JPH028657A - Freezing cycle controlling device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To save an energy for a freezing cycle by a method wherein if a cooling load is high, a target value of an over-heating operation is corrected to have a low value, a degree of expansion of coolant for evaporating means is controlled by an expansion valve means to decrease a degree of over-heating of the evaporated coolant. CONSTITUTION:When a cooling load of a freezing cycle to be detected by a detecting means 5 is high, a target value of a degree of over-heating of evaporating coolant from an evaporating means 1 to a compressing means 2 is corrected by a correcting means 6 to get a low value. An expansion valve means 4 controls a degree of expansion from a condensing means 3 to an evaporating means 1 so as to decrease a degree of over-heating operation and a cooling capability of the freezing cycle, i.e. a cooling capability in the evaporating means 1 is sufficiently assured in correspondence with a high cooling load. In turn, when a cooling load is not high, the correcting means 6 corrects it in such a way as the target value of the degree of over-heating operation is high and the cooling capability is sufficiently assured and at the same time it is controlled to the degree of over-heating with the highest efficiency of operation, resulting in that an energy saving of the freezing cycle can be increased more.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、空気調和装置、冷蔵装置、冷凍装置等に採用
するに適した冷凍サイクル制御装置に係り、特に、電気
式膨張弁を備えた冷凍サイクル制御装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a refrigeration cycle control device suitable for use in air conditioners, refrigerators, refrigeration devices, etc. The present invention relates to a refrigeration cycle control device.

〔従来技術〕[Prior art]

従来、この種の冷凍サイクル制御装置においては、冷凍
サイクルの運転効率の向上及び省動力の向上を図るため
に電気式膨張弁を採用し、可変容量型圧縮機の容量に応
じて蒸発器の冷媒出入口間の設定温度差を変化させ、膨
張弁により冷媒の過熱度を適正に維持するようにしたも
のがある（例えば、特開昭５７−１４１５６号公報参照
）。Conventionally, this type of refrigeration cycle control device has adopted an electric expansion valve to improve the operating efficiency and power saving of the refrigeration cycle, and to control the refrigerant in the evaporator according to the capacity of the variable displacement compressor. There is a refrigerant in which the preset temperature difference between the inlet and outlet is changed and the degree of superheat of the refrigerant is maintained appropriately using an expansion valve (for example, see Japanese Patent Laid-Open No. 14156/1983).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、このような構成においては、蒸発器の出入口間
の冷媒の圧力損失の相違による冷媒の、過熱度の変動を
防止して、同過熱度を圧縮機の容量変化とはかかわりな
く一定にしようとしているのみ故、冷凍サイクルの冷却
負荷の高低に応じ、最高の運転効率が得られる冷媒の過
熱度が変化し、その結果、冷凍サイクルの広い負荷範囲
に亘っては、その運転効率及び省動力の双方の向上を確
保できない。However, in such a configuration, it is necessary to prevent fluctuations in the degree of superheat of the refrigerant due to differences in the pressure loss of the refrigerant between the inlet and outlet of the evaporator, and to keep the degree of superheat constant regardless of changes in the capacity of the compressor. Therefore, the degree of superheating of the refrigerant that provides the highest operating efficiency changes depending on the level of cooling load of the refrigeration cycle, and as a result, over a wide load range of the refrigeration cycle, the operating efficiency and power saving are It is not possible to secure improvements in both areas.

そこで、本発明は、このようなことに対処すべく、冷凍
サイクル制御装置において、冷凍サイクルの広い負荷範
囲に亘りその運転効率及び省動力の向上を実現しようと
するものである。Therefore, in order to cope with this problem, the present invention aims to improve the operating efficiency and power saving of a refrigeration cycle over a wide load range in a refrigeration cycle control device.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

かかる課題の解決にあたり、本発明の構成上の特徴は、
第１図に例示するごとく、流入冷媒の蒸発に応じ流入空
気流を冷却する蒸発手段１と、この蒸発手段１からの蒸
発冷媒を圧縮する圧縮手段２と、この圧縮手段２からの
圧縮冷媒を凝縮する凝縮手段３と、蒸発手段１から圧縮
手段２への蒸発冷媒の過熱度を目標値にするように凝縮
手段３からの凝縮冷媒を開度に応じ膨張させて蒸発手段
１に流入させる電気式膨張手段４とを備えた冷凍サイク
ルにおいて、この冷凍サイクルの冷却負荷を検出する検
出手段５と、前記検出冷却負荷が高いときには前記目標
値を小さくするように修正し、また、前記検出冷却負荷
が高くないときには前記目標値を大きくするように修正
する修正手段６とを設けて、膨張弁手段４が前記蒸発冷
媒の過熱度を前記修正目標値にするようにその膨張作用
を行うようにしたことにある。In solving this problem, the structural features of the present invention are as follows:
As illustrated in FIG. 1, there is an evaporator 1 that cools the incoming air flow according to the evaporation of the incoming refrigerant, a compressor 2 that compresses the evaporated refrigerant from the evaporator 1, and a compressed refrigerant from the compressor 2. The condensing means 3 condenses, and electricity causes the condensed refrigerant from the condensing means 3 to expand and flow into the evaporating means 1 according to the opening degree so that the degree of superheating of the evaporated refrigerant from the evaporating means 1 to the compressing means 2 reaches a target value. In the refrigeration cycle, the detection means 5 detects the cooling load of the refrigeration cycle, and when the detected cooling load is high, the target value is corrected to be small; A correction means 6 is provided for correcting the target value to be larger when the degree of superheat of the evaporative refrigerant is not high. There is a particular thing.

〔作用効果〕[Effect]

このように本発明を構成したことにより、検出手段５に
より検出される前記冷凍サイクルの冷却負荷が高い場合
には修正手段６が前記目標値を小さくするように修正し
、膨張弁手段４が、蒸発手段１からの蒸発冷媒の過熱度
を同修正目標値に減少させるように、蒸発手段１への冷
媒の膨張度合を制御するので、前記冷凍サイクルの冷却
能力、つまり蒸発手段１の冷却能力を高冷却負荷に合わ
せて十分に確保することができ、前記冷凍サイクルの運
転効率を高め得る。一方、前記検出冷却負荷が高くない
場合には、修正手段６が前記目標値を大きくするように
修正し、膨張弁手段４が、蒸発手段１からの蒸発冷媒の
過熱度を同修正目標値に増大させるように、蒸発手段１
への冷媒の膨張度合を制御するので、蒸発手段１の冷却
能力をそれ程必要としない場合には、蒸発手段１からの
冷媒の過熱度を十分に増大させることにより蒸発手段１
の冷却能力を十分に確保しつつ、運転効率の最も高い過
熱度に制御するため、前記冷凍サイクルの省動力をより
一層効果的に高め得る。By configuring the present invention in this way, when the cooling load of the refrigeration cycle detected by the detection means 5 is high, the correction means 6 corrects the target value to be smaller, and the expansion valve means 4 Since the degree of expansion of the refrigerant to the evaporator 1 is controlled so as to reduce the degree of superheat of the evaporative refrigerant from the evaporator 1 to the corrected target value, the cooling capacity of the refrigeration cycle, that is, the cooling capacity of the evaporator 1 is controlled. A sufficient amount can be secured to meet the high cooling load, and the operating efficiency of the refrigeration cycle can be improved. On the other hand, if the detected cooling load is not high, the correction means 6 corrects the target value to a larger value, and the expansion valve means 4 adjusts the degree of superheat of the evaporative refrigerant from the evaporation means 1 to the corrected target value. evaporation means 1 so as to increase
Since the degree of expansion of the refrigerant into the evaporator 1 is controlled, if the cooling capacity of the evaporator 1 is not required so much, the degree of superheating of the refrigerant from the evaporator 1 is sufficiently increased.
Since the degree of superheating is controlled to the highest operating efficiency while ensuring sufficient cooling capacity, the power saving of the refrigeration cycle can be further effectively increased.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明すると、第２
図は、本発明に係る冷凍サイクル制御装置が車両用空気
調和装置に適用された例を示している。空気調和装置は
、エアダクト１０を備えており、このエアダクト１０内
には、その上流から下流にかけて、ブロワ２０、蒸発器
３０、エアミックスダンパ４０及びヒータコア５０が順
次配設されている。ブロア２０はエアダクト１０内に空
気流を導入し蒸発器３０、エアミックスダンパ４０及び
ヒータコア５０を通して当該車両の車室内に吹出す。蒸
発器３０はその流入冷媒の蒸発作用に応じブロア２０か
らの空気流を冷却する。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be explained with reference to the drawings.
The figure shows an example in which the refrigeration cycle control device according to the present invention is applied to a vehicle air conditioner. The air conditioner includes an air duct 10, in which a blower 20, an evaporator 30, an air mix damper 40, and a heater core 50 are sequentially arranged from upstream to downstream. The blower 20 introduces an air flow into the air duct 10 and blows it out through the evaporator 30, air mix damper 40, and heater core 50 into the passenger compartment of the vehicle. The evaporator 30 cools the airflow from the blower 20 in response to the evaporative action of its incoming refrigerant.

冷凍サイクル制御装置は、当該車両のエンジン６０にベ
ルト機構７０及び電磁クラッチ８０を介し連結した可変
容量型圧縮機９０を備えており、この圧縮機９０は、電
磁クラッチ８０の選択的係合下にて、エンジン６０から
ベルト機構７０を介し動力を伝達されて回転し、蒸発器
３０から配管Ｐ１を通し冷媒を吸入し、この吸入冷媒を
圧縮し高温高圧の圧縮冷媒として配管Ｐ２内に吐出する
。The refrigeration cycle control device includes a variable capacity compressor 90 connected to the engine 60 of the vehicle via a belt mechanism 70 and an electromagnetic clutch 80, and the compressor 90 is operated under selective engagement of the electromagnetic clutch 80. The refrigerant is rotated by power transmitted from the engine 60 via the belt mechanism 70, sucks refrigerant from the evaporator 30 through the pipe P1, compresses the sucked refrigerant, and discharges it as a high temperature and high pressure compressed refrigerant into the pipe P2.

かかる場合、圧縮機９０の容量は、同圧縮機９０の可変
容量機構９０ａの後述するデユーティ比ＤＴｃｎに比例
する作動量に比例して変化する。In this case, the capacity of the compressor 90 changes in proportion to the operating amount of the variable capacity mechanism 90a of the compressor 90, which is proportional to the duty ratio DTcn, which will be described later.

凝縮器１００は、冷却ファン１００ａによる放熱作用の
もとに、配管Ｐ２内の冷媒を凝縮し凝縮冷媒として配管
Ｐ３内に流入させる。気液分離器１１０は、配管Ｐ３か
らの凝縮冷媒をガス相成分と液相成分に分離し、この液
相成分を冷媒として配管Ｐ４内に流入させる。電気式膨
張弁１２０は、その現実の開度（後述するデユーティ比
ＤＴｎに比例する）に応じ、配管Ｐ４からの冷媒を膨張
させて低温低圧の冷媒として配管Ｐ５を通し蒸発器３０
内に流入させる。The condenser 100 condenses the refrigerant in the pipe P2 and causes it to flow into the pipe P3 as a condensed refrigerant under the heat dissipation effect of the cooling fan 100a. The gas-liquid separator 110 separates the condensed refrigerant from the pipe P3 into a gas phase component and a liquid phase component, and causes this liquid phase component to flow into the pipe P4 as a refrigerant. The electric expansion valve 120 expands the refrigerant from the pipe P4 according to its actual opening degree (proportional to the duty ratio DTn described later), and passes it through the pipe P5 as a low-temperature, low-pressure refrigerant to the evaporator 30.
Let it flow inside.

次に、冷凍サイクル制御装置の電気回路構成について説
明すると、操作スイッチＳＷは、空気調和装置を作動さ
せるとき操作されて操作信号を生じる。空気温センサ１
３０ａは蒸発器３０からの冷却空気流の現実の温度を検
出し空気温検出信号として発生する。冷媒温センサ１３
０ｂは蒸発器３０の冷媒出口近傍での配管Ｐｌ内の冷媒
の現実の温度を検出し冷媒温検出信号として発生する。Next, the electric circuit configuration of the refrigeration cycle control device will be described. The operation switch SW is operated to generate an operation signal when operating the air conditioner. Air temperature sensor 1
30a detects the actual temperature of the cooling air flow from the evaporator 30 and generates it as an air temperature detection signal. Refrigerant temperature sensor 13
0b detects the actual temperature of the refrigerant in the pipe Pl near the refrigerant outlet of the evaporator 30 and generates it as a refrigerant temperature detection signal.

圧力センサ１４０は蒸発器３０の冷媒出口近傍での配管
Ｐ１内の冷媒の現実の圧力を検出し冷媒圧検出信号とし
て発生する。The pressure sensor 140 detects the actual pressure of the refrigerant in the pipe P1 near the refrigerant outlet of the evaporator 30 and generates a refrigerant pressure detection signal.

Ａ−Ｄ変換器１５０は、空気温センサ１３０ａからの空
気温検出信号、冷媒温センサ１３０ｂからの冷媒温検出
信号及び冷媒圧センサ１４０からの冷媒圧検出信号を空
気温ディジタル信号、冷媒温ディジタル信号及び冷媒圧
ディジタル信号にそれぞれディジタル変換する。マイク
ロコンピュータ１６０は、第３図〜第６図に示す各フロ
ーチャートに従い、Ａ−Ｄ変換器１５０との協働により
、主制御プログラム並びに第１及び第２の割込制御プロ
グラムを実行し、この実行中において、電磁クラッチ８
０、可変容量機ｔＲ９０ａ及び膨張弁１２０のための各
駆動回路１７０，１８０，１９０の制御に必要な演算処
理をする。但し、上述の主制御プログラム並びに第１及
び第２の割込制御プログラムはマイクロコンピュータ１
６０のＲＯＭに予め記憶されている。なお、マイクロコ
ンピュータ１６０は、当該車両のイグニッションスイッ
チＩＧを介しバッテリＢから給電されて作動する。The A-D converter 150 converts the air temperature detection signal from the air temperature sensor 130a, the refrigerant temperature detection signal from the refrigerant temperature sensor 130b, and the refrigerant pressure detection signal from the refrigerant pressure sensor 140 into an air temperature digital signal and a refrigerant temperature digital signal. and refrigerant pressure digital signals. The microcomputer 160 executes the main control program and the first and second interrupt control programs in cooperation with the A-D converter 150 according to the flowcharts shown in FIGS. 3 to 6. Inside, the electromagnetic clutch 8
0, performs arithmetic processing necessary for controlling each drive circuit 170, 180, 190 for the variable capacity machine tR90a and the expansion valve 120. However, the above-mentioned main control program and the first and second interrupt control programs are executed by the microcomputer 1.
60 ROM in advance. Note that the microcomputer 160 operates by being supplied with power from the battery B via the ignition switch IG of the vehicle.

また、主制御プログラムの実行は操作スイッチＳＷから
の操作信号に応答して開始され、第１割込制御プログラ
ムの割込開始は、マイクロコンピュータ１６０に内蔵の
第１タイマの第１所定計時時間の計時終了毎になされ、
また、第２割込制御プログラムの割込開始は、マイクロ
コンピュータ１６０に内蔵の第２タイマの第２所定計時
時間の計時終了毎になされる。Furthermore, execution of the main control program is started in response to an operation signal from the operation switch SW, and the start of the interrupt of the first interrupt control program is started at the first predetermined time of the first timer built in the microcomputer 160. It is done every time the clock ends,
Further, the interrupt of the second interrupt control program is started every time the second predetermined time measured by the second timer built in the microcomputer 160 ends.

以上のように構成した本実施例において、イグニッショ
ンＩＧの閉成によりエンジン６ｏを始動させて当該車両
を発進させるとともにマイクロコンピュータ１６０を作
動状態におく、ついで、操作スイッチＳＷから操作信号
を発生させれば、マイクロコンピュータ１６０が、第３
図のフローチャートに従い主制御プログラムの実行を開
始する。In this embodiment configured as described above, when the ignition IG is closed, the engine 6o is started to start the vehicle, and the microcomputer 160 is put into operation, and then an operation signal is generated from the operation switch SW. For example, the microcomputer 160
The execution of the main control program is started according to the flowchart in the figure.

また、これと同時に、前記第１及び第２のタイマがそれ
ぞれリセットされて前記第１及び第２の所定計時時間の
計時を開始する。そして、マイクロコンピュータ１６０
が、前記第１タイマの計時終了毎に第５図のフローチャ
ートに従いステップ３００ａにて第１割込制御プログラ
ムの実行を開始し、また前記第２タイマの計時終了毎に
第６図のフローチャートに従いステップ４００ａにて第
２割込制御プログラムの実行を開始する。At the same time, the first and second timers are reset, respectively, and start counting the first and second predetermined time periods. And microcomputer 160
However, each time the first timer ends, execution of the first interrupt control program is started in step 300a according to the flowchart in FIG. 5, and each time the second timer ends, execution starts in step 300a according to the flowchart in FIG. At 400a, execution of the second interrupt control program is started.

ステップ２００における主制御プログラムの実行開始後
、マイクロコンピュータ１６０が、ステップ２１０にて
初期化され、次のステップ２１０ａにて、電磁クラッチ
８０の係合に必要な係合出力信号を発生する。すると、
駆動回路１７０が同係合出力信号に応答して電磁クラッ
チ８０を係合させ、圧縮機９０がベルト機構７０を介し
エンジン６０から動力伝達されて作動する。このとき、
ブロワ２０、ヒータコア５０及び冷却ファン１００ａは
共に作動しているものとする。After starting execution of the main control program in step 200, the microcomputer 160 is initialized in step 210, and in the next step 210a, generates an engagement output signal necessary for engaging the electromagnetic clutch 80. Then,
The drive circuit 170 engages the electromagnetic clutch 80 in response to the engagement output signal, and the compressor 90 operates with power transmitted from the engine 60 via the belt mechanism 70. At this time,
It is assumed that the blower 20, heater core 50, and cooling fan 100a are all operating.

しかして、圧縮機９０が現段階での容量にて配管Ｐ１内
の冷媒を吸入圧縮し高温高圧の圧縮冷媒として配管Ｐ２
内に吐出し、凝縮器１００が冷却ファン１００ａの放熱
作用のもとに配管Ｐ２がらの圧縮冷媒を凝縮し凝縮冷媒
として配管Ｐ３内に流入させ、気液分離器１１０が配管
Ｐ、がらの凝縮冷媒中の液相成分を冷媒として配管Ｐ４
内に流入させ、膨張弁１２０が、現段階での開度に応じ
配管Ｐ４内の冷媒を膨張させて配管Ｐ５を通し蒸発器３
０に流入させる。このため、ブロワ２ｏによりエアダク
ト１０内に導入される空気流が、蒸発器３０によりその
流入冷媒に応じ冷却され、エアミックスダンパ４０の現
実の開度に応じヒー、タコア５０により加熱されて当該
車両の車室内に吹出す。なお、蒸発器３０に流入した冷
媒は、配管Ｐ１を通り圧縮機９０により吸入される。The compressor 90 sucks and compresses the refrigerant in the pipe P1 at the current capacity, and converts the refrigerant into a high-temperature, high-pressure compressed refrigerant into the pipe P2.
The condenser 100 condenses the compressed refrigerant in the pipe P2 under the heat dissipation action of the cooling fan 100a and causes it to flow into the pipe P3 as a condensed refrigerant, and the gas-liquid separator 110 condenses the refrigerant in the pipe P. Piping P4 uses the liquid phase component in the refrigerant as a refrigerant.
The expansion valve 120 expands the refrigerant in the pipe P4 according to the opening degree at the current stage and passes it through the pipe P5 to the evaporator 3.
0. Therefore, the air flow introduced into the air duct 10 by the blower 2o is cooled by the evaporator 30 according to the inflowing refrigerant, and heated by the heater and taco core 50 according to the actual opening degree of the air mix damper 40. It blows out into the passenger compartment of the car. Note that the refrigerant that has flowed into the evaporator 30 passes through the pipe P1 and is sucked by the compressor 90.

主制御プログラムがステップ２２０に進むと、マイクロ
コンピュータ１６０が、Ａ−Ｄ変換器１５ｏからの空気
温ディジタル信号の値（以下、空気温Ｔａという）、冷
媒温ディジタル信号の値（以下、冷媒温Ｔ「という）及
び冷媒圧ディジタル信号の値のく以下、冷媒圧Ｐｅとい
う）をそれぞれ入力される。ついで、マイクロコンピュ
ータ１６０が、ステップ２３０にて、冷媒圧Ｐｅと冷媒
の飽和温度Ｔｓとの関係式Ｔｓ＝ｆ（Ｐｅ）に基きステ
ップ２２０における冷媒圧Ｐｅに応じ飽和温度Ｔｓを決
定し、ステップ２４０にて、ステップ２２０における冷
媒温Ｔｒとステップ２３０における飽和温度Ｔｓとの差
（Ｔｒ−Ｔｓ）を、蒸発器３０の冷媒出口における冷媒
の現実の過熱度ＳＨとして決定する。When the main control program proceeds to step 220, the microcomputer 160 receives the value of the air temperature digital signal from the A-D converter 15o (hereinafter referred to as air temperature Ta), the value of the refrigerant temperature digital signal (hereinafter referred to as refrigerant temperature T ") and the value of the refrigerant pressure digital signal (hereinafter referred to as refrigerant pressure Pe) are respectively input. Next, in step 230, the microcomputer 160 calculates the relational expression between the refrigerant pressure Pe and the refrigerant saturation temperature Ts. Based on Ts=f(Pe), the saturation temperature Ts is determined according to the refrigerant pressure Pe in step 220, and in step 240, the difference (Tr - Ts) between the refrigerant temperature Tr in step 220 and the saturation temperature Ts in step 230 is determined. , is determined as the actual degree of superheating SH of the refrigerant at the refrigerant outlet of the evaporator 30.

このようにしてステップ２４０における過熱度ＳＨを決
定した段階において、ステップ２２０における空気温Ｔ
ａが高冷房負荷に対応する場合には、マイクロコンピュ
ータ１６０がステップ２５０にてｒＹＥＳ、と判別し、
ステップ２５０ａにて、蒸発器３０の冷媒出口における
冷媒の目標過熱度ＳＨｏを１０（’Ｃ）と設定する。一
方、ステップ２５０における判別がｒＮＯＪとなる場合
には、マイクロコンピュータ１６０がステップ２５ｏｂ
にて目標過熱度ＳＨ，を２０　（’Ｃ）と設定する。か
かる場合、Ｓ　Ｈｏ　＝　２０　（℃）は５ＨＯ＝１０
（’Ｃ）と共にマイクロコンピュータ１６０のＲＯＭに
予め記憶されている。At the stage where the degree of superheating SH in step 240 is determined in this way, the air temperature T in step 220
If a corresponds to a high cooling load, the microcomputer 160 determines rYES in step 250,
In step 250a, the target superheat degree SHo of the refrigerant at the refrigerant outlet of the evaporator 30 is set to 10 ('C). On the other hand, if the determination in step 250 is rNOJ, the microcomputer 160
The target superheat degree SH, is set to 20 ('C). In such a case, S Ho = 20 (°C) is 5HO = 10
('C) is stored in advance in the ROM of the microcomputer 160.

こ）において、上述のように５Ｈｏ＝１０（°Ｃ）及び
５Ｈｏ＝２０（°Ｃ）とした根拠について説明する。過
熱度ＳＨと蒸発器３０の冷房能力Ｑとの関係を調べたと
ころ、第７図に示すような特性曲線Ｌａが得られた。ま
た、過熱度ＳＨと冷凍サイクルの運転効率（成績係数）
ηとの関係を調べたところ、第８図に示すような特性曲
線Ｌｂ得られた。しかして、両特性曲線Ｌａ　、Ｌｂを
比較すると分るように、特性曲線Ｌａにおいては、５Ｈ
＝１０（’Ｃ）の近傍にて冷房能力Ｑが最大となる。In this section, the basis for setting 5Ho=10 (°C) and 5Ho=20 (°C) as described above will be explained. When the relationship between the degree of superheating SH and the cooling capacity Q of the evaporator 30 was investigated, a characteristic curve La as shown in FIG. 7 was obtained. In addition, the degree of superheating SH and the operating efficiency of the refrigeration cycle (coefficient of performance)
When the relationship with η was investigated, a characteristic curve Lb as shown in FIG. 8 was obtained. However, as can be seen by comparing both characteristic curves La and Lb, in characteristic curve La, 5H
The cooling capacity Q becomes maximum near =10('C).

一方、特性曲線Ｌｂにおいては、５Ｈ＝２０（°Ｃ）の
近傍にて運転効率ηが最大となる。従って、高冷房負荷
時にはＳＨを小さくして冷房能力Ｑを高め、中冷房負荷
以下のときにはＳＨを大きくして運転効率ηを高めれば
、冷房負荷の広範囲に亘り運転効率及び省動力の双方の
向上を図り得ることが分かる。そこで、上述のようにＳ
Ｈｏ　−１０（℃）及びＳＨ，＝２０（℃）とした。On the other hand, in the characteristic curve Lb, the operating efficiency η reaches its maximum near 5H=20 (°C). Therefore, if SH is reduced to increase the cooling capacity Q when the cooling load is high, and SH is increased to increase the operating efficiency η when the cooling load is medium or below, both operating efficiency and power saving can be improved over a wide range of cooling loads. It turns out that it is possible to achieve this. Therefore, as mentioned above, S
Ho -10 (°C) and SH, = 20 (°C).

然る後、主制御プログラムがステップ２６０に進むと、
マイクロコンピュータ１６０がステップ２４０における
過熱度ＳＨとステップ２５０ａ　（又は２５０ｂ）にお
ける目標過熱度５Ｈｏ−１０（℃）（又は５Ｈｏ＝２０
　（’Ｃ））との偏差Ｅｎを決定し、次のステップ２７
０にて、次のＰＩＤ制御式（１）に基きデユーティ比Ｄ
Ｔｎを決定する。Thereafter, when the main control program proceeds to step 260,
The microcomputer 160 determines the superheat degree SH in step 240 and the target superheat degree 5Ho-10 (°C) (or 5Ho=20
Determine the deviation En from ('C)) and proceed to the next step 27
0, the duty ratio D is based on the following PID control formula (1).
Determine Tn.

θ：サンプリング時間（２ｓｅｃ、） Ｔｄ：微分時間 Ｔｉ：積分時間 にｐ：比例ゲイン Ｅｎ−１：　Ｅｎに先行する偏差 Ｅｎ−２：　Ｅｎ−１に先行する偏差 ｏ’ｒｎ−，：　ＤＴｎに先行するデユーティ比なお、
Ｅ　ｎ−１、Ｅ　ｎ−２、及びＤＴ、−、はステップ２
９０にて先行して求められている。θ: Sampling time (2 sec,) Td: Differential time Ti: Integral time p: Proportional gain En-1: Deviation preceding En En-2: Deviation preceding En-1 o'rn-,: Preceding DTn The duty ratio to be
E n-1, E n-2, and DT, - are step 2
90 is obtained in advance.

主制御プログラムがステップ２８０に進むと、マイクロ
コンピュータ１６０が、目標冷媒圧Ｐｅ。When the main control program proceeds to step 280, the microcomputer 160 sets the target refrigerant pressure Pe.

（例えば、Ｐ　ｅｏ＝　２．１ｋｇ／ｃｍ２Ｇ）とステ
ップ２２０における冷媒圧Ｐｅとの偏差Ｅｃｎを決定し
、次のステップ２８０ａにて、次のＰＩＤ制御式（２）
に基きデユーティ比ＤＴｃｎ３決定する。(for example, P eo = 2.1 kg/cm2G) and the refrigerant pressure Pe in step 220 is determined, and in the next step 280a, the following PID control equation (2) is determined.
Duty ratio DTcn3 is determined based on.

Ｄ　Ｔ　Ｃｎ”　ＤＴｃｎ−＋＋　０．０２１　（Ｅｃ
ｎ　　Ｅｃｎ−１）±但し、ＰＩＤ制御式（１）におい
て、各符号は次の意味を表わす。D T Cn" DTcn-++ 0.021 (Ec
n Ecn-1)±However, in PID control formula (1), each symbol represents the following meaning.

＋　Ｅｃｆｌ−２））　　　　　　　　　　　　−、、
（２）但し、ＰＩＤ制御式（２）において、各符号は次
の意味を表す。+ Ecfl-2)) -,,
(2) However, in PID control formula (2), each symbol represents the following meaning.

Ｅｃｎ−１：Ｅｃｎに先行する偏差 Ｅ　ｃｎ−１：　Ｅ　ｃｎ−１に先行する偏差ＤＴｃ、
、：　ＤＴｃ、に先行するデユーティ比なお、Ｅ　ｃｎ
−１＋　Ｅ　ｃｕ−２及びＤＴ、、−１はステップ２９
０にて先行に求められている。また、ＰＩＤ制御式（２
）は、ＰＩＤ制御式（１）、Ｐｅｏ及びＴｓ＝ｆ（Ｐｅ
）と共にマイクロコンピュータ１６０のＲＯＭに予め記
憶されている。また、ステップ２８０ａにおける決定後
、マイクロコンピュータ１６０は各ステップ２９０及び
２９０ａにおける演算処理をする。Ecn-1: Deviation Ecn-1 preceding Ecn; Deviation DTc preceding Ecn-1;
, : DTc, the duty ratio preceding E cn
-1+E cu-2 and DT, -1 is step 29
0 is required in advance. In addition, PID control type (2
) is PID control equation (1), Peo and Ts=f(Pe
) is stored in advance in the ROM of the microcomputer 160. Further, after the determination in step 280a, the microcomputer 160 performs calculation processing in each step 290 and 290a.

かかる段階で、前記第１タイマの計時が終了すると、マ
イクロコンピュータ１６０が、第５図のフローチャート
に従いステップ３００ａにて第１割込制御プログラムの
実行を開始し、ステップ３１０にて、ステップ２７０に
おけるデユーティ比ＤＴｎを第１デユーテイ出力信号と
して発生する。At this stage, when the first timer finishes counting, the microcomputer 160 starts executing the first interrupt control program in step 300a according to the flowchart in FIG. The ratio DTn is generated as a first duty output signal.

また、前記第２タイマの計時が終了すると、マイクロコ
ンピュータ１６０が、第６図のフローチャートに従いス
テップ４００ａにて第２割込制御プログラムの実行を開
始し、ステップ４１０にて、ステップ２８０ａにおける
デユーティ比ＤＴ。、を第２デユーテイ出力信号として
発生する。すると、駆動回路１９０がマイクロコンピュ
ータ１６０からの第１デユーテイ出力信号に基き膨張弁
１２０の開度を制御し、一方、駆動回路１８０がマイク
ロコンピュータ１６０からの第２デユーテイ出力信号に
基き圧縮機９０の可変容量機構９０ａの作動量を制御す
る。When the second timer finishes counting, the microcomputer 160 starts executing the second interrupt control program in step 400a according to the flowchart of FIG. . , is generated as the second duty output signal. Then, the drive circuit 190 controls the opening of the expansion valve 120 based on the first duty output signal from the microcomputer 160, while the drive circuit 180 controls the opening of the compressor 90 based on the second duty output signal from the microcomputer 160. Controls the amount of operation of the variable capacity mechanism 90a.

かかる場合、ステップ２６０における偏差Ｅｎがステッ
プ２５０ａにおける目標過熱度５Ｈｏ＝１０（’Ｃ）に
基き決定されるときには、ステップ２７０におけるデユ
ーティ比ＤＴｎがＳＨをＳＨｏ　　（＝１０°Ｃ）に近
ずけるように決定される。従って、蒸発器３０への冷媒
の流量が調整されて蒸発器３０からの冷媒の過熱度ＳＨ
を５Ｈｏ＝１０（’Ｃ）に一致させる。換言すれば、蒸
発器３０の冷房負荷が高い場合には過熱度ＳＨを低くす
ることにより十分な冷房能力の確保が可能となる。−方
、ステップ２６０における偏差Ｅｎがステップ２５０ｂ
における目標加熱度ＳＨ，＝２０　（’Ｃ）に基き決定
されるときには、ステップ２７０におけるデユーティ比
ＤＴｎがＳＨとＳＨＯ（＝２０℃）との差により決定さ
れる。従って、蒸発器３０への冷媒の流量が調整されて
蒸発器３０からの冷媒の過熱度ＳＨをＳＨＯ＝２０　（
”Ｃ）に一致させる。換言すれば、蒸発器３０の冷房負
荷が中程度以下の場合には、過熱度ＳＨを高くすること
により冷媒の十分な利用のもとに省動力化が促進される
と共に運転効率ηを高め得る。In such a case, when the deviation En in step 260 is determined based on the target superheat degree 5Ho=10('C) in step 250a, the duty ratio DTn in step 270 is set so that SH approaches SHo (=10°C). determined. Therefore, the flow rate of the refrigerant to the evaporator 30 is adjusted, and the superheat degree SH of the refrigerant from the evaporator 30 is adjusted.
match 5Ho=10('C). In other words, when the cooling load on the evaporator 30 is high, sufficient cooling capacity can be ensured by lowering the degree of superheat SH. - On the other hand, the deviation En in step 260 is
When the target heating degree SH,=20 ('C) is determined based on the target heating degree SH,=20 ('C), the duty ratio DTn in step 270 is determined based on the difference between SH and SHO (=20° C.). Therefore, the flow rate of the refrigerant to the evaporator 30 is adjusted so that the degree of superheating SH of the refrigerant from the evaporator 30 is set to SHO=20 (
"C). In other words, when the cooling load of the evaporator 30 is moderate or less, power saving is promoted by making sufficient use of the refrigerant by increasing the degree of superheating SH. At the same time, the operating efficiency η can be increased.

なお、本発明の実施にあたっては、圧力センサ１４０に
代えて、蒸発器３０の冷媒入口における冷媒の現実の飽
和温度を検出する他の冷媒温センサを採用して、この冷
媒温センサ及び冷媒温センサ１３０ｂの再検出結果の差
に応じて冷媒の過熱度ＳＨを決定するようにしてもよい
。In carrying out the present invention, in place of the pressure sensor 140, another refrigerant temperature sensor that detects the actual saturation temperature of the refrigerant at the refrigerant inlet of the evaporator 30 is adopted, and this refrigerant temperature sensor and refrigerant temperature sensor The degree of superheating SH of the refrigerant may be determined according to the difference in the re-detection results of step 130b.

かかる場合、蒸発器３０の圧損を考慮して決定する。In such a case, the pressure drop of the evaporator 30 is taken into consideration when determining the amount.

また、本発明の実施にあたっては、ステップ２５０にお
ける判断基準として、空気温センサ１３０ａの検出結果
に代えて、ブロワ２０からの空気流量、圧縮機９０の容
量等の各種の負荷を採用して実施してもよい。Further, in implementing the present invention, various loads such as the air flow rate from the blower 20 and the capacity of the compressor 90 are used as the judgment criteria in step 250 instead of the detection result of the air temperature sensor 130a. You can.

また、本発明の実施にあたっては、車両用空気調和装置
に限らず、各種の空気調和装置、冷蔵装置、冷凍装置等
にも本発明を適用して実施してもよい。Further, in carrying out the present invention, the present invention may be applied not only to a vehicle air conditioner but also to various air conditioners, refrigeration devices, freezing devices, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は特許請求の範囲に記載に対する対応図、第２図
は本発明の一実施例を示すブロック図。第３図〜第６図
は第２図のマイクロコンピュータの作用を示すフローチ
ャート、第７図は過熱度ＳＨと冷房能力Ｑとの関係を示
すグラフ、並びに第８図は、過熱度ＳＨと運転効率ηと
の関係を示すグラフである。 符　　号　　の　　説　　明 ３０・・・蒸発器、９０・・・圧縮機、１００・・凝縮
器、１２０・・・膨張弁、１３０ｂ・・冷媒温センサ、
１４０・・・圧力センサ、１６Ｏ ・マイクロコンピュータ。FIG. 1 is a diagram corresponding to the claims, and FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. Figures 3 to 6 are flowcharts showing the operation of the microcomputer in Figure 2, Figure 7 is a graph showing the relationship between the degree of superheating SH and the cooling capacity Q, and Figure 8 is a graph showing the relationship between the degree of superheating SH and the operating efficiency. It is a graph showing the relationship with η. Explanation of symbols 30... Evaporator, 90... Compressor, 100... Condenser, 120... Expansion valve, 130b... Refrigerant temperature sensor,
140...Pressure sensor, 16O ・Microcomputer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 　流入冷媒の蒸発に応じ流入空気流を冷却する蒸発手段
と、この蒸発手段からの蒸発冷媒を圧縮する圧縮手段と
、この圧縮手段からの圧縮冷媒を凝縮する凝縮手段と、
前記蒸発手段から前記圧縮手段への蒸発冷媒の過熱度を
目標値にするように前記凝縮手段からの凝縮冷媒を開度
に応じ膨張させて前記蒸発手段に流入させる電気式膨張
手段とを備えた冷凍サイクルにおいて、この冷凍サイク
ルの冷却負荷を検出する検出手段と、前記検出冷却負荷
が高いときには前記目標値を小さくするように修正し、
また、前記検出冷却負荷が高くないときには前記目標値
を大きくするように修正する修正手段とを設けて、前記
膨張弁手段が前記蒸発冷媒の過熱度を前記修正目標値に
するようにその膨張作用を行うようにしたことを特徴と
する冷凍サイクル制御装置。evaporating means for cooling the incoming air stream in response to evaporation of the incoming refrigerant, compression means for compressing the evaporated refrigerant from the evaporating means, and condensing means for condensing the compressed refrigerant from the compressing means;
electric expansion means for expanding the condensed refrigerant from the condensing means in accordance with the opening degree so that the degree of superheating of the evaporated refrigerant from the evaporation means to the compression means reaches a target value, and causing the condensed refrigerant to flow into the evaporation means. In a refrigeration cycle, a detecting means for detecting a cooling load of the refrigeration cycle, and a correction unit configured to reduce the target value when the detected cooling load is high;
Further, a correction means for correcting the target value to be larger when the detected cooling load is not high is provided, and the expansion valve means has an expansion action so as to bring the degree of superheat of the evaporative refrigerant to the corrected target value. A refrigeration cycle control device characterized by performing the following.