冷冻循环装置和冷冻循环装置的控制方法_4

文档序号:9252214阅读:来源:国知局
>[0200] (S209)
[0201] 控制装置50基于冷凝温度的预测值Tc *、蒸发温度的预测值Te *和压缩机容量 VP,求出从压缩机1被排出的制冷剂的排出温度的目标值Tdm。
[0202] 例如,将压缩机1的吸入过热度是零的情况下的、冷凝温度Tc、蒸发温度Te和排出 温度Td相对于压缩机容量VP的特性的、理论值或实验数据等作为表格而预先存储在ROM 等中。并且,参照该表格,将预测值Tc、预测值Te *和与压缩机容量VP相对应的排出温度 Td作为排出温度的目标值Tdm。即,如图3所示,排出温度的目标值Tdm是压缩机1的吸入 过热度为零的情况下的排出温度TcL
[0203] (S210)
[0204] 控制装置50判断在步骤S209中求出了的排出温度的目标值Tdm是否超过排出温 度上限容许值Tdmax。
[0205] 在这里,排出温度上限容许值Tdmax是压缩机1所固有的值,预先被存储于ROM 等。
[0206] (S211)
[0207] 在排出温度的目标值Tdm超过排出温度上限容许值Tdmax的情况下,控制装置 50运算与排出温度的目标值Tdm和排出温度上限容许值Tdmax的差值相应的、Cv修正值 Δ CvtcL
[0208] 该Cv修正值Δ Cvtd是比零大的值,设定成排出温度的目标值Tdm和排出温度上 限容许值Tdmax的差值越大值越大的值。即,在排出温度的目标值Tdm比排出温度上限容 许值Tdmax大的情况下,通过修正Cv值以使膨胀阀3的开度增加,防止起动后的排出温度 Td成为排出温度上限容许值Tdmax以上。
[0209] (S212)
[0210] 在排出温度的目标值Tdm不超过排出温度上限容许值Tdmax的情况下,控制装置 50将Cv修正值Δ Cvtd设定为零,进入步骤S213。
[0211] (S213)
[0212] 控制装置50用将Cv值变换为设定开度LP的变换函数fLEV,将在膨胀阀3的基 准Cv值(Cv _ b)的基础上加上了 Cv修正值ACvtd而成的值换算成开度设定值,求出基 准开度LPbase。
[0213] 如图4所示,Cv值[一]和设定开度LP[pulse]具有膨胀阀3所固有的对应关系。 将这样的对应关系作为变换函数fLEV而进行近似,并预先存储于ROM等。另外,也可以将 设定开度LP和Cv值的对应关系作为表格信息而存储。
[0214] 控制装置50结束基准开度运算,进入步骤S102(图2)。
[0215] (低压修正控制)
[0216] 图6是说明本发明的实施方式1的冷冻循环装置的低压修正控制的Ph线图。
[0217] 图7是表示本发明的实施方式1的冷冻循环装置的低压修正控制流程的图。
[0218] 上述的基准开度LPbase是假定膨胀阀3的入口的制冷剂是液相状态而求出的开 度。膨胀阀3的入口的制冷剂是气液二相状态的情况下,与液相状态相比制冷剂密度降低, 因此,有时产生压损增加,低压侧的制冷剂压力降低(低压的引入)。
[0219] 在图6中,实线表示低压侧的压力稳定时(预测值Tc *、预测值Te * )的制冷剂 循环(膨胀阀3的入口的制冷剂为液相状态)。虚线表示低压侧的压力降低时的制冷剂循 环(膨胀阀3的入口的制冷剂为气液二相状态)。
[0220] 由此,在当前的蒸发温度Te比预测值Te *低的情况下,控制装置50判定膨胀阀 3的入口的制冷剂是气液二相状态(密度小)(S102),实施低压修正控制。并且,通过修正 膨胀阀3的开度以使冷凝温度成为预测值Tc *、蒸发温度成为预测值Te *,来抑制低压侧 的压力的降低。
[0221] 以下,说明低压修正开度ALPte的运算例。
[0222] 根据上述式(10)和式(11)的关系,在低压侧的压力稳定时(预测值Tc *、预测 值Te * )的制冷剂循环中,下述式(13)成立。此外,在低压侧的压力降低时(冷凝温度的 实测值Tc、蒸发温度的实测值Te)的制冷剂循环中,下述式(14)成立。
[0223] [数学式 I3]
[0225] Cvte :修正后 Cv 值[-]
[0226] P s * :预测值Te *时的压缩机吸入制冷剂密度[kg/m3]
[0227] riv:体积效率[―]
[0228] VP :压缩机容量[cc X Hz]
[0229] P 1 :膨胀阀入口制冷剂密度[kg/m3]
[0230] Δ P * :预测值Tc *和预测值Te *时的高低压压差预测值[MPa]
[0231] [数学式 14]
[0233] Cv :修正前 Cv 值[-]
[0234] P s :实测值Te时的压缩机吸入制冷剂密度[kg/m3]
[0235] riv:体积效率[―]
[0236] VP :压缩机容量[cc X Hz]
[0237] P I :膨胀阀入口制冷剂密度[kg/m3]
[0238] Λ P :冷凝器的冷凝压力Pd和蒸发器的蒸发压力Ps的压差的实测值[MPa]
[0239] 整理上述式(13)和式(14),成为以下的式(15)。
[0240] [数学式 15]
[0242] 由此,为了实现预测值Tc *、预测值Te *所必要的低压修正开度ALPte成为以 下的式(16)。
[0243] [数学式 16]
[0244] Δ LPte = fLEV (Cvte) -fLEV (Cv) (16)
[0245] fLEV :变换函数
[0246] 接着,基于图7的各步骤说明低压修正控制的动作。
[0247] (S301)
[0248] 控制装置50基于冷凝温度的预测值Tc *和蒸发温度的预测值Te *,运算高低压 压差预测值ΔΡ 例如,分别用饱和温度将冷凝温度的预测值Tc *和蒸发温度的预测值 Te *换算成冷凝压力Pd和蒸发压力Ps。并且,根据冷凝压力Pd和蒸发压力Ps的差值,算 出高低压压差预测值ΔΡ
[0249] (S302)
[0250] 控制装置50根据排出压力传感器42检测到的排出压力Pd和吸入压力传感器43 检测到的吸入压力Ps的差值,算出高低压压差的实测值△ P。另外,也可以另外设置检测冷 凝温度的温度传感器和检测蒸发温度的温度传感器并进行压力换算而算出高低压压差的 实测值ΔΡ。
[0251] (S303)
[0252] 控制装置50根据上述式(3)的关系,用预测值Te *算出P s *。
[0253] (S304)
[0254] 控制装置50根据上述式(3)的关系,用当前的蒸发温度的实测值Te算出P s。
[0255] 在这里,蒸发温度的实测值Te通过将吸入压力传感器43所检测到的吸入压力Ps 换算成制冷剂饱和气体温度而求出。另外,也可以另外设置检测蒸发温度的温度传感器。
[0256] (S305)
[0257] 控制装置50用将设定开度LP变换为Cv值的变换函数fLEVCv,将当前的设定开度 LP变换成Cv值。
[0258] 在这里,变换函数fLEVCv既可以如图4所示根据Cv值[一]和设定开度 LP[pulSe]的对应关系求出,也可以作为表格信息而存储。
[0259] (S306)
[0260] 控制装置50将在步骤S301~S305中求出了的各值代入上述式(15)中,运算作 为修正后Cv值的Cvte。
[0261] (S307)
[0262] 控制装置50求出将Cvte换算成开度设定值而成的值与将当前的Cv值换算成开 度设定值而成的值的差值,作为低压修正开度△ LPte。
[0263] 控制装置50结束低压修正控制,进入步骤S105 (图2)。
[0264] (Td修正控制)
[0265] 图8是表示本发明的实施方式1的冷冻循环装置的Td修正控制流程的图。以下, 基于图8的各步骤进行说明。
[0266] (S401)
[0267] 控制装置50基于冷凝温度的预测值Tc *、蒸发温度的预测值Te *和压缩机容量 VP,求出从压缩机1被排出的制冷剂的排出温度的目标值Tdm。
[0268] 例如,将压缩机1的吸入过热度是零的情况下的、冷凝温度Tc、蒸发温度Te和排出 温度Td相对于压缩机容量VP的特性的理论值或实验数据等,作为表格预先存储于ROM等。 并且,参照该表格,将预测值Tc、预测值Te *和与压缩机容量VP相对应的排出温度Td作为 排出温度的目标值Tdm。即,如图3所示,排出温度的目标值Tdm是压缩机1的吸入过热度 为零的情况下的排出温度TcL
[0269] (S402)
[0270] 控制装置50运算与排出温度传感器41检测到的当前的排出温度Td和排出温度 的目标值Tdm的差值相应的、Cv修正值Δ Cvtd。
[0271] 该Cv修正值Λ Cvtd是比零大的值,设定成当前排出温度Td和排出温度的目标值 Tdm的差值越大值越大的值。
[0272] 此外,Cv修正值Λ Cvtd在排出温度Td比目标值Tdm大的情况下设定为正的值, 在排出温度Td比目标值Tdm小的情况下设定为负的值。即,在排出温度Td的实测值比目 标值Tdm大的情况下,使膨胀阀3的开度增加,在排出温度Td的实测值比目标值Tdm小的 情况下,使膨胀阀3的开度减少,由此排出温度Td成为目标值Tdm
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