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JP2000001114A - Air conditioning device for vehicle - Google Patents

Air conditioning device for vehicle

Info

Publication number
JP2000001114A
JP2000001114A JP16900998A JP16900998A JP2000001114A JP 2000001114 A JP2000001114 A JP 2000001114A JP 16900998 A JP16900998 A JP 16900998A JP 16900998 A JP16900998 A JP 16900998A JP 2000001114 A JP2000001114 A JP 2000001114A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
vehicle
air conditioner
neural network
vehicle interior
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16900998A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidehiro Adachi
秀博 安立
Mamoru Seiji
護 政氏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Corp
Original Assignee
Zexel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zexel Corp filed Critical Zexel Corp
Priority to JP16900998A priority Critical patent/JP2000001114A/en
Priority to PCT/JP1998/003528 priority patent/WO1999036280A1/en
Publication of JP2000001114A publication Critical patent/JP2000001114A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To permit control of vehicle interior temperature at high accuracy by using outside temperature and amount of solar radiation as environmental factors, the statuses of the air conditioning device being a blowoff mode, blowoff temperature, and blowoff amount, and fixing the temperature data of blowers other than the blower set in the blowoff mode to predetermined values. SOLUTION: A control unit 1 has a temperature estimation value 1b composed of a neutral network which uses a measured temperature T1 from a room temperature sensor 6 and an environmental factor and statuses of an air conditioning device from a control logic 1a as input signals and which outputs an estimation value TN of a vehicle interior temperature to the control logic 1a. The input signals to the neutral network include, measured temperature T1 from the room temperature sensor 6, outside temperature TA from an outside temperature sensor, amount of solar radiation from a solar radiation sensor 8, a duty ratio of a blower 2b, and a blowoff mode that has been set. A foot blowoff temperature TF and a vent blowoff temperature TB for blowers other than the set blower are fixed at predetermined values.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、空調装置に関する
もので、特に車室内の温度を適正に目標温度に制御する
ための車両用空調装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner, and more particularly to an air conditioner for a vehicle for appropriately controlling the temperature in a passenger compartment to a target temperature.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は、従来の車両用空調装置の制御フ
ローを示す図で、従来の車両用空調装置は、温度設定器
4で設定された目標温度Tに対して、車室内に設置さ
れた車室内温度検出手段としての内気温センサ6で測定
した測定温度Tをフィードバック値とした制御ロジッ
ク1pにより、車室内に送風する空調空気の温度や風量
等を制御するようにしている。しかしながら、上記内気
温センサ6は、通常、フロントパネルの下方に設置され
ているので、外気温や日射等の影響のため、乗員の着座
位置近傍の温度(車室内温度)Tとは異なっている。
そこで、上記フィードバック値を実際の車室内温度T
に近づけるため、車両に外気温センサや日射センサを設
けて、上記各センサの出力に基づいて上記測定温度T
を補正したり、更には、空調空気の吹出しモード等に基
づいて上記測定温度Tを補正していた。
BACKGROUND ART FIG. 8 is a diagram showing a control flow of a conventional vehicle air conditioner, a conventional air conditioner for a vehicle, with respect to the target temperature T Z that is set in the temperature setting unit 4, the vehicle interior the located control logic 1p was the feedback value of the measured temperature T i measured by the inside air temperature sensor 6 as the vehicle interior temperature detection means, so as to control the temperature and air volume, etc. of the conditioned air to be blown into the passenger compartment . However, the inside air temperature sensor 6 is normally therefore are installed below the front panel, due to the effect of such ambient temperature and solar radiation, different from the temperature (vehicle interior temperature) T 0 of the occupant's seating position near I have.
Therefore, the feedback value is set to the actual vehicle interior temperature T 0.
, A vehicle is provided with an outside air temperature sensor and a solar radiation sensor, and the measured temperature T i is determined based on the output of each sensor.
Or corrected, and further, based on the blowing mode and the like of the conditioned air was correcting the measured temperature T i.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、内気温
センサで測定した測定温度Tと実際の車内温度T
の差を補正するためには、上記制御ロジックで用いるパ
ラメータが多いため、マッチング作業に時間がかかると
いう問題点があった。また、特開平6−195323号
公報には、図9に示すように、目標温度T,車内温度
(内気温センサの測定温度)T,外気温T,日射量
とを入力信号としたニューラルネットワーク型追加
学習装置を用いて、空調空気の送風量等を制御する技術
が開示されている。これは、ニューラルネットワークに
おいて、目標吹出し温度,吹出しモード状態,ブロア風
量等の各演算式を学習して求めて最終送風量を制御する
ものであるが、ニューラルネットワークの入出力関係を
学習するために使用する教師信号が多いため、学習が収
束しにくく、また、学習時間が長くなってしまうといっ
た問題点があった。
[SUMMARY OF THE INVENTION However, in order to correct the difference between the actual and the inside temperature T 0 and the measured temperature T i measured by the inside air temperature sensor, since parameters used by the control logic is large, the matching work It takes time. JP-A-6-195323, as shown in FIG. 9, the target temperature T Z, (measured temperature of the inside air temperature sensor) inside temperature T i, the outside air temperature T A, the input signal and a solar radiation amount T S A technology for controlling the amount of air-conditioned air to be blown using the neural network type additional learning device described above is disclosed. In the neural network, the final blowing rate is controlled by learning and calculating respective arithmetic expressions such as a target blowing temperature, a blowing mode state, and a blower air volume. In order to learn the input / output relationship of the neural network, Since a large number of teacher signals are used, there is a problem that the learning does not easily converge and the learning time becomes long.

【0004】そこで、本出願人は、空調装置の制御ロジ
ックの主要素である車室内温度を出力値とするニューラ
ルネットワークで構成した温度推定器を備え、上記推定
値に基づいて車室内の温度を制御することにより、制御
ロジックの調整を容易とし、かつ、車室内温度を高精度
に制御する技術を提案している(特願平10−0079
30号)。これは、ニューラルネットワークの入力信号
として、内気温センサで測定した測定温度Tと、外気
温,日射量から成る環境因子と、吹出しモード,ミック
スドア開度,ブロアモータデューティ比から成る空調機
器の状態とを用いて車室内の温度Tを推定し、上記推
定値Tに基づいて車室内の温度を制御するものであ
る。しかしながら、上記入力信号中、吹き出し温度に対
応する入力信号であるミックスドア開度は、吹出しモー
ドやブロアモータデューティ比の影響を受けやすいた
め、車室内温度の推定精度が十分とは言えなかった。
Therefore, the present applicant has a temperature estimator configured by a neural network that outputs the vehicle interior temperature, which is a main element of the control logic of the air conditioner, as an output value. A technique has been proposed in which the control logic is easily adjusted by controlling the temperature and the temperature in the vehicle compartment is controlled with high precision (Japanese Patent Application No. 10-0079).
No. 30). This is as an input signal of the neural network, and the measured temperature T i measured by the inside air temperature sensor, outside temperature, and environmental factors consisting of solar radiation, blowing mode, mix door opening degree, the air-conditioning equipment consisting of a blower motor duty ratio state estimating the temperature T N of the passenger compartment with the door, it is to control the temperature in the passenger compartment based on the estimated value T N. However, among the input signals, the mixed door opening, which is an input signal corresponding to the blowout temperature, is easily affected by the blowout mode and the blower motor duty ratio, and therefore, the accuracy of estimating the vehicle interior temperature cannot be said to be sufficient.

【0005】本発明は、従来の問題点に鑑みてなされた
もので、空調装置の制御ロジックの主要素である車室内
温度を推定する際に、ニューラルネットワークの入力信
号を適正に選択することにより、車室内温度を高精度に
制御することのできる車両用空調装置を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the conventional problems, and appropriately selects an input signal of a neural network when estimating a vehicle interior temperature which is a main element of control logic of an air conditioner. It is another object of the present invention to provide a vehicle air conditioner capable of controlling a vehicle interior temperature with high accuracy.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の車両用空調装置は、車室内温度検出手段の検出温度と
車両の環境因子及び空調機器の状態とを入力信号とし、
車室内の温度の推定値を出力値とするニューラルネット
ワークを構成する際、上記環境因子を外気温と日射量と
し、上記空調機器の状態を吹出しモード,吹出し温度,
吹出し風量とするとともに、吹出しモードで設定される
吹き出し口以外の吹出し口の温度データを所定の値に固
定するようにしたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an air conditioner for a vehicle, wherein a temperature detected by a vehicle interior temperature detecting means, an environmental factor of the vehicle, and a state of an air conditioner are input signals.
When constructing a neural network that uses the estimated value of the temperature in the vehicle cabin as an output value, the environmental factors are the outside air temperature and the amount of solar radiation, and the state of the air conditioner is the blowing mode, the blowing temperature,
In addition to the blowout air volume, the temperature data of the outlets other than the outlets set in the blowout mode is fixed at a predetermined value.

【0007】請求項2に記載の車両用空調装置は、上記
推定値をフィードバック値として車室内の温度を制御す
るようにしたものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle air conditioner wherein the estimated value is used as a feedback value to control the temperature in the passenger compartment.

【0008】請求項3に記載の車両用空調装置は、ニュ
ーラルネットワークの学習時に使用する教師信号を、運
転席と助手席のそれぞれの頭部及び足部に相当する位置
の4点平均温度としたものである。
In the vehicle air conditioner according to the present invention, the teacher signal used at the time of learning the neural network is a four-point average temperature at positions corresponding to the head and the foot of the driver's seat and the passenger's seat. Things.

【0009】請求項4に記載の車両用空調装置は、ニュ
ーラルネットワークの学習時に使用する、教師信号の入
力状態を、0.02から0.98に正規化するようにし
たものである。
According to a fourth aspect of the present invention, the input state of the teacher signal used in learning of the neural network is normalized from 0.02 to 0.98.

【0010】請求項5に記載の車両用空調装置は、ニュ
ーラルネットワークに使用するシグモイド関数を、入力
範囲により異なる係数を有する一次関数から構成され、
かつ上記一次関数のそれぞれの入力範囲における出力値
と上記シグモイド関数の出力値との誤差の絶対値が3%
以内になるように上記入力範囲及び上記一次関数の係数
を設定した関数で近似するようにしたものである。
According to a fifth aspect of the present invention, the sigmoid function used for the neural network is constituted by a linear function having coefficients different depending on an input range.
And the absolute value of the error between the output value of the linear function and the output value of the sigmoid function in each input range is 3%.
Within the range, the input range and the coefficient of the linear function are approximated by a set function.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき説明する。 実施の形態1.図1は本発明の実施の形態1に係わる車
両用空調装置の構成を示す図で、1は制御装置、2はエ
アダクト、3は空調空気の温度や風量等の設定を行う設
定パネル、4は設定パネル3から入力された車室内の目
標温度Tを設定し制御装置1に出力する温度設定器、
5はエアダクト2内のミックスドア2cの開度調整等を
行う複数の駆動装置、6はフロントパネルの下方に設置
された室内温度検出手段としての内気温センサ、7は車
両のバンパー近傍に設置された外気温センサ、8はフロ
ントパネルの上部に設置された日射センサである。エア
ダクト2は、エアダクトに導入する内気と外気との割合
を調整する内外気切換ドア2aと、上記内外気切換ドア
2aからの吸入空気を送風するブロア2bと、送風空気
を冷却するエバポレータ2cと、送風空気を暖めるヒー
タ2dと、その開閉度によりエバポレータ2cで冷却さ
れた送風空気のうちヒータ2dを通過する空気量を制御
して送風空気の温度を調節するミックスドア2eと、上
記温度調節された空気を上部吹出し口2f及び下部吹出
し口2gに分配する吹出し口切換ドア2hとから構成さ
れる。なお、上部吹出し口2fには、上部吹出し口2f
の温度を検出する上部吹出し口温度センサ2mが設置さ
れ、下部吹出し口2gには、下部吹出し口2gの温度を
検出する下部吹出し口温度センサ2nが設置されてい
る。また、駆動装置5は、上記内外気切換ドア2a、ミ
ックスドア2e、吹出し口切換ドア2hを開閉する複数
のアクチュエータと、ブロア2bを駆動するブロア駆動
回路とから構成される。制御装置1は、外気温等の環境
因子や空調空気の吹出しモード等の空調機器の状態(制
御因子)に応じて、ミックスドア2eの開度等を制御す
る制御信号を各駆動装置5に出力する制御ロジック1a
と、内気温センサ6からの測定温度Tと制御ロジック
1aからの環境因子や空調機器の状態の情報を入力信号
とし、上記制御ロジック1aに出力する車室内の温度の
推定値Tを出力値とするニューラルネットワークで構
成された温度推定器1bとを備えている。なお、上記制
御因子は、例えば、外気温センサ7や日射センサ8から
の出力、内外気切換ドア2a,ミックスドア2e,吹出
し口切換ドア2hの開閉度、ブロア2bの駆動電圧など
がある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a vehicle air conditioner according to Embodiment 1 of the present invention, in which 1 is a control device, 2 is an air duct, 3 is a setting panel for setting the temperature and air volume of conditioned air, and 4 is A temperature setter for setting a target temperature TZ in the vehicle compartment input from the setting panel 3 and outputting the target temperature TZ to the control device 1;
5 is a plurality of driving devices for adjusting the opening of the mix door 2c in the air duct 2, 6 is an inside air temperature sensor as room temperature detecting means installed below the front panel, and 7 is installed near the bumper of the vehicle. The outside air temperature sensor 8 is a solar radiation sensor installed above the front panel. The air duct 2 includes an inside / outside air switching door 2a that adjusts a ratio of inside air and outside air introduced into the air duct, a blower 2b that blows air sucked from the inside / outside air switching door 2a, and an evaporator 2c that cools the blowing air. A heater 2d for warming the blast air, a mix door 2e for controlling the temperature of the blast air by controlling the amount of air passing through the heater 2d out of the blast air cooled by the evaporator 2c based on the degree of opening and closing thereof, and An outlet switching door 2h for distributing air to the upper outlet 2f and the lower outlet 2g. The upper outlet 2f is connected to the upper outlet 2f.
An upper outlet temperature sensor 2m for detecting the temperature of the lower outlet 2g is provided, and a lower outlet temperature sensor 2n for detecting the temperature of the lower outlet 2g is provided for the lower outlet 2g. The driving device 5 includes a plurality of actuators for opening and closing the inside / outside air switching door 2a, the mixing door 2e, and the outlet switching door 2h, and a blower driving circuit for driving the blower 2b. The control device 1 outputs a control signal for controlling the opening degree of the mix door 2e or the like to each drive device 5 in accordance with an environmental factor such as an outside air temperature or a state (control factor) of the air conditioner such as a conditioned air blowing mode. Control logic 1a
When the environmental factors and the information of the state of air conditioning equipment from the measured temperature T i and the control logic 1a from the inside air temperature sensor 6 as an input signal, outputs the estimated value T N of the temperature of the vehicle interior to be output to the control logic 1a And a temperature estimator 1b composed of a neural network for setting a value. The control factors include, for example, outputs from the outside air temperature sensor 7 and the solar radiation sensor 8, the degree of opening and closing of the inside / outside air switching door 2a, the mix door 2e, and the outlet switching door 2h, and the drive voltage of the blower 2b.

【0012】図2は、温度推定器1bにおけるニューラ
ルネットワークの構成(温度モデル)を示す図で、ニュ
ーラルネットワークは、入力層、隠れ層、出力層から成
る3層の階層型ネットワークである。入力信号は、内気
温センサ(Inc.s)6からの測定温度T(℃)、
外気温センサ7からの外気温T(℃)、日射センサ8
からのの日射量(Kcal/mhour)、ブロア2
bの駆動電圧に相当するブロアデューティ比(%)、設
定パネル3で設定された吹出しモード(1,2,3,
4,5)、下部吹出し口温度センサ2nからのフット吹
出し温度T(℃)、上部吹出し口温度センサ2mから
のベント吹出し温度T(℃)とから成り、出力値は、
車室内の温度の推定値T(℃)である。但し、上記フ
ット吹出し温度T(℃)と上記ベント吹出し温度T
(℃)とは、上記吹出しモードで設定される吹き出し口
以外の吹出し口の温度データを所定の値(例えば、25
℃)に固定するものとする。また、このニューラルネッ
トワークでは以下の式(1)のようなシグモイド関数が
使用される。 y=1/(1+exp(−|x|)‥‥‥(1) ここで、xは、層iへの各入力信号vにウエイトw
ijを乗算した値からバイアスbを減じたもの(x
=Σv・wij−b)で、yは層iからの出力信
号(層jへの入力信号)である。なお、このシグモイド
関数は、図3に示すように、入力変数が−∞〜+∞に対
して、0から1を出力する。温度推定器1bは、ニュー
ラルネットワークの学習時の教師信号として、運転席と
助手席のそれぞれの頭部及び足部に相当する位置の4点
平均温度を用い、上記推定値Tの演算式の各入力信号
に対するウエイトwijやバイアスbの値を学習によ
って求め、制御時には、上記各入力信号に対して、車室
内の温度の推定値Tを制御ロジック1aに出力するも
のである。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration (temperature model) of a neural network in the temperature estimator 1b. The neural network is a three-layer hierarchical network including an input layer, a hidden layer, and an output layer. The input signal is a measured temperature T i (° C.) from the inside air temperature sensor (Inc.s) 6,
Outside temperature T A (° C.) from outside temperature sensor 7, solar radiation sensor 8
(Kcal / m 2 hour), blower 2
b, the blower duty ratio (%) corresponding to the drive voltage, and the blowing mode (1, 2, 3,
4, 5), the foot outlet temperature TF (° C.) from the lower outlet temperature sensor 2n, and the vent outlet temperature T B (° C.) from the upper outlet temperature sensor 2m.
This is an estimated value T N (° C.) of the temperature in the vehicle interior. However, the foot air temperature T F (° C.) and the vent outlet air temperature T B
(° C.) means that the temperature data of the outlets other than the outlets set in the above-mentioned outlet mode is a predetermined value (for example, 25 ° C.).
° C). In this neural network, a sigmoid function as shown in the following equation (1) is used. y j = 1 / (1 + exp (- | x j |) ‥‥‥ (1) where, x j is the weight to each input signal v i to the layer i w
ij multiplied by the bias b j (x j
= In Σv i · w ij -b j) , the y j is the output signal from layer i (input signal to the layer j). As shown in FIG. 3, this sigmoid function outputs 0 to 1 for input variables of -∞ to + ∞. Temperature estimator. 1b, as a teacher signal in the neural network training, using a 4-point average temperature of the position corresponding to each of the head and foot of the driver's seat and the passenger seat, the arithmetic expression for the estimated value T N The weight w ij and the bias b j for each input signal are obtained by learning, and at the time of control, an estimated value TN of the vehicle interior temperature is output to the control logic 1a for each of the input signals.

【0013】ニューラルネットワークへの入力状態とし
て、各入力信号は、計測データの最小値から最大値を0
から1に正規化し、上記各入力信号の種類に対するウエ
イトwijを同じに評価できるようにしている。一方、
上記教師信号は、上記シグモイド関数の出力特性として
0及び1が飽和出力値であることを考慮し、計測データ
の最小値から最大値を0.02から0.98に正規化し
ている。すなわち、上記シグモイド関数をニューロンの
入力関数としているニューラルネットワークの学習にお
いては、学習効率及び安全性を考慮すると、上記教師信
号を0から1に正規化するよりも、若干狭い範囲の0.
02から0.98に正規化した方が収束速度も速く有効
である。
[0013] As the input state to the neural network, each input signal represents the minimum value to the maximum value of the measured data as 0.
Is normalized to 1 so that the weights w ij for the types of the input signals can be evaluated in the same manner. on the other hand,
The teacher signal normalizes the minimum value to the maximum value of the measurement data from 0.02 to 0.98 in consideration of the fact that 0 and 1 are saturation output values as output characteristics of the sigmoid function. That is, in learning a neural network using the sigmoid function as an input function of a neuron, in consideration of learning efficiency and safety, a range of 0.
The convergence speed is faster and more effective when normalized from 02 to 0.98.

【0014】図4は、上述したニューラルネットワーク
で構成された温度推定器1bにおいて、下記の学習条件
で十分学習した後、外気温データを入力して車室内温度
を推定したグラフである。なお、上記車室内温度T
は、運転席と助手席のそれぞれの頭部及び足部に相当
する位置で計測した各計測温度の平均値である。 学習条件 外気温‥‥−10〜 35(℃) 日射 ‥‥ 0〜660(Kcal/mhour) 車速 ‥‥アイドル〜40(Km/h相当) 実線で示した温度推定器1bの出力値(推定値T)の
変化をみると、最大誤差は1.9℃、誤差の絶対値の平
均は0.5℃と、上述したミックスドア開度を入力信号
とした場合(最大誤差;4.9℃、誤差の絶対値の平
均;0.83℃))に比べ小さく、しかも、同図の○で
示した車室内温度Tの変化に対する追従性もよい。こ
れは、入力信号として用いた因子が適切に選択されてい
るだけでなく、吹出しモードで設定される吹き出し口以
外の吹出し口の温度データを所定の値(例えば、25
℃)に固定したため不用な温度変動がなくなり、車室内
の温度の推定値Tを更に正確に求めることができるよ
うになったためである。なお、同図の破線は、Inc.
s(内気温センサ)6の検出温度である。
[0014] Figure 4 is the temperature estimator 1b composed of a neural network as described above, was thoroughly learned by the learning conditions below, is a graph estimating the vehicle interior temperature T 0 by entering the outside air temperature data. In addition, the vehicle interior temperature T
0 is the average value of the measured temperatures measured at the positions corresponding to the head and feet of the driver's seat and the passenger's seat, respectively. Learning conditions Outside temperature 10〜-10 to 35 (° C.) Solar radiation ‥‥ 0 to 660 (Kcal / m 2 hour) Vehicle speed ‥‥ Idle to 40 (equivalent to Km / h) Output value of temperature estimator 1b indicated by a solid line ( Looking at the change in the estimated value T N ), the maximum error is 1.9 ° C., the average of the absolute value of the error is 0.5 ° C., and the mixed door opening is used as an input signal (maximum error; 9 ° C., the average of the absolute value of the error; 0.83 ° C.), and has good followability to the change in the vehicle interior temperature T 0 indicated by a circle in FIG. This is because not only the factor used as the input signal is properly selected, but also the temperature data of the outlets other than the outlets set in the outlet mode is set to a predetermined value (for example, 25
° C), unnecessary temperature fluctuations are eliminated, and the estimated value TN of the temperature in the vehicle compartment can be obtained more accurately. The broken line in FIG.
s (internal temperature sensor) 6.

【0015】次に、上記車両用空調装置の車室内温度の
制御方法について、図5の制御フローに基づき説明す
る。制御ロジック1aは、入力された外気温等の環境因
子や空調空気の吹出しモード等の空調機器の状態から成
る各制御因子から、温度推定器1bの入力信号となる制
御因子を抽出し、温度推定器1bに出力する。温度推定
器1bは、上記抽出された制御因子と、Inc.s(内
気温センサ)6からの測定温度Tとを入力信号とし、
ニューラルネットワークにより、車室内温度の推定値T
を求めて制御ロジック1aに出力する。制御ロジック
1aは、上記各制御因子と上記推定値Tから、車室内
温度Tが温度設定器4で設定された目標温度Tにな
るように、ブロアデューティ比(%)等のエアダクト2
の制御要素を予め設定された制御ロジック1aに従って
車室内の温度をフィードバック制御する。すなわち、車
室内の温度は、上記内気温センサ6で測定された後、温
度推定器1bに入力され、推定値Tとして制御ロジッ
ク1aにフィードバックされる。したがって、制御ロジ
ック1aは、内気温センサ6からの測定温度Tではな
く、車室内温度Tに極めて近い値である温度推定器1
bからの車室内温度の推定値Tをフィードバック値と
した制御を行うので、車室内の温度を正確にかつ迅速に
目標温度Tにすることができる。
Next, a method of controlling the temperature in the cabin of the vehicle air conditioner will be described with reference to a control flow of FIG. The control logic 1a extracts a control factor serving as an input signal of the temperature estimator 1b from each input control factor including an environmental factor such as an outside air temperature and a state of an air conditioner such as a conditioned air blowing mode, and estimates the temperature. Output to the container 1b. The temperature estimator 1b includes the extracted control factor, Inc. s and a measuring temperature T i from (inside air temperature sensor) 6 as an input signal,
The estimated value T of the cabin temperature by the neural network
N is obtained and output to the control logic 1a. Control logic 1a shows the above from the control factors and the estimated value T N, as vehicle interior temperature T 0 becomes the target temperature T Z that is set in the temperature setting unit 4, a blower duty ratio (%), etc. air duct 2
The feedback control of the temperature in the vehicle interior is performed on the control elements according to the preset control logic 1a. That is, the temperature in the vehicle interior is measured by the inside air temperature sensor 6 and then input to the temperature estimator 1b and fed back to the control logic 1a as the estimated value TN . Thus, the control logic 1a, not the measured temperature T i from the inside air temperature sensor 6, the temperature estimator 1 is very close to the vehicle interior temperature T 0
since the control with the feedback value estimates T N of cabin temperature from b, it is possible to make the temperature of the passenger compartment accurately and quickly the target temperature T Z.

【0016】実施の形態2.上記実施の形態1において
は、ニューラルネットワークに式(1)に示すシグモイ
ド関数を用いたが、このシグモイド関数を複数の直線で
近似することにより、温度推定器1bの必要メモリ数を
低減できるとともに、演算時間を大幅に短縮することが
できるので、車室内の温度を更に迅速に目標温度Tzに
することができる。すなわち、式(1)に示すシグモイ
ド関数を、例えば8ビットの組込み型マイコンでプログ
ラムする場合には、精度維持のため、指数関数と浮動小
数演算ライブラリが必要となるため、ROM容量や計算
時間が大きくなる。一方、一次関数は割り算を含んでい
ないので浮動小数演算の必要もなく、整数演算を用いて
も演算精度を維持できるとともに、ROM容量や計算時
間を小さくできるという利点がある。そこで、ニューラ
ルネットワークが学習するときには上記(1)式のシグ
モイド関数を使用し、学習後のネットワークを実際の組
込み型マイコンにプログラムするときには、図6に示す
ように、上記(1)式のシグモイド関数を誤差が、例え
ば±0.005以内になるような17本の直線(一次関
数)で近似した関数を、上記(1)式のシグモイド関数
の代用とすることにより、ROM容量や計算時間を小さ
くでき、なおかつ、演算精度を維持することができる。
図7は、(1)式のシグモイド関数とシグモイド関数を
上記一次関数で近似した関数との誤差を示す図で、誤差
の大きさは、全入力範囲で±0.005以内にあること
がわかる。
Embodiment 2 In the first embodiment, the sigmoid function shown in equation (1) is used for the neural network. By approximating this sigmoid function with a plurality of straight lines, the number of required memories of the temperature estimator 1b can be reduced, Since the calculation time can be greatly reduced, the temperature in the vehicle compartment can be more quickly brought to the target temperature Tz. That is, when the sigmoid function shown in the equation (1) is programmed by, for example, an 8-bit built-in microcomputer, an exponential function and a floating-point arithmetic library are required to maintain accuracy. growing. On the other hand, since the linear function does not include division, there is no need for a floating-point operation, so that the operation accuracy can be maintained even when an integer operation is used, and the ROM capacity and the calculation time can be reduced. Therefore, when the neural network learns, the sigmoid function of the above equation (1) is used. When the learned network is programmed in an actual embedded microcomputer, the sigmoid function of the above equation (1) is used as shown in FIG. Is reduced by, for example, 17 straight lines (linear functions) having an error within ± 0.005 as a substitute for the sigmoid function of the above equation (1), thereby reducing the ROM capacity and calculation time. It is possible to maintain the calculation accuracy.
FIG. 7 is a diagram showing an error between the sigmoid function of the equation (1) and a function obtained by approximating the sigmoid function with the linear function. It can be seen that the magnitude of the error is within ± 0.005 in the entire input range. .

【0017】なお、上記例では、シグモイド関数を誤差
が±0.005以内になるような17本の直線近似した
が、誤差が0.03(±3)%以内であれば実用上問題
はない。また、上記近似した関数は必ずしも折れ線であ
る必要はなく、直線数(入力範囲の分割数)を少なくし
計算速度を早くするためにはむしろ不連続とした方が良
い場合もある。また、上記実施の形態1,2では、式
(1)の対数型シグモイド関数を使用した場合について
説明したが、以下の式(2)に示すようなtanh型シ
グモイド関数などの他の型のシグモイド関数を用いても
よいことはもちろんである。 y=(tanh(x)+1)/2‥‥‥(2)
In the above example, the sigmoid function is approximated to 17 straight lines such that the error is within ± 0.005. However, if the error is within 0.03 (± 3)%, there is no practical problem. . In addition, the approximated function does not necessarily need to be a broken line, and in some cases, it may be better to make the function discontinuous in order to reduce the number of straight lines (the number of divisions of the input range) and increase the calculation speed. In the first and second embodiments, the case where the logarithmic sigmoid function of the equation (1) is used has been described. However, other types of sigmoids such as the tanh-type sigmoid function shown in the following equation (2) are used. Of course, functions may be used. y j = (tanh (x j ) +1) / 2 ‥‥‥ (2)

【0018】[0018]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
車両用空調装置は、ニューラルネットワークの入力信号
を、車室内温度検出手段の検出温度と、環境因子である
外気温,日射量と、上記空調機器の状態である吹出しモ
ード,吹出し温度,吹出し風量とするとともに、吹出し
モードで設定される吹き出し口以外の吹出し口の温度デ
ータを所定の値に固定するようにしたので、不用な温度
変動がなくなり、車室内の温度の推定値を正確に求める
ことができ、したがって、車室内の温度を速やかに目標
温度にすることができる。
As described above, in the vehicle air conditioner according to the first aspect, the input signal of the neural network receives the detected temperature of the vehicle interior temperature detecting means, the outside temperature and the amount of solar radiation as environmental factors. In addition to the air condition, the air outlet mode, the air outlet temperature, and the air flow rate, and the temperature data of the air outlets other than the air outlets set in the air outlet mode are fixed to predetermined values, so that unnecessary temperature The fluctuation is eliminated, and the estimated value of the temperature in the vehicle compartment can be accurately obtained. Therefore, the temperature in the vehicle compartment can be quickly set to the target temperature.

【0019】請求項2に記載の車両用空調装置は、実際
の室内温度に近い上記推定値をフィードバック値とし
て、車室内に送風する空調空気の温度や風量等を調整し
て車室内の温度を制御するようにしたので、正確にかつ
迅速な温度制御を行うことができる。
The vehicle air conditioner according to the present invention adjusts the temperature and air volume of the conditioned air to be blown into the vehicle cabin by using the estimated value close to the actual room temperature as a feedback value to reduce the temperature in the vehicle cabin. Since the temperature is controlled, accurate and quick temperature control can be performed.

【0020】請求項3に記載の車両用空調装置は、ニュ
ーラルネットワークの学習時に使用する教師信号を、運
転席と助手席のそれぞれの頭部及び足部に相当する位置
の平均温度としたので、車室内温度の推定値と実際の車
室内温度との差を極めて小さくすることができる。
In the vehicle air conditioner according to the third aspect, the teacher signal used for learning the neural network is an average temperature at a position corresponding to the head and foot of the driver's seat and the passenger's seat. The difference between the estimated value of the vehicle interior temperature and the actual vehicle interior temperature can be made extremely small.

【0021】請求項4記載の車両用空調装置は、ニュー
ラルネットワークの学習時に使用する教師信号の入力状
態を0.02から0.98に正規化するようにしたの
で、ニューラルネットワークの学習の学習効率及び安全
性を向上させることができる。
According to the vehicle air conditioner of the present invention, the input state of the teacher signal used for learning the neural network is normalized from 0.02 to 0.98, so that the learning efficiency of the learning of the neural network is improved. And safety can be improved.

【0022】請求項5記載の車両用空調装置は、ニュー
ラルネットワークの学習時に使用するシグモイド関数
を、一次関数のそれぞれの入力範囲における出力値と上
記シグモイド関数の出力値との誤差の絶対値が3%以内
になるような入力範囲及び上記一次関数の係数を設定し
た関数で近似することにより、必要メモリ数を低減でき
るとともに演算時間を大幅に短縮することができるの
で、車室内の温度を更に迅速に目標温度にすることがで
きる。
According to a fifth aspect of the present invention, the sigmoid function used at the time of learning of the neural network has an absolute value of an error between an output value in each input range of the linear function and an output value of the sigmoid function of three. %, The number of required memories can be reduced and the calculation time can be greatly reduced by approximating the input range and the function of the coefficient of the linear function. Target temperature.

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

【図1】本発明の実施形態1に係わる車両用空調装置の
構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a vehicle air conditioner according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態1に係わる温度推定器のニュ
ーラルネットワークの構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a neural network of a temperature estimator according to the first embodiment of the present invention.

【図3】ニューラルネットワークに使用されるシグモイ
ド関数を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a sigmoid function used in a neural network.

【図4】本発明の実施形態1の温度推定器による車室内
温度の推定値と実測値の関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between an estimated value of a vehicle interior temperature and an actually measured value by a temperature estimator according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態1に係わる車両用空調装置の
制御フローを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a control flow of the vehicle air conditioner according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態2に係わるシグモイド関数の
近似方法を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an approximation method of a sigmoid function according to the second embodiment of the present invention.

【図7】シグモイド関数と一次関数との誤差を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing an error between a sigmoid function and a linear function.

【図8】従来の車両用空調装置の制御フローを示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing a control flow of a conventional vehicle air conditioner.

【図9】従来の車両用空調装置のニューラルネットワー
クの構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a conventional neural network of a vehicle air conditioner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御装置、1a 制御ロジック、1b (NNによ
る)温度推定器 2 エアダクト、3 設定パネル、4 温度設定器、5
駆動装置、6 内気温センサ、7 外気温センサ、8
日射センサ。
Reference Signs List 1 control device, 1a control logic, 1b temperature estimator (by NN) 2 air duct, 3 setting panel, 4 temperature setter, 5
Drive device, 6 Inside temperature sensor, 7 Outside temperature sensor, 8
Solar radiation sensor.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車室内の温度を検出する車室内温度検出
手段と、上記車室内温度検出手段の検出温度と車両の環
境因子及び空調機器の状態とを入力信号とし車室内の温
度の推定値を出力値とするニューラルネットワークで構
成した温度推定器とを備え、上記推定値に基づいて車室
内の温度を制御する車両用空調装置において、上記環境
因子を外気温と日射量とし、上記空調機器の状態を吹出
しモード,吹出し温度,吹出し風量とするとともに、吹
出しモードで設定される吹き出し口以外の吹出し口の温
度データを所定の値に固定するようにしたことを特徴と
する車両用空調装置。
1. A vehicle interior temperature detecting means for detecting a temperature in a vehicle interior, and an estimated value of a temperature in the vehicle interior using the detected temperature of the vehicle interior temperature detecting means, an environmental factor of the vehicle and a state of an air conditioner as input signals. A temperature estimator configured as a neural network having an output value of: a vehicle air conditioner that controls the temperature in the vehicle cabin based on the estimated value, wherein the environmental factors are the outside air temperature and the amount of solar radiation, The air conditioner for a vehicle is characterized in that the states (1), (2), and (3) are a blowing mode, a blowing temperature, and a blowing air volume, and temperature data of the blowing ports other than the blowing ports set in the blowing mode are fixed to predetermined values.
【請求項2】 上記推定値をフィードバック値として車
室内の温度を制御するようにしたことを特徴とする請求
項1記載の車両用空調装置。
2. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the temperature in the vehicle interior is controlled using the estimated value as a feedback value.
【請求項3】 ニューラルネットワークの学習時に使用
する教師信号を、運転席と助手席のそれぞれの頭部及び
足部に相当する位置の4点平均温度としたことを特徴と
する請求項1に記載の車両用空調装置。
3. A four-point average temperature at a position corresponding to a head and a foot of a driver's seat and a front passenger's seat, respectively, as a teacher signal used in learning of the neural network. Vehicle air conditioner.
【請求項4】 ニューラルネットワークの学習時に使用
する、教師信号の入力状態を、0.02から0.98に
正規化するようにしたことを特徴とする請求項1に記載
の車両用空調装置。
4. The air conditioner for a vehicle according to claim 1, wherein the input state of the teacher signal used in learning of the neural network is normalized from 0.02 to 0.98.
【請求項5】 ニューラルネットワークに使用するシグ
モイド関数を、入力範囲により異なる係数を有する一次
関数から構成され、かつ上記一次関数のそれぞれの入力
範囲における出力値と上記シグモイド関数の出力値との
誤差の絶対値が3%以内になるように上記入力範囲及び
上記一次関数の係数を設定した関数で近似するようにし
たことを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。
5. A sigmoid function used for a neural network is constituted by a linear function having coefficients different depending on an input range, and an error between an output value in each input range of the linear function and an output value of the sigmoid function. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the input range and the coefficient of the linear function are approximated by a function in which an absolute value is within 3%.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111845273A (en) * 2020-08-07 2020-10-30 吉林大学 A vehicle interior temperature maintenance device and method using solar cells
CN115179719A (en) * 2022-08-02 2022-10-14 摩登汽车有限公司 In-vehicle temperature adjusting method, vehicle control unit and vehicle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111845273A (en) * 2020-08-07 2020-10-30 吉林大学 A vehicle interior temperature maintenance device and method using solar cells
CN115179719A (en) * 2022-08-02 2022-10-14 摩登汽车有限公司 In-vehicle temperature adjusting method, vehicle control unit and vehicle
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