JP3064083B2 - 車両用空調装置 - Google Patents
車両用空調装置Info
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- JP3064083B2 JP3064083B2 JP4017908A JP1790892A JP3064083B2 JP 3064083 B2 JP3064083 B2 JP 3064083B2 JP 4017908 A JP4017908 A JP 4017908A JP 1790892 A JP1790892 A JP 1790892A JP 3064083 B2 JP3064083 B2 JP 3064083B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、容量可変型のコンプレ
ッサを有し冷媒の圧縮と膨脹とを伴って熱交換する車両
用空調装置のコンプレッサ容量制御装置に関するもので
ある。
ッサを有し冷媒の圧縮と膨脹とを伴って熱交換する車両
用空調装置のコンプレッサ容量制御装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱負荷の変動が多い車両用空調装
置において、コンプレッサ容量を目標の性能に安定して
制御するために、目標値と検出値との偏差の比例値に対
する動作分と、各検出の前状態における偏差の集積値と
に基づいてその駆動部をフィ−ドバック制御するＰＩ制
御方式が採用され、或いは更に、該偏差の微分値をも同
様にして用いたＰＩＤ制御方式が採用されている。
置において、コンプレッサ容量を目標の性能に安定して
制御するために、目標値と検出値との偏差の比例値に対
する動作分と、各検出の前状態における偏差の集積値と
に基づいてその駆動部をフィ−ドバック制御するＰＩ制
御方式が採用され、或いは更に、該偏差の微分値をも同
様にして用いたＰＩＤ制御方式が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら車両用空
調装置においては、蒸発器流入空気温度の微少変化や、
バッテリの負荷状態の変化によって生ずる熱交換器送風
機の回転速度が変化するというような通常頻繁に起こり
得る微細な熱負過変動と、蒸発器送風機の回転速度を切
り替えた場合や、室内空気循環と室外空気取り入れを切
り替えた場合等のような、大きな熱負荷変動とに大別で
きるが、この様な外乱に対し偏差の変化量に関わる動作
分が一様な係数でフィドバックされると、微細な熱負過
変動に対して頻繁に過剰制御されて安定した制御が得ら
れない場合や、逆に大きな熱負荷変動に対して素早い応
答性を示さない場合がある。
調装置においては、蒸発器流入空気温度の微少変化や、
バッテリの負荷状態の変化によって生ずる熱交換器送風
機の回転速度が変化するというような通常頻繁に起こり
得る微細な熱負過変動と、蒸発器送風機の回転速度を切
り替えた場合や、室内空気循環と室外空気取り入れを切
り替えた場合等のような、大きな熱負荷変動とに大別で
きるが、この様な外乱に対し偏差の変化量に関わる動作
分が一様な係数でフィドバックされると、微細な熱負過
変動に対して頻繁に過剰制御されて安定した制御が得ら
れない場合や、逆に大きな熱負荷変動に対して素早い応
答性を示さない場合がある。
【０００４】本発明の目的は、通常起こり得る熱負荷の
変動に対しては余り敏感に追従しないようにし、熱負荷
の変動が急激なときはこれに素早く追従させて安定した
制御が得られるようにした車両用空調装置を提供するこ
とにある。
変動に対しては余り敏感に追従しないようにし、熱負荷
の変動が急激なときはこれに素早く追従させて安定した
制御が得られるようにした車両用空調装置を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、請求項１の発明は、容量可変型のコンプレッサを
有し冷媒の圧縮と膨脹とを伴って熱交換する熱交換回路
と、該熱交換回路の室内熱交換器の温度または圧力を検
出する熱交換出力検出器と、少なくとも該温度または圧
力の目標値とその検出値との偏差の比例値に対する動作
を含む制御動作に基づいた調節量によってコンプレッサ
容量をフィ−ドバック制御する容量制御装置とを備えた
車両用空調装置において、前記容量制御装置は、検出さ
れた温度または圧力の時間経過に対する勾配を演算する
勾配演算手段と、該勾配の変化に対して比例的に変化す
るゲイン特性データを予め設定して記憶しているゲイン
特性記憶部と、演算された勾配に対応のゲイン特性デー
タに基づいて前記制御動作のゲインを調節するゲイン調
節手段とを備えた。そして請求項２の発明は、上記の勾
配演算手段は、当該時点より手前の互いに異なる各微少
時間帯の各検出デ−タの平均値相互の勾配を演算する手
段よりなることを特徴とした。そして請求項３の発明
は、請求項２の勾配演算手段を備え、且つ上記のゲイン
特性記憶部は、所定値以下の小勾配に対して最小ゲイン
を設定している最小ゲイン区間と、最小ゲイン区間にお
ける最大勾配値から該最小ゲインから最大ゲインに漸増
させている漸増ゲイン区間とを設定したゲイン特性を記
憶してなることを特徴とした。
めに、請求項１の発明は、容量可変型のコンプレッサを
有し冷媒の圧縮と膨脹とを伴って熱交換する熱交換回路
と、該熱交換回路の室内熱交換器の温度または圧力を検
出する熱交換出力検出器と、少なくとも該温度または圧
力の目標値とその検出値との偏差の比例値に対する動作
を含む制御動作に基づいた調節量によってコンプレッサ
容量をフィ−ドバック制御する容量制御装置とを備えた
車両用空調装置において、前記容量制御装置は、検出さ
れた温度または圧力の時間経過に対する勾配を演算する
勾配演算手段と、該勾配の変化に対して比例的に変化す
るゲイン特性データを予め設定して記憶しているゲイン
特性記憶部と、演算された勾配に対応のゲイン特性デー
タに基づいて前記制御動作のゲインを調節するゲイン調
節手段とを備えた。そして請求項２の発明は、上記の勾
配演算手段は、当該時点より手前の互いに異なる各微少
時間帯の各検出デ−タの平均値相互の勾配を演算する手
段よりなることを特徴とした。そして請求項３の発明
は、請求項２の勾配演算手段を備え、且つ上記のゲイン
特性記憶部は、所定値以下の小勾配に対して最小ゲイン
を設定している最小ゲイン区間と、最小ゲイン区間にお
ける最大勾配値から該最小ゲインから最大ゲインに漸増
させている漸増ゲイン区間とを設定したゲイン特性を記
憶してなることを特徴とした。
【０００６】
【作用】請求項１の発明によれば、検出された温度また
は圧力の時間経過に対する勾配が勾配演算手段により演
算され、該演算された勾配に対応のゲイン特性データが
ゲイン特性記憶部からゲイン調節手段に取り込まれて、
容量制御装置のゲインが該ゲイン特性データに基づい設
定される。そして請求項２の発明によれば、当該時点よ
り手前の互いに異なる各微少時間帯の各検出デ−タの平
均値相互の勾配が勾配演算手段により演算されて、当該
時点の勾配として用いられる。そして請求項３の発明に
よれば、上記の平均値相互の勾配による、所定値以下の
小勾配に対して最小ゲインがゲイン特性記憶部からゲイ
ン調節手段に取り込まれ、所定値以上の大勾配に対して
最大ゲインが同様に取り込まれ、そして最小ゲインを設
定している上限の勾配値から最大ゲインを設定している
下限の勾配値に亘って該最小ゲインから最大ゲインに漸
増させている漸増ゲインが同様に取り込まれる。
は圧力の時間経過に対する勾配が勾配演算手段により演
算され、該演算された勾配に対応のゲイン特性データが
ゲイン特性記憶部からゲイン調節手段に取り込まれて、
容量制御装置のゲインが該ゲイン特性データに基づい設
定される。そして請求項２の発明によれば、当該時点よ
り手前の互いに異なる各微少時間帯の各検出デ−タの平
均値相互の勾配が勾配演算手段により演算されて、当該
時点の勾配として用いられる。そして請求項３の発明に
よれば、上記の平均値相互の勾配による、所定値以下の
小勾配に対して最小ゲインがゲイン特性記憶部からゲイ
ン調節手段に取り込まれ、所定値以上の大勾配に対して
最大ゲインが同様に取り込まれ、そして最小ゲインを設
定している上限の勾配値から最大ゲインを設定している
下限の勾配値に亘って該最小ゲインから最大ゲインに漸
増させている漸増ゲインが同様に取り込まれる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の車両用空調装置の一実施例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【０００８】同図において、１は車両室内冷却用の熱交
換回路で、冷媒の圧縮と膨脹とを伴って熱交換して車両
室内の空調を行う。２は自動車のエンジン、３は吸入圧
力制御による容量可変型のコンプレッサで、該コンプレ
ッサ３は、電磁クラッチ４によりエンジン２に連結され
て駆動され、冷媒回路の冷媒を圧縮して循環させる。こ
のコンプレッサ容量は、後記する容量制御装置１１によ
って制御される。５はコンプレッサ３によって圧縮され
た冷媒を受けて熱交換する室外熱交換器、６はその熱交
換用の送風機、７は室外熱交換器５を経た冷媒を膨脹さ
せる膨脹弁、８は膨脹弁７を経た冷媒を受けて熱交換す
る室内熱交換器、９はその熱交換用の送風機である。各
送風機６，９は、自動車の各電源をなしたバッテリ１０
によって駆動される。尚、室内熱交換器８は、車両室と
外気とに通ずる図示しないダクト中に設置されていて、
ダンパを用いて室内空気の循環と室外空気の取り入れと
の比を適宜に切り替え可能にしている。
換回路で、冷媒の圧縮と膨脹とを伴って熱交換して車両
室内の空調を行う。２は自動車のエンジン、３は吸入圧
力制御による容量可変型のコンプレッサで、該コンプレ
ッサ３は、電磁クラッチ４によりエンジン２に連結され
て駆動され、冷媒回路の冷媒を圧縮して循環させる。こ
のコンプレッサ容量は、後記する容量制御装置１１によ
って制御される。５はコンプレッサ３によって圧縮され
た冷媒を受けて熱交換する室外熱交換器、６はその熱交
換用の送風機、７は室外熱交換器５を経た冷媒を膨脹さ
せる膨脹弁、８は膨脹弁７を経た冷媒を受けて熱交換す
る室内熱交換器、９はその熱交換用の送風機である。各
送風機６，９は、自動車の各電源をなしたバッテリ１０
によって駆動される。尚、室内熱交換器８は、車両室と
外気とに通ずる図示しないダクト中に設置されていて、
ダンパを用いて室内空気の循環と室外空気の取り入れと
の比を適宜に切り替え可能にしている。
【０００９】１１は容量制御装置で、室内熱交換器８の
温度を参照してコンプレッサ３の容量を制御する。１２
は熱交換出力検出器としての温度検出器で、室内熱交換
器８の下流側の空気温度を検出してその検出デ−タＶD
を出力する。
温度を参照してコンプレッサ３の容量を制御する。１２
は熱交換出力検出器としての温度検出器で、室内熱交換
器８の下流側の空気温度を検出してその検出デ−タＶD
を出力する。
【００１０】１３は目標温度設定回路で、車両室内の温
度指定に基づいて、制御目標デ−タＶS を出力する。１
４は制御目標デ−タＶS から検出デ−タＶD を減算する
減算器である。尚、制御目標デ−タＶS と検出デ−タＶ
D とは互いに同一の単位量を用いて表されている。
度指定に基づいて、制御目標デ−タＶS を出力する。１
４は制御目標デ−タＶS から検出デ−タＶD を減算する
減算器である。尚、制御目標デ−タＶS と検出デ−タＶ
D とは互いに同一の単位量を用いて表されている。
【００１１】１５は比例演算器で、制御目標デ−タＶS
と、サンプリング間隔Δｔ毎の今回の検出デ−タＶDnと
の偏差、ΔＶn ＝ＶS −ＶDnに対する動作分、ΔＶn を
演算する。尚、サンプリング間隔Δｔは例えば約１秒に
設定されている。
と、サンプリング間隔Δｔ毎の今回の検出デ−タＶDnと
の偏差、ΔＶn ＝ＶS −ＶDnに対する動作分、ΔＶn を
演算する。尚、サンプリング間隔Δｔは例えば約１秒に
設定されている。
【００１２】１６は積分演算器で、偏差ΔＶn の集積値
に比例する動作分、（ΣΔＶi ΔＴ）／ＴI （但しｉ＝
０〜ｎ）を演算する。尚、ＴI は積分時間と呼ばれる該
動作にかかる係数、ΔＴは制御演算を行う間隔であり、
該ΔＴはサンプリング間隔Δｔに等しい。
に比例する動作分、（ΣΔＶi ΔＴ）／ＴI （但しｉ＝
０〜ｎ）を演算する。尚、ＴI は積分時間と呼ばれる該
動作にかかる係数、ΔＴは制御演算を行う間隔であり、
該ΔＴはサンプリング間隔Δｔに等しい。
【００１３】１７は微分演算器で、今回の偏差ΔＶn と
前回の偏差ΔＶn-1 の変化速度に比例する動作分、ＴD
（Ｖn −Ｖn-1 ）／ΔＴを演算する。尚、ＴD は微分時
間と呼ばれる該動作にかかる係数である。
前回の偏差ΔＶn-1 の変化速度に比例する動作分、ＴD
（Ｖn −Ｖn-1 ）／ΔＴを演算する。尚、ＴD は微分時
間と呼ばれる該動作にかかる係数である。
【００１４】１８，１９は比例演算器１５の演算結果
に、積分演算器１６の演算結果と微分演算器１７の演算
結果とをそれぞれ加算する加算器である。
に、積分演算器１６の演算結果と微分演算器１７の演算
結果とをそれぞれ加算する加算器である。
【００１５】２０はゲインＡの増幅器で、これら加算デ
−タを増幅してコンプレッサ３に与える。この増幅デ−
タＭn は、次式のように表すことができる。
−タを増幅してコンプレッサ３に与える。この増幅デ−
タＭn は、次式のように表すことができる。
【００１６】 Ｍn ＝Ａ｛ΔＶn ＋（ΣΔＶi ΔＴ）／ＴI ＋ＴD （Ｖ
n −Ｖn-1 ）／ΔＴ｝（但しｉ＝０〜ｎ）…（１） コンプレッサ３は、増幅デ−タＭn によってその吸入圧
力が制御される。
n −Ｖn-1 ）／ΔＴ｝（但しｉ＝０〜ｎ）…（１） コンプレッサ３は、増幅デ−タＭn によってその吸入圧
力が制御される。
【００１７】２１は勾配演算器で、検出デ−タＶD の時
間経過に対する勾配αn を式、 αn ＝｜｛（ＶDn-3＋ＶDn-2）／２−（ＶDn-1＋ＶDn）
／２｝／（２Δｔ）｜…（２） によって演算する。（２）式の分子の第１項は、当該ｎ
時点よりも２Δｔ及び３Δｔ手前の時点の各検出デ−タ
ＶD の平均値であり、分子の第２項は、ｎ時点及びΔｔ
手前の時点の各検出デ−タＶD の平均値である。そして
（２）式は、これら各平均値の偏差を該各平均値算出時
点相互の時間差２Δｔで除したものであり、ｎ時点の勾
配αn として、該各平均値相互の勾配を表している。従
って、勾配αn は数秒程度の区間における勾配の平均を
表しているため、少なくとも同じく数秒程度以下の周期
の高周波の外乱が平均化されて、（２）式による勾配α
n は高周波分が軽減された値となる。
間経過に対する勾配αn を式、 αn ＝｜｛（ＶDn-3＋ＶDn-2）／２−（ＶDn-1＋ＶDn）
／２｝／（２Δｔ）｜…（２） によって演算する。（２）式の分子の第１項は、当該ｎ
時点よりも２Δｔ及び３Δｔ手前の時点の各検出デ−タ
ＶD の平均値であり、分子の第２項は、ｎ時点及びΔｔ
手前の時点の各検出デ−タＶD の平均値である。そして
（２）式は、これら各平均値の偏差を該各平均値算出時
点相互の時間差２Δｔで除したものであり、ｎ時点の勾
配αn として、該各平均値相互の勾配を表している。従
って、勾配αn は数秒程度の区間における勾配の平均を
表しているため、少なくとも同じく数秒程度以下の周期
の高周波の外乱が平均化されて、（２）式による勾配α
n は高周波分が軽減された値となる。
【００１８】２２はゲイン特性記憶部で、図２に示すゲ
イン特性図に従って、勾配αn の変化に対するゲインＡ
の特性データを予め設定して記憶している。該ゲイン特
性は、勾配αs1以下の小勾配に対して最小ゲインＡs1を
設定している最小ゲイン区間と、勾配αs2以上の大勾配
に対して最大ゲインＡs2を設定している最大ゲイン区間
と、最小ゲイン区間における上限勾配値αs1から最大ゲ
イン区間における下限勾配値αs2に亘って、勾配αn に
比例して該最小ゲインＡs1から最大ゲインＡs2に漸増さ
せている漸増ゲイン区間とを設定している。上記の最小
ゲインＡs1は、通常の微小熱負荷変動によって生ずる
（２）式による勾配αn に対して、その安定状態におい
て制御出力デ−タＭn に殆ど感応しないように設定した
値である。そして最大ゲインＡs2は、勾配αn が非常に
大きな値であっても検出デ−タＶDの振動および安定ま
での時間が許容値内に入るように設定した値である。
イン特性図に従って、勾配αn の変化に対するゲインＡ
の特性データを予め設定して記憶している。該ゲイン特
性は、勾配αs1以下の小勾配に対して最小ゲインＡs1を
設定している最小ゲイン区間と、勾配αs2以上の大勾配
に対して最大ゲインＡs2を設定している最大ゲイン区間
と、最小ゲイン区間における上限勾配値αs1から最大ゲ
イン区間における下限勾配値αs2に亘って、勾配αn に
比例して該最小ゲインＡs1から最大ゲインＡs2に漸増さ
せている漸増ゲイン区間とを設定している。上記の最小
ゲインＡs1は、通常の微小熱負荷変動によって生ずる
（２）式による勾配αn に対して、その安定状態におい
て制御出力デ−タＭn に殆ど感応しないように設定した
値である。そして最大ゲインＡs2は、勾配αn が非常に
大きな値であっても検出デ−タＶDの振動および安定ま
での時間が許容値内に入るように設定した値である。
【００１９】２３はゲイン調節器で、演算された勾配α
n に対応させて、ゲイン特性記憶部２２のゲイン特性デ
ータに基づいて増幅器２０のゲインＡを調節する。即
ち、 αn ＜αs1のときは、Ａ＝Ａs1…（３a ） αs1≦αn ＜αs2のときは、Ａ＝｛（Ａs2−Ａs1）／
（αs2−αs1）｝αn ＋（Ａs1αs2−Ａs2αs1）／（α
s2−αs1）…（３b ） αn ＞αs2のときは、Ａ＝Ａs2…（３c ） で示すゲインＡにそれぞれ調節する。以降、該各ゲイン
Ａを用いて、各要素１３〜２０によるＰＩＤ制御が
（１）式により実行される。尚、式（３b ）における第
１項は勾配αn の変化に対するゲインＡの傾斜を表し、
第２項はゲインＡ軸の切片を表している。
n に対応させて、ゲイン特性記憶部２２のゲイン特性デ
ータに基づいて増幅器２０のゲインＡを調節する。即
ち、 αn ＜αs1のときは、Ａ＝Ａs1…（３a ） αs1≦αn ＜αs2のときは、Ａ＝｛（Ａs2−Ａs1）／
（αs2−αs1）｝αn ＋（Ａs1αs2−Ａs2αs1）／（α
s2−αs1）…（３b ） αn ＞αs2のときは、Ａ＝Ａs2…（３c ） で示すゲインＡにそれぞれ調節する。以降、該各ゲイン
Ａを用いて、各要素１３〜２０によるＰＩＤ制御が
（１）式により実行される。尚、式（３b ）における第
１項は勾配αn の変化に対するゲインＡの傾斜を表し、
第２項はゲインＡ軸の切片を表している。
【００２０】次に図１の車両用空調装置の動作を説明す
る。図３はその制御動作を示すフロ−チャ−ト、図４は
各部の動作波形図である。
る。図３はその制御動作を示すフロ−チャ−ト、図４は
各部の動作波形図である。
【００２１】運転指定があると、初期設定としてｎ＝０
となり（Ｓ１）、各送風機６，９が運転され、そしてク
ラッチ４が作動しコンプレッサ３がエンジン２に連結さ
れて運転される（Ｓ２，Ｓ３）。冷媒はコンプレッサ３
から、室外熱交換器５、膨脹弁７、室内熱交換器８と循
環され、冷房が開始される。温度検出器１２においては
データＶDnがサンプリングされ（Ｓ４）、次にｎ≧４な
らば（Ｓ５）、勾配演算器２１により、（２）式を用い
て勾配αn が演算される（Ｓ６）。ゲイン調節器２３に
おいては、勾配αn に対応させて、ゲイン特性記憶部２
２のゲイン特性データに基づいて増幅器２０のゲインＡ
が調節される。即ち、αn ＜αs1のときは（Ｓ７）、
（３a ）式で示すゲインＡ＝Ａs1に調節され（Ｓ８）、
αs1≦αn＜αs2のときは（Ｓ７，Ｓ９）、（３b ）式
で示すゲインＡに調節され（Ｓ１０）、そしてαn ＞α
s2のときは（Ｓ９）、（３c ）式で示すゲインＡ＝Ａs2
に調節される（Ｓ１１）。フロ−チャ−トにはその詳細
を示していないが、以降、該各ゲインＡを用いて、各要
素１３〜２０によるＰＩＤ制御が（１）式により実行さ
れる（Ｓ１２）。サンプリング時間Δｔが経過するとｎ
が＋１されて（Ｓ１３，Ｓ１４）、Ｓ４〜Ｓ１４が繰り
返し実行される。尚、起動初期のｎ＜４のときは（Ｓ
５）、Ａ＝Ａs2に調節される（Ｓ１１）。
となり（Ｓ１）、各送風機６，９が運転され、そしてク
ラッチ４が作動しコンプレッサ３がエンジン２に連結さ
れて運転される（Ｓ２，Ｓ３）。冷媒はコンプレッサ３
から、室外熱交換器５、膨脹弁７、室内熱交換器８と循
環され、冷房が開始される。温度検出器１２においては
データＶDnがサンプリングされ（Ｓ４）、次にｎ≧４な
らば（Ｓ５）、勾配演算器２１により、（２）式を用い
て勾配αn が演算される（Ｓ６）。ゲイン調節器２３に
おいては、勾配αn に対応させて、ゲイン特性記憶部２
２のゲイン特性データに基づいて増幅器２０のゲインＡ
が調節される。即ち、αn ＜αs1のときは（Ｓ７）、
（３a ）式で示すゲインＡ＝Ａs1に調節され（Ｓ８）、
αs1≦αn＜αs2のときは（Ｓ７，Ｓ９）、（３b ）式
で示すゲインＡに調節され（Ｓ１０）、そしてαn ＞α
s2のときは（Ｓ９）、（３c ）式で示すゲインＡ＝Ａs2
に調節される（Ｓ１１）。フロ−チャ−トにはその詳細
を示していないが、以降、該各ゲインＡを用いて、各要
素１３〜２０によるＰＩＤ制御が（１）式により実行さ
れる（Ｓ１２）。サンプリング時間Δｔが経過するとｎ
が＋１されて（Ｓ１３，Ｓ１４）、Ｓ４〜Ｓ１４が繰り
返し実行される。尚、起動初期のｎ＜４のときは（Ｓ
５）、Ａ＝Ａs2に調節される（Ｓ１１）。
【００２２】該制御によりコンプレッサ３は、制御出力
デ−タＭn によってその吐き出し容量或いは吸入圧力が
制御される。図４には、送風機９の回転速度ωと温度検
出器１２の検出デ−タＶD と制御出力デ−タＭn とが表
されており、区間ａは、装置が起動後、送風機９の回転
速度ωがほぼ安定した運転状態にあって、αn ＜αs1で
あり（Ｓ７）、その間、最小ゲインＡ＝Ａs1に安定させ
て調節された上で（Ｓ８）、Ｓ４〜Ｓ１４が繰り返され
て、上記のＰＩＤ制御が行われる。
デ−タＭn によってその吐き出し容量或いは吸入圧力が
制御される。図４には、送風機９の回転速度ωと温度検
出器１２の検出デ−タＶD と制御出力デ−タＭn とが表
されており、区間ａは、装置が起動後、送風機９の回転
速度ωがほぼ安定した運転状態にあって、αn ＜αs1で
あり（Ｓ７）、その間、最小ゲインＡ＝Ａs1に安定させ
て調節された上で（Ｓ８）、Ｓ４〜Ｓ１４が繰り返され
て、上記のＰＩＤ制御が行われる。
【００２３】区間ｂの当初、送風機９の回転速度ωが急
変し、或いは冷房条件が切り変えられたことなどによ
り、検出デ−タＶD が低下し続けて勾配αn が設定勾配
αS1以上になると（Ｓ７）、ゲインＡはＳ１０或いはＳ
１１により設定されて、制御出力デ−タＭn が急速に増
大し、よって検出デ−タＶD が速やかに制御目標デ−タ
ＶS に収束する。しかし、上記のＳ６による勾配αn の
演算においては、各検出デ−タＶD の平均値に基づいた
該各平均値相互の勾配を用いているので、勾配αn は高
周波分が軽減された値となり、増幅デ−タＭn が不要に
過敏に変動することはない。
変し、或いは冷房条件が切り変えられたことなどによ
り、検出デ−タＶD が低下し続けて勾配αn が設定勾配
αS1以上になると（Ｓ７）、ゲインＡはＳ１０或いはＳ
１１により設定されて、制御出力デ−タＭn が急速に増
大し、よって検出デ−タＶD が速やかに制御目標デ−タ
ＶS に収束する。しかし、上記のＳ６による勾配αn の
演算においては、各検出デ−タＶD の平均値に基づいた
該各平均値相互の勾配を用いているので、勾配αn は高
周波分が軽減された値となり、増幅デ−タＭn が不要に
過敏に変動することはない。
【００２４】図４にはまた、ゲインＡをＡs1に固定した
従来のＰＩＤ制御による波形図を破線で併記している。
区間ｂの当初において従来は、大きな熱負荷変動に対し
てゲインＡs1が小さいので反応が緩やかで、検出デ−タ
ＶD が制御目標デ−タＶS から外れてしまい、制御目標
デ−タＶS への収束時間も増大するが、本実施例におい
ては、円滑な出力特性が得られると共に、大きな熱負荷
変動が与えられた区間ｂにおいても素早い反応性が得ら
れる。
従来のＰＩＤ制御による波形図を破線で併記している。
区間ｂの当初において従来は、大きな熱負荷変動に対し
てゲインＡs1が小さいので反応が緩やかで、検出デ−タ
ＶD が制御目標デ−タＶS から外れてしまい、制御目標
デ−タＶS への収束時間も増大するが、本実施例におい
ては、円滑な出力特性が得られると共に、大きな熱負荷
変動が与えられた区間ｂにおいても素早い反応性が得ら
れる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、検出された温度または圧力の時間経過に対する勾
配が演算され、容量制御装置のゲインが該演算された勾
配の変化に対して比例的に変化するゲイン特性データに
基づいて設定されるようにしたので、検出データは、目
標値に素早く収束して安定する。そして請求項２の発明
によれば、当該時点より手前の各微少時間帯の各検出デ
−タの平均値相互の勾配が演算されるようにしたので、
高周波による外乱の影響が軽減されて、円滑なフィ−ド
バック制御が可能になる。そして請求項３の発明によれ
ば、請求項２の勾配演算手段を備えた上で、所定値以下
の小勾配に対して最小ゲインが用いられ、そして最小ゲ
インを設定している上限の勾配値から最大ゲインを設定
している所定の勾配値に亘って該最小ゲインから最大ゲ
インに漸増させている漸増ゲインが同様に用いられるよ
うにしたので、熱負荷の微小変動に対しては検出データ
はあまり変動することなく、そして熱負荷が比較的に大
きく変動したときも、大きく変動することなく目標値に
素早く収束して安定する。
れば、検出された温度または圧力の時間経過に対する勾
配が演算され、容量制御装置のゲインが該演算された勾
配の変化に対して比例的に変化するゲイン特性データに
基づいて設定されるようにしたので、検出データは、目
標値に素早く収束して安定する。そして請求項２の発明
によれば、当該時点より手前の各微少時間帯の各検出デ
−タの平均値相互の勾配が演算されるようにしたので、
高周波による外乱の影響が軽減されて、円滑なフィ−ド
バック制御が可能になる。そして請求項３の発明によれ
ば、請求項２の勾配演算手段を備えた上で、所定値以下
の小勾配に対して最小ゲインが用いられ、そして最小ゲ
インを設定している上限の勾配値から最大ゲインを設定
している所定の勾配値に亘って該最小ゲインから最大ゲ
インに漸増させている漸増ゲインが同様に用いられるよ
うにしたので、熱負荷の微小変動に対しては検出データ
はあまり変動することなく、そして熱負荷が比較的に大
きく変動したときも、大きく変動することなく目標値に
素早く収束して安定する。
【図１】本発明の車両用空調装置の一実施例を示すブロ
ック図
ック図
【図２】ゲイン特性記憶部における記憶に関わるゲイン
特性図
特性図
【図３】図１の車両用空調装置の制御動作を示すフロ−
チャ−ト
チャ−ト
【図４】図１の車両用空調装置の各部の動作波形図
１…熱交換回路、２…エンジン、３…コンプレッサ、５
…室外熱交換器、６，９…送風機、７…膨脹弁、８…室
内熱交換器、１０…バッテリ、１１…容量制御装置、１
２…温度検出器、１３…目標温度設定回路、１４…減算
器、１５…比例演算器、１６…積分演算器、１７…微分
演算器、１８，１９…加算器、２１…勾配演算器、２２
…ゲイン特性記憶部、２３…ゲイン調節器。
…室外熱交換器、６，９…送風機、７…膨脹弁、８…室
内熱交換器、１０…バッテリ、１１…容量制御装置、１
２…温度検出器、１３…目標温度設定回路、１４…減算
器、１５…比例演算器、１６…積分演算器、１７…微分
演算器、１８，１９…加算器、２１…勾配演算器、２２
…ゲイン特性記憶部、２３…ゲイン調節器。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−184518（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−18412（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−232913（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−14047（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−125910（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−85143（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−145519（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−110110（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60H 1/32 624
Claims (3)
- 【請求項１】 容量可変型のコンプレッサを有し冷媒の
圧縮と膨脹とを伴って熱交換する熱交換回路と、該熱交
換回路の室内熱交換器の温度または圧力を検出する熱交
換出力検出器と、少なくとも該温度または圧力の目標値
とその検出値との偏差の比例値に対する動作を含む制御
動作に基づいた調節量によってコンプレッサ容量をフィ
−ドバック制御する容量制御装置とを備えた車両用空調
装置において、 前記容量制御装置は、検出された温度または圧力の時間
経過に対する勾配を演算する勾配演算手段と、該勾配の
変化に対して比例的に変化するゲイン特性データを予め
設定して記憶しているゲイン特性記憶部と、演算された
勾配に対応のゲイン特性データに基づいて前記制御動作
のゲインを調節するゲイン調節手段とを備えた、 ことを特徴とする車両用空調装置。 - 【請求項２】 勾配演算手段は、当該時点より手前の互
いに異なる各微少時間帯の各検出デ−タの平均値相互の
勾配を演算する手段よりなる、 ことを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。 - 【請求項３】 ゲイン特性記憶部は、所定値以下の小勾
配に対して最小ゲインを設定している最小ゲイン区間
と、最小ゲイン区間における最大勾配値から最大ゲイン
を設定している所定の勾配値に亘って該最小ゲインから
最大ゲインに漸増させている漸増ゲイン区間とを設定し
たゲイン特性を記憶してなる、ことを特徴とする請求項
２記載の車両用空調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4017908A JP3064083B2 (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 車両用空調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4017908A JP3064083B2 (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 車両用空調装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05213055A JPH05213055A (ja) | 1993-08-24 |
| JP3064083B2 true JP3064083B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=11956854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4017908A Expired - Lifetime JP3064083B2 (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 車両用空調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3064083B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010000964A (ja) * | 2008-06-23 | 2010-01-07 | Denso Corp | 空調装置 |
-
1992
- 1992-02-03 JP JP4017908A patent/JP3064083B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05213055A (ja) | 1993-08-24 |
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