(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御量を上昇させる制御量上昇手段と、制御量を下降させる制御量下降手段とにより制御量を設定値周辺に保持するように制御する三位置制御方法であって、
前記設定値の上方所定位置に前記制御量下降手段を制御するための上方制御目標値を設定する手順と、
前記設定値の下方所定位置に前記制御量上昇手段を制御するための下方制御目標値を設定する手順と、
前記制御目標値を前記設定値に近付ける補正処理する補正処理手順
とを含み、
前記補正処理手順において、前記制御量の計測値が前記設定値よりも高い場合、前記計測値の前記設定値からの偏差を算出し、該偏差を積算係数により演算処理して今回補正値を算出し、該今回補正値を前記上方制御目標値から減算し、この減算結果を新たな上方制御目標値として設定する
ことを特徴とする三位置制御方法。
【請求項２】
制御量を上昇させる制御量上昇手段と、制御量を下降させる制御量下降手段とにより制御量を設定値周辺に保持するように制御する三位置制御方法であって、
前記設定値の上方所定位置に前記制御量下降手段を制御するための上方制御目標値を設定する手順と、
前記設定値の下方所定位置に前記制御量上昇手段を制御するための下方制御目標値を設定する手順と、
前記制御目標値を前記設定値に近付ける補正処理する補正処理手順
とを含み、
前記補正処理手順において、前記制御量の計測値が前記設定値以下の場合、前記計測値と前記設定値との偏差を算出し、該偏差を積算係数により演算処理して今回補正値を算出し、該今回補正値を前記下方制御目標値に加算し、この加算結果を新たな下方制御目標値として設定する
ことを特徴とする三位置制御方法。
【請求項３】
制御量を上昇させる制御量上昇手段と、制御量を下降させる制御量下降手段とにより制御量を設定値周辺に保持するように制御する三位置制御方法であって、
前記設定値の上方所定位置に前記制御量下降手段を制御するための上方制御目標値を設定する手順と、
前記設定値の下方所定位置に前記制御量上昇手段を制御するための下方制御目標値を設定する手順と、
前記制御目標値を前記設定値に近付ける補正処理する補正処理手順
とを含み、
前記補正処理手順において、前記制御量の計測値と前記設定値との偏差を算出し、該偏差を積算係数により演算処理して今回補正値を算出し、該今回補正値を前記上方制御目標値および下方制御目標値から減算し、この減算結果を新たな上方制御目標値および下方制御目標値として設定する
ことを特徴とする三位置制御方法。
【請求項４】
制御量が急変して上限値を超えた場合、上方制御目標値を強制的に初期上方制御目標値とし、制御量が急変して下限値を超えた場合、下方制御目標値を強制的に初期下方制御目標値とすることを特徴とする請求項１、２または３記載の三位置制御方法。
【請求項５】
制御量を上昇させる制御量上昇手段と、制御量を下降させる制御量下降手段とを制御して制御量を設定値周辺に保持させる三位置制御装置であって、
前記三位置制御装置が、制御手段と、判定手段と、該判定手段の判定結果に基づいて制御目標値を補正する目標値補正手段とを有し、
前記制御手段が、上方制御目標値により前記制御量下降手段を制御するとともに、下方制御目標値により前記制御量上昇手段を制御し、
前記目標値補正手段が、前記判定手段により前記制御量の計測値が前記設定値よりも高いと判定された場合、前記計測値の前記設定値からの偏差を算出し、該偏差を積算係数により演算処理して今回補正値を算出し、該今回補正値を前記上方制御目標値から減算し、この減算結果を新たな上方制御目標値として設定する補正処理する
ことを特徴とする三位置制御装置。
【請求項６】
制御量を上昇させる制御量上昇手段と、制御量を下降させる制御量下降手段とを制御して制御量を設定値周辺に保持させる三位置制御装置であって、
前記三位置制御装置が、制御手段と、判定手段と、該判定手段の判定結果に基づいて制御目標値を補正する目標値補正手段とを有し、
前記制御手段が、上方制御目標値により前記制御量下降手段を制御するとともに、下方制御目標値により前記制御量上昇手段を制御し、
前記目標値補正手段が、前記判定手段により前記制御量の計測値が前記設定値以下と判定された場合、前記計測値の前記設定値からの偏差を算出し、該偏差を積算係数により演算処理して今回補正値を算出し、該今回補正値を前記下方制御目標値に加算し、この加算結果を新たな下方制御目標値として設定する補正処理する
ことを特徴とする三位置制御装置。
【請求項７】
制御量を上昇させる制御量上昇手段と、制御量を下降させる制御量下降手段とを制御して制御量を設定値周辺に保持させる三位置制御装置であって、
前記三位置制御装置が、制御手段と、制御目標値を補正する目標値補正手段とを有し、
前記制御手段が、上方制御目標値により前記制御量下降手段を制御するとともに、下方制御目標値により前記制御量上昇手段を制御し、
前記目標値補正手段が、前記制御量の計測値の前記設定値からの偏差を算出し、該偏差を積算係数により演算処理して今回補正値を算出し、該今回補正値を前記上方制御目標値および下方制御目標値から減算し、この減算結果を新たな上方制御目標値および下方制御目標値として設定する補正処理する
ことを特徴とする三位置制御装置。
【請求項８】
三位置制御装置が、さらに目標値強制変更手段を有し、
前記目標値強制変更手段が、制御量が急変して上限値を超えた場合、上方制御目標値を強制的に初期上方制御目標値とし、制御量が急変して下限値を超えた場合、下方制御目標値を強制的に初期下方制御目標値とすることを特徴とする請求項５、６または７記載の三位置制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は三位置制御方法および三位置制御装置に関する。さらに詳しくは、例えば室内温度を設定温度に保つように制御する三位置制御方法および三位置制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、室内温度を加熱装置（ヒータ）と冷房装置（クーラ）とによって目標値に制御する場合、冷房装置による温度制御は時間遅れがあること、およびその制御の困難性により制御精度が確保できないために、冷房装置を連続運転しながら加熱装置を適宜運転することがなされている。
【０００３】
しかしながら、かかる従来の制御方式においては、常時冷房装置が運転されていること、および冷房装置により冷却しながら加熱装置による加熱がなされていることにより、エネルギーロスが大きいためにエネルギー効率が悪いという欠点がある。
【０００４】
そこで、前記欠点を解消することを目的として、二位置制御方法や三位置制御方法が提案されている。
【０００５】
二位置制御方法は、図８に示すように、制御対象となる室内温度の検出値Ｔprが設定温度Ｔpkを下回ったときに加熱装置を作動させ、上回ったときに冷房装置を作動させることによって室内温度を設定値近傍に保つように制御する。このような二位置制御方法は、温度を設定温度近傍で精度よく制御することができる反面、常に加熱装置か冷房装置を作動させる必要があるため、ランニングコストがまだ高いという問題がある。
【０００６】
また、三位置制御方法は、図９に示すように、設定温度Ｔpkよりも所定温度高く冷却制御目標値Ｔpcを設定するとともに、設定温度Ｔpkよりも所定温度低く加熱制御目標値Ｔphを設定する。そして、室内温度Ｔprが設定温度Ｔpkよりも低めで推移する場合は、室内温度Ｔprが加熱制御目標値Ｔphを下回ると加熱装置をオンにし、室内温度Ｔprが加熱制御目標値Ｔphを上回ると加熱装置をオフにするという動作を繰り返す。また、室内温度Ｔprが設定温度Ｔpkよりも高めで推移する場合は、室内温度Ｔprが冷却制御目標値Ｔpcを上回ると冷房装置をオンにし、室内温度Ｔprが冷却制御目標値Ｔpcを下回ると冷房装置をオフにするという動作を繰り返す。
【０００７】
三位置制御方法は、加熱装置および冷房装置のいずれか一方のオン、オフにより室内温度を制御するため、二位置制御方法と比較してランニングコストを抑制することができるという利点を有する。しかしながら、室内温度が設定温度ではなく、冷却制御目標値または加熱制御目標値近傍で制御されるため、設定温度に制御することができず制御精度が悪いという問題がある。
【０００８】
このような、従来の二位置制御方法および三位置制御方法の欠点を解消するための試みとして、特開平８−５４９０１号公報には負荷選別制御方法が提案されている。この方法は、図１０に示すように、室内温度Ｔprが例えば加熱制御目標値Ｔphを下回った時点で加熱装置がオンされ、一旦加熱装置がオンされると、室内温度Ｔprが設定温度Ｔpkを上回ると加熱装置がオフされ、室内温度Ｔprが設定温度Ｔpkを下回ると加熱装置がオンされるという動作を繰り返す。また、室内温度Ｔprが冷却制御目標値Ｔpcを超えた場合は冷房装置がオンされ、一旦冷房装置がオンされると、室内温度Ｔprが設定温度Ｔpkを下回ると冷房装置がオフされ、室内温度Ｔprが設定温度Ｔpkを上回ると冷房装置がオンされるという動作を繰り返す。
【０００９】
この負荷選別制御方法は、制御温度を定常状態では設定温度近傍に比較的精度よく制御することができるとともに、加熱装置または冷房装置のいずれか一方のみのオン、オフにより温度が制御されるため、ランニングコストの上昇を抑制することができるという利点を有する。
【００１０】
しかしながら、負荷選別制御方法は、加熱装置のオン，オフによる制御と冷房装置のオン，オフによる制御とを切り替えるとき（図１０のポイントＧ参照）の制御みだれが大きく、定常状態以外での制御精度が悪くなる場合があるという問題がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、ランニングコストを抑制することができ、かつ制御精度を向上させることができる三位置制御方法および三位置制御装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の三位置制御方法の第１形態は、制御量を上昇させる制御量上昇手段と、制御量を下降させる制御量下降手段とにより制御量を設定値周辺に保持するように制御する三位置制御方法であって、前記設定値の上方所定位置に前記制御量下降手段を制御するための上方制御目標値を設定する手順と、前記設定値の下方所定位置に前記制御量上昇手段を制御するための下方制御目標値を設定する手順と、前記制御目標値を前記設定値に近付ける補正処理する補正処理手順とを含み、前記補正処理手順において、前記制御量の計測値が前記設定値よりも高い場合、前記計測値の前記設定値からの偏差を算出し、該偏差を積算係数により演算処理して今回補正値を算出し、該今回補正値を前記上方制御目標値から減算し、この減算結果を新たな上方制御目標値として設定することを特徴とする。本発明の三位置制御方法の第２形態は、制御量を上昇させる制御量上昇手段と、制御量を下降させる制御量下降手段とにより制御量を設定値周辺に保持するように制御する三位置制御方法であって、前記設定値の上方所定位置に前記制御量下降手段を制御するための上方制御目標値を設定する手順と、前記設定値の下方所定位置に前記制御量上昇手段を制御するための下方制御目標値を設定する手順と、前記制御目標値を前記設定値に近付ける補正処理する補正処理手順とを含み、前記補正処理手順において、前記制御量の計測値が前記設定値以下の場合、前記計測値と前記設定値との偏差を算出し、該偏差を積算係数により演算処理して今回補正値を算出し、該今回補正値を前記下方制御目標値に加算し、この加算結果を新たな下方制御目標値として設定することを特徴とする。本発明の三位置制御方法の第３形態は、制御量を上昇させる制御量上昇手段と、制御量を下降させる制御量下降手段とにより制御量を設定値周辺に保持するように制御する三位置制御方法であって、前記設定値の上方所定位置に前記制御量下降手段を制御するための上方制御目標値を設定する手順と、前記設定値の下方所定位置に前記制御量上昇手段を制御するための下方制御目標値を設定する手順と、前記制御目標値を前記設定値に近付ける補正処理する補正処理手順とを含み、 前記補正処理手順において、前記制御量の計測値と前記設定値との偏差を算出し、該偏差を積算係数により演算処理して今回補正値を算出し、該今回補正値を前記上方制御目標値および下方制御目標値から減算し、この減算結果を新たな上方制御目標値および下方制御目標値として設定することを特徴とする。
【００１３】
本発明の三位置制御方法においては、制御量が急変して上限値を超えた場合、上位制御目標値を強制的に初期上位制御目標値とし、制御量が急変して下限値を超えた場合、下位制御目標値を強制的に初期下位制御目標値とするようにされているのが好ましい。
【００１４】
一方、  本発明の三位置制御装置の第１形態は、制御量を上昇させる制御量上昇手段と、制御量を下降させる制御量下降手段とを制御して制御量を設定値周辺に保持させる三位置制御装置であって、前記三位置制御装置が、制御手段と、判定手段と、該判定手段の判定結果に基づいて制御目標値を補正する目標値補正手段とを有し、前記制御手段が、上方制御目標値により前記制御量下降手段を制御するとともに、下方制御目標値により前記制御量上昇手段を制御し、前記目標値補正手段が、前記判定手段により前記制御量の計測値が前記設定値よりも高いと判定された場合、前記計測値の前記設定値からの偏差を算出し、該偏差を積算係数により演算処理して今回補正値を算出し、該今回補正値を前記上方制御目標値から減算し、この減算結果を新たな上方制御目標値として設定する補正処理することを特徴とする。本発明の三位置制御装置の第２形態は、制御量を上昇させる制御量上昇手段と、制御量を下降させる制御量下降手段とを制御して制御量を設定値周辺に保持させる三位置制御装置であって、前記三位置制御装置が、制御手段と、判定手段と、該判定手段の判定結果に基づいて制御目標値を補正する目標値補正手段とを有し、前記制御手段が、上方制御目標値により前記制御量下降手段を制御するとともに、下方制御目標値により前記制御量上昇手段を制御し、前記目標値補正手段が、前記判定手段により前記制御量の計測値が前記設定値以下と判定された場合、前記計測値の前記設定値からの偏差を算出し、該偏差を積算係数により演算処理して今回補正値を算出し、該今回補正値を前記下方制御目標値に加算し、この加算結果を新たな下方制御目標値として設定する補正処理することを特徴とする。本発明の三位置制御装置の第３形態は、制御量を上昇させる制御量上昇手段と、制御量を下降させる制御量下降手段とを制御して制御量を設定値周辺に保持させる三位置制御装置であって、前記三位置制御装置が、制御手段と、制御目標値を補正する目標値補正手段とを有し、前記制御手段が、上方制御目標値により前記制御量下降手段を制御するとともに、下方制御目標値により前記制御量上昇手段を制御し、前記目標値補正手段が、前記制御量の計測値の前記設定値からの偏差を算出し、該偏差を積算係数により演算処理して今回補正値を算出し、該今回補正値を前記上方制御目標値および下方制御目標値から減算し、この減算結果を新たな上方制御目標値および下方制御目標値として設定する補正処理することを特徴とする。
【００１５】
本発明の三位置制御装置においては、前記三位置制御装置が、さらに目標値強制変更手段を有し、前記目標値強制変更手段が、制御量が急変して上限値を超えた場合、上方制御目標値を強制的に初期上方制御目標値とし、制御量が急変して下限値を超えた場合、下方制御目標値を強制的に初期下方制御目標値とするのが好ましい。
【００１６】
【作用】
本発明は前記の如く構成されているので、制御量上昇手段および制御量下降手段を設定値の近傍で制御することができるとともに、制御量上昇手段および制御量下降手段の切り替え時に制御に乱れを生ずるおそれもない。また、本発明の好ましい形態によれば、制御量に急変が生じてもその影響を最小限に抑えることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【００１８】
実施形態１
図１に本発明の実施形態１に係る三位置制御方法が適用される温度制御システムの概略構成を示し、図２に同温度制御システムの概略フローチャートを示す。
【００１９】
温度制御システム１０は、制御量としての室内温度Ｔrを設定値Ｔkに保つように制御するための温度管理システムであり、設定値Ｔk、冷却制御目標値（上方制御目標値）Ｔc、加熱制御目標値（下方制御目標値）Ｔh、上限値ＴU、下限値ＴL、加熱冷却源の能力（熱量）、つまり加熱装置６０および冷房装置７０の能力と室内温度Ｔrの変化量（熱量）とのバランスに応じて設定される積算係数ｎなどの入力を行う入力部２０と、室内温度Ｔrを計測する温度センサを有する検出部３０と、検出部３０により計測された室内温度Ｔrを設定値Ｔkに保つように制御する制御部４０と、制御部４０による制御結果に応じて加熱装置（加熱手段、制御量上昇手段）６０および冷房装置（冷却手段、制御量下降手段）７０を駆動する駆動部５０とを備えてなる。
【００２０】
ここで、積算係数ｎは、例えば１０とされ、冷却制御目標値Ｔcは設定値Ｔkより所定温度Ｔ1高い値に、加熱制御目標値Ｔhは設定値Ｔkより所定温度Ｔ2低い値にそれぞれ設定される。また、上限値ＴUは、一般的には冷却制御目標値Ｔcより所定温度Ｔ3高い値に、下限値ＴLは、一般的には加熱制御目標値Ｔhより所定温度Ｔ4低い値にそれぞれ設定される。ただし、上限値ＴUは冷却制御目標値Ｔcに一致させられていてもよく、下限値ＴLは加熱制御目標値Ｔhに一致させられていてもよい。
【００２１】
制御部４０は、通常の三位置制御と同様に、検出部３０による計測結果に応じて加熱装置（加熱手段）６０および冷房装置（冷却手段）７０のそれぞれを例えば作動または不作動制御する、すなわちオン、オフ制御する制御手段４１と、計測された室内温度Ｔrに急変があったか否か、つまり室内温度Ｔrが上限値ＴUまたは下限値ＴLを超えているかを判定する判定手段４２と、計測された室内温度Ｔrに急変がなかった場合、加熱装置６０および冷房装置７０をそれぞれオン、オフさせるしきい値として機能する加熱制御目標値Ｔhおよび冷却制御目標値Ｔcを、計測された室内温度Ｔrに応じて補正する目標値補正手段４３と、計測された室内温度Ｔrに急変があった場合、加熱制御目標値Ｔhおよび冷却制御目標値Ｔcを強制的に初期値に変更する目標値強制変更手段４４とを有する。
【００２２】
次に、図２を参照しながら、本温度制御システム１０の制御内容について説明する。
【００２３】
まず、室内温度の初期設定値Ｔk0、初期加熱制御目標値Ｔh0、初期冷却制御目標値Ｔc0、上限値ＴU、下限値ＴL、積算係数ｎなどを設定する（ステップＳ１）。ついで、室内温度Ｔrを計測する（ステップＳ２）。計測された室内温度Ｔrは、制御手段４１および判定手段４２に送出される。制御手段４１は入力された室内温度Ｔrに基づいて加熱装置６０および冷房装置７０のオン、オフを制御する（ステップＳ３）。また、判定手段４２は入力された室内温度Ｔrに急変があったか否か判定する（ステップＳ４）。室内温度Ｔrに急変がなかった場合、目標値補正手段４３による目標値補正処理がなされる（ステップＳ５）。一方、室内温度Ｔrに急変があった場合、目標値強制変更手段４４による制御目標値の強制的な変更がなされる（ステップＳ６）。
【００２４】
以下、各手段４１、４３、４４における処理をより具体的に説明する。
【００２５】
まず、図３を参照しながら、制御手段４１における処理について説明する。
【００２６】
制御手段４１における処理は、所定時間（例えば、１０００ｍｓ）毎に繰り返し実行される。
【００２７】
制御手段４１による処理では、図３に示すように、測定された室内温度Ｔrが冷却制御目標値Ｔcより高いか否かを判定する（ステップＳ１１）。高ければ、加熱装置（ヒータ）６０がオフか否かを判定し（ステップＳ１２）、オフでなければオフにして（ステップＳ１３）、オフであればそのままの状態で冷房装置（クーラ）７０がオンであるか否かを判定する（ステップＳ１４）。冷房装置７０がオンでなければオンにして（ステップＳ１５）、オンであればそのままの状態でスタートに戻る。
【００２８】
前記ステップＳ１１で、室内温度Ｔrが冷却制御目標値Ｔcより低い場合は、さらに室内温度Ｔrが加熱制御目標値Ｔhより低いか否かを判定する（ステップＳ１６）。低ければ、加熱装置６０がオンか否かを判定し（ステップＳ１７）、オフであればオンにして（ステップＳ１８）、オンであればそのままの状態で冷房装置７０がオフであるか否かを判定する（ステップＳ１９）。冷房装置７０がオフでなければオフにして（ステップＳ２０）、オフであればそのままの状態でスタートに戻る。
【００２９】
前記ステップＳ１６で、室内温度Ｔrが加熱制御目標値Ｔhより高い場合は、加熱装置６０がオフか否かを判定し（ステップＳ２１）、オフでなければオフにして（ステップＳ２２）、オフであればそのままの状態で冷房装置７０がオフであるか否かを判定する（ステップＳ２３）。冷房装置７０がオフでなければオフにして（ステップＳ２４）、オフであればそのままの状態でスタートに戻る。
【００３０】
これにより、冷却制御目標値Ｔcより高い温度領域では冷房装置７０がオンされ、加熱制御目標値Ｔhより低い温度領域では加熱装置６０がオンされ、冷却制御目標値Ｔcと加熱制御目標値Ｔhとの間の温度領域では冷房装置７０および加熱装置６０がいずれもオフされるという通常の三位置制御処理が実行される。
【００３１】
次に、図４を参照しながら、目標値補正手段４３による制御目標値の補正処理について説明する。
【００３２】
制御目標値の補正処理では、まず、測定された室内温度Ｔrが設定値Ｔkよりも高いか否かを判定する（ステップＳ３１）。高ければＴr値からＴk値を減算して、室内温度Ｔrと設定値Ｔkとの偏差Ｔdを算出し（ステップＳ３２）、このＴd値を積算係数ｎにより演算処理、例えば除算あるいは乗算して（ステップＳ３３）、今回補正値Ｔdsを算出し、算出されたＴds値を冷却制御目標値Ｔcから減算し、この減算結果をあらたにＴc値として設定し（ステップＳ３４）、スタートに戻る。
【００３３】
また、前記ステップＳ３１で室内温度Ｔrが設定値Ｔk以下である場合は、Ｔk値からＴr値を減算して、室内温度Ｔrと設定値Ｔkとの偏差Ｔdを算出し（ステップＳ３５）、このＴd値を積算係数ｎにより演算処理、例えば除算あるいは乗算して（ステップＳ３６）、今回補正値Ｔdsを算出し、算出されたＴds値を加熱制御目標値Ｔhに加算し、この加算結果をあらたにＴh値として設定し（ステップＳ３７）、スタートに戻る。なお、前記演算処理における除算あるいは乗算は、積算係数ｎの値により適宜選定され、例えば積算係数ｎが１０の場合には除算がなされる一方、積算係数ｎが０．１の場合には乗算がなされる。ただし、一般的には加熱冷却源の能力（熱量）、つまり加熱装置６０および冷房装置７０の能力は室内温度変化量（熱量）より大きいので、積算係数ｎは除算となるように設定される。
【００３４】
なお、図４による処理では、前記ステップＳ３１で室内温度Ｔrが設定値Ｔk以下であるものと判定された場合、加熱制御目標値Ｔhを偏差Ｔdに応じて補正するものとしたが、周囲環境の状態などにより、物に加熱・冷却制御をしなくとも、室内温度Ｔrが設定値Ｔkに保たれる場合は、この補正処理を行わずにステップＳ３５〜Ｓ３７の各処理をスキップして、ステップＳ３１に戻るものとしてよい。これによって、加熱装置６０や冷房装置７０を作動させる必要がなくなり、不要な動力を使用することがなくなるという利点が得られる。
【００３５】
以上の処理により、室内温度Ｔrが冷房装置７０のオン、オフにより制御されている状態では冷却制御目標値Ｔcが積算係数ｎに応じた速度で設定値Ｔkに近づいていき、室内温度Ｔrもそれに追随して、設定値Ｔkの近傍で冷房装置７０のオン、オフにより制御される。
【００３６】
一方、室内温度Ｔrが加熱装置６０のオン、オフにより制御されている状態では加熱制御目標値Ｔhが積算係数ｎに応じた速度で設定値Ｔkに近づいていき、室内温度Ｔrもそれに追随して、設定値Ｔkの近傍で加熱装置６０のオン、オフにより制御される。
【００３７】
つまり、図５に示すように、室内温度Ｔrが冷房装置７０のオン、オフにより制御されている状態で周囲温度の下降などを原因として室内温度Ｔrが徐々に下降し、加熱制御目標値Ｔhを下回ったときには、加熱制御目標値Ｔhを基準値とする加熱装置６０のオン、オフによる室内温度Ｔrの制御が開始されるとともに加熱制御目標値Ｔhが設定値Ｔkに徐々に近づいていく。このとき、冷却制御目標値Ｔcを初期冷却制御目標値Ｔc0にリセットして加熱制御目標値Ｔhと冷却制御目標値Ｔcとの間隔を一定に保つように制御するのが好ましい。
【００３８】
同様に、室内温度Ｔrが加熱装置６０のオン、オフにより制御されている状態で周囲温度の上昇などを原因として室内温度Ｔrが徐々に上昇し、冷却制御目標値Ｔcを上回ったときには、冷却制御目標値Ｔcを基準値とする冷却装置７０のオン、オフによる室内温度Ｔrの制御が開始されるとともに冷却制御目標値Ｔcが設定値Ｔkに徐々に近づいていく。このとき、加熱制御目標値Ｔhを初期加熱制御目標値Ｔh0にリセットして加熱制御目標値Ｔhと冷却制御目標値Ｔcとの間隔を保つように制御するのが好ましい。
【００３９】
これにより、常に室内温度Ｔrを設定値Ｔk周辺に保持することが可能となる。次に、図６を参照しながら、目標値強制変更手段４４による制御目標値の強制的な変更処理について説明する。
【００４０】
まず、測定された室内温度Ｔrが上限値ＴUを超えているか否かを判定する（ステップＳ４１）。室内温度Ｔrが上限値ＴUを超えていれば、制御目標値を初期冷却制御目標値Ｔc0に強制的に変更する（ステップＳ４２）。一方、室内温度Ｔrが上限値ＴUを超えていなければ、制御目標値を初期加熱制御目標値Ｔh0に強制的に変更する（ステップＳ４３）。これにより、何等かの異状により室内温度Ｔrが急変して上限値ＴUや下限値ＴLを超えるような事態となっても、室内温度Ｔrを迅速に目標値Ｔkに近付けることができる。なお、この場合、最初に測定された室内温度Ｔrが下限値ＴLを超えているか否かを判定するようにしてもよい。
【００４１】
このように、実施形態１の温度制御システム１０では、室内温度Ｔrが設定値Ｔkより高い状態では冷房装置７０のオン、オフの基準値として機能する冷却制御目標値Ｔcを設定値Ｔkに近づけるように制御し、室内温度Ｔrが設定値Ｔkより低い状態では加熱装置６０のオン、オフの基準値として機能する加熱制御目標値Ｔhを設定値Ｔkに近づけるように制御するので、室内温度Ｔrを高精度かつ低ランニングコストで制御できるとともに、冷房装置７０と加熱装置６０の運転切替えの際の制御みだれを抑制することができ、その上室内温度Ｔrが上限値ＴUや下限値ＴLを超える異状事態が生じてもにそれに対して迅速に対応できる。
【００４２】
実施形態２
次に、図７を参照しながら本発明の実施形態２を説明する。実施形態２に係る三位置制御方法が適用される温度制御システムは、実施形態１とは目標値補正手段４３による制御目標値の補正処理が異なるだけであるからその手順を説明し、その余の説明は省略する。
【００４３】
実施形態２の制御目標値の補正処理は、実施形態１と同様に所定時間（例えば、１０００ｍｓ）毎に繰り返し実行される。すなわち、まず、測定された室内温度Ｔrから設定値Ｔkが減算され（ステップＳ５１）、室内温度Ｔrと設定値Ｔkとの偏差Ｔdが算出される（ステップＳ５２）。このＴd値を積算係数ｎにより演算処理、例えば除算あるいは乗算して（ステップＳ５３）、今回補正値Ｔdsを算出し、算出されたＴds値を冷却制御目標値Ｔcおよび加熱制御目標値Ｔhからから減算し、これらの減算結果をそれぞれあらたにＴc値およびＴh値として設定し（ステップＳ５４）、スタートに戻る。
【００４４】
つまり、室内温度Ｔrが設定値Ｔk以上である場合は、冷却装置７０をオン、オフさせる基準値として機能する冷却制御目標値Ｔcが設定値Ｔkに徐々に接近するとともに、加熱制御目標値Ｔhは冷却制御目標値Ｔcとの差が変化しないように、冷却制御目標値Ｔcに追従して変化する。
【００４５】
同様に、室内温度Ｔrが設定値Ｔk未満である場合は、加熱装置６０をオン、オフさせる基準値として機能する加熱制御目標値Ｔhが設定値Ｔkに徐々に接近するとともに、冷却制御目標値Ｔcは加熱制御目標値Ｔhとの差が変化しないように、加熱制御目標値Ｔhに追従して変化する。
【００４６】
これにより、冷却制御目標値Ｔcおよび加熱制御目標値Ｔhの初期値Ｔc0、Ｔh0へのリセット動作を行うことなく冷却制御目標値Ｔcと加熱制御目標値Ｔhとの間隔を所定間隔に保つことが可能となる。
【００４７】
以上、本発明を各実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではなく、種々改変が可能である。例えば、本実施形態においては制御量は室内温度とされているが、制御量は室内温度に限定されるものではなく種々のものとでき、例えば水温とすることもできる。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明においては、制御量を上昇させる制御量上昇手段、および制御量を下降させる制御量下降手段の動作により制御量を設定値に保つように制御する際に、前記設定値を基準に前記制御量上昇手段および制御量下降手段それぞれのオン・オフを切替える各制御目標値を設定するとともに、前記制御量と前記設定値との偏差に応じて前記各制御目標値を補正するので、制御量上昇手段および制御量下降手段のいずれか一方のみの制御、例えばオン、オフの切替えによって制御量を設定値近傍で制御することが可能であり、これによって、ランニングコストを抑制することができ、かつ制御精度を向上させることができるという優れた効果を奏する。
【００４９】
また、本発明の好ましい形態によれば、制御量に急変が生じてもその影響を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る三位置制御方法が適用される温度制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】同温度制御システムの概略フローチャートである。
【図３】制御手段による処理手順を示すフローチャートである。
【図４】目標値補正手段による処理手順を示すフローチャートである。
【図５】本温度制御システムによる制御例を示すグラフ図である。
【図６】目標値強制変更手段による処理手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態２に係る三位置制御方法が適用される温度制御システムの目標値補正手段による処理手順を示すフローチャートである。
【図８】従来の二位置制御を説明するためのグラフ図である。
【図９】従来の三位置制御を説明するためのグラフ図である。
【図１０】従来の改良技術の一例を説明するためのグラフ図である。
【符号の説明】
１０        温度制御システム
２０        入力部
３０        検出部
４０        制御部
４１        制御手段
４２        判定手段
４３        目標値補正手段
４４        目標値強制変更手段
５０        駆動部
６０        加熱装置（ヒータ、加熱手段、制御量上昇手段）
７０        冷房装置（クーラ、冷却手段、制御量下降手段）
Ｔr         室内温度（制御量）
Ｔk         設定値
Ｔc         冷却制御目標値（上方制御目標値）
Ｔh         加熱制御目標値（下方制御目標値）
ＴU         上限値
ＴL         下限値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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