JPH0674634A - 冷蔵庫の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 食品を冷凍、冷蔵し貯蔵することができる冷
蔵庫において、温度分布のむらをなくしキメ細かな温調
を行なうことを目的とする。 【構成】 貯蔵室に温度上昇度の演算手段３２を設け、
貯蔵室の温度上昇度を演算し、また外気温度検出手段３
１を設け、外気温度を検出する。ファジィ推論プロセッ
サ３４では、温度上昇度、外気温度と、メモリ３３から
取り出した制御ルールに基づいてファジィ論理演算を行
ない、圧縮機１７の設定回転数の上げ幅を求め、これを
基に設定回転数演算手段３５は設定回転数を調整して、
圧縮機１７を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷蔵庫における食品を
鮮度よく長期間貯蔵するために、経験則を基にした制御
ルールと、それを構成するファジィ変数のメンバシップ
関数とによって最適な圧縮機の設定回転数の上げ幅を推
論して、その結果を出力するようにした冷蔵庫の制御装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷蔵庫の制御装置は、冷蔵庫の冷凍室、
冷蔵室、野菜室の各貯蔵室を設定された温度で温調する
ように、ダンパ、送風機、圧縮機を制御するものである
（例えば、実開平２−４７４２４号公報）。

【０００３】以下、従来の冷蔵庫の制御装置について図
面を参照しながら、温調制御について説明する。

【０００４】図１０は、従来の冷蔵庫の制御装置のブロ
ック図を示すものである。図１０において、１は冷蔵庫
本体で、外箱２と内箱３と両者の空隙に形成されたウレ
タン発泡断熱材４により構成され、前面開口部に３つの
ドア５、６、７が配設されている。ドア５、６、７はそ
れぞれ冷蔵庫本体１の冷凍室８、冷蔵室９、野菜室１０
の開口部に対応して配設されている。

【０００５】冷凍室８の底板１１と冷蔵室９の天板１２
に囲まれた区画壁内には蒸発器１３とその背後に送風機
１４を有している。また、冷凍室８、冷蔵室９の背部に
は、蒸発器１３からの冷却空気を各室に導入するための
通風路１５、１６が形成されている。１７は圧縮機であ
り、１８は電動ダンパである。

【０００６】また、１９は冷凍室温度センサである。２
０は冷凍室温度センサ１９により冷凍室内の温度（以下
冷凍室温度と省略する）を検出する冷凍室温度検出手段
である。２１は冷凍室温度検出手段２０により検出され
た冷凍室温度が、冷凍室８の設定温度の範囲内であるか
を判断する冷凍室温度判定手段である。２２は圧縮機１
７を制御する圧縮機制御手段であり、２３は送風機１４
を制御する送風機制御手段である。

【０００７】また、２４は冷蔵室温度センサである。２
５は冷蔵室温度センサ２４により冷蔵室内の温度（以下
冷蔵室温度と省略する）を検出する冷蔵室温度検出手段
である。２６は冷蔵室温度検出手段２５により検出され
た冷蔵室温度が、冷蔵室９の設定温度の範囲内であるか
を判断する冷蔵室温度判定手段である。２７は電動ダン
パ１８を制御する電動ダンパ制御手段である。

【０００８】以上のように構成された冷蔵庫の制御装置
について、以下図１０，図１１を用いてその動作を説明
する。

【０００９】図１１（ａ）は、従来の冷蔵庫の冷凍室８
の温調制御を説明するためのフローチャートである。ま
ず、冷凍室温度検出手段２０は冷凍室温度センサ１９に
より冷凍室温度Ｔfcを検出する（Ｓｔｅｐ５１）。する
と冷凍室温度判定手段２１は、冷凍室温度Ｔfcが冷凍室
設定温度（Ｔfcon：圧縮機、送風機のＯＮ温度，Ｔfcof
f：圧縮機、送風機のＯＦＦ温度）の範囲内であるかを
判断し（Ｓｔｅｐ５２）、この判断を基に、圧縮機制御
手段２２は圧縮機１７を制御し、送風機制御手段２３は
送風機１４を制御する。（Ｓｔｅｐ５３）。以上より、
冷凍室８に適温の冷風を送り込み、冷凍室８の温調を行
なう。

【００１０】図１１（ｂ）は、従来の冷蔵庫の冷蔵室９
の温調制御を説明するためのフローチャートである。ま
ず、冷蔵室温度検出手段２５は冷蔵室温度センサ２４に
より冷蔵室内の温度Ｔpcを検出する（Ｓｔｅｐ６１）。
すると冷蔵室温度判定手段２６は、冷蔵室温度Ｔpcが冷
蔵室設定温度（Ｔpcon：電動ダンパの開温度、Ｔpcof
f：電動ダンパの閉温度）の範囲内であるかを判断し
（Ｓｔｅｐ６２）、この判断を基に電動ダンパ制御手段
２７は電動ダンパ１８を制御する。（Ｓｔｅｐ６３）。
以上より、冷蔵室９に適温の冷風を送り込み、冷蔵室９
の温調を行なう。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、冷凍室においては、冷凍室温度Ｔfcによ
らず圧縮機の回転数は一定であり、また、冷蔵室におい
ては、冷蔵室温度Ｔpcによらず常に圧縮機の回転数は一
定であったため、キメ細かな温調を行なうことができな
かった。例えば、夏場などは食品を詰め込んだり、急な
来客などで早く冷やしたい時に、冷凍室、冷蔵室とも冷
却能力が不足して時間がかかったり、逆に冬場などのあ
まり冷却能力を必要としない時に、必要以上の冷却をし
て電力消費量が大きかったり、最適な温調を行なうこと
ができないという欠点を有していた。

【００１２】本発明は上記の課題を解決するもので、冷
凍室や冷蔵室などの貯蔵室内の温度上昇度と外気温度に
応じて、圧縮機の設定回転数の上げ幅を演算し、設定回
転数を調整することにより、キメ細かな温調を行なうこ
とができる冷蔵庫の制御装置を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の冷蔵庫の制御装置は、貯蔵室温度センサと、
貯蔵室温度検出手段と、貯蔵室の温度が貯蔵室の設定温
度を越えたかどうかを判定する貯蔵室温度判定手段と、
外気温度センサと、外気温度検出手段と、前記貯蔵室温
度検出手段の出力により貯蔵室の温度上昇度を演算する
貯蔵室温度上昇度演算手段と、圧縮機の設定回転数の上
げ幅を求めるための経験則に基づく制御ルールを記憶す
るメモリと、貯蔵室の温度上昇度と、前記外気温度検出
手段により検出された外気温度と、前記メモリから取り
出された制御ルールに基づいて、ファジィ論理演算を行
ない圧縮機の設定回転数の上げ幅を演算するファジィ推
論プロセッサと、設定回転数の上げ幅から圧縮機の設定
回転数を演算する圧縮機設定回転数演算手段と、前記圧
縮機設定回転数演算手段により演算された設定回転数に
基づいて、圧縮機を制御する圧縮機制御手段とから構成
されている。

【００１４】また、本発明の冷蔵庫の制御装置は、複数
の貯蔵室の制御にあたり、各貯蔵室に設けられた冷蔵庫
の制御装置が演算した圧縮機の設定回転数を比較し、数
値の大きい設定回転数を選択する設定回転数選択手段と
を備えた構成である。

【００１５】

【作用】本発明の冷蔵庫の制御装置は、貯蔵室の温度上
昇度演算手段により演算された貯蔵室の温度上昇度と、
外気温度検出手段により検出された外気温度と、メモリ
から取り出された制御ルールに基づいて、ファジィ推論
プロセッサによってファジィ論理演算を行ない、圧縮機
の設定回転数の上げ幅が求められる。したがって、上記
により求めた上げ幅により設定回転数を調整し、この設
定回転数を基に圧縮機を制御するため、最適な冷蔵庫の
温調制御を行なうことができる。

【００１６】また、本発明の冷蔵庫の制御装置は、複数
の貯蔵室の温度上昇度から求められた圧縮機の設定回転
数より数値の大きい設定回転数を選択するので、冷却能
力を必要とする貯蔵室に合わせて充分の冷却を行うこと
がができる。

【００１７】

【実施例】以下本発明による冷蔵庫の制御装置の第１の
実施例を貯蔵室が冷凍室の場合について、図面を参照し
ながら説明する。なお、従来例と同一構成については、
同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【００１８】図１は本発明の第１の実施例における冷蔵
庫の冷凍室の制御装置（以下冷凍室の制御装置と省略す
る）の構成を示すブロック図、図２（ａ）は同実施例の
冷凍室の温度上昇度に対するファジィ変数のメンバシッ
プ関数を示すグラフ、図２（ｂ）は同実施例における外
気温度に対するファジィ変数のメンバシップ関数を示す
特性図、図３は同実施例における動作を説明するための
フローチャート、図４は同実施例におけるファジィ推論
の手順を説明するためのフローチャートである。

【００１９】図１において、３０は冷凍室の制御装置で
あり、冷凍室温度検出手段２０、冷凍室温度判定手段２
１、圧縮機制御手段２２、送風機制御手段２３、外気温
度検出手段３１、冷凍室温度上昇度演算手段３２、メモ
リ３３、ファジィ推論プロセッサ３４、圧縮機設定回転
数演算手段３５よりなる。

【００２０】外気温度検出手段３１は、外気温度センサ
２８により冷蔵庫外の外気温度を検出する。冷凍室温度
上昇度演算手段３２は、冷凍室温度検出手段２０の出力
により冷凍室の温度上昇度を演算する。

【００２１】メモリ３３は、圧縮機１７の設定回転数の
上げ幅を求めるための経験則に基づく制御ルールを記憶
する。ファジィ推論プロセッサ３４は、冷凍室温度上昇
度演算手段３２により演算された温度上昇度と、外気温
度検出手段３１により検出された外気温度と、メモリ３
３から取り出された制御ルールに基づいてファジィ論理
演算を行ない、圧縮機１７の設定回転数の上げ幅を演算
する。また、圧縮機設定回転数演算手段３５は、ファジ
ィ推論プロセッサ３４により演算された設定回転数の上
げ幅から、圧縮機１７の設定回転数を演算する。

【００２２】以上のように構成された冷凍室の制御装置
について、以下図１から図４を用いてその動作を説明す
る。

【００２３】まず、冷凍室温度検出手段２０は冷凍室温
度センサ１９により冷凍室温度Ｔfcを検出する（Ｓｔｅ
ｐ１）。そして、冷凍室温度判定手段２１は、冷凍室温
度検出手段２０により検出された冷凍室温度Ｔfcの値
が、冷凍室設定温度Ｔfcon（圧縮機、送風機のＯＮ温
度）を越えたかどうかの判定を行ない（Ｓｔｅｐ２）、
冷凍室設定温度Ｔfconを越えていなければ、この冷凍室
設定温度Ｔfconを基に、圧縮機制御手段２２は圧縮機１
７を制御し、送風機制御手段２３は送風機１４を制御す
る（Ｓｔｅｐ３）。

【００２４】そして、冷凍室温度Ｔfcの値が、冷凍室設
定温度Ｔfconを越えたとき、冷凍室温度上昇度演算手段
３２は、以下に示すように冷凍室温度上昇度Ｔfcupを演
算する（Ｓｔｅｐ４）。

【００２５】Ｔfcup＝Ｔfc−Ｔfcon また、外気温度検出手段３１は外気温度センサ２８によ
り冷蔵庫外の外気温度Ｔoutを検出する（Ｓｔｅｐ
５）。

【００２６】つぎに、演算された冷凍室温度上昇度Ｔfc
upおよび外気温度Ｔoutは、ファジィ推論プロセッサ３
４に入力される（Ｓｔｅｐ６）。ファジィ推論プロセッ
サ３４では、予めメモリ３３に記憶されている制御ルー
ルを取り出して、ファジィ推論によって圧縮機１７の設
定回転数の上げ幅△Ｒを求める（Ｓｔｅｐ７）。これよ
り、圧縮機設定回転数演算手段３５は、ファジィ推論プ
ロセッサ３４により求められた設定回転数の上げ幅△Ｒ
から圧縮機１７の設定回転数Ｒを演算する（Ｓｔｅｐ
８）。そして、この設定回転数Ｒを基に、圧縮機制御手
段２２は圧縮機１７を制御し、送風機制御手段２３は送
風機１４を制御する（Ｓｔｅｐ３）。

【００２７】ここで、冷凍室８の最適な温調を行なうた
めの圧縮機１７の設定回転数の上げ幅を求めるファジィ
推論は、下記のような制御ルールを基にして実行され
る。

【００２８】本実施例で採用した制御ルールは次のよう
な９つの言語ルールよりなる。例えば、 言語ルール１１：もし温度上昇度が小さく、外気温度が
低ければ、設定回転数の上げ幅を非常に小さくせよ。

【００２９】言語ルール１２：もし温度上昇度が小さ
く、外気温度が中位なら、設定回転数の上げ幅を小さく
せよ。

【００３０】言語ルール１３：もし温度上昇度が小さ
く、外気温度が高ければ、設定回転数の上げ幅を小さく
せよ。 ・ ・ ・ 言語ルール１７：もし温度上昇度が大きく、外気温度が
低ければ、設定回転数の上げ幅を大きくせよ。

【００３１】言語ルール１８：もし温度上昇度が大き
く、外気温度が中位なら、設定回転数の上げ幅を大きく
せよ。

【００３２】言語ルール１９：もし温度上昇度が大き
く、外気温度が高ければ、設定回転数の上げ幅を非常に
大きくせよ。等である。

【００３３】これは、食品の冷凍室８への投入量が多く
なれば温度上昇度が大きくなり冷却能力が必要となるの
で、温度上昇度が大きい程、圧縮機１７の設定回転数を
大きく上げる必要があり、また同様に、外気温度が高い
程冷却能力が必要となり設定回転数をさらに大きく上げ
る必要がある、といった経験から得られた言語ルールで
ある。

【００３４】よって、上記言語ルールは、発明者が数多
くの実験データから求めた、最適な冷凍室８の温調を行
なうことができる圧縮機１７の設定回転数の上げ幅に対
する制御ルールであり、これを温度上昇度Ｔおよび外気
温度ＡＴの関係で示すと（表１）のようになる。

【００３５】

【表１】

【００３６】（表１）は制御ルールの関係を示す表であ
り、横方向に温度上昇度Ｔを３段階（ＢＴ＝大、ＭＴ＝
中、ＳＴ＝小）に分け、縦方向に外気温度ＡＴを３段階
（ＨＡＴ＝高、ＭＡＴ＝中、ＬＡＴ＝低）に分けて配置
し、上記区分された温度上昇度Ｔと外気温度ＡＴとのお
のおの交わった位置には、その温度上昇度Ｔ、外気温度
ＡＴに対応する最適な圧縮機１７の設定回転数の上げ幅
△Ｒを配置している。

【００３７】また、上記言語ルールは図１のメモリ３３
の内に記憶する場合には次のような制御ルール則で記憶
されている。本実施例で採用した制御ルールは９個であ
る。

【００３８】制御ルール１１：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａ
ｎｄ ＡＴ ｉｓ ＬＡＴ ＴＨＥＮ△Ｒ ｉｓ ＶＳ 制御ルール１２：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎｄ ＡＴ
ｉｓ ＭＡＴ ＴＨＥＮ△Ｒ ｉｓ Ｓ 制御ルール１３：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎｄ ＡＴ
ｉｓ ＨＡＴ ＴＨＥＮ△Ｒ ｉｓ Ｓ ・ ・ ・ 制御ルール１７：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ ＡＴ
ｉｓ ＬＡＴ ＴＨＥＮ△Ｒ ｉｓ Ｂ 制御ルール１８：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ ＡＴ
ｉｓ ＭＡＴ ＴＨＥＮ△Ｒ ｉｓ Ｂ 制御ルール１９：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ ＡＴ
ｉｓ ＨＡＴ ＴＨＥＮ△Ｒ ｉｓ ＶＢ 前記制御ルール１１，１２，・・・，１９は、温度上昇
度Ｔ、外気温度ＡＴ、圧縮機１７の設定回転数の上げ幅
△Ｒを（表１）のように段階的に決めているので、キメ
細かな制御を行なう場合には、温度上昇度Ｔ、外気温度
ＡＴの各段階の中間における実測の冷凍室温度上昇度Ｔ
fcup、外気温度Ｔoutでは、前記制御ルールの前件部
（ＩＦ部）をどの程度満たしているかの度合いを算出し
て、その度合いに応じた圧縮機１７の設定回転数の上げ
幅△Ｒを推定する必要がある。そのため、本実施例では
前記度合いを温度上昇度Ｔ、外気温度ＡＴに対するファ
ジィ変数のメンバシップ関数を利用して算出する。

【００３９】図２（ａ）は、冷凍室の温度上昇度Ｔに対
するファジィ変数ＳＴ，ＭＴ，ＢＴのメンバシップ関数
μＳＴ（Ｔfcup），μＭＴ（Ｔfcup），μＢＴ（Ｔfcu
p）を示したものであり、図２（ｂ）は、外気温度ＡＴ
に対するファジィ変数ＬＡＴ，ＭＡＴ，ＨＡＴのメンバ
シップ関数μＬＡＴ（Ｔout），μＭＡＴ（Ｔout），μ
ＨＡＴ（Ｔout）を示したものである。

【００４０】ファジィ推論プロセッサ３４で実行するフ
ァジィ推論は前記制御ルール１１，１２，・・・，１９
と図２（ａ），（ｂ）のメンバシップ関数とを用いてフ
ァジィ論理演算を行なって圧縮機１７の設定回転数の上
げ幅△Ｒの演算を行なう。

【００４１】以下、図４のフローチャートをもとに、図
３のＳｔｅｐ７であるファジィ推論の手順を説明する。

【００４２】Ｓｔｅｐ１０では、ファジィ推論プロセッ
サ３４によって冷凍室温度上昇度Ｔfcupと外気温度Ｔou
tに対するファジィ変数のメンバシップ関数を用いて、
冷凍室温度上昇度Ｔfcupと外気温度Ｔoutにおけるメン
バシップ値（図中ではＭ値と表示）の算出を行なう。

【００４３】Ｓｔｅｐ１１では、得られた冷凍室温度上
昇度Ｔfcupと外気温度Ｔoutに対するファジィ変数のメ
ンバシップ値が、前記９個の各制御ルールの前件部をど
の程度満たしているかの度合いを下記のように合成法で
算出する。

【００４４】図中では、温度上昇度Ｔに対するファジィ
変数をＡ、外気温度ＡＴに対するファジィ変数をＢで示
している。

【００４５】 制御ルール１１より、度合いｈ１１＝μＳＴ（Ｔfcup）∩μＬＡＴ（Ｔout） ＝μＳＴ（Ｔfcup）×μＬＡＴ（Ｔout） −−−（１） 制御ルール１２より、度合いｈ１２＝μＳＴ（Ｔfcup）∩μＭＡＴ（Ｔout） ＝μＳＴ（Ｔfcup）×μＭＡＴ（Ｔout） −−−（２） 制御ルール１３より、度合いｈ１３＝μＳＴ（Ｔfcup）∩μＨＡＴ（Ｔout） ＝μＳＴ（Ｔfcup）×μＨＡＴ（Ｔout） −−−（３） ・ ・ ・ 制御ルール１７より、ｈ１７＝μＢＴ（Ｔfcup）∩μＬＡＴ（Ｔout）＝μＢ Ｔ（Ｔfcup）×μＬＡＴ（Ｔout） −−−（７） 制御ルール１８より、ｈ１８＝μＢＴ（Ｔfcup）∩μＭＡＴ（Ｔout）＝μＢ Ｔ（Ｔfcup）×μＭＡＴ（Ｔout） −−−（８） 制御ルール１９より、ｈ１９＝μＢＴ（Ｔfcup）∩μＨＡＴ（Ｔout）＝μＢ Ｔ（Ｔfcup）×μＨＡＴ（Ｔout） −−−（９） （１）式は、前記冷凍室温度上昇度Ｔfcupが温度上昇度
Ｔに対する領域ＳＴに入り、かつ、前記外気温度Ｔout
が外気温度ＡＴに対する領域ＬＡＴに入るという命題
は、冷凍室温度上昇度ＴfcupがＳＴに入る割合、外気温
度ＴoutがＬＡＴに入る割合の積の値で成立すること、
すなわち制御ルール１の前件部は、度合いｈ１１の割合
で成立することを表わしている。同様に（２）式，・・
・，（９）式である制御ルール１２，・・・，１９の場
合、前件部はそれぞれ度合いｈ１２，・・・，ｈ１９の
割合で成立することを表わしている。

【００４６】Ｓｔｅｐ１２では、制御ルールの実行部の
メンバシップ関数によって、冷凍室温度上昇度Ｔfcupと
外気温度Ｔoutにおける圧縮機１７の設定回転数の上げ
幅△Ｒを下記のようにして求める。設定回転数の上げ幅
△Ｒは、一点化法のひとつである高さ法を用いて、各制
御ルールの前件部の成立する割合、度合いｈ１１，ｈ１
２，・・・，ｈ１９の加重平均の値として、（数１）に
示すように算出する。

【００４７】

【数１】

【００４８】これにより、圧縮機１７の設定回転数の上
げ幅△Ｒが求まる。従って、この実施例では、制御パラ
メータとして冷凍室温度上昇度および外気温度を使用し
ているため、キメ細かい制御が可能である。また、制御
ルールが人間の経験則から成り立っているため、最適な
圧縮機の設定回転数で冷凍室の温調制御ができる。

【００４９】以下本発明の第２の実施例を貯蔵室が冷蔵
室の場合について、図面を参照しながら説明する。ま
た、従来例及び第１の実施例と共通のものは、同一番号
を付し、その説明を省略する。

【００５０】図５は本発明の第２の実施例における冷蔵
庫の冷蔵室の制御装置（以下冷蔵室の制御装置と省略す
る）の構成を示すブロック図、図６は同実施例における
冷蔵室の温度上昇度に対するファジィ変数のメンバシッ
プ関数を示す特性図、図７は同実施例における動作を説
明するためのフローチャートである。

【００５１】図５において、４０は冷蔵室の制御装置で
あり、冷蔵室温度検出手段２５、冷蔵室温度判定手段２
６、圧縮機制御手段２２、外気温度検出手段３１、冷蔵
室温度上昇度演算手段４２、メモリ４３、ファジィ推論
プロセッサ４４、圧縮機設定回転数演算手段４５よりな
る。

【００５２】冷蔵室温度上昇度演算手段４２は、冷蔵室
温度検出手段２５の出力により冷蔵室の温度上昇度を演
算する。メモリ４３は、圧縮機１７の設定回転数の上げ
幅を求めるための経験則に基づく制御ルールを記憶す
る。ファジィ推論プロセッサ４４は、冷蔵室温度上昇度
演算手段４２により演算された温度上昇度と、外気温度
検出手段３１により検出された外気温度と、メモリ４３
から取り出された制御ルールに基づいてファジィ論理演
算を行ない、圧縮機１７の設定回転数の上げ幅を演算す
る。また、圧縮機設定回転数演算手段４５は、ファジィ
推論プロセッサ４４により演算された設定回転数の上げ
幅から、圧縮機１７の設定回転数を演算する。

【００５３】以上のように構成された冷蔵室の制御装置
について、以下図５から図７および図２、図４を用いて
その動作を説明する。

【００５４】まず、冷蔵室温度検出手段２５は冷蔵室温
度センサ２４により冷蔵室温度Ｔpcを検出する（Ｓｔｅ
ｐ２１）。そして、冷蔵室温度判定手段２６は、冷蔵室
温度検出手段２５により検出された冷蔵室温度Ｔpcの値
が、冷蔵室設定温度Ｔpcon（電動ダンパの開温度）を越
えたかどうかの判定を行ない（Ｓｔｅｐ２２）、冷蔵室
設定温度Ｔpconを越えていなければ、この冷蔵室設定温
度Ｔpconを基に、電動ダンパ制御手段２７は電動ダンパ
１８を制御する（Ｓｔｅｐ２３）。

【００５５】そして、冷蔵室温度Ｔpcの値が、冷蔵室設
定温度Ｔpconを越えたとき、冷蔵室温度上昇度演算手段
４２は、以下に示すように冷蔵室温度上昇度Ｔpcupを演
算する（Ｓｔｅｐ２４）。

【００５６】Ｔpcup＝Ｔpc−Ｔpcon また、外気温度検出手段３１は外気温度センサ２８によ
り冷蔵庫外の外気温度Ｔoutを検出する（Ｓｔｅｐ２
５）。

【００５７】つぎに、演算された冷蔵室温度上昇度Ｔpc
upおよび外気温度Ｔoutは、ファジィ推論プロセッサ４
４に入力される（Ｓｔｅｐ２６）。ファジィ推論プロセ
ッサ４４では、予めメモリ４３に記憶されている制御ル
ールを取り出して、ファジィ推論によって圧縮機１７の
設定回転数の上げ幅△Ｒを求める（Ｓｔｅｐ２７）。こ
れより、圧縮機設定回転数演算手段４５は、ファジィ推
論プロセッサ４４により求められた設定回転数の上げ幅
△Ｒから圧縮機１７の設定回転数Ｒを演算する（Ｓｔｅ
ｐ２８）。そして、この設定回転数Ｒを基に、圧縮機制
御手段２２は圧縮機１７を制御し、電動ダンパ制御手段
２７は電動ダンパ１８を制御する（Ｓｔｅｐ２３）。

【００５８】ここで、冷蔵室９の最適な温調を行なうた
めの圧縮機１７の設定回転数の上げ幅を求めるファジィ
推論は、下記のような制御ルールを基にして実行され
る。

【００５９】本実施例で採用した制御ルールは次のよう
な９つの言語ルールよりなる。例えば、 言語ルール２１：もし温度上昇度が小さく、外気温度が
低ければ、設定回転数の上げ幅を非常に小さくせよ。

【００６０】言語ルール２２：もし温度上昇度が小さ
く、外気温度が中位なら、設定回転数の上げ幅を小さく
せよ。

【００６１】言語ルール２３：もし温度上昇度が小さ
く、外気温度が高ければ、設定回転数の上げ幅を小さく
せよ。 ・ ・ ・ 言語ルール２７：もし温度上昇度が大きく、外気温度が
低ければ、設定回転数の上げ幅を大きくせよ。

【００６２】言語ルール２８：もし温度上昇度が大き
く、外気温度が中位なら、設定回転数の上げ幅を大きく
せよ。

【００６３】言語ルール２９：もし温度上昇度が大き
く、外気温度が高ければ、設定回転数の上げ幅を非常に
大きくせよ。等である。

【００６４】これは、食品の冷蔵室９への投入量が多く
なれば温度上昇度が大きくなり冷却能力が必要となるの
で、温度上昇度が大きい程、圧縮機１７の設定回転数を
大きく上げる必要があり、また同様に、外気温度が高い
程冷却能力が必要となるので、設定回転数を大きく上げ
る必要がある、といった経験から得られた言語ルールで
ある。

【００６５】よって、上記言語ルールは、発明者が数多
くの実験データから求めた、最適な冷蔵室９の温調を行
なうことができる圧縮機１７の設定回転数の上げ幅に対
する制御ルールであり、これを温度上昇度Ｔおよび外気
温度ＡＴの関係で示すと（表２）のようになる。

【００６６】

【表２】

【００６７】（表２）は制御ルールの関係を示す表であ
り、詳細は第１の実施例で述べた通りである。温度上昇
度Ｔと外気温度ＡＴとのおのおの交わった位置には、そ
の温度上昇度Ｔ、外気温度ＡＴに対応する最適な圧縮機
１７の設定回転数の上げ幅△Ｒを配置している。

【００６８】また、上記言語ルールは図５のメモリ４３
の内に記憶する場合には次のような制御ルール則で記憶
されている。本実施例で採用した制御ルールは９個であ
る。

【００６９】制御ルール２１：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａ
ｎｄ ＡＴ ｉｓ ＬＡＴ ＴＨＥＮ△Ｒ ｉｓ ＶＳ 制御ルール２２：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎｄ ＡＴ
ｉｓ ＭＡＴ ＴＨＥＮ△Ｒ ｉｓ Ｓ 制御ルール２３：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎｄ ＡＴ
ｉｓ ＨＡＴ ＴＨＥＮ△Ｒ ｉｓ Ｓ ・ ・ ・ 制御ルール２７：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ ＡＴ
ｉｓ ＬＡＴ ＴＨＥＮ△Ｒ ｉｓ Ｂ 制御ルール２８：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ ＡＴ
ｉｓ ＭＡＴ ＴＨＥＮ△Ｒ ｉｓ Ｂ 制御ルール２９：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ ＡＴ
ｉｓ ＨＡＴ ＴＨＥＮ△Ｒ ｉｓ ＶＢ 前記制御ルール２１，２２，・・・，２９は、温度上昇
度Ｔ、外気温度ＡＴ、圧縮機１７の設定回転数の上げ幅
△Ｒを（表２）のように段階的に決めているので、キメ
細かな制御を行なう場合には、温度上昇度Ｔ、外気温度
ＡＴの各段階の中間における実測の冷蔵室温度上昇度Ｔ
pcup、外気温度Ｔoutでは、前記制御ルールの前件部
（ＩＦ部）をどの程度満たしているかの度合いを算出し
て、その度合いに応じた圧縮機１７の設定回転数の上げ
幅△Ｒを推定する必要がある。そのため、本実施例では
第１の実施例で述べたと同様に、前記度合いを温度上昇
度Ｔ、外気温度ＡＴに対するファジィ変数のメンバシッ
プ関数を利用して算出する。

【００７０】図６は、冷蔵室の温度上昇度Ｔに対するフ
ァジィ変数ＳＴ，ＭＴ，ＢＴのメンバシップ関数μＳＴ
（Ｔpcup），μＭＴ（Ｔpcup），μＢＴ（Ｔpcup）を示
したものであり、外気温度ＡＴに対するファジィ変数の
メンバシップ関数は図２（ｂ）で示した通りである。

【００７１】ファジィ推論プロセッサ４４で実行するフ
ァジィ推論は前記制御ルール２１，２２，・・・，２９
と図６、図２（ｂ）のメンバシップ関数とを用いてファ
ジィ論理演算を行なって圧縮機１７の設定回転数の上げ
幅△Ｒの演算を行なう。

【００７２】その手順は、第１の実施例で述べたと同様
であり、図４のフローチャートを基に、図７のＳｔｅｐ
２７であるファジィ推論の手順を説明する。

【００７３】Ｓｔｅｐ１０では、ファジィ推論プロセッ
サ４４によって冷蔵室温度上昇度Ｔpcupと外気温度Ｔou
tに対するファジィ変数のメンバシップ関数を用いて、
冷蔵室温度上昇度Ｔpcupと外気温度Ｔoutにおけるメン
バシップ値（図中ではＭ値と表示）の算出を行なう。

【００７４】Ｓｔｅｐ１１では、得られた冷蔵室温度上
昇度Ｔpcupと外気温度Ｔoutに対するファジィ変数のメ
ンバシップ値が、前記９個の各制御ルールの前件部をど
の程度満たしているかの度合いを下記のように合成法で
算出する。

【００７５】図中では、温度上昇度に対するファジィ変
数をＡ、外気温度に対するファジィ変数をＢで示してい
る。

【００７６】 制御ルール２１より、度合いｈ２１＝μＳＴ（Ｔpcup）∩μＬＡＴ（Ｔout） ＝μＳＴ（Ｔpcup）×μＬＡＴ（Ｔout） −−−（１） 制御ルール２２より、度合いｈ２２＝μＳＴ（Ｔpcup）∩μＭＡＴ（Ｔout） ＝μＳＴ（Ｔpcup）×μＭＡＴ（Ｔout） −−−（２） 制御ルール２３より、度合いｈ２３＝μＳＴ（Ｔpcup）∩μＨＡＴ（Ｔout） ＝μＳＴ（Ｔpcup）×μＨＡＴ（Ｔout） −−−（３） ・ ・ ・ 制御ルール２７より、度合いｈ２７＝μＢＴ（Ｔpcup）∩μＬＡＴ（Ｔout） ＝μＢＴ（Ｔpcup）×μＬＡＴ（Ｔout） −−−（７） 制御ルール２８より、度合いｈ２８＝μＢＴ（Ｔpcup）∩μＭＡＴ（Ｔout） ＝μＢＴ（Ｔpcup）×μＭＡＴ（Ｔout） −−−（８） 制御ルール２９より、度合いｈ２９＝μＢＴ（Ｔpcup）∩μＨＡＴ（Ｔout） ＝μＢＴ（Ｔpcup）×μＨＡＴ（Ｔout） −−−（９） （１）式は、前記冷蔵室温度上昇度Ｔpcupが温度上昇度
Ｔに対する領域ＳＴに入り、かつ、前記外気温度Ｔout
が外気温度ＡＴに対する領域ＬＡＴに入るという命題
は、冷蔵室温度上昇度ＴpcupがＳＴに入る割合、外気温
度ＴoutがＬＡＴに入る割合の積の値で成立すること、
すなわち制御ルール２１の前件部は、度合いｈ２１の割
合で成立することを表わしている。同様に（２）式，・
・・，（９）式である制御ルール２２，・・・，２９の
場合、前件部はそれぞれ度合いｈ２２，・・・，ｈ２９
の割合で成立することを表わしている。

【００７７】Ｓｔｅｐ１２では、制御ルールの実行部の
メンバシップ関数によって、冷蔵室温度上昇度Ｔpcupと
外気温度Ｔoutにおける圧縮機１７の設定回転数の上げ
幅△Ｒを下記のようにして求める。設定回転数の上げ幅
△Ｒは、高さ法を用いて、各制御ルールの前件部の成立
する度合いｈ２１，ｈ２２，・・・，ｈ２９の加重平均
の値として、（数２）に示すように算出する。

【００７８】

【数２】

【００７９】これにより、圧縮機１７の設定回転数の上
げ幅△Ｒが求まる。従って、この実施例では、制御パラ
メータとして冷蔵室温度上昇度および外気温度を使用し
ているため、キメ細かい制御が可能である。また、制御
ルールが人間の経験則から成り立っているため、最適な
圧縮機の設定回転数で冷蔵室の温調制御ができる。

【００８０】以下本発明の第３の実施例を複数の貯蔵室
を備えた冷蔵庫において、その貯蔵室が冷凍室と冷蔵室
の場合について、図面を参照しながら説明する。また、
従来例、第１の実施例、第２の実施例と共通のものは、
同一番号を付し、その説明を省略する。

【００８１】図８は本発明の第３の実施例における冷蔵
庫の制御装置の構成を示すブロック図、図９は同実施例
における動作を説明するためのフローチャートである。

【００８２】図８において、５０は冷蔵庫の制御装置で
あり、設定回転数選択手段５１は冷凍室の制御装置３
０、冷蔵室の制御装置４０と接続し、冷凍室の制御装置
３０が演算した圧縮機１７の設定回転数と、前記冷蔵室
の制御装置４０が演算した圧縮機１７の設定回転数とを
比較し、数値の大きい設定回転数を選択する働きをす
る。

【００８３】以下、冷蔵庫の制御装置５０について、以
下図８、図９および図１、図３、図７を用いてその動作
を説明する。

【００８４】まず、冷凍室温度検出手段２０は冷凍室温
度センサ１９により冷凍室温度Ｔfcを検出する（Ｓｔｅ
ｐ１）。そして、冷凍室温度判定手段２１は、冷凍室温
度検出手段２０により検出された冷凍室温度Ｔfcの値
が、冷凍室設定温度Ｔfcon（圧縮機、送風機のＯＮ温
度）を越えたかどうかの判定を行ない（Ｓｔｅｐ２）、
冷凍室設定温度Ｔfconを越えていなければ、冷凍室設定
温度Ｔfconを基に送風機制御手段２３は送風機１４を制
御し（Ｓｔｅｐ９）、設定回転数選択手段５１は冷蔵室
の制御装置４０を始動する（Ｓｔｅｐ３１）。冷蔵室の
制御装置４０は、第２の実施例の図７で示した冷蔵室の
温調制御を行なう（Ｓｔｅｐ２１〜２３）。そして、冷
凍室側は、冷凍室設定温度Ｔfconを基に圧縮機制御手段
２２で圧縮機１７を制御し、冷蔵室側は、冷蔵室設定温
度Ｔpcon（電動ダンパの開温度）を基に電動ダンパ制御
手段２７で電動ダンパ１８を制御する（Ｓｔｅｐ２
３）。

【００８５】冷凍室温度Ｔfcの値が、冷凍室設定温度Ｔ
fconを越えたとき、冷凍室側は第１の実施例の図３で示
した冷凍室の温調制御を行なう。圧縮機設定回転数演算
手段３５は設定回転数Ｒを演算し（Ｓｔｅｐ４〜８）、
冷凍室設定温度Ｔfconを基に送風機制御手段２３は送風
機１４を制御する（Ｓｔｅｐ３）。そして、冷蔵室側は
第２の実施例の図７で示した冷蔵室の温調制御を行なう
（Ｓｔｅｐ２１〜２３）。圧縮機設定回転数演算手段３
５と、４５が演算した設定回転数Ｒのうち大きい数値を
設定回転数選択手段５１が選択し（Ｓｔｅｐ３２）、そ
の設定回転数Ｒを基に圧縮機制御手段２２は圧縮機１７
を制御するとともに、冷蔵室設定温度Ｔpconを基に電動
ダンパ制御手段２７は電動ダンパ１８を制御する。

【００８６】従って、この実施例では、制御パラメータ
として冷凍室温度上昇度と冷蔵室温度上昇度および外気
温度を使用して、冷却能力を必要とす貯蔵室に合わせて
圧縮機の回転数を設定するので、キメ細かい制御が可能
である。また、制御ルールが人間の経験則から成り立っ
ているため、最適な圧縮機の設定回転数で冷凍室と冷蔵
室の温調制御ができる。

【００８７】

【発明の効果】以上のように本発明は、食品を貯蔵する
ことができる冷蔵庫において、貯蔵室温度センサと、貯
蔵室温度検出手段と、貯蔵室温度が貯蔵室の設定温度を
越えたかどうかを判定する貯蔵室温度判定手段と、外気
温度センサと、外気温度検出手段と、前記貯蔵室温度検
出手段の出力により貯蔵室の温度上昇度を演算する貯蔵
室温度上昇度演算手段と、圧縮機の設定回転数の上げ幅
を求めるための経験則に基づく制御ルールを記憶するメ
モリと、貯蔵室の温度上昇度と、外気温度と、前記メモ
リから取り出された制御ルールに基づいて、ファジィ論
理演算を行ない圧縮機の設定回転数の上げ幅を演算する
ファジィ推論プロセッサと、設定回転数の上げ幅から圧
縮機の設定回転数を演算する圧縮機設定回転数演算手段
と、前記圧縮機設定回転数演算手段により演算された設
定回転数から、圧縮機を制御する圧縮機制御手段とから
冷蔵庫の制御装置を構成する。

【００８８】この構成により、貯蔵室の温度上昇度演算
手段により演算された貯蔵室の温度上昇度と、外気温度
検出手段により検出された外気温度と、メモリから取り
出された制御ルールに基づいて、ファジィ推論プロセッ
サによってファジィ論理演算を行ない、圧縮機の設定回
転数の上げ幅が求められる。したがって、上記により求
めた上げ幅により設定回転数を調整し、この設定回転数
を基に、圧縮機を制御するため、貯蔵室における冷凍、
冷蔵食品を鮮度よく長期間貯蔵できる経験則に基づいた
最適な貯蔵室の温調制御を行なうことができる。

【００８９】例えば、夏場に食品をたくさん詰め込んだ
ときなどに冷却能力を最大限供給して、既に室内に貯蔵
されている既存食品の温度上昇を最小限にし、上昇した
温度を短時間で元の冷凍温度に復帰させることができた
り、逆に冬場などは、必要最低限の冷却能力で電力消費
量を抑制して、最適な温調を行なう。

【００９０】また、複数の貯蔵室の制御にあたり、各貯
蔵室の制御装置が演算した圧縮機の設定回転数を比較
し、数値の大きい設定回転数を選択する設定回転数選択
手段とから冷蔵庫の制御装置を構成するので、複数の貯
蔵室を備えた冷蔵庫においても、各貯蔵室が必要とする
冷却能力に合わせた充分な冷却をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による冷蔵庫の制御装置の第１の実施例
の冷凍室の制御装置のブロック図

【図２】（ａ）は同実施例における冷凍室の温度上昇度
に対するファジィ変数のメンバシップ関数を示す特性図 （ｂ）は同実施例における外気温度に対するファジィ変
数のメンバシップ関数を示す特性図

【図３】同実施例における動作を説明するためのフロー
チャート

【図４】同実施例におけるファジィ推論の手順を説明す
るためのフローチャート

【図５】本発明による冷蔵庫の制御装置の第２の実施例
の冷蔵室の制御装置のブロック図

【図６】同実施例における冷蔵室の温度上昇度に対する
ファジィ変数のメンバシップ関数を示す特性図

【図７】同実施例における動作を説明するためのフロー
チャート

【図８】本発明による冷蔵庫の制御装置の第３の実施例
のブロック図

【図９】同実施例における動作を説明するためのフロー
チャート

【図１０】従来の冷蔵庫の制御装置のブロック図

【図１１】（ａ）は従来例における冷凍室の温度制御を
説明するためのフローチャート （ｂ）は従来例における冷蔵室の温度制御を説明するた
めのフローチャート

【符号の説明】

８ 冷凍室 ９ 冷蔵室 １９ 冷凍室温度センサ ２０ 冷凍室温度検出手段 ２１ 冷凍室温度判定手段 ２２ 圧縮機制御手段 ２４ 冷蔵室温度センサ ２５ 冷蔵室温度検出手段 ２６ 冷蔵室温度判定手段 ２８ 外気温度センサ ３０ 冷凍室の制御装置 ３１ 外気温度検出手段 ３２ 冷凍室温度上昇度演算手段 ３３ メモリ ３４ ファジィ推論プロセッサ ３５ 圧縮機設定回転数演算手段 ４０ 冷蔵室の制御装置 ４２ 冷蔵室温度上昇度演算手段 ４３ メモリ ４４ ファジィ推論プロセッサ ４５ 圧縮機設定回転数演算手段 ５０ 冷蔵庫の制御装置 ５１ 設定回転数選択手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機で冷媒を循環し食品を貯蔵するこ
   とができる貯蔵室を設けた冷蔵庫において、貯蔵室内に
   設けられた貯蔵室温度センサと、前記貯蔵室温度センサ
   により貯蔵室内の温度を検出する貯蔵室温度検出手段
   と、前記貯蔵室温度検出手段により検出された温度が、
   貯蔵室の設定温度を越えたかどうかを判定する貯蔵室温
   度判定手段と、冷蔵庫外に設けられた外気温度センサ
   と、前記外気温度センサにより冷蔵庫外の外気温度を検
   出する外気温度検出手段と、前記貯蔵貯蔵室温度検出手
   段の出力により貯蔵室の温度上昇度を演算する貯蔵室温
   度上昇度演算手段と、圧縮機の設定回転数の上げ幅を求
   めるための経験則に基づく制御ルールを記憶するメモリ
   と、前記貯蔵室温度上昇度演算手段により演算された温
   度上昇度と、前記外気温度検出手段により検出された外
   気温度と、前記メモリから取り出された制御ルールに基
   づいて、ファジィ論理演算を行ない圧縮機の設定回転数
   の上げ幅を演算するファジィ推論プロセッサと、前記フ
   ァジィ推論プロセッサにより演算された設定回転数の上
   げ幅から、圧縮機の設定回転数を演算する圧縮機設定回
   転数演算手段と、前記圧縮機設定回転数演算手段により
   演算された設定回転数に基づいて、圧縮機を制御する圧
   縮機制御手段とからなる冷蔵庫の制御装置。
2. 【請求項２】 貯蔵室の冷蔵庫の制御装置が演算した圧
   縮機の設定回転数を比較し、数値の大きい設定回転数を
   選択する設定回転数選択手段を備えたなる請求項１記載
   の冷蔵庫の制御装置。