JPH10157450A - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排ガスに含まれるＮＯX の濃度に応じて、空
気調和のための制御とＮＯX 濃度低減のための制御とを
切替る「自動車用空気調和装置」を提供する。 【解決手段】 排ガスセンサ（１５）が、所定の値以上
のＮＯX 濃度を測定すると、マイコン（１０）は容量可
変でかつ外部制御が可能なコンプレッサ（１）の吐出容
量が低下するように制御することによりエンジンにかか
る負荷を低減し、エンジンが排出する排ガス中のＮＯX
濃度を所定の値以下に下げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車用空気調和装
置に係り、特に排気ガス濃度に応じた制御が可能な自動
車用空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在の自動車用空気調和装置には自動制
御によって空気調和を行う機能を有するものも多い。こ
のような空気調和装置では、外気の温度、車室内の温
度、日射量等のセンサおよびそれらの制御を行う制御装
置とを備え、各センサが検知した情報に基づいて、乗員
によって設定された空気調和条件を実現するように、空
気調和手段のアクチュエータや、空気調和装置が備える
冷凍サイクルの制御を行っている。

【０００３】また、地球環境保全に対する世界的な関心
の高まりと相まって、自動車が排出する排気ガスの規制
はますます強化される傾向にある。排気ガスには、燃料
の未燃焼分として排気管より排出される排出ガス、燃焼
室内のピストンリングの隙間からクランクケースを通り
抜けて大気へ放出されるプローバイガス、ガソリンタン
クから蒸発するガソリン蒸気の３つに大別される。排出
ガスの成分のうち、主な有害成分に窒素酸化物ＮＯX が
ある。ＮＯX は、大気中に放出されると太陽光線の照射
を受けてＨＣと光化学反応を起こし、ＮＯ2 、Ｏ3 、ア
ルデヒド等のオキシダントを生成する。これらがさらに
分解、重合して光化学スモッグを形成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】空気調和装置の冷凍サ
イクルで熱を媒介する冷媒は、コンプレッサによって圧
縮、吐出されて冷凍サイクル内を循環している。このコ
ンプレッサは自動車のエンジンと連動して回転するため
に、エンジンには自動車の走行の他にコンプレッサを回
転することによる負荷をもかかることになる。よって空
気調和装置を作動させながら自動車を走行する場合に
は、より多くの燃料を燃焼させることが必要で、ＮＯX
も多く発生するようになる。

【０００５】本発明は、このような点に鑑みて行われた
ものであって、排気ガス中の有害な成分の濃度を考慮し
て制御される自動車用空気調和装置を提供することを目
的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の自動車用
空気調和装置は、コンプレッサを有する自動車用空気調
和装置であって、自動車が排出する排気ガスの成分濃度
を測定する排ガス検知手段と、排ガス検知手段が測定し
た排気ガスの成分濃度が所定の値に達しているか否かを
判定する排ガス濃度判定手段と、排ガス濃度判定手段に
よって排気ガスの成分濃度が所定の値に達したと判断さ
れた場合には、空気調和より優先して、前記コンプレッ
サの稼働による自動車エンジンへの負荷を低減するよう
制御するエンジン負荷制御手段とを有することを特徴と
するものである。

【０００７】このように構成することによって、排気ガ
スの成分濃度が所定の値に達した場合には空気調和より
エンジンにかかる負荷を低減することを優先してコンプ
レッサを制御することができるようになる。よって空気
調和を行いながら排気ガスの成分濃度を常に所定の値内
に収めることができるようになる。

【０００８】請求項２記載の自動車用空気調和装置は、
前記コンプレッサは、外部から入力する電気的な信号に
より、冷媒吐出容量を制御することが可能な容量可変型
の外部制御コンプレッサであって、前記エンジン負荷制
御手段は、前記排ガス濃度判定手段によって排気ガスの
成分濃度が所定の値に達したと判断された場合に、前記
コンプレッサの冷媒吐出容量を低下するように制御する
ことを特徴とするものである。

【０００９】このように構成することによって、排気ガ
スの成分濃度が所定の値に達した場合にはコンプレッサ
の吐出容量を低下することによってエンジンにかかる負
荷を低減し、排気ガスの成分濃度を所定の値内に収める
ことできるようになる。

【００１０】請求項３記載の自動車用空気調和装置は、
前記コンプレッサが吐出する冷媒を外気と熱交換させる
コンデンサと、コンデンサに対して空気を送風し、熱交
換の効率を高めるコンデンサ送風手段とを有し、前記エ
ンジン負荷制御手段は、前記排ガス濃度判定手段によっ
て排気ガスの成分濃度が所定の値に達したと判断された
場合に、前記コンデンサ送風手段の送風能力を最大能力
に設定することを特徴とするものである。

【００１１】このように構成することによって、排気ガ
スの成分濃度が所定の値に達した場合にはコンデンサ送
風手段の送風能力を最大にして、凝縮能力を高めること
でコンプレッサにかかる負荷を低減することにより、エ
ンジンにかかる負荷を低減し、排気ガスの成分濃度を所
定の値内に収めることできるようになる。

【００１２】請求項４記載の自動車用空気調和装置は、
自動車が排出する排気ガスを浄化する排気ガス浄化用触
媒と、排気ガス浄化用触媒の温度を測定する触媒温度測
定手段と、触媒温度測定手段が測定した前記浄化用触媒
の温度が所定の温度に達したか否かを判定する触媒温度
判定手段とを備え、前記エンジン負荷制御手段は、前記
排ガス濃度判定手段によって排気ガスの成分濃度が所定
の値に達したと判断され、かつ触媒温度判定手段によっ
て前記浄化用触媒の温度が所定の温度に達していないと
判断された場合には、空気調和より優先して、前記コン
プレッサの稼働による自動車エンジンへの負荷を低減す
るように制御することを特徴とするものである。

【００１３】このように構成することによって、排気ガ
スの成分濃度が所定の値に達した場合には、浄化用触媒
が所定の温度に達して効果を発するようになるまでエン
ジンにかかる負荷を低減し、排気ガスの成分濃度を所定
の値内に収めることできるようになる。

【００１４】請求項５記載の自動車用空気調和装置は、
前記コンプレッサを通過する冷媒の流量を制御する冷媒
流量制御手段をさらに有し、前記エンジン負荷制御手段
は、前記排ガス濃度判定手段によって排気ガスの成分濃
度が所定の値に達したと判断された場合に、冷媒流量制
御手段が、前記コンプレッサを通過する冷媒の流量を低
下させるように制御することを特徴とするものである。

【００１５】このように構成することによって、排気ガ
スの成分濃度が所定の値に達した場合には、コンプレッ
サを通過する冷媒の流量を低下してエンジンにかかる負
荷を低減し、排気ガスの成分濃度を所定の値内に収める
ことできるようになる。

【００１６】請求項６記載の自動車用空気調和装置は、
前記冷媒流量制御手段は、前記エンジン負荷制御手段か
ら出力する電気的な信号によって制御される膨張弁であ
ることを特徴とするものである。

【００１７】このように構成することによって、排気ガ
スの成分濃度が所定の値に達した場合には、電気的に制
御される膨張弁を用いてコンプレッサを通過する冷媒の
流量を低下し、エンジンにかかる負荷を低減して排気ガ
スの成分濃度を所定の値内に収めることできるようにな
る。

【００１８】請求項７記載の自動車用空気調和装置は、
前記冷媒流量制御手段は、前記エンジン負荷制御手段か
ら出力する電気的な信号によって制御される、冷媒を流
量制御しながら通過させることが可能な電磁弁であるこ
とを特徴とするものである。

【００１９】このように構成することによって、排気ガ
スの成分濃度が所定の値に達した場合には、電気的に制
御される電磁弁を用いてコンプレッサを通過する冷媒の
流量を低下し、エンジンにかかる負荷を低減して排気ガ
スの成分濃度を所定の値内に収めることできるようにな
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】

第１の実施の形態 本実施の形態は、請求項２に記載した構成の一実施の形
態である。図１は、本実施の形態の構成を説明するブロ
ック図である。図示した自動車用空気調和装置は、コン
プレッサ１、コンデンサ３、ファン６、リキッドタンク
２、エバポレータ７、膨張弁９を有する冷凍サイクルと
その制御を行うマイコン１０、エバポレータ７と熱交換
した空気の温度を測定し、マイコン１０に入力する温度
センサ１３、エンジン排気通路に設けられるマフラー４
を介してエンジンが排出する排気ガスに含まれるＮＯX
の濃度を測定し、マイコン１０に入力する排ガスセンサ
１５とより成っている。

【００２１】冷凍サイクルでは、コンプレッサ１から高
温、高圧の冷媒が吐出し、コンデンサ３に流入して外気
に熱を放出する。コンデンサ３で熱を放出した冷媒は、
その温度に応じて気液混合の状態となってリキッドタン
ク２に入る。リキッドタンク２では、気体の状態の冷媒
と液体の状態の冷媒とを分離して、液体冷媒だけをエバ
ポレータ７に送る。エバポレータ７の入り口には膨張弁
９があり、膨張弁９は液体冷媒を減圧して霧状にしてエ
バポレータ７に流入させている。よってエバポレータ７
には低圧、低温の冷媒が流れ、この低温冷媒と空気を熱
交換させることによって空気を冷却して冷房を行ってい
る。またマイコン１０は、空気調和を制御する制御装置
と共通の構成であって、外気温度センサ２１が測定した
外気の温度、内気温度センサ２２が測定した内気の温
度、日射量センサ２３が測定した日射量、コントロール
パネル２４で設定された空気調和条件の入力をもなされ
ている。

【００２２】本実施の形態のコンプレッサ１は、斜板式
の可変容量コンプレッサであって、しかもその吐出容量
が電気的な信号によって制御されるよう構成された外部
制御式のコンプレッサである。このコンプレッサ１の構
成を、図９に示して簡単に説明する。斜板式のコンプレ
ッサ１は、駆動軸５５に取り付けられたヒンジ５６によ
って斜板５４がピストン５２を往復運動させるよう構成
されたコンプレッサで、この斜板５４の角度を変えるこ
とによってピストン５２のストロークが変わるようにな
っている。なおピストン５２は、実際には複数設けられ
ており、駆動軸５５を中心に円周方向に等間隔で配置さ
れている。

【００２３】コンプレッサ１のコントロールバルブ５０
は、通常の状態ではコントロールバルブ５０内のプラン
ジャー５０ａがスプリング５０ｂで押しつけられれて高
圧側バルブ５０ｃを開いているように設計されている。
この際には高圧側バルブを介してクランクケース５３内
に吐出圧力が導かれるために、クランクケース５３内の
圧力は吐出圧力に近付く。したがって、クランクケース
５３内の圧力とシリンダ５１内に吸入される冷媒のピス
トン５２にかかる圧力との差分が大きくなって、複数の
ピストン５２にかかる差圧によるヒンジ５６の回りのモ
ーメントによって斜板５４の傾きは小さくなる方へ動か
され、ピストンのストロークが短くなって冷媒ガスの吐
出量が減少し、エバポレータで熱交換されてガス状にな
った冷媒の圧力が上昇するために吸入圧力は上昇する。

【００２４】一方、プランジャー５０ａが下方に押し下
げられた場合には、高圧側バルブが閉じる。クランクケ
ース５３は吸入室５７と細い通路でつながっていて、ク
ランクケース５３内の冷媒は、わずかながら常に吸入室
へと導かれている。よって高圧側バルブ５０ｃが閉じる
とクランクケース５３内の圧力が低下して、クランクケ
ース５３内の圧力とシリンダ５１内に吸入される冷媒の
ピストン５２にかかる圧力との差分が小さくなって、複
数のピストン５２にかかる差圧によるヒンジ５６の回り
のモーメントによって斜板５４の傾きは大きくなる方へ
動かされ、ピストンのストロークが長くなって冷媒ガス
の吐出量が増加し、吐出圧力も増加する。

【００２５】このように高圧側バルブの開閉を制御する
ことによって、斜板５４は圧力のバランスが取れた位置
で平衡状態となり、コンプレッサ１の容量制御が可能と
なる。外部制御式の斜板式コンプレッサ１では、高圧側
バルブ５０ｃをマイコン１０が出力する信号によって開
閉し、クランクケース５３内の圧力を調整して外部から
電気的にコンプレッサの吐出容量を制御している。

【００２６】すなわちマイコン１０が高圧側バルブを制
御する電気信号は、例えば図２に示すような電圧のオ
ン、オフで表される信号で、本実施の形態のコンプレッ
サ１は、電圧オン時にはプランジャー５０ａの周囲に巻
き回されるコイル５０ｄが通電し、プランジャー５０ａ
が下方に押し下げられて高圧側弁を閉じる。電圧オフ時
にはコイル５０ｄへの通電は成されずに高圧側弁が開く
よう設計されている。よって図中に示す時間ａが長くな
るほど高圧側弁が閉じる時間が長くなり、クランクケー
ス５３内の圧力が低下するのでコンプレッサの吐出容量
が高まるようになる。また時間ｂが長くなるほど高圧側
弁が開く時間が短くなり、コンプレッサの吐出容量の低
下が大きくなる。本明細書中では、時間ａに時間ｂを加
えた長さに対する時間ａの長さの比を、デューティ比と
記すものとする。時間ａに時間ｂを加えた長さは、信号
の周期となり、周期を１０Ｈｚとするならばこの長さは
０．１秒で、デユーティ比７０％といえば時間ａが０．
７秒、時間ｂが０．３秒を占めることを指す。

【００２７】本実施の形態では、排ガスセンサ１５が測
定した排気ガスのＮＯX 濃度が所定の値以上になった場
合に、高圧側弁を開ける時間ｂの割合を延ばし、デュー
ティ比を低下させて、コンプレッサの吐出容量を小さく
し、コンプレッサにかかるトルクをも低下させてエンジ
ンの負荷を軽減することにより、エンジンが排出する排
気ガスのＮＯX の濃度を低減するように制御している。
なおこの制御は一般的にＰＩＤ制御によって行われてい
る。

【００２８】ＰＩＤ制御とは偏差信号であるＮＯX 濃度
の入力信号の値に積分した信号、微分した信号のそれぞ
れに重みをつけて、加え合わせた値をデューティ比の出
力信号として制御を行うものである。つまり実際の制御
では、例えば偏差に比例して弁をどこまでも開くことが
できないように、比例動作（Ｐ）を行う比例帯と呼ばれ
る範囲がある。比例動作による制御動作にはオフセット
と呼ばれる定常位置偏差が加わり、オフセットを小さく
するためには排気ガス濃度の関数で表されるデューティ
比を時間積分した積分動作（Ｉ）を加えれば良い（ＰＩ
制御）。ただし積分動作を強くし過ぎると安定度が悪く
なり、弱くすると速応性が悪くなる。

【００２９】比例動作と積分動作を組み合わせた動作に
よってもなお実際に即したデューティ比が求められない
場合には、比例動作（Ｐ）に微分動作（Ｄ）を組み合わ
せて（ＰＤ制御）、より急激な変化に対する応答を良好
にすることが可能である。ＰＩＤ制御は、このようなＰ
Ｉ制御とＰＤ制御とを兼ね合わせたもので、Ｐ、Ｉ、Ｄ
の３つのパラメータを適切に組み合わせることによって
制御の最適化するものである。

【００３０】次に図３で、以上述べた本実施の形態で行
う処理をフローチャートにして説明する。本実施の形態
の処理は、空気調和装値がオンになった時点で開始する
（Ｓ１）。空気調和装置がオンすると、各センサがマイ
コンに測定情報を入力するようになる。センサの測定情
報のうち、排ガスセンサが測定した排気ガスのＮＯX濃
度ＨR をＮＯX 濃度の許容範囲の上限値Ｈと比較し（Ｓ
２）、測定値ＨR が許容範囲以上の値であった場合に
は、ＮＯX 濃度を低減するために、コンプレッサによっ
てエンジンにかかる負荷を低減するための処理（以降、
排ガス低減処理とも記す。）を、空気調和のための処理
に優先して行うよう切替える。

【００３１】本実施の形態の排ガス低減処理は、前記し
たようにデューティ比をダウンし、引き続きＮＯX の測
定値ＨR と許容範囲の上限値Ｈとを比較して（Ｓ２）、
ＨRがＨの範囲内に入るまでデューティ比のダウンを繰
り返す（Ｓ３）。このデユーティ比のダウンの割合は、
コンプレッサの特性や大きさ、ＮＯX 濃度の許容値等を
考慮して決定されるべきであるが、デューティ比のダウ
ンの割合を緩やかに設定するほどＮＯX 濃度の変化に円
滑に対処することができる。

【００３２】ステップ３までの処理により、ＮＯX の測
定値ＨR が許容範囲の上限値Ｈ以下になると（Ｓ２）、
ＨとＨR の差をとって、これがＨZ 以上であるか否かを
判断する（Ｓ４）。ＨZ はＮＯX 濃度Ｈが充分許容範囲
を下回るものか否かを判断するためのＮＯX 濃度余裕値
として、適宜に決定された値である。測定値ＨR が許容
範囲の上限ＨよりＨZ 以上の差を持って下回っている場
合には、ステップ３までの処理を経て決定したデューテ
ィ比を維持したままで（Ｓ５）外気温度センサ等の測定
値に基づいて設定された空気調和条件を満たすような通
常の空気調和モード制御に入る（Ｓ８）。またステップ
４でＨとＨR の差がＨZ 以上であると判断された場合に
は、デューティ比をアップして（Ｓ６）、アップした結
果のデューティ比でコンプレッサが駆動した場合の吐出
圧力である目標値Ｐs が、空気調和装置としてコンプレ
ッサに求められる最低限の吸入圧力ＰsRを満たすか否か
を判断し（Ｓ７）、この結果目標値Ｐs が、ＰsRに達し
ない場合には再びステップ２に戻り、デューティ比がＮ
ＯX 濃度を許容範囲に収めながら空気調和の機能を果た
すように調整する。また、目標値Ｐs が、ＰsRに達して
いる場合には通常の空気調和モード制御に入って、空気
調和の運転を行う（Ｓ８）。

【００３３】以上述べた本実施の形態では、許容値以上
のＮＯX 濃度が測定された場合にコンプレッサの吐出容
量を外部から制御して低下し、エンジンにかかる負荷を
軽減することができるようになる。よって、エンジンが
排出するＮＯX 濃度を低下させて許容範囲内にすること
ができる。

【００３４】第２の実施の形態 本実施の形態は、請求項３に記載した構成の一実施の形
態である。図４は、本実施の形態の構成を説明するブロ
ック図である。本実施の形態の自動車用空気調和装置
も、コンプレッサ１、コンデンサ３、ファン６、リキッ
ドタンク２、エバポレータ７、膨張弁９を有する冷凍サ
イクルとその制御を行うマイコン１０、エバポレータ７
と熱交換した空気の温度を測定し、マイコン１０に入力
する温度センサ１３、エンジン通路に設けられたマフラ
ー４を介してエンジンが排出する排気ガスに含まれるＮ
ＯX の濃度を測定し、マイコン１０に入力する排ガスセ
ンサ１５とより成っている。このような構成は、第１の
実施の形態で説明したものと同様のものであるから詳細
な説明を省く。なお本実施の形態のコンプレッサ１は、
特に容量可変、あるいは外部制御式である必要は無い。

【００３５】本実施の形態特有の構成は、コンデンサに
空気を送風するファン６を、マイコン１０がＮＯX 濃度
に応じて制御している点である。マイコン１０は、排ガ
スセンサ１５が測定したＮＯX の濃度が許容値を越えて
いると判断した場合に、ファン６のモータ８を最大の回
転数で回転するように制御する。モータ８が最大回転数
で回転するとファン６の送風能力も最大となって、コン
デンサ３で行われる冷媒と外気との熱交換を促進し、冷
媒が熱交換によって外気に放出する熱量が増大する。そ
れにより冷媒の凝縮能力が高められ、よって冷媒はコン
デンサ３で、より大きく圧力を低下させることになり、
コンプレッサの吐出圧力も低下する。また再び冷媒が循
環してきてコンプレッサ１に吸入された際に、コンプレ
ッサにかかるトルクを低減することができる。

【００３６】以上述べた本実施の形態によれば、許容値
以上のＮＯX 濃度が測定された場合にファン６の送風能
力を最大に設定し、コンデンサにおける冷媒の圧力低下
を促進することによって、エンジンにかかる負荷を軽減
することができるようになる。よって、エンジンが排出
するＮＯX 濃度を低下させて許容範囲内にすることがで
きる。

【００３７】第３の実施の形態 本実施の形態は、請求項４に記載した構成の一実施の形
態である。図５は、本実施の形態の構成を説明するブロ
ック図である。本実施の形態においても、第１の実施の
形態および第２の実施の形態で説明したものと同様の構
成については説明を省く。なお本実施の形態のコンプレ
ッサ１も、特に容量可変、あるいは外部制御式である必
要は無い。

【００３８】本実施の形態特有の構成は、マフラー４に
備えられた排ガス浄化用の触媒３４に、排ガス浄化用触
媒３４の温度を測定する温度センサ１４を備えた点であ
る。排ガス浄化用触媒３４は、セラミック担体に白金、
パラジウム、ロジウム等の貴金属触媒成分を担持し、耐
熱貴金属製容器に収納したもので、これがエンジンの排
気系に取り付けられてＮＯX 等の浄化を行っている。排
ガス浄化用触媒の触媒反応は、通常２５０〜３００℃以
上の温度で起こる。よってエンジン始動直後から排ガス
が２５０〜３００℃に至るまでは触媒の反応が起こらな
いためにＮＯXの浄化が行われないことになる。

【００３９】本実施の形態では、排ガスセンサ１５で測
定したＮＯX 濃度が許容範囲を越えた場合に、マイコン
１０が温度センサ１４で測定した温度を判定し、この測
定値が排ガス浄化用触媒３４が触媒反応を起こす温度に
至るまで、エンジンにかかる負荷を低減してＮＯX 濃度
が低下するようにしている。このエンジン負荷を低減す
る具体的な方法には、本発明の他の実施の形態のいずれ
を用いても良い。

【００４０】以上述べた本実施の形態によれば、エンジ
ン始動開始後から排ガス浄化用の触媒が触媒反応を起こ
す温度に達するまでにも、エンジンにかかる負荷を低減
することによって排気ガス中のＮＯX 成分を低減するこ
とができる。

【００４１】第４の実施の形態 本実施の形態は、請求項５および６に記載した構成の一
実施の形態である。図６は、本実施の形態の構成を説明
するブロック図である。本実施の形態においても、前記
した実施の形態で説明したものと同様の構成については
説明を省く。なお本実施の形態のコンプレッサ１も、特
に容量可変、あるいは外部制御式である必要は無い。

【００４２】本実施の形態特有の構成は、エバポレータ
７の入口に設けられる膨張弁９を電気的な信号によって
外部から制御される電子膨張弁１９とした点である。電
子膨張弁１９は外部からの電気的な信号に従って冷媒を
流す、あるいは止める機能を持っている。この信号は例
えば図２に示したような電圧オン、オフを切替える信号
で、電子膨張弁１９を、電圧のオン時に冷媒流路を閉
じ、オフ時に開けるように制御することによって電子膨
張弁１９を通過する冷媒の流量を、電圧のオン時間ａと
オフ時間ｂのデューティ比によって決定するものでも良
い。また、他の電子膨脹弁の構成としては、ステッピン
グモータ等を用いて弁の開度を調整する構成のもの、あ
るいは印加する電圧に比例して開度が決定する構成のも
のを用いることも考えられる。

【００４３】よってマイコン１０は、排ガスセンサ１５
で測定したＮＯX 濃度が許容範囲を越えた場合に、電子
膨張弁１９にこのような電気的な信号を出して、冷媒流
量を低下するように制御する。電子膨張弁１９における
冷媒流量が低下すると、コンプレッサの吸入圧力が低下
する。よって容量可変コンプレッサは吐出容量を減ずる
方向に制御され、コンプレッサ１のトルクも低下し、エ
ンジンにかかる負荷も軽減されて排気ガス中のＮＯX 濃
度も低下する。

【００４４】以上述べた本実施の形態によれば、許容値
以上のＮＯX 濃度が測定された場合にコンプレッサに流
入する冷媒量を膨張弁で低減することによって、エンジ
ンにかかる負荷を軽減することができるようになる。よ
って、エンジンが排出するＮＯX 濃度を低下させて許容
範囲内にすることができる。

【００４５】第５の実施の形態 本実施の形態は、請求項５および７に記載した構成の一
実施の形態である。図７は、本実施の形態構成を説明す
るブロック図である。本実施の形態においても、前記し
た実施の形態で説明したものと同様の構成については説
明を省く。なお本実施の形態のコンプレッサ１も、特に
容量可変、あるいは外部制御式である必要は無い。

【００４６】本実施の形態特有の構成は、エバポレータ
７とコンプレッサ１との間にリニア電磁弁１１を設けた
点である。図８に、本実施の形態のリニア電位弁１１の
構成を示す。リニア電磁弁１１は、流量を絞りつつ冷媒
を通過させる機能を有する電磁弁で、例えば特開平８−
２０２１６８でその構成が開示されている。

【００４７】リニア電磁弁１１は、基本的には差圧作動
式の電磁弁である。ただし弁本体４０に所定の内径Ｄお
よび長さＬを有するオリフィスチューブである絞り部４
３を具備している。ここでは周知の差圧作動式の電磁弁
についての詳細な説明省き、リニア電磁弁１１が冷媒を
絞りつつ通過させる構成についてのみ記す。

【００４８】絞り部４３は、弁本体４０の枠体の内方に
向けて立設される壁部に圧入等の手段によって固定され
ており、その軸方向が第１の接続口４１から第２の接続
口４２に向う方向に平行となるように設置されている。
ブランジャー３６は通常、ばね３５により下方に付勢さ
れており、支持ばね３１により支持されるパイロット弁
３９をパイロットニードル３３により押圧してパイロッ
トポート３２を閉じる構成となっている。パイロットポ
ート３２が閉じると、第１の接続口から流れ込んだ冷媒
は、絞り部４３を通ってのみ第２の接続口４２から流出
するようになるために流量が低下する。

【００４９】また、コイル３８に電力を供給すると電磁
力が発生し、ブランジャー３５が引き上げられてパイロ
ット弁３９がフリー状態となり、パイロットポート３２
が開放される。この状態でリニア電磁弁は全開状態とな
る。このとき冷媒はパイロットポート３２を通って第１
の接続口から第２の接続口へ向かうために、リニア電磁
弁１１を通る冷媒の流量は低下することがない。本実施
の形態では、コイル３８には常時電圧を供給しておい
て、排ガスセンサ１５で測定したＮＯX 濃度が許容範囲
を越えた場合にのみ、マイコン１０がコイル３８への電
圧の供給を停止し、コンプレッサ１に流れ込む冷媒流量
を低下させるようにしている。

【００５０】コンプレッサ１が斜板式の容量可変コンプ
レッサである場合には、流れ込む冷媒の流量が低下する
ことによりコンプレッサの吸入圧が低下し、吸入圧によ
って制御されている制御弁がクランク室内の圧力を高め
る。クランク室内の圧力が高まると斜板の回転軸に対す
る角度が小さくなって、ピストンのストロークが短くな
り、吐出容量が低下してエンジンにかかる負荷を低減す
るようになる。

【００５１】またコンプレッサ１が容量固定のコンプレ
ッサである場合には、流れ込む冷媒の流量が低下するこ
とによりコンプレッサの吐出圧力も低下する。このため
にコンプレッサを回転させるトルクも低下し、エンジン
にかかる負荷を低減するようになる。

【００５２】以上述べた本実施の形態によれば、許容値
以上のＮＯX 濃度が測定された場合にコンプレッサに流
入する冷媒量をリニア電磁弁で低減することによって、
エンジンにかかる負荷を軽減することができるようにな
る。よって、エンジンが排出するＮＯX 濃度を低下させ
て許容範囲内にすることができる。

【００５３】以上述べたすべての実施の形態は、どのよ
うに組み合わせて用いても良く、特に第４の実施の形態
の膨脹弁は、循環する冷媒の流量に応じて独立に制御で
きるため、空気調和装置内の冷媒サイクル中を流れる冷
媒の流量が第１の実施の形態の適用によって低下した場
合にも、エバポレータでの蒸発圧力を下げ、エバポレー
タのＳ・Ｈ（スーパー・ヒート）の最適化を図ることが
可能で、空気調和装置としての冷房能力をも、通常の膨
脹弁を用いた場合よりも高めることができる。よって第
１の実施の形態に、第４の実施の形態を組み合わせた場
合には、冷房能力の低下を抑止しながら、排気ガス中の
ＮＯX 濃度を低減することができるという新たな効果を
生じるものである。

【００５４】

【発明の効果】請求項１記載の自動車用空気調和装置
は、排気ガス中の有害な成分の濃度を考慮して自動車用
空気調和装置を制御し、空気調和を行いながら空気の汚
染を抑止することができる。

【００５５】請求項２記載の自動車用空気調和装置は、
自動車において空気調和を行いながら、排気ガスの成分
濃度に応じてコンプレッサの吐出容量を低下することに
よって空気の汚染を抑止することができる。

【００５６】請求項３記載の自動車用空気調和装置は、
自動車において空気調和を行いながら、排気ガスの成分
濃度に応じてコンデンサ送風手段の送風能力を最大にす
ることによって空気の汚染を抑止することができる。

【００５７】請求項４記載の自動車用空気調和装置は、
自動車において空気調和を行いながら、排気ガスの成分
濃度に応じて浄化用触媒が所定の温度に達して効果を発
するようになるまでエンジンにかかる負荷を低減するこ
とによって空気の汚染を抑止することができる。

【００５８】請求項５記載の自動車用空気調和装置は、
自動車において空気調和を行いながら、排気ガスの成分
濃度に応じてコンプレッサを通過する冷媒の流量を低下
してエンジンにかかる負荷を低減することによって空気
の汚染を抑止することができる。

【００５９】請求項６記載の自動車用空気調和装置は、
自動車において空気調和を行いながら、排気ガスの成分
濃度に応じて電気的に制御される膨張弁を用いてコンプ
レッサを通過する冷媒の流量を低下し、エンジンにかか
る負荷を低減することによって空気の汚染を抑止するこ
とができる。

【００６０】請求項７記載の自動車用空気調和装置は、
自動車において空気調和を行いながら、排気ガスの成分
濃度に応じて電気的に制御される電磁弁を用いてコンプ
レッサを通過する冷媒の流量を低下し、エンジンにかか
る負荷を低減することによって空気の汚染を抑止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】 本発明の第１の実施の形態の容量可変コンプ
レッサに供給する電圧を説明する図である。

【図３】 本発明の第１の実施の形態の処理を説明する
フローチャートである。

【図４】 本発明の第２の実施の形態の構成を示すブロ
ック図である。

【図５】 本発明の第３の実施の形態の構成を示すブロ
ック図である。

【図６】 本発明の第４の実施の形態の構成を示すブロ
ック図である。

【図７】 本発明の第４の実施の形態の構成を示すブロ
ック図である。

【図８】 本発明の第４の実施の形態のリニア電磁弁を
説明する図である。

【図９】 本発明の第１の実施の形態で用いた可変容量
コンプレッサの構成を説明する図である。

【符号の説明】 １…コンプレッサ、 ２…リキッドタンク、３…コンデ
ンサ、 ４…マフラー、６…ファン、 ７…エバポレー
タ、８…モータ、 ９…膨張弁、１０…マイコン、 １
１…リニア電磁弁、１３，１４…温度センサ、 １５…
排ガスセンサ、１９…電子膨脹弁、 ３４…排ガス浄化
用触媒。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンにより駆動されるコンプレッサ
   （１）を有する自動車用空気調和装置であって、 自動車が排出する排気ガスの成分濃度を測定する排ガス
   検知手段（１５）と、 当該排ガス検知手段（１５）が測定した排気ガスの成分
   濃度が所定の値に達しているか否かを判定する排ガス濃
   度判定手段（１０）と、 当該排ガス濃度判定手段（１０）によって排気ガスの成
   分濃度が所定の値に達したと判断された場合には、空気
   調和より優先して前記コンプレッサ（１）の稼働による
   自動車エンジンへの負荷を低減するよう制御するエンジ
   ン負荷制御手段（１０）とを有することを特徴とする自
   動車用空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記コンプレッサ（１）は、外部から入
   力する電気的な信号により、冷媒吐出容量を制御するこ
   とが可能な容量可変型の外部制御コンプレッサであっ
   て、 前記エンジン負荷制御手段（１０）は、前記排ガス濃度
   判定手段（１０）によって排気ガスの成分濃度が所定の
   値に達したと判断された場合に、前記コンプレッサ
   （１）の冷媒吐出容量を低下するように制御することを
   特徴とする請求項１に記載の自動車用空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記コンプレッサ（１）が吐出する冷媒
   を外気と熱交換させるコンデンサ（３）と、 当該コンデンサ（３）に対して空気を送風し、熱交換の
   効率を高めるコンデンサ送風手段（６，８）とを備え、 前記エンジン負荷制御手段（１０）は、前記排ガス濃度
   判定手段（１０）によって排気ガスの成分濃度が所定の
   値に達したと判断された場合に、前記コンデンサ送風手
   段（６，８）の送風能力を最大能力に設定することを特
   徴とする請求項１または２のいずれか一つに記載の自動
   車用空気調和装置。
4. 【請求項４】 自動車が排出する排気ガスを浄化する排
   気ガス浄化用触媒（３４）と、 当該排気ガス浄化用触媒（３４）の温度を測定する触媒
   温度測定手段（１４）と、 当該触媒温度測定手段（１４）が測定した前記浄化用触
   媒（３４）の温度が所定の温度に達したか否かを判定す
   る触媒温度判定手段（１０）とを備え、 前記エンジン負荷制御手段（１０）は、前記排ガス濃度
   判定手段（１０）によって排気ガスの成分濃度が所定の
   値に達したと判断され、かつ当該触媒温度判定手段（１
   ４）によって前記浄化用触媒（３４）の温度が所定の温
   度に達していないと判断された場合には、空気調和より
   優先して、前記コンプレッサ（１）の稼働による自動車
   エンジンへの負荷を低減するように制御することを特徴
   とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の自動車
   用空気調和装置。
5. 【請求項５】 前記コンプレッサを通過する冷媒の流量
   を制御する冷媒流量制御手段（１１，１９）をさらに有
   し、前記エンジン負荷制御手段（１０）は、前記排ガス
   濃度判定手段（１０）によって排気ガスの成分濃度が所
   定の値に達したと判断された場合に、当該冷媒流量制御
   手段（１１，１９）が、前記コンプレッサ（１）を通過
   する冷媒の流量を低下させるように制御することを特徴
   とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の自動車
   用空気調和装置。
6. 【請求項６】 前記冷媒流量制御手段は、前記エンジン
   負荷制御手段（１０）から出力する電気的な信号によっ
   て制御される膨張弁（１９）であることを特徴とする請
   求項５に記載の自動車用空気調和装置。
7. 【請求項７】 前記冷媒流量制御手段は、前記エンジン
   負荷制御手段から出力する電気的な信号によって制御さ
   れる、冷媒を流量制御しながら通過させることが可能な
   電磁弁（１１）であることを特徴とする請求項５に記載
   の自動車用空気調和装置。