WO2017002546A1 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

低圧保護を的確に行うことにより、信頼性を向上させた車両用空気調和装置を提供する。コントローラは、吸込温度センサの検出値と、圧縮機２の吸込冷媒温度に対して設定される制限目標値ＴＧＴｓに基づき、検出値が制限目標値ＴＧＴｓより下がらないように圧縮機２の回転数Ｎｃを調整する。所定の制限下限値ＴＧＴｓＬと、それよりも高い所定の制限上限値ＴＧＴｓＨを有し、圧縮機２の起動時には制限目標値ＴＧＴｓを制限上限値ＴＧＴｓＨとして圧縮機２の回転数Ｎｃを調整し、検出値が制限上限値ＴＧＴｓＨに低下した場合、制限目標値ＴＧＴｓを制限下限値ＴＧＴｓＬに向けて徐々に低下させていく。

Description

車両用空気調和装置

　本発明は、車両の車室内を空調するヒートポンプ方式の空気調和装置、特にハイブリッド自動車や電気自動車に好適な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（凝縮器）と、車室内側に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器（蒸発器）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放熱器において放熱させ、放熱器において放熱した冷媒を吸熱器において吸熱させる除湿暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器において放熱させ、吸熱器において吸熱させる冷房モードの各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）。

特許第３９８５３８４号公報

　上記のような車両用空気調和装置では、冷媒回路の低圧圧力が低下し過ぎると、圧縮機や冷媒回路の低圧側部品に損傷を来す問題がある。特に、外気温度が低くなる季節に実行される暖房モードでの圧縮機起動時には、圧縮機の回転数が急激に上昇するため、低圧圧力が急激に低下することになる。そこで、従来よりこの種の車両用空気調和装置では、圧縮機の吸込冷媒温度に基づき、当該吸込冷媒温度が所定の制限目標値より下がらないように圧縮機の回転数を調整する低圧保護が行われている（吸込冷媒温度を吸込冷媒圧力に換算して判断する）。

　図１０は係る従来の低圧保護制御を説明する図である。この図において下限吸込温度ＴＬＬは、圧縮機の吸込圧力（吸込冷媒圧力）：例えば０．０１ＭＰａＧに相当する吸込冷媒温度であり、圧縮機や低圧側部品の耐久性を考慮して設定された値である。また、保護停止値ＴＬＳは圧縮機を停止する吸込冷媒温度であり、この保護停止値ＴＬＳは圧縮機の吸込冷媒温度を検出する吸込温度センサの精度を考慮して下限吸込温度ＴＬＬに対し、例えば２ｄｅｇの余裕を見てそれより高い値（ＴＬＳ＝ＴＬＬ＋２ｄｅｇ）に設定される。

　また、制限目標値ＴＧＴｓは圧縮機の回転数を制限する吸込冷媒温度の目標値であり、制御上のオーバーシュートや吸込温度センサの応答遅れを考慮して保護停止値ＴＬＳに対し、例えば３ｄｅｇの余裕を見てそれより高い値（ＴＧＴｓ＝ＴＬＳ＋３ｄｅｇに固定）に設定される。そして、車両用空気調和装置のコントローラは、吸込温度センサが検出する吸込冷媒温度に基づき、この吸込冷媒温度が制限目標値ＴＧＴｓより下がらないように圧縮機の回転数を調整する。即ち、吸込冷媒温度が制限目標値ＴＧＴｓより下がろうとする場合には圧縮機の回転数を下げ、吸込冷媒温度を制限目標値ＴＧＴｓにするように圧縮機の回転数を調整することで、できるだけ圧縮機の停止を発生させずに、圧縮機や低圧側部品の保護を行うように構成されていた。

　しかしながら、圧縮機の起動時等に吸込冷媒圧力（低圧圧力）が急激に低下すると、吸込温度センサの応答（検出）がそれについて行けなくなる。係る応答遅れが拡大すると、圧縮機の回転数調整が間に合わなくなり、従来の如く予め設定された制限目標値ＴＧＴｓで圧縮機の回転数調整を行うだけでは、実際の吸込冷媒温度（吸込冷媒圧力）が制限目標値ＴＧＴｓより大きく低下し、保護停止値ＴＬＳも超えて下限吸込温度ＴＬＬまで低下してしまう（オーバーシュート）。そして、従来では係る低い低圧圧力で圧縮機が運転されることにより、圧縮機や低圧側部品に損傷を来す問題があった。

　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、低圧保護を的確に行うことにより、信頼性を向上させた車両用空気調和装置を提供することを目的とする。

　請求項１の発明の車両用空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、この空気流通路に設けられ、冷媒を放熱させて車室内に供給される空気を加熱する放熱器と、車室外に設けられて冷媒を吸熱させる室外熱交換器と、圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力を検出する検出手段と、制御手段とを備え、この制御手段により、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て車室内を暖房するものであって、制御手段は、検出手段の検出値と、圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力に対して設定される制限目標値に基づき、検出値が制限目標値より下がらないように圧縮機の回転数を調整する低圧保護機能を有すると共に、所定の制限下限値と、それよりも高い所定の制限上限値を有し、圧縮機の起動時には制限目標値を制限上限値として圧縮機の回転数を調整し、検出値が制限上限値に低下した場合、制限目標値を制限下限値に向けて徐々に低下させていくことを特徴とする。

　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手段は、検出値が制限上限値に低下した場合、制限目標値を一次遅れの所定の時定数で制限下限値まで低下させ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空気流通路内の空気の流れに対して放熱器の上流側に設けられた補助加熱手段を備え、制御手段は、圧縮機の起動時には補助加熱手段を発熱させることを特徴とする。

　請求項４の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御手段は、外気温度と、当該外気温度において吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力が制限下限値より下がらない圧縮機の上限回転数との関係を示す回転数制限データを有し、この回転数制限データを参照し、外気温度に基づいて圧縮機の上限回転数を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、請求項１乃至請求項３の発明において制御手段は、圧縮機の起動後から所定時間、又は、高圧圧力が低い場合、圧縮機の上限回転数を低下させることを特徴とする。

　請求項６の発明の車両用空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、この空気流通路に設けられ、冷媒を放熱させて車室内に供給される空気を加熱する放熱器と、空気流通路内の空気の流れに対して放熱器の上流側に設けられた補助加熱手段と、車室外に設けられて冷媒を吸熱させる室外熱交換器と、圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力を検出する検出手段と、制御手段とを備え、この制御手段により、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て車室内を暖房するものであって、制御手段は、検出手段の検出値と、圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力に対して設定される制限目標値に基づき、検出値が制限目標値より下がらないように圧縮機の回転数を調整する低圧保護機能を有すると共に、圧縮機を起動時には、補助加熱手段を発熱させることを特徴とする。

　請求項７の発明の車両用空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、この空気流通路に設けられ、冷媒を放熱させて車室内に供給される空気を加熱する放熱器と、車室外に設けられて冷媒を吸熱させる室外熱交換器と、圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力を検出する検出手段と、制御手段とを備え、この制御手段により、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て車室内を暖房するものであって、制御手段は、検出手段の検出値と、圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力に対して設定される制限目標値に基づき、検出値が制限目標値より下がらないように圧縮機の回転数を調整する低圧保護機能を有すると共に、外気温度と、当該外気温度において吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力が制限目標値より下がらない圧縮機の上限回転数との関係を示す回転数制限データを有し、この回転数制限データを参照し、外気温度に基づいて圧縮機の上限回転数を変更することを特徴とする。

　請求項８の発明の車両用空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、この空気流通路に設けられ、冷媒を放熱させて車室内に供給される空気を加熱する放熱器と、車室外に設けられて冷媒を吸熱させる室外熱交換器と、圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力を検出する検出手段と、制御手段とを備え、この制御手段により、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て車室内を暖房するものであって、制御手段は、検出手段の検出値と、圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力に対して設定される制限目標値に基づき、検出値が制限目標値より下がらないように圧縮機の回転数を調整する低圧保護機能を有すると共に、圧縮機の起動後から所定時間、又は、高圧圧力が低い場合、圧縮機の上限回転数を低下させることを特徴とする。

　請求項１の発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、この空気流通路に設けられ、冷媒を放熱させて車室内に供給される空気を加熱する放熱器と、車室外に設けられて冷媒を吸熱させる室外熱交換器と、圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力を検出する検出手段と、制御手段とを備え、この制御手段により、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て車室内を暖房する車両用空気調和装置において、制御手段が、検出手段の検出値と、圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力に対して設定される制限目標値に基づき、検出値が制限目標値より下がらないように圧縮機の回転数を調整する低圧保護機能を有すると共に、所定の制限下限値と、それよりも高い所定の制限上限値を有し、圧縮機の起動時には制限目標値を制限上限値として圧縮機の回転数を調整し、検出値が制限上限値に低下した場合、制限目標値を制限下限値に向けて徐々に低下させていくようにしたので、制限下限値を前述した従来の制限目標値の値とすることで、圧縮機の起動時にはそれよりも高い制限上限値を制限目標値として、制御手段により圧縮機の回転数が調整されるようになる。

　即ち、従来よりも早い段階から低圧保護が開始されることになるので、検出手段の応答遅れによる実際の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力の所謂オーバーシュートを効果的に抑制し、圧縮機や低圧側部品の信頼性を向上させることができるようになる。また、制御手段は検出値が制限上限値に低下した場合、制限目標値を制限下限値に向けて徐々に低下させていくので、圧縮機の回転数を不必要に制限すること無く、的確な低圧保護を実現することが可能となるものである。

　この場合、請求項２の発明の如く検出値が制限上限値に低下した場合、制御手段が制限目標値を一次遅れの所定の時定数で制限下限値まで低下させるようにすれば、実際の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力の低下に合わせて制限目標値を的確に低下させていくことができるようになる。

　また、請求項３の発明の如く空気流通路内の空気の流れに対して放熱器の上流側に補助加熱手段が設けられている場合は、制御手段により圧縮機の起動時に補助加熱手段を発熱させることで、高圧圧力が上がり、低圧圧力も上がることになる。また、圧縮機の回転数も上がらなくなるので、圧縮機起動時の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力の急激な低下を抑制し、更なる信頼性の向上を図ることができるようになる。

　また、請求項４の発明の如く制御手段が、外気温度と、当該外気温度において吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力が制限下限値より下がらない圧縮機の上限回転数との関係を示す回転数制限データを有し、この回転数制限データを参照し、外気温度に基づいて圧縮機の上限回転数を変更するようにすれば、外気温度に応じて圧縮機の上限回転数を変更し、より確実に吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力が制限下限値より下がらないようにすることが可能となる。

　他方、請求項５の発明の如く制御手段が、圧縮機の起動後から所定時間、又は、高圧圧力が低い場合、圧縮機の上限回転数を低下させるようにすれば、起動時に、又は、高圧圧力が低いときに圧縮機の回転数が過度に上昇して吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力が急激に低下し、制限下限値より下がる不都合を解消することが可能となる。

　請求項６の発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、この空気流通路に設けられ、冷媒を放熱させて車室内に供給される空気を加熱する放熱器と、空気流通路内の空気の流れに対して放熱器の上流側に設けられた補助加熱手段と、車室外に設けられて冷媒を吸熱させる室外熱交換器と、圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力を検出する検出手段と、制御手段とを備え、この制御手段により、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て車室内を暖房する車両用空気調和装置において、制御手段が、検出手段の検出値と、圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力に対して設定される制限目標値に基づき、検出値が制限目標値より下がらないように圧縮機の回転数を調整する低圧保護機能を有すると共に、圧縮機を起動時には、補助加熱手段を発熱させるようにしたので、補助加熱手段の発熱により、高圧圧力が上がり、低圧圧力も上がることになる。また、圧縮機の回転数も上がらなくなるので、圧縮機起動時の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力の急激な低下を抑制し、信頼性の向上を図ることができるようになる。

　請求項７の発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、この空気流通路に設けられ、冷媒を放熱させて車室内に供給される空気を加熱する放熱器と、車室外に設けられて冷媒を吸熱させる室外熱交換器と、圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力を検出する検出手段と、制御手段とを備え、この制御手段により、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て車室内を暖房する車両用空気調和装置において、制御手段が、検出手段の検出値と、圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力に対して設定される制限目標値に基づき、検出値が制限目標値より下がらないように圧縮機の回転数を調整する低圧保護機能を有すると共に、外気温度と、当該外気温度において吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力が制限目標値より下がらない圧縮機の上限回転数との関係を示す回転数制限データを有し、この回転数制限データを参照し、外気温度に基づいて圧縮機の上限回転数を変更するので、外気温度に応じて圧縮機の上限回転数を変更し、吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力が制限目標値より下がらないようにして信頼性の向上を図ることができるようになる。

　請求項８の発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、この空気流通路に設けられ、冷媒を放熱させて車室内に供給される空気を加熱する放熱器と、車室外に設けられて冷媒を吸熱させる室外熱交換器と、圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力を検出する検出手段と、制御手段とを備え、この制御手段により、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て車室内を暖房する車両用空気調和装置において、制御手段が、検出手段の検出値と、圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力に対して設定される制限目標値に基づき、検出値が制限目標値より下がらないように圧縮機の回転数を調整する低圧保護機能を有すると共に、圧縮機の起動後から所定時間、又は、高圧圧力が低い場合、圧縮機の上限回転数を低下させるので、起動時に、又は、高圧圧力が低いときに圧縮機の回転数が過度に上昇して吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力が急激に低下し、制限目標値より下がる不都合を解消することが可能となり、信頼性の向上を図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コントローラの電気回路のブロック図である。 図２のコントローラの暖房モードにおける圧縮機の回転数制御の制御ブロック図である。 図２のコントローラが実行する低圧保護制御を説明する図である（実施例１）。 図４の低圧保護制御を説明するタイミングチャートである。 本発明を適用した他の実施形態の車両用空気調和装置の構成図である（実施例２）。 図６の車両用空気調和装置においてコントローラが実行する低圧保護制御を説明するタイミングチャートである。 図２のコントローラが実行する低圧保護制御の他の例を説明する図である（実施例４）。 本発明を適用可能な他の実施形態の車両用空気調和装置の構成図である（実施例５）。 従来の低圧保護制御を説明する図である。

　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を行い、更に、除湿暖房や冷房除湿、冷房等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、この冷媒を車室内に放熱させる放熱器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と、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から成る室内膨張弁８と、空気流通路３内に設けられて冷房時及び除湿時に車室内外から冷媒に吸熱させる吸熱器９と、吸熱器９における蒸発能力を調整する蒸発能力制御弁１１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。

　尚、室外熱交換器７には、室外送風機１５が設けられている。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ものであり、これにより停車中（即ち、車速ＶＳＰ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は冷房時に開放される冷房用の開閉弁としての冷房用電磁弁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の出口が逆止弁１８を介して室内膨張弁８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の一部を構成しており、逆止弁１８は室内膨張弁８側が順方向とされている。

　また、逆止弁１８と室内膨張弁８間の冷媒配管１３Ｂは、吸熱器９の出口側に位置する蒸発能力制御弁１１を出た冷媒配管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を出て蒸発能力制御弁１１を経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。尚、蒸発能力制御弁１１は内部熱交換器１９の後流に設置する構成としてもよい。

　また、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは分岐しており、この分岐した冷媒配管１３Ｄは、暖房時に開放される暖房用の開閉弁としての暖房用電磁弁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。更に、放熱器４の出口側の冷媒配管１３Ｅは室外膨張弁６の手前で分岐しており、この分岐した冷媒配管１３Ｆは除湿時に開放される除湿用の開閉弁としての除湿用電磁弁２２を介して逆止弁１８の下流側の冷媒配管１３Ｂに連通接続されている。即ち、電磁弁２２は室外熱交換器７に対して並列に接続されている。

　また、室外膨張弁６には並列にバイパス配管１３Ｊが接続されており、このバイパス配管１３Ｊには、冷房モードにおいて開放され、室外膨張弁６をバイパスして冷媒を流すためのバイパス用の開閉弁としてのバイパス用電磁弁２０が介設されている。尚、これら室外膨張弁６及び電磁弁２０と室外熱交換器７との間の配管は１３Ｉとする。

　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を空気流通路３に送給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、放熱器４の空気上流側における空気流通路３内には、内気や外気の放熱器４への流通度合い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の空気下流側における空気流通路３には、フット、ベント、デフの各吹出口（図１では代表して吹出口２９で示す）が形成されており、この吹出口２９には上記各吹出口から空気の吹き出しを切換制御する吹出口切換ダンパ３１が設けられている。

　次に、図２において３２はマイクロコンピュータから構成された制御手段としてのコントローラ（ＥＣＵ）であり、このコントローラ３２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、車両の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、吹出口２９から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（吐出圧力Ｐｄ）を検出する吐出圧力センサ４２と、圧縮機２の吐出冷媒温度を検出する吐出温度センサ４３と、圧縮機２が吸い込む冷媒の温度（吸込冷媒温度Ｔｓ：検出値）を検出する吸込温度センサ４４（検出手段）と、放熱器４の温度（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、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（エアコン）操作部５３と、室外熱交換器７の温度（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の冷媒圧力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。

　一方、コントローラ３２の出力には、前記圧縮機２と、室外送風機１５と、室内送風機（ブロワファン）２７と、吸込切換ダンパ２６と、エアミックスダンパ２８と、吹出口切換ダンパ３１と、室外膨張弁６、室内膨張弁８と、各電磁弁２２、１７、２１、２０と、蒸発能力制御弁１１が接続されている。そして、コントローラ３２は各センサの出力と空調操作部５３にて入力された設定に基づいてこれらを制御する。

　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。コントローラ３２は実施例では大きく分けて暖房モードと、除湿暖房モードと、内部サイクルモードと、除湿冷房モードと、冷房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について説明する。

　（１）暖房モード
　コントローラ３２により、或いは、空調操作部５３へのマニュアル操作により暖房モードが選択されると、コントローラ３２は電磁弁２１を開放し、電磁弁１７、電磁弁２２及び電磁弁２０を閉じる。そして、圧縮機２、及び、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から吹き出された空気が放熱器４に通風される状態とする。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、凝縮液化する。

　放熱器４内で液化した冷媒は放熱器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り、室外熱交換器７は冷媒の蒸発器として機能する。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にて加熱された空気は吹出口２９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。

　コントローラ３２は放熱器圧力センサ４７が検出する冷媒回路Ｒの高圧圧力に基づいて圧縮機２の回転数Ｎｃを制御すると共に、放熱器温度センサ４６が検出する放熱器４の温度（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４の冷媒圧力（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を制御する。

　図３はこの暖房モード用の圧縮機２の目標回転数（圧縮機目標回転数）ＴＧＮＣを決定するコントローラ３２の制御ブロック図である。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のエアミックスダンパ開度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目標放熱器温度ＴＣＯと、放熱器４の圧力の目標値である目標放熱器圧力ＰＣＯに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｆｆを演算する。

　尚、ＴＡＯは吹出口２９からの空気温度の目標値である目標吹出温度、ＴＨは放熱器温度センサ４６から得られる放熱器４の温度（放熱器温度）、Ｔｅは吸熱器温度センサ４８から得られる吸熱器９の温度（吸熱器温度）であり、エアミックスダンパ開度ＳＷは０≦ＳＷ≦１の範囲で変化し、０で放熱器４への通風をしないエアミックス全閉状態、１で空気流通路３内の全ての空気を放熱器４に通風するエアミックス全開状態となる。

　前記目標放熱器圧力ＰＣＯは上記目標過冷却度ＴＧＳＣと目標放熱器温度ＴＣＯに基づいて演算される。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に基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｆｂ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ＴＧＮＣｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部６０が演算したＴＧＮＣｆｂは加算器６１で加算され、この加算値（ＴＧＮＣｆｆ＋ＴＧＮＣｆｂ）が低圧保護制御部６２（コントローラ３２の低圧保護機能）で制限された後、圧縮機目標回転数ＴＧＮＣとして決定される。この暖房モードにおいては、コントローラ３２はこの圧縮機目標回転数ＴＧＮＣに基づいて圧縮機２の回転数Ｎｃを制御する。尚、低圧保護制御部６２にて行われる低圧保護のための圧縮機目標回転数ＴＧＮＣの制限制御については後に詳述する。

　（２）除湿暖房モード
　次に、除湿暖房モードでは、コントローラ３２は上記暖房モードの状態において電磁弁２２を開放する。これにより、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒の一部が分流され、電磁弁２２を経て冷媒配管１３Ｆ及び１３Ｂより内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至るようになる。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で蒸発した冷媒は蒸発能力制御弁１１、内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃにて冷媒配管１３Ｄからの冷媒と合流した後、アキュムレータ１２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にて除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱されるので、これにより車室内の除湿暖房が行われることになる。コントローラ３２は放熱器圧力センサ４７が検出する冷媒回路Ｒの高圧圧力に基づいて圧縮機２の回転数Ｎｃを制御すると共に、吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御する。

　（３）内部サイクルモード
　次に、内部サイクルモードでは、コントローラ３２は上記除湿暖房モードの状態において室外膨張弁６を全閉とする（全閉位置）と共に、電磁弁２０、２１も閉じる。この室外膨張弁６と電磁弁２０、２１が閉じられることにより、室外熱交換器７への冷媒の流入、及び、室外熱交換器７からの冷媒の流出は阻止されることになるので、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒は電磁弁２２を経て冷媒配管１３Ｆに全て流れるようになる。そして、冷媒配管１３Ｆを流れる冷媒は冷媒配管１３Ｂより内部熱交換器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で蒸発した冷媒は蒸発能力制御弁１１、内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを流れ、アキュムレータ１２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にて除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱されるので、これにより車室内の除湿暖房が行われることになるが、この内部サイクルモードでは室内側の空気流通路３内にある放熱器４（放熱）と吸熱器９（吸熱）の間で冷媒が循環されることになるので、外気からの熱の汲み上げは行われず、圧縮機２の消費動力分の暖房能力が発揮される。除湿作用を発揮する吸熱器９には冷媒の全量が流れるので、上記除湿暖房モードに比較すると除湿能力は高いが、暖房能力は低くなる。

　コントローラ３２は吸熱器９の温度、又は、前述した冷媒回路Ｒの高圧圧力に基づいて圧縮機２の回転数Ｎｃを制御する。このとき、コントローラ３２は吸熱器９の温度によるか高圧圧力によるか、何れかの演算から得られる圧縮機目標回転数の低い方を選択して圧縮機２を制御する。

　（４）除湿冷房モード
　次に、除湿冷房モードでは、コントローラ３２は電磁弁１７を開放し、電磁弁２１、電磁弁２２及び電磁弁２０を閉じる。そして、圧縮機２、及び、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から吹き出された空気が放熱器４に通風される状態とする。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を出た冷媒は逆止弁１８を経て冷媒配管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で蒸発した冷媒は蒸発能力制御弁１１、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）されるので、これにより車室内の除湿冷房が行われることになる。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の温度に基づいて圧縮機２の回転数Ｎｃを制御すると共に、前述した冷媒回路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の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ）を制御する。

　（５）冷房モード
　次に、冷房モードでは、コントローラ３２は上記除湿冷房モードの状態において電磁弁２０を開き（この場合、室外膨張弁６は全開（弁開度を制御上限）を含む何れの弁開度でもよい）、エアミックスダンパ２８は放熱器４に空気が通風されない状態を含み通風量を制御する状態とする。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放熱器４に流入する。放熱器４に空気流通路３内の空気が通風されない場合には、ここは通過するのみとなり、通風される場合には空気に放熱される。放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て電磁弁２０及び室外膨張弁６に至る。

　このとき電磁弁２０は開放されているので冷媒は室外膨張弁６を迂回してバイパス配管１３Ｊ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を出た冷媒は逆止弁１８を経て冷媒配管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、空気は冷却される。

　吸熱器９で蒸発した冷媒は蒸発能力制御弁１１、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、除湿された空気は放熱器４を通過することなく、あるいは若干通過し、吹出口２９から車室内に吹き出されるので、これにより車室内の冷房が行われることになる。この冷房モードにおいては、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の温度に基づいて圧縮機２の回転数Ｎｃを制御する。

　コントローラ３２は起動時には外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍと目標吹出温度ＴＡＯとに基づいて運転モードを選択する。また、起動後は外気温度Ｔａｍや目標吹出温度ＴＡＯ等の環境や設定条件の変化に応じて前記各運転モードを選択し、切り換えていくものである。

　（６）コントローラによる低圧保護制御
　次に、図３～図５を参照しながら、前述した暖房モードにおけるコントローラ３２による低圧保護の制御の一例を説明する。前述した如くコントローラ３２の低圧保護制御部６２ではＦ／Ｆ操作量演算部５８が演算したＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部６０が演算したＴＧＮＣｆｂの加算値（ＴＧＮＣｆｆ＋ＴＧＮＣｆｂ）に制限を加える。

　この場合、低圧保護制御部６２は、低圧保護のための制限目標値ＴＧＴｓからの吸込温度センサ４４（検出手段）が検出する検出値である吸込冷媒温度Ｔｓの差（Ｔｓ－ＴＧＴｓ）に所定のゲインをかけた値に前回の圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｐｓｔを加えた値と、前記加算値（ＴＧＮＣｆｆ＋ＴＧＮＣｆｂ）のうちの小さい方（ＭＩＮ）を選択して圧縮機目標回転数ＴＧＮＣとして決定する。

　即ち、吸込冷媒温度Ｔｓが制限目標値ＴＧＴｓより低くなった場合、差（Ｔｓ－ＴＧＴｓ）に所定のゲインをかけた値は必ずマイナスになるので、この差（Ｔｓ－ＴＧＴｓ）に所定のゲインをかけた値に前回の圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｐｓｔを加えた値は当該前回の圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｐｓｔより低くなる。そして、この差（Ｔｓ－ＴＧＴｓ）に所定のゲインをかけた値に前回の圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｐｓｔを加えた値が前記加算値（ＴＧＮＣｆｆ＋ＴＧＮＣｆｂ）よりも小さいときは当該値が、また、大きいときは加算値（ＴＧＮＣｆｆ＋ＴＧＮＣｆｂ）が選択されるので、何れにしても吸込冷媒温度Ｔｓが制限目標値ＴＧＴｓよりも低くなった場合には、圧縮機目標回転数ＴＧＮＣは低くなることになる。

　これにより、コントローラ３２の低圧保護制御部６２は、吸込温度センサ４４が検出する検出値である吸込冷媒温度Ｔｓが制限目標値ＴＧＴｓより下がらないように圧縮機２の回転数を調整するものであるが（低圧保護機能）、更にコントローラ３２は暖房モードで圧縮機２を起動するとき、この制限目標値ＴＧＴｓを変化させる。

　図４にコントローラ３２による係る制限目標値ＴＧＴｓの可変制御の概念図を示す。この場合コントローラ３２は、予め所定の制限下限値ＴＧＴｓＬ（前述した図１０の従来の制限目標値ＴＧＴｓの固定値：ＴＬＳ＋３ｄｅｇ）と、この制限下限値ＴＧＴｓＬよりも所定値（例えば３ｄｅｇ）高い制限上限値ＴＧＴｓＨ（ＴＧＴｓＬ＋３ｄｅｇ）を有している。圧縮機２の起動時には先ず制限目標値ＴＧＴｓを制限上限値ＴＧＴｓＨとする。従って、圧縮機２の起動時には、低圧保護制御部６２は吸込温度センサ４４が検出する吸込冷媒温度Ｔｓがこの制限上限値ＴＧＴｓＨより下がらないように圧縮機目標回転数ＴＧＮＣに制限を加えることになる。

　そして、吸込温度センサ４４が検出する吸込冷媒温度Ｔｓが制限上限値ＴＧＴｓＨまで低下した場合（Ｔｓ＝ＴＧＴｓＨ）、コントローラ３２は制限目標値ＴＧＴｓを制限下限値ＴＧＴｓＬに向けて低下させていく。この場合、コントローラ３２は制限上限値ＴＧＴｓＨ（図４の下段にＴＧＴｓ（可変有で示す破線の０％）から制限下限値ＴＧＴｓＬまでを１００％（図４の下段にＴＧＴｓ（可変無）で示す破線）とした場合、例えば３０秒～６０秒で６３．６％まで低下する一次遅れの時定数で図４の下段に破線ＴＧＴｓ（可変有）で示す如く制限目標値ＴＧＴｓを低下させる。

　尚、図４の上段及び図５の最上段は吸込温度センサ４４が検出する吸込冷媒温度Ｔｓの変化を示し、図４の下段及び図５の中段には上述した制限目標値ＴＧＴｓの変化を示している。また、図５の最下段の実線（可変有）には係る制限目標値ＴＧＴｓの可変制御による圧縮機２の回転数Ｎｃの変化を示している。

　従来（図１０）の如く制限目標値ＴＧＴｓをＴＬＳ＋３ｄｅｇに固定とした場合、吸込温度センサ４４の応答遅れにより圧縮機２の回転数Ｎｃが図５に可変無（破線）で示すように起動から急激に上昇するため、吸込冷媒温度Ｔｓは図４、図５に可変無で示すように各図における制限下限値ＴＧＴｓＬより大きく低下する。それにより、実際に圧縮機２に吸い込まれる冷媒の温度は吸込冷媒温度Ｔｓよりも更に大きく低下してしまう所謂オーバーシュートが発生するようになる。

　一方、実施例のように圧縮機２の起動時には制限目標値ＴＧＴｓを制限上限値ＴＧＴｓＨとして早くから圧縮機２の回転数Ｎｃに制限を加え、そこから徐々に制限下限値ＴＧＴｓＬに向けて制限目標値ＴＧＴｓを低下させていくことにより、圧縮機２の回転数Ｎｃは図５に実線（可変有）で示すように吸込冷媒温度Ｔｓが制限上限値ＴＧＴｓＨに低下した時点から制限され、急激に上昇しなくなる。それにより、吸込冷媒温度Ｔｓも各図に可変有で示すようになだらかに低下していくようになり、実際に圧縮機２に吸い込まれる冷媒の温度も同様になだらかに低下していき、オーバーシュートは解消若しくは効果的に抑制されるようになる。そして、最終的に吸込温度センサ４４が検出する吸込冷媒温度Ｔｓ及び実際に圧縮機２に吸い込まれる冷媒の温度は制限下限値ＴＧＴｓＬに収束していくことになる（図４、図５）。

　このように、この実施例ではコントローラ３２が、吸込温度センサ４４の検出値である吸込冷媒温度Ｔｓと、圧縮機２に吸い込まれる冷媒の温度（吸込冷媒温度）に対して設定される制限目標値ＴＧＴｓに基づき、吸込冷媒温度Ｔｓ（検出値）が制限目標値ＴＧＴｓより下がらないように圧縮機２の回転数Ｎｃを調整する低圧保護機能を有すると共に、所定の制限下限値ＴＧＴｓＬと、それよりも高い所定の制限上限値ＴＧＴｓＨを有し、圧縮機２の起動時には制限目標値ＴＧＴｓを制限上限値ＴＧＴｓＨとして圧縮機２の回転数Ｎｃを調整し、吸込冷媒温度Ｔｓ（検出値）が制限上限値ＴＧＴｓＨに低下した場合、制限目標値ＴＧＴｓを制限下限値ＴＧＴｓＬに向けて徐々に低下させていくようにしたので、制限下限値ＴＧＴｓＬを前述した従来の制限目標値の値（ＴＬＳ＋３ｄｅｇ）とすることで、圧縮機２の起動時にはそれよりも高い制限上限値ＴＧＴｓＨを制限目標値ＴＧＴｓとして、コントローラ３２により圧縮機２の回転数Ｎｃが調整されるようになる。

　即ち、従来よりも早い段階から低圧保護が開始されることになるので、吸込温度センサ４４の応答遅れによる実際の吸込冷媒温度の所謂オーバーシュートを効果的に抑制し、圧縮機２や低圧側部品の信頼性を向上させることができるようになる。また、コントローラ３２は吸込冷媒温度Ｔｓ（検出値）が制限上限値ＴＧＴｓＨに低下した場合、制限目標値ＴＧＴｓを制限下限値ＴＧＴｓＬに向けて徐々に低下させていくので、圧縮機２の回転数を不必要に制限すること無く、的確な低圧保護を実現することが可能となる。

　この場合、コントローラ３２は吸込冷媒温度Ｔｓ（検出値）が制限上限値ＴＧＴｓＨに低下した場合、制限目標値ＴＧＴｓを一次遅れの所定の時定数で制限下限値ＴＧＴｓＬまで低下させるので、実際に圧縮機２に吸い込まれる冷媒の温度（吸込冷媒温度）の低下に合わせて制限目標値ＴＧＴｓを的確に低下させていくことができるようになる。

　次に、図６及び図７に基づき、本発明の他の実施例の車両用空気調和装置１の構成図及びその場合のコントローラ３２による低圧保護制御について説明する。尚、図６において図１中と同一符号で示すものは同一若しくは同様の機能を奏するものとする。この場合、空気流通路３内の空気の流れに対して放熱器４の上流側（空気上流側）には補助加熱手段としての補助熱源４０が設けられている。この補助熱源４０は実施例ではＰＴＣヒータ（電気ヒータ）にて構成されている。

　コントローラ３２は本来暖房モードにおいて放熱器４による暖房能力が不足する場合、補助熱源４０を発熱（稼働）させ、放熱器４に流入する空気流通路３内の空気を加熱して放熱器４の暖房能力を補完し、車室内の暖房に寄与するものであるが、この発明では圧縮機２の起動時にも補助熱源４０を稼働させるものとする。

　図７はその場合の吸込温度センサ４４が検出する吸込冷媒温度Ｔｓと圧縮機２の回転数Ｎｃ、補助熱源４０の稼働状態のタイミングチャートを示している。実施例の場合コントローラ３２は暖房モードにおける圧縮機２の起動時、圧縮機２を起動する以前に先ず補助熱源４０を発熱させ（稼働）、室内送風機１７も運転を開始する。その後、コントローラ３２は圧縮機２を起動するものであるが、その際放熱器４に流入する空気は補助熱源４０にて加熱されて温度が上昇した空気であるので、冷媒回路Ｒの高圧圧力が上がり、低圧圧力も上がることになる。

　また、放熱器圧力ＰＣＩの上昇により圧縮機２の回転数Ｎｃも急激には上がらなくなるので（図７中段に示す）、圧縮機２の起動時の吸込冷媒温度Ｔｓも急激に低下しなくなる。図７の最上段に実線で示すのが補助熱源４０を発熱させた場合の吸込冷媒温度Ｔｓ（補助熱源稼働あり）であり、破線で示すのが発熱させない場合（補助熱源稼働なし）の吸込冷媒温度Ｔｓの変化である。補助熱源４０を発熱させない場合には、破線で示すように吸込冷媒温度Ｔｓ及び実際に圧縮機２に吸い込まれる冷媒の温度（吸込冷媒温度）は大きく低下し、オーバーシュートするが、補助熱源４０を発熱させることにより、圧縮機２の起動後、吸込冷媒温度Ｔｓはなだらかに低下していくようになり、実際に圧縮機２に吸い込まれる冷媒の温度（吸込冷媒温度）もオーバーシュートしなくなる。

　尚、補助熱源４０による暖房の補完が不要な場合、コントローラ３２は吸込冷媒温度Ｔｓが安定したところで補助熱源４０の発熱を停止させるものである。また、上記実施例２では補助熱源４０の発熱を開始した後、圧縮機２を起動するようにしたが、圧縮機２の起動と同時に補助熱源４０の稼働を開始するようにしてもよい。

　更に、前記実施例１の低圧保護制御に実施例２の補助熱源４０の稼働を組み合わせても良い。即ち、暖房モードにおける圧縮機２の起動時には、制限目標値ＴＧＴｓを可変制御するのに加えて、補助熱源４０を発熱させながら圧縮機２を起動するようにすれば、実際の吸込冷媒温度の所謂オーバーシュートをより一層効果的に抑制し、圧縮機２や低圧側部品の信頼性を向上させることができるようになる。

　また、上記実施例１の制限目標値ＴＧＴｓの可変による低圧保護制御、及び、実施例２の補助熱源４０の稼働による低圧保護制御に加えて、或いは、それらとは別に、圧縮機２の起動後から所定時間、又は、高圧圧力（放熱器圧力ＰＣＩ）が所定値より低い場合に、コントローラ３２により圧縮機２の制御上の上限回転数、即ち、目標圧縮機回転数ＴＧＮＣの上限回転数ＴＧＮＣｈを低下させるようにしてもよい。

　目標圧縮機回転数ＴＧＮＣの上限回転数ＴＧＮＣｈを低下させることで、圧縮機２の起動時に、又は、高圧圧力が低いときに圧縮機２の回転数Ｎｃが前述したＦ／Ｂ操作量演算部６０によるフィードバック制御により過度に上昇しなくなるので、それにより、圧縮機２に吸い込まれる冷媒の温度（吸込冷媒温度）が急激に低下し、前述した制限目標値ＴＧＴｓより下がる不都合を解消することが可能となり、信頼性の向上を図ることができるようになる。

　次に、図８はコントローラ３２が実行する低圧保護制御のもう一つの他の例を示す図である。尚、対象とする車両用空気調和装置１の構成は図１であり、図６の構成でも有効である。図８は、コントローラ３２が保有する回転数制限データであり、外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍと圧縮機２の制御上の上限回転数、即ち、目標圧縮機回転数ＴＧＮＣの上限回転数ＴＧＮＣｈとの関係を示すデータである。

　この回転数制限データは外気温度Ｔａｍと、当該外気温度Ｔａｍにおいて圧縮機２を運転したときに、吸込冷媒温度Ｔｓが前述した制限下限値ＴＧＴｓＬに相当する制限目標値ＴＧＴｓより下がらない上限回転数ＴＧＮＣｈとの関係を予め実験により求めたものであり、図中の（－２０、ＴＧＮＣ１）は、外気温度Ｔａｍが例えば－２０℃のときは上限回転数ＴＧＮＣｈをＴＧＮＣ１とすることで、吸込冷媒温度Ｔｓが制限目標値ＴＧＴｓより下がらないことを意味している。

　同様に（－１５、ＴＧＮＣ２）は、外気温度Ｔａｍが例えば－１５℃のときは上限回転数ＴＧＮＣｈをＴＧＮＣ２とすることで、吸込冷媒温度Ｔｓが制限目標値ＴＧＴｓより下がらないことを意味し、（－１０、ＴＧＮＣ３）は、外気温度Ｔａｍが例えば－１０℃のときは上限回転数ＴＧＮＣｈをＴＧＮＣ３とすることで、吸込冷媒温度Ｔｓが制限目標値ＴＧＴｓより下がらないことを意味し、（－５、ＴＧＮＣ４）は、外気温度Ｔａｍが例えば－５℃のときは上限回転数ＴＧＮＣｈをＴＧＮＣ４とすることで、吸込冷媒温度Ｔｓが制限目標値ＴＧＴｓより下がらないことを意味している。尚、傾向としてＴＧＮＣ１＜ＴＧＮＣ２＜ＴＧＮＣ３＜ＴＧＮＣ４となる。

　そして、コントローラ３２は暖房モードで圧縮機２を起動する場合、外気温度センサ３３が検出した外気温度Ｔａｍからこの回転数制限データを参照し、そのときの外気温度Ｔａｍに対応する上限回転数ＴＧＮＣｈを抽出して制御上の上限回転数を当該上限回転数ＴＧＮＣｈに変更する。そして、圧縮機目標回転数ＴＧＮＣを算出する際、変更された上限回転数ＴＧＮＣｈにＴＧＮＣを抑えるものである。

　このように、この実施例では外気温度Ｔａｍに基づいて圧縮機２の上限回転数ＴＧＮＣｈを変更するので、外気温度Ｔａｍに応じて圧縮機２の上限回転数ＴＧＮＣｈを変更し、吸込冷媒温度Ｔｓが制限目標値ＴＧＴｓより下がらないようにして信頼性の向上を図ることができるようになる。

　尚、この場合も前記実施例１の低圧保護制御に上限回転数ＴＧＮＣｈの変更制御を組み合わせても良い。即ち、暖房モードにおける圧縮機２の起動時には、制限目標値ＴＧＴｓを可変制御するのに加え、外気温度Ｔａｍに応じて圧縮機２の上限回転数ＴＧＮＣｈも変更するようにすれば、実際の吸込冷媒温度の所謂オーバーシュートをより一層効果的に抑制し、圧縮機２や低圧側部品の信頼性を向上させることができるようになる。但し、その場合には回転数制限データは外気温度Ｔａｍと、当該外気温度Ｔａｍにおいて圧縮機２を運転したときに、吸込冷媒温度Ｔｓが前述した制限下限値ＴＧＴｓＬより下がらない上限回転数ＴＧＮＣｈとの関係を予め実験により求めることになる。

　次に、図９は本発明の車両用空気調和装置１の他の構成図を示している。この実施例では、室外熱交換器７にレシーバドライヤ部１４と過冷却部１６が設けられておらず、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは電磁弁１７と逆止弁１８を介して冷媒配管１３Ｂに接続されている。また、冷媒配管１３Ａから分岐した冷媒配管１３Ｄは、同様に電磁弁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に接続されている。

　その他は、図１の例と同様である。このようにレシーバドライヤ部１４と過冷却部１６を有しない室外熱交換器７を採用した冷媒回路Ｒの車両用空気調和装置１においても本発明は有効である。

　尚、上記各実施例では圧縮機２に吸い込まれる冷媒の温度を検出する吸込温度センサ４４が検出する吸込冷媒温度Ｔｓを圧力に換算して低圧保護制御を実行するようにしたが、圧縮機２に吸い込まれる冷媒の圧力を検出する吸込圧力センサが設けられる場合には、吸込冷媒圧力により直接低圧保護制御を実現するようにしてもよい。その場合は、前述した各実施例の吸込冷媒温度Ｔｓが吸込圧力センサが検出する吸込冷媒圧力Ｐｓに置き換えられ、制限目標値ＴＧＴｓ、制限上限値ＴＧＴｓＨ、制限下限値ＴＧＴｓＬの各値は、制限目標値ＴＧＰｓ、制限上限値ＴＧＰｓＨ、制限下限値ＴＧＰｓＬの各圧力値に置き換えられることになる。

　また、上記各実施例で説明した冷媒回路Ｒの構成や各数値はそれに限定されるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であることは云うまでもない。

　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　蒸発能力制御弁
　１７、２０、２１、２２　電磁弁（開閉弁）
　２６　吸込切換ダンパ
　２７　室内送風機（ブロワファン）
　２８　エアミックスダンパ
　３２　コントローラ（制御手段）
　４４　吸込温度センサ
　Ｒ　冷媒回路

Claims (8)

1. 　冷媒を圧縮する圧縮機と、
   　車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
   　該空気流通路に設けられ、冷媒を放熱させて前記車室内に供給される空気を加熱する放熱器と、
   　前記車室外に設けられて冷媒を吸熱させる室外熱交換器と、
   　前記圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力を検出する検出手段と、
   　制御手段とを備え、
   　該制御手段により、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て前記車室内を暖房する車両用空気調和装置において、
   　前記制御手段は、前記検出手段の検出値と、前記圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力に対して設定される制限目標値に基づき、前記検出値が前記制限目標値より下がらないように前記圧縮機の回転数を調整する低圧保護機能を有すると共に、
   　所定の制限下限値と、それよりも高い所定の制限上限値を有し、前記圧縮機の起動時には前記制限目標値を前記制限上限値として前記圧縮機の回転数を調整し、
   　前記検出値が前記制限上限値に低下した場合、前記制限目標値を前記制限下限値に向けて徐々に低下させていくことを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 　前記制御手段は、前記検出値が前記制限上限値に低下した場合、前記制限目標値を一次遅れの所定の時定数で前記制限下限値まで低下させ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。
3. 　前記空気流通路内の空気の流れに対して前記放熱器の上流側に設けられた補助加熱手段を備え、
   　前記制御手段は、前記圧縮機の起動時には前記補助加熱手段を発熱させる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。
4. 　前記制御手段は、外気温度と、当該外気温度において前記吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力が前記制限下限値より下がらない前記圧縮機の上限回転数との関係を示す回転数制限データを有し、
   　該回転数制限データを参照し、外気温度に基づいて前記圧縮機の上限回転数を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
5. 　前記制御手段は、圧縮機の起動後から所定時間、又は、高圧圧力が低い場合、前記圧縮機の上限回転数を低下させることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
6. 　冷媒を圧縮する圧縮機と、
   　車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
   　該空気流通路に設けられ、冷媒を放熱させて前記車室内に供給される空気を加熱する放熱器と、
   　前記空気流通路内の空気の流れに対して前記放熱器の上流側に設けられた補助加熱手段と、
   　前記車室外に設けられて冷媒を吸熱させる室外熱交換器と、
   　前記圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力を検出する検出手段と、
   　制御手段とを備え、
   　該制御手段により、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て前記車室内を暖房する車両用空気調和装置において、
   　前記制御手段は、前記検出手段の検出値と、前記圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力に対して設定される制限目標値に基づき、前記検出値が前記制限目標値より下がらないように前記圧縮機の回転数を調整する低圧保護機能を有すると共に、
   　前記圧縮機を起動時には、前記補助加熱手段を発熱させることを特徴とする車両用空気調和装置。
7. 　冷媒を圧縮する圧縮機と、
   　車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
   　該空気流通路に設けられ、冷媒を放熱させて前記車室内に供給される空気を加熱する放熱器と、
   　前記車室外に設けられて冷媒を吸熱させる室外熱交換器と、
   　前記圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力を検出する検出手段と、
   　制御手段とを備え、
   　該制御手段により、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て前記車室内を暖房する車両用空気調和装置において、
   　前記制御手段は、前記検出手段の検出値と、前記圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力に対して設定される制限目標値に基づき、前記検出値が前記制限目標値より下がらないように前記圧縮機の回転数を調整する低圧保護機能を有すると共に、
   　外気温度と、当該外気温度において前記吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力が前記制限目標値より下がらない前記圧縮機の上限回転数との関係を示す回転数制限データを有し、該回転数制限データを参照し、外気温度に基づいて前記圧縮機の上限回転数を変更することを特徴とする車両用空気調和装置。
8. 　冷媒を圧縮する圧縮機と、
   　車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
   　該空気流通路に設けられ、冷媒を放熱させて前記車室内に供給される空気を加熱する放熱器と、
   　前記車室外に設けられて冷媒を吸熱させる室外熱交換器と、
   　前記圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力を検出する検出手段と、
   　制御手段とを備え、
   　該制御手段により、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て前記車室内を暖房する車両用空気調和装置において、
   　前記制御手段は、前記検出手段の検出値と、前記圧縮機の吸込冷媒温度又は吸込冷媒圧力に対して設定される制限目標値に基づき、前記検出値が前記制限目標値より下がらないように前記圧縮機の回転数を調整する低圧保護機能を有すると共に、
   　圧縮機の起動後から所定時間、又は、高圧圧力が低い場合、前記圧縮機の上限回転数を低下させることを特徴とする車両用空気調和装置。

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