WO2005077687A1 - 車両用空調装置 - Google Patents

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    • F25B2500/19—Calculation of parameters

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle air conditioner provided with a refrigeration cycle having a refrigerant compressor, and more particularly to control of a vehicle air conditioner provided with a variable displacement compressor.
  • an object of the present invention is to focus on the problems in the conventional control method as described above, and to provide a vehicle air conditioner in which the cooler temperature fluctuates greatly due to overshoot in feedback control at the time of compressor operation switching.
  • An object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner capable of suppressing deterioration of a passenger's sense of thermal comfort.
  • a vehicle air conditioner has compressors different from each other, and is controlled by a capacity control value a among capacity control values a and b of the compressors different from each other.
  • the capacity control method switching means for switching from the capacity control method A to the variable capacity control method B, and the capacity control method are switched. It has a feed-forward capacity value calculation means of the variable capacity control method B that calculates the capacity control value of the capacity control method B which is an input to the control target so that the target control amount is obtained later. After switching the capacity control method to the variable capacity control method B, the variable capacity control method Starting based on the feedforward capacity value calculated by the load capacity value calculation means.
  • an air conditioner for a vehicle includes a refrigeration cycle, a compressor and a variable displacement compressor provided in the refrigeration cycle, and the variable displacement compressor operating means.
  • Compressor operation switching means for switching the operation of the compressor and the variable displacement compressor; and the variable displacement compressor being an input to the refrigeration cycle such that a target control amount is obtained after switching the compressor operation.
  • a variable capacity compressor feed forward capacity value calculating means for calculating the capacity control value of the compressor. After the operation is switched from the compressor to the variable capacity compressor, the variable capacity compressor is fed to the variable capacity compressor. It is characterized by starting based on the forward capacity value!
  • the vehicle air conditioner according to the present invention further includes a refrigeration cycle load recognizing means capable of estimating or detecting a physical quantity having a correlation with the heat load on the refrigeration cycle.
  • the variable displacement compressor feedforward capacity value may be calculated with reference to the refrigeration cycle load recognition value by the refrigeration cycle load recognition means before switching to the compressor.
  • a ventilation duct a blower capable of blowing air into the vehicle interior through the ventilation duct, and a cooler connected to the refrigeration cycle and capable of cooling the air discharged into the vehicle interior.
  • a cooler temperature recognizing means for estimating or detecting a physical quantity correlated with the temperature of the cooler or the temperature of the air passing through the cooler, and a cooler target for calculating the cooler target temperature with reference to the refrigeration cycle load.
  • Temperature calculating means, and a variable displacement compressor feedback for calculating a feedback displacement such that the capacity of the variable displacement compressor becomes a predetermined displacement by referring to a deviation between the target value of the cooler and the recognized value of the cooler temperature.
  • the variable capacity compressor is started based on the feedforward capacity value calculated by the variable capacity compressor feedforward capacity value calculation means.
  • the operation of the variable displacement compressor is changed to the feedforward capacity.
  • the control may be performed based on the amount value and the feed knocking capacity value calculated by the variable capacity compressor feedback capacity value calculating means.
  • the feedforward capacity value calculated by the variable capacity compressor feedforward capacity value calculation means is referred to without referring to the cooler temperature recognition value by the cooler temperature recognition means. It is also possible to adopt a configuration in which the compressor is started based only on the compressor.
  • a ventilation duct for estimating or detecting a physical quantity having a correlation with the temperature of the cooler or the temperature of the air passing through the cooler, and an external air for estimating or detecting a physical quantity having a correlation with the outside air temperature
  • a solar radiation amount recognizing unit for estimating or detecting a physical amount having a correlation with the solar radiation amount, a blowing amount recognizing unit for estimating or detecting a physical amount having a correlation with the blowing amount of the blower,
  • a cooling device for calculating the target value of the cooling device temperature; and a vehicle speed recognizing device for estimating or detecting a physical quantity correlated with the traveling speed of the vehicle.
  • temperature recognition value outside air temperature recognition value, vehicle interior air temperature recognition value, cooler inlet air temperature recognition value, solar radiation amount recognition value, ventilation volume recognition value, cooler target temperature, and vehicle speed recognition value.
  • variable capacity compression mechanism of the variable capacity compressor also includes a variable capacity compression mechanism based on a capacity control signal or a variable capacity compression mechanism based on rotation speed control. can do.
  • variable capacity compressor when the operation of the compressor is switched, the variable capacity compressor is started based on the optimum feedforward capacity value corresponding to the refrigeration cycle load at that time. Large fluctuations in the cooler temperature are suppressed, and fluctuations in the temperature of the air blown into the cabin, Z room temperature, etc. are suppressed.
  • the vehicle air conditioner of the present invention even when the refrigerant flow rate of the refrigeration cycle fluctuates greatly at the time of switching the operation of the compressor, the cooler temperature does not fluctuate significantly, and the cabin is not changed. It is possible to suppress fluctuations in the air outlet temperature Z, room temperature, etc., and consequently, it is possible to suppress the occupant's feeling of thermal comfort.
  • FIG. 1 is a schematic system diagram of a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of control of the vehicle air conditioner of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of control of a conventional vehicle air conditioner.
  • FIG. 4 is a characteristic diagram showing an example of control when the compressor operation is switched to a compressor power variable displacement compressor in the control of FIG. 2, and an example of conventional control.
  • FIG. 1 is a schematic system diagram of a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention.
  • a blower 4 for pressure-feeding the outside air or the intake air from the inside air Z and the inside air inlet 3 is provided upstream of a ventilation duct 2 that opens into the vehicle interior.
  • the blower 4 is driven by a blower driving motor 5.
  • an evaporator 6 is provided as a cooler for cooling the blown air.
  • a heater core as a heater may be provided downstream of the evaporator 6 as necessary. After passing through the evaporator 6, the cooled air is blown into the vehicle interior.
  • a refrigeration cycle 7 including the evaporator 5 is provided in the vehicle air conditioner 1 as described above.
  • the refrigeration cycle 7 is composed of a refrigerant circuit in which each device is connected via a refrigerant pipe.
  • the refrigeration cycle 7 has a compressor whose capacity can be controlled by a compressor capacity control signal 9 from a main controller 8.
  • a compressor 11 and a variable capacity compressor 12 capable of variably controlling the capacity by a variable capacity compressor capacity control signal 10 are provided.
  • the variable displacement compressor 12 may take the driving force from, for example, an engine of the vehicle, or may variably control the displacement by controlling the number of revolutions as a motor drive.
  • the refrigeration cycle 7 includes a condenser 14 provided with a cooling fan 13 for condensing the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor 11, a receiver 15 for separating gas-liquid of the condensed refrigerant, Expansion valve 16 that decompresses and expands the refrigerant from the heat exchanger 15, and an evaporator 6 that evaporates the refrigerant from the expansion valve 16 and cools the air by heat exchange with the air sent through the ventilation duct 2. It has been. The refrigerant from the evaporator 6 is drawn into the compressor 11 or the variable capacity compressor 12 and compressed again.
  • the main controller 8 includes an evaporator or an evaporator outlet air temperature (The signal detected by the cooler outlet air temperature sensor 18 as the evaporator temperature detecting means for detecting (Te) is sent, and the evaporator inlet air temperature (Tein) detected by the cooler inlet air temperature sensor 17 Is sent.
  • the main controller 8 also receives a signal of the vehicle interior temperature (Tr) detected by the vehicle interior temperature sensor 19, a signal of the outdoor air temperature (Tamb) detected by the outdoor air temperature sensor 20, and a signal detected by the solar radiation sensor 21.
  • the signal of the insolation (Rsun) is also sent.
  • a voltage signal (rotational speed signal) (Vblw) for controlling the amount of air blown by the blower 4 is output from the main controller 8 to the blower driving motor 5.
  • the main controller 8 controls the capacity at the time of starting the variable capacity compressor according to the refrigeration cycle load or the like when the compressor operation is switched. Control is performed.
  • the main controller 8 reads the above-mentioned sensor input information (step S2), and the sensor input information power is also changed to the variable capacity compressor 12 (step S1).
  • the feedforward capacitance value (Nmfi) is calculated by, for example, the following equation (step S3).
  • Tet is the evaporator target temperature and Sp is the vehicle speed.
  • the startup of the variable capacity compressor 12 is controlled. That is, when the variable capacity compressor 12 is started, the calculated capacity value (Nmfi) is started as the feedforward capacity value (step S4).
  • the capacity control target value (Nmt) of the variable capacity compressor 12 is set to the feedforward capacity value (Nmfi), and the variable capacity compressor 12 is started based only on the feedforward capacity value (Nmfi). Is done.
  • the variable displacement compressor 12 is driven by a motor, it is applied to the start control of this motor.
  • This feedforward capacity value (Nmff) is calculated to an appropriate capacity value according to the actual refrigeration cycle load at that time, so even if the refrigerant flow rate fluctuates greatly at the time of compressor operation switching, This makes it possible to set an appropriate capacity value so that the temperature of the cooler (evaporator 6) does not fluctuate significantly, and the temperature of the air blown out through the cooler and into the cabin, and consequently Large fluctuations in temperature can be suppressed, and it is possible to prevent occupants from hindering thermal comfort.
  • variable displacement compressor feedback control delay time (t) is calculated by, for example, the following equation (step S5), and the variable displacement compressor feedback rotation speed ( Nml) (for rotation speed control) is calculated by the following equation (step S8).
  • Kp is the proportionality constant (gain)
  • Ki is the integration constant (gain)
  • Inn-1 is the previous value.
  • step S6 it is determined whether or not the power has passed the delay time (t) (step S6). Until the predetermined time has elapsed, the variable displacement compressor displacement control is performed with the feedforward displacement value (Nmff) as a target. (Step S7). After the elapse of the delay time (t), following step S8, the variable displacement compressor displacement control is performed with the target of the sum of the feedforward displacement value (Nmff) and the feedback displacement value (Nmlb) (step S9).
  • the air conditioning control can be started without causing a large fluctuation in the blowout temperature or the like even if the flow rate of the refrigerant is changed as the feedforward control until the start is stabilized. After the start-up becomes stable, feedback control can be added to control the target temperature more accurately.
  • FIG. 3 shows a conventional control using only general feedback.
  • the conventional control according to the flow shown in FIG. 3, when the compressor operation is switched, each input signal Z variable is input to the main controller, and the capacity of the variable capacity compressor is controlled according to the refrigeration cycle load. Therefore, as shown in FIG. 4, a comparison between the control according to the present invention and the conventional control shows that in the conventional control, when the refrigerant flow rate fluctuates greatly after the compressor operation is switched, the fluctuation in the refrigerant flow rate is canceled out. Because the feedback control causes an overshoot in the capacity control value, the refrigerant flow rate fluctuates greatly.
  • the vehicle air conditioner according to the present invention can be suitably applied to any vehicle air conditioner equipped with a refrigeration cycle having a compressor and a variable capacity compressor, and in particular, suppresses deterioration of occupant thermal comfort when switching compressor operation. It is best applied when it is required.

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Abstract

　冷凍サイクル中に圧縮機と可変容量圧縮機を有し、該可変容量圧縮機運転手段と、該圧縮機と該可変容量圧縮機の運転を切替える圧縮機運転切替え手段と、圧縮機運転を切替えた後に狙いの制御量になるような冷凍サイクルへの入力である可変容量圧縮機の容量制御値を演算する可変容量圧縮機フィードフォワード容量値演算手段とを有し、圧縮機から可変容量圧縮機へ運転を切替えた後、該可変容量圧縮機を前記演算された可変容量圧縮機フィードフォワード容量値に基づいて起動することを特徴とする車両用空調装置。圧縮機と可変容量圧縮機の運転切替え時、冷凍サイクルの冷媒流量が大きく変動する場合に、乗員の快適感の悪化を抑えることができる。

Description

明 細 書
車両用空調装置
技術分野
[0001] 本発明は、冷媒の圧縮機を有する冷凍サイクルを備えた車両用空調装置に関し、 とくに、可変容量圧縮機を備えた車両用空調装置の制御に関する。
背景技術
[0002] 複数の圧縮機を有する冷凍サイクルを備えた車両用空調装置において、車両の走 行状態に応じて各圧縮機の運転を適切に切替えるようにした制御方式が各種提案さ れている。このような車両用空調装置において、圧縮機の運転切替えが行われた場 合には、フィードバック制御でのオーバーシュートが発生し、冷凍サイクルの冷媒流 量が大きく変動する。このため冷却器温度が大きく変動し、車室内への吹出温度 Z 室温等の変動が生じ、乗員の温熱快適感を阻害することがあった。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] そこで本発明の課題は、上記のような従来の制御方式における問題点に着目し、 圧縮機運転切替え時のフィードバック制御でのオーバーシュートにより冷却器温度が 大きく変動する車両用空調において、乗員の温熱快適感の悪化を抑えることが可能 な車両用空調装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0004] 上記課題を解決するために、本発明に係る車両用空調装置は、互いに異なる圧縮 機を有し、該互いに異なる圧縮機の容量制御値 a、 bのうち容量制御値 aによって制 御される容量制御方式 Aと容量制御値 bによって制御される可変容量制御方式 Bに っ 、て、容量制御方式 Aから可変容量制御方式 Bへ切替える容量制御方式切替え 手段と、容量制御方式を切替えた後に狙いの制御量になるような制御対象への入力 である容量制御方式 Bの容量制御値を演算する可変容量制御方式 Bのフィードフォ ワード容量値演算手段とを有し、容量制御方式 Aから可変容量制御方式 Bへ容量制 御方式を切替えた後、可変容量制御方式 Bを可変容量制御方式 Bのフィードフォヮ ード容量値演算手段により演算されたフィードフォワード容量値に基づいて起動する ことを特徴とするちのカゝらなる。
[0005] また、より具体的な形態として、本発明に係る車両用空調装置は、冷凍サイクルと、 該冷凍サイクル中に設けられた圧縮機および可変容量圧縮機と、該可変容量圧縮 機運転手段と、該圧縮機と該可変容量圧縮機の運転を切替える圧縮機運転切替え 手段と、圧縮機運転を切替えた後に狙いの制御量になるような該冷凍サイクルへの 入力である該可変容量圧縮機の容量制御値を演算する可変容量圧縮機フィードフ ォワード容量値演算手段とを有し、前記圧縮機から前記可変容量圧縮機へ運転を切 替えた後、該可変容量圧縮機を可変容量圧縮機フィードフォワード容量値に基づ!ヽ て起動することを特徴とするもの力 なる。
[0006] このような本発明に係る車両用空調装置においては、さらに、前記冷凍サイクルへ の熱負荷に相関を持つ物理量を推定または検知可能な冷凍サイクル負荷認識手段 を有し、前記可変容量圧縮機への切替え前の前記冷凍サイクル負荷認識手段によ る冷凍サイクル負荷認識値を参照して、前記可変容量圧縮機フィードフォワード容量 値を演算する構成とすることができる。
[0007] また、さらに、通風ダクトと、該通風ダクトを介して車室内に空気を吹き出すことので きる送風機と、前記冷凍サイクルに接続され、車室内に吹き出す空気を冷却すること のできる冷却器と、該冷却器の温度または冷却器を通過する空気の温度に相関を持 つ物理量を推定または検知する冷却器温度認識手段と、冷凍サイクル負荷を参照し て冷却器目標温度を演算する冷却器目標温度演算手段と、該冷却器目標温度と前 記冷却器温度の認識値の偏差を参照して可変容量圧縮機の容量が所定の容量とな るようにフィードバック容量を演算する可変容量圧縮機フィードバック容量値演算手 段と、前記冷凍サイクル負荷に相関を持ち前記冷却器の温度または通過する空気の 温度が所定温度に到達するまでの所定時間を演算する所定時間演算手段とを有し 、前記圧縮機から前記可変容量圧縮機へ運転切替え後、前記可変容量圧縮機を、 前記可変容量圧縮機フィードフォワード容量値演算手段により演算されたフィードフ ォワード容量値に基づいて起動するとともに、前記所定時間演算手段により演算され た前記所定時間経過後、前記可変容量圧縮機の運転を、前記フィードフォワード容 量値と前記可変容量圧縮機フィードバック容量値演算手段により演算されたフィード ノック容量値とに基づいて制御する構成とすることができる。この場合、前記可変容 量圧縮機の起動時に、前記冷却器温度認識手段による冷却器温度認識値を参照せ ず、前記可変容量圧縮機フィードフォワード容量値演算手段により演算されたフィー ドフォワード容量値のみに基づいて圧縮機を起動する構成とすることもできる。
[0008] また、さらに、通風ダクトと、該通風ダクトを介して車室内に空気を吹き出すことので きる送風機と、前記冷凍サイクルに接続され、車室内に吹き出す空気を冷却すること のできる冷却器を有し、かつ、前記冷却器の温度または冷却器を通過する空気の温 度に相関を持つ物理量を推定または検知する冷却器温度認識手段、外気温度に相 関を持つ物理量を推定または検知する外気温度認識手段、車室内空気温度に相関 を持つ物理量を推定または検知する車室内空気温度認識手段、前記冷却器の入口 空気温度に相関を持つ物理量を推定または検知する冷却器入口空気温度認識手 段、 日射量に相関を持つ物理量を推定または検知する日射量認識手段、前記送風 機の送風量に相関を持つ物理量を推定または検知する送風量認識手段、前記冷却 器温度の目標値を演算する冷却器目標温度演算手段、車両の走行速度に相関を 持つ物理量を推定または検知する車速認識手段の少なくとも 1つを有し、前記冷凍 サイクルの負荷を、冷却器温度認識値、外気温度認識値、車室内空気温度認識値、 冷却器入口空気温度認識値、 日射量認識値、送風量認識値、冷却器目標温度、車 速認識値の少なくとも 1つを参照することにより推定または検知する構成とすることも できる。
[0009] このような本発明に係る車両用空調装置においては、前記可変容量圧縮機の容量 可変圧縮機構としては、容量制御信号による容量可変圧縮機構、または回転数制御 による容量可変圧縮機構力も構成することができる。
[0010] 上記本発明に係る車両用空調装置においては、圧縮機の運転切換時に、可変容 量圧縮機がその時の冷凍サイクル負荷に応じた最適なフィードフォワード容量値に 基づいて起動されるので、冷却器温度が大きく変動することが抑制され、車室内への 吹出温度 Z室温等の変動が抑えられる。
発明の効果 [0011] 本発明に係る車両用空調装置によれば、圧縮機の運転切替え時に時に、冷凍サイ クルの冷媒流量が大きく変動した場合でも、冷却器温度が大きく変動することがなく なり、車室内への吹出温度 Z室温等の変動を抑制でき、ひいては乗員の温熱快適 感を阻害することを抑制することができる。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]本発明の一実施態様に係る車両用空調装置の概略機器系統図である。
[図 2]図 1の車両用空調装置の制御の一例を示すフローチャートである。
[図 3]従来の車両用空調装置の制御の一例を示すフローチャートである。
[図 4]図 2の制御において圧縮機運転を圧縮機力 可変容量圧縮機へ切替えた際の 制御の一例と従来の制御の一例とを示す特性図である。
符号の説明
[0013] 1 車両用空調装置
2 通風ダクト
3 外気または Zおよび内気導入口
4 送風機
5 送風機駆動用モータ
6 冷却器としての蒸発器
7 冷凍サイクル
8 メインコントローラ
9 圧縮機容量制御信号
10 可変容量圧縮機容量制御信号
11 圧縮機
12 可変容量圧縮機
13 クーリングファン
14 凝縮器
15 受液器
16 膨張弁
17 冷却器入口空気温度センサ 18 冷却器出口空気温度センサ
19 車室内温度センサ
20 外気温度センサ
21 日射量センサ
発明を実施するための最良の形態
[0014] 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調装置の概略機器系統図を示して いる。図 1に示した車両用空調装置 1において、車室内へと開口する通風ダクト 2内 の上流側には、外気または Zおよび内気導入口 3からの吸気を圧送する送風機 4が 設けられており、送風機 4は、送風機駆動用モータ 5によって駆動される。送風機 4の 下流側には、送風される空気を冷却する冷却器としての蒸発器 6が設けられている。 図示を省略するが、必要に応じて、蒸発器 6の下流側には、加熱器としてのヒータコ ァが設けられていてもよい。蒸発器 6を通過し、冷却された空気が車室内へと吹き出 される。
[0015] 上記のような車両用空調装置 1に、上記蒸発器 5を備えた冷凍サイクル 7が設けら れている。冷凍サイクル 7は、各機器が冷媒配管を介して接続された冷媒回路に構 成されており、この冷凍サイクル 7には、メインコントローラ 8からの圧縮機容量制御信 号 9により容量制御可能な圧縮機 11と、可変容量圧縮機容量制御信号 10により容 量を可変制御可能な、可変容量圧縮機 12が設けられている。この可変容量圧縮機 1 2は、その駆動力をたとえば車両のエンジンからとるようにしてもよぐあるいは、モー タ駆動として回転数制御により容量を可変制御するようにしてもよい。冷凍サイクル 7 には、圧縮機 11で圧縮された高温高圧の冷媒を凝縮する、クーリングファン 13が付 設された凝縮器 14、凝縮された冷媒の気液を分離する受液器 15、受液器 15からの 冷媒を減圧、膨張させる膨張弁 16、膨張弁 16からの冷媒を蒸発させ通風ダクト 2内 を送られてくる空気との熱交換により該空気を冷却する蒸発器 6がこの順に配置され ている。蒸発器 6からの冷媒が上記圧縮機 11または上記可変容量圧縮機 12に吸入 されて再び圧縮される。
[0016] 本実施態様では、メインコントローラ 8には、蒸発器または蒸発器出口空気温度（ Te)を検出する蒸発器温度検出手段としての冷却器出口空気温度センサ 18により検 出された信号が送られるとともに、冷却器入口空気温度センサ 17により検出された蒸 発器入口空気温度 (Tein)の信号が送られるようになつている。また、メインコントロー ラ 8には、車室内温度センサ 19により検出された車室内温度 (Tr)の信号、外気温度 センサ 20により検出された外気温度 (Tamb)の信号、 日射量センサ 21により検出さ れた日射量 (Rsun)の信号もそれぞれ送られるようになつている。さらに、メインコント口 ーラ 8からは、送風機駆動用モータ 5に送風機 4による送風量をコントロールするため の電圧信号（回転数信号) (Vblw)が出力されるようになって 、る。
[0017] このような構成を有する本実施態様では、たとえば図 2に示すようなフローチャート にしたがい、メインコントローラ 8により、圧縮機運転切替え時に冷凍サイクル負荷等 に応じた可変容量圧縮機起動時の容量制御が行われる。図 2に示すフローでは、圧 縮機が運転切替えされると (ステップ S1)、メインコントローラ 8は前述した各センサ入 力情報を読み取り (ステップ S2)、該各センサ入力情報力も可変容量圧縮機 12のフ イードフォワード容量値 (Nmfi)を、たとえば次式により演算する (ステップ S3)。
Nmfl^KTet, Tamb, Tr, Rsun, Tein, Vblw, Tet, Sp)
ここで、 Tetは蒸発器目標温度、 Spは車速である。
[0018] このように演算されたフィードフォワード容量値 (Nmff)に基づいて、可変容量圧縮機 12が起動制御される。すなわち、可変容量圧縮機 12の起動時には、この演算された 容量値 (Nmfi)をフィードフォワード容量値として起動される (ステップ S4)。換言すれ ば、可変容量圧縮機 12の容量制御目標値 (Nmt)は、このフィードフォワード容量値 (Nmfi)とされ、このフィードフォワード容量値 (Nmfi)のみに基づいて可変容量圧縮機 1 2が起動される。可変容量圧縮機 12がモータ駆動される場合には、このモータの起 動制御に適用される。このフィードフォワード容量値 (Nmff)は、そのときの実際の冷凍 サイクル負荷に応じた適切な容量値に演算されるから、圧縮機運転切替え時にお ヽ て冷媒流量が大きく変動した場合にあっても、冷却器 (蒸発器 6)の温度が大きく変動 しないような適切な容量値とすることが可能になり、冷却器を通過して車室内へと吹き 出される空気の吹出温度、ひいては車室内の温度の大きな変動を抑制でき、乗員の 温熱快適感を阻害することを防止できる。 [0019] 可変容量圧縮機 12がこのように起動されると、可変容量圧縮機フィードバック制御 遅延時間 (t)がたとえば次式により演算される (ステップ S5)とともに、可変容量圧縮 機フィードバック回転数 (Nml ) (回転数制御の場合）が次式により演算される (ステツ プ S8)。
t=l Te, Tamb, Tr, Rsun, Tein, Vblw, Tet, Sp)
Nml =P(比例項) +In(積分項）
P=Kp-(Te-Tet)
In=Inn-l+Kp · Ki · (Te- Tet)
ここで、 Kpは比例定数 (ゲイン）、 Kiは積分定数 (ゲイン）、 Inn-1は前回値である。
[0020] そして上記遅延時間 (t)が経過した力否かが判定され (ステップ S6)、所定時間が 経過するまでは、フィードフォワード容量値 (Nmff)を目標に可変容量圧縮機容量制御 を行う（ステップ S7)。上記遅延時間 (t)が経過したら、ステップ S8に引き続き、フィー ドフォワード容量値 (Nmff)とフィードバック容量値 (Nmlb)の和を目標に可変容量圧縮 機容量制御を行う（ステップ S9)。これによつて起動が安定するまで、フィードフォヮ一 ド制御として冷媒流量の変化があった場合にも吹出温度等に大きな変動を生じさせ ることなく空調制御を立ち上げることができる。起動が安定した後には、フィードバック 制御を加えて、より精度良く目標温度へと制御できるようになる。
[0021] ちなみに、比較のために従来の一般的なフィードバックのみによる制御を図 3に示 す。従来制御では、図 3に示すようなフローに従い、圧縮機運転切替え時に、各入力 信号 Z変数をメインコントローラに入力し、冷凍サイクル負荷に応じた可変容量圧縮 機の容量制御を行っていた。したがって、図 4に本発明に係る制御と従来制御との比 較を示すように、従来制御では、圧縮機運転切替え後に冷媒流量が大きく変動した 場合には、前記冷媒流量の変動を打ち消すためのフィードバック制御により容量制 御値にオーバーシュートが生じるため冷媒流量が大きく変動して 、た。そのため冷却 器温度変動により車室内への吹出温度 Z室温等の変動が生じ、乗員の温熱快適感 を阻害することがあった。しかし本発明に係る制御 (本発明の実施例における制御） では、図 4に示すように、圧縮機運転切替え後のフィードフォワード制御によりこのよう な問題を解消でき、所定時間後には、フィードバック制御を加えて従来同様の望まし い制御状態を実現できる。
産業上の利用可能性
本発明に係る車両用空調装置は、圧縮機と可変容量圧縮機を有する冷凍サイクル を備えたあらゆる車両用空調装置に好適に適用でき、とくに圧縮機運転切替え時に 乗員の温熱快適感の悪化を抑えることが要求される場合に適用して最適なものであ る。

Claims

請求の範囲
[1] 互いに異なる圧縮機を有し、該互いに異なる圧縮機の容量制御値 a、 bのうち容量 制御値 aによって制御される容量制御方式 Aと容量制御値 bによって制御される可変 容量制御方式 Bにつ 1、て、容量制御方式 Aから可変容量制御方式 Bへ切替える容 量制御方式切替え手段と、容量制御方式を切替えた後に狙いの制御量になるような 制御対象への入力である容量制御方式 Bの容量制御値を演算する可変容量制御方 式 Bのフィードフォワード容量値演算手段とを有し、容量制御方式 Aから可変容量制 御方式 Bへ容量制御方式を切替えた後、可変容量制御方式 Bを可変容量制御方式 Bのフィードフォワード容量値演算手段により演算されたフィードフォワード容量値に 基づいて起動することを特徴とする車両用空調装置。
[2] 冷凍サイクルと、該冷凍サイクル中に設けられた圧縮機および可変容量圧縮機と、 該可変容量圧縮機運転手段と、該圧縮機と該可変容量圧縮機の運転を切替える圧 縮機運転切替え手段と、圧縮機運転を切替えた後に狙いの制御量になるような該冷 凍サイクルへの入力である該可変容量圧縮機の容量制御値を演算する可変容量圧 縮機フィードフォワード容量値演算手段とを有し、前記圧縮機から前記可変容量圧 縮機へ運転を切替えた後、該可変容量圧縮機を可変容量圧縮機フィードフォワード 容量値に基づいて起動することを特徴とする車両用空調装置。
[3] さらに、前記冷凍サイクルへの熱負荷に相関を持つ物理量を推定または検知可能 な冷凍サイクル負荷認識手段を有し、前記可変容量圧縮機への運転切替え前の前 記冷凍サイクル負荷認識手段による冷凍サイクル負荷認識値を参照して、前記可変 容量圧縮機フィードフォワード容量値を演算する、請求項 2の車両用空調装置。
[4] さらに、通風ダクトと、該通風ダクトを介して車室内に空気を吹き出すことのできる送 風機と、前記冷凍サイクルに接続され、車室内に吹き出す空気を冷却することのでき る冷却器と、該冷却器の温度または冷却器を通過する空気の温度に相関を持つ物 理量を推定または検知する冷却器温度認識手段と、冷凍サイクル負荷を参照して冷 却器目標温度を演算する冷却器目標温度演算手段と、該冷却器目標温度と前記冷 却器温度の認識値の偏差を参照して可変容量圧縮機の容量が所定の容量となるよ うにフィードバック容量を演算する可変容量圧縮機フィードバック容量値演算手段と、 前記冷凍サイクル負荷に相関を持ち前記冷却器の温度または冷却器を通過する空 気の温度が所定温度に到達するまでの所定時間を演算する所定時間演算手段とを 有し、前記圧縮機から前記可変容量圧縮機への運転切替え後、前記可変容量圧縮 機を、前記可変容量圧縮機フィードフォワード容量値演算手段により演算されたフィ ードフォワード容量値に基づいて起動するとともに、前記所定時間演算手段により演 算された前記所定時間経過後、前記可変容量圧縮機の運転を、前記フィードフォヮ ード容量値と前記可変容量圧縮機フィードバック容量値演算手段により演算されたフ イードバック容量値とに基づいて制御する、請求項 3の車両用空調装置。
[5] 前記可変容量圧縮機の起動時に、前記冷却器温度認識手段による冷却器温度認 識値を参照せず、前記可変容量圧縮機フィードフォワード容量値演算手段により演 算されたフィードフォワード容量値のみに基づいて圧縮機を起動する、請求項 4の車 両用空調装置。
[6] さらに、通風ダクトと、該通風ダクトを介して車室内に空気を吹き出すことのできる送 風機と、前記冷凍サイクルに接続され、車室内に吹き出す空気を冷却することのでき る冷却器を有し、かつ、前記冷却器の温度または冷却器を通過する空気の温度に相 関を持つ物理量を推定または検知する冷却器温度認識手段、外気温度に相関を持 つ物理量を推定または検知する外気温度認識手段、車室内空気温度に相関を持つ 物理量を推定または検知する車室内空気温度認識手段、前記冷却器の入口空気温 度に相関を持つ物理量を推定または検知する冷却器入口空気温度認識手段、日射 量に相関を持つ物理量を推定または検知する日射量認識手段、前記送風機の送風 量に相関を持つ物理量を推定または検知する送風量認識手段、前記冷却器温度の 目標値を演算する冷却器目標温度演算手段、車両の走行速度に相関を持つ物理 量を推定または検知する車速認識手段の少なくとも 1つを有し、前記冷凍サイクルの 負荷を、冷却器温度認識値、外気温度認識値、車室内空気温度認識値、冷却器入 口空気温度認識値、 日射量認識値、送風量認識値、冷却器目標温度、車速認識値 の少なくとも 1つを参照することにより推定または検知する、請求項 2の車両用空調装 置。
[7] 前記可変容量圧縮機の容量可変圧縮機構が、容量制御信号による容量可変圧縮 機構、または回転数制御による容量可変圧縮機構力もなる、請求項 2— 6のいずれ かに記載の車両用空調装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105593092A (zh) * 2013-09-30 2016-05-18 日产自动车株式会社 混合动力车辆的控制装置以及控制方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5475501B2 (ja) * 2010-02-24 2014-04-16 サンデン株式会社 車両用空調装置
US20150052916A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 Caterpillar Inc. System and method for controlling air conditioning system
EP3400410B1 (de) * 2016-12-01 2019-08-07 Nidec Global Appliance Germany GmbH Verfahren zum betrieb eines drehzahlvariablen kältemittelverdichters
US11674706B2 (en) * 2021-09-09 2023-06-13 Haier Us Appliance Solutions, Inc. System and method for operating an air conditioner unit having an auxiliary electric heater

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05270255A (ja) * 1992-01-07 1993-10-19 Sanden Corp 空調制御装置
JP2003211953A (ja) * 2002-01-23 2003-07-30 Sanden Corp 車両用空調装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60142140A (ja) * 1983-12-28 1985-07-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和機
JPH0667686B2 (ja) * 1987-10-26 1994-08-31 株式会社ゼクセル 車両用空調制御装置
EP0551008B1 (en) * 1992-01-07 1996-03-06 Sanden Corporation Control apparatus for use in automotive air conditioning system
US6761037B2 (en) * 2002-01-23 2004-07-13 Sanden Corporation Vehicle air conditioner using a hybrid compressor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05270255A (ja) * 1992-01-07 1993-10-19 Sanden Corp 空調制御装置
JP2003211953A (ja) * 2002-01-23 2003-07-30 Sanden Corp 車両用空調装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1717073A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105593092A (zh) * 2013-09-30 2016-05-18 日产自动车株式会社 混合动力车辆的控制装置以及控制方法
CN105593092B (zh) * 2013-09-30 2017-09-08 日产自动车株式会社 车辆的控制装置以及控制方法

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