JP6863080B2 - 電子制御装置 - Google Patents

Description

この明細書の開示は、湿度センサの制御を行う電子制御装置に関する。

自動車における内燃機関の制御を行う電子制御装置は、自動車が置かれる環境における物理量を取得して内燃機関の駆動を制御している。そういった物理量のひとつに湿度がある。内燃機関は吸気された外気と燃料とを混合して燃焼を行うが、外気の湿度によって吸気量を制御し、適切な駆動を実現する。また、電子制御装置は、例えば冷房時において、車室内の湿度を参照することによって、エバポレータによる除湿の程度を制御している。

以上のように、電子制御装置は、自動車における内外の湿度センサによって検出された湿度情報を取得して、内燃機関やエバポレータの駆動を制御している。このため、湿度センサの故障は、自動車運用時の快適性を損なわせる虞がある。そこで、湿度センサの故障を検出するための手法が種々提案されている。例えば、特許文献１に記載の湿度センサの故障検出方法は、車室外に設置された湿度センサの故障あるいは劣化を検出する方法である。この方法では、イグニッションスイッチのオフ後において、所定時間のソークの後に車室内および車室外に設けられた２つの湿度センサにより取得される各湿度を比較して、その差分が所定値より大きい場合に湿度センサの劣化であると判断する。

米国特許第７６５４２５３号明細書

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、車室内外の湿度センサの示す値の変動に対して、設定されたソーク時間が十分か否か不明であり、故障検出の精度が高いとは言えない。もしくは、十分に長いソーク時間が設定された場合においては、比較的高い精度を維持できるものの、故障検出の機会が減少してしまい、故障の発見が遅れる虞がある。

具体的に説明する。車室内の湿度センサが示す湿度の値は、除湿や加湿の操作によって外気の湿度とは異なっているのが普通である。ソーク時間には、車室内の湿度センサの示す値が、イグニッションスイッチのオフ後において車室外の湿度センサの示す値と一致する程度まで戻るための時間を設定する必要がある。湿度センサの故障を比較的高い精度で検出するためには、車室内外の湿度差の最大値を想定してソーク時間を設定しなければならない。自動車は、その使用環境が多岐におよび、過酷な気候における湿度条件を含めて想定されるソーク時間は、結果的に長くならざるを得ない。このようなソーク時間を設定すると、通常の気候等で使用される自動車においては、湿度センサの故障検出が実行される頻度が減少して、故障の発見が遅れる虞がある。

そこで、この明細書の開示は、適切なタイミングで湿度センサの故障検出を実行することのできる電子制御装置を提供することを目的とする。

この明細書の開示は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するために、この明細書に開示される電子制御装置は、車両における車室の外部に設けられた外気湿度センサ（９１）により検出される外気湿度情報と、車室の内部に設けられた内気湿度センサ（９２）により検出される内気湿度情報と、を取得する電子制御装置であって、内気湿度情報を取得する湿度情報取得部（１１）と、内気湿度情報であって除湿もしくは加湿が開始される以前における湿度と相関する物理量と、除湿もしくは加湿がオフされた時点以降における湿度と相関する物理量との差分を算出する湿度変化算出部（１２）と、差分に基づいて、除湿もしくは加湿がオフされてから外気湿度センサのダイアグが開始可能な時刻に至るまでのソーク時間を算出するソーク時間算出部（１３）と、除湿もしくは加湿がオフされた時点からソーク時間経過後における外気湿度情報と内気湿度情報とを比較する比較部（１４）と、を備え、ソーク時間算出部は、差分が小さいほど、ソーク時間が短くなるように計算を行う。

上記したとおり、ソーク時間が所定の一定値として設定される従来のような態様においては、ソーク時間は比較的長めに設定される。これに対して、ここに開示する電子制御装置にあっては、ソーク時間は、除湿もしくは加湿が開始される以前における湿度と相関する物理量と、除湿もしくは加湿がオフされた時点以降における湿度と相関する物理量との差分によって可変に設定される。このため、ソーク時間が必要以上に長く設定されることなく、適切な時間として設定されるので、従来に較べて外気湿度センサのダイアグの頻度を高くすることができる。また、外気が過度な湿潤や乾燥な環境下においては、固定されたソーク時間では不足な場合があるが、この電子制御装置によればダイアグに必要なソーク時間を適切に設定できるので、外気湿度センサの故障検出について高精度に行うことができる。

第１実施形態にかかるエンジン制御システムの概略構成を示すブロック図である。 電子制御装置の構成を示すブロック図である。 相対湿度の時間変化の一例を示す図である。 電子制御装置の動作を示すフローチャートである。 第２実施形態にかかる電子制御装置の動作を示すフローチャートである。 第３実施形態にかかる電子制御装置の動作を示すフローチャートである。 第４実施形態にかかる電子制御装置の動作を示すフローチャートである。

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
最初に、図１および図２を参照して、本実施形態に係る電子制御装置の概略構成について説明する。

本実施形態における電子制御装置は、自動車における内燃機関の制御を行う電子装置であって、例えばエンジン制御ＥＣＵである。この電子制御装置は、車室内外の湿度センサと通信可能に接続されており、湿度の情報に基づいて内燃機関およびエアコンの制御を行う。また、付随する湿度センサのダイアグに係る制御を行う。

図１に示すように、電子制御装置１０は、エンジン制御システム１００の一部を構成している。エンジン制御システム１００は、電子制御装置１０と、エンジン２０と、ターボチャージャ３０と、後処理装置４０と、を備えている。加えて、エンジン制御システム１００は、外気をターボチャージャ３０に導入する第１吸気流路５１と、ターボチャージャ３０とエンジン２０との間で吸気が流通する第２吸気流路５２と、エンジン２０の排気をターボチャージャ３０に導入する第１排気流路５３と、ターボチャージャ３０から排気を排出する第２排気流路５４と、を備えている。なお、第1吸気流路５１にはエアクリーナ６０が設置されている。

さらに、エンジン制御システム１００は、エアコンシステム７０、空気循環システム８０および各種センサ９１，９２，９３を備えている。各種センサとは、例えば、外気湿度センサ９１、内気湿度センサ９２、車室内温度センサ９３である。エアコンシステム７０、空気循環システム８０および各種センサ９１，９２，９３は、それぞれ電子制御装置１０と通信可能に接続されている。

まず、電子制御装置１０以外の各要素について説明する。

エンジン２０は、自動車の車輪に動力を伝え、車両を駆動させるための機関である。本実施形態におけるエンジン２０は、外気を吸気して燃料と混合して燃焼させる形式のエンジンであり、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジンである。エンジン２０により発生する軸出力はトルクと回転数を決定するとともに、バッテリの充電に寄与する。また、エンジン２０により発生する熱出力は、暖房エネルギーに寄与する。エンジン２０は、第２吸気流路５２を介してターボチャージャ３０に接続されており、外気を取り込んでいる。一方、エンジン２０の排ガスは第１排気流路５３を介してターボチャージャ３０に排出され、後処理装置４０を経て無害化されて外部に排出される。

ターボチャージャ３０は、エンジン３０へ供給される吸気を圧縮して高密度化する過給器である。ターボチャージャ３０はエンジン２０との間で第２吸気流路５２および第１排気流路５３を介して接続されている。ターボチャージャ３０は、エンジン２０からの排気によって回転するタービンと、該タービンの回転によって吸気を圧縮するコンプレッサとを有している。ターボチャージャ３０に接続された第１吸気流路５１から取り込まれた外気は、ターボチャージャ３０で圧縮されたのち、エンジン２０に供給される。

後処理装置４０は、ターボチャージャ３０よりも下流の第２排気流路５４に設けられ、エンジン２０の排ガスを無害化する装置である。後処理装置４０には、例えば、排ガス中の微粒子を捕捉除去するパティキュレートフィルタがある。パティキュレートフィルタに酸化触媒を用いて炭化水素成分を除去する機構を付与しても良い。後処理装置４０の別の例にはＮＯｘ触媒がある。これは、排ガス中の窒素酸化物を分解除去するものである。効率のよい分解のため、尿素選択還元方式や吸蔵還元方式などの還元方式を採用することができる。

エアクリーナ６０は、第１吸気流路５１に設けられ、外気に含まれる砂や塵、水分等を除去するフィルタである。エアクリーナ６０によって、ターボチャージャ３０やエンジン２０への異物の浸入が抑制される。

エアコンシステム７０は冷暖房システムであり、とくに冷房に関してはエバポレータを含む除湿機能を有している。エアコンシステム７０はユーザの操作、もしくは電子制御装置１０による指令に応じて車室内の冷房と除湿を行う。

エアコンシステム７０は、例えば車室内の空気を取り込んでエバポレータによって減圧冷却するシステムを有しており、冷却により露点に達した水蒸気は液体の水に状態変化して車外に排出される。これにより車室内の除湿が行われる。したがって、除湿装置としてエアコンシステム７０が稼働しているとき、エバポレータ通過後の湿度は、エバポレータ通過前の湿度よりも低くなる。また、エバポレータによって凝縮した水の全量が、除湿量の全量に相当する。本実施形態におけるエアコンシステム７０は、エバポレータ通過前における湿度情報と、エバポレータ通過後における湿度情報とを実測あるいは推定によって検出できる機構を有している。

空気循環システム８０は、車室内の空気の循環について、外気導入モードあるいは内気循環モードのいずれかを選択するシステムである。外気導入モードか内気循環モードかの選択はユーザの意思により決定されることが基本であるが、本実施形態では、電子制御装置１０が状況に応じて自動的に切り替える機構も備えている。

ここで、外気導入モードとは、車室内の空気循環に際して外気を取り入れる駆動モードであり、車室内と車室外とが直接的に連通するモードである。すなわち、外気導入モードにおいては、車室内と車室外との状態平衡に至るまでの時間が短くなる。一方、内気循環モードとは、車室内の空気循環に際して外気を取り入れず車室内の空気を循環する駆動モードであり、車室内と車室外とが分離するモードである。内気循環モードにおいては、外気との積極的な交換が行われないため、車室内と車室外との状態平衡に至るまでの時間は外気導入モードに較べて長くなる。なお、内気循環モードであっても、車室内は車室外に対して完全密封されているわけではないので、ドア等の隙間を介して気体等の交換が行われる。

外気湿度センサ９１は、エアクリーナ６０の下流側に取り付けられたエアフロメータに併設された湿度センサである。つまり、外気湿度センサ９１は、第１吸気流路５１に吸入された直後の空気の湿度を検出するものであり、外気湿度センサ９１により検出される外気湿度情報は外気の湿度情報を反映している。外気湿度センサ９１は電子制御装置１０と接続されており、外気湿度情報を提供している。なお、本実施形態において、外気湿度センサ９１が検出し提供する外気湿度情報は相対湿度である。本実施形態における電子制御装置１０は、この外気湿度センサ９１の故障検出に係る処理を行うものである。

内気湿度センサ９２は、車室内に取り付けられた湿度センサである。内気湿度センサ９２により検出される内気湿度情報は、車室内に存在する気体の湿度情報を反映している。内気湿度センサ９２は電子制御装置１０と接続されており、内気湿度情報を提供している。なお、本実施形態において、内気湿度センサ９２が検出し提供する内気湿度情報は相対湿度である。本実施形態における電子制御装置１０は、この内気湿度センサ９２は正常に動作していることを前提に、外気湿度センサ９１の故障検出を行う。内気湿度センサ９２のダイアグは、例えば電気的な導通チェックなどによって行われる。

車室内温度センサ９３は、車室内に設けられ、車室内の温度を検出する温度センサである。車室内温度センサ９３は電子制御装置１０と接続されており、車室内の温度の情報を提供している。

電子制御装置１０は、外気湿度センサ９１により取得される外気の湿度情報に基づいてエンジン２０の駆動の制御を行うとともに、内気湿度センサ９２により取得される車室内の内気湿度情報や温度に基づいてエアコンシステム７０の制御を行っている。

次に、電子制御装置１０について、詳しく説明する。

図２に示すように、電子制御装置１０は、湿度情報取得部１１と、湿度変化算出部１２と、ソーク時間算出部１３と、比較部１４とを備えている。

湿度情報取得部１１は、外気湿度センサ９１から外気湿度情報が入力される。また、内気湿度センサ９２から内気湿度情報が入力される。また、湿度情報取得部１１には、車室内温度センサ９３から車室内の温度の情報も入力される。本実施形態における外気温度情報および内気湿度情報はいずれも相対湿度であり、所定温度における飽和水蒸気量（飽和水蒸気圧）に対する実際の空気の水蒸気量（水蒸気圧）の比である。

なお、湿度情報取得部１１は、例えば図示しないメモリに格納された湿り空気線図等のデータベースに基づいて相対湿度を絶対湿度（重量絶対湿度、比湿など）や空気密度などの物理量に変換可能になっている。物理量の変換の際には、入力される車室内の温度情報のほか、図示しないセンサにより取得されたり、推定されたりした気圧や比エンタルピなどの物理量を参照する。

湿度変化算出部１２は、除湿装置による除湿が開始される以前の時点から、除湿装置がオフされた時点以降までの、湿度に相関する物理量の変化（すなわち差分）を算出する部分である。湿度に相関する物理量とは、例えば、相対湿度、重量絶対湿度、比湿など種々存在するが、本実施形態では、その物理量は車室内の水分量であり、その変化は、除湿された水の量、すなわち除湿量である。湿度変化算出部１２は、イグニッションスイッチがオンされた時点から、イグニッションスイッチがオフされたまでの除湿量を算出する。

ソーク時間算出部１３は、湿度変化算出部１２により算出された差分に基づいて、ソーク時間を算出、決定する部分である。ソーク時間とは、外気湿度センサ９１のダイアグが可能になるまでの待機時間を指す。本実施形態においてソーク時間は、内気湿度センサ９２が正常であることを前提とし、内気湿度センサ９２の置かれる環境が、外気湿度センサ９１の置かれる環境と平衡するまでの時間として設定される。よって、平衡しやすい環境であれば比較的短い時間に設定されるし、平衡し難い環境であれば長い時間に設定される。

比較部１４は、外気湿度センサ９１の出力値と、内気湿度センサ９２の出力値とを比較する部分である。本実施形態では、イグニッションスイッチがオフされた時点から時間のカウントが開始され、ソーク時間経過後に外気湿度センサ９１のダイアグが可能になる。比較部１４は、外気湿度センサ９１のダイアグが可能な状態に至ると、その時点における外気湿度センサ９１と内気湿度センサ９２の出力値を比較する。そして、比較した結果に基づいてダイアグ結果を外部に出力する。ダイアグ結果とは、外気湿度センサ９１の故障可能性の有無である。

次に、図３および図４を参照して、本実施形態における電子制御装置１０の具体的な動作について説明する。

図３に示すような状況を想定する。すなわち、時刻ｔ１においてイグニッションスイッチがオンされ、ほぼ同時にエアコンシステム７０が起動して除湿が開始される。以降、車室内の相対湿度は低下して、目標湿度帯に達するとその状態が維持される。その後、時刻ｔ２においてイグニッションスイッチがオフされ、ほぼ同時にエアコンシステム７０による除湿が停止する。車室内の相対湿度は外気との交換によって除々に増加する。時刻ｔ３以降、車室内と車外の相対湿度が平衡して外気湿度センサ９１のダイアグが可能な期間となる。ここで、時刻ｔ２から時刻ｔ３に至る時間が、ソーク時間として少なくとも必要な時間となる。よって、電子制御装置１０は、ソーク時間を、時刻ｔ２から時刻ｔ３に至る時間と略同一か、あるいは長く設定する。

電子制御装置１０の外気湿度センサ９１のダイアグに係る動作について、図４に示す動作フローを参照しつつ、詳しく説明する。

まず、ステップＳ１０１が実行される。ステップＳ１０１では、内気湿度センサ９２のダイアグが実行され、内気湿度センサ９２が正常に動作していることが確認される。このダイアグは、例えば通電などによって断線の有無を確認するものである。内気湿度センサ９２が正常に動作していることが確認されるとステップＳ１０１はＹＥＳ判定となる。一方、内気湿度センサ９２が故障している可能性がある場合にはＮＯ判定となり、外気湿度センサ９１のダイアグ動作は終了する。

ステップＳ１０１がＹＥＳ判定のとき、ステップＳ１０２が実行される。ステップＳ１０２は、ソーク時間の算出要求が電子制御装置１０に対して行われているか否かを判定するステップである。ソーク時間の算出要求は、例えば外気湿度センサ９１の前回のダイアグからの経過時間が所定時間以上であったり、走行距離が所定距離以上であることをトリガとして成される。ソーク時間の算出要求は、外気湿度センサ９１のダイアグ要求にほぼ等価である。ソーク時間の算出が要求されていればステップＳ１０２はＹＥＳ判定となり、要求されていなければＮＯ判定となって動作フローが終了する。

ステップＳ１０２がＹＥＳ判定のとき、ステップＳ１０３が実行される。ステップＳ１０２は、イグニッションスイッチがオンされたか否かを判定するステップである。イグニッションスイッチがオンされればＹＥＳ判定となり、イグニッションスイッチがオフされた状態であればＮＯ判定となる。なお、本実施形態では、イグニッションスイッチがオンされることとほぼ同時にエアコンシステム７０が起動して除湿を開始すると想定する。

イグニッションスイッチがオンされて除湿が開始されるとステップＳ１０４が実行される。ステップＳ１０４は車室内における空気密度（単位例：ｋｇ／ｍ^３）を算出するステップである。具体的には、湿度情報取得部１１が、内気湿度センサ９２により取得された車室内の相対湿度（単位例：％）と、車室内温度センサ９３により取得された車室内温度（単位例：℃）と、湿り空気線図に基づいて、水蒸気を含む車室内の空気の密度を算出する。

次いで、ステップＳ１０５が実行される。ステップＳ１０５は、エアコンシステム７０を構成するエバポレータを通過する空気の流量（単位例：ｍ^３／ｈ）を算出するステップである。具体的には、湿度変化算出部１２が、エバポレータの流路断面積（単位例：ｍ^２）と、通過流速（ｍ／ｈ）とに基づいて流量を算出する。なお、エバポレータの流路断面積はエアコンシステム７０が決まれば確定する所定値である。また、通過流速は、エバポレータへの気体の供給を行うブロワの回転数によって決まる値である。

次いで、ステップＳ１０６が実行される。ステップＳ１０６は、エバポレータで凝縮する水分の量（単位例：ｋｇ）を算出するステップである。具体的には、湿度変化算出部１２が、ステップＳ１０４で算出された空気密度と、ステップＳ１０５で算出された空気の流量と、エバポレータの通過前の比湿（単位：ｋｇ／ｋｇ）と、エバポレータの通過後の比湿と、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０６の実行にかかる計測時間（単位例：ｈ）と、に基づいて、エバポレータで凝縮する水分の量を算出する。計算式は、例えば、（空気密度）×（流量）×（通過前比湿−通過後比湿）×（計測時間）である。計測時間は、所定の一定値として予め決められている。すなわち、ステップＳ１０６において算出される水分の量は、一定の計測時間においてエバポレータで凝縮する水分の絶対量である。計算された水分量は、例えばメモリ等に一時的に記憶される。

次いで、ステップＳ１０７が実行される。ステップＳ１０７は、イグニッションスイッチがオフされたか否かを判定するステップである。イグニッションスイッチがオフされればＹＥＳ判定となり、イグニッションスイッチがオンされた状態であればＮＯ判定となる。なお、本実施形態では、イグニッションスイッチがオフされることとほぼ同時にエアコンシステム７０がオフして除湿を停止すると想定する。

イグニッションスイッチがオンの状態で維持され除湿が継続されている場合には、オフ判定となりステップＳ１０４に戻る。電子制御装置１０は、イグニッションスイッチがオフされるまで（ステップＳ１０７がＹＥＳ判定となるまで）ステップＳ１０４からステップＳ１０６を繰り返す。これにより、除湿装置が駆動している間の水分量が、計測時間ごとにメモリに記憶される。

イグニッションスイッチがオフされて除湿が停止すると、ステップＳ１０７はＹＥＳ判定となり、ステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８は、エバポレータで凝縮した水分の量を算出するステップである。具体的には、湿度変化算出部１２が、メモリに記憶された、各計測時間における凝縮水の量を積算して、イグニッションスイッチがオンされた時点からイグニッションスイッチがオフされた時点までにおける凝縮量の総量（単位例：ｋｇ）を算出する。この凝縮した水の総量が除湿量であり、特許請求の範囲に記載の、除湿（もしくは加湿）が開始される以前における湿度と相関する物理量と、除湿（もしくは加湿）がオフされた時点以降における湿度と相関する物理量との差分、に相当する。

次いで、ステップＳ１０９が実行される。ステップＳ１０９は、ソーク時間算出部１３がソーク時間（単位例：ｈ）を算出するステップである。具体的には、ソーク時間算出部１３が、（凝縮した水の総量）／（空気密度）／（換気量）を演算してソーク時間を算出する。凝縮した水の総量は、ステップＳ１０８において算出される物理量である。空気密度はステップＳ１０４において算出される物理量である。換気量（単位例：ｍ^３／ｈ）は、車室内外を連通する隙間等を介した気体の相互移動に係る単位時間あたりの体積である。換気量は、例えば内気循環モードにおいて、すべての窓やドアが閉じられた状態における実測値が予め設定されている。この演算により導出されるソーク時間は、凝縮した水の総量（＝除湿量）に依存し、除湿量が少ないほどソーク時間が短くなる。

次いで、ステップＳ１１０が実行される。ステップＳ１１０は、電子制御装置１０が、イグニッションスイッチがオフされてからの経過時間と、ステップＳ１０９で算出されたソーク時間とを比較するステップである。ソーク時間に較べて経過時間が短い間はステップＳ１１０がＮＯ判定となり、外気湿度センサ９１のダイアグを実行させることのないよう待機する。ステップＳ１１０が繰り返され、算出されたソーク時間よりも長い時間が経過すると、ステップＳ１１０はＹＥＳ判定となる。

次いで、ステップＳ１１１が実行される。ステップＳ１１１は、比較部１４が、ソーク時間経過後の外気湿度センサ９１の出力値と、ソーク時間経過後の内気湿度センサ９２の出力値と、を比較するステップである。より正確には、比較部１４は、外気湿度センサ９１が出力する外気の相対湿度と、内気湿度センサ９２が出力する車室内の相対湿度の差の絶対値を算出し、該絶対値と所定の閾値とを比較する。前述したように、イグニッションスイッチがオフされてからソーク時間以上経過したとき、車室内の空気と車室外の空気は平衡して、外気湿度センサ９１が出力する外気の相対湿度と、内気湿度センサ９２が出力する車室内の相対湿度は略同一となる。すなわち、出力される相対湿度の差の絶対値は略ゼロとなる。逆にいえば、相対湿度の差の絶対値が所定の閾値よりも大きく検出される場合には、外気湿度センサ９１が異常を呈している。

ステップＳ１１１は、出力される相対湿度の差の絶対値が閾値よりも大きい場合にＹＥＳ判定となる。よって、ステップＳ１１１がＹＥＳ判定の場合にはステップＳ１１２に進み、ユーザに対して異常の可能性を報知する。一方、ステップＳ１１１がＮＯ判定の場合には、動作フローを終了する。

以上が、本実施形態における電子制御装置１０の動作フローである。

次に、本実施形態における電子制御装置１０を採用することによる効果について説明する。

電子制御装置１０は、エアコンシステム７０によって除湿される際の、除湿量に基づいてソーク時間を決定する。すなわち、ソーク時間は固定値ではなく、除湿量が多いほどソーク時間は長くなり、除湿量が少ないほどソーク時間は短くなる。換言すれば、外気と車室内の空気との間に、湿度差が大きい場合には除湿量が増えることになるが、このような環境下ではソーク時間が長く設定され、湿度差が小さい環境下ではソーク時間が短く設定される。

このように、本実施形態における電子制御装置１０を採用すれば、ソーク時間が必要以上に長く設定されることなく、適切な時間として設定されるので、従来に較べて外気湿度センサ９１のダイアグの頻度を高くすることができる。また、外気が過度な湿潤や乾燥な環境下においては、従来のような固定されたソーク時間では不足な場合があるが、この電子制御装置１０によればダイアグに必要なソーク時間を適切に設定できるので、外気湿度センサ９１の故障検出について高精度に行うことができる。

（第２実施形態）
第１実施形態では、ソーク時間が除湿量に依存する例について説明した。すなわち、湿度変化算出部１２は、湿度と相関する物理量として車室内の水分量を採用し、その差分として除湿量を採用している。

これに対して、本実施形態における電子制御装置１０は、湿度と相関する物理量として、内気湿度センサ９２により検出される相対湿度を採用する。本実施形態における電子制御装置１０は、第１実施形態と同様の構成であり、湿度変化算出部１２を備えているが、エアコンシステム７０からエバポレータ通過前後の湿度の情報を受け取る必要はない。

図５を参照して、電子制御装置１０の動作フローについて説明する。

まず、ステップＳ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０３がこの順で実行される。ステップＳ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０３は、それぞれ第１実施形態におけるステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３と同様であるから、第１実施形態における説明を援用する。

ステップＳ２０３においてＹＥＳ判定のときにはステップＳ２０４が実行される。ステップＳ２０４は、ステップＳ２０４が実行される時点での車室内の相対湿度を取得するステップである。電子制御装置１０を構成する湿度情報取得部１１が、内気湿度センサ９２から、車室内の相対湿度を取得する。取得された相対湿度の情報はメモリ等に一時的に記憶される。

次いで、ステップＳ２０７が実行される。ステップＳ２０７は、第１実施形態におけるステップＳ１０７と同様、イグニッションスイッチがオフされたか否かを判定するステップである。イグニッションスイッチがオフされていなければＮＯ判定となり、ふたたびステップＳ２０４に戻る。換言すれば、ステップＳ２０４における相対湿度の取得は、イグニッションスイッチがオンされてからオフされるまでの間、一定の時間間隔で繰り返されてメモリ等に蓄積されていく。

イグニッションスイッチがオフされるとステップＳ２０７はＹＥＳ判定となり、ステップＳ２０８が実行される。ステップＳ２０８は、湿度変化算出部１２が、ステップＳ２０４において蓄積された相対湿度の情報に基づいて、除湿（もしくは加湿）が開始される以前における湿度と相関する物理量と、除湿（もしくは加湿）がオフされた時点以降における湿度と相関する物理量との差分を算出するステップである。具体的には、イグニッションスイッチがオンされた直後の車室内の相対湿度と、イグニッションスイッチがオフされる直前の車室内の相対湿度とを、メモリ等に蓄積された相対湿度の情報から抽出し、それらの差分を算出する。これは、図３に示す時刻ｔ２における、車室内の相対湿度と車外の相対湿度の差に相当するものである。

次いで、ステップＳ２０９が実行される。ステップＳ２０９は、ソーク時間算出部１３がソーク時間を算出するステップである。具体的には、ソーク時間算出部１３が、（相対湿度の差）×（車室内の体積）／（換気量）を演算してソーク時間を算出する。相対湿度の差は、ステップＳ２０８において算出される物理量であり、無次元である。車室内の体積は車両が決まれば一ほぼ意に決まる。換気量（単位例：ｍ^３／ｈ）は、車室内外を連通する隙間等を介した気体の相互移動に係る単位時間あたりの体積であり、第１実施形態における換気量と同様である。この演算により導出されるソーク時間は、相対湿度の差に依存し、その差が少ないほどソーク時間が短くなる。

次いで、ステップＳ２１０、Ｓ２１１、Ｓ２１２がこの順で実行される。ステップＳ２１０、Ｓ２１１、Ｓ２１２は、それぞれ第１実施形態におけるステップＳ１１０、Ｓ１１１、Ｓ１１２と同様であるから、第１実施形態における説明を援用する。

以上が、本実施形態における電子制御装置１０の動作フローである。

本実施形態における電子制御装置１０を採用すれば、除湿による相対湿度の変化量に応じてソーク時間を決定するので、除湿量が多いほどソーク時間は長くなり、除湿量が少ないほどソーク時間は短くなる。よって、第１実施形態と同様に、ソーク時間が必要以上に長く設定されることなく、適切な時間として設定されるので、従来に較べて外気湿度センサ９１のダイアグの頻度を高くすることができる。また、ダイアグに必要なソーク時間を適切に設定できるので、外気湿度センサ９１の故障検出について高精度に行うことができる。

（第３実施形態）
第１実施形態および第２実施形態においては、おもにエアコンシステム７０による除湿時における湿度に相関する物理量差を利用して外気湿度センサ９１のダイアグを行う電子制御装置１０について説明したが、電子制御装置１０は、加湿器による意図的な加湿を利用して外気湿度センサ９１のダイアグを行うことも可能である。

具体的には、第１実施形態において図１を参照して説明したエンジン制御システム１００において、エアコンシステム７０を、加湿システムに替える。加湿システムは車室内に水蒸気を供給する加湿器を含む。加湿器には、例えば、気化式、超音波式、スチームファン式など、一般的に知られた方式を採用することができる。

ソーク時間の算出に相対湿度の差を用いる態様における動作フローとしては、第２実施形態と同様に、図５に示すフローをそのまま採用して外気湿度センサ９１のダイアグを実現することができる。なお、この場合、加湿システムの駆動中は、その加湿機能によって、車室内の相対湿度が、車外の相対湿度よりも高くなっていることを前提とする。

また、ソーク時間の算出には、加湿前と加湿後の水蒸気量の差分を用いることもできる。これはすなわち、加湿量であり、第１実施形態における除湿量に対応する。

加湿量に基づいて外気湿度センサ９１のダイアグを行う動作フローについて、図６を参照して説明する。

まず、ステップＳ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０３がこの順で実行される。ステップＳ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０３は、それぞれ第１実施形態におけるステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３と同様であるから、第１実施形態における説明を援用する。なお、本実施形態においてイグニッションスイッチのオンとほぼ同時に起動するのはエアコンシステム７０に替えて加湿システムであり、加湿器による加湿が開始される。

次いで、ステップＳ３０４が実行される。ステップＳ３０４では、第１実施形態におけるステップＳ１０４と同様に、湿度情報取得部１１が、内気湿度センサ９２により取得された車室内の相対湿度（単位例：％）と、車室内温度センサ９３により取得された車室内温度（単位例：℃）と、湿り空気線図に基づいて、水蒸気を含む車室内の空気の密度を算出する。

次いで、ステップＳ３０５が実行される。ステップＳ３０５では、湿度変化算出部１２が、加湿器へ供給する電力を取得する。加湿器の加湿方式が、気化式、超音波式、スチームファン式などの電力による水蒸気の発生を前提としている方式であれば、加湿に係る消費電力は加湿量と相関する。湿度変化算出部１２は、加湿器への供給電力を取得することによって、対応する加湿量（単位例：ｋｇ）を算出できる。

次いで、ステップＳ３０６が実行される。ステップＳ３０６は、加湿器によって放出する水分の量（単位例：ｋｇ）を算出するステップである。具体的には、湿度変化算出部１２が、ステップＳ３０５で取得された電力に基づいて単位時間あたりの加湿量（単位例：ｋｇ／ｈ）を算出し、単位時間あたりの加湿量と、ステップＳ３０５〜ステップＳ３０６の実行にかかる計測時間（単位例：ｈ）と、に基づいて、加湿器が放出する水分の量を算出する。計算式は、（単位時間あたりの加湿量）×（計測時間）である。計測時間は、所定の一定値として予め決められている。すなわち、ステップＳ３０６において算出される加湿量は、一定の計測時間において加湿器が供給する水分の絶対量である。計算された水分量は、例えばメモリ等に一時的に記憶される。

次いで、ステップＳ３０７が実行される。ステップＳ３０７は、イグニッションスイッチがオフされたか否かを判定するステップである。イグニッションスイッチがオフされればＹＥＳ判定となり、イグニッションスイッチがオンされた状態であればＮＯ判定となる。なお、本実施形態では、イグニッションスイッチがオフされることとほぼ同時に加湿システムがオフして加湿を停止すると想定する。

グニッションスイッチがオンの状態で維持され除湿が継続されている場合には、オフ判定となりステップＳ３０５に戻る。電子制御装置１０は、イグニッションスイッチがオフされるまで（ステップＳ３０７がＹＥＳ判定となるまで）ステップＳ３０５およびステップＳ３０６を繰り返す。これにより、加湿器が駆動している間の加湿量が、計測時間ごとにメモリに記憶される。

イグニッションスイッチがオフされて加湿が停止すると、ステップＳ３０７はＹＥＳ判定となり、ステップＳ３０８に進む。ステップＳ３０８は、加湿器が供給した水分の量を算出するステップである。具体的には、湿度変化算出部１２が、メモリに記憶された、各計測時間における加湿量を積算して、イグニッションスイッチがオンされた時点からイグニッションスイッチがオフされた時点までにおける加湿量の総量（単位例：ｋｇ）を算出する。加湿量は、特許請求の範囲に記載の、除湿もしくは加湿が開始される以前における湿度と相関する物理量と、除湿もしくは加湿がオフされた時点以降における湿度と相関する物理量との差分、に相当する。

次いで、ステップＳ３０９が実行される。ステップＳ３０９は、ソーク時間算出部１３がソーク時間（単位例：ｈ）を算出するステップである。具体的には、ソーク時間算出部１３が、（加湿量）／（空気密度）／（換気量）を演算してソーク時間を算出する。加湿量は、ステップＳ３０８において算出される物理量である。空気密度はステップＳ３０４において算出される物理量である。換気量（単位例：ｍ^３／ｈ）は、車室内外を連通する隙間等を介した気体の相互移動に係る単位時間あたりの体積であり、第１実施形態において説明した換気量と同様である。この演算により導出されるソーク時間は、加湿量に依存し、加湿量が少ないほどソーク時間が短くなる。

次いで、ステップＳ３１０、Ｓ３１１、Ｓ３１２がこの順で実行される。ステップＳ３１０、Ｓ３１１、Ｓ３１２は、それぞれ第１実施形態におけるステップＳ１１０、Ｓ１１１、Ｓ１１２と同様であるから、第１実施形態における説明を援用する。

以上が、本実施形態における電子制御装置１０の動作フローである。

本実施形態における電子制御装置１０を採用すれば、加湿による相対湿度の変化量に応じてソーク時間を決定するので、加湿量が多いほどソーク時間は長くなり、加湿量が少ないほどソーク時間は短くなる。よって、第１実施形態と同様に、ソーク時間が必要以上に長く設定されることなく、適切な時間として設定されるので、従来に較べて外気湿度センサ９１のダイアグの頻度を高くすることができる。また、ダイアグに必要なソーク時間を適切に設定できるので、外気湿度センサ９１の故障検出について高精度に行うことができる。

（第４実施形態）
外気湿度センサ９１および内気湿度センサ９２が設置された環境の平衡を、より迅速に実現するため、車両の状態を制御することもできる。第２実施形態において説明した電子制御装置１０の動作フローを例に説明する。なお、第１実施形態や第３実施形態において説明した動作フローにも適用が可能である。

図７に示すように、ステップＳ２０９においてソーク時間を算出した後、ステップＳ２１０を実行する前に、ステップＳ４０１およびステップＳ４０２が挿入される。ステップＳ４０１は、電子制御装置１０が空気循環システム８０に対して指令し、車両を外気導入モードに移行させるステップである。ステップＳ４０１以前において、車両がすでに外気導入モードである場合にはそのまま外気導入モードを維持し、内気循環モードである場合には外気導入モードに自動的に切り替える。外気導入モードは、内気循環モードに較べて車室内と外気との交換が容易であり、換気量が増加する。

ステップＳ４０１の後、ステップＳ４０２が実行される。ステップＳ４０２は、ソーク時間算出部１３が、ステップＳ２０９で算出されたソーク時間を補正するステップである。ステップＳ２０９において、ソーク時間の算出には換気量が用いられるが、前述の通りこの換気量は、内気循環モードにおいて、すべての窓やドアが閉じられた状態における実測値が予め設定される。これに対して、外気導入モードにおいては、換気量が増加することとなる。ソーク時間算出部１３は、外気導入モードと内気循環モードとの換気量の比をソーク時間に乗算してソーク時間を補正する。これにより、ソーク時間、ステップＳ２０９において算出された値よりも短くなる。

ステップＳ２１０では、電子制御装置１０は、補正後のソーク時間を参照して外気湿度センサ９１のダイアグ可否を判断する。

以上のように、イグニッションスイッチがオフされた後において、車両を外気導入モードに移行させることにより、ソーク時間をさらに短縮することができ、外気湿度センサ９１のダイアグの機会を増やすことができる。

（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態について説明したが、上記した実施形態になんら制限されることなく、この明細書に開示する主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

上記した各実施形態では、除湿もしくは加湿の開始が、イグニッションスイッチのオンとほぼ同時であり、除湿もしくは加湿の停止が、イグニッションスイッチのオフとほぼ同時である旨を説明した。その上で、内気湿度情報の取得のトリガをイグニッションスイッチのオン時点とし、ソーク時間経過までのカウントの開始をイグニッションスイッチがオフされた時点とする例を説明した。しかしながら、ステップＳ１０３、ステップＳ２０３、ステップＳ３０３に相当する内気湿度情報の取得の開始タイミングは、除湿もしくは加湿が開始される前のいずれかの時点であれば良く、必ずしもイグニッションスイッチがオンされた時点でなくても良い。同様に、ステップＳ１０７、ステップＳ２０７、ステップＳ３０７に相当する内気湿度情報の取得の終了タイミングは、除湿もしくは加湿が終了された後のいずれかの時点であれば良く、必ずしもイグニッションスイッチがオフされた時点でなくても良い。さらに、ソーク時間経過までのカウントの開始は、除湿もしくは加湿が終了した時点以降であれば良い。

１０…電子制御装置，１１…湿度情報取得部，１２…湿度変化算出部，１３…ソーク時間算出部，１４…比較部，２０…エンジン，３０…ターボチャージャ，４０…後処理装置，６０…エアクリーナ，７０…エアコンシステム，８０…空気循環システム，９１…外気湿度センサ，９２…内気湿度センサ

Claims (7)

1. 車両における車室の外部に設けられた外気湿度センサ（９１）により検出される外気湿度情報と、
   前記車室の内部に設けられた内気湿度センサ（９２）により検出される内気湿度情報と、を取得する電子制御装置であって、
   前記内気湿度情報を取得する湿度情報取得部（１１）と、
   前記内気湿度情報であって除湿もしくは加湿が開始される以前における湿度と相関する物理量と、除湿もしくは加湿がオフされた時点以降における湿度と相関する物理量との差分を算出する湿度変化算出部（１２）と、
   前記差分に基づいて、除湿もしくは加湿がオフされてから前記外気湿度センサのダイアグが開始可能な時刻に至るまでのソーク時間を算出するソーク時間算出部（１３）と、
   除湿もしくは加湿がオフされた時点から前記ソーク時間経過後における前記外気湿度情報と前記内気湿度情報とを比較する比較部（１４）と、を備え、
   前記ソーク時間算出部は、前記差分が小さいほど、前記ソーク時間が短くなるように計算を行う電子制御装置。
2. 前記差分は、除湿もしくは加湿が開始されてからオフされるまでの除湿量または加湿量である、請求項１に記載の電子制御装置。
3. 前記差分は、イグニッションスイッチがオンされてからオフされるまでの除湿量または加湿量である、請求項１に記載の電子制御装置。
4. 前記差分は、除湿もしくは加湿が開始される以前における湿度と、除湿もしくは加湿がオフされた時点以降における湿度との差分である、請求項１に記載の電子制御装置。
5. 前記差分は、イグニッションスイッチがオンされた時点における湿度と、イグニッションスイッチがオフされた時点における湿度との差分である、請求項４に記載の電子制御装置。
6. 除湿もしくは加湿がオフされた後、前記車両を、前記車室内に外気を取り込む外気導入モードに移行させるとともに、前記ソーク時間算出部は、前記ソーク時間をより短く計算する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子制御装置。
7. イグニッションスイッチがオフされた後、前記車両を、前記車室内に外気を取り込む外気導入モードに移行させるとともに、前記ソーク時間算出部は、前記ソーク時間をより短く計算する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子制御装置。

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