JPS63169456A - Refrigeration cycle device - Google Patents

Refrigeration cycle device

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Publication number
JPS63169456A
JPS63169456A JP90287A JP90287A JPS63169456A JP S63169456 A JPS63169456 A JP S63169456A JP 90287 A JP90287 A JP 90287A JP 90287 A JP90287 A JP 90287A JP S63169456 A JPS63169456 A JP S63169456A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
superheat
temperature difference
control
refrigerant
target
Prior art date
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Pending
Application number
JP90287A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
彰夫 松岡
本田 祐次
正支 高木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP90287A priority Critical patent/JPS63169456A/en
Publication of JPS63169456A publication Critical patent/JPS63169456A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/21Refrigerant outlet evaporator temperature

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

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の制御装置に関し、例えば自動車
用空調装置に用いて有効である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a control device for a refrigeration cycle, and is effective for use in, for example, an air conditioner for an automobile.

〔従来の技術及びその問題点〕[Conventional technology and its problems]

従来、冷凍サイクルにおける電気式膨張弁の制御方法と
しては、実開昭60−146267号公報に示されるよ
うに、起動時には、制御定数を大きくして応答を速(し
、経過時間と共に制御定数を小さくしていき、安定性を
得るという方法がある。
Conventionally, as a method of controlling an electric expansion valve in a refrigeration cycle, as shown in Japanese Utility Model Application No. 60-146267, the control constant is increased at startup to speed up the response, and the control constant is increased as time elapses. There is a way to achieve stability by making it smaller.

しかし実際の冷凍サイクルは非常に複雑であり、例えば
、負荷条件、サイクル運転条件等が変化すれば、サイク
ルの応答も変わり、それまで安定なスーパーヒート制御
が得られていたのに急に不安定になるということがある
。即ち、定常運転時に安定な制御定数というものは、そ
のときの制御条件、負荷条件によりさまざまに異なるも
のであり、−律に制御定数を決めることは困難である。
However, actual refrigeration cycles are extremely complex; for example, if the load conditions, cycle operating conditions, etc. change, the response of the cycle will also change, and even if stable superheat control had previously been achieved, it suddenly becomes unstable. There are times when it becomes. That is, the control constants that are stable during steady operation vary depending on the control conditions and load conditions at that time, and it is difficult to determine the control constants in a regular manner.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明は上記点に鑑みてなされたもので冷凍サイクル運
転条件、即ち安定なスーパーヒート制御が得られている
か、不安定であるかを自ら判定し、自動的にその運転条
件、負荷条件に最適な制御定数を決定し、あらゆる条件
でも適正なスーパーヒート制御を行うことができるよう
にすることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and automatically determines the operating conditions of the refrigeration cycle, that is, whether stable superheat control is obtained or unstable, and automatically optimizes the operating conditions and load conditions. The purpose of this study is to determine appropriate control constants and to perform appropriate superheat control under all conditions.

〔構成および作動] 本発明は上記目的を達成するため、冷凍サイクルの状態
、すなわち、ハンチングの程度に応じて電気式膨張弁の
制御の制御定数を可変とする。そして、ハンチングが大
きい場合には制御定数を小さくすることによってハンチ
ングを低減する。即ち、本発明では、蒸発器出入口冷媒
温度差(スーパーヒート5H=TR−TB)が目標スー
パーヒートSHOに一致するようにPID制御により電
気式膨張弁の弁開度を制御する。
[Structure and Operation] In order to achieve the above object, the present invention makes the control constant for controlling the electric expansion valve variable depending on the state of the refrigeration cycle, that is, the degree of hunting. If the hunting is large, the hunting is reduced by decreasing the control constant. That is, in the present invention, the valve opening degree of the electric expansion valve is controlled by PID control so that the refrigerant temperature difference between the inlet and outlet of the evaporator (superheat 5H=TR-TB) matches the target superheat SHO.

ここで、5H−3HO=enとすると偏差enの変化の
様子を検出することによって、ハンチングの周期を検出
することができる。そして、周期が短い場合には、制御
ゲイン(比例ゲインKp、積分時間Ti、微分時間Td
より成る)を小さくすることによってハンチングを低減
する。
Here, if 5H-3HO=en, the hunting period can be detected by detecting the change in the deviation en. When the period is short, control gains (proportional gain Kp, integral time Ti, differential time Td
Hunting is reduced by reducing the

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明を図に示す実施例について説明する。 The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings.

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を介して自動車走行用エンジン12によ
り駆動される。
FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a refrigeration cycle for automobile air conditioning. Reference numeral 10 denotes a compressor, which is driven by an automobile engine 12 via an electromagnetic clutch 11.

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。
A condenser 13 is connected to the discharge side of the compressor 10, and the condenser 13 cools and condenses the gas refrigerant discharged from the compressor 10 using cooling air blown by a cooling fan 14. The cooling fan 14 is driven by a motor 14a.

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
としての役割を果す。
On the downstream side of the condenser 13, there is a receiver 15 that stores liquid refrigerant.
An electric inflatable type 16 is connected via. The expansion valve 16 has its opening degree electrically controlled, and serves as a pressure reducing device that expands the liquid refrigerant from the receiver 15 under reduced pressure.

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、この蒸発器エフは膨張弁工6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。
An evaporator 17 is connected to the downstream side of the electric expansion valve 16, and this evaporator F collects the gas-liquid two-phase refrigerant that has passed through the expansion valve 6 and the air inside or outside the vehicle blown by the blower fan 18. The liquid refrigerant is evaporated by exchanging heat with the refrigerant. The cold air cooled by the latent heat of vaporization of the refrigerant is blown into the vehicle interior through the heater unit 24. As is well known, the heater unit 24 includes a heater core 241 that uses engine cooling water as a heat source.
A temperature control damper 243 and the like is built in to adjust the air volume ratio of warm air heated by passing through the heater core 241 and cold air passing through the bypass path 242 of the heater core 241 to adjust the temperature of the air blown into the vehicle interior. There is. The downstream side of the evaporator 17 is connected to the suction side of the compressor 10.

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。
A first refrigerant temperature sensor 20 is installed at the inlet piping of the evaporator 17 and detects the refrigerant temperature TE on the evaporator inlet side, and is composed of a thermistor.

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。
A second refrigerant temperature sensor 21 is installed at the outlet piping of the evaporator 17 to detect the refrigerant temperature TR on the evaporator outlet side, and is composed of a thermistor. These first and second refrigerant temperature sensors 20
.. 21 is installed in the inlet/outlet pipe to directly detect the refrigerant temperature, and is closely fixed to the surface of the inlet/outlet pipe.
Although any method may be used to detect the pipe surface temperature by covering the sensor mounting portion with a heat insulating material, the former method is practically advantageous in terms of accuracy of detected temperature.

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。
Reference numeral 22 denotes a control circuit, which includes an input circuit 22a into which the detection signals of the sensors 20 and 21 are input, a microcomputer 22b that performs predetermined arithmetic processing based on the input signals from the input circuit 22a, and the microcomputer 22b.
The output circuit 22c controls energization of the electromagnetic clutch 11 and the electric expansion valve 16 based on the output signal.

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22
cは、負荷を駆動するリレー回路等を内蔵している。
The input circuit 22a has a built-in A-D converter etc. that converts an analog signal into a digital signal, and the output circuit 22a
c has a built-in relay circuit etc. that drives the load.

一方、マイクロコンピュータ22bは、単一チップのL
SI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基準完了状態にお
かれる。この場合、前記定電圧回路は自動車エンジン1
2のイグニッシゴンスイッチ(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(RO
M、RAM) 、クロック回路等を備えており、これら
CPU、メモリ(ROM、RAM)、クロック回路はパ
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。
On the other hand, the microcomputer 22b is a single-chip L
The microcomputer 22b is formed by a digital computer consisting of SI, and this microcomputer 22b has a constant voltage circuit (
(not shown) and is placed in an operation standard completion state. In this case, the constant voltage circuit is
In response to the closing of the ignition switch (not shown) No. 2, the constant voltage is generated by receiving a DC voltage from an on-vehicle DC power source (battery). The microcomputer 22b includes a central processing unit (hereinafter referred to as CPU), a memory (RO
The CPU, memory (ROM, RAM), and clock circuit are connected to each other via a path line. The memory (RAM) of the microcomputer 22b receives and temporarily stores each digital signal from the input circuit 22a, and selectively provides each of these signals to the CPU. The clock circuit of the microcomputer 22b generates a clock signal having a predetermined frequency in cooperation with a crystal oscillator, and allows the microcomputer 22b to execute a predetermined control program based on this clock signal.

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22
b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。
In the memory (ROM) of the microcomputer 22b, the microcomputer 22b stores arithmetic processing as described below.
The predetermined control program is stored in advance to be executed within the controller.

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、163bをプラン
ジャ側面により全閉している。
FIG. 2 illustrates a specific structure of the electric expansion valve 16, and 160 is a base member, which has a refrigerant inlet passage 161 at one end and a refrigerant outlet passage 162 at the other end. ing. 163 is a cylindrical member made of a non-magnetic material, and has two valve holes 163a and 163b opened at symmetrical positions for decompressing and expanding the refrigerant. 164 is a plunger made of a magnetic material that is slidably inserted into the inner circumference of the cylindrical member 163;
When the excitation coil 166 is not energized, the plunger 164 is pressed by the coil spring 165 and is at the lowest position, completely closing the two valve holes 163a and 163b by the side surface of the plunger.

167はプランジャ164に対向設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。1
69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1
64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、弁孔163a、163bの開閉を連続的に繰返す
。そして、励磁コイル166へのパルス波形入力電圧の
デユーティ比(所定周期におけるオン−オフの時間比率
)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への入力端子のデユ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。
A fixed magnetic pole member 167 is installed opposite the plunger 164, and is fixed to the upper end of the cylindrical yoke 168. 1
69 is a magnetic end plate that constitutes the magnetic circuit of the excitation coil 166 together with the members 164, 167, and 168. When the excitation coil 166 is energized, a magnetic attraction force is generated between the plunger 164 and the fixed magnetic pole member 167, and the plunger 1
64 is attracted to the fixed magnetic pole member 167 against the spring force of the coil spring 165, and opens the valve holes 163a and 163b. Therefore, by applying a pulse waveform voltage to the excitation coil 166, the plunger 164 continuously reciprocates, and the valve holes 163a and 163b are continuously opened and closed. By changing the duty ratio (on-off time ratio in a predetermined period) of the pulse waveform input voltage to the excitation coil 166, the opening/closing ratio of the valve holes 163a, 163b changes, and the refrigerant flow rate can be adjusted. That is, by changing the duty ratio of the input terminal to the excitation coil 166, the valve opening degree of the expansion valve 16 can be substantially adjusted.

具体的な制御の方法は、第3図に示すように一定時間T
内で、目標スーパーヒート(SHO)と実際のスーパー
ヒートとの大小関係が変化する数をカウントし、それが
所定回数以上の場合には制御定数を変更して制御ゲイン
を小さくする。(第3図ではTiを大きくしている。) つまり、区間1.内で目標スーパーヒートと実際のスー
パーヒートの大小関係が変化する点を数えるとa−dま
での4点ある。したがって、積分時間TiをT、からT
2に大きくし、制御ゲイン1/Tiを小さくすることに
よって安定化を計る。
The specific control method is as shown in Figure 3.
The number of changes in the magnitude relationship between the target superheat (SHO) and the actual superheat is counted, and if the number of changes is greater than or equal to a predetermined number of times, the control constant is changed to reduce the control gain. (In Fig. 3, Ti is increased.) In other words, section 1. If we count the points within which the magnitude relationship between the target super heat and the actual super heat changes, there are four points, a to d. Therefore, the integration time Ti is T, from T
Stabilization is achieved by increasing the control gain to 2 and decreasing the control gain 1/Ti.

さらに区間t2でも目標スーパーヒートと実際のスーパ
ーヒートの大小関係が変わる点はe −hまで4点ある
Furthermore, in the interval t2, there are four points from e to h where the magnitude relationship between the target super heat and the actual super heat changes.

従ってTiをT’tからさらにT、に大きくし、制御ゲ
インを小さくする。
Therefore, Ti is further increased from T't to T, and the control gain is decreased.

その結果、区間t、で大小関係の変わる点がi、jの2
点だけとなったため、このときのTiすなわちT、がこ
の運転条件における最適な制御定数であり、以後このT
、で制御を行う。
As a result, the points at which the magnitude relationship changes in the interval t are 2 of i and j.
Therefore, Ti at this time, that is, T, is the optimal control constant under this operating condition, and from now on, this T
, to perform control.

制御回路22における制御方法を示すブロック線図を第
4図に示す、この第4図図示制御方法は以下第5図のフ
ローチャートを用いて説明する。
A block diagram showing a control method in the control circuit 22 is shown in FIG. 4. The control method shown in FIG. 4 will be explained below using the flowchart in FIG. 5.

ステップ600によりスタート(A/CスイッチONに
よる)する、ステップ601で目標5HO−5°C1サ
ンプリングタイムθ=2 s e c、比例ゲインKp
=0.005、積分時間Ti=2)微分時間Td−0、
カウンタN、I=O,区間時間to−60secと初期
設定する。ステップ602でクラッチll0Nとし、コ
ンプレッサ10を起動させる。ステップ603では蒸発
器17人口冷媒Tt、蒸発器17出ロ冷媒温TRを測定
する。
Started at step 600 (by turning on the A/C switch), set target 5HO-5°C1 sampling time θ=2 s e c, proportional gain Kp at step 601
=0.005, integration time Ti=2) differentiation time Td-0,
Initialize the counter N, I=O, and interval time to -60 seconds. In step 602, the clutch is set to 110N and the compressor 10 is started. In step 603, the evaporator 17 artificial refrigerant Tt and the evaporator 17 outlet refrigerant temperature TR are measured.

そして、この測定値に基づきステップ604でTR−T
tによりスーパーヒートSHを算出する。また、ステッ
プ605で、目標SHOと測定されたスーパーヒートS
Hとの偏差e、、を算出する。ステップ606では現在
のefiと一回前のer+−1とを乗算しZとする。こ
のZの符号は次のステップ607で判別される。すなわ
ちe、、とall−1とが同じ符号のときにZは正とな
り、elとe+q−1とが異符号のときにのみ2は負と
なる。したがって、このZの符号を判別することにより
、目標SHOと測定されたスーパーヒートとの大小関係
が変化する回数をカウントすることができる。これは、
第3図では3−、= jの各点の数をカウントすること
となる。即ち、Zが負の場合には大小関係が逆転したこ
とになり、この場合にはステップ614に進み、目標S
HOとスーパーヒートとの大小関係が変化する回数Nを
カウントする。又ステップ6O8では、一定時間間隔を
規定するためのカウンタ■を加算し、ステップ609で
このカウンタ■にサンプリングタイムθを乗じて経過時
間Timeを算出する。ステップ610で経過時間Ti
meが所定時間to  (60s e c)経過したか
どうかの判定を行い、T’ime>t、場合にはステッ
プ615に進み、さらにSHOとスーパーヒートの大小
の変化回数Nが所定回数(5回)よりも多いか判定する
。もしN>5ならば積分時間Ti=TiX1.5として
Tiと大きくすることにより制御ゲインを小さくしてサ
イクルの安定化を計る。ステップ616では経過時間T
imeが所定時間経過したことにより、カウンタIをク
リアし、かつステップ617ではカウンタNをクリアす
る。ステップ611でPID制御(ステップ618で変
更したTiを使用)により電気式膨張弁16の弁開度D
Tnを算出する。そして、ステップ612でDT、、、
e、、e、、−、の置き換え(更新)を行う。以上のフ
ローを行った後、ステップ613でサンプリングタイム
θ待機する。
Then, based on this measurement value, in step 604, TR-T
Super heat SH is calculated by t. Further, in step 605, the target SHO and the measured super heat S
Calculate the deviation e from H. In step 606, the current efi is multiplied by the previous er+-1 to obtain Z. The sign of this Z is determined in the next step 607. That is, Z becomes positive when e, . . . and all-1 have the same sign, and 2 becomes negative only when el and e+q-1 have different signs. Therefore, by determining the sign of Z, it is possible to count the number of times the magnitude relationship between the target SHO and the measured super heat changes. this is,
In Figure 3, the number of each point 3-, = j is counted. That is, if Z is negative, the magnitude relationship has been reversed, and in this case, the process advances to step 614 and the target S
The number N of times the magnitude relationship between HO and super heat changes is counted. Further, in step 6O8, a counter (2) for defining a fixed time interval is added, and in step 609, this counter (2) is multiplied by the sampling time θ to calculate the elapsed time Time. In step 610, the elapsed time Ti
It is determined whether or not me has passed a predetermined time to (60 s e c), and if T'ime>t, the process proceeds to step 615, and the number of changes in the size of SHO and super heat N is determined to be a predetermined number of times (5 times). ). If N>5, the integration time Ti=TiX1.5, and by increasing Ti, the control gain is decreased to stabilize the cycle. In step 616, the elapsed time T
ime has passed for a predetermined period of time, the counter I is cleared, and in step 617, the counter N is cleared. In step 611, the valve opening D of the electric expansion valve 16 is determined by PID control (using Ti changed in step 618).
Calculate Tn. Then, in step 612, DT...
Replace (update) e, , e, , -. After performing the above flow, the process waits for sampling time θ in step 613.

そして、その後ステップ603に戻り、上述のサイクル
が繰り返し実行され、第13図に示す割込みフローチャ
ートに従って電気式膨張弁16がデユーティ比DT、で
もって駆動され弁開度が制御される。尚、上述の例では
所定時間T0内に目標スーパーヒート値SHOと測定ス
ーパーヒート値SHとの大小関係が何回変化したかによ
り、冷凍サイクルの安定、不安定を判断したが、逆に所
定回数大小関係が変化するのに要する時間を測定して、
その時間を所定時間と比較することにより、冷凍サイク
ルの安定、不安定を判断するようにしてもよい。
Thereafter, the process returns to step 603, and the above-described cycle is repeated, and the electric expansion valve 16 is driven with the duty ratio DT and the valve opening is controlled according to the interrupt flowchart shown in FIG. In the above example, the stability or instability of the refrigeration cycle was determined based on how many times the magnitude relationship between the target superheat value SHO and the measured superheat value SH changed within the predetermined time T0, but conversely, the stability or instability of the refrigeration cycle was determined based on how many times the magnitude relationship between the target superheat value SHO and the measured superheat value SH changed. By measuring the time required for the size relationship to change,
By comparing that time with a predetermined time, it may be determined whether the refrigeration cycle is stable or unstable.

第6図は、この実施例におけるフローチャートを示す。FIG. 6 shows a flowchart in this embodiment.

上述の第5図図示実施例との相違は、ステップ650に
おいて、反転回数が所定回数(5回)以上となっている
か否かを判断し、所定回数以上の場合ではステップ65
1に進む。このステップ651において、所定回数の変
換に要した時間が所定時間to  (60秒)以下であ
るか否かを判別する。所定時間以下であれば、冷凍サイ
クルが不安定な運転状態と判別してステップ618へ進
む。
The difference from the above-described embodiment shown in FIG.
Go to 1. In this step 651, it is determined whether the time required for conversion a predetermined number of times is less than or equal to a predetermined time to (60 seconds). If it is less than the predetermined time, it is determined that the refrigeration cycle is in an unstable operating state and the process proceeds to step 618.

又、上述の例では所定時間t0内に、目標スーパーヒー
ト値SHOと測定スーパーヒート値SHとの大小関係の
変化回数が所定回数以上のときに制御ゲインを小キ<シ
たが、他の実施例として所定時間t0内に(1)目標ス
ーパーヒート値SHOと測定スーパーヒート値SHとの
大小関係の変化回数が所定回数以上でかつ(2)測定ス
ーパーヒート値SHの最大値と最小値との温度差が所定
値以上のときに制御ゲインを小さくする。
Furthermore, in the above example, the control gain is reduced when the number of changes in the magnitude relationship between the target superheat value SHO and the measured superheat value SH is greater than or equal to the predetermined number of times within the predetermined time t0. For example, within a predetermined time t0, (1) the number of changes in the magnitude relationship between the target superheat value SHO and the measured superheat value SH is greater than or equal to the predetermined number of times, and (2) the maximum and minimum values of the measured superheat value SH The control gain is reduced when the temperature difference is greater than or equal to a predetermined value.

この他の実施例を第7図、8図図示フローチャートに基
づいて説明する。第6図図示例と異なる部分について説
明する。ステップ711で所定時間to  (=60s
ec)内のスーパーヒート最大(1i7SHmaxと今
回測定されたスーパーヒート値SHとを比較し、もしS
Hma x<SHならばステップ712でSHmaxを
更新する。713で同じく所定時間L0内のスーパーヒ
ートの最小値SHminと今回測定されたスーパーヒー
ト値SHとを比較し、SHm i n>SHならばSH
minを更新する。次いでステップ715で所定時間L
0(=60sec)を判別し、所定時間経過した場合に
はステップ716で測定スーパーヒート値SHと目標ス
ーパーヒート値SHOの大小関係の変化回数Nが所定回
数(=5)以上となっているがどうかを判別し、N>5
の場合には、ステップ717へ進む。ステップ717で
は所定時間t0内のスーパーヒートの最大値SHmax
と最小値SHminとの差すなわち5HDIFを算出す
る。
Another embodiment will be described based on the flowcharts shown in FIGS. 7 and 8. The different parts from the example shown in FIG. 6 will be explained. In step 711, a predetermined time to (=60s
Compare the superheat maximum (1i7SHmax) in ec) with the superheat value SH measured this time, and if S
If Hmax<SH, SHmax is updated in step 712. In step 713, the minimum value SHmin of superheat within the predetermined time L0 is compared with the superheat value SH measured this time, and if SHmin>SH, SH
Update min. Next, in step 715, the predetermined time L
0 (=60 sec), and if a predetermined time has elapsed, step 716 determines that the number of changes N in the magnitude relationship between the measured superheat value SH and the target superheat value SHO is greater than or equal to the predetermined number of times (=5). Determine if N>5
In this case, the process advances to step 717. In step 717, the maximum superheat value SHmax within the predetermined time t0
and the minimum value SHmin, that is, 5HDIF is calculated.

そして、この算出結果に基づき、ステップ718で5H
DIFと所定温度差(=5℃)とを比較する。5HDI
Fが5°C以上ときには、積分時間をTi=TiX1.
5と大きくし制御ゲインを小さくしてサイクルの安定化
を計る。
Then, based on this calculation result, in step 718, 5H
DIF and a predetermined temperature difference (=5° C.) are compared. 5HDI
When F is 5°C or more, the integration time is Ti=TiX1.
5 and reduce the control gain to stabilize the cycle.

ステップ715で所定時間t0の経過が判断されれば、
ステップ720でカウンタ■をステップ721でカウン
タNを、ステップ722でSHmaxを、更にステップ
723でSHminをクリアする。尚、ステップ724
以降は第6図図示フローチャートと同じである。
If it is determined in step 715 that the predetermined time t0 has elapsed,
At step 720, the counter ■, at step 721, the counter N, at step 722, SHmax, and at step 723, SHmin are cleared. Note that step 724
The subsequent steps are the same as the flowchart shown in FIG.

尚、上述の例では最大スーパーヒート(isl(max
と最小スーパーヒート値SHminとの温度差によりS
HD I Fを求めたが、第9図、10図図示フローチ
ャート中ステップ757で示す如く、最大スーパーヒー
ト(fisHmaxと目標スーパーヒート値SHOとの
温度差によって5HDIFを計算するようにしてもよい
In addition, in the above example, the maximum super heat (isl(max
S due to the temperature difference between and the minimum superheat value SHmin
Although HD IF has been calculated, 5HDIF may be calculated based on the temperature difference between the maximum superheat (fisHmax) and the target superheat value SHO, as shown in step 757 in the flowcharts shown in FIGS. 9 and 10.

逆に、第11.12図図示フローチャート中ステップ7
67で示すように目標スーパーヒート値SHOと最小ス
ーパーヒート値SHminとの温度差で5HDIFを計
算するようにしてもよい。
Conversely, step 7 in the illustrated flowchart in Figure 11.12
As shown at 67, 5HDIF may be calculated based on the temperature difference between the target superheat value SHO and the minimum superheat value SHmin.

又、上述の例では蒸発器17の出入口温度差によりスー
パーヒートを求めたが、他に蒸発器17出ロ圧力と出口
冷媒温度により求めてもよい。更に、電気式膨張弁の構
造も、上記実施例に限らず電気的に外部から制御できる
ものであれば、他の構造としてもよい、又、コンプレッ
サ10をその吐出容量が可変制御できる可変容量コンプ
レッサとしてもよい。制御ゲインはKpのみ、Tiのみ
、もしくはKp、Ti、Tdの組合せのいずれを変えて
得るようにしてもよい。
Further, in the above example, superheat was determined based on the temperature difference between the inlet and outlet of the evaporator 17, but it may also be determined based on the outlet pressure of the evaporator 17 and the outlet refrigerant temperature. Furthermore, the structure of the electric expansion valve is not limited to the above-mentioned embodiment, but may be any other structure as long as it can be electrically controlled from the outside.Also, the compressor 10 may be a variable capacity compressor whose discharge capacity can be variably controlled. You can also use it as The control gain may be obtained by changing only Kp, only Ti, or a combination of Kp, Ti, and Td.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明サイクルの一例を示す構成図、第2図は
第1図図示膨張弁を示す断面図、第3図はスーパーヒー
ト測定値の反転も冷凍サイクルの運転状態との関係を示
す説明図、第4図は第1図図示制御回路の制御方法を示
すブロック線図、第5図は第4図図示制御方法を示すフ
ローチャート、第7図乃至第12図は本発明の他の制御
方法を示すフローチャート、第13図は電気式膨張弁の
割り込み作動を示すフローチャートである。 10・・・コンプレッサ、13・・・凝縮器、16・・
・電気式膨張弁、17・・・蒸発器、22・・・制御回
路。
Fig. 1 is a configuration diagram showing an example of the cycle of the present invention, Fig. 2 is a sectional view showing the expansion valve shown in Fig. 1, and Fig. 3 shows the relationship between the reversal of the superheat measurement value and the operating state of the refrigeration cycle. 4 is a block diagram showing the control method of the control circuit shown in FIG. 1, FIG. 5 is a flowchart showing the control method shown in FIG. 4, and FIGS. 7 to 12 show other control methods of the present invention. FIG. 13 is a flowchart showing the interrupt operation of the electric expansion valve. 10... Compressor, 13... Condenser, 16...
- Electric expansion valve, 17...evaporator, 22... control circuit.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)(a)コンプレッサと、 (b)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、 (c)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とともに弁開度を電気的に制御す
る電気式膨張弁と、 (d)この膨張弁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、前記膨張弁を通過した冷媒を蒸発さ
せる蒸発器と、 (e)この蒸発器の出口における冷媒のスーパーヒート
の目標値を設定する目標スーパーヒート設定手段と、 (f)前記蒸発器の出口における冷媒の実際のスーパー
ヒートを判定する実際スーパーヒート判定手段と、 (g)前記設定手段による目標スーパーヒートと前記判
定手段による実際のスーパーヒートとの偏差を求め、こ
の偏差を比例積分微分制御して前記電気式膨張弁の弁開
度を制御する弁開度制御手段と、 (h)前記目標スーパーヒートと前記実際のスーパーヒ
ートとの大小関係が所定時間内に逆転する回数を求め、
この回数と予め設定した設定回数とを比較して、前記弁
開度制御手段における比例積分微分制御の制御定数を変
更する制御定数変更手段とを具備する冷凍サイクル装置
(1) (a) a compressor; (b) a condenser connected to the discharge side of the compressor for condensing the gas refrigerant; and (c) a condenser connected to the downstream side of the condenser for condensing the liquid refrigerant from the condenser. (d) an electric expansion valve that expands under reduced pressure and electrically controls the valve opening degree; (e) target superheat setting means for setting a target value of superheat of the refrigerant at the outlet of said evaporator; and (f) actual means for determining the actual superheat of the refrigerant at the outlet of said evaporator. (g) determining a deviation between the target superheat determined by the setting device and the actual superheat determined by the determining device, and controlling the proportional-integral-differential control of this deviation to determine the valve opening of the electric expansion valve; (h) determining the number of times the magnitude relationship between the target super heat and the actual super heat is reversed within a predetermined time;
A refrigeration cycle device comprising control constant changing means for comparing this number of times with a preset set number of times and changing a control constant of proportional-integral-derivative control in the valve opening control means.
(2)特許請求の範囲第1項記載の冷凍サイクル装置に
おいて、前記制御定数変更手段は、所定時間内に測定さ
れたスーパーヒートの最大値と最小値との温度差を求め
、この温度差が所定の温度差以上のときで、かつ、前記
逆転回数が設定回数以上のとき前記制御定数を変更する
ことを特徴とする。
(2) In the refrigeration cycle apparatus according to claim 1, the control constant changing means determines the temperature difference between the maximum value and the minimum value of superheat measured within a predetermined time, and It is characterized in that the control constant is changed when the temperature difference is greater than a predetermined temperature difference and the number of reverse rotations is greater than or equal to a set number of times.
(3)特許請求の範囲第1項記載の冷凍サイクル装置に
おいて、前記制御定数変更手段は、所定時間内に測定さ
れたスーパーヒートの最大値もしくは最小値と目標スー
パーヒート値との温度差を求め、この温度差が予め設定
した温度差に達し、かつ前記逆転回数が設定回数以上の
とき前記制御定数を変更することを特徴とする。
(3) In the refrigeration cycle device according to claim 1, the control constant changing means determines a temperature difference between the maximum value or minimum value of superheat measured within a predetermined time and a target superheat value. The control constant is changed when this temperature difference reaches a preset temperature difference and the number of reverse rotations is equal to or greater than a set number of times.
(4)(a)コンプレッサと、 (b)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、 (c)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とともに弁開度を電気的に制御す
る電気式膨張弁と、 (d)この膨張弁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、前記膨張弁を通過した冷媒を蒸発さ
せる蒸発器と、 (e)この蒸発器の出口における冷媒のスーパーヒート
の目標値を設定する目標スーパーヒート設定手段と、 (f)前記蒸発器の出口における冷媒の実際のスーパー
ヒートを判定する実際スーパーヒート判定手段と、 (g)前記設定手段による目標スーパーヒートと前記判
定手段による実際のスーパーヒートとの偏差を求め、こ
の偏差を比例積分微分制御して前記電気式膨張弁の弁開
度を制御する弁開度制御手段と、 (h)所定時間内に測定されたスーパーヒートの最大値
と最小値との温度差を求め、この温度差が所定温度差以
上のときに前記弁開度制御手段における比例積分微分制
御の制御定数を変更する制御定数変更手段とを具備する
冷凍サイクル装置。
(4) (a) a compressor; (b) a condenser connected to the discharge side of the compressor to condense the gas refrigerant; and (c) a condenser connected to the downstream side of the condenser to condense the liquid refrigerant from the condenser. (d) an electric expansion valve that expands under reduced pressure and electrically controls the valve opening degree; (e) target superheat setting means for setting a target value of superheat of the refrigerant at the outlet of said evaporator; and (f) actual means for determining the actual superheat of the refrigerant at the outlet of said evaporator. (g) determining a deviation between the target superheat determined by the setting device and the actual superheat determined by the determining device, and controlling the proportional-integral-differential control of this deviation to determine the valve opening of the electric expansion valve; (h) determining the temperature difference between the maximum value and the minimum value of superheat measured within a predetermined time, and when this temperature difference is greater than or equal to a predetermined temperature difference, controlling the valve opening degree; A refrigeration cycle device comprising control constant changing means for changing a control constant of proportional-integral-derivative control in the means.
(5)(a)コンプレッサと、 (b)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、 (c)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とともに弁開度を電気的に制御す
る電気式膨張弁と、 (d)この膨張弁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、前記膨張弁を通過した冷媒を蒸発さ
せる蒸発器と、 (e)この蒸発器の出口における冷媒のスーパーヒート
の目標値を設定する目標スーパーヒート設定手段と、 (f)前記蒸発器の出口における冷媒の実際のスーパー
ヒートを判定する実際スーパーヒート判定手段と、 (g)前記設定手段による目標スーパーヒートと前記判
定手段による実際のスーパーヒートとの偏差を比例積分
微分制御して前記電気式膨張弁の弁開度を制御する弁開
度制御手段と、 (h)前記目標スーパーヒートと前記実際のスーパーヒ
ートとの大小関係が所回数逆転する時間を求め、この時
間と予め設定した設定時間とを比較して、前記弁開度制
御手段における比例積分微分制御の制御定数を変更する
制御定数変更手段とを具備する冷凍サイクル装置。
(5) (a) a compressor; (b) a condenser connected to the discharge side of the compressor to condense the gas refrigerant; and (c) a condenser connected to the downstream side of the condenser to condense the liquid refrigerant from the condenser. (d) an electric expansion valve that expands under reduced pressure and electrically controls the valve opening degree; (e) target superheat setting means for setting a target value of superheat of the refrigerant at the outlet of said evaporator; and (f) actual means for determining the actual superheat of the refrigerant at the outlet of said evaporator. (g) a valve opening for controlling the valve opening of the electric expansion valve by proportional-integral-derivative control of the deviation between the target superheat determined by the setting device and the actual superheat determined by the determining device; (h) determining the time required for the magnitude relationship between the target superheat and the actual superheat to reverse a predetermined number of times, and comparing this time with a preset time to control the valve opening degree; A refrigeration cycle device comprising: control constant changing means for changing a control constant of proportional-integral-derivative control.
(6)特許請求の範囲第5項記載の冷凍サイクル装置に
おいて、前記制御定数変更手段は、所定時間内に測定さ
れたスーパーヒートの最大値と最小値との温度差を求め
、この温度差が所定の温度差以上のときで、かつ、前記
逆転時間が設定時間以上のとき前記制御定数を変更する
ことを特徴とする。
(6) In the refrigeration cycle device according to claim 5, the control constant changing means determines the temperature difference between the maximum value and the minimum value of superheat measured within a predetermined time, and It is characterized in that the control constant is changed when the temperature difference is greater than a predetermined temperature difference and the reversal time is greater than or equal to a set time.
(7)特許請求の範囲第5項記載の冷凍サイクル装置に
おいて、前記制御定数変更手段は、所定時間内に測定さ
れたスーパーヒートの最大値もしくは最小値と目標スー
パーヒート値との温度差を求め、この温度差が予め設定
した温度差に達し、かつ、前記逆転時間が設定時間以上
のとき前記制御定数を変更することを特徴とする。
(7) In the refrigeration cycle device according to claim 5, the control constant changing means determines a temperature difference between the maximum value or minimum value of superheat measured within a predetermined time and a target superheat value. The control constant is changed when this temperature difference reaches a preset temperature difference and the reversal time is longer than a set time.
(8)(a)コンプレッサと、 (b)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、 (c)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とともに弁開度を電気的に制御す
る電気式膨張弁と、 (d)この膨張弁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、前記膨張弁を通過した冷媒を蒸発さ
せる蒸発器と、 (e)この蒸発器の出口における冷媒のスーパーヒート
の目標値を設定する目標スーパーヒート設定手段と、 (f)前記蒸発器の出口における冷媒の実際のスーパー
ヒートを判定する実際スーパーヒート判定手段と、 (g)前記設定手段による目標スーパーヒートと前記判
定手段による実際のスーパーヒートとの偏差を比例積分
微分制御して前記電気式膨張弁の弁開度を制御する弁開
度制御手段と、 (h)所定時間内に測定されたスーパーヒートの最大値
もしくは最小値と目標スーパーヒート値との温度差を求
め、この温度差が予め設定した温度差に達すると、前記
弁開度制御手段における比例積分微分制御の制御定数を
変更する制御定数変更手段とを具備する冷凍サイクル装
置。
(8) (a) a compressor; (b) a condenser connected to the discharge side of the compressor to condense the gas refrigerant; and (c) a condenser connected to the downstream side of the condenser to condense the liquid refrigerant from the condenser. (d) an electric expansion valve that expands under reduced pressure and electrically controls the valve opening degree; (e) target superheat setting means for setting a target value of superheat of the refrigerant at the outlet of said evaporator; and (f) actual means for determining the actual superheat of the refrigerant at the outlet of said evaporator. (g) a valve opening for controlling the valve opening of the electric expansion valve by proportional-integral-derivative control of the deviation between the target superheat determined by the setting device and the actual superheat determined by the determining device; (h) determining the temperature difference between the maximum or minimum value of superheat measured within a predetermined time and the target superheat value, and when this temperature difference reaches a preset temperature difference, opening the valve; A refrigeration cycle device comprising control constant changing means for changing a control constant of proportional-integral-derivative control in the temperature control means.
JP90287A 1987-01-06 1987-01-06 Refrigeration cycle device Pending JPS63169456A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008196812A (en) * 2007-02-14 2008-08-28 Fuji Electric Retail Systems Co Ltd Refrigerant flow control device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008196812A (en) * 2007-02-14 2008-08-28 Fuji Electric Retail Systems Co Ltd Refrigerant flow control device

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