(57)【要約】【課題】後席側蒸発器用の電磁弁を設けない車両用冷凍サイクル装置においてオイル戻し制御の処理実行間隔を適正にする。【解決手段】第１の減圧手段１９および第１の蒸発器１５と、第２の減圧手段３２および第２の蒸発器２８を並列に設け、第２の減圧手段３２を温度式膨張弁により構成した車両用冷凍サイクル装置において、少なくとも蒸発器温度検出手段２１により検出された第１の蒸発器１５内の冷媒温度が所定値以下となった場合に、フロスト防止制御を行なうフロスト防止制御手段と、所定の開始条件が成立した場合に、圧縮機１６の断続運転によるオイル戻し制御を実行するオイル戻し制御手段とを備え、所定の開始条件は、オイル戻し制御が行なわれていない期間が所定期間を超えることにより成立するとともに、所定期間は、フロスト防止制御が行なわれる期間であるフロスト防止制御実行時間分だけ延長される。【選択図】図５
2009063192.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（１６）と、
前記圧縮機（１６）から吐出された冷媒を冷却し凝縮させる凝縮器（１７）と、
前記凝縮器（１７）で凝縮した冷媒を減圧膨張させる第１の減圧手段（１９）と、
前記第１の減圧手段（１９）の冷媒流れ下流側に設けられ、前記第１の減圧手段（１９）により減圧膨張した冷媒を蒸発させる第１の蒸発器（１５）と、
前記第１の蒸発器（１５）に送風する第１の送風機（１４）と、
前記第１の減圧手段（１９）と並列に設けられ、前記凝縮器（１７）で凝縮した冷媒を減圧膨張させる第２の減圧手段（３２）と、
前記第２の減圧手段（３２）の冷媒流れ下流側に設けられ、前記第２の減圧手段（３２）により減圧膨張した冷媒を蒸発させる第２の蒸発器（２８）と、
前記第２の蒸発器（２８）に送風する第２の送風機（２７）と、
前記第１の蒸発器（１５）内の冷媒温度を検出する蒸発器温度検出手段（２１）と、
少なくとも前記蒸発器温度検出手段（２１）の検出値が所定値以下となった場合に、前記第１の蒸発器（１５）の凍結を抑制するために、圧縮機稼働率を低下させてフロスト防止制御を行なうフロスト防止制御手段と、
前記第１の送風機（１４）が稼動状態にされ、所定の開始条件が成立した場合に、前記圧縮機（１６）の断続運転によるオイル戻し制御を実行するオイル戻し制御手段とを備え、
前記第２の減圧手段（３２）は、前記第２の蒸発器（２８）の出口冷媒の過熱度を調整する温度式膨張弁により構成し、
前記所定の開始条件は、前記オイル戻し制御が行なわれていない期間が所定期間を超えることにより成立するとともに、前記所定期間は、前記フロスト防止制御が行なわれる期間である前記フロスト防止制御実行時間分だけ延長されることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記フロスト防止制御実行時間は、前記フロスト防止制御手段による前記フロスト防止制御の実行開始時から前記圧縮機（１６）が作動停止状態または作動状態が所定時間維持されるまでの経過時間を積算した時間であ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】
前記フロスト防止制御実行時間は、前記フロスト防止制御による前記圧縮機（１６）の作動停止時間を積算した時間であ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４】
前記圧縮機（１６）の所定サンプリング時間毎の前記圧縮機稼働率を算出する稼働率算出手段と、
前記圧縮機稼働率が所定範囲内にあるか否かを判定する圧縮機稼働率判定手段とを備え、
前記フロスト防止制御実行時間は、前記圧縮機稼働率判定手段により前記圧縮機稼働率が所定範囲内であると判定された場合の前記所定サンプリング時間を積算した時間であ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、並列に設けられた第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、例えば、デュアルエアコンタイプの車両空調用冷凍サイクル装置に好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、ミニバン等の大型乗用車の車室内空調用のユニットとして、車室内の前席側と後席側の両方に空調ユニットを配置するデュアルエアコンが用いられている。このデュアルエアコンの冷凍サイクルでは、前席側蒸発器（第１の蒸発器）と後席側蒸発器（第２の蒸発器）とを並列に接続して設け、圧縮機と凝縮器は共通使用している。この冷凍サイクルでは、空調装置のコスト低減のため後席側蒸発器への冷媒流れを断続する電磁弁（流路開閉弁）を付けていない車両が多い。そのため、上記電磁弁を付けていない車両では、前席側エアコン（前席側蒸発器）のみを運転させ、圧縮機の連続作動状態が長時間継続された場合、後席側蒸発器の温度式膨張弁の開閉が何回も繰り返され、後席側蒸発器などにオイルが溜まる。その結果、圧縮機のオイル戻り不足が発生する問題がある。
【０００３】
そこで、圧縮機の連続作動状態が所定時間に達すると、圧縮機の作動を強制的に断続制御して、後席側蒸発器の温度式膨張弁を強制開弁させることで、後席側蒸発器等に溜まっているオイルを圧縮機吸入側に戻すようにした冷凍サイクル装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【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】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の冷凍サイクル装置における圧縮機へのオイル戻し制御を図１１に基づいて説明すると、図１１に示すように圧縮機の連続作動状態が所定時間に達すると圧縮機の作動を複数回だけ断続制御する（図１１（ｂ）参照）。この圧縮機の断続制御により、低圧側圧力（圧縮機吸入側の圧力）を変動させ、後席側温度式膨張弁を開弁している。その結果、圧縮機吸入側にオイルが戻され、オイル循環率が上昇する（図１１（ｃ）参照）。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のオイル戻し制御では、圧縮機の起動時からの連続作動時間が所定時間に達すると圧縮機の断続運転を行なっているため、圧縮機がフロスト防止制御により停止された場合には、連続作動時間を計測するタイマ時間がクリアされる（図１１（ａ）参照）。ここで、フロスト防止制御中の圧縮機は、オイル戻し制御と同様に圧縮機のオン、オフを繰り返す場合があり、この場合においてオフ時間が短いと低圧側圧力の上昇が小さく、オン時における後席側蒸発器の温度式膨張弁の開度不足となりオイル循環率は回復せず、ほとんど変化しない（図１１（ｃ）参照）。そのため、フロスト防止制御中にオイル循環率が変化しない場合、圧縮機の連続作動時間の計測はオイル循環率が低い状態のまま開始され、オイル戻し制御の開始までに長時間を要する（図１１（ａ）、（ｃ）参照）。その結果、オイル循環率が必要オイル循環率よりも低下して、圧縮機へのオイル戻り不足が発生する場合がある（図１１（ｃ）参照）。
【０００６】
一方、圧縮機がフロスト防止制御により停止されても、連続作動時間を計測するタイマ時間をクリアしない場合、車両を長時間走行させるとオイル戻し制御による圧縮機の断続運転が乗員の意図とは関係なく所定時間毎に行なわれ、吹出温度が頻繁に変化するため、乗員の空調フィーリングの悪化が生じる。そのため、この場合にはオイル戻し制御の実行間隔である所定時間をできるだけ延長させたいとの要望もある。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、後席側蒸発器用の電磁弁を設けない車両用冷凍サイクル装置においてオイル戻し制御の処理実行間隔を適正にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明では、冷媒を圧縮し吐出する圧縮機（１６）と、圧縮機（１６）から吐出された冷媒を冷却し凝縮させる凝縮器（１７）と、凝縮器（１７）で凝縮した冷媒を減圧膨張させる第１の減圧手段（１９）と、第１の減圧手段（１９）の冷媒流れ下流側に設けられ、第１の減圧手段（１９）により減圧膨張した冷媒を蒸発させる第１の蒸発器（１５）と、第１の蒸発器（１５）に送風する第１の送風機（１４）と、第１の減圧手段（１９）と並列に設けられ、凝縮器（１７）で凝縮した冷媒を減圧膨張させる第２の減圧手段（３２）と、第２の減圧手段（３２）の冷媒流れ下流側に設けられ、第２の減圧手段（３２）により減圧膨張した冷媒を蒸発させる第２の蒸発器（２８）と、第２の蒸発器（２８）に送風する第２の送風機（２７）と、第１の蒸発器（１５）内の冷媒温度を検出する蒸発器温度検出手段（２１）と、少なくとも蒸発器温度検出手段（２１）の検出値が所定値以下となった場合に、第１の蒸発器（１５）の凍結を抑制するために、圧縮機稼働率を低下させてフロスト防止制御を行なうフロスト防止制御手段と、第１の送風機（１４）が稼動状態にされ、所定の開始条件が成立した場合に、圧縮機（１６）の断続運転によるオイル戻し制御を実行するオイル戻し制御手段とを備え、第２の減圧手段（３２）は、第２の蒸発器（２８）の出口冷媒の過熱度を調整する温度式膨張弁により構成し、所定の開始条件は、オイル戻し制御が行なわれていない期間が所定期間を超えることにより成立するとともに、所定期間は、フロスト防止制御が行なわれる期間であるフロスト防止制御実行時間分だけ延長されることを特徴としている。
【０００９】
これにより、オイル戻し制御の開始条件である所定期間をオイル循環率が変化しないフロスト防止制御実行時間分だけ延長することで、オイル戻し制御の処理実行間隔を適正にすることができる。具体的には、オイル戻し制御の処理実行間隔を連続作動時間で行なう（フロスト防止制御で連続稼動時間をクリアする）場合に比べて、圧縮機（１６）のオイル戻り不足を抑制することができる。また、オイル戻し制御の開始をフロスト防止制御実行時間分だけ延長することで、連続作動時間を計測するタイマ時間をクリアしない場合に比べて、空調風の吹出温度の頻繁な変化を抑制することができ、乗員の空調フィーリングの悪化を抑制することができる。なお、蒸発器温度検出手段（２１）には、第１の蒸発器（１５）内の冷媒温度を直接検出するものに限定されず、間接的に検出するものも含まれる。
【００１０】
また、フロスト防止制御実行時間は、フロスト防止制御手段によるフロスト防止制御の実行開始時から圧縮機（１６）が作動停止状態または作動状態が所定時間維持されるまでの経過時間を積算した時間とすることができる。
【００１１】
また、フロスト防止制御実行時間は、フロスト防止制御による圧縮機（１６）の作動停止時間を積算した時間とすることができる。
【００１２】
また、圧縮機（１６）の所定サンプリング時間毎の圧縮機稼働率を算出する稼働率算出手段と、圧縮機稼働率が所定範囲内にあるか否かを判定する圧縮機稼働率判定手段とを備え、フロスト防止制御実行時間は、圧縮機稼働率判定手段により圧縮機稼働率が所定範囲内であると判定された場合の所定サンプリング時間を積算した時間とすることができる。
【００１３】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、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ものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図５に基づいて説明する。本実施形態では、デュアルエアコンタイプの車両用冷凍サイクル装置を車両空調用冷凍サイクル装置に適用している。図１は、ミニバンタイプの乗用車に本発明を適用した第１実施形態の全体の配置レイアウトを示す。ミニバンタイプの車両１０の車室１１は前席（運転席および助手席）の後方側に２番目、３番目の座席（後席）を配置するようになっており、車両前後方向に長い空間を形成している。１１ａは車室１１の床面である。
【００１５】
前席側空調ユニット１２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１２は、空気通路を形成するケース１３を有し、このケース１３の上流部に送風機（第１の送風機）１４を配置している。この送風機１４は図示しない内外気切替箱から切替導入される内気または外気を送風する。
【００１６】
送風機１４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の蒸発器（第１の蒸発器）１５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１６ａを介して駆動される圧縮機１６を備えている。この圧縮機１６により冷媒は高温高圧に圧縮され、この圧縮機１６から吐出されたガス冷媒は凝縮器１７に導入され、この凝縮器１７にてガス冷媒は図示しない冷却ファンにより送風される外気と熱交換して凝縮する。
【００１７】
凝縮器１７を通過した冷媒を受液器１８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１８内に貯留する。受液器１８からの液冷媒を前席側温度式膨張弁（第１の減圧手段）１９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上記蒸発器１５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。
【００１８】
前席側温度式膨張弁１９は周知のごとく蒸発器１５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、前席側温度式膨張弁１９は、蒸発器１５出口の冷媒温度を感知する感温部（図示せず）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（図示せず）と、蒸発器１５の冷媒圧力（サイクル低圧）が加えられる第２圧力室（図示せず）と、この第１、第２圧力室を仕切るダイヤフラム（図示せず）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。
【００１９】
蒸発器１５において蒸発した後のガス冷媒は再度、圧縮機１６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１６、凝縮器１７、受液器１８等の機器は、車室１１より前方側のエンジンルーム２０内に搭載されている。
【００２０】
また、前席側空調ユニット１２内において、蒸発器１５の空気吹出部には蒸発器温度センサ（蒸発器温度検出手段）２１が配置されている。この温度センサ２１により検出される蒸発器吹出空気温度が所定温度以下に低下すると、電磁クラッチ１６ａへの通電を遮断して圧縮機１６の運転を停止し、圧縮機１６の稼働率を低下させることで蒸発器１５のフロストを防止するようにしている（フロスト防止制御）。
【００２１】
次に、蒸発器１５の空気流れ下流側には、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（加熱用熱交換器）２２が配置されている。このヒータコア２２の側方にはバイパス路２３が形成されている。そして、ヒータコア２２に隣接し板状のエアミックスドア２４が回動可能に配置され、このエアミックスドア２４の回動位置の選択により、ヒータコア２２を通過して加熱される温風とバイパス路２３を通過する冷風との風量割合を調整して吹出空気温度を調整する。
【００２２】
前席側空調ユニット１２の下流端には、図示しないデフロスタ吹出開口部、フェイス吹出開口部およびフット吹出開口部が開口しており、これらの開口部は図示しない吹出モードドア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。
【００２３】
次に、後席側空調ユニット２５は車室内の後席側を空調するように車室１１内の後部、例えば、後席の側方部位等に配置される。この後席側空調ユニット２５のケース２６内には、内気を吸入して送風する送風機（第２の送風機）２７が備えられ、この送風機２７の下流側に後席側蒸発器（第２の蒸発器）２８が配置されている。次に、蒸発器２８の空気流れ下流側には、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２９が配置されている。このヒータコア２９の側方にはバイパス路３０が形成されている。そして、ヒータコア２９に隣接し板状の冷風バイパスドア３１が回動可能に配置され、この冷風バイパスドア３１によりバイパス路３０を後席側空調ユニット２５の吹き出しモードと風量レベルに応じて開閉する。
【００２４】
後席側蒸発器２８の冷媒入口部には後席側温度式膨張弁（第２の減圧手段）３２が備えられている。この後席側温度式膨張弁３２は、前席側温度式膨張弁１９と同様のものであり、受液器１８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２８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。
【００２５】
なお、冷凍サイクルＲにおいて、後席側の温度式膨張弁３２の入口側は床下高圧配管３３を介して前席側の温度式膨張弁１９の入口側に接続され、また、後席側の蒸発器２８の出口側は床下低圧配管３４を介して前席側の蒸発器１５の出口側に接続されている。これにより、後席側の蒸発器２８および温度式膨張弁３２は前席側の蒸発器１５および温度式膨張弁１９と並列に接続されている。
【００２６】
床下高圧配管３３および床下低圧配管３４は、車室１１の床面１１ａの下側に形成される床下空間３５に配置されるので、圧縮機１６の吸入配管１６ｂ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。
【００２７】
そして、後席側空調ユニット２５において、蒸発器２８の下流直後の部位にフェイス吹出開口部３６および吹出モードドア３７が配置され、後席側蒸発器２８で冷却された冷風はフェイス吹出開口部３６から後席側フェイスダクト３８を通って天井吹出口３８ａから後席側乗員の頭部に向けて吹き出す。また、ヒータコア２９で加熱された温風は、後席側フットダクト３９を通って後席側フット吹出口３９ａから後席側乗員の足元部に向けて吹き出される。
【００２８】
図２は本実施形態の電気制御の概要ブロック図であり、空調用制御装置４０はマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されるもので、蒸発器温度センサ２１により検出される蒸発器吹出空気温度Ｔｅの他に、センサ群４１から外気温Ｔａｍ、内気温Ｔｒ、日射量Ｔｓ、温水温度Ｔｗ等が入力される。また、前席側操作パネル４２から車室温の温度設定、風量調整、内外気モード切り替え、吹出モード切り替え、電磁クラッチ１６ａへのオンオフ等の操作信号が入力される。一方、後席側操作パネル４３からは、後席側の風量調整、吹出モード切り替え等の操作信号が入力される。なお、この後席側の風量調整および吹出モード切り替えの操作信号については、前席側操作パネル４２からも入力可能になっている。
【００２９】
空調用制御装置４０は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、前席側および後席側の空調機器（電磁クラッチ１６ａ、送風機１４、２７、エアミックスドア２４、３１等の駆動用モータ群）の作動を制御する。
【００３０】
次に、上記構成において作動を説明する。まず、前席側空調ユニット１２および後席側空調ユニット２５をともに作動させるときは、前後両方の送風機１４、２７が作動して、両空調ユニット１２、２５に送風する。そして、前席側操作パネル４２のエアコンスイッチ（圧縮機作動スイッチ）が投入されると、電磁クラッチ１６ａが通電され接続状態になるので、圧縮機１６が車両エンジンにより駆動される。
【００３１】
これにより、前席側空調ユニット１２においては、送風空気を蒸発器１５により冷却、除湿した後に、ヒータコア２２により再加熱することができる。前席側空調ユニット１２では、エアミックスドア２４により冷風と温風の風量割合を任意に調整して車室内への吹出温度を調整できる。なお、後席側空調ユニット２５では、吹出モードドア３７により、吹き出しモードをフェイスモードとフットモードとに切り替えることができ、フェイスモード時には蒸発器２８により冷却、除湿した冷風を後席側フェイスダクト３８を通して後席側の天井吹出口３８ａから車室内後席側へ吹き出す。また、フットモード時には送風空気が蒸発器２８を通過した後ヒータコア２９により加熱されて温風となり、この温風は後席側フットダクト３９を通して後席側のフット吹出口３９ａから乗員足元部に吹き出す。
【００３２】
ところで、前後両方の空調ユニット１２、２５を上記のように同時運転しているときは、前後の温度式膨張弁１９、３２がそれぞれ前後の蒸発器１５、２８の熱負荷に対応した弁開度に調整され、その熱負荷に対応した流量の冷媒を常時、各蒸発器１５、２８の流路を通過させるので、後席側空調ユニット２５の床下低圧配管３４等に潤滑オイルが溜まることはない。
【００３３】
また、前席側のみに乗員が搭乗し、後席側には乗員が搭乗していないときは、前席側操作パネル４２または後席側操作パネル４３でのスイッチ操作により後席側送風機２７を停止する。これにより、後席側空調ユニット２５には空調空気が送風されず、後席側空調ユニット２５の空調作用が停止状態となるので、前席側空調ユニット１２のみの単独運転状態となる。
【００３４】
この前席側単独運転時には、後席側空調ユニット２５において、後席側の温度式膨張弁３２が微小な開閉を繰り返すことにより、液相の潤滑オイルが後席側の蒸発器２８内とか蒸発器出口の床下低圧配管３４内に溜まっていく。特に、床下低圧配管３４は、圧縮機１６の吸入配管１６ｂに対して所定量Ｌ（例えば、６００ｍｍ程度）だけ低い位置に配置されるので、この床下低圧配管３４への潤滑オイル寝込み現象が発生しやすい。
【００３５】
そのため、後席側蒸発器２８用の電磁弁を持たないデュアルエアコンタイプの車両空調用冷凍サイクル装置では、前席側単独運転時に圧縮機１６の連続作動状態が長時間継続されると、後席側温度式膨張弁３２の微小な開閉が長時間繰り返されて、床下低圧配管３４への潤滑オイル寝込み現象が顕著となり、圧縮機１６へのオイル戻り不足が発生する。そこで、本実施形態では床下低圧配管３４への潤滑オイル寝込み現象を解消するために、適正な時間間隔で圧縮機１６の作動を強制的に断続させるオイル戻し制御を行なっている。
【００３６】
本実施形態におけるオイル戻し制御について図３に基づいて説明する。図３は本実施形態に係る空調用制御装置４０により実行されるオイル戻し制御の制御ルーチンを示すフローチャートであり、制御ルーチンは前席操作パネル４２等の操作により前席側空調ユニット１２のみの単独運転状態となった場合にスタートする。
【００３７】
まず、ステップＳ１０にてタイマ時間等を初期化する。そして、ステップＳ２０にて各種センサ２１、４１の検出信号、各操作パネル４２、４３からの操作信号を読み込む。
【００３８】
次にステップＳ３０にて、ステップＳ２０で読み込まれた各信号の状態から、エアコンスイッチがオンされているか否かを判定する。エアコンスイッチがオンされていない場合は、圧縮機作動停止状態であるためステップＳ１０に戻る。また、エアコンスイッチがオンされている場合は、ステップＳ４０に進む。
【００３９】
次に、ステップＳ４０にて、フロスト防止制御が行なわれているか否かを判定する。フロスト防止制御行なわれているか否かの判定は、空調用制御装置４０のメイン制御ルーチン（図示せず）で行なわれるフロスト防止制御を実行するか否かの判定結果を参照して決定している。本実施形態では、メイン制御ルーチンでフロスト防止制御を実行すると判定された場合には、ステップＳ４０でフロスト防止制御が行なわれていると判定し、フロスト防止制御を実行しないと判定された場合には、ステップＳ４０でフロスト防止制御が行なわれていないと判定する。
【００４０】
ここで、フロスト防止制御を実行するか否かの判定は、図４に示す制御マップに基づいて行なわれる。図４は吹出温度Ｔｅの目標温度を説明するものであって、図４の制御マップによれば、温度センサ２１で検出される蒸発器吹出温度Ｔｅの目標温度として第１目標温度ＴＥＯ１（例えば、３°Ｃ）と第２目標温度ＴＥＯ２（例えば、４°Ｃ）が設定され、第１、第２目標温度ＴＥＯ１、ＴＥＯ２と実際の蒸発器吹出温度Ｔｅとを比較して、電磁クラッチ１６ａのオン、オフ信号を決定している。
【００４１】
図３に戻り、ステップＳ４０において、フロスト防止制御が行なわれていないと判定された場合には、ステップＳ５０でタイマ時間をカウントする。一方、フロスト防止制御が行なわれていると判定された場合には、タイマ時間はカウントせずステップＳ２０に戻る。ここで、ステップＳ５０でカウントされるタイマ時間は、前席側単独運転開始またはオイル戻し制御の終了からの経過時間からフロスト防止制御による圧縮機１６の作動停止時間を除外した時間に相当している。
【００４２】
これにより、オイル戻し制御の実行開始を所定基準時間からフロスト防止制御による圧縮機１６の作動停止時間を積算した時間（本実施形態におけるフロスト防止制御実行時間）分だけ延長することができる。ここで、所定基準時間にフロスト防止制御実行時間を加算した時間が、本発明の所定期間に相当している。
【００４３】
次に、ステップＳ６０にて、カウントされたタイマ時間が所定基準時間に達したか否かを判定する。この所定基準時間は、例えば３０分から１２０分の間に予め空調制御装置４０のＲＡＭ等に設定されている。そして、タイマ時間が所定基準時間を経過すると、ステップ７０にて電磁クラッチ１６ａを強制的に複数回断続制御するオイル戻し制御を行ない、オイル戻し制御終了後にステップＳ１０に戻る。
【００４４】
次に、本実施形態におけるオイル戻し制御について図５のタイミングチャートに基づいて説明する。図５（ａ）は、前席側単独運転開始またはオイル戻し制御の終了からの経過時間に対するタイマ時間のカウントの変化を示しており、図５（ｂ）は、電磁クラッチ１６ａのオンオフ状態を示しており、また、図５（ｃ）は、オイル循環率の変化を示している。ここで図５（ａ）における点線は、フロスト防止制御による圧縮機１６の作動停止時間をタイマ時間から除外していない場合の前席側単独運転開始またはオイル戻し制御の終了からのタイマ時間と経過時間との関係を示している。
【００４５】
図５に示すように、前席側蒸発器１５の単独運転が連続すると、時間の経過と伴に潤滑オイルが後席側蒸発器７内などに溜まっていくため、徐々にオイル循環率が低下する。オイル循環率が低下中であって、タイマ時間が所定基準時間を経過していない場合にフロスト防止制御が行われると、電磁クラッチ１６ａがオンオフを繰り返す状態（図５（ｂ）参照）となり、オイル循環率は変化しない（図５（ｃ）参照）。
【００４６】
本実施形態では、フロスト防止制御による圧縮機１６の作動停止状態ではタイマ時間をカウントせず、圧縮機１６の作動状態でのみタイマ時間をカウントしているため、オイル戻し制御の実行開始を所定基準時間からフロスト防止制御による圧縮機１６の作動停止時間を積算した時間（本実施形態におけるフロスト防止制御実行時間）分だけ延長していることとなる（図５（ａ）参照）。
【００４７】
これにより、オイル戻し制御の実行開始を所定基準時間から圧縮機１６の作動停止時間分だけ延長することで、オイル循環率が必要オイル循環率まで低下しないため、圧縮機１６のオイル戻り不足を抑制することができる（図５（ｃ）参照）。また、オイル戻し制御の実行開始を所定基準時間から圧縮機１６の作動停止時間分だけ延長することで、オイル戻し制御による空調風の吹出温度の頻繁な変化を抑制することができ、乗員の空調フィーリングの悪化を抑制することができる。
【００４８】
以上説明したように、オイル戻し制御の実行開始を所定基準時間から圧縮機１６の作動停止時間を積算した時間分だけ延長することで、オイル戻し制御の処理実行間隔を適正にすることができる。
【００４９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図６に基づいて説明する。本第２実施形態では、上記第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図６は、本実施形態に係る空調用制御装置４０により実行されるオイル戻し制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００５０】
本実施形態では、図６に示すようにステップＳ３０でエアコンスイッチがオンされている場合には、ステップＳ３１でタイマ時間をカウントする。そしてステップＳ４０でフロスト防止制御が行なわれているか否かを判定する。
【００５１】
ステップＳ４０でフロスト防止制御が行なわれていると判定された場合には、ステップＳ４１でフロスト防止制御による圧縮機１６の作動停止時間をカウントし、そしてステップＳ４２で所定基準時間に圧縮機１６の作動停止時間を積算して補正基準時間を算出してステップＳ６０に進む。ステップＳ６０で、カウントされたタイマ時間が補正基準時間に達したか否かを判定し、タイマ時間が補正基準時間に達した場合に、オイル戻し制御を実行する。ここで、補正基準時間の初期値は、所定基準時間が設定されており、フロスト防止制御が行なわれない場合には所定基準時間と同じ時間となっている。
【００５２】
一方、ステップＳ４０でフロスト防止制御が行なわれていないと判定された場合には、ステップＳ２０に進む。
【００５３】
これにより、オイル戻し制御を実行するか否かの判定を、タイマ時間が補正基準時間に達したか否かにより行なうことで、オイル戻し制御の実行開始を所定基準時間から圧縮機１６の作動停止時間を積算した時間分だけ延長することができ、オイル戻し制御の処理実行間隔を適正にすることができる。
【００５４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図３、図７に基づいて説明する。本第３実施形態では、上記第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図７（ａ）は、前席側単独運転開始またはオイル戻し制御の終了からの経過時間に対するタイマ時間のカウントの変化を示しており、図７（ｂ）は、電磁クラッチ１６ａのオンオフ状態を示しており、また、図７（ｃ）は、オイル循環率の変化を示している。
【００５５】
上記第１実施形態では、フロスト防止制御実行時間を、フロスト防止制御による圧縮機１６の作動停止時間を積算した時間としているが、本実施形態では、フロスト防止制御実行時間を、フロスト防止制御が行なわれていると判定され、電磁クラッチ１６ａがオフ（圧縮機１６の作動停止状態）されてから連続して圧縮機１６の作動停止状態または作動状態に維持された維持時間が所定時間を経過するまでの時間を積算した時間とするものである。
【００５６】
具体的には、フロスト防止制御により電磁クラッチ１６ａがオフ状態となり、電磁クラッチ１６ａのオンオフを繰り返した後、連続してオン状態が所定時間βを経過すると（図７（ｂ）のＡ部）、フロスト防止制御により電磁クラッチ１６ａがオフ状態となってからオン状態が所定時間β維持されるまでの時間α１をタイマ時間から除外している（図７（ａ）参照）。また、電磁クラッチ１６ａがフロスト防止制御により連続してオフ状態が所定時間γを経過すると（図７（ｂ）のＢ部）、電磁クラッチ１６ａがフロスト防止制御によりオフ状態となってから所定時間γ維持されるまでの時間α２（＝所定時間γ）をタイマ時間から除外している。
【００５７】
これにより、オイル戻し制御の実行開始を所定基準時間から上記時間α１、α２を積算したフロスト防止制御実行時間分だけ延長することができる。
【００５８】
また、制御ルーチンとしては、図３に示す第１実施形態におけるステップＳ４０のフロスト防止制御が行なわれているか否かの判定でフロスト防止制御が行なわれていると判定された後であって、ステップＳ５０でタイマ時間をカウントする前に、フロスト防止制御により連続して圧縮機１６の作動停止状態または作動状態が所定時間維持されているか否かの判定を行なう。
【００５９】
ここで、所定時間維持されていると判定された場合は、ステップＳ５０に進みタイマ時間をカウントする。一方、所定時間継続されていないと判定された場合は、圧縮機１６の断続運転が複数回行なわれている状態と判断できるため、タイマ時間はカウントせずにステップＳ２０に戻る。
【００６０】
これにより、第１実施形態でのフロスト防止制御実行時間に比べて、タイマ時間からフロスト防止制御による圧縮機１６の作動停止時間に加えて作動状態が維持される作動維持時間についても除外することができるため、オイル戻し制御をさらに延長することができ、オイル戻し制御による空調風の吹出温度の頻繁な変化を抑制することができる。
【００６１】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図８、図９に基づいて説明する。本第４実施形態では、上記第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図８は、本実施形態に係る空調用制御装置４０により実行されるオイル戻し制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００６２】
本実施形態では図８に示すようにステップＳ３０でエアコンスイッチがオンされている場合には、ステップＳ３１で、タイマ時間をカウントする。
【００６３】
次にステップＳ３２で所定サンプリング時間毎の圧縮機１６の稼働率を算出する。圧縮機１６の稼働率は、所定サンプリング時間毎における圧縮機１６のオン時間を計測し、下記式Ｆ１に示すように所定サンプリング時間に対する圧縮機１６の稼働時間の割合により算出する。
稼働率（％）＝（圧縮機稼働時間／所定サンプリング時間）×１００…（Ｆ１）
ここで、所定サンプリング時間は、所定基準時間に応じて設定されるサンプリング時間（例えば、６０秒）であって、予め空調制御装置４０のＲＯＭ等に記憶されている。
【００６４】
次にステップＳ３３で算出した圧縮機１６の稼働率に基づいて、ステップＳ３３で圧縮機１６の稼働率が所定範囲内であるか否かを判定する。ステップＳ３３で圧縮機１６の稼働率が所定範囲内であると判定された場合は、ステップＳ３４で所定基準時間に所定サンプリング時間を積算して補正基準時間を算出してステップＳ６０に進む。一方、圧縮機１６の稼働率が所定範囲外であると判定された場合は、ステップＳ３４をスキップしてステップＳ６０に進む。ここで、補正基準時間は、フロスト防止制御が行なわれない場合には所定基準時間と同じ時間となっている。
【００６５】
ステップＳ６０で、カウントされたタイマ時間が補正基準時間に達したか否かを判定し、タイマ時間が補正基準時間に達した場合に、オイル戻し制御を実行する。
【００６６】
ここで、本実施形態では、圧縮機１６の稼働率の所定範囲は、図９に示す通り２０％以上でかつ８０％以内としている。これは、圧縮機１６の稼働率が２０％より小さい場合には、圧縮機１６がフロスト防止制御によりほぼ作動停止状態となっており、オイル循環率の変動が予測できないために所定範囲外としている。また、圧縮機１６の稼働率が８０％より大きい場合は、圧縮機１６がほぼ連続作動状態となっており、オイル循環率が維持されるようなフロスト防止制御は行なわれていないものとして所定範囲外としている。
【００６７】
次に、本実施形態におけるオイル戻し制御について図１０のタイミングチャートに基づいて説明する。図１０（ａ）は、前席側単独運転開始またはオイル戻し制御の終了からの経過時間に対するタイマ時間のカウントの変化を示しており、図１０（ｂ）は、補正基準時間の変化を示しており、図１０（ｃ）は、圧縮機稼働率の変化を示しており、図１０（ｄ）は、電磁クラッチ１６ａのオンオフ状態を示しており、また、図１０（ｅ）は、オイル循環率の変化を示している。
【００６８】
フロスト防止制御により電磁クラッチ１６ａがオフ状態となり、電磁クラッチ１６ａのオンオフを繰り返すと（図１０（ｄ）のＣ部参照）、圧縮機１６の稼働率は所定範囲内となるため（図１０（ｃ）参照）、所定基準時間に所定サンプリング時間を積算して補正基準時間を増加させる（図１０（ｂ）参照）。同様に、電磁クラッチ１６ａがフロスト防止制御によりオフ状態となると（図１０（ｄ）のＤ部参照）、圧縮機１６の稼働率は所定範囲内となるため（図１０（ｃ）参照）、所定基準時間に所定サンプリング時間を積算して補正基準時間を増加させる（図１０（ｂ）参照）。
【００６９】
これにより、圧縮機１６の稼働率が所定範囲内である場合の所定サンプリング時間を所定基準時間に積算して補正基準時間を算出し、タイマ時間が補正基準時間を経過した場合に、オイル戻し制御を実行することができる。換言すれば、オイル戻し制御の実行開始を所定基準時間から圧縮機１６の稼働率が所定範囲内である場合の所定サンプリング時間を積算した時間（フロスト防止制御実行時間）分だけ延長することができる（図１０（ａ）参照）。その結果、オイル戻し制御の処理実行間隔を適正にすることができる。
【００７０】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下のように種々変形可能である。
【００７１】
（１）上記第１ないし第３実施形態におけるフロスト防止制御が行なわれているか否かの判定は、フロスト防止制御を実行するか否かの判定結果を参照して判定しているが、これに限定されるものではなく、例えば圧縮機１６のオン、オフ信号等、空調制御装置４０からの出力状態によりフロスト防止制御が行なわれているか否かを間接的に判定してもよい。
【００７２】
（２）上記第１ないし第３実施形態において、空調用制御装置４０のメイン制御ルーチンで行なわれるフロスト防止制御を実行するか否かの判定は、図４に示す制御マップに基づいて行なわれるものとしているが、これに限定されるものではない。例えば、蒸発器１５の空気流れ上流側の空気吸入部に空気温度を検出する蒸発器吸入側温度センサ（図示せず）、および蒸発器１５の空気流れ下流側の空気吹出部に空気温度を検出する蒸発器温度センサ２１若しくは冷凍サイクルＲにおける高圧側圧力を検出する高圧圧力センサ（図示せず）を設け、蒸発器吸入側温度センサで検出される空気温度の単位変化当たりに対する蒸発器温度センサ２１で検出される空気温度の変化率若しくは高圧圧力センサで検出される高圧側圧力の変化率から蒸発器１５のフロスト防止制御判定を行なってもよい。
【００７３】
（３）また、上記第３実施形態では、第１実施形態と同様にオイル戻し制御の実行開始を所定基準時間からフロスト防止制御実行時間分だけ延長しているが、これに限定されるものではない。例えば、第２実施形態と同様にフロスト防止制御が行なわれていると判定された場合にフロスト防止制御実行時間をカウントし、所定基準時間にフロスト防止制御実行時間を積算して補正基準時間を算出し、オイル戻し制御を実行するか否かの判定を、タイマ時間が補正基準時間に達したか否かにより行なうことで、オイル戻し制御の実行開始を所定基準時間から圧縮機１６の作動停止時間を積算した時間分だけ延長してもよい。
【００７４】
（４）また、上記各実施形態では、本発明の車両用冷凍サイクル装置を車両空調用冷凍サイクル装置Ｒに適用しているが、これに限らず、冷凍車における冷凍、冷蔵用の車両用冷凍サイクル装置に適用することができる。
【００７５】
（５）また、上記各実施形態では、圧縮機１６を電磁クラッチ１６ａのオンオフにより断続制御しているが、圧縮機１６が可変容量型圧縮機の場合は容量を強制的に変化させてもよい。また、圧縮機１６がモータ駆動の電動圧縮機の場合は回転数を強制的に変化させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】第１実施形態に係る車両空調用冷凍サイクル装置の全体システム構成図である。
【図２】第１実施形態に係る電気制御部の概略ブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る電気制御部によるオイル戻し制御のフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係る蒸発器吹出温度と電磁クラッチのオンオフとの作動説明図である。
【図５】第１実施形態に係る圧縮機のオイル戻し制御の作動説明図である。
【図６】第２実施形態に係る電気制御部によるオイル戻し制御のフローチャートである。
【図７】第３実施形態に係る圧縮機のオイル戻し制御の作動説明図である。
【図８】第４実施形態に係る電気制御部によるオイル戻し制御のフローチャートである。
【図９】第４実施形態に係る圧縮機のオイル戻し制御の作動説明図である。
【図１０】第４実施形態に係る圧縮機稼働率による圧縮機１６の作動状態の説明図である。
【図１１】従来技術に係る圧縮機のオイル戻し制御の作動説明図である。
【符号の説明】
【００７７】
１２…前席空調ユニット、１５…前席側蒸発器、１６…圧縮機、１７…凝縮器、１９…前席側膨張弁、２５…後席側空調ユニット、２８…後席側蒸発器、３２…後席側膨張弁、４０…空調用制御装置。
【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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