JP2830425B2 - 車両用空調装置 - Google Patents
車両用空調装置Info
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- 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 [HVAC] devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
- B60H1/00821—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being ventilating, air admitting or air distributing devices
- B60H1/00828—Ventilators, e.g. speed control
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- 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
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- 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
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両用空調装置に関するものであり、例えば
外乱の影響を考慮した車両用空調装置に用いられるもの
である。
外乱の影響を考慮した車両用空調装置に用いられるもの
である。
従来の車両用空調装置は、例えば特公昭60−28685号
公報に開示されているように、設定目標温度、車室内外
の温度、および日射量を検出るセンサ信号に適宜な利得
をかけて加減演算した値、つまり、入力信号の一次結合
値に応じて車室温度を制御（例えば風量制御）する装置
が知られている。
公報に開示されているように、設定目標温度、車室内外
の温度、および日射量を検出るセンサ信号に適宜な利得
をかけて加減演算した値、つまり、入力信号の一次結合
値に応じて車室温度を制御（例えば風量制御）する装置
が知られている。
この一次結合値（必要吹出温度Tao）は、設定目標温
度（tset）、車室温度（adtr）、外気温度（adtam）、
および日射量（adst）をパラメータとして、以下に示す
ような制御式により算出し、その算出された必要吹出温
度Taoに応じて車室温度が制御されている。
度（tset）、車室温度（adtr）、外気温度（adtam）、
および日射量（adst）をパラメータとして、以下に示す
ような制御式により算出し、その算出された必要吹出温
度Taoに応じて車室温度が制御されている。
Tao＝Ａ×tset＋Ｂ×adtr＋Ｃ×adtam＋Ｄ×adst＋Ｅ （定数Ａ〜Ｅは、利得値） 〔発明が解決しようとする課題〕 ところが上述した従来のものでは、上記制御式により
算出された必要吹出温度Taoに応じて車室温度が制御さ
れているので、例えば外乱の影響を受けやすい過渡期に
おいて１つのパラメータ（入力信号）が外乱の影響を受
けて急に変化すると、その影響が算出値に直接及んで風
量が急変化してしまい、使用者に不快感を与えるという
問題があった。
算出された必要吹出温度Taoに応じて車室温度が制御さ
れているので、例えば外乱の影響を受けやすい過渡期に
おいて１つのパラメータ（入力信号）が外乱の影響を受
けて急に変化すると、その影響が算出値に直接及んで風
量が急変化してしまい、使用者に不快感を与えるという
問題があった。
そこで本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであ
り、外乱の影響を受けやすい過渡期においても、使用者
に不快感を与えることなく車室内の温度を制御すること
が可能な車両用空調装置を提供することを目的とするも
のである。
り、外乱の影響を受けやすい過渡期においても、使用者
に不快感を与えることなく車室内の温度を制御すること
が可能な車両用空調装置を提供することを目的とするも
のである。
そのため本発明は、第１図に示すごとく、 車室内に向けて風を送り込む送風機を駆動する送風機
駆動手段と、 前記送風機により送り込まれる前記風を冷却する能力
を有する冷却手段と、 車室内外の温度に起因するデータを検出する検出手段
と、 始動時から現在までの経過時間を計測する時間計測手
段と、 温度情報および前記経過時間に関して、前記冷却手段
の冷却進行時間が過渡期に相当するメンバーシップ関数
を予め記憶した記憶手段と、 前記検出手段により検出された前記データに基づく前
記温度情報および前記時間計測手段により計測された前
記経過時間を入力情報とし、前記入力情報により前記冷
却進行時間が前記過渡期であることを判別して前記記憶
手段に記憶された前記メンバーシップ関数を用いてファ
ジィ推定を行い、前記冷却進行時間が進むにつれて前記
送風機駆動手段に印加される電圧を小さく設定する電圧
設定手段と、 この電圧設定手段により設定された前記電圧を前記送
風機駆動手段に印加する電圧印加手段と を備えることを特徴とする車両用空調装置を採用する
ものである。
駆動手段と、 前記送風機により送り込まれる前記風を冷却する能力
を有する冷却手段と、 車室内外の温度に起因するデータを検出する検出手段
と、 始動時から現在までの経過時間を計測する時間計測手
段と、 温度情報および前記経過時間に関して、前記冷却手段
の冷却進行時間が過渡期に相当するメンバーシップ関数
を予め記憶した記憶手段と、 前記検出手段により検出された前記データに基づく前
記温度情報および前記時間計測手段により計測された前
記経過時間を入力情報とし、前記入力情報により前記冷
却進行時間が前記過渡期であることを判別して前記記憶
手段に記憶された前記メンバーシップ関数を用いてファ
ジィ推定を行い、前記冷却進行時間が進むにつれて前記
送風機駆動手段に印加される電圧を小さく設定する電圧
設定手段と、 この電圧設定手段により設定された前記電圧を前記送
風機駆動手段に印加する電圧印加手段と を備えることを特徴とする車両用空調装置を採用する
ものである。
上記構成により、検出手段は車室内外の温度に起因す
るデータを検出し、時間計測手段は始動時から現在まで
の経過時間を計測している。そして電圧設定手段は、検
出手段により検出されたデータに基づく温度情報および
時間計測手段により計測された経過時間を入力情報と
し、この入力情報により冷却進行時間が過渡期であるこ
とを判別して記憶手段に記憶されたメンバーシップ関数
を用いてファジィ推定を行い、冷却進行時間が進むにつ
れて送風機駆動手段に印加される電圧を小さく認定して
いる。
るデータを検出し、時間計測手段は始動時から現在まで
の経過時間を計測している。そして電圧設定手段は、検
出手段により検出されたデータに基づく温度情報および
時間計測手段により計測された経過時間を入力情報と
し、この入力情報により冷却進行時間が過渡期であるこ
とを判別して記憶手段に記憶されたメンバーシップ関数
を用いてファジィ推定を行い、冷却進行時間が進むにつ
れて送風機駆動手段に印加される電圧を小さく認定して
いる。
故に、送風機駆動手段に印加される電圧を設定する
際、入力情報である温度情報および経過時間によって冷
却進行時間が過渡期であるかを判別してファジィ推定を
行っているので、外乱等の影響を受けやすい過渡期にお
いて、送風機駆動手段に印加する電圧を急変させること
なく、この印加電圧を滑らかに変化させることができ
る。
際、入力情報である温度情報および経過時間によって冷
却進行時間が過渡期であるかを判別してファジィ推定を
行っているので、外乱等の影響を受けやすい過渡期にお
いて、送風機駆動手段に印加する電圧を急変させること
なく、この印加電圧を滑らかに変化させることができ
る。
以上述べたように本発明においては、外乱等の影響を
受けやすい過渡期において、送風機駆動手段に印加する
電圧を急変させることなく、この印加電圧を滑らかに変
化させることができる。
受けやすい過渡期において、送風機駆動手段に印加する
電圧を急変させることなく、この印加電圧を滑らかに変
化させることができる。
故に、過渡期において、外乱等の影響による送風機の
風量が急変化するのを防ぐことができるので、使用者に
不快感を与えることなく車室内の温度を制御することが
できるという優れた効果がある。
風量が急変化するのを防ぐことができるので、使用者に
不快感を与えることなく車室内の温度を制御することが
できるという優れた効果がある。
以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。
この実施例では、外乱による影響が風量制御に直接及
ぶのを避けようとする入力変数として、必要吹出温度Ta
o（温度情報に該当）を設定している。そして、イグニ
ッションキースイッチオンからの経過時間の相互関係と
その必要吹出温度Taoとより、ブロワ電圧の出力値を設
定している。以下、第２図のブロック図に基づいて本発
明の一実施例の構成を説明する。
ぶのを避けようとする入力変数として、必要吹出温度Ta
o（温度情報に該当）を設定している。そして、イグニ
ッションキースイッチオンからの経過時間の相互関係と
その必要吹出温度Taoとより、ブロワ電圧の出力値を設
定している。以下、第２図のブロック図に基づいて本発
明の一実施例の構成を説明する。
第２図において、コントローラ１は、センサ等から出
力されるセンサ信号（アナログ信号）をデジタル信号に
変換するアナログ信号／デジタル信号変換器（A/D変換
器）1aと、後述するファジィ推論で用いられる複数のフ
ァジィルールおよびメンバーシップ関数を記憶するROM1
b（記憶手段に相当）と、外部機器の操作量を算出する
中央処理装置（以下、CPUという）1cと、イグニッショ
ンキースイッチ16がオンされてから経過した時間を計測
するタイマー1d（時間計測手段に相当する）と、CPU1c
で算出された操作量に応じた制御信号を外部機器へ出力
する出力部1eとより構成されている。なおCPU1cは電圧
設定手段に相当している。
力されるセンサ信号（アナログ信号）をデジタル信号に
変換するアナログ信号／デジタル信号変換器（A/D変換
器）1aと、後述するファジィ推論で用いられる複数のフ
ァジィルールおよびメンバーシップ関数を記憶するROM1
b（記憶手段に相当）と、外部機器の操作量を算出する
中央処理装置（以下、CPUという）1cと、イグニッショ
ンキースイッチ16がオンされてから経過した時間を計測
するタイマー1d（時間計測手段に相当する）と、CPU1c
で算出された操作量に応じた制御信号を外部機器へ出力
する出力部1eとより構成されている。なおCPU1cは電圧
設定手段に相当している。
A/D変換器1aには、乗員が指示（例えば、車両用空調
装置のオン／オフ指示）を与えるスイッチパネル２、設
定目標温度を指示する温度設定器３、車室内の温度を検
出する車室温度センサ４、車室外の温度を検出する外気
温度センサ５、日射量を検出する日射量センサ６、ラジ
エータ水の温度を検出する水温センサ７、および蒸発器
（エバポレータ）20の温度を検出するエバポレータ温度
センサ８からのセンサ信号が入力されている。そしてそ
の入力された各センサ信号は、A/D変換された後、CPU1c
に出力される。
装置のオン／オフ指示）を与えるスイッチパネル２、設
定目標温度を指示する温度設定器３、車室内の温度を検
出する車室温度センサ４、車室外の温度を検出する外気
温度センサ５、日射量を検出する日射量センサ６、ラジ
エータ水の温度を検出する水温センサ７、および蒸発器
（エバポレータ）20の温度を検出するエバポレータ温度
センサ８からのセンサ信号が入力されている。そしてそ
の入力された各センサ信号は、A/D変換された後、CPU1c
に出力される。
なお検出手段は、上述した車室温度センサ４、外気温
度センサ５、および日射量センサ６に相当し、冷却手段
は、エバポレータ20に相当している。
度センサ５、および日射量センサ６に相当し、冷却手段
は、エバポレータ20に相当している。
また、出力部1eより出力される制御信号は、外気導入
と内気循環とを切り替える内外気切替ダンパを駆動する
内外気切替装置９、吹出口ダンパを駆動する吹出口切替
装置10、エアミックスダンパを駆動するエアミックス駆
動装置12、冷媒ガスを圧縮する圧縮機（コンプレッサ）
を駆動するコンプレッサ駆動装置11、および送風機（ブ
ロアファン）19を駆動するブロワモータ15（送風機駆動
手段に相当）に電圧を印加するするブロワ駆動装置17
（電圧設定手段に相当）にそれぞれ出力されている。
と内気循環とを切り替える内外気切替ダンパを駆動する
内外気切替装置９、吹出口ダンパを駆動する吹出口切替
装置10、エアミックスダンパを駆動するエアミックス駆
動装置12、冷媒ガスを圧縮する圧縮機（コンプレッサ）
を駆動するコンプレッサ駆動装置11、および送風機（ブ
ロアファン）19を駆動するブロワモータ15（送風機駆動
手段に相当）に電圧を印加するするブロワ駆動装置17
（電圧設定手段に相当）にそれぞれ出力されている。
ブロワ駆動装置17は、ブロワアンプ13とトランジスタ
14とより構成されている。そして、出力部1eから出力さ
れた制御信号を受けたブロワアンプ13は、その制御信号
に応じてトランジスタ14の電流通流率を制御し、それに
よりブロワモータ15に印加されるブロワ電圧Vbが制御さ
れる。
14とより構成されている。そして、出力部1eから出力さ
れた制御信号を受けたブロワアンプ13は、その制御信号
に応じてトランジスタ14の電流通流率を制御し、それに
よりブロワモータ15に印加されるブロワ電圧Vbが制御さ
れる。
車両用電源18は、イグニッションキースイッチ16を介
してコントローラ１に接続されるとともにトランジスタ
14のコレクタ側に接続されており、各々に電源を供給し
ている。
してコントローラ１に接続されるとともにトランジスタ
14のコレクタ側に接続されており、各々に電源を供給し
ている。
次に、コントローラ１で行われる風量制御（ブロワ電
圧制御）の手順を第４図のフローチャートに基づいて説
明する。
圧制御）の手順を第４図のフローチャートに基づいて説
明する。
第４図および第２図のブロック図において、イグニッ
ションキースイッチ16がオンされると、ステップ100で
コントローラ１内に設けられたタイマー1dがオンされ
る。
ションキースイッチ16がオンされると、ステップ100で
コントローラ１内に設けられたタイマー1dがオンされ
る。
ステップ101では、イグニッションキースイッチ16が
オンされてから現在までの経過時間が、タイマー1dによ
りCPU1cに入力される。
オンされてから現在までの経過時間が、タイマー1dによ
りCPU1cに入力される。
ステップ102では、温度設定器３より出力された設定
目標温度が、A/D変換器1aを介してCPU1cに入力される。
目標温度が、A/D変換器1aを介してCPU1cに入力される。
ステップ103では、車室温度センサ４、外気温度セン
サ５、日射量センサ６、水温センサ７、およびエバポレ
ータ温度センサ８より出力された各センサ信号が、A/D
変換器1aを介してCPU1cに入力される。
サ５、日射量センサ６、水温センサ７、およびエバポレ
ータ温度センサ８より出力された各センサ信号が、A/D
変換器1aを介してCPU1cに入力される。
ステップ104では、入力された各センサ信号をパラメ
ータとし、以下に示すような制御式により必要吹出温度
Taoを算出している。
ータとし、以下に示すような制御式により必要吹出温度
Taoを算出している。
Tao＝Ａ×tset＋Ｂ×adtr＋Ｃ×adtam＋Ｄ×adst＋Ｅ…
（定数Ａ〜Ｅは、利得値） ステップ105では、ステップ104で算出された必要吹出
温度Taoとステップ101で入力された経過時間とに基づく
ファジィ推論によって、ブロワ電圧Vbを設定している。
（定数Ａ〜Ｅは、利得値） ステップ105では、ステップ104で算出された必要吹出
温度Taoとステップ101で入力された経過時間とに基づく
ファジィ推論によって、ブロワ電圧Vbを設定している。
ステップ106では、ステップ105で設定されたブロワ電
圧Vbに対応する制御信号を出力部1eによりブロワアンプ
13に出力し、その後ステップ101に戻る。
圧Vbに対応する制御信号を出力部1eによりブロワアンプ
13に出力し、その後ステップ101に戻る。
以上述べたようにしてブロワ電圧Vbの制御が行われる
が、ここで、ステップ105（第４図）で行われるファジ
ィ推論における推論方法について説明する。
が、ここで、ステップ105（第４図）で行われるファジ
ィ推論における推論方法について説明する。
まず、ROM1bに記憶されているメンバーシップ関数に
ついて説明する。
ついて説明する。
第３図（ａ）〜第３図（ｃ）は、このファイバ推論で
用いられるメンバーシップ関数である。なお、各々のメ
ンバーシップ関数の横軸は各々の入出力値に対応し、縦
軸はこの入出力値に応じた“確からしさの度合い（以
下、CF値という）”に対応している。以下、各メンバー
シップ関数について説明する。
用いられるメンバーシップ関数である。なお、各々のメ
ンバーシップ関数の横軸は各々の入出力値に対応し、縦
軸はこの入出力値に応じた“確からしさの度合い（以
下、CF値という）”に対応している。以下、各メンバー
シップ関数について説明する。
第３図（ａ）は、必要吹出温度Taoに関するメンバー
シップ関数を示す特性図である。なお、このメンバーシ
ップ関数は、第８図に示す従来方式による必要吹出温度
Tao−ブロワ電圧Vb特性図および後述するブロワ電圧Vb
に関するメンバーシップ関数によって、以下のように設
定されている。
シップ関数を示す特性図である。なお、このメンバーシ
ップ関数は、第８図に示す従来方式による必要吹出温度
Tao−ブロワ電圧Vb特性図および後述するブロワ電圧Vb
に関するメンバーシップ関数によって、以下のように設
定されている。
つまり、この必要吹出温度Taoのファイバ集合は、
“正で大きい（PB;Positive Big）”、“正で小さい（P
S;Positive Small）”、“零くらい（ZO;Zero）”、
“負で小さい（NS;Negative Small）”、“負で大きい
（NB;Negative Big）”という５段階のファジィ集合に
より区分され、各々のメンバーシップ関数により必要吹
出温度Taoに関するメンバーシップ関数を形成してい
る。
“正で大きい（PB;Positive Big）”、“正で小さい（P
S;Positive Small）”、“零くらい（ZO;Zero）”、
“負で小さい（NS;Negative Small）”、“負で大きい
（NB;Negative Big）”という５段階のファジィ集合に
より区分され、各々のメンバーシップ関数により必要吹
出温度Taoに関するメンバーシップ関数を形成してい
る。
そして、各ファジィ集合に属しているファジィ変数
は、各々のファジィ集合のメンバーシップ関数によっ
て、第３図（ａ）に示されるようなファジィ集合の範囲
およびその範囲におけるCF値により設定されている。
は、各々のファジィ集合のメンバーシップ関数によっ
て、第３図（ａ）に示されるようなファジィ集合の範囲
およびその範囲におけるCF値により設定されている。
第３図（ｂ）は、イグニッションキースイッチ16（第
２図）がオンされてからの経過時間を示す経過時間ｔに
関するメンバーシップ関数を示す特性図である。
２図）がオンされてからの経過時間を示す経過時間ｔに
関するメンバーシップ関数を示す特性図である。
この経過時間ｔのファジィ集合は、始動時間を表す
“始動時間（TZO;Time Zero）”、車室内温度が設定目
標温度に向かって変化していく過渡期を表す“正で小さ
い時間（TPS;Time Positive Small）”、車室内温度が
設定目標温度付近に維持される安定時を表す“正で大き
い時間（TPB;Time Positive Big）”という３段階のフ
ァジィ集合により区分され、各々のメンバーシップ関数
により経過時間ｔに関するメンバーシップ関数を形成し
ている。
“始動時間（TZO;Time Zero）”、車室内温度が設定目
標温度に向かって変化していく過渡期を表す“正で小さ
い時間（TPS;Time Positive Small）”、車室内温度が
設定目標温度付近に維持される安定時を表す“正で大き
い時間（TPB;Time Positive Big）”という３段階のフ
ァジィ集合により区分され、各々のメンバーシップ関数
により経過時間ｔに関するメンバーシップ関数を形成し
ている。
そして、各ファジィ集合に属しているファジィ変数
は、各々のファジィ集合のメンバーシップ関数によっ
て、第３図（ｂ）に示されるようなファジィ集合の範囲
およびその範囲におけるCF値により設定されている。
は、各々のファジィ集合のメンバーシップ関数によっ
て、第３図（ｂ）に示されるようなファジィ集合の範囲
およびその範囲におけるCF値により設定されている。
第３図（ｃ）は、ブロワモータ15（第２図）に印加さ
れるブロワ電圧Vbに関するメンバーシップ関数を示す特
性図である。
れるブロワ電圧Vbに関するメンバーシップ関数を示す特
性図である。
このブロワ電圧Vbのファジィ集合は、“高い（HI;Hig
h）”、“中くらいより高い（MH;Medium High）”、
“中くらい（MM;Medium Medium）”、“中くらいより低
い（ML;Medium Low）”、“低い（LO;Low）”という５
段階のファジィ集合により区分され、各々のメンバーシ
ップ関数によりブロワ電圧Vbに関するメンバーシップ関
数を形成している。
h）”、“中くらいより高い（MH;Medium High）”、
“中くらい（MM;Medium Medium）”、“中くらいより低
い（ML;Medium Low）”、“低い（LO;Low）”という５
段階のファジィ集合により区分され、各々のメンバーシ
ップ関数によりブロワ電圧Vbに関するメンバーシップ関
数を形成している。
そして、各ファジィ集合に属しているファジィ変数
は、各々のファジィ集合のメンバーシップ関数によっ
て、第３図（ｃ）に示されるようにファジィ集合の範囲
およびその範囲におけるCF値により設定されている。
は、各々のファジィ集合のメンバーシップ関数によっ
て、第３図（ｃ）に示されるようにファジィ集合の範囲
およびその範囲におけるCF値により設定されている。
次に、ROM1bに記憶されているファジィルールについ
て説明する。
て説明する。
ファジィルールは、上述したように設定された必要吹
出温度Tao、時間ｔ、およびブロワ電圧Vbに関するメン
バーシップ関数に基づいて、必要吹出温度Taoだけでな
く時間的にもブロワ電圧Vbが変化するように設定されて
いるこのファジィルールを以下に示す。
出温度Tao、時間ｔ、およびブロワ電圧Vbに関するメン
バーシップ関数に基づいて、必要吹出温度Taoだけでな
く時間的にもブロワ電圧Vbが変化するように設定されて
いるこのファジィルールを以下に示す。
（１）IF（Tao＝PB ＆ t＝TZO）THEN（Vb＝HI） （２）IF（Tao＝PB ＆ t＝TPS）THEN（Vb＝HI） （３）IF（Tao＝PB ＆ t＝TPB）THEN（Vb＝HI） （４）IF（Tao＝PS ＆ t＝TZO）THEN（Vb＝MH） （５）IF（Tao＝PS ＆ t＝TPS）THEN（Vb＝ML） （６）IF（Tao＝PS ＆ t＝TPB）THEN（Vb＝LO） （７）IF（Tao＝ZO ＆ t＝TZO）THEN（Vb＝LO） （８）IF（Tao＝ZO ＆ t＝TPS）THEN（Vb＝LO） （９）IF（Tao＝ZO ＆ t＝TPB）THEN（Vb＝LO） （10）IF（Tao＝NS ＆ t＝TZO）THEN（Vb＝MH） （11）IF（Tao＝NS ＆ t＝TPS）THEN（Vb＝ML） （12）IF（Tao＝NS ＆ t＝TPB）THEN（Vb＝LO） （13）IF（Tao＝NB ＆ t＝TZO）THEN（Vb＝HI） （14）IF（Tao＝NB ＆ t＝TPS）THEN（Vb＝HI） （15）IF（Tao＝NB ＆ t＝TPB）THEN（Vb＝HI） 次に、上述したファジィルールおよびメンバーシップ
関数により、ステップ105（第４図）で行われるファジ
ィ推論における推論手順を第５図のフローチャートに基
づいて説明する。
関数により、ステップ105（第４図）で行われるファジ
ィ推論における推論手順を第５図のフローチャートに基
づいて説明する。
第５図において、ステップ110では、ステップ101（第
４図）で入力された経過時間およびステップ104（第４
図）で算出された必要吹出温度Taoという２つの入力変
数（ファジィ変数）に対して、その入力変数が属するフ
ァジィ集合を選定している。
４図）で入力された経過時間およびステップ104（第４
図）で算出された必要吹出温度Taoという２つの入力変
数（ファジィ変数）に対して、その入力変数が属するフ
ァジィ集合を選定している。
ステップ111では、ステップ110で選定されたファジィ
集合ごとに入力変数に対するCF値を求めている。
集合ごとに入力変数に対するCF値を求めている。
ステップ112では、入力変数が属するファジィ集合
が、上述した各ファジィルールのいずれに適合するかを
選定し、適合したファジィルールごとに必要吹出温度Ta
oのCF値と経過時間のCF値とを比較して、小さいCF値を
最小値CFMINとしている。
が、上述した各ファジィルールのいずれに適合するかを
選定し、適合したファジィルールごとに必要吹出温度Ta
oのCF値と経過時間のCF値とを比較して、小さいCF値を
最小値CFMINとしている。
ステップ113では、ステップ110で選定されたファジィ
ルールの後半部（THEN以下）に従って、該当するブロワ
電圧Vbに関するメンバーシップ関数に対して最小値CF
MINによる重み付け処理（具体的には、該当するブロワ
電圧Vbのファジィ集合に対して最小値CFMINを積算す
る）を行っている。
ルールの後半部（THEN以下）に従って、該当するブロワ
電圧Vbに関するメンバーシップ関数に対して最小値CF
MINによる重み付け処理（具体的には、該当するブロワ
電圧Vbのファジィ集合に対して最小値CFMINを積算す
る）を行っている。
ステップ114では、各ファジィルールごとに重み付け
処理されたブロワ電圧Vbに関するメンバーシップ関数を
すべて重ね合わせて、和集合による新たなブロワ電圧Vb
に関するメンバーシップ関数を作成している。
処理されたブロワ電圧Vbに関するメンバーシップ関数を
すべて重ね合わせて、和集合による新たなブロワ電圧Vb
に関するメンバーシップ関数を作成している。
ステップ115では、ステップ114で作成された新たなメ
ンバーシップ関数の重心値Ｇを算出し、その重心値Ｇを
出力部1eに出力している。
ンバーシップ関数の重心値Ｇを算出し、その重心値Ｇを
出力部1eに出力している。
なお、ここに用いた重心演算は、演算の高速化および
簡便化をはかるため、ブロワ電圧Vbを５〜13V間で10ポ
イントに均等分割し、分割した10ポイントの重み付け平
均値を求めるという、以下の計算式により演算して、重
心値Ｇを算出している。
簡便化をはかるため、ブロワ電圧Vbを５〜13V間で10ポ
イントに均等分割し、分割した10ポイントの重み付け平
均値を求めるという、以下の計算式により演算して、重
心値Ｇを算出している。
次に、上述したフローチャートによるファジィ推論の
具体例を第９図に基づいて説明する。
具体例を第９図に基づいて説明する。
第９図は、必要吹出温度Taoが−95℃、および経過時
間が７分である時のブロワ電圧Vbの目標値の推論例（フ
ァジィ推論による）を示している。
間が７分である時のブロワ電圧Vbの目標値の推論例（フ
ァジィ推論による）を示している。
必要吹出温度Taoが−95℃である場合、必要吹出温度
のファジィ集合は、NB（Negative Big）およびNS（Nega
tive Small）という２つの集合に当てはまる。一方、経
過時間ｔが７分である場合、経過時間のファジィ集合
は、TZO（Time Zero）、およびTPS（Time Positive Sma
ll）という２つの集合に当てはまる。
のファジィ集合は、NB（Negative Big）およびNS（Nega
tive Small）という２つの集合に当てはまる。一方、経
過時間ｔが７分である場合、経過時間のファジィ集合
は、TZO（Time Zero）、およびTPS（Time Positive Sma
ll）という２つの集合に当てはまる。
そしてこれらの集合を共に含むファジィルールとし
て、ファジィルール（10）、（11）、（13）、（14）が
選択され、各ファジィルールごとに、以下に述べる処理
が実行される（第５図、ステップ110の処理に該当）。
て、ファジィルール（10）、（11）、（13）、（14）が
選択され、各ファジィルールごとに、以下に述べる処理
が実行される（第５図、ステップ110の処理に該当）。
この時第９図に示すように、ファジィルール（10）で
は、必要吹出温度Taoが−95℃である場合のファジィ集
合NSのCF値は0.5となり、経過時間ｔが７分である場合
のファジィ集合TZOのCF値は0.8となる（第５図、ステッ
プ110の処理に該当）。
は、必要吹出温度Taoが−95℃である場合のファジィ集
合NSのCF値は0.5となり、経過時間ｔが７分である場合
のファジィ集合TZOのCF値は0.8となる（第５図、ステッ
プ110の処理に該当）。
次に、ファジィ集合NSのCF値とファジィ集合TZOのCF
値とを比較して、小さい方のCF値（ファジィ集合SNの0.
5）をブロワ電圧Vbのメンバーシップ関数MH（Medium Hi
gh）に掛け合わせて、重み付け処理を行う（第５図）、
ステップ112およびステップ113の処理に該当）。
値とを比較して、小さい方のCF値（ファジィ集合SNの0.
5）をブロワ電圧Vbのメンバーシップ関数MH（Medium Hi
gh）に掛け合わせて、重み付け処理を行う（第５図）、
ステップ112およびステップ113の処理に該当）。
以下、ファジィルール（11）、（13）、（14）に対し
ても上述した処理を行って、重み付け処理されたメンバ
ーシップ関数ML（Medium Low）、HI（High）が得られ
る。
ても上述した処理を行って、重み付け処理されたメンバ
ーシップ関数ML（Medium Low）、HI（High）が得られ
る。
そして、ファジィルール（10）、（11）、（13）、
（14）ごとに重み付け処理されたブロワ電圧Vbに関する
メンバーシップ関数MH、ML、HIをすべて重ね合わせて、
和集合による新たなブロワ電圧Vbに関するメンバーシッ
プ関数を作成する（第５図、ステップ114の処理に該
当）。
（14）ごとに重み付け処理されたブロワ電圧Vbに関する
メンバーシップ関数MH、ML、HIをすべて重ね合わせて、
和集合による新たなブロワ電圧Vbに関するメンバーシッ
プ関数を作成する（第５図、ステップ114の処理に該
当）。
最後に、この新たに作成されたブロワ電圧Vbのメンバ
ーシップ関数に対して、上述した計算式により重心値
Ｇを算出する。即ち、第９図においては、計算式によ
り、 Σ（ブロワ電圧Vb×CF値） ＝13×0.5＋12×0.4＋11×0.5＋10×0.25＋９×０ ＋８×0.1＋７×0.2＋６×0.1＋５×０ ＝22.1 Σ（CF値） ＝0.5＋0.4＋0.5＋0.25＋0.1＋0.2＋0.1 ＝2.05 ∴Ｇ＝22.1/2.05＝10.8（Ｖ） というように算出されて、ブロワ電圧Vbの目標値（10.8
V）の推論結果が得られる。
ーシップ関数に対して、上述した計算式により重心値
Ｇを算出する。即ち、第９図においては、計算式によ
り、 Σ（ブロワ電圧Vb×CF値） ＝13×0.5＋12×0.4＋11×0.5＋10×0.25＋９×０ ＋８×0.1＋７×0.2＋６×0.1＋５×０ ＝22.1 Σ（CF値） ＝0.5＋0.4＋0.5＋0.25＋0.1＋0.2＋0.1 ＝2.05 ∴Ｇ＝22.1/2.05＝10.8（Ｖ） というように算出されて、ブロワ電圧Vbの目標値（10.8
V）の推論結果が得られる。
ここで、メンバーシップ関数の形、即ちファジィ集合
の範囲は、状況に応じて任意に変更することが可能であ
る。つまり逆に言えば、ファジィルールは同様であって
も、メンバーシップ関数により設定されるファジィ集合
の範囲を変更するだけで、あらゆる条件に対応可能な制
御を行うことができる。また、ファジィルール自体も容
易に追加、削除あるいは変更することができる。
の範囲は、状況に応じて任意に変更することが可能であ
る。つまり逆に言えば、ファジィルールは同様であって
も、メンバーシップ関数により設定されるファジィ集合
の範囲を変更するだけで、あらゆる条件に対応可能な制
御を行うことができる。また、ファジィルール自体も容
易に追加、削除あるいは変更することができる。
次に、上記構成、作動による本発明装置と従来装置と
の作動比較を第６図および第７図に示す。
の作動比較を第６図および第７図に示す。
乗員の姿勢変化等により車室内で気流変化が生じ、第
６図に示すように車室温度センサが乱された場合、従来
装置に比べて本発明装置では、第７図に示すように、外
乱によるブロワ電圧Vbへの影響が抑えられている。
６図に示すように車室温度センサが乱された場合、従来
装置に比べて本発明装置では、第７図に示すように、外
乱によるブロワ電圧Vbへの影響が抑えられている。
このように本実施例では、ブロワ電圧Vbを滑らかに変
化させるべく、必要吹出温度Taoだけでなく経過時間に
対してもメンバーシップ関数およびファジィルールを設
定している。
化させるべく、必要吹出温度Taoだけでなく経過時間に
対してもメンバーシップ関数およびファジィルールを設
定している。
そのため、従来のように必要吹出温度Taoの値に応じ
てのみブロワ電圧Vbを制御する場合に比べると、突然必
要吹出温度Taoの値が急変するような外乱の影響を受け
た時には、時間経過によるブロワ電圧変化分がないの
で、その分だけ出力ブロワ電圧に及ぼす影響は抑えら
れ、外乱の影響が抑えられることになる。
てのみブロワ電圧Vbを制御する場合に比べると、突然必
要吹出温度Taoの値が急変するような外乱の影響を受け
た時には、時間経過によるブロワ電圧変化分がないの
で、その分だけ出力ブロワ電圧に及ぼす影響は抑えら
れ、外乱の影響が抑えられることになる。
さらに本実施例では、風量変化により車室内の気流変
化が生じ易い過渡期に限って経過時間に応じたブロワ制
御が行われるので、時定数回路をセンサに付加して所定
の時間遅れを持たせて制御する方法に比べると、不必要
な時間遅れが生じないという利点がある。
化が生じ易い過渡期に限って経過時間に応じたブロワ制
御が行われるので、時定数回路をセンサに付加して所定
の時間遅れを持たせて制御する方法に比べると、不必要
な時間遅れが生じないという利点がある。
なお本実施例では、上述したようなメンバーシップ関
数およびファジィルールを設定したが、必要吹出温度Ta
o値だけでなく、時間的にもブロワ電圧Vbが滑らかに変
化するようにメンバーシップ関数およびファジィルール
を設定さえすれば、ファジィ集合の種類（ZO、NB等）、
メンバーシップ関数の形状（三角形、釣り鐘型など）、
およびファジィルール等に関係なく外乱の影響を抑える
ことができる。
数およびファジィルールを設定したが、必要吹出温度Ta
o値だけでなく、時間的にもブロワ電圧Vbが滑らかに変
化するようにメンバーシップ関数およびファジィルール
を設定さえすれば、ファジィ集合の種類（ZO、NB等）、
メンバーシップ関数の形状（三角形、釣り鐘型など）、
およびファジィルール等に関係なく外乱の影響を抑える
ことができる。
また外乱による影響が風量制御に直接及ぶのを避けよ
うとする入力変数として必要吹出温度Taoを設定した
が、これ以外にも必要吹出温度Taoを算出する変数（例
えば車室温度adtr）等を用いても差し支えない。その際
温度情報は、この必要吹出温度Taoを算出する変数に該
当する。
うとする入力変数として必要吹出温度Taoを設定した
が、これ以外にも必要吹出温度Taoを算出する変数（例
えば車室温度adtr）等を用いても差し支えない。その際
温度情報は、この必要吹出温度Taoを算出する変数に該
当する。
第１図は、本発明の概要を表すブロック図、第２図は、
本発明の一実施例構成を示すブロック図、第３図（ａ）
は、必要吹出温度に関するメンバーシップ関数を示す特
性図、第３図（ｂ）は、経過時間に関するメンバーシッ
プ関数を示す特性図、第３図（ｃ）は、ブロワ電圧に関
するメンバーシップ関数を示す特性図、第４図は、コン
トローラで行われる制御手順を示すフローチャート、第
５図は、ファジィ推論における推論手順を示すフローチ
ャート、第６図は、外乱を示す時間−車室温度特性図、
第７図は、上記一実施例における本発明装置と従来装置
との作動比較を説明するための時間−ブロワ電圧特性
図、第８図は、従来方式による必要吹出温度−ブロワ電
圧特性図、第９図は、ファジィ推論における推論例を示
す説明図である。 1b……ROM（記憶手段）,1c……CPU（電圧設定手段）,1d
……タイマー（時間計測手段），（4,5,6）……検出手
段を構成する車室温度センサ，外気温度センサ5,および
日射量センサ,15……ブロワモータ（送風機駆動手段）,
17……ブロワモータ駆動装置（電圧印加手段）,20……
エバポレータ（冷却手段）。
本発明の一実施例構成を示すブロック図、第３図（ａ）
は、必要吹出温度に関するメンバーシップ関数を示す特
性図、第３図（ｂ）は、経過時間に関するメンバーシッ
プ関数を示す特性図、第３図（ｃ）は、ブロワ電圧に関
するメンバーシップ関数を示す特性図、第４図は、コン
トローラで行われる制御手順を示すフローチャート、第
５図は、ファジィ推論における推論手順を示すフローチ
ャート、第６図は、外乱を示す時間−車室温度特性図、
第７図は、上記一実施例における本発明装置と従来装置
との作動比較を説明するための時間−ブロワ電圧特性
図、第８図は、従来方式による必要吹出温度−ブロワ電
圧特性図、第９図は、ファジィ推論における推論例を示
す説明図である。 1b……ROM（記憶手段）,1c……CPU（電圧設定手段）,1d
……タイマー（時間計測手段），（4,5,6）……検出手
段を構成する車室温度センサ，外気温度センサ5,および
日射量センサ,15……ブロワモータ（送風機駆動手段）,
17……ブロワモータ駆動装置（電圧印加手段）,20……
エバポレータ（冷却手段）。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−22617（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−175320（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−18312（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−109436（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−142616（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B60H 1/00 101 B60H 1/32 626
Claims (2)
- 【請求項１】車室内に向けて風を送り込む送風機を駆動
する送風機駆動手段と、 前記送風機により送り込まれる前記風を冷却する能力を
有する冷却手段と、 車室内外の温度に起因するデータを検出する検出手段
と、 始動時から現在までの経過時間を計測する時間計測手段
と、 温度情報および前記経過時間に関して、前記冷却手段の
冷却進行時間が過渡期に相当するメンバーシップ関数を
予め記憶した記憶手段と、 前記検出手段により検出された前記データに基づく前記
温度情報および前記時間計測手段により計測された前記
経過時間を入力情報とし、前記入力情報により前記冷却
進行時間が前記過渡期であることを判別して前記記憶手
段に記憶された前記メンバーシップ関数を用いてファジ
ィ推定を行い、前記冷却進行時間が進むにつれて前記送
風機駆動手段に印加される電圧を小さく設定する電圧設
定手段と、 この電圧設定手段により設定された前記電圧を前記送風
機駆動手段に印加する電圧印加手段と を備えることを特徴とする車両用空調装置。 - 【請求項２】前記電圧設定手段は、 前記検出手段により検出された前記データを入力して、
前記データによって吹出温度を算出する算出手段を具備
し、前記吹出温度を前記温度情報とすることを特徴とす
る請求項１記載の車両用空調装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2223374A JP2830425B2 (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 車両用空調装置 |
| US07/748,936 US5167365A (en) | 1990-08-24 | 1991-08-23 | Air-conditioning device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2223374A JP2830425B2 (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 車両用空調装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04103430A JPH04103430A (ja) | 1992-04-06 |
| JP2830425B2 true JP2830425B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=16797146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2223374A Expired - Lifetime JP2830425B2 (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 車両用空調装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5167365A (ja) |
| JP (1) | JP2830425B2 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5400963A (en) * | 1991-07-10 | 1995-03-28 | Naldec Corporation | Method and apparatus for controlling vehicle air conditioner |
| US5379608A (en) * | 1992-03-24 | 1995-01-10 | Fuji Electric Co., Ltd. | Defrosting control unit for showcases |
| US5518065A (en) * | 1992-07-10 | 1996-05-21 | Mazda Motor Corporation | Control method of vehicle air-conditioning apparatus |
| ATE150189T1 (de) * | 1992-09-28 | 1997-03-15 | Landis & Gyr Tech Innovat | Verfahren zur einstellung der heizkennlinie eines heizkreisreglers |
| US5344070A (en) * | 1993-01-07 | 1994-09-06 | Calsonic Corporation | Computer-controlled automotive air conditioning system with fuzzy inference |
| US5427313A (en) * | 1993-06-30 | 1995-06-27 | Ford Motor Company | Method and control system for controlling an automatic HVAC system to prevent the discharge of air within a predetermined temperature range |
| US5553776A (en) * | 1993-06-30 | 1996-09-10 | Ford Motor Company | Method and control system for economically controlling an automotive HVAC system |
| US5549152A (en) * | 1993-06-30 | 1996-08-27 | Ford Motor Company | Method and system for modifying a linear control algorithm which controls an automotive HVAC system |
| DE4397728T1 (de) * | 1993-12-23 | 1996-01-11 | Saab Automobile | Vorrichtung und Verfahren zum Klimatisieren von Fahrzeugen unter Vermeidung eines innenseitigen Beschlagens von Fenstern |
| JP3203126B2 (ja) * | 1994-04-19 | 2001-08-27 | 三洋電機株式会社 | 空気調和機の制御装置 |
| US5579994A (en) * | 1995-07-26 | 1996-12-03 | Ford Motor Company | Method and control system for adaptively controlling an automotive HVAC system |
| US5669225A (en) * | 1996-06-27 | 1997-09-23 | York International Corporation | Variable speed control of a centrifugal chiller using fuzzy logic |
| US5755378A (en) * | 1997-01-21 | 1998-05-26 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for controlling an automotive HVAC system to prevent formation of cabin thermal stratification |
| JP4003635B2 (ja) * | 2002-03-01 | 2007-11-07 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
| CN107076161A (zh) * | 2014-07-14 | 2017-08-18 | 德尔塔缇公司 | 具有遮蔽控制的集成热舒适性控制系统 |
| US11085455B1 (en) * | 2014-08-11 | 2021-08-10 | Delta T, Llc | System for regulating airflow associated with product for sale |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55150446A (en) * | 1979-05-09 | 1980-11-22 | Nippon Denso Co Ltd | Control of air conditioning |
| JPS5777218A (en) * | 1980-11-04 | 1982-05-14 | Nissan Motor Co Ltd | Air conditioner for vehicle |
| JPS57151412A (en) * | 1981-03-12 | 1982-09-18 | Nissan Motor Co Ltd | Airconditioner for vehicle |
| JPS6012330A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-22 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用空調装置 |
| JPS6028685A (ja) * | 1983-07-27 | 1985-02-13 | キヤノン株式会社 | 学習器 |
| JPH0734162B2 (ja) * | 1985-02-06 | 1995-04-12 | 株式会社日立製作所 | 類推制御方法 |
| JPS62299423A (ja) * | 1986-06-18 | 1987-12-26 | Mazda Motor Corp | 車両用空気調和装置 |
| JPS63176714A (ja) * | 1987-01-16 | 1988-07-21 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用空調装置 |
| JPS63219412A (ja) * | 1987-03-09 | 1988-09-13 | Suzuki Motor Co Ltd | 車輌用空調装置 |
| JPS6422617A (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-25 | Nissan Motor | Air conditioner for vehicle |
| JPH0619715B2 (ja) * | 1987-12-03 | 1994-03-16 | シャープ株式会社 | 質問応答装置 |
-
1990
- 1990-08-24 JP JP2223374A patent/JP2830425B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-08-23 US US07/748,936 patent/US5167365A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5167365A (en) | 1992-12-01 |
| JPH04103430A (ja) | 1992-04-06 |
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