の冷媒出口側の冷媒配管１３Ｃと熱交換関係に設けられ、両者で内部熱交換器１９を構成している。これにより、冷媒配管１３Ｂを経て室内膨張弁８に流入する冷媒は、吸熱器９を出た低温の冷媒により冷却（過冷却）される構成とされている。

また、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは冷媒配管１３Ｄに分岐しており、この分岐した冷媒配管１３Ｄは、暖房モードで開放される開閉弁としての電磁弁２１を介して内部熱交換器１９の下流側における冷媒配管１３Ｃに連通接続されている。これにより、電磁弁２１は室外熱交換器７の冷媒出口側に接続され、吸熱器９の冷媒出口側は電磁弁２１の冷媒出口側に連通接続されたかたちとなる。そして、冷媒配管１３Ｃがアキュムレータ１２に接続され、アキュムレータ１２は圧縮機２の冷媒吸込側に接続されている。更に、放熱器４の冷媒出口側の冷媒配管１３Ｅは室外膨張弁６を介して室外熱交換器７の冷媒入口側に接続されている。

また、圧縮機２の冷媒吐出側と放熱器４の冷媒入口側の間の冷媒配管１３Ｇには後述する除湿暖房とＭＡＸ冷房時に閉じられる開閉弁としての電磁弁３０（流路切換装置を構成する）が介設されている。この場合、冷媒配管１３Ｇは電磁弁３０の上流側でバイパス配管３５に分岐しており、このバイパス配管３５は除湿暖房とＭＡＸ冷房時に開放される開閉弁としての電磁弁４０（これも流路切換装置を構成する）を介して室外膨張弁６の冷媒出口側の冷媒配管１３Ｅに連通接続されている。

即ち、バイパス配管３５は圧縮機２の冷媒吐出側と室外膨張弁６の冷媒出口側とを連通し、電磁弁３０が閉じられ、電磁弁４０が開放された状態では、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４及び室外膨張弁６に流すこと無く、室外熱交換器７に直接流入させる。そして、これらバイパス配管３５、電磁弁３０及び電磁弁４０によりバイパス装置４５が構成される。

このようなバイパス配管３５、電磁弁３０及び電磁弁４０によりバイパス装置４５を構成したことで、後述する如く圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４及び室外膨張弁６に流すこと無く、室外熱交換器７に直接流入させる除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モードと、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４に流入させる暖房モードや除湿冷房モード、冷房モードとの切り換えを円滑に行うことができるようになる。

また、吸熱器９の空気上流側における空気流通路３には、外気吸込口と内気吸込口の各吸込口が形成されており（図１では吸込口２５で代表して示す）、この吸込口２５には空気流通路３内に導入する空気を車室内の空気である内気（内気循環モード）と、車室外の空気である外気（外気導入モード）とに切り換える吸込切換ダンパ２６が設けられている。更に、この吸込切換ダンパ２６の空気下流側には、導入した内気や外気（車室内に供給する空気）を空気流通路３に送給し、吸熱器９に通風するための室内送風機（ブロワファン）２７が設けられている。

また、図１において２３は実施例の車両用空気調和装置１に設けられた補助加熱装置としての補助ヒータである。実施例の補助ヒータ２３は電気ヒータであるＰＴＣヒータにて構成されており、空気流通路３の空気の流れに対して、放熱器４の風上側（空気上流側）となる空気流通路３内に設けられている。そして、補助ヒータ２３に通電されて発熱すると、吸熱器９を経て放熱器４に流入する空気流通路３内の空気が加熱される。即ち、この補助ヒータ２３が所謂ヒータコアとなり、車室内の暖房を行い、或いは、それを補完する。

ここで、ＨＶＡＣユニット１０の吸熱器９より風下側（空気下流側）の空気流通路３は仕切壁１０Ａにより区画され、暖房用熱交換通路３Ａとそれをバイパスするバイパス通路３Ｂとが形成されており、前述した放熱器４と補助ヒータ２３は暖房用熱交換通路３Ａに配置されている。

また、補助ヒータ２３の風上側における空気流通路３内には、当該空気流通路３内に流入し、吸熱器９を通過した後の空気流通路３内の空気（内気や外気）を、補助ヒータ２３及び放熱器４が配置された暖房用熱交換通路３Ａに通風する割合を調整するエアミックスダンパ２８が設けられている。

更に、放熱器４の風下側におけるＨＶＡＣユニット１０には、ＦＯＯＴ（フット）吹出口２９Ａ（第１の吹出口）、ＶＥＮＴ（ベント）吹出口２９Ｂ（ＦＯＯＴ吹出口２９Ａに対しては第２の吹出口、ＤＥＦ吹出口２９Ｃに対しては第１の吹出口）、ＤＥＦ（デフ）吹出口２９Ｃ（第２の吹出口）の各吹出口が形成されている。ＦＯＯＴ吹出口２９Ａは車室内の足下に空気を吹き出すための吹出口で、最も低い位置にある。また、ＶＥＮＴ吹出口２９Ｂは車室内の運転者の胸や顔付近に空気を吹き出すための吹出口で、ＦＯＯＴ吹出口２９Ａより上方にある。そして、ＤＥＦ吹出口２９Ｃは車両のフロントガラス内面に空気を吹き出すための吹出口で、他の吹出口２９Ａ、２９Ｂよりも上方の最も高い位置にある。

そして、ＦＯＯＴ吹出口２９Ａ、ＶＥＮＴ吹出口２９Ｂ、及び、ＤＥＦ吹出口２９Ｃには、空気の吹き出し量を制御するＦＯＯＴ吹出口ダンパ３１Ａ、ＶＥＮＴ吹出口ダンパ３１Ｂ、及び、ＤＥＦ吹出口ダンパ３１Ｃがそれぞれ設けられている。

次に、図２は上記圧縮機２の断面図である。実施例の圧縮機２は電動モータ８２と、この電動モータ８２を運転するためのインバータ８３と、電動モータ８２によって駆動される圧縮機構８４とを備えた所謂インバータ一体型のスクロール圧縮機である。実施例の圧縮機２は、電動モータ８２及びインバータ８３をその内側に収容するメインハウジング８６と、圧縮機構８４をその内側に収容する圧縮機構ハウジング８７と、インバータカバー８８と、圧縮機構カバー８９を備えている。そして、これらメインハウジング８６と、圧縮機構ハウジング８７とインバータカバー８８と圧縮機構カバー８９が一体的に接合されて圧縮機２のハウジング９１が構成されている。

メインハウジング８６は、筒状の周壁部８６Ａと仕切壁部８６Ｂとから構成されている。この仕切壁部８６Ｂは、メインハウジング８６内を、電動モータ８２を収容するモータ収容部９２とインバータ８３を収容するインバータ収容部９３とに仕切る隔壁である。このインバータ収容部９３は一端面が開口しており、この開口はインバータ８３が収容された後、インバータカバー８８によって閉塞される。モータ収容部９２も他端面が開口しており、この開口は電動モータ８２が収容された後、圧縮機構ハウジング８７によって閉塞される。仕切壁部８６Ｂには電動モータ８２の回転軸９４の一端部を支持するための滑り軸受から成る副軸受９６が設けられている。

圧縮機構ハウジング８７は、メインハウジング８６とは反対側が開口しており、この開口は圧縮機構８４が収容された後、圧縮機構カバー８９によって閉塞される。圧縮機構ハウジング８７は、筒状の周壁部８７Ａと、その一端側のフレーム部８７Ｂとから構成され、これら周壁部８７Ａとフレーム部８７Ｂで区画される空間内に圧縮機構８４が収容される。フレーム部８７Ｂはメインハウジング８６内と圧縮機構ハウジング８７内を仕切る隔壁を成す。また、フレーム部８７Ｂには電動モータ８２の回転軸９４の他端部を挿通する貫通孔９７が開設されており、この貫通孔９７の圧縮機構８４側には、回転軸９４の他端部を支持する玉軸受（ボールベアリング）から成る主軸受９８が嵌合されている。また、９９は貫通孔９７部分にて回転軸９４の外周面と圧縮機構ハウジング８７内とをシールするシール材である。

電動モータ８２は、コイル１０１が巻装されたステータ１０２と、ロータ１０３から構成されている。そして、例えば車両のバッテリ（図示せず）からの直流電流がインバータ８３により三相交流電流に変換され、電動モータ８２のコイル１０１に給電されることで、ロータ１０３が回転駆動されるよう構成されている。

また、メインハウジング８６には、図示しない吸入ポートが形成されており、吸入ポートから吸入された冷媒は、メインハウジング８６内を通過した後、圧縮機構ハウジング８７内の圧縮機構８４の外側の吸入部１１７に吸入される。これにより、電動モータ８２は吸入冷媒により冷却される。また、圧縮機構８４にて圧縮された冷媒は、後述する吐出空間１０７から圧縮機構カバー８９に形成された図示しない吐出ポートより冷媒回路Ｒに吐出される構成とされている。

圧縮機構８４は、固定スクロール１０１と可動スクロール１０２から構成されている。固定スクロール１０１は、円盤状の鏡板１０３と、この鏡板１０３の表面（一方の面）に立設されたインボリュート状、又は、これに近似した曲線から成る渦巻き状のラップ１０４を一体に備えており、このラップ１０４が立設された鏡板１０３の表面をフレーム部８７Ｂ側として圧縮機構ハウジング８７に固定されている。固定スクロール１０１の鏡板１０３の中央には吐出孔１０６が形成されており、この吐出孔１０６は圧縮機構カバー８９内の吐出空間１０７に連通している。１０８は吐出孔１０６の鏡板１０３の背面（他方の面）側の開口に設けられた吐出バルブである。

可動スクロール１０２は、固定スクロール１０１に対して公転旋回運動するスクロールであり、円盤状の鏡板１１１と、この鏡板１１１の表面（一方の面）に立設されたインボリュート状、又は、これに近似した曲線から成る渦巻き状のラップ１１２と、鏡板１１１の背面（他方の面）の中央に突出形成されたボス１１３を一体に備えている。この可動スクロール１０２は、ラップ１１２の突出方向を固定スクロール１０１側としてラップ１１２が固定スクロール１０１のラップ１０４に対向し、相互に向かい合って噛み合うように配置され、各ラップ１０４、１１２間に圧縮室１１４を形成する。

即ち、可動スクロール１０２のラップ１１２は、固定スクロール１０１のラップ１０４と対向し、ラップ１１２の先端が鏡板１０３の表面に接し、ラップ１０４の先端が鏡板１１１の表面に接するように噛み合い、且つ、可動スクロール１０２のボス１１３には、回転軸９４の他端において軸心から偏心して設けられた偏心部１１６が嵌合されている。そして、電動モータ８２のロータ１０３と共に回転軸９４が回転されると、可動スクロール１０２は自転すること無く、固定スクロール１０１に対して公転旋回運動するように構成されている。

可動スクロール１０２は固定スクロール１０１に対して偏心して公転旋回するため、各ラップ１０４、１１２の偏心方向と接触位置は回転しながら移動し、外側の吸入部１１７から冷媒を吸入した圧縮室１１４は、内側に向かって移動しながら次第に縮小していく。これにより冷媒は圧縮されていき、最終的に中央の吐出孔１０６から吐出バルブ１０８を経て吐出空間１０７に吐出される。

図２において１１８は円環状のスラストプレートである。このスラストプレート１１８は、可動スクロール１０２の鏡板１１１の背面側に形成された背圧室１１９と、圧縮機構ハウジング８７内の圧縮機構８４の外側の吸入圧領域としての吸入部１１７とを区画するためのものであり、ボス１１３の外側に位置してフレーム部８７Ｂと可動スクロール１０２の間に介設されている。１２１は可動スクロール１０２の鏡板１１１の背面に取り付けられてスラストプレート１１８に当接するシール材であり、このシール材１２１とスラストプレート１１８により背圧室１１９と吸入部１１７とが区画される。尚、１２２はフレーム部８７Ｂのスラストプレート１１８側の面に取り付けられてスラストプレート１１８の外周部に当接し、フレーム部８７Ｂとスラストプレート１１８間をシールするシール材である。

１２３は圧縮機構カバー８９内のオイルセパレータ９０から圧縮機構ハウジング８７に渡って形成された背圧通路であり、この背圧通路１２３内にはオリフィス１２４が取り付けられている。この背圧通路１２３は圧縮機構カバー８９内の吐出空間１０７内のオイルセパレータ９０と背圧室１１９とを連通しており、これにより、背圧室１１９にはオリフィス１２４で減圧調整された吐出圧とオイルセパレータ９０で分離されたオイルが供給されるように構成されている。この背圧室１１９内の圧力（背圧）により、可動スクロール１０２を固定スクロール１０１に押し付ける背圧荷重が生じる。この背圧荷重により、圧縮機構８４の圧縮室１１４からの圧縮反力に抗して可動スクロール１０２が固定スクロール１０１に押し付けられ、ラップ１０４、１１２と鏡板１１１、１０３との接触が維持され、圧縮室１１４で冷媒を圧縮可能となる。また、背圧室１１９に供給されたオイルが主軸受９８や副軸受９６等の摺動部に供給されて潤滑される。

尚、オイルセパレータ９０で分離し切れなかった冷媒は、冷媒に溶け込んだ状態で冷媒回路Ｒを循環した後、圧縮機２に吸い込まれ、圧縮機２内の上記各摺動部に供給されることになる。また、図２の実施例では回転軸９４内にオイル通路１２６が形成され、このオイル通路１２６内には圧力調整弁１２７が設けられている。オイル通路１２６は背圧室１１９とメインハウジング８６内（吸入圧領域）とを連通しているが、圧力調整弁１２７は背圧室１１９内の圧力（背圧）が最大値となった場合に開放し、それ以上背圧が上昇しないように機能する。

次に、図３は実施例の車両用空気調和装置１の制御装置１１のブロック図を示している。制御装置１１は、何れもプロセッサを備えたコンピュータの一例であるマイクロコンピュータから構成された空調コントローラ２０及びヒートポンプコントローラ３２から構成されており、これらがＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）やＬＩＮ（ＬｏｃａｌＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔＮｅｔｗｏｒｋ）を構成する車両通信バス６５に接続されている。また、圧縮機２と補助ヒータ２３も車両通信バス６５に接続され、これら空調コントローラ２０、ヒートポンプコントローラ３２、圧縮機２及び補助ヒータ２３が車両通信バス６５を介してデータの送受信を行うように構成されている。

空調コントローラ２０は、車両の車室内空調の制御を司る上位のコントローラであり、この空調コントローラ２０の入力には、車両の外気温度Ｔａｍを検出する外気温度センサ３３と、外気湿度を検出する外気湿度センサ３４と、吸込口２５から空気流通路３に吸い込まれて吸熱器９に流入する空気の温度を検出するＨＶＡＣ吸込温度センサ３６と、車室内の空気（内気）の温度Ｔｉｎを検出する内気温度センサ３７と、車室内の空気の湿度を検出する内気湿度センサ３８と、車室内の二酸化炭素濃度を検出する室内ＣＯ₂濃度センサ３９と、車室内に吹き出される空気の温度を検出する吹出温度センサ４１と、圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄを検出する吐出圧力センサ４２と、車室内への日射量を検出するための例えばフォトセンサ式の日射センサ５１と、車両の移動速度（車速）を検出するための車速センサ５２の各出力と、設定温度や運転モードの切り換えを設定するための空調操作部５３が接続されている。

また、空調コントローラ２０の出力には、室外送風機１５と、室内送風機２７と、吸込切換ダンパ２６と、エアミックスダンパ２８と、各吹出口ダンパ３１Ａ〜３１Ｃが接続され、それらは空調コントローラ２０により制御される。

ヒートポンプコントローラ３２は、主に冷媒回路Ｒの制御を司るコントローラであり、このヒートポンプコントローラ３２の入力には、圧縮機２の吐出冷媒温度Ｔｄを検出する吐出温度センサ４３と、圧縮機２の吸込冷媒圧力Ｐｓを検出する吸込圧力センサ４４と、圧縮機２の吸込冷媒温度Ｔｓを検出する吸込温度センサ５５と、放熱器４の冷媒温度（放熱器温度ＴＣＩ）を検出する放熱器温度センサ４６と、放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ）を検出する放熱器圧力センサ４７と、吸熱器９の冷媒温度（吸熱器温度Ｔｅ）を検出する吸熱器温度センサ４８と、吸熱器９の冷媒圧力を検出する吸熱器圧力センサ４９と、補助ヒータ２３の温度（補助ヒータ温度Ｔｐｔｃ）を検出する補助ヒータ温度センサ５０と、室外熱交換器７の出口の冷媒温度（室外熱交換器温度ＴＸＯ）を検出する室外熱交換器温度センサ５４と、室外熱交換器７の出口の冷媒圧力（室外熱交換器圧力ＰＸＯ）を検出する室外熱交換器圧力センサ５６の各出力が接続されている。

また、ヒートポンプコントローラ３２の出力には、室外膨張弁６、室内膨張弁８と、電磁弁３０（リヒート用）、電磁弁１７（冷房用）、電磁弁２１（暖房用）、電磁弁４０（バイパス用）の各電磁弁が接続され、それらはヒートポンプコントローラ３２により制御される。尚、圧縮機２のインバータ８３と補助ヒータ２３のコントローラは車両通信バス６５を介してヒートポンプコントローラ３２とデータの送受信を行い、このヒートポンプコントローラ３２によって制御される。

ヒートポンプコントローラ３２と空調コントローラ２０は車両通信バス６５を介して相互にデータの送受信を行い、各センサの出力や空調操作部５３にて入力された設定に基づき、各機器を制御するものであるが、この場合の実施例では外気温度センサ３３、吐出圧力センサ４２、車速センサ５２、空気流通路３に流入した空気の体積風量Ｇａ（空調コントローラ２０が算出）、エアミックスダンパ２８による風量割合ＳＷ（空調コントローラ２０が算出）、空調操作部５３の出力は空調コントローラ２０から車両通信バス６５を介してヒートポンプコントローラ３２に送信され、ヒートポンプコントローラ３２による制御に供される構成とされている。

以上の構成で、次に実施例の車両用空気調和装置１の動作を説明する。この実施例では制御装置１１（空調コントローラ２０、ヒートポンプコントローラ３２）は、暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、ＭＡＸ冷房モード（最大冷房モード）及び補助ヒータ単独モードの各運転モードを切り換えて実行する。先ず、各運転モードにおける冷媒の流れと制御の概略について説明する。

（１）暖房モード
ヒートポンプコントローラ３２により（オートモード）或いは空調操作部５３へのマニュアル操作（マニュアルモード）により暖房モードが選択されると、ヒートポンプコントローラ３２は電磁弁２１（暖房用）を開放し、電磁弁１７（冷房用）を閉じる。また、電磁弁３０（リヒート用）を開放し、電磁弁４０（バイパス用）を閉じる。そして、圧縮機２を運転する。空調コントローラ２０は各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、基本的には室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全て空気を暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する状態とするが、風量を調整してもよい。

これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は電磁弁３０を経て冷媒配管１３Ｇから放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒（補助ヒータ２３が動作するときは当該補助ヒータ２３及び放熱器４）により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化する。

放熱器４内で液化した冷媒は当該放熱器４を出た後、冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至る。室外膨張弁６に流入した冷媒はそこで減圧された後、室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒は蒸発し、走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気中から熱を汲み上げる。即ち、冷媒回路Ｒがヒートポンプとなる。そして、室外熱交換器７を出た低温の冷媒は冷媒配管１３Ａ及び電磁弁２１及び冷媒配管１３Ｄを経て冷媒配管１３Ｃからアキュムレータ１２に入り、そこで気液分離された後、ガス冷媒が圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。放熱器４（補助ヒータ２３が動作するときは当該補助ヒータ２３及び放熱器４）にて加熱された空気は各吹出口２９Ａ〜２９Ｃから吹き出されるので、これにより車室内の暖房が行われることになる。

ヒートポンプコントローラ３２は、空調コントローラ２０が目標吹出温度ＴＡＯから算出する目標ヒータ温度ＴＣＯ（放熱器温度ＴＣＩの目標値）から目標放熱器圧力ＰＣＯ（放熱器圧力ＰＣＩの目標値）を算出し、この目標放熱器圧力ＰＣＯと、放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ。冷媒回路Ｒの高圧側の圧力）に基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御し、放熱器４による加熱を制御する。また、ヒートポンプコントローラ３２は、放熱器温度センサ４６が検出する放熱器４の冷媒温度（放熱器温度ＴＣＩ）及び放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力ＰＣＩに基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４の出口における冷媒の過冷却度ＳＣを制御する。

また、ヒートポンプコントローラ３２はこの暖房モードにおいては、車室内空調に要求される暖房能力に対して放熱器４による暖房能力が不足する場合、その不足する分を補助ヒータ２３の発熱で補完するように補助ヒータ２３の通電を制御する。それにより、快適な車室内暖房を実現し、且つ、室外熱交換器７の着霜も抑制する。このとき、補助ヒータ２３は放熱器４の空気上流側に配置されているので、空気流通路３を流通する空気は放熱器４の前に補助ヒータ２３に通風されることになる。

ここで、補助ヒータ２３が放熱器４の空気下流側に配置されていると、実施例の如くＰＴＣヒータで補助ヒータ２３を構成した場合には、補助ヒータ２３に流入する空気の温度が放熱器４によって上昇するため、ＰＴＣヒータの抵抗値が大きくなり、電流値も低くなって発熱量が低下してしまうが、放熱器４の空気上流側に補助ヒータ２３を配置することで、実施例の如くＰＴＣヒータから構成される補助ヒータ２３の能力を十分に発揮させることができるようになる。

（２）除湿暖房モード
次に、除湿暖房モードでは、ヒートポンプコントローラ３２は電磁弁１７を開放し、電磁弁２１を閉じる。また、電磁弁３０を閉じ、電磁弁４０を開放すると共に、室外膨張弁６の弁開度は全閉とする。そして、圧縮機２を運転する。空調コントローラ２０は各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、基本的には室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全て空気を暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する状態とするが、風量の調整も行う。

これにより、圧縮機２から冷媒配管１３Ｇに吐出された高温高圧のガス冷媒は、放熱器４に向かうこと無くバイパス配管３５に流入し、電磁弁４０を経て室外膨張弁６の下流側の冷媒配管１３Ｅに至るようになる。このとき、室外膨張弁６は全閉とされているので、冷媒は放熱器４及び室外膨張弁６に流れること無く、室外熱交換器７に直接流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。

室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気は冷却され、且つ、当該空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気流通路３内の空気は冷却され、且つ、除湿される。吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。

このとき、室外膨張弁６の弁開度は全閉とされているので、圧縮機２から吐出された冷媒が室外膨張弁６から放熱器４に逆流入する不都合を抑制若しくは防止することが可能となる。これにより、冷媒循環量の低下を抑制若しくは解消して空調能力を確保することができるようになる。更に、この除湿暖房モードにおいてヒートポンプコントローラ３２は、補助ヒータ２３に通電して発熱させる。これにより、吸熱器９にて冷却され、且つ、除湿された空気は補助ヒータ２３を通過する過程で更に加熱され、温度が上昇するので車室内の除湿暖房が行われることになる。

ヒートポンプコントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）と、空調コントローラ２０が算出する吸熱器温度Ｔｅの目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御すると共に、補助ヒータ温度センサ５０が検出する補助ヒータ温度Ｔｐｔｃと前述した目標ヒータ温度ＴＣＯ（この場合、補助ヒータ温度Ｔｐｔｃの目標値となる）に基づいて補助ヒータ２３の通電（発熱による加熱）を制御することで、吸熱器９での空気の冷却と除湿を適切に行いながら、補助ヒータ２３による加熱で各吹出口２９Ａ〜２９Ｃから車室内に吹き出される空気温度の低下を的確に防止する。これにより、車室内に吹き出される空気を除湿しながら、その温度を適切な暖房温度に制御することが可能となり、車室内の快適且つ効率的な除湿暖房を実現することができるようになる。

尚、補助ヒータ２３は放熱器４の空気上流側に配置されているので、補助ヒータ２３で加熱された空気は放熱器４を通過することになるが、この除湿暖房モードでは放熱器４に冷媒は流されないので、補助ヒータ２３にて加熱された空気から放熱器４が吸熱してしまう不都合も解消される。即ち、放熱器４によって車室内に吹き出される空気の温度が低下してしまうことが抑制され、ＣＯＰも向上することになる。

（３）除湿冷房モード
次に、除湿冷房モードでは、ヒートポンプコントローラ３２は電磁弁１７を開放し、電磁弁２１を閉じる。また、電磁弁３０を開放し、電磁弁４０を閉じる。そして、圧縮機２を運転する。空調コントローラ２０は各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、基本的には室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全て空気を暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する状態とするが、風量の調整も行う。

これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は電磁弁３０を経て冷媒配管１３Ｇから放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化していく。

放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至り、開き気味で制御される室外膨張弁６を経て室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。

室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。

吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。この除湿冷房モードではヒートポンプコントローラ３２は補助ヒータ２３に通電しないので、吸熱器９にて冷却され、除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱（暖房時よりも放熱能力は低い）される。これにより車室内の除湿冷房が行われることになる。

ヒートポンプコントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）とその目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯ（空調コントローラ２０から送信される）に基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。また、ヒートポンプコントローラ３２は前述した目標ヒータ温度ＴＣＯから目標放熱器圧力ＰＣＯを算出し、この目標放熱器圧力ＰＣＯと、放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ。冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４による加熱を制御する。

（４）冷房モード
次に、冷房モードでは、ヒートポンプコントローラ３２は上記除湿冷房モードの状態において室外膨張弁６の弁開度を全開とする。そして、圧縮機２を運転し、補助ヒータ２３には通電しない。空調コントローラ２０は各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の空気が、暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に通風される割合を調整する状態とする。

これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は電磁弁３０を経て冷媒配管１３Ｇから放熱器４に流入すると共に、放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至る。このとき室外膨張弁６は全開とされているので冷媒はそれを通過し、そのまま室外熱交換器７に流入し、そこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮液化する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。

室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気は冷却される。また、空気中の水分は吸熱器９に凝結して付着する。

吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて冷却され、除湿された空気が各吹出口２９Ａ〜２９Ｃから車室内に吹き出されるので（一部は放熱器４を通過して熱交換する）、これにより車室内の冷房が行われることになる。また、この冷房モードにおいては、ヒートポンプコントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）とその目標値である前述した目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。

（５）ＭＡＸ冷房モード（最大冷房モード）
次に、ＭＡＸ冷房モード（最大冷房モード）では、ヒートポンプコントローラ３２は電磁弁１７を開放し、電磁弁２１を閉じる。また、電磁弁３０を閉じ、電磁弁４０を開放すると共に、室外膨張弁６の弁開度は全閉とする。そして、圧縮機２を運転し、補助ヒータ２３には通電しない。空調コントローラ２０は、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の空気が、暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に通風される割合を調整する状態とする。

室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気は冷却される。また、空気中の水分は吸熱器９に凝結して付着するので、空気流通路３内の空気は除湿される。吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。このとき、室外膨張弁６は全閉とされているので、同様に圧縮機２から吐出された冷媒が室外膨張弁６から放熱器４に逆流入する不都合を抑制若しくは防止することが可能となる。これにより、冷媒循環量の低下を抑制若しくは解消して空調能力を確保することができるようになる。

ここで、前述した冷房モードでは放熱器４に高温の冷媒が流れているため、放熱器４からＨＶＡＣユニット１０への直接の熱伝導が少なからず生じるが、このＭＡＸ冷房モードでは放熱器４に冷媒が流れないため、放熱器４からＨＶＡＣユニット１０に伝達される熱で吸熱器９からの空気流通路３内の空気が加熱されることも無くなる。そのため、車室内の強力な冷房が行われ、特に外気温度Ｔａｍが高いような環境下では、迅速に車室内を冷房して快適な車室内空調を実現することができるようになる。また、このＭＡＸ冷房モードにおいても、ヒートポンプコントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）とその目標値である前述した目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。

（６）補助ヒータ単独モード
尚、実施例の制御装置１１は室外熱交換器７に過着霜が生じた場合などに、冷媒回路Ｒの圧縮機２と室外送風機１５を停止し、補助ヒータ２３に通電してこの補助ヒータ２３のみで車室内を暖房する補助ヒータ単独モードを有している。この場合にも、ヒートポンプコントローラ３２は補助ヒータ温度センサ５０が検出する補助ヒータ温度Ｔｐｔｃと前述した目標ヒータ温度ＴＣＯに基づいて補助ヒータ２３の通電（発熱）を制御する。

また、空調コントローラ２０は室内送風機２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、室内送風機２７から吹き出された空気流通路３内の空気を暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３に通風し、風量を調整する状態とする。補助ヒータ２３にて加熱された空気が各吹出口２９Ａ〜２９Ｃから車室内に吹き出されるので、これにより車室内の暖房が行われることになる。

（７）運転モードの切換
空調コントローラ２０は、下記式（ＩＩ）から前述した目標吹出温度ＴＡＯを算出する。この目標吹出温度ＴＡＯは、車室内に吹き出される空気の温度の目標値である。
ＴＡＯ＝（Ｔｓｅｔ−Ｔｉｎ）×Ｋ＋Ｔｂａｌ（ｆ（Ｔｓｅｔ、ＳＵＮ、Ｔａｍ））
・・（ＩＩ）
ここで、Ｔｓｅｔは空調操作部５３で設定された車室内の設定温度、Ｔｉｎは内気温度センサ３７が検出する室内温度、Ｋは係数、Ｔｂａｌは設定温度Ｔｓｅｔや、日射センサ５１が検出する日射量ＳＵＮ、外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍから算出されるバランス値である。そして、一般的に、この目標吹出温度ＴＡＯは外気温度Ｔａｍが低い程高く、外気温度Ｔａｍが上昇するに伴って低下する。

ヒートポンプコントローラ３２は、起動時には空調コントローラ２０から車両通信バス６５を介して送信される外気温度Ｔａｍ（外気温度センサ３３が検出する）と目標吹出温度ＴＡＯとに基づいて上記各運転モードのうちの何れかの運転モードを選択すると共に、各運転モードを車両通信バス６５を介して空調コントローラ２０に送信する。

また、ヒートポンプコントローラ３２は、起動後は外気温度Ｔａｍ、車室内の湿度、目標吹出温度ＴＡＯ、後述する加熱温度ＴＨ（放熱器４の風下側の空気の温度。推定値）、目標ヒータ温度ＴＣＯ、吸熱器温度Ｔｅ、目標吸熱器温度ＴＥＯ、車室内の除湿要求の有無、等のパラメータに基づいて各運転モードの切り換えを行うことで、環境条件や除湿の要否に応じて的確に暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、ＭＡＸ冷房モード及び補助ヒータ単独モードを切り換えて車室内に吹き出される空気の温度を目標吹出温度ＴＡＯに制御し、快適且つ効率的な車室内空調を実現するものである。

（８）ヒートポンプコントローラ３２による暖房モードでの圧縮機２の制御
次に、図５を用いて前述した暖房モードにおける圧縮機２の制御について詳述する。図４は暖房モード用の圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈを決定するヒートポンプコントローラ３２の制御ブロック図である。ヒートポンプコントローラ３２のＦ／Ｆ（フィードフォワード）操作量演算部５８は外気温度センサ３３から得られる外気温度Ｔａｍと、室内送風機２７のブロワ電圧ＢＬＶと、ＳＷ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（ＴＨ−Ｔｅ）で得られるエアミックスダンパ２８による風量割合ＳＷと、放熱器４の出口における過冷却度ＳＣの目標値である目標過冷却度ＴＧＳＣと、放熱器４の温度の目標値である前述した目標ヒータ温度ＴＣＯ（空調コントローラ２０から送信される）と、放熱器４の圧力の目標値である目標放熱器圧力ＰＣＯに基づいて圧縮機２の目標回転数のＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｈｆｆを演算する。

ここで、風量割合ＳＷを算出する上記ＴＨは、放熱器４の風下側の空気の温度（以下、加熱温度と云う）であり、ヒートポンプコントローラ３２が下記に示す一次遅れ演算の式（ＩＩＩ）から推定する。
ＴＨ＝（ＩＮＴＬ×ＴＨ０＋Ｔａｕ×ＴＨｚ）／（Ｔａｕ＋ＩＮＴＬ）・・（ＩＩＩ）
ここで、ＩＮＴＬは演算周期（定数）、Ｔａｕは一次遅れの時定数、ＴＨ０は一次遅れ演算前の定常状態における加熱温度ＴＨの定常値、ＴＨｚは加熱温度ＴＨの前回値である。このように加熱温度ＴＨを推定することで、格別な温度センサを設ける必要がなくなる。

尚、ヒートポンプコントローラ３２は前述した運転モードによって上記時定数Ｔａｕ及び定常値ＴＨ０を変更することにより、上述した推定式（ＩＩＩ）を運転モードによって異なるものとし、加熱温度ＴＨを推定する。そして、この加熱温度ＴＨは車両通信バス６５を介して空調コントローラ２０に送信される。

前記目標放熱器圧力ＰＣＯは上記目標過冷却度ＴＧＳＣと目標ヒータ温度ＴＣＯに基づいて目標値演算部５９が演算する。更に、Ｆ／Ｂ（フィードバック）操作量演算部６０はこの目標放熱器圧力ＰＣＯと放熱器４の冷媒圧力である放熱器圧力ＰＣＩ（冷媒回路Ｒの高圧側の圧力）に基づいて圧縮機２の目標回転数のＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｈｆｂを演算する。そして、Ｆ／Ｆ操作量演算部５８が演算したＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｎｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部６０が演算したＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｈｆｂは加算器６１で加算され、リミット設定部６２で制御上の最低回転数ＥＣＮｐｄＬｉｍＬｏ（以下、Ａ２とする）と制御上の最高回転数ＥＣＮｐｄＬｉｍＨｉのリミットが付けられ、目標回転数初期値ＴＧＮＣｈ０として出力される。

次に、この目標回転数初期値ＴＧＮＣｈ０は目標回転数変更制限部６８で変更制限を受けた後、最終的に圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈとして決定される。この目標回転数変更制限部６８による圧縮機２の目標回転数変更制限制御については後に詳述する。そして、暖房モードにおいては、ヒートポンプコントローラ３２はこの目標回転数ＴＧＮＣｈとなるように圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。

（９）ヒートポンプコントローラ３２による冷房モード等での圧縮機２の制御
一方、図６は前記除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、ＭＡＸ冷房モード用の圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｃを決定するヒートポンプコントローラ３２の制御ブロック図である。ヒートポンプコントローラ３２のＦ／Ｆ操作量演算部６３は外気温度Ｔａｍと、空気流通路３に流入した空気の体積風量Ｇａと、放熱器４の圧力（放熱器圧力ＰＣＩ）の目標値である目標放熱器圧力ＰＣＯと、吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）の目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の目標回転数のＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｃｆｆを演算する。

また、Ｆ／Ｂ操作量演算部６４は目標吸熱器温度ＴＥＯ（空調コントローラ２０から送信される）と吸熱器温度Ｔｅに基づいて圧縮機２の目標回転数のＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｃｆｂを演算する。そして、Ｆ／Ｆ操作量演算部６３が演算したＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｃｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部６４が演算したＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｃｆｂは加算器６６で加算され、リミット設定部６７で制御上の最低回転数ＴＧＮＣｃＬｉｍＬｏ（以下、Ａ２とする）と制御上の最高回転数ＴＧＮＣｃＬｉｍＨｉのリミットが付けられ、目標回転数初期値ＴＧＮＣｃ０として出力される。

次に、この目標回転数初期値ＴＧＮＣｃ０は目標回転数変更制限部６９で変更制限を受けた後、最終的に圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｃとして決定される。この目標回転数変更制限部６９による圧縮機２の目標回転数変更制限制御についても後に詳述する。そして、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード及びＭＡＸ冷房モードにおいては、ヒートポンプコントローラ３２はこの目標回転数ＴＧＮＣｃとなるように圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。

（１０）ヒートポンプコントローラ３２による除湿暖房モードでの補助ヒータ２３の制御
また、図７は除湿暖房モードにおける補助ヒータ２３の補助ヒータ要求能力ＴＧＱＰＴＣを決定するヒートポンプコントローラ３２の制御ブロック図である。ヒートポンプコントローラ３２の減算器７３には目標ヒータ温度ＴＣＯと補助ヒータ温度Ｔｐｔｃが入力され、目標ヒータ温度ＴＣＯと補助ヒータ温度Ｔｐｔｃの偏差（ＴＣＯ−Ｔｐｔｃ）が算出される。この偏差（ＴＣＯ−Ｔｐｔｃ）はＦ／Ｂ制御部７４に入力され、このＦ／Ｂ制御部７４は偏差（ＴＣＯ−Ｔｐｔｃ）を無くして補助ヒータ温度Ｔｐｔｃが目標ヒータ温度ＴＣＯとなるように補助ヒータ要求能力Ｆ／Ｂ操作量を演算する。

このＦ／Ｂ制御部７４で算出された補助ヒータ要求能力Ｆ／Ｂ操作量はリミット設定部７６で制御上の下限値ＱｐｔｃＬｉｍＬｏと制御上の上限値ＱｐｔｃＬｉｍＨｉのリミットが付けられた後、補助ヒータ要求能力ＴＧＱＰＴＣとして決定される。除湿暖房モードにおいては、コントローラ３２はこの補助ヒータ要求能力ＴＧＱＰＴＣに基づいて補助ヒータ２３の通電を制御することにより、補助ヒータ温度Ｔｐｔｃが目標ヒータ温度ＴＣＯとなるように補助ヒータ２３の発熱（加熱）を制御する。

このようにしてヒートポンプコントローラ３２は、除湿暖房モードでは吸熱器温度Ｔｅと目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機の運転を制御すると共に、目標ヒータ温度ＴＣＯに基づいて補助ヒータ２３の発熱を制御することで、除湿暖房モードにおける吸熱器９による冷却と除湿、並びに、補助ヒータ２３による加熱を的確に制御する。これにより、車室内に吹き出される空気をより適切に除湿しながら、その温度をより正確な暖房温度に制御することが可能となり、より一層快適且つ効率的な車室内の除湿暖房を実現することができるようになる。

（１１）ヒートポンプコントローラ３２による圧縮機２の目標回転数変更制限制御
次に、図８を参照しながら、ヒートポンプコントローラ３２による圧縮機２の目標回転数変更制限制御について説明する。圧縮機２の回転数ＮＣが急激に低下（減速）すると、前述した如き理由で主軸受９８や副軸受９６において潤滑油膜を形成できなくなり、摺動部が潤滑不良となって圧縮機２の信頼性と耐久性が低下する。

また、圧縮機２の回転数ＮＣが急激に上昇（加速）した場合にも、吸込冷媒圧力Ｐｓと吐出冷媒圧力Ｐｄとの差が急激に拡大されるため、主軸受９８や副軸受９６に加わる荷重が大きくなり、同様に潤滑油膜の形成が阻害されることになる。そこで、この実施例ではヒートポンプコントローラ３２の目標回転数変更制限部６８（図５）及び目標回転数変更制限部６９（図６）が、圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを上昇させる場合と低下させる場合の双方で、以下に説明する目標回転数変更制限制御を実行する。

（１１−１）目標回転数を上昇させるときの目標回転数変更制限制御
先ず、圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを上昇させるときの目標回転数変更制限制御について説明する。尚、図８においてＡ２は前述した制御上の最低回転数（ＥＣＮｐｄＬｉｍＬｏ：図５、ＴＧＮＣｃＬｉｍＬｏ：図６）であり、実施例では例えば８００ｒｐｍとする。また、図８においてＡ１はこの最低回転数Ａ２よりも高いが、制御上の最高回転数（ＥＣＮｐｄＬｉｍＨｉ：図５、ＴＧＮＣｃＬｉｍＨｉ：図６。例えば８０００ｒｐｍ）から見て最低回転数Ａ２に近い値、例えば３０００ｒｐｍ程に設定された所定の低回転数閾値である。

また、図８において実線で示すのはヒートポンプコントローラ３２のリミット設定部６２（図５）及びリミット設定部６７（図６）から出力される目標回転数初期値ＴＧＮＣｈ０、ＴＧＮＣｃ０であり、破線で示すのは目標回転数変更制限部６８（図５）及び目標回転数変更制限部６９（図６）から最終的に出力される制限後の目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃである。

例えば図８の時刻ｔ１やｔ４で圧縮機２が起動されるものとすると、ヒートポンプコントローラ３２のリミット設定部６２及びリミット設定部６７から出力される目標回転数初期値ＴＧＮＣｈ０、ＴＧＮＣｃ０は、図８に実線で示す如く時刻ｔ１やｔ４の時点で垂直に上昇する。目標回転数変更制限部６８及び目標回転数変更制限部６９は、目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを上昇させる方向に変更する際、最低回転数Ａ２までは制限を行わず、垂直に上昇させる。

一方、最低回転数Ａ２より高い領域では垂直に上昇させずに、所定の上昇率ＨＲ１（実施例では４００ｒｐｍ／ｓｅｃ）で上昇させる。これにより、目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃは上昇率ＨＲ１でゆっくりと上昇され、最終的に目標回転数初期値ＴＧＮＣｈ０、ＴＧＮＣｃ０の値とされる。これは図８の時刻ｔ７やｔ８の運転中に目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを上昇させる方向に変更する際も同様であり、変更する前の目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃが最低回転数Ａ２よりも高い場合は、上昇率ＨＲ１で上昇させる。

このように、圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを上昇させる方向に変更する際、所定の上昇率ＨＲ１で変化させることで、急激な上昇（加速）によって主軸受９８や副軸受９６における潤滑油膜を形成できなくなる不都合を解消する。

（１１−２）目標回転数を低下させるときの目標回転数変更制限制御
次に、圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを低下させるときの目標回転数変更制限制御について説明する。ヒートポンプコントローラ３２の目標回転数変更制限部６８（図５）及び目標回転数変更制限部６９（図６）は、この実施例では圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを低下させる方向に変更する際、以下の条件（ｉ）〜（ｉｉｉ）が全て成立した場合には目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを所定の低下率ＬＲ１で変化させる。この低下率ＬＲ１は前述した上昇率ＨＲ１より高い値（例えば、５００ｒｐｍ／ｓｅｃ）である。
（ｉ）圧縮機２の目標回転数を変更する前の圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄ、又は、吐出冷媒温度Ｔｄが所定の吐出側閾値Ｐｄ１、Ｔｄ１より高いこと。
且つ、
（ｉｉ）圧縮機２の目標回転数を所定回転数ＮＣ１以上低下させる方向に変更する場合であること。
且つ、
（ｉｉｉ）圧縮機２の目標回転数を変更する前の当該目標回転数が前述した所定の低回転数閾値Ａ１より高いこと。
上記吐出冷媒圧力Ｐｄの吐出側閾値Ｐｄ１は例えば１ＭＰａ、吐出冷媒温度Ｔｄの吐出側閾値Ｔｄ１は例えば６０℃である。これらは何れも比較的高い値である。また、上記所定回転数ＮＣ１は例えば３０００ｒｐｍとする。これも比較的大きな変化幅を意味する。

図８の時刻ｔ２（停止する）やｔ５、ｔ９（何れも低下させる）でヒートポンプコントローラ３２のリミット設定部６２及びリミット設定部６７から出力される目標回転数初期値ＴＧＮＣｈ０、ＴＧＮＣｃ０が図８に実線で示す垂直に低下した場合、上記条件（ｉ）〜（ｉｉｉ）が全て成立している場合には、目標回転数変更制限部６８及び目標回転数変更制限部６９は、目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを前記低下率ＬＲ１で低下させる。これにより、目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃは低下率ＬＲ１でゆっくりと低下していく。

そして、時刻ｔ２の場合には、時刻ｔ３で目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃで低回転数閾値Ａ１まで降下したものとすると、この時刻ｔ３で垂直に降下し、停止（零）され、時刻ｔ５や時刻ｔ９の場合には、低下率ＬＲ１で降下し、目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃで低回転数閾値Ａ１まで降下した時刻ｔ６や時刻ｔ１０で垂直に降下し、それぞれ最終的に目標回転数ＴＧＮＣｈ０、ＴＧＮＣｃ０の値とされる。また、図８の時刻ｔ１１の場合には、変更前の目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃが低回転数閾値Ａ１よりも低いため、垂直に下げられて停止（零）される。

このように、ヒートポンプコントローラ３２は、圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを低下させる方向に変更する場合、所定の低下率ＬＲ１にて当該目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを変化させる目標回転数変更制限制御を実行するので、圧縮機２の急激な回転数ＮＣの低下に伴って発生する主軸受９８や副軸受９６等の摺動部の潤滑不良を未然に回避し、信頼性と耐久性の向上を図ることができるようになる。

また、前述した如く圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄや吐出冷媒温度Ｔｄが高いときは主軸受９８や副軸受９６等の摺動部の油膜高さが低下する。また、圧縮機２の回転数ＮＣの低下度合が大きい程、主軸受９８や副軸受９６における周速の低下度合も大きくなるために油膜高さが低下するが、実施例ではヒートポンプコントローラ３２が、圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを変更する前の当該圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄ、又は、吐出冷媒温度Ｔｄが所定の吐出側閾値Ｐｄ１、Ｔｄ１より高く、且つ、当該圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを所定回転数ＮＣ１以上低下させる方向に変更する場合に、目標回転数変更制限制御を実行するようにしたので、適切且つ効果的に圧縮機２の摺動部における潤滑不良の発生を回避することができるようになる。

更に、実施例ではヒートポンプコントローラ３２は、圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを変更する前の当該圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃが所定の低回転数閾値Ａ１より低い場合、目標回転数変更制限制御を実行しないので、圧縮機２を停止させるまでの時間を短縮することができるようになる。

尚、上記条件（ｉｉｉ）では圧縮機２の目標回転数を変更する前の当該目標回転数が低回転数閾値Ａ１より高いこととしたが、それに限らず、圧縮機２の目標回転数を変更する前の当該目標回転数が低回転数閾値Ａ１より低い場合にも目標回転数変更制限制御を行うが、低下率ＬＲ１を前述した低回転数閾値Ａ１以上であるときの値（５００ｒｐｍ／ｓｅｃ）よりも高い、例えば８００ｒｐｍ／ｓｅｃ等とするようにしてもよい。それによっても、圧縮機２を停止させるまでの時間を短縮することが可能となる。

（１１−３）吸込冷媒温度Ｔｓ又は吸込冷媒圧力Ｐｓによる低回転数閾値Ａ１、低下率ＬＲ１の変更制御
また、ヒートポンプコントローラ３２の目標回転数変更制限部６８及び目標回転数変更制限部６９は、圧縮機２の吸込冷媒温度Ｔｓ又は吸込冷媒圧力Ｐｓが低い程、低回転数閾値Ａ１を下げ、且つ、低下率ＬＲ１を低くする方向で変更する。例えば、吸込冷媒温度Ｔｓが所定の低い値Ｔｓ１（所定値）より高い場合、又は、吸込冷媒圧力Ｐｓが所定の低い値Ｐｓ１（所定値）より高い場合は前述した値とし、吸込冷媒温度Ｔｓが所定値Ｔｓ１以下、又は、吸込冷媒圧力Ｐｓが所定値Ｐｓ１以下の場合には、低回転数閾値Ａ１を所定値（例えば、１０００ｒｐｍ）まで下げ、低下率ＬＲ１を所定値（例えば、４００ｒｐｍ／ｓｅｃ）まで下げる。

暖房モードでは冷房モード等に比して圧縮機２に吸い込まれる冷媒の温度（吸込冷媒温度Ｔｓ）や冷媒の圧力（吸込冷媒圧力Ｐｓ）は低くなるが、前述した如く圧縮機２の吸込冷媒温度Ｔｓや吸込冷媒圧力Ｐｓが低い状態では冷媒に溶け込んでいるオイルが多くなるので、圧縮機２の回転数ＮＣが急激に低下されると冷媒が蒸発し、キャビテーションによる油膜形成の阻害が発生し易くなる。そこで、実施例ではヒートポンプコントローラ３２が、圧縮機２の吸込冷媒温度Ｔｓ又は吸込冷媒圧力Ｐｓが低い程、低回転数閾値Ａ１を下げ、且つ、低下率ＬＲ１を低くする方向に変更するようにしたので、冷媒のキャビテーションによる摺動部における油膜形成の阻害を効果的に解消することができるようになる。

尚、実施例では低回転数閾値Ａ１と低下率ＬＲ１の双方を下げるようにしたが、何れか一方を下げるようにしても良く、それによっても油膜形成の阻害を解消することが可能となる。

（１１−４）圧縮機２のＯＮ−ＯＦＦ運転の場合の制御
また、暖房、冷房の負荷が小さい場合には、ヒートポンプコントローラ３２は圧縮機２を停止状態（ＯＦＦ）と最低回転数Ａ２（ＯＮ）の間で制御する所謂ＯＮ−ＯＦＦ運転を行うことになる。前述した如く実施例ではヒートポンプコントローラ３２の目標回転数変更制限部６８及び目標回転数変更制限部６９は、圧縮機２を起動する場合は最低回転数Ａ２までは目標回転数変更制限制御を実行せず、圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを低下させる方向に変更する場合は最低回転数Ａ２より高い低回転数閾値Ａ１以下の領域では目標回転数変更制限制御を実行しない。

即ち、ヒートポンプコントローラ３２の目標回転数変更制限部６８及び目標回転数変更制限部６９は、停止状態と目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃの制御上の最低回転数Ａ２の間で圧縮機２を制御する場合には、目標回転数変更制限制御を実行しないことになるので、圧縮機２の所謂ＯＮ−ＯＦＦ運転を円滑に行うことができるようになる。

（１１−５）車両用空気調和装置１の保護制御の優先制御
ここで、実施例ではヒートポンプコントローラ３２は、以下に示す車両用空気調和装置１の保護制御（ｉｖ）〜（ｖｉｉ）を実行する。即ち、
（ｉｖ）圧縮機２の冷媒吐出圧力Ｐｄが所定の保護閾値Ｐｄ２（例えば、２．３ＭＰａＧ）に上昇した場合は圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを制限し、又は、停止する。
（ｖ）圧縮機２の冷媒吐出温度Ｔｄが所定の保護閾値Ｔｄ２（例えば、１００℃）に上昇した場合は圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを制限し、又は、停止する。
（ｖｉ）除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、ＭＡＸ冷房モードにおいて吸熱器温度Ｔｅが所定の保護閾値Ｔｅ１（例えば、２℃）に低下した場合は圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを制限し、又は、停止する。
（ｖｉｉ）暖房モードにおいて圧縮機２の吸込冷媒温度Ｔｓが所定の保護閾値Ｔｓ２（例えば、−２０℃）に低下した場合は圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを制限し、又は、停止する。

そして、ヒートポンプコントローラ３２は、上記（ｉｖ）〜（ｖｉｉ）の保護制御を実行する場合、前述した目標回転数変更制限制御を実行しない。即ち、ヒートポンプコントローラ３２は、車両用空気調和装置１の保護制御を目標回転数変更制限制御に優先して実行するので、圧縮機２を含む車両用空気調和装置１の構成機器が破壊に至る不都合を未然に回避することができるようになる。

尚、実施例のヒートポンプコントローラ３２は上記（ｉｖ）〜（ｖｉｉ）の保護制御の全てを実行するようにしたが、それに限らず、何れかの保護制御、又は、それらの組み合わせを実行する場合にも同様である。また、実施例では条件（ｉ）〜（ｉｉｉ）が全て成立しているときに目標回転数変更制限制御を実行するようにしたが、請求項１の発明ではそれに限らず、例えば圧縮機２の目標回転数を低下させる方向に変更する場合は、最低回転数Ａ２までは無条件で圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ、ＴＧＮＣｃを前記低下率ＬＲ１で変化させる目標回転数変更制限制御を実行するようにしてもよい。

更に、各実施例で示した数値等はそれに限られるものでは無く、適用する装置に応じて適宜設定すべきものである。更に、実施例では圧縮機２としてスクロール圧縮機を例に採り上げて説明したが、それに限らず、摺動部をオイルで潤滑する種々の電動式の圧縮機を採用可能である。

１車両用空気調和装置
２圧縮機
３空気流通路
４放熱器
６室外膨張弁
７室外熱交換器
８室内膨張弁
９吸熱器
１１制御装置
２０空調コントローラ
２７室内送風機（ブロワファン）
３２ヒートポンプコントローラ
３３外気温度センサ
４２吐出圧力センサ
４３吐出温度センサ
５５吸込温度センサ
６５車両通信バス
９６副軸受
９８主軸受
Ｒ冷媒回路

Claims

冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機の回転数を所定の目標回転数に制御する制御装置を備えた車両用空気調和装置において、
前記制御装置は、前記目標回転数を低下させる方向に変更する場合、所定の低下率にて当該目標回転数を変化させる目標回転数変更制限制御を実行することを特徴とする車両用空気調和装置。
前記制御装置は、前記圧縮機の目標回転数を変更する前の当該圧縮機の吐出冷媒圧力Ｐｄ、又は、吐出冷媒温度Ｔｄが所定の吐出側閾値より高く、且つ、当該圧縮機の目標回転数を所定回転数以上低下させる方向に変更する場合、前記目標回転数変更制限制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和装置。
前記制御装置は、前記圧縮機の目標回転数を変更する前の当該圧縮機の目標回転数が所定の低回転数閾値より低い場合、当該低回転数閾値以上である場合に比して前記低下率を高くし、又は、前記目標回転数変更制限制御を実行しないことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用空気調和装置。
前記制御装置は、前記圧縮機の吸込冷媒温度Ｔｓ又は吸込冷媒圧力Ｐｓが低い程、前記低回転数閾値を下げ、及び／又は、前記低下率を低くする方向で変更することを特徴とする請求項３に記載の車両用空気調和装置。
前記制御装置は、前記目標回転数の制御上の最低回転数を有し、停止状態と当該最低回転数の間で前記圧縮機を制御する場合には、前記目標回転数変更制限制御を実行しないことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
冷媒を放熱させて車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
冷媒を吸熱させて前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
車室外に設けられた室外熱交換器とを備え、
前記制御装置は少なくとも、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記室外熱交換器にて吸熱させることで前記車室内を暖房し、高圧側の圧力に基づいて前記圧縮機の目標回転数を算出する暖房モードと、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器で放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させることで前記車室内を冷房し、前記吸熱器の温度Ｔｅに基づいて前記圧縮機の目標回転数を算出する冷房モードを有し、
前記圧縮機の冷媒吐出圧力Ｐｄ、前記圧縮機の冷媒吐出温度Ｔｄ、前記冷房モードにおける前記吸熱器の温度Ｔｅ、前記暖房モードにおける前記圧縮機の吸込冷媒温度Ｔｓのうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づいて前記圧縮機の目標回転数を制限し、若しくは、当該圧縮機を停止する保護制御を実行すると共に、
当該保護制御を実行する場合には、前記目標回転数変更制限制御を実行しないことを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。