JP2008002795A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】。圧力の急上昇および冷え遅れ無く、目標圧力以下で圧縮機の吐出量制御を可能とする冷凍サイクル装置を提供することにある。
【解決手段】冷媒を高温高圧に圧縮し、吐出量を調整可能に吐出する圧縮機１１１を有する冷凍サイクル１１０と、圧縮機１１１の吐出量を制御する制御装置１２０とを備える車両用冷凍サイクル装置において、制御装置１２０は、ＰＩ演算によって冷媒の吐出圧力が目標吐出圧力以下となる条件、吐出温度が目標吐出温度以下となる条件、冷却温度が目標冷却温度以上となる条件での吐出量制御用の制御信号をそれぞれ算出し、それぞれの制御信号のうち、吐出量を一番小さくする制御信号によって吐出量を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば二酸化炭素等を冷媒として、高圧側圧力が臨界点を越えて使用されるものに用いて好適な冷凍サイクル装置に関するものである。

従来、例えば特許文献１に示されるように、吐出容量が変更可能となる圧縮機が用いられて、冷媒の高圧側圧力が超臨界領域で作動される冷凍サイクル制御装置において、冷凍サイクルの起動時の熱負荷が所定熱負荷よりも大きい時に、所定時間をかけて最小吐出容量から最大吐出容量まで連続的に変化するように圧縮機の吐出容量を制御するものが知られている。

これにより、冷凍サイクルの起動時における急激な圧力上昇を回避して配管等の破損に対する懸念を無くすと共に、ＯＮ−ＯＦＦ制御を無くして起動初期における冷房性能の悪化を回避できるとしている。
特開２００２−７１２２８号公報

しかしながら、上記従来技術においては吐出容量を変化させる際の所定時間の詳細な設定の考えは示されておらず、この所定時間が不要に長ければ冷え遅れが生じ、逆に所定時間を極端に短くすると吐出容量増加の変化率が増大して、高圧側圧力のオーバーシュートが生ずるおそれがある。

また、冷凍サイクルにおいては、起動時にかかわらず、高圧側圧力を常に許容圧力以下に抑えて耐圧性にかかわる不具合を防止する必要がある。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、圧力の急上昇および冷え遅れ無く、目標圧力以下で圧縮機の吐出量制御を可能とする冷凍サイクル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、冷媒を高温高圧に圧縮し、吐出量を調整可能に吐出する圧縮機（１１１）を構成要素として有する冷凍サイクル（１１０）と、圧縮機（１１１）の吐出量を制御する制御装置（１２０）とを備える車両用冷凍サイクル装置において、制御装置（１２０）は、ＰＩ演算によって圧縮機（１１１）から吐出された冷媒の吐出圧力が目標吐出圧力以下となるように圧縮機（１１１）の吐出量を制御することを特徴としている。

これにより、従来技術のような所定時間を設けることなく、常にＰＩ演算によって吐出圧力が目標吐出圧力の低い側から目標吐出圧力に近づくように制御される。よって、圧力の急上昇および冷え遅れが発生すること無く、吐出圧力を目標吐出圧力以下に維持することができる。

請求項２に記載の発明では、制御装置（１２０）は、ＰＩ演算において、吐出圧力が目標吐出圧力以下となる条件に加えて、圧縮機（１１１）から吐出された冷媒の吐出温度が目標吐出温度以下となる条件、冷凍サイクル（１１０）の低圧側熱交換器（１１４）における冷却温度が目標冷却温度以上となる条件での吐出量制御用の制御信号をそれぞれ算出し、それぞれの制御信号のうち、吐出量を一番小さくする制御信号によって吐出量を制御することを特徴としている。

これにより、冷凍サイクル（１１０）の吐出圧力、吐出温度がそれぞれの目標値を超えないように、また、冷却温度が目標冷却温度を下回らないように確実に制御できる。

請求項３に記載の発明では、制御装置（１２０）は、吐出圧力、吐出温度、冷却温度にかかわるＰＩ演算のうち、吐出圧力にかかわるＰＩ演算の演算周期を一番短く設定することを特徴としている。

これにより、吐出圧力、吐出温度、冷却温度のうち、吐出量変更に伴って一番敏感に反応する吐出圧力に対してこまめなフィードバックをかけることができるので、確実な吐出圧力の維持制御が可能となる。

請求項４に記載の発明では、制御装置（１２０）は、吐出圧力、吐出温度、冷却温度にかかわるそれぞれのＰＩ演算の演算周期がすべて異なるように設定することを特徴としている。

これにより、請求項３に記載の発明の効果に加えて、吐出圧力、吐出温度、冷却温度のそれぞれにマッチしたフィードバックをかけることができるので、各特性値の安定度を向上させることができる。

請求項５に記載の発明では、制御装置（１２０）は、通常、冷却温度にかかわるＰＩ演算による制御信号を用いて吐出量の制御を行うと共に、吐出圧力が所定吐出圧力より高い場合、あるいは吐出温度が所定吐出温度より高い場合に、吐出量を一番小さくする制御信号によって吐出量を制御することを特徴としている。

これにより、通常は主として冷却温度を目標冷却温度以上に維持する制御が可能となり、状況に応じて吐出圧力、吐出温度も加味した制御が可能となる。

上記請求項１〜請求項５に記載の発明においては、圧縮機（１１１）としては、請求項６に記載の発明のように、外部駆動源によって駆動される外部駆動式圧縮機（１１１）としたり、請求項７に記載の発明のように、電動機（１１１ｂ）によって駆動される電動式圧縮機（１１１Ａ）とすることができる。

また、圧縮機（１１１）の吐出量は、請求項８〜請求項１０に記載の発明のように、制御装置（１２０）から出力される電流信号、電圧信号、あるいはデューティ比信号のいずれかによって調整することができる。

また、請求項１１に記載の発明のように、圧縮機（１１１）によって圧縮された冷媒の圧力が臨界圧力を超えて使用される冷凍サイクル装置を対象として好適である。

冷媒としては、請求項１２に記載の発明のように、二酸化炭素とすることができる。

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）
以下、本発明の第１実施形態における冷凍サイクル装置１００について、図１、図２を用いて説明する。尚、図１は冷凍サイクル装置１００の全体構成を示す模式図、図２は制御装置１２０が実行する制御フローチャートである。

図１に示すように、冷凍サイクル装置１００は、図示しないエンジンを走行用駆動源とする車両に搭載されて、車室内の冷房（空調）を行うものであり、主に冷凍サイクル１１０、制御装置１２０等から構成されている。ここでは、冷凍サイクル１１０内を循環する冷媒としては二酸化炭素（ＣＯ_２）を用いており、高圧側圧力が臨界圧力よりも高い状態で使用される場合を有している。

冷凍サイクル１１０は、圧縮機１１１、室外熱交換器１１２、膨張弁１１３、室内熱交換器１１４、アキュムレータ１１５が環状に順次接続されて形成されている。そして、室外熱交換器１１２および膨張弁１１３の間を流れる高圧側冷媒（高温冷媒）と、アキュムレータ１１５および圧縮機１１１の間を流れる低圧側冷媒（低温冷媒）との間で熱交換する内部熱交換器１１６が配設されている。

上記冷凍サイクル１１０を構成する各機器１１１〜１１６のうち、室内熱交換器１１４は後述する空調ケース１１７内に収容されて、送風ユニット１１８と共に車室内（インストルメントパネル内）に配設され、他の機器（１１１〜１１３、１１５、１１６）は車両のエンジンルーム内に配設されている。

圧縮機１１１は、冷媒を高温高圧に圧縮して室外熱交換器１１２側へ吐出する流体機械である。エンジンクのランクプーリと圧縮機１１１のプーリとがベルトによって接続されており、圧縮機１１１はエンジン（本発明における外部駆動源に対応）によって駆動される外部駆動式圧縮機となっている。また、圧縮機１１１は、１回転当たりの吐出容量が調整可能な可変容量型圧縮機としており、ここでは例えば斜板式のものが採用されている。尚、圧縮機１１１から吐出される冷媒の吐出量は、上記１回転当たりの吐出容量に圧縮機１１１の回転数（以下、圧縮機回転数）を乗じたものとなる。

圧縮機１１１の斜板（図示省略）は、圧縮機回転軸と共に回転するように圧縮機１１１内の斜板室に配設されており、斜板にはシリンダ内を摺動するピストンが連結されている。そして、圧縮機１１１には図示しない流量制御弁が設けられており、この流量制御弁の弁開度が調整されることで、斜板室内の圧力（吐出圧力と吸入圧力との中間となる中間圧力）が調整され、圧縮機回転軸に対する斜板の傾斜角度が変更される。そして、斜板の傾斜角度の変更に伴ってピストンのストロークが変更されることで、１回転当たりの吐出容量がほぼ０となる最小吐出容量から圧縮機１１１として吐出しうる最大吐出容量まで連続的に調整されるようになっている。

上記流量制御弁の弁開度は、後述する制御装置１２０から出力される制御信号（例えば電流信号Ｉ）によって調整されるようになっている。即ち、圧縮機１１１の吐出容量（吐出量）は、制御装置１２０によって制御される。ここでは、電流信号Ｉを増加するほど、圧縮機１１１の吐出容量が大きくなる側に変化するようになっている。

そして、圧縮機１１１の吐出側（圧縮機１１１と室外熱交換器１１２との間）には吐出された冷媒の圧力を検出する吐出圧力検出手段としての圧力センサ１１１ａと、吐出された冷媒の温度を検出する吐出温度検出手段としての温度センサ１１１ｂとが設けられており、この圧力センサ１１１ａによって検出された吐出圧力信号、および温度センサ１１１ｂによって検出された吐出温度信号は、それぞれ後述する制御装置１２０に入力されるようになっている。

室外熱交換器１１２は、車両のエンジンルームの前方（例えばグリルの後方）に配置されて、圧縮機１１１から吐出された冷媒とエンジンルーム内に流入する外気との間で熱交換することで冷媒を冷却する熱交換器である。

膨張弁１１３は、室外熱交換器１１２（内部熱交換器１１６）から流出される冷媒を減圧する（低温低圧にする）減圧手段である。この膨張弁１１３は、室外熱交換器１１２から流出される冷媒の温度に応じて膨張弁１１３の弁開度が調整される機械式膨張弁としている。具体的には、室外熱交換器１１２から流出される冷媒の温度を検出し、より最適効率に近い冷媒圧力になるように高圧を制御している。

室内熱交換器（本発明における低圧側熱交換器に対応）１１４は、空調ケース１１７内で流路全体をよぎるように配設されて、膨張弁１１３で減圧された冷媒と空調ケース１１７内を流通する空調空気との間で熱交換することで空調空気を冷却する熱交換器である。室内熱交換器１１４の空調空気流れ下流側には、冷却された空気温度（本発明における冷却温度に対応）を検出する冷却温度検出手段としてのサーミスタ１１４ａが設けられており、このサーミスタ１１４ａによって検出された冷却空気温度信号は後述する制御装置１２０に入力されるようになっている。

アキュムレータ１１５は、室内熱交換器１１４から流出された冷媒を受け入れ、冷媒の気液を分離して液冷媒を溜め、ガス冷媒および底部付近の少量の液冷媒（オイルが溶け込んでいる）を内部熱交換器１１６を介して圧縮機１１１側へ吸入させるレシーバである。

内部熱交換器１１６は、室外熱交換器１１２から流出される高温冷媒を過冷却し、また室内熱交換器１１４（アキュムレータ１１５）から流出される低温冷媒を過熱して、室内熱交換器１１４におけるエンタルピを増大させて冷房能力を高める熱交換器である。

尚、空調ケース１１７の一端側には、送風機１１８ｂを備える送風ユニット１１８が設けられており、この送風ユニット１１８によって上記空調空気が室内熱交換器１１４に供給されるようになっている。また、送風ユニット１１８の空調空気取り入れ部には、内外気選択手段としての内外気切替えドア１１８ａが設けられている。内外気切替えドア１１８ａは、後述する制御装置１２０によって回動制御されて、空調空気取り入れ部の開口位置を変更することで、空調空気として車両の内気、あるいは外気のいずれかを選択できるようになっている。

また、空調ケース１１７内には、上記室内熱交換器１１４に加えて、暖房器としてのヒータコア１１７ａが配設されている。ヒータコア１１７ａは室内熱交換器１１４に対して空調空気流れ下流側に配置されている。ヒータコア１１７ａは、エンジンとの間で循環される温水を加熱源として自身を流通する空調空気を加熱する熱交換器である。尚、ヒータコア１１７ａと空調ケース１１７との間にはヒータコア１１７ａをバイパスして空調空気が流通するバイパス流路１１７ｂが形成されている。

ヒータコア１１７ａには、エアミックスドア１１７ｃが設けられている。エアミックスドア１１７ｃは、ここでは回動式のドアとしており、エアミックスドア１１７ｃの開度に応じて、ヒータコア１１７ａを流通する加熱空気とバイパス流路１１７ｂを流通する冷却空気との流量割合が調整されて、ヒータコア１１７ａ下流側の空調空気温度（車室内の内気温度に相関）が調整されるようになっている。例えば、エアミックスドア１１７ｃがヒータコア１１７ａの全面を覆うように全閉状態となると室内熱交換器１１４による最大冷却（Ｍａｘｃｏｏｌ）モードとなり、逆にエアミックスドア１１７ｃが上記全閉状態からバイパス流路１１７ｂを塞ぐように全開状態となるとヒータコア１１７ａによる最大加熱（Ｍａｘｈｏｔ）モードとなる。エアミックスドア１１７ｃの開度は後述する制御装置１２０によって制御されるようになっている。

空調ケース１１７のヒータコア１１７ａ最下流側は、車室内に向けて開口する複数の吹出し口へ接続されており、上記エアミックスドア１１７ｃによって温度調整された空調空気が、選択された吹出し口から車室内に吹出されるようになっている。

制御手段としての制御装置１２０は、マイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、予め設定されたプログラムに従って圧力センサ１１１ａからの吐出圧力信号、温度センサ１１１ｂからの吐出温度信号、サーミスタ１１４ａからの冷却空気温度信号、図示しない内気センサからの内気温度信号、図示しない外気温センサからの外気温度信号および図示しない操作パネルで乗員が設定する設定信号に対する演算処理を行うと共に、圧縮機１１１の作動および吐出量制御、送風ユニット１１８の内外気切替えドア１１８ａの位置制御、エアミックスドア１１７ｃの開度制御を行う。

次に、上記構成に基づく作動について説明する。

制御装置１２０は、乗員からの冷房要求に基づいて、冷凍サイクル１１０を作動させる。制御装置１２０は、乗員の設定する設定温度、内気温度、外気温度等からヒータコア１１７ａ下流側の空調空気温度に対する目標吹出し温度を算出する。そして、乗員による内気選択あるいは外気選択に応じて内外気切替えドア１１８ａの位置を制御しつつ、室内熱交換器１１４における冷却空気温度が所定温度（例えば３℃）となるように、圧縮機１１１の吐出量を制御する。更に、ヒータコア１１７ａ下流側の空調空気温度が目標吹出し温度となるように、エアミックスドア１１７ｃの開度を制御する。

ここで、高圧側圧力が臨界圧力を超えて使用される冷凍サイクル１１０においては、耐圧性にかかわる不具合を回避するために、制御装置１２０は、吐出圧力、吐出温度が過度に上昇しないように制御する。また、室内熱交換器１１４における着霜による性能低下を起さないようにするために、制御装置１２０は、冷却空気温度が所定温度より低下しないように制御する。以下、吐出圧力、吐出温度、冷却空気温度の制御要領について図２を加えて詳細に説明する。

制御装置１２０は、まず、ステップＳ１００で吐出圧力ＰＤ、吐出温度ＴＤ、冷却空気温度ＴＥに対する目標値として、それぞれ目標吐出圧力ＰＤＯ、目標吐出温度ＴＤＯ、目標冷却空気温度ＴＥＯを設定する。各目標値は、例えば予め定めた所定値（許容吐出圧力値、許容吐出温度値、許容冷却空気温度値）とすることができる。

次に、ステップＳ１１０で圧力センサ１１１ａから得られる吐出圧力ＰＤ、温度センサ１１１ｂから得られる吐出温度ＴＤ、サーミスタ１１４ａから得られる冷却空気温度ＴＥを読込む。

次に、ステップＳ１２０でＰＩ制御によるフィードバック演算を行い、吐出圧力ＰＤが目標吐出圧力ＰＤＯ以下となるように、圧縮機１１１の吐出量を調整するための制御用の電流信号ＩＰＤを算出する。ここでは、上記演算を０．５秒に１回の演算周期で行う。

同様に、ステップＳ１３０でＰＩ制御によるフィードバック演算を行い、吐出温度ＴＤが目標吐出温度ＴＤＯ以下となるように、圧縮機１１１の吐出量を調整するための制御用の電流信号ＩＴＤを算出する。ここでは、上記演算を１秒に１回の演算周期で行う。

更に、ステップＳ１４０でＰＩ制御によるフィードバック演算を行い、冷却空気温度ＴＥが目標冷却空気温度ＴＥＯ以上となるように、圧縮機１１１の吐出量を調整するための制御用の電流信号ＩＴＥを算出する。ここでは、上記演算を１秒に１回の演算周期で行う。

次に、ステップＳ１５０で上記ステップＳ１２０〜ステップＳ１４０において得られた３つの電流信号ＩＰＤ、ＩＴＤ、ＩＴＥのうち、最小の電流信号を選択する。即ち、３つの電流信号ＩＰＤ、ＩＴＤ、ＩＴＥによって調整される圧縮機１１１の吐出量を最小とする電流信号を選択する。

そして、ステップＳ１６０で上記によって選択した電流信号を出力して圧縮機１１１の吐出量を制御する。以下、ステップＳ１００〜ステップＳ１６０を繰返す。

以上の制御により、本実施形態においては、従来技術のような所定時間を設けることなく、常にＰＩ演算によって冷凍サイクル１１０の吐出圧力、吐出温度がそれぞれ目標吐出圧力、目標吐出温度を超えないように、また、冷却空気温度が目標冷却空気温度を下回らないように確実に制御できる。よって、圧力の急上昇および冷え遅れが発生することが無く、耐圧性にかかわる不具合の発生、および室内熱交換器１１４における着霜の発生を確実に防止できる。

また、吐出圧力にかかわるＰＩ制御によるフィードバック演算の演算周期を他の演算周期に比べて一番短くなるようにしているので（１秒に対して０．５秒）、吐出圧力、吐出温度、冷却空気温度のうち、吐出量変更に伴って一番敏感に反応する吐出圧力に対してこまめなフィードバックをかけることができるので、確実な吐出圧力の維持制御が可能となる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図３〜図５に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、冷凍サイクル装置１００の構成は同一として、制御装置１２０が実行する制御フローを変更したものである。

図３に示す第２実施形態のフローチャートは、上記第１実施形態（図２）で説明したフローチャートに対して、ステップＳ１５０とステップＳ１６０との間にステップＳ１５１〜ステップＳ１５６を追加したものとしている。

以下、フローの変更点を中心にして制御の内容を説明する。ステップＳ１００〜ステップＳ１４０にて、吐出圧力、吐出温度、冷却空気温度にかかわる電流信号ＩＰＤ、ＩＴＤ、ＩＴＥを算出した後に、ステップＳ１５０で電流信号ＩＴＥを制御用電流信号ｃｔｌＩと置く。

次に、ステップＳ１５１で吐出圧力ＰＤが予め定めた所定圧力Ｐ１（Ｐ１＜ＰＤＯ）より高いか否かを判定し、否、即ち吐出圧力ＰＤは所定圧力Ｐ１より低いと判定した場合は（図４中の比較対象外の場合）、ステップＳ１５２に進む。ステップＳ１５２では同様に、吐出温度ＴＤが予め定めた所定温度Ｔ１（Ｔ１＜ＴＤＯ）より高いか否かを判定し、否、即ち吐出温度ＴＤは所定温度Ｔ１より低いと判定した場合は（図５中の比較対象外の場合）、ステップＳ１６０に進み、ステップＳ１５０で設定した制御用電流信号ｃｔｌＩを出力して圧縮機１１１の吐出量を制御する。即ち、吐出圧力ＰＤ、吐出温度ＴＤが共に目標値（目標吐出圧力ＰＤＯ、目標吐出温度ＴＤＯ）から離れている場合は、電流信号ＩＴＥを用いて圧縮機１１１の吐出量を制御する。

一方、ステップＳ１５１で肯定、即ち吐出圧力ＰＤは所定圧力Ｐ１より高いと判定した場合は（図４中の比較対象の場合）、ステップＳ１５３で電流信号ＩＰＤと制御電流信号ｃｔｌＩとを比較し、制御電流信号ｃｔｌＩの方が大きい場合は、ステップＳ１５４で制御電流信号ｃｔｌＩを電流信号ＩＰＤに置き換えてステップＳ１５２に進む。ステップＳ１５３で電流信号ＩＰＤのほうが大きい場合は（ＮＯの場合）、そのままステップＳ１５２に進む。

更に、ステップＳ１５２で肯定、即ち吐出温度ＴＤは所定温度Ｔ１より高い場合は（図５中の比較対象の場合）、ステップＳ１５５で電流信号ＩＴＤと制御電流信号ｃｔｌＩとを比較し、制御電流信号ｃｔｌＩの方が大きい場合は、ステップＳ１５６で制御電流信号ｃｔｌＩを電流信号ＩＴＤに置き換えてステップＳ１６０に進む。ステップＳ１５５で電流信号ＩＴＤのほうが大きい場合は（ＮＯの場合）、そのままステップＳ１６０に進む。

即ち、ステップＳ１５３〜ステップ１５６においては、吐出圧力ＰＤが所定圧力Ｐ１より高い場合に電流信号ＩＴＥと電流信号ＩＰＤとで比較して小さい方の電流信号を採用し、更に、吐出温度ＴＤが所定温度Ｔ１より高い場合にステップＳ１５３、１５４での小さい方の電流信号と電流信号ＩＴＤとで比較して小さい方の電流信号を採用するようにしており、つまりは、吐出圧力ＰＤ、吐出温度ＴＤの条件に応じて、より小さい側の電流信号を制御用の電流信号として選定する。

これにより、通常は主として冷却空気温度ＴＥを目標冷却空気温度ＴＥＯ以上に維持する制御が可能となり、状況に応じて吐出圧力ＰＤ、吐出温度ＴＤも加味した制御が可能となる。

（その他の実施形態）
上記各実施形態においては、吐出圧力ＰＤ、吐出温度ＴＤ、冷却空気温度ＴＥにかかわるＰＩ制御によるフィードバック演算に基づいて圧縮機１１１の吐出量制御を行ったが、最も重要視される吐出圧力ＰＤのみのフィードバック演算に基づく吐出量制御としても良い。

また、ＰＩ制御によるフィードバック演算において吐出圧力ＰＤにかかわる演算周期を一番短くして（０．５秒）、他の２つの演算周期は同一としたが（１秒）、吐出圧力ＰＤにかかわる演算周期を一番短くすると共に、他の２つの演算周期が異なるようにしても良い。これにより、吐出圧力ＰＤ、吐出温度ＴＤ、冷却空気温度ＴＥのそれぞれにマッチしたフィードバックをかけることができるので、各特性値の安定度を向上させることができる。

また、圧縮機１１１は外部駆動源としてのエンジンによって駆動される外部駆動式圧縮機としたが、これに限らず、電動機によって駆動される電動式圧縮機としても良い。

また、可変容量型の圧縮機１１１として、電流信号を大きくするほど圧縮機１１１の吐出容量が大きくなるものとしたが、逆の特性となるようにしても良い。

また、圧縮機１１１の吐出量（吐出容量）を調整する際に、制御装置１２０は電流信号を用いたが、これに代えて電圧信号としても良い。また、また、吐出量をコントロールする信号はデューティ比で出力するものでも良い。

また、室内熱交換器１１４における冷却温度は、冷却空気温度に代えて、室内熱交換器１１４の前後、あるいはこの熱交換器１１４を流通する冷媒温度としたり、室内熱交換器１１４の代表部位温度等としても良い。

また、冷凍サイクル１１０の高圧側圧力は臨界圧力を超える領域で使用されるものに限らず、臨界圧力以下で使用されるものとしても良い。更に、使用される冷媒は二酸化炭素に限らず、他のＨＦＣ１３４ａ等のフロン系の冷媒としても良い。

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。 第１実施形態における制御装置が実行する制御フローチャートである。 第２実施形態における制御装置が実行する制御フローチャートである。 吐出圧力に応じて電流信号の比較を行うか否かを決定するマップである。 吐出温度に応じて電流信号の比較を行うか否かを決定するマップである。

符号の説明

１００ 冷凍サイクル装置
１１０ 冷凍サイクル
１１１ 圧縮機
１１４ 室内熱交換器（低圧側熱交換器）
１２０ 制御装置

Claims (12)

1. 冷媒を高温高圧に圧縮し、吐出量を調整可能に吐出する圧縮機（１１１）を構成要素として有する冷凍サイクル（１１０）と、
   前記圧縮機（１１１）の吐出量を制御する制御装置（１２０）とを備える車両用冷凍サイクル装置において、
   前記制御装置（１２０）は、ＰＩ演算によって前記圧縮機（１１１）から吐出された冷媒の吐出圧力が目標吐出圧力以下となるように前記圧縮機（１１１）の吐出量を制御することを特徴とする冷凍サイクル装置。
2. 前記制御装置（１２０）は、前記ＰＩ演算において、前記吐出圧力が前記目標吐出圧力以下となる条件に加えて、
   前記圧縮機（１１１）から吐出された冷媒の吐出温度が目標吐出温度以下となる条件、
   前記冷凍サイクル（１１０）の低圧側熱交換器（１１４）における冷却温度が目標冷却温度以上となる条件での前記吐出量制御用の制御信号をそれぞれ算出し、
   それぞれの前記制御信号のうち、前記吐出量を一番小さくする制御信号によって前記吐出量を制御す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。
3. 前記制御装置（１２０）は、前記吐出圧力、前記吐出温度、前記冷却温度にかかわる前記ＰＩ演算のうち、前記吐出圧力にかかわるＰＩ演算の演算周期を一番短く設定することを特徴とする請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記制御装置（１２０）は、前記吐出圧力、前記吐出温度、前記冷却温度にかかわるそれぞれの前記ＰＩ演算の演算周期がすべて異なるように設定することを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
5. 前記制御装置（１２０）は、通常、前記冷却温度にかかわる前記ＰＩ演算による前記制御信号を用いて前記吐出量の制御を行うと共に、
   前記吐出圧力が所定吐出圧力より高い場合、あるいは、前記吐出温度が所定吐出温度より高い場合に、前記吐出量を一番小さくする制御信号によって前記吐出量を制御することを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
6. 前記圧縮機（１１１）は、外部駆動源によって駆動される外部駆動式圧縮機（１１１）であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記圧縮機（１１１）は、電動機によって駆動される電動式圧縮機であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
8. 前記圧縮機（１１１）の吐出量は、前記制御装置（１２０）から出力される電流信号によって調整されることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
9. 前記圧縮機（１１１）の吐出量は、前記制御装置（１２０）から出力される電圧信号によって調整されることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
10. 前記圧縮機（１１１）の吐出量は、前記制御装置（１２０）から出力されるデューティ比信号によって調整されることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
11. 前記圧縮機（１１１）によって圧縮された前記冷媒の圧力が臨界圧力を超えて使用されることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
12. 前記冷媒は、二酸化炭素であることを特徴とする請求項１１に記載の冷凍サイクル装置。

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