(57)【要約】      （修正有）【課題】車両用空調装置に適用可能な蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に関し、冷凍サイクル装置の運転により生じる騒音を適切に低減可能な冷凍サイクル装置を提供する。【解決手段】冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１と、室内凝縮器１２と、第１膨張弁１５ａと、第２膨張弁１５ｂと、室外熱交換器１６と、室内蒸発器１８とを有しており、冷房モード、暖房モード及び除霜モードを切り替えて運転することができる。冷凍サイクル装置１０において、圧縮機１１に対する制御信号を決定する際に、サイクルにおける高圧側冷媒圧力Ｐｃと低圧側冷媒圧力Ｐｓを用いて算出した圧力比を用いて、冷凍サイクル装置における運転状況を適切に判断し、圧力比の増加に伴って、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬを低下させる。【選択図】図１
2018095182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調装置に適用される冷凍サイクル装置（１０）であって、
冷媒を圧縮して吐出する電動圧縮機（１１）と、
前記電動圧縮機から吐出された高圧冷媒を熱源として、加熱対象流体を加熱する加熱用熱交換器（１２、１６）と、
前記加熱用熱交換器から流出した冷媒を減圧させる減圧装置（１５ａ、１５ｂ）と、
前記減圧装置にて減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（１６、１８）と、
前記電動圧縮機の回転数を制御する回転数制御部（４０ａ）と、を有し、
前記回転数制御部は、前記減圧装置の出口側から前記圧縮機の吸入口へ至る範囲の冷媒の低圧側冷媒圧力（Ｐｓ）に対する前記圧縮機の吐出口側から前記減圧装置の入口側へ至る範囲の冷媒の高圧側冷媒圧力（Ｐｃ）の圧力比（Ｐｃ／Ｐｓ）の増加に伴って、前記電動圧縮機における回転数の上限値（ＮｃＵＬ）を低下させる冷凍サイクル装置。
【請求項２】
予め定められた上限値変更条件を満たすか否かを判定する判定部（Ｓ５３、Ｓ６３）と、を有し、
前記回転数制御部は、前記上限値変更条件を満たしていると判定された場合、前記電動圧縮機における回転数の前記上限値を、前記上限値変更条件を満たしていないと判定された際の数値よりも大きな数値に変更する請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記判定部（Ｓ５３）は、前記上限値変更条件として、前記冷凍サイクル装置が搭載された車両が予め定められた基準速度以上で走行しているか否かを判定し、
前記回転数制御部は、前記車両が前記基準速度以上で走行していると判定された場合、前記電動圧縮機における回転数の前記上限値を、前記車両が前記基準速度以上で走行していないと判定された際の数値よりも大きな数値に変更する請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記電動圧縮機から吐出された冷媒を前記蒸発器へ流入させて前記蒸発器の除霜運転を行う除霜制御部（Ｓ４２）と、を有し、
前記判定部（Ｓ６２）は、前記上限値変更条件として、前記除霜制御部によって前記蒸発器の除霜運転を行っているか否かを判定し、
前記回転数制御部は、前記除霜制御部によって前記蒸発器の除霜運転を行っていると判定された場合、前記電動圧縮機における回転数の前記上限値を、前記蒸発器の除霜運転を行っていないと判定された際の数値よりも大きな数値に変更する請求項２又は３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】
従来、車両用空調装置に適用される蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置として、種々の発明がなされている。このような発明の一つとして、車両用空調装置の運転時における騒音の抑制を目的としてなされた発明があり、例えば、特許文献１に記載された発明が知られている。
【０００２】
特許文献１に記載された冷凍サイクル装置は、冷凍サイクルにおける高圧側冷媒圧力の上昇に伴って、圧縮機の回転数の上限値を低下させるように構成されている。高圧側冷媒圧力は圧縮機騒音に高い相関関係を有している為、この冷凍サイクル装置は、上述のような圧縮機の制御を行うことで、高圧側冷媒圧力が高くなっているときの圧縮機騒音を抑制しようとしている。
【０００３】
又、この特許文献１に記載された冷凍サイクル装置は、車速の低下に伴って圧縮機の回転数の上限値を低下させるように構成されている。圧縮機騒音は、車速が低い場合に、エンジン騒音等によってマスキングされにくい。従って、この冷凍サイクル装置は、車速の低下に伴って圧縮機の回転数を制御することで、マスキングされにくい低車速時の圧縮機騒音を抑制しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１０４８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された冷凍サイクル装置では、単に高圧側冷媒圧力と、車速の減少に伴って圧縮機の回転数の上限値を低下させるように決定している為、圧縮機の回転数の上限値を、騒音を低減する為に適切に決定しているとは言えない。
【０００６】
例えば、車両停車中に実行される吸熱用熱交換器の除霜運転において、圧縮機の回転数の上限値を決定することによる騒音低減効果が過剰になっている場合がある。この場合、除霜運転時における騒音低減効果が過剰ということは、圧縮機の作動が必要以上に制限されていることを意味する。即ち、特許文献１の発明では、必要以上の騒音低減効果を得る為に、より短期間で完了することが望ましい除霜運転期間の長期化を招いてしまう。これらの点を考慮すると、騒音低減効果を得る為の圧縮機の回転数の上限値を、より適切に決定することが望ましい。
【０００７】
ここで、本発明者らの検討によれば、高圧側冷媒圧力が比較的高い値になっていても、圧縮機の作動音が耳障りになる場合とならない場合があった。このことから、圧縮機の作動音は、高圧側冷媒圧力のみならず、他の要因の影響を受けていることが考えられる。この点、特許文献１に記載された冷凍サイクル装置においては、冷凍サイクルに関する要素として、高圧側冷媒圧力のみが考慮されている為、上述のように、適切な騒音低減効果を得ることはできなかった。
【０００８】
本発明は、上述した点に鑑み、車両用空調装置に適用可能な蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に関し、冷凍サイクル装置の運転により生じる騒音を適切に低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の冷凍サイクル装置は、
空調装置に適用される冷凍サイクル装置（１０）であって、
冷媒を圧縮して吐出する電動圧縮機（１１）と、
電動圧縮機から吐出された高圧冷媒を熱源として、加熱対象流体を加熱する加熱用熱交換器（１２、１６）と、
加熱用熱交換器から流出した冷媒を減圧させる減圧装置（１５ａ、１５ｂ）と、
減圧装置にて減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（１６、１８）と、
電動圧縮機の回転数を制御する回転数制御部（４０ａ）と、を有し、
回転数制御部は、減圧装置の出口側から圧縮機の吸入口へ至る範囲の冷媒の低圧側冷媒圧力（Ｐｓ）に対する圧縮機の吐出口側から減圧装置の入口側へ至る範囲の冷媒の高圧側冷媒圧力（Ｐｃ）の圧力比（Ｐｃ／Ｐｓ）の増加に伴って、電動圧縮機における回転数の上限値（ＮｃＵＬ）を低下させる。
【００１０】
この冷凍サイクル装置によれば、サイクルにおける高圧側冷媒圧力に加えて、低圧側冷媒圧力を用いた圧力比を用いることにより、冷凍サイクル装置における運転状況を適切に判断することができる。更に、この冷凍サイクル装置では、圧力比の増加に伴って、電動圧縮機における回転数の上限値を低下させる為、冷凍サイクル装置における運転状況に応じて、電動圧縮機の作動に起因する騒音を適切に低減することができる。
【００１１】
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、後述する実施態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。
【図２】第１実施形態に係る車両用空調装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る車両用空調装置の制御処理のフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係る車両用空調装置の制御処理の内、運転モードを決定するサブルーチンのフローチャートである。
【図５】第１実施形態の各運転モードにおける各種空調制御機器の作動状態を示す図表である。
【図６】高圧側冷媒圧力、圧力比、圧縮機回転数と騒音レベルの関係を示すグラフである。
【図７】圧縮機回転数と許容騒音レベルと圧力比との関係を示すグラフである。
【図８】第１実施形態に係る圧縮機の回転数上限値を決定する為のサブルーチンのフローチャートである。
【図９】第１実施形態における圧縮機の回転数上限値を決定する為の制御特性図である。
【図１０】第１実施形態における着霜進行中における圧力比、回転数上限値及び騒音レベルの推移を示す説明図である。
【図１１】第２実施形態に係る圧縮機の回転数上限値を決定する為のサブルーチンのフローチャートである。
【図１２】第２実施形態に係る圧縮機の回転数上限値を決定する為の制御特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。この実施形態では、本発明の冷凍サイクル装置を、車両用空調装置１に適用している。尚、各実施形態相互において、互いに同一若しくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１４】
（第１実施形態）
第１実施形態に係る冷凍サイクル装置１０は、自動車に搭載される車両用空調装置１に適用されている。この冷凍サイクル装置１０は、車両用空調装置１において、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気を冷却或いは加熱する機能を果たす。従って、第１実施形態における加熱対象流体は、送風空気である。
【００１５】
更に、冷凍サイクル装置１０は、暖房モードの冷媒回路、冷房モードの冷媒回路及び除霜モードの冷媒回路を切り替え可能に構成されている。ここで、車両用空調装置１において、暖房モードは、送風空気を加熱して車室内へ吹き出す運転モードである。又、冷房モードは、送風空気を冷却して車室内へ吹き出す運転モードである。そして、除霜モードは、冷凍サイクル装置１０を構成する熱交換器（例えば、室外熱交換器１６）に着霜した霜を除霜する際の運転モードである。
【００１６】
尚、図１では、暖房モードの冷媒回路における冷媒の流れを黒塗り矢印で示し、冷房モードの冷媒回路における冷媒の流れを白抜き矢印で示している。又、除霜モードの冷媒回路における冷媒の流れを横線ハッチング付き矢印で示している。
【００１７】
この冷凍サイクル装置１０では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、高圧側冷媒圧力Ｐｃが冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）や自然冷媒（例えば、Ｒ７４４）等を採用してもよい。更に、冷媒には圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。
【００１８】
図１に示すように、冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１、第１膨張弁１５ａ、第２膨張弁１５ｂ、室外熱交換器１６、逆止弁１７、室内蒸発器１８、蒸発圧力調整弁１９、アキュムレータ２０、第１開閉弁２１、第２開閉弁２２を有している。
【００１９】
圧縮機１１は、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る。圧縮機１１は、車両ボンネット内に配置されている。圧縮機１１は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて駆動する電動圧縮機として構成されている。この圧縮機構としては、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用することができる。
【００２０】
圧縮機１１を構成する電動モータは、後述する空調制御装置４０から出力される制御信号によって、その作動（回転数）が制御される。この電動モータとしては、交流モータ、直流モータの何れの形式を採用してもよい。そして、空調制御装置４０が電動モータの回転数を制御することによって、圧縮機構の冷媒吐出能力が変更される。従って、電動モータが圧縮機構の吐出能力変更部を構成している。
【００２１】
圧縮機１１の吐出口には、室内凝縮器１２の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器１２は、暖房モード時に、加熱用熱交換器として機能する。即ち、室内凝縮器１２は、暖房モード時に、圧縮機１１から吐出された高温高圧の吐出冷媒と後述する室内蒸発器１８を通過した送風空気とを熱交換させて送風空気を加熱する。室内凝縮器１２は、後述する室内空調ユニット３０のケーシング３１内に配置されている。
【００２２】
室内凝縮器１２の冷媒出口には、第１三方継手１３ａの１つの流入出口側が接続されている。第１三方継手１３ａのような三方継手は、冷凍サイクル装置１０において、分岐部或いは合流部としての機能を果たす。
【００２３】
例えば、第１三方継手１３ａでは、３つの流入出口のうち１つが、室内凝縮器１２から流出した冷媒の流入口として用いられ、残りの２つが第１冷媒通路１４ａ、第２冷媒通路１４ｂへと流出させる為の流出口として用いられる。従って、第１三方継手１３ａは、１つの流入口から流入した冷媒の流れを分岐して２つの流出口から流出させる分岐部としての機能を果たす。これらの三方継手は、複数の配管を接合して形成してもよいし、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けて形成してもよい。
【００２４】
更に、冷凍サイクル装置１０は、後述するように、第２三方継手１３ｂ〜第４三方継手１３ｄを備えている。第２三方継手１３ｂ〜第４三方継手１３ｄの基本的構成は、第１三方継手１３ａと同様である。例えば、第４三方継手１３ｄでは、３つの流入出口のうち２つが流入口として用いられ、残りの１つが流出口として用いられる。従って、２つの流入口から流入した冷媒を合流させて１つの流出口から流出させる合流部として、第４三方継手１３ｄを機能させることができる。
【００２５】
そして、第１三方継手１３ａの別の流入出口には、第１冷媒通路１４ａが接続されている。第１冷媒通路１４ａは、室内凝縮器１２から流出した冷媒を、室外熱交換器１６の冷媒入口側へ導く。
【００２６】
又、第１三方継手１３ａのさらに別の流入出口には、第２冷媒通路１４ｂが接続されている。第２冷媒通路１４ｂは、室内凝縮器１２から流出した冷媒を、後述する第３冷媒通路１４ｃに配置された第２膨張弁１５ｂの入口側（具体的には、第３三方継手１３ｃの１つの流入出口）へ導く。
【００２７】
第１冷媒通路１４ａには、第１膨張弁１５ａが配置されている。第１膨張弁１５ａは、暖房モード時及び除霜モード時に、室内凝縮器１２から流出した冷媒を減圧させる。第１膨張弁１５ａは、本発明における減圧装置として機能する。第１膨張弁１５ａは、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、この弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータからなる電動アクチュエータとを有する可変絞り機構である。
【００２８】
更に、第１膨張弁１５ａは、絞り開度を全開にすることによって、冷媒減圧作用を殆ど発揮することなく単なる冷媒通路として機能する全開機能付きの可変絞り機構として構成されている。第１膨張弁１５ａは、空調制御装置４０から出力される制御信号（制御パルス）によって、その作動が制御される。
【００２９】
第１膨張弁１５ａの出口側には、室外熱交換器１６の冷媒入口側が接続されており、室外熱交換器１６は、車両ボンネット内の車両前方側に配置されている。室外熱交換器１６は、第１膨張弁１５ａから流出した冷媒と図示しない送風ファンから送風された車室外空気（外気）とを熱交換させるものである。送風ファンは、空調制御装置４０から出力される制御電圧によって回転数（送風能力）が制御される電動送風機である。
【００３０】
具体的には、室外熱交換器１６は、暖房モード時においては、外気から吸熱する吸熱器として機能する。冷房モード時においては、室外熱交換器１６は、外気へ放熱する放熱器として機能する。
【００３１】
室外熱交換器１６の冷媒出口側には、第２三方継手１３ｂの１つの流入出口が接続されている。第２三方継手１３ｂの別の流入出口には、第３冷媒通路１４ｃが接続されている。第３冷媒通路１４ｃは、室外熱交換器１６から流出した冷媒を、室内蒸発器１８の冷媒入口側へ導く。
【００３２】
又、第２三方継手１３ｂのさらに別の流入出口には、第４冷媒通路１４ｄが接続されている。第４冷媒通路１４ｄは、室外熱交換器１６から流出した冷媒を、後述するアキュムレータ２０の入口側（具体的には、第４三方継手１３ｄの１つの流入出口）へ導く。
【００３３】
第３冷媒通路１４ｃには、逆止弁１７、第３三方継手１３ｃ、第２膨張弁１５ｂが、冷媒流れに対してこの順に配置されている。逆止弁１７は、冷媒が第２三方継手１３ｂ側から室内蒸発器１８側へ流れることのみを許容するものである。第３三方継手１３ｃには、上述した第２冷媒通路１４ｂが接続されている。
【００３４】
第２膨張弁１５ｂは、室外熱交換器１６から流出して室内蒸発器１８へ流入する冷媒を減圧させる。第２膨張弁１５ｂは、本発明における減圧装置として機能する。第２膨張弁１５ｂの基本的構成は、第１膨張弁１５ａと同様である。更に、第２膨張弁１５ｂは、絞り開度を全閉した際にこの冷媒通路を閉塞する全閉機能付きの可変絞り機構で構成されている。
【００３５】
従って、第１実施形態に係る冷凍サイクル装置１０では、第２膨張弁１５ｂを全閉として第３冷媒通路１４ｃを閉じることによって、冷媒回路を切り替えることができる。換言すると、第２膨張弁１５ｂは、冷媒減圧装置としての機能を果たすと共に、サイクルを循環する冷媒の冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置としての機能を兼ね備えている。
【００３６】
室内蒸発器１８は、冷房モード時に冷却用熱交換器として機能する。即ち、室内蒸発器１８は、冷房モード時に、第２膨張弁１５ｂから流出した冷媒と室内凝縮器１２通過前の送風空気とを熱交換させる。室内蒸発器１８では、第２膨張弁１５ｂにて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって送風空気を冷却する。室内蒸発器１８は、室内空調ユニット３０のケーシング３１内のうち、室内凝縮器１２の送風空気流れ上流側に配置されている。
【００３７】
室内蒸発器１８の冷媒出口には、蒸発圧力調整弁１９の流入口側が接続されている。蒸発圧力調整弁１９は、室内蒸発器１８の着霜（フロスト）を抑制するために、室内蒸発器１８における冷媒蒸発圧力を着霜抑制圧力以上に調整する機能を果たす。換言すると、蒸発圧力調整弁１９は、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度を予め定められた着霜抑制温度以上に調整する機能を果たす。
【００３８】
図１に示すように、蒸発圧力調整弁１９の出口側には、第４三方継手１３ｄが接続されている。又、上述したように、第４三方継手１３ｄにおける他の流入出口には、第４冷媒通路１４ｄが接続されている。そして、第４三方継手１３ｄのさらに別の流入出口には、アキュムレータ２０の入口側が接続されている。
【００３９】
アキュムレータ２０は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離器である。アキュムレータ２０の気相冷媒出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。従って、アキュムレータ２０は、圧縮機１１に液相冷媒が吸入されることを抑制し、圧縮機１１における液圧縮を防止する機能を果たす。
【００４０】
又、第２三方継手１３ｂと第４三方継手１３ｄとを接続する第４冷媒通路１４ｄには、第１開閉弁２１が配置されている。第１開閉弁２１は、電磁弁によって構成されており、第４冷媒通路１４ｄを開閉することによって冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置として機能する。第１開閉弁２１は、空調制御装置４０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００４１】
同様に、第１三方継手１３ａと第３三方継手１３ｃとを接続する第２冷媒通路１４ｂには、第２開閉弁２２が配置されている。第２開閉弁２２は、第１開閉弁２１と同様に、電磁弁によって構成されており、第２冷媒通路１４ｂを開閉することによって冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置として機能する。
【００４２】
次に、冷凍サイクル装置１０と共に車両用空調装置１を構成する室内空調ユニット３０について説明する。室内空調ユニット３０は、冷凍サイクル装置１０によって温度調整された送風空気を車室内へ吹き出すためのものである。この室内空調ユニット３０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いる。
【００４３】
図１に示すように、室内空調ユニット３０は、その外殻を形成するケーシング３１内に室内凝縮器１２、室内蒸発器１８、送風機３２等を収容することによって構成されている。ケーシング３１は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成するものである。ケーシング３１は、或る程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。
【００４４】
ケーシング３１内の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置３３が配置されている。内外気切替装置３３は、ケーシング３１内へ内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入する。
【００４５】
具体的には、内外気切替装置３３は、ケーシング３１内へ内気を導入させる内気導入口及び外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を連続的に変化させることができる。内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、空調制御装置４０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００４６】
そして、内外気切替装置３３の送風空気流れ下流側には、送風機（ブロワ）３２が配置されている。この送風機３２は、内外気切替装置３３を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する。送風機３２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る。送風機３２における遠心多翼ファンの回転数（送風量）は、空調制御装置４０から出力される制御電圧によって制御される。
【００４７】
送風機３２の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器１８及び室内凝縮器１２が、送風空気流れに対して、この順に配置されている。換言すると、室内蒸発器１８は、室内凝縮器１２よりも送風空気流れ上流側に配置されている。
【００４８】
又、ケーシング３１内には、冷風バイパス通路３５が形成されている。冷風バイパス通路３５は、室内蒸発器１８を通過した送風空気を、室内凝縮器１２を迂回させて下流側へ流す為の通路である。
【００４９】
室内蒸発器１８の送風空気流れ下流側であって、且つ、室内凝縮器１２の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア３４が配置されている。エアミックスドア３４は、室内蒸発器１８通過後の送風空気のうち室内凝縮器１２を通過させる風量割合を調整する際に用いられる。従って、車両用空調装置１は、冷風バイパス通路３５を全開開度とし、エアミックスドア３４により室内凝縮器１２へ向かう送風空気の流路を全閉することで、室内凝縮器１２における熱交換量を最小値にすることができる。
【００５０】
又、室内凝縮器１２の送風空気流れ下流側には、混合空間が設けられている。混合空間では、室内凝縮器１２にて加熱された送風空気と、冷風バイパス通路３５を通過して室内凝縮器１２にて加熱されていない送風空気とが混合される。更に、ケーシング３１の送風空気流れ最下流部には、複数の開口穴が配置されている。混合空間にて混合された送風空気（空調風）は、これらの開口穴を介して、空調対象空間である車室内へ吹き出される。
【００５１】
これらの開口穴としては、具体的に、フェイス開口穴、フット開口穴、デフロスタ開口穴（いずれも図示せず）が設けられている。フェイス開口穴は、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出す為の開口穴である。フット開口穴は、乗員の足元に向けて空調風を吹き出す為の開口穴である。デフロスタ開口穴は、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出す為の開口穴である。
【００５２】
更に、フェイス開口穴、フット開口穴及びデフロスタ開口穴の送風空気流れ下流側は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口及びデフロスタ吹出口（いずれも図示せず）に接続されている。従って、エアミックスドア３４が、室内凝縮器１２を通過させる風量と冷風バイパス通路３５を通過させる風量との風量割合を調整することによって、混合空間にて混合される空調風の温度が調整されて、各吹出口から車室内へ吹き出される空調風の温度が調整される。
【００５３】
つまり、エアミックスドア３４は、車室内へ送風される空調風の温度を調整する温度調整部としての機能を果たす。エアミックスドア３４は、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、空調制御装置４０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００５４】
又、フェイス開口穴、フット開口穴、及びデフロスタ開口穴の送風空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス開口穴の開口面積を調整するフェイスドア、フット開口穴の開口面積を調整するフットドア、デフロスタ開口穴の開口面積を調整するデフロスタドア（いずれも図示せず）が配置されている。
【００５５】
これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替ドアを構成する。フェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、それぞれリンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータに連結されており、連動して回転操作される。この電動アクチュエータも、空調制御装置４０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００５６】
吹出口モード切替ドアによって切り替えられる吹出口モードとしては、具体的に、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード等がある。
【００５７】
フェイスモードは、フェイス吹出口を全開にしてフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。バイレベルモードは、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。フットモードは、フット吹出口を全開にしてフット吹出口から車室内乗員の足元に向けて送風空気を吹き出す吹出口モードである。
【００５８】
更に、乗員が、操作パネル６０に設けられた吹出モード切替スイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタモードとすることもできる。デフロスタモードは、デフロスタ吹出口を全開してデフロスタ吹出口から車両フロント窓ガラス内面に空気を吹き出す吹出口モードである。
【００５９】
次に、車両用空調装置１の制御系について、図２を参照しつつ説明する。車両用空調装置１は、冷凍サイクル装置１０の構成機器や室内空調ユニット３０を制御する為の空調制御装置４０を有している。
【００６０】
空調制御装置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ている。そして、空調制御装置４０は、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、処理を行うことで、出力側に接続された圧縮機１１、第１膨張弁１５ａ、第２膨張弁１５ｂ、第１開閉弁２１、第２開閉弁２２、送風機３２、エアミックスドア３４等の空調制御機器の作動を制御する。
【００６１】
又、空調制御装置４０の入力側には、空調制御用のセンサ群の検出信号が入力される。図２に示すように、空調制御用のセンサ群には、内気温センサ５１、外気温センサ５２、日射センサ５３、吐出温度センサ５４、高圧側圧力センサ５５、蒸発器温度センサ５６、低圧側圧力センサ５７等が含まれる。
【００６２】
内気温センサ５１は、車室内温度（内気温）Ｔｒを検出する内気温検出部である。外気温センサ５２は、車室外温度（外気温）Ｔａｍを検出する外気温検出部である。日射センサ５３は、車室内へ照射される日射量Ａｓを検出する日射量検出部である。吐出温度センサ５４は、圧縮機１１吐出冷媒の吐出冷媒温度Ｔｄを検出する吐出温度検出部である。
【００６３】
高圧側圧力センサ５５は、室内凝縮器１２の出口側冷媒圧力（高圧側冷媒圧力）Ｐｃを検出する高圧側圧力検出部である。高圧側冷媒圧力Ｐｃは、暖房モードでは、圧縮機１１の吐出口側から第１膨張弁１５ａの入口側へ至る範囲の冷媒圧力となる。又、冷房モードでは、高圧側冷媒圧力Ｐｃは、圧縮機１１の吐出口側から第２膨張弁１５ｂの入口側へ至る範囲の冷媒圧力となる。そして、除霜モードでは、高圧側冷媒圧力Ｐｃは、圧縮機１１の吐出口側から第１膨張弁１５ａの入口側へ至る範囲の冷媒圧力となる。
【００６４】
尚、冷媒の凝縮圧力は凝縮温度で代用可能であることから、暖房モードでは、圧縮機１１の吐出口側から第１膨張弁１５ａの入口側へ至る範囲の冷媒温度、又、冷房モードでは、圧縮機１１の吐出口側から第２膨張弁１５ｂの入口側へ至る範囲の冷媒温度、そして、除霜モードでは、圧縮機１１の吐出口側から第１膨張弁１５ａの入口側へ至る範囲の冷媒温度を用いて、高圧側冷媒圧力Ｐｃを推定してもよい。
【００６５】
蒸発器温度センサ５６は、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度（蒸発器温度）Ｔｅを検出する蒸発器温度検出部である。蒸発器温度センサ５６は、室内蒸発器１８の熱交換フィン温度を検出している。ここで、蒸発器温度センサ５６として、室内蒸発器１８のその他の部位の温度を検出する温度検出部を採用してもよいし、室内蒸発器１８を流通する冷媒自体の温度を直接検出する温度検出部を採用してもよい。
【００６６】
低圧側圧力センサ５７は、冷凍サイクルの低圧側における冷媒圧力を検出する低圧側圧力検出部であり、圧縮機１１の吸入口側における冷媒圧力を低圧側冷媒圧力Ｐｓとして検出する。低圧側冷媒圧力Ｐｓは、暖房モードでは、第１膨張弁１５ａの出口側から圧縮機１１の吸入口側へ至る範囲の冷媒圧力となる。又、冷房モードでは、低圧側冷媒圧力Ｐｓは、第２膨張弁１５ｂの出口側から圧縮機１１の吸入口側へ至る範囲の冷媒圧力となる。そして、除霜モードでは、低圧側冷媒圧力Ｐｓは、第１膨張弁１５ａの出口側から圧縮機１１の吸入口側へ至る範囲の冷媒圧力となる。
【００６７】
尚、冷媒の蒸発圧力は蒸発温度で代用可能であることから、暖房モードでは、第１膨張弁１５ａの出口側から圧縮機１１の吸入口側へ至る範囲の冷冷媒温。又、冷房モードでは、第２膨張弁１５ｂの出口側から圧縮機１１の吸入口側へ至る範囲の冷媒温度、そして、除霜モードでは、第１膨張弁１５ａの出口側から圧縮機１１の吸入口側へ至る範囲の冷媒温度を用いて、低圧側冷媒圧力Ｐｓを推定してもよい。
【００６８】
更に、空調制御装置４０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６０が接続されている。従って、空調制御装置４０には、操作パネル６０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。
【００６９】
操作パネル６０に設けられた各種空調操作スイッチとしては、具体的に、オートスイッチ、冷房スイッチ（Ａ／Ｃスイッチ）、風量設定スイッチ、温度設定スイッチ、吹出モード切替スイッチ等が含まれる。
【００７０】
オートスイッチは、車両用空調装置１の自動制御運転を設定或いは解除する為の入力部である。冷房スイッチは、車室内の冷房を行うことを要求する為の入力部である。風量設定スイッチは、送風機３２の風量をマニュアル設定する為の入力部である。温度設定スイッチは、車室内の目標温度である車室内設定温度Ｔｓｅｔを設定する為の入力部である。吹出モード切替スイッチは、吹出モードをマニュアル設定する為の入力部である。
【００７１】
又、空調制御装置４０の入力側には、車両制御装置９０が接続されている。この車両制御装置９０は、車両用空調装置１が搭載された車両の走行に関する各種制御を担っており、走行速度センサ９１と接続されている。従って、空調制御装置４０は、車両制御装置９０を介して、走行速度センサ９１で検出された車両の走行速度を示す情報を取得することができる。
【００７２】
尚、空調制御装置４０は、その出力側に接続された各種空調制御機器を制御する制御部（換言すると、制御装置）が一体に構成されたものであるが、それぞれの空調制御機器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）が、それぞれの空調制御機器の作動を制御する制御部を構成している。
【００７３】
例えば、空調制御装置４０のうち、圧縮機１１の作動を制御する構成が回転数制御部４０ａを構成している。又、空調制御装置４０のうち、減圧装置である第１膨張弁１５ａ及び第２膨張弁１５ｂの作動を制御する構成が減圧制御部４０ｂを構成している。そして、空調制御装置４０のうち、冷媒回路切替装置である第１開閉弁２１、第２開閉弁２２等の作動を制御する構成が冷媒回路制御部４０ｃを構成している。
【００７４】
もちろん、回転数制御部４０ａ、減圧制御部４０ｂ、冷媒回路制御部４０ｃ等を空調制御装置４０に対して別体の制御部で構成してもよい。
【００７５】
次に、第１実施形態に係る車両用空調装置１の作動について、図３〜図５を用いて説明する。上述したように、車両用空調装置１では、暖房モード、冷房モード及び除霜モードの運転を切り替えることができる。そして、これらの各運転モードの切り替えは、予め空調制御装置４０のＲＯＭに記憶された空調制御プログラムが実行されることによって行われる。
【００７６】
図３は、この空調制御プログラムのメインルーチンとしての制御処理を示すフローチャートである。このメインルーチンの制御処理は、操作パネル６０のオートスイッチが投入（ＯＮ）された際に実行される。尚、図３〜図５に示すフローチャートの各制御ステップは、空調制御装置４０が有する各種の機能実現部を構成している。
【００７７】
先ず、図３に示すように、ステップＳ１では、車両用空調装置１におけるイニシャライズが行われる。具体的には、空調制御装置４０の記憶回路によって構成されるフラグ、タイマ等の初期化、及び上述した各種電動アクチュエータを構成するステッピングモータの初期位置合わせ等がイニシャライズとして行われる。
【００７８】
尚、ステップＳ１のイニシャライズでは、フラグや演算値のうち、前回の車両用空調装置の停止時や車両システム終了時に記憶された値が読み出されるものもある。
【００７９】
次に、ステップＳ２では、空調制御用のセンサ群（例えば、内気温センサ５１〜低圧側圧力センサ５７）等の検出信号及び操作パネル６０の操作信号等を読み込む。この時、車両制御装置９０を介して、走行速度センサ９１で検出された車両の走行速度に関する情報が読み込まれる。
【００８０】
続くステップＳ３では、ステップＳ２にて読み込まれた検出信号及び操作信号に基づいて、車室内へ吹き出す送風空気の目標温度である目標吹出温度ＴＡＯを算出する。
【００８１】
具体的には、目標吹出温度ＴＡＯは、以下数式Ｆ１によって算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ａｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
なお、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度、Ｔｒは内気温センサ５１によって検出された車室内温度（内気温）、Ｔａｍは外気温センサ５２によって検出された外気温、Ａｓは日射センサ５３によって検出された日射量である。Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。
【００８２】
次に、ステップＳ４では、運転モードの決定がなされる。具体的には、ステップＳ４では、空調制御装置４０によって、図４に示すサブルーチンが実行される。先ず、ステップＳ４１では、室外熱交換器１６を除霜する為の除霜運転が必要であるか否かが判定される。
【００８３】
この判定では、例えば、外気温Ｔａｍが０℃以下となっており、更に、外気温Ｔａｍから室外熱交換器１６の温度を減算した値が予め定めた基準温度差以上となっている場合に、室外熱交換器１６に着霜が生じ、除霜運転の必要があると判定する。除霜運転の必要があると判定された場合、ステップＳ４２へ進む。一方、除霜運転の必要がないと判定された場合、ステップＳ４３に処理を進める。
【００８４】
ステップＳ４２では、運転モードが除霜モードに決定される。従って、ステップＳ４２を実行することで、空調制御装置４０は、本発明の除霜制御部として機能する。決定された運転モードを示す情報が空調制御装置４０のＲＡＭに書き込まれた後、ステップＳ５へ進む。
【００８５】
そして、ステップＳ４３では、操作パネル６０の冷房スイッチが投入されているか否かが判定される。ステップＳ４３にて冷房スイッチが投入されている（ＯＮになっている）と判定された際には、ステップＳ４４へ進む。ステップＳ４４では、運転モードが冷房モードに決定される。決定された運転モードを示す情報が空調制御装置４０のＲＡＭに書き込まれた後、ステップＳ５へ進む。
【００８６】
一方、ステップＳ４３にて冷房スイッチが投入されていない（ＯＦＦになっている）と判定された際には、ステップＳ４５へ進む。ステップＳ４４では、運転モードが暖房モードに決定される。決定された運転モードを示す情報が空調制御装置４０のＲＡＭに書き込まれた後、ステップＳ５へ進む。
【００８７】
再び図３を参照しつつ、空調制御プログラムのメインルーチンにおけるステップＳ５以後の処理内容について説明する。ステップＳ５では、ステップＳ４で決定された運転モードに応じて、各種制御対象機器の作動状態が決定される。より具体的には、ステップＳ５では、図５の図表に示すように、第１開閉弁２１、第２開閉弁２２の開閉状態、エアミックスドア３４の開度、第１膨張弁１５ａ、第２膨張弁１５ｂの絞り開度、送風機３２の作動状態等が決定される。
【００８８】
更に、ステップＳ５では、図５の図表には記載していないものの、圧縮機１１の冷媒吐出能力（即ち、圧縮機１１の回転数）、内外気切替装置３３の作動状態、吹出口モード切替ドアの作動状態（即ち、吹出口モード）等も決定される。
【００８９】
このステップＳ５で圧縮機１１の回転数を決定する際には、これに先立って、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬが決定される。具体的には、空調制御装置４０によって、図５に示すサブルーチンが実行される。この点については、後に図面を参照しつつ詳細に説明する。そして、ステップＳ５では、決定された回転数上限値ＮｃＵＬを超えないように、圧縮機１１の回転数Ｎｃが決定される。
【００９０】
そして、ステップＳ６では、ステップＳ５にて決定された各種空調制御機器の作動状態が得られるように、空調制御装置４０から各種空調制御機器に対して、制御信号或いは制御電圧が出力される。続くステップＳ７では、制御周期τの間待機し、制御周期τの経過を判定するとステップＳ２へ戻る。
【００９１】
この車両用空調装置１では、上記の如く、運転モードが決定されて、各運転モードでの運転を実行する。以下に各運転モードにおける作動を説明する。
【００９２】
（ａ）暖房モード
暖房モードでは、図５の図表に示すように、空調制御装置４０が、第１開閉弁２１を開き、第２開閉弁２２を閉じる。又、第１膨張弁１５ａについては、減圧作用を発揮する絞り状態とし、第２膨張弁１５ｂについては全閉状態とする。
【００９３】
これにより、暖房モードでは、図１の黒塗り矢印に示すように、圧縮機１１→室内凝縮器１２→第１膨張弁１５ａ→室外熱交換器１６→（第１開閉弁２１→）アキュムレータ２０→圧縮機１１の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
【００９４】
更に、この冷媒回路の構成で、上述のステップＳ５にて説明したように、空調制御装置４０が、暖房モード時における各種空調制御機器の作動状態（各種空調制御機器へ出力する制御信号）を決定する。
【００９５】
例えば、圧縮機１１の電動モータへ出力される制御信号については、以下のように決定される。まず、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置４０に記憶された制御マップを参照して、室内凝縮器１２における目標凝縮圧力ＰＣＯを決定する。この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、目標凝縮圧力ＰＣＯが上昇するように決定する。
【００９６】
そして、目標凝縮圧力ＰＣＯと高圧側圧力センサ５５によって検出された高圧側冷媒圧力Ｐｃとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いて高圧側冷媒圧力Ｐｃが目標凝縮圧力ＰＣＯに近づくように、圧縮機１１の電動モータに出力される制御信号が決定される。この時、圧縮機１１へ出力される制御信号は、圧縮機１１の回転数Ｎｃが図５等に示すサブルーチンで決定された圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬを超えないように、フィードバック制御手法を用いて適宜補正される。
【００９７】
又、エアミックスドア駆動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、エアミックスドア３４が冷風バイパス通路３５を全閉とし、室内蒸発器１８通過後の送風空気の全流量が室内凝縮器１２側の空気通路を通過するように決定される。
【００９８】
第１膨張弁１５ａへ出力される制御信号については、第１膨張弁１５ａへ流入する冷媒の過冷却度が、目標過冷却度に近づくように決定される。目標過冷却度は、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が極大値となるように決定された値である。
【００９９】
又、送風機３２の電動モータへ出力される制御電圧については、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置４０に記憶された制御マップを参照して決定される。この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの極低温域（最大冷房域）及び極高温域（最大暖房域）で、送風量を最大風量とする。
【０１００】
更に、目標吹出温度ＴＡＯが極低温域から中間温度域へ向かって上昇するに伴って、送風量を減少させ、目標吹出温度ＴＡＯが極高温域から中間温度域へ向かって低下するに伴って、送風量を減少させる。そして、目標吹出温度ＴＡＯが中間温度域となっている際には、送風量を最小風量とする。
【０１０１】
又、内外気切替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に基づいて、予め空調制御装置４０に記憶された制御マップを参照して決定される。この制御マップでは、基本的に外気を導入する外気モードに決定される。そして、目標吹出温度ＴＡＯが極高温域となって高い暖房性能を得たい場合には、内気を導入する内気モードに決定される。
【０１０２】
又、吹出口モードドア駆動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に基づいて、予め空調制御装置４０に記憶された制御マップを参照して決定される。この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯが高温域から低温域へと下降するに伴って、吹出口モードをフットモード→バイレベルモード→フェイスモードの順で切り替える。
【０１０３】
従って、暖房モード時の冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が室内凝縮器１２に流入する。室内凝縮器１２に流入した冷媒は、エアミックスドア３４が室内凝縮器１２側の空気通路を開いているので、送風機３２から送風されて室内蒸発器１８を通過した送風空気と熱交換して放熱する。これにより、送風空気が加熱される。
【０１０４】
室内凝縮器１２から流出した冷媒は、第２開閉弁２２が閉じているので、第１三方継手１３ａから第１冷媒通路１４ａ側へ流出し、第１膨張弁１５ａにて低圧冷媒となるまで減圧される。そして、第１膨張弁１５ａにて減圧された低圧冷媒は、室外熱交換器１６へ流入して、送風ファンから送風された外気から吸熱する。
【０１０５】
室外熱交換器１６から流出した冷媒は、第１開閉弁２１が開き、第２膨張弁１５ｂが全閉状態となっているので、第２三方継手１３ｂから第４冷媒通路１４ｄ側へ流出し、第４三方継手１３ｄを介してアキュムレータ２０へ流入して気液分離される。そして、アキュムレータ２０にて分離された気相冷媒が圧縮機１１の吸入側から吸入されて再び圧縮機１１にて圧縮される。
【０１０６】
以上の如く、暖房モードでは、室内凝縮器１２にて加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことができる為、車室内の暖房を行うことができる。
【０１０７】
（ｂ）冷房モード
冷房モードでは、図５の図表に示すように、空調制御装置４０は、第１開閉弁２１及び第２開閉弁２２を閉じる。又、空調制御装置４０は、第１膨張弁１５ａを全開状態とし、第２膨張弁１５ｂを絞り状態とする。
【０１０８】
これにより、冷房モードでは、図１の白抜き矢印に示すように、圧縮機１１→室内凝縮器１２→（第１膨張弁１５ａ→）室外熱交換器１６→（逆止弁１７→）第２膨張弁１５ｂ→室内蒸発器１８→蒸発圧力調整弁１９→アキュムレータ２０→圧縮機１１の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
【０１０９】
更に、この冷媒回路の構成で、上述のステップＳ５にて説明したように、空調制御装置４０が、冷房モード時における各種空調制御機器の作動状態を決定する。
【０１１０】
例えば、圧縮機１１の電動モータへ出力される制御信号については、以下のように決定される。まず、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置４０に記憶された制御マップを参照して、室内蒸発器１８における目標蒸発温度ＴＥＯを決定する。この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの低下に伴って、目標蒸発温度ＴＥＯを低下させるように決定する。更に、目標蒸発温度ＴＥＯには、室内蒸発器１８の着霜を抑制するために下限値（例えば、２℃）が設けられている。
【０１１１】
そして、目標蒸発温度ＴＥＯと蒸発器温度センサ５６によって検出された冷媒蒸発温度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冷媒蒸発温度Ｔｅが目標蒸発温度ＴＥＯに近づくように、圧縮機１１に出力される制御信号が決定される。この時、圧縮機１１へ出力される制御信号は、圧縮機１１の回転数Ｎｃが後述するサブルーチンで決定される圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬを超えないように、フィードバック制御手法を用いて適宜補正される。
【０１１２】
又、エアミックスドア３４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、エアミックスドア３４が冷風バイパス通路３５を全開とし、室内蒸発器１８通過後の送風空気の全流量が冷風バイパス通路３５を通過するように決定される。冷房モードでは、送風空気温度ＴＡＶが目標吹出温度ＴＡＯに近づくようにエアミックスドア３４の開度を制御してもよい。
【０１１３】
又、第２膨張弁１５ｂへ出力される制御信号については、第２膨張弁１５ｂへ流入する冷媒の過冷却度が、目標過冷却度に近づくように決定される。目標過冷却度は、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が極大値となるように決定された値である。
【０１１４】
又、送風機３２の電動モータへ出力される制御電圧、内外気切替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、暖房モードと同様に決定される。吹出口モードドア駆動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も、暖房モードと同様に決定される。
【０１１５】
従って、冷房モード時の冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が室内凝縮器１２に流入する。この際、エアミックスドア３４が室内凝縮器１２側の空気通路を全閉としているので、室内凝縮器１２に流入した冷媒は、殆ど送風空気と熱交換することなく、室内凝縮器１２から流出する。
【０１１６】
室内凝縮器１２から流出した冷媒は、第２開閉弁２２が閉じているので、第１三方継手１３ａから第１冷媒通路１４ａ側へ流出し、第１膨張弁１５ａに流入する。この際、第１膨張弁１５ａが全開状態となっているので、室内凝縮器１２から流出した冷媒は、第１膨張弁１５ａにて減圧されることなく、室外熱交換器１６に流入する。
【０１１７】
室外熱交換器１６に流入した冷媒は、室外熱交換器１６にて送風ファンから送風された外気へ放熱する。室外熱交換器１６から流出した冷媒は、第１開閉弁２１が閉じているので、第２三方継手１３ｂを介して第３冷媒通路１４ｃ側へ流入し、第２膨張弁１５ｂにて低圧冷媒となるまで減圧される。
【０１１８】
第２膨張弁１５ｂにて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器１８へ流入し、送風機３２から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却される。室内蒸発器１８から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁１９を介してアキュムレータ２０へ流入して気液分離される。そして、アキュムレータ２０にて分離された気相冷媒が圧縮機１１の吸入側から吸入されて再び圧縮機１１にて圧縮される。
【０１１９】
以上の如く、冷房モードでは、室内蒸発器１８にて冷却された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の冷房を行うことができる。従って、車両用空調装置１によれば、暖房モード、冷房モードの運転を切り替えることによって、車室内の適切な空調を実現できる。
【０１２０】
（ｃ）除霜モード
除霜モードでは、図５の図表に示すように、空調制御装置４０が、第１開閉弁２１を開き、第２開閉弁２２を閉じる。又、第１膨張弁１５ａについては、減圧作用を発揮する絞り状態とし、第２膨張弁１５ｂについては全閉状態とする。
【０１２１】
これにより、除霜モードでは、図１における横線ハッチング付き矢印に示すように、圧縮機１１→室内凝縮器１２→第１膨張弁１５ａ→室外熱交換器１６→（第１開閉弁２１→）アキュムレータ２０→圧縮機１１の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルとして、ホットガスサイクルが構成される。
【０１２２】
更に、この冷媒回路の構成で、上述のステップＳ５にて説明したように、空調制御装置４０が、除霜モード時における各種空調制御機器の作動状態（各種空調制御機器へ出力する制御信号）を決定する。
【０１２３】
例えば、圧縮機１１の電動モータへ出力される制御信号については、予め定められた冷媒吐出能力を発揮させる為に、圧縮機１１の電動モータに出力される制御信号が所定の回転数Ｎｃとなるように決定される。
【０１２４】
又、エアミックスドア駆動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、エアミックスドア３４が冷風バイパス通路３５を全開とし、室内蒸発器１８通過後の送風空気の全流量が冷風バイパス通路３５を通過するように決定される。そして、送風機３２の電動モータへ出力される制御信号については、送風機３２による送風運転の停止を示す制御信号に決定される。従って、除霜モードでは、室内凝縮器１２で冷媒の熱交換がなされることはない。
【０１２５】
そして、第１膨張弁１５ａへ出力される制御信号については、除霜モードでは、第１膨張弁１５ａの開度は、暖房モード時の開度よりも大きくなるように決定される。
【０１２６】
従って、除霜モード時の冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が室内凝縮器１２に流入する。この時、エアミックスドア３４が室内凝縮器１２側の空気通路を全閉しており、送風機３２の運転も停止されているので、室内凝縮器１２に流入した冷媒は、送風機３２から送風されて室内蒸発器１８を通過した送風空気と熱交換することはない。
【０１２７】
従って、この冷媒は、高温高圧のホットガスの状態で室内凝縮器１２から流出する。そして、過熱状態の冷媒は、第２開閉弁２２が閉じているので、第１三方継手１３ａから第１冷媒通路１４ａ側へ流出し、第１膨張弁１５ａに至る。第１膨張弁１５ａに流入すると、過熱状態の冷媒は低圧冷媒となるまで減圧される。
【０１２８】
そして、第１膨張弁１５ａにて減圧された低圧冷媒は、過熱状態のまま、着霜している室外熱交換器１６へ流入する。従って、室外熱交換器１６における霜は、過熱状態の冷媒の熱によって溶けて取り除かれる。
【０１２９】
その後、室外熱交換器１６から流出した冷媒は、第１開閉弁２１が開き、第２膨張弁１５ｂが全閉状態となっているので、第２三方継手１３ｂから第４冷媒通路１４ｄ側へ流出し、第４三方継手１３ｄを介してアキュムレータ２０へ流入して気液分離される。アキュムレータ２０にて分離された気相冷媒は、圧縮機１１の吸入側から吸入されて再び圧縮機１１にて圧縮される。
【０１３０】
以上の如く、除霜モードでは、過熱状態の冷媒を、室外熱交換器１６を含むサイクルで循環させることができるので、室外熱交換器１６に着霜した霜を除去することができる。
【０１３１】
このように、第１実施形態に係る車両用空調装置１では、冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１により冷媒を循環させることで、冷房運転、暖房運転及び、除霜運転を行っている。当該冷凍サイクル装置１０において、何れの運転モードでも、圧縮機１１が作動される為、冷凍サイクル装置１０の運転により生じる騒音の主たるものとして、圧縮機１１の作動音が挙げられる。そして、圧縮機１１の作動状態を示す指標としては、圧縮機１１の冷媒吐出能力を示す回転数Ｎｃが挙げられる。
【０１３２】
又、当該冷凍サイクル装置１０において、運転モード等を含む運転状況の相違を示す指標としては、高圧側圧力センサ５５により検出される高圧側冷媒圧力Ｐｃや、低圧側圧力センサ５７により検出される低圧側冷媒圧力Ｐｓが挙げられる。
【０１３３】
本発明においては、高圧側冷媒圧力Ｐｃと低圧側冷媒圧力Ｐｓの両者を勘案する為に、運転状況を示す指標の一例として圧力比を用いる。第１実施形態における圧力比は、低圧側冷媒圧力Ｐｓに対する高圧側冷媒圧力Ｐｃの比として定義され、Ｐｃ／Ｐｓとして表現される。
【０１３４】
これらの点を踏まえて、冷凍サイクル装置１０の運転に伴う騒音レベルＬと、圧縮機１１の作動状況及び冷凍サイクル装置１０の運転状況との関係について、図６、図７を参照して説明する。
【０１３５】
図６に示すグラフは、冷凍サイクル装置１０における複数の運転状況毎に、冷凍サイクル装置１０の運転に伴う騒音レベルＬと、圧縮機１１の回転数Ｎｃとの関係を示している。図６における騒音レベルＬａは、或る高圧側冷媒圧力Ｐｃで、且つ、或る圧力比（以下、標準圧力比）という運転状況における騒音レベルＬを示す。
【０１３６】
そして、騒音レベルＬｂは、騒音レベルＬａよりも低い高圧側冷媒圧力Ｐｃで、且つ、標準圧力比である運転状況における騒音レベルＬを示している。騒音レベルＬｃは、騒音レベルＬａよりも高い高圧側冷媒圧力Ｐｃで、且つ、標準圧力比である運転状況における騒音レベルＬを示している。
【０１３７】
即ち、騒音レベルＬａ〜騒音レベルＬｃは、一定の圧力比（即ち、標準圧力比）で高圧側冷媒圧力Ｐｃが相違する運転状況において、高圧側冷媒圧力Ｐｃの大きさが騒音レベルＬに及ぼす影響を示している。
【０１３８】
更に、図６に示すグラフには、騒音レベルＬａＨと、騒音レベルＬａＬが記載されている。この騒音レベルＬａＨは、騒音レベルＬａと同じ高圧側冷媒圧力Ｐｃであり、且つ、圧力比が標準圧力比よりも大きい運転状況における騒音レベルＬを示している。そして、騒音レベルＬａＬは、騒音レベルＬａと同じ高圧側冷媒圧力Ｐｃであり、且つ、圧力比が標準圧力比よりも小さい運転状況における騒音レベルＬを示している。
【０１３９】
即ち、騒音レベルＬａＨ、騒音レベルＬａ、騒音レベルＬａＬは、一定の高圧側冷媒圧力Ｐｃで圧力比が相違する運転状況において、圧力比の大きさが騒音レベルＬに及ぼす影響を示している。
【０１４０】
図６に示すように、騒音レベルＬａ〜騒音レベルＬｃ、騒音レベルＬａＨ、騒音レベルＬａＬの何れについても、圧縮機１１の回転数Ｎｃが増大する程、騒音レベルＬも上昇している。
【０１４１】
ここで、騒音レベルＬａ、騒音レベルＬｂ、騒音レベルＬｃに着目すると、圧縮機１１の回転数Ｎｃの増大に対する騒音レベルＬの増大に関する傾きはほぼ同様であり、高圧側冷媒圧力Ｐｃが高い程、高い騒音レベルＬで推移している。
【０１４２】
そして、騒音レベルＬａ、騒音レベルＬａＨ、騒音レベルＬａＬに着目すると、圧縮機１１の回転数Ｎｃの増大に対する騒音レベルＬの増大に関する傾きが、これらの間で相違していることがわかる。具体的には、圧力比が大きい騒音レベルＬａＨの傾きが騒音レベルＬａの傾きよりも大きく、圧力比の小さな騒音レベルＬａＬの傾きは騒音レベルＬａの傾きよりも小さい。
【０１４３】
即ち、高圧側冷媒圧力Ｐｃが同じ条件であれば、圧力比の大きさは、圧縮機１１の回転数Ｎｃが騒音レベルＬに及ぼす影響の大きさに対応しており、圧縮機１１の回転数が小さい程、高圧側冷媒圧力Ｐｃに対応する或る騒音レベルに収束する傾向を示している。
【０１４４】
これらの傾向を踏まえて、乗員に許容される騒音レベルＬとしての許容騒音レベルＰＬとの関係について検討する。図６に示すように、騒音レベルＬａの場合、圧縮機１１の回転数Ｎｃが或る回転数Ｎｃａとなった時点で、許容騒音レベルＰＬに至る。
【０１４５】
そして、騒音レベルＬａよりも高圧側冷媒圧力Ｐｃが低い騒音レベルＬｂの場合、回転数Ｎｃａよりも高い回転数Ｎｃｂとなるまで、許容騒音レベルＰＬに到達しない。又、騒音レベルＬａよりも高圧側冷媒圧力Ｐｃが高い騒音レベルＬｃの場合は、回転数Ｎｃａよりも低い回転数Ｎｃｃで許容騒音レベルＰＬに至ってしまう。
【０１４６】
又、騒音レベルＬａを基準として、圧力比が高い騒音レベルＬａＨの場合、圧縮機１１の回転数Ｎｃが回転数Ｎｃａよりも低い回転数ＮｃａＨになった時点で、許容騒音レベルＰＬに到達してしまう。一方、圧力比が低い騒音レベルＬａＬの場合、圧縮機１１の回転数Ｎｃが回転数Ｎｃａよりも高い回転数ＮｃａＬになるまで、許容騒音レベルＰＬに到達しない。
【０１４７】
ここで、許容騒音レベルＰＬ以下に騒音レベルＬを抑える為に、高圧側冷媒圧力Ｐｃのみで圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬを設定する場合について検討する。例えば、高圧側冷媒圧力Ｐｃが騒音レベルＬａに係る或る高圧側冷媒圧力Ｐｃであれば、図６に示す回転数Ｎｃａが回転数上限値ＮｃＵＬとして設定される。
【０１４８】
この場合、圧力比が騒音レベルＬａと同じであれば、圧縮機１１の回転数Ｎｃは、回転数上限値ＮｃＵＬである回転数Ｎｃａを上回ることはない為、騒音レベルＬが許容騒音レベルＰＬを超えることはない。
【０１４９】
回転数上限値ＮｃＵＬとして回転数Ｎｃａが設定されている状態で、高圧側冷媒圧力Ｐｃは同じであるが圧力比が高い運転がなされた場合について検討する。図６の騒音レベルＬａＨに示すように、回転数上限値ＮｃＵＬである回転数Ｎｃａまで、圧縮機１１の回転数Ｎｃを上げてしまうと、騒音レベルＬａは許容騒音レベルＰＬを超えてしまう。即ち、高圧側冷媒圧力Ｐｃの大きさのみを用いて圧縮機１１の騒音を抑制したとしても、許容騒音レベルＰＬを超えてしまい、乗員に騒音として認識されてしまう。
【０１５０】
次に、高圧側冷媒圧力Ｐｃは同じであるが圧力比が低い運転がなされた場合について検討する。図６の騒音レベルＬａＬに示すように、この場合の騒音レベルは、回転数上限値ＮｃＵＬである回転数Ｎｃａの時点では、許容騒音レベルＰＬには到達しておらず、より高い回転数である回転数ＮｃａＬとなった時点で、許容騒音レベルＰＬとなる。即ち、圧縮機１１の回転数Ｎｃが必要以上に制限されている状態であり、冷凍サイクル装置１０におけるサイクル効率や空調能力等を考慮すると、適切に制限されているとは言い難い。
【０１５１】
このように、高圧側冷媒圧力Ｐｃのみを用いて、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬを設定した場合には、乗員に騒音として認識される場合があったり、圧縮機１１の能力を充分に活用できない場合があったりする為、適切な騒音低減効果を得られているとは言い難い。
【０１５２】
この点、図６における騒音レベルＬａ、騒音レベルＬａＨ、騒音レベルＬａＬからもわかるように、低圧側冷媒圧力Ｐｓ、高圧側冷媒圧力Ｐｃを用いた圧力比を用いれば、状況に応じた回転数上限値ＮｃＵＬの設定を実現できる。
【０１５３】
尚、図示は省略するが、騒音レベルＬｂを基準として圧力比の異なる運転状況の騒音レベルＬと圧縮機１１の回転数Ｎｃとの関係性および、騒音レベルＬｃを基準として圧力比の異なる運転状況の騒音レベルＬと圧縮機１１の回転数Ｎｃとの関係性は、図６における騒音レベルＬａ、騒音レベルＬａＨ、騒音レベルＬａＬと同様の傾向を示している。
【０１５４】
次に、圧縮機１１の回転数Ｎｃ毎の圧力比と騒音レベルＬとの関係性について、図７を参照して説明する。図７における回転数ＮｃＮは、或る圧縮機１１の回転数Ｎｃにおける圧力比と騒音レベルＬとの関係を示している。
【０１５５】
そして、図７の回転数ＮｃＨは、回転数ＮｃＮよりも高い圧縮機１１の回転数Ｎｃにおける圧力比と騒音レベルＬとの関係を示し、図７の回転数ＮｃＬは、回転数ＮｃＮよりも低い圧縮機１１の回転数ＮｃＬにおける圧力比と騒音レベルとの関係を示している。
【０１５６】
図７の回転数ＮｃＬ、回転数ＮｃＮ、回転数ＮｃＨに示すように、一定の回転数Ｎｃであっても、圧力比の増大に伴って、騒音レベルＬも増大する傾向を示している。そして、圧縮機１１の回転数Ｎｃが大きい程、圧力比の増大が騒音レベルＬの増大に与える影響が大きい傾向を示している。このことから、冷凍サイクル装置１０における騒音レベルＬに対して、冷凍サイクルにおける圧力比が密接に関連していることがわかる。
【０１５７】
図６、図７を参照しつつ説明したように、冷凍サイクル装置１０における騒音レベルＬに対しては、高圧側冷媒圧力Ｐｃ、低圧側冷媒圧力Ｐｓを用いた圧力比が強い相関性を有していることがわかる。第１実施形態においては、この圧力比を用いて、圧縮機１１の回転数Ｎｃの上限値（即ち、回転数上限値ＮｃＵＬ）を決定することで、運転状況に応じた騒音低減効果を実現する。
【０１５８】
上述したように、第１実施形態に係る冷凍サイクル装置１０において、空調制御装置４０は、ステップＳ５における各種制御対象機器の作動状態の決定に際し、圧縮機１１に対して出力される制御信号の内容として、圧縮機１１の回転数Ｎｃが決定される。即ち、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬの決定は、ステップＳ５における圧縮機１１の回転数Ｎｃの決定に先立って、図８に示すサブルーチンの実行によって行われる。
【０１５９】
図８に示すように、先ず、ステップＳ５１においては、圧力比を読み出す。圧力比は、ステップＳ２で読み込まれた高圧側冷媒圧力Ｐｃと低圧側冷媒圧力Ｐｓを用いて算出され、高圧側冷媒圧力Ｐｃを低圧側冷媒圧力Ｐｓで除算することで求められる。その後、ステップＳ５２では、ステップＳ２で読み込んだ各種検出信号から、走行速度センサ９１により検出された車両走行速度を読み出す。
【０１６０】
続くステップＳ５３においては、読み出した車両走行速度と、図９に示す制御マップを用いて、上限値変更条件を満たすか否かを判定する。第１実施形態に係る上限値変更条件は、車両用空調装置１が搭載されている車両における状況の変化を、車両走行速度が高速域であるか否かにより判定している。
【０１６１】
ここで、第１実施形態における制御マップについて、図９を参照して説明する。図９に示すように、この制御マップでは、或る基準走行速度（例えば、時速２５ｋｍ）未満の低速域と、基準走行速度以上の高速域に区分されており、車両走行速度に基づく区分毎に、冷凍サイクル装置１０における圧力比の区分と、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬが対応付けられている。
【０１６２】
図９に示すように、各車両走行速度の区分においては、圧力比の大きい区分であるほど、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬが小さくなるように定められている。又、車両走行速度に係る区分で比較すると、高速域の区分における回転数上限値ＮｃＵＬは、同じ圧力比区分であっても、低速域の区分における回転数上限値ＮｃＵＬよりも大きく設定されている。
【０１６３】
ここで、車両走行速度の速度域が相違すると、車両の走行騒音（例えば、エンジン騒音等）の大きさも相違する。そして、冷凍サイクル装置１０の運転による騒音（例えば、圧縮機１１の作動音等）は、車両の走行騒音によってマスキングされる。即ち、車両走行速度の速度域の相違は、車両の走行騒音によるマスキング効果の大きさに対応する。
【０１６４】
この為、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬの設定による騒音低減効果の大きさは、車両走行速度の速度域に応じて変化していることが適切であり、低速域であるほど、大きな騒音低減効果が要求される。
【０１６５】
従って、ステップＳ５３では、車両の走行状況に応じた騒音低減効果を実現する為に、車両走行速度に係る上限値変更条件を判定しており、或る基準走行速度（例えば、時速２５ｋｍ）以上の高速域であれば、上限値変更条件を満たすと判定する。上限値変更条件を満たす場合、ステップＳ５４に進む。一方、上限値変更条件を満たしていない場合、ステップＳ５５に進む。
【０１６６】
ステップＳ５４では、ステップＳ５１で読み出された圧力比と、ステップＳ５２で読み出された車両走行速度の速度域と、図９に示す制御マップを用いて、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬを設定する。この場合、車両走行速度の速度域が高速域である為、高速域に係る複数の回転数上限値ＮｃＵＬの内、圧力比に対応する一の回転数上限値ＮｃＵＬを設定する。その後、このサブルーチンを終了する。
【０１６７】
ステップＳ５５においては、ステップＳ５１で読み出された圧力比と、ステップＳ５２で読み出された車両走行速度の速度域と、図９に示す制御マップを用いて、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬを設定する。この場合、車両走行速度の速度域が低速域である為、低速域に係る複数の回転数上限値ＮｃＵＬの内、圧力比に対応する一の回転数上限値ＮｃＵＬを設定する。その後、このサブルーチンを終了する。
【０１６８】
図８に示すサブルーチンの終了後、ステップＳ５では、圧縮機１１の回転数Ｎｃを指示する制御信号が決定される。この時、目標吹出温度ＴＡＯ等から特定した圧縮機１１の回転数Ｎｃが回転数上限値ＮｃＵＬを超えていた場合には、回転数上限値ＮｃＵＬを指示する制御信号に補正される。これにより、その後の空調運転において、圧縮機１１の回転数Ｎｃが回転数上限値ＮｃＵＬを超えることはなく、騒音レベルＬを許容騒音レベルＰＬ以下に抑制することができる。
【０１６９】
このように構成された第１実施形態に係る冷凍サイクル装置１０に関し、圧力比、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬ、騒音レベルＬの推移の具体例について、図１０を参照しつつ詳細に説明する。
【０１７０】
尚、図１０に示す具体例は、車両用空調装置１の冷凍サイクル装置１０は、暖房モードで運転しており、その結果、室外熱交換器１６に着霜が生じ、その着霜が進行している状態であるものとする。又、車両用空調装置１を搭載している車両は、基準走行速度未満の低速域で走行、又は停止しているものとする。
【０１７１】
そして、この具体例において、初期状態としての圧力比は、図９に示す最も小さな区分に属している。従って、この初期状態における圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬは、８０００（ｒｐｍ）に設定されている。
【０１７２】
このような状況の下で、車両を基準走行速度未満の速度域で走行、又は停止させつつ、暖房運転を継続していると、冷凍サイクル装置１０において、室外熱交換器１６の着霜が進行していく。この室外熱交換器１６における着霜の進行に伴って、室外熱交換器１６における吸熱能力が低下する為、冷凍サイクル装置１０における圧力比が上昇していく。又、これに連動して圧縮機１１の回転数Ｎｃが増大していき、冷凍サイクル装置１０の運転に伴う騒音レベルＬは、徐々に上昇していく。
【０１７３】
そして、暖房運転の継続によって、室外熱交換器１６の着霜が更に進行していくと、圧力比は、図９の制御マップに定められている「５」を超えて次の区分に属する。この時、図８に示すサブルーチンの実行によって、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬは、騒音レベルＬが許容騒音レベルＰＬを超える前に、より低い回転数である６０００（ｒｐｍ）に設定される。
【０１７４】
圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬが低い回転数に変更されることで圧縮機１１の作動音が低下する為、冷凍サイクル装置１０における騒音レベルＬは、回転数上限値ＮｃＵＬの変更に伴って大きく低下する。この時、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬが低くなることで冷媒流量が低下する為、冷凍サイクル装置１０における圧力比も過渡的に低下する。
【０１７５】
騒音レベルＬが低下した後も、車両を基準走行速度未満の速度域で走行、又は停止させつつ、暖房運転を継続していると、室外熱交換器１６の着霜が更に進行していく。この場合も、室外熱交換器１６における着霜の進行に伴って、冷凍サイクル装置１０における圧力比が上昇していく。
【０１７６】
そして、室外熱交換器１６の着霜による吸熱能力の低下に伴って、圧縮機１１の回転数Ｎｃは増大していき、回転数上限値ＮｃＵＬの変更により低下した騒音レベルＬも、室外熱交換器１６の吸熱能力の低下に連動して、再び徐々に上昇していく。
【０１７７】
この結果、室外熱交換器１６における着霜の進行によって、圧力比は、図９の制御マップに定められている「１０」を超えて次の区分に属する。この時、図８に示すサブルーチンの実行によって、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬは、騒音レベルＬが許容騒音レベルＰＬを超える前に、より低い回転数である４０００（ｒｐｍ）に設定される。
【０１７８】
これにより、圧縮機１１の作動音が低下する為、冷凍サイクル装置１０における騒音レベルＬは、室外熱交換器１６の着霜が更に進行した場合であっても、回転数上限値ＮｃＵＬの変更に伴って大きく低下する。この場合においても、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬが低くなることで冷媒流量が低下する為、冷凍サイクル装置１０における圧力比も過渡的に低下する。
【０１７９】
このように、第１実施形態に係る冷凍サイクル装置１０によれば、サイクルの圧力比の増大に伴って、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬを低下させていく為、冷凍サイクル装置１０の運転に伴う騒音レベルＬを、その状況に対応させつつ、許容騒音レベルＰＬより低く抑えることができる。
【０１８０】
又、図１０に示す具体例では、車両が低速域で走行、又は停止している場合について説明したが、図９に示す制御マップからわかるように、高速域で車両が走行している場合についても同様である。即ち、冷凍サイクル装置１０は、高速域で走行している場合であっても、冷凍サイクル装置１０の騒音レベルＬを、許容騒音レベルＰＬより低く抑えることができる。
【０１８１】
図９に示すように、高速域の場合の圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬは、低速域の場合の回転数上限値よりも大きく設定されている。そして、高速域で走行している場合には、車両の走行騒音が増大する為、走行騒音によって、冷凍サイクル装置１０の運転に伴う騒音に対するマスキング効果が大きくなる。
【０１８２】
即ち、当該冷凍サイクル装置１０によれば、車両の走行騒音によるマスキング効果を利用することで、低速域の場合よりも圧縮機１１の能力をより発揮させることができる。同時に、この場合でも、車両の走行騒音によるマスキング効果によって、乗員に対する騒音低減効果を得ることができる。
【０１８３】
以上説明したように、第１実施形態に係る冷凍サイクル装置１０によれば、サイクルにおける高圧側冷媒圧力Ｐｃのみならず、低圧側冷媒圧力Ｐｓを用いて算出した圧力比を用いることにより、冷凍サイクル装置における運転状況（例えば、室外熱交換器１６の着霜状況等）を適切に判断することができる。
【０１８４】
更に、この冷凍サイクル装置１０では、図９に示すように、圧力比の増加に伴って、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬを低下させる為、冷凍サイクル装置１０における運転状況に応じて、冷凍サイクル装置１０の作動（主に、圧縮機１１の作動）に起因する騒音を適切に低減することができ、許容騒音レベルＰＬよりも低く抑えることができる。
【０１８５】
又、第１実施形態に係る冷凍サイクル装置１０は、ステップＳ５３で上限値変更条件として、冷凍サイクル装置１０が搭載されている車両が基準走行速度以上の高速域で走行しているか否かを判定し、その結果に応じて、回転数上限値ＮｃＵＬを決定している。つまり、冷凍サイクル装置１０は、冷凍サイクル装置１０自体の作動状況のみならず、その周辺環境（この場合、車両の走行速度）を考慮して、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬを決定することができ、より適切な騒音低減効果を発揮させることができる。
【０１８６】
そして、第１実施形態に係る冷凍サイクル装置１０によれば、高速域で走行している場合の回転数上限値ＮｃＵＬは、圧力比の区分が同じであっても、低速域で走行している場合の回転数上限値ＮｃＵＬよりも大きく設定されている。車両が高速域で走行している場合、走行騒音によるマスキング効果も高くなる為、マスキング効果を利用することで、圧縮機１１の回転数を上げたとしても、同等の騒音低減効果を期待することができる。
【０１８７】
当該冷凍サイクル装置１０によれば、高速域に係る回転数上限値ＮｃＵＬを大きく設定することで、圧縮機１１の性能を充分発揮させると同時に、マスキング効果を利用することで、十分な騒音低減効果を得ることができ、状況に応じた圧縮機１１の活用と、騒音低減効果の両立を実現することができる。
【０１８８】
（第２実施形態）
続いて、上述した第１実施形態とは異なる第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第２実施形態に係る車両用空調装置１は、ステップＳ５にて、圧縮機１１に対する制御信号の決定に先んじて実行されるサブルーチン及び制御マップの内容を除いて、基本的に第１実施形態と同様の構成である。従って、以下の説明において、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【０１８９】
第２実施形態においては、ステップＳ５において、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬを決定する際に実行されるサブルーチン及び制御マップの内容が上述した第１実施形態と相違する。以下、第２実施形態に係る車両用空調装置１が第１実施形態と相違する点について、図面を参照しつつ説明する。
【０１９０】
第２実施形態に係る冷凍サイクル装置１０は、上述した第１実施形態と同様に、室内空調ユニット３０と、空調制御装置４０等と共に、車両用空調装置１を構成しており、車両に搭載されている。そして、当該冷凍サイクル装置１０は、暖房モードの冷媒回路、冷房モードの冷媒回路及び除霜モードの冷媒回路を切り替え可能に構成されている。
【０１９１】
図１１に示すように、ステップＳ６１においては、第１実施形態におけるステップＳ５１と同様に、圧力比を読み出す。続くステップＳ６２では、ステップＳ４で決定された運転モードを確認する。そして、ステップＳ６３では、確認した運転モードに基づいて、上限値変更条件を満たすか否かを判定する。
【０１９２】
ここで、第２実施形態における上限値変更条件は、運転モードが除霜モードであるか否かである。以下、第２実施形態における上限値変更条件を、運転モードが除霜モードであるか否かとした理由について説明する。
【０１９３】
冷凍サイクル装置１０において、暖房モード時では、吸熱器として機能する室外熱交換器１６は、その周囲の温度（例えば、外気温Ｔａｍ）以下となり、冷房モード時において、吸熱器として機能する室内蒸発器１８は、その周囲の温度（即ち、室内空調ユニット３０における送風空気の温度）以下となる。
【０１９４】
一方、除霜モードにおいては、除霜モードの冷媒回路を構成する熱交換器である室外熱交換器１６は、その着霜を取り除く為に除霜運転が実行されることから、その周囲の温度（例えば、外気温Ｔａｍ）以上となる。
【０１９５】
これにより、冷凍サイクルにおける高圧側冷媒圧力Ｐｃと低圧側冷媒圧力Ｐｓの相関関係は、暖房モードと冷房モードとの間では類似しているが、除霜モードと、暖房モード及び冷房モードとの間では異なることになる。
【０１９６】
この圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬの設定に、運転モードによる高圧側冷媒圧力Ｐｃ及び低圧側冷媒圧力Ｐｓの相関関係の相違を反映させる為に、第２実施形態に係る上限値変更条件が設定されている。
【０１９７】
運転モードが除霜モードである場合は、上限値変更条件を満たすと判定して、ステップＳ６４に進む。ステップＳ６４では、ステップＳ６１で読み出された圧力比と、図１２に示す制御マップを用いて、除霜モード時における圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬを設定する。
【０１９８】
ここで、第２実施形態における制御マップについて、図１２を参照して説明する。図１２に示すように、この制御マップでは、冷房モード及び暖房モードと、除霜モードに区分されており、運転モードに基づく区分毎に、冷凍サイクル装置１０における圧力比の区分と、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬが対応付けられている。
【０１９９】
図１２に示すように、各運転モードの区分においては、圧力比の大きい区分であるほど、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬが小さくなるように定められている。又、運転モードに係る区分で比較すると、除霜モードに係る区分における回転数上限値ＮｃＵＬは、同じ圧力比の区分であっても、冷房モード及び暖房モードに係る区分における回転数上限値ＮｃＵＬよりも大きく設定されている。
【０２００】
従って、ステップＳ６４では、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬが、除霜モードにおける冷凍サイクル装置１０の作動状況（即ち、圧力比）に応じて適切に設定される。その後、このサブルーチンを終了する。
【０２０１】
一方、運転モードが除霜モードでない場合（即ち、冷房モード又は暖房モードである場合）には、上限値変更条件を満たしていないと判定して、ステップＳ６５に進む。ステップＳ６５においては、ステップＳ６１で読み出された圧力比と、図１２に示す制御マップを用いて、冷房モード時及び暖房モード時における圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬを設定する。
【０２０２】
この場合、ステップＳ６５では、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬが、冷房モード及び暖房モードにおける冷凍サイクル装置１０の作動状況（即ち、圧力比）に応じて適切に設定される。その後、このサブルーチンを終了する。
【０２０３】
図１１に示すサブルーチンの終了後、第１実施形態と同様に、ステップＳ５では、圧縮機１１の回転数Ｎｃを指示する制御信号が決定される。この時、目標吹出温度ＴＡＯ等から特定した圧縮機１１の回転数Ｎｃが回転数上限値ＮｃＵＬを超えていた場合には、回転数上限値ＮｃＵＬを指示する制御信号に補正される。これにより、第２実施形態においても、その後の空調運転で圧縮機１１の回転数Ｎｃが回転数上限値ＮｃＵＬを超えることはなく、騒音レベルＬを許容騒音レベルＰＬ以下に抑制することができる。
【０２０４】
以上説明したように、第２実施形態に係る冷凍サイクル装置１０によれば、サイクルにおける高圧側冷媒圧力Ｐｃのみならず、低圧側冷媒圧力Ｐｓを用いて算出した圧力比を用いることにより、冷凍サイクル装置における運転状況を適切に判断することができる。更に、この冷凍サイクル装置１０では、図１２に示すように、圧力比の増加に伴って、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬを低下させる為、冷凍サイクル装置１０における運転状況に応じて、冷凍サイクル装置１０の作動（主に、圧縮機１１の作動）に起因する騒音を適切に低減することができ、許容騒音レベルＰＬよりも低く抑えることができる。
【０２０５】
又、第２実施形態に係る冷凍サイクル装置１０は、ステップＳ６３で上限値変更条件として、冷凍サイクル装置１０の運転モードが除霜モードであるか否かを判定し、その結果に応じて、回転数上限値ＮｃＵＬを決定している。つまり、冷凍サイクル装置１０は、冷凍サイクル装置１０の運転モード及び作動状況を考慮して、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬを決定することができ、より適切な騒音低減効果を発揮させることができる。
【０２０６】
そして、第２実施形態に係る冷凍サイクル装置１０によれば、除霜モードの場合の回転数上限値ＮｃＵＬは、圧力比の区分が同じであっても、冷房モード及び暖房モードの場合の回転数上限値ＮｃＵＬよりも大きく設定されている。これにより、当該冷凍サイクル装置１０は、運転モードによる高圧側冷媒圧力Ｐｃ及び低圧側冷媒圧力Ｐｓの相関関係の相違に対応して、適切な騒音低減効果を実現することができる。
【０２０７】
当該冷凍サイクル装置１０によれば、運転モードの相違を回転数上限値ＮｃＵＬに反映させることで、圧縮機１１の性能を充分発揮させると同時に、十分な騒音低減効果を得ることができ、状況に応じた圧縮機１１の活用と、騒音低減効果の両立を実現することができる。
【０２０８】
（他の実施形態）
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、上述した各実施形態を適宜組み合わせても良いし、上述した実施形態を種々変形することも可能である。
【０２０９】
（１）上述の実施形態に係る冷凍サイクル装置１０においては、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬを、圧力比の増大に伴って変更していたが、この態様に限定されるものではない。つまり、圧力比の増大に伴って、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬ及び回転数下限値を変更するように構成することも可能である。このように構成すれば、圧縮機１１の回転数Ｎｃが採り得る範囲を限定することができる為、冷凍サイクル装置１０の運転状況に応じた騒音低減効果を発揮させつつ、冷凍サイクル装置１０における空調性能を確保することができる。
【０２１０】
（２）そして、上述した実施形態においては、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬを、高圧側冷媒圧力Ｐｃを低圧側冷媒圧力Ｐｓで除算した圧力比に基づいて決定していたが、この態様に限定されるものではない。例えば、高圧側冷媒圧力Ｐｃと低圧側冷媒圧力Ｐｓとの圧力差に基づいて、圧縮機１１の回転数上限値ＮｃＵＬを決定することもできる。
【０２１１】
（３）又、上述した実施形態において、回転数上限値ＮｃＵＬを決定する際に参照した制御マップはあくまでも一例であり、図９や図１２に示す例に限定されるものではない。例えば、各制御マップにおける圧力比の区分についても、更に細分化した区分としてもよい。同様に、図９における車両走行速度に係る区分や、図１２における運転モードに係る区分についても、更に細分化することも可能である。制御マップにおける区分を細分化すれば、様々な状況の変化に細やかに対応することができる。
【０２１２】
（４）又、上述した実施形態においては、冷凍サイクル装置１０は、冷房運転、暖房運転及び除霜運転を切り替え可能に構成されていたが、この態様に限定されるものではない。例えば、運転モードとして、更に、除湿した送風空気を暖めて車室内に送風する除湿暖房運転を行うように構成しても良い。除湿暖房運転としては、室外熱交換器と室内蒸発器が冷媒流れに対して直列的に接続される冷凍サイクルによる除湿暖房運転と、室外熱交換器と室内蒸発器が冷媒流れに対して並列的に接続される冷凍サイクルによる除湿暖房運転の何れを採用しても良いし、両者を採用して状況に応じて、切り替え可能に構成することも可能である。
【０２１３】
（５）本発明における上限値変更条件として、前記冷凍サイクル装置が搭載された車両が予め定められた基準速度以上で走行しているか否かを判定する場合に関し、基準速度以上で走行していないと判定される場合には、車両が基準速度未満で走行している場合に加え、当該車両が停止している場合も含まれる。
【０２１４】
（６）本発明における蒸発器の除霜運転としては、電動圧縮機から吐出された冷媒を蒸発器へ流入させて蒸発器の除霜を行うことができればよく、電動圧縮機の吐出口から蒸発器への流入までの過程を限定するものではない。即ち、本発明に係る除霜運転としては、上述した実施形態のように、ホットガスによる除霜を行っても良いし、暖房運転時の着霜を除去する為に一時的に冷房運転を行うような、いわゆる、逆サイクル除霜を行っても良い。
【符号の説明】
【０２１５】
１０  冷凍サイクル装置
１１  圧縮機
１２  室内凝縮器
１５ａ  第１膨張弁
１５ｂ  第２膨張弁
１６  室外熱交換器
１８  室内蒸発器
４０ａ  回転数制御部
Ｐｃ  高圧側冷媒圧力
Ｐｓ  低圧側冷媒圧力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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