JPH10278539A - 空気調和装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さな記憶容量で、ユーザーが希望する自動
設定温度を得ることが可能な空気調和装置の制御装置を
提供する。 【解決手段】 外気の温度を検出する外気温度センサ３
と、自動設定温度が外気の温度と関連付けられて記憶さ
れたメモリ１２と、ユーザーの操作によって自動設定温
度を変更するコントロールパネル１とを備え、自動設定
温度が変更された場合には、時間に依存する時間関数を
用いて自動設定温度を算出し直してメモリ１２に更新記
憶させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和装置の制
御装置に係り、特にユーザーの好みの室内の温度を記憶
する機能を有する空気調和装置の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在の空気調和装置の制御装置には、ユ
ーザーが設定した室内の温度を記憶し、室内が自動的に
ユーザーの好みを反映した温度になるよう制御する学習
機能を持つものもある。学習機能を持つ空気調和装置の
制御装置は、空気調和装置が実現すべく設定する室内温
度（以降室内設定温度と記す。）を求めるにあたって、
ユーザーが設定した室内の温度（以降ユーザー設定温度
と記す。）のデータを過去複数回分記憶しておいて、空
気調和装置の起動時に自動的に設定される温度（以降自
動設定温度と記す。）として、この平均の温度を設定す
るという制御を行っていた。

【０００３】学習機能を持つ空気調和装置が、このよう
に過去複数回のユーザー設定温度を記憶して、その平均
温度を自動設定温度として採用するのは、ユーザー設定
温度のばらつきを抑え、一般的にユーザーが好む温度を
自動設定温度として設定するためである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】空気調和装置の制御装
置は、空気調和装置と一体化する必要上空気調和装置の
サイズ、あるいは価格の点から制限を受けており、一般
的にはいわゆる１チップマイコンと呼ばれる比較的記憶
容量の小さいマイコンが用いられている。

【０００５】しかし、過去複数回のユーザー設定温度の
平均を自動設定温度として採用する場合、記憶する過去
のユーザー設定温度のデータが少ないほど自動設定温度
のばらつきは大きくなる。また、誤操作や特殊な状況下
で極端に高い、あるいは低い温度の設定を一旦行うと、
この極端な値が後の自動設定温度に反映されて、自動設
定温度がユーザーが希望する温度範囲から外れることに
なりかねない。よって実用上充分な効果が得られる設定
温度データを記憶するには、１チップマイコンの記憶容
量では不充分であるという課題があった。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みて行われたもので
あって、小さな記憶容量で、かつユーザーが希望する自
動設定温度を得ることが可能な空気調和装置の制御装置
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】請求項１記載の空気調和
装置の制御装置は、外気の温度を検出する外気温度検出
手段と、自動的に設定されるべき室内の温度が外気の温
度と関連付けられて記憶された室内温度記憶手段と、外
気温度検出手段によって検出された外気の温度に基づい
て当該室内温度記憶手段から対応する室内の温度を取り
出し、室内の温度を自動的に設定する室内温度設定手段
と、室内温度設定手段によって自動的に設定された室内
の温度を、ユーザーの操作によって変更する室内温度変
更手段と、室内温度変更手段によって室内の温度が変更
された場合には、前記室内温度設定手段によって自動的
に設定された室内温度と変更された室内の温度とから、
時間に依存する時間関数を用いて、前記室内温度設定手
段によって自動的に設定されるべき室内の温度を算出す
る室内温度算出手段と、室内温度算出手段によって算出
された室内の温度を、前記外気温度検出手段によって検
出された外気の温度と関連付けて、前記室内温度記憶手
段の記憶を更新する更新記憶制御手段とを有することを
特徴とするものである。

【０００８】このように構成することによって、ユーザ
ーが変更した室内の温度を反映して算出された室内温度
を、自動的に設定することができるようになる。また室
内温度は外気の温度と関連付けて記憶され、かつ外気の
温度に基づいて取り出されることにより、室内温度の設
定に外気の温度をも考慮することができる。

【０００９】請求項２記載の空気調和装置の制御装置
は、前記室内温度算出手段で用いられる時間に依存する
時間関数は、時間に対する室内温度の増減割合が一定で
ある一次関数、または、時間に対する室内温度が所望の
時定数をもって指数的に増減する指数関数、さらには、
時間に対する室内温度の増減割合が一定ではない前記両
関数以外の関数であることを特徴とするものである。

【００１０】このように構成することによって、算出さ
れる室内温度が時間に依存して増減するようになる。よ
ってユーザーが変更した室内の温度データの数が少なく
ても自動的に設定される室内温度のばらつきが抑えられ
る。

【００１１】請求項３記載の空気調和装置の制御装置
は、前記更新記憶制御手段は、単位時間毎に、前記室内
温度算出手段によって算出された室内の温度を、更新記
憶を行う時点において前記外気温度検出手段によって検
出された外気の温度と関連付けて前記室内温度記憶手段
への更新記憶を行うことを特徴とするものである。

【００１２】このように構成することによって、室内温
度記憶手段には、単位時間ごとに変化する室内温度算出
手段によって算出された室内温度が更新記憶されるよう
になる。よって室内温度記憶手段には、外気の温度ごと
に唯一の温度が記憶される。このために室内温度記憶手
段の容量は小さくて良く、また、ユーザーが一旦不適切
な温度を設定しても、再度温度設定を行うことで、この
不適切な温度が室内温度記憶手段が記憶する温度に影響
を及ぼすことを防ぐことができるようになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の空気調和装置の制御装置
の実施の形態について説明する。

【００１４】図１は、本実施の形態の空気調和装置の制
御装置を説明するためのブロック図である。

【００１５】本実施の形態では、本発明の空気調和装置
の制御装置を自動車用空気調和装置のシステムに用いた
例を示すものである。例示したシステムは、外気の温度
を測定する外気温度検出手段である外気温度センサ３を
含み、他に内気の温度を測定する内気温度センサ６、日
射量を測定する日射量センサ８を有するセンサ群と、室
内温度記憶手段、室内温度設定手段、室内温度算出手
段、更新記憶制御手段となるマイコン１０と、マイコン
１０による制御に基づいて空気を取り込んで温度調整
し、室内に吹き出す空調実行部とよりなっている。

【００１６】本実施の形態では、マイコン１０には、い
わゆる１チップマイコンと呼ばれる比較的容量の小さな
マイコンを用いている。マイコン１０は、内部にＣＰＵ
１４とメモリ１２を内蔵しており、ＣＰＵ１４は外気温
度センサ３、内気温度センサ６、日射量センサ８が検出
する検出値を処理している。一方メモリ１２は、必要に
応じてＣＰＵ１４の処理の結果を記憶する構成であり、
本実施の形態においては自動設定温度を記憶している。
この自動設定温度の記憶の処理については、本発明の要
部であるために後に詳述する。

【００１７】また、マイコン１０には室内温度変更手段
であるコントロールパネル１も接続されていて、ユーザ
ーが自動設定温度を変更したい場合には、このコントロ
ールパネル１からユーザー設定温度を入力することによ
り、自動設定温度に優先してユーザー設定温度を空気調
和装置が実現すべき室内設定温度として設定することが
できる。

【００１８】本実施の形態の空調実行部は、ケーシング
７、ケーシング７に内蔵されるファンＦ、熱交換器９、
ヒータコア１１、ヒータコア１１の前面で空気の温度調
整を行うミックスドア１５、空気を所望の吹出口に導く
ドア１７とを有している。このような空調実行部の構成
は、自動車用空気調和装置における周知の構成であるた
めに詳細な説明を省く。

【００１９】前記したマイコン１０は、室内設定温度に
基づいて、実際に空調実行部から吹き出される空気の温
度（以降吹出温度と記す。）を算出し、さらに吹出温度
からミックスドア１５の開度を求め、求めた開度にミッ
クスドア１５を設定することによって、空調実行部が吹
出温度に調整した空気を吹き出して室内が室内設定温度
になるようにしている。

【００２０】次に、自動設定温度の記憶の処理につい
て、より詳細に説明する。

【００２１】図２ないし図４は、自動設定温度の記憶の
処理について説明するための図である。自動設定温度の
記憶の処理は、マイコン１０が内蔵するＣＰＵ１４とメ
モリ１２により行われ、ＣＰＵ１４には処理に必要な外
気温度を検出する外気温度センサ３、ユーザーが自動設
定温度の変更を入力するコントロールパネル１が接続さ
れている。またメモリ１２には、図示するように外気温
度の範囲と温度とを対照するテーブル（自動設定温度テ
ーブル）が記憶されている。

【００２２】自動設定温度テーブルに記憶されている温
度（ｄＴPTC'）は、一般にユーザーにとって快適と思わ
れる基準温度（２５℃）と、自動設定温度との差分であ
って、ユーザーが温度を設定したときの外気温度（ＴAM
B ）の範囲ごとに分けて記憶されている。すなわち図２
で例示した自動設定温度テーブルによれば、外気温度が
０℃以下であった場合、自動設定温度として２５℃より
も３℃高い２８℃を設定し、外気温度が０℃以上１０℃
以下であった場合には２７℃、外気温度が３０度以上で
あった場合には２３℃の設定をそれぞれ行うことにな
る。

【００２３】ＣＰＵ１４は、先ず外気温度センサ３から
外気の温度を入力し、この外気温度を自動設定温度テー
ブルに照合する。そして外気温度センサ３によって検出
された外気の温度に基づいて室内設定温度テーブルから
対応する温度を取り出し、この温度を基準温度２５℃に
加算し、自動設定温度を設定する。ユーザーがこの自動
設定温度をユーザー設定温度に変更しなければ、自動設
定温度はそのまま室内設定温度となる。

【００２４】一方、ユーザーがコントロールパネル１か
らユーザー設定温度の設定を行って自動設定温度を変更
した場合、ＣＰＵ１４は、ただちにミックスドアアクチ
ュエータの開度を変更し、吹出温度をユーザー設定温度
に合わせるよう空調実行部を制御する。

【００２５】またＣＰＵ１４は、自動設定温度の変更に
よって空調実行部の制御とは別に、自動設定温度テーブ
ルの更新記憶の処理を開始する。

【００２６】この自動設定温度テーブルの更新記憶の処
理は、自動設定温度とユーザー設定温度とから、時間に
依存する時間関数を用いて新たな自動設定温度を算出す
ることによって行われる。

【００２７】すなわち、ＣＰＵ１４はユーザー設定温度
を、自動設定温度として自動設定温度テーブルに記憶
し、現在記憶されている自動設定温度を更新することに
よって、今回のユーザー設定温度を、次回に設定する自
動設定温度に反映させているのである。ただし本実施の
形態は、自動設定温度の更新記憶の際に時間関数を用い
ることにより、自動設定温度を時間に依存して変更させ
る点に特徴を有するものである。

【００２８】次に、図３でこのような自動設定温度更新
記憶の処理を、より具体的に説明する。

【００２９】本実施の形態では、自動設定温度を例えば
図３に示す特性を持たせて変化させるようにした。図中
Ｔ１は時定数であって、基準温度２５℃が、ユーザー設
定温度と基準温度２５℃の差分である総変更量ｄＴPTC
の６３％変化するのにかかる時間であり、ｄＴPTC'は、
単位時間ｔ，ｔ＋１，ｔ＋２…と共に変化する各時間に
おける値であって、以下の式によって表される。

【００３０】ｄＴPTC'(t) ＝ｄＴPTC' (t-1) ＋１／Ｔ
１（ｄＴPTC −ｄＴPTC'(t-1) ） 図３により、現在の自動設定温度が２４℃で、基準温度
が２５℃である場合に、２８℃のユーザー設定温度が設
定されたときの自動設定温度テーブルの更新記憶を行う
処理を例示して説明する。

【００３１】図２で説明したように、本実施の形態では
自動設定温度は常に基準温度との差分として自動設定温
度テーブルに記憶されている。このために、本実施の形
態では、基準温度２５℃を図３に示した特性曲線にした
がって２８℃まで時々刻々と変化させ、この変化の過程
の各時間における値ｄＴPTC'を単位時間ｔごとに、また
そのときの外気温度の範囲ごとに、自動設定温度テーブ
ルに更新記憶する。更新記憶されたｄＴPTC'は、次回の
自動温度設定時に自動設定温度テーブルから取り出さ
れ、基準温度２５℃に加算されて自動設定温度として用
いられる。

【００３２】また自動設定温度テーブルの更新記憶の処
理は、ユーザーが室内設定温度の変更を行う度に行わ
れ、前回の設定温度変更による変更が完了していないと
き次の設定温度の変更が成されると、前回の設定温度変
更によって行われていた自動設定温度テーブルの更新記
憶を中止し、新たに変更された設定温度に基づいて自動
設定温度テーブルの更新記憶の処理を開始する。

【００３３】図４は、本実施の形態で自動設定温度を連
続して変更した場合の、自動設定温度テーブルに更新記
憶される自動設定温度の変化で、室内設定温度が２６
℃、２８℃、２４℃と連続して変更された例を示してい
る。

【００３４】なお、この時間関数は、本実施の形態で用
いた関数に限るものではなく、時間に対する室内温度の
増減割合が一定である一次関数、または、時間に対する
室内温度がある時定数をもって指数的に増減する指数関
数、時間に対する室内温度の増減割合が一定ではない一
時関数、指数関数以外のいずれでも良い。

【００３５】次に、以上述べた本実施の形態において行
う処理を、図５ないし図７のフローチャートによって説
明する。

【００３６】図５は、本実施の形態のフローチャートの
メインルーチンを説明する図である。図５のメインルー
チンは、イグニッションがオフからオンした時点で開始
する（Ｓ１）。イグニッションがオンすると、後に説明
する設定温度テーブル更新記憶の処理のためのタイマの
リセット／スタートを行っておく（Ｓ２）。

【００３７】次に、外気温度センサ、内気温度センサ、
日射量センサの検出値を読込んで（Ｓ３）、各検出値の
うち特に外気温度センサの検出値を自動設定温度テーブ
ルに照合し、外気温度に対応するｄＴPTC'を読込む（Ｓ
４）。

【００３８】読込んだｄＴPTC'を基準温度ＴPTC （２５
℃）に加算し、自動設定温度ＴPTC'を算出する（Ｓ
５）。次にユーザーがステップ５で設定した温度を変更
したか否か判断し（Ｓ６）、この判断の結果ｄＴPTC'を
アップ（Ｓ７）、ダウン（Ｓ８）、あるいは維持して温
度制御サブルーチンに入る（Ｓ９）温度制御サブルーチ
ンでは、室温がｄＴPTC'となるよう空調実行部を制御す
る処理を行い、温度制御サブルーチンを抜けた後は、さ
らにｄＴPTC'更新サブルーチンで自動設定温度の更新を
行い（Ｓ１０）、イグニッションのオフ等によってシス
テムが終了すると処理は終了し、システムが終了してい
ない場合には、ステップ６に戻って、今回ステップ５〜
ステップ８で設定したＴPTC'が、再び変更されていない
か判断する（Ｓ６）。

【００３９】次に、図６を用いて温度制御サブルーチン
を説明する。

【００４０】温度制御サブルーチンでは、先ず、先に説
明したメインルーチンで設定されたＴPTC'に合わせて、
吹出温度ＸM を算出する（Ｓ２１）。吹出温度の算出に
用いられる式は、例えばＴPTC'に定数Ａを、外気温度セ
ンサの検出値ＴAMB に定数Ｂを、日射量センサの検出値
ＴSUN に定数Ｃを、内気温度センサの検出値ＴINC に定
数Ｄをそれぞれ乗じ、補正値Ｅを加算する一次関数式で
も良い。

【００４１】ＸM を算出した後、現在の空調実行部のミ
ックスドアの開度等から、現在の空調実行部の吹出温度
である実吹出温度Ｔ0 を検出し（Ｓ２２）、先に算出し
たＸM とＴ0 との差分ｄＸM を求める（Ｓ２３）。吹出
温度の変更は、温度をアップする、またはダウンする場
合も有り得るから、このｄＸM は正、負のいずれの値で
も良い。

【００４２】次に、エアミックスドアの開度を変更すべ
き最小の温度の絶対値Ｋ１とｄＸMとの比較を行う。比
較の結果、ｄＸM の絶対値が、絶対値Ｋ１よりも小さか
った場合には、エアミックスドアを現在の開度に固定し
たまま（Ｓ２８）メインサブルーチンにリターンする。
また、ｄＸM がＫ１よりも大きかった場合には（Ｓ２
４）、エアミックスドアを、より多くの空気が温風とな
るようホット側に駆動し（Ｓ２５）、ｄＸM が絶対値Ｋ
１にマイナス付号を付した値よりも小さかった場合には
（Ｓ２６）、エアミックスドアを、より多くの空気が冷
風となるようクール側に駆動する（Ｓ２７）。

【００４３】次に、図７を用いて自動設定温度テーブル
のｄＴPTC'更新サブルーチンについて説明する。

【００４４】ｄＴPTC'更新サブルーチンでは、先ず自動
設定温度ＴPTC'から基準温度ＴPTCを差し引いて、ステ
ップ６で変更された設定温度の総変更量ｄＴPTC を算出
する（Ｓ３１）。ｄＴPTC が算出されると、ステップ２
でリセット／スタートさせておいたタイマの計時時間
が、単位時間ｔ（１秒間）経過するごとに（Ｓ３２）各
単位時間におけるｄＴPTC'を算出し（Ｓ３３）、自動設
定テーブルに算出したｄＴPTC'を単位時間の周期で更新
記憶させ（Ｓ３４）、メインルーチンにリターンする。
また単位時間が経過していないときにはメインルーチン
にリターンし、メインルーチン、温度制御サブルーチン
での処理を行う。本実施の形態によれば、ステップ３１
でｄＴPTC'を算出する際の時定数Ｔ１は、自動設定温度
がこのような処理で１時間に約０．６℃の速度で更新さ
れるように定めている。

【００４５】以上述べた本実施の形態によれば、自動設
定温度テーブルには、各外気温度の範囲ごとに１個のデ
ータが記憶される。よって、１チップマイコン等の比較
的記憶容量の小さいマイコンを用いても、ユーザーの好
みの温度を反映した温度を自動的に設定することができ
るようになる。

【００４６】また本実施の形態によれば、自動設定温度
の更新は、時間に依存する時間関数に従って行われてい
るために、ユーザー設定温度のデータ数が少なくとも、
自動設定温度のばらつきが小さくなり、常に適切な自動
設定温度を設定することができる。

【００４７】また本実施の形態では、ユーザー設定温度
を累積記憶するのではなく更新記憶することによって、
例えば誤操作等によって極端に高い、あるいは低い温度
の設定を行ったとしても、ユーザーが再び適切なユーザ
ー設定温度の設定を行うことにより、この極端に高い、
あるいは低いユーザー設定温度が自動設定温度に反映さ
れることがない。さらにユーザーが変わったような場合
にも、速やかに新たなユーザーの好みを反映した自動設
定温度を設定することができる。

【００４８】

【発明の効果】請求項１記載の空気調和装置の制御装置
によれば、自動的に設定された室内の温度が、ユーザー
の操作によって変更された場合には、室内温度設定手段
によって自動的に設定された室内温度と変更された室内
の温度とから、時間に依存する時間関数を用いて、前記
室内温度設定手段によって自動的に設定されるべき室内
の温度を算出する室内温度算出手段によって算出された
室内の温度を、前記外気温度検出手段によって検出され
た外気の温度と関連付けて、室内温度記憶手段に更新記
憶することにより、外気の温度に応じてユーザーが設定
した温度を反映した温度を室内温度記憶手段に更新記憶
することができる。

【００４９】また、室内温度設定手段は、室内温度記憶
手段から対応する室内の温度を取り出し、室内の温度を
自動的に設定しているから、室内の温度を自動的にユー
ザーの好みを反映した温度とすることができる。

【００５０】請求項２記載の空気調和装置の制御装置に
よれば、前記室内温度算出手段で用いられる時間に依存
する時間関数は、時間に対して室内温度が増減する関数
であることにより、自動的に設定される室内の温度を時
間に依存して変化させることができる。よって、自動的
に設定される室内の温度のばらつきを小さくし、自動的
に設定される室内温度を安定にすることができる。

【００５１】請求項３記載の空気調和装置の制御装置に
よれば、更新記憶制御手段は、単位時間毎に前記室内温
度算出手段によって算出された室内の温度を、更新記憶
を行う時点において前記外気温度検出手段によって検出
された外気の温度と関連付けて前記室内温度記憶手段へ
の更新記憶を行うことにより、室内温度記憶手段はユー
ザーが変更した設定温度を累積的に記憶する必要がな
い。

【００５２】よって室内温度記憶手段として、記憶容量
が小さい構成を用いることができるようになり、より簡
易、安価な空気調和装置の制御装置を提供することがで
きる。 また、算出された室内の温度は更新記憶される
から、誤操作等によって不適切な値に室内温度を設定し
た場合にも、再度温度を設定することによって、自動的
に設定される温度に不適切な温度は影響することを防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態の空気調和装置の制御
装置を説明するためのブロック図である

【図２】 本発明の一実施の形態の自動設定温度の記憶
の処理について説明するための図である。

【図３】 本発明の一実施の形態の自動設定温度の記憶
の処理を、より具体的に説明する図である。

【図４】 本発明の一実施の形態で自動設定温度を連続
して変更した場合の、自動設定温度テーブルに更新記憶
される自動設定温度の変化を示す図である。

【図５】 本発明の一実施の形態の処理を説明するフロ
ーチャートのメインルーチンである。

【図６】 本発明の一実施の形態の処理を説明するフロ
ーチャートのサブルーチンである。

【図７】 本発明の一実施の形態の処理を説明するフロ
ーチャートの別のサブルーチンである。

【符号の説明】

１…コントロールパネル、 ３…外気温度センサ、 １２…メモリと、 １４…ＣＰＵ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外気の温度を検出する外気温度検出手段
   （３）と、 自動的に設定されるべき室内の温度が外気の温度と関連
   付けられて記憶された室内温度記憶手段（１２）と、 当該外気温度検出手段（３）によって検出された外気の
   温度に基づいて当該室内温度記憶手段（１２）から対応
   する室内の温度を取り出し、室内の温度を自動的に設定
   する室内温度設定手段（１４）と、 当該室内温度検出手段（３）によって自動的に設定され
   た室内の温度を、ユーザーの操作によって変更する室内
   温度変更手段（１）と、 当該室内温度変更手段（１）によって室内の温度が変更
   された場合には、前記室内温度設定手段（１４）によっ
   て自動的に設定された室内温度と当該変更された室内の
   温度とから、時間に依存する時間関数を用いて、前記室
   内温度設定手段（１４）によって自動的に設定されるべ
   き室内の温度を算出する室内温度算出手段（１４）と、 当該室内温度算出手段（１４）によって算出された室内
   の温度を、前記外気温度検出手段（３）によって検出さ
   れた外気の温度と関連付けて、前記室内温度記憶手段
   （１２）に更新記憶する更新記憶制御手段（１４）とを
   有することを特徴とする空気調和装置の制御装置。
2. 【請求項２】 前記室内温度算出手段（１４）で用いら
   れる時間に依存する時間関数は、時間に対する室内温度
   の増減割合が一定である一次関数、または、時間に対す
   る室内温度が所望の時定数をもって指数的に増減する指
   数関数、さらには、時間に対する室内温度の増減割合が
   一定ではない前記両関数以外の関数であることを特徴と
   する請求項１に記載の空気調和装置の制御装置。
3. 【請求項３】 前記更新記憶制御手段（１２）は、単位
   時間毎に前記室内温度算出手段（１４）によって算出さ
   れた室内の温度を、更新記憶を行う時点において前記外
   気温度検出手段（３）によって検出された外気の温度と
   関連付けて前記室内温度記憶手段（１２）への更新記憶
   を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の空気
   調和装置の制御装置。