JPS6314047A - 自動車用空調装置の冷媒流量制御装置 - Google Patents
自動車用空調装置の冷媒流量制御装置Info
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- JPS6314047A JPS6314047A JP15216286A JP15216286A JPS6314047A JP S6314047 A JPS6314047 A JP S6314047A JP 15216286 A JP15216286 A JP 15216286A JP 15216286 A JP15216286 A JP 15216286A JP S6314047 A JPS6314047 A JP S6314047A
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Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分骨〕
本発明はパスエアコン(パス空調装置)やトラックエア
コンに適用される自動車用空調装置の冷媒流量制御装置
に関する。
コンに適用される自動車用空調装置の冷媒流量制御装置
に関する。
第4図は従来の自動車用空調装置の冷媒系統図であり、
1はコンプレッサ、2は凝縮器、3はレシーバ、4は蒸
発器、5は温度式膨張弁の本体、6はその感温筒である
。
1はコンプレッサ、2は凝縮器、3はレシーバ、4は蒸
発器、5は温度式膨張弁の本体、6はその感温筒である
。
第4図において、感温筒6の内部には、冷凍サイクルに
使用される冷媒、又は類似の温度−圧力特性をもつガス
の蒸気が封入されており、温度式膨張弁5では、蒸発器
4の冷媒飽和圧力と感温筒6の封入ガス圧力の差に応じ
て弁開度が連続的に変化するようになされている。
使用される冷媒、又は類似の温度−圧力特性をもつガス
の蒸気が封入されており、温度式膨張弁5では、蒸発器
4の冷媒飽和圧力と感温筒6の封入ガス圧力の差に応じ
て弁開度が連続的に変化するようになされている。
感温筒6の封入ガス圧力は、蒸発器4の出口冷媒温度の
飽和圧力となるため、蒸発器4の冷媒飽和圧力との差は
、蒸発器4の出口冷媒の過熱度に対応してお9、温度式
膨張弁5は、過熱度のフィードバック比例制御によって
冷媒流量を制御するようになされている。
飽和圧力となるため、蒸発器4の冷媒飽和圧力との差は
、蒸発器4の出口冷媒の過熱度に対応してお9、温度式
膨張弁5は、過熱度のフィードバック比例制御によって
冷媒流量を制御するようになされている。
前記従来例における温度式膨張弁5は、蒸発器4出口の
冷媒温度を感温筒6により、蒸発器4出口管の管壁を介
して検出するので、管壁と感温筒6の熱容量のために温
度の検出遅れが生ずる。
冷媒温度を感温筒6により、蒸発器4出口管の管壁を介
して検出するので、管壁と感温筒6の熱容量のために温
度の検出遅れが生ずる。
この検出遅れのために、起動時やコンプレッサ1の回転
数変化時など運転条件の急変に伴って過熱度が変化した
場合には、膨張弁5の流量制御が追従できず、供給流量
の過不足によって、蒸発器4の能力低下や吹出し空気温
度分布差の増大、及びコンブレラ′y′1への液戻夛が
生ずる。
数変化時など運転条件の急変に伴って過熱度が変化した
場合には、膨張弁5の流量制御が追従できず、供給流量
の過不足によって、蒸発器4の能力低下や吹出し空気温
度分布差の増大、及びコンブレラ′y′1への液戻夛が
生ずる。
コンブレラ”j’lの起動初期には、この検出遅れによ
って、蒸発器4に供給される流量が不足し、これが原因
で、凍結防止サーモスタットによる短い周期(周期が2
0〜数十秒の/fターンが多い)のオン・オフ運転時(
以後ブーモ運転という)には、吹出し空気温度が十分に
低下せず、温度分布差も大きくなるため、十分な冷房感
が得られない。
って、蒸発器4に供給される流量が不足し、これが原因
で、凍結防止サーモスタットによる短い周期(周期が2
0〜数十秒の/fターンが多い)のオン・オフ運転時(
以後ブーモ運転という)には、吹出し空気温度が十分に
低下せず、温度分布差も大きくなるため、十分な冷房感
が得られない。
また、蒸発器4自身に、管壁や冷媒の熱容量などの熱特
性に基づいた温度・圧力変化の応答遅れがあるために、
温度式膨張弁5による冷媒流量のフィードバック制御系
のみでは、周期的に流量が変動する・・ンチング現象が
発生しやすくなり、液戻リニよるコンプレッサ1の信頼
性低下の原因となる。
性に基づいた温度・圧力変化の応答遅れがあるために、
温度式膨張弁5による冷媒流量のフィードバック制御系
のみでは、周期的に流量が変動する・・ンチング現象が
発生しやすくなり、液戻リニよるコンプレッサ1の信頼
性低下の原因となる。
さらに、温度式膨張弁5では、感温筒6内封入冷媒の圧
力特性のために、特に低蒸発温度域で過熱度の制御偏差
が大きくなるなど、広範囲にわたって精度の良い過熱度
制御を行うことができず、蒸発器4性能低下や、コンプ
レツサ1の吐出温度上昇の原因となる等の問題点があっ
た。
力特性のために、特に低蒸発温度域で過熱度の制御偏差
が大きくなるなど、広範囲にわたって精度の良い過熱度
制御を行うことができず、蒸発器4性能低下や、コンプ
レツサ1の吐出温度上昇の原因となる等の問題点があっ
た。
本発明は上記従来の問題点を解消し、快適性および信頼
性の向上を図ると\もに蒸発器の性能向上を図ることが
できる自動車用空調装置の冷媒流量制御装置を提供する
ことを目的とする。
性の向上を図ると\もに蒸発器の性能向上を図ることが
できる自動車用空調装置の冷媒流量制御装置を提供する
ことを目的とする。
本発明による自動車用空調装置の冷媒流量制御装置は、
電子膨張弁の弁開度を、蒸発器出口の冷媒過熱度の検出
信号でフィードバック制御する系統に起動時の蒸発器熱
負荷を蒸発器管壁又は冷媒温度によって検出し、この検
出信号で予測制御する系統を加えた冷媒流量制御装置で
あって、弁開度を予測制御する系統は、蒸発器管壁又は
冷媒温度を検出するセンサの検出値からコンブレラ丈起
動時の弁開度初期値を演算する第1の手段と、弁開度の
定常値をあらかじめ設定した第2の手段と、前記第1及
び第2の手段の各出力値に応動して、電子膨張弁の弁開
度を制御する信号を発生する手段を備え、弁開度をフィ
ードバック制御する系統は、コンプレッサの起動か゛ら
所定時間経過以後は、前記蒸発器出口の冷媒過熱度の偏
差が、所定値以下では、比例動作における比例ゲインを
大から小に切換える手段を備えたことを特徴とする。
電子膨張弁の弁開度を、蒸発器出口の冷媒過熱度の検出
信号でフィードバック制御する系統に起動時の蒸発器熱
負荷を蒸発器管壁又は冷媒温度によって検出し、この検
出信号で予測制御する系統を加えた冷媒流量制御装置で
あって、弁開度を予測制御する系統は、蒸発器管壁又は
冷媒温度を検出するセンサの検出値からコンブレラ丈起
動時の弁開度初期値を演算する第1の手段と、弁開度の
定常値をあらかじめ設定した第2の手段と、前記第1及
び第2の手段の各出力値に応動して、電子膨張弁の弁開
度を制御する信号を発生する手段を備え、弁開度をフィ
ードバック制御する系統は、コンプレッサの起動か゛ら
所定時間経過以後は、前記蒸発器出口の冷媒過熱度の偏
差が、所定値以下では、比例動作における比例ゲインを
大から小に切換える手段を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、膨張弁の弁開度制御において、起動前
または起動直後の蒸発器管壁温度によって、起動直後の
蒸発器熱負荷を検出し、予測制御する系統を、蒸発器出
口の冷媒過熱度でPIDf!tlJ御する系統に加えた
制御方式とし、PID!II御のP(比例)動作は、比
例ゲインを過熱度偏差が所定値以上では大に、前記所定
値以下では小にというように偏差に応じて可変にし、膨
張弁としては、上記の予測制御とPID制御を行うため
に、電気信号で弁を開閉する電子膨張弁(電磁式又はス
テツブモータ式など)を用い、予測制御によって、起動
直後から蒸発器に適切な冷媒流量を供給することができ
、PID制御によって、急激な運転条件変化に速か、に
追従するとともに、定常運転時においては、ハンチング
のない安定した流量制御を行い、かつ、広い流量範囲に
おいて過熱度を精度良く目標値に制御することができる
。
または起動直後の蒸発器管壁温度によって、起動直後の
蒸発器熱負荷を検出し、予測制御する系統を、蒸発器出
口の冷媒過熱度でPIDf!tlJ御する系統に加えた
制御方式とし、PID!II御のP(比例)動作は、比
例ゲインを過熱度偏差が所定値以上では大に、前記所定
値以下では小にというように偏差に応じて可変にし、膨
張弁としては、上記の予測制御とPID制御を行うため
に、電気信号で弁を開閉する電子膨張弁(電磁式又はス
テツブモータ式など)を用い、予測制御によって、起動
直後から蒸発器に適切な冷媒流量を供給することができ
、PID制御によって、急激な運転条件変化に速か、に
追従するとともに、定常運転時においては、ハンチング
のない安定した流量制御を行い、かつ、広い流量範囲に
おいて過熱度を精度良く目標値に制御することができる
。
第1図は本発明の一実施例における冷媒系統図−1’l
)、1はコンプレッサ、2は凝縮器、3はレシーバ、4
は蒸発器、7は電子膨張弁、8は電子膨張弁7の制御装
置、9は制御電圧Vにもとづいた電流工を発生して電子
膨張弁7を駆動する駆動装置である。電子膨張弁7とし
ては、電磁式やステツブモータ式などがあるが、本夾施
例では、弁作動の応答時間がフルストロークでも数十ミ
リ秒と短い電磁式膨張弁を例にして説明する。10は蒸
発器4の冷媒入口部の管壁温度を検出するセンサ、1ノ
は蒸発器4の冷媒出口部の管壁温度を検出−jるセンサ
、12はコンプレッサ1のマグネットクラッチの通電電
圧などによって、コンプレッサ1のオン及びオフを検出
するオンオフ検出器である。
)、1はコンプレッサ、2は凝縮器、3はレシーバ、4
は蒸発器、7は電子膨張弁、8は電子膨張弁7の制御装
置、9は制御電圧Vにもとづいた電流工を発生して電子
膨張弁7を駆動する駆動装置である。電子膨張弁7とし
ては、電磁式やステツブモータ式などがあるが、本夾施
例では、弁作動の応答時間がフルストロークでも数十ミ
リ秒と短い電磁式膨張弁を例にして説明する。10は蒸
発器4の冷媒入口部の管壁温度を検出するセンサ、1ノ
は蒸発器4の冷媒出口部の管壁温度を検出−jるセンサ
、12はコンプレッサ1のマグネットクラッチの通電電
圧などによって、コンプレッサ1のオン及びオフを検出
するオンオフ検出器である。
第2図は第1図における制御装置8の制御ブロック図を
示し、13は減算器で、出ロ管壁温度センブ1ノの検出
値Tw、から入口管壁温度センサ10の検出値Twlを
減算する。
示し、13は減算器で、出ロ管壁温度センブ1ノの検出
値Tw、から入口管壁温度センサ10の検出値Twlを
減算する。
減算器15は、減算器J3の出力値SHから、定数発生
器14の出力値SH5を減算する。定数発生器14の出
力値SHBは蒸発器出口の冷媒過熱度の目標値であって
、後述するように、コンプレッサ1の起動後の経過時間
に応じて出力値SHsが切換わる。
器14の出力値SH5を減算する。定数発生器14の出
力値SHBは蒸発器出口の冷媒過熱度の目標値であって
、後述するように、コンプレッサ1の起動後の経過時間
に応じて出力値SHsが切換わる。
減算器15の出力16は冷媒過熱度の偏差・であり、P
ID調節器17に入力される。PID調節器17におい
て、Kpは比例ゲインであって、後述するように、コン
プレッサーの起動後の経過時間と冷媒過熱度の偏差eに
応じて、比例ゲインKpが切換わる。又、Klは積分定
数、KDは微分定数、Sはラグラス演算子であり、積分
補償量KX°0 は、コンプレッサーのオフと同期して
零にリセットされ、オフ期間中は零に維持される。
ID調節器17に入力される。PID調節器17におい
て、Kpは比例ゲインであって、後述するように、コン
プレッサーの起動後の経過時間と冷媒過熱度の偏差eに
応じて、比例ゲインKpが切換わる。又、Klは積分定
数、KDは微分定数、Sはラグラス演算子であり、積分
補償量KX°0 は、コンプレッサーのオフと同期して
零にリセットされ、オフ期間中は零に維持される。
18は関数発生器であり、入口管壁温度センサー0の検
出値Tw1に関係づけた出力値ΔYt を発生する。
出値Tw1に関係づけた出力値ΔYt を発生する。
関数発生器18の入出力関係の一例は次式で示される。
ΔYt = a (Tv+ T=to )上式におい
て、aは電子膨張弁7の弁開度の操作量に対する蒸発器
4の入口管壁温度の影響係数、Tw、。は冷凍ブイクル
の基準運転状態における蒸発器4の入口管壁温度に相当
した定数である。
て、aは電子膨張弁7の弁開度の操作量に対する蒸発器
4の入口管壁温度の影響係数、Tw、。は冷凍ブイクル
の基準運転状態における蒸発器4の入口管壁温度に相当
した定数である。
20は加算器であシ、関数発生器18の出力値ΔYI
と定数発生器19の出力値Y0を加算して、出力値Y
1を出力する。定数発生器19の出力値Yoは、冷凍ブ
イクルの基準運転状態における冷媒流量に対応し九弁開
度の操作量である。
と定数発生器19の出力値Y0を加算して、出力値Y
1を出力する。定数発生器19の出力値Yoは、冷凍ブ
イクルの基準運転状態における冷媒流量に対応し九弁開
度の操作量である。
21は1次遅れ要素であシ、スイッチ23の接点24が
接点26との接続から接点25との接続に切換るのと同
期して、切換る直前の加算器2゜の出力値YIを初期値
、定数発生器19の出力値Yoを定常値とし、所定の時
定数τ3の1次遅れ応答出力値YF ’f:発生する。
接点26との接続から接点25との接続に切換るのと同
期して、切換る直前の加算器2゜の出力値YIを初期値
、定数発生器19の出力値Yoを定常値とし、所定の時
定数τ3の1次遅れ応答出力値YF ’f:発生する。
1次遅れ要素2ノにおける記号Sはラグラス演算子であ
る。
る。
スイッチ23では、オンオフ検出器ノ2によって、コン
プレッサ1のオンが検出された場合に、接点24と接点
25が接続し、逆にコンプレッサ1のオフが検出された
場合に接点24と接点26が接続する。
プレッサ1のオンが検出された場合に、接点24と接点
25が接続し、逆にコンプレッサ1のオフが検出された
場合に接点24と接点26が接続する。
28は加算器であって、スイッチ23の出力値27とP
ID調節器J7の出力値YBを加算し、電子膨張弁7の
弁開度の操作量Yを出力する。コンプレッサ1がオンの
場合には、スイッチ23の出力値27は1次遅れ要素2
ノの出力値YFに等しい。
ID調節器J7の出力値YBを加算し、電子膨張弁7の
弁開度の操作量Yを出力する。コンプレッサ1がオンの
場合には、スイッチ23の出力値27は1次遅れ要素2
ノの出力値YFに等しい。
29は変換器であって、弁開度の操作量Yに応じて、駆
動装置9に対する制御入力電圧V(又は電流)を出力す
る。変換器29は、コンプレッサ1のオフをオンオフ検
出器12によって検出し、オフ期間中は電子膨張弁7の
弁開度が零になるような出力Vを発生する。
動装置9に対する制御入力電圧V(又は電流)を出力す
る。変換器29は、コンプレッサ1のオフをオンオフ検
出器12によって検出し、オフ期間中は電子膨張弁7の
弁開度が零になるような出力Vを発生する。
30はタイマであって、コンプレツサ1がオフからオン
に転するのと同期して、オンオフ検出器12の出力によ
シ時間のカウントを開始し、コンブレラ′+j1がオン
からオフに転じた時、リセットされる。タイマ30の出
力31は、定数発生器14に入力され、定数発生器14
の出力値5kis は、所定の設定時間t1の経過時
点で、7人からTBに所定の時定数τ、の1次遅れ応答
で変化する。
に転するのと同期して、オンオフ検出器12の出力によ
シ時間のカウントを開始し、コンブレラ′+j1がオン
からオフに転じた時、リセットされる。タイマ30の出
力31は、定数発生器14に入力され、定数発生器14
の出力値5kis は、所定の設定時間t1の経過時
点で、7人からTBに所定の時定数τ、の1次遅れ応答
で変化する。
タイマ30の出力31は、さらにPID調節器17に入
力され、Pより調節器17における比例ゲインKpは、
所定の設定時間t、の経過以前は、KPtであり、設定
時間t、経過後は、過熱度の偏差・の絶対値101が所
定値08以上では第1の比例ゲイン設定値Kp1、所定
値e、以下では第2の比例ゲイン設定値KPtにという
ように偏差eに応じて切換わる。Kp+からKp、 、
およびKptかKP+への変化は、時定数τ、の1次遅
れ応答である0 上記本発明の一実施例の作用を第1図、第2図訃よび第
3図の制御フa−図に基づいて説明する。
力され、Pより調節器17における比例ゲインKpは、
所定の設定時間t、の経過以前は、KPtであり、設定
時間t、経過後は、過熱度の偏差・の絶対値101が所
定値08以上では第1の比例ゲイン設定値Kp1、所定
値e、以下では第2の比例ゲイン設定値KPtにという
ように偏差eに応じて切換わる。Kp+からKp、 、
およびKptかKP+への変化は、時定数τ、の1次遅
れ応答である0 上記本発明の一実施例の作用を第1図、第2図訃よび第
3図の制御フa−図に基づいて説明する。
第1図において、自動車用空調装置が運転を開始すると
、制御装置8は、第3図の制御フロー図のスタートステ
ップ100から制御演算処理を開始し、初期設定ステッ
プ101に進んで、タイマ30、変換器29、定数発生
器14、PID調節器17などを制御演算開始に必要な
初期状態にセットする0 次に検出信号入力ステップ102に進み、入口管壁温度
センサ10、出口管壁温度センサ11、オンオフ検出器
12の各検出信号を制御装置8に入力する。
、制御装置8は、第3図の制御フロー図のスタートステ
ップ100から制御演算処理を開始し、初期設定ステッ
プ101に進んで、タイマ30、変換器29、定数発生
器14、PID調節器17などを制御演算開始に必要な
初期状態にセットする0 次に検出信号入力ステップ102に進み、入口管壁温度
センサ10、出口管壁温度センサ11、オンオフ検出器
12の各検出信号を制御装置8に入力する。
そして、コン1レッサ1のオンオフ判定ステップ103
に進み、コングレップ1がオンの場合はタイマカウント
ステップ104に、コンブレラv1がオフの場合はタイ
マリセットステップ119VC進む。
に進み、コングレップ1がオンの場合はタイマカウント
ステップ104に、コンブレラv1がオフの場合はタイ
マリセットステップ119VC進む。
まず、コン1レッサ1がオンの場合を説明すると、タイ
マカウントステップ104では、コングレッーFノの起
動と同期して、タイマ30がカウントを開始し、次に第
1の経過時間判定ステップ105に進み、コン1レッサ
1の起動後、設定時間t1(−例として5秒)が経過し
たかどうかを判定する。そして、設定時間t、の経過以
前ならば、第1の過熱度目標値設定ステップ106へ、
設定時間t、の経過後ならば、第2の過熱度目標値設定
ステップ107へ進む。
マカウントステップ104では、コングレッーFノの起
動と同期して、タイマ30がカウントを開始し、次に第
1の経過時間判定ステップ105に進み、コン1レッサ
1の起動後、設定時間t1(−例として5秒)が経過し
たかどうかを判定する。そして、設定時間t、の経過以
前ならば、第1の過熱度目標値設定ステップ106へ、
設定時間t、の経過後ならば、第2の過熱度目標値設定
ステップ107へ進む。
まず、設定時間t1の経過以前の場合を説明すると、第
1の過熱度目標値設定ステップ106で、定数発生器1
4における過熱度目標値SHsを1人(−例としてOd
og )に設定した後、過熱度偏差演算ステップ109
に進み、減算器15において次式によシ、過熱度偏差・
を求める。
1の過熱度目標値設定ステップ106で、定数発生器1
4における過熱度目標値SHsを1人(−例としてOd
og )に設定した後、過熱度偏差演算ステップ109
に進み、減算器15において次式によシ、過熱度偏差・
を求める。
e = S)I −SHa
上式において、過熱度SHは減算器13の出力値である
。
。
過熱度偏差演算ステップ109の次は、第2の経過時間
判定ステップ110に進み、コン1レッサ1の起動後、
設定時間tm (−例として15秒)が経過し九かどう
かを判定する。そして、設定時間t、の経過以前ならば
、第1の比例ゲイン設定ステップ111へ、設定時間t
、の経過後ならば、過熱度偏差判定ステップ112へ進
む。過熱度目標値。
判定ステップ110に進み、コン1レッサ1の起動後、
設定時間tm (−例として15秒)が経過し九かどう
かを判定する。そして、設定時間t、の経過以前ならば
、第1の比例ゲイン設定ステップ111へ、設定時間t
、の経過後ならば、過熱度偏差判定ステップ112へ進
む。過熱度目標値。
定ステッグ112では、過熱度偏差の絶対値1.1が所
定値Slt (−例として4 dog )に比べて大
きいかどうかを判定する。そして、過熱度偏差の絶対値
1.1が所定値61以上ならば第1の比例ゲイン設定ス
テップ111へ、過熱度偏差の絶対値1.1が所定値・
、よシ小ならば、第2の比例ゲイン設定ステップ113
へ進む。
定値Slt (−例として4 dog )に比べて大
きいかどうかを判定する。そして、過熱度偏差の絶対値
1.1が所定値61以上ならば第1の比例ゲイン設定ス
テップ111へ、過熱度偏差の絶対値1.1が所定値・
、よシ小ならば、第2の比例ゲイン設定ステップ113
へ進む。
まず、設定時間t、の経過以前の場合を説明すると、第
1の比例ゲイン設定ステップ111で比例ゲインKpo
をKPtに設定した後、比例ゲインの1次遅れ応答ステ
ップ114に進む。比例ゲインの1次遅れ応答ステップ
114では、初期値が初期設定ステップ101において
、第1の比例ゲイン設定ステップ111における比例ゲ
イン設定値KP+と同一値に設定されているので、比例
ゲインの値KpはKP+に等しく変化しない。
1の比例ゲイン設定ステップ111で比例ゲインKpo
をKPtに設定した後、比例ゲインの1次遅れ応答ステ
ップ114に進む。比例ゲインの1次遅れ応答ステップ
114では、初期値が初期設定ステップ101において
、第1の比例ゲイン設定ステップ111における比例ゲ
イン設定値KP+と同一値に設定されているので、比例
ゲインの値KpはKP+に等しく変化しない。
比例ゲインの1次遅れ応答ステップ114の次は、PI
DID演算ステツブ11進み、PID調節器17におい
て次式によシミ予膨張弁7のPID補償に関する弁開度
の操作量YBを求める。
DID演算ステツブ11進み、PID調節器17におい
て次式によシミ予膨張弁7のPID補償に関する弁開度
の操作量YBを求める。
rJ I D演算ステラ11150次は、予測補償量演
算ステップ116に進み、1次遅れ要素21において、
コン1レッサ1がオンする直前の加算器20の出力値Y
rを初期値、定数発生器19の出力値Yoを定常値とし
、時定数τ、01次遅れ応答出力値Yrを発生する。予
測補償量演算ステップ・116における1次遅れ応答出
力値Yyは、予測補償に関する弁開度の操作量である。
算ステップ116に進み、1次遅れ要素21において、
コン1レッサ1がオンする直前の加算器20の出力値Y
rを初期値、定数発生器19の出力値Yoを定常値とし
、時定数τ、01次遅れ応答出力値Yrを発生する。予
測補償量演算ステップ・116における1次遅れ応答出
力値Yyは、予測補償に関する弁開度の操作量である。
予測補償量演算スフフグ1160次は、弁開度の操作!
ll演算ステツブ17に進み、加算器28において、次
式によシ、電子膨張弁7の−jP開度の操作量Yを求め
る。
ll演算ステツブ17に進み、加算器28において、次
式によシ、電子膨張弁7の−jP開度の操作量Yを求め
る。
Y ” Yn + YF
上式において、Yvは1次遅れ要素21の出力値であシ
、コンプレツブ1のオンによってスイッチ23の接点2
4と接点25が接続されるので加算器28に入力される
ことになる。
、コンプレツブ1のオンによってスイッチ23の接点2
4と接点25が接続されるので加算器28に入力される
ことになる。
弁開度の操作量演算ステツブ117の次は、駆動装置の
制御入力演算ステツブ118に進み、変換器29におい
て、電子膨張弁7の弁開度を、制御演算結果から得られ
た弁開度Yにするために必要な駆動装置90制御入力電
圧V(又は電流)を演算する。
制御入力演算ステツブ118に進み、変換器29におい
て、電子膨張弁7の弁開度を、制御演算結果から得られ
た弁開度Yにするために必要な駆動装置90制御入力電
圧V(又は電流)を演算する。
駆動装置の制御入力演算ステツブ11Bの次は、再び、
検出信号入力ステツブ102へもどる。以後は、第3図
の制御フa−図にし九がって、この検出信号入力ステツ
ブ102から各種制御演算ステツブを縁り返すことによ
り、電子膨張弁7の弁開度制御が実行され、コンブレラ
−”11の起動直後から、蒸発器4には、過不足のない
適切な冷媒流量が供給される。
検出信号入力ステツブ102へもどる。以後は、第3図
の制御フa−図にし九がって、この検出信号入力ステツ
ブ102から各種制御演算ステツブを縁り返すことによ
り、電子膨張弁7の弁開度制御が実行され、コンブレラ
−”11の起動直後から、蒸発器4には、過不足のない
適切な冷媒流量が供給される。
次に、コンプレツブ1の起動後、設定時間t1が経過し
た場合を説明すると、第1の経過時間判定ステツブ10
5において、判定がYESになって、第2の過熱度目標
値設定ステツブ707へ進み、第2の過熱度目標値の定
常値SH8B をTB(−例として5 d@g )にセ
ットした後、過熱度目標値の1次遅れ応答ステツブJO
Bへ進む。
た場合を説明すると、第1の経過時間判定ステツブ10
5において、判定がYESになって、第2の過熱度目標
値設定ステツブ707へ進み、第2の過熱度目標値の定
常値SH8B をTB(−例として5 d@g )にセ
ットした後、過熱度目標値の1次遅れ応答ステツブJO
Bへ進む。
コンプレツブ1の起動前は、蒸発器4の出口の冷媒過熱
度がほぼ零であシ、起動後しばらくは、入口管壁温度セ
ンサ10、出ロ管壁温度センブ1ノの検出遅れのために
、過熱度SHの増加が、実際の冷媒過熱度の増加に対し
て遅れる。このため、過熱度目標値5)IllがTn(
=5d・g)では、電子膨張弁7が、閉じる方向に作動
して、冷媒流量が不足してしまうので、起動から設定時
間t、までは過熱度目標値S HsをTA(=Odeg
) にセットした。そして、設定時間t、以後は、過
熱度目標値の1次遅れ応答ステツブ108において、過
熱度目標値SHsは、初期値をTA、定常値をTB(=
5deg)とし、時定数τ、(−例として10秒)の1
次遅れ応答値とな夛、定常時の過熱度目標値TBに徐々
に近づいていくため、過熱度目標値SHs の急変に
よる弁開度の不安定な動作が防止される。
度がほぼ零であシ、起動後しばらくは、入口管壁温度セ
ンサ10、出ロ管壁温度センブ1ノの検出遅れのために
、過熱度SHの増加が、実際の冷媒過熱度の増加に対し
て遅れる。このため、過熱度目標値5)IllがTn(
=5d・g)では、電子膨張弁7が、閉じる方向に作動
して、冷媒流量が不足してしまうので、起動から設定時
間t、までは過熱度目標値S HsをTA(=Odeg
) にセットした。そして、設定時間t、以後は、過
熱度目標値の1次遅れ応答ステツブ108において、過
熱度目標値SHsは、初期値をTA、定常値をTB(=
5deg)とし、時定数τ、(−例として10秒)の1
次遅れ応答値とな夛、定常時の過熱度目標値TBに徐々
に近づいていくため、過熱度目標値SHs の急変に
よる弁開度の不安定な動作が防止される。
次に、コンブレラv1の起動後、設定時間t。
が経過した場合を説明すると、第2の経過時間判定ステ
ツブ110において、判定がYESになって、過熱度偏
差判定ステツブ112へ進む。
ツブ110において、判定がYESになって、過熱度偏
差判定ステツブ112へ進む。
コンプレツブ1の起動初期は、蒸発器4の熱負荷が急激
に変動するので、過熱度の急変に追従するために、設定
時間t、以前では、PIDMA節器17における比例ゲ
インKpをK P +と大きな値にセットし九が、所定
時間t、以後は、過熱度偏差の絶対値1・1が所定値0
1以上と大きい場合は、比例ゲインKpをKPt と
大きな値にセットして、速かに過熱度偏差6°を零に近
づけるべく、電子膨張弁7の弁開度制御を行うが、過熱
度偏差の絶対値1・1が所定値e、より小さくなった場
合は、比例ゲインKpをKPt と小さな値にセット
して、ハンチングのない安定した弁開度制御を行う。
に変動するので、過熱度の急変に追従するために、設定
時間t、以前では、PIDMA節器17における比例ゲ
インKpをK P +と大きな値にセットし九が、所定
時間t、以後は、過熱度偏差の絶対値1・1が所定値0
1以上と大きい場合は、比例ゲインKpをKPt と
大きな値にセットして、速かに過熱度偏差6°を零に近
づけるべく、電子膨張弁7の弁開度制御を行うが、過熱
度偏差の絶対値1・1が所定値e、より小さくなった場
合は、比例ゲインKpをKPt と小さな値にセット
して、ハンチングのない安定した弁開度制御を行う。
比例ゲインの1次遅れ応答ステツブ114においては、
比例ゲインKpのKpt からKptへの変化、および
KPtからKPtべの変化が時定数τ、(−例として2
0秒)の1次遅れ応答値となって緩かに変化するため、
比例ゲインKpの急変による弁開度の不安定な動作が防
止される。
比例ゲインKpのKpt からKptへの変化、および
KPtからKPtべの変化が時定数τ、(−例として2
0秒)の1次遅れ応答値となって緩かに変化するため、
比例ゲインKpの急変による弁開度の不安定な動作が防
止される。
次に、自動車用空調装置の停止時またはブーモ違転時に
おいて、一旦起動したコンブレラ″FjJが停止した場
合を説明すると、コンプレツブ1のオンオフ判定ステツ
ブ103において、判定がNφになって、タイマリセッ
トステツブ119へ進み、タイマ30が時刻零にリセッ
トされ、以後コンプレツブJのオフ期間中は、タイマ3
0はカウントしない。
おいて、一旦起動したコンブレラ″FjJが停止した場
合を説明すると、コンプレツブ1のオンオフ判定ステツ
ブ103において、判定がNφになって、タイマリセッ
トステツブ119へ進み、タイマ30が時刻零にリセッ
トされ、以後コンプレツブJのオフ期間中は、タイマ3
0はカウントしない。
タイマリセットステツブ119の次は、弁開度零ステッ
グ120へ進み、変換器29において、電子膨張弁7の
弁開度が零になるような出力Vを出力するので、駆動装
e9を介して、電子膨張弁7は全閉となる。
グ120へ進み、変換器29において、電子膨張弁7の
弁開度が零になるような出力Vを出力するので、駆動装
e9を介して、電子膨張弁7は全閉となる。
弁開度零ステップ120の次は、起動時の初期弁開度演
算ステッf12ノへ進み、入口管壁温度センtJoによ
って、停止中に上昇していく蒸発器4のIW携湿温度検
出した後、関数発生器18において、入口管壁温度セン
サ1’0の検出値TWIに関係づけた弁開度補償金ΔY
!を発生し、さらに定数発生器19において、基準運転
状態の冷媒流量値に対応した弁開度操作fkYoを発生
し、加算器20において、次式によシ、起動時の初期弁
開度の操作:1tYrを求める。
算ステッf12ノへ進み、入口管壁温度センtJoによ
って、停止中に上昇していく蒸発器4のIW携湿温度検
出した後、関数発生器18において、入口管壁温度セン
サ1’0の検出値TWIに関係づけた弁開度補償金ΔY
!を発生し、さらに定数発生器19において、基準運転
状態の冷媒流量値に対応した弁開度操作fkYoを発生
し、加算器20において、次式によシ、起動時の初期弁
開度の操作:1tYrを求める。
Yt=Yo+ΔYl
起動時の初期弁開度の操作量Yxにおいては、コンプレ
ッサ1の起動直前の値が、起動時における1次遅れ要素
2ノの出力Yrの初期値としてセットされる。
ッサ1の起動直前の値が、起動時における1次遅れ要素
2ノの出力Yrの初期値としてセットされる。
起動時の初期弁開度演算ステッグ12ノの次は、積分補
償量のリセットステツブ122へ進ミ、ッv1の起動時
に初期値が零になっている必要があるので、停止中に零
にリセットしておく。
償量のリセットステツブ122へ進ミ、ッv1の起動時
に初期値が零になっている必要があるので、停止中に零
にリセットしておく。
そして、積分補償量のリセットステツブ122の次は、
再び、検出信号人カステッf1ozへもどシ、以後は、
第3図の制御フロー図にしたがって、各機制御演算ステ
ッグを繰シ返す。
再び、検出信号人カステッf1ozへもどシ、以後は、
第3図の制御フロー図にしたがって、各機制御演算ステ
ッグを繰シ返す。
以上、具体的に説明したように、本発明では、予測制御
とPID制御を組合せた電子膨張弁制御方式としたため
、起動時やブーモ運転時などの過渡状態において、蒸発
器に適切な冷媒流量が供給できるようになり、蒸発器性
能が向上して、冷房能力の増加と吹出し空気温度の低下
により快適性が向上する。さらに定常運転時においても
ハンチングのない安定した冷媒流量制御が実現でき、液
もどシの防止によシ、コングレップの信頼性が向上する
。加えて、広い運転範囲において精度の良い過熱度制御
が得られ蒸発器性能が向上する等の優れた効果が奏せら
れる。
とPID制御を組合せた電子膨張弁制御方式としたため
、起動時やブーモ運転時などの過渡状態において、蒸発
器に適切な冷媒流量が供給できるようになり、蒸発器性
能が向上して、冷房能力の増加と吹出し空気温度の低下
により快適性が向上する。さらに定常運転時においても
ハンチングのない安定した冷媒流量制御が実現でき、液
もどシの防止によシ、コングレップの信頼性が向上する
。加えて、広い運転範囲において精度の良い過熱度制御
が得られ蒸発器性能が向上する等の優れた効果が奏せら
れる。
第1図は本発明の一実施例における冷媒系統図、第2図
は第1図における制御装置の詳細ブロック図、第3図は
第1図における制御装置の制御フロー図、第4図は従来
例における冷媒系統図である。 7・・・電子膨張弁、8・・・制御装置、9・・・駆動
装置、10・・・入口管壁温度センサ、Jl・・・出口
管壁温度センサ、12・・・コングレップのオンオフ検
出器。 出題人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第4図
は第1図における制御装置の詳細ブロック図、第3図は
第1図における制御装置の制御フロー図、第4図は従来
例における冷媒系統図である。 7・・・電子膨張弁、8・・・制御装置、9・・・駆動
装置、10・・・入口管壁温度センサ、Jl・・・出口
管壁温度センサ、12・・・コングレップのオンオフ検
出器。 出題人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第4図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電子膨張弁の弁開度を、蒸発器出口の冷媒過熱度の検
出信号でフィードバック制御する系統に起動時の蒸発器
熱負荷を蒸発器管壁又は冷媒温度によって検出し、この
検出信号で予測制御する系統を加えた冷媒流量制御装置
であって、 弁開度を予測制御する系統は、蒸発器管壁又は冷媒温度
を検出するセンサの検出値からコンプレッサ起動時の弁
開度初期値を演算する第1の手段と、弁開度の定常値を
あらかじめ設定した第2の手段と、前記第1及び第2の
手段の各出力値に応動して、電子膨張弁の弁開度を制御
する信号を発生する手段を備え、 弁開度をフィードバック制御する系統は、コンプレッサ
の起動から所定時間経過以後は、前記蒸発器出口の冷媒
過熱度の偏差が、所定値以下では、比例動作における比
例ゲインを大から小に切換える手段を備えたことを特徴
とする自動車用空調装置の冷媒流量制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15216286A JPS6314047A (ja) | 1986-06-28 | 1986-06-28 | 自動車用空調装置の冷媒流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15216286A JPS6314047A (ja) | 1986-06-28 | 1986-06-28 | 自動車用空調装置の冷媒流量制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6314047A true JPS6314047A (ja) | 1988-01-21 |
Family
ID=15534376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15216286A Pending JPS6314047A (ja) | 1986-06-28 | 1986-06-28 | 自動車用空調装置の冷媒流量制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6314047A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0299956U (ja) * | 1989-01-20 | 1990-08-09 | ||
JPH04124596A (ja) * | 1990-09-14 | 1992-04-24 | Tlv Co Ltd | 熱交換器の自動温度制御装置 |
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WO2009119023A1 (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-01 | ダイキン工業株式会社 | 冷凍装置 |
WO2011132429A1 (ja) * | 2010-04-23 | 2011-10-27 | パナソニック株式会社 | 車両用空調装置 |
WO2014037988A1 (ja) * | 2012-09-04 | 2014-03-13 | 富士通株式会社 | 温度管理システム |
JP2015108459A (ja) * | 2013-12-03 | 2015-06-11 | ダイキン工業株式会社 | 冷凍装置及び冷凍装置の制御方法 |
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WO2018016221A1 (ja) * | 2016-07-22 | 2018-01-25 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
US10919364B2 (en) | 2016-07-22 | 2021-02-16 | Denso Corporation | Vehicle air conditioning device |
-
1986
- 1986-06-28 JP JP15216286A patent/JPS6314047A/ja active Pending
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0299956U (ja) * | 1989-01-20 | 1990-08-09 | ||
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JP2009014212A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
AU2008272384B2 (en) * | 2007-06-29 | 2011-01-27 | Daikin Industries, Ltd. | Refrigeration system |
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JPWO2011132429A1 (ja) * | 2010-04-23 | 2013-07-18 | パナソニック株式会社 | 車両用空調装置 |
US9211778B2 (en) | 2010-04-23 | 2015-12-15 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Vehicle air conditioning device |
WO2014037988A1 (ja) * | 2012-09-04 | 2014-03-13 | 富士通株式会社 | 温度管理システム |
JPWO2014037988A1 (ja) * | 2012-09-04 | 2016-08-08 | 富士通株式会社 | 温度管理システム |
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JP2015108459A (ja) * | 2013-12-03 | 2015-06-11 | ダイキン工業株式会社 | 冷凍装置及び冷凍装置の制御方法 |
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US10919364B2 (en) | 2016-07-22 | 2021-02-16 | Denso Corporation | Vehicle air conditioning device |
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