JPS63238364A - Refrigeration cycle controller - Google Patents

Refrigeration cycle controller

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JPS63238364A
JPS63238364A JP7285487A JP7285487A JPS63238364A JP S63238364 A JPS63238364 A JP S63238364A JP 7285487 A JP7285487 A JP 7285487A JP 7285487 A JP7285487 A JP 7285487A JP S63238364 A JPS63238364 A JP S63238364A
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JP
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refrigerant
temperature
compressor
refrigeration cycle
evaporator
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彰夫 松岡
本田 祐次
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Denso Corp
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NipponDenso Co Ltd
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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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a refrigeration cycle control device, and is suitable for use in, for example, a refrigeration cycle control device for an automobile air conditioner.

〔従来の技術] 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。
[Prior Art] When the amount of refrigerant in a refrigeration cycle device is insufficient, the compressor lubricating oil that circulates in the cycle together with the refrigerant accumulates in various parts of the cycle, making it difficult for the oil to return to the compressor, which can lead to compressor seizure. There is a risk that such problems may occur. For this reason, various types of refrigerant deficiency detection devices have been proposed in refrigeration cycle devices such as automobile air conditioners.

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。
In addition, as such a means for detecting refrigerant shortage, the present inventors have previously proposed detecting refrigerant shortage based on fluctuations in the refrigerant temperature at the outlet of the evaporator (Japanese Patent Application No. 173306/1982), but If the refrigerant repeatedly starts and stops in short cycles, it may become difficult to accurately detect the refrigerant temperature at the outlet of the evaporator.

〔発明が解決しようとする問題点〕 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。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention provides a refrigeration cycle control device equipped with a refrigerant shortage detection means as described above, in which the control means for detecting an abnormal state of the refrigeration cycle caused by refrigerant shortage etc. operates accurately. This is to check whether the refrigerant is running low or not, and ultimately determine whether or not there is a refrigerant shortage.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

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。
In order to achieve the above object, the present invention provides a refrigeration cycle with a temperature detection means for detecting the refrigerant temperature on the evaporator outlet side, and a control means for determining an abnormal operating state of the refrigeration cycle. When an abnormal condition is detected and a signal is output, the compressor is stopped, and the difference in temperature of the refrigerant at the outlet of the evaporator before and after the compressor is stopped is calculated. If the temperature difference is greater than a predetermined value, the control means has made an incorrect decision. On the other hand, when the temperature difference is not greater than a predetermined value, it can be determined that the determination by the control means is correct.

〔作用〕[Effect]

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。
If there is enough refrigerant in the refrigeration cycle,
The refrigeration cycle is working well, so after the compressor is stopped, the refrigerant temperature on the evaporator outlet side will rise. In other words, if the refrigerant temperature on the evaporator outlet side rises by a predetermined value or more after the compressor stops, the refrigeration cycle will not operate normally in the state before the compressor stopped, that is, the state in which the refrigeration cycle was operating. That means you were doing it. In the present invention, this state can be accurately detected by the misjudgment detection means.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

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。従ワて、冷凍サイクルの
保護装置として極めて有効である。
Therefore, in the present invention, whether or not the control means has accurately detected the malfunctioning state of the refrigeration cycle can be accurately checked again by the misjudgment means, and finally an abnormal state such as a refrigerant shortage state is detected. . Therefore, it is extremely effective as a protection device for refrigeration cycles.

〔実施例] 以下本発明を図に示す実施例について説明する。〔Example] 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
としての役割を果たす。
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24■、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 17 connects the gas-liquid two-phase refrigerant that has passed through the expansion valve 16 to the interior of the vehicle or outside the vehicle, which is blown by the ventilation fan 18. The liquid refrigerant is evaporated by exchanging heat with the air. The cold air cooled by the latent heat of evaporation 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 24 which uses engine cooling water as a heat source, and adjusts the ratio of the air volume of warm air heated by passing through the heater core 241 and cold air passing through a bypass passage 242 of the heater core 241. A temperature control damper 243 and the like for adjusting the temperature of air blown into the vehicle interior is built-in. 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
ーミス夛よりなる。
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 made 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22
b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。
Reference numeral 22 designates 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 22.
It has an output circuit 22c that controls energization of the electromagnetic clutch 11 and the electric expansion valve 16 based on the output signal of the output circuit 22c.

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1
2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(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。マイクロコンビエ
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 a ready state for operation. 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 micro combinator 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。
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, and the two valve holes 163a are closed.

163bをプランジャ側面により全閉している。163b is fully closed by the side surface of the plunger.

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16B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
じて、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
のデユーティ比(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 arranged opposite to the plunger 164, and is fixed to the upper end of the cylindrical yoke 16B. 1
Reference numeral 69 denotes a magnetic end plate that constitutes a 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 is continuously reciprocated to repeatedly open and close the valve holes 163a and 163b. Then, the duty ratio (on-off ratio in a predetermined period) of the pulse waveform input voltage to the excitation coil 166
By changing the opening/closing ratio of the valve holes 163a and 163b, the refrigerant flow rate can be adjusted. That is, by changing the duty ratio of the input voltage to the excitation coil 166, the opening degree of the expansion valve 16 can be substantially adjusted.

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、すなわちデユーティ比DTO、
カウンタN、判定値Zの設定を行う。次のステップ40
2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403でクラッチ11をO
Nし、コンプレッサ10を起動する。次のステップ40
4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>3
0.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チ)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41
3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(=TPO−TR)
と判定温度Tc(=5°C)とを比較し、ΔTRが5°
C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。
Next, the operation of the device of this embodiment will be explained as shown in FIGS. 3, 4 and 5.
This will be explained based on the flowchart shown in the figure. Furthermore, the fourth
The figure shows a control means portion of the control circuit 22 that determines whether the amount of refrigerant charged is appropriate or not, and FIG. shows. Step 400 in FIG. 3 is started by turning on the air conditioner operation switch (not shown), and in the next step 401, the initial conditions are the refrigerant superheat degree SHO, the gas shortage judgment temperature Tc, which is the target for expansion valve control,
Proportional gain Kp of PID control, integral time Ti, differential time Td, valve opening at startup, that is, duty ratio DTO,
Set counter N and judgment value Z. next step 40
2, the evaporator outlet refrigerant temperature before the compressor is started, that is, the ambient temperature, is measured by the second temperature sensor 21 and stored as TRO. In the next step 403, the clutch 11 is turned off.
N and start the compressor 10. next step 40
4, the refrigerant temperature at each inlet and outlet of the evaporator 17 is set to the first,
Measured by the second temperature sensors 20 and 21 and stored as TE and TR. In the next step 405, it is determined whether the elapsed time after starting the compressor 10 is more than 1 minute and less than 2 minutes. In this step 405, the count of the counter N is N>3.
0. The reason why N>60 is determined is that step 412 (stitch for calculating counter N), which will be described later, is followed by step 412 in which the process waits for two seconds. If the determination in step 405 is YES, step 41
Proceed to step 3, and calculate the temperature difference ΔTR (=TPO−TR) between the refrigerant temperature TRO before the compressor starts and the refrigerant temperature TR after the compressor starts.
and the judgment temperature Tc (=5°C), ΔTR is 5°
If it is equal to or higher than C, the answer is YES, and the determination value Z is set to 1 in step 414.

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e7を計算し、次の
ステップ408でPID制御によりデユーティ比DT、
を算出する。
On the other hand, if the determination in step 405 is No, the process directly proceeds to step 406, where the refrigerant temperature difference between the entrance and exit of the evaporator is calculated and set as SH. In the next step 407, the deviation e7 between the target SHO and the actual SH is calculated, and in the next step 408, the duty ratio DT,
Calculate.

このデユーティ比DT、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DT、
、、e、、−2、e、−、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、かり判定値2
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。
This duty ratio DT is a control signal that determines the valve opening degree of the electric expansion valve 16. In the next step 409, DT,
,,e, ,-2,e,-, is updated, and the counter is calculated in step 410. Next step 411
Two minutes after starting the compressor, the judgment value is 2.
When is 0, it is determined that there is a refrigerant shortage, and the process proceeds to the step of the erroneous determination means shown in FIG.

また、ステップ411において判定値2=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
404へ戻る。
Further, when the judgment value 2=1 in step 411, that is, when the amount of refrigerant is normal, the judgment becomes NO, and in the next step 412, the process waits for 2 seconds and returns to step 404 again.

冷媒充填量が適正量である場合には、前述のステップ4
04〜412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
ユーティ比DT、でもって駆動され、弁開度が制御され
る。
If the amount of refrigerant charged is appropriate, proceed to step 4 described above.
04 to 412 are repeatedly executed, and the electric expansion valve 16 is driven with the duty ratio DT according to the interrupt flowchart shown in FIG. 3, and the valve opening degree is controlled.

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。
In the above embodiment, since the detection signal of the second refrigerant temperature sensor 21 used to control the valve opening of the electric expansion valve 16 is directly used to detect refrigerant shortage, the refrigerant The present invention has the advantage of not requiring a dedicated sensor for detecting refrigerant shortage and having a simple configuration. Therefore, the present invention can be similarly applied to a refrigeration cycle device that uses a temperature-operated expansion valve or the like as a pressure reducing device. However, in this case, it is necessary to newly provide a refrigerant temperature sensor on the outlet side of the evaporator 17 for detecting refrigerant shortage.

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
す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。
Note that if the outside temperature is detected in view of the characteristics shown in Figure 6 and the refrigerant shortage judgment temperature Tc is corrected to increase as the outside temperature rises, refrigerant shortage can be detected at an earlier point in time during high loads. can be detected.

次に、第5図に基づいて誤判別手段の実施例を説明する
Next, an embodiment of the erroneous discrimination means will be described based on FIG.

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出ロ温
度TIIと冷凍サイクルの運転停止後の出口温度T、1
との温度差ΔT、Iを検出し、所定時間経っても出口温
度T、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。
In this embodiment, the above-mentioned refrigerant shortage detection means is further provided with a function of checking for erroneous determination of refrigerant shortage. That is,
When it is determined in step 415 that there is a refrigerant shortage and the clutch 11 is turned off, the evaporator 17 outlet temperature TII during the refrigeration cycle operation and the outlet temperature T, 1 after the refrigeration cycle operation is stopped.
The temperature difference ΔT,I between the refrigerant and the refrigerant is detected, and it is determined that there is a refrigerant shortage only when the outlet temperature T, does not rise after a predetermined period of time. This is intended to prevent erroneous judgments due to a drop in outside temperature, etc.

即ち、上述の例ではコンプレッサの起動前後の蒸発器1
7出ロ冷媒温度の温度差TR0−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。
That is, in the above example, the evaporator 1 before and after starting the compressor
Since the lack of refrigerant charge is detected based on the temperature difference TR0-TR of the refrigerant temperature at the 7th outlet, it may not be possible to make an accurate determination, for example, if the compressor is restarted at short intervals after it has stopped once. be.

この場合には、コンプレッサ起動前の蒸発器17出ロ冷
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TR0−TR
が所定値Tc以上とならないことがありうる。
In this case, the refrigerant temperature TRO at the outlet of the evaporator 17 before starting the compressor is low, so even if a sufficient amount of refrigerant is filled in the cycle, the temperature difference TR0 - TR
may not exceed the predetermined value Tc.

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。
Hereinafter, the operation of the erroneous discrimination means will be explained based on FIG. 5.

ステップ411でYESとなったときは、ステップ42
0で冷凍サイクル運転中の蒸発器17出ロ冷媒温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)。
If YES in step 411, step 42
Evaporator 17 outlet refrigerant temperature TRE during refrigeration cycle operation at 0
is measured, and then the clutch is temporarily turned off (step 421).

ステップ422でカウンタNをクリアし、ステップ42
3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
出ロ冷媒温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
ロ冷媒温度の上昇を計算し、それと設定温度Tcを比較
する。
Clear counter N in step 422;
3 and 424, the elapsed time after the clutch is turned off is measured. Evaporator 17 after clutch 11 is turned off in step 425
Measure the outlet refrigerant temperature TR, and set TR at step 426.
-TRE, that is, the rise in the refrigerant temperature at the outlet of the evaporator 17 after the clutch 11 is turned off, is calculated and compared with the set temperature Tc.

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−THE)≦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出ロ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。
Here, if (TR-TRE)>Tc, it is determined that the refrigerant charging amount is appropriate, and in step 427, the clutch 11 is turned on to perform normal operation, and the cycle returns to the start (step 400). If (TR-THE)≦Tc
In this case, the process proceeds to step 428, and it is determined whether the elapsed time after the clutch 11 is turned off is a set time (60 sec). Here, in the case of N>60, the clutch 11
Even though sufficient time has elapsed since the evaporator 17 was turned off, the temperature of the refrigerant at the outlet of the evaporator 17 does not rise, and in this case, it is determined that the amount of refrigerant charged is insufficient.

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)。
Therefore, in this state, the clutch 11 remains off. In this case, an indicator indicating refrigerant shortage may be displayed (step 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。
Incidentally, when it is determined in step 428 that N≦60, it is determined that sufficient time has not elapsed, and the process proceeds to step 423.
Go back and repeat the cycle.

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出ロ冷媒温
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。
In the example shown in FIG. 4, the control circuit for detecting refrigerant shortage detects the temperature difference between the refrigerant temperature at the outlet of the evaporator 17 before and after the compressor is started, but other methods may be used to detect refrigerant shortage, etc. Good too.

即ち、蒸発器17出ロ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
、もしくは全開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廊を検知するように
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。
That is, when the superheat of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 17 reaches a predetermined temperature or higher and this state continues for a preset time or more, it may be determined that an abnormal state such as refrigerant shortage has occurred. Of course, in this case as well, the clutch 11 is temporarily turned off by the erroneous determination means, and the erroneous determination of refrigerant shortage is detected when the temperature rises thereafter. Alternatively, in the case of using the electric expansion valve 16, the clutch 11 may be temporarily turned off when the valve opening is fully open, or when it becomes fully open, and the refrigerant shortage corridor may be detected by the subsequent temperature rise. good. Alternatively, the temperature of the air after passing through the evaporator 17 is detected by a blowing air temperature sensor, and the control means is activated when abnormal signs are observed, such as when the detected temperature continues to be higher than the set temperature for a set time or more. An abnormality may be determined.

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出ロ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。
Even in these cases, the erroneous determination means temporarily turns off the clutch 11, and after a predetermined period of time has elapsed, the refrigerant temperature rising at the outlet of the evaporator 17 confirms the detection of refrigerant shortage. As a result of the confirmation, if the temperature of the refrigerant at the outlet of the evaporator 17 rises by a predetermined value or more within a predetermined time, it is determined that the amount of refrigerant charged is an appropriate amount. In that case, the clutch 11 is turned on again and the operation is restarted. Conversely, if the temperature of the refrigerant at the outlet of the evaporator 17 does not rise by a predetermined value or more within a predetermined period of time, it is determined that the amount of refrigerant charged is insufficient. In that case, the clutch 11 is kept in the off state, and an indicator or the like displays the gas shortage.

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。
Further, the present invention can be implemented in exactly the same manner with respect to a refrigeration cycle apparatus using a variable capacity type compressor 10.

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。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the control means for the electric expansion valve 16, the control means for determining refrigerant shortage, etc. are all configured using the microcomputer 22b has been described, but each of the above means can be configured individually. It is also possible to construct an electric circuit that is a combination of electric circuit elements.

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
Furthermore, it goes without saying that the present invention is not limited to use in automobile air conditioning, but is widely applicable to refrigeration cycles for various uses.

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

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、1
3・・・凝、検器、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。 2些、寧四〇法 第1図 M2図 第3図 第5図 −〇   い    。
The drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is an overall configuration diagram including a refrigeration cycle and an electric control system, FIG. 2 is a sectional view illustrating the specific structure of an electric expansion valve, and FIG. figure,
4 and 5 are flowcharts illustrating control by a microcomputer, and FIG. 6 is a graph illustrating a refrigerant shortage determination method according to the present invention. 10... Compressor, 11... Electromagnetic clutch, 1
3... Condenser, detector, 16... Electric expansion valve (pressure reducing device). 17... Evaporator, 20.21... Refrigerant temperature sensor (temperature detection means), 22... Control circuit, 22b... Microcomputer. 2, Ning 40 method Figure 1 M2 Figure 3 Figure 5 - 〇 I.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (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。
(1) A compressor, a condenser connected to the discharge side of the compressor to condense gas refrigerant, a pressure reducing device connected to the downstream side of the condenser to depressurize and expand the liquid refrigerant from the condenser; an evaporator that is connected between the downstream side of the pressure reducing device and the suction side of the compressor and evaporates the liquid refrigerant that has passed through the pressure reducing device; and a control that detects an abnormal operating state of the refrigeration cycle and stops the operation of the compressor. means, a temperature detection means for detecting the refrigerant temperature on the outlet side of the evaporator, and a refrigerant temperature detection signal is inputted from the temperature detection means when the control means stops the operation of the compressor, and A difference in refrigerant temperature on the evaporator outlet side is detected, and if the temperature difference is greater than a predetermined value, the abnormal operation state signal detected by the control means is determined to be an erroneous signal, and if the temperature difference is less than a predetermined value. In this case, the refrigeration cycle control device includes erroneous discrimination detection means for determining that the signal output by the control means is a positive signal.
(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。
(2) The control means receives a refrigerant temperature detection signal from the temperature detection means, calculates a difference in refrigerant temperature on the evaporator outlet side before and after starting the compressor, and if the temperature difference is less than a predetermined value, there is a refrigerant shortage. The refrigeration cycle control device according to claim 1, wherein the refrigeration cycle control device determines that .
(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。
(3) The refrigeration cycle control device according to claim 1, wherein the pressure reducing means is an electric expansion valve that electrically controls the valve opening.
(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。
(4) The refrigeration cycle according to claim 3, wherein the control means detects whether the valve opening of the pressure reducing device is at a maximum opening or a minimum opening. Control device.
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