JPH04124546A - 空調機の制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車等のエンジンの性能テストに伴って、
そのエンジンに供給する空気を所望の温度と湿度に調整
するために利用される空調機の制御方法に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

自動車等のエンジンの性能テストには、そのエンジンに
供給する空気を所望の温度と湿度に調整するために空ｙ
Ｉｉ機が用いられている。一般に、上記空調機は第３図
に示すように、空調機ケーシング（１）内に、外部から
該空調機ケーシング（１）内に吸入した空気を冷却する
冷却コイル（２）と、冷却された空気を加熱する加熱コ
イル（３）と、加熱された空気をｍａする加湿器（４）
を順次配置し、冷却コイル（２）、加熱コイル（３）及
び加湿器（４）の作用によって所望の温度と湿度に調整
された空気をファン（５）により性能テストが行なわれ
るエンジン（図示せず）に供給するように構成されてい
る。

従来、このような空調機における空気の温度と湿度の制
御方法は、第３図に示すように、冷却コイル（２）の下
流側に温度セン号（６）を設置するとともに、ファン（
５）の吹出し部に温湿度セン号（７）を設置し、上記温
度センサ（６）により温度検出器（８）で冷却コイル（
２）を通過後の温度を検出してその値をコントローラ（
９）に入力し、このコントローラ（９）で温度検出器（
８）から入力された検出値と予め入力された設定値とに
基づいてＰ（比例）制御により操作量を求めてモータ（
１０）に出力し、このモータ（１０）で冷却バルブ（１
１）の開度を調整するとともに、上記温湿度センサ（７
）により相対湿度・温度検出器（１２）でファン（５）
の吹出し部の温度及び湿度を検出してその値をコントロ
ーラ（工３）及ヒ（Ｉ４）にそれぞれ入力し、このコン
トローラ（１３）及び（１４）で相対湿度・温度検出器
（１２）からそれぞれ入力された検出値と予め入力され
た設定値とに基づいてＰＩＤ（比例・積分・微分）１ｉ
１Ｊｍにより操作量を求めてそれぞれモータ（１５）及
び（１６）に出力し、このモータ（１５）及び（１６）
で加熱バルブ（１７）及び加湿バルブ（１８）の開度を
調整する。そして、この冷却バルブ（１１）　、加＝バ
ルブ（１７）及び加湿バルブ（１８）の開度調整により
、冷却コイル（２）、加熱コイル（３）及び加湿器（４
）への冷媒、熱媒及び蒸気の供給量を増減させ、これに
より、冷却・加熱及び加湿を制御させて所望の温度と湿
度の空気を得る。

第４図は上述した従来の空調機の制御方法における空調
プロセスを示す空気線図であって、領域への空気を設定
点ｓｐへ制御する場合は、先ず、設定温度まで加熱し、
その後、設定湿度まで加湿して設定点ＳＰになるように
制御する。次に、領域Ｂの空気を設定点ＳＰへ制御する
場合は、先ず、冷却して設定湿度まで除湿し、このとき
、設定湿度になるまで冷却して除湿しようとすると設定
温度以下に冷却されるので、除湿後、設定温度まで加熱
して設定点ＳＰになるように制御する。更に、領域Ｃの
空気を制御する場合は、先ず冷却するが一１Ｂ領域にお
いて除湿のため冷却設定温度を設定温度以下としたこと
により設定温度以下の温度に冷却されるので、−亘設定
温度以下に冷却した後に設定温度まで加熱し、その後、
設定湿度まで加湿して設定点ＳＰになるように制御する
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、従来の空調機の制御方法は、冷却バルブ（１
１）　、加熱バルブ（１７）及び加湿バルブ（１８）の
開度側御がＰＩＤ制御で行われているため、ハンチング
が起こり易く、しかも、立ち上り後、安定するまでに時
間を要しており、このことにより高精度の制御が行なえ
ないといった問題がある。また、第４図の空気線図に示
したように、領域Ｃの空気では冷却と加熱を同時に行な
わなければならない領域が存在し、エネルギーの浪費が
大きいといった問題もある。

そこで、本発明は従来の上記問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、空調精度を大幅に向上
し、しかも、大幅な省エネルギーが可能な空調機の制御
方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、空調機ケーシン
グ内に冷却コイル、加熱コイル及び加湿器を順次配置し
、空調機ケーシング内に吸入した空気を冷却コイル、加
熱コイル、加ｉｌｌ器によって冷却、加熱及び加湿して
所望の温度と湿度に調整し、これをファンにより任意の
個所に供給する空調機において、上記冷却コイルの上流
側及び下流側と上記ファンの吐出し部における空気の温
度と湿度を検出し、その検出値及び冷却コイルの下流側
とファンの吐出し部の検出値の微分値をファジィコント
ローラに入力してファジィ推論によって操作量を求めて
上記冷却コイル、加熱コイル及び加湿器を制御するもの
である。

〔作用〕 本発明の空調機の制御方法によれば、冷却コイル、加熱
コイル及び加湿器への操作量を、沢山の情報からファジ
ィ制御で求めるので、より精度の高い制御を行うことが
できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の空調機の制御方法を実施する装置の概
略構成図である。

第１図において、（２０）は空ｒｌ１機で、空調機ケー
シング（２１）内に、外部から該空調機ケーシング（２
１）内に吸入した空気を冷却する冷却コイル（２２）と
、冷却された空気を加熱する加熱コイル（２３）と、加
熱された空気を加湿する加湿器（２４）を順次配置し、
冷却コイル（２２）　、加熱コイル（２３）及び加湿器
（２４）の作用によって所望の温度と湿度に調整された
空気をファン（２５）により性能テストが行なわれるエ
ンジン（図示せず）に供給するように構成されている。

　　（２６）は冷却コイル（２２）の上流側に設置され
た第１の温湿度センサ、　（２７）は第１の温湿度セン
サ（２６）により外気の温度と湿度を検出するための第
１の相対湿度・温度検出器（にｌ下第１の検出器と称す
）で、その検出値をそれぞれ第１のファジィコントロー
ラ（２８）に入力する。　　（２９）は冷却コイル（２
２）の下流側に設置された第２の温湿度セン号、（３０
）は第２の温湿度センサ（２９）により冷却コイル（２
２）を通過後の空気の温度と湿度を検出するための第２
の相対湿度、温度検出器（以下第２の検出器と称す）で
、その検出値をそれぞれ第１フアジイコントローラ（２
８）と第２のファジィコントローラ（３１）に入力する
とともに、上記検出値の微分値を第１のコントローラ（
２８）に入力する。

（３２）はファン（２５）の吹出し部に設置された第３
の温湿度セン号、（３３）は第３の温湿度センサ（３２
）によりファン（２５）からエンジンに供給する空気の
温度と湿度を検出するための第３の相対湿度・温度検出
器（以下第３の検出器と称す）で、その検出値及び該検
出値の微分値をそれぞれ第２のファジィコントローラ（
３１）に入力する。第１のファジィコントローラ（２８
）は第１の検出器（２７）から入力された外気の温度と
湿度の検出値、第２の検出器（３０）から入力された冷
却コイル（２２）を通過後の空気の温度と湿度の検出値
及びその検出値の微分値と、予め入力されたファジィル
ールとメンバーシップ関数とに基づいてファジィ推論に
より操作量を求めて冷却バルブ（３４）の開度の調整を
行なう第１のモータ（３５）に出力する。第２のファジ
ィコントローラ（３１）は第２の検出器（３０）から入
力された冷却コイル（２２）を遭遇後の空気の温度と湿
度の検出値、第３の検出器（３３）から人力されたファ
ン（２５）からエンジンに供給する空気の温度と５度の
検出値及びその検出値の微分値と、予め人力されたファ
ジィルールとメンバーシップ関数とに基づいてファジィ
推論により操作量を求めて加熱バルブ（３６）の開度の
調整を行なう第２のモータ（３７）　と加湿バルブ（３
８）の開度の調整を行なう第３のモータ（３９）に出力
する。

上記構成において、冷却を制御する場合は、第１の温湿
度センサ（２６）と第２のａ湿度上ンサ（２９）により
第１の検出器（２７）と第２の検出器（３０）で外気の
温度及び湿度と冷却コイル（２２）を通過後の空気の温
度及び湿度を検出し、第１の検出器（２７）により外気
の温度と湿度の検出値を第１のファジィコントローラ（
２８）に入力するとともに、第２の検出器（３０）によ
り冷却コイル（２２）を通過後の空気の温度と湿度の検
出値及びその検出値の微分値を第１のファジィコントロ
ーラ（２８）に入力する。すると、第１のファジィコン
１−ローラ（２８）が第１の検出器（２７）から入力さ
れた外気の温度と湿度の検出値、第２の検出器（３０）
から人力された冷却コイル（２２）を通過後の空気の温
度と湿度の検出値及びその検出値の微分値と、予め入力
されたファジィルールとメンバーシップ関数に基づいて
ファジィ推論により操作量を求めて第１のモータ（３５
）に出力し、この第１のモータ（３５）で冷却バルブ（
３４）の開度を調整して冷却コイル（２２）への冷媒の
供給量を増減させて冷却の制御を行う。

次に、加熱及び加湿をｍ御する場合は、第２の温湿度セ
ンサ（２９）と第３の温湿度センサ（３２）により第２
の検出器（３０）と第３の検出器（３３）で冷却コイル
（２２）を通過後の空気の温度及び湿度とファン（２５
）からエンジンに供給する空気の温度及び湿度を検出し
、第２の検出！（３０）により冷却コイル（２２）を通
過後の空気の温度と湿度の検出値を第２のファジィコン
トローラ（３１）に入力するとともに、第３の検出器（
３３）によりフアン（２５）からエンジンに供給する空
気の温度と湿度の検出値及びその検出値の微分値を入力
する、すると、第２のファジィコントローラ（３１）が
第２の検出器（３０）から入力された冷却コイル（２２
）を通過後の空気の温度と湿度の検出値、第３の検出器
（３３）から入力されたファン（２５）からエンジンに
供給する空気の温度と湿度の検出値及びその検出値の微
分値と予め入力されたファジィルールとメンバーシップ
関数に基づいてファジィ推論により操作量を求めて第２
のモータ（３７）と第３のモータ（３９）に出力し、こ
の第２のモータ（３７）と第３のモータ（３９）で加熱
バルブ（３６）と加湿バルブ（３８）の開度を調整して
加熱コイル（２３）と加湿器（２４）への熱媒と蒸気の
供給量を増減させて加熱と加湿のａａを行う。

第２Ｆｌ！Ｊは本発明の空調機の′＃制御方法における
空調プロセスを示す空気線図であって、領域Ｃの空気を
設定点ｓｐへ制御する場合は、先ず設定温度まで冷却し
、その後、設定湿度まで加湿して設定点ＳＰになるよう
に制御する。この場合冷却設定温度を領域Ｂと領＠Ｃの
場合に分けて設定することができ、従来のように、設定
温度以下の温度に冷却され過ぎることはなく　第２図の
空気線図で冷却と加熱が同時に行なわれる領域がなくな
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ファジィ制御を行うとともに、外気の
温湿度の検出値と、主要部の空気の温湿度の検出値の微
分値を入力に加えて沢山の情報で請書するようにしたか
ら、より精度の高い制御を行うことができ、これにより
、空調精度（温度精度、湿度精度）を大幅に向上するこ
とができる。

また、冷却と加熱が同時に行なわれることがないので、
大幅な省エネルギーを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る空調機の１ｉＩＪ′ａ方法を実施
する装置の概略構成図、第２図は本発明に係る方法にお
ける空調プロセスを示す空気線図である。 第３図は従来の制御方法を実施する装置の概略構成図、
第４図は従来方法における空調プロセスを行う空気１１
図である。 ・−・空調機、　　　　（２２）−冷却コイル、−・加
熱コイル、　　（２４）　−加６ｉ器、−ファン、 ・・−第りの温湿度センサ、 ・−第１の検出器、 一第１のファジィコントローラ、 第２の温湿度センサ、 第２の検出器、 ・−第２のファジィコントローラ、 −・−第３の温湿度センサ、 一第３の検出器、 一冷却バルブ、　　（３５）・−第１のモータ、・−加
熱バルブ、　　（３７）　−第２のモータ、加湿バルブ
、　　（３９）・・・第３のモータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）空調機ケーシング内に冷却コイル、加熱コイル及
   び加湿器を順次配置し、空調機ケーシング内に吸入した
   空気を冷却コイル、加熱コイル、加湿器によって冷却、
   加熱及び加湿して所望の温度と湿度に調整し、これをフ
   ァンにより任意の個所に供給する空調機において、 上記冷却コイルの上流側及び下流側と上記ファンの吹出
   し部における空気の温度と湿度を検出し、その検出値及
   び冷却コイルの下流側とファンの吹出し部の検出値の微
   分値をファジィコントローラに入力してファジィ推論に
   よって操作量を求めて上記冷却コイル、加熱コイル及び
   加湿器を制御することを特徴とする空調機の制御方法。