JP2009235982A - Air conditioning device for vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To execute temperature protection control for avoiding temperature rise of an electric motor for an electric compressor without stopping the electric compressor. <P>SOLUTION: An air conditioning device is provided with; the electric compressor 11 including a compression mechanism 11b for sucking and compressing a refrigerant and an electric motor 11a capable of driving the compression mechanism 11b and cooling the compression mechanism 11b by the refrigerant at a suction side; variable throttle mechanisms 12, 16 decompressing refrigerant delivered from the electric compressor 11; a motor temperature detection means detecting motor temperature of the electric motor 11a; a protection determination means judging whether motor temperature detected by the motor temperature detection means is not less than a reference value or not; and a motor protection control means controlling the variable throttle mechanisms 12, 16 at least not to reduce opening thereof when it is determined by the protection determination means that the motor temperature detected by the motor temperature detection means is not less than the reference value. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電動圧縮機を用いた冷凍サイクル装置に関する。   The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus using an electric compressor.

従来、圧縮機構と圧縮機構を駆動する電動モータが一体化された電動圧縮機において、インバータ、電動モータ等が電動圧縮機の高負荷状態により温度上昇した場合に、電動モータ等の温度上昇を回避する温度保護制御について、例えば特許文献１、２に開示されている。   Conventionally, in an electric compressor integrated with a compression mechanism and an electric motor that drives the compression mechanism, when the temperature of the inverter, the electric motor, etc. rises due to the high load state of the electric compressor, the temperature rise of the electric motor, etc. is avoided. The temperature protection control to be performed is disclosed in Patent Documents 1 and 2, for example.

特許文献１では、電動圧縮機のモータ回転数やインバータの入力電流等から電動モータの温度を推定し、推定した温度が所定値を超えた場合に圧縮機を停止させることで、電動モータの温度上昇を回避している。また、特許文献２では、電動モータの駆動回路を有するインバータを圧縮機吸入冷媒により冷却するように構成された電動圧縮機において、圧縮機構の負荷が大きく、電動モータにより発生すべきトルクが大きいにも係わらず電動圧縮機の回転数が低い場合等に発生するインバータの温度上昇を抑制するために、電動モータの回転数の上昇、電動圧縮機の運転停止等を行なっている。
特開２００６−２９１８７８号公報 特開２００５−２４８７３０号公報 In Patent Document 1, the temperature of the electric motor is estimated by estimating the temperature of the electric motor from the motor rotation speed of the electric compressor, the input current of the inverter, and the like, and stopping the compressor when the estimated temperature exceeds a predetermined value. The rise is avoided. Further, in Patent Document 2, in an electric compressor configured to cool an inverter having an electric motor drive circuit with a compressor suction refrigerant, the load on the compression mechanism is large and the torque to be generated by the electric motor is large. Nevertheless, in order to suppress the temperature rise of the inverter that occurs when the rotation speed of the electric compressor is low, the rotation speed of the electric motor is increased, the operation of the electric compressor is stopped, and the like.
JP 2006-291878 A JP 2005-248730 A

しかしながら、特許文献１では、電動モータの温度上昇を回避するための温度保護制御として、電動圧縮機を停止するため、電動圧縮機を備えた冷凍サイクル装置を車両用空調装置に適用した場合には、車室内の空調感等が著しく悪化するといった問題があった。   However, in Patent Document 1, when the refrigeration cycle apparatus including the electric compressor is applied to the vehicle air conditioner in order to stop the electric compressor as temperature protection control for avoiding the temperature increase of the electric motor. There was a problem that the feeling of air conditioning in the passenger compartment deteriorated remarkably.

また、特許文献２では、インバータ素子の温度保護を目的としているが、インバータの温度が上昇する状況では、同時に電動モータに入力される電流値が高いため、電動モータでの発熱量が多くなり、電動モータも高温状態となる。この場合には、特許文献１と同様に、電動圧縮機を停止させて、電動モータの温度保護制御を行うため、特許文献１と同様の問題が発生する。   Further, in Patent Document 2, the purpose is to protect the temperature of the inverter element, but in a situation where the temperature of the inverter rises, the current value input to the electric motor at the same time is high, so the amount of heat generated by the electric motor increases. The electric motor is also in a high temperature state. In this case, similarly to Patent Document 1, the electric compressor is stopped and the temperature protection control of the electric motor is performed, so the same problem as in Patent Document 1 occurs.

本発明は、上記点に鑑み、電動圧縮機を停止することなく電動圧縮機の電動モータの温度上昇を回避する温度保護制御を行うことを目的とする。   An object of this invention is to perform the temperature protection control which avoids the temperature rise of the electric motor of an electric compressor, without stopping an electric compressor in view of the said point.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、冷媒を吸入圧縮する圧縮機構（１１ｂ）、圧縮機構（１１ｂ）を駆動するとともに圧縮機構（１１ｂ）の吸入側の冷媒により冷却可能な電動モータ（１１ａ）を含んでなる電動圧縮機（１１）と、電動圧縮機（１１）から吐出された冷媒を減圧する可変式絞り機構（１２、１６）と、電動モータ（１１ａ）のモータ温度を検出するモータ温度検出手段と、モータ温度検出手段で検出されたモータ温度が基準値以上であるか否かを判定する保護判定手段と、保護判定手段によりモータ温度検出手段で検出されたモータ温度が基準値以上であると判定された場合に、少なくとも可変式絞り機構（１２、１６）の開度が減少しないように制御するモータ保護制御手段とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the compression mechanism (11b) for sucking and compressing the refrigerant and the compression mechanism (11b) can be driven and cooled by the refrigerant on the suction side of the compression mechanism (11b). The electric compressor (11) including the electric motor (11a), the variable throttle mechanism (12, 16) for reducing the pressure of the refrigerant discharged from the electric compressor (11), and the motor temperature of the electric motor (11a) , A motor temperature detection means for detecting whether the motor temperature detected by the motor temperature detection means is equal to or higher than a reference value, and a motor temperature detected by the motor temperature detection means by the protection judgment means And a motor protection control means for controlling the opening of the variable throttle mechanism (12, 16) so as not to decrease when it is determined that is equal to or greater than a reference value. .

このように、電動モータ（１１ａ）のモータ温度が所定値以上である場合に、少なくとも可変式絞り機構（１６）の開度が減少しないように制御することで、電動圧縮機（１１）の吐出冷媒圧力の上昇を回避することができる。これにより、少なくとも電動圧縮機（１１）の負荷の増大を回避し、電動モータ（１１ａ）に出力されるモータ電流の上昇を避けることができるため、電動圧縮機（１１）を停止させることなく電動モータ（１１ａ）の温度上昇を回避する温度保護制御を行なうことができる。   As described above, when the motor temperature of the electric motor (11a) is equal to or higher than a predetermined value, the discharge of the electric compressor (11) is controlled by controlling so that at least the opening of the variable throttle mechanism (16) does not decrease. An increase in the refrigerant pressure can be avoided. Accordingly, at least an increase in the load of the electric compressor (11) can be avoided and an increase in the motor current output to the electric motor (11a) can be avoided, so that the electric compressor (11) can be operated without stopping. The temperature protection control for avoiding the temperature rise of the motor (11a) can be performed.

ここで、モータ温度検出手段は、直接的にモータ温度を検出する検出手段に限らず、モータ温度に関連するパラメータ等に基づいて間接的にモータ温度を検出する検出手段も含まれる。   Here, the motor temperature detection means is not limited to the detection means that directly detects the motor temperature, but also includes a detection means that indirectly detects the motor temperature based on a parameter related to the motor temperature or the like.

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、電動モータ（１１ａ）を駆動する駆動回路（１９）を備え、駆動回路（１９）は、電動モータ（１１ａ）へ出力されるモータ電流値を検出するとともに、電動モータ（１１ａ）のモータ回転数を検出し、モータ温度検出手段は、モータ回転数およびモータ電流値とモータ温度を予め関連付けた制御特性に基づいて、駆動回路で検出されたモータ回転数およびモータ電流値からモータ温度を演算して検出することを特徴とする。   The invention according to claim 2 further includes a drive circuit (19) for driving the electric motor (11a) in the invention according to claim 1, and the drive circuit (19) outputs to the electric motor (11a). The motor current value is detected and the motor rotation number of the electric motor (11a) is detected, and the motor temperature detecting means is driven based on the control characteristic in which the motor rotation number and the motor current value are associated with the motor temperature in advance. The motor temperature is calculated and detected from the motor rotation speed and the motor current value detected by the circuit.

このように、モータ回転数およびモータ電流値とモータ温度を関連付けた制御特性に基づいて、電動モータ（１１ａ）のモータ温度を演算して検出することができる。これにより、電動モータ（１１ａ）のモータ温度を専用の温度検出手段を設ける必要がないため、電動圧縮機（１１）の構成を簡素化することができる。   As described above, the motor temperature of the electric motor (11a) can be calculated and detected based on the control characteristics in which the motor rotation speed and the motor current value are associated with the motor temperature. Thereby, since it is not necessary to provide a dedicated temperature detection means for the motor temperature of the electric motor (11a), the configuration of the electric compressor (11) can be simplified.

また、請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、制御特性には、モータ回転数およびモータ電流値に応じた基準値が予め規定され、保護判定手段は、モータ温度検出手段で演算して検出されたモータ温度が、制御特性に規定された基準値以上であるか否かを判定することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the control characteristic is preliminarily defined with a reference value corresponding to the motor speed and the motor current value, and the protection determining means is configured to detect the motor temperature. It is characterized in that it is determined whether or not the motor temperature calculated and detected by the means is equal to or higher than a reference value defined in the control characteristics.

このように、制御特性にモータ回転数およびモータ電流値に応じた基準値を規定することで、制御特性に基づいて、電動モータ（１１ａ）のモータ温度を演算して検出し、電動モータ（１１ａ）のモータ温度が基準値以上か否かを判定することができる。   In this way, by defining the reference value according to the motor speed and the motor current value in the control characteristics, the motor temperature of the electric motor (11a) is calculated and detected based on the control characteristics, and the electric motor (11a) is detected. ) Whether the motor temperature is equal to or higher than a reference value.

また、請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、制御特性には、基準値として、少なくとも第１基準値と第１基準値に比べてモータ温度が高い第２基準値が規定され、保護判定手段は、モータ温度検出手段で演算して検出されたモータ温度が、制御特性に規定された第１基準値以上であるか否かを判定し、モータ保護制御手段は、モータ温度検出手段で演算して検出されたモータ温度が第１基準値以上で第２基準値より低い場合に、可変式絞り機構（１２、１６）の開度が減少しないように制御し、第２基準値以上となった場合に、可変式絞り機構（１２、１６）の開度が増加するように制御することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the control characteristic includes, as a reference value, at least a first reference value and a second reference value having a higher motor temperature than the first reference value. Is determined, the protection determination means determines whether the motor temperature calculated and detected by the motor temperature detection means is equal to or higher than a first reference value specified in the control characteristics, and the motor protection control means When the motor temperature calculated and detected by the motor temperature detecting means is equal to or higher than the first reference value and lower than the second reference value, control is performed so that the opening degree of the variable throttle mechanism (12, 16) does not decrease, Control is performed so that the opening degree of the variable throttle mechanism (12, 16) increases when the reference value exceeds two reference values.

このように、電動モータ（１１ａ）のモータ回転数に応じて設定されたモータ電流の基準値を、少なくとも第１、第２基準値に分けることで、段階的に可変絞り機構（１６）の開度を調整することができる。これにより、例えば、空調装置においては、冷暖房能力を段階的に調整することができるため、室内の空調感等の悪化を抑制することができる。   Thus, by dividing the reference value of the motor current set according to the motor rotation speed of the electric motor (11a) into at least the first and second reference values, the variable aperture mechanism (16) is opened step by step. The degree can be adjusted. Thereby, for example, in an air conditioner, since the cooling / heating capacity can be adjusted in stages, it is possible to suppress deterioration of the indoor air conditioning feeling and the like.

ところで、電動圧縮機（１１）の吸入側の冷媒の過熱度が大きくなると、吸入側の冷媒による電動モータ（１１ａ）の冷却効果が低下する。また、電動圧縮機（１１）の吸入側の冷媒の過熱度が大きくなると、電動圧縮機（１１）の吐出側の冷媒温度が過度に上昇するため、電動モータ（１１ａ）のモータ温度が上昇する。   By the way, if the superheat degree of the refrigerant | coolant of the suction side of an electric compressor (11) becomes large, the cooling effect of the electric motor (11a) by the refrigerant | coolant of a suction side will fall. Further, when the superheat degree of the refrigerant on the suction side of the electric compressor (11) increases, the refrigerant temperature on the discharge side of the electric compressor (11) rises excessively, so that the motor temperature of the electric motor (11a) rises. .

そのため、請求項５に記載の発明では、請求項３または４に記載の発明において、電動圧縮機（１１）の吸入側の冷媒過熱度を検出する吸入冷媒過熱度検出手段と、吸入冷媒過熱度検出手段で検出された冷媒過熱度に基づいて、予め異なる基準値が規定された複数の制御特性のうちから特定の制御特性を選択する制御特性選択手段とを備え、保護判定手段は、モータ温度検出手段で演算して検出されたモータ温度が、特定の制御特性に規定された基準値以上であるか否かを判定することを特徴とする。   Therefore, in the invention described in claim 5, in the invention described in claim 3 or 4, the suction refrigerant superheat degree detecting means for detecting the refrigerant superheat degree on the suction side of the electric compressor (11), and the suction refrigerant superheat degree. Control characteristic selection means for selecting a specific control characteristic from among a plurality of control characteristics for which different reference values are defined in advance based on the refrigerant superheat degree detected by the detection means, and the protection determination means includes the motor temperature It is characterized in that it is determined whether or not the motor temperature calculated and detected by the detection means is equal to or higher than a reference value defined in a specific control characteristic.

このように、電動圧縮機（１１）の吸入側の冷媒過熱度に基づいて、予め設定された基準値の異なる複数の制御特性のうちから特定の制御特性を選択し、特定の制御特性に基づいて、電動モータ（１１ａ）のモータ温度を演算して検出することで、電動モータ（１１ａ）の温度保護制御の判定を適切に行なうことができる。これにより、電動モータ（１１ａ）の温度保護制御の信頼性を向上させることができる。   As described above, based on the refrigerant superheat degree on the suction side of the electric compressor (11), a specific control characteristic is selected from among a plurality of control characteristics having different reference values set in advance, and based on the specific control characteristic. Thus, it is possible to appropriately determine the temperature protection control of the electric motor (11a) by calculating and detecting the motor temperature of the electric motor (11a). Thereby, the reliability of the temperature protection control of the electric motor (11a) can be improved.

ここで、冷凍サイクル装置（１０）を冷却運転モードと加熱運転モードとが切替可能なヒートポンプとして構成した場合、冷却運転モードと加熱運転モードとでは、電動圧縮機（１１）の吸入側の冷媒過熱度が冷却運転モード時の方が高くなる。つまり、加熱運転モード時に比べて冷却運転モード時の方が、電動モータ（１１ａ）のモータ温度が上昇しやすくなる。   Here, when the refrigeration cycle apparatus (10) is configured as a heat pump capable of switching between the cooling operation mode and the heating operation mode, the refrigerant overheating on the suction side of the electric compressor (11) is performed in the cooling operation mode and the heating operation mode. The degree is higher in the cooling operation mode. That is, the motor temperature of the electric motor (11a) is more likely to rise in the cooling operation mode than in the heating operation mode.

そのため、請求項６に記載の発明では、請求項３または４に記載の発明において、少なくとも冷媒で室内空気を冷却する冷却運転モードと冷媒で室内空気を加熱する加熱運転モードとに切り替え可能なヒートポンプとして構成され、運転モードに基づいて、予め異なる基準値が規定された複数の制御特性のうちから特定の制御特性を選択する制御特性選択手段を備え、制御特性選択手段は、運転モードが冷却運転モードである場合には、加熱運転モード時の制御特性に規定された基準値よりも低い基準値が規定された特定の制御特性を選択し、保護判定手段は、モータ温度検出手段で演算して検出されたモータ温度が、特定の制御特性に規定された基準値以上であるか否かを判定することを特徴とする。   Therefore, in the invention according to claim 6, in the invention according to claim 3 or 4, the heat pump capable of switching between at least a cooling operation mode for cooling indoor air with a refrigerant and a heating operation mode for heating indoor air with a refrigerant. And a control characteristic selection means for selecting a specific control characteristic from a plurality of control characteristics for which different reference values are defined in advance based on the operation mode. Mode, select a specific control characteristic with a reference value lower than the reference value specified for the control characteristic in the heating operation mode, and the protection determination means is calculated by the motor temperature detection means. It is characterized in that it is determined whether or not the detected motor temperature is equal to or higher than a reference value defined in a specific control characteristic.

これにより、電動モータ（１１ａ）の温度保護制御の判定を適切に行なうことができ、電動モータ（１１ａ）の温度保護制御の信頼性を向上させることができる。   Thereby, determination of temperature protection control of an electric motor (11a) can be performed appropriately, and the reliability of temperature protection control of an electric motor (11a) can be improved.

また、請求項７に記載の発明のように、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の発明において、電動圧縮機（１１）の吐出側の冷媒を冷却する放熱用熱交換器（１３）を備え、可変式絞り機構（１２、１６）は、放熱用熱交換器（１３）の出口側の冷媒を減圧し、電動圧縮機（１１）の吐出側の冷媒圧力が、放熱用熱交換器（１３）の出口側の冷媒温度に基づいて決定される目標高圧圧力に近づくように制御され、モータ保護制御手段は、モータ温度検出手段で検出されたモータ温度が基準値以上である場合に、目標高圧圧力を低下させてもよい。   Moreover, like the invention of Claim 7, in the invention of any one of Claims 1 thru | or 5, the heat exchanger for heat dissipation (13) which cools the refrigerant | coolant of the discharge side of an electric compressor (11). ) And the variable throttle mechanism (12, 16) depressurizes the refrigerant on the outlet side of the heat exchanger (13) for heat radiation, and the refrigerant pressure on the discharge side of the electric compressor (11) is used for heat exchange for heat radiation. When the motor temperature detected by the motor temperature detecting means is equal to or higher than the reference value, the motor protection control means is controlled to approach the target high pressure determined based on the refrigerant temperature on the outlet side of the container (13). The target high pressure may be reduced.

また、請求項８に記載の発明では、請求項７に記載の発明において、放熱用熱交換器（１３）に室外空気を送風する第１電動送風機（１３ａ）と、第１電動送風機（１３ａ）の回転数を制御する第１電動送風機制御手段とを備え、保護判定手段によりモータ温度検出手段で検出されたモータ温度が基準値以上であると判定された場合に、第１電動送風機制御手段は、第１電動送風機（１３ａ）の回転数を上げることを特徴とする。   Moreover, in invention of Claim 8, in the invention of Claim 7, the 1st electric blower (13a) which blows outdoor air to the heat exchanger (13) for heat radiation, and the 1st electric blower (13a) First electric blower control means for controlling the number of rotations of the first electric blower control means when the protection judging means determines that the motor temperature detected by the motor temperature detecting means is equal to or higher than a reference value. The number of rotations of the first electric blower (13a) is increased.

このように、第１電動送風機（１３ａ）の回転数を上げ、放熱用熱交換器（１３）の出口側の冷媒温度を下げることで、目標高圧圧力を低下させることができる。これにより、電動圧縮機（１１）の吐出側の冷媒圧力（吐出冷媒圧力Ｐｄ）を低下させることができ、電動モータ（１１ａ）の温度上昇を回避することができる。   Thus, the target high pressure can be reduced by increasing the number of revolutions of the first electric blower (13a) and lowering the refrigerant temperature on the outlet side of the heat dissipation heat exchanger (13). Thereby, the refrigerant | coolant pressure (discharge refrigerant | coolant pressure Pd) of the discharge side of an electric compressor (11) can be reduced, and the temperature rise of an electric motor (11a) can be avoided.

また、請求項９に記載の発明では、請求項６ないし８のいずれか１つに記載の発明において、可変式絞り機構（１２、１６）で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（５）と、蒸発器（５）に熱交換対象流体を送風する第２電動送風機（４）と、第２電動送風機（４）の回転数を制御する第２電動送風機制御手段とを備え、保護判定手段によりモータ温度検出手段で検出されたモータ温度が基準値以上であると判定された場合に、第２電動送風機制御手段は、第２電動送風機（４）の回転数を下げることを特徴とする。   According to a ninth aspect of the invention, there is provided the evaporator (5) according to any one of the sixth to eighth aspects, wherein the refrigerant depressurized by the variable throttle mechanism (12, 16) is evaporated. The evaporator (5) includes a second electric blower (4) for blowing the heat exchange target fluid, and a second electric blower control means for controlling the rotational speed of the second electric blower (4). When it is determined that the motor temperature detected by the motor temperature detecting means is equal to or higher than the reference value, the second electric blower control means decreases the rotational speed of the second electric blower (4).

このように、第２電動送風機（４）の回転数を下げ、蒸発器（５）の冷却性能を低下させることで、電動圧縮機（１１）の吸入側の冷媒の過熱度を低下させることができる。これにより、電動圧縮機（１１）の吸入側の冷媒圧力（吸入冷媒圧力Ｐｓ）を低下させることができ、電動モータ（１１ａ）の温度上昇を回避することができる。   Thus, the degree of superheat of the refrigerant on the suction side of the electric compressor (11) can be reduced by lowering the rotation speed of the second electric blower (4) and lowering the cooling performance of the evaporator (5). it can. Thereby, the refrigerant | coolant pressure (suction | inhalation refrigerant | coolant pressure Ps) of the suction | inhalation side of an electric compressor (11) can be reduced, and the temperature rise of an electric motor (11a) can be avoided.

また、請求項１０に記載の発明では、請求項６ないし８のいずれか１つに記載の発明において、可変式絞り機構（１２、１６）で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（５）と、蒸発器（５）に送風される熱交換対象流体を、室内から導入する内気モードと室外から導入する外気モードに切り替え可能な内外気切替制御手段を備え、保護判定手段によりモータ温度検出手段で検出されたモータ温度が基準値以上であると判定された場合に、内外気切替制御手段は、内気モードに切り替えることを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an evaporator (5) for evaporating the refrigerant depressurized by the variable throttle mechanism (12, 16) according to any one of the sixth to eighth aspects. And an internal / external air switching control means capable of switching the heat exchange target fluid blown to the evaporator (5) between an indoor air mode introduced from the room and an outdoor air mode introduced from the outside. When it is determined that the detected motor temperature is equal to or higher than the reference value, the inside / outside air switching control unit switches to the inside air mode.

このように、内外気切替制御手段で内気モードに切り替え、蒸発器（５）の冷却性能を低下させることで、電動圧縮機（１１）の吸入側の冷媒の過熱度を低下させることができる。これにより、電動圧縮機（１１）の吸入側の冷媒圧力（吸入冷媒圧力Ｐｓ）を低下させることができ、電動モータ（１１ａ）の温度上昇を回避することができる。   In this way, the degree of superheat of the refrigerant on the suction side of the electric compressor (11) can be reduced by switching to the inside air mode by the inside / outside air switching control means and reducing the cooling performance of the evaporator (5). Thereby, the refrigerant | coolant pressure (suction | inhalation refrigerant | coolant pressure Ps) of the suction | inhalation side of an electric compressor (11) can be reduced, and the temperature rise of an electric motor (11a) can be avoided.

また、請求項１０に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、モータ温度検出手段は、電動モータ（１１ａ）のモータ温度を検出するモータ温度検出センサであることを特徴とする。   In the invention described in claim 10, in the invention described in claim 1, the motor temperature detecting means is a motor temperature detecting sensor for detecting the motor temperature of the electric motor (11a).

これにより、電動モータ（１１ａ）のモータ温度を精度よく検出することができるため、電動モータ（１１ａ）の温度上昇を回避する温度保護制御を精度よく行なうことができる。ここで、モータ温度には、電動モータ（１１ａ）の内部温度に限らず、電動圧縮機（１１）のハウジングの表面温度等の間接的な温度も含まれる。   Thereby, since the motor temperature of the electric motor (11a) can be detected with high accuracy, temperature protection control for avoiding the temperature rise of the electric motor (11a) can be performed with high accuracy. Here, the motor temperature includes not only the internal temperature of the electric motor (11a) but also an indirect temperature such as the surface temperature of the housing of the electric compressor (11).

なお、上記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 said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図４に基づいて説明する。図１は、本実施形態の冷凍サイクル装置を車両用空調装置に適用した場合の全体構成の概念図である。図１に示すように、本実施形態の車両用空調装置は、車室内最前部にて計器盤等を構成するインストルメントパネルの内側に配置された室内空調ユニット１を備えている。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a conceptual diagram of the overall configuration when the refrigeration cycle apparatus of the present embodiment is applied to a vehicle air conditioner. As shown in FIG. 1, the vehicle air conditioner of the present embodiment includes an indoor air conditioning unit 1 disposed inside an instrument panel that forms an instrument panel or the like at the foremost part of the vehicle interior.

室内空調ユニット１は、室内空調ユニット１の外殻を形成するとともに、室内空調ユニット１の各構成機器を収容する樹脂製のケース２を有している。このケース２内には、車室内へ向かって送風される室内送風空気の空気通路が構成される。   The indoor air-conditioning unit 1 forms a shell of the indoor air-conditioning unit 1 and has a resin case 2 that houses each component device of the indoor air-conditioning unit 1. In this case 2, an air passage for indoor blown air that is blown toward the vehicle interior is formed.

ケース２の空気通路の最上流部には、内気導入口３ａおよび外気導入口３ｂを有する内外気切替箱３が配置され、その内部には、内外気切替ドア３ｃが回転自在に配置されている。   An inside / outside air switching box 3 having an inside air introduction port 3a and an outside air introduction port 3b is disposed at the most upstream portion of the air passage of the case 2, and an inside / outside air switching door 3c is rotatably disposed therein. .

この内外気切替ドア３ｃは、図示しないサーボモータによって駆動され、内気導入口３ａより内気（室内空気）を導入する内気モード、外気導入口３ｂより外気（室外空気）を導入する外気モード、および、内気と外気を同時に導入する内外気モードとを切替える。   The inside / outside air switching door 3c is driven by a servo motor (not shown), and an inside air mode for introducing inside air (indoor air) from the inside air introduction port 3a, an outside air mode for introducing outside air (outdoor air) from the outside air introduction port 3b, and Switch between the inside and outside air mode that introduces inside air and outside air at the same time.

内外気切替箱３の下流側には、車室内に向かって室内送風空気を送風する電動式の電動送風機４が配置されている。この電動送風機（第１電動送風機）４は、周知の遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータ４ａにて駆動する電動式の送風機である。この電動モータ４ａは、後述する空調用制御装置２０から出力される制御電圧によって回転数制御される。   On the downstream side of the inside / outside air switching box 3, an electric type electric blower 4 that blows indoor blown air toward the vehicle interior is disposed. The electric blower (first electric blower) 4 is an electric blower that drives a well-known centrifugal multiblade fan (sirocco fan) with an electric motor 4a. The number of revolutions of the electric motor 4a is controlled by a control voltage output from an air-conditioning control device 20 described later.

電動送風機４の下流側には、蒸発器５が配置されている。この蒸発器５は、後述する冷凍サイクル装置１０を構成する構成機器の１つである。蒸発器５は、内部に流入した低圧側冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることで、電動送風機４から送風された送風空気を冷却する冷却用熱交換器として機能する。   An evaporator 5 is disposed on the downstream side of the electric blower 4. This evaporator 5 is one of the components constituting the refrigeration cycle apparatus 10 described later. The evaporator 5 functions as a cooling heat exchanger that cools the blown air blown from the electric blower 4 by evaporating the low-pressure side refrigerant that has flowed into the inside and exhibiting an endothermic action.

蒸発器５の下流側には、電気ヒータ等により加熱された温水を熱源として蒸発器５を通過した空気を加熱する加熱用熱交換器としてヒータコア６が配置されている。なお、電気ヒータ等により加熱された温水は、電動ポンプ（図示せず）によりヒータコア６内に供給される。   On the downstream side of the evaporator 5, a heater core 6 is disposed as a heating heat exchanger that heats the air that has passed through the evaporator 5 using hot water heated by an electric heater or the like as a heat source. The hot water heated by an electric heater or the like is supplied into the heater core 6 by an electric pump (not shown).

ヒータコア６の側方には、ヒータコア６をバイパスして送風空気が流れるバイパス通風路７が形成されるとともに、送風空気の温度調整手段を構成するエアミックスドア８が回転自在に配置されている。このエアミックスドア８は図示しないサーボモータによって駆動されて、その回転位置（開度）が連続的に調整可能になっている。   On the side of the heater core 6, a bypass ventilation path 7 that bypasses the heater core 6 and through which the blown air flows is formed, and an air mix door 8 that constitutes a temperature adjusting means for the blown air is rotatably disposed. The air mix door 8 is driven by a servo motor (not shown) so that its rotational position (opening) can be continuously adjusted.

このエアミックスドア８の開度を調整することで、ヒータコア６を通過する空気量とバイパス通風路７を通過する空気量との割合が調整され、ヒータコア６下流側の送風空気の温度調節がなされる。なお、本実施形態では、ヒータコア６の側方両側にバイパス通風路７を形成しているので、エアミックスドア８もヒータコア６の両側に配置して、２枚のエアミックスドア８を連動操作するようになっている。   By adjusting the opening degree of the air mix door 8, the ratio of the amount of air passing through the heater core 6 and the amount of air passing through the bypass ventilation path 7 is adjusted, and the temperature of the blown air downstream of the heater core 6 is adjusted. The In this embodiment, since the bypass ventilation path 7 is formed on both sides of the heater core 6, the air mix door 8 is also arranged on both sides of the heater core 6, and the two air mix doors 8 are operated in conjunction with each other. It is like that.

ケース２の空気通路の最下流部には、車両の前面窓ガラスに向けて空調風を吹き出すためのデフロスタ吹出口（図示せず）、乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すためのフェイス吹出口（図示せず）、および乗員の足元部に向けて空調風を吹き出すためのフット吹出口（図示せず）が設けられている。これらの吹出口の上流部には、それぞれ、開閉ドア（図示せず）が回転自在に配置され、各開閉ドアは、図示しないリンク機構を介して共通のサーボモータによって開閉操作される。   A defroster outlet (not shown) for blowing conditioned air toward the front window glass of the vehicle and a face outlet for blowing conditioned air toward the upper body of the occupant are provided at the most downstream portion of the air passage of the case 2. (Not shown) and a foot outlet (not shown) for blowing out the conditioned air toward the feet of the occupant are provided. Opening / closing doors (not shown) are rotatably arranged in the upstream portions of these air outlets, and the opening / closing doors are opened / closed by a common servo motor via a link mechanism (not shown).

次に、冷凍サイクル装置１０について説明する。冷凍サイクル装置１０は、上述した蒸発器５に加えて、電動圧縮機１１、室外熱交換器１３、電気式膨張弁１６、アキュムレータ１８等を有して構成される。   Next, the refrigeration cycle apparatus 10 will be described. The refrigeration cycle apparatus 10 includes an electric compressor 11, an outdoor heat exchanger 13, an electric expansion valve 16, an accumulator 18 and the like in addition to the evaporator 5 described above.

まず、電動圧縮機１１は、電動モータ１１ａと電動モータにより駆動される圧縮機構１１ｂとを一体に構成したものである。電動モータ１１ａは、電動圧縮機１１における吸入側に配置され、電動圧縮機１１の低温の吸入冷媒により冷却される。   First, the electric compressor 11 is configured by integrating an electric motor 11a and a compression mechanism 11b driven by the electric motor. The electric motor 11 a is disposed on the suction side of the electric compressor 11 and is cooled by the low-temperature suction refrigerant of the electric compressor 11.

ここで、電動モータ１１ａは、三相交流モータであり、圧縮機構１１ｂは、例えば周知のスクロール式圧縮機構である。また、電動モータ１１ａは、後述するインバータ装置１９によって可変速駆動制御される。   Here, the electric motor 11a is a three-phase AC motor, and the compression mechanism 11b is a known scroll-type compression mechanism, for example. The electric motor 11a is controlled at a variable speed by an inverter device 19 described later.

電動圧縮機１１の吐出側には、室外側熱交換器１３が設けられている。本実施形態の室外熱交換器１３は、電動圧縮機１１から吐出された高温高圧の吐出冷媒と外気（室外空気）との間で熱交換して冷媒を冷却させる放熱用熱交換器として作用する。室外熱交換器１３には、電動式の冷却ファン（第２電動送風機）１３ａによって外気が送風される。ここで、冷却ファン１３ａは電動モータ１３ｂにより駆動され、電動モータ１３ｂは、後述する空調用制御装置２０から出力される制御電圧によって回転数制御される。   An outdoor heat exchanger 13 is provided on the discharge side of the electric compressor 11. The outdoor heat exchanger 13 of the present embodiment acts as a heat dissipation heat exchanger that cools the refrigerant by exchanging heat between the high-temperature and high-pressure discharged refrigerant discharged from the electric compressor 11 and the outside air (outdoor air). . Outside air is blown to the outdoor heat exchanger 13 by an electric cooling fan (second electric blower) 13a. Here, the cooling fan 13a is driven by the electric motor 13b, and the rotation speed of the electric motor 13b is controlled by a control voltage output from the air conditioning controller 20 described later.

室外熱交換器１３の出口側には、可変式絞り機構として電気式膨張弁１６が設けられている。この電気式膨張弁１６は、サイクル通常運転時には吐出冷媒圧力Ｐｄが目標高圧圧力となるように電気的に開度が制御される圧力制御弁としての役割を果たす。また、電気式膨張弁１６は、電動圧縮機１１の電動モータ１１ａのモータ温度が高温状態となる時に、モータ温度の上昇を抑制するための制御弁としての機能を果たす。   On the outlet side of the outdoor heat exchanger 13, an electric expansion valve 16 is provided as a variable throttle mechanism. The electric expansion valve 16 serves as a pressure control valve whose opening degree is electrically controlled so that the discharged refrigerant pressure Pd becomes the target high pressure during normal cycle operation. Further, the electric expansion valve 16 functions as a control valve for suppressing an increase in motor temperature when the motor temperature of the electric motor 11a of the electric compressor 11 is in a high temperature state.

電気式膨張弁１６は、具体的には例えば、ステッピングモータからなる電気アクチュエータ機構１６ａと、この電気アクチュエータ機構１６ａにより駆動される弁機構とにより構成され、弁機構の開度は電気アクチュエータ機構１６ａの作動角により微小量ずつ微細に調整できるようになっている。電気式膨張弁１６の開度は、後述する空調用制御装置２０により制御される。   Specifically, the electric expansion valve 16 includes, for example, an electric actuator mechanism 16a formed of a stepping motor and a valve mechanism driven by the electric actuator mechanism 16a. The opening degree of the valve mechanism is the same as that of the electric actuator mechanism 16a. It can be finely adjusted by minute amounts depending on the operating angle. The opening degree of the electric expansion valve 16 is controlled by the air conditioning controller 20 described later.

電気式膨張弁１６の出口側には上述の蒸発器５が設けられている。蒸発器５の出口側にはアキュムレータ１８が設けられている。このアキュムレータ１８は、蒸発器５の出口冷媒の液冷媒（飽和液相冷媒）とガス冷媒（飽和気相冷媒）とを分離してサイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離手段であって、ここで分離されたガス冷媒を電動圧縮機１１の吸入側に向けて導出する。   The above-described evaporator 5 is provided on the outlet side of the electric expansion valve 16. An accumulator 18 is provided on the outlet side of the evaporator 5. This accumulator 18 is gas-liquid separation means for separating the liquid refrigerant (saturated liquid phase refrigerant) and the gas refrigerant (saturated gas phase refrigerant) as the outlet refrigerant of the evaporator 5 and storing surplus refrigerant in the cycle. The gas refrigerant separated in step S is led out toward the suction side of the electric compressor 11.

次に、第1実施形態における電気制御部の概要を図２に基づいて説明する。ここで図２は、電気制御部のブロック図である。空調用制御装置２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。空調用制御装置２０は、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行って、電動圧縮機１１のインバータ装置１９、冷却ファン１３ａの電動モータ１３ｂ、電気式膨張弁１６の電気アクチュエータ機構１６ａ、電動送風機４の電動モータ４ａ等の電気機器の作動を制御する。   Next, an outline of the electric control unit in the first embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 2 is a block diagram of the electric control unit. The air conditioning control device 20 includes a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like and peripheral circuits thereof. The air-conditioning control device 20 performs various calculations and processes based on the control program stored in the ROM, and controls the inverter device 19 of the electric compressor 11, the electric motor 13 b of the cooling fan 13 a, and the electric expansion valve 16. The operation of electric devices such as the electric actuator mechanism 16a and the electric motor 4a of the electric blower 4 is controlled.

ここで、電動圧縮機１１のインバータ装置１９について簡単に説明する。インバータ装置１９のパワーデバイス１９０によって変換され、出力される三相交流の電力によって、三相交流モータである電動圧縮機１１の電動モータ１１ａが回転駆動される。ここで、電動モータ１１ａのモータ回転数は、インバータ制御部１９１により細かく制御（可変速駆動制御）される。   Here, the inverter device 19 of the electric compressor 11 will be briefly described. The electric motor 11a of the electric compressor 11 that is a three-phase AC motor is rotationally driven by the three-phase AC power that is converted and output by the power device 190 of the inverter device 19. Here, the motor rotation speed of the electric motor 11a is finely controlled (variable speed drive control) by the inverter control unit 191.

インバータ制御部１９１は、ＣＰＵ１９２、通信回路１９３等により構成され、空調用制御装置２０と交信しながら、電動圧縮機１１の電動モータ１１ａのモータ回転数を最適値となるように制御する。   The inverter control unit 191 includes a CPU 192, a communication circuit 193, and the like, and controls the motor rotation speed of the electric motor 11a of the electric compressor 11 to be an optimum value while communicating with the air conditioning control device 20.

ここで、インバータ制御部１９１では、電動モータ１１ａに出力するモータ電流、電動モータ１１ａのモータ回転数を検出し、検出値を空調用制御装置２０に出力する。なお、インバータ装置１９の電源は、車両に搭載されたバッテリ２１である。   Here, the inverter control unit 191 detects the motor current output to the electric motor 11a and the motor rotation speed of the electric motor 11a, and outputs the detected value to the air conditioning controller 20. In addition, the power supply of the inverter apparatus 19 is the battery 21 mounted in the vehicle.

空調用制御装置２０の入力側には、電動圧縮機１１の吐出側の吐出冷媒圧力Ｐｄを検出する吐出圧力センサ３１、室外熱交換器１３の出口側冷媒温度である室外側冷媒温度Ｔｈｏを検出する室外側冷媒温度センサ３２、蒸発器５の吹出空気温度Ｔｅを検出する吹出空気温度センサ３３等が接続される。   On the input side of the control device 20 for air conditioning, a discharge pressure sensor 31 that detects a discharge refrigerant pressure Pd on the discharge side of the electric compressor 11 and an outdoor refrigerant temperature Tho that is an outlet side refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 13 are detected. The outdoor refrigerant temperature sensor 32 that performs the operation, the blown air temperature sensor 33 that detects the blown air temperature Te of the evaporator 5, and the like are connected.

なお、空調用制御装置２０には周知の外気温度センサ、内気温度センサ、日射センサ等を包含するセンサ群３４からも検出信号が入力される。これらの各種センサ３１〜３４によって本実施形態の各種検出手段が構成される。また、空調用制御装置２０には車室内の計器盤（インパネ）付近に配置される空調操作パネル４０の操作部材から種々な空調操作信号が入力される。   The air conditioning control device 20 also receives detection signals from a sensor group 34 including a known outside air temperature sensor, inside air temperature sensor, solar radiation sensor, and the like. These various sensors 31 to 34 constitute various detection means of the present embodiment. In addition, various air conditioning operation signals are input to the air conditioning control device 20 from the operation members of the air conditioning operation panel 40 disposed near the instrument panel (instrument panel) in the passenger compartment.

具体的には、温度設定スイッチによる車室内の設定温度信号、エアコンスイッチによる電動圧縮機作動指令信号、風量切替スイッチによる電動送風機４の風量切替信号、吹出モード切替スイッチによる室内空調ユニット部の吹出モード切替信号、内外気切替スイッチによる内外気切替箱の内外気導入モード切替信号等の空調操作信号が空調操作パネル４０から入力される。   Specifically, the set temperature signal in the vehicle interior by the temperature setting switch, the electric compressor operation command signal by the air conditioner switch, the air volume switching signal of the electric blower 4 by the air volume switching switch, and the blowing mode of the indoor air conditioning unit section by the blowing mode switching switch An air conditioning operation signal such as a switching signal and an inside / outside air introduction mode switching signal of the inside / outside air switching box by the inside / outside air switching switch is input from the air conditioning operation panel 40.

次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。最初に、冷凍サイクル装置１０の基本的作動について説明する。空調操作パネル４０の操作部材（エアコンスイッチ）により電動圧縮機１１の作動指令信号が発生すると、インバータ装置１９を介して電動モータ１１ａが通電され、電動モータ１１ａが回転する。電動モータ１１ａの駆動力が圧縮機構１１ｂに伝達され、電動圧縮機１１が駆動される。   Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described. First, the basic operation of the refrigeration cycle apparatus 10 will be described. When an operation command signal for the electric compressor 11 is generated by the operation member (air conditioner switch) of the air conditioning operation panel 40, the electric motor 11a is energized through the inverter device 19, and the electric motor 11a rotates. The driving force of the electric motor 11a is transmitted to the compression mechanism 11b, and the electric compressor 11 is driven.

電動圧縮機１１により冷媒が圧縮されて高温高圧状態となる。この高温高圧状態の冷媒は、次に室外熱交換器１３に流入し、ここで、冷却ファン１３ａにより送風される外気（室外空気）と熱交換して外気中に放熱する。   The refrigerant is compressed by the electric compressor 11 to be in a high temperature and high pressure state. This high-temperature and high-pressure refrigerant then flows into the outdoor heat exchanger 13, where it exchanges heat with the outside air (outdoor air) blown by the cooling fan 13a and dissipates heat into the outside air.

そして、室外熱交換器１３の出口冷媒は、電気式膨張弁１６にて減圧され、低温低圧の気液２相状態となる。この低温低圧の気液２相冷媒は次に蒸発器５に流入し、ここで、電動送風機４の送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、電動送風機４の送風空気を蒸発器５で冷却することができ、冷風を車室内へ吹き出すことができる。   And the exit refrigerant | coolant of the outdoor heat exchanger 13 is pressure-reduced by the electric expansion valve 16, and becomes a low-temperature low-pressure gas-liquid two phase state. This low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant then flows into the evaporator 5 where it absorbs heat from the blown air of the electric blower 4 and evaporates. Thereby, the air blown from the electric blower 4 can be cooled by the evaporator 5, and the cool air can be blown into the passenger compartment.

蒸発器５を通過した低圧冷媒は次にアキュムレータ１８内に流入し、この低圧冷媒は、アキュムレータ１８内で飽和液相冷媒と飽和気相冷媒とに分離される。アキュムレータ１８の出口から飽和気相冷媒が電動圧縮機１１の吸入側に向けて導出され、電動圧縮機１１に吸入され、再度、圧縮される。   The low-pressure refrigerant that has passed through the evaporator 5 then flows into the accumulator 18, and the low-pressure refrigerant is separated into a saturated liquid-phase refrigerant and a saturated gas-phase refrigerant in the accumulator 18. Saturated gas-phase refrigerant is led out from the outlet of the accumulator 18 toward the suction side of the electric compressor 11, sucked into the electric compressor 11, and compressed again.

次に、本実施形態の空調用制御装置２０が実行する基本的な制御処理について説明する。この制御処理は、車両の始動スイッチ（図示せず）の投入状態において、エアコンスイッチがＯＮされるとスタートする。   Next, a basic control process executed by the air conditioning control device 20 of the present embodiment will be described. This control process starts when the air conditioner switch is turned on while the start switch (not shown) of the vehicle is turned on.

まず、フラグ、タイマ等の初期化がなされ、各種センサ３１〜３４の検出信号、空調操作パネル４０の操作信号が読み込まれる。そして、各種アクチュエータ４ａ、１３ｂ、１６ａ、１９等の制御状態が決定される。   First, flags, timers, etc. are initialized, and detection signals from various sensors 31 to 34 and operation signals from the air conditioning operation panel 40 are read. Then, control states of the various actuators 4a, 13b, 16a, 19 and the like are determined.

具体的には、車室内への送風空気の目標温度Ｔｓｅｔ、内気温Ｔｒ、外気温Ｔａｍに基づいて車室内へ吹き出す目標吹出温度ＴＡＯを算出する。この目標吹出温度ＴＡＯ等に基づいて、電動送風機４の目標回転数（電動モータ４ａへの印加電圧）、室外送風ファン１３ａの目標回転数（室外送風ファン１３ａへの印加電圧）、エアミックスドア８の目標開度（エアミックスドア８用のサーボモータへ出力する制御信号）を算出する。   Specifically, a target blowing temperature TAO to be blown into the vehicle interior is calculated based on the target temperature Tset of the blown air into the vehicle interior, the internal air temperature Tr, and the external air temperature Tam. Based on the target blowing temperature TAO and the like, the target rotational speed of the electric blower 4 (applied voltage to the electric motor 4a), the target rotational speed of the outdoor blower fan 13a (applied voltage to the outdoor blower fan 13a), the air mix door 8 The target opening (control signal output to the servo motor for the air mix door 8) is calculated.

さらに、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、蒸発器５の冷却度合の目標値である目標蒸発器吹出温度ＴＥＯを決定し、蒸発器５吹出空気温度Ｔｅが目標蒸発器吹出温度ＴＥＯに近づくように、電動圧縮機１１の冷媒吐出能力（インバータ装置１９へ出力する制御信号）を算出する。   Further, based on the target blowing temperature TAO, a target evaporator blowing temperature TEO that is a target value of the degree of cooling of the evaporator 5 is determined, and the evaporator 5 blowing air temperature Te approaches the target evaporator blowing temperature TEO. The refrigerant discharge capacity of the electric compressor 11 (control signal output to the inverter device 19) is calculated.

また、室外熱交換器１３の出口側冷媒温度（室外側冷媒温度）Ｔｈｏに基づいて、サイクル効率（ＣＯＰ）が最大となる目標高圧圧力Ｐｏを決定し、電動圧縮機１１の吐出冷媒圧力Ｐｄが、上記の目標高圧圧力Ｐｏとなるように、電気式膨張弁１６の弁開度（電動アクチュエータ機構１６ａへ出力する制御信号）を決定する。   Further, based on the outlet side refrigerant temperature (outdoor refrigerant temperature) Tho of the outdoor heat exchanger 13, a target high pressure Po that maximizes the cycle efficiency (COP) is determined, and the discharge refrigerant pressure Pd of the electric compressor 11 is The valve opening degree of the electric expansion valve 16 (control signal output to the electric actuator mechanism 16a) is determined so that the target high pressure Po is reached.

そして、決定された制御状態が得られるように、空調用制御装置２０より各種アクチュエータ４ａ、１１ｂ、１３ａ、１６ａ等に対して出力信号が出力される。   Then, an output signal is output from the air conditioning control device 20 to the various actuators 4a, 11b, 13a, 16a, etc. so that the determined control state is obtained.

ここで、本実施形態の電動圧縮機１１は、電動モータ１１ａを電動圧縮機１１の吸入冷媒により冷却する構成としているが、インバータ装置１９からのモータ電流が大きく電動モータ１１ａの回転数が低くなっている場合等に、電動モータ１１ａを電動圧縮機１１の吸入冷媒により充分に冷却できず高温状態となる場合があった。   Here, the electric compressor 11 of the present embodiment is configured to cool the electric motor 11a with the refrigerant sucked by the electric compressor 11, but the motor current from the inverter device 19 is large and the rotational speed of the electric motor 11a is low. In some cases, the electric motor 11a cannot be sufficiently cooled by the refrigerant sucked by the electric compressor 11 and becomes in a high temperature state.

このような場合、従来までは電動圧縮機１１を停止させていたが、本実施形態では、電気式膨張弁１６の開度を制御することで、電動圧縮機１１の電動モータ１１ａの温度上昇を回避する温度保護制御を行なっている。   In such a case, the electric compressor 11 has been stopped until now. However, in this embodiment, the temperature of the electric motor 11a of the electric compressor 11 is increased by controlling the opening of the electric expansion valve 16. Temperature protection control to avoid is performed.

本実施形態の電動モータ１１ａの温度保護制御を図３、図４に基づいて説明する。ここで、図３は空調用制御装置２０により実行される電気式膨張弁１６の開度設定処理のフローチャートであり、図４は、本実施形態における電動圧縮機１１の電動モータ１１ａのモータ回転数およびモータ電流値とモータ温度を関連付けた制御特性図である。   The temperature protection control of the electric motor 11a according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 3 is a flowchart of the opening setting process of the electric expansion valve 16 executed by the air conditioning controller 20, and FIG. 4 is the motor rotation speed of the electric motor 11a of the electric compressor 11 in the present embodiment. FIG. 5 is a control characteristic diagram in which motor current values and motor temperatures are associated with each other.

図３に示す電気式膨張弁１６の開度設定処理は、冷凍サイクルの起動（電動圧縮機１１の起動）によりスタートする。まず、ステップＳ１００で、各種センサからの検出信号、空調操作パネル４０からの各種の空調操作信号等を読み込む。   The opening setting process of the electric expansion valve 16 shown in FIG. 3 is started by starting the refrigeration cycle (starting the electric compressor 11). First, in step S100, detection signals from various sensors, various air conditioning operation signals from the air conditioning operation panel 40, and the like are read.

具体的には、吐出圧力センサ３１で検出される吐出冷媒圧力Ｐｄ、室外側冷媒温度センサ３２で検出される室外熱交換器１３の出口側冷媒温度（室外側冷媒温度）Ｔｈｏ、インバータ装置１９で電動圧縮機１１の電動モータ１１ａに出力されるモータ電流値とモータ回転数等を読み込む。   Specifically, the discharge refrigerant pressure Pd detected by the discharge pressure sensor 31, the outlet side refrigerant temperature (outdoor refrigerant temperature) Tho of the outdoor heat exchanger 13 detected by the outdoor refrigerant temperature sensor 32, and the inverter device 19 The motor current value output to the electric motor 11a of the electric compressor 11 and the motor rotation number are read.

次に、ステップＳ２００で、吐出圧力センサ３１で検出される吐出冷媒圧力Ｐｄが、室外側冷媒温度センサ３２で検出される室外熱交換器１３の出口側冷媒温度（室外側冷媒温度）Ｔｈｏに基づいて決定された目標高圧圧力Ｐｏとなるような電気式膨張弁１６の開度の制御量を算出する。ここで、本実施形態の電気式膨張弁１６は、開度の制御量がゼロより大きい場合に開度増加側に制御され、ゼロより小さい場合に開度減少側に制御される。   Next, in step S200, the discharge refrigerant pressure Pd detected by the discharge pressure sensor 31 is based on the outlet side refrigerant temperature (outdoor refrigerant temperature) Tho of the outdoor heat exchanger 13 detected by the outdoor refrigerant temperature sensor 32. The control amount of the opening degree of the electric expansion valve 16 is calculated so that the target high-pressure pressure Po determined in this way is obtained. Here, the electric expansion valve 16 of this embodiment is controlled to the opening increase side when the control amount of the opening is larger than zero, and is controlled to the opening decreasing side when it is smaller than zero.

また、本実施形態では、図４に示す制御特性が、空調用制御装置２０のＲＯＭ等に予め記憶されている。この制御特性は、インバータ装置１９で検出されるモータ回転数およびモータ電流とモータ温度を関連付けたものであり、モータ温度は、冷媒流量、すなわちモータ回転数に反比例し、発熱量、すなわちモータ電流値の２乗に比例するような関係となる。例えば、モータ回転数が高くモータ電流値が小さい場合にモータ温度が低く、モータ回転数が低くモータ電流値が大きい場合にモータ温度が高い関係となる。   In the present embodiment, the control characteristics shown in FIG. 4 are stored in advance in the ROM or the like of the air conditioning control device 20. This control characteristic is obtained by associating the motor rotation speed and motor current detected by the inverter device 19 with the motor temperature. The motor temperature is inversely proportional to the refrigerant flow rate, that is, the motor rotation speed, and the heat generation amount, that is, the motor current value. The relationship is proportional to the square of. For example, the motor temperature is low when the motor rotation number is high and the motor current value is small, and the motor temperature is high when the motor rotation number is low and the motor current value is large.

本実施形態では、制御特性に基づいて電動モータ１１ａのモータ温度を演算して検出している。なお、電動モータ１１ａのモータ温度は、モータ回転数とモータ電流値に基づいて演算式等により算出してもよい。   In the present embodiment, the motor temperature of the electric motor 11a is calculated and detected based on the control characteristics. The motor temperature of the electric motor 11a may be calculated by an arithmetic expression or the like based on the motor speed and the motor current value.

また、制御特性には、電動モータ１１ａのモータ温度の温度上昇を回避するか否かの判定のために用いるモータ温度の基準値が規定されている。ここで、本実施形態の制御特性には、基準値として第１〜第３基準値が規定され、また、制限値が規定されている。   Further, the control characteristic defines a reference value for the motor temperature used for determining whether or not to avoid a temperature increase of the electric motor 11a. Here, in the control characteristics of the present embodiment, first to third reference values are defined as reference values, and limit values are defined.

各基準値、制限値の関係は、第１基準値＜第２基準値＜第３基準値＜制限値となっている。なお、この第１〜第３基準値、制限値は、それぞれモータ回転数が一定の場合、モータ電流値の増大に比例して上昇するように規定され、モータ回転数およびモータ電流値に応じて設定される第１基準値を示す第１基準線、第２基準値を示す第２基準線、第３基準値を示す第３基準線、制限値を示す制限線は、それぞれ並行な線となっている。   The relationship between each reference value and limit value is as follows: first reference value <second reference value <third reference value <limit value. The first to third reference values and the limit value are defined so as to increase in proportion to the increase in the motor current value when the motor rotation number is constant, depending on the motor rotation number and the motor current value. The first reference line indicating the first reference value to be set, the second reference line indicating the second reference value, the third reference line indicating the third reference value, and the limit line indicating the limit value are parallel lines. ing.

この第１〜第３基準線、制限線により、電動圧縮機１１の電動モータ１１ａの温度を複数の領域に分割している。具体的には、モータ回転数およびモータ電流とモータ温度を関連付けた制御特性に基づいてモータ温度が、第１基準値より低い領域を領域Ａ、第１基準値以上で第２基準値より低い領域を領域Ｂ、第２基準値以上で第３基準値より低い領域を領域Ｃ、第３基準値以上で制限値より低い領域を領域Ｄ、制限値以上となる領域（斜線部領域）を制限領域としている。   The temperature of the electric motor 11a of the electric compressor 11 is divided into a plurality of regions by the first to third reference lines and the limit line. Specifically, the region where the motor temperature is lower than the first reference value is a region A based on the control characteristics in which the motor speed and the motor current and the motor temperature are associated with each other, and the region where the motor temperature is lower than the second reference value. Area B, the area above the second reference value and below the third reference value is area C, the area above the third reference value and below the limit value is area D, and the area above the limit value (shaded area) is the limit area It is said.

この領域Ａ〜Ｄ、及び、制限領域は、電動圧縮機１１の電動モータ１１ａのモータ温度状態を示す指標となっており、領域Ａは、正常状態を示し、制限領域は、電動モータ１１ａが異常な高温（例えば、１２０℃）となり、内部の巻線の絶縁不良等が発生する可能性のある異常状態を示している。また、領域Ｂ〜Ｄは、領域Ａと制限領域の間に設定され、電動モータ１１ａの温度保護制御が必要となる状態を示している。   The areas A to D and the restriction area are indexes indicating the motor temperature state of the electric motor 11a of the electric compressor 11, the area A indicates a normal state, and the restriction area is abnormal in the electric motor 11a. This indicates an abnormal state in which there is a possibility that a high insulation temperature (for example, 120 ° C.) may occur and insulation defects of the internal windings may occur. Regions B to D are set between the region A and the restricted region, and indicate a state where temperature protection control of the electric motor 11a is required.

図３に戻り、ステップＳ３００で、制御特性に基づいて、ステップＳ１００で検出したモータ回転数およびモータ電流値により現在の電動モータ１１ａのモータ温度を演算して検出し、上述の制御特性におけるどの領域に属するかを算出する。そして、ステップＳ４００で、ステップＳ３００で算出されたモータ温度の領域が領域Ａであるか否かを判定する。   Returning to FIG. 3, in step S300, based on the control characteristics, the current motor temperature of the electric motor 11a is calculated and detected from the motor rotational speed and motor current value detected in step S100, and any region in the control characteristics described above is detected. To belong to. In step S400, it is determined whether or not the region of the motor temperature calculated in step S300 is region A.

ステップＳ４００でモータ温度の領域が領域Ａと判定された場合には、ステップＳ２００で算出した制御量を、電気式膨張弁１６の開度の制御量として設定する（ステップＳ５００）。つまり、電動圧縮機１１の吐出冷媒圧力Ｐｄを最適制御のための目標高圧圧力Ｐｏに維持することができる。   If it is determined in step S400 that the motor temperature region is region A, the control amount calculated in step S200 is set as the control amount of the opening degree of the electric expansion valve 16 (step S500). That is, the discharge refrigerant pressure Pd of the electric compressor 11 can be maintained at the target high pressure Po for optimal control.

ステップＳ４００で領域Ａと判定されない場合は、ステップＳ４１０で、ステップＳ２００で算出した電気式膨張弁１６の開度の制御量が、ゼロより大きいか否かを判定する。制御量が、ゼロより小さく場合は、電気式膨張弁１６の開度を減少側に制御することとなるため、ステップＳ４２０で制御量をゼロにして、電気式膨張弁１６の開度が変化しない制御量に変更する。また、制御量がゼロ以上となる場合は、制御量を変更せずにステップＳ４３０に進む。   If the region A is not determined in step S400, it is determined in step S410 whether the control amount of the opening degree of the electric expansion valve 16 calculated in step S200 is greater than zero. If the control amount is smaller than zero, the opening degree of the electric expansion valve 16 is controlled to the decreasing side. Therefore, the control amount is set to zero in step S420 and the opening degree of the electric expansion valve 16 does not change. Change to control amount. If the control amount is greater than or equal to zero, the process proceeds to step S430 without changing the control amount.

次に、ステップＳ４３０では、モータ温度の領域が領域Ｂであるか否かを判定する。ステップＳ４３０で領域Ｂと判定された場合は、ステップＳ５００に進み、電気式膨張弁１６の開度の制御量としてゼロ以上の制御量が設定される。   Next, in step S430, it is determined whether the motor temperature region is region B or not. If it is determined in step S430 that the region is B, the process proceeds to step S500, and a control amount of zero or more is set as a control amount of the opening degree of the electric expansion valve 16.

このように、領域Ｂ内では、少なくとも電磁式膨張弁１６の開度が減少しないように制御される。つまり、少なくとも電動圧縮機１１の吐出冷媒圧力Ｐｄの上昇を抑制することで、電動圧縮機１１の負荷の増大を回避して、電動モータ１１ａのモータ温度上昇を回避することができる。   Thus, in the region B, at least the opening degree of the electromagnetic expansion valve 16 is controlled so as not to decrease. That is, by suppressing at least the increase in the discharge refrigerant pressure Pd of the electric compressor 11, an increase in the load of the electric compressor 11 can be avoided and an increase in the motor temperature of the electric motor 11a can be avoided.

ステップＳ４３０で領域Ｂと判定されない場合は、ステップＳ４４０でモータ温度の領域が領域Ｃであるか否かを判定する。ステップＳ４４０で領域Ｃと判定された場合は、ステップＳ４５０で、ステップＳ２００で算出した電気式膨張弁１６の開度の制御量若しくはステップ４２０でゼロに設定された制御量に第１所定値αを加算する。   If it is not determined in step S430 that the region is B, it is determined in step S440 whether the motor temperature region is region C or not. If the region C is determined in step S440, the first predetermined value α is set to the control amount of the opening degree of the electric expansion valve 16 calculated in step S200 or the control amount set to zero in step 420 in step S450. to add.

そして、ステップＳ５００に進み、ステップＳ４５０で第１所定値α分加算された制御量を電気式膨張弁１６の開度の制御量として設定する。このように、領域Ｃ内では、電磁式膨張弁１６の開度が増加するように制御される。つまり、電動圧縮機１１の吐出冷媒圧力Ｐｄを低下させることで、電動圧縮機１１の負荷を低減して電動モータ１１ａのモータ温度上昇を回避することができる。   And it progresses to step S500 and sets the control amount added by 1st predetermined value (alpha) by step S450 as a control amount of the opening degree of the electric expansion valve 16. FIG. Thus, in the region C, the opening degree of the electromagnetic expansion valve 16 is controlled to increase. That is, by reducing the discharge refrigerant pressure Pd of the electric compressor 11, it is possible to reduce the load on the electric compressor 11 and avoid an increase in the motor temperature of the electric motor 11a.

さらに、ステップＳ４４０で領域Ｃと判定されない場合は、ステップＳ４６０でモータ温度の領域が領域Ｄであるか否かを判定する。ステップＳ４６０で領域Ｄと判定された場合は、ステップＳ４７０で、ステップＳ２００で算出した電気式膨張弁１６の開度の制御量若しくはステップ４２０でゼロに設定された制御量に第２所定値βを加算する。   Furthermore, when it is not determined as the region C in step S440, it is determined whether or not the motor temperature region is the region D in step S460. If the region D is determined in step S460, the second predetermined value β is set to the control amount of the opening degree of the electric expansion valve 16 calculated in step S200 or the control amount set to zero in step 420 in step S470. to add.

そして、ステップＳ５００に進み、ステップＳ４５０で第２所定値β分加算された制御量を電気式膨張弁１６の開度の制御量として設定する。ここで、ステップＳ４６０で加算する第２所定値βは、ステップＳ４５０で加算する第１所定値αよりも大きな値が設定されており（第１所定値α＜第２所定値β）、領域Ｄ内では、領域Ｃ内よりも電磁式膨張弁１６の開度が増加するように制御される。   Then, the process proceeds to step S500, and the control amount added by the second predetermined value β in step S450 is set as the control amount of the opening degree of the electric expansion valve 16. Here, the second predetermined value β added in step S460 is set to a value larger than the first predetermined value α added in step S450 (first predetermined value α <second predetermined value β), and the region D In the control, the opening degree of the electromagnetic expansion valve 16 is controlled to be larger than that in the region C.

このように、電動圧縮機１１の吐出冷媒圧力Ｐｄを段階的に低下させることで、電動圧縮機１１の負荷を低減して、電動モータ１１ａのモータ温度上昇を回避することができ、電動圧縮機１１の吐出冷媒圧力Ｐｄの急変による車室内の空調感等の悪化を抑制することができる。   In this way, by reducing the discharge refrigerant pressure Pd of the electric compressor 11 in a stepwise manner, the load on the electric compressor 11 can be reduced, and an increase in the motor temperature of the electric motor 11a can be avoided. The deterioration of the air conditioning feeling in the passenger compartment due to the sudden change in the discharged refrigerant pressure Pd of 11 can be suppressed.

ステップＳ４６０で領域Ｄと判定されない場合は、ステップＳ４８０で、電動モータ１１ａのモータ温度が異常状態と判断し、その旨を空調用制御装置２０のＲＯＭ等に記憶する。   If the region D is not determined in step S460, it is determined in step S480 that the motor temperature of the electric motor 11a is abnormal, and that fact is stored in the ROM or the like of the air conditioning control device 20.

ちなみに、この制限領域では、冷凍サイクル装置１０の故障等が予想されるために電動圧縮機１１の作動停止などが行なわれる。ここで、ステップＳ４００、Ｓ４３０、Ｓ４４０、Ｓ４６０の判定処理が、保護判定手段に相当し、ステップＳ４２０、ステップＳ４５０、ステップＳ４７０が、モータ保護制御手段に相当している。   Incidentally, in this restricted area, the malfunction of the refrigeration cycle apparatus 10 and the like are expected, so that the operation of the electric compressor 11 is stopped. Here, the determination processing in steps S400, S430, S440, and S460 corresponds to protection determination means, and steps S420, S450, and S470 correspond to motor protection control means.

以上説明したように、電動圧縮機１１の電動モータ１１ａの第１基準値以上となった場合に、少なくとも電磁式膨張弁１６の開度が減少しないように制御することで、電動圧縮機１１の吐出冷媒圧力の上昇を回避することができる。これにより、少なくとも電動圧縮機１１の負荷の増大を回避し、電動モータ１１ａに出力されるモータ電流の上昇を避けることができるため、電動圧縮機１１を停止させることなく電動モータ１１ａの温度上昇を回避する温度保護制御を行なうことができる。   As explained above, when the electric motor 11a of the electric compressor 11 is equal to or higher than the first reference value, at least the opening degree of the electromagnetic expansion valve 16 is controlled so as not to decrease. An increase in the discharge refrigerant pressure can be avoided. As a result, at least an increase in the load of the electric compressor 11 can be avoided and an increase in the motor current output to the electric motor 11a can be avoided, so that the temperature of the electric motor 11a can be increased without stopping the electric compressor 11. Temperature protection control to avoid can be performed.

また、モータ回転数およびモータ電流値に応じたモータ温度を関連付けた制御特性に基づいて、電動モータ１１ａのモータ温度を演算して検出し、検出したモータ温度が基準値以上となった場合に、電動モータ１１ａの温度上昇を回避する温度保護制御を行なうことができる。   In addition, when the motor temperature of the electric motor 11a is calculated and detected based on the control characteristic that associates the motor temperature according to the motor rotation speed and the motor current value, and the detected motor temperature is equal to or higher than the reference value, The temperature protection control for avoiding the temperature rise of the electric motor 11a can be performed.

また、制御特性に基づいて、電動モータ１１ａのモータ温度を検出する場合には、専用の検出装置を設けなくとも、電動モータ１１ａの温度上昇を回避する温度保護制御を行なうことができるため、電動圧縮機１１の構成の簡素化を図ることができる。   Further, when detecting the motor temperature of the electric motor 11a based on the control characteristics, the temperature protection control for avoiding the temperature rise of the electric motor 11a can be performed without providing a dedicated detection device. The configuration of the compressor 11 can be simplified.

また、制御特性に規定する基準値を第１〜第３基準値として複数規定することで、段階的に、電気式膨張弁１６の開度を調整することができるため、電動圧縮機１１の吐出冷媒圧力Ｐｄの急変による車室内の空調感等の悪化を抑制することができる。なお、本実施形態では、基準値として第１〜第３基準値を設定したが、これに限定されず、基準値の数を増減してもよい。   Moreover, since the opening degree of the electric expansion valve 16 can be adjusted in stages by defining a plurality of reference values defined in the control characteristics as the first to third reference values, the discharge of the electric compressor 11 It is possible to suppress deterioration of the air conditioning feeling in the passenger compartment due to the sudden change in the refrigerant pressure Pd. In the present embodiment, the first to third reference values are set as reference values. However, the present invention is not limited to this, and the number of reference values may be increased or decreased.

（第２実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図５〜図７に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様または均等な部分について同一の符号を付し、その説明を省略する。ここで、図５は、本実施形態の冷凍サイクル装置を車両用空調装置に適用した場合の全体構成の概念図である。本実施形態の冷凍サイクル装置１０は、冷却運転（冷房運転）モードと加熱運転（暖房運転）モードとに切り替え可能なヒートポンプ式の冷凍サイクルとして構成されている。 (Second Embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Parts that are the same as or equivalent to those in the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. Here, FIG. 5 is a conceptual diagram of the overall configuration when the refrigeration cycle apparatus of the present embodiment is applied to a vehicle air conditioner. The refrigeration cycle apparatus 10 of the present embodiment is configured as a heat pump refrigeration cycle that can be switched between a cooling operation (cooling operation) mode and a heating operation (heating operation) mode.

図５に示すように、本実施形態では、室内空調ユニット１のケース２内に配置されたヒータコア６は、冷凍サイクル装置１０の構成機器の１つとして、電動圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒を熱源として蒸発器５を通過した空気を加熱する利用側熱交換器として機能する。なお、ヒータコア６は、冷媒の熱を蒸発器５を通過した空気に放熱して冷媒を冷却する放熱用熱交換器としても作用する。   As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the heater core 6 arranged in the case 2 of the indoor air conditioning unit 1 is a high-temperature and high-pressure discharged from the electric compressor 11 as one of the components of the refrigeration cycle apparatus 10. It functions as a use side heat exchanger that heats the air that has passed through the evaporator 5 using the refrigerant as a heat source. The heater core 6 also acts as a heat dissipation heat exchanger that radiates the heat of the refrigerant to the air that has passed through the evaporator 5 to cool the refrigerant.

また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０の構成は、蒸発器５、ヒータコア６、電動圧縮機１１、第１電気式膨張弁１２、室外熱交換器１３、内部熱交換器１５、第２電気式膨張弁（第１実施形態における電気式膨張弁に相当）１６、アキュムレータ１８等を有して構成されている。なお、説明の都合上、以下ヒータコア６を利用側熱交換器に置き換えて説明する。   The configuration of the refrigeration cycle apparatus 10 of the present embodiment includes an evaporator 5, a heater core 6, an electric compressor 11, a first electric expansion valve 12, an outdoor heat exchanger 13, an internal heat exchanger 15, and a second electric type. An expansion valve (corresponding to the electric expansion valve in the first embodiment) 16, an accumulator 18, and the like are configured. For convenience of explanation, the heater core 6 will be described below by replacing it with a use side heat exchanger.

電動圧縮機１１の吐出側には、前述の利用側熱交換器６の入口側が接続されている。利用側熱交換器６の出口側には、可変式絞り機構を構成する第１電気式膨張弁１２が接続されている。   The discharge side of the electric compressor 11 is connected to the inlet side of the use side heat exchanger 6 described above. A first electric expansion valve 12 constituting a variable throttle mechanism is connected to the outlet side of the use side heat exchanger 6.

第１電気式膨張弁１２は、後述する暖房運転モードにおいて、サイクルの吐出冷媒圧力Ｐｄが目標高圧圧力Ｐｏとなるように空調用制御装置２０から出力される制御信号によって電気的に開度が制御される高圧制御弁としての機能も果たす。第１電気式膨張弁１２は、電動アクチュエータ機構１２ａと弁機構により構成されている。   The opening degree of the first electric expansion valve 12 is electrically controlled by a control signal output from the air-conditioning control device 20 so that the discharge refrigerant pressure Pd of the cycle becomes the target high pressure Po in the heating operation mode described later. It also functions as a high-pressure control valve. The first electric expansion valve 12 includes an electric actuator mechanism 12a and a valve mechanism.

第１電気式膨張弁１２の出口側には、室外側熱交換器１３が接続されている。本実施形態では、利用側熱交換器６の出口側と室外側熱交換器１３の入口側との間を直接接続して第１電気式膨張弁１２をバイパスする第１バイパス通路１４ａが設けられている。また、この第１バイパス通路１４ａには、第１バイパス通路１４ａを開閉する第１開閉弁１４が配置されている。第１開閉弁１４は、空調用制御装置２０から出力される制御電圧によって開閉制御される電磁弁である。   An outdoor heat exchanger 13 is connected to the outlet side of the first electric expansion valve 12. In the present embodiment, a first bypass passage 14 a that directly connects the outlet side of the use side heat exchanger 6 and the inlet side of the outdoor heat exchanger 13 to bypass the first electric expansion valve 12 is provided. ing. Further, a first on-off valve 14 for opening and closing the first bypass passage 14a is disposed in the first bypass passage 14a. The first on-off valve 14 is an electromagnetic valve that is controlled to open and close by a control voltage output from the air conditioning control device 20.

室外熱交換器１３は、後述する冷房運転モードにおいては、第１実施形態と同様に冷媒の熱を外気に放熱して冷媒を冷却する放熱用熱交換器として作用し、暖房運転モードにおいては、外気から吸熱して冷媒を蒸発させる吸熱用熱交換器として作用する。   In the cooling operation mode described later, the outdoor heat exchanger 13 acts as a heat dissipation heat exchanger that radiates the heat of the refrigerant to the outside air and cools the refrigerant, as in the first embodiment, and in the heating operation mode, It acts as an endothermic heat exchanger that absorbs heat from outside air and evaporates the refrigerant.

室外側熱交換器１３の出口側には、内部熱交換器１５の第１冷媒通路１５ａが接続されている。内部熱交換器１５は、後述する冷房運転モードにおいて、第１冷媒通路１５ａを通過する室外側熱交換器１３出口側の冷媒と、第２冷媒通路１５ｂを通過する電動圧縮機１１の吸入側の冷媒とを熱交換させて、室外側熱交換器１３出口側冷媒を冷却する機能を発揮する。   A first refrigerant passage 15 a of the internal heat exchanger 15 is connected to the outlet side of the outdoor heat exchanger 13. The internal heat exchanger 15 is connected to the refrigerant on the outlet side of the outdoor heat exchanger 13 that passes through the first refrigerant passage 15a and the suction side of the electric compressor 11 that passes through the second refrigerant passage 15b in the cooling operation mode described later. A function of cooling the refrigerant on the outlet side of the outdoor heat exchanger 13 is exhibited by exchanging heat with the refrigerant.

内部熱交換器１５の第１冷媒通路１５ａの出口側には、可変式絞り機構を構成する第２電気式膨張弁１６が配置されている。この第２電気式膨張弁１６は、第１電気式膨張弁１２と基本的に同様の構成で、電動アクチュエータ機構１６ａと弁機構を有して構成される。   A second electric expansion valve 16 constituting a variable throttle mechanism is disposed on the outlet side of the first refrigerant passage 15a of the internal heat exchanger 15. The second electric expansion valve 16 has basically the same configuration as the first electric expansion valve 12, and includes an electric actuator mechanism 16a and a valve mechanism.

この第２電気式膨張弁１６は、後述する冷房運転モードにおいて、吐出冷媒圧力Ｐｄが目標高圧圧力Ｐｏとなるように空調用制御装置２０から出力される制御信号によって電気的に開度が制御される高圧制御弁としての機能も果たす。第２電気式膨張弁１６の出口側には、蒸発器５が接続されている。   The opening degree of the second electric expansion valve 16 is electrically controlled by a control signal output from the air conditioning controller 20 so that the discharged refrigerant pressure Pd becomes the target high pressure Po in the cooling operation mode described later. It also functions as a high-pressure control valve. The evaporator 5 is connected to the outlet side of the second electric expansion valve 16.

さらに、本実施形態では、内部熱交換器１５の第１冷媒通路１５ａの入口側と蒸発器５の出口側との間を直接接続して内部熱交換器１５、蒸発器５および第２電気式膨張弁１６をバイパスする第２バイパス通路１７ａが設けられている。また、この第２バイパス通路１７ａには、第２バイパス通路１７ａを開閉する第２開閉弁１７が配置されている。   Further, in the present embodiment, the internal heat exchanger 15, the evaporator 5 and the second electric type are directly connected between the inlet side of the first refrigerant passage 15a of the internal heat exchanger 15 and the outlet side of the evaporator 5. A second bypass passage 17 a that bypasses the expansion valve 16 is provided. The second bypass passage 17a is provided with a second on-off valve 17 that opens and closes the second bypass passage 17a.

第２開閉弁１７は、第１開閉弁１４と基本的に同様の構成で、空調用制御装置２０から出力される制御電圧によって開閉制御される電磁弁である。蒸発器５および第２バイパス通路１７ａの下流側には、アキュムレータ１８が配置されている。さらに、アキュムレータ１８の気相冷媒出口には、前述の内部熱交換器１５の第２冷媒通路１５ｂの入口側が接続され、第２冷媒通路１５ｂの出口側には電動圧縮機１１の吸入側が接続されている。   The second on-off valve 17 is an electromagnetic valve that has basically the same configuration as the first on-off valve 14 and is controlled to open and close by a control voltage output from the air-conditioning control device 20. An accumulator 18 is disposed on the downstream side of the evaporator 5 and the second bypass passage 17a. Further, the gas-phase refrigerant outlet of the accumulator 18 is connected to the inlet side of the second refrigerant passage 15b of the internal heat exchanger 15, and the inlet side of the electric compressor 11 is connected to the outlet side of the second refrigerant passage 15b. ing.

また、本実施形態の空調用制御装置２０は、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行って、上記した各種アクチュエータ４ａ、１２ａ、１３ａ、１４、１６ａ、１７、１９等の作動を制御する。   Further, the air conditioning control device 20 of the present embodiment performs various calculations and processes based on the control program stored in the ROM, and various actuators 4a, 12a, 13a, 14, 16a, 17, 19 described above. Control the operation of etc.

また、空調用制御装置２０の入力側には、第１実施形態の構成に加えて、電動圧縮機１１の吸入冷媒圧力Ｐｓを検出する吸入圧力センサ３５、電動圧縮機１１の吸入冷媒温度Ｔｓを検出する吸入冷媒温度センサ３６、電動圧縮機１１の吐出冷媒温度Ｔｄを検出する吐出冷媒温度センサ３７、利用側熱交換器６の利用側冷媒温度Ｔｃｏを検出する利用側冷媒温度センサ３８等が接続され、これらのセンサ３５〜３８等の検出信号が入力される。   In addition to the configuration of the first embodiment, an intake pressure sensor 35 for detecting the intake refrigerant pressure Ps of the electric compressor 11 and an intake refrigerant temperature Ts of the electric compressor 11 are provided on the input side of the air conditioning control device 20. A suction refrigerant temperature sensor 36 for detecting, a discharge refrigerant temperature sensor 37 for detecting the discharge refrigerant temperature Td of the electric compressor 11, a use side refrigerant temperature sensor 38 for detecting the use side refrigerant temperature Tco of the use side heat exchanger 6, etc. are connected. Then, detection signals from these sensors 35 to 38 are input.

さらに、空調操作パネル４０には、室内送風空気を加熱する暖房運転モードおよび室内送風空気を冷却する冷房運転モードのいずれか一方を選択的に切替える冷暖房切替スイッチ等が設けられる。   Furthermore, the air conditioning operation panel 40 is provided with a cooling / heating switching switch for selectively switching between one of a heating operation mode for heating indoor blown air and a cooling operation mode for cooling indoor blown air.

次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。まず、冷凍サイクル装置１０の基本的作動について、空調操作パネル４０の冷暖房切替スイッチが冷房運転モード側になっている場合について説明する。   Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described. First, the basic operation of the refrigeration cycle apparatus 10 will be described in the case where the cooling / heating switching switch of the air conditioning operation panel 40 is in the cooling operation mode side.

冷房運転モードでは、第１開閉弁１４を開弁させ、第１電気式膨張弁１２を全閉状態とし、第２開閉弁１７を閉弁させる。そのため、冷房運転モードでは、電動圧縮機１１にて圧縮された高温高圧冷媒は、利用側熱交換器（ヒータコア）６にて室内送風空気へ放熱する。利用側熱交換器６から流出した冷媒は、第１バイパス通路１４ａを介して、室外側熱交換器１３へ流入し、さらに室外空気へ放熱して冷却される。   In the cooling operation mode, the first on-off valve 14 is opened, the first electric expansion valve 12 is fully closed, and the second on-off valve 17 is closed. Therefore, in the cooling operation mode, the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the electric compressor 11 radiates heat to the indoor blown air by the use side heat exchanger (heater core) 6. The refrigerant that has flowed out of the use side heat exchanger 6 flows into the outdoor heat exchanger 13 through the first bypass passage 14a, and further dissipates heat to the outdoor air and is cooled.

室外側熱交換器１３から流出した冷媒は、内部熱交換器１５の第１冷媒通路１５ａへ流入し、第２冷媒通路１５ａを通過する電動圧縮機１１の吸入冷媒と熱交換して、さらに冷却されてエンタルピを減少させる。これにより、蒸発器５における冷媒入口・出口間の冷媒のエンタルピ差（冷凍能力）を増大させることができる。   The refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 13 flows into the first refrigerant passage 15a of the internal heat exchanger 15, exchanges heat with the intake refrigerant of the electric compressor 11 that passes through the second refrigerant passage 15a, and is further cooled. Being reduced enthalpy. Thereby, the enthalpy difference (refrigeration capacity) of the refrigerant | coolant between the refrigerant | coolant inlet_port | entrance and outlet in the evaporator 5 can be increased.

内部熱交換器１５の第１冷媒通路１５ａから流出した冷媒は、第２電気式膨張弁１６にて減圧される。第２電気式膨張弁１６にて減圧された冷媒は、蒸発器５へ流入し、室内送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、室内送風空気が冷却される。そして、蒸発器５から流出した冷媒は、アキュムレータ１８へ流入して気液分離される。さらに、アキュムレータ１８から流出した気相冷媒は、内部熱交換器１５の第２冷媒通路１５ｂを介して、電動圧縮機１１へ吸入される。   The refrigerant that has flowed out of the first refrigerant passage 15 a of the internal heat exchanger 15 is decompressed by the second electric expansion valve 16. The refrigerant decompressed by the second electric expansion valve 16 flows into the evaporator 5 and absorbs heat from the indoor air and evaporates. Thereby, indoor ventilation air is cooled. Then, the refrigerant that has flowed out of the evaporator 5 flows into the accumulator 18 and is gas-liquid separated. Further, the gas-phase refrigerant that has flowed out of the accumulator 18 is sucked into the electric compressor 11 through the second refrigerant passage 15 b of the internal heat exchanger 15.

一方、暖房運転モードでは、第１開閉弁１４を閉弁させ、第２開閉弁１７を開弁させ、第１電気式膨張弁１６を全閉状態とする。そのため、暖房運転モードでは、電動圧縮機１１にて圧縮された高温高圧冷媒は、利用側熱交換器６にて室内送風空気へ放熱する。   On the other hand, in the heating operation mode, the first on-off valve 14 is closed, the second on-off valve 17 is opened, and the first electric expansion valve 16 is fully closed. Therefore, in the heating operation mode, the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the electric compressor 11 radiates heat to the indoor blown air by the use side heat exchanger 6.

利用側熱交換器６から流出した冷媒は、第１電気式膨張弁１２にて減圧される。第１電気式膨張弁１２にて減圧された冷媒は、室外側熱交換器１３は室外空気より吸熱して蒸発する。室外側熱交換器１３から流出した冷媒は、第２バイパス通路１７ａ→アキュムレータ１８→内部熱交換器１５の第２冷媒通路１５ｂの順に流れて、電動圧縮機１１へ吸入される。   The refrigerant that has flowed out of the use-side heat exchanger 6 is decompressed by the first electric expansion valve 12. The refrigerant depressurized by the first electric expansion valve 12 evaporates as the outdoor heat exchanger 13 absorbs heat from the outdoor air. The refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 13 flows in the order of the second bypass passage 17 a → accumulator 18 → second refrigerant passage 15 b of the internal heat exchanger 15 and is sucked into the electric compressor 11.

次に、本実施形態の第１、第２電気式膨張弁１２、１６による電動モータ１１ａの温度保護制御について図６、図７に基づいて説明する。図６は本実施形態における空調用制御装置２０により実行される電気式膨張弁１２、１６の開度設定処理のフローチャートであり、図７は、本実施形態における電動圧縮機１１の電動モータ１１ａのモータ回転数に応じて設定されるモータ電流値の基準値を規定した制御特性図である。なお、図７（ａ）は冷房運転モード時の制御特性図を示し、図７（ｂ）は暖房運転モード時の制御特性図を示している。   Next, temperature protection control of the electric motor 11a by the first and second electric expansion valves 12 and 16 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart of the opening setting process of the electric expansion valves 12 and 16 executed by the air conditioning control device 20 in the present embodiment, and FIG. 7 shows the electric motor 11a of the electric compressor 11 in the present embodiment. It is a control characteristic figure which prescribed | regulated the reference value of the motor electric current value set according to a motor rotation speed. FIG. 7 (a) shows a control characteristic diagram in the cooling operation mode, and FIG. 7 (b) shows a control characteristic diagram in the heating operation mode.

まずステップＳ１００で、ステップＳ１００で、各種センサからの検出信号、空調操作パネル４０からの各種の空調操作信号等を読み込む。   First, in step S100, in step S100, detection signals from various sensors, various air conditioning operation signals from the air conditioning operation panel 40, and the like are read.

具体的には、吐出圧力センサ３１で検出される吐出冷媒圧力Ｐｄ、室外側冷媒温度センサ３２で検出される室外側冷媒温度Ｔｈｏ、利用側冷媒温度センサ３８で検出される利用側冷媒温度Ｔｃｏ、インバータ装置１９で電動圧縮機１１の電動モータ１１ａに出力されるモータ電流値とモータ回転数等を読み込む。また、空調操作パネル４０の冷暖房切替スイッチが冷房運転モード側か暖房運転モード側に設定されているかを検出する。   Specifically, the discharge refrigerant pressure Pd detected by the discharge pressure sensor 31, the outdoor refrigerant temperature Tho detected by the outdoor refrigerant temperature sensor 32, the use side refrigerant temperature Tco detected by the use side refrigerant temperature sensor 38, The inverter device 19 reads the motor current value output to the electric motor 11a of the electric compressor 11, the motor rotation number, and the like. In addition, it detects whether the cooling / heating switch of the air conditioning operation panel 40 is set to the cooling operation mode side or the heating operation mode side.

次に、ステップＳ１１０で、空調操作パネル４０の冷暖房切替スイッチが、冷房運転モード側となっているか否かを判定する（第２パラメータ検出手段）。冷房運転モードと判定された場合は、ステップＳ２１０で、電動圧縮機１１の吐出冷媒圧力Ｐｄが、室外側熱交換器１３の室外側冷媒温度Ｔｈｏに基づいて決定された目標高圧圧力Ｐｏとなるように、第２電気式膨張弁１６の開度の制御量を算出する。   Next, in step S110, it is determined whether or not the cooling / heating changeover switch of the air conditioning operation panel 40 is in the cooling operation mode side (second parameter detection means). When it is determined that the cooling operation mode is set, in step S210, the discharge refrigerant pressure Pd of the electric compressor 11 becomes the target high pressure Po determined based on the outdoor refrigerant temperature Tho of the outdoor heat exchanger 13. Then, the control amount of the opening degree of the second electric expansion valve 16 is calculated.

ここで、本実施形態では、冷房運転モード時に、内部熱交換器１５で室外側熱交換器１３から流出した冷媒と電動圧縮機１１の吸入冷媒と熱交換するため、電動圧縮機１１の吸入冷媒が室外側熱交換器１３から流出した冷媒により加熱され、暖房運転モード時に比べて過熱度を持つ。そのため、冷房運転モードでは、暖房運転モードと比べて、電動圧縮機１１の吐出冷媒温度が上昇し、電動モータ１１ａのモータ温度が上昇する。つまり、冷房運転モードと暖房運転モードでは、電動圧縮機１１の吸入冷媒の温度が異なり、同じモータ電流およびモータ回転数であっても電動モータ１１ａのモータ温度が異なる。   Here, in the present embodiment, in the cooling operation mode, the refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 13 and the refrigerant sucked by the electric compressor 11 are exchanged by the internal heat exchanger 15, so that the refrigerant sucked by the electric compressor 11 is exchanged. Is heated by the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 13 and has a degree of superheat compared to that in the heating operation mode. Therefore, in the cooling operation mode, compared to the heating operation mode, the discharge refrigerant temperature of the electric compressor 11 is increased, and the motor temperature of the electric motor 11a is increased. That is, in the cooling operation mode and the heating operation mode, the temperature of the refrigerant sucked in the electric compressor 11 is different, and the motor temperature of the electric motor 11a is different even at the same motor current and motor rotation speed.

そのため、本実施形態では、冷房運転モード用の制御特性（図７（ａ）を参照）と暖房運転モード用の制御特性（図７（ｂ）を参照）を、予め空調用制御装置２０のＲＯＭ等に記憶している。図７に示すように、冷房運転モード用の制御特性のほうが暖房運転モード用の制御特性に比べて、基準温度を低下させている。なお、運転モード毎に、基準値の異なる複数の制御特性を空調用制御装置２０のＲＯＭ等に記憶している。   Therefore, in the present embodiment, the control characteristics for the cooling operation mode (see FIG. 7A) and the control characteristics for the heating operation mode (see FIG. 7B) are preliminarily stored in the ROM of the air conditioning control device 20. I remember it. As shown in FIG. 7, the control characteristic for the cooling operation mode has a lower reference temperature than the control characteristic for the heating operation mode. A plurality of control characteristics having different reference values are stored in the ROM or the like of the air conditioning control device 20 for each operation mode.

次に、ステップＳ３１０で、冷房運転モード用の制御特性を選択し、制御特性に基づいて、検出されたモータ回転数およびモータ電流値からモータ温度を演算して検出し、検出したモータ温度が、冷房運転モード時の制御特性におけるどの領域に属するかを算出してステップＳ４００に進む。   Next, in step S310, the control characteristic for the cooling operation mode is selected, and based on the control characteristic, the motor temperature is calculated and detected from the detected motor rotation speed and motor current value, and the detected motor temperature is Which region in the control characteristics during the cooling operation mode belongs is calculated, and the process proceeds to step S400.

一方、ステップＳ１１０で、暖房運転モードと判定された場合は、ステップＳ２２０で電動圧縮機１１の吐出冷媒圧力Ｐｄが、利用側熱交換器６の利用側冷媒温度Ｔｃｏに基づいて決定される目標高圧圧力Ｐｏとなるように、第１電気式膨張弁１６の開度の制御量を算出する。   On the other hand, when it is determined in step S110 that the heating operation mode is selected, the target high pressure in which the discharge refrigerant pressure Pd of the electric compressor 11 is determined based on the use side refrigerant temperature Tco of the use side heat exchanger 6 in step S220. The control amount of the opening degree of the first electric expansion valve 16 is calculated so as to be the pressure Po.

そして、ステップＳ３２０で、暖房運転モード用の制御特性を選択し、制御特性に基づいて、検出されたモータ回転数およびモータ電流値からモータ温度を演算して検出し、検出したモータ温度が、暖房運転モード用の制御特性におけるどの領域に属するかを算出してステップＳ４００に進む。ここで、ステップＳ３１０、ステップＳ３２０が制御特性選択手段に相当している。   In step S320, a control characteristic for the heating operation mode is selected, and based on the control characteristic, the motor temperature is calculated and detected from the detected motor rotation speed and motor current value. Which region in the control characteristics for the operation mode belongs is calculated, and the process proceeds to step S400. Here, step S310 and step S320 correspond to control characteristic selection means.

以上説明したように、運転モード毎に、基準値の異なる複数の制御特性のうち運転モードに適応した制御特性を選択し、選択した制御特性に基づいて電動モータ１１ａのモータ温度を検出して、選択した制御特性の基準値以上となるか否かを判定することで、電動モータ１１ａの温度保護制御の判定を適切に行なうことができる。これにより、電動モータ１１ａの温度保護制御の信頼性を向上させることができる。   As described above, for each operation mode, a control characteristic adapted to the operation mode is selected from among a plurality of control characteristics having different reference values, and the motor temperature of the electric motor 11a is detected based on the selected control characteristic. By determining whether or not the selected control characteristic exceeds the reference value, it is possible to appropriately determine the temperature protection control of the electric motor 11a. Thereby, the reliability of the temperature protection control of the electric motor 11a can be improved.

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。上記第１、第２実施形態と同様または均等な部分について同一の符号を付し、その説明を省略する。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The same or equivalent parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

上記第２実施形態では、運転モードに応じて特定の制御特性を選択し、選択した制御特性に基づいて、インバータ装置１９の検出値から電動モータ１１ａの温度を演算して検出している。本実施形態では、基準値の異なる複数の制御特性を予め空調用制御装置２０に記憶し、電動圧縮機１１の吸入側の冷媒過熱度に応じて複数の制御特性から特定の制御特性を選択し、インバータ装置１９の検出値から電動モータ１１ａの温度を演算して検出する。   In the second embodiment, a specific control characteristic is selected according to the operation mode, and based on the selected control characteristic, the temperature of the electric motor 11a is calculated and detected from the detected value of the inverter device 19. In the present embodiment, a plurality of control characteristics having different reference values are stored in the air conditioning control device 20 in advance, and specific control characteristics are selected from the plurality of control characteristics in accordance with the degree of refrigerant superheat on the suction side of the electric compressor 11. The temperature of the electric motor 11a is calculated from the detection value of the inverter device 19 and detected.

具体的には、吸入圧力センサ３５で電動圧縮機１１の吸入冷媒圧力Ｐｓを検出し、吸入冷媒温度センサ３６で電動圧縮機１１の吸入冷媒温度Ｔｓを検出した後、検出された吸入冷媒圧力Ｐｓより冷媒の飽和蒸気温度を求め、吸入冷媒温度Ｔｓと飽和蒸気温度により、電動圧縮機１１の吸入側の冷媒過熱度ＳＨを算出する。なお、吸入冷媒圧力Ｐｓは、吹出空気温度センサ３３で検出される蒸発器５の吹出空気温度Ｔｅから推定してもよい。   Specifically, the suction pressure sensor 35 detects the suction refrigerant pressure Ps of the electric compressor 11, the suction refrigerant temperature sensor 36 detects the suction refrigerant temperature Ts of the electric compressor 11, and then the detected suction refrigerant pressure Ps. Then, the saturated vapor temperature of the refrigerant is obtained, and the refrigerant superheat degree SH on the intake side of the electric compressor 11 is calculated from the intake refrigerant temperature Ts and the saturated vapor temperature. Note that the suction refrigerant pressure Ps may be estimated from the blown air temperature Te of the evaporator 5 detected by the blown air temperature sensor 33.

そして、電動圧縮機１１の吸入側の冷媒過熱度ＳＨが大きければ、電動モータ１１ａのモータ温度が上昇するため、複数の制御特性のうちから基準値が低く設定された制御特性を選択する。一方、電動圧縮機１１の吸入側の冷媒過熱度ＳＨが小さければ、電動モータ１１ａのモータ温度が上昇しにくいため、複数の制御特性のうちから基準値が高く設定された制御特性を選択する。   If the refrigerant superheat degree SH on the suction side of the electric compressor 11 is large, the motor temperature of the electric motor 11a increases. Therefore, a control characteristic having a low reference value is selected from among a plurality of control characteristics. On the other hand, if the refrigerant superheat degree SH on the suction side of the electric compressor 11 is small, the motor temperature of the electric motor 11a is unlikely to rise, so a control characteristic with a high reference value is selected from among a plurality of control characteristics.

このように、電動圧縮機１１の吸入側の冷媒過熱度ＳＨに基づいて、予め設定された基準値の異なる複数の制御特性のうちから特定の制御特性を選択し、特定の制御特性に基づいて、電動モータ１１ａのモータ温度を演算して検出することで、電動モータ１１ａの温度保護制御の判定を適切に行なうことができる。これにより、電動モータ１１ａの温度保護制御の信頼性を向上させることができる。   As described above, based on the refrigerant superheat degree SH on the suction side of the electric compressor 11, a specific control characteristic is selected from a plurality of control characteristics having different preset reference values, and based on the specific control characteristic. By calculating and detecting the motor temperature of the electric motor 11a, it is possible to appropriately determine the temperature protection control of the electric motor 11a. Thereby, the reliability of the temperature protection control of the electric motor 11a can be improved.

ここで、本実施形態の制御処理内容は、第２実施形態で示したヒートポンプ式の冷凍サイクル装置に限らず、第１実施形態で示した冷凍サイクル装置に適用することができる。   Here, the content of the control processing of the present embodiment is not limited to the heat pump type refrigeration cycle apparatus shown in the second embodiment, but can be applied to the refrigeration cycle apparatus shown in the first embodiment.

（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、電動圧縮機１１の電動モータ１１ａのモータ回転数およびモータ電流とモータ温度を関連付けた制御特性を用いて、電動モータ１１ａの温度を演算して検出したが、これに限定されるものではない。例えば、電動モータ１１ａのモータ内部温度検出する温度センサ、電動モータ１１ａのハウジングの温度を検出する温度センサ等により電動モータ１１ａのモータ温度を検出してもよい。   (1) In the above-described embodiment, the temperature of the electric motor 11a is calculated and detected using the control characteristics in which the motor speed of the electric motor 11a of the electric compressor 11 and the motor current are associated with the motor temperature. It is not limited to. For example, the motor temperature of the electric motor 11a may be detected by a temperature sensor that detects the internal temperature of the electric motor 11a, a temperature sensor that detects the temperature of the housing of the electric motor 11a, or the like.

（２）上述の実施形態では、電動圧縮機１１の電動モータ１１ａの温度保護制御において、電気式膨張弁１２、１６の開度の制御量を直接変更しているが、これに限定されるものではない。例えば、放熱用熱交換器として作用させた室外熱交換器１３や利用側熱交換器６の出口側冷媒温度（室外側冷媒温度）Ｔｈｏに基づいて決定される目標高圧圧力を低下させて、電動圧縮機１１の吐出冷媒圧力Ｐｄを低下させてもよい。   (2) In the above-described embodiment, in the temperature protection control of the electric motor 11a of the electric compressor 11, the control amount of the opening degree of the electric expansion valves 12, 16 is directly changed. is not. For example, by reducing the target high pressure determined based on the outlet side refrigerant temperature (outdoor refrigerant temperature) Tho of the outdoor heat exchanger 13 or the use side heat exchanger 6 that has been operated as a heat dissipation heat exchanger, The discharge refrigerant pressure Pd of the compressor 11 may be reduced.

（３）上述の実施形態では、電動圧縮機１１の電動モータ１１ａの温度保護が必要とされる場合に、電気式膨張弁１６の開度が減少しないようにすることで、電動圧縮機１１の電動モータ１１ａの温度保護制御を行なったが、電気式膨張弁１６の開度制御に加えて、冷却ファン（第１電動送風機）１３ａの電動モータ１３ｂの回転数を増大させてもよい。   (3) In the above-described embodiment, when the temperature protection of the electric motor 11a of the electric compressor 11 is required, by preventing the opening of the electric expansion valve 16 from decreasing, Although the temperature protection control of the electric motor 11a is performed, in addition to the opening degree control of the electric expansion valve 16, the rotation speed of the electric motor 13b of the cooling fan (first electric blower) 13a may be increased.

このように、冷却ファン１３ａの回転数を上げ、放熱用熱交換器６、１３の出口側の冷媒温度を下げることで、目標高圧圧力を低下させることができる。これにより、電動圧縮機１１の吐出側の冷媒圧力（吐出冷媒圧力Ｐｄ）を低下させることができ、電動モータ１１ａの温度上昇を回避することができる。   Thus, the target high pressure can be reduced by increasing the number of revolutions of the cooling fan 13a and lowering the refrigerant temperature on the outlet side of the heat-dissipating heat exchangers 6 and 13. Thereby, the refrigerant | coolant pressure (discharge refrigerant pressure Pd) by the side of discharge of the electric compressor 11 can be reduced, and the temperature rise of the electric motor 11a can be avoided.

（４）また、電動圧縮機１１の電動モータ１１ａの温度保護が必要とされる場合に、電動送風機（第２電動送風機）４の電動モータ４ａの回転数を減少させてもよい。   (4) When the temperature protection of the electric motor 11a of the electric compressor 11 is required, the rotation speed of the electric motor 4a of the electric blower (second electric blower) 4 may be decreased.

このように、電動送風機４の回転数を下げ、蒸発器５の冷却性能を低下させることで、電動圧縮機１１の吸入側の冷媒の過熱度を低下させることができる。これにより、電動圧縮機１１の吸入側の冷媒圧力（吸入冷媒圧力Ｐｓ）を低下させることができ、電動モータ１１ａの温度上昇を回避することができる。   Thus, the superheat degree of the refrigerant | coolant by the side of the suction | inhalation of the electric compressor 11 can be reduced by reducing the rotation speed of the electric blower 4 and reducing the cooling performance of the evaporator 5. Thereby, the refrigerant | coolant pressure (suction | inhalation refrigerant | coolant pressure Ps) of the suction side of the electric compressor 11 can be reduced, and the temperature rise of the electric motor 11a can be avoided.

（５）さらに、電動圧縮機１１の電動モータ１１ａの温度保護が必要とされる場合に、内外気切替ドア３ｃを内気モードに切り替えてもよい。このように、内外気切替ドア３ｃを内気モードに切り替え、蒸発器５の冷却性能を低下させることで、電動圧縮機１１の吸入側の冷媒の過熱度を低下させることができる。これにより、電動圧縮機１１の吸入側の冷媒圧力（吸入冷媒圧力Ｐｓ）を低下させることができ、電動モータ１１ａの温度上昇を回避することができる。   (5) Furthermore, when temperature protection of the electric motor 11a of the electric compressor 11 is required, the inside / outside air switching door 3c may be switched to the inside air mode. In this way, by switching the inside / outside air switching door 3c to the inside air mode and reducing the cooling performance of the evaporator 5, the degree of superheat of the refrigerant on the suction side of the electric compressor 11 can be reduced. Thereby, the refrigerant | coolant pressure (suction | inhalation refrigerant | coolant pressure Ps) of the suction side of the electric compressor 11 can be reduced, and the temperature rise of the electric motor 11a can be avoided.

（６）上述の第２実施形態では、冷房運転モードと暖房運転モードの二つの運転モードに対してそれぞれ基準値の異なる制御特性を選択するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、除湿運転モード時においても、暖房運転モード用の制御特性を適用してもよいし、除湿運転モード用の制御特性を選択するようにしてもよい。   (6) In the second embodiment described above, control characteristics having different reference values are selected for the two operation modes of the cooling operation mode and the heating operation mode, but the present invention is not limited to this. For example, even in the dehumidifying operation mode, the control characteristics for the heating operation mode may be applied, or the control characteristics for the dehumidifying operation mode may be selected.

（７）また、上述の第２実施形態では、冷房運転モード時であっても、電動圧縮機１１の起動時等には、電動圧縮機１１の吸入側の過熱度は小さいため、例えば過熱度が所定値より小さい場合は、暖房運転モードと同じ制御特性を選択し、過熱度が所定値より大きくなった場合に、冷房運転モード用の制御特性を選択してもよい。   (7) In the second embodiment described above, since the superheat degree on the suction side of the electric compressor 11 is small when the electric compressor 11 is started, even in the cooling operation mode, for example, the superheat degree is If is smaller than a predetermined value, the same control characteristic as that in the heating operation mode may be selected, and if the degree of superheat becomes larger than the predetermined value, the control characteristic for the cooling operation mode may be selected.

（８）また、上述の冷凍サイクル装置１０を、特許第３３２２２６３号公報等により公知となっているエジェクタサイクルに適用してもよい。この場合、可変絞り機構を、可変ニードルを備えたエジェクタで構成すればよい。   (8) Moreover, you may apply the above-mentioned refrigerating-cycle apparatus 10 to the ejector cycle known by the patent 3322263 etc. In this case, the variable throttle mechanism may be configured by an ejector provided with a variable needle.

（１０）上述の各実施形態では、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たが、本発明の適用はこれに限定されない。例えば、家庭用、業務用の定置型空調装置に適用してもよい。また、冷暖房切替え可能な空調装置のみならず、暖房専用機に適用してもよい。   (10) In each of the above-described embodiments, the example in which the refrigeration cycle apparatus 10 of the present invention is applied to a vehicle air conditioner has been described. However, the application of the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to stationary air conditioners for home use and business use. Moreover, you may apply not only to the air-conditioner which can be switched between heating and cooling but also to a heating-only machine.

（１１）また、上述の冷凍サイクル装置１０は、冷媒の種類を特定しなかったが、冷媒はフロン系、ＨＣ系の代替フロン、二酸化炭素（ＣＯ２）など蒸気圧縮式の超臨界サイクルおよび亜臨界サイクルのいずれに適用できるものであってもよい。 (11) Although the above-described refrigeration cycle apparatus 10 did not specify the type of refrigerant, the refrigerant is a supercritical cycle of vapor compression type, such as CFC-based, HC-based alternative CFC, carbon dioxide (CO 2 ), and sub-cycle. It may be applicable to any of the critical cycles.

第１実施形態の車両用空調装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the vehicle air conditioner of 1st Embodiment. 第１実施形態の車両用空調装置の電気制御部のブロック図である。It is a block diagram of the electric control part of the vehicle air conditioner of 1st Embodiment. 第１実施形態の電気式膨張弁の開度設定処理を示す全体フローチャートである。It is a whole flowchart which shows the opening degree setting process of the electric expansion valve of 1st Embodiment. 第１実施形態の電動圧縮機の電動モータのモータ回転数およびモータ電流値とモータ温度を関連付けた制御特性図である。It is a control characteristic diagram in which the motor speed and the motor current value of the electric motor of the electric compressor of the first embodiment are associated with the motor temperature. 第２実施形態の車両用空調装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the vehicle air conditioner of 2nd Embodiment. 第２実施形態の電気式膨張弁の開度設定処理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 the opening degree setting process of the electric expansion valve of 2nd Embodiment. 第２実施形態の電動圧縮機の電動モータのモータ回転数およびモータ電流値とモータ温度を関連付けた制御特性図である。It is a control characteristic diagram in which the motor speed and the motor current value of the electric motor of the electric compressor of the second embodiment are associated with the motor temperature.

符号の説明Explanation of symbols

５ 蒸発器
１１ 電動圧縮機
１１ａ 電動モータ
１１ｂ 圧縮機構
１３ 室外側熱交換器
１６ 可変式絞り機構
１９ 駆動回路（インバータ装置） 5 Evaporator 11 Electric Compressor 11a Electric Motor 11b Compression Mechanism 13 Outdoor Heat Exchanger 16 Variable Throttle Mechanism 19 Drive Circuit (Inverter Device)

Claims (11)

冷媒を吸入圧縮する圧縮機構（１１ｂ）、前記圧縮機構（１１ｂ）を駆動するとともに前記圧縮機構（１１ｂ）の吸入側の冷媒により冷却可能な電動モータ（１１ａ）を含んでなる電動圧縮機（１１）と、
前記電動圧縮機（１１）から吐出された冷媒を減圧する可変式絞り機構（１２、１６）と、
前記電動モータ（１１ａ）のモータ温度を検出するモータ温度検出手段と、
前記モータ温度検出手段で検出された前記モータ温度が基準値以上であるか否かを判定する保護判定手段と、
前記保護判定手段により前記モータ温度検出手段で検出されたモータ温度が基準値以上であると判定された場合に、少なくとも前記可変式絞り機構（１２、１６）の開度が減少しないように制御するモータ保護制御手段とを備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。 An electric compressor (11a) including a compression mechanism (11b) for sucking and compressing refrigerant, and an electric motor (11a) that drives the compression mechanism (11b) and can be cooled by refrigerant on the suction side of the compression mechanism (11b). )When,
A variable throttle mechanism (12, 16) for depressurizing the refrigerant discharged from the electric compressor (11);
Motor temperature detecting means for detecting the motor temperature of the electric motor (11a);
Protection determination means for determining whether or not the motor temperature detected by the motor temperature detection means is equal to or higher than a reference value;
When it is determined by the protection determination means that the motor temperature detected by the motor temperature detection means is equal to or higher than a reference value, at least the opening of the variable throttle mechanism (12, 16) is controlled not to decrease. A refrigeration cycle apparatus comprising a motor protection control means. 前記電動モータ（１１ａ）を駆動する駆動回路（１９）を備え、
前記駆動回路（１９）は、前記電動モータ（１１ａ）へ出力されるモータ電流値を検出するとともに、前記電動モータ（１１ａ）のモータ回転数を検出し、
前記モータ温度検出手段は、前記モータ回転数および前記モータ電流値と前記モータ温度を予め関連付けた制御特性に基づいて、前記駆動回路で検出された前記モータ回転数および前記モータ電流値から前記モータ温度を演算して検出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。 A drive circuit (19) for driving the electric motor (11a);
The drive circuit (19) detects a motor current value output to the electric motor (11a) and detects a motor rotation number of the electric motor (11a),
The motor temperature detecting means is configured to calculate the motor temperature from the motor rotational speed and the motor current value detected by the drive circuit based on a control characteristic in which the motor rotational speed and the motor current value are associated with the motor temperature in advance. The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein the refrigeration cycle apparatus is detected by calculating. 前記制御特性には、前記モータ回転数および前記モータ電流値に応じた前記基準値が予め規定され、
前記保護判定手段は、前記モータ温度検出手段で演算して検出された前記モータ温度が、前記制御特性に規定された前記基準値以上であるか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の冷凍サイクル装置。 In the control characteristic, the reference value corresponding to the motor rotation speed and the motor current value is defined in advance,
The said protection determination means determines whether the said motor temperature calculated and detected by the said motor temperature detection means is more than the said reference value prescribed | regulated by the said control characteristic. The refrigeration cycle apparatus described in 1. 前記制御特性には、前記基準値として、少なくとも第１基準値と前記第１基準値に比べて前記モータ温度が高い第２基準値が規定され、
前記保護判定手段は、前記モータ温度検出手段で演算して検出された前記モータ温度が、前記制御特性に規定された前記第１基準値以上であるか否かを判定し、
前記モータ保護制御手段は、前記モータ温度検出手段で演算して検出された前記モータ温度が前記第１基準値以上で前記第２基準値より低い場合に、前記可変式絞り機構（１２、１６）の開度が減少しないように制御し、前記第２基準値以上となった場合に、前記可変式絞り機構（１２、１６）の開度が増加するように制御することを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置。 The control characteristic defines, as the reference value, at least a first reference value and a second reference value at which the motor temperature is higher than the first reference value,
The protection determination means determines whether or not the motor temperature calculated and detected by the motor temperature detection means is equal to or higher than the first reference value defined in the control characteristics,
The motor protection control means is configured to control the variable throttle mechanism (12, 16) when the motor temperature calculated and detected by the motor temperature detection means is equal to or higher than the first reference value and lower than the second reference value. The opening of the variable throttle mechanism (12, 16) is controlled to increase when the opening of the variable throttle mechanism (12, 16) is controlled so as not to decrease. 3. The refrigeration cycle apparatus according to 3. 前記電動圧縮機（１１）の吸入側の冷媒過熱度を検出する吸入冷媒過熱度検出手段と、
前記吸入冷媒過熱度検出手段で検出された冷媒過熱度に基づいて、予め異なる前記基準値が規定された複数の前記制御特性のうちから特定の制御特性を選択する制御特性選択手段とを備え、
前記保護判定手段は、前記モータ温度検出手段で演算して検出された前記モータ温度が、前記特定の制御特性に規定された基準値以上であるか否かを判定することを特徴とする請求項３または４に記載の冷凍サイクル装置。 Suction refrigerant superheat detection means for detecting the refrigerant superheat degree on the suction side of the electric compressor (11);
Control characteristic selection means for selecting a specific control characteristic from among the plurality of control characteristics in which the different reference values are defined in advance based on the refrigerant superheat degree detected by the suction refrigerant superheat degree detection means,
The said protection determination means determines whether the said motor temperature calculated and detected by the said motor temperature detection means is more than the reference value prescribed | regulated to the said specific control characteristic. The refrigeration cycle apparatus according to 3 or 4. 少なくとも冷媒で熱交換対象流体を冷却する冷却運転モードと冷媒で熱交換対象流体を加熱する加熱運転モードとに切り替え可能なヒートポンプとして構成され、
前記運転モードに基づいて、予め異なる前記基準値が規定された複数の前記制御特性のうちから特定の制御特性を選択する制御特性選択手段を備え、
前記制御特性選択手段は、前記運転モードが前記冷却運転モードである場合には、前記加熱運転モード時の制御特性に規定された前記基準値よりも低い前記基準値が規定された特定の制御特性を選択し、
前記保護判定手段は、前記モータ温度検出手段で演算して検出された前記モータ温度が、前記特定の制御特性に規定された基準値以上であるか否かを判定することを特徴とする請求項３または４に記載の冷凍サイクル装置。 It is configured as a heat pump that can be switched at least between a cooling operation mode that cools the heat exchange target fluid with a refrigerant and a heating operation mode that heats the heat exchange target fluid with a refrigerant,
Based on the operation mode, comprising a control characteristic selection means for selecting a specific control characteristic from a plurality of the control characteristics in which the different reference value is defined in advance,
The control characteristic selection means, when the operation mode is the cooling operation mode, the specific control characteristic in which the reference value lower than the reference value specified in the control characteristic in the heating operation mode is defined. Select
The said protection determination means determines whether the said motor temperature calculated and detected by the said motor temperature detection means is more than the reference value prescribed | regulated to the said specific control characteristic. The refrigeration cycle apparatus according to 3 or 4. 前記電動圧縮機（１１）の吐出側の冷媒を冷却する放熱用熱交換器（６、１３）を備え、
前記可変式絞り機構（１２、１６）は、前記放熱用熱交換器（６、１３）の出口側の冷媒を減圧し、前記電動圧縮機（１１）の吐出側の冷媒圧力が、前記放熱用熱交換器（６、１３）の出口側の冷媒温度に基づいて決定される目標高圧圧力に近づくように制御され、
前記モータ保護制御手段は、前記モータ温度検出手段で検出されたモータ温度が前記基準値以上である場合に、前記目標高圧圧力を低下させ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。 A heat dissipating heat exchanger (6, 13) for cooling the refrigerant on the discharge side of the electric compressor (11);
The variable throttle mechanism (12, 16) depressurizes the refrigerant on the outlet side of the heat dissipation heat exchanger (6, 13), and the refrigerant pressure on the discharge side of the electric compressor (11) is used for the heat dissipation. Controlled so as to approach the target high pressure determined based on the refrigerant temperature on the outlet side of the heat exchanger (6, 13),
The motor protection control means reduces the target high pressure when the motor temperature detected by the motor temperature detection means is equal to or higher than the reference value. The refrigeration cycle apparatus described in 1. 前記放熱用熱交換器（１３）に室外空気を送風する第１電動送風機（１３ａ）と、
前記第１電動送風機（１３ａ）の回転数を制御する第１電動送風機制御手段とを備え、
前記保護判定手段により前記モータ温度検出手段で検出されたモータ温度が前記基準値以上であると判定された場合に、前記第１電動送風機制御手段は、前記第１電動送風機（１３ａ）の回転数を上げることを特徴とする請求項７に記載の冷凍サイクル装置。 A first electric blower (13a) for blowing outdoor air to the heat dissipation heat exchanger (13);
A first electric blower control means for controlling the rotational speed of the first electric blower (13a),
When it is determined by the protection determination means that the motor temperature detected by the motor temperature detection means is equal to or higher than the reference value, the first electric blower control means rotates the number of rotations of the first electric blower (13a). The refrigeration cycle apparatus according to claim 7, wherein 前記可変式絞り機構（１２、１６）で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（５）と、
前記蒸発器（５）に熱交換対象流体を送風する第２電動送風機（４）と、
前記第２電動送風機（４）の回転数を制御する第２電動送風機制御手段とを備え、
前記保護判定手段により前記モータ温度検出手段で検出されたモータ温度が前記基準値以上であると判定された場合に、前記第２電動送風機制御手段は、前記第２電動送風機（４）の回転数を下げることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。 An evaporator (5) for evaporating the refrigerant decompressed by the variable throttle mechanism (12, 16);
A second electric blower (4) for blowing heat exchange target fluid to the evaporator (5);
A second electric blower control means for controlling the rotational speed of the second electric blower (4),
When it is determined by the protection determination means that the motor temperature detected by the motor temperature detection means is equal to or higher than the reference value, the second electric blower control means is the number of rotations of the second electric blower (4). The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 6 to 8, wherein the refrigeration cycle apparatus is lowered. 前記可変式絞り機構（１２、１６）で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（５）と、
前記蒸発器（５）に送風される熱交換対象流体を、室内から導入する内気モードと室外から導入する外気モードに切り替え可能な内外気切替制御手段を備え、
前記保護判定手段により前記モータ温度検出手段で検出されたモータ温度が前記基準値以上であると判定された場合に、前記内外気切替制御手段は、前記内気モードに切り替えることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。 An evaporator (5) for evaporating the refrigerant decompressed by the variable throttle mechanism (12, 16);
An inside / outside air switching control means capable of switching the heat exchange target fluid blown to the evaporator (5) between an inside air mode for introducing from the room and an outside air mode for introducing from the outside;
The inside / outside air switching control means switches to the inside air mode when the protection judging means judges that the motor temperature detected by the motor temperature detecting means is equal to or higher than the reference value. The refrigeration cycle apparatus according to any one of 6 to 8. 前記モータ温度検出手段は、前記電動モータ（１１ａ）のモータ温度を検出するモータ温度検出センサであ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。   The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein the motor temperature detection means is a motor temperature detection sensor that detects a motor temperature of the electric motor (11a).
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