JPH0999733A - 冷凍サイクル装置および車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高冷房負荷時における冷房能力を確保しなが
ら、圧縮機の低容量運転時における潤滑油戻り性を良く
する。 【構成】 冷房負荷に応じて容量が変化する内部可変容
量型圧縮機９を備えた車両用空調装置において、外気温
度が所定温度よりも低いとき、すなわち圧縮機９の低容
量運転時には、電磁クラッチ１６をオンオフさせて、圧
縮機９の運転、停止を繰り返す。これによって、圧縮機
９が停止状態から運転状態となるときに膨張弁１２が開
き、液冷媒が蒸発器７内を一気に流れ、この液冷媒の一
部が圧縮機９に吸入され、この液冷媒と一緒に潤滑油が
圧縮機９に戻る。また、高冷房負荷時には、電磁クラッ
チ１６のオンオフ制御は行われず、圧縮機９の容量変化
によって冷房能力が制御される。このときには高容量と
なり、冷房能力が確保される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷房負荷に応じて
容量が変化する内部可変容量型圧縮機を用いて、蒸発器
における冷房能力を制御する冷凍サイクル装置および空
調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のように、冷房負荷に応じて容量が
変化する内部可変容量型圧縮機を用いた冷凍サイクル装
置は、従来から一般的に知られている。このような冷凍
サイクル装置においては、圧縮機を低容量運転したとき
に、冷凍サイクル内の冷媒循環量が減少し、潤滑油が圧
縮機に戻りにくくなって、圧縮機の焼き付けが起こる可
能性があった。そのため、低容量運転時における膨張弁
開度が多少開き気味となるように膨張弁をセットするこ
とによって、圧縮機に液冷媒を少し戻し、圧縮機に潤滑
油を戻すようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ように
膨張弁をセットするときに、その開度を大きくすれば、
確かに潤滑油の戻り性は向上するが、反対に、高冷房負
荷時に冷凍サイクルの低圧圧力が十分に下がりきらず、
必要な冷房能力が得られなくなるといった問題が発生す
る。

【０００４】従って、従来は、高冷房負荷時に必要な冷
房能力を確保するために、低容量運転時における膨張弁
開度をあまり大きくすることができず、その結果、圧縮
機への潤滑油の戻り量は十分なものではなかった。そこ
で、本発明は上記問題に鑑み、冷房負荷に応じて容量が
変化する内部可変容量型圧縮機を用いて、蒸発器におけ
る冷房能力を制御する冷凍サイクル装置において、高冷
房負荷時における冷房能力を確保しながら、圧縮機の低
容量運転時における潤滑油戻り性を良くすることを第１
の目的とする。

【０００５】また、上記のような冷凍サイクルの蒸発器
にて、車室内への吹出風の除湿を行うように構成された
車両用空調装置においては、圧縮機の低容量運転時に
は、蒸発器内の冷媒分布性が悪くなるので、蒸発器にお
ける除湿性能が落ち、車両フロントガラスの防曇性能が
悪化してしまう。そこで、本発明は上記問題に鑑み、冷
房負荷に応じて容量が変化する内部可変容量型圧縮機を
用いて、蒸発器における冷房能力を制御する車両用空調
装置において、車両窓ガラスの防曇性を良くすることを
第２の目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１、２記載の発明では、冷房負荷に応
じて容量が変化する内部可変容量型圧縮機を有する冷凍
サイクルを備えた冷凍サイクル装置において、圧縮機の
容量が所定容量よりも低いときには、圧縮機制御手段
が、圧縮機の運転、停止を繰り返すように、圧縮機に接
続された切換手段を制御するようにしたことを特徴とし
ている。

【０００７】これによると、圧縮機の容量が上記所定容
量よりも低いときには圧縮機の運転、停止が繰り返され
るので、低容量運転時における潤滑油戻り性を向上する
ことができる。すなわち、切換手段が制御されて圧縮機
が停止すると、冷凍サイクルの低圧圧力が上がって減圧
手段が絞られる。そして、この状態から切換手段が制御
されて圧縮機が運転状態となると、冷凍サイクルの低圧
圧力が下がって減圧手段が開く。そして、減圧手段が開
くことによって、液冷媒が蒸発器内を一気に流れる。

【０００８】このとき、冷房負荷は低いので、蒸発器内
を一気に流れた液冷媒の一部は、蒸発しきらずに液冷媒
のまま圧縮機に吸入される。これによって、液冷媒と一
緒に潤滑油が圧縮機に戻る。従って、圧縮機の運転、停
止を繰り返しすことによって、圧縮機への潤滑油戻り性
が向上する。また、冷房負荷が高いときは、上記圧縮機
制御手段による制御は行われず、圧縮機の容量変化によ
って冷房能力が制御される。このときには高容量とな
り、冷房能力が確保される。

【０００９】また、請求項３〜５記載の発明は、上記第
２の目的を達成するために、冷房負荷に応じて容量が変
化する内部可変容量型圧縮機を有する冷凍サイクルと、
空気流を発生する送風手段と、この送風手段が発生した
空気を車室内に導くとともに、冷凍サイクルの蒸発器が
内部に設けられた空気通路とを備えた車両用空調装置に
おいて、圧縮機の容量が所定容量よりも低いときには、
圧縮機制御手段が、圧縮機の運転、停止を繰り返すよう
に、圧縮機に接続された切換手段を制御するようにした
ことを特徴としている。

【００１０】これによると、圧縮機の容量自体が低く、
蒸発器内を流れる冷媒流量が少ないときには、圧縮機の
容量変化のみによって蒸発器の冷房能力を制御する場
合、蒸発器に、液冷媒が行き届かない部位が形成される
が、上記圧縮機制御手段によって圧縮機の運転、停止が
繰り返されることによって、蒸発器内の冷媒の流れが乱
れ、その結果、上記液冷媒が行き届かなかった部位にま
でも冷媒が行き届くようになる。すなわち、蒸発器内の
冷媒分布性が良くなる。

【００１１】このように蒸発器内の冷媒分布性が良くな
ることに伴って、蒸発器における除湿性能が向上する。
従って、この蒸発器によって除湿された空気を車室内に
吹き出すことによって、車両フロントガラスの防曇性能
が向上する。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明を自動車用空調装置
として用いた第１実施形態について、図１〜７を用いて
説明する。本実施形態では、車室内空間を空調するため
の空調ユニットにおける各空調手段を、空調制御装置に
よって制御するように構成されている。

【００１３】まず、図１を用いて上記空調ユニットの構
成を説明する。空調ケース１の空気上流側部位には、車
室内気を吸入するための内気吸入口２と外気を吸入する
ための外気吸入口３とが形成されているとともに、内気
吸入口２を開口して外気吸入口３を閉口する内気循環モ
ードと、内気吸入口２を閉口して外気吸入口３を開口す
る外気導入モードとを切り換える内外気切換ドア４が設
けられている。また、この内外気切換ドア４は、その駆
動手段５７（具体的にはサ−ボモ−タ、図３参照）によ
って駆動される。

【００１４】この内外気切換ドア４の下流側部位には、
送風手段としてのファン５が配設されている。このファ
ン５は、その駆動手段６（具体的にはブロワモータ）に
よって駆動され、ファンの回転数、すなわち車室内への
送風量は、ブロワモータ６に印加されるブロワ電圧によ
って制御される。なお、このブロワ電圧は空調制御装置
５０（図３参照）によって決定される。

【００１５】ファン５の下流側には、空気冷却手段をな
す蒸発器７が配設されている。この蒸発器７は、自動車
のエンジン８によって駆動される圧縮機９の他に、凝縮
器１０、レシーバ１１、温度作動式膨張弁１２がそれぞ
れ冷媒配管１３によって接続された冷凍サイクル１４の
一部を構成する熱交換器である。なお、１５は室外ファ
ンである。

【００１６】また、上記圧縮機２には電磁クラッチ１６
が接続されている。この電磁クラッチ１６は、空調制御
装置５０（図３参照）によって通電制御されるもので、
この空調制御装置５０によって通電制御されたときに、
エンジン８の動力を圧縮機９に伝達して圧縮機９を作動
させ、空調制御装置５０によって非通電制御されたとき
に、エンジン８の動力の圧縮機９への伝達を遮断して圧
縮機９を停止するように構成されている。

【００１７】また、蒸発器７の空気下流側には、空気加
熱手段をなすヒータコア１７が配設されている。このヒ
ータコア１７は、内部にエンジン８の冷却水が流れ、こ
の冷却水を熱源としてヒータコア１７を通過する空気を
加熱する温水式熱交換器である。このヒータコア１７の
空気上流側には、蒸発器７からの冷風のうち、ヒータコ
ア１７を通る割合と、ヒータコア１７をバイパスするバ
イパス通路１８を通る割合とを調節するエアミックスド
ア１９が配設されている。このエアミックスドア１９
は、その駆動手段５８（具体的にはサーボモータ、図３
参照）によって駆動される。

【００１８】また、空調ケース１の最下流側部位には、
車室内乗員の上半身に空気を吹き出すためのフェイス吹
出口２０と、車室内乗員の足元に空気を吹き出すための
フット吹出口２１と、フロントガラス２３の内面に向か
って空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口２２とが形
成されている。そして、上記各吹出口２０〜２２の上流
側部位には、空調風をフェイス吹出口２０から吹き出す
フェイスモード、空調風をフット吹出口２１から吹き出
すフットモード、空調風をフェイス吹出口２０とフット
吹出口２１とから吹き出すバイレベルモード、および空
調風をデフロスタ吹出口２２から吹き出すデフロスタモ
ードの間で切り換える吹出口モード切換ドア２４、２５
が配設されている。なお、これらのドア２４、２５は、
それぞれの駆動手段５９、６０（具体的にはそれぞれサ
ーボモータ、図３参照）によって駆動される。

【００１９】次に、圧縮機９の内部構造を図２を用いて
簡単に説明する。なお、以下説明する内部構造は、特開
平４−３０１１８９号公報に開示されているのて、詳細
な説明は省略する。圧縮機９のハウジング３１内には、
エンジン８の回転に伴って回転する回転軸３２が設けら
れているとともに、この回転軸３２とは一緒に回転しな
い状態で斜板３３が設けられている。そして、回転軸３
２と一緒にシリンダケース３４が回転するときには、ピ
ストン３５の一端側に設けられた摺動部材３６が斜板３
３の面に沿って摺動し、これによってピストン３５がシ
リンダ室３７内で図中左右方向に往復運動する。つま
り、斜板３３の傾きに応じて、ピストン３５のストロー
ク、すなわち圧縮機９の吐出容量が変化する。

【００２０】この斜板３３は、その一部位がホルダ３８
とピストン３９とによって挟持されている。このホルダ
３８には、コイルスプリング４０の弾性力によって、斜
板３３の上記一部位を図中右方向に押す力が作用し、ま
たピストン３９には、制御圧力室４１内の制御圧力Ｐc
によって、斜板３３の上記一部位を図中左方向に押す力
が作用している。すなわち、斜板３３の傾きは、これら
弾性力および制御圧力Ｐc によって決まる。

【００２１】ところで、上記制御圧力室４１内には、蒸
発器７側の低圧圧力Ｐs が連通通路４２、４３を介して
導かれ、また圧縮機９自身が圧縮して高圧となった高圧
圧力Ｐd が連通通路４２、４４を介して導かれるように
構成されている。また、上記連通通路４２と４３との連
通部分には弁体４５が設けられており、この弁体４５の
位置が変化して、この連通部分における通路面積が変わ
ることによって、制御圧力Ｐc が変化するように構成さ
れている。

【００２２】ここで、冷房負荷が大きい場合には、上記
低圧圧力Ｐs が高くなるので、ダイヤフラム４６が図中
下方に押し下がる。すると、ロッド４７を介して弁体４
５が図中下方に下がるので、制御圧力室４１内の制御圧
力Ｐc は高くなる。この制御圧力Ｐc が高くなれば、ピ
ストン３９によって斜板３３の上記一部位を図中左側に
押す力が大きくなるので、結果的に斜板３３の傾きが大
きくなり、圧縮機２の吐出容量が大きくなる。

【００２３】反対に、冷房負荷が小さい場合には、低圧
圧力Ｐs が低くなるので、ダイヤフラム４６が図中上方
に押し上がる。すると、ロッド４７を介して弁体４５が
図中上方に上がるので、制御圧力室４１内の制御圧力Ｐ
c は低くなる。従って、結果的に斜板３３の傾きは小さ
くなり、圧縮機９の吐出容量が小さくなる。このよう
に、本実施形態の圧縮機９は、冷房負荷に応じて吐出容
量が自動的に変わる、いわゆる内部可変容量型圧縮機と
呼ばれるもので、このような内部可変容量型圧縮機を用
いることによって、蒸発器７を通過後の空気温度をほぼ
所定温度（例えば０℃〜１℃）一定となるように制御で
きる。

【００２４】次に、図３を用いて本実施形態の制御系の
構成を説明する。空調制御装置５０には、車室内の空気
温度を検出する内気温センサ５１、外気温度を検出する
外気温センサ５２、車室内に照射される日射量を検出す
る日射センサ５３、ヒータコア１７に流入するエンジン
冷却水温を検出する水温センサ５４、蒸発器７の空気冷
却度合い（具体的には蒸発器７を通過した直後の空気温
度）を検出する蒸発器後空気温度センサ５５、および車
室内の操作性の良い位置に配設されたコントロールパネ
ル５６上の各スイッチ（例えば車室内の目標温度を設定
する温度設定器）からの信号が入力される。

【００２５】そして、上記空調制御装置５０の内部に
は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知
のマイクロコンピュータが設けられ、上記各センサ５１
〜５５およびコントロールパネル５６からの信号は、空
調制御装置５０内の図示しない入力回路によってＡ／Ｄ
変換された後、上記マイクロコンピュータへ入力される
ように構成されている。なお、空調制御装置５０は、エ
ンジン８の図示しないイグニッションスイッチがオンさ
れたときに、図示しないバッテリーから電源が供給され
る。

【００２６】次に、空調制御装置５０のマイクロコンピ
ュータが行う全体的な制御処理について、図４を用いて
説明する。まず、イグニッションスイッチがオンされて
空調制御装置５０に電源が供給されると、図４のルーチ
ンが起動される。そして、ステップ１００にて初期化処
理を行い、次のステップ１１０にて、コントロールパネ
ル５６の上記温度設定器にて設定された設定温度Ｔset
を入力する。そして、次のステップ１２０にて、上記セ
ンサ５１〜５５の各検出値をＡ／Ｄ変換した信号（Ｔr
、Ｔam、Ｔs 、Ｔw、Ｔe ）を読み込む。

【００２７】そして、次のステップ１３０では、下記数
式１に基づいて、車室内への目標吹出温度（ＴＡＯ）を
算出する。

【００２８】

【数１】ＴＡＯ＝Ｋset ×Ｔset −Ｋr ×Ｔr −Ｋam×
Ｔam−Ｋs ×Ｔs −Ｃ なお、上記Ｋset 、Ｋr 、Ｋam、およびＫs はゲイン、
Ｃは補正用の定数である。そして、次のステップ１４０
では、上記ＴＡＯに対応するブロワ電圧を、ＲＯＭに記
憶された図示しないマップからサーチすることによって
決定する。

【００２９】そして、次のステップ１５０では、上記Ｔ
ＡＯに対応する内外気モードを、ＲＯＭに記憶された図
示しないマップからサーチすることによって決定する。
そして、次のステップ１６０では、上記ＴＡＯに対応す
る吹出口モードを、ＲＯＭに記憶された図示しないマッ
プからサーチすることによって決定する。そして、次の
ステップ１７０では、下記数式２に基づいて、車室内へ
の吹出空気温度が上記ＴＡＯとなるように、エアミック
スドア１９の目標開度（ＳＷ）を算出する。

【００３０】

【数２】 ＳＷ＝（（ＴＡＯ−Ｔe ）／（Ｔw −Ｔe ））×１００ （％） そして、次のステップ１８０にて、上記各ステップ１４
０〜１７０で決定または算出した各モードが得られるよ
うに、各アクチュエータに対して制御信号を出力する。
そして、ステップ１９０にて、制御サイクル時間である
τの経過を待った後、ステップ１１０の処理に戻る。

【００３１】また、上記マイクロコンピュータは、上記
図４の制御処理とは別に、電磁クラッチ１６についての
制御処理も行う。以下、この処理について図５を用いて
説明する。イグニッションスイッチがオンされて空調制
御装置５０に電源が供給されると、図５のルーチンが起
動される。そして、ステップ２００にて外気温センサ５
２が検出した外気温度Ｔamを読み込む。そして、次のス
テップ２１０にて、この外気温度Ｔamが所定温度Ｔst
（本実施形態では１０℃）より低いか否かを判定するこ
とによって、圧縮機９が所定容量（本実施形態では３０
％）より低いか否か、すなわち圧縮機９が低容量運転し
ているか否かを判定する。

【００３２】このステップ２１０にてＹＥＳと判定され
たとき、すなわち圧縮機９が低容量運転しているとき
は、次のステップ２２０にて、蒸発器後空気温度センサ
５５が検出した蒸発器後温度Ｔe （蒸発器７を通過した
直後の空気温度）に応じて、電磁クラッチ１６をオンす
るかオフするかを、ＲＯＭに記憶された図６に示すマッ
プからサーチすることによって決定し、これに基づいて
電磁クラッチ１６を制御する。

【００３３】すなわち、電磁クラッチ１６をオンして圧
縮機９の運転を継続させ、上記蒸発器後温度Ｔe が０
（℃）以下となったら、蒸発器７の冷房能力が所定能力
よりも大きくなったということなので、電磁クラッチ１
６をオフして圧縮機９を停止させる。そして、圧縮機９
の停止状態が続き、上記蒸発器後温度Ｔe が１（℃）以
上となったら、蒸発器７の冷房能力が所定能力よりも小
さくなったということなので、電磁クラッチ１６をオン
して圧縮機９を運転させる。

【００３４】上記ステップ２２０の処理を終えたら、こ
のルーチンを抜ける。また、ステップ２１０にてＮＯと
判定されたときは、何もせずにこのルーチンを抜ける。
なお、上記各ステップは、それぞれの機能を実現する手
段を構成する。以上説明したように、本実施形態による
と、圧縮機９が低容量運転をする条件のときには、図６
のマップに基づいて圧縮機９の運転、停止が繰り返され
るように制御するので、低容量運転時における潤滑油戻
り性を向上することができる。

【００３５】すなわち、電磁クラッチ１６がオフして圧
縮機９が停止すると、冷凍サイクル１４の低圧圧力が上
がって膨張弁１２が閉じる。そして、この状態から電磁
クラッチ１６がオンして圧縮機９が運転状態となると、
冷凍サイクル１４の低圧圧力が下がって膨張弁１２が開
く。このとき、膨張弁１２が開くことによって、液冷媒
が蒸発器７内を一気に流れる。

【００３６】このとき、蒸発器７における冷房負荷は低
いので、蒸発器７内を一気に流れた液冷媒の一部は、蒸
発しきらずに液冷媒のまま圧縮機９に吸入される。これ
によって、液冷媒と一緒に潤滑油が圧縮機９に戻る。従
って、圧縮機９の運転、停止を繰り返しすことによっ
て、圧縮機９への潤滑油戻り性が向上する。また、冷房
負荷が高いとき、すなわち外気温度Ｔamが上記所定温度
Ｔstよりも高いときには、電磁クラッチ１６のオンオフ
制御（ステップ２２０）は行われず、圧縮機９の容量変
化によって冷房能力が制御される。従って、このときに
は高容量となり、冷房能力が確保される。

【００３７】また、圧縮機９の低容量運転時には、圧縮
機９の運転、停止が繰り返されるように制御するので、
蒸発器７内の冷媒分布性が良くなり、その結果、蒸発器
７における除湿性能が向上して、フロントガラス２３の
防曇性能が向上する。すなわち、圧縮機９の容量自体が
低く、蒸発器７内を流れる冷媒流量が少ないときには、
圧縮機９の容量変化のみによる蒸発器７の冷房能力の制
御（内部可変容量制御）を行う場合、蒸発器７に、液冷
媒が行き届かない部位が形成されるが、圧縮機９の運
転、停止を繰り返す制御（オンオフ制御）を行うことに
よって、蒸発器７内の冷媒の流れが乱れ、その結果、上
記液冷媒が行き届かなかった部位にまでも冷媒が行き届
くようになる。すなわち、蒸発器７内の冷媒分布性が良
くなる。

【００３８】実際に、本発明者等が、上記内部可変容量
制御を行う場合に比べて、上記オンオフ制御を行う場合
の方が、蒸発器７内の冷媒分布性が良くなるかどうかに
ついて、図１に示すシステムを用いて実験した結果、図
７に示すデータが得られた。この実験を具体的に説明す
ると、時間ｔ₀ までの間は、上記内部可変容量制御され
た蒸発器７にて冷却された後に、エアミックスドア１９
にて温度調節された空気（このときの吹出温度は約７
（℃））を車室内へ吹き出しているところに、時間ｔ₀
のときから、蒸発器７の冷房能力を上記オンオフ制御に
切り換えたことろ、吹出温度は上記内部可変容量制御の
ときに比べて低下した。

【００３９】すなわち、上記車室内への吹出温度が低下
したということは、蒸発器７全体としての温度が低下し
たということである。つまり、蒸発器７内における冷媒
分布性が良くなったということである。ちなみに、上記
実験を行ったときの車室内気温度は２５（℃）、車室内
の相対湿度は５０（％）、車室内への吹出風量は２００
（ｍ³/h ）である。

【００４０】上述したように、本実施形態によると、圧
縮機９の低容量運転時における蒸発器７内の冷媒分布性
が良くなるので、この蒸発器７によって除湿された空気
を車室内に吹き出すことによって、車両フロントガラス
２３の防曇性能が向上する。次に、本発明の第２実施形
態について説明する。なお、本実施形態と上記第１実施
形態と異なるところは、マイクロコンピュータによる電
磁クラッチ１６の制御のみであるので、この電磁クラッ
チ１６の制御についてのみ、図８を用いて説明する。

【００４１】まず、ステップ１９５にて、図４のステッ
プ１５０で決定された内外気モードが内気循環モードで
あるか否かを判定する。そして、ＹＥＳと判定されたと
きのみ上記ステップ２００〜２２０と同様の処理を行
い、ＮＯと判定されたときは何もせずにこのルーチンを
抜ける。これによると、特に曇り易い内気循環モード時
にも、ステップ２１０、２２０の制御によって、フロン
トガラス２３を効率良く防曇できる。

【００４２】次に、本発明の第３実施形態について説明
する。なお、本実施形態と上記各実施形態と異なるとこ
ろも、マイクロコンピュータによる電磁クラッチ１６の
制御のみであるので、この電磁クラッチ１６の制御につ
いてのみ、図９を用いて説明する。まず、上記ステップ
２００、２１０と同様の処理を行う。そして、ステップ
２１０にてＹＥＳと判定されたときは、次のステップ２
１５にて、ステップ２１０でＹＥＳと判定されてからの
時間をカウントするカウンタｔを０にセットする。な
お、このカウンタｔは、図示しないタイマによる時間割
込み（例えば２ｍｓ）に応じて１カウントずつカウント
アップされる。その後、上記ステップ２２０と同様の処
理を行う。

【００４３】次のステップ２３０では、上記カウンタｔ
が所定時間ｔ_ON（例えば２分）を越えたか否かを判定す
る。ここでＮＯと判定されたときは、再びステップ２２
０の処理に戻る。すなわち、上記カウンタｔが所定時間
ｔ_ONを越えるまでは、ステップ２２０の処理によって圧
縮機９の運転、停止が繰り返される。また、ステップ２
３０にてＹＥＳと判定されたら、次のステップ２４０に
て、電磁クラッチ１６を強制的にオンする。

【００４４】そして、次のステップ２５０にて、上記カ
ウンタｔが所定時間ｔ_V （例えば１０分）を越えたか否
かを判定する。ここでＮＯと判定されたときは、再びス
テップ２４０の処理に戻る。すなわち、上記カウンタｔ
が所定時間ｔ_V を越えるまでは、ステップ２４０の処理
によって圧縮機９が強制的に運転状態となる。また、ス
テップ２５０でＹＥＳと判定されたら、このルーチンを
抜ける。

【００４５】以上説明した本実施形態によると、外気温
度Ｔamが上記所定温度Ｔstよりも低いときに、圧縮機９
のオンオフ制御のみを行うのではなく、オンオフ制御と
内部可変容量制御とを間欠的に行う。例えば、本実施形
態においては、１０分間のうち２分間はオンオフ制御を
行い、残りの８分間は内部可変容量制御を行う。このよ
うに、ある時間間隔で圧縮機９の運転、停止を繰り返す
ようにしても、高負荷時における冷房能力の確保、低容
量運転時における潤滑油戻り性の向上、および蒸発器７
内の冷媒分布性の向上をそれぞれ満足することができ
る。

【００４６】（他の実施形態）上記各実施形態では、圧
縮機９が低容量運転しているか否かの判定（ステップ２
１０）を、外気温度Ｔamが所定温度Ｔstより低いか否か
をみることによって判定したが、例えばコントロールパ
ネル５６上に設けられたデフロスタスイッチがオンされ
たか否かをみることによって判定しても良い。デフロス
タスイッチがオンされるときの外気温度は、圧縮機９が
低容量運転となる位に低いとなしても良いからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施形態の全体構成図である。

【図２】上記第１実施形態の圧縮機９の内部構造を示す
一部断面図である。

【図３】上記第１実施形態の制御系の構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】上記第１実施形態のマイクロコンピュータが行
う全体的な制御処理についてのフローチャートである。

【図５】上記マイクロコンピュータが行う電磁クラッチ
１６についてのフローチャートである。

【図６】上記第１実施形態の蒸発器後温度Ｔe に対する
電磁クラッチ１６の状態の関係を示すマップである。

【図７】内部可変容量制御時とオンオフ制御時とにおけ
る吹出温度についての実験データである。

【図８】本発明第２実施形態のマイクロコンピュータが
行う電磁クラッチ１６についてのフローチャートであ
る。

【図９】本発明第３実施形態のマイクロコンピュータが
行う電磁クラッチ１６についてのフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１…空調ケース（空気通路）、２…内気吸入口、３…外
気吸入口、４…内外気切換ドア（吸入口開閉手段）、５
…ファン（送風手段）、６…ブロワモータ（送風手
段）、７…蒸発器、９…圧縮機、１０…凝縮器、１２…
膨張弁（減圧手段）、１４…冷凍サイクル、１６…電磁
クラッチ（切換手段）、５２…外気温センサ（物理量検
出手段）、５５…蒸発器後空気温度センサ（冷房能力検
出手段）。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を吸入、圧縮、吐出するとともに、
   冷房負荷に応じて容量が変化する内部可変容量型圧縮機
   （９）、この圧縮機（９）が吐出した冷媒を凝縮させる
   凝縮器（１０）、この凝縮器（１０）からの冷媒を減圧
   する減圧手段（１２）、およびこの減圧手段（１２）か
   らの冷媒を蒸発させる蒸発器（７）をそれぞれ有する冷
   凍サイクル（１４）を備えた冷凍サイクル装置におい
   て、 前記圧縮機（９）に接続され、この圧縮機（９）の作
   動、停止を切り換える切換手段（１６）と、 前記圧縮機（９）の容量に関連した物理量を検出する物
   理量検出手段（５２）と、 この物理量検出手段（５２）が検出した物理量に基づい
   て、前記圧縮機（９）の容量が所定容量よりも低いか否
   かを判定する低容量判定手段（ステップ２１０）と、 前記低容量判定手段（ステップ２１０）によって、前記
   圧縮機（９）の容量が前記所定容量よりも低いと判定さ
   れたとき、前記圧縮機（９）の運転、停止が繰り返され
   るように前記切換手段（１６）を制御する圧縮機制御手
   段（ステップ２０）とを備えることを特徴とする冷凍サ
   イクル装置。
2. 【請求項２】 前記蒸発器（７）における冷房能力を検
   出する冷房能力検出手段（５５）を備え、 前記圧縮機制御手段（ステップ２２０）は、 前記冷房能力検出手段（５５）が検出した冷房能力が所
   定能力よりも小さいときに前記圧縮機（９）を運転さ
   せ、前記冷房能力検出手段（５５）が検出した冷房能力
   が前記所定能力よりも大きいときに前記圧縮機（９）を
   停止させるように、前記切換手段（１６）を制御するよ
   うに構成されたことを特徴とする請求項１記載の冷凍装
   置。
3. 【請求項３】 冷媒を吸入、圧縮、吐出するとともに、
   冷房負荷に応じて容量が変化する内部可変容量型圧縮機
   （９）、この圧縮機（９）が吐出した冷媒を凝縮させる
   凝縮器（１０）、この凝縮器（１０）からの冷媒を減圧
   する減圧手段（１２）、およびこの減圧手段（１２）か
   らの冷媒を蒸発させる蒸発器（７）をそれぞれ有する冷
   凍サイクル（１４）と、 空気流を発生する送風手段（５、６）と、 この送風手段（５、６）が発生した空気を車室内に導く
   とともに、前記蒸発器（７）が内部に設けられた空気通
   路（１）とを備えた車両用空調装置において、 前記圧縮機（９）に接続され、この圧縮機（９）の作
   動、停止を切り換える切換手段（１６）と、 前記圧縮機（９）の容量に関連した物理量を検出する物
   理量検出手段（５２）と、 この物理量検出手段（５２）が検出した物理量に基づい
   て、前記圧縮機（９）の容量が所定容量よりも低いか否
   かを判定する低容量判定手段（ステップ２１０）と、 前記低容量判定手段（ステップ２１０）によって、前記
   圧縮機（９）の容量が前記所定容量よりも低いと判定さ
   れたとき、前記圧縮機（９）の運転、停止が繰り返され
   るように前記切換手段（１６）を制御する圧縮機制御手
   段（ステップ２２０）とを備えることを特徴とする車両
   用空調装置。
4. 【請求項４】 前記蒸発器（７）における冷房能力を検
   出する冷房能力検出手段（５５）を備え、 前記圧縮機制御手段（ステップ２２０）は、 前記冷房能力検出手段（５５）が検出した冷房能力が所
   定能力よりも小さいときに前記圧縮機（９）を運転さ
   せ、前記冷房能力検出手段（５５）が検出した冷房能力
   が前記所定能力よりも大きいときに前記圧縮機（９）を
   停止させるように、前記切換手段（１６）を制御するよ
   うに構成されたことを特徴とする請求項３記載の車両用
   空調装置。
5. 【請求項５】 前記空気通路（１）には、車室内気を吸
   入するための内気吸入口（２）および外気を吸入するた
   めの外気吸入口（３）がそれぞれ形成され、 前記各吸入口（２、３）を選択的に開閉する吸入口開閉
   手段（４、５７）と、 この吸入口開閉手段（４、５７）が、前記内気吸入口
   （２）を開口し前記外気吸入口（３）を閉口する内気循
   環モードであるか否かを判定する吸入口開閉状態判定手
   段（ステップ１９５）とを備え、 前記吸入口開閉状態判定手段（ステップ１９５）によっ
   て、前記内気循環モードであると判定され、かつ前記低
   容量判定手段（ステップ２１０）によって、前記圧縮機
   （９）の容量が前記所定容量よりも低いと判定されたと
   きに、前記圧縮機制御手段（ステップ２２０）による制
   御が行われるように構成されたことを特徴とする請求項
   ３または４記載の車両用空調装置。