JPS63220303A - デ−タ利用駆動制御型エアコン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、マイクロコンピュータ（以下マイコンと称す
）により運転制御を行うエアコンの制御装置に関する。

従来の技術 従来の技術の一例として、エアコンのファンモータに、
駆動回路内蔵のトランジスタモータを使用した場合を例
にとり、その回転速度を駆動制御する場合について第８
図及び第９図を用い、説明する。

第８図は、従来例によるファンモータ制御！圧生成部分
の電子回路図を示し、制御手段８と比較されるものであ
る。図中１３はマイコン、Ｒ８−Ｒ１７は抵抗を示す。

マイコン１３０ＣｏＮＣ７（出力）端子にＲ８−Ｒ１５
がそれぞれ接続されテオリ、ＣｏＮＣ７の１又は０出力
によりＲ８−Ｒ１５と１１６及び１１７の組合せで所定
のＤＣ電圧を得るものである。

次に、動作を説明する。マイコン１３に予め記憶格納さ
れたエアコン制御プログラムの働きにょシ、ファンモー
タの制御判断が行われ、時々に応じたエアコン制御に必
要なＦＭ速度が選択され、予め記憶された数値データが
ＣＣｏ−Ｃ７ＫＦ速度に対応して出力される。この出力
は当該機種に必要な段数分を必要とし、（図では８速を
例に）ＳＨｉ（最高速）〜５Ｌｏ（最低速）がそれぞれ
図に示すように各出力ポートに対応している。従って、
例えば、Ｍｅ速を出力するとＭｅ速所定のＤＣ電圧がＰ
′点に生成される。他のファンモータの速度についても
同様である。抵抗値は必要なりＣ電圧が得られるように
予め定めておく。抵抗の本数を第８図の様にする場合（
１ビツト毎のＤ／Ａ変換）と、本数を減らしてワード単
位でＤ／Ａ変換をする場合があるが、ファンモータの速
度の変更に関し、前者は各抵抗値を、後者は各出力ワー
ドを操作し、これらを設計段階でする必要があった。従
って、仕様変更の容易さから前者を、回路の標準化の容
易さから後者を選択し、これらを同時には達成できなか
った。

第９図は、Ｐ゛点のＤＣ電圧によ、９ＦＭを駆動制御す
る回路のブロック図を示す。

図中１４はＰ°点とＦＭ供給電圧を比較する電圧比較回
路、１５は電圧比較回路１４の出力電圧を受けて発振周
波数を変化するＶＣＯ回路、１６ｕｖｃｏｔｓの出力周
波数を受けてＡ　Ｃ／Ｄ　Ｃ変換しファンモータにＤＣ
電圧を供給するコンバータ回路、１７はＡＣ電源、１２
は７アンモーク、１９は７アンモータ１２のモータ部分
（ＤＣモータであシ、かつ回転子の回転位相角度を検出
するためのセンサーを有する。センサーは図示せず。）
を示す。１８はモータ１９を回転駆動する駆動回路、２
０はモータ１９のセンサーから出力される回転位相角を
検出し駆動回路１８をフィードバック制御する回転位相
検出回路を示す。ファンモータ１２は、駆動回路１８と
モータ１９と回転位相検出回路２０から成り、コンバー
ク回路１６から与えられる供給電圧に基づく回転数にな
るように自己制御する。コンバータ回路１６の出力電圧
が電圧比較回路１４に取り込まれており、ＡＣ電源１７
の変動によるコンバーク回路１６の出方電圧のふらつき
を防止している。又、駆動手段２は電圧比較回路１４、
ｖＣＯ回路１５、及びコンバータ回路１６とから成り、
Ｐ°点のＤＣ電圧によりその電圧忙相当する回転数にな
る様に７アンモータ１２への供給電圧を制御する。従っ
て、駆動手段２は２１点のＤＣ電圧範囲と７アンモータ
１２への出力可変範囲に応じて設計していた。

以上の説明で明らかな様に、従来は、マイコン１３に予
め記憶された駆動手段２の制御に使用する数値データに
基づきファンモータ１２を回転駆動するものである。

発明が解決しようとする問題点 以上の様に、従来のエアコンの制御装置では、エアコン
に装備された機器を駆動制御する際に用いる数値ダーク
（従来例で述べた、インバータエアコンにおける７アン
モータの回転速度など）は制御手段の中に予め組み込ま
れておシ、例えば、冷暖房能力逮いなどによυ、数値デ
ータを変更しなければならない場合、その都度制御手段
そのものと、機器駆動手段を変更する必要があり、製品
化するまでに必要なリードタイムを短縮することや機器
駆動手段を標準化してハイブリッド化するなどしてコス
トダウンすることが難しい問題がある。

又、仕様変更の容易さを採ると、機器駆動手段を制御す
る第８図で明らかな様に使用する部品数も多く必要とし
ていた。加えて制御用マイコンと制御プログラム及びデ
ータを記憶したＲＯＭを別々に組み込むなど、従来の技
術を用いて同じ効果を同じ制御装置で得ようとすれば、
使用する部品数が非常に多くなるか、もしくは収納する
スペースの関ｉでマイコンをエバリユエーションチップ
にするなど非常に高価な部品を用いなければならず、し
かもＲＯＭを都度作成するＫはプログラムを伴うため煩
雑な手続きが必要でその結果、事実上大量生産は不可能
であった。何れの場合も、同じ理由によシ多機種少量生
産やその設計に放ても不向きであった。

本発明は、かかる状況に鑑み成されたもので、以下の点
を目的とする。

（１）　　同じ制御シーケンスを適用できるエアコンの
機種違いなどにも即応し、設計上或は量産上微妙な調整
を可能とし、しかも使用する部品数を少なくし、簡易な
構成で実現する。

（２）仕様変更の際など、制御データのみの変更で済ま
せ、容易に変更できるようにする。

（３）　　冷凍サイクル制御などエアコンの基本的な制
御の為に必要な構成に対する影響をできるだけ少なくす
る。

（４）制御データを変更する場合の手続きを簡易なもの
とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、エアコンを運転駆動する制御装置に於て、エ
アコン制御そのものを直接担う主制御手段と、エアコン
に装備された機器を駆動する駆動手段と、機器駆動制御
に使用する数値データを記憶する制御データ記憶手段を
備え、主制御手段は、制御データ記憶手段の動作を制御
する制御手段と、データ通信を担うシリアル通信手段と
、通信の結果を記憶する記憶手段と、これら各手段の制
御動作手順を記憶した記憶手段と、駆動手段の動作を制
御する駆動制御手段を有し、制御データ記憶手段は、動
作制御信号を受けて動作を制御する制御手段と、主制御
手段とデータ通信を担うシリアル通信手段と、機器駆動
制御に於て用いられる数値データを予め記憶させた記憶
手段とで構成されるものである。

作　　用 かかる構成とすることＫよシ、エアコンの基本ができる
。

実施例 以下、本発明をその一実施例を示す添付図面の第１図〜
第７図を参考に説明する。

まず第１図によシ、本発明のシステム構成の概略につい
て説明する。

先ず、記憶手段７よシ読み出し動作手順が取り出され、
手順に添って制御手段４が駆動される。

駆動信号を受けて制御手段９は、制御データ記憶手段３
を読み出し可能状態にする。すなわち、記憶手段１１を
能動状態にし、シリアル通信手段１０を受信待機状態に
する。

次に、記憶手段７より読み出しアドレスが取り出される
。読み出しアドレスは通信手段４にセットされ、送信が
開始される。内容は、同時にシリアル通信手段１０で受
信される。

次に、記憶手段７より読み出しアドレスラッチ指令が取
り出される。この指令は、制御手段４より制御手段９へ
伝えられ、シリアル通信手段１０の内容が記憶手段１１
のアドレスとなるように設定される。記憶手段１１はこ
のアドレスに対応した制御データ信号を出力し、制御デ
ータ信号はシリアル通信手段１０にセットされる。次に
、記憶手段７より読み出し指令が取シ出される。読み出
し指令は、シリアル通信手段５へ伝えられ、これを受け
て、シリアル通信手段６は受信動作を、受信動作の開始
と共にシリアル通信手段１０は自動的に送信動作をそれ
ぞれ開始する。その結果、シリアル通信手段５に制御デ
ータ信号がセットされる０ 次に、記憶手段７より制御データ信号数シ込み指令が取
シ出される。この取り込み指令によシ。

シリアル通信手段５から制御データ信号が取り出され、
記憶手段６に転写される。すなわち、記憶手段３にはエ
アコンに装備された機器を駆動する制御データがセット
されたことになる。

次に、記憶手段７より読み出し終了指令が取シ出される
。この終了指令は、制御手段４を通じて制御手段９へ伝
えられ、制御データ記憶手段３の動作が停止し、待機状
態に戻る。　　　　　゛その後、主制御手段は、記憶手
段６に残された制御データをエアコンに装備された機器
の制御に用いる。この制御データにより駆動手段２の動
作が制御され、駆動手段２の働きによシ機器１２を駆動
させる。

すなわち、制御データ記憶手段３に記憶させた制御デー
タに基づいて、最終的に駆動制御手段８、駆動手段２を
通じて機器１２を駆動させるものである。

次に１本発明による一実施例を、上記従来技術と対比さ
せながら第２図〜第７図を用いて以下に詳細に説明する
。

本実施例では、主制御手段としてシリアル通信手段を有
するマイコンを、制御データ記憶手段としてシリアル通
信手段を有するシリアル０ＴＰ（紫外線消去タイプのプ
ログラマブルＲＯＭで、−回しか書き込みが出来ないも
のを意味し、以下、シリアルＲＯＭと称す）を、駆動手
段及び駆動機器として、従来の技術の項で述べたものと
同じトランジスタモータとこれを駆動制御するものを採
用した。しかしながら、このマイコンとシリアルＲＯＭ
に特定するものでは無い。特に、シリアルＲＯＭは紫外
線消去タイプ以外に電気的書き込み・消去クイズ、或は
不揮発メモリを用いても、或はマスクタイプを用いても
、本発明の要旨を脱し得るものではない。又、エアコン
本体、冷凍サイクル、本実施例以外にエアコンに直結し
て制御する部分とその回路部分、電源回路など、本発明
に直接関係がない部分は、図示並びに説明を省略する。

またマイコンの内部構造や動作についても省略する。

第２図は、本実施例の７アンモ一タ制御電圧生成部分の
電子回路図を示し、従来の技術の第８図に対応するもの
である。

図中２１は主制御手段でマイコンを、２２は制御データ
記憶手段でシリアル通信手段ＲＯＭ（以下シリアルＲＯ
Ｍと称す）を、Ｒ１−Ｒ７は抵抗をそれぞれ示す。第１
図に関連づけると、マイコン２１のＢＯ−Ｂｌ（出力）
端子が制御手段４に、Ｔ　ｘ　Ｄ　（出力）・ＲｘＤ（
入力）−９ＣＫ（出力）端子がシリアル通信手段Ｓに、
ＣＯ〜Ｃ４（出力）端子が制御手段８に、シリアルＲＯ
Ｍ２２のＣ３・ＤＬ（入力）端子が制御手段９に、８１
（入力）・Ｓｏ（出力）・５ＣＫ（入力）端子がシリア
ル通信手段１０にそれぞれ対応する。なお、記憶手段６
と記憶手段７はマイコン２１の内部のＲＡＭとＲＯＭに
、記憶手段１１はシリアルＲＯＭ２２の内部のＲＯＭに
対応するが、回路図上は現れていない。又、ＢＯ端子は
Ｃ８端子に、Ｂ１端子はＤＬ端子に、ＴｘＤ端子は８１
端子に、ＲｘＤ端子はＳＯ端子に、５ＣＫ４１子は、Ｓ
ＣＫ＠子にそれぞれ接続されている。この図で明らかな
様に、本実施例ではマイコン２１の入出力端子をこの為
に５本しか占有していない。（汎用のＦＲＯＭで構成し
た場合、二十数本を必要とする。）Ｃｏ端子〜Ｃ４端子
には抵抗Ｒ１〜Ｒ５が接続されており、抵抗Ｒ６とＲ７
とで第８図で説明したワード単位のＤ／Ａ変換回路を構
成している。抵抗筐は所定のＤＣ電圧が生成されるよう
に予め定めておく。

第２図上のＰ点が、第８図上のＰ′点に対応する。

両図で明らかな様に本実施例によれば、必要な抵抗の数
は３本減少する。

マイコン２１とシリアルＲＯＭ２２の動作の説明を第３
図及び第４図を用い、以下に詳細に説明する。

第３図は、マイコン２１の内部ＲＯＭの内容（すなわち
、記憶手段７）であり、シリアルＲＯＭ２２の動作を制
御する一例を示すフローチャート、第４図は、第３図の
フローチャートに基づいた第２図の各端子におけるタイ
ミングチャートをそれぞれ示す。

先ず、ＢＯ端子すなわちＣ５端子（以下、シリアルＲＯ
Ｍ２２の端子名で説明する）を０にする。

これにより、シリアルＲＯＭ２２は待機状態から能動状
態になり、シリアル通信可能となる。

次に、読み出しアドレスをマイコン２１の内部ＲＯＭか
らリードし、ＴｘＤ端子にセットする。

シリアル送信をスタートさせると自動的にＳＣＫ端子よ
り出力が出され、読み出しアドレス（第２図は、８ピッ
ト分出力される例で、ＳＣＫ端子信号の立ち下がシでＴ
ｘＤ端子の出力ビットが変更され、立ち上がりでＳＩ端
子に取り込まれる。なお、同時に出力されるＳＯ端子よ
りの出力は、本実施例では特に利用しない）がシリアル
ＲＯＭ２２に伝送される。シリアル通信の詳細な内容及
び内部構成については一般的なマイコンに装備されてい
る場合が多く、又マニュアル等に詳細に記載されており
、本実施例は同じもので良いため、説明は省略する。又
、シリアル通信方式・構成に関して特に限定するもので
はなく、如何なる方式・構成を採っても、或はマイコン
外部・シリアルＲＯＭにシリアル通信用ＬＳＩを設置す
るなど構成部品を分割する等を行っても、本発明の要旨
を脱し得るものではない。

次にＤＬ端子を１にして０にする。これによυシリアル
ＲＯＭ２２の内部で読み出しアドレスがラッチされ、内
部ＲＯＭすなわち制御データ記憶手段に伝えられる。こ
の結果、制御データが内部のシリアル通信手段に読み出
し・セットされ、送信するための待機状態となる。制御
データは、予めエアコン制御に合わせて内容を決めてお
き、シリアルＲＯＭ２２の内部ＲＯＭに焼き付けておけ
ば良いが、内容の決め方や焼き付は方についての詳細な
説明は、本発明の主旨とは直接関係がないため省略する
。

以上がアドレスセット手順である。

次に、データリード手順を以下に示す。

ＲｘＤ端子を喪信状態にし、受信動作を開始する。送信
の場合と同様にＳＣＫ端子の信号は自動的に出力される
。ＳＯ端子より制御データが出力され、ＲｘＤ端子に受
信（第４図は、８ビット分出力される例そ、ＳＣＫ端子
信号の立ち下がりでＳＯ端子の出力ビットが変更され、
立ち上がりでＲｘＤ端子に取り込まれる。）されて、シ
リアルＲＯＭ２２よりマイコン２１に伝送される。

シリアル通信の終了後、ＲｘＤ端子の内容すなわち制御
データは、マイコン２１の内部ＲＡＭにストアさｈる。

Ｃ８端子を１にし、シリアルＲＯＭ２２を待機状態（初
めの状態）に戻し、デークリート手順を終了する。

以上、詳述した様に本実施例では、シリアルＲＯＭ２２
よりマイコン２１に制御データが転写される。この転写
手順を繰り返すことでエアコン制御に必要な制御データ
を全て得ることが出来る。

この結果を示したものが、第５図で、シリアルＲＯＭ２
２の内部ＲＯＭよシマイコン２１の内部ＲＡＭへ制御デ
ータが転写された様子を示す。

ファンモータ制御に於て、この制御データを用いる様子
を一例として８個の制御データによるものを、第６図を
用いて以下に説明する。

第６図は、ＦＭ制御の内、制御データをマイコン２１よ
り出力する部分のフローチャートを示す。

先ず、第３図に示した制御データ転写手順を８回呼び、
マイコン２１の内部ＲＡＭに制御に必要な制御データを
転写する。その後、ファンモータ制御を担う処理ルーチ
ンでこの転写された制御データを用いる様にすれば良い
。すなわち、ファンモータ速度を処理ルーチンで選択し
た後、マイコン２１の内部ＲＡＭから相当する制御デー
タを読み出して、ＣＯ端子〜Ｃ４端子に出力する。

出力された結果、第２図の説明で述べたワード単位のＤ
／Ａ変換回路により、Ｐ点に選択さ庇た７アンモ一タ速
度に対応するＤＣ電圧が生成される。このファンモータ
速度とＤ′Ｃ電圧を、従来の技術の第８図の所で述べた
Ｐ″点と対比させた図を第７図に示す。

第７図は、Ｐ及びＰ′点でのＤＣ電圧を同じにした対応
図で、本実施例の制御データは、図上、例えば、Ｍｅ速
であれば０ＡＨ（Ｈは１６進数表現を示す）である。５
Ｌｏ＝ＳＨｉ速は同様にＯＩＨ〜ＩＣＨである。

すなわち、従来の技術によればＣＯ端子〜Ｃ７端子の一
つだけを出力（例えば、Ｍｅ速を制御データで言えば０
９Ｈ）ｌ、て所定のＤＣ電圧を得るところを、本実施例
ではＣＯ端子〜Ｃ４端子の組合せ出力でＤＣ電圧を得る
ものである。

Ｐ点でのＤＣ電圧以降は、従来技術の第９図に示した駆
動手段とファンモータと同様で良く、ここでは図示並び
に詳細な説明は省略するが、要するに従来例と同じくＰ
点でのＤＣ電圧に応じてＦＭが動作するものである。

従って、本実施例によればシリアルＲＯＭに焼き付けら
れた制御データに基づき駆動制御手段を動作させ、駆動
手段及びファンモータにて所定のファンモータ速度を得
るものである。この制御データを表形式に予め取シ決め
ておけば、その表から必要なファンモータ速度に応じた
制御データを選ぶだけで良い為、変更手続きが簡便化さ
れる。

なお、選んだ制御データをシリアルＲＯＭに焼き付けれ
ば良い。又、選択の分解能が必要で有れば第２図に示し
たポートと抵抗の本数（、）を増やせば良い。１通りに
まで対応できる。この場合でも、本実施例と同じ＜ＤＣ
電圧の取り得る最大・最小値が明確であるため、駆動手
段の動作可変範囲も明らかであり、駆動手段を構成する
非パワ一部分の各回路の標準化が行える。よって、それ
らの回路をハイブリッド化でき、結果、二次的ではある
がコストダウンが容易に期待できる。また能力違いなど
によシフアンモータの容量が異なる場合、ファンモータ
の容量を変えると共に駆動手段のパワ一部分を変更すれ
ば良い。何れの内容も周知の技術で実現可能であるため
、詳細な説明は省略する。

なお、実施例としてトランジスタモータを取り上げたが
、イングクシコンモータを位相制御する構成としても、
或は、他のエアコンに装備された機器（例えば、ヒータ
ーなど）に応用しても、何れの場合も同様に実現でき、
本発明の要旨を脱し得るものではない。

発明の効果 以上詳述してきた様に、本発明によれば、同じ制御シー
ケンスを適用できるエアコンの能力違いなどにより制御
データ変更の必要がある場合、シリアルＲＯＭに焼き付
ける制御データを変更するだけで良く、しかも変更手順
が極めて簡易なため、開発に要する時間の短縮は勿論の
事、回路構成が標準化されてコストダウンもはかれる。

しかも必要な一部の部品数が減るだけでなく、全体とし
ても簡易な構成・少ない部品数で実現することができる
。又、必要に応じて焼き付ける制御データを変更するだ
けで、機器駆動制御に使用する制御データを容易に変更
・修正でき、従って、基本的に多機種少量生産が対応可
能となる。さらに同じ機種毎の個体差を調整する量産上
の微妙な調整も、シリアルＲＯＭの制御データ焼付けの
時期を適当に設定することにより可能である。又、冷凍
サイクル制御などエアコンの基本的な制御の為に必要な
構成に対する影響も、実施例の所で説明した根拠、比較
的少なくて済む。さらに制御データを変更する場合の手
続きを簡易なものとする等、極めて実用的に有用である
。

加えて、次に示す効果が得られる。

一つは、制御データが主制御手段の外部に設置されてお
り外部記憶容量が自由に利用できる為、制御データを動
作点に代えて異常発生点として記憶させ、ファンモータ
制御でこの異常発生点を避けるように連続的に制御する
ことが可能になることである。これはエアコン制御とし
て利用者にとってよりきめの細かい快適な空調を提供で
きるものである。

いま一つは、エアコン制御プログラムからプログラム容
量が制御データ分減少し、その分をエアコン制御で有効
に利用できる点である。すなわち実施例で述べたシリア
ルＲＯＭ読み出しプログラムに相当する分は利用できな
いが、容量的に割合は少く、又、エアコンに装備される
機器もファンモータ、ヒータ、弁等通常多くあり、制御
データといえどもその量は多く必要とする。本発明はこ
れらの制御データに有効となる。

以上の様に、本発明の効果は、初期の目的はもとよりエ
アコン制御に関する融通性などの改善に効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシステムの構成を示すエアコン制御装
置のブロック図、第２図は本発明の一実施例を示すエア
コン制御装置の電子回路図、第３図は同制御装置におけ
るシリアルＲＯＭのデータリードシークンスを示すフロ
ーチャート、第４図は同シリアルＲＯＭのデータリード
シークンスを示すタイミング図、第５図は同シリアルＲ
ＯＭとマイコン内部ＲＡＭの制御データ配置図、第６図
は同マイコンにおける機器制御ジ−タンスの一例を示す
フローチャート、第７図はマイコンの出力端子の出力状
況とファンモータ速度の関係を示す説明図、第８図は従
来例を示す７アンモ一タ制御電圧生成部の電子回路図、
第９図は同システムの構成を示すブロック図である。 １・・・・・・エアコン制御手段、２・・・・・・機器
駆動手段、３・・・・・・制御データ記憶手段、４及び
９・・・・・・読み出し動作制御手段、５及び１０・・
・・・・シリアル通信手段、６・・・・・・シリアル通
信結果記憶手段、７・・・・・・制御動作手順記憶手段
、１１・・・・・・数値データ記憶手段、２１・・・・
・・マイコン、２２・・・・・・シリアルＲＯＭ。 Ｉ！！　　　　　　　　　　　　　ゝ 城 第２図 第　３　図 第５図 第６図 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エアコンを運転駆動する制御装置に於て、エアコ
   ン制御そのものを直接担う主制御手段１と、エアコンに
   装備された機器を駆動する駆動手段２と、駆動手段２の
   制御に使用する数値データを記憶する制御データ記憶手
   段３を備え、前記主制御手段１は少なくとも、前記制御
   データ記憶手段３からの読み出し動作を制御する制御手
   段４と、前記制御データ記憶手段３とデータ通信を担う
   シリアル通信手段５と、シリアル通信の結果を記憶する
   記憶手段６と、これら各手段の制御動作手順を記憶した
   記憶手段７と、駆動手段２の動作を制御する駆動制御手
   段８とで構成される部分を有し、また前記制御データ記
   憶手段３は制御手段４より制御信号を受けて制御データ
   記憶手段３の動作を制御する制御手段９と、前記制御手
   段１とデータ通信を担うシリアル通信手段１０と、エア
   コンに装備された機器を駆動する制御に於て用いられる
   数値データを予め記憶させた記憶手段１１とで構成され
   、前記制御手段１が制御データ記憶手段３に記憶された
   数値データに基づき駆動手段２を動作させてエアコンに
   装備された機器を駆動するデータ利用駆動制御型エアコ
   ン制御装置。
2. （２）制御手段１を、シングルチップマイクロコンピュ
   ータを用いることで実現した特許請求の範囲第１項記載
   のデータ利用駆動制御型エアコン制御装置。
3. （３）制御データ記憶手段３を、シリアルＲ／Ｗ型ＲＯ
   Ｍを用いることで実現した特許請求の範囲第１項または
   第２項記載のデータ利用駆動制御型エアコン制御装置。