JP3438277B2 - Vehicle air conditioner - Google Patents

Vehicle air conditioner

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JP3438277B2
JP3438277B2 JP31858393A JP31858393A JP3438277B2 JP 3438277 B2 JP3438277 B2 JP 3438277B2 JP 31858393 A JP31858393 A JP 31858393A JP 31858393 A JP31858393 A JP 31858393A JP 3438277 B2 JP3438277 B2 JP 3438277B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、外気温度や日射量など
の空調に必要な熱負荷に関する複数の物理量をシステム
制御理論(現代制御理論)により処理し、車室内を目標
温度に空調する車両用空調装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention processes a plurality of physical quantities relating to a heat load necessary for air conditioning such as an outside air temperature and an amount of solar radiation by a system control theory (modern control theory), and air-conditions an interior of a vehicle to a target temperature. For air conditioners.

【0002】[0002]

【従来の技術】車室内温度設定値、実際の車室内温度、
外気温度および日射量に基づいて吹出し温度および吹出
し風量を制御し、車室内を目標温度に空調する車両用空
調装置が知られている(例えば、日産自動車株式会社
新型車解説書(Y32−1)1991年6月 参照)。
この種の装置では、図15に示すように、車室内温度設
定値Tptc、車室内温度Tinc、日射量Qsunお
よび外気温度Tambをコントローラ1へ入力し、設定
温度Tptcと実際の車室内温度Tincとの差、日射
量Qsun、外気温度Tambおよび設定温度Tptc
に、それぞれ実験的に得られた制御定数K10〜K13
を乗じて制御指令値を算出し、演算器1a、1bによっ
て空調ユニット2の制御量、すなわちエアーミックスド
ア開度Xおよびブロア駆動電圧Vfを決定し、ヒータコ
ア、エバポレータ、エアーミックスドア、ブロア、各吹
出しドアなどから成る周知の空調ユニット2を制御し
て、目標吹出し温度Toおよび目標吹出し風量Gaで車
室3の空調を行なっている。
2. Description of the Prior Art Set value of vehicle interior temperature, actual vehicle interior temperature,
There is known a vehicle air conditioner that controls the blowout temperature and the blown air amount based on the outside air temperature and the amount of solar radiation to air-condition the interior of the vehicle to a target temperature (for example, Nissan Motor Co., Ltd.).
See the new model manual (Y32-1) June 1991).
In this type of device, as shown in FIG. 15, the vehicle interior temperature set value Tptc, the vehicle interior temperature Tinc, the amount of solar radiation Qsun, and the outside air temperature Tamb are input to the controller 1 to set the set temperature Tptc and the actual vehicle interior temperature Tinc. Difference, insolation Qsun, outside air temperature Tamb and set temperature Tptc
In addition, experimentally obtained control constants K10 to K13, respectively.
The control command value is calculated by multiplying by, and the control amount of the air conditioning unit 2, that is, the air mix door opening X and the blower drive voltage Vf are determined by the computing units 1a and 1b, and the heater core, the evaporator, the air mix door, the blower, A well-known air conditioning unit 2 including a blowout door is controlled to air-condition the passenger compartment 3 at a target blowout temperature To and a target blowout air amount Ga.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、空調風はフ
ット吹出し口、ベンチレーター、デフロスターなど多く
の吹出し口から吹き出されるので、目標吹出し温度To
および目標吹出し風量Gaに各吹出し口から吹き出され
る吹出し温度および吹出し風量の平均値を設定したり、
吹出し口の選択条件に応じた最適な目標吹出し温度To
および目標吹出し風量Gaを予め設定してメモリに記憶
しておき、吹出し口が選択されるとその選択条件に応じ
た目標吹出し温度Toおよび目標吹出し風量Gaを読み
出して設定している。また、途中で吹出し口が切り換え
られた時は、切り換え条件に応じて目標吹出し温度To
および目標吹出し風量Gaの補正を行なっている。
By the way, since the conditioned air is blown out from many outlets such as the foot outlet, the ventilator and the defroster, the target outlet temperature To
And, the target value of the blown air volume Ga is set to the average value of the blown air temperature and the blown air volume blown out from each outlet,
Optimal target outlet temperature To according to the selection conditions of outlet
Also, the target blowout air amount Ga is preset and stored in the memory, and when the blowout port is selected, the target blowout temperature To and the target blowout air amount Ga corresponding to the selection conditions are read out and set. Further, when the outlet is switched midway, the target outlet temperature To is changed according to the switching condition.
And the target blown air volume Ga is corrected.

【0004】しかしながら、吹出し口は上述した以外に
サイドベンチレーター、ロアーベンチレーター、リヤベ
ンチレーター、リヤフット吹出し口、サイドデフロスタ
ーなど、多くの吹出し口がある上にそれらの切り換え条
件も多様であるため、目標吹出し温度Toおよび目標吹
出し風量Gaの補正に際しては調整工数がかかるという
問題がある。
However, in addition to the above-mentioned outlets, there are many outlets such as a side ventilator, a lower ventilator, a rear ventilator, a rear foot outlet, and a side defroster, and the switching conditions for them are various. There is a problem that adjustment man-hours are required for correcting the To and the target blown air amount Ga.

【0005】本発明の目的は、吹出し口の切り換えに応
じて最適な空調風を供給可能な車両用空調装置を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to provide an air conditioning system for a vehicle capable of supplying optimum conditioned air according to the switching of the outlet.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図2、3
に対応づけて本発明を説明すると、請求項1の発明は、
車室内へ吹き出す空調風の温度、風量および吹出し方向
を調節する温度調節手段19、風量調節手段14および
吹出し口調節手段23〜25を備えた車両用空調装置に
適用される。そして、車室内温度Tincを検出する車室
内温度検出手段と、温度調節手段19と風量調節手段1
4の制御指令値X、Vfを入力とし車室内温度Tincを出
力とする制御対象に予め同定した制御対象の数式化モデ
ルであって、この数式化モデルの出力と車室内温度検出
値Tincとの偏差をフィードバックする数式化モデルを
有し、この数式化モデルを用いて乗員の皮膚温度を推定
する皮膚温推定手段42と、吹出し口調節手段23〜2
5により調節された空調風の吹出し方向に応じて、車室
内温度設定値Tptcが変化したときの乗員の皮膚温度の
時間ごとの目標値Tfu、Tffを発生する目標皮膚温
発生手段41と、乗員の皮膚温度の推定値を目標値Tfu
、Tffに一致させるための温度調節手段19と風量
調節手段14の制御指令値X、Vfを演算する演算手段
43,44と、制御指令値X、Vfにしたがって温度調
節手段19と風量調節手段14を制御する制御手段4
3,44とを備え、吹き出し口調節手段23〜25は、
風向きを変化させることが可能なスイング機構をベンチ
レーターに備えており、目標皮膚温発生手段41は、吹
出し口調節手段23〜25による空調風の吹出し方向が
乗員の顔面に向いている時とそうでない時とで皮膚温度
の目標値を変化させる。請求項2の車両用空調装置は、
目標皮膚温発生手段41によって、吹出し口調節手段2
3〜25による空調風の吹き出し方向が乗員の頭部に設
定されている時は頭部目標皮膚温度を発生し、乗員の足
部に設定されている時は足部目標皮膚温度を発生するよ
うにしたものである。
[Means for Solving the Problems] FIGS.
The present invention will be described in association with
The present invention is applied to a vehicle air conditioner provided with a temperature control unit 19, which controls the temperature, flow rate, and blowing direction of conditioned air blown into the passenger compartment, an air flow rate control unit 14, and blowout port control units 23 to 25. Then, the vehicle interior temperature detecting means for detecting the vehicle interior temperature Tinc, the temperature adjusting means 19, and the air volume adjusting means 1
4 is a mathematical model of a control target that is identified in advance as a control target that inputs the control command values X and Vf of 4 and outputs the vehicle interior temperature Tinc, and the output of this mathematical model and the vehicle interior temperature detection value Tinc It has a mathematical model for feeding back the deviation, and uses this mathematical model to estimate the skin temperature of the occupant, and the skin temperature estimating means 42 and the outlet adjusting means 23-2.
A target skin temperature generation means 41 for generating target values Tfu * , Tff * of the skin temperature of the occupant for each time when the vehicle interior temperature set value Tptc changes according to the blowing direction of the conditioned air adjusted by 5. , The target value of the occupant's skin temperature Tfu
* , Tff * , the temperature adjusting means 19 and the calculating means 43, 44 for calculating the control command values X and Vf of the air volume adjusting means 14, and the temperature adjusting means 19 and the air volume adjusting according to the control command values X and Vf. Control means 4 for controlling the means 14
3, 44, and the outlet adjusting means 23 to 25,
The ventilator is equipped with a swing mechanism capable of changing the wind direction, and the target skin temperature generating means 41 is not when the blowing direction of the conditioned air by the outlet adjusting means 23 to 25 is toward the occupant's face. The target value of skin temperature is changed with time. The vehicle air conditioner according to claim 2 is
By the target skin temperature generating means 41, the outlet adjusting means 2
When the blowing direction of the conditioned air by 3 to 25 is set to the occupant's head, the head target skin temperature is generated, and when it is set to the occupant's foot, the foot target skin temperature is generated. It is the one.

【0007】[0007]

【作用】空調風の吹出し方向に応じて皮膚温度の目標値
を発生する。例えば、吹出し方向が乗員の頭部に設定さ
れている時は頭部目標皮膚温度を発生し、足部に設定さ
れている時は足部目標皮膚温度を発生するようにしても
よいし、吹出し方向が乗員の顔面に向いている時とそう
でない時とで皮膚温度の目標値を変化させてもよい。次
に、制御対象に予め同定した制御対象の数式化モデルを
用いて乗員の皮膚温度を推定し、乗員の皮膚温度の推定
値を目標値に一致させるための温度調節手段と風量調節
手段の制御指令値を演算する。そして、制御指令値にし
たがって温度調節手段と風量調節手段を制御する。吹き
出し口調節手段は風向きを変化させることが可能なスイ
ング機構を備えており、空調風の吹出し方向が乗員の顔
面に向いている時とそうでない時とで皮膚温度の目標値
を変化させる。これにより、選択された吹出し口と風向
に応じて最適な空調風を供給できる上に、吹出し口の
切り換え直後の過渡時においても乗員の快適感を満足さ
せながら空調風の温度や風量を変化させることができ
る。
[Function] The target value of the skin temperature is generated according to the blowing direction of the conditioned air. For example, the head target skin temperature may be generated when the blowing direction is set to the occupant's head, and the foot target skin temperature may be generated when the blowing direction is set to the occupant. The target value of the skin temperature may be changed depending on whether the direction is toward the passenger's face or not. Next, the skin temperature of the occupant is estimated using a mathematical model of the control target that has been previously identified as the control target, and the temperature control means and the air volume control means for matching the estimated value of the skin temperature of the occupant with the target value are controlled. Calculate the command value. Then, the temperature adjusting means and the air volume adjusting means are controlled according to the control command value. Blowing
The outlet adjustment means is a switch that can change the wind direction.
The occupant's face is equipped with
Target value of skin temperature when facing the surface and when not facing
Change. This allows the selected outlet and wind direction.
In addition to being able to supply the optimum conditioned air depending on the situation, it is possible to change the temperature and air volume of the conditioned air while satisfying the passenger's comfort even during a transition immediately after switching the outlet.

【0008】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段および作用の項では、本発明を分り
やすくするために実施例の図を用いたが、これにより本
発明が実施例に限定されるものではない。
Incidentally, in the section of means and action for solving the above problems for explaining the constitution of the present invention, the drawings of the embodiments are used for the purpose of making the present invention easy to understand. It is not limited to.

【0009】[0009]

【実施例】図1は一実施例の構成を示す機能ブロック
図、図2は一実施例の空調ユニットの断面図である。図
2において、空調ユニット10の上流には外気側吸入口
11と内気側吸入口12が設けられ、インテークドア1
3によって吸入する空気の外気と内気の割合が調節され
る。両吸入口11、12から吸入された空気はブロアフ
ァン14により空調ユニット10の下流へ送風され、ま
ずエバポレーター15で熱交換が行なわれて冷風とな
る。エバポレーター15の下流では空調風の流路が2つ
に分れる。一方はヒーターコア16を通過する流路17
であり、この流路17を通過する空気はヒーターコア1
6により熱交換が行なわれて温風となる。他方はヒータ
ーコア16をバイパスする流路18であり、この流路1
8を通過する空気はエバポレーター15を通過したまま
の冷風である。これら2つの流路17、18の分岐点に
はエアーミックスドア19が設けられ、このエアーミッ
クスドア19の開度を制御して両流路17、18を通過
する空気の割合が調節される。
1 is a functional block diagram showing the structure of an embodiment, and FIG. 2 is a sectional view of an air conditioning unit of the embodiment. In FIG. 2, an outside air inlet 11 and an inside air inlet 12 are provided upstream of the air conditioning unit 10, and the intake door 1
The ratio of the outside air to the inside air of the intake air is adjusted by 3. The air sucked from both the suction ports 11 and 12 is blown to the downstream of the air conditioning unit 10 by the blower fan 14, and heat is first exchanged by the evaporator 15 to become cold air. Downstream of the evaporator 15, the air-conditioned air flow path is divided into two. One is a flow path 17 that passes through the heater core 16.
And the air passing through this flow path 17 is the heater core 1
Heat is exchanged by 6 to become warm air. The other is a flow path 18 that bypasses the heater core 16.
The air passing through 8 is cold air that has passed through the evaporator 15. An air mix door 19 is provided at the branch point of these two flow paths 17 and 18, and the opening of the air mix door 19 is controlled to adjust the proportion of air passing through both flow paths 17 and 18.

【0010】エアーミックスドア19により温度が調節
された空調風は、ベンチレーター20、デフロスター2
1およびフット吹出し口22からそれぞれ車室内に吹き
出される。これらの吹出し口20、21、22にはそれ
ぞれベントドア23、デフドア24、フットドア25が
設けられ、空調風の吹出し方向が選択される。ベンチレ
ーター20はセンターベント20a、リアベント20
b、サイドベント20c、ロアベント20dなどの吹出
し口に分岐される。デフロスター21はフロントデフロ
スター21a、サイドデフロスター21bなどの吹出し
口に分岐される。フット吹出し口22はフロントフット
吹出し口22a、リアフット吹出し口22bに分岐され
る。
The air-conditioning air whose temperature is adjusted by the air mix door 19 is sent to the ventilator 20 and the defroster 2.
1 and the foot outlet 22 are blown into the passenger compartment. A vent door 23, a differential door 24, and a foot door 25 are provided at these outlets 20, 21, and 22, respectively, and the blowing direction of the conditioned air is selected. The ventilator 20 includes a center vent 20a and a rear vent 20.
b, the side vent 20c, the lower vent 20d and the like are branched. The defroster 21 is branched into outlets such as the front defroster 21a and the side defroster 21b. The foot outlet 22 is branched into a front foot outlet 22a and a rear foot outlet 22b.

【0011】図1において、車両のインストルメントパ
ネルには空調装置の操作部31が設けられる。この操作
部31には、エアコンスイッチ、ファンスイッチ、吹出
し口スイッチ、デフロストスイッチ、内外気切換スイッ
チ、表示装置などが設けられる。室温設定器32は車室
内設定温度Tptcを設定する設定器である。車両には
各部の空気温度を検出するためのセンサーが設置され、
外気温センサー33は外気温度Tambを検出し、内気
温センサー34は車室内温度Tincを検出する。ま
た、日射センサー35は日射量Qsunを検出し、吸込
温センサー36はエバポレーター15を通過した空気温
度Toutを検出する。さらに、冷媒温センサー37は
エバポレーター15の入口冷媒温度Tevaを検出し、
水温センサー38はエンジン冷却水温度Twを検出す
る。
In FIG. 1, an instrument panel 31 of a vehicle is provided with an operation unit 31 of an air conditioner. The operation unit 31 is provided with an air conditioner switch, a fan switch, an outlet switch, a defrost switch, an inside / outside air changeover switch, a display device, and the like. The room temperature setting device 32 is a setting device for setting the vehicle interior setting temperature Tptc. Sensors for detecting the air temperature of each part are installed in the vehicle,
The outside air temperature sensor 33 detects the outside air temperature Tamb, and the inside air temperature sensor 34 detects the vehicle interior temperature Tinc. Further, the solar radiation sensor 35 detects the solar radiation amount Qsun, and the suction temperature sensor 36 detects the air temperature Tout passing through the evaporator 15. Further, the refrigerant temperature sensor 37 detects the inlet refrigerant temperature Teva of the evaporator 15,
The water temperature sensor 38 detects the engine cooling water temperature Tw.

【0012】コントローラー30はマイクロコンピュー
ターおよびその周辺部品から構成され、操作部31から
の各種操作情報、室温設定器32により設定された車室
内設定温度Tptc、センサー33〜38により検出さ
れた外気温度Tamb、車室内温度Tinc、日射量Q
sun、空気温度Tout、冷媒温度Teva、冷却水
温度Twなどに基づいて、コンプレッサー39、インテ
ークドアアクチュエータ13m、エアーミックスドアア
クチュエータ19m、ベントドアアクチュエータ23
m、デフドアアクチュエータ24m、フットドアアクチ
ュエータ25m、ブロアファン駆動回路14dおよびモ
ーター14mを制御する。
The controller 30 is composed of a microcomputer and its peripheral parts, and has various operation information from the operation section 31, the vehicle interior temperature Tptc set by the room temperature setting device 32, and the outside air temperature Tamb detected by the sensors 33 to 38. , Vehicle interior temperature Tinc, solar radiation Q
Based on sun, air temperature Tout, refrigerant temperature Teva, cooling water temperature Tw, etc., the compressor 39, the intake door actuator 13m, the air mix door actuator 19m, the vent door actuator 23.
m, the differential door actuator 24m, the foot door actuator 25m, the blower fan drive circuit 14d, and the motor 14m.

【0013】図3は一実施例の制御ブロック図である。
コントローラー30は規範モデル41、オブザーバー4
2、線形補償器43および最適レギュレータ44からな
り、日射量Qsun、外気温度Tamb、車室内温度設
定値Tptc、車室内温度Tincなどに基づいて制御
量、すなわちエアーミックスドア開度Xおよびブロア駆
動電圧Vfなどを算出し、上述した空調ユニット10を
制御する。
FIG. 3 is a control block diagram of one embodiment.
The controller 30 is a reference model 41, an observer 4
2. Comprised of a linear compensator 43 and an optimum regulator 44, which is a control amount based on the amount of solar radiation Qsun, the outside air temperature Tamb, the vehicle interior temperature set value Tptc, the vehicle interior temperature Tinc, that is, the air mix door opening X and the blower drive voltage. Vf etc. are calculated and the above-mentioned air conditioning unit 10 is controlled.

【0014】規範モデル41では、人間の快適感に合っ
た吹出し風量Gaおよび吹出し温度Toの時間変化およ
び環境変化による推移を次式のように数式化し、車室内
温度設定値Tptcを変化させた時の目標皮膚温度Tf
*および目標車室内温度Tinc*を算出する。これらの
目標皮膚温度Tf*および目標車室内温度Tinc*は、
定常時の快適な空調温度を決定するものであると同時
に、それらの目標温度に到達するまでの過渡時において
も、乗員の快適感に合った温度の変化具合を決定するも
のである。
In the normative model 41, the change over time and the environment of the blowout air amount Ga and the blowout temperature To, which suits the comfort of human beings, is converted into a mathematical expression as follows, and when the vehicle interior temperature set value Tptc is changed: Target skin temperature Tf
* And the target vehicle interior temperature Tinc * are calculated. The target skin temperature Tf * and the target vehicle interior temperature Tinc * are
In addition to determining a comfortable air-conditioning temperature at regular times, it also determines the degree of temperature change that suits the occupant's comfort even during a transition until the target temperature is reached.

【数1】 dTinc*/dt=Ar・Tinc*+Br・Tptc ここで、Ar、Brは係数マトリクスである。[Number 1] dTinc * / dt = Ar · Tinc * + Br · Tptc here, Ar, Br is the coefficient matrix.

【数2】dTf*/dt=Af・Tf*+Bf・Tptc ここで、Af、Bfは係数マトリクスである。[Number 2] dTf * / dt = Af · Tf * + Bf · Tptc here, Af, Bf is the coefficient matrix.

【0015】図4は、本発明に係わる車両用空調装置に
よる空調結果(実線)と従来装置による空調結果(破
線)とを示すタイムチャートであり、(a)は時刻t1
で設定温度Tptcを下げた時を示し、(b)は時刻t
2で設定温度Tptcを上げた時を示す。従来の空調装
置では、設定温度Tptcを変化させた時の車室内温度
Tincの過渡変化は、コントローラ30の制御量によ
り決定し、過渡状態では必ずしも乗員の快適感を満足さ
せるものではなかった。本発明の空調装置では、規範モ
デル41において時間変化および環境変化に応じた目標
皮膚温度Tf*および目標車室内温度Tinc*を決定す
るようにしたので、定常時は勿論、過渡時にも乗員の快
適感に合った空調温度が設定される。
FIG. 4 is a time chart showing an air conditioning result (solid line) by the vehicle air conditioner according to the present invention and an air conditioning result (dashed line) by the conventional device, where (a) is time t1.
Shows the time when the set temperature Tptc is lowered, and (b) shows the time t.
2 shows the time when the set temperature Tptc is raised. In the conventional air conditioner, the transient change of the passenger compartment temperature Tinc when the set temperature Tptc is changed is determined by the control amount of the controller 30, and does not always satisfy the comfort of the occupant in the transient state. In the air conditioner of the present invention, the target skin temperature Tf * and the target vehicle interior temperature Tinc * are determined in the reference model 41 according to the time change and the environmental change. The air conditioning temperature is set according to the feeling.

【0016】さらに規範モデル41では、選択された吹
出し口に応じて目標皮膚温度Tf*を算出するための皮
膚温度の数式化モデルを変化させる。ベンチレーター2
0が選択されている時は、次式により頭部目標皮膚温度
Tfu*を算出する。
Further, in the reference model 41, the mathematical model of the skin temperature for calculating the target skin temperature Tf * is changed according to the selected outlet. Ventilator 2
When 0 is selected, the target head skin temperature Tfu * is calculated by the following formula.

【数3】 dTfu*/dt=Ak・Tfu*+Bk・Tptc ここで、Ak、Bkは係数マトリクスである。いわゆる
頭寒足熱式のバイレベルモードが選択されている時は、
ベンチレーター20から乗員の頭部へ吹き出される涼風
の頭部目標皮膚温度Tfu*と、フット吹出し口22か
ら乗員の足元へ吹き出される温風の足部目標皮膚温度T
ff*を次式により算出する。
## EQU00003 ## dTfu * / dt = Ak.Tfu * + Bk.Tptc where Ak and Bk are coefficient matrices. When the so-called head cold foot thermal bi-level mode is selected,
The target skin temperature Tfu * of the cool air blown from the ventilator 20 to the passenger's head and the target foot skin temperature T of the warm air blown from the foot outlet 22 to the passenger's feet.
ff * is calculated by the following formula.

【数4】 dTfu*/dt=A1・Tfu*+B1・Tptc ここで、A1、B1は係数マトリクスである。## EQU00004 ## dTfu * / dt = A1.Tfu * + B1.Tptc where A1 and B1 are coefficient matrices.

【数5】 dTff*/dt=A2・Tff*+B2・Tptc ここで、B1、B2は係数マトリクスである。さらに、
フット吹出し口22が選択されている時は、次式により
足部目標皮膚温度Tff*を算出する。
## EQU00005 ## dTff * / dt = A2.Tff * + B2.Tptc Here, B1 and B2 are coefficient matrices. further,
When the foot outlet 22 is selected, the target foot skin temperature Tff * is calculated by the following formula.

【数6】 dTff*/dt=A3・Tff*+B3・Tptc ここで、A3、B3は係数マトリクスである。## EQU00006 ## dTff * / dt = A3.Tff * + B3.Tptc where A3 and B3 are coefficient matrices.

【0017】なお、ベンチレーターにスイング機構を設
けて風向きを変化させることが可能な空調ユニットを装
備している場合は、空調風が乗員の顔面に当っている時
と当っていない時とで皮膚温度の数式化モデルを変化さ
せるようにしてもよい。図5は車室内設定温度Tptc
を下げたときの頭部目標皮膚温度Tfu*の変化を示す
図である。Aは空調風が顔面に当っている時のモデルを
示し、Bは空調風が顔面に当っていない時のモデルを示
す。風向きによってこれら2つのモデルを切り換える。
When the ventilator is provided with a swing mechanism and is equipped with an air conditioning unit capable of changing the wind direction, the skin temperature varies depending on whether or not the conditioned wind hits the occupant's face. You may make it change the mathematical expression model of. FIG. 5 shows the vehicle interior set temperature Tptc.
It is a figure which shows the change of head target skin temperature Tfu * when is lowered. A shows a model when the air-conditioning air is hitting the face, and B shows a model when the air-conditioning air is not hitting the face. Switch between these two models depending on the wind direction.

【0018】図6はオブザーバー42の構成を示す制御
ブロック図である。なお以下では、制御ブロック図内の
記号などはシステム制御(現代制御)の一般的な表記法
に従って表示し、それらの説明を省略する。図におい
て、42aは実際の制御対象のシステムであり、空調装
置の実験結果により固定係数マトリクスAo、Bo、C
oを有する線形時不変システム(固定係数システム)と
仮定したものである。オブザーバー42は予め同定した
制御対象システム42aの推定モデルを有し、測定可能
な車室内温度Yo(=Tinc)と予め同定した推定モ
デルから出力される車室内温度推定値YoSとの偏差
(Yo−YoS)をフィードバックすることによって、
図7に示す測定不可能または測定困難な車体温度Tm、
吹出し風量Ga、エアーミックスドア開度Xなどを推定
し、これらの推定値に基づいて現在の皮膚温度Tfを推
定する。
FIG. 6 is a control block diagram showing the structure of the observer 42. In the following, symbols and the like in the control block diagram will be displayed according to a general notation of system control (modern control), and description thereof will be omitted. In the figure, 42a is an actual system to be controlled, and the fixed coefficient matrices Ao, Bo, C are determined by the experimental results of the air conditioner.
It is assumed to be a linear time-invariant system with o (fixed coefficient system). The observer 42 has a pre-identified estimation model of the controlled system 42a, and a deviation (Yo) between the measurable vehicle interior temperature Yo (= Tinc) and the vehicle interior temperature estimated value Yo S output from the pre-identified estimation model. -Yo S )
A vehicle body temperature Tm shown in FIG.
The blowout air amount Ga, the air mix door opening X, and the like are estimated, and the current skin temperature Tf is estimated based on these estimated values.

【0019】制御対象のシステム42aの状態方程式お
よび出力式は次のように表される。
The state equation and output equation of the controlled system 42a are expressed as follows.

【数7】dXo/dt=Ao・Xo+Bo・U[Formula 7] dXo / dt = Ao · Xo + Bo · U

【数8】Yo=Tinc=Co・Xo ここで、Xoは状態変数ベクトルであり、Xo=[T
m,Tinc,Ga,X]T、また、Uは制御指令値ベ
クトルである。予め同定した推定モデルにより推定され
る車体温度Tm、吹出し風量Gaおよびエアーミックス
ドア開度Xの状態変数Xoの推定値をXoSとすると、
推定モデルは次式により表される。
## EQU00008 ## Yo = Tinc = Co.Xo where Xo is a state variable vector, and Xo = [T
m, Tinc, Ga, X] T , and U is a control command value vector. Let Xo S be the estimated value of the state variable Xo of the vehicle body temperature Tm, the blown air amount Ga, and the air mix door opening X estimated by the previously identified estimation model.
The estimation model is expressed by the following equation.

【数9】dXoS/dt=Ao・XoS+Bo・U[Formula 9] dXo S / dt = Ao · Xo S + Bo · U

【数10】Yo=TincS=Co・XoS ここで、XoS=[TmS,TincS,GaS,XST
TmSは車体温度Tmの推定値、TincSは車室内温度
Tincの推定値、GaSは吹出し風量Gaの推定値、
Sはエーミックスドア開度Xの推定値である。係数マ
トリクスAo,Boの変動や、外乱により生ずる各状態
変数の推定誤差eo(=XoS−Xo)を0に収束させ
るため、図6に示すようにフィードバックを推定モデル
に加えることにより、オブザーバー42は次のように表
される。
[Equation 10] Yo = Tinc S = Co · Xo S where Xo S = [Tm S , Tinc S , Ga S , X S ] T ,
Tm S is the estimated value of the vehicle body temperature Tm, Tinc S is the estimated value of the vehicle interior temperature Tinc, Ga S is the estimated value of the blowing air amount Ga,
X S is an estimated value of the opening A of the mixed door. In order to converge the estimation error eo (= Xo S −Xo) of each state variable caused by the fluctuations of the coefficient matrices Ao and Bo and the disturbance to 0, feedback is added to the estimation model as shown in FIG. Is represented as follows.

【数11】dXoS/dt=Ao・XoS+Bo・U+F
・(Yo−YoS) ここで、Fはフィードバック係数マトリスクスである。
[Formula 11] dXo S / dt = Ao · Xo S + Bo · U + F
· (Yo-Yo S) Here, F is a feedback coefficient Matorisukusu.

【0020】ところで、空調装置における制御対象シス
テムは非線形であり、後述する最適レギュレータ44を
非線形動作させることは困難なため、線形補償器43に
より線形化補償を行なう。線形補償器43は、図8
(a)に示すように、非線形状態フィードバックと非線
形状態フィードフォワードとにより構成される。すなわ
ち、
By the way, since the system to be controlled in the air conditioner is non-linear and it is difficult to make the optimum regulator 44, which will be described later, operate in a non-linear manner, the linear compensator 43 performs linearization compensation. The linear compensator 43 is shown in FIG.
As shown in (a), it is composed of nonlinear state feedback and nonlinear state feedforward. That is,

【数12】u=f(X,t)+g(X,t)・U ここで、U=[u1,u2]T、なお、u1はブロア電
圧を決定する制御指令値、u2は吹出し温度を決定する
制御指令値である。また、f(X,t)は非線形フィー
ドバック関数、g(X,t)は非線形フィードフォワー
ド関数である。数式12によりU〜Yは線形化されて次
式のように変換される(図8(b))。
U = f (X, t) + g (X, t) · U where U = [u1, u2] T , where u1 is the control command value for determining the blower voltage, and u2 is the blowout temperature. This is the control command value to be determined. Further, f (X, t) is a nonlinear feedback function, and g (X, t) is a nonlinear feedforward function. U to Y are linearized by Expression 12 and converted as in the following expression (FIG. 8B).

【数13】dY/dt=A1・Y+B1・U ここで、A1,B1は係数マトリクスである。[Expression 13] dY / dt = A1 · Y + B1 · U Here, A1 and B1 are coefficient matrices.

【0021】最適レギュレータ44は、規範モデル41
の目標値に追従するため、評価関数Jを用いて応答性と
安定性を両立させる制御定数の最適値を算出し、制御量
を決定する。評価関数Jは、次式で表される。
The optimum regulator 44 is the reference model 41.
In order to follow the target value of, the optimum value of the control constant that achieves both responsiveness and stability is calculated using the evaluation function J, and the control amount is determined. The evaluation function J is expressed by the following equation.

【数14】J=∫{W1・(ΔTinc)2+W2・
(ΔTf)2+W3・(du1/dt)2+W4・(du
2/dt)2}dt ここで、ΔTincは車室内温度Tincとその目標値
Tinc*との偏差、ΔTfは乗員の皮膚温度Tfとそ
の目標値Tf*との偏差、du1/dtはブロア駆動電
圧Vfを決定する制御指令値の変化の急激差を示す時間
微分値、du2/dtは吹出し温度Toを決定する制御
指令値の変化の急激差を示す時間微分値、W1、W2、
W3、W4は重み係数である。また∫は0から∞までの
積分演算を示す。上式の中で、ΔTfは日射や吹出し風
が当る部位の局所温冷感を表し、またdu1/dtおよ
びdu2/dtはブロアの騒音、吹出し風量、吹出し温
度の変化感を表す。これらΔTinc、ΔTf、du1
/dtおよびdu2/dtは乗員の快適性に影響を与え
る主要なパラメータであり、総合的に快適感を評価する
ため、まず各パラメータの重み係数W1、W2、W3、
W4を決定する。
[Equation 14] J = ∫ {W1 · (ΔTinc) 2 + W2 ·
(ΔTf) 2 + W3 · (du1 / dt) 2 + W4 · (du
2 / dt) 2 } dt where ΔTinc is the deviation between the passenger compartment temperature Tinc and its target value Tinc * , ΔTf is the deviation between the occupant's skin temperature Tf and its target value Tf *, and du1 / dt is the blower drive voltage. Vf is a time differential value indicating a rapid change in the control command value, du2 / dt is a time differential value indicating a rapid change in the control command value determining the blowout temperature To, W1, W2,
W3 and W4 are weighting factors. Further, ∫ indicates an integral calculation from 0 to ∞. In the above equation, ΔTf represents the local thermal sensation of the portion exposed to the solar radiation or the blowing air, and du1 / dt and du2 / dt represent the noise of the blower, the blowing air amount, and the feeling of change in the blowing temperature. These ΔTinc, ΔTf, du1
/ Dt and du2 / dt are the main parameters that affect the occupant's comfort, and in order to comprehensively evaluate the feeling of comfort, the weighting factors W1, W2, W3 of each parameter are first calculated.
Determine W4.

【0022】上述した数式1、数式2および数式13か
ら次式に示すような拡大系が構成される。
An expansion system as shown in the following formula is constructed from the above-mentioned formulas 1, 2, and 13.

【数15】dE/dt=Ae・E+Be・dU/dt ここで、E=[dY/dt,e,dXr/dt]T、ま
た、Ae,Beは係数マトリクス、eは偏差ベクトル
(e=Yr−Y)である。数式15において、評価関数
Jを最小にする制御則は次式で表される。
[Equation 15] dE / dt = AeE + BedU / dt where E = [dY / dt, e, dXr / dt] T , Ae and Be are coefficient matrices, and e is a deviation vector (e = Yr -Y). In Expression 15, the control law that minimizes the evaluation function J is represented by the following expression.

【数16】dU/dt=K1・dY/dt+K2・e+
K3・dXr/dt ここで、K1、K2、K3は制御定数マトリクスであ
る。数式16の制御指令値ベクトルの時間微分値dU/
dtを極力小さくして目標値に追従させるため、次式に
より制御定数K1、K2、K3を決定する。
[Expression 16] dU / dt = K1 · dY / dt + K2 · e +
K3 · dXr / dt Here, K1, K2, and K3 are control constant matrices. Time differential value dU / of the control command value vector of Expression 16
In order to make dt as small as possible and follow the target value, the control constants K1, K2, K3 are determined by the following equation.

【数17】(K1,K2,K3)=−R-1BeTP ここで、Rは重み係数マトリクス、Pは次のリカッチ方
程式のマトリクス解である。
(K1, K2, K3) = − R −1 Be T P Here, R is a weight coefficient matrix, and P is a matrix solution of the following Riccati equation.

【数18】AeT・P+P・Ae+Q−P・Be・R-1
・BeT・P=0 ここで、Qは重み係数マトリクスである。このように、
重み係数マトリクスQ,Rを設定することにより、所定
のアルゴリズムに従って制御定数K1,K2,K3が決
定される。上式により決定された制御定数K1、K2、
K3を数式15に代入して積分することにより、最適制
御指令値ベクトルU、すなわち空調ユニット10の制御
量が決定される。
[Equation 18] Ae T / P + P / Ae + Q-P / Be / R -1
· Be T · P = 0 here, Q is a weighting coefficient matrix. in this way,
By setting the weighting coefficient matrices Q and R, the control constants K1, K2 and K3 are determined according to a predetermined algorithm. The control constants K1, K2 determined by the above equation,
The optimum control command value vector U, that is, the control amount of the air conditioning unit 10 is determined by substituting K3 into Expression 15 and integrating.

【数19】U=K1・Y+K2・∫edt+K3・Xr
+{U(0)−K1・Y(0)−K3・Xr(0)} ここで、U(0),Y(0),Xr(0)は、それぞれ
制御指令値、出力、状態変数の初期値である。
[Formula 19] U = K1 · Y + K2 · ∫edt + K3 · Xr
+ {U (0) -K1.Y (0) -K3.Xr (0)} where U (0), Y (0), and Xr (0) are control command values, outputs, and state variables, respectively. This is the initial value.

【0023】図9は、このようにして設計された最適レ
ギュレータ44の構成を示す制御ブロック図である。ま
た図10は、最適レギュレータ44の制御指令値の算出
過程を示すタイムチャートである。最適レギュレータ4
4は、図10の時刻t3に示すように、規範モデル41
で算出された目標車室内温度Tinc*、頭部目標皮膚
温度Tfu*および足部目標皮膚温度Tff*と、実際の
車室内温度Tincおよび皮膚温度の推測値TfSとの
差の面積が最小となるように空調ユニット10の制御量
を決定する。すなわち、乗員の快適性を評価する評価関
数Jに基づいてあらゆる条件下で応答性と安定性を確保
しつつ、乗員の快適性に合った規範モデル41の温度目
標値になるように空調ユニット10を制御する。なお、
上述したように最適レギュレータ44で算出された制御
量は線形補償器43によって線形化される。
FIG. 9 is a control block diagram showing the configuration of the optimum regulator 44 designed in this way. Further, FIG. 10 is a time chart showing the process of calculating the control command value of the optimum regulator 44. Optimal regulator 4
4 is the reference model 41 as shown at time t3 in FIG.
The area of the difference between the target vehicle interior temperature Tinc * , the head target skin temperature Tfu *, and the foot target skin temperature Tff * calculated by the above, and the actual vehicle interior temperature Tinc and the estimated value Tf S of the skin temperature is the minimum. The control amount of the air conditioning unit 10 is determined so that That is, based on the evaluation function J for evaluating the comfort of the occupant, the air conditioning unit 10 is controlled so that the responsiveness and the stability are ensured under all conditions and the temperature target value of the reference model 41 matches the comfort of the occupant. To control. In addition,
The control amount calculated by the optimum regulator 44 as described above is linearized by the linear compensator 43.

【0024】図11は、コントローラ30のマイクロコ
ンピュータで実行される制御プログラムを示すフローチ
ャートである。マイクロコンピュータは、空調装置の図
示しないメインスイッチが投入されるとこの制御プログ
ラムの実行を開始する。このフローチャートにより、コ
ントローラ30の動作を説明する。ステップS1におい
て、室温設定器32により設定された車室内温度設定値
Tptcを入力し、規範モデル41で乗員の快適感に合
った頭部目標皮膚温度Tfu*、足部目標皮膚温度Tf
*および目標車室内温度Tinc*を算出し、それらを
最適レギュレータ44に出力する。
FIG. 11 is a flowchart showing a control program executed by the microcomputer of the controller 30. The microcomputer starts executing this control program when a main switch (not shown) of the air conditioner is turned on. The operation of the controller 30 will be described with reference to this flowchart. In step S1, the vehicle interior temperature setting value Tptc set by the room temperature setting device 32 is input, and the target model skin temperature Tfu * and the foot target skin temperature Tf that match the occupant's comfort with the reference model 41 are input.
f * and the target vehicle interior temperature Tinc * are calculated and output to the optimum regulator 44.

【0025】図12、13は目標皮膚温度の算出ルーチ
ンを示す。ステップS11において、ベンチレーター2
0から空調風を吹き出すベントモードが選択されている
か否かを判別し、ベントモードであればステップS12
へ進み、そうでなければステップS14へ進む。ベント
モードが選択されている時は、ステップS12で吹出し
口が切り換わった時の目標皮膚温度Tff*が図14に
示すようにスムーズに変化するように、それまでの制御
値を初期値に設定する。続くステップS13で上述した
数式3により頭部目標皮膚温度Tfu*を算出して図1
1のメインプログラムへリターンする。
12 and 13 show a routine for calculating the target skin temperature. In step S11, the ventilator 2
It is determined whether or not the vent mode for blowing out the conditioned air is selected from 0, and if it is the vent mode, step S12
Otherwise, to step S14. When the vent mode is selected, the control value so far is set to the initial value so that the target skin temperature Tff * when the outlet is switched in step S12 changes smoothly as shown in FIG. To do. In the subsequent step S13, the target head skin temperature Tfu * is calculated by the above-described mathematical expression 3 and the result shown in FIG.
Return to 1 main program.

【0026】ベントモードが選択されていない時は、ス
テップS14でベンチレーター20とフット吹出し口2
2から空調風を吹き出すバイレベルモードが選択されて
いるか否かを判別し、バイレベルモードが選択されてい
ればステップS15へ進み、そうでなければステップS
17へ進む。バイレベルモードが選択されている時は、
ステップS15で吹出し口が切り換わった時の目標皮膚
温度Tfu*、Tffが段階上に変化しないようにそ
れまでの制御値を初期値に設定する。続くステップS1
6で数式4および数式5により頭部目標皮膚温度Tfu
、足部目標皮膚温度Tff*を算出してメインプログ
ラムへリターンする。
When the vent mode is not selected, the ventilator 20 and the foot outlet 2 are selected in step S14.
It is determined whether or not the bilevel mode for blowing out the conditioned air from 2 is selected, and if the bilevel mode is selected, the process proceeds to step S15, and if not, the step S15.
Proceed to 17. When bi-level mode is selected,
In step S15, the control values up to that point are set to initial values so that the target skin temperatures Tfu * and Tff * when the outlet is switched do not change stepwise. Continuing step S1
6, the target head skin temperature Tfu is calculated by the formula 4 and the formula 5.
* , Calculate target foot skin temperature Tff * and return to the main program.

【0027】ベントモードおよびバイレベルモードが選
択されていない時は、フット吹出し口22から空調風を
吹き出すフットモードであると判断してステップS17
へ進み、吹出し口が切り換わった時の目標皮膚温度Tf
*が段階上に変化しないようにそれまでの制御値を初
期値に設定する。続くステップS18で数式6により足
部目標皮膚温度Tff*を算出してメインプログラムへ
リターンする。なお、ベントモード、バイレベルモー
ド、フット吹出しモードなどの空調モードは、オートモ
ードが設定されている時はコントローラー30により車
室内設定温度Tptcなどに応じて自動的に設定され、
マニュアルモードが設定されている時は操作部31の各
種スイッチの操作状態により設定される。
When the vent mode and the bi-level mode are not selected, it is determined that the foot mode is the foot mode in which the conditioned air is blown from the foot outlet 22 and step S17 is performed.
, And the target skin temperature Tf when the outlet is switched
The control value up to that point is set to an initial value so that f * does not change stepwise. In the following step S18, the target foot skin temperature Tff * is calculated by Expression 6, and the process returns to the main program. The air-conditioning modes such as the vent mode, the bi-level mode, and the foot blowing mode are automatically set by the controller 30 according to the vehicle interior set temperature Tptc when the auto mode is set,
When the manual mode is set, it is set according to the operating states of various switches of the operation unit 31.

【0028】図11のステップS2で、オブザーバー4
2によって測定不可能または測定困難な車体温度Tm、
吹出し風量Ga、エアーミックスドア開度Xなどを推定
し、これらの推定値に基づいて現在の皮膚温度Tfを予
測して最適レギュレータ44へ出力する。ステップS3
で、最適レギュレータ44により、規範モデル41の目
標値、オブザーバー42により推定された皮膚温度推定
値TfS、および測定された車室内温度Tincに基づ
いて、目標値との偏差および制御量の変化量を算出する
とともに、評価関数Jによって目標値に追従するための
最適な制御定数を算出し、制御量を決定して線形補償器
43へ出力する。ステップS4では、線形補償器43に
より、最適レギュレータ44からの制御量を線形化す
る。そして、ステップS5で、線形化された制御量を空
調ユニット10へ出力する。空調ユニット10は、この
制御量に従ってエアーミックスドア19および各吹出し
口ドアのアクチュエータを駆動するとともに、ブロアフ
ァン14を駆動して車室45の空調を行なう。
In step S2 of FIG. 11, the observer 4
The body temperature Tm that cannot be measured or is difficult to measure due to 2.
The blowout air amount Ga, the air mix door opening X, etc. are estimated, and the current skin temperature Tf is predicted based on these estimated values and output to the optimum regulator 44. Step S3
Then, based on the target value of the reference model 41, the skin temperature estimated value Tf S estimated by the observer 42, and the measured vehicle interior temperature Tinc by the optimum regulator 44, the deviation from the target value and the variation of the control amount. Is calculated, an optimum control constant for following the target value is calculated by the evaluation function J, the control amount is determined and output to the linear compensator 43. In step S4, the linear compensator 43 linearizes the control amount from the optimum regulator 44. Then, in step S5, the linearized control amount is output to the air conditioning unit 10. The air conditioning unit 10 drives the air mix door 19 and the actuators of each outlet door according to this control amount, and also drives the blower fan 14 to air-condition the passenger compartment 45.

【0029】以上の実施例の構成において、エアーミッ
クスドア19が温度調節手段を、ブロアファン14が風
量調節手段を、ベントドア23、デフドア24およびフ
ットドア25が吹出し口調節手段を、内気温センサー3
4が車室内温度検出手段を、オブザーバー42が皮膚温
推定手段を、規範モデル41が目標皮膚温発生手段を、
最適レギュレータ44および線形補償器43が演算手段
および制御手段をそれぞれ構成する。
In the structure of the above embodiment, the air mix door 19 serves as a temperature adjusting means, the blower fan 14 serves as an air volume adjusting means, the vent door 23, the differential door 24 and the foot door 25 serve as an outlet adjusting means, and the inside air temperature sensor 3
4 is the vehicle interior temperature detecting means, the observer 42 is the skin temperature estimating means, and the reference model 41 is the target skin temperature generating means.
The optimum regulator 44 and the linear compensator 43 form a calculation means and a control means, respectively.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
き出し口調節手段は風向きを変化させることが可能なス
イング機構を備えており、空調風の吹出し方向が乗員の
顔面に向いている時とそうでない時とで皮膚温度の目標
値を変化させるようにしたので、選択された吹出し口
風向きに応じて最適な空調風を供給できる上に、吹出し
口の切り換え直後の過渡時においても乗員の快適感を満
足させながら空調風の温度や風量を変化させることがで
きる。
According to the present invention as described above, according to the present invention, spray
The outlet adjustment means is a switch that can change the wind direction.
It is equipped with an air conditioning mechanism, and the direction of the conditioned air is
Goal of skin temperature when facing the face and when not
Since so as to change the value, selected air outlet and
In addition to being able to supply the optimum conditioned air according to the wind direction , it is possible to change the temperature and air volume of the conditioned air while satisfying the occupant's comfort even during a transition immediately after switching the outlets.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】一実施例の構成を示す機能ブロック図。FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of an embodiment.

【図2】一実施例の空調ユニットの断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of an air conditioning unit according to an embodiment.

【図3】一実施例の制御ブロック図。FIG. 3 is a control block diagram of an embodiment.

【図4】車室内温度の設定値を変化させた時の車室内温
度の変化を示すタイムチャート。
FIG. 4 is a time chart showing changes in the vehicle interior temperature when the set value of the vehicle interior temperature is changed.

【図5】車室内設定温度Tptcを下げたときの頭部目
標皮膚温度Tfu*の変化を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a change in target head skin temperature Tfu * when the vehicle interior set temperature Tptc is lowered.

【図6】オブザーバーの構成を示す制御ブロック図。FIG. 6 is a control block diagram showing a configuration of an observer.

【図7】空調制御に必要な熱負荷に関する物理量を示す
図。
FIG. 7 is a diagram showing a physical quantity related to a heat load necessary for air conditioning control.

【図8】線形補償器を示す制御ブロック図。FIG. 8 is a control block diagram showing a linear compensator.

【図9】最適レギュレータを示す制御ブロック図。FIG. 9 is a control block diagram showing an optimum regulator.

【図10】最適レギュレータにおける制御量の算出方法
を説明する図。
FIG. 10 is a diagram illustrating a method of calculating a control amount in the optimum regulator.

【図11】コントローラのマイクロコンピュータで実行
される制御プログラム例を示すフローチャート。
FIG. 11 is a flowchart showing an example of a control program executed by the microcomputer of the controller.

【図12】目標皮膚温度の算出ルーチンを示すフローチ
ャート。
FIG. 12 is a flowchart showing a target skin temperature calculation routine.

【図13】図12に続く目標皮膚温度の算出ルーチンを
示すフローチャート。
FIG. 13 is a flowchart showing a target skin temperature calculation routine continued from FIG. 12;

【図14】吹出し口が切り換えられた時の目標皮膚温度
の変化を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing a change in target skin temperature when the outlet is switched.

【図15】従来の車両用空調装置を示す制御ブロック
図。
FIG. 15 is a control block diagram showing a conventional vehicle air conditioner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 空調ユニット 11 外気側吸入口 12 外気側吸入口 13 インテークドア 13m インテークドアアクチュエータ 14 ブロアファン 14d 駆動回路 14m モーター 15 エバポレーター 16 ヒーターコア 17、18 流路 19 エアーミックスドア 19m エアーミックスドアアクチュエータ 20 ベンチレーター 20a センターベント 20b リアベント 20c サイドベント 20d ロアベント 21 デフロスター 21a フロントデフロスター 21b サイドデフロスター 22 フット吹出し口 22a フロントフット吹出し口 22b リアフット吹出し口 23 ベントドア 23m ベントドアアクチュエータ 24 デフドア 24m デフドアアクチュエータ 25 フットドア 25m フットドアアクチュエータ 30 コントローラー 31 操作部 32 室温設定器 33 外気温センサー 34 内気温センサー 35 日射センサー 36 吸込温センサー 37 冷媒温センサー 38 水温センサー 39 コンプレッサー 41 規範モデル 42 オブザーバー 43 線形補償器 44 最適レギュレーター 45 車室 10 Air conditioning unit 11 Outside air inlet 12 Outside air inlet 13 intake door 13m intake door actuator 14 Blower Fan 14d drive circuit 14m motor 15 Evaporator 16 heater core 17, 18 flow path 19 air mix door 19m air mix door actuator 20 Ventilator 20a center vent 20b rear vent 20c side vent 20d lower vent 21 Defroster 21a Front defroster 21b Side defroster 22 Foot outlet 22a Front foot outlet 22b Rear foot outlet 23 Bent door 23m vent door actuator 24 differential door 24m differential door actuator 25 foot door 25m foot door actuator 30 controller 31 Operation part 32 Room temperature setting device 33 Outside temperature sensor 34 Air temperature sensor 35 solar radiation sensor 36 Suction temperature sensor 37 Refrigerant temperature sensor 38 Water temperature sensor 39 Compressor 41 Normative model 42 Observer 43 Linear compensator 44 Optimal regulator 45 cabin

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60H 1/00 101 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B60H 1/00 101

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 車室内へ吹き出す空調風の温度、風量お
よび吹出し方向を調節する温度調節手段、風量調節手段
および吹出し口調節手段を備えた車両用空調装置におい
て、 車室内温度を検出する車室内温度検出手段と、 前記温度調節手段と前記風量調節手段の制御指令値を入
力とし車室内温度を出力とする制御対象に予め同定した
制御対象の数式化モデルであって、前記数式化モデルの
出力と前記車室内温度検出値との偏差をフィードバック
する数式化モデルを有し、この数式化モデルを用いて乗
員の皮膚温度を推定する皮膚温推定手段と、 前記吹出し口調節手段により調節された空調風の吹出し
方向に応じて、車室内温度設定値が変化したときの乗員
の皮膚温度の時間ごとの目標値を発生する目標皮膚温発
生手段と、 乗員の皮膚温度の前記推定値を前記目標値に一致させる
ための前記温度調節手段と前記風量調節手段の制御指令
値を演算する演算手段と、 前記制御指令値にしたがって前記温度調節手段と前記風
量調節手段を制御する制御手段とを備え 前記吹き出し口調節手段は、風向きを変化させることが
可能なスイング機構をベンチレーターに備えており、 前記目標皮膚温発生手段は、前記吹出し口調節手段によ
る空調風の吹出し方向が乗員の顔面に向いている時とそ
うでない時とで皮膚温度の目標値を変化させる ことを特
徴とする車両用空調装置。
1. A vehicle air conditioner equipped with temperature control means, air volume control means, and outlet control means for controlling the temperature, air volume, and blowing direction of the conditioned air blown into the vehicle compartment, and detecting the vehicle compartment temperature. A mathematical expression model of a control object previously identified as a control object that inputs a control command value of the temperature adjusting means and the air volume adjusting means and outputs a vehicle interior temperature, the output of the mathematical expression model And a mathematical expression model for feeding back the deviation between the detected temperature inside the vehicle and the vehicle interior temperature, and a skin temperature estimating means for estimating the skin temperature of an occupant using the mathematical expression model, and an air conditioner adjusted by the outlet adjusting means. A target skin temperature generating unit that generates a target value for the skin temperature of the occupant over time when the set temperature in the passenger compartment changes according to the direction of the wind, and the skin temperature of the occupant Calculating means for calculating control command values for the temperature adjusting means and the air volume adjusting means for matching the estimated value with the target value; and control for controlling the temperature adjusting means and the air volume adjusting means in accordance with the control instruction values. and means, the outlet adjustment means, is possible to change the wind direction
The ventilator is provided with a possible swing mechanism, and the target skin temperature generating means is the outlet adjusting means.
When the blowing direction of the conditioned air is toward the passenger's face,
An air conditioning system for vehicles, which changes the target value of the skin temperature depending on whether or not it is not .
【請求項2】 請求項1に記載の車両用空調装置におい
て、 前記目標皮膚温発生手段は、前記吹出し口調節手段によ
る空調風の吹き出し方向が乗員の頭部に設定されている
時は頭部目標皮膚温度を発生し、乗員の足部に設定され
ている時は足部目標皮膚温度を発生することを特徴とす
る車両用空調装置。
2. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the target skin temperature generating means is the head when the blowing direction of the conditioned air by the outlet adjusting means is set to the head of the occupant. An air conditioner for a vehicle, which generates a target skin temperature, and generates a foot target skin temperature when the target skin temperature is set on a foot of an occupant.
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