(57)【要約】【課題】ヒートポンプを構成する圧縮機の駆動源として使用される多気筒エンジンの休筒運転時に稼働気筒の点火時期の間隔が不等間隔となる場合においても、休筒運転に起因するエンジン回転速度の落ち込みを抑制し、エンジンの運転状態の不安定化及び／又は熱効率の低下を低減する。【解決手段】休筒運転モードにおける稼働気筒の点火間隔が不等間隔となる場合、全ての気筒が稼働する全筒運転モードにおける点火順序によれば休筒運転モードにおける休止気筒の直前に点火時期を迎えるべき稼働気筒の圧縮上死点に対する点火時期を、他の稼働気筒の圧縮上死点に対する点火時期よりも進角させる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒を有する多気筒エンジンと、
前記多気筒エンジンによって駆動される少なくとも一つの圧縮機と、
前記圧縮機の吐出口から前記圧縮機の吸入口へと熱媒体を循環させる通路である循環経路と、
前記循環経路に介在する少なくとも一対の熱交換器と、
前記多気筒エンジンの負荷を検出する負荷検出装置と、
前記多気筒エンジンを制御する第１制御装置と、
を含み、
前記多気筒エンジンは、前記複数の気筒の全てが稼働している気筒である稼働気筒となっている運転モードである全筒運転モードと、前記複数の気筒の一部における燃料の燃焼が休止されて当該気筒が稼働していない気筒である休止気筒となっている運転モードである休筒運転モードと、の間で運転モードを切り替えることができるように構成されている、
ヒートポンプにおいて、
前記多気筒エンジンの負荷が所定の第１下限値以下である場合、前記第１制御装置は、前記多気筒エンジンの運転モードを前記休筒運転モードへと切り替える、
ヒートポンプ用エンジンの制御方法であって、
前記休筒運転モードにおける前記稼働気筒の点火時期の間隔である稼働気筒点火間隔が不等間隔となる場合、前記第１制御装置は、前記全筒運転モードにおける点火順序において前記休筒運転モードにおける前記休止気筒に該当する気筒の直前に点火時期を迎える前記稼働気筒に該当する気筒である直前気筒の圧縮上死点に対する点火時期である直前点火時期を、前記直前気筒以外の稼働気筒の圧縮上死点に対する点火時期である通常点火時期よりも進角させる、
ヒートポンプ用エンジンの制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載のヒートポンプ用エンジンの制御方法であって、
前記ヒートポンプは、複数の前記圧縮機を含み、且つ、前記ヒートポンプの負荷が所定の第２下限値以下である場合、前記多気筒エンジンによって駆動される前記圧縮機の台数を減らすように構成された第２制御装置を更に含み、
前記稼働気筒点火間隔が不等間隔となる場合における前記直前点火時期の前記通常点火時期に対する進角量は、前記多気筒エンジンによって駆動される圧縮機の台数が多いほど、より小さい値に設定される、
ヒートポンプ用エンジンの制御方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のヒートポンプ用エンジンの制御方法であって、
前記稼働気筒点火間隔が不等間隔となる場合における前記直前点火時期の前記通常点火時期に対する進角量は、前記多気筒エンジンの負荷が大きいほど、より大きい値に設定される、
ヒートポンプ用エンジンの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ用エンジンの制御方法に関する。より具体的には、本発明は、ヒートポンプを構成する圧縮機の駆動源として使用される多気筒エンジンの休筒運転時に稼働気筒の点火時期の間隔が不等間隔となる場合においても、休筒運転に起因するエンジン回転速度の落ち込みを抑制し、エンジンの運転状態の不安定化及び／又は熱効率の低下を低減することができる、ヒートポンプ用エンジンの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の気筒を有するエンジン（多気筒エンジン）をコンプレッサ（圧縮機）の駆動源として使用するヒートポンプにおける負荷が所定の下限値以下であるとき、一部の気筒における燃料の燃焼を休止させて実際に稼働している気筒（稼働気筒）の数を減らす運転（休筒運転）を行うことが知られている。これにより、例えば、燃料消費率の低減、排気ガスの低減及びエンジンの熱効率の向上等を図ることができる。
【０００３】
ところが、多気筒エンジンの構成及び燃料の燃焼を休止させる気筒（休止気筒）の配置によっては、休筒運転時に稼働気筒の点火時期の間隔が不等間隔となる場合がある。この場合、休止気筒の直後の稼働気筒と、それ以外の稼働気筒との間において、トルク変動が生ずる虞がある。このため、休筒運転時に稼働気筒の点火時期の間隔が不等間隔となる場合、振動及び／又は騒音が大きくなる虞がある。
【０００４】
そこで、当該技術分野においては、多気筒エンジンの休筒運転時に稼働気筒の点火時期の間隔が不等間隔となる場合に当該複数の稼働気筒における発生トルクが均一化されるように各稼働気筒における点火時期を調整する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。これによれば、多気筒エンジンの休筒運転に伴う振動及び／又は騒音の増大を効果的に低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許５００７８２５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ヒートポンプ用エンジンにおける負荷の慣性モーメントは、例えば自動車用エンジンにおける負荷の慣性モーメントに比べて小さい。従って、ヒートポンプ用エンジンにおいては、自動車用エンジンに比べて、稼働気筒の点火時期の間隔が不等間隔となる休筒運転時における休止気筒に起因するエンジンの回転速度の落ち込みが生じ易い。その結果、休止気筒の次の気筒における点火時期制御の精度が低下し、例えばエンジンストール及びエンジンの熱効率の低下等の問題が生ずる懸念がある。ヒートポンプにおいてクラッチの切り離しによる圧縮機の稼働台数の減少を行う場合は、負荷の慣性モーメントが更に小さくなるため、このような懸念がより顕著となる。
【０００７】
しかしながら、上述した従来技術は、あくまでも休筒運転に伴うトルク変動の低減に起因する振動及び／又は騒音の低減を目的としており、休止気筒に起因するエンジンの回転速度の落ち込みの低減を目的とするものではない。従って、当該技術分野においては、ヒートポンプを構成する圧縮機の駆動源として使用される多気筒エンジンの休筒運転時に稼働気筒の点火時期の間隔が不等間隔となる場合においても、休筒運転に起因するエンジン回転速度の落ち込みを抑制し、エンジンの運転状態の不安定化及び／又は熱効率の低下を低減することが望まれている。
【０００８】
本発明は、このような要求に対処するためになされたものである。即ち、本発明は、ヒートポンプを構成する圧縮機の駆動源として使用される多気筒エンジンの休筒運転時に稼働気筒の点火時期の間隔が不等間隔となる場合においても、休筒運転に起因するエンジン回転速度の落ち込みを抑制し、エンジンの運転状態の不安定化及び／又は熱効率の低下を低減することができる、ヒートポンプ用エンジンの制御方法を提供することを１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、鋭意研究の結果、休筒運転における稼働気筒の点火間隔が不等間隔となる場合、休止気筒の直前に点火時期を迎える稼働気筒の点火時期を、他の稼働気筒の点火時期よりも進角させることにより、休筒運転に起因するエンジン回転速度の落ち込みを抑制し、エンジンの運転状態の不安定化及び／又は熱効率の低下を低減することができることを見出した。
【００１０】
上記に鑑み、本発明に係るヒートポンプ用エンジンの制御方法（以降、「本発明方法」と称される場合がある。）は、ヒートポンプにおいて圧縮機の駆動源として使用される多気筒エンジンに適用される。より具体的には、上記ヒートポンプは、複数の気筒を有する多気筒エンジンと、前記多気筒エンジンによって駆動される少なくとも一つの圧縮機と、前記圧縮機の吐出口から前記圧縮機の吸入口へと熱媒体を循環させる通路である循環経路と、前記循環経路に介在する少なくとも一対の熱交換器と、前記多気筒エンジンの負荷を検出する負荷検出装置と、前記多気筒エンジンを制御する第１制御装置と、を含む。
【００１１】
前記多気筒エンジンは、全筒運転モードと、休筒運転モードと、の間で運転モードを切り替えることができるように構成されている。全筒運転モードは、前記複数の気筒の全てが「稼働している気筒」である稼働気筒となっている運転モードである。休筒運転モードは、前記複数の気筒の一部における燃料の燃焼が休止されて、当該気筒が「稼働していない気筒」である休止気筒となっている運転モードである。前記第１制御装置は、前記多気筒エンジンの負荷が所定の第１下限値以下である場合、前記多気筒エンジンの運転モードを前記休筒運転モードへと切り替える。
【００１２】
本発明方法において、前記第１制御装置は、前記休筒運転モードにおける前記稼働気筒の点火時期の間隔である稼働気筒点火間隔が不等間隔となる場合、休止気筒の直前の稼働気筒の点火時期を、その他の稼働気筒の点火時期よりも進角させる（詳細については後述する）。尚、ここでいう「点火時期」は、それぞれの気筒における圧縮上死点に対する点火時期を意味する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明方法によれば、休筒運転における稼働気筒の点火間隔が不等間隔となる場合においても、休筒運転に起因するエンジン回転速度の落ち込みを抑制し、エンジンの運転状態の不安定化及び／又は熱効率の低下を低減することができる。
【００１４】
本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の１つの側面に係るヒートポンプ用エンジンの制御方法の実施例（実施例方法）が適用される多気筒エンジンを圧縮機の駆動源として使用するヒートポンプを使用する空気調和装置の構成を示す模式図である。
【図２】実施例方法が適用される多気筒エンジンを圧縮機の駆動源として使用するヒートポンプにおいて使用される複数の圧縮機及びこれらの圧縮機を駆動するエンジンの構成を示す模式図である。
【図３】実施例方法が適用される多気筒エンジンの構成を示す模式図である。
【図４】実施例方法において実行されるエンジン負荷判定ルーチンを表すフローチャートである。
【図５】実施例方法において実行される運転モード制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図６】（ａ）全筒運転モード及び（ｂ）休筒運転モードにおけるエンジン回転速度の推移を示す模式的なタイムチャートである。
【図７】実施例方法において実行される休筒運転モードにおける点火時期制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図８】実施例方法において実行される休筒運転モードにおける点火時期制御ルーチンによって変動が低減されたエンジン回転速度の推移を示す模式的なタイムチャートである。
【図９】比較例方法において実行される休筒運転モードにおける点火時期制御ルーチンを表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
《第１実施形態》
以下、本発明の第１実施形態に係るヒートポンプ用エンジンの制御方法（以下、「第１方法」と称される場合がある。）について説明する。
【００１７】
第１方法は、ヒートポンプにおいて圧縮機の駆動源として使用される多気筒エンジンに適用される。このヒートポンプは、複数の気筒を有する多気筒エンジンと、前記多気筒エンジンによって駆動される少なくとも一つの圧縮機と、前記圧縮機の吐出口から前記圧縮機の吸入口へと熱媒体を循環させる通路である循環経路と、前記循環経路に介在する少なくとも一対の熱交換器と、前記多気筒エンジンの負荷を検出する負荷検出装置と、前記多気筒エンジンを制御する第１制御装置と、を含む。
【００１８】
上記多気筒エンジンの構成は、複数の気筒を有する限り特に限定されない。しかしながら、第１方法は、休筒運転モードにおける稼働気筒の点火時期の間隔（稼働気筒点火間隔）が不等間隔となる場合におけるエンジン回転速度の落ち込みを抑制することを一つの目的としている。従って、第１方法が適用される多気筒エンジンは、少なくとも三つの気筒を有する。また、上記多気筒エンジンにおける気筒の配置も特に限定されず、例えば直列配置、対向配置及びＶ型（Ｌ型）配置等、種々の配置が採用され得る。
【００１９】
上記圧縮機の構成は特に限定されず、ヒートポンプ用圧縮機として広く使用されている種々のコンプレッサ（例えば、スクロールコンプレッサ等）の中から適宜選択することができる。上記循環経路は、ヒートポンプにおいて圧縮機の吐出口から圧縮機の吸入口へと熱媒体を循環させる通路として広く使用されている種々の配管等（例えば、金属製パイプ等）から適宜選択することができる。
【００２０】
上記「少なくとも一対の熱交換器」の一方はヒートポンプによる熱の移動元（低温側）に配設され、他方は移動先（高温側）に配設されて、それぞれが熱媒体と外部との間での熱交換を行う。個々の熱交換器は、ヒートポンプ用熱交換器として広く使用されている種々の熱交換器の中から適宜選択することができる。このような熱交換器の具体例としては、例えば、ヒートシンク、当該ヒートシンクと熱交換可能に接続された熱媒体の流路及び当該ヒートシンクに熱交換の対象（例えば、空気等）を吹き付けるための送風機（例えば、ファン等）を備える熱交換器を挙げることができる。
【００２１】
上記負荷検出装置は、多気筒エンジンの負荷又は負荷に対応するパラメータを検出することができる限り特に限定されない。多気筒エンジンの負荷に対応するパラメータの具体例としては、例えばスロットル弁の開度等を挙げることができる。この場合、上記負荷検出装置として、スロットル弁の開閉の作動に用いるステッピングモータを使用することができ、ステッピングモータの原点から移動したステップ数に基づいてスロットル弁の開度を検出することができる。或いは、多気筒エンジンがスロットルポジションセンサを備える場合は、スロットルポジションセンサを使用してスロットル弁の開度を検出することができる。
【００２２】
尚、ヒートポンプの負荷は、例えば、ヒートポンプによる熱の移動元（低温側。例えば空気調和装置の冷房時における室内）及び移動先（高温側。例えば空気調和装置の冷房時における室外）のそれぞれの温度、稼働している熱交換器の数、並びに熱交換器の設置場所等、ヒートポンプの運転状況及び／又は環境条件に応じて変化する。このようなヒートポンプの負荷に応じて、熱媒体の目標循環量が定まり、この目標循環量に基づいて圧縮機の回転速度（及び稼働圧縮機の台数を変更可能である場合には稼働圧縮機の台数）が定まる。このようにして定まる圧縮機の回転速度（及び台数）に基づいて、圧縮機の駆動源であるエンジンの運転条件（例えば、回転速度）が定まる。
【００２３】
上記第１制御装置は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御装置（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）である。第１制御装置は、多気筒エンジンの運転状態に関連する各種パラメータを検出する各種のセンサからの検出信号を受信し、多気筒エンジンを操作するための指示信号を各種アクチュエータに送信することにより、多気筒エンジンの作動を制御する。
【００２４】
更に、前記多気筒エンジンは、全筒運転モードと休筒運転モードとの間で運転モードを切り替えることができるように構成されている。全筒運転モードとは、前述したように、前記複数の気筒の全てが「稼働している気筒」である稼働気筒となっている運転モードである。全筒運転モードにおいては、複数の気筒の全てにおいて燃料の燃焼が発生する。即ち、全筒運転モードは、多気筒エンジンにおける通常の運転モードである。一方、休筒運転モードとは、前述したように、前記複数の気筒の一部における燃料の燃焼が休止されて、当該気筒が「稼働していない気筒」である休止気筒となっている運転モードである。
【００２５】
上記のように、休筒運転モードにおいては、複数の気筒の一部における燃料の燃焼が休止されて、当該気筒が休止気筒となる。休止気筒における燃料の燃焼を休止させるための具体的な手法としては、例えば、休止気筒における吸気弁及び排気弁の駆動を停止することが挙げられる。具体的には、例えば、油圧式スイッチングバルブを設けて、休止気筒における吸気弁及び排気弁の開弁動作を不作動とすることにより、休止気筒における燃料の燃焼を休止させることができる。
【００２６】
休止気筒における点火プラグへの通電停止を実行する場合、休止気筒における点火プラグへの通電をその他の気筒（稼働気筒）における点火プラグへの通電とは独立して実行及び停止することができるように、上記多気筒エンジンの点火手段が構成されている必要がある。具体的には、例えば、少なくとも休止気筒における点火プラグへの通電手段をその他の気筒（稼働気筒）における点火プラグへの通電手段とは別個に設けることにより、休止気筒における点火プラグへの通電の実行及び停止を稼働気筒における点火プラグへの通電の実行及び停止とは独立に切り替えることができる。
【００２７】
更に、前記第１制御装置は、前記多気筒エンジンの負荷が所定の第１下限値以下である場合、前記多気筒エンジンの運転モードを前記休筒運転モードへと切り替える。上記「所定の第１下限値」は、多気筒エンジンの運転モードを全筒運転モードから休筒運転モードへと切り替えるか否かを第１制御装置が判定するための閾値である。この第１下限値は、例えば、全筒運転モードにある多気筒エンジンが安定且つ効率的な運転状態を継続することが可能な最低負荷等に基づいて適宜定めることができる。
【００２８】
加えて、前記第１制御装置は、前記休筒運転モードにおける前記稼働気筒の点火時期の間隔である稼働気筒点火間隔が不等間隔となる場合、休止気筒の直前の稼働気筒の点火時期を、その他の稼働気筒の点火時期よりも進角させる。
【００２９】
具体的には、前記第１制御装置は、直前気筒の圧縮上死点に対する点火時期である直前点火時期を、前記直前気筒以外の稼働気筒の圧縮上死点に対する点火時期である通常点火時期よりも進角させる。ここで、直前気筒とは、前記全筒運転モードにおける点火順序において、前記休筒運転モードにおける前記休止気筒に該当する気筒の直前に点火時期を迎える前記稼働気筒に該当する気筒である。換言すれば、直前気筒とは、多気筒エンジンの運転モードが全筒運転モードである場合において「休止気筒に該当する気筒」の直前に燃料が点火される気筒を意味する。
【００３０】
また、通常点火時期に対して直前点火時期を進角させる量（進角量）の適切な大きさは、例えば、制御対象となる多気筒エンジンにおいて想定される休筒運転モードにおけるエンジン回転速度の落ち込みの程度を種々の進角量について測定する実験等によって適宜定めることができる。
【００３１】
第１方法によれば、休筒運転における稼働気筒の点火間隔が不等間隔となる場合においても、休筒運転に起因するエンジン回転速度の落ち込みを抑制し、エンジンの運転状態の不安定化及び／又は熱効率の低下を低減することができる。
【００３２】
《第２実施形態》
ところで、当該技術分野においては、複数台の圧縮機を備え且つ負荷の大きさに応じて多気筒エンジンによって駆動される圧縮機（以降、「稼働圧縮機」と称される場合がある。）の台数を変更することが可能であるように構成されたヒートポンプが知られている。このようなヒートポンプにおいては、多気筒エンジンの負荷の慣性モーメントの大きさが稼働圧縮機の台数に応じて変化するので、休筒運転に起因するエンジン回転速度の落ち込みの程度（回転速度低下幅）もまた稼働圧縮機の台数に応じて変化する。
【００３３】
具体的には、複数台の圧縮機を備え且つ負荷に応じて稼働圧縮機の台数を変更することが可能なヒートポンプにおいて、稼働圧縮機の台数が多いほど、多気筒エンジンの負荷の慣性モーメントは大きい。このような状態において多気筒エンジンの運転モードを全筒運転から休筒運転へと切り替えたときの回転速度低下幅は、稼働圧縮機の台数が少ない状態に比べて、より小さい。従って、通常点火時期に対して直前点火時期を進角させる量（進角量）を稼働圧縮機の台数に拘わらず常に一定の値に固定すると、全筒運転から休筒運転への切り替えに起因するエンジン回転速度の落ち込みに対して、直前点火時期の進角に起因するエンジン回転速度の上昇が過大となる虞がある。
【００３４】
逆に、稼働圧縮機の台数が少ないほど、多気筒エンジンの負荷の慣性モーメントは小さい。このような状態において多気筒エンジンの運転モードを全筒運転から休筒運転へと切り替えたときの回転速度低下幅は、稼働圧縮機の台数が多い状態に比べて、より大きい。従って、通常点火時期に対する直前点火時期の進角量を稼働圧縮機の台数に拘わらず常に一定の値に固定すると、全筒運転から休筒運転への切り替えに起因するエンジン回転速度の落ち込みに対して、直前点火時期の進角に起因するエンジン回転速度の上昇が過小となる虞がある。
【００３５】
上記のように、第１方法において通常点火時期に対する直前点火時期の進角量を稼働圧縮機の台数に拘わらず常に一定の値に固定した場合、休筒運転への切り替えに起因するエンジン回転速度の変動を安定的に抑制することが困難となり、エンジンの運転状態の不安定化及び／又は熱効率の低下を確実に低減することが困難となる虞がある。
【００３６】
そこで、本発明の第２実施形態に係るヒートポンプ用エンジンの制御方法（以下、「第２方法」と称される場合がある。）は、上述した第１方法であって、複数の前記圧縮機を含み、且つ、前記ヒートポンプの負荷が所定の第２下限値以下である場合、前記多気筒エンジンによって駆動される前記圧縮機の台数を減らすように構成された第２制御装置を更に含む、前記ヒートポンプに適用される。
【００３７】
上記第２制御装置もまた、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御装置（ＥＣＵ）である。第２制御装置は、ヒートポンプの負荷に応じて、圧縮機２１１乃至２１３の運転状態（例えば、稼働圧縮機の台数及び圧縮機の回転速度等）を制御する。
【００３８】
稼働圧縮機の台数は、多気筒エンジンから圧縮機へと駆動力が伝達される状態である伝達状態と、多気筒エンジンから圧縮機へと駆動力が伝達されない状態である遮断状態と、を切り替えるクラッチによって増減させることができる。このようなクラッチは、ヒートポンプに含まれる複数の圧縮機の全てが備えていても或いは一部が備えていてもよい。
【００３９】
圧縮機の回転速度は、多気筒エンジンの回転速度を増減させることによって増減させることができる。圧縮機と多気筒エンジンとの間に変速機が介在する場合は、変速機のギヤ比を変えることによって圧縮機の回転速度を増減させてもよい。
【００４０】
第２制御装置は、ヒートポンプの負荷が所定の第２下限値以下である場合、指示信号を送信してクラッチを遮断状態とすることにより、多気筒エンジンによって駆動される圧縮機（稼働圧縮機）の台数を減らすことができる。これにより、第２制御装置は、ヒートポンプの負荷に応じた適切な台数の圧縮機を稼働させて、ヒートポンプ全体としてのエネルギー効率を向上させることができる。
【００４１】
ところで、前述したように、ヒートポンプの負荷は、例えば、ヒートポンプによる熱の移動元（低温側）及び移動先（高温側）のそれぞれの温度、稼働している熱交換器の数、並びに熱交換器の設置場所等、ヒートポンプの運転状況及び／又は環境条件に応じて変化する。従って、例えば、これらのパラメータによって変化する指標を「ヒートポンプの負荷に対応する指標」（負荷指標）として設定し、これらのパラメータと負荷指標との対応関係をデータテーブル（マップ）等として事前に特定しておくことにより、その時々のヒートポンプの負荷（負荷指標）を特定することができる。
【００４２】
上記「所定の第２下限値」は、多気筒エンジンによって駆動される圧縮機（稼働圧縮機）の台数を減らすか否かを第２制御装置が判定するための閾値である。この第２下限値は、例えば、複数の圧縮機の全てを多気筒エンジンによって駆動している状態において多気筒エンジンが安定且つ効率的な運転状態を継続することが可能な最低負荷等に基づいて適宜定めることができる。
【００４３】
更に、第２方法においては、前記稼働気筒点火間隔が不等間隔となる場合における前記直前点火時期の前記通常点火時期に対する進角量は、前記多気筒エンジンによって駆動される圧縮機の台数が多いほど、より小さい値に設定される。具体的には、稼働気筒点火間隔が不等間隔となる場合、例えば、第１制御装置は、稼働圧縮機の台数を第２制御装置から取得し、この取得された稼働圧縮機の台数が多いほど、通常点火時期に対する直前進角時期の進角量をより小さくする。
【００４４】
上記進角量の具体的な大きさは、例えば、稼働圧縮機の台数に応じて予め設定された複数の固定値（即ち、稼働圧縮機の台数に対応する進角量が規定されたデータテーブル）として、第１制御装置が備える記憶装置（例えば、ＲＯＭ）に格納することができる。或いは、稼働圧縮機の台数毎に定められた「直前点火時期と通常点火時期との関係を示す関数」を上記記憶装置に格納しておき、稼働圧縮機の台数に対応する上記関数を用いて、直前点火時期を算出するようにしてもよい。
【００４５】
上記のように、第２方法によれば、複数台の圧縮機を備え且つ負荷に応じて稼働圧縮機の台数を変更することが可能なヒートポンプにおいて多気筒エンジンの運転モードを全筒運転から休筒運転へと切り替えるとき、稼働気筒点火間隔が不等間隔となる場合における直前点火時期の前記通常点火時期に対する進角量は、稼働圧縮機の台数が多いほど、より小さい値に設定される。これにより、上述したように全筒運転から休筒運転への切り替えに起因するエンジン回転速度の落ち込みに対して直前点火時期の進角に起因するエンジン回転速度の上昇が過大となる可能性が低減される。
【００４６】
逆に、複数台の圧縮機を備え且つ負荷に応じて稼働圧縮機の台数を変更することが可能なヒートポンプにおいて多気筒エンジンの運転モードを全筒運転から休筒運転へと切り替えるとき、稼働気筒点火間隔が不等間隔となる場合における直前点火時期の前記通常点火時期に対する進角量は、稼働圧縮機の台数が少ないほど、より大きい値に設定される。これにより、上述したように全筒運転から休筒運転への切り替えに起因するエンジン回転速度の落ち込みに対して直前点火時期の進角に起因するエンジン回転速度の上昇が過小となる可能性が低減される。
【００４７】
上記の結果、第２方法によれば、複数台の圧縮機を備え且つ負荷に応じて稼働圧縮機の台数を変更することが可能なヒートポンプにおいても、稼働圧縮機の台数に拘わらず、休筒運転に起因するエンジン回転速度の変動をより安定的に抑制し、エンジンの運転状態の不安定化及び／又は熱効率の低下をより確実に低減することができる。
【００４８】
《第３実施形態》
ところで、多気筒エンジンの運転モードを全筒運転から休筒運転へと切り替えたときのエンジン回転速度の落ち込みの程度（回転速度低下幅）は、当該エンジンの負荷が大きい場合と小さい場合とで異なる。
【００４９】
具体的には、多気筒エンジンの運転モードを全筒運転から休筒運転へと切り替えたときの回転速度低下幅は、多気筒エンジンの負荷が大きい状態の方が多気筒エンジンの負荷が小さい状態よりも大きい。従って、通常点火時期に対する直前点火時期の進角量を当該エンジンの負荷の大きさに拘わらず常に一定の値に固定すると、全筒運転から休筒運転への切り替えに起因するエンジン回転速度の落ち込みに対して、直前点火時期の進角に起因するエンジン回転速度の上昇が過小となったり過大となったりする虞がある。
【００５０】
上記のように、第１方法又は第２方法において通常点火時期に対する直前点火時期の進角量を多気筒エンジンの負荷の大きさに対応しない値に固定した場合、休筒運転に起因するエンジン回転速度の変動を安定的に抑制することが困難となり、エンジンの運転状態の不安定化及び／又は熱効率の低下を確実に低減することが困難となる虞がある。
【００５１】
そこで、本発明の第３実施形態に係るヒートポンプ用エンジンの制御方法（以下、「第３方法」と称される場合がある。）は、上述した第１方法又は第２方法であって、前記稼働気筒点火間隔が不等間隔となる場合における前記直前点火時期の前記通常点火時期に対する進角量は、前記多気筒エンジンの負荷が大きいほど、より大きい値に設定される。
【００５２】
上述したように、多気筒エンジンの負荷は、多気筒エンジンの負荷又は負荷に対応するパラメータを検出する負荷検出装置によって検出され得る。多気筒エンジンの負荷に対応するパラメータの具体例としては、例えばスロットル弁の開度等を挙げることができる。この場合、負荷検出装置として、スロットル弁の開閉の作動に用いるステッピングモータを使用することができ、ステッピングモータの原点から移動したステップ数に基づいてスロットル弁の開度を検出することができる。或いは、多気筒エンジンがスロットルポジションセンサを備える場合は、スロットルポジションセンサを使用してスロットル弁の開度を検出することができる。
【００５３】
上記進角量の具体的な大きさは、例えば、多気筒エンジンの負荷又は負荷に対応するパラメータの大きさに応じて予め設定された複数の固定値（即ち、多気筒エンジンの負荷又は負荷に対応するパラメータの大きさに対応する進角量が規定されたデータテーブル）として、第１制御装置が備える記憶装置（例えば、ＲＯＭ）に格納することができる。或いは、「直前点火時期と通常点火時期との関係を示す関数」において多気筒エンジンの負荷又は負荷に対応するパラメータの大きさに応じて変化する項を設け、当該関数を上記記憶装置に格納しておき、多気筒エンジンの負荷又は負荷に対応するパラメータの大きさに対応する上記関数を用いて、直前点火時期を算出するようにしてもよい。
【００５４】
更に、第３方法を第２方法に適用する場合は、例えば、多気筒エンジンの負荷又は負荷に対応するパラメータの大きさ及び稼働圧縮機の台数に応じて予め設定された複数の固定値（即ち、多気筒エンジンの負荷又は負荷に対応するパラメータの大きさ及び稼働圧縮機の台数に対応する進角量が規定された多次元的なデータテーブル）として、第１制御装置が備える記憶装置（例えば、ＲＯＭ）に格納することができる。或いは、「直前点火時期と通常点火時期との関係を示す関数」において多気筒エンジンの負荷又は負荷に対応するパラメータの大きさに応じて変化する項及び稼働圧縮機の台数に応じて変化する項を設けて、当該関数を上記記憶装置に格納しておき、多気筒エンジンの負荷又は負荷に対応するパラメータの大きさ及び稼働圧縮機の台数に対応する上記関数を用いて、直前点火時期を算出するようにしてもよい。
【００５５】
上記のように、第３方法によれば、多気筒エンジンの運転モードを全筒運転から休筒運転へと切り替えるとき、稼働気筒点火間隔が不等間隔となる場合における直前点火時期の通常点火時期に対する進角量は、当該エンジンの負荷が大きいほど、より大きい値に設定される。これにより、上述したように全筒運転から休筒運転への切り替えに起因するエンジン回転速度の落ち込みに対して直前点火時期の進角に起因するエンジン回転速度の上昇が過小となる可能性が低減される。
【００５６】
逆に、多気筒エンジンの運転モードを全筒運転から休筒運転へと切り替えるとき、稼働気筒点火間隔が不等間隔となる場合における直前点火時期の通常点火時期に対する進角量は、当該エンジンの負荷が小さいほど、より小さい値に設定される。これにより、上述したように全筒運転から休筒運転への切り替えに起因するエンジン回転速度の落ち込みに対して直前点火時期の進角に起因するエンジン回転速度の上昇が過大となる可能性が低減される。
【００５７】
上記の結果、第３方法によれば、多気筒エンジンの負荷の大きさに拘わらず、休筒運転に起因するエンジン回転速度の変動をより安定的に抑制し、エンジンの運転状態の不安定化及び／又は熱効率の低下をより確実に低減することができる。
【実施例】
【００５８】
本発明の１つの側面に係るヒートポンプ用エンジンの制御方法の実施例（以降、「実施例方法」と称される場合がある。）につき、図面を参照しながら、以下に説明する
【００５９】
〈ヒートポンプの構成〉
（１）全体構成
実施例方法が適用される多気筒エンジンを圧縮機の駆動源として使用するヒートポンプを使用する空気調和装置の構成を図１に示す。本実施例においては空気調和装置において使用されるヒートポンプを例示するが、実施例方法が適用される多気筒エンジンを圧縮機の駆動源として使用するヒートポンプは、空気調和装置において使用されるヒートポンプに限定されない。
【００６０】
空気調和装置１００は、室外機２００及び室内機３００を含み、これらの間には配管３３０及び３４０を介して熱媒体が循環される。室外機２００は、３台の圧縮機２１１乃至２１３、オイルセパレータ２３０、四方弁２４０、熱交換器２５０並びにアキュムレータ２６０を含む。圧縮機２１１乃至２１３の構成は特に限定されないが、本実施例においては、３台の圧縮機２１１乃至２１３は何れもスクロールコンプレッサである。一方、室内機３００は、電子膨張弁３１０及び熱交換器３２０を含む。更に、空気調和の対象となる室内の温度を検出する室内温度センサ２８４が設けられている。室外機２００の熱交換器２５０及び室内機３００の熱交換器３２０は上述した「一対の熱交換器」を構成する。
【００６１】
更に、これらの構成要素の間に熱媒体を循環させるための配管の所定の箇所には、バッファ２２１、ストレーナ２２２、２２３及び２２４、フィルタドライヤ２２５、オイルバイパス調整弁２７０、高圧スイッチ（ＳＷ）２８１、及び高圧センサ２８２が設けられている。加えて、室外機２００には、室外の温度を検出する室外温度センサ２８３が設けられている。
【００６２】
そして、ヒートポンプ用電子制御装置（ＨＰ−ＥＣＵ）１１０は、例えば室内温度センサ２８４によって検出される空気調和の対象となる室内の温度、室外温度センサ２８３によって検出される室外の温度、稼働している室内機の台数（室内機の運転台数）及び室内機の設置場所等、ヒートポンプの運転状況及び／又は環境条件に応じて、圧縮機２１１乃至２１３の運転を制御する。
【００６３】
更に、室外機２００は、オイルセパレータ２３０と吐出側（下流側）とアキュムレータ２６０の吸入側（上流側）とを連通する熱媒体の通路と、当該通路を遮断及び開放するホットガスバイパス弁２９０と、を含む。ホットガスバイパス弁２９０により当該通路が開放されていると、圧縮機２１１乃至２１３から吐出された熱媒体は、熱交換器２５０を迂回して、圧縮機２１１乃至２１３へと戻る。ホットガスバイパス弁２９０を開くことにより、圧縮機２１１乃至２１３の吐出側から吸入側への熱媒体の循環に必要とされる仕事量を大幅に削減して、圧縮機２１１乃至２１３の仕事率を低下させることができる。
【００６４】
加えて、圧縮機２１１乃至２１３は、それぞれの中間圧縮室から吸入ポートへと熱媒体を戻す通路と、当該通路を遮断及び開放する容量電磁弁２９１乃至２９３と、をそれぞれ含む。容量電磁弁２９１乃至２９３を開くことにより、圧縮機２１１乃至２１３の中間圧縮室から下流側における仕事量を大幅に削減して、圧縮機２１１乃至２１３の仕事率を低下させることができる。
【００６５】
空気調和装置１００における熱媒体の流れ方向は、図中に示した実線の矢印（冷房時）及び破線の矢印（暖房時）によって表されるように、空気調和装置１００の運転モード（冷房モード及び暖房モード）によって異なる。しかしながら、圧縮機２１１乃至２１３からオイルセパレータ２３０を介して四方弁２４０までの循環経路（吐出側経路）並びに四方弁２４０からアキュムレータ２６０及びストレーナ２２４を介して圧縮機２１１乃至２１３までの循環経路（吸入側経路）においては、図中の矢印によって示すように、空気調和装置１００の運転モードに拘わらず、熱媒体の流れ方向は常に同じである。
【００６６】
冷房時においては、室内機３００の熱交換器３２０がヒートポンプによる熱の移動元（低温側）として機能し、室外機２００の熱交換器２５０がヒートポンプによる熱の移動先（高温側）として機能する。一方、暖房時においては、室外機２００の熱交換器２５０がヒートポンプによる熱の移動元（低温側）として機能し、室内機３００の熱交換器３２０がヒートポンプによる熱の移動先（高温側）として機能する。
【００６７】
（２）エンジンによる圧縮機の駆動
ところで、図１においては、圧縮機２１１乃至２１３を駆動する多気筒エンジン４００及び多気筒エンジン４００の作動を制御するエンジン用電子制御装置（ＥＮＧ−ＥＣＵ）４１０は省略されている。そこで、これらにつき、図２を参照しながら以下に説明する。
【００６８】
前述したように、ＨＰ−ＥＣＵ１１０は、例えば室内温度センサ２８４によって検出される空気調和の対象となる室内の温度、室外温度センサ２８３によって検出される室外の温度、稼働している室内機の台数（室内機の運転台数）及び室内機の設置場所等、ヒートポンプの運転状況及び／又は環境条件に応じて、圧縮機の運転を制御する。
【００６９】
尚、空気調和装置１００が使用するヒートポンプは、複数の圧縮機を含み、且つ、これらの複数の圧縮機のうちの少なくとも一部の圧縮機において、多気筒エンジンから圧縮機へと駆動力が伝達される状態である伝達状態と、多気筒エンジンから圧縮機へと駆動力が伝達されない状態である遮断状態と、を切り替えるクラッチを更に含む。
【００７０】
具体的には、図２に示すように、３台の圧縮機２１１乃至２１３が多気筒エンジン４００によってベルト駆動される。圧縮機２１１乃至２１３のうち２台の圧縮機２１１及び２１２は常に伝達状態にあり、圧縮機２１３についてのみ伝達状態と遮断状態とをクラッチ（図示せず）によって切り替えることができるように構成されている。これにより、ＨＰ−ＥＣＵ１１０は、ヒートポンプの運転状況及び／又は環境条件に応じて、圧縮機２１１乃至２１３の全てを運転するか或いは圧縮機２１１及び２１２のみを運転するかを切り替えることができる（詳細については後述する。）。即ち、本実施例においては、ＨＰ−ＥＣＵ１１０は、上述した第２制御装置に該当する。
【００７１】
（３）エンジンの構成
本実施例において使用される多気筒エンジン４００は、多気筒（本例においては直列四気筒）・４サイクル・ピストン往復動型・火花点火式ガスエンジンである。全筒運転モードにおける点火順序は、１番目が第１気筒、２番目が第３気筒、３番目が第２気筒、４番目が第４気筒の順であるものとする。尚、図３においては、多気筒エンジン４００の構成についての理解を容易にすることを目的として、一つの気筒のみを描いた。尚、以下の説明において、多気筒エンジン４００は単に「機関４００」と称される場合がある。
【００７２】
機関４００は、シリンダブロック、シリンダブロックロワーケース及びオイルパン等を含むシリンダブロック部４２０、シリンダブロック部４２０の上に固定されるシリンダヘッド部４３０、シリンダブロック部４２０に空気を供給するための吸気システム４４０、並びにシリンダブロック部４２０からの排ガスを外部に放出するための排気システム４５０を備える。更に、機関４００は、吸気システム４４０に燃料を供給するための燃料供給システム４６０を備えている。
【００７３】
図３に示したように、シリンダブロック部４２０は、シリンダ４２１、ピストン４２２、コンロッド４２３及びクランクシャフト４２４を備えている。ピストン４２２は、シリンダ４２１内を往復動する。ピストン４２２の往復動は、コンロッド４２３を介してクランクシャフト４２４に伝達され、これにより、クランクシャフト４２４が回転するようになっている。シリンダ４２１、ピストン４２２及びシリンダヘッド部４３０は、燃焼室（気筒）４２５を形成している。
【００７４】
更に、シリンダブロック部４２０は、スタータモータ（スタータ）４２６を備えている。スタータモータ４２６は、ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０の指示に応答して機関４００のクランキングを実行するスタータである。
【００７５】
シリンダヘッド部４３０は、燃焼室４２５に連通した吸気ポート４３１、吸気ポート４３１を開閉する吸気弁４３２、燃焼室４２５に連通した排気ポート４３３、排気ポート４３３を開閉する排気弁４３４、及び燃焼室４２５内の燃料に点火する点火装置４３５を備える。
【００７６】
点火装置４３５は、点火プラグ４３７、点火プラグ４３７に与える高電圧を発生するイグニッションコイル４３８及びイグナイタ４３９を含む。イグナイタ４３９は、ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０の指示に応答してイグニッションコイル４３８によって高電圧を発生するようになっている。この高電圧は点火プラグ４３７の電極間に印加され、これらの電極間に火花が生成される。
【００７７】
吸気システム４４０は、吸気ポート４３１に連通した吸気管４４３を備えている。吸気ポート４３１及び吸気管４４３は、吸気通路を構成している。吸気管４４３の途中にはスロットル弁４４５が介装されており、スロットル弁４４５を駆動するスロットル弁アクチュエータ４４５ａを更に備えている。
【００７８】
スロットル弁４４５は、吸気管４４３に回転可能に支持され、スロットル弁アクチュエータ４４５ａによって駆動されることにより開度が調整されるようになっている。これにより、スロットル弁４４５は、吸気管４４３の通路断面積を可変とするようになっている。前述したように、スロットル弁４４５の開度（スロットル弁開度）Ｔｈｖは、スロットル弁４４５の開度（スロットル弁開度Ｔｈｖ）を増減させるのに用いられるステッピングモータの原点から移動したステップ数に基づいて検出することができる。
【００７９】
スロットル弁アクチュエータ４４５ａは、ステッピングモータ（Ｍ）からなり、ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０の指示に応答してスロットル弁４４５を駆動するようになっている。また、ステッピングモータ（Ｍ）は、スロットル弁４４５の開度（スロットル弁開度Ｔｈｖ）を増減させ、ステッピングモータ（Ｍ）の原点から移動したステップ数に基づいて、このスロットル弁開度Ｔｈｖを表す信号を出力するようになっている。
【００８０】
一方、排気システム４５０は、排気ポート４３３に連通するエキゾーストマニホールド（図示せず）及びエキゾーストマニホールドに接続された排気管（図示せず）を備えている。排気ポート４３３、エキゾーストマニホールド及び排気管は、排気通路を構成している。
【００８１】
燃料供給システム４６０は、図示しない燃料ガス供給源（具体的には、都市ガス又はプロパンガスの供給配管）、ガス電磁弁４６１、ガスレギュレータ４６２、燃料調整弁４６３、燃料調整弁４６３を駆動する燃料調整弁アクチュエータ４６３ａ、及び燃料送出管４６４を備えるガスミキサである。燃料送出管４６４は、燃料ガス供給源と、吸気管４４３の途中に介装されたスロットル弁４４５の上流側と、を連通している。
【００８２】
ガス電磁弁４６１は、ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０からの指示に基づいて、ガスレギュレータ４６２への燃料（ガス）の供給時に開かれ、ガスレギュレータ４６２により燃料調整弁４６３に供給される燃料の圧力が所定の圧力に調整される。燃料調整弁４６３の開度はＥＮＧ−ＥＣＵ４１０の指示に応答して駆動される燃料調整弁アクチュエータ４６３ａによって調整され、スロットル弁４４５の上流側に供給される燃料の量が調整される。
【００８３】
ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０は、以下に述べるセンサ類と接続されていて、これらのセンサからの信号を受信する（入力される）ようになっている。更に、ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０は、各種アクチュエータ（スロットル弁アクチュエータ４４５ａ、点火装置４３５及び燃料調整弁４６３等）に指示（駆動）信号を送出するようになっている。
【００８４】
ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０は、ステッピングモータ４７２、水温センサ４７３及びクランクポジションセンサ４７４と接続されている。
【００８５】
水温センサ４７３は、本実施例においてはシリンダヘッド部４３０に配設されている。この水温センサ４７３は、機関４００を冷却する冷却水の温度（冷却水温ＴＨＷ）を測定し、この冷却水温ＴＨＷを表す信号を出力するようになっている。但し、水温センサ４７３は、シリンダブロック部４２０に配設されていてもよい。
【００８６】
クランクポジションセンサ４７４は、シリンダブロック部４２０に配設されている。このクランクポジションセンサ４７４は、クランクシャフト４２４が一定角度（例えば、１０°）回転する毎に一つのパルス信号を発生する。ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０は、このクランクポジションセンサ４７４及びカムポジションセンサ４７５からの信号に基づいて、所定の気筒の圧縮上死点を基準とした機関４００のクランク角度（絶対クランク角度）を取得する。更に、ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０は、クランクポジションセンサ４７４からの信号（実際には隣接するパルス信号間の時間）に基づいて、エンジン回転速度ＮＥを取得する。
【００８７】
ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０は、ヒートポンプの運転状況及び／又は環境条件に応じて定められる圧縮機２１１乃至２１３の運転条件（例えば回転速度等）並びに運転台数等に応じて、例えば、機関４００の運転モードの制御（例えば、全筒運転と休筒運転との切り替え等）及び回転速度の制御等を実施する。即ち、本実施例においては、ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０は、上述した第１制御装置に該当する。
【００８８】
以上のように、ＨＰ−ＥＣＵ１１０及びＥＮＧ−ＥＣＵ４１０は、本発明方法が適用されるヒートポンプが備える制御装置を構成する。本実施例においては、上述したように、ＨＰ−ＥＣＵ１１０が第２制御装置に該当し、ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０が第１制御装置に該当する。しかしながら、それぞれのＥＣＵは、上述した種々の制御のうちの何れを実施するように構成されていてもよい。また、制御装置の構成は特に限定されず、本実施例に示したように複数のＥＣＵに分割されていてもよく、或いは一つのＥＣＵによって全ての機能を達成するように構成されていてもよい。
【００８９】
（４）多気筒エンジンの運転モードの制御
ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０は、機関４００の負荷の大きさに応じて、機関４００の運転モードを全筒運転モードと休筒運転モードとの間で切り替え得るように構成される。前述したように、全筒運転モードは、機関４００の複数の気筒の全てにおいて燃料（ガス）の燃焼が行われる（即ち、稼働している）運転モードである。休筒運転モードは、機関４００の複数の気筒の一部における燃料（ガス）の燃焼が休止されて、当該気筒が稼働していない気筒である休止気筒となっている運転モードである。
【００９０】
具体的には、機関４００の負荷が所定の第１下限値以下である場合、ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０は、機関４００の運転モードを休筒運転モードへと切り替える。この「所定の第１下限値」は、例えば機関４００が安定且つ効率的な運転状態を継続することが可能な最低負荷等に基づいて適宜定めることができる。
【００９１】
上記において、機関４００の負荷は、ヒートポンプが備える負荷検出装置によって検出される。本実施例においては、スロットル弁アクチュエータ４４５ａを構成するステッピングモータ（Ｍ）を負荷検出装置として使用し、このステッピングモータ（Ｍ）によって検出されるスロットル弁４４５の開度（スロットル弁開度）Ｔｈｖを機関４００の負荷に対応するパラメータとして使用する。
【００９２】
また、休筒運転モードを実施するための具体的な手法は特に限定されないが、本実施例においては、機関４００が有する複数の気筒のうちの特定の気筒における吸気弁及び排気弁の駆動を停止することにより休筒運転モードを実施する（詳細については後述する。）。
【００９３】
〈ヒートポンプの作動〉
ここで、実施例方法において実施される種々のルーチンにおける具体的な処理の流れにつき、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００９４】
ａ）エンジン負荷判定ルーチン
ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０は、図４のフローチャートに示すエンジン負荷判定ルーチンによって表されるアルゴリズムを実行することにより、多気筒エンジン４００（機関４００）の負荷が、休筒運転を実施すべきレベルにあるのか否かを判定する。当該ルーチンは、ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０を構成するＣＰＵが、ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０を構成するＲＯＭに格納されたプログラムに従って種々の演算処理を実行することにより、所定の短い周期にて実行される。
【００９５】
当該ルーチンが開始されると、ステップＳ４１において、ＣＰＵは、ステッピングモータ４７２によって検出されるスロットル弁４４５の開度（スロットル弁開度）Ｔｈｖに基づき、機関４００の負荷Ｗを取得する。次に、ＣＰＵは次のステップＳ４２に進み、取得された負荷Ｗが所定の第１下限値ＴＬｗ以下であるか否かを判定する。このとき、負荷Ｗが第１下限値ＴＬｗ以下である状態が所定期間に亘って連続して継続したか否かを判定することにより、例えば負荷Ｗの突発的な低下等による影響を排除してもよい。尚、上記「第１下限値ＴＬｗ」は、例えば全筒運転における機関４００の作動効率が予め定められた許容範囲に入る負荷の下限値等に基づいて適宜定めることができる。
【００９６】
負荷Ｗが第１下限値ＴＬｗ以下である場合（Ｗ≦ＴＬｗ）、上記ステップＳ４２においてＣＰＵは「Ｙｅｓ」と判定し、次のステップＳ４３に進み、負荷Ｗが第１下限値ＴＬｗ以下であることを意味する所定の値（図中において「Ｌ」によって表される値）を負荷判定フラグＦｗの値として設定する（Ｆｗ←Ｌ）。そして、ステップＳ４３における負荷判定フラグＦｗの設定後、ＣＰＵは当該ルーチンを一旦終了する。
【００９７】
一方、負荷Ｗが第１下限値ＴＬｗ以下ではない場合（Ｗ＞ＴＬｗ）、上記ステップＳ４２においてＣＰＵは「Ｎｏ」と判定し、次のステップＳ４４に進み、負荷Ｗが所定の第１上限値ＴＵｗ以上であるか否かを判定する。このとき、負荷Ｗが第１上限値ＴＵｗ以上である状態が所定期間に亘って連続して継続したか否かを判定することにより、例えば負荷Ｗの突発的な上昇等による影響を排除してもよい。尚、上記「第１上限値ＴＵｗ」は、例えば休筒運転における機関４００の作動効率が予め定められた許容範囲に入る負荷の上限値等に基づいて適宜定めることができる。
【００９８】
負荷Ｗが第１上限値ＴＵｗ以上である場合（Ｗ≧ＴＵｗ）、上記ステップＳ４４においてＣＰＵは「Ｙｅｓ」と判定し、次のステップＳ４５に進み、負荷Ｗが第１上限値ＴＵｗ以上であることを意味する所定の値（図中において「Ｈ」によって表される値）を負荷判定フラグＦｗの値として設定する（Ｆｗ←Ｈ）。そして、ステップＳ４５における負荷判定フラグＦｗの設定後、ＣＰＵは当該ルーチンを一旦終了する。
【００９９】
一方、負荷Ｗが第１上限値ＴＵｗ以上ではない場合（Ｗ＜ＴＵｗ）、上記ステップＳ４４においてＣＰＵは「Ｎｏ」と判定し、次のステップＳ４６に進み、負荷Ｗが第１下限値ＴＬｗよりも大きく且つ第１上限値ＴＵｗよりも小さいことを意味する所定の値（図中において「Ｍ」によって表される値）を負荷判定フラグＦｗの値として設定する（Ｆｗ←Ｍ）。そして、ステップＳ４６における負荷判定フラグＦｗの設定後、ＣＰＵは当該ルーチンを一旦終了する。
【０１００】
上記「エンジン負荷判定ルーチン」により、機関４００の負荷Ｗの大きさに応じた値が負荷判定フラグＦｗの値として設定される。具体的には、負荷Ｗが小さく機関４００の運転モードを休筒運転モードに設定すべき状態にある場合は「Ｌ」に、負荷Ｗが大きく機関４００の運転モードを全筒運転モードに設定すべき状態にある場合は「Ｈ」に、これらの何れでもない場合は「Ｍ」に、負荷判定フラグＦｗの値がそれぞれ設定される。
【０１０１】
尚、上記説明においては、ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０がエンジン負荷判定ルーチンを実行する場合について説明したが、ＨＰ−ＥＣＵ１１０がエンジン負荷判定ルーチンを実行してもよい。或いは、ＨＰ−ＥＣＵ１１０とＥＮＧ−ＥＣＵ４１０とが例えば分散処理によって互いに協調してエンジン負荷判定ルーチンを実行してもよい。
【０１０２】
ｂ）運転モード制御ルーチン
ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０は、図５のフローチャートに示すルーチンによって表されるアルゴリズムを実行することにより、機関４００の運転モード制御を所定の短い周期にて実施する。
【０１０３】
当該ルーチンが開始されると、ステップＳ５１において、ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０のＣＰＵは、上述したエンジン負荷判定ルーチンによって設定された負荷判定フラグＦｗの値が「Ｌ」であるか否かを判定する。換言すれば、ＣＰＵは、その時点における機関４００の状態が、負荷Ｗが小さく機関４００の運転モードを休筒運転モードに設定すべき状態（Ｆｗ＝Ｌ）に該当するか否かを、負荷判定フラグＦｗの値に基づいて判定する。
【０１０４】
負荷判定フラグＦｗの値が「Ｌ」である場合（Ｆｗ＝Ｌ）、上記ステップＳ５１においてＣＰＵは「Ｙｅｓ」と判定し、次のステップＳ５２に進み、その時点における機関４００の運転モードが全筒運転モードであるか否かを判定する。その時点における機関４００の運転モードが全筒運転モードである場合、上記ステップＳ５２においてＣＰＵは「Ｙｅｓ」と判定し、次のステップＳ５３に進み、機関４００の運転モードを休筒運転モードに切り替える。具体的には、ＣＰＵは、特定の気筒における吸気弁及び排気弁の駆動を停止することにより、機関４００における稼働気筒の数を減らす。一方、その時点における機関４００の運転モードが全筒運転モードではない（即ち、休筒運転モードである）場合、上記ステップＳ５２においてＣＰＵは「Ｎｏ」と判定し、当該ルーチンを一旦終了する。
【０１０５】
一方、負荷判定フラグＦｗの値が「Ｌ」ではない場合（Ｆｗ≠Ｌ）、上記ステップＳ５１においてＣＰＵは「Ｎｏ」と判定し、次のステップＳ５４に進み、負荷判定フラグＦｗの値が「Ｈ」であるか否かを判定する。換言すれば、ＨＰ−ＣＰＵは、その時点における機関４００の状態が、負荷Ｗが大きく機関４００の運転モードを全筒運転モードに設定すべき状態（Ｆｗ＝Ｈ）に該当するか否かを、負荷判定フラグＦｗの値に基づいて判定する。
【０１０６】
負荷判定フラグＦｗの値が「Ｈ」である場合（Ｆｗ＝Ｈ）、上記ステップＳ５４においてＣＰＵは「Ｙｅｓ」と判定し、次のステップＳ５５に進み、その時点における機関４００の運転モードが休筒運転モードであるか否かを判定する。その時点における機関４００の運転モードが休筒運転モードである場合、上記ステップＳ５５においてＣＰＵは「Ｙｅｓ」と判定し、次のステップＳ５６に進み、機関４００の運転モードを全筒運転モードに切り替える。具体的には、ＣＰＵは、特定の気筒における吸気弁及び排気弁の駆動を再開することにより、機関４００における休止気筒を稼働気筒へと戻す。即ち、機関４００の運転モードを休筒運転モードから全筒運転モードへと切り替える。一方、その時点における機関４００の運転モードが休筒運転モードではない（即ち、全筒運転モードである）場合、上記ステップＳ５５においてＣＰＵは「Ｎｏ」と判定し、当該ルーチンを一旦終了する。
【０１０７】
一方、上記ステップＳ５４において負荷判定フラグＦｗの値が「Ｈ」ではない場合（Ｆｗ≠Ｈ）、即ち負荷判定フラグＦｗの値が「Ｍ」である場合（Ｆｗ＝Ｍ）、上記ステップＳ５４においてＣＰＵは「Ｎｏ」と判定し、当該ルーチンを一旦終了する。即ち、ＣＰＵは、機関４００の運転モードを変更すること無く当該ルーチンを終了する。
【０１０８】
上記のようにして、機関４００の負荷が所定の第１下限値ＴＬｗ以下である場合、第１制御装置としてのＥＮＧ−ＥＣＵ４１０は、機関４００の運転モードを休筒運転モードへと切り替える。
【０１０９】
ｃ）休筒運転モードにおけるエンジン回転速度の変動
前述したように、機関４００は、直列四気筒・４サイクル・ピストン往復動型・火花点火式ガスエンジンであり、全筒運転モードにおける点火順序は第１気筒、第３気筒、第２気筒、第４気筒の順である。本実施例においては、全筒運転モードにおいて３番目に点火される第２気筒における吸気弁及び排気弁の駆動を停止することにより、機関４００の運転モードを休筒運転モードに切り替える。
【０１１０】
即ち、休筒運転モードにおいては、燃料が燃焼されて稼働している気筒である稼働気筒は、１番目、２番目及び４番目に点火される第１気筒、第３気筒及び第４気筒であり、燃料が燃焼されず稼働していない気筒である休止気筒は、３番目に点火される第２気筒である。従って、休筒運転モードにおける稼働気筒のみに着目すると、第１気筒における点火時期と第３気筒における点火時期との間隔、及び、第４気筒における点火時期と次のサイクルの第１気筒における点火時期との間隔は、全筒運転モードにおける各気筒における点火時期の間隔に等しい。一方、第３気筒における点火時期と第４気筒における点火時期との間隔は、全筒運転モードにおける各気筒の点火時期の間隔よりも長い。即ち、休筒運転モードにおける稼働気筒の点火時期の間隔である稼働気筒点火間隔が不等間隔となる。
【０１１１】
休筒運転モード中の稼働気筒における燃焼時期に着目すると、１番目に燃焼が起こる第１気筒における燃焼時期と２番目に燃焼が起こる第３気筒における燃焼時期との間隔、及び、３番目に燃焼が起こる第４気筒における燃焼時期と次のサイクルの１番目に燃焼が起こる第１気筒における燃焼時期との間隔は、全筒運転モードにおける各気筒における燃焼時期の間隔に等しい。一方、２番目に燃焼が起こる第３気筒における燃焼時期と３番目に燃焼が起こる第４気筒における燃焼時期との間隔は、全筒運転モードにおける各気筒の点火時期の間隔よりも長い。即ち、休筒運転モードにおける稼働気筒の燃焼時期の間隔が不等間隔となる。
【０１１２】
全筒運転モードにおいては上述した点火順序に従って第１気筒、第３気筒、第２気筒、第４気筒の順に燃料（ガス）が燃焼するので、図６の（ａ）に示すように、機関４００のエンジン回転速度ＮＥは、所定の範囲内において規則的に変動する。これに対し、休筒運転モードにおいては第２気筒において燃料（ガス）が燃焼しないので、図６の（ｂ）に示すように、第２気筒における点火時期を迎えてもエンジン回転速度ＮＥが上昇せず、その次に点火時期を迎える第４気筒において燃料（ガス）が燃焼するまで機関４００のエンジン回転速度ＮＥの低下が継続する。その結果、第４気筒において燃料（ガス）が燃焼する直前にエンジン回転速度ＮＥが大幅に落ち込み（図６の（ｂ）において破線によって囲まれた部分を参照。）、機関４００の運転状態の不安定化及び／又は熱効率の低下を招く虞が高まる。
【０１１３】
ｄ）休筒運転モードにおける点火時期制御
そこで、実施例方法においては、休筒運転モードにおける稼働気筒の点火時期の間隔である稼働気筒点火間隔が不等間隔となる場合、休止気筒の直前の稼働気筒の点火時期を、その他の稼働気筒の点火時期よりも進角させる。
【０１１４】
具体的には、ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０は、図７のフローチャートに示すルーチンによって表されるアルゴリズムを実行することにより、休筒運転モードにおける点火時期制御を所定の短い周期にて実施する。
【０１１５】
当該ルーチンが開始されると、ステップＳ７１において、ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０のＣＰＵは、その時点における機関４００の運転モードが休筒運転モードであるか否かを判定する。その時点における機関４００の運転モードが休筒運転モードである場合、上記ステップＳ７１においてＣＰＵは「Ｙｅｓ」と判定し、次のステップＳ７２に進み、その時点における稼働気筒点火間隔が不等間隔となっているか否か、即ち、稼働気筒における燃焼の間隔が不等間隔となっているか否かを判定する。
【０１１６】
その時点における稼働気筒の燃焼間隔が不等間隔となっている場合、上記ステップＳ７２においてＣＰＵは「Ｙｅｓ」と判定し、次のステップＳ７３に進み、全筒運転モードにおける点火順序において休筒運転モードにおける休止気筒（第２気筒）に該当する気筒の直前に点火時期を迎える稼働気筒に該当する気筒である直前気筒（第３気筒）の圧縮上死点に対する点火時期である直前点火時期を、直前気筒以外の稼働気筒（第１気筒及び第４気筒）の圧縮上死点に対する点火時期である通常点火時期よりも進角させる。
【０１１７】
このときに通常点火時期に対して直前点火時期を進角させる量（進角量）は、前述したように、例えば、機関４００において想定される休筒運転モード（第１気筒乃至第４気筒のうち第２気筒が休止される）におけるエンジン回転速度ＮＥの落ち込みの程度を種々の進角量について測定する実験等によって適宜定めることができる。また、詳しくは後述するように、例えば、機関４００の負荷の大きさ及び機関４００によって駆動される圧縮機の台数等に応じて進角量の大きさを変化させてもよい。
【０１１８】
実施例方法によれば、上記のようにして直前気筒（第３気筒）における点火時期が他の稼働気筒（第１気筒及び第４気筒）の点火時期よりも進角されるので、第３気筒における燃料（ガス）の燃焼に伴って発生する出力が増大する。その結果、図８に示すように、第４気筒にて燃料（ガス）が燃焼する直前におけるエンジン回転速度ＮＥの落ち込みが低減され（図８において破線によって囲まれた部分を参照。）、機関４００の運転状態の不安定化及び／又は熱効率の低下を低減することができる。
【０１１９】
《変形例》
次に、上述した実施例方法の１つの変形例（以降、「変形例方法」と称される場合がある。）につき、図面を参照しながら、以下に説明する。
【０１２０】
空気調和装置１００において使用されるヒートポンプは、上述したように、その運転状況及び／又は環境条件に応じて、圧縮機２１１乃至２１３の全てを運転するか或いは圧縮機２１１及び２１２のみを運転するかを切り替えることができるように構成されている。即ち、３台の圧縮機２１１乃至２１３のうち圧縮機２１３については、多気筒エンジン４００（機関４００）から駆動力が伝達される伝達状態と機関４００から駆動力が伝達されない遮断状態との間で、その駆動状態を切り替えることができる。このように、ヒートポンプの構成によっては、その運転状況及び／又は環境条件に応じて、機関４００によって駆動される圧縮機である稼働圧縮機の台数が変化し得る。
【０１２１】
更に、稼働圧縮機の運転状況（例えば、回転速度等）は、例えば、室内温度センサ２８４によって検出される空気調和の対象となる室内の温度、室外温度センサ２８３によって検出される室外の温度、稼働している室内機の台数（室内機の運転台数）及び室内機の設置場所等、ヒートポンプの運転状況及び／又は環境条件に応じて変化し得る。その結果、機関４００の負荷もまた、ヒートポンプの運転状況及び／又は環境条件に応じて変化し得る。
【０１２２】
従って、通常点火時期に対する直前点火時期の進角量を稼働圧縮機の台数及び機関４００の負荷の大きさに拘わらず常に一定の値に固定すると、前述したように、全筒運転モードから休筒運転モードへの切り替えに起因するエンジン回転速度ＮＥの落ち込みを、直前点火時期の進角によって適切に低減することが困難となる虞がある。
【０１２３】
そこで、変形例方法においては、稼働気筒点火間隔が不等間隔となる場合における直前点火時期の通常点火時期に対する進角量が、機関４００によって駆動される圧縮機（稼働圧縮機）の台数が多いほど、より小さい値に設定される。加えて、変形例方法においては、稼働気筒点火間隔が不等間隔となる場合における直前点火時期の通常点火時期に対する進角量が、機関４００の負荷が大きいほど、より大きい値に設定される。
【０１２４】
具体的には、ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０は、変形例方法においては、図９のフローチャートに示すルーチンによって表されるアルゴリズムを実行することにより、休筒運転モードにおける点火時期制御を所定の短い周期にて実施する。
【０１２５】
当該ルーチンが開始されると、ステップＳ９１において、ＥＮＧ−ＥＣＵ４１０のＣＰＵは、その時点における機関４００の運転モードが休筒運転モードであるか否かを判定する。その時点における機関４００の運転モードが休筒運転モードである場合、上記ステップＳ９１においてＣＰＵは「Ｙｅｓ」と判定し、次のステップＳ９２に進み、その時点における稼働気筒点火間隔が不等間隔となっているか否か、即ち、稼働気筒における燃焼の間隔が不等間隔となっているか否かを判定する。
【０１２６】
その時点における稼働気筒の燃焼間隔が不等間隔となっている場合、上記ステップＳ９２においてＣＰＵは「Ｙｅｓ」と判定し、次のステップＳ９３に進み、その時点における稼働圧縮機の台数をＨＰ−ＥＣＵ１１０から取得する。次に、ＣＰＵはステップＳ９４に進み、機関４００の負荷Ｗを取得する。この負荷Ｗは、前述した図４のフローチャートに示すエンジン負荷判定ルーチンによって取得された負荷Ｗであってもよい。
【０１２７】
次に、ＣＰＵは、ステップＳ９５に進み、ステップＳ９３において取得された稼働圧縮機の台数及びステップＳ９４において取得された機関４００の負荷に応じて、直前気筒（第３気筒）の圧縮上死点に対する点火時期である直前点火時期を算出する。具体的には、ＣＰＵは以下の式（１）に従って、稼働圧縮機の台数Ｎｃ及び機関４００の負荷Ｗに応じた進角量だけ通常点火時期ＣＡｓから進角させた直前点火時期ＣＡｐを算出する。式（１）において、ｆ（Ｎｃ）は稼働圧縮機の台数Ｎｃによって定まる進角量を表し、ｇ（Ｗ）は機関４００の負荷Ｗによって定まる進角量を表す。
【０１２８】
【数１】
2018031284.tif 000003
【０１２９】
尚、上記のように式（１）においては、ｇ（Ｗ）は機関４００の負荷Ｗによって定まる進角量として定義されているが、以下の式（２）に示すように、ｇ（Ｗ）に代えて、負荷Ｗに対応するパラメータであるスロットル弁４４５の開度（スロットル弁開度Ｔｈｖ）によって定まる進角量を表すｇ’（Ｔｈｖ）を用いて通常点火時期ＣＡｓから直前点火時期ＣＡｐを算出してもよい。
【０１３０】
【数２】
2018031284.tif 000004
【０１３１】
更に、以下の式（３）に示すように、稼働圧縮機の台数に応じた複数の演算式を予め準備しておき、ステップＳ９３において取得された稼働圧縮機の台数Ｎｃ（＝１，２，３…ｎ）に応じて、これらの式を使い分けるようにしてもよい。式（３）において、ａ（Ｎｃ）は稼働圧縮機の台数によって変化する機関４００の負荷の慣性モーメントの大きさに対応する進角量であり、ｂはスロットル弁４４５の開度（スロットル弁開度Ｔｈｖ）の進角量に対する係数（ゲイン）である。
【０１３２】
【数３】
2018031284.tif 000005
【０１３３】
次に、ＣＰＵは、ステップＳ９６に進み、ステップＳ９５において算出された直前点火時期ＣＡｐとなるように、直前気筒（第３気筒）の圧縮上死点に対する点火時期を制御する。
【０１３４】
比較例方法においては、上記のようにして直前気筒（第３気筒）における点火時期が、稼働圧縮機の台数Ｎｃ及び機関４００の負荷Ｗに応じた直前点火時期ＣＡｐとなるように制御される。その結果、比較例方法によれば、稼働圧縮機の台数Ｎｃ及び機関４００の負荷Ｗに応じて直前気筒（第３気筒）における燃料（ガス）の燃焼に伴って発生する出力が増大される。従って、比較例方法によれば、稼働圧縮機の台数Ｎｃ及び機関４００の負荷Ｗの大きさに拘わらず、休筒運転に起因するエンジン回転速度ＮＥの変動をより安定的に抑制し、機関４００の運転状態の不安定化及び／又は熱効率の低下をより確実に低減することができる。
【０１３５】
以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施形態及び変形例につき、時に添付図面を参照しながら説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施形態及び変形例に限定されると解釈されるべきではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることが可能であることは言うまでも無い。
【符号の説明】
【０１３６】
１００…空気調和装置、１１０…ヒートポンプ用電子制御装置（ＨＰ−ＥＣＵ）、２００…室外機、２１１、２１２及び２１３…圧縮機、２２１…バッファ、２２２、２２３及び２２４…ストレーナ、２２５…フィルタドライヤ、２３０…オイルセパレータ、２４０…四方弁、２５０…熱交換器（室外機）、２６０…アキュムレータ、２７０…オイルバイパス調整弁、２８１…高圧スイッチ（ＳＷ）、２８２…高圧センサ、２８３…室外温度センサ、２８４…室内温度センサ、２９０…ホットガスバイパス弁、２９１、２９２及び２９３…容量電磁弁、３００…室内機、３１０…電子膨張弁、３２０…熱交換器（室内機）、３３０及び３４０…配管、４００…多気筒エンジン（機関）、４１０…エンジン用電子制御装置（ＥＮＧ−ＥＣＵ）、４２０…シリンダブロック部、４２１…シリンダ、４２２…ピストン、４２３…コンロッド、４２４…クランクシャフト、４２５…燃焼室（気筒）、４２６…スタータモータ（スタータ）、４３０…シリンダヘッド部、４３１…吸気ポート、４３２…吸気弁、４３３…排気ポート、４３４…排気弁、４３５…点火装置、４３７…点火プラグ、４３８…イグニッションコイル、４３９…イグナイタ、４４０…吸気システム、４４３…吸気管、４４５…スロットル弁、４４５ａ…スロットル弁アクチュエータ（ステッピングモータＭ）、４５０…排気システム、４６０…燃料供給システム、４６１…ガス電磁弁、４６２…ガスレギュレータ、４６３…燃料調整弁、４６３ａ…燃料調整弁アクチュエータ４６３ａ、４６４…燃料送出管、４７２…ステッピングモータ、４７３…水温センサ、並びに４７４…クランクポジションセンサ。
【図１】
2018031284.tif 000006
【図２】
2018031284.tif 000007
【図３】
2018031284.tif 000008
【図４】
2018031284.tif 000009
【図５】
2018031284.tif 000010
【図６】
2018031284.tif 000011
【図７】
2018031284.tif 000012
【図８】
2018031284.tif 000013
【図９】
2018031284.tif 000014