特開 2024-127536 コンプレッサ制御装置、および、防振装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024127536

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】コンプレッサ制御装置、および、防振装置

(51)【国際特許分類】

   F04B 49/20 20060101AFI20240912BHJP

   F16F 15/08 20060101ALI20240912BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20240912BHJP

【ＦＩ】

F04B49/20

F16F15/08 V

F16F15/08 E

F25B1/00 361A

F25B1/00 371F

F25B1/00 371Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023036750

(22)【出願日】2023-03-09

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(71)【出願人】

【識別番号】522297236

【氏名又は名称】株式会社プロスパイラ

(74)【代理人】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】岡村 侑児

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 裕介

(72)【発明者】

【氏名】植木 哲

(72)【発明者】

【氏名】林 康平

【テーマコード（参考）】

3H145

3J048

【Ｆターム（参考）】

3H145AA27

3H145AA42

3H145BA38

3H145CA09

3H145DA05

3J048AA01

3J048BA02

3J048BA21

3J048CB22

3J048DA01

3J048DA07

3J048EA09

(57)【要約】

【課題】暖機が早い防振制御装置、および、防振装置を提供する。
【解決手段】ヒートポンプ装置１は、加振源としてのコンプレッサ３０を備える。コンプレッサ３０を含むモジュール２０は、防振部材５０（ゴム製のブッシュ５１、５２）を介して、車両フレーム４０に弾性的に支持されている。コンプレッサ３０の回転に起因して、モジュール２０は、振動する。コンプレッサ３０の回転数が共振回転数であるとき、モジュール２０は、共振周波数で振動する。共振周波数において、防振部材５０は自らの弾性により共振し、大きく変形する。防振部材５０の大きい変形は、防振部材５０の内部発熱による暖機を促進する。制御装置は、所定の運転条件が成立すると、コンプレッサ３０を共振回転数で運転する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

弾性をもつ防振部材（５０）によって弾性的に支持されており、共振周波数において前記防振部材の変位を共振させる電動コンプレッサ（３０）の回転数を制御するコンプレッサ制御装置において、
前記電動コンプレッサの回転に起因する振動が、前記共振周波数となるように、前記電動コンプレッサの回転数を共振回転数に調節する共振運転モードを有するコンプレッサ制御装置。

【請求項2】

前記共振運転モードは、前記防振部材の使用温度範囲のうち、低温範囲において実行される請求項１に記載のコンプレッサ制御装置。

【請求項3】

前記共振運転モードは、前記防振部材の温度（Ｔｂ）に応じて前記電動コンプレッサの前記共振回転数を設定するように実行される請求項１または請求項２に記載のコンプレッサ制御装置。

【請求項4】

前記共振運転モードにおける前記電動コンプレッサの回転数は、前記温度を入力変数とし、前記共振回転数を出力変数とするマップによって設定される請求項３に記載のコンプレッサ制御装置。

【請求項5】

前記防振部材は、前記電動コンプレッサ、または、前記電動コンプレッサを含むモジュールを車両に支持している請求項１または請求項２に記載のコンプレッサ制御装置。

【請求項6】

前記防振部材は、損失正接（ｔａｎδ）が０．１以下の低ロス材料である請求項１または請求項２に記載のコンプレッサ制御装置。

【請求項7】

さらに、前記防振部材の使用温度範囲のうち、低温範囲において、ヒートポンプ装置の熱出力を大きくするために前記電動コンプレッサの回転数を前記共振回転数より高める高能力運転モードを有する請求項１または請求項２に記載のコンプレッサ制御装置。

【請求項8】

前記熱出力によって温度調節される室内温度（Ｔｒ）が第１温度（Ｔｈ１）以下であり、かつ、前記防振部材の温度（Ｔｂ）が第２温度（Ｔｈ２）と前記第２温度より高い第３温度（Ｔｈ３）との間にある場合に、前記共振運転モードを実行し、
前記熱出力によって温度調節される室内温度（Ｔｒ）が前記第１温度（Ｔｈ１）以下であり、かつ、前記防振部材の温度（Ｔｂ）が前記第２温度（Ｔｈ２）以下である場合に、前記高能力運転モードを実行し、
前記熱出力によって温度調節される室内温度（Ｔｒ）が前記第１温度（Ｔｈ１）以下であり、かつ、前記防振部材の温度（Ｔｂ）が前記第３温度（Ｔｈ３）以上である場合に、前記高能力運転モードを実行する請求項７に記載のコンプレッサ制御装置。

【請求項9】

弾性をもつ防振部材（５０）によって電動コンプレッサ（３０）、または、前記電動コンプレッサを含む機器（２０）を弾性的に支持する防振装置において、
前記電動コンプレッサの回転数の調節可能範囲の一部において、前記電動コンプレッサの回転に起因する振動の周波数が、前記防振部材の変位が共振する共振周波数とほぼ一致している防振装置。

【請求項10】

前記電動コンプレッサの回転に起因する振動の周波数の範囲と、
前記防振部材の使用温度範囲のうち、低温範囲における前記共振周波数の範囲とが重複している請求項９に記載の防振装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この明細書における開示は、コンプレッサ制御装置、および、防振装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、加振源であるコンプレッサの防振装置を開示する。特許文献１では、コンプレッサを支える支持台を、損失係数の温度特性の異なるゴム材料からなるゴム部材を組み合わせた構成としている。

【0003】

特許文献２は、冷凍サイクル、とりわけヒートポンプサイクルを構成する複数の要素のいくつかを、モジュールとしてひとまとまりに組み立てる構造を提案している。

【0004】

先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３－１７０５８４号公報

【特許文献2】特開２０２２－１９０６７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

先行技術文献の構成では、ゴム温度の広い範囲にわたって、または、外気温度の広い範囲にわたって、装置の起動直後から良好な防振性能を得ることが困難な場合がある。例えば、装置は、防振装置が所定の温度において良好な防振性能を発揮するように計画される場合がある。この場合、防振装置の温度が計画温度より高い場合、または、低い場合には、期待される防振性能が得られない場合がある。例えば、外気温度が低い冬季の起動時において、十分な防振性能が発揮されない場合がある。

【0007】

さらに、特許文献２に見られるような装置を支持する防振装置は、この種の装置に想定されていた重量より格段に重い荷重において、所期の防振性能を発揮することが求められる。とりわけ、冬季など低温時に大きい熱出力を期待されるヒートポンプサイクルでは、コンプレッサの回転に起因する振動が問題となる。振動は、それ自身が、または、振動に起因する騒音が、利用者を不快にさせる場合がある。

【0008】

上述の観点において、または言及されていない他の観点において、コンプレッサ制御装置、および、防振装置にはさらなる改良が求められている。

【0009】

開示されるひとつの目的は、暖機が早いコンプレッサ制御装置、および、防振装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

ここに開示されたコンプレッサ制御装置は、弾性をもつ防振部材（５０）によって弾性的に支持されており、共振周波数において防振部材の変位を共振させる電動コンプレッサ（３０）の回転数を制御するコンプレッサ制御装置において、電動コンプレッサの回転に起因する振動が、共振周波数となるように、電動コンプレッサの回転数を共振回転数に調節する共振運転モードを有する。

【0011】

ここに開示されたコンプレッサ制御装置は、に電動コンプレッサの回転数を制御する。電動コンプレッサは、弾性をもつ防振部材によって弾性的に支持されている。よって、防振部材の弾性に起因して、共振周波数において防振部材の変位が共振する。電動コンプレッサは、回転するときに、加振源となる。コンプレッサ制御装置は、共振運転モードを有する。共振運転モードにおいて、電動コンプレッサの回転数は、共振回転数に調節される。共振回転数において、電動コンプレッサの回転に起因する振動の周波数が、共振周波数となる。この結果、電動コンプレッサの回転数を調節することにより、防振部材を共振させ、共振時の内部摩擦によって防振部材を発熱させて暖機を早めることができる。

【0012】

ここに開示された防振装置は、弾性をもつ防振部材（５０）によって電動コンプレッサ（３０）、または、電動コンプレッサを含む機器（２０）を弾性的に支持する防振装置において、電動コンプレッサの回転数の調節可能範囲の一部において、電動コンプレッサの回転に起因する振動の周波数が、防振部材の変位が共振する共振周波数とほぼ一致している。

【0013】

ここに開示された防振装置によると、電動コンプレッサは、弾性をもつ防振部材によって弾性的に支持されている。よって、防振部材の弾性に起因して、共振周波数において防振部材の変位が共振する。電動コンプレッサは、回転するときに、加振源となる。コンプレッサ制御装置は、共振運転モードを有する。共振運転モードにおいて、電動コンプレッサの回転数は、所定の調節可能範囲において調節可能である。一方、防振部材の変位は、共振周波数において共振する。調節可能範囲の一部において、電動コンプレッサの回転に起因する振動の周波数が、共振周波数とほぼ一致している。この結果、共振周波数において、防振部材が共振し、内部摩擦によって防振部材が発熱して暖機を早める。

【0014】

この明細書において開示された複数の形態は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態に係るヒートポンプ装置のブロック図である。

【図2】モジュールを示す模式的な側面図である。

【図3】防振部材の温度と外気温度との関係を示すグラフである。

【図4】防振部材の温度と材料特性との関係を示すグラフである。

【図5】防振部材のロス（損失正接ｔａｎδ）と変形量との関係を示すグラフである。

【図6】防振部材の温度と共振周波数との関係を示すグラフである。

【図7】演算式を示す表である。

【図8】制御装置の作動を示すフローチャートである。

【図9】制御モード、防振材料温度、および、車内音の関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

複数の実施形態が、図面を参照しながら説明される。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に、対応する部分および／または関連付けられる部分には、同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。

【0017】

第１実施形態
図１において、ヒートポンプ装置１は、乗り物用の温度調節装置を提供する。ヒートポンプ装置１は、この開示における防振制御装置、および、防振装置を提供する。ヒートポンプ装置１は、冷媒を循環させ、冷媒の相変化を利用して熱を輸送する。ヒートポンプ装置１は、冷凍サイクル装置とも呼ばれる場合がある。ヒートポンプ装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルである。温度調節装置は、温度調節対象物に冷熱、および／または、温熱を供給することにより、温度調節対象物の温度を調節する。温度調節装置が冷熱のみを提供する場合、ヒートポンプ装置１は、冷凍サイクル装置と呼ばれる場合がある。温度調節対象物は、空気、または、水等の液体の場合がある。温度調節対象物は、電気回路、または、バッテリ等の機器の場合がある。例えば、温度調節装置は、空調装置である。例えば、温度調節装置は、機器の冷却装置である。温度調節装置は、機器の加熱装置の場合がある。

【0018】

この実施形態では、ヒートポンプ装置１は、乗り物に適用されている。これに代えて、ヒートポンプ装置１は、ヒトが乗らない無人の移動体に適用されてもよい。さらに、移動体は、車両、船舶、および、航空機である場合がある。ヒートポンプ装置１は、土地に固定された建物に適用されてもよい。

【0019】

図１において、ヒートポンプ装置１は、空調装置２と、温度調節装置３とを提供する。空調装置２は、乗り物の一例としての車両の室内を空調する。空調装置２は、室内の温度を加熱、または、冷却する。空調装置２は、室内の温度を設定温度に調節する。さらに、空調装置２は、室内の湿度を調節する。温度調節装置３は、バッテリ１６の温度を調節する。バッテリ１６は、車両の駆動用のモータに電力を供給する高電圧二次電池である。温度調節装置３は、バッテリ１６の温度を、バッテリ１６が所期の機能を発揮できる温度範囲に調節する。温度調節装置３は、バッテリ１６の温度を充電と放電とに適した温度帯に調節する。

【0020】

図１において、ヒートポンプ装置１は、制御装置４を備える。制御装置４は、電子制御装置（ＥＣＵ）である。制御装置４は、制御対象としての構成部品を制御することによりヒートポンプ装置１を制御する。制御装置４は、予め定められた制御特性に基づいて、ヒートポンプ装置１を制御する制御方法を実行する。制御装置、または制御システムは、（ａ）ｉｆ－ｔｈｅｎ－ｅｌｓｅ形式と呼ばれる複数の論理としてのアルゴリズム、または（ｂ）機械学習によってチューニングされた学習済みモデル、例えばニューラルネットワークとしてのアルゴリズムによって提供される。

【0021】

制御装置は、少なくともひとつのコンピュータを含む制御システムによって提供される。制御システムは、データ通信装置によってリンクされた複数のコンピュータを含む場合がある。コンピュータは、ハードウェアである少なくともひとつのプロセッサ（ハードウェアプロセッサ）を含む。ハードウェアプロセッサは、下記（ｉ）、（ｉｉ）、または（ｉｉｉ）により提供することができる。

【0022】

（ｉ）ハードウェアプロセッサは、少なくともひとつのメモリに格納されたプログラムを実行する少なくともひとつのプロセッサコアである場合がある。この場合、コンピュータは、少なくともひとつのメモリと、少なくともひとつのプロセッサコアとによって提供される。プロセッサコアは、ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＧＰＵ：Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＲＩＳＣ－ＣＰＵなどと呼ばれる。メモリは、記憶媒体とも呼ばれる。メモリは、プロセッサによって読み取り可能な「プログラムおよび／またはデータ」を非一時的に格納する非遷移的かつ実体的な記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリ、磁気ディスク、または光学ディスクなどによって提供される。プログラムは、それ単体で、またはプログラムが格納された記憶媒体として流通する場合がある。

【0023】

（ｉｉ）ハードウェアプロセッサは、ハードウェア論理回路である場合がある。この場合、コンピュータは、プログラムされた多数の論理ユニット（ゲート回路）を含むデジタル回路によって提供される。デジタル回路は、ロジック回路アレイ、例えば、ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ、ＳｏＣ：Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ａ Ｃｈｉｐ、ＰＧＡ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ、ＣＰＬＤ：Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅなどとも呼ばれる。デジタル回路は、プログラムおよび／またはデータを格納したメモリを備える場合がある。コンピュータは、アナログ回路によって提供される場合がある。コンピュータは、デジタル回路とアナログ回路との組み合わせによって提供される場合がある。

【0024】

（ｉｉｉ）ハードウェアプロセッサは、上記（ｉ）と上記（ｉｉ）との組み合わせである場合がある。（ｉ）と（ｉｉ）とは、異なるチップの上、または共通のチップの上に配置される。これらの場合、（ｉｉ）の部分は、アクセラレータとも呼ばれる。

【0025】

制御装置と信号源と制御対象物とは、多様な要素を提供する。それらの要素の少なくとも一部は、ブロック、モジュール、またはセクションと呼ぶことができる。さらに、制御システムに含まれる要素は、意図的な場合にのみ、機能的な手段と呼ばれる。

【0026】

図１において、ヒートポンプ装置１は、制御システムを提供するための複数のセンサと、複数のアクチュエータとを備える。複数のセンサは、空調運転を開始する指令を入力するスイッチを含む場合がある。複数のセンサは、少なくとも室内の空気温度を検出する温度センサを含む場合がある。複数のセンサは、少なくとも防振部材の温度を検出する温度センサを含む場合がある。複数のアクチュエータは、加振源としてのコンプレッサを回転させるモータ３１を含む場合がある。複数のアクチュエータは、コンプレッサを回転させるモータ３１の回転数を制御するインバータ回路等を含む制御装置４を含む場合がある。

【0027】

図１において、ヒートポンプ装置１は、少なくともひとつの冷却出力を提供する。さらに、ヒートポンプ装置１は、ひとつの冷却出力（冷熱）と、ひとつの加熱出力（温熱）とを提供することが望ましい。さらに、この実施形態では、ヒートポンプ装置１は、空調のためのひとつの冷却出力と、空調のためのひとつの加熱出力と、機器の温度調節のためのひとつの温度調節出力（冷熱、または、温熱）を提供する。温度調節出力は、冷却出力、または、加熱出力とすることができる。

【0028】

図１において、ヒートポンプ装置１は、非利用熱交換器としての室外熱交換器５を備える。室外熱交換器５は、コンデンサ、または、放熱器とも呼ばれる。室外熱交換器５は、室外の空気と、冷媒との熱交換を提供する。

【0029】

図１において、ヒートポンプ装置１は、複数の利用側熱交換器のひとつとしての第１室内熱交換器６を備える。第１室内熱交換器６は、蒸発器、または、冷却器とも呼ばれる。第１室内熱交換器６は、空調装置２の空調ケース７内に収容されている。空調ケース７は、送風ファンを含み、空調のための空気が流れるダクトを形成している。第１室内熱交換器６は、空調のための空気と冷媒との熱交換を提供する。空気は、室内に向けて送風される空気である。第１室内熱交換器６は、室内に供給される空気を冷却し、除湿する。第１室内熱交換器６は、ヒートポンプ装置１が提供する複数の熱出力のうち、空調のための冷却出力を提供する。

【0030】

この実施形態では、第１室内熱交換器６は、温度調節対象である空気と冷媒とを直接的に熱交換させる。これに代えて、第１室内熱交換器６は、後述の加熱媒体系統のように間接的な熱交換を提供するように構成されてもよい。この場合、第１室内熱交換器６は、空気と熱交換する熱媒体と熱交換するように構成される。

【0031】

図１において、ヒートポンプ装置１は、複数の利用側熱交換器のひとつとしての第１媒体熱交換器８を備える。第１媒体熱交換器８は、凝縮器、または、加熱器とも呼ばれる。第１媒体熱交換器８は、加熱媒体系統９を循環する熱媒体と冷媒との熱交換を提供する。加熱媒体系統９は、水等の熱媒体を循環させる循環系統である。加熱媒体系統９は、熱媒体を循環させるポンプ１０を備える。加熱媒体系統９は、第２室内熱交換器１１を備える。第２室内熱交換器１１は、加熱器とも呼ばれる。第２室内熱交換器１１は、空調装置２の空調ケース７内に収容されている。第２室内熱交換器１１は、空調のための空気と熱媒体との熱交換を提供する。第２室内熱交換器１１は、室内に供給される空気を加熱する。この結果、ヒートポンプ装置１は、加熱媒体系統９により室内に供給される空気を間接的に加熱する。加熱媒体系統９は、ヒートポンプ装置１が提供する複数の熱出力のうち、空調のための加熱出力を提供する。

【0032】

図１において、第１室内熱交換器６は、第２室内熱交換器１１より上流側に配置されている。第２室内熱交換器１１は、第１室内熱交換器６の下流側に配置されている。第１室内熱交換器６を通過した空気の少なくとも一部が第２室内熱交換器１１を通過する。室内への吹き出し空気の温度は、加熱媒体系統９における熱媒体の流量によって調節することができる。また、室内への吹き出し空気の温度は、空調ケース７内に配置されたエアミックスドアにより調整されてもよい。エアミックスドアは、第２室内熱交換器１１を通過する空気量と、第２室内熱交換器１１をバイパスする空気量とを調節する。

【0033】

図１において、ヒートポンプ装置１は、複数の利用側熱交換器のひとつとしての第２媒体熱交換器１２を備える。第２媒体熱交換器１２は、チラー、蒸発器、または、冷却器とも呼ばれる。第２媒体熱交換器１２は、冷却媒体系統１３を循環する熱媒体と冷媒との熱交換を提供する。冷却媒体系統１３は、水等の熱媒体を循環させる循環系統である。冷却媒体系統１３は、熱媒体を循環させるポンプ１４を備える。冷却媒体系統１３は、機器熱交換器１５を備える。機器熱交換器１５は、冷却器とも呼ばれる。機器熱交換器１５は、温度調節対象としてのバッテリ１６と熱的に結合するように配置されている。機器熱交換器１５は、直接的に、または、間接的にバッテリ１６と熱媒体との熱交換を提供する。機器熱交換器１５は、バッテリ１６を冷却する。この結果、ヒートポンプ装置１は、冷却媒体系統１３によりバッテリ１６を間接的に冷却する。冷却媒体系統１３は、ヒートポンプ装置１が提供する複数の熱出力のうち、機器のための冷却出力を提供する。

【0034】

なお、第２媒体熱交換器１２は、ヒートポンプ装置１の凝縮器、または、加熱器として機能してもよい。この場合、冷却媒体系統１３は、バッテリ１６を冷却、または、加熱するから、温度調節媒体系統１３とも呼ばれる。この結果、ヒートポンプ装置１は、温度調節媒体系統１３によりバッテリ１６の温度を間接的に調節する。温度調節媒体系統１３は、ヒートポンプ装置１が提供する複数の熱出力のうち、機器のための冷却出力、および、加熱出力を提供する。

【0035】

図１において、ヒートポンプ装置１は、ヒートポンプを構成するためのサイクル機器を含むモジュール２０を備える。モジュール２０は、サイクル機器を接続するための管路２２を少なくとも含み、管路モジュールとも呼ばれる。例えば、モジュール２０は、管路２２を提供するアルミニウム製のダイカスト部品を有する。サイクル機器は、ヒートポンプ装置１を構成するための複数の機器を含む。サイクル機器は、例えば、コンプレッサ、弁装置、アキュムレータ、内部熱交換器、および、媒体熱交換器の少なくともひとつを含む場合がある。

【0036】

モジュール２０において、管路２２とサイクル機器とは、溶接、または、ロウ付けといった分解不能な連結部材によって連結される場合がある。さらに、モジュール２０において、管路２２とサイクル機器とは、ボルト、配管継手、または、スナップフィットといった分解可能な連結部材によって連結される場合がある。いずれにおいても、モジュール２０は、ひとまとまりの部品として作業者が取り扱い可能な形態を備えている。

【0037】

図１において、この実施形態では、モジュール２０は、少なくともコンプレッサ３０を含む。コンプレッサ３０は、冷媒を圧縮し、冷媒を循環させる機器である。コンプレッサ３０は、コンプレッサ３０を回転させるモータ３１を含む。コンプレッサ３０とモータ３１とは、電動コンプレッサと呼ばれる場合がある。さらに、モジュール２０は、弁装置を備える場合がある。弁装置は、冷媒を蒸発させるための膨張弁を含む場合がある。さらに、弁装置は、サイクル内における冷媒の流れを制御する開閉弁、３方切替弁、開度調節弁などを含む場合がある。さらに、モジュール２０は、サイクルにおける冷媒溜りを提供するアキュムレータを備える場合がある。さらに、モジュール２０は、第１媒体熱交換器８を備える場合がある。さらに、モジュール２０は、第２媒体熱交換器１２を備える場合がある。

【0038】

モジュール２０の形態、および、モジュール２０に含まれるサイクル機器に関して、特開２０２２－１９０６７５号公報（特許文献２）を参照することができる。特開２０２２－１９０６７５号公報の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。

【0039】

図２は、モジュール２０の模式的な側面図である。以下の説明において、モジュール２０の語は、複数のサイクル機器を含む一体化された機器を指している。モジュール２０は、モジュールボディ２１内に形成された複数の管路２２を有する。モジュールボディ２１は、アルミニウム製のダイカスト部品、または、配管を埋設した樹脂部品によって提供されている。複数の管路２２は、ヒートポンプサイクルのための冷媒通路を提供する。複数の管路２２は、モジュール２０に配置された複数の機器を流体的に接続している。

【0040】

図２において、モジュール２０は、コンプレッサ３０を備える。モジュール２０は、コンプレッサ３０を支持するためのブラケット２３を備える。モジュール２０は、複数のブラケット２３を備える。一方、コンプレッサ３０も支持用のブラケット３２を備える。コンプレッサ３０は、複数のブラケット３２を備える。ブラケット３２は、コンプレッサ３０の回転軸ＡＸから径方向へ延びだしている。ブラケット３２は、コンプレッサ３０の円柱状ボディから径方向へ突出するように延びだしている。この結果、コンプレッサ３０の回転に伴う振動は増幅されてモジュール２０に伝達される場合がある。コンプレッサ３０は、ブラケット３２とブラケット２３とが機械的に連結されることによって、モジュール２０に支持されている。

【0041】

図２において、ブラケット２３とブラケット３２との間には、防振部材５０としてのゴム製のブッシュ５１が配置されている。ブッシュ５１は、モジュール２０とコンプレッサ３０との間における振動の伝達を抑制する弾性部材である。ブッシュ５１は、主として、コンプレッサ３０の回転に伴う振動のモジュール２０への伝達を抑制するために設けられている。よって、コンプレッサ３０は、モジュール２０に弾性的に支持されている。

【0042】

図２において、モジュール２０は、モジュール２０とコンプレッサ３０とを流体的に連結する配管２４を備える。配管２４内の通路は、モジュール２０内の管路２２に流体的に連結されている。モジュール２０は、冷媒を貯留する冷媒容器２５を備える。冷媒容器２５は、アキュムレータとも呼ばれる。モジュール２０は、モジュール２０と冷媒容器２５とを流体的に連結する配管２６を備える。配管２６内の通路は、モジュール２０内の管路２２に流体的に連結されている。モジュール２０は、弁装置２７を備える。モジュール２０は、複数の弁装置２７を備える。弁装置２７は、例えば、冷媒を膨張させる膨張弁である場合がある。さらに、モジュール２０は、第２媒体熱交換器１２を備える。

【0043】

図２において、コンプレッサ３０をはじめとするサイクル機器は、モジュールボディ２１にボルトなどの連結部材によって連結されている。この結果、ひとかたまりの部品として取り扱い可能なサイクルモジュールが提供されている。

【0044】

図２において、モジュール２０は、ブラケット２８を備える。ブラケット２８は、モジュールボディ２１の一部として、モジュールボディ２１と連続する材料によって提供されている。ブラケット２８は、固定対象としての車両フレーム４０にモジュール２０を固定するための固定部を提供している。車両フレーム４０も、ブラケット４１を備える。モジュール２０は、ブラケット２８とブラケット４１とが機械的に連結されることによって、車両フレーム４０に支持されている。

【0045】

図２において、ブラケット２８とブラケット４１との間には、防振部材５０としてのゴム製のブッシュ５２が配置されている。ブッシュ５２は、モジュール２０と車両フレーム４０との間における振動の伝達を抑制する弾性部材である。ブッシュ５２は、主として、コンプレッサ３０の回転に伴う振動の車両フレーム４０への伝達を抑制するために設けられている。よって、コンプレッサ３０は、車両フレーム４０に対して、ブッシュ５１とブッシュ５２とを介して、弾性的に支持されている。また、モジュール２０は、車両フレーム４０に対して、ブッシュ５２を介して、弾性的に支持されている。

【0046】

この実施形態では、防振部材５０は、ゴム製である。これに代えて、防振部材５０は、エラストマ製、金属製のスプリング等によって提供されてもよい。ブッシュ５１、５２は、板状、円柱状、円筒状等の多様な形状によって提供することができる。

【0047】

以下の説明において、防振部材５０は、主としてブッシュ５２を指している。モジュールボディ２１に対するコンプレッサ３０の振動を論ずる場合は、防振部材５０は、主としてブッシュ５１を指す。防振部材５０は、自らの弾性的な特性に起因して共振し、共振状態において相対的に大きく変形しうる弾性体である。これに対して、コンプレッサ３０、および、車両フレーム４０は、格段に変形しにくく、その変形量をゼロ（０）とみなすことができる剛体である。

【0048】

図２において、コンプレッサ３０は、弾性をもつ防振部材５０によって弾性的に支持されている。コンプレッサ３０は、共振周波数ｆｒにおいて防振部材５０の変位を共振させる。コンプレッサ３０の振動に起因する防振部材５０の変位は、共振することで最大化される。この実施形態では、防振部材５０による支持構造が防振装置を提供する。防振装置は、コンプレッサ３０、または、コンプレッサ３０を含む機器としてのモジュール２０は、弾性をもつ防振部材５０によって弾性的に支持している。

【0049】

図１において、ヒートポンプ装置１は、運転されると、複数の運転モードを提供する。複数の運転モードは、例えば、車室内を冷房する冷房モードを含む。複数の運転モードは、例えば、車室内を冷房すると同時に、バッテリ１６を冷却する冷房冷却モードを含む。複数の運転モードは、例えば、車室内を暖房する暖房モードを含む。複数の運転モードは、例えば、車室内を暖房すると同時に、バッテリ１６を冷却する暖房冷却モードを含む。複数の運転モードは、例えば、バッテリ１６を冷却するだけの冷却モードを含む。さらに、複数の運転モードは、例えば、冷房、または、暖房に代えて、冷房除湿、または、暖房除湿を提供するモードを含む場合がある。

【0050】

これら複数の運転モードのそれぞれにおいて、コンプレッサ３０が運転される。コンプレッサ３０が運転される運転モードにおいて、図１に図示されたモータ３１が回転し、コンプレッサ３０の冷媒圧縮機構が回転する。このモータ３１の回転、および、冷媒圧縮機構の回転は、コンプレッサ３０の回転と呼ばれる。コンプレッサ３０の回転に起因して、コンプレッサ３０が振動する。コンプレッサ３０は、加振源である。

【0051】

図２において、コンプレッサ３０は、モジュール２０において、モジュールボディ２１の上にブッシュ５１を介して弾性的に支持されている。コンプレッサ３０の振動は、コンプレッサ３０からブッシュ５１を経由してモジュール２０に伝達される。コンプレッサ３０とモジュールボディ２１とはブッシュ５１によって弾性的に連結されている。よって、コンプレッサ３０は、モジュールボディ２１に対して相対的に振動する。さらに、コンプレッサ３０は、ブッシュ５１の弾性に起因して、モジュールボディ２１に対して共振的に振動する場合がある。

【0052】

図２において、コンプレッサ３０を含むモジュール２０は、車両において、車両フレーム４０の上にブッシュ５２を介して弾性的に支持されている。コンプレッサ３０を含むモジュール２０の振動は、ブッシュ５２を経由して、車両フレーム４０へ伝達される。コンプレッサ３０を含むモジュール２０と車両フレーム４０とはブッシュ５２によって弾性的に連結されている。よって、コンプレッサ３０を含むモジュール２０は、車両フレーム４０に対して相対的に振動する。さらに、コンプレッサ３０を含むモジュール２０は、ブッシュ５２の弾性に起因して、車両フレーム４０に対して共振的に振動する場合がある。

【0053】

図２において、コンプレッサ３０の振動は、それ自身の振動、または、それに起因する騒音が、車両の利用者に不快感を与える場合がある。また、コンプレッサ３０の振動に起因するモジュール２０の振動は、それ自身の振動、または、それに起因する騒音が、車両の利用者に不快感を与える場合がある。さらに、コンプレッサ３０の振動に起因する車両フレーム４０の振動は、それ自身の振動、または、それに起因する騒音が、車両の利用者に不快感を与える場合がある。加えて、コンプレッサ３０の振動に起因する各部の共振も、車両の利用者に不快感を与える場合がある。

【0054】

図２において、ブッシュ５１、５２を含む防振部材５０は、弾性的に変形することにより振動の伝達を抑制する。防振部材５０の性質は、弾性、または、粘弾性と呼ばれる場合がある。この実施形態では、粘弾性を含めて弾性と呼ぶ。防振部材５０の振動に対する変形しやすさ、振動に対する柔らかさは、温度特性を有している。一般的に、防振部材５０は、低温時に変形しにくく、高温時に変形しやすい。

【0055】

図３は、防振部材の温度Ｔｂと外気温度Ｔａｍとの関係を示す。ヒートポンプ装置１の起動時における防振部材５０の温度Ｔｂは、外気温度Ｔａｍに依存していると考えられる。このため、外気温度Ｔａｍが低い地方、または、冬季などの低温時には、ヒートポンプ装置１が起動された直後において、防振部材５０が所期の防振効果を発揮しない場合がある。さらに、ヒートポンプ装置１が起動された直後は、比較的大きい熱出力が求められることがある。例えば、ヒートブースト運転モードなどと呼ばれる最大暖房能力を発揮させる運転モードが実行される場合がある。最大暖房能力を発揮させる運転モードにおいては、コンプレッサ３０が比較的高い回転数で運転される。ひとつの例では、コンプレッサ３０は最高回転数Ｎｍで運転される。この場合、コンプレッサ３０の振動が、ブッシュ５１、５２によって減衰されることなく伝達され、振動、または、騒音が、利用者に感得されやすい。

【0056】

図４は、防振部材の温度Ｔｂと材料特性Ｋとの関係を示す。実線は、高ロス材料Ｈの特性を示す。破線は、低ロス材料Ｌの特性を示す。材料特性は、剛性である。剛性は、静的バネ定数として評価される場合がある。ロスは、損失正接ｔａｎδであって粘弾性を評価する指標である。高ロス材料Ｈは、低ロス材料Ｌよりロスが高い材料である。防振部材５０は、温度Ｔｂが低くなるほど、高い剛性Ｋを示す。材料特性としての剛性Ｋは、低温ほど高くなる特性を有している。同じ温度Ｔｂであれば、低ロス材料Ｌよりも高ロス材料Ｈのほうが、高い剛性Ｋを発揮する。このことから、剛性Ｋが高い領域では、防振部材５０は十分に振動減衰効果を発揮することができない。

【0057】

外気温度Ｔａｍが低く、防振部材５０の温度Ｔｂが低くなりやすい状態では、防振部材５０の温度Ｔｂを上昇させる必要がある。この実施形態では、コンプレッサ３０の回転に伴う振動による共振的な振動によって、防振部材５０を比較的大きく変形させる。この結果、防振部材５０の内部における摩擦熱によって防振部材５０の温度が上昇し、振動減衰能力が高められる。共振的な振動は、コンプレッサ３０の挙動として現れる場合がある。また、共振的な振動は、コンプレッサ３０を含むモジュール２０の挙動として現れる場合がある。

【0058】

図５は、防振部材５０のロス（損失正接ｔａｎδ）と変形量Ｗとの関係を示す。防振部材５０は、ロスが高いほど、変形量Ｗが小さい。すなわち、ロスＬ１の材料は、変形量がＷ２である。これに対して、ロスがより低いロスＬ２の材料は、変形量がＷ１である。このため、ロスが低い材料を利用することで、共振に伴って大きな変形量を得ることができ、内部摩擦によって大きな温度上昇を得ることができる。しかも、図４で説明したように、ロスが高い材料（高ロス材料Ｈ）は、低温になるほど、剛性Ｋが急激に増加する。このため、ロスが低い材料は、低温のときにも大きな変形量を得ることができる。よって、ロスが比較的低い材料を利用することが望ましい。具体的には、損失正接ｔａｎδ＝０．１以下の材料が望ましい。

【0059】

図６は、防振部材の温度Ｔｂと共振周波数ｆｒとの関係を示す。実線は、高ロス材料Ｈの特性を示す。破線は、低ロス材料Ｌの特性を示す。防振部材５０は、温度Ｔｂが低くなるほど、高い共振周波数ｆｒを示す。例えば、防振部材５０の温度ＴｂがＴｂ１とＴｂ２との間において変化した場合を想定する。この場合、高ロス材料Ｈの共振周波数ｆｒの変動幅ｆＨは、低ロス材料Ｌの共振周波数ｆｒの変動幅ｆＬより格段に大きい。温度変化に対する高ロス材料Ｈの共振周波数ｆｒの変動幅は、温度変化に対する高ロス材料Ｈの共振周波数ｆｒの変動幅より大きい。このため、共振周波数ｆｒを変化させる範囲が過度に広くなる。加振源としてのコンプレッサ３０の回転数Ｎｃの調整可能範囲は、限られている。このため、共振周波数ｆｒの変動幅は、小さいことが望ましい。この観点から、低ロス材料Ｌの利用が望ましい。

【0060】

ここで、防振部材５０は、予め想定された使用温度範囲において使用されることを想定して選定されている。使用温度範囲は、例えば、極低温としての－５０°Ｃから、高温としての＋６０°Ｃの範囲である。なお、使用温度範囲は、任意に設定することができる。この使用温度範囲のうち、低温範囲において防振部材５０を共振させることで、防振部材５０の暖機が促進される。コンプレッサ３０の回転に起因する振動の周波数は、コンプレッサ３０の回転数に依存して所定の範囲において調節可能である。よって、コンプレッサ３０の回転に起因する振動の周波数の範囲と、防振部材５０の使用温度範囲のうち、低温範囲における共振周波数ｆｒの範囲とが重複している。防振部材５０は、この重複範囲をもつことにより、コンプレッサ３０の振動を利用して、共振的に暖機を促進することができる。

【0061】

図７の式１は、共振周波数ｆｒの演算式である。式１は、ｆｒ＝１／（２π）√（Ｋ／Ｍ）とも表記できる。式１は、ｆｒ＝１／（２π）（Ｋ／Ｍ）＾１／２とも表記できる。変数Ｋは防振部材５０の静的バネ定数（Ｎ／ｍ）（剛性）である。変数Ｍは、対象物の重量（Ｋｇ）である。対象物の重量（Ｋｇ）には、ブッシュ５１について検討する場合には、コンプレッサ３０の重量があてられる。また、対象物の重量（Ｋｇ）には、ブッシュ５２について検討する場合には、コンプレッサ３０を含むモジュール２０の重量があてられる。この実施形態では、重量Ｍは、モジュール２０に含まれる複数のサイクル機器の合計重量である。モジュール２０の重量は、１０Ｋｇ以上５０Ｋｇ以下の範囲とすることができ、２０Ｋｇ以上４０Ｋｇ以下の範囲とすることができる。複数のサイクル機器には、コンプレッサ３０が含まれている。一般的な電動コンプレッサの重量が１０Ｋｇ以下であることを考慮すると、この実施形態では、格段に重いモジュール２０が防振部材５０によって弾性的に支持されている。この実施形態では、ブッシュ５２を共振により大きく変形させ、ブッシュ５２の温度上昇を促進するように防振装置、および、コンプレッサ制御装置が設計されているからである。
共振周波数ｆｒの設定は、モジュール２０に含まれる一部のサイクル機器だけで実施されてもよい。例えば、モジュールボディ２１と一部のサイクル機器だけが、防振部材５０（ブッシュ５２）上において振動可能なモジュール２０の共振の支配的な要素となる場合がある。

【0062】

図７の式２は、コンプレッサ３０の回転数Ｎｃにおけるｎ次成分周波数ｆｎを示す。次数ｎは、１以上の自然数である。式２は、ｆｎ＝Ｎｃ／６０×ｎとも表記できる。コンプレッサ３０の振動成分のうち主要なｎ次成分周波数ｆｎを共振周波数ｆｒに一致させることにより、ｎ次成分周波数ｆｎを利用して、防振部材５０を比較的大きく振動させることができる。例えば、次数ｎは、１とすることができる。また、次数ｎは、高調波における共振を対象として、２、３、４などに設定されてもよい。この結果、防振部材５０の比較的大きい振動による内部摩擦によって防振部材５０の温度Ｔｂを急速に高めることができる。

【0063】

図７の式３は、防振部材５０における変形量、すなわち振幅ｘを評価する演算式である。式３は、ｘ＝ａ／（２πｆ）＾２とも表記できる。ａは、加速度（ｍ／ｓ＾２）である。ここでは、ａは実験的に求めた一定値があてられる。ｆは、振動の周波数（Ｈｚ）である。

【0064】

コンプレッサ３０を所定の目標回転数Ｎｔｇで運転することにより、コンプレッサ３０の振動のｎ次成分周波数ｆｎと、共振周波数ｆｒとをほぼ一致させることができる。これにより、防振部材５０の振幅をほぼ最大化することができる。

【0065】

図６に戻り、防振部材５０の温度Ｔｂが徐々に上昇する場合、共振周波数ｆｒは徐々に低下する。よって、長い期間にわたって共振状態を維持するためには、防振部材５０の温度Ｔｂの変化（上昇）に追従して、コンプレッサ３０の目標回転数ｆｔを変化させる必要がある。

【0066】

コンプレッサ３０の回転数Ｎｃは、最低回転数Ｎｍｉｎから最高回転数Ｎｍａｘにわたる調節可能範囲において調節可能である。最低回転数Ｎｍｉｎと最高回転数Ｎｍａｘとは、ヒートポンプ装置１を機能させることが可能な回転数として設定されている。この実施形態では、調節可能範囲の一部において、コンプレッサ３０の回転に起因する振動の周波数が、防振部材５０の変位が共振する共振周波数ｆｒとほぼ一致している。この「ほぼ一致」は、コンプレッサ３０の回転に起因する振動が、防振部材５０を共振させる誤差範囲を許容している。

【0067】

図８は、制御装置４の作動を示すフローチャートである。制御装置４は、この開示におけるコンプレッサ制御装置を提供する。制御装置４は、コンプレッサ３０の回転数を制御する。フローチャートは、ヒートポンプ装置１の運転開始から繰り返し実行される。ステップ１００において、ヒートポンプ装置１の運転が開始されると、制御装置４がプログラムの実行を開始する。

【0068】

制御装置４は、ステップ１０１において、複数のセンサから、ヒートポンプ装置１の運転状態を示す入力信号を取得する。入力信号には、室内温度Ｔｒを示す信号が含まれている。入力信号には、防振部材５０の温度Ｔｂを示す信号が含まれている。なお、温度Ｔｂは、直接的に検出されてもよいし、間接的に推定されてもよい。例えば、防振部材５０に直接的に温度センサを設けることができる。これに代えて、例えば、防振部材５０の温度Ｔｂは、外気温度Ｔａｍを起点として、所定の安定温度まで徐々に上昇するように推定されてもよい。さらに、入力信号には、コンプレッサ３０の回転数を示す信号が含まれている。なお、回転数は、直接的に検出されてもよいし、間接的に推定されてもよい。例えば、コンプレッサ３０に直接的に回転数センサを設けることができる。これに代えて、例えば、モータ３１を駆動するインバータ回路の駆動信号から回転数を推定してもよい。

【0069】

制御装置４は、ステップ１０２において、車内温度Ｔｒと第１温度Ｔｈ１とを比較する。ここでは、車内温度Ｔｒが第１温度Ｔｈ１より高いか否かが判定される。第１温度Ｔｈ１は、急速な暖房が必要か否かを判定するための温度である。急速な暖房は、例えば、ヒートブースト運転モードと呼ばれる最大の暖房能力によって提供される。車内温度Ｔｒが第１温度Ｔｈ１より高い場合（Ｔｈ１＜Ｔｒ）、処理はステップ１０３へ進む。車内温度Ｔｒが第１温度Ｔｈ１以下である場合（Ｔｈ１≧Ｔｒ）、処理はステップ１０５へ進む。

【0070】

制御装置４は、ステップ１０３において、必要な熱出力を演算し、その必要な熱出力を得るためのコンプレッサ３０の回転数を設定する。必要な熱出力を得るためのコンプレッサ３０の回転数は、熱出力回転数と呼ばれる。熱出力回転数は、空調のための熱出力をえるために必要な回転数ばかりではなく、バッテリ１６の温度を適切に維持するための熱出力を含む。また、熱出力には、冷熱の供給と、温熱の供給との両方が含まれている。

【0071】

制御装置４は、ステップ１０４において、ヒートポンプ装置１を通常運転する。ここでは、ステップ１０３で設定された熱出力回転数でコンプレッサ３０が運転される。これにより、ヒートポンプ装置１は、快適な室内空間へ接近させ、維持する空調制御と、バッテリ１６の温度制御とを実行する。

【0072】

ステップ１０２からステップ１０５へ分岐した場合、制御装置４は、ステップ１０５において、防振部材５０の温度Ｔｂと、第２温度Ｔｈ２、および、第３温度Ｔｈ３とを比較する。ここでは、温度Ｔｂが、第２温度Ｔｈ２と第３温度Ｔｈ３との間にあるか否かが判定される。第３温度Ｔｈ３は、第２温度Ｔｈ２より高い（Ｔｈ２＜Ｔｈ３）。温度Ｔｂが、第２温度Ｔｈ２と第３温度Ｔｈ３との間にある場合（Ｔｈ２＜Ｔｂ＜Ｔｈ３）、処理はステップ１０６へ進む。温度Ｔｂが、第２温度Ｔｈ２と第３温度Ｔｈ３との間にない場合（Ｔｈ２≧Ｔｂ、または、Ｔｂ≧Ｔｈ３）、処理はステップ１０８へ進む。

【0073】

制御装置４は、ステップ１０６において、防振部材５０の温度Ｔｂと、図６、および、図７の式１とに基づいて共振周波数ｆｒを設定する。図６、および、図７の式１は、マップとして制御装置４に格納することができる。この場合、マップは、防振部材５０の温度Ｔｂを入力変数とし、共振周波数ｆｒを出力変数とする温度－共振周波数マップである。ステップ１０６では、温度－共振周波数マップを参照することにより、温度Ｔｂに応じた共振周波数ｆｒが設定される。この場合、共振運転モードにおけるコンプレッサ３０の回転数Ｎｃは、温度Ｔｂを入力変数とし、共振回転数Ｎｒを出力変数とするマップによって設定される。

【0074】

ステップ１０６は、図６に示される防振部材５０の温度依存性を温度－特性マップとして制御装置４に格納する場合がある。この場合、制御装置４は、温度－特性マップから、防振部材５０の静的バネ定数Ｋ（Ｎ／ｍ）を設定する。さらに、制御装置４は、式１の演算を実行することにより共振周波数ｆｒを設定する。

【0075】

さらに、制御装置４は、ステップ１０６において、共振周波数ｆｒが、コンプレッサ３０の振動成分のうち主要なｎ次成分周波数ｆｎとほぼ一致するように、コンプレッサ３０の共振回転数Ｎｒを設定する。共振周波数ｆｒと、ｎ次成分周波数ｆｎとは、完全に一致することが望ましいが、防振部材５０を加熱する効果が認められる範囲で誤差を有していてもよい。次数ｎは、防振部材５０を加熱する効果を勘案して選定される。

【0076】

制御装置４は、コンプレッサ３０の回転数Ｎｃに、共振周波数ｆｒに相当するうなり成分を重畳してもよい。例えば、コンプレッサ３０の回転数Ｎｃを、１０Ｈｚから１００Ｈｚ程度の低周波によって変調することにより、モジュール２０に共振周波数ｆｒの振動を発生させることができる。コンプレッサ３０の回転数Ｎｃを過度に低くすると、熱出力が損なわれる。これに対して、うなり成分を重畳することにより、共振周波数ｆｒの挙動を発生させる場合には、熱出力を維持しながら、防振部材５０の暖機を促進することができる。

【0077】

制御装置４は、ステップ１０７において、共振運転モードでコンプレッサ３０を運転する。このとき、コンプレッサ３０は、ヒートポンプ装置１として利用可能な最高回転数Ｎｍより低い共振回転数Ｎｒで運転される（Ｎｍ＞Ｎｒ）。コンプレッサ制御装置としての制御装置４は、共振運転モードを有している。制御装置４は、共振運転モードにおいて、コンプレッサ３０の回転に起因する振動が、共振周波数ｆｒとなるように、コンプレッサ３０の回転数Ｎｃを共振回転数Ｎｒに調節する。共振運転モードは、防振部材５０の使用温度範囲のうち、低温範囲において実行される。しかも、共振モードは、防振部材５０が暖機されていない起動初期においてのみ実行される。この実施形態では、防振部材５０の使用温度範囲のうち、低温範囲は、防振部材５０の温度Ｔｂが第１温度Ｔｈ１未満であって、かつ、使用温度範囲の最低温度（例えば、－５０°Ｃ）より高い範囲である場合がある。さらに、上記低温範囲は、防振部材５０の温度Ｔｂが０°Ｃ以下の範囲である場合がある。

【0078】

共振運転モードは、温度Ｔｂが第２温度Ｔｈ２と第３温度Ｔｈ３との間にある期間に実行される。例えば、温度Ｔｂが第２温度Ｔｈ２から徐々に上昇して、第３温度Ｔｈ３に到達するまでの期間において、共振運転モードが実行される。この共振運転モードの期間において、共振回転数Ｎｒは、温度Ｔｂの上昇に伴って更新され続ける。共振運転モードは、防振部材５０の温度Ｔｂに応じてコンプレッサ３０の共振回転数Ｎｒを設定するように実行される。この結果、共振運転モードが継続される期間にわたって、防振部材５０が比較的大きく振動し、内部発熱によって加熱され続ける。よって、防振部材５０の温度Ｔｂを、第２温度Ｔｈ２から第３温度Ｔｈ３に到達するまでの範囲において急速に上昇させることができる。

【0079】

この実施形態では、防振部材５０の温度Ｔｂが第２温度Ｔｈ２と第３温度Ｔｈ３との間にある期間において、温度Ｔｂが変化しても、温度Ｔｂに応じた共振回転数が設定される。防振部材５０の特性、特に剛性などは、温度Ｔｂの変化にしたがってずれる。この実施形態では、温度Ｔｂに応じた共振回転数が繰り返して設定される。よって、防振部材５０（ブッシュ５２）は、所定の期間にわたって、共振的な振動を許容し続ける。防振部材５０（ブッシュ５２）は、共振による比較的な大きい変形によって、自己発熱し、防振部材５０の温度上昇を促進する。しかも、防振部材５０は、共振状態を継続的に維持する。この結果、防振部材５０は、高い防振効果を発揮しうる第３温度Ｔｈ３以上の温度帯へ早期に暖機される。

【0080】

防振部材５０の温度Ｔｂが第２温度Ｔｈ２以下である場合、制御装置４は、ステップ１０８において、高能力運転モードを実行する。高能力運転モードでは、コンプレッサ３０の目標回転数Ｎｔｇがその時点で利用可能な最高回転数Ｎｍａｘに設定される。高能力運転モードは、例えば、車室内の温度を急速に高める急速暖房を提供する。高能力運転モードは、例えば、ヒートブースト運転モードとも呼ばれる。したがって、車室内温度Ｔｒが第１温度Ｔｈ１より低く、かつ、防振部材５０の温度Ｔｂが第２温度Ｔｈ２以下である場合、制御装置４は、共振運転モードを実行することなく、高能力運転モードを実行する。

【0081】

防振部材５０の温度Ｔｂが第３温度Ｔｈ３以上である場合、制御装置４は、ステップ１０８において、高能力運転モードを実行する。したがって、車室内温度Ｔｒが第１温度Ｔｈ１より低く、かつ、防振部材５０の温度Ｔｂが第３温度Ｔｈ３以上である場合、制御装置４は、共振運転モードを実行することなく、高能力運転モードを実行する。このように、コンプレッサ制御装置としての制御装置４は、高能力運転モードを有する。高能力運転モードは、防振部材５０の使用温度範囲のうち、低温範囲において、ヒートポンプ装置１の熱出力を大きくするためにコンプレッサ３０の回転数Ｎｃを共振回転数Ｎｒより高める。

【0082】

制御装置４は、熱出力によって温度調節される室内温度Ｔｒが第１温度Ｔｈ１以下であり（ステップ１０２）、かつ、防振部材５０の温度Ｔｂが第２温度Ｔｈ２と第２温度より高い第３温度Ｔｈ３との間にある場合に、共振運転モードを実行する。制御装置４は、熱出力によって温度調節される室内温度Ｔｒが第１温度Ｔｈ１以下であり、かつ、防振部材５０の温度Ｔｂが第２温度Ｔｈ２以下である場合に、高能力運転モードを実行する。制御装置４は、熱出力によって温度調節される室内温度Ｔｒが第１温度Ｔｈ１以下であり、かつ、防振部材５０の温度Ｔｂが第２温度Ｔｈ２より高い第３温度Ｔｈ３以上である場合に、高能力運転モードを実行する。高能力運転モードにおいて共振運転モードを実行することで、高能力運転モードによる熱出力の効果と、共振運転モードによる暖機促進による低騒音化の効果とを両立することができる。

【0083】

ステップ１０２は、空調対象である室内空気の低温環境であることを判定する制御装置４の機能を提供する。ステップ１０２は、空調、特に暖房運転における初期であることを判定する制御装置４の機能を提供する。ステップ１０５は、防振部材５０の温度Ｔｂが所定温度（第３温度Ｔｈ３）未満の低温状態にあるか否かを判定する制御装置４の機能を提供する。さらに、ステップ１０５は、防振部材５０の温度Ｔｂが所定温度（第２温度Ｔｈ２）未満の極低温状態にあるか否かを判定する制御装置４の機能を提供する。外気温度Ｔａｍは、車内温度Ｔｒ、および、防振部材５０の温度Ｔｂの両方に影響する。暖房の開始時には、車内温度Ｔｒが外気温度Ｔａｍに等しく、防振部材５０の温度Ｔｂも外気温度Ｔａｍに等しくなる場合がある。このため、車内温度Ｔｒが第１温度Ｔｈ１以下となるような低温環境では、防振部材５０の温度Ｔｂも第３温度Ｔｈ３未満の低温状態にある場合が想定される。この場合、防振部材５０の温度Ｔｂが第２温度Ｔｈ２未満の極低温状態では、外気温度Ｔａｍも極低温であると考えられるから、振動または騒音を許容しても、暖房を促進するためにステップ１０８が実行される。一方、防振部材５０の温度Ｔｂが第２温度Ｔｈ２以上第３温度Ｔｈ３未満の低温状態では、外気温度Ｔａｍも低温であるか、または、防振部材５０が暖機過程にあると考えられるから、暖房能力の低下を許容して、振動または騒音の抑制を図るようにステップ１０７が実行される。また、第１温度Ｔｈ１は、高能力運転の要否を判定するための閾値でもある。この場合、第２温度Ｔｈ２を第１温度Ｔｈ１以下に設定することで、高能力運転を実行した後に、共振運転を実行し、再び高能力運転を実行できる。これに代えて、第２温度Ｔｈ２と第３温度Ｔｈ３との両方を第１温度Ｔｈ１以下に設定してもよい（Ｔｈ２＜Ｔｈ３≦Ｔｈ１）。

【0084】

なお、車内温度Ｔｒと、防振部材５０の温度Ｔｂとは、車内温度Ｔｒと温度Ｔｂとが外気温度Ｔａｍに対して平衡している状態（例えば、Ｔａｍ＝Ｔｒ＝Ｔｂ）から変化する場合に、相関関係を有する場合がある。例えば、外気温度Ｔａｍが暖房を必要とするほどに低温である場合を考えることができる。外気温度Ｔａｍが暖房を必要とするほどに低温である場合は、防振部材５０の使用温度範囲のうちの低温範囲とされる場合がある。この場合、車内温度Ｔｒは暖房が開始されてから徐々に上昇し、常温付近における利用者によって設定された設定温度において安定する。一方で、温度Ｔｂは、防振部材５０自身の発熱、および、周囲の機器からの受熱によって徐々に上昇し、外気温度Ｔａｍに応じて決まる平衡温度において安定する。よって、車内温度Ｔｒと温度Ｔｂとの変化は、低温から徐々に上昇する傾向に関して、相関関係を有しているといえる。このような相関関係は、予め実験的に計測することにより把握することができる。この実施形態では、車内温度Ｔｒと温度Ｔｂとが相関関係を有する場合に、防振部材５０の暖機を促進して振動伝達の抑制、騒音の抑制が図られるように、第１温度Ｔｈ１、第２温度Ｔｈ３、および、第３温度Ｔｈ３が設定されている。

【0085】

このように、防振部材５０の温度Ｔｂが特定範囲にある場合にのみ、共振運転モードが提供される。防振部材５０の温度Ｔｂが特定範囲にない場合、共振運転モードが提供されることなく、高能力運転モードが提供される。よって、共振現象の利用による防振部材５０の加熱効果が提供されない範囲では、高能力運転モードにより車内の暖房を優先することができる。また、別の観点では、防振部材５０の加熱効果が得られる範囲のみにおいて、共振現象の利用により防振部材５０を効率的に加熱することができる。

【0086】

制御装置４は、ステップ１０１－１０８の処理を繰り返すことにより、ヒートポンプ装置１を適切に運転制御する。

【0087】

図９は、制御モード、防振材料温度、および、車内音の変化を示す。グラフは、上段から、車内に伝達されて利用者の耳に届く可聴音である車内音Ｓ、防振部材５０の温度Ｔｂ、および、制御モードＭＯＤＥを示している。制御モードＭＯＤＥの数列は、図８のステップ１０４、１０７、１０８を示している。実線は、この実施形態による挙動を示す。破線は、ステップ１０５、１０６、および、１０７を備えない比較例の挙動を示す。すなわち、比較例は、室内温度Ｔｒが第１温度Ｔｈ１に到達するまで、高能力運転モードだけを継続する。

【0088】

時刻ｔ０において、ヒートポンプ装置１の運転が開始された場合が図示されている。ヒートポンプ装置１は、車内温度Ｔｒが、第１温度Ｔｈ１より低く、しかも、第３温度Ｔｈ３より低い低温環境において起動されている。時刻ｔ０において制御装置４が制御を開始すると、制御処理はステップ１０８に進む。ステップ１０８では、高能力運転モードが実行される。例えば、コンプレッサ３０は、利用可能な最高回転数Ｎｍで運転される。最高回転数Ｎｍは、例えば、１００００ｒｐｍである。コンプレッサ３０の回転数は、最高回転数Ｎｍに向けて徐々に上昇してゆく。

【0089】

コンプレッサ３０が最高回転数Ｎｍで運転されると、コンプレッサ３０の振動によってブッシュ５１、および、ブッシュ５２が振動し、徐々にブッシュ５１、および、ブッシュ５２の温度、すなわち、防振部材５０の温度が上昇する。比較例では、防振部材５０の温度が徐々にゆっくりと上昇する。一方で、車内音Ｓも上昇し、やがて車内音Ｓの目標音圧Ｓｔｇを超える。目標音圧Ｓｔｇは、例えば、利用者を不快にしない程度の音圧レベルに設定されている。

【0090】

この実施形態では、時刻ｔ１において、防振部材５０の温度が第３温度Ｔｈ３を超える。この結果、制御処理はステップ１０６、１０７に進む。ステップ１０７では、共振運転モードが開始される。共振運転モードが開始されると、コンプレッサ３０の回転数は、最高回転数Ｎｍより低い共振回転数Ｎｒに抑制される。しかも、共振回転数Ｎｒにおける防振部材５０の振動は、最高回転数Ｎｍにおける防振部材５０の振動よりも大きい振幅を提供する。このため、共振回転数Ｎｒにおける防振部材５０の温度Ｔｂの上昇傾斜は、最高回転数Ｎｍにおける防振部材５０の温度Ｔｂの上昇傾斜よりも大きい。この結果、防振部材５０の温度Ｔｂは、急速に上昇し、防振部材５０は迅速に振動伝達を減衰させる能力を獲得する。

【0091】

防振部材５０の温度Ｔｂは、時刻ｔ１から、比較例よりも大きい上昇傾斜をもって、急激に上昇している。やがて、防振部材５０の温度は、飽和温度に到達する。このような温度Ｔｂの変化に伴う防振部材５０の振動減衰能力の変化に伴い、車内音Ｓは変動する。図示の例では、車内音Ｓは、上昇する期間だけでなく、減少する期間すら有している。

【0092】

時刻ｔ２において、防振部材５０の温度Ｔｂが第２温度Ｔｈ２を超える。この結果、制御処理は、再び、ステップ１０８に進む。ステップ１０８では、再び、高能力運転モードが実行される。ただし、このとき、防振部材５０の温度Ｔｂは、十分に上昇しており、飽和温度に到達している。この結果、車内音Ｓは、目標音圧Ｓｔｇをわずかに超えるか、目標音圧Ｓｔｇ以下に抑制される。また、車内音Ｓが上昇しても、その上昇期間は、短い期間に制限される。

【0093】

やがて、時刻ｔ３において、車内温度Ｔｒが第１温度Ｔｈ１を超える。この結果、制御処理は、ステップ１０４に進む。ステップ１０４では、通常運転モードが実行される。通常運転モードでは、コンプレッサ３０は、熱負荷に応じた熱出力を実現するように設定された熱出力回転数で運転される。このとき、車内温度Ｔｒは第１温度Ｔｈ１を超えており、ヒートポンプ装置１が最高能力を発揮しなくても、設計上の通常能力によって熱負荷に応えることができる状態である。例えば、通常運転モードにおけるヒートポンプ装置１の熱的な能力は、高能力運転モードより低く、例えば、設計上の定格能力とも呼ばれる。よって、熱出力回転数は、最高回転数Ｎｍよりも低い回転数である。

【0094】

以上に述べた実施形態によると、ヒートポンプ装置１は、加振源としてのコンプレッサ３０を備える。コンプレッサ３０を含むモジュール２０は、防振部材５０（ゴム製のブッシュ５１、５２）を介して、車両フレーム４０に弾性的に支持されている。コンプレッサ３０の回転に起因して、モジュール２０は、振動する。コンプレッサ３０の回転数は、最高回転数から最低回転数にわたる所定の範囲において可変である。この可変範囲は、少なくともひとつの共振周波数を含んでいる。コンプレッサ３０の回転数が共振回転数であるとき、モジュール２０は、共振周波数で振動する。共振周波数において、防振部材５０は自らの弾性により共振し、大きく変形する。防振部材５０の大きい変形は、防振部材５０の内部発熱による暖機を促進する。制御装置４は、所定の運転条件が成立すると、コンプレッサ３０を共振回転数で運転する。この結果、制御装置４が提供する防振制御装置は、所定の条件が成立すると、防振部材５０を内部発熱させ、防振部材５０の暖機を促進する。

【0095】

以上に述べた実施形態によると、防振部材５０の温度Ｔｂに応じて共振周波数ｆｒが設定される。このため、温度Ｔｂが変化しても、変化後の温度Ｔｂに対応した共振周波数ｆｒを設定することができる。

【0096】

他の実施形態
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形形態を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

【0097】

明細書および図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書および図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書および図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。

【0098】

上記実施形態では、ヒートポンプ装置１が防振制御装置、および、防振装置を提供する。これに代えて、この開示にかかる防振制御装置、および、防振装置は、冷熱を供給するだけの冷凍サイクル装置によって提供されてもよい。

【0099】

上記実施形態では、ヒートポンプ装置１は、車両用のシステムを提供する。これに代えて、ヒートポンプ装置１は、事務所、または、住居の空調装置を提供してもよい。この場合、車両フレーム４０は、事務所、または、住居の基礎、または、壁等の構造部材とされる。また、ヒートポンプ装置１は、食料、または、飲料水の温度を調節する装置を提供してもよい。

【0100】

上記実施形態では、制御装置４は、ヒートポンプ装置１の温度状態が所定の条件を満たすと、共振運転モードを実施した。これに代えて、ヒートポンプ装置１の起動時間の条件が満たされると、共振運転モードを実施してもよい。例えば、ヒートポンプ装置１の起動初期の短時間だけ、共振運転モードを実施してもよい。

【符号の説明】

【0101】

１ ヒートポンプ装置、 ２ 空調装置、 ３ 温度調節装置、
４ 制御装置、 ５ 室外熱交換器、 ６ 第１室内熱交換器、
７ 空調ケース、
８ 第１媒体熱交換器、 ９ 加熱媒体系統、
１０ ポンプ、 １１ 第２室内熱交換器、
１２ 第２媒体熱交換器、 １３ 冷却媒体系統、
１４ ポンプ、 １５ 機器熱交換器、
１６ バッテリ、
２０ モジュール、 ２１ モジュールボディ、 ２２ 管路、
２３ ブラケット、 ２４ 配管、 ２５ 冷媒容器、
２６ 配管、 ２７ 弁装置、 ２８ ブラケット、
３０ コンプレッサ、 ３１ モータ、 ３２ ブラケット、
４０ 車両フレーム、 ４１ ブラケット、
５０ 防振部材、 ５１ ブッシュ、 ５２ ブッシュ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】