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JP2010000964A - Air conditioner - Google Patents

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JP2010000964A
JP2010000964A JP2008163028A JP2008163028A JP2010000964A JP 2010000964 A JP2010000964 A JP 2010000964A JP 2008163028 A JP2008163028 A JP 2008163028A JP 2008163028 A JP2008163028 A JP 2008163028A JP 2010000964 A JP2010000964 A JP 2010000964A
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JP
Japan
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refrigerant
temperature
compressor
cooling load
air
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008163028A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Yoshida
伸一 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To sufficiently control the temperature of the air having passed through a heat exchanger 9 for cooling. <P>SOLUTION: An electronic control device 70 increases control gains Kp, Ki compared to the case when a cooling load is determined to be small when the cooling load is determined to be large. The larger the control gains Kp, Ki become, the larger the control response of a refrigerant discharge capacity of a compressor 11 having a temperature deviation E(n) to be input becomes. When the cooling load is determined to be large, the control response of the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 becomes large compared to the case when the cooling load is determined to be small. When the cooling load is large, the delay caused for reaching the target temperature TEO of the temperature of the air TE becomes short. When the cooling load is small, the control response of the refrigerant discharge capacity becomes small compared to the case when the cooling load is large, and therefore when the cooling load is small, hunting hardly occurs in controlling of the temperature of the air TE. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、冷媒を圧縮する圧縮機を備える空調装置に関するものである。   The present invention relates to an air conditioner including a compressor that compresses a refrigerant.

従来、この種の空調装置では、例えば特許文献1に示すように、冷媒吐出容量を可変可能に構成された可変容量型圧縮機と、可変容量型圧縮機から吐出された冷媒により車室内空気を冷却する冷却用熱交換器とを備え、冷却用熱交換器を通過した空気により室内を冷房するものがある。   Conventionally, in this type of air conditioner, as shown in Patent Document 1, for example, a variable capacity compressor configured to be able to vary the refrigerant discharge capacity, and the air in the vehicle interior by the refrigerant discharged from the variable capacity compressor are used. There is a cooling heat exchanger for cooling, and the room is cooled by air that has passed through the cooling heat exchanger.

このものにおいて、電子制御装置が可変容量型圧縮機の冷媒吐出容量を制御することにより、可変容量型圧縮機から冷却用熱交換器に流入する冷媒流量を変化させることになる。このことにより、冷却用熱交換器を通過した空気温度を制御することができる。   In this configuration, the electronic control unit controls the refrigerant discharge capacity of the variable capacity compressor, thereby changing the flow rate of the refrigerant flowing from the variable capacity compressor into the cooling heat exchanger. Thereby, the temperature of the air that has passed through the cooling heat exchanger can be controlled.

そこで、冷却用熱交換器を通過した空気温度TEを検出する温度センサを設け、電子制御装置は、PID制御(PID:Proportional Integral Difference)により、温度センサの検出温度TEを目標温度TEOに一致させるように可変容量型圧縮機の冷媒吐出容量を制御する。
特開平5−58138号公報
Therefore, a temperature sensor that detects the air temperature TE that has passed through the heat exchanger for cooling is provided, and the electronic control unit matches the detected temperature TE of the temperature sensor with the target temperature TEO by PID control (PID: Proportional Integral Difference). In this way, the refrigerant discharge capacity of the variable capacity compressor is controlled.
JP-A-5-58138

上述の空調装置において、電子制御装置が、温度センサの検出温度TEと目標温度TEOとの温度偏差に基づいて可変容量型圧縮機の冷媒吐出容量を制御するため、室内の冷房負荷が大きい場合には、温度センサの検出温度TEが目標温度TEOに到達するのに遅延が生じる。   In the above-described air conditioner, the electronic control unit controls the refrigerant discharge capacity of the variable capacity compressor based on the temperature deviation between the temperature detected by the temperature sensor TE and the target temperature TEO. Is delayed until the temperature TE detected by the temperature sensor reaches the target temperature TEO.

また、電子制御装置が可変容量型圧縮機の冷媒吐出容量を制御する上で、温度センサの検出温度TEが目標温度TEOに素早く到達させるようにPID制御の制御ゲインを設定することも考えられるものの、室内の冷房負荷が小さい場合には、温度センサの検出温度TEが目標温度TEOを越えるオーバーシュートや、検出温度TEが目標温度TEOより低くなるアンダーシュートが生じることになる。   In addition, when the electronic control unit controls the refrigerant discharge capacity of the variable displacement compressor, it may be possible to set the control gain of PID control so that the detected temperature TE of the temperature sensor quickly reaches the target temperature TEO. When the indoor cooling load is small, an overshoot in which the detected temperature TE of the temperature sensor exceeds the target temperature TEO or an undershoot in which the detected temperature TE is lower than the target temperature TEO occurs.

本発明は上記点に鑑みて、室内の冷房負荷の大小にかかわらず、冷却用熱交換器を通過した空気温度を良好に制御できるようにした空調装置を提供することを目的とする。   In view of the above points, an object of the present invention is to provide an air conditioner that can favorably control the temperature of air that has passed through a cooling heat exchanger regardless of the size of an indoor cooling load.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、第2の算出手段(S180)の算出毎に指令値を前記圧縮機(11)に出力して圧縮機(11)の冷媒吐出量を制御する制御手段(S190)と、を備え、前記制御ゲインが大きくなるほど、前記冷媒吐出量の制御応答が大きくなるものであり、前記冷却用熱交換器(9)を通過した空気により室内を冷房する空調装置であって、
前記室内の冷房負荷が大きい場合には前記冷房負荷が小さい場合に比べて、前記冷媒吐出量の制御応答が大きくなるように前記制御ゲインを変更するゲイン変更手段(S170)を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a command value is output to the compressor (11) every time the second calculating means (S180) calculates, and the refrigerant discharge amount of the compressor (11) is output. And a control means (S190) for controlling the refrigerant, the greater the control gain, the greater the control response of the refrigerant discharge amount, and the air that has passed through the cooling heat exchanger (9) An air conditioner for cooling,
Gain changing means (S170) is provided for changing the control gain so that the control response of the refrigerant discharge amount is larger when the cooling load in the room is large than when the cooling load is small. To do.

ここで、制御応答とは、温度偏差に対する指令値の変化量の割合のことである。指令値の変化量とは、前回の指令値と今回の指令値との偏差のことである。   Here, the control response is the ratio of the change amount of the command value to the temperature deviation. The amount of change in the command value is the deviation between the previous command value and the current command value.

以上により、冷房負荷が大きい場合には冷房負荷が小さい場合に比べて、冷媒吐出量の制御応答が大きくなるので、冷房負荷が大きい場合には、温度センサの検出温度と目標温度に到達するのに生じる遅延が短くなる。   As described above, when the cooling load is large, the control response of the refrigerant discharge amount is larger than when the cooling load is small. Therefore, when the cooling load is large, the temperature sensor detects and reaches the target temperature. The delay that occurs is shortened.

一方、冷房負荷が小さい場合には冷房負荷が大きい場合に比べて、冷媒吐出量の制御応答が小さくなるので、冷房負荷が小さい場合には、冷却用熱交換器を通過した空気温度の制御に際して、オーバーシュートやアンダーシュートが生じ難くなる。   On the other hand, when the cooling load is small, the control response of the refrigerant discharge amount is smaller than when the cooling load is large. Therefore, when the cooling load is small, the control of the temperature of the air that has passed through the cooling heat exchanger is performed. Overshoot and undershoot are less likely to occur.

以上により、室内の冷房負荷の大小にかかわらず、冷却用熱交換器を通過した空気温度を良好に制御することができる。   As described above, the temperature of the air that has passed through the cooling heat exchanger can be favorably controlled regardless of the size of the indoor cooling load.

請求項2に係る発明では、前記圧縮機(11)と前記冷却用熱交換器(9)との間で流れる冷媒量を検出する流量センサ(76)を備え、
前記流量センサ(76)により検出された冷媒量が所定値以上である場合には前記冷房負荷が大きいとし、前記流量センサ(76)により検出された冷媒量が所定値未満である場合には前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする。
In the invention which concerns on Claim 2, the flow sensor (76) which detects the refrigerant | coolant amount which flows between the said compressor (11) and the said heat exchanger for cooling (9) is provided,
When the refrigerant amount detected by the flow sensor (76) is greater than or equal to a predetermined value, the cooling load is assumed to be large, and when the refrigerant amount detected by the flow sensor (76) is less than a predetermined value, The cooling load is small.

請求項3に係る発明では、前記圧縮機(11)と前記冷却用熱交換器(9)との間で流れる冷媒量を推定する推定手段(S161)を備え、
前記推定手段(S161)により推定された冷媒量が所定値以上である場合には前記冷房負荷が大きいとし、前記推定手段(S161)により推定された冷媒量が所定値未満である場合には前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする。
In the invention which concerns on Claim 3, the estimation means (S161) which estimates the refrigerant | coolant amount which flows between the said compressor (11) and the said heat exchanger for cooling (9) is provided,
When the refrigerant amount estimated by the estimating means (S161) is greater than or equal to a predetermined value, the cooling load is assumed to be large, and when the refrigerant amount estimated by the estimating means (S161) is less than a predetermined value, The cooling load is small.

請求項4に係る発明では、前記圧縮機(11)から吐出された冷媒を冷却する冷却器(12)と、
前記冷却器(12)の冷媒出口と前記冷却用熱交換器(9)の冷媒入口との間に配置され、前記冷却器(12)により冷却された冷媒を減圧する減圧器(14)と、
前記圧縮機(11)の冷媒吐出口と前記減圧器(14)の冷媒入口との間の冷媒圧力を検出する圧力センサと、を備え、
前記圧力センサの検出圧力が所定値以上である場合には前記冷房負荷が大きいとし、前記圧力センサの検出圧力が所定値未満である場合には前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする。
In the invention which concerns on Claim 4, the cooler (12) which cools the refrigerant | coolant discharged from the said compressor (11),
A decompressor (14) disposed between a refrigerant outlet of the cooler (12) and a refrigerant inlet of the cooling heat exchanger (9), and decompresses the refrigerant cooled by the cooler (12);
A pressure sensor for detecting a refrigerant pressure between a refrigerant discharge port of the compressor (11) and a refrigerant inlet of the decompressor (14),
When the detected pressure of the pressure sensor is greater than or equal to a predetermined value, the cooling load is large, and when the detected pressure of the pressure sensor is less than a predetermined value, the cooling load is small.

請求項5に係る発明では、前記圧縮機(11)から吐出された冷媒を冷却する冷却器(12)と、
前記冷却器(12)の冷媒出口と前記冷却用熱交換器(9)の冷媒入口との間に配置され、前記冷却器(12)により冷却された冷媒を減圧する減圧器(14)と、
前記圧縮機(11)の冷媒吐出口と前記減圧器(14)の冷媒入口との間の冷媒圧力を検出する圧力センサと、を備え、
前記圧縮機(11)は、駆動源から出力される回転力により前記冷媒を圧縮するものであり、
前記圧縮機(11)の回転数を検出する回転数センサを備え、
前記圧力センサの検出圧力が所定値以上で、かつ前記温度センサ(75)の検出温度が所定温度以上で、かつ前記回転数センサの検出回転数が所定回転数以上で、かつ前記冷媒吐出量の指令値が所定値以上であるときには、前記冷房負荷が大きいとし、
前記圧力センサの検出圧力が所定値未満である場合と、前記温度センサ(75)の検出温度が所定温度未満である場合と、前記回転数センサの検出回転数が所定回転数未満である場合と、前記冷媒吐出量の指令値が所定値未満である場合とのうち少なくとも1つの場合には、前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする。
In the invention which concerns on Claim 5, the cooler (12) which cools the refrigerant | coolant discharged from the said compressor (11),
A decompressor (14) disposed between a refrigerant outlet of the cooler (12) and a refrigerant inlet of the cooling heat exchanger (9), and decompresses the refrigerant cooled by the cooler (12);
A pressure sensor for detecting a refrigerant pressure between a refrigerant discharge port of the compressor (11) and a refrigerant inlet of the pressure reducer (14),
The compressor (11) compresses the refrigerant by a rotational force output from a drive source,
A rotation speed sensor for detecting the rotation speed of the compressor (11);
The detected pressure of the pressure sensor is equal to or higher than a predetermined value, the detected temperature of the temperature sensor (75) is equal to or higher than a predetermined temperature, the detected rotational speed of the rotational speed sensor is equal to or higher than a predetermined rotational speed, and the refrigerant discharge amount When the command value is greater than or equal to a predetermined value, it is assumed that the cooling load is large,
When the detected pressure of the pressure sensor is less than a predetermined value, when the detected temperature of the temperature sensor (75) is less than a predetermined temperature, and when the detected rotational speed of the rotational speed sensor is less than a predetermined rotational speed The cooling load is small in at least one of the cases where the command value of the refrigerant discharge amount is less than a predetermined value.

請求項6に係る発明では、今回の前記指令値をIout(n)、前回の前記指令値をIout(n−1)、今回の前記温度偏差をE(n)、前回の前記温度偏差をE(n−1)、第1の係数をKp、第2の係数をKiとした場合に、前記算出手段は、下記数式1に基づいて前記指令値Iout(n)を繰り返し算出するようになっており、
Iout(n)=Iout(n−1)
+Kp×(E(n)−E(n−1))+Ki×E(n)…数式1
前記ゲイン変更手段(170)は、前記第1、第2の係数をKp、Kiのうち少なくとも一方を前記制御ゲインとして変更することを特徴とする。
In the invention according to claim 6, the current command value is Iout (n), the previous command value is Iout (n-1), the current temperature deviation is E (n), and the previous temperature deviation is E (N-1), where the first coefficient is Kp and the second coefficient is Ki, the calculation means repeatedly calculates the command value Iout (n) based on the following Equation 1. And
Iout (n) = Iout (n-1)
+ Kp × (E (n) −E (n−1)) + Ki × E (n)...
The gain changing means (170) is characterized in that at least one of the first and second coefficients is changed to Kp and Ki as the control gain.

請求項7に係る発明では、第1の定数をa1、第2の定数をa2、変数をαとし、Kp=a1×α、およびKi=a2×αが成立する場合に、前記ゲイン変更手段(170)は、前記変数αを変更することにより、前記第1、第2の係数をKp、Kiのそれぞれを前記制御ゲインとして変更することを特徴とする。   In the invention according to claim 7, when the first constant is a1, the second constant is a2, the variable is α, and Kp = a1 × α and Ki = a2 × α are established, the gain changing means ( 170) is characterized in that each of the first and second coefficients is changed as the control gain by changing the variable α.

請求項8に係る発明では、今回の前記指令値をIout(n)、前回の前記指令値をIout(n−1)、今回の前記温度偏差をE(n)、前回の前記温度偏差をE(n−1)、前々回の前記温度偏差をE(n−2)、第1の係数をKp、第2の係数をKi、第3の係数をKdとした場合に、前記算出手段は、下記数式2に基づいて前記指令値Iout(n)を繰り返し算出するようになっており、
Iout(n)=Iout(n−1)+Kp×(E(n)−E(n−1))
+Ki×E(n)
+Kd×((E(n)−E(n−1))−(E(n−1)−E(n−2))…数式2
前記ゲイン変更手段(170)は、前記第1、第2、第3の係数のうち少なくとも1つの係数を前記制御ゲインとして変更することを特徴とする。
In the invention according to claim 8, the current command value is Iout (n), the previous command value is Iout (n-1), the current temperature deviation is E (n), and the previous temperature deviation is E (N-1), where the temperature deviation of the previous time is E (n-2), the first coefficient is Kp, the second coefficient is Ki, and the third coefficient is Kd, The command value Iout (n) is repeatedly calculated based on Formula 2,
Iout (n) = Iout (n−1) + Kp × (E (n) −E (n−1))
+ Ki × E (n)
+ Kd * ((E (n) -E (n-1))-(E (n-1) -E (n-2))) Equation 2
The gain changing means (170) changes at least one of the first, second, and third coefficients as the control gain.

請求項9に係る発明では、第1の定数をa1、第2の定数をa2、第3の定数をa3、変数をαとし、Kp=a1×α、Ki=a2×α、およびKd=a3×αが成立する場合に、前記ゲイン変更手段(170)は、前記変数αを変更することにより、前記第1、第2、第3の係数Kp、Ki、Kdのそれぞれを前記制御ゲインとして変更することを特徴とする。   In the invention according to claim 9, the first constant is a1, the second constant is a2, the third constant is a3, the variable is α, and Kp = a1 × α, Ki = a2 × α, and Kd = a3 When xα is established, the gain changing means (170) changes each of the first, second, and third coefficients Kp, Ki, and Kd as the control gain by changing the variable α. It is characterized by doing.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1〜図5に基づいて説明する。図1に本実施形態の全体構成の構成を示す。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows the overall configuration of this embodiment.

車両用空調装置は、車室内最前部の計器盤内側に配設される室内空調ユニット1を備えている。室内空調ユニット1は空調ケーシング2を有している。空調ケーシング2は、車室内へ向かって空気が送風される空気通路を構成する。   The vehicle air conditioner includes an indoor air conditioning unit 1 disposed inside the instrument panel at the forefront of the vehicle interior. The indoor air conditioning unit 1 has an air conditioning casing 2. The air conditioning casing 2 constitutes an air passage through which air is blown toward the vehicle interior.

空調ケーシング2の空気通路の最上流部には、内気導入口3および外気導入口4を有する内外気切替箱5が配置されている。内外気切替箱5内には内外気切替ドア6が回転自在に支持されている。内外気切替ドア6は、サーボモータ7によって駆動され、内気導入口3と外気導入口4とのうち少なくとも一方を開放する。   An inside / outside air switching box 5 having an inside air introduction port 3 and an outside air introduction port 4 is arranged in the most upstream part of the air passage of the air conditioning casing 2. An inside / outside air switching door 6 is rotatably supported in the inside / outside air switching box 5. The inside / outside air switching door 6 is driven by a servo motor 7 and opens at least one of the inside air introduction port 3 and the outside air introduction port 4.

内外気切替箱5の下流側には、車室内に向かって空気を送風する電動式の送風機8が配置されている。送風機8は、遠心式の送風ファン8aをモータ8bにより駆動するようになっている。送風機8の下流側には送風空気を冷却する冷却用熱交換器9が配置されている。   On the downstream side of the inside / outside air switching box 5, an electric blower 8 that blows air toward the passenger compartment is disposed. The blower 8 drives a centrifugal blower fan 8a by a motor 8b. A cooling heat exchanger 9 for cooling the blown air is disposed on the downstream side of the blower 8.

冷却用熱交換器9は、圧縮機11、凝縮器12、気液分離器13、膨張弁14とともに周知の冷凍サイクル装置10を構成し、送風機8から送風された送風空気を冷却する熱交換器である。   The cooling heat exchanger 9 constitutes a known refrigeration cycle apparatus 10 together with the compressor 11, the condenser 12, the gas-liquid separator 13, and the expansion valve 14, and cools the blown air blown from the blower 8. It is.

圧縮機11は、プーリ11aおよびベルト11cを介して車両エンジンEの回転動力が伝達されて回転駆動され、冷媒を吸入し、圧縮し、吐出する。   The compressor 11 is rotationally driven by the rotational power of the vehicle engine E transmitted through the pulley 11a and the belt 11c, and sucks, compresses, and discharges the refrigerant.

本実施形態の圧縮機11は、外部からの指令値Ioutにより冷媒吐出容量を連続的に可変する電磁弁11bを備える斜板式の可変容量型圧縮機である。圧縮機11の冷媒吐出容量は、指令値Ioutの増大に伴って増大するようになっている。   The compressor 11 of the present embodiment is a swash plate type variable displacement compressor including an electromagnetic valve 11b that continuously varies the refrigerant discharge capacity according to a command value Iout from the outside. The refrigerant discharge capacity of the compressor 11 increases as the command value Iout increases.

凝縮器12は、圧縮機11から吐出された冷媒と送風ファン(図示せず)により送風された外気とを熱交換させて、冷媒を冷却する冷却器である。気液分離器13は、凝縮器12で冷却された冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するものである。膨張弁14は、気液分離器13で分離された液相冷媒を減圧膨張させる。   The condenser 12 is a cooler that cools the refrigerant by exchanging heat between the refrigerant discharged from the compressor 11 and the outside air blown by a blower fan (not shown). The gas-liquid separator 13 separates the refrigerant cooled by the condenser 12 into a gas phase refrigerant and a liquid phase refrigerant. The expansion valve 14 decompresses and expands the liquid-phase refrigerant separated by the gas-liquid separator 13.

冷却用熱交換器9は、膨張弁14で減圧膨張された冷媒と送風機8から送風された送風空気との間で熱交換して送風機8からの送風空気を冷却する。   The cooling heat exchanger 9 cools the air blown from the blower 8 by exchanging heat between the refrigerant decompressed and expanded by the expansion valve 14 and the blown air blown from the blower 8.

室内空調ユニット1には、冷却用熱交換器9から吹き出される冷風を加熱するヒータコア15が配置されている。ヒータコア15は、車両エンジン11dの冷却水を熱源として、冷却用熱交換器9からの冷風を加熱する加熱用熱交換器である。ヒータコア15の側方にはバイパス通路16が形成され、このバイパス通路16にはヒータコア15のバイパスする空気が流れる。   The indoor air conditioning unit 1 is provided with a heater core 15 that heats the cold air blown out from the cooling heat exchanger 9. The heater core 15 is a heating heat exchanger that heats the cold air from the cooling heat exchanger 9 by using the cooling water of the vehicle engine 11d as a heat source. A bypass passage 16 is formed on the side of the heater core 15, and air bypassed by the heater core 15 flows through the bypass passage 16.

冷却用熱交換器9とヒータコア15との間には、エアミックスドア17が回転自在に支持されている。エアミックスドア17は、ヒータコア15およびバイパス通路16とともに、温度調節ユニットを構成するもので、サーボモータ18により駆動される。   An air mix door 17 is rotatably supported between the cooling heat exchanger 9 and the heater core 15. The air mix door 17 constitutes a temperature adjustment unit together with the heater core 15 and the bypass passage 16 and is driven by a servo motor 18.

エアミックスドア17の開度により、ヒータコア15を通る空気量(温風量)と、バイパス通路16を通過してヒータコア15をバイパスする空気量(冷風量)との割合を調節して、車室内に吹き出す空気の温度が調整されるようになっている。   The ratio of the amount of air that passes through the heater core 15 (warm air amount) and the amount of air that passes through the bypass passage 16 and bypasses the heater core 15 (cold air amount) is adjusted by the opening of the air mix door 17, The temperature of the blown out air is adjusted.

空調ケーシング2の空気通路の最下流部には、車両の前面窓ガラスWに向けて空調風を吹き出すためのデフロスタ開口部19、乗員の顔部に向けて空調風を吹き出すためのフェイス開口部20、および乗員の足元部に向けて空調風を吹き出すためのフット開口部21の計3種類の開口部が設けられている。   A defroster opening 19 for blowing conditioned air toward the front window glass W of the vehicle and a face opening 20 for blowing conditioned air toward the occupant's face are provided at the most downstream portion of the air passage of the air conditioning casing 2. In addition, a total of three types of openings, that is, a foot opening 21 for blowing conditioned air toward the feet of the occupant are provided.

開口部19〜21の上流部にはデフロスタドア22、フェイスドア23およびフットドア24が回転自在に配置されている。ドア22〜24は、図示しないリンク機構を介して共通のサーボモータ25によって開閉操作される。フェイス開口部20は、ダクト(図示省略)を介して計器盤のフェイス吹出口に連通されている。   A defroster door 22, a face door 23, and a foot door 24 are rotatably disposed upstream of the openings 19-21. The doors 22 to 24 are opened and closed by a common servo motor 25 via a link mechanism (not shown). The face opening 20 communicates with the face outlet of the instrument panel via a duct (not shown).

次に、本実施形態の車両用空調装置の電気的構成について図1を参照して説明する。   Next, the electrical configuration of the vehicle air conditioner of this embodiment will be described with reference to FIG.

車両用空調装置は、電子制御装置70、外気センサ71、内気センサ72、日射センサ73、水温センサ74、冷却用熱交換器温度センサ75、流量センサ76、および空調操作パネル80を備える。   The vehicle air conditioner includes an electronic control unit 70, an outside air sensor 71, an inside air sensor 72, a solar radiation sensor 73, a water temperature sensor 74, a cooling heat exchanger temperature sensor 75, a flow rate sensor 76, and an air conditioning operation panel 80.

外気センサ71は外気温Tamを検出するセンサである。内気センサ72は内気温Trを検出するセンサである。日射センサ73は車室内に入射する日射量Tsを検出するセンサである。水温センサ74はエンジン11dの冷却水温度Twを検出するセンサである。   The outside air sensor 71 is a sensor that detects the outside air temperature Tam. The inside air sensor 72 is a sensor that detects the inside air temperature Tr. The solar radiation sensor 73 is a sensor that detects the solar radiation amount Ts incident on the vehicle interior. The water temperature sensor 74 is a sensor that detects the cooling water temperature Tw of the engine 11d.

冷却用熱交換器温度センサ75は、冷却用熱交換器9を通過した空気温度TEを検出する温度センサである。流量センサ76は、圧縮機11の冷媒吐出口と凝縮器12の冷媒入口との間に配置され、圧縮機11から凝縮器12に流れる冷媒流量Gを検出する。   The cooling heat exchanger temperature sensor 75 is a temperature sensor that detects the air temperature TE that has passed through the cooling heat exchanger 9. The flow sensor 76 is disposed between the refrigerant outlet of the compressor 11 and the refrigerant inlet of the condenser 12 and detects the refrigerant flow G flowing from the compressor 11 to the condenser 12.

空調操作パネル80には、車室内の希望温度Tsetを設定する温度設定スイッチ80a、および圧縮機11の稼働および停止を設定するACスイッチ80bなどから構成されている。   The air conditioning operation panel 80 includes a temperature setting switch 80a for setting a desired temperature Tset in the passenger compartment, an AC switch 80b for setting operation and stop of the compressor 11, and the like.

電子制御装置70は、マイクロコンピュータおよびメモリなどから構成されている。マイクロコンピュータは、空調制御処理を実行し、空調制御処理の実行に伴って、センサ71、72…75の出力信号および空調操作パネル80の出力信号に基づいて、電磁弁11bおよびモータ7、8b、18、25を制御する。メモリには、コンピュータプログラム以外に、各種データが記憶されている。   The electronic control unit 70 includes a microcomputer and a memory. The microcomputer executes the air conditioning control process, and in accordance with the execution of the air conditioning control process, based on the output signals of the sensors 71, 72... 75 and the output signal of the air conditioning operation panel 80, the electromagnetic valve 11b and the motors 7, 8b, 18 and 25 are controlled. In addition to the computer program, various data are stored in the memory.

次に、本実施形態の作動について図5、図6を参照して説明する。   Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、電子制御装置70による空調制御処理の概略作動について説明する。   First, the general operation of the air conditioning control process by the electronic control unit 70 will be described.

すなわち、吹き出し空気温度TEが目標温度TEOに近づくように圧縮機11の冷媒吐出容量を制御する。なお、圧縮機11の蒸発器温度制御の詳細については後述する。   That is, the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 is controlled so that the blown air temperature TE approaches the target temperature TEO. Details of the evaporator temperature control of the compressor 11 will be described later.

続いて、希望温度Tset、内気温度Tr、外気温度Tam、日射量Tsを数式3に代入して目標吹き出し空気温度TAOを算出する。目標吹き出し空気温度TAOは、温度センサの検出温度Trが希望温度Tsetを維持するために必要であるフェイス吹出口31〜34からの目標吹き出し温度である。   Subsequently, the target blown air temperature TAO is calculated by substituting the desired temperature Tset, the inside air temperature Tr, the outside air temperature Tam, and the solar radiation amount Ts into Equation 3. The target blowing air temperature TAO is a target blowing temperature from the face outlets 31 to 34 that is necessary for the detected temperature Tr of the temperature sensor to maintain the desired temperature Tset.

TAO=Kset×Tset−KR×Tr
−KAM×Tam−KS×Ts+C…(数式1)
なお、Kset、KR、KAMおよびKSはゲインで、Cは補正用の定数である。
TAO = Kset × Tset−KR × Tr
−KAM × Tam−KS × Ts + C (Formula 1)
Kset, KR, KAM, and KS are gains, and C is a correction constant.

続いて、目標吹き出し空気温度TAOに基づいてサーボモータ7を制御する。これに伴って、内外気切替ドア6によって内気導入口3と外気導入口4とのうち少なくとも一方が開放される。例えば、目標吹き出し空気温度TAOが所定温度以下で、冷房運転が実施されているときには、内外気切替ドア6によって内気導入口3だけが開口される。   Subsequently, the servo motor 7 is controlled based on the target blown air temperature TAO. Accordingly, at least one of the inside air introduction port 3 and the outside air introduction port 4 is opened by the inside / outside air switching door 6. For example, when the target blowing air temperature TAO is equal to or lower than a predetermined temperature and the cooling operation is being performed, only the inside air introduction port 3 is opened by the inside / outside air switching door 6.

さらに、目標吹き出し空気温度TAOに基づいて送風機8のモータ8bの目標回転数Naを求める。これに加えて、送風機8のモータ8bの回転数を目標回転数Naに近づけるようにモータ8bを制御する。これにより、送風機8の送風量が目標送風量に近づくことになる。   Further, the target rotational speed Na of the motor 8b of the blower 8 is obtained based on the target blown air temperature TAO. In addition, the motor 8b is controlled so that the rotational speed of the motor 8b of the blower 8 approaches the target rotational speed Na. Thereby, the air volume of the air blower 8 approaches the target air volume.

さらに、目標吹き出し空気温度TAOに基づいてサーボモータ25を制御して、デフロスタドア22、フェイスドア23およびフットドア24をそれぞれ開閉する。   Further, the servo motor 25 is controlled based on the target blown air temperature TAO to open and close the defroster door 22, the face door 23, and the foot door 24, respectively.

次に、目標吹き出し空気温度TAO、冷却用熱交換器9の吹き出し空気温度TE、およびエンジン冷却水温度Twを数式4に代入してエアミックスドア17の目標開度SWを算出する。   Next, the target opening temperature SW of the air mix door 17 is calculated by substituting the target blowing air temperature TAO, the blowing air temperature TE of the cooling heat exchanger 9 and the engine cooling water temperature Tw into Equation 4.

SW={(TAO−TE)/(Tw−TE)}×100(%)…(数式2)
続いて、エアミックスドア17の開度を目標開度SWに近づけるようにサーボモータ18を制御する。これにより、開口部19〜21から吹き出される空気温度が目標吹き出し空気温度TAOに近づくことになる。
SW = {(TAO−TE) / (Tw−TE)} × 100 (%) (Equation 2)
Subsequently, the servo motor 18 is controlled so that the opening degree of the air mix door 17 approaches the target opening degree SW. Thereby, the air temperature blown out from the openings 19 to 21 approaches the target blown air temperature TAO.

次に、本実施形態の圧縮機11の蒸発器温度制御の詳細について図2、図3を参照して説明する。図2、図3は蒸発器温度制御を示すフローチャートである。   Next, details of the evaporator temperature control of the compressor 11 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3 are flowcharts showing the evaporator temperature control.

電子制御装置70は、図2、図3のフローチャートにしたがって、蒸発器温度制御を実行する。ACスイッチ80bがオンされているときに、蒸発器温度制御の実行が開始される。蒸発器温度制御の実行は繰り返し行われる。   The electronic control unit 70 performs evaporator temperature control according to the flowcharts of FIGS. When the AC switch 80b is turned on, execution of the evaporator temperature control is started. The execution of the evaporator temperature control is repeated.

まず、ステップS100において、制御処理の実行回数nを1と設定して、次のステップS110において、温度偏差E(n−1)(=E(0))を0とする。温度偏差E(n−1)は、空気温度TEと目標温度TEOとの温度偏差の初期値である。目標温度TEOは、冷却用熱交換器温度センサ75からの吹き出し空気温度の目標温度である。   First, in step S100, the number n of executions of the control process is set to 1, and the temperature deviation E (n-1) (= E (0)) is set to 0 in the next step S110. The temperature deviation E (n−1) is an initial value of the temperature deviation between the air temperature TE and the target temperature TEO. The target temperature TEO is the target temperature of the blown air temperature from the heat exchanger temperature sensor 75 for cooling.

次のステップS120において、センサ71、72、73から内気温度Tr、外気温度Tam、および日射量Tsを取り込む。続いて、ステップS130において、内気温度Tr、外気温度Tam、および日射量Tsに基づいて、目標温度TEO(n)を算出する。   In the next step S120, the inside air temperature Tr, the outside air temperature Tam, and the solar radiation amount Ts are taken in from the sensors 71, 72, 73. Subsequently, in step S130, the target temperature TEO (n) is calculated based on the inside air temperature Tr, the outside air temperature Tam, and the solar radiation amount Ts.

次のステップ140において、冷却用熱交換器温度センサ75から空気温度TE(n)を取り込む。空気温度TE(n)は、n回目の冷却用熱交換器温度センサ75の検出温度である。   In the next step 140, the air temperature TE (n) is taken from the cooling heat exchanger temperature sensor 75. The air temperature TE (n) is the temperature detected by the nth cooling heat exchanger temperature sensor 75.

次のステップ150において、空気温度TE(n)と目標温度TEO(n)との温度偏差E(n)(=TE(n)−TEO(n))を求める。   In the next step 150, a temperature deviation E (n) (= TE (n) −TEO (n)) between the air temperature TE (n) and the target temperature TEO (n) is obtained.

次のステップS160において、流量センサ76から冷媒流量Gを取り込む。続いて、ステップS170において、冷媒流量Gから制御ゲインKp、Kiを決定する。   In the next step S160, the refrigerant flow rate G is taken from the flow rate sensor 76. Subsequently, in step S170, control gains Kp and Ki are determined from the refrigerant flow rate G.

まず、制御ゲインKpとして、冷媒流量Gに応じて、2値Kp1、Kp2のうち一方の値を決める。値Kp2は値Kp1より大きな値である。制御ゲインKpの決定に際してヒステリシスが設定されている。例えば、冷媒流量Gが閾値G2を上回ると、制御ゲインKpとして値Kp2を決定する。冷媒流量Gが閾値G1より下がると、制御ゲインKpとして値Kp1を決定する。閾値G2は閾値G1(<G2)より大きな値である。   First, as the control gain Kp, one of the two values Kp1 and Kp2 is determined according to the refrigerant flow rate G. The value Kp2 is larger than the value Kp1. Hysteresis is set when determining the control gain Kp. For example, when the refrigerant flow rate G exceeds the threshold value G2, the value Kp2 is determined as the control gain Kp. When the refrigerant flow rate G falls below the threshold value G1, the value Kp1 is determined as the control gain Kp. The threshold G2 is larger than the threshold G1 (<G2).

このように、冷媒流量Gが閾値G2より大きい場合には、冷媒流量Gが冷媒流量G1より小さい場合に比べて、制御ゲインKpを大きくする。   Thus, when the refrigerant flow rate G is larger than the threshold value G2, the control gain Kp is increased as compared with the case where the refrigerant flow rate G is smaller than the refrigerant flow rate G1.

また、制御ゲインKiとして、冷媒流量Gに応じて、2値Ki1、Ki2(>Kp1)のうち一方の値を決める。値Ki2は値Ki1より大きな値である。制御ゲインKiの決定に際してヒステリシスが設定されている。例えば、冷媒流量Gが閾値G4を上回ると、制御ゲインKiとして値Ki2を決定する。冷媒流量Gが閾値G3より下がると、制御ゲインKiとして値Ki1を決定する。閾値G4は閾値G3(<G4)より大きな値である。   Further, as the control gain Ki, one of the two values Ki1, Ki2 (> Kp1) is determined according to the refrigerant flow rate G. The value Ki2 is larger than the value Ki1. Hysteresis is set when determining the control gain Ki. For example, when the refrigerant flow rate G exceeds the threshold G4, the value Ki2 is determined as the control gain Ki. When the refrigerant flow rate G falls below the threshold G3, the value Ki1 is determined as the control gain Ki. The threshold value G4 is larger than the threshold value G3 (<G4).

このように、冷媒流量Gが閾値G4より大きい場合には、冷媒流量Gが冷媒流量G3より小さい場合に比べて、制御ゲインKiが小さくなる。   Thus, when the refrigerant flow rate G is larger than the threshold value G4, the control gain Ki is smaller than when the refrigerant flow rate G is smaller than the refrigerant flow rate G3.

次に、図3のステップS180において、前回の指令値をIout(n−1)、今回の温度偏差をE(n)、前回の温度偏差をE(n−1)として、圧縮機11の冷媒吐出容量における今回の指令値Iout(n)を数式1に基づいて算出する。   Next, in step S180 of FIG. 3, the previous command value is Iout (n-1), the current temperature deviation is E (n), and the previous temperature deviation is E (n-1). The current command value Iout (n) in the discharge capacity is calculated based on Equation 1.

Iout(n)=Iout(n−1)
+Kp×(E(n)−E(n−1))+Ki×E(n)…(数式3)
次のステップS190において、今回の指令値Iout(n)を圧縮機11の電磁弁11bに出力する。これにより、電磁弁11bが駆動されて、圧縮機11の冷媒吐出容量が制御される。すなわち、PI制御により圧縮機11の冷媒吐出容量が制御されることになる。
Iout (n) = Iout (n-1)
+ Kp × (E (n) −E (n−1)) + Ki × E (n) (Equation 3)
In the next step S190, the current command value Iout (n) is output to the electromagnetic valve 11b of the compressor 11. Thereby, the solenoid valve 11b is driven and the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 is controlled. That is, the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 is controlled by PI control.

次に、ステップS200において、当該蒸発器温度制御を継続するか否かを判定する。ACスイッチ80bがオフされているときに、ステップS200において、NOと判定する。その後、ステップS210に進んで、当該蒸発器温度制御を終了する。   Next, in step S200, it is determined whether or not to continue the evaporator temperature control. When the AC switch 80b is off, NO is determined in step S200. Then, it progresses to step S210 and the said evaporator temperature control is complete | finished.

また、ACスイッチ80bがオンされているときに、ステップS200において、YESと判定する。これに伴い、次のステップS220において、指令値Iout(n)を指令値Iout(n−1)に代入する。次のステップS230において、温度偏差E(n)を温度偏差E(n−1)に代入する。次のステップS230において、実行回数nの値を1つインクリメントする(n=n+1)。   When the AC switch 80b is turned on, YES is determined in step S200. Accordingly, in the next step S220, the command value Iout (n) is substituted for the command value Iout (n-1). In the next step S230, the temperature deviation E (n) is substituted into the temperature deviation E (n-1). In the next step S230, the value of the number of executions n is incremented by 1 (n = n + 1).

その後、図2のステップS120に進んで、指令値Iout(n−1)と温度偏差E(n−1)とを用いて上述と同様に、ステップS120、S130、S140、S150、S160、S170、S180、S190、S200の処理を繰り返す。   Thereafter, the process proceeds to step S120 in FIG. 2, and using the command value Iout (n-1) and the temperature deviation E (n-1), steps S120, S130, S140, S150, S160, S170, The processes of S180, S190, and S200 are repeated.

これにより、ACスイッチ80bがオンされている限り、指令値Iout(n)に応じて圧縮機11の冷媒吐出容量が制御される。圧縮機11は、車両エンジンEの回転動力により駆動され、冷媒を吸入し、圧縮し、吐出する。   As a result, as long as the AC switch 80b is turned on, the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 is controlled according to the command value Iout (n). The compressor 11 is driven by the rotational power of the vehicle engine E, and sucks, compresses, and discharges the refrigerant.

圧縮機11から吐出された冷媒は凝縮器12により凝縮冷却される。この冷却された冷媒は気液分離器13により気相冷媒と液相冷媒とに分離される。膨張弁14は、気液分離器13で分離された液相冷媒を減圧膨張させる。この減圧膨張された冷媒は冷却用熱交換器9に流入する。冷却用熱交換器9は、膨張弁14からの冷媒が蒸発することにより送風機8から送風された送風空気を冷却する。   The refrigerant discharged from the compressor 11 is condensed and cooled by the condenser 12. The cooled refrigerant is separated into a gas phase refrigerant and a liquid phase refrigerant by the gas-liquid separator 13. The expansion valve 14 decompresses and expands the liquid-phase refrigerant separated by the gas-liquid separator 13. The decompressed and expanded refrigerant flows into the cooling heat exchanger 9. The cooling heat exchanger 9 cools the air blown from the blower 8 as the refrigerant from the expansion valve 14 evaporates.

ここで、冷却用熱交換器9は、膨張弁14から流入する冷媒量は、上述の如く、圧縮機11の冷媒吐出容量により変化する。冷媒吐出容量は、指令値Iout(n)により制御される。   Here, in the cooling heat exchanger 9, the amount of refrigerant flowing from the expansion valve 14 varies depending on the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 as described above. The refrigerant discharge capacity is controlled by the command value Iout (n).

ここで、指令値Iout(n)を算出する際に用いられる制御ゲインKp、Kiは、冷媒流量Gに基づいて切り替わる。   Here, the control gains Kp and Ki used when calculating the command value Iout (n) are switched based on the refrigerant flow rate G.

すなわち、冷媒流量Gが閾値G2より大きい場合には、冷媒流量Gが冷媒流量G1より小さい場合に比べて、制御ゲインKpが大きくなる。冷媒流量Gが閾値G4より大きい場合には、冷媒流量Gが冷媒流量G3より小さい場合に比べて、制御ゲインKiが小さくなる。   That is, when the refrigerant flow rate G is larger than the threshold value G2, the control gain Kp is larger than when the refrigerant flow rate G is smaller than the refrigerant flow rate G1. When the refrigerant flow rate G is larger than the threshold value G4, the control gain Ki is smaller than when the refrigerant flow rate G is smaller than the refrigerant flow rate G3.

ここで、冷媒流量Gは車室内の冷房負荷を示す情報である。冷媒流量Gが閾値G2より大きくなると、冷房負荷が大きいと判定し、冷媒流量Gが閾値G1より小さくなると、冷房負荷が小さいと判定する。このため、冷房負荷が大きいと判定される場合には冷房負荷が小さいと判定される場合に比べて制御ゲインKpが大きくなる。なお、冷房負荷の大小の判定の詳細については後述する。   Here, the refrigerant flow rate G is information indicating the cooling load in the passenger compartment. When the refrigerant flow rate G is larger than the threshold value G2, it is determined that the cooling load is large, and when the refrigerant flow rate G is smaller than the threshold value G1, it is determined that the cooling load is small. For this reason, when it is determined that the cooling load is large, the control gain Kp is larger than when it is determined that the cooling load is small. Details of the determination of the magnitude of the cooling load will be described later.

一方、冷媒流量Gが閾値G4より大きくなると、冷房負荷が大きいと判定し、冷媒流量Gが閾値G3より小さくなると、冷房負荷が小さいと判定する。このため、冷房負荷が大きい場合には冷房負荷が小さい場合に比べて制御ゲインKiが大きくなる。   On the other hand, when the refrigerant flow rate G becomes larger than the threshold value G4, it is determined that the cooling load is large, and when the refrigerant flow rate G becomes smaller than the threshold value G3, it is determined that the cooling load is small. For this reason, when the cooling load is large, the control gain Ki is larger than when the cooling load is small.

ここで、制御ゲインKp、Kiはその値が大きくなると、圧縮機11の冷媒吐出容量における制御応答が大きくなる。制御応答とは、温度偏差E(n)に対する指令値の変化量ΔIの割合である。指令値の変化量ΔIは、今回の指令値Iout(n)と前回の指令値Iout(n−1)との偏差(Iout(n)−Iout(n−1))である。   Here, as the control gains Kp and Ki increase, the control response in the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 increases. The control response is a ratio of the change amount ΔI of the command value with respect to the temperature deviation E (n). The change amount ΔI of the command value is a deviation (Iout (n) −Iout (n−1)) between the current command value Iout (n) and the previous command value Iout (n−1).

以上説明した本実施形態によれば、冷房負荷が大きいと判定した場合には冷房負荷が小さいと判定した場合に比べて制御ゲインKp、Kiが大きくなる。制御ゲインKp、Kiが大きくなるほど、圧縮機11の冷媒吐出容量の制御応答が大きくなる。   According to the present embodiment described above, when it is determined that the cooling load is large, the control gains Kp and Ki are larger than when it is determined that the cooling load is small. As the control gains Kp and Ki increase, the control response of the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 increases.

このため、冷房負荷が大きいと判定した場合には冷房負荷が小さいと判定した場合に比べて、圧縮機11の冷媒吐出容量の制御応答が大きくなる。すなわち、冷房負荷が大きいと判定した場合には、冷房負荷が小さいと判定した場合に比べて、圧縮機11の吐出冷媒流量の制御応答が大きくなる。このため、冷房負荷が大きい場合には、空気温度TEが目標温度TEOに到達するのに生じる遅延が短くなる。   For this reason, when it determines with the cooling load being large, compared with the case where it determines with the cooling load being small, the control response of the refrigerant | coolant discharge capacity of the compressor 11 becomes large. That is, when it is determined that the cooling load is large, the control response of the discharged refrigerant flow rate of the compressor 11 is greater than when it is determined that the cooling load is small. For this reason, when the cooling load is large, the delay that occurs when the air temperature TE reaches the target temperature TEO is shortened.

一方、冷房負荷が小さい場合には冷房負荷が大きい場合に比べて、冷媒吐出量の制御応答が小さくなるので、冷房負荷が小さい場合には、空気温度TEの制御に際して、オーバーシュートやアンダーシュートが生じ難くなる。すなわち、空気温度TEの制御に際して、ハンチングが生じ難くなる。   On the other hand, when the cooling load is small, the control response of the refrigerant discharge amount is smaller than when the cooling load is large. Therefore, when the cooling load is small, overshoot and undershoot may occur when controlling the air temperature TE. It becomes difficult to occur. That is, hunting is less likely to occur when controlling the air temperature TE.

以上により、冷房負荷の大小にかかわらず、冷却用熱交換器9を通過した空気温度を良好に制御することができる。   As described above, the temperature of the air that has passed through the cooling heat exchanger 9 can be favorably controlled regardless of the size of the cooling load.

次に、冷房負荷の大小の判定については説明する。   Next, the determination of the magnitude of the cooling load will be described.

例えば、車室内の冷房運転を実施しているとき、内気導入口3が内外気切替ドア6により開口される。このため、冷却用熱交換器9には、内気導入口3を介して導入された内気が流れることになる。   For example, the inside air introduction port 3 is opened by the inside / outside air switching door 6 when the cooling operation in the passenger compartment is being performed. For this reason, the inside air introduced through the inside air inlet 3 flows to the cooling heat exchanger 9.

車室内の冷房負荷が小さいときに、フェイス吹出口から吹き出される冷風により、室内温度Trは短期間で低下するので、温度偏差E(n)が短期間で小さくなる。このため、圧縮機11の冷媒吐出容量が小さくなり、冷媒流量Gが閾値G1、G3より小さくなる。   When the cooling load in the passenger compartment is small, the cold air blown out from the face air outlet causes the indoor temperature Tr to decrease in a short period, so the temperature deviation E (n) decreases in a short period. For this reason, the refrigerant | coolant discharge capacity of the compressor 11 becomes small, and the refrigerant | coolant flow volume G becomes smaller than threshold value G1, G3.

一方、冷房負荷が大きいときには、フェイス吹出口から冷風が吹き出されても、室内温度Trが低下するのに遅延が生じる。このため、温度偏差をE(n)が大きくなり、圧縮機11の冷媒吐出容量が大きくなる。したがって、冷媒流量Gが閾値G2、G4より大きくなる。   On the other hand, when the cooling load is large, there is a delay in reducing the room temperature Tr even if the cool air is blown out from the face outlet. For this reason, the temperature deviation E (n) increases, and the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 increases. Therefore, the refrigerant flow rate G becomes larger than the threshold values G2 and G4.

以上により、本実施形態では、冷媒流量Gが閾値G2、G4より大きくなると、冷房負荷が大きいと判定し、冷媒流量Gが閾値G1、G3より小さくなると、冷房負荷が小さいと判定することになる。   As described above, in the present embodiment, when the refrigerant flow rate G is larger than the threshold values G2 and G4, it is determined that the cooling load is large, and when the refrigerant flow rate G is smaller than the threshold values G1 and G3, it is determined that the cooling load is small. .

(第2実施形態)
上述の第1実施形態では、流量センサにより検出された冷媒流量Gに基づいて冷房負荷の大小を判定した例を示したが、これに代えて、本第2実施形態では、冷媒流量Gの推定値を用いて冷房負荷の大小を判定する。なお、以下、冷媒流量Gの推定値を推定冷媒閾値gという。
(Second Embodiment)
In the above-described first embodiment, an example in which the magnitude of the cooling load is determined based on the refrigerant flow rate G detected by the flow sensor has been described. Instead, in the second embodiment, the refrigerant flow rate G is estimated. The magnitude of the cooling load is determined using the value. Hereinafter, the estimated value of the refrigerant flow rate G is referred to as an estimated refrigerant threshold value g.

本実施形態では、車両エンジン11dの回転数を検出するための回転センサが用いられる。車両エンジン11dの回転数は、圧縮機11の回転数Naとして用いられる。   In the present embodiment, a rotation sensor for detecting the rotation speed of the vehicle engine 11d is used. The rotation speed of the vehicle engine 11d is used as the rotation speed Na of the compressor 11.

圧縮機11の冷媒吐出口と膨張弁14の冷媒入口との間の冷媒圧力Phを検出する高圧センサが用いられる。圧縮機11の冷媒吸入口と膨張弁14の冷媒出口との間の冷媒圧力Psを検出する低圧センサが用いられる。   A high pressure sensor that detects the refrigerant pressure Ph between the refrigerant discharge port of the compressor 11 and the refrigerant inlet of the expansion valve 14 is used. A low pressure sensor that detects the refrigerant pressure Ps between the refrigerant inlet of the compressor 11 and the refrigerant outlet of the expansion valve 14 is used.

本実施形態の電子制御装置70は、図4、図5のフローチャートにしたがって、蒸発器温度制御を実行する。   The electronic control device 70 according to the present embodiment performs evaporator temperature control according to the flowcharts of FIGS. 4 and 5.

図4では、図2中のステップS160に代えて、ステップS161が用いられる。図5では、図3中のステップS170に代えて、ステップS171が用いられている。   In FIG. 4, step S161 is used instead of step S160 in FIG. In FIG. 5, step S171 is used instead of step S170 in FIG.

図4のステップS161では、冷媒圧力Ph、冷媒圧力Ps、回転数Na、および前回の指令値I(n)を下記の数式4に代入して推定冷媒閾値gを求める。   In step S161 of FIG. 4, the estimated refrigerant threshold value g is obtained by substituting the refrigerant pressure Ph, the refrigerant pressure Ps, the rotation speed Na, and the previous command value I (n) into the following equation 4.

g=(Ph−Ps)×Nc×I(n−1)…数式4
図5のステップS171では、推定冷媒閾値gに基づいて制御ゲインKp、Kiを決定する。制御ゲインKp、Kiの決定方法は、図3のステップS170の場合と同様であるため、省略する。
g = (Ph−Ps) × Nc × I (n−1) (4)
In step S171 in FIG. 5, control gains Kp and Ki are determined based on the estimated refrigerant threshold value g. The method for determining the control gains Kp and Ki is the same as in step S170 of FIG.

図4、図5中のフローチャートにおいてステップS161、S171以外のステップは、図2、図3と同様であるため、その説明を省略する。   Steps other than steps S161 and S171 in the flowcharts in FIGS. 4 and 5 are the same as those in FIGS.

以上説明した本実施形態では、推定冷媒閾値gを用いて制御ゲインKp、Kiを決定する。したがって、上述の第1実施形態と同様に、冷房負荷が大きいと判定した場合には冷房負荷が小さいと判定した場合に比べて、圧縮機11の冷媒吐出容量の制御応答が大きくなる。このため、冷房負荷の大小にかかわらず、冷却用熱交換器9を通過した空気温度を良好に制御することができる。   In the present embodiment described above, the control gains Kp and Ki are determined using the estimated refrigerant threshold value g. Therefore, similarly to the above-described first embodiment, when it is determined that the cooling load is large, the control response of the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 is greater than when it is determined that the cooling load is small. For this reason, the air temperature which passed the heat exchanger 9 for cooling can be favorably controlled irrespective of the magnitude of the cooling load.

(第3実施形態)
上述の第1実施形態では、制御ゲインKp、Kiを決定するのに用いられる冷媒流量Gの閾値を制御ゲイン毎に設けた例を示したが、これに代えて、共通の閾値を用いて制御ゲインKp、Kiを変更する本第3実施形態を示す。
(Third embodiment)
In the above-described first embodiment, the example in which the threshold value of the refrigerant flow rate G used for determining the control gains Kp and Ki is provided for each control gain is shown, but instead, control is performed using a common threshold value. The third embodiment in which the gains Kp and Ki are changed will be described.

本実施形態の電子制御装置70は、図6、図7のフローチャートにしたがって、蒸発器温度制御を実行する。   The electronic control device 70 of the present embodiment executes evaporator temperature control according to the flowcharts of FIGS. 6 and 7.

図6では、図2中のステップS170に代えて、ステップS172が用いられる。図7では、図3中のステップS180に代えて、ステップS182が用いられている。   In FIG. 6, step S172 is used instead of step S170 in FIG. In FIG. 7, step S182 is used instead of step S180 in FIG.

図6のステップS172では、後述する制御ゲインKp、Kiの変更に用いる係数αを冷媒流量Gに基づいて決定する。   In step S172 of FIG. 6, a coefficient α used for changing control gains Kp and Ki, which will be described later, is determined based on the refrigerant flow rate G.

具体的には、係数αとして、冷媒流量Gに応じて、2値α1、α2のうち一方の値を決める。値α2は値α1より大きな値である。係数αの決定に際してヒステリシスが設定されている。例えば、冷媒流量Gが閾値G2を上回ると、係数αとして値α2を決定する。冷媒流量Gが閾値G1より下がると、係数αとして値α1を決定する。閾値G2は閾値G1より大きな値である。   Specifically, as the coefficient α, one of the two values α1 and α2 is determined according to the refrigerant flow rate G. The value α2 is larger than the value α1. Hysteresis is set when the coefficient α is determined. For example, when the refrigerant flow rate G exceeds the threshold G2, the value α2 is determined as the coefficient α. When the refrigerant flow rate G falls below the threshold value G1, the value α1 is determined as the coefficient α. The threshold value G2 is larger than the threshold value G1.

次に、図7のステップS182では、係数αを用いて制御ゲインKp、Kiを決定する。   Next, in step S182 in FIG. 7, the control gains Kp and Ki are determined using the coefficient α.

具体的には、下記の数式5、数式6を用いて制御ゲインKp、Kiを決定する。   Specifically, the control gains Kp and Ki are determined using the following formulas 5 and 6.

Kp=a1×α…数式5
Ki=a2×α…数式6
ここで、a1は第1の定数、a2は第2の定数である。
Kp = a1 × α ... Formula 5
Ki = a2 × α Equation 6
Here, a1 is a first constant, and a2 is a second constant.

したがって、冷媒流量Gが閾値G2を上回ると、Kp=a1×α2になり、冷媒流量Gが閾値G1より下がると、Kp=a1×α1になる。加えて、冷媒流量Gが閾値G2を上回ると、Ki=a2×α2になり、冷媒流量Gが閾値G1より下がると、Ki=a2×α1になる。   Therefore, when the refrigerant flow rate G exceeds the threshold G2, Kp = a1 × α2, and when the refrigerant flow rate G falls below the threshold G1, Kp = a1 × α1. In addition, when the refrigerant flow rate G exceeds the threshold G2, Ki = a2 × α2, and when the refrigerant flow rate G falls below the threshold G1, Ki = a2 × α1.

以上説明した本実施形態では、共通の閾値G1、G2を用いて、制御ゲインKp、Kiの変更することができる。すなわち、共通の閾値G1、G2を用いて、冷房負荷が大きいか否かを判定することになる。   In the present embodiment described above, the control gains Kp and Ki can be changed using the common threshold values G1 and G2. That is, it is determined whether the cooling load is large using the common threshold values G1 and G2.

(第4実施形態)
上述の第1実施形態では、流量センサにより検出された冷媒流量Gに基づいて冷房負荷の大小を判定した例を示したが、これに代えて、本第4実施形態では、
冷媒圧力等を用いて冷房負荷が大きいか否かを判定する。
(Fourth embodiment)
In the above-described first embodiment, the example in which the magnitude of the cooling load is determined based on the refrigerant flow rate G detected by the flow sensor is shown. Instead, in the fourth embodiment,
It is determined whether or not the cooling load is large using the refrigerant pressure or the like.

本実施形態では、車両エンジン11dの回転数を検出するための回転センサが用いられる。車両エンジン11dの回転数は、圧縮機11の回転数Naとして用いられる。圧縮機11の冷媒吐出口と膨張弁14の冷媒入口との間の冷媒圧力Phを検出する高圧センサが用いられる。   In the present embodiment, a rotation sensor for detecting the rotation speed of the vehicle engine 11d is used. The rotation speed of the vehicle engine 11d is used as the rotation speed Na of the compressor 11. A high pressure sensor that detects the refrigerant pressure Ph between the refrigerant discharge port of the compressor 11 and the refrigerant inlet of the expansion valve 14 is used.

本実施形態の電子制御装置70は、図8、図9のフローチャートにしたがって、蒸発器温度制御を実行する。   The electronic control device 70 according to the present embodiment performs evaporator temperature control according to the flowcharts of FIGS.

図8では、図2中のステップS160に代えて、ステップS163が用いられる。図9では、図3中のステップS170に代えて、ステップS173が用いられている。   In FIG. 8, step S163 is used instead of step S160 in FIG. In FIG. 9, step S173 is used instead of step S170 in FIG.

図8のステップS163では、冷媒圧力Ph、回転数Na、空気温度TE(n)、および前回の指令値I(n−1)に基づいて冷媒流量g’の大小を判定する。   In step S163 of FIG. 8, the magnitude of the refrigerant flow rate g 'is determined based on the refrigerant pressure Ph, the rotation speed Na, the air temperature TE (n), and the previous command value I (n-1).

冷媒圧力Phが所定圧力Pd以上で、かつ回転数Naが所定回転数Nc以上で、かつ空気温度TE(n)が所定温度t以上で、かつ前回の指令値I(n−1)が所定値I以上であるときに、冷媒流量g’が大きいと判定する。すなわち、冷房負荷が大きいと判定する。   The refrigerant pressure Ph is equal to or higher than the predetermined pressure Pd, the rotation speed Na is equal to or higher than the predetermined rotation speed Nc, the air temperature TE (n) is equal to or higher than the predetermined temperature t, and the previous command value I (n−1) is a predetermined value. When it is equal to or greater than I, it is determined that the refrigerant flow rate g ′ is large. That is, it is determined that the cooling load is large.

一方、冷媒圧力Phが所定圧力Pd未満である場合と、回転数Naが所定回転数Nc未満で有る場合と、空気温度TE(n)が所定温度t未満である場合と、前回の指令値I(n−1)が所定値I未満である場合とのうち、少なくとも1つの場合には、冷媒流量g’が小さいと判定する。すなわち、冷房負荷が小さいと判定する。なお、冷媒圧力Phなどに基づいて冷媒流量g’の大小を判定した理由は、後述する。   On the other hand, when the refrigerant pressure Ph is less than the predetermined pressure Pd, when the rotation speed Na is less than the predetermined rotation speed Nc, when the air temperature TE (n) is less than the predetermined temperature t, the previous command value I It is determined that the refrigerant flow rate g ′ is small in at least one of the cases where (n−1) is less than the predetermined value I. That is, it is determined that the cooling load is small. The reason why the refrigerant flow rate g ′ is determined based on the refrigerant pressure Ph and the like will be described later.

図9のステップS173では、冷房負荷の大小に基づいて制御ゲインKp、Kiを決定する。冷房負荷が大きいと判定したときにはKp=Kp2、Ki=Ki2とし、冷房負荷が小さいと判定したときにはKp=Kp1、Ki=Ki1とする。   In step S173 of FIG. 9, the control gains Kp and Ki are determined based on the magnitude of the cooling load. When it is determined that the cooling load is large, Kp = Kp2 and Ki = Ki2, and when it is determined that the cooling load is small, Kp = Kp1 and Ki = Ki1.

ここで、値Kp1、Kp2、Ki1、Ki2は、上述の第1実施形形態の値Kp1、Kp2、Ki1、Ki2とそれぞれと同一である。   Here, the values Kp1, Kp2, Ki1, and Ki2 are the same as the values Kp1, Kp2, Ki1, and Ki2 of the first embodiment described above.

したがって、冷房負荷が大きいと判定した場合には冷房負荷が小さいと判定した場合に比べて制御ゲインKp、Kiが大きくなる。したがって、上述の第1実施形形態と同様に、冷房負荷の大小にかかわらず、冷却用熱交換器9を通過した空気温度を良好に制御することができる。   Therefore, when it is determined that the cooling load is large, the control gains Kp and Ki are larger than when it is determined that the cooling load is small. Therefore, similarly to the first embodiment described above, the temperature of the air that has passed through the cooling heat exchanger 9 can be favorably controlled regardless of the cooling load.

次に、本実施形態において冷媒圧力Phなどに基づいて冷媒流量g’の大小を判定した理由について説明する。   Next, the reason why the refrigerant flow rate g ′ is determined based on the refrigerant pressure Ph or the like in the present embodiment will be described.

まず、冷房負荷が大きいときには、フェイス吹出口から冷風が吹き出されても、室内温度Trが低下するのに遅延が生じる。これに伴い、内気導入口3から導入された空気温度が低下するのに遅延が生じる。このため、空気温度TE(n)が所定温度tより高くなり、温度偏差をE(n)が大きくなる。これに伴い、温度偏差をE(n)を小さくするために前回の指令値I(n−1)は所定値Iより大きな値になる。よって、圧縮機11の回転数Naは所定回転数Ncより大きくなり、圧縮機11の冷媒吐出容量が大きくなる。したがって、冷媒圧力Phが
所定圧力Pdより高くなる。
First, when the cooling load is large, even if cool air is blown from the face outlet, a delay occurs in reducing the room temperature Tr. Along with this, there is a delay in reducing the temperature of the air introduced from the inside air inlet 3. For this reason, the air temperature TE (n) becomes higher than the predetermined temperature t, and the temperature deviation E (n) becomes large. Accordingly, the previous command value I (n−1) becomes a value larger than the predetermined value I in order to reduce the temperature deviation E (n). Therefore, the rotation speed Na of the compressor 11 is larger than the predetermined rotation speed Nc, and the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 is increased. Therefore, the refrigerant pressure Ph becomes higher than the predetermined pressure Pd.

これにより、冷媒圧力Ph≧Pd、かつ回転数Na≧Nc、かつTE(n)≧t、かつI(n−1)≧Iであるときには、車室内の冷房負荷が大きいと判定する。   Thus, when the refrigerant pressure Ph ≧ Pd, the rotational speed Na ≧ Nc, TE (n) ≧ t, and I (n−1) ≧ I, it is determined that the cooling load in the vehicle compartment is large.

一方、冷房負荷が小さいときに、フェイス吹出口から吹き出される冷風により、室内温度Trは短期間で低下するので、空気温度TE(n)が所定温度tより小さくなり、温度偏差をE(n)が小さくなる。これに伴い、温度偏差E(n)を維持するために前回の指令値I(n−1)は所定値Iより小さな値になる。よって、圧縮機11の回転数Naは所定回転数Ncより小さくなり、圧縮機11の冷媒吐出容量が小さくなる。したがって、冷媒圧力Phが所定圧力Pdより低くなる。   On the other hand, when the cooling load is small, the indoor temperature Tr decreases in a short period of time due to the cool air blown from the face air outlet, so the air temperature TE (n) becomes lower than the predetermined temperature t, and the temperature deviation becomes E (n ) Becomes smaller. Accordingly, the previous command value I (n−1) becomes a value smaller than the predetermined value I in order to maintain the temperature deviation E (n). Therefore, the rotation speed Na of the compressor 11 becomes smaller than the predetermined rotation speed Nc, and the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 becomes small. Therefore, the refrigerant pressure Ph becomes lower than the predetermined pressure Pd.

これにより、冷媒圧力Ph<Pd、回転数Na<Nc、TE(n)<t、I(n−1)<Iのうちいずれか1つに該当するときには、車室内の冷房負荷が小さいと判定する。   Thus, when any one of the refrigerant pressure Ph <Pd, the rotation speed Na <Nc, TE (n) <t, and I (n−1) <I is determined, it is determined that the cooling load in the passenger compartment is small. To do.

(他の実施形態)
上述の第1〜第4実施形態では、数式3で用いられる制御ゲインKp、Kiのそれぞれを冷媒流量Gに基づいて変更した例を示したが、これに代えて、制御ゲインKp、Kiのいずれか一方を冷房負荷に基づいて変更してもよい。
(Other embodiments)
In the above-described first to fourth embodiments, the example in which the control gains Kp and Ki used in Equation 3 are changed based on the refrigerant flow rate G is shown. Instead of this, any of the control gains Kp and Ki is used. One of them may be changed based on the cooling load.

上述の第1〜第4実施形態では、PI制御により圧縮機11の冷媒吐出容量を制御する例を示したが、これに代えて、PID制御により圧縮機11の冷媒吐出容量を制御するようにしてもよい。   In the first to fourth embodiments described above, the example in which the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 is controlled by PI control has been shown. Instead, the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 is controlled by PID control. May be.

すなわち、今回の指令値をIout(n)、前回の指令値をIout(n−1)、今回の温度偏差をE(n)、前回の温度偏差をE(n−1)、前々回の温度偏差をE(n−2)、制御ゲインをKp、Ki、Kdとした場合に、電子制御装置70は、図2中のステップS180において、下記数式4に基づいて指令値Iout(n)を繰り返し算出する。   That is, the current command value is Iout (n), the previous command value is Iout (n-1), the current temperature deviation is E (n), the previous temperature deviation is E (n-1), and the previous temperature deviation. Is E (n-2) and the control gain is Kp, Ki, Kd, the electronic control unit 70 repeatedly calculates the command value Iout (n) based on the following Equation 4 in step S180 in FIG. To do.

Iout(n)=Iout(n−1)+Kp×(E(n)−E(n−1))
+Ki×E(n)
+Kd×((E(n)−E(n−1))−(E(n−1)−E(n−2))…数式7
電子制御装置70は、次の(1)、(2)のように、制御ゲインKp、Ki、Kdを冷房負荷に基づいて変更すればよい。
Iout (n) = Iout (n−1) + Kp × (E (n) −E (n−1))
+ Ki × E (n)
+ Kd * ((E (n) -E (n-1))-(E (n-1) -E (n-2))) Equation 7
The electronic control unit 70 may change the control gains Kp, Ki, and Kd based on the cooling load as in the following (1) and (2).

(1)上述の第1実施形態と同様に、冷媒流量Gにより制御ゲインKp、Kiを決定する。制御ゲインKdとしては、冷媒流量Gに応じて、2値Kd1、Kd2のうち一方の値を決める。値Kd2は値Kd1より大きな値である。例えば、冷媒流量Gが閾値G2を上回ると、制御ゲインKdとして値Kd2を決定する。冷媒流量Gが閾値G1より下がると、制御ゲインKdとして値Kd1を決定する。閾値G2は閾値G1(<G2)より大きな値である。   (1) The control gains Kp and Ki are determined by the refrigerant flow rate G as in the first embodiment described above. As the control gain Kd, one of the two values Kd1 and Kd2 is determined according to the refrigerant flow rate G. The value Kd2 is larger than the value Kd1. For example, when the refrigerant flow rate G exceeds the threshold value G2, the value Kd2 is determined as the control gain Kd. When the refrigerant flow rate G falls below the threshold value G1, the value Kd1 is determined as the control gain Kd. The threshold G2 is larger than the threshold G1 (<G2).

(2) 上述の第3実施形態と同様に、冷媒流量Gに応じて2値α1、α2のうち一方の値を係数αとして決める。これに伴い、第1の定数をa1、第2の定数をa2、第3の定数をa3としたときに、下記の数式8、数式9、数式10を用いて制御ゲインKp、Ki、Kdを決める。   (2) As in the third embodiment described above, one of the two values α1 and α2 is determined as the coefficient α according to the refrigerant flow rate G. Accordingly, when the first constant is a1, the second constant is a2, and the third constant is a3, the control gains Kp, Ki, and Kd are calculated using the following equations 8, 9, and 10. Decide.

Kp=a1×α…数式8
Ki=a2×α…数式9
Kd=a3×α…数式10
上述の各実施形態では、本発明に係る空調装置を車両用空調装置に適用した例を示したが、これに限らず、発明に係る空調装置を設置型の空調装置に適用してもよい。
Kp = a1 × α Equation 8
Ki = a2 × α Equation 9
Kd = a3 × α Equation 10
In each of the above-described embodiments, an example in which the air conditioner according to the present invention is applied to a vehicle air conditioner has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the air conditioner according to the present invention may be applied to an installation type air conditioner.

上述の各実施形態では、本発明に係る圧縮機11として可変容量型圧縮機を用いた例を示したが、これに限らず、電動モータにより駆動され、かつ回転数により冷媒吐出流量が変化する電動型圧縮機を用いてもよい。   In each of the above-described embodiments, an example in which a variable capacity compressor is used as the compressor 11 according to the present invention has been described. An electric compressor may be used.

本発明の第1実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。It is a figure showing the whole vehicle air-conditioner composition in a 1st embodiment of the present invention. 図1の電子制御装置の制御処理の一部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a part of control process of the electronic controller of FIG. 図1の電子制御装置の制御処理の残りを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the remainder of the control processing of the electronic controller of FIG. 本発明の第2実施形態における電子制御装置の制御処理の一部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a part of control process of the electronic controller in 2nd Embodiment of this invention. 第2実施形態における電子制御装置の制御処理の残りを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the remainder of the control processing of the electronic controller in 2nd Embodiment. 本発明の第3実施形態における電子制御装置の制御処理の一部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a part of control process of the electronic controller in 3rd Embodiment of this invention. 第3実施形態における電子制御装置の制御処理の残りを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the remainder of the control processing of the electronic controller in 3rd Embodiment. 本発明の第4実施形態における電子制御装置の制御処理の一部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a part of control process of the electronic controller in 4th Embodiment of this invention. 第4実施形態における電子制御装置の制御処理の残りを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the remainder of the control processing of the electronic controller in 4th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 室内空調ユニット
2 空調ケーシング
8 送風機
9 冷却用熱交換器
10 冷凍サイクル装置
11 圧縮機
11d 車両エンジン
12 凝縮器
13 気液分離器
14 膨張弁
15 ヒータコア
16 バイパス通路
17 エアミックスドア
70 電子制御装置
71 外気センサ
72 内気センサ
73 日射センサ
74 水温センサ
75 冷却用熱交換器温度センサ
76 流量センサ
80 空調操作パネル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Indoor air-conditioning unit 2 Air-conditioning casing 8 Blower 9 Heat exchanger for cooling 10 Refrigeration cycle apparatus 11 Compressor 11d Vehicle engine 12 Condenser 13 Gas-liquid separator 14 Expansion valve 15 Heater core 16 Bypass passage 17 Air mix door 70 Electronic controller 71 Outside air sensor 72 Inside air sensor 73 Solar radiation sensor 74 Water temperature sensor 75 Heat exchanger temperature sensor for cooling 76 Flow rate sensor 80 Air conditioning operation panel

Claims (9)

冷媒を圧縮して吐出し、かつ冷媒吐出量を変化可能に構成されている圧縮機(11)と、
前記圧縮機(11)とともに冷凍サイクル装置を構成し、前記冷媒を蒸発させて空気を冷却する冷却用熱交換器(9)と、
前記冷却用熱交換器(9)を通過した空気温度を検出する温度センサ(75)と、
前記温度センサ(75)の検出温度と目標温度との温度偏差を繰り返し算出する第1の算出手段(S150)と、
前記第1の算出手段(S150)の算出毎に前記温度偏差を小さくする前記圧縮機(11)の冷媒吐出量の指令値を制御ゲインを用いて算出する第2の算出手段(S180)と、
前記第2の算出手段(S180)の算出毎に前記指令値を前記圧縮機(11)に出力して前記圧縮機(11)の冷媒吐出量を制御する制御手段(S190)と、を備え、
前記制御ゲインが大きくなるほど、前記冷媒吐出量の制御応答が大きくなるものであり、
前記冷却用熱交換器(9)を通過した空気により室内を冷房する空調装置であって、
前記室内の冷房負荷が大きい場合には前記冷房負荷が小さい場合に比べて、前記冷媒吐出量の制御応答が大きくなるように前記制御ゲインを変更するゲイン変更手段(S170)を備えることを特徴とする空調装置。
A compressor (11) configured to compress and discharge the refrigerant and change the refrigerant discharge amount;
A cooling heat exchanger (9) that constitutes a refrigeration cycle apparatus together with the compressor (11), evaporates the refrigerant and cools the air;
A temperature sensor (75) for detecting the temperature of the air that has passed through the cooling heat exchanger (9);
First calculation means (S150) for repeatedly calculating a temperature deviation between a temperature detected by the temperature sensor (75) and a target temperature;
Second calculation means (S180) for calculating, using a control gain, a command value for the refrigerant discharge amount of the compressor (11) that reduces the temperature deviation each time the first calculation means (S150) is calculated;
Control means (S190) for controlling the refrigerant discharge amount of the compressor (11) by outputting the command value to the compressor (11) each time the second calculation means (S180) is calculated,
As the control gain increases, the control response of the refrigerant discharge amount increases.
An air conditioner that cools a room with air that has passed through the cooling heat exchanger (9),
Gain changing means (S170) is provided for changing the control gain so that the control response of the refrigerant discharge amount is larger when the cooling load in the room is large than when the cooling load is small. Air conditioner to do.
前記圧縮機(11)と前記冷却用熱交換器(9)との間で流れる冷媒量を検出する流量センサ(76)を備え、
前記流量センサ(76)により検出された冷媒量が所定値以上である場合には前記冷房負荷が大きいとし、前記流量センサ(76)により検出された冷媒量が所定値未満である場合には前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする請求項1に記載の空調装置。
A flow sensor (76) for detecting the amount of refrigerant flowing between the compressor (11) and the cooling heat exchanger (9);
When the refrigerant amount detected by the flow sensor (76) is greater than or equal to a predetermined value, the cooling load is assumed to be large, and when the refrigerant amount detected by the flow sensor (76) is less than a predetermined value, The air conditioning apparatus according to claim 1, wherein the cooling load is small.
前記圧縮機(11)と前記冷却用熱交換器(9)との間で流れる冷媒量を推定する推定手段(S161)を備え、
前記推定手段(S161)により推定された冷媒量が所定値以上である場合には前記冷房負荷が大きいとし、前記推定手段(S161)により推定された冷媒量が所定値未満である場合には前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする請求項1に記載の空調装置。
Estimating means (S161) for estimating the amount of refrigerant flowing between the compressor (11) and the cooling heat exchanger (9),
When the refrigerant amount estimated by the estimating means (S161) is greater than or equal to a predetermined value, the cooling load is assumed to be large, and when the refrigerant amount estimated by the estimating means (S161) is less than a predetermined value, The air conditioning apparatus according to claim 1, wherein the cooling load is small.
前記圧縮機(11)から吐出された冷媒を冷却する冷却器(12)と、
前記冷却器(12)の冷媒出口と前記冷却用熱交換器(9)の冷媒入口との間に配置され、前記冷却器(12)により冷却された冷媒を減圧する減圧器(14)と、
前記圧縮機(11)の冷媒吐出口と前記減圧器(14)の冷媒入口との間の冷媒圧力を検出する圧力センサと、を備え、
前記圧力センサの検出圧力が所定値以上である場合には前記冷房負荷が大きいとし、前記圧力センサの検出圧力が所定値未満である場合には前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする請求項1に記載の空調装置。
A cooler (12) for cooling the refrigerant discharged from the compressor (11);
A decompressor (14) disposed between a refrigerant outlet of the cooler (12) and a refrigerant inlet of the cooling heat exchanger (9), and decompresses the refrigerant cooled by the cooler (12);
A pressure sensor for detecting a refrigerant pressure between a refrigerant discharge port of the compressor (11) and a refrigerant inlet of the decompressor (14),
The cooling load is assumed to be large when the detected pressure of the pressure sensor is equal to or greater than a predetermined value, and the cooling load is assumed to be small when the detected pressure of the pressure sensor is less than a predetermined value. Item 2. The air conditioner according to item 1.
前記圧縮機(11)から吐出された冷媒を冷却する冷却器(12)と、
前記冷却器(12)の冷媒出口と前記冷却用熱交換器(9)の冷媒入口との間に配置され、前記冷却器(12)により冷却された冷媒を減圧する減圧器(14)と、
前記圧縮機(11)の冷媒吐出口と前記減圧器(14)の冷媒入口との間の冷媒圧力を検出する圧力センサと、を備え、
前記圧縮機(11)は、駆動源から出力される回転力により前記冷媒を圧縮するものであり、
前記圧縮機(11)の回転数を検出する回転数センサを備え、
前記圧力センサの検出圧力が所定値以上で、かつ前記温度センサ(75)の検出温度が所定温度以上で、かつ前記回転数センサの検出回転数が所定回転数以上で、かつ前記冷媒吐出量の指令値が所定値以上であるときには、前記冷房負荷が大きいとし、
前記圧力センサの検出圧力が所定値未満である場合と、前記温度センサ(75)の検出温度が所定温度未満である場合と、前記回転数センサの検出回転数が所定回転数未満である場合と、前記冷媒吐出量の指令値が所定値未満である場合とのうち少なくとも1つの場合には、前記冷房負荷が小さいとすることを特徴とする請求項1に記載の空調装置。
A cooler (12) for cooling the refrigerant discharged from the compressor (11);
A decompressor (14) disposed between a refrigerant outlet of the cooler (12) and a refrigerant inlet of the cooling heat exchanger (9), and decompresses the refrigerant cooled by the cooler (12);
A pressure sensor for detecting a refrigerant pressure between a refrigerant discharge port of the compressor (11) and a refrigerant inlet of the decompressor (14),
The compressor (11) compresses the refrigerant by a rotational force output from a drive source,
A rotation speed sensor for detecting the rotation speed of the compressor (11);
The detected pressure of the pressure sensor is equal to or higher than a predetermined value, the detected temperature of the temperature sensor (75) is equal to or higher than a predetermined temperature, the detected rotational speed of the rotational speed sensor is equal to or higher than a predetermined rotational speed, and the refrigerant discharge amount When the command value is greater than or equal to a predetermined value, it is assumed that the cooling load is large,
When the detected pressure of the pressure sensor is less than a predetermined value, when the detected temperature of the temperature sensor (75) is less than a predetermined temperature, and when the detected rotational speed of the rotational speed sensor is less than a predetermined rotational speed 2. The air conditioner according to claim 1, wherein the cooling load is small in at least one of a case where the command value of the refrigerant discharge amount is less than a predetermined value.
今回の前記指令値をIout(n)、前回の前記指令値をIout(n−1)、今回の前記温度偏差をE(n)、前回の前記温度偏差をE(n−1)、第1の係数をKp、第2の係数をKiとした場合に、前記算出手段は、下記数式1に基づいて前記指令値Iout(n)を繰り返し算出するようになっており、
Iout(n)=Iout(n−1)
+Kp×(E(n)−E(n−1))+Ki×E(n)…数式1
前記ゲイン変更手段(170)は、前記第1、第2の係数をKp、Kiのうち少なくとも一方を前記制御ゲインとして変更することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の空調装置。
The current command value is Iout (n), the previous command value is Iout (n−1), the current temperature deviation is E (n), the previous temperature deviation is E (n−1), and the first When the coefficient of Kp is Kp and the second coefficient is Ki, the calculation means repeatedly calculates the command value Iout (n) based on the following Equation 1.
Iout (n) = Iout (n-1)
+ Kp × (E (n) −E (n−1)) + Ki × E (n)...
6. The gain changing means (170) according to any one of claims 1 to 5, wherein the first and second coefficients change at least one of Kp and Ki as the control gain. Air conditioner.
第1の定数をa1、第2の定数をa2、変数をαとし、Kp=a1×α、およびKi=a2×αが成立する場合に、前記ゲイン変更手段(170)は、前記変数αを変更することにより、前記第1、第2の係数をKp、Kiのそれぞれを前記制御ゲインとして変更することを特徴とする請求項6に記載の空調装置。   When the first constant is a1, the second constant is a2, the variable is α, and Kp = a1 × α and Ki = a2 × α are established, the gain changing means (170) sets the variable α to The air conditioner according to claim 6, wherein the first and second coefficients are changed as the control gain by changing the first and second coefficients. 今回の前記指令値をIout(n)、前回の前記指令値をIout(n−1)、
今回の前記温度偏差をE(n)、前回の前記温度偏差をE(n−1)、前々回の前記温度偏差をE(n−2)、第1の係数をKp、第2の係数をKi、第3の係数をKdとした場合に、前記算出手段は、下記数式2に基づいて前記指令値Iout(n)を繰り返し算出するようになっており、
Iout(n)=Iout(n−1)+Kp×(E(n)−E(n−1))
+Ki×E(n)
+Kd×((E(n)−E(n−1))−(E(n−1)−E(n−2))…数式2
前記ゲイン変更手段(170)は、前記第1、第2、第3の係数のうち少なくとも1つの係数を前記制御ゲインとして変更することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の空調装置。
The current command value is Iout (n), the previous command value is Iout (n−1),
The current temperature deviation is E (n), the previous temperature deviation is E (n-1), the previous temperature deviation is E (n-2), the first coefficient is Kp, and the second coefficient is Ki. When the third coefficient is Kd, the calculation means repeatedly calculates the command value Iout (n) based on the following formula 2.
Iout (n) = Iout (n−1) + Kp × (E (n) −E (n−1))
+ Ki × E (n)
+ Kd * ((E (n) -E (n-1))-(E (n-1) -E (n-2))) Equation 2
6. The gain changing means (170) according to any one of claims 1 to 5, wherein at least one of the first, second, and third coefficients is changed as the control gain. Air conditioner.
第1の定数をa1、第2の定数をa2、第3の定数をa3、変数をαとし、Kp=a1×α、Ki=a2×α、およびKd=a3×αが成立する場合に、前記ゲイン変更手段(170)は、前記変数αを変更することにより、前記第1、第2、第3の係数Kp、Ki、Kdのそれぞれを前記制御ゲインとして変更することを特徴とする請求項8に記載の空調装置。   When the first constant is a1, the second constant is a2, the third constant is a3, the variable is α, and Kp = a1 × α, Ki = a2 × α, and Kd = a3 × α are satisfied, The gain changing means (170) changes each of the first, second, and third coefficients Kp, Ki, and Kd as the control gain by changing the variable α. 8. The air conditioner according to 8.
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