JPH089291B2

JPH089291B2 - 冷凍サイクル制御装置

Info

Publication number: JPH089291B2
Application number: JP62059192A
Authority: JP
Inventors: 克雅松井; 亨筧; 勝廣大羽; 一敏西沢
Original assignee: 日本電装株式会社
Priority date: 1987-03-13
Filing date: 1987-03-13
Publication date: 1996-01-31
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPS63222917A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、空調装置に用いられる冷凍サイクルの制御
装置に関し、特に冷却能力が連続的に可変に構成された
冷凍サイクルの制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、例えば車両用空調装置にあっては、冷媒圧
縮式冷凍サイクルが用いられている。この冷凍サイクル
の制御としては、冷房負荷に応じて冷媒圧縮機への動力
の伝達を断続するものが一般的であった。このような圧
縮機の断続制御では、動力損失が大きく、空調フィーリ
ングも悪いため、可変容量型の冷媒圧縮機が多く提案さ
れている。このものでは、冷房負荷に応じて、圧縮機の
容量を調節し、動力損失が大巾に低減され、空調フィー
リングも向上する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような可変容量型冷媒圧縮機に代表され
る冷凍サイクルの能力調節装置を用いても、従来の比
例、積分、微分、あるいはこれらの組み合わせによる制
御では動力損失、冷房フィーリングとも十分な効果が得
られるとはいえなかった。

そこで本発明は、冷凍サイクルの制御装置に、現代制
御理論を適用し、この制御装置を付加積分型最適レギュ
レータとして構成することにより、冷凍サイクルの稼動
に伴う動力損失のさらなる低減と、空調フィーリングの
さらなる向上とを目的としてなされたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、前述の目的を達成するために、第１図に示
す如き構成の冷凍サイクル制御装置を採用する。

すなわち、下流側が車室に連通する通風路に設けら
れ、この通風路中の空気を車室に送出する送風機と、前記通風路中に配設され、冷凍サイクルを循環する冷
媒を蒸発させることにより、前記送風機により送風され
る空気を冷却する冷却器と、前記冷凍サイクルに設けられ、前記冷却器の冷却能力
を調節する冷却能力調節装置と、前記冷却能力に関連する物理量を検出する物理量検出
手段と、前記物理量の目標値を設定する目標設定手段と、前記送風機による送風量を検出する送風量検出手段
と、前記送風量検出手段により検出された送風量に基づい
て、前記冷却能力調節装置の調節量を制御入力とし、前
記物理量を制御出力とする前記冷凍サイクルの動的モデ
ルを設定するモデル設定手段と、前記物理量検出手段にて検出された検出物理量と前記
目標設定手段にて設定された目標物理量との偏差を累積
し、累積偏差を出力する偏差累積手段と、前記モデル設定手段で設定される動的モデルに基づい
て、前記検出物理量と前記累積偏差とから前記調節量を
演算する制御量演算手段とを備えるという技術的手段を採用する。

〔作用〕

本発明による冷凍サイクル制御装置は、付加積分型最
適レギュレータとして構成され、作用する。

すなわち、制御出力の目標値が変化するサーボ系とし
ての定常偏差を除去するために、制御出力と目標値との
累積偏差を偏差累積手段M8が演算する。そして、これら
の制御出力と累積偏差とに基づいて、制御量演算手段M9
が制御入力である目標調節量を演算するのである。

さらに、冷凍サイクルの動的モデルは、送風量検出手
段M6により検出された送風量に基づいて、モデル設定手
段M7により設定される。そして、このモデル設定手段M7
で設定された動的モデルに基づいて、制御量演算手段M9
とが作動する。

この付加積分型最適レギュレータでは、冷凍サイクル
の動的モデルに基づいて制御系が構成される。

このような付加積分型最適レギュレータの構成にあた
っては、この動的モデルが、制御性の良否に大きな影響
を与えることが知られている。

この動的モデルは、冷凍サイクルの制御入力と制御出
力との挙動が線形と見做し得る範囲で仮定されるもので
あるので、この線形と見做し得る範囲外では、このモデ
ルに基づいて設計された付加積分型最適レギュレータで
は、最適な制御ができなくなる。

そこで本発明では、冷凍サイクルの挙動の線形性を変
化させる量として、熱交換器の通過風量に着目し、冷凍
サイクルの挙動を線形と見做し得る範囲をこの通過風量
に応じて定め、この範囲毎の複数の動的モデルを設定す
ると共に、これらの動的モデルに応じて付加積分型最適
レギュレータを設計し、風量検出手段が検出する検出風
量に応じて動的モデルを切り替えるようにしている。

これにより、付加積分型最適レギュレータとしての制
御特性が切り替わり、風量が変化しても、この変化に応
動して最適な制御が維持される。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した実施例を説明する。

まず、この実施例の構成を図面に基づいて説明する。
この実施例は、車両用の空気調和装置に用いられる蒸気
圧縮式冷凍サイクルの制御装置に本発明を適用したもの
である。

第２図に車両用空調制御装置の構成を示す。車室１の
空気調和を行なう車両用空調装置（以下、エアコンと述
べる。）２は以下の構成を備える。

３は車両用空調装置２の通風ダクト、４は車室１と連
通された内気取入口、５は車室外と連通された外気取入
口である。６は内気取入口４か外気取入口５かのいずれ
かを選択する内外気切換ダンパであり、図示の位置では
内気モード、破線で示す位置で外気モードとなる。７は
ダクト３内に外気もしくは内気を吸い込み、車室１へ向
って送風するブロワであり、ブロワモータ7aとブロワフ
ァン7bとからなる。

８は冷凍サイクルであり、8aはエバポレータ、8bは可
変容量コンプレッサ、8cはコンデンサ、8dはレシーバ、
8eはエキスパンションバルブ、8fはマグネットクラッチ
である。なお、エキスパンションバルブ8eの開度は、エ
バポレータ8aの出口温度を図示せぬ感温筒で検出して、
この感温筒内部のガス圧で制御される。この冷凍サイク
ル８の中を冷媒が循環して熱交換をする。可変容量コン
プレッサ8bで圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、コンデ
ンサ8cで冷却液化され、レシーバ8dで気液分離され、エ
キスパンションバルブ8eで霧化され、エバポレータ8aで
気化して、エバポレータ8aの熱を奪う。エバポレータ8a
で気化したガス状の冷媒は再び可変容量コンプレッサ8b
に吸い込まれ、エバポレータ8a表面で空気から熱を奪
い、コンデンサ8c表面の空気に熱を捨てるという冷凍サ
イクルを繰り返す。

９は加熱装置で、ヒータコア9a、温水源9b、ウォータ
バルブ9cから成り、温水源9bから供給される温水によっ
て、ヒータコア9aを通過する空気を加熱する。この温水
源9bは、車両の動力源となるエンジンであり、その冷却
水を温水として利用する。10は、エアミックスダンパ
で、エバポレータ8aで冷却された空気のうち、ヒータコ
ア9aを通過する空気の量を調節することによって、ヒー
タコア9aより下流、すなわち車室に吹き出される空気の
温度を調節する。

11はマイクロコンピュータから成る制御装置で、従来
より一般的な構成であるCPU,ROM,RAM,I/Oポート、およ
びこれらを電気的に接続するバスなどから成る。この制
御装置11は以下に述べる各種センサおよび入力装置から
信号が入力され、各種アクチュエータに駆動信号を出力
する。

12は車室外に設けられる外気温センサ、13はエバポレ
ータ後方の空気温度を検出するエバ後センサ、14は車室
内に設けられる内気温センサ、15は車室内に設けられる
日射センサ、16は温水源に設けられる水温センサであ
る。17は、車室内の目標温度を設定する温度設定器、18
はエアコン２の作動、停止や、風量、内外気などのモー
ドを指定する各種スイッチである。

19は内外気切換ダンパ６を駆動する内外気切換サーボ
モータ、20はブロワ７のブロワモータ7aの回転数を調節
する調速回路である。21は可変容量コンプレッサ8bの可
変容量機構を作動させる可変容量アクチュエータ、22は
エアミックスダンパ10を駆動するエアミックスサーボモ
ータ、23はウォータバルブ９を作動させるウォータバル
ブサーボモータである。

次に、本発明の要旨である冷凍サイクル８と、これを
制御する制御装置11の構成をさらに詳しく説明する。

第３図は、冷凍サイクル８の構成と、制御装置11の制
御系の構成とを示す構成図である。この第３図の冷凍サ
イクル８には、エキスパンションバルブ8eの開度を調節
する感温筒8gを図示する。

この実施例では、制御系は冷凍サイクル８のエバポレ
ータ8a直後の空気温度T_Eを制御する付加積分型最適レギ
ュレータとして構成される。

第３図に図示するように付加積分型最適レギュレータ
は、目標温度T_E ^＊が与えられて作動するが（P1）、非線
形な冷凍サイクル８の振舞いを線形近似するため、冷凍
サイクルの動作範囲を線形近似が成立すると見做し得る
いくつかの範囲に区分し、この区分内の定常点T_Ea,Vaか
らの摂動分δT_E,δＶとして各制御量を扱うよう構成さ
れている（P4,P7）。

また、付加積分型最適レギュレータは、状態変数量を、上記摂動分δT_E,δＶに基づいて推定すると共に（P
5）、目標温度T_E ^＊と実際の温度T_Eとの偏差ST_Eの累積ZT
_Eを求め（P2,P3）、累積値ZT_Eによって状態変数量を拡大し、これに予め定められた最適フィードバックゲ
インを乗じることにより、圧縮機の容量Ｖのフィードバック
制御量（ここでは定常点からの摂動分δＶ）を定める
（P6）。従って、冷凍サイクル８には、この摂動分δＶ
に定常点の値Vaを加えた制御量Ｖが出力される（P7）。

また、冷凍サイクル８の運転状態、この実施例ではエ
バポレータ8aの通過風量に基づき、フィードバックゲイ
ンと、オブザーバのパラメータと、各定常点とを切り換
える（P8）。

次に、上述した付加積分型最適レギュレータの設定手
順について説明する。

（イ）制御系のモデリング制御系、ここでは冷凍サイクル８のエバポレータ8a直
後の空気温度を制御する系の振舞いを、状態方程式、出
力方程式を用いて、として記述する。尚、式（１），（２）においては冷凍サイクル８の状態変数量を、は冷凍サイクル８の制御入力諸量（本実施例では冷凍サ
イクル８の圧縮機容量Ｖ）を、は冷凍サイクル８の制御出力としてのエバ後温度T_Eを、
添字ｋはサンプリング回数を、各々表している。第４図
は１入力１出力の系として動作している冷凍サイクル８
の系を伝達関数Ｇ（ｚ）により書き表したブロック線図
である。尚、ｚは入出力信号のサンプル値のｚ変換を示
し、Ｇ（ｚ）は適当な次数をもつものとする。

本実施例の冷凍サイクル８のように、物理的なモデル
を定めることが極めて困難な場合には、システム同定と
呼ばれる一種のシミュレーションにより伝達関数Ｇ
（ｚ）を求めることができるが、ここでは最小２乗法に
より同定する。

冷凍サイクル８を所定の運転状態で定常運転し、圧縮
機容量の変化分δＶとしての適当な試験信号を加え、そ
の時の入力δＶと、出力であるエバ後温度の変化分δT_E
のデータとをＮ回に亘ってサンプリングする。これを入
力のデータ系列｛ｕ（ｉ）｝＝｛δVi｝、出力のデータ
系列｛ｙ（ｉ）｝＝｛δT_Ei｝（但し、ｉ＝1,2,3,……
Ｎ）と表す。この時、系は１入力１出力と見做すことが
でき、系の伝達関数Ｇ（ｚ）は、Ｇ（ｚ）＝Ｂ（z^-1）/A（z^-1） ………（３）即ち、Ｇ（ｚ）＝（b₀＋b₁・z^-1＋…＋b_n・z^-n）／（１＋a₁・z^-1＋a₂・z^-2＋…＋a_n・
z^-n） ………（４）で求められる。尚、ここで、z^-1は単位推移演算子であ
って、z^-1・Ｘ（ｋ）＝Ｘ（ｋ−１）を意味している。

入出力のデータ系列｛ｕ（ｉ）｝，｛ｙ（ｉ）｝から
式（４）のパラメータa₁〜a_n,b₀〜b_nを定めれば系の伝
達関数Ｇ（ｚ）が求められる。最小２乗法によるシステ
ム同定では、このパラーメータa₁〜a_n,b₀〜b_nをが最小となるよう定める。本実施例ではｎ＝２として、
各パラメータを求めた。この場合、系のシグナルフロー
線図は第５図のようになり、状態変数量として［X
₁（ｋ） X₂（ｋ）］^Ｔをとって、その状態・出力方程
式は、と表せる。従って、１入力１出力の系と見做した場合の
システムパラメータは各々となる。

こうして本実施例の動的なモデルがシステム同定によ
り求められたが、この、動的なモデルは、冷凍サイクル
８が所定の状態で運転されている時、この状態の近傍で
は線形の近似が成り立つという形で定められている。従
って、定常的な複数の運転状態に関して、上記の手法で
伝達関数Ｇ（ｚ）が求められ、状態方程式（１）、出力
方程式（２）におけるベクトルが求められ、その入出力の関係は摂動分δの間に成立す
ることになる。

（ロ）オブザーバの設計上述した摂度分δT_EとδＶとを用いて状態変数量を推
定するオブザーバ（P5）を設計する。

オブザーバとしては同一次元オブザーバや最小次元オ
ブザーバ等があり、種々の設計手法が知られている。本
実施例では同一次元オブザーバとして設計する。

同一次元オブザーバは、第６図に示す構成を有するも
のであり、図示するように状態変数の推定値をフィードバックゲインとして、となる。ここでを安定とするを選び、なる行列の固有値の絶対値が総て１未満になるようにす
れば、となることが証明されている。従って、をそのように定め、更にとすると、オブザーバは、となる。

パラメータは、定常的な運転状態に関して求めた各モデル毎に求め
ておく。

以上、システム同定により求めた状態方程式（１）等
のベクトルよりオブザーバP5を設計した。

（ハ）系の拡大本実施例の制御対象は、目標温度T_E ^＊が変化するサー
ボ系であることから、累積値を用いて系を拡大する。即
ち、オブザーバP5によって推定した状態変数量と累積値とを含めて、これを改めて状態変数量とする。即ち、となる。

（ニ）最適フィードバックゲインの算出拡大された状態変数量に対する最適フィードバックゲインを求める手法は、例えば古田勝久著「線形システム制御
理論」（昭和51年）昭晃堂等に詳しいので、ここでは詳
解は略して結果のみを示しておく。

上述した（ハ）で拡大した系のシステムを、次のよう
に表す。

ここで、状態変数量を２次とすると、である。δT_E,δＶは、既述したように、定常点からの
ずれ（摂動分）を表している。

この時、次の評価関数Ｊを最小にする最適制御入力、
即ち動作条件を求めることが、冷凍サイクル８に関する付加積分型最
適レギュレータとしての制御問題を解くことになる。

尚、ここでは重みパラメータ行列を、ｋは制御開始時点を０とする
サンプル回数を、各々示しており、式（15）右辺はを対角行列とする所謂２次形式表現である。

結果的に最適制御入力となる。

であり、は次の行列リカッチ式の正定解である。

尚、ここで式（15）の評価関数Ｊの意味は冷凍サイク
ル８に対する制御入力としての動作条件の諸量の動きを制約しつつ、制御出力としての運転状態の諸量ここではエバ後温度の摂動分δT_Eを含む諸量からの偏差を最小にしようと意図したものである。動作
条件の諸量に対する制約の重み付けは、重みパラメータ行列の値によって変更することができる。従って、すでに求
めておいた冷凍サイクル８の動的なモデル、即ち行列を用い、任意の重みパラメータ行列を選択して式（18）を解いてを求め、式（17）により最適フィードバックゲインを求めることができる。従って、この最適フィードバッ
クゲインを用いて、冷凍サイクル８の制御入力諸量（ここではδＶ）を、として求めることができる。

この実施例ではを得た。

尚、このフィードバックゲインは、各モデル毎に決めておく。

以上、付加積分型最適レギュレータの構成（第３図）
を基に、制御系のモデリング、オブザーバの設計、系の
拡大、最適フィードバックゲインの設定について説明し
たが、これらは予め設定され求められており、制御装置
11の内部では、その結果のみを用いて実際の制御を行な
うのである。

次に、以上に述べたような制御系を実現するための制
御装置11の作動を説明する。

第７図は、上述の制御系を実現するフローチャートで
ある。尚、以下の説明では現在の処理において扱われて
いる量を添字（ｋ）付で、前回に扱われた量を添字（ｋ
−１）付で表すことにする。

この実施例の制御装置11は、カーエアコン２の起動と
共に、所定のプログラムの実行を開始する。

そして、第７図に示す冷凍サイクル８の制御プログラ
ムと共に、車室１を、温度設定器17で設定された目標温
度に制御するための、エアミックスダンパ10や、ウォー
タバルブ9cなどの制御プログラムや、内外気切換ダンパ
６などの制御プログラムを実行する。

第７図のフローチャートはこれらの制御プログラムの
うち、冷凍サイクル制御にかかる部分を示したものであ
る。

まず、ステップ110では、以後の演算処理で用いる各
変数の初期化や、初期値の設定が行われる。

ステップ120では、エバ後センサ13の検出する空気温
度T_E（ｋ）を含む、各センサの検出値や温度設定器17、
各種スイッチ18などの信号が入力される。

ステップ130では、エバポレータ直後の目標エバ後温
度T_E ^＊（ｋ）が演算される。この目標温度T_E ^＊（ｋ）
は、車室目標温度、内気温度、外気温度、冷却水温度、
除湿作用の要否などに応じて演算される。このステップ
130の演算処理が、第３図の目標エバ後温度設定部P₁に
あたる。

ステップ140では、ステップ130で演算された目標エバ
後温度T_E ^＊（ｋ）と、エバ後センサ13から入力されたエ
バ後温度T_E（ｋ）との偏差ST_E（ｋ）が下式より演算さ
れる。

ST_E（ｋ）＝T_E ^＊（ｋ）−T_E（ｋ） ………（20）このステップ140の演算処理が、第３図の加算部P₂に
あたる。

ステップ150では、ステップ140で求めた偏差ST
_E（ｋ）を累積する処理を行ない、累積偏差ZT_E（ｋ）が
下式より演算される。

ZT_E（ｋ）＝ZT_E（ｋ−１）＋Ｔ・ST_E（ｋ） ……（21）なお、式（21）のＴは、サンプリング周期である。こ
のステップ150の演算処理が、第３図の累積部P₃にあた
る。

ステップ160では、ステップ120で入力した各種信号に
基づいて、冷凍サイクル８のダイナミックモデルを構築
した際、線形近似が成り立つ範囲として採用した定常的
な運転状態のうち、最も近い状態を選択し、その状態の
エバ後温度である定常点T_Eaと、圧縮機容量であるVa
と、フィードバックゲインと、パラメータとを選択する。この処理が、第３図の風量検出部P₈、お
よびその検出風量に応じてT_Ea,Va, を切り換える各構成P₄,P₅,P₆,P₇にあたる。

この実施例では、運転状態として風量を採用し、ブロ
ワモータ7aの調速回路20に与えられる指令信号に応じ
て、ステップ160の処理が行なわれる。

ステップ170では、エバ後センサ13から入力したエバ
後温度T_E（ｋ）の定常点T_Eaからの摂動分δT_E（ｋ）を
抽出する処理が下式で行なわれる。

δT_E（ｋ）＝T_E（ｋ）−T_Ea ……（22）このステップ170の演算処理が、第３図の摂動分抽出
部P₄にあたる。

ステップ180では、予め定められ、ステップ160で選択
されたと、ステップ170で求められた摂動分δT_E（ｋ）と、前
回推定された状態変数量と、前回求められた圧縮機容量の摂動分δＶ（ｋ−１）
とから、前述の式（11）に基づく下式により、状態変数
量が推定される。_１（ｋ）＝a₀11・_１（ｋ−１）＋a₀12・_１（ｋ−
１）＋b₀1・δＶ（ｋ−１）＋l1δT_E（ｋ−１）_２（ｋ）＝a₀21・_２（ｋ−１）＋a₀22・_２（ｋ−
１）＋b₀2・δＶ（ｋ−１）＋l2δT_E（ｋ−１） ………（2
3）このステップ180の演算処理が第３図の状態変数量推
定部P₅にあたる。

ステップ190では、ステップ180で求めた状態変数量と、ステップ150で求められた累積偏差ZT_E（ｋ）とか
ら、前述の式（19）に基づく下式により、操作量である
圧縮機容量の摂動分δＶ（ｋ）が演算される。すなわ
ち、フィードバックゲインとされているので、 δＶ（ｋ）＝−f₁・_１（ｋ）−f₂・_２（ｋ）＋f₃・ZT_E（ｋ） ………（24）となる。

このステップ190の演算処理が第３図のフィードバッ
ク制御量決定部P₆にあたる。

ステップ200では、ステップ190で求められた圧縮機容
量の摂動分δＶ（ｋ）と、ステップ160で選択された定
常点の値Vaとから、下式により圧縮機容量Ｖ（ｋ）が演
算される。

Ｖ（ｋ）＝Va＋δＶ（ｋ） ………（25）このステップ200の演算処理が、第３図の基準値加算
部P₇にあたる。

ステップ210では、ステップ200で求められた圧縮機容
量Ｖ（ｋ）を実現するように、可変容量アクチュエータ
21が制御される。

そして、ステップ220でサンプリング回数であるｋの
値をカウントアップし、再びステップ120へ戻る。

以上に説明した構成の制御系と、この制御系を実現す
る制御装置11の作動とによる、冷凍サイクルの制御結果
を第８図、第９図、第10図に示す。

第８図は、定常的な運転状態から、目標エバ後温度T_E
^＊（一点鎖線）を、ステップ関数的に変化させたときの
実際のエバ後温度の変化を示している。本発明を適用し
たこの実施例によるものを実線で示し、従来の制御によ
るものを破線で示す。従来のものでは、オーバーシュー
ト、アンダーシュートしながら目標T_E ^＊に制御されるの
に対し、本発明によるこの実施例では、ほとんどオーバ
ーシュート、アンダーシュートなく速やかに目標T_E ^＊へ
制御される。

第９図には、風量モードの変化によるエバポレータ通
過風量の変化に伴う、エバ後温度の変化を示している。
風量モードが“L_o"から“H_i"へ切り換えられ、冷凍サイ
クルの定常的な運転状態が切り換わっても、この実施例
によるものは、ほとんどオーバーシュート、アンダーシ
ュートなく速やかに目標T_E ^＊に制御されている。

すなわち、風量に応じて定常点の値T_Ea,Va,フィード
バックゲインオブザーバのパラメータを切り換えているためである。第10図には、コンプレッ
サ8bを駆動するエンジンの回転数変化に伴う、エバ後温
度の変化を示している。この場合も、この実施例による
ものはほとんどオーバーシュート、アンダーシュートな
く速やかに目標T_Eへ制御される。

このように、この実施例では種々の外乱に対してもエ
バ後温度を安定して目標に制御することができ、車両用
空調装置２としての車室１への吹出空気温度も安定する
こととなり、快適な空調環境を提供することができる。

また、オーバーシュートやアンダーシュート等がほと
んどないため、効率よくエバ後温度が制御される。この
ため、消動力、消燃費な車両用空調装置２を提供するこ
とができる。

以上、本発明を適用した実施例を説明したが、例えば
以下に列挙するような他の実施例でもよい。

冷却能力調節器として可変容量コンプレッサを示した
が、開度が連続的に変化するエキスパンションバルブを
用いてもよく、これらを組合せてもよい。

検出手段が検出する、熱交換器の冷却能力に関する物
理量として、エバ後温度を示したが、エバポレータの表
面温度、エバポレータ内冷媒温度、あるいはエバポレー
タ内冷媒圧力などでもよい。

冷凍サイクルのモデルとして、システム同定の手法に
基づくものに限らず、冷凍サイクル各部の構成の熱的な
特性を解析し、この結果から得られる数式モデルを採用
してもよい。

システム固定の方法も最小二乗法に限らず、種々の理
論を適用してもよい。さらに、上述の実施例では２次の
システムに同定したが、この次数をさらに大きくし、オ
ブザーバの次数、フィードバックゲインの次数も大きく
することで、さらに制御性は向上する。この実施例で
は、制御装置11の演算能力や、制御系構築のためのシュ
ミレーションの時間などを考慮して２次としたものであ
る。

さらに、目標エバ後温度は、種々の条件に応じて演算
されるものに限らず、所定の温度で一定にされてもよ
い。

このように列挙されるものに限らず、この他にも本発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々の態様がある。

〔発明の効果〕

以上に説明した本発明によると、冷凍サイクルの運転
状態が変化する過渡時における制御出力の変動（オーバ
ーシュート、アンダーシュート）を抑制することがで
き、目標値に良好に制御することができる。

また、過渡時における制御入力の変動も、必要最低限
に抑えることができる。

これらから、冷凍サイクルの制御出力である冷却能力
を良好に制御することができ、しかも過制御が低減され
るため、冷凍サイクルを動作させるための動力損失も低
減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック構成図、第２図は
本発明を適用した一実施例の車両用空調装置の構成図、
第３図は一実施例の冷凍サイクルの制御系を示すブロッ
ク線図、第４図は冷凍サイクルの系を１入力１出力の系
としたブロック線図、第５図は冷凍サイクルの動的モデ
ルのシグナルフロー線図、第６図は同一次元オブザーバ
の構成を示すブロック線図、第７図は制御装置の作動を
示すフローチャート、第８図、第９図、第10図は１実施
例の制御による効果を説明するグラフである。 M1……送風機,M2……冷却器,M3……冷却能力調節装置,M
4……物理量検出手段,M5……目標設定手段,M6……送風
量検出手段,M7……モデル設定手段,M8……偏差累積手
段,M9……制御量演算手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下流側が車室に連通する通風路に設けら
れ、この通風路中の空気を車室に送出する送風機と、前記通風路中に配設され、冷凍サイクルを循環する冷媒
を蒸発させることにより、前記送風機により送風される
空気を冷却する冷却器と、前記冷凍サイクルに設けられ、前記冷却器の冷却能力を
調節する冷却能力調節装置と、前記冷却能力に関連する物理量を検出する物理量検出手
段と、前記物理量の目標値を設定する目標設定手段と、前記送風機による送風量を検出する送風量検出手段と、前記送風量検出手段により検出された送風量に基づい
て、前記冷却能力調節装置の調節量を制御入力とし、前
記物理量を制御出力とする前記冷凍サイクルの動的モデ
ルを設定するモデル設定手段と、前記物理量検出手段にて検出された検出物理量と前記目
標設定手段にて設定された目標物理量との偏差を累積
し、累積偏差を出力する偏差累積手段と、前記モデル設定手段で設定される動的モデルに基づい
て、前記検出物理量と前記累積偏差とから前記調節量を
演算する制御量演算手段とを備えることを特徴とする冷凍サイクル制御装置。