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技術 制御装置

出願人 サンデンホールディングス株式会社
発明者 鈴木謙一
出願日 2004年9月27日 (16年2ヶ月経過) 出願番号 2004-279031
公開日 2006年4月6日 (14年7ヶ月経過) 公開番号 2006-088956
状態 拒絶査定
技術分野 車両の冷房 不可逆サイクルによる圧縮式冷凍機械 車両用空気調和
主要キーワード 車両原動機 目標値制御 圧力検知信号 制御量目標値 制御入力値 フィードバック制御入力 フィードフォワード制御入力 制御演算値
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課題

制御対象制御量の推定値フィードバックし、制御対象制御量応答目標算出手段を持ち、目標とする応答に制御し、また、オーバーシュートすることなく制御対象出力を制御し、最適な応答が得られる制御系構築する。

解決手段

制御対象制御量目標値設定手段により制御対象の制御量目標値が設定され、制御対象制御量目標応答算出手段により制御量目標応答値が算出され、制御対象制御量フィードバック制御入力演算手段により、制御量目標応答値と、制御対象制御量推定手段により推定される制御量を参照してフィードバック制御入力が演算され、制御対象フィードフォワード制御入力演算手段によりフィードフォワード制御入力が演算され、さらに、該フィードバック制御入力とフィードフォワード制御入力との和を参照し、制御入力演算手段により制御入力が演算され、前記制御対象制御手段により、制御対象の制御量が制御されることを特徴とする制御装置

概要

背景

本出願人により、特許文献1にて、とくに車両用空調装置におけるオートエアコンシステムに適用できる制御装置が提案されており、その特徴として、制御対象出力がその目標値に到達するための過渡状態における目標応答を算出し指定する制御対象出力目標応答算出手段と、制御対象出力目標応答値となるようなフィードフォワード制御入力予測手段を有し、制御対象出力目標応答と制御対象出力との偏差演算する制御対象出力フィードバック手段を備えた制御装置であって、フィードフォワード制御入力と、フィードバック制御入力との和を、制御対象への制御入力とし、制御対象を制御するようにした制御装置が提案されている。

また、制御対象に対して、制御目的とする制御量が直接検知できないとき、制御対象のある検知量から制御量を推定することで、その推定した制御量を参照し、フィードバック制御を行うことで、制御目標値への制御を可能とする制御装置がある。
特開2003−191741号公報

概要

制御対象制御量の推定値をフィードバックし、制御対象制御量応答目標算出手段を持ち、目標とする応答に制御し、また、オーバーシュートすることなく制御対象出力を制御し、最適な応答が得られる制御系構築する。制御対象制御量目標値設定手段により制御対象の制御量目標値が設定され、制御対象制御量目標応答算出手段により制御量目標応答値が算出され、制御対象制御量フィードバック制御入力演算手段により、制御量目標応答値と、制御対象制御量推定手段により推定される制御量を参照してフィードバック制御入力が演算され、制御対象フィードフォワード制御入力演算手段によりフィードフォワード制御入力が演算され、さらに、該フィードバック制御入力とフィードフォワード制御入力との和を参照し、制御入力演算手段により制御入力が演算され、前記制御対象制御手段により、制御対象の制御量が制御されることを特徴とする制御装置。

目的

ところが、上述のように、制御対象に対して、制御目的とする制御量が直接検知できないとき、制御対象のある検知量から制御量を推定し、目標値へフィードバック制御するような従来の制御装置では、制御対象を制御目標値に制御することは可能であるが、目標値への応答性を考慮した制御をすることはできないことが考えられる。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

制御対象制御入力に基づき操作し、制御量を制御する制御対象制御手段と、制御対象の制御量を推定する制御対象制御量推定手段と、制御対象の制御量目標値を設定する制御対象制御量目標値設定手段と、制御対象への制御入力を演算する制御入力演算手段と、制御対象の制御量が制御量目標値に到達するための過渡状態における目標応答を算出し指定する制御対象制御量目応答算出手段と、制御対象制御量目標応答値と制御対象制御量との偏差を参照し、フィードバック制御入力を演算する制御対象制御量フィードバック制御入力演算手段と、制御対象制御量目標応答算出手段により演算される目標応答における過渡特性を実現するに必要なフィードフォワード制御入力を演算する制御対象フィードフォワード制御入力演算手段とを備えた制御装置であって、前記制御対象制御量目標値設定手段により制御対象の制御量目標値が設定され、前記制御対象制御量目標応答算出手段により制御量目標応答値が算出され、前記制御対象制御量フィードバック制御入力演算手段により、制御量目標応答値と、前記制御対象制御量推定手段により推定される制御量を参照してフィードバック制御入力が演算され、前記制御対象フィードフォワード制御入力演算手段により前記フィードフォワード制御入力が演算され、さらに、該フィードバック制御入力とフィードフォワード制御入力との和を参照し、前記制御入力演算手段により制御入力が演算され、前記制御対象制御手段により、制御対象の制御量が制御されることを特徴とする制御装置。

請求項2

前記制御対象制御量推定手段は、制御対象の制御量に相関のある物理量より、制御対象制御量を推定することを特徴とする、請求項1の制御装置。

請求項3

外部制御信号により容量が可変される冷媒可変容量圧縮機高温高圧の冷媒を凝縮する凝縮器冷却器として室内に吹出す空気を冷却する冷媒の蒸発器を備えた冷凍サイクルと、蒸発器に空気を送風する送風機と、前記圧縮機の容量を制御する容量制御手段と、該容量制御手段への容量制御信号を演算する容量制御信号演算手段と、前記圧縮機のトルク目標値を演算して設定するトルク目標値設定手段と、前記圧縮機のトルクを推定または検知するトルク認識手段と、前記圧縮機のトルクがトルク目標値に到達するための過渡状態における目標応答を算出し指定するトルク目標応答算出手段と、前記圧縮機のトルク認識値とトルク目標応答値を参照し、フィードバック制御入力を演算するトルクフィードバック制御入力演算手段と、前記トルク目標応答算出手段により算出される目標応答における過渡特性を実現するに必要なフィードフォワード制御入力を演算するトルクフィードフォワード制御入力演算手段とを有する冷凍サイクルにおける圧縮機トルク制御装置であって、前記トルク目標値設定手段により圧縮機のトルク目標値が設定され、前記トルク目標応答算出手段によりトルク目標応答値が算出され、前記トルクフィードバック制御入力演算手段により、トルク目標応答値と、トルク認識手段により推定、または検知されるトルク認識値との偏差を参照し、トルクフィードバック制御入力が演算され、前記トルクフィードフォワード制御入力演算手段によりトルクフィードフォワード制御入力が演算され、さらに、該トルクフィードバック及びトルクフィードフォワード制御入力との和を参照し、容量制御信号演算手段により、圧縮機容量制御のための制御入力値が演算されて、前記容量制御手段に出力され、前記容量制御手段により、制御量である圧縮機のトルクが制御されることを特徴とする圧縮機トルク制御装置。

請求項4

前記トルク認識手段は、圧縮機のトルクに相関のある物理量から、圧縮機のトルクを推定することを特徴とする、請求項3の圧縮機トルク制御装置。

請求項5

前記トルク認識手段は、冷凍サイクル熱負荷と、圧縮機のトルクに相関のある物理量から、圧縮機のトルクを推定することを特徴とする、請求項4の圧縮機トルク制御装置。

請求項6

前記トルク目標値設定手段は、蒸発器目標温度と冷凍サイクル熱負荷を参照することにより、目標トルクを演算することを特徴とする、請求項3〜5のいずれかに記載の圧縮機トルク制御装置。

請求項7

前記トルク目標値設定手段は、車両からのトルク指令値を参照して、目標トルクを設定することを特徴とする、請求項3〜6のいずれかに記載の圧縮機トルク制御装置。

請求項8

車両からのトルク指令値を参照して、圧縮機のトルク目標値を設定するとき、前記トルク目標応答算出手段におけるトルク目標応答値の算出方法を通常時とは異なるものに変更し、トルクの目標とする過渡応答を通常時とは異なるものとすることを特徴とする、請求項7の圧縮機トルク制御装置。

請求項9

前記圧縮機のトルクに相関のある物理量が、圧縮機吐出圧力凝縮器入口圧力、凝縮器出口圧力蒸発器温度、および、蒸発器出口空気温度の少なくともいずれかからなる、請求項4〜8のいずれかに記載の圧縮機トルク制御装置。

請求項10

前記冷凍サイクル熱負荷は、外気温度に相関のある物理量、蒸発器への送風量に相関のある物理量、車両の速度に相関のある物理量、車両原動機回転数に相関のある物理量、凝縮器への送風量に相関のある物理量のすべて、または少なくとも一つを検知することにより求められる、請求項5〜9のいずれかに記載の圧縮機トルク制御装置。

請求項11

前記可変容量圧縮機が、容量制御信号による容量可変圧縮機、または、回転数制御による容量可変圧縮機からなる、請求項3〜10のいずれかに記載の圧縮機トルク制御装置。

技術分野

0001

本発明は、制御装置に関し、さらに詳しくは、目標値に応じて、制御入力値演算、及び出力し、制御対象を制御するに際し、制御対象の制御量とは異なる検知量から、制御量を推定し、その推定値フィードバック制御する制御装置に関し、とくに、外部制御信号、または回転数制御により、容量可変することのできる圧縮機を有する冷凍サイクルにおいて、圧縮機容量を制御して圧縮機トルクを制御する装置に好適な制御装置に関する。

背景技術

0002

本出願人により、特許文献1にて、とくに車両用空調装置におけるオートエアコンシステムに適用できる制御装置が提案されており、その特徴として、制御対象出力がその目標値に到達するための過渡状態における目標応答を算出し指定する制御対象出力目標応答算出手段と、制御対象出力目標応答値となるようなフィードフォワード制御入力予測手段を有し、制御対象出力目標応答と制御対象出力との偏差を演算する制御対象出力フィードバック手段を備えた制御装置であって、フィードフォワード制御入力と、フィードバック制御入力との和を、制御対象への制御入力とし、制御対象を制御するようにした制御装置が提案されている。

0003

また、制御対象に対して、制御目的とする制御量が直接検知できないとき、制御対象のある検知量から制御量を推定することで、その推定した制御量を参照し、フィードバック制御を行うことで、制御目標値への制御を可能とする制御装置がある。
特開2003−191741号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところが、上述のように、制御対象に対して、制御目的とする制御量が直接検知できないとき、制御対象のある検知量から制御量を推定し、目標値へフィードバック制御するような従来の制御装置では、制御対象を制御目標値に制御することは可能であるが、目標値への応答性を考慮した制御をすることはできないことが考えられる。

0005

そこで本発明の課題は、特許文献1と同様に目標値への応答性を考慮した制御を取り入れつつ、より最適な制御を達成することにあり、制御系としては簡素でありながら、制御対象制御量の推定値をフィードバックし、制御対象制御量応答目標算出手段を持ち、目標とする応答に制御し、また、オーバーシュートすることなく制御対象出力を制御し、最適な応答が得られる制御系を構築することを課題とする。また、推定値を用いることで、新たな検知手段を必要としないため、低コストでの制御系構築を可能とすることも課題とする。

課題を解決するための手段

0006

上記課題を解決するために、本発明に係る制御装置は、制御対象を制御入力に基づき操作し、制御量を制御する制御対象制御手段と、制御対象の制御量を推定する制御対象制御量推定手段と、制御対象の制御量目標値を設定する制御対象制御量目標値設定手段と、制御対象への制御入力を演算する制御入力演算手段と、制御対象の制御量が制御量目標値に到達するための過渡状態における目標応答を算出し指定する制御対象制御量目標応答算出手段と、制御対象制御量目標応答値と制御対象制御量との偏差を参照し、フィードバック制御入力を演算する制御対象制御量フィードバック制御入力演算手段と、制御対象制御量目標応答算出手段により演算される目標応答における過渡特性を実現するに必要なフィードフォワード制御入力を演算する制御対象フィードフォワード制御入力演算手段とを備えた制御装置であって、前記制御対象制御量目標値設定手段により制御対象の制御量目標値が設定され、前記制御対象制御量目標応答算出手段により制御量目標応答値が算出され、前記制御対象制御量フィードバック制御入力演算手段により、制御量目標応答値と、前記制御対象制御量推定手段により推定される制御量を参照してフィードバック制御入力が演算され、前記制御対象フィードフォワード制御入力演算手段により前記フィードフォワード制御入力が演算され、さらに、該フィードバック制御入力とフィードフォワード制御入力との和を参照し、前記制御入力演算手段により制御入力が演算され、前記制御対象制御手段により、制御対象の制御量が制御されることを特徴とするものからなる。

0007

この制御装置においては、上記制御対象制御量推定手段は、制御対象の制御量に相関のある物理量より、制御対象制御量を推定するものに構成することができる。

0008

このような制御装置は、冷凍サイクルにおける圧縮機トルク制御装置、とくに車両用空調装置の冷凍サイクルにおける圧縮機トルク制御装置に展開して好適なものである。すなわち、本発明に係る圧縮機トルク制御装置は、外部制御信号により容量が可変される冷媒可変容量圧縮機高温高圧の冷媒を凝縮する凝縮器冷却器として室内に吹出す空気を冷却する冷媒の蒸発器を備えた冷凍サイクルと、蒸発器に空気を送風する送風機と、前記圧縮機の容量を制御する容量制御手段と、該容量制御手段への容量制御信号を演算する容量制御信号演算手段と、前記圧縮機のトルク目標値を演算して設定するトルク目標値設定手段と、前記圧縮機のトルクを推定または検知するトルク認識手段と、前記圧縮機のトルクがトルク目標値に到達するための過渡状態における目標応答を算出し指定するトルク目標応答算出手段と、前記圧縮機のトルク認識値とトルク目標応答値を参照し、フィードバック制御入力を演算するトルクフィードバック制御入力演算手段と、前記トルク目標応答算出手段により算出される目標応答における過渡特性を実現するに必要なフィードフォワード制御入力を演算するトルクフィードフォワード制御入力演算手段とを有する冷凍サイクルにおける圧縮機トルク制御装置であって、前記トルク目標値設定手段により圧縮機のトルク目標値が設定され、前記トルク目標応答算出手段によりトルク目標応答値が算出され、前記トルクフィードバック制御入力演算手段により、トルク目標応答値と、トルク認識手段により推定、または検知されるトルク認識値との偏差を参照し、トルクフィードバック制御入力が演算され、前記トルクフィードフォワード制御入力演算手段によりトルクフィードフォワード制御入力が演算され、さらに、該トルクフィードバック及びトルクフィードフォワード制御入力との和を参照し、容量制御信号演算手段により、圧縮機容量制御のための制御入力値が演算されて、前記容量制御手段に出力され、前記容量制御手段により、制御量である圧縮機のトルクが制御されることを特徴とするものからなる。

0009

この圧縮機トルク制御装置においては、上記トルク認識手段は、圧縮機のトルクに相関のある物理量から、圧縮機のトルクを推定するものに構成することができる。

0010

また、上記トルク認識手段は、冷凍サイクル熱負荷と、圧縮機のトルクに相関のある物理量から、圧縮機のトルクを推定するものに構成することもできる。

0011

また、このような圧縮機トルク制御装置においては、上記トルク目標値設定手段は、蒸発器目標温度と冷凍サイクル熱負荷を参照することにより、目標トルクを演算するものに構成することができる。

0012

また、上記トルク目標値設定手段は、車両からのトルク指令値を参照して、目標トルクを設定するものに構成することができる。とくに、車両からのトルク指令値を参照して、圧縮機のトルク目標値を設定するとき、前記トルク目標応答算出手段におけるトルク目標応答値の算出方法を通常時とは異なるものに変更し、トルクの目標とする過渡応答を通常時とは異なるものとすることができる。

0013

また、上記圧縮機のトルクに相関のある物理量としては、圧縮機吐出圧力凝縮器入口圧力、凝縮器出口圧力蒸発器温度、および、蒸発器出口空気温度の少なくともいずれかを用いることができる。

0014

また、上記冷凍サイクル熱負荷は、外気温度に相関のある物理量、蒸発器への送風量に相関のある物理量、車両の速度に相関のある物理量、車両原動機回転数に相関のある物理量、凝縮器への送風量に相関のある物理量のすべて、または少なくとも一つを検知することにより求めることができる。

0015

さらに、このような圧縮機トルク制御装置においては、上記可変容量圧縮機が、容量制御信号による容量可変圧縮機、または、回転数制御による容量可変圧縮機からなる構成とすることができる。

発明の効果

0016

本発明に係る制御装置によれば、とくに本発明に係る圧縮機トルク制御装置によれば、制御対象の制御量(たとえば、圧縮機のトルク)をより最適に制御することができ、かつ、応答性を持つことで、オーバーシュートや応答遅れなどがなく、所望の応答性で目標値への制御が可能となり、トルクショックの低減や、トルクの安定性も向上する。また、圧縮機のトルクの推定値により圧縮機トルクを制御するため、トルク制御のための冷凍サイクルシステムを低コストで構築することが可能となる。

発明を実施するための最良の形態

0017

以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施態様に係る制御装置としての車両用空調装置の機器系統図、とくに圧縮機トルク制御装置を含む車両用空調装置の機器系統図を示している。図1において、1は、車両用空調装置の機械的な構成部分全体を示しており、通風ダクト2の入口側には、内気導入口3側からの空気吸入量外気導入口4側からの空気吸入量との割合を制御する内外気切替ダンパ5が設けられている。吸入された空気は、モータ6により駆動される送風機7によってダクト2内を吸引、圧送される。

0018

8は、冷媒が循環される冷凍サイクルを示しており、冷凍サイクル8は、制御対象としての、外部信号(容量制御信号)により容量が可変される可変容量圧縮機9と、圧縮機9により圧縮された高温高圧の冷媒を凝縮する凝縮器10と、凝縮器10で凝縮された冷媒を気液分離する受液器11と、受液器11からの冷媒を膨張させる膨張弁12と、膨張弁12からの冷媒を蒸発させ、冷却器として室内に吹出す空気を冷却する冷媒の蒸発器13(冷却器)とを備えている。本実施態様では、圧縮機9と凝縮器10との間の冷媒回路に、圧縮機9の吐出圧力または凝縮器10の吸入圧力を検知する圧力センサ14が設けられている。圧縮機9は、車両原動機としてのエンジン15により駆動され、駆動力の伝達はクラッチコントローラ16によって制御できるようになっている。

0019

冷却器としての蒸発器13は、通風ダクト2内の送風機7の下流側に配置されており、その下流側に、ヒータコアからなる加熱器17が配置されている。加熱器17を通過する空気とバイパスする空気の割合が、エアミックスダンパ18によって調整され、エアミックスダンパ18の開度は、エアミックスダンパアクチュエータ19によって制御される。温度調節された空気は、各吹出口20、21、22(たとえば、DEF、VENT、FOOT吹出口)を介して車室内に吹き出される。各吹出口20、21、22には、それぞれ選択的に作動可能ダンパ23、24、25が設けられている。

0020

上記圧縮機7の容量制御信号は、メインコントローラ26から送られ、クラッチコントローラ16は、メインコントローラ26からのクラッチ信号に基づいて制御されるようになっている。また、メインコントローラ26からは、上記エアミックスダンパアクチュエータ19に作動信号が送られる。メインコントローラ26には、圧力センサ14からの圧力検知信号(圧力センサ信号)が送られる。また、メインコントローラ26には、冷却器13の出口に設けられた冷却器出口空気温度センサ27からの検知信号車室内温度センサ28からの検知信号、外気温度センサ29からの検知信号、日射センサ30からの検知信号が送られるとともに、エンジン回転数信号31、車速信号32が送られるようになっている。

0021

上記圧縮機9は、クラッチ有り無しに関わらず、冷凍サイクルを構成できる。また、その容量制御方式形式を問わないものとする。但し、容量制御信号は、圧縮機9の容量に相関があるものとする。さらに、冷却器としての蒸発器13の出口空気温度制御は、圧縮機9の容量制御信号にて行う。

0022

このようなシステムを用いて、本発明に係る制御は、たとえば図2(実施例1)、図3(実施例2)に示すように行われる。これら実施例では、下記のように圧縮機トルク制御を実施することができる。主として図2を参照して説明する。

0023

(1)トルク目標値設定手段
トルク目標値(Trqr)は、冷却器出口空気温度目標値(Toff)と、外気温度(Tamb)と、エンジン回転数(Ne)、車速(VS)、送風機電圧BLV)を参照して、演算するものとする。
Trqr=f(Toff, Tamb, Ne, VS, BLV)
または、
車両側からの指令値(外部からのトルク指令値)Trqsを受けてトルク目標値としてもよい。
Trqr=Trqs

0024

(2)トルク応答目標値制御手段
トルク応答目標値(Trqf)は、トルク目標値(Trqr)を参照して、下記演算式により、算出されるものとする。
Trqf=(TL1×Toff+Tc1 ×Tef(前回値))/(Tc1 +TL1)
TL1:制御周期
Tc1 :トルク応答性指定値

0025

(3)トルクフィードフォワード制御入力演算(予測)手段
トルクフィードフォワード目標値(Trqffc)と、外気温度(Tamb)と、エンジン回転数(Ne)と、車速(VS)と、送風機電圧(BLV)を参照して、下記演算式により、トルクフィードフォワード制御入力(Icfftrq)を予測する。
Icff=f(Trqffc,Tamb,Ne,VS,BLV)
但し、トルクフィードフォワード目標値(Trqffc)は、トルク目標値(Trqr)を参照して下記演算式にて算出されるものとする。
Trqffc=(TL2×Trqr+Tc2 ×Trqffc(前回値))/(Tc2+TL2)
TL2:制御周期
Tc2 :トルクフィードフォワード指定値

0026

(4)トルク推定手段(トルク認識手段)
高圧圧力(Pd)と、外気温度(Tamb)と、エンジン回転数(Ne)と、車速(VS)と、送風機電圧(BLV)とを参照して、現在の圧縮機トルク推定値(Trqc)を演算する。
Trqc=f(Pd, Tamb, Ne, VS, BLV)
但し、この他のトルク推定方法に関しても、採用することは可能である。また、現在の圧縮機トルクを検知可能な手段を有する場合には、その認識値を採用することも可能である。

0027

さらに、図3に示す実施例2のように、冷却器出口空気温度(Teva)と、外気温度(Tamb)と、エンジン回転数(Ne)と、車速(VS)と、送風機電圧(BLV)とを参照して、現在の圧縮機トルク推定値(Trqc)を演算することも可能である。
Trqc=f(Teva, Tamb, Ne, VS, BLV)

0028

(5)トルクフィードバック制御入力演算手段
トルクフィードバック制御入力値(Icfbtrq)は、トルク応答目標値(Trqf)と、トルク推定値(Trqc)を参照して、下記のような比例、積分演算を行うものとする。
Icfbtrq=Ptr(比例演算値)+Itr(積分演算値)
但し、Ptr、Itrは下記演算を行う。
Ptr=Kptr×(Trqf−Trqc)
Itr=Itrn-1+Kptr/Kitr×(Trqf−Trqc)
Kptr:比例ゲイン
Kitr:積分時間
Itrn-1:Itrの前回演算

0029

(6)圧縮機容量制御手段
圧縮機容量制御信号(ECV-sig)は、下記演算式により、トルクフィードフォワード制御入力値(Icfftrq)と、トルクフィードバック制御入力値(Icfbtrq)の合算したものとする。
ECV-sig=Icfftrq+Icfbtrq
但し、クラッチを含む場合については、ECV-sigを参照して、クラッチをコントロールする。
これら容量制御信号(ECV-sig)が容量制御コントローラに送られ、クラッチ信号がクラッチコントローラに送られる。

0030

以下に、冷凍サイクルの圧縮機容量(冷却器温度及び圧縮機トルク)制御方法について、上述した制御演算値をもとに行う方法の例を、図4に示した制御フローを参照しながら説明する。

0031

テップS1で、冷却器出口空気温度目標値(Toff)を設定し、ステップS2で、前述の如く、外気温度(Tamb)と、エンジン回転数(Ne)と、車速(VS)と、送風機電圧(BLV)のデータを読み込む。外部指令値(Trqs)とする場合には、その指令値のデータを読み込む(ステップS3)。

0032

ステップS4で、外部トルク制御指令値の判定を行い、外部指令値なしの場合には、前述の如く、トルク目標値設定手段により、トルク目標値(Trqr)を算出、設定する(ステップS5)。
Trqr=f(Toff, Tamb, Ne, VS,BLV)
外部指令値ありの場合には、前述の如く、その外部指令値(Trqs)をトルク目標値(Trqr)とする(ステップS6)。
Trqr=Trqs

0033

ステップS7で、トルク応答目標値制御手段によりトルク応答目標値(Trqf)を算出し、ステップS8で、トルクフィードフォワード制御入力予測手段によりトルクフィードフォワード制御入力(Icfftrq)を算出する。

0034

ステップS9で、前述の如く、高圧圧力(Pd)と、外気温度(Tamb)と、エンジン回転数(Ne)と、車速(VS)と、送風機電圧(BLV)のデータを読み込み、これらデータを参照して、ステップS10で、トルク推定手段により現在の圧縮機トルク推定値(Trqc)を演算する(実施例1)。
Trqc=f(Pd, Tamb, Ne, VS, BLV)
但し、実施例2の場合には、ステップS9で、冷却器出口空気温度(Teva)と、外気温度(Tamb)と、エンジン回転数(Ne)と、車速(VS)と、送風機電圧(BLV)のデータを読み込み、これらデータを参照して、ステップS10で、トルク推定手段により現在の圧縮機トルク推定値(Trqc)を演算する。
Trqc=f(Teva, Tamb, Ne, VS, BLV)

0035

ステップS11で、前述の如く、トルクフィードバック制御入力演算手段によりトルクフィードバック制御入力(Icfbtrq)を算出する。

0036

ステップS12で、前述の如く、圧縮機容量制御手段により、トルクフィードフォワード制御入力(Icfftrq)と、トルクフィードバック制御入力(Icfbtrq)との和を参照して、圧縮機容量制御信号(ECV-sig)を算出し、容量制御コントローラへの入力とする。但し、クラッチを含む場合については、ECV-sigを参照して、クラッチをコントロールする。

0037

なお、上記ステップS3で外部からのトルク指令値が入力された場合には、ステップS6において、外部指令値を参照し、その後のステップによりトルクのみを制御することも可能とする。

0038

また、上記ステップS7において、トルク応答目標値の演算は、外部トルク指令値の入力により、応答性に関するパラメータであるトルク応答性指定値を変更することで、通常制御とは異なる応答性とすることもできる。たとえば、急激にトルクを下げる必要がある場合には、トルク応答性指定値を適当な値に変更することも可能である。

0039

本発明に係る制御装置は、目標値に応じて、制御入力値を演算、及び出力し、制御対象を制御するに際し、制御対象の制御量とは異なる検知量から、制御量を推定し、その推定値をフィードバック制御するあらゆる制御装置に適用でき、とくに、車両用空調装置の冷凍サイクルにおける圧縮機のトルク制御に好適である。

図面の簡単な説明

0040

本発明の一実施態様に係る制御装置としての、圧縮機トルク制御装置を含む車両用空調装置の機器系統図である。
図1の装置の制御ブロック図(実施例1)である。
図1の装置の制御ブロック図(実施例2)である。
図2の制御を行うための制御フローチャートである。

符号の説明

0041

1車両用空調装置
2通風ダクト
3内気導入口
4外気導入口
5内外気切替ダンパ
6モータ
7送風機
8冷凍サイクル
9可変容量圧縮機
10凝縮器
11受液器
12膨張弁
13冷却器(蒸発器)
14圧力センサ
15エンジン
16クラッチコントローラ
17加熱器
18エアミックスダンパ
19 エアミックスダンパアクチュエータ
20、21、22吹出口
23、24、25ダンパ
26メインコントローラ
27冷却器出口空気温度センサ
28車室内温度センサ
29外気温度センサ
30日射センサ
31エンジン回転数信号
32 車速信号

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