JPH09295512A - 車両用空気調和装置 - Google Patents
車両用空気調和装置Info
- Publication number
- JPH09295512A JPH09295512A JP8135851A JP13585196A JPH09295512A JP H09295512 A JPH09295512 A JP H09295512A JP 8135851 A JP8135851 A JP 8135851A JP 13585196 A JP13585196 A JP 13585196A JP H09295512 A JPH09295512 A JP H09295512A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- compressor
- rotation speed
- vehicle
- outside air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1927—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors
- G05D23/193—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces
- G05D23/1931—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces to control the temperature of one space
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3205—Control means therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3205—Control means therefor
- B60H1/3219—Control means therefor for improving the response time of a vehicle refrigeration cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
- F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
- F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
- F24F11/84—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers using valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H2001/3236—Cooling devices information from a variable is obtained
- B60H2001/3255—Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H2001/3269—Cooling devices output of a control signal
- B60H2001/327—Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit
- B60H2001/3272—Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit to control the revolving speed of a compressor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H2001/3269—Cooling devices output of a control signal
- B60H2001/328—Cooling devices output of a control signal related to an evaporating unit
- B60H2001/3282—Cooling devices output of a control signal related to an evaporating unit to control the air flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
- F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
- F24F11/85—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers using variable-flow pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/10—Temperature
- F24F2110/12—Temperature of the outside air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2130/00—Control inputs relating to environmental factors not covered by group F24F2110/00
- F24F2130/20—Sunlight
Abstract
(57)【要約】
【課題】 制御の応答性を高めるとともに、負荷条件に
かかわらず制御安定性と応答性を高いレベルで両立させ
る。 【解決手段】 少なくとも車内温度検出センサおよび／
または外気温度検出センサおよび設定器からの情報に基
づいて目標吹出温度を演算する手段と、圧縮機の回転数
の予測演算を行う手段と、少なくとも（Ａ）該圧縮機回
転数予測演算手段により演算された予測回転数の項と
（Ｂ）目標吹出温度演算手段により演算された目標吹出
温度と吸熱器および／または放熱器の出口側空気温度と
の偏差を含むフィードバック制御演算式の項とを含む演
算式により、制御すべき圧縮機の回転数を演算する圧縮
機回転数演算手段と、を具備したことを特徴とする車両
用空気調和装置。
かかわらず制御安定性と応答性を高いレベルで両立させ
る。 【解決手段】 少なくとも車内温度検出センサおよび／
または外気温度検出センサおよび設定器からの情報に基
づいて目標吹出温度を演算する手段と、圧縮機の回転数
の予測演算を行う手段と、少なくとも（Ａ）該圧縮機回
転数予測演算手段により演算された予測回転数の項と
（Ｂ）目標吹出温度演算手段により演算された目標吹出
温度と吸熱器および／または放熱器の出口側空気温度と
の偏差を含むフィードバック制御演算式の項とを含む演
算式により、制御すべき圧縮機の回転数を演算する圧縮
機回転数演算手段と、を具備したことを特徴とする車両
用空気調和装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空気調和装
置に関し、とくに能力可変型圧縮機を有する冷媒回路を
備えた車両用空気調和装置に関する。
置に関し、とくに能力可変型圧縮機を有する冷媒回路を
備えた車両用空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】吐出能力を可変可能な圧縮機と、通風ダ
クト内に設けられ、冷房運転時に吸熱作用を発揮する吸
熱器（たとえば、エバポレータ）および／または暖房運
転時に放熱作用を発揮する放熱器（たとえば、コンデン
サ）とを備えた冷媒回路を有する車両用空気調和装置が
知られている。
クト内に設けられ、冷房運転時に吸熱作用を発揮する吸
熱器（たとえば、エバポレータ）および／または暖房運
転時に放熱作用を発揮する放熱器（たとえば、コンデン
サ）とを備えた冷媒回路を有する車両用空気調和装置が
知られている。
【０００３】このような車両用空気調和装置において、
車内温度の制御は、従来、たとえば次のように行われて
いた。すなわち、吸熱器または放熱器出口空気温度を、
目標吹出温度と同一となるよう、出口空気温度をフィー
ドバックしつつ圧縮機（コンプレッサ）回転数で制御
し、この制御を、ＰＩ制御により行っていた。
車内温度の制御は、従来、たとえば次のように行われて
いた。すなわち、吸熱器または放熱器出口空気温度を、
目標吹出温度と同一となるよう、出口空気温度をフィー
ドバックしつつ圧縮機（コンプレッサ）回転数で制御
し、この制御を、ＰＩ制御により行っていた。
【０００４】この従来の制御を図で表すと、たとえば図
１２に示すようになる。車内センサ温Ｔr 、外気センサ
温Ｔam、日射センサによる日射量Ｔst、車内温度設定信
号Ｔs 等に基づいて、目標吹出温度ＴＡＯを次式により
演算する。 ＴＡＯ＝Ｋs ・Ｔs −Ｋr ・Ｔr −Ｋam・Ｔam−Ｋst・
Ｔst＋Ｃ ここで、Ｋs 、Ｋr 、Ｋam、Ｋstは係数、Ｃは補正定数
である。
１２に示すようになる。車内センサ温Ｔr 、外気センサ
温Ｔam、日射センサによる日射量Ｔst、車内温度設定信
号Ｔs 等に基づいて、目標吹出温度ＴＡＯを次式により
演算する。 ＴＡＯ＝Ｋs ・Ｔs −Ｋr ・Ｔr −Ｋam・Ｔam−Ｋst・
Ｔst＋Ｃ ここで、Ｋs 、Ｋr 、Ｋam、Ｋstは係数、Ｃは補正定数
である。
【０００５】そして、上記演算された目標吹出温度ＴＡ
Ｏと、吐気センサ温度ＴＯ（吸熱器または放熱器の出口
側空気温度）とに基づいて、次式フィードバック演算式
によりコンプレッサ回転数Ｎｃを演算する。 Ｎｃ＝±Ｐ（Ｐ成分）＋Ｉ（Ｉ成分） ＝±Ｋpc（ＴＯ−ＴＡＯ）＋Ｉn 但し、 Ｉn ＝Ｉn-1 ±Ｇ・Ｋpc・Δｔ／Ｋi （ＴＯ−ＴＡＯ） ここで、ＫpcはＮｃ演算式における基本ゲイン、Ｇは同
補正ゲイン、Δｔは出力（Ｎｃ）変更同期（つまり、制
御周期）、Ｋi はＮｃ演算式における積分時間、Ｉn-1
は前回積分演算値を示している。また、±符号は＋が冷
房の場合、−が暖房の場合を表している。
Ｏと、吐気センサ温度ＴＯ（吸熱器または放熱器の出口
側空気温度）とに基づいて、次式フィードバック演算式
によりコンプレッサ回転数Ｎｃを演算する。 Ｎｃ＝±Ｐ（Ｐ成分）＋Ｉ（Ｉ成分） ＝±Ｋpc（ＴＯ−ＴＡＯ）＋Ｉn 但し、 Ｉn ＝Ｉn-1 ±Ｇ・Ｋpc・Δｔ／Ｋi （ＴＯ−ＴＡＯ） ここで、ＫpcはＮｃ演算式における基本ゲイン、Ｇは同
補正ゲイン、Δｔは出力（Ｎｃ）変更同期（つまり、制
御周期）、Ｋi はＮｃ演算式における積分時間、Ｉn-1
は前回積分演算値を示している。また、±符号は＋が冷
房の場合、−が暖房の場合を表している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来の制御においては以下のような問題がある。ま
ず、コンプレッサ回転数Ｎｃの制御が、フィードバック
演算式にのみ頼っているため、制御の応答速度が低い。
すなわち、日射量変化、車内温度設定変更による目標吹
出温度の変化およびブロワ風量変化、内外気切換による
室内ユニット吸入空気温度の変化等の外乱に対する出口
空気温度の制御応答性が遅い。
な従来の制御においては以下のような問題がある。ま
ず、コンプレッサ回転数Ｎｃの制御が、フィードバック
演算式にのみ頼っているため、制御の応答速度が低い。
すなわち、日射量変化、車内温度設定変更による目標吹
出温度の変化およびブロワ風量変化、内外気切換による
室内ユニット吸入空気温度の変化等の外乱に対する出口
空気温度の制御応答性が遅い。
【０００７】また、外気温等の熱負荷の変化により冷凍
サイクルの特性が変化するので、たとえば中〜高負荷で
安定的でかつ応答性も速く良好な制御特性となるように
ＰＩ制御におけるゲインを調整したとしても、低負荷で
は安定せずハンチングしたりすることがある。逆に、低
負荷にて最適なゲインに調整すると、中〜高負荷では応
答性が遅くなる。
サイクルの特性が変化するので、たとえば中〜高負荷で
安定的でかつ応答性も速く良好な制御特性となるように
ＰＩ制御におけるゲインを調整したとしても、低負荷で
は安定せずハンチングしたりすることがある。逆に、低
負荷にて最適なゲインに調整すると、中〜高負荷では応
答性が遅くなる。
【０００８】たとえば図１３に、高負荷条件における応
答性を重視してゲインを調整した状態にて、低負荷暖房
条件において制御を実施した一例を示すが、コンプレッ
サ回転数Ｎｃ、吹出温（吐気センサ温度）ＴＯともに安
定しにくく、ハンチングを生じている。とくに、設定温
度Ｔs 変更時や運転開始時に問題となる。
答性を重視してゲインを調整した状態にて、低負荷暖房
条件において制御を実施した一例を示すが、コンプレッ
サ回転数Ｎｃ、吹出温（吐気センサ温度）ＴＯともに安
定しにくく、ハンチングを生じている。とくに、設定温
度Ｔs 変更時や運転開始時に問題となる。
【０００９】また図１４に、低負荷条件における安定性
を重視してゲインを調整した状態にて、高負荷暖房条件
において制御を実施した一例を示すが、コンプレッサ回
転数Ｎｃ、吐気センサ温度ＴＯともに目標値に到達する
に時間を要し、応答性が遅い。したがって、とくに、設
定温度Ｔs 変更時や運転開始時に問題となる。
を重視してゲインを調整した状態にて、高負荷暖房条件
において制御を実施した一例を示すが、コンプレッサ回
転数Ｎｃ、吐気センサ温度ＴＯともに目標値に到達する
に時間を要し、応答性が遅い。したがって、とくに、設
定温度Ｔs 変更時や運転開始時に問題となる。
【００１０】本発明の課題は、上記のような問題点に鑑
み、各種外乱や目標吹出温度の変化、さらには設定温度
の変更等に対し、制御の応答性を速めることにある。
み、各種外乱や目標吹出温度の変化、さらには設定温度
の変更等に対し、制御の応答性を速めることにある。
【００１１】また、広い熱負荷範囲において、つまり熱
負荷条件が変化した場合においても、常に最適な制御状
態を確保できるようにし、負荷条件にかかわらず、制御
安定性と制御応答性を高いレベルで両立させることも課
題とする。
負荷条件が変化した場合においても、常に最適な制御状
態を確保できるようにし、負荷条件にかかわらず、制御
安定性と制御応答性を高いレベルで両立させることも課
題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の車両用空気調和装置は、吐出能力を可変可
能な圧縮機と、通風ダクト内に設けられ、冷房運転時に
吸熱作用を発揮する吸熱器および／または暖房運転時に
放熱作用を発揮する放熱器とを備えた冷媒回路と、少な
くとも、前記吸熱器および／または放熱器の出口側空気
温度を検出するセンサ、車内温度を検出するセンサ、外
気温度を検出するセンサ、および車内温度の目標値を設
定する設定器とを有する車両用空気調和装置において、
少なくとも前記車内温度検出センサおよび／または外気
温度検出センサおよび設定器からの情報に基づいて目標
吹出温度を演算する手段と、圧縮機の回転数の予測演算
を行う手段と、少なくとも（Ａ）該圧縮機回転数予測演
算手段により演算された予測回転数の項と（Ｂ）前記目
標吹出温度演算手段により演算された目標吹出温度と前
記吸熱器および／または放熱器の出口側空気温度との偏
差を含むフィードバック制御演算式の項とを含む演算式
により、制御すべき圧縮機の回転数を演算する圧縮機回
転数演算手段と、を具備し、該圧縮機回転数演算手段か
らの信号に基づいて圧縮機の回転数を制御することを特
徴とするものからなる。
に、本発明の車両用空気調和装置は、吐出能力を可変可
能な圧縮機と、通風ダクト内に設けられ、冷房運転時に
吸熱作用を発揮する吸熱器および／または暖房運転時に
放熱作用を発揮する放熱器とを備えた冷媒回路と、少な
くとも、前記吸熱器および／または放熱器の出口側空気
温度を検出するセンサ、車内温度を検出するセンサ、外
気温度を検出するセンサ、および車内温度の目標値を設
定する設定器とを有する車両用空気調和装置において、
少なくとも前記車内温度検出センサおよび／または外気
温度検出センサおよび設定器からの情報に基づいて目標
吹出温度を演算する手段と、圧縮機の回転数の予測演算
を行う手段と、少なくとも（Ａ）該圧縮機回転数予測演
算手段により演算された予測回転数の項と（Ｂ）前記目
標吹出温度演算手段により演算された目標吹出温度と前
記吸熱器および／または放熱器の出口側空気温度との偏
差を含むフィードバック制御演算式の項とを含む演算式
により、制御すべき圧縮機の回転数を演算する圧縮機回
転数演算手段と、を具備し、該圧縮機回転数演算手段か
らの信号に基づいて圧縮機の回転数を制御することを特
徴とするものからなる。
【００１３】上記目標吹出温度演算手段には、日射セン
サからの日射量情報も入力されていることが好ましい。
また、前記圧縮機回転数予測演算手段における演算が、
少なくとも、前記車内温度検出センサおよび／または外
気温度検出センサおよび／または設定器および／または
日射センサからの情報に基づいて行われる。たとえば、
前記圧縮機回転数予測演算手段における演算が、少なく
とも、前記目標吹出温度および、外気温度検出センサま
たは車内温度検出センサからの情報から推定される通風
ダクト入口空気温度、および／または放熱器または吸熱
器の通過風量、および／または外気温度検出センサから
の外気温度に基づいて行われる。
サからの日射量情報も入力されていることが好ましい。
また、前記圧縮機回転数予測演算手段における演算が、
少なくとも、前記車内温度検出センサおよび／または外
気温度検出センサおよび／または設定器および／または
日射センサからの情報に基づいて行われる。たとえば、
前記圧縮機回転数予測演算手段における演算が、少なく
とも、前記目標吹出温度および、外気温度検出センサま
たは車内温度検出センサからの情報から推定される通風
ダクト入口空気温度、および／または放熱器または吸熱
器の通過風量、および／または外気温度検出センサから
の外気温度に基づいて行われる。
【００１４】前記フィードバック制御演算式は、ＰＩま
たはＰＩＤ制御演算式である。このフィードバック制御
演算式におけるゲインが、少なくとも外気温度、放熱器
または吸熱器通過風量を変数とする関数により演算され
る。つまり、これら条件の変化に応じて、ゲインが自動
調整される。
たはＰＩＤ制御演算式である。このフィードバック制御
演算式におけるゲインが、少なくとも外気温度、放熱器
または吸熱器通過風量を変数とする関数により演算され
る。つまり、これら条件の変化に応じて、ゲインが自動
調整される。
【００１５】上記のような車両用空気調和装置において
は、圧縮機への指令回転数は、そのときの条件に応じて
回転数を予測演算する予測演算式と、実際に検出される
吸熱器および／または放熱器の出口側空気温度をフィー
ドバックするフィードバック制御演算式との両方に基づ
いて演算される。
は、圧縮機への指令回転数は、そのときの条件に応じて
回転数を予測演算する予測演算式と、実際に検出される
吸熱器および／または放熱器の出口側空気温度をフィー
ドバックするフィードバック制御演算式との両方に基づ
いて演算される。
【００１６】圧縮機回転数の予測演算は、外気温度、車
内温度、日射量、設定器や、これらから得られるブロワ
電圧、目標吹出温度等を変数として演算されるため、こ
れらが変化したとき該変化に応じた最適な回転数が迅速
に演算され、熱負荷の変化に対する応答性が極めて速く
なる。
内温度、日射量、設定器や、これらから得られるブロワ
電圧、目標吹出温度等を変数として演算されるため、こ
れらが変化したとき該変化に応じた最適な回転数が迅速
に演算され、熱負荷の変化に対する応答性が極めて速く
なる。
【００１７】また、上記予測演算に基づく圧縮機回転数
に、フィードバック制御演算式に基づく演算値が加味
（増減）されるので、実際に制御される圧縮機回転数
は、精度よく、かつ応答性よく、目標とする最適な回転
数に制御される。
に、フィードバック制御演算式に基づく演算値が加味
（増減）されるので、実際に制御される圧縮機回転数
は、精度よく、かつ応答性よく、目標とする最適な回転
数に制御される。
【００１８】さらに、上記フィードバック制御演算式に
おけるＰＩ制御またはＰＩＤ制御のゲインを、外気温度
や放熱器または吸熱器通過風量に応じて演算制御するよ
うにすれば、熱負荷条件の変化や変更に応じて常に最適
ゲインに自動調整することが可能となり、安定性が高く
応答性の速い、優れた制御特性が得られる。
おけるＰＩ制御またはＰＩＤ制御のゲインを、外気温度
や放熱器または吸熱器通過風量に応じて演算制御するよ
うにすれば、熱負荷条件の変化や変更に応じて常に最適
ゲインに自動調整することが可能となり、安定性が高く
応答性の速い、優れた制御特性が得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一
実施態様に係る車両用空気調和装置を示している。制御
の説明に入る前に、まず、図１および図２ないし図６に
より、本車両用空気調和装置の機器構成について説明す
る。
形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一
実施態様に係る車両用空気調和装置を示している。制御
の説明に入る前に、まず、図１および図２ないし図６に
より、本車両用空気調和装置の機器構成について説明す
る。
【００２０】図１において、１は冷媒回路を示してお
り、２は吐出能力を可変可能な圧縮機（コンプレッサと
も呼ぶ）を示している。圧縮機２の吐出能力は、回転数
によって制御される。３は室外熱交換器であり、該室外
熱交換器３と、圧縮機２の吐出側（ＯＵＴ側）との間に
は電磁弁４が、圧縮機２の吸入側（ＩＮ側）との間には
電磁弁５が設けられている。
り、２は吐出能力を可変可能な圧縮機（コンプレッサと
も呼ぶ）を示している。圧縮機２の吐出能力は、回転数
によって制御される。３は室外熱交換器であり、該室外
熱交換器３と、圧縮機２の吐出側（ＯＵＴ側）との間に
は電磁弁４が、圧縮機２の吸入側（ＩＮ側）との間には
電磁弁５が設けられている。
【００２１】６はレシーバタンクを示しており、レシー
バタンク６の入側と室外熱交換器３との間には逆止弁７
が、出側と室外熱交換器３との間には膨張弁８が、それ
ぞれ設けられている。
バタンク６の入側と室外熱交換器３との間には逆止弁７
が、出側と室外熱交換器３との間には膨張弁８が、それ
ぞれ設けられている。
【００２２】９は、通風ダクトを示しており、該通風ダ
クト９内に、冷房運転時に吸熱作用を発揮する吸熱器と
しての室内エバポレータ１０と、暖房運転時に放熱作用
を発揮する放熱器としての室内コンデンサ１１が設けら
れている。本実施態様では、コンデンサ１１の上流側
に、該コンデンサ１１の空気の流通を制御するダンパ１
２が設けられている。
クト９内に、冷房運転時に吸熱作用を発揮する吸熱器と
しての室内エバポレータ１０と、暖房運転時に放熱作用
を発揮する放熱器としての室内コンデンサ１１が設けら
れている。本実施態様では、コンデンサ１１の上流側
に、該コンデンサ１１の空気の流通を制御するダンパ１
２が設けられている。
【００２３】コンデンサ１１と圧縮機２の吐出側との間
には電磁弁１３が、コンデンサ１１とレシーバタンク６
の入側との間には逆止弁１４が、それぞれ設けられてい
る。また、エバポレータ１０とレシーバタンク６の出側
との間には、電磁弁１５と膨張弁１６が設けられてお
り、エバポレータ１０の出口側は、圧縮機２の吸入側へ
と接続されている。
には電磁弁１３が、コンデンサ１１とレシーバタンク６
の入側との間には逆止弁１４が、それぞれ設けられてい
る。また、エバポレータ１０とレシーバタンク６の出側
との間には、電磁弁１５と膨張弁１６が設けられてお
り、エバポレータ１０の出口側は、圧縮機２の吸入側へ
と接続されている。
【００２４】上記のように構成された冷媒回路１のう
ち、基本的に、通風ダクト９内に設けられているエバポ
レータ１０とコンデンサ１１が車室内１７側に配置さ
れ、他の機器は車室外１８に配置されている。
ち、基本的に、通風ダクト９内に設けられているエバポ
レータ１０とコンデンサ１１が車室内１７側に配置さ
れ、他の機器は車室外１８に配置されている。
【００２５】なお、本実施態様では、通風ダクト９内に
エバポレータ１０とコンデンサ１１を配置し、冷房、暖
房の両方を行うことができるようにしてあるが、本発明
はいずれか一方のみの場合においても成立する。
エバポレータ１０とコンデンサ１１を配置し、冷房、暖
房の両方を行うことができるようにしてあるが、本発明
はいずれか一方のみの場合においても成立する。
【００２６】通風ダクト９内には、エバポレータ１０お
よびコンデンサ１１の出口側空気温度（実際の吹出温
度）を検出する吐気センサ１９Ａ、吐気センサ１９Ｂ
と、通風ダクト９内に空気を吸入し、エバポレータ１０
およびコンデンサ１１を通過した空気を通風ダクト９か
ら吐出するブロワ２０、コンデンサ１１の通過風量割合
を調節するダンパ１２が設けられている。
よびコンデンサ１１の出口側空気温度（実際の吹出温
度）を検出する吐気センサ１９Ａ、吐気センサ１９Ｂ
と、通風ダクト９内に空気を吸入し、エバポレータ１０
およびコンデンサ１１を通過した空気を通風ダクト９か
ら吐出するブロワ２０、コンデンサ１１の通過風量割合
を調節するダンパ１２が設けられている。
【００２７】車室内１７には、車内温度を検出する車内
センサ２１と、日射量を検出する日射センサ２２が設け
られており、車室外１８には、外気温度を検出する外気
センサ２３が設けられている。なお、図示を省略してあ
るが、制御すべき車内温度を設定する設定器も設けられ
ている。
センサ２１と、日射量を検出する日射センサ２２が設け
られており、車室外１８には、外気温度を検出する外気
センサ２３が設けられている。なお、図示を省略してあ
るが、制御すべき車内温度を設定する設定器も設けられ
ている。
【００２８】このような機器構成を有する車両用空気調
和装置の空調制御サイクルについて説明する。本車両用
空気調和装置では、基本的に、冷房、暖房、除湿冷房、
除湿暖房、内部サイクルの５つの空調サイクルが可能と
なっている。
和装置の空調制御サイクルについて説明する。本車両用
空気調和装置では、基本的に、冷房、暖房、除湿冷房、
除湿暖房、内部サイクルの５つの空調サイクルが可能と
なっている。
【００２９】冷房サイクルにおいては、図２に示すよう
に、膨張弁１６によって膨張された冷媒がエバポレータ
１０で蒸発され、その吸熱作用によって冷房作用が発揮
される。圧縮機２に戻され、圧縮された冷媒は、電磁弁
４を介して室外熱交換器３に送られ、凝縮器として機能
する該熱交換器３を経た後、逆止弁７を介してレシーバ
タンク６に収容される。レシーバタンク６からの凝縮さ
れた冷媒は、電磁弁１５、膨張弁１６を介してエバポレ
ータ１０に送られる。このとき、通風ダクト９内のダン
パ１２は、ブロワ２０により送風される空気がコンデン
サ１１を通過しないよう全閉となっている。
に、膨張弁１６によって膨張された冷媒がエバポレータ
１０で蒸発され、その吸熱作用によって冷房作用が発揮
される。圧縮機２に戻され、圧縮された冷媒は、電磁弁
４を介して室外熱交換器３に送られ、凝縮器として機能
する該熱交換器３を経た後、逆止弁７を介してレシーバ
タンク６に収容される。レシーバタンク６からの凝縮さ
れた冷媒は、電磁弁１５、膨張弁１６を介してエバポレ
ータ１０に送られる。このとき、通風ダクト９内のダン
パ１２は、ブロワ２０により送風される空気がコンデン
サ１１を通過しないよう全閉となっている。
【００３０】暖房サイクルにおいては、図３に示すよう
に、圧縮機２で圧縮された冷媒が電磁弁１３を介してコ
ンデンサ１１に送られ、その放熱作用によって暖房作用
が発揮される。コンデンサ１１からの冷媒は、逆止弁１
４を介してレシーバタンク６に送られ、そこから膨張弁
８を介して室外熱交換器３に送られる。室外熱交換器３
で蒸発された冷媒は、電磁弁５を介して圧縮機２の吸入
側へ送られる。このとき、通風ダクト９内のダンパ１２
は、ブロワ２０により送風される空気が全量コンデンサ
１１を通過するよう全開となっている。
に、圧縮機２で圧縮された冷媒が電磁弁１３を介してコ
ンデンサ１１に送られ、その放熱作用によって暖房作用
が発揮される。コンデンサ１１からの冷媒は、逆止弁１
４を介してレシーバタンク６に送られ、そこから膨張弁
８を介して室外熱交換器３に送られる。室外熱交換器３
で蒸発された冷媒は、電磁弁５を介して圧縮機２の吸入
側へ送られる。このとき、通風ダクト９内のダンパ１２
は、ブロワ２０により送風される空気が全量コンデンサ
１１を通過するよう全開となっている。
【００３１】除湿冷房サイクルにおいては、図４に示す
ように、圧縮機２で圧縮された冷媒の一部は電磁弁１３
を介してコンデンサ１１に送られ、残りは電磁弁４を介
して室外熱交換器３に送られる。室内コンデンサ１１で
は、その放熱作用により再加熱能力が発揮される。コン
デンサ１１、室外熱交換器３で凝縮された冷媒は、それ
ぞれ、逆止弁１４、逆止弁７を介してレシーバタンク６
に送られる。レシーバタンク６からの冷媒は、電磁弁１
５、膨張弁１６を介して室内エバポレータ１０に送ら
れ、蒸発による吸熱作用によって冷房および除湿作用が
発揮される。エバポレータ１０を経た冷媒は、圧縮機２
の吸入側に戻される。室外熱交換器３はヒートポンプシ
ステムにおける放熱器として機能し、通風ダクト９内の
室内エバポレータ１０による冷房および除湿作用と室内
コンデンサ１１による再加熱により、全体としては除湿
冷房サイクルになる。このとき、通風ダクト９内のダン
パ１２はブロワ２０により送風される空気が一部コンデ
ンサ１１を通過するよう途中開度となっている。
ように、圧縮機２で圧縮された冷媒の一部は電磁弁１３
を介してコンデンサ１１に送られ、残りは電磁弁４を介
して室外熱交換器３に送られる。室内コンデンサ１１で
は、その放熱作用により再加熱能力が発揮される。コン
デンサ１１、室外熱交換器３で凝縮された冷媒は、それ
ぞれ、逆止弁１４、逆止弁７を介してレシーバタンク６
に送られる。レシーバタンク６からの冷媒は、電磁弁１
５、膨張弁１６を介して室内エバポレータ１０に送ら
れ、蒸発による吸熱作用によって冷房および除湿作用が
発揮される。エバポレータ１０を経た冷媒は、圧縮機２
の吸入側に戻される。室外熱交換器３はヒートポンプシ
ステムにおける放熱器として機能し、通風ダクト９内の
室内エバポレータ１０による冷房および除湿作用と室内
コンデンサ１１による再加熱により、全体としては除湿
冷房サイクルになる。このとき、通風ダクト９内のダン
パ１２はブロワ２０により送風される空気が一部コンデ
ンサ１１を通過するよう途中開度となっている。
【００３２】除湿暖房サイクルにおいては、図５に示す
ように、圧縮機２で圧縮された冷媒は電磁弁１３を介し
てコンデンサ１１に送られ、その放熱作用によって暖房
作用が発揮される。コンデンサ１１からの冷媒は、逆止
弁１４を介してレシーバタンク６に送られる。レシーバ
タンク６からの冷媒は、その一部が電磁弁１５、膨張弁
１６を介してエバポレータ１０に送られ、エバポレータ
１０における蒸発による吸熱作用によって除湿作用が発
揮される。残りの冷媒は膨張弁８を介して室外熱交換器
３に送られ、蒸発される。エバポレータ１０からの冷媒
および、室外熱交換器３から電磁弁５を介して送られて
きた冷媒は、合流して圧縮機２の吸入側へと送られる。
室外熱交換器３は、ヒートポンプシステムにおける吸熱
器として機能し、通風ダクト９内の室内エバポレータ１
０による除湿および室内コンデンサ１１による暖房作用
により、全体としては除湿暖房モードになる。このと
き、通風ダクト９内のダンパ１２はブロワ２０により送
風される空気の全量がコンデンサ１１を通過するよう全
開となっている。
ように、圧縮機２で圧縮された冷媒は電磁弁１３を介し
てコンデンサ１１に送られ、その放熱作用によって暖房
作用が発揮される。コンデンサ１１からの冷媒は、逆止
弁１４を介してレシーバタンク６に送られる。レシーバ
タンク６からの冷媒は、その一部が電磁弁１５、膨張弁
１６を介してエバポレータ１０に送られ、エバポレータ
１０における蒸発による吸熱作用によって除湿作用が発
揮される。残りの冷媒は膨張弁８を介して室外熱交換器
３に送られ、蒸発される。エバポレータ１０からの冷媒
および、室外熱交換器３から電磁弁５を介して送られて
きた冷媒は、合流して圧縮機２の吸入側へと送られる。
室外熱交換器３は、ヒートポンプシステムにおける吸熱
器として機能し、通風ダクト９内の室内エバポレータ１
０による除湿および室内コンデンサ１１による暖房作用
により、全体としては除湿暖房モードになる。このと
き、通風ダクト９内のダンパ１２はブロワ２０により送
風される空気の全量がコンデンサ１１を通過するよう全
開となっている。
【００３３】内部サイクルは、より除湿能力が高く、よ
り暖房能力が小さいサイクルである。図６に示すよう
に、圧縮機２で圧縮された冷媒は、電磁弁１３を介して
コンデンサ１１に送られ、その凝縮による放熱作用によ
って、暖房作用が発揮される。コンデンサ１１からの冷
媒は、逆止弁１４を介してレシーバタンク６に送られ、
そこから電磁弁１５、膨張弁１６を介してエバポレータ
１０に送られる。エバポレータ１０では、蒸発による吸
熱作用によって、除湿作用が発揮される。室外熱交換器
３は使用されないので、外気からの熱のくみ上げはなさ
れず、圧縮機消費動力分の暖房能力が発揮される。除湿
作用を発揮するエバポレータ１０には冷媒の全量が通さ
れるので、除湿暖房サイクルに比べ除湿能力が高い。そ
の分、暖房能力は低くなる。このとき、通風ダクト９内
のダンパ１２は、ブロワ２０により送風される空気が全
量コンデンサ１１を通過するよう全開となっている。
り暖房能力が小さいサイクルである。図６に示すよう
に、圧縮機２で圧縮された冷媒は、電磁弁１３を介して
コンデンサ１１に送られ、その凝縮による放熱作用によ
って、暖房作用が発揮される。コンデンサ１１からの冷
媒は、逆止弁１４を介してレシーバタンク６に送られ、
そこから電磁弁１５、膨張弁１６を介してエバポレータ
１０に送られる。エバポレータ１０では、蒸発による吸
熱作用によって、除湿作用が発揮される。室外熱交換器
３は使用されないので、外気からの熱のくみ上げはなさ
れず、圧縮機消費動力分の暖房能力が発揮される。除湿
作用を発揮するエバポレータ１０には冷媒の全量が通さ
れるので、除湿暖房サイクルに比べ除湿能力が高い。そ
の分、暖房能力は低くなる。このとき、通風ダクト９内
のダンパ１２は、ブロワ２０により送風される空気が全
量コンデンサ１１を通過するよう全開となっている。
【００３４】さて、このような空調サイクルの切換が可
能な車両用空気調和装置において、本発明による制御は
次のように行われる。
能な車両用空気調和装置において、本発明による制御は
次のように行われる。
【００３５】図７に示すように、まず、目標吹出温度演
算手段３１により、通風ダクト９からの目標吹出温度が
演算される。この演算は、少なくとも、車内センサ２１
により検出された車内温度Ｔr および／または外気セン
サ２３により検出された外気温度Ｔam、および車内温度
の設定値Ｔs に基づいて行われ、本実施態様ではさらに
日射センサ２２により検出された日射量Ｔstが加えられ
ている。目標吹出温度ＴＡＯは、たとえば、次式により
演算される。 ＴＡＯ＝Ｋs ・Ｔs −Ｋr ・Ｔr −Ｋam・Ｔam−Ｋst・
Ｔst＋Ｃ ここで、Ｋs 、Ｋr 、Ｋam、Ｋstは係数であり、Ｃは補
正定数である。ここまでは、図１２に示した従来の演算
と実質的に同じである。
算手段３１により、通風ダクト９からの目標吹出温度が
演算される。この演算は、少なくとも、車内センサ２１
により検出された車内温度Ｔr および／または外気セン
サ２３により検出された外気温度Ｔam、および車内温度
の設定値Ｔs に基づいて行われ、本実施態様ではさらに
日射センサ２２により検出された日射量Ｔstが加えられ
ている。目標吹出温度ＴＡＯは、たとえば、次式により
演算される。 ＴＡＯ＝Ｋs ・Ｔs −Ｋr ・Ｔr −Ｋam・Ｔam−Ｋst・
Ｔst＋Ｃ ここで、Ｋs 、Ｋr 、Ｋam、Ｋstは係数であり、Ｃは補
正定数である。ここまでは、図１２に示した従来の演算
と実質的に同じである。
【００３６】演算された目標吹出温度ＴＡＯは、次に述
べる圧縮機回転数予測演算手段３２による圧縮機回転数
の予測演算（フィードフォワード演算）、および、後述
の圧縮機回転数演算手段３３による、実際に制御すべき
圧縮機２の回転数（つまり、圧縮機２への回転数指令）
の演算に用いられる。
べる圧縮機回転数予測演算手段３２による圧縮機回転数
の予測演算（フィードフォワード演算）、および、後述
の圧縮機回転数演算手段３３による、実際に制御すべき
圧縮機２の回転数（つまり、圧縮機２への回転数指令）
の演算に用いられる。
【００３７】圧縮機回転数の予測演算においては、上記
目標吹出温度ＴＡＯと、外気温度Ｔamと、演算されたブ
ロワ電圧ＢＬＶと、演算された推定ダクト入口温度Ｔin
（室内ユニット（つまり、通風ダクト９）吸入空気温
度）とに基づいて演算される。
目標吹出温度ＴＡＯと、外気温度Ｔamと、演算されたブ
ロワ電圧ＢＬＶと、演算された推定ダクト入口温度Ｔin
（室内ユニット（つまり、通風ダクト９）吸入空気温
度）とに基づいて演算される。
【００３８】つまり、吸熱器または放熱器通過風量Ｖ、
目標吹出温度ＴＡＯを用いた関数として演算されるブロ
ワ電圧ＢＬＶ（ブロック３４）およびダンパ１２開度を
関数として演算される。推定ダクト入口空気温度Ｔin
は、車内センサ２１による検出温度Ｔr 、外気センサ２
３による検出温度Ｔam、内外気の吸入割合を決めるダン
パ（図示略）の位置信号を用いた関数として演算される
（ブロック３５）。
目標吹出温度ＴＡＯを用いた関数として演算されるブロ
ワ電圧ＢＬＶ（ブロック３４）およびダンパ１２開度を
関数として演算される。推定ダクト入口空気温度Ｔin
は、車内センサ２１による検出温度Ｔr 、外気センサ２
３による検出温度Ｔam、内外気の吸入割合を決めるダン
パ（図示略）の位置信号を用いた関数として演算される
（ブロック３５）。
【００３９】圧縮機２の予測回転数ＦＦｃは、上記目標
吹出温度ＴＡＯ、推定ダクト入口温度Ｔin、外気温度Ｔ
am、放熱器または吸熱器通過風量Ｖを用いた関数とし
て、たとえば次式によりフィードフォワード演算され
る。
吹出温度ＴＡＯ、推定ダクト入口温度Ｔin、外気温度Ｔ
am、放熱器または吸熱器通過風量Ｖを用いた関数とし
て、たとえば次式によりフィードフォワード演算され
る。
【００４０】すなわち、冷房サイクルの場合には、たと
えば、 ＦＦｃ＝ｆ1 （Ｔam，Ｔin，ＴＡＯ，ＢＬＶ） ＝Ｌ1 ｛１−Ｌ2 ・Ｔam−Ｌ3 ・Ｔin−Ｌ4 ・ＢＬＶ＋ Ｌ5 （Ｃ2 ＋Ｌ6 ・Ｖ＋Ｌ7 ・Ｔam−Ｌ8 ・Ｔam2 ）× （Ｔin−ＴＡＯ）｝ で演算される。なお、Ｖ＝（１−α）×Ｋv ×ＢＬＶ＋
Ｃv 、また、α＝０である。暖房サイクルの場合には、
たとえば、 ＦＦｃ＝ｆ2 （Ｔam，Ｔin，ＴＡＯ，ＢＬＶ） ＝Ｋ1 ｛１＋Ｋ2 ・Ｔam−Ｋ3 ・Ｔin−Ｋ4 ・ＢＬＶ＋ Ｋ5 （Ｃ1 ＋Ｋ6 ・Ｖ−Ｋ7 ・Ｔam＋Ｋ8 ・Ｔam2 ）× （ＴＡＯ−Ｔin）｝ で演算される。なお、Ｖ＝α×Ｋv ×ＢＬＶ＋Ｃv 、ま
た、α＝１である。除湿冷房サイクルの場合には上記冷
房サイクルの演算式における係数が変更され、除湿暖房
サイクルおよび内部サイクルの場合には上記暖房サイク
ルの演算式における係数が変更される。
えば、 ＦＦｃ＝ｆ1 （Ｔam，Ｔin，ＴＡＯ，ＢＬＶ） ＝Ｌ1 ｛１−Ｌ2 ・Ｔam−Ｌ3 ・Ｔin−Ｌ4 ・ＢＬＶ＋ Ｌ5 （Ｃ2 ＋Ｌ6 ・Ｖ＋Ｌ7 ・Ｔam−Ｌ8 ・Ｔam2 ）× （Ｔin−ＴＡＯ）｝ で演算される。なお、Ｖ＝（１−α）×Ｋv ×ＢＬＶ＋
Ｃv 、また、α＝０である。暖房サイクルの場合には、
たとえば、 ＦＦｃ＝ｆ2 （Ｔam，Ｔin，ＴＡＯ，ＢＬＶ） ＝Ｋ1 ｛１＋Ｋ2 ・Ｔam−Ｋ3 ・Ｔin−Ｋ4 ・ＢＬＶ＋ Ｋ5 （Ｃ1 ＋Ｋ6 ・Ｖ−Ｋ7 ・Ｔam＋Ｋ8 ・Ｔam2 ）× （ＴＡＯ−Ｔin）｝ で演算される。なお、Ｖ＝α×Ｋv ×ＢＬＶ＋Ｃv 、ま
た、α＝１である。除湿冷房サイクルの場合には上記冷
房サイクルの演算式における係数が変更され、除湿暖房
サイクルおよび内部サイクルの場合には上記暖房サイク
ルの演算式における係数が変更される。
【００４１】上記予測演算式において、Ｃ1 、Ｃ2 は補
正定数である。Ｋ1 〜Ｋ8 、Ｌ1 〜Ｌ8 の各係数は、空
調装置の各設計仕様によって定められ、設計仕様と各係
数の関係はたとえば表１に示す通りである。なお、暖房
サイクルにおいて、ダンパ１２が中間開度の場合、上式
暖房サイクルの場合のαに１未満０より大きい値を代入
して演算すればよい。
正定数である。Ｋ1 〜Ｋ8 、Ｌ1 〜Ｌ8 の各係数は、空
調装置の各設計仕様によって定められ、設計仕様と各係
数の関係はたとえば表１に示す通りである。なお、暖房
サイクルにおいて、ダンパ１２が中間開度の場合、上式
暖房サイクルの場合のαに１未満０より大きい値を代入
して演算すればよい。
【００４２】
【表１】
【００４３】上述の演算により求められた目標吹出温度
ＴＡＯ、圧縮機の予測回転数ＦＦｃおよび、吐気センサ
１９Ａ、１９Ｂによる検出温度ＴＯ、放熱器または吸熱
器通過風量Ｖ、外気温度Ｔamを用いて、圧縮機回転数演
算手段３３により、たとえば次式によって圧縮機２の回
転数Ｎｃの制御指令が演算される。次式はＦＦｃにＰＩ
制御演算式を加えたものであるが、ＰＩ制御演算式に代
えＰＩＤ制御演算式を採用してもよい。なお、検出温度
ＴＯは、冷房および除湿冷房の場合は吐気センサ１９Ａ
による温度、暖房除湿および内部サイクルの場合は吐気
センサ１９Ｂによる温度を参照する。
ＴＡＯ、圧縮機の予測回転数ＦＦｃおよび、吐気センサ
１９Ａ、１９Ｂによる検出温度ＴＯ、放熱器または吸熱
器通過風量Ｖ、外気温度Ｔamを用いて、圧縮機回転数演
算手段３３により、たとえば次式によって圧縮機２の回
転数Ｎｃの制御指令が演算される。次式はＦＦｃにＰＩ
制御演算式を加えたものであるが、ＰＩ制御演算式に代
えＰＩＤ制御演算式を採用してもよい。なお、検出温度
ＴＯは、冷房および除湿冷房の場合は吐気センサ１９Ａ
による温度、暖房除湿および内部サイクルの場合は吐気
センサ１９Ｂによる温度を参照する。
【００４４】Ｎｃ＝ＦＦｃ±Ｐ＋Ｉ ＝ＦＦｃ±Ｇ・Ｋpc（ＴＯ−ＴＡＯ）＋Ｉn ここで、たとえば、 Ｉn ＝Ｉn-1 ±Ｇ・Ｋpc・Δｔ／Ｋi ・（ＴＯ−ＴＡ
Ｏ） Ｇ＝ｆ（ＢＬＶ，Ｔam） である。ＫpcはＮｃ演算式における基本ゲイン、ＧはＮ
ｃ演算式における補正ゲイン、Δｔは出力（Ｎｃ）変更
周期、Ｋi はＮｃ演算式における積分時間である。ま
た、±の符号は、＋が冷房または除湿冷房の場合、−が
暖房の除湿暖房および内部サイクルの場合を表してい
る。また、除湿冷房の場合は、上式のＴＡＯの代りに必
要除湿温度ＴＤが用いられＴＤはたとえば３℃が用いら
れる。
Ｏ） Ｇ＝ｆ（ＢＬＶ，Ｔam） である。ＫpcはＮｃ演算式における基本ゲイン、ＧはＮ
ｃ演算式における補正ゲイン、Δｔは出力（Ｎｃ）変更
周期、Ｋi はＮｃ演算式における積分時間である。ま
た、±の符号は、＋が冷房または除湿冷房の場合、−が
暖房の除湿暖房および内部サイクルの場合を表してい
る。また、除湿冷房の場合は、上式のＴＡＯの代りに必
要除湿温度ＴＤが用いられＴＤはたとえば３℃が用いら
れる。
【００４５】上記において、補正ゲインＧは、熱負荷条
件等各種の条件に応じて、たとえば次式により演算され
る。すなわち、冷房サイクル（除湿冷房サイクルの場合
は係数が異なる。）の場合には、 Ｇ＝ｆ（ＢＬＶ，Ｔam） ＝Ｃ4 ＋Ｌ9 ・Ｔam−Ｌ10・Ｔam2 ＋Ｌ11・ＢＬＶ 暖房サイクル（除湿暖房サイクル、内部サイクルの場合
は係数が異なる。）の場合には、 Ｇ＝ｆ（ＢＬＶ，Ｔam） ＝Ｃ3 −Ｋ9 ・Ｔam＋Ｋ10・Ｔam2 ＋Ｋ11・ＢＬＶ で演算される。
件等各種の条件に応じて、たとえば次式により演算され
る。すなわち、冷房サイクル（除湿冷房サイクルの場合
は係数が異なる。）の場合には、 Ｇ＝ｆ（ＢＬＶ，Ｔam） ＝Ｃ4 ＋Ｌ9 ・Ｔam−Ｌ10・Ｔam2 ＋Ｌ11・ＢＬＶ 暖房サイクル（除湿暖房サイクル、内部サイクルの場合
は係数が異なる。）の場合には、 Ｇ＝ｆ（ＢＬＶ，Ｔam） ＝Ｃ3 −Ｋ9 ・Ｔam＋Ｋ10・Ｔam2 ＋Ｋ11・ＢＬＶ で演算される。
【００４６】ここで、Ｋ9 〜Ｋ11、Ｌ9 〜Ｌ11の各係数
は空調装置の各設計仕様に応じて定められ、設計仕様と
各係数の関係は、たとえば表２に示す通りである。
は空調装置の各設計仕様に応じて定められ、設計仕様と
各係数の関係は、たとえば表２に示す通りである。
【００４７】
【表２】
【００４８】以上のような演算式により、圧縮機回転数
Ｎｃが演算され、該Ｎｃに基づいて圧縮機２の回転数が
制御される。
Ｎｃが演算され、該Ｎｃに基づいて圧縮機２の回転数が
制御される。
【００４９】なお、上記制御においては、ブロワ電圧Ｂ
ＬＶと目標吹出温度ＴＡＯとの関数は、一般に図８に示
すようになる。また、演算されたＮｃが非常に小さい
（０に近い）場合には、圧縮機２の回転数をその微小回
転数に制御することは現実的には難しいので、たとえば
図９に示すように、演算された圧縮機回転数が第１の微
小設定値Ｎ1 より低いときには圧縮機を停止（Ｎｃ＝
０）とし、第１の微小設定値Ｎ1 と第２の微小設定値Ｎ
2 との間にあるときには、圧縮機回転数を第２の微小設
定値Ｎ2 とするようにしてもよい。
ＬＶと目標吹出温度ＴＡＯとの関数は、一般に図８に示
すようになる。また、演算されたＮｃが非常に小さい
（０に近い）場合には、圧縮機２の回転数をその微小回
転数に制御することは現実的には難しいので、たとえば
図９に示すように、演算された圧縮機回転数が第１の微
小設定値Ｎ1 より低いときには圧縮機を停止（Ｎｃ＝
０）とし、第１の微小設定値Ｎ1 と第２の微小設定値Ｎ
2 との間にあるときには、圧縮機回転数を第２の微小設
定値Ｎ2 とするようにしてもよい。
【００５０】上述のような演算式に基づくＮｃによって
制御される場合の制御特性を、たとえば図１０、図１１
に示す。図１０は低負荷暖房条件における、本発明に係
る制御特性の一例を示しており、図１３に示した従来例
に比べ、ハンチング等を生じさせない優れた安定性を示
し、しかも設定（Ｔs ）変更時における速い応答性を保
っている。
制御される場合の制御特性を、たとえば図１０、図１１
に示す。図１０は低負荷暖房条件における、本発明に係
る制御特性の一例を示しており、図１３に示した従来例
に比べ、ハンチング等を生じさせない優れた安定性を示
し、しかも設定（Ｔs ）変更時における速い応答性を保
っている。
【００５１】図１１は高負荷暖房条件における、本発明
に係る制御特性の一例を示しており、図１４に示した従
来例に比べ、Ｔs 設定変更時等における応答性が速く、
しかも安定性も保っている。
に係る制御特性の一例を示しており、図１４に示した従
来例に比べ、Ｔs 設定変更時等における応答性が速く、
しかも安定性も保っている。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両用空
気調和装置によるときは、圧縮機回転数を、予測演算式
とＰＩまたはＰＩＤフィードバック演算式との和から演
算するようにしたので、熱負荷条件や各種条件の変化や
変更に対し極めて速い応答性が得られ、かつ、ＰＩまた
はＰＩＤフィードバック演算式のゲインを外気温度やブ
ロワ電圧に応じて自動調整しているので、広い熱負荷範
囲に対し、熱負荷条件にかかわらず常に最適な制御特性
と安定性とが高いレベルで両立される。
気調和装置によるときは、圧縮機回転数を、予測演算式
とＰＩまたはＰＩＤフィードバック演算式との和から演
算するようにしたので、熱負荷条件や各種条件の変化や
変更に対し極めて速い応答性が得られ、かつ、ＰＩまた
はＰＩＤフィードバック演算式のゲインを外気温度やブ
ロワ電圧に応じて自動調整しているので、広い熱負荷範
囲に対し、熱負荷条件にかかわらず常に最適な制御特性
と安定性とが高いレベルで両立される。
【図１】本発明の一実施態様に係る車両用空気調和装置
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図２】図１の装置の冷房サイクルを示す概略構成図で
ある。
ある。
【図３】図１の装置の暖房サイクルを示す概略構成図で
ある。
ある。
【図４】図１の装置の除湿冷房サイクルを示す概略構成
図である。
図である。
【図５】図１の装置の除湿暖房サイクルを示す概略構成
図である。
図である。
【図６】図１の装置の内部サイクルを示す概略構成図で
ある。
ある。
【図７】図１の装置の制御ブロック図である。
【図８】ブロワ電圧（ＢＬＶ）と目標吹出温度（ＴＡ
Ｏ）との関係図である。
Ｏ）との関係図である。
【図９】圧縮機回転数（Ｎｃ）が低い場合の制御例を示
す特性図である。
す特性図である。
【図１０】図７の制御による制御例を示す特性図（低負
荷暖房条件）である。
荷暖房条件）である。
【図１１】図７の制御による制御例を示す特性図（高負
荷暖房条件）である。
荷暖房条件）である。
【図１２】従来の制御ブロック図である。
【図１３】図１２の制御による制御例を示す特性図（低
負荷暖房条件）である。
負荷暖房条件）である。
【図１４】図１２の制御による制御例を示す特性図（高
負荷暖房条件）である。
負荷暖房条件）である。
１ 冷媒回路 ２ 圧縮機 ３ 室外熱交換器 ４、５、１３、１５ 電磁弁 ６ レシーバタンク ７、１４ 逆止弁 ８、１６ 膨張弁 ９ 通風ダクト １０ 吸熱器としての室内エバポレータ １１ 放熱器としての室内コンデンサ １２ 放熱器通過空気量割合可変手段としてのダンパ １７ 車室内 １８ 車室外 １９ 吐気センサ ２０ ブロワ ２１ 車内センサ ２２ 日射センサ ２３ 外気センサ ３１ 目標吹出温度演算手段 ３２ 圧縮機回転数予測演算手段 ３３ 圧縮機回転数演算手段
Claims (6)
- 【請求項１】 吐出能力を可変可能な圧縮機と、通風ダ
クト内に設けられ、冷房運転時に吸熱作用を発揮する吸
熱器および／または暖房運転時に放熱作用を発揮する放
熱器とを備えた冷媒回路と、少なくとも、前記吸熱器お
よび／または放熱器の出口側空気温度を検出するセン
サ、車内温度を検出するセンサ、外気温度を検出するセ
ンサ、および車内温度の目標値を設定する設定器とを有
する車両用空気調和装置において、少なくとも前記車内
温度検出センサおよび／または外気温度検出センサおよ
び設定器からの情報に基づいて目標吹出温度を演算する
手段と、圧縮機の回転数の予測演算を行う手段と、少な
くとも（Ａ）該圧縮機回転数予測演算手段により演算さ
れた予測回転数の項と（Ｂ）前記目標吹出温度演算手段
により演算された目標吹出温度と前記吸熱器および／ま
たは放熱器の出口側空気温度との偏差を含むフィードバ
ック制御演算式の項とを含む演算式により、制御すべき
圧縮機の回転数を演算する圧縮機回転数演算手段と、を
具備し、該圧縮機回転数演算手段からの信号に基づいて
圧縮機の回転数を制御することを特徴とする車両用空気
調和装置。 - 【請求項２】 前記目標吹出温度演算手段に日射センサ
からの日射量情報も入力されている、請求項１の車両用
空気調和装置。 - 【請求項３】 前記圧縮機回転数予測演算手段における
演算が、少なくとも、前記車内温度検出センサおよび／
または外気温度検出センサおよび／または設定器および
／または日射センサからの情報に基づいて行われる、請
求項１または２の車両用空気調和装置。 - 【請求項４】 前記圧縮機回転数予測演算手段における
演算が、少なくとも、前記目標吹出温度および、外気温
度検出センサまたは車内温度検出センサからの情報から
推定される通風ダクト入口空気温度、および／または放
熱器または吸熱器の通過風量、および／または外気温度
検出センサからの外気温度に基づいて行われる、請求項
３の車両用空気調和装置。 - 【請求項５】 前記フィードバック制御演算式がＰＩま
たはＰＩＤ制御演算式である、請求項１ないし４のいず
れかに記載の車両用空気調和装置。 - 【請求項６】 前記フィードバック制御演算式における
ゲインが、少なくとも外気温度、放熱器または吸熱器の
通過風量を変数とする関数により演算される、請求項５
の車両用空気調和装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13585196A JP3492849B2 (ja) | 1996-05-01 | 1996-05-01 | 車両用空気調和装置 |
| US08/841,645 US5765383A (en) | 1996-05-01 | 1997-04-30 | Automobile air-conditioner having improved control characteristics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13585196A JP3492849B2 (ja) | 1996-05-01 | 1996-05-01 | 車両用空気調和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09295512A true JPH09295512A (ja) | 1997-11-18 |
| JP3492849B2 JP3492849B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=15161259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13585196A Expired - Fee Related JP3492849B2 (ja) | 1996-05-01 | 1996-05-01 | 車両用空気調和装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5765383A (ja) |
| JP (1) | JP3492849B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101137266B1 (ko) * | 2006-07-24 | 2012-04-20 | 한라공조주식회사 | 히트 펌프식 공기조화장치 |
| JP2013023210A (ja) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Hyundai Motor Co Ltd | 車両用ヒートポンプシステムおよびその制御方法 |
Families Citing this family (41)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3290031B2 (ja) * | 1994-07-06 | 2002-06-10 | サンデン株式会社 | 車両用空気調和装置 |
| US6016966A (en) * | 1996-08-26 | 2000-01-25 | Sanden Corporation | Air conditioning system for automotive vehicles |
| JP3581065B2 (ja) | 1999-11-22 | 2004-10-27 | アルプス電気株式会社 | 車載用デュアル空気調和システム |
| JP4699646B2 (ja) * | 2001-07-17 | 2011-06-15 | サンデン株式会社 | 車両用空調装置 |
| JP4057805B2 (ja) | 2001-11-29 | 2008-03-05 | サンデン株式会社 | 可変容量圧縮機の制御装置 |
| JP4271459B2 (ja) * | 2002-05-15 | 2009-06-03 | サンデン株式会社 | 空調装置 |
| EP1450230B1 (en) * | 2003-02-21 | 2016-09-28 | Whirlpool Corporation | Method for controlling the temperature inside a cavity of a refrigerator or freezer |
| CN100376416C (zh) * | 2003-02-28 | 2008-03-26 | 株式会社电装 | 用于车辆空调装置的压缩机控制系统 |
| JP2005193749A (ja) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | Sanden Corp | 制御装置 |
| JP4436152B2 (ja) * | 2004-02-16 | 2010-03-24 | サンデン株式会社 | 空調装置 |
| US6966498B2 (en) * | 2004-04-22 | 2005-11-22 | Delphi Technologies, Inc. | Solar radiation compensation method for a vehicle climate control |
| JP4587849B2 (ja) * | 2005-03-11 | 2010-11-24 | 三洋電機株式会社 | 空気調和装置及びその制御方法、温度設定装置及びその制御方法 |
| JP4225357B2 (ja) * | 2007-04-13 | 2009-02-18 | ダイキン工業株式会社 | 冷媒充填装置、冷凍装置及び冷媒充填方法 |
| KR101633793B1 (ko) * | 2009-05-01 | 2016-06-27 | 엘지전자 주식회사 | 공기조화기의 제어방법 |
| JP5316321B2 (ja) * | 2009-09-02 | 2013-10-16 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
| JP2011068190A (ja) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Denso Corp | 車両用空調制御装置 |
| US20110271698A1 (en) * | 2010-05-04 | 2011-11-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Method Of Controlling A Compressor In An Air-Conditioning System |
| WO2012164684A1 (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | 三菱電機株式会社 | 温度調節システム及び空気調和システム及び制御方法 |
| JP2013057476A (ja) * | 2011-09-09 | 2013-03-28 | Toshiba Corp | Ｐｍｖ推定装置およびそのプログラム |
| CN103105023B (zh) * | 2011-11-14 | 2016-03-16 | 力博特公司 | 用于气冷式冷凝器在精确制冷时的风扇速度控制 |
| US9975405B2 (en) | 2013-03-14 | 2018-05-22 | Dometic Corporation | Modular air grill assembly |
| JP6189098B2 (ja) * | 2013-06-14 | 2017-08-30 | 三菱重工オートモーティブサーマルシステムズ株式会社 | ヒートポンプ式車両用空調システム |
| JP6207958B2 (ja) * | 2013-10-07 | 2017-10-04 | サンデンホールディングス株式会社 | 車両用空気調和装置 |
| CN103982989B (zh) * | 2014-05-28 | 2016-06-15 | 惠州华阳通用电子有限公司 | 一种汽车自动空调出风温度的检测方法及系统 |
| JP6734624B2 (ja) * | 2014-09-30 | 2020-08-05 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和装置の室内ユニット |
| USD785772S1 (en) | 2015-05-13 | 2017-05-02 | Dometic Sweden Ab | Air shroud assembly |
| USD785771S1 (en) | 2015-05-13 | 2017-05-02 | Dometic Sweden Ab | Air shroud |
| USD850609S1 (en) | 2015-10-15 | 2019-06-04 | Dometic Sweden Ab | Modular air grill |
| AU2017200186A1 (en) | 2016-01-16 | 2017-08-03 | Dometic Sweden Ab | Parking cooler |
| USD817466S1 (en) | 2016-01-19 | 2018-05-08 | Dometic Sweden Ab | Air shroud assembly |
| AU367405S (en) | 2016-02-12 | 2016-03-01 | Dometic Sweden Ab | Recreational vehicle air-conditioning unit |
| US10675941B2 (en) | 2016-02-22 | 2020-06-09 | Dometic Sweden Ab | Air-conditioner control |
| CN109070688B (zh) | 2016-02-22 | 2022-04-19 | 多美达瑞典有限公司 | 车辆空调器 |
| AU201612249S (en) | 2016-04-28 | 2016-05-31 | Dometic Sweden Ab | Air-conditioning unit |
| AU201712794S (en) | 2016-11-23 | 2017-05-23 | Dometic Sweden Ab | Ventilation and air conditioning apparatus |
| USD915569S1 (en) | 2017-02-17 | 2021-04-06 | Dometic Sweden Ab | Shroud assembly |
| DE112018005883T5 (de) | 2017-11-16 | 2020-07-30 | Dometic Sweden Ab | Klimatisierungsvorrichtung für wohnmobile |
| US20200025405A1 (en) * | 2018-07-19 | 2020-01-23 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Air conditioner unit having a control board with multiple preset personalities |
| USD905217S1 (en) | 2018-09-05 | 2020-12-15 | Dometic Sweden Ab | Air conditioning apparatus |
| EP3715740A1 (en) * | 2019-03-29 | 2020-09-30 | Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. | Method, heat pump system and hvac system |
| CN115653884B (zh) * | 2022-12-13 | 2023-04-21 | 成都赛力斯科技有限公司 | 汽车压缩机转速控制方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3305883B2 (ja) * | 1994-07-06 | 2002-07-24 | サンデン株式会社 | 車両用空気調和装置 |
| JP3237463B2 (ja) * | 1995-05-17 | 2001-12-10 | 松下電器産業株式会社 | 電気自動車用空調制御装置 |
-
1996
- 1996-05-01 JP JP13585196A patent/JP3492849B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-04-30 US US08/841,645 patent/US5765383A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9188350B2 (en) | 1920-07-21 | 2015-11-17 | Hyundai Motor Company | Heat pump system for vehicle and control method thereof |
| KR101137266B1 (ko) * | 2006-07-24 | 2012-04-20 | 한라공조주식회사 | 히트 펌프식 공기조화장치 |
| JP2013023210A (ja) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Hyundai Motor Co Ltd | 車両用ヒートポンプシステムおよびその制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3492849B2 (ja) | 2004-02-03 |
| US5765383A (en) | 1998-06-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3492849B2 (ja) | 車両用空気調和装置 | |
| US6523361B2 (en) | Air conditioning systems | |
| US4495779A (en) | Air conditioner | |
| CN112066521B (zh) | 一种低载除湿精密空调的控制系统与方法 | |
| US5209081A (en) | Air conditioner for vehicle | |
| JP2001124387A (ja) | 車両用空気調和装置 | |
| JP2811870B2 (ja) | 空気調和装置 | |
| JPH04240355A (ja) | 空気調和装置における電子膨脹弁の制御方法 | |
| JP2002054832A (ja) | 空調装置 | |
| JPH09295506A (ja) | 車両用空調装置 | |
| JPH09318140A (ja) | 空気調和装置 | |
| JP2002022288A (ja) | 冷凍サイクル制御装置 | |
| JP3021987B2 (ja) | 冷凍装置 | |
| JPH02219941A (ja) | 空気調和機の制御方法 | |
| JPH07294021A (ja) | ヒートポンプ式冷房除湿装置 | |
| JPH08276720A (ja) | 車両用空気調和装置 | |
| JP2605915B2 (ja) | 冷凍装置の運転制御装置 | |
| JPH06185814A (ja) | 冷媒循環サイクルの膨張弁制御装置 | |
| JPS6239346B2 (ja) | ||
| JPH0432657A (ja) | 冷凍サイクル制御装置 | |
| JPH07234001A (ja) | 空気調和機の制御方法およびその装置 | |
| JPH0585142A (ja) | 車両用空調装置 | |
| JP3534536B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
| JP2001116372A (ja) | 冷凍サイクル制御装置 | |
| JPH02213634A (ja) | 容量調節付き空調装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071114 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081114 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081114 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091114 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101114 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101114 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111114 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121114 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121114 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131114 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |