(57)【要約】【課題】圧縮機３４の回転数を制限して車室内の静粛性を維持する車両用空調装置において、乗員の好みに伴う空調性能の確保と静粛性の両立を図る。【解決手段】圧縮機回転数を制御する制御装置５０は、予め設定された圧縮機３４の回転数の最高回転数Ｙを決定し、該最高回転数Ｙは、温度設定レバー１０５が指示する設定温度Ｔｓｅｔから求められる。これにより、最高回転数Ｙに相当する制限回転数以下に圧縮機回転数を制限することで、圧縮機３４の回転に伴う騒音を排除できる。また、上記最高回転数Ｙを乗員の好みを反映している設定温度Ｔｓｅｔに応じて決めることにより、騒音よりも冷えを重視する乗員の好みに合わせることができる。つまり、標準より涼しめを好む乗員であるときは、車両室内の圧縮機３４の回転に伴う騒音よりも空調性能を重視し、圧縮機３４の最高回転数Ｙをより高く許容することで、充分な空調性能を確保できる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（３４）で圧縮された冷媒が流れ、車室内の空気を少なくとも冷房する熱交換器（８０）を備えた車両用空調装置において、前記熱交換器（８０）を経由して流れる空気を送風する送風機（４）、及び前記圧縮機（３４）の回転数を制御する制御手段（５０）を備え、
前記制御手段（５０）は、空調負荷に応じた圧縮機回転数を演算する手段（Ｓ２４〜Ｓ２７）と、予め設定された前記圧縮機（３４）の回転数の最高回転数（Ｙ）を決定する最高回転数決定手段（Ｓ６１）と、演算された前記圧縮機回転数を前記最高回転数（Ｙ）に相当する制限回転数以下に制限する制限手段（Ｓ６２）を備え、
前記最高回転数決定手段（Ｓ６１）は、温度設定手段（１０５）の設定温度（Ｔｓｅｔ）を所定値以下に設定した場合に前記制限回転数を高くすることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記所定値とは、車両出荷時の標準設定温度であることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記制御手段（５０）の、空調負荷に応じた圧縮機回転数を演算する手段（Ｓ２４〜Ｓ２７）は、目標冷媒圧力情報（ＰＳＯ）と実冷媒圧力情報（ＰＳ）との偏差（Ｅｎ）に基づいて圧縮機回転数を演算することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記目標冷媒圧情報（ＰＳＯ）は、目標低圧側圧力（ＰＳＯ）から成り、前記実冷媒圧力情報（ＰＳ）は実低圧側圧力（ＰＳ）から成ることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記温度設定手段（１０５）の設定温度（Ｔｓｅｔ）を所定値以下に設定した場合に、前記制限回転数を高くする最高回転数決定手段（Ｓ６１）は、前記温度設定手段（１０５）の設定温度（Ｔｓｅｔ）と前記制限回転数と成る最高回転数（Ｙ）との関係を表したマップに基いて前記最高回転数（Ｙ）を演算することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の車両用空調装置。
【請求項６】
演算された前記圧縮機回転数を前記最高回転数（Ｙ）に相当する前記制限回転数以下に制限する前記制限手段（Ｓ６２）は、前記空調負荷に応じた圧縮機回転数を演算する手段（Ｓ２４〜Ｓ２７）が演算した仮の目標圧縮機回転数（仮のＩＶＯ）と、前記最高回転数決定手段（Ｓ６１）で決定された最高回転数（Ｙ）とのうち、小さいほうの値を実の目標圧縮機回転数（実のＩＶＯ）として前記圧縮機（３４）を制御する手段（Ｓ６２）から成ることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機を用いて蒸発器に冷媒を送り、車室内を空調する車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１において、圧縮機回転数が、所定の最高回転数より高い時は、圧縮機の必要回転数が非常に高い場合であっても、回転数を制限する案が記載されている。これによって、騒音面から電動圧縮機（以下、単に圧縮機という）の最高回転数が決められている。
【０００３】
換言すれば、特許文献１では、車両の速度と使用可能な圧縮機の回転数の関係を表したマップにより、そのときの車両の速度から圧縮機の使用可能な回転数を演算している。
【０００４】
そして、圧縮機回転数が、上記使用可能な回転数を超えることがないように制御されている。これによって、圧縮機の必要回転数が非常に高い場合であっても回転数を制限することによる騒音対策を行っている。つまり、騒音要因から圧縮機の最高回転数が決められている。
【０００５】
具体的には特許文献１記載の技術は、ハイブリッド自動車用空調制御システムである。そして圧縮機は、吸入した冷媒を圧縮して吐出するもので、駆動源としての電動モータ（可変速電動機）と、この電動モータの回転数を変更する回転数可変手段としてのエアコン用インバータとを備えている。
【０００６】
次に、制御においては、数式に基づいて車室内に吹き出す空気の目標吹出温度（ＴＡＯ）を算出している。そして、目標吹出温度（ＴＡＯ）に対応する目標エバ後温度（ＴＥＯ）が設定されている。次に、設定された目標エバ後温度（ＴＥＯ）とエバ後温度センサにて検出した実際のエバ後温度（ＴＥ）との偏差（Ｅｎ）が算出されている。また、偏差変化率（Ｅｄｏｔ）が算出されている。
【０００７】
次に、算出した偏差（Ｅｎ）と算出した偏差変化率（Ｅｄｏｔ）とを用いて、１秒前の圧縮機の電動モータの目標回転数（ｆｎ-1）対して増減する回転数Δｆ（ｒｐｍ／４ｓｅｃ）が求められている。
【０００８】
次に、マップから、圧縮機の目標回転数（ｆｎ）に対応する使用可能な回転数ｆｎ（ｆａ）が求めている。これにより、特定周波数域が車両及びその部品の共振周波数と重なって圧縮機が加振源となってハンドルの振動、こもり音及び圧縮機の作動音が大きくなる回転数であることが実車確認で分かっている場合には、これらの特定周波数域に係る回転数域は使用不可回転数とし、その他の回転数を使用可能な回転数としている。
【０００９】
次に、マップから、車両の速度に対応する使用可能な回転数ｆｎ（ｆｂ）が求められている。そして、例えば、圧縮機の目標回転数（ｆｎ）が６０００ｒｐｍの時には、目標回転数に対応する使用可能な回転数ｆｎ（ｆａ）も６０００ｒｐｍとなる。このとき、車両の速度が５ｋｍ／ｈ以下の時には、車速に対応する使用可能な回転数ｆｎ（ｆｂ）は４０００ｒｐｍとなる。この場合には、車室内は静かであるため、圧縮機の目標回転数（ｆｏｕｔ）が低い値に設定されることで、急速冷房をある程度犠牲にしても、圧縮機の作動音が抑えられている。
【００１０】
また、目標回転数に対応する使用可能な回転数ｆｎ（ｆａ）が５０００ｒｐｍの時、車両が停車していれば、乗員は、車両の暗騒音が小さいので、圧縮機に起因する騒音を少しうるさいと感じることが考慮されている。そして、車両が走行すれば、車両エンジン音、路面振動、騒音、風切り音等で圧縮機に起因する騒音は、かき消されてしまうため、乗員は、上記騒音が全く気にならないことも考慮されている。
【００１１】
こうすることで、車室内の急速冷房をある程度犠牲にしながらも、圧縮機の作動音を低く抑えることができる。よって、圧縮機に起因する騒音を低減することができている。
【００１２】
次に、空調ユニット内に室内凝縮器を有し、暖房時においても圧縮機の回転数制御により冷媒圧縮を行い、空気調和する電気自動車用空調装置は、特許文献２として知られている。
【特許文献１】特開２００１−２６２１４号公報
【特許文献２】特開平８−１４６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１は、圧縮機の必要回転数が非常に高い場合であっても回転数を制限する。しかし、乗員によっては、非常に冷たい風を好む場合があるため、メーカーが設定した最高回転数では冷え不良を指摘されるという問題があった。従って、特許文献１の技術を特許文献２のような電気自動車用空調装置に適用しても上記問題が残る。
【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、乗員の好みに応じて圧縮機の最高回転数を可変でき、騒音よりも冷えを重視する乗員の好みに合わせることができる車両用空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
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、請求項１に記載の発明では、圧縮機（３４）で圧縮された冷媒が流れ、車室内の空気を少なくとも冷房する熱交換器（８０）を備えた車両用空調装置において、熱交換器（８０）を経由して流れる空気を送風する送風機（４）、及び圧縮機（３４）の回転数を制御する制御手段（５０）を備え、制御手段（５０）は、空調負荷に応じた圧縮機回転数を演算する手段（Ｓ２４〜Ｓ２７）と、予め設定された圧縮機（３４）の回転数の最高回転数（Ｙ）を決定する最高回転数決定手段（Ｓ６１）と、演算された圧縮機回転数を最高回転数（Ｙ）に相当する制限回転数以下に制限する制限手段（Ｓ６２）を備え、最高回転数決定手段（Ｓ６１）は、温度設定手段（１０５）の設定温度（Ｔｓｅｔ）を所定値以下に設定した場合に制限回転数を高くすることを特徴としている。
【００１６】
この請求項１に記載の発明によれば、乗員の好みを反映している温度設定手段（１０５）からの設定温度（Ｔｓｅｔ）に応じて、圧縮機（３４）の最高回転数（Ｙ）を決めることにより、騒音よりも冷えを重視する乗員の好みに合わせた車両用空調装置を得ることができる。
【００１７】
次に、請求項２記載の発明は、所定値とは、車両出荷時の標準設定温度であることを特徴としている。
【００１８】
この請求項２に記載の発明によれば、温度設定手段（１０５）の設定温度（Ｔｓｅｔ）を車両出荷時の標準設定温度以下に設定した場合に、最高回転数（Ｙ）に相当する制限回転数を高くすることで、充分な空調性能を確保できる。つまり、所定値とは、車両出荷時の標準設定温度であり、例えば、日本国内では２５℃、欧州では２２℃となっている。
【００１９】
日本国内では２５℃の標準設定温度に車室温度が調整されることで快適状態が゛得られるとして、車両出荷時の標準設定温度が設定されている。そして、標準設定温度が得られるように車両用空調装置がチューニングされて出荷されている。このような状況下で、標準設定温度以下の設定温度に設定する乗員は、標準より涼しめを好む乗員であると判断できる。
【００２０】
このときは、車両室内の圧縮機の回転に伴う騒音よりも空調性能を重視し、圧縮機の最高回転数をより高く許容することで、充分な空調性能を確保できる。
【００２１】
次に、請求項３に記載の発明は、制御手段（５０）の、空調負荷に応じた圧縮機回転数を演算する手段（Ｓ２４〜Ｓ２７）は、目標冷媒圧力情報（ＰＳＯ）と実冷媒圧力情報（ＰＳ）との偏差（Ｅｎ）に基づいて圧縮機回転数を演算することを特徴としている。
【００２２】
この請求項３に記載の発明によれば、目標冷媒圧力情報（ＰＳＯ）と実冷媒圧力情報（ＰＳ）との偏差（Ｅｎ）に基づいて圧縮機回転数を制御することで、空調負荷に応じた冷媒流量を確保できる。
【００２３】
次に、請求項４に記載の発明は、目標冷媒圧情報（ＰＳＯ）は、目標低圧側圧力（ＰＳＯ）から成り、実冷媒圧力情報（ＰＳ）は実低圧側圧力（ＰＳ）から成ることを特徴としている。
【００２４】
この請求項４に記載の発明によれば、目標低圧側圧力（ＰＳＯ）と実低圧側圧力（ＰＳ）との偏差に基づいて圧縮機回転数を制御することで、特に冷房負荷に応じた冷媒流量を正確に確保できる。
【００２５】
次に、請求項５に記載の発明は、温度設定手段（１０５）の設定温度（Ｔｓｅｔ）を所定値以下に設定した場合に、制限回転数を高くする最高回転数決定手段（Ｓ６１）は、温度設定手段（１０５）の設定温度（Ｔｓｅｔ）と制限回転数と成る最高回転数（Ｙ）との関係を表したマップに基いて最高回転数（Ｙ）を演算することを特徴としている。
【００２６】
この請求項５に記載の発明によれば、設定温度（Ｔｓｅｔ）に応じて任意の特性の最高回転数（Ｙ）を演算できる。
【００２７】
次に、請求項６に記載の発明は、演算された圧縮機回転数を最高回転数（Ｙ）に相当する制限回転数以下に制限する制限手段（Ｓ６２）は、空調負荷に応じた圧縮機回転数を演算する手段（Ｓ２４〜Ｓ２７）が演算した仮の目標圧縮機回転数（仮のＩＶＯ）と、最高回転数決定手段（Ｓ６１）で決定された最高回転数（Ｙ）とのうち、小さいほうの値を実の目標圧縮機回転数（実のＩＶＯ）として圧縮機（３４）を制御する手段から成ることを特徴としている。
【００２８】
この請求項６に記載の発明によれば、仮の目標圧縮機回転数（仮のＩＶＯ）と、最高回転数（Ｙ）とのうち、小さい方の値を実の目標圧縮機回転数（実のＩＶＯ）として圧縮機（３４）を制御するから、少なくとも最高回転数（Ｙ）以下の回転数で圧縮機（３４）を駆動できるため、圧縮機の騒音を規制できる。
【００２９】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（一実施形態）
以下、本発明の一実施形態を、図１乃至図８を用いて説明する。図１は全体構成図、図２はコントロールパネル１００の外形図、図３はエアコンＥＣＵを成す制御装置（制御手段）５０周辺の電気回路図、図４は制御装置５０への各種センサ及び被制御機器の接続状態を示すブロック回路図、図５は制御装置の基本的なフローチャート、図６は上記フローチャート内の圧縮機回転数を演算するステップＳ８（図５）部分のフローチャートである。
【００３１】
図１において、車室内に向けて空気を送る空気通路としてのダクト２が車室内に配設されている。このダクト２の空気上流側一端には、内外気切替手段３と送風手段を成す送風機４とが設けられている。
【００３２】
内外気切替手段３は、車室内と連通して車室内の空気（内気）を導入する内気導入口５と、車室外と連通して車室外の空気（外気）を導入する外気導入口６とを備えている。
【００３３】
また、内外気切替手段３には、内気導入口５と外気導入口６とを選択的に開閉する内外気切替開閉手段７、具体的には内外気切替ドア７が設けられている。またこの内外気切替ドア７は、内外気駆動手段としての図示されないサーボモータに連結されている。そして、このサーボモータの駆動によって、内外気切替ドア７が駆動される。
【００３４】
内外気切替手段３の図中下方側には、上記送風機４が設けられている。この送風機４は、具体的にはファンケース８と、このファンケース８内に回転自在に設けられたファン９と、このファン９を回転駆動する駆動用モータ１０からなる。
【００３５】
そしてファン９が回転すると、その回転数に応じて、ダクト２を介して車室内へ送風される風量が調節される。
【００３６】
ダクト２の空気下流側端部には、ダクト２内を通過した空気を車室内の各部に向けて吹き出す各吹出口が形成されている。これらの吹出口は、車室内前部の中央より乗員の上半身に向けて主に冷風を吹き出すセンタフェイス吹出口１３、車室内前部の両脇より乗員の上半身あるいはサイドガラスに向けて主に冷風を吹き出すサイドフェイス吹出口１４ａ、及び１４ｂ、乗員の足元に向けて主に温風を吹き出すフット吹出口１５、並びにフロントガラスに向けて主に温風を吹き出すデフロスタ吹出口１６からなる。
【００３７】
また、ダクト２とセンタフェイス吹出口１３とを連通するセンタフェイスダクト９１の入口部分には、センタフェイスダクト９１を開閉する手段１７（センタフェイスドア）が設けられている。また、ダクト２とフット吹出口１５とを連通するフットダクト９２の入口部分には、フットダクト９２を開閉する手段１８（フットドア）が設けられている。
【００３８】
また、ダクト２とデフロスタ吹出口１６とを連通するデフロスタダクト９３の入口部分には、デフロスタダクト９２を開閉する手段１９（デフロスタドア）が設けられている。
【００３９】
また、センタフェイス吹出口１３並びにサイドフェイス吹出口１４ａ、及び１４ｂには、乗員の好みに応じて空気の吹出量を手動調節するための手段１３ａ、２０ａ及び２０ｂ（手動開閉ドア）が設けられている。なお、上記各吹出口を開閉するアクチュエータが、図４にて吹出口切替アクチュエータ１０１ｅとして代表的に記載されている。
【００４０】
次に、ダクト２の上流側には、ダクト２内の空気を冷却する熱交換器をなす蒸発器８０が配設されている。また、蒸発器８０の空気下流側に、ダクト２内の空気を加熱する手段をなす室内凝縮器８１が配設されている。
【００４１】
上記蒸発器８０は、圧縮機３４、室外熱交換器３３、第１減圧器３５ａ、第２減圧器３５ｂ、受液器３６、冷媒の流れ方向を切り換える四方弁３７、及びこれらを接続する冷媒配管３８とともに、車室内の冷房と暖房とを行うヒートポンプ式冷凍サイクル３１を構成している。
【００４２】
圧縮機３４は、冷媒の吸入、圧縮、吐出を行うもので、電動モータ９０により駆動される。この圧縮機３４は、電動モータ９０と一体的に密封ケース内に設けられている。電動モータ９０は、インバータ４２の制御によって回転数が連続的に可変する。そして、電動モータ９０の回転数の変化によって、圧縮機３４の冷媒吐出容量が連続的に変化する。
【００４３】
室外熱交換器３３は、ダクト２の外部において、車室外の空気と冷媒との熱交換を行うものである。この室外熱交換器３３は、室外ファン４１を備えるとともに、車両の走行によって生じる走行風が当たる位置に設けられている。
【００４４】
第１減圧器３５ａは、具体的には冷房用キャピラリーチューブ４３で構成されており、冷媒配管３８の一部に挿入されている。この冷房用キャピラリーチューブ４３は、室外熱交換器３３から蒸発器８０へ流入する冷媒を減圧するものである。
【００４５】
また、冷房用キャピラリーチューブ４３と四方弁３７とを結ぶ冷媒配管３８の途中に、この配管通路を開閉する手段４５、具体的には電磁弁４５が設けられている。この電磁弁４５は、後述する冷房運転時に閉じて、室外熱交換器３３からの高圧冷媒が、受液器３６内に導かれるのを防ぐ。また、この電磁弁４５は、暖房運転時に開いて、冷媒が、冷房用キャピラリーチューブ４３をバイパスするようにするものである。
【００４６】
第２減圧器３５ｂは、具体的には暖房用キャピラリーチューブ４４で構成されており、冷媒配管３８の一部に挿入されている。この暖房用キャピラリーチューブ４４は、室内凝縮器８１から室外熱交換器３３へ流入する冷媒を減圧するものである。
【００４７】
また、暖房用キャピラリーチューブ４４と並列する冷媒配管途中には、この配管通路を開閉する手段４６、具体的には電磁弁４６が設けられている。この電磁弁４６は、暖房運転時に閉じて、室内凝縮器８１からの高圧冷媒が、暖房用キャピラリーチューブ４４にて減圧されるようにする。
【００４８】
上記電磁弁４６と室外熱交換器３３とを結ぶ冷媒配管３８の途中には、冷房運転時に室内凝縮器８１へ冷媒が流入しないようにするための一方向弁４７が設けられている。また、室外熱交換器３３と四方弁３７とを結ぶ冷媒配管３８の途中には、暖房運転時に四方弁３７に冷媒が流入しないようにするための一方向弁４８が設けられている。
【００４９】
受液器３６は、アキュムレータで構成される。この受液器３６は、冷凍サイクル３１内の余剰冷媒を蓄えるとともに、圧縮機３４に気相冷媒のみを送り、圧縮機３４が液圧縮を行わないようにするためのものである。
【００５０】
四方弁３７は、冷媒の流れ方向を切り換えて、室外熱交換器３３を蒸発器として機能させたり、凝縮器として機能させたりするものである。そして、四方弁３７は、後述する冷房運転時と暖房運転時とで、それぞれ異なる冷媒の流れに、冷媒の流れ方向を切り換える。
【００５１】
冷房運転時は、図１中矢印Ｃに示すように（なお、図面においては矢印の符号は丸印の中に記した。）、圧縮機３４が吐出した冷媒は、四方弁３７→室外熱交換器３３→冷房用キャピラリーチューブ４３→蒸発器８０→アキュムレータ３６→圧縮機３４の順で流れる。
【００５２】
一方、暖房運転時は、図中矢印Ｈに示すように、圧縮機３４が吐出した冷媒は、四方弁３７→室内凝縮器８１→暖房用キャピラリーチューブ４４→室外熱交換器３３→電磁弁４５→アキュムレータ３６→圧縮機３４の順に流れる。
【００５３】
図４の送風機４の駆動用モータ１０、四方弁３７、インバータ４２、室外ファン４１、電磁弁４５及び４６、内外気切替開閉手段７、並びに各吹出口のドアを駆動する吹出口切替アクチュエータ１０１ｅは、制御装置５０によって通電制御される。
【００５４】
次に、この一実施形態におけるコントロールパネル１００の構成について図２を用いて説明する。
【００５５】
図２に示すように、コントロールパネル１００には、各吹出モードの設定を行うためのプッシュ式の吹出モード切替スイッチ１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、及び１０１ｄ、車室内への吹出風量を調節するための風量設定スイッチ１０２、運転モード（冷房モード、及び暖房モード）の切替を行うための運転モード切替スイッチ１０３、内外気切替モードの設定を行う内外気切替スイッチ１０４、温度設定手段となる温度設定レバー１０５、並びに圧縮機３４の起動停止を制御するエアコンスイッチ１０６が設けられている。
【００５６】
そして、上記温度設定手段となる温度設定レバー１０５はスライドスイッチとして構成されており、レバーが図２のように中央の位置にあるときは、温度設定手段の設定温度を車両出荷時の標準設定温度に設定した状態である。そして、レバーが図２の中央よりも左側に乗員が操作したときは、標準設定温度以下の温度に、乗員が設定したときである。このことは、乗員が、標準より涼しめを好むことを意味している。このような場合、後述の制御では、車両室内の圧縮機の回転に伴う騒音よりも冷房性能を重視し、圧縮機の最高回転数をより高く許容することで、充分な空調性能を確保するための制御が実行される。
【００５７】
なお、車両出荷時の標準設定温度は、日本国内では２５℃、欧州では２２℃となっている。つまり、日本国内では２５℃の標準設定温度に車室温度が調整されることで快適状態が得られるとして、車両出荷時の標準設定温度が設定されている。そしてそのような標準設定温度が得られるように車両用空調装置がチューニングされて出荷されるのである。
【００５８】
次に、制御装置５０周辺の電気配線について図３を用いて説明する。図３に示すように制御装置５０には、上記コントロールパネル１００からの各信号が入力される。また、制御装置５０は、車両エンジンの制御を行うエンジン制御装置５０ａ（以下、エンジンＥＣＵ５０ａと言う）と車内ネットワーク用の多重通信配線５０ｂを介して接続される。これによって、上記多重通信配線５０ｂを介して車両用空調装置を使用したときのエンジンアイドル回転数アップ等の制御が行われる。
【００５９】
そして、エンジンＥＣＵ５０ａからは車両エンジンの回転数の信号Ｅ９１（図４）が制御装置５０に入力されている。つまり上記エンジンＥＣＵ５０ａが図４のエンジン回転数検出手段５０ａを構成している。
【００６０】
また、図３のバッテリー６７は、車両を走行させる回転出力を発生する図示しない走行用モータに電力を供給するものである。このバッテリー６７は走行等によって消費した電力を充電するための充電装置７０を備える。この充電装置７０は、電力供給源（電気スタンドあるいは商業用電源）に接続されるコンセント７１を備える。そして、このコンセント７１を電力供給源に接続することによりバッテリー６７の充電が行われる。また、直流２００Ｖのバッテリー６７からインバータ４２に供給される電流値を検出する電流検出器６８が制御装置５０に接続されている。また、インバータ４２は圧縮機３４を可変速度で駆動する。
【００６１】
次に、制御装置５０の制御処理について述べる。なお、以下に述べる制御フローが記載されたプログラムは、後述するＲＯＭに記憶されている。
【００６２】
図４は制御装置５０に接続された各種センサ、及び被制御機器の概要を図示したものである。制御装置５０に入力された上記各信号は、図示しないマルチプレクサ及びＡ／Ｄ変換器を経て、デジタル信号に変換されて、マイクロコンピュータ２１１ｈへ入力される。
【００６３】
このマイクロコンピュータ２１１ｈは、図示されない中央演算処理装置（ＣＰＵ）、読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入力回路２１１ｉ、及び出力回路２１１ｊを持つそれ自体周知のものである。
【００６４】
図５は制御装置５０による基本的な制御処理を示したフローチャートである。イグニッションスイッチが投入されて制御装置５０に電源が供給されると、各パラメータ等を初期化（イニシャライズ）する（ステップＳ１）。
【００６５】
次に、図２の温度設定レバー１０５、エアコンスイッチ１０６、図４の内気温センサ２１１ｂ、外気温センサ２１１ｃ、日射センサ２１１ｄ、及び車両の速度センサ２１１ｇ等の信号を読み込む（図５のステップＳ２及びステップＳ３）。なお、この一実施形態では、車両の速度センサ２１１ｇの信号の読み込み、及び上記車両エンジンの回転数の信号Ｅ９１（図４）の読み込みは省略することも可能である。
【００６６】
次に、ＲＯＭに記憶された下記の数式１に基づいて、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する（ステップＳ４）。
【００６７】
（数式１）ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−ＫＲ×ＴＲ−ＫＡＭ×ＴＡＭ−ＫＳ×ＴＳ＋Ｃ
ここで、Ｔｓｅｔは図２の温度設定レバー１０５にて設定された設定温度、ＴＲは図４の内気温センサ２１１ｂにて検出した内気温度、ＴＡＭは外気温センサ２１１ｃにて検出した外気温度、ＴＳは日射センサ２１１ｄにて検出した日射量である。また、Ｋｓｅｔ、ＫＲ、ＫＡＭ及びＫＳはゲインで、Ｃは補正用の定数である。
【００６８】
次に、演算された目標吹出温度ＴＡＯ等に基づいて、図５のステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７のように、ブロア電圧、内外気モード、及び吹出口モードが決定される。
【００６９】
次に、制御器制御のステップＳ８にて、後述する圧縮機制御における圧縮機回転数等が求められる。そして求められた制御量に基づいて、ステップＳ９で制御信号が出力される。
【００７０】
具体的には、ステップＳ５で、コントロールパネルからの手動操作信号に基づいて、送風機４の駆動用モータ１０への印加電圧（ブロワ電圧）を決定する。なお、手動操作がなされていない場合は自動モードとなる。この自動モードのときは、上記ＲＯＭに記憶された特性図から、目標吹出温度ＴＡＯに対応するブロワ電圧を周知の方法でマップを用いて決定する。
【００７１】
次に、ステップＳ６で、ＲＯＭに記憶された特性図から、目標吹出温度ＴＡＯに対応する内外気モードを決定する。この場合、目標吹出温度ＴＡＯが高いときには内気循環モードが選択され、目標吹出温度ＴＡＯが低いときには外気導入モードが選択される。なお、コントロールパネル１００からの手動操作信号が制御装置５０に入力されたときは、手動操作による内外気モードが゛優先される。
【００７２】
次に、ステップＳ７で、ＲＯＭに記憶された特性図から、目標吹出温度ＴＡＯに対応する吹出口モードを決定する。この場合、目標吹出温度ＴＡＯが高いときにはフットモードが選択され、目標吹出温度ＴＡＯが低くなるに伴って、バイレベルモード、更にはフェイスモードの順に選択される。なお、コントロールパネルからの手動操作信号があったときは、手動操作による吹出口モードが゛優先される。
【００７３】
次に、ステップＳ８にて、後述する図６に示すフローチャート等に基づいて、圧縮機３４の回転数等を決定する。この後、ステップＳ９にて、各ステップＳ４〜Ｓ８で算出または決定した各制御状態が得られるように、各種アクチュエータ等の被制御機器に対して制御信号を出力する。更に、ステップＳ１０で、所定時間Ｔの経過を待ってからステップＳ２に戻る。
【００７４】
以下、図６に示すフローチャートについて述べる。図６は、一実施形態における圧縮機３４の回転数を決定するフローチャートである。このフローチャートは、図５のステップＳ８に係るものである。従って、図６においてスタートとあるのは図５のステップＳ７からを示す。そして、この圧縮機回転数制御の演算は、１秒に１回演算される。
【００７５】
図２のコントロールパネル１００のエアコンスイッチ１０６が投入されているか否か、またはデフロスタスイッチ１０１ｄが投入されているか否かに基づいて、圧縮機３４を稼動させる必要があるか否かを判定し（図６のステップＳ２０）、圧縮機３４を稼動させる必要がない場合には、ＹＥＳとなって、目標圧縮機回転数ＩＶＯを０ｒｐｍとする（ステップＳ２１）。
【００７６】
一方、圧縮機３４を稼動させる必要があると判定された場合には、圧縮機３４を停止状態から起動させる時であるか否か、つまり前回の目標圧縮機回転数ＩＶＯｎ-1が０ｒｐｍであるか否かを判定する（ステップＳ２２）。この判定の結果、圧縮機２１を停止状態から起動させる時、つまり前回の目標圧縮機回転数ＩＶＯｎ-1が０ｒｐｍである場合には、ＹＥＳと判定され、空調負荷の大きさを示す目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、目標圧縮機回転数ＩＶＯｎを決定する（ステップＳ２３）。
【００７７】
また、圧縮機２１を停止状態から起動させる時でない、つまり前回の目標圧縮機回転数ＩＶＯｎ-1が０ｒｐｍでない場合には、ステップＳ２２で判定がＮＯとなる。そして、予め図２の温度設定レバー１０５にて設定した設定温度Ｔｓｅｔにより決定されている目標低圧側圧力ＰＳＯ（詳細は後述する）と、実際に図１の低圧側圧力センサＰＳ９１で測定した実低圧側圧力ＰＳに基づいて、仮の目標圧縮機回転数ＩＶＯを算出する（ステップＳ２４〜ステップＳ２７）。
【００７８】
上記目標低圧側圧力ＰＳＯは、図２の温度設定手段となる温度設定レバー１０５にて設定された設定温度Ｔｓｅｔと、図７及び図８のマップとに基いて設定されたものである。そして、冷房が手動選択されたときは、図７のマップで目標低圧側圧力ＰＳＯが設定される。一方、暖房時には図８のマップで目標低圧側圧力ＰＳＯが設定される。なお、暖房時は目標低圧側圧力ＰＳＯを制御パラメータにすることにより、間接的に圧縮機高圧側の冷媒圧力を制御している。
【００７９】
具体的には、仮の目標圧縮機回転数ＩＶＯは、目標低圧側圧力ＰＳＯと実際に図１の低圧側圧力センサＰＳ９１で測定した実低圧側圧力ＰＳの検出圧力との偏差Ｅｎ、及び偏差変化率Ｅｄｏｔをパラメータとする。そして、これらのパラメータは、下記数式２、数式３に基づいて決定する。
【００８０】
（数式２）Ｅｎ＝ＰＳＯ−ＰＳ
（数式３）Ｅｄｏｔ＝Ｅｎ−Ｅｎ-1
ここで、Ｅｎ-1は、偏差Ｅｎの前回の値である。偏差Ｅｎは１秒毎に更新されるため、前回の偏差Ｅｎ-1は、偏差Ｅｎに対して１秒前の値となる。
【００８１】
そして、ＲＯＭに記憶された所定のメンバーシップ関数、及びルールに基づいて、上記で算出した偏差Ｅｎ及び偏差変化率Ｅｄｏｔにおける目標増加回転数Δｆ（ｒｐｍ）を算出する（ステップＳ２６）。
【００８２】
ここで、この目標増加回転数Δｆは、前回の目標圧縮機回転数ＩＶＯｎ-1、すなわち１秒前の目標圧縮機回転数ＩＶＯｎ-1に対して増減する圧縮機３４の回転数のことである。
【００８３】
そして、ステップＳ２７にて、仮の目標圧縮機回転数ＩＶＯを数式４に基づいて決定する。
【００８４】
（数式４）仮のＩＶＯ＝ＩＶＯ（ｎ-1）＋Δｆ
このように、図６のステップＳ２７において、先回の目標圧縮機回転数ＩＶＯ（ｎ-1）に対し、ステップＳ２６で算出した今回変化分Δｆを加算し、今回の仮の目標圧縮機回転数ＩＶＯを演算する。
【００８５】
次に、ステップＳ６１で、温度設定手段となる温度設定レバー１０５（図２）で設定された設定温度Ｔｓｅｔに対する最高回転数Ｙを求める。つまり、ステップＳ６１で、ステップＳ６１中に記入されたマップを用いて設定温度Ｔｓｅｔの値により、許容最高回転数となる最高回転数Ｙ（ｒｐｍ）を演算する。
【００８６】
次に、ステップＳ６２で、上記仮の目標圧縮機回転数ＩＶＯと、ステップＳ６１で演算した、許容最高回転数である最高回転数Ｙとを比較し、回転数の低い方を、今回の実の目標圧縮機回転数ＩＶＯとして選択する。
【００８７】
これにより、圧縮機の回転に伴う車両室内の騒音を圧縮機の最高回転数を規制することで抑制しながら、乗員の好みを反映している設定温度に応じた最高回転数の調整が可能になる。
【００８８】
次に、更に詳しく、上記一実施形態の作用効果を述べる。この一実施形態は、設定温度が２５℃から３０℃に設定されているときは、最高回転数が４０００ｒｐｍに規制されている。
【００８９】
従って、空調負荷に応じた車室内空調のための、仮の目標圧縮機回転数ＩＶＯの算出がステップＳ２４からステップＳ２７において行われ、４０００ｒｐｍを超える必要とする圧縮機回転数が、仮の目標圧縮機回転数ＩＶＯとして算出されたとしても、スッテップＳ６２で実の目標圧縮機回転数ＩＶＯは４０００ｒｐｍに抑制され、この４０００ｒｐｍが制御量となって、圧縮機の回転数が制御される。
【００９０】
また、設定温度が２５℃から１８℃の間に設定されているときは、最高回転数が４０００ｒｐｍから８０００ｒｐｍまでの間に規制されている。そして、この設定温度が２５℃から１８℃の間は、設定温度の低下に比例して最高回転数が大きくなっている。
【００９１】
更に、設定温度が１８℃以下に設定されると、最高回転数が８０００ｒｐｍまで許容されている。
【００９２】
以上のように、上記一実施形態では、圧縮機３４で圧縮された冷媒が流れ、車室内の空気を少なくとも冷房する熱交換器８０を備えた車両用空調装置において、熱交換器８０を経由して流れる空気を送風する送風機４、及び圧縮機３４の回転数を制御する制御装置５０を備えている。
【００９３】
そして、制御装置５０は、空調負荷に応じた圧縮機回転数を演算する手段（図６のステップＳ２４乃至Ｓ２７）と、予め設定された圧縮機３４の回転数の最高回転数Ｙを決定する最高回転数決定手段（ステップＳ６１）と、演算された圧縮機回転数（仮のＩＶＯ）を最高回転数Ｙに相当する制限回転数以下に制限する制限手段（ステップＳ６２）とを備えている。
【００９４】
そして、上記最高回転数決定手段（ステップＳ６１）は、温度設定手段を成す温度設定レバー１０５の設定温度Ｔｓｅｔを所定値以下に設定した場合に制限回転数を高くする。
【００９５】
これによれば、乗員の好みを反映している温度設定レバー１０５からの設定温度Ｔｓｅｔに応じて、圧縮機３４の最高回転数を決めることにより、騒音よりも冷えを重視する乗員の好みに合わせることができる。
【００９６】
また、温度設定レバー１０５の設定温度Ｔｓｅｔを所定値以下に設定する場合の所定値とは、車両出荷時の標準設定温度である。
【００９７】
これによれば、温度設定レバー１０５の設定温度Ｔｓｅｔを車両出荷時の標準設定温度以下に設定した場合に、制限回転数を高くすることで、充分な空調性能を確保できる。
【００９８】
ここで、所定値とは、車両出荷時の標準設定温度であり、例えば、日本国内では２５℃、欧州では２２℃と一般的に定められている。つまり、例えば日本国内では２５℃の標準設定温度に車室温度が調整されることで快適状態が得られるとして、車両出荷時の標準設定温度が設定されている。
【００９９】
そして、標準設定温度が得られるように車両用空調装置が調整されて車両メーカーから出荷されている。
【０１００】
このような状況下で、標準設定温度以下の設定温度に設定する乗員は、標準より涼しめを好む乗員であると判断できる。このときは、電気自動車の室内の圧縮機３４の回転に伴う騒音よりも空調性能を重視し、圧縮機３４の最高回転数をより高く許容することで、乗員の好みに合致した空調性能を確保できる。
【０１０１】
また、制御装置５０の、空調負荷に応じた圧縮機回転数を演算する手段は、目標冷媒圧力情報（ＰＳＯ）と実冷媒圧力情報（ＰＳ）との偏差に基づいて圧縮機回転数を演算する。これによれば、空調負荷に応じた冷媒流量を確保できる。
【０１０２】
更に、上記目標冷媒圧情報は、目標低圧側圧力（ＰＳＯ）から成り、実冷媒圧力情報（ＰＳ）は実低圧側圧力（ＰＳ）から成る。これによれば、目標低圧側圧力ＰＳＯと実低圧側圧力ＰＳとの偏差に基づいて圧縮機回転数を制御することで、特に冷房負荷に応じた冷媒流量を正確に確保できる。
【０１０３】
また、温度設定レバー１０５の設定温度Ｔｓｅｔを所定値（２５℃）以下に設定した場合に、制限回転数となる最高回転数Ｙを高くする最高回転数決定手段（図６のステップＳ６１）は、温度設定レバー１０５の設定温度Ｔｓｅｔと制限回転数と成る最高回転数との関係を表したマップに基いて最高回転数を演算する。
【０１０４】
これによれば、設定温度Ｔｓｅｔに応じて任意の特性の最高回転数を演算できる。また、演算された圧縮機回転数（仮のＩＶＯ）を最高回転数Ｙに相当する制限回転数以下に制限する制限手段（図６のステップＳ６２）は、空調負荷に応じた圧縮機回転数を演算する手段が演算した仮の目標圧縮機回転数（仮のＩＶＯ）と、最高回転数決定手段（ステップＳ６１）で決定された最高回転数Ｙとのうち、小さいほうの値を実の目標圧縮機回転数（実のＩＶＯ）として圧縮機を制御する手段から成る。
【０１０５】
また、これによれば、仮の目標圧縮機回転数（仮のＩＶＯ）と、最高回転数Ｙとのうち、小さい方の値を実の目標圧縮機回転数（実のＩＶＯ）として圧縮機を制御するから、少なくとも最高回転数Ｙ以下の回転数で圧縮機を駆動できるため、圧縮機の騒音を規制できる。
【０１０６】
（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することが出来る。例えば上述の実施形態では、圧縮機が電動モータによって駆動され、バッテリーから車両を走行させる走行用モータに電力を供給する電気自動車用の空調装置に本発明を適用した。これは、特にこの種の車両の室内が静かであることに起因しているが、電気自動車用空調装置に限らず、その他の車両用空調装置に、本発明を適用可能である。
【０１０７】
また、上記温度設定手段となる図２の温度設定レバー１０５は、スライドスイッチとして構成したが、ダイヤルスイッチ、または矢印が描かれた一対の押しボタンスイッチを何度か押して温度の上下調節を行うものであっても良い。
【０１０８】
また、上記温度設定レバー１０５が同じ設定位置で１秒以上停止していた場合に、図６のステップＳ６１における設定温度Ｔｓｅｔが確定するものとしても良い。この理由は、温度設定レバー１０５は乗員によって手動操作されるものであり、乗員が温度設定レバー１０５を動かして所定の位置で停止させようとしても、誤って動かしすぎてしまうことがあるからである。
【０１０９】
更に、上記一実施形態では、最高回転数を設定温度のみから決定したが、外気温度、送風機４のブロワ風量、車両の速度、車両搭載エンジンの回転数のうちのいずれかからも決定するようにしてもよい。この場合は、図６のステップＳ６１のマップは三次元以上の多次元マップとして記述される。
【０１１０】
また、図１において、除霜運転を行うときは矢印Ｆのように冷媒を流せばよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の一実施形態の全体構成図である。
【図２】上記実施形態のコントロールパネルの外形図である。
【図３】上記実施形態の制御装置周辺の電気回路図である。
【図４】上記実施形態に係る制御装置への各種センサ及び被制御機器の接続状態を示すブロック回路図である。
【図５】上記実施形態に係る空調装置の基本的制御フローを示すフローチャートである。
【図６】上記実施形態に係る上記基本的フローチャート内の圧縮機回転数を演算する部分のフローチャートである。
【図７】上記実施形態に係る冷房時において設定温度から目標低圧側圧力を求める特性図である。
【図８】上記実施形態に係る暖房時において設定温度から目標低圧側圧力を求める特性図である。
【符号の説明】
【０１１２】
４  送風機（送風手段）
３４  圧縮機
５０  制御装置（制御手段）を成すエアコンＥＣＵ
８０  蒸発器（熱交換器）
１０５  温度設定レバー（温度設定手段）
Ｔｓｅｔ  設定温度
ＰＳ９１  低圧側圧力センサ
Ｓ２４〜Ｓ２７  空調負荷に応じた圧縮機回転数を演算する手段
Ｙ  最高回転数（制限回転数）
Ｓ６１  最高回転数決定手段（Ｓ６１）
Ｓ６２  制限回転数以下に制限する制限手段
ＰＳＯ  目標冷媒圧力情報（ＰＳＯ）
ＰＳ  実冷媒圧力情報（ＰＳ）
Ｅｎ  偏差（Ｅｎ）
ＩＶＯ  目標圧縮機回転数
【図１】
2010120553.tif 000003
【図２】
2010120553.tif 000004
【図３】
2010120553.tif 000005
【図４】
2010120553.tif 000006
【図５】
2010120553.tif 000007
【図６】
2010120553.tif 000008
【図７】
2010120553.tif 000009
【図８】
2010120553.tif 000010