JP2014172478A - Refrigeration cycle device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a refrigeration cycle device configured to further suppress overshoot and hunting.SOLUTION: The refrigeration cycle device performs: a step S34 of arithmetically calculating a target evaporator temperature TEO of an evaporator 45; a step S35 of arithmetically calculating an initial control value Iouts in controlling of a compressor 41; a step S48 of arithmetically calculating a capacity control value Iout(n) of the compressor on the basis of a temperature deviation E(n) between the target evaporator temperature TEO and an actual evaporator temperature TE; steps S41 and S41a of determining that an operating temperature of the evaporator becomes a predetermined temperature after the compressor 41 is controlled based on the initial control value Iouts; and steps S45 to S49 of keeping controlling of the compressor 41 on the basis of the initial control value Iouts until determining the operating temperature becomes the predetermined temperature and starting control by the capacity control value Iout(n) after sensing response of the predetermined evaporator temperature.

Description

本発明は冷凍サイクル装置における温度制御に関するものである。特には、冷凍サイクル装置を成す車両用空調装置における温度制御に関する。   The present invention relates to temperature control in a refrigeration cycle apparatus. In particular, it relates to temperature control in a vehicle air conditioner that forms a refrigeration cycle apparatus.

蒸発器温度を制御対象として感知し、その温度が目標温度と一致するように、可変容量圧縮機の吐出容量や電動圧縮機の回転数を外部より制御することで、圧縮機の能力制御値を送信し、圧縮機能力を制御する空調装置の温度制御が周知である。この周知技術における蒸発器温度制御は、冷凍装置の圧縮機ON(圧縮機始動)と同時に開始される。   By sensing the evaporator temperature as a control target and controlling the discharge capacity of the variable capacity compressor and the rotational speed of the electric compressor from the outside so that the temperature matches the target temperature, the compressor capacity control value can be set. Temperature control of air conditioners that transmit and control the compression function is well known. The evaporator temperature control in this known technology is started simultaneously with the compressor ON (compressor start) of the refrigeration apparatus.

また、圧縮機能力制御は、一般にPI制御やPID制御等のフィードバック制御を用いておこなわれる。このフィードバック制御の制御特性(制御初期値、制御ゲイン等)は、冷凍サイクルが作動し圧縮機ON後すぐに蒸発器温度が応答する状態を想定して検討される。その結果、蒸発器温度のオーバーシュートやアンダーシュートが小さく適切に制御されるよう煩雑な調整作業がなされる。   Further, the compression function force control is generally performed using feedback control such as PI control or PID control. The control characteristics (control initial value, control gain, etc.) of this feedback control are examined on the assumption that the evaporator temperature responds immediately after the refrigeration cycle is activated and the compressor is turned on. As a result, complicated adjustment work is performed so that the overshoot and undershoot of the evaporator temperature are small and appropriately controlled.

しかし、冷凍装置の運転前の状況によっては、圧縮機がONしても蒸発器温度の応答が遅れる場合がある。例えば、冷凍装置を長時間作動させないでおいた後に運転を開始すると、冷媒は冷凍サイクル内に偏って滞留する。そのため、圧縮機ON後、冷媒が冷凍サイクル内を循環し蒸発器に流れ込むまでに時間がかかり、圧縮機ONに対する蒸発器温度の応答が遅れる状況が生じる。また、この時間は一定ではない。   However, depending on the situation before the operation of the refrigeration system, the evaporator temperature response may be delayed even when the compressor is turned on. For example, when the operation is started after the refrigeration apparatus is not operated for a long time, the refrigerant is biased and stays in the refrigeration cycle. Therefore, after the compressor is turned on, it takes time for the refrigerant to circulate in the refrigeration cycle and flow into the evaporator, resulting in a situation where the response of the evaporator temperature to the compressor ON is delayed. Also, this time is not constant.

ところが、空調装置のフィードバック制御は、蒸発器温度がすぐ応答するか遅れて応答するかに関わらず圧縮機ONと同時に開始されるため、圧縮機能力は、蒸発器温度の応答遅れの間、能力を大きくするよう制御される。よって、能力過大となり、その結果蒸発器温度のオーバーシュート大によるフロストの発生や、吹出温度変動大による空調フィーリングの悪化といった問題が生じる。   However, the feedback control of the air conditioner is started at the same time as the compressor is turned on regardless of whether the evaporator temperature responds immediately or delayed, so that the compression function force is the capacity during the evaporator temperature response delay. It is controlled to increase. Therefore, the capacity becomes excessive, and as a result, problems such as the occurrence of frost due to a large overshoot of the evaporator temperature and the deterioration of the air conditioning feeling due to the large fluctuation of the blowing temperature occur.

上記の問題は圧縮機ON後に蒸発器温度がすぐ応答するか遅れて応答するかに関わらず圧縮機ONと同時に空調装置のフィードバック制御を開始するために生じる。従って、ある圧縮機能力初期値で圧縮機ONし温度制御を開始した後、しばらく間は圧縮機能力初期値を保持するものが、例えば、特許文献1で知られている。   The above-mentioned problem occurs because the feedback control of the air conditioner is started simultaneously with the compressor ON regardless of whether the evaporator temperature responds immediately after the compressor is turned on or is delayed. Accordingly, for example, Patent Document 1 discloses that the compressor is turned on at a certain compression function force initial value and temperature control is started and the compression function force initial value is held for a while.

この特許文献1は、可変容量型圧縮機を備えた冷凍サイクル装置において、真夏時ほど冷房能力を必要としない春、秋等の季節下で、目標温度に達するまでの温度変動が少ない容量制御を行うものである。そのために、 車両用空調装置は、春、秋等の季節で蒸発器の目標吹出空気温度TEOが10℃前後である場合に、目標吹出空気温度TEOに対応する制御電流を初期出力値として可変容量型圧縮機の容量制御を行う。   In this refrigeration cycle apparatus equipped with a variable capacity compressor, capacity control with less temperature fluctuation until reaching the target temperature is achieved in spring, autumn, and other seasons that do not require cooling capacity as in midsummer. Is what you do. Therefore, the vehicle air conditioner has a variable capacity with a control current corresponding to the target blown air temperature TEO as an initial output value when the target blown air temperature TEO of the evaporator is around 10 ° C. in seasons such as spring and autumn. Control the capacity of the mold compressor.

これにより、特許文献1の装置は、蒸発器の目標吹出空気温度TEOに対応する初期出力値より制御を開始する。そうすることで、吐出容量を100%とする制御電流を初期出力値として容量制御を行う従来の場合と比較して、実際の吹出空気温度TEが蒸発器の目標吹出空気温度TEOに達するまでのオーバーシュートや温度変動(ハンチング)が低減される。   Thereby, the apparatus of patent document 1 starts control from the initial output value corresponding to the target blowing air temperature TEO of an evaporator. By doing so, as compared with the conventional case where the capacity control is performed using the control current with the discharge capacity as 100% as the initial output value, the actual blown air temperature TE reaches the target blown air temperature TEO of the evaporator. Overshoot and temperature fluctuation (hunting) are reduced.

具体的には、真夏時ほど熱負荷が高くない春、秋等の季節では、圧縮機の吸入圧力は、ほぼ制御電流によって定まる。また、蒸発器の目標吹出空気温度TEOと初期出力値との間に、所定の比例関係が成り立つ。   Specifically, in the spring and autumn seasons when the heat load is not as high as in midsummer, the suction pressure of the compressor is substantially determined by the control current. A predetermined proportional relationship is established between the target blown air temperature TEO of the evaporator and the initial output value.

そして、目標吹出温度TAOを基に、蒸発器の目標吹出空気温度TEOを求める。続いて、蒸発器の目標吹出空気温度TEOと実際の吹出空気温度TEとの温度偏差Enを算出する。その後、サンプリング回数nが“1”であるか否かを判断し、n=1の場合(YES)は、温度偏差Enの0回目と1回目を共に“0”と置く。   And the target blowing air temperature TEO of an evaporator is calculated | required based on the target blowing temperature TAO. Subsequently, a temperature deviation En between the target blown air temperature TEO of the evaporator and the actual blown air temperature TE is calculated. Thereafter, it is determined whether or not the number of samplings n is “1”. If n = 1 (YES), both the 0th time and the first time of the temperature deviation En are set to “0”.

次に、蒸発器の目標吹出空気温度TEOに対応する初期出力値を求める。サンプリング回数n=1の時は、初期出力値が制御電流Inの出力値となる。サンプリング回数nが2回目以降は、蒸発器の目標吹出空気温度TEOと実際の吹出空気温度TEとの温度偏差Enを用いて算出された制御電流Inが出力されることになる。   Next, an initial output value corresponding to the target blown air temperature TEO of the evaporator is obtained. When the number of times of sampling n = 1, the initial output value becomes the output value of the control current In. When the number of samplings n is the second or later, the control current In calculated using the temperature deviation En between the target blown air temperature TEO of the evaporator and the actual blown air temperature TE is output.

特開平6−255354号公報JP-A-6-255354

上記特許文献1の技術によると、n=1の場合、初期出力値で圧縮機が制御され、サンプリング回数nが2回目以降に温度偏差Enを用いて算出された正規の制御電流Inが出力される。つまり、初期出力値で圧縮機が制御されてから、正規の制御電流Inが出力されるまでの時間が一定である。これでは、従来の装置より改善されているとは言え、煩雑な調整作業が必要であり、調整がうまくいかないと、オーバーシュートやハンチングが残る。   According to the technique of Patent Document 1, when n = 1, the compressor is controlled with the initial output value, and the normal control current In calculated using the temperature deviation En is output after the second sampling time n. The That is, the time from when the compressor is controlled with the initial output value to when the regular control current In is output is constant. Although this is an improvement over the conventional apparatus, complicated adjustment work is required, and if adjustment is not successful, overshoot and hunting remain.

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、オーバーシュートやハンチングが一層抑制される冷凍サイクル装置を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art, and an object thereof is to provide a refrigeration cycle apparatus in which overshoot and hunting are further suppressed.

従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。   Descriptions of patent documents listed as prior art can be introduced or incorporated by reference as explanations of technical elements described in this specification.

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、本発明では圧縮機(41)で圧縮された冷媒を蒸発器(45)内で蒸発させる冷凍サイクル装置において、次の構成を有する。冷凍サイクル装置は、蒸発器(45)の作動による実蒸発器温度(TE)を検出する実蒸発器温度検出手段(45c)と、蒸発器(45)の目標蒸発器温度(TEO)を演算する目標蒸発器温度演算手段(S34)とを有する。冷凍サイクル装置は、圧縮機(41)の制御における制御初期値(Iouts)を演算する制御初期値演算手段(S35)を有する。冷凍サイクル装置は、目標蒸発器温度(TEO)と実蒸発器温度(TE)との温度偏差(E(n))から圧縮機の能力制御値(Iout(n))を演算する能力制御値演算手段(S45〜S48)を有する。冷凍サイクル装置は、制御初期値(Iouts)により圧縮機(41)を制御した後に蒸発器(45)が所定の温度状態になったことを判定する判定手段(S41、S41a)を有する。冷凍サイクル装置は、判定手段(S41、S41a)が所定の温度状態になったことを判定するまでは制御初期値(Iouts)による圧縮機(41)の制御を保持する圧縮機制御手段(S49)を有する。この圧縮機制御手段(S49)は、所定の温度状態になった後に圧縮機の能力制御値(Iout(n))による圧縮機(41)の制御を開始することを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means. That is, in this invention, it has the following structures in the refrigerating-cycle apparatus which evaporates the refrigerant | coolant compressed with the compressor (41) in an evaporator (45). The refrigeration cycle apparatus calculates the actual evaporator temperature detecting means (45c) for detecting the actual evaporator temperature (TE) by the operation of the evaporator (45), and the target evaporator temperature (TEO) of the evaporator (45). And target evaporator temperature calculation means (S34). The refrigeration cycle apparatus has control initial value calculation means (S35) for calculating a control initial value (Iouts) in the control of the compressor (41). The refrigeration cycle apparatus calculates the capacity control value (Iout (n)) of the compressor from the temperature deviation (E (n)) between the target evaporator temperature (TEO) and the actual evaporator temperature (TE). Means (S45 to S48). The refrigeration cycle apparatus includes determination means (S41, S41a) for determining that the evaporator (45) has reached a predetermined temperature state after controlling the compressor (41) with the control initial value (Iouts). The refrigeration cycle apparatus retains control of the compressor (41) based on the initial control value (Iouts) until it is determined that the determination means (S41, S41a) has reached a predetermined temperature state (S49). Have This compressor control means (S49) is characterized by starting control of the compressor (41) by the capacity control value (Iout (n)) of the compressor after reaching a predetermined temperature state.

この発明によれば、制御初期値(Iouts)により圧縮機(41)を制御した後に、蒸発器(45)が所定の温度状態になったことを判定する判定手段(S41、S41a)を備える。そして、判定手段(S41、S41a)が蒸発器(45)に関して冷媒の圧縮により所定の温度状態になったことを判定するまでは、制御初期値(Iouts)による圧縮機(41)の制御を保持する。そして、所定の温度状態になった後に圧縮機の能力制御値(Iout(n))による圧縮機(41)の制御が開始される。従って、冷媒の圧縮により蒸発器(45)が所定の温度状態に成るまでの時間が状況により変化しても、一層確実に制御遅れ、オーバーシュート、およびハンチングが抑制される冷凍サイクル装置を提供できる。   According to this invention, after controlling the compressor (41) with the control initial value (Iouts), the determination means (S41, S41a) for determining that the evaporator (45) is in a predetermined temperature state is provided. The control of the compressor (41) based on the initial control value (Iouts) is maintained until the determination means (S41, S41a) determines that the evaporator (45) has reached a predetermined temperature state due to refrigerant compression. To do. Then, after reaching a predetermined temperature state, control of the compressor (41) by the compressor capacity control value (Iout (n)) is started. Therefore, it is possible to provide a refrigeration cycle apparatus that can more reliably suppress control delay, overshoot, and hunting even when the time until the evaporator (45) reaches a predetermined temperature state due to refrigerant compression changes depending on the situation. .

なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号ないし説明は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を分かり易く示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。   In addition, the code | symbol in parentheses described in a claim and each said means is an example which shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later easily, and limits the content of invention is not.

本発明の第1実施形態における車両用空調装置の空調ユニットの配設状態を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the arrangement | positioning state of the air conditioning unit of the vehicle air conditioner in 1st Embodiment of this invention. 上記実施形態における車両用空調装置の概略模式図である。It is a schematic diagram of the vehicle air conditioner in the said embodiment. 上記実施形態における車両用空調装置の全体制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the whole control of the vehicle air conditioner in the said embodiment. 上記実施形態における可変容量圧縮機を用いた蒸発器温度制御の前段部分を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the front | former part of the evaporator temperature control using the variable capacity compressor in the said embodiment. 上記実施形態における可変容量圧縮機を用いた蒸発器温度制御の後段部分を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the back | latter stage part of the evaporator temperature control using the variable capacity compressor in the said embodiment. 上記実施形態の作動を比較例と比較して示す特性図である。It is a characteristic view which shows the operation | movement of the said embodiment compared with a comparative example. 本発明の第2実施形態における可変容量圧縮機を用いた蒸発器温度制御の一部フローチャートである。It is a partial flowchart of evaporator temperature control using the variable capacity compressor in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態における蒸発器温度制御の前段部分を示す一部フローチャートである。10 is a partial flowchart showing a pre-stage part of evaporator temperature control in a third embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態における蒸発器温度制御の前段部分を示す一部フローチャートである。It is a partial flowchart which shows the front | former part of evaporator temperature control in 4th Embodiment of this invention.

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。   A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each mode, the other modes described above can be applied to the other parts of the configuration.

各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。   Not only combinations of parts that clearly indicate that the combination is possible in each embodiment, but also the embodiments are partially combined even if they are not clearly specified unless there is a problem with the combination. It is also possible.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1ないし図6を用いて詳細に説明する。図1において、空調ユニット2は、車室内前方のインストルメントパネル4の内部に配設されており、インストルメントパネル4の外面には、デフロスタ吹出口5、フェイス吹出口6、およびフット吹出口7等が設けられている。車両用空調装置は、大別して、空調ユニット2、図2の送風機30、冷凍サイクル40、冷却水回路50、エアコンECU(本発明で言う空調制御手段)60等から構成されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In FIG. 1, the air conditioning unit 2 is disposed inside an instrument panel 4 in front of the passenger compartment. Etc. are provided. The vehicle air conditioner is roughly divided into an air conditioning unit 2, a blower 30 in FIG. 2, a refrigeration cycle 40, a cooling water circuit 50, an air conditioner ECU (air conditioning control means in the present invention) 60, and the like.

空調ユニット2は、車室内前方に配設され、車室内へ空調空気を導く空気通路を形成する空調ケース10、この空調ケース10内において空気流を発生させる遠心式の送風機30を備える。かつ、空調ユニット2は、空調ケース10内を流れる空気を冷却して車室内を冷房するための蒸発器45、空調ケース10内を流れる空気を加熱して車室内を暖房するためのヒータコア51等から構成されている。   The air conditioning unit 2 includes an air conditioning case 10 that is disposed in front of the vehicle interior and forms an air passage that guides conditioned air into the vehicle interior, and a centrifugal blower 30 that generates an air flow in the air conditioning case 10. The air conditioning unit 2 includes an evaporator 45 for cooling the air flowing in the air conditioning case 10 to cool the vehicle interior, a heater core 51 for heating the air flowing in the air conditioning case 10 to heat the vehicle interior, and the like. It is composed of

空調ケース10の最も風流れ上流側は、内外気切替箱(吸込口切替箱)を構成する部分で、車室内空気(内気)を取り入れる内気吸込口11、および車室外空気(外気)を取り入れる外気吸込口12を有している。さらに、内気吸込口11および外気吸込口12の内側には、内外気(吸込口)切替ドア13が回動自在に取り付けられている。   The most upstream side of the air flow case 10 of the air conditioning case 10 is a portion constituting an inside / outside air switching box (suction port switching box), and an inside air suction port 11 for taking in vehicle interior air (inside air) and outside air for taking in air outside the vehicle compartment (outside air). A suction port 12 is provided. Furthermore, an inside / outside air (suction port) switching door 13 is rotatably attached to the inside of the inside air suction port 11 and the outside air suction port 12.

この内外気切替ドア13は、サーボモータなどの図示しないアクチュエータによって駆動され、吸込モードとして内気循環モードまたは外気導入モードに切り替えられる。なお、内外気切替ドア13は、内外気切替箱と共に内外気切替手段を構成する。次に、送風機30は、空調ケース10と一体的に構成されたスクロールケース内に、回転自在に収容された遠心多翼(シロッコ)式のブロワファン31、およびこのブロワファン31を回転駆動するブロワモータ32を有している。   The inside / outside air switching door 13 is driven by an actuator (not shown) such as a servo motor, and is switched to an inside air circulation mode or an outside air introduction mode as a suction mode. The inside / outside air switching door 13 constitutes inside / outside air switching means together with the inside / outside air switching box. Next, the blower 30 includes a centrifugal multi-blade (sirocco) blower fan 31 rotatably accommodated in a scroll case integrally formed with the air conditioning case 10, and a blower motor that rotationally drives the blower fan 31. 32.

ブロワモータ32には、電流制御可能な3相のブラシレスモータが使用されており、エアコンECU60からのデューティ信号に応じて、ブロワモータ32に与えるパルス幅を可変制御する図示しないモータ駆動回路を有している。そして、ブロワモータ32は、このモータ駆動回路を介して供給される制御電流に基づいて、ブロワファン31の回転速度、つまりは送風量が制御される。なお、ブラシレスモータに代えて、通常の制御回路付きの直流モータでも使用可能である。   The blower motor 32 uses a three-phase brushless motor capable of current control, and has a motor drive circuit (not shown) that variably controls the pulse width applied to the blower motor 32 in accordance with a duty signal from the air conditioner ECU 60. . The blower motor 32 controls the rotational speed of the blower fan 31, that is, the air flow rate, based on the control current supplied via the motor drive circuit. Instead of the brushless motor, a direct current motor with a normal control circuit can be used.

冷凍サイクル40は、車両走行用のエンジン1にベルト駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機41と、圧縮された冷媒を凝縮液化させる凝縮器42、凝縮液化された冷媒を気液分離して液冷媒のみを下流に流す受液器43とを備える。かつ、冷凍サイクル40は、液冷媒を減圧膨張させる膨張弁44、減圧膨張された冷媒を蒸発気化させる蒸発器45、およびこれらを環状に接続する冷媒配管などから構成されている。   The refrigeration cycle 40 includes a compressor 41 that is belt-driven by the vehicle running engine 1 to compress the refrigerant, a condenser 42 that condenses and liquefies the compressed refrigerant, and a liquid refrigerant that gas-liquid separates the condensed and liquefied refrigerant. And a liquid receiver 43 that flows only downstream. The refrigeration cycle 40 includes an expansion valve 44 that decompresses and expands the liquid refrigerant, an evaporator 45 that evaporates and vaporizes the decompressed and expanded refrigerant, and a refrigerant pipe that connects these in an annular shape.

圧縮機41は、内蔵する容量可変機構によって圧縮容量が可変できる可変容量圧縮機となっており、冷却能力可変手段として、図示しない容量制御弁(容量制御機構)で圧縮容量を制御している。この容量制御弁は、エアコンECU60によって制御されている。また、圧縮機41には、エンジン1から圧縮機41への回転動力の伝達を断続(ON、OFF)するクラッチ手段としての電磁クラッチ46が連結されている。   The compressor 41 is a variable capacity compressor whose compression capacity can be varied by a built-in capacity variable mechanism, and the compression capacity is controlled by a capacity control valve (capacity control mechanism) (not shown) as a cooling capacity variable means. This capacity control valve is controlled by the air conditioner ECU 60. The compressor 41 is connected to an electromagnetic clutch 46 as a clutch means for intermittently (ON, OFF) transmission of rotational power from the engine 1 to the compressor 41.

この電磁クラッチ46は、エアコンECU60から図示しないクラッチ駆動回路を介して制御される。そして、電磁クラッチ46に通電された時にエンジン1の回転動力が圧縮機41に伝達され、蒸発器45による空気冷却作用が行われる。また、電磁クラッチ46の通電が停止した時にエンジン1と圧縮機41との接続が遮断され、蒸発器45による空気冷却作用が停止される。   The electromagnetic clutch 46 is controlled from the air conditioner ECU 60 via a clutch drive circuit (not shown). When the electromagnetic clutch 46 is energized, the rotational power of the engine 1 is transmitted to the compressor 41 and the air cooling action by the evaporator 45 is performed. Further, when the energization of the electromagnetic clutch 46 is stopped, the connection between the engine 1 and the compressor 41 is cut off, and the air cooling action by the evaporator 45 is stopped.

凝縮器42は、車両が走行する際に生じる走行風を受け易い車両前方部などに配設され、内部を流れる冷媒と走行風および冷却ファン47によって送風される外気とを熱交換する室外熱交換器である。蒸発器45は、空気通路を全面塞ぐようにして空調ケース10内に配設され、自身を通過する空気を冷却する空気冷却作用、および自身を通過する空気を除湿する空気除湿作用を行う室内熱交換器である。   The condenser 42 is disposed in the front part of the vehicle, which is susceptible to traveling wind generated when the vehicle travels, and performs outdoor heat exchange for exchanging heat between the refrigerant flowing inside and the traveling air and the outside air blown by the cooling fan 47. It is a vessel. The evaporator 45 is disposed in the air conditioning case 10 so as to block the entire air passage, and performs indoor cooling that cools the air that passes through the evaporator 45 and performs air dehumidifying that dehumidifies the air that passes through the evaporator 45. It is an exchanger.

換言すると、蒸発器45は、圧縮機41の作動により空調風を冷却、除湿する冷却用熱交換器である。なお、蒸発器45直後の部位には、図示しないサーミスタからなる実蒸発器温度センサ45cが配置されており、蒸発器45を通過した直後の空気温度またはフィン温度(以下、蒸発器後温度または実蒸発器温度という)を検出するようになっている。   In other words, the evaporator 45 is a cooling heat exchanger that cools and dehumidifies the conditioned air by the operation of the compressor 41. An actual evaporator temperature sensor 45c composed of a thermistor (not shown) is disposed immediately after the evaporator 45, and the air temperature or fin temperature immediately after passing through the evaporator 45 (hereinafter referred to as the post-evaporator temperature or actual temperature). It is designed to detect the evaporator temperature).

冷却水回路50は、図示しないウォータポンプにより、エンジン1のウォータジャケットで暖められた冷却水を循環させる回路であり、ラジエータ、サーモスタット(いずれも図示せず)およびヒータコア51を有している。このヒータコア51は、内部にエンジン1を冷却した冷却水が流れ、この冷却水を暖房用熱源として冷風を加熱するものである。   The cooling water circuit 50 is a circuit that circulates the cooling water heated by the water jacket of the engine 1 by a water pump (not shown), and includes a radiator, a thermostat (all not shown), and a heater core 51. In the heater core 51, cooling water for cooling the engine 1 flows inside, and the cooling air is heated by using the cooling water as a heat source for heating.

ヒータコア51は、空調ケース10内において蒸発器45の下流側で、空気通路を部分的に塞ぐように配設されている。つまり、空調ケース10の内部に、ヒータコア51を迂回する冷風バイパス通路(冷風側通路)14Aと、ヒータコア51を通過する温風側通路14Bと、を形成している。そして、ヒータコア51の空気上流側には、エアミックスドア52が回動自在に取り付けられている。   The heater core 51 is disposed in the air conditioning case 10 so as to partially block the air passage on the downstream side of the evaporator 45. That is, a cold air bypass passage (cold air passage) 14 </ b> A that bypasses the heater core 51 and a hot air passage 14 </ b> B that passes through the heater core 51 are formed inside the air conditioning case 10. An air mix door 52 is rotatably attached to the air upstream side of the heater core 51.

このエアミックスドア52は、サーボモータなどの図示しないアクチュエータによって駆動され、その停止位置によりヒータコア51を通過する空気量と、ヒータコア51を迂回する空気量との割合を調節する。エアミックスドア52は、車室内へ吹き出す空気の吹出温度を調節する吹出温度調節手段として働く。空調ケース10内の冷風バイパス通路14Aおよび温風側通路14Bの下流側には混合空間14C形成され、冷風バイパス通路14Aからの冷風と温風側通路14Bからの温風とが混合されて下記の各開口部に供給される。   The air mix door 52 is driven by an actuator (not shown) such as a servo motor, and adjusts the ratio of the amount of air passing through the heater core 51 and the amount of air bypassing the heater core 51 depending on the stop position. The air mix door 52 functions as a blowing temperature adjusting means for adjusting the blowing temperature of the air blown into the vehicle interior. A mixing space 14C is formed on the downstream side of the cold air bypass passage 14A and the hot air side passage 14B in the air conditioning case 10, and the cold air from the cold air bypass passage 14A and the hot air from the hot air side passage 14B are mixed to form the following. It is supplied to each opening.

空調ケース10の最も風流れ下流側は、吹出口切替箱を構成する部分で、デフロスタ開口部18、フェイス開口部19およびフット開口部20などが形成されている。デフロスタ開口部18には、デフロスタダクト15が接続され、このデフロスタダクト15の最下流端には、車両の前面窓ガラス3の内面に向けて主に温風を吹き出すデフロスタ吹出口5(図1)が開口している。   The most downstream side of the air flow of the air-conditioning case 10 is a portion constituting the outlet switching box, and a defroster opening 18, a face opening 19, a foot opening 20, and the like are formed. A defroster duct 15 is connected to the defroster opening 18, and a defroster outlet 5 (FIG. 1) that mainly blows warm air toward the inner surface of the front window glass 3 of the vehicle at the most downstream end of the defroster duct 15. Is open.

また、フェイス開口部19には、フェイスダクト16が接続され、このフェイスダクト16の最下流端には、前席乗員の頭胸部に向けて主に冷風を吹き出すフェイス吹出口6が開口している。更に、フット開口部20には、フットダクト17が接続され、このフットダクト17の最下流端には、前席乗員の足元部に向けて主に温風を吹き出すフット吹出口7が開口している。   Further, a face duct 16 is connected to the face opening 19, and a face air outlet 6 that blows mainly cool air toward the head and chest of the front seat occupant is opened at the most downstream end of the face duct 16. . Further, a foot duct 17 is connected to the foot opening 20, and a foot outlet 7 that mainly blows warm air toward the feet of the front seat occupant opens at the most downstream end of the foot duct 17. Yes.

そして、各吹出口5〜7の内側には、吹出口切替手段として、本実施形態では2枚の吹出口切替ドア、具体的には、デフロスタフェイスドア21とフットドア22とが回動自在に取り付けられている。デフロスタフェイスドア21は、デフロスタ開口部18とフェイス開口部19との開口比率を可変し、フットドア22は、フット開口部20の開度を可変するドアである。   And in the inside of each blower outlet 5-7, in this embodiment, two blower outlet switching doors, specifically, the defroster face door 21 and the foot door 22 are attached rotatably as blower outlet switching means. It has been. The defroster face door 21 varies the opening ratio between the defroster opening 18 and the face opening 19, and the foot door 22 is a door that varies the opening of the foot opening 20.

この2枚の吹出口切替ドア21、22は、図示しないリンク機構によって連動し、そのリンク機構は、サーボモータなどの図示しないアクチュエータによって駆動される。そして、吹出モードとしてフェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフロスタモードまたはデフロスタモードのいずれかに切り替えられる。   The two outlet switching doors 21 and 22 are interlocked by a link mechanism (not shown), and the link mechanism is driven by an actuator (not shown) such as a servo motor. Then, the blowing mode can be switched to any one of the face mode, the bi-level mode, the foot mode, the foot defroster mode, and the defroster mode.

なお、フェイスモードでは、空調風の全量がフェイス吹出口6から吹き出され、バイレベルモードでは、空調風がフェイス吹出口6とフット吹出口7とから吹き出される。また、フットモードでは、全吹出風量の80%程度がフット吹出口7から吹き出され、残りの20%程度の空調風がデフロスタ吹出口5から吹き出される。   In the face mode, the entire amount of conditioned air is blown out from the face air outlet 6, and in the bi-level mode, conditioned air is blown out from the face air outlet 6 and the foot air outlet 7. In the foot mode, about 80% of the total blown air volume is blown out from the foot outlet 7, and the remaining about 20% of the conditioned air is blown out from the defroster outlet 5.

また、フットデフロスタモードでは、全吹出風量の60%程度がフット吹出口7から吹き出され、残りの40%程度の空調風がデフロスタ吹出口5から吹き出される。さらに、デフロスタモードでは、空調風の全量がデフロスタ吹出口5から吹き出される。   In the foot defroster mode, about 60% of the total blown air volume is blown from the foot blower outlet 7, and the remaining 40% of the conditioned air is blown from the defroster blower outlet 5. Further, in the defroster mode, the entire amount of conditioned air is blown out from the defroster outlet 5.

エアコンECU60は、エンジン1の始動および停止を司るイグニッションスイッチのON/OFFに関係なく、車両に搭載された車載電源である図示しないバッテリから直流電源が供給されて、演算処理や制御処理を行うように構成されている。エアコンECU60には、インストルメントパネル4に一体的に設置された図示しないエアコン操作パネル上の各種操作スイッチから、各スイッチ信号が入力されるように構成されている。   The air conditioner ECU 60 is supplied with DC power from a battery (not shown) that is an in-vehicle power source mounted on the vehicle so as to perform arithmetic processing and control processing regardless of ON / OFF of the ignition switch that controls starting and stopping of the engine 1. It is configured. The air conditioner ECU 60 is configured such that each switch signal is input from various operation switches on an air conditioner operation panel (not shown) that are integrally installed on the instrument panel 4.

また、エアコンECU60の内部には、演算処理や制御処理を行うCPU(中央演算装置)、ROMやRAMなどのメモリ、およびI/Oポート(入力/出力回路)などの機能を含んで構成される周知のマイクロコンピュータが設けられている。そして、各種センサからのセンサ信号がI/Oポート、もしくはA/D変換回路によってA/D変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。   The air conditioner ECU 60 includes functions such as a CPU (central processing unit) that performs arithmetic processing and control processing, memories such as ROM and RAM, and an I / O port (input / output circuit). A well-known microcomputer is provided. The sensor signals from various sensors are A / D converted by an I / O port or an A / D conversion circuit, and then input to a microcomputer.

すなわち、エアコンECU60は、車室内温度(内気温度)を検知する内気温検知手段としての内気温センサ、車室外温度(外気温度)を検知する外気温検知手段としての外気温センサを備える。かつ、エアコンECU60は、蒸発器45を通過した直後の空気またはフィン温度(蒸発器後温度)を検知する蒸発器後温度検知手段としての実蒸発器温度検出手段を成す実蒸発器後温度センサを備える。そして、車両のエンジン冷却水温を検知して送風空気の加熱温度とする加熱温度検知手段としての冷却水温センサなどの検知信号が、エアコンECU60に入力される。   In other words, the air conditioner ECU 60 includes an inside air temperature sensor as an inside air temperature detecting unit that detects the vehicle interior temperature (inside air temperature) and an outside air temperature sensor as an outside air temperature detecting unit that detects the outside temperature (outside air temperature) of the vehicle interior. In addition, the air conditioner ECU 60 includes an actual post-evaporator temperature sensor that constitutes an actual evaporator temperature detection unit as post-evaporator temperature detection unit that detects air or fin temperature (post-evaporator temperature) immediately after passing through the evaporator 45. Prepare. And detection signals, such as a cooling water temperature sensor as a heating temperature detection means which detects the engine cooling water temperature of a vehicle and makes it the heating temperature of blowing air, are input into air-conditioner ECU60.

なお、本実施形態では、オートエアコンが備えている日射検知手段としての日射センサを備えている。そして、エアコンECU60は、上述した各ドア用のアクチュエータ、ブロワモータ32のモータ駆動回路、圧縮機41の容量制御弁、電磁クラッチ46のクラッチ駆動回路、および冷却ファン47の駆動回路などに制御信号を出力するようになっている。   In the present embodiment, a solar radiation sensor is provided as the solar radiation detection means provided in the automatic air conditioner. The air conditioner ECU 60 outputs control signals to the door actuators described above, the motor drive circuit of the blower motor 32, the capacity control valve of the compressor 41, the clutch drive circuit of the electromagnetic clutch 46, the drive circuit of the cooling fan 47, and the like. It is supposed to be.

以下、エアコンECU60による制御方法を説明する。図3は、エアコンECU60の制御プログラムの一例を示している。まず、イグニッションスイッチがONされてエアコンECU60に直流電源が供給されると、予めメモリに記憶されている制御プログラムの実行が開始される。まず、エアコンECU60内部のマイクロコンピュータに内蔵されたデータ処理用メモリの記憶内容などの初期化を行う(ステップS1)。   Hereinafter, a control method by the air conditioner ECU 60 will be described. FIG. 3 shows an example of a control program of the air conditioner ECU 60. First, when the ignition switch is turned on and DC power is supplied to the air conditioner ECU 60, execution of the control program stored in advance in the memory is started. First, the contents stored in the data processing memory built in the microcomputer inside the air conditioner ECU 60 are initialized (step S1).

次に、各種信号の入力処理として、各種データをデータ処理用メモリに読み込む。すなわち、エアコン操作パネル上の各種操作スイッチからのスイッチ信号、各種センサからのセンサ信号、および日射センサ9(図2)の出力電圧Vsunの大きさなどを入力する(ステップS2)。   Next, various data is read into the data processing memory as input processing of various signals. That is, switch signals from various operation switches on the air conditioner operation panel, sensor signals from various sensors, the magnitude of the output voltage Vsun of the solar radiation sensor 9 (FIG. 2), and the like are input (step S2).

次に、上記の入力データを、記憶している演算式に代入して、空調装置からの目標吹出温度TAOを演算し、その目標吹出温度TAOと外気温度とから、目標蒸発器後温度TEOを演算する(ステップS3)。そして、ステップS3で求めた目標吹出温度TAOに基づいてブロワの制御量、すなわちブロワモータ32のモータ駆動回路に与えるデューティ比を演算する(ステップS4)。   Next, the above input data is substituted into the stored arithmetic expression to calculate the target blowing temperature TAO from the air conditioner, and the target post-evaporator temperature TEO is calculated from the target blowing temperature TAO and the outside air temperature. Calculation is performed (step S3). Then, the blower control amount, that is, the duty ratio given to the motor drive circuit of the blower motor 32 is calculated based on the target blowing temperature TAO obtained in step S3 (step S4).

また、ステップS3で求めた目標吹出温度TAOと上記の入力データとを、メモリに記憶されている演算式に代入して、エアミックスドア52の開度SW(%)を演算する(ステップS5)。次に、ステップS3で求めた目標吹出温度TAOに基づき、車室内へ取り込む空気流の吸込モードと、車室内へ吹き出す空気流の吹出モードとを決定する(ステップS6)。   Further, the opening degree SW (%) of the air mix door 52 is calculated by substituting the target blowing temperature TAO obtained in step S3 and the above input data into an arithmetic expression stored in the memory (step S5). . Next, based on the target blowing temperature TAO obtained in step S3, an air flow suction mode to be taken into the vehicle interior and an air flow blow mode to be blown into the vehicle compartment are determined (step S6).

更に、ステップS3で求めた目標吹出温度TAOと、実蒸発器温度センサ45cが検知する実際の蒸発器後流温度とが一致するように、フィードバック制御が実行される。この制御は、圧縮機41の吐出量を制御するための制御量(電流値)を決定する蒸発器温度制御(ステップS7)で行われる。   Further, feedback control is executed so that the target outlet temperature TAO obtained in step S3 matches the actual evaporator downstream temperature detected by the actual evaporator temperature sensor 45c. This control is performed by evaporator temperature control (step S7) for determining a control amount (current value) for controlling the discharge amount of the compressor 41.

このフィードバック制御は比例積分制御(PI制御)で行われる。具体的には、圧縮機41に付設された電磁式の容量制御弁の電磁ソレノイドに供給する制御電流となるソレノイド電流(制御電流:Ioutn)を、メモリに記憶されている演算式に基づいて演算する。なお、この蒸発器温度制御(ステップS7)については後に詳述する。   This feedback control is performed by proportional-integral control (PI control). Specifically, a solenoid current (control current: Ioutn) that is a control current supplied to an electromagnetic solenoid of an electromagnetic capacity control valve attached to the compressor 41 is calculated based on an arithmetic expression stored in a memory. To do. The evaporator temperature control (step S7) will be described later in detail.

次に、ステップS4で決定されたブロワの制御量を、モータ駆動回路に出力する(ステップS8)。次に、ステップS5で決定されたエアミックス開度SWとなるように、サーボモータに制御信号を出力する(ステップS9)。更に、ステップS6で決定された吸込モードおよび吹出モードとなるように、サーボモータに制御信号を出力する(ステップS10)。   Next, the blower control amount determined in step S4 is output to the motor drive circuit (step S8). Next, a control signal is output to the servomotor so that the air mix opening SW determined in step S5 is obtained (step S9). Further, a control signal is output to the servo motor so that the suction mode and the blowing mode determined in step S6 are obtained (step S10).

その後に、ステップS2の制御処理に戻る。なお、マニュアル設定時には、その設定値に従って図2の制御プログラムが実行される。   Thereafter, the process returns to the control process of step S2. At the time of manual setting, the control program of FIG. 2 is executed according to the set value.

以下、上述した蒸発器温度制御(ステップS7)について更に説明する。外部からの制御信号に応じて冷媒吐出量を可変する可変容量型の圧縮機41を用いた蒸発器温度制御の詳細を図4、図5にフローチャートで示している。図4のステップS30において、蒸発器温度制御が開始されると、フィードバック制御実施の場合の初期値として、ステップS31でサンプリング回数(サンプリングのカウント値)n=1を設定する。かつ、ステップS32で温度偏差Es(n−1)=0、E(n−1)=0を設定する。なお、nは正の整数である。   Hereinafter, the above-described evaporator temperature control (step S7) will be further described. Details of the evaporator temperature control using the variable capacity compressor 41 that varies the refrigerant discharge amount in accordance with an external control signal are shown in the flowcharts of FIGS. 4 and 5. When the evaporator temperature control is started in step S30 in FIG. 4, the number of samplings (sampling count value) n = 1 is set in step S31 as an initial value in the case of performing feedback control. In step S32, temperature deviations Es (n-1) = 0 and E (n-1) = 0 are set. Note that n is a positive integer.

次に、ステップS33において、空調装置の運転状態を表す車室内温度、外気温度、および日射量等の各種の情報を入力する(読み込む)。ステップS34で空調装置の運転状態を表す各種の情報より目標吹出温度(TAO)を周知のように算出し、更に、目標吹出温度(TAO)と外気温度とから目標蒸発器温度TEOを算出する。目標蒸発器温度TEOは目標吹出温度(TAO)等からマップを用いて演算しても良い。   Next, in step S33, various information such as the cabin temperature, the outside air temperature, and the amount of solar radiation representing the operating state of the air conditioner is input (read). In step S34, the target blowing temperature (TAO) is calculated from various information representing the operating state of the air conditioner as is well known, and further, the target evaporator temperature TEO is calculated from the target blowing temperature (TAO) and the outside air temperature. The target evaporator temperature TEO may be calculated using a map from the target outlet temperature (TAO) or the like.

制御初期値演算手段を成すステップS35でサイクルに応じた適切な制御初期値Ioutsを算出する。また、ステップS36において、蒸発器温度制御開始時の実蒸発器温度TEsを実蒸発器温度センサ45cから読み取り、この読み取った値をメモリに記憶する。更に、S37で、先のステップS35で算出した制御初期値Ioutsを圧縮機に出力し圧縮機41を作動させる。具体的には、ソレノイド電流と成る制御初期値Ioutsを、圧縮機41に付設された電磁式の容量制御弁の電磁ソレノイドに出力する。   An appropriate control initial value Iouts corresponding to the cycle is calculated in step S35 constituting the control initial value calculating means. In step S36, the actual evaporator temperature TEs at the start of the evaporator temperature control is read from the actual evaporator temperature sensor 45c, and the read value is stored in the memory. Further, in S37, the control initial value Iouts calculated in the previous step S35 is output to the compressor, and the compressor 41 is operated. Specifically, the control initial value Iouts, which is a solenoid current, is output to the electromagnetic solenoid of the electromagnetic capacity control valve attached to the compressor 41.

なお、制御初期値Ioutsは、例えば目標吹出温度TAOからマップによって求める。このマップは予め実験により設定する。その他、車室内温度、日射量、外気温度等からマップを求めても良い。   Note that the control initial value Iouts is obtained from a target blowout temperature TAO by a map, for example. This map is set in advance by experiments. In addition, the map may be obtained from the vehicle interior temperature, the amount of solar radiation, the outside air temperature, and the like.

ここから圧縮機41がONした後の実蒸発器温度TE(n)に応答があるかを判定するルーチンとなる。ステップS38で圧縮機作動後の現時点の実蒸発器温度TE(n)を実蒸発器温度センサ45cの出力から読み取る。この実蒸発器温度センサ45cは、この第1実施形態においては、蒸発器45直後の部位に配置された図示しないサーミスタから構成されている。そして、ステップS39で圧縮機作動前(または作動直後)の実蒸発器温度TEsと圧縮機作動後の現時点における実蒸発器温度TE(n)の温度偏差Es(n)をEs(n)=TE(n)−TEsとして計算する。   From here, it becomes a routine for determining whether or not there is a response to the actual evaporator temperature TE (n) after the compressor 41 is turned on. In step S38, the current actual evaporator temperature TE (n) after the compressor is operated is read from the output of the actual evaporator temperature sensor 45c. In this first embodiment, the actual evaporator temperature sensor 45c is composed of a thermistor (not shown) disposed at a position immediately after the evaporator 45. In step S39, the temperature deviation Es (n) between the actual evaporator temperature TEs before the compressor operation (or immediately after the operation) and the actual evaporator temperature TE (n) after the compressor operation is set to Es (n) = TE. (N) Calculate as -TEs.

次に、ステップS40において、温度偏差Es(n)の変化率Esdot(n)を計算する。この温度偏差Es(n)の変化率Esdot(n)は、現時点の温度偏差Es(n)から前回の温度偏差Es(n−1)を減算した値を温度偏差の変化率Esdot(n)としている。   Next, in step S40, the rate of change Esdot (n) of the temperature deviation Es (n) is calculated. The change rate Esdot (n) of the temperature deviation Es (n) is obtained by subtracting the previous temperature deviation Es (n−1) from the current temperature deviation Es (n) as the temperature deviation change rate Esdot (n). Yes.

また、圧縮機41をONした後に、実蒸発器温度TE(n)に応答があり、温度が変化したかを判定するステップS41に進む。このステップS41では
(条件1)温度偏差Es(n)が第1所定値となる閾値Xより小さいか、換言すれば、現在の実蒸発器温度TE(n)が圧縮機作動前の実蒸発器温度TEsより閾値Xに関係する値以上下がったかどうか、
(条件2)温度偏差の変化率Esdon(n)が第2所定値となる閾値Yに関係する値以下かどうか、
を計算する。ここで閾値X、Yの値は、冷凍サイクルに応じて適切な値に設定すればよい。なお、X、Yいずれの値も、この第1実施形態においてはマイナス値に成る。温度偏差の変化率Edon(n)がマイナスとは、温度変化の傾きが低下していることを表している。
Further, after the compressor 41 is turned on, the process proceeds to step S41 for determining whether the actual evaporator temperature TE (n) has a response and the temperature has changed. In this step S41, (condition 1) the temperature deviation Es (n) is smaller than the first predetermined threshold value X or in other words, the current actual evaporator temperature TE (n) is the actual evaporator before the compressor is operated. Whether or not the temperature TEs has fallen more than a value related to the threshold value X,
(Condition 2) Whether the rate of change Esdon (n) of the temperature deviation is equal to or less than a value related to the threshold value Y that is the second predetermined value,
Calculate Here, the threshold values X and Y may be set to appropriate values according to the refrigeration cycle. Note that both the X and Y values are negative values in the first embodiment. A negative temperature deviation change rate Edon (n) indicates that the slope of the temperature change is decreasing.

もし、上記条件1と条件2とが両方とも成立したときは、実蒸発器温度TE(n)に応答があり、実蒸発器温度TE(n)が実質的に変化したと判定する。すなわち、圧縮機41が回転し、冷媒が蒸発器45に充分に流れ込んで蒸発器45が充分に冷却されたと判定する。そして、この判定後は、図5のステップS45にて示す通常の蒸発器温度制御ルーチン以降に進む。   If both condition 1 and condition 2 are satisfied, it is determined that the actual evaporator temperature TE (n) has a response and the actual evaporator temperature TE (n) has substantially changed. That is, it is determined that the compressor 41 is rotated, the refrigerant sufficiently flows into the evaporator 45, and the evaporator 45 is sufficiently cooled. And after this determination, it progresses after the normal evaporator temperature control routine shown by step S45 of FIG.

また、条件1と条件2とのどちらかが成り立たなければ、圧縮機41は作動しているが、圧縮機41作動開始前または開始直後の実蒸発器温度TEsにはまだ応答がないと判定し、ステップS42、S43を経由してステップS37に戻る。ステップS42では、E(n−1)にE(n)の値を代入する(これをE(n−1)←E(n)と記す)。また、ステップS43だは、nにn+1の値を代入する(n←n+1)。   If either condition 1 or condition 2 does not hold, the compressor 41 is operating, but it is determined that there is no response to the actual evaporator temperature TEs before or immediately after the compressor 41 starts operating. The process returns to step S37 via steps S42 and S43. In step S42, the value of E (n) is substituted into E (n-1) (this is expressed as E (n-1) ← E (n)). In step S43, a value of n + 1 is substituted for n (n ← n + 1).

これにより、実蒸発器温度TEsに応答があると判定されるまで(ステップS41でYESとなるまで)、圧縮機41の能力制御値は初期値Ioutsが維持される。この結果、蒸発器温度制御により圧縮機41の能力制御値が過剰になることはない。この場合、次回の判定に備えてS42でE(n−1)にE(n)の値を代入し、S43でnにn+1の値を代入した後、ステップS37に戻る。   Thus, until it is determined that there is a response to the actual evaporator temperature TEs (until YES in step S41), the capacity control value of the compressor 41 is maintained at the initial value Iouts. As a result, the capacity control value of the compressor 41 does not become excessive due to the evaporator temperature control. In this case, in preparation for the next determination, the value of E (n) is substituted for E (n-1) in S42, the value of n + 1 is substituted for n in S43, and the process returns to step S37.

従って、圧縮機41がONした後の実蒸発器温度応答有無の判定(ステップS41)が継続される。実蒸発器温度TEsに応答があると判定されるまでの時間は一定ではなく、車種や外気温度、圧縮機41の運転履歴等で変化する。この時間は、1分ないし30秒かかることもまれではない。   Therefore, the determination of the presence or absence of the actual evaporator temperature response after the compressor 41 is turned on (step S41) is continued. The time until it is determined that there is a response to the actual evaporator temperature TEs is not constant, and varies depending on the vehicle type, the outside air temperature, the operation history of the compressor 41, and the like. It is not uncommon for this time to take 1 minute to 30 seconds.

以上、ステップS43までの制御フローにより、圧縮機41がONした後の実蒸発器温度の応答が遅れる状況が生じても、圧縮機能力が過剰になる蒸発器温度制御が行われることはない。このため、実蒸発器温度のオーバーシュート大によるフロストの発生や温度変動大による空調フィーリングの悪化といった問題を防止することができる。   As described above, even if a situation occurs in which the response of the actual evaporator temperature after the compressor 41 is turned on is delayed by the control flow up to step S43, the evaporator temperature control in which the compression functional force becomes excessive is not performed. For this reason, problems such as generation of frost due to large overshoot of the actual evaporator temperature and deterioration of air conditioning feeling due to large temperature fluctuation can be prevented.

図5のステップS45以降は、一般的なPI制御による実蒸発器温度制御の例を示している。このステップS45以降の制御は圧縮機41の制御として公知のものを採用することができる。   Steps S45 and after in FIG. 5 show examples of actual evaporator temperature control by general PI control. As the control after step S45, a known control for the compressor 41 can be adopted.

図4のステップS41で実蒸発器温度TE(n)に応答があり、温度が充分に低下化した(ステップS41にてYES)と判定した後、図4のステップS45で実蒸発器温度TE(n)を読み込む。   In step S41 of FIG. 4, the actual evaporator temperature TE (n) has a response, and after determining that the temperature has sufficiently decreased (YES in step S41), the actual evaporator temperature TE ( n) is read.

次に、ステップS46で目標蒸発器温度TEOと実蒸発器温度TE(n)の温度偏差E(n)をE(n)=TE(n)−TEOとして計算する。ステップS47において、温度偏差E(n)の変化率Edot(n)を、Edot(n)=E(n)−E(n−1)として計算する。   Next, in step S46, the temperature deviation E (n) between the target evaporator temperature TEO and the actual evaporator temperature TE (n) is calculated as E (n) = TE (n) −TEO. In step S47, the rate of change Edot (n) of the temperature deviation E (n) is calculated as Edot (n) = E (n) −E (n−1).

そして、ステップS48において、温度偏差E(n)および温度偏差の変化率Edot(n)を用い、フィードバック理論に基づく数式1を用いて圧縮機41の能力制御値Iout(n)を決定する。
(数式1)Iout(n)=Iout(n−1)+Kp*Edot(n)+Ki*E(n)
なお、KpおよびKiはフィードバックゲインである。なお、*は掛け算を表す。
In step S48, the temperature deviation E (n) and the temperature deviation change rate Edot (n) are used to determine the capacity control value Iout (n) of the compressor 41 using Equation 1 based on the feedback theory.
(Expression 1) Iout (n) = Iout (n-1) + Kp * Edot (n) + Ki * E (n)
Kp and Ki are feedback gains. Note that * represents multiplication.

ステップS45からステップS48までは能力制御値演算手段を構成する。次に、ステップS49で圧縮機41に能力制御値Iout(n)を出力する。具体的には、ソレノイド電流と成る制御初期値Iout(n)を、圧縮機41に付設された電磁式の容量制御弁の電磁ソレノイドに出力する。   Steps S45 to S48 constitute capacity control value calculation means. Next, the capability control value Iout (n) is output to the compressor 41 in step S49. Specifically, a control initial value Iout (n) that is a solenoid current is output to an electromagnetic solenoid of an electromagnetic capacity control valve attached to the compressor 41.

なお、ステップS48では、比例項と積分項を用いたPIフィードバック制御により圧縮機の能力制御値Iout(n)を決定した。しかし、比例項と積分項に微分項を加えたPIDフィードバック制御やフィードフォワード制御等を用いて能力制御値Iout(n)を決定しても良い。   In step S48, the compressor capacity control value Iout (n) is determined by PI feedback control using a proportional term and an integral term. However, the capability control value Iout (n) may be determined using PID feedback control or feedforward control in which a differential term is added to a proportional term and an integral term.

また、ステップS50において、蒸発器温度制御を継続するか否かを判定する。蒸発器温度制御を継続しないと判定するのは、エアコンスイッチをOFFしたとか、エンジン1を停止させたとか、異常停止信号が発生した場合である。   In step S50, it is determined whether or not to continue the evaporator temperature control. It is determined that the evaporator temperature control is not continued when the air conditioner switch is turned off, the engine 1 is stopped, or an abnormal stop signal is generated.

エアコンスイッチのOFF操作等が無く、ステップS50で制御を継続すると判定した場合は、ステップS52に進み、次回のフィードバック制御に備えてIout(n−1)にIout(n)の値を代入する。更にステップS53において、E(n−1)にE(n)の値を代入し、かつステップS54において、nにn+1の値を代入した後、ステップS45に戻り、蒸発器温度制御を継続する。ステップS50において、制御を継続しないと判定した場合は、ステップS51に分岐し、蒸発器温度制御を終了する。   If it is determined that the air conditioner switch is not turned OFF and the control is continued in step S50, the process proceeds to step S52, and the value of Iout (n) is substituted into Iout (n-1) in preparation for the next feedback control. Further, in step S53, the value of E (n) is substituted for E (n-1), and in step S54, the value of n + 1 is substituted for n. Then, the process returns to step S45, and the evaporator temperature control is continued. If it is determined in step S50 that the control is not continued, the process branches to step S51, and the evaporator temperature control is terminated.

この実施形態においては、実蒸発器温度TE(n)に応答があったかどうかの判定を行うステップS41(図4)は、条件1と条件2とから判定している。条件1として、現時点の実蒸発器温度TE(n)と蒸発器温度制御開始時の実蒸発器温度TEsとの温度偏差Es(n)が所定の閾値Xより小さいことを条件としている。このことは換言すれば、現時点の実蒸発器温度TE(n)が、圧縮機41作動前の実蒸発器温度TEsから閾値X以上下がったことを条件としていることになる。第2に、温度偏差の変化率Esdot(n)が、閾値Y以下であることを条件としている。しかし、後述する第2実施形態のように、条件1または条件2のみを用いて、ステップS41の判定を行っても良い。   In this embodiment, step S41 (FIG. 4) for determining whether or not there is a response to the actual evaporator temperature TE (n) is determined from the conditions 1 and 2. Condition 1 is that the temperature deviation Es (n) between the current actual evaporator temperature TE (n) and the actual evaporator temperature TEs at the start of the evaporator temperature control is smaller than a predetermined threshold value X. In other words, this is based on the condition that the actual evaporator temperature TE (n) at the present time is lower than the actual evaporator temperature TEs before the operation of the compressor 41 by a threshold value X or more. Secondly, the condition is that the change rate Esdot (n) of the temperature deviation is equal to or less than the threshold value Y. However, the determination in step S41 may be performed using only condition 1 or condition 2, as in the second embodiment described later.

また、上記実施形態においては、吐出容量を外部より制御することで能力を制御する圧縮機を用いて説明しているが、圧縮機回転数を外部より制御することで圧縮機能力を制御できる電動圧縮機を用いてシステムを構成しても良い。   Moreover, in the said embodiment, although demonstrated using the compressor which controls capacity | capacitance by controlling discharge capacity from the outside, the electric motor which can control a compression functional force by controlling compressor rotation speed from the outside. The system may be configured using a compressor.

(第1実施形態の作動)
以下、図6を用いて、上記第1実施形態の作動を比較例と比較して説明する。図6の(a)は、実蒸発器温度が時間の経過と共に目標蒸発器温度に収束していく状態を示している。T1は、一般的な比較例と成る圧縮機の能力制御開始時点である。T2は、上記第1実施形態と成る圧縮機の能力制御開始時点の一例である。また、粗い破線C1は、一般的なフィードバック制御で蒸発器温度応答が速い場合(本件制御が不必要な場合)を示している。また、細かい破線C2は、一般的なフィードバック制御で蒸発器温度応答が後れた期間P1を有し、オーバーシュートP2を生じている状態を示している。実線C3は、上記第1実施形態に基づくフィードバック制御である。なお、圧縮機41をOFFして、すぐにONする場合は、冷媒流れの遅れがなく、本件の制御を行わなくても破線C1のように良好な制御が行われる。
(Operation of the first embodiment)
Hereinafter, the operation of the first embodiment will be described in comparison with a comparative example with reference to FIG. FIG. 6A shows a state where the actual evaporator temperature converges to the target evaporator temperature as time passes. T <b> 1 is a capacity control start time of a compressor as a general comparative example. T2 is an example of the start point of the capacity control of the compressor according to the first embodiment. A rough broken line C1 indicates a case where the evaporator temperature response is fast in general feedback control (when this control is unnecessary). A fine broken line C2 has a period P1 in which the evaporator temperature response is delayed by general feedback control, and indicates a state in which an overshoot P2 occurs. A solid line C3 is feedback control based on the first embodiment. When the compressor 41 is turned off and turned on immediately, there is no delay in the refrigerant flow, and good control is performed as indicated by the broken line C1 without performing this control.

図6の(b)は、エンジン1(図1)の動力で電磁クラッチ46を介して駆動される圧縮機41が、電磁クラッチ46のOFF状態からON状態に切替わり、圧縮機の能力制御値が制御初期値Ioutsから時間の経過につれて変動していく状態を示している。   FIG. 6B shows that the compressor 41 driven by the power of the engine 1 (FIG. 1) via the electromagnetic clutch 46 is switched from the OFF state to the ON state of the electromagnetic clutch 46, and the compressor capacity control value is shown. Shows a state that fluctuates as time elapses from the control initial value Iouts.

Spは、蒸発器温度の応答遅れの間、制御初期値Ioutsを保持する第1実施形態に伴う特性部分を示している。T1の時点で圧縮機41のクラッチ46がONし、圧縮機41が回転し始める。   Sp indicates a characteristic portion according to the first embodiment in which the control initial value Iouts is held during the response delay of the evaporator temperature. At time T1, the clutch 46 of the compressor 41 is turned on, and the compressor 41 starts to rotate.

図6(b)の粗い破線C1は、一般的なフィードバック制御で蒸発器温度応答が速い場合を示しているが、このときは圧縮機の能力制御値は圧縮機能力過剰になる期間が少ない理想的な状態である。また、細かい破線C2は、一般的なフィードバック制御で蒸発器温度応答が後れた期間P1を有している。   The rough broken line C1 in FIG. 6B shows a case where the evaporator temperature response is fast in general feedback control. At this time, the compressor capacity control value is ideal in which the period during which the compression function force is excessive is small. State. The fine broken line C2 has a period P1 in which the evaporator temperature response is delayed by general feedback control.

そのため、蒸発器温度応答遅れの分、P3の部分で圧縮機能力が大きく過剰と成っている。そしてこの過剰な圧縮機能力に起因してオーバーシュートP2を生じている。実線C3は、第1実施形態に基づくフィードバック制御である。圧縮機41が回転を始めてから所定の期間Spの間(つまり蒸発器温度応答遅れの間)は、圧縮機能力の制御初期値Ioutsを保持するように構成しているため、オーバーシュートが生じていない。よって、オーバーシュートに伴う吹出温度の変動(ハンチング)を生じない。   Therefore, the compression function force is greatly excessive in the portion P3 corresponding to the delay in the evaporator temperature response. The overshoot P2 is caused by the excessive compression function force. A solid line C3 is feedback control based on the first embodiment. Since the compressor 41 is configured to maintain the control initial value Iouts of the compression function force for a predetermined period Sp after the rotation of the compressor 41 starts (that is, during the evaporator temperature response delay), an overshoot has occurred. Absent. Therefore, fluctuation (hunting) of the blowing temperature due to overshoot does not occur.

(第1実施形態の作用効果)
上記第1実施形態における冷凍サイクル装置は、圧縮機41で圧縮された冷媒を蒸発器45内で蒸発させる冷凍サイクル装置において、蒸発器45の作動による実蒸発器温度TEを検出する実蒸発器温度検出手段45cを備える。冷凍サイクル装置は、蒸発器45の目標蒸発器温度TEOを演算する目標蒸発器温度演算手段S34と、圧縮機41の制御における制御初期値Ioutsを演算する手段S35とを備える。冷凍サイクル装置は、目標蒸発器温度TEOと、実蒸発器温度TEとの温度偏差E(n)から圧縮機の能力制御値Iout(n)を演算する手段S45〜S48を備える。冷凍サイクル装置は、制御初期値Ioutsにより圧縮機41を制御した後に蒸発器45が所定の温度状態になったことを判定する判定手段S41、S41aを備える。更に、冷凍サイクル装置は、判定手段S41、S41aが所定の温度状態になったことを判定するまでは制御初期値Ioutsによる圧縮機41の制御を保持する圧縮機制御手段S49を備える。かつ、圧縮機制御手段S49は、所定の温度状態になった後に圧縮機の能力制御値Iout(n)による圧縮機41の制御を開始する。
(Operational effects of the first embodiment)
In the refrigeration cycle apparatus in the first embodiment, the actual evaporator temperature for detecting the actual evaporator temperature TE due to the operation of the evaporator 45 in the refrigeration cycle apparatus that evaporates the refrigerant compressed by the compressor 41 in the evaporator 45. The detection means 45c is provided. The refrigeration cycle apparatus includes target evaporator temperature calculation means S34 for calculating the target evaporator temperature TEO of the evaporator 45, and means S35 for calculating the control initial value Iouts in the control of the compressor 41. The refrigeration cycle apparatus includes means S45 to S48 for calculating the compressor capacity control value Iout (n) from the temperature deviation E (n) between the target evaporator temperature TEO and the actual evaporator temperature TE. The refrigeration cycle apparatus includes determination means S41 and S41a that determine that the evaporator 45 has reached a predetermined temperature state after controlling the compressor 41 with the control initial value Iouts. Furthermore, the refrigeration cycle apparatus includes compressor control means S49 that holds control of the compressor 41 with the control initial value Iouts until it is determined that the determination means S41 and S41a have reached a predetermined temperature state. Further, the compressor control means S49 starts controlling the compressor 41 with the compressor capacity control value Iout (n) after reaching a predetermined temperature state.

これによれば、冷媒の圧縮により所定の温度状態に成るまでの時間が状況により変化しても、所定の温度状態になったことを判定するまでは制御初期値Ioutsによる圧縮機41の制御を保持する。よって、一層確実にオーバーシュートやハンチングが抑制される冷凍サイクル装置を提供できる。   According to this, even if the time until the predetermined temperature state is changed by the compression of the refrigerant changes depending on the situation, the compressor 41 is controlled by the control initial value Iouts until it is determined that the predetermined temperature state is reached. Hold. Therefore, it is possible to provide a refrigeration cycle apparatus in which overshoot and hunting are more reliably suppressed.

次に、冷凍サイクル装置は、現時点の実蒸発器温度TE(n)と圧縮機41の運転を開始したときの実蒸発器温度TEsとの温度偏差Es(n)を演算する温度偏差演算手段手段(S39)を有する。冷凍サイクル装置は、温度偏差Es(n)の変化率Esdot(n)を演算する変化率演算手段S40を有する。演算された温度偏差Es(n)と第1所定値Xとを比較し、かつ、演算された温度偏差の変化率Esdot(n)と第2所定値Yとを比較する。この2つの比較から、判定手段(S41)が所定の温度状態になったことを判定する。   Next, the refrigeration cycle apparatus calculates temperature deviation Es (n) between the current actual evaporator temperature TE (n) and the actual evaporator temperature TEs when the operation of the compressor 41 is started. (S39). The refrigeration cycle apparatus has a change rate calculation means S40 that calculates a change rate Esdot (n) of the temperature deviation Es (n). The calculated temperature deviation Es (n) is compared with the first predetermined value X, and the calculated temperature deviation change rate Esdot (n) is compared with the second predetermined value Y. From these two comparisons, the determination means (S41) determines that a predetermined temperature state has been reached.

これによれば、第1所定値Xと第2所定値Yとを用いた2つの比較による判定に基づいて制御初期値による圧縮機の制御を圧縮機41の能力制御値Iout(n)による制御に切替える。従って、オーバーシュートやハンチングが確実に抑制される冷凍サイクル装置を提供できる。   According to this, the control of the compressor by the control initial value is controlled by the capacity control value Iout (n) of the compressor 41 based on the determination by the two comparisons using the first predetermined value X and the second predetermined value Y. Switch to. Therefore, it is possible to provide a refrigeration cycle apparatus in which overshoot and hunting are reliably suppressed.

また、現時点の実蒸発器温度をTE(n)とし、圧縮機41の制御を開始したときの実蒸発器温度をTEsとしたときに、温度偏差Es(n)を以下の数式2で求める。求められた温度偏差Es(n)よりも前の時点で求められた温度偏差をEs(n−1)とするときに、温度偏差の変化率Esdot(n)を以下の数式3で求める。   Further, assuming that the current actual evaporator temperature is TE (n) and the actual evaporator temperature when the control of the compressor 41 is started is TEs, the temperature deviation Es (n) is obtained by the following formula 2. The temperature deviation change rate Esdot (n) is obtained by the following Equation 3 when the temperature deviation obtained at a time point before the obtained temperature deviation Es (n) is set to Es (n-1).

(数式2)Es(n)=TE(n)−TEs
(数式3)Esdot(n)=Es(n)−Es(n−1)
これによれば、温度偏差Es(n)、または、温度偏差の変化率Esdot(n)を簡単に求めて、これらの求められた値から蒸発器45が所定の温度状態に成ったことを正確に判定することができる。
(Expression 2) Es (n) = TE (n) −TEs
(Equation 3) Esdot (n) = Es (n) −Es (n−1)
According to this, the temperature deviation Es (n) or the change rate Esdot (n) of the temperature deviation is easily obtained, and it is accurately determined that the evaporator 45 has reached a predetermined temperature state from these obtained values. Can be determined.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上述した第1実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。なお、第2実施例以下については、第1実施例と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明が援用される。図7において、実蒸発器温度TE(n)に応答があったかどうかの判定を行うステップS41aは、条件1または条件2から判定している。条件1として、現時点の実蒸発器温度TE(n)と蒸発器温度制御開始時の実蒸発器温度TEsとの温度偏差Es(n)が所定の閾値Xより小さいことを条件としている。このことは換言すれば、現時点の実蒸発器温度TE(n)が、圧縮機41作動前の実蒸発器温度TEsから閾値X以上下がったことを条件としていることになる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following embodiments, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different configurations and features will be described. In addition, about 2nd Example or less, the same code | symbol as 1st Example shows the same structure, Comprising: The description which precedes is used. In FIG. 7, step S <b> 41 a for determining whether or not there is a response to the actual evaporator temperature TE (n) is determined from condition 1 or condition 2. Condition 1 is that the temperature deviation Es (n) between the current actual evaporator temperature TE (n) and the actual evaporator temperature TEs at the start of the evaporator temperature control is smaller than a predetermined threshold value X. In other words, this is based on the condition that the actual evaporator temperature TE (n) at the present time is lower than the actual evaporator temperature TEs before the operation of the compressor 41 by a threshold value X or more.

条件2として、温度偏差の変化率Esdot(n)が、閾値Y以下であることを条件としている。そして、第2実施形態においては、条件1または条件2のみを用いて、ステップS41aの判定を行っている。つまり、蒸発器温度の低下を実際のセンサでの検出値、あるいは、温度低下の傾きのいずれか一方で判定している。   Condition 2 is that the change rate Esdot (n) of the temperature deviation is equal to or less than the threshold value Y. In the second embodiment, the determination in step S41a is performed using only condition 1 or condition 2. That is, the decrease in the evaporator temperature is determined by either the value detected by the actual sensor or the gradient of the temperature decrease.

(第2実施形態の作用効果)
第2実施形態において、冷凍サイクル装置は、現時点の実蒸発器温度TE(n)と圧縮機41の運転を開始したときの実蒸発器温度TEsとの温度偏差Es(n)を演算する温度偏差演算手段(S39)を有する。冷凍サイクル装置は、温度偏差Es(n)の変化率Esdot(n)を演算する変化率演算手段S40を有する。演算された温度偏差Es(n)と第1所定値Xとを比較するか、または、演算された温度偏差の変化率Esdot(n)と第2所定値Yとを比較する。これらいずれかの比較から、判定手段S41、S41aが所定の温度状態になったこと判定する。
(Operational effect of the second embodiment)
In the second embodiment, the refrigeration cycle apparatus calculates a temperature deviation Es (n) between the current actual evaporator temperature TE (n) and the actual evaporator temperature TEs when the operation of the compressor 41 is started. It has a calculation means (S39). The refrigeration cycle apparatus has a change rate calculation means S40 that calculates a change rate Esdot (n) of the temperature deviation Es (n). The calculated temperature deviation Es (n) is compared with the first predetermined value X, or the calculated temperature deviation change rate Esdot (n) is compared with the second predetermined value Y. From any of these comparisons, it is determined that the determination means S41 and S41a have reached a predetermined temperature state.

これによれば、いずれかの判定条件が満たされるときに、制御初期値Ioutsによる圧縮機41の制御を圧縮機の能力制御値Iout(n)による圧縮機41の制御に切替えるから、オーバーシュートやハンチングが抑制される冷凍サイクル装置を提供できる。   According to this, when any of the determination conditions is satisfied, the control of the compressor 41 by the control initial value Iouts is switched to the control of the compressor 41 by the compressor capacity control value Iout (n). A refrigeration cycle apparatus in which hunting is suppressed can be provided.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図8の一部フローチャートにおいて、ステップS34とステップS35の間にステップS81を追加している。ステップS81では、外気温度が所定値以下かを判定し、外気温度が高く、夏場のようにオーバーシュートが発生しない条件においては、直ちに、ステップS45(援用する図5)における通常の圧縮機制御に移行している。なお、外気温度の代わりに蒸発器で冷やされる車室内温度、または、目標吹出温度(TAO)を用いても良い。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. A different part from embodiment mentioned above is demonstrated. In the partial flowchart of FIG. 8, step S81 is added between step S34 and step S35. In step S81, it is determined whether or not the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined value. If the outside air temperature is high and no overshoot occurs as in summer, the normal compressor control in step S45 (referred to FIG. 5) is immediately performed. It has migrated. In addition, you may use the vehicle interior temperature cooled with an evaporator instead of outside temperature, or target blowing temperature (TAO).

(第3実施形態の作用効果)
第3実施形態においては、目標吹出温度(TAO)と、外気温度と、蒸発器45によって冷却される室内温度とのいずれかが所定温度以上の場合に、判定手段S41、S41aによる判定を行わず、直ちに圧縮機41の能力制御値Iout(n)による制御を開始する制御開始手段S81を備える。
(Operational effects of the third embodiment)
In the third embodiment, when any of the target blowing temperature (TAO), the outside air temperature, and the indoor temperature cooled by the evaporator 45 is equal to or higher than a predetermined temperature, the determination by the determination means S41 and S41a is not performed. The control start means S81 for immediately starting the control by the capacity control value Iout (n) of the compressor 41 is provided.

これによれば、判定手段S41、S41aによる判定を行わず直ちに圧縮機41の能力制御値Iout(n)による制御を開始できる。従って、圧縮機41の能力制御値Iout(n)による制御を開始するまでの時間が短縮できる。この結果、蒸発器温度の低下を早くして、かつオーバーシュートやハンチングが抑制される冷凍サイクル装置を提供できる。   According to this, the control by the capacity control value Iout (n) of the compressor 41 can be started immediately without performing the determination by the determination means S41 and S41a. Therefore, the time until the control by the capacity control value Iout (n) of the compressor 41 is started can be shortened. As a result, it is possible to provide a refrigeration cycle apparatus that speeds up the evaporator temperature and suppresses overshoot and hunting.

(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図9において、ステップS34とステップS35の間にステップS91を追加している。ステップS91では、前回の圧縮機OFF(圧縮機41の停止)から今回の圧縮機ON(圧縮機41の稼働)までが所定時間以上経過しているか否かを判定している。所定時間経過しておらず、圧縮機OFFから圧縮機ONまでの時間が短い場合は、蒸発器45の流れ込む冷媒の遅れが実質無視できるため、直ちに、ステップS45(援用する図5)における通常の圧縮機制御に移行している。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. A different part from embodiment mentioned above is demonstrated. In FIG. 9, step S91 is added between step S34 and step S35. In step S91, it is determined whether or not a predetermined time or more has passed from the previous compressor OFF (stop of the compressor 41) to the current compressor ON (operation of the compressor 41). If the predetermined time has not elapsed and the time from the compressor OFF to the compressor ON is short, the delay of the refrigerant flowing into the evaporator 45 can be substantially ignored, so that the normal in step S45 (FIG. 5 to be used) is immediately performed. Shifting to compressor control.

(第4実施形態の作用効果)
第4実施形態においては、前回の圧縮機41の停止から圧縮機41の運転開始までの時間が所定時間以上でない場合に、判定手段S41、S41aによる判定を行わず、直ちに圧縮機41の能力制御値Iout(n)による制御を開始する。この制御は、制御開始手段S91により行われる。
(Operational effect of the fourth embodiment)
In the fourth embodiment, when the time from the previous stop of the compressor 41 to the start of operation of the compressor 41 is not longer than a predetermined time, the determination by the determination means S41 and S41a is not performed, and the capacity control of the compressor 41 is immediately performed. Control by the value Iout (n) is started. This control is performed by the control start unit S91.

これによれば、圧縮機41の能力制御値Iout(n)による制御を開始するまでの時間が短縮でき、蒸発器温度の低下を早くして、かつオーバーシュートやハンチングが抑制される冷凍サイクル装置を提供できる。   According to this, it is possible to shorten the time until the control by the capacity control value Iout (n) of the compressor 41 is started, to accelerate the decrease in the evaporator temperature, and to suppress overshoot and hunting. Can provide.

(他の実施形態)
上述の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものである。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the preferred embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It is. The structure of the said embodiment is an illustration to the last, Comprising: The scope of the present invention is not limited to the range of these description. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.

上記実施形態はエアコンサイクルの車両用空調装置について述べたが、車両用以外の空調装置の蒸発器温度制御、冷凍車における蒸発器温度制御、電気自動車またはハイブリッド車の電動圧縮機を使用した車両用空調制御に適用可能である。かつ、ヒートポンプサイクルを用いた温度制御にも、本発明が適用可能である。また、空調用装置の温度制御に限らず、システムの作動開始と作動開始から制御対象が応答するまでの時間遅れが大きく、その結果、制御対象のオーバーシュートやアンダーシュートが大きくなる冷媒を圧縮する温度制御に適用可能である。   Although the above embodiment has been described for a vehicle air conditioner of an air conditioner cycle, the evaporator temperature control of an air conditioner other than for a vehicle, the evaporator temperature control in a refrigeration vehicle, the vehicle using an electric compressor of an electric vehicle or a hybrid vehicle Applicable to air conditioning control. And this invention is applicable also to temperature control using a heat pump cycle. In addition to the temperature control of the air conditioning device, the system starts operating and compresses the refrigerant that has a large time delay from the start of operation until the controlled object responds, resulting in a large overshoot or undershoot of the controlled object. Applicable to temperature control.

なお、車両用空調装置においては、オーバーシュートの抑制により、蒸発器の氷結が抑制でき、氷結臭の発生を抑制できる。また、冷凍車では、凍らせては品質が低下する生もの等の温度管理に適する。   In the vehicle air conditioner, by suppressing overshoot, icing of the evaporator can be suppressed and generation of icing odor can be suppressed. In addition, a freezer car is suitable for temperature management of raw materials whose quality deteriorates when frozen.

更に、蒸発器45直後の部位には、図示しないサーミスタからなる実蒸発器温度センサ45cが配置されている。これにより、蒸発器45を通過した直後の空気温度または蒸発器のフィンの温度を検出した。この温度センサに代わり、蒸発器出口の冷媒温度を検出するセンサを実蒸発器温度センサとしても良い。   Further, an actual evaporator temperature sensor 45c made of a thermistor (not shown) is disposed immediately after the evaporator 45. Thus, the air temperature immediately after passing through the evaporator 45 or the temperature of the fins of the evaporator was detected. Instead of this temperature sensor, a sensor for detecting the refrigerant temperature at the outlet of the evaporator may be an actual evaporator temperature sensor.

45c 実蒸発器温度検出手段(実蒸発器温度センサ)
E(n)、Es(n) S46の温度偏差、S39の温度偏差
S34 目標蒸発器温度(TEO)演算手段
S35 制御初期値(Iouts)を演算する手段
S39 温度偏差(Es(n))を演算する手段
S40 温度偏差の変化率(Esdot(n))を演算する手段
S41、S41a 判定手段
S45〜S49 圧縮機制御手段
S48 圧縮機の能力制御値(Iout(n))を演算する手段
X、Y 第1所定値、第2所定値
45c Actual evaporator temperature detection means (actual evaporator temperature sensor)
E (n), Es (n) S46 temperature deviation, S39 temperature deviation S34 Target evaporator temperature (TEO) calculating means S35 Means for calculating control initial value (Iouts) S39 Temperature deviation (Es (n)) Means S40 means for calculating the rate of change of temperature deviation (Esdot (n)) S41, S41a determining means S45-S49 compressor control means S48 means for calculating compressor capacity control value (Iout (n)) X, Y First predetermined value, second predetermined value

Claims (6)

圧縮機(41)で圧縮された冷媒を蒸発器(45)内で蒸発させる冷凍サイクル装置において、
前記蒸発器(45)の作動による実蒸発器温度(TE)を検出する実蒸発器温度検出手段(45c)と、
前記蒸発器(45)の目標蒸発器温度(TEO)を演算する目標蒸発器温度演算手段(S34)と、
前記圧縮機(41)の制御における制御初期値(Iouts)を演算する手段(S35)と、
前記目標蒸発器温度(TEO)と前記実蒸発器温度(TE)との温度偏差(E(n))から圧縮機の能力制御値(Iout(n))を演算する手段(S45〜S48)と、
前記制御初期値(Iouts)により前記圧縮機(41)を制御した後に前記蒸発器(45)が所定の温度状態になったことを判定する判定手段(S41、S41a)と、
前記判定手段(S41、S41a)が前記所定の温度状態になったことを判定するまでは前記制御初期値(Iouts)による前記圧縮機(41)の制御を保持し、前記所定の温度状態になった後に前記圧縮機の能力制御値(Iout(n))による前記圧縮機(41)の制御を開始する圧縮機制御手段(S49)と、を備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
In the refrigeration cycle apparatus for evaporating the refrigerant compressed by the compressor (41) in the evaporator (45),
An actual evaporator temperature detecting means (45c) for detecting an actual evaporator temperature (TE) by the operation of the evaporator (45);
Target evaporator temperature calculating means (S34) for calculating a target evaporator temperature (TEO) of the evaporator (45);
Means (S35) for calculating a control initial value (Iouts) in the control of the compressor (41);
Means (S45 to S48) for calculating a compressor capacity control value (Iout (n)) from a temperature deviation (E (n)) between the target evaporator temperature (TEO) and the actual evaporator temperature (TE); ,
Determination means (S41, S41a) for determining that the evaporator (45) has reached a predetermined temperature state after controlling the compressor (41) with the control initial value (Iouts);
Until the determination means (S41, S41a) determines that the predetermined temperature state is reached, the control of the compressor (41) by the initial control value (Iouts) is maintained, and the predetermined temperature state is reached. And a compressor control means (S49) for starting the control of the compressor (41) by the capacity control value (Iout (n)) of the compressor.
更に、現時点の前記実蒸発器温度(TE(n))と前記圧縮機(41)の運転を開始したときの前記実蒸発器温度(TEs)との温度偏差(Es(n))を演算する温度偏差演算手段(S39)と、
前記温度偏差(Es(n))の変化率(Edot(n))を演算する変化率演算手段(S40)と、を備え、
演算された前記温度偏差(Es(n))と第1所定値(X)とを比較し、または、演算された前記温度偏差の変化率(Edot(n))と第2所定値(Y)とを比較し、前記判定手段(S41、S41a)が前記所定の温度状態になったこと判定することを特徴とする請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
Further, a temperature deviation (Es (n)) between the current actual evaporator temperature (TE (n)) and the actual evaporator temperature (TEs) when the operation of the compressor (41) is started is calculated. Temperature deviation calculation means (S39);
Change rate calculating means (S40) for calculating a change rate (Edot (n)) of the temperature deviation (Es (n)),
The calculated temperature deviation (Es (n)) and the first predetermined value (X) are compared, or the calculated change rate of the temperature deviation (Edot (n)) and the second predetermined value (Y). The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein the determination means (S41, S41a) determines that the predetermined temperature state has been reached.
更に、現時点の前記実蒸発器温度(TE(n))と前記圧縮機(41)の運転を開始したときの前記実蒸発器温度(TEs)との温度偏差(Es(n))を演算する温度偏差演算手段手段(S39)と、
前記温度偏差(Es(n))の変化率(Edot(n))を演算する変化率演算手段(S40)と、を備え、
演算された前記温度偏差(Es(n))と第1所定値(X)とを比較し、かつ、演算された前記温度偏差の変化率(Edot(n))と第2所定値(Y)とを比較し、前記判定手段(S41)が前記所定の温度状態になったことを判定することを特徴とする請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
Further, a temperature deviation (Es (n)) between the current actual evaporator temperature (TE (n)) and the actual evaporator temperature (TEs) when the operation of the compressor (41) is started is calculated. Temperature deviation calculating means (S39);
Change rate calculating means (S40) for calculating a change rate (Edot (n)) of the temperature deviation (Es (n)),
The calculated temperature deviation (Es (n)) and the first predetermined value (X) are compared, and the calculated rate of change of temperature deviation (Edot (n)) and the second predetermined value (Y) The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein the determination means (S41) determines that the predetermined temperature state has been reached.
現時点の前記実蒸発器温度をTE(n)とし、前記圧縮機(41)の制御を開始したときの前記実蒸発器温度をTEsとしたときに、前記温度偏差Es(n)を
Es(n)=TE(n)−TEs
の数式で求め、
求められた前記温度偏差Es(n)よりも前の時点で求められた温度偏差をEs(n−1)とするときに、前記温度偏差の変化率Esdot(n)を
Esdot(n)=Es(n)−Es(n−1)
の数式で求めることを特徴とする請求項2または3に記載の冷凍サイクル装置。
When the actual evaporator temperature at present is TE (n) and the actual evaporator temperature when the control of the compressor (41) is started is TEs, the temperature deviation Es (n) is Es (n ) = TE (n) -TEs
With the formula of
When the temperature deviation obtained at a time point before the obtained temperature deviation Es (n) is set to Es (n−1), the change rate Esdot (n) of the temperature deviation is set to Esdot (n) = Es (N) -Es (n-1)
The refrigeration cycle apparatus according to claim 2 or 3, wherein the refrigeration cycle apparatus is obtained by the following formula.
目標吹出温度(TAO)と、外気温度と、前記蒸発器(45)によって冷却される室内温度とのいずれかが所定温度以上の場合に、前記判定手段(S41、S41a)による判定を行わず、直ちに前記圧縮機(41)の能力制御値(Iout(n))による制御を開始する制御開始手段(S81)を備えたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。   When any of the target blowing temperature (TAO), the outside air temperature, and the indoor temperature cooled by the evaporator (45) is equal to or higher than a predetermined temperature, the determination by the determination means (S41, S41a) is not performed. The refrigeration according to any one of claims 1 to 4, further comprising control start means (S81) for immediately starting control by the capacity control value (Iout (n)) of the compressor (41). Cycle equipment. 前回の圧縮機(41)の停止から前記圧縮機(41)の運転開始までの時間が所定時間以上でない場合に、前記判定手段(S41、S41a)による判定を行わず、直ちに前記圧縮機(41)の能力制御値(Iout(n))による制御を開始する制御開始手段(S91)を備えたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。   When the time from the previous stop of the compressor (41) to the start of operation of the compressor (41) is not a predetermined time or more, the determination by the determination means (S41, S41a) is not performed, and the compressor (41 The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising control start means (S91) for starting control based on an ability control value (Iout (n)).
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