JP2009052806A - Refrigerating cycle device - Google Patents

Refrigerating cycle device Download PDF

Info

Publication number
JP2009052806A
JP2009052806A JP2007219948A JP2007219948A JP2009052806A JP 2009052806 A JP2009052806 A JP 2009052806A JP 2007219948 A JP2007219948 A JP 2007219948A JP 2007219948 A JP2007219948 A JP 2007219948A JP 2009052806 A JP2009052806 A JP 2009052806A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
refrigerant
control
temperature
discharge capacity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2007219948A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Murase
善則 村瀬
Tadashi Ikeda
直史 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2007219948A priority Critical patent/JP2009052806A/en
Priority to DE200810039641 priority patent/DE102008039641A1/en
Publication of JP2009052806A publication Critical patent/JP2009052806A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/008Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022Compressor control arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/06Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
    • F25B2309/061Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/13Mass flow of refrigerants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/19Pressures
    • F25B2700/193Pressures of the compressor
    • F25B2700/1931Discharge pressures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2104Temperatures of an indoor room or compartment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2106Temperatures of fresh outdoor air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2117Temperatures of an evaporator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2117Temperatures of an evaporator
    • F25B2700/21171Temperatures of an evaporator of the fluid cooled by the evaporator
    • F25B2700/21173Temperatures of an evaporator of the fluid cooled by the evaporator at the outlet

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To lower a temperature of a cooled space in a short time in a refrigerating cycle device comprising a variable capacity type compressor and a pressure control valve. <P>SOLUTION: A flow rate sensor detecting a flow rate Gr of discharged refrigerant is disposed in this refrigerating cycle device comprising the variable capacity type compressor and the pressure control valve, and control electric current Ic output to an electromagnetic capacity control valve of the variable capacity type compressor is switched from a first control electric current Ic1 calculated on the basis of a control target value to make a pressure of the discharged refrigerant not over a reference maximum high pressure, to a second control electric current Ic2 calculated on the basis of a control target value to exert the desired cooling capacity, when the flow rate Gr of the discharged refrigerant reaches the reference discharged refrigerant flow rate Gr1 corresponding to the leakage amount Grmin leaking from a bleed port of the pressure control valve or more. As the desired cooling capacity can be exerted simultaneously with a timing when the pressure control valve can control the high pressure-side refrigerant pressure, a temperature in a vehicle compartment can be lowered in a short time. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、可変容量型圧縮機および圧力制御弁を備える冷凍サイクル装置に関する。   The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus including a variable displacement compressor and a pressure control valve.

従来、吐出容量を変更することによって冷媒吐出能力を調整可能に構成された可変容量型圧縮機と、高圧側冷媒圧力を放熱器下流側の高圧側冷媒温度に応じて決定される目標高圧に近づけるように弁開度が調整される圧力制御弁とを備えた蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置が知られている。   Conventionally, a variable displacement compressor configured to be able to adjust the refrigerant discharge capacity by changing the discharge capacity, and the high-pressure side refrigerant pressure to be close to the target high pressure determined according to the high-pressure side refrigerant temperature downstream of the radiator There is known a vapor compression refrigeration cycle apparatus including a pressure control valve whose valve opening is adjusted as described above.

例えば、特許文献1の冷凍サイクル装置では、可変容量型圧縮機の冷媒吐出能力を調整して、低圧側冷媒圧力を目標低圧に近づけること、すなわち蒸発器における冷媒蒸発温度を目標冷媒蒸発温度に近づけることによって必要とされる冷却能力を発揮している。さらに、圧力制御弁(膨張装置)の弁開度を調整して高圧側冷媒圧力を目標高圧に近づけることによってサイクルの成績係数(COP)が最大となるようにしている。   For example, in the refrigeration cycle apparatus of Patent Document 1, the refrigerant discharge capacity of the variable capacity compressor is adjusted so that the low-pressure side refrigerant pressure approaches the target low pressure, that is, the refrigerant evaporation temperature in the evaporator approaches the target refrigerant evaporation temperature. The cooling capacity required by Further, the coefficient of performance (COP) of the cycle is maximized by adjusting the valve opening of the pressure control valve (expansion device) to bring the high-pressure side refrigerant pressure closer to the target high pressure.

また、特許文献2には、この種の冷凍サイクル装置に適用される圧力制御弁として、閉弁時であっても、冷媒を高圧側から低圧側へ僅かに漏らすブリードポートを設けたものが開示されている。これにより、例えば、目標高圧が高くなって圧力制御弁が全閉状態となったときでも、冷媒を高圧側から低圧側へ僅かに漏らすことで高圧側冷媒圧力が極端に上昇してしまうことを防止しようとしている。
特開2002−323265号公報 特開2002−122367号公報
Patent Document 2 discloses a pressure control valve that is applied to this type of refrigeration cycle apparatus, provided with a bleed port that slightly leaks refrigerant from the high-pressure side to the low-pressure side even when the valve is closed. Has been. Thereby, for example, even when the target high pressure is increased and the pressure control valve is fully closed, the high pressure side refrigerant pressure is extremely increased by slightly leaking the refrigerant from the high pressure side to the low pressure side. Trying to prevent.
JP 2002-323265 A JP 2002-122367 A

ところで、特許文献2のようにブリードポートが設けられた圧力制御弁では、ブリードポートの通路面積の拡大に伴って、閉弁時にブリードポートから漏れる漏れ量も増加してしまう。そのため、ブリードポートの通路面積を必要以上に拡大すると、例えば、低負荷運転時のように圧縮機の冷媒吐出能力を低下させる場合に、COPが最大となる目標高圧まで高圧側冷媒圧力を上昇させることができなくなってしまう。   By the way, in the pressure control valve provided with the bleed port as in Patent Document 2, as the passage area of the bleed port increases, the amount of leakage that leaks from the bleed port when the valve is closed also increases. Therefore, if the passage area of the bleed port is increased more than necessary, for example, when the refrigerant discharge capacity of the compressor is reduced as in low load operation, the high pressure side refrigerant pressure is increased to the target high pressure at which COP is maximized. It becomes impossible to do.

従って、ブリードポートの通路面積は、適切な値以下に設定する必要がある。本発明者らの検討によれば、低負荷運転時にCOPが最大となる目標高圧まで高圧側冷媒圧力を上昇させるためには、具体的に、ブリードポートの通路径を、φ0.7mm以下相当とすることが望ましいと判っている。   Therefore, it is necessary to set the passage area of the bleed port to an appropriate value or less. According to the study by the present inventors, in order to increase the high-pressure side refrigerant pressure to the target high pressure at which COP is maximized during low-load operation, specifically, the passage diameter of the bleed port is equivalent to φ0.7 mm or less. It turns out to be desirable.

しかし、特許文献2の圧力制御弁を特許文献1の冷凍サイクル装置に適用し、さらに、この冷凍サイクル装置を車両用空調装置として用いた場合、一般的に、圧力制御弁はエンジンルーム内に配置されるため、圧力制御弁の周囲温度が放熱器下流側の高圧側冷媒温度よりも上昇していることがある。   However, when the pressure control valve of Patent Document 2 is applied to the refrigeration cycle apparatus of Patent Document 1 and this refrigeration cycle apparatus is used as a vehicle air conditioner, the pressure control valve is generally disposed in the engine room. Therefore, the ambient temperature of the pressure control valve may be higher than the high-pressure side refrigerant temperature on the downstream side of the radiator.

例えば、車両の起動と同時に車両用空調装置を作動させて車室内温度を急速に低下させるような運転条件(以下、クールダウンという。)では、圧力制御弁の周囲温度が60℃〜80℃程度にまで高温化していることがある。このような場合、周囲温度を高圧側冷媒温度として誤検出しやすくなり、目標高圧が不必要に高く設定されて、圧力制御弁が閉弁状態となってしまう。   For example, under an operating condition (hereinafter referred to as “cool down”) in which the vehicle air conditioner is activated simultaneously with the start of the vehicle to rapidly reduce the cabin temperature, the ambient temperature of the pressure control valve is about 60 ° C. to 80 ° C. It may be heated to a high temperature. In such a case, the ambient temperature is easily erroneously detected as the high-pressure side refrigerant temperature, the target high pressure is set unnecessarily high, and the pressure control valve is closed.

さらに、クールダウン時には、車室内温度を急速に低下させるために目標冷媒蒸発温度を低下させる必要があるので、可変容量型圧縮機の冷媒吐出能力も増大する。そのため、ブリードポートの通路面積を、上述の如くCOPを最大とするために適切な値以下に設定しておくと、高圧側冷媒圧力が極端に上昇してしまうことを防止できず、高圧側冷媒圧力がサイクル構成機器の耐圧を超えてしまうおそれがある。   Further, at the time of cool-down, since the target refrigerant evaporation temperature needs to be lowered in order to rapidly lower the passenger compartment temperature, the refrigerant discharge capacity of the variable capacity compressor is also increased. Therefore, if the passage area of the bleed port is set to an appropriate value or less in order to maximize the COP as described above, the high pressure side refrigerant pressure cannot be prevented from being extremely increased, and the high pressure side refrigerant can be prevented. The pressure may exceed the pressure resistance of the cycle component equipment.

そこで、この種の冷凍サイクル装置では、蒸発器の冷媒蒸発温度を目標冷媒蒸発温度に近づけるように、可変容量型圧縮機の冷媒吐出能力を調整するだけでなく、実際に可変容量型圧縮機の吐出冷媒圧力を検出して、検出された吐出冷媒圧力がサイクル構成機器の耐圧より低く設定された基準最高高圧Pdmaxを超えないように、フィードバック制御手法等によって冷媒吐出能力を調整している。   Therefore, in this type of refrigeration cycle apparatus, not only the refrigerant discharge capacity of the variable capacity compressor is adjusted so that the refrigerant evaporation temperature of the evaporator approaches the target refrigerant evaporation temperature, but also the actual capacity of the variable capacity compressor. The discharged refrigerant pressure is detected, and the discharged refrigerant pressure is adjusted by a feedback control method or the like so that the detected discharged refrigerant pressure does not exceed the reference maximum high pressure Pdmax set lower than the withstand pressure of the cycle constituent device.

具体的には、図6に示すように、吐出冷媒圧力が基準最高高圧Pdmaxを超えないように決定される第1制御電流Ic1および蒸発器の冷媒蒸発温度が目標冷媒蒸発温度に近づくように決定される第2制御電流Ic2のうち、吐出容量が小さくなる方を制御電流Icとするミニマム制御を行っている。そして、このミニマム制御によって得られた制御電流Icを、可変容量型圧縮機の吐出容量を変更する電磁式容量制御弁へ出力している。   Specifically, as shown in FIG. 6, the first control current Ic1 determined so that the discharged refrigerant pressure does not exceed the reference maximum high pressure Pdmax and the refrigerant evaporation temperature of the evaporator are determined so as to approach the target refrigerant evaporation temperature. Of the second control current Ic2, the minimum control is performed in which the smaller discharge capacity is the control current Ic. The control current Ic obtained by this minimum control is output to an electromagnetic capacity control valve that changes the discharge capacity of the variable capacity compressor.

なお、図6上段は、クールダウン時の第1制御電流Ic1(細実線+太実線)、第2制御電流Ic2(細破線+太破線)および実際に電磁式容量制御弁へ出力する制御電流Ic(太実線+太破線)の経時変化を示すグラフである。なお、この可変容量型圧縮機では、制御電流Icの増加に伴って吐出容量も増加する。   6 shows the first control current Ic1 (thin solid line + thick solid line), the second control current Ic2 (thin broken line + thick broken line), and the control current Ic actually output to the electromagnetic capacity control valve at the time of cool-down. It is a graph which shows a time-dependent change of (thick solid line + thick broken line). In this variable displacement compressor, the discharge capacity increases as the control current Ic increases.

また、図6中段は、クールダウン時における吐出冷媒圧力Pdおよび車室内の内気温Trの経時変化を示すグラフであり、図6下段は、クールダウン時におけるサイクル内を循環する冷媒流量、具体的には、可変容量圧縮機の吐出冷媒流量Grの経時変化を示すグラフである。なお、この圧力制御弁では、ブリードポートの通路径を、φ0.4mmとしている。   The middle part of FIG. 6 is a graph showing temporal changes in the discharged refrigerant pressure Pd and the inside air temperature Tr in the passenger compartment during cool-down, and the lower part of FIG. 6 shows the flow rate of refrigerant circulating in the cycle during cool-down. Fig. 5 is a graph showing a change with time of the discharge refrigerant flow rate Gr of the variable capacity compressor. In this pressure control valve, the passage diameter of the bleed port is φ0.4 mm.

図6上段から明らかなように、クールダウン時の初期には、第1制御電流Ic1の方が第2制御電流Ic2よりも小さくなり、その後、第2制御電流Ic2の方が第1制御電流Ic1よりも小さくなる。つまり、実際に電磁式容量制御弁へ出力される制御電流Icは、図6の太実線および太破線に示すように変化する。そして、この制御電流Icの変化に伴って、図6中段に示すように、吐出冷媒圧力Pdおよび内気温Trが変化する。   As is apparent from the upper part of FIG. 6, in the initial stage of the cool-down, the first control current Ic1 becomes smaller than the second control current Ic2, and then the second control current Ic2 becomes the first control current Ic1. Smaller than. That is, the control current Ic actually output to the electromagnetic capacity control valve changes as shown by the thick solid line and the thick broken line in FIG. As the control current Ic changes, the discharge refrigerant pressure Pd and the internal temperature Tr change as shown in the middle part of FIG.

ところが、本発明者らが、クールダウン時の吐出冷媒流量Grの経時変化を調査したところ、図6下段に示すように、上述のミニマム制御では、第1制御電流Ic1よりも第2制御電流Ic2の方が小さくなるタイミングT1が、吐出冷媒流量Grが圧力制御弁の閉弁時にブリードポートから漏れる漏れ量Grminよりも大きくなるタイミングT2に対して、遅れていることが判明した。   However, when the present inventors investigated the change with time of the discharged refrigerant flow rate Gr at the time of cool-down, as shown in the lower part of FIG. 6, in the above-mentioned minimum control, the second control current Ic2 is more than the first control current Ic1. It has been found that the timing T1 at which this becomes smaller is delayed from the timing T2 at which the discharged refrigerant flow rate Gr becomes greater than the leakage amount Grmin that leaks from the bleed port when the pressure control valve is closed.

タイミングT2以降のように、吐出冷媒流量Grが漏れ量Grminよりも大きくなっている状態では、圧力制御弁が閉弁状態から開弁状態へ移行して、弁開度を調整して高圧側冷媒圧力を制御可能な状態となっている。従って、タイミングT2以降では、吐出冷媒圧力Pdが基準最高高圧Pdmaxを超えないように、第1制御電流Ic1にて吐出容量を変更する必要は無い。   In a state where the discharge refrigerant flow rate Gr is larger than the leakage amount Grmin as after the timing T2, the pressure control valve shifts from the closed state to the open state, and the valve opening degree is adjusted to adjust the high pressure side refrigerant. The pressure can be controlled. Therefore, after the timing T2, it is not necessary to change the discharge capacity with the first control current Ic1 so that the discharge refrigerant pressure Pd does not exceed the reference maximum high pressure Pdmax.

つまり、タイミングT2に対するタイミングT1の遅れは、吐出冷媒圧力が基準最高高圧Pdmaxを超えないための第1制御電流Ic1から、必要とされる冷却能力を発揮するための第2制御電流Ic2への切り替えの遅れを意味しており、冷却対象空間である車室内温度を低下させる時間を長時間化させる原因となる。   That is, the delay of the timing T1 with respect to the timing T2 is switched from the first control current Ic1 for preventing the discharged refrigerant pressure to exceed the reference maximum high pressure Pdmax to the second control current Ic2 for exhibiting the required cooling capacity. This is a cause of prolonging the time for reducing the temperature in the passenger compartment, which is the space to be cooled.

上記点に鑑み、本発明は、可変容量型圧縮機および圧力制御弁を備える冷凍サイクル装置において、冷却対象空間の温度を短時間で低下させることを目的とする。   In view of the above points, an object of the present invention is to reduce the temperature of a space to be cooled in a short time in a refrigeration cycle apparatus including a variable capacity compressor and a pressure control valve.

上記目的を達成するため、本発明は、吐出容量を変更可能に構成された可変容量型圧縮機(11)と、可変容量型圧縮機(11)から吐出された冷媒を放熱させる放熱器(12)と、放熱器(12)から流出した冷媒を減圧膨張させるとともに、高圧側冷媒圧力を放熱器(12)下流側の高圧側冷媒温度に応じて決定される目標高圧に近づけるように、弁開度が調整される圧力制御弁(14)と、圧力制御弁(14)にて減圧膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器(15)とを備える冷凍サイクル装置であって、
さらに、可変容量型圧縮機(11)の吐出容量を変更する吐出容量変更手段(11a)と、少なくとも2つ以上の制御目標値(Pdmax、TEO)のうち、いずれか1つを用いて吐出容量変更手段(11a)の作動を制御する吐出容量制御手段(20a)と、サイクル内を循環する冷媒流量(Gr)を検出する流量検出手段(26)とを備え、
吐出容量制御手段(20a)は、流量検出手段(26)の検出値に基づいて、複数の制御目標値(Pdmax、TEO)のうち吐出容量変更手段(11a)の作動の制御に用いる制御目標値(Pdmax、TEO)を切り替えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a variable displacement compressor (11) configured to be able to change a discharge capacity, and a radiator (12) that dissipates the refrigerant discharged from the variable displacement compressor (11). ) And the refrigerant flowing out from the radiator (12) under reduced pressure, and the valve is opened so that the high-pressure side refrigerant pressure approaches the target high pressure determined according to the high-pressure side refrigerant temperature downstream of the radiator (12). A refrigeration cycle apparatus comprising a pressure control valve (14) whose degree is adjusted, and an evaporator (15) for evaporating the refrigerant decompressed and expanded by the pressure control valve (14),
Further, the discharge capacity changing means (11a) for changing the discharge capacity of the variable capacity compressor (11) and the discharge capacity using any one of at least two control target values (Pdmax, TEO). A discharge capacity control means (20a) for controlling the operation of the changing means (11a), and a flow rate detection means (26) for detecting the refrigerant flow rate (Gr) circulating in the cycle,
The discharge capacity control means (20a) is a control target value used for controlling the operation of the discharge capacity changing means (11a) among a plurality of control target values (Pdmax, TEO) based on the detection value of the flow rate detection means (26). (Pdmax, TEO) is switched.

これによれば、吐出容量制御手段(20a)が、流量検出手段(26)の検出値に基づいて、複数の制御目標値(Pdmax、TEO)のうち吐出容量変更手段(11a)の作動の制御に用いる制御目標値(Pdmax、TEO)を切り替えるので、実際にサイクル内を循環する冷媒流量が変化する際に、制御目標値(Pdmax、TEO)を切り替えることができる。   According to this, the discharge capacity control means (20a) controls the operation of the discharge capacity change means (11a) among the plurality of control target values (Pdmax, TEO) based on the detection value of the flow rate detection means (26). Since the control target values (Pdmax, TEO) used for the above are switched, the control target values (Pdmax, TEO) can be switched when the refrigerant flow rate actually circulating in the cycle changes.

従って、例えば、圧力制御弁(14)が閉弁状態から開弁状態へ移行するタイミングのように、サイクル内を循環する冷媒流量の変化に伴って、理想的なタイミングで冷却対象空間の温度を短時間で低下させるために適切な制御目標値に切り替えることができる。その結果、冷却対象空間の温度を短時間で低下させることができる。   Therefore, for example, the temperature of the cooling target space is set at an ideal timing in accordance with the change in the flow rate of the refrigerant circulating in the cycle, such as the timing at which the pressure control valve (14) shifts from the closed state to the open state. In order to decrease in a short time, it is possible to switch to an appropriate control target value. As a result, the temperature of the cooling target space can be reduced in a short time.

また、上述の特徴の冷凍サイクル装置において、吐出容量制御手段(20a)は、流量検出手段(26)の検出値が予め定めた値より小さい場合は、2つ以上の制御目標値(Pdmax、TEO)のうち、吐出容量を最も小さくする制御目標値を用い、さらに、流量検出手段(26)の検出値が予め定めた値以上の場合は、吐出容量を最も小さくする制御目標値以外の制御目標値を用いるようになっていてもよい。   Further, in the refrigeration cycle apparatus having the above-described characteristics, the discharge capacity control means (20a) is configured such that when the detection value of the flow rate detection means (26) is smaller than a predetermined value, two or more control target values (Pdmax, TEO) ), The control target value that minimizes the discharge capacity is used, and if the detection value of the flow rate detection means (26) is equal to or greater than a predetermined value, a control target other than the control target value that minimizes the discharge capacity is used. A value may be used.

さらに、圧力制御弁(14)は、閉弁時であっても高圧側から低圧側へ冷媒を漏らすブリードポートを有し、予め定めた値は、圧力制御弁(14)の閉弁時にブリードポートから漏れる漏れ量(Grmin)であってもよい。   Further, the pressure control valve (14) has a bleed port for leaking refrigerant from the high pressure side to the low pressure side even when the valve is closed, and the predetermined value is a bleed port when the pressure control valve (14) is closed. It may be a leakage amount (Grmin) leaking from the air.

これによれば、実際にサイクル内を循環する冷媒流量が変化するタイミングとして、具体的に、圧力制御弁(14)が閉弁状態から開弁状態へ移行するタイミングを検出して、適切な制御目標値に切り替えることができる。   According to this, as the timing at which the refrigerant flow rate actually circulating in the cycle changes, specifically, the timing at which the pressure control valve (14) shifts from the closed state to the open state is detected, and appropriate control is performed. It can be switched to the target value.

また、上述の特徴の冷凍サイクル装置において、制御目標値うちの1つは、高圧側冷媒圧力の基準最高高圧(Pdmax)であって、吐出容量制御手段(20a)は、基準最高高圧(Pdmax)を用いるとき、可変容量型圧縮機(11)吐出冷媒圧力が、基準最高高圧(Pdmax)以下となるように、吐出容量変更手段(11a)の作動を制御するようになっていてもよい。   In the refrigeration cycle apparatus having the above characteristics, one of the control target values is the reference maximum high pressure (Pdmax) of the high-pressure side refrigerant pressure, and the discharge capacity control means (20a) sets the reference maximum high pressure (Pdmax). When used, the operation of the discharge capacity changing means (11a) may be controlled so that the discharge refrigerant pressure of the variable capacity compressor (11) is equal to or lower than the reference maximum high pressure (Pdmax).

さらに、制御目標値うちの別の1つは、蒸発器(15)における冷媒蒸発温度の目標冷媒蒸発温度(TEO)であって、吐出容量制御手段(20a)は、目標冷媒蒸発温度(TEO)を用いるとき、冷媒蒸発温度が、目標冷媒蒸発温度(TEO)に近づくように、吐出容量変更手段(11a)の作動を制御するようになっていてもよい。   Further, another one of the control target values is the target refrigerant evaporation temperature (TEO) of the refrigerant evaporation temperature in the evaporator (15), and the discharge capacity control means (20a) sets the target refrigerant evaporation temperature (TEO). When used, the operation of the discharge capacity changing means (11a) may be controlled so that the refrigerant evaporation temperature approaches the target refrigerant evaporation temperature (TEO).

これによれば、具体的に、上述のクールダウン時のように、圧力制御弁が閉弁状態となりやすい運転条件時に、制御目標値として基準最高高圧(Pdmax)を用いて高圧側冷媒圧力がサイクル構成機器の耐圧を超えてしまうことを防止できる。   According to this, specifically, the high pressure side refrigerant pressure is cycled by using the reference maximum high pressure (Pdmax) as the control target value in the operating condition in which the pressure control valve is likely to be closed like the above-described cool down. It is possible to prevent the breakdown voltage of the component equipment from being exceeded.

さらに、基準最高高圧(Pdmax)を制御目標値とする必要が無くなったタイミングで、必要とされる冷却能力を発揮させるための目標冷媒蒸発温度(TEO)と制御目標値に切り替えることができる。その結果、確実に、冷却対象空間の温度を短時間で低下させることができる。   Furthermore, at the timing when the reference maximum high pressure (Pdmax) does not need to be set as the control target value, it is possible to switch to the target refrigerant evaporation temperature (TEO) and the control target value for exerting the required cooling capacity. As a result, the temperature of the space to be cooled can be reliably reduced in a short time.

また、制御目標値として目標冷媒蒸発温度(TEO)を採用する上述の特徴の冷凍サイクル装置において、蒸発器(15)の熱交換フィンの温度(Te)を検出する熱交換フィン温度検出手段(24)を備えていてもよいし、蒸発器(15)から吹き出した空気の温度を検出する吹出空気温度検出手段を備えていてもよい。   Further, in the refrigeration cycle apparatus having the above-described characteristics that employs the target refrigerant evaporation temperature (TEO) as the control target value, heat exchange fin temperature detection means (24) for detecting the temperature (Te) of the heat exchange fin of the evaporator (15). ) Or a blown air temperature detecting means for detecting the temperature of the air blown from the evaporator (15).

これによれば、実際の蒸発器(15)における冷媒蒸発温度に相当する温度を検出することができるので、容易に、冷媒蒸発温度が目標冷媒蒸発温度(TEO)に近づくように吐出容量変更手段(11a)の作動を制御できる。   According to this, since the temperature corresponding to the refrigerant evaporation temperature in the actual evaporator (15) can be detected, the discharge capacity changing means can be easily set so that the refrigerant evaporation temperature approaches the target refrigerant evaporation temperature (TEO). The operation of (11a) can be controlled.

また、上述の特徴の冷凍サイクル装置として、冷媒は二酸化炭素であってもよい。   Further, as the refrigeration cycle apparatus having the above-described characteristics, the refrigerant may be carbon dioxide.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

図1〜5により、本発明の一実施形態を説明する。本実施形態では、本発明の冷凍サイクル装置10を車両用空調装置に適用している。図1は、本実施形態の冷凍サイクル装置10の全体構成図である。また、この冷凍サイクル装置10では、冷媒として二酸化炭素を採用しており、圧縮機11の吐出冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上(超臨界状態)となる超臨界冷凍サイクルを構成している。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the refrigeration cycle apparatus 10 of the present invention is applied to a vehicle air conditioner. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus 10 according to the present embodiment. The refrigeration cycle apparatus 10 employs carbon dioxide as a refrigerant, and constitutes a supercritical refrigeration cycle in which the discharge refrigerant pressure of the compressor 11 is equal to or higher than the critical pressure of the refrigerant (supercritical state).

圧縮機11は、冷凍サイクル装置10において、冷媒を吸入し、圧縮して吐出するもので、プーリおよびベルトを介して車両走行用エンジン(図示せず)から駆動力が伝達されて回転駆動される。さらに、本実施形態では圧縮機11として、後述する空調制御装置20から出力される制御信号によって吐出容量を連続的に変更可能に構成された周知の斜板式可変容量型圧縮機を採用している。   The compressor 11 sucks, compresses and discharges the refrigerant in the refrigeration cycle apparatus 10, and is driven to rotate by a driving force transmitted from a vehicle travel engine (not shown) via a pulley and a belt. . Further, in the present embodiment, a known swash plate type variable displacement compressor configured such that the discharge capacity can be continuously changed by a control signal output from an air conditioning controller 20 described later is adopted as the compressor 11. .

なお、吐出容量とは冷媒の吸入圧縮を行う作動空間の幾何学的な容積、すなわちピストンストロークの上死点と下死点との間のシリンダ容積である。   The discharge capacity is the geometric volume of the working space where the refrigerant is sucked and compressed, that is, the cylinder volume between the top dead center and the bottom dead center of the piston stroke.

具体的には、圧縮機11は、吸入冷媒と吐出冷媒とを導入させる斜板室(図示せず)、斜板室へ導入させる吸入冷媒と吐出冷媒との割合を調整する電磁式容量制御弁11a、斜板室の圧力に応じて傾斜角度を変位させる斜板(図示せず)を有して構成されている。そして、この斜板の傾斜角度に応じてピストンストローク(吐出容量)が変更される。   Specifically, the compressor 11 includes a swash plate chamber (not shown) that introduces suction refrigerant and discharge refrigerant, an electromagnetic capacity control valve 11a that adjusts the ratio of suction refrigerant and discharge refrigerant introduced into the swash plate chamber, It has a swash plate (not shown) that displaces the tilt angle in accordance with the pressure in the swash plate chamber. The piston stroke (discharge capacity) is changed according to the inclination angle of the swash plate.

電磁式容量制御弁11aは、圧縮機11の吸入冷媒圧力Psによる力を発生する圧力応動機構と、この吸入冷媒圧力Psによる力と対向する電磁力を発生する電磁機構とを内蔵しており、吸入冷媒圧力Psによる力と電磁力との釣り合いによって弁開度(吸入冷媒と吐出冷媒との割合)を調整して斜板室の圧力を変化させる。   The electromagnetic capacity control valve 11a incorporates a pressure responsive mechanism that generates a force due to the suction refrigerant pressure Ps of the compressor 11 and an electromagnetic mechanism that generates an electromagnetic force opposite to the force due to the suction refrigerant pressure Ps. The valve opening (ratio between the suction refrigerant and the discharge refrigerant) is adjusted by changing the balance between the force due to the suction refrigerant pressure Ps and the electromagnetic force, thereby changing the pressure in the swash plate chamber.

また、電磁機構の電磁力は、空調制御装置20から出力される制御電流Icによって決定され、制御電流Icを増加させると、斜板室の圧力が低下し、斜板の傾斜角度が増加することによって、ピストンストローク(吐出容量)が増加する。逆に、制御電流Icを減少させると、斜板室の圧力が上昇し、斜板の傾斜角度が減少することによって、ピストンストローク(吐出容量)が減少する。   Further, the electromagnetic force of the electromagnetic mechanism is determined by the control current Ic output from the air conditioning control device 20, and when the control current Ic is increased, the pressure in the swash plate chamber decreases and the inclination angle of the swash plate increases. , Piston stroke (discharge capacity) increases. Conversely, when the control current Ic is decreased, the pressure in the swash plate chamber increases and the tilt angle of the swash plate decreases, thereby reducing the piston stroke (discharge capacity).

つまり、この吐出容量の増減に応じて、吸入冷媒圧力Psも増減することになるので、制御電流Icによって、吸入冷媒圧力Psの目標値(目標低圧)が決定されることになる。制御電流Icの出力は、具体的には電流制御回路の構成上、デューティ制御により変化させる方式とするのが通常であるが、制御電流Icの値をデューティ制御によらず直接、連続的(アナログ的)に変化させてもよい。   That is, the suction refrigerant pressure Ps also increases / decreases in accordance with the increase / decrease of the discharge capacity, so that the target value (target low pressure) of the intake refrigerant pressure Ps is determined by the control current Ic. Specifically, the output of the control current Ic is normally changed by duty control because of the configuration of the current control circuit, but the value of the control current Ic is directly or continuously (analog) regardless of duty control. May be changed.

また、このように制御電流Icが調整されることによって、圧縮機11では、吐出容量を略0%〜100%の範囲で連続的に変化させることができる。従って、本実施形態では、電磁式容量制御弁11aによって吐出容量変更手段が構成され、空調制御装置20のうち、電磁式容量制御弁11aの作動を制御するハードウェアおよびソフトウエアの構成によって吐出容量制御手段20aが構成される。   Further, by adjusting the control current Ic in this way, the compressor 11 can continuously change the discharge capacity in a range of approximately 0% to 100%. Therefore, in the present embodiment, the discharge capacity changing means is configured by the electromagnetic capacity control valve 11a, and the discharge capacity is controlled by the hardware and software configurations of the air conditioning control device 20 that control the operation of the electromagnetic capacity control valve 11a. Control means 20a is configured.

なお、本実施形態の圧縮機11では吐出容量を約0%とすることができるので、上述の如く、圧縮機11をプーリおよびベルトを介して車両走行用エンジンに常時連結するクラッチレスの構成とすることができる。もちろん、電磁クラッチを介して車両走行用エンジンから動力を伝達できるようにしてもよい。   In the compressor 11 of the present embodiment, the discharge capacity can be reduced to about 0%. Therefore, as described above, the compressor 11 has a clutchless configuration in which the compressor 11 is always connected to the vehicle running engine via a pulley and a belt. can do. Of course, power may be transmitted from the vehicle running engine via the electromagnetic clutch.

圧縮機11の冷媒吐出側には、放熱器12が接続されている。放熱器12は、圧縮機11から吐出された高温高圧冷媒と冷却ファン12aにより送風される外気(車室外空気)とを熱交換させて、高圧冷媒を放熱させる放熱用熱交換器である。冷却ファン12aは、後述する空調制御装置20から出力される制御電圧によって回転数(送風空気量)が制御される電動式送風機である。   A radiator 12 is connected to the refrigerant discharge side of the compressor 11. The radiator 12 is a heat-dissipating heat exchanger that performs heat exchange between the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 and the outside air (air outside the passenger compartment) blown by the cooling fan 12a to radiate the high-pressure refrigerant. The cooling fan 12a is an electric blower in which the rotation speed (the amount of blown air) is controlled by a control voltage output from an air conditioning control device 20 described later.

なお、前述の如く、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、超臨界冷凍サイクルを構成しているので、放熱器12を通過する冷媒は、凝縮することなく超臨界状態のまま放熱する。   As described above, since the refrigeration cycle apparatus 10 of the present embodiment constitutes a supercritical refrigeration cycle, the refrigerant passing through the radiator 12 dissipates heat in a supercritical state without condensing.

放熱器12の下流側には、内部熱交換器13の高圧側冷媒流路13aが接続されている。内部熱交換器13は、高圧側冷媒流路13aを通過する放熱器12出口側冷媒と低圧側冷媒流路13bを通過する圧縮機11吸入側冷媒とを熱交換をさせて、高圧側冷媒流路13aを通過する冷媒を冷却するものである。これにより、後述する蒸発器15における入口側冷媒と出口側冷媒とのエンタルピ差(冷凍能力)を増大することができる。   A high-pressure side refrigerant flow path 13 a of the internal heat exchanger 13 is connected to the downstream side of the radiator 12. The internal heat exchanger 13 exchanges heat between the refrigerant at the outlet side of the radiator 12 that passes through the high-pressure side refrigerant flow path 13a and the refrigerant at the suction side of the compressor 11 that passes through the low-pressure side refrigerant flow path 13b, thereby The refrigerant passing through the passage 13a is cooled. Thereby, the enthalpy difference (refrigeration capacity) of the inlet side refrigerant | coolant in the evaporator 15 mentioned later and an outlet side refrigerant | coolant can be increased.

さらに、内部熱交換器13の具体的構成としては種々の構成を採用できる。具体的には、高圧側冷媒流路13aと低圧側冷媒流路13bとを形成する冷媒配管同士をろう付け接合して熱交換させる構成や、高圧側冷媒流路13aを形成する外側管の内側に低圧側冷媒流路13bを配置する2重管方式の熱交換器構成を採用できる。   Furthermore, various configurations can be adopted as specific configurations of the internal heat exchanger 13. Specifically, a configuration in which the refrigerant pipes that form the high-pressure side refrigerant flow path 13a and the low-pressure side refrigerant flow path 13b are brazed and joined together to exchange heat, or the inside of the outer pipe that forms the high-pressure side refrigerant flow path 13a. It is possible to employ a double-pipe heat exchanger configuration in which the low-pressure side refrigerant flow path 13b is disposed.

内部熱交換器13の高圧側冷媒流路13aの出口側には、圧力制御弁14が接続されている。圧力制御弁14は、内部熱交換器13から流出した高圧冷媒を減圧膨張させるとともに、高圧側冷媒圧力が目標高圧となるように、弁開度(絞り開度)が機械的機構にて調整されるようになっている。   A pressure control valve 14 is connected to the outlet side of the high-pressure side refrigerant flow path 13 a of the internal heat exchanger 13. The pressure control valve 14 decompresses and expands the high-pressure refrigerant flowing out from the internal heat exchanger 13, and the valve opening (throttle opening) is adjusted by a mechanical mechanism so that the high-pressure side refrigerant pressure becomes the target high pressure. It has become so.

具体的には、圧力制御弁14は、放熱器12出口側と内部熱交換器13の高圧側冷媒流路13a入口側との間に設けられた感温部14aを有し、この感温部14aの内部に放熱器12出口側の高圧冷媒の温度に対応した圧力を発生させ、感温部14aの内圧と内部熱交換器13の高圧側冷媒流路13aの出口側冷媒圧力とのバランスで圧力制御弁14の弁開度を調整するようになっている。   Specifically, the pressure control valve 14 has a temperature sensing part 14a provided between the radiator 12 outlet side and the high-pressure side refrigerant flow path 13a inlet side of the internal heat exchanger 13, and this temperature sensing part. A pressure corresponding to the temperature of the high-pressure refrigerant on the outlet side of the radiator 12 is generated inside 14 a, and the balance between the internal pressure of the temperature sensing part 14 a and the outlet-side refrigerant pressure of the high-pressure side refrigerant flow path 13 a of the internal heat exchanger 13 The valve opening degree of the pressure control valve 14 is adjusted.

これにより、高圧側冷媒圧力を放熱器12の出口側の高圧側冷媒温度により決まる目標高圧に調整する。このような高圧制御機能を持つ圧力制御弁14は特開2000−81157号公報等にて公知である。なお、本実施形態の圧力制御弁14は、放熱器12とともにエンジンルーム内に配置されている。   Thereby, the high-pressure side refrigerant pressure is adjusted to a target high pressure determined by the high-pressure side refrigerant temperature on the outlet side of the radiator 12. A pressure control valve 14 having such a high-pressure control function is known in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-81157. In addition, the pressure control valve 14 of this embodiment is arrange | positioned in the engine room with the heat radiator 12. FIG.

さらに、この圧力制御弁14には、閉弁時であっても高圧側から低圧側へ冷媒を漏らすブリードポート(図示せず)が設けられている。このようなブリードポートは、圧力制御弁14の弁体部の上流側と下流側とを連通させる連通穴を設けることで容易に形成できる。なお、本実施形態では、ブリードポートの通路径を、φ0.4mmとしている。   Further, the pressure control valve 14 is provided with a bleed port (not shown) for leaking the refrigerant from the high pressure side to the low pressure side even when the valve is closed. Such a bleed port can be easily formed by providing a communication hole for communicating the upstream side and the downstream side of the valve body of the pressure control valve 14. In the present embodiment, the passage diameter of the bleed port is φ0.4 mm.

圧力制御弁14の出口側には、蒸発器15が接続されている。蒸発器15は、圧力制御弁14にて減圧された低圧冷媒と送風ファン15aから送風された送風空気とを熱交換させて、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用熱交換器である。また、送風ファン15aは、空調制御装置20から出力される制御電圧によって回転数(送風空気量)が制御される電動式送風機である。   An evaporator 15 is connected to the outlet side of the pressure control valve 14. The evaporator 15 is an endothermic heat exchanger that exchanges heat between the low-pressure refrigerant decompressed by the pressure control valve 14 and the blown air blown from the blower fan 15a to evaporate the low-pressure refrigerant and exert an endothermic effect. is there. The blower fan 15 a is an electric blower in which the rotation speed (the amount of blown air) is controlled by a control voltage output from the air conditioning control device 20.

なお、本実施形態では、この蒸発器15として、周知のフィンアンドチューブ構造の熱交換器を採用している。さらに、蒸発器15は、車両用空調装置の室内空調ユニットにおいて車室内送風空気の空気通路を形成するケース16内に配置されている。   In the present embodiment, a heat exchanger having a well-known fin-and-tube structure is employed as the evaporator 15. Furthermore, the evaporator 15 is arrange | positioned in the case 16 which forms the air passage of vehicle interior blowing air in the indoor air conditioning unit of a vehicle air conditioner.

また、このケース16の内部であって蒸発器15の空気流れ下流側には、蒸発器15にて冷却された冷風を再加熱するヒータコア17およびヒータコア17を通過させる冷風の風量割合を調整するエアミックスドア18が配置されている。ヒータコア16は、車両走行用エンジンの冷却水を熱源として冷風を再加熱する加熱手段であり、エアミックスドア18は、車室内へ送風される空調風の温度を調整する温度調整手段を構成している。   Further, inside the case 16 and on the downstream side of the air flow of the evaporator 15, the air that adjusts the air volume ratio of the cold air that passes through the heater core 17 and the heater core 17 that reheats the cold air cooled by the evaporator 15. A mix door 18 is arranged. The heater core 16 is a heating unit that reheats the cold air using the cooling water of the vehicle running engine as a heat source, and the air mix door 18 constitutes a temperature adjustment unit that adjusts the temperature of the conditioned air blown into the vehicle interior. Yes.

さらに、ケース16の空気流れ最下流部には、冷却対象空間である車室内へ空調風を吹き出す吹出口(図示せず)が配置されている。この吹出口としては、具体的に、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口、および、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口が設けられている。   Further, an air outlet (not shown) that blows conditioned air into the vehicle interior, which is a space to be cooled, is disposed at the most downstream portion of the air flow of the case 16. Specifically, this air outlet includes a face air outlet that blows air-conditioned air toward the upper body of an occupant in the passenger compartment, a foot air outlet that blows air-conditioned air toward the feet of the occupant, and a vehicle front window glass inner surface. A defroster outlet for blowing air conditioned air is provided.

蒸発器15の出口側にはアキュムレータ19が接続されている。アキュムレータ19は、蒸発器15から流出した冷媒を液相冷媒と気相冷媒に分離するとともに、サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離器である。   An accumulator 19 is connected to the outlet side of the evaporator 15. The accumulator 19 is a gas-liquid separator that separates the refrigerant flowing out of the evaporator 15 into a liquid-phase refrigerant and a gas-phase refrigerant and stores excess refrigerant in the cycle.

また、アキュムレータ19には、気相冷媒を流出させる気相冷媒出口が設けられており、気相冷媒出口は前述の内部熱交換器13の低圧側冷媒流路13b入口側に接続され、低圧側冷媒流路13b出口側は、圧縮機11の冷媒吸入側に接続されている。   The accumulator 19 is provided with a gas-phase refrigerant outlet through which the gas-phase refrigerant flows out. The gas-phase refrigerant outlet is connected to the inlet side of the low-pressure side refrigerant flow path 13b of the internal heat exchanger 13 described above. The outlet side of the refrigerant channel 13b is connected to the refrigerant suction side of the compressor 11.

次に、本実施形態の電気制御部の概要を説明する。空調制御装置20は、CPU、ROMおよびRAM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。空調制御装置20は、そのROM内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、上述の各種電気式アクチュエータ11a、12a、15a等の作動を制御する。   Next, an outline of the electric control unit of the present embodiment will be described. The air conditioning control device 20 includes a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like and peripheral circuits thereof. The air conditioning control device 20 performs various calculations and processes based on the control program stored in the ROM, and controls the operations of the various electric actuators 11a, 12a, 15a and the like described above.

空調制御装置20の入力側には、空調用センサ群21〜26および車室内に配置された操作パネル30が接続されており、空調用センサ群21〜26の検出信号および操作パネル30に設けられた各種操作スイッチ31〜33の操作信号等が入力される。   An air conditioning sensor group 21 to 26 and an operation panel 30 disposed in the passenger compartment are connected to the input side of the air conditioning control device 20. The air conditioning sensor group 21 to 26 is provided with a detection signal and an operation panel 30. The operation signals of the various operation switches 31 to 33 are input.

空調用センサ群としては、具体的に、外気温Tamを検出する外気温センサ21、内気温Trを検出する内気温センサ22、車室内に入射する日射量Tsを検出する日射センサ23、蒸発器15の熱交換フィンの温度Teを検出する熱交換フィン温度検出手段である蒸発器温度センサ24、圧縮機11から吐出される吐出冷媒圧力Pdを検出する高圧圧力センサ25、圧縮機11から吐出される吐出冷媒流量Grを検出する流量検出手段である流量センサ26等が設けられる。   Specifically, the air conditioning sensor group includes an outside air temperature sensor 21 that detects the outside air temperature Tam, an inside air temperature sensor 22 that detects the inside air temperature Tr, a solar radiation sensor 23 that detects the amount of solar radiation Ts incident on the vehicle interior, and an evaporator. An evaporator temperature sensor 24 which is a heat exchange fin temperature detecting means for detecting the temperature Te of the 15 heat exchange fins, a high pressure sensor 25 for detecting a discharge refrigerant pressure Pd discharged from the compressor 11, and a discharge from the compressor 11. A flow rate sensor 26 that is a flow rate detecting means for detecting the discharged refrigerant flow rate Gr is provided.

なお、本実施形態の蒸発器温度センサ24は、実際の蒸発器15における冷媒蒸発温度に相当する温度を検出するものである。従って、蒸発器温度センサ24の代わりに、蒸発器15から吹き出した空気の温度を検出する吹出空気温度検出手段である吹出空気温度センサを用いてもよい。   Note that the evaporator temperature sensor 24 of the present embodiment detects a temperature corresponding to the refrigerant evaporation temperature in the actual evaporator 15. Therefore, instead of the evaporator temperature sensor 24, a blown air temperature sensor, which is a blown air temperature detection means for detecting the temperature of the air blown from the evaporator 15, may be used.

また、流量センサ26は、サイクル内を循環する冷媒流量を検出するものである。従って、流量センサ26における流量検出位置は、圧縮機11の冷媒吐出側に限定されるものではなく、サイクル内のいずれの場所に配置してもよい。   The flow sensor 26 detects the flow rate of the refrigerant circulating in the cycle. Therefore, the flow rate detection position in the flow rate sensor 26 is not limited to the refrigerant discharge side of the compressor 11 and may be arranged at any place in the cycle.

さらに、本実施形態の流量センサ26は、サイクル内を循環する冷媒の一部を通過させる絞り部を有し、この絞り部における圧力損失(差圧)を検出する差圧検出部と、絞り部の下流側冷媒の温度および圧力を検出する温度・圧力検出部とを有し、差圧検出部の検出値(差圧)と温度・圧力検出部の検出値から推定される冷媒密度によって、冷媒流量を検出する差圧式流量センサによって構成されている。   Furthermore, the flow sensor 26 of the present embodiment has a throttle portion that allows a part of the refrigerant circulating in the cycle to pass therethrough, a differential pressure detector that detects a pressure loss (differential pressure) in the throttle portion, and a throttle portion And a temperature / pressure detector that detects the temperature and pressure of the downstream refrigerant, and the refrigerant is estimated by the refrigerant density estimated from the detected value (differential pressure) of the differential pressure detector and the detected value of the temperature / pressure detector. It is configured by a differential pressure type flow rate sensor that detects a flow rate.

操作パネル30の操作スイッチとしては、具体的に、車両用空調装置の作動指令信号を出力するエアコンスイッチ31、空調状態の自動制御を要求する自動制御要求信号を出力するオートスイッチ32、車室内の目標温度を設定する温度設定手段をなす温度設定スイッチ33等が設けられる。   Specifically, as an operation switch of the operation panel 30, an air conditioner switch 31 that outputs an operation command signal for the vehicle air conditioner, an auto switch 32 that outputs an automatic control request signal for requesting automatic control of the air conditioning state, A temperature setting switch 33 or the like serving as temperature setting means for setting a target temperature is provided.

また、空調制御装置20の出力側には、圧縮機11の電磁式容量制御弁11a、冷却ファン12aおよび送風ファン15aの電動モータ、前述したエアミックスドア18を駆動するサーボモータおよび各吹出口を開閉する開閉ドアを駆動するサーボモータ等の電気式アクチュエータが接続され、これらの機器の作動が空調制御装置20の出力信号により制御される。   Further, on the output side of the air-conditioning control device 20, an electromagnetic capacity control valve 11a of the compressor 11, an electric motor of the cooling fan 12a and the blower fan 15a, a servo motor for driving the air mix door 18 described above, and each outlet are provided. An electric actuator such as a servo motor that drives an opening / closing door that opens and closes is connected, and the operation of these devices is controlled by an output signal of the air conditioning controller 20.

次に、上述の構成の本実施形態の作動を図2、3に基づいて説明する。図2、3は、空調制御装置20が実行する制御処理を示すフローチャートである。この制御処理は、図示しない車両の始動スイッチ(イグニッションスイッチ)の投入状態において、オートスイッチ32が投入(ON)されるとスタートする。   Next, the operation of the present embodiment having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 2 and 3 are flowcharts showing the control processing executed by the air conditioning control device 20. This control process starts when the auto switch 32 is turned on (ON) in a state where a vehicle start switch (ignition switch) (not shown) is turned on.

まず、図2に示すように、ステップS1ではフラグ、タイマ等の初期化がなされ、次のステップS2で車両環境状態の信号、すなわちセンサ群21〜26により検出された検出信号、および、操作パネル30の操作信号を読込む。   First, as shown in FIG. 2, in step S1, flags, timers, and the like are initialized, and in the next step S2, a vehicle environmental state signal, that is, a detection signal detected by the sensor groups 21 to 26, and an operation panel 30 operation signals are read.

次に、ステップS3にて、車室内吹出空気の目標吹出温度TAOを算出する。この目標吹出温度TAOは空調熱負荷変動および温度設定スイッチ33により設定した設定温度Tsetに基づいて、下記数式F1により算出される。
TAO=Kset×Tset−Kr×Tr−Kam×Tam−Ks×Ts+C…(F1)
なお、Trは内気温センサ22により検出された内気温、Tamは外気温センサ21により検出された外気温、Tsは日射センサ23により検出された日射量、Kset、Kr、Kam、Ksは制御ゲインおよびCは補正用の定数である。
Next, in step S3, a target blowing temperature TAO of the vehicle cabin blowing air is calculated. The target blowing temperature TAO is calculated by the following formula F1 based on the air conditioning thermal load fluctuation and the set temperature Tset set by the temperature setting switch 33.
TAO = Kset × Tset−Kr × Tr−Kam × Tam−Ks × Ts + C (F1)
Note that Tr is the internal temperature detected by the internal temperature sensor 22, Tam is the external temperature detected by the external temperature sensor 21, Ts is the amount of solar radiation detected by the solar sensor 23, and Kset, Kr, Kam, and Ks are control gains. And C are constants for correction.

次に、ステップS4およびS5にて、空調制御機器の制御状態を決定する。すなわち、空調制御装置20の出力側に接続された各種電気式アクチュエータへ出力される制御信号を決定する。   Next, the control state of an air-conditioning control apparatus is determined in step S4 and S5. That is, the control signal output to the various electric actuators connected to the output side of the air conditioning controller 20 is determined.

本実施形態では、ステップS4にて、圧縮機11の電磁式容量制御弁11aを除く電気式アクチュエータへ出力される制御信号を決定し、ステップS5にて、吐出容量制御手段20aが圧縮機11の電磁式容量制御弁11aへ出力される制御信号を決定する。   In this embodiment, in step S4, a control signal to be output to the electric actuator excluding the electromagnetic capacity control valve 11a of the compressor 11 is determined, and in step S5, the discharge capacity control means 20a is connected to the compressor 11. The control signal output to the electromagnetic capacity control valve 11a is determined.

ステップS4では、送風ファン15aの電動モータ、エアミックスドア18のサーボモータ、各吹出口を開閉する開閉ドアのサーボモータへ出力される制御信号等が決定される。具体的には、送風ファン15aの電動モータへ出力される制御信号(制御電圧)については、目標吹出温度TAOに基づいて、予め空調制御装置20に記憶された制御マップを参照して、TAOに応じて適切な送風量となるように決定する。   In step S4, the control signal etc. output to the electric motor of the ventilation fan 15a, the servo motor of the air mix door 18, and the servo motor of the open / close door that opens and closes each outlet are determined. Specifically, for the control signal (control voltage) output to the electric motor of the blower fan 15a, the control signal stored in the air conditioning control device 20 in advance is referred to TAO based on the target blowing temperature TAO. Accordingly, the air flow is determined to be an appropriate amount.

エアミックスドア18のサーボモータへ出力される制御信号については、蒸発器温度センサ24の検出信号、車両走行用エンジンの冷却水の温度に基づいて、エアミックスドア18の目標開度SWを算出して、エアミックスドア18の開度が目標開度SWとなるように制御信号を決定する。   For the control signal output to the servo motor of the air mix door 18, the target opening degree SW of the air mix door 18 is calculated based on the detection signal of the evaporator temperature sensor 24 and the coolant temperature of the vehicle running engine. Then, the control signal is determined so that the opening degree of the air mix door 18 becomes the target opening degree SW.

各吹出口を開閉する開閉ドアのサーボモータへ出力される制御信号については、目標吹出温度TAOに基づいて、予め空調制御装置20に記憶された制御マップを参照して、TAOに応じて適切な吹出口を開閉するように決定する。   For the control signal output to the servo motor of the open / close door that opens and closes each outlet, the control signal stored in advance in the air-conditioning control device 20 is referred to based on the target outlet temperature TAO, and the control signal appropriate for the TAO is selected. Decide to open and close the outlet.

次に、ステップS5にて、圧縮機11の電磁式容量制御弁11aへ出力する制御電流In(圧縮機11の吐出容量)を決定する。このステップS5の詳細は図3により説明する。   Next, in step S5, the control current In (discharge capacity of the compressor 11) to be output to the electromagnetic capacity control valve 11a of the compressor 11 is determined. Details of step S5 will be described with reference to FIG.

まず、ステップS51では、高圧圧力センサ25にて検出された吐出冷媒圧力Pdが基準最高高圧Pdmax以下となるように、第1制御電流Ic1を決定する。この基準最高圧力Pdmaxは、サイクル構成機器の耐圧より低い値に設定され、本実施形態では、13.7MPaとしている。   First, in step S51, the first control current Ic1 is determined so that the discharged refrigerant pressure Pd detected by the high pressure sensor 25 is equal to or lower than the reference maximum high pressure Pdmax. The reference maximum pressure Pdmax is set to a value lower than the withstand pressure of the cycle component equipment, and is set to 13.7 MPa in the present embodiment.

具体的には、基準最高高圧Pdmaxと吐出冷媒圧力Pdとの偏差Pn(Pdmax−Pd)に応じて、電磁式容量制御弁11aへ出力する制御電流を変更するフィードバック制御手法によって、第1制御電流Ic1が決定される。従って、本実施形態の基準最高圧力Pdmaxは、高圧側冷媒圧力がサイクル構成機器の耐圧を超えてしまうことを回避するために用いられる制御目標値の1つである。   Specifically, the first control current is changed by a feedback control method that changes the control current output to the electromagnetic capacity control valve 11a according to the deviation Pn (Pdmax−Pd) between the reference maximum high pressure Pdmax and the discharge refrigerant pressure Pd. Ic1 is determined. Therefore, the reference maximum pressure Pdmax of this embodiment is one of the control target values used to avoid the high-pressure side refrigerant pressure from exceeding the pressure resistance of the cycle component equipment.

次に、ステップS52では、蒸発器15において必要とされる冷却能力を発揮できるように、第2制御電流Ic2を決定する。具体的には、目標吹出温度TAOに基づいて、予め空調制御装置20に記憶された図4に示すような制御マップを参照して目標冷媒蒸発温度TEOを決定する。本実施形態では、TAOの増加に伴って、TEOも増加するようになっている。   Next, in step S52, the second control current Ic2 is determined so that the cooling capacity required in the evaporator 15 can be exhibited. Specifically, based on the target blowing temperature TAO, the target refrigerant evaporation temperature TEO is determined with reference to a control map as shown in FIG. 4 stored in the air conditioning control device 20 in advance. In the present embodiment, TEO increases as TAO increases.

さらに、ステップS52では、蒸発器温度センサ24にて検出された熱交換フィンの温度Teと目標冷媒蒸発温度TEOとの偏差En(Te−TEO)を算出し、この偏差Enに基づいて、TeをTEOに近づけるように比例積分制御(PI制御)等によるフィードバック制御手法によって、第2制御電流Ic2を決定する。   Further, in step S52, a deviation En (Te-TEO) between the temperature Te of the heat exchange fin detected by the evaporator temperature sensor 24 and the target refrigerant evaporation temperature TEO is calculated, and Te is calculated based on the deviation En. The second control current Ic2 is determined by a feedback control method such as proportional-integral control (PI control) so as to approach TEO.

従って、本実施形態の目標冷媒蒸発温度TEOは、蒸発器15において必要とされる冷却能力を発揮させるために用いられる制御目標値の1つである。なお、図4に示すTEOminは、蒸発器15への着霜を防止するために設定された目標冷媒蒸発温度TEOの下限値であり、本実施形態では、3℃としている。   Therefore, the target refrigerant evaporation temperature TEO of the present embodiment is one of control target values used for exhibiting the cooling capacity required in the evaporator 15. Note that TEOmin shown in FIG. 4 is a lower limit value of the target refrigerant evaporation temperature TEO set to prevent frost formation on the evaporator 15, and is 3 ° C. in this embodiment.

次に、ステップS53〜S55では、上記第1制御電流Ic1と第2制御電流Ic2とのうち、圧縮機11の吐出容量が小さくなる方を、実際に電磁式容量制御弁11aへ出力する制御電流Icとするミニマム制御を行う。具体的には、制御電流Icの増減に伴って、吐出容量も増減するので、Ic1とIc2のうち、低い方の値がIcとして採用される。   Next, in steps S53 to S55, the control current that is actually output to the electromagnetic capacity control valve 11a, whichever of the first control current Ic1 and the second control current Ic2, has a smaller discharge capacity of the compressor 11. Minimum control to Ic is performed. Specifically, as the control current Ic increases / decreases, the discharge capacity also increases / decreases, so the lower value of Ic1 and Ic2 is adopted as Ic.

このようなミニマム制御が行われることによって、必要とされる冷却能力を発揮するための第2制御電流Ic2に対して、吐出冷媒圧力Pdが基準最高高圧を超えないための第1制御電流Ic1が優先されることになり、サイクルの安全性および耐久性を向上させることができる。   By performing such minimum control, the first control current Ic1 for preventing the discharged refrigerant pressure Pd from exceeding the reference maximum high pressure with respect to the second control current Ic2 for exerting the required cooling capacity is It will be prioritized and cycle safety and durability can be improved.

次に、ステップS56では、流量センサ26にて検出された吐出冷媒流量Grが予め定めた基準吐出冷媒流量Gr1以上になっているか否かを判定する。ステップS56にて、吐出冷媒流量Grが基準吐出冷媒流量Gr1以上になっている場合は、ステップS57にて制御電流Icが強制的に第2制御電流Ic2に変更されて、ステップS6へ進む。   Next, in step S56, it is determined whether or not the discharge refrigerant flow rate Gr detected by the flow sensor 26 is greater than or equal to a predetermined reference discharge refrigerant flow rate Gr1. If the discharged refrigerant flow rate Gr is equal to or higher than the reference discharged refrigerant flow rate Gr1 in step S56, the control current Ic is forcibly changed to the second control current Ic2 in step S57, and the process proceeds to step S6.

また、ステップS56にて、ステップS56にて吐出冷媒流量Grが基準吐出冷媒流量Gr1以上になって以上になっていない場合は、制御電流Icは変更されることなくステップS6へ進む。なお、本実施形態では、圧力制御弁14の閉弁時にブリードポートから漏れる漏れ量Grmin(具体的には、50kg/h)を基準吐出冷媒流量Gr1としている。   In step S56, if the discharge refrigerant flow rate Gr is not less than the reference discharge refrigerant flow rate Gr1 in step S56, the control current Ic is not changed and the process proceeds to step S6. In this embodiment, the leak amount Grmin (specifically, 50 kg / h) leaking from the bleed port when the pressure control valve 14 is closed is set as the reference discharge refrigerant flow rate Gr1.

次に、ステップS6では、上記ステップS4、S5で決定された制御状態が得られるように、空調制御装置20より電気式アクチュエータに対して制御信号が出力される。次のステップS7で制御周期τの間待機し、制御周期τの経過を判定するとステップS2に戻るようになっている。   Next, in step S6, a control signal is output from the air conditioning control device 20 to the electric actuator so that the control state determined in steps S4 and S5 is obtained. In the next step S7, the process waits for the control period τ, and when it is determined that the control period τ has elapsed, the process returns to step S2.

従って、本実施形態の車両用空調装置では、空調制御装置20が、上記の如く、目標吹出温度TAO等に応じて、各電気式アクチュエータの作動を制御するので、車室内の空調を適切に行うことができる。しかも、空調制御装置20の吐出容量制御手段20aが、流量センサ26にて検出された吐出冷媒流量Grに基づいて制御目標値を切り替えるので、車室内の温度(内気温Tr)を短時間で低下させることができる。   Therefore, in the vehicle air conditioner according to the present embodiment, the air conditioning control device 20 controls the operation of each electric actuator according to the target blowing temperature TAO as described above, so that the vehicle interior is appropriately air-conditioned. be able to. Moreover, since the discharge capacity control means 20a of the air conditioning control device 20 switches the control target value based on the discharged refrigerant flow rate Gr detected by the flow sensor 26, the temperature in the vehicle compartment (inside temperature Tr) is reduced in a short time. Can be made.

このことを図5により説明する。なお、図5は、前述の図6に対応するグラフである。本実施形態では、ステップS5にて説明したように、吐出冷媒流量Grが基準吐出冷媒流量Gr1より小さい場合は、制御目標値として基準最高高圧Pdmaxを用い、さらに、吐出冷媒流量Grが基準吐出冷媒流量Gr1以上の場合は、制御目標値として目標冷媒蒸発温度TEOを用いる。   This will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a graph corresponding to FIG. 6 described above. In the present embodiment, as described in step S5, when the discharge refrigerant flow rate Gr is smaller than the reference discharge refrigerant flow rate Gr1, the reference maximum high pressure Pdmax is used as the control target value, and the discharge refrigerant flow rate Gr is the reference discharge refrigerant. In the case of the flow rate Gr1 or more, the target refrigerant evaporation temperature TEO is used as the control target value.

従って、図5上段の制御電流Ic(実線+太破線)に示すように、吐出冷媒流量Grがブリードポートから漏れる漏れ量Grmin以上となるタイミングT2、すなわち圧力制御弁14が閉弁状態から開弁状態へ移行し、弁開度を調整して高圧側冷媒圧力を制御可能な状態となったタイミングと同時に、制御目標値を基準最高高圧Pdmaxから目標冷媒蒸発温度TEOへ切り替えることができる。   Therefore, as shown in the upper control current Ic (solid line + bold broken line) in FIG. 5, the timing T2 when the discharged refrigerant flow rate Gr becomes equal to or greater than the leakage amount Grmin leaking from the bleed port, that is, the pressure control valve 14 is opened from the closed state. The control target value can be switched from the reference maximum high pressure Pdmax to the target refrigerant evaporation temperature TEO simultaneously with the timing at which the state is reached and the valve opening is adjusted so that the high-pressure side refrigerant pressure can be controlled.

これにより、吐出冷媒圧力が基準最高高圧を超えないための第1制御電流Ic1から、必要とされる冷却能力を発揮するための第2制御電流Ic2への切り替えに遅れが生じることがなく、制御目標値を理想的なタイミングで切り替えることができる。その結果、図5下段に示すように、従来技術に対して、タイミングT2以降の吐出冷媒流量Grを増加させて、図5中段に示すように、内気温Trを短時間で低下させることができる。   As a result, there is no delay in switching from the first control current Ic1 for preventing the discharged refrigerant pressure to exceed the reference maximum high pressure to the second control current Ic2 for exhibiting the required cooling capacity. The target value can be switched at an ideal timing. As a result, as shown in the lower part of FIG. 5, the discharge refrigerant flow rate Gr after the timing T2 can be increased with respect to the prior art, and the internal temperature Tr can be reduced in a short time as shown in the middle part of FIG. .

なお、図5中段および下段の破線は、従来技術における内気温Tr、吐出冷媒圧力Pdおよび吐出冷媒流量Grを示している(すなわち、図6の実線に対応)。   Note that the middle and lower broken lines in FIG. 5 indicate the internal temperature Tr, the discharged refrigerant pressure Pd, and the discharged refrigerant flow rate Gr in the prior art (that is, corresponding to the solid line in FIG. 6).

さらに、図5中段から明らかなように、本実施形態の如く、流量センサ26にて検出された吐出冷媒流量Grに基づいて、制御目標値を切り替えるようにしても、吐出冷媒圧力Pdが基準最高高圧Pdmaxを超えることはなく、サイクルの安全性および耐久性を損なうこともない。   Further, as is clear from the middle stage of FIG. 5, even if the control target value is switched based on the discharge refrigerant flow rate Gr detected by the flow sensor 26 as in this embodiment, the discharge refrigerant pressure Pd is the reference maximum. The high pressure Pdmax is not exceeded, and the safety and durability of the cycle are not impaired.

(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。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows.

(1)上述の実施形態では、放熱器12出口側と内部熱交換器13の高圧側冷媒流路13a入口側との間に感温部14aを有する圧力制御弁14を採用した例を説明しているが、圧力制御弁14内に放熱器12下流側冷媒を通過させる冷媒通路を形成して、この冷媒通路に感温棒を配置して感温部14aの内圧を変化させるようにしてもよい。   (1) In the above-described embodiment, an example in which the pressure control valve 14 having the temperature sensing part 14a between the radiator 12 outlet side and the high-pressure side refrigerant flow path 13a inlet side of the internal heat exchanger 13 will be described. However, a refrigerant passage that allows the refrigerant on the downstream side of the radiator 12 to pass therethrough is formed in the pressure control valve 14, and a temperature sensing rod is disposed in the refrigerant passage to change the internal pressure of the temperature sensing portion 14a. Good.

さらに、圧力制御弁として、空調制御装置20の制御装置によって弁開度を調整できる電気式の可変絞り装置を採用してもよい。この場合は、放熱器12下流側冷媒の温度を検出する温度センサを設け、この温度センサの検出値に基づいて目標高圧を決定して、高圧側冷媒圧力が目標高圧に近づくように弁開度を制御すればよい。   Furthermore, an electric variable throttle device that can adjust the valve opening degree by the control device of the air conditioning control device 20 may be adopted as the pressure control valve. In this case, a temperature sensor for detecting the temperature of the refrigerant on the downstream side of the radiator 12 is provided, the target high pressure is determined based on the detected value of the temperature sensor, and the valve opening is set so that the high pressure side refrigerant pressure approaches the target high pressure. Can be controlled.

(2)上述の実施形態では、制御目標値として、基準最高高圧Pdmaxおよび目標冷媒蒸発温度TEOを採用した例を説明しているが、制御目標値はこれに限定されない。さらに、上記の制御目標値とは異なる別の制御目標値を追加してもよい。   (2) In the above-described embodiment, an example is described in which the reference maximum high pressure Pdmax and the target refrigerant evaporation temperature TEO are adopted as the control target values. However, the control target values are not limited to this. Furthermore, you may add another control target value different from said control target value.

例えば、別の制御目標値として、外気温Tamに基づいて決定される第2目標冷媒蒸発温度TEO2を採用してもよい。この第2目標冷媒蒸発温度TEO2については、外気温Tamが低温域では外気温Tamの低下とともに低下させ、外気温Tamが中間温度域では上昇させ、さらに、外気温Tamが高温域では外気温度Tamの上昇とともに低下させればよい。   For example, the second target refrigerant evaporation temperature TEO2 determined based on the outside air temperature Tam may be adopted as another control target value. As for the second target refrigerant evaporation temperature TEO2, the outside air temperature Tam decreases with a decrease in the outside air temperature Tam in the low temperature region, the outside air temperature Tam increases in the intermediate temperature region, and further, the outside air temperature Tam in the high temperature region. What is necessary is just to reduce with a raise.

これにより、外気温Tamが低温域では、除湿能力を確保して窓ガラスの曇り防止ができ、外気温Tamが高温域では冷房能力を確保することができる。   As a result, when the outside air temperature Tam is low, the dehumidifying ability can be secured to prevent fogging of the window glass, and when the outside air temperature Tam is high, the cooling ability can be secured.

(3)上述の実施形態では、圧力制御弁14のブリードポートの通路径をφ0.4mmとしているが、ブリードポートの通路径は、φ0.2以上、φ0.7mm以下とすることが望ましい。また、上述の実施形態では、ブリードポートを連通穴にて形成しているが、例えば、弁体部やシート部に溝部を形成して、閉弁時に冷媒を高圧側から低圧側へ僅かに漏らすようにしてもよい。   (3) In the above-described embodiment, the passage diameter of the bleed port of the pressure control valve 14 is set to φ0.4 mm, but the passage diameter of the bleed port is preferably set to φ0.2 or more and φ0.7 mm or less. In the above-described embodiment, the bleed port is formed by the communication hole. For example, a groove is formed in the valve body or the seat so that the refrigerant is slightly leaked from the high pressure side to the low pressure side when the valve is closed. You may do it.

(4)上述の実施形態では、流量センサ26として差圧式流量センサを採用した例を説明しているが、流量センサ26の形式はこれに限定されない。例えば、熱線式流量センサのような、質量流量センサを採用してもよい。   (4) In the above-described embodiment, an example in which a differential pressure type flow sensor is adopted as the flow sensor 26 has been described, but the type of the flow sensor 26 is not limited to this. For example, a mass flow sensor such as a hot wire flow sensor may be employed.

(5)上述の実施形態では、本発明の冷凍サイクル装置10を車両用空調装置に適用した例を説明しているが、本発明の適用はこれに限定されない。例えば、業務用冷蔵冷凍装置、家庭用冷蔵庫等に適用してもよい。また、冷媒も二酸化炭素に限定されることなく、フロン系冷媒、HC系冷媒を採用してもよい。   (5) In the above-described embodiment, an example in which the refrigeration cycle apparatus 10 of the present invention is applied to a vehicle air conditioner has been described, but the application of the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to a commercial refrigeration apparatus, a household refrigerator, and the like. Further, the refrigerant is not limited to carbon dioxide, and a chlorofluorocarbon refrigerant or an HC refrigerant may be employed.

(6)上述の実施形態では、放熱器12を冷媒と外気とを熱交換させる室外側熱交換器とし、蒸発器15を室内側熱交換器として車室内の冷却用に適用しているが、蒸発器15を外気等の熱源から吸熱する室外側熱交換器として構成し、放熱器12を空気あるいは水等の被加熱流体を加熱する室内側熱交換器として構成するヒートポンプサイクルに本発明を適用してもよい。   (6) In the above embodiment, the radiator 12 is an outdoor heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the outside air, and the evaporator 15 is an indoor heat exchanger that is applied to cool the interior of the vehicle. The present invention is applied to a heat pump cycle in which the evaporator 15 is configured as an outdoor heat exchanger that absorbs heat from a heat source such as outside air, and the radiator 12 is configured as an indoor heat exchanger that heats a heated fluid such as air or water. May be.

一実施形態の車両用空調装置に適用された冷凍サイクル装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus applied to a vehicle air conditioner according to an embodiment. 一実施形態の車両用空調装置の制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows control of the vehicle air conditioner of one Embodiment. 一実施形態の車両用空調装置の制御の要部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the principal part of control of the vehicle air conditioner of one Embodiment. 一実施形態の目標冷媒蒸発温度を決定するための特性図である。It is a characteristic view for determining target refrigerant evaporation temperature of one embodiment. 一実施形態の第1制御電流Ic1、第2制御電流Ic2、制御電流Ic、吐出冷媒圧力Pd、内気温Tr、吐出冷媒流量Grの経時変化を示すグラフである。It is a graph which shows a time-dependent change of 1st control current Ic1, 2nd control current Ic2, control current Ic, discharge refrigerant pressure Pd, internal temperature Tr, and discharge refrigerant flow Gr of one embodiment. 従来技術の第1制御電流Ic1、第2制御電流Ic2、制御電流Ic、吐出冷媒圧力Pd、内気温Tr、吐出冷媒流量Grの経時変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time-dependent change of the 1st control current Ic1, the 2nd control current Ic2, the control current Ic of the prior art, the discharge refrigerant pressure Pd, the internal temperature Tr, and the discharge refrigerant flow rate Gr.

符号の説明Explanation of symbols

11…圧縮機、11a…電磁式容量制御弁、12…放熱器、14…圧力制御弁、
15…蒸発器、20a…吐出容量制御手段、24…蒸発器温度センサ、
26…流量センサ、Pdmax…基準最高高圧、TEO…目標冷媒蒸発温度。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Compressor, 11a ... Electromagnetic capacity control valve, 12 ... Radiator, 14 ... Pressure control valve,
15 ... evaporator, 20a ... discharge capacity control means, 24 ... evaporator temperature sensor,
26: flow sensor, Pdmax: reference maximum pressure, TEO: target refrigerant evaporation temperature.

Claims (8)

吐出容量を変更可能に構成された可変容量型圧縮機(11)と、
前記可変容量型圧縮機(11)から吐出された冷媒を放熱させる放熱器(12)と、
前記放熱器(12)から流出した冷媒を減圧膨張させるとともに、高圧側冷媒圧力を前記放熱器(12)下流側の高圧側冷媒温度に応じて決定される目標高圧に近づけるように、弁開度が調整される圧力制御弁(14)と、
前記圧力制御弁(14)にて減圧膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器(15)とを備える冷凍サイクル装置であって、
さらに、前記可変容量型圧縮機(11)の吐出容量を変更する吐出容量変更手段(11a)と、
少なくとも2つ以上の制御目標値(Pdmax、TEO)のうち、いずれか1つを用いて前記吐出容量変更手段(11a)の作動を制御する吐出容量制御手段(20a)と、
サイクル内を循環する冷媒流量(Gr)を検出する流量検出手段(26)とを備え、
前記吐出容量制御手段(20a)は、前記流量検出手段(26)の検出値に基づいて、前記複数の制御目標値(Pdmax、TEO)のうち前記吐出容量変更手段(11a)の作動の制御に用いる制御目標値(Pdmax、TEO)を切り替えることを特徴とする冷凍サイクル装置。
A variable capacity compressor (11) configured to be able to change the discharge capacity;
A radiator (12) for radiating the refrigerant discharged from the variable capacity compressor (11);
While opening the refrigerant flowing out of the radiator (12) under reduced pressure, the valve opening degree is set so that the high-pressure side refrigerant pressure approaches the target high pressure determined according to the high-pressure side refrigerant temperature downstream of the radiator (12). A pressure control valve (14) to which is adjusted;
A refrigeration cycle apparatus comprising an evaporator (15) for evaporating the refrigerant decompressed and expanded by the pressure control valve (14),
Furthermore, a discharge capacity changing means (11a) for changing the discharge capacity of the variable capacity compressor (11),
A discharge capacity control means (20a) for controlling the operation of the discharge capacity changing means (11a) using any one of at least two control target values (Pdmax, TEO);
A flow rate detection means (26) for detecting a refrigerant flow rate (Gr) circulating in the cycle,
The discharge capacity control means (20a) controls the operation of the discharge capacity change means (11a) among the plurality of control target values (Pdmax, TEO) based on the detection value of the flow rate detection means (26). A refrigeration cycle apparatus characterized by switching control target values (Pdmax, TEO) to be used.
前記吐出容量制御手段(20a)は、前記流量検出手段(26)の検出値が予め定めた値より小さい場合は、前記2つ以上の制御目標値(Pdmax、TEO)のうち、前記吐出容量を最も小さくする制御目標値を用い、さらに、前記流量検出手段(26)の検出値が前記予め定めた値以上の場合は、前記吐出容量を最も小さくする制御目標値以外の制御目標値を用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。 When the detection value of the flow rate detection means (26) is smaller than a predetermined value, the discharge capacity control means (20a) determines the discharge capacity among the two or more control target values (Pdmax, TEO). Use the control target value that makes the smallest value, and if the detected value of the flow rate detection means (26) is equal to or greater than the predetermined value, use a control target value other than the control target value that makes the discharge capacity the smallest. The refrigeration cycle apparatus according to claim 1. 前記圧力制御弁(14)は、閉弁時であっても高圧側から低圧側へ冷媒を漏らすブリードポートを有し、
前記予め定めた値は、前記圧力制御弁(14)の閉弁時にブリードポートから漏れる漏れ量(Grmin)であ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。
The pressure control valve (14) has a bleed port for leaking refrigerant from the high pressure side to the low pressure side even when the valve is closed,
The refrigeration cycle apparatus according to claim 2, wherein the predetermined value is a leakage amount (Grmin) leaking from the bleed port when the pressure control valve (14) is closed.
前記制御目標値のうちの1つは、前記高圧側冷媒圧力の基準最高高圧(Pdmax)であって、
前記吐出容量制御手段(20a)は、前記基準最高高圧(Pdmax)を用いるとき、前記可変容量型圧縮機(11)吐出冷媒圧力が、前記基準最高高圧(Pdmax)以下となるように、前記吐出容量変更手段(11a)の作動を制御することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。
One of the control target values is a reference maximum high pressure (Pdmax) of the high-pressure side refrigerant pressure,
When the reference maximum high pressure (Pdmax) is used, the discharge capacity control means (20a) is configured so that the discharge refrigerant pressure of the variable capacity compressor (11) is equal to or lower than the reference maximum high pressure (Pdmax). The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the operation of the capacity changing means (11a) is controlled.
前記制御目標値のうちの1つは、前記蒸発器(15)における冷媒蒸発温度の目標冷媒蒸発温度(TEO)であって、
前記吐出容量制御手段(20a)は、前記目標冷媒蒸発温度(TEO)を用いるとき、前記冷媒蒸発温度が、前記目標冷媒蒸発温度(TEO)に近づくように、前記吐出容量変更手段(11a)の作動を制御することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。
One of the control target values is a target refrigerant evaporation temperature (TEO) of the refrigerant evaporation temperature in the evaporator (15),
When the discharge capacity control means (20a) uses the target refrigerant evaporation temperature (TEO), the discharge capacity change means (11a) of the discharge capacity change means (11a) so that the refrigerant evaporation temperature approaches the target refrigerant evaporation temperature (TEO). The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the operation is controlled.
さらに、前記蒸発器(15)の熱交換フィンの温度(Te)を検出する熱交換フィン温度検出手段(24)を備えることを特徴とする請求項5に記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle apparatus according to claim 5, further comprising heat exchange fin temperature detection means (24) for detecting a temperature (Te) of the heat exchange fin of the evaporator (15). さらに、前記蒸発器(15)から吹き出した空気の温度を検出する吹出空気温度検出手段を備えることを特徴とする請求項5に記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle apparatus according to claim 5, further comprising blown air temperature detection means for detecting the temperature of the air blown from the evaporator (15). 前記冷媒は二酸化炭素であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the refrigerant is carbon dioxide.
JP2007219948A 2007-08-27 2007-08-27 Refrigerating cycle device Withdrawn JP2009052806A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007219948A JP2009052806A (en) 2007-08-27 2007-08-27 Refrigerating cycle device
DE200810039641 DE102008039641A1 (en) 2007-08-27 2008-08-25 Refrigeration cycle device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007219948A JP2009052806A (en) 2007-08-27 2007-08-27 Refrigerating cycle device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009052806A true JP2009052806A (en) 2009-03-12

Family

ID=40490422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007219948A Withdrawn JP2009052806A (en) 2007-08-27 2007-08-27 Refrigerating cycle device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2009052806A (en)
DE (1) DE102008039641A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101766466B1 (en) * 2016-04-29 2017-08-08 세연기업 주식회사 Non-frost high performance air source heatpump system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021214679A1 (en) 2021-12-20 2023-06-22 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Process for controlling a cycle process system and compression arrangement

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3820790B2 (en) 1998-07-07 2006-09-13 株式会社デンソー Pressure control valve
JP2002122367A (en) 2000-10-17 2002-04-26 Denso Corp Control valve
JP2002323265A (en) 2001-04-24 2002-11-08 Zexel Valeo Climate Control Corp Refrigerating cycle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101766466B1 (en) * 2016-04-29 2017-08-08 세연기업 주식회사 Non-frost high performance air source heatpump system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008039641A1 (en) 2009-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10889163B2 (en) Heat pump system
JP3307466B2 (en) Air conditioner for electric vehicle
US10538138B2 (en) Air conditioning device for vehicle
JP5482728B2 (en) Refrigeration cycle equipment
JPWO2017217099A1 (en) Refrigeration cycle equipment
JP2003166764A (en) Refrigerating cycle device
US11506404B2 (en) Refrigeration cycle device
JP2009192090A (en) Refrigerating cycle device
JP2007106260A (en) Air conditioner for vehicle
JP2004255913A (en) Refrigerating cycle device
KR20080089967A (en) Air conditioner of controlling method
JP2004338447A (en) Air conditioner
JP2020075623A (en) Vehicular air conditioner
JP2009097772A (en) Refrigerating cycle device
JP2005233535A (en) Air conditioner
JP2019105422A (en) Joint block for vehicle
JP6167891B2 (en) Heat pump cycle device.
JP2009243784A (en) Refrigerant shortage detection device
JP2009052806A (en) Refrigerating cycle device
JP2021076302A (en) Refrigeration cycle device
JP2009063230A (en) Refrigerating cycle device and air conditioning device for vehicle
US20200139786A1 (en) Air-conditioning device
JP2016053434A (en) Refrigeration cycle device
JP4122946B2 (en) Compressor and air conditioner
JP4715650B2 (en) Refrigeration cycle equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20101102