JPS6266064A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は冷凍サイクルの中で、特に可変容量コンプレッ
サと電気式膨張弁を有する冷凍サイクルにおいて、電気
式膨張弁の制御に関するものであり、例えば自動車空調
用冷凍サイクルに用いて好適なものである。

〔従来の技術〕

冷凍サイクルにおける膨張弁は、一般に蒸発器出口にお
ける冷媒の過熱度（スーパーヒート）が一定となるよう
に冷媒流量を制御するものである。

冷媒の過熱度は冷媒圧力と冷媒温度から求めるごとがで
きるので、膨張弁の弁開度を電気的に制御する電気式膨
張弁を使用する場合は、センサとして蒸発器出口の冷媒
圧力を検出する圧力センサと、冷媒温度を検出する温度
センサの両方を使用することになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように従来技術では、電気式膨張弁の制御のため
に圧力センサと温度センサの両方を使用しなければなら
ず、そのため蒸発器出口配管部へのセンサ取付コストが
高くつ（という問題がある。

また、上記両センサからの検出信号に基いて電気式膨張
弁の弁開度を制御するので、制御回路の構成も比較的複
雑になる。

本発明は上記点に鑑みてなされたもので、電気式膨張弁
の制御の簡略化を図ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、 （ａｌ吐出容量を変化させる容量可変機構を有し、この
容量可変機構によってコンプレッサ吸入圧力が所定値に
維持されるように吐出容量を制御する可変容量コンプレ
ッサと、 （ｂ）この可変容量コンプレッサの吐出側に接続され、
ガス冷媒を凝縮する凝縮器と、 （Ｃ）このコンデンサの下流側に接続され前記コンデン
サからの液冷媒を減圧膨張するとともに弁開度を電気的
に制御する電気式膨張弁と、ｆｄｌこの膨張弁の下流側
と前記可変容量コンブレザ ソゴの吸入側との間に接続され、前記膨張弁を通過した
冷媒を蒸発させる蒸発器と、 （ｅ）前記蒸発器出口の冷媒温度を検出する温度検出手
段と、 （ｆｌ前記コンプレッサの起動後の所定時間は前記電気
式膨張弁を予め設定された弁開度となるように制御する
第１制御手段と、 （ｇ）前記所定時間経過後は、前記温度検出手段により
検出された冷媒温度が所定値に維持されるように前記電
気式膨張弁の弁開度を制御する第２制御手段とを備える
という技術的手段を採用する。

〔作用〕

上記技術的手段によれば、冷凍サイクルの定常運転時に
は可変容量コンプレッサにおける容量可変機構によって
コンプレッサ吸入圧力（換言すれば蒸発器出口の冷媒圧
力）が所定値（例えば１．３ｋｇ／ｃＪＧ）に維持され
るので、蒸発器出口の冷媒の過熱度は、蒸発器出口の冷
媒温度を制御するだけで所定値に維持できることになる
。

そこで、本発明は、蒸発器出口の冷媒温度を温度検出手
段により検出し、その検出信号に基いて電気式膨張弁の
弁開度を、蒸発器出口の冷媒温度が予め設定した所定値
に維持されるように制御する。

このように、蒸発器出口の冷媒温度を所定値に維持する
だけで、蒸発器出口の冷媒の過熱度を所定値に制御でき
る。

Ｃ発明の効果〕 従って、本発明によれば、冷媒温度を検出する温度検出
手段を使用するだけで、電気式膨張弁による冷媒過熱度
の制御を行うことができ、冷媒配管部へのセンサ取付コ
ストを半減できるとともに、電気制御部における構成も
簡略化できる。

一方、コンプレッサ起動直後では、蒸発器の熱負荷が大
きいため、コンプレッサが最大容量で運転されるも、コ
ンプレッサ吸入圧力が前記所定値より高い値になるので
、蒸発器出口の冷媒温度を検出するだけでは、冷媒過熱
度を一定に制御できないことになるが、本発明では、コ
ンプレ、す起動後の所定時間の間は、蒸発器出口の冷媒
温度とは無関係に、予め設定された弁開度となるよう制
御しているから、この弁開度を実験等から求めた所定値
となるように予め定めておくことにより、コンプレッサ
起動直後の過渡時においても蒸発器の熱負荷に対応して
膨張弁開度を良好に制御できる。

〔実施例〕

以下本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図は本発明を自動車空調用冷凍サイクルに適用した
実施例を示すものであって、１０は吐出容量を変化し得
る可変容量コンプレッサで、電磁クラッチ１１を介して
自動車エンジン１２により駆動される。

可変容量コンプレッサ１０の吐出側には凝縮器１３が接
続されており、この凝♀宿器１３（まコンフ。

レノサｌＯから吐出されたガス冷媒を冷却用ファン１４
によって送風される冷却空気により冷却して凝縮する。

冷却ファン１４はモータ１４ａにより駆動される。

殿縮器１３の下流側には、液冷媒を溜めるレシーバ１５
を介して電気式膨張弁１６が接続されている。この膨張
弁１６はその弁開度が電気的に制御されるものであって
、レシーバ１５からの液冷媒を減圧膨張させる。

電気式膨張弁１６の下流側には蒸発器１７が接続されて
おり、この蒸発器１７は膨張弁１６を通過した気液２相
冷媒と送風ファン１８によって送風される車室内又は車
室外空気とを熱交換して液冷媒を蒸発させる。冷媒の蒸
発潜熱により冷却された冷風は、ヒータユニット２４を
介して車室内へ吹出す。ヒータユニット２４には、周知
のごと（エンジン冷却水を熱源とするヒータコア２４１
゜このヒータコア２４１を通過して加熱される温風とヒ
ータコア２４１のバイパス路２４２を通過する冷風の風
量割合を調節して車室内への吹出空気温度を調節する温
度制御ダンパ２４３等が内蔵されでいる。蒸発器１７の
下流側は可変容量コンプレッサｌＯの吸入側に接続され
ている。１９は冷凍サイクルの高圧側圧力ｐＨを検出す
る高圧側圧力センサで、本例では電気式膨張弁１６上流
の冷媒配管に取付られている。この高圧側圧力センサ１
９としては、圧力に応じて電気抵抗値が連続的に変化す
る半導体圧力センサが好ましい。

２０は蒸発器１７の空気吸入側に設置され、吸込空気温
度Ｔａを検出する吸込空気温センサで、サーミスタより
なる。

２１は蒸発器１７の出口配管部に設置され、蒸発器出口
の冷媒温度ＴＲを検出する冷媒温センサで、サーミスタ
よりなる。この冷媒温センサ２１は出口配管内に設置し
て冷媒温度を直接検出する方式と、出口配管の表面に密
着固定するとともに、断熱材でセンサ取付部を被覆して
配管表面温度を検出する方式のいずれでもよいが、実用
上は取付の容易さから後者の方式が有利である。

２２は制御回路で、上記各センサ１９．２０゜２１の検
出信号が入力される入力回路２２ａと、この入力回路２
２ａからの入力信号に基いて所定の演算処理を行うマイ
クロコンピュータ２２ｂと、このマイクロコンピュータ
２２ｂの出力（ｇ　号に基いて電磁クラッチ１１．凝縮
器冷却用ファン１４の駆動モータ１４ａ、電気式膨張弁
１６．および車室内の冷媒不足表示ランプ２３への通電
を制御する出力回路２２ｃとを有している。

入力回路２２ａはアナログ信号をディジタル信号に変換
するＡ−Ｄ変換器等を内蔵しており、また出力回路２２
ｃは、負荷を駆動するリレー回路等を内蔵している。

一方、マイクロコンピュータ２２ｂは、単一チップのＬ
ＳＩからなるディジタルコンビュークにより形成されて
おり、このマイクロコンピュータ２２ｂは定電圧回路（
図示しない）から定電圧を受けて作動準備完了状態にお
かれる。この場合、前記定電圧回路は自動車エンジン１
２のイグニッションスイッチ（図示しない）の閉成に応
答して車載の直流電源（バッテリ）から直流電圧を受け
て前記定電圧を生じる。マイクロコンピュータ２２ｂは
、中央処理装置（以下ｃｐｕと称する）。

メモリ　（ＲＯＭ、ＲＡＭ）、クロック回路等を備えて
おり、これらＣＰＵ、メモリ　（ＲＯＭ、ＲＡＭ）クロ
ック回路はハスラインを介して互いに接続されている。

マイクロコンピュータ２２ｂのメモリ（ＲＡＭ）は入力
回路２２ａからの各ディジタル信号を受けて一時的に記
ｔＯシ、これら各信号をＣＰＵに選択的に付与する。マ
イクロコンピュータ２２ｂのクロック回路は、水晶発振
器と協働して所定周波数を有するクロック信号を発生し
、これに基づいてマイクロコンピュータ２２ｂにおける
所定の制御プログラムの実行を許容する。

マイクロコンピュータ２２ｂのメモリ　（ＲＯＭ）内に
は、後述するような演算処理をマイクロコンピュータ２
２ｂ内にて実行するために前記所定の制御プログラムが
予め記憶されている。

第２図は、上記したマイクロコンピュータ２２ｂの機能
を概略的に示すブロック図で、第１タイマ手段２２１は
可変容量コンプレッサ１０の起動によって計時を開始す
るものであり、第１制御手段２２２は−に記タイマ下段
２２１の信号を受けて、コンプレッサ起動後の所定時間
の間だけ、電気式、膨張弁１６を予め設定され記憶され
ている所定の弁開度となるように制御する。

第２制御手段２２３は、上記タイマ手段２２１の信号、
冷媒温センサ２１の検出信号ＴＲおよび吸込空気温セン
サ２０の検出信号Ｔａを受けて、コンプレッサ起動後に
所定時間が経過すると、冷媒温センサ２１の検出信号Ｔ
Ｒおよび吸込空気温センサ２０の検出信号Ｔａに応じて
電気式膨張弁１６を制御する。

第３制御手段２２４は、高圧側圧力センサ１９の検出信
号Ｐｌ＋および吸込空気温センサ２０の検出信号Ｔａを
受けて、この雨検出信号ｐＨ，Ｔａに応じて電磁クラッ
チ１１の断続（換言すれは可変容量コンプレッサ１０の
停動）を制御する。

第４制御手段２２５は、圧力センサ１９の検出信号ｐＨ
を受けて、これに応じて凝縮器用冷却ファン１４の回転
速度を制御ｒる。

第５制御手段２２６は、圧力センサ１９の検出信号Ｐｌ
＋および冷媒温センサ２１の検出信号ＴＲを受けて、こ
の雨検出信号ＰＨ，ＴＲに応じて冷媒不足表示ランプ２
３の点灯を制御する。

また、第２タイマ手段２２７は、冷媒温度ＴＲが一定温
以上になったら飛動するものであり、そして冷媒温度Ｔ
Ｒが一定温以上の状態が一定時間連続的に続いた場合、
上記タイマ手段２２７の信号をうけて第６制御手段２２
８が冷媒不足表示ランプ２３の点灯する。

上記した第１〜第６制御手段による具体的な制御態様に
ついては、後述の第４図により詳述する。

次に、可変容量コンプレッサ１０の容量可変機構１０１
について述べると、この機構１０１は、例えば特開昭５
８−１５５２８７号公報で公知のごとく、容量調節部材
の背圧を電磁弁１０２の開閉によって制御することによ
り、容量調節部材を変位させ、吐出容量を変化させるも
のであり、そｊ７て′：ｇ、磁弁１０２の開閉は容量制
御回路］０３の出力信号のデユーティ比を変化させるこ
とにより制御する９制御回路１０３には、コンブＬ／ソ
サ吸入圧力（蒸発圧力）ＰＬを検出する低圧側圧力セン
サ１０４の検出信号が入力され、この吸入圧力ＰＬが所
定値（例えばｌ、　８　ｋｇ／　ｃｒＡ　Ｇ　）に維持
されるように、出力信号のデユーティ比を変えて、コン
プレッサ１０の容量を制御する。すなわち、吸入圧力Ｐ
Ｌが上記所定値より高くなると、コンプレッサ容量を増
大し、上記所定値より低下すると、コンプレッサ容量を
減少するという制御を行って吸入圧力ＰＬを上記所定値
に維持する。コンプレッサ容量の変化は、連続的でも、
不連続的（段階的）でもよい。なお、上記所定値は完全
に固定した値でなく、例えば冷房熱負荷に応じた信号に
よって、上記所定値を若干量補正するという制御を付加
してもよい。

また、可変容量コンプレッサ１０の容量可変機（−４１
，０１は、上記したように圧力センサ１０４の検出信号
ＰＬに基いて電気的に容量を制御するものの他に、前記
特開昭５８−１５５２８７号公報に記載Ｃ′吟ごとく、
コンプレ・　サ吸入圧力ＰＬにＪ、こ、動する圧力応動
弁を設り、この圧力応動弁により容量調整部材の背圧を
制御して、容量制御を行う純機械的な構成のものでもよ
い。

第３図は電気式膨張弁１６の具体的構造を例示するもの
であって、１６０はベース部材で、その一端側に冷媒入
口通路１６１を有し、他端側に冷媒出口通路１６２を有
している。１６３は非磁性体からなる円筒状部材で、冷
媒を減圧膨張させる２つの弁孔１６３ａ、１６３ｂを対
称位置に開口している。１６４は円筒部材１６３の内周
に摺動自在に挿入された磁性体製のプランジャであり、
励磁コイル１６６に通電しない状態ではコイルスプリン
グ１６５により押圧されて最下端の位置にあって、２つ
の弁孔１６３ａ、１６３ｂを外周のリング状溝１６４ａ
により全開している。

１６７はプランジャ１６４に対向設置され固定磁極部材
で、円筒状ヨーク１６８の上端に固定されている。１６
９は上記部材１６４，１ｆ３７，１６８とともに励磁コ
イル１６６の磁気回路を構成ず磁性端板である。１ｉｉ
Ｉ］磁コイル１６６に通電すると、プランジャ１６４と
固定磁極部材１６７との間に磁気吸引力が生じ、プラン
ジャ１６４はコイルスプリング１６５のばね力に抗して
固定磁極部材１６７に吸着され、弁孔１６３ａ、１６３
ｂを閉じる。従って、励磁コイル１６６にパルス波形の
電圧を印加することによりプランジャ１６４が連続的に
往復動して、弁孔１６３ａ、１６３ｂの開閉を連続的に
繰返す。そして、励磁コイル１６６へのパルス波形入力
端子のデユーティ比（所定周期におけるオン−オフの比
率）を変えることにより、弁孔１６３ａ、１６３ｂの開
閉比率が変化して、冷媒流量を調節できる。つまり、励
磁コイル１６６への入力電圧のデユーティ比を変えるこ
とにより、膨張弁１６の弁開度を実質的に調節できる。

なお、本例では、電気式膨張弁１６として上記のごとく
プランジャ１６４が連続的に往復動じて、弁孔１６３ａ
、１６３ｂの開閉を連続的に繰返すものについて説明し
たが、プランジャ１６４の変位置をサーボモータ等によ
り連続的に変え、それにより弁開度を調節するタイプの
ものでも使用できる。

第４図は前記制御回路２２４のマイクロコンピュータ２
２ｂによる制御プログラムを説明するフローチャートで
あり、コンピュータ２２ｂは自動車エンジン１２のイグ
ニッションスイッチが投入されると前記定電圧回路から
定電圧の供給を受け、作動卓備完了状態におかれる。そ
して、ステップ３０にて演算処理の実行を開始し、次に
、ステップ３１にて後述するタイマ■、■及びカウンタ
■。

■をすべてリセットする。次に、ステップ３２にて、各
センサ１９，２０．２１にて検出された蒸発器出口冷媒
温度ＴＲ，蒸発器吸込空気温度Ｔａおよび高圧側圧力Ｐ
ｌ＋の信号が入力回路２２ａを介して入力され、コンピ
ュータ２２ｂのメモリ（ＲＡＭ）に一時的に記憶される
。次に、ステップ３３にて上記センサ１９にて検出され
た高圧側圧力ｐＨと、メモリ　（ＲＯＭ）に記憶されて
いる設定圧力（本例では２．１　ｋｇ／ｃｎｌＧ）とを
比較し、高圧ｐＨが２．１　ｋｇ／ｃｔＡ　Ｇより低い
時は、ステップ３４に進み、センサ２１にて検出された
冷媒温度ＴＲとメモリ　（ＲＯＭ）に記ｔｇされている
設定温度（本例ではＯ’Ｃ）とを比較する。ここで、第
１図の冷凍サイクル内に封入された冷媒がＲ１２の場合
、上記設定圧力２．１　ｋｇ／　ｃｎｌ　Ｇにおける冷
媒飽和温度が０℃であるから、冷媒温度ＴＲが０℃以下
であれば、冷媒量が正常であり、かつ周囲〆温度が０℃
以下であると判定することができ、このように周囲温度
が０℃以下の時は空調用冷凍サイクルを運転する必要が
ないから、ステップ３５に進み、電磁クラッチ１１への
通電をオフし、可変容量コンプレッサ１０を停止したま
まとする。

一方、前記ステップ３４にて冷媒温度ＴＲが設定温度０
℃より高い時は、この時の冷媒圧力（２，１ｋｇ／　ｃ
ｒＡ　Ｇ以下）に対応する冷媒飽和温度（０℃以下）よ
り高い過熱状態に冷媒がおかれていることになり、その
結果、サイクル内の冷媒量が不足していると判定し、ス
テップ３６にて冷媒不足表示ランプ２３を点灯し、冷媒
不足を表示する。その後、前記ステップ３５にて電磁ク
ラッチ１１をオフし、コンプレッサ１０を停止したまま
とする。次に、ステップ３７に進み、タイマ■及びカウ
ンタ■をリセットした後、前記ステップ３２に戻る。

また、前記ステップ３３において、高圧Ｐｌ＋が設定圧
力２．１　ｋｆ　／　ｃｕｔ　Ｇより高い時はステップ
３８に進み、電磁クラッチ１１をオンし、コンプレッサ
１０を起動する。

次に、ステップ３９に進み、リセットされた状態にある
カウンタ■に対して“１″を加算（インクルメン１−）
する。従って、次のステップ４０におけるカウンタ■の
計数が１回目かどうがという判定は必ず１回目となり、
ステップ４１に進み、タイマ■を起動する。

次に、ステップ４２にてタイマ■の時間が６０秒経過し
たか否かを判定するのであるが、タイマ■は前記のごと
くりセットされるので、最初の判定では必ずＮｏとなり
、ステップ４３に進み、冷媒温度ＴＲとメモリ　（ＲＯ
Ｍ）に記憶されている設定温度（本例では３０℃）とを
比較する。夏季のごとく周囲温度が高い時には通常コン
プレッサ起動直後における冷媒温度ＴＲは３０℃より高
いので、次にステップ４４に進み、リセットされた状態
にあるカウンタ■に対して“１”を加算（インクルメン
ト）する。従って、次のステップ４５における判定が必
ず１回目となり、ステップ４６に進み、タイマ■を起動
する。

次に、ステップ４７に進み、高圧側圧力ｐＨとメモリ　
（ＲＯＭ）に記憶されている設定圧力（本例では１２ｋ
ｇ／ｃｎｌＧと１５ｋｇ／ｃｎｌＧであり、ヒステリシ
ス幅が設けである。）とを比較し、高圧Ｐ）Ｉが１５ｋ
ｇ／ｃａｌＧより高く、■の領域にあるときは、ステッ
プ４８に進み、ここで再度、高圧ＰＨがメモリ　（ＲＯ
Ｍ）に記憶されている別の設定圧力（本例では２２ｋｇ
／ｃｆｆｌＧと２７ｋｇ／ｃｏｌＧであり、ヒステリシ
ス幅が設けである。）と比較され、高圧ｐＨが２７ｋｇ
／ｃｎｌＧより高く、Ｈの領域にあるときは、高圧Ｐｌ
＋が異常に高いと判定され、前記ステップ３５に進み、
コンプレッサｌＯを停止し、ステップ３７を経て、ステ
ップ３２に戻る。一方、高圧ｐＨが２７ｋｇ／ｃｌＩＩ
Ｇより低く■の領域にあるときはステップ４９に進み、
凝縮器冷却用ファン１４を高速運転し、凝縮器１３の冷
却能力を高める。

また、前記ステップ４７において高圧Ｐｌ＋が１５　ｋ
ｇ／　Ｃ１１ｌ　Ｇより低く、１の領域にあるときは、
ステップ５０に進み、凝縮器冷却用ファン１４を低速運
転する。

そして、上記ステップ５０又はステップ４９の次に、ス
テップ５１に進み、タイマ■の計測時間がメモリ　（Ｒ
ＯＭ）に記憶されている設定時間（本例では３０秒）以
内か否かを判定する。コンプレッサ１０の起動直後は当
然３０秒以内であるので、判定結果はＹＥＳとなり、ス
テップ５２にｉｌｔみ、ここで電気式膨張弁１６を駆動
するだめのデユーティ比ＤＴをＤＴ＝　１−　ｒ　（ｔ
）の式で求め、メモリ　（ＲＡＭ）に記憶される。この
式においてしは前記タイマ■によって計時されるコンブ
レソリ起動後の経過時間である。

ｆ　（Ｄ　は上記時間ｔを変数として、時間りの経過と
ともに増大する関数であって、■より小さい値であり、
その計算式は予め実験等から求めた情報に基いて設定し
、メモリ　（ＲＯＭ）に記憶されている。

第５図は、電気式膨張弁を駆動するためのフローチャー
トで定められた時間（本例ではＯ，ＯＯ５秒）ごとに第
４図に示す制御フローチャート内に割り込み、メモリ　
（ＲＡＭ）に記憶されているデエーティー比ＤＴにより
電気式膨張弁１６を駆動する。この場合、膨張弁１６と
して第３図の例では励磁コイル１６６への通電オフの時
に弁孔１６３ａ、１６３ｂが開口するタイプのものを用
いて開口するタイプのものを用いているので、上記デユ
ーティ比ＤＴは、励磁コイル１６６への通電オフの比率
を示し、（１−ＤＴ）が励磁コイル１６６へのＪＪｍ’
ｔオンの比率を示す。

第４図においてコンプレッサ起動直後の３０秒間は、上
記デユーティ比ＤＴ＝　１−ｆ　（ｔ）により電気式膨
張弁１６の弁開度を時間ｔの経過・とともに減少させる
よう制御するのであるが、このような制御を採用するこ
とによって、コンプレッサ起動面後の過渡時においても
前述の発明の効果の項で述べたごとく膨張弁開度を蒸発
器の熱負荷に対応して良好に制御できる。

コンプレッサ起動後の経過時間が３０秒を越えると、前
記ステップ５Ｉからステップ５４に進み、吸込空気温度
Ｔａとメモリ　（ＲＯＭ）に記憶されている設定温度（
本例では４０℃）とを比較し、Ｔａが４０℃より高い時
すなわち冷房熱負荷が大きい時はステップ５５に進み、
蒸発器出口の冷媒目標温度ＡをＡ＝１５℃に設定し、一
方Ｔａが４０℃より低い時すなわち冷房熱負荷が小さい
時はステップ５６に進み、蒸発器出口の冷媒目標温度Ａ
をＡ＝５°Ｃに設定する。次に、ステップ５７にてＥｎ
＝ＴＲ−Ａの式にて実際の冷媒温度ＴＲと目標温度Ａと
の偏差Ｅｎを計算し、次にステ・ノブ５８にて 駆動のためのデユーティ比ＤＴを求め、メモリ（ＲＯＭ
）に肥土αされる ここで、ＫＰ及びＴｉ　は予め実験等から設定した定数
であって、メモリ　（ＲＯＭ）に記載されている。ΣＥ
ｎはコンプレッサ起動後において計算した偏差Ｅｎの総
和を示す。上記の弐から理解されるに、デユーティ比Ｄ
Ｔは上記偏差Ｅｎの増加に応じて増大する。

そして、次のステップ６０にて上記デユーティ−比ＤＴ
の計算値を２秒間維持した後に、ステップ３２に戻る。

このときの電気式膨張弁１６の駆動も前記したように第
５図に示すフローチャートに従い駆動される。

上記したように、前記偏差Ｅｎに応じて、デユーティ比
ＤＴが増減し、このデユーティ比ＤＴに応じて、膨張弁
開度が制御されることにより、蒸発器出口の冷媒温度Ｔ
ｌ？が前記目標温度Ａに維持される。この場合、冷房熱
負荷が小さい時には、可変容量コンプレッサ１０の容量
制御によってコンプレッサ吸入圧力ＰＬが所定値（例え
は１．８ｋｇ　／　ｃＡ　Ｇ　）に維持されるので、蒸
発器出口冷媒温度ＴＲが目標温度（Ａ＝５°Ｃ）となる
ように膨張弁１６の開度を制御することによって、蒸発
器出口の冷媒の過熱度を所定値に制御できる。

一方、蒸発器吸込空気温度Ｔａが４０℃を越えるような
、冷房熱負荷が非常に大きい時には、可変容量コンプレ
ッサ１０が最大容量で作動しても、コンプレッサ吸入圧
力が上記所定値まで低下しないことがある。そこで、こ
のような条件下では、コンプレッサ吸入圧力ＰＬの上昇
を予測して、目標温度Ａを高めの温度（１５℃）に変更
することによって、蒸発器出口の冷媒の過熱度をほぼ所
定値に制御できる。ここで、目標温度Ａを、吸込空気温
度Ｔａが４０℃以上の時は、このＴａの上昇に応じて連
続的に上昇させるような制御を採用することもできる。

ところで、冷凍サイクル内の冷媒封入量が正常であって
、冷凍サイクルが通常通り運転している時は、タイマ■
の時間が６０秒経過する以前に、蒸発器１７の出口冷媒
温度ＴＲが充分３０℃以下に低下するので、ステップ４
２からステップ４３に進み、更にステップ６１を通過し
、ステップ６２でタイマ■をリセットし、ステップ６３
でカウンタ■をリセットする。このように、タイマ■を
リセットすることにより、以後ステップ４２の判定は常
にＮＯとなり、ステップ４３−６１→６２→６３を進み
、ステップ４７に至る 一方、冷凍サイクル内の冷媒量がステップ３３゜３４に
よって判定できるほど不足してはいないが、正常量より
は不足気味であるような場合は、冷房熱負荷が一時的に
極端に高い時とか自動車の登板走行、渋滞走行等の苛酷
な走行条件下では、前記６０秒内に冷媒温度ＴＲが３０
℃以内に低下しないことがある。この場合は、ステップ
４２の判定がＹＥＳとなり、ステップ６４に進み、冷媒
不足表示ランプ２３を点灯し、冷媒不足を表示する。

次に、ステップ６２．６３でそれぞれタイマ■とカウン
タ■をリセットする。

従って、次回におけるステップ４２の判定はＮＯとなり
、ステップ４３に進むが、ＴＲが３０°Ｃより高い場合
にはステップ４４側へ進むので、ステ・ツブ６１による
冷媒不足表示の解除を行わないので、冷媒不足の表示は
継続される。

ところが、前述したごとき極端な熱負荷とか苛酷な走行
条件が一時的なものである場合には、熱負荷の低減、苛
酷な走行条件の解除により冷媒温度ＴＲが、タイマ■に
よる時間が６０秒経過するまでに、３０゛Ｃ以下に低下
することがある。この場合は、ステップ４３からステッ
プ６１に進み、冷媒不足表示を解除する。従って、色々
な条件によってはステップ６４による冷媒不足表示を断
続的に行うことがある。

なお、第４図に示す制御例では、冷房熱ｆＡ、荷に関係
する信号として、蒸発器吸込空気温度Ｔａを用い、この
温度Ｔａによって膨張弁駆動のためのデユーティ比ＤＴ
すなわち膨張弁開度を補正しているが、上記吸込空気温
度Ｔａの代りに、車室温。

外気温等を用いたり、併用してもよい。更に、コンプレ
ッサ回転数、車速などの信号を併用してもよい。

また、本発明は自動車空調用に限らず、種々な用途の冷
凍サイクルに広く適用可能であることはいうまでもない
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は全体構
成図であり、第２図は電気制御の概要を示す制御系統図
、第３図は電気式膨張弁の具体的構造を例示する断面図
、第４図および第５図はマイクロコンピュータによる制
御を例示するフローチャートである。 １０・・・可変容量コンプレッサ、１１・・・電磁クラ
ッチ１　Ｙｏｌ・・・容量可変機構、１３・・・凝縮器
、１６・・・電気式膨張弁、１７・・・蒸発器、２１・
・・冷媒温センサ（温度検出手段）、２２・・・制御回
路、２２ｂ・・・マイクロコンピュータ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）吐出容量を変化させる容量可変機構を有し
   、この容量可変機構によってコンプレッサ吸入圧力が所
   定値に維持されるように吐出容量を制御する可変容量コ
   ンプレッサと、 （ｂ）この可変容量コンプレッサの吐出側に接続され、
   ガス冷媒を凝縮する凝縮器と、 （ｃ）このコンデンサの下流側に接続され前記コンデン
   サからの液冷媒を減圧膨張するとともに弁開度を電気的
   に制御する電気式膨張弁と、 （ｄ）この膨張弁の下流側と前記可変容量コンプレッサ
   の吸入側との間に接続され、前記膨張弁を通過した冷媒
   を蒸発させる蒸発器と、 （ｅ）前記蒸発器出口の冷媒温度を検出する温度検出手
   段と、 （ｆ）前記コンプレッサの起動後の所定時間は前記電気
   式膨張弁を予め設定された弁開度となるように制御する
   第１制御手段と、 （ｇ）前記所定時間経過後は、前記温度検出手段により
   検出された冷媒温度が所定値に維持されるように前記電
   気式膨張弁の弁開度を制御する第２制御手段とを備える
   冷凍サイクル装置。
2. （２）前記第１制御手段における予め設定された弁開度
   がコンプレッサ起動後の時間の経過とともに減少するよ
   うにした特許請求の範囲第１項記載の冷凍サイクル装置
   。
3. （３）前記第２制御手段における所定値が冷房熱負荷に
   応じた信号によって補正されるようにした特許請求の範
   囲第１項又は第２項に記載の冷凍サイクル装置。
4. （４）前記冷房熱負荷に応じた信号が前記蒸発器の吸込
   空気温度である特許請求の範囲第３項に記載の冷凍サイ
   クル装置。