JPH086989B2 - 冷凍サイクル制御装置 - Google Patents
冷凍サイクル制御装置Info
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- JPH086989B2 JPH086989B2 JP7285487A JP7285487A JPH086989B2 JP H086989 B2 JPH086989 B2 JP H086989B2 JP 7285487 A JP7285487 A JP 7285487A JP 7285487 A JP7285487 A JP 7285487A JP H086989 B2 JPH086989 B2 JP H086989B2
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- refrigerant
- temperature
- compressor
- refrigeration cycle
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷凍サイクル制御装置に関するもので、例
えば自動車用空調装置の冷凍サイクル制御装置に用いて
好適である。
えば自動車用空調装置の冷凍サイクル制御装置に用いて
好適である。
冷凍サイクル装置における冷媒量が不足すると、冷媒
と一緒にサイクル内を循環するコンプレッサ潤滑オイル
がサイクル各部に滞留して、コンプレッサへのオイルの
戻りが悪化し、コンプレッサの焼付き等の不具合が生じ
る恐れがある。このため自動車用空調装置などの冷凍サ
イクル装置内においては、冷媒不足の検出装置として種
々のものが提案されている。
と一緒にサイクル内を循環するコンプレッサ潤滑オイル
がサイクル各部に滞留して、コンプレッサへのオイルの
戻りが悪化し、コンプレッサの焼付き等の不具合が生じ
る恐れがある。このため自動車用空調装置などの冷凍サ
イクル装置内においては、冷媒不足の検出装置として種
々のものが提案されている。
また、このような冷媒不足検出手段として、本発明者
らは、先に蒸発器出口冷媒温度の変動に基づき、冷媒不
足を検出する旨提案したが（特願昭61−173306号）、冷
凍サイクルが短い周期で運転・停止を繰り返す場合にお
いては、蒸発器出口側冷媒温度の正確な検出ができにく
くなる場合もある。
らは、先に蒸発器出口冷媒温度の変動に基づき、冷媒不
足を検出する旨提案したが（特願昭61−173306号）、冷
凍サイクルが短い周期で運転・停止を繰り返す場合にお
いては、蒸発器出口側冷媒温度の正確な検出ができにく
くなる場合もある。
本発明は、上述したような冷媒不足検出手段を備える
冷凍サイクル制御装置において、冷媒不足等により生ず
る冷凍サイクルの異常状態を検出する制御手段が、正確
に作動しているか否かをチェックし、最終的に冷媒不足
状態であるか否かを判定するものである。
冷凍サイクル制御装置において、冷媒不足等により生ず
る冷凍サイクルの異常状態を検出する制御手段が、正確
に作動しているか否かをチェックし、最終的に冷媒不足
状態であるか否かを判定するものである。
上記目的を達成するため、本発明では、冷凍サイクル
において、蒸発器出口側の冷媒温度を検出する温度検出
手段を設け、かつ冷凍サイクルの異常運転状態を判別す
る制御手段を設け、この制御手段が異常状態を検出し、
信号を出力した時には、コンプレッサを停止させるとと
もに、コンプレッサ停止前後の蒸発器出口側冷媒温度の
差を算出し、その温度差が所定値以上あれば制御手段の
判断が誤判断であり、一方温度差が所定値以上ないとき
には、制御手段の判断が正しいと判定できるようにす
る。
において、蒸発器出口側の冷媒温度を検出する温度検出
手段を設け、かつ冷凍サイクルの異常運転状態を判別す
る制御手段を設け、この制御手段が異常状態を検出し、
信号を出力した時には、コンプレッサを停止させるとと
もに、コンプレッサ停止前後の蒸発器出口側冷媒温度の
差を算出し、その温度差が所定値以上あれば制御手段の
判断が誤判断であり、一方温度差が所定値以上ないとき
には、制御手段の判断が正しいと判定できるようにす
る。
冷凍サイクル中に冷媒が充分充填されている場合に
は、冷凍サイクルは良好に作動しており、従ってコンプ
レッサを停止させた後は、蒸発器出口側の冷媒温度は上
昇することになる。換言すれば、コンプレッサ停止後、
蒸発器出口側冷媒温度が所定値以上温度上昇するようで
あれば、コンプレッサ停止前の状態、すなわち冷凍サイ
クルが運転していた状態では、冷凍サイクルは正常な運
転をしていたことになる。本発明では、誤判別検出手段
にて、この状態を的確に検出することができる。
は、冷凍サイクルは良好に作動しており、従ってコンプ
レッサを停止させた後は、蒸発器出口側の冷媒温度は上
昇することになる。換言すれば、コンプレッサ停止後、
蒸発器出口側冷媒温度が所定値以上温度上昇するようで
あれば、コンプレッサ停止前の状態、すなわち冷凍サイ
クルが運転していた状態では、冷凍サイクルは正常な運
転をしていたことになる。本発明では、誤判別検出手段
にて、この状態を的確に検出することができる。
従って、本発明においては、制御手段が冷凍サイクル
の作動不良状態を正確に検出しているか否かが、誤判別
手段によって再度的確にチェックでき、最終的に冷媒不
足状態等の異常状態を検出する。従って、冷凍サイクル
の保護装置として極めて有効である。
の作動不良状態を正確に検出しているか否かが、誤判別
手段によって再度的確にチェックでき、最終的に冷媒不
足状態等の異常状態を検出する。従って、冷凍サイクル
の保護装置として極めて有効である。
以下本発明を図に示す実施例について説明する。第１
図は本発明を自動車空調用冷凍サイクルに適用した実施
例を示すものであって、10はコンプレッサで、電磁クラ
ッチ11を介して自動車エンジン12により駆動される。
図は本発明を自動車空調用冷凍サイクルに適用した実施
例を示すものであって、10はコンプレッサで、電磁クラ
ッチ11を介して自動車エンジン12により駆動される。
コンプレッサ10の吐出側には凝縮器13が接続されてお
り、この凝縮器13はコンプレッサ10から吐出されたガス
冷媒を冷却用ファン14によって送風される冷却空気によ
り冷却して凝縮する。冷却ファン14はモータ14aにより
駆動される。
り、この凝縮器13はコンプレッサ10から吐出されたガス
冷媒を冷却用ファン14によって送風される冷却空気によ
り冷却して凝縮する。冷却ファン14はモータ14aにより
駆動される。
凝縮器13の下流側には、液冷媒を溜めるレシーバ15を
介して電気式膨張式16が接続されている。この膨張弁16
はその弁開度が電気的に制御されるものであって、レシ
ーバ15からの液冷媒を減圧膨張させる減圧装置としての
役割を果たす。
介して電気式膨張式16が接続されている。この膨張弁16
はその弁開度が電気的に制御されるものであって、レシ
ーバ15からの液冷媒を減圧膨張させる減圧装置としての
役割を果たす。
電気式膨張弁16の下流側には蒸発器17が接続されてお
り、この蒸発器17は膨張弁16を通過した気液２相冷媒と
送風ファン18によって送風される車室内又は車室外空気
とを熱交換して液冷媒を蒸発させる。冷媒の蒸発潜熱に
より冷却された冷風は、ヒータユニット24を介して車室
内へ吹き出す。ヒータユニット24には、周知のごとくエ
ンジン冷却水を熱源とするヒータコア241、このヒータ
コア241を通過して加熱される温風とヒータコア241のバ
イパス路242を通過する冷風の風量割合を調節して車室
内への吹出空気温度を調節する温度制御ダンパ243等が
内蔵されている。蒸発器17の下流側はコンプレッサ10の
吸入側に接続されている。
り、この蒸発器17は膨張弁16を通過した気液２相冷媒と
送風ファン18によって送風される車室内又は車室外空気
とを熱交換して液冷媒を蒸発させる。冷媒の蒸発潜熱に
より冷却された冷風は、ヒータユニット24を介して車室
内へ吹き出す。ヒータユニット24には、周知のごとくエ
ンジン冷却水を熱源とするヒータコア241、このヒータ
コア241を通過して加熱される温風とヒータコア241のバ
イパス路242を通過する冷風の風量割合を調節して車室
内への吹出空気温度を調節する温度制御ダンパ243等が
内蔵されている。蒸発器17の下流側はコンプレッサ10の
吸入側に接続されている。
20は蒸発器17の入口配管部に設置され、蒸発器入口側
の冷媒温度TEを検出する第１の冷媒温センサで、サーミ
スタよりなる。
の冷媒温度TEを検出する第１の冷媒温センサで、サーミ
スタよりなる。
21は蒸発器17の出口配管部に設置され、蒸発器出口側
の冷媒温度TRを検出する第２の冷媒温センサで、サーミ
スタよりなる。この第１、第２の冷媒温センサ20,21は
出入口配管内に設置して冷媒温度を直接検出する方式
と、出入口配管の表面に密着固定するとともに、断熱材
でセンサ取付部を被覆して配管表面温度を検出する方式
のいずれでもよいが、実用上は検出温度の正確さから前
者の方式が有利である。
の冷媒温度TRを検出する第２の冷媒温センサで、サーミ
スタよりなる。この第１、第２の冷媒温センサ20,21は
出入口配管内に設置して冷媒温度を直接検出する方式
と、出入口配管の表面に密着固定するとともに、断熱材
でセンサ取付部を被覆して配管表面温度を検出する方式
のいずれでもよいが、実用上は検出温度の正確さから前
者の方式が有利である。
22は制御回路で、上記各センサ20,21の検出信号が入
力される入力回路22aと、この入力回路22aからの入力信
号に基づいて所定の演算処理を行うマイクロコンピュー
タ22bと、このマイクロコンピュータ22bの出力信号に基
づいて電磁クラッチ11および電気式膨張弁16への通電を
制御する出力回路22cとを有している。
力される入力回路22aと、この入力回路22aからの入力信
号に基づいて所定の演算処理を行うマイクロコンピュー
タ22bと、このマイクロコンピュータ22bの出力信号に基
づいて電磁クラッチ11および電気式膨張弁16への通電を
制御する出力回路22cとを有している。
入力回路22aはアナログ信号をディジタル信号に変換
するＡ−Ｄ変換器等を内蔵しており、また出力回路22c
は、負荷を駆動するリレー回路等を内蔵している。
するＡ−Ｄ変換器等を内蔵しており、また出力回路22c
は、負荷を駆動するリレー回路等を内蔵している。
一方、マイクロコンピュータ22bは、単一チップのLSI
からなるディジタルコンピュータにより形成されてお
り、このマイクロコンピュータ22bは定電圧回路（図示
しない）から定電圧を受けて作動準備完了状態におかれ
る。この場合、前記定電圧回路は自動車エンジン12のイ
グニッションスイッチ（図示しない）の閉成に応答して
車載の直流電源（バッテリ）から直流電圧を受けて前記
定電圧を生じる。マイクロコンピュータ22bは、中央処
理装置（以下CPUと称する）、メモリ（ROM,RAM）、クロ
ック回路等を備えており、これらCPU、メモリ（ROM,RA
M）、クロック回路はバスラインを介して互いに接続さ
れている。マイクロコンピュータ22bのメモリ（RAM）は
入力回路22aからの各ディジタル信号を受けて一時的に
記憶し、これら各信号をCPUに選択的に付与する。マイ
クロコンピュータ22bのクロック回路は、水晶発振器と
協働して所定周波数を有するクロック信号を発生し、こ
れに基づいてマイクロコンピュータ22bにおける所定の
制御プログラムの実行を許容する。
からなるディジタルコンピュータにより形成されてお
り、このマイクロコンピュータ22bは定電圧回路（図示
しない）から定電圧を受けて作動準備完了状態におかれ
る。この場合、前記定電圧回路は自動車エンジン12のイ
グニッションスイッチ（図示しない）の閉成に応答して
車載の直流電源（バッテリ）から直流電圧を受けて前記
定電圧を生じる。マイクロコンピュータ22bは、中央処
理装置（以下CPUと称する）、メモリ（ROM,RAM）、クロ
ック回路等を備えており、これらCPU、メモリ（ROM,RA
M）、クロック回路はバスラインを介して互いに接続さ
れている。マイクロコンピュータ22bのメモリ（RAM）は
入力回路22aからの各ディジタル信号を受けて一時的に
記憶し、これら各信号をCPUに選択的に付与する。マイ
クロコンピュータ22bのクロック回路は、水晶発振器と
協働して所定周波数を有するクロック信号を発生し、こ
れに基づいてマイクロコンピュータ22bにおける所定の
制御プログラムの実行を許容する。
マイクロコンピュータ22bのメモリ（ROM）内には、後
述するような演算処理をマイクロコンピュータ22b内に
て実行するために前記所定の制御プログラムが予め記憶
されている。
述するような演算処理をマイクロコンピュータ22b内に
て実行するために前記所定の制御プログラムが予め記憶
されている。
第２図は電気式膨張弁16の具体的構造を例示するもの
であって、160はベース部材で、その一端側に冷媒入口
通路161を有し、他端側に冷媒出口通路162を有してい
る。163は非磁性体からなる円筒状部材で、冷媒を減圧
膨張させる２つの弁孔163a,163bを対称位置に開口して
いる。164は円筒部材163の内周に摺動自在に挿入された
磁性体製のプランジャであり、励磁コイル166に通電し
ない状態ではコイルスプリング165によりプランジャ164
が押圧されて最下端の位置にあって、２つの弁孔163a,1
63bをプランジャ側面により全閉している。
であって、160はベース部材で、その一端側に冷媒入口
通路161を有し、他端側に冷媒出口通路162を有してい
る。163は非磁性体からなる円筒状部材で、冷媒を減圧
膨張させる２つの弁孔163a,163bを対称位置に開口して
いる。164は円筒部材163の内周に摺動自在に挿入された
磁性体製のプランジャであり、励磁コイル166に通電し
ない状態ではコイルスプリング165によりプランジャ164
が押圧されて最下端の位置にあって、２つの弁孔163a,1
63bをプランジャ側面により全閉している。
167はプランジャ164に対向配置された固定磁極部材
で、円筒状ヨーク168の上端に固定されている。169は上
記部材164,167,168とともに励磁コイル166の磁気回路を
構成する磁性端板である。励磁コイル166に通電する
と、プランジャ164と固定磁極部材167との間に磁気吸引
力が生じ、プランジャ164はコイルスプリング165のばね
力に抗して固定磁極部材167に吸着され、弁孔163a,163b
を開ける。従って、励磁コイル166にパルス波形の電圧
を印加することによりプランジャ164が連続的に往復動
して、弁穴163a,163bの開閉を連続的に繰り返す。そし
て、励磁コイル166へのパルス波形入力電圧のデューテ
ィ比（所定周期におけるオン−オフの比率）を変えるこ
とにより、弁孔163a,163bの開閉比率が変化して、冷媒
流量を調節できる。つまり、励磁コイル166への入力電
圧のデューティ比を変えることにより、膨張弁16の弁開
度を実質的に調節できる。
で、円筒状ヨーク168の上端に固定されている。169は上
記部材164,167,168とともに励磁コイル166の磁気回路を
構成する磁性端板である。励磁コイル166に通電する
と、プランジャ164と固定磁極部材167との間に磁気吸引
力が生じ、プランジャ164はコイルスプリング165のばね
力に抗して固定磁極部材167に吸着され、弁孔163a,163b
を開ける。従って、励磁コイル166にパルス波形の電圧
を印加することによりプランジャ164が連続的に往復動
して、弁穴163a,163bの開閉を連続的に繰り返す。そし
て、励磁コイル166へのパルス波形入力電圧のデューテ
ィ比（所定周期におけるオン−オフの比率）を変えるこ
とにより、弁孔163a,163bの開閉比率が変化して、冷媒
流量を調節できる。つまり、励磁コイル166への入力電
圧のデューティ比を変えることにより、膨張弁16の弁開
度を実質的に調節できる。
次に、本実施例装置の作動を第３図、第４図および第
５図に示すフローチャートに基づいて説明する。尚、第
４図は制御回路22のうち冷媒の充填量が適正か否かを判
別する制御手段部分を示し、第４図は制御手段部分の検
出信号が誤信号であるか否かを判断する誤判別手段部分
を示す。図示しない空調装置作動スイッチを投入するこ
とにより、第３図のステップ400がスタートし、次のス
テップ401において、初期条件として膨張弁制御の目標
とする冷媒過熱度SHO、ガス不足判定温度Tc、PID制御の
比例ゲインKp、積分時間Ti、微分時間Td、起動時の弁開
度、すなわちデューティ比DTO、カウンタＮ、判定値Ｚ
の設定を行う。次のステップ402でコンプレッサ起動前
の蒸発器出口冷媒温度、すなわち周囲温度を第２の温度
センサ21で測定し、TROとして記憶する。次のステップ4
03でクラッチ11をONし、コンプレッサ10を起動する。次
のステップ404で蒸発器17の出入口のそれぞれの冷媒温
度を第１、第２の温度センサ20,21で測定し、TE,TRとし
て記憶する。次のステップ405でコンプレッサ10起動後
の経過時間が１分以上で２分以内かを判定する。このス
テップ405において、カウンタＮの計数がＮ＞30,N＞60
と定められているのは、後述するステップ410（カウン
タＮの計算を行うステップ）の次に２秒間待機するステ
ップ412が設けられているためである。ステップ405の判
定がYESならば、ステップ413に進み、コンプレッサ起動
前の冷媒温度TROと起動後の冷媒温度TRとの温度差ΔTR
（＝TRO−TR）と判定温度Tc（＝５℃）とを比較し、ΔT
Rが５℃以上の場合はYESとなり、ステップ414で判定値
Ｚを１にする。
５図に示すフローチャートに基づいて説明する。尚、第
４図は制御回路22のうち冷媒の充填量が適正か否かを判
別する制御手段部分を示し、第４図は制御手段部分の検
出信号が誤信号であるか否かを判断する誤判別手段部分
を示す。図示しない空調装置作動スイッチを投入するこ
とにより、第３図のステップ400がスタートし、次のス
テップ401において、初期条件として膨張弁制御の目標
とする冷媒過熱度SHO、ガス不足判定温度Tc、PID制御の
比例ゲインKp、積分時間Ti、微分時間Td、起動時の弁開
度、すなわちデューティ比DTO、カウンタＮ、判定値Ｚ
の設定を行う。次のステップ402でコンプレッサ起動前
の蒸発器出口冷媒温度、すなわち周囲温度を第２の温度
センサ21で測定し、TROとして記憶する。次のステップ4
03でクラッチ11をONし、コンプレッサ10を起動する。次
のステップ404で蒸発器17の出入口のそれぞれの冷媒温
度を第１、第２の温度センサ20,21で測定し、TE,TRとし
て記憶する。次のステップ405でコンプレッサ10起動後
の経過時間が１分以上で２分以内かを判定する。このス
テップ405において、カウンタＮの計数がＮ＞30,N＞60
と定められているのは、後述するステップ410（カウン
タＮの計算を行うステップ）の次に２秒間待機するステ
ップ412が設けられているためである。ステップ405の判
定がYESならば、ステップ413に進み、コンプレッサ起動
前の冷媒温度TROと起動後の冷媒温度TRとの温度差ΔTR
（＝TRO−TR）と判定温度Tc（＝５℃）とを比較し、ΔT
Rが５℃以上の場合はYESとなり、ステップ414で判定値
Ｚを１にする。
一方、前記ステップ405の判定がNOであるときは直接
ステップ406に進み、ここで蒸発器出入口の冷媒温度差
を計算し、SHとする。次のステップ407で目標とするSHO
と実際のSHとの偏差enを計算し、次のステップ408でPID
制御によりデューティ比DTnを算出する。このデューテ
ィ比DTnは電気式膨張弁16の弁開度を決定する制御信号
である。次のステップ409でDTn,en-2,en-1のデータ更新
を行い、ステップ410でカウンタの計算を行う。次のス
テップ411においてコンプレッサ起動から２分後で、か
つ判定値Ｚが０のときに冷媒不足と判定し、第５図で示
す誤判別手段のステップへ進む。
ステップ406に進み、ここで蒸発器出入口の冷媒温度差
を計算し、SHとする。次のステップ407で目標とするSHO
と実際のSHとの偏差enを計算し、次のステップ408でPID
制御によりデューティ比DTnを算出する。このデューテ
ィ比DTnは電気式膨張弁16の弁開度を決定する制御信号
である。次のステップ409でDTn,en-2,en-1のデータ更新
を行い、ステップ410でカウンタの計算を行う。次のス
テップ411においてコンプレッサ起動から２分後で、か
つ判定値Ｚが０のときに冷媒不足と判定し、第５図で示
す誤判別手段のステップへ進む。
また、ステップ411において判定値Ｚ＝１であると
き、すなわち冷媒量が正常であるときは判定がNOとな
り、次のステップ412で２秒間で待機して再びステップ4
04へ戻る。
き、すなわち冷媒量が正常であるときは判定がNOとな
り、次のステップ412で２秒間で待機して再びステップ4
04へ戻る。
冷媒充填量が適正量である場合には、前述のステップ
404〜412が繰り返し実行され、そして第３図に示す割り
込みフローチャートに従って電気式膨張弁16がデューテ
ィ比DTnでもって駆動され、弁開度が制御される。
404〜412が繰り返し実行され、そして第３図に示す割り
込みフローチャートに従って電気式膨張弁16がデューテ
ィ比DTnでもって駆動され、弁開度が制御される。
なお、上述の実施例では、電気式膨張弁16の弁開度を
制御するために用いられる第２の冷媒温センサ21の検出
信号をそのまま利用して冷媒不足の検出を行っているの
で、冷媒不足検出のための専用のセンサを必要とせず、
構成が簡単になるという利点を有しているが、本発明は
電気式膨張弁の有無とは関係なく、冷媒不足の検出それ
自身に特徴を持つものであるから、減圧装置として温度
作動式膨張弁などを用いる冷凍サイクル装置に対しても
本発明は同様に実施できる。但し、この場合には冷媒不
足検出用として蒸発器17の出口側に冷媒温センサを新た
に設ける必要がある。
制御するために用いられる第２の冷媒温センサ21の検出
信号をそのまま利用して冷媒不足の検出を行っているの
で、冷媒不足検出のための専用のセンサを必要とせず、
構成が簡単になるという利点を有しているが、本発明は
電気式膨張弁の有無とは関係なく、冷媒不足の検出それ
自身に特徴を持つものであるから、減圧装置として温度
作動式膨張弁などを用いる冷凍サイクル装置に対しても
本発明は同様に実施できる。但し、この場合には冷媒不
足検出用として蒸発器17の出口側に冷媒温センサを新た
に設ける必要がある。
尚、第６図に示される特性に鑑みて外気温を検出し、
冷媒不足の判定温度Tcを外気温が上昇するにつれて高く
なるように補正すれば、高負荷時にはより一層早い時点
で冷媒不足を検出することができる。
冷媒不足の判定温度Tcを外気温が上昇するにつれて高く
なるように補正すれば、高負荷時にはより一層早い時点
で冷媒不足を検出することができる。
次に、第５図に基づいて誤判別手段の実施例を説明す
る。
る。
この実施例は、上述の冷媒不足検出手段に更に冷媒不
足の誤判断のチェック機能を持たせたものである。即
ち、ステップ415で冷媒不足と判断され、クラッチ11が
オフする時に、冷凍サイクル運転中の蒸発器17出口温度
TRと冷凍サイクルの運転停止後の出口温度TRとの温度差
ΔTRを検出し、所定時間経っても出口温度TRが上昇しな
いときのみ冷媒不足であると判断するようにしたもので
ある。これにより、外気温の低下等に伴う誤判断を防止
するようにしている。
足の誤判断のチェック機能を持たせたものである。即
ち、ステップ415で冷媒不足と判断され、クラッチ11が
オフする時に、冷凍サイクル運転中の蒸発器17出口温度
TRと冷凍サイクルの運転停止後の出口温度TRとの温度差
ΔTRを検出し、所定時間経っても出口温度TRが上昇しな
いときのみ冷媒不足であると判断するようにしたもので
ある。これにより、外気温の低下等に伴う誤判断を防止
するようにしている。
即ち、上述の例ではコンプレッサの起動前後の蒸発器
17出口冷媒温度の温度差TRO−TRにて冷媒の充填量不足
を検出している為、例えばコンプレッサが一旦停止した
後、短い間隔で再起動する場合には、正確な判断ができ
ない場合もある。この場合には、コンプレッサ起動前の
蒸発器17出口冷媒温度TROが低くなっており、従ってサ
イクル中に十分な量の冷媒が充填されていても、温度差
TRO−TRが所定値Tc以上とならないことがありうる。
17出口冷媒温度の温度差TRO−TRにて冷媒の充填量不足
を検出している為、例えばコンプレッサが一旦停止した
後、短い間隔で再起動する場合には、正確な判断ができ
ない場合もある。この場合には、コンプレッサ起動前の
蒸発器17出口冷媒温度TROが低くなっており、従ってサ
イクル中に十分な量の冷媒が充填されていても、温度差
TRO−TRが所定値Tc以上とならないことがありうる。
以下、この第５図に基づいて誤判別手段の作動を説明
する。
する。
ステップ411でYESとなったときは、ステップ420で冷
凍サイクル運転中の蒸発器17出口冷媒温TREを測定し、
その後、一時的にクラッチをOFFする（ステップ421）。
凍サイクル運転中の蒸発器17出口冷媒温TREを測定し、
その後、一時的にクラッチをOFFする（ステップ421）。
ステップ422でカウンタＮをクリアし、ステップ423お
よび424でクラッチOFF後の経過時間を測定する。ステッ
プ425でクラッチ11オフ後の蒸発器17出口冷媒温TRを測
定し、かつ、ステップ426でTR−TRE、すなわちクラッチ
11オフ後の蒸発器17出口冷媒温度の上昇を計算し、それ
と設定温度Tcを比較する。ここで、（TR−TRE）＞Tcの
場合には、冷媒充填量が適正と判断し、ステップ427で
クラッチ11をオンして正常な運転を行い、かつサイクル
はスタート（ステップ400）に戻る。もし、（TR−TRE）
≦Tcの場合には、ステップ428に進み、クラッチ11オフ
後の経過時間が設定時間（60sec）経過しているか判定
する。ここで、Ｎ＞60の場合には、クラッチ11オフ後、
十分時間が経過しているにもかかわらず、蒸発器17出口
冷媒温度が上昇しない状態であり、この場合には冷媒充
填量が不足していると判断する。その為、この状態では
クラッチ11はオフしたままである。この場合、冷媒不足
をインジケータ表示してもよい（ステップ429）。
よび424でクラッチOFF後の経過時間を測定する。ステッ
プ425でクラッチ11オフ後の蒸発器17出口冷媒温TRを測
定し、かつ、ステップ426でTR−TRE、すなわちクラッチ
11オフ後の蒸発器17出口冷媒温度の上昇を計算し、それ
と設定温度Tcを比較する。ここで、（TR−TRE）＞Tcの
場合には、冷媒充填量が適正と判断し、ステップ427で
クラッチ11をオンして正常な運転を行い、かつサイクル
はスタート（ステップ400）に戻る。もし、（TR−TRE）
≦Tcの場合には、ステップ428に進み、クラッチ11オフ
後の経過時間が設定時間（60sec）経過しているか判定
する。ここで、Ｎ＞60の場合には、クラッチ11オフ後、
十分時間が経過しているにもかかわらず、蒸発器17出口
冷媒温度が上昇しない状態であり、この場合には冷媒充
填量が不足していると判断する。その為、この状態では
クラッチ11はオフしたままである。この場合、冷媒不足
をインジケータ表示してもよい（ステップ429）。
尚、ステップ428でＮ≦60と判断したときには、まだ
時間が十分経過していないと判断してステップ423に戻
り、サイクルを繰り返す。
時間が十分経過していないと判断してステップ423に戻
り、サイクルを繰り返す。
尚、第４図図示の例では、冷媒不足を検出する制御回
路として、コンプレッサ起動前後の蒸発器17出口冷媒温
度の温度差を検出したが、他の方法により、冷媒不足等
を検出してもよい。
路として、コンプレッサ起動前後の蒸発器17出口冷媒温
度の温度差を検出したが、他の方法により、冷媒不足等
を検出してもよい。
即ち、蒸発器17出口側における冷媒のスーパーヒート
が所定温度以上となり、その状態が設定時間以上継続し
た場合に、冷媒不足等の異常状態が発生したと判別する
ようにしてもよい。勿論この場合も、誤判別手段によ
り、一時的にクラッチ11をオフして、それ以後の温度上
昇で冷媒不足の誤判断を検知するようにする。あるい
は、電気式膨張弁16を使用する場合には、弁開度が全
開、もしくは全閉になったら一時的に、クラッチ11をオ
フし、その後の温度上昇で冷媒不足を検知するようにし
てもよい。あるいは、蒸発器17通過後の空気温度を吹出
空気温度センサで検出し、この検出温度が設定温度より
も高い状態が設定時間以上継続した場合等、異常な兆候
が見られた場合に制御手段が異常を判別するようにして
もよい。そして、これらの場合であっても、誤判別手段
は一時的にクラッチ11をオフし、その後所定時間経過し
た後の蒸発器17出口冷媒温度の上昇により、冷媒不足の
検知の確認を行う。確認の結果、所定時間内に蒸発器17
の出口冷媒温度が所定値以上上昇すれば、冷媒の充填量
は適正量であると判断される。その場合には再びクラッ
チ11をオンし、運転を再開する。逆に、所定時間内たっ
ても蒸発器17の出口冷媒温度が所定値以上上昇しなけれ
ば、冷媒の充填量は不足であると判断される。そして、
その場合には、そのままクラッチ11オフの状態を維持し
て、インジケータ等でガス不足を表示する。
が所定温度以上となり、その状態が設定時間以上継続し
た場合に、冷媒不足等の異常状態が発生したと判別する
ようにしてもよい。勿論この場合も、誤判別手段によ
り、一時的にクラッチ11をオフして、それ以後の温度上
昇で冷媒不足の誤判断を検知するようにする。あるい
は、電気式膨張弁16を使用する場合には、弁開度が全
開、もしくは全閉になったら一時的に、クラッチ11をオ
フし、その後の温度上昇で冷媒不足を検知するようにし
てもよい。あるいは、蒸発器17通過後の空気温度を吹出
空気温度センサで検出し、この検出温度が設定温度より
も高い状態が設定時間以上継続した場合等、異常な兆候
が見られた場合に制御手段が異常を判別するようにして
もよい。そして、これらの場合であっても、誤判別手段
は一時的にクラッチ11をオフし、その後所定時間経過し
た後の蒸発器17出口冷媒温度の上昇により、冷媒不足の
検知の確認を行う。確認の結果、所定時間内に蒸発器17
の出口冷媒温度が所定値以上上昇すれば、冷媒の充填量
は適正量であると判断される。その場合には再びクラッ
チ11をオンし、運転を再開する。逆に、所定時間内たっ
ても蒸発器17の出口冷媒温度が所定値以上上昇しなけれ
ば、冷媒の充填量は不足であると判断される。そして、
その場合には、そのままクラッチ11オフの状態を維持し
て、インジケータ等でガス不足を表示する。
また、コンプレッサ10として可変容量型のものを用い
る冷凍サイクル装置に対しても本発明は全く同様に実施
できる。
る冷凍サイクル装置に対しても本発明は全く同様に実施
できる。
また、上述の実施例では、電気式膨張弁16の制御手
段、冷媒不足判定のための制御手段等をすべてマイクロ
コンピュータ22bを用いて構成する場合について説明し
たが、上記の各手段を、個々の電気回路素子を組合せた
電気回路にて構成することも可能である。
段、冷媒不足判定のための制御手段等をすべてマイクロ
コンピュータ22bを用いて構成する場合について説明し
たが、上記の各手段を、個々の電気回路素子を組合せた
電気回路にて構成することも可能である。
また、本発明は自動車空調用に限らず、種々な用途の
冷凍サイクルに広く適用可能であることはいうまでもな
い。
冷凍サイクルに広く適用可能であることはいうまでもな
い。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は冷凍サイ
クルと電気制御系統を含む全体構成図であり、第２図は
電気式膨張弁の具体的構造を例示する断面図、第３図、
第４図及び第５図はマイクロコンピュータによる制御を
例示するフローチャート、第６図は本発明による冷媒不
足判定方法を説明するグラフである。 10……コンプレッサ,11……電磁クラッチ,13……凝縮
器,16……電気式膨張弁（減圧装置）,17……蒸発器,20,
21……冷媒温センサ（温度検出手段）,22……制御回路,
22b……マイクロコンピュータ。
クルと電気制御系統を含む全体構成図であり、第２図は
電気式膨張弁の具体的構造を例示する断面図、第３図、
第４図及び第５図はマイクロコンピュータによる制御を
例示するフローチャート、第６図は本発明による冷媒不
足判定方法を説明するグラフである。 10……コンプレッサ,11……電磁クラッチ,13……凝縮
器,16……電気式膨張弁（減圧装置）,17……蒸発器,20,
21……冷媒温センサ（温度検出手段）,22……制御回路,
22b……マイクロコンピュータ。
Claims (4)
- 【請求項１】コンプレッサと、このコンプレッサの吐出
側に接続され、ガス冷媒を凝縮する凝縮器と、この凝縮
器の下流側に接続され、前記凝縮器からの液冷媒を減圧
膨張する減圧装置と、この減圧装置の下流側と前記コン
プレッサの吸入側との間に接続され前記減圧装置を通過
した液冷媒を蒸発させる蒸発器と、冷凍サイクルの異常
運転状態を検出して前記コンプレッサの運転を停止させ
る制御手段と、前記蒸発器出口側の冷媒温度を検出する
温度検出手段と、前記制御手段が前記コンプレッサの運
転を停止させた際前記温度検出手段より冷媒温度検出信
号が入力され、前記コンプレッサ停止前後の蒸発器出口
側冷媒温度の差を検出し、その温度差が所定値以上の場
合には前記制御手段の検出した異常運転状態信号は誤信
号であると判別し、前記温度差が所定値以下の場合に
は、前記制御手段の出力した信号が正信号であると判別
する誤判別検出手段とを備える冷凍サイクル制御装置。 - 【請求項２】前記制御手段は、前記温度検出手段の冷媒
温度検出信号が入力され、前記コンプレッサ起動前後の
蒸発器出口側冷媒温度の差を算出し、その温度差が所定
値以下の場合に冷媒不足であると判断するものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の冷凍サイク
ル制御装置。 - 【請求項３】前記減圧手段が電気的に弁開度を制御する
電気式膨張弁であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の冷凍サイクル制御装置。 - 【請求項４】前記制御手段が前記減圧装置の弁開度が最
大開口時、もしくは最小開口時であるか否かを検出する
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
の冷凍サイクル制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7285487A JPH086989B2 (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | 冷凍サイクル制御装置 |
| US07/074,996 US4829777A (en) | 1986-07-23 | 1987-07-14 | Refrigeration system |
| DE8787110480T DE3773074D1 (de) | 1986-07-23 | 1987-07-20 | Verfahren zum erfassen von kaeltemittelmangel in einer kaelteanlage. |
| EP87110480A EP0254253B1 (en) | 1986-07-23 | 1987-07-20 | Method of detecting insufficiency of refrigerant charge in refrigeration system |
| AU75954/87A AU580716B2 (en) | 1986-07-23 | 1987-07-21 | Refrigeration system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7285487A JPH086989B2 (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | 冷凍サイクル制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63238364A JPS63238364A (ja) | 1988-10-04 |
| JPH086989B2 true JPH086989B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=13501367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7285487A Expired - Lifetime JPH086989B2 (ja) | 1986-07-23 | 1987-03-26 | 冷凍サイクル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH086989B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017211099A (ja) * | 2016-05-23 | 2017-11-30 | 株式会社鷺宮製作所 | 冷凍装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003050067A (ja) * | 2001-08-03 | 2003-02-21 | Ckd Corp | 冷却装置及び冷却装置の不具合判定方法 |
| JP5676966B2 (ja) * | 2010-08-10 | 2015-02-25 | 株式会社日立製作所 | 冷却システム |
| US10724766B2 (en) | 2015-12-21 | 2020-07-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigeration cycle apparatus |
-
1987
- 1987-03-26 JP JP7285487A patent/JPH086989B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017211099A (ja) * | 2016-05-23 | 2017-11-30 | 株式会社鷺宮製作所 | 冷凍装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63238364A (ja) | 1988-10-04 |
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