JP2016113921A - ガスエンジン駆動式空気調和機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガスエンジン駆動式空気調和機の空調負荷が変動してもエンジンを出来る限り安定的に運転可能な制御装置を提供する。【解決手段】制御装置は、空気調和機の空調負荷に対応した目標出力をエンジン１００が出力するように、エンジン１００の運転制御値を所定の設定規則を用いて定める制御部を備える。制御部は、複数の設定規則から目標出力に適した一の設定規則を選択し、選択した設定規則が選択前に用いていた設定規則と異なる場合、選択前の設定規則を用いて定めていた第１の運転制御値と、選択した設定規則を用いて定まる第２の運転制御値と、の間を補う中間値を定めると共に、第１の運転制御値から中間値を経て第２の運転制御値に至るように、徐々に運転制御値を変更する。【選択図】図２

Description

本発明は、ガスエンジン駆動式空気調和機が備えるガスエンジンを制御する制御装置に関する。

ガスエンジン駆動式の空気調和機（例えば、ガスヒートポンプエアコン）が備えるガスエンジンは、空気調和機の効率（成績係数ＣＯＰ）を向上させる観点から、一般に、混合気の目標空燃比が理論空燃比よりも大きい状態（空気過剰率＞１）にて運転される。一方、近年、幅広い空調負荷に対応するために空気調和機の出力を高める観点から、混合気の目標空燃比が理論空燃比である状態（空気過剰率≒１）にてガスエンジンが運転される場合がある。一般に、前者の運転状態はリーン運転と称呼され、後者の運転状態はストイキ運転と称呼される。

空気調和機の効率向上と幅広い空調負荷への対応性とを両立するには、リーン運転とストイキ運転とを必要に応じて使い分けることが望ましい。例えば、従来のガスエンジン駆動式空気調和機の制御装置の１つ（以下「従来装置」という。）は、この使い分けを行うと共に、ガスエンジンの運転状態をリーン運転からストイキ運転に切り替える期間中にガスエンジンの出力を一時的に低下させるように構成されている。本構成により、排ガス浄化触媒（三元触媒）によるＮＯｘ浄化効率が相対的に低い期間中（リーン運転中）にガスエンジンが高出力運転されることが防がれる。このように、従来装置は、ガスエンジンのＮＯｘ排出量を低減しつつ、リーン運転とストイキ運転とを使い分けるようになっている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１４−１８１６５８号公報

（発明が解決しようとする課題）
ガスエンジン駆動式空気調和機が備えるガスエンジンは、空気調和機の効率向上等の観点から、一般に、自動車用のガソリンエンジン等に比べて低い回転速度で運転される。そのため、同ガソリンエンジン等に比べ、運転状態（例えば、回転速度）が急激に変化した場合にエンジン・ストールが生じ易い。よって、ガスエンジン駆動式空気調和機が備えるガスエンジンは、運転状態の急変を避けるように運転されることが好ましい。

しかし、本発明の発明者が行った実験および考察によれば、例えば、空気調和機における空調負荷が大きく変化したとき、ガスエンジンの運転状態が急変してしまい（例えば、リーン運転・ストイキ運転の切り替えが生じ）、エンジン・ストールが生じる場合があることが明らかになった。具体的には、ガスエンジンの運転状態がリーン運転とストイキ運転との間で切り替わると、目標空燃比（目標空気過剰率）が急変し、ガスエンジンの燃料弁の開度が短時間に大きく増減する場合がある。この場合、ガスの粘性などに起因して燃料弁を通過するガス量に乱れが生じる等の理由から、ガスエンジンの運転状態（例えば、回転速度）が急変する。その結果、エンジン・ストールが生じる場合がある。なお、発明者の実験等によれば、燃料弁の開度とは別の運転パラメータ（各種の運転制御値）に関しても、同様の現象が生じ得ることが明らかになった。

空気調和機の意図しない急停止を防ぐ観点から、空調負荷が変動してもガスエンジンを出来る限り安定的に運転させることが望ましい。

本発明の目的は、上記課題に鑑み、空気調和機の空調負荷の変動に対応しながらエンジンを出来る限り安定的に運転させることが可能な制御装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段）

上記課題を達成するための本発明の制御装置は、
ガスエンジン駆動式空気調和機が備えるガスエンジンを制御するために、
前記空気調和機の空調負荷に対応した目標出力を前記ガスエンジンが出力するように、前記ガスエンジンの運転制御値（運転パラメータ）を所定の設定規則を用いて定める制御部、を備える。

具体的には、前記制御部は、
複数の設定規則から前記目標出力に適した一の設定規則を選択し、
選択した設定規則が選択前に用いていた設定規則と異なる場合、選択前の設定規則を用いて定めていた第１の運転制御値と、選択した設定規則を用いて定まる第２の運転制御値と、の間を補う中間値を定めると共に、前記第１の運転制御値から前記中間値を経て前記第２の運転制御値に至るように、徐々に前記運転制御値を変更する、
ように構成される。

上記構成によれば、制御部は、「ガスエンジンを制御する」ために、ガスエンジンの運転制御値を設定規則（例えば、運転制御値を決定するためのマップ等）を用いて定める。具体的には、制御部は、「空気調和機の空調負荷に対応した目標出力」をガスエンジンに出力させるべく「複数の設定規則から前記目標出力に適した一の設定規則を選択」すると共に、選択した「所定の設定規則を用い」ることによって「ガスエンジンの運転制御値」を定める。

更に、制御部は、「選択した設定規則」と「選択前に用いていた設定規則」とが異なる場合、運転制御値の急変を避けるべく、「徐々に前記運転制御値を変更する」ようになっている。具体的には、制御部は、「選択前の設定規則を用いて定めていた第１の運転制御値」と「選択した設定規則を用いて定まる第２の運転制御値」との間を「中間値」によって補い、「前記第１の運転制御値から前記中間値を経て前記第２の運転制御値に至るように」運転制御値を徐々に（経時的に）変更する。

その結果、本発明の制御装置は、設定規則の切り替えの前後において運転制御値が大きく異なる場合であっても、運転制御値の急変を回避できる。

したがって、本発明の制御装置は、空気調和機の空調負荷の変動に対応しながらエンジンを出来る限り安定的に運転させることができる。

ところで、上記「空気調和機の空調負荷」は、空気調和機が室内に供給または室内から除去すべき熱量と同義であり、具体例として、冷房時負荷、暖房時負荷および換気時負荷などが挙げられる。更に、「空調負荷」を表すパラメータとして、空気調和機の冷媒回路中の所定位置における冷媒の圧力、及び、空気調和機が備えるコンプレッサの冷媒吐出圧、及び、同コンプレッサの圧縮機動力などが用いられ得る。

上記「設定規則」は、上述した運転制御値を各種参照値（例えば、ガスエンジンの目標出力、目標回転速度、及び、各種センサの出力値など）に基づいて決定し得る規則であればよく、特に制限されない。例えば、設定規則として、運転制御値と各種参照値との関係を定めたマップ、同関係を定めた関係式、及び、同関係を定めたテーブルなどが用いられ得る。更に、「複数の設定規則」は、ガスエンジンに要求される特性（出力等）を考慮して予め準備されればよく、その個数は特に制限されない。例えば、複数の設定規則として、リーン運転に適した設定規則とストイキ運転に適した設定規則との２つの設定規則が用いられ得る。

上記「第１の運転制御値と・・・第２の運転制御値と、の間を補う」とは、運転制御値の急変を回避するように、第１の運転制御値と第２の運転制御値との間に存在する１つ又は複数の値（中間値）を選定することを表す。例えば、第１の運転制御値Ａよりも第２の運転制御値Ｂが大きい場合、それら２値に挟まれる値Ｃ（Ａ＜Ｃ＜Ｂ）が選定されることになる。但し、その値（中間値）の個数および選定手法は、ガスエンジンの構造、燃料であるガスの種類、及び、ガスエンジンに要求される安定性などを考慮して決定されればよく、特に制限されない。

上記「中間値」の選定手法の一例として、例えば、前記制御部は、
前記第１の運転制御値から前記第２の運転制御値までの間において、前記運転制御値を所定の単位変更量ごとに変更するように、前記中間値を定める、ように構成され得る。

上記構成によれば、設定規則の切り替え前後における運転制御値の変動（即ち、第１の運転制御値と第２の運転制御値との差）の大きさにかかわらず、運転制御値が「単位変更量ごと」に徐々に変更されることになる。換言すると、運転制御値の単位時間あたりの変更量が制限される（いわゆる上限ガードが設けられる）ことになる。なお、本構成の場合、中間値の個数は、第１の運転制御値と第２の運転制御値との差と、単位変更量と、に基づいて定まる（成り行きで定まる）ことになる。本構成の結果、運転制御値の急変が回避され、エンジンを出来る限り安定的に運転させることができる。

上記「単位変更量」は、ガスエンジンのエンジン・ストールを生じさせることなく運転制御値を変更できる量であり、例えば、運転制御値の種類ごとに実験等に基づいて定められ得る。

更に、上記「中間値」の選定手法の他の例として、第１の運転制御値と第２の運転制御値との間を予め定められた分割数で分割する手法が、用いられ得る。本手法の場合、上述した手法（単位変更量が規定され、中間値の個数は成り行き）とは異なり、中間値の個数が規定され、単位変更量が成り行きで定まることになる。

加えて、上述した何れの選定手法においても、第１の運転制御値、中間値（１又は複数）及び第２の運転制御値のそれぞれの間隔（第１の運転制御値と最初の中間値との差、中間値同士の差、最後の中間値と第２の運転制御値との差）は、必ずしも同一である必要はない。即ち、それぞれの間隔が必要に応じて異なるように（例えば、重み付けをした上で）中間値を選定する手法が、用いられ得る。

上記「運転制御値」は、ガスエンジンの出力（例えば、出力トルク及び回転速度）に関連する運転パラメータであればよく、特に制限されない。

例えば、運転制御値の一例として、
前記ガスエンジンへのガス供給量を調整する燃料弁の開度、及び、前記ガスエンジンに供給された混合気の点火時期（より具体的には、例えば、圧縮上死点を基準とする進角の大きさ）、の少なくとも一方が用いられ得る。

上記構成により、ガスエンジンの出力に高い関連性を有する燃料弁の開度および混合気の点火時期が運転制御値として定められるため、ガスエンジンの出力を目標出力に効率良く一致させることができる。

なお、運転制御値の他の例として、吸気バルブの開閉時期、排気バルブの開閉時期、及び、気筒内での混合気の流動性（例えば、スワール及びタンブルの度合い）等が用いられ得る。

本発明の実施形態に係る制御装置が適用されるガスエンジン駆動式空気調和機を示す模式図である。 図１のガスエンジンをより詳細に説明するための模式図である。 本発明の実施形態に係る制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。

＜装置の概要＞
以下、本発明の実施形態に係る制御装置（以下「実施装置」という。）の概略構成を、図１及び図２を参照しながら説明する。

図１は、実施装置が適用されるガスエンジン駆動式空気調和機ＧＨＰ（以下「空気調和機ＧＨＰ」という。）の概略構成を表している。空気調和機ＧＨＰは、ガスエンジン１００、冷媒回路２００、及び、ガスエンジン１００の排気を処理する後処理系３００を備えている。

ガスエンジン１００は、都市ガス及びプロパンガス等のガスを燃料とする筒内噴射・火花点火式の内燃機関である。より具体的には、図２に示すように、ガスエンジン１００は、エンジン本体、給排気系統、各種センサ、及び、電子制御装置を有している。

エンジン本体は、気筒１０１、ピストン１０２、コンロッド１０３、及び、クランクシャフト１０４を有する。気筒１０１、ピストン１０２、及び、気筒上部のシリンダヘッドの下面により、燃焼室１０５が画成されている。エンジン本体は、燃焼室１０５に連通した吸気ポート１０６、吸気ポート１０６を開閉する吸気バルブ１０７、燃焼室１０５に連通した排気ポート１０８、排気ポート１０８を開閉する排気バルブ１０９、点火プラグ１１０、及び、点火プラグ１１０に火花放電用の高電圧を与えるイグナイタ１１１、を有する。

吸排気系統は、ガスエンジン１００の外部から吸入された空気が通過する空気配管１１２、空気配管１１２を通過する空気を浄化するエアフィルタ１１３、燃料タンク（図示省略）から供給されたガスが通過する燃料配管１１４、燃料配管１１４を通過するガス量を調整可能な燃料弁１１５、燃料弁１１５の開度を電子制御装置（詳細は後述される。）からの指示信号に応じて調整する燃料弁モータ１１５ａ、空気配管１１２を通過した空気と燃料配管１１４を通過したガスとを混合して混合気を形成するミキサ１１６、ミキサ１１６を経た混合気を燃焼室１０５に供給する吸気管１１７、吸気管１１７を通過する混合気の量を調整可能なスロットル弁１１８、スロットル弁１１８の開度を電子制御装置からの指示信号に応じて調整するスロットル弁モータ１１８ａ、及び、混合気の燃焼によって生じる排ガスを排気する排気管１１９、を有する。

燃料弁１１５の開度およびスロットル弁１１８の開度を調整することにより、ミキサ１１６にて混合される燃料の量と空気の量との比（即ち、空燃比。空気過剰率）及び燃焼室１０５に供給される混合気の量が制御される。換言すると、燃料弁１１５及びスロットル弁１１８の開度を調整することにより、所望の空燃比（空気過剰率）の混合気を所望の量だけ、燃焼室１０５に供給できる。一般に、混合気の量が多いほどガスエンジン１００の回転速度が高くなり、混合気の空燃比が小さいほど（適切な点火時期に点火させれば）ガスエンジン１００の出力トルクが大きくなる。よって、燃料弁１１５の開度、スロットル弁１１８の開度、及び、点火プラグ１１０による点火時期を調整することにより、ガスエンジン１００の出力（回転速度、出力トルク）を調整することができる。

更に、ガスエンジン１００は、各種センサとして、クランクポジションセンサ１２０、及び、カムポジションセンサ１２１を有する。

クランクポジションセンサ１２０は、クランクシャフト１０４の近傍に設けられており、クランクシャフト１０４の回転に応じた信号を出力する。この信号に基づき、クランクシャフト１０４の単位時間あたりの回転数（回転速度）が取得される。

カムポジションセンサ１２１は、排気バルブを駆動するエキゾーストカムシャフトの近傍に設けられている。カムポジションセンサ１２１は、エキゾーストカムシャフトの回転に応じた信号を出力する。この信号に基づき、図２に示す気筒にて、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程のいずれの行程が実行中であるかを確認できる。

電子制御装置ＥＣＵは、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータを主体とした電子回路である。電気制御装置ＥＣＵのＣＰＵ（以下、単に「ＣＰＵ」という。）は、イグナイタ１１１、燃料弁モータ１１５ａ及びスロットル弁モータ１１８ａ等に指示信号を送信すると共に、クランクポジションセンサ１２０及びカムポジションセンサ１２１等から出力される信号を受信するように構成されている。

再び図１を参照すると、冷媒回路２００は、ガスエンジン１００から出力される駆動力を用いて冷媒を圧縮するコンプレッサ２０１、コンプレッサ２０１から吐出された冷媒に混入した潤滑油を回収すると共に同潤滑油をコンプレッサ２０１に戻すオイルセパレータ２０２、オイルセパレータ２０２を通過した冷媒を空気調和機ＧＨＰの運転モード（冷房運転または暖房運転）に応じた方向に誘導する四方切換弁２０３、室外の空気と冷媒との間の熱交換を行う（例えば、冷房運転時に四方切換弁２０３から流出した冷媒が流入する）室外熱交換器２０４、室外熱交換器２０４に空気を送り込むファン２０５、冷媒を膨張させて圧力および温度を低下させる電子膨張弁２０６、室内の空気と冷媒との間の熱交換を行う室内熱交換器２０７、冷媒の気液分離を行う（上流側から流入した気液二相流の冷媒から気体冷媒のみを分離して下流側に流す）アキュムレータ２０８、及び、ガスエンジン１００の排熱を室外熱交換器２０４に供給するためのサブ熱交換器２０９、を有している。

コンプレッサ２０１は、スクロール圧縮機である。スクロール圧縮機においては、周知のように、旋回スクロールが固定スクロールに対して偏芯回転することにより、固定スクロールと旋回スクロールとの間に形成される圧縮室の容積が徐々に狭められながら固定スクロールの中央部に向かって移動する。これにより、圧縮室内の冷媒が圧縮される。圧縮された冷媒は、固定スクロールの中央部に設けられた吐出孔を通じて吐出される。コンプレッサ２０１の入力軸（旋回スクロールが接続された回転軸）２０１ａは、プーリ２１０を介し、ガスエンジン１００のクランクシャフト１０４に接続されている。よって、空気調和機ＧＨＰの空調負荷に対応した目標出力をガスエンジン１００が出力すれば、同目標出力がクランクシャフト１０４、プーリ２１０及び入力軸２０１ａを介してコンプレッサ２０１に与えられることになる。

後処理系３００は、ガスエンジン１００の排気管１１９を通過する排ガスの熱エネルギを回収する排ガス熱交換器３０１、排ガス熱交換器３０１の下流側の排気管に設けられたドレン排水器３０２、ドレン排水器３０２を通過した後の排ガスを消音して大気中へ放出する消音器３０３、ドレン排水器３０２から排出されるドレン水が通過するドレン排水管３０４、ドレン水を中和する中和処理器３０５、及び、排ガス熱交換器３０１とサブ熱交換器２０９とを接続する冷却水管３０６、を有している。なお、冷却水管３０６内を流れる冷却水により、エンジン排熱が冷媒回路２００（具体的には、室外熱交換器２０４）に供給されることになる。

以上が、実施装置が適用されるガスエンジン駆動式空気調和機ＧＨＰ、及び、空気調和機ＧＨＰが備えるガスエンジン１００の概要である。

＜装置の作動＞
図３を参照しながら、実施装置の実際の作動を説明する。実施装置において、電子制御装置ＥＣＵのＣＰＵは、図３に示す「運転制御値設定」ルーチンを実行し、空気調和機ＧＨＰの空調負荷に対応した目標出力をガスエンジン１００が出力するように、ガスエンジン１００の運転制御値（燃料弁１１５の開度および点火プラグ１１０の点火時期）を定める。

具体的には、ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図３のルーチンを繰り返し実行する。ＣＰＵは、所定の時点にて本ルーチンの処理を開始すると、ステップ３００からステップ３０５に進む。ＣＰＵは、ステップ３０５にて、現時点における空気調和機ＧＨＰの空調負荷Ｌ（ｔ）を取得する。空調負荷Ｌ（ｔ）は、例えば、室内熱交換器２０７が設けられた室内の目標温度と、その室内の実際の温度（図示しない温度センサ等によって取得され得る。）と、の差に基づき、取得される。

次いで、ＣＰＵは、ステップ３１０に進む。ＣＰＵは、ステップ３１０にて、空調負荷Ｌ（ｔ）に基づき、現時点におけるガスエンジン１００の目標出力Ｐｓ（ｔ）を決定する。具体的には、予め定められた「目標出力Ｐｓと、空調負荷Ｌと、の関係」（テーブル等）に現時点における空調負荷Ｌ（ｔ）を適用することにより、目標出力Ｐｓ（ｔ）が決定される。目標出力Ｐｓ（ｔ）は、空調負荷Ｌ（ｔ）が大きいほど大きい出力となるように決定される。

次いで、ＣＰＵは、ステップ３１５に進む。ＣＰＵは、ステップ３１５にて、現時点における目標出力Ｐｓ（ｔ）に適した運転制御値設定マップＭａｐ（ｔ）を、複数の同マップから選択する。本例において、電子制御装置ＥＣＵのＲＯＭに“通常出力用（リーン運転用）の運転制御値設定マップ”及び“高出力用（ストイキ運転用）の運転制御値設定マップ”が格納されており、ＣＰＵは、目標出力Ｐｓ（ｔ）が所定値以下である場合には“通常出力用（リーン運転用）の運転制御値設定マップ”を選択し、目標出力Ｐｓ（ｔ）が所定値よりも大きい場合には“高出力用（ストイキ運転用）の運転制御値設定マップ”を選択するようになっている。以下、便宜上、運転制御値設定マップを単に「マップ」と称呼する。

次いで、ＣＰＵは、ステップ３２０に進む。ＣＰＵは、ステップ３２０にて、現時点のマップＭａｐ（ｔ）が、本ルーチンが前回実行されたときに選択されたマップ（以下「前回実行時のマップ」という。）Ｍａｐ（ｔ−１）と異なるか否かを判定する。即ち、ＣＰＵは、現時点においてマップの切り替えが開始されるか否かを判定する。

現時点のマップＭａｐ（ｔ）と前回実行時のマップＭａｐ（ｔ−１）とが異なる場合、ＣＰＵは、ステップ３２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ３２５に進む。ＣＰＵは、ステップ３２５にて、現時点のマップＭａｐ（ｔ）を用いて運転制御値ＤＰ（ｔ）を決定する。具体的には、本例において、ＣＰＵは、運転制御値ＤＰ（ｔ）として、“燃料弁１１５の開度”及び“点火プラグ１１０の点火時期（圧縮上死点を基準とする進角の大きさ）”を決定する。

運転制御値ＤＰとして“燃料弁１１５の開度”を決定する場合、ＣＰＵは、予め定められた「燃料弁１１５の開度と、目標出力Ｐｓ（具体的には、ガスエンジン１００の目標回転速度）と、スロットル弁１１８の開度と、の関係」であるＭａｐ（ｔ）に、現時点における目標出力Ｐｓ（ｔ）及びスロットル弁１１８の開度を適用することにより、燃料弁１１５の開度を決定する。

一方、運転制御値ＤＰとして“点火プラグ１１０の点火時期”を決定する場合、ＣＰＵは、予め定められた「点火プラグ１１０の点火時期と、目標出力Ｐｓ（ｔ）（ガスエンジン１００の目標回転速度）と、の関係」であるＭａｐ（ｔ）に、現時点における目標出力Ｐｓ（ｔ）を適用することにより、点火プラグ１１０の点火時期を決定する。

次いで、ＣＰＵは、ステップ３３０に進む。ＣＰＵは、ステップ３３０にて、現時点のマップＭａｐ（ｔ）を用いて定めた運転制御値ＤＰ（ｔ）と、前回実行時のマップＭａｐ（ｔ−１）を用いて定められていた運転制御値ＤＰ（ｔ−１）（即ち、本ルーチンが前回実行されたときに決定された運転制御値）と、の差が所定の単位変更量ＤＰｔｈよりも大きいか否かを判定する。

現時点の運転制御値ＤＰ（ｔ）と、前回実行時の運転制御値ＤＰ（ｔ−１）と、の差が単位変更量ＤＰｔｈよりも大きい場合、ＣＰＵは、ステップ３３０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ３３５に進む。ＣＰＵは、ステップ３３５にて、前回実行時の運転制御値ＤＰ（ｔ−１）に単位変更量ＤＰｔｈを加えた値を、現時点の運転制御値ＤＰ（ｔ）に格納（更新）する。更新された運転制御値ＤＰ（ｔ）は、前回実行時の運転制御値ＤＰ（ｔ−１）と、目標出力Ｐｓ（ｔ）を出力するための本来の運転制御値と、の間を補う中間値である。

なお、上記の場合、更新された運転制御値ＤＰ（ｔ）は、現時点のＭａｐ（ｔ）に基づいて定まる本来の運転制御値（更新前の運転制御値）とは異なる値である。換言すると、上記の場合、マップの切り替えは完了しておらず、切り替えの途中である。

次いで、ＣＰＵは、ステップ３４０に進む。ＣＰＵは、ステップ３４０にて、運転制御値ＤＰ（ｔ）に従ってガスエンジン１００を運転する。現時点の運転制御値ＤＰ（ｔ）は上述した中間値であるため、ガスエンジン１００は、前回実行時の運転制御値Ｄｐ（ｔ−１）から単位変更量ＤＰｔｈだけ変化した運転制御値にて運転されることになる。よって、運転制御値の急変が防がれる。その後、ＣＰＵは、ステップ３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

以下、マップの切り替えが完了するまで空調負荷Ｌ（ｔ）が実質的に変化しないと仮定し、説明を続ける。本仮定の下、所定時間が経過して図３のルーチンが再び実行されると、ＣＰＵは、ステップ３０５〜ステップ３１５を経てステップ３２０に進む。上記仮定によれば、現時点のマップＭａｐ（ｔ）と前回実行時のマップＭａｐ（ｔ−１）とは同じとなるので、ＣＰＵは、ステップ３２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３４５に進む。

ＣＰＵは、ステップ３４５にて、マップの切り替えが完了したか否かを判定する。現時点ではマップの切り替えは完了していないため、ＣＰＵは、ステップ３４５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３２５に進む。そして、ＣＰＵは、上記同様、ステップ３２５にて運転制御値ＤＰ（ｔ）を決定し、ステップ３３０にて運転制御値ＤＰ（ｔ）と前回実行時の運転制御値Ｄｐ（ｔ−１）とを比較する。このとき、現時点の運転制御値ＤＰ（ｔ）と、前回実行時の運転制御値ＤＰ（ｔ−１）と、の差が単位変更量ＤＰｔｈよりも大きい場合、ＣＰＵは、上記同様、ステップ３３５にて中間値を現時点の運転制御値ＤＰ（ｔ）に更新する。その後、ＣＰＵは、ステップ３４０にて、更新した運転制御値ＤＰ（ｔ）に従ってガスエンジン１００を運転する。

このように、ＣＰＵは、マップの切り替えが完了するまで（ステップ３４５にて「Ｙｅｓ」と判断されるまで）、運転制御値ＤＰを単位変更量ＤＰｔｈずつ変化させることを繰り返す。これにより、運転制御値ＤＰが、目標出力Ｐｓを出力するための本来の運転制御値（ステップ３２５にて定められる運転制御値）に徐々に近づくように変更される。

そして、運転制御値ＤＰが本来の運転制御値に十分に近づくと（即ち、現時点の運転制御値ＤＰ（ｔ）と、前回実行時の運転制御値Ｄｐ（ｔ−１）と、の差が単位変更量ＤＰｔｈ以下となると）、ＣＰＵは、ステップ３３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３５０に進む。このとき、現時点の運転制御値ＤＰ（ｔ）は、現時点のＭａｐ（ｔ）に基づいて定まる本来の運転制御値に一致する。換言すると、このとき、マップの切り替えが完了する。そこで、ＣＰＵは、ステップ３５０にて、マップの切り替えが完了したことをＲＡＭに記録する。その後、ＣＰＵは、ステップ３４０を経てステップ３９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

マップの切り替えが完了した後に図３のルーチンが実行されると、ＣＰＵは、ステップ３０５〜ステップ３２０を経てステップ３４５に進み、ステップ３４５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３５５に進む。ＣＰＵは、ステップ３５５にて、現時点のマップＭａｐ（ｔ）を用いて運転制御値ＤＰ（ｔ）を決定する。現時点にて既にマップの切り替えが完了しているので、ＣＰＵは、上述した中間値を求める処理は行わず、ステップ３４０に進んで、運転制御値ＤＰ（ｔ）に従ってガスエンジン１００を運転する。その後、ＣＰＵは、ステップ３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。以後、本ルーチンが実行される毎に、切り替え後のマップ内において運転制御値ＤＰが定められることになる。

一方、上記仮定に反し、マップの切り替えが完了する途中で空調負荷Ｌが変化し、ステップ３１５にて前回実行時のマップと異なるマップが選択された場合（マップの切り替えが再スタートされた場合）、ＣＰＵは、ステップ３２０にて「Ｙｅｓ」と判定する。その結果、ステップ３２５以降の処理が改めて開始され、切り替え後のマップを用いて定まる運転制御値ＤＰに向けて、徐々に（単位変更量ＤＰｔｈずつ）運転制御値が近づくように変更される。

以上に説明したように、実施装置は、運転制御値（燃料弁１１５の開度、点火プラグ１１０の点火時期）を定めるための設定規則（マップ）を切り替える場合、切り替え前後の運転制御値の間を補う中間値を定めると共に、切り替え前の運転制御値から中間値を経て切り替え後の運転制御値に至るように、徐々に運転制御値を変更する。具体的には、実施装置は、切り替え前後の運転制御値の間において、運転制御値を単位変更量ＤＰｔｈごとに変更するように、中間値を求める。これら処理により、実施装置は、空気調和機の空調負荷の変動に対応しながらガスエンジン１００を出来る限り安定的に運転させることができる。

＜他の態様＞
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用できる。

例えば、実施装置は、２種類の設定規則（通常出力用のマップ及び高出力用のマップ）から目標出力Ｐｓに適した設定規則を選択するようになっている（図３のステップ３１５を参照。）。しかし、本発明の制御装置は、３種類の設定規則（例えば、通常出力用のマップ、中間出力用のマップ、及び、高出力用のマップ）から同選択を行ってもよく、４種類以上の設定規則から同選択を行ってもよい。

更に、実施装置は、設定規則（マップ）を用いて定めた運転制御値をそのまま用いてガスエンジン１００を運転するようになっている（図３のステップ３４０を参照。）。しかし、本発明の制御装置は、これまでの制御を経て取得した学習値（例えば、フィードバック量）を用いて決定した運転制御値を補正し、その補正した値を用いてガスエンジン１００を運転するように構成されてもよい。

ＧＨＰ…ガスエンジン駆動式空気調和機、１００…ガスエンジン、１１５…燃料弁、１１０…点火プラグ

Claims (3)

1. ガスエンジン駆動式空気調和機が備えるガスエンジンを制御する制御装置であって、
   前記空気調和機の空調負荷に対応した目標出力を前記ガスエンジンが出力するように、前記ガスエンジンの運転制御値を所定の設定規則を用いて定める制御部を備え、
   前記制御部は、
   複数の設定規則から前記目標出力に適した一の設定規則を選択し、
   選択した設定規則が選択前に用いていた設定規則と異なる場合、選択前の設定規則を用いて定めていた第１の運転制御値と、選択した設定規則を用いて定まる第２の運転制御値と、の間を補う中間値を定めると共に、前記第１の運転制御値から前記中間値を経て前記第２の運転制御値に至るように、徐々に前記運転制御値を変更する、
   ガスエンジン駆動式空気調和機の制御装置。
2. 請求項１に記載の制御装置において、
   前記制御部が、
   前記第１の運転制御値から前記第２の運転制御値までの間において、前記運転制御値を所定の単位変更量ごとに変更するように、前記中間値を定める、
   ガスエンジン駆動式空気調和機の制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の制御装置において、
   前記運転制御値が、
   前記ガスエンジンへのガス供給量を調整する燃料弁の開度、及び、前記ガスエンジンに供給された混合気の点火時期、の少なくとも一方である、
   ガスエンジン駆動式空気調和機の制御装置。
   

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