JP2500564B2 - 空気調和機の自動風速制御方式 - Google Patents
空気調和機の自動風速制御方式Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機における室
内側熱交換器からの送風量を制御する空気調和機の自動
風速制御方式に関する。
内側熱交換器からの送風量を制御する空気調和機の自動
風速制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】室内用ファンを備えた室内側熱交換器、
コンプレッサ、室外側熱交換器及び膨張弁を順次連結
し、コンプレッサにより冷媒を循環させ、圧縮と膨張を
繰り返す冷却サイクルを用いて冷房または暖房を行う空
気調和機において、コンプレッサを動作させて冷房また
は暖房運転を行っている時に、室内温度が設定温度に達
すると、コンプレッサを停止（オフ）させて冷却サイク
ルの冷媒循環を停止させ、室内温度が設定温度よりも高
く（冷房運転時）、或いは設定温度よりも低く（暖房運
転時）なるとコンプレッサを再び起動（オン）させる方
式が一般に用いられている。
コンプレッサ、室外側熱交換器及び膨張弁を順次連結
し、コンプレッサにより冷媒を循環させ、圧縮と膨張を
繰り返す冷却サイクルを用いて冷房または暖房を行う空
気調和機において、コンプレッサを動作させて冷房また
は暖房運転を行っている時に、室内温度が設定温度に達
すると、コンプレッサを停止（オフ）させて冷却サイク
ルの冷媒循環を停止させ、室内温度が設定温度よりも高
く（冷房運転時）、或いは設定温度よりも低く（暖房運
転時）なるとコンプレッサを再び起動（オン）させる方
式が一般に用いられている。
【０００３】従来、上記コンプレッサをオン・オフさせ
る方式を用いた空気調和器においては、コンプレッサが
オフした時に室内用ファンを高速運転から低速運転、即
ち室内における送風を強から弱（または強→中→弱）に
段階的に切り替え、コンプレッサがオンした時に室内用
ファンを低速運転から高速運転、即ち室内における送風
を弱から強（または弱→中→強）に段階的に切り替える
自動風速制御方式が知られている（例えば、実開昭57−
58826号公報参照）。
る方式を用いた空気調和器においては、コンプレッサが
オフした時に室内用ファンを高速運転から低速運転、即
ち室内における送風を強から弱（または強→中→弱）に
段階的に切り替え、コンプレッサがオンした時に室内用
ファンを低速運転から高速運転、即ち室内における送風
を弱から強（または弱→中→強）に段階的に切り替える
自動風速制御方式が知られている（例えば、実開昭57−
58826号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の自動風速制御方式においては、コンプレッサのオン
・オフに応じて室内ファンの送風量が２段階（または３
段階）に急激に変化するものであり（図１１参照）、室
内温度の変化状況に関係なく段階的に変化しているため
に利用者は違和感を感じ、送風量が急激に減少すると、
室温が高いように感じる等、体に当たる風の強さにより
体感温度が変化するものであるから、体感的に不快感を
与えるという問題があった。
来の自動風速制御方式においては、コンプレッサのオン
・オフに応じて室内ファンの送風量が２段階（または３
段階）に急激に変化するものであり（図１１参照）、室
内温度の変化状況に関係なく段階的に変化しているため
に利用者は違和感を感じ、送風量が急激に減少すると、
室温が高いように感じる等、体に当たる風の強さにより
体感温度が変化するものであるから、体感的に不快感を
与えるという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、ファジー推論を用いるこ
とにより、室内温度の変化状況に対応した連続的な送風
量制御を行うとともに、設定温度変更等の外乱に対して
速やかに対応することができ、快適な空気調和を行うこ
とのできる空気調和機の自動風速制御方式を提供するこ
とである。
とにより、室内温度の変化状況に対応した連続的な送風
量制御を行うとともに、設定温度変更等の外乱に対して
速やかに対応することができ、快適な空気調和を行うこ
とのできる空気調和機の自動風速制御方式を提供するこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の空気調和機の自動風速制御方式は、室内用フ
ァンを備えた室内側熱交換器、コンプレッサ、室外側熱
交換器及び膨張弁を順次連結して成り、室内温度に応じ
てコンプレッサをオン・オフさせる空気調和機におい
て、サンプリングタイム経過毎に設定温度と室内温度と
の温度差及び室内温度変化率とを検出し、検出された温
度差と室内温度変化率とを入力し、ファジー推論演算に
より風量指数として室内用ファンの制御量を演算すると
ともに、前回制御動作開始後サンプリングタイム経過前
にリモートコントローラの操作等により指令信号（特
に、設定温度変更信号）が入力された場合には、即座に
室内温度データを入力し、前回制御動作開始時からの経
過時間に応じて補正した補正室内温度変化率を用いて推
論し、制御するものであるから、室内熱交換器のファン
による送風量を連続的に制御することができ、室温変化
に対応した送風量変化時に違和感を与えること無く、体
感温度としての室温の変化も最小限に抑えることができ
るとともに、制御応答速度が大となり、希望設定温度に
速やかに到達することができる。
に本発明の空気調和機の自動風速制御方式は、室内用フ
ァンを備えた室内側熱交換器、コンプレッサ、室外側熱
交換器及び膨張弁を順次連結して成り、室内温度に応じ
てコンプレッサをオン・オフさせる空気調和機におい
て、サンプリングタイム経過毎に設定温度と室内温度と
の温度差及び室内温度変化率とを検出し、検出された温
度差と室内温度変化率とを入力し、ファジー推論演算に
より風量指数として室内用ファンの制御量を演算すると
ともに、前回制御動作開始後サンプリングタイム経過前
にリモートコントローラの操作等により指令信号（特
に、設定温度変更信号）が入力された場合には、即座に
室内温度データを入力し、前回制御動作開始時からの経
過時間に応じて補正した補正室内温度変化率を用いて推
論し、制御するものであるから、室内熱交換器のファン
による送風量を連続的に制御することができ、室温変化
に対応した送風量変化時に違和感を与えること無く、体
感温度としての室温の変化も最小限に抑えることができ
るとともに、制御応答速度が大となり、希望設定温度に
速やかに到達することができる。
【０００７】
【実施例】本発明の実施例について説明する。本発明の
空気調和機の自動風速制御方式に採用したファジー推論
の一例として、サンプリングタイム間に指令信号が入力
されなかった場合を図１のフローチャート（アルゴリズ
ム）に基づいて説明すると、データを取り込むタイミン
グをサンプリングタイマで計測し、サンプリングタイム
Ｈs （例えば、３分間）経過時の室内温度Ｔm をデータ
として取り込み（室温サンプリング）、予め設定された
設定温度Ｔs と室内温度Ｔm の温度差｜ΔＴ｜を絶対値
として算出する。 ｜ΔＴ｜＝｜Ｔs −Ｔm ｜ 算出された温度差｜ΔＴ｜に基づき、図２に示すメンバ
ーシップ関数により入力メンバーシップ値を求め、温度
差ファジーデータを求める。図２において、ＺＯ（ちょ
うど良い）、ＮＳ（やや差がある）、ＮＭ（差がある）
及びＮＢ（差が大きい）の４段階としている。
空気調和機の自動風速制御方式に採用したファジー推論
の一例として、サンプリングタイム間に指令信号が入力
されなかった場合を図１のフローチャート（アルゴリズ
ム）に基づいて説明すると、データを取り込むタイミン
グをサンプリングタイマで計測し、サンプリングタイム
Ｈs （例えば、３分間）経過時の室内温度Ｔm をデータ
として取り込み（室温サンプリング）、予め設定された
設定温度Ｔs と室内温度Ｔm の温度差｜ΔＴ｜を絶対値
として算出する。 ｜ΔＴ｜＝｜Ｔs −Ｔm ｜ 算出された温度差｜ΔＴ｜に基づき、図２に示すメンバ
ーシップ関数により入力メンバーシップ値を求め、温度
差ファジーデータを求める。図２において、ＺＯ（ちょ
うど良い）、ＮＳ（やや差がある）、ＮＭ（差がある）
及びＮＢ（差が大きい）の４段階としている。
【０００８】また、前回検出した室内温度Ｔｍ１と今回
検出された室内温度Ｔｍとの差ΔＴｍを単位時間Δｔで
除した室内温度変化率（以下、変化率という）Ｄを求め
るが、ここでは単位時間Δｔを、実際値に関係なく基準
値Δｔ＝１としている。 Ｄ＝ΔＴｍ／Δｔ＝Ｔｍ１−Ｔｍ 算出された変化率Ｄに基づき、図３に示すメンバーシッ
プ関数により入力メンバーシップ値を求め、変化率ファ
ジーデータを求める。図３において変化率Ｄは、Ｎ（負
に変化している）、ＺＯ（変化無し）及びＰ（正に変化
している）の３段階としている。
検出された室内温度Ｔｍとの差ΔＴｍを単位時間Δｔで
除した室内温度変化率（以下、変化率という）Ｄを求め
るが、ここでは単位時間Δｔを、実際値に関係なく基準
値Δｔ＝１としている。 Ｄ＝ΔＴｍ／Δｔ＝Ｔｍ１−Ｔｍ 算出された変化率Ｄに基づき、図３に示すメンバーシッ
プ関数により入力メンバーシップ値を求め、変化率ファ
ジーデータを求める。図３において変化率Ｄは、Ｎ（負
に変化している）、ＺＯ（変化無し）及びＰ（正に変化
している）の３段階としている。
【０００９】上記温度差ファジーデータ及び変化率ファ
ジーデータから、予め設定したルールを参照して出力メ
ンバーシップ値を求める。本実施例におけるルールは、
図４にマトリックスとして示されているように１２種類
定められ、出力メンバーシップ関数Ｗは、ＺＯ（微
風）、ＰＳ（弱風）、ＰＭ（中風）及びＰＢ（強風）の
４段階としている。即ち制御ルールは、 Ｒ１：もし温度差｜ΔＴ｜が零に近くなる、即ち｜ΔＴ
｜＝ＺＯ（ちょうど良い）であり、変化率Ｄ＝Ｎ（負に
変化している）であれば、出力メンバーシップ関数Ｗは
ＺＯ（微風）となる。換言すれば、室内温度Ｔｍが設定
温度Ｔｓに近くなり、設定温度Ｔｓと室内温度Ｔｍの温
度差｜ΔＴ｜がちょうど良く、変化率Ｄが負に変化して
いる、即ち室内温度Ｔｍが下がる方向に変化している時
は送風を微風とする。 （Ｒ１：Ｉｆ｜ΔＴ｜ ｉｓ ＺＯ ａｎｄ Ｄ ｉｓ
Ｎ，ｔｈｅｎ Ｗ ｉｓ ＺＯ） Ｒ２：もし温度差｜ΔＴ｜＝ＮＳ（やや差がある）であ
り、変化率Ｄ＝Ｎ（負に変化している）であれば、出力
メンバーシップ関数ＷはＰＳ（弱風）となる。 （Ｒ２：Ｉｆ｜ΔＴ｜ ｉｓ ＮＳ ａｎｄ Ｄ ｉｓ
Ｎ，ｔｈｅｎ Ｗ ｉｓ ＰＳ） 以下同様にＲ１２まで１２とおりの制御ルールが示され
ている。図５において、出力メンバーシップ関数Ｗを、
風量指数に対する出力メンバーシップ値（グレード）で
示している。
ジーデータから、予め設定したルールを参照して出力メ
ンバーシップ値を求める。本実施例におけるルールは、
図４にマトリックスとして示されているように１２種類
定められ、出力メンバーシップ関数Ｗは、ＺＯ（微
風）、ＰＳ（弱風）、ＰＭ（中風）及びＰＢ（強風）の
４段階としている。即ち制御ルールは、 Ｒ１：もし温度差｜ΔＴ｜が零に近くなる、即ち｜ΔＴ
｜＝ＺＯ（ちょうど良い）であり、変化率Ｄ＝Ｎ（負に
変化している）であれば、出力メンバーシップ関数Ｗは
ＺＯ（微風）となる。換言すれば、室内温度Ｔｍが設定
温度Ｔｓに近くなり、設定温度Ｔｓと室内温度Ｔｍの温
度差｜ΔＴ｜がちょうど良く、変化率Ｄが負に変化して
いる、即ち室内温度Ｔｍが下がる方向に変化している時
は送風を微風とする。 （Ｒ１：Ｉｆ｜ΔＴ｜ ｉｓ ＺＯ ａｎｄ Ｄ ｉｓ
Ｎ，ｔｈｅｎ Ｗ ｉｓ ＺＯ） Ｒ２：もし温度差｜ΔＴ｜＝ＮＳ（やや差がある）であ
り、変化率Ｄ＝Ｎ（負に変化している）であれば、出力
メンバーシップ関数ＷはＰＳ（弱風）となる。 （Ｒ２：Ｉｆ｜ΔＴ｜ ｉｓ ＮＳ ａｎｄ Ｄ ｉｓ
Ｎ，ｔｈｅｎ Ｗ ｉｓ ＰＳ） 以下同様にＲ１２まで１２とおりの制御ルールが示され
ている。図５において、出力メンバーシップ関数Ｗを、
風量指数に対する出力メンバーシップ値（グレード）で
示している。
【００１０】前記温度差ファジーデータ及び変化率ファ
ジーデータから、上記制御ルールを参照して、ｍｉｎ．
合成により出力メンバーシップ値を求め、それをｍａ
ｘ．合成することにより得られた出力メンバーシップ合
成値を一点化演算即ち逆ファジー化を行う。なお、逆フ
ァジー化を行う演算式は、重心演算式ｆｗ＝∫ｆ（ｘ）
・ｘ ｄｘ／∫ｆ（ｘ）ｄｘを変形し、 Ｗ０＝（ａ・α＋ｂ・β＋ｃ・γ＋ｄ・δ）／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ） で算出する。但し、図５において、ａはＺＯの出力メン
バーシップ合成値（グレード）、ｂはＰＳの出力メンバ
ーシップ合成値（グレード）、ｃはＰＭの出力メンバー
シップ合成値（グレード）、ｄはＰＢの出力メンバーシ
ップ合成値（グレード）であり、α，β，γ，δは予め
決められている重みづけ係数であり、例えばα＝０、β
＝５、γ＝１０、δ＝１５というように、適宜の係数で
重みづけすれば良い。
ジーデータから、上記制御ルールを参照して、ｍｉｎ．
合成により出力メンバーシップ値を求め、それをｍａ
ｘ．合成することにより得られた出力メンバーシップ合
成値を一点化演算即ち逆ファジー化を行う。なお、逆フ
ァジー化を行う演算式は、重心演算式ｆｗ＝∫ｆ（ｘ）
・ｘ ｄｘ／∫ｆ（ｘ）ｄｘを変形し、 Ｗ０＝（ａ・α＋ｂ・β＋ｃ・γ＋ｄ・δ）／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ） で算出する。但し、図５において、ａはＺＯの出力メン
バーシップ合成値（グレード）、ｂはＰＳの出力メンバ
ーシップ合成値（グレード）、ｃはＰＭの出力メンバー
シップ合成値（グレード）、ｄはＰＢの出力メンバーシ
ップ合成値（グレード）であり、α，β，γ，δは予め
決められている重みづけ係数であり、例えばα＝０、β
＝５、γ＝１０、δ＝１５というように、適宜の係数で
重みづけすれば良い。
【００１１】上記演算式で逆ファジー化されて求められ
たＷ０は風量指数であり、図６に示す風量テーブル、或
いは図７に示すファン回転数−アドレスのグラフにおけ
るアドレスとなり、必要なファン回転数が求められ、求
められた回転数に応じた制御信号が出力されるもので、
本実施例では風量指数が１６段階になっており、細かい
回転数制御を行うために連続的な送風量変化が得られ
る。
たＷ０は風量指数であり、図６に示す風量テーブル、或
いは図７に示すファン回転数−アドレスのグラフにおけ
るアドレスとなり、必要なファン回転数が求められ、求
められた回転数に応じた制御信号が出力されるもので、
本実施例では風量指数が１６段階になっており、細かい
回転数制御を行うために連続的な送風量変化が得られ
る。
【００１２】一例を挙げて説明すると、サンプリングタ
イムＨS ＝３分間、設定温度Ｔs ＝26℃、今回室内温度
Ｔm ＝22.9℃、前回室内温度Ｔm1＝21.5℃とすると、温
度差｜ΔＴ｜＝2.1 、変化率Ｄ＝＋1.4 となる。図２か
ら求められる温度差｜ΔＴ｜のメンバーシップ値は、温
度差ファジーデータとして、ＺＯ（2.1 ）＝０、ＮＳ
（2.1 ）＝1.0 、ＮＭ（2.1 ）＝０、ＮＢ（2.1 ）＝０
が得られる。また、図３から求められる変化率Ｄのメン
バーシップ値は、変化率ファジーデータとして、Ｎ（＋
1.4 ）＝０、ＺＯ（＋1.4 ）＝０、Ｐ（＋1.4 ）＝1.0
が得られる。
イムＨS ＝３分間、設定温度Ｔs ＝26℃、今回室内温度
Ｔm ＝22.9℃、前回室内温度Ｔm1＝21.5℃とすると、温
度差｜ΔＴ｜＝2.1 、変化率Ｄ＝＋1.4 となる。図２か
ら求められる温度差｜ΔＴ｜のメンバーシップ値は、温
度差ファジーデータとして、ＺＯ（2.1 ）＝０、ＮＳ
（2.1 ）＝1.0 、ＮＭ（2.1 ）＝０、ＮＢ（2.1 ）＝０
が得られる。また、図３から求められる変化率Ｄのメン
バーシップ値は、変化率ファジーデータとして、Ｎ（＋
1.4 ）＝０、ＺＯ（＋1.4 ）＝０、Ｐ（＋1.4 ）＝1.0
が得られる。
【００１３】上記温度差ファジーデータ及び変化率ファ
ジーデータの全てに対して制御ルール（図５参照）を参
照すると、次の値が得られる。 Ｒ１：ＺＯ＝０ Ｒ５：ＺＯ＝０ Ｒ９：ＰＳ＝０ Ｒ２：ＰＳ＝０ Ｒ６：ＰＳ＝０ Ｒ１０：ＰＭ＝１．０ Ｒ３：ＰＳ＝０ Ｒ７：ＰＭ＝０ Ｒ１１：ＰＢ＝０ Ｒ４：ＰＭ＝０ Ｒ８：ＰＢ＝０ Ｒ１２：ＰＢ＝０ 尚、上記出力メンバーシップ値はｍｉｎ．合成により求
めている。例えばルールＲ２について、温度差ファジー
データのＮＳのグレードは１．０、変化率ファジーデー
タのＮのグレードは０であるから、この両グレード値の
うち小さい方の値が出力メンバーシップ値ＰＳのグレー
ドとなる。即ちＰＳ＝０となる。これを整理して、各出
力メンバーシップ値ＺＯ，ＰＳ，ＰＭ，ＰＢのグレード
を求めると、 ＺＯ＝０、ＰＳ＝０、ＰＭ＝０，１．０、ＰＢ＝０ となる。つまり、出力メンバーシップ値ＺＯは、Ｒ１と
Ｒ５の２つの制御ルールからグレード値が得られるが、
その値は共に０であるから、結局、ＺＯのグレードは０
だけである。 同様に、ＰＳは、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ６，Ｒ９
の４つの制御ルールからグレード値が得られるが、その
値は共に０であるから、結局、ＰＳのグレードは０だけ
である。 ＰＭについては、Ｒ４，Ｒ７，Ｒ１０の３つの
制御ルールからグレード値が得られるが、Ｒ４とＲ７は
共に０、Ｒ１０から得られるグレードが１．０であるか
ら、結局、ＰＭのグレードは、この段階では、０と１．
０の複数の値をもつことになる。 ＰＢについては、Ｒ
８，Ｒ１１，Ｒ１２の３つの制御ルールからグレード値
が得られるが、その値はすべて０であるから、結局、Ｚ
Ｏのグレードは０だけである。そして、ＰＭ＝０，１．
０と複数の値があるものについては、最大値をとる（ｍ
ａｘ．合成）ことにより、出力メンバーシップ合成値は ＺＯ：ａ＝０、ＰＳ：ｂ＝０、ＰＭ：ｃ＝１．０、ＰＢ：ｄ＝０ となる。
ジーデータの全てに対して制御ルール（図５参照）を参
照すると、次の値が得られる。 Ｒ１：ＺＯ＝０ Ｒ５：ＺＯ＝０ Ｒ９：ＰＳ＝０ Ｒ２：ＰＳ＝０ Ｒ６：ＰＳ＝０ Ｒ１０：ＰＭ＝１．０ Ｒ３：ＰＳ＝０ Ｒ７：ＰＭ＝０ Ｒ１１：ＰＢ＝０ Ｒ４：ＰＭ＝０ Ｒ８：ＰＢ＝０ Ｒ１２：ＰＢ＝０ 尚、上記出力メンバーシップ値はｍｉｎ．合成により求
めている。例えばルールＲ２について、温度差ファジー
データのＮＳのグレードは１．０、変化率ファジーデー
タのＮのグレードは０であるから、この両グレード値の
うち小さい方の値が出力メンバーシップ値ＰＳのグレー
ドとなる。即ちＰＳ＝０となる。これを整理して、各出
力メンバーシップ値ＺＯ，ＰＳ，ＰＭ，ＰＢのグレード
を求めると、 ＺＯ＝０、ＰＳ＝０、ＰＭ＝０，１．０、ＰＢ＝０ となる。つまり、出力メンバーシップ値ＺＯは、Ｒ１と
Ｒ５の２つの制御ルールからグレード値が得られるが、
その値は共に０であるから、結局、ＺＯのグレードは０
だけである。 同様に、ＰＳは、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ６，Ｒ９
の４つの制御ルールからグレード値が得られるが、その
値は共に０であるから、結局、ＰＳのグレードは０だけ
である。 ＰＭについては、Ｒ４，Ｒ７，Ｒ１０の３つの
制御ルールからグレード値が得られるが、Ｒ４とＲ７は
共に０、Ｒ１０から得られるグレードが１．０であるか
ら、結局、ＰＭのグレードは、この段階では、０と１．
０の複数の値をもつことになる。 ＰＢについては、Ｒ
８，Ｒ１１，Ｒ１２の３つの制御ルールからグレード値
が得られるが、その値はすべて０であるから、結局、Ｚ
Ｏのグレードは０だけである。そして、ＰＭ＝０，１．
０と複数の値があるものについては、最大値をとる（ｍ
ａｘ．合成）ことにより、出力メンバーシップ合成値は ＺＯ：ａ＝０、ＰＳ：ｂ＝０、ＰＭ：ｃ＝１．０、ＰＢ：ｄ＝０ となる。
【００１４】次に、上述の逆ファジー化を行うと、上述
のとおり、ａ＝０、ｂ＝０、ｃ＝１．０、ｄ＝０である
から、重みづけ係数をα＝０、β＝５、γ＝１０、δ＝
１５とすると、Ｗ０＝（０×０＋０×５＋１．０×１０
＋０×１５）／（０＋０＋１．０＋０）＝１０となり、
この値を図６の風量テーブル、または図７のファン回転
数−アドレスのグラフのアドレス値として風量を求める
と、ファン回転数は１，４００ｒｐｍ（中風）となるか
ら、ファン回転数を１，４００ｒｐｍに制御する。
のとおり、ａ＝０、ｂ＝０、ｃ＝１．０、ｄ＝０である
から、重みづけ係数をα＝０、β＝５、γ＝１０、δ＝
１５とすると、Ｗ０＝（０×０＋０×５＋１．０×１０
＋０×１５）／（０＋０＋１．０＋０）＝１０となり、
この値を図６の風量テーブル、または図７のファン回転
数−アドレスのグラフのアドレス値として風量を求める
と、ファン回転数は１，４００ｒｐｍ（中風）となるか
ら、ファン回転数を１，４００ｒｐｍに制御する。
【００１５】このようなファジー推論を用いて制御する
ことにより、室内熱交換器のファンによる送風量を連続
的に制御することができ、室温変化に対応した送風量変
化時に違和感を与えること無く、体感温度としての室温
の変化も最小限に抑えることができる（図１０参照）。
ことにより、室内熱交換器のファンによる送風量を連続
的に制御することができ、室温変化に対応した送風量変
化時に違和感を与えること無く、体感温度としての室温
の変化も最小限に抑えることができる（図１０参照）。
【００１７】次に、図８のフローチャートを参照して本
発明の空気調和機の自動風速制御方式における制御動作
を説明する。リモートコントローラ等から指令信号（設
定温度Ｔs の変更信号等）が送信されなかった時は、前
回の制御動作開始時からの経過時間Ｈを計測し、経過時
間ＨがサンプリングタイムＨs （例えば、３分間）未満
である時（図９参照）は前回の制御動作に基づいた制御
を継続するとともに、経過時間Ｈの計測を続ける。経過
時間ＨがサンプリングタイムＨs （３分間）以上となっ
た時は、前回制御動作において用いた設定温度Ｔs に基
づき、サンプリングタイムＨs （３分間）毎に室内温度
Ｔm を検出して入力し、制御動作を開始する。
発明の空気調和機の自動風速制御方式における制御動作
を説明する。リモートコントローラ等から指令信号（設
定温度Ｔs の変更信号等）が送信されなかった時は、前
回の制御動作開始時からの経過時間Ｈを計測し、経過時
間ＨがサンプリングタイムＨs （例えば、３分間）未満
である時（図９参照）は前回の制御動作に基づいた制御
を継続するとともに、経過時間Ｈの計測を続ける。経過
時間ＨがサンプリングタイムＨs （３分間）以上となっ
た時は、前回制御動作において用いた設定温度Ｔs に基
づき、サンプリングタイムＨs （３分間）毎に室内温度
Ｔm を検出して入力し、制御動作を開始する。
【００１８】リモートコントローラ等から指令信号があ
った場合には、設定温度Ｔs の変更の有無に係わらず、
その時点の設定温度Ｔs を新たに入力し、この新たな設
定温度Ｔs に基づいて制御動作を開始する。なお、リモ
ートコントローラ等からの指令信号を設定温度Ｔs の変
更信号のみに限定し、設定温度Ｔs が変更された時のみ
新たな設定温度Ｔs を入力して制御動作を開始し、風向
等の変更信号のみで設定温度Ｔs が変更されなかった場
合には指令信号が無かったものとして制御動作を継続す
る。
った場合には、設定温度Ｔs の変更の有無に係わらず、
その時点の設定温度Ｔs を新たに入力し、この新たな設
定温度Ｔs に基づいて制御動作を開始する。なお、リモ
ートコントローラ等からの指令信号を設定温度Ｔs の変
更信号のみに限定し、設定温度Ｔs が変更された時のみ
新たな設定温度Ｔs を入力して制御動作を開始し、風向
等の変更信号のみで設定温度Ｔs が変更されなかった場
合には指令信号が無かったものとして制御動作を継続す
る。
【００１９】室内温度Ｔｍを検出して入力し（室内サン
プリング）、Ｘレジスタに絶対値として算出された設定
温度Ｔｓと室内温度Ｔｍの温度差｜ΔＴ｜を入力する。 Ｘ＝｜ΔＴ｜＝｜Ｔｓ−Ｔｍ｜ Ｙレジスタに前回検出した室内温度Ｔｍ１と今回検出さ
れた室内温度Ｔｍとの差ΔＴｍを単位時間Δｔ（実際値
に関係なくΔｔ＝１）で除した変化率Ｄ（Ｄ＝Ｔｍ １ −
Ｔｍ）を、設定温度Ｔｓの変更信号等の入力時点の前回
室内温度Ｔｍ１を検出した時点からの経過時間Ｈのサン
プリングタイムＨｓ（３分間）に対する割合（Ｈ／Ｈ
ｓ）で補正した補正変化率Ｄｃを入力する。 Ｙ＝Ｄｃ＝Ｄ×Ｈｓ／Ｈ＝（Ｔｍ１−Ｔｍ）×Ｈｓ／Ｈ なお、上記演算式においては、経過時間に対して直線的
即ち比例的に室内温度Ｔｍが変化するとして、経過時間
Ｈにおける室内温度Ｔｍの変化量をサンプリングタイム
Ｈｓ当りの室内温度Ｔｍの変化量に補正するものであ
る。
プリング）、Ｘレジスタに絶対値として算出された設定
温度Ｔｓと室内温度Ｔｍの温度差｜ΔＴ｜を入力する。 Ｘ＝｜ΔＴ｜＝｜Ｔｓ−Ｔｍ｜ Ｙレジスタに前回検出した室内温度Ｔｍ１と今回検出さ
れた室内温度Ｔｍとの差ΔＴｍを単位時間Δｔ（実際値
に関係なくΔｔ＝１）で除した変化率Ｄ（Ｄ＝Ｔｍ １ −
Ｔｍ）を、設定温度Ｔｓの変更信号等の入力時点の前回
室内温度Ｔｍ１を検出した時点からの経過時間Ｈのサン
プリングタイムＨｓ（３分間）に対する割合（Ｈ／Ｈ
ｓ）で補正した補正変化率Ｄｃを入力する。 Ｙ＝Ｄｃ＝Ｄ×Ｈｓ／Ｈ＝（Ｔｍ１−Ｔｍ）×Ｈｓ／Ｈ なお、上記演算式においては、経過時間に対して直線的
即ち比例的に室内温度Ｔｍが変化するとして、経過時間
Ｈにおける室内温度Ｔｍの変化量をサンプリングタイム
Ｈｓ当りの室内温度Ｔｍの変化量に補正するものであ
る。
【００２０】ＸレジスタとＹレジスタから上述したファ
ジー推論を行う。Ｘ＝｜ΔＴ｜に基づいて、入力メンバ
ーシップ値を求めて、ＺＯ（ちょうど良い）、ＮＳ（や
や差がある）、ＮＭ（差がある）及びＮＢ（差が大き
い）の４段階の温度差ファジーデータを求める。また、
Ｙ＝Ｄc に基づき、図３に示すメンバーシップ関数によ
り入力メンバーシップ値を求め、Ｎ（負に変化してい
る）、ＺＯ（変化無し）及びＰ（正に変化している）の
３段階の補正変化率ファジーデータを求める。
ジー推論を行う。Ｘ＝｜ΔＴ｜に基づいて、入力メンバ
ーシップ値を求めて、ＺＯ（ちょうど良い）、ＮＳ（や
や差がある）、ＮＭ（差がある）及びＮＢ（差が大き
い）の４段階の温度差ファジーデータを求める。また、
Ｙ＝Ｄc に基づき、図３に示すメンバーシップ関数によ
り入力メンバーシップ値を求め、Ｎ（負に変化してい
る）、ＺＯ（変化無し）及びＰ（正に変化している）の
３段階の補正変化率ファジーデータを求める。
【００２１】上記温度差ファジーデータ及び変化率ファ
ジーデータから、上述の設定された制御ルール（図４又
は図５参照）を参照して出力メンバーシップ値を求め
る。制御ルールを全てのファジーデータについて参照
し、入力メンバーシップデータ（Ｘ＝｜ΔＴ｜及びＹ＝
Ｄc ）から求められた出力メンバーシップ値に基づい
て、min.−max.合成を行い、得られた出力メンバーシッ
プ合成値を一点化演算即ち逆ファジー化を行って風量指
数Ｗ0 を算出する。 Ｗ0 ＝（ａ・α＋ｂ・β＋ｃ・γ＋ｄ・δ）／（ａ＋ｂ
＋ｃ＋ｄ） 但し、ａはＺＯの出力メンバーシップ合成値、ｂはＰＳ
の出力メンバーシップ合成値、ｃはＰＭの出力メンバー
シップ合成値、ｄはＰＢの出力メンバーシップ合成値Ｄ
であり、α，β，γ，δは出力メンバーシップ関数Ｚ
Ｏ、ＰＳ、ＰＭ、ＰＢが最大値をとる時の風力指数であ
る。風力指数Ｗ0 が、図６に示す風量テーブル、或いは
図７に示すファン回転数−アドレスのグラフにおけるア
ドレスとなり、必要なファン回転数が求められる。経過
時間Ｈの計測を零にリセットして再開するとともに、求
められた回転数に応じた制御信号を出力して室内ファン
の回転数を制御する
ジーデータから、上述の設定された制御ルール（図４又
は図５参照）を参照して出力メンバーシップ値を求め
る。制御ルールを全てのファジーデータについて参照
し、入力メンバーシップデータ（Ｘ＝｜ΔＴ｜及びＹ＝
Ｄc ）から求められた出力メンバーシップ値に基づい
て、min.−max.合成を行い、得られた出力メンバーシッ
プ合成値を一点化演算即ち逆ファジー化を行って風量指
数Ｗ0 を算出する。 Ｗ0 ＝（ａ・α＋ｂ・β＋ｃ・γ＋ｄ・δ）／（ａ＋ｂ
＋ｃ＋ｄ） 但し、ａはＺＯの出力メンバーシップ合成値、ｂはＰＳ
の出力メンバーシップ合成値、ｃはＰＭの出力メンバー
シップ合成値、ｄはＰＢの出力メンバーシップ合成値Ｄ
であり、α，β，γ，δは出力メンバーシップ関数Ｚ
Ｏ、ＰＳ、ＰＭ、ＰＢが最大値をとる時の風力指数であ
る。風力指数Ｗ0 が、図６に示す風量テーブル、或いは
図７に示すファン回転数−アドレスのグラフにおけるア
ドレスとなり、必要なファン回転数が求められる。経過
時間Ｈの計測を零にリセットして再開するとともに、求
められた回転数に応じた制御信号を出力して室内ファン
の回転数を制御する
【００２２】上記の構成により、固定されたサンプリン
グタイムＨs （３分間）毎に室内温度の変化率Ｄを求め
て推論することにより、室温変化に対応した送風量変化
を連続的に行うことができるとともに、前回制御動作開
始後サンプリングタイムＨs（３分間）経過前、例えば
サンプリングタイムＨs （３分間）より短い経過時間Ｈ
1 ，Ｈ2 経過時（Ｈ1 ＜Ｈs ，Ｈ2 ＜Ｈs ）にリモート
コントローラの操作等により指令信号（特に、設定温度
Ｔs 変更信号）が入力された場合（図９参照）は、即座
に室内温度Ｔm データを入力し、上述の如く、前回制御
動作開始時からの経過時間Ｈに応じて補正した補正変化
率Ｄc を用いて推論し、制御するから制御応答速度が大
となり、希望設定温度に速やかに到達することができる
（図１０参照）。
グタイムＨs （３分間）毎に室内温度の変化率Ｄを求め
て推論することにより、室温変化に対応した送風量変化
を連続的に行うことができるとともに、前回制御動作開
始後サンプリングタイムＨs（３分間）経過前、例えば
サンプリングタイムＨs （３分間）より短い経過時間Ｈ
1 ，Ｈ2 経過時（Ｈ1 ＜Ｈs ，Ｈ2 ＜Ｈs ）にリモート
コントローラの操作等により指令信号（特に、設定温度
Ｔs 変更信号）が入力された場合（図９参照）は、即座
に室内温度Ｔm データを入力し、上述の如く、前回制御
動作開始時からの経過時間Ｈに応じて補正した補正変化
率Ｄc を用いて推論し、制御するから制御応答速度が大
となり、希望設定温度に速やかに到達することができる
（図１０参照）。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
から次に述べる効果を奏する。設定温度と室内温度との
温度差及び室内温度変化率とからファジー推論演算によ
り室内用ファンの制御量を演算することにより、室内熱
交換器のファンによる送風量を連続的に制御することが
でき、室温変化に対応した送風量変化時に違和感を与え
ること無く、体感温度としての室温の変化も最小限に抑
えることができるとともに、前回制御動作開始後サンプ
リングタイム経過前にリモートコントローラの操作等に
より指令信号（特に、設定温度変更信号）が入力された
場合は、即座に室内温度データを入力し、前回制御動作
開始時からの経過時間に応じて補正した補正変化率を用
いて推論し、制御するから制御応答速度が大となり、希
望設定温度に速やかに到達することができる。
から次に述べる効果を奏する。設定温度と室内温度との
温度差及び室内温度変化率とからファジー推論演算によ
り室内用ファンの制御量を演算することにより、室内熱
交換器のファンによる送風量を連続的に制御することが
でき、室温変化に対応した送風量変化時に違和感を与え
ること無く、体感温度としての室温の変化も最小限に抑
えることができるとともに、前回制御動作開始後サンプ
リングタイム経過前にリモートコントローラの操作等に
より指令信号（特に、設定温度変更信号）が入力された
場合は、即座に室内温度データを入力し、前回制御動作
開始時からの経過時間に応じて補正した補正変化率を用
いて推論し、制御するから制御応答速度が大となり、希
望設定温度に速やかに到達することができる。
【図１】 本発明に係るファジー推論のフローチャート
（アルゴリズム）である。
（アルゴリズム）である。
【図２】 本発明に係る設定温度と室内温度との温度差
に対するファジーデータのメンバーシップ関数である。
に対するファジーデータのメンバーシップ関数である。
【図３】 本発明に係る室内温度変化率に対するファジ
ーデータのメンバーシップ関数である。
ーデータのメンバーシップ関数である。
【図４】 本発明に係る制御ルールのマトリックスであ
る。
る。
【図５】 本発明に係る風量指数に対するファジーデー
タのメンバーシップ関数である。
タのメンバーシップ関数である。
【図６】 本発明に係る風量テーブルの一例である。
【図７】 本発明に係る風量指数に対するファン回転数
のグラフである。
のグラフである。
【図８】 本発明に係る制御動作のフローチャートであ
る。
る。
【図９】 本発明に係る制御動作の推論タイミングの説
明図である。
明図である。
【図１０】 本発明に係る制御動作のタイムチャートで
ある。
ある。
【図１１】 従来の方式による制御動作のタイムチャー
トである。
トである。
Claims (1)
- 【請求項１】 室内用ファンを備えた室内側熱交換器、
コンプレッサ、室外側熱交換器及び膨張弁を順次連結し
て成り、室内温度に応じてコンプレッサをオン・オフさ
せる空気調和機において、設定温度と室内温度との温度
差及び室内温度変化率とを検出し、検出された温度差と
室内温度変化率とを入力し、ファジー推論演算により風
量指数として室内用ファンの制御量を演算するととも
に、前回制御動作開始後サンプリングタイム経過前に指
令信号が入力された場合に、即座に室内温度データを入
力し、前回制御動作開始時からの経過時間に応じて補正
した補正室内温度変化率を用いて推論し、制御すること
を特徴とする空気調和機の自動風速制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4096065A JP2500564B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 空気調和機の自動風速制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4096065A JP2500564B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 空気調和機の自動風速制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0642803A JPH0642803A (ja) | 1994-02-18 |
| JP2500564B2 true JP2500564B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=14155030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4096065A Expired - Fee Related JP2500564B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 空気調和機の自動風速制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500564B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108548292A (zh) * | 2018-03-31 | 2018-09-18 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 制冷模式下空调的控制方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3154009B2 (ja) * | 1991-11-29 | 2001-04-09 | 清水建設株式会社 | ホテル客室用ファジィ空調システム |
-
1992
- 1992-03-24 JP JP4096065A patent/JP2500564B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0642803A (ja) | 1994-02-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |