JP2009097772A - Refrigerating cycle device - Google Patents

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Yoshinori Murase
善則 村瀬
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To sufficiently improve responsiveness when bringing the actual refrigerant evaporation temperature of an evaporator closer to a target refrigerant target temperature in a refrigerating cycle device. <P>SOLUTION: A flow sensor is provided for detecting a refrigerant flow rate Gr delivered from a compressor, and a refrigerant side cooling capacity Qer is accurately calculated by using the refrigerant flow rate Gr, and enthalpy difference between an evaporator inlet side refrigerant and an outlet side refrigerant. A balance point of the refrigerant side cooling capacity Qer and an air side cooling capacity Qea is used as an estimated refrigerant evaporation temperature TL, and feedback control of a refrigerant delivery performance of the compressor is carried out such that the TL is brought closer to the target evaporation temperature TEO determined such that a cooling object space can be properly cooled. By this, the responsiveness when bringing the actual refrigerant evaporation temperature Te of the evaporator closer to the target refrigerant evaporation temperature TEO can be improved. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、冷媒吐出能力を変更可能に構成された圧縮機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 compressor configured to be able to change refrigerant discharge capacity.

従来、可変容量型圧縮機や電動圧縮機のように冷媒吐出能力を変更可能に構成された圧縮機を備える冷凍サイクル装置が知られている。例えば、特許文献1には、圧縮機として吐出容量を変更可能に構成された可変容量型圧縮機が採用された冷凍サイクル装置が開示されている。   DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, the refrigerating-cycle apparatus provided with the compressor comprised so that a refrigerant | coolant discharge capability was changeable like a variable capacity type compressor and an electric compressor was known. For example, Patent Document 1 discloses a refrigeration cycle apparatus that employs a variable displacement compressor configured to be capable of changing a discharge capacity as a compressor.

この特許文献1の冷凍サイクル装置では、実際の蒸発器の冷媒蒸発温度Teと、冷却対象空間を適切に冷却できるように決定された目標冷媒蒸発温度TEOとの偏差に基づいて、圧縮機の吐出容量(冷媒吐出能力)をフィードバック制御することによって、冷媒蒸発温度Teを目標冷媒蒸発温度TEOに近づけている。   In the refrigeration cycle apparatus of Patent Document 1, the discharge of the compressor is based on the deviation between the actual refrigerant evaporation temperature Te of the evaporator and the target refrigerant evaporation temperature TEO determined so that the space to be cooled can be appropriately cooled. By performing feedback control of the capacity (refrigerant discharge capacity), the refrigerant evaporation temperature Te is brought close to the target refrigerant evaporation temperature TEO.

さらに、特許文献2には、車両用空調装置に適用されて、目標冷媒蒸発温度TEOが変更された際に、変更前の目標冷媒蒸発温度TEO、外気温Tam、車速、蒸発器へ送風される送風空気量に基づいて、圧縮機の吐出容量(冷媒吐出能力)をフィードフォワード制御する冷凍サイクル装置が開示されている。   Furthermore, in Patent Document 2, when the target refrigerant evaporation temperature TEO is applied to a vehicle air conditioner, the target refrigerant evaporation temperature TEO before change, the outside air temperature Tam, the vehicle speed, and the evaporator are blown. A refrigeration cycle apparatus that feedforward-controls the discharge capacity (refrigerant discharge capacity) of a compressor based on the amount of blown air is disclosed.

この特許文献2の冷凍サイクル装置では、このフィードフォワード制御によって、特許文献1に対して、実際の蒸発器の冷媒蒸発温度Teを目標冷媒蒸発温度TEOに近づける際の応答性向上を図っている。
特開2002−283840号公報 特開2005−193749号公報
In the refrigeration cycle apparatus of Patent Document 2, this feedforward control is intended to improve the response when bringing the actual refrigerant evaporation temperature Te of the evaporator closer to the target refrigerant evaporation temperature TEO.
JP 2002-283840 A Japanese Patent Laid-Open No. 2005-193749

ところで、蒸発器の冷媒蒸発温度Teは、空気側冷房能力Qeaと冷媒側冷房能力Qerのバランス点(等しくなる点)における冷媒蒸発圧力に応じて決まる。ここで、空気側冷房能力Qeaとは、蒸発器において空気が冷媒に放熱する総熱量を意味し、冷媒側冷房能力Qerとは、蒸発器において冷媒が空気から吸熱する総熱量を意味する。   Incidentally, the refrigerant evaporating temperature Te of the evaporator is determined according to the refrigerant evaporating pressure at the balance point (a point where the air side cooling capacity Qer and the refrigerant side cooling capacity Qer are equal). Here, the air-side cooling capacity Qea means the total amount of heat that air radiates to the refrigerant in the evaporator, and the refrigerant-side cooling capacity Qer means the total amount of heat that the refrigerant absorbs from the air in the evaporator.

従って、空気側冷房能力Qeaは、蒸発器へ送風される空気温度(蒸発器の吸込空気温度)と蒸発器における冷媒蒸発温度との温度差、および、蒸発器へ送風される送風空気量の積によって決定される。一方、冷媒側冷房能力Qerは、蒸発器出口冷媒のエンタルピと蒸発器入口冷媒のエンタルピとのエンタルピ差、および、サイクル内を循環する冷媒流量Grの積によって決定される。   Therefore, the air-side cooling capacity Qea is a product of the temperature difference between the air temperature blown to the evaporator (evaporator intake air temperature) and the refrigerant evaporation temperature in the evaporator, and the amount of blown air blown to the evaporator. Determined by. On the other hand, the refrigerant side cooling capacity Qer is determined by the product of the enthalpy difference between the enthalpy of the evaporator outlet refrigerant and the enthalpy of the evaporator inlet refrigerant, and the refrigerant flow rate Gr circulating in the cycle.

しかし、引用文献2のフィードフォワード制御では、変更前の目標冷媒蒸発温度TEO、外気温Tam、車速、蒸発器へ送風される送風空気量については考慮されているものの、サイクル内を循環する冷媒流量Grについて考慮されていない。そのため、冷媒側冷房能力Qerを正確に算出することができない。   However, in the feedforward control of Cited Document 2, the target refrigerant evaporation temperature TEO, the outside air temperature Tam, the vehicle speed, and the amount of air blown to the evaporator before the change are considered, but the refrigerant flow rate circulating in the cycle Gr is not considered. Therefore, the refrigerant side cooling capacity Qer cannot be accurately calculated.

従って、引用文献2では、目標冷媒蒸発温度TEOが変更された際の冷媒蒸発温度を正確に推定することができない。その結果、フィードフォワード制御を行っても、実際の蒸発器の冷媒蒸発温度Teを目標冷媒蒸発温度TEOに近づける際の応答性向上効果を十分に得ることができない。さらに、蒸発器の冷媒蒸発温度Teを必要以上に低下させてしまい、蒸発器の着霜を招く恐れもある。   Therefore, in Cited Document 2, it is not possible to accurately estimate the refrigerant evaporation temperature when the target refrigerant evaporation temperature TEO is changed. As a result, even if the feedforward control is performed, it is not possible to sufficiently obtain the effect of improving the response when bringing the actual refrigerant evaporation temperature Te of the evaporator closer to the target refrigerant evaporation temperature TEO. Furthermore, the refrigerant evaporation temperature Te of the evaporator may be lowered more than necessary, and the evaporator may be frosted.

上記点に鑑み、本発明は、冷媒吐出能力を変更可能に構成された圧縮機を備える冷凍サイクル装置において、実際の蒸発器の冷媒蒸発温度を目標冷媒蒸発温度に近づける際の応答性を十分に向上させることを目的とする。   In view of the above points, the present invention provides a refrigeration cycle apparatus including a compressor configured to be able to change the refrigerant discharge capacity, and has sufficient responsiveness when bringing the actual refrigerant evaporation temperature of the evaporator closer to the target refrigerant evaporation temperature. The purpose is to improve.

上記目的を達成するため、本発明は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11、11’)と、圧縮機(11、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)にて放熱された冷媒を減圧膨張させる減圧手段(13)と、減圧手段(13)にて減圧膨張された冷媒を蒸発させて、冷却対象空間へ送風される送風空気を冷却する蒸発器(14)と、圧縮機(11、11’)の冷媒吐出能力を変更する吐出能力変更手段(11a、11b)と、吐出能力変更手段(11a、11b)の作動を制御する吐出能力制御手段(20a)と、サイクル内を循環する冷媒流量(Gr)に相関を有する物理量を検出する流量検出手段(26)と、蒸発器(14)における目標冷媒蒸発温度(TEO)を決定する目標蒸発温度決定手段(S5)と、空気側冷房負荷に変動が生じたことを判定する負荷変動判定手段(S8)と、冷媒側冷房能力(Qer)を算出する冷媒側能力算出手段(S6)と、空気側冷房能力(Qea)を算出する空気側能力算出手段(S7)と、空気側冷房能力(Qea)および冷媒側冷房能力(Qer)が等しくなる蒸発器(14)の冷媒蒸発温度を推定冷媒蒸発温度(TL)とする蒸発温度推定手段(S91)とを備え、
冷媒側能力算出手段(S6)は、少なくとも流量検出手段(26)の検出値(Gr)を用いて冷媒側冷房能力(Qer)を算出し、吐出能力制御手段(20a)は、空気側冷房負荷の変動が検出された際に、推定冷媒蒸発温度(TL)を目標冷媒蒸発温度(TEO)に近づけるように、吐出能力変更手段(11a、11b)の作動をフィードフォワード制御する冷凍サイクル装置を特徴とする。
To achieve the above object, the present invention includes a compressor (11, 11 ′) that compresses and discharges a refrigerant, and a radiator (12) that radiates heat from the refrigerant discharged from the compressor (11, 11 ′). The decompression means (13) for decompressing and expanding the refrigerant radiated by the radiator (12), and evaporating the refrigerant decompressed and expanded by the decompression means (13) Discharge for controlling the operation of the evaporator (14) for cooling, the discharge capacity changing means (11a, 11b) for changing the refrigerant discharge capacity of the compressor (11, 11 '), and the discharge capacity changing means (11a, 11b) The capacity control means (20a), the flow rate detection means (26) for detecting a physical quantity correlated with the refrigerant flow rate (Gr) circulating in the cycle, and the target refrigerant evaporation temperature (TEO) in the evaporator (14) are determined. Target evaporation temperature determining means (S5 Load variation determining means (S8) for determining that the air side cooling load has changed, refrigerant side capacity calculating means (S6) for calculating the refrigerant side cooling capacity (Qer), and air side cooling capacity (Qea) ) And the refrigerant evaporation temperature of the evaporator (14) in which the air-side cooling capacity (Qea) and the refrigerant-side cooling capacity (Qer) are equal to the estimated refrigerant evaporation temperature (TL). Evaporating temperature estimating means (S91)
The refrigerant side capacity calculating means (S6) calculates the refrigerant side cooling capacity (Qer) using at least the detection value (Gr) of the flow rate detecting means (26), and the discharge capacity control means (20a) is an air side cooling load. When the fluctuation of the engine is detected, the refrigeration cycle apparatus performs feedforward control of the operation of the discharge capacity changing means (11a, 11b) so that the estimated refrigerant evaporation temperature (TL) approaches the target refrigerant evaporation temperature (TEO). And

これによれば、冷媒側能力算出手段(S6)が、少なくとも流量検出手段(26)の検出値(Gr)を用いて冷媒側冷房能力(Qer)を算出するので、例えば、変更前の目標冷媒蒸発温度(TEO)、外気温(Tam)、車速、蒸発器へ送風される送風空気量(BLV)のみに基づいて算出する場合に対して、冷媒側冷房能力(Qer)を精度よく算出することができる。   According to this, since the refrigerant side capacity calculation means (S6) calculates the refrigerant side cooling capacity (Qer) using at least the detection value (Gr) of the flow rate detection means (26), for example, the target refrigerant before the change Calculating the refrigerant side cooling capacity (Qer) with high accuracy compared to the calculation based only on the evaporation temperature (TEO), the outside air temperature (Tam), the vehicle speed, and the amount of air blown to the evaporator (BLV). Can do.

従って、空気側冷房負荷が変動した場合に、空気側冷房能力(Qea)および冷媒側冷房能力(Qer)のバランス点における推定冷媒蒸発温度(TL)の推定精度を向上させることができる。   Therefore, when the air-side cooling load fluctuates, it is possible to improve the estimation accuracy of the estimated refrigerant evaporation temperature (TL) at the balance point between the air-side cooling capacity (Qea) and the refrigerant-side cooling capacity (Qer).

さらに、吐出能力制御手段(20a)が、この精度の高い推定冷媒蒸発温度(TL)を目標蒸発温度(TEO)に近づけるように、吐出能力変更手段(11a、11b)の作動をフィードフォワード制御するので、実際の蒸発器の冷媒蒸発温度(Te)を目標冷媒蒸発温度(TEO)に近づける際の応答性を十分に向上させることができる。   Further, the discharge capacity control means (20a) feedforward-controls the operation of the discharge capacity change means (11a, 11b) so that the estimated refrigerant evaporation temperature (TL) with high accuracy approaches the target evaporation temperature (TEO). Therefore, it is possible to sufficiently improve the responsiveness when bringing the actual refrigerant evaporation temperature (Te) of the evaporator closer to the target refrigerant evaporation temperature (TEO).

また、上記特徴の冷凍サイクル装置において、具体的に、負荷変動判定手段(S8)は、送風空気の送風空気量が変化したときに、空気側冷房負荷の変動を判定するようになっていてもよい。   Further, in the refrigeration cycle apparatus having the above characteristics, specifically, the load variation determination means (S8) may determine the variation of the air-side cooling load when the amount of the blown air is changed. Good.

また、上述の特徴の冷凍サイクル装置において、送風空気は、冷却対象空間内の空気および冷却対象空間外の空気のうち、少なくとも一方の空気を含んでおり、さらに、送風空気における冷却対象空間内の空気の風量と冷却対象空間外の空気の風量との風量割合を変化させる風量割合変更手段(16c)を備え、負荷変動判定手段(S8)は、風量割合変更手段(16c)が風量割合を変化させたときに、空気側冷房負荷が変動したと判定するようになっていてもよい。   Moreover, in the refrigeration cycle apparatus having the above-described features, the blown air includes at least one of the air in the cooling target space and the air outside the cooling target space, and further, in the cooling target space in the blown air. The air volume ratio changing means (16c) for changing the air volume ratio between the air volume and the air volume outside the space to be cooled is provided, and the load fluctuation determining means (S8) is configured so that the air volume ratio changing means (16c) changes the air volume ratio. It may be determined that the air-side cooling load has fluctuated.

風量割合変更手段(16c)が風量割合を変化させたときは、蒸発器(14)へ送風される空気温度が変化することを意味するので、これにより空気側冷房負荷の変動を検出できる。   When the air volume ratio changing means (16c) changes the air volume ratio, it means that the temperature of the air blown to the evaporator (14) changes, so that the fluctuation of the air-side cooling load can be detected.

また、上述の特徴の冷凍サイクル装置において、さらに、冷却対象空間の目標温度(Tset)を設定する目標温度設定手段(33)を備え、負荷変動判定手段(S8)は、目標温度(Tset)が変更されたときに、空気側冷房負荷の変動を判定するようになっている。   The refrigeration cycle apparatus having the above-described features further includes target temperature setting means (33) for setting the target temperature (Tset) of the space to be cooled, and the load fluctuation determination means (S8) has a target temperature (Tset) of When the change is made, the variation of the air-side cooling load is determined.

冷却対象空間の目標温度(Tset)が変更されたときは、蒸発器(14)から吹き出される空気温度の変化を意味するので、これにより空気側冷房負荷の変動を検出できる。   When the target temperature (Tset) of the space to be cooled is changed, it means a change in the temperature of the air blown from the evaporator (14), so that a change in the air-side cooling load can be detected.

また、上述の特徴の冷凍サイクル装置において、空気側能力算出手段(S7)は、蒸発器(14)吸込側における送風空気の吸込空気温度(Ta)に相関のある物理量(Tam、Tr)、送風空気の送風空気量に相関のある物理量(BLV)、および、蒸発器(14)における冷媒蒸発温度に相関のある物理量(Tef)のうち、少なくとも1つを用いて空気側冷房能力(Qea)を算出するようになっていてもよい。   In the refrigeration cycle apparatus having the above-described characteristics, the air-side capacity calculating means (S7) includes a physical quantity (Tam, Tr) correlated with the intake air temperature (Ta) of the blown air on the evaporator (14) suction side, The air-side cooling capacity (Qea) is determined by using at least one of a physical quantity (BLV) correlated with the amount of blown air of air and a physical quantity (Tef) correlated with the refrigerant evaporation temperature in the evaporator (14). You may come to calculate.

前述の如く、空気側冷房能力(Qea)は、蒸発器(14)へ送風される空気温度(蒸発器の吸込空気温度)と蒸発器における冷媒蒸発温度との温度差、および、蒸発器へ送風される送風空気量の積によって決定される。従って、吸込空気温度(Ta)に相関のある物理量(Tam、Tr)、送風空気量に相関のある物理量(BLV)、および、冷媒蒸発温度に相関のある物理量(Tef)のうち、少なくとも1つを用いることで、より正確な空気側冷房能力(Qea)を算出できる。   As described above, the air-side cooling capacity (Qea) depends on the temperature difference between the temperature of the air sent to the evaporator (14) (the intake air temperature of the evaporator) and the refrigerant evaporation temperature in the evaporator, and the air sent to the evaporator. Determined by the product of the amount of air blown. Accordingly, at least one of physical quantities (Tam, Tr) correlated with the intake air temperature (Ta), physical quantities correlated with the blown air quantity (BLV), and physical quantities (Tef) correlated with the refrigerant evaporation temperature. Can be used to calculate a more accurate air-side cooling capacity (Qea).

また、上述の特徴の冷凍サイクル装置において、冷媒側能力算出手段(S6)は、さらに、蒸発器(14)出口側冷媒の出口側比エンタルピ(Ieo)と蒸発器(14)入口側冷媒の入口側比エンタルピ(Iei)とのエンタルピ差(Ie)に相関のある物理量(Tam、Tef)のうち、少なくとも1つを用いて冷媒側冷房能力(Qer)を算出するようになっていてもよい。   In the refrigeration cycle apparatus having the above characteristics, the refrigerant side capacity calculating means (S6) further includes an outlet side specific enthalpy (Ieo) of the evaporator (14) outlet side refrigerant and an inlet side refrigerant inlet of the evaporator (14). The refrigerant side cooling capacity (Qer) may be calculated using at least one of physical quantities (Tam, Tef) correlated with the enthalpy difference (Ie) from the side specific enthalpy (Iei).

前述の如く、冷媒側冷房能力(Qer)は、蒸発器(14)出口側冷媒の出口側比エンタルピ(Ieo)と蒸発器(14)入口側冷媒の入口側比エンタルピ(Iei)とのエンタルピ差(Ie)、および、サイクル内を循環する冷媒流量(Gr)の積によって決定される。従って、上述の流量検出手段(26)の検出値(Gr)に加えて、さらに、エンタルピ差(Ie)に相関のある物理量(Tam、Tef)を用いることで、より正確な冷媒側冷房能力(Qer)を算出できる。   As described above, the refrigerant side cooling capacity (Qer) is the difference in enthalpy between the outlet side specific enthalpy (Ieo) of the evaporator (14) outlet side refrigerant and the inlet side specific enthalpy (Iei) of the evaporator (14) inlet side refrigerant. (Ie) and the product of the refrigerant flow rate (Gr) circulating in the cycle. Therefore, in addition to the detection value (Gr) of the flow rate detection means (26) described above, the physical quantity (Tam, Tef) correlated with the enthalpy difference (Ie) is used, so that more accurate refrigerant side cooling capacity ( Qer) can be calculated.

また、上述の特徴の冷凍サイクル装置において、具体的に、減圧手段は、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(13)であってもよい。     Further, in the refrigeration cycle apparatus having the above-described features, specifically, the decompression means controls the valve 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). It may be a pressure control valve (13) whose opening is adjusted.

ここで、放熱器(12)下流側の高圧側冷媒温度は、一般的に、外気温(Tam)と略同等の値となるため、圧力制御弁(13)を採用する冷凍サイクル装置では、外気温(Tam)の変化に伴って高圧側冷媒圧力が変化する。従って、減圧手段として圧力制御弁(13)を採用すれば、後述する実施形態にて説明するように、外気温(Tam)に基づいて、上述の蒸発器(14)入口側冷媒の入口側比エンタルピ(Iei)が推定できる。   Here, since the high-pressure side refrigerant temperature downstream of the radiator (12) is generally a value substantially equal to the outside air temperature (Tam), in the refrigeration cycle apparatus employing the pressure control valve (13), As the temperature (Tam) changes, the high-pressure side refrigerant pressure changes. Therefore, if the pressure control valve (13) is employed as the pressure reducing means, the inlet side ratio of the above-described evaporator (14) inlet side refrigerant based on the outside air temperature (Tam) as described in the embodiment described later. Enthalpy (Iei) can be estimated.

さらに、蒸発器(14)出口側冷媒の出口側比エンタルピ(Ieo)については、蒸発器(14)の熱交換フィン温度(Tef)に基づいて推定できる。   Further, the outlet side specific enthalpy (Ieo) of the evaporator (14) outlet side refrigerant can be estimated based on the heat exchange fin temperature (Tef) of the evaporator (14).

また、上述の特徴の冷凍サイクル装置において、具体的に、圧縮機は、吐出容量を変更可能に構成された可変容量型圧縮機(11)であり、吐出能力変更手段は、吐出容量を変更する容量制御弁(11a)であり、流量検出手段は、サイクル内を循環する冷媒流量(Gr)を検出する流量センサ(26)で構成されていてもよい。   In the refrigeration cycle apparatus having the above-described characteristics, specifically, the compressor is a variable displacement compressor (11) configured to be capable of changing the discharge capacity, and the discharge capacity changing means changes the discharge capacity. It is a capacity control valve (11a), and the flow rate detecting means may comprise a flow rate sensor (26) for detecting the refrigerant flow rate (Gr) circulating in the cycle.

また、上述の特徴の冷凍サイクル装置において、具体的に、圧縮機は、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機(11’)であり、吐出能力変更手段は、固定容量型圧縮機(11’)を回転駆動する電動モータ(11b)であり、流量検出手段は、固定容量型圧縮機(11’)の回転数を検出する回転数検出手段(27)を含んで構成されていてもよい。   In the refrigeration cycle apparatus having the above-described characteristics, specifically, the compressor is a fixed capacity compressor (11 ′) having a fixed discharge capacity, and the discharge capacity changing means is a fixed capacity compressor (11). ') Is an electric motor (11b) for rotationally driving, and the flow rate detecting means may include a rotational speed detecting means (27) for detecting the rotational speed of the fixed displacement compressor (11'). .

さらに、流量検出手段(26、27)の少なくとも一部は、圧縮機(11、11’)と一体に構成されていてもよい。これにより、流量検出手段(26、27)および圧縮機(11、11’)の小型化を図ることができる。   Furthermore, at least a part of the flow rate detection means (26, 27) may be configured integrally with the compressor (11, 11 '). Thereby, size reduction of a flow volume detection means (26, 27) and a compressor (11, 11 ') can be achieved.

また、上述の特徴の冷凍サイクル装置において、圧縮機(11、11’)は、冷媒を臨界圧力以上となるまで昇圧するようになっていてもよい。また、冷媒は二酸化炭素であってもよい。   In the refrigeration cycle apparatus having the above-described characteristics, the compressor (11, 11 ') may be configured to increase the pressure of the refrigerant until it reaches a critical pressure or higher. 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.

(第1実施形態)
図1〜7により、本発明の第1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。
(First embodiment)
A first 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と吐出冷媒圧力Pdとの差圧(Pd−Ps)による力を発生する圧力応動機構と、この差圧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、差圧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 includes a pressure responsive mechanism that generates a force due to a differential pressure (Pd-Ps) between the suction refrigerant pressure Ps and the discharge refrigerant pressure Pd of the compressor 11, and an electromagnetic force that opposes the force due to the differential pressure. And an electromagnetic mechanism for generating a swash plate chamber, and adjusts the valve opening (ratio between the suction refrigerant and the discharge refrigerant) by changing the balance between the force due to the differential pressure 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。これにより、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。これにより、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 controller 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. Thereby, 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, piston stroke (discharge capacity) decreases.

そして、この吐出容量の増減に応じて、圧縮機11の吐出流量Grが増減することになるので、本実施形態の電磁式容量制御弁11aは、吐出能力変更手段を構成している。さらに、制御電流Icによって、圧縮機11の吐出冷媒流量の目標値(目標流量)が決定されることになる。   Since the discharge flow rate Gr of the compressor 11 increases and decreases according to the increase and decrease of the discharge capacity, the electromagnetic capacity control valve 11a of the present embodiment constitutes a discharge capacity changing unit. Furthermore, the target value (target flow rate) of the discharge refrigerant flow rate of the compressor 11 is determined by the control current Ic.

なお、本実施形態における、制御電流Icと圧縮機11の吐出流量Grとの関係は、図2の特性図に示されるように、制御電流Icの増加に伴って、圧縮機11の吐出流量Grが増加するようになっている。   In the present embodiment, the relationship between the control current Ic and the discharge flow rate Gr of the compressor 11 is as shown in the characteristic diagram of FIG. 2, as the control current Ic increases, the discharge flow rate Gr of the compressor 11. Has come to increase.

また、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。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。   In addition, the output of the control current Ic is usually a method of changing by duty control due to the configuration of the current control circuit, but the value of the control current Ic is directly and continuously independent of duty control. It may be changed to (analog). Thus, by adjusting the control current Ic, the compressor 11 can continuously change the discharge capacity in the range of approximately 0% to 100%.

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、図1に示すように、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。   As shown in FIG. 1, 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の出口側には、圧力制御弁13が接続されている。圧力制御弁13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構成されたものである。   A pressure control valve 13 is connected to the outlet side of the radiator 12. The pressure control valve 13 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 is comprised so that.

具体的には、圧力制御弁13は、放熱器12出口側と圧力制御弁13入口側との間に設けられた感温部13aを有し、この感温部13a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13aの内圧と放熱器12出口側の冷媒圧力とのバランスで圧力制御弁13の弁開度を調整するようになっている。   Specifically, the pressure control valve 13 has a temperature sensing part 13a provided between the radiator 12 outlet side and the pressure control valve 13 inlet side, and the radiator 12 outlet is provided inside the temperature sensing part 13a. A pressure corresponding to the temperature of the high-pressure refrigerant on the side is generated, and the valve opening degree of the pressure control valve 13 is adjusted by the balance between the internal pressure of the temperature sensing portion 13a and the refrigerant pressure on the outlet side of the radiator 12.

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できる。このような高圧制御機能を持つ圧力制御弁13は特開2000−81157号公報等にて公知である。   Thereby, the high pressure side refrigerant pressure can be 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 13 having such a high-pressure control function is known in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-81157.

圧力制御弁13の出口側には、蒸発器14が接続されている。蒸発器14は、圧力制御弁13にて減圧された低圧冷媒と送風ファン14a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14a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 14 is connected to the outlet side of the pressure control valve 13. The evaporator 14 is an endothermic heat exchanger that exchanges heat between the low-pressure refrigerant decompressed by the pressure control valve 13 and the blown air blown from the blower fan 14a, and evaporates the low-pressure refrigerant to exert an endothermic effect. is there. The blower fan 14 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、蒸発器14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、この蒸発器14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15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 14. Furthermore, this evaporator 14 is arrange | positioned in the case 15 which forms the air passage of vehicle interior blowing air in the indoor air conditioning unit of a vehicle air conditioner.

ケース15の空気流れ最上流部には、内気(車室内空気)と外気(車室外空気)とを切替導入する内外気切替箱16が設けられている。この内外気切替箱16には、ケース15内に内気を導入させる内気導入口16aおよび外気を導入させる外気導入口16bが形成されている。   At the most upstream part of the air flow of the case 15, an inside / outside air switching box 16 for switching and introducing the inside air (vehicle compartment air) and the outside air (vehicle compartment outside air) is provided. The inside / outside air switching box 16 is formed with an inside air introduction port 16 a for introducing inside air into the case 15 and an outside air introduction port 16 b for introducing outside air.

さらに、内外気切替箱16の内部には、内気導入口16aおよび外気導入口16bを開閉する内外気切替ドア16cが回転自在に配置されている。この内外気切替ドアは、内気導入口16aおよび外気導入口16bの開口面積を連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる風量割合変更手段を構成するもので、サーボモータ16dによって駆動される。   Further, an inside / outside air switching door 16c that opens and closes the inside air introduction port 16a and the outside air introduction port 16b is rotatably disposed inside the inside / outside air switching box 16. The inside / outside air switching door constitutes air volume ratio changing means for continuously adjusting the opening areas of the inside air introduction port 16a and the outside air introduction port 16b to change the air volume ratio between the air volume of the inside air and the air volume of the outside air. It is driven by a servo motor 16d.

また、ケース15の内部であって蒸発器14の空気流れ下流側には、蒸発器14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17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る。   Further, on the downstream side of the air flow of the evaporator 14 inside the case 15, a heater core 17 that reheats the cold air cooled by the evaporator 14 and an air mix that adjusts the air volume ratio of the cold air that passes through the heater core 17. A door 18 is arranged. The heater core 17 is a heating unit that reheats the cold air using the coolant of the vehicle running engine as a heat source.

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するもので、サーボモータ18aによって駆動される。なお、内外気切替ドア16cのサーボモータ16dおよびエアミックスドア18のサーボモータ18aは、空調制御装置20から出力される制御信号によって、その作動が制御される。   The air mix door 18 constitutes temperature adjusting means for adjusting the temperature of the conditioned air blown into the vehicle interior, and is driven by a servo motor 18a. The operation of the servo motor 16d of the inside / outside air switching door 16c and the servo motor 18a of the air mix door 18 is controlled by a control signal output from the air conditioning control device 20.

さらに、ケース15の空気流れ最下流部には、冷却対象空間である車室内へ温度調整された送風空気を吹き出す吹出口(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 out the blown air whose temperature is adjusted into the vehicle interior, which is the space to be cooled, is disposed at the most downstream portion of the air flow of the case 15. Specifically, the air outlet includes a face air outlet that blows air-conditioned air toward the upper body of the passenger in the passenger compartment, a foot air outlet that blows air-conditioned air toward the feet of the passenger, and an inner surface of the front window glass of the vehicle. A defroster outlet for blowing air conditioned air is provided.

蒸発器14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14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。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、圧縮機11の冷媒吸入側に接続されている。   An accumulator 19 is connected to the outlet side of the evaporator 14. The accumulator 19 is a gas-liquid separator that separates the refrigerant flowing out of the evaporator 14 into a liquid-phase refrigerant and a gas-phase refrigerant and stores excess refrigerant in the cycle. The accumulator 19 is provided with a gas phase refrigerant outlet through which the gas phase refrigerant flows out, and the gas phase refrigerant outlet 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。そして、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、14a、16d、18a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. Then, various calculations and processes are performed based on the control program stored in the ROM, and the operations of the various electric actuators 11a, 12a, 14a, 16d, 18a and the like are controlled.

なお、空調制御装置20は、各種電気式アクチュエータを制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、本実施形態では、特に、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を吐出能力制御手段20aとする。   The air conditioning control device 20 is integrally configured with control means for controlling various electric actuators. In the present embodiment, in particular, the operation of the electromagnetic capacity control valve 11a in the air conditioning control device 20 is performed. The configuration of the hardware and software to be controlled is the discharge capacity control means 20a.

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14の熱交換フィン温度Tefを検出す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. 14, an evaporator temperature sensor 24 that detects the heat exchange fin temperature Tef, a high-pressure sensor 25 that detects the discharge refrigerant pressure Pd discharged from the compressor 11, and a flow rate detection that detects the refrigerant flow rate Gr discharged from the compressor 11. A flow sensor 26 as a means is provided.

なお、本実施形態の蒸発器温度センサ24は、蒸発器14から吹き出される送風空気の温度を検出するためのものである。従って、蒸発器温度センサ24の代わりに、蒸発器14から吹き出した空気の温度を直接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。   In addition, the evaporator temperature sensor 24 of this embodiment is for detecting the temperature of the blown air blown out from the evaporator 14. Therefore, instead of the evaporator temperature sensor 24, a blown air temperature sensor, which is a blown air temperature detecting means for directly detecting the temperature of the air blown from the evaporator 14, 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、すなわち圧縮機11の吐出流量Grを検出するものである。流量センサ26は、圧縮機11の冷媒吐出側通路を形成するハウジング内に設けられている。つまり、流量センサ26は、圧縮機11と一体に構成されて、圧縮機11および流量センサ26の小型化を図っている。   The flow sensor 26 detects a refrigerant flow rate circulating in the cycle, that is, a discharge flow rate Gr of the compressor 11. The flow sensor 26 is provided in a housing that forms a refrigerant discharge side passage of the compressor 11. That is, the flow sensor 26 is configured integrally with the compressor 11 so that the compressor 11 and the flow sensor 26 are downsized.

さらに、この流量センサ26は、サイクル内を循環する冷媒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。   Further, the flow sensor 26 has a throttle portion that allows a refrigerant circulating in the cycle to pass therethrough, a differential pressure detection portion that detects a pressure loss (differential pressure) in the throttle portion, and a temperature of the refrigerant on the downstream side of the throttle portion. And a temperature / pressure detection unit for detecting pressure, and a differential pressure type for detecting a refrigerant flow rate based on a detection value (differential pressure) of the differential pressure detection unit and a refrigerant density estimated from the detection value of the temperature / pressure detection unit It is constituted by a flow sensor.

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、冷却対象空間である車室内の目標温度Tsetを設定する目標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, the operation switch of the operation panel 30 includes 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, and a space to be cooled. A temperature setting switch 33 or the like serving as target temperature setting means for setting a target temperature Tset in the vehicle interior 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14aの電動モータ、内外気切替ドア16cを駆動するサーボモータ16d、エアミックスドア18を駆動するサーボモータ18a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 for the cooling fan 12a and the blower fan 14a, a servo motor 16d for driving the inside / outside air switching door 16c, and an air mix door 18 Are connected to an electric actuator such as a servo motor that drives an opening / closing door that opens and closes each outlet, and the operation of these devices is controlled by an output signal of the air conditioning controller 20.

次に、上記構成の本実施形態の作動を図3、4に基づいて説明する。図3、4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 this embodiment having the above configuration will be described with reference to FIGS. 3 and 4 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3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にて、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. 3, in step S1, flags and timers are initialized, and in the next step S2, the detection signals detected by the sensor groups 21 to 26 and the operation signals of the operation panel 30 are displayed. 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、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)
Kset, Kr, Kam, and Ks are control gains, and C is a constant for correction.

次に、ステップS4にて、圧縮機11を除く、各種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のうち、電磁式容量制御弁11aを除く、送風ファン14aの電動モータ、内外気切替ドア16cのサーボモータ16d、エアミックスドア18のサーボモータ18a、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。   Next, in step S4, control states of various air conditioning control devices excluding the compressor 11 are determined. That is, among the various electric actuators connected to the output side of the air conditioning controller 20, the electric motor of the blower fan 14a, the servo motor 16d of the inside / outside air switching door 16c, the air mix door 18 excluding the electromagnetic capacity control valve 11a. The servo motor 18a, the control signal output to the servo motor of the open / close door that opens and closes each outlet are determined.

送風ファン14aの電動モータへ出力される制御信号(制御電圧BLV)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。   As for the control signal (control voltage BLV) output to the electric motor of the blower fan 14a, the control signal stored in the air-conditioning control device 20 in advance is referred to based on the target blowing temperature TAO, and appropriate for the TAO. The air flow is determined to be the amount.

具体的には、TAOの極低温域(最大冷房域)および極高温域(最大暖房域)で制御電圧BLVを最大値として、送風量を最大風量とする。TAOが極低温域から中間温度域に向かって上昇、あるいは、TAOが極高温域から中間温度域に向かって低下するに伴って、制御電圧BLVを減少させて送風量を減少させる。また、TAOが所定の中間温度域内に入ると、制御電圧BLVを最小値として、送風量を最小風量とする。   Specifically, the control voltage BLV is set to the maximum value in the extremely low temperature range (maximum cooling range) and the extremely high temperature range (maximum heating range) of TAO, and the air flow rate is set to the maximum air volume. As the TAO rises from the extremely low temperature range toward the intermediate temperature range, or as the TAO decreases from the extremely high temperature range toward the intermediate temperature range, the control voltage BLV is decreased to reduce the air flow rate. Further, when TAO enters a predetermined intermediate temperature range, the control voltage BLV is set to the minimum value, and the air volume is set to the minimum air volume.

内外気切替ドア16c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に応じて適切な空気通路となるように決定する。   For the control signal output to the servo motor of the inside / outside air switching door 16c, based on the target blowing temperature TAO, referring to a control map stored in advance in the air conditioning control device 20, an appropriate air passage according to TAO Decide to be.

具体的には、設定温度Tsetに対して内気温Trが所定温度以上に高いとき(冷房高負荷時)に内気モードとし、TAOが低温側から高温側へ上昇するにつれて、全内気モード→内外気混入モード→全外気モードと切り替える。   Specifically, the inside air mode is set when the inside air temperature Tr is higher than a predetermined temperature with respect to the set temperature Tset (at the time of cooling high load), and as the TAO rises from the low temperature side to the high temperature side, the all inside air mode → the inside / outside air Switch from mixed mode to all outside air mode.

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、蒸発器14における目標冷媒蒸発温度TEO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5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も増加するように決定する。従って、制御ステップS5は、目標蒸発温度決定手段を構成している。   Next, the target refrigerant | coolant evaporation temperature TEO in the evaporator 14 is determined in step S5. 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. In the present embodiment, it is determined that TEO increases as TAO increases. Therefore, the control step S5 constitutes a target evaporation temperature determining means.

なお、図5に示すTEOmnは、蒸発器14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(余裕度)であり、本実施形態では、3℃としている。本発明者の検討によれば、冷媒として二酸化炭素を採用し、超臨界冷凍サイクルを構成する冷凍サイクル装置では、0.5℃≦TEOmn≦5℃とすることが望ましい。より好ましくは、1℃≦TEOmn≦3℃とすればよいことが判っている。   Note that TEOmn shown in FIG. 5 is a lower limit value (margin) of the target refrigerant evaporation temperature TEO set to prevent frost formation on the evaporator 14, and is 3 ° C. in this embodiment. According to the study by the present inventors, it is desirable that 0.5 ° C. ≦ TEOmn ≦ 5 ° C. in a refrigeration cycle apparatus that employs carbon dioxide as a refrigerant and constitutes a supercritical refrigeration cycle. More preferably, it has been found that 1 ° C. ≦ TEOmn ≦ 3 ° C.

次に、ステップS6にて、冷媒側冷房能力Qerが算出される。具体的には、この冷媒側冷房能力Qerは、外気温センサ21により検出された外気温Tam、および、流量センサ26により検出された冷媒流量Grに基づいて、下記数式F2により算出される。
Qer=Gr×Ie…(F2)
なお、Ieは蒸発器14出口側冷媒の出口側エンタルピIeoと蒸発器14入口側冷媒の入口側エンタルピIeiとのエンタルピ差である。このIeの詳細については、図6より説明する。なお、図6、本実施形態の冷凍サイクル装置10の通常運転時における冷媒の状態を示すモリエル線図である。
Next, in step S6, the refrigerant side cooling capacity Qer is calculated. Specifically, the refrigerant-side cooling capacity Qer is calculated by the following formula F2 based on the outside air temperature Tam detected by the outside air temperature sensor 21 and the refrigerant flow rate Gr detected by the flow rate sensor 26.
Qer = Gr × Ie (F2)
Note that Ie is an enthalpy difference between the outlet side enthalpy Ieo of the evaporator 14 outlet side refrigerant and the inlet side enthalpy Iei of the evaporator 14 inlet side refrigerant. Details of this Ie will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a Mollier diagram showing the state of the refrigerant during normal operation of the refrigeration cycle apparatus 10 of the present embodiment.

図6の点Roは、放熱器12出口側の冷媒の状態を示している。この点Roにおける冷媒温度は、一般的に、外気温Tamと略同等となる。従って、本実施形態の圧力制御弁13のように、高圧側冷媒圧力を放熱器12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とは、高圧側冷媒圧力を外気温Tamにより決まる目標高圧に調整することを意味する。   A point Ro in FIG. 6 indicates the state of the refrigerant on the outlet side of the radiator 12. The refrigerant temperature at this point Ro is generally substantially equal to the outside air temperature Tam. Therefore, adjusting the high-pressure side refrigerant pressure to the target high pressure determined by the high-pressure side refrigerant temperature on the outlet side of the radiator 12 as in the pressure control valve 13 of the present embodiment is a target determined by the outside air temperature Tam. It means adjusting to high pressure.

このため、外気温Tamから放熱器出口側の冷媒状態を推定することができ、蒸発器入口側比エンタルピIeiを推定することができる。   For this reason, the refrigerant state on the radiator outlet side can be estimated from the outside air temperature Tam, and the evaporator inlet side specific enthalpy Iei can be estimated.

また、蒸発器14の出口にはアキュムレータ19が接続されており、蒸発器出口の状態が飽和ガス状態となるようにサイクル中の循環冷媒量を調整している。このため、蒸発器温度に相関のある物理量Tefから蒸発器14出口の冷媒状態を推定することができ、同時に蒸発器14出口の比エンタルピを推定することができる。   In addition, an accumulator 19 is connected to the outlet of the evaporator 14, and the amount of circulating refrigerant in the cycle is adjusted so that the state of the outlet of the evaporator becomes a saturated gas state. For this reason, the refrigerant state at the outlet of the evaporator 14 can be estimated from the physical quantity Tef correlated with the evaporator temperature, and at the same time, the specific enthalpy at the outlet of the evaporator 14 can be estimated.

従って、蒸発器14入口の比エンタルピに相関のある物理量(Tam)と蒸発器14出口の比エンタルピに相関のある物理量(Tef)から蒸発器14出口冷媒の出口側比エンタルピIeoと蒸発器14入口側冷媒の入口側比エンタルピIeiを推定できる。   Therefore, the physical quantity (Tam) correlated with the specific enthalpy of the evaporator 14 inlet and the physical quantity (Tef) correlated with the specific enthalpy of the evaporator 14 outlet from the outlet specific enthalpy Ieo of the evaporator 14 outlet refrigerant and the evaporator 14 inlet. The inlet side specific enthalpy Iei of the side refrigerant can be estimated.

そこで、ステップS6では、外気温Tamに基づいて、予め記憶された制御マップを参照して、エンタルピ差Ieを推定し、さらに、このエンタルピ差Ieを上記数式F2へ代入して冷媒側冷房能力Qerを算出している。従って、本実施形態における制御ステップS6は、冷媒側能力算出手段を構成しており、外気温Tamが、エンタルピ差Ieに相関のある物理量となる。   Accordingly, in step S6, the enthalpy difference Ie is estimated with reference to the control map stored in advance based on the outside air temperature Tam, and the enthalpy difference Ie is further substituted into the above formula F2 to obtain the refrigerant side cooling capacity Qer. Is calculated. Therefore, the control step S6 in the present embodiment constitutes a refrigerant side capacity calculating means, and the outside air temperature Tam is a physical quantity correlated with the enthalpy difference Ie.

次に、ステップS7にて、空気側冷房能力Qeaが算出される。具体的には、この空気側冷房能力Qeaは、内気温センサ22により検出された内気温Tr、外気温センサ21により検出された外気温Tam、蒸発器14における推定冷媒蒸発温度TL、および、送風ファン14aに出力される制御電圧BLVに基づいて、下記数式F3により算出される。
Qea=f(Ta、TL、BLV)…(F3)
なお、Taは、蒸発器14へ送風されて蒸発器14に吸い込まれる吸込空気温度Taである。
Next, in step S7, the air-side cooling capacity Qea is calculated. Specifically, the air-side cooling capacity Qea is determined by the inside air temperature Tr detected by the inside air temperature sensor 22, the outside air temperature Tam detected by the outside air temperature sensor 21, the estimated refrigerant evaporation temperature TL in the evaporator 14, and the air blowing. Based on the control voltage BLV output to the fan 14a, it is calculated by the following mathematical formula F3.
Qea = f (Ta, TL, BLV) (F3)
Note that Ta is the intake air temperature Ta that is blown to the evaporator 14 and sucked into the evaporator 14.

この吸込空気温度Taは、前述の内外気切替箱16から内気を導入させる場合は、内気温センサ22により検出された内気温Trとなり、外気を導入させる場合は、外気温センサ21により検出された外気温Tamとなる。内気と外気を同時に導入させる場合は、その風量割合によってTrおよびTamから決定される。従って、内気温Trおよび外気温Tamは、蒸発器14吸込側の吸込空気温度Taに相関のある物理量である。   The intake air temperature Ta is the inside air temperature Tr detected by the inside air temperature sensor 22 when the inside air is introduced from the inside / outside air switching box 16 described above, and is detected by the outside air temperature sensor 21 when the outside air is introduced. The outside temperature Tam. When the inside air and the outside air are introduced simultaneously, it is determined from Tr and Tam according to the air volume ratio. Therefore, the inside air temperature Tr and the outside air temperature Tam are physical quantities having a correlation with the suction air temperature Ta on the evaporator 14 suction side.

また、制御電圧BLVは、送風ファン14aの回転数(送風空気量)の制御に用いられる値であるから、蒸発器14へ送風される送風空気、すなわち、冷却対象空間へ送風される送風空気の送風空気量に相関のある物理量である。   Moreover, since the control voltage BLV is a value used for control of the rotation speed (blasting air amount) of the blower fan 14a, the blown air blown to the evaporator 14, that is, the blown air blown to the cooling target space. It is a physical quantity that correlates with the amount of blown air.

そして、ステップS7では、具体的に、制御電圧BLVに基づいて、予め記憶された制御マップを参照して送風空気量を決定し、この送風空気量に、吸込空気温度Taから推定冷媒蒸発温度TLを減算した値Ta−TLと空気比熱および蒸発器14熱交換効率から決定される制御定数とを積算することによって、空気側冷房能力Qeaに算出する。   In step S7, specifically, based on the control voltage BLV, the amount of blown air is determined with reference to a pre-stored control map, and the estimated refrigerant evaporation temperature TL is calculated from the intake air temperature Ta to this amount of blown air. Is multiplied by the control constant determined from the air specific heat and the evaporator 14 heat exchange efficiency, and the air-side cooling capacity Qea is calculated.

従って、本実施形態における制御ステップS7は、空気側能力算出手段を構成している。なお、ステップS7では、推定蒸発冷媒温度TLを変数としたまま、空気側冷房能力Qeaを算出する。   Therefore, the control step S7 in the present embodiment constitutes an air side capacity calculating means. In step S7, the air-side cooling capacity Qea is calculated with the estimated evaporative refrigerant temperature TL as a variable.

次に、ステップS8では、空気側冷房負荷に変動が生じたか否かが判定される。具体的には、このステップS8では、ステップS4にて決定された制御信号と現在出力されている制御信号との値を比較して、制御電圧BLV(送風ファン14aの送風空気量)が変化したこと、内外気切替ドア16cが風量割合を変更したこと、あるいは、温度設定スイッチ33により設定温度Tsetが変更されたことの少なくとも1つを検出したときに、空気側冷房負荷に変動が生じたものと判定する。   Next, in step S8, it is determined whether or not the air-side cooling load has changed. Specifically, in step S8, the control voltage BLV (the amount of air blown from the blower fan 14a) is changed by comparing the value of the control signal determined in step S4 with the currently output control signal. In other words, the air-side cooling load has changed when at least one of the change of the air volume ratio by the inside / outside air switching door 16c or the change of the set temperature Tset by the temperature setting switch 33 is detected. Is determined.

従って、本実施形態における制御ステップS8は、負荷変動検出手段を構成している。そして、ステップS8にて空気側冷房負荷に変動が検出された場合は、ステップS9へ進み、圧縮機11の電磁式容量制御弁11aへ出力する制御電流Icをフィードフォワード制御により決定する。   Therefore, the control step S8 in the present embodiment constitutes a load fluctuation detecting means. When a change is detected in the air-side cooling load in step S8, the process proceeds to step S9, and the control current Ic output to the electromagnetic capacity control valve 11a of the compressor 11 is determined by feedforward control.

一方、ステップS8にて空気側冷房負荷に変動が検出されていない場合は、ステップS10へ進み、フィードフォワード制御を実行することなく、圧縮機11の電磁式容量制御弁11aへ出力する制御電流Icをフィードバック制御により決定する。   On the other hand, if no change is detected in the air-side cooling load in step S8, the process proceeds to step S10, and the control current Ic output to the electromagnetic capacity control valve 11a of the compressor 11 without executing the feedforward control. Is determined by feedback control.

ステップS9のフィードフォワード制御の内容については、図4のフローチャートに基づいて説明する。まず、ステップS91では、ステップS6およびS7にて算出された冷媒側冷房能力Qerおよび空気側冷房能力Qeaに基づいて、推定蒸発冷媒温度TLを推定する。   The contents of the feedforward control in step S9 will be described based on the flowchart of FIG. First, in step S91, the estimated evaporative refrigerant temperature TL is estimated based on the refrigerant side cooling capacity Qer and the air side cooling capacity Qea calculated in steps S6 and S7.

この推定蒸発冷媒温度TLの推定の詳細については、図7により説明する。図7の横軸は蒸発器14における冷媒蒸発温度(冷媒蒸発圧力)を示し、縦軸は冷房能力を示している。さらに、実線は冷媒蒸発温度による冷媒側冷房能力Qerの変化、破線は冷媒蒸発温度による空気側冷房能力Qeaの変化を示している。   Details of the estimation of the estimated evaporative refrigerant temperature TL will be described with reference to FIG. The horizontal axis in FIG. 7 indicates the refrigerant evaporation temperature (refrigerant evaporation pressure) in the evaporator 14, and the vertical axis indicates the cooling capacity. Further, the solid line indicates the change in the refrigerant side cooling capacity Qer due to the refrigerant evaporation temperature, and the broken line indicates the change in the air side cooling capacity Qea due to the refrigerant evaporation temperature.

前述の如く、冷媒側冷房能力Qerは、蒸発器14において冷媒が空気から吸熱する総熱量であり、空気側冷房能力Qeaは、蒸発器14において空気が冷媒に放熱する総熱量である。従って、蒸発器14においては、冷媒側冷房能力Qer=空気側冷房能力Qeaとなるバランス点(等しくなる点)で熱交換が行われることになる。   As described above, the refrigerant-side cooling capability Qer is the total amount of heat that the refrigerant absorbs from the air in the evaporator 14, and the air-side cooling capability Qea is the total amount of heat that the air radiates to the refrigerant in the evaporator 14. Therefore, in the evaporator 14, heat exchange is performed at a balance point (a point where the refrigerant side cooling capacity Qer = air side cooling capacity Qea).

そこで、ステップS91では、以下数式F4を満足する冷媒蒸発温度を推定冷媒蒸発温度TLとして推定する。
Qer=Qea…(F4)
従って、本実施形態における制御ステップS91は、蒸発温度推定手段を構成している。
Therefore, in step S91, the refrigerant evaporation temperature that satisfies the following formula F4 is estimated as the estimated refrigerant evaporation temperature TL.
Qer = Qea (F4)
Therefore, the control step S91 in this embodiment constitutes an evaporating temperature estimating means.

次に、ステップS92では、推定冷媒蒸発温度TLが、ステップS5で決定された目標冷媒蒸発温度TEOとなるために必要な必要冷媒流量Grnを以下数式F5により算出する。
Grn×Ie=f(Ta、TEO、BLV)…(F5)
この数式F5は、数式F4に対して、数式F2のGrをGrnとし、数式F3のTLをTEOとしたものである。
Next, in step S92, the necessary refrigerant flow rate Grn necessary for the estimated refrigerant evaporation temperature TL to become the target refrigerant evaporation temperature TEO determined in step S5 is calculated by the following formula F5.
Grn × Ie = f (Ta, TEO, BLV) (F5)
In this formula F5, Gr in the formula F2 is Grn and TL in the formula F3 is TEO with respect to the formula F4.

次に、ステップS93において、ステップS92で算出された必要冷媒流量Grnとなる制御電流Icを仮決定する。具体的には、ステップS93では、必要冷媒流量Grnに基づいて、予め空調制御装置20に記憶された、図2の特性図から決定される制御マップを参照して制御電流Icを仮決定する。   Next, in step S93, a control current Ic that becomes the necessary refrigerant flow rate Grn calculated in step S92 is provisionally determined. Specifically, in step S93, based on the required refrigerant flow rate Grn, the control current Ic is provisionally determined with reference to a control map determined in advance from the characteristic diagram of FIG.

すなわち、ステップS93では、次回ステップS6で推定される推定冷媒蒸発温度TLが目標蒸発温度TEOに近づくように、制御電流Icの値をフィードフォワード制御によって決定している。なお、本実施形態では、このステップS9の次に、ステップS10にて、制御電流Icをフィードバック制御により再度決定(変更)するので、ステップS93では、制御電流Icを仮決定していると表現している。   That is, in step S93, the value of the control current Ic is determined by feedforward control so that the estimated refrigerant evaporation temperature TL estimated in the next step S6 approaches the target evaporation temperature TEO. In this embodiment, after step S9, the control current Ic is determined (changed) again by feedback control in step S10. Therefore, in step S93, the control current Ic is temporarily determined. ing.

次に、ステップS10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)によるフィードバック制御手法によって、制御電流Icを変更する。   Next, in step S10, 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 based on this deviation En, Te is calculated. The control current Ic is changed by a feedback control method using proportional-integral control (PI control) so as to be close to TEO.

つまり、ステップS10では、ステップS8にて空気側冷房負荷に変動が検出された場合は、ステップS9のフィードフォワード制御によって仮決定された制御電流Icを、さらにフィードバック制御により変更し、ステップS8にて空気側冷房負荷に変動が検出されていない場合は、前回出力された制御電流Icをフィードバック制御により変更する。   That is, in step S10, if a change is detected in the air-side cooling load in step S8, the control current Ic temporarily determined by the feedforward control in step S9 is further changed by feedback control, and in step S8. When no change is detected in the air-side cooling load, the control current Ic output last time is changed by feedback control.

次に、ステップS11では、上記ステップS4、S10にて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S12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 S11, 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 S10 is obtained. In the next step S12, 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.

本実施形態では、上記の如く、冷媒側能力算出手段を構成するステップS6において、流量センサ26により検出された冷媒流量Grおよび外気温Tamから推定されるエンタルピ差Ieを用いて、冷媒側冷房能力Qerを算出しているので、冷媒側冷房能力Qerを、より正確に、精度よく算出することができる。   In the present embodiment, as described above, the refrigerant-side cooling capacity is calculated using the enthalpy difference Ie estimated from the refrigerant flow rate Gr and the outside air temperature Tam detected by the flow rate sensor 26 in step S6 constituting the refrigerant-side capacity calculating means. Since Qer is calculated, the refrigerant-side cooling capacity Qer can be calculated more accurately and accurately.

また、空気側能力算出手段を構成するステップS7において、外気温Tam、内気温Trから決定される吸込空気温度Taおよび送風ファン14aへ出力される制御電圧BLVから決定される送風空気量を用いて、空気側冷房能力Qeaを算出しているので、空気側冷房能力Qeaについても精度よく算出することができる。   Moreover, in step S7 which comprises an air side capacity | capacitance calculation means, using the air flow amount determined from the outside air temperature Tam, the suction | inhalation air temperature Ta determined from the internal temperature Tr, and the control voltage BLV output to the ventilation fan 14a. Since the air side cooling capacity Qea is calculated, the air side cooling capacity Qea can also be calculated with high accuracy.

これにより、空気側冷房負荷が変動した場合に、図7に示す空気側冷房能力Qeaおよび冷媒側冷房能力Qerのバランス点における推定冷媒蒸発温度TLの推定精度を向上させることができる。   Thereby, when the air side cooling load fluctuates, it is possible to improve the estimation accuracy of the estimated refrigerant evaporation temperature TL at the balance point of the air side cooling capacity Qea and the refrigerant side cooling capacity Qer shown in FIG.

さらに、ステップS92にて、この精度よく推定された推定冷媒蒸発温度TLを、目標冷媒蒸発温度TEOに近づけるために必要な必要冷媒流量Grnを算出し、ステップS93にて、次回のステップS6で推定される推定冷媒蒸発温度TLが、目標蒸発温度TEOに近づくように、制御電流Icの値をフィードフォワード制御によって決定している。   Further, in step S92, the necessary refrigerant flow rate Grn necessary to bring the estimated refrigerant evaporation temperature TL estimated with high accuracy close to the target refrigerant evaporation temperature TEO is calculated, and in step S93, it is estimated in the next step S6. The value of the control current Ic is determined by feedforward control so that the estimated refrigerant evaporation temperature TL approaches the target evaporation temperature TEO.

従って、制御電流Icを速やかに、かつ、適切な量だけ変化させて、実際の蒸発器の冷媒蒸発温度Teを目標冷媒蒸発温度TEOに近づける際の応答性を十分に向上させることができる。しかも、蒸発器の冷媒蒸発温度Teを必要以上に低下させることを回避して、蒸発器14の着霜を防止することもできる。   Therefore, the control current Ic can be changed quickly and by an appropriate amount to sufficiently improve the response when the actual refrigerant evaporation temperature Te of the evaporator approaches the target refrigerant evaporation temperature TEO. In addition, the refrigerant evaporating temperature Te of the evaporator can be avoided from being lowered more than necessary, and frosting of the evaporator 14 can be prevented.

さらに、制御ステップS8では、空気側冷房負荷に変動が生じたか否かを、具体的に、制御電圧BLVが変化したこと、内外気切替ドア16cが風量割合を変更したこと、あるいは、温度設定スイッチ33により設定温度Tsetが変更されたことの少なくとも1つを検出したときに、空気側冷房負荷に変動が生じたものと判定しているので、確実に空気側冷房負荷の変動を検出できる。   Further, in the control step S8, whether or not the air-side cooling load has fluctuated is specifically determined that the control voltage BLV has changed, the inside / outside air switching door 16c has changed the air volume ratio, or the temperature setting switch. Since it is determined that the air-side cooling load has changed when at least one of the changes in the set temperature Tset is detected in step 33, the change in the air-side cooling load can be reliably detected.

(第2実施形態)
上述の第1実施形態では、実際の蒸発器の冷媒蒸発温度Teを目標冷媒蒸発温度TEOに近づける際の応答性を十分に向上させること、および、蒸発器14の着霜を防止することを同時に行うことができる制御処理について説明しているが、本実施形態では、特に蒸発器14の着霜を防止するための制御処理について説明する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment described above, it is possible to sufficiently improve the responsiveness when the refrigerant evaporation temperature Te of the actual evaporator is brought close to the target refrigerant evaporation temperature TEO and to prevent the evaporator 14 from frosting at the same time. Although the control process which can be performed is demonstrated, this embodiment demonstrates especially the control process for preventing the frost formation of the evaporator 14. FIG.

具体的には、第1実施形態に対して、ステップS9のフィードフォワード制御を、図8に示すようにしたものである。つまり、本実施形態のステップS9では、ステップS91にて、推定蒸発冷媒温度TLを推定する。次に、ステップS91’にて推定蒸発冷媒温度TLが目標冷媒蒸発温度TEOよりも小さい場合には、ステップS92、S93へ進み、第1実施形態と同様のフィードフォワード制御を行う。   Specifically, with respect to the first embodiment, the feedforward control in step S9 is as shown in FIG. That is, in step S9 of the present embodiment, the estimated evaporative refrigerant temperature TL is estimated in step S91. Next, when the estimated evaporative refrigerant temperature TL is smaller than the target refrigerant evaporating temperature TEO in step S91 ', the process proceeds to steps S92 and S93, and the same feedforward control as in the first embodiment is performed.

一方、ステップS91’にて推定蒸発冷媒温度TLが目標冷媒蒸発温度TEOよりも小さくなっていない場合は、ステップS10へ進む。その他の制御フローおよび冷凍サイクル装置10の構成は、第1実施形態と同様である。また、図8以降の図面では、第1実施形態に対して同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。   On the other hand, if the estimated evaporative refrigerant temperature TL is not lower than the target refrigerant evaporating temperature TEO in step S91 ', the process proceeds to step S10. Other control flows and the configuration of the refrigeration cycle apparatus 10 are the same as those in the first embodiment. Moreover, in drawings after FIG. 8, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent part with respect to 1st Embodiment.

前述の如く、目標冷媒蒸発温度TEOは、蒸発器14の着霜を防止するためにTEOmn以上の値となる。従って、TEO>TLの場合は、TEOmn>TLとなっている可能性があり、蒸発器14が着霜する恐れがある。   As described above, the target refrigerant evaporation temperature TEO has a value equal to or higher than TEOmn in order to prevent the evaporator 14 from frosting. Therefore, when TEO> TL, there is a possibility that TEOmn> TL, and the evaporator 14 may be frosted.

これに対して、本実施形態では、TEO>TLの場合に第1実施形態と同様のフィードフォワード制御を行っているので、特に、蒸発器の冷媒蒸発温度Teを必要以上に低下させることを回避して、蒸発器14の着霜を防止することができる。   On the other hand, in this embodiment, when TEO> TL, the same feedforward control as that in the first embodiment is performed, and in particular, it is avoided that the refrigerant evaporation temperature Te of the evaporator is decreased more than necessary. Thus, frosting of the evaporator 14 can be prevented.

(第3実施形態)
上述の実施形態では、可変容量型の圧縮機11の冷媒吐出能力を変更する吐出能力変更手段を電磁式容量制御弁11aで構成した例を説明したが、本実施形態では、図9に示すように、圧縮機11’を固定容量型圧縮機とし、吐出能力変更手段を圧縮機11’を駆動する電動モータ11bで構成した例を説明する。なお、圧縮機11’としては、スクロール型圧縮機、ベーン型圧縮機等の各種圧縮機構を採用できる。
(Third embodiment)
In the above-described embodiment, the example in which the discharge capacity changing means for changing the refrigerant discharge capacity of the variable capacity compressor 11 is configured by the electromagnetic capacity control valve 11a has been described. In this embodiment, as shown in FIG. Next, an example in which the compressor 11 ′ is a fixed capacity compressor and the discharge capacity changing means is constituted by an electric motor 11b that drives the compressor 11 ′ will be described. In addition, as compressor 11 ', various compression mechanisms, such as a scroll type compressor and a vane type compressor, are employable.

本実施形態の圧縮機11’と電動モータ11bは同一のハウジング内に収容されて、いわゆる電動圧縮機として一体に構成されている。さらに、本実施形態では、流量センサ26を廃止して、圧縮機11’(電動モータ11b)の回転数Ncを検出する回転数センサ27を上記ハウジング内に設けている。   The compressor 11 ′ and the electric motor 11 b of the present embodiment are housed in the same housing and are integrally configured as a so-called electric compressor. Further, in the present embodiment, the flow rate sensor 26 is eliminated, and a rotation speed sensor 27 that detects the rotation speed Nc of the compressor 11 ′ (electric motor 11 b) is provided in the housing.

さらに、本実施形態では、ステップS6の冷媒側冷房能力Qerの算出時に、冷媒流量Grとして、下記数式F6にて算出されるGrを用いる。
Gr=ηv×Nc×Vc×ρ…(F6)
なお、ηvは圧縮機11’の体積効率であり、Vcは圧縮機11の1回転当たりの吐出容量であり、ρは圧縮機11’に吸入される冷媒密度である。
Furthermore, in this embodiment, Gr calculated by the following formula F6 is used as the refrigerant flow rate Gr when calculating the refrigerant side cooling capacity Qer in step S6.
Gr = ηv × Nc × Vc × ρ (F6)
Note that ηv is the volumetric efficiency of the compressor 11 ′, Vc is the discharge capacity per rotation of the compressor 11, and ρ is the refrigerant density sucked into the compressor 11 ′.

ここで、圧縮機11’に吸入される冷媒密度は、圧縮機11’吸入冷媒温度および吸入冷媒圧力によって決定される。さらに、吸入冷媒温度は、蒸発器14の冷媒蒸発温度にほぼ等しい値となるので、冷媒密度ρは、蒸発器14の推定冷媒蒸発温度TLの関数で表すことができる。   Here, the density of the refrigerant sucked into the compressor 11 ′ is determined by the compressor 11 ′ intake refrigerant temperature and the intake refrigerant pressure. Furthermore, since the suction refrigerant temperature has a value substantially equal to the refrigerant evaporation temperature of the evaporator 14, the refrigerant density ρ can be expressed as a function of the estimated refrigerant evaporation temperature TL of the evaporator 14.

従って、本実施形態では、回転数センサ27が、流量検出手段を構成する。なお、本実施形態のステップS6では、推定蒸発冷媒温度TLを変数としたまま、冷媒側冷房能力Qerを算出している。   Therefore, in the present embodiment, the rotational speed sensor 27 constitutes a flow rate detecting means. In step S6 of the present embodiment, the refrigerant side cooling capacity Qer is calculated with the estimated evaporative refrigerant temperature TL as a variable.

さらに、本実施形態のステップS91では、上記数式F6から算出されたQerを用いて、上記数式F4を満足する冷媒蒸発温度を推定冷媒蒸発温度TLとして推定する。また、ステップS93、S10では、電動モータ11bの回転数制御信号を決定する。その他の構成および制御フローは第1実施形態と同様である。   Further, in step S91 of the present embodiment, the refrigerant evaporation temperature that satisfies the equation F4 is estimated as the estimated refrigerant evaporation temperature TL using the Qer calculated from the equation F6. In steps S93 and S10, a rotation speed control signal for the electric motor 11b is determined. Other configurations and control flow are the same as those in the first embodiment.

上記の如く、回転数Ncを用いて冷媒流量Grを算出しても、冷媒側冷房能力Qerを精度よく算出できるので、第1実施形態と同様に、推定冷媒蒸発温度TLの推定精度を向上させることができる。その結果、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   As described above, even if the refrigerant flow rate Gr is calculated using the rotation speed Nc, the refrigerant-side cooling capacity Qer can be calculated with high accuracy, so that the estimation accuracy of the estimated refrigerant evaporation temperature TL is improved as in the first embodiment. be able to. As a result, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

(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、ステップS8にて、制御電圧BLV(送風ファン14aの送風空気量)が変化したこと、内外気切替ドア16cが風量割合を変更したこと、あるいは、温度設定スイッチ33により設定温度Tsetが変更されたことの少なくとも1つを検出したときに、空気側冷房負荷に変動が生じたものと判定しているが、もちろん、上記のいずれか1つを検出したときに空気側冷房負荷に変動が生じたものと判定してもよい。   (1) In the above-described embodiment, in step S8, the control voltage BLV (the amount of air blown by the blower fan 14a) has changed, the inside / outside air switching door 16c has changed the air volume ratio, or the temperature setting switch 33. It is determined that the air-side cooling load has changed when at least one of the changes in the set temperature Tset is detected by the above. Of course, air is detected when any one of the above is detected. It may be determined that the side cooling load has fluctuated.

さらに、上述の実施形態の如く、目標吹出温度TAOに基づいて、制御電圧BLV、内外気切替ドア16cへ出力する制御信号を変更する場合は、このTAOの変化が生じたときに、空気側冷房負荷に変動が生じたものと判定してもよい。   Further, when the control signal output to the control voltage BLV and the inside / outside air switching door 16c is changed based on the target blowing temperature TAO as in the above-described embodiment, the air-side cooling is performed when the TAO changes. It may be determined that the load has fluctuated.

(2)上述の第2実施形態では、TEO>TLの時にステップS92、S93へ進み、フィードフォワード制御を実行しているが、フィードフォワード制御の実行条件はこれに限定されない。例えば、目標冷媒蒸発温度TEOと推定冷媒蒸発温度TLとの偏差(TEO−TL)の絶対値が予め定めた値以上になったときに、フィードフォワード制御を実行するようにしてもよい。   (2) In the second embodiment described above, when TEO> TL, the process proceeds to steps S92 and S93 to execute the feedforward control. However, the execution condition of the feedforward control is not limited to this. For example, the feedforward control may be executed when the absolute value of the deviation (TEO-TL) between the target refrigerant evaporation temperature TEO and the estimated refrigerant evaporation temperature TL is equal to or greater than a predetermined value.

(3)上述の実施形態の冷凍サイクル装置10に対して、放熱器12出口側冷媒と圧縮機11吸入側冷媒とを熱交換をさせる内部熱交換器を設けてもよい。これにより、蒸発器14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。   (3) An internal heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant on the outlet side of the radiator 12 and the refrigerant on the suction side of the compressor 11 may be provided for the refrigeration cycle apparatus 10 of the above-described embodiment. Thereby, the enthalpy difference (refrigeration capacity) between the inlet side refrigerant and the outlet side refrigerant in the evaporator 14 can be increased.

(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 employed as the flow sensor 26 has been described, but the type of the flow sensor 26 is not limited thereto. 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14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14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-described embodiment, the radiator 12 is an outdoor heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the outside air, and the evaporator 14 is an indoor heat exchanger that is applied for cooling the vehicle interior. The present invention is applied to a heat pump cycle in which the evaporator 14 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.

(7)上述の実施形態では、空気側負荷変動が有った場合、ステップS9のフィードフォワード制御の後に、ステップS10のフィードバック制御を行うようにしているが、ステップS9から直接ステップS11に進み、空調制御装置20から電気式アクチュエータに対して制御信号を出力するようにしてもよい。   (7) In the above-described embodiment, when there is an air side load fluctuation, the feedback control of step S10 is performed after the feedforward control of step S9, but the process proceeds directly from step S9 to step S11. A control signal may be output from the air conditioning controller 20 to the electric actuator.

第1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 a first embodiment. 第1実施形態の制御電流と圧縮機吐出冷媒流量との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the control current and compressor discharge refrigerant | coolant flow volume of 1st Embodiment. 第1実施形態の車両用空調装置の制御の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 1st Embodiment. 第1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 1st Embodiment. 第1実施形態の目標冷媒蒸発温度TEO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 TEO of a 1st embodiment. 第1実施形態の冷媒の状態を示すモリエル線図である。It is a Mollier diagram which shows the state of the refrigerant | coolant of 1st Embodiment. 第1実施形態の冷媒側冷房能力および空気側冷房能力の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the refrigerant | coolant side cooling capability and air side cooling capability of 1st Embodiment. 第2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 2nd Embodiment. 第3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。It is a whole block diagram of the refrigerating-cycle apparatus applied to the vehicle air conditioner of 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

11、11’…圧縮機、11a…電磁式容量制御弁、11b…電動モータ、
12…放熱器、13…圧力制御弁、14…蒸発器、内外気切替ドア…16c、
20a…吐出能力制御手段、26…流量センサ、33…温度設定スイッチ、
S5…目標蒸発温度決定手段、S6…冷媒側能力算出手段、S7…空気側能力算出手段、
S8…負荷変動判定手段、S91…蒸発温度推定手段
Gr…冷媒流量、TEO…目標冷媒蒸発温度、Qer…冷媒側冷房能力、
Qea…空気側冷房能力、TL…推定冷媒蒸発温度。
11, 11 '... compressor, 11a ... electromagnetic capacity control valve, 11b ... electric motor,
12 ... radiator, 13 ... pressure control valve, 14 ... evaporator, inside / outside air switching door ... 16c,
20a ... discharge capacity control means, 26 ... flow rate sensor, 33 ... temperature setting switch,
S5 ... target evaporation temperature determining means, S6 ... refrigerant side capacity calculating means, S7 ... air side capacity calculating means,
S8: Load fluctuation determination means, S91: Evaporation temperature estimation means Gr ... Refrigerant flow rate, TEO ... Target refrigerant evaporation temperature, Qer ... Refrigerant side cooling capacity,
Qea: air-side cooling capacity, TL: estimated refrigerant evaporation temperature.

Claims (12)

冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11、11’)と、
前記圧縮機(11、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)にて放熱された冷媒を減圧膨張させる減圧手段(13)と、
前記減圧手段(13)にて減圧膨張された冷媒を蒸発させて、冷却対象空間へ送風される送風空気を冷却する蒸発器(14)と、
前記圧縮機(11、11’)の冷媒吐出能力を変更する吐出能力変更手段(11a、11b)と、
前記吐出能力変更手段(11a、11b)の作動を制御する吐出能力制御手段(20a)と、
サイクル内を循環する冷媒流量(Gr)に相関を有する物理量を検出する流量検出手段(26)と、
前記蒸発器(14)における目標冷媒蒸発温度(TEO)を決定する目標蒸発温度決定手段(S5)と、
空気側冷房負荷に変動が生じたことを判定する負荷変動判定手段(S8)と、
冷媒側冷房能力(Qer)を算出する冷媒側能力算出手段(S6)と、
空気側冷房能力(Qea)を算出する空気側能力算出手段(S7)と、
前記空気側冷房能力(Qea)および前記冷媒側冷房能力(Qer)が等しくなる前記蒸発器(14)の冷媒蒸発温度を推定冷媒蒸発温度(TL)とする蒸発温度推定手段(S91)とを備え、
前記冷媒側能力算出手段(S6)は、少なくとも前記流量検出手段(26)の検出値(Gr)を用いて前記冷媒側冷房能力(Qer)を算出し、
前記吐出能力制御手段(20a)は、前記空気側冷房負荷の変動が検出された際に、前記推定冷媒蒸発温度(TL)を前記目標冷媒蒸発温度(TEO)に近づけるように、前記吐出能力変更手段(11a、11b)の作動をフィードフォワード制御することを特徴とする冷凍サイクル装置。
A compressor (11, 11 ′) for compressing and discharging the refrigerant;
A radiator (12) for radiating the refrigerant discharged from the compressor (11, 11 ′);
Decompression means (13) for decompressing and expanding the refrigerant radiated by the radiator (12);
An evaporator (14) for evaporating the refrigerant decompressed and expanded by the decompression means (13) and cooling the blown air sent to the space to be cooled;
Discharge capacity changing means (11a, 11b) for changing the refrigerant discharge capacity of the compressor (11, 11 ′);
Discharge capacity control means (20a) for controlling the operation of the discharge capacity change means (11a, 11b);
A flow rate detection means (26) for detecting a physical quantity having a correlation with the refrigerant flow rate (Gr) circulating in the cycle;
Target evaporation temperature determining means (S5) for determining a target refrigerant evaporation temperature (TEO) in the evaporator (14);
Load fluctuation determination means (S8) for determining that fluctuation has occurred in the air-side cooling load;
Refrigerant side capacity calculating means (S6) for calculating the refrigerant side cooling capacity (Qer);
Air-side capacity calculating means (S7) for calculating the air-side cooling capacity (Qea);
Evaporation temperature estimation means (S91) which uses the refrigerant evaporation temperature of the evaporator (14) where the air side cooling capacity (Qea) and the refrigerant side cooling capacity (Qer) are equal to each other as the estimated refrigerant evaporation temperature (TL). ,
The refrigerant side capacity calculating means (S6) calculates the refrigerant side cooling capacity (Qer) using at least the detection value (Gr) of the flow rate detecting means (26),
The discharge capacity control means (20a) changes the discharge capacity so that the estimated refrigerant evaporation temperature (TL) approaches the target refrigerant evaporation temperature (TEO) when a change in the air-side cooling load is detected. A refrigeration cycle apparatus characterized by feedforward control of the operation of the means (11a, 11b).
前記負荷変動判定手段(S8)は、前記送風空気の送風空気量が変化したときに、前記空気側冷房負荷が変動したと判定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。 2. The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein the load fluctuation determination unit (S <b> 8) determines that the air-side cooling load has fluctuated when the amount of blown air of the blown air changes. 前記送風空気は、前記冷却対象空間内の空気および前記冷却対象空間外の空気のうち、少なくとも一方の空気を含んでおり、
さらに、前記送風空気における前記冷却対象空間内の空気の風量と前記冷却対象空間外の空気の風量との風量割合を変化させる風量割合変更手段(16c)を備え、
前記負荷変動判定手段(S8)は、前記風量割合変更手段(16c)が前記風量割合を変化させたときに、前記空気側冷房負荷が変動したと判定することを特徴とする請求項1または2に記載の冷凍サイクル装置。
The blown air includes at least one of air in the space to be cooled and air outside the space to be cooled,
Furthermore, air volume ratio changing means (16c) for changing the air volume ratio between the air volume in the cooling target space and the air volume outside the cooling target space in the blown air is provided,
The load variation determining means (S8) determines that the air-side cooling load has changed when the air volume ratio changing means (16c) changes the air volume ratio. The refrigeration cycle apparatus described in 1.
さらに、前記冷却対象空間の目標温度(Tset)を設定する目標温度設定手段(33)を備え、
前記負荷変動判定手段(S8)は、前記目標温度(Tset)が変更されたときに、前記空気側冷房負荷の変動を判定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。
Furthermore, it comprises target temperature setting means (33) for setting the target temperature (Tset) of the space to be cooled,
The load variation determining means (S8) determines variation in the air-side cooling load when the target temperature (Tset) is changed. Refrigeration cycle equipment.
前記空気側能力算出手段(S7)は、前記蒸発器(14)吸込側における前記送風空気の吸込空気温度(Ta)に相関のある物理量(Tam、Tr)、前記送風空気の送風空気量に相関のある物理量(BLV)、および、前記蒸発器(14)における冷媒蒸発温度に相関のある物理量(Tef)のうち、少なくとも1つを用いて空気側冷房能力(Qea)を算出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。 The air side capacity calculating means (S7) correlates with the physical quantity (Tam, Tr) correlated with the intake air temperature (Ta) of the blown air on the evaporator (14) suction side, and the blown air quantity of the blown air. The air-side cooling capacity (Qea) is calculated using at least one of the physical quantity (BLV) having a certain amount and the physical quantity (Tef) having a correlation with the refrigerant evaporation temperature in the evaporator (14). The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 4. 前記冷媒側能力算出手段(S6)は、さらに、前記蒸発器(14)出口側冷媒の出口側比エンタルピ(Ieo)と前記蒸発器(14)入口側冷媒の入口側比エンタルピ(Iei)とのエンタルピ差(Ie)に相関のある物理量(Tam、Tef)のうち、少なくとも1つを用いて冷媒側冷房能力(Qer)を算出することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。 The refrigerant side capacity calculating means (S6) further includes an outlet side specific enthalpy (Ieo) of the evaporator (14) outlet side refrigerant and an inlet side specific enthalpy (Iei) of the evaporator (14) inlet side refrigerant. The refrigerant-side cooling capacity (Qer) is calculated using at least one of physical quantities (Tam, Tef) correlated with the enthalpy difference (Ie). The refrigeration cycle apparatus described. 前記減圧手段は、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(13)であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。 The pressure reducing means is a pressure control valve (13) whose valve opening is adjusted so that the high-pressure side refrigerant pressure approaches a target high pressure determined according to the high-pressure side refrigerant temperature downstream of the radiator (12). The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein the refrigeration cycle apparatus is provided. 前記圧縮機は、吐出容量を変更可能に構成された可変容量型圧縮機(11)であり、
前記吐出能力変更手段は、前記吐出容量を変更する容量制御弁(11a)であり、
前記流量検出手段は、サイクル内を循環する冷媒流量(Gr)を検出する流量センサ(26)で構成されてい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 compressor is a variable capacity compressor (11) configured to be capable of changing the discharge capacity,
The discharge capacity changing means is a capacity control valve (11a) for changing the discharge capacity,
The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the flow rate detection means includes a flow rate sensor (26) for detecting a refrigerant flow rate (Gr) circulating in the cycle. .
前記圧縮機は、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機(11’)であり、
前記吐出能力変更手段は、前記固定容量型圧縮機(11’)を回転駆動する電動モータ(11b)であり、
前記流量検出手段は、前記固定容量型圧縮機(11’)の回転数を検出する回転数検出手段(27)を含んで構成されてい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 compressor is a fixed capacity compressor (11 ′) having a fixed discharge capacity,
The discharge capacity changing means is an electric motor (11b) that rotationally drives the fixed displacement compressor (11 ′),
The flow rate detection means includes a rotation speed detection means (27) for detecting the rotation speed of the fixed displacement compressor (11 '). The refrigeration cycle apparatus described in 1.
前記流量検出手段(26、27)の少なくとも一部は、前記圧縮機(11、11’)と一体に構成されていることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration according to any one of claims 1 to 9, wherein at least a part of the flow rate detection means (26, 27) is configured integrally with the compressor (11, 11 '). Cycle equipment. 前記圧縮機(11、11’)は、前記冷媒を臨界圧力以上となるまで昇圧することを特徴とする請求項1ないし10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 10, wherein the compressor (11, 11 ') increases the pressure of the refrigerant until the pressure becomes equal to or higher than a critical pressure. 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11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 11, wherein the refrigerant is carbon dioxide.
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