JP2002327950A - Air conditioner - Google Patents
Air conditionerInfo
- Publication number
- JP2002327950A JP2002327950A JP2001131185A JP2001131185A JP2002327950A JP 2002327950 A JP2002327950 A JP 2002327950A JP 2001131185 A JP2001131185 A JP 2001131185A JP 2001131185 A JP2001131185 A JP 2001131185A JP 2002327950 A JP2002327950 A JP 2002327950A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compressor
- refrigerant
- temperature
- outdoor
- capacity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和装置に関
し、特に、熱源側ユニットの制御対策に係るものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner, and more particularly to a measure for controlling a heat source side unit.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、空気調和装置には、インバー
タにより容量制御される圧縮機と室外熱交換器と膨張弁
と室内熱交換器とが冷媒配管によって順に接続された冷
媒回路を備えたものがある。この空気調和装置では、一
般的に、室内温度を設定温度に調整するために、圧縮機
の容量と膨張弁の開度に基づく過熱度とをＰＩ制御して
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, an air conditioner has a refrigerant circuit in which a compressor, an outdoor heat exchanger, an expansion valve, and an indoor heat exchanger, the capacity of which is controlled by an inverter, are connected in order by a refrigerant pipe. There is. In this air conditioner, the capacity of the compressor and the degree of superheat based on the degree of opening of the expansion valve are generally controlled by PI in order to adjust the room temperature to the set temperature.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述した空気調和装置
のＰＩ制御においては、圧縮機容量と膨張弁開度とを個
別に制御しているため、両制御が互いに干渉し、圧縮機
容量を変更すると、過熱度も変化する。この結果、目標
値への収束が悪く、快適性に劣るという問題があった。In the above-described PI control of the air conditioner, since the compressor capacity and the expansion valve opening are individually controlled, the two controls interfere with each other and change the compressor capacity. Then, the degree of superheat also changes. As a result, there has been a problem that the convergence to the target value is poor and the comfort is poor.
【０００４】つまり、例えば、室外ユニットが圧縮機を
する一方、室内ユニットが膨張弁を別個独立して過熱度
制御しているので、膨張弁の開度変更が室外ユニットに
外乱として作用することになる。このように、室外ユニ
ットの能力制御が膨張弁の開度変更の影響を受け、安定
しないことになる。この結果、室内温度の収束が悪く、
快適性に劣ることになっていた。That is, for example, while the outdoor unit operates as a compressor, the indoor unit independently controls the degree of superheating of the expansion valve, so that a change in the opening of the expansion valve acts as a disturbance on the outdoor unit. Become. As described above, the capacity control of the outdoor unit is affected by the change in the opening degree of the expansion valve and is not stabilized. As a result, the convergence of the room temperature is poor,
It was supposed to be less comfortable.
【０００５】特に、室内ユニットにおける負荷変動や室
内ユニットの運転停止などの外乱が生ずると、室内温度
の収束性の悪さ等が顕著になっていた。[0005] In particular, when disturbances such as a load change in the indoor unit and a stoppage of the operation of the indoor unit occur, poor convergence of the indoor temperature and the like have become remarkable.
【０００６】本発明は、斯かる点に鑑みて成されたもの
で、外乱に強く、空調運転を精度よく制御することがで
きるようにすることを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to make it possible to control an air-conditioning operation with high tolerance to disturbance.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】具体的に、図３に示すよ
うに、第１の発明は、運転容量の可変な圧縮機（21）と
熱源側熱交換器（23）と開度の可変な膨張弁（31）と利
用側熱交換器（32）とを有する冷媒回路（12）を備えた
空気調和装置を対象としている。そして、上記冷媒回路
（12）の冷媒温度を検出して出力する検出手段（Pe）を
備えている。加えて、該検出手段（Pe）の検出冷媒温度
と目標冷媒温度との偏差を１入力とする一方、圧縮機
（21）の容量を制御入力とし、且つ冷媒温度を制御出力
とする冷媒回路（12）の動的モデルに基づいて圧縮機
（21）の容量の制御量を導出し、該圧縮機（21）の容量
を１出力とし、上記圧縮機（21）に容量指令信号を出力
する単変数制御手段（42）を備えている。Specifically, as shown in FIG. 3, the first invention comprises a compressor (21) having a variable operating capacity, a heat source side heat exchanger (23) and a variable opening. It is intended for an air conditioner provided with a refrigerant circuit (12) having a simple expansion valve (31) and a use-side heat exchanger (32). Further, a detection means (Pe) for detecting and outputting the refrigerant temperature of the refrigerant circuit (12) is provided. In addition, a refrigerant circuit (where the deviation between the detected refrigerant temperature of the detection means (Pe) and the target refrigerant temperature is taken as one input, the capacity of the compressor (21) is taken as a control input, and the refrigerant temperature is taken as a control output, A control amount of the capacity of the compressor (21) is derived based on the dynamic model of (12), the capacity of the compressor (21) is set to one output, and a capacity command signal is output to the compressor (21). Variable control means (42) is provided.
【０００８】また、第２の発明は、第１の発明におい
て、利用側ユニット（30）の変動による単変数制御手段
（42）の制御に対する外乱の外乱モデル（73）に基づい
て外乱信号を導出し、単変数制御手段（42）の出力を補
正する外乱補正手段（70）を備えた構成としている。In a second aspect based on the first aspect, a disturbance signal is derived based on a disturbance model (73) of a disturbance with respect to the control of the single variable control means (42) due to the fluctuation of the use side unit (30). In addition, a disturbance correction means (70) for correcting the output of the single variable control means (42) is provided.
【０００９】また、第３の発明は、第１の発明におい
て、冷媒回路（12）が、圧縮機（21）と熱源側熱交換器
（23）と熱源側膨張弁（24）とを有する熱源側ユニット
（20）と、利用側膨張弁（31）と利用側熱交換器（32）
とを有する利用側ユニット（30）とを備える一方、複数
の利用側ユニット（30）が互いに並列に接続された構成
としている。そして、単変数制御手段（42）が熱源側ユ
ニット（20）の冷房運転を制御するように構成されてい
る。In a third aspect based on the first aspect, the refrigerant circuit (12) has a heat source having a compressor (21), a heat source side heat exchanger (23), and a heat source side expansion valve (24). Side unit (20), usage side expansion valve (31) and usage side heat exchanger (32)
And a plurality of use-side units (30) are connected in parallel with each other. The single variable control means (42) is configured to control the cooling operation of the heat source side unit (20).
【００１０】また、第４の発明は、第１の発明におい
て、冷媒回路（12）が、圧縮機（21）と熱源側熱交換器
（23）とを有する１つの熱源側ユニット（20）と、利用
側膨張弁（31）と利用側熱交換器（32）とを有する１つ
の利用側ユニット（30）とを備えた構成としている。そ
して、単変数制御手段（42）が熱源側ユニット（20）を
制御するように構成されている。In a fourth aspect based on the first aspect, the refrigerant circuit (12) includes one heat source side unit (20) having a compressor (21) and a heat source side heat exchanger (23). , A single use side unit (30) having a use side expansion valve (31) and a use side heat exchanger (32). And the single variable control means (42) is configured to control the heat source side unit (20).
【００１１】すなわち、本発明では、空調運転時におい
て、単変数制御手段（42）が機能する一方、蒸発温度な
どの目標冷媒温度を算出する。この目標冷媒温度と検出
手段（Pe）の検出冷媒温度との偏差が単変数制御手段
（42）に入力される。That is, in the present invention, during the air-conditioning operation, the single-variable control means (42) functions and calculates the target refrigerant temperature such as the evaporation temperature. The deviation between the target refrigerant temperature and the detected refrigerant temperature of the detection means (Pe) is input to the single variable control means (42).
【００１２】上記単変数制御手段（42）においては、１
入力１出力の動的モデル（60）が構築されているので、
冷媒温度の偏差を入力して圧縮機容量の制御量を導出す
る。そして、上記単変数制御手段（42）は、この圧縮機
容量を出力とし、圧縮機（21）に指令信号を出力する。
この指令信号によって圧縮機（21）が制御され、空調運
転が制御される。In the single variable control means (42), 1
Since a dynamic model (60) with one input and one output has been constructed,
The control amount of the compressor capacity is derived by inputting the deviation of the refrigerant temperature. Then, the single variable control means (42) outputs the compressor capacity as an output and outputs a command signal to the compressor (21).
The compressor (21) is controlled by the command signal, and the air-conditioning operation is controlled.
【００１３】また、第２の発明では、外乱補正手段（7
0）が単変数制御手段（42）の出力信号に対する外乱を
外乱モデル（73）に基づいて導出して外乱信号を出力す
る。そして、この外乱信号によって単変数制御手段（4
2）の出力を補正する。In the second invention, the disturbance correction means (7
0) derives a disturbance to the output signal of the single variable control means (42) based on the disturbance model (73) and outputs a disturbance signal. Then, the single-variable control means (4
Correct the output of 2).
【００１４】[0014]
【発明の効果】したがって、本発明によれば、圧縮機容
量を制御入力とし、且つ冷媒温度を制御出力とする冷媒
回路（12）の動的モデルを構築し、冷媒温度の偏差を１
入力とし、圧縮機容量を１出力とする単変数制御手段
（42）を設けるようにしたために、外乱に強い制御を行
うことができる。Therefore, according to the present invention, a dynamic model of the refrigerant circuit (12) having the compressor capacity as a control input and the refrigerant temperature as a control output is constructed, and the deviation of the refrigerant temperature is reduced by one.
The provision of the single-variable control means (42) having an input and a compressor capacity of one output enables control resistant to disturbance.
【００１５】つまり、単変数制御手段（42）の出力が膨
張弁（31）の開度変更等を考慮しているので、負荷変動
等が生じても冷媒温度を所定の目標冷媒温度に迅速に収
束させることができ、快適性の向上を図ることができ
る。That is, since the output of the single-variable control means (42) takes into account the change in the opening of the expansion valve (31), the refrigerant temperature can be quickly brought to the predetermined target refrigerant temperature even if a load change or the like occurs. The convergence can be achieved, and the comfort can be improved.
【００１６】また、第２の発明によれば、外乱推定器
（71）によって外乱を推定して単変数制御手段（42）の
出力を補正するので、目標値への収束性をより向上させ
ることができると共に、空調運転の安定性をより向上さ
せることができる。According to the second aspect of the present invention, the disturbance is estimated by the disturbance estimator (71) and the output of the single variable control means (42) is corrected, so that the convergence to the target value is further improved. And the stability of the air conditioning operation can be further improved.
【００１７】特に、複数の利用側ユニット（30）を有す
る場合、外乱の影響が大きくなるものの、この外乱の影
響を少なくすることができるので、目標値への収束性が
向上し、空調運転の安定性が向上する。In particular, when a plurality of use side units (30) are provided, although the influence of disturbance increases, the influence of the disturbance can be reduced, so that the convergence to the target value is improved, and the air conditioning operation is improved. Stability is improved.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態１】以下、本発明の実施形態１を図
面に基づいて詳細に説明する。Embodiment 1 Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００１９】図１に示すように、本実施形態の空気調和
装置（10）は、いわゆるマルチ型に構成され、１台の室
外ユニット（20）と、互いに並列に接続された２台の室
内ユニット（30）とから構成されている。As shown in FIG. 1, the air conditioner (10) of the present embodiment is configured in a so-called multi-type, and has one outdoor unit (20) and two indoor units connected in parallel with each other. (30).
【００２０】上記室外ユニット（20）は、熱源側ユニッ
トを構成し、圧縮機（21）と四路切換弁（22）と熱源側
熱交換器である室外熱交換器（23）と熱源側膨張弁であ
る室外膨張弁（24）とアキュムレータ（25）とを備えて
いる。また、上記各室内ユニット（30）は、利用側ユニ
ットを構成し、利用側膨張弁である室内膨張弁（31）と
利用側熱交換器である室内熱交換器（32）とを備えてい
る。The outdoor unit (20) constitutes a heat source side unit, and includes a compressor (21), a four-way switching valve (22), an outdoor heat exchanger (23) which is a heat source side heat exchanger, and a heat source side expansion. An outdoor expansion valve (24), which is a valve, and an accumulator (25) are provided. Each of the indoor units (30) constitutes a use-side unit, and includes an indoor expansion valve (31) as a use-side expansion valve and an indoor heat exchanger (32) as a use-side heat exchanger. .
【００２１】上記圧縮機（21）と四路切換弁（22）と室
外熱交換器（23）と室外膨張弁（24）と室内膨張弁（3
1）と室内熱交換器（32）とアキュムレータ（25）とが
順に冷媒配管（11）によって接続されて冷媒回路（12）
が構成されている。つまり、該冷媒回路（12）は、室外
ユニット（20）と室内ユニット（30）とを備え、四路切
換弁（22）を切り換えて冷媒循環方向が可逆になるよう
に構成され、冷房運転と暖房運転とを行うように構成さ
れている。The compressor (21), the four-way switching valve (22), the outdoor heat exchanger (23), the outdoor expansion valve (24), and the indoor expansion valve (3
1), the indoor heat exchanger (32) and the accumulator (25) are connected in order by the refrigerant pipe (11) and the refrigerant circuit (12)
Is configured. That is, the refrigerant circuit (12) includes an outdoor unit (20) and an indoor unit (30), and is configured such that the four-way switching valve (22) is switched so that the refrigerant circulation direction is reversible. It is configured to perform a heating operation.
【００２２】上記圧縮機（21）は、運転容量が可変に構
成されている。つまり、上記圧縮機（21）は、図示しな
いが、インバータ回路を介して電動機に電力が供給され
ている。そして、上記圧縮機（21）の運転容量である圧
縮機容量は、インバータ回路の出力周波数を変更して調
節するように構成されている。The compressor (21) has a variable operating capacity. That is, although not shown, the compressor (21) is supplied with electric power to the electric motor via the inverter circuit. The compressor capacity, which is the operating capacity of the compressor (21), is configured to be changed by changing the output frequency of the inverter circuit.
【００２３】上記室外膨張弁（24）及び室内膨張弁（3
1）は、それぞれ弁開度が自在な電動膨脹弁により構成
されている。また、上記冷媒回路（12）には、室外膨張
弁（24）をバイパスするバイパス路（26）が設けられて
いる。該バイパス路（26）は、一方向弁（27）が設けら
れ、冷房運転時に冷媒が室外膨張弁（24）をバイパスす
るように構成されている。The outdoor expansion valve (24) and the indoor expansion valve (3
1) is constituted by an electric expansion valve whose valve opening can be freely adjusted. The refrigerant circuit (12) is provided with a bypass (26) for bypassing the outdoor expansion valve (24). The bypass passage (26) is provided with a one-way valve (27), and is configured such that the refrigerant bypasses the outdoor expansion valve (24) during the cooling operation.
【００２４】上記室外ユニット（20）には、室外熱交換
器（23）の近傍に室外ファン（28）が設置され、室外空
気と冷媒との熱交換を行うように構成されている。ま
た、上記室内ユニット（30）には、室内熱交換器（32）
の近傍に室内ファン（33）が設置され、室内空気と冷媒
との熱交換を行うように構成されている。The outdoor unit (20) is provided with an outdoor fan (28) near the outdoor heat exchanger (23) so as to exchange heat between outdoor air and a refrigerant. The indoor unit (30) includes an indoor heat exchanger (32).
An indoor fan (33) is installed in the vicinity of, and is configured to exchange heat between indoor air and a refrigerant.
【００２５】上記圧縮機（21）の吐出側の冷媒配管（1
1）には、該圧縮機（21）の吐出側の冷媒圧力を検出す
る高圧圧力センサ（Pc）が配置されている。また、上記
圧縮機（21）の吸入側の冷媒配管（11）には、該圧縮機
（21）の吸入側の冷媒圧力を検出する検出手段である低
圧圧力センサ（Pe）と、吸入側の冷媒温度を検出する吸
入温度センサ（Ts）とが配置されている。そして、上記
低圧圧力センサ（Pe）と吸入温度センサ（Ts）とが吸入
過熱度を検出する過熱度センサ（Tsh）を構成してい
る。The refrigerant pipe (1) on the discharge side of the compressor (21)
In 1), a high pressure sensor (Pc) for detecting the refrigerant pressure on the discharge side of the compressor (21) is arranged. A low-pressure pressure sensor (Pe), which is a detecting means for detecting a refrigerant pressure on the suction side of the compressor (21), is provided on the refrigerant pipe (11) on the suction side of the compressor (21). A suction temperature sensor (Ts) for detecting a refrigerant temperature is provided. The low-pressure pressure sensor (Pe) and the suction temperature sensor (Ts) constitute a superheat sensor (Tsh) for detecting the suction superheat.
【００２６】上記室外ユニット（20）には、室外温度を
検出する外気温センサ（Toa）と、室外熱交換器（23）
における冷房運転時の冷媒の凝縮温度と暖房運転時の冷
媒の蒸発温度を検出する室外熱交換センサ（Tox）が配
置されている。The outdoor unit (20) includes an outdoor temperature sensor (Toa) for detecting an outdoor temperature, and an outdoor heat exchanger (23).
An outdoor heat exchange sensor (Tox) for detecting the condensation temperature of the refrigerant during the cooling operation and the evaporation temperature of the refrigerant during the heating operation in the above.
【００２７】上記各室内ユニット（30）には、室内温度
を検出する室温センサ（Tia）と、各室内ユニット（3
0）には、室内熱交換器（32）における冷房運転時の冷
媒の蒸発温度と暖房運転時の冷媒の凝縮温度を検出する
室内熱交換センサ（Tix）とが配置されている。Each of the indoor units (30) includes a room temperature sensor (Tia) for detecting the indoor temperature, and each of the indoor units (3).
At 0), an indoor heat exchange sensor (Tix) for detecting the evaporation temperature of the refrigerant during the cooling operation and the condensation temperature of the refrigerant during the heating operation in the indoor heat exchanger (32) is arranged.
【００２８】上記各センサ（Pc，Pe，Ts，Toa，Tox，Ti
a，Tix）で検出した冷媒の圧力や温度は、制御手段であ
る室外コントローラ（40）と室内コントローラ（50）に
入力されている。Each of the above sensors (Pc, Pe, Ts, Toa, Tox, Ti
The pressure and temperature of the refrigerant detected in (a, Tix) are input to an outdoor controller (40) and an indoor controller (50) as control means.
【００２９】冷房運転時において、上記室外コントロー
ラ（40）は、圧縮機（21）のみを操作して冷媒の蒸発温
度を目標値に制御し、室外膨脹弁（24）を全閉に制御す
る。この冷房運転時において、室内コントローラ（50）
は、独自に室内膨脹弁（31）の開度である室内膨張弁開
度を制御して能力制御（過熱度制御）を行う。During the cooling operation, the outdoor controller (40) controls only the compressor (21) to control the evaporation temperature of the refrigerant to a target value, and controls the outdoor expansion valve (24) to be fully closed. During this cooling operation, the indoor controller (50)
Independently controls the degree of opening of the indoor expansion valve (31), which is the degree of opening of the indoor expansion valve (31), to perform capacity control (superheat degree control).
【００３０】一方、暖房運転時において、室外コントロ
ーラ（40）は、圧縮機（21）と室外膨脹弁（24）を制御
し、冷媒の凝縮温度と過熱度を制御する。また、この暖
房運転時において、室内コントローラ（50）は、独自に
室内膨脹弁開度を制御して能力制御（過冷却度制御）を
行う。On the other hand, during the heating operation, the outdoor controller (40) controls the compressor (21) and the outdoor expansion valve (24) to control the condensation temperature and the degree of superheat of the refrigerant. During the heating operation, the indoor controller (50) independently controls the opening of the indoor expansion valve to perform the capacity control (supercooling degree control).
【００３１】上記室外コントローラ（40）は、圧縮機
（21）の容量である圧縮機容量及び室外膨脹弁（24）の
開度である室外膨張弁開度を操作量とし、冷房運転時の
冷媒の蒸発温度と、暖房運転時の冷媒の凝縮温度及び吸
入冷媒の過熱度を制御量とする冷媒回路（12）の動的モ
デルを構築している。そして、上記室外コントローラ
（40）は、この動的モデルに基づいて、冷房運転時の冷
媒の蒸発温度と、暖房運転時の冷媒の凝縮温度及び過熱
度について、それぞれの目標値と検出値との偏差を入力
として、圧縮機容量と室外膨張弁開度の指令値を出力す
るように構成されている。The outdoor controller (40) uses the compressor capacity, which is the capacity of the compressor (21), and the outdoor expansion valve opening, which is the opening of the outdoor expansion valve (24), as operating amounts, and controls the refrigerant during cooling operation. A dynamic model of a refrigerant circuit (12) is constructed in which the evaporation temperature of the refrigerant, the condensation temperature of the refrigerant during the heating operation, and the degree of superheat of the suction refrigerant are controlled variables. Then, based on this dynamic model, the outdoor controller (40) calculates the target temperature and the detected value of the refrigerant evaporation temperature during the cooling operation and the refrigerant condensation temperature and superheat during the heating operation. With the deviation as input, a command value for the compressor capacity and the outdoor expansion valve opening is output.
【００３２】このように動的モデルに基づく制御を行う
室外コントローラ（40）は、操作量（圧縮機周波数や電
動弁開度など）の変化に対する制御量（蒸発温度など）
の関係を時間の関数（動的モデル）として有している。
そして、例えば、圧縮機周波数を５Hz上げると、その
後、実際の蒸発温度などがどのように変化するかを、そ
の関数から求めることができる。The outdoor controller (40) which performs control based on the dynamic model as described above controls a control amount (evaporation temperature, etc.) with respect to a change in the operation amount (compressor frequency, electric valve opening, etc.).
As a function of time (dynamic model).
Then, for example, when the compressor frequency is increased by 5 Hz, how the actual evaporation temperature or the like changes thereafter can be obtained from the function.
【００３３】次に、上記室外コントローラ（40）の具体
的な構成について説明する。Next, a specific configuration of the outdoor controller (40) will be described.
【００３４】上記室外コントローラ（40）は、暖房運転
時において、図２に示すように多変数制御器（41）を構
成し、冷房運転時において、図３に示すように単変数制
御器（42）を構成する。The outdoor controller (40) constitutes a multivariable controller (41) as shown in FIG. 2 during the heating operation and a single variable controller (42) as shown in FIG. 3 during the cooling operation. ).
【００３５】そこで、先ず、暖房運転時における多変数
制御器（41）を構成する上記室外コントローラ（40）の
構成について説明する。Therefore, first, the configuration of the outdoor controller (40) constituting the multivariable controller (41) during the heating operation will be described.
【００３６】図２に示すように、上記室外コントローラ
（40）は、暖房運転時において、第１導出手段である第
１温度算出部（43）と第２導出手段である第２温度算出
部（44）と多変数制御手段である多変数制御器（41）と
を備えることとなる。As shown in FIG. 2, during the heating operation, the outdoor controller (40) includes a first temperature calculating section (43) as first deriving means and a second temperature calculating section (43) as second deriving means. 44) and a multivariable controller (41) as multivariable control means.
【００３７】上記第１温度算出部（43）は、冷媒の目標
凝縮温度Ｔcsを導出して出力するように構成されてい
る。つまり、該第１温度算出部（43）は、空調を行う部
屋（13）の設定温度、室外ユニット（20）と室内ユニッ
ト（30）との間の連絡配管長さ、室外ユニット（20）と
室内ユニット（30）との間の高低差及び冷媒回路（12）
の配管圧力損失などが入力されると共に、上記部屋（1
3）の室内温度Ｔr又は能力過不足割合が入力されてい
る。そして、上記第１温度算出部（43）は、上記設定温
度などに基づいて目標凝縮温度Ｔcsを導出している。The first temperature calculator (43) is configured to derive and output a target condensing temperature Tcs of the refrigerant. That is, the first temperature calculation unit (43) determines the set temperature of the room (13) to be air-conditioned, the length of the connecting pipe between the outdoor unit (20) and the indoor unit (30), and the outdoor unit (20). Height difference between indoor unit (30) and refrigerant circuit (12)
The pipe pressure loss etc. of the
3) The room temperature Tr or the capacity excess / shortage ratio is input. The first temperature calculator (43) derives the target condensing temperature Tcs based on the set temperature and the like.
【００３８】上記第２温度算出部（44）は、圧縮機（2
1）の冷媒の吸入過熱度の目標値である目標過熱度ＳＨs
を導出して出力するように構成されている。つまり、該
第２温度算出部（44）は、能力増強信号や運転条件など
が入力されている。そして、上記第２温度算出部（44）
は、上記能力増強信号などに基づいて目標過熱度ＳＨs
を導出している。The second temperature calculating section (44) includes a compressor (2)
The target superheat SHs, which is the target value of the refrigerant superheat of 1).
Is derived and output. That is, the second temperature calculation unit (44) receives a capacity enhancement signal, operating conditions, and the like. Then, the second temperature calculator (44)
Is the target superheat degree SHs
Is derived.
【００３９】上記第１温度算出部（43）が算出した目標
凝縮温度Ｔcsは、第１偏差算出部（45）に入力されてい
る。該第１偏差算出部（45）は、高圧圧力センサ（Pc）
が検出する高圧冷媒圧力に基づく冷媒の凝縮温度Ｔcが
入力され、目標凝縮温度Ｔcsと検出凝縮温度Ｔcとの偏
差を導出するように構成されている。The target condensing temperature Tcs calculated by the first temperature calculator (43) is input to the first deviation calculator (45). The first deviation calculating section (45) includes a high-pressure pressure sensor (Pc).
Is input based on the detected high-pressure refrigerant pressure, and a deviation between the target condensing temperature Tcs and the detected condensing temperature Tc is derived.
【００４０】上記第２温度算出部（44）が算出した目標
過熱度ＳＨsは、第２偏差算出部（46）に入力されてい
る。該第２偏差算出部（46）は、低圧圧力センサ（Pe）
が検出する低圧冷媒圧力に基づく蒸発温度と吸入温度セ
ンサ（Ts）が検出する冷媒温度とによる吸入冷媒の過熱
度ＳＨが入力され、目標過熱度ＳＨsと検出過熱度ＳＨ
との偏差を導出するように構成されている。The target superheat degree SHs calculated by the second temperature calculation section (44) is input to the second deviation calculation section (46). The second deviation calculator (46) is a low-pressure pressure sensor (Pe).
The superheat degree SH of the suction refrigerant based on the evaporation temperature based on the low-pressure refrigerant pressure detected by the controller and the refrigerant temperature detected by the suction temperature sensor (Ts) is input, and the target superheat degree SHs and the detected superheat degree SH are detected.
It is configured to derive a deviation from.
【００４１】一方、上記多変数制御器（41）は、第１偏
差算出部（45）が算出した凝縮温度の偏差と、上記第２
偏差算出部（46）が算出した過熱度の偏差を２入力とし
ている。更に、該多変数制御器（41）は、圧縮機容量及
び室外膨張弁開度を制御入力とし、且つ凝縮温度及び過
熱度を制御出力とする冷媒回路（12）の動的モデルに基
づいて圧縮機容量と室外膨張弁開度の制御量を導出す
る。そして、該多変数制御器（41）は、圧縮機容量及び
室外膨張弁開度を２出力とし、上記圧縮機（21）に容量
指令信号である周波数指令信号を、室外膨張弁（24）に
開度指令信号をそれぞれ出力するように構成されてい
る。On the other hand, the multivariable controller (41) calculates the difference between the condensing temperature calculated by the first deviation calculating section (45) and the second variable.
The deviation of the degree of superheat calculated by the deviation calculating section (46) is used as two inputs. Further, the multivariable controller (41) has a compressor capacity and an outdoor expansion valve opening as a control input and a compression model based on a dynamic model of a refrigerant circuit (12) having a condensing temperature and a superheat degree as a control output. The control quantity of the machine capacity and the outdoor expansion valve opening is derived. The multivariable controller (41) outputs the compressor capacity and the outdoor expansion valve opening to two outputs, and sends a frequency command signal, which is a capacity command signal, to the compressor (21) to the outdoor expansion valve (24). It is configured to output an opening degree command signal.
【００４２】次に、冷房運転時における単変数制御器
（42）を構成する上記室外コントローラ（40）の構成に
ついて説明する。Next, the configuration of the outdoor controller (40) constituting the single variable controller (42) during the cooling operation will be described.
【００４３】図３に示すように、上記室外コントローラ
（40）は、本発明の特徴として、冷房運転時において、
第３導出手段である第３温度算出部（47）と単変数制御
手段である単変数制御器（42）とを備えることとなる。As shown in FIG. 3, the outdoor controller (40) is characterized by the fact that the outdoor controller
A third temperature calculator (47) as third derivation means and a single variable controller (42) as single variable control means will be provided.
【００４４】上記第３温度算出部（47）は、冷媒温度で
ある目標蒸発温度Ｔesを導出して出力するように構成さ
れている。つまり、該第３温度算出部（47）は、空調を
行う部屋（13）の設定温度、室外ユニット（20）と室内
ユニット（30）との間の連絡配管長さ、室外ユニット
（20）と室内ユニット（30）との間の高低差及び冷媒回
路（12）の配管圧力損失などが入力されると共に、上記
部屋（13）の室内温度Ｔr又は能力過不足割合が入力さ
れている。そして、上記第３温度算出部（47）は、上記
設定温度などに基づいて目標蒸発温度Ｔesを導出してい
る。The third temperature calculator (47) is configured to derive and output a target evaporation temperature Tes, which is a refrigerant temperature. That is, the third temperature calculation unit (47) determines the set temperature of the room (13) to be air-conditioned, the length of the connecting pipe between the outdoor unit (20) and the indoor unit (30), and the setting of the outdoor unit (20). The height difference between the indoor unit (30) and the piping pressure loss of the refrigerant circuit (12) and the like are input, and the room temperature Tr or the capacity excess / deficiency ratio of the room (13) is input. The third temperature calculator (47) derives the target evaporation temperature Tes based on the set temperature and the like.
【００４５】上記第３温度算出部（47）が算出した目標
蒸発温度Ｔesは、第３偏差算出部（48）に入力されてい
る。該第３偏差算出部（48）は、低圧圧力センサ（Pe）
が検出する低圧冷媒圧力に基づく冷媒温度である蒸発温
度Ｔeが入力され、目標蒸発温度Ｔesと検出蒸発温度Ｔe
との偏差を導出するように構成されている。The target evaporation temperature Tes calculated by the third temperature calculator (47) is input to a third deviation calculator (48). The third deviation calculator (48) is a low-pressure pressure sensor (Pe).
Is input as the evaporation temperature Te, which is the refrigerant temperature based on the low-pressure refrigerant pressure detected by the controller, the target evaporation temperature Tes and the detected evaporation temperature Te
It is configured to derive a deviation from.
【００４６】一方、上記単変数制御器（42）は、第３偏
差算出部（48）が算出した蒸発温度の偏差を１入力とし
ている。更に、該単変数制御器（42）は、圧縮機容量を
制御入力とし、且つ蒸発温度を制御出力とする冷媒回路
（12）の動的モデルに基づいて圧縮機容量の制御量を導
出する。そして、該単変数制御器（42）は、圧縮機容量
を１出力とし、上記圧縮機（21）に容量指令信号である
周波数指令信号を出力するように構成されている。On the other hand, the single-variable controller (42) has one input as the deviation of the evaporation temperature calculated by the third deviation calculator (48). Further, the single variable controller (42) derives a control amount of the compressor capacity based on a dynamic model of the refrigerant circuit (12) using the compressor capacity as a control input and the evaporating temperature as a control output. The single-variable controller (42) is configured to output the compressor capacity as one output and to output a frequency command signal as a capacity command signal to the compressor (21).
【００４７】次に、上記室外コントローラ（40）の設計
手法について説明する。Next, a design method of the outdoor controller (40) will be described.
【００４８】先ず、図４に示すように、冷媒回路（12）
の動的モデル（60）は、次のようにして求める。圧縮機
（21）、室外膨張弁（24）又は室外ファン（28）などの
冷媒回路（12）のアクチュエータを作動させて冷媒回路
（12）の入力を変化させるか、又は冷媒回路（12）の外
部環境条件である室外温度や室内温度を変化させる。こ
れらを変化させた際、冷媒回路（12）からの出力を測定
する。つまり、冷媒回路（12）の蒸発温度、凝縮温度又
は吸入過熱度の応答データを取る。First, as shown in FIG. 4, the refrigerant circuit (12)
Is obtained as follows. Actuating the actuator of the refrigerant circuit (12) such as the compressor (21), the outdoor expansion valve (24) or the outdoor fan (28) to change the input of the refrigerant circuit (12), or Change the outdoor temperature or indoor temperature, which is the external environmental condition. When these are changed, the output from the refrigerant circuit (12) is measured. That is, response data of the evaporation temperature, condensation temperature, or suction superheat of the refrigerant circuit (12) is obtained.
【００４９】この応答データを、例えば、ＭＡＴＬＡＢ
などのソフトウェアのシステム同定手段によって処理
し、次に示す冷媒回路（12）の状態方程式のパラメータ
行列Ａ〜Ｄを求める。つまり、図５に示すように、冷媒
回路（12）の動的モデル（60）である空調機モデルを導
き出す。The response data is converted into, for example, MATLAB
The processing is performed by software system identification means such as the above, and parameter matrices A to D of the state equation of the refrigerant circuit (12) shown below are obtained. That is, as shown in FIG. 5, an air conditioner model that is a dynamic model (60) of the refrigerant circuit (12) is derived.
【００５０】[0050]
【数１】 (Equation 1)
【００５１】上記動的モデル（60）は、室外コントロー
ラ（40）で操作しない入力や制御に必要がない出力が含
まれていることが多い。例えば、操作しない入力として
は、外気温度、ユーザにより決定される室内ファン
（33）の風量及び室外コントローラ（40）から操作す
ることができない室内膨張弁（31）の開度が挙げられ
る。The dynamic model (60) often includes inputs not operated by the outdoor controller (40) and outputs not required for control. For example, the inputs that are not operated include the outside air temperature, the air flow rate of the indoor fan (33) determined by the user, and the opening of the indoor expansion valve (31) that cannot be operated from the outdoor controller (40).
【００５２】また、上記制御に必要がない出力として
は、暖房運転時における蒸発温度及び室外コントロ
ーラ（40）が制御しない冷房運転時における過熱度が挙
げられる。The outputs that are not necessary for the above control include the evaporation temperature during the heating operation and the degree of superheat during the cooling operation that is not controlled by the outdoor controller (40).
【００５３】したがって、上記動的モデル（60）に基づ
く室外コントローラ（40）は、図６に示すように、ファ
ン回転数なども冷媒回路（12）に出力される。Therefore, as shown in FIG. 6, the outdoor controller (40) based on the dynamic model (60) also outputs the fan speed and the like to the refrigerant circuit (12).
【００５４】コントローラを設計するためには、上述し
た入力等を除いた動的モデル（60）を作成する必要があ
る。In order to design a controller, it is necessary to create a dynamic model (60) excluding the above-mentioned inputs and the like.
【００５５】例えば、図７に示すように、上述した動的
モデル（60）の入力が圧縮機容量と室外膨張弁開度と室
内膨張弁開度と外気温度であり、出力が凝縮温度と蒸発
温度と吸入過熱度とすると、パラメータ行列Ａ〜Ｄ、状
態ベクトルｘ、入力ベクトルｕ及び出力ベクトルｙは、
次の通りとなる。For example, as shown in FIG. 7, the inputs of the above dynamic model (60) are the compressor capacity, the outdoor expansion valve opening, the indoor expansion valve opening, and the outside air temperature, and the outputs are the condensation temperature and the evaporation temperature. Given temperature and suction superheat, parameter matrices A to D, state vector x, input vector u and output vector y are
It is as follows.
【００５６】[0056]
【数２】 (Equation 2)
【００５７】上記入力ベクトルｕにおける変数ｕ1は圧
縮機容量（圧縮機周波数）、変数ｕ2は室外膨張弁開
度、ｕ3は室内膨張弁開度、ｕ4は外気温度である。ま
た、出力ベクトルｙにおける変数ｙ1は凝縮温度、ｙ2は
蒸発温度、ｙ3は吸入過熱度である。The variable u1 in the input vector u is the compressor capacity (compressor frequency), the variable u2 is the outdoor expansion valve opening, u3 is the indoor expansion valve opening, and u4 is the outside air temperature. In the output vector y, the variable y1 is the condensation temperature, y2 is the evaporation temperature, and y3 is the suction superheat.
【００５８】上記図７の動的モデル（60）に基づき、操
作量を圧縮機容量（圧縮機周波数）とし、制御量を蒸発
温度とする冷房運転時の室外コントローラ（40）を設計
する場合を考えると、動的モデル（60）のパラメータ行
列Ａ〜Ｄ等は、次の通りとなる。Based on the dynamic model (60) shown in FIG. 7, a case where the outdoor controller (40) for the cooling operation in which the operation amount is the compressor capacity (compressor frequency) and the control amount is the evaporation temperature is designed. Considering this, the parameter matrices A to D of the dynamic model (60) are as follows.
【００５９】[0059]
【数３】 (Equation 3)
【００６０】この動的モデル（60）において、入力ベク
トルｕは、変数ｕ1（圧縮機容量）のみとなり、出力ベ
クトルｙは、変数ｙ2（蒸発温度）のみとなり、単変数
制御器（42）の動的モデルとなる。In this dynamic model (60), the input vector u has only the variable u1 (compressor capacity), the output vector y has only the variable y2 (evaporation temperature), and the dynamics of the single variable controller (42) Model.
【００６１】一方、上記図７の動的モデル（60）に基づ
き、操作量を圧縮機容量（入力ベクトルｕの変数ｕ1）
と室外膨張弁開度（入力ベクトルｕの変数ｕ2）とし、
制御量を凝縮温度（出力ベクトルｙの変数ｙ1）と吸入
過熱度（出力ベクトルｙの変数ｙ3）とする暖房運転時
の室外コントローラ（40）を設計する場合を考えると、
動的モデル（60）のパラメータ行列Ａ〜Ｄ等は、次の通
りとなり、多変数制御器（41）の動的モデルとなる。On the other hand, based on the dynamic model (60) in FIG. 7, the manipulated variable is changed to the compressor capacity (variable u1 of the input vector u).
And the outdoor expansion valve opening (variable u2 of the input vector u),
Considering the case of designing an outdoor controller (40) during a heating operation in which the control amount is the condensation temperature (variable y1 of the output vector y) and the degree of suction superheat (variable y3 of the output vector y),
The parameter matrices A to D and the like of the dynamic model (60) are as follows, and are dynamic models of the multivariable controller (41).
【００６２】[0062]
【数４】 (Equation 4)
【００６３】このように、動的モデル（60）が作成され
ると、次に、ＭＡＴＬＡＢ等の制御設計ソフトウェアな
どを用いて室外コントローラ（40）を設計する。その
際、設計手法は、ＬＱＧ、ＬＴＲ、Ｈ∞、μ又はスライ
ディングモードなどの現代制御理論等でよく、既に実用
化されているモデルベースの制御設計手法を用いればよ
い。After the dynamic model (60) is created, the outdoor controller (40) is designed using control design software such as MATLAB. At this time, the design technique may be a modern control theory such as LQG, LTR, H∞, μ, or sliding mode, and a model-based control design technique that has already been put to practical use may be used.
【００６４】例えば、図８に示すように、暖房運転時に
おける２入力２出力の室外コントローラ（40）は、次の
パラメータ行列Ａ〜Ｄ等で表される。For example, as shown in FIG. 8, the outdoor controller (40) having two inputs and two outputs during the heating operation is represented by the following parameter matrices A to D and the like.
【００６５】[0065]
【数５】 (Equation 5)
【００６６】この場合、制御対象が積分特性を含まない
場合もある。この場合、定常偏差が残るので、この定常
偏差を防止するためには、室外コントローラ（40）に積
分器を付加する必要がある。この場合、室外コントロー
ラ（40）の次数（ｋ′）は、動的モデル（60）の次数
（ｋ）よりも増加する。In this case, the control target may not include the integral characteristic. In this case, since a steady-state error remains, it is necessary to add an integrator to the outdoor controller (40) in order to prevent the steady-state error. In this case, the order (k ') of the outdoor controller (40) is larger than the order (k) of the dynamic model (60).
【００６７】〈運転動作〉次に、上述した空気調和装置
（10）の運転動作について説明する。<Operation> Next, the operation of the air conditioner (10) will be described.
【００６８】冷房運転時には、図１中の四路切換弁（2
2）が破線側に切り換わり、圧縮機（21）から吐出され
た冷媒は、四路切換弁（22）を通過して室外熱交換器
（23）に流れる。該室外熱交換器（23）において、冷媒
は、室外空気と熱交換して凝縮する。凝縮した液冷媒
は、室外膨張弁（24）をバイパスした後、室内膨張弁
（31）によって減圧される。減圧された冷媒は、室内熱
交換器（32）において室内空気と熱交換して蒸発し、室
内空気を冷却する。蒸発した冷媒はアキュムレータ（2
5）を通過した後、圧縮機（21）に戻る。この冷媒循環
が繰り返される。During the cooling operation, the four-way switching valve (2
2) is switched to the broken line side, and the refrigerant discharged from the compressor (21) passes through the four-way switching valve (22) and flows to the outdoor heat exchanger (23). In the outdoor heat exchanger (23), the refrigerant exchanges heat with outdoor air and condenses. The condensed liquid refrigerant is depressurized by the indoor expansion valve (31) after bypassing the outdoor expansion valve (24). The depressurized refrigerant exchanges heat with indoor air in the indoor heat exchanger (32) and evaporates, thereby cooling the indoor air. The evaporated refrigerant is stored in the accumulator (2
After passing through 5), return to the compressor (21). This refrigerant circulation is repeated.
【００６９】この冷房運転時において、室外コントロー
ラ（40）は、単変数制御器（42）が機能する一方、第３
温度算出部（47）が目標蒸発温度Ｔesを算出する。該第
３温度算出部（48）が算出した目標蒸発温度Ｔesと、低
圧圧力センサ（Pe）が検出した圧縮機（21）の吸入側に
おける低圧冷媒圧力に基づく冷媒の蒸発温度Ｔeとが第
３偏差算出部（48）に入力される。そして、この第３偏
差算出部（48）が目標蒸発温度Ｔesと検出蒸発温度Ｔe
との偏差を算出し、この偏差が単変数制御器（42）に入
力される。During the cooling operation, the outdoor controller (40) operates while the single-variable controller (42)
A temperature calculator (47) calculates a target evaporation temperature Tes. The target evaporation temperature Tes calculated by the third temperature calculator (48) and the evaporation temperature Te of the refrigerant based on the low-pressure refrigerant pressure at the suction side of the compressor (21) detected by the low-pressure pressure sensor (Pe) are the third values. It is input to the deviation calculator (48). Then, the third deviation calculating section (48) calculates the target evaporation temperature Tes and the detected evaporation temperature Te.
Is calculated, and this difference is input to the single variable controller (42).
【００７０】上記単変数制御器（42）においては、１入
力１出力の動的モデル（60）が構築されているので、蒸
発温度の偏差を入力して圧縮機容量の制御量を導出す
る。そして、上記単変数制御器（42）は、この圧縮機容
量を１出力とし、圧縮機（21）に周波数指令信号を出力
する。この周波数指令信号によって圧縮機（21）が制御
され、冷房運転が制御される。尚、この冷房運転時にお
いて、室内膨張弁（31）の開度は、各室内ユニット（3
0）ごとに室内コントローラ（50）によって過熱度制御
される。In the single-variable controller (42), since a one-input one-output dynamic model (60) is constructed, the deviation of the evaporation temperature is input to derive the control amount of the compressor capacity. Then, the single variable controller (42) sets the compressor capacity to one output and outputs a frequency command signal to the compressor (21). The compressor (21) is controlled by the frequency command signal, and the cooling operation is controlled. During the cooling operation, the opening degree of the indoor expansion valve (31) is adjusted according to each indoor unit (3
The superheat degree is controlled by the indoor controller (50) for each 0).
【００７１】一方、暖房運転時には、図１において四路
切換弁（22）が実線側に切り換わり、圧縮機（21）から
吐出された冷媒は、四路切換弁（22）を通過して室内熱
交換器（32）に流れる。該室内熱交換器（32）におい
て、冷媒は、室内空気と熱交換して凝縮し、室内空気を
加熱する。この凝縮した液冷媒は、室内膨脹弁（31）を
通過した後、室外膨張弁（24）によって減圧される。減
圧された冷媒は、室外熱交換器（23）において室外空気
と熱交換して蒸発し、アキュムレータ（25）を通過して
圧縮機（21）に戻る。この冷媒循環が繰り返される。On the other hand, during the heating operation, the four-way switching valve (22) is switched to the solid line side in FIG. Flow to the heat exchanger (32). In the indoor heat exchanger (32), the refrigerant exchanges heat with the indoor air to condense and heat the indoor air. After passing through the indoor expansion valve (31), the condensed liquid refrigerant is decompressed by the outdoor expansion valve (24). The decompressed refrigerant exchanges heat with the outdoor air in the outdoor heat exchanger (23) to evaporate, passes through the accumulator (25), and returns to the compressor (21). This refrigerant circulation is repeated.
【００７２】この暖房運転時において、室外コントロー
ラ（40）は、多変数制御器（41）が機能する一方、第１
温度算出部（43）が目標凝縮温度Ｔcsを算出すると共
に、第２温度算出部（44）が目標過熱度ＳＨsを算出す
る。該第１温度算出部（43）が算出した目標凝縮温度Ｔ
csと、高圧圧力センサ（Pc）が検出した圧縮機（21）の
吐出側における高圧冷媒圧力に基づく冷媒の凝縮温度Ｔ
cとが第１偏差算出部（45）に入力される。そして、こ
の第１偏差算出部（45）が目標凝縮温度Ｔcsと検出凝縮
温度Ｔcとの偏差を算出し、この偏差が多変数制御器（4
1）に入力される。During the heating operation, the outdoor controller (40) operates while the multivariable controller (41) functions while the first controller
The temperature calculating section (43) calculates the target condensing temperature Tcs, and the second temperature calculating section (44) calculates the target superheat degree SHs. The target condensing temperature T calculated by the first temperature calculator (43)
cs and the condensation temperature T of the refrigerant based on the high pressure refrigerant pressure at the discharge side of the compressor (21) detected by the high pressure sensor (Pc).
and c are input to the first deviation calculator (45). Then, the first deviation calculating section (45) calculates a deviation between the target condensing temperature Tcs and the detected condensing temperature Tc, and this deviation is used as the multivariable controller (4).
Entered in 1).
【００７３】また、上記第２温度算出部（44）が算出し
た目標過熱度ＳＨsが第２偏差算出部（46）に入力され
ると共に、低圧圧力センサ（Pe）が検出した圧縮機（2
1）の吸入側における低圧冷媒圧力に基づく冷媒の蒸発
温度と吸入温度センサ（Ts）が検出する冷媒温度とによ
る吸入冷媒の検出過熱度ＳＨとが第２偏差算出部（46）
に入力される。そして、この第２偏差算出部（46）が目
標過熱度ＳＨsと検出過熱度ＳＨとの偏差を算出し、こ
の偏差が多変数制御器（41）に入力される。The target superheat degree SHs calculated by the second temperature calculation section (44) is input to the second deviation calculation section (46), and the compressor (2) detected by the low-pressure pressure sensor (Pe) is detected.
The second deviation calculating section (46) calculates the degree of superheat SH of the suction refrigerant based on the refrigerant evaporation temperature based on the low-pressure refrigerant pressure on the suction side and the refrigerant temperature detected by the suction temperature sensor (Ts).
Is input to Then, the second deviation calculator (46) calculates the deviation between the target superheat degree SHs and the detected superheat degree SH, and this deviation is input to the multivariable controller (41).
【００７４】上記多変数制御器（41）においては、２入
力２出力の動的モデル（60）が構築されているので、凝
縮温度の偏差及び吸入過熱度の偏差を入力して圧縮機容
量と室外膨張弁開度の制御量を導出する。そして、上記
多変数制御器（41）は、この圧縮機容量及び室外膨張弁
開度を２出力とし、圧縮機（21）に周波数指令信号を出
力すると共に、室外膨張弁（24）に開度指令信号を出力
する。この周波数指令信号によって圧縮機（21）が制御
されると共に、開度指令信号によって室外膨張弁（24）
が制御され、暖房運転が制御される。尚、この暖房運転
時において、室内膨張弁（31）は、各室内ユニット（3
0）ごとに冷媒流量を制御する。In the multivariable controller (41), since a two-input two-output dynamic model (60) is constructed, the deviation of the condensing temperature and the deviation of the superheat degree of the suction are input to determine the capacity of the compressor. The control amount of the outdoor expansion valve opening is derived. The multivariable controller (41) outputs the compressor capacity and the outdoor expansion valve opening to two outputs, outputs a frequency command signal to the compressor (21), and outputs the opening degree to the outdoor expansion valve (24). Outputs command signal. The compressor (21) is controlled by the frequency command signal, and the outdoor expansion valve (24) is controlled by the opening command signal.
Is controlled, and the heating operation is controlled. During the heating operation, the indoor expansion valve (31) is connected to each indoor unit (3
The refrigerant flow rate is controlled every 0).
【００７５】〈実施形態１の効果〉以上のように、本実
施形態によれば、圧縮機容量を制御入力とし、且つ蒸発
温度を制御出力とする冷媒回路（12）の動的モデルを構
築し、蒸発温度の偏差を１入力とし、圧縮機容量を１出
力とする単変数制御器（42）を設けるようにしたため
に、外乱に強い制御を行うことができる。<Effects of Embodiment 1> As described above, according to the present embodiment, a dynamic model of the refrigerant circuit (12) having the compressor capacity as a control input and the evaporation temperature as a control output is constructed. In addition, since a single-variable controller (42) having a deviation of the evaporation temperature as one input and a compressor capacity as one output is provided, it is possible to perform control resistant to disturbance.
【００７６】つまり、単変数制御器（42）の出力が室内
膨張弁（31）の開度変更等を考慮しているので、負荷変
動等が生じても冷媒温度を所定の目標冷媒温度に迅速に
収束させることができ、快適性の向上を図ることができ
る。That is, since the output of the single-variable controller (42) takes into account the change in the opening degree of the indoor expansion valve (31), the refrigerant temperature can be quickly increased to the predetermined target refrigerant temperature even if a load change or the like occurs. And the comfort can be improved.
【００７７】[0077]
【発明の実施の形態２】図９は、実施形態２を示し、本
実施形態は、外乱補正手段（70）を追加したものであ
る。つまり、本発明の空気調和装置（10）は、室外コン
トローラ（40）と室内コントローラ（50）とがそれぞれ
独立して制御しているので、室外コントローラ（40）と
室内コントローラ（50）との制御が互いに影響を及ぼし
合い、運転が安定しない可能性ある。Second Embodiment FIG. 9 shows a second embodiment, in which a disturbance correction means (70) is added. That is, in the air conditioner (10) of the present invention, since the outdoor controller (40) and the indoor controller (50) are independently controlled, the control of the outdoor controller (40) and the indoor controller (50) is performed. May affect each other and driving may not be stable.
【００７８】そこで、上記室外コントローラ（40）は、
室内膨張弁（31）の制御による外乱を打ち消すようにし
ている。上記外乱補正手段（70）は、外乱推定器（71）
を備えている。そして、該外乱推定器（71）は、動的モ
デル（72）と外乱モデル（73）を備え、上記外乱を打ち
消すための外乱信号を出力するように構成されている。Therefore, the outdoor controller (40)
The disturbance caused by the control of the indoor expansion valve (31) is canceled. The disturbance correction means (70) is a disturbance estimator (71)
It has. The disturbance estimator (71) includes a dynamic model (72) and a disturbance model (73), and is configured to output a disturbance signal for canceling the disturbance.
【００７９】上記動的モデル（72）は、冷媒回路（12）
のモデルであって、室外コントローラ（40）における単
変数制御器（42）の出力信号が入力され、蒸発温度を出
力する。そして、この動的モデル（72）の信号は、外乱
推定器（71）の偏差部（74）に入力される。該偏差部
（74）は、冷媒回路（12）の検出蒸発温度が入力され、
動的モデル（72）の蒸発温度との偏差を算出する。The dynamic model (72) is provided in the refrigerant circuit (12)
The output signal of the single-variable controller (42) in the outdoor controller (40) is input to output the evaporation temperature. Then, the signal of the dynamic model (72) is input to the deviation section (74) of the disturbance estimator (71). The deviation part (74) receives the detected evaporation temperature of the refrigerant circuit (12),
The deviation from the evaporation temperature of the dynamic model (72) is calculated.
【００８０】上記外乱モデル（73）は、蒸発温度の偏差
が入力され、該偏差に基づき外乱を推定し、例えば、室
内膨張弁（31）の制御量を推定し、外乱信号ｗを出力す
る。この外乱信号ｗは、外乱補正手段（70）のコントロ
ーラ（75）に入力され、該コントローラ（75）は、外乱
による圧縮機容量の補正信号を室外コントローラ（40）
の出力に加算器（76）によって加算させる。The disturbance model (73) receives a deviation of the evaporation temperature, estimates a disturbance based on the deviation, estimates a control amount of the indoor expansion valve (31), for example, and outputs a disturbance signal w. The disturbance signal w is input to the controller (75) of the disturbance correction means (70), and the controller (75) outputs a correction signal of the compressor capacity due to the disturbance to the outdoor controller (40).
Is added by the adder (76).
【００８１】この加算器（76）が出力する圧縮機容量の
指令信号が冷媒回路（12）に入力され、該冷媒回路（1
2）が制御される。The compressor capacity command signal output from the adder (76) is input to the refrigerant circuit (12), and the refrigerant circuit (1
2) is controlled.
【００８２】したがって、本実施形態によれば、外乱推
定器（71）によって外乱を推定して単変数制御器（42）
の出力を補正するので、目標値への収束性をより向上さ
せることができると共に、空調運転の安定性をより向上
させることができる。Therefore, according to the present embodiment, the disturbance is estimated by the disturbance estimator (71) and the single variable controller (42)
Is corrected, the convergence to the target value can be further improved, and the stability of the air conditioning operation can be further improved.
【００８３】特に、複数の室内ユニット（30）を有する
場合、外乱の影響が大きくなるものの、この外乱の影響
を少なくすることができるので、目標値への収束性が向
上し、空調運転の安定性が向上する。In particular, when a plurality of indoor units (30) are provided, although the influence of the disturbance increases, the influence of the disturbance can be reduced, so that the convergence to the target value is improved and the air conditioning operation is stabilized. The performance is improved.
【００８４】尚、上記図９は、単変数制御器（42）を備
えた室外コントローラ（40）について説明したが、該室
外コントローラ（40）は、多変数制御器（41）を備えて
いてもよいことは勿論である。つまり、上記多変数制御
器（41）の出力信号を外乱推定器（71）によって補正す
る。Although FIG. 9 described the outdoor controller (40) having the single-variable controller (42), the outdoor controller (40) may have the multi-variable controller (41). Of course it is good. That is, the output signal of the multivariable controller (41) is corrected by the disturbance estimator (71).
【００８５】また、上記外乱推定器（71）は、冷媒回路
（12）が出力する検出蒸発温度より外乱信号ｗを導出す
るようにしているが、状態ベクトルｘから外乱信号ｗを
導出するようにしてもよい。The disturbance estimator (71) derives the disturbance signal w from the detected evaporation temperature output from the refrigerant circuit (12), but derives the disturbance signal w from the state vector x. You may.
【００８６】また、上記外乱推定器（71）は、室内膨張
弁開度の変化を外乱としたが、室内ファン（33）の風量
や室外温度などの変化を外乱としてこの外乱を推定する
ようにしてもよい。The disturbance estimator (71) uses the change in the degree of opening of the indoor expansion valve as a disturbance, but estimates the disturbance using the change in the air volume and outdoor temperature of the indoor fan (33) as a disturbance. You may.
【００８７】[0087]
【発明の他の実施の形態】上記各実施形態においては、
マルチ型空気調和装置（10）について説明したが、本発
明は、１台の室内ユニット（30）のみを備えた空気調和
装置（10）であってもよい。その際、室外膨張弁（24）
は設ける必要がなく、単変数制御器（42）は、暖房運転
時に冷媒温度として凝縮温度が入力となる。Other embodiments of the present invention In the above embodiments,
Although the multi-type air conditioner (10) has been described, the present invention may be an air conditioner (10) including only one indoor unit (30). At that time, the outdoor expansion valve (24)
Need not be provided, and the single-variable controller (42) receives the condensing temperature as the refrigerant temperature during the heating operation.
【００８８】また、上記各実施形態においては、２台の
室内ユニット（30）のみを設けているが、本発明の空気
調和装置（10）は、３台以上の室内ユニット（30）を有
していてもよい。Further, in each of the above embodiments, only two indoor units (30) are provided, but the air conditioner (10) of the present invention has three or more indoor units (30). May be.
【００８９】また、本発明の空気調和装置（10）は、冷
房運転のみを行う冷房専用機であってもよく、暖房運転
のみを行う暖房専用機であってもよい。The air conditioner (10) of the present invention may be a cooling only machine that performs only cooling operation or a heating only machine that performs only heating operation.
【図１】本発明の実施形態を示す冷媒回路図である。FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】暖房運転時における室外コントローラを示す概
略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an outdoor controller during a heating operation.
【図３】冷房運転時における室外コントローラを示す概
略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an outdoor controller during a cooling operation.
【図４】動的モデルの作成を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing creation of a dynamic model.
【図５】一般的な動的モデルの入出力を示す状態説明図
である。FIG. 5 is a state explanatory diagram showing input and output of a general dynamic model.
【図６】図５の動的モデルを用いた制御を示す概略ブロ
ック図である。FIG. 6 is a schematic block diagram showing control using the dynamic model of FIG. 5;
【図７】４入力３出力の動的モデルの入出力を示す状態
説明図である。FIG. 7 is a state explanatory diagram showing input / output of a dynamic model with four inputs and three outputs.
【図８】２入力２出力の動的モデルを用いた制御を示す
概略ブロック図である。FIG. 8 is a schematic block diagram illustrating control using a two-input two-output dynamic model.
【図９】実施形態２における室外コントローラを示す概
略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating an outdoor controller according to a second embodiment.
10 空気調和装置 12 冷媒回路 20 室外ユニット（熱源側ユニット） 21 圧縮機 23 室外熱交換器（熱源側熱交換器） 24 室外膨張弁（熱源側膨張弁） 30 室内ユニット（利用側ユニット） 40 室外コントローラ 41 多変数制御器（多変数制御手段） 42 単変数制御器（単変数制御手段） 60 動的モデル 70 外乱補正手段 Pc 高圧圧力センサ Pe 低圧圧力センサ（検出手段） 10 Air conditioner 12 Refrigerant circuit 20 Outdoor unit (heat source side unit) 21 Compressor 23 Outdoor heat exchanger (heat source side heat exchanger) 24 Outdoor expansion valve (heat source side expansion valve) 30 Indoor unit (use side unit) 40 outdoor Controller 41 Multi-variable controller (multi-variable control means) 42 Single-variable controller (single-variable control means) 60 Dynamic model 70 Disturbance correction means Pc High-pressure pressure sensor Pe Low-pressure pressure sensor (detection means)
Claims (4)
熱交換器（23）と開度の可変な膨張弁（31）と利用側熱
交換器（32）とを有する冷媒回路（12）を備えた空気調
和装置において、 上記冷媒回路（12）の冷媒温度を検出して出力する検出
手段（Pe）と、 該検出手段（Pe）の検出冷媒温度と目標冷媒温度との偏
差を１入力とする一方、圧縮機（21）の容量を制御入力
とし、且つ冷媒温度を制御出力とする冷媒回路（12）の
動的モデルに基づいて圧縮機（21）の容量の制御量を導
出し、該圧縮機（21）の容量を１出力とし、上記圧縮機
（21）に容量指令信号を出力する単変数制御手段（42）
とを備えていることを特徴とする空気調和装置。A refrigerant circuit having a compressor (21) having a variable operating capacity, a heat source side heat exchanger (23), an expansion valve (31) having a variable opening, and a use side heat exchanger (32). In the air conditioner provided with 12), a detecting means (Pe) for detecting and outputting a refrigerant temperature of the refrigerant circuit (12), and a deviation between the detected refrigerant temperature of the detecting means (Pe) and the target refrigerant temperature. Deriving a control amount of the capacity of the compressor (21) based on a dynamic model of the refrigerant circuit (12) using the capacity of the compressor (21) as a control input and the refrigerant temperature as a control output while taking one input. A single-variable control means (42) for setting the capacity of the compressor (21) to one output and outputting a capacity command signal to the compressor (21);
An air conditioner comprising:
2）の制御に対する外乱の外乱モデル（73）に基づいて
外乱信号を導出し、単変数制御手段（42）の出力を補正
する外乱補正手段（70）を備えていることを特徴とする
空気調和装置。2. The single variable control means (4) according to claim 1, wherein a change in the use side unit (30) is caused.
An air conditioner comprising a disturbance correction means (70) for deriving a disturbance signal based on a disturbance model (73) of the disturbance for the control of (2) and correcting the output of the single variable control means (42). apparatus.
3）と熱源側膨張弁（24）とを有する熱源側ユニット（2
0）と、利用側膨張弁（31）と利用側熱交換器（32）と
を有する利用側ユニット（30）とを備える一方、複数の
利用側ユニット（30）が互いに並列に接続され、 単変数制御手段（42）が熱源側ユニット（20）の冷房運
転を制御するように構成されていることを特徴とする空
気調和装置。3. The refrigerant circuit (12) according to claim 1, wherein the refrigerant circuit (12) includes a compressor (21) and a heat source side heat exchanger (2).
3) and a heat source side unit (2) having a heat source side expansion valve (24).
0) and a use-side unit (30) having a use-side expansion valve (31) and a use-side heat exchanger (32), while a plurality of use-side units (30) are connected in parallel with each other, The air conditioner, wherein the variable control means (42) is configured to control a cooling operation of the heat source side unit (20).
3）とを有する１つの熱源側ユニット（20）と、利用側
膨張弁（31）と利用側熱交換器（32）とを有する１つの
利用側ユニット（30）とを備え、 単変数制御手段（42）が熱源側ユニット（20）を制御す
るように構成されていることを特徴とする空気調和装
置。4. The refrigerant circuit (12) according to claim 1, wherein the refrigerant circuit (12) includes a compressor (21) and a heat source side heat exchanger (2).
3) one heat source side unit (20), and one use side unit (30) having a use side expansion valve (31) and a use side heat exchanger (32). An air conditioner characterized in that (42) is configured to control the heat source side unit (20).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001131185A JP2002327950A (en) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | Air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001131185A JP2002327950A (en) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | Air conditioner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002327950A true JP2002327950A (en) | 2002-11-15 |
Family
ID=18979417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001131185A Pending JP2002327950A (en) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | Air conditioner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002327950A (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006046726A (en) * | 2004-08-02 | 2006-02-16 | Mitsubishi Electric Corp | Air conditioning control system, air conditioner, and remote monitoring device |
| JP2007101072A (en) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Fujitsu General Ltd | Refrigerant heat property value calculating method, its calculating program, computer-readable recording medium recording the calculating program, and refrigerant heat property value calculating device |
| JP2009014210A (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Daikin Ind Ltd | Refrigerating device |
| JP2012525293A (en) * | 2009-04-29 | 2012-10-22 | ツェットエフ、レンクジステメ、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング | Adjustment of wheel steering angle and hand torque in steering device |
| WO2014061431A2 (en) * | 2012-10-15 | 2014-04-24 | 日立アプライアンス株式会社 | Air conditioner |
| WO2018037496A1 (en) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 三菱電機株式会社 | Air conditioning device |
| US10527330B2 (en) | 2015-04-24 | 2020-01-07 | Hitachi, Ltd. | Refrigeration cycle device |
| WO2023084608A1 (en) * | 2021-11-09 | 2023-05-19 | 三菱電機株式会社 | Control device and control method |
-
2001
- 2001-04-27 JP JP2001131185A patent/JP2002327950A/en active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006046726A (en) * | 2004-08-02 | 2006-02-16 | Mitsubishi Electric Corp | Air conditioning control system, air conditioner, and remote monitoring device |
| JP2007101072A (en) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Fujitsu General Ltd | Refrigerant heat property value calculating method, its calculating program, computer-readable recording medium recording the calculating program, and refrigerant heat property value calculating device |
| JP4715434B2 (en) * | 2005-10-05 | 2011-07-06 | 株式会社富士通ゼネラル | Refrigerant thermophysical value calculation method, thermophysical property value calculation program, computer-readable recording medium storing the calculation program, and refrigerant thermophysical property value calculation apparatus |
| JP2009014210A (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Daikin Ind Ltd | Refrigerating device |
| JP2012525293A (en) * | 2009-04-29 | 2012-10-22 | ツェットエフ、レンクジステメ、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング | Adjustment of wheel steering angle and hand torque in steering device |
| CN104583684A (en) * | 2012-10-15 | 2015-04-29 | 日立空调·家用电器株式会社 | Air conditioner |
| JP2014081097A (en) * | 2012-10-15 | 2014-05-08 | Hitachi Appliances Inc | Air conditioner |
| WO2014061431A3 (en) * | 2012-10-15 | 2014-06-12 | 日立アプライアンス株式会社 | Air conditioner |
| WO2014061431A2 (en) * | 2012-10-15 | 2014-04-24 | 日立アプライアンス株式会社 | Air conditioner |
| CN104583684B (en) * | 2012-10-15 | 2017-05-24 | 江森自控日立空调技术（香港）有限公司 | Air conditioner |
| US10234147B2 (en) | 2012-10-15 | 2019-03-19 | Hitachi-Johnson Controls Air Conditioning, Inc. | Air conditioner |
| US10527330B2 (en) | 2015-04-24 | 2020-01-07 | Hitachi, Ltd. | Refrigeration cycle device |
| WO2018037496A1 (en) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 三菱電機株式会社 | Air conditioning device |
| JPWO2018037496A1 (en) * | 2016-08-24 | 2019-04-11 | 三菱電機株式会社 | Air conditioner |
| GB2567973A (en) * | 2016-08-24 | 2019-05-01 | Mitsubishi Electric Corp | Air conditioning device |
| GB2567973B (en) * | 2016-08-24 | 2021-04-21 | Mitsubishi Electric Corp | Air-conditioning apparatus |
| WO2023084608A1 (en) * | 2021-11-09 | 2023-05-19 | 三菱電機株式会社 | Control device and control method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4336209B2 (en) | Heat transfer system and heat transfer method | |
| JPH1068554A (en) | Optimization of set value in steam compression cycle | |
| JP2016196971A (en) | Air conditioner | |
| JP6706197B2 (en) | Heat exchange system, controller, and method for constructing neural network | |
| JP2002327950A (en) | Air conditioner | |
| CN110726225B (en) | Multi-split system and control method thereof | |
| JP2002327949A (en) | Air conditioner | |
| JP2006317050A (en) | Control device for cooling and heating concurrent operation type air conditioner | |
| JP3156191B2 (en) | Air conditioner | |
| JPH06207741A (en) | Air conditioner | |
| JP4232212B2 (en) | Operation control device for air conditioner | |
| JP3384150B2 (en) | Multi-room air conditioner and operation method thereof | |
| JP2002071192A (en) | Air conditioning apparatus | |
| JP2760144B2 (en) | Multi-room air conditioner | |
| JPH03251661A (en) | Heat pump system | |
| JP4164889B2 (en) | Operation control device for air conditioner | |
| JPH11218348A (en) | Operation control device of air conditioning system | |
| JP3056554B2 (en) | Air conditioner | |
| JPH02195155A (en) | Air conditioner | |
| CN113623767B (en) | Control method and device of air conditioner, storage medium and processor | |
| JPH08327122A (en) | Air conditioner | |
| JPH11159835A (en) | Operation control device of air conditioning device | |
| JPH0464851A (en) | Control device for multi-chamber type air conditioner | |
| JP2515862B2 (en) | Multi-room air conditioner | |
| JPH07117312B2 (en) | Multi-room air conditioner |