JP7614574B2 - 車両用冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガソリンエンジンで走行する車両に用いられる冷凍サイクル装置に関する。

従来、特許文献１に記載の車両用冷凍サイクル装置は、ブレーキブースタを有する車両に搭載されている。ブレーキブースタは、車両のガソリンエンジンの吸気系に生ずる負圧をブレーキ負圧として蓄圧して、そのブレーキ負圧によって駆動されることで運転手のブレーキペダル操作力を軽減する。

ここで、車両のガソリンエンジンには走行負荷のみならず、オートマチックトランスミッション、圧縮機、オルタネータ等の負荷がかかる。車両のガソリンエンジンがアイドリング状態であるときにこれらの負荷が大きくなると、車両のガソリンエンジンの回転数を維持するようにスロットルバルブが開く方向にアイドルスピードコントロールが働くため、吸気の負圧が小さくなり、ブレーキ負圧も小さくなる。

特に、冷凍車のように、車室空調用冷凍サイクル装置と荷室空調用冷凍サイクル装置という２つの冷凍サイクル装置を有する車両では、車室空調用冷凍サイクル装置の圧縮機と荷室空調用冷凍サイクル装置の圧縮機という２つの圧縮機があるので、車両のガソリンエンジンの負荷が大きくなりやすい。そのため、吸気の負圧が小さくなりやすく、ブレーキ負圧も小さくなりやすい。

この点、上記特許文献１に記載の車両用冷凍サイクル装置は、ブレーキ負圧がブレーキブースタを作動させるのに必要な値に達していない時に車両用冷凍サイクル装置の駆動が停止されるようになっている。

具体的には、車両のガソリンエンジンによって駆動される圧縮機を停止させることで車両エンジンの負荷を低減させるので、車両のガソリンエンジンの吸入空気量が減少してスロットルバルブが閉じ側へ制御される。これにより、吸気の負圧が大きくなり、ブレーキブースタを駆動するのに必要なブレーキ負圧が確保される。

特開２０００－７３８１０号公報

しかしながら、上記従来技術では、ブレーキ負圧がブレーキブースタを作動させるのに必要な値に達していない時にはブレーキペダルが踏まれていなくても圧縮機を停止させるので、圧縮機（車載機器）を必要以上に停止させることになってしまう。

また、圧縮機を停止させた後、圧縮機を再駆動させるとき、圧縮機内の圧力が高い状態で圧縮機を再駆動させることが起こり得るので、マグネットクラッチでエンジンと圧縮機とを連結させる際に大きな作動音がしたり、マグネットクラッチが滑ってマグネットクラッチの摩耗が大きくなることが起こり得る。

本発明は上記点に鑑みて、圧縮機の停止頻度を低減し、かつ圧縮機の再駆動を円滑化することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
ガソリンエンジン（２）によって駆動され、冷媒を吸入して圧縮し吐出する圧縮機（２１）と、
圧縮機（２１）から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（２２）と、
放熱器（２２）で放熱された冷媒を減圧させる減圧部（２３）と、
減圧部（２３）で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（１２３）と、
圧縮機（２１）の吸入側と吐出側とを連通させて均圧化させる均圧部（２８）と、
均圧部（２８）を開閉する均圧弁（２６）と、
ガソリンエンジン（２）から圧縮機（２１）へ伝達される駆動力を断続するマグネットクラッチと均圧弁（２６）とを制御する制御部（４０）とを備え、
制御部（４０）は、ガソリンエンジン（２）の吸気の負圧を利用するブレーキブースタによって操作力が軽減されるブレーキペダルが踏まれており、かつガソリンエンジン（２）の吸気の負圧が所定値よりも小さい場合、ガソリンエンジン（２）からの駆動力が遮断されて圧縮機（２１）が停止するようにマグネットクラッチを制御するエンジン負荷制御を行うとともに、圧縮機（２１）の吸入側と吐出側とが連通するように均圧弁（２６）を開弁させる均圧制御を行う。

これによると、ブレーキペダルが踏まれており、かつガソリンエンジン（２）の吸気の負圧が所定値よりも小さい場合に圧縮機（２１）を停止させるので、ブレーキペダルが踏まれていないときに圧縮機（２１）を停止させることを回避できる。

また、ガソリンエンジン（２）の吸気の負圧が所定値よりも小さく、かつブレーキペダルが踏まれている場合に均圧弁（２６）を開弁させるので、圧縮機（２１）が停止している間に冷凍サイクルの高圧と低圧とを均圧化できる。そのため、圧縮機（２１）内の圧力が極力低い状態で圧縮機（２１）を再駆動できるので、マグネットクラッチでガソリンエンジン（２）と圧縮機（２１）とを連結させる際に大きな作動音がしたり、マグネットクラッチが滑って摩耗してしまうことを抑制できる。

以上のことから、圧縮機（２１）の停止頻度を低減し、かつ圧縮機（２１）の再駆動を円滑化することができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用冷凍サイクル装置において、制御部（４０）は、エンジン負荷制御において圧縮機（２１）の停止時間が所定停止時間（Ｔ１）以上になったら駆動力が圧縮機（２１）に伝達されるようにマグネットクラッチを制御してエンジン負荷制御を終了する。これにより、簡素な制御にて圧縮機（２１）を再駆動させることができる。

請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の車両用冷凍サイクル装置において、制御部（４０）は、均圧制御において均圧弁（２６）の開弁時間が所定開弁時間（Ｔ２）以上になったら均圧弁（２６）を閉弁させて均圧制御を終了する。

これにより、簡素な制御にて均圧弁（２６）を閉弁させて冷凍サイクルを通常運転に戻すことができる。

請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の車両用冷凍サイクル装置において、制御部（４０）は、
エンジン負荷制御において圧縮機（２１）の停止時間が所定停止時間（Ｔ１）以上になったら駆動力が圧縮機（２１）に伝達されるようにマグネットクラッチを制御してエンジン負荷制御を終了し、
均圧制御において均圧弁（２６）の開弁時間が所定停止時間（Ｔ１）よりも長い所定開弁時間（Ｔ２）以上になったら均圧弁（２６）を閉弁させて均圧制御を終了する。

これによると、圧縮機（２１）を再駆動させる前に均圧制御が終了することを防止できるので、圧縮機（２１）を再駆動させる前に冷凍サイクルの高圧と低圧とを均圧化できることができる。

請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用冷凍サイクル装置において、
圧縮機（２１）から吐出された冷媒を、放熱器（２２）および減圧部（２３）をバイパスさせて蒸発器に導くバイパス部（２７）と、
バイパス部（２７）を開閉するバイパス弁（２５）とを備え、
制御部（４０）は、均圧制御において、均圧弁（２６）を開弁させるとともに、圧縮機（２１）から吐出された冷媒が放熱器（２２）および減圧部（２３）をバイパスして蒸発器（１２３）に導かれるようにバイパス弁（２５）を開弁させる。

これにより、バイパス部（２７）を通じて冷凍サイクルの高圧と低圧とを確実に均圧化できる。

請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の車両用冷凍サイクル装置において、制御部（４０）は、均圧制御において均圧弁（２６）の開弁時間が所定開弁時間（Ｔ２）以上になったら均圧弁（２６）を閉弁させるとともにバイパス弁（２５）を閉弁させて均圧制御を終了する。

これにより、簡素な制御にて均圧弁（２６）およびバイパス弁（２５）を閉弁させて冷凍サイクルを通常運転に戻すことができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

一実施形態における輸送用車両を示す模式図である。 図１の輸送用車両に用いられる荷室空調冷凍サイクル装置の全体構成図である。 図２の荷室空調冷凍サイクル装置における電子制御部を示すブロック図である。 図３の制御装置が実行する制御処理を説明するタイムチャートである。

以下、一実施形態を説明する。図１は、本実施形態の車両用冷凍サイクル装置が搭載される輸送用車両１を模式的に示す断面図である。図１中、上下前後の矢印は、輸送用車両１の上下前後方向を示している。

本実施形態の輸送用車両１は、車両最前部に配置された運転室１０の後方側に荷台１１を有している。この荷台１１は、断熱材等により箱形状に形成されている。荷台１１内には荷室１１１が形成されている。

運転室１０の下部には、ガソリンを燃料とするガソリンエンジン２、変速機構であるオートマチックトランスミッション３、発電機であるオルタネータ４が搭載されている。ガソリンエンジン２は、吸気量を調整するスロットルバルブを有する内燃機関である。車両には、運転手がブレーキペダル（図示せず）を踏込操作する時の操作力を軽減するブレーキブースタ（図示せず）が設けられている。

ブレーキブースタは、ガソリンエンジン２の吸気の負圧を利用してブレーキペダルを踏込操作する時の操作力を軽減する。ブレーキブースタにはガソリンエンジン２の吸気管から延びる負圧通路が接続されている。負圧通路は、ガソリンエンジン２の吸気管のうちスロットルバルブよりも下流側の部位から延びている。負圧通路には、ガソリンエンジン２の吸気圧を検出する吸気圧センサ４７が配置されている。

吸気通路内の負圧によってブレーキブースタ内から負圧通路を介して空気が吸引され、その空気の吸引によってブレーキブースタ内に負圧が生じる。ブレーキブースタ内に生じる負圧によってブレーキブースタが駆動される。

図示を省略しているが、荷台１１の側面部や後面部等には、荷物を搬入出するための開口部と、この開口部を開閉する開閉扉とが設けられている。荷室１１１には荷室空調ユニット１２が配置されている。

図１中の矢印Ａ１、Ａ２に示すように、荷室空調ユニット１２は、荷室１１１の空気を吸い込んで冷却して荷室１１１に吹き出す。荷室空調ユニット１２から吹き出された空気によって、荷室１１１内が温度調整される。

荷室空調ユニット１２のユニットケース１２１には、第１室内送風機１２２および第１蒸発器１２３等が収容されている。第１室内送風機１２２は、電動モータによって駆動される電動送風機である。

第１室内送風機１２２が作動することにより、荷室１１１の空気がユニットケース１２１内に吸い込まれて第１蒸発器１２３を通過して冷却され、第１蒸発器１２３を通過した冷風は、ユニットケース１２１から荷室１１１に吹き出される。これにより、荷室１１１内の空気が冷却されて荷室１１１内の荷物が冷蔵・冷凍される。

運転室１０には、運転室空調ユニット１３が配置されている。運転室空調ユニット１３は、運転室１０内の空気または外気を吸い込んで冷却または加熱して運転室１０に吹き出す。運転室空調ユニット１３から吹き出された空気によって、運転室１０が温度調整される。

運転室空調ユニット１３のユニットケース１３１には、第２室外送風機１３２および第２蒸発器１３３等が収容されている。第２室外送風機１３２は、電動モータによって駆動される電動送風機である。

第２室外送風機１３２が作動することにより、運転室１０内の空気または外気がユニットケース１３１内に吸い込まれて第２蒸発器１３３を通過して冷却される。

ユニットケース１３１には、図示しないヒータコアや図示しないエアミックスドア等も収容されている。ヒータコアは、第２蒸発器１３３を通過した空気をエンジン冷却水と熱交換させて加熱する。エアミックスドアは、ヒータコアを流れる空気と、ヒータコアをバイパスして流れる空気との風量割合を調整することによって、車室内へ吹き出される空気の温度を調整する。

第２蒸発器１３３およびヒータコアを通過した空気は、図１中の矢印Ａ３に示すように、ユニットケース１３１から運転室１０に吹き出される。

図２は、図１の輸送用車両１に搭載される荷室空調冷凍サイクル装置２０の全体構成図である。荷室空調冷凍サイクル装置２０は、第１圧縮機２１、第１凝縮器２２、第１膨張弁２３、第１蒸発器１２３、第１バイパス弁２５および第１均圧弁２６を備えている。

第１圧縮機２１は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。例えば、第１圧縮機２１は車両のエンジンルームに配置されている。

例えば、第１圧縮機２１は、第１マグネットクラッチ（図示せず）を介してガソリンエンジン２によって回転駆動されるエンジン駆動式圧縮機である。第１マグネットクラッチは、ガソリンエンジン２から第１圧縮機２１へ伝達される駆動力を断続する駆動力断続部である。

荷室空調冷凍サイクル装置２０では、冷媒として、ＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。冷媒には、第１圧縮機２１を潤滑するための冷凍機油が混入されている。冷凍機油の一部は、冷媒とともに冷凍サイクル装置の冷媒回路を循環する。

第１圧縮機２１の吐出側には第１凝縮器２２が接続されている。第１凝縮器２２は第１圧縮機２１から吐出された高圧冷媒（ガス冷媒）と、第１室外送風機（図示せず）によって送風される外気（車室外空気）とを熱交換させて高圧冷媒を冷却・凝縮させる。第１凝縮器２２は、冷媒を放熱させる放熱器である。第１室外送風機は、電動モータによって駆動される電動送風機である。

第１凝縮器２２の出口側には第１膨張弁２３が接続されている。第１膨張弁２３は、第１凝縮器２２で凝縮された高圧冷媒（液冷媒）を減圧する第１減圧部である。

例えば、第１膨張弁２３は、温度式膨張弁であり、第１蒸発器１２３出口側冷媒の温度および圧力に基づいて第１蒸発器１２３出口側冷媒の過熱度を検出する感温部を有し、第１蒸発器１２３出口側冷媒の過熱度が予め定めた所定範囲となるように機械的機構によって絞り通路面積を調節する。第１膨張弁２３は、電気的機構によって絞り通路面積を調節する電気式膨張弁であってもよい。

第１膨張弁２３の出口側には第１蒸発器１２３が接続されている。第１蒸発器１２３には第１膨張弁２３で減圧された低圧冷媒（液冷媒）が流入し、この低圧冷媒が第１室内送風機１２２による送風空気から吸熱して蒸発することによって送風空気を冷却する。第１蒸発器１２３で蒸発した低圧冷媒（ガス冷媒）は、第１圧縮機２１に吸入される。

第１圧縮機２１の吐出側および第１蒸発器１２３の入口側には第１バイパス流路２７が接続されている。第１バイパス流路２７は、第１圧縮機２１から吐出された高温冷媒（ホットガス）が第１凝縮器２２および第１膨張弁２３をバイパスして流れるバイパス部である。第１バイパス流路２７には第１バイパス弁２５が配置されている。第１バイパス弁２５は、第１バイパス流路２７を開閉するバイパス開閉部である。

第１圧縮機２１の吸入側と第１圧縮機２１の吐出側との間には、第１均圧流路２８が接続されている。第１均圧流路２８は、第１圧縮機２１の吸入側と第１圧縮機２１の吐出側とを連通させて均圧化する均圧部である。第１均圧流路２８には第１均圧弁２６が配置されている。第１均圧弁２６は、第１均圧流路２８を開閉する均圧流路開閉部である。

第１バイパス弁２５および第１均圧弁２６は、制御装置４０から出力される制御信号によって、その作動が制御される電磁弁である。

図１の輸送用車両１に搭載される運転室空調冷凍サイクル装置３０の構成は荷室空調冷凍サイクル装置２０の構成と同様である。そこで、図２の括弧内に、運転室空調冷凍サイクル装置３０に対応する符号を示し、運転室空調冷凍サイクル装置３０の図示を省略する。

運転室空調冷凍サイクル装置３０は、第２圧縮機３１、第２凝縮器３２、第２膨張弁３３、第２蒸発器１３３、第２バイパス弁３５および第２均圧弁３６を備えている。

第２圧縮機３１は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。例えば、第２圧縮機３１は、車両のエンジンルームに配置されている。

例えば、第２圧縮機３１は、第２マグネットクラッチ（図示せず）を介して車両エンジン（図示せず）によって回転駆動されるエンジン駆動式圧縮機である。第２マグネットクラッチは、ガソリンエンジン２から第２圧縮機３１へ伝達される駆動力を断続する駆動力断続部である。

運転室空調冷凍サイクル装置３０では、冷媒として、ＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。冷媒には、第２圧縮機３１を潤滑するための冷凍機油が混入されている。冷凍機油の一部は、冷媒とともに冷凍サイクル装置の冷媒回路を循環する。

第２圧縮機３１の吐出側には第２凝縮器３２が接続されている。第２凝縮器３２は第２圧縮機３１から吐出された高圧冷媒（ガス冷媒）と、第２室外送風機（図示せず）によって送風される外気（車室外空気）とを熱交換させて高圧冷媒を冷却・凝縮させる。第２凝縮器３２は冷媒を放熱させる放熱器である。第２室外送風機は、電動モータによって駆動される電動送風機である。

第２凝縮器３２の出口側には第２膨張弁３３が接続されている。第２膨張弁３３は、第２凝縮器３２で凝縮された高圧冷媒（液冷媒）を減圧する第２減圧部である。

例えば、第２膨張弁３３は、温度式膨張弁であり、第２蒸発器１３３出口側冷媒の温度および圧力に基づいて第２蒸発器１３３出口側冷媒の過熱度を検出する感温部を有し、第２蒸発器１３３出口側冷媒の過熱度が予め定めた所定範囲となるように機械的機構によって絞り通路面積を調節する。第２膨張弁３３は、電気的機構によって絞り通路面積を調節する電気式膨張弁であってもよい。

第２膨張弁３３の出口側には第２蒸発器１３３が接続されている。第２蒸発器１３３には第２膨張弁３３で減圧された低圧冷媒（液冷媒）が流入し、この低圧冷媒が第２室外送風機１３２による送風空気から吸熱して蒸発することによって送風空気を冷却する。第２蒸発器１３３で蒸発した低圧冷媒（ガス冷媒）は、第２圧縮機３１に吸入される。

第２圧縮機３１の吐出側と第２蒸発器１３３の入口側との間には、第２バイパス流路３７が接続されている。第２バイパス流路３７は、第２圧縮機３１から吐出された高温冷媒（ホットガス）が第２凝縮器３２および第２膨張弁３３をバイパスして流れるバイパス部である。第２バイパス流路３７には第２バイパス弁３５が配置されている。第２バイパス弁３５は、第２バイパス流路３７を開閉するバイパス開閉部である。

第２圧縮機３１の吸入側および第２圧縮機３１の吐出側には第２均圧流路３８が接続されている。第２均圧流路３８は、第２圧縮機３１の吸入側と第２圧縮機３１の吐出側とを連通させて均圧化する均圧部である。第２均圧流路３８には第２均圧弁３６が配置されている。第２均圧弁３６は、第２均圧流路３８を開閉する均圧流路開閉部である。

第２バイパス弁３５および第２均圧弁３６は、制御装置４０から出力される制御信号によって、その作動が制御される電磁弁である。

制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータと、その周辺回路にて構成され、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、処理を行う。

制御装置４０は、出力側に接続された第１室内送風機１２２、第１室外送風機、第１圧縮機２１、第１バイパス弁２５、第１均圧弁２６、第２室外送風機１３２、第２室外送風機、第２圧縮機３１、第２バイパス弁３５および第２均圧弁３６等の作動を制御する制御部である。制御装置４０は、第１圧縮機２１および第２圧縮機３１等の車載機器を制御する車載機器制御装置を構成している。

図３に示すように、制御装置４０の入力側には、種々の制御用センサ群および種々の制御用スイッチ群が接続されている。種々の制御用センサ群は、荷室内温度センサ４１、車室内温度センサ４２、外気温度センサ４３、日射量センサ４４、第１蒸発器温度センサ４５、第２蒸発器温度センサ４６、吸気圧センサ４７等を含んでいる。種々の制御用スイッチ群は、ブレーキスイッチ４８等を含んでいる。

荷室内温度センサ４１は荷室１１１内の温度を検出する。車室内温度センサ４２は車室内の温度を検出する。外気温度センサ４３は外気温を検出する。日射量センサ４４は車室内の日射量を検出する。

第１蒸発器温度センサ４５は、第１蒸発器１２３における冷媒蒸発温度（第１蒸発器温度）を検出する蒸発器温度検出部である。第１蒸発器温度センサ４５は、第１蒸発器１２３の熱交換フィン温度や第１蒸発器１２３の出口側冷媒の温度を検出している。

第２蒸発器温度センサ４６は、第２蒸発器１３３における冷媒蒸発温度（第２蒸発器温度）を検出する蒸発器温度検出部である。第２蒸発器温度センサ４６は、第２蒸発器１３３の熱交換フィン温度や第２蒸発器１３３の出口側冷媒の温度を検出している。

吸気圧センサ４７は、ガソリンエンジン２の吸気圧を検出する吸気圧検出部である。ブレーキスイッチ４８は、運転手によるブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキ踏込検出部である。

制御装置４０には、操作パネル５０から種々の操作信号が入力される。操作パネル５０は、車室内の計器盤付近に配置されている。操作パネル５０には、荷室空調冷凍サイクル装置２０の運転・停止（具体的には、第１圧縮機２１の稼動・停止）を切り替える荷室空調運転スイッチや、運転室空調冷凍サイクル装置３０の運転・停止（具体的には、第２圧縮機３１の稼動・停止）を切り替える運転室空調運転スイッチ、荷室１１１内の目標温度を設定する荷室目標温度設定スイッチ、運転室１０内の目標温度を設定する運転室目標温度設定スイッチ等が設けられている。

次に、上記構成における作動を説明する。操作パネル５０の荷室空調運転スイッチがオンされると荷室空調冷凍サイクル装置２０を運転させるために第１圧縮機２１が稼働する。荷室空調冷凍サイクル装置２０の通常運転時には、第１バイパス弁２５および第１均圧弁２６は閉弁されている。

第１圧縮機２１が稼働すると、第１圧縮機２１から吐出されたガス冷媒が第１凝縮器２２に流入して凝縮液化された後、第１膨張弁２３で減圧されて第１蒸発器１２３に供給されるので、第１蒸発器１２３で荷室１１１への送風空気を冷却できる。

第１圧縮機２１の冷媒吐出量（換言すれば、冷媒吐出能力）は、荷室内温度センサ４１が検出した荷室１１１内の温度、および第１蒸発器温度センサ４５が検出した第１蒸発器１２３の温度等に基づいて制御される。

第１蒸発器１２３に着霜が生じたと判定された場合、除霜運転を行う。例えば、第１蒸発器温度センサ４５で検出した第１蒸発器１２３の温度が着霜判定温度以下となっている時間が着霜判定時間以上となった場合、第１蒸発器１２３に着霜が生じたと判定される。

除霜運転では第１バイパス弁２５が開弁される。これにより、第１圧縮機２１から吐出された高温のガス冷媒が第１バイパス流路２７を通じて第１蒸発器１２３に導入されるので、第１蒸発器１２３が除霜される。

操作パネル５０の運転室空調運転スイッチがオンされると運転室空調冷凍サイクル装置３０を運転させるために第２圧縮機３１が稼働する。運転室空調冷凍サイクル装置３０の通常運転時には、第２バイパス弁３５および第２均圧弁３６は閉弁されている。第２圧縮機３１から吐出されたガス冷媒が第２凝縮器３２に流入して凝縮液化された後、第２膨張弁３３で減圧されて第２蒸発器１３３に供給されるので、第２蒸発器１３３で運転室１０への送風空気を冷却できる。

第２圧縮機３１の冷媒吐出量（換言すれば、冷媒吐出能力）は、車室内温度センサ４２が検出した車室内の温度、外気温度センサ４３が検出した外気温、日射量センサ４４が検出した車室内の日射量、および第２蒸発器温度センサ４６が検出した第２蒸発器１３３の温度等に基づいて制御される。

第２蒸発器１３３に着霜が生じたと判定された場合、除霜運転を行う。例えば、第２蒸発器温度センサ４６で検出した第２蒸発器１３３の温度が着霜判定温度以下となっている時間が着霜判定時間以上となった場合、第２蒸発器１３３に着霜が生じたと判定される。

除霜運転では第２バイパス弁３５が開弁される。これにより、第２圧縮機３１から吐出された高温のガス冷媒が第２バイパス流路３７を通じて第２蒸発器１３３に導入されるので、第２蒸発器１３３が除霜される。

次に、図４のタイムチャートに示す均圧制御およびエンジン負荷制御について説明する。運転手がブレーキペダルを踏み込んでおり、かつブレーキ負圧が不足すると判定された場合（図４のタイムチャートではＮＧと判定された場合）、制御装置４０は均圧制御とエンジン負荷制御とを行う。

本例では、ブレーキスイッチ４８の検出信号に基づいて、運転手がブレーキペダルを踏み込んでいるか否かが判定される。本例では、吸気圧センサ４７の検出信号に基づいて、ガソリンエンジン２の吸気の負圧が所定値よりも小さい（すなわち、負圧が所定値よりも０に近い）と判定された場合、ブレーキ負圧が不足すると判定される。

エンジン負荷制御は、第１圧縮機２１を所定停止時間Ｔ１の間、停止させる制御である。所定停止時間Ｔ１は、吸気圧センサ４７で検出した負圧が正常値になるまでに要する時間として予め設定されている。所定停止時間Ｔ１は、例えば２～３秒程度である。

エンジン負荷制御によりガソリンエンジン２の負荷が小さくなるので、吸気圧の負圧が大きくなって正常な負圧に戻る。

均圧制御は、第１均圧弁２６および第１バイパス弁２５を所定開弁時間Ｔ２の間、開弁させる制御である。所定開弁時間Ｔ２は所定停止時間Ｔ１よりも長い時間である。所定開弁時間Ｔ２は、例えば５秒程度である。第１圧縮機２１の停止時間が所定停止時間Ｔ１になったら第１圧縮機２１を稼働させる。

第１圧縮機２１が停止している間に均圧制御を行うことにより、荷室空調冷凍サイクル装置２０の高圧と低圧とが均圧化される。荷室空調冷凍サイクル装置２０の高圧と低圧とが均圧化された状態で第１圧縮機２１が再駆動されるので、第１圧縮機２１を稼働させるときにマグネットクラッチで大きな作動音がしたりマグネットクラッチが滑って摩耗したりすることを抑制できる。

第１均圧弁２６および第１バイパス弁２５の開弁時間が所定開弁時間Ｔ２になったら、第１均圧弁２６および第１バイパス弁２５を閉弁させる。所定開弁時間Ｔ２は所定停止時間Ｔ１よりも長い時間であるので、第１圧縮機２１が再駆動される前に第１均圧弁２６および第１バイパス弁２５が閉弁されることを防止できる。そのため、第１圧縮機２１が再駆動される前に荷室空調冷凍サイクル装置２０の高圧と低圧とを確実に均圧化できる。

本実施形態では、制御装置４０は、ブレーキペダルが踏まれており、かつガソリンエンジン２の吸気の負圧が所定値よりも小さい場合、ガソリンエンジン２からの駆動力が遮断されて第１圧縮機２１が停止するように第１圧縮機２１のマグネットクラッチを制御するエンジン負荷制御を行うとともに、第１圧縮機２１の吸入側と吐出側とが連通するように第１均圧弁２６を開弁させる均圧制御を行う。

これによると、ブレーキペダルが踏まれており、かつガソリンエンジン２の吸気の負圧が所定値よりも小さい場合に第１圧縮機２１を停止させるので、ブレーキペダルが踏まれていないときに第１圧縮機２１を停止させることを回避できる。

また、ブレーキペダルが踏まれており、かつガソリンエンジン２の吸気の負圧が所定値よりも小さい場合に第１均圧弁２６を開弁させるので、第１圧縮機２１が停止している間に冷凍サイクルの高圧と低圧とを均圧化できる。そのため、第１圧縮機２１内の圧力が極力低い状態で第１圧縮機２１を再駆動できるので、マグネットクラッチでガソリンエンジン２と第１圧縮機２１とを連結させる際に大きな作動音がしたり、マグネットクラッチが滑って摩耗してしまうことを抑制できる。

以上のことから、第１圧縮機２１の停止頻度を低減し、かつ第１圧縮機２１の再駆動を円滑化することができる。

本実施形態では、制御装置４０は、エンジン負荷制御において第１圧縮機２１の停止時間が所定停止時間Ｔ１以上になったら駆動力が第１圧縮機２１に伝達されるようにマグネットクラッチを制御してエンジン負荷制御を終了する。これにより、簡素な制御にて第１圧縮機２１を再駆動させることができる。

本実施形態では、制御装置４０は、均圧制御において第１均圧弁２６の開弁時間が所定開弁時間Ｔ２以上になったら第１均圧弁２６を閉弁させて均圧制御を終了する。これにより、簡素な制御にて第１均圧弁２６を閉弁させて荷室空調冷凍サイクル装置２０を通常運転に戻すことができる。

本実施形態では、第１均圧弁２６の所定開弁時間Ｔ２は、第１圧縮機２１の所定停止時間Ｔ１よりも長い時間である。これにより、第１圧縮機２１が再駆動される前に第１均圧弁２６および第１バイパス弁２５が閉弁されることを防止できるので、第１圧縮機２１が再駆動される前に荷室空調冷凍サイクル装置２０の高圧と低圧とを確実に均圧化できる。第１圧縮機２１を再駆動させる前に、荷室空調冷凍サイクル装置２０の高圧と低圧とを均圧化できる。

本実施形態では、制御装置４０は、均圧制御において、第１均圧弁２６を開弁させるとともに、第１圧縮機２１から吐出された冷媒が第１凝縮器２２および第１膨張弁２３をバイパスして第１蒸発器１２３に導かれるように第１バイパス弁２５を開弁させる。

これにより、均圧制御において、荷室空調冷凍サイクル装置２０の高圧と低圧とを第１バイパス流路２７をも通じて均圧化できるので、冷凍サイクルの高圧と低圧とを確実に均圧化できる。

本実施形態では、制御装置４０は、均圧制御において、第１均圧弁２６の開弁時間が所定開弁時間Ｔ２以上になったら第１均圧弁２６を閉弁させるとともに第１バイパス弁２５を閉弁させて均圧制御を終了する。

これにより、簡素な制御にて第１均圧弁２６および第１バイパス弁２５を閉弁させて荷室空調冷凍サイクル装置２０を通常運転に戻すことができる。

（他の実施形態）
なお、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下のごとく種々変形可能である。

（１）上述の実施形態では、図４のタイムチャートに示すエンジン負荷制御を所定停止時間Ｔ１で終了するが、ガソリンエンジン２の吸気の負圧が所定値以上になったらエンジン負荷制御を終了するようにしてもよい。

上述の実施形態では、図４のタイムチャートに示す均圧制御を所定開弁時間Ｔ２で終了するが、荷室空調冷凍サイクル装置２０の高圧と低圧との差圧が所定圧力以下になったら均圧制御を終了するようにしてもよい。

（２）上述の実施形態では、図４のタイムチャートに示すエンジン負荷制御および均圧制御を荷室空調冷凍サイクル装置２０に対して実行する。すなわち、エンジン負荷制御では第１圧縮機２１を停止させ、均圧制御では第１均圧弁２６および第１バイパス弁２５を開弁させる。

これに対して、図４のタイムチャートに示すエンジン負荷制御および均圧制御を運転室空調冷凍サイクル装置３０に対して実行してもよい。すなわち、エンジン負荷制御では第２圧縮機３１を停止させ、均圧制御では第２均圧弁３６および第２バイパス弁３５を開弁させてもよい。

（３）上述の実施形態のエンジン負荷制御は第１圧縮機２１または第２圧縮機３１を停止させる制御であるが、エンジン負荷制御はオルタネータ４、サブオルタネータ（図示せず）、油圧ポンプ（図示せず）、ウォーターポンプ（図示せず）等の車載機器を停止させる制御であってもよい。

オルタネータ４は、ガソリンエンジン２によって駆動される発電機である。オルタネータ４で発電された電力は車載バッテリの充電に用いられる。サブオルタネータは、ガソリンエンジン２によって駆動される発電機である。サブオルタネータで発電された電力は車載サブバッテリの充電に用いられる。油圧ポンプは、ガソリンエンジン２によって駆動されて油圧を発生させるポンプである。ウォーターポンプは、ガソリンエンジン２によって駆動されて冷却水を循環させるポンプである。

すなわち、エンジン負荷制御は、ガソリンエンジン２に負荷をかける車載機器を停止させる制御であればよい。これにより、ブレーキペダルが踏まれており、かつガソリンエンジン２の吸気の負圧が所定値よりも小さい場合に車載機器が停止されることによってガソリンエンジン２の負荷が小さくなるので、吸気圧の負圧が大きくなって正常な負圧に戻る。

ブレーキペダルが踏まれており、かつガソリンエンジン２の吸気の負圧が所定値よりも小さい場合に車載機器が停止されるので、ガソリンエンジン２の吸気の負圧が所定値よりも小さい場合にブレーキペダルが踏まれているか否かにかかわらず車載機器が停止される場合と比較して車載機器の停止頻度を低減させることができる。

エンジン負荷制御において停止させる車載機器は、停止させても車両の走行に直ちに影響が出ない機器であるのが望ましい。これにより、車両の走行の安全を損なうことなく車載機器の停止頻度を低減させることができる。

（４）上述の実施形態では、冷凍サイクル装置の冷媒として、オゾン層破壊能力が低いＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しているが、これに限定されるものではなく、他の種々の冷媒（例えば、地球温暖化係数が小さい、いわゆる新冷媒）を採用してもよい。

（５）上述の実施形態では、冷凍サイクル装置として荷室空調冷凍サイクル装置２０および運転室空調冷凍サイクル装置３０を備えているが、これに限定されるものではなく、種々の用途の冷凍サイクル装置を備えていてもよい。

また、上述の実施形態では、冷凍サイクル装置を輸送用車両１に適用した例について説明したが、これに限定されることなく、冷凍サイクル装置を種々の車両に適用可能である。

本明細書に開示された車両用冷凍サイクル装置および車載機器制御装置の特徴を以下のとおり示す。
（項目１）
ガソリンエンジン（２）によって駆動され、冷媒を吸入して圧縮し吐出する圧縮機（２１）と、
前記圧縮機（２１）から吐出された前記冷媒を放熱させる放熱器（２２）と、
前記放熱器（２２）で放熱された前記冷媒を減圧させる減圧部（２３）と、
前記減圧部（２３）で減圧された前記冷媒を蒸発させる蒸発器（１２３）と、
前記圧縮機（２１）の吸入側と吐出側とを連通させて均圧化させる均圧部（２８）と、
前記均圧部（２８）を開閉する均圧弁（２６）と、
前記ガソリンエンジン（２）から前記圧縮機（２１）へ伝達される駆動力を断続するマグネットクラッチと前記均圧弁（２６）とを制御する制御部（４０）とを備え、
前記制御部（４０）は、前記ガソリンエンジン（２）の吸気の負圧を利用するブレーキブースタによって操作力が軽減されるブレーキペダルが踏まれており、かつ前記負圧が所定値よりも小さい場合、前記駆動力が遮断されて前記圧縮機（２１）が停止するように前記マグネットクラッチを制御するエンジン負荷制御を行うとともに、前記圧縮機（２１）の吸入側と吐出側とが連通するように前記均圧弁（２６）を開弁させる均圧制御を行う車両用冷凍サイクル装置。
（項目２）
前記制御部（４０）は、前記エンジン負荷制御において前記圧縮機（２１）の停止時間が所定停止時間（Ｔ１）以上になったら前記駆動力が前記圧縮機（２１）に伝達されるように前記マグネットクラッチを制御して前記エンジン負荷制御を終了する項目１に記載の車両用冷凍サイクル装置。
（項目３）
前記制御部（４０）は、前記均圧制御において前記均圧弁（２６）の開弁時間が所定開弁時間（Ｔ２）以上になったら前記均圧弁（２６）を閉弁させて前記均圧制御を終了する項目１または２に記載の車両用冷凍サイクル装置。
（項目４）
前記制御部（４０）は、
前記エンジン負荷制御において前記圧縮機（２１）の停止時間が所定停止時間（Ｔ１）以上になったら前記駆動力が前記圧縮機（２１）に伝達されるように前記マグネットクラッチを制御して前記エンジン負荷制御を終了し、
前記均圧制御において前記均圧弁（２６）の開弁時間が前記所定停止時間（Ｔ１）よりも長い所定開弁時間（Ｔ２）以上になったら前記均圧弁（２６）を閉弁させて前記均圧制御を終了する項目１または２に記載の車両用冷凍サイクル装置。
（項目５）
前記圧縮機（２１）から吐出された前記冷媒を、前記放熱器（２２）および前記減圧部（２３）をバイパスさせて前記蒸発器に導くバイパス部（２７）と、
前記バイパス部（２７）を開閉するバイパス弁（２５）とを備え、
前記制御部（４０）は、前記均圧制御において、前記均圧弁（２６）を開弁させるとともに、前記圧縮機（２１）から吐出された前記冷媒が前記放熱器（２２）および前記減圧部（２３）をバイパスして前記蒸発器（１２３）に導かれるように前記バイパス弁（２５）を開弁させる項目１ないし４のいずれか１つに記載の車両用冷凍サイクル装置。
（項目６）
前記制御部（４０）は、前記均圧制御において前記均圧弁（２６）の開弁時間が所定開弁時間（Ｔ２）以上になったら前記均圧弁（２６）を閉弁させるとともに前記バイパス弁（２５）を閉弁させて前記均圧制御を終了する項目５に記載の車両用冷凍サイクル装置。
（項目７）
ガソリンエンジン（２）によって駆動され、冷媒を吸入して圧縮し吐出する圧縮機（２１）と、
前記圧縮機（２１）から吐出された前記冷媒を放熱させる放熱器（２２）と、
前記放熱器（２２）で放熱された前記冷媒を減圧させる減圧部（２３）と、
前記減圧部（２３）で減圧された前記冷媒を蒸発させる蒸発器（１２３）と、
前記ガソリンエンジン（２）から前記圧縮機（２１）へ伝達される駆動力を断続するマグネットクラッチを制御する制御部（４０）とを備え、
前記制御部（４０）は、前記ガソリンエンジン（２）の吸気の負圧を利用するブレーキブースタによって操作力が軽減されるブレーキペダルが踏まれており、かつ前記負圧が所定値よりも小さい場合、前記駆動力が遮断されて前記圧縮機（２１）が停止するように前記マグネットクラッチを制御するエンジン負荷制御を行う車両用冷凍サイクル装置。
（項目８）
ガソリンエンジン（２）の吸気の負圧を利用するブレーキブースタによって操作力が軽減されるブレーキペダルが踏まれており、かつ前記負圧が所定値よりも小さい場合、前記ガソリンエンジン（２）に負荷をかける車載機器（４、２１）を停止させる制御部（４０）を備える車載機器制御装置。
（項目９）
前記車載機器は、前記ガソリンエンジン（２）によって駆動され、冷凍サイクル装置の冷媒を吸入して圧縮し吐出する圧縮機（２１）であり、
前記制御部（４０）は、前記ブレーキペダルが踏まれており、かつ前記負圧が所定値よりも小さい場合、前記ガソリンエンジン（２）から前記圧縮機（２１）へ伝達される駆動力を断続するマグネットクラッチに対して前記駆動力が遮断されるように制御することによって前記圧縮機（２１）を停止させる項目８に記載の車載機器制御装置。

２１ 第１圧縮機（圧縮機）
２２ 第１凝縮器（放熱器）
２３ 第１膨張弁（減圧部）
２５ 第１バイパス弁（バイパス弁）
２６ 第１均圧弁（均圧弁）
２７ 第１バイパス流路（バイパス部）
２８ 第１均圧流路（均圧部）
４０ 制御装置（制御部）
１２３ 第１蒸発器（蒸発器）

Claims (6)

1. ガソリンエンジン（２）によって駆動され、冷媒を吸入して圧縮し吐出する圧縮機（２１）と、
   前記圧縮機（２１）から吐出された前記冷媒を放熱させる放熱器（２２）と、
   前記放熱器（２２）で放熱された前記冷媒を減圧させる減圧部（２３）と、
   前記減圧部（２３）で減圧された前記冷媒を蒸発させる蒸発器（１２３）と、
   前記圧縮機（２１）の吸入側と吐出側とを連通させて均圧化させる均圧部（２８）と、
   前記均圧部（２８）を開閉する均圧弁（２６）と、
   前記ガソリンエンジン（２）から前記圧縮機（２１）へ伝達される駆動力を断続するマグネットクラッチと前記均圧弁（２６）とを制御する制御部（４０）とを備え、
   前記制御部（４０）は、前記ガソリンエンジン（２）の吸気の負圧を利用するブレーキブースタによって操作力が軽減されるブレーキペダルが踏まれており、かつ前記負圧が所定値よりも小さい場合、前記駆動力が遮断されて前記圧縮機（２１）が停止するように前記マグネットクラッチを制御するエンジン負荷制御を行うとともに、前記圧縮機（２１）の吸入側と吐出側とが連通するように前記均圧弁（２６）を開弁させる均圧制御を行う車両用冷凍サイクル装置。
2. 前記制御部（４０）は、前記エンジン負荷制御において前記圧縮機（２１）の停止時間が所定停止時間（Ｔ１）以上になったら前記駆動力が前記圧縮機（２１）に伝達されるように前記マグネットクラッチを制御して前記エンジン負荷制御を終了する請求項１に記載の車両用冷凍サイクル装置。
3. 前記制御部（４０）は、前記均圧制御において前記均圧弁（２６）の開弁時間が所定開弁時間（Ｔ２）以上になったら前記均圧弁（２６）を閉弁させて前記均圧制御を終了する請求項１に記載の車両用冷凍サイクル装置。
4. 前記制御部（４０）は、
   前記エンジン負荷制御において前記圧縮機（２１）の停止時間が所定停止時間（Ｔ１）以上になったら前記駆動力が前記圧縮機（２１）に伝達されるように前記マグネットクラッチを制御して前記エンジン負荷制御を終了し、
   前記均圧制御において前記均圧弁（２６）の開弁時間が前記所定停止時間（Ｔ１）よりも長い所定開弁時間（Ｔ２）以上になったら前記均圧弁（２６）を閉弁させて前記均圧制御を終了する請求項１に記載の車両用冷凍サイクル装置。
5. 前記圧縮機（２１）から吐出された前記冷媒を、前記放熱器（２２）および前記減圧部（２３）をバイパスさせて前記蒸発器に導くバイパス部（２７）と、
   前記バイパス部（２７）を開閉するバイパス弁（２５）とを備え、
   前記制御部（４０）は、前記均圧制御において、前記均圧弁（２６）を開弁させるとともに、前記圧縮機（２１）から吐出された前記冷媒が前記放熱器（２２）および前記減圧部（２３）をバイパスして前記蒸発器（１２３）に導かれるように前記バイパス弁（２５）を開弁させる請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用冷凍サイクル装置。
6. 前記制御部（４０）は、前記均圧制御において前記均圧弁（２６）の開弁時間が所定開弁時間（Ｔ２）以上になったら前記均圧弁（２６）を閉弁させるとともに前記バイパス弁（２５）を閉弁させて前記均圧制御を終了する請求項５に記載の車両用冷凍サイクル装置。

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