JPS62108964A - 冷凍サイクルの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、容量可変制ｍ型コンプレッサーと、開度が変
更自在な電気作動式エクスパンションバルブとを組合せ
て備えた冷凍サイクルの制御方法に関するものである。

［従来技術］ 従来から、冷凍サイクルのコンプレッサーとして、省消
費動力及び円滑な運転の点から容ヤ可変制御型コンプレ
ッサーが用いられている。

容量可変制御型コンプレッサーを用いた場合、冷媒の流
量が変化するが、この冷媒流量変化にかかわらず過熱度
を一定に保つ必要がある。そのため、開度を自由に変更
り−ることのできる電気作動式エクスパンションバルブ
が組合されて設けられている。

し問題点］ 容量可変制御型コンプレツリーは、冷媒の吸入圧力を一
定に保持すべくその容量が変更されるようになっている
。すなわち、コンプレッサーの起動直後等は、熱負荷（
冷房負荷）が大きいためコンプレッサーの容量も大きく
なっており、冷凍サイクルが十分作動した後は、熱負荷
（冷房負荷〉も減少しコンプレッサーの容量も小さくな
っている。また、この種のコンプレッサーでは非作動時
の容量が再作動（起動）まで保持される。よって、コン
プレッサーが十分作動した後に、このコンプレッサーを
非作動にした場合、コンプレッサーの容量は小容量に保
持されている。そのため、必要とされる起動トルクは小
さくてすみ、円滑な再起動を行うことができる。しかし
、コンプレッサーの容量が大容量の時に非作動にした場
合、例えばコンプレッサーの起動直後に非作動にした等
の場合、コンプレツリーの起動には大きな起動トルクが
必要となり、円滑な再起初が行え！よいという問題があ
った。

［問題点解決のための手段］ この問題を解決するため、本発明では、コンプレッサー
を非作動にすべき信号の入力後、直ちにエクスパンショ
ンバルブを一定時間の間全閉または、全閉に近い状態に
し、この一定＠間の経過後にコンプレッサーを非作動に
するという手段を用いている。

［作用］ 本発明によれば、コンプレッサーを非作動にすべき信号
の入力後も、一定時間の間コンプレッサーを作動させか
つエクスパンションバルブを仝閑に保持することにより
、コンプレッサーへの冷媒の吸入圧力が低下し、よって
コンプレッサーの各組が小さくなった後にコンプレッサ
ーが非作動になる。

［実施例］　　６ 次に、本発明を添付した図面に示された実施例について
説明する。

第１図にそのフローチャートが示されている本発明の一
実施例を適用したエアコン用冷凍サイクルの配管図が第
２図に示されている。

この冷凍サイクルでは、冷媒はコンプレッサー１により
高温、高圧のガス状冷媒に圧縮される。圧縮されたガス
状冷媒はコンデンサー２に圧送され外部に熱を放出して
高温、高圧の液冷媒に凝縮される。凝縮された液冷媒は
−Ｈレシーバ３に貯えられた後、ソレノイドエクスパン
ションパルプ４を通って低温、低圧の冷媒に減圧される
。減圧された冷媒はエバポレータ５内で周囲の空気から
熱をうばって蒸発した後、コンプレッサー１に戻される
。

コンプレッサー１は、容量可変制御型のもの、すなわら
冷媒の吸入圧力に応じて容量が可変し、非作動中は非作
動直前の容量が保持されるようになっているものであれ
ばいかなる形式のものでもかまわない。本実施例ではＵ
ＳＰ ４．４２８，７１８により知れているワッブルタイプの
容量可変制御型コンプレツリー１が用いられている。こ
のコンプレッサー１の構成の詳細が、第３図に示されて
いる。コンプレッサー１は、作動・非作動を切り換える
クラッチ６を介して車両のエンジン（図示せず）により
作動される。エンジンからの回転はシャフト１ｏＯに伝
達され、更にシャット１００の回転がプレート１０１へ
伝わる。プレート１０１はシャフト１００に対して傾い
ている。プレーに１０１は回転すると、同時にスラスト
ベアリング１０２を介してワッブルプレート１０３を１
ｚ動運動さぼる。ワッブルプレート１０３とピストン１
０４とはロッド１０５により共に１ｉＡ動運ｆＪＪＬ、
冷媒の吸入・圧縮を行う。

次に、吐出容量を変更−づ゛る機構について説明する。

基本的には、プレート１０１とワッブルプレート１０３
とのシャフト１００に対ｉ７る角度を変更し、ビス１〜
ン１０４のストロークを変えることにより行う。

シャフト１００にピン１０６がねじ止めされており、こ
のピン１０６にはガイドｉｉ！１０７が設けられている
。ガイドＩＩ！１０７にはピンガイド１０８が、はめ込
まれており、かつ、このピンガイド１０８はプレート１
０１に固定されている。またプレート１０１はスリーブ
１０９に対して回転可能にピン止めされている。スリー
ブ１０９とシャフト１００は軸線方向に活動可能である
。このような礪構において、ワッブルプレート１０３０
角度の変更はクランクケース１１０内の冷媒圧力を制御
して作動室１１１内の圧力との圧力差を制御することに
より行う。

すなわち、クランクケース１１０内の圧力を上昇させる
と、ワッブルプレート１０３はシャフト１００に対して
垂直になるように動く。その結果ビストンストロークは
短くなり、容量は小さくなる。逆に、クランクケース１
１０内の圧力を低下させると容量は大きくなる。

クランクケース１１０内の圧力はコンプレッサー１に内
臓されたプレッシャレギュレーク２００により制御され
る。プレツシＡ７レギユレータ２００は２個のボール弁
２０１，２０２と各々のボール弁と対応する弁座を備え
た通路２０３　＋、　２０４とを有する。２個のボール
弁２０１．２０２はロンド２０５に連動可能に互いに結
合されており、ボール弁２０２は更にベロフラム２０６
に結合れている。ベロフラム２０６が収容されている空
間２０７内は低圧室１１２と連通しており、空間２０７
の圧力が上界するとベロフラム２０６は軸線方向に縮み
、圧力が低下すると伸びる。このべＯフラム２０６の伸
縮によりボール２０１．２０２が各々の通路弁２０３．
２０４を開閉する。これによりクランクケース１１０内
の圧力が制御される。

たとえば低圧室１１２内の圧力が低下すると、これと連
通ずる空間２０７内の圧力も低下しベロフラム２０６は
内装（）たスプリング２０８により伸びる。その結果、
ロッド２０５は図中、上方へ移動し、ボール弁２０１は
通路２０３を開放し、ボール弁２０２は通路２０４を閉
じる。

空間２０９は連通路２１０を介して高圧室１１３と連通
しているため、通路２０３が開となると空間２０９内の
高圧冷媒は通路１１４を通りクランクケース１１０内へ
流入し、クランクケース１１０内゛の圧力を上昇させる
。それにより、上述したようにコンプレッサーの容量が
低下する。逆に低圧室１１２内の圧力が上昇すると、ベ
ロフラム２０６は内装したスプリング２０８に抗して縮
み、通路２０３が閉じられ、通路２０４は開放される。

それによりクランクケース１１０内は通路１１４を介し
て低圧側２０７および１１２と連通し、圧力が低下し、
よって、コンプレッサーの容量は大きくなる。

次に、上述の冷凍サイクルの作動について第１図のフロ
ーチャートを参照して説明する。

まず、ステップ７０１において、コントロールユニット
７に内装されたメモリーからコンプレッサーに吸入され
る冷媒の目標温度下。と、設定係数Ｋ　　、Ｋ・とを読
み出づ。次に、ステツブ７０２において、クラッチをＯ
ＦＦにする信号、すなわちコンプレッサーを非作動にす
べき信号５ｏＥＦがコントロールユニット７に入力され
ているかどうか判断する。クラッチＯＦＦ信号の入力が
ない場合にはステップ７０３に移る。ステップ７０３で
は、■バポレータ５の出口側に配設された温度センサー
８によりコンプレッサーへの吸入冷媒温度Ｔ。が測定さ
れ、コントロールユニット７に信号Ｓ１が送られる。

次にステップ７０４において、冷媒の目標温度■　と実
際の冷媒温度Ｔ　どの差Ｅ。を求める。

ｎ ステップ７０５では、Ｋ　　、Ｋ・、Ｅｏ等からソレノ
イドエクスパンションバルブの開度を決めるためのデユ
ーティ比ＤＴ　　を求める。すな口 わら、デユーティ比はＰＩ制御により決まる。

ステップ７０６では、ステップ７０５で求めたデユーテ
ィ比ＤＴｏで３秒間ソレノイドエクスパンションバルブ
４をデユーティ制御ｌ！するための指令Ｃ１をバルブ４
へ送る。次に、３秒後には、ステップ７０７でＥ　及び
ＤＴｏを更新した後、ステップ７０２に戻り、バルブ４
のデユーティ制御が続行される。

ここで、ステップ７０２において、クラッチをＯＦＦに
する信号Ｓ。４．が入力した場合、例えば、搭乗用が車
室内のエアコンのスイッチをＯＦＦにしたような場合に
ついて以下に説明する。ステップ７０２でクラッチＯＦ
Ｆ信号が入力したと判断されるとステップ７０８に移り
、デユーティ比ＤＴ、をＯとする。次にステップ７０９
に移り、ソレノイドエクスパンションバルブ４を２秒間
デユーティ比ＤＴｏ＝Ｏで作動させる。ソレノイドエク
スパンションバルブ４は、デユーティ比がＯのときには
全閉となる構成になっている。その結果、冷媒のコンプ
レッサーへの吸入圧力が低下し、その容量が小さくなる
。２秒後に、ステップ７１０において、クラッチを非作
動にする。すなわち、クラッチのＯＦＦ信号入力後、直
ちにクラッチをＯＦＦにせず、一定時間（上述の実施例
では２秒）ｄらけてからクラッチをＯＦＦさせ、その間
にエクスパンションバルブを全閉にしてコンプレッサー
への冷媒の吸入圧力を低下させ、コンプレッサーの容量
を小さくしてからクラッチをＯＦＦしようとするもので
ある。よって、ステップ７０８及び７０９では、デユー
ティ比り工。を０としているが、これは上述のエクスパ
ンションバルブ４がデユーティ比Ｏの時に仝閉となる構
成になっているからであり、デユーティ比１の時に全閉
となる構成のソレノイドエクスパンションバルブを用い
る場合には、ステップ７０８及び７０９でのデユーティ
比ＤＴｏは１とならなければならない。

第４図には別の実施例のフローチャートが示されている
。この実施例では、クラッチを非作動にする信号が、前
述の実施例のように搭乗用のエアコンスイッチのＯＦＦ
だけでなく、外気温センサー（図示せず）により測定さ
れた外気４ＴＨ１がエアコンの作動を必要としない気温
かどうか、例えば５℃未満かどうかもクラッチを非作動
にする信号の１つとして加えられていずなわち、ステッ
プ７１１で、外気ＩＴ。ＩＩＴを測定し、ステップ７１
２で外気温度Ｔ。ｔｌＴが５℃以上かどうか判断し、５
℃以上であれはエアコンの作動が必要かもしれないので
ステップ７０２に進／υで前述の実施例と同じ工程を行
う。

５℃未満であればエアコンの作動が不必要、すなわちク
ラッチＯＦＦが必要と判断され、ステップ７０８に進ん
で前述の実施例と同じ工程を行う。

［発明の効果］ 以上、説ｌＴ１１シたように、本発明によれば、コンプ
レッサーを非作動すべき信号の入力後も、一定時間の間
コンプレッサーを作動させかつエクスパンションバルブ
を全閉に保持することにより、コンプレッサーへの冷媒
の吸入圧力が低下し、よってコンプレッサーの容量も小
さくなる。容量可変制御型コンプレツナーでは非作動後
しその容量が再起動時まで保持されるが、本発明では、
再起動前の容量は常に小さくなっているので円滑な再起
動ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第２図に示された冷凍サイクルに適用された
本発明の一実施例を示すフローチャート、 第２図は、冷凍サイクルの配管図、 第３図は、第２図に示されたコンプレッサーの断面図、
そして 第４図は、別の実施例のフローチＡ’　−＋−である。 １・・・・・・容量可変制ｉｚ−＋ンブレツサー２・・
・・・・コンデンサー ４・・・・・・ソレノイドエクスパンションバルブ５・
・・・・・エバポレータ ６・・・・・・クラッチ ７・・・・・・コン１−ロールユニット８・・・・・・
冷媒温度センサー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　冷媒を圧縮する容量可変制御型コンプレッサー
   であって、非作動時の容量が再作動時まで保持される型
   式のコンプレッサーと、該コンプレッサーからの圧縮さ
   れた前記冷媒を凝縮させるコンデンサーと、該コンデン
   サーからの凝縮された前記冷媒を減圧させ、かつその開
   度が変更自在な電気作動式エクスパンションバルブと、
   該エクスパンションバルブからの減圧された前記冷媒を
   蒸発させ前記コンプレッサーに戻すエバポレータと、前
   記コンプレッサーの作動・非作動を切り換える切り換え
   装置とを有する冷凍サイクルを制御するための制御方法
   において、前記コンプレッサーを非作動にすべき信号の
   入力後、直ちに前記エクスパンションバルブを一定時間
   の間全閉もしくは全閉に近い状態に保持し、該一定時間
   の経過後に前記コンプレッサーを非作動にすることを特
   徴とする冷凍サイクルの制御方法。