JPH04252720A - Air-conditioning control device for vehicle - Google Patents
Air-conditioning control device for vehicleInfo
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- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、車室内温度を目標値に
速やかに安定して制御できる車両用空調制御装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioning control system for a vehicle that can quickly and stably control the temperature inside a vehicle to a target value.
【0002】0002
【従来技術】従来、車両用空調制御装置において、車室
内温度を目標値に制御する手法としては、以下に述べる
ような吹出空気温度制御が知られている。一例として、
定常時には、エアミックスダンパのダンパ開度を算出す
る制御式を用いたオープンループ制御、つまり、目標吹
出空気温度、蒸発器下流空気温度、エンジン冷却水温度
からエアミックスダンパ開度を算出して制御する。そし
て、過渡時には、吹出空気温度に対するフィードバック
制御、つまり、実際の吹出空気温度を検出し、目標吹出
空気温度との偏差に応じてエアミックスダンパ開度を制
御する手法がある。BACKGROUND OF THE INVENTION Conventionally, in a vehicle air conditioning control system, blowing air temperature control as described below is known as a method for controlling the temperature inside a vehicle to a target value. As an example,
During steady state, open-loop control uses a control formula that calculates the damper opening of the air mix damper.In other words, the air mix damper opening is calculated from the target outlet air temperature, evaporator downstream air temperature, and engine cooling water temperature. do. During a transient period, there is a feedback control method for the blown air temperature, that is, a method of detecting the actual blown air temperature and controlling the air mix damper opening according to the deviation from the target blown air temperature.
【0003】又、他の一例として、目標吹出空気温度へ
接近安定状態の時には、車室内温度、目標吹出空気温度
及び外乱要因に少なくとも車室内温度と目標吹出空気温
度とに係わる偏差の積分項を加えてエアミックスダンパ
の調節量を算出し制御する。そして、非接近安定状態の
時には、上記積分項を零とした比例演算によりエアミッ
クスダンパの調節量を算出し制御する手法がある。更に
、ブロワモータの電圧補正などによる吹出空気温度制御
の手法も一部実用化されている。As another example, when the target outlet air temperature is approaching and the target outlet air temperature is in a stable state, at least an integral term of the deviation between the vehicle interior temperature and the target outlet air temperature is added to the vehicle interior temperature, the target outlet air temperature, and the disturbance factor. In addition, the adjustment amount of the air mix damper is calculated and controlled. In the non-approach stable state, there is a method of calculating and controlling the adjustment amount of the air mix damper by proportional calculation with the above-mentioned integral term set to zero. Furthermore, some techniques for controlling the temperature of the blown air by correcting the voltage of the blower motor have also been put into practical use.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】ところが、目標吹出空
気温度と従来の制御式で算出されたエアミックスダンパ
開度に基づき制御される実際の吹出空気温度との間には
環境条件(空調制御装置やダクト周囲の温度)、送風量
の違い、更に制御式が近似式であるために偏差が生じる
。従って、定常時に上記制御式を用いたオープンループ
制御を行うと吹出空気温度に偏差が生じることになり、
その結果、吹出空気温度に対するフィードバック制御に
移行してしまう。つまり、オープンループ制御とフィー
ドバック制御との間でハンチング現象が生じるという問
題があった。又、従来の非接近安定状態の時に比例演算
を行うのみでは偏差が残ったままの状態があり、更に、
実際に偏差が表れた後のフィードバック制御であるため
応答性にも問題があった。However, there is a difference between the target outlet air temperature and the actual outlet air temperature, which is controlled based on the air mix damper opening calculated using the conventional control formula, due to environmental conditions (air conditioning control equipment Deviations occur due to differences in the air flow rate (and the temperature around the duct), the amount of air flow, and the fact that the control formula is an approximation formula. Therefore, if open-loop control using the above control formula is performed during steady state, deviations will occur in the outlet air temperature.
As a result, the system shifts to feedback control for the temperature of the blown air. In other words, there is a problem in that a hunting phenomenon occurs between open loop control and feedback control. In addition, if only the proportional calculation is performed in the conventional non-approach stable state, there may be a situation where a deviation remains, and furthermore,
There was also a problem with responsiveness because feedback control was performed after the deviation actually appeared.
【0005】更に、車両用空調制御装置としては、より
快適なドライブができるように、車室内を運転席や助手
席や後部左右座席、又、上半身や下半身というような各
ゾーン毎に分けたきめ細かな空調制御が望まれている。
このためには、狙った温度の風を確実に送出できる吹出
空気温度制御が必要である。ここで、車両用空調制御装
置のユニットとしては、図7及び図8に示したような、
横置きユニットUs が主流である。このものは、細長
いスペースに適用し易いが、ユニット内の通風路が長く
、図11に一点鎖線にて示したように、通風抵抗が大き
いという問題があった。そこで、上記横置きユニットU
s に替えて、図9及び図10に示したような、センタ
置きユニットUc が用いられる傾向にある。このセン
タ置きユニットUc はユニット内の通風路が短いので
、図11に二点鎖線にて示したように、通風抵抗を小さ
くでき消費電力が低減され、且つ、省スペース性も兼ね
備えている。又、車両の進行方向に対してユニット構成
が対称にできるので車室内の左右への温度コントロール
がし易いという利点がある。[0005]Furthermore, vehicle air conditioning control systems are equipped with detailed systems that divide the interior of the vehicle into zones such as the driver's seat, passenger seat, rear left and right seats, and upper and lower body zones in order to make driving more comfortable. Air conditioning control is desired. For this purpose, it is necessary to control the temperature of the blowing air so that the air at the targeted temperature can be reliably sent out. Here, as a unit of the vehicle air conditioning control device, as shown in FIGS. 7 and 8,
Horizontal units Us are the mainstream. Although this device is easy to apply to long and narrow spaces, it has a problem in that the ventilation passage inside the unit is long and the ventilation resistance is large, as shown by the dashed line in FIG. Therefore, the above-mentioned horizontal unit U
There is a tendency for a center-placed unit Uc as shown in FIGS. 9 and 10 to be used instead of s. Since this center-mounted unit Uc has a short ventilation path within the unit, it can reduce ventilation resistance, reduce power consumption, and save space, as shown by the two-dot chain line in FIG. Further, since the unit configuration can be made symmetrical with respect to the direction of travel of the vehicle, there is an advantage that temperature control in the left and right directions in the vehicle interior is easy.
【0006】ここで、図11にて明らかなように、セン
タ置きユニットUc の通風抵抗曲線における目詰まり
度の変化に対する横幅Ucwにて示された風量の変化は
、横置きユニットUs の通風抵抗曲線における目詰ま
り度の変化に対する横幅Uswにて示された風量の変化
より大きくなる。図12に目詰まり度と温度変化量との
関係を外気温度に対応させて示したように、目詰まり度
の変化による車室内温度への影響は、外気温度によりそ
の傾向は異なり、外気温度が10℃以下で低い程、目詰
まり度の増加に対する負の温度変化量を増大させ車室内
温度を低くする。又、外気温度が10℃以上で高い程、
目詰まり度の増加に対する温度変化量を増大させ車室内
温度を高くする。従って、横置きユニットUs を用い
た車両用空調制御装置に比べ、同じ目詰まり度の変化に
対して、センタ置きユニットUc を用いた車両用空調
制御装置は大幅に導入風量が増減し、車室内の温度変化
が大きくなるという問題が発生していた。As is clear from FIG. 11, the change in air volume indicated by the horizontal width Ucw with respect to the change in the degree of clogging in the ventilation resistance curve of the center-placed unit Uc is the same as the ventilation resistance curve of the horizontally placed unit Us. This is larger than the change in air volume indicated by the width Usw with respect to the change in the degree of clogging. As shown in Figure 12, which shows the relationship between the degree of clogging and the amount of temperature change in relation to the outside air temperature, the influence of changes in the degree of clogging on the cabin temperature differs depending on the outside air temperature. The lower the temperature is below 10°C, the more the negative temperature change amount with respect to the increase in the degree of clogging is increased, and the temperature inside the vehicle is lowered. In addition, the higher the outside temperature is 10℃ or higher,
The amount of temperature change in response to an increase in the degree of clogging is increased to raise the temperature inside the vehicle. Therefore, compared to a vehicle air conditioning control device using a horizontal unit Us, for the same change in the degree of clogging, a vehicle air conditioning control device using a center placement unit Uc will significantly increase or decrease the amount of air introduced into the vehicle interior. A problem has arisen in which temperature changes become large.
【0007】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的とするところは、応答性と
安定性を満足させて実際の吹出空気温度を目標吹出空気
温度に近づけるようにした車両用空調制御装置を提供す
ることである。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to bring the actual blowing air temperature closer to the target blowing air temperature while satisfying responsiveness and stability. An object of the present invention is to provide a vehicle air conditioning control device.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の発明の構成は、車室内温度、車室外温度及び設定温度
などの因子による目標吹出空気温度の算出に際して、更
に、ダスト付着量又はダスト付着に応じて変化する物理
量を因子として加え、前記目標吹出空気温度に基づいて
吹出空気温度調節装置の調節量を決定する第1の演算手
段と、実際の吹出空気温度をフィードバック信号として
検出し、前記目標吹出空気温度との偏差に応じて前記吹
出空気温度調節装置の調節量を決定する第2の演算手段
と、前記実際の吹出空気温度の前記目標吹出空気温度に
対する追随誤差又はその追随誤差の時間的変化量が大き
い場合には、前記第1の演算手段により決定された調節
量に基づいて前記吹出空気温度調節装置を駆動し、前記
実際の吹出空気温度の前記目標吹出空気温度に対する追
随誤差又はその追随誤差の時間的変化量が小さい場合に
は、前記第2の演算手段により決定された調節量に基づ
いて前記吹出空気温度調節装置を駆動する制御手段とを
備えたことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] The structure of the invention for solving the above problems is such that when calculating the target blowing air temperature based on factors such as the vehicle interior temperature, the vehicle exterior temperature, and the set temperature, a first calculating means that adds a physical quantity that changes depending on the adhesion as a factor and determines an adjustment amount of the blowing air temperature control device based on the target blowing air temperature; and detecting the actual blowing air temperature as a feedback signal; a second calculation means for determining an adjustment amount of the blowout air temperature adjusting device according to a deviation from the target blowout air temperature; and a tracking error of the actual blowout air temperature with respect to the target blowout air temperature, or a tracking error thereof. If the amount of change over time is large, the blowout air temperature adjustment device is driven based on the adjustment amount determined by the first calculation means, and the tracking error of the actual blowout air temperature with respect to the target blowout air temperature is or control means for driving the blown air temperature adjusting device based on the adjustment amount determined by the second calculation means when the amount of change over time of the tracking error is small. .
【0009】[0009]
【作用】第1の演算手段は車室内温度、車室外温度及び
設定温度などの因子による目標吹出空気温度の算出に際
して、更に、ダスト付着量又はダスト付着に応じて変化
する物理量を因子として加え、その目標吹出空気温度に
基づいて吹出空気温度調節装置の調節量を決定する。
又、第2の演算手段は実際の吹出空気温度をフィードバ
ック信号として検出し、上記目標吹出空気温度との偏差
に応じて上記吹出空気温度調節装置の調節量を決定する
。そして、制御手段は実際の吹出空気温度の目標吹出空
気温度に対する追随誤差又はその追随誤差の時間的変化
量が大きく応答性が要求される場合には、上記第1の演
算手段により決定された調節量に基づいて上記吹出空気
温度調節装置を駆動する。従って、実際の吹出空気温度
が速やかに目標吹出空気温度に接近する。又、制御手段
は上記追随誤差又はその追随誤差の時間的変化量が小さ
く安定性が要求される場合には、上記第2の演算手段に
より決定された調節量に基づいて上記吹出空気温度調節
装置を駆動する。従って、実際の吹出空気温度が安定し
て目標吹出空気温度に接近する。[Operation] When calculating the target outlet air temperature using factors such as the vehicle interior temperature, vehicle exterior temperature, and set temperature, the first calculation means further adds the amount of dust adhesion or a physical quantity that changes depending on the dust adhesion as a factor. The adjustment amount of the blowout air temperature control device is determined based on the target blowout air temperature. Further, the second calculation means detects the actual temperature of the blown air as a feedback signal, and determines the adjustment amount of the blown air temperature adjusting device according to the deviation from the target blown air temperature. When the tracking error of the actual blowing air temperature with respect to the target blowing air temperature or the amount of change over time of the tracking error is large and responsiveness is required, the control means adjusts the adjustment determined by the first calculation means. The blown air temperature control device is driven based on the amount. Therefore, the actual temperature of the blown air quickly approaches the target blown air temperature. Further, when the following error or the amount of change over time of the following error is small and stability is required, the control means controls the blowing air temperature adjusting device based on the adjustment amount determined by the second calculation means. to drive. Therefore, the actual temperature of the blown air stably approaches the target blown air temperature.
【0010】0010
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。EXAMPLES The present invention will be explained below based on specific examples.
【0011】図1は本発明に係る車両用空調制御装置を
示したブロックダイヤグラムである。FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle air conditioning control device according to the present invention.
【0012】車両用空調制御装置100は、ブロワモー
タ11による送風を防塵フィルタであるダストフィルタ
21を通過させ清浄な空気とした後、蒸発器12により
冷却・除湿する。そして、サーボモータ14によりリン
ク機構15を介してエアミックスダンパ6を駆動し、加
熱器13を通過する風とバイパスする風とに分ける。そ
の下流で混ぜ合わせることにより目標とする空気温度を
作り出し、上部ダクト16や下部ダクト17から吹き出
させる。尚、吹出空気温度調節装置はエアミックスダン
パ6、サーボモータ14及びリンク機構15などにより
構成される。The vehicle air conditioning control system 100 makes air blown by a blower motor 11 pass through a dust filter 21 which is an anti-dust filter to obtain clean air, and then the air is cooled and dehumidified by an evaporator 12 . Then, the air mix damper 6 is driven by the servo motor 14 via the link mechanism 15, and the air is divided into air that passes through the heater 13 and air that bypasses the heater 13. By mixing the air downstream, a target air temperature is created, and the air is blown out from the upper duct 16 and lower duct 17. The blown air temperature control device is composed of an air mix damper 6, a servo motor 14, a link mechanism 15, and the like.
【0013】上記ダストフィルタ21は、図3に示した
ように、濾材21aをジグザグ状に折り曲げて濾過面積
を拡大してケース21bに収納したものである。ダスト
フィルタ21の濾材21aの濾過面の所定箇所には、ブ
ロワモータ11による風をそのまま通過させる孔21c
が形成されている。又、ダストセンサ22は第1及び第
2の流速センサ22a,22bから構成された分離型を
示している。一方の第1の流速センサ22aは上記ダス
トフィルタ21の孔21cに隣接して配設され、その孔
21cを通過する風の流速を検出する。又、他方の第2
の流速センサ22bは第1の流速センサ22aの近傍に
配設され、ダストフィルタ21の濾過面を通過する風の
流速を検出する。即ち、ダストセンサ22によりダスト
付着に応じて変化する物理量が検出される。尚、上記ダ
ストフィルタ21の孔21cの大きさは、第1の流速セ
ンサ22aによりそこを通過する風の流速を検出できる
必要最小限で、ダストフィルタ21全体の濾過性能を低
下させることのないように設定する。As shown in FIG. 3, the dust filter 21 is constructed by bending a filtering medium 21a in a zigzag shape to enlarge the filtering area and storing it in a case 21b. A hole 21c is provided at a predetermined location on the filter surface of the filter medium 21a of the dust filter 21 through which the air from the blower motor 11 passes.
is formed. Further, the dust sensor 22 is a separate type composed of first and second flow rate sensors 22a and 22b. One first flow velocity sensor 22a is disposed adjacent to the hole 21c of the dust filter 21, and detects the flow velocity of the wind passing through the hole 21c. Also, the other second
The flow rate sensor 22b is disposed near the first flow rate sensor 22a and detects the flow rate of the wind passing through the filtering surface of the dust filter 21. That is, the dust sensor 22 detects a physical quantity that changes depending on dust adhesion. The size of the hole 21c of the dust filter 21 is the minimum size necessary to enable the first flow rate sensor 22a to detect the flow rate of the wind passing through it, and is set so as not to reduce the filtration performance of the dust filter 21 as a whole. Set to .
【0014】又、図4に示したように、第1及び第2の
流速センサ22a,22bとをダストフィルタ21のケ
ース21bの隅角に配設しても良い。この場合、第1及
び第2の流速センサ22a,22bとダストフィルタ2
1の孔21cとをユニットにして、ダストフィルタ21
の交換時に差し替える。第2の流速センサ22bには、
ダストフィルタ21と同特性のダストフィルタ片21d
を対応させる。Furthermore, as shown in FIG. 4, the first and second flow velocity sensors 22a and 22b may be arranged at the corners of the case 21b of the dust filter 21. In this case, the first and second flow rate sensors 22a, 22b and the dust filter 2
1 and the hole 21c as a unit, the dust filter 21
Replace when replacing. The second flow rate sensor 22b includes
Dust filter piece 21d with the same characteristics as the dust filter 21
correspond.
【0015】上記空調制御装置100には電子制御装置
(以下、ECUという)7が配設されている。ECU7
には内気温度センサ1からの出力信号TR、外気温度セ
ンサ2からの出力信号TAM、日射センサ3からの出力
信号TS、操作パネルの温度設定器10からの出力信号
TSET及びダストセンサ22からの出力信号VDUS
Tがそれぞれ入力されている。[0015] The air conditioning control device 100 is provided with an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 7. ECU7
The output signal TR from the inside air temperature sensor 1, the output signal TAM from the outside air temperature sensor 2, the output signal TS from the solar radiation sensor 3, the output signal TSET from the temperature setting device 10 of the operation panel, and the output from the dust sensor 22. Signal VDUS
T is input respectively.
【0016】ここで、ダストフィルタ21の目詰まり度
(抵抗係数)ξb と(Va/Vb)2 とには、図5
に示されたような相関関係がある。即ち、ダストフィル
タ21の目詰まり度ξb は、第1の流速センサ22a
により検出されるダストフィルタ21の孔21cを通過
する空気の流速Va と第2の流速センサ22bにより
検出されるダストフィルタ21を通過する空気の流速V
b とに基づいて直接算出される。そして、(Va/V
b)2 又は(Va/Vb)をダストセンサ22からの
出力信号VDUSTとする。
尚、ダストセンサ22は上述の分離型の他、一体型でも
良い。分離型の場合には、第1及び第2の流速センサ2
2a,22bの間の補正を行う必要がある。又、ダスト
センサ22は、自己発熱サーミスタを用いることも可能
である。Here, the degree of clogging (resistance coefficient) ξb and (Va/Vb)2 of the dust filter 21 are shown in FIG.
There is a correlation as shown in That is, the degree of clogging ξb of the dust filter 21 is determined by the degree of clogging ξb of the first flow velocity sensor 22a.
The flow velocity Va of the air passing through the hole 21c of the dust filter 21 is detected by the flow velocity V of the air passing through the dust filter 21 detected by the second flow velocity sensor 22b.
It is calculated directly based on b. And (Va/V
b) 2 or (Va/Vb) is the output signal VDUST from the dust sensor 22. Incidentally, the dust sensor 22 may be of an integrated type in addition to the above-mentioned separate type. In the case of a separate type, the first and second flow rate sensors 2
It is necessary to perform correction between 2a and 22b. Further, the dust sensor 22 can also be a self-heating thermistor.
【0017】上記各出力信号に基づき補正定数Cを用い
て、空調制御装置100の上部ダクト16又は下部ダク
ト17より吹き出す目標吹出空気温度TAOを次式によ
り求める。Based on the above output signals and using the correction constant C, the target air temperature TAO blown out from the upper duct 16 or the lower duct 17 of the air conditioning control device 100 is determined by the following equation.
【数1】TAO={KSET+KDUST(TAM−1
0)×VDUST}×TSET−KR×TR−KAM×
TAM−KS×TS+C
尚、KSET は温度設定ゲイン、KDUSTは目詰ま
り度ゲイン、KR は内気温度ゲイン、KAMは外気温
度ゲイン、KS は日射量ゲインである。[Math. 1]TAO={KSET+KDUST(TAM-1
0)×VDUST}×TSET-KR×TR-KAM×
TAM-KS×TS+C Note that KSET is the temperature setting gain, KDUST is the clogging degree gain, KR is the inside air temperature gain, KAM is the outside air temperature gain, and KS is the solar radiation gain.
【0018】更に、ECU7には蒸発器12の下流の蒸
発器後方温度センサ4からの出力信号TE、加熱器13
の水温センサ5からの出力信号TWがそれぞれ入力され
ている。上記各出力信号に基づいて、空調制御装置10
0の上部ダクト16又は下部ダクト17より吹き出す目
標吹出空気温度TAOとなるようなエアミックスダンパ
6の調節量であるダンパ開度SWn を次式により求め
る。Furthermore, the ECU 7 includes an output signal TE from the evaporator rear temperature sensor 4 downstream of the evaporator 12, and a heater 13.
The output signals TW from the water temperature sensors 5 are respectively input. Based on each of the above output signals, the air conditioning control device 10
The damper opening degree SWn, which is the adjustment amount of the air mix damper 6 such that the target air temperature TAO blown out from the upper duct 16 or the lower duct 17 at 0, is determined by the following equation.
【数2】
SWn=(TAO−TE)/(TW−TE)
………制御式(1)
ここで、制御式(1) は近似式であり、蒸発器12の
下流の蒸発器後方温度センサ4、サーボモータ14によ
るエアミックスダンパ6の開度、加熱器13の水温セン
サ5により決定される温度特性は非直線性を有すること
になる。[Math. 2] SWn=(TAO-TE)/(TW-TE)
...... Control equation (1) Here, control equation (1) is an approximate equation, which includes the evaporator rear temperature sensor 4 downstream of the evaporator 12, the opening degree of the air mix damper 6 by the servo motor 14, and the heater 13. The temperature characteristics determined by the water temperature sensor 5 have non-linearity.
【0019】又、吹出風速(風量)等の違いやエアミッ
クスダンパ6やそのリンク機構15等の組付けガタやバ
ラツキにより実際の吹出空気温度TAO’ は目標吹出
空気温度TAOからずれた値となる。そこで、正確な実
際の吹出空気温度TAO’ を得るために、上部吹出モ
ードの時には、車室内の上部へ送風する上部ダクト16
中の上部吹出空気温度センサ8からの出力信号TAVと
目標吹出空気温度TAOとの偏差En を求める。即ち
、En=TAO−TAO’となる。そして、比例ゲイン
KP 、積分時間Ti 、微分時間TD 、ECU7で
離散値制御を行うサンプリング時間θとからエアミック
スダンパ6の開度補正量を求める。この補正量をエアミ
ックスダンパ6の前回の調整量であるダンパ開度SWn
−1 に加え、今回の調整量であるダンパ開度SWn
を次式より求める。[0019] Furthermore, due to differences in the blowout air speed (air volume), etc., and looseness and variations in the assembly of the air mix damper 6, its link mechanism 15, etc., the actual blowout air temperature TAO' deviates from the target blowout air temperature TAO. . Therefore, in order to obtain an accurate actual blowing air temperature TAO', in the top blowing mode, the upper duct 16 that blows air to the upper part of the vehicle interior is used.
The deviation En between the output signal TAV from the upper outlet air temperature sensor 8 and the target outlet air temperature TAO is determined. That is, En=TAO-TAO'. Then, the opening correction amount of the air mix damper 6 is determined from the proportional gain KP, the integral time Ti, the differential time TD, and the sampling time θ for performing discrete value control in the ECU 7. This correction amount is calculated as the damper opening SWn, which is the previous adjustment amount of the air mix damper 6.
In addition to −1, the damper opening SWn, which is the current adjustment amount,
is calculated from the following formula.
【数3】
SWn=SWn−1+KP{(En−En−1)+
(θ/Ti)En +(TD/θ)(
En−2En−1+En−2)}
………制御式(2) 尚、En は実際の吹出空
気温度TAO’ と目標吹出空気温度TAOとの今回の
サンプリング時の偏差、En−1 は前回のサンプリン
グ時の偏差、En−2 は前々回のサンプリング時の偏
差を示している。そして、ECU7はエアミックスダン
パ6がダンパ開度SWn となるようにサーボモータ1
4を駆動制御する。又、下部吹出モードの時にも、車室
内の下部へ送風する下部ダクト17中の下部吹出空気温
度センサ9からの出力信号TAHを用いて同様の制御を
行う。[Math. 3] SWn=SWn-1+KP{(En-En-1)+
(θ/Ti)En + (TD/θ)(
En-2En-1+En-2)}
...... Control formula (2) En is the deviation between the actual outlet air temperature TAO' and the target outlet air temperature TAO at the time of sampling this time, En-1 is the deviation at the time of the previous sampling, and En-2 is the deviation from the time before the previous one. It shows the deviation during sampling. Then, the ECU 7 controls the servo motor 1 so that the air mix damper 6 has the damper opening degree SWn.
4 is driven and controlled. Also, in the lower blowing mode, similar control is performed using the output signal TAH from the lower blowing air temperature sensor 9 in the lower duct 17 that blows air to the lower part of the vehicle interior.
【0020】上述の2つの制御式(1) 又は制御式(
2) を、各センサ等の入力状況に応じて選択すること
により、エアミックスダンパ6のダンパ開度SWn を
制御する。つまり、制御式(1) は実際の吹出空気温
度に関係なく、エアミックスダンパ6のダンパ開度SW
n が決定されるため、設定温度に過渡的な変化があっ
たような場合に、即座に応答でき新たな吹出空気温度の
風を供給できる。これに対して、制御式(2) は実際
の吹出空気温度を検出し、PID制御を用いて、エアミ
ックスダンパ6のダンパ開度SWn を求めるため、エ
アミックスダンパ6周辺の構造上の誤差、エアミックス
後の温度特性の非直線性による吹出空気温度の誤差等を
補償でき、正確な吹出空気温度制御が可能となる。The above two control equations (1) or the control equation (
2) The damper opening degree SWn of the air mix damper 6 is controlled by selecting according to the input status of each sensor, etc. In other words, the control formula (1) determines the damper opening SW of the air mix damper 6 regardless of the actual temperature of the blown air.
Since n is determined, if there is a transient change in the set temperature, it is possible to respond immediately and supply air with a new blowout air temperature. On the other hand, control formula (2) detects the actual temperature of the blown air and uses PID control to determine the damper opening SWn of the air mix damper 6, so structural errors around the air mix damper 6, It is possible to compensate for errors in the temperature of the blown air due to non-linearity of temperature characteristics after air mixing, making it possible to control the temperature of the blown air accurately.
【0021】次に、本実施例装置で使用されているEC
U7の処理手順を示した図2のフローチャートに基づい
て説明する。Next, the EC used in the device of this embodiment
The processing procedure of U7 will be explained based on the flowchart of FIG. 2.
【0022】ステップ100 で初期設定を行った後、
ステップ102 に移行し、各センサ等からの出力信号
を読み込み記憶する。更に、ステップ104 で、ダス
トセンサ22からの出力信号VDUSTを読み込み記憶
する。次にステップ106 に移行して、目標吹出空気
温度TAOが上述の式により演算される。次にステップ
108 に移行して、各スイッチ等の入力変化が判定さ
れる。ここでは、エアミックスダンパ6のダンパ開度S
Wn の制御に対して応答性が必要とされるか否かが判
定される。例えば、温度設定器10からの出力信号TS
ETが変化したかどうかが判定される。各スイッチ等の
入力変化がない場合には、ステップ108 の判定はN
Oであり、ステップ110 に移行し、通常のサンプリ
ング制御で行うサンプリング時間θ秒が経過したか否か
が判定される。ここで、サンプリング時間がθ秒経過し
ていなければ、ステップ102 に戻り、同様の処理が
繰り返される。After performing the initial settings in step 100,
Proceeding to step 102, output signals from each sensor etc. are read and stored. Further, in step 104, the output signal VDUST from the dust sensor 22 is read and stored. Next, the process moves to step 106, where the target outlet air temperature TAO is calculated using the above-mentioned formula. Next, the process moves to step 108, where input changes to each switch, etc. are determined. Here, the damper opening degree S of the air mix damper 6 is
It is determined whether responsiveness is required for the control of Wn. For example, the output signal TS from the temperature setting device 10
It is determined whether the ET has changed. If there is no change in the input of each switch, etc., the determination in step 108 is N.
0, the process moves to step 110, and it is determined whether or not the sampling time θ seconds performed under normal sampling control has elapsed. Here, if the sampling time has not elapsed for θ seconds, the process returns to step 102 and the same process is repeated.
【0023】そして、サンプリング時間θ秒が経過する
と、ステップ112 に移行する。ステップ112 で
は、吹出モードを読み込み、ステップ114 に移行し
、読み込まれた吹出モードがFACEモードか否かが判
定される。吹出モードがFACEモードであれば、ステ
ップ116 に移行し、TAO’=TAVとする。ここ
で、ステップ112 で読み込まれた吹出モードがFA
CEモードでないと、ステップ114 の判定はNOで
ありステップ118 に移行し、読み込まれた吹出モー
ドがFOOTモードか否かが判定される。吹出モードが
FOOTモードであれば、ステップ120 に移行し、
TAO’=TAHとする。更に、ステップ112 で読
み込まれた吹出モードがFOOTモードでもないと、ス
テップ118 の判定はNOでありステップ122 に
移行し、FACEモードとFOOTモードとの中間的モ
ードである B/L(バイレベル)モードであるとして
、次式のようにTAVとTAHとの平均値を用いる。[0023] When the sampling time θ seconds has elapsed, the process moves to step 112. In step 112, the blowout mode is read, and the process moves to step 114, where it is determined whether the read blowout mode is FACE mode or not. If the blowout mode is FACE mode, the process moves to step 116 and TAO'=TAV. Here, the blowout mode read in step 112 is FA
If it is not the CE mode, the determination at step 114 is NO, and the process moves to step 118, where it is determined whether the read blowout mode is the FOOT mode. If the blowout mode is the FOOT mode, the process moves to step 120,
Let TAO'=TAH. Furthermore, if the blowout mode read in step 112 is not FOOT mode, the determination in step 118 is NO and the process moves to step 122, where B/L (bi-level) is an intermediate mode between FACE mode and FOOT mode. mode, the average value of TAV and TAH is used as shown in the following equation.
【数4】TAO’=(TAV+TAH)/2[Math 4] TAO’=(TAV+TAH)/2
【0024
】次にステップ124 に移行して、実際の吹出空気温
度TAO’ が目標吹出空気温度TAOに接近している
か否かが判定される。ここでは、例えば、|TAO−T
AO’|≦5 であるか否かが判定される。即ち、偏差
が5℃以内であれば、接近安定状態であるとしてステッ
プ126 に移行し、エアミックスダンパ6の開度SW
n を制御式(2) に基づいて求める。次にステップ
128 に移行して、求めたエアミックスダンパ6の開
度SWn の出力信号をサーボモータ14に出力し制御
すると共に次回の調整量を求めるためにSWn−1 と
して記憶した後、上述のステップ102 に戻り、以下
同様の処理が実行される。0024
Next, the process moves to step 124, where it is determined whether the actual outlet air temperature TAO' is close to the target outlet air temperature TAO. Here, for example, |TAO-T
It is determined whether AO'|≦5. That is, if the deviation is within 5°C, it is assumed that the approach is in a stable state and the process moves to step 126, where the opening SW of the air mix damper 6 is changed.
Find n based on control equation (2). Next, the process moves to step 128, where the output signal of the determined opening SWn of the air mix damper 6 is outputted to the servo motor 14 for control, and is stored as SWn-1 in order to determine the next adjustment amount. Returning to step 102, similar processing is executed thereafter.
【0025】尚、ステップ108 で上述と逆で各スイ
ッチ等の入力変化がある場合、又は、ステップ124
で偏差が5℃を越えており非接近安定状態である場合に
は、ステップ130 に移行し、エアミックスダンパ6
の開度SWn を制御式(1) に基づいて求める。そ
して、上述のステップ128 に移行し、同様の処理が
実行される。ここで、第1の演算手段は上述のプログラ
ムにおけるステップ102,104,106 及びステ
ップ130 、第2の演算手段はステップ102,10
4,106 及びステップ126 、そして、制御手段
はステップ108 及びステップ124 にて達成され
る。上述のプログラムにおいては、エアミックスダンパ
6のみの制御を示しており、ブロワや吹出口等の風量制
御については公知の制御方式により、上記目標吹出空気
温度TAOに応じて行われる。[0025] If in step 108 there is a change in the input of each switch, contrary to the above, or if step 124
If the deviation exceeds 5°C and it is a non-approach stable state, the process moves to step 130 and the air mix damper 6
The opening degree SWn of is determined based on the control equation (1). Then, the process moves to step 128 described above, and similar processing is executed. Here, the first calculation means is steps 102, 104, 106 and step 130 in the above program, and the second calculation means is steps 102, 10.
4, 106 and step 126, and the control means are accomplished in step 108 and step 124. In the above-mentioned program, only the control of the air mix damper 6 is shown, and the air volume control of the blower, outlet, etc. is performed according to the target blowout air temperature TAO by a known control method.
【0026】上述の実施例では、エアミックスダンパ6
を駆動するためにサーボモータ14を使用しているが、
この代わりにパルスモータを用い、目標のダンパ開度に
対して実際のダンパ開度との差分だけ作動させるような
パルスを出力して制御しても同様の効果を得ることがで
きる。尚、上述の実施例では、各スイッチ類の設定変更
があった時に制御式(1) による応答性を重視した制
御を行ったが、この条件は、吹出温度を変化させなけれ
ばならないような他の条件を用いて制御式(1) によ
る制御へ移行させても良い。例えば、必要吹出温度に応
じて自動的に吹出口が選択される場合に、吹出口が切り
換えられた時に制御式(1) による制御を行っても良
く、他にも、センサ信号に大幅な変化が表れた時に制御
式(1) による制御を行っても良い。In the above embodiment, the air mix damper 6
The servo motor 14 is used to drive the
Instead, a similar effect can be obtained by using a pulse motor and controlling by outputting pulses that actuate the target damper opening by the difference between the actual damper opening and the target damper opening. In the above embodiment, control was performed with emphasis on responsiveness using control formula (1) when the settings of each switch were changed. However, this condition does not apply when changing the blowout temperature It is also possible to shift to the control using control formula (1) using the following conditions. For example, when the outlet is automatically selected according to the required outlet temperature, control may be performed using control formula (1) when the outlet is switched. When this appears, control using control equation (1) may be performed.
【0027】本発明の車両用空調制御装置を用いること
により、定常時には吹出空気温度フィードバック制御に
より正確で安定した吹出空気温度が得られると共に過渡
時にはエアミックスダンパのダンパ開度の制御式を用い
たオープンループ制御により応答性が向上する。この吹
出空気温度制御が実行されることにより、図6に示され
たような特性が得られた。即ち、本発明の車両用空調制
御装置では、外気温度が−20℃〜40℃で目詰まり度
が0mmAq〜46mmAqと変化しても、温度変化量
は±0.5℃ 以内と極めて正確に制御できることにな
る。従って、乗員が車室内の温度ズレを感じることはな
い。By using the vehicle air conditioning control device of the present invention, an accurate and stable outlet air temperature can be obtained by the outlet air temperature feedback control during steady state, and a control formula for the damper opening of the air mix damper can be used at transient times. Open-loop control improves responsiveness. By executing this blown air temperature control, the characteristics shown in FIG. 6 were obtained. That is, in the vehicle air conditioning control device of the present invention, even if the outside air temperature changes from -20°C to 40°C and the degree of clogging changes from 0 mmAq to 46 mmAq, the amount of temperature change is extremely accurately controlled within ±0.5°C. It will be possible. Therefore, the occupants do not feel any temperature difference in the vehicle interior.
【0028】尚、上述の目標吹出空気温度TAOを求め
る式には、ダストセンサ22からの出力信号VDUST
が用いられているが、ダスト付着量又はダスト付着に応
じて変化する物理量として、例えば、比較的同一地域を
移動圏内とする場合における走行距離数に応じた信号な
どを用いることも可能である。It should be noted that the formula for determining the target outlet air temperature TAO mentioned above includes the output signal VDUST from the dust sensor 22.
However, as the amount of dust adhesion or a physical quantity that changes depending on the amount of dust adhesion, it is also possible to use, for example, a signal corresponding to the number of travel distances when relatively the same area is within the travel range.
【0029】[0029]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
、オープンループ制御における吹出温度調節装置の調節
量を決定する第1の演算手段とフィードバック制御にお
ける吹出温度調節装置の調節量を決定する第2の演算手
段とそれら決定された調節量を実際の吹出空気温度の目
標吹出空気温度に対する追随誤差又はその追随誤差の時
間的変化量の大小により選択的に用いて吹出温度調節装
置を駆動する制御手段とを備えており、本発明の車両用
空調制御装置によれば、応答性を必要とする場合には、
目標吹出空気温度に対して実際の吹出空気温度の偏差が
表れる以前に、吹出空気温度制御を行い速やかな応答性
を得ることができる。又、目標吹出空気温度に対して実
際の吹出空気温度が接近しており安定性を必要とする場
合には、PID制御により安定な吹出空気温度制御を行
うことができるという効果を有する。Effects of the Invention The present invention is constructed as described above, and includes a first calculating means for determining the amount of adjustment of the outlet temperature adjusting device in open loop control, and a first calculating means for determining the amount of adjustment of the outlet temperature adjusting device in feedback control. The second calculation means and the determined adjustment amount are selectively used to drive the blowout temperature adjustment device depending on the magnitude of the tracking error of the actual blowout air temperature with respect to the target blowout air temperature or the temporal change amount of the tracking error. According to the vehicle air conditioning control device of the present invention, when responsiveness is required,
Blowout air temperature control can be performed before a deviation of the actual blowout air temperature from the target blowout air temperature appears, and prompt responsiveness can be obtained. Furthermore, when the actual temperature of the discharged air is close to the target temperature of the discharged air and stability is required, the PID control has the effect that stable temperature control of the discharged air can be performed.
【図1】本発明の具体的な一実施例に係る車両用空調制
御装置を示したブロックダイヤグラムである。FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle air conditioning control device according to a specific embodiment of the present invention.
【図2】同実施例装置で使用されているECUの処理手
順を示したフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of an ECU used in the device of the embodiment.
【図3】第1及び第2の流速センサを配設したダストフ
ィルタの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a dust filter provided with first and second flow rate sensors.
【図4】第1及び第2の流速センサの他の配設位置を示
したダストフィルタの部分斜視図である。FIG. 4 is a partial perspective view of the dust filter showing another arrangement position of the first and second flow rate sensors.
【図5】ダストフィルタの目詰まり度ξb と(Va/
Vb)2 との相関関係を示した特性図である。[Fig. 5] Dust filter clogging degree ξb and (Va/
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the correlation with Vb)2.
【図6】同実施例装置による目詰まり度と温度変化量と
の関係を外気温度に対応させて示した特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the degree of clogging and the amount of temperature change in accordance with the outside air temperature in the same embodiment device.
【図7】車両における空調制御装置の横置きユニットの
概略を示した平面図である。FIG. 7 is a plan view schematically showing a horizontal unit of an air conditioning control device in a vehicle.
【図8】図7の側面図である。FIG. 8 is a side view of FIG. 7;
【図9】車両における空調制御装置のセンタ置きユニッ
トの概略を示した上面図である。FIG. 9 is a top view schematically showing a center unit of an air conditioning control device in a vehicle.
【図10】図9の側面図である。FIG. 10 is a side view of FIG. 9;
【図11】車両用空調制御装置の横置きユニット及びセ
ンタ置きユニットにおける目詰まり度に対応して変化す
る通風抵抗曲線とファンΔp−Q特性との関係を示した
特性図である。FIG. 11 is a characteristic diagram showing the relationship between the ventilation resistance curve and the fan Δp-Q characteristic, which changes depending on the degree of clogging in the horizontal unit and center unit of the vehicle air conditioning control device.
【図12】従来の車両用空調制御装置の横置きユニット
及びセンタ置きユニットにおける目詰まり度と温度変化
量との関係を外気温度に対応させて示した特性図である
。FIG. 12 is a characteristic diagram illustrating the relationship between the degree of clogging and the amount of temperature change in a horizontal unit and a center unit of a conventional vehicle air conditioning control device in response to outside air temperature.
1−内気温度センサ 2−外気温度センサ
3−日射センサ
4−蒸発器後方温度センサ 5−水温センサ
6−エアミックスダンパ
7−ECU(電子制御装置) 8−上部吹出空気
温度センサ
9−下部吹出空気温度センサ 10−温度設定器
11−ブロワモータ
12−蒸発器 13−加熱器 14−サー
ボモータ 15−リンク機構
16−上部ダクト 17−下部ダクト 2
1−ダストフィルタ1-Inside air temperature sensor 2-Outside air temperature sensor
3-Solar radiation sensor 4-Evaporator rear temperature sensor 5-Water temperature sensor
6-Air mix damper 7-ECU (electronic control unit) 8-Upper outlet air temperature sensor 9-Lower outlet air temperature sensor 10-Temperature setting device 11-Blower motor 12-Evaporator 13-Heater 14-Servo motor 15-Link Mechanism 16-upper duct 17-lower duct 2
1-Dust filter
Claims (1)
などの因子による目標吹出空気温度の算出に際して、更
に、ダスト付着量又はダスト付着に応じて変化する物理
量を因子として加え、前記目標吹出空気温度に基づいて
吹出空気温度調節装置の調節量を決定する第1の演算手
段と、実際の吹出空気温度をフィードバック信号として
検出し、前記目標吹出空気温度との偏差に応じて前記吹
出空気温度調節装置の調節量を決定する第2の演算手段
と、前記実際の吹出空気温度の前記目標吹出空気温度に
対する追随誤差又はその追随誤差の時間的変化量が大き
い場合には、前記第1の演算手段により決定された調節
量に基づいて前記吹出空気温度調節装置を駆動し、前記
実際の吹出空気温度の前記目標吹出空気温度に対する追
随誤差又はその追随誤差の時間的変化量が小さい場合に
は、前記第2の演算手段により決定された調節量に基づ
いて前記吹出空気温度調節装置を駆動する制御手段とを
備えたことを特徴とする車両用空調制御装置。[Claim 1] When calculating the target blowing air temperature based on factors such as the vehicle interior temperature, the vehicle outside temperature, and the set temperature, a dust adhesion amount or a physical quantity that changes depending on the dust adhesion is further added as a factor to calculate the target blowout air temperature. a first calculation means that determines the adjustment amount of the blowout air temperature adjusting device based on the temperature; and a first calculation means that detects the actual blowout air temperature as a feedback signal and adjusts the blowout air temperature according to the deviation from the target blowout air temperature. a second calculation means for determining the amount of adjustment of the device; and, if the following error of the actual blowing air temperature with respect to the target blowing air temperature or the amount of change over time of the following error is large, the first calculating means; The blowout air temperature adjusting device is driven based on the adjustment amount determined by the above, and when the tracking error of the actual blowout air temperature with respect to the target blowout air temperature or the temporal change amount of the tracking error is small, An air conditioning control device for a vehicle, comprising: control means for driving the blown air temperature control device based on the adjustment amount determined by the second calculation means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03028001A JP3139027B2 (en) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | Vehicle air conditioning controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04252720A true JPH04252720A (en) | 1992-09-08 |
JP3139027B2 JP3139027B2 (en) | 2001-02-26 |
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JP (1) | JP3139027B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114619842A (en) * | 2022-04-08 | 2022-06-14 | 浙江银轮机械股份有限公司 | Automobile air-conditioning box body and automobile air-conditioning box |
WO2023070610A1 (en) * | 2021-10-29 | 2023-05-04 | 浙江吉利控股集团有限公司 | Heat pump system control method and device for multi-temperature zone air conditioning box and vehicle-mounted terminal |
-
1991
- 1991-01-28 JP JP03028001A patent/JP3139027B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023070610A1 (en) * | 2021-10-29 | 2023-05-04 | 浙江吉利控股集团有限公司 | Heat pump system control method and device for multi-temperature zone air conditioning box and vehicle-mounted terminal |
CN114619842A (en) * | 2022-04-08 | 2022-06-14 | 浙江银轮机械股份有限公司 | Automobile air-conditioning box body and automobile air-conditioning box |
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