JPS62128816A - Air conditioner for automobile - Google Patents

Air conditioner for automobile

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JPS62128816A
JPS62128816A JP60270292A JP27029285A JPS62128816A JP S62128816 A JPS62128816 A JP S62128816A JP 60270292 A JP60270292 A JP 60270292A JP 27029285 A JP27029285 A JP 27029285A JP S62128816 A JPS62128816 A JP S62128816A
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temperature
vehicle interior
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feedback
control
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Toru Kakehi
筧　亨
Katsumasa Matsui
松井　克雅
Katsuhiro Oba
大羽　勝廣
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NipponDenso Co Ltd
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models

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  • Thermal Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make improvements in responsibility and followability, by constituting a device so as to control a feedback quantity as controlling the specified range boundary value at a time when the controlled variable is not within the specified range and car room temperature comes under the desired temperature proximity condition. CONSTITUTION:Detected temperature M3 inside a car room is inputted into a controlling device M4 and a temperature judging device M6. And, desired setting temperature M2 in the car room is also inputted into the controlling device M4 which drives a state observation part M7, a first feedback quantity calculating part M8 and a feedback controlled variable calculating part M9 and sets the feedback controlled variable. And, when the controlled variable is judged to be out of the specified range by a judging device M5 as well as when the car room temperature 3 is judged as coming under the desired temperature proximity condition, a different product feedback quantity M8 is altered by a feedback quantity altering part M10 so as to cause the specified range boundary value to become the controlled variable. Thus, responsibility and followability are improved.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車用空気調和装置に関し、詳しくは自動車
用空気調和に関する系の動的なモデルに基づいて、車室
内温度を設定された目標温度とするフィードバック制御
を行なうに際し、目標温度が制御可能な温度範囲の境界
値付近に設定された場合にも有効な制御を行なう自動車
用空気調和装置に関する。[Detailed Description of the Invention] Purpose of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to an air conditioner for an automobile, and more specifically, a system for setting the temperature inside a vehicle based on a dynamic model of a system related to air conditioning for an automobile. The present invention relates to an air conditioner for an automobile that performs effective control even when the target temperature is set near the boundary value of a controllable temperature range when performing feedback control to a target temperature.

［従来の技術］ 従来より乗員にとっての車掌内の環境を快適なものとす
る為に、車室内温度、湿度、清浄度等を制御する空気調
和装置が用いられているが、この内、主に車室内温度を
コントロールするものが広く普及している。こうした自
動車用空気調和装置では、吹出空気の温度を低温から高
温まで幅広く制御する為に、送風通路の上流に冷却器（
エバポレータ等）を配設し、一旦、送風される空気を冷
却した上で、更に加熱器（ヒータコア等）によって加熱
し、吹出空気を設定された目標温度に調節しているので
ある。こうした送風・冷却・加熱を行なう一連の装置を
、空調ユニットと呼ぶ。近年、広く用いられている自動
車用空気調和装置の空調ユニットとしては、加熱器に供
給する熱量を可変するリヒートタイプと加熱器を通過す
る空気の割合を可変するエアミックスタイプとがある。[Prior Art] Air conditioning systems have been used to control the temperature, humidity, cleanliness, etc. of the cabin interior in order to make the environment inside the conductor a comfortable one for the passengers. Devices that control vehicle interior temperature are widely used. In these automotive air conditioners, in order to widely control the temperature of the blown air from low to high temperatures, a cooler (
An evaporator, etc.) is installed to cool the blown air, and then it is further heated by a heater (heater core, etc.) to adjust the blown air to a set target temperature. A series of devices that perform such ventilation, cooling, and heating are called an air conditioning unit. In recent years, air conditioning units for automobile air conditioners that have been widely used include a reheat type that varies the amount of heat supplied to a heater and an air mix type that varies the proportion of air that passes through the heater.

いずれにせよ、これらの自動車用空気調和装置では車室
内の温度は吹出空気の持つ熱量、即ち吹出空気の流ｍと
温度とによって制御されている。In any case, in these air conditioners for automobiles, the temperature in the vehicle interior is controlled by the amount of heat that the blown air has, that is, the flow m and temperature of the blown air.

吹出空気の流量はブロアモータ等の送風能力によって定
まり、一方その温度は冷却器（エバポレータ）の冷却能
力、更に換言すればコンプレッサ等を含めた冷却系の能
力と加熱器による加熱能力、即ちリピートタイプにあっ
ては温水の循環量、エアミックスタイプにおってはエア
ミックスダンパのダンパ開度によって定まる。The flow rate of the blown air is determined by the blowing capacity of the blower motor, etc., and its temperature is determined by the cooling capacity of the cooler (evaporator), or in other words, the capacity of the cooling system including the compressor, etc., and the heating capacity of the heater, that is, the repeat type. In the case of the air mix type, it is determined by the amount of hot water circulation, and in the case of the air mix type, it is determined by the damper opening degree of the air mix damper.

空気調和を開始すると、空気調和装置は車室内温度を検
出して、設定された目標温度との偏差に基づき、吹出空
気の温度や流量などをフィードバック制御する。従って
、吹出空気の熱量の調節により、車室内温度は次第に設
定された目標温度に近づいてゆく。When air conditioning is started, the air conditioner detects the temperature inside the vehicle and performs feedback control on the temperature and flow rate of the blown air based on the deviation from the set target temperature. Therefore, by adjusting the amount of heat of the blown air, the vehicle interior temperature gradually approaches the set target temperature.

こうした制御については特開昭５５−４７９１４号公報
や特開昭５５−７７６５９号公報等に開示されている。Such control is disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 55-47914, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-77659, and the like.

［発明が解決しようとする問題点］ 上）ホした従来装置は、車室内温度が目標温度に接近し
維持されるように、車室内温度と目標温度との偏差に基
づくフィードバック制御を基本とし、更には外気温度や
日射量を考慮して予め設定した熱的平行条件を満足する
ように制御量を設定した予測制御を採用したものである
。又、送風層としては、上記の温度の偏差が大きい時に
は送風層を大きくし、偏差が小さくなる程送風但を小さ
くするような単純な制御が行なわれているにすぎなかっ
た。[Problems to be Solved by the Invention] The conventional device described above is based on feedback control based on the deviation between the vehicle interior temperature and the target temperature, so that the vehicle interior temperature approaches the target temperature and is maintained. Furthermore, predictive control is adopted in which the control amount is set so as to satisfy a thermal parallelism condition set in advance in consideration of the outside air temperature and the amount of solar radiation. Moreover, the ventilation layer is simply controlled by increasing the size of the ventilation layer when the temperature deviation is large, and decreasing the ventilation layer as the deviation decreases.

従って、目標温度を変化させた時の過渡的応答性が必ず
しも充分になるとは限らず、設定された目標温度やその
時点での車室内温度、あるいは空調ユニットの能力等に
よっては過渡的応答性が不充分な場合があり、乗員に対
する快適な環境の維持が困難になる場合がおるという問
題がおった。Therefore, the transient response when changing the target temperature is not necessarily sufficient, and may vary depending on the set target temperature, the cabin temperature at that point, the capacity of the air conditioning unit, etc. There have been problems in that it may be insufficient and it may be difficult to maintain a comfortable environment for the passengers.

また、空調ユニットの能力は、送風量、冷ｌＤ器の冷却
能力、加熱器による加熱能力等の組み合わせで決まるが
、これらをどう組み合わけることが車室内温度の最適な
制御となるかは判然としておらず、従来は、設計者の経
験等に基づいて、上）ホした送風層の制御の如く単純な
組合わせにより定められていたにすぎない。従って空調
ユニットの能力を十二分に引き出すことが必ずしもなさ
れていなかった。In addition, the capacity of an air conditioning unit is determined by a combination of the air flow rate, the cooling capacity of the cooler, the heating capacity of the heater, etc., but it is not clear how to combine these to optimally control the cabin temperature. In the past, it was determined based on the designer's experience, etc., by simple combinations such as the control of the air blowing layer described in (a) above. Therefore, it has not always been possible to fully utilize the capacity of the air conditioning unit.

さらに、空調ユニットによる車室内温度の制御可能範囲
の境界値（＝Ｊ近に目標温度が設定された場合、通常の
場合と同様に目標温度と車室内温度との過去からの偏差
を考慮した制御を継続すると、車室内温度の目標温度か
らのオーバーシュート等が発生し、制御の追従性が低下
するという問題点もあった。Furthermore, if the target temperature is set close to the boundary value (= J) of the controllable range of the vehicle interior temperature by the air conditioning unit, the control will take into account the deviation from the past between the target temperature and the vehicle interior temperature, as in the normal case. If this continues, there is a problem in that the vehicle interior temperature overshoots from the target temperature, etc., and the followability of the control deteriorates.

第１および第２の発明は、目標温度が制御可能温度範囲
の境界値付近に設定された場合でも、追従性を良好に保
ら、空調ユニツｌ〜の制御を好適に行なう自動車用空気
調和装置の提供を目的とする。The first and second inventions provide an air conditioner for an automobile that maintains good followability even when the target temperature is set near the boundary value of the controllable temperature range and suitably controls the air conditioning unit l~. The purpose is to provide.

発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ 第１発明は上記問題を解決するために第１図に例示する
構成をとった。すなわら、第１発明は第１図に例示する
ように、 車室内への吹出空気の少なくとも温度を含む諸量を外部
からの制御量に従って調節する空調手段Ｍ１と、 上記車室内の目標温度を設定する温度設定手段Ｍ２と、 上記車室内の車室内温度を検出する温度検出手段Ｍ３と
、 自動車用空気調和に関する系の動的なモデルに基づいて
予め定められた最適フィードバックゲインを使用して、
上記車室内温度が上記目Ｗ、温度となるように上記空調
手段Ｍ１をフィードバック制御する付加積分型最適レギ
ュレータである制御手段Ｍ４と、 を具備した自動車用空気調和装置であって、さらに、上
記空調手段Ｍ１への制御量が所定範囲内にあるか否かを
判定する制御量判定手段Ｍ５と、 上記車室内温度が目標温度近接条件に該当するか否かを
判定する温度判定手段Ｍ６と、を有し、 しかも、上記制御手段Ｍ４が、 上記動的なモデルに基づいて予め設定されたパラメータ
を用いて、上記空調手段Ｍ１への制御量と上記車室内温
度とから、上記系の動的な内部状態を表わす状態変数を
推定する状態観測部Ｍ７と、上記目標温度と上記車室内
温度との偏差および上記最適フィードバックゲインの上
記偏差に関する要素から、上記空調手段Ｍ１への制御量
に関与する第１のフィードバック量を算出すると共に該
第１のフィードバック量を累積する第１のフィードバッ
ク量痺出部Ｍ８と、 上記状態変数と上記最適フィードバックゲインの上記状
態変数に関する要素とから算出した第２のフィードバッ
ク量および上記累積された第１のフィードバック量の和
を制御量として上記空調手段Ｍ１に出力するフィードバ
ック制御量算出部Ｍ９と、 上記制御量判定手段Ｍ５により制御１が所定範囲内にな
いと判定され、かつ、上記温度判定手段Ｍ６により車室
内温度が目標温度近接条件に該当すると判定された場合
に、上記所定範囲の境界値が上記制御量となるように上
記累積された第１のフィードバック量を変更する第１の
フィードバック量変更部Ｍ１０と、 を備えたことを特徴とする自動車用空気調和装置を要旨
とするものである。Configuration of the Invention [Means for Solving the Problems] The first invention adopts the configuration illustrated in FIG. 1 in order to solve the above problems. That is, the first invention, as illustrated in FIG. 1, includes an air conditioning means M1 that adjusts various quantities including at least the temperature of the air blown into the vehicle interior according to an externally controlled amount; and the target temperature in the vehicle interior. temperature setting means M2 for setting the vehicle interior temperature, temperature detection means M3 for detecting the temperature inside the vehicle interior, and an optimal feedback gain predetermined based on a dynamic model of the system related to automotive air conditioning ,
An air conditioner for an automobile, further comprising: a control means M4 that is an additive integral type optimal regulator that performs feedback control of the air conditioning means M1 so that the temperature in the vehicle interior reaches the temperature W; A control amount determining means M5 for determining whether the control amount to the means M1 is within a predetermined range, and a temperature determining means M6 for determining whether the vehicle interior temperature corresponds to a target temperature proximity condition. Moreover, the control means M4 uses parameters preset based on the dynamic model to determine the dynamic control of the system based on the control amount for the air conditioning means M1 and the vehicle interior temperature. A state observation unit M7 that estimates a state variable representing an internal state, and a state observation unit M7 that estimates a state variable representing an internal state, and a state observation unit M7 that estimates a state variable representing an internal state, and a state observation unit M7 that estimates a state variable that is related to the control amount to the air conditioning means M1 from elements related to the deviation between the target temperature and the vehicle interior temperature and the deviation of the optimum feedback gain. a first feedback amount numbing part M8 that calculates a feedback amount of 1 and accumulates the first feedback amount; and a second feedback calculated from the state variable and the element related to the state variable of the optimal feedback gain. a feedback control amount calculation unit M9 that outputs the sum of the accumulated first feedback amount and the accumulated first feedback amount to the air conditioning means M1 as a control amount; , and when the temperature determination means M6 determines that the vehicle interior temperature falls under the target temperature proximity condition, the accumulated first feedback amount is set so that the boundary value of the predetermined range becomes the control amount. The gist of the present invention is an air conditioner for an automobile, characterized by comprising: a first feedback amount changing unit M10 for changing;

また第２発明は上記問題を解決するために第２図に例示
する構成をとった。すなわら、第２発明は第２図に例示
するように、 車室内への吹出空気の少なくとも温度を含む諸量を外部
からの制御量に従って調節する空調手段Ｍ１１と、 上記車室内の目標温度を設定する温度設定手段Ｍ１２と
、 上記車室内の車室内温度を検出する温度検出手段Ｍ１３
と、 自動車用空気調和に関する系の動的なモデルに基づいて
予め定められた最適フィードバックゲインを使用して、
上記車室内温度か上記目標温度となるように上記空調手
段Ｍ１１をフィードバック制御する付加積分型最適レギ
ュレータである制御手段Ｍ１４と、 を具備した自動車用空気調和装置で必って、さらに、上
記空調手段Ｍ１１への制御ｍが所定範囲内にあるか否か
を判定する制御量判定手段Ｍ１５と、 上記車室内温度か目標温度近接条件に該当するか否かを
判定する温度判定手段Ｍ１６と、を有し、 しかも、上記制御手段Ｍ１４が、 上記動的なモデルに基づいて予め設定されたパラメータ
を用いて、上記空調手段Ｍ’１１への制御量と上記車室
内温度とから、上記系の動的な内部状態を表わす状態変
数を推定する状態観測部Ｍ１７と、 上記目標温度と上記車室内温度との偏差および上記最適
フィードバックゲインの上記偏差に関する要素から、上
記空調手段Ｍ１１への制御量に関与する第１のフィード
バック量を算出すると共に該第１のフィードバック量を
累積する第１のフィードバック量算出部Ｍ１８と、 上記状態変数と上記最適フィードバックゲインの上記状
態変数に関する要素とから算出した第２のフィードバッ
ク量および上記累積された第１のフィードバック量の和
を制御量として上記空調手段Ｍ１１に出力するフィード
バック制御量算出部Ｍ１９と、 上記制御量判定手段Ｍ１５により制御量が所定範囲内に
ないと判定された時から、上記温度判定手段Ｍ１６にに
り車室内温度が目標温度近接条件に該当すると判定され
る時まで、上記第１のフィードバック量の累積を中断す
る累積停止部Ｍ２０と、 を備えたことを特徴とする自動車用空気調和装置を要旨
とするものである。Further, the second invention adopts the configuration illustrated in FIG. 2 in order to solve the above problem. That is, the second invention, as illustrated in FIG. 2, includes: an air conditioning means M11 that adjusts various quantities including at least the temperature of the air blown into the vehicle interior according to an externally controlled amount; and the target temperature in the vehicle interior. temperature setting means M12 for setting the vehicle interior temperature; and temperature detection means M13 for detecting the temperature inside the vehicle interior.
and, using a predetermined optimal feedback gain based on a dynamic model of the system related to automotive air conditioning,
A control means M14 which is an additive integral type optimal regulator that feedback-controls the air conditioning means M11 so that the temperature in the vehicle interior reaches the target temperature; The control amount determining means M15 determines whether the control m to M11 is within a predetermined range, and the temperature determining means M16 determines whether the vehicle interior temperature corresponds to the target temperature proximity condition. Moreover, the control means M14 uses parameters preset based on the dynamic model to determine the dynamic state of the system based on the control amount for the air conditioning means M'11 and the vehicle interior temperature. a state observation unit M17 for estimating a state variable representing an internal state; and a state observation unit M17 for estimating a state variable representing an internal state; a first feedback amount calculation unit M18 that calculates a first feedback amount and accumulates the first feedback amount; and a second feedback calculated from the state variable and the element related to the state variable of the optimal feedback gain. a feedback control amount calculation unit M19 that outputs the sum of the amount and the accumulated first feedback amount as a control amount to the air conditioning means M11; and the control amount determination means M15 determines that the control amount is not within a predetermined range. an accumulation stop section M20 that interrupts the accumulation of the first feedback amount from the time when the temperature determination means M16 determines that the vehicle interior temperature corresponds to the target temperature proximity condition; The gist of this article is an air conditioner for automobiles characterized by the following.

空調手段Ｍ１（Ｍｌｌ）とは［従来の技術］の項で述べ
た空調ユニットにほぼ相当し、すくなくとも吹出空気の
温度を調節する手段から構成されている。例えば、吹出
空気の諸量のひとつとして流量をとれば、その回転数や
絞りの開度等によって送風量を制御するブロアモータや
シロッコファン等であり、吹出空気の温度を考えれば、
冷却器、例えばエバポレータの冷却能力を制御するアク
チュエータやエアミックスダンパの開度あるいは加熱器
（ヒータコア）に供給される熱量を制御するアクチュエ
ータ等がある。冷却器の能力を制御するアクチュエータ
としては、コンプレッサの容量を変化させてその能力を
可変するものや、冷媒の流量を制御するアクチュエータ
等がある。The air conditioning means M1 (Mll) substantially corresponds to the air conditioning unit described in the section [Prior Art], and is composed of at least means for adjusting the temperature of the blown air. For example, if we take the flow rate as one of the various quantities of the blown air, it is a blower motor or sirocco fan that controls the air volume by its rotation speed, throttle opening, etc., and if we consider the temperature of the blown air,
There are actuators that control the cooling capacity of a cooler, such as an evaporator, the opening of an air mix damper, or the amount of heat supplied to a heater (heater core). Actuators that control the capacity of a cooler include those that change the capacity of a compressor to vary its capacity, and actuators that control the flow rate of refrigerant.

温度設定手段Ｍ２　（Ｍｌ　２＞とは、車室内の目標温
度を設定するものである。例えば、運転者により操作さ
れる温度設定器のようなものであってもよい。また、例
えば、車室外気温との偏差等に基づいて所定の目標温度
を設定するものであってもよい。Temperature setting means M2 (Ml 2>) is for setting a target temperature inside the vehicle interior.For example, it may be a temperature setting device operated by the driver. A predetermined target temperature may be set based on a deviation from the air temperature or the like.

温度検出手段Ｍ３（Ｍｌ３）とは、車室内温度を検出す
るもので必る。例えば、サーミスタ温度センサ等を用い
てもよい。また例えば、ざらに応答性の良好な熱電対等
から構成することもできる。The temperature detection means M3 (Ml3) is necessary to detect the temperature inside the vehicle. For example, a thermistor temperature sensor or the like may be used. Alternatively, for example, it may be constructed from a thermocouple or the like having a relatively good response.

制御量判定手段Ｍ５（Ｍｌ５）とは、空調手段Ｍ１への
制御量が所定範囲内におるか否かを判定するものでおる
。例えばブロアモータ、コンプレッサ、エアミックスダ
ンパ等に印加される駆動電圧を、上記各機器の正常に作
動する所定電圧の上限値または下限値と比較して結果を
出力するよう構成することができる。The control amount determination means M5 (Ml5) is for determining whether the control amount to the air conditioning means M1 is within a predetermined range. For example, the driving voltage applied to a blower motor, compressor, air mix damper, etc. can be compared with an upper limit or lower limit of a predetermined voltage at which each of the above-mentioned devices normally operates, and the result can be output.

温度判定手段Ｍ６　（Ｍｌ　６）とは、車室内温度が目
標温度近接条件に該当するか否かを判定するものである
。例えば、車室内温度が目標温度から所定温度範囲内に
接近した時に目標温度近接条件に該当すると判定するも
のであってもよい。また例えば、車室内温度と目標温度
とが一致した時に目標温度近接条件に該当すると判定す
るよう構成してもよい。ざらに例えば、車室内温度の目
標温度に接近する過程における変化率が所定上限値から
所定下限値の範囲内となった時に目標温度近接条件に該
当すると判定するよう構成することもできる。The temperature determining means M6 (Ml 6) determines whether the vehicle interior temperature corresponds to the target temperature proximity condition. For example, it may be determined that the target temperature proximity condition is met when the vehicle interior temperature approaches the target temperature within a predetermined temperature range. Further, for example, it may be configured such that when the vehicle interior temperature and the target temperature match, it is determined that the target temperature proximity condition is met. For example, it may be configured such that it is determined that the target temperature proximity condition is met when the rate of change of the vehicle interior temperature in the process of approaching the target temperature falls within a range from a predetermined upper limit value to a predetermined lower limit value.

上記制御量判定手段Ｍ５　（Ｍｌ　５）と温度判定手段
Ｍ６　（Ｍｌ　６）とは、例えば各々独立したディスク
リートな論理回路として実現することができる。また、
例えば周知のＣＰＵを始め、ＲＯＭ、。The control amount determining means M5 (Ml 5) and the temperature determining means M6 (Ml 6) can be realized, for example, as independent discrete logic circuits. Also,
For example, the well-known CPU, ROM, etc.

ＲＡＭおよびその他の周辺回路素子を備え、予め定めら
れた処理手順に従って上記両手段を実現するものであっ
てもよい。It may also include a RAM and other peripheral circuit elements and implement both of the above means according to a predetermined processing procedure.

制御手段Ｍ４（Ｍｌ４）とは、状態観測部Ｍ７（Ｍｌ７
）と第１のフィードバック量締出部Ｍ８（Ｍｌ８）とフ
ィードバック制御ｆｆ１Ｒ出部Ｍ９（Ｍｌ９）とを備え
、車室内温度を目標温度とするフィードバック制御を行
なう付加積分型最適レギュレータである。制御手段Ｍ４
（Ｍｌ４）は、通常マイクロプロセッサを用いＲＯＭ、
ＲＡＭ等の周辺素子や入出力回路と共に構成された論理
演算回路として実現され、予め記憶された処理手順に従
って、温度設定手段Ｍ２　（Ｍｌ　２＞により設定され
た目標温度と温度検出手段Ｍ３（Ｍｌ３）によって検出
された車室内温度とから、空調手段Ｍ１（Ｍｌｌ）を、
自動車用空気調和に関する系の動的なモデルに基づいて
予め定められた最適フィードバックゲインから定まる制
御量により制御するよう構成されている。The control means M4 (Ml4) refers to the state observation unit M7 (Ml7).
), a first feedback amount output section M8 (Ml8), and a feedback control ff1R output section M9 (Ml9), and is an additional integral type optimal regulator that performs feedback control with the vehicle interior temperature as a target temperature. Control means M4
(Ml4) usually uses a microprocessor and a ROM,
It is realized as a logic operation circuit configured with peripheral elements such as RAM and input/output circuits, and according to pre-stored processing procedures, the target temperature set by the temperature setting means M2 (Ml 2>) and the temperature detection means M3 (Ml3) Based on the vehicle interior temperature detected by the air conditioner M1 (Mll),
The system is configured to perform control using a control amount determined from a predetermined optimal feedback gain based on a dynamic model of a system related to automotive air conditioning.

ところで、上記のような付加積分最適レギュレータの構
成の手法は、例えば古田勝久著「線形システム制御理論
」　（昭和５１年）昭晃堂等に詳しいが、ここで実際の
構成の手法について一通の見通しを与えることにする。By the way, the method of configuring the additive integral optimal regulator as described above is detailed in, for example, Katsuhisa Furuta's ``Linear System Control Theory'' (1976), Showa Do, etc., but here we will give an overview of the actual configuration method. I decided to give it.

尚、以下の説明においてＦ、Ｘ、Ａ、ＩＢ、Ｃ，［）、
ｔｊ、％ｆｅ　ｕ、Ｌ、Ｇ。In addition, in the following explanation, F, X, A, IB, C, [),
tj, %fe u, L, G.

Ｃｌ、ＩＲ，Ｐ、Ｍ、Ｓはベクトル量（行列）を示し、
ＡＴの如き添字７は行列の転置を、Ａ−１の如き添字−
１は逆行列を、更にＸの如き添字′はそれが推定値で必
ることを、Ｃの如ぎ記号〜は制御対象の系から変換等に
より生成された別の系、ここでは状態観測器（以下、オ
ブザーバと呼ぶ）で扱われている足であることを、ｙ＊
の如き記号９は目標値であることを、各々示している。Cl, IR, P, M, S indicate vector quantities (matrix),
The subscript 7, such as AT, indicates the transpose of the matrix, and the subscript -, such as A-1.
1 indicates the inverse matrix, the subscript ' such as (hereinafter referred to as the observer)
Symbols 9 such as 9 each indicate a target value.

制御対象、ここでは車室内温度に関する系の制御におい
て、この制御対象の動的な娠舞は、離散系において、 Ｘ　（ｋ　）　＝Ａ−Ｘ（ｋ−１）　十Ｂ−ｕ（ｋ−１
）−（１）’Ｍ　（ｋ−１）　＝　Ｃ−Ｘ　（ｋ−１）
　　　　　　　　・・・（２）として記述されることが
現代制御理論より知られている。ここで式（１）は状態
方程式２式（２）は出力方程式と呼ばれ、Ｘ（ｋ）はこ
の系の内部状態を表わす状態変数量であり、ｕ　（ｋ　
）は空調手段Ｍ１（Ｍｌｌ）によって調節される吹出空
気の諸量の制御量からなるベクトル、ｙ　（ｋ　）はこ
の系の出力を示す諸量からなるベクトルである。In the control of a system related to a controlled object, here the vehicle interior temperature, the dynamic behavior of this controlled object is expressed as follows in a discrete system:
)-(1)'M (k-1) = C-X (k-1)
It is known from modern control theory that it is described as (2). Here, Equation (1) is the state equation 2 Equation (2) is called the output equation, X(k) is the state variable quantity representing the internal state of this system, and u (k
) is a vector consisting of control quantities of various quantities of blown air adjusted by the air conditioning means M1 (Mll), and y (k ) is a vector consisting of various quantities indicating the output of this system.

尚、水弟１および第２発明の扱う自動車用空気調和を行
なう系では、この出力ベクトルｙ　（ｋ　）は車室内温
度のみなので、以下、スカラ量Ｖ（ｋ）として扱うこと
にする。又、式（１）、（２＞は離散系で記述されてお
り、添字には現時点での値であることを、ｋ−１は１回
前のサンプリング時点での値であることを、各々示して
いる。Note that in the automotive air conditioning system handled by the first and second inventions, this output vector y (k) is only the vehicle interior temperature, so it will be treated as a scalar quantity V(k) hereinafter. Also, equations (1) and (2> are written in a discrete system, and the subscript indicates the current value, and k-1 indicates the value at the previous sampling point, respectively. It shows.

自動車用空気調和、ここでは車室内温度の制御を行なう
系の内部状態を示す状態変数ｆｆ１Ｘ（ｋ）は、その制
御系における未来への影響を予測するために必要十分な
系の履歴に関する情報を示している。従って、空調手段
Ｍｌ（Ｍｌｌ）によって空気調和の行なわれる車室内の
温度（車室内温度）が吹出空気の諸■によりどうＪｔｉ
うかという系の動的なモデルが明らかになり、式（１）
、（２＞のベクトルＡ、ＩＢ、Ｃを定めることができれ
ば、状態変数量Ｘ（ｋ）を用いて車室内温度を最適に制
御できることになる。なお、本発明の制御手段Ｍ１４（
Ｍｌ４）は、目標値が常に一定である系を対象とした単
なるレギュレータではなく、目標値が常時変化するサー
ボ系を対象とするため、系を拡大する必要があるが、こ
れについては後述する。The state variable ff1X(k), which indicates the internal state of a system that controls automotive air conditioning, in this case the vehicle interior temperature, is a system that provides sufficient information on the history of the system to predict future effects on the control system. It shows. Therefore, how does the temperature inside the vehicle (vehicle interior temperature) where air conditioning is performed by the air conditioning means Ml (Mll) depend on the various types of blown air?
A dynamic model of the system has been clarified, and Equation (1)
, (2>), the vehicle interior temperature can be optimally controlled using the state variable amount X(k).
M14) is not just a regulator intended for a system in which the target value is always constant, but is intended for a servo system in which the target value constantly changes, so it is necessary to expand the system, but this will be described later.

ところが、自動車用空気調和のように複雑な対象につい
てはその動的なモデルを理論的に正確に求めることは困
難であり、何らかの形で実験的に定めることが必要とな
る。これが所謂システム同定と呼ばれるモデル構築の手
法でおって、自動車用空気調和装置が所定の状態で運転
されている場合、その状態の近傍では線形の近似が成立
つとして、式（１）、（２）の状態および出力の両方程
式に則ってモデルを構築するのである。従って、この例
のようにその運転に関する動的なモデルが非線形のよう
な場合にも、定常的な複数の運転状態に分離することに
よって線形な近似を行なうことができ、個々の動的なモ
デルを定めることができるのである。この場合、制御量
および車室内温度に関しては、線形近似を行なった場合
の定常点における各基準設定値からの摂動分を抽出し、
該摂動分を使用して諸量の算出を行ない、該算出値を上
記各基準設定値に加えて制御量とする処理が必要となる
。However, it is difficult to theoretically and accurately obtain a dynamic model for a complex object such as automotive air conditioning, and it is necessary to determine it experimentally in some way. This is a model construction method called system identification. When an automobile air conditioner is operated in a predetermined state, it is assumed that a linear approximation holds in the vicinity of that state, and equations (1) and (2) are used. ) The model is constructed according to both the state and output equations. Therefore, even if the dynamic model related to the operation is nonlinear, as in this example, linear approximation can be performed by separating it into multiple steady operation states, and the individual dynamic models can be determined. In this case, regarding the control amount and vehicle interior temperature, the perturbation from each reference setting value at a steady point when linear approximation is performed is extracted,
It is necessary to calculate various quantities using the perturbation, and add the calculated values to each of the reference setting values described above to obtain a control quantity.

ここで、制御対象が比較的容易に物理的なモデルを構築
できるのものであれば周波数応答法やスペクトル解析法
といった手法によりシステム同定を行なって、動的な系
のモデル（ここではベクトルＡ、［Ｂ、Ｃ＞を定めるこ
とができるが、ここで取り上げた自動車用空気調和を行
なう系のような多次元系の制御対象では、ある程度近似
のよい物理モデルをつくることも困難であり、この場合
には最小２乗法や補助変数法あるいはオンライン同定法
などにより動的なモデルの構築を行なう。If the controlled object is one for which a physical model can be constructed relatively easily, system identification is performed using methods such as frequency response method or spectral analysis method, and a dynamic system model (here, vector A, [B, C> can be determined, but in a multidimensional controlled object such as the automotive air conditioning system discussed here, it is difficult to create a physical model that has a good approximation. Dynamic models are constructed using the least squares method, auxiliary variable method, online identification method, etc.

動的なモデルが定まれば、状態変数量Ｘ（ｋ）と車室内
温度ｙ（ｋ）及びその目標温度ｙ’　（ｋ　）からフィ
ードバック量が定まり吹田空気の諸量の制御ωｕ　（ｋ
　）が理論的に最適に定められる。Once the dynamic model is determined, the feedback amount is determined from the state variable amount X(k), the vehicle interior temperature y(k), and its target temperature y'(k), and the various amounts of Suita air are controlled ωu (k
) can be determined optimally theoretically.

通常、自動車用空気調和装置においては、車室内温度の
制御に直接関与する諸量として、例えばブロアモータに
よる送風量が車室内温度に影響する量、即ち送風量の車
室内温度に寄与する量を温度換算したものとか、エアミ
ックスダンパ開度が車室内温度に影響する量などを用い
、これを状態変数ｆｆ１Ｘ（ｋ）として扱えばよいので
あるが、これらの諸量の大部分は直接観測することがで
きない。そこで、こうした場合には、制御手段Ｍ４（Ｍ
ｌ４）内に状態観測器（オブザーバ）と呼ばれる部分（
状態観測部Ｍ７　（Ｍｌ　７））を構成し、車室内温度
と吹出空気の諸量の制御量とを用いて、この自動車用空
気調和を行なう系の状態変数量Ｘ（ｋ　）を推定するこ
とができる。これが所謂、現代制御理論におけるオブザ
ーバであり、種々のオブザーバとその設計法が知られて
いる。これらは、例えば古田勝久他著「メカニカルシス
テム制御」（昭和５９年）オーム社等に詳解されており
、適応する制御対象、ここでは自動車用空気調和装置の
態様に合わせて最小次元オブ昏アーバや有限整定オブザ
ーバとして設計すればよい。Normally, in automotive air conditioners, the amount by which the amount of air blown by a blower motor affects the temperature inside the vehicle, for example, the amount by which the amount of air blown contributes to the temperature inside the vehicle, is measured as various quantities that are directly involved in controlling the temperature inside the vehicle. It is possible to use a converted value or the amount by which the opening degree of the air mix damper affects the cabin temperature, and treat this as a state variable ff1X(k), but most of these quantities cannot be directly observed. I can't. Therefore, in such a case, the control means M4 (M
l4), there is a part called the state observer (observer) (
A state observation unit M7 (Ml7)) is configured to estimate the state variable amount X(k) of the system that performs air conditioning for the vehicle using the vehicle interior temperature and control amounts of various amounts of blown air. I can do it. This is the so-called observer in modern control theory, and various observers and their design methods are known. These are explained in detail in, for example, "Mechanical System Control" by Katsuhisa Furuta et al. (1980), Ohmsha, etc., and the minimum dimension obturation arbor and It can be designed as a finitely settled observer.

また、制御手段Ｍ４（Ｍｌ４）の制御対象となる系は、
目標温度が温度設定手段Ｍ２　（Ｍｌ　２＞によりステ
ップ的に変化するサーボ系である。すなわち、目標温度
は例えば運転者の操作ヤオートエアコン等の要求により
変化する。一般にサーボ系の制御においては、制御対象
の出力が与えられた目標入力に定常偏差なく追従するよ
うに制御する必要がある。このため、伝達関数において
適当な次数の積分を含む必要がある。水弟１および第２
発明においてはステップ的に目標温度が変化する場合を
想定しているので、−次の積分を考慮すればよい。そこ
で、制御手段Ｍ４（Ｍｌ４）は、目標温度と車室内温度
との偏差および予め定められた最適フィードバックゲイ
ンの上記偏差に関する要素から、空調手段Ｍ１（Ｍｌｌ
）への制御量に関与する第１の各フィードバック量を・
算出すると共に該第１のフィードバック量を累積する第
１のフィードバック但偉出部Ｍ８（Ｍｌ８）を備え、対
象とする制御系をリーーボ系に拡大している。Furthermore, the system to be controlled by the control means M4 (Ml4) is as follows:
This is a servo system in which the target temperature changes stepwise by temperature setting means M2 (Ml 2>). In other words, the target temperature changes depending on, for example, the driver's operation or the request of an automatic air conditioner. Generally, in the control of a servo system, It is necessary to control the output of the controlled object so that it follows the given target input without steady-state deviation.For this reason, it is necessary to include an integral of an appropriate order in the transfer function.
In the present invention, since it is assumed that the target temperature changes in steps, it is sufficient to consider the -th integral. Therefore, the control means M4 (Ml4) calculates the deviation between the target temperature and the vehicle interior temperature and the factors related to the deviation of the predetermined optimal feedback gain.
), each of the first feedback amounts involved in the control amount to
A first feedback output unit M8 (Ml8) is provided to calculate and accumulate the first feedback amount, and the target control system is expanded to include the Leevo system.

さらに、制御手段Ｍ４（Ｍｌ４）は、上記累積された第
１のフィードバック量および上述した状態変数と最適フ
ィードバックゲインの上記状態変数に関する要素とから
算出した第２のフィードバック量の和を制御♀として空
調手段Ｍｌ（Ｍ１’ｌ）に出力するフィードバック制御
量算出部Ｍ９　（Ｍ２Ｏ）を有し、付加積分型最適レギ
ュレータとして制御量を決定する。Furthermore, the control means M4 (Ml4) controls the air conditioning using the sum of the accumulated first feedback amount, the second feedback amount calculated from the state variable described above, and the element related to the state variable of the optimal feedback gain. It has a feedback control amount calculation unit M9 (M2O) that outputs to the means Ml (M1'l), and determines the control amount as an additive integral type optimal regulator.

次に、最適フィードバックゲインについて説明する。上
記の如く積分量を付加した最適レギュレータでは、評価
関数Ｊを最小とするような制御入力（ここでは自動車用
空気調和を行なう系の吹出空気の諸量の制御量）の求め
方が明らかにされており、Ｒ適フィードバックゲインも
リカツチ方程式の解と状態方程式（１）、出力方程式（
２）のＡ、ＩＢ、Ｃマトリックス及び評価関数に用いら
れる重みパラメータ行列とから求められることかわかっ
ている（前掲山地）。ここで重みパラメータは当初任意
に与えられるものであって、評価関数Ｊが自動車用空気
調和を行なう系の吹出空気の諸量の挙動を制約する重み
を変更するものである。Next, the optimal feedback gain will be explained. In the optimal regulator with integral quantities added as described above, it has been clarified how to obtain the control inputs (in this case, the control quantities of various quantities of air blown in the automotive air conditioning system) that minimize the evaluation function J. The R-suitable feedback gain is also calculated using the solution of the Rikkatuchi equation, the state equation (1), and the output equation (
It is known that it can be obtained from the A, IB, and C matrices of 2) and the weight parameter matrix used in the evaluation function (Yaji mentioned above). Here, the weight parameters are initially given arbitrarily, and the evaluation function J changes the weights that constrain the behavior of various quantities of air blown in the system for performing air conditioning for an automobile.

重みパラメータを任意を与えて大型コンピュータによる
シミュレーションを行ない、ｊｑられた吹出空気の諸量
の挙動から重みパラメータを所定徂変更してシミュレー
ションを繰り返し、最適な値を決定しておくことができ
る。その結果最適フイ−ドパツクゲイン「も定められる
。An optimal value can be determined by performing a simulation using a large-scale computer by giving an arbitrary weight parameter, and repeating the simulation by changing the weight parameter to a predetermined range based on the behavior of the various amounts of blown air that have been jqed. As a result, the optimum feed pack gain is also determined.

従って、制御手段Ｍ４（Ｍｌ４）は、予めシステム同定
等により決定された自動車用空気調和を行なう系の動的
モデルを用いて付加積分型最適レギュレータとして構成
され、その内部におけるオブザーバのパラメータや最適
フィードバックゲインＦなどは、全て、予めシミュレー
ションにより決定されているのでおる。Therefore, the control means M4 (Ml4) is configured as an additive integral type optimal regulator using a dynamic model of the automotive air conditioning system determined in advance by system identification, etc., and the observer parameters and optimal feedback inside the regulator are The gain F and the like are all determined in advance by simulation.

尚、以上の説明において状態変数量Ｘ（ｋ）は自動車用
空気調和を行なう系の内部状態を表わす量として説明し
たが、これは実際の物理量に対応した変数量、例えばブ
ロアモータの回転速度やエアミックスダンパの開度等で
あってもよいし、既述したような車室内温度に直接関与
する量として換算された諸量よりなるベクトル量として
設計することもできる。In the above explanation, the state variable quantity X(k) was explained as a quantity representing the internal state of the system that performs air conditioning for an automobile, but it is also a variable quantity corresponding to an actual physical quantity, such as the rotation speed of a blower motor or the air conditioner. It may be the opening degree of a mix damper, or it may be designed as a vector quantity consisting of various quantities converted as quantities directly related to the vehicle interior temperature as described above.

さらに、第１発明における制御手段Ｍ４は、第１のフィ
ードバック量変更部Ｍ１０を備える。該第１のフィード
バック量変更部ＭＩＯとは、制御量判定手段Ｍ５により
制御量が所定範囲にないと判定され、かつ、温度判定手
段Ｍ６により車室内温度が目標温度近接条件に該当する
と判定された場合には、上記所定範囲の境界値が制御量
となるように第１のフィードバック量を変更するもので
おる。例えば、第１のフィードバック量を第２のフィー
ドバック量と値が等しく符号が逆のｄおよび上記境界値
に対応する量の和に変更するよう構成してもよい。Further, the control means M4 in the first invention includes a first feedback amount changing section M10. The first feedback amount changing unit MIO is configured to operate when the control amount determining means M5 determines that the control amount is not within a predetermined range, and the temperature determining means M6 determines that the vehicle interior temperature falls within the target temperature proximity condition. In this case, the first feedback amount is changed so that the control amount is the boundary value of the predetermined range. For example, the first feedback amount may be changed to the sum of d, which is equal in value to the second feedback amount and opposite in sign, and an amount corresponding to the boundary value.

また、第２発明における制御手段Ｍ１４は、累積停止部
Ｍ２０を備える。該累積停止部Ｍ２０とは、制御ｍ判定
手段Ｍ１５により制御量が所定範囲にないと判定された
時から、温度判定手段Ｍ１６により車室内温度が目標温
度近接条件に該当すると判定される時まで、既述した第
１のフィードバック但算出部Ｍ１８における第１のフィ
ードバック量の累積を中断するものである。例えば、前
回算出された第１のフィードバック量をそのまま次回の
第１のフィードバック１に設定するよう構成してもよい
。Further, the control means M14 in the second invention includes an accumulation stop section M20. The cumulative stop portion M20 is defined as the period from the time when the control m determining means M15 determines that the control amount is not within a predetermined range until the time when the temperature determining means M16 determines that the vehicle interior temperature corresponds to the target temperature proximity condition. This is to interrupt the accumulation of the first feedback amount in the first feedback calculation unit M18 described above. For example, the first feedback amount calculated last time may be directly set as the next first feedback 1.

［作用］ 第１および第２発明の自動車用空気調和装置は、第１図
または第２図に例示するように、温度検出手段Ｍ３（Ｍ
ｌ３）により検出された車室内温度が温度設定手段Ｍ２
（Ｍｌ２＞により設定され目標温度となるように、状態
観測部Ｍ７　（Ｍｌ　７）は状態変数を推定し、第１の
フィードバック徂算出部Ｍ８（Ｍｌ８）は上記両温度の
８差と最適フィードバックゲインとから第１のフィード
バック量を線用すると共に累積し、フィードバック制御
ｍｔ３出部Ｍ９（Ｍｌ９）は該累積された第１のフィー
ドバック量および上記状態変数と最適フィードバックゲ
インとから定まる第２のフィードバック量の和を制御量
として出力し、制御手段Ｍ４（Ｍｌ４）は空調手段Ｍ１
（Ｍｌｌ）の制御を行なう。[Function] As illustrated in FIG. 1 or FIG.
The vehicle interior temperature detected by l3) is set by temperature setting means M2.
The state observation unit M7 (Ml 7) estimates the state variables so that the target temperature is set by The first feedback amount is applied and accumulated from The control means M4 (Ml4) outputs the sum of the air conditioning means M1 as a control amount.
(Mll) is controlled.

上記制御に際して、第１発明の自動車用空気調和装置は
、第１図に例示するように、制御量が所定範囲にないと
制御量判定手段Ｍ５により判定され、かつ、車室内温度
が目標温度近接条件に該当すると温度判定手段Ｍ６によ
り判定された場合には、所定範囲の境界値が制御量とな
るように上記累積された第１のフィードバック量を、制
御手段Ｍ４の第１のフィードバック量変更部Ｍ１０が変
更するよう働く。At the time of the above control, as illustrated in FIG. 1, in the automotive air conditioner of the first invention, the control amount determination means M5 determines that the control amount is not within the predetermined range, and the vehicle interior temperature is close to the target temperature. When the temperature determination means M6 determines that the condition is met, the first feedback amount changing unit of the control means M4 changes the accumulated first feedback amount so that the boundary value of the predetermined range becomes the controlled amount. M10 acts to change.

また、上述の制御に際して、第２発明の自動車用空気調
和装置は、第２図に例示するように、制御量が所定範囲
にないと制御量判定手段Ｍ’１５により判定された時か
ら、車室内温度が目標湿度近接条件に該当すると温度判
定手段Ｍ１６により判定されるまで、第１のフィードバ
ック量の累積を制御手段Ｍ１４の累積停止部Ｍ２０が中
断するよう動く。Further, in performing the above-mentioned control, as illustrated in FIG. The accumulation stop section M20 of the control means M14 operates to interrupt the accumulation of the first feedback amount until the temperature determination means M16 determines that the indoor temperature corresponds to the target humidity proximity condition.

従って第１発明および第２発明の自動車用空気調和Ｓ置
は、目標温度の制御が可能な範囲の境界値付近に設定さ
れた場合でも、車室内温度を最適に追従させるよう動く
。以上のように第１および第２発明の各構成要素が作用
することににす、両発明の技術的課題が解決される。Therefore, the automotive air conditioning system of the first and second inventions operates to optimally follow the vehicle interior temperature even when the target temperature is set near the boundary value of the controllable range. As described above, each component of the first and second inventions works to solve the technical problems of both inventions.

［実施例］ 次に、第１発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。第３図は第１発明一実施例における自動車用空気
調和装置のシステム構成図、第４図は自動車用空気調和
を行なう系の制御モデルを示す制御系統図、第５図はシ
ステム同定の説明に用いるブロック線図、第６図は同じ
くそのシグナルフロー線図、第７図はオブザーバの構成
を示すブロック線図、第８図（Ａ＞、（Ｂ）は第１発明
一実施例において電子制御回路により実行される車室内
温度制御処理を示すフローチャートであって以下この順
に説明する。[Example] Next, an example of the first invention will be described in detail based on the drawings. Figure 3 is a system configuration diagram of the automotive air conditioner according to an embodiment of the first invention, Figure 4 is a control system diagram showing a control model of the automotive air conditioning system, and Figure 5 is for explanation of system identification. The block diagram used, FIG. 6 is a signal flow diagram thereof, FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of an observer, and FIG. 8 (A>, (B) is an electronic control circuit in an embodiment of the first invention. 2 is a flowchart showing the vehicle interior temperature control process executed by the following, and will be explained in this order below.

第３図において、空調ユニット１はブロアモータ３．エ
バポレータ５．ヒータコア７、エアミックスダンパ９等
を中心にエアミックスタイプとして構成されている。乗
員室１０には車室内温度ＴＲを検出する車室内温度セン
サ１２．温度設定器１４等が配設されている。空調ユニ
ット１は電子制御回路２０により制御されている。In FIG. 3, the air conditioning unit 1 has a blower motor 3. Evaporator 5. It is configured as an air mix type centering around the heater core 7, air mix damper 9, etc. The passenger compartment 10 includes a vehicle interior temperature sensor 12 for detecting vehicle interior temperature TR. A temperature setting device 14 and the like are provided. The air conditioning unit 1 is controlled by an electronic control circuit 20.

空調ユニット１では、プロアモータ３によって内外気切
換ダンパ２１を介して吸入された空気は、エバポレータ
５を通過することによって、一旦冷却された後、その一
部はヒータコア７を通って再び加熱され、ヒータコア７
を通過しない空気と混合されて乗邑室１０内へ吹き出さ
れる。ヒータコア７を通過する空気と通過しない空気と
の比はエアミックスダンパ９の開度によって制御される
。In the air conditioning unit 1, the air sucked in by the pro-armotor 3 via the inside/outside air switching damper 21 is cooled once by passing through the evaporator 5, and then a part of it passes through the heater core 7 and is heated again. 7
It is mixed with air that does not pass through and is blown into the Norimura chamber 10. The ratio of air passing through heater core 7 to air not passing through heater core 7 is controlled by the opening degree of air mix damper 9.

エバポレータ５は、コンプレッサ２２と冷媒を循環する
管路等を備え、電子制御回路２０によってコンプレッサ
２２の能力を制御することにより、その冷却能力のコン
トロールが行なわれる構成となっている。図示しない車
載のエンジンを動力源とするコンプレッサ２２の能力の
制御は、コンプレッサ２２に内蔵され、コンプレッサ２
２の高圧室と低圧室とを連通ずる通路の開口面積を制御
するアクチュエータ（図示せず〉による冷媒流♀の変更
によって行なわれる。電子制御回路２０はこのアクチュ
エータの駆動電圧を制御して冷却能力を制御するのであ
るが、以下、内蔵アクチユエータの駆動電圧を、単にコ
ンプレッサ２２の駆動信号（駆動電圧）と呼ぶことにす
る。The evaporator 5 includes a compressor 22 and a conduit for circulating refrigerant, and is configured such that its cooling capacity is controlled by controlling the capacity of the compressor 22 by an electronic control circuit 20. Control of the capacity of the compressor 22, which is powered by an on-vehicle engine (not shown), is built into the compressor 22.
This is done by changing the refrigerant flow ♀ by an actuator (not shown) that controls the opening area of the passage that communicates the high pressure chamber and the low pressure chamber 2.The electronic control circuit 20 controls the drive voltage of this actuator to adjust the cooling capacity. Hereinafter, the drive voltage of the built-in actuator will be simply referred to as the drive signal (drive voltage) of the compressor 22.

ヒータコア７は図示しないエンジンの冷却水（温水）が
循環するように構成されており、エンジンの暖機が終了
した時点では一定の熱量がヒータコア７に供給されるこ
とになる。更に、エアミックスダンパ９はダンパアクヂ
ュエータ２４によってそのダンパ開度が制御される構成
となっている。The heater core 7 is configured so that engine cooling water (hot water) (not shown) circulates therethrough, and a certain amount of heat is supplied to the heater core 7 when the engine has finished warming up. Further, the air mix damper 9 has a damper opening degree controlled by a damper actuator 24.

電子制御回路２０は周知のＣＰＵ３０．ＲＯＭ３２、Ｒ
ＡＭ３４等を中心に、入力ポート３６゜出力ボート３８
等をコモンバス４０で相互に接続し、論理演算回路とし
て構成されている。入力ポート３６は、車室内温度セン
サ１２から車室内温度ＴＲを、温度設定器１４から目標
温度ＴＲ”を、各間に対応した電気信号として入力する
。出力ボート３８は、プロアモータ３を駆動する駆動信
号ＶＢ、コンプレッサ２２の駆動信号ＶＣ、ダンパアク
ヂュエータ２４の駆動信号ＶＤ、等を各々出力する。The electronic control circuit 20 is a well-known CPU 30. ROM32, R
Mainly AM34 etc., input port 36° output port 38
etc. are connected to each other by a common bus 40 to form a logic operation circuit. The input port 36 inputs the vehicle interior temperature TR from the vehicle interior temperature sensor 12 and the target temperature TR from the temperature setting device 14 as electric signals corresponding to each other. It outputs a signal VB, a drive signal VC for the compressor 22, a drive signal VD for the damper actuator 24, and the like.

電子制御回路２０は、ＲＯＭ３２内に予め記憶されたプ
ログラムに従って温度設定器１４ヤ車室内温度センザ１
２等から入力された信号（ＴＲ＊。The electronic control circuit 20 controls the temperature setting device 14 and the vehicle interior temperature sensor 1 according to a program stored in advance in the ROM 32.
Signal input from 2nd class (TR*.

ＴＲ等）に基づき、ブロアモータ３．コンプレブザ２２
．ダンパアクチユエータ２４等を駆動信号（ＶＢ、ＶＣ
，ＶＤ等）によりフィードバック制御するが、この時、
フィードバック制御に用いられる制御モデルについて、
次に説明する。特にシステム同定による状態方程式（１
）、出力方程式（２）等におけるベクトルＡ、　ＩＢ、
　Ｃの求め方やこれに基くオブザーバの設計、フィード
バックゲイン「の求め方、等について実際に即して説明
する。尚、第４図は制御系を示す図であって、ハード的
な構成を示すものではない。第４図に示す制御系は、実
際には第８図（Ａ＞、（Ｂ）のフローチャー１・に示し
た一連のプログラムの実行により離散系として実現され
ている。TR, etc.), the blower motor 3. Comprebuza 22
．． Drive signals (VB, VC
, VD, etc.), but at this time,
Regarding the control model used for feedback control,
This will be explained next. In particular, the state equation (1
), vector A, IB in output equation (2), etc.
How to obtain C, how to design an observer based on this, how to obtain feedback gain, etc. will be explained based on actual conditions. Fig. 4 is a diagram showing the control system, and shows the hardware configuration. The control system shown in FIG. 4 is actually realized as a discrete system by executing a series of programs shown in flowchart 1 of FIG. 8 (A>, (B)).

第４図に示すように、まず目標温度ＴＲ”は目標温度設
定部Ｐ１によって設定される。本実施例では温度設定器
１４か目（票温度設定部Ｐ１に相当する。As shown in FIG. 4, the target temperature TR'' is first set by the target temperature setting section P1. In this embodiment, the temperature setting device 14 (corresponds to the temperature setting section P1).

積分器Ｐ２は、目標温度ＴＲ＊と車室内温度ＴＲとの偏
差に、後ｊホする最適フィードバックグイン「の該偏差
に対応する各要素Ｆ１４．　Ｆ２４．　Ｆ３４を掛けた
値を累積して、第１のフィードバック量である偏差累積
値ＺＴＲＢ　（ｋ　＞、ＺＴＲＣ（ｋ　）、ＺＴＲＤ　
（ｋ　）を算出するものである。The integrator P2 accumulates the value obtained by multiplying the deviation between the target temperature TR* and the vehicle interior temperature TR by each element F14. The cumulative deviation value ZTRB (k >, ZTRC(k), ZTRD
(k).

摂動分抽山部Ｐ３は、車室内温度ＴＲについて、定常的
な空気調和が行なわれている状態での車室内温度ＴＲａ
からの摂動分を抽出する。これは、既述したように、非
線形なモデルに対して線形の近似を行なう為に、自動車
用空気調和装置による空気調和の状態を、複数の定常的
な空調状態の近傍で線形な近似の成立する範囲の連続と
みなしてこの系に関する動的なモデルを構築したことに
よっている。従って、車室内温度ＴＲを、一旦、予め定
めた最も近い定常状態からの摂動分δＴＲ（＝ＴＲ−Ｔ
Ｒａ＞として扱うのでおる。上記積分器Ｐ２とオブザー
バＰ４とフィードバック量決定部Ｐ５とによって求めら
れる空調ユニット１の制御量、即ち吹出空気の諸量を定
めるブロアモータ３の駆動電圧ＶＢ、コンプレッサ２２
の駆動電圧ＶＣ，エアミックスダンパ９の開度を決定す
るダンパアクチュエータ２４の駆動電圧ＶＤも摂動分δ
ＶＢ、δＶＣ１δＶＤとして扱われている。The perturbation extraction section P3 calculates the vehicle interior temperature TRa in a state where steady air conditioning is being performed, regarding the vehicle interior temperature TR.
Extract the perturbation from . As mentioned above, in order to perform a linear approximation to a nonlinear model, this method establishes a linear approximation of the air conditioning state of an automobile air conditioner in the vicinity of multiple steady air conditioning states. This is due to the fact that we constructed a dynamic model for this system by considering it as a continuous range. Therefore, once the vehicle interior temperature TR is changed by the amount of perturbation δTR (=TR-T
It is treated as Ra>. The drive voltage VB of the blower motor 3, which determines the control amount of the air conditioning unit 1 determined by the integrator P2, the observer P4, and the feedback amount determining section P5, that is, the various amounts of blown air, and the compressor 22
The driving voltage VC of the damper actuator 24, which determines the opening degree of the air mix damper 9, and the driving voltage VD of the damper actuator 24 are also affected by the perturbation component δ.
VB, δVC1δVD.

オブザーバＰ４は、車室内温度の摂動分δＴＲと上記制
御量の摂動分δＶＢ、δＶＣ９δＶＤとから空調ユニッ
ト１の内部状態を表現する状態変数ｆｆ１Ｘ（ｋ）を推
定して状態推定ｆｆ１Ｘ（ｋ）を求めるものである。The observer P4 estimates a state variable ff1X(k) expressing the internal state of the air conditioning unit 1 from the perturbation δTR of the vehicle interior temperature and the perturbation δVB and δVC9δVD of the above-mentioned control variables, and obtains the estimated state ff1X(k). It is something.

フィードバック量決定部Ｐ５は、上記状態推定聞Ｘ（ｋ
）に、後述する最適フィードバックゲイン「の該状態推
定量Ｘ（ｋ＞に関する要素をｕトけて算出した第２のフ
ィードバック量と、上記積分器Ｐ２により算出された第
１のフィードバック量でおる偏差累積値とを加算して、
制御量の摂動分δＶＢ（ｋ）、δＶＣ（ｋ）、δＶＤ　
（ｋ　）を算出するのである。The feedback amount determination unit P5 calculates the state estimation period X(k
), the second feedback amount calculated by subtracting the element related to the state estimation amount Add the cumulative value and
Perturbation of control amount δVB(k), δVC(k), δVD
(k) is calculated.

上記フィードバック量決定部Ｐ５で算出された制御量の
摂動分δＶＢ（ｋ＞、δＶＣ（ｋ　）　、δＶＤ　（ｋ
　）は、上記摂動分抽山部Ｐ３により選択された空気調
和装置の定常的な運転状態に対応した制御量からの摂動
分である。このため、基準設定値加算部Ｐ６は、上記定
常的な運転状態に対応した基準設定値ＶＢａ　、ＶＣａ
　、ＶＤａを上記摂動分δＶＢ　（ｋ　）　、δＶＣ（
ｋ）、δＶＤ　（ｋ　）に加算し、空調ユニット１の制
御量ＶＢ、ＶＣ。The perturbation of the control amount δVB (k>, δVC(k), δVD (k
) is the perturbation amount from the control amount corresponding to the steady operating state of the air conditioner selected by the perturbation extraction section P3. For this reason, the reference set value addition unit P6 adds the reference set values VBa, VCa corresponding to the steady operation state.
, VDa by the above perturbation δVB (k), δVC(
k), δVD (k) and control variables VB, VC of the air conditioning unit 1.

ＶＤを算出するのである。It calculates VD.

飽和判定部Ｐ７は、制御量（本実施例では、ブロアモー
タ３の駆動電圧ＶＢ）が、最大値ｖ３ｍａ×と最小値Ｖ
１３ｍｉｎとで定められた所定範囲内におるか否かを判
定する。この最大値ｖＢｍａｘとは、それ以上の駆動電
圧ＶＢを印加してもブロアモータ３の送Ｊｌｆｆｉが増
大しない上限値であり、一方、最小値ｖ３ｍｉｎとは、
それ以下の駆動電圧ＶＢを印加してもブロアモータ３の
送風用が減少しない下限値であって、いずれも予め定め
られている値て必る。The saturation determination unit P7 determines whether the control amount (in this embodiment, the drive voltage VB of the blower motor 3) is between the maximum value v3max and the minimum value V.
It is determined whether or not it is within a predetermined range defined as 13 minutes. This maximum value vBmax is an upper limit value at which the feed Jlffi of the blower motor 3 does not increase even if a drive voltage VB higher than this is applied, while the minimum value v3min is:
This is a lower limit value at which the air blowing capacity of the blower motor 3 does not decrease even if a driving voltage VB lower than this value is applied, and both values are necessarily predetermined values.

上記飽和判定部Ｐ７によりフィードバック量決定部Ｐ５
で算出された制御ｆｆ１ＶＢが所定範囲内にないと判定
され、かつ、目標温度ＴＲ本と車室内温度ＴＲとの偏差
ｅ　（ｋ　）が基準値ＴＸ以下となった時には、積分器
Ｐ２において算出される第１のフィードバック量として
の偏差累積値ＺＴＲＢ（ｋ　）が、フィードバック量決
定部Ｐ５で算出される第２のフィードバック量と値が等
しく符号か逆のｍおよび上記最大値ＶＢｍａｘまたは最
小値Ｖ３ｍｉｎに対応する最大摂動分δＶ　Ｂ　ｍａｘ
または最小摂動分δｙ　３ｍ１ｎの和に変更される。こ
のため、上記のような場合には、フィードバック決定部
Ｐ５の出力する制御量は、最大摂動分δＶ　Ｂ　ｍａｘ
または最小摂動分δＶＢｍｉｎとなり、基準設定値加算
部Ｐ６から空調ユニット１には、最大値ｖ３ｍａ×また
は最小値ＶＢｍｉｎが出力されるのでおる。The feedback amount determining unit P5 is determined by the saturation determining unit P7.
When it is determined that the control ff1VB calculated in is not within the predetermined range, and the deviation e (k) between the target temperature TR and the vehicle interior temperature TR becomes equal to or less than the reference value TX, the control ff1VB calculated in the integrator P2 is The cumulative deviation value ZTRB(k) as the first feedback amount is equal to or opposite in value to the second feedback amount calculated by the feedback amount determination unit P5, and m is the maximum value VBmax or the minimum value V3min. Corresponding maximum perturbation component δV B max
Or it is changed to the sum of the minimum perturbation components δy 3m1n. Therefore, in the above case, the control amount output by the feedback determining unit P5 is the maximum perturbation amount δV B max
Alternatively, the minimum perturbation amount is δVBmin, and the maximum value v3ma× or the minimum value VBmin is outputted from the reference setting value adding section P6 to the air conditioning unit 1.

以上、簡単にこの制御系の構成について説明したが、空
調ユニット１０制御徂として、ブロアモータ３の駆動電
圧ＶＢ、コンプレッ）す２２の駆動電圧ＶＣ，ダンパア
クチュエータ２４の駆動電圧ＶＤ−を実施例として取上
げたのは、これらの諸量がエアミックスタイプの空調ユ
ニツ１へ１を有する自動車用空気調和装置では、車室内
温度ＴＲの制御に関する基本的な量であることによって
いる。The configuration of this control system has been briefly explained above, and the driving voltage VB of the blower motor 3, the driving voltage VC of the compressor 22, and the driving voltage VD- of the damper actuator 24 are taken up as an example as the air conditioning unit 10 control. This is because these quantities are fundamental quantities related to the control of the vehicle interior temperature TR in an air conditioner for an automobile having an air mix type air conditioning unit 1.

従って本実施例では、空調ユニツ１〜１を３人力１出力
の多次元系として捕えた。自動車用空気調和装置かりヒ
ートタイプで必れば、ヒータコアに循環する温水の流量
を可変するつ４−タパルブの開度を制御量のひとつに置
換するなど、必要に応じて他の多次元系の制御モデルを
たてればよい。Therefore, in this embodiment, the air conditioning units 1 to 1 are treated as a multidimensional system with three human power and one output. If it is necessary for a heat type automobile air conditioner, other multidimensional systems may be used as necessary, such as changing the flow rate of hot water circulating to the heater core or replacing the opening of the 4-tapulve with one of the control variables. All you have to do is create a control model.

以上、自動車用空気調和装置のハード的な構成とこの出
力の制御を行なうものとして３人力１出力の系を取り上
げた場合の制御系の構成について説明した。そこで、次
に実際のシステム同定による動的モデルの構築、オブザ
ーバＰ４の設計、最適フィードバックゲイン「の与え方
について説明する。The hardware configuration of the automotive air conditioner and the configuration of the control system for a three-person, one-output system that controls the output have been described above. Next, the construction of a dynamic model through actual system identification, the design of observer P4, and how to provide the optimal feedback gain will be explained.

まず自動車用空気調和装置の動的なモデルを構築する。First, we will build a dynamic model of an automotive air conditioner.

第５図は３人力１出力の系として定常運転されている空
気調和装置の系を伝達関数Ｇ１（２）〜Ｇ３（ｚ）によ
り出き表わした図である。FIG. 5 is a diagram showing a system of an air conditioner that is operated steadily as a three-manpower one-output system using transfer functions G1(2) to G3(z).

尚、Ｚは入出力信号のサンプル値のｌ変換を示し、Ｇ１
（ｚ）〜Ｇ３（ｚ）は適当な次数をもつものとする。従
って、全体の伝達関数行列Ｇ　（Ｚ　）は、Ｇ　（ｚ　
）　＝　［Ｇ１（ｚ）　　Ｇ２（ｚ）　　Ｇ３（ｚ）］
で表わされる。ここで伝達関数行列Ｇ（Ｚ）は、一定周
期のナンプル値系のある塁準動作点近辺で求められ、線
形近似されたもので必る。In addition, Z indicates l conversion of the sample value of the input/output signal, and G1
It is assumed that (z) to G3(z) have appropriate orders. Therefore, the entire transfer function matrix G (Z ) is G (z
) = [G1(z) G2(z) G3(z)]
It is expressed as Here, the transfer function matrix G(Z) is obtained near a certain base operating point of a fixed-period number value system and is necessarily linearly approximated.

本実施例の自動車用空気調和装置のように、ぞの制御系
が３人力１出力の系でおり、入出力の諸量に干渉が存在
するような場合には、物理的なモデルを定めることが極
めて困ガ１となる。このような場合には、システム同定
と呼ばれる一種のシミュレーションにより伝達関数を求
めることかできる。If the control system is a three-person, one-output system, such as the automotive air conditioner in this example, and there is interference in input and output quantities, it is necessary to define a physical model. is extremely difficult. In such cases, the transfer function can be determined by a type of simulation called system identification.

システム同定の手法は、例えば相良節夫他著、「システ
ム同定」　（昭和５６年）社団法人１ｊ−１測自動制御
学会等に詳解されているが、ここでは最小２乗法により
同定する。The method of system identification is explained in detail in, for example, "System Identification" by Setsuo Sagara et al. (1981), Society of Instrument and Control Engineers (1J-1), but here, identification is performed using the method of least squares.

空調ユニット１を所定の状態で定常運転し、コンプレッ
サ２２とダンパアクヂュエータ２４の駆動電圧の摂動分
δＶＣ２δＶＤを共にＯとして、プロアモータ３の駆動
電圧の摂動分δＶＢを適当な試験信号により制御する。The air conditioning unit 1 is operated steadily in a predetermined state, the perturbation δVC2δVD of the driving voltage of the compressor 22 and the damper actuator 24 are both set to O, and the perturbation δVB of the driving voltage of the pro-armotor 3 is controlled by an appropriate test signal.

この時の入力としてのブロアモータ３の駆動電圧の摂動
分δＶＢと、出力としての車室内温度の摂動分δＴＲの
データをＮ回に亘ってサンプリングする。これを入力の
データ系列（Ｌｌ（ｉ））＝（δｖｓｒ）、出力のデー
タ系列（ｙ（ｉ＞）＝（δＴＲ１）　（但し、ｒ　＝１
．２．３．・・・Ｎ）と表わす。この時、系は１人力１
出力とみなすことができ、系の伝達関数Ｇ１（ｚ）は、 Ｇ１　　（ｚ）＝Ｂ（ｚ−１＞／Ａ（ｚ−１＞　　　・
・：（３）即ち、 Ｇｌ（ｚ） ＝　（ｂｏ　＋ｂ１　−Ｚ−ｉ＋−＋ｂｎ　Ｚ　　）　
／（１＋ａｌ　　・ｚ　　＋ａ２　　・ｚ−２＋・・・
＋ａｎ−ｚ−１）・・・（４） で求められる。尚、ここで、ｚ−１は単位推移演算子で
ｉｌ）って、ｚ　−１−ｘ　（ｋ　）　＝ｘ　（ｋ−１
）を意味している。At this time, the data of the perturbation δVB of the drive voltage of the blower motor 3 as an input and the perturbation δTR of the vehicle interior temperature as an output are sampled N times. This is input data series (Ll(i)) = (δvsr), output data series (y(i>) = (δTR1) (however, r = 1
．． 2.3. ...N). At this time, the system is 1 manpower 1
It can be regarded as an output, and the transfer function G1(z) of the system is: G1(z)=B(z-1>/A(z-1>)
・:(3) That is, Gl(z) = (bo +b1 −Z−i+−+bn Z)
/(1+al ・z +a2 ・z−2+...
+an-z-1)...(4) Calculated as follows. In addition, here, z-1 is a unit transition operator, and z-1-x (k) = x (k-1
) means.

入出力のデータ系列（ｕ（ｉ　＞）、　　（ｙ（ｉ　＞
）から式（４）のパラメータａ１〜ａｎ　、　　ｂＯ−
ｂｎを定めれば系の伝達関数Ｇ１（Ｚ）が求められる。Input/output data series (u(i >), (y(i >
) to the parameters a1~an, bO− of equation (4)
Once bn is determined, the transfer function G1(Z) of the system can be found.

最小２乗法によるシステム同定では、このパラメータａ
１〜ａｎ　、　ｂｏ　〜ｂｎ　＠、Ｊｏ＝Σ［（ｙ　（
ｋ　）　＋ａｌ　　−ｙ（ｋ−１）　十−・・ｋＩ＋へ ＋ａｎ　−ｙ（ｋ−ｎ　））　−１ｂＯ−ｕ　（ｋ　）
＋ｂ１　　・ｕ　（ｋ−１）十・・・ ＋ｂｎ　　−ｕ　（ｋ−ｎ　）　）　］　２−　（５）
が最小となるよう定める。本実施例ではｎ＝１として、
各パラメータを求めた。この場合、系のシグナルフロー
線図は第６図のようになり、状態変数量としてｘｌ（ｋ
）をとって、その状態・出力方程式は、 ＸＩ　（ｋ＋１） ＝Ｚ−ＸＩ　　（ｋ） 一−ａｌ　−ｘｌ　　（ｋ　）十ｂ１　・ｕ　（ｋ　＞
＝−（６）ｙ　（ｋ　）＝ｘｌ　　（ｋ　）　　　　　
　　　　　・・・（７）と表わせられる。従って、１人
力１出力の系とみなした場合のシステムパラメータＡ、
［３，Ｃを各々ＡＩ　”、　１８１−、　ＣＩ　−とす
れば、となる。In system identification using the least squares method, this parameter a
1~an, bo~bn @, Jo=Σ[(y (
k) +al -y(k-1) 10-...kI++an-y(k-n)) -1bO-u (k)
+b1 ・u (k-1) ten... +bn -u (k-n) ) ] 2- (5)
is determined to be the minimum. In this example, n=1,
Each parameter was determined. In this case, the signal flow diagram of the system becomes as shown in Figure 6, and the state variable quantity is xl(k
), its state/output equation is:
=-(6)y(k)=xl(k)
...It can be expressed as (7). Therefore, the system parameter A when considered as a system with one person and one output,
If [3 and C are respectively AI'', 181-, and CI-, then

同様の手法により、伝達関数Ｇ２（Ｚ＞、Ｇ３（２）及
び各々についてのシステムパラメータＡ２−、Ａ３−．
１Ｂ２−、［Ｂ３−、Ｃ２′、Ｃ３−が求められる。そ
こでこれらのシステムパラメータから元の３人力１出力
の多次元系のシステムパラメータ、即ら状態方程式（１
）、出力方程式（２）のベクトルＡ、［８，Ｃを定める
ことができる。Using a similar method, transfer functions G2(Z>, G3(2) and system parameters A2-, A3- .
1B2-, [B3-, C2', C3- are determined. Therefore, from these system parameters, the system parameters of the original multidimensional system with three human power and one output, that is, the state equation (1
), vectors A, [8, C of the output equation (2) can be defined.

こうして本実施例の動的なモデルがシステム同定により
求められたが、この、動的なモデルは、空調ユニット１
が所定の状態で運転されている時、この状態の近傍では
線形の近似が成り立つという形で定められる。従って、
定常的な複数の空気調和の状態に関して、上記の手法で
伝達関数０１（２）ないしＧ３（Ｚ）が各々求められ、
各々の状態方程式（１）、出力方程式（２）、即ちベク
トルＡ、［Ｂ、Ｃが求められ、その入出力の関係は摂動
分δの間に成立することになる。In this way, the dynamic model of this example was obtained by system identification.
It is defined in such a way that when the is operated in a predetermined state, a linear approximation holds in the vicinity of this state. Therefore,
Transfer functions 01(2) to G3(Z) are each determined by the above method for a plurality of steady air conditioning states,
The state equation (1) and output equation (2), that is, the vectors A, [B, and C, are determined, and the input-output relationship is established during the perturbation amount δ.

次にオブｔアーバＰ４の設計方法について説明する。オ
ブザーバの設計にはゴピナスの設計法などがあって、古
田勝久・佐野昭共著「基礎システム理論」　（昭和５３
年）コロナ社等々に詳しいが、本実施例では最小次元オ
ブザーバとして設計する。Next, a method of designing the oft arbor P4 will be explained. Observer design methods include Gopinath's design method, which was co-authored by Katsuhisa Furuta and Akira Sano in ``Fundamental System Theory'' (1973).
Although this is detailed in Corona, Inc., etc., this embodiment is designed as a minimum dimension observer.

オア１アーバＰ４は空気調和の行なわれた車室内温度の
摂動分（δＴＲ）と制御量の摂動分（δＶＢ、δＶＣ２
δＶＤ）とから空調ユニット１の内部の状態変数ｆｆ１
Ｘ（ｋ）を推定するものでおるが、オブザーバＰ４によ
って求められた状態推定担×（ｋ　）を、この系の制御
において、実際の状態変数ｆｆ１Ｘ（ｋ＞として扱うこ
とができるという恨随は次の点にある。今、オブザーバ
Ｐ４の出力Ｘ（ｋ　）を状態方程式（１）、出力方程式
（２）に＋［Ｂ　−ｕ（ｋ−１）　＋Ｌ−’Ｍ（ｋ−１
）−（９）式（９）においてＬは任意に与えられる行列
である。式（１）、（２＞、（９）より変形すると、［
ｘ（ｋ　）−ｘ（ｋ）］ ＝　（Ａ−Ｌ−Ｃ）［Ｘ（ｋ−１）−Ｘ（ｋ−１）コ・
・・（１０） を（昇る。従って（八−［・Ｃ）なる行列の固有値が単
位円内におる様に行列［を選択すればに→■でＸ（ｋ）
→Ｘ（ｋ）となり、制御対象の内部の状態変数量Ｘ（ｋ
）を入力制御ベクトルｕ　（ｋ　）（即らブロアモータ
３等の駆動電圧［ＶＢ　（ｋ　）ＶＣ（ｋ　）　　ＶＤ
　（ｋ　）　］　）と出力ベクトルＷ（ｋ）（叩らここ
ではスカラ＠ｙ　（ｋ　＞とじての車室内温度ＴＲ（ｋ
　）　）との過去からの系列−」＜＊＞　、　Ｖ　＜＊
＞を用いて正しく推定することができる。The OR1 arbor P4 includes the perturbation of the air-conditioned vehicle interior temperature (δTR) and the perturbation of the control amount (δVB, δVC2).
δVD) and the internal state variable ff1 of the air conditioning unit 1.
Although the purpose is to estimate The following point exists.Now, the output X(k) of observer P4 is expressed as state equation (1) and output equation (2) as
)-(9) In equation (9), L is an arbitrarily given matrix. Transforming from equations (1), (2>, and (9), [
x(k)-x(k)] = (A-L-C)[X(k-1)-X(k-1)
...(10) (ascends. Therefore, if we select the matrix [ so that the eigenvalues of the matrix (8-[・C) are within the unit circle,
→X(k), and the amount of state variables inside the controlled object X(k
) is input to the control vector u (k ) (i.e., the drive voltage of the blower motor 3, etc. [VB (k ) VC (k ) VD
(k) ] ) and the output vector W(k)
) ) from the past with -”<*>, V<*
> can be used to estimate correctly.

第７図は最小次元オブザーバの構成を示すブロック線図
である。オブザーバをこのように構成し、オブザーバ内
部の状態変数量をＷ（ｋ）と措定すれば、 Ｗ（ｋ） ＝Ｐ−Ｗ（ｋ−１）　＋Ｊ−ｕ（ｋ−１）　十Ｍ−￥（
ｋ−１）として状態推定ｆｆ１Ｘ（ｋ−１）が求められ
ることか諒解されよう。ベクトルＪは、特定の条件のも
とでは任意に選択でき、Ｘ（ｋ）→Ｘ（ｋ）に収束させ
る速さを変更できる。ここでは、ベクトルＪ。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the minimum dimension observer. If the observer is configured in this way and the state variable amount inside the observer is assumed to be W(k), then W(k) = P-W(k-1) +J-u(k-1) 10M-¥(
It is understood that the state estimation ff1X(k-1) is obtained as k-1). Vector J can be arbitrarily selected under specific conditions, and the speed at which X(k) → X(k) converges can be changed. Here, vector J.

Ｍ＠統合するベクトルをあらためてベクトルＭとして、
式（１１）を、 Ｗ（ｋ）＝ Ｐ　−Ｗ（ｋ−１）＋Ｍ［ｕ（ｋ−１）　　　　　　Ｖ
［ｋ−１）］”・・・（１３〉 としておく。M@Redefine the vector to be integrated as vector M,
Expression (11) is converted into W(k)=P −W(k−1)+M[u(k−1) V
[k-1)]”...(13>).

既に）小べたように、こうした最小次元オブザーバの具
体的な設計法はゴピナスの設ｉ１法などが知られており
、本実施例ではこれを用いて、空調ユニット１のある定
常的な運転状態について、を（ｑた。As mentioned previously, Gopinath's design i1 method is known as a specific design method for such a minimum dimension observer, and in this example, this is used to calculate a certain steady operating state of the air conditioning unit 1. , (qta.

ここでは、オブザーバによって求められる状態推定ｆｆ
１Ｘ（ｋ）、即ら空調ユニット１の内部状態を表わす変
数として、δＴＢ（ｋ）、δＴＣ（ｋ　）、δＴＤ　（
ｋ　）を考えている。変数δＴＢ　（ｋ　）は、ブロア
モータ３の吹出空気の流量を制御する駆動電圧ＶＢによ
って影響を受ける車室内温度の摂動分を、変数δＴＣ（
ｋ　）は、同様にコンプレツサ２２の駆動電圧ＶＣによ
って影響をうける車室内温度の摂動分を、変数δＴＤ　
（ｋ　）は、同じくダンパアクヂュエータ２４によって
影響をうりる車室内温度の摂動分を、各々意味している
。叩ら、状態推定ａｘ（ｋ＞は、 Ｘ（ｋ） −［δＴＢ（ｋ）　　δＴＣ（ｋ）　　δＴＤ　（ｋ）
］　Ｔ・・・（１８） として表わされる。Here, the state estimate ff determined by the observer is
1X(k), that is, as variables representing the internal state of the air conditioning unit 1, δTB(k), δTC(k), δTD (
k). The variable δTB (k) is a variable δTC (
k) is the perturbation of the vehicle interior temperature that is similarly affected by the drive voltage VC of the compressor 22, and is expressed as a variable δTD.
(k) respectively mean perturbations in the vehicle interior temperature that are also affected by the damper actuator 24. The state estimation ax(k> is X(k) −[δTB(k) δTC(k) δTD(k)
] T...(18) It is expressed as.

次に最適フィードバックゲイン「の求め方について説明
するが、最適フィードバックゲイン「を求める手法は、
例えば「線形システム制御理論」（前掲書）等に詳しい
ので、ここでは詳解は略して結果のみを示しておく。Next, we will explain how to find the optimal feedback gain.
For example, since I am familiar with "Linear System Control Theory" (cited above), I will omit the detailed explanation here and only show the results.

空調ユニット１の制御人力ｕ（ｋ）＝ ［ＶＢ　（ｋ　）　　ＶＣ（ｋ　）　　ＶＤ　（ｋ　）
　］Ｔ　トソの出力ｙ　（ｋ　）＝ＴＲ（ｋ　）とにつ
いて、ある定常点のまわりで、 δＩＪ　（ｋ　）　＝ＬＩ　（ｋ　）　−ｕ（ｋ−１）
δｙ　（ｋ　）　＝ｙ　（ｋ　）　−ｙ（ｋ−。Control human power of air conditioning unit 1 u(k) = [VB (k) VC(k) VD (k)
]T For the output y (k) = TR (k) of the toso, around a certain stationary point, δIJ (k) = LI (k) - u (k-1)
δy (k) = y (k) −y(k−.

とし、次の評価関数Ｊを最小にする最適制御入力、即ち
制御ｆｆ１ｕ　（ｋ　）を求めることが空調ユニット１
の制御系に関する付加積分型最適レギュレータとしての
制御問題を解くことになる。In the air conditioning unit 1, the optimal control input that minimizes the following evaluation function J, that is, the control ff1u (k)
We will solve the control problem for the control system as an additive integral type optimal regulator.

Ｊ−乞［Ｘ”　　（ｋ　）・Ｑ−Ｘ　（ｋ　＞ｋ＝０ ＋δｕ”（ｋ）−１Ｒ−δＬｌ　（ｋ　）　］−（１９
）尚、ここでＯ，ＩＲは重みパラメータ行列を、ｋは制
御開始時点をＯとするサンプル回数を、各々示しており
、式（１９）右辺はＧ、ＩＲを対角行列とする所謂２次
形式表現である。J-Ki[X” (k)・Q-X (k > k=0 + δu”(k)-1R-δLl (k) ]-(19
) Here, O and IR are weight parameter matrices, and k is the number of samples with O as the control start time, respectively, and the right side of equation (19) is the so-called quadratic matrix with G and IR as diagonal matrices. It is a formal expression.

この時、最適なフィードバックゲイン「は「−（Ｒ干犯
Ｔ、Ｓ−■）−１・［Ｂ”−３・λ・・・（２０） として求められる。尚、式（２０）におけるＡ。At this time, the optimal feedback gain ``is obtained as ``-(Rx T, S-■)-1·[B''-3·λ...(20). Note that A in formula (20).

旧は各々、 であり、Ｓは離散型リカツチ方程式 ％式％［３ の解である。尚、ここで式（１９〉の評価関数Ｊの意味
は空調ユニット１に対する制御入）Ｊとしての制御１ｕ
（ｋ）＝［−ＶＢ（ｋ）　　ＶＣ（ｋ）ＶＤ　（ｋ　）
　］”の動きを制約しつつ、制御出力ｙ（ｋ）、ここで
は車室内温度ＴＲ（ｋ　）の目標値ＴＲ（ｋ）’からの
偏差を最小にしようと意図したものでおる。制御１１１
Ｊ（ｋ）に対する制約のΦみ付けは、重みパラメータ行
列０．Ｒの値によって変更することかできる。従って、
すてに求めておいた空調ユニツ１〜１の動的なモデル、
即ら行列Ａ、ｃ、Ｃを用い、任意の重みパラメータ行列
Ｑ。respectively, and S is the solution of the discrete Rikkatti equation %Formula %[3]. Here, the meaning of the evaluation function J in equation (19) is the control 1u as the control input for the air conditioning unit 1.
(k)=[-VB(k) VC(k)VD(k)
This control is intended to minimize the deviation of the control output y(k), here the vehicle interior temperature TR(k), from the target value TR(k)' while restricting the movement of the control output y(k).
The constraint Φ on J(k) is determined by the weight parameter matrix 0. It can be changed depending on the value of R. Therefore,
A dynamic model of the air conditioning unit 1-1 that I have always wanted,
That is, using matrices A, c, and C, an arbitrary weight parameter matrix Q.

Ｒを選択して式（２３）を解いてＳを求め、式（２０）
により最適フィードバックゲインＦを求めれば、状態変
数量Ｘ（ｋ）は状態°推定量Ｘ（ｋ）として式（１２）
、（１３）より求められる。Select R and solve Equation (23) to find S, and use Equation (20)
If the optimal feedback gain F is found by
, (13).

既述したように、目標温度ＴＲ”と車室内温度ＴＲとの
偏差に、上記最適フィードバックゲイン「の該偏差に関
する各要素Ｆ１４．　Ｆ２４．　Ｆ３４を掛けた値を累
積して、第１のフィードバック量である偏差累積値ＺＴ
ＲＢ　（ｋ　）、ＺＴＲＣ（ｋ　＞。As described above, the first feedback amount is obtained by multiplying the deviation between the target temperature TR'' and the vehicle interior temperature TR by each element F14, F24, F34 related to the deviation of the optimum feedback gain. The cumulative deviation value ZT
RB(k), ZTRC(k>.

ＺＴＲＤ（＋（）を算出する。次に、上記状態推定ωＸ
（ｋ）に、上記最適フィードバックゲイン「の該状態推
定ｆｆ１Ｘ（ｋ）に関する要素Ｆｉｊ（ｉ＝１〜３．ｊ
＝１〜３）を掛けて第２のフィードバック量を算出し、
該算出値に上記第１のフィードバック間を各々加算する
と、空調ユニット１の制御端ｕ　（ｋ　）の摂動弁、す
なわらδＶＢ（ｋ）。ZTRD(+() is calculated. Next, the above state estimation ωX
(k) is an element Fij (i=1 to 3.j
= 1 to 3) to calculate the second feedback amount,
When each of the first feedback periods is added to the calculated value, the perturbation valve of the control end u (k ) of the air conditioning unit 1, ie, δVB(k).

δＶＣ（ｋ　）　、δＶＤ　（ｋ　）が求まる。δVC(k) and δVD(k) are found.

重みパラメータ行列Ｑ、ＩＲを変えて最適な制御特性が
得られるまで以上のシミュレーションを繰返すことによ
って、最適フィードバックゲイン「が、 のように求められた。By repeating the above simulation by changing the weighting parameter matrices Q and IR until the optimal control characteristics were obtained, the optimal feedback gain was determined as follows.

以上、最小２乗法によるシステム同定により空調ユニッ
ト１の制御系の動的モデルの構築、最小次元のオブザー
バの設計、最適フィードバックゲイン「の算出について
説明したが、これら、オブザーバ内の各パラメータＰ、
Ｍ、Ｃ，［）や最適フィードバックゲインＥ等は予め求
めてあき、電子制御回路２０の内部ではその結果のみを
用いて実際の制御を行なうのである。Above, we have explained how to construct a dynamic model of the control system of the air conditioning unit 1 by system identification using the least squares method, design the minimum dimension observer, and calculate the optimal feedback gain.
M, C, [), optimal feedback gain E, etc. are determined in advance, and only the results are used within the electronic control circuit 20 to perform actual control.

そこで、次に、第８図（Ａ＞、（Ｂ）のフローチャート
に拠って電子制御回路２０が実際に行なう車室内温度制
御処理について説明する。尚、以下の説明では今回の処
理において扱われている伍を添字（ｋ　）付で、前回に
扱われた但を添字（ｋ−１）付で表わすことにする。Therefore, next, the vehicle interior temperature control process actually performed by the electronic control circuit 20 will be explained based on the flowcharts in FIGS. We will represent the existing five with a subscript (k), and the proviso that was treated last time with a subscript (k-1).

ＣＰＵ３０は空気調和装置が起動された後、ＣＰＵ３０
の内部レジスタのクリアや制御初期値の設定および最大
値フラグＢｍａｘ、最小値フラグＢｍｉｎのリセットな
どの初期化の処理をステップ１００にて行なった後、予
めＲＯＭ３２内に格納された手順に従い、後述するステ
ップ１０２ないしステップ１６２の処理を繰り返し実行
する。この車室内温度制御処理では予めＲＯＭ３２内に
格納された上ｊボのＰ、Ｍ、Ｃ，［）、Ｆの値が用いら
れる。After the air conditioner is started, the CPU 30
After initialization processing such as clearing the internal registers, setting initial control values, and resetting the maximum value flag Bmax and minimum value flag Bmin is performed in step 100, the process will be described later according to the procedure stored in the ROM 32 in advance. The processes from step 102 to step 162 are repeatedly executed. In this vehicle interior temperature control process, the values of P, M, C, [), and F of the upper j boxes previously stored in the ROM 32 are used.

まず、ステップ１０２では、車室内温度センサ１２の出
力信号を入力ボート３６を介して入力し、車室内温度Ｔ
Ｒ（ｋ　）の読み込みを行なう。ステップ１０４では、
同様に温度設定器１４の出力信号を入力して、目標温度
ＴＲ＊　（ｋ　）を読み込む処理を行なう。本ステップ
１０４の処理が、第４図に示す目標温度設定部Ｐ１とし
て機能する。First, in step 102, the output signal of the vehicle interior temperature sensor 12 is inputted via the input port 36, and the vehicle interior temperature T
Read R(k). In step 104,
Similarly, the output signal of the temperature setting device 14 is input, and the process of reading the target temperature TR* (k) is performed. The process in step 104 functions as the target temperature setting section P1 shown in FIG.

続くステップ１０６では、ステップ１０２で読み込んだ
車室内温度ＴＲ（ｋ　）とステップ１０４で読み込んだ
目ｅ、温度ＴＲ＊　（ｋ　）との偏差をｅ（ｋ　）−王
Ｒ＊（ｋ　）　−ＴＲ（ｋ　）として求める処理が行な
われる。In the following step 106, the deviation between the vehicle interior temperature TR(k) read in step 102 and the temperature e, TR*(k) read in step 104 is calculated as e(k) - R*(k) - TR( k) is performed.

続くステップ１０８では、ステップ１０２で読み込んだ
車室内温度ＴＲ（ｋ　）から、空調ユニット１の動的な
モデルを構築した際、線形近似が成立つ範囲として取り
上げた定常的な空調ユニツ１〜１の運転状態のうらで最
も近い状態（以下、これを定常点ＴＲａ、ＶＢａ、ＶＣ
ａ、ＶＤａと呼ぶ）を求める処理を行なう。ステップ１
１０では、ステップ１０２で読み込んだ車室内温度ＴＲ
（ｋ　）について、ステップ１０８で定めた定常点から
の摂動弁δＴＲ（ｋ　）を求める処理を行なう。尚、こ
の摂動弁に関しては、δＴＲ（ｋ−１）を初めとして、
前回本制御処理が実行された際の値か保存されているも
のとする。このステップ１０８．１１０の処理が第４図
の摂動分抽山部Ｐ３として機能する。In the following step 108, when a dynamic model of the air conditioning unit 1 is constructed from the vehicle interior temperature TR(k) read in step 102, the steady air conditioning units 1 to 1, which are taken as the range where linear approximation holds, are The state closest to the operating state (hereinafter referred to as steady points TRa, VBa, VC)
a, called VDa). Step 1
10, the vehicle interior temperature TR read in step 102
(k), a process is performed to obtain the perturbation valve δTR(k) from the steady point determined in step 108. Regarding this perturbation valve, starting with δTR(k-1),
It is assumed that the value from the last time this control process was executed is saved. The processing at steps 108 and 110 functions as the perturbation extraction section P3 in FIG.

続くステップ１１２では、現在の空調ユニツ１〜１の運
転状態に対応したオア１アーバ内のパラメータＰ、Ｍ、
Ｃ，［Ｄや最適フィードバックゲインＦ等を選択する処
理を行なう。In the subsequent step 112, parameters P, M,
Processing to select C, [D, optimal feedback gain F, etc. is performed.

次にステップ１２０に進み、萌同上記ステップ１０６で
算出された偏差ｅ　（ｋ−１）にサンプリング時間（第
８図（Ａ）、（Ｂ）の繰り返し時間）王を掛け、ざらに
上記ステップ１１２で選択した最適フィードバックゲイ
ン「の該偏差に関する要素を掛けた値を累積し、偏差累
積値ＺＴＲＢ　（ｋ　）。Next, the process proceeds to step 120, where the deviation e (k-1) calculated in step 106 is multiplied by the sampling time (repetition time of FIGS. The values obtained by multiplying the optimal feedback gain selected by the element related to the deviation are accumulated, and the deviation cumulative value ZTRB (k) is obtained.

ＺＴＲＣ（ｋ　＞、ＺＴＲＤ　（ｋ　）を以下に示すよ
うに算出する処理が行なわれる。ここで、初期時におけ
るＺＴＲＢ（ｋ−１）、ＺＴＲＣ（ｋ−１）、ＺＴＲＤ
　（ｋ−１）の値は、ステップ１００で全てＯに設定さ
れている。また、偏差としてｅ　（ｋ−１）を使用して
いるのは、本処理における演算時間遅れを考慮したため
である。上記ステップ１０６と本ステップ１２０の処理
が第４図の積分器Ｐ２として機能する。A process is performed to calculate ZTRC(k >, ZTRD (k) as shown below. Here, ZTRB(k-1), ZTRC(k-1), ZTRD at the initial time
The values of (k-1) are all set to O in step 100. Furthermore, the reason why e (k-1) is used as the deviation is to take into account the calculation time delay in this process. The processes of step 106 and step 120 function as the integrator P2 in FIG. 4.

ＺＴＲＢ　（ｋ　） ＝ＺＴＲＢ（＋（−１）　十Ｆ１４−　Ｔ　−ｅ（ｋ−
１）ＺＴＲＣ（ｋ　） ＝ＺＴＲＣ（ｋ−１）　十Ｆ２４−　Ｔ　−ｅ（ｋ−１
）ＺＴＲＤ　（ｋ　　） ＝ＺＴＲＤ（ｋ−１）　十Ｆ３４−Ｔ−ｅ（ｋ−１）続
くステップ１２２．ステップ１２４は状態推定量Ｘ（ｋ
）を算出する処理であって、式（１２）％式％（） δＴＤ（ｋ）］”が求められる。即ち、オブゲーバ内の
変数Ｗ（ｋ）＝［Ｗｌ　　（ｋ）　　Ｗ２　　（ｋ）］
Ｔを用いて、ステップ１２２では、Ｗｌ（ｋ）。ZTRB (k) =ZTRB(+(-1) 10F14- T-e(k-
1) ZTRC(k) =ZTRC(k-1) 10F24-T-e(k-1
)ZTRD (k) =ZTRD(k-1) 10F34-T-e(k-1) Followed by step 122. Step 124 is the state estimator X(k
), and the formula (12) %() δTD(k)] is calculated. That is, the variable W(k) in Obgeber = [Wl (k) W2 (k)]
Using T, in step 122, Wl(k).

Ｗ２（ｋ）を、 Ｗｌ（ｋ） ＝Ｐ１１・Ｗｌ　（ｋ−１）　十Ｐ１２・Ｗ２　（ｋ−
１）十Ｍ１１・δＶＢ（ｋ−１）　十Ｍ１２・δＶＣ（
ｋ−１）十Ｍ１３・δＶＤ（ｋ−１）　十Ｍ１４・δＴ
Ｒ（ｋ−１）Ｗ２（ｋ） ＝Ｐ２１・Ｗｌ　（ｋ−１）　＋Ｐ２２・Ｗ２　（ｋ−
１）＋Ｍ２１−δＶＢ（ｋ−１）　十Ｍ２２−δＶ　Ｃ
（ｋ−１）十Ｍ２３・δＶＤ（ｋ−１）　十Ｍ２４・δ
ＴＲ（ｋ−１）として求め、続くステップ１２４ではス
テップ１２２の結果を用いて、状態推定量を δＴＢ（ｋ　）＝Ｃ１１・Ｗｌ　（ｋ　）十０１２・Ｗ
２　（ｋ　）十ｌ）１　・δＴＲ（ｋ） δＴＣ（ｋ　）＝Ｃ２１・Ｗｌ　（ｋ　）十０２２・Ｗ
２　（ｋ　）＋［）２　・δＴＲ（＋（） δ丁Ｄ（ｋ） ＝δＴＲ（ｋ）−δＴＢ（ｋ）−δＴＣ（ｋ）として求
める処理が行なわれる。ここでステップ１２２で用いら
れたδＶＢ（ｋ−１）　、δＶＣ（ｋ−１）。W2(k), Wl(k) =P11・Wl (k-1) 10P12・W2 (k-
1) 10M11・δVB(k-1) 10M12・δVC(
k-1) 10M13・δVD (k-1) 10M14・δT
R(k-1)W2(k) =P21・Wl (k-1) +P22・W2 (k-
1) +M21-δVB(k-1) 10M22-δV C
(k-1) 10M23・δVD (k-1) 10M24・δ
In step 124, the result of step 122 is used to calculate the state estimate as δTB(k)=C11・Wl(k)×012・W
2 (k) 1) 1 ・δTR (k) δTC (k) = C21・Wl (k) 1022・W
2 (k) + [)2 · δTR(+() δD(k) = δTR(k) − δTB(k) − δTC(k). Here, the process used in step 122 δVB(k-1), δVC(k-1).

δＶＤ（ｋ−１）、δＴ　Ｒ（ｋ−１）等は、上述した
ように、前回、本制御処理が実行された時の値である。As described above, δVD(k-1), δTR(k-1), etc. are the values when this control process was executed last time.

また、状態推定１ｘ（ｋ＞のひとつであるδＴＤ（ｋ）
、即らエアミックスダンパ９の開度を制御するダンパア
クチュエータ２４の駆動電圧の摂動力δＶＤ　（ｋ　）
によって車苗内温度の摂動力δＴＲ（ｋ　）に影響を与
える温度の摂動力δＴＤ（ｋ）を、δＴＲ（ｋ　）−δ
ＴＢ　（ｋ　）−δＴＣ（ｋ　）として求めているのは
、車室内温度の摂動力δＴＲ（ｋ　）が測定されている
（ステップ１１０）ことから、処理速度の向上を考慮し
て計算の容易化を図ったものである。このステップ１２
２と本ステップ１２４との処理が、第４図のオブザーバ
Ｐ４として機能する。Also, δTD(k), which is one of the state estimates 1x(k>)
, that is, the perturbing force δVD (k) of the drive voltage of the damper actuator 24 that controls the opening degree of the air mix damper 9
The temperature perturbation force δTD(k) that affects the temperature perturbation force δTR(k) inside the seedling is expressed as δTR(k)−δ
TB (k) - δTC (k) is calculated because the perturbation force δTR (k) of the vehicle interior temperature has been measured (step 110), so the calculation is made easier in order to improve the processing speed. The aim is to This step 12
2 and this step 124 function as the observer P4 in FIG.

次にステップ１２６では、最大値フラグ３　ｍａｘが値
１にセットされ、かつ、上記ステップ１０６で算出した
偏差ｅ　（ｋ　）の絶対値が基準値ＴＸビＣ］　　（本
実施例では、０．５［’Ｃ］）以下で必るか否かが判定
される。最大値フラグ３　ｍａＸは、上記ステップ１０
０で値Ｏにリセットされているので、ステップ１２６の
条件を満足しないため、処理はステップ１３０に進む。Next, in step 126, the maximum value flag 3 max is set to the value 1, and the absolute value of the deviation e (k) calculated in step 106 is the reference value TXBIC] (in this embodiment, 0.5 ['C]) It is determined whether the following is necessary. The maximum value flag 3 maX is set in step 10 above.
Since the value 0 has been reset to the value O, the condition of step 126 is not satisfied, so the process proceeds to step 130.

ステップ１３０では、最小値フラグＢｍｉｎが値１にセ
ットされ、かつ、上記ステップ１０６で算出した偏差ｅ
　（ｋ　）の絶対値が基準値ＴＸ［°Ｃ］以下でおるか
否かが判定される。最小値フラグ３ｍ１ｎは、上記ステ
ップ１００で値Ｏにリセットされているので、ステップ
１３０の条件を満足しないため、処理はステップ１４０
に進む。ステップ１４０では、上記ステップ１２２、ス
テップ１２４で算出された状態推定量Ｘ（ｋ）＝ｒδＴ
Ｂ　（ｋ　）　　δＴＣ（ｋ　）δＴＤ（ｋ）］”に、
上記ステップ１１２で選ｆｆ１Ｘ（ｋ）に関する要素を
掛け、さらに、上記ステップ１２０で算出された偏差累
積値を加算して、ブロアモータ３の駆動電圧の摂動分δ
ＶＢ　（ｋ　）、コンプレッサ２２の駆動電圧の摂動分
δＶＣ（ｋ　）、ダンパアクチュエータ２４の駆動電圧
の摂動分δＶＤ　（ｋ　）を算出する処理が行なわれる
。すなわち、以下のような演算が実行される。In step 130, the minimum value flag Bmin is set to the value 1, and the deviation e calculated in step 106 is
It is determined whether the absolute value of (k) is below the reference value TX [°C]. Since the minimum value flag 3m1n has been reset to the value O in step 100, it does not satisfy the condition of step 130, so the process proceeds to step 140.
Proceed to. In step 140, the state estimate X(k)=rδT calculated in steps 122 and 124 is
B (k) δTC(k) δTD(k)]”,
The perturbation amount δ of the drive voltage of the blower motor 3 is multiplied by the factor related to the selection ff1X(k) in step 112, and the cumulative deviation value calculated in step 120 is added.
Processing is performed to calculate VB (k), a perturbation δVC(k) of the drive voltage of the compressor 22, and a perturbation δVD(k) of the drive voltage of the damper actuator 24. That is, the following calculations are performed.

δＶＢ　（ｋ　） ＝Ｆ１１・δ丁Ｂ（ｋ）十Ｆ１２・δ丁Ｃ（ｋ）十Ｆ１
３・δＴＤ（ｋ　）＋ＺＴＲＢ（ｋ　）δＶＣ（ｋ　） −Ｆ２１・δＴＢ（ｋ）＋Ｆ２２・δＴＣ（ｋ）十Ｆ２
３・δＴＤ（ｋ　）＋ＺＴＲＣ（ｋ　）δＶＤ　（ｋ　
） ＝「３１・δＴＢ（ｋ）＋Ｆ３２・δＴＣ（ｋ）十［３
３・δＴＤ（ｋ　）十ＺＴＲＤ（ｋ　）本ステップ１４
０の処理が第４図に示すフィードバック最決定部Ｐ５と
して機能する。δVB (k) =F11・δdongB(k) 10F12・δdongC(k)10F1
3・δTD(k)+ZTRB(k)δVC(k) −F21・δTB(k)+F22・δTC(k)+F2
3・δTD(k)+ZTRC(k)δVD(k
) = “31・δTB(k)+F32・δTC(k)
3・δTD(k) + ZTRD(k) This step 14
0 functions as the feedback final decision unit P5 shown in FIG.

続くステップ１４２では、ステップ１４０で求めた各駆
動電圧の摂動分δＶ８（ｋ）、δｖＣ（ｋ）、δｖＤ（
ｋ）に定常点テ（７）値ＶＢａ、Ｖｃａ、ｖｏａを加え
て、実際の駆動電圧ＶＢ　（ｋ　）、　ＶＣ（ｋ　）　
、　ＶＤ　（ｋ　）　ヲ求／ｌ）ル％埋カ行ｊＪ’）れ
る。本ステップ１４２の処理が第４図の基Ｑ−設定値加
算部Ｐ６として機能する。In the subsequent step 142, the perturbation components of each drive voltage obtained in step 140 δV8(k), δvC(k), δvD(
By adding the steady point values VBa, Vca, and voa to k), the actual drive voltages VB (k), VC (k) are obtained.
, VD (k) is requested/l)le%fill rowjJ'). The processing in step 142 functions as the base Q-setting value adding section P6 in FIG.

次にステップ１４４に進み、上記ステップ１４２で算出
されたブロアモータ３の駆動電圧ＶＢ（ｋ　）が最大値
Ｖ　Ｂ　ｍａｘを上回るか否かが判定される。駆動電圧
ＶＢ　（ｋ　）が最大値ｖ１３ｍａＸを上回る場合には
、ステップ１４６に進む。ステップ１４６では、最大値
フラグＢｍａｘを値１にセットすると共に、最小値フラ
グ１３ｍ１ｎを値Ｏにリセットする処理が行なわれた後
、ステップ１６０に進む。Next, the process proceeds to step 144, where it is determined whether the drive voltage VB(k) of the blower motor 3 calculated in step 142 exceeds the maximum value VBmax. If the drive voltage VB (k) exceeds the maximum value v13maX, the process proceeds to step 146. In step 146, the maximum value flag Bmax is set to the value 1, and the minimum value flag 13m1n is reset to the value O, after which the process proceeds to step 160.

一方、上記ステップ１４４で駆動電圧ＶＢ　（ｋ　）が
最大値ＶＢｍａｘ以下である場合には、ステップ１４８
に進む。ステップ１４Ｂでは、駆動電圧ＶＢ　（ｋ　）
が最小値ＶＢｍｉｎ未満であるかが判定される。駆動電
圧ＶＢ　（ｋ　）が最小値ｖ１３ｍｉｎ未満である場合
には、ステップ１５０に進む。ステップ１５０では、最
大値フラグＢ　ｍａｘを値Ｏにリセットすると共に最小
値フラグ３ｍ１ｎを値１にセットする処理が行なわれた
後、ステップ１６０に進む。On the other hand, if the drive voltage VB (k) is less than or equal to the maximum value VBmax in step 144, step 148
Proceed to. In step 14B, the drive voltage VB (k)
It is determined whether VBmin is less than the minimum value VBmin. If the drive voltage VB (k) is less than the minimum value v13min, the process proceeds to step 150. In step 150, the maximum value flag B max is reset to the value O and the minimum value flag 3m1n is set to the value 1. After that, the process proceeds to step 160.

一方、上記ステップ１４８で駆動電圧ＶＢ　（ｋ　）が
最小値ｖＢｍｒｎ以上である場合には、ステップ１５２
に進む。ステップ１５２では、最大値フラグ３　ｍａｘ
および最小値フラグＢｍｉｎを値Ｏにリセッｌ〜する処
理が行なわれた後、ステップ１６０に進む。上記ステッ
プ１４４，１４６，１４８，１５０．１５２の各処理が
、第４図に示す飽和判定部Ｐ７として機能する。On the other hand, if the drive voltage VB (k) is equal to or higher than the minimum value vBmrn in step 148, step 152
Proceed to. In step 152, the maximum value flag 3 max
After the minimum value flag Bmin is reset to the value O, the process proceeds to step 160. Each process of steps 144, 146, 148, 150, and 152 described above functions as the saturation determination section P7 shown in FIG.

続くステップ１６０ではステップ１４２で求めた各駆動
７［ＥＶＢ　（ｋ　）、　ｖｃ　（ｋ　）、　ｖｏ　（
ｋ　）を、出カポ−１へ３８を介して、ブロアモータ３
゜コンプレッサ２２．ダンパアクチュエータ２４の各々
に出力する処理か行なわれる。続くステップ１６２では
υンプリング・演算・制御の回数を示している添字にの
値を１だけインクリメント（更新）し、ステップ１０２
へ戻る。In the following step 160, each drive 7 [EVB (k), vc (k), vo (
k) to the output capo-1 via 38 to the blower motor 3.
゜Compressor 22. Processing for outputting to each of the damper actuators 24 is also performed. In the following step 162, the value of the subscript indicating the number of υ sampling, calculation, and control is incremented (updated) by 1, and in step 102
Return to

再び、ステップ１０２よりステップ１２６に至る。ここ
では、既述したステップ１４６で最大値フラグ３　ｍａ
ｘが値１にセットされている場合について説明する。さ
らに、上記ステップ１０６で算出された偏差ｅ　（ｋ　
）の絶対値が基準値Ｔｘ　　［℃］以下となった場合に
、すなわら、目標温度ＴＲ”（ｋ　＞が空調ユニット１
の制御可能温度上限値付近に設定された後、ブロアモー
タ３による送ｆｆ１ｆｆｌが増加されて多くの熱量が乗
員室１０内に供給された結果、目標温度ＴＲ”　　（ｋ
　）と車掌的温度ＴＲ（ｋ　）との差が基準値Ｔｘ　　
［’Ｃ］以下となった場合には、ステップ１２６からス
テップ１２Ｂに進む。ステップ１２Ｂでは、ブロアモー
タ駆動電圧の偏差累積値を以下のように変更する処理が
行なわれる。Again, step 102 leads to step 126. Here, in step 146 described above, the maximum value flag 3 ma
The case where x is set to the value 1 will be explained. Furthermore, the deviation e (k
) becomes below the reference value Tx [℃], that is, if the target temperature TR'' (k >
After the temperature is set near the controllable temperature upper limit value, the feed ff1ffl by the blower motor 3 is increased and a large amount of heat is supplied into the passenger compartment 10.
) and the conductor temperature TR(k) is the reference value Tx
If it is less than or equal to ['C], the process advances from step 126 to step 12B. In step 12B, processing is performed to change the cumulative deviation value of the blower motor drive voltage as follows.

ＺＴＲＢ　（ｋ　） ＝δＶＢｍａｘ　−（Ｆｉｌ−δＴＢ（ｋ）十Ｆ１２・
δＴＣ（ｋ　）十Ｆ１３・δＴＤ（ｋ））但し、値δＶ
Ｂｍａｘはブロアモータ駆動電圧の最犬値Ｖ　Ｂ　ｌｌ
１ａＸに対応する最大摂動分である。その後、既述した
ステップ１４０に進む。ステップ１４０での処理により
、ブロアモータ駆動電圧の摂動分δＶＢ　（ｋ　）は、
最大摂動分δｙＢｍａｘとなる。さらに、ステップ１４
２に進み、プロアモータ駆動電圧ＶＢ　（ｋ　）は最大
値Ｖ　Ｂ　ｍａｘに設定されるのである。以下、既述し
たステップ１６０で、上記最大１ｍ　Ｖ　Ｂ　ｍａｘが
出力された後、ステップ１６２を経て、再びステップ１
０２に戻る。ZTRB (k) = δVBmax − (Fil − δTB(k) +F12・
δTC(k) +F13・δTD(k)) However, the value δV
Bmax is the maximum value of the blower motor drive voltage V B ll
This is the maximum perturbation corresponding to 1aX. Thereafter, the process proceeds to step 140 described above. Through the process in step 140, the perturbation component δVB (k) of the blower motor drive voltage is
The maximum perturbation amount is δyBmax. Furthermore, step 14
Proceeding to step 2, the pro-ar motor drive voltage VB (k) is set to the maximum value VB max. Hereinafter, in step 160 described above, after the above-mentioned maximum 1m V B max is output, step 162 is performed, and step 1 is returned again.
Return to 02.

次に、既述したステップ１５０で最小値フラグ１３ｍ１
ｎが値１にセットされている場合について説明する。こ
の場合は、ステップ１０２ないしステップ１２６の各処
理を経て、ステップ１３０に至る。ここで、上記ステッ
プ１０６で締出された偏差ｅ　（ｋ　）の絶対値が基準
値Ｔｘ［’Ｃ］以下となされた後、プロアモータ３によ
る送風量が減少されて乗員室１０内への熱量の供給が低
減した結果、目標温度ＴＲ本　（ｋ　）と車宝内温度Ｔ
Ｒ（ｋ　）との差が基準値ＴＸ［°Ｃ］以下となった場
合には、ステップ１３０からステップ１３２に進む。ス
テップ１３２では、ブロアモータ駆動電圧の偏差累積値
を以下のように変更する処理が行なわれる。Next, in step 150 described above, the minimum value flag 13m1 is
The case where n is set to the value 1 will be explained. In this case, the process proceeds to step 130 after going through each process from step 102 to step 126. Here, after the absolute value of the deviation e (k) excluded in step 106 is made equal to or less than the reference value Tx['C], the amount of air blown by the pro-arr motor 3 is reduced to reduce the amount of heat into the passenger compartment 10. As a result of the reduced supply, the target temperature TR book (k) and the vehicle interior temperature T
If the difference from R(k) is equal to or less than the reference value TX [°C], the process proceeds from step 130 to step 132. In step 132, processing is performed to change the cumulative deviation value of the blower motor drive voltage as follows.

ＺＴＲＢ　（ｋ　） ＝δＶＢｍｉｎ　−（Ｆｌｌ−δＴＢ（ｋ）十Ｆ１２・
δＴＣ（ｋ　）＋Ｆ１３・δＴＤ（ｋ））但し、値δＶ
３ｍｉｎはブロアモータ駆動電圧の最小値ＶＢｍｉｎに
対応する最小摂動分でおる。その後、既述したステップ
１４０に進む。ステップ１４０での処理により、ブロア
モータ駆動電圧の摂動分δＶＢ　（ｋ　）は、最小摂動
分δ■１３ｍ１ｎとなる。さらに、ステップ１４２に進
み、ブロアモータ駆動電圧ＶＢ　（ｋ　）は最小値ＶＢ
ｍｉｎに設定されるのである。以下、既述したステップ
１６０で、上記最小値ｖ［３ｍ１ｎが出力された後、ス
テップ１６２を経て、再びステップ１０２に戻る。以後
、本車室内温度制御処理は、ステップ１０２ないしステ
ップ１６２まで繰り返して実行される。ZTRB (k) = δVBmin − (Fll−δTB(k) +F12・
δTC(k)+F13・δTD(k)) However, the value δV
3 min is the minimum perturbation corresponding to the minimum value VBmin of the blower motor drive voltage. Thereafter, the process proceeds to step 140 described above. Through the process in step 140, the perturbation amount δVB (k) of the blower motor drive voltage becomes the minimum perturbation amount δ■13m1n. Furthermore, the process proceeds to step 142, where the blower motor drive voltage VB (k) is set to the minimum value VB
It is set to min. After the above-mentioned minimum value v[3m1n is outputted in step 160 described above, the process goes through step 162 and returns to step 102 again. Thereafter, the vehicle interior temperature control process is repeatedly executed from step 102 to step 162.

次に、上述した車室内温度制御処理による制御の様子を
第９図（Ａ＞に、一方、ブロアモータ駆動電圧ＶＢ　（
ｋ　）が最大値ＶＢｍａｘを上回った場合も通常の制御
を継続した場合の制υ１１の様子を第９図（Ｂ）に各々
示す。第９図（Ｂ）に一点鎖線で示すように、目標温度
ＴＲ＊　　（ｋ　）が時刻ｔ１において、空調ユニツ１
へ１の制御可能温度上限値付近に設定される。これによ
り、二点鎖線で示す偏差ｅ　（ｋ　）が大きな値となり
、制御最の一つであるブロアモータ駆動電圧ＶＢ　（ｋ
　）は、破線で示すように増大し、時刻ｔ２において最
大値Ｖ８ｍａｘに至る。しかし、偏差ｅ　（ｋ　）はま
だ正の値を有しているため、このまま通常の制御を継続
すると、ブロアモータ駆動電圧ＶＢ　（ｋ　）は、計算
により実際には出力不可能である、大きな値まで増加し
てしまう。このため、実線で示す車室内温度ＴＲ（ｋ　
）が目Ｗ、温度ＴＲ本　（ｋ　）と一致する時刻ｔ３に
おいて、ブロアモータ駆動電圧ＶＢ（ｋ　）の計算値は
、最大値Ｖ１３ｍａｘを上回る大きな値となっている。Next, the state of control by the above-mentioned vehicle interior temperature control process is shown in FIG. 9 (A>). On the other hand, the blower motor drive voltage VB (
FIG. 9(B) shows the state of control υ11 when normal control is continued even when VBmax (k) exceeds the maximum value VBmax. As shown by the dashed line in FIG. 9(B), when the target temperature TR* (k) reaches the air conditioning unit 1 at time t1,
is set near the controllable temperature upper limit value of 1. As a result, the deviation e (k) shown by the two-dot chain line becomes a large value, and the blower motor drive voltage VB (k
) increases as shown by the broken line and reaches the maximum value V8max at time t2. However, since the deviation e (k) still has a positive value, if normal control is continued as it is, the blower motor drive voltage VB (k) will reach a large value that cannot actually be output by calculation. It will increase. For this reason, the vehicle interior temperature TR (k
) coincides with the temperature TR (k) at time t3, the calculated value of the blower motor drive voltage VB(k) is a large value exceeding the maximum value V13max.

このため、偏差ｅ　（ｋ　）の符号が反転し、ブロアモ
ータ駆動電圧ＶＢ（＋（）の計算値が減少し始め、時刻
ｔ４において最大値■３　ｍａＸに降下するまで、車室
内温度ＴＲ（ｋ　）は電圧ＶＢ　（ｋ　）の計算値の降
下が続き、車室内温度ＴＲ（ｋ　）の上置が止まり、今
度は車室内温度ＴＲ（ｋ　）が降下し始めて目標温度Ｔ
Ｒ＊　（ｋ　）に近付く。やがて、時刻ｔ５において車
室内温度ＴＲ（ｋ　）は目標温度ＴＲ本　（ｋ　）と一
致する。Therefore, the sign of the deviation e(k) is reversed, and the calculated value of the blower motor drive voltage VB(+() begins to decrease, until the vehicle interior temperature TR(k) drops to the maximum value ■3 maX at time t4. The calculated value of voltage VB (k) continues to fall, the cabin temperature TR (k) stops rising, and now the cabin temperature TR (k) begins to drop and reaches the target temperature T.
approaches R*(k). Eventually, at time t5, the vehicle interior temperature TR(k) matches the target temperature TR(k).

以上のように、偏差ｅ　（ｋ　）が一旦零となる時刻ｔ
３において大ぎなオーバーシュー１〜が発生し、最終的
に車室内温度ＴＲ（ｋ　）が目標温度ＴＲ＊（ｋ　）に
収束するには時刻ｔ５までの時間が必要となるので、制
御の応答性、追従性が低下していた。As mentioned above, the time t when the deviation e (k) once becomes zero
3, a large overshoot 1~ occurs, and it takes time until time t5 for the vehicle interior temperature TR(k) to finally converge to the target temperature TR*(k), so the control responsiveness , the followability was reduced.

一方、既）ホした車室内温度制御処理によれば、第９図
（Ａ＞に示ずように、時刻ｔ１１において目標温度ＴＲ
＊　（ｋ　）が変更されると、偏差ｅ　（ｋ　）が増大
し、ブロアモータ駆動電圧ＶＢ（ｋ　）の計算値は時刻
ｔ１２において最大値ＶＢｍａｘを越える。この時、最
大値フラグ１３　ｍａｘが値１にセットされる（ステッ
プ１４４．１４６＞。On the other hand, according to the already described vehicle interior temperature control process, as shown in FIG. 9 (A>), at time t11 the target temperature TR
* When (k) is changed, the deviation e (k) increases, and the calculated value of the blower motor drive voltage VB(k) exceeds the maximum value VBmax at time t12. At this time, the maximum value flag 13 max is set to the value 1 (steps 144 and 146>).

やがて、車室内温度ＴＲ（ｋ　）が目標温度ＴＲ＊（１
（）に接近するため偏差ｅ　（ｋ　）が減少し、時刻ｔ
１３において、基準値Ｔｘ　　［’Ｃ］以下となる。Eventually, the vehicle interior temperature TR(k) reaches the target temperature TR*(1
(), the deviation e (k) decreases, and time t
13, it becomes below the reference value Tx ['C].

このため、ブロアモータ駆動電圧の摂動分δＶＢ（ｋ　
’）が最大摂動分δＶ　Ｂ　ｍａｘに設定され、ブロア
モータ駆動電圧ＶＢ　（ｋ　＞は最大値Ｖ　Ｂ　ｍａｘ
に設定される（ステップ１２６，１２８，１４０゜１４
２）。その後、車室内温度ＴＲ（ｋ　）は徐々に上昇し
、時刻ｔ１４において目標温度−［Ｒ本（ｋ　）に一致
する。ここで、制御量は最大値ＶＢｍａｘに設定されて
いるため、わずかなオーバーシュートが発生しただけで
制御１は最大値から離脱でき、すみやかに目標温度ＴＲ
本　（ｋ　）に収束する。以後は、再び状態推定量Ｘと
最適フィードバックゲイン「および偏差累積値ＺＴＲＢ
　（ｋ　）に基づいてブロアモータ駆動電圧ＶＢ　（ｋ
　）が算出されるのである。Therefore, the perturbation component δVB(k
') is set to the maximum perturbation δV B max, and the blower motor drive voltage VB (k > is the maximum value V B max
(Steps 126, 128, 140°14
2). Thereafter, the vehicle interior temperature TR(k) gradually increases and reaches the target temperature - [R(k) at time t14. Here, since the control amount is set to the maximum value VBmax, control 1 can deviate from the maximum value even if a slight overshoot occurs, and the target temperature TR
converges to the book (k). After that, the state estimation amount X, the optimal feedback gain "and the cumulative deviation value ZTRB
(k) based on the blower motor drive voltage VB (k
) is calculated.

なお第一１発明−実施例において、空調ユニット１が空
調手段Ｍ１に該当し、温度設定器１４と電子制御回路２
０および該電子制御回路２０により実行される処理（ス
テップ１０４）か温度設定手段Ｍ２として、車室内温度
センＦｊ１２と電子制御回路２０および該電子制御回路
２０により実行される処理（ステップ１０２）が温度検
出手段Ｍ３として、電子制御回路２０が制御手段Ｍ４と
して各々機能する。また、電子制御回路２０および該電
子制御回路２０により実行される処理のうち、（ステッ
プ１２６，１３０，１４４，１４６，１４８．１５０，
１５２＞が制御量判定手段Ｍ５として、（ステップ１２
６．１３０＞が温度判定手段Ｍ６として、（ステップ１
２２，１２４＞が状態観測部Ｍ７として、（ステップ１
０６，１２０＞が第１のフィードバックｆｆ１ｔｉ出部
Ｍ８として、（ステップ１４０，１４２）がフィードバ
ック制御ｆｆ１Ｅ［出品Ｍ９として、（ステップ１２８
．１３２）が第１のフィードバックω変更部ＭＩＯとし
て各々機能する。In the first invention-embodiment, the air conditioning unit 1 corresponds to the air conditioning means M1, and the temperature setting device 14 and the electronic control circuit 2
0 and the process executed by the electronic control circuit 20 (step 104) or the temperature setting means M2, the process executed by the vehicle interior temperature sensor Fj12, the electronic control circuit 20, and the electronic control circuit 20 (step 102) The electronic control circuit 20 functions as the detection means M3 and the control means M4. Further, among the electronic control circuit 20 and the processes executed by the electronic control circuit 20, (steps 126, 130, 144, 146, 148, 150,
152> as the control amount determining means M5, (step 12
6.130> is the temperature determination means M6, (step 1
22, 124> as the state observation unit M7 (step 1
06, 120> is the first feedback ff1ti output part M8, (steps 140, 142) is the feedback control ff1E[exhibition M9, (step 128
．． 132) each function as a first feedback ω change unit MIO.

以上説明したように、本実施例によれば、従来の古典制
御理論に基づくフィードバック制御に比べて、応答性・
追従性を向上させた制御が可能となる。As explained above, according to this embodiment, responsiveness and
Control with improved followability becomes possible.

また、目標温度ＴＲ＊（ｋ　”）が、空調ユニット１の
温度制御可能範囲の上限値または下限値近傍の値に設定
された場合でも、車室内温度ＴＲ（ｋ　）をオーバーシ
ュートやアンダーシュートなく該目標温度ＴＲ本　（ｋ
　）に収束させることができる。Furthermore, even if the target temperature TR*(k '') is set to a value close to the upper or lower limit of the temperature controllable range of the air conditioning unit 1, the vehicle interior temperature TR(k) can be adjusted without overshoot or undershoot. The target temperature TR book (k
) can be converged to.

さらに、ブロアモータ３．コンプレッサ２２゜ダンパア
クチュエータ２４を最適に制御するので、無駄なエネル
ギを消費することがなく、省燃費でしかもコンプレッサ
２２をオン−オフ制御しないことから内燃機関の出力ト
ルクの変動も低減することができる。Furthermore, the blower motor 3. Since the compressor 22 and the damper actuator 24 are optimally controlled, there is no wasted energy consumption, fuel efficiency is achieved, and since the compressor 22 is not controlled on and off, fluctuations in the output torque of the internal combustion engine can be reduced. .

これは、本実施例の制御では、熱平衡を予測した単純な
フィードバック制御に替えて、電子制御回路２０による
制御装置を例加積分型最適レギュレータとして構成した
ことによる。即ち制御対象である自動車用空気調和を行
なう系のモデルをシステム同定によって実験的に解析し
て、制御対象の状態、即ち未来への影響を予測するため
に必要十分な系の過去の膠層に関する情報を推定し目標
温度ＴＲ本　（ｋ　）が空調ユニット１の温度制御可能
範囲の上限値または下限値付近に設定された場合であっ
て、制御量の一つでおるブロアモータ駆動電圧ＶＢ　（
ｋ　）が最大値ＶＢｍａｘまたは最小値ｖＢＩＩｌｉｎ
を越えた場合には該最大値Ｖ［３ｍａｘまたは最小値ｖ
３ｍｉｎを、一方、目標温度ＴＲ＊　（ｋ　）が上記以
外の値に設定される通常時には上述の推定した串に基づ
く制御量を、各々用いて制御を行なうよう構成したため
である。This is because, in the control of this embodiment, instead of simple feedback control that predicts thermal balance, the control device using the electronic control circuit 20 is configured as an additive-integral type optimal regulator. In other words, we experimentally analyze a model of a system that performs automotive air conditioning, which is a controlled object, through system identification, and obtain information about the past glue layer of the system that is necessary and sufficient to predict the state of the controlled object, that is, its future influence. In the case where the information is estimated and the target temperature TR (k) is set near the upper limit or lower limit of the temperature controllable range of the air conditioning unit 1, the blower motor drive voltage VB (which is one of the control variables)
k) is the maximum value VBmax or the minimum value vBIIlin
If it exceeds the maximum value V[3max or the minimum value v
This is because the control is performed using the control amount based on the estimated skewer described above during normal times when the target temperature TR* (k) is set to a value other than the above.

また、本実施例では、偏差累積値ＺＴＲＢ（ｋ）。Further, in this embodiment, the deviation cumulative value ZTRB(k).

ＺＴＲＣ（ｋ　）、ＺＴＲＤ（ｋ　）を算出するに際し
、偏差として前回サンプリングされて算出された偏差ｅ
　（ｋ−１）を使用している。このため、離散時間系に
おける電子制御回路２０の演算時間遅れに対する補償が
可能となっている。When calculating ZTRC(k) and ZTRD(k), the deviation e calculated from the previous sampling is used as the deviation.
(k-1) is used. Therefore, it is possible to compensate for the calculation time delay of the electronic control circuit 20 in the discrete time system.

さらに、本実施例の自動車用空気調和装置は車室内温度
を制御する電子制御回路２０におけるフィードバックゲ
インの設計が極めて論理的になされ、これを最適に定め
ている。従って、従来の制御装置のように設計者の経験
等に基づいて設計し、必要に応じて実際に調整を行ない
、適切と思われるフィードバックゲインを設定しなくて
済むので、設計・開発工数やコストを低減することがで
きる。Furthermore, in the automotive air conditioner of this embodiment, the feedback gain in the electronic control circuit 20 that controls the vehicle interior temperature is designed very logically and is optimally determined. Therefore, unlike conventional control devices, there is no need to design based on the designer's experience, make actual adjustments as necessary, and set feedback gains that are deemed appropriate, reducing design and development man-hours and reducing costs. can be reduced.

なお、本実施例では、ブロアモータ駆動電圧ＶＢ　（ｋ
　）のみを最大値ＶＢｍａｘまたは最小値ＶＢｍｉｎに
設定するよう構成したが、例えば、コンプレッサ駆動電
圧ＶＣ（ｋ　）およびダンパアクチュエータ駆動電圧Ｖ
Ｄ　（ｋ　）についても同様の処理を行なうよう構成す
ると、制御精度がより一層向上するという利点を生じる
。Note that in this embodiment, the blower motor drive voltage VB (k
) is set to the maximum value VBmax or the minimum value VBmin, but for example, the compressor drive voltage VC(k) and the damper actuator drive voltage V
If the same processing is performed for D (k), there will be an advantage that the control accuracy will be further improved.

また、本実施例では車室内温度ＴＲ（ｋ　）と目標温度
ＴＲ＊　（ｋ　）との偏差ｅ　（ｋ　）の絶対値が基準
値ＴＸ以下となる時に第１のフィードバック量を変更す
るよう構成したが、例えば、上記偏差ｅ　（ｋ　）の符
号が反転した時に第１のフィードバック量を変更するよ
う構成しても同様の効果を奏する。Further, in this embodiment, the first feedback amount is changed when the absolute value of the deviation e (k) between the vehicle interior temperature TR (k) and the target temperature TR* (k) becomes less than or equal to the reference value TX. However, for example, the same effect can be obtained even if the first feedback amount is changed when the sign of the deviation e (k ) is reversed.

次に、第２発防御実施例について説明する。第２発防御
実施例と第１発防御実施例との相違点は、第１発明では
制御ωが最大値または最小値を越えた後であって偏差の
絶対値が基準温度ＴＸ以下となった場合に制御量を最大
値または最小値に設定するよう構成されていたのに対し
て、第２発防御実施例では制御量が最大値または最小値
を越えると、その後偏差の絶対値が基準温度ＴＸ以下と
なるまで偏差の累積を行なわないように構成した点であ
る。そこで、第２発防御実施例のシステム構成等におい
て、既述した第１発防御実施例と同様の部分については
、同一符号を使用し説明を省略する。Next, a second protection example will be described. The difference between the second protection example and the first protection example is that in the first invention, the absolute value of the deviation is below the reference temperature TX after the control ω exceeds the maximum or minimum value. In contrast, in the second protection embodiment, when the controlled amount exceeds the maximum or minimum value, the absolute value of the deviation is set to the reference temperature. This is because the structure is configured so that the deviation is not accumulated until it becomes equal to or less than TX. Therefore, in the system configuration of the second defense embodiment, the same parts as those of the first defense embodiment described above are designated by the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.

第２発防御実施例においては、第４図に示す制御系の飽
和判定部Ｐ７により、フィードバック量決定部Ｐ５で算
出された制御ｆｆ１ＶＢが所定範囲内にないと判定され
た時から、その後、目標温度ＴＲ”（ｋ＞と車室内温度
ＴＲ（ｋ　）との偏差ｅ（ｋ　）が基準値ＴＸ以下とな
る時まで、積分器Ｐ２は偏差ｅ　（ｋ　）の累積を中断
して第１のフィードバック量としての偏差累積値ＺＴＲ
Ｂ　（ｋ　）を累積中断以前の値に保持する。このため
、上述のような場合には、フィードバック量決定部Ｐ５
の出力する制御量には、制御ｆｆ１ＶＢが飽和（所定範
囲の境界値）に達した後の偏差の累積値が加わらないの
で、制御ｉＶＢは飽和点く所定範囲の境界値）付近にと
どまっている。そのため、目標温度ＴＲ＊　（ｋ　）と
車室内温度ＴＲ（ｋ　）との偏差ｅ（ｋ　）が基準値Ｔ
ｘ以下となった時、制御量として望ましい値が出力され
るのである。In the second protection example, from the time when the saturation determination unit P7 of the control system shown in FIG. 4 determines that the control ff1VB calculated by the feedback amount determination unit P5 is not within the predetermined range, The integrator P2 interrupts the accumulation of the deviation e(k) and returns the first feedback until the deviation e(k) between the temperature TR''(k> and the vehicle interior temperature TR(k) becomes less than the reference value TX. Cumulative deviation value ZTR as a quantity
Keep B(k) at the value it had before the cumulative interruption. Therefore, in the above case, the feedback amount determination unit P5
Since the cumulative value of the deviation after the control ff1VB reaches saturation (the boundary value of the predetermined range) is not added to the control amount output by , the control iVB remains near the saturation point (the boundary value of the predetermined range). . Therefore, the deviation e(k) between the target temperature TR*(k) and the vehicle interior temperature TR(k) is the reference value T
When the value is equal to or less than x, a desirable value is output as the control amount.

次に、第２発防御実施例において電子制御回路２０によ
り実行される車室内温度制御処理を、第１０図（Ａ＞、
（Ｂ）のフローチャートに基づいて説明する。ここで、
第１発防御実施例の車室内温度制御処理と同様の処理を
行なうステップは下２桁を同−ｒｆ＠にて表記する。Next, FIG. 10 (A>,
This will be explained based on the flowchart in (B). here,
Steps that perform the same processing as the vehicle interior temperature control processing in the first protection embodiment are indicated by -rf@ for the last two digits.

水車室内温度制御処理が起動されると、初期化が行なわ
れた後、車室内温度ＴＲ（ｋ　）および目標温度ＴＲ本
（ｋ　）を読み込んで偏差ｅ　（ｋ　）を算出し、定常
点における値ＴＲａ、ＶＢａ、ＶＣａ、ＶＤａおよび車
室内温度の摂動弁δＴＲ（ｋ　）を選択する処理が行な
われる（ステップ２００゜２０２．２０４，２０６，２
０８，２１０，２１２）。When the water turbine interior temperature control process is started, after initialization is performed, the interior temperature TR (k) and the target temperature TR (k) are read, the deviation e (k) is calculated, and the value at the steady point is calculated. A process of selecting TRa, VBa, VCa, VDa, and the perturbation valve δTR(k) for the vehicle interior temperature is performed (steps 200, 202, 204, 206, 2).
08, 210, 212).

次に、ステップ２１４に進み、前回算出されたブロアモ
ータ駆動電圧Ｖ　Ｂ　（ｋ−１）が最大値ＶＢｍａＸを
上回り、かつ、上記ステップ２０６で算出した偏差ｅ　
（ｋ　）の絶対値が基準値ＴＸを上回るか否かの判定が
行なわれる。ブロアモータ駆動電圧Ｖ　Ｂ　（ｋ−１）
が最大値Ｖ　Ｂ　ｍａｘを上回り、かつ、偏差ｅ　（ｋ
　）の絶対値が基準値ＴＸを上回っていると判定された
場合には、ステップ２１６に進む。Next, the process proceeds to step 214, where the previously calculated blower motor drive voltage V B (k-1) exceeds the maximum value VBmaX, and the deviation e calculated in the above step 206
A determination is made as to whether the absolute value of (k) exceeds the reference value TX. Blower motor drive voltage V B (k-1)
exceeds the maximum value V B max, and the deviation e (k
) is determined to exceed the reference value TX, the process proceeds to step 216.

ステップ２１６では、ブロアモータ駆動電圧の偏差累積
値ＺＴＲＢ　（ｋ　）を前回算出した値ＺＴＲＢ（ｋ−
１＞と等しく設定する処理が行なわれる。In step 216, the cumulative deviation value ZTRB (k) of the blower motor drive voltage is calculated as the previously calculated value ZTRB (k-
1> is set equal to 1>.

すなわち、偏差の累積が中断されるのでおる。その後、
ステップ２２０ｂに進む。In other words, the accumulation of deviations is interrupted. after that,
Proceed to step 220b.

一方、ブロアモータ駆動電圧ＶＢ（ｋ−１）が最大値ｙ
Ｂｍａｘ以下であるか、または、偏差ｅ　（ｋ　）の絶
対値が基準値ＴＸ以下であると判定された場合には、ス
テップ２１８に進む。ステップ２１８では、前回算出さ
れたブロアモータ駆動電圧ＶＢ（ｋ−１）が最小値ｖ３
ｍｉｎを下回り、かつ、上記ステップ２０６で算出した
偏差ｅ　（ｋ　）の絶対値が基準値ＴＸを上回るか否か
の判定が行なわれる。On the other hand, the blower motor drive voltage VB (k-1) is at the maximum value y
If it is determined that it is equal to or less than Bmax or that the absolute value of the deviation e (k ) is equal to or less than the reference value TX, the process proceeds to step 218. In step 218, the previously calculated blower motor drive voltage VB(k-1) is set to the minimum value v3.
It is determined whether or not the absolute value of the deviation e (k ) calculated in step 206 exceeds the reference value TX.

ブロアモータ駆動電圧Ｖ　Ｂ　（ｋ−１）が最小値Ｖ１
３ｍｉｎを下回り、かつ偏差ｅ　（ｋ　）の絶対値が基
準値Ｔｘを上回っていると判定された場合には、既述し
たステップ２１６に進み、ブロアモータ駆動電圧の偏差
累積値ＺＴＲＢ　（ｋ　）の偏差累積を中断する処理を
行なった後、ステップ２２０ｂに進む。Blower motor drive voltage V B (k-1) is the minimum value V1
If it is determined that the absolute value of the deviation e (k ) exceeds the reference value Tx, the process proceeds to step 216 described above, and the deviation of the blower motor drive voltage deviation cumulative value ZTRB (k ) is determined. After performing the process of interrupting the accumulation, the process proceeds to step 220b.

一方、ブロアモータ駆動電圧Ｖ　Ｂ　（ｋ−１）が最小
値■Ｂｍｉｎ以上であるか、または、偏差ｅ　（ｋ　）
の絶対値が基準値ＴＸ以下であると判定された場合には
、ステップ２２０ａに進む。On the other hand, the blower motor drive voltage V B (k-1) is greater than or equal to the minimum value ■Bmin, or the deviation e (k)
If it is determined that the absolute value of is less than or equal to the reference value TX, the process advances to step 220a.

ステップ２２０ａでは、ブロアモータ駆動電圧の偏差累
積値ＺＴＲＢ　（ｋ　）を次のように偏差の累積を行な
い、算出する処理が行なわれる。In step 220a, a process is performed to calculate the cumulative deviation value ZTRB (k) of the blower motor drive voltage by accumulating deviations as follows.

ＺＴＲＢ　（ｋ　） ＝ＺＴＲＢ（ｋ−１）　十Ｆ１４−　Ｔ　−ｅ（ｋ−１
）続くステップ２２０ｂでは、コンプレッサ駆動電圧と
ダンパアクチュエータ駆動電圧の各偏差累積値ＺＴＲＣ
（ｋ　＞、ＺＴＲＤ　（ｋ　）を次のように偏差の累積
を行ない算出する処理が行なわれる。ZTRB (k) =ZTRB(k-1) 10F14-T-e(k-1
) In the following step 220b, each cumulative deviation value ZTRC of the compressor drive voltage and the damper actuator drive voltage is calculated.
(k >, ZTRD (k) is calculated by accumulating deviations as follows.

ＺＴＲＣ（ｋ　） ＝ＺＴＲＣ（ｋ−１）　十Ｆ２４−　Ｔ　−ｅ（ｋ−１
）ＺＴＲＤ　（ｋ　） ＝ＺＴＲＤ（ｋ−１）＋Ｆ３４−Ｔ−ｅ（ｋ−１）続い
て、状態推定量Ｘ（ｋ）を算出する（ステップ２２２，
２２４＞。該状態推定１Ｘ（ｋ）と最適フィードバック
ゲイン「の状態推定量Ｘ（ｋ）に関する要素および上記
ステップ２２０ｂとステップ２２０ａまたはステップ２
１６で算出された偏差累積値ＺＴＲＢ　（ｋ　＞、ＺＴ
ＲＣ（ｋ　＞、ＺＴＲＤ（＋（）から各駆動電圧の摂動
分δＶＢ　（ｋ　）、δＶＣ（ｋ）、δＶＤ　（ｋ　）
　ヲ算出ｔル（ステップ２４０）。さらに、各駆動電圧
の摂動分δＶＢ（ｋ）、δＶＣ（ｋ　）　、δＶ　Ｄ　
（ｋ　）　ｋ定常点での値ＶＢａ、ＶＣａ、ＶＤａを加
えて、実際の駆動電圧ＶＢ　（ｋ　＞、　ｖｃ　（ｋ　
＞、　ＶＤ　（ｋ　）ヲ陣出する（ステップ２４２）。ZTRC(k) =ZTRC(k-1) 10F24-T-e(k-1
) ZTRD (k) = ZTRD (k-1) + F34-T-e (k-1) Next, the state estimate X(k) is calculated (step 222,
224>. The state estimation 1
The cumulative deviation value ZTRB (k >, ZT
RC(k >, ZTRD(+) to each drive voltage perturbation δVB (k), δVC(k), δVD (k)
Calculate (step 240). Furthermore, perturbation components of each drive voltage δVB(k), δVC(k), δVD
(k) By adding the values VBa, VCa, and VDa at the k steady point, the actual driving voltage VB (k >, vc (k
>, VD (k) is launched (step 242).

次に、各駆動電圧ＶＢ　（ｋ　＞、　ｖｃ　（ｋ　＞、
　ｖｏ　（ｋ　）を出力ボート３８を介して空調ユニッ
ト１に出力し、本処理の実行回数を示す添字にの値に１
だけ加算して■び上記ステップ２０２に戻る（ステップ
２６０゜２６２）。以後、本車至内温度制御処理は゛、
ステップ２０２ないしステップ２６２まで繰り返して実
行される。Next, each drive voltage VB (k >, vc (k >,
vo (k) is output to the air conditioning unit 1 via the output boat 38, and the value of the subscript indicating the number of times this process is executed is set to 1.
is added and the process returns to step 202 (steps 260 and 262). From then on, the temperature control process inside the vehicle will be as follows:
Steps 202 to 262 are repeatedly executed.

なお、第２発開−実施例において、空調ユニット１が空
調手段Ｍ１１に該当し、温度設定器１４と電子制御回路
２０および該電子制御回路２０により実行される処理（
ステップ２０４）が温度設定手段Ｍ１２として、車室内
温度センサ１２と電子制御回路２０および該電子制御回
路２０により実行される処理（ステップ２０２）が温度
検出手段Ｍ１３として、電子制御回路２０が制御手段Ｍ
１４として各々機能する。また、電子制御回路２０およ
び該電子制御回路２０により実行される処理のうち、（
ステップ２１４，２１８＞が制御量判定手段Ｍ１５およ
び温度判定手段Ｍ１６として、（ステップ２２２．２２
４＞が状態観測部Ｍ１７として、（ステップ２０６，２
２０ａ、２２０ｂ）が第１のフィードバック量算出部Ｍ
１８として、（ステップ２４０，２４２＞がフィードバ
ック制御量算出部Ｍ１９として、（ステップ２１６）が
累積停止部Ｍ２０として各々機能する。In addition, in the second development example, the air conditioning unit 1 corresponds to the air conditioning means M11, and the temperature setting device 14, the electronic control circuit 20, and the processing executed by the electronic control circuit 20 (
Step 204) serves as the temperature setting means M12, the vehicle interior temperature sensor 12 and the electronic control circuit 20, and the process executed by the electronic control circuit 20 (step 202) serves as the temperature detection means M13, and the electronic control circuit 20 serves as the control means M.
14 respectively. Furthermore, among the electronic control circuit 20 and the processes executed by the electronic control circuit 20, (
Steps 214 and 218> are the control amount determining means M15 and the temperature determining means M16 (steps 222 and 22).
4> as the state observation unit M17, (steps 206, 2
20a, 220b) are the first feedback amount calculation unit M
18, (steps 240, 242> function as a feedback control amount calculation section M19, and (step 216) function as an accumulation stop section M20, respectively.

以上説明したように本実施例は、制御対象である自動車
用空気調和を行なう系のモデルをシステム同定によって
実験的に解析し、状態推定ωＸ（ｋ）、すなわち未来へ
の影響を予測するために必要十分な系の過去の履歴に関
する情報を推定し、目標温度ＴＲ＊　（ｋ　）が空調ユ
ニツＩ〜１の温度制御可能範囲の上限値または下限値付
近に設定された場合であって、制御量の一つであるブロ
アモータ駆動電圧Ｖ　Ｂ　（ｋ−１）が最大値■Ｂｍａ
Ｘまたは最小値ＶＢｍｉｎを越えた時から偏差ｅ　（ｋ
　）の絶対値が基準値ＴＸ以下になる時までは偏差の累
積を中断して算出した推定値に基づく制御量を、一方、
目標温度ＴＲ”　（ｋ　）が上記境界値以外に設定され
る通常時には上述の推定した量に基づく制御吊を、各々
使用して制御を行なうよう構成されている。As explained above, this example uses system identification to experimentally analyze a model of an automotive air conditioning system to be controlled, and to estimate the state ωX(k), that is, predict the future influence. In this case, necessary and sufficient information regarding the past history of the system is estimated, and the target temperature TR* (k) is set near the upper limit or lower limit of the temperature controllable range of air conditioning units I to 1, and the control amount The blower motor drive voltage V B (k-1), which is one of the maximum values ■Bma
Deviation e (k
) until the absolute value of TX becomes equal to or less than the reference value TX, the control amount is controlled based on the estimated value calculated by suspending the accumulation of deviations.
In normal times when the target temperature TR'' (k) is set to a value other than the above-mentioned boundary value, control is performed using each of the control variables based on the above-mentioned estimated quantities.

このため、既述した第１発ｍ−実施例の各効果に加えて
、以下のような効果を奏する。すなわら、偏差の累積を
中断して状態推定ｆｆ１Ｘ（ｋ）を算出するため、偏差
累積値ＺＴＲＢ　（ｋ　）を算出する処理がなくなるの
で、計算時間が短縮され、制御処理を速やかに行なうこ
とができる。Therefore, in addition to the effects of the first m-embodiment described above, the following effects are achieved. In other words, since the state estimation ff1X(k) is calculated by interrupting the accumulation of deviations, there is no need to calculate the accumulated deviation value ZTRB(k), so calculation time is shortened and control processing can be performed quickly. I can do it.

なお、本実施例ではブロアモータ駆動電圧ＶＢ（ｋ　）
を算出するための偏差累積値ＺＴＲＢ　（ｋ　’）につ
いてのみ偏差の累積を中断するよう構成したが、例えば
、コンプレッサ駆動電圧ＶＣ（ｋ　）およびダンパアク
チュエータ駆動電圧ＶＤ　（ｋ　）についても同様に偏
差の累積を中断するよう構成すると、制御精度をざらに
向上させることができる。Note that in this embodiment, the blower motor drive voltage VB(k)
Although the configuration is such that the accumulation of deviations is interrupted only for the accumulated deviation value ZTRB (k') for calculating By configuring the accumulation to be interrupted, control accuracy can be greatly improved.

また、本実施例では車室内温度ＴＲ（ｋ　）と目Ｉ１ｇ
、温度ＴＲ本　（ｋ　）との偏差ｅ（ｋ）の絶対値が基
準値Ｔ×以下となる時まで、偏差の累積を中断するよう
構成したが、例えば、上記偏差ｅ　（ｋ　）の符号が反
転するまで偏差の累積を中断するよう構成しても同様の
効果を奏する。In addition, in this embodiment, the vehicle interior temperature TR (k) and the eye I1g
, the accumulation of deviations is suspended until the absolute value of the deviation e(k) from the temperature TR book (k) becomes equal to or less than the reference value Tx. For example, if the sign of the deviation e(k) is A similar effect can be obtained even if the accumulation of deviations is interrupted until the deviation is reversed.

以上第１発明および第２発明の各実施例について説明し
たが、両発明はこのような実施例に何等限定されるもの
ではなく、リヒートタイプの空気調和装置に適用したり
、状態変数Ｘ（ｋ）として他の変数を使用する等、両発
明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実
施し得ることは勿論である。Although the embodiments of the first invention and the second invention have been described above, both inventions are not limited to such embodiments, and may be applied to a reheat type air conditioner or to a state variable X(k ), it goes without saying that the invention can be implemented in various ways without departing from the gist of the inventions, such as using other variables.

発明の効果 以上詳記したように、第１発明および第２発明の自動車
用空気調和装置は、温度検出手段の検出した車室内温度
を温度設定手段の設定した目標温度に制御手段が制御す
るに際し、第１のフィードバック量算出部で累積された
第１のフィードバック量および状態観測部により推定さ
れた状態変数と最適フィードバックゲインとから定まる
第２のフィードバック量の和を制御量としてフィードバ
ック量算出部が空調手段に出力よう構成されている。Effects of the Invention As described above in detail, the air conditioners for automobiles of the first and second inventions have advantages when the control means controls the vehicle interior temperature detected by the temperature detection means to the target temperature set by the temperature setting means. , the feedback amount calculation section uses the sum of the first feedback amount accumulated by the first feedback amount calculation section and the second feedback amount determined from the state variable estimated by the state observation section and the optimal feedback gain as a control variable. It is configured to output to air conditioning means.

ここで、第１発明の自動車用空気調和装置は、上記制御
量が所定範囲に含まれないと制御量判定手段が判定し、
かつ、車室内温度が目標温度近接条件に該当すると温度
判定手段が判定した場合は、第１のフィードバック最変
更部が上記所定範囲の境界値を制御量とするように累積
された第１のフィードバック量を変更するよう構成され
ている。Here, in the automotive air conditioner of the first invention, the controlled amount determining means determines that the controlled amount is not included in the predetermined range,
In addition, when the temperature determination means determines that the vehicle interior temperature falls under the target temperature proximity condition, the first feedback changer changes the accumulated first feedback so that the control amount is the boundary value of the predetermined range. Configured to change the amount.

また、第２発明の自動車用空気調和装置は、上記制ｖＩ
Ｄｆｆｉが所定範囲に含まれないと制御量判定手段が判
定した時から、車室内温度が目標温度近接条件に該当す
ると温度判定手段が判定する時まで、累積停止部が第１
のフィードバック量の累積を中断するよう構成されてい
る。Further, the automotive air conditioner of the second invention has the above-mentioned control vI.
From the time when the control amount determining means determines that Dffi is not within the predetermined range until the time when the temperature determining means determines that the vehicle interior temperature corresponds to the target temperature proximity condition, the cumulative stop section is in the first position.
is configured to interrupt the accumulation of the amount of feedback.

このため、第１発明および第２発明の自動車用空気調和
装置は、空調手段による制御可能範囲の境界値付近に目
標温度が設定された場合でも、過制御によるオーバーシ
ュートやアンダシュートを生じることなく、応答性・追
従性を高水準に保った制御を行なうことができるという
優れた効果を奏する。Therefore, the automotive air conditioners of the first and second inventions do not cause overshoot or undershoot due to overcontrol even when the target temperature is set near the boundary value of the controllable range by the air conditioning means. This has an excellent effect in that control can be performed while maintaining responsiveness and followability at a high level.

また、車室内温度の過制御を生じることがないため、自
動車用空気調和装置の駆動源に対する負担が最小となる
ので、例えば駆動源としての内燃機関の燃費性能を向上
させることができる。Moreover, since overcontrol of the vehicle interior temperature does not occur, the load on the drive source of the automobile air conditioner is minimized, so that, for example, the fuel efficiency of the internal combustion engine as the drive source can be improved.

さらに、自動車用空気調和に関する系の動的なモデルに
基づいて予め定められた最適フィードバックゲインを使
用しているので、空気調和装置の設計・開発工数を低減
することができるという利点も生じる。Furthermore, since the optimal feedback gain predetermined based on the dynamic model of the system related to automotive air conditioning is used, there is an advantage that the number of man-hours for designing and developing the air conditioner can be reduced.

また、第２発明の自動車用空気調和装置は、第１のフィ
ードバック量の累積を中断しているので、制御量算出の
ための処理時間が短くなるという利点も生じる。Further, since the automotive air conditioner of the second invention suspends the accumulation of the first feedback amount, there is also an advantage that the processing time for calculating the control amount is shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は第１発明の内容を概念的に例示した基本的構成
図、第２図は第２発明の内容を概念的に例示した基本的
構成図、第３図は第１発ｍ−実施例としての自動車用空
気調和装置のシステム構成図、第４図は同じくその空気
調和を行なう系の制御系統図、第５図は同じくその系の
モデルを同定するのに用いたブロック線図、第６図は伝
達関数を求める為のシグナルフロー線図、第７図は最小
次元オブザーバの構成を示すブロック線図、第８図（Ａ
＞、（Ｂ）は第１発防御実施例において実行される付加
積分型最適レギュレータとしての制御を示すフローチャ
ー１〜、第９図（Ａ＞、（Ｂ）は同じくその制御特性を
示すタイミングチャート、第１０図（Ａ＞、（Ｂ）は第
２発防御実施例において実行される付加積分型最適レギ
ュレータとしての制御を示すフローチャートである。 Ｍｌ（Ｍｌｌ）・・・空調手段 Ｍ２（Ｍｌ２＞・・・温度設定手段 Ｍ３（Ｍｌ３）・・・温度検出手段 Ｍ４（Ｍｌ４）・・・制御手段 Ｍ５　（Ｍｌ　５）・・・制御量判定手段Ｍ６　（Ｍｌ
　６）・・・温度判定手段Ｍ７　（Ｍｌ　７）・・・状
態観測部 Ｍ８（Ｍｌ８） ・・・第１のフィードバック最算出部 Ｍ９（Ｍｌ９）・・・フィードバック制御囲算出部Ｍ１
０・・・第１のフィードバックＮ算出部Ｍ２０・・・累
積停止部 １・・・空調ユニット　　３・・・ブロアモータ５・・
・エバポレータ ９・・・エアミックスダンパ １０・・・乗員室　　　　１２・・・車室内温度センサ
１４・・・温度設定器　　２０・・・電子制御回路２２
・・・コンプレッサFigure 1 is a basic configuration diagram conceptually illustrating the contents of the first invention, Figure 2 is a basic configuration diagram conceptually illustrating the contents of the second invention, and Figure 3 is the first m-implementation. A system configuration diagram of an automotive air conditioner as an example, FIG. 4 is a control system diagram of the air conditioning system, and FIG. 5 is a block diagram used to identify the model of the system. Figure 6 is a signal flow diagram for determining the transfer function, Figure 7 is a block diagram showing the configuration of the minimum dimension observer, and Figure 8 (A
＞, (B) are flowcharts 1 to 9 showing the control as an additional integral type optimal regulator executed in the first protection embodiment, and FIG. 9 (A>, (B) is a timing chart showing the control characteristics thereof. , FIG. 10 (A>, (B) is a flowchart showing the control as an additional integral type optimal regulator executed in the second protection example. Ml (Mll)...Air conditioning means M2 (Ml2>) ... Temperature setting means M3 (Ml3) ... Temperature detection means M4 (Ml4) ... Control means M5 (Ml 5) ... Controlled amount determination means M6 (Ml
6)...Temperature determination unit M7 (Ml7)...State observation unit M8 (Ml8)...First feedback calculation unit M9 (Ml9)...Feedback control range calculation unit M1
0... First feedback N calculation unit M20... Cumulative stop unit 1... Air conditioning unit 3... Blower motor 5...
-Evaporator 9...Air mix damper 10...Crew room 12...Interior temperature sensor 14...Temperature setter 20...Electronic control circuit 22
···compressor

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １　車室内への吹出空気の少なくとも温度を含む諸量を
外部からの制御量に従つて調節する空調手段と、 上記車室内の目標温度を設定する温度設定手段と、 上記車室内の車室内温度を検出する温度検出手段と、 自動車用空気調和に関する系の動的なモデルに基づいて
予め定められた最適フィードバックゲインを使用して、
上記車室内温度が上記目標温度となるように上記空調手
段をフィードバック制御する付加積分型最適レギュレー
タである制御手段と、を具備した自動車用空気調和装置
であつて、さらに、上記空調手段への制御量が所定範囲
内にあるか否かを判定する制御量判定手段と、上記車室
内温度が目標温度近接条件に該当するか否かを判定する
温度判定手段と、 を有し、 しかも、上記制御手段が、 上記動的なモデルに基づいて予め設定されたパラメータ
を用いて、上記空調手段への制御量と上記車室内温度と
から、上記系の動的な内部状態を表わす状態変数を推定
する状態観測部と、 上記目標温度と上記車室内温度との偏差および上記最適
フィードバックゲインの上記偏差に関する要素とから、
上記空調手段への制御量に関与する第１のフィードバッ
ク量を算出すると共に該第１のフィードバック量を累積
する第１のフィードバック量算出部と、 上記状態変数と上記最適フィードバックゲインの上記状
態変数に関する要素とから算出した第２のフィードバッ
ク量および上記累積された第１のフィードバック量の和
を制御量として上記空調手段に出力するフィードバック
制御量算出部と、上記制御量判定手段により制御量が所
定範囲内にないと判定され、かつ、上記温度判定手段に
より車室内温度が目標温度近接条件に該当すると判定さ
れた場合に、上記所定範囲の境界値が上記制御量となる
ように上記累積された第１のフィードバック量を変更す
る第１のフィードバツク量変更部と、 を備えたことを特徴とする自動車用空気調和装置。 ２　上記温度判定手段が、上記車室内温度の上記目標温
度から所定温度範囲以内への接近時に目標温度近接条件
に該当すると判定する特許請求の範囲第１項に記載の自
動車用空気調和装置。 ３　上記温度判定手段が、上記車室内温度と上記目標温
度とが一致した時に目標温度近接条件に該当すると判定
する特許請求の範囲第１項に記載の自動車用空気調和装
置。 ４　上記温度判定手段が、上記車室内温度の上記目標温
度に接近する過程における変化率が所定上限値から所定
下限値の範囲内となった時に目標温度近接条件に該当す
ると判定する特許請求の範囲第１項に記載の自動車用空
気調和装置。 ５　上記空調手段の調節する諸量が、吹出空気を送風す
るブロアモータの送風量と、該吹出空気を一旦冷却する
冷媒の流量と、該吹出空気の再度加熱される流量とから
なる特許請求の範囲第１項に記載の自動車用空気調和装
置。 ６　車室内への吹出空気の少なくとも温度を含む諸量を
外部からの制御量に従って調節する空調手段と、 上記車室内の目標温度を設定する温度設定手段と、 上記車室内の車室内温度を検出する温度検出手段と、 自動車用空気調和に関する系の動的なモデルに基づいて
予め定められた最適フィードバツクゲインを使用して、
上記車室内温度が上記目標温度となるように上記空調手
段をフィードバック制御する付加積分型最適レギュレー
タである制御手段と、を具備した自動車用空気調和装置
であつて、さらに、上記空調手段への制御量が所定範囲
内にあるか否かを判定する制御量判定手段と、上記車室
内温度が目標温度近接条件に該当するか否かを判定する
温度判定手段と、 を有し、 しかも、上記制御手段が、 上記動的なモデルに基づいて予め設定されたパラメータ
を用いて、上記空調手段への制御量と上記車室内温度と
から、上記系の動的な内部状態を表わす状態変数を推定
する状態観測部と、 上記目標温度と上記車室内温度との偏差および上記最適
フィードバックゲインの上記偏差に関する要素とから、
上記空調手段への制御量に関与する第１のフィードバッ
ク量を算出すると共に該第１のフイードバック量を累積
する第１のフィードバック量算出部と、 上記状態変数と上記最適フィードバックゲインの上記状
態変数に関する要素とから算出した第２のフィードバッ
ク量および上記累積された第１のフィードバック量の和
を制御量として上記空調手段に出力するフイードバツク
制御量算出部と、上記制御量判定手段により制御量が所
定範囲内にないと判定された時から、上記温度判定手段
により車室内温度が目標温度近接条件に該当すると判定
される時まで、上記第１のフィードバック量の累積を中
断する累積停止部と、 を備えたことを特徴とする自動車用空気調和装置。 ７　上記温度判定手段が、上記車室内温度の上記目標温
度から所定温度範囲以内への接近時に目標温度近接条件
に該当すると判定する特許請求の範囲第６項に記載の自
動車用空気調和装置。 ８　上記温度判定手段が、上記車室内温度と上記目標温
度とが一致した時に目標温度近接条件に該当すると判定
する特許請求の範囲第６項に記載の自動車用空気調和装
置。 ９　上記温度判定手段が、上記車室内温度の上記目標温
度に接近する過程における変化率が所定上限値から所定
下限値の範囲内となつた時に目標温度近接条件に該当す
ると判定する特許請求の範囲第６項に記載の自動車用空
気調和装置。 １０　上記空調手段の調節する諸量が、吹出空気を送風
するブロアモータの送風量と、該吹出空気を一旦冷却す
る冷媒の流量と、該吹出空気の再度加熱される流量とか
らなる特許請求の範囲第６項に記載の自動車用空気調和
装置。[Scope of Claims] 1. Air conditioning means that adjusts various quantities including at least the temperature of the air blown into the vehicle interior according to an externally controlled amount; Temperature setting means that sets the target temperature within the vehicle interior; Using a temperature detection means for detecting the temperature inside the vehicle interior and an optimal feedback gain predetermined based on a dynamic model of the system related to automotive air conditioning,
An air conditioner for an automobile, comprising a control means that is an additive integral type optimum regulator that performs feedback control of the air conditioning means so that the temperature inside the vehicle reaches the target temperature, further comprising: a controlled amount determining means for determining whether the amount is within a predetermined range; and a temperature determining means for determining whether the vehicle interior temperature corresponds to a target temperature proximity condition; Means estimates a state variable representing a dynamic internal state of the system from the control amount for the air conditioning means and the vehicle interior temperature using parameters preset based on the dynamic model. from a state observation unit, and elements related to the deviation between the target temperature and the vehicle interior temperature and the deviation of the optimal feedback gain;
a first feedback amount calculation unit that calculates a first feedback amount related to the control amount to the air conditioning means and accumulates the first feedback amount; a feedback control amount calculation unit that outputs the sum of the second feedback amount calculated from the second feedback amount and the accumulated first feedback amount to the air conditioning means as a control amount; If it is determined that the vehicle interior temperature does not fall within the target temperature proximity condition and the temperature determination means determines that the vehicle interior temperature falls within the target temperature proximity condition, the accumulated number is set so that the boundary value of the predetermined range becomes the control amount. An air conditioner for an automobile, comprising: a first feedback amount changing section that changes a first feedback amount. 2. The automotive air conditioner according to claim 1, wherein the temperature determining means determines that the target temperature proximity condition is met when the vehicle interior temperature approaches the target temperature within a predetermined temperature range. 3. The air conditioner for an automobile according to claim 1, wherein the temperature determining means determines that the target temperature proximity condition is met when the vehicle interior temperature and the target temperature match. 4. Claims in which the temperature determination means determines that the target temperature proximity condition is met when the rate of change of the vehicle interior temperature in the process of approaching the target temperature falls within the range of a predetermined upper limit value to a predetermined lower limit value. The automotive air conditioner according to item 1. 5 Claims in which the various quantities adjusted by the air conditioning means include the amount of air blown by a blower motor that blows the blown air, the flow rate of a refrigerant that temporarily cools the blown air, and the flow rate of the blown air that is heated again. The automotive air conditioner according to item 1. 6 Air conditioning means for adjusting various quantities including at least the temperature of the air blown into the vehicle interior according to an externally controlled amount; temperature setting means for setting the target temperature within the vehicle interior; and detecting the vehicle interior temperature within the vehicle interior. temperature sensing means and an optimal feedback gain predetermined based on a dynamic model of the system related to automotive air conditioning.
An air conditioner for an automobile, comprising a control means that is an additive integral type optimum regulator that performs feedback control of the air conditioning means so that the temperature inside the vehicle reaches the target temperature, further comprising: a controlled amount determining means for determining whether the amount is within a predetermined range; and a temperature determining means for determining whether the vehicle interior temperature corresponds to a target temperature proximity condition; Means estimates a state variable representing a dynamic internal state of the system from the control amount for the air conditioning means and the vehicle interior temperature using parameters preset based on the dynamic model. from a state observation unit, and elements related to the deviation between the target temperature and the vehicle interior temperature and the deviation of the optimal feedback gain;
a first feedback amount calculation unit that calculates a first feedback amount related to the control amount to the air conditioning means and accumulates the first feedback amount; a feedback control amount calculation section that outputs the sum of the second feedback amount calculated from the second feedback amount and the accumulated first feedback amount to the air conditioning means as a control amount; an accumulation stop unit that suspends the accumulation of the first feedback amount from the time when it is determined that the vehicle interior temperature does not fall within the target temperature range until the time when the temperature determination means determines that the vehicle interior temperature falls within the target temperature proximity condition; An air conditioner for automobiles characterized by: 7. The automotive air conditioner according to claim 6, wherein the temperature determining means determines that the target temperature proximity condition is met when the vehicle interior temperature approaches the target temperature within a predetermined temperature range. 8. The automobile air conditioner according to claim 6, wherein the temperature determining means determines that the target temperature proximity condition is met when the vehicle interior temperature and the target temperature match. 9 Claims in which the temperature determination means determines that the target temperature proximity condition is met when the rate of change of the vehicle interior temperature in the process of approaching the target temperature falls within the range of a predetermined upper limit value to a predetermined lower limit value. The automotive air conditioner according to item 6. 10 Claims in which the various quantities adjusted by the air conditioning means include the amount of air blown by a blower motor that blows the blown air, the flow rate of a refrigerant that temporarily cools the blown air, and the flow rate of the blown air that is heated again. The automotive air conditioner according to item 6.
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