JPH0533696A - エンジン駆動ヒートポンプの制御方法 - Google Patents
エンジン駆動ヒートポンプの制御方法Info
- Publication number
- JPH0533696A JPH0533696A JP3208826A JP20882691A JPH0533696A JP H0533696 A JPH0533696 A JP H0533696A JP 3208826 A JP3208826 A JP 3208826A JP 20882691 A JP20882691 A JP 20882691A JP H0533696 A JPH0533696 A JP H0533696A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- throttle valve
- heat pump
- opening
- speed
- 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
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 スロットルバルブの初期設定開度Φn を、前
回エンジンを起動させた時に完爆を開始した時の開度
と、冷却水温度を変数とする関数とから演算して設定
し、クランキング中に所定の速度（例えば１２５ms／ス
テップ）で開度を増加させながら完爆を待ち、エンジン
を起動させる。 【効果】 燃料が希薄な状態で点火し、燃料を速やかに
増加するため、エンジンの不完爆がなくなり起動性が向
上する。起動時の燃料供給が抑えられているため、ハン
チングを起こし難い。完爆した前回のスロットルバルブ
開度を基準に起動時の開度を設定しているため、経時変
化の影響を受けることがない。
回エンジンを起動させた時に完爆を開始した時の開度
と、冷却水温度を変数とする関数とから演算して設定
し、クランキング中に所定の速度（例えば１２５ms／ス
テップ）で開度を増加させながら完爆を待ち、エンジン
を起動させる。 【効果】 燃料が希薄な状態で点火し、燃料を速やかに
増加するため、エンジンの不完爆がなくなり起動性が向
上する。起動時の燃料供給が抑えられているため、ハン
チングを起こし難い。完爆した前回のスロットルバルブ
開度を基準に起動時の開度を設定しているため、経時変
化の影響を受けることがない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は天然ガスや石油などを燃
料とするエンジンによって圧縮機を駆動し、ヒートポン
プ冷／暖房運転などを行う装置の運転制御技術に関す
る。
料とするエンジンによって圧縮機を駆動し、ヒートポン
プ冷／暖房運転などを行う装置の運転制御技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、エンジン駆動ヒートポンプとして
はエンジン、圧縮機、四方弁、室内熱交換器、レシーバ
タンク、室外電動弁、室外熱交換器、アキュームレータ
などを順次連結して、冬期の暖房運転だけではなく夏期
の冷房運転にも使用可能な構成にして製造・供給される
ことが多い。
はエンジン、圧縮機、四方弁、室内熱交換器、レシーバ
タンク、室外電動弁、室外熱交換器、アキュームレータ
などを順次連結して、冬期の暖房運転だけではなく夏期
の冷房運転にも使用可能な構成にして製造・供給される
ことが多い。
【０００３】このようなエンジン駆動ヒートポンプ冷／
暖房装置としては、例えば特公平３−３２７１２号公報
に提案された技術などが知られており、また、エンジン
を制御する方法については特公昭６３−３２９７３号公
報、同６３−４０９２５号公報などに具体的提案がなさ
れている。
暖房装置としては、例えば特公平３−３２７１２号公報
に提案された技術などが知られており、また、エンジン
を制御する方法については特公昭６３−３２９７３号公
報、同６３−４０９２５号公報などに具体的提案がなさ
れている。
【０００４】しかし、上記従来技術は何れの場合もエン
ジン起動時のスロットルバルブが図６に示したように、
クランキング中は変化することなく固定されて完爆を待
っているため、このスロットルバルブの開度によっては １）エンジンが完爆しないことがある（スロットルバル
ブが閉まり過ぎ） ２）エンジン完爆と同時にエンジン回転数が急上昇しハ
ンチングする（スロットルバルブが開き過ぎ） ３）エンジンが経年変化などにより不調になった時に
は、スロットルバルブが固定されているため完爆しない と云った種々の問題点があり、エンジン起動時のスロッ
トルバルブの位置決めが煩雑で、しかも重要な問題点で
あった。
ジン起動時のスロットルバルブが図６に示したように、
クランキング中は変化することなく固定されて完爆を待
っているため、このスロットルバルブの開度によっては １）エンジンが完爆しないことがある（スロットルバル
ブが閉まり過ぎ） ２）エンジン完爆と同時にエンジン回転数が急上昇しハ
ンチングする（スロットルバルブが開き過ぎ） ３）エンジンが経年変化などにより不調になった時に
は、スロットルバルブが固定されているため完爆しない と云った種々の問題点があり、エンジン起動時のスロッ
トルバルブの位置決めが煩雑で、しかも重要な問題点で
あった。
【０００５】また、冷／暖房運転を開始した時、あるい
は設定温度を大きく変更するなどして負荷が急激に変化
した時には、この急激な負荷の変動に速やかに対応しよ
うとしてスロットルバルブの開度を急に変化させてエン
ジンへの燃料供給量を大きく変化させるとハンチングを
生じ、ハンチングを起こさないようにスロットルバルブ
開度を緩やかに変化させると、負荷の変動量が大きい場
合の対応時間が長くなるという問題点があった。
は設定温度を大きく変更するなどして負荷が急激に変化
した時には、この急激な負荷の変動に速やかに対応しよ
うとしてスロットルバルブの開度を急に変化させてエン
ジンへの燃料供給量を大きく変化させるとハンチングを
生じ、ハンチングを起こさないようにスロットルバルブ
開度を緩やかに変化させると、負荷の変動量が大きい場
合の対応時間が長くなるという問題点があった。
【０００６】また、エンジンの回転数は室内機の設置台
数や負荷に応じて制御される構成であるため、試運転時
の能力測定や排ガス（例えばＮＯX ）測定時などで回転
数を変化させようとしても、負荷の設定が大掛かりとな
るなどの理由から変更が容易でないと云った問題点があ
った。
数や負荷に応じて制御される構成であるため、試運転時
の能力測定や排ガス（例えばＮＯX ）測定時などで回転
数を変化させようとしても、負荷の設定が大掛かりとな
るなどの理由から変更が容易でないと云った問題点があ
った。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来のエン
ジン駆動ヒートポンプにおいては、エンジンの起動性
が劣る、負荷の変動に対応し難い、回転数の変更が
容易でないため、試運転や排ガス（例えばＮＯX ）測定
の作業を能率良く行い難い、と云った種々の問題点があ
りこの点の解決が課題とされていた。
ジン駆動ヒートポンプにおいては、エンジンの起動性
が劣る、負荷の変動に対応し難い、回転数の変更が
容易でないため、試運転や排ガス（例えばＮＯX ）測定
の作業を能率良く行い難い、と云った種々の問題点があ
りこの点の解決が課題とされていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術の
課題を解決するための具体的手段として、ヒートポンプ
冷／暖房装置などに用いるエンジンの起動制御におい
て、エンジン起動時のスロットルバルブ開度を前回起動
した時の開度を基準に演算・設定することを特徴とする
エンジン駆動ヒートポンプの制御方法、ヒートポンプ冷
／暖房装置などに用いるエンジンの起動制御において、
エンジン起動時のスロットルバルブ開度を前回起動した
時の開度を基準に演算・設定し、クランキング中に該開
度を拡大操作することを特徴とするエンジン駆動ヒート
ポンプの制御方法、エンジン起動時の初期設定スロット
ルバルブ開度Φn を、前回起動した時の完爆開始時のス
ロットルバルブ開度Φn-1 と、前回起動したときの完爆
時の冷却水温度ｔ1 を変数とする関数Ｆ(t1) と、今回
起動時の冷却水温度ｔ2 を変数とする関数Ｆ(t2) と、
定数Ａとから、Φn ＝Φn-1 −Ｆ(t1) ＋Ｆ(t2) −Ａ
と設定するエンジン駆動ヒートポンプの制御方法、ヒー
トポンプ冷／暖房装置などに用いるエンジンの回転数制
御において、負荷に対応して設定したエンジン回転数と
センサーが検知した実際のエンジン回転数との差に基づ
いてスロットルバルブを操作する際に、スロットルバル
ブの操作量に応じた速度でスロットルバルブを操作する
ことを特徴とするエンジン駆動ヒートポンプの制御方
法、ヒートポンプ冷／暖房装置などに用いるエンジンの
回転数制御において、予め定めたエンジン回転数でエン
ジンを回転させる強制回転スイッチを有し、このスイッ
チの投入により設定回転数でエンジンを回転することを
特徴とするエンジン駆動ヒートポンプの制御方法を提供
することにより、前記した従来技術の課題を解決するも
のである。
課題を解決するための具体的手段として、ヒートポンプ
冷／暖房装置などに用いるエンジンの起動制御におい
て、エンジン起動時のスロットルバルブ開度を前回起動
した時の開度を基準に演算・設定することを特徴とする
エンジン駆動ヒートポンプの制御方法、ヒートポンプ冷
／暖房装置などに用いるエンジンの起動制御において、
エンジン起動時のスロットルバルブ開度を前回起動した
時の開度を基準に演算・設定し、クランキング中に該開
度を拡大操作することを特徴とするエンジン駆動ヒート
ポンプの制御方法、エンジン起動時の初期設定スロット
ルバルブ開度Φn を、前回起動した時の完爆開始時のス
ロットルバルブ開度Φn-1 と、前回起動したときの完爆
時の冷却水温度ｔ1 を変数とする関数Ｆ(t1) と、今回
起動時の冷却水温度ｔ2 を変数とする関数Ｆ(t2) と、
定数Ａとから、Φn ＝Φn-1 −Ｆ(t1) ＋Ｆ(t2) −Ａ
と設定するエンジン駆動ヒートポンプの制御方法、ヒー
トポンプ冷／暖房装置などに用いるエンジンの回転数制
御において、負荷に対応して設定したエンジン回転数と
センサーが検知した実際のエンジン回転数との差に基づ
いてスロットルバルブを操作する際に、スロットルバル
ブの操作量に応じた速度でスロットルバルブを操作する
ことを特徴とするエンジン駆動ヒートポンプの制御方
法、ヒートポンプ冷／暖房装置などに用いるエンジンの
回転数制御において、予め定めたエンジン回転数でエン
ジンを回転させる強制回転スイッチを有し、このスイッ
チの投入により設定回転数でエンジンを回転することを
特徴とするエンジン駆動ヒートポンプの制御方法を提供
することにより、前記した従来技術の課題を解決するも
のである。
【０００９】
【作用】エンジン起動時のスロットルバルブ開度を前回
起動した時の開度を基準に演算・設定する制御方法にお
いては、エンジンに経時変化があっても前回起動時を基
準にしたスロットルバルブ操作が行われるため、起動性
の低下を防止することが可能であり、さらにクランキン
グ中にスロットルバルブの開度を拡大操作する制御方法
においては、燃料が希薄な状態で点火を行い燃料供給量
を速やかに増加させることにより、エンジンの不完爆が
なくなり起動性が顕著に向上する。そして、起動時の燃
料供給量が抑えられるため、ハンチングの発生も防止さ
れる。また、スロットルバルブの開度を、負荷に対応し
て設定したエンジン回転数と実際のエンジン回転数との
差に基づいて操作する制御方法においては、運転開始時
や設定温度を大きく変更した時など、負荷の変化量が大
きくスロットルバルブの操作量が大きい時にはスロット
ルバルブは速く駆動され、逆に負荷の変化量が小さくス
ロットルバルブを僅かに操作すれば良い時には緩やかに
駆動されるため、負荷のいかなる変動に対しても速やか
な対応が可能であり、ハンチングが起こることがない。
また、強制回転スイッチにより所定の回転数でエンジン
を回転させる制御方法においては、このスイッチを投入
することによりエンジンが所定の回転数で回転するた
め、特定の回転数で行う試運転やＮＯX などの排ガス測
定、点火時期の調節などが能率良く行える。
起動した時の開度を基準に演算・設定する制御方法にお
いては、エンジンに経時変化があっても前回起動時を基
準にしたスロットルバルブ操作が行われるため、起動性
の低下を防止することが可能であり、さらにクランキン
グ中にスロットルバルブの開度を拡大操作する制御方法
においては、燃料が希薄な状態で点火を行い燃料供給量
を速やかに増加させることにより、エンジンの不完爆が
なくなり起動性が顕著に向上する。そして、起動時の燃
料供給量が抑えられるため、ハンチングの発生も防止さ
れる。また、スロットルバルブの開度を、負荷に対応し
て設定したエンジン回転数と実際のエンジン回転数との
差に基づいて操作する制御方法においては、運転開始時
や設定温度を大きく変更した時など、負荷の変化量が大
きくスロットルバルブの操作量が大きい時にはスロット
ルバルブは速く駆動され、逆に負荷の変化量が小さくス
ロットルバルブを僅かに操作すれば良い時には緩やかに
駆動されるため、負荷のいかなる変動に対しても速やか
な対応が可能であり、ハンチングが起こることがない。
また、強制回転スイッチにより所定の回転数でエンジン
を回転させる制御方法においては、このスイッチを投入
することによりエンジンが所定の回転数で回転するた
め、特定の回転数で行う試運転やＮＯX などの排ガス測
定、点火時期の調節などが能率良く行える。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明になるエンジン起動制御を採
用したエンジン駆動ヒートポンプのシステム図の一例で
ある。図中１Ａは室外機、１は例えば都市ガスを燃料と
するガスエンジン（以下、単にエンジンと記す）、２は
圧縮機、３は四方弁、４Ａは室内機、４は室内熱交換
器、５はレシーバタンク、６は室外電動弁、７は室外熱
交換器、８はアキュームレータであり、これら機器単体
は従来周知のものと変わるものではなく、順次連結して
破線で示した暖房回路Ａと実線で示した冷房回路Ｂとが
構成されており、エンジン１にはスロットルバルブ１１
を介して燃料供給管１２が接続されると共に、エンジン
１を起動させるためのスタータ１３、冷却水の温度を測
定するためのセンサー１４、エンジン１の回転数を検出
するためのセンサー１５とが設けられており、スタータ
１３の操作を行うことができ、また、センサー１４およ
び１５の検出データを取り入れてスロットルバルブ１１
の開度調節をすることのできる室外コントローラ９が接
続されている。そして、この室外コントローラ９には室
内コントローラ９ａを介してリモートコントロール装置
（以下、リモコンと記す）９ｂがシリアル通信配線によ
って接続され、室内からエンジン１の運転を制御する構
成となっている。
用したエンジン駆動ヒートポンプのシステム図の一例で
ある。図中１Ａは室外機、１は例えば都市ガスを燃料と
するガスエンジン（以下、単にエンジンと記す）、２は
圧縮機、３は四方弁、４Ａは室内機、４は室内熱交換
器、５はレシーバタンク、６は室外電動弁、７は室外熱
交換器、８はアキュームレータであり、これら機器単体
は従来周知のものと変わるものではなく、順次連結して
破線で示した暖房回路Ａと実線で示した冷房回路Ｂとが
構成されており、エンジン１にはスロットルバルブ１１
を介して燃料供給管１２が接続されると共に、エンジン
１を起動させるためのスタータ１３、冷却水の温度を測
定するためのセンサー１４、エンジン１の回転数を検出
するためのセンサー１５とが設けられており、スタータ
１３の操作を行うことができ、また、センサー１４およ
び１５の検出データを取り入れてスロットルバルブ１１
の開度調節をすることのできる室外コントローラ９が接
続されている。そして、この室外コントローラ９には室
内コントローラ９ａを介してリモートコントロール装置
（以下、リモコンと記す）９ｂがシリアル通信配線によ
って接続され、室内からエンジン１の運転を制御する構
成となっている。
【００１１】エンジン１への燃料供給量を調整するため
のスロットルバルブ１１は、適宜の手段により駆動・制
御することができるが、ここではスロットルバルブ１１
の最小開度を０ステップ、最大開度を４００ステップと
するステッピングモータ１６を用いた一実施例に基づい
て説明する。そして、エンジン１を起動する時のスロッ
トルバルブ１１は、例えば図２のように駆動・制御され
る。
のスロットルバルブ１１は、適宜の手段により駆動・制
御することができるが、ここではスロットルバルブ１１
の最小開度を０ステップ、最大開度を４００ステップと
するステッピングモータ１６を用いた一実施例に基づい
て説明する。そして、エンジン１を起動する時のスロッ
トルバルブ１１は、例えば図２のように駆動・制御され
る。
【００１２】すなわち、スロットルバルブ１１は或る所
定の開度に設定されてクランキングを開始し、所定時間
（例えば１秒間）この開度に保持した後、開度を所定の
制御速度（例えば１２５ms／ステップ）で所定の時間
（例えば５秒間）増加させながらエンジン１が完爆する
の待ち、その後所定の時間（例えば１秒間）その開度に
保持して通常の運転制御に入る。
定の開度に設定されてクランキングを開始し、所定時間
（例えば１秒間）この開度に保持した後、開度を所定の
制御速度（例えば１２５ms／ステップ）で所定の時間
（例えば５秒間）増加させながらエンジン１が完爆する
の待ち、その後所定の時間（例えば１秒間）その開度に
保持して通常の運転制御に入る。
【００１３】クランキングを開始する時のスロットルバ
ルブ１１の開度、すなわち初期設定開度Φn は、前回エ
ンジンを起動させた時に完爆を開始した時のスロットル
バルブの開度Φn-1 と、この前回エンジン起動時の完爆
開始時のセンサー１４が検出した冷却水温度ｔ1 を変数
とする関数Ｆ(t1)と、今回起動時の冷却水温度ｔ2 を変
数とする関数Ｆ(t2) と、定数Ａとを用いて室外コント
ローラ９に内蔵された演算部によって決定されるもので
あり、リモコン９ｂの運転開始スイッチ（図示せず）を
入れると、エンジン１を起動させるスタータ１３が駆動
する前に室外コントローラ９の指示により、ステッピン
グモータ１６が所定量駆動されて自動的に設定される。
ルブ１１の開度、すなわち初期設定開度Φn は、前回エ
ンジンを起動させた時に完爆を開始した時のスロットル
バルブの開度Φn-1 と、この前回エンジン起動時の完爆
開始時のセンサー１４が検出した冷却水温度ｔ1 を変数
とする関数Ｆ(t1)と、今回起動時の冷却水温度ｔ2 を変
数とする関数Ｆ(t2) と、定数Ａとを用いて室外コント
ローラ９に内蔵された演算部によって決定されるもので
あり、リモコン９ｂの運転開始スイッチ（図示せず）を
入れると、エンジン１を起動させるスタータ１３が駆動
する前に室外コントローラ９の指示により、ステッピン
グモータ１６が所定量駆動されて自動的に設定される。
【００１４】具体的に説明すれば、前記スロットルバル
ブ１１の初期設定開度Φn は、例えば Φn ＝Φn-1 −Ｆ(t1) ＋Ｆ(t2) −Ａ なる数式に基づいて演算・設定されるものであり、関数
Ｆ(t1) 、関数Ｆ(t2)、定数Ａはエンジン１のタイプ
（ガスエンジン、ガソリンエンジンなど）や型式、容量
などによって適宜決定される。
ブ１１の初期設定開度Φn は、例えば Φn ＝Φn-1 −Ｆ(t1) ＋Ｆ(t2) −Ａ なる数式に基づいて演算・設定されるものであり、関数
Ｆ(t1) 、関数Ｆ(t2)、定数Ａはエンジン１のタイプ
（ガスエンジン、ガソリンエンジンなど）や型式、容量
などによって適宜決定される。
【００１５】そして、関数Ｆ(t) が例えば図３に例示し
た関数、すなわち、 Ｆ(t) ＝８０（ｔ〈−２０） Ｆ(t) ＝−ｔ＋６０（−２０≦ｔ≦６０） Ｆ(t) ＝０（６０〈ｔ） として与えられ、上記関数においてｔはｔ1 またはｔ2
である。例えば、定数Ａを２０とした装置制御におい
て、Φn-1 が１２０であったとすると、センサー１４が
検知した前回の冷却水の温度ｔ1が１０℃の時の関数Ｆ
(t1) は５０であり、今回の冷却水温度ｔ2 が６０℃の
ときの関数Ｆ(t2) は０となり、この時のスロットルバ
ルブ１１の初期設定開度Φn は Φn ＝Φn-1 −Ｆ(t1) ＋Ｆ(t2) −Ａ ＝１２０−５０＋０−２０ ＝５０（ステップ） として与えられる。したがって、室外コントローラ９の
指示によってステッピングモータ１６が駆動し、スロッ
トルバルブ１１の初期設定開度Φn が５０ステップの位
置に自動的に設定される。
た関数、すなわち、 Ｆ(t) ＝８０（ｔ〈−２０） Ｆ(t) ＝−ｔ＋６０（−２０≦ｔ≦６０） Ｆ(t) ＝０（６０〈ｔ） として与えられ、上記関数においてｔはｔ1 またはｔ2
である。例えば、定数Ａを２０とした装置制御におい
て、Φn-1 が１２０であったとすると、センサー１４が
検知した前回の冷却水の温度ｔ1が１０℃の時の関数Ｆ
(t1) は５０であり、今回の冷却水温度ｔ2 が６０℃の
ときの関数Ｆ(t2) は０となり、この時のスロットルバ
ルブ１１の初期設定開度Φn は Φn ＝Φn-1 −Ｆ(t1) ＋Ｆ(t2) −Ａ ＝１２０−５０＋０−２０ ＝５０（ステップ） として与えられる。したがって、室外コントローラ９の
指示によってステッピングモータ１６が駆動し、スロッ
トルバルブ１１の初期設定開度Φn が５０ステップの位
置に自動的に設定される。
【００１６】このようにしてスロットルバルブ１１の開
度を５０ステップに設定したのち、室外コントローラ９
の指示によってスタータ１３を駆動しクランキングを開
始する。そして、１秒経過した後、１２５ms／ステップ
の制御速度で５秒間ステッピングモータ１６を駆動し、
スロットルバルブ１１の開度を４０ステップだけ増加さ
せ、この９０ステップ（５０＋４０）の開度で１秒間保
持する。このクランキングにおいて、センサー１５の検
出するエンジン１の回転数が７００rpm 以上にならなか
った時には、リモコン９ｂによる運転開始操作を再度繰
り返す。エンジン回転数が７００rpm 以上となった時を
完爆と判断し、この完爆が開始された時のスロットルバ
ルブ１１の開度Φを室外コントローラ９のメモリーに記
憶させておき、次にエンジン１を起動する時の初期設定
開度Φn を上記のようにして決定する時の情報（Φ
n-1 ）として使用する。そして、その後のエンジン１の
運転制御は従来周知の方法などによって制御する。
度を５０ステップに設定したのち、室外コントローラ９
の指示によってスタータ１３を駆動しクランキングを開
始する。そして、１秒経過した後、１２５ms／ステップ
の制御速度で５秒間ステッピングモータ１６を駆動し、
スロットルバルブ１１の開度を４０ステップだけ増加さ
せ、この９０ステップ（５０＋４０）の開度で１秒間保
持する。このクランキングにおいて、センサー１５の検
出するエンジン１の回転数が７００rpm 以上にならなか
った時には、リモコン９ｂによる運転開始操作を再度繰
り返す。エンジン回転数が７００rpm 以上となった時を
完爆と判断し、この完爆が開始された時のスロットルバ
ルブ１１の開度Φを室外コントローラ９のメモリーに記
憶させておき、次にエンジン１を起動する時の初期設定
開度Φn を上記のようにして決定する時の情報（Φ
n-1 ）として使用する。そして、その後のエンジン１の
運転制御は従来周知の方法などによって制御する。
【００１７】なお、スロットルバルブ１１の初期設定開
度Φn を決定する関数Ｆ(t) は二次関数などであっても
良いし、初期設定開度Φn を決定するときの各パラメー
タには上限値と下限値とを適宜設けることも可能である
（例えば、Φn-1 −Ｆ(t1)−Ａは最小値３０ステップ、
最大値５０ステップ）。
度Φn を決定する関数Ｆ(t) は二次関数などであっても
良いし、初期設定開度Φn を決定するときの各パラメー
タには上限値と下限値とを適宜設けることも可能である
（例えば、Φn-1 −Ｆ(t1)−Ａは最小値３０ステップ、
最大値５０ステップ）。
【００１８】以上説明したように本発明のエンジン起動
制御方法は、スロットルバルブ１１の初期設定開度Φn
を燃料が希薄な状態となってエンジン１が完爆寸前の開
度に設定してクランキングを開始し、クランキング中に
その開度を速やかに増加させて燃料濃度を高めることに
より確実に完爆させる方法であるから、クランキング中
の開度を増加させるステップ移動の勾配は、前記実施例
に限定されるものではなくエンジンのタイプ（ガス、ガ
ソリンなど）や型式、容量などによって適宜決定されれ
ば良い。
制御方法は、スロットルバルブ１１の初期設定開度Φn
を燃料が希薄な状態となってエンジン１が完爆寸前の開
度に設定してクランキングを開始し、クランキング中に
その開度を速やかに増加させて燃料濃度を高めることに
より確実に完爆させる方法であるから、クランキング中
の開度を増加させるステップ移動の勾配は、前記実施例
に限定されるものではなくエンジンのタイプ（ガス、ガ
ソリンなど）や型式、容量などによって適宜決定されれ
ば良い。
【００１９】図４は、本発明になるエンジン回転数制御
を採用したエンジン駆動ヒートポンプのシステム図の一
例である。図１と同様に暖房回路Ａと冷房回路Ｂとがエ
ンジン１、圧縮機２、四方弁３、室内熱交換器４、レシ
ーバタンク５、室外電動弁６、室外熱交換器７、アキュ
ームレータ８を順次連結して形成されており、室外コン
トローラ９は運転開始／停止などの通常の制御機能の他
に比較演算部９１とステップ速度演算部９２とステッピ
ングモータ制御部９３とを有しており、比較演算部９１
にはエンジン１の回転数を検出するセンサー１５が接続
され、データが比較演算部９１に入力される。また、室
内温度を計測するために室内熱交換器４に取り付けたセ
ンサー４１が室内コントローラ９ａに接続され、データ
が室内コントローラ９ａからシリアル通信で室外コント
ローラ９に入力される。そして、ステッピングモータ制
御部９３はステップ速度演算部９２の演算結果に基づい
てスロットルバルブ１１の開度を調節するために、駆動
パルスをステッピングモータ１６に向けて発することが
できるように接続されている。
を採用したエンジン駆動ヒートポンプのシステム図の一
例である。図１と同様に暖房回路Ａと冷房回路Ｂとがエ
ンジン１、圧縮機２、四方弁３、室内熱交換器４、レシ
ーバタンク５、室外電動弁６、室外熱交換器７、アキュ
ームレータ８を順次連結して形成されており、室外コン
トローラ９は運転開始／停止などの通常の制御機能の他
に比較演算部９１とステップ速度演算部９２とステッピ
ングモータ制御部９３とを有しており、比較演算部９１
にはエンジン１の回転数を検出するセンサー１５が接続
され、データが比較演算部９１に入力される。また、室
内温度を計測するために室内熱交換器４に取り付けたセ
ンサー４１が室内コントローラ９ａに接続され、データ
が室内コントローラ９ａからシリアル通信で室外コント
ローラ９に入力される。そして、ステッピングモータ制
御部９３はステップ速度演算部９２の演算結果に基づい
てスロットルバルブ１１の開度を調節するために、駆動
パルスをステッピングモータ１６に向けて発することが
できるように接続されている。
【００２０】上記構成の装置制御においては、リモコン
９ｂによって室内熱交換器４に設定した室内温度と、セ
ンサー４１が検出した実際の室温との温度差ΔＴを先ず
比較演算部９１において演算し、次にこの温度差ΔＴに
対応するエンジン１の所定回転数と、センサー１５が検
出したエンジン１の実際の回転数との回転数差ΔＮを演
算する。なお、温度差ΔＴに対応するエンジン１の所定
回転数は予め設定されてコントローラ９のメモリー（図
示せず）に記憶されている。
９ｂによって室内熱交換器４に設定した室内温度と、セ
ンサー４１が検出した実際の室温との温度差ΔＴを先ず
比較演算部９１において演算し、次にこの温度差ΔＴに
対応するエンジン１の所定回転数と、センサー１５が検
出したエンジン１の実際の回転数との回転数差ΔＮを演
算する。なお、温度差ΔＴに対応するエンジン１の所定
回転数は予め設定されてコントローラ９のメモリー（図
示せず）に記憶されている。
【００２１】次に、ステップ速度演算部９２において、
スロットルバルブ１１を操作するステッピングモータ１
６の制御量Ｘと制御速度Ｙとをそれぞれ、 Ｘ＝ａΔＮ＋ｂ Ｙ＝ｃＸ＋ｄ として演算する（ａ、ｂ、ｃおよびｄは定数）。
スロットルバルブ１１を操作するステッピングモータ１
６の制御量Ｘと制御速度Ｙとをそれぞれ、 Ｘ＝ａΔＮ＋ｂ Ｙ＝ｃＸ＋ｄ として演算する（ａ、ｂ、ｃおよびｄは定数）。
【００２２】例えば、ａ＝０．０５、ｂ＝０、ｃ＝０．
１、ｄ＝３０とした制御においては、設定室温が２７℃
で、センサー４１が検出した室温が３２℃であると、温
度差ΔＴは ΔＴ＝２７−３２＝−５（℃） と演算され、この負荷（温度差）に対応するエンジン１
の所定回転数が例えば１８００rpm で、センサー１５が
検出したエンジン１の実際の回転数が例えば１０００rp
m であったとすると、比較演算部９１において回転数差
ΔＮが ΔＮ＝１８００−１０００＝８００（rpm ） と演算され、ステップ速度演算部９２において、 Ｘ＝０．０５×８００＝４０（ステップ） Ｙ＝０．１Ｘ＋３０＝３４（ステップ／sec ） と演算される。
１、ｄ＝３０とした制御においては、設定室温が２７℃
で、センサー４１が検出した室温が３２℃であると、温
度差ΔＴは ΔＴ＝２７−３２＝−５（℃） と演算され、この負荷（温度差）に対応するエンジン１
の所定回転数が例えば１８００rpm で、センサー１５が
検出したエンジン１の実際の回転数が例えば１０００rp
m であったとすると、比較演算部９１において回転数差
ΔＮが ΔＮ＝１８００−１０００＝８００（rpm ） と演算され、ステップ速度演算部９２において、 Ｘ＝０．０５×８００＝４０（ステップ） Ｙ＝０．１Ｘ＋３０＝３４（ステップ／sec ） と演算される。
【００２３】この演算結果に基づきステッピングモータ
制御部９３からはステッピングモータ１６に向かって制
御量；４０ステップ、制御速度；３４ステップ／sec の
駆動パルスが発せられ、ステッピングモータ１６がスロ
ットルバルブ１１の開度を急速、且つ大きく拡げるの
で、エンジン１への燃料供給が急激に増加し、エンジン
１の回転速度は目に見えて上昇する。したがって、冷房
負荷などの急激な変化に速やかに対応することができ
る。
制御部９３からはステッピングモータ１６に向かって制
御量；４０ステップ、制御速度；３４ステップ／sec の
駆動パルスが発せられ、ステッピングモータ１６がスロ
ットルバルブ１１の開度を急速、且つ大きく拡げるの
で、エンジン１への燃料供給が急激に増加し、エンジン
１の回転速度は目に見えて上昇する。したがって、冷房
負荷などの急激な変化に速やかに対応することができ
る。
【００２４】なお、ステッピングモータ１６によるスロ
ットルバルブ１１の駆動・制御は適宜の間隔、例えは１
０〜６０秒間隔で行うため、或る瞬間には上記の温度差
ΔＴ＝−５℃が確認されて上記のようにスロットルバル
ブ１１の開度を大きく且つ急速に拡大操作しても、次の
或る制御時には温度差ΔＴが例えば−１℃であると確認
されると、この温度差ΔＴ＝−１℃に対応するエンジン
１の設定回転数は、例えば１０００rpm で、センサー１
５が検知した実際の回転数が９００rpm であれば、比較
演算部９１において回転数差ΔＮが ΔＮ＝１０００−９００＝１００（rpm ） と演算され、ステップ速度演算部９２において制御量Ｘ
と制御速度Ｙとが、 Ｘ＝０．０５×１００＝５（ステップ） Ｙ＝０．１Ｘ＋３０＝３０．５（ステップ／sec ） と演算される。
ットルバルブ１１の駆動・制御は適宜の間隔、例えは１
０〜６０秒間隔で行うため、或る瞬間には上記の温度差
ΔＴ＝−５℃が確認されて上記のようにスロットルバル
ブ１１の開度を大きく且つ急速に拡大操作しても、次の
或る制御時には温度差ΔＴが例えば−１℃であると確認
されると、この温度差ΔＴ＝−１℃に対応するエンジン
１の設定回転数は、例えば１０００rpm で、センサー１
５が検知した実際の回転数が９００rpm であれば、比較
演算部９１において回転数差ΔＮが ΔＮ＝１０００−９００＝１００（rpm ） と演算され、ステップ速度演算部９２において制御量Ｘ
と制御速度Ｙとが、 Ｘ＝０．０５×１００＝５（ステップ） Ｙ＝０．１Ｘ＋３０＝３０．５（ステップ／sec ） と演算される。
【００２５】このため、ステッピングモータ制御部９３
からはステッピングモータ１６に向かって制御量；５ス
テップ、制御速度；３０．５ステップ／secの駆動パル
スが発せられ、ステッピングモータ１６がスロットルバ
ルブ１１の開度を緩やかに且つ僅かに拡げるので、エン
ジン１に供給される燃料の変化量は緩やかで且つ少ない
ため、エンジン１の回転速度は緩やかに増加する。
からはステッピングモータ１６に向かって制御量；５ス
テップ、制御速度；３０．５ステップ／secの駆動パル
スが発せられ、ステッピングモータ１６がスロットルバ
ルブ１１の開度を緩やかに且つ僅かに拡げるので、エン
ジン１に供給される燃料の変化量は緩やかで且つ少ない
ため、エンジン１の回転速度は緩やかに増加する。
【００２６】なお、この温度差ΔＴ＝−１℃と云う条件
下での制御は、室温を２７℃に設定して冷房運転してい
た時に人の出入りなどがあって室温が例えば２８℃まで
僅かに上昇した時などの制御でもある。
下での制御は、室温を２７℃に設定して冷房運転してい
た時に人の出入りなどがあって室温が例えば２８℃まで
僅かに上昇した時などの制御でもある。
【００２７】したがって、大きな負荷変動がありスロッ
トルバルブ１１の開度を大きく変える必要がある時には
ステッピングモータ１６が大きな制御速度でスロットル
バルブ１１を駆動・制御し、スロットルバルブ１１の開
度を僅かに変えるだけで良い時にはステッピングモータ
１６がスロットルバルブ１１を緩やかに駆動する。この
ようにして、エンジン１への燃料供給が制御されるの
で、負荷変動に対する速やかに対応とハンチングの防止
が可能となった。
トルバルブ１１の開度を大きく変える必要がある時には
ステッピングモータ１６が大きな制御速度でスロットル
バルブ１１を駆動・制御し、スロットルバルブ１１の開
度を僅かに変えるだけで良い時にはステッピングモータ
１６がスロットルバルブ１１を緩やかに駆動する。この
ようにして、エンジン１への燃料供給が制御されるの
で、負荷変動に対する速やかに対応とハンチングの防止
が可能となった。
【００２８】なお、冷房負荷が減少するなどの理由でエ
ンジン１の回転数を減少させる時にも、回転数を上げた
時と同様に駆動・制御するので、速やかにしかもハンチ
ングを起こすことなく対応することができる。また、制
御量および制御速度の演算は一次式に限定されるもので
はない。また、制御速度に上限と下限を設けることも可
能である。
ンジン１の回転数を減少させる時にも、回転数を上げた
時と同様に駆動・制御するので、速やかにしかもハンチ
ングを起こすことなく対応することができる。また、制
御量および制御速度の演算は一次式に限定されるもので
はない。また、制御速度に上限と下限を設けることも可
能である。
【００２９】図５は、本発明になるエンジンの強制回転
数制御を採用したエンジン駆動ヒートポンプの要部を示
す説明図である。室外コントローラ９は通常の制御機能
を有するほか、強制回転数設定用スイッチ９４と、この
スイッチが投入されている時に押し続けると、エンジン
１の回転数を増加させる回転数上昇スイッチ９５、同様
に押し続けると回転数を減少させる回転数減少スイッチ
９６、およびこのようにして設定したエンジン回転数を
表示するための例えばＬＥＤ製の表示部９７と９有し、
エンジン１のイグニッション１７から読み取った回転数
が設定回転数となるように、例えばＰＩＤ制御などの手
段によってエンジン１の回転数が制御される。
数制御を採用したエンジン駆動ヒートポンプの要部を示
す説明図である。室外コントローラ９は通常の制御機能
を有するほか、強制回転数設定用スイッチ９４と、この
スイッチが投入されている時に押し続けると、エンジン
１の回転数を増加させる回転数上昇スイッチ９５、同様
に押し続けると回転数を減少させる回転数減少スイッチ
９６、およびこのようにして設定したエンジン回転数を
表示するための例えばＬＥＤ製の表示部９７と９有し、
エンジン１のイグニッション１７から読み取った回転数
が設定回転数となるように、例えばＰＩＤ制御などの手
段によってエンジン１の回転数が制御される。
【００３０】上記構成の装置制御においては、スイッチ
９４を投入して、回転数上昇スイッチ９５を押し続ける
と、エンジン１の回転数が上昇し、回転数減少スイッチ
９６を押し続けると回転数が減少するので、試運転時の
能力測定、排ガス（例えばＮＯX ）の測定、エンジンの
着火時期調節などの際に、所望のエンジン回転数を容易
に得ることができる。
９４を投入して、回転数上昇スイッチ９５を押し続ける
と、エンジン１の回転数が上昇し、回転数減少スイッチ
９６を押し続けると回転数が減少するので、試運転時の
能力測定、排ガス（例えばＮＯX ）の測定、エンジンの
着火時期調節などの際に、所望のエンジン回転数を容易
に得ることができる。
【００３１】なお、図１〜図３に示したエンジンの起動
制御方法、図４に示したエンジン回転数制御方法、図５
に示したエンジンの強制回転数制御方法は相互に組み合
わせて用いることが可能である。
制御方法、図４に示したエンジン回転数制御方法、図５
に示したエンジンの強制回転数制御方法は相互に組み合
わせて用いることが可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、エンジン起動時の
スロットルバルブ開度を前回起動した時の開度を基準に
演算・設定する制御方法においては、エンジンが経年変
化を受けて新品時よりスロットルバルブを開かなければ
完爆しなくなっても、完爆した前回の開度を基準にして
スロットルバルブ操作が行われるため、起動性の低下を
防止することが可能であり、さらにクランキング中にス
ロットルバルブの開度を拡大操作する制御方法において
は、燃料が希薄な状態で点火を行い燃料供給量を速やか
に増加させることにより、エンジンの不完爆がなくなる
ため起動性が顕著に向上する。そして、起動時の燃料供
給量が抑えられているため、ハンチングが起こることも
ない。また、スロットルバルブの開度を、負荷に対応し
て設定したエンジン回転数と実際のエンジン回転数との
差に比例して操作する制御方法においては、運転開始時
や設定温度を大きく変更した時など、負荷の変化量が大
きくスロットルバルブの操作量が大きい時にはスロット
ルバルブは速く駆動され、逆に負荷の変化量が小さくス
ロットルバルブを僅かに操作すれば良い時には緩やかに
駆動されるため、負荷のいかなる変動に対しても速やか
な対応が可能であり、ハンチングが起こることがない。
また、強制回転スイッチにより所定の回転数でエンジン
を回転させる制御方法においては、このスイッチを投入
することによりエンジンが所定の回転数で回転するた
め、特定の回転数で行う試運転やＮＯX などの排ガス測
定、点火時期調節などが能率良く行える。
スロットルバルブ開度を前回起動した時の開度を基準に
演算・設定する制御方法においては、エンジンが経年変
化を受けて新品時よりスロットルバルブを開かなければ
完爆しなくなっても、完爆した前回の開度を基準にして
スロットルバルブ操作が行われるため、起動性の低下を
防止することが可能であり、さらにクランキング中にス
ロットルバルブの開度を拡大操作する制御方法において
は、燃料が希薄な状態で点火を行い燃料供給量を速やか
に増加させることにより、エンジンの不完爆がなくなる
ため起動性が顕著に向上する。そして、起動時の燃料供
給量が抑えられているため、ハンチングが起こることも
ない。また、スロットルバルブの開度を、負荷に対応し
て設定したエンジン回転数と実際のエンジン回転数との
差に比例して操作する制御方法においては、運転開始時
や設定温度を大きく変更した時など、負荷の変化量が大
きくスロットルバルブの操作量が大きい時にはスロット
ルバルブは速く駆動され、逆に負荷の変化量が小さくス
ロットルバルブを僅かに操作すれば良い時には緩やかに
駆動されるため、負荷のいかなる変動に対しても速やか
な対応が可能であり、ハンチングが起こることがない。
また、強制回転スイッチにより所定の回転数でエンジン
を回転させる制御方法においては、このスイッチを投入
することによりエンジンが所定の回転数で回転するた
め、特定の回転数で行う試運転やＮＯX などの排ガス測
定、点火時期調節などが能率良く行える。
【図１】本発明になるエンジン起動制御を適用したエン
ジン駆動ヒートポンプのシステム図である。
ジン駆動ヒートポンプのシステム図である。
【図２】スロットルバルブの初期設定開度Φn を演算す
るために用いた関数Ｆ(t) の説明図である。
るために用いた関数Ｆ(t) の説明図である。
【図３】エンジン起動時のスロットルバルブの制御例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図４】本発明になるエンジン回転数制御を適用したエ
ンジン駆動ヒートポンプのシステム図である。
ンジン駆動ヒートポンプのシステム図である。
【図５】本発明になるエンジン強制回転数制御を適用し
たエンジン駆動ヒートポンプの要部を示す説明図であ
る。
たエンジン駆動ヒートポンプの要部を示す説明図であ
る。
【図６】従来例におけるエンジン起動時の説明図であ
る。
る。
１ ガスエンジン
１１ スロットルバルブ
１２ 燃料供給管
１３ スタータ
１４ センサー
１５ センサー
１６ ステッピングモータ
１７ イグニッション
２ 圧縮機
３ 四方弁
４ 室内熱交換器
５ レシーバタンク
６ 室外電動弁
７ 室外熱交換器
８ アキュームレータ
９ 室外コントローラ
９ａ 室内コントローラ
９ｂ リモートントロール装置
１Ａ 室外機
４Ａ 室内機
Ａ 暖房回路
Ｂ 冷房回路
Claims (5)
- 【請求項１】 ヒートポンプ冷／暖房装置などに用いる
エンジンの起動制御において、エンジン起動時のスロッ
トルバルブ開度を前回起動した時の開度を基準に演算・
設定することを特徴とするエンジン駆動ヒートポンプの
制御方法。 - 【請求項２】 ヒートポンプ冷／暖房装置などに用いる
エンジンの起動制御において、エンジン起動時のスロッ
トルバルブ開度を前回起動した時の開度を基準に演算・
設定し、クランキング中に該開度を拡大操作することを
特徴とするエンジン駆動ヒートポンプの制御方法。 - 【請求項３】 エンジン起動時の初期設定スロットルバ
ルブ開度Φn を、前回起動した時の完爆開始時のスロッ
トルバルブ開度Φn-1 と、前回起動したときの完爆時の
冷却水温度ｔ1 を変数とする関数Ｆ(t1) と、今回起動
時の冷却水温度ｔ2 を変数とする関数Ｆ(t2) と、定数
Ａとから、 Φn ＝Φn-1 −Ｆ(t1) ＋Ｆ(t2) −Ａ と設定する請求項１または２記載のエンジン駆動ヒート
ポンプの制御方法。 - 【請求項４】 ヒートポンプ冷／暖房装置などに用いる
エンジンの回転数制御において、負荷に対応して設定し
たエンジン回転数とセンサーが検知した実際のエンジン
回転数との差に基づいてスロットルバルブを操作する際
に、スロットルバルブの操作量に応じた速度でスロット
ルバルブを操作することを特徴とするエンジン駆動ヒー
トポンプの制御方法。 - 【請求項５】 ヒートポンプ冷／暖房装置などに用いる
エンジンの回転数制御において、予め定めたエンジン回
転数でエンジンを回転させる強制回転スイッチを有し、
このスイッチの投入により設定回転数でエンジンを回転
することを特徴とするエンジン駆動ヒートポンプの制御
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208826A JPH0533696A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | エンジン駆動ヒートポンプの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208826A JPH0533696A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | エンジン駆動ヒートポンプの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0533696A true JPH0533696A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16562755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3208826A Pending JPH0533696A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | エンジン駆動ヒートポンプの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0533696A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU757773B2 (en) * | 1997-11-26 | 2003-03-06 | Sds Biotech K.K. | Method for the treatment of wood with metallic treatment and wood treated by the method |
-
1991
- 1991-07-26 JP JP3208826A patent/JPH0533696A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU757773B2 (en) * | 1997-11-26 | 2003-03-06 | Sds Biotech K.K. | Method for the treatment of wood with metallic treatment and wood treated by the method |
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