(57)【要約】【課題】圧縮機の強制断続制御において、圧縮機の回転数の相違によって生じるオイル戻り不足や吹出し温度変動を抑制できる冷凍サイクル装置および車両用空調装置を提供する。【解決手段】強制断続制御における圧縮機（１４２）の停止時間（ｈ）と、作動時間（Ｈ）と、断続回数（ｎ）との各パラメータのうち少なくとも１つが異なるように、圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）に応じて設定された複数の制御モードを記憶する記憶手段（１６０）と、いずれか一つの制御モードを、圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）に基づいて選択する選択手段（Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０）と、選択された制御モードで、強制断続制御を行う制御手段（Ｓ１７０）とを設ける。【選択図】図３
2008261603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮し吐出する圧縮機（１４２）と、
当該圧縮機（１４２）から吐出された前記冷媒を冷却し凝縮する凝縮器（１４３）と、
当該凝縮器（１４３）で凝縮された冷媒を減圧膨張させる第１減圧手段（１１４）と、
主として使用されるとともに、当該第１減圧手段（１１４）によって減圧膨張された冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１１３）と、
前記第１減圧手段（１１４）と並列接続されて前記凝縮器（１４３）で凝縮された冷媒を減圧膨張させる第２減圧手段（１２４）と、
選択的に使用されるとともに、前記第１蒸発器（１１３）と並列接続されて前記第２減圧手段（１２４）によって減圧膨張された冷媒を蒸発させる第２蒸発器（１２３）と
を備え、前記第１、第２減圧手段（１１４，１２４）のうち、少なくとも前記第２減圧手段（１２４）は、前記第２蒸発器（１２３）の出口冷媒の過熱度を調整する温度式膨張弁（１２４）として形成された冷凍サイクル装置において、
前記圧縮機（１４２）を強制的に停止、作動の繰返し運転させる強制断続制御における前記圧縮機（１４２）の停止時間（ｈ）と、作動時間（Ｈ）と、断続回数（ｎ）との各パラメータのうち少なくとも１つが異なるように、前記圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）に応じて設定された複数の制御モードを記憶する記憶手段（１６０）と、
当該記憶手段（１６０）に記憶された複数の前記制御モードのうち、いずれか一つの制御モードを、前記圧縮機（１４２）が駆動されてから所定時間（ｔｘ）経過時の前記圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）に基づいて選択する選択手段（Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０）と、
当該選択手段（Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０）により選択された前記制御モードで、前記強制断続制御を行う制御手段（Ｓ１７０）と
を備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記所定時間（ｔｘ）経過時における前記圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）が大きいときの前記制御モードは、前記回転数（Ｎｃ）が小さいときの前記制御モードと比較して、前記圧縮機（１４２）の停止時間（ｈ）と前記圧縮機（１４２）の断続回数（ｎ）のうち少なくとも１つのパラメータの値が小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記制御モードは、前記圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）が所定値以下である低回転モードと、前記圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）が前記所定値より高い高回転モードとを有して構成され、前記所定値は、１０００〜１８００ｒｐｍの範囲に設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記第１蒸発器（１１３）に送風する第１送風機（１１２）を有し、
前記記憶手段（１６０）に記憶された複数の前記制御モードは、前記圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）と、前記第１送風機（１１２）の送風量レベルを示すブロワレベルとに対応づけされており、
前記選択手段（Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０）は、前記圧縮機（１４２）が駆動されてから所定時間（ｔｘ）経過時の前記圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）および前記ブロワレベルに基づいて、前記制御モードのうちいずれか一つの制御モードを選択することを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記所定時間（ｔｘ）経過時における前記ブロワレベルが大きいときの前記制御モードは、前記ブロワレベルが小さいときの前記制御モードと比較して前記圧縮機（１４２）の停止時間（ｈ）が短く設定されていることを特徴とする請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記圧縮機（１４２）が駆動されてからの時間と前記圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）の関係において、前記回転数（Ｎｃ）が小さい時間の割合が高いほど、当該割合が低い場合と比較して前記強制断続制御を開始するまでの時間が長くなるように調整する制御開始時間調整手段（Ｓ１１１〜Ｓ１１５，Ｓ１１６，Ｓ１１７）を有し、
前記制御手段（Ｓ１７０）は、前記制御開始時間調整手段（Ｓ１１１〜Ｓ１１５，Ｓ１１６，Ｓ１１７）により調整された時間の経過後に前記強制断続制御を行うことを特徴とする請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記制御開始時間調整手段（Ｓ１１１〜Ｓ１１５，Ｓ１１６，Ｓ１１７）は、
前記圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）が予め定めされた閾値より低い場合のタイマ計測値である低回転タイマカウント値（ｔ１）と、前記圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）が前記閾値以上の場合のタイマ計測値である高回転タイマカウント値（ｔ２）とに基づいて、前記冷媒中に混合されており前記冷媒と共に循環する潤滑油の割合であるオイル循環率の低下値を示すオイル循環率低下値を算出するオイル循環率低下値算出手段（Ｓ１１４）と、
当該オイル循環率低下値算出手段（Ｓ１１４）によって算出されたオイル循環率低下値が予め定められた規定値以上であるか否かを判断するオイル循環率低下値判断手段（Ｓ１１５）と
を有し、前記制御手段（Ｓ１７０）は、前記オイル循環率低下値判断手段（Ｓ１１５）によってオイル循環率低下値が前記規定値以上であると判断された場合に前記強制断続制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記制御開始時間調整手段（Ｓ１１１〜Ｓ１１５，Ｓ１１６，Ｓ１１７）は、
前記圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）が予め定めされた閾値より低い場合のタイマ計測値である低回転タイマカウント値（ｔ１）と、前記圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）が前記閾値以上の場合のタイマ計測値である高回転タイマカウント値（ｔ２）とに、それぞれの前記圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）に対応した定数を掛け算し、掛け算して算出された値を足し合わせることで換算時間を算出する換算時間算出手段（Ｓ１１６）と、
当該換算時間算出手段（Ｓ１１６）によって算出された換算時間が予め定められた所定時間（ｔｘ）以上となったか否かを判断する換算時間判断手段（Ｓ１１７）と
を有し、前記制御手段（Ｓ１７０）は、前記換算時間判断手段（Ｓ１１７）により前記換算時間が前記所定時間（ｔｘ）以上であると判断された場合に前記強制断続制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記圧縮機（１４２）は電磁クラッチ（１４１）を有する固定容量型の圧縮機（１４２）であり、前記制御手段（Ｓ１７０）は、前記電磁クラッチ（１４１）のオンとオフの切り替えにより前記強制断続制御を行うことを特徴とする請求項１〜請求項８のうちいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
車室内前席側を空調する前席側空調ユニット（１１０）と、車室内後席側を空調する後席側空調ユニット（１２０）と、請求項１〜請求項９のうちいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置とを備え、前記前席側空調ユニット（１１０）に前記第１蒸発器（１１３）を配置し、前記後席側空調ユニット（１２０）に前記第２蒸発器（１２３）を配置したことを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、並列に設けた第１、第２の蒸発器を有する冷凍サイクル装置に関するもので、特に車室内前席側の領域を空調する前席側空調ユニットと、車室内後席側の領域を空調する後席側空調ユニットとを備える車両用空調装置に適用して好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に示されるように、車室内前席側の領域を空調する前席側空調ユニットと、車室内後席側の領域を空調する後席側空調ユニットとを備え、後席側蒸発器への冷媒流れを断続する電磁弁を廃止した電磁弁レスデュアルエアコンタイプの車両用空調装置が知られている。
【０００３】
この車両用空調装置では、前席側と後席側とでそれぞれ蒸発器を独立に設けるとともに圧縮機と凝縮器は共通使用している。そして、特に、後席側蒸発器においては、この蒸発器の出口側の冷媒の過熱度を所定値に制御する温度式膨張弁が使用されている。
【０００４】
こうしたデュアルエアコンシステムでは、前席側単独運転時に、後席側蒸発器の温度式膨張弁においては微少な開閉を繰り返すという挙動が発生するために、後席側蒸発器内部や低圧配管内部に、冷媒中に混合された潤滑オイルが溜まりやすく、圧縮機へのオイル戻り量が不足して圧縮機の耐久性に悪影響を与えるという問題が生じていた。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載の車両用空調装置では、圧縮機が作動してから所定時間経過後に、圧縮機作動を強制的に所定回数断続することにより低圧圧力を強制的に変動させ、後席側蒸発器の後席側膨張弁を強制的に開弁させることによって、後席側蒸発器内部や低圧配管内部に溜まったオイルを圧縮機吸入側に戻すようにしている。
【０００６】
なお、このシステムでは、圧縮機の回転数変動によるオイル循環率の改善（上昇）が最も厳しいアイドリング回転数において、前席送風機の最大風量時に、吹出し温度が変動することで乗員が不快感を感じないようにクラッチオフ時間やクラッチオン時間、断続回数を定めている。
【特許文献１】特開２０００−２８３５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、エンジン高速回転時には、アイドリング時と比較して圧縮機の断続に伴う吹出し温度変動が大きいため、エンジン高速回転時に、アイドリング時と同様の強制断続制御を行うと吹出し温度変動が大きくなり、乗員に不快感を与えてしまうという問題が生じていた。
【０００８】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、圧縮機の強制断続制御において、圧縮機の回転数の相違によって生じるオイル戻り不足や吹出し温度変動を抑制できる冷凍サイクル装置および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】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【００１０】
請求項１に記載の発明では、冷媒を圧縮し吐出する圧縮機（１４２）と、圧縮機（１４２）から吐出された冷媒を冷却し凝縮する凝縮器（１４３）と、凝縮器（１４３）で凝縮された冷媒を減圧膨張させる第１減圧手段（１１４）と、主として使用されるとともに、第１減圧手段（１１４）によって減圧膨張された冷媒を蒸発させる第１蒸発器（１１３）と、第１減圧手段（１１４）と並列接続されて凝縮器（１４３）で凝縮された冷媒を減圧膨張させる第２減圧手段（１２４）と、選択的に使用されるとともに、第１蒸発器（１１３）と並列接続されて第２減圧手段（１２４）によって減圧膨張された冷媒を蒸発させる第２蒸発器（１２３）とを備え、第１、第２減圧手段（１１４，１２４）のうち、少なくとも第２減圧手段（１２４）は、第２蒸発器（１２３）の出口冷媒の過熱度を調整する温度式膨張弁（１２４）として形成された冷凍サイクル装置において、圧縮機（１４２）を強制的に停止、作動の繰返し運転させる強制断続制御における圧縮機（１４２）の停止時間（ｈ）と、作動時間（Ｈ）と、断続回数（ｎ）との各パラメータのうち少なくとも１つが異なるように、圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）に応じて設定された複数の制御モードを記憶する記憶手段（１６０）と、記憶手段（１６０）に記憶された複数の制御モードのうち、いずれか一つの制御モードを、圧縮機（１４２）が駆動されてから所定時間（ｔｘ）経過時の圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）に基づいて選択する選択手段（Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０）と、選択手段（Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０）により選択された制御モードで、強制断続制御を行う制御手段（Ｓ１７０）とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第２蒸発器（１２３）の第２減圧手段（１２４）として温度式膨張弁（１２４）が用いられる冷凍サイクル装置においては、背景技術の項で説明したように、第１蒸発器（１１３）のみが使用されている時に、第２蒸発器（１２３）内部や、低圧配管内部に潤滑オイルが溜まりやすい。
【００１２】
よって、圧縮機（１４２）に対して強制断続制御（オイル戻し制御における一ステップに相当する。）を施すことで、潤滑油オイルを戻すことが可能となる。請求項１に記載の発明によれば、圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）に応じた制御モードを選択して実行するので、圧縮機（１４２）の回転数Ｎｃに応じ、好適な強制断続制御を行うことができ、圧縮機（１４２）の回転数の相違によって生じるオイル戻り不足や吹出し温度変動を極力抑制することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、所定時間（ｔｘ）経過時における圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）が大きいときの制御モードは、回転数（Ｎｃ）が小さいときの制御モードと比較して、圧縮機（１４２）の停止時間（ｈ）と圧縮機（１４２）の断続回数（ｎ）のうち少なくとも１つのパラメータの値が小さく設定されていることを特徴とする。
【００１４】
圧縮機（１４２）の高回転時は、低回転時と比較して、圧縮機の強制断続制御時のオイル戻り性（オイル循環率の上昇度）が良い一方、吹出し温度変動が大きいという特性がある。圧縮機（１４２）の停止時間（ｈ）または（および）断続回数（ｎ）を小さく設定することで、高回転時における吹出し温度変動を小さくすることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、制御モードは、圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）が所定値以下である低回転モードと、圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）が所定値より高い高回転モードとを有して構成され、所定値は、１０００〜１８００ｒｐｍの範囲に設定されていることを特徴とする。
【００１６】
所定値を１０００〜１８００ｒｐｍの範囲に設定することで、主にアイドリング時と走行時との区分けが明確にでき、上記制御を好適に実施できる。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、第１蒸発器（１１３）に送風する第１送風機（１１２）を有し、記憶手段（１６０）に記憶された複数の制御モードは、圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）と、第１送風機（１１２）の送風量レベルを示すブロワレベルとに対応づけされており、選択手段（Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０）は、圧縮機（１４２）が駆動されてから所定時間（ｔｘ）経過時の圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）およびブロワレベルに基づいて、制御モードのうちいずれか一つの制御モードを選択することを特徴とする。
【００１８】
これによれば、圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）に加え、ブロワレベルに応じた制御モードが選択されるため、より緻密な制御を行うことができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、所定時間（ｔｘ）経過時におけるブロワレベルが大きいときの制御モードは、ブロワレベルが小さいときの制御モードと比較して圧縮機（１４２）の停止時間（ｈ）が短く設定されていることを特徴とする。
【００２０】
ブロワレベルが大きいと吹出し温度変動が大きくなる。また、停止時間（ｈ）が長いほど、吹出し温度変動が大きくなる。よって、ブロワレベルが大きいほど、停止時間（ｈ）を短く設定することで、吹出し温度変動を小さくすることができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明では、圧縮機（１４２）が駆動されてからの時間と圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）との関係において、回転数（Ｎｃ）が小さい時間の割合が高いほど、割合が低い場合と比較して強制断続制御を開始するまでの時間が長くなるように調整する制御開始時間調整手段（Ｓ１１１〜Ｓ１１５，Ｓ１１６，Ｓ１１７）を有し、制御手段（Ｓ１７０）は、制御開始時間調整手段（Ｓ１１１〜Ｓ１１５，Ｓ１１６，Ｓ１１７）により調整された時間の経過後に強制断続制御を行うことを特徴とする。
【００２２】
これによれば、例えばオイル循環率の低下速度の遅いアイドリング時（圧縮機（１４２）の低回転時）等における強制断続制御の頻度を減少させ、効率的な制御を行うことができる。ひいては、圧縮機（１４２）の耐久性を向上させることができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明では、制御開始時間調整手段（Ｓ１１１〜Ｓ１１５，Ｓ１１６，Ｓ１１７）は、圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）が予め定めされた閾値より低い場合のタイマ計測値である低回転タイマカウント値（ｔ１）と、圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）が閾値以上の場合のタイマ計測値である高回転タイマカウント値（ｔ２）とに基づいて、冷媒中に混合されており冷媒と共に循環する潤滑油の割合であるオイル循環率の低下値を示すオイル循環率低下値を算出するオイル循環率低下値算出手段（Ｓ１１４）と、オイル循環率低下値算出手段（Ｓ１１４）によって算出されたオイル循環率低下値が予め定められた規定値以上であるか否かを判断するオイル循環率低下値判断手段（Ｓ１１５）とを有し、制御手段（Ｓ１７０）は、オイル循環率低下値判断手段（Ｓ１１５）によってオイル循環率低下値が規定値以上であると判断された場合に強制断続制御を行うことを特徴とする。
【００２４】
これによれば、低回転タイマカウント値（ｔ１）と高回転タイマカウント値（ｔ２）とに基づいてオイル循環率低下値を算出することによって、強制断続制御までの時間を簡単かつ好適に延長することができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明では、制御開始時間調整手段（Ｓ１１１〜Ｓ１１５，Ｓ１１６，Ｓ１１７）は、圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）が予め定めされた閾値より低い場合のタイマ計測値である低回転タイマカウント値（ｔ１）と、圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）が閾値以上の場合のタイマ計測値である高回転タイマカウント値（ｔ２）とに、それぞれの圧縮機（１４２）の回転数（Ｎｃ）に対応した定数を掛け算し、掛け算して算出された値を足し合わせることで換算時間を算出する換算時間算出手段（Ｓ１１６）と、換算時間算出手段（Ｓ１１６）によって算出された換算時間が予め定められた所定時間（ｔｘ）以上となったか否かを判断する換算時間判断手段（Ｓ１１７）とを有し、制御手段（Ｓ１７０）は、換算時間判断手段（Ｓ１１７）により換算時間が所定時間（ｔｘ）以上であると判断された場合に強制断続制御を行うことを特徴とする。
【００２６】
これによれば、低回転タイマカウント値（ｔ１）と高回転タイマカウント値（ｔ２）とに基づいて換算時間を算出することによって、強制断続制御までの時間を簡単かつ好適に延長することができる。
【００２７】
請求項９に記載の発明では、圧縮機（１４２）は電磁クラッチ（１４１）を有する固定容量型の圧縮機（１４２）であり、制御手段（Ｓ１７０）は、電磁クラッチ（１４１）のオンとオフの切り替えにより強制断続制御を行うことを特徴とする。
【００２８】
これによれば、電磁クラッチ（１４１）のオンオフ制御により、オイル戻しを容易に実行できる。
【００２９】
請求項１０に記載の発明では、車室内前席側を空調する前席側空調ユニット（１１０）と、車室内後席側を空調する後席側空調ユニット（１２０）と、請求項１〜請求項９のうちいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置とを備え、前席側空調ユニット（１１０）に第１蒸発器（１１３）を配置し、後席側空調ユニット（１２０）に第２蒸発器（１２３）を配置したことを特徴とする。
【００３０】
これにより、デュアルエアコンタイプの車両用空調装置において、前席側空調ユニット（１１０）の単独運転に起因する圧縮機（１４２）へのオイル戻り不足を解消しつつ、温度変動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態における冷凍サイクル装置（車両用空調装置）１００について、図１〜図４にしたがって説明する。
【００３２】
図１は、本発明の第１実施形態を示す冷凍サイクル装置の全体システム構成図である。図１に示すように、冷凍サイクル装置１００は、エンジンを走行用駆動源とする車両１０に搭載されて、車室内の冷房（空調）を行うものである。冷凍サイクル装置１００は、前席側空調ユニット１１０、後席側空調ユニット１２０、制御装置１６０（図２参照）等で構成されている。
【００３３】
前席側空調ユニット１１０は、車室１１内の最前部の計器盤（図示せず）の内側部に配設されて、車室内前席側の領域を空調するものである。前席側空調ユニット１１０は、空気通路を形成するケース１１１を有し、このケース１１１の上流部に送風機１１２が配置されている。この送風機１１２は、内外気切替箱（図示略）から切替導入される内気または外気を送風する。
【００３４】
送風機１１２の下流には送風空気を冷却する冷却用熱交換器として冷凍サイクルＲの前席側蒸発器（第１蒸発器）１１３が配置されている。ここで、冷凍サイクルＲは周知の構成であり、車両エンジン（図示せず）により電磁クラッチ１４１を介して駆動される圧縮機１４２を備えている。この圧縮機１４２により冷媒は高温高圧に圧縮され、この圧縮機１４２から吐出されたガス冷媒は凝縮器１４３に導入され、この凝縮器１４３でガス冷媒は、前席側送風機１４４により送風される外気と熱交換して凝縮する。
【００３５】
凝縮器１４３を通過した冷媒を受液器（図示略）にて液相冷媒と気相冷媒とに分離するとともに、液相冷媒を受液器内に貯留する。受液器からの液冷媒を前席側温度式膨張弁１１４（以下、「前席側膨張弁」と言う。）にて低圧の気液２相冷媒に減圧し、この減圧後の低圧冷媒を前席側蒸発器１１３において空調空気から吸熱して蒸発させるようになっている。
【００３６】
前席側膨張弁１１４は周知のごとく前席側蒸発器１１３出口の冷媒過熱度が所定値に維持されるように弁開度を自動調整するものである。そのため、温度式膨張弁１１４は、蒸発器１１３出口の冷媒温度を感知する感温部（図示略）と、この感温部の感知した冷媒温度に対応した圧力が加えられる第１圧力室（図示略）と、蒸発器１１３の冷媒圧力（サイクル低圧）が加えられる第２圧力室（図示略）と、この第１、第２圧力室を仕切るダイヤフラム（図示略）とを備え、第１、第２圧力室の圧力差とばね力とに応じてダイヤフラムおよび弁体が変位して冷媒流量を調整するようになっている。例えば、感温部で感知した冷媒温度が高くなると、ダイヤフラムおよび弁体が弁開度を大きくする側に変位して、蒸発器への冷媒流量を増加させる。
【００３７】
蒸発器１１３において蒸発した後のガス冷媒は再度、圧縮機１４２に吸入され、圧縮される。なお、冷凍サイクルＲのうち、圧縮機１４２、凝縮器１４３等の機器は、車室１１より前方側のエンジンルーム１２内に搭載されている。前席側空調ユニット１１０内において、蒸発器１１３の空気吹出部には温度センサ１１５が配置され、この温度センサ１１５により検出される吹出し温度ｔｅ（蒸発器冷却温度）が所定値以下に低下すると、電磁クラッチ１４１への通電を遮断して圧縮機１４２の運転を停止することにより蒸発器１１３のフロストを防止するようになっている。
【００３８】
前席側空調ユニット１１０のケース１１１内において、前席側蒸発器１１３の下流側には、車両エンジンからの温水により空調空気を加熱するヒータコア（図示略）、このヒータコアを通過して加熱される温風とヒータコアをバイパスする冷風との風量割合を調整して吹出し温度を調整するエアミックスドア（図示略）等が配置されている。そして、前席側空調ユニット１１０のケースの下流端には、デフロスタ吹出開口部、前席側フェイス吹出開口部および前席側フット吹出開口部（いずれも図示略）が開口しており、これらの開口部は吹出モードドア（図示略）により切替開閉され、各開口部を通過した空調空気は、それぞれ車両窓ガラスの内面、前席側乗員の頭部、足元部に向けて吹き出されるようになっている。
【００３９】
なお、前席側フェイス吹出開口部から空調を吹き出すモードがＦＡＣＥ（フェイス）モード、前席側フェイス吹出開口部と前席側フット吹出開口部から空調を吹き出すモードがＢ／Ｌモード、前席側フット吹出開口部から空調を吹き出すモードがＦＯＯＴ（フット）モード、前席側フット吹出開口部とデフロスタ吹出開口部から空調を吹出すＦ／Ｄモード、デフロスタ吹出開口部から空調を吹き出すモードがＤＥＦ（デフロスタ）モードである。本実施形態では、前提として、比較的、吹出し温度変動が大きくなりやすいＦＡＣＥモードもしくはＢ／Ｌモードが選択されているものとする。
【００４０】
次に、後席側空調ユニット１２０について説明する。後席側空調ユニット１２０は、車室１１内の後部、例えば、後席の側方部位等に配置され、車室内の後席側を空調する。この後席側空調ユニット１２０のケース１２１内には、内気を吸入して送風する送風機１２２が備えられ、この送風機１２２の下流側に後席側蒸発器１２３（第２蒸発器）が配置されている。
【００４１】
後席側蒸発器１２３の冷媒入口部には後席側温度式膨張弁１２４（以下、単に「後席側膨張弁」という。）が備えられている。この後席側膨張弁１２４は、前席側膨張弁１１４と同様のものであり、受液器（図示略）からの高温高圧の液冷媒を低温低圧の気液２相冷媒に減圧する減圧手段をなすもので、後席側蒸発器１２３の出口部の冷媒の過熱度が予め設定した所定値となるように弁開度を調整して、冷媒流量を調整するものである。
【００４２】
なお、冷凍サイクルＲにおいて、後席側膨張弁１２４の入口側は床下高圧配管１５１を介して前席側膨張弁１１４の入口側に接続され、また、後席側蒸発器１２３の出口側は床下低圧配管１５２を介して前席側蒸発器１１３の出口側に接続されている。これにより、後席側蒸発器１２３および後席側膨張弁１２４は前席側蒸発器１１３および前席側膨張弁１１４と並列に接続されている。
【００４３】
床下高圧配管１５１および床下低圧配管１５２は、車室１１の床面１１ａの下側に形成される床下空間に配置されるので、圧縮機１４２の吸入配管より所定高さＬ（例えば、６００ｍｍ程度）だけ低い部位に配置される。
【００４４】
そして、後席側空調ユニット１２０において、蒸発器１２３の下流側には、車両エンジンからの温水により空調空気を加熱するヒータコア（図示略）等が配置されている。そして、後席側空調ユニット１２０において、ケース１２１の下流側端部に後席側フェイス吹出開口部（図示略）および吹出モードドア（図示略）が配置され、後席側蒸発器１２３で冷却された冷風は後席側フェイス吹出開口部から後席側フェイスダクト（図示略）を通って天井吹出口（図示略）から後席側乗員の頭部に向けて吹き出すようになっている。
【００４５】
図２は、本実施形態の電気制御部を示す概略ブロック図である。図２に示すように、空調用制御装置（エアコンＥＣＵ）１６０は、本発明の記憶手段、選択手段および制御手段を構成するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ（いずれも図示略）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る。ＲＯＭ内には、空調制御および後述するオイル戻し制御のための制御プログラムを記憶しており、その制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。さらに、エアコンＥＣＵ１６０は、周知のタイマ機能を備えている。
【００４６】
また、本実施形態において、ＲＯＭ内には、オイル戻し制御における一ステップである強制断続制御に関して、圧縮機１４２の回転数Ｎｃに対応する２種類の制御モード（低回転モード、高回転モード）が記憶されている。なお、各制御モードの詳細内容、すなわち、圧縮機１４２の停止時間ｈ（＝電磁クラッチ１４１のクラッチオフ時間）や作動時間Ｈ（＝電磁クラッチ１４１のクラッチオン時間）、断続回数ｎを設定するにあたっての詳細な説明は後述する。
【００４７】
エアコンＥＣＵ１６０には、後席側蒸発器吹出し温度センサ１１５、圧縮機回転数センサ１６２、後席用エアコンパネル１６３、前席用エアコンパネル１６４（ブロワレベルスイッチ１６５、吹出し位置スイッチ１６６、エアコンスイッチ１６７）等が接続されている。そして、前席側蒸発器吹出し温度ｔｅ、圧縮機１４２の回転数Ｎｃ等の検出信号が入力されるようになっている。
【００４８】
また、前席用エアコンパネル１６４からは、ブロワレベル（風量が低い順にＬｏ，Ｍ１〜Ｍ５，Ｈｉの７段階）、吹出し位置（ＦＡＣＥモード、Ｂ／Ｌモード、ＦＯＯＴモード、Ｆ／Ｄモード、デフロスタモード）、エアコンスイッチのオン・オフ等の操作信号が入力されるようになっている。なお、乗員によってエアコンスイッチのオン操作がなされ、かつブロワレベルスイッチがオン操作されたときに、エアコン許可信号がエアコンＥＣＵ１６０に送信されるようになっている。一方、後席側エアコンパネル１６３からも略同様の操作信号が入力される。なお、この後席側の各操作信号については、前席側エアコンパネル１６４からも入力可能になっている。
【００４９】
また、エアコンＥＣＵ１６０は、エンジン制御装置（エンジンＥＣＵ１７０）に連携されており、エンジンＥＣＵ１７０には、エンジン回転数センサ１７１、アクセル開度センサ１７２、冷却ファン１７３等が接続されている。
【００５０】
そして、エアコンＥＣＵ１６０は、各入力信号に基づいて予め設定されたプログラムに従って所定の演算処理を行って出力信号を出し、圧縮機１４２（電磁クラッチ１４１）、前席側送風機１１２、後席側送風機１２２、各種ドア駆動用の各モータ１５３等の作動を制御するようになっている。
【００５１】
次に、上記構成に基づく作動について説明する。まず、前席側空調ユニット１１０および後席側空調ユニット１２０をともに作動させるときは、前後両方の送風機１１２，１２２が作動して、両空調ユニット１１０，１２０に送風する。そして、前席側エアコンパネル１６４のエアコンスイッチ１６７（圧縮機作動スイッチ）がオン操作されると、電磁クラッチ１４１が通電されて接続状態となるので、圧縮機１４２が車両エンジンにより駆動される。
【００５２】
これにより、前席側空調ユニット１１０においては、送風空気を前席側蒸発器１１３により冷却、除湿して、車室１１内の前席側空間へ冷風として吹き出す。同様に、後席側空調ユニット１２０においても、送風空気を後席側蒸発器１２３により冷却、除湿して、車室１１内の後席側空間へ冷風として吹き出す。
【００５３】
前後両方の空調ユニット１１０，１２０を同時運転しているときは、前後の膨張弁１１４，１２４がそれぞれ前後の蒸発器１１３，１２３の冷房熱負荷に対応した開弁度に調整され、膨張弁１１４，１２４は、その冷房熱負荷に対応した流量の冷媒を常時、各蒸発器１１３，１２３の流路に通過させる。
【００５４】
一方、前席にのみ乗員が搭乗し、後席には乗員が搭乗していないときには、前席用エアコンパネル１６４でのスイッチ操作により後席側送風機１２２を停止することができる。これにより、後席側空調ユニット１２０には空気が送風されず、後席側膨張弁１２４が全閉状態となって、後席側空調ユニット１２０の空調作用が停止状態となるので、前席側空調ユニット１１０のみの単独運転状態となる。
【００５５】
この前席側空調ユニット１１０の単独運転時には、後席側蒸発器１２３への送風が停止されるので、後席側蒸発器１２３内に溜まっている液冷媒が徐々に蒸発するが、この液冷媒の蒸発が完了すると、後席側蒸発器１２３の温度は周囲雰囲気の温度（室温）に向かって上昇していく。
【００５６】
したがって、後席側空調ユニット１２０の減圧手段をなす後席側膨張弁１２４の感温部の温度も周囲雰囲気の温度（室温）に向かって上昇し、この温度上昇過程において後席側蒸発器１２３の出口冷媒の過熱度が上昇することにより、後席側膨張弁１２４の弁体が微小開度だけ開く。すると、後席側膨張弁１２４を通過した低圧冷媒が後席側蒸発器１２３に流入する。
【００５７】
その結果、後席側蒸発器１２３で液冷媒の蒸発が再開され、蒸発器１２３の温度（冷媒の過熱度）が低下するので、若干の時間経過後に後席側膨張弁１２４の弁体が再び全閉状態に戻る。そして、後席側膨張弁１２４の全閉後に、時間が経過して冷媒の蒸発が完了して冷媒過熱度が上昇すると、後席側膨張弁１２４の弁体が再び微小開度だけ開く。
【００５８】
このように、前席側単独運転時においては、後席側の後席側膨張弁１２４が微小な開閉を繰り返すのであるが、後席側の後席側膨張弁１２４の微小開弁時に後席側蒸発器１２３には冷媒とともに潤滑オイルも流入してくる。その際、冷媒は蒸発してガス状となって圧縮機１４２に吸入されるが、潤滑オイルは冷媒に比して蒸発温度がはるかに高いので蒸発しない。
【００５９】
そして、後席側膨張弁１２４の微小開弁により発生する微小流れでは液相の潤滑オイルを下流側に押し出すことができないので、液相の潤滑オイルが蒸発器１２３内や蒸発器１２３出口の床下低圧配管１５２内に溜まっていく。特に、後席側蒸発器１２３出口の床下低圧配管１５２は、圧縮機１４２の吸入口に対して６００ｍｍ程度、低い位置に配置されることが多いので、後席側蒸発器１２３出口の床下低圧配管１５２に潤滑オイルが溜まりやすい。このように、潤滑オイルが冷凍サイクルＲ内のある部位に溜まってしまう現象を、以下、「オイルの寝込み」と呼ぶことにする。
【００６０】
そこで、本実施形態では、オイル寝込み現象を解消するために、圧縮機１４２の作動を所定の時間間隔で強制的に断続させて、オイル循環率を上昇させるオイル戻し制御を採用している。なお、冷凍サイクル内のオイル循環率は、潤滑オイル量／（潤滑オイル量＋冷媒量）×１００（％）で定義される値である。
【００６１】
図３は、第１実施形態において制御部（エアコンＥＣＵ１６０）が実行するオイル戻し制御を説明するフローチャートである。本制御ルーチンはエンジンが始動されるとスタートし、まず、ステップＳ１００でタイマ定数ｔをリセットする（ｔ＝０）。そして、ステップＳ１１０で、エアコンスイッチ１６７の信号からエアコンがオン状態にあるか否か判断する。エアコンがオン状態である場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１２０でタイマカウントをスタートする。
【００６２】
次いで、ステップＳ１３０で、タイマ時間（エアコン許可信号がエアコンＥＣＵ１６０に入力されてからの時間）ｔが所定時間ｔｘ以上になったかを判断する。そして、タイマ時間ｔが所定時間ｔｘ以上になった場合（Ｓ１３０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１４０で、圧縮機回転数センサ１６２から検出される圧縮機１４２の回転数Ｎｃが１１００ｒｐｍ以下であるか否か判断する。
【００６３】
回転数Ｎｃが１１００ｒｐｍ以下である場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１５０で、強制断続制御の２つの制御モードのうち、低回転モードに設定する。一方、回転数Ｎｃが１１００ｒｐｍより高い場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）には、ステップＳ１６０で、強制断続制御の２つの制御モードのうち、高回転モードに設定する。
【００６４】
各制御モードに設定した後は、ステップＳ１７０で、それぞれのモードで設定された内容で圧縮機１４２の強制断続制御を実行する。実行したら、ステップＳ１００に戻り、タイマカウントをクリアして定数をリセットする（ｔ＝０）。
【００６５】
なお、上記制御において、ステップＳ１１０で、エアコンがオン状態でない場合（すなわちオフ状態の場合、Ｓ１１０：ＮＯ）には、ステップＳ１００に戻り、エアコンがオン状態となるまでこの処理を繰り返す。また、ステップＳ１３０で、タイマ時間ｔが所定時間ｔｘより小さい場合、すなわち所定時間ｔｘが経過していない場合（Ｓ１３０：ＮＯ）には、再びステップＳ１１０に戻り、エアコンがオン状態にあるか否かが判断される。
【００６６】
図４は、圧縮機１４２の強制断続制御における、圧縮機の作動、オイル循環率、吹出し温度を示すタイムチャートである。図４において、（ａ）は、低回転モードにおける作動説明図であり、（ｂ）は、高回転モードにおける作動説明図である。
【００６７】
作動を説明するにあたり、はじめに、本実施形態において、強制断続制御の作動間隔を決める所定時間ｔｘ、強制断続制御のクラッチオフ時間ｈ、クラッチオン時間Ｈ、および断続回数ｎを設定するための考え方とその数値具体例について説明する。
【００６８】
まず、作動間隔の所定時間ｔｘについて説明する。前席側エアコンパネル１６４のエアコンスイッチ１６７（圧縮機作動スイッチ）の投入後、圧縮機１４２が連続作動するに加えて、前席側単独運転が設定されると、床下低圧配管１５２等へのオイル寝込み現象の発生により、図４に示すように、冷凍サイクル内のオイル循環率は時間の経過とともに低下していく。ここで、圧縮機１４２の潤滑性確保に必要なオイル循環率（図４の例では１．５％）を下限値とし、この下限値までオイル循環率が低下する時間を予め測定して、作動間隔の所定時間ｔｘの上限とする。このような方法で求めた、所定時間ｔｘの上限は１２０分である。
【００６９】
一方、作動間隔の所定時間ｔｘを短くすると、電磁クラッチ１４１を頻繁に断続させ、電磁クラッチ１４１の耐久性低下の原因となる。そこで、電磁クラッチ１４１の耐久性確保の観点から、作動間隔の所定時間ｔｘの下限は３０分とする。以上により、作動間隔の所定時間ｔｘは、３０分≦ｔｘ≦１２０分の範囲に定める必要がある。なお、本実施形態ではｔｘは３０分（１８００秒）としているが、車両の種類によっても適宜好適な値に設定することができる。
【００７０】
次に、クラッチオフ時間ｈについて説明する。図４に示すように、電磁クラッチ１４１の強制断続制御に伴ってクラッチオフ時に、前席側蒸発器１１３の吹出し温度ｔｅは上昇していく。ここで、吹出し温度ｔｅの上昇割合は、前席側送風機１４４の風量が大きい程大きくなるので、前席側送風機１４４の最大風量時に乗員が不快感を感じない温度上昇幅Δｔｅを５°Ｃとし、最大風量のクラッチオフ時にΔｔｅ≦５°Ｃとなるクラッチオフ時間ｈを求めたところ、ｈ≦１０秒となった。
【００７１】
一方、クラッチオフ時間ｈが短くなると、クラッチオフ時間ｈにおける低圧圧力の上昇幅が微小となり、その後のクラッチオン時における後席側膨張弁１２４の開度が不十分となり、オイル循環率の回復が不十分となる。そのため、クラッチオン時における後席側膨張弁１２４の開度確保のために、クラッチオフ時間ｈを３秒以上にする必要がある。以上のことから、３秒≦ｈ≦１０秒の範囲内となるように、クラッチオフ時間ｈを設定する必要がある。
【００７２】
次に、クラッチオン時間Ｈについて説明する。クラッチオン時間Ｈを長くすると、クラッチオン時間Ｈ内での低圧圧力およびオイル循環率の低下が大きくなるので、断続回数ｎを増加させる必要が生じ、好ましくない。このような観点から、Ｈ≦２０秒とする。
【００７３】
逆に、クラッチオン時間Ｈが短くなると、クラッチオンによる前席側蒸発器１１３の吹出し温度ｔｅの低下幅が僅少となり、１回当たりのクラッチオフ時間ｈを長くしたのと同じ結果（蒸発器吹出し温度の上昇幅Δｔｅ＞５°Ｃ）となり、乗員の不快感を招く。このため、クラッチオン時間Ｈは５秒以上とする。以上のことから、５秒≦Ｈ≦２０秒の範囲内となるように、クラッチオン時間Ｈを設定する必要がある。
【００７４】
最後に、断続回数ｎについて説明する。図４に示すように断続回数（クラッチオフ回数）ｎの増加とともにオイル循環率を増加させることができる。圧縮機１４２の潤滑性確保の観点から、断続回数ｎ＝１ではオイル循環率の回復が不十分であり、断続回数ｎは少なくとも２回以上とする必要がある。
【００７５】
一方、断続回数ｎを増加するにつれて前席側蒸発器１１３の吹出し温度ｔｅが上昇していくので、乗員の不快感を抑えるために断続回数ｎは５回以下にすることが好ましい。つまり、２回≦ｎ≦５回の範囲内となるように断続回数ｎを設定する必要がある。
【００７６】
上記考え方および具体的数値例に基づいて、本実施形態では、アイドリング時を主とする低回転モード（Ｎｃ≦１１００ｒｐｍ）では、停止時間ｈは１０秒、作動時間Ｈは１０秒、断続回数ｎは４回に設定されている。一方、走行時を想定した高回転モード（Ｎｃ≧１１００ｒｐｍ）では、停止時間ｈは５秒、作動時間Ｈは１０秒、断続回数ｎは２回に設定されている。すなわち、本実施形態では、高回転モードにおいて、圧縮機１４２の停止時間ｈおよび断続回数ｎが、低回転モードのそれらの値より小さい値に設定されている。
【００７７】
次に、以上のように設定された内容での強制断続制御における詳細な作動について、図４を参照して説明する。図４に示すように、冷凍サイクルＲのオイル循環率は、圧縮機１４２の連続作動に伴い低下するが、圧縮機１４２の強制断続制御により階段状に上昇させることができる。これは、圧縮機作動の強制断続に伴って、後席側低圧圧力が変動し、そして、圧縮機１４２のオン時に後席側低圧圧力が低下することにより後席側膨張弁１２４が強制的に開弁させられるためである。
【００７８】
この後席側膨張弁１２４の開弁作動をより具体的に説明すると、クラッチオフ時に低圧圧力が上昇して後席側膨張弁１２４の感温部の温度が上昇した後に、圧縮機１４２が再起動して低圧圧力を低下させるので、後席側膨張弁１２４のダイヤフラム部に開弁方向の差圧が発生し後席側膨張弁１２４を強制的に開弁させることができる。これにより、後席側膨張弁１２４を通してまとまった流量の冷媒を後席側蒸発器１２３に流入させることができるので、この冷媒流れにより床下低圧配管１５２に溜まった潤滑オイルを圧縮機１４２の吸入側に押し戻すことができる。
【００７９】
また、高回転時は、低回転時と比較してクラッチオン時のオイル循環率上昇度が大きくなっている。これは、高回転時には、後席側膨張弁１２４が開弁状態となったときに流れる冷媒流量が低回転時と比較して多いためである。すなわち、高回転時は、低回転時と比較してオイル戻り性（オイル循環率の上昇度）が良いため、高回転モードにおいて低回転モードよりもクラッチオフ時間ｈを短く、かつ、断続回数ｎを少なく設定してあっても、同等のオイル循環率の上昇が確保されている。本実施形態では、低回転時および高回転時ともに、１．５％まで低下したオイル循環率が、圧縮機１４２の強制断続制御後には６％程度まで上昇している。
【００８０】
一方、前席側吹出し温度ｔｅは、クラッチオフ時に上昇し、クラッチオン時に低下する。ここで、高回転時に低回転時と同様の断続制御を行った場合には、通常、高回転時の方が圧縮機１４２の断続制御に伴う吹出し温度ｔｅのばらつき（＝吹出し温度変動幅Δｔｅ）が大きくなる。しかし、本実施形態では、高回転時におけるクラッチオフ時間ｈを短く、かつ、断続回数ｎを小さく設定しているため、断続制御完了後における吹出し温度変動Δｔｅの値が、高回転時と低回転時とでほぼ同じ値となっている。
【００８１】
つまり、本実施形態では、高回転時における圧縮機１４２の強制断続制御に際して、オイル循環率を確実に上昇させつつ、吹出し温度変動幅Δｔｅは許容範囲内（Δｔｅ＜５℃内）に抑えることができる。これにより、圧縮機１４２の回転数がどのような条件においても、オイル戻し制御における吹出し温度変動による乗員の不快感を回避することができる。
【００８２】
なお、本実施形態では、低回転モードと高回転モードとを区分けする所定値を１１００ｒｐｍとしたが、この値は、好適には１０００〜１８００ｒｐｍの範囲で適宜変更することが可能である。概ね、この範囲に設定することで、吹出し温度変動幅Δｔｅが大きく相違してくる低回転と高回転とを区分けすることができる。
【００８３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図５、図６を参照して説明する。図５は、第２実施形態において制御部が実行するオイル戻し制御を説明するフローチャートである。図５において、上記第１実施形態を示すフローチャート（図３）と同一ステップについては同一の符号を付している。本実施形態では、圧縮機１４２の回転数Ｎｃに加えて、前席側の空調風のブロワレベルに応じて制御モードを適宜選択する点が第１実施形態と異なっている。上記第１実施形態では、前席側送風機１４４の最大風量時を前提としているが、吹出し温度変動は前席側送風機１４４のブロワレベル（風量）によって相違する。本実施形態では、ブロワレベルが低い方が吹出し温度変動が小さいことに着目し、より緻密な制御を行うものである。
【００８４】
まず前提として、エアコンＥＣＵ１６０のＲＯＭには、図６に示すように、各回転数とブロワレベルに対応づけされた６種類の制御モードが記憶されている。アイドリング時・渋滞時を主とする低回転領域（Ｎｃ≦１１００ｒｐｍ）のうち、ブロワレベルが低い設定となるＬｏ〜Ｍ１である低回転第１モードでは、オイル戻し制御時における圧縮機１４２の停止時間ｈは１２秒、作動時間Ｈは１０秒、断続回数ｎは４回に設定されている。また、同じく低回転領域（Ｎｃ≦１１００ｒｐｍ）であって、ブロワレベルが高い設定となるＭ２〜Ｈｉである低回転第２モードでは、オイル戻し制御時における圧縮機１４２の停止時間ｈは１０秒、作動時間Ｈは１０秒、断続回数ｎは４回に設定されている。
【００８５】
また、市街地・一般道走行を主とする中回転領域（１１００＜Ｎｃ＜１８００）のうち、ブロワレベルがＬｏ〜Ｍ１である中回転第１モードでは、オイル戻し制御時における圧縮機１４２の停止時間ｈは１０秒、作動時間Ｈは１０秒、断続回数ｎは２回に設定されている。また、同じく中回転領域（１１００＜Ｎｃ＜１８００）であって、ブロワレベルがＭ２〜Ｈｉである中回転第２モードでは、オイル戻し制御時における圧縮機１４２の停止時間ｈは７秒、作動時間Ｈは１０秒、断続回数ｎは２回に設定されている。
【００８６】
さらに、高速走行時を主とする高回転領域（Ｎｃ≧１８００ｒｐｍ）のうち、ブロワレベルがＬｏ〜Ｍ１である高回転第１モードでは、オイル戻し制御時における圧縮機１４２の停止時間ｈは１０秒、作動時間Ｈは１０秒、断続回数ｎは１回に設定されている。また、同じく高回転領域（Ｎｃ≧１８００ｒｐｍ）であって、ブロワレベルがＭ２〜Ｈｉである高回転第２モードでは、オイル戻し制御時における圧縮機１４２の停止時間ｈは５秒、作動時間Ｈは１０秒、断続回数ｎは１回に設定されている。いずれの回転領域においても、ブロワレベルの高い第２モードは、ブロワレベルの低い第１モードと比較して圧縮機１４２の停止時間ｈが短く設定されている。
【００８７】
以下、本実施形態の具体的な処理手順について図５のフローチャートを参照して説明する。図５に示すように、第１実施形態で説明したステップＳ１３０の後に、まず、ステップＳ１４０で、圧縮機回転数センサ１６２から検出される圧縮機１４２の回転数Ｎｃが１１００ｒｐｍ以下か否か判断する。回転数Ｎｃが１１００ｒｐｍ以下である場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１４１で、ブロワレベルがＬｏ〜Ｍ１であるかどうか判断する。ブロワレベルがＬｏ〜Ｍ１のいずれかである場合（ステップＳ１４１：ＹＥＳ）には、ステップＳ１４２で、低回転第１モードに設定する。一方、ブロワレベルがＬｏ〜Ｍ１でない場合（ステップＳ１４１：ＮＯ）、すなわちブロワレベルがＭ２〜Ｈｉのいずれかである場合には、ステップＳ１４３で、低回転第２モードに設定する。
【００８８】
また、圧縮機１４２の回転数Ｎｃが１１００ｒｐｍより大きい場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）には、ステップＳ１５１で回転数Ｎｃが１８００ｒｐｍより小さいか否か判断される。回転数Ｎｃが１８００ｒｐｍより小さい場合（ステップＳ１５１：ＹＥＳ）、すなわち、回転数Ｎｃが１１００ｒｐｍ＜Ｎｃ＜１８００ｒｐｍの範囲にある場合には、ステップＳ１５２でブロワレベルがＬｏ〜Ｍ１であるかどうか判断する。
【００８９】
ブロワレベルがＬｏ〜Ｍ１のいずれかである場合（ステップＳ１５２：ＹＥＳ）には、ステップＳ１５３で、中回転第１モードに設定する。一方、ブロワレベルがＬｏ〜Ｍ１でない場合（ステップＳ１５２：ＮＯ）、すなわちブロワレベルがＭ２〜Ｈｉのいずれかである場合には、ステップＳ１５４で、中回転第２モードに設定する。
【００９０】
さらに、圧縮機１４２の回転数Ｎｃが１８００ｒｐｍ以上である場合（ステップＳ１５１：ＮＯ）には、ステップＳ１６１でブロワレベルがＬｏ〜Ｍ１であるかどうか判断する。そして、ブロワレベルがＬｏ〜Ｍ１のいずれかである場合（ステップＳ１６１：ＹＥＳ）には、ステップＳ１６２で、高回転第１モードに設定する。一方、ブロワレベルがＬｏ〜Ｍ１でない場合（ステップＳ１６１：ＮＯ）、すなわちブロワレベルがＭ２〜Ｈｉのいずれかである場合には、ステップＳ１６３で、高回転第２モードに設定する。
【００９１】
各制御モードに設定した後は、ステップＳ１７０で、それぞれのモードで設定された内容で圧縮機１４２の強制断続制御を実行する。以降の処理については第１実施形態と同様である。
【００９２】
なお、第１実施形態において詳述した考え方によれば強制断続制御のクラッチオフ時間ｈは、３秒≦ｈ≦１０秒が好ましいとしたが、第１実施形態ではブロワレベルが最大の場合を想定している。その点、本実施形態において、図６に示すように各回転数における第１モードでは、そのブロワレベルがより低いＬｏ〜Ｍ１であるため、クラッチオフ時間ｈを１０秒以上に長く設定することが可能となっている。
【００９３】
本実施形態によれば、制御モードを選択するにあたり、圧縮機１４２の回転数Ｎｃに加えてブロワレベルを考慮しているため、ブロワレベルがより低い場合におけるクラッチオフ時間ｈを長く設定することができる。クラッチオフ時間ｈを長く設定することで、低圧圧力の上昇幅を大きくでき、それに伴いオイル循環率を確実に上昇させることができる。
【００９４】
また、本実施形態における作動説明図は省略するが、第１実施形態において図４に示す場合と同様に、どの制御モードであっても、強制断続制御実施後には、オイル循環率が６％程度まで回復するとともに、吹出し温度変動幅Δｔｅも５℃内にすることができる。
【００９５】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図７、図８を参照して説明する。図７は、第３実施形態において制御部が実行するオイル戻し制御を説明するフローチャートである。図７において、上記第１実施形態を示すフローチャート（図３）と同一ステップについては同一の符号を付している。以下、第１実施形態と異なる部分に着目して説明する。
【００９６】
図７に示すように、エアコンがオン状態である場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１１で、圧縮機１４２の回転数Ｎｃが２０００ｒｐｍより小さいか否か判断する。回転数Ｎｃが２０００ｒｐｍ（閾値）より小さい場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１２で、低回転タイマｔ１をカウントする。一方、回転数Ｎｃが２０００ｒｐｍ以上である場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）には、ステップＳ１１３で、高回転タイマｔ２をカウントする。
【００９７】
次いで、ステップＳ１１４で、以下の数式１に基づいて、オイル循環率低下値ＯＣＲ＿ｄｒｏｐを算出する。
【００９８】
（数１）
ＯＣＲ＿ｄｒｏｐ＝（２／３６００）×ｔ１＋（２／１８００）×ｔ２
この式の詳細については後述する。次に、ステップＳ１１５で、オイル循環率低下値ＯＣＲ＿ｄｒｏｐが予めシステムよって定まる許容値２（規定値）以上であるか否か判断する。そして、オイル循環率低下値ＯＣＲ＿ｄｒｏｐが２以上である場合（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）には、ステップＳ１４０へ進む。一方、オイル循環率低下値ＯＣＲ＿ｄｒｏｐが２を超えていない場合（ステップＳ１１５：ＮＯ）には、ステップＳ１１０まで戻る。
【００９９】
次に、上記数式１の導出方法について説明する。本実施形態では、例として、起動初期のオイル循環率が６％で、許容オイル循環率が４％である場合、すなわちオイル循環率低下値ＯＣＲ＿ｄｒｏｐの許容値が２（％）である場合のエアコンシステムを考える。
【０１００】
図８は、回転数ごとの前席側単独運転時間ｔとオイル循環率との関係を示す図である。オイル循環率低下値ＯＣＲ＿ｄｒｏｐは、圧縮機１４２の回転数Ｎｃによって相違する。図８に示すように、オイル循環率が６％から４％まで低下する時間を比較すると、圧縮機１４２の回転数Ｎｃが３０００ｒｐｍである場合には１８００秒であるのに対し、回転数Ｎｃが２０００ｒｐｍである場合には３６００秒と倍の時間になっている。
【０１０１】
これは、回転数Ｎｃが小さいほど、オイルが溜まりにくく、オイル循環率の低下率が小さいということを意味する。ここで、回転数Ｎｃが２０００ｒｐｍ未満の場合は、概ね図８に示す２０００ｒｐｍの場合の直線のようにオイル循環率が低下すると仮定し、回転数Ｎｃが２０００ｒｐｍ以上の場合は概ね図８に示す３０００ｒｐｍの場合の直線のようにオイル循環率が低下すると仮定する。そして、０＜Ｎｃ＜２０００ｒｐｍの連続稼動時間をｔ１、Ｎｃ≧２０００ｒｐｍの連続稼動時間をｔ２とすると、
回転数Ｎｃが２０００ｒｐｍの場合の連続稼動時間ｔ１に対するオイル循環率低下値ＯＣＲ＿ｄｒｏｐ１は、
（数２）
ＯＣＲ＿ｄｒｏｐ１＝（２／３６００）×ｔ１
で求められる。
【０１０２】
また、回転数Ｎｃが３０００ｒｐｍの場合の連続稼動時間ｔ２に対するオイル循環率低下値ＯＣＲ＿ｄｒｏｐ２は、
（数３）
ＯＣＲ＿ｄｒｏｐ２＝（２／１８００）×ｔ２
で求められる。
【０１０３】
よって、システム全体としてのオイル循環率低下値ＯＣＲ＿ｄｒｏｐは、数式２、３より、
（数４）
ＯＣＲ＿ｄｒｏｐ＝ＯＣＲ＿ｄｒｏｐ１＋ＯＣＲ＿ｄｒｏｐ２
の関係が成り立ち、数式２、３、４より、上記数式１が求められる。
【０１０４】
回転数Ｎｃが小さい場合は、回転数Ｎｃが大きい場合と比較してオイル循環率が２％低下するまでの時間が長いため、圧縮機１４２の高回転時と同様の頻度で強制断続制御を実行する必要がない。その点、本実施形態では、常に、回転数Ｎｃに基づいたオイル循環率低下値ＯＣＲ＿ｄｒｏｐを算出し、その算出値が２以上となったときにはじめて圧縮機１４２の強制断続制御を行うようにしている。
【０１０５】
したがって、圧縮機１４２の強制断続制御を行う間隔を予めｔｘ（秒）と固定する場合と比較して、圧縮機１４２が低回転の場合には強制断続制御を行う間隔を実質延長することができる。これにより、効率的な制御を行うことができるとともに、圧縮機１４２（電磁クラッチ１４１）の耐久性を向上させることができる。
【０１０６】
なお、本実施形態において、低回転と高回転を区分けする回転数Ｎｃの値（２０００ｒｐｍ）が本発明の「予め定められた閾値」に相当し、オイル循環率低下値ＯＣＲ＿ｄｒｏｐの許容値として設定した値「２」が本発明の「予め定めされた規定値」に相当するが、これらの値は車種等により適宜変更できる。
【０１０７】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図９を参照して説明する。図９は、第４実施形態において制御部が実行するオイル戻し制御を説明するフローチャートである。本実施形態は、上記第３実施形態と略同様の制御を行っており、強制断続制御を行う間隔を延長できる点も同様であるが、処理演算式が異なる。
【０１０８】
本実施形態では、図９に示すように、上記第３実施形態で説明したステップＳ１１２、Ｓ１１３の後に、ステップＳ１１６で、以下の数式５に示す換算式に基づいて、換算時間ｔｖを算出する。
【０１０９】
（数５）
ｔｖ＝１／２×ｔ１＋ｔ２
この換算式については後述する。次に、ステップＳ１１７で、換算時間ｔｖがｔｘ以上であるか否か判断する。なお、ここでは、ｔｘは１８００秒に設定されている。そして、換算時間ｔｖがｔｘ以上である場合（ステップＳ１１７：ＹＥＳ）には、ステップＳ１４０へ進む。一方、換算時間ｔｖがｔｘを超えていない場合（ステップＳ１１７：ＮＯ）には、ステップＳ１１０まで戻る。
【０１１０】
次に、上記数式５について説明する。考え方は上記第３実施形態と同様である。図８に示すとおり、回転数Ｎｃが２０００ｒｐｍの場合の単位秒当りのオイル循環率低下率ＯＣＲ＿ｄｒｏｐＲ１は、
（数６）
ＯＣＲ＿ｄｒｏｐＲ１＝２／３６００
である。
【０１１１】
また、回転数Ｎｃが３０００ｒｐｍの場合の単位秒当りのオイル循環率低下率ＯＣＲ＿ｄｒｏｐＲ２は、
（数７）
ＯＣＲ＿ｄｒｏｐＲ２＝２／１８００
である。
【０１１２】
上記、数式６、７からわかるように、回転数Ｎｃが２０００ｒｐｍのオイル循環率低下率は、回転数Ｎｃが３０００ｒｐｍの場合の１／２である。よって、これらのオイル循環率低下率の相違を加味して、経過時間を換算する場合、経過時間ｔが１８００秒、許容オイル循環率低下値が２を基準とすると、回転数Ｎｃが２０００ｒｐｍの稼動時間ｔ１に対する定数は１／２となり、回転数Ｎｃが３０００ｒｐｍの稼動時間ｔ２に対する定数は１となる。よって、回転数Ｎｃが２０００ｒｐｍの場合の換算時間ｔｖ１は、
（数８）
ｔｖ１＝１／２×ｔ１
となる。
【０１１３】
同様に、回転数Ｎｃが３０００ｒｐｍの場合の換算時間ｔｖ２は、
（数９）
ｔｖ２＝１×ｔ２
となる。
【０１１４】
以上から、稼動時間ｔ１、ｔ２を、それぞれの回転数におけるオイル循環率低下率を考慮して時間を換算すると、数式８と数式９とを足し合わせて上記数式５が導かれる。本実施形態では、常に、回転数Ｎｃに基づいた換算時間を算出し、その算出値がｔｘ以上となったときにはじめて圧縮機１４２の強制断続制御を行うようになっている。
【０１１５】
したがって、上記第３実施形態と同様に、圧縮機１４２が低回転の場合には強制断続制御を行う間隔を実質延長することができるとともに、圧縮機１４２（電磁クラッチ１４１）の耐久性を向上させることができる。
【０１１６】
（その他の実施形態）
上記各実施形態では、回転数Ｎｃにより低回転モードと高回転モードの２種類の制御モードを採用したが、さらに細分化して３種類以上の制御モードを有する形態としてもよい。例えば、３種類の制御モードとする場合には、圧縮機１４２の回転数Ｎｃを０＜Ｎｃ≦１１００ｒｐｍ、１１００ｒｐｍ＜Ｎｃ＜１８００ｒｐｍ、Ｎｃ≧１８００ｒｐｍの３段階に区分けして、適宜、クラッチオフ時間ｈ、クラッチオン時間Ｈ、断続回数ｎを設定することができる。この場合、さらに緻密な制御とすることができる。
【０１１７】
上記各実施形態において、前席側空調ユニット１１０のみの単独運転状態か否かの判断を行い、単独運転の場合のみタイマをスタートさせて強制断続制御を行うようにしてもよい。この場合、図１０に示すように、ステップＳ１１０とステップＳ１２０との間に、単独運転か否かを判断するステップＳ１１８を加えることで実施できる。具体的には、後席側送風機１２２の連続稼動時間が２０秒以上であるかを判定し、２０秒以下である場合には単独運転（シングル運転）であると判断でき、２０秒を超えている場合にははデュアル運転であると判断できる。
【０１１８】
このようにすれば、エアコンがオン状態にあり、かつ、前席側空調ユニット１１０が単独運転である場合にのみ圧縮機１４２の強制断続制御が行われるので、オイル寝込みが生じにくいデュアル運転時に圧縮機１４２を強制断続制御することがなく、電磁クラッチ１４１の耐久性を向上させ、制御の効率化を図ることができる。
【０１１９】
上記各実施形態では、吹出し位置モードがＦＡＣＥモードもしくはＢ／Ｌモードであることを前提としたが、吹出し位置モードがＦＡＣＥモードもしくはＢ／Ｌモードであるか否かの判断を行い、肯定的な判断の場合に、回転数Ｎｃによって場合分けされた上記各実施形態における強制断続制御を行うようにしてもよい。または、吹出し位置モードの相違によって強制断続制御の内容を異ならせても良い。この場合、乗員に与える吹出し温度変動の影響がより大きいＦＡＣＥモードまたはＢ／Ｌモードの場合に、回転数Ｎｃに応じた強制断続制御を行うことができる。
【０１２０】
上記各実施形態では、圧縮機１４２の回転数Ｎｃを圧縮機回転数センサ１６２から得るようにしているが、エンジン回転数Ｎｅからプーリ比により演算してもよい。
【０１２１】
上記各実施形態におけるエアコンＥＣＵ１６０は、マイクロコンピュータを用いたものを前提としているが、リレー等の機械的回路を用いたものでもよい。
【０１２２】
上記各実施形態において、圧縮機１４２は固定容量タイプのものとしたが、可変容量タイプの圧縮機または電動タイプの圧縮機として構成してもよい。可変容量タイプの場合は、電磁クラッチ１４１のオンオフ動作に換えて、圧縮機の吐出量を最小最大の間で変化させて実施し、電動タイプの場合は、モータのオンオフ作動で変化させて実施することができる。
【０１２３】
上記各実施形態において、低回転モードと高回転モードとで、クラッチオフ時間ｈおよび断続回数ｎの両方を異ならせたが、いずれか１つだけ異ならせても良い。これらのパラメータはそれぞれ相関関係にあるため、クラッチオフ時間ｈ、クラッチオン時間Ｈ、断続回数ｎは、上記に具体的数値例で示したように好適な範囲内で適宜設定変更可能である。
【０１２４】
上記各実施形態において、圧縮機１４２の強制断続制御において断続回数ｎ＝１回だけ実行した後に、回転数Ｎｃが所定値１１００ｒｐｍの境界値を超える変化をしていないか判定し、その判定結果に応じて、再び制御モードを設定しなおすようにしてもよい。これによれば、ステップＳ１４０で回転数Ｎｃを判断したのちに、走行状態（エンジン回転数）が大幅に変わり圧縮機１４２の回転数Ｎｃが変化してしまった場合に好適に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の第１実施形態における車両用冷凍サイクル装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】第１実施形態における電気制御部を示す概略ブロック図である。
【図３】第１実施形態において制御部が実行するオイル戻し制御を説明するフローチャートである。
【図４】圧縮機の強制断続制御における、圧縮機の作動、オイル循環率、吹出し温度を示すタイムチャートである。
【図５】第２実施形態において制御部が実行するオイル戻し制御を説明するフローチャートである。
【図６】第２実施形態における、圧縮機の回転数とブロワレベルに対応した各制御モードを説明する図である。
【図７】第３実施形態において制御部が実行するオイル戻し制御を説明するフローチャートである。
【図８】各回転数における前席側単独運転時間とオイル循環率との関係を示す図である。
【図９】第４実施形態において制御部が実行するオイル戻し制御を説明するフローチャートである。
【図１０】その他の実施形態において制御部が実行するオイル戻し制御を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２６】
１１０  前席側空調ユニット
１１２  前席側送風機（第１送風機）
１１３  前席側蒸発器（第１蒸発器）
１１４  前席側温度式熱膨張弁（第１減圧手段）
１２０  後席側空調ユニット
１２３  後席側蒸発器（第２蒸発器）
１２４  後席側温度式熱膨張弁（第２減圧手段）
１４１  電磁クラッチ
１４２  圧縮機
１４３  凝縮器
１６０  エアコンＥＣＵ（記憶手段、選択手段、制御手段、制御開始時間調整手段、オイル循環率低下値算出手段、オイル循環率低下値判断手段、換算時間算出手段、換算時間判断手段）
【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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