JPH07332740A - 空気調和機の運転制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 快適性に優れた安定した制御を効率的かつ安
価に達成しうる空気調和機の運転制御方法を提供するこ
と。 【構成】 空気調和機の冷媒循環用圧縮機の回転数の制
御態様を運転開始からの時間に対する回転数パターンＮ
_st（ｔ）として予め記憶しておき、圧縮機の回転数をそ
の回転数パターンＮ_st（ｔ）に従って制御する。また、
空気調和機の運転開始から安定運転に至るまでの空気調
和機全体の総電流Ｉ_tlに対する設定値を電流パターンＩ
_tl（ｔ）として予め設定し、総電流Ｉ_tlを電流パターン
Ｉ_tl（ｔ）に従いそれを超えないように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、快適性の向上を意図し
た空気調和機の学習型運転制御方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】空気調和機においては、室温センサによ
って測定された室温Ｔ_a をリモートコントローラ（リモ
コン）等による設定温度Ｔ_scに近付け、または一致させ
るために、冷凍サイクル中の冷媒循環用圧縮機の回転数
を調整し、必要に応じてオン・オフ制御を併用して空調
能力を調整する。その場合の回転数調整であるが、指令
回転数は温度偏差に対しステップ状に、すなわち、温度
偏差に対し連続的に変化する比例の関係ではなく、所定
の温度偏差範囲ごとに所定の指令回転数をとるように設
定される場合が多い。

【０００３】いずれにしても従来の空気調和装置におい
ては、設定温度Ｔ_sc一定のもとでは測定室温Ｔ_a に直接
的に反応する形で圧縮機を制御する。空気調和機の起動
運転時は特に室温変化が激しい一方、空気調和機の制御
作用と空気調和機の室内機を通して行われる室内空気の
循環による室温変化との間には時間的な遅れが存在する
ので、室温Ｔ_a は割合大きなフラツキを伴う場合が多
い。この室温Ｔ_a のフラツキは圧縮機の運転回転数（す
なわち空調能力）に直接的に作用し、それが運転回転数
の変動として現れる。また、指令回転数を温度偏差に対
しステップ状に設定することに関連し、室温の変動幅が
ひとつの指令回転数領域に収まりきらない場合、外気温
があまり変化しない場合であっても、圧縮機がふたつの
指令回転数間を行き来して制御系が安定しない場合があ
る。

【０００４】さらに、部屋の中に居る人間の体感温度と
実際室温とは必ずしも一致せず、特に、部屋の大きさや
熱通過量（放熱量）により設定室温と実際室温との間に
レベルを生じたり、人間の居る場所により実際室温と体
感温度との間に割合大きな温度差を生じたりすることが
ある。

【０００５】特に家庭用の空気調和機においては、電源
コンセントの過熱防止上等の見地から電流制限をしてい
ることもあるが、それは最大電流制限値を設定するもの
であって、基本的に圧縮機回転数は温度偏差（実際室温
と設定室温との差）によって決定されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明は、
快適性に優れた安定した制御を効率的かつ安価に達成し
うる空気調和機の運転制御方法を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、空気調和機の冷媒循環用圧縮機の回転数の
制御態様を運転開始からの時間に対する回転数パターン
として予め記憶しておき、圧縮機の回転数を回転数パタ
ーンに従って制御するものである。

【０００８】さらに本発明は、空気調和機の運転開始か
ら安定運転に至るまでの空気調和機の電流の制御態様を
電流パターンとして予め記憶しておき、空気調和機の電
流を電流パターンに従いそれを超えないように制御する
ものである。

【０００９】

【作用】空気調和機の運転開始（起動）に際して予め記
憶した回転数パターンに従って圧縮機の回転数を制御す
ることにより、たとえ空気調和機の起動を含む運転に際
して室温や外気温が大きく変化したりしても快適性に優
れた安定した運転を効率的かつ安価に達成することがで
きる。

【００１０】さらにまた、空気調和機においては圧縮機
回転数と駆動用電動機を含む空気調和機全体の総電流と
の間には密接な相関関係がある。そこで、空気調和機運
転に際して、回転数パターンの代わりに予め記憶された
電流パターンに従って制御しても、回転数パターンに従
って制御した場合と同等の作用・効果を奏することがで
きる。

【００１１】

【実施例】まず図２を参照して本発明の運転制御方法を
実施する空気調和機とその制御装置の機器構成について
説明する。まず冷媒が循環する空気調和機の冷凍サイク
ルであるが、これは圧縮機２、四方弁３、室内熱交換器
４、膨張弁５及び室外熱交換器６を含んで構成され、四
方弁３の切換状態に従い室内熱交換器４を蒸発器（冷却
器）として機能させることにより冷房機運転を、また室
内熱交換器４を凝縮器（放熱器）として機能させること
により暖房機運転を行うことができる。室内熱交換器４
には室内ファン７および温度センサ８が付設され、室外
熱交換器６には室外ファン９が付設されている。圧縮機
２は駆動用交流電動機を内蔵しており、これを周波数変
換装置２３により可変速制御することにより空調能力を
調整することができる。周波数変換装置２３は交流電源
２４から一定周波数の交流電力を入力してそれを任意周
波数の交流電力に変換し交流電動機を介して圧縮機２を
可変速駆動する。周波数変換装置２３は整流器（順変換
器）およびインバータ（逆変換器）からなる直流中間回
路介在型でもよいし、サイクロコンバータからなる直流
中間回路不在型のものであってもよい。交流電源２４に
は室内ファン駆動回路２５を介して室内ファン７が接続
され、室外ファン駆動回路２６を介して室外ファン９が
接続され、さらに制御接点２７を介して四方弁操作ソレ
ノイド３Ｓが接続されている。このソレノイド３Ｓは四
方弁３を暖房側または冷房側に切換えるためのものであ
る。交流電源２４から空気調和機に流れ込む電流Ｉ_tlが
電流検出器２８を含む電流検出手段２９によって検出さ
れ、その検出信号が、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）か
らなる制御部６０に入力される。制御部６０には、例え
ばリモコン（リモートコントローラ）からなる温度設定
器６１により設定室温Ｔ_scが入力される。室内熱交換器
４の中間部の温度Ｔ_icまたは室外熱交換器６の中間部の
温度Ｔ_ocが温度センサ６２ないし６３によって検出さ
れ、温度センサ８によって検出された室温Ｔ_a とともに
制御部６０に導入される。制御部６０の機能については
後述する。室内熱交換器４、室内ファン７、室内ファン
駆動回路２５、温度センサ８，６２および制御部６０等
は室内機に含まれており、その他の機器は大部分が室外
機に含まれている。

【００１２】図１は、本発明の第１の実施例として、回
転数パターンに従って空気調和機運転を行う場合の回転
数パターンを示すものである。

【００１３】図１において、横軸は時間ｔ、縦軸は空気
調和機における冷凍サイクルの冷媒循環用圧縮機の回転
数Ｎを示している。なお、本発明に係る空気調和機は圧
縮機の回転数を変えることにより空調能力可変とする型
のものを前提にしており、圧縮機は図示していないイン
バータおよび交流電動機を介して可変速駆動されるもの
とする。そこで、駆動電動機の回転数すなわち圧縮機の
回転数を表現するのに単位 rps（回転／秒）を用いれ
ば、それはインバータの出力周波数に対応するので、便
宜上、以下の説明においては圧縮機の回転数Ｎを rps
（回転／秒）を単位として表すことにする。

【００１４】時間ｔ＝ｔ₀ において起動（運転開始）
し、そこからｔ＝ｔ₁ までの間（ａ区間）は、最高回転
数Ｎ１まで直線的に上昇させる立上げモード区間であ
り、回転数Ｎ１に達して運転点Ｐ１（ｔ₁ ，Ｎ１）に至
る。そこからｔ＝ｔ₂ までの区間（ｂ区間）は最高回転
数モード区間であり、最高回転数Ｎ１を維持したまま運
転点Ｐ２（ｔ₂ ，Ｎ１）に至る。そこからｔ＝ｔ₃ まで
の区間（ｃ区間）は目標回転数移行モード区間であっ
て、温度偏差ΔＴ＝Ｔ_a −Ｔ_scに対応して指令される目
標回転数Ｎ３にまで所定の減速率でほぼ直線的に減速さ
せる区間であり、回転数Ｎ３に達して運転点Ｐ３
（ｔ₃ ，Ｎ３）に至る。そこからｔ＝ｔ₄ までの区間
（ｄ区間）は安定運転モード区間であって、目標回転数
Ｎ３のままｔ＝ｔ₄ のところで例えばリモコンからの O
FF指令により運転停止となって運転点Ｐ４（ｔ₄，Ｎ
３）に至り、同時刻に、Ｎ＝０すなわ圧縮機は運転停止
となる。この運転停止（ｔ＝ｔ₄ ）から次回の運転開始
（ｔ＝ｔ₅ ）までの区間（ｅ区間）は運転停止時間τ_e
＝ｔ₅ −ｔ₄ としてカウントされる。以上のようにして
点Ｐ１〜Ｐ４を通る回転数パターンＮ_st（ｔ）が形成さ
れる。

【００１５】図３は本発明の制御態様を示すフローチャ
ートである。このフローチャートによる制御態様の基本
的な考え方は、運転開始時に前回最後の設定温度補正量
に応じた設定回転数補正量（ΔＮ_last）を加味して初期
設定を行うことにある。換言すれば、初期設定は前回ま
での運転状態についての学習結果を加味して行う。この
とき、図１に示すように運転点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を予め
設定しておくものとする。運転点Ｐ１は、起動時の最高
回転数Ｎ１に至るまでの時間ｔ₁ によって決定される。
運転点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、据付後初めての起動運転時
の初期設定値として例えば次のように設定される。な
お、以後の起動運転時の初期設定値は学習の結果を加味
して修正されうる。

【００１６】 運転点Ｐ１（ｔ₁ ，Ｎ１） 暖房運転時、 Ｎ＝Ｎ１＝１２０ rps， ｔ₁ ＝５分 冷房運転時、 Ｎ＝Ｎ１＝８０ rps ， ｔ₁ ＝５分 運転点Ｐ２（ｔ₂ ，Ｎ１） 暖房運転時、 Ｎ＝Ｎ１＝１２０ rps， ｔ₂ −ｔ₁ ＝１５分 冷房運転時、 Ｎ＝Ｎ１＝８０ rps ， ｔ₂ −ｔ₁ ＝１５分 運転点Ｐ２（ｔ₂ ，Ｎ１）→Ｐ３（ｔ₃ ，Ｎ３） 暖房運転時、 減速率４ rps／分， Ｎ＝Ｎ３＝４０ rps 冷房運転時、減速率２．５ rps／分， Ｎ＝Ｎ３＝３０ rps 上記の結果、暖房運転時も冷房運転時も、ｔ₃ −ｔ₂ ＝２０分 運転点Ｐ４（ｔ₄ ，Ｎ３） 暖房運転時、 Ｎ＝Ｎ３＝４０ rps 冷房運転時は、Ｎ＝Ｎ３＝３０ rps さて、外気温をＴ_o として、最高回転数Ｎ１、目標回転
数Ｎ３、最高回転数運転時間τ_b ＝ｔ₂ −ｔ₁ 、および
設定温度Ｔ_scを次のように初期設定する（ステップ１
０）。

【００１７】 最高回転数 ：Ｎ１＝Ｎ_last×ｇ（τ_e ，Ｔ_o ） 目標回転数 ：Ｎ３＝Ｎ_s0＋ΔＮ_last＋ｆ（Ｔ_o ） 最高回転数運転時間：τ_b ＝τ_b0＋ｆ（τ_e ，Δ
Ｎ_last） 回転数補正値 ：ΔＮ_sc＝ΔＮ_last ここで、Ｎ_lastは前回運転時の最高回転数である。ｇ
（τ_e ，Ｔ_o ）は前回の運転停止から今回運転開始まで
の時間τ_e ＝ｔ₅ −ｔ₄ 、および外気温Ｔ_o の関数とし
て定められる係数であって、τ_e の値が大きいほど大き
く、Ｔ_o の値が大きいほど暖房では小さく冷房では大き
い値を有する。Ｎ_s0は前回運転時の最終の周波数指令値
に対応する回転数（＝目標回転数）、ΔＮ_lastは前回運
転時の最終の周波数変更幅に対応する回転数変更幅、ｆ
（Ｔ_o ）は外気温Ｔ_o の関数として表現される係数であ
って、ｆ（Ｔ_o ）の値はＴ_o の値が大きいほど暖房では
小さく冷房では大きい値を有する。τ_b0は前回運転時の
最高回転数運転時間であり、ｆ（τ_e ，ΔＮ_last）は時
間τ_e および上記回転数変更幅ΔＮ_lastの関数として表
現される係数である。

【００１８】このようにして初期設定を行った後、空気
調和機の運転開始すなわち起動が行われる（ステップ１
１）。この起動後、 ａ、初期立上げモード（ステップ１２） ｂ、最高回転数運転モード（ステップ１３） を図１の起動運転パターンに従って実行し、温度偏差Δ
Ｔ＝Ｔ_a −Ｔ_scのチェック（ステップ１４。詳細は後
述）に引き続き、 ｃ、目標回転数への移行モード（ステップ１５） ｄ、目標回転数運転モード（ステップ１６） に至る。ここで再び、温度偏差ΔＴ＝Ｔ_a −Ｔ_scのチェ
ック（ステップ１７。詳細は後述）を行い、設定温度Ｔ
_scによる風量制御を行う（ステップ１８）。ここで、風
量制御というのは通常行われているものであって、室内
熱交換器からの空気吹き出し温度を室温に対する設定温
度Ｔ_scの値に保つように室内熱交換器からの空気吹き出
し量を制御する。

【００１９】運転停止指令が例えばリモコンから入力さ
れない限り（ステップ１９：“ＮＯ”）、ステップ１７
のチェックの結果得られた温度偏差ΔＴの極性および絶
対値に従い、単位回転数変更幅ｄＮ、例えば暖房運転時
はｄＮ＝４ rpsを単位として、冷房運転時はｄＮ＝２．
５ rpsを単位として回転数補正を行うものとし、 ΔＮ_sc′＝ΔＮ_sc＋ｄＮ として（ステップ２０）ステップ１５以下に戻る。ここ
で、ΔＮ_sc′は補正後の回転数変化量、ΔＮ_scは補正前
の回転数変化量である。

【００２０】ステップ１９において“ＹＥＳ”、すなわ
ちリモコンから運転停止指令が入力された場合は、 ΔＮ_sc＝ΔＮ_last として（ステップ２１）、次回運転時のためのデータを
準備して保存し、運転停止とする。運転停止の場合、運
転停止（時刻ｔ₄ ）から次回運転開始（時刻ｔ₅）まで
の時間つまり次回運転時の直前の運転停止時間τ_e を測
定し、それを次回運転開始時の初期設定のために用いる
ことはすでに述べた通りである。

【００２１】ステップ１４で行われる温度偏差ΔＴをチ
ェックするサブルーチンについて、図４を参照しながら
詳述する。なお、このサブルーチンは温度偏差ΔＴに関
連して時間τ_a ＋τ_b ＝τ_ab＝ｔ₂ −ｔ₀ を修正するル
ーチンである。つまり、学習し終えるまでは室温Ｔ_a が
空調負荷によって大幅に変動することが考えられるの
で、それを回避するために室温Ｔ_a による上下限の制限
を付けるものである。

【００２２】まず起動からの時間ｔについて、ｔ＜τ_ab
かどうかをチェックする（ステップ３０）。ｔ＜τ_abな
ら、暖房運転か冷房運転かをチェックし（ステップ３
１）、ΔＴ＝Ｔ_a −Ｔ_scに関し、暖房運転の場合はΔＴ
≧１．５（℃）なら、また冷房運転の場合はΔＴ≦−
１．５（℃）なら、それぞれ暖房ないし冷房が「過度」
であることを意味するので、τ_ab＝ｔとして修正し（ス
テップ３２，３３，３４）、ｃ区間（目標回転数移行モ
ード区間）に入るようにしてステップ３０に戻る。この
場合、ステップ３０では、τ_ab＝ｔであって“ＮＯ”と
なる。ステップ３２においてΔＴ＜１．５、またはステ
ップ３３においてΔＴ＞−１．５の場合は、それぞれ暖
房ないし冷房が「過多」ではないので、そのままステッ
プ３０に戻り、ｔ≧τ_abになるまでステップ３０〜３４
を循環する。

【００２３】ステップ３０においてｔ≧τ_abになったこ
とを確認すると（つまり、予め設定された最高回転数運
転時間τ_abの経過を確認したら）暖房運転か冷房運転か
に従って（ステップ３５）、暖房運転の場合は、ΔＴ＜
−１．５なら、また冷房運転の場合は、ΔＴ＞１．５な
ら、それぞれ暖房ないし冷房が設定値に対して「不足」
していることを意味するので、設定時間τ_abをそのとき
の運転時間ｔに変更すべくτ_ab＝ｔの処理を行って（ス
テップ３６，３７，３８）ステップ３０に戻り、同ステ
ップ以下を循環させる。ステップ３６においてΔＴ≧−
１．５、またステップ３７においてΔＴ≦１．５の場合
は、それぞれ暖房ないし冷房が「不足」ではないとし
て、次回起動運転時のために用いる最高回転数での運転
時間τ_ab′をτ_ab′＝τ_abとして（ステップ３９）この
サブルーチンを脱出しステップ１５へ移行する。

【００２４】次にステップ１７の温度偏差ΔＴをチェッ
クするサブルーチンについて、図５を参照しながら詳述
する。このサブルーチンは空調効果に関連させて圧縮機
回転数Ｎを修正するルーチンである。

【００２５】この修正は一定時間毎に行われ、まず、こ
の時間間隔を検知するためにタイマＭが動作中かどうか
が判断される（ステップ４０）。最初にこのサブルーチ
ンに入ってきた時にはタイマＭは動作中でないため、こ
こでタイマＭがスタートされる（ステップ４１）。この
ようにしてタイマＭが動作中であることを確認した上
で、タイマＭが一定時間、例えば１０分経過したかどう
かが判断される（ステップ４２）。ここで１０分経過し
ていれば、ステップ４３以下の温度偏差に基づく回転数
補正の処理へと移行する。一方、タイマＭが１０分経過
を計時していなければ、このサブルーチンを脱出してス
テップ１８へ移行する。

【００２６】温度偏差に基づく回転数補正の処理では、
まず、温度偏差ΔＴ＝Ｔ_a −Ｔ_scに関し、｜ΔＴ｜≦
０．５すなわち−０．５≦ΔＴ≦０．５か、ΔＴ＜−
０．５か、ΔＴ＞０．５かをチェックする（ステップ４
３）。｜ΔＴ｜≦０．５の場合は、適正温度範囲にある
ことを意味するので回転数修正の必要はなく、回転数指
令値Ｎ_sc′を、Ｎ_sc′＝Ｎ_scとして（ステップ４４）ス
テップ４７へ移行する。

【００２７】ΔＴ＜−０．５の場合およびΔＴ＞０．５
の場合は、回転数指令値の修正を行う。この場合、暖房
運転か冷房運転かによって増減修正内容が異なる。そこ
でＭなるフラグを設定し、暖房運転時はＭ＝＋１に、冷
房運転時はＭ＝−１にする。そして、回転数の単位ステ
ップ幅をｄＮとして、ΔＴ＜−０．５の場合、Ｎ_sc′＝
Ｎ_sc＋Ｍ・ｄＮすなわち、暖房運転時はＮ_sc′＝Ｎ_sc＋
ｄＮの、冷房運転時はＮ_sc′＝Ｎ_sc−ｄＮの処理を行っ
て（ステップ４５）ステップ４７へ移行する。また、Δ
Ｔ＞０．５の場合、Ｎ_sc′＝Ｎ_sc−Ｍ・ｄＮすなわち、
暖房運転時はＮ_sc′＝Ｎ_sc−ｄＮの、また冷房運転時は
Ｎ_sc′＝Ｎ_sc＋ｄＮの処理を行って（ステップ４６）ス
テップ４７へ移行する。

【００２８】ステップ４７では、ステップ４３〜４６の
処理後に一定時間の間隔をおくため再度タイマＭをリセ
ットした後、タイマＭを再スタートさせ、このサブルー
チンを脱出してステップ１８へ移行する。

【００２９】以上述べた実施例によれば、セットマッチ
ング時に回転数パターンを定めておくことにより、たと
え室温Ｔ_a が分からなくても、空気調和機の能力を可及
的に引き出して安定した運転を効率的かつ安価に達成す
ることができる。また、部屋の条件や使用者の好みに応
じた調和機設定を自動的にすることができ、学習により
前回運転時の起動運転パターンを自動修正するので、そ
れぞれの環境で、個々人にとって快適な空気調和機運転
を行うことができる。

【００３０】図５は図１とは異なる回転数パターンを示
すものである。図５においては、立上げ区間（ｔ₀ →ｔ
₁ ）の途中に目標回転数Ｎ３よりもやや高い回転数のと
ころに回転数一定区間Ｄ１を設定し、また移行区間（ｔ
₂ →ｔ₃ ）では一定減速率で回転数低下をさせるのでは
なく、運転点Ｐ３に向かって指数関数的に移行させるよ
うにしている。この場合も、運転点Ｐ３は時間に基づい
て決定されるのではなく、所定の関数特性に従って減速
していき、その減速の結果、回転数Ｎが所定値（Ｎ３）
にまで減速したときの時刻に基づいて結果的に決定され
る。

【００３１】さらにまた、運転停止時間τ_e が短かった
ときの再起動の場合は前回の空調運転時の影響が大きく
残っており、逆に運転停止時間τ_e が長いときの再起動
の場合は前回の空調運転時の影響があまり残っていな
い。従って運転停止時間τ_e の影響の度合を、外気温Ｔ
_o の影響を加味し、ｇ（τ_e ，Ｔ_o ）として予め関数表
現しておき、再運転時の最高回転数Ｎ１′を、 Ｎ１′＝Ｎ１×ｇ（τ_e ，Ｔ_o ） として補正を行えば、特に運転停止時間τ_e が短いとき
の再運転の場合に生じうる無駄なエネルギー消費を未然
に防止することができる。図５のｔ＝ｔ₅ 以降にそのよ
うな場合のパターンの一例が示されている。すなわち、
ｔ＞ｔ₅ 領域においては、 Ｎ１′＝Ｎ１_last×ｇ（τ_e ，Ｔ_o ） に従って計算された、より低い最高回転数Ｎ１′が設定
され、また、運転停止時間τ_e に従って、より短い最高
回転数運転時間τ_b ′が設定された様子が示されてい
る。

【００３２】かくして、図６の回転数パターンによって
も、図１の回転数パターンと同様の作用・効果を奏する
ことができる。

【００３３】次に空気調和機を圧縮機駆動用電動機を主
として構成される電気負荷の総電流Ｉ_tlに着目して電流
制御する実施例について説明する。

【００３４】空気調和機における電気負荷の主たるもの
は圧縮機駆動用電動機である。圧縮機の回転数とそれを
駆動する電動機の電流との間には極めて密接な相関関係
がある。そこで、空気調和機運転に際して、圧縮機の回
転数パターンの代わりに予め記憶された電流パターンに
従って圧縮機駆動用電動機の電流またはそれを含む電気
負荷の総電流Ｉ_tlを制御しても、回転数パターンに従っ
て制御する場合と同等の作用・効果を奏することができ
る。

【００３５】図７は空気調和機運転に際し時間ｔの関数
として設定される電流パターンＩ_st（ｔ）を示すもので
ある。図７からも分かるように、この電流パターンの形
状は回転数パターンＮ_st（ｔ）の形状（図１）に良く類
似している。制御内容としては、この電流パターンＩ_st
（ｔ）と実際電流Ｉ_acとを比較し、実際電流Ｉ_acが電流
パターンＩ_st（ｔ）を超えないように制御される。図示
のごとく時間ｔ＝ｔ₀において空気調和機は最大電流指
令値Ｉ₁ で起動するが、実際電流Ｉ_acは、ｔ＝ｔ₁ まで
の間（ａ区間：立上げモード区間）は０から徐々に指令
値Ｉ₁ に向かって漸増するように制御され、実際電流Ｉ
_acが指令値Ｉ₁ に達した後、ｔ＝ｔ₂ までの区間（ｂ区
間：最大電流モード区間）は指令値Ｉ₁ のままであり、
ｔ＝ｔ₂で運転点Ｐ２（ｔ₂ ，Ｉ₁ ）に達する。そこか
らｔ＝ｔ₃ までの区間（ｃ区間：目標電流移行モード区
間）では、基本的には温度偏差ΔＴ＝Ｔ_a −Ｔ_scに対応
して指令される目標電流値Ｉ₃ にまで所定の減流率（Δ
Ｉ／Δτ）でほぼ直線的に減流させる区間であり、τ_c
＝（Ｉ₁ −Ｉ₃ ）・Δτ／ΔＩ時間後のｔ＝ｔ₃ で目標
電流値Ｉ₃ に達することにより運転点Ｐ３（ｔ₃ ，
Ｉ₃ ）に至る。そこからｔ＝ｔ₄ までの区間（ｄ区間：
目標電流運転モード区間）は目標電流値Ｉ₃ に従って通
常運転を継続する区間であり、ｔ＝ｔ₄ でリモコンから
停止指令が発せられることにより運転停止とされ運転点
Ｐ４（ｔ₄ ，Ｉ₃ ）に至る。そこでＩ＝０すなわち空気
調和機は運転停止となる。この運転停止点（ｔ＝ｔ₄ ）
から次回の運転開始点（ｔ＝ｔ₅ ）までの区間（ｅ区
間）の時間は次回運転時の初期設定のため運転停止時間
τ_e ＝ｔ₅ −ｔ₄ としてカウントされる。

【００３６】図８は図７のパターンを実施する手順の全
体を示すフローチャートである。運転ONになると、τ_e
のカウントを停止し、前回の運転停止からの時間τ_e を
確認し記憶する（ステップ５０）。次に電流パターンＩ
_st（ｔ）の初期設定を実施し、ａ区間およびｂ区間の合
計時間τ_a ＋τ_b ＝τ_abのカウントを開始する（ステッ
プ５１）。電流パターンＩ_st（ｔ）の初期設定というの
は、これから制御しようとする電流の最大値（制限値）
の時間的変化の態様を予め設定するものであり、より詳
細には図９のサブルーチンに示すように電流Ｉ₁ ，Ｉ₃
および時間τ_bに対する第１の補正値 ΔＩ₁ ^＊＝ΔＩ_1last ΔＩ₃ ^＊＝ΔＩ_3last Δτ_ab ^＊＝Δτ_blast をセット（ステップ５１１）した後、さらに、 Ｉ₁ ＝Ｉ₁₀＋ΔＩ₁ ^＊＋ｆ（Ｔ_o ） Ｉ₃ ＝Ｉ₃₀＋ΔＩ₃ ^＊＋ｇ（Ｔ_o ） τ_ab＝τ_abo ＋Δτ_ab ^＊＋ｈ（Ｔ_o ） τ_eset2 ＝τ_eset×（Ｉ₃ ／Ｉ₁ ） として補正を加える（ステップ５１２）。なお、サフィ
ックス＊は今回の値を示し、サフィックス“last”は前
回運転時の学習記憶値、サフィックス“０”はオリジナ
ル値であって予め定められている固定された初期値であ
る。τ_esetは初期状態とみなして設定した運転停止時
間、すなわち次回運転開始時点で室温Ｔ_a が外気温Ｔ_o
近くにまで低下するのに要する時間として設定する時間
であって、次回運転時に室温Ｔ_a が、電流パターンとし
て設定される設定値を極端に超えないようにするため
に、例えば３時間程度に設定される。“Δ”は変化量ま
たは補正量を表す。ｆ（Ｔ_o ），ｇ（Ｔ_o ），ｈ
（Ｔ_o ）はそれぞれ外気温Ｔ_o に関する修正項である。

【００３７】次に、前回の運転停止から今回の運転開始
までの運転停止時間τ_e に関する最大電流値Ｉ₁ の学習
補正を次のように行って新たな初期電流パターンを設定
する（ステップ５１３）。 τ_e ＞τ_eset なら、Ｉ₁ ＝Ｉ₁₀＋ΔＩ_1last ＋ｆ（Ｔ
_o ） τ_eset2 ＜τ_e ≦τ_eset なら、Ｉ₁ ＝Ｉ₁ ×τ_e ／τ
_eset τ_e ≦τ_eset2 なら、Ｉ₁ ＝Ｉ₃ 図１０はステップ５１３の処理の具体例を示すものであ
る。例えば暖房運転において、実際の運転停止時間τ_e
と初期状態とみなした運転停止時間τ_esetとの比較にお
いて、ケースＡでは、運転停止時間τ_e ＝τ_ea＞τ_eset
の場合を示すものである。この場合は、運転停止時間τ
_eaが比較的長く、運転開始の時点で実際室温Ｔ_a ＝Ｔ_aa
が外気温度にかなり近い温度Ｔ_aoa にまで低下してお
り、特に大きな修正を施さなくても運転開始時に室温Ｔ
_aaが設定温度Ｔ_scを超えたりすることはないが、上記の
通り前回の最大電流値とその変化分および外気温による
多少の補正を行う。

【００３８】ケースＢは、運転停止時間τ_e ＝τ_eb＜τ
_esetの場合を示すものである。この場合は、運転停止時
間τ_ebが比較的短く、運転開始の時点で室温Ｔ_a ＝Ｔ_ab
が設定温度Ｔ_scにより近い温度Ｔ_aob にまでしか低下し
ていないので、次回運転開始のとき、電流パターンＩ_st
（ｔ）に修正を加えないと、室温Ｔ_a は特性線Ｔ_abで示
すように空調能力Ｑが大きすぎて設定温度Ｔ_scを大きく
超えてしまうおそれがある。従って、ケースＢの場合
は、室温Ｔ_a が設定温度Ｔ_scを超えない（図１０：特性
線Ｔ_ac参照）ように空調能力Ｑを低下させる。そのため
に、ここでは特別な処理として、上記ΔＩ₁ ^＊を変更せ
ずに、そのとき用いる最大電流値Ｉ₁ を直接変更する。
これは、τ_e ＜τ_esetのときの初期パターンを記憶しな
いための処理である。この場合、ステップ５１３内の第
２式または第３式に従って、より小さな最大電流値
Ｉ₁ ′を有する修正された電流パターンＩ_st′（ｔ）を
設定することになる。こうすることにより、空気調和機
電流（総合電流）に対応して空気調和機の空調能力Ｑを
低下させ、図示のごとく室温Ｔ_a ＝Ｔ_acが設定温度Ｔ_sc
を超えないようにすることができる。

【００３９】図１１は、ステップ５１３において、τ_e
＜τ_esetの範囲で運転停止時間τ_eに従い当初の最大電
流値Ｉ₁ が特性線Ｒで示すように修正される様子を示し
たものである。

【００４０】次に、電流パターンＩ_st（ｔ）の外気温Ｔ
_o による補正について説明する。

【００４１】まず、外気温Ｔ_o に依存する関数ｆ
（Ｔ_o ）を定義するために以下の変数を定義する。 Ｍ：モード値。暖房運転時は、 Ｍ＝＋１ 冷房／ドライ運転時は、Ｍ＝−１ ｄＩ：変化させる電流の単位幅（絶対値。例えばｄＩ＝０．０２Ａ） α_i ：補正係数（整数） Ｃ（Ｍ）：各モードでのＴ_o テーブル定数 Ｃ（Ｍ）｜_M=0 ： Ｃ（＋１）＝０ Ｃ（−１）＝−２０ 図１２に示すように、外気温Ｔ_o の値に応じて、α_i が
次の値をとるものとする。 Ｔ_o ≦２０＋Ｃ（Ｍ）： α_i ＝−２ ２０＋Ｃ（Ｍ）＜Ｔ_o ≦２５＋Ｃ（Ｍ）： α_i ＝−１ ２５＋Ｃ（Ｍ）＜Ｔ_o ≦３０＋Ｃ（Ｍ）： α_i ＝０ ３０＋Ｃ（Ｍ）＜Ｔ_o ≦３５＋Ｃ（Ｍ）： α_i ＝＋１ ３５＋Ｃ（Ｍ）＜Ｔ_o ： α_i ＝＋２ 以上の定義を前提として関数ｆ（Ｔ_o ）を以下のように
定義する。

【００４２】ｆ（Ｔ_o ）＝Ｍ・α_i ・ｄＩ とする。なお、これは一具体例を示すものであり、もっ
と細かく定義することもできる。

【００４３】関数ｇ（Ｔ_o ），ｈ（Ｔ_o ）も関数ｆ（Ｔ
_o ）と同様にして定義する。これらの関数相互間には定
数に変化をつけ、独立して定義するものとする。

【００４４】以上のステップ５１１〜５１３からなるス
テップ５１（図８）の処理後、運転ON／OFF 指令の確認
を行う（ステップ５２）。

【００４５】ステップ５２において運転ONの継続中であ
ることが確認されたら、以下に示すように電流パターン
Ｉ_st（ｔ）の変更および最大電流制限値Ｉ_max の変更を
行う（ステップ５３）。ここでの電流パターンＩ
_st（ｔ）の変更は、リモコンを通して推定されるユーザ
感覚の取り込みを実施しようとするものであり、それを
今回および次回の運転に反映させるためのアルゴリズム
として実現される。なお、リモコン（リモートコントロ
ーラ）から設定温度上げ指令（△信号とする）または下
げ指令（▽信号とする）が入力された場合、それはステ
ップ５３において割り込み処理として処理される。

【００４６】図１３に、リモコン操作ボタンの操作状態
と設定電流値の増減状態を一覧表の形で示す。図１４
は、リモコン操作状態と空気調和機能力期待感の内容と
フロー上使用するモード値Ｍの値を例示した。モード値
Ｍについては、案１としてに示すように、暖房運転時は
Ｍ＝＋１，冷房運転時はＭ＝−１とするやり方が一般的
であろうが、案２として例示するように常にＭ＝＋１と
する単純なやり方もありうる。

【００４７】ステップ５３の内容について図１５を参照
して詳述する。まず運転開始からの経過時間ｔが時間τ
_ab（＝τ_a ＋τ_b ）に達していないかどうかをチェック
する（ステップ５３１）。達していない場合（ｔ＜
τ_ab）、この区間内でのリモコンの△／▽操作はユーザ
が一層の能力増または能力減を希望しているものと判断
して、この区間の時間τ_abの延長は考えずに、次回運転
時の初期設定に際して電流指令値に反映させるべく次の
処理をする。すなわち、上げ指令（△信号）か下げ指令
（▽信号）かに従い（ステップ５３２）、上げ指令（△
信号）なら、Ｉ₁ ′＝Ｉ₁ ＋Ｍ・ΔＩ₁として最大電流
値を補正し（ステップ５３３）、下げ指令（▽信号）な
ら、Ｉ₁ ′＝Ｉ₁ −Ｍ・ΔＩ₁として最大電流値を補正
する（ステップ５３４）。この場合、ａ，ｂ区間での△
／▽要求は、もっと空調能力が欲しい、またはもっと空
調能力を弱めて欲しいとの要求と判断して、時間τ_b の
延長は考えず、それを次回の初期設定に反映させるよう
に変更する。これらのステップで、ΔＩ₁ は単位変化量
であり、例えば、０．５Ａである。次に補正後の最大電
流値Ｉ₁ ′が空気調和装置として別途制限される最大電
流制限値Ｉ_max を超えていないか、あるいは目標電流値
Ｉ₃ を下回っていないかについてチェックする（ステッ
プ５３５）。もし、Ｉ₁ ′＞Ｉ_maxまたはＩ₁ ′＜Ｉ₃
だったら、Ｉ₁ ′＝Ｉ₁ として（ステップ５３６）図１
６のステップ５８０へ進む。ステップ５３４において、
Ｉ₁ ′≦Ｉ_max かつＩ₁ ′≧Ｉ₃ だったときもステップ
５８０へ進む。

【００４８】ステップ５３１において、ｔ≧τ_abであっ
た場合は、ｔ＞ｔ₃ か否かをチェックする（ステップ５
３７）。ｔ≦ｔ₃ の場合はｃ区間にあるとみなし、ま
た、この区間内でのリモコンの△ボタン操作は空調能力
が弱すぎる（目標電流値Ｉ₃ が少なすぎるとのユーザ判
断に基づいており、▽ボタン操作は空調能力にオーバー
感がある（時間τ_abが長すぎる）とのユーザ判断に基づ
いているものと判断し、上げ指令（△信号）か下げ指令
（▽信号）かのチェック（ステップ５３８）の結果に基
づいて、上げ指令（△信号）なら、Ｉ₃ ′＝Ｉ₃ ＋Ｍ・
ΔＩ₃ τ_ab′＝τ_ab＋Ｍ・Δτ_ab として記憶すべき目標電流値および時間τ_abの補正を行
い（ステップ５３９）、下げ指令（▽信号）なら、
Ｉ₃ ′＝Ｉ₃ −Ｍ・ΔＩ₃ τ_ab′＝τ_ab−Ｍ・Δτ_ab として記憶すべき目標電流値および時間τ_abの補正を行
う（ステップ５７０）。なお、ここでΔτ_abは時間τ_ab
の単位補正時間であり、例えば、３．０分程度である。

【００４９】次に、補正された目標電流値Ｉ₃ ′が最大
電流値Ｉ₁ を超えていないか、あるいは逆に、最小電流
値Ｉ_min を下回っていないかをチェックする（ステップ
５７１）。なお、目標電流値が最小電流値を下回ってい
ないかのチェックであるが、これは、前者が後者を下回
っていると、装置の運転が不安定になることによる。も
し、Ｉ₃ ′＞Ｉ_max またはＩ₃ ′＜Ｉ_min だったら、Ｉ
₃ ′＝Ｉ₃ として（ステップ５７２）図１６のステップ
５８０へ進む。また、ステップ５７１において、Ｉ₃ ′
≦Ｉ_max かつＩ₃ ′≧Ｉ_min なら、ステップ５８０へ進
む。

【００５０】ステップ５３７において、ｔ＞ｔ₃ であっ
た場合はｃ区間を過ぎてｄ区間にあるものとみなし、こ
こでのリモコンの△／▽操作は現在の空調能力に対する
ユーザ要求であると判断することができるので、次回運
転時に反映させるべく次の変更処理をする。この場合、
上げ指令（△信号）か下げ指令（▽信号）かをチェック
し（ステップ５７３）、上げ指令（△信号）なら、
Ｉ₃ ′＝Ｉ₃ ＋Ｍ・ΔＩ₃の修正を行い（ステップ５７
４）、下げ指令（▽信号）だったら、Ｉ₃ ′＝Ｉ₃−Ｍ
・ΔＩ₃ の修正を行う（ステップ５７５）。このように
して修正された目標電流値Ｉ₃ ′が最大電流値Ｉ₁ を超
えていないか、あるいは逆に最小電流値Ｉ_{mi n} を下回っ
ていないかをチェックする（ステップ５７６）。Ｉ₃ ′
＞Ｉ_max またはＩ₃ ′＜Ｉ_min だったら、Ｉ₃ ′＝Ｉ₃
とし（ステップ５７７）、そうでなかったら図１６のス
テップ５８０へ進む。

【００５１】なお、過温調および電流最小値（Ｉ_min ）
制限については、運転OFF 時の学習処理（図８：ステッ
プ５６。図２６：ステップ５６１〜５６６参照）におい
て実施する。

【００５２】図１６は温度偏差ΔＴ＝Ｔ_a −Ｔ_scによる
時間τ_abの補正のためのサブルーチであって、学習し終
えるまでは室温Ｔ_a が空調負荷によって大幅に変動する
ことが考えられるので、それを回避するために室温Ｔ_a
による上下限の制限を付けるものである。

【００５３】まず、起動からの時間ｔに関して、ｔ＜τ
_abか否かをチェックする（ステップ５８０）。ｔ＜τ_ab
なら、暖房運転か冷房運転かをチェックし（ステップ５
８１）、ΔＴ＝Ｔ_a −Ｔ_scに関し、暖房運転の場合はΔ
Ｔ≧１．５（℃）なら、また冷房運転の場合はΔＴ≦−
１．５（℃）なら、それぞれ暖房ないし冷房が「過度」
であることを意味するので、τ_ab＝ｔとして修正し（ス
テップ５８２，５８３，５８４）ｃ区間（目標回転数移
行モード区間）に入るようにしてステップ５８０に戻
る。この場合、ステップ５８０では、τ_ab＝ｔであって
“ＮＯ”となる。ステップ５８２においてΔＴ＜１．
５、またはステップ５８３においてΔＴ＞−１．５の場
合は、それぞれ暖房ないし冷房が「過多」ではないの
で、そのままステップ５８０に戻り、ｔ≧τ_abになるま
でステップ５８０〜５８４を循環する。

【００５４】ステップ５８０においてｔ≧τ_abになった
ことを確認すると（つまり、予め設定された最高回転数
運転時間τ_abの経過を確認したら）暖房運転か冷房運転
かに従って（ステップ５８５）、暖房運転の場合は、Δ
Ｔ＜−１．５なら、冷房運転の場合は、ΔＴ＞１．５な
ら、それぞれ暖房ないし冷房が設定値に対して「不足」
していることを意味するので、設定時間τ_abをそのとき
の運転時間ｔに変更すべくτ_ab＝ｔの処理を行って（ス
テップ５８６，５８７，５８８）ステップ５８０に戻
り、同ステップ以下を循環させる。ステップ５８６にお
いてΔＴ≧−１．５、またステップ５８７においてΔＴ
≦１．５の場合は、それぞれ暖房ないし冷房が「不足」
ではないとして、次回起動運転時のために用いる最高回
転数運転時間τ_ab′をτ_ab′＝τ_abとして（ステップ５
８９）このサブルーチンを脱出し、次のステップ５９０
（図１７）へ移行する。

【００５５】ステップ５９０以下は空調効果に関連させ
て電流目標値Ｉ₃ を修正するサブルーチンである。この
修正は一定時間毎に行われ、まず、この時間間隔を検知
するためにタイマＲが動作中かどうかが判断される（ス
テップ５９０）。最初にこのサブルーチンに入ってきた
時にはタイマＲは動作中でないため、ここでタイマＲが
スタートされる（ステップ５９１）。このようにしてタ
イマＲが動作中であることを確認した上で、タイマＲが
一定時間、例えば１０分経過したかどうかを判断する
（ステップ５９２）。ここで１０分経過していれば、ス
テップ５９３以下の温度偏差に基づく電流目標値補正の
処理へと移行する。一方、タイマＲが１０分経過を計時
していなければ、このサブルーチンを脱出してステップ
５４へ移行する。

【００５６】温度偏差に基づく電流目標値補正の処理で
は、まず温度偏差ΔＴ＝Ｔ_a −Ｔ_scに関し、｜ΔＴ｜≦
０．５すなわち−０．５≦ΔＴ≦０．５か、ΔＴ＜−
０．５か、ΔＴ＞０．５かをチェックする（ステップ５
９３）。｜ΔＴ｜≦０．５の場合は、適正温度範囲にあ
ることを意味するので電流目標値修正の必要はなく、電
流目標値Ｉ₃ ′を、Ｉ₃ ′＝Ｉ₃ として（ステップ５９
４）ステップ５９７へ移行する。

【００５７】ΔＴ＜−０．５の場合およびΔＴ＞０．５
の場合は電流目標値の修正を行う。この場合、暖房運転
か冷房運転かによって増減修正内容が異なる。そこで、
Ｍなるフラグを設定し、暖房運転時はＭ＝＋１に、冷房
運転時はＭ＝−１にする。そして電流目標値の単位ステ
ップ幅をΔＩ₃ （例えば、０．５Ａ）として、ΔＴ＜−
０．５の場合、Ｉ₃ ′＝Ｉ₃ ＋Ｍ・ΔＩ₃ 、すなわち暖
房運転時はＩ₃ ′＝Ｉ₃ ＋ΔＩ₃ の、冷房運転時は
Ｉ₃ ′＝Ｉ₃ −ΔＩ₃ の修正処理を行って（ステップ５
９５）ステップ５９７へ移行する。また、ΔＴ＞０．５
の場合は、Ｉ₃ ′＝Ｉ₃ −Ｍ・ΔＩ₃ 、すなわち暖房運
転時はＩ₃ ′＝Ｉ₃ −ΔＩ₃ の修正処理を、また冷房運
転時はＩ₃ ′＝Ｉ₃ ＋ΔＩ₃ の修正処理を行って（ステ
ップ５９６）ステップ５９７へ移行する。

【００５８】ステップ５９７では、ステップ５９３〜５
９６の処理後に一定時間の間隔をおくため再度タイマＲ
をリセットした後、タイマＲを再スタートさせ、このサ
ブルーチンを脱出してステップ５４へ移行する。

【００５９】上記の制御は、基本的には電流パターンＩ
_st（ｔ）をベースにして動作し、室温Ｔ_a を設定室温Ｔ
_scにより空調負荷び合わせて調整する。なお、空気調和
機の出荷時の設定室温Ｔ_scとして、一般に暖房運転に対
してはＴ_sc＝２４℃、冷房運転に対してはＴ_sc＝２７℃
程度が選択されている。

【００６０】以上の処理によれば、セットマッチング時
に電流パターンを定めておくことにより、室温Ｔ_a が分
からなくても、空気調和機の能力を可及的に引き出して
安定した運転を効率的かつ安価に実施することができ
る。また、部屋や使用者の好みに応じた調和機設定とす
ることができ、学習により前回運転時の運転パターンを
自動修正するので、それぞれの環境で、個人にとって快
適な空気調和機運転を行うことができる。

【００６１】以上述べたように、リモコンからのユーザ
要求を取り込んで運転することにより、次のような作用
・効果を奏することができる。 １． 部屋の大きさ・形状・特性に依存せず、ユーザの
期待する温調を直接作り出すことができる。すなわち、
特定のユーザの快適感の直接的入力（学習）を可能とし
た空気調和機を作り上げることができる。 ２． 学習を積み重ねていくことにより、部屋差・個人
差が漸次補正される（超快適化）。 ３． 初期出荷時に初期設定しさえすれば、その後は全
く評価したりする必要がなく、自由度の高い空気調和機
とすることができる。 ４． 本発明の制御方法はきわめて簡単なアルゴリズム
で実現することができ、そのためプログラムが小さく、
メモリ容量の小さな安価なマイクロプロセッサによって
実施可能である。 ５． 最大電流値Ｉ_max を加減することにより、省エネ
ルギーモード等を直接設定することができる。 ６． 電流パターンＩ_st（ｔ）の値を直接下げることに
より、省エネルギーモードを設定することができる。 ７． 消費電力量を直接制限することの可能な空気調和
機とすることができる。 例えば、Ｗ＝Σ（Ｉ_ac（ｔ）×１００）と定義し（１０
０は電源電圧）、電力量制限値をＷ_stとして、Ｗ_st＞Ｗ
になったら、電源オフ、または運転オフにしてしまうよ
うに、電力量制限値Ｗ_stを設定することができる。

【００６２】以上のようにして、常に最新の変更情報を
反映させた電流パターンＩ_st（ｔ）を設定することがで
きる。そして、その電流パターンＩ_st（ｔ）で表される
電流指令に従って実際電流Ｉ_acを制御し、それによって
圧縮機回転数制御つまりは空気調和機の能力制御を行う
のであるが、それが「電流による回転数指令」のフロー
（図８：ステップ５４）である。このステップの詳細フ
ローを図１８を参照して説明する。

【００６３】ここでは、ひとつの例として、電流による
回転数指令フローとして、図８におけるステップ５４の
詳細を図１８に示す。電流パターンＩ_st（ｔ）は空気調
和機およびその付属装置を含む装置全体（「空気調和装
置」という）としての電流すなわち総合電流Ｉ_tlに対す
る制限値をなすものである。より具体的に、電流Ｉ_tlに
は、圧縮機駆動用電動機（コンプレッサモータ）の電流
Ｉ_cpのほか、室内ファン駆動用電動機（室内ファンモー
タ）の電流Ｉ_if、室内機マイクロプロセッサの消費電流
Ｉ_ip、室外機マイクロプロセッサの消費電流Ｉ_op、室外
ファン駆動用電動機（室外ファンモータ）の電流Ｉ_of、
冷媒循環方向切換用四方弁を操作するための操作電流Ｉ
_fvなど、空気調和機用コンセントから空気調和装置に含
まれる電気機器に流れる電流のすべてが含まれる。

【００６４】実際上、電流Ｉ_tlは図２の電流検出手段２
９によって検出される電流であり、これは圧縮機駆動用
電動機の電流がほとんど大部分を占めている。従って、
概略的な議論としては、Ｉ_tl＝Ｉ_cpとして処理しても実
用上ほとんど差支えない。

【００６５】ここでの基本的な考え方は、圧縮機の回転
数は直接制御するものとし、それ以外の電流の変化部分
は緩慢に変化させ（ファン回転数制御なども、回転数変
化が緩慢になるようにして）、後者の制御は圧縮機制御
に比較すると十分緩慢なものとしておく。ある時刻ｔで
の電流パターンＩ_st（ｔ）の値すなわち設定電流値と実
際電流値Ｉ_acとを比較し、圧縮機回転数Ｎを変更して総
合電流Ｉ_tlが、Ｉ_tl＝Ｉ_st（ｔ）となるように制御して
いく。

【００６６】さて、まず実際電流Ｉ_acを電流パターンＩ
_st（ｔ）と比較し（図１８：ステップ５４１）、Ｉ_ac≦
Ｉ_st（ｔ）であれば、圧縮機回転数を、Ｎ′＝Ｎ＋ｄＮ
として回転数の変更を行う（ステップ５４２）。ここ
で、Ｎ′は次回運転の時の回転数、Ｎは現在の回転数、
ｄＮは今回変化させる回転数変化分であり、一例として
は、ｄＮ＝３（rps=毎秒回転数）である。ここでフラグ
ｆ１の値を確認し（ステップ５４３）、ｆ１＝１なら、
Ｎ′＝Ｎの処理をし（ステップ５４４）、改めてｆ１＝
１の処理をし（ステップ５４５）、ｆ１＝０なら、Ｎ′
＝Ｎ＋ｄＮの処理をし（ステップ５４６）、ｆ１＝０の
処理をする（ステップ５４７）。また、ステップ５４１
において、Ｉ_ac＞Ｉ_st（ｔ）であった場合は、Ｎ′＝Ｎ
−ｄＮ（ステップ５４８）およびｆ１＝１の処理をして
（ステップ５４９）、このステップ５４を終了する。こ
のようにして、装置全体の電流Ｉ_tlを反映させ、電流制
御を通して圧縮機回転数を加減することにより、電流Ｉ
_tlを電流パターンＩ_st（ｔ）による電流指令値以下に制
御する。

【００６７】以上のようにして圧縮機回転数を定めた
ら、次に室内吹き出し風量・温度を制御する（図８：ス
テップ５５）。この制御は室内ファンからの吹き出し温
度をほぼ一定にするためのものである。この制御のため
に、室内熱交換器の中間部で測定した温度（以下、「熱
交温度」という）Ｔ_icを得て、その温度Ｔ_icが一定にな
るように室内ファンの回転数Ｎ_ifおよび圧縮機の回転数
Ｎに対する指令値Ｎ_stを出力する（図８：ステップ５
５）。この場合は、過度の冷風または過度の暖風の防止
を基本とし、吹き出し温度に対し設定値が設定されてい
るときは、吹き出し温度をその設定値に近付けるように
制御する。室内吹き出し温度は熱交温度Ｔ_icによって定
まり、また室内吹き出し風量は室内ファン回転数Ｎ_ifに
より定まる。基本的には、室内ファンに対して標準の回
転数パターンＮ_ifst（ｔ）を設定し、その時の回転数Ｎ
_ifが回転数パターンＮ_ifst（ｔ）によって決定される設
定値以下となるように制御する。回転数パターンＮ_ifst
（ｔ）は、Ｎ_max を最高回転数、Ｎ_min を最低回転数と
して、 ｔ＜τ_ab のとき、 Ｎ_ifst（ｔ）＝Ｎ_max τ_ab≦ｔ＜ｔ₃ のとき、Ｎ_ifst（ｔ）＝Ｎ_min に移行させる。

【００６８】 ｔ≧ｔ₃ のとき、 Ｎ_ifst（ｔ）＝Ｎ_min をキー
プ なお、Ｎ_max ，Ｎ_min は暖房運転時と冷房運転時とでは
異なる値に設定する。また、手動でＮ_max またはＮ_min
が設定されると、手動の設定回転数をＮ_msとして、 Ｎ_max ＝Ｎ_min ＝Ｎ_ms とする。

【００６９】これらの回転数設定はステップ５５の前に
実施され、それによりステップ５５による吹き出し温度
の制限が強く作用するようにする。

【００７０】ファン回転数指令値Ｎ_ifstを設定するにつ
いては、ｎ個の回転数変更用タップを設け、それぞれに
対応する設定回転数を図１９に示すようにＮ_ifn （ｎ＝
０，１，２，…１４）として決定する。ある回転数タッ
プから他のタップへと移行させる場合は、回転数変化率
（＝単位時間当たりの回転数変化＝ΔＮ／Δτ）を設定
して回転数変化が円滑に行われるようにする。室内ファ
ンの回転数Ｎ_ifに対し、タップＦ０〜Ｆ１４を設定し
（ただし、タップＦ０が最高回転数タップ、タップＦ１
４が最低回転数タップ）、その中からその都度の運転モ
ード、すなわち冷房運転か、送風運転か、ドライ運転
か、暖房運転か、あるいはサーキュレータ運転か、を示
すモードに従い、各運転モードに適合したタップを、超
強風量（ＵＨ）、強風量（Ｈ）、中間やや強め風量（Ｍ
＋）、中間風量（Ｍ）、やや弱め風量（Ｌ＋）、弱風量
（Ｌ）、弱々風量（Ｌ−）、超弱風量（ＵＬ）、微弱風
量（ＳＬ）などとして任意に設定する。

【００７１】さて、熱交温度Ｔ_icによる室内吹き出し温
度の制御について図１７〜２５を参照して説明する。

【００７２】図２０および図２１は、暖房運転モードの
場合における冷風防止のための熱交温度Ｔ_icとファンタ
ップとの関係の具体例について示すものであって、図２
０は運転開始から２５分経過時点までの立上がり時にお
ける制御態様を示すものであり、図２１は２５分経過時
点からそれ以降の時間τ_ab終了、すなわち運転開始から
の時間ｔが、ｔ＜τ_abとなるまでの室内ファンの回転数
制御態様を示すものである。

【００７３】すでに述べたように、運転開始から時間τ
_abまでの期間の室内ファンの回転数は自動運転時にはＮ
_max の最高回転数を基本とするが、熱交温度Ｔ_icの低い
状態でこの最高回転数Ｎ_max で運転すると室内に低温の
空気が吹き出されて使用者が肌寒さを感ずるため、この
図２０，２１の制御を優先させるようにしている。

【００７４】この図２０，２１の制御は室内熱交換器温
度Ｔ_icとファンタップとの関係を示すものである。いず
れの場合も温度上昇時と温度低下時とで温度差１℃のヒ
ステレシス特性を持たせている。両図を比較すると、後
者の場合は前者の場合に比べて、同一タップにおいて２
℃だけ高い温度範囲に対応していることが分かる。この
運転モードにおいては、熱交温度Ｔ_icが低い時は冷風防
止のため回転数指令値Ｎ_ifstを低くし、または運転オフ
とする。なお、図２０，２１は風量自動の場合を示すも
のであり、手動で風量が設定された場合にはその設定風
量を上限として制御される。

【００７５】図２２は、暖房運転モードの場合における
最低風量制限のためのファンタップ設定例を示すもので
ある。この場合、風量自動か風量手動かに関係なく共通
の設定値とし、熱交温度Ｔ_icいかんに従い、ファンタッ
プを次のように設定する（図表には、例として下り勾配
時のものが示されている）。 ４２≦Ｔ_ic＜４７ ： 最少風量タップは Ｆ６（Ｌ
＋） ４７≦Ｔ_ic＜５２ ： 最少風量タップは Ｆ５（Ｍ） ５２≦Ｔ_ic ： 最少風量タップは Ｆ２（Ｍ
＋） 上り勾配時は、上記の温度値に対し、＋１℃を加えた値
とする。

【００７６】また、Ｔ_ic＞４５（℃）のときはファン回
転数を急変することなく、スローアップ／スローダウン
させるものとし、０．２秒／１０rps とする。因に、通
常は２秒／１０rps 程度である。このようにして、熱交
温度Ｔ_icが高すぎる時は回転数指令値Ｎ_ifstを上げ、フ
ァン回転数Ｎ_ifが最高タップに達したら、回転数を下げ
る（min 側風量規制）。最低タップよりも下がったら、
圧縮機オフとする。とする。ここに例示した制限は、外
気温Ｔ_o が高く、しかも室内が広い場合でも風を下方に
まで届かせるために設定されるものである。

【００７７】図２３は冷房運転モードの場合における冷
風防止のための室内ファンの最高回転数制限、および低
温レリース制御について示すものである。この場合、熱
交温度Ｔ_icによって低温レリース制御を行う。この熱交
温度Ｔ_icによる制御は、室温Ｔ_a と設定温度Ｔ_scとの比
較による制御よりも優先させる。熱交温度Ｔ_icが低くな
りすぎたら回転数指令値Ｎ_ifstを上げ、回転数Ｎ_ifがあ
る値以上になったら回転数を下げる。回転数Ｎ_ifが最低
タップよりも下がったら、圧縮機オフとする。図には、
通常運転領域Ｓ、風量タップによる最高回転数制限制御
領域、保持ゾーンＱおよびレリース領域Ｐに区分され、
しかも各境界部には下り勾配時と上り勾配時とで温度差
（高温部で５℃、低温部で２℃）を持たせている。レリ
ース制御は、ファンタップによる最高回転数制限制御を
追加した２段レリース制御としている。図において、ゾ
ーン〈０〉はレリース領域Ｐ、ゾーン〈１〉は風量タッ
プによる最高回転数制限制御の領域、ゾーン〈２〉は通
常運転の領域Ｓである。上り勾配時のレリース復帰レベ
ルＲの下に保持ゾーンＱが設定されている。

【００７８】次に、図２４，２５を参照して、暖房運転
時および冷房運転時における高温レリース制御について
説明する。図２４（暖房運転時）においては、室内熱交
換器において検出される熱交温度Ｔ_icによって高温レリ
ース制御を実施する。上り勾配時は熱交温度Ｔ_ic＝５５
℃および５８℃を境界温度としてノーマル（Ｒ）、キー
プ（Ｑ）およびダウン（Ｐ）の領域を設定し、下り勾配
時は熱交温度Ｔ_ic＝５８℃および５１℃を境界温度とし
てダウン（Ｐ）、キープ（Ｑ）およびノーマル（Ｒ）の
領域を設定している。図２５（冷房運転時）において
は、室外熱交換器において検出される熱交温度Ｔ_ocによ
って高温レリース制御を実施する。いずれの場合も回転
数スローアップゾーンを設けてハンチング防止を行う。
上り勾配時は熱交温度Ｔ_ic＝５０℃および５５℃を境界
温度としてノーマル〈５〉、スローアップ〈６〉および
キープ〈７〉の領域を設定し、下り勾配時は熱交温度Ｔ
_ic＝５１℃および４９℃を境界温度としてキープ
〈７〉、スローアップ〈６〉およびノーマル〈５〉の領
域を設定している。以上のようにしてステップ５５の処
理を終えると再びステップ５２へ戻ってステップ５２以
下を実施する。

【００７９】ステップ５２において運転OFF と判断され
たら、電流パターンＩ_st（ｔ）の学習処理を行う（ステ
ップ５６）。この学習処理の詳細を、図２５を参照して
詳述する。なお、サフィックス「′」は次回値、「＊」
は今回値、「last」は前回値をそれぞれ表すものとす
る。まず、当日の変化量として、当日の電流最大値変化
量ΔＩ₁ ^＊、電流目標値変化量ΔＩ₃ ^＊、および時間τ
_abの変化量Δτ_ab ^＊を次のように算出する（ステップ５
６１）。なお、右辺第２項の符号末尾のサフィックス０
は出荷当初の初期設定値を意味する。

【００８０】 ΔＩ₁ ^＊＝Ｉ₁ ′−Ｉ₁₀ ΔＩ₃ ^＊＝Ｉ₃ ′−Ｉ₃₀ Δτ_ab ^＊＝τ_ab′−τ_b0 ところで、ある日の空気調和機の運転態様が他の日に比
べて特異なものである可能性がある。そのような特異日
の影響を少なくするために重みβなる考えを取り入れて
学習していくことにする。つまり、同一内容の特異な運
転態様が何日か継続すれば、それはもはや特異なもので
はなく通常のものとして処理する必要がある。そこで、
例えば、β＝０．３と設定し、同一内容の特異運転が約
３日（＝１／０．３）続くことにより、それを通常のも
のとして処理するような学習をすることになる。かくし
て、前回までのデータと今回のデータとの間に異なる重
みをつけて処理をする。

【００８１】次に、前回運転時までの実績データと当日
運転時のデータとに基づいて学習し次回運転時の初期設
定値として、当日分の反映量ΔＩ_{1 last}′，Δ
Ｉ_{3 last}′，Δτ_ablast′を、前回までの変化量に、ス
テップ５６１で求めた当日の変化量をそれぞれに重みβ
を考慮した形で次式に従って求める（ステップ５６
２）。

【００８２】 ΔＩ_{1 last}′＝（１−β）・ΔＩ_{1 last}＋β・ΔＩ₁ ^＊ ΔＩ_{3 last}′＝（１−β）・ΔＩ_{3 last}＋β・ΔＩ₃ ^＊ Δτ_ablast′＝（１−β）・Δτ_ablast＋β・Δτ_ab ^＊ 次に過温調防止のためのデータ補正処理を行う（ステッ
プ５６３）。この処理は、極端な値（特異な値）が入っ
ていると健康上のみならず電力消費量の点からも好まし
くない、との理由によるものである。過温調防止は最大
学習値を設定することにより実現することができる。

【００８３】ΔＩ_{1 last}′＞ΔＩ_1max なら、 ΔＩ
_{1 last}′＝ΔＩ_1max ΔＩ_{3 last}′＞ΔＩ_3max なら、 ΔＩ_{3 last}′＝ΔＩ
_3max Δτ_ablast′＞Δτ_ab なら、 Δτ_ablast′＝Δτ
_abmax 次に電流下限値制限のためのデータ補正処理を行う（ス
テップ５６４）。この電流下限値制限というのは、今回
の電流が少なすぎると次回に起動不能になるおそれがあ
るばかりでなく、Ｉ₁ ＜Ｉ₃ になっても不都合であり、
そのような事態を未然に回避するために当日分の変化分
を次のように処理する。なお、サフィックス minはそれ
ぞれの下限値を示す。

【００８４】ΔＩ_{1 last}′＜ΔＩ_1min なら、 ΔＩ
_{1 last}′＝ΔＩ_1min ΔＩ_{3 last}′＜ΔＩ_3min なら、 ΔＩ_{3 last}′＝ΔＩ
_3min Δτ_ablast′＜Δτ_abmin なら、 Δτ_ablast′＝Δ
τ_abmin ただし、 ΔＩ_{1 last}′＜（Ｉ₃₀−Ｉ₁₀）＋ΔＩ_{3 last}′なら、 ΔＩ_{1 last}′＝（Ｉ₃₀−Ｉ₁₀）＋ΔＩ_{3 last}′ とする。このようにして、Ｉ₁ ≦Ｉ₃ という事態が起こ
らないようにする。

【００８５】以上のステップ５６の処理内容として説明
したところに従う設定可能範囲を図示したものが図２６
である。ここには、左上から右下に向かうハッチングに
よって初期設定可能範囲が示され、右上から左下に向か
うハッチングによってリモコン設定可能範囲が示されて
いる。ただし、リモコンによる設定は運転中すなわち運
転開始から運転終了までの間に限って可能である。図か
ら次のことを認めることができる。

【００８６】 Ｉ₃ ＝Ｉ₃₀＋ΔＩ₃ ， Ｉ₁ ＝Ｉ₁₀＋ΔＩ₁ Ｉ_1min＝Ｉ₃₀＋ΔＩ₃ ＝Ｉ₁₀＋ΔＩ₁ （Ｉ₃₀−Ｉ₁₀）＋ΔＩ₃ ＝ΔＩ₁ ΔＩ_{1 last}′＜（Ｉ₃₀−Ｉ₁₀）＋ΔＩ_{3 last}′ なら、 Ｉ_1min＝（Ｉ₃₀−Ｉ₁₀）＋ΔＩ_{3 last}′ 以上の補正をして定まった補正値ΔＩ_{1 last}′，ΔＩ
_{3 last}′，Δτ_ablast′を次回の初期設定のために記憶
しておく（ステップ５６５）。ここで、各補正値は冷房
・暖房の各運転モードごとに別々に記憶させてもよい。
また、カレンダを備えておき、季節ごとに記憶させても
よい。

【００８７】最後に運転停止時の室内温度Ｔ_alast を次
回の設定温度Ｔ_scとする処理 Ｔ_sc＝Ｔ_alast を行って（ステップ５６６）ステップ５６の学習処理を
終える。

【００８８】運転停止の時（ｔ₄ ）から次回運転開始
（ｔ₅ ＝ｔ₀ ）までの時間すなわち運転停止時間τ_e の
カウントを開始し（図８：ステップ５７）、図８に示す
一連のフローを終了する。

【００８９】以上要約すれば、本発明は前回までの運転
実績を学習し、それを次回の初期設定のために使用して
次回の運転をすることがポインとである。

【００９０】本発明においては回転数ないし電流のパタ
ーン決定のために点Ｐ１〜Ｐ４を設定したが、パターン
決定のための変曲点をより多くし、よりきめ細かな設定
をするようにしてもよい。

【００９１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、快適
性に優れた安定した制御を効率的かつ安価に実現しうる
空気調和機の運転制御方法を提供することができる。特
に、部屋の特性や個人の好みを機器自体が学習によって
習得するので、部屋の特性や個人の好みにマッチングし
た空気調和機の運転制御方法を提供することをことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による空気調和機の運転制御方法におけ
る圧縮機回転数基準の運転パターンの一例を示す図。

【図２】本発明を適用する空気調和機および制御装置の
系統図。

【図３】図１の運転パターンを実施する手順の全体を示
すフローチャート。

【図４】図３のブロック１４の詳細を示すフローチャー
ト。

【図５】図３のブロック１７の詳細を示すフローチャー
ト。

【図６】図１の運転パターンに類似する他の運転パター
ンを示す図。

【図７】本発明による空気調和機の運転制御方法におけ
る電流基準の運転パターンの一態様を示す図。

【図８】図７の運転パターンを実施する手順の全体を示
すフローチャート。

【図９】図８のブロック５１の詳細を示すフローチャー
ト。

【図１０】図７の運転パターンに従って運転する時の電
流、空調能力および室温の関係を示す線図。

【図１１】図７の運転パターンに従って運転するときの
目標電流値の変化態様の一例を示す線図。

【図１２】暖房運転時の外気温度によるパターン修正の
ための係数設定例を示す線図。

【図１３】電流パターンのリモコン操作による形状変更
について説明するための線図。

【図１４】図１３におけるリモコン操作とモード値との
関係を示す図表。

【図１５】図８のブロック５３の第１部分の詳細を示す
フローチャート。

【図１６】図８のブロック５３の第２部分の詳細を示す
フローチャート。

【図１７】図８のブロック５３の第３部分の詳細を示す
フローチャート。

【図１８】図８のブロック５４の詳細を示すフローチャ
ート。

【図１９】室内ファンの各運転モードにおけるタップ例
を示す図表。

【図２０】暖房運転開始時の冷風防止のための室内熱交
換器の温度と室内ファンの回転数制御態様を示す線図。

【図２１】暖房運転時の冷風防止のための通常制御時の
室内熱交換器の温度と室内ファンの回転数制御態様を示
す線図。

【図２２】暖房運転時の最低風量制限のために行う室内
熱交換器の温度と室内ファンのタップの設定例を示す
図。

【図２３】冷房運転時の冷風防止のための室内熱交換器
の温度と室内ファンのタップとの関係を示す線図。

【図２４】暖房運転時の高温防止のための高温レリース
における室内熱交換器の温度と室内ファンの回転数との
関係を示す線図。

【図２５】冷房運転時の高温防止のための室外熱交換器
の温度と圧縮機回転数との関係を示す線図。

【図２６】図８のブロック５６の詳細を示すフローチャ
ート。

【図２７】ブロック５６における設定可能範囲を説明す
るための線図。

【符号の説明】

Ｎ１ 最高回転数 Ｎ３ 目標回転数 Ｎ_st（ｔ） 回転数パターン τ_b 最高回転数運転時間 τ_e 運転停止時間 τ_ab ｔ₀ 〜ｔ₂ の時間 Ｔ_a 室内温度 Ｔ_o 外気温度 ｔ 時間 Ｉ₁ 最大電流値 Ｉ₃ 目標電流値 Ｉ_st（ｔ） 電流パターン Ｉ_ac 実際電流 ｌ_tl 総電流

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気調和機の冷媒循環用圧縮機の回転数の
   制御態様を運転開始からの時間に対する回転数パターン
   として予め記憶しておき、前記圧縮機の回転数を前記回
   転数パターンに従って制御する空気調和機の運転制御方
   法。
2. 【請求項２】リモートコントローラからの能力変更指令
   に従い目標回転数を直接上下させる請求項１に記載の空
   気調和機の運転制御方法。
3. 【請求項３】前記回転数パターンは、ａ）初期立上げモ
   ード、ｂ）最高回転数モード、ｃ）目標回転数への移行
   モード、およびｄ）目標回転数モード、の少なくとも４
   つのモードからなっている請求項１に記載の空気調和機
   の運転制御方法。
4. 【請求項４】前記最高回転数を、前回の運転停止から今
   回の起動までの時間として計測される運転停止時間τ_e
   の関数として設定する請求項３に記載の空気調和機の運
   転制御方法。
5. 【請求項５】最高回転数モードの時間τ_b を、運転停止
   時間τ_e 、および設定回転数の変化量ΔＮに応じて補正
   する請求項４に記載の空気調和機の運転制御方法。
6. 【請求項６】最高回転数から目標回転数へ移行させる移
   行モードにおいて圧縮機回転数を所定の変化率をもって
   変化させる請求項３に記載の空気調和機の運転制御方
   法。
7. 【請求項７】空気調和機の運転開始から安定運転に至る
   までの空気調和機の電流の制御態様を電流パターンとし
   て予め記憶しておき、前記空気調和機の電流を前記電流
   パターンに従いそれを超えないように制御する空気調和
   機の運転制御方法。
8. 【請求項８】前記電流パターンを、３つの区間すなわ
   ち、ａ）運転開始から電流立ち上げ区間を経て初期電流
   Ｉ_a を流し続ける第１の区間、ｂ）目標電流Ｉ_c へと滑
   らかに変化させる第２の区間、およびｃ）目標電流Ｉ_c
   相当の電流を流す第３の区間からなるものとして設定す
   る請求項７に記載の空気調和機の運転制御方法。
9. 【請求項９】目標電流Ｉ_c の値、初期電流Ｉ_a の値、お
   よび第１の区間の時間τ_abを、設定温度変化指令に応じ
   て変更し、次回起動時にその変更値に基づいて初期設定
   をする請求項８に記載の空気調和機の運転制御方法。
10. 【請求項１０】前記３つの区間ごとに、設定温度変化指
    令に応じて、各区間の設定電流値または時間を変更する
    請求項９に記載の空気調和機の運転制御方法。
11. 【請求項１１】空気調和機の電流Ｉ_tlに対し最大電流値
    Ｉ_max および最小電流値Ｉ_min を設定し、総電流Ｉ_tlが
    最大電流値Ｉ_max と最小電流値Ｉ_min の間に入るように
    制御する請求項１０に記載の空気調和機の運転制御方
    法。
12. 【請求項１２】最小電流値Ｉ_min と電流値ゼロとの間は
    圧縮機オン・オフ運転とし、全時間に対する圧縮機オン
    時間の割合を目標電流Ｉ_stにほぼ比例するように制御す
    る請求項１１に記載の空気調和機の運転制御方法。