JP3656289B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に搭載される内燃機関の排気浄化装置に関し、特にエアコンディショナの装備された車両にあって、その排気浄化機能を好適に維持するための機関並びにエアコンディショナ制御構造の具現に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、内燃機関により燃焼されたガス（排気ガス）は排気管を通して触媒コンバータに導入され、ここで同排気ガス中の有害成分（ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ）が三元触媒により清浄化されて排出される。
【０００３】
また、該触媒コンバータによるこうした排気ガスの浄化特性が、同機関に供給される混合気の空燃比によって大きく左右されることもよく知られている。
すなわち、上記空燃比が薄いとき（リーンのとき）には、燃焼後も酸素の量が多くなり、酸化作用が活発に、還元作用が不活発になる。また、同空燃比が濃いとき（リッチのとき）には、この逆に、酸化作用が不活発に、還元作用が活発になる。これら酸化と還元のバランスがとれたとき、上記三元触媒が最も有効に働くようになる。そして、該酸化と還元のバランスのとれる空燃比がいわゆる理論空燃比（Ａ／Ｆ＝１４．７）付近となる。
【０００４】
一方、上記三元触媒の浄化作用は排気ガス流量の大きさにも支配されており、該排気ガス流量が大きくなるとその浄化作用も低下する。
触媒コンバータを構成する三元触媒にあってはこのように、
（イ）機関の空燃比が理論空燃比付近に制御されること。
（ロ）排気ガス流量が過大とならないこと。
等が、その高い浄化作用を維持し、ひいてはエミッションの悪化を防ぐ上で重要な要素となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、自動車にあって、エアコンディショナ（以下、単にエアコンという）の装備は極めて一般化されており、日常利用する自動車の殆どがいわゆるエアコン装備車となっていることは周知の通りである。
【０００６】
また、こうしたエアコンによる冷凍サイクルを実現する上で欠かせないコンプレッサが、当該車両に搭載された内燃機関と連結されることによってその動力を得るようになることもよく知られている。
【０００７】
ところが従来、上記内燃機関の排気浄化系にあっては、このエアコンが併用されることを考慮した制御構造とはなっておらず、車両の運転に際してエアコンが併用される場合には、同系による排気浄化機能上、以下のような不都合が生じることとなっていた。
【０００８】
すなわち、上記エアコンのオン操作に伴い、コンプレッサが内燃機関と連結されて動力を得るようになると、同機関においては自ずとその負荷が増大することとなる。そして、内燃機関においてこうした負荷の増大が起こる場合には、排気ガス流速や排気ガス量も増大し、上記三元触媒による浄化作用は大きく低下するようになる。
【０００９】
また、車室内温度が目標温度に達して以後、エアコンのオン／オフ、すなわちコンプレッサと内燃機関との連結／非連結が繰り返されるようになると、同機関においては上記負荷の変化が繰り返されることともなる。内燃機関においてこうして負荷の変化が繰り返される場合には、その制御される空燃比にも乱れが生じ、やはり上記三元触媒による浄化作用は低下するようになる。
【００１０】
何れにしろ、三元触媒によるこのような浄化作用の低下によってエミッションが悪化するようになることは上述した通りである。一方、エアコンにしてもその需要は増すばかりであり、排気浄化作用が低下するからといって、これを使用しないわけにもいかないのが実情である。
【００１１】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、自動車の運転に際しエアコンが併用される場合であっても、エアコンによる空調機能（冷却性能）を確保しつつ、エミッションの悪化をも抑制することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
こうした目的を達成するため、請求項１記載の発明では、車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置として、前記内燃機関から動力を受けて稼働するコンプレッサを有し、該コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンと、当該車両内の任意の物理条件に基づいて前記エアコンによる空調の必要度合いを演算する必要度合い演算手段と、前記内燃機関の運転において前記触媒コンバータによる排気浄化作用が低下する排気ガス状態となることが予測されるとき、前記エアコンの起動時期を前記演算された空調必要度合いに応じて遅延させることにより同エアコンの稼働を制限する稼働制限手段とを具える構成とする。
【００１３】
また、請求項２記載の発明では、車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置として、前記内燃機関から動力を受けて稼働するコンプレッサを有し、該コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンと、当該車両内の任意の物理条件に基づいて前記エアコンによる空調の必要度合いを演算する必要度合い演算手段と、前記内燃機関の運転において前記触媒コンバータによる排気浄化作用が低下する排気ガス状態となることが予測されるとき、前記エアコンの稼働を前記演算された空調必要度合いに応じた時間だけ休止せしめることにより同エアコンの稼働を制限する稼働制限手段とを具える構成とする。
【００１４】
また、請求項３記載の発明では、車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置にとして、前記内燃機関から動力を受けて稼働する可変容量式コンプレッサを有し、該可変容量式コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンと、当該車両内の任意の物理条件に基づいて前記エアコンによる空調の必要度合いを演算する必要度合い演算手段と、前記内燃機関の運転において前記触媒コンバータによる排気浄化作用が低下する排気ガス状態となることが予測されるとき、前記可変容量式コンプレッサの容量増加時期を前記演算された空調必要度合いに応じて遅延させることにより前記エアコンの稼働を制限する稼働制限手段とを具える構成とする。
【００１５】
また、請求項４記載の発明では、車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置として、前記内燃機関から動力を受けて稼働する可変容量式コンプレッサを有し、該可変容量式コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンと、当該車両内の任意の物理条件に基づいて前記エアコンによる空調の必要度合いを演算する必要度合い演算手段と、前記内燃機関の運転において前記触媒コンバータによる排気浄化作用が低下する排気ガス状態となることが予測されるとき、前記可変容量式コンプレッサの容量増加量を前記演算された空調必要度合いに応じて制限することにより前記エアコンの稼働を制限する稼働制限手段とを具える構成とする。
【００１７】
また、請求項５記載の発明では、これら請求項１〜４の何れかに記載の発明の構成において、前記必要度合い演算手段を、当該車両の車室内温度と車室内設定温度との差分に基づき該差分が大きいほど大きな値として前記空調の必要度合いを演算するものとして構成する。
【００１８】
また、請求項６記載の発明では、同じく請求項１〜４の何れかに記載の発明の構成において、前記必要度合い演算手段を、車室外温度、車室内温度、日射量、エバポレータ後空気温度、必要吹出温度、エバポレータ風量、コンプレッサ吐出圧、コンプレッサ吸入圧、エバポレータ後スーパーヒート、及びコンプレッサ稼働率の少なくとも１つが高い若しくは大きいほど大きな値として前記空調の必要度合いを演算するものとして構成する。
【００１９】
また、請求項７記載の発明では、同じく請求項１〜４の何れかに記載の発明の構成において、前記必要度合い演算手段を、機関回転数、コンデンサ風量、車速、及びエバポレータフロスト量の少なくとも１つが高い若しくは大きいほど小さな値として前記空調の必要度合いを演算するものとして構成する。
【００２０】
また、請求項８記載の発明では、車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置として、前記内燃機関から動力を受けて稼働するコンプレッサを有し、該コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンと、当該車両の車室内温度と車室内設定温度との差分に基づき該差分が大きいほど大きな値として空調の必要度合いを演算する必要度合い演算手段と、前記内燃機関の運転において前記触媒コンバータによる排気浄化作用が低下する排気ガス状態となることが予測されるとき、前記演算された空調必要度合いに応じて前記エアコンの稼働を制限する稼働制限手段とを具える構成とする。
【００２１】
また、請求項９記載の発明では、車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置として、前記内燃機関から動力を受けて稼働するコンプレッサを有し、該コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンと、車室外温度、車室内温度、日射量、エバポレータ後空気温度、必要吹出温度、エバポレータ風量、コンプレッサ吐出圧、コンプレッサ吸入圧、エバポレータ後スーパーヒート、及びコンプレッサ稼働率の少なくとも１つが高い若しくは大きいほど大きな値として空調の必要度合いを演算する必要度合い演算手段と、前記内燃機関の運転において前記触媒コンバータによる排気浄化作用が低下する排気ガス状態となることが予測されるとき、前記演算された空調必要度合いに応じて前記エアコンの稼働を制限する稼働制限手段とを具える構成とする。
【００２２】
また、請求項１０記載の発明では、車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置として、前記内燃機関から動力を受けて稼働するコンプレッサを有し、該コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンと、機関回転数、コンデンサ風量、車速、及びエバポレータフロスト量の少なくとも１つが高い若しくは大きいほど小さな値として空調の必要度合いを演算する必要度合い演算手段と、前記内燃機関の運転において前記触媒コンバータによる排気浄化作用が低下する排気ガス状態となることが予測されるとき、前記演算された空調必要度合いに応じて前記エアコンの稼働を制限する稼働制限手段とを具える構成とする。
【００２３】
また、請求項１１記載の発明では、車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置として、前記内燃機関から動力を受けて稼働するコンプレッサを有し、該コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンと、このエアコンが非稼働状態から稼働状態へ切り換わる直前に、前記内燃機関に噴射供給する燃料量を増量補正する増量補正手段と、同エアコンが稼働状態から非稼働状態へ切り換わる直前に、前記内燃機関に噴射供給する燃料量を減量補正する減量補正手段と、前記内燃機関の負荷変化を順次算出し、それら算出した負荷変化量を前記増量補正若しくは減量補正のための補正係数に乗じて前記燃料量を補正以前の元の燃料量に復帰せしめるものとして構成する。
【００２４】
また、請求項１２記載の発明では、車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置として、前記内燃機関から動力を受けて稼働する可変容量式コンプレッサを有し、該可変容量式コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンと、前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出手段と、この検出される空燃比が所定の範囲を超えて変動しているとき、前記可変容量式コンプレッサの容量変化を所定期間禁止することにより前記エアコンの状態変化を禁止する状態変化禁止手段とを具える構成とする。
【００２７】
また、請求項１３記載の発明では、車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置として、前記内燃機関から動力を受けて稼働するコンプレッサを有し、該コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンと、前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出手段と、この検出される空燃比がリーン側に大きくずれているとき、前記エアコンが稼働状態にあることを条件にこれを非稼働状態とする第１の強制切り換え手段と、同検出される空燃比がリッチ側に大きくずれているとき、前記エアコンが非稼働状態にあることを条件にこれを稼働状態とする第２の強制切り換え手段とを具える構成とする。
【００３０】
これら各発明による作用は以下の通りである。
まず、請求項１記載の発明によるように、排気浄化装置として、
・当該車両内の任意の物理条件に基づいて前記エアコンによる空調の必要度合いを演算する必要度合い演算手段。
・前記内燃機関の運転において前記触媒コンバータによる排気浄化作用が低下する排気ガス状態となることが予測されるとき、前記エアコンの起動時期を前記演算された空調必要度合いに応じて遅延させることにより同エアコンの稼働を制限する稼働制限手段。
を具える構成によれば、エアコンが併用される場合であれ、例えば加速運転時や高負荷運転時には、その稼働も上記空調必要度合いに応じて、すなわちその都度の最低限の空調機能が確保されるかたちで好適に制限されるようになる。
【００３１】
このため、エアコンの併用に起因して機関負荷が極度に増大するようなことはなくなり、ひいては前記触媒コンバータによる排気浄化作用も好適に維持されるようになる。
【００３２】
なお、記稼働制限手段としては、他にも、例えば請求項２記載の発明によるように、
・エアコンの稼働を所定時間につき前記演算された空調必要度合いに応じた時間だけ休止せしめるもの。
また、前記コンプレッサが可変容量式コンプレッサである場合には、請求項３記載の発明によるように、
・可変容量式コンプレッサの容量増加時期を前記演算された空調必要度合いに応じて遅延させるもの。
或いは、請求項４記載の発明によるように、
・可変容量式コンプレッサの容量増加量を前記演算された空調必要度合いに応じて制限するもの。
等々、を採用することができる。
【００３３】
何れにしろ、前記演算される空調必要度合いと、それに応じたエアコンの稼働制限態様若しくは稼働制限量とに基づいて、例えば上記加速運転や高負荷運転にある内燃機関のその都度の負荷が決定されることとなる。このため、これら空調必要度合い、並びにそれに応じたエアコンの稼働制限態様若しくは稼働制限量の適合が図られることで、エアコンの併用に起因するエミッションの悪化は最小限に抑制されるようになる。
【００３４】
またこれらの構成において、前記必要度合い演算手段としては、例えば請求項５記載の発明によるように、
・当該車両の車室内温度と車室内設定温度との差分に基づき該差分が大きいほど大きな値として前記空調の必要度合いを演算するもの。
或いは、請求項６記載の発明によるように、
・車室外温度、車室内温度、日射量、エバポレータ後空気温度、必要吹出温度、エバポレータ風量、コンプレッサ吐出圧、コンプレッサ吸入圧、エバポレータ後スーパーヒート、及びコンプレッサ稼働率の少なくとも１つが高い若しくは大きいほど大きな値として前記空調の必要度合いを演算するもの。
或いは、請求項７記載の発明によるように、
・機関回転数、コンデンサ風量、車速、及びエバポレータフロスト量の少なくとも１つが高い若しくは大きいほど小さな値として前記空調の必要度合いを演算するもの。
等々、を採用することができる。
【００３５】
これら何れの構成であれ、当該車両のその都度の物理条件に応じた空調の必要度合い、すなわちエアコンの要否の度合いについてこれを適切に指示することができるようになる。
なお、前記必要度合い演算手段としてこれらの構成を採用する内燃機関の排気浄化装置としては、他にも、例えば請求項８〜１０に記載の発明による構成が有効であり、これら請求項８〜１０に記載の発明によっても、当該車両のその都度の物理条件に応じた空調の必要度合い、すなわちエアコンの要否の度合いについてこれを適切に指示することができるようになる。
【００３６】
一方、請求項１１記載の発明によるように、排気浄化装置として、
・エアコンが非稼働状態から稼働状態へ切り換わる直前に、前記内燃機関に噴射供給する燃料量を増量補正する増量補正手段。
・エアコンが稼働状態から非稼働状態へ切り換わる直前に、前記内燃機関に噴射供給する燃料量を減量補正する減量補正手段。
・内燃機関の負荷変化を順次算出し、それら算出した負荷変化量を前記増量補正若しくは減量補正のための補正係数に乗じて前記燃料量を補正以前の元の燃料量に復帰せしめる燃料量復帰手段。
を具える構成によれば、エアコンが併用される場合であれ、まずは増量補正手段及び減量補正手段によって、そのオン／オフに伴う前記機関空燃比の乱れが好適に抑制されるようになる。
【００３７】
すなわち通常、エアコンのオンに伴ってこれが非稼働状態から稼働状態へ切り換わるときには、機関負荷の増大を招きその空燃比はリーン気味となる。他方、エアコンのオフに伴ってこれが稼働状態から非稼働状態へ切り換わるときには、機関負荷の減少を招きその空燃比はリッチ気味となる。このため、これら増量補正手段および減量補正手段を通じて、エアコンがオン／オフする直前に、空燃比のこれら傾向を是正する方向で燃料噴射量をそれぞれ見込み補正するようにすれば、エアコンの併用に起因する空燃比の乱れも確実に抑制されるようになる。しかも、上記料量復帰手段を併せ具えることで、上記エアコンがオン／オフされて以後の空燃比の乱れも好適に抑制されるようになる。特に、その都度の負荷変化に応じて補正係数を修正するこうした構成によれば、内燃機関の運転状態に応じた迅速な空燃比の乱れ補償が実現されるようになる。
【００４０】
また、請求項１２記載の発明によるように、排気浄化装置として、
・内燃機関から動力を受けて稼働する可変容量式コンプレッサを有し、該可変容量式コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコン。
・内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出手段。
・この検出される空燃比が所定の範囲を超えて変動しているとき、前記可変容量式コンプレッサの容量変化を所定期間禁止することにより前記エアコンの状態変化を禁止する状態変化禁止手段。
を具える構成によれば、空燃比に乱れが生じているとき、その乱れがエアコンの状態変化によって更に増長されるようになることを未然に防止することができるようになる。
【００４２】
またこの構成において、状態変化の禁止を「所定期間」としているのは、エアコン側からの状態変化要求が全く受け付けられなくなるといった事態を防ぐための配慮である。例えば、エアコン非稼働状態から稼働状態への切り換え要求があったにも拘わらず、上記空燃比の乱れを理由にこれが延々と禁止される場合には、過度の温度上昇によって、機関自身が逆に好ましくない事態に陥ることにもなりかねない。
【００４３】
また一方、請求項１３記載の発明によるように、排気浄化装置として、
・内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出手段。
・この検出される空燃比がリーン側に大きくずれているとき、エアコンが稼働状態にあることを条件にこれを非稼働状態とする第１の強制切り換え手段。
・同検出される空燃比がリッチ側に大きくずれているとき、エアコンが非稼働状態にあることを条件にこれを稼働状態とする第２の強制切り換え手段。
を具える構成によれば、上述したエアコンのオン／オフに伴う空燃比の乱れを逆に利用して、機関空燃比の乱れを抑制することができるようになる。
【００４４】
通常、エアコンのオンに伴ってこれが非稼働状態から稼働状態へ切り換わるときには機関負荷の増大を招きその空燃比はリーン気味となり、エアコンのオフに伴ってこれが稼働状態から非稼働状態へ切り換わるときには機関負荷の減少を招きその空燃比はリッチ気味となることは上述した。このため同請求項１３記載の発明によるように、空燃比の乱れ方に応じてこれが是正される方向にエアコンの状態を強制切り換えするようにすれば、逆にエアコンの併用によって機関空燃比の適正化が図られるようになる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に、この発明にかかる内燃機関の排気浄化装置の第１の実施形態についてその構成の概要を示す。
【００４８】
この第１の実施形態の装置は、自動車の運転中にエアコンが併用される場合であっても、その利用を好適に制限して内燃機関（エンジン）の負荷の過度な増大を回避することで、同エアコンの併用に伴うエミッションの悪化を防止する装置として構成されている。
【００４９】
はじめに、図１を参照して、この第１の実施形態にかかる装置の構成について説明する。
図１に示されるように、この装置は大きくは、エンジン１０とその周辺機器、エンジン１０の動力によって稼働するエアコン５０、主に該エアコン５０の制御に用いられるセンサ群６１〜６５、エンジン１０の運転を統括制御するエンジン制御装置７０、及びエアコン５０の稼働を監視するエアコン制御装置８０を具えて構成される。
【００５０】
このうちまず、エンジン１０は、図示しないエアクリーナなどを介して空気が吸入される吸気管２０と、同エンジン１０による燃焼ガスが排気ガスとして排出される排気管３０とを基本的に具えて構成される。
【００５１】
吸気管２０には、エンジン１０に対してその燃料を噴射供給するインジェクタ２１をはじめ、上記吸入される空気量を調量するスロットルバルブ２２、このスロットルバルブ２２の開度を検出するスロットルセンサ２３、及び該吸入された空気圧、すなわち吸気管内圧力を検出する吸気圧センサ２４等が主に配設されている。
【００５２】
一方、排気管３０には、前述の三元触媒を有して上記排気ガスを浄化する触媒コンバータ３１をはじめ、同排気ガス中の酸素濃度から上記吸入された空気と噴射供給された燃料との混合比である空燃比を検出する空燃比センサ３２等が主に配設されている。
【００５３】
また、エンジン１０の本体には、その出力軸（クランク軸）１１をはじめ、同出力軸１１の回転数を検出する回転数センサ１２等が主に配設されている。
そして、回転数センサ１２によって検出されるエンジン回転数Ｎｅをはじめ、上記スロットルセンサ２３によって検出されるスロットルバルブ開度ＴＡや、吸気圧センサ２４によって検出される吸気圧ＰＭ、空燃比センサ３２によって検出される空燃比Ａ／Ｆ等は何れもエンジン制御装置７０に取り込まれ、それら検出値に応じて、上記インジェクタ２１を通じたその都度の燃料噴射量が決定されるようになる。
【００５４】
なお、エンジン１０の上記出力軸１１を介した動力は、クラッチ（マグネットクラッチ）４０を介して上記エアコン５０（正確にはそのコンプレッサ５１）に伝達されるものであり、このクラッチ４０のＯＮ（オン）／ＯＦＦ（オフ）によって、上記エアコン５０の稼働の有無が実質的に制御される。同実施形態の装置にあっては、このクラッチ４０のＯＮ／ＯＦＦもエンジン制御装置７０によって制御されるものとしている。
【００５５】
こうしたエンジン１０の動力によって稼働するエアコン５０は、同図１に併せ示されるように、コンプレッサ５１をはじめ、コンデンサ５２、レシーバ５３、エキスパンションバルブ５４、エバポレータ５５等からなる冷凍サイクルを具える構成となっている。
【００５６】
エアコン５０では、この冷凍サイクル内で冷媒を循環させ、車室内の熱をエバポレータ５５で吸収するとともに、この熱をコンデンサ５２から車外へ放出することによって車室内を空調（冷房）する。
【００５７】
なお、上記エバポレータ５５にはブロアモータ５５ａによって車室内の空気が送風される。また、上記コンデンサ５２の背後にもファン５２ａが配設され、該ファン５２ａによってコンデンサ５２への送風が行われる。
【００５８】
他方、主にこうしたエアコン５０の制御に用いられるセンサ群としては、
・車室外の温度すなわち外気温度を検出する外気温センサ６１
・上記エバポレータ５５の後方の空気温度を検出するエバ後温度センサ６２
・車室内の温度を検出する車室内温度センサ６３
・日射量を検出する日射センサ６４
・当該車両の車速を検出する車速センサ６５
等々、がある。
【００５９】
これらセンサの出力は何れも、エアコン制御装置８０に取り込まれ、エアコン５０による後述する空調の必要度合い（以下「エアコン必要度合い」という）の算出等に用いられる。
【００６０】
エアコン制御装置８０にはその他、車室内操作パネルに設けられた図示しないエアコンスイッチのＯＮ／ＯＦＦ操作信号なども取り込まれる。こうしたＯＮ／ＯＦＦ操作信号が入力された場合、該エアコン制御装置８０では、その内容をエアコンスイッチＯＮ／ＯＦＦ情報として、上記エンジン制御装置７０に対し通知する。
【００６１】
図２及び図３は、同実施形態にかかる装置の、主に上記エンジン制御装置７０及びエアコン制御装置８０を通じて実行される排気浄化のためのエンジン１０並びにエアコン５０の制御手順についてその詳細を示したものである。次に、これら図２及び図３を併せ参照して、同実施形態の装置による排気浄化動作について詳述する。
【００６２】
まず、図２に基づき、上記エンジン制御装置７０を通じて実行されるエンジン１０の空燃比フィードバック制御についてその制御概要を説明する。なお、このフィードバック制御は、上記エンジン制御装置７０による例えば１６ｍｓ（ミリ秒）毎のタイマ割り込みによって実行される。
【００６３】
さて、図２に示す空燃比フィードバック制御ルーチンにおいて、エンジン制御装置７０はまず、ステップＳ１００にて、上記エアコン制御装置８０からの要求や情報に基づくエアコン制御を実行する。このエアコン制御にかかる処理については、後に図３を参照して詳細に説明する。
【００６４】
該エアコン制御にかかる処理を終えたエンジン制御装置７０は次に、ステップＳ２００にて、上記回転数センサ１２から取り込んだ回転数情報Ｎｅ及び吸気圧センサ２４から取り込んだ吸気圧情報ＰＭ等に応じた基本燃料噴射量ＴＰを算出する。基本燃料噴射量ＴＰは、これら回転数情報Ｎｅや吸気圧情報ＰＭに基づく周知のマップ演算等を通じて求めることができる。
【００６５】
こうして基本燃料噴射量ＴＰを算出したエンジン制御装置７０は、続くステップＳ３００にて、空燃比フィードバック条件が成立しているか否かを判断する。空燃比フィードバック条件とは例えば、
・エンジン冷却水温が８０℃以上であること。
・燃料カット中でないこと。
・燃料加速増量中でないこと。
等々、の論理積条件である。なお、上記エンジン冷却水温を検出する水温センサについては便宜上、図示を割愛した。
【００６６】
ステップＳ３００において、こうした空燃比フィードバック条件が満たされている旨判断される場合、エンジン制御装置７０は、ステップＳ４００にて、上記空燃比センサ３２により検出される空燃比Ａ／Ｆに基づきこれを前記理論空燃比とするための空燃比補正係数ＦＡＦを設定した後、ステップＳ６００の処理に進む。
【００６７】
他方、同ステップＳ３００において、空燃比フィードバック条件が満たされていない旨判断される場合、エンジン制御装置７０は、ステップＳ５００にて上記空燃比補正係数ＦＡＦを「１．０」に設定して、ステップＳ６００の処理に進む。因みにこの場合、空燃比の補正は行われない。
【００６８】
ステップＳ６００では最終的な燃料噴射量ＴＡＵの設定が行われる。すなわちここでは、上記算出された基本燃料噴射量ＴＰ、及び上記設定された空燃比補正係数ＦＡＦをもとに、
ＴＡＵ＝ＴＰ×ＦＡＦ×ＦＡＬＬ …（１）
といった演算がエンジン制御装置７０において実行される。なお、この（１）式において、ＦＡＬＬは、例えば吸気温補正係数や過渡時補正係数、バッテリ電圧補正係数等々、空燃比補正係数ＦＡＦによらない他の補正係数である。
【００６９】
上記インジェクタ２１は、各該当する気筒において、こうして演算設定された燃料噴射量ＴＡＵに応じてその駆動量が決定されることとなる。なお、このインジェクタ２１の駆動にかかる燃料噴射ルーチン（角度割り込み処理）についてはその図示を割愛する。
【００７０】
次に、図３に基づいて、上記ステップＳ１００のエアコン制御にかかる処理について説明する。なお、該エアコン制御にかかる処理は、上記エンジン制御装置７０による例えば１２８ｍｓ毎のタイマ割り込みによって実行される。
【００７１】
さて、図３に示すこのエアコン制御にかかる処理ルーチンにおいて、エンジン制御装置７０はまず、ステップＳ１１０１にて、上記エアコン制御装置８０からのエアコンスイッチＯＮ／ＯＦＦ情報をエアコン要求として取り込む。そして、このエアコンスイッチＯＮ／ＯＦＦ情報が「ＯＦＦ」を示すものであった場合には、後述のカウンタＣＡＣＴＭをクリアして（ステップＳ１１０２）当該処理を終了する。
【００７２】
一方、このエアコンスイッチＯＮ／ＯＦＦ情報が「ＯＮ」を示すものであった場合、エンジン制御装置７０は、以下の手順で、該エアコン制御にかかる処理を開始する。
【００７３】
同処理にあたり、エンジン制御装置７０はまず、ステップＳ１１１０にて、エアコン制御装置８０からエアコン必要度合いにかかる情報ＮＤＡＣを入力する。このエアコン必要度合いＮＤＡＣとは、エアコン制御装置８０において、例えば図４に示される態様で算出される、その都度の空調の必要度合いを数値換算した情報である。
【００７４】
因みにここでは同図４に示されるように、上記車室内温度センサ６３によって検出される車室内温度Ｔａとその予めの設定温度Ｔｂとの差分温度ΔＴを求め、この差分温度ΔＴが基準となる差分温度ΔＴｏに対してどの程度高いか或いは低いかによって同必要度合いＮＤＡＣの大小を百分率換算している。例えば、車室内温度の設定温度Ｔｂ＝２０℃に対し上記検出された車室内温度Ｔａが４０℃であった場合、その差分温度ΔＴ＝２０℃と基準差分温度ΔＴｏであるとする１０℃とが比較され、その比較のもとに、同図４に示される態様で、エアコン必要度合いＮＤＡＣの比率がマップ演算される。このようなかたちでエアコン必要度合いＮＤＡＣが求められることにより、当該車両におけるその都度の空調（冷房）の必要度合いが適切に数値表現されることとなる。
【００７５】
こうして算出されるエアコン必要度合いＮＤＡＣを入力したエンジン制御装置７０は次に、ステップＳ１１１１にて、該入力したエアコン必要度合いＮＤＡＣに応じた制限値ＫＡＣＴＭを算出する。この制限値ＫＡＣＴＭは、例えば図５に示される態様でマップ演算される。
【００７６】
すなわちここでは、同図５に示されるように、例えば６０ｓｅｃ（秒）のうち何秒間エアコン５０の稼働を制限すればよいかが、上記エアコン必要度合いＮＤＡＣに反比例するかたちで算出される。したがってこの制限値ＫＡＣＴＭとしては、エアコン必要度合いＮＤＡＣが大きな比率を示すときには小さな値として、またエアコン必要度合いＮＤＡＣが小さな比率を示すときには大きな値（この例では最大６０ｓｅｃ）としてそれぞれ算出されるようになる。
【００７７】
こうして制限値ＫＡＣＴＭを算出したエンジン制御装置７０は、次のステップＳ１１１２及びステップＳ１１１３にて、エンジン１０の運転状態を確認する。すなわちここでは、ステップＳ１１１２にて加速運転の有無を、またステップＳ１１１３にて高負荷運転の有無を判断する。加速状態か否かについては、スロットルセンサ２３から出力されるスロットル開度ＴＡの時間微分値ＤＬＴＡと同微分値の加速の有無に対応した閾値ＫＤＬＴＡとを比較することで判断することができる。また、高負荷状態か否かについては、吸気圧センサ２４から出力される吸気圧ＰＭと同吸気圧の高負荷の有無に対応した閾値ＫＰＭとを比較することで判断することができる。
【００７８】
こうしたエンジン運転状態の確認において、加速状態でもまた高負荷状態でもない旨判断される場合、エンジン制御装置７０では、ステップＳ１１１４にてエアコン制限フラグＸＡＣＬＭを「０」にセットした後、ステップＳ１１１５にてクラッチ４０をＯＮとする。すなわちこの場合には、何ら制限なくエアコン５０が稼働されることとなる。なおこのとき、同エンジン制御装置７０では、後処理として、
（１）カウンタＣＡＣＴＭがクリアされているか否かを確認する（ステップＳ１１１６）。
（２）クリアされていなければ、これをインクリメントする（ステップＳ１１１７）。
（３）同カウンタ値ＣＡＣＴＭが６０ｓｅｃに対応した値となったところでこれをクリアする（ステップＳ１１１８及びＳ１１１９）。
といった処理を行った後当該ルーチンを抜ける。カウンタＣＡＣＴＭは、制限値ＫＡＣＴＭの基準となる上記６０ｓｅｃといった時間を計時するためのカウンタである。
【００７９】
一方、上記エンジン運転状態の確認において、加速状態若しくは高負荷状態である旨判断される場合、エンジン制御装置７０は、ステップＳ１１２０にて上記エアコン制限フラグＸＡＣＬＭをチェックし、これが「１」にセットされていなければ、ステップＳ１１２１にてこれを「１」にセットする。また同ルーチンの前回の処理において既にこの制限フラグＸＡＣＬＭが「１」にセットされている場合には、ステップＳ１１２２にて、上記カウンタＣＡＣＴＭをインクリメントする。
【００８０】
その後、エンジン制御装置７０では、ステップＳ１１２３にてこのカウンタＣＡＣＴＭの値と上記算出した制限値ＫＡＣＴＭとを比較する。そして、カウンタＣＡＣＴＭの値が制限値ＫＡＣＴＭを超えるまではクラッチ４０をＯＦＦに（ステップＳ１１２４）、カウンタＣＡＣＴＭの値が制限値ＫＡＣＴＭを超えたところでクラッチ４０をＯＮとする（ステップＳ１１２５）。ただし、カウンタＣＡＣＴＭの値はステップＳ１１２６において引き続き監視され、その値が上記６０ｓｅｃに対応した値となったところで、上記エアコン制限フラグＸＡＣＬＭが「０」にセットされ（ステップＳ１１２７）、且つ同カウンタＣＡＣＴＭの値が「０」にクリアされる（ステップＳ１１２８）。
【００８１】
同ルーチンを通じてこうした処理が繰り返し実行されることにより、加速運転時や高負荷運転時には、６０ｓｅｃのうち上記制限値ＫＡＣＴＭに対応した時間だけ、エアコン５０の稼働が制限されるようになる。
【００８２】
このように、同第１実施形態にかかる装置によれば、エンジン１０の運転状態が定常状態にある場合には何ら制限なくエアコン５０の稼働が許可されるものの、加速運転時や高負荷運転時等、前記触媒コンバータ３１による排気浄化作用が低下する排気ガス状態となることが予測されるときには、同エアコン５０の稼働がその必要度合いＮＤＡＣに応じて好適に制限されるようになる。すなわち、こうして加速運転時や高負荷運転時等にエアコン５０が併用される場合であれ、エアコン５０による必要最低限の空調機能が確保された上で、エンジン負荷の過大な増大が抑制されることとなり、ひいては前記触媒コンバータ３１による排気浄化作用も好適に維持されるようになる。
【００８３】
そして、上記エアコン必要度合いＮＤＡＣと上記制限値ＫＡＣＴＭとの間で、エンジン負荷との兼ね合いも考慮した適合が図られることで、エアコン５０の併用に起因するエミッションの悪化も最小限に抑制されるようになる。
【００８４】
なお、同第１実施形態にかかる装置において、エアコン５０の稼働に関する制限の付与態様は任意であり、６０ｓｅｃ毎に制限値ＫＡＣＴＭにかかる時間だけエアコン５０の稼働を制限するといった上述の態様には限られない。
【００８５】
（第２実施形態）
車載されるエアコンにあっては通常、図６及び図７に示されるように、エバ後（エバポレータ後）空気温Ｔｅに応じてそのＯＮ／ＯＦＦ状態を自動制御しているものが多い。
【００８６】
すなわち、上記エバ後空気温Ｔｅに応じたエアコンのオフ温度Ｔｏｆｆ並びにオン温度Ｔｏｎを予め設定しておき、その都度入力したエバ後空気温Ｔｅに応じて（ステップＳ０２０１）、
（１）エバ後空気温Ｔｅがオフ温度Ｔｏｆｆ未満であれば（ステップＳ０２０２）エアコン（クラッチ）をＯＦＦとする（ステップＳ０２０３）。
（２）エバ後空気温Ｔｅがオン温度Ｔｏｎ以上であれば（ステップＳ０２０４）エアコン（クラッチ）をＯＮとする（ステップＳ０２０５）。
（３）それ以外ではＯＮ若しくはＯＦＦの状態を維持する。
といった制御が行われる。
【００８７】
図８に、この発明にかかる排気浄化装置の第２の実施形態として、エアコンのこうしたＯＮ／ＯＦＦ制御に対応して同エアコンの稼働を制限することのできる装置についてその一例を示す。
【００８８】
なお、この第２の実施形態にかかる装置にあっても、その基本的な装置構成は図１に示したものと同様であり、またそのエンジン制御装置７０によるエンジン１０の空燃比フィーバック制御も図２に示したルーチンに従って同様に実行される。そして、この図８に示すルーチンは、同図２に示されるルーチンのエアコン制御にかかる処理（ステップＳ１００）の他の処理例として、エンジン制御装置７０によって実行される。
【００８９】
以下、この第２の実施形態にかかる装置において実行されるエアコン制御について、図８に基づき詳述する。このエアコン制御にかかる処理も、上記エンジン制御装置７０による例えば１２８ｍｓ毎のタイマ割り込みによって実行されるものとする。
【００９０】
さて、図８に示すエアコン制御にかかる処理ルーチンにおいて、エンジン制御装置７０はまず、ステップＳ１２０１にて、エアコン制御装置８０からのエアコンスイッチＯＮ／ＯＦＦ情報をエアコン要求として取り込む。このエアコンスイッチＯＮ／ＯＦＦ情報が「ＯＦＦ」を示すものであった場合には、後述のカウンタＣＡＣＤをクリアして（ステップＳ１２１２）当該処理を終了することは先の第１の実施形態の装置と同様である。
【００９１】
一方、このエアコンスイッチＯＮ／ＯＦＦ情報が「ＯＮ」を示すものであった場合、エンジン制御装置７０は、以下の手順で、該エアコン制御にかかる処理を開始する。
【００９２】
同処理にあたり、エンジン制御装置７０はまず、ステップＳ１２０２にて、エアコン制御装置８０からエアコン必要度合いＮＤＡＣを入力する。このエアコン必要度合いＮＤＡＣは前述のように、エアコン制御装置８０において、例えば先の図４に示される態様で算出される、その都度の空調の必要度合いを数値換算した情報である。
【００９３】
こうしてエアコン必要度合いＮＤＡＣを入力したエンジン制御装置７０は次に、ステップＳ１２０３にて、該入力したエアコン必要度合いＮＤＡＣに応じた制限値（遅延値）ＫＤＬＹを算出する。この制限値（遅延値）ＫＤＬＹは、例えば図９に示される態様でマップ演算される。ここでは、エアコン５０の上記ＯＮ／ＯＦＦ制御に対応して、そのＯＮタイミングを遅延させる時間（ｓｅｃ）を上記エアコン必要度合いＮＤＡＣに反比例するかたちで算出する。
【００９４】
こうして制限値（遅延値）ＫＤＬＹを算出したエンジン制御装置７０は、次のステップＳ１２０４にて、エバ後温度センサ６２から上記エバ後空気温Ｔｅを入力した後、ステップＳ１２０５にて、該入力したエバ後空気温Ｔｅが予め設定されているオフ温度Ｔｏｆｆ（図７参照）以上か否かを判断する。そしてここで、エバ後空気温Ｔｅがオフ温度Ｔｏｆｆ未満である旨判断される場合には、ステップＳ１２０６にてクラッチ４０をＯＦＦとする。
【００９５】
他方、ステップＳ１２０５においてエバ後空気温Ｔｅがオフ温度Ｔｏｆｆ以上である旨判断される場合には、更にステップＳ１２０７にて、エバ後空気温Ｔｅがこれも予め設定されているオン温度Ｔｏｎ（図７参照）未満か否かを判断する。そして、エバ後空気温Ｔｅがこのオン温度Ｔｏｎ以上である旨判断される場合には、
（１）遅延時間計時用のカウンタであるカウンタＣＡＣＤをインクリメントする（ステップＳ１２０８）。
（２）このインクリメントされたカウンタＣＡＣＤの値と上記算出した制限値（遅延値）ＫＤＬＹとを比較し（ステップＳ１２０９）、カウンタＣＡＣＤの値が制限値（遅延値）ＫＤＬＹを超えるまではクラッチ４０をＯＦＦ状態に保持する（ＯＮさせない）。
（３）カウンタＣＡＣＤの値が制限値（遅延値）ＫＤＬＹを超えたところでクラッチ４０をＯＮせしめ（ステップＳ１２１０）、上記カウンタＣＡＣＤの値をクリアする（ステップＳ１２１１）。
といった処理を同ルーチンを通じて実行する。
【００９６】
エンジン制御装置７０においてこのようなエアコン制御が行われることにより、エアコン５０のＯＮタイミングのみがその必要度合いＮＤＡＣに応じた時間だけ遅延されることとなる。したがって、該必要度合いＮＤＡＣが小さい場合には、エアコン５０の併用に伴うエンジン負荷の増大はこの場合も好適に抑制されるようになる。
【００９７】
なお、図８においては便宜上、エンジン１０側の条件については割愛したが、同第２の実施形態にかかる装置にあっても、先の第１の実施形態の装置と同様、エンジン１０が加速運転若しくは高負荷運転にあるときにのみ、エアコン５０（クラッチ４０）のＯＮタイミングについてのこうした遅延制御が行われる構成とすることができる。
【００９８】
（第３実施形態）
エアコンのエバ後空気温Ｔｅに応じたＯＮ／ＯＦＦ制御においては上述のように、そのオン温度Ｔｏｎ及びオフ温度Ｔｏｆｆの設定によってエアコンのＯＮ／ＯＦＦ態様が決定される。このため、これらオン温度Ｔｏｎ及びオフ温度Ｔｏｆｆを上記エアコン必要度合いＮＤＡＣに応じて積極的に可変設定することでも、そのＯＮタイミングを遅延させるなど、同エアコンの稼働を制限することができるようになる。
【００９９】
図１１に、この発明にかかる排気浄化装置の第３の実施形態として、上記オン温度Ｔｏｎ及びオフ温度Ｔｏｆｆをエアコン必要度合いＮＤＡＣに応じて可変設定することでエアコンの稼働を制限する装置についてその一例を示す。
【０１００】
なお、同図１１に示すルーチンも、上記第２の実施形態の装置と同様、先の図２に示されるルーチンのエアコン制御にかかる処理（ステップＳ１００）の他の処理例として、エンジン制御装置７０によって実行される。
【０１０１】
以下、この第３の実施形態にかかる装置において実行されるエアコン制御について、図１１に基づき詳述する。このエアコン制御にかかる処理も、上記エンジン制御装置７０による例えば１２８ｍｓ毎のタイマ割り込みによって実行されるものとする。
【０１０２】
さて、図１１に示すエアコン制御にかかる処理ルーチンにおいて、エンジン制御装置７０はまず、ステップＳ１３０１にて、エアコン制御装置８０からのエアコンスイッチＯＮ／ＯＦＦ情報をエアコン要求として取り込む。このエアコンスイッチＯＮ／ＯＦＦ情報が「ＯＦＦ」を示すものであった場合には、そのまま当該処理を終了する。
【０１０３】
一方、このエアコンスイッチＯＮ／ＯＦＦ情報が「ＯＮ」を示すものであった場合、エンジン制御装置７０は、以下の手順で、該エアコン制御にかかる処理を開始する。
【０１０４】
同処理にあたり、エンジン制御装置７０はまず、ステップＳ１３０２にて、これまで同様、エアコン制御装置８０から前記エアコン必要度合いＮＤＡＣを入力する。
【０１０５】
こうしてエアコン必要度合いＮＤＡＣを入力したエンジン制御装置７０は次に、ステップＳ１３０３にて、該入力したエアコン必要度合いＮＤＡＣに応じたオン温度Ｔｏｎ及びオフ温度Ｔｏｆｆを算出する。これらオン温度Ｔｏｎ及びオフ温度Ｔｏｆｆは、例えば図１０（ａ）及び（ｂ）に示される態様でマップ演算される。すなわちここでは、オン温度Ｔｏｎ及びオフ温度Ｔｏｆｆ共に、それぞれ先の図７の如く設定される温度を基準として、エアコン必要度合いＮＤＡＣが大きいほど低く、且つエアコン必要度合いＮＤＡＣが小さいほど高くなるよう設定して、
（Ａ）エアコン必要度合いＮＤＡＣが大きいほど、エアコン５０（クラッチ４０）がＯＮされ易い。
（Ｂ）エアコン必要度合いＮＤＡＣが小さいほど、エアコン５０（クラッチ４０）がＯＮされ難い（若しくはＯＮタイミングが遅延される）。
といったＯＮ／ＯＦＦ特性を作り出すようにしている。
【０１０６】
こうしてオン温度Ｔｏｎ及びオフ温度Ｔｏｆｆを算出したエンジン制御装置７０は、次のステップＳ１３０４にて、エバ後温度センサ６２から上記エバ後空気温Ｔｅを入力した後、ステップＳ１３０５にて、該入力したエバ後空気温Ｔｅが上記算出したオフ温度Ｔｏｆｆ以上か否かを判断する。そしてここで、エバ後空気温Ｔｅがオフ温度Ｔｏｆｆ未満である旨判断される場合には、ステップＳ１３０６にてクラッチ４０をＯＦＦとする。
【０１０７】
他方、ステップＳ１３０５においてエバ後空気温Ｔｅがオフ温度Ｔｏｆｆ以上である旨判断される場合には、更にステップＳ１３０７にて、エバ後空気温Ｔｅが上記算出したオン温度Ｔｏｎ未満か否かを判断する。そして、エバ後空気温Ｔｅがこのオン温度Ｔｏｎ以上である旨判断される場合には、ステップＳ１３０８にてクラッチ４０をＯＮとする。
【０１０８】
エンジン制御装置７０においてこのようなエアコン制御が行われることにより、エアコン必要度合いＮＤＡＣに応じて上記（Ａ）及び（Ｂ）のようなエアコンＯＮ／ＯＦＦ特性が実現されることとなる。そして、該必要度合いＮＤＡＣが小さい場合には、エアコン５０の併用に伴うエンジン負荷の増大はこの場合も好適に抑制されるようになる。
【０１０９】
なお、同第３の実施形態にかかる装置にあっても、エンジン１０が加速運転若しくは高負荷運転にあるときにのみ、こうしてエアコン必要度合いＮＤＡＣに応じて算出されるオン温度Ｔｏｎ及びオフ温度Ｔｏｆｆを用いる構成とすることができる。
【０１１０】
（第４実施形態）
ところで、エアコンを構成する前記コンプレッサとしては、いわゆる可変容量式のものも多い。そして、このような可変容量式コンプレッサを採用したエアコンにあっては通常、図１２及び図１３に示されるように、上記エバ後空気温Ｔｅに応じてその容量のアップ／ダウンが自動制御されることとなる。
【０１１１】
すなわち、上記エバ後空気温Ｔｅに応じたコンプレッサの容量ダウン温度Ｔｄｏｗｎ並びに容量アップ温度Ｔｕｐを予め設定しておき、その都度入力したエバ後空気温Ｔｅに応じて（ステップＳ０４０１）、
（１）エバ後空気温Ｔｅが容量ダウン温度Ｔｄｏｗｎ未満であれば（ステップＳ０４０２）コンプレッサ容量をダウン制御する（ステップＳ０４０３）。
（２）エバ後空気温Ｔｅが容量アップ温度Ｔｕｐ以上であれば（ステップＳ０４０４）コンプレッサ容量をアップ制御する（ステップＳ０４０５）。
（３）それ以外では容量アップ若しくはダウンの状態を維持する。
といった制御が行われる。なお、図１３に破線にて併せ示すように、上記エバ後空気温Ｔｅが更に低下して、前記オフ温度Ｔｏｆｆ未満となった場合には、エアコンの稼働（クラッチ）をＯＦＦとする制御が併せ行われることもある。
【０１１２】
図１４に、この発明にかかる排気浄化装置の第４の実施形態として、こうした可変容量式コンプレッサを採用したエアコンに対応して同エアコンの稼働を制限することのできる装置についてその一例を示す。
【０１１３】
なお、この第４の実施形態にかかる装置にあっても、その基本的な装置構成は図１に示したものと同様である。ただし、コンプレッサ５１はここでは可変容量式のものであり、同図１に破線にて付記するように、エンジン制御装置７０からの容量制御指令に基づきエアコン制御装置８０からソレノイド５１ａに対し適宜の電気信号が付与されることによって図示しない斜板が変位し、その圧縮容量が変化する周知の構造となっている。
【０１１４】
また、エンジン制御装置７０によるエンジン１０の空燃比フィーバック制御も図２に示したルーチンに従って同様に実行される。そして、この図１４に示すルーチンも、同図２に示されるルーチンのエアコン制御にかかる処理（ステップＳ１００）の他の処理例として、エンジン制御装置７０によって実行される。
【０１１５】
以下、この第４の実施形態にかかる装置において実行されるエアコン制御について、図１４に基づき詳述する。このエアコン制御にかかる処理も、上記エンジン制御装置７０による例えば１２８ｍｓ毎のタイマ割り込みによって実行されるものとする。
【０１１６】
さて、図１４に示すエアコン制御にかかる処理ルーチンにおいて、エンジン制御装置７０はまず、ステップＳ１４０１にて、エアコン制御装置８０からのエアコンスイッチＯＮ／ＯＦＦ情報をエアコン要求として取り込む。このエアコンスイッチＯＮ／ＯＦＦ情報が「ＯＦＦ」を示すものであった場合には、カウンタＣＡＣＤをクリアして（ステップＳ１４１２）当該処理を終了することは先の第１或いは第２の実施形態の装置と同様である。
【０１１７】
一方、このエアコンスイッチＯＮ／ＯＦＦ情報が「ＯＮ」を示すものであった場合、エンジン制御装置７０は、以下の手順で、該エアコン制御にかかる処理を開始する。
【０１１８】
同処理にあたり、エンジン制御装置７０はまず、ステップＳ１４０２にて、これまで同様、エアコン制御装置８０から前記エアコン必要度合いＮＤＡＣを入力する。
【０１１９】
こうしてエアコン必要度合いＮＤＡＣを入力したエンジン制御装置７０は次に、ステップＳ１４０３にて、該入力したエアコン必要度合いＮＤＡＣに応じた制限値（遅延値）ＫＤＬＹｕｐを算出する。この制限値（遅延値）ＫＤＬＹｕｐも先の第２の実施形態での制限値（遅延値）ＫＤＬＹと同様、例えば図９に示される態様でマップ演算される。すなわち、コンプレッサ５１の上述した容量制御に対応して、その容量アップタイミングを遅延させる時間（ｓｅｃ）を上記エアコン必要度合いＮＤＡＣに反比例するかたちで算出する。
【０１２０】
こうして制限値（遅延値）ＫＤＬＹｕｐを算出したエンジン制御装置７０は、次のステップＳ１４０４にて、エバ後温度センサ６２から上記エバ後空気温Ｔｅを入力した後、ステップＳ１４０５にて、該入力したエバ後空気温Ｔｅが予め設定されている容量ダウン温度Ｔｄｏｗｎ（図１３参照）以上か否かを判断する。そしてここで、エバ後空気温Ｔｅが容量ダウン温度Ｔｄｏｗｎ未満である旨判断される場合には、ステップＳ１４０６にて、上記コンプレッサ５１の容量をダウンさせる旨の指令をエアコン制御装置８０に対して出力する。
【０１２１】
他方、ステップＳ１４０５においてエバ後空気温Ｔｅが容量ダウン温度Ｔｄｏｗｎ以上である旨判断される場合には、更にステップＳ１４０７にて、エバ後空気温Ｔｅがこれも予め設定されている容量アップ温度Ｔｕｐ（図１３参照）未満か否かを判断する。そして、エバ後空気温Ｔｅがこの容量アップ温度Ｔｕｐ以上である旨判断される場合には、
（１）遅延時間計時用のカウンタであるカウンタＣＡＣＤをインクリメントする（ステップＳ１４０８）。
（２）このインクリメントされたカウンタＣＡＣＤの値と上記算出した制限値（遅延値）ＫＤＬＹｕｐとを比較し（ステップＳ１４０９）、カウンタＣＡＣＤの値が制限値（遅延値）ＫＤＬＹｕｐを超えるまではコンプレッサ５１の容量をそれまでの容量に保持する（アップさせない）。
（３）カウンタＣＡＣＤの値が制限値（遅延値）ＫＤＬＹｕｐを超えたところで上記コンプレッサ５１の容量をアップさせる旨の指令をエアコン制御装置８０に対して出力し（ステップＳ１４１０）、上記カウンタＣＡＣＤの値をクリアする（ステップＳ１４１１）。
といった処理を同ルーチンを通じて実行する。
【０１２２】
エンジン制御装置７０においてこのようなエアコン制御が行われることにより、コンプレッサ５１の容量アップタイミングのみがエアコン必要度合いＮＤＡＣに応じた時間だけ遅延されることとなる。したがってこの場合も、該必要度合いＮＤＡＣが小さい場合には、エアコン５０の併用に伴うエンジン負荷の増大は好適に抑制されるようになる。
【０１２３】
なお、図１４においても便宜上、エンジン１０側の条件については割愛したが、同第４の実施形態にかかる装置にあっても、先の第１の実施形態の装置と同様、エンジン１０が加速運転若しくは高負荷運転にあるときにのみ、コンプレッサ５１の容量アップタイミングについてのこうした遅延制御が行われる構成とすることができる。
【０１２４】
また、先の図１３に破線にて付記した制御に対応すべく、上記エバ後空気温Ｔｅが更に低下して前記オフ温度Ｔｏｆｆ未満となった場合には、エアコン５０の稼働（クラッチ４０）をＯＦＦとする制御を併せ行うようにしてもよい。
【０１２５】
また、先の第３の実施形態にかかる装置に準じて、容量アップ温度Ｔｕｐ及びダウン温度Ｔｄｏｗｎをエアコン必要度合いＮＤＡＣに応じて別途算出する構成とすることもできる。
【０１２６】
また、同第４の実施形態にかかる装置も含め、先の第２或いは第３の実施形態にてクラッチ４０のＯＮ／ＯＦＦ或いはコンプレッサ５１の容量制御の目安としたエバ後空気温Ｔｅは、エバ後冷媒温度等によって代用することもできる。
【０１２７】
ところで、上記第１〜第４の実施形態においては何れも、エアコン必要度合いＮＤＡＣを、当該車両の車室内温度Ｔａとその予設定温度Ｔｂとの差分ΔＴに基づき、図４に示される態様で算出するとした。
【０１２８】
しかし、このエアコン必要度合いＮＤＡＣの算出手法も任意であり、他に例えば図１５に例示する態様で、同エアコン必要度合いＮＤＡＣを算出する構成とすることもできる。
【０１２９】
すなわち、車室外温度Ｔｏｕｔ、車室内温度Ｔａ、エバ後空気温Ｔｅ、日射量Ｓ、必要吹出温度、エバポレータ風量、コンプレッサ吐出圧、コンプレッサ吸入圧、エバ後スーパーヒート、及びコンプレッサ稼働率等々は、それら値が高い若しくは大きいほど、エアコン必要度合いＮＤＡＣも大きいとみなすことができる。そこで、図１５（ａ）に示すように、それら値の少なくとも１つに比例した値として同エアコン必要度合いＮＤＡＣを算出する構成とすることができる。
【０１３０】
他方、エンジン回転数Ｎｅ（≒コンプレッサ回転数Ｎｃ）、コンデンサ風量、車速、及びエバポレータフロスト量等々は、それら値が高い若しくは大きいほど、エアコン必要度合いＮＤＡＣは小さいとみなすことができる。そこで、図１５（ｂ）に示すように、それら値の少なくとも１つに反比例した値として同エアコン必要度合いＮＤＡＣを算出する構成とすることもできる。
【０１３１】
これら何れの構成であれ、当該車両のその都度の物理条件に応じた空調の必要度合い、すなわちエアコン必要度合いＮＤＡＣについてこれを適切に指示することができるようになる。
【０１３２】
また更には、該エアコン必要度合いＮＤＡＣそのものを、エンジン１０側での要求、すなわち加速度合いや高負荷度合い等を加味した値として算出するようにしてもよい。
【０１３３】
（第５実施形態）
前述したように、エアコンがＯＮ／ＯＦＦすると、エンジンの負荷が変動し、その制御される空燃比にも乱れが生じる。そして、こうして空燃比に乱れが生じることで、前記触媒コンバータによる排気浄化作用も低下する。
【０１３４】
そこで図１６に、この発明にかかる排気浄化装置の第５の実施形態として、上記エアコンのＯＮ／ＯＦＦに伴う空燃比の乱れを吸収することのできる装置についてその一例を示す。
なお、この第５の実施形態にかかる装置にあっても、その基本的な装置構成は図１に示したものと同様であり、またそのエンジン制御装置７０によるエンジン１０の空燃比フィーバック制御も図２に示したルーチンに従って同様に実行される。そして、この図１６に示すルーチンも、同図２に示されるルーチンのエアコン制御にかかる処理（ステップＳ１００）の他の処理例として、エンジン制御装置７０によって実行される。
【０１３５】
以下、この第５の実施形態にかかる装置において実行されるエアコン制御について、図１６に基づき詳述する。なお、この図１６に示すエアコン制御にかかる処理は、先の図２に示される空燃比フィードバック制御ルーチンの実行周期毎に同エンジン制御装置７０によって実行されるものとする。
【０１３６】
さて、図１６に示すエアコン制御にかかる処理ルーチンにおいて、エンジン制御装置７０は、ステップＳ１５０１及びステップＳ１５０４にて、前記エアコン制御装置８０からのエアコン要求としてエアコン５０の「ＯＦＦからＯＮへ」、或いは「ＯＮからＯＦＦへ」の切り換え要求があるか否かを判断する。これら何れの切り換え要求もない旨判断される場合には、ステップＳ１５０８の後述するＦＡＣ減衰処理を経て当該ルーチンをそのまま抜ける。
【０１３７】
上記ステップＳ１５０１において、エアコン５０の「ＯＦＦからＯＮへ」の切り換え要求が出されている旨判断される場合、エンジン制御装置７０は、ステップＳ１５０２にて、エアコン稼働フラグＸＡＣＩＮを「１」にセットし、ステップＳ１５０３にて、その時点で検出されるエンジン回転数Ｎｅ及び吸気圧ＰＭに応じた燃料量見込み補正係数ＦＡＣを算出する。同補正係数ＦＡＣはこの場合、図１７（ａ）に示される態様で「０≦ＦＡＣ＜１」の値がマップ演算される。
【０１３８】
他方、上記ステップＳ１５０４において、エアコン５０の「ＯＮからＯＦＦへ」の切り換え要求が出されている旨判断される場合、エンジン制御装置７０は、ステップＳ１５０５にて、エアコン非稼働フラグＸＡＣＤＥＣを「１」にセットし、ステップＳ１５０６にて、その時点で検出されるエンジン回転数Ｎｅ及び吸気圧ＰＭに応じた燃料量見込み補正係数ＦＡＣを算出する。同補正係数ＦＡＣはこの場合、図１７（ｂ）に示される態様で「−１＜ＦＡＣ≦０」の値がマップ演算される。
【０１３９】
なお、こうして燃料補正係数ＦＡＣを算出したエンジン制御装置７０では、先の最終的な燃料噴射量ＴＡＵの設定（図２ステップＳ６００参照）に際し、前記基本燃料噴射量ＴＰ並びに空燃比補正係数ＦＡＦをもとに、
ＴＡＵ＝ＴＰ×（１＋ＦＡＣ）×ＦＡＦ×ＦＡＬＬ …（２）
といった演算を実行することとなる。
【０１４０】
このように、エアコン５０の「ＯＦＦからＯＮへ」、或いは「ＯＮからＯＦＦへ」の切り換え要求があった場合、エンジン制御装置７０はまず、これら燃料量見込み補正係数ＦＡＣを求める。そしてその後のステップＳ１５０７にて、それら要求に応じた切り換え許可を出す。
【０１４１】
同ルーチン最後のステップＳ１５０８にかかるＦＡＣ減衰処理は、上記見込み補正した燃料量を元に戻すための処理であり、例えば図１８に示す態様で実行される。
【０１４２】
すなわち、この図１８に示されるＦＡＣ減衰処理において、エンジン制御装置７０は、ステップＳ８１１にて、エアコン５０のＯＮ／ＯＦＦ後（切り換え許可後）所定時間経過したか否かを監視し、未だ同時間に達していない旨、若しくは上記フラグＸＡＣＩＮ及びＸＡＣＤＥＣの何れも「１」にセットされていない旨判断される場合には、そのまま同ルーチンを抜ける。
【０１４３】
他方、上記時間の経過後、上記エアコン稼働フラグＸＡＣＩＮが「１」にセットされていた場合には（ステップＳ８１２）、ステップＳ８１３にて、徐変定数αをもとに、
ＦＡＣ＝ＦＡＣ−α …（３）
といった補正係数ＦＡＣの減衰演算を実行し、上記エアコン非稼働フラグＸＡＣＤＥＣが「１」にセットされていた場合には（ステップＳ８１４）、ステップＳ８１５にて、徐変定数βをもとに、
ＦＡＣ＝ＦＡＣ＋β …（４）
といった補正係数ＦＡＣの減衰演算を実行する。
【０１４４】
そして、それら補正係数ＦＡＣが「０」となったとき（ステップＳ８１６）、ステップＳ８１７にて、上記フラグＸＡＣＩＮ及びＸＡＣＤＥＣを共に「０」にセット（クリア）する。
【０１４５】
図１９に、こうした第５の実施形態にかかる装置による空燃比Ａ／Ｆの補正態様を参考までに示す。
通常、エアコン５０のＯＮに伴ってこれが非稼働状態から稼働状態へ切り換わるときには、エンジン負荷の増大を招きその空燃比は、図１９（ｄ）に破線Ｂにて示されるようにリーン気味となる。他方、エアコン５０のＯＦＦに伴ってこれが稼働状態から非稼働状態へ切り換わるときには、エンジン負荷の減少を招きその空燃比は、同図１９（ｄ）に破線Ｃにて示されるようにリッチ気味となる。
【０１４６】
そこで同第５の実施形態にかかる装置では、図１９（ａ）〜（ｃ）に示されるように、エアコン５０がＯＮ／ＯＦＦするタイミング（ｔ２或いはｔ４）の直前（ｔ１或いはｔ３）に、空燃比のこれら傾向を是正する方向で、上記燃料量見込み補正係数ＦＡＣに基づく燃料量補正を行うようにしている。これにより空燃比Ａ／Ｆは、図１９（ｄ）にそれぞれ実線Ａにて示される態様で、その乱れが好適に補正されるようになる。
【０１４７】
また、同第５の実施形態にかかる装置では、上記見込み補正した燃料量を元に戻すＦＡＣ減衰処理として、図１８に例示したような徐変処理を採用していることから、上記補正実行後の空燃比の乱れも最小限に抑制されるようになる。
【０１４８】
なお、同ＦＡＣ減衰処理としては他にも、例えば図２０に例示する処理、或いは図２１に例示する処理なども適宜採用することができる。
因みに、図２０に例示する処理においては、ステップＳ８２１にて、エアコン５０のＯＮ／ＯＦＦ後（切り換え許可後）所定時間経過したか否かを監視し、同時間を経過した旨判断される場合には、ステップＳ８２２にて、上記補正係数ＦＡＣを一気に「０」に戻すようにしている。また、これに併せて、上記フラグＸＡＣＩＮ及びＸＡＣＤＥＣも「０」にセット（クリア）される。
【０１４９】
一方、図２１に例示する処理においては、ステップＳ８３１にて、吸気圧ＰＭの変化ΔＰＭを算出するとともに、上記エアコン稼働フラグＸＡＣＩＮが「１」にセットされていた場合には（ステップＳ８３２）、ステップＳ８３３にて、該算出した吸気圧変化ΔＰＭをもとに、
ＦＡＣ＝ＦＡＣ×ΔＰＭ …（５）
といった補正係数ＦＡＣの修正を行い、上記エアコン非稼働フラグＸＡＣＤＥＣが「１」にセットされていた場合には（ステップＳ８３４）、ステップＳ８３５にて、同じく算出した吸気圧変化ΔＰＭをもとに、
ＦＡＣ＝ＦＡＣ×ΔＰＭ …（６）
といった補正係数ＦＡＣの修正を行う。
【０１５０】
そして、それら補正係数ＦＡＣが「０」付近となったとき（ステップＳ８３６）、ステップＳ８３７にて、上記フラグＸＡＣＩＮ及びＸＡＣＤＥＣを共に「０」にセット（クリア）する。
【０１５１】
このようなＦＡＣ減衰処理によれば、エンジン１０のその都度の負荷変化に応じて迅速に、上記見込み補正後の空燃比の乱れを収束させることができるようになる。なお、上記吸気圧変化ΔＰＭは、前回検出された吸気圧ＰＭの値と今回検出された吸気圧ＰＭの値の差分として求めることができる。
【０１５２】
ところで、同実施形態では便宜上、エアコン５０（クラッチ４０）のＯＮ／ＯＦＦタイミングのみを対象として、上記燃料量の見込み補正を行うとした。しかし、同エアコン５０に前記可変容量式のコンプレッサが採用される場合には、その容量切り換えタイミングにおいても、上記に準じた空燃比の乱れが生じるものであり、そのような場合には、こうした容量切り換えに伴う空燃比の乱れを吸収する装置として同装置を構成することもできる。
【０１５３】
一方、こうした第５の実施形態の装置は、先の第１〜第４の実施形態にかかる装置と組み合わせることもでき、また、こうした組合せによって、エアコン５０の併用に伴うエンジン負荷の増大、並びに負荷変動に起因する空燃比の乱れの何れにも対処することができるようになる。
【０１５４】
（第６実施形態）
エアコンがＯＮ／ＯＦＦすると、エンジンの負荷が変動し、その制御される空燃比にも乱れが生じることは上述の通りである。そしてこのため、もしも空燃比に乱れが生じているときにエアコンがＯＮ／ＯＦＦされるようなことがあると、こうした空燃比の乱れが増長されることともなりかねない。
【０１５５】
そこで図２２に、この発明にかかる排気浄化装置の第６の実施形態として、上記空燃比に乱れが生じているときには、エアコンのＯＮ／ＯＦＦを一時的に禁止することのできる装置についてその一例を示す。
【０１５６】
なお、この第６の実施形態にかかる装置にあっても、その基本的な装置構成は図１に示したものと同様であり、またそのエンジン制御装置７０によるエンジン１０の空燃比フィーバック制御も図２に示したルーチンに従って同様に実行される。そして、この図２２に示すルーチンも、同図２に示されるルーチンのエアコン制御にかかる処理（ステップＳ１００）の他の処理例として、エンジン制御装置７０によって実行される。
【０１５７】
以下、この第６の実施形態にかかる装置において実行されるエアコン制御について、図２２に基づき詳述する。なお、この図２２に示すエアコン制御にかかる処理は、上記エンジン制御装置７０による例えば１２８ｍｓ毎のタイマ割り込みによって実行されるものとする。
【０１５８】
さて、図２２に示すエアコン制御にかかる処理ルーチンにおいて、エンジン制御装置７０はまず、ステップＳ１６０１にて、前記空燃比センサ３２の出力に基づきそのときの空燃比Ａ／Ｆを検出する。
【０１５９】
そして、次のステップＳ１６０２にて、この検出される空燃比Ａ／Ｆが乱れのない所定の範囲に収まっているか否かを判断し、該所定の範囲に収まっている旨判断される場合には、ステップＳ１６０３にて、空燃比安定時間を計測するためのカウンタＣＡＦＩＮをインクリメントする。他方、同ステップＳ１６０２において、上記空燃比Ａ／Ｆの乱れが認められる場合には、ステップＳ１６０４にて、このカウンタＣＡＦＩＮの値を「０」にクリアする。
【０１６０】
その後、エンジン制御装置７０では、ステップＳ１６０５にて、前記エアコン制御装置８０からのエアコン要求としてエアコン５０の「ＯＦＦからＯＮへ」、或いは「ＯＮからＯＦＦへ」の切り換え要求があるか否かを判断する。そして、これら何れの切り換え要求もない場合にはそのまま当該ルーチンを抜けるが、同ステップＳ１６０５において、上記切り換え要求がある旨判断される場合には、ステップＳ１６０６にて、上記カウンタＣＡＦＩＮの値と同値についての空燃比安定状態を示す閾値ＫＣＡＦＩＮとを比較し、
（１）カウンタＣＡＦＩＮの値が上記閾値ＫＣＡＦＩＮを超えていれば、上記要求に応じたエアコン５０（クラッチ４０）のＯＮ／ＯＦＦを許可する（ステップＳ１６０７）。そして、以下に説明するカウンタＣＡＣＡＬの値を「０」にクリアする（ステップＳ１６０８）。
（２）カウンタＣＡＦＩＮの値が上記閾値ＫＣＡＦＩＮに達していなければ、上記要求を保留して、エアコン５０（クラッチ４０）のその時点での状態を維持せしめる（ステップＳ１６０９）。
（３）ただしこの場合には、該要求を保留した場合の限界時間を計時するためのカウンタＣＡＣＡＬの値をインクリメントし（ステップＳ１６１０）、この値が同限界時間を示す閾値ＫＣＡＣＡＬを超えたところで（ステップＳ１６１１）、当該ＯＮ／ＯＦＦ要求を許可する（ステップＳ１６０７）。
といった処理を実行する。
【０１６１】
同第６の実施形態にかかる装置を通じてこうした処理が行われることにより、空燃比Ａ／Ｆに乱れが生じているとき、その乱れがエアコンの状態変化によって更に増長されるようなことは未然に防止されるようになる。
【０１６２】
なお、図２２の制御ルーチンにおいて、エアコン制御装置８０からの切り換え要求を保留する際に上記（３）の処理を実行するとしているのは、エアコン５０側の要求が全く受け付けられなくなるといった事態を防ぐための配慮である。例えば、エアコン５０の非稼働状態から稼働状態への切り換え要求があったにも拘わらず、上記空燃比の乱れを理由にこれが延々と禁止される場合には、過度の温度上昇によって、エンジン１０自身が逆に好ましくない事態に陥ることにもなりかねない。
【０１６３】
ところで、同第６の実施形態の装置でも便宜上、エアコン５０（クラッチ４０）のＯＮ／ＯＦＦタイミングのみを対象として、空燃比が乱れているとき、それら切り換えを禁止することとした。しかし、同エアコン５０に前記可変容量式のコンプレッサが採用される場合には、その容量切り換えタイミングにおいても、上記に準じた空燃比の乱れが生じるものであり、そのような場合には、こうした容量切り換えを所定期間禁止する装置として同装置を構成することもできる。
【０１６４】
また、こうした第６の実施形態の装置も、先の第１〜第４の実施形態にかかる装置と組み合わせることができ、また、こうした組合せによって、エアコン５０の併用に伴うエンジン負荷の増大、並びに負荷変動に起因する空燃比の乱れの何れにも対処することができるようになる。
【０１６５】
（第７実施形態）
前述したように、エアコンがＯＮ／ＯＦＦすると、エンジンの負荷が変動し、その制御される空燃比にも乱れが生じる。ただし、上記第５の実施形態の装置に関して上述したように、エアコンがＯＮ／ＯＦＦするときの空燃比の乱れ方には一定の法則性が存在する。
【０１６６】
そこで図２３に、この発明にかかる排気浄化装置の第７の実施形態として、空燃比の挙動に合わせて積極的にエアコンのＯＮ／ＯＦＦを制御することによって同空燃比の乱れを吸収する装置についてその一例を示す。
【０１６７】
なお、この第７の実施形態にかかる装置にあっても、その基本的な装置構成は図１に示したものと同様であり、またそのエンジン制御装置７０によるエンジン１０の空燃比フィーバック制御も図２に示したルーチンに従って同様に実行される。そして、この図２３に示すルーチンも、同図２に示されるルーチンのエアコン制御にかかる処理（ステップＳ１００）の他の処理例として、エンジン制御装置７０によって実行される。
【０１６８】
以下、この第７の実施形態にかかる装置において実行されるエアコン制御について、図２３に基づき詳述する。なお、この図２３に示すエアコン制御にかかる処理は、先の図２に示される空燃比フィードバック制御ルーチンの実行周期毎に同エンジン制御装置７０によって実行されるものとする。
【０１６９】
さて、図２３に示すエアコン制御にかかる処理ルーチンにおいて、エンジン制御装置７０はまず、ステップＳ１７０１にて、前記空燃比センサ３２の出力に基づきそのときの空燃比Ａ／Ｆを検出する。
【０１７０】
こうして空燃比Ａ／Ｆを検出したエンジン制御装置７０は次に、ステップＳ１７０２にて、閾値ＫＡＦＨとの比較のも
とに、この検出した空燃比Ａ／Ｆがリーン側に過大な値でないか否かを判断する。
【０１７１】
そして、この検出した空燃比Ａ／Ｆがリーン側に過大な値である旨判断される場合には、その時点でクラッチ４０がＯＮとなっていることを条件に（ステップＳ１７０３）、クラッチ４０をＯＦＦとする（ステップＳ１７０４）。
【０１７２】
こうしたクラッチ４０すなわちエアコン５０のＯＦＦによって空燃比がリッチ気味となることは前述した通りである。すなわち、こうしたエアコン５０の強制切り換えによって、リーン側に乱れていた空燃比Ａ／Ｆは好適に是正されるようになる。
【０１７３】
一方、上記空燃比Ａ／Ｆを検出したエンジン制御装置７０は、ステップＳ１７０５では、閾値ＫＡＦＬとの比較のもとに、同検出した空燃比Ａ／Ｆがリッチ側に過大な値でないか否かを判断する。
【０１７４】
そして、上記検出した空燃比Ａ／Ｆがリッチ側に過大な値である旨判断される場合には、その時点でクラッチ４０がＯＦＦとなっていることを条件に（ステップＳ１７０６）、クラッチ４０をＯＮとする（ステップＳ１７０７）。
【０１７５】
こうしたクラッチ４０すなわちエアコン５０のＯＮによって空燃比がリーン気味となることも前述した通りである。すなわち、こうしたエアコン５０の強制切り換えによって、リッチ側に乱れていた空燃比Ａ／Ｆは好適に是正されるようになる。
【０１７６】
このように、同第７の実施形態にかかる装置によれば、前述したエアコン５０のＯＮ／ＯＦＦに伴う空燃比の乱れを逆に利用して、空燃比Ａ／Ｆの乱れを抑制することができるようになる。
【０１７７】
ところで、同第７の実施形態の装置でも便宜上、エアコン５０（クラッチ４０）のＯＮ／ＯＦＦのみを利用して、空燃比の乱れを抑制することとした。しかし、同エアコン５０に前記可変容量式のコンプレッサが採用される場合には、その容量の切り換えによっても、上記に準じた空燃比の乱れが生じるものであり、そのような場合には、こうした容量の切り換えを利用して空燃比の乱れを抑制する装置として同装置を構成することもできる。
【０１７８】
また、こうした第７の実施形態の装置も、先の第１〜第４の実施形態にかかる装置と組み合わせることができ、また、こうした組合せによって、エアコン５０の併用に伴うエンジン負荷の増大並びに空燃比の乱れの何れにも対処することができるようになる。
【０１７９】
（第８実施形態）
先の図２に示した空燃比のフィードバック制御にあっては通常、そのフィードバックゲイン（Ｆ／Ｂゲイン）が大きな値に設定されるほど、系の応答性は向上する。一方、同フィードバックゲインが小さな値に設定される場合には、系の安定性が向上する。したがって、エアコンのＯＮ／ＯＦＦに伴って空燃比に乱れが生じる場合であれ、そのときのフィードバックゲインを大きな値に設定すれば、こうした空燃比の乱れも早急に抑制されることとなる。
【０１８０】
図２４に、この発明にかかる排気浄化装置の第８の実施形態として、こうした原理に基づいてエアコンのＯＮ／ＯＦＦに伴う空燃比の乱れを抑制する装置についてその一例を示す。
【０１８１】
なお、この第８の実施形態にかかる装置にあっても、その基本的な装置構成は図１に示したものと同様であり、またそのエンジン制御装置７０によるエンジン１０の空燃比フィーバック制御も図２に示したルーチンに従って同様に実行される。そして、この図２４に示すルーチンも、同図２に示されるルーチンのエアコン制御にかかる処理（ステップＳ１００）の他の処理例として、エンジン制御装置７０によって実行される。
【０１８２】
以下、この第８の実施形態にかかる装置において実行されるエアコン制御について、図２４に基づき詳述する。なお、この図２４に示すエアコン制御にかかる処理も、先の図２に示される空燃比フィードバック制御ルーチンの実行周期毎に同エンジン制御装置７０によって実行されるものとする。
【０１８３】
さて、図２４に示すエアコン制御にかかる処理ルーチンにおいて、エンジン制御装置７０はまず、ステップＳ１８０１にて、前記エアコン制御装置８０からのエアコン要求としてエアコン５０の「ＯＦＦからＯＮへ」、或いは「ＯＮからＯＦＦへ」の切り換え要求があるか否かを判断する。
【０１８４】
そして、これら何れかの切り換え要求がある場合、エンジン制御装置７０は、ステップＳ１８０２にて、前記空燃比のフィードバック制御系におけるフィードバックゲイン（Ｆ／Ｂゲイン）をより大きな値に設定し、その後のステップＳ１８０３にて、それら要求に応じた切り換え許可を出す。
【０１８５】
こうしたフィードバックゲインの設定によって、上記フィードバック制御系の応答性が向上されるようになることは上述した通りであり、エアコン５０のその後の状態切り換えによって空燃比に乱れが生じても、該乱れは早急に抑制されるようになる。
【０１８６】
一方、上記何れの切り換え要求もなかった場合、エンジン制御装置７０は、ステップＳ１８０４にて、そのときのフィードバックゲインをチェックし、これが大きいままであった場合には、ステップＳ１８０５にて、上記空燃比の乱れが抑制されるであろう時間を計時するためのカウンタＣＦＢＨをインクリメントする。そして、ステップＳ１８０６にて、このインクリメントしたカウンタＣＦＢＨの値と同値についての閾値ＫＣＦＢＨとを比較し、カウンタＣＦＢＨの値がこの閾値ＫＣＦＢＨを超えたところで、上記フィードバックゲインを元の小さな値に設定し直す（ステップＳ１８０７）。こうしてフィードバックゲインの設定を戻した後は、ステップＳ１８０８にて、上記カウンタＣＦＢＨの値を「０」にクリアする。
【０１８７】
このようなステップＳ１８０４〜Ｓ１８０８にかかる処理が併せ行われることで、上記エアコン５０のＯＮ／ＯＦＦに伴う空燃比の乱れ抑制後は、同フィードバック系の安定性が高められ、その後の安定した空燃比制御が保証されるようになる。
【０１８８】
このように、同第８の実施形態にかかる装置によっても、エアコン５０のＯＮ／ＯＦＦに伴う空燃比の乱れは好適に抑制されるようになる。そしてひいては、該空燃比の乱れに起因する前記触媒コンバータ３１の浄化作用の低下も好適に抑制され、エアコン５０の併用に伴うエミッションの悪化も好適に防止されるようになる。
【０１８９】
なお、同第８の実施形態の装置でも便宜上、エアコン５０（クラッチ４０）のＯＮ／ＯＦＦタイミングのみを対象として、その直前にフィードバックゲインを大きな値に制御することとした。しかし前述したように、同エアコン５０に前記可変容量式のコンプレッサが採用される場合には、その容量の切り換えによっても、上記に準じた空燃比の乱れは生じる。したがってそのような場合には、こうした容量の切り換え直前に上記フィードバックゲインを大きな値に制御する装置として同装置を構成することもできる。
【０１９０】
また、こうした第８の実施形態の装置も、先の第１〜第４の実施形態にかかる装置と組み合わせることができ、また、こうした組合せによって、エアコン５０の併用に伴うエンジン負荷の増大並びに空燃比の乱れの何れにも対処することができるようになる。
【０１９１】
ところで、以上の第１〜第８の実施形態にあっては何れも、先の図１に示されるように、通常マイクロコンピュータによって構成されるエンジン制御装置７０とエアコン制御装置８０との２つの制御装置を具える構成とした。しかし、これら制御装置による上述の処理と実質的に同等の処理を行い得るものであれば、
・これら２つの制御装置を１つの制御装置として構成する。
・この発明にかかる排気浄化装置として実行されるエアコン制御のみを更に別途の制御装置を通じて行う構成とする。
等々、各種の変形が可能であることは云うまでもない。
【０１９２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、自動車の運転に際しエアコンが併用される場合であっても、エアコンによる空調機能（冷却性能）を確保しつつ、機関負荷の増大を好適に抑制することができるようになる。
【０１９３】
またこの発明によれば、エアコンの併用に伴う空燃比の乱れについてもこれを好適に抑制することができるようになる。
そして、こうして機関負荷の増大や負荷変動に伴う空燃比の乱れが抑制されることで、エアコンの併用に伴うエミッションの悪化等も好適に抑制されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる排気浄化装置の構成例を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態によるエンジン制御手順を示すフローチャート。
【図３】そのエアコン制御にかかる処理の詳細手順を示すフローチャート。
【図４】エアコン必要度合いの算出態様を示すグラフ（マップ）。
【図５】制限値ＫＡＣＴＭの算出態様を示すグラフ（マップ）。
【図６】エアコンの一般的なオン／オフ制御手順を示すフローチャート。
【図７】同制御に基づくエアコンオン／オフ態様を示すタイムチャート。
【図８】第２の実施形態によるエアコン制御手順を示すフローチャート。
【図９】制限値（遅延値）ＫＤＬＹの算出態様を示すグラフ（マップ）。
【図１０】エアコンのオン温度Ｔｏｎ及びオフ温度Ｔｏｆｆの算出態様を示すグラフ（マップ）。
【図１１】第３の実施形態によるエアコン制御手順を示すフローチャート。
【図１２】エアコンの一般的な容量可変制御手順を示すフローチャート。
【図１３】同制御に基づくエアコン容量可変態様を示すタイムチャート。
【図１４】第４の実施形態によるエアコン制御手順を示すフローチャート。
【図１５】エアコン必要度合いの他の算出態様を示すグラフ（マップ）。
【図１６】第５の実施形態によるエアコン制御手順を示すフローチャート。
【図１７】補正係数ＦＡＣの算出態様を示すグラフ（マップ）。
【図１８】同実施形態のＦＡＣ減衰処理手順を示すフローチャート。
【図１９】同実施形態による空燃比補正態様を示すタイムチャート。
【図２０】ＦＡＣ減衰処理についての他の処理手順を示すフローチャート。
【図２１】ＦＡＣ減衰処理についての他の処理手順を示すフローチャート。
【図２２】第６の実施形態によるエアコン制御手順を示すフローチャート。
【図２３】第７の実施形態によるエアコン制御手順を示すフローチャート。
【図２４】第８の実施形態によるエアコン制御手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０…エンジン、１１…エンジン出力軸、１２…回転数センサ、２０…吸気管、２１…インジェクタ、２２…スロットルバルブ、２３…スロットルセンサ、２４…吸気圧センサ、３０…排気管、３１…触媒コンバータ、３２…空燃比センサ、４０…クラッチ（マグネットクラッチ）、５０…エアコン、５１…コンプレッサ、５１ａ…ソレノイド、５２…コンデンサ、５２ａ…ファン、５３…レシーバ、５４…エキスパンションバルブ、５５…エバポレータ、５５ａ…ブロアモータ、６１…外気温センサ、６２…エバ後（エバポレータ後）温度センサ、６３…車室内温度センサ、６４…日射センサ、６５…車速センサ、７０…エンジン制御装置、８０…エアコン制御装置。

Claims (13)

1. 車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置において、
   前記内燃機関から動力を受けて稼働するコンプレッサを有し、該コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンディショナと、
   当該車両内の任意の物理条件に基づいて前記エアコンディショナによる空調の必要度合いを演算する必要度合い演算手段と、
   前記内燃機関の運転において前記触媒コンバータによる排気浄化作用が低下する排気ガス状態となることが予測されるとき、前記エアコンディショナの起動時期を前記演算された空調必要度合いに応じて遅延させることにより同エアコンディショナの稼働を制限する稼働制限手段と、
   を具えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
2. 車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置において、
   前記内燃機関から動力を受けて稼働するコンプレッサを有し、該コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンディショナと、
   当該車両内の任意の物理条件に基づいて前記エアコンディショナによる空調の必要度合いを演算する必要度合い演算手段と、
   前記内燃機関の運転において前記触媒コンバータによる排気浄化作用が低下する排気ガス状態となることが予測されるとき、前記エアコンディショナの稼働を前記演算された空調必要度合いに応じた時間だけ休止せしめることにより同エアコンディショナの稼働を制限する稼働制限手段と、
   を具えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
3. 車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置において、
   前記内燃機関から動力を受けて稼働する可変容量式コンプレッサを有し、該可変容量式コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンディショナと、
   当該車両内の任意の物理条件に基づいて前記エアコンディショナによる空調の必要度合いを演算する必要度合い演算手段と、
   前記内燃機関の運転において前記触媒コンバータによる排気浄化作用が低下する排気ガス状態となることが予測されるとき、前記可変容量式コンプレッサの容量増加時期を前記演算された空調必要度合いに応じて遅延させることにより前記エアコンディショナの稼働を制限する稼働制限手段と、
   を具えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
4. 車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置において、
   前記内燃機関から動力を受けて稼働する可変容量式コンプレッサを有し、該可変容量式コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンディショナと、
   当該車両内の任意の物理条件に基づいて前記エアコンディショナによる空調の必要度合いを演算する必要度合い演算手段と、
   前記内燃機関の運転において前記触媒コンバータによる排気浄化作用が低下する排気ガス状態となることが予測されるとき、前記可変容量式コンプレッサの容量増加量を前記演算された空調必要度合いに応じて制限することにより前記エアコンディショナの稼働を制限する稼働制限手段と、
   を具えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
5. 前記必要度合い演算手段は、当該車両の車室内温度と車室内設定温度との差分に基づき該差分が大きいほど大きな値として前記空調の必要度合いを演算する
   請求項１〜４の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
6. 前記必要度合い演算手段は、車室外温度、車室内温度、日射量、エバポレータ後空気温度、必要吹出温度、エバポレータ風量、コンプレッサ吐出圧、コンプレッサ吸入圧、エバポレータ後スーパーヒート、及びコンプレッサ稼働率の少なくとも１つが高い若しくは大きいほど大きな値として前記空調の必要度合いを演算する
   請求項１〜４の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
7. 前記必要度合い演算手段は、機関回転数、コンデンサ風量、車速、及びエバポレータフロスト量の少なくとも１つが高い若しくは大きいほど小さな値として前記空調の必要度合いを演算する
   請求項１〜４の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
8. 車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置において、
   前記内燃機関から動力を受けて稼働するコンプレッサを有し、該コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンディショナと、
   当該車両の車室内温度と車室内設定温度との差分に基づき該差分が大きいほど大きな値として空調の必要度合いを演算する必要度合い演算手段と、
   前記内燃機関の運転において前記触媒コンバータによる排気浄化作用が低下する排気ガス状態となることが予測されるとき、前記演算された空調必要度合いに応じて前記エアコンディショナの稼働を制限する稼働制限手段と、
   を具えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
9. 車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置において、
   前記内燃機関から動力を受けて稼働するコンプレッサを有し、該コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンディショナと、
   車室外温度、車室内温度、日射量、エバポレータ後空気温度、必要吹出温度、エバポレータ風量、コンプレッサ吐出圧、コンプレッサ吸入圧、エバポレータ後スーパーヒート、及びコンプレッサ稼働率の少なくとも１つが高い若しくは大きいほど大きな値として空調の必要度合いを演算する必要度合い演算手段と、
   前記内燃機関の運転において前記触媒コンバータによる排気浄化作用が低下する排気ガス状態となることが予測されるとき、前記演算された空調必要度合いに応じて前記エアコンディショナの稼働を制限する稼働制限手段と、
   を具えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
10. 車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置において、
    前記内燃機関から動力を受けて稼働するコンプレッサを有し、該コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンディショナと、
    機関回転数、コンデンサ風量、車速、及びエバポレータフロスト量の少なくとも１つが高い若しくは大きいほど小さな値として空調の必要度合いを演算する必要度合い演算手段と、
    前記内燃機関の運転において前記触媒コンバータによる排気浄化作用が低下する排気ガス状態となることが予測されるとき、前記演算された空調必要度合いに応じて前記エアコンディショナの稼働を制限する稼働制限手段と、
    を具えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
11. 車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒 コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置において、
    前記内燃機関から動力を受けて稼働するコンプレッサを有し、該コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンディショナと、
    このエアコンディショナが非稼働状態から稼働状態へ切り換わる直前に、前記内燃機関に噴射供給する燃料量を増量補正する増量補正手段と、
    同エアコンディショナが稼働状態から非稼働状態へ切り換わる直前に、前記内燃機関に噴射供給する燃料量を減量補正する減量補正手段と、
    前記内燃機関の負荷変化を順次算出し、それら算出した負荷変化量を前記増量補正若しくは減量補正のための補正係数に乗じて前記燃料量を補正以前の元の燃料量に復帰せしめる燃料量復帰手段と、
    を具えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
12. 車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置において、
    前記内燃機関から動力を受けて稼働する可変容量式コンプレッサを有し、該可変容量式コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンディショナと、
    前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出手段と、
    この検出される空燃比が所定の範囲を超えて変動しているとき、前記可変容量式コンプレッサの容量変化を所定期間禁止することにより前記エアコンディショナの状態変化を禁止する状態変化禁止手段と、
    を具えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
13. 車載された内燃機関の排気系に設けられてその排気ガスを浄化する触媒コンバータを有し、該触媒コンバータによる排気浄化作用が適正に維持されるよう前記排気ガスの状態を制御する内燃機関の排気浄化装置において、
    前記内燃機関から動力を受けて稼働するコンプレッサを有し、該コンプレッサの稼働に基づく冷凍サイクルの実行により車室内を空調するエアコンディショナと、
    前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出手段と、
    この検出される空燃比がリーン側に大きくずれているとき、前記エアコンディショナが稼働状態にあることを条件にこれを非稼働状態とする第１の強制切り換え手段と、
    同検出される空燃比がリッチ側に大きくずれているとき、前記エアコンディショナが非稼働状態にあることを条件にこれを稼働状態とする第２の強制切り換え手段と、
    を具えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。

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