JP2001004247A - Ignition timing control method for heat pump driving engine - Google Patents

Ignition timing control method for heat pump driving engine

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JP2001004247A
JP2001004247A JP11179071A JP17907199A JP2001004247A JP 2001004247 A JP2001004247 A JP 2001004247A JP 11179071 A JP11179071 A JP 11179071A JP 17907199 A JP17907199 A JP 17907199A JP 2001004247 A JP2001004247 A JP 2001004247A
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JP
Japan
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ignition timing
refrigerant
heat exchanger
engine
exhaust gas
Prior art date
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Application number
JP11179071A
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Japanese (ja)
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Yukinori Takahashi
幸典 高橋
Makoto Oguri
眞 小栗
Hirobumi Yoshihara
博文 吉原
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent frosting at the time of heating operation by delaying the ignition timing behind an ignition timing set by a base map if the outer air temperature is lower than a specified level at the time of heating operation. SOLUTION: A decision is made whether a heat pump is under heating operation (S61), and if it is under heating operation, outer air temperature is checked against a specified level (S63). Temperature of low pressure side refrigerant piping coupled to the refrigerant inlet side of a compressor is then detected and low pressure saturation temperature is checked against a specified level T deg.C (S64). If it is lower than frosting point, control map of a fuel control valve is switched to a base map (S65) and checked against a delay angle region preset depending on the r.p.m. of engine or throttle opening (S66). A delay angle is then operated (S67) based on the outer air temperature and low pressure saturation temperature and if the delay angle is lower than an allowable level, ignition timing of the base map is delayed by the delay angle (S68).

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、ヒートポンプ式空
調機等で用いられるエンジンの点火時期制御方法に関す
る。
The present invention relates to a method for controlling the ignition timing of an engine used in a heat pump type air conditioner or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジンの排気ガスの熱を回収して高い
暖房能力を得るガスエンジン駆動によるヒートポンプ式
空調機が実用化されている。このようなヒートポンプ式
空調機は、エンジンによりコンプレッサを駆動し、室外
熱交換器、室内熱交換器、膨張弁等を介して冷媒を循環
させて冷媒回路を形成し、四方弁等により回路を切換え
て室内熱交換器により冷房および暖房を行う。このエン
ジンは、排気ガス熱交換器を備え、排熱を回収して冷媒
を加熱することにより、外気温度が低いときでも冷媒回
路で高い暖房能力を得ることができる。
2. Description of the Related Art A heat pump type air conditioner driven by a gas engine which obtains a high heating capacity by recovering heat of an exhaust gas of an engine has been put to practical use. In such a heat pump type air conditioner, a compressor is driven by an engine, a refrigerant is circulated through an outdoor heat exchanger, an indoor heat exchanger, an expansion valve and the like to form a refrigerant circuit, and the circuit is switched by a four-way valve and the like. Cooling and heating are performed by the indoor heat exchanger. This engine is provided with an exhaust gas heat exchanger and recovers exhaust heat to heat the refrigerant, so that a high heating capacity can be obtained in the refrigerant circuit even when the outside air temperature is low.

【0003】このようなヒートポンプ式空調機におい
て、暖房時には室外熱交換器は蒸発器として機能し、外
気の熱を奪って冷媒を蒸発させる。この場合、外気温度
が低いと室外熱交換器に霜が付着して吸熱効率が低下
し、蒸発機能が損われて適正な冷媒回路が形成されなく
なり暖房不能になる場合がある。この付着した霜を除去
するためには、一旦冷房サイクルに切換える必要があり
使用効率が低下する。そこで霜つきを未然に防止するこ
とが望まれる。
[0003] In such a heat pump type air conditioner, the outdoor heat exchanger functions as an evaporator at the time of heating, and removes the heat of the outside air to evaporate the refrigerant. In this case, if the outside air temperature is low, frost adheres to the outdoor heat exchanger and the heat absorption efficiency is reduced, and the evaporation function is impaired, so that an appropriate refrigerant circuit is not formed and heating may not be performed. In order to remove the adhering frost, it is necessary to temporarily switch to the cooling cycle, which lowers the use efficiency. Therefore, it is desired to prevent frost.

【0004】一方、ガスエンジン駆動のヒートポンプ式
空調機が特開平8−49942号公報に開示されてい
る。この公報記載のヒートポンプ式空調機は、低温暖房
時の暖房能力を高めることを目的として、エンジンによ
って駆動される圧縮機によって冷媒を循環させる冷媒回
路と、エンジンを冷却する冷却水を循環させる冷却水回
路を有し、前記冷媒回路には膨張弁と室内熱交換器及び
室外熱交換器を設け、前記冷却水回路には排気ガス熱交
換器を設けて成り、排熱回収した冷却水と低圧側のアキ
ュムレータ内の液冷媒とを熱交換させるようにしたエン
ジン駆動式熱ポンプ装置において、低温暖房時において
冷媒の高圧側圧力に応じてエンジン廃熱量を制御する制
御手段を設けている。この低温暖房時のエンジン廃熱量
制御手段の1つとして、点火時期制御が行われ、冷媒の
高圧側圧力およびエンジン回転数によりクランク角に応
じて点火時期を遅角させることにより廃熱回収量を多く
して暖房能力を高める方法が記載されている。
On the other hand, a heat pump type air conditioner driven by a gas engine is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-49942. The heat pump air conditioner described in this publication has a refrigerant circuit that circulates a refrigerant by a compressor driven by an engine and a cooling water that circulates a cooling water that cools the engine for the purpose of increasing the heating capacity during low-temperature heating. The refrigerant circuit is provided with an expansion valve, an indoor heat exchanger and an outdoor heat exchanger, and the cooling water circuit is provided with an exhaust gas heat exchanger. In the engine-driven heat pump device configured to exchange heat with the liquid refrigerant in the accumulator, control means for controlling the amount of engine waste heat according to the high-pressure side pressure of the refrigerant during low-temperature heating is provided. As one of the means for controlling the amount of waste heat of the engine at the time of low-temperature heating, ignition timing control is performed, and the amount of waste heat recovered is reduced by retarding the ignition timing according to the crank angle by the high pressure side of the refrigerant and the engine speed. In many cases, methods for increasing the heating capacity are described.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報は、暖房能力を高めるために点火時期を遅角させる技
術を開示するものであって、暖房時の霜つき防止につい
ては考慮されていない。したがって、外気温度や配管温
度等の霜つきに直接関連する周囲条件に基づくことなく
暖房能力に関連する冷媒の高圧側圧力およびエンジン回
転数に基づいて点火時期が制御されている。また、単に
点火時期を遅角させると、希薄燃焼運転においては失火
のおそれが生じるため、燃料制御を合わせて行う必要が
ある。さらに、運転領域に応じて、失火限界を考慮する
だけでなく、出力や燃焼効率および排熱交換率等の運転
条件を考慮し、エンジン回転数やスロットル開度に応じ
て点火時期の遅角量を適正に設定することが望ましい。
However, the above publication discloses a technique for retarding the ignition timing in order to enhance the heating capacity, and does not consider prevention of frost during heating. Therefore, the ignition timing is controlled based on the high-pressure side pressure of the refrigerant and the engine speed related to the heating capacity without being based on the ambient conditions directly related to the frost such as the outside air temperature and the pipe temperature. Further, simply retarding the ignition timing may cause a misfire in the lean burn operation, so it is necessary to perform fuel control together. Furthermore, depending on the operating range, not only the misfire limit is taken into consideration, but also operating conditions such as output, combustion efficiency and exhaust heat exchange rate are taken into account, and the ignition timing retard amount is adjusted according to the engine speed and throttle opening. Is desirably set appropriately.

【0006】本発明は上記従来技術を考慮したものであ
って、ヒートポンプを構成する冷媒回路において、暖房
時の霜つき防止を図るとともに安定した燃焼を確保し、
さらに運転領域に応じて最適な運転状態が得られるヒー
トポンプ駆動用エンジンの点火時期制御方法の提供を目
的とする。
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned prior art, and aims to prevent frost during heating and ensure stable combustion in a refrigerant circuit constituting a heat pump.
It is another object of the present invention to provide a method for controlling an ignition timing of a heat pump driving engine that can obtain an optimum operation state according to an operation region.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、排気ガス熱交換器と、この排気ガス熱
交換器を通した冷却水により冷媒を加熱する冷媒熱交換
器を有し、予め設定されたエンジン回転数とスロットル
開度に基づくベースマップにより点火時期制御が行われ
るヒートポンプ駆動用エンジンの点火時期制御方法にお
いて、暖房運転時に、外気温度が所定値以下の場合、点
火時期を前記ベースマップで設定された点火時期よりも
遅角させることを特徴とするヒートポンプ駆動用エンジ
ンの点火時期制御方法を提供する。
According to the present invention, there is provided an exhaust gas heat exchanger and a refrigerant heat exchanger for heating a refrigerant with cooling water passing through the exhaust gas heat exchanger. In a method for controlling the ignition timing of a heat pump driving engine in which the ignition timing is controlled by a base map based on a preset engine speed and a throttle opening, when the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined value during the heating operation, the ignition timing is set to An ignition timing control method for a heat pump driving engine, wherein the ignition timing is retarded from the ignition timing set in the base map.

【0008】この構成によれば、暖房運転時に外気温度
が所定値より低くなって霜つきのおそれがあるときに、
点火時期がベースマップ値より遅角され、排気ガス温度
が上昇して排気ガス熱交換器での熱回収量が多くなり、
この熱が冷媒熱交換器を介して冷媒に供給されて冷媒温
度が上昇して室外熱交換器での霜つきが防止される。こ
れにより、通常運転時にはベースマップの点火時期を燃
焼効率や出力等の運転状態について最適な運転状態が得
られるように設定し、霜つき防止が必要なときに点火時
期を遅角させることができる。
According to this configuration, when the outside air temperature is lower than the predetermined value during the heating operation and there is a possibility of frost,
The ignition timing is retarded from the base map value, the exhaust gas temperature rises, and the amount of heat recovery in the exhaust gas heat exchanger increases,
This heat is supplied to the refrigerant via the refrigerant heat exchanger to increase the temperature of the refrigerant, thereby preventing frost in the outdoor heat exchanger. Thereby, during normal operation, the ignition timing of the base map can be set so as to obtain an optimal operation state with respect to operation states such as combustion efficiency and output, and the ignition timing can be retarded when frost prevention is required. .

【0009】点火時期を遅角させると、燃焼ガスのピス
トンに対する仕事量が減って出力が低下しその分排気ガ
ス温度が上昇する。この排気ガス温度の上昇により排気
ガス熱交換器での排熱回収量が増加する。この場合、エ
ンジン出力の低下に伴いコンプレッサの負荷により出力
低下分だけエンジン回転数が低下するが、燃料供給量を
増加させることにより出力および回転数の低下を補うこ
とができる。
When the ignition timing is retarded, the amount of work of the combustion gas with respect to the piston decreases, the output decreases, and the exhaust gas temperature increases accordingly. This increase in exhaust gas temperature increases the amount of exhaust heat recovered in the exhaust gas heat exchanger. In this case, the engine speed is reduced by an amount corresponding to the output reduction due to the load of the compressor as the engine output decreases. However, the decrease in the output and the rotation speed can be compensated by increasing the fuel supply amount.

【0010】本発明ではさらに、排気ガス熱交換器と、
この排気ガス熱交換器を通した冷却水により冷媒を加熱
する冷媒熱交換器を有し、予め設定されたエンジン回転
数とスロットル開度に基づくベースマップにより点火時
期制御が行われるヒートポンプ駆動用エンジンの点火時
期制御方法において、暖房運転時に、前記冷媒の低圧飽
和温度が所定値以下の場合、点火時期を前記ベースマッ
プで設定された点火時期よりも遅角させることを特徴と
するヒートポンプ駆動用エンジンの点火時期制御方法を
提供する。
[0010] The present invention further provides an exhaust gas heat exchanger,
A heat pump driving engine having a refrigerant heat exchanger for heating the refrigerant with cooling water passing through the exhaust gas heat exchanger, and performing ignition timing control based on a base map based on a preset engine speed and throttle opening Wherein the ignition timing is retarded from the ignition timing set in the base map when the low-pressure saturation temperature of the refrigerant is equal to or lower than a predetermined value during the heating operation. To provide an ignition timing control method.

【0011】この構成によれば、暖房運転時にコンプレ
ッサに送り込まれる低圧側の配管温度(低圧飽和温度)
が所定値より低くなって霜つきのおそれがあるときに、
前述の外気温度が低い場合と同様に、点火時期がベース
マップ値より遅角され、排気ガス温度が上昇して排気ガ
ス熱交換器での熱回収量が多くなり、この熱が冷媒熱交
換器を介して冷媒に供給されて冷媒温度が上昇して室外
熱交換器での霜つきが防止される。
According to this configuration, the temperature of the low-pressure side pipe (low-pressure saturation temperature) sent to the compressor during the heating operation.
Is lower than the predetermined value and there is a risk of frost,
As in the case where the outside air temperature is low, the ignition timing is retarded from the base map value, the exhaust gas temperature rises, the heat recovery amount in the exhaust gas heat exchanger increases, and this heat is transferred to the refrigerant heat exchanger. The refrigerant is supplied to the refrigerant via the refrigeration system, and the refrigerant temperature rises to prevent frost in the outdoor heat exchanger.

【0012】好ましい構成例では、前記点火時期の遅角
可能量は、エンジン回転数および/またはスロットル開
度に応じて設定されていることを特徴としている。
In a preferred embodiment, the ignition timing retardable amount is set according to the engine speed and / or the throttle opening.

【0013】この構成によれば、少なくともエンジン回
転数かスロットル開度のうち一方に基づく運転領域ごと
に点火時期の遅角可能量が設定されるため、運転領域に
応じて運転状態を最適に維持しつつ霜つき防止のための
点火時期制御を行うことができる。
According to this configuration, the ignition timing retardable amount is set for each operation region based on at least one of the engine speed and the throttle opening, so that the operation state is optimally maintained according to the operation region. In addition, ignition timing control for preventing frost can be performed.

【0014】本発明ではさらに、排気ガス熱交換器と、
この排気ガス熱交換器を通した冷却水により冷媒を加熱
する冷媒熱交換器を有し、予め設定されたエンジン回転
数とスロットル開度に基づくベースマップにより点火時
期制御が行われるヒートポンプ駆動用エンジンの点火時
期制御方法において、暖房運転時に、エンジン回転数が
所定回転数以上で前記冷媒の高圧飽和温度が所定値以下
の場合、点火時期を前記ベースマップで設定された点火
時期よりも遅角させることを特徴とするヒートポンプ駆
動用エンジンの点火時期制御方法を提供する。
According to the present invention, there is further provided an exhaust gas heat exchanger,
A heat pump driving engine having a refrigerant heat exchanger for heating the refrigerant with cooling water passing through the exhaust gas heat exchanger, and performing ignition timing control based on a base map based on a preset engine speed and throttle opening In the ignition timing control method, when the engine speed is equal to or higher than a predetermined speed and the high-pressure saturation temperature of the refrigerant is equal to or lower than a predetermined value during the heating operation, the ignition timing is retarded from the ignition timing set in the base map. An ignition timing control method for a heat pump driving engine is provided.

【0015】この構成によれば、暖房運転時のエンジン
高回転の高出力時に、コンプレッサ出口側の配管温度
(高圧飽和温度)が所定の高温に達してなく高出力が得
られない場合に、点火時期を遅角させることにより排気
ガス温度が上昇して排気ガス熱交換器での熱回収量が多
くなり、この熱が冷媒熱交換器を介して冷媒に供給され
冷媒温度が上昇して冷媒圧力が高まって暖房能力が向上
する。
[0015] According to this configuration, at the time of high output of the engine at high speed during the heating operation, if the pipe temperature (high-pressure saturation temperature) on the compressor outlet side does not reach a predetermined high temperature and high output cannot be obtained, ignition is performed. By retarding the timing, the exhaust gas temperature rises and the amount of heat recovery in the exhaust gas heat exchanger increases, and this heat is supplied to the refrigerant through the refrigerant heat exchanger, and the refrigerant temperature rises and the refrigerant pressure rises. And the heating capacity is improved.

【0016】好ましい構成例では、排気ガス熱交換器
と、この排気ガス熱交換器を通した冷却水により冷媒を
加熱する冷媒熱交換器を有し、予め設定されたエンジン
回転数とスロットル開度に基づく点火時期制御用ベース
マップおよび燃料制御用ベースマップによりそれぞれ点
火時期制御および燃料供給制御が行われ、前記燃料制御
用ベースマップは学習によりリーン側に書換えられるヒ
ートポンプ駆動用エンジンの点火時期制御方法におい
て、暖房運転時に、外気温度または低圧飽和温度が所定
値以下の場合、点火時期を前記点火時期用ベースマップ
で設定された点火時期よりも遅角させるとともに、書換
え前の最初の燃料制御用ベースマップに戻して燃料制御
を行うことを特徴とするヒートポンプ駆動用エンジンの
点火時期制御方法を提供する。
In a preferred embodiment, the engine includes an exhaust gas heat exchanger, and a refrigerant heat exchanger for heating the refrigerant with cooling water passing through the exhaust gas heat exchanger. Timing control and fuel supply control are performed by an ignition timing control base map and a fuel control base map, respectively, and the fuel control base map is rewritten to a lean side by learning. In the heating operation, if the outside air temperature or the low pressure saturation temperature is equal to or lower than a predetermined value, the ignition timing is retarded from the ignition timing set in the ignition timing base map, and the first fuel control base before rewriting is set. A method for controlling the ignition timing of an engine for driving a heat pump characterized by performing fuel control by returning to the map. To.

【0017】この構成によれば、暖房時に霜つきのおそ
れがある場合に、点火時期が遅角されるとともに、燃料
が最初のベースマップに戻されてリッチ化されるため、
点火時期の遅角による失火のおそれがなくなり、安定し
た燃焼を維持したまま排熱回収量を増加して霜つき防止
を図ることができる。
According to this configuration, when there is a possibility of frost during heating, the ignition timing is retarded and the fuel is returned to the first base map to be enriched.
There is no risk of misfire due to retarded ignition timing, and the amount of exhaust heat recovery can be increased while maintaining stable combustion to prevent frost.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。図1は、本発明が適用される
ガスエンジンヒートポンプ式空調システムの構成図であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a gas engine heat pump air conditioning system to which the present invention is applied.

【0019】この空調システムは、室外ユニット60と
複数の室内ユニット61(図は1台のみ示す)からな
り、室外ユニット60内にガスエンジン1が設けられ、
このガスエンジン1により駆動されるヒートポンプ冷媒
サイクル2が室外ユニット60および室外ユニット61
間にわたって構成される。
This air conditioning system comprises an outdoor unit 60 and a plurality of indoor units 61 (only one is shown in the figure), in which the gas engine 1 is provided.
The heat pump refrigerant cycle 2 driven by the gas engine 1 includes an outdoor unit 60 and an outdoor unit 61.
Composed across

【0020】ガスエンジン1は、エアクリーナ3に接続
された吸気通路4を有し、この吸気通路4上にミキサー
5が設けられる。ミキサー5のガス混合部の下流側には
スロットル弁6が備り、吸気口18から取入れられ、エ
アクリーナ3を通して供給される外気とガス燃料との混
合気量を調整する。このミキサー5のガス混合部に燃料
供給管7が接続され混合気を形成する。燃料供給管7上
には、ミキサー5に供給するガス燃料流量を調整するた
めのガス燃料制御弁8およびガス圧を大気圧に調整する
ゼロガバナ9が設けられ、開閉弁10を介して燃料ガス
タンク(図示しない)に接続される。このガス燃料制御
弁8が後述のように、CPUによってフィードバック制
御される。
The gas engine 1 has an intake passage 4 connected to an air cleaner 3, and a mixer 5 is provided on the intake passage 4. A throttle valve 6 is provided on the downstream side of the gas mixing section of the mixer 5, and adjusts an amount of a mixture of outside air and gas fuel which is taken in from an intake port 18 and supplied through an air cleaner 3. A fuel supply pipe 7 is connected to a gas mixing section of the mixer 5 to form a gas mixture. A gas fuel control valve 8 for adjusting the flow rate of gas fuel supplied to the mixer 5 and a zero governor 9 for adjusting gas pressure to atmospheric pressure are provided on the fuel supply pipe 7. (Not shown). The gas fuel control valve 8 is feedback-controlled by the CPU as described later.

【0021】ガスエンジン1の排気側には排気管12が
備る。この排気管12上に排気ガス触媒13および排気
ガス熱交換器14が備り、さらにその下流側にサイレン
サ15およびドレンセパレータ16が備り、排気ガスは
排気出口17から放出される。ドレンセパレータ16と
サイレンサ15および排気ガス熱交換器14は、中和器
19に接続され、酸性ドレン水を中和してドレン出口2
0から外部に排出する。
An exhaust pipe 12 is provided on the exhaust side of the gas engine 1. An exhaust gas catalyst 13 and an exhaust gas heat exchanger 14 are provided on the exhaust pipe 12, and a silencer 15 and a drain separator 16 are further provided downstream thereof. Exhaust gas is discharged from an exhaust outlet 17. The drain separator 16, the silencer 15, and the exhaust gas heat exchanger 14 are connected to a neutralizer 19, which neutralizes the acidic drain water to form a drain outlet 2.
Discharge from 0 to the outside.

【0022】ガスエンジン1の底部のオイルパン21に
はオイルタンク22が接続されオイル供給ポンプ23に
よりオイルが供給される。オイルは図示しないオイルポ
ンプによりエンジン内を循環する。11はブローバイガ
ス中のオイルを分離するオイルセパレータである。
An oil tank 22 is connected to an oil pan 21 at the bottom of the gas engine 1, and oil is supplied by an oil supply pump 23. The oil circulates through the engine by an oil pump (not shown). Reference numeral 11 denotes an oil separator for separating oil in the blow-by gas.

【0023】このガスエンジン1のクランク軸(図示し
ない)には、クラッチ24を介して2台のコンプレッサ
25が接続される。各コンプレッサ25には、脱フロン
ガス等からなる冷媒が循環する冷媒入口管27および冷
媒出口管28が接続される。コンプレッサ周辺の冷媒入
口管27および冷媒出口管28には、配管をコンパクト
に配設し且つストレスや振動を吸収するために可撓管2
6が介装される。冷媒出口管28側にはオイルセパレー
タ29が装着され、その下流側で四方弁30に接続され
る。オイルセパレータ29は、圧縮冷媒ガスからオイル
および液体冷媒を分離して、これを戻し管33を通して
アキュムレータ35に戻す。四方弁30は、4つのポー
トa,b,c,dを有し、冷暖房時に各ポート間の接続
が切換えられる。
Two compressors 25 are connected to a crankshaft (not shown) of the gas engine 1 via a clutch 24. Each compressor 25 is connected to a refrigerant inlet pipe 27 and a refrigerant outlet pipe 28 through which a refrigerant made of de-fluorocarbon gas or the like circulates. A flexible pipe 2 is provided in the refrigerant inlet pipe 27 and the refrigerant outlet pipe 28 around the compressor in order to arrange the pipes compactly and to absorb stress and vibration.
6 are interposed. An oil separator 29 is mounted on the refrigerant outlet pipe 28 side, and is connected to the four-way valve 30 on the downstream side. The oil separator 29 separates oil and liquid refrigerant from the compressed refrigerant gas, and returns them to the accumulator 35 through the return pipe 33. The four-way valve 30 has four ports a, b, c, and d, and the connection between the ports is switched during cooling and heating.

【0024】暖房時には、図示したように、ポートaと
ポートbが接続され、ポートcとポートdが接続され
る。これにより、コンプレッサ25から出た圧縮冷媒ガ
スが室内熱交換器31を通って凝縮され、室内に凝縮熱
を放出して暖房する。凝縮された冷媒は膨張弁52を通
って減圧され、HIC51を介して室外熱交換器32を
通って蒸発する。蒸発した冷媒は四方弁30のポート
c,dを通過してプレート熱交換器34またはバイパス
管45を介してアキュムレータ35に入る。アキュムレ
ータ35に並列してサブアキュムレータ46が設けられ
る。アキュムレータ35の冷媒はキャピラリチューブ4
8,49,50および絞り47等を介して冷媒入口管2
7よりコンプレッサ25に吸引される。
At the time of heating, as shown, port a and port b are connected, and port c and port d are connected. As a result, the compressed refrigerant gas discharged from the compressor 25 is condensed through the indoor heat exchanger 31, and the condensed heat is released into the room to heat the room. The condensed refrigerant is decompressed through the expansion valve 52 and evaporates through the outdoor heat exchanger 32 via the HIC 51. The evaporated refrigerant passes through the ports c and d of the four-way valve 30 and enters the accumulator 35 via the plate heat exchanger 34 or the bypass pipe 45. A sub-accumulator 46 is provided in parallel with the accumulator 35. The refrigerant of the accumulator 35 is the capillary tube 4
8, 49, 50 and the refrigerant inlet pipe 2 through the throttle 47 and the like.
7 sucks into the compressor 25.

【0025】なお、80は四方弁30から室内熱交換器
31を経て膨張弁52に到るまでの冷媒配管であり、8
1は膨張弁52からHIC51を経てサブクール用室外
熱交換器32aに到るまでの冷媒配管、82はサブクー
ル用室外熱交換器32aから分流し室外熱交換器32を
経て合流し四方弁30に到るまでの冷媒配管であり、8
3は冷媒配管81の途中部から開時電子膨張弁として機
能する開閉弁83a及びHIC51を経て冷媒配管81
の途中部までのバイパス配管である。
Reference numeral 80 denotes a refrigerant pipe extending from the four-way valve 30 to the expansion valve 52 through the indoor heat exchanger 31.
Reference numeral 1 denotes a refrigerant pipe extending from the expansion valve 52 to the subcool outdoor heat exchanger 32a via the HIC 51, and reference numeral 82 denotes a refrigerant pipe which diverges from the subcool outdoor heat exchanger 32a, joins via the outdoor heat exchanger 32, and reaches the four-way valve 30. Refrigerant pipe until
Reference numeral 3 denotes a refrigerant pipe 81 from an intermediate portion of the refrigerant pipe 81 via an open / close valve 83a functioning as an electronic expansion valve when opened and the HIC 51.
It is a bypass pipe to the middle part of.

【0026】冷房時には、四方弁30のポートaとポー
トcが接続され、ポートbとポートdが接続される。こ
れにより、圧縮冷媒ガスはポートa,cを通って暖房時
と逆に先に室外熱交換器32で凝縮され、膨張弁52を
通り室内熱交換器31で蒸発して室内を冷房する。その
後四方弁30のポートb,dを通ってアキュムレータ3
5に戻る。
During cooling, the ports a and c of the four-way valve 30 are connected, and the ports b and d are connected. As a result, the compressed refrigerant gas is condensed in the outdoor heat exchanger 32 before passing through the ports a and c in reverse to the time of heating, passes through the expansion valve 52, evaporates in the indoor heat exchanger 31, and cools the room. Thereafter, the accumulator 3 passes through the ports b and d of the four-way valve 30.
Return to 5.

【0027】なお、サブクール用室外熱交換器32a
は、並列配置される3つの室外熱交換器32で凝縮し液
化した冷媒をさらに過冷却するための凝縮器として機能
する。上記冷媒配管上でHIC51は、COP(冷凍機
成績係数)を向上させるための圧損低減用の熱交換器で
ある。すなわち、冷房運転中室外側の要求負荷が小さく
高圧の冷媒をバイパス配管83を通して低圧側となる冷
媒配管80にバイパスされる時、開閉弁83aが開且つ
所望の絞り開度となり、この開閉弁83aで減圧し低温
低圧となった冷媒をHIC51で高圧高温の液冷媒と熱
交換させることにより、高圧側についてさらに過冷却
(サブクール)する一方、低圧側では冷媒の蒸発を助け
るように機能する。
The subcool outdoor heat exchanger 32a
Functions as a condenser for further supercooling the refrigerant condensed and liquefied in the three outdoor heat exchangers 32 arranged in parallel. The HIC 51 on the refrigerant pipe is a heat exchanger for reducing pressure loss for improving COP (refrigerant coefficient of performance). That is, during the cooling operation, when the required load on the outside of the room is small and the high-pressure refrigerant is bypassed to the low-pressure side refrigerant pipe 80 through the bypass pipe 83, the on-off valve 83a is opened and a desired throttle opening degree is obtained. The HIC 51 heat-exchanges the low-pressure low-pressure refrigerant with the high-pressure high-temperature liquid refrigerant to further supercool (subcool) the high-pressure side, while functioning to assist the evaporation of the refrigerant on the low-pressure side.

【0028】また、プレート熱交換器34は、アキュム
レータ35内に導入される冷媒をその配管途中で高温の
エンジン冷却水により加熱するためのものである。この
プレート熱交換器34にはバイパス管45が設けられ、
冷房時の圧損を低減してCOPを向上させる。
The plate heat exchanger 34 is for heating the refrigerant introduced into the accumulator 35 with high-temperature engine cooling water along the piping. The plate heat exchanger 34 is provided with a bypass pipe 45,
COP is improved by reducing pressure loss during cooling.

【0029】ガスエンジン1には、冷却水系39が備
り、冷却水ポンプ40により冷却水が循環する。冷却水
ポンプ40により送られた冷却水は、排気熱交換器14
を通り、第2ポンプ41によりエンジンの冷却ジャケッ
ト(図示しない)に送られる。エンジンからの出口側の
冷却水配管上にサーモスタット42が設けられ、暖機運
転時等に冷却水をバイパスさせる。冷却水系39はエン
ジン出口側の配管上にリニア三方弁43が備り、その下
流側にラジエータ36が室外熱交換器32に並列して備
る。ラジエータ36にはリカバリータンク38が接続さ
れる。リニア三方弁43により、冷房時は冷却水をラジ
エータ36側に流してファン37により放熱させ、暖房
時には分岐管44を通してプレート熱交換器34側に流
し、冷媒を加熱することにより高温冷却水を冷却する。
ラジエータ36側とプレート熱交換器34側への分岐量
を調整して制御することもできる。
The gas engine 1 is provided with a cooling water system 39, and cooling water is circulated by a cooling water pump 40. The cooling water sent by the cooling water pump 40 is supplied to the exhaust heat exchanger 14.
And is sent to the cooling jacket (not shown) of the engine by the second pump 41. A thermostat 42 is provided on the cooling water pipe on the outlet side from the engine to bypass the cooling water during a warm-up operation or the like. The cooling water system 39 is provided with a linear three-way valve 43 on the pipe on the engine outlet side, and a radiator 36 is provided in parallel with the outdoor heat exchanger 32 on the downstream side thereof. The radiator 36 is connected to a recovery tank 38. The linear three-way valve 43 allows the cooling water to flow to the radiator 36 side during cooling and dissipates heat by the fan 37 during cooling, flows to the plate heat exchanger 34 side through the branch pipe 44 during heating, and cools the high-temperature cooling water by heating the refrigerant. I do.
The amount of branching to the radiator 36 side and the plate heat exchanger 34 side can be adjusted and controlled.

【0030】図2は、上記構成の空調システムの制御系
の構成図である。システム全体を制御するシステムCP
U70は、後述の燃料弁開度の制御マップ等を格納した
メモリ72を備え、前述のガスエンジンを駆動制御する
エンジンCPU71が接続される。
FIG. 2 is a configuration diagram of a control system of the air conditioning system having the above configuration. System CP that controls the entire system
U70 includes a memory 72 storing a control map of the opening degree of the fuel valve, which will be described later, and is connected to an engine CPU 71 for driving and controlling the gas engine.

【0031】システムCPU70は、室内ユニット61
側に設けた操作部に接続され、運転モード切換えや設定
温度等の運転条件が入力される。また、システムCPU
70は、室内ユニット内に設けた高圧飽和温度センサや
室内温度センサ及び室外ユニット60内に設けた高圧側
冷媒圧力センサ77、低圧側冷媒圧力センサ78、外気
温度センサ、低圧飽和温度センサ、アキュムレータ液面
レベルセンサ、コンプレッサ温度センサ75その他のセ
ンサ群からの各種検出データが入力され、これらの入力
データに基づいて室内ユニット61の室内機ファンや膨
張弁および室外ユニット60の四方弁30、リニア三方
弁43、室外機ファン37その他の弁群を駆動制御す
る。
The system CPU 70 includes an indoor unit 61
It is connected to an operation unit provided on the side, and operation conditions such as operation mode switching and set temperature are input. Also, the system CPU
70 is a high-pressure saturation temperature sensor provided in the indoor unit, a high-pressure side refrigerant pressure sensor 77, a low-pressure side refrigerant pressure sensor 78 provided in the indoor unit and the outdoor unit 60, an outside air temperature sensor, a low-pressure saturation temperature sensor, and an accumulator liquid. Various detection data from the surface level sensor, the compressor temperature sensor 75, and other sensor groups are input, and based on these input data, the indoor unit fan and expansion valve of the indoor unit 61 and the four-way valve 30 and the linear three-way valve of the outdoor unit 60 43, drive control of the outdoor unit fan 37 and other valve groups.

【0032】エンジンCPU71は、排圧センサ73、
カム軸パルサ、クランク軸センサ、スロットル開度セン
サ、クラッチ信号、排気温度センサ、冷却水温度センサ
76等のセンサ群より各種運転状態のデータが入力さ
れ、これらの運転状態データに基づいて、予め定めたプ
ログラムにしたがって、マップ等を用いた演算処理によ
って、点火制御回路を駆動して点火コイルを動作させて
点火プラグをスパークさせる。また、スロットル弁回動
アクチュエータを駆動して吸入空気量を制御し、燃料取
入れ開閉弁動作アクチュエータを駆動して燃料開閉弁1
0を駆動制御し、燃料制御弁アクチュエータを駆動して
燃料供給量を制御する。
The engine CPU 71 includes an exhaust pressure sensor 73,
Various operation state data is input from a group of sensors such as a camshaft pulser, a crankshaft sensor, a throttle opening sensor, a clutch signal, an exhaust temperature sensor, and a cooling water temperature sensor 76, and predetermined based on these operation state data. In accordance with the program, the ignition control circuit is driven to operate the ignition coil and spark the spark plug by arithmetic processing using a map or the like. Further, the throttle valve rotation actuator is driven to control the amount of intake air, and the fuel intake opening / closing valve operation actuator is driven to drive the fuel opening / closing valve 1.
0, and controls the fuel supply amount by driving the fuel control valve actuator.

【0033】図3は本発明に係る点火時期制御方法のフ
ローチャートである。各ステップの内容は以下のとおり
である。 S61:暖房運転中か否かを判別する。
FIG. 3 is a flowchart of the ignition timing control method according to the present invention. The contents of each step are as follows. S61: It is determined whether or not the heating operation is being performed.

【0034】S62:暖房中でない場合には、冷房サイ
クルにしたがって冷房運転を行う。
S62: When not heating, the cooling operation is performed according to the cooling cycle.

【0035】S63:暖房中の場合、外気温度が所定の
温度T℃以下か否かをチェックする。この所定温度T℃
は室外熱交換器に霜がつくおそれがある温度である。
S63: If heating is in progress, it is checked whether the outside air temperature is lower than a predetermined temperature T ° C. This predetermined temperature T ° C
Is the temperature at which frost may form on the outdoor heat exchanger.

【0036】S64:コンプレッサの冷媒入口側に接続
される低圧側冷媒配管の温度を検出して低圧飽和温度が
所定の温度T1℃以下か否かをチェックする。この所定
温度T1℃は、室外熱交換器に霜がつくおそれがある温
度である。
S64: The temperature of the low pressure side refrigerant pipe connected to the refrigerant inlet side of the compressor is detected to check whether the low pressure saturation temperature is equal to or lower than a predetermined temperature T1 ° C. The predetermined temperature T1 ° C. is a temperature at which frost may form on the outdoor heat exchanger.

【0037】S65:上記ステップS63,S64でと
もに霜がつくおそれのある温度より低い温度であった場
合、燃料制御弁の制御マップをベースマップに切換え
る。このベースマップはエンジン回転数およびスロット
ル開度に応じて予め設定された燃料制御弁開度のマップ
であり、失火が起きないことが確認されている燃料制御
弁開度のマップである。本実施形態の空調システム制御
においては、燃料制御用のベースマップを失火検出をし
ながら徐々にリーン化し、失火限界あるいは所望の運転
状態となるまでリーン化してこれを学習しながらベース
マップを書換えて、順次書換えられたマップにより燃料
のフィードバック制御を行う。このように失火検出しな
がらリーン化された書換えマップを用いることにより、
安定した希薄燃焼運転が行われる。本実施形態のステッ
プS65では、このような学習制御によるフィードバッ
ク燃料制御が行われている場合にこれを解除して、書換
えられた燃料制御用のマップを元のベースマップに戻す
ものである。これにより、後述のように、点火時期を遅
角させたときの失火が防止される。
S65: If the temperature is lower than the temperature at which frost may occur in both steps S63 and S64, the control map of the fuel control valve is switched to the base map. This base map is a map of the fuel control valve opening that is set in advance according to the engine speed and the throttle opening, and is a map of the fuel control valve opening that is confirmed not to cause misfire. In the air-conditioning system control of the present embodiment, the base map for fuel control is gradually made lean while detecting misfire, leaned until a misfire limit or a desired operating state is obtained, and the base map is rewritten while learning this. Then, the feedback control of the fuel is performed according to the sequentially rewritten map. By using the lean rewrite map while detecting misfire in this way,
A stable lean burn operation is performed. In step S65 of the present embodiment, if the feedback fuel control by such learning control is being performed, this is canceled and the rewritten fuel control map is returned to the original base map. This prevents misfire when the ignition timing is retarded, as described later.

【0038】S66:エンジン回転数およびスロットル
開度に応じて予め設定されている遅角可能領域内か否か
をチェックする(図5参照)。これは、運転領域に応じ
て燃焼効率や出力を重視するため或いはアイドル運転時
等に点火時期の遅角が行われないように設定されている
場合にこれをチェックするためのものである。
S66: It is checked whether it is within a preset retardable range in accordance with the engine speed and the throttle opening (see FIG. 5). This is to emphasize the combustion efficiency and output according to the operation range, or to check if ignition timing is not retarded during idle operation or the like.

【0039】S67:外気温度および低圧飽和温度のデ
ータに基づき霜つき防止のために必要な排熱量を演算
し、この排熱量を得るための遅角量を演算する。この遅
角量は予めエンジン回転数およびスロットル開度に応じ
て設定されている点火時期のベースマップに対する遅角
量である。このステップS67では、この遅角量の演算
データが予め設定されている最大遅角量(遅角許容量)
以下か否かをチェックする。
S67: The amount of exhaust heat required to prevent frost is calculated based on the data of the outside air temperature and the low-pressure saturation temperature, and the retard amount for obtaining the amount of exhaust heat is calculated. The retard amount is a retard amount with respect to the base map of the ignition timing set in advance according to the engine speed and the throttle opening. In step S67, the calculated data of the retard amount is set to a preset maximum retard amount (allowable retard amount).
Check if:

【0040】S68:遅角量が許容量以下であれば演算
した遅角量分だけベースマップの点火時期を遅角する。
これにより、エンジンの排気ガス温度が上昇し、排気ガ
ス熱交換器での熱回収量が増加して冷媒を加熱する冷媒
熱交換器(プレート熱交換器34)において冷媒に伝達
される熱量が大きくなり、冷媒温度が上昇して室外熱交
換器での霜つきが防止される。
S68: If the retard amount is equal to or less than the allowable amount, the ignition timing of the base map is retarded by the calculated retard amount.
As a result, the temperature of the exhaust gas of the engine increases, the amount of heat recovered in the exhaust gas heat exchanger increases, and the amount of heat transferred to the refrigerant in the refrigerant heat exchanger (plate heat exchanger 34) that heats the refrigerant increases. As a result, the refrigerant temperature rises and frost in the outdoor heat exchanger is prevented.

【0041】S69:上記ステップS63,S64、S
66,S67において条件を満たさない場合には点火時
期の遅角を行わず、基本となるベースマップに基づいて
点火時期の制御を行う。
S69: The above steps S63, S64, S
If the conditions are not satisfied in 66 and S67, the ignition timing is controlled based on the basic base map without retarding the ignition timing.

【0042】図4は、本発明に係る点火時期のマップ
(ベースマップ)を示す。図示したように、スロットル
開度とエンジン回転数に基づくマップ座標に応じて、す
なわち運転領域に応じて、点火時期が設定されている。
この例では、エンジン高回転でスロットル開度が大きい
高負荷側で点火時期を進角側に設定して出力確保を図
り、低回転低負荷側では遅角側に設定して排熱回収量の
増大を図っている。各運転領域ごとに失火限界や出力あ
るいは燃焼効率等を考慮してその運転領域で要求される
最も重視すべき運転条件に対応して最適な点火時期が設
定される。
FIG. 4 shows a map (base map) of the ignition timing according to the present invention. As shown, the ignition timing is set according to the map coordinates based on the throttle opening and the engine speed, that is, according to the operating range.
In this example, the ignition timing is set to the advanced side on the high-load side where the throttle opening is large at high engine speed and the throttle opening is set to secure the output, and the ignition timing is set to the retard side on the low-speed low load side and the exhaust heat recovery We are trying to increase. The optimum ignition timing is set for each operation region in consideration of the misfire limit, the output, the combustion efficiency, and the like, and corresponding to the most important operation condition required in the operation region.

【0043】このようなベースマップに対し、各運転領
域ごとに遅角可能量が設定され、必要時に、前述のよう
にこの遅角可能量の範囲内で点火時期が遅角される(図
3のステップS67)。
With respect to such a base map, a retardable amount is set for each operation region, and when necessary, the ignition timing is retarded within the range of the retardable amount as described above (FIG. 3). Step S67).

【0044】図5は、前述の図3のステップS66での
判断基準となる遅角可能領域を示す図である。○印が遅
角可能領域を示す。図示したようにスロットル開度(横
軸)とエンジン回転数(縦軸)に応じた所定の範囲内に
おいてのみ遅角可能領域が設定される。その他の領域で
は、例えば出力や運転性を重視して前述のベースマップ
(図4)に示された点火時期に基づいて点火し、この点
火時期から遅角させない。
FIG. 5 is a diagram showing a retardable area which is a criterion in step S66 in FIG. A circle indicates the retardable area. As shown, the retardable area is set only within a predetermined range according to the throttle opening (horizontal axis) and the engine speed (vertical axis). In other areas, the ignition is performed based on the ignition timing shown in the base map (FIG. 4), for example, with emphasis on output and drivability, and the ignition timing is not retarded.

【0045】図6は、運転領域に応じた点火時期の遅角
可能量を示す図である。図示したように、エンジン回転
数とスロットル開度に応じた運転領域に対応して遅角可
能量が設定される。この例では、低回転低負荷領域で遅
角可能量をゼロとし(すなわち、ベースマップにより点
火時期を制御し)、回転数およびスロットル開度の増加
にしたがって遅角可能量を大きくして中回転中開度で最
大とし、さらに回転数およびスロットル開度の増加にし
たがって徐々に遅角可能量を小さくし、高回転高負荷時
に再び遅角可能量をゼロにしている。
FIG. 6 is a diagram showing the possible retardation amount of the ignition timing according to the operation range. As shown in the drawing, the retardable amount is set in accordance with an operation range corresponding to the engine speed and the throttle opening. In this example, the retardable amount is set to zero in the low-speed low-load region (that is, the ignition timing is controlled by the base map), and the retardable amount is increased as the rotational speed and the throttle opening increase to increase the medium rotational speed. The maximum value is set at the middle opening degree, and the retardable amount is gradually reduced as the rotational speed and the throttle opening increase, and the retardable amount is set to zero again at high rotation and high load.

【0046】図7は、図6の遅角可能量をグラフ化した
ものである。横軸はエンジン回転数、縦軸は遅角係数を
示す。進角値をTとし、前述のマップから得られる進角
値をT0とすると、遅角係数Δtに応じて進角値はT=
T0(1−Δt)で表わされる。このような遅角係数Δ
tを例えば所定のスロットル開度ごとに定めておくこと
により、エンジン回転数およびスロットル開度の全領域
に対応して遅角可能量が演算される。
FIG. 7 is a graph of the retardable amount in FIG. The horizontal axis represents the engine speed, and the vertical axis represents the retardation coefficient. Assuming that the advance angle value is T and the advance angle value obtained from the aforementioned map is T0, the advance angle value becomes T =
It is represented by T0 (1-Δt). Such a retardation coefficient Δ
By defining t for each predetermined throttle opening, for example, the retardable amount can be calculated corresponding to the entire range of the engine speed and the throttle opening.

【0047】図8は、遅角量と排気ガス熱量の関係を示
すグラフである。グラフaは高速高負荷運転時を示し、
グラフbは低速低負荷運転時を示す。図示したように、
遅角が大きくなるにしたがって排気ガス熱量が増加す
る。この場合、遅角量Tにおける排気ガス熱量を低温低
負荷時の場合をQ1、高温高負荷時の場合をQ2とし、
Tから遅角量TΔtだけ遅角が大きくなったときに、排
気ガス熱量の増加を低温低負荷時の場合をΔQ1、高温
高負荷の場合をΔQ2とすると、ΔQ1/Q1>ΔQ2
/Q2となって低温低負荷時の方が熱量の増加の割合が
大きい。これらの特性を考慮して、運転領域ごとに遅角
量や遅角係数Δtを定める。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the amount of retardation and the calorific value of exhaust gas. Graph a shows high-speed high-load operation,
Graph b shows a low-speed low-load operation. As shown,
The exhaust gas calorific value increases as the retard angle increases. In this case, the exhaust gas heat amount at the retard amount T is Q1 when the load is low and low load, and Q2 when the load is high and high load.
When the retard angle is increased from T by the retard amount TΔt, if the increase in exhaust gas heat amount is ΔQ1 at low temperature and low load and ΔQ2 is at high temperature and high load, ΔQ1 / Q1> ΔQ2
/ Q2, the rate of increase in the amount of heat is larger at low temperature and low load. In consideration of these characteristics, the retard amount and the retard coefficient Δt are determined for each operation region.

【0048】図9は、点火時期を異ならせた場合の失火
限界A/Fの違いを示すグラフである。図示したよう
に、点火時期をBTDC15度、20度および高出力が
得られるMBT(最良点火時期)としたときに、それぞ
れ失火限界のA/Fがf1,f2,f3と変化する。し
たがって、例えば点火時期をBTDC20度で運転して
いるときに、燃料制御用のマップが図のA点のA/Fで
燃料を供給している場合、前述のように排気ガス熱量を
大きくするために例えば点火時期を単純にBTDC15
度まで遅角させると、このA/Fでは失火してしまう。
そこで、本発明の実施形態においては、点火時期を遅角
させても失火が起きないように、前述の図3のフローチ
ャートのステップS65で説明したように、燃料制御用
のマップをベースマップに切換えて燃料をリッチ化す
る。これにより、失火を起こすことなく安定した燃焼を
維持した状態で点火時期を遅角させて排熱量を大きく
し、霜つきの防止を図ることができる。
FIG. 9 is a graph showing the difference in misfire limit A / F when the ignition timing is made different. As shown in the figure, when the ignition timing is 15 degrees and 20 degrees BTDC and MBT (best ignition timing) at which high output is obtained, the A / F of the misfire limit changes to f1, f2, and f3, respectively. Therefore, for example, if the fuel control map supplies fuel at the A / F at point A in the figure when the ignition timing is operated at BTDC 20 degrees, the exhaust gas heat amount is increased as described above. For example, simply set the ignition timing to BTDC15
If the angle is retarded to a degree, a misfire will occur in this A / F.
Therefore, in the embodiment of the present invention, the map for fuel control is switched to the base map as described in step S65 of the flowchart of FIG. 3 so that misfire does not occur even if the ignition timing is retarded. To enrich the fuel. This makes it possible to retard the ignition timing in a state where stable combustion is maintained without causing misfire, to increase the amount of exhaust heat, and to prevent frost.

【0049】本発明において、暖房運転時に、所定の高
回転以上でエンジンを駆動してもなお暖房能力が不足す
る場合、すなわち冷媒の高圧飽和温度を検出してこれが
所定値に達しない場合には、前述のように点火時期を遅
角させて排熱を増加させることにより、暖房能力を高め
ることができる。この場合、点火時期の遅角により燃焼
ガスのピストンに対する仕事量が減ってエンジン出力は
幾分低下するが、その分排気ガス温度が上昇し、排気ガ
ス熱交換器でより多くの排熱を回収することができ、こ
れを冷媒加熱のために用いることにより、暖房能力が高
められる。これにより、暖房能力の仕様をハード構成的
に変更することなく、暖房運転時に、必要に応じて能力
を高めることが可能になる。
In the present invention, if the heating capacity is still insufficient even if the engine is driven at a predetermined high speed or more during the heating operation, that is, if the high-pressure saturation temperature of the refrigerant is detected and does not reach the predetermined value, As described above, the heating ability can be increased by retarding the ignition timing to increase the exhaust heat. In this case, the work amount of the combustion gas to the piston is reduced due to the retardation of the ignition timing, and the engine output is reduced somewhat.However, the exhaust gas temperature rises accordingly, and more exhaust heat is recovered by the exhaust gas heat exchanger. By using this for refrigerant heating, the heating capacity is increased. This makes it possible to increase the capacity as needed during the heating operation without changing the specification of the heating capacity in a hardware configuration.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、暖房
運転時に外気温度が所定値より低くなって霜つきのおそ
れがあるときに、点火時期がベースマップ値より遅角さ
れ、排気ガス温度が上昇して排気ガス熱交換器での熱回
収量が多くなり、この熱が冷媒熱交換器を介して冷媒に
供給されて冷媒温度が上昇して室外熱交換器での霜つき
が防止される。これにより、通常運転時にはベースマッ
プの点火時期を燃焼効率や出力等の運転状態について最
適な運転状態が得られるように設定し、霜つき防止が必
要なときに点火時期を遅角させることができ、所望の運
転状態を保ったまま霜つきの防止を図ることができる。
As described above, according to the present invention, when the outside air temperature is lower than the predetermined value during the heating operation and there is a possibility of frost, the ignition timing is retarded from the base map value and the exhaust gas temperature is reduced. As a result, the amount of heat recovered in the exhaust gas heat exchanger increases, and this heat is supplied to the refrigerant through the refrigerant heat exchanger, whereby the refrigerant temperature rises and frost in the outdoor heat exchanger is prevented. . Thereby, during normal operation, it is possible to set the ignition timing of the base map so as to obtain an optimum operation state with respect to the operation state such as combustion efficiency and output, and to retard the ignition timing when frost prevention is required. Further, it is possible to prevent frost while maintaining a desired operation state.

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

【図1】 本発明が適用されるガスエンジン駆動のヒー
トポンプ空調システムの構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a gas engine driven heat pump air conditioning system to which the present invention is applied.

【図2】 図1の空調システムの制御系の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a control system of the air conditioning system of FIG.

【図3】 本発明の実施の形態に係る点火時期制御装置
のフローチャート。
FIG. 3 is a flowchart of an ignition timing control device according to the embodiment of the present invention.

【図4】 本発明に係る点火時期制御のマップの立体
図。
FIG. 4 is a three-dimensional view of a map of ignition timing control according to the present invention.

【図5】 本発明に係る遅角可能領域を示す説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a retardable region according to the present invention.

【図6】 本発明に係る遅角可能量を示す図。FIG. 6 is a view showing a retardable amount according to the present invention.

【図7】 図6の遅角可能量をグラフ化した図。FIG. 7 is a graph showing a retardable amount in FIG. 6;

【図8】 遅角量と排熱の関係を示すグラフ。FIG. 8 is a graph showing a relationship between a retard amount and exhaust heat.

【図9】 点火時期を変えたときの失火限界A/Fを示
すグラフ。
FIG. 9 is a graph showing a misfire limit A / F when the ignition timing is changed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ガスエンジン、2:冷媒サイクル、3:エアクリー
ナ、4:吸気通路、5:ミキサー、6:スロットル弁、
7:燃料供給管、8:燃料制御弁、9:ゼロガバナ、1
0:開閉弁、11:オイルセパレータ、12:排気管、
13:触媒、14:排気熱交換器、15:サイレンサ、
16:ドレンセパレータ、17:排気出口、18:吸気
口、19:中和器、20:ドレン出口、21:オイルパ
ン、22:オイルタンク、23:オイル供給ポンプ、2
4:クラッチ、25:コンプレッサ、26:可撓管、2
7:冷媒入口管、28:冷媒出口管、29:オイルセパ
レータ、30:四方弁、31:室内熱交換器、32:室
外熱交換器、33:戻し管、34:プレート熱交換器、
35:アキュムレータ、36:ラジエータ、37:ファ
ン、38:リカバリータンク、39:冷却水系、40:
冷却水ポンプ、41:第2ポンプ、42:サーモスタッ
ト、43:リニア三方弁、44:分岐管、45:バイパ
ス管、46:サブアキュムレータ、47:絞り、48,
49,50:キャピラリチューブ、51:HIC、5
2:膨張弁、60:室外ユニット、61:室内ユニッ
ト、73:排圧センサ、75:コンプレッサ温度セン
サ、76:冷却水温度センサ、77:高圧側冷媒圧力セ
ンサ、78:低圧側冷媒圧力センサ、80:エンジン、
81:クラッチ、82:燃料タンク、83:低圧セン
サ、84:開閉弁、85:ガスメータ、86:ゼロガバ
ナ、87:燃料制御弁、88:スロットル駆動用アクチ
ュエータ、90,91:ポンプ、92:ラジエータ、9
3:排気管、94:排気熱交換器、95:ガス燃料配
管、96:インタークーラ、97:高圧センサ、98:
燃料分配装置
1: gas engine, 2: refrigerant cycle, 3: air cleaner, 4: intake passage, 5: mixer, 6: throttle valve,
7: fuel supply pipe, 8: fuel control valve, 9: zero governor, 1
0: open / close valve, 11: oil separator, 12: exhaust pipe,
13: catalyst, 14: exhaust heat exchanger, 15: silencer,
16: drain separator, 17: exhaust outlet, 18: intake port, 19: neutralizer, 20: drain outlet, 21: oil pan, 22: oil tank, 23: oil supply pump, 2
4: clutch, 25: compressor, 26: flexible tube, 2
7: refrigerant inlet pipe, 28: refrigerant outlet pipe, 29: oil separator, 30: four-way valve, 31: indoor heat exchanger, 32: outdoor heat exchanger, 33: return pipe, 34: plate heat exchanger,
35: accumulator, 36: radiator, 37: fan, 38: recovery tank, 39: cooling water system, 40:
Cooling water pump, 41: second pump, 42: thermostat, 43: linear three-way valve, 44: branch pipe, 45: bypass pipe, 46: sub-accumulator, 47: throttle, 48,
49, 50: capillary tube, 51: HIC, 5
2: expansion valve, 60: outdoor unit, 61: indoor unit, 73: exhaust pressure sensor, 75: compressor temperature sensor, 76: cooling water temperature sensor, 77: high pressure side refrigerant pressure sensor, 78: low pressure side refrigerant pressure sensor, 80: Engine,
81: clutch, 82: fuel tank, 83: low pressure sensor, 84: open / close valve, 85: gas meter, 86: zero governor, 87: fuel control valve, 88: throttle driving actuator, 90, 91: pump, 92: radiator, 9
3: exhaust pipe, 94: exhaust heat exchanger, 95: gas fuel pipe, 96: intercooler, 97: high pressure sensor, 98:
Fuel distribution device

フロントページの続き (72)発明者 吉原 博文 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内 Fターム(参考) 3G022 AA00 CA00 CA06 CA07 CA09 DA02 EA00 EA01 FA03 FA05 FA06 FA08 GA00 GA01 GA05 GA08 GA09 GA11 Continuation of front page (72) Inventor Hirofumi Yoshihara 2500 Shinkai, Iwata-shi, Shizuoka Yamaha Motor F-term (reference) 3G022 AA00 CA00 CA06 CA07 CA09 DA02 EA00 EA01 FA03 FA05 FA06 FA08 GA00 GA01 GA05 GA08 GA09 GA11

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】排気ガス熱交換器と、この排気ガス熱交換
器を通した冷却水により冷媒を加熱する冷媒熱交換器を
有し、予め設定されたエンジン回転数とスロットル開度
に基づくベースマップにより点火時期制御が行われるヒ
ートポンプ駆動用エンジンの点火時期制御方法におい
て、 暖房運転時に、外気温度が所定値以下の場合、点火時期
を前記ベースマップで設定された点火時期よりも遅角さ
せることを特徴とするヒートポンプ駆動用エンジンの点
火時期制御方法。
An exhaust gas heat exchanger and a refrigerant heat exchanger for heating a refrigerant by cooling water passing through the exhaust gas heat exchanger, wherein the base is based on a preset engine speed and throttle opening. In the method for controlling the ignition timing of a heat pump driving engine in which ignition timing is controlled by a map, the ignition timing is retarded from the ignition timing set in the base map when the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined value during a heating operation. An ignition timing control method for a heat pump driving engine.
【請求項2】排気ガス熱交換器と、この排気ガス熱交換
器を通した冷却水により冷媒を加熱する冷媒熱交換器を
有し、予め設定されたエンジン回転数とスロットル開度
に基づくベースマップにより点火時期制御が行われるヒ
ートポンプ駆動用エンジンの点火時期制御方法におい
て、 暖房運転時に、前記冷媒の低圧飽和温度が所定値以下の
場合、点火時期を前記ベースマップで設定された点火時
期よりも遅角させることを特徴とするヒートポンプ駆動
用エンジンの点火時期制御方法。
2. An exhaust gas heat exchanger, comprising: a refrigerant heat exchanger for heating a refrigerant by cooling water passing through the exhaust gas heat exchanger; and a base based on a preset engine speed and throttle opening. An ignition timing control method for a heat pump drive engine in which ignition timing is controlled by a map, wherein during a heating operation, when a low-pressure saturation temperature of the refrigerant is equal to or lower than a predetermined value, the ignition timing is set to be lower than the ignition timing set in the base map. A method for controlling the ignition timing of a heat pump driving engine, characterized in that the ignition timing is retarded.
【請求項3】前記点火時期の遅角可能量は、エンジン回
転数および/またはスロットル開度に応じて設定されて
いることを特徴とする請求項1または2に記載のヒート
ポンプ駆動用エンジンの点火時期制御方法。
3. The ignition of an engine for driving a heat pump according to claim 1, wherein the retardable amount of the ignition timing is set according to an engine speed and / or a throttle opening. Timing control method.
【請求項4】排気ガス熱交換器と、この排気ガス熱交換
器を通した冷却水により冷媒を加熱する冷媒熱交換器を
有し、予め設定されたエンジン回転数とスロットル開度
に基づくベースマップにより点火時期制御が行われるヒ
ートポンプ駆動用エンジンの点火時期制御方法におい
て、 暖房運転時に、エンジン回転数が所定回転数以上で前記
冷媒の高圧飽和温度が所定値以下の場合、点火時期を前
記ベースマップで設定された点火時期よりも遅角させる
ことを特徴とするヒートポンプ駆動用エンジンの点火時
期制御方法。
4. An exhaust gas heat exchanger, comprising: a refrigerant heat exchanger for heating a refrigerant by cooling water passing through the exhaust gas heat exchanger; a base based on a preset engine speed and throttle opening. An ignition timing control method for a heat pump driving engine in which ignition timing control is performed according to a map, wherein during a heating operation, when the engine speed is equal to or higher than a predetermined speed and the high-pressure saturation temperature of the refrigerant is equal to or lower than a predetermined value, the ignition timing is set to the base. An ignition timing control method for a heat pump driving engine, wherein the ignition timing is retarded from an ignition timing set on a map.
【請求項5】排気ガス熱交換器と、この排気ガス熱交換
器を通した冷却水により冷媒を加熱する冷媒熱交換器を
有し、予め設定されたエンジン回転数とスロットル開度
に基づく点火時期制御用ベースマップおよび燃料制御用
ベースマップによりそれぞれ点火時期制御および燃料供
給制御が行われ、前記燃料制御用ベースマップは学習に
よりリーン側に書換えられるヒートポンプ駆動用エンジ
ンの点火時期制御方法において、 暖房運転時に、外気温度または低圧飽和温度が所定値以
下の場合、点火時期を前記点火時期用ベースマップで設
定された点火時期よりも遅角させるとともに、書換え前
の最初の燃料制御用ベースマップに戻して燃料制御を行
うことを特徴とするヒートポンプ駆動用エンジンの点火
時期制御方法。
5. An exhaust gas heat exchanger, and a refrigerant heat exchanger for heating a refrigerant by cooling water passing through the exhaust gas heat exchanger, and ignition based on a preset engine speed and throttle opening. The ignition timing control and the fuel supply control are respectively performed by the timing control base map and the fuel control base map, and the fuel control base map is rewritten to the lean side by learning. During operation, if the outside air temperature or the low pressure saturation temperature is equal to or lower than a predetermined value, the ignition timing is retarded from the ignition timing set in the ignition timing base map, and returned to the first fuel control base map before rewriting. A method for controlling the ignition timing of a heat pump driving engine, comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007198263A (en) * 2006-01-26 2007-08-09 Yanmar Co Ltd Engine ignition device
JP2019148257A (en) * 2018-02-28 2019-09-05 トヨタ自動車株式会社 Control device of internal combustion engine

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