JP4263646B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents

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Description

本発明は車両用空調装置に関し、より詳しくは、炭酸ガスを冷媒とした冷凍サイクルにダブルオリフィスを用いた車両用空調装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle air conditioner, and more particularly to a vehicle air conditioner using a double orifice in a refrigeration cycle using carbon dioxide gas as a refrigerant.

従来、炭酸ガスを冷媒とした冷凍サイクルの膨張弁には、電子制御膨張弁が使用されていた。電子制御膨張弁は、冷媒流量をきめ細かく制御できるものの、構造が複雑でコスト高であるという難点があった。   Conventionally, an electronically controlled expansion valve has been used as an expansion valve for a refrigeration cycle using carbon dioxide gas as a refrigerant. Although the electronically controlled expansion valve can finely control the flow rate of the refrigerant, there is a problem that the structure is complicated and the cost is high.

そこで、特許文献１には、安価なオリフィスを用いた冷凍サイクルが提案されている。この従来例では、並列接続された複数のオリフィス及び圧力応動弁を用いることで、サイクル運転条件に対応した冷媒流量調整機能を確保しようとしている。
特開２００３−４３１３号公報 Therefore, Patent Document 1 proposes a refrigeration cycle using an inexpensive orifice. In this conventional example, a refrigerant flow rate adjusting function corresponding to cycle operation conditions is to be secured by using a plurality of orifices and pressure responsive valves connected in parallel.
JP 2003-4313 A

しかしながら、上記従来技術では、圧力応動弁にスプリングを用いており、このスプリングのバネ定数が適切に設定されていないと、負荷の状況に応じてオリフィスが適切に開閉されないため、ハンチングを引き起こす恐れがある。   However, in the above prior art, a spring is used for the pressure responsive valve, and if the spring constant of this spring is not set appropriately, the orifice will not be properly opened and closed depending on the load condition, which may cause hunting. is there.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、アイドリングから高速走行までの全域にわたってハンチングせず、効率の良い運転を行うことができると共に製造コストが安価な車両用空調装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle that can be operated efficiently without hunting over the entire region from idling to high-speed traveling and at low manufacturing cost. It is to provide an air-conditioning apparatus.

本発明の車両用空調装置は、冷媒を圧縮するコンプレッサ２と、このコンプレッサ２から吐出された冷媒を冷却する放熱器３と、この放熱器３で冷却された冷媒を減圧する減圧手段４と、この減圧手段４で減圧した冷媒を蒸発させるエバポレータ９とを含む超臨界で運転される冷凍サイクル１を備えた車両用空調装置であって、減圧手段４は、並列接続された複数の固定絞り６、７、・・・と、これら固定絞り６、７、・・・の一つ又は複数を選択的に開通させる固定絞り選定手段８と、負荷の状況に応じて固定絞り選定手段８を制御する制御手段１２とを有し、制御手段１２は、車両がアイドリング状態と走行状態とのいずれであるかを判定し、その判定結果に基づいて固定絞り選定手段１２を制御し、アイドリング状態に適した絞り量を有する固定絞り６を備えると共に、これと並列に設けられた固定絞り７、・・・を固定絞り選定手段８で開閉するようにし、車両がアイドリング状態であると判定したとき、並列に設けられた固定絞り７、・・・を固定絞り選定手段８で閉じ、アイドリング状態に適した絞り量を有する固定絞り６のみを開通させることで、冷媒の通路断面積を小さくして冷媒圧力を高くする固定絞りに切り替えることを特徴としている。 The vehicle air conditioner of the present invention includes a compressor 2 that compresses refrigerant, a radiator 3 that cools the refrigerant discharged from the compressor 2, a decompression unit 4 that decompresses the refrigerant cooled by the radiator 3, The vehicle air conditioner includes a refrigeration cycle 1 that is operated in a supercritical state and includes an evaporator 9 that evaporates the refrigerant depressurized by the depressurizing unit 4. , 7,..., And a fixed throttle selecting means 8 for selectively opening one or a plurality of these fixed throttles 6, 7,... Control means 12, and the control means 12 determines whether the vehicle is in an idling state or a running state, and controls the fixed throttle selecting means 12 based on the determination result, and is suitable for the idling state. Aperture amount Provided with a fixed throttle 6, fixed throttle 7 provided in parallel with this, so as to open and close the selection unit 8 squeeze fix ..., vehicle when it is determined that the idling state, arranged in parallel The fixed throttle 7 is closed by the fixed throttle selecting means 8, and only the fixed throttle 6 having the throttle amount suitable for the idling state is opened, thereby fixing the refrigerant to reduce the passage sectional area of the refrigerant and increase the refrigerant pressure. It is characterized by switching to an aperture.

本発明は、並列接続された複数の固定絞り６、７、・・・を、固定絞り選定手段８が、負荷の状況に応じて一つ又は複数開通させるようにしたことで、アイドリングから高速走行までの全域にわたってハンチングせず、効率の良い空調運転を行うことができる。また、固定絞り選定手段８は、全ての固定絞りに対して設ける必要が無いので、製造コストが安価である。   In the present invention, the fixed throttle selection means 8 opens one or a plurality of the fixed throttles 6, 7,. Efficient air conditioning operation can be performed without hunting over the entire area. In addition, the fixed throttle selecting means 8 does not need to be provided for all the fixed throttles, so that the manufacturing cost is low.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態の車両用空調装置の冷凍サイクル１の概略構成図である。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a refrigeration cycle 1 of a vehicle air conditioner according to a first embodiment of the present invention.

この冷凍サイクル１は、コンプレッサ２、放熱器３、減圧手段４、エバポレータ５がこの順に配管結合されたもので、冷媒がこれらの間を実線で示す矢印の方向に循環する。   In this refrigeration cycle 1, a compressor 2, a radiator 3, a decompression means 4, and an evaporator 5 are connected in this order by piping, and the refrigerant circulates between them in the direction of the arrow indicated by a solid line.

コンプレッサ２は、車室外に配設され、吸入した低圧のガス状の炭酸ガス冷媒を圧縮して高圧のガス状冷媒として吐出する。   The compressor 2 is disposed outside the passenger compartment, compresses the sucked low-pressure gaseous carbon dioxide refrigerant, and discharges it as a high-pressure gaseous refrigerant.

放熱器３は車室外に配設され、コンプレッサ２から吐出された高温高圧のガス状の炭酸ガス冷媒の熱を車室外の空気に放熱させるものである。   The radiator 3 is disposed outside the vehicle compartment and radiates the heat of the high-temperature and high-pressure gaseous carbon dioxide refrigerant discharged from the compressor 2 to the air outside the vehicle compartment.

減圧手段４は、放熱器３で冷却された冷媒を減圧させるもので、並列接続された二つの固定絞り６、７を有し、一方の固定絞り７を電磁弁８（固定絞り選定手段）で開閉することで放熱器３の出口側の冷媒圧力を制御できるようになっている。   The decompression means 4 decompresses the refrigerant cooled by the radiator 3 and has two fixed throttles 6 and 7 connected in parallel. One of the fixed throttles 7 is an electromagnetic valve 8 (fixed throttle selection means). The refrigerant pressure on the outlet side of the radiator 3 can be controlled by opening and closing.

図２に拡大して示すように、エバポレータ５の入口に連通接続された配管９の途中から分岐路１９が分岐しており、この分岐路１９はエバポレータ５の入口手前で配管９に合流している。配管９には固定絞り６、分岐路１９には固定絞り７が設けられている。   As shown in an enlarged view in FIG. 2, a branch path 19 is branched from the middle of the pipe 9 connected to the inlet of the evaporator 5, and this branch path 19 joins the pipe 9 before the inlet of the evaporator 5. Yes. A fixed throttle 6 is provided in the pipe 9, and a fixed throttle 7 is provided in the branch path 19.

固定絞り６は常に開通状態であり、そのオリフィスの径は、アイドリング状態に必要な冷媒圧力に対応した大きさとなっている。電磁弁８は、分岐路１９を開閉することにより、固定絞り７のオリフィスが分岐路１９に連通した開通状態と連通しない非開通状態とを選択的に切り換える。なお、電磁弁を備えた固定絞りは複数個設けるようにしてもよい。   The fixed throttle 6 is always open, and the diameter of the orifice has a size corresponding to the refrigerant pressure required for the idling state. The electromagnetic valve 8 selectively switches between an open state where the orifice of the fixed throttle 7 communicates with the branch passage 19 and a non-open state where it does not communicate by opening and closing the branch passage 19. A plurality of fixed throttles equipped with electromagnetic valves may be provided.

エバポレータ５は、車室内空気流路内を流れる空気の熱を減圧手段４で減圧された低温低圧の霧状の冷媒に吸熱させるものである。すなわち、減圧されて低温低圧の霧状となってエバポレータ５に供給された冷媒は、エバポレータ５を通過する際に、車室内空気流路内を流れる空気の熱を奪って気化する。   The evaporator 5 absorbs heat of the air flowing in the vehicle interior air flow into the low-temperature and low-pressure mist refrigerant decompressed by the decompression means 4. That is, the refrigerant supplied to the evaporator 5 in the form of a low-temperature and low-pressure mist is decompressed and vaporizes by taking the heat of the air flowing in the vehicle interior air flow path when passing through the evaporator 5.

エバポレータ５で冷却された空気は、エアミックスドア（図示せず）により、加熱用熱交換器（図示せず）を通る流路と、この加熱用熱交換器を迂回する流路とに適宜の比率で分配され、二つの流路を流れた空気はエアミックスチャンバ（図示せず）で混合され、吹出口（図示せず）から車室内に向けて吹き出す。   The air cooled by the evaporator 5 is appropriately supplied to a flow path passing through a heating heat exchanger (not shown) and a flow path bypassing the heating heat exchanger by an air mix door (not shown). The air that is distributed at a ratio and flows through the two flow paths is mixed in an air mix chamber (not shown) and blown out from the blowout port (not shown) toward the vehicle interior.

１０は内部熱交換器で、コンプレッサ２で圧縮され、放熱器３で冷却された高圧中温冷媒とエバポレータ８で蒸発した低圧低温冷媒との間で熱交換を行わせる。   An internal heat exchanger 10 exchanges heat between the high-pressure medium temperature refrigerant compressed by the compressor 2 and cooled by the radiator 3 and the low-pressure low-temperature refrigerant evaporated by the evaporator 8.

この内部熱交換器１０とエバポレータ５の間にはアキュムレータ１１が設けられている。このアキュムレータ１１は、エバポレータ５を通過した炭酸ガス冷媒を液状の冷媒とガス状の冷媒とに分離し、ガス状の冷媒のみをコンプレッサ２へ送ると共に液状の冷媒を一時的に貯留する。   An accumulator 11 is provided between the internal heat exchanger 10 and the evaporator 5. This accumulator 11 separates the carbon dioxide refrigerant that has passed through the evaporator 5 into a liquid refrigerant and a gaseous refrigerant, sends only the gaseous refrigerant to the compressor 2, and temporarily stores the liquid refrigerant.

１２はマイクロコンピュータから成る制御手段で、後述する各種検知器の検出値、あるいは操作パネル（図示せず）の入力情報等に基づいて、コンプレッサ２、電磁弁８、及びその他の機器を制御する。   Reference numeral 12 denotes a control means composed of a microcomputer, which controls the compressor 2, the electromagnetic valve 8, and other devices based on detection values of various detectors described later, input information on an operation panel (not shown), or the like.

すなわち、図３に示す如く、高圧側の冷媒圧力を検知する圧力検知器１３（圧力検知手段）、エンジン回転数検知器１４（エンジン回転数検知手段）、車両の速度を検知する速度検知器１５、車両の加速度を検知する加速度検知器１６の値を制御手段１２の比較手段・判定手段１７が図５のフローチャートの手順に従って処理し、出力手段１８が電磁弁８やコンプレッサ２を制御する。   That is, as shown in FIG. 3, a pressure detector 13 (pressure detecting means) for detecting the refrigerant pressure on the high pressure side, an engine speed detector 14 (engine speed detecting means), and a speed detector 15 for detecting the speed of the vehicle. The comparison means / determination means 17 of the control means 12 processes the value of the acceleration detector 16 that detects the acceleration of the vehicle according to the procedure of the flowchart of FIG. 5, and the output means 18 controls the electromagnetic valve 8 and the compressor 2.

なお、加速度検知器１６を設ける代わりに、図４に示すように、制御手段１２に演算手段１７を設けて加速度を演算するようにしてもよい。   Instead of providing the acceleration detector 16, as shown in FIG. 4, the control means 12 may be provided with a calculation means 17 to calculate the acceleration.

次に、本実施形態の制御手順を図５に基づいて説明する。   Next, the control procedure of this embodiment is demonstrated based on FIG.

図示しないエアコンスイッチをＯＮにすると、制御手段１２は、エンジン回転数検知器１４の値を読み込む（ステップＳ１００）。   When an air conditioner switch (not shown) is turned on, the control means 12 reads the value of the engine speed detector 14 (step S100).

次いで、このエンジン回転数がアイドル時のエンジン回転数より大きいか否かを判定し（ステップＳ２００）、ＹＥＳの場合（走行状態）には、電磁弁８を開く（ステップＳ３００）。これにより、冷媒は二つの固定絞り６、７を通ってエバポレータ５に供給されることになる。   Next, it is determined whether or not the engine speed is greater than the engine speed during idling (step S200). If YES (running state), the electromagnetic valve 8 is opened (step S300). Thus, the refrigerant is supplied to the evaporator 5 through the two fixed throttles 6 and 7.

ステップＳ２００でＮＯの場合（アイドリング状態）には、電磁弁８を閉じる（ステップＳ４００）。これにより、冷媒は固定絞り６のみを通ってエバポレータに供給されることになる。   If NO in step S200 (idling state), the solenoid valve 8 is closed (step S400). As a result, the refrigerant is supplied to the evaporator through only the fixed throttle 6.

通常、車両の走行モードは、アイドリング、一般走行、高速走行の三つに分けることができる。よって、オリフィス開度は、そのそれぞれに応じて三種類設定すればよいことになるが、実際には、アイドリングと一般走行が走行状態の殆どを占め（日本の場合９割以上）、二種類のオリフィス開度を設定することで、概ね走行状態全体をカバーすることができる。   Usually, the driving mode of the vehicle can be divided into three types: idling, general driving, and high-speed driving. Therefore, it is only necessary to set three types of orifice opening according to each of them, but actually, idling and general driving account for most of the driving conditions (over 90% in Japan), and two types By setting the orifice opening, it is possible to cover almost the entire running state.

炭酸ガス冷媒を用いた冷凍サイクルでは、一般走行時に使用するオリフィスの断面積はアイドリング時よりも大きい。冷房能力は、エバポレータの入口、出口の冷媒１ｋｇあたりのエンタルピ差（冷凍効果）×冷媒流量によって表される。 アイドリング時には冷媒流量が少ないため、冷房能力を走行時同等に近づけるためには、冷媒圧力を高くする（冷凍効果を高める）必要がある（図６参照）。そのため、アイドリング時には、アイドリング用に調整した固定絞り６のみを開通させることで、冷媒の通路断面積を小さくして冷媒圧力を高め、冷房性能を補う。   In the refrigeration cycle using the carbon dioxide refrigerant, the cross-sectional area of the orifice used during general traveling is larger than that during idling. The cooling capacity is represented by enthalpy difference (refrigeration effect) per 1 kg of refrigerant at the inlet and outlet of the evaporator × refrigerant flow rate. Since the refrigerant flow rate is small during idling, it is necessary to increase the refrigerant pressure (enhance the refrigeration effect) in order to bring the cooling capacity close to that during running (see FIG. 6). Therefore, during idling, only the fixed throttle 6 adjusted for idling is opened to reduce the passage cross-sectional area of the refrigerant and increase the refrigerant pressure, thereby supplementing the cooling performance.

このように、走行状態かアイドリング状態かのいずれであるかを判定し、これに基づいて、複数の固定絞り６、７を一つ又は両方開通させるようにしたことで、アイドリングから高速走行までの全域にわたってハンチングせず、効率の良い空調運転を行うことができる。   In this way, it is determined whether the vehicle is in the running state or the idling state, and based on this, one or both of the plurality of fixed throttles 6 and 7 are opened. Efficient air conditioning operation can be performed without hunting over the entire area.

また、二つのオリフィスのいずれかを選択するのではなく、一つ又は両方を選択するようにしているため、電磁弁８は一つの固定絞りに対してのみ設ければよく、製造コストが安価である。   Further, since either one or both of the two orifices is selected, the solenoid valve 8 need only be provided for one fixed throttle, and the manufacturing cost is low. is there.

なお、図７に示すように、固定絞り７と電磁弁８を一体化すれば、省スペース化を図ることができると共に、冷媒漏れを防止して信頼性向上を図ることができる。   As shown in FIG. 7, if the fixed throttle 7 and the electromagnetic valve 8 are integrated, it is possible to save space and prevent refrigerant leakage and improve reliability.

また、図８に示すように、固定絞り６、７を一体化し、アイドリング用でない方の固定絞り７のオリフィス７ａを電磁弁８で開閉するようにしてもよい。この場合も、省スペース化と冷媒漏れ防止を図ることができる。   Further, as shown in FIG. 8, the fixed throttles 6 and 7 may be integrated, and the orifice 7 a of the fixed throttle 7 that is not for idling may be opened and closed by the electromagnetic valve 8. Also in this case, space saving and prevention of refrigerant leakage can be achieved.

さらに、図９に示すように、エバポレータ５における冷媒の出入口が設けられたブロック５ａを、固定絞り６、７及び電磁弁８と一体化することにより、より省スペース化を図ることができると共に部品点数を低減することができる。   Furthermore, as shown in FIG. 9, the block 5 a provided with the refrigerant inlet / outlet in the evaporator 5 is integrated with the fixed throttles 6, 7 and the electromagnetic valve 8, so that more space can be saved and the parts The score can be reduced.

なお、本実施形態では、固定絞り選定手段を電磁弁としているため、オリフィスの切り換えをすばやく行うことができ、切り換え時を除いては固定絞り選定手段が作動しないため、従来のようなサイクルハンチングを確実に防止することができるという利点がある。   In this embodiment, since the fixed throttle selecting means is an electromagnetic valve, the orifice can be switched quickly, and the fixed throttle selecting means does not operate except at the time of switching. There is an advantage that it can be surely prevented.

次に、本発明の第２実施形態を説明する。図１０は第２実施形態の制御手順を示すフローチャートである。なお、以下の各本実施形態においては、それ以前に説明した実施形態と同一の部分には同一符号を用いており、重複する説明は一部省略してある。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a flowchart showing the control procedure of the second embodiment. In each of the following embodiments, the same reference numerals are used for the same parts as those of the embodiments described before, and a part of the overlapping description is omitted.

本実施形態では、アイドリング状態と走行状態とのいずれであるかの判定を車両の速度に基づいて行うようにしている。   In the present embodiment, determination as to whether the vehicle is in the idling state or the traveling state is performed based on the speed of the vehicle.

すなわち、図示しないエアコンスイッチをＯＮにすると、制御手段１２は、速度検知器１５の値を読み込む（ステップＳ１１０）。   That is, when an air conditioner switch (not shown) is turned on, the control means 12 reads the value of the speed detector 15 (step S110).

次いで、この速度がアイドル時の速度より大きいか否かを判定し（ステップＳ２１０）、ＹＥＳの場合（走行状態）には、電磁弁８を開く（ステップＳ３００）。 ステップＳ２１０でＮＯの場合（アイドリング状態）には、電磁弁８を閉じる（ステップＳ４００）。本実施形態においても、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。   Next, it is determined whether or not this speed is higher than the idle speed (step S210). If YES (running state), the electromagnetic valve 8 is opened (step S300). If NO in step S210 (idling state), the solenoid valve 8 is closed (step S400). Also in this embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained.

次に、本発明の第３実施形態を説明する。図１１は第３実施形態の制御手順を示すフローチャートである。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a flowchart showing the control procedure of the third embodiment.

電磁弁で固定絞りのオリフィスを閉じた状態で、高圧側の冷媒圧力が過大になると、冷凍サイクルが破損する恐れが生じる。   If the refrigerant pressure on the high pressure side becomes excessive while the orifice of the fixed throttle is closed by the solenoid valve, the refrigeration cycle may be damaged.

そこで、本実施形態では、高圧側の冷媒圧力が所定値以上になったとき、電磁弁により閉じられたオリフィスを開いて安全性の向上を図るようにしている。   Therefore, in this embodiment, when the refrigerant pressure on the high pressure side becomes equal to or higher than a predetermined value, the orifice closed by the electromagnetic valve is opened to improve safety.

すなわち、図示しないエアコンスイッチをＯＮにすると、制御手段１２は、圧力検知器１３の値を読み込む（ステップＳ１０）。   That is, when an air conditioner switch (not shown) is turned on, the control means 12 reads the value of the pressure detector 13 (step S10).

次いで、この値が設定圧力未満であるか否かを判定し（ステップＳ２０）、ＹＥＳの場合には、エンジン回転数を読み込む（ステップＳ１００）。以後の処理は第１の実施形態と同様である。   Next, it is determined whether or not this value is less than the set pressure (step S20). If YES, the engine speed is read (step S100). Subsequent processing is the same as in the first embodiment.

なお、ステップＳ２０でＮＯの場合、すなわち高圧側の冷媒圧力が設定圧力以上の場合には、電磁弁８を開く（ステップＳ５００）。これにより冷媒圧力が低下するので、冷凍サイクルの破損を防止することができる。   If NO in step S20, that is, if the high-pressure side refrigerant pressure is equal to or higher than the set pressure, the solenoid valve 8 is opened (step S500). As a result, the refrigerant pressure decreases, so that the refrigeration cycle can be prevented from being damaged.

なお、本実施形態においても、アイドリング状態と走行状態とのいずれであるかの判定は車両の速度に基づいて行うようにしてもよい。   Also in this embodiment, the determination as to whether the vehicle is in the idling state or the traveling state may be made based on the vehicle speed.

すなわち、図１２に示すように、ステップＳ２０で高圧側冷媒圧力が設定圧力未満であると、速度検知器１５の値を読み込み（ステップＳ１１０）、この速度がアイドル時の速度より大きいか否かを判定し（ステップＳ２１０）、ＹＥＳの場合（走行状態）には、電磁弁８を開き（ステップＳ３００）、ＮＯの場合（アイドリング状態）には、電磁弁８を閉じる（ステップＳ４００）。   That is, as shown in FIG. 12, if the high-pressure side refrigerant pressure is less than the set pressure in step S20, the value of the speed detector 15 is read (step S110), and it is determined whether or not this speed is higher than the idling speed. When the determination is made (step S210), if YES (running state), the electromagnetic valve 8 is opened (step S300), and if NO (idling state), the electromagnetic valve 8 is closed (step S400).

次に、本発明の第４実施形態を説明する。図１３は第４実施形態の制御手順を示すフローチャートである。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 13 is a flowchart showing a control procedure of the fourth embodiment.

アイドリング及び一般走行のためにオリフィス径を最適化すると、それよりも高速走行、高エンジン回転数のときには冷房能力が余剰となる。また、エンジン回転数が上昇すると冷媒圧力は上昇する。   If the orifice diameter is optimized for idling and general running, the cooling capacity becomes surplus at higher speeds and higher engine speeds. Further, when the engine speed increases, the refrigerant pressure increases.

そこで、本実施形態では、コンプレッサを可変容量コンプレッサとすると共に、エンジン回転数に基づいて電磁弁及びコンプレッサを制御し、省動力化を図ると共に冷媒圧力も低減するようにしている。   Therefore, in the present embodiment, the compressor is a variable displacement compressor, and the solenoid valve and the compressor are controlled based on the engine speed to save power and reduce the refrigerant pressure.

なお、可変容量コンプレッサとしては、例えば、ＥＣＶを備えた外部制御式のものを用いることができる。   As the variable capacity compressor, for example, an external control type equipped with an ECV can be used.

ステップＳ１００からステップＳ４００までの処理は第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。   Since the processing from step S100 to step S400 is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.

ステップＳ３００の処理が終了すると、エンジン回転数が一般走行時のエンジン回転数より大きいか否かを判定し（ステップＳ６００）、ＹＥＳの場合（高速走行状態）には、コンプレッサ２の容量を低下させる（ステップＳ７００）。   When the process of step S300 is completed, it is determined whether or not the engine speed is greater than the engine speed during general running (step S600). If YES (high speed running state), the capacity of the compressor 2 is reduced. (Step S700).

なお、車両が、アイドリング状態、一般走行状態、及び高速走行状態のいずれであるかの判定は、車両の速度に基づいて行うようにしてもよく、図１４はその場合の制御手順の一例を示している。   Note that the determination of whether the vehicle is in the idling state, the general traveling state, or the high speed traveling state may be performed based on the speed of the vehicle, and FIG. 14 shows an example of the control procedure in that case. ing.

ステップＳ１１０からステップＳ４１０までの処理は第２の実施形態と同様であるので説明を省略する。   Since the processing from step S110 to step S410 is the same as that of the second embodiment, the description thereof is omitted.

ステップＳ３１０の処理が終了すると、車両の速度が一般走行時の速度より大きいか否かを判定し（ステップＳ６１０）、ＹＥＳの場合（高速走行状態）には、コンプレッサ２の容量を低下させる（ステップＳ７１０）。   When the process of step S310 is completed, it is determined whether or not the speed of the vehicle is greater than the speed during general traveling (step S610). If YES (high speed traveling state), the capacity of the compressor 2 is decreased (step 610). S710).

このように、エンジン回転数又は速度が所定値以上の場合にコンプレッサ２をデストロークして容量を低減することにより、余剰冷力を減らして省動力化でき、かつ冷媒圧力を低減して冷凍サイクルの破損を防止することができる。   In this way, when the engine speed or speed is greater than or equal to a predetermined value, the compressor 2 is destroked to reduce the capacity, thereby reducing excess cooling power and saving power, and reducing the refrigerant pressure to reduce the refrigeration cycle. Can be prevented from being damaged.

次に、本発明の第５実施形態を説明する。図１５は第５実施形態の制御手順を示すフローチャートである。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 15 is a flowchart showing the control procedure of the fifth embodiment.

本実施形態では、高速走行状態に加えて加速状態においてもコンプレッサ２の容量を低減するようにしている。   In the present embodiment, the capacity of the compressor 2 is reduced not only in the high speed running state but also in the accelerating state.

ステップＳ１００からステップＳ４００までの処理は第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。   Since the processing from step S100 to step S400 is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.

ステップＳ３００の処理が終了すると、加速度検知器１６（図３参照）の値を読み込み（ステップＳ５２０）、加速中であるか否かを判定し（ステップＳ５４０）、ＹＥＳの場合（加速状態）には、コンプレッサ２の容量を低下させる（ステップＳ７００）。   When the process of step S300 is completed, the value of the acceleration detector 16 (see FIG. 3) is read (step S520), and it is determined whether or not acceleration is being performed (step S540). If YES (accelerated state), Then, the capacity of the compressor 2 is reduced (step S700).

ステップＳ５４０でＮＯの場合には、エンジン回転数が一般走行時のエンジン回転数より大きいか否かを判定し（ステップＳ６００）、ＹＥＳの場合（高速走行状態）には、コンプレッサ２の容量を低下させる（ステップＳ７００）。   If NO in step S540, it is determined whether or not the engine speed is larger than the engine speed during general running (step S600). If YES (high speed running state), the capacity of the compressor 2 is reduced. (Step S700).

このように、高速走行状態だけでなく、加速状態の場合についても、コンプレッサ２をデストロークして容量を低減することにより、さらに余剰冷力を減らして省動力化でき、かつ冷媒圧力を低減して冷凍サイクルの破損防止を図ることができる。   In this way, not only in the high-speed running state but also in the acceleration state, the compressor 2 can be destroked to reduce the capacity, thereby reducing the excess cooling power and saving power, and reducing the refrigerant pressure. Thus, the refrigeration cycle can be prevented from being damaged.

なお、車両が、アイドリング状態、一般走行状態、及び高速走行状態のいずれであるかの判定は、車両の速度に基づいて行うようにしてもよく、図１６はその場合の制御手順の一例を示している。   The determination of whether the vehicle is in an idling state, a general traveling state, or a high speed traveling state may be made based on the speed of the vehicle, and FIG. 16 shows an example of a control procedure in that case. ing.

また、制御手段１２が電磁弁８による絞り量の切り換え及びコンプレッサ２の容量低減を行う際の基準であるエンジン回転数、速度、加速度等の設定値を負荷条件に応じて変更するようにしてもよい。   Further, the control unit 12 may change setting values such as the engine speed, the speed, and the acceleration, which are the reference when switching the throttle amount by the electromagnetic valve 8 and reducing the capacity of the compressor 2, according to the load condition. Good.

そのようにすると、例えば外気温の低い場合は、アイドリング及び走行時のいずれにおいても、高負荷時よりも早めにコンプレッサ２の容量を小さくすることができ、より効率の良い空調運転を行うことができる。なお、室内温度が低い場合についても同様である。   By doing so, for example, when the outside air temperature is low, the capacity of the compressor 2 can be reduced earlier than at the time of high load in both idling and traveling, and more efficient air conditioning operation can be performed. it can. The same applies when the room temperature is low.

本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各実施形態に種々の改変を施すことができる。   The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made to the embodiments without departing from the gist of the present invention.

本発明の第１実施形態の車両用空調装置の冷凍サイクルの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the refrigerating cycle of the vehicle air conditioner of 1st Embodiment of this invention. 図２の要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2. 実施形態の制御ブロック図である。It is a control block diagram of an embodiment. 実施形態の制御ブロック図である。It is a control block diagram of an embodiment. 第１実施形態の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of 1st Embodiment. 実施形態の冷媒の熱力学的変化を示す特性線図（モリエル線図）である。It is a characteristic diagram (Mollier diagram) showing the thermodynamic change of the refrigerant of an embodiment. 第１実施形態の変形例の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the modification of 1st Embodiment. 第１実施形態の変形例の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the modification of 1st Embodiment. 第１実施形態の変形例の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the modification of 1st Embodiment. 第２実施形態の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of 2nd Embodiment. 第３実施形態の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of 3rd Embodiment. 第３実施形態の変形例の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of the modification of 3rd Embodiment. 第４実施形態の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of 4th Embodiment. 第４実施形態の変形例の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of the modification of 4th Embodiment. 第５実施形態の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of 5th Embodiment. 第５実施形態の変形例の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of the modification of 5th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ 冷凍サイクル
２ コンプレッサ
３ 放熱器
４ 減圧手段
５ エバポレータ
６ 固定絞り
７ 固定絞り
８ 電磁弁（オリフィス選定手段）
１２ 制御手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Refrigeration cycle 2 Compressor 3 Radiator 4 Pressure reducing means 5 Evaporator 6 Fixed throttle 7 Fixed throttle 8 Solenoid valve (orifice selection means)
12 Control means

Claims (13)

冷媒を圧縮するコンプレッサ（２）と、このコンプレッサ（２）から吐出された冷媒を冷却する放熱器（３）と、この放熱器（３）で冷却された冷媒を減圧する減圧手段（４）と、この減圧手段（４）で減圧した冷媒を蒸発させるエバポレータ（５）とを含む超臨界で運転される冷凍サイクル（１）を備えた車両用空調装置であって、減圧手段（４）は、並列接続された複数の固定絞り（６、７、・・・）と、これら固定絞り（６、７、・・・）の一つ又は複数を選択的に開通させる固定絞り選定手段（８）と、負荷の状況に応じて固定絞り選定手段（８）を制御する制御手段（１２）とを有し、制御手段（１２）は、車両がアイドリング状態と走行状態とのいずれであるかを判定し、その判定結果に基づいて固定絞り選定手段（１２）を制御し、アイドリング状態に適した絞り量を有する固定絞り（６）を備えると共に、これと並列に設けられた固定絞り（７、・・・）を固定絞り選定手段（８）で開閉するようにし、車両がアイドリング状態であると判定したとき、並列に設けられた固定絞り（７、・・・）を固定絞り選定手段（８）で閉じ、アイドリング状態に適した絞り量を有する固定絞り（６）のみを開通させることで、冷媒の通路断面積を小さくして冷媒圧力を高くする固定絞りに切り替えることを特徴とする車両用空調装置。 A compressor (2) for compressing the refrigerant, a radiator (3) for cooling the refrigerant discharged from the compressor (2), and a decompression means (4) for decompressing the refrigerant cooled by the radiator (3); The vehicle air conditioner comprising a supercritical refrigeration cycle (1) including an evaporator (5) for evaporating the refrigerant decompressed by the decompression means ( 4 ), wherein the decompression means ( 4 ) A plurality of fixed throttles (6, 7,...) Connected in parallel, and a fixed throttle selection means (8) for selectively opening one or more of these fixed throttles (6, 7,...). And a control means (12) for controlling the fixed throttle selecting means (8) according to the load condition, and the control means (12) determines whether the vehicle is in an idling state or a traveling state. Based on the determination result, the fixed aperture selection means (12) Gyoshi provided with a fixed throttle with a throttle amount which is suitable for the idling state (6), which as provided have fixed throttle in parallel (7, ...) so as to open and close with a fixed throttle selecting means (8) When it is determined that the vehicle is in the idling state, the fixed throttles (7,...) Provided in parallel are closed by the fixed throttle selection means (8), and the fixed throttle (6) having a throttle amount suitable for the idling state. ) Is switched to a fixed throttle that reduces the passage cross-sectional area of the refrigerant and increases the refrigerant pressure . 固定絞り選定手段（８）を設けた固定絞り（７、・・・）を開通状態にしたとき、複数の固定絞り（６、７、・・・）の絞り量が走行状態に適切な絞り量となるようにしたことを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。When the fixed throttles (7,...) Provided with the fixed throttle selection means (8) are opened, the throttle amounts of the plurality of fixed throttles (6, 7,...) Are appropriate for the traveling state. The vehicle air conditioner according to claim 1, characterized in that: アイドリング状態に適した絞り量を有する固定絞り（６）に対して並列に設けられた固定絞り（７、・・・）と固定絞り選定手段（８）とを一体化したことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか一項記載の車両用空調装置。A fixed throttle (7,...) And a fixed throttle selecting means (8) provided in parallel with a fixed throttle (6) having a throttle amount suitable for an idling state are integrated. The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 and 2. 複数の固定絞り（６、７、・・・）を一体化すると共に、アイドリング状態に適した絞り量を有する固定絞り（６）に対して並列に設けられた固定絞り（７、・・・）を固定絞り選定手段（８）で開閉するようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項記載の車両用空調装置。A plurality of fixed throttles (6, 7,...) Are integrated and a fixed throttle (7,...) Provided in parallel with the fixed throttle (6) having a throttle amount suitable for an idling state. The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the fixed aperture selection means (8) opens and closes. 固定絞り選定手段（８）が電磁弁であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項記載の車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 4, wherein the fixed throttle selecting means (8) is a solenoid valve. 制御手段（１２）は、車両がアイドリング状態と走行状態とのいずれであるかをエンジン回転数で判定することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項記載の車両用空調装置。6. The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 5, wherein the control means (12) determines whether the vehicle is in an idling state or a traveling state based on the engine speed. . 制御手段（１２）は、車両がアイドリング状態と走行状態とのいずれであるかを速度で判定することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項記載の車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 6, wherein the control means (12) determines, based on speed, whether the vehicle is in an idling state or a traveling state. 冷凍サイクル（１）の高圧側の冷媒圧力を検知する圧力検知手段（１３）を備え、前記冷媒圧力が所定値以上のとき、制御手段（１２）は、固定絞り選定手段（８）により閉じられている固定絞り（７、・・・）を開通状態にすることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項記載の車両用空調装置。Pressure detecting means (13) for detecting the refrigerant pressure on the high pressure side of the refrigeration cycle (1) is provided, and when the refrigerant pressure is equal to or higher than a predetermined value, the control means (12) is closed by the fixed throttle selecting means (8). The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 7, wherein the fixed throttle (7, ...) is in an open state. エンジン回転数を検知するエンジン回転数検知手段（１４）を備え、エンジン回転数が所定値以上のとき、制御手段（１２）は、固定絞り選定手段（８）により閉じられている固定絞り（７、・・・）を開通状態にすることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項記載の車両用空調装置。An engine speed detecting means (14) for detecting the engine speed is provided. When the engine speed is equal to or higher than a predetermined value, the control means (12) is fixed by a fixed throttle (7) closed by a fixed throttle selecting means (8). The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 8, wherein the vehicle air conditioner is in an open state. コンプレッサ（２）が可変容量コンプレッサであることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか一項記載の車両用空調装置。The vehicular air conditioner according to any one of claims 1 to 9, wherein the compressor (2) is a variable capacity compressor. アイドリング状態に適した絞り量を有する固定絞り（６）を備え、制御手段（１２）は、アイドリング状態、一般走行状態、及び高速走行状態のいずれであるかを判定し、アイドリング状態では、固定絞り（６）のみを開通状態にし、走行状態では、固定絞り（６）及び固定絞り（６）と並列に設けられた固定絞り（７、・・・）を開通状態にし、高速走行状態では、コンプレッサ（２）の容量を低減することを特徴とする請求項１０記載の車両用空調装置。A fixed throttle (6) having a throttle amount suitable for the idling state is provided, and the control means (12) determines whether the idling state, the general traveling state, or the high speed traveling state, and in the idling state, the fixed throttle (6). (6) is opened only, and in the running state, the fixed throttle (6) and the fixed throttle (7,...) Provided in parallel with the fixed throttle (6) are opened. 11. The vehicle air conditioner according to claim 10, wherein the capacity of (2) is reduced. 制御手段（１２）は、加速状態であるか否かを判定し、加速状態では、コンプレッサ（２）の容量を低減することを特徴とする請求項１０又は請求項１１記載の車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to claim 10 or 11, wherein the control means (12) determines whether or not the vehicle is in an acceleration state, and reduces the capacity of the compressor (2) in the acceleration state. 制御手段（１２）は、オリフィス選定手段（８）による絞り量の切り換え及びコンプレッサ（２）の容量低減を行う基準を負荷条件に応じて変更することを特徴とする請求項１０〜請求項１２のいずれか一項記載の車両用空調装置。The control means (12) changes the reference for switching the throttle amount by the orifice selecting means (8) and reducing the capacity of the compressor (2) according to the load condition. The vehicle air conditioner as described in any one of Claims.
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