Hybrid compressor equipment

本発明は、走行状態に応じてエンジンが停止させるいわゆるアイドルストップ車両やハイブリッド車両に搭載される冷凍サイクル装置に適用して好適なハイブリッドコンプレッサ装置に関するものである。

近年、省燃費の観点より走行状態に応じてエンジンが停止されるアイドルストップ車両やハイブリッド車両等が市場に投入される例が有る。 これらの車両に対応するために、エンジンの駆動力に加えて、モータの駆動力でも作動可能となるハイブリッドコンプレッサが実用化されている。

本発明者らは、先に特願２００２−２８４１４２において、ハイブリッドコンプレッサにプーリ軸、モータ軸、圧縮機軸を互いに接続して一方の軸から他の２方の軸に回転数を可変して伝達する変速機構を設け、プーリの回転数に対して、モータの回転数を調整することで圧縮機の回転数を増減可能とするハイブリッドコンプレッサ装置を提案している。

これにより、回転数によって圧縮機の吐出量を可変できるようになり、圧縮機の吐出容量可変機能を不要として、小型で安価なハイブリッドコンプレッサ装置を実現している。

しかしながら、上記考案においては、圧縮機の回転数を可変可能とするものの、許容上限側回転数に対する配慮をしていなかったので、プーリおよびモータの回転数の条件によっては、圧縮機が非常に高回転で作動する場合があり、例えば耐久性に関わる信頼性に欠ける部分を有していた。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、内部に変速機構を有するものにおいて、圧縮機の高回転時における信頼性を向上可能とするハイブリッドコンプレッサ装置を提供することにある。

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。

請求項１に記載の発明では、エンジン（１０）によって回転駆動されるプーリ（１１０）と、電源（２０）の電力を受けて回転駆動すると共に、制御装置（１６０）によってその回転数が制御されるモータ（１２０）と、冷凍サイクル装置（２００）内の冷媒を圧縮する圧縮機（１３０）と、プーリ（１１０）、モータ（１２０）、圧縮機（１３０）の各回転軸（１１１、１２１、１３１）に接続されて、各回転軸（１１１、１２１、１３１）から他の回転軸（１１１、１２１、１３１）に対して回転数を可変して伝達可能とする変速機構（１５０）とを有し、制御装置（１６０）によって、モータ（１２０）の回転数（Ｎｍ）が調整され、プーリ（１１０）の回転数（Ｎｐ）に対して、圧縮機（１３０）の回転数（Ｎｃ）が増減されるハイブリッドコンプレッサ装置において、制御装置（１６０）は、圧縮機（１３０）の回転数（Ｎｃ）が予め定めた所定値（Ｎｍａｘ）を超えないように抑制する回転数抑制手段を有し、所定値（Ｎｍａｘ）は、圧縮機（１３０）の耐久性限界から決定されたことを特徴としている。
また、請求項２に記載の発明では、所定値（Ｎｍａｘ）は、圧縮機（１３０）の騒音限界から決定されたことを特徴としている。

これにより、圧縮機（１３０）の高回転時における信頼性を向上することができる。

請求項３に記載の発明では、回転数抑制手段は、圧縮機（１３０）の回転数（Ｎｃ）が所定値（Ｎｍａｘ）を超えた時に、モータ（１２０）の回転数（Ｎｍ）を調整することを特徴としている。

これにより、特別な構成を付加せずに（余分なコストをかけずに）、圧縮機（１３０）の信頼性を向上することができる。

請求項４に記載の発明では、回転数抑制手段は、モータ（１２０）の駆動によって、圧縮機（１３０）がプーリ（１１０）によって変速される回転数よりも増速側に作動しており、圧縮機（１３０）の回転数（Ｎｃ）が所定値（Ｎｍａｘ）を超えた時に、モータ（１２０）の回転数をゼロにすることを特徴としている。

これにより、モータ（１２０）の回転数（Ｎｍ）が圧縮機（１３０）に付加されなくなるので、圧縮機（１３０）の回転数（Ｎｃ）を抑制して信頼性を向上できる。

請求項５に記載の発明では、プーリ（１１０）の回転軸（１１１）に伝達されるエンジン（１０）からの駆動力を断続する電磁クラッチ（１７０）と、プーリ（１１０）の回転軸（１１１）に設けられ、電磁クラッチ（１７０）が切断された際にこの回転軸（１１１）の変速機構（１５０）側をロックするロック機構（１８０）とを有し、回転数抑制手段は、圧縮機（１３０）の回転数（Ｎｃ）が所定値（Ｎｍａｘ）を超えた時に、電磁クラッチ（１７０）を切断してモータ（１２０）のみの駆動力で圧縮機（１３０）を作動させることを特徴としている。

これにより、プーリ（１１０）の回転数（Ｎｐ）が圧縮機（１３０）に付加されなくなるので、圧縮機（１３０）の回転数（Ｎｃ）を抑制して信頼性を向上できる。

請求項６に記載の発明では、制御装置（１６０）は、冷凍サイクル装置（２００）の冷房負荷が小さくなる程、所定値（Ｎｍａｘ）を大きく設定することを特徴としている。

これにより、一律の所定値（Ｎｍａｘ）を設定した場合に比べて、冷房負荷に応じて圧縮機（１３０）の作動回転数領域を拡大できるので、本来の圧縮機（１３０）の可変速機能を有効に活用することができる。

請求項７に記載の発明では、圧縮機（１３０）は、１回転当たりの吐出容量を可変可能とする可変容量型圧縮機（１３０）であり、制御装置（１６０）は、圧縮機（１３０）の１回転当たりの吐出容量に圧縮機（１３０）の回転数（Ｎｃ）を乗じた吐出量が小さくなる程、所定値（Ｎｍａｘ）を大きく設定し、回転数抑制手段は、圧縮機（１３０）の回転数（Ｎｃ）が所定値（Ｎｍａｘ）を超えた時に、吐出容量を小さい側に可変することを特徴としている。

これにより、圧縮機（１３０）の負荷（吐出容量）を小さくすることで実質的な所定値（Ｎｍａｘ）を大きくすることができるので、圧縮機（１３０）の信頼性を向上することができる。

また、 請求項８に記載の発明のように、変速機構（１５０）は、遊星歯車（１５０）とし、各回転軸（１１１、１２１、１３１）は、遊星歯車（１５０）を構成するサンギヤ（１５１）、プラネタリーキャリヤ（１５２）、リングギヤ（１５３）のいずれかに対応して接続されるようにすれば、容易にその対応が可能となる。

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図５に示し、まず、具体的な構成について図１〜図３を用いて説明する。 図１に示すように、ハイブリッドコンプレッサ装置１００は、走行運転中一時停車した時にエンジン１０が停止されるいわゆるアイドルストップ車両に搭載される冷凍サイクル装置２００に適用されるものとしており、ハイブリッドコンプレッサ１０１と制御装置１６０とから成る。

ここで、冷凍サイクル装置２００は、周知の冷凍サイクルを形成するものであり、後述するハイブリッドコンプレッサ１０１を構成する圧縮機１３０が配設されている。 圧縮機１３０は、この冷凍サイクル内の冷媒を高温高圧に圧縮するものであり、以下、圧縮された冷媒を凝縮液化する凝縮器２１０、液化された冷媒を断熱膨張させる膨張弁２２０、膨張した冷媒を蒸発させ、その蒸発潜熱により自身を通過する空気を冷却する蒸発器（冷房用熱交換器）２３０が冷媒配管２４０によって順次接続され閉回路を形成している。 尚、蒸発器２３０の空気流れ下流側には、冷却された実際の空気温度（蒸発器後方空気温度Ｔｅ）を検出するための蒸発器温度センサ２３１が設けられている。

ハイブリッドコンプレッサ１０１は、主にプーリ１１０、電磁クラッチ１７０、モータ１２０、圧縮機１３０および遊星歯車１５０から成り、以下、その詳細について図２を用いて説明する。

プーリ１１０は、フロントハウジング１４１に固定されたプーリ軸受け１１２によって回転可能に支持され、エンジン１０の駆動力がベルト１１（図１）を介して伝達され回転駆動するようにしている。 プーリ回転軸１１１は、プーリ１１０の中心部に設けられ、フロントハウジング１４１に固定された軸受け１１３によって回転可能に支持されている。

電磁クラッチ１７０は、プーリ１１０から後述する遊星歯車１５０を介して圧縮機１３０に伝達される駆動力を断続するものであり、フロントハウジング１４１に固定されたコイル１７１とプーリ回転軸１１１の一端側に固定されたハブ１７２とから成る。 周知のように電磁クラッチ１７０は、コイル１７１に通電されるとハブ１７２がプーリ１１０に吸着されプーリ１１０の駆動力をプーリ回転軸１１１に伝達する（クラッチＯＮ）。 逆にコイル１７１への通電を遮断するとハブ１７２はプーリ１１０から離れ、プーリ１１０の駆動力は切断される（クラッチＯＦＦ）。

モータ１２０は、主にロータ部１２０ａおよびステ−タ部１２３から成り、中間ハウジング１４２内に収容されている。 このモータ１２０は、ロータ部１２０ａの外周部にマグネット１２２が設けられるいわゆるＳＰモ−タ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ−ｍａｇｎｅｔ Ｍｏｔｏｒ）としており、ロータ部１２０ａの内周側のスペースを活用して後述する遊星歯車１５０を収容している。 尚、モータ回転軸１２１は、サンギヤ１５１の中心部に一点鎖線で示される架空上のものとなっている。

ステータ部１２３にはコイル１２３ａが設けられており、このステータ部１２３は中間ハウジング１４２の内周面に圧入により固定されている。 そして、電源としてのバッテリ２０からの電力がコイル１２３ａに供給されることによりロータ部１２０ａは回転駆動される。

圧縮機１３０は、ここでは１回転当りの吐出容量が所定値として設定されている固定容量型圧縮機、更に具体的には周知のスクロール式圧縮機としており、モータ１２０の反プーリ側となるエンドハウジング１４３内に固定される固定スクロール１３４と、圧縮機回転軸１３１の偏心シャフト１３３によって公転する可動スクロール１３５とを有している。

この固定スクロール１３４と可動スクロール１３５との噛み合わせによって、外周部に吸入室１３６が形成され、また中心側に圧縮室１３７が形成される。 そして、エンドハウジング１４３の側壁に設けられた吸入口１３６ａから吸入室１３６に吸入された冷媒は、圧縮室１３７で圧縮された後に、吐出室１３８を経てエンドハウジング１４３の底壁に設けられた吐出口１３８ａから吐出されるようにしている。

圧縮機回転軸１３１は、中間ハウジング１４２の反プーリ側で内側に突出する突出壁１４２ａに固定された軸受け１３２によって回転可能に支持されている。 尚、圧縮機回転軸１３１にはプーリ回転軸１１１の他端側が嵌入され、圧縮機回転軸１３１およびプーリ回転軸１１１は、軸受け１１５によって互いに独立して回転可能としている。

そして、上記プーリ１１０、モータ１２０、圧縮機１３０の各回転軸１１１、１２１、１３１は、上述したようにロータ部１２０ａ内に設けられた変速機構としての遊星歯車１５０に接続される構成としている。

遊星歯車１５０は、周知のように、中心部に設けられたサンギヤ１５１と、サンギヤ１５１の外周で自転しつつ公転するピニオンギヤ１５２ａに連結されるプラネタリーキャリヤ１５２と、ピニオンギヤ１５２ａのさらに外周に設けられたリング状のリングギヤ１５３とから成る。

ここでは、プーリ回転軸１１１はプラネタリーキャリヤ１５２に接続され、モータ回転軸１２１（実体としてはロータ部１２０ａ）はサンギヤ１５１に接続され、圧縮機回転軸１３１はリングギヤ１５３に接続されるようにしている。 尚、サンギヤ１５１は、軸受け１１４によってプーリ回転軸１１１に対して独立して回転可能に支持されている。

そして、プーリ回転軸１１１のハブ１７２と遊星歯車１５０（プラネタリーキャリヤ１５２）との間には、外周側がフロントハウジング１４１に固定された一方向クラッチ１８０が設けられている。 一方向クラッチ１８０は、プーリ回転軸１１１のプーリ回転方向の回転駆動を許容し、その逆回転方向に対しては噛み合いにより回転駆動を阻止する。 尚、一方向クラッチ１８０は、本発明のロック機構に対応するものである。

一方、図１に戻って、制御装置１６０は、Ａ／Ｃ要求信号、エンジン回転数信号、環境情報信号（乗員の設定する設定温度信号、内気温度信号、外気温度信号）および蒸発器温度センサ２３１からの蒸発器後方空気温度（Ｔｅ）信号等が入力されて、これらの信号に基づいて上記モータ１２０の作動および電磁クラッチ１７０の断続を制御するものとしている。

具体的には、バッテリ２０からの電力を可変して、モータ１２０の作動回転数を可変させる。 また、電磁クラッチ１７０のコイル１７１への通電をＯＮ−ＯＦＦすることで、プーリ１１０とプーリ回転軸１１１間の断続を行う。

また、制御装置１６０は、図３に示す制御特性を予め記憶しており、冷凍サイクル装置２００に必要とされる冷房能力を満たす圧縮機１３０の冷媒吐出量を決定し（図３（ａ））、この冷媒吐出量を確保するための圧縮機１３０の回転数（以下、圧縮機回転数Ｎｃ）を決定する（図３（ｂ））。

尚、ここでは冷凍サイクル装置２００の必要冷房能力は、環境情報信号（設定温度信号、内気温度信号、外気温度信号）から予め定めた演算式によって算出される目標蒸発器温度（目標空気温度）Ｔｅｏと蒸発器後方空気温度（実際の空気温度）Ｔｅとの差として得られるものとしている（必要冷房能力＝Ｔｅ−Ｔｅｏ）。 必要冷房能力が増加するに従って、冷媒吐出量は増加する。

また、冷媒吐出量は圧縮機１３０の１回転当りの吐出容量に圧縮機回転数Ｎｃを乗じて得られる時間当たりの吐出量であり、圧縮機回転数Ｎｃが増加するに従って冷媒吐出量も増加する。

更には、図５に示す遊星歯車１５０における共線図に基づいて、プーリ１１０の回転数（以下、プーリ回転数Ｎｐ）と圧縮機回転数Ｎｃとからモータ１２０の回転数（以下、モータ回転数Ｎｍ）を決定する。

具体的には、圧縮機回転数Ｎｃは、以下に示す数式１のように、プーリ回転数Ｎｐ（エンジン回転数Ｎｅにプーリ比ｉｐを乗じた値）に対してプラネタリーキャリヤ１５２（プーリ回転軸１１１）とリングギヤ１５３（圧縮機回転軸１３１）間のギヤ比λ１によって変速される回転数と、モータ回転数Ｎｍに対してサンギヤ１５１（モータ回転軸１２１）とリングギヤ１５３（圧縮機回転軸１３１）間のギヤ比λ２によって変速される回転数とを足し合わせたものとして表すことができ、そこからモータ回転数Ｎｍが算出されるようにしている。 尚、本実施形態ではモータ１２０を逆回転方向に作動させることから、数式１ではモータ回転数Ｎｍをマイナス表示している。 （共線図に基づく詳細作動については後述する）。

（数１）
Ｎｃ＝Ｎｅ×ｉｐ×λ１−Ｎｍ×λ２
次に、上記構成に基づく作動について、図４に示すフローチャートおよび図５に示す共線図を用いて説明する。 本発明においては、圧縮機回転数Ｎｃが耐久性限界から決定される上限回転数Ｎｍａｘ（予め定めた所定値）を超えないように抑制する回転数抑制手段を設けたところに特徴を持たせている。

尚、図５に示す共線図は、遊星歯車１５０にそれぞれ連結されたプーリ１１０、モータ１２０、圧縮機１３０の回転数の関係を示すものである。 周知のように横軸に各ギヤ、キャリヤ（左からサンギヤ１５１、プラネタリーキャリヤ１５２、リングギヤ１５３）の座標位置が示され、各座標位置には、上記したようにそれぞれのギヤ、キャリヤ１５１、１５２、１５３に連結されるモータ１２０、プーリ１１０、圧縮機１３０が対応している。

また、横軸座標の間隔は、上記数式１において説明したプラネタリーキャリヤ１５２とリングギヤ１５３間のギヤ比λ１、サンギヤ１５１とリングギヤ１５３間のギヤ比λ２によって決定される。 そして、縦軸には、各ギヤ、キャリヤ１５１、１５２、１５３の回転数が示され、各回転数は３者が直線で結ばれる関係となる。

以下、図４に示す制御フローに基づく作動制御について説明する。 まず、ステップＳ１００で各種情報（Ａ／Ｃ要求信号、エンジン回転数Ｎｅ信号、環境情報信号および蒸発器後方空気温度Ｔｅ信号等）を読み込む。

ステップＳ１１０で上記のＡ／Ｃ要求信号から、Ａ／ＣスイッチがＯＮか否かを判定する。 否と判定すると、冷凍サイクル装置２００の作動が不要であり、圧縮機１３０を作動させる必要が無いことから、ステップＳ１２０で電磁クラッチ１７０をＯＦＦ（モータ１２０もＯＦＦ）にする。

しかし、ステップＳ１３０でＡ／ＣスイッチがＯＮと判定すると、以下のように車両の走行状態や必要冷房能力に応じて圧縮機１３０の作動制御を行っていく。

ステップＳ１３０でエンジン回転数Ｎｅ信号よりエンジン１０が稼動中か否かを判定する。 エンジン１０が稼動中であると判定すると、ステップＳ１４０で電磁クラッチ１７０をＯＮにする。

次に、ステップＳ１５０で環境情報信号および蒸発器後方空気温度Ｔｅ信号を基に算出した必要冷房能力からモータ１２０によるアシストが必要か否かを判定する。 ここでアシストが必要である場合というのは、例えば真夏のクールダウン時のように必要冷房能力が所定値より高く、プーリ１１０の駆動力にモータ１２０の駆動力も加えて、冷媒吐出量を高めて圧縮機１３０を作動させる必要があることを意味する。

ステップＳ１５０でモータ１２０のアシストが必要であると判定すると、ステップＳ１６０でモータ回転数Ｎｍを設定する。 このステップでは、まず数式１に基づいてモータ回転数Ｎｍを設定する。 更に後述するように、モータ回転数Ｎｍの微調整を行うステップとしている。

そして、ステップＳ１７０で圧縮機回転数Ｎｃと上限回転数Ｎｍａｘとを比較し、圧縮機回転数Ｎｃが上限回転数Ｎｍａｘより低いと判定すると、ステップＳ１８０でプーリ１１０（ベルト１１）とモータ１２０の両駆動力によって圧縮機１３０を作動させる。

これは、図５に示す共線図中の（ア）に対応する作動となり、モータ１２０を逆回転方向に作動させることで、圧縮機１３０をプーリ１１０よりも高回転側で作動させ、冷媒吐出量を増大させてクールダウンに対応する。

しかし、例えば、車両の走行条件（高速走行での加速時、登坂走行時、シフトダウン時等）によっては、エンジン回転数Ｎｅ（これに伴うプーリ回転数Ｎｐ）が図５中の黒矢印のように上昇するような場合があり、これによって圧縮機回転数Ｎｃが図５中の（イ）のように上昇して上限回転数Ｎｍａｘを超える場合がある。

このような場合は、ステップＳ１７０での判定が否ということになり、ステップＳ１６０に戻ってモータ回転数Ｎｍを再び設定する。 ここではモータ回転数Ｎｍを所定回転数分下げることで対応し（図５中のモータにおける白矢印）、圧縮機回転数Ｎｃが上限回転数Ｎｍａｘよりも低くなるまでステップＳ１６０〜ステップＳ１７０を繰り返し（図５中の圧縮機における白矢印）、図５中の（ウ）の作動状態とする。

尚、本実施形態においては、ステップＳ１６０、ステップＳ１７０が回転数抑制手段に対応する。

一方、ステップＳ１５０で否と判定すると、即ち、クールダウン後のように通常の必要冷房能力で事足りる状況であり（必要冷房能力が所定値より低い）、モータアシストが不要と判定すると、ステップＳ１９０でモータ１２０を非作動状態（モータ回転数Ｎｍをゼロ）として、プーリ１１０のみの駆動力で圧縮機１３０を作動させる。

この時の作動状態は、図５中の（エ）に対応し、圧縮機回転数Ｎｃは、（ア）〜（ウ）の場合よりも低回転側となり、冷媒吐出量を低下させる。

また、ステップＳ１３０で否、即ち、アイドルストップ時のようにエンジン１０が停止したと判定すると、ステップＳ２００で電磁クラッチ１７０をＯＦＦにして、ステップＳ２１０でモータ１２０の駆動力のみで圧縮機１３０を作動させる。

この時、モータ１２０を逆回転方向に駆動させることにより、プーリ回転軸１１１が同様に逆回転方向に作動しようとし、一方向クラッチ１８０によってロックされ、ギヤ比λ２分の変速を受けて圧縮機１３０は作動することになる（図５中の（オ））。

以上のように、本発明では圧縮機１３０に対して耐久性限界から決定された上限回転数Ｎｍａｘを設けて、例えば車両の走行条件によって圧縮機回転数Ｎｃが上限回転数Ｎｍａｘを越えるような時には、モータ回転数Ｎｍを調整することにより、圧縮機回転数Ｎｃを上限回転数Ｎｍａｘに対して抑制するようにしているので、特別な構成を付加する事無く、圧縮機１３０の高回転時における耐久性（信頼性）を向上することができる。
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図６、図７に示す。 第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、回転数抑制手段を図６に示す制御フロー中のステップＳ１７０とステップＳ１９０とによって構成するようにしたものである。

即ち、上記第１実施形態で説明したように、モータ１２０のアシストによって圧縮機１３０がプーリ１１０によって変速される回転数よりも増速側に作動しており（ステップＳ１６０）、ステップＳ１７０で否（図７中の（イ）に示すように圧縮機回転数Ｎｃが上限回転数Ｎｍａｘを超えた）と判定すると、ステップＳ１９０に進み、モータ１２０を非作動状態（モータ回転数Ｎｍをゼロ）として、プーリ１１０のみの駆動力で圧縮機１３０を作動させる（図５中の（カ））。

これにより、圧縮機回転数Ｎｃを上限回転数Ｎｍａｘより低回転側にして、圧縮機１３０の耐久性（信頼性）を向上させることができる。
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図８に示す。 第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、回転数抑制手段を図８に示す制御フロー中のステップＳ１７０、ステップＳ２００、ステップＳ２１０によって構成するようにしたものである。

即ち、上記第１実施形態で説明したように、ステップＳ１７０で否（図５中の（イ）に示すように圧縮機回転数Ｎｃが上限回転数Ｎｍａｘを超えた）と判定すると、ステップＳ２００に進み、電磁クラッチ１７０をＯＦＦにして、ステップＳ２１０でモータ１２０の駆動力のみで圧縮機１３０を作動させる（図５中の（オ））。

これにより、圧縮機回転数Ｎｃを上限回転数Ｎｍａｘより低回転側にして、圧縮機１３０の耐久性（信頼性）を向上させることができる。
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図９、図１０に示す。 第４実施形態は、上記第１実施形態に対して、上限回転数Ｎｍａｘを一律に定めるのではなく、冷凍サイクル装置２００の冷房負荷に応じて可変するようにしたものである。 尚、冷房負荷は、外気温度、圧縮機１３０の作動トルク、高圧側冷媒圧力等から得られるようにしている。

ここでは、図９の制御特性に示すように、冷房負荷が小さくなる程、上限回転数Ｎｍａｘが大きく設定されるようにしている。 これは、冷房負荷が小さくなる程、圧縮機１３０の作動トルクは小さくなるので、圧縮機１３０の耐久性を確保する上で、上限回転数Ｎｍａｘを高い側にしても許容できることを意味する。

図１０に示す制御フローにおいては、ステップＳ１５０とステップＳ１６０との間にステップＳ１５５を設けて、その時の冷房負荷に応じた上限回転数Ｎｍａｘを設定するようにしている。

これにより、一律の上限回転数Ｎｍａｘを設定した場合に比べて、冷房負荷に応じて圧縮機１３０の作動回転数領域を拡大できるので、本来の圧縮機１３０の可変速機能を有効に活用しつつ、圧縮機１３０の耐久性（信頼性）を向上させることができる。
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態を図１１に示す。 第５実施形態は、上記第４実施形態に対して、圧縮機１３０を１回転当たりの吐出容量が可変可能となる可変容量型圧縮機とし、回転数抑制手段を図１１に示す制御フロー中のステップＳ１７０とステップＳ１７１とによって構成するようにしたものである。

圧縮機１３０は、例えば周知の斜板式圧縮機のように、ピストンに接続される斜板を有し、制御装置１６０によって斜板の傾斜角度およびピストンのストロークが調節され、吐出容量が可変されるものとしている（図示せず）。

そして、圧縮機１３０の作動制御としては、図１１中のステップＳ１７０で否、即ち、圧縮機回転数Ｎｃが上限回転数Ｎｍａｘを超える時に、ステップＳ１７１で圧縮機１３０の吐出容量を所定量低下させる。 そして、ステップＳ１７２で吐出容量が可変できうる最小値になったか否を判定し、最小値であればステップＳ１６０に進み、まだ最小値でなければステップＳ１５５に進むようにしている。

吐出容量を小さい側に可変することによって、この吐出容量に圧縮機回転数Ｎｃを乗じた冷媒吐出量が小さくなり、冷房負荷に対する必要冷房能力も低下し、図９で説明した制御特性に基づいて上限回転数Ｎｍａｘを設定し直していくことで（ステップＳ１５５）、実質的な上限回転数Ｎｍａｘを大きくすることができるので、圧縮機１３０の耐久性（信頼性）を向上させることができる。
（その他の実施形態）
上記第１〜第５実施形態では、圧縮機１３０の上限回転数Ｎｍａｘは、耐久性に関わる信頼性限界から設定するようにしたが、これに限らず圧縮機１３０の回転作動時に伴う騒音限界から設定するようにしても良い。

また、遊星歯車１５０に対する各回転軸１１１、１２１、１３１の接続は、他の組み合わせに成るようにしても良い。 この場合は、モータ１２０の回転数Ｎｍの調整（ステップＳ１６０）は、共腺図上で圧縮機１３０の回転数Ｎｃが低下する側に決定すれば良い。 変速機構としては、遊星歯車１５０に代えて遊星ローラやディファレンシャルギヤ等としても良い。

更に、対象とする車両はアイドルストップ車両に限らず、走行用モータを有し、走行中においても所定の走行条件に応じてエンジン１０が停止されるいわゆるハイブリッド車両としても良い。

本発明の実施形態における全体構成を示す模式図である。

ハイブリッドコンプレッサを示す断面図である。

（ａ）は必要冷房能力に対する圧縮機吐出量を示す制御特性図、（ｂ）は圧縮機回転数に対する圧縮機吐出量を示す制御特性図である。

第１実施形態における制御フローを示すフローチャートである。

第１実施形態におけるプーリ、モータ、圧縮機の回転数を示す共線図である。

第２実施形態における制御フローを示すフローチャートである。

第２実施形態におけるプーリ、モータ、圧縮機の回転数を示す共線図である。

第３実施形態における制御フローを示すフローチャートである。

冷房負荷に対する上限回転数を示す制御特性図である。

第４実施形態における制御フローを示すフローチャートである。

第５実施形態における制御フローを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ エンジン ２０ バッテリ（電源）
１００ ハイブリッドコンプレッサ装置 １０１ ハイブリッドコンプレッサ １１０ プーリ １１１ プーリ回転軸 １２０ モータ １２１ モータ回転軸 １３０ 圧縮機 １３１ 圧縮機回転軸 １５０ 遊星歯車（変速機構）
１５１ サンギヤ １５２ プラネタリーキャリヤ １５３ リングギヤ １６０ 制御装置 １７０ 電磁クラッチ １８０ 一方向クラッチ（ロック機構）
２００ 冷凍サイクル装置