JPH05213055A - Air conditioner for vehicle - Google Patents

Air conditioner for vehicle

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JPH05213055A
JPH05213055A JP4017908A JP1790892A JPH05213055A JP H05213055 A JPH05213055 A JP H05213055A JP 4017908 A JP4017908 A JP 4017908A JP 1790892 A JP1790892 A JP 1790892A JP H05213055 A JPH05213055 A JP H05213055A
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heat exchange
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Atsuo Inoue
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Abstract

PURPOSE:To provide the stable control of an air conditioner, following the sudden fluctuation of a thermal load, but not the normal fluctuation of a thermal load. CONSTITUTION:This air conditioner is equipped with heat exchange output detector 12 for detecting the heat exchange output of a heat-exchanger circuit 1, and a capacity control device 11 for performing the feedback control of the capacity of a compressor 3 on the circuit 1 on the basis of a control operation, including a proportional operation for the variation of a deviation between the target value of heat exchange output and the detected value thereof. Furthermore, the capacity control device 11 is equipped with a gradient computation means 21 for computing a gradient due to the secular change of heat exchange output data, a gain characteristic memory section 22 for preliminarily setting and saving gain characteristic data proportionally changing for a change in the gradient, and a gain adjustment means 23 for adjusting the gain of the control operation on the basis of gain characteristic data corresponding to the computed gradient. According to this construction, detected data quickly converges to a target value, and becomes stable against the sudden fluctuation of a thermal load.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compressor capacity control device for an air conditioner for a vehicle which has a variable capacity compressor and exchanges heat with the compression and expansion of a refrigerant.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a vehicle air conditioner in which a heat load fluctuates a lot, in order to stably control the compressor capacity to a target performance, an operation amount with respect to a proportional value of a deviation between a target value and a detected value, A PI control method is adopted in which feedback control of the drive unit is performed based on the integrated value of the deviation in the state before each detection, or a PID control method in which the differential value of the deviation is also used. Has been done.

【0003】[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。
However, in a vehicle air conditioner, a slight change in the temperature of the air flowing into the evaporator,
When the rotation speed of the evaporator blower is changed, or when the rotation speed of the evaporator blower is switched, or when the indoor air circulation is changed, the heat exchanging fan changes the rotation speed of the heat exchanger. It can be roughly divided into large heat load fluctuations such as when the outdoor air intake is switched, but if such a disturbance is fed back with a uniform coefficient, the movement related to the change amount of the deviation will be subtle. In some cases, excessive control is frequently performed with respect to thermal negative fluctuations, and stable control cannot be obtained, or conversely, quick response to large thermal load fluctuations may not be exhibited.

【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。
It is an object of the present invention to not follow the heat load fluctuations that normally occur very sensitively, and to quickly follow the rapid heat load fluctuations to obtain stable control. To provide an air conditioner for a vehicle.

【0005】[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。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 has a heat exchange circuit for exchanging heat with compression and expansion of a refrigerant, which has a variable capacity compressor. Based on a heat exchange output detector for detecting the temperature or pressure of the indoor heat exchanger of the heat exchange circuit, and at least a control operation including an operation for a proportional value of a deviation between the target value of the temperature or pressure and the detected value. In a vehicular air-conditioning system including a displacement control device that feedback-controls a compressor displacement according to an adjustment amount, the displacement control device includes a slope calculation unit that calculates a slope of a detected temperature or pressure with respect to a lapse of time. A gain characteristic storage unit that presets and stores gain characteristic data that changes in proportion to a change in gradient, and the gain characteristic data corresponding to the calculated gradient based on the gain characteristic data described above. And a gain adjustment means for adjusting the gain of the control operation. Further, the invention of claim 2 is characterized in that the above-mentioned gradient calculating means comprises means for calculating a mutual gradient of the average values of the respective detected data in different minute time zones before this time point. The invention according to claim 3 comprises the gradient calculating means according to claim 2, and the gain characteristic storage section has a minimum gain section in which a minimum gain is set for a small gradient of a predetermined value or less, and a minimum gain. It is characterized in that a gain characteristic in which a gradually increasing gain section in which the minimum gain is gradually increased to the maximum gain is set from the maximum gradient value in the section is stored.

【0006】[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。
According to the first aspect of the present invention, the slope of the detected temperature or pressure over time is calculated by the slope calculating means, and the gain characteristic data corresponding to the calculated slope is adjusted from the gain characteristic storage section. Taken into the means,
The gain of the capacity control device is set based on the gain characteristic data. According to the second aspect of the present invention, the gradients of the average values of the respective detected data in the minute time zones different from each other before the time point are calculated by the gradient calculation means and used as the gradients at the time point. According to the third aspect of the present invention, the minimum gain is taken into the gain adjusting means from the gain characteristic storage unit for a small gradient less than or equal to a predetermined value due to the mutual gradients of the average values, and a large gradient greater than or equal to the predetermined value is obtained. In contrast, the maximum gain is similarly taken, and the incremental gain is gradually increased from the minimum gain to the maximum gain over the upper limit gradient value setting the minimum gain to the lower limit gradient value setting the maximum gain. Are also taken in.

【0007】[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。
1 is a block diagram showing an embodiment of a vehicle air conditioner of the present invention.

【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。
In the figure, reference numeral 1 denotes a heat exchange circuit for cooling the vehicle interior, which performs heat exchange with the compression and expansion of the refrigerant to air-condition the interior of the vehicle. Reference numeral 2 is an automobile engine, and 3 is a variable displacement compressor controlled by suction pressure. The compressor 3 is driven by being connected to the engine 2 by an electromagnetic clutch 4 to compress and circulate the refrigerant in the refrigerant circuit. This compressor capacity is controlled by a capacity control device 11 described later. Reference numeral 5 is an outdoor heat exchanger that receives and exchanges heat with the refrigerant compressed by the compressor 3, 6 is a blower for the heat exchange, 7 is an expansion valve for expanding the refrigerant that has passed through the outdoor heat exchanger 5, and 8 is an expansion valve 7 An indoor heat exchanger that receives the refrigerant that has passed through and exchanges heat, and 9 is a blower for the heat exchange. Each of the blowers 6 and 9 is a battery 10 that is a power source of the automobile.
Driven by. The indoor heat exchanger 8 is installed in a duct (not shown) communicating with the vehicle compartment and the outside air,
A damper can be used to appropriately switch the ratio between the circulation of indoor air and the intake of outdoor air.

【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。
A capacity controller 11 controls the capacity of the compressor 3 with reference to the temperature of the indoor heat exchanger 8. 12
Is a temperature detector as a heat exchange output detector, which detects the air temperature on the downstream side of the indoor heat exchanger 8 and detects the detected data VD.
Is output.

【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。
Reference numeral 13 denotes a target temperature setting circuit which outputs control target data VS on the basis of the temperature specification in the vehicle compartment. 1
Reference numeral 4 is a subtracter for subtracting the detected data VD from the control target data VS. The control target data VS and the detected data V
D is expressed using the same unit amount as each other.

【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。
Reference numeral 15 is a proportional arithmetic unit, which is a control target data VS.
And the deviation from the current detected data VDn for each sampling interval .DELTA.t, the operation amount for .DELTA.Vn = VS-VDn, and .DELTA.Vn are calculated. The sampling interval Δt is set to about 1 second, for example.

【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。
Reference numeral 16 denotes an integral calculator, which is an operation amount proportional to the integrated value of the deviation ΔVn, (ΣΔVi ΔT) / TI (where i =
0 to n) are calculated. Note that TI is a coefficient called an integration time for the operation, ΔT is an interval for performing control calculation,
The ΔT is equal to the sampling interval Δt.

【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。
Reference numeral 17 denotes a differential computing unit, which has a movement amount TD which is proportional to the changing speed of the deviation ΔVn of this time and the deviation ΔVn-1 of the previous time.
Calculate (Vn-Vn-1) / [Delta] T. TD is a coefficient called the differential time, which is related to the operation.

【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。
Reference numerals 18 and 19 are adders for adding the calculation result of the integral calculator 16 and the calculation result of the derivative calculator 17 to the calculation result of the proportional calculator 15, respectively.

【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。
Reference numeral 20 is an amplifier having a gain A, which amplifies the addition data and supplies it to the compressor 3. This amplification data
The data Mn can be expressed by the following equation.

【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。
Mn = A {ΔVn + (ΣΔViΔT) / TI + TD (V
n-Vn-1) /. DELTA.T} (where i = 0 to n) (1) The suction pressure of the compressor 3 is controlled by the amplification data Mn.

【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。
Reference numeral 21 is a gradient calculator, which expresses the gradient αn of the detected data VD with respect to the passage of time, αn = | {(VDn-3 + VDn-2) / 2- (VDn-1 + VDn)
/ 2} / (2Δt) | ... (2). The first term of the numerator of the formula (2) is the n
It is the average value of each detected data VD at the time points 2Δt and 3Δt before the time point, and the second term of the numerator is n time point and Δt.
This is the average value of each detected data VD at the time point before this. Then, the equation (2) is obtained by dividing the deviation of each of the average values by the time difference 2Δt between the respective average value calculation points, and represents the gradient between the respective average values as the gradient αn at the n point. Therefore, since the gradient α n represents the average of the gradient in the section of about several seconds, at least the disturbance of the high frequency of the cycle of several seconds or less is averaged, and the gradient α according to the equation (2) is calculated.
n is a value with high frequency reduced.

【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。
Reference numeral 22 denotes a gain characteristic storage unit which, according to the gain characteristic diagram shown in FIG.
Characteristic data is set and stored in advance. The gain characteristics include a minimum gain section in which the minimum gain As1 is set for a small gradient below the gradient αs1, a maximum gain section in which a maximum gain As2 is set for a large gradient above the gradient αs2, and a minimum gain section. From the upper limit gradient value αs1 in the gain section to the lower limit gradient value αs2 in the maximum gain section, a gradually increasing gain section in which the minimum gain As1 is gradually increased to the maximum gain As2 in proportion to the gradient αn is set. The above-mentioned minimum gain As1 is a value which is set so that the control output data Mn is hardly sensitive to the gradient .alpha.n according to the equation (2) which is generated by the normal minute heat load fluctuation. The maximum gain As2 is a value set so that the time until the vibration and stabilization of the detected data VD falls within the allowable value even if the gradient αn is a very large value.

【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。
Reference numeral 23 is a gain controller, which calculates the calculated gradient α
The gain A of the amplifier 20 is adjusted based on the gain characteristic data of the gain characteristic storage unit 22 in correspondence with n. That is, when αn <αs1, A = As1 ... (3a) When αs1 ≦ αn <αs2, A = {(As2-As1) /
(Αs2-αs1)} αn + (As1αs2-As2αs1) / (α
s2-αs1) (3b) When αn> αs2, the gain A is adjusted to A = As2 (3c). After that, the PID control by each of the elements 13 to 20 is executed by the expression (1) using each of the gains A. The first term in the equation (3b) represents the slope of the gain A with respect to the change of the slope αn,
The second term represents the intercept of the gain A axis.

【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。
Next, the operation of the vehicle air conditioner of FIG. 1 will be described. FIG. 3 is a flow chart showing the control operation, and FIG. 4 is an operation waveform diagram of each part.

【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)。
When the operation is designated, n = 0 is set as the initial setting.
Next (S1), the blowers 6 and 9 are operated, the clutch 4 is operated, and the compressor 3 is connected to the engine 2 and operated (S2, S3). Refrigerant is compressor 3
Then, the outdoor heat exchanger 5, the expansion valve 7, and the indoor heat exchanger 8 are circulated to start cooling. In the temperature detector 12, the data VDn is sampled (S4), and if n ≧ 4 (S5), the gradient calculator 21 calculates the gradient αn using the equation (2) (S6). In the gain adjuster 23, the gain characteristic storage unit 2 is associated with the gradient αn.
The gain A of the amplifier 20 based on the gain characteristic data of 2
Is adjusted. That is, when αn <αs1 (S7),
The gain A = As1 shown in the equation (3a) is adjusted (S8),
When αs1 ≦ αn <αs2 (S7, S9), the gain A is adjusted to the equation (3b) (S10), and αn> α
When s2, the gain A = As2 shown in the equations (S9) and (3c)
(S11). Although the details are not shown in the flow chart, the PID control by the respective elements 13 to 20 is thereafter executed by the equation (1) using the respective gains A (S12). When the sampling time Δt elapses, n
Is incremented by 1 (S13, S14), and S4 to S14 are repeatedly executed. When n <4 at the beginning of activation (S
5), A = As2 is adjusted (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。
With this control, the discharge capacity or suction pressure of the compressor 3 is controlled by the control output data Mn. FIG. 4 shows the rotation speed ω of the blower 9, the detection data VD of the temperature detector 12 and the control output data Mn. In section a, the rotation speed of the blower 9 after the apparatus is started. When ω is in a substantially stable operating state, αn <αs1 (S7), during which, the minimum gain A is stably adjusted to As1 (S8), and S4 to S14 are repeated, PID control is performed.

【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。
At the beginning of the section b, the detected data VD continues to decrease due to a sudden change in the rotation speed ω of the blower 9 or switching of the cooling conditions, and the gradient αn becomes equal to or greater than the set gradient αS1 ( S7), the gain A is S10 or S
The control output data Mn is rapidly set by the control signal 11 so that the detected data VD quickly converges to the control target data VS. However, in the calculation of the gradient .alpha.n in S6, since the gradients of the respective average values based on the average value of the respective detected data VD are used, the gradient .alpha.n becomes a value in which the high frequency component is reduced, The amplified data Mn does not unnecessarily fluctuate.

【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。
In FIG. 4, a waveform diagram by the conventional PID control in which the gain A is fixed to As1 is also shown by a broken line.
At the beginning of the section b, conventionally, the gain As1 is small with respect to a large heat load fluctuation, so the reaction is slow and the detected data VD deviates from the control target data VS, so that the control target data VS is changed. Although the convergence time also increases, in this embodiment, a smooth output characteristic can be obtained, and quick reactivity can be obtained even in the section b where a large heat load fluctuation is given.

【0025】[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。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the slope of the detected temperature or pressure with respect to the elapse of time is calculated, and the gain of the capacity control device with respect to the change of the calculated slope. Since it is set based on the gain characteristic data that changes proportionally, the detection data quickly converges to the target value and stabilizes. According to the second aspect of the present invention, since the mutual gradient of the average values of the respective detection data in each minute time period before this time point is calculated,
The influence of disturbance due to high frequency is reduced, and smooth feedback control becomes possible. According to the invention of claim 3, the gradient calculating means of claim 2 is provided, and the minimum gain is used for a small gradient equal to or less than a predetermined value, and the upper limit gradient value for which the minimum gain is set. From the minimum gain to the maximum gain over the predetermined gradient value for which the maximum gain is set, the gradually increasing gain is used in the same manner. Even if the load does not change so much and the heat load changes relatively, it quickly converges to the target value and stabilizes without changing significantly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a vehicle air conditioner of the present invention.

【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
FIG. 2 is a gain characteristic diagram related to storage in a gain characteristic storage unit.

【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
FIG. 3 is a flow chart showing a control operation of the vehicle air conditioner of FIG.
Chart

【図4】図1の車両用空調装置の各部の動作波形図4 is an operation waveform diagram of each part of the vehicle air conditioner of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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。
1 ... Heat exchange circuit, 2 ... Engine, 3 ... Compressor, 5
... outdoor heat exchanger, 6,9 ... blower, 7 ... expansion valve, 8 ... indoor heat exchanger, 10 ... battery, 11 ... capacity control device, 1
2 ... Temperature detector, 13 ... Target temperature setting circuit, 14 ... Subtractor, 15 ... Proportional calculator, 16 ... Integral calculator, 17 ... Differential calculator, 18, 19 ... Adder, 21 ... Gradient calculator, 22
... Gain characteristic storage unit, 23 ... Gain adjuster.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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。
1. A heat exchange circuit having a variable capacity compressor for exchanging heat with compression and expansion of a refrigerant, and heat exchange output detection for detecting temperature or pressure of an indoor heat exchanger of the heat exchange circuit. And a capacity control device for carrying out feedback control of the compressor capacity with an adjustment amount based on a control operation including at least the proportional value of the deviation between the target value of the temperature or pressure and the detected value thereof. In the air conditioner, the capacity control device presets and stores a slope calculating unit that calculates a slope of the detected temperature or pressure with respect to time, and gain characteristic data that changes in proportion to the change of the slope. And a gain adjusting means for adjusting the gain of the control operation based on the gain characteristic data corresponding to the calculated slope. Vehicle air-conditioning system to be.
【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。
2. The gradient calculating means comprises means for calculating a gradient between the average values of the respective detected data in different minute time zones different from each other before this point in time. Air conditioning system for vehicles.
【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。
3. The gain characteristic storage unit has a minimum gain section in which a minimum gain is set for a small gradient of a predetermined value or less, and a predetermined gradient in which a maximum gain is set from a maximum gradient value in the minimum gain section. 3. The vehicle air conditioner according to claim 2, wherein a gain characteristic in which a gradually increasing gain section in which the minimum gain is gradually increased to a maximum gain is set over a value is stored.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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