JPS6231647B2 - - Google Patents
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- JPS6231647B2 JPS6231647B2 JP54098529A JP9852979A JPS6231647B2 JP S6231647 B2 JPS6231647 B2 JP S6231647B2 JP 54098529 A JP54098529 A JP 54098529A JP 9852979 A JP9852979 A JP 9852979A JP S6231647 B2 JPS6231647 B2 JP S6231647B2
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- air
- control
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- correction
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/0073—Control systems or circuits characterised by particular algorithms or computational models, e.g. fuzzy logic or dynamic models
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1917—Control of temperature characterised by the use of electric means using digital means
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/10—Temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/10—Temperature
- F24F2110/12—Temperature of the outside air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2130/00—Control inputs relating to environmental factors not covered by group F24F2110/00
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は空調装置の制御方法に関し、とくに空
調能力を決めるための熱負荷の変動が比較的大き
い場合例として自動車用空気調和装置に好適な空
調制御方法に関するものである。
調能力を決めるための熱負荷の変動が比較的大き
い場合例として自動車用空気調和装置に好適な空
調制御方法に関するものである。
この種の空気調和装置の一般的な温度制御系は
第１図の如く表わされる。制御対象となる被空調
領域の設定温度（Tset）を示す信号を発生する
温度設定部１および制御対象の温度（内気温）の
測定値（Tr）を示す信号を発生する温度測定部
２より両信号の偏差を偏差検出部３にて求め、そ
の偏差に従つて被空調領域への供給熱量（正、
負）を加減して温度を上昇、下降させる温度制御
部４を駆動している。制御部４の作用によつて、
所定の熱負荷５を有する被空調領域の温度は変化
し、この変化量は前記温度測定部２を介して制御
部４の入力段に帰還され、その結果制御部４は設
定温度（Test）と測定温度（Tr）とが一致する
ように制御対象の温度を調節する。しかるに、制
御対象の熱負荷５は一定ではなく種々の要因によ
つて変化する。例えば自動車用の空気調和装置で
は、熱負荷５が自動車車室外の温度（Tam）に
よつて変化し、さらに熱負荷５においては熱の伝
播の遅れを有するため、外気温度（Tam）の変
化によつて制御対象の温度も変動してしまうとい
う問題点があり、外気温度測定部６と加算部７
は、外気温度の変動による熱負荷５の変化量を前
もつて補正するために設けられている。
第１図の如く表わされる。制御対象となる被空調
領域の設定温度（Tset）を示す信号を発生する
温度設定部１および制御対象の温度（内気温）の
測定値（Tr）を示す信号を発生する温度測定部
２より両信号の偏差を偏差検出部３にて求め、そ
の偏差に従つて被空調領域への供給熱量（正、
負）を加減して温度を上昇、下降させる温度制御
部４を駆動している。制御部４の作用によつて、
所定の熱負荷５を有する被空調領域の温度は変化
し、この変化量は前記温度測定部２を介して制御
部４の入力段に帰還され、その結果制御部４は設
定温度（Test）と測定温度（Tr）とが一致する
ように制御対象の温度を調節する。しかるに、制
御対象の熱負荷５は一定ではなく種々の要因によ
つて変化する。例えば自動車用の空気調和装置で
は、熱負荷５が自動車車室外の温度（Tam）に
よつて変化し、さらに熱負荷５においては熱の伝
播の遅れを有するため、外気温度（Tam）の変
化によつて制御対象の温度も変動してしまうとい
う問題点があり、外気温度測定部６と加算部７
は、外気温度の変動による熱負荷５の変化量を前
もつて補正するために設けられている。
そして、温度制御部４が制御対象の温度を調整
するために吹出す空気の熱量、とくに吹出空気量
を一定とした場合の吹出空気温度（Tao）は次式
で表わされる。
するために吹出す空気の熱量、とくに吹出空気量
を一定とした場合の吹出空気温度（Tao）は次式
で表わされる。
Tao＝Kset・Tset−Kam・Tam−Kr・Tr＋Ｃ
ただし、Tset；設定温度を示す信号、Tam；
外気温度の測定値を示す信号、Tr；制御対象の
基準部となる自動車車室内温度の測定値を示す信
号、Ｃ；定数、Kset、Kam、Kr；上記各信号
Tset、Tam、Trを生じる第１図中の各ブロツク
１，６，２の利得で、その自動温度制御系に要求
されるところの、外気温度の影響を受けずに車室
温度Trを設定温度Tsetに一致させるという条件
を満足するように予め決定されたもの。
外気温度の測定値を示す信号、Tr；制御対象の
基準部となる自動車車室内温度の測定値を示す信
号、Ｃ；定数、Kset、Kam、Kr；上記各信号
Tset、Tam、Trを生じる第１図中の各ブロツク
１，６，２の利得で、その自動温度制御系に要求
されるところの、外気温度の影響を受けずに車室
温度Trを設定温度Tsetに一致させるという条件
を満足するように予め決定されたもの。
しかしながら、上述した温度制御系において
は、熱負荷５の変動要素として外気温度
（Tam）のみ測定しその測定値に従う補正のみ行
うものとして予め固定されており、外気温度以外
の種々の変動要素、例えば日射量および方向、自
動車の車速、乗員数等に関しては、実験に基いて
定めた定数Ｃとして固定されているので、何ら補
正する手段を有しておらず、これらの変動要素の
分だけ実際の測定温度と設定温度との間にずれ
（制御偏差）を生じる結果となつている。これら
の変動要素についても、前述した外気温度
（Tam）による補正と同様の補正を実施すればよ
いのであるが、種々の変動要素について全て測定
し処理するのは装置の複雑化、大型化につなが
り、自動車のような空間制限、価格制限のもとに
おいてはとくに実施化が困難である。
は、熱負荷５の変動要素として外気温度
（Tam）のみ測定しその測定値に従う補正のみ行
うものとして予め固定されており、外気温度以外
の種々の変動要素、例えば日射量および方向、自
動車の車速、乗員数等に関しては、実験に基いて
定めた定数Ｃとして固定されているので、何ら補
正する手段を有しておらず、これらの変動要素の
分だけ実際の測定温度と設定温度との間にずれ
（制御偏差）を生じる結果となつている。これら
の変動要素についても、前述した外気温度
（Tam）による補正と同様の補正を実施すればよ
いのであるが、種々の変動要素について全て測定
し処理するのは装置の複雑化、大型化につなが
り、自動車のような空間制限、価格制限のもとに
おいてはとくに実施化が困難である。
本発明は上述の問題点に鑑みて、前記制御偏差
を予測または実測によつて求め、この結果に応じ
て温度制御系の特性をくり返し修正するととも
に、この修正のタイミングを巧みに選定すること
によつて、速やかに制御偏差を解消して精度およ
び応答性の良好な空調制御を可能ならしめること
を目的とする。
を予測または実測によつて求め、この結果に応じ
て温度制御系の特性をくり返し修正するととも
に、この修正のタイミングを巧みに選定すること
によつて、速やかに制御偏差を解消して精度およ
び応答性の良好な空調制御を可能ならしめること
を目的とする。
本発明はこの目的を達成するため、制御偏差を
短かい周期でくり返し監視し、予め定めた値より
大きい制御偏差に応答して温度制御系の特性を修
正し、一旦修正がされた後は前記監視のくり返し
周期より十分長い所定の時間だけ新たな修正を停
止し、その後に再び前記修正を行なうようにした
ことを特徴とする。
短かい周期でくり返し監視し、予め定めた値より
大きい制御偏差に応答して温度制御系の特性を修
正し、一旦修正がされた後は前記監視のくり返し
周期より十分長い所定の時間だけ新たな修正を停
止し、その後に再び前記修正を行なうようにした
ことを特徴とする。
以下、本発明を図に示す実施例について説明す
る。第２図は自動車用空調制御装置の全体構成図
であり、予め定められた制御プログラムに従つて
デジタル演算処理を実行するマイクロコンピユー
タを使用している。第２図において、１０は自動
車車室の前方部に設置した空調用のダクトで、こ
のダクト１０内には送風のためのブロワ１１と、
その送風空気を冷却するエバポレータコア１２
と、送風空気を加熱するヒータコア１３と、この
加熱および冷却の割合を調整するエアーミツクス
ダンパ１４を備えている。これら符号１０〜１４
で示す空調機能部は公知である。
る。第２図は自動車用空調制御装置の全体構成図
であり、予め定められた制御プログラムに従つて
デジタル演算処理を実行するマイクロコンピユー
タを使用している。第２図において、１０は自動
車車室の前方部に設置した空調用のダクトで、こ
のダクト１０内には送風のためのブロワ１１と、
その送風空気を冷却するエバポレータコア１２
と、送風空気を加熱するヒータコア１３と、この
加熱および冷却の割合を調整するエアーミツクス
ダンパ１４を備えている。これら符号１０〜１４
で示す空調機能部は公知である。
１５は、車室内の温度（室温）を検出してアナ
ログ室温信号Tr′を発生する内気温センサで、日
射の当らない、平均車室温を検出できる場所、例
えば前席インパネ側面等に取付けられている。１
６は外気温を検出して、外気温信号Tam′を発生
する外気温センサ、１７は日射量Ts′を検出する
日射センサ、１８は車室内希望温度（目標値）
Tset′を設定する設定器、１９は吹出風量W′を設
定する風量設定器である。２０は１５〜１９まで
のセンサ、設定器の各アナログ出力信号を順次デ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。
ログ室温信号Tr′を発生する内気温センサで、日
射の当らない、平均車室温を検出できる場所、例
えば前席インパネ側面等に取付けられている。１
６は外気温を検出して、外気温信号Tam′を発生
する外気温センサ、１７は日射量Ts′を検出する
日射センサ、１８は車室内希望温度（目標値）
Tset′を設定する設定器、１９は吹出風量W′を設
定する風量設定器である。２０は１５〜１９まで
のセンサ、設定器の各アナログ出力信号を順次デ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。
２１は予め定められた制御プログラムに従つて
演算処理を実行するシングルチツプのマイクロコ
ンピユータで、数メガヘルツ（MHZ）の水晶振
動子２２を接続するとともに、車載バツテリより
電源供給を受け、一定の安定した電圧を発生する
安定化電源回路（図示せず）の安定化電圧により
作動状態になるものである。そして、そのマイク
ロコンピユータ２１はステツプ単位の演算手順を
定めた制御プログラムを記憶している読出専用メ
モリ（ROM）と、このROMの制御プログラムを
順次読出してそれに対応する演算処理を実行する
中央処理部（CPU）と、このCPUの演算処理に
関する各種データを一時記憶するとともに、その
データのCPUによる読出しが可能なメモリ
（RAM）と、水晶振動子２２に従つて上記各種演
算のための基準クロツクパルスを発生するクロツ
ク発生部と、各種信号の入出力を調整する入出力
（Ｉ／０）回路部とを主要部に構成した大規模集
積回路（LSI）によるものである。
演算処理を実行するシングルチツプのマイクロコ
ンピユータで、数メガヘルツ（MHZ）の水晶振
動子２２を接続するとともに、車載バツテリより
電源供給を受け、一定の安定した電圧を発生する
安定化電源回路（図示せず）の安定化電圧により
作動状態になるものである。そして、そのマイク
ロコンピユータ２１はステツプ単位の演算手順を
定めた制御プログラムを記憶している読出専用メ
モリ（ROM）と、このROMの制御プログラムを
順次読出してそれに対応する演算処理を実行する
中央処理部（CPU）と、このCPUの演算処理に
関する各種データを一時記憶するとともに、その
データのCPUによる読出しが可能なメモリ
（RAM）と、水晶振動子２２に従つて上記各種演
算のための基準クロツクパルスを発生するクロツ
ク発生部と、各種信号の入出力を調整する入出力
（Ｉ／０）回路部とを主要部に構成した大規模集
積回路（LSI）によるものである。
このマイクロコンピユータ２１はセンサ、設定
器の各種信号をＡ／Ｄ変換器２０にて順次変換し
たデジタル信号を入力して各種の計算判定を処理
し、必要な熱負荷に担当する熱量を算出し、設定
された風量Ｗにおける吹出空気温度Tao求め、次
に説明するブロワ駆動回路、ダンパ駆動回路に指
令信号を送つている。
器の各種信号をＡ／Ｄ変換器２０にて順次変換し
たデジタル信号を入力して各種の計算判定を処理
し、必要な熱負荷に担当する熱量を算出し、設定
された風量Ｗにおける吹出空気温度Tao求め、次
に説明するブロワ駆動回路、ダンパ駆動回路に指
令信号を送つている。
ブロワ駆動回路２３は風量設定器１９で設定し
た風量が得られるようにマイクロコンピユータ２
１を介してブロワ１１（モータフアン）をチヨツ
パ制御する回路である。なおこの回路２３は複数
のブロワレジスタをマイクロコンピユータ２１か
らの指令によつて選択しモータ印加電力を変化す
るようにしても良い。ダンパ駆動回路２４は、電
磁弁制御の負圧作動器からなるダンパ駆動する回
路で、ダンパー１４の開度を検出する機構を有
し、その検出開度とマイクロコンピユータ２１の
指令開度とを比較してダンパ駆動部２５に駆動信
号を印加する。ダンパ駆動回路２４はマイクロコ
ンピユータ２１から指令信号として出力されるデ
ジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換
回路を設けることにより周知のサーボ制御回路を
用いて構成できる。
た風量が得られるようにマイクロコンピユータ２
１を介してブロワ１１（モータフアン）をチヨツ
パ制御する回路である。なおこの回路２３は複数
のブロワレジスタをマイクロコンピユータ２１か
らの指令によつて選択しモータ印加電力を変化す
るようにしても良い。ダンパ駆動回路２４は、電
磁弁制御の負圧作動器からなるダンパ駆動する回
路で、ダンパー１４の開度を検出する機構を有
し、その検出開度とマイクロコンピユータ２１の
指令開度とを比較してダンパ駆動部２５に駆動信
号を印加する。ダンパ駆動回路２４はマイクロコ
ンピユータ２１から指令信号として出力されるデ
ジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換
回路を設けることにより周知のサーボ制御回路を
用いて構成できる。
次に上記構成においてその作動を第３図に示す
フローチヤートにて説明する。この第３図はマイ
クロコンピユータ２１の演算処理の流れ、つまり
本発明を実施するための制御プログラムの流れを
示している。
フローチヤートにて説明する。この第３図はマイ
クロコンピユータ２１の演算処理の流れ、つまり
本発明を実施するための制御プログラムの流れを
示している。
まずマイクロコンピユータの演算処理について
説明する。いまこの装置を備えた自動車におい
て、その運転開始により安定化電源回路を通して
安定化電源の供給がされるとマイクロコンピユー
タ２１が作動状態になり、数ミリ程度の周期にて
数ミリ程度の図示制御プログラムの演算処理を実
行する。すなわち、マイクロコンピユータ２１の
演算処理がこの制御プログラムに到来すると、第
３図の信号入力ステツプ１０１より、その演算処
理を開始する。この信号入力ステツプ１０１で
は、内気温センサ１５、外気温センサ１６、日射
センサ１７、室温設定器１８、風量設定器１９の
各アナログ信号をＡ／Ｄ変換器２０によりコンピ
ユータ２１で処理できるデジタル信号に順次変換
し、肉気温データTr、外気温データTam、日射
データTs、設定温データTset、風量設定データ
ＷとしてRAM内に記憶する。このときTr、
Tam、Tsのデータに関しては、センサのノイズ
対策として過去数回のデータの平均をそのデータ
の値として読みこむ平均化処理を行なつても良
い。
説明する。いまこの装置を備えた自動車におい
て、その運転開始により安定化電源回路を通して
安定化電源の供給がされるとマイクロコンピユー
タ２１が作動状態になり、数ミリ程度の周期にて
数ミリ程度の図示制御プログラムの演算処理を実
行する。すなわち、マイクロコンピユータ２１の
演算処理がこの制御プログラムに到来すると、第
３図の信号入力ステツプ１０１より、その演算処
理を開始する。この信号入力ステツプ１０１で
は、内気温センサ１５、外気温センサ１６、日射
センサ１７、室温設定器１８、風量設定器１９の
各アナログ信号をＡ／Ｄ変換器２０によりコンピ
ユータ２１で処理できるデジタル信号に順次変換
し、肉気温データTr、外気温データTam、日射
データTs、設定温データTset、風量設定データ
ＷとしてRAM内に記憶する。このときTr、
Tam、Tsのデータに関しては、センサのノイズ
対策として過去数回のデータの平均をそのデータ
の値として読みこむ平均化処理を行なつても良
い。
次にステツプ102において装置の作動後はじめ
てこのループを通過した場合にステツプ103から
105に処理を分岐し、空調開始直後の外乱を除く
ため、一定時間補正を加えないためのタイマT1
をスタートさせ、このループの初期値△Tset＝
０、△TsetN＝０、Ｎ＝１をセツトし、車室内に
放出する熱量、吹出空気温度を算出するステツプ
125へすすむ。
てこのループを通過した場合にステツプ103から
105に処理を分岐し、空調開始直後の外乱を除く
ため、一定時間補正を加えないためのタイマT1
をスタートさせ、このループの初期値△Tset＝
０、△TsetN＝０、Ｎ＝１をセツトし、車室内に
放出する熱量、吹出空気温度を算出するステツプ
125へすすむ。
分岐ステツプ102に２回目以後に到来すると、
ステツプ107にすすみステツプ127と共同して設定
温度Tsetの変更があつたか否かを判別し、±1.5℃
より大きい変更がある場合には、ステツプ108へ
すすんでタイマT1を再びスタートさせて外乱の
変動に装置が応答しないようにする。
ステツプ107にすすみステツプ127と共同して設定
温度Tsetの変更があつたか否かを判別し、±1.5℃
より大きい変更がある場合には、ステツプ108へ
すすんでタイマT1を再びスタートさせて外乱の
変動に装置が応答しないようにする。
設定温度の変更がないときはステツプ110へす
すみ、タイマT1がスタートしてから２分が経過
したかを判別し、NOであれば熱量、吹出空気温
度の計算ステツプ125へすすみ、YESのときはス
テツプ111へすすみ、フラグＮがＮ＝１であれば
ステツプ112〜114にてタイマT2をスタートさせ
るとともにそのときの内気温TrをデータTroとし
て記憶し、フラグＮをＮ＝０とする。ステツプ
111においてＮ≠１（Ｎ＝０）であれば、ステツ
プ115へすすみタイマT2が20秒経過したか否かを
判別する。ここでタイマT2が20秒経過していれ
ば、ステツプ116へすすむが、そうでなければス
テツプ125へすすむ。以上の110〜115のステツプ
は、後述するステツプ116〜124の処理タイミング
を決める役割を有する。
すみ、タイマT1がスタートしてから２分が経過
したかを判別し、NOであれば熱量、吹出空気温
度の計算ステツプ125へすすみ、YESのときはス
テツプ111へすすみ、フラグＮがＮ＝１であれば
ステツプ112〜114にてタイマT2をスタートさせ
るとともにそのときの内気温TrをデータTroとし
て記憶し、フラグＮをＮ＝０とする。ステツプ
111においてＮ≠１（Ｎ＝０）であれば、ステツ
プ115へすすみタイマT2が20秒経過したか否かを
判別する。ここでタイマT2が20秒経過していれ
ば、ステツプ116へすすむが、そうでなければス
テツプ125へすすむ。以上の110〜115のステツプ
は、後述するステツプ116〜124の処理タイミング
を決める役割を有する。
ステツプ116〜124の処理の概略は、20秒ごとに
室温変化を求め、内気温と設定温とがずれている
ときにはこのずれを消滅させるべく、計算ステツ
プ125で使用する設定温度Tsetに修正（△
TsetN）を加え、一旦修正が加わると以後２分間
は新たな修正を停止することである。まずステツ
プ116において、そのときの内気温Trとほぼ20秒
前にステツプ113で記憶した内気温Troをその差
を計算することによつて、20秒経過する間の室温
変化を求める。この求めた結果を単位時間20秒に
対する室温変化の傾きDTとして定義する。
室温変化を求め、内気温と設定温とがずれている
ときにはこのずれを消滅させるべく、計算ステツ
プ125で使用する設定温度Tsetに修正（△
TsetN）を加え、一旦修正が加わると以後２分間
は新たな修正を停止することである。まずステツ
プ116において、そのときの内気温Trとほぼ20秒
前にステツプ113で記憶した内気温Troをその差
を計算することによつて、20秒経過する間の室温
変化を求める。この求めた結果を単位時間20秒に
対する室温変化の傾きDTとして定義する。
次のステツプ117〜11９においては室温変化DT
により室温が安定したかどうか判別し、さらにそ
のときの内気温と設定温度が一致しているかどう
かを判別しており、室温が安定しており、かつ設
定温度とのずれがあるときは、そのずれを補正す
べくステツプ123において修正データ△TsetNを
計算し、ステツプ122において２分間補正を新た
に加えないようにタイマT1を再スタートさせ
る。室温が安定していないときや、設定温度と一
致しているときには、ステツブ121でタイマT1を
ストツプさせることにより、20秒ごとにステツプ
116に到来して室温変化を監視するよう作動す
る。
により室温が安定したかどうか判別し、さらにそ
のときの内気温と設定温度が一致しているかどう
かを判別しており、室温が安定しており、かつ設
定温度とのずれがあるときは、そのずれを補正す
べくステツプ123において修正データ△TsetNを
計算し、ステツプ122において２分間補正を新た
に加えないようにタイマT1を再スタートさせ
る。室温が安定していないときや、設定温度と一
致しているときには、ステツブ121でタイマT1を
ストツプさせることにより、20秒ごとにステツプ
116に到来して室温変化を監視するよう作動す
る。
なお、ステツプ117においては、20秒間に内気
温Trが0.3℃変化したかを判別し、YESであれば
室温は安定したと判断する。またこのときの内気
温Trと設定温度Tsetのずれ△Tsetをステツプ118
で求め、そのずれ量△Tsetが0.5℃以下のときは
補正不要とする。またステツプ123における修正
量△TsetNの計算は、それ以前の補正量△TsetN
に新たに算出されたずれ量△Tsetを加え、新し
い補正量△TsetNを求める。
温Trが0.3℃変化したかを判別し、YESであれば
室温は安定したと判断する。またこのときの内気
温Trと設定温度Tsetのずれ△Tsetをステツプ118
で求め、そのずれ量△Tsetが0.5℃以下のときは
補正不要とする。またステツプ123における修正
量△TsetNの計算は、それ以前の補正量△TsetN
に新たに算出されたずれ量△Tsetを加え、新し
い補正量△TsetNを求める。
放出熱量と、設定風量Ｗにおける吹出空気温度
の計算ステツプ125においては、車両熱負荷に等
しい車室内に放出すべき必要な熱量Ｑを算出し、
風量Ｗにおいてこの熱量Ｑを得るのに必要な吹出
空気温度Tao（ダンパ１４の開度に相当）がこの
制御プログラムに同期してくり返し求められる。
この実施例では一手法として仮の風量Woを決
め、そのときの必要な熱量Ｑを得るのに必要な吹
出空気温度Taooを、 Taoo＝Kset（Tset＋△TsetN） −Kr・Tr−Ks・Ts−Kam・Tam＋Ｃ ……(1) によつて求め、熱量Ｑを Ｑ＝Kq・Wo（Taoo−Tr） ……(2) によつて算出している。(1)、(2)式は車両熱負荷を
求める一般的な計算式を変形したもので、
Kset、Kr、Ks、Kam、Ｃは風量にも関係する値
で、いま風量Woと仮に固定しているため全て定
数であつかうことができる。また設定温度データ
Tsetに修正量△TsetNを加えることにより車両熱
負荷に影響を与えるが検出してはいない外乱要因
によつて生じる温度ずれ（制御偏差）を解消す
る。(2)式におけるKqは空気の物性により決る定
数である。そして次に風量がWoでなく任意の設
定値Ｗの場合の熱量Ｑを得るのに必要な吹出空気
温度Taoが Tao＝Ｑ／Kq・Ｗ＋Tr ……(3) の比例計算によつて求められる。
の計算ステツプ125においては、車両熱負荷に等
しい車室内に放出すべき必要な熱量Ｑを算出し、
風量Ｗにおいてこの熱量Ｑを得るのに必要な吹出
空気温度Tao（ダンパ１４の開度に相当）がこの
制御プログラムに同期してくり返し求められる。
この実施例では一手法として仮の風量Woを決
め、そのときの必要な熱量Ｑを得るのに必要な吹
出空気温度Taooを、 Taoo＝Kset（Tset＋△TsetN） −Kr・Tr−Ks・Ts−Kam・Tam＋Ｃ ……(1) によつて求め、熱量Ｑを Ｑ＝Kq・Wo（Taoo−Tr） ……(2) によつて算出している。(1)、(2)式は車両熱負荷を
求める一般的な計算式を変形したもので、
Kset、Kr、Ks、Kam、Ｃは風量にも関係する値
で、いま風量Woと仮に固定しているため全て定
数であつかうことができる。また設定温度データ
Tsetに修正量△TsetNを加えることにより車両熱
負荷に影響を与えるが検出してはいない外乱要因
によつて生じる温度ずれ（制御偏差）を解消す
る。(2)式におけるKqは空気の物性により決る定
数である。そして次に風量がWoでなく任意の設
定値Ｗの場合の熱量Ｑを得るのに必要な吹出空気
温度Taoが Tao＝Ｑ／Kq・Ｗ＋Tr ……(3) の比例計算によつて求められる。
次にステツプ126においてブロワ駆動回路部２
３、ダンパ駆動回路部２４に、設定風量Ｗ、吹出
空気温度Taoを示す指令信号が出力され、送風量
およびダンパ１４の開度が調節される。ステツプ
127以後は、空調装置に付随する例えばコンプレ
ツサ制御、内外気導入や吹出モード切替制御等、
他の制御の演算処理を必要に応じて実行し、再び
ステツプ101に到来する。
３、ダンパ駆動回路部２４に、設定風量Ｗ、吹出
空気温度Taoを示す指令信号が出力され、送風量
およびダンパ１４の開度が調節される。ステツプ
127以後は、空調装置に付随する例えばコンプレ
ツサ制御、内外気導入や吹出モード切替制御等、
他の制御の演算処理を必要に応じて実行し、再び
ステツプ101に到来する。
次に一作動例として、Tset＝25℃の夏季にお
ける作動を説明する。第４図は縦軸に内気温
Tr、横軸に時間をとり、空調装置の運転による
内気温Trの変化を示している。図において空調
開始後２分間は補正無しで室温制御が行なわれ
る。これは第３図フローチヤートのステツプ115
までの処理で判断される。ほぼ２分が経過すると
１回目の室温変化の監視が行なわれ、傾きDTが
ステツプ116で求められる。しかし、このときに
は、まだ室温は下降中であり安定していないた
め、ステツブ121でタイマT1をほぼ２分でストツ
プさせたまま補正無しで室温制御を続ける。そし
て、以後室温が安定するまで20秒ごとにステツプ
116に到来して室温変化を監視する。しかしてほ
ぼ４分40秒から５分後に室温が27℃で、安定した
場合には、ステツプ118でずれ量△Tset＝25−27
＝−２℃が求められ、ステツプ123で修正量△
TsetN＝０−２℃＝−２℃が求められ、ステツプ
125の熱量と吹出空気温度の計算に修正に加え
る。かくして内気温は、27℃より２℃低い設定温
度25℃に安定していき、ずれは解消される。そし
て、この修正以後２分間は新たな補正は停止され
２分後にまた20秒ごとに室温変化と補正が必要か
の監視が開始される。
ける作動を説明する。第４図は縦軸に内気温
Tr、横軸に時間をとり、空調装置の運転による
内気温Trの変化を示している。図において空調
開始後２分間は補正無しで室温制御が行なわれ
る。これは第３図フローチヤートのステツプ115
までの処理で判断される。ほぼ２分が経過すると
１回目の室温変化の監視が行なわれ、傾きDTが
ステツプ116で求められる。しかし、このときに
は、まだ室温は下降中であり安定していないた
め、ステツブ121でタイマT1をほぼ２分でストツ
プさせたまま補正無しで室温制御を続ける。そし
て、以後室温が安定するまで20秒ごとにステツプ
116に到来して室温変化を監視する。しかしてほ
ぼ４分40秒から５分後に室温が27℃で、安定した
場合には、ステツプ118でずれ量△Tset＝25−27
＝−２℃が求められ、ステツプ123で修正量△
TsetN＝０−２℃＝−２℃が求められ、ステツプ
125の熱量と吹出空気温度の計算に修正に加え
る。かくして内気温は、27℃より２℃低い設定温
度25℃に安定していき、ずれは解消される。そし
て、この修正以後２分間は新たな補正は停止され
２分後にまた20秒ごとに室温変化と補正が必要か
の監視が開始される。
さらに10分後に再び、室温が安定しており、か
つ設定温度との間にずれが発生し内気温が24℃に
なつた場合、これは例えば乗員数あるいは車速の
変化等、センサ１５〜１７では直接検出できない
外乱により、しかも検出データTrによる吹出空
気温度の調節ゲインがステツプ125の計算におい
て予め定められているために発生するわけである
が、この場合には再びステツプ118により△Tset
＝25−24＝１℃が求められ、ステツプ123におい
て修正量が△TsetN＝−２＋１＝−１℃と新しく
修正されるので、ステツプ123における熱量、吹
出空気温度の計算が補正され、内気温は設定温度
と再び一致するよう制御される。
つ設定温度との間にずれが発生し内気温が24℃に
なつた場合、これは例えば乗員数あるいは車速の
変化等、センサ１５〜１７では直接検出できない
外乱により、しかも検出データTrによる吹出空
気温度の調節ゲインがステツプ125の計算におい
て予め定められているために発生するわけである
が、この場合には再びステツプ118により△Tset
＝25−24＝１℃が求められ、ステツプ123におい
て修正量が△TsetN＝−２＋１＝−１℃と新しく
修正されるので、ステツプ123における熱量、吹
出空気温度の計算が補正され、内気温は設定温度
と再び一致するよう制御される。
かくして、本装置の運転により内気温Trは設
定された目標値Tsetの±0.5℃の範囲に安定する
ように応答良く調節される。なお、タイマT1，
T2の経過時間で定める処理タイミングは装置の
温度調節能力に応じて変更するとよい。
定された目標値Tsetの±0.5℃の範囲に安定する
ように応答良く調節される。なお、タイマT1，
T2の経過時間で定める処理タイミングは装置の
温度調節能力に応じて変更するとよい。
以上本発明の一実施例について説明したが、本
発明は上記実施例の記載に限定されるものではな
く、例えば以下に述べる変形例によつても実施で
きる。
発明は上記実施例の記載に限定されるものではな
く、例えば以下に述べる変形例によつても実施で
きる。
(1) 本発明方法によると制御偏差を自動的に補正
するため、外気温センサ、日射センサを設けな
くとも、比較的精度が高く、かつ低価格の空調
制御が可能である。
するため、外気温センサ、日射センサを設けな
くとも、比較的精度が高く、かつ低価格の空調
制御が可能である。
(2) 制御偏差の監視は上記の実施例のように室温
変化の安定を待つて温度ずれを求めるほか、室
温変化の安定を待たずに室温変化の傾きの大き
さから安定するであろう温度を予測して温度ず
れを予測するようにしてもよい。これにより、
制御偏差が生じつつあるときに修正を加えるこ
とができるのでより応答性が良好になる。
変化の安定を待つて温度ずれを求めるほか、室
温変化の安定を待たずに室温変化の傾きの大き
さから安定するであろう温度を予測して温度ず
れを予測するようにしてもよい。これにより、
制御偏差が生じつつあるときに修正を加えるこ
とができるのでより応答性が良好になる。
(3) 温度調節はエアミツクスダンパ１４の開度制
御によるほか、例えば設定風量Ｗに対しての修
正操作を組合せて行なうようにしてもよい。
御によるほか、例えば設定風量Ｗに対しての修
正操作を組合せて行なうようにしてもよい。
(4) 演算処理手段をなすマイクロコンピユータ２
１の制御プログラムの変更は必要に応じてでき
る。例えば、外乱パラメータは設定された目標
値Tsetの修正量△TsetNとして使用するほか、
定数項Ｃの修正量等として使用してもよい。ま
た、制御偏差の監視は20秒ごとに20秒間の温度
ずれを算出するほか、タイマ機能とRAM内の
記憶エリアを増加することにより、５秒ごとに
20秒間の温度ずれを算出するごとく、監視時間
を時間的に重ねることができる。また外乱パラ
メータが一旦修正された後は次に行なわれる新
たな修正がある時間だけ実質的に停止されれば
よいので、制御偏差の監視のみくり返し行なつ
てもかまわない。
１の制御プログラムの変更は必要に応じてでき
る。例えば、外乱パラメータは設定された目標
値Tsetの修正量△TsetNとして使用するほか、
定数項Ｃの修正量等として使用してもよい。ま
た、制御偏差の監視は20秒ごとに20秒間の温度
ずれを算出するほか、タイマ機能とRAM内の
記憶エリアを増加することにより、５秒ごとに
20秒間の温度ずれを算出するごとく、監視時間
を時間的に重ねることができる。また外乱パラ
メータが一旦修正された後は次に行なわれる新
たな修正がある時間だけ実質的に停止されれば
よいので、制御偏差の監視のみくり返し行なつ
てもかまわない。
以上述べたように本発明においては、仮設定し
た外乱パラメータと内気温を含む測定パラメータ
とから温度調節量を決定して温度制御を行なうと
ともに、その温度制御による制御偏差を速い周期
でくり返し監視して速やかに外乱パラメータの修
正を行なうとともに、一旦修正がされたときは上
記の監視を所定の時間だけ実質的に無効にして修
正を停止するから、温度精度が高くしかも応答性
の高い空調制御を実現できるという優れた効果が
ある。
た外乱パラメータと内気温を含む測定パラメータ
とから温度調節量を決定して温度制御を行なうと
ともに、その温度制御による制御偏差を速い周期
でくり返し監視して速やかに外乱パラメータの修
正を行なうとともに、一旦修正がされたときは上
記の監視を所定の時間だけ実質的に無効にして修
正を停止するから、温度精度が高くしかも応答性
の高い空調制御を実現できるという優れた効果が
ある。
第１図は従来の温度制御系を示すブロツク線
図、第２図は本発明制御方法を適用した空調制御
装置の全体構成図、第３図は第２図に示す空調制
御装置の作動説明に供するためのマイクロコンピ
ユータの制御プログラムを示すフローチヤート、
第４図は第３図のフローチヤートに従う空調制御
を経時的に示すタイムチヤートである。 １１……ブロワ、１２……エバポレータコア、
１３……ヒータコア、１４……温度調節用エアミ
ツクスダンパ、１５……内気温を測定するための
内気温センサ、１８……目標値を設定するための
室温設定器、２１……演算処理用マイクロコンピ
ユータ。
図、第２図は本発明制御方法を適用した空調制御
装置の全体構成図、第３図は第２図に示す空調制
御装置の作動説明に供するためのマイクロコンピ
ユータの制御プログラムを示すフローチヤート、
第４図は第３図のフローチヤートに従う空調制御
を経時的に示すタイムチヤートである。 １１……ブロワ、１２……エバポレータコア、
１３……ヒータコア、１４……温度調節用エアミ
ツクスダンパ、１５……内気温を測定するための
内気温センサ、１８……目標値を設定するための
室温設定器、２１……演算処理用マイクロコンピ
ユータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 仮設定された外乱パラメータと被空調領域の
内気温を含む測定パラメータとから前記内気温を
目標値に安定させるための温度調節量を求め、こ
の温度調節量に応じて前記被空調領域への供給熱
量を調節するとともに、 この調節制御による前記内気温の前記目標値に
対する制御偏差をくり返し監視し、この制御偏差
が予め定めた値より大きいときに前記外乱パラメ
ータを修正し、 一旦この修正がされた後は前記監視のくり返し
周期より十分長い所定の時間だけ前記の修正を停
止すること を特徴とする空調制御方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9852979A JPS5625011A (en) | 1979-08-01 | 1979-08-01 | Control of air conditioning |
| US06/171,407 US4344565A (en) | 1979-08-01 | 1980-07-23 | Control method and apparatus for air conditioners |
| DE3029148A DE3029148C2 (de) | 1979-08-01 | 1980-07-31 | Klimaanlage mit einer Regelvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9852979A JPS5625011A (en) | 1979-08-01 | 1979-08-01 | Control of air conditioning |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5625011A JPS5625011A (en) | 1981-03-10 |
| JPS6231647B2 true JPS6231647B2 (ja) | 1987-07-09 |
Family
ID=14222194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9852979A Granted JPS5625011A (en) | 1979-08-01 | 1979-08-01 | Control of air conditioning |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4344565A (ja) |
| JP (1) | JPS5625011A (ja) |
| DE (1) | DE3029148C2 (ja) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5777216A (en) * | 1980-11-04 | 1982-05-14 | Nissan Motor Co Ltd | Air conditioner for vehicle |
| JPS5777215A (en) * | 1980-11-04 | 1982-05-14 | Nissan Motor Co Ltd | Air conditioner for vehicle |
| JPS5777214A (en) * | 1980-11-04 | 1982-05-14 | Nissan Motor Co Ltd | Air conditioner for vehicle |
| US4410132A (en) * | 1980-11-14 | 1983-10-18 | Levine Michael R | Thermostat with dead zone seeking servo action |
| JPS57134319A (en) * | 1981-02-12 | 1982-08-19 | Nippon Denso Co Ltd | Cooling power controller for car air conditioner |
| JPS57138411A (en) * | 1981-02-16 | 1982-08-26 | Nippon Denso Co Ltd | Air intake controller for car air conditioner |
| JPS57151412A (en) * | 1981-03-12 | 1982-09-18 | Nissan Motor Co Ltd | Airconditioner for vehicle |
| US4429829A (en) | 1981-11-20 | 1984-02-07 | Mallinckrodt, Incorporated | Interactive dual probe temperature control system |
| JPS58179748A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-21 | Hitachi Ltd | 空気調和装置の温度制御装置 |
| JPS58200310A (ja) * | 1982-05-17 | 1983-11-21 | Omron Tateisi Electronics Co | 温度調節器 |
| US4538760A (en) * | 1982-08-27 | 1985-09-03 | Nissan Shatai Company, Limited | Air conditioner control arrangement for automotive vehicle or the like |
| JPS5940924A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-06 | Nissan Shatai Co Ltd | 自動車の空調制御装置 |
| JPS5948218A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-19 | Nissan Shatai Co Ltd | 自動車の空調制御装置 |
| JPS59104038A (ja) * | 1982-12-06 | 1984-06-15 | Hitachi Ltd | 空気調和機の制御方式 |
| JPS6061322A (ja) * | 1983-09-14 | 1985-04-09 | Nissan Shatai Co Ltd | 車両の自動空調装置 |
| AU567636B2 (en) * | 1985-05-31 | 1987-11-26 | Toshiba, Kabushiki Kaisha | Air conditioner with temperature control |
| JPS628810A (ja) * | 1985-07-05 | 1987-01-16 | Hitachi Ltd | 自動車用空気調和装置の制御装置 |
| JPS63164016U (ja) * | 1987-04-15 | 1988-10-26 | ||
| US5190096A (en) * | 1987-11-11 | 1993-03-02 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Car air conditioning equipment with temperature variation system to avoid occupant boredom with constant temperature air |
| DE3910839A1 (de) * | 1989-04-04 | 1990-10-11 | Licentia Gmbh | Vorrichtung und steuerung eines organs zum oeffnen und verschliessen einer lueftungsoeffnung eines raums |
| JP2690803B2 (ja) * | 1990-04-24 | 1997-12-17 | 株式会社デンソー | 空調制御装置 |
| WO1994018021A1 (en) * | 1993-02-11 | 1994-08-18 | Saab Automobile Aktiebolag | An apparatus and method for the environmental control of vehicle interiors |
| US5415346A (en) * | 1994-01-28 | 1995-05-16 | American Standard Inc. | Apparatus and method for reducing overshoot in response to the setpoint change of an air conditioning system |
| JP3290031B2 (ja) * | 1994-07-06 | 2002-06-10 | サンデン株式会社 | 車両用空気調和装置 |
| DE69718111T2 (de) * | 1996-08-26 | 2009-09-17 | Sanden Corp., Isesaki | Fahrzeugklimaanlage |
| JP4459046B2 (ja) * | 2004-12-27 | 2010-04-28 | トヨタ自動車株式会社 | 自動車およびその制御方法 |
| CN103592974B (zh) * | 2013-09-30 | 2016-08-24 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种空调换热器自动钎焊的温度控制方法及系统 |
| CN103868198B (zh) * | 2014-03-06 | 2016-06-15 | 南京师范大学 | 一种干湿球温度允差内能效比修正方法 |
| CN105004016B (zh) * | 2015-08-28 | 2018-06-26 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调器及其控制方法和装置 |
| CN106020277B (zh) * | 2016-05-23 | 2017-11-21 | 南京航空航天大学 | 低温摩擦磨损试验机工作温度控制方法及箱体 |
| KR20200132373A (ko) * | 2019-05-17 | 2020-11-25 | 현대자동차주식회사 | 차량용 통합 열관리 시스템의 제어 방법 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3181791A (en) * | 1960-03-09 | 1965-05-04 | Powers Regulator Co | Automatic comfort control system |
| US3315730A (en) * | 1964-12-21 | 1967-04-25 | Bendix Corp | Control system for automobile air conditioners |
| US3988577A (en) * | 1972-04-14 | 1976-10-26 | Automated Energy Systems, Inc. | Automated energy systems with computer compatibility |
| DE2219380C3 (de) * | 1972-04-20 | 1978-11-16 | Ltg Lufttechnische Gmbh, 7000 Stuttgart | Volumenstromregler |
| US4172555A (en) * | 1978-05-22 | 1979-10-30 | Levine Michael R | Adaptive electronic thermostat |
| US4274475A (en) * | 1979-06-04 | 1981-06-23 | Dieter Rall | Control apparatus for regulating building perimeter temperature change system |
-
1979
- 1979-08-01 JP JP9852979A patent/JPS5625011A/ja active Granted
-
1980
- 1980-07-23 US US06/171,407 patent/US4344565A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-07-31 DE DE3029148A patent/DE3029148C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3029148C2 (de) | 1987-05-07 |
| JPS5625011A (en) | 1981-03-10 |
| DE3029148A1 (de) | 1981-02-05 |
| US4344565A (en) | 1982-08-17 |
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