JP2012228945A - 車両用空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】暖房運転中の場合に所定値Aが設定され、除湿暖房中の場合に車室外の温度Tam及び吸熱器14の目標温度Tetに基づいて算出された値が設定される目標過熱度SHtと、室外熱交換器22における冷媒の圧力Pおよび室外熱交換器22から流出する冷媒の温度Thexに基づいて算出された冷媒の過熱度SHと、から第1膨張弁27aの弁開度を制御している。
【選択図】図5
Description
しかし、前記車両用空気調和装置では、室外側熱交換器に流入する冷媒を減圧する手段として冷媒流路の開度調整ができないキャピラリチューブが用いられている。このため、車両用空気調和装置では、室外熱交換器において最適な吸熱量とすることが困難であるため、暖房運転中の放熱器における放熱量の制御、除湿暖房運転中の放熱器における放熱量および吸熱器における吸熱量の制御が困難である。
これにより、圧縮機21から吐出された冷媒は、図3に示すように、冷媒流通路20a、放熱器15、冷媒流通路20b,20c、室外熱交換器22、冷媒流通路20f,20d,20g、内部熱交換器23の高圧側、冷媒流通路20h、吸熱器14、冷媒流通路20i、内部熱交換器23の低圧側、冷媒流通路20j,20eの順に流通して圧縮機21に吸入される。冷媒回路20を流通する冷媒は、室外熱交換器22において放熱し、吸熱器14において吸熱する。また、除湿冷房運転としてエアミックスダンパ16が開放されている場合には放熱器15においても放熱する。
これにより、圧縮機21から吐出された冷媒は、図4に示すように、冷媒流通路20a、放熱器15、冷媒流通路20b、20d、室外熱交換器22、冷媒流通路22eの順に流通して圧縮機21に吸入される。冷媒回路20を流通する冷媒は、放熱器15において放熱し、室外熱交換器22において吸熱する。
これにより、圧縮機21から吐出された冷媒は、図5に示すように、冷媒流通路20a、放熱器15、冷媒流通路20b,20dを順に流通する。冷媒流通路20dを流通する冷媒の一部は、室外熱交換器22、冷媒流通路20eの順に流通して圧縮機21に吸入される。また、冷媒流通路20dを流通するその他の冷媒は、冷媒流通路20g、内部熱交換器23の高圧側、冷媒流通路20h、吸熱器14、冷媒流通路20i、内部熱交換器23の低圧側、冷媒流通路20j,20eの順に流通して圧縮機21に吸入される。冷媒回路20を流通する冷媒は、放熱器15において放熱し、吸熱器14及び室外熱交換器22において吸熱する。
これにより、圧縮機21から吐出された冷媒の一部は、図6に示すように、冷媒流通路20a、放熱器15、冷媒流通路20b,20dを順に流通して室外熱交換器22に流入する。また、圧縮機21から吐出されたその他の冷媒は、冷媒流通路20a,20kを流通して室外熱交換器22に流入する。室外熱交換器22から流出した冷媒は、冷媒流通路20eを流通して圧縮機21に吸入される。冷媒回路20を流通する冷媒は、放熱器15において放熱するとともに、室外熱交換器22において放熱と同時に吸熱する。
ステップS1においてCPUは、暖房運転中の場合に所定値A(例えば、2℃〜5℃)を目標過熱度SHtとして設定し、除湿暖房運転中の場合に車室外の温度Tam及び吸熱器14の目標温度Tetに基づいて算出された値を目標過熱度SHtとして設定する。
ステップS2においてCPUは、ステップS1において設定された目標過熱度SHtに対して、吸熱器14の温度Te及び吸熱器14の目標温度Tetに基づいて補正量Hを算出する。
具体的には、冷却空気温度センサ44の検出温度Teが目標温度Tetから所定温度αを減じた温度(Tet−α)以下か否かを判定し、温度TeがTet−α以下の場合に目標過熱度SHtが小さくなる補正量H(H<0)とし、温度TeがTet−αより大きい場合に目標過熱度SHtが大きくなる補正量H(H>0)とする。
ステップS3においてCPUは、目標過熱度SHtに補正量Hを加えることで補正目標過熱度SHtcを算出する。
ステップS4においてCPUは、室外熱交換器22における冷媒の圧力Pおよび室外熱交換器22から流出する冷媒の温度Thexに基づいて冷媒の過熱度SHを算出する。
ステップS5においてCPUは、補正目標過熱度SHtcおよび過熱度SHに基づいて第1膨張弁27aの弁開度を制御する。
ステップS11においてCPUは、暖房運転中の場合に所定値A(2℃〜5℃)を目標過熱度SHtとして設定し、除湿暖房運転中の場合に車室外の温度Tamおよび吸熱器14の目標温度Tetに基づいて算出された値を目標過熱度SHtとして設定する。
ステップS12においてCPUは、ステップS11において設定された目標過熱度SHtに基づいて第1膨張弁27aの弁開度に関するフィードフォワード目標値EXVtgtFFを算出する。
フィードフォワード目標値EXVtgtFFは、車室外の温度Tam、室内送風機12を駆動するための電動モータ12aの電圧BLV、圧縮機21を駆動する電動モータ21aの回転数Ncに基づいて算出される(EXVtgtFF=Ka×Tam+Kb×BLV+Kc×Nc+d、Ka,Kb,Kc,d:それぞれ予め設定された定数)。
ステップS13においてCPUは、ステップS11において設定された目標過熱度SHtに基づいて目標過熱度SHtに対する応答性の目標値SHtgtfを算出する。
応答性の目標値SHtgtfは、目標過熱度SHtに対して一次遅れの応答となるような処理を施したものである。
ステップS14においてCPUは、室外熱交換器22における冷媒の圧力Pおよび室外熱交換器22から流出する冷媒の温度Thexに基づいて冷媒の過熱度SHを算出する。
ステップS15においてCPUは、ステップS13において算出された応答性の目標値SHtgtfおよびステップS14において算出された冷媒の過熱度SHに基づいて第1膨張弁27aの弁開度に関するフィードバック目標値EXVtgtFBを算出する。
フィードバック目標値EXVtgtFBは、応答性の目標値SHtgtfおよびステップS14において算出された冷媒の過熱度SHに基づいて算出される比例積分制御(PI制御)の出力値である(EXVtgtFB=EXVtgtfbp+EXVtgtfbi、EXVtgtfbp=Kp×(SHtgtf−SH)、EXVtgtfbi=EXVtgtfbi_n−1+Kp/Ti×(SHtgtf−SH)、Kp:比例ゲインとしての定数、Ti:積分時間、EXVtgtfbi_n−1:EXVtgtfbiの前回値)。
ステップS16においてCPUは、ステップS12において算出されたフィードフォワード目標値EXVtgtFFおよびステップS15において算出されたフィードバック目標値EXVtgtFBに基づいて第1膨張弁27aの弁開度を制御する。
Claims (2)
- 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
車室内側に設けられ、冷媒を放熱させる放熱器と、
車室内側に設けられ、冷媒を吸熱させる吸熱器と、
車室外側に設けられ、冷媒を放熱または吸熱させる室外熱交換器と、を備え、
圧縮機が吐出した冷媒を放熱器において放熱させ、放熱器において放熱させた冷媒を室外熱交換器において吸熱させる暖房運転と、
圧縮機が吐出した冷媒を放熱器において放熱させ、放熱器において放熱させた冷媒の一部を吸熱器において吸熱させるとともに、その他の冷媒を室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房運転と、を行う車両用空気調和装置であって、
室外熱交換器の冷媒流入側の冷媒流通路に設けられ、弁開度が可変の膨張弁と、
吸熱器における冷媒の蒸発温度を検出する吸熱器温度センサと、
暖房運転時において所定値を目標過熱度として設定し、除湿暖房運転時において目標過熱度を吸熱器温度センサの検出温度および吸熱器の目標温度に基づいて算出された値を目標過熱度として設定する目標過熱度設定手段と、
室外熱交換器から流出する冷媒の過熱度を算出する過熱度算出手段と、
目標過熱度設定手段によって設定された目標過熱度および過熱度算出手段によって算出された過熱度に基づいて膨張弁の弁開度を制御する弁開度制御手段と、を備えた
ことを特徴とする車両用空気調和装置。 - 弁開度制御手段は、目標過熱度設定手段によって設定された目標過熱度に基づいて膨張弁の弁開度に関するフィードフォワード目標値を算出するフィードフォワード目標値算出手段と、目標過熱度設定手段によって設定された目標過熱度に基づいて目標過熱度に対する応答性の目標値を算出する応答性目標値算出手段と、応答性目標値算出手段によって算出された応答性目標値および過熱度算出手段によって算出された室外熱交換器から流出する冷媒の過熱度に基づいて膨張弁の弁開度に関するフィードバック目標値を算出するフィードバック目標値算出手段と、を有し、フィードフォワード目標値算出手段によって算出されたフィードフォワード目標値とフィードバック算出手段によって算出されたフィードバック目標値に基づいて膨張弁の弁開度を制御する
ことを特徴とする請求項1記載の車両用空気調和装置。
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