JPH04266516A - 車両用空調制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車室内の温度制御をよ
り安定に行なうことができる車両用空調制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用空調装置は、例えば特公昭
６２−３０９３１号公報に開示されているように、冷気
と暖気との混合比を変えるエアミックスドアの如き温度
調節部材によって車室内に吹き出す空気の温度を調節す
る構成を有し、実際の車室内温度を検出するセンサから
の出力をフィードバックし、車室内の温度が所望の値に
維持されるよう温度調節部材の操作量をフィードバック
制御し、これにより、車室内の温度制御が行なわれる構
成となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のフィードバック制御方式によって車室内の温度を
安定に制御しようとすると、暖気用のヒータユニットの
制御特性をそのユニットに合わせてチューニングする必
要があり、多大の工数を必要とし、コストの増加を生じ
るという問題点を有していた。これは、ヒータユニット
の温度制御特性は、吹出モード、吸い込みモードによっ
て異なるばかりか、各ユニットによっても異なるという
理由によるものである。したがって、仮にチューニング
を行なったとしても、車室内温度を円滑且つ安定に制御
するためには、複雑なユニット特性値をメモリに格納し
ておき、これらのデータを参照しながら制御演算を行な
わなければならないという繁雑さを有している。本発明
の目的は、従来技術における上述の問題点を解決するこ
とができる、車両用空調制御装置を提供することにある
。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
、本発明の装置は、図１に示されるように、車室内の温
度を制御するための車両用空調制御装置において、熱負
荷を検出するための熱負荷検出手段と、熱負荷検出手段
からの出力に応答し車室内の温度を所望の温度に接近さ
せ維持するにの必要な吹出空気の目標吹出温度を演算す
る目標吹出温度演算手段と、吹出空気の実際の温度を検
出する吹出温度検出手段とを備えている。目標吹出温度
演算手段において演算された目標吹出温度を示す出力と
、吹出温度検出手段において検出された吹出温度を示す
出力とは、ファジィ推論手段に与えられる。ファジィ推
論手段は、目標吹出温度と実際の吹出温度との差が最小
となる温度調節手段の操作量を推論するためのものであ
る。ファジィ推論手段の出力は操作量決定手段に与えら
れ、ここで温度調節手段の操作量が決定される。

【０００５】

【作用】吹出温度が種々の要因によって変動した場合、
ファジィ推論手段の推論にしたがって温度調節手段が操
作され、極めの細かい安定な制御が得られる。

【０００６】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の一実施
例につき詳細に説明する。

【０００７】図２において、１は通風ダクトで、その入
口端には、車内及び車内からの空気の取り入れ量を調節
するインテークドア２が設けられている。３はブロアモ
ータ４により回転せしめられるブロア、５はクーリング
ユニット、６はヒータコア、７は通風ダクト１からの吹
出空気の温度を調節するための温度調節部材として働く
エアミックスドアであり、エアミックスドア７の位置決
め操作はドアモータ８によって行なわれる。通風ダクト
１の出口端には、吹出空気の吹出方向を定めるため、デ
フドア９、ベントトア１０、及びフットドア１１が設け
られており、これらのドアを公知の手段で開閉操作する
ことにより、所望の吹出モードで空気を吹き出すことが
できる。

【０００８】この構成において、車室内の温度を希望す
る温度に到達させ、且つその温度に維持させるように、
ブロア４及びエアミックスドア７を制御する目的で、相
対的に符号２０で示される、本発明による空調制御装置
が設けられている。

【０００９】空調制御装置２０において、２１はセット
された希望の車室内温度である設定温度（Ｔｓｅｔ）を
示す設定信号ＳＡを出力する設定器、２２は車室内の室
温Ｔｒを検出しその検出結果を示す室温信号ＳＢを出力
する室温センサ、２３は外気温Ｔａを検出しその検出結
果を示す外気温信号ＳＣを出力する外気温センサ、２４
は日射量Ｑを検出しその検出結果を示す日射信号ＳＤを
出力する日射センサである。

【００１０】これらの信号ＳＡ〜ＳＤは、アナログディ
ジタル変換器（Ａ／Ｄ）２５において、夫々ディジタル
データＤＡ、ＤＢ、ＤＣ、ＤＤに変換され、マイクロコ
ンピュータ２６に入力されている。

【００１１】マイクロコンピュータ２６は、中央処理ユ
ニット（ＣＰＵ）２７、読出専用メモリ（ＲＯＭ）２８
及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２９を備えて成
る公知の構成のものであり、ＲＯＭ２８内にはファジィ
推論よる温度制御のための制御プログラム、及び後述す
るメンバシップ関数がストアされている。

【００１２】吹出空気の温度検出のため、実施例では、
ベントドア１０の近くに設けられた第１センサ３０とフ
ットドア１１の近くに設けられた第２センサ３１とを有
している。第１センサ３０からはベント吹出温度（Ｔｖ
）を示すベント温度信号ＳＥが出力され、第２センサ３
１からはヒート吹出温度（Ｔｈ）を示すヒート温度信号
ＳＦが出力される。これらの温度信号ＳＥ、ＳＦは、ア
ナログ−ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）３２によって夫々
ディジタル形式に変換され、ディジタル化されたベント
温度データＤＥ及びヒート温度データＤＦがマイクロコ
ンピュータ２６に入力される。

【００１３】入力されたデータＤＡ〜ＤＦに基づき、後
述する制御プログラムの実行によって得られた、ブロア
制御用の第１制御信号Ｓ１とエアミックスドア制御用の
第２制御信号Ｓ２とがマイクロコンピュータ２６から出
力され、これらの制御信号Ｓ１、Ｓ２は第１及び第２駆
動回路３３、３４に与えられる。

【００１４】この結果、第１駆動回路３３からは、第１
制御信号Ｓ１に従う風量を得るために必要なブロア駆動
信号Ｋ１が出力され、ブロアモータ３はこのブロア駆動
信号Ｋ１に従って駆動される。一方、第２駆動回路３４
からは、第２制御信号Ｓ２に従うエアミックスドア７の
操作量、すなわち開度を得るために必要なドア駆動信号
Ｋ２が出力され、ドアモータ８によるエアミックスドア
７の位置決め操作がこのドア駆動信号Ｋ２に従って行な
われる。

【００１５】次に、図３に示す制御プログラムのフロー
チャートを参照しながら、空調制御装置２０の作動につ
いて説明する。

【００１６】ステップ４１で各入力データの読込みが行
なわれ、しかる後、ステップ４２において、そこに示さ
れている公知の演算式によって車室内の温度を設定温度
Ｔｓｅｔに近づけてそこに維持させるのに必要な、目標
吹出温度値Ｘｍが計算される。ここで、Ａ〜Ｅは定数で
あり、適宜に定めることができる。

【００１７】次のステップ４３では、ステップ４３に図
示される特性に従い、ステップ４４で得られた目標吹出
温度値Ｘｍに応じ送風量が得られるように、ブロア４の
制御を行なうための第１制御信号Ｓ１が出力され、ブロ
ア４を駆動するためのブロアモータ３がこれに従って制
御される。

【００１８】次に、ステップ４４に進み、目標吹出温度
値Ｘｍと、車室内の実際の吹出温度値Ｘｒとの差分Ｆ、
及び差分Ｆの単位時間当りの変化量ΔＦが計算される。 ここで、吹出温度値Ｘｒは、ベント及びヒート温度デー
タＤＥ、ＤＦから計算される。

【００１９】ステップ４５では、図４、図５に規定され
るＦ、ΔＦのメンバシップ関数を用い、下記のルール（
１）〜（５）に従って、それぞれのルールにおける前件
部のグレードが計算される。

【００２０】 　　（１）　　ＩＦ　　Ｆ＝ＺＯ　　ＡＮＤ　　ΔＦ＝
ＰＢ、ＴＨＥＮ　　Δθ＝ＰＢ　　（２）　　ＩＦ　　
Ｆ＝ＺＯ　　ＡＮＤ　　ΔＦ＝ＺＯ、ＴＨＥＮ　　Δθ
＝ＺＯ　　（３）　　ＩＦ　　Ｆ＝ＺＯ　　ＡＮＤ　　
ΔＦ＝ＮＢ、ＴＨＥＮ　　Δθ＝ＮＢ　　（４）　　Ｉ
Ｆ　　Ｆ＝ＮＢ　　ＡＮＤ　　ΔＦ＝ＺＯ、ＴＨＥＮ　
　Δθ＝ＮＢ　　（５）　　ＩＦ　　Ｆ＝ＰＢ　　ＡＮ
Ｄ　　ΔＦ＝ＺＯ、ＴＨＥＮ　　Δθ＝ＰＢ

【００２１
】すなわち、図４及び図５に規定されるメンバシップ関
数は、経験則、実験データ、その他有用な情報を考慮し
て決定されたものであり、ＲＯＭ２８内に予めディジタ
ルデータとして入力されている。図示の実施例では、そ
れぞれについて、負方向に大きい（ＮＢ）、適正（ＺＯ
）、正方向に大きい（ＰＢ）の３つのファジィ変数が定
義されている。従って９つの組合わせが考えられるが、
ここではその内の５つの組合わせについてルール（１）
〜（５）のみが定められている。

【００２２】これらのルールの適用される状態が図７に
模式的に示されている。図７で横軸は時間、建て軸は差
分Ｆの値であり、曲銭は差分Ｆの時間的変化を示してい
る。

【００２３】したがって、例えば、ルール（１）につい
て、Ｆ＝５でΔＦ＝０．５であったとすれば、Ｆについ
てのグレードは０．４４となり、ΔＦについてのグレー
ドは０．４６となる。従って、ルール（１）についての
前件部のグレードは０．４４となる。

【００２４】このようにして、残りのルール（２）〜（
５）についても同様にしてグレードの決定が行なわれる
。

【００２５】ステップ４６では、図６に示した、エアミ
ックスドア７の操作量Δθを決定するための出力メンバ
シップ関数に基づき、ステップ４５で求めたグレードか
ら、操作量Δθが決定される。

【００２６】上述の例で説明すると、ルール（２）〜（
５）に対するグレードは、それぞれ、０、０、０、０、
となるため、図６の斜線で示す部分がこれらのルール（
１）〜（５）に従う結論を示すことになる。これに基づ
き、その重心位置の計算が行なわれ、これが、推論結果
に従うエアミックスドアの操作量（変位量）Δθａを与
える。

【００２７】ステップ４７では、このΔθａの値に従っ
てエアミックスドア７を制御するための第２制御信号Ｓ
２が出力され、次のステップ４８に入る。ステップ４８
では、その他の所要の制御が実行され、しかる後、本プ
ログラムの実行が終了する。

【００２８】上述の構成によれば、必要吹出温度値Ｘｍ
と実際の吹出温度値Ｘｒとの差分Ｆ、及びこの差分の単
位時間当りの変化量ΔＦを用い、経験則その他のデータ
に従うルールに従って、ファジィ推論を行ない、エアミ
ックスドアの変位量Δθａを決定するので、極めて適切
な車室温制御が実現できる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、上述の如く、必要吹出
温度と実際の吹出温度との差分を用いることにより、フ
ァジィ推論を行ない、この推論結果に基づき温度調節部
材の調節位置を制御するようにしたので、従来の制御に
比べて、よりきめの細かい温度制御を行なうことができ
、使用感を著しく改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を説明するための説明図。

【図２】本発明の一実施例を示す構成図。

【図３】図２のマイクロコンピュータにおいて実行され
る制御プログラムのフローチャート。

【図４】制御に用いられるファジィ推論のためのメンバ
シップ関数を示す線図。

【図５】制御に用いられるファジィ推論のためのメンバ
シップ関数を示す線図。

【図６】制御に用いられるファジィ推論のためのメンバ
シップ関数を示す線図。

【図７】ファジィ推論のための制御ルールの適用を説明
するための説明図。

【符号の説明】

７　　エアミックスドア ２０　　空調制御装置 ２１　　設定器 ２２　　内気温センサ ２３　　外気温センサ ２４　　日射センサ ２６　　マイクロコンピュータ ３０　　第１センサ ３１　　第２センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　車室内の温度を調節するための温度調
   節手段を備えた車両用空調装置を制御するための車両用
   空調制御装置において、熱負荷を検出するための熱負荷
   検出手段と、該熱負荷検出手段からの出力に応答し車室
   内の温度を所望の温度に接近させ維持するにの必要な吹
   出空気の目標吹出温度を演算する目標吹出温度演算手段
   と、吹出空気の実際の温度を検出する吹出温度検出手段
   と、前記目標吹出温度演算手段と前記吹出温度検出手段
   とに応答し目標吹出温度と実際の吹出温度との差が最小
   となる温度調節手段の操作量を推論するためのファジィ
   推論手段と、該ファジィ推論手段に応答し前記温度調節
   手段の操作量を決定するための操作量決定手段とを備え
   たことを特徴とする車両用空調制御装置。