WO2012131967A1

WO2012131967A1 - 車両用大気浄化装置

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Publication number: WO2012131967A1
Application number: PCT/JP2011/058190
Authority: WO
Inventors: 祥尚篠田; 和大杉本; 広昭勝又
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2012-10-04
Also published as: DE112011105120T5; JP5725160B2; JPWO2012131967A1; US20140037508A1; US10342885B2

Abstract

　この発明は、車両用大気浄化装置に関し、活性炭を含むオゾン浄化体の浄化機能を長期的に活用可能なＤＯＲシステムを提供することを目的とする。　図５（Ａ１）、（Ａ２）に示すように、初期状態の活性炭においては、風速が異なればオゾン浄化率に差が生じるものの、同一風速では温度が異なってもオゾン浄化率に差異は生じない。一方、図５（Ｂ１）、（Ｂ２）に示すように、耐久試験後の活性炭においては、同一風速でも温度が高くなるとオゾン浄化率が上昇する。従って、活性炭の劣化が進行するほど温度条件の違いがオゾン浄化率に与える影響が大きくなる。

Description

車両用大気浄化装置

　本発明は、車両用大気浄化装置に関し、大気中のオゾンを浄化することのできる車両用大気浄化装置に関する。

　光化学スモッグの発生原因であるオゾンは、自動車や工場の排気ガスに含まれるＨＣとＮＯｘが光化学反応を起こすことによって生成される。このため、自動車からのＨＣやＮＯｘの排出量を抑えることは、オゾンの生成を抑えて光化学スモッグの発生を防ぐための有効な手段である。一方、光化学スモッグの発生を防ぐ手段としては、大気中のオゾンを直接浄化することも考えられる。反応物であるＨＣやＮＯｘの排出量の低減を目指すだけでなく、生成物であるオゾンの浄化も図ることで、光化学スモッグの発生をより効果的に防ぐことが可能となる。このような観点から、米国カリフォルニア州をはじめとする一部の地域では、大気中のオゾンを直接浄化することのできる車両用大気浄化装置を備えた自動車が実用されている。この車両用大気浄化装置は、特に、ＤＯＲ(Direct Ozone Reduction)システムと呼ばれている。

　このようなＤＯＲシステムとして、例えば特許文献１には、二酸化マンガン等の金属酸化物をエアコンのコンデンサ等の車両構成部品に担持させたものが開示されている。エアコンのコンデンサは、車両走行時に大気に触れる箇所に設置されるものであり、二酸化マンガンは、大気中に含まれるオゾンを酸素等の他の物質に変換して浄化する機能を有するものである。従って、特許文献１のＤＯＲシステムによれば、車両走行中に大気中のオゾンを直接浄化できる。

日本特表２００２－５１４９６６号公報

　ところで、オゾンを浄化する機能は、二酸化マンガン等の金属酸化物だけでなく、活性炭にも備えられていることが知られている。活性炭は、金属酸化物に匹敵するオゾン浄化能を有し、かつ、安価に入手が可能であるため、金属酸化物の代替品として有望視されている。活性炭は、常温（２５℃）域にてオゾンを浄化できるので、常温よりも高い浄化温度を必要とする金属酸化物に比して有利である。しかしながら、活性炭をオゾン浄化体として用いる場合、その浄化機能が劣化し易いという問題がある。

　活性炭のオゾン浄化機能が劣化した場合の対策の一つに、車両構成物品の交換が挙げられる。しかし、例えばエアコンのコンデンサは冷媒循環回路の一部を構成しているため、それ単独での交換は手間を要する。従って、車両構成部品に活性炭を含むオゾン浄化体を用いる場合には、その浄化機能を出来る限り活用できるような対策を講ずる必要がある。

　本発明は、上述の課題に鑑みなされたもので、活性炭を含むオゾン浄化体の浄化機能を長期的に活用可能なＤＯＲシステムを提供することを目的とする。

　第１の発明は、上記の目的を達成するため、車両用大気浄化装置であって、
　車両の走行時に大気の流路が形成される箇所に配置された車両構成部品と、
　前記車両構成部品に設けられ、活性炭を含むオゾン浄化体と、
　前記オゾン浄化体の劣化度合いに応じて前記オゾン浄化体を高温化させる浄化機能回復制御を実行する浄化機能回復制御手段と、
　を備えることを特徴とする。

　また、第２の発明は、第１の発明において、
　前記浄化機能回復制御手段は、前記オゾン浄化体の劣化度合いが基準値を超えるまでは、前記浄化機能回復制御の実行を禁止することを特徴とする。

　また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
　大気中のオゾン濃度を取得するオゾン濃度取得手段と、
　前記オゾン濃度と設定濃度とを比較するオゾン濃度比較手段と、を備え、
　前記浄化機能回復制御手段は、前記オゾン濃度が設定濃度よりも低い場合は、前記浄化機能回復制御の実行を禁止することを特徴とする。

　また、第４の発明は、第１乃至第３の発明において、
　前記車両構成部品は、エアコンのコンデンサであり、
　前記エアコンに対する要求温度と車内温度との温度差が、設定温度範囲外にあるか否かを判定する温度差判定手段を更に備え、
　前記浄化機能回復制御手段は、前記浄化機能回復制御の実行を開始してから設定時間の経過後における前記温度差が前記設定温度範囲外にある場合は、前記浄化機能回復制御の実行を停止することを特徴とする。

　第１の発明によれば、オゾン浄化体の劣化度合いに応じてオゾン浄化体を高温化させる浄化機能回復制御を実行できる。オゾン浄化体を高温化すると、オゾン浄化体を通過する大気の温度が高くなる。そのため、大気がオゾン浄化体に接触する確率が高くなり、オゾン浄化体によるオゾン浄化率が上昇する。また、オゾン浄化体の劣化が進行するほど、オゾン浄化体によるオゾン浄化率の上昇度合いが増加する。従って、本発明によれば、オゾン浄化体の劣化度合いに応じて、その浄化機能を最大限活用することが可能となる。

　上述したように、オゾン浄化体を高温化すると、オゾン浄化体によるオゾン浄化率が上昇する。しかし、オゾン浄化体の高温化はその劣化の進行を早める可能性があるので、浄化機能回復制御の実行により、却ってオゾン浄化体の寿命が縮まる可能性がある。この点、第２の発明によれば、オゾン浄化体の劣化度合いが基準値を超えるまでは浄化機能回復制御の実行を禁止できる。そのため、オゾン浄化体の劣化の進行が必要以上に加速されることを抑制できる。従って、本発明によれば、オゾン浄化体の長寿命化を図ることができる。

　第３の発明によれば、オゾン濃度が設定濃度よりも低い場合は、浄化機能回復制御の実行を禁止できる。大気中のオゾン濃度が低い環境条件下では、浄化機能回復制御の実行によるオゾン浄化効率が相対的に低い。従って、本発明によれば、効率的な制御実行によるオゾン浄化体の長寿命化を図ることができる。

　車両構成部品がエアコンのコンデンサである場合、浄化機能回復制御の実行によってオゾン浄化体の温度を上昇させればコンデンサの温度も上昇するので、車内温度が要求温度に到達しない可能性がある。この点、第４の発明によれば、浄化機能回復制御の実行を開始してから設定時間の経過後に、エアコンに対する要求温度と車内温度との温度差が設定温度範囲外にある場合は、浄化機能回復制御の実行を停止できる。従って、上記温度差が設定温度範囲外にある場合に、車内冷却要求を優先させて車内温度を速やかに要求温度に到達させることができる。

本発明の各実施の形態の大気浄化装置が適用される車両１０の構成を示す概略図である。エアコンシステムの概略図である。活性炭のオゾン浄化耐久試験の結果を示すデータである。コンデンサを通過させるガスの風速と、そのガスがコンデンサに接触する確率との関係を示した図である。活性炭のオゾン浄化率の耐久試験前後における温度特性変化を示すグラフである。実施の形態１における浄化機能回復制御の概要を説明するための図である。実施の形態１において、ＥＣＵ５０により実行される浄化機能回復制御を示すフローチャートである。実施の形態２において、ＥＣＵ５０により実行される浄化機能回復制御を示すフローチャートである。実施の形態３において、ＥＣＵ５０により実行される機能回復停止制御を示すフローチャートである。

実施の形態１．
［車両用大気浄化装置の構成］
　先ず、図１乃至図７を参照しながら、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本実施の形態の大気浄化装置を搭載した車両の構成を示す概略図である。車両１０は、動力装置としての内燃機関１２を備えている。内燃機関１２から排出される排気ガスには、ＨＣやＮＯｘが含まれている。オゾンはＨＣやＮＯｘを反応物として光化学反応により生成される。そのため、内燃機関１２を備える車両１０に大気浄化装置を搭載し、車両１０の走行中に大気中のオゾンを浄化することで、車両１０が環境に与える影響を低減することができる。

　車両１０において、内燃機関１２の前方には、内燃機関１２に循環させる冷却水を冷却するラジエータ１４が配置されている。ラジエータ１４の前方には、エアコンのコンデンサ１６が取り付けられている。コンデンサ１６のコア部には、オゾン浄化体としての活性炭が設けられている。図１に矢印で示すように、車両１０の走行時には、車両１０のフロント面のバンパーグリル１８から大気が取り込まれ、取り込まれた大気が、コンデンサ１６、ラジエータ１４をこの順に通過して後方へ排出される。

　また、車両１０は、本実施の形態の大気浄化装置の一部を構成するエアコンシステムを備えている。図２は、エアコンシステムの概略図である。このエアコンシステムは、車両１０の車内の空調を行う空調システムであり、例えば二酸化炭素等の冷媒を循環させる冷媒循環回路２０を備えている。冷媒循環回路２０上には、コンデンサ１６の他に、コンプレッサ２２、膨張弁２４およびエバポレータ２６が設けられている。コンプレッサ２２は、冷媒を圧縮する圧縮器である。コンデンサ１６は、コンプレッサ２２によって圧縮された冷媒を凝縮する機能を有する。膨張弁２４は、コンデンサ１６によって凝縮された冷媒を、絞り膨張によって減圧する膨張弁である。エバポレータ２６は、膨張弁２４によって減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器である。

　図２に矢印で示すように、冷媒は、コンプレッサ２２、コンデンサ１６、膨張弁２４およびエバポレータ２６をこの順に循環する。冷媒は、コンプレッサ２２を通過する際に圧縮され、高温かつ高圧の状態になり、コンデンサ１６を通過する際に凝縮され低温かつ高圧の状態になる。また、冷媒は、膨張弁２４によって減圧されることにより低温かつ低圧の状態になり、エバポレータ２６によって蒸発させられることにより高温かつ低圧の状態になる。エバポレータ２６によって高温かつ低圧の状態となった冷媒は、冷媒循環回路２０を流れてコンプレッサ２２に導入され、コンプレッサ２２によって圧縮される。

　また、図２のエアコンシステムは、冷媒導入通路２８と、三方弁３０と、冷媒戻し通路３２と、冷媒開閉弁３４とを更に備えている。冷媒導入通路２８は、コンプレッサ２２とエバポレータ２６との間の冷媒循環回路２０に三方弁３０を介して接続されている。三方弁３０は、冷媒循環回路２０と冷媒導入通路２８とを連結し、または遮断するように構成されている。冷媒戻し通路３２は、三方弁３０よりも上流側の冷媒循環回路２０に接続されている。冷媒開閉弁３４は、冷媒戻し通路３２上に設けられ、開閉動作により冷媒戻し通路３２を開閉可能に構成されている。

　図２に矢印で示すように、三方弁３０を作動させて冷媒循環回路２０と冷媒導入通路２８とを連結すると、冷媒循環回路２０を流れる冷媒が冷媒導入通路２８に流入する。また、冷媒開閉弁３４を開くと、冷媒戻し通路３２を流れる冷媒が冷媒循環回路２０に流入する。

　また、図２に示すように、本実施の形態の大気浄化装置は、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を備えている。ＥＣＵ５０の出力側には、上述したコンプレッサ２２、膨張弁２４、三方弁３０、冷媒開閉弁３４等が接続されている。ＥＣＵ５０の入力側には、現時点までの車両走行距離を把握可能な走行距離メータ３６、コンデンサ１６の温度を検出する温度センサ３８やコンデンサ１６の前方および後方のオゾン濃度を検出するオゾンセンサ４０，４２、車内温度を検出する室温センサ４４等が接続されている。ＥＣＵ５０は、走行距離メータ３６等の信号に基づいて、コンプレッサ２２等の各種アクチュエータを制御するように構成されている。

［本実施の形態の特徴]
　図３は、活性炭のオゾン浄化耐久試験の結果を示すデータである。図３の横軸は耐久距離（キロマイル）を、縦軸は初期状態（耐久距離０キロマイル時）におけるオゾン浄化率を基準とした相対値を、それぞれ示す。図３中に示す各データは、サイズおよび比表面積が同等の２つの活性炭を準備し、この２つの活性炭の前方から後方に向けて一定濃度のオゾン含有ガスを異なる速度（風速１ｍ／ｓおよび風速１０ｍ／ｓ）で通過させた際に、活性炭後方のオゾン濃度をそれぞれ測定することにより得たものである。

　図３に示すように、活性炭のオゾン浄化率は、耐久距離が長くなるに連れて低下する。また、図３に示すように、活性炭のオゾン浄化率の低下度合いは、通過させるオゾン含有ガスの風速によって変化する。具体的に、オゾン含有ガスを風速１ｍ／ｓで通過させた場合は、オゾン浄化率が約３０キロマイルで初期状態の半分まで低下するが、オゾン含有ガスを風速１０ｍ／ｓで通過させた場合は、約３０キロマイルでも初期状態の約７割以上を示し、約６０キロマイル付近でようやく初期状態の半分程度まで低下する。つまり、高速（風速１０ｍ／ｓ）で通過させた場合の方が、低速（風速１ｍ／ｓ）で通過させた場合に比して、オゾン浄化率の低下度合いが小さくなる。

　図４は、コンデンサを通過させるガスの風速と、そのガスがコンデンサに接触する確率との関係を示したグラフである。このグラフは、アルミハニカム式のラジエータのモデルに対して、Ｇｏｒｍｌｅｙ－Ｋｅｎｎｅｄｙの拡散理論式を適用することにより算出したものである。図４に示すように、風速が１ｍ／ｓ付近では、ガスがラジエータに接触する確率は約１００％であり、風速が１０ｍ／ｓ付近では約１０％に減少する。つまり、ガスがラジエータに接触する確率は、風速が遅い場合は高く、風速が速くなるにつれて緩やかに低下する。車両１０において、コンデンサ１６はラジエータ１４の前方に設置されるので、本図の結果はコンデンサにも適用できる。従って、ガスがコンデンサに接触する確率（以下、「ガス接触確率」と称す。）は、コンデンサを通過させるガスの風速が遅い場合は高く、風速が速くなるにつれて緩やかに低下することが分かる。

　図３、４のグラフから、活性炭のオゾン浄化率とガス接触確率との間には相関があることが分かる。即ち、図４のグラフから、風速が遅いほどガス接触確率が高く、風速が速いほどガス接触確率が低くなることが分かる。また、図３のグラフから、風速が遅いほどオゾン浄化率の低下度合いが大きく、風速が速いほどオゾン浄化率の低下度合いが小さくなることが分かる。従って、図３、４のグラフから、ガス接触確率が高ければ活性炭のオゾン浄化率の低下度合いが大きくなり、ガス接触確率が低ければ活性炭のオゾン浄化率の低下度合いが小さくなることが分かる。

　ところで、図５は、活性炭のオゾン浄化率の耐久試験前後における温度特性変化を示すグラフである。図５のグラフは、初期状態（耐久距離０キロマイル）および耐久試験後（耐久距離５０キロマイル）の活性炭（サイズおよび比表面積は同等）について、異なる温度条件下（２５℃および７５℃）、その前方から後方に向けて一定濃度のオゾン含有ガスを異なる速度（風速１ｍ／ｓおよび風速５ｍ／ｓ）で通過させた際に、活性炭後方のオゾン濃度をそれぞれ測定することにより作成したものである。

　一般に、ガスの温度が高くなればその運動性が高くなる。そのため、活性炭の温度が高くなれば、活性炭を通過するガスの温度が高くなるのでガス接触確率が高くなる。ところが図５（Ａ１）、（Ａ２）に示すように、初期状態においては、風速が異なればオゾン浄化率に差が生じるものの、同一風速では温度が異なってもオゾン浄化率に差異は生じないという結果が得られた。この結果によれば、初期状態においては、温度条件の違いがオゾン浄化率に与える影響は殆ど無いことが分かる。一方、図５（Ｂ１）、（Ｂ２）に示すように、耐久試験後においては、同一風速でも温度が高くなるとオゾン浄化率が上昇するという結果が得られた。従って、図５によれば、活性炭の劣化が進行するほど温度条件の違いがオゾン浄化率に与える影響が大きくなることが分かる。

　このような知見に基づき、本実施の形態においては、活性炭の劣化割合が所定値よりも高くなる場合には、その劣化割合に応じてコンプレッサ２２の圧力を増加させてコンデンサ１６を高温化させる制御を実行することとした（浄化機能回復制御）。図６は、本実施の形態における浄化機能回復制御の概要を説明するための図である。図６の横軸は活性炭の劣化割合Ｒを示し、縦軸はコンプレッサ２２の増加圧力分（以下、「オゾン浄化機能要求圧Ｐ_Ｏ３」と称す。）を示す。

　図６に示すように、浄化機能回復制御は、活性炭の劣化割合Ｒが高くなるほどオゾン浄化機能要求圧Ｐ_Ｏ３が高くなるように実行するものである。即ち、活性炭の劣化割合Ｒが高くなるほどコンデンサ１６が高温となるようにコンプレッサ２２を制御する。これにより、コンプレッサ２２の圧力を増加させて活性炭のオゾン浄化率を上昇させることが可能となる。

　また、浄化機能回復制御は、活性炭の劣化割合Ｒが所定値Ｒ_ｔｈよりも高い場合にのみ実行する。換言すれば、活性炭の劣化割合Ｒが所定値Ｒ_ｔｈよりも低い場合には、浄化機能回復制御は非実行とされる。図５の説明の際に述べたように、活性炭の温度が高くなれば、活性炭を通過するガスの温度が高くなるのでガス接触確率が高くなる。そのため、浄化機能回復制御を実行すれば、活性炭のオゾン浄化率を上昇できる一方で、活性炭の劣化がより進行し易くなる。この点、活性炭の劣化割合Ｒが所定値Ｒ_ｔｈよりも低い場合に浄化機能回復制御を非実行とすれば、活性炭の劣化の進行を抑制できる。また、浄化機能回復制御の実行は、コンプレッサ２２の圧力増加分に応じた燃料量を消費するので、燃費が悪化する可能性がある。従って、活性炭の劣化割合Ｒが所定値Ｒ_ｔｈよりも低い場合に浄化機能回復制御を非実行とすれば、燃費悪化を抑えることもできる。従って、活性炭の長寿命化を図りつつ、その浄化機能を最大限活用することが可能となる。

　ここで、活性炭の劣化割合Ｒは、車両１０の走行距離に応じて算出される基準値に、コンデンサ１６の上下流におけるオゾン濃度比から算出される補正値（以下、「濃度補正値」と称す。）と、コンデンサ１６の温度履歴の平均値に基づく補正値（以下、「温度履歴補正値」と称す。）と、を積算した値として算出される。ＥＣＵ５０は、上記基準値と車両走行距離との関係について、予めマップデータ化したものを内部に記憶しているものとする。同様に、ＥＣＵ５０は、上記濃度補正値とオゾン濃度比との関係および上記温度履歴補正値と温度履歴の平均値との関係について、それぞれ予めマップデータ化したものを内部に記憶しているものとする。

［本実施形態における具体的処理］
　次に、図７を参照して、上述した浄化機能回復制御を実現するための具体的な処理について説明する。図７は、本実施の形態において、ＥＣＵ５０により実行される浄化機能回復制御を示すフローチャートである。なお、図７に示すルーチンは、定期的に繰り返して実行されるものとする。

　図７に示すルーチンでは、先ず、ＥＣＵ５０は、エアコンシステムに対する冷却要求圧Ｐ_Ａ／Ｃを算出する（ステップ１００）。冷却要求圧Ｐ_Ａ／Ｃは、車両１０の運転者によって設定される車内温度（以下、「要求温度Ｔ_ｒｑ」と称す。）に対応したコンプレッサ２２の圧力であり、予めマップデータ化されＥＣＵ５０内部に記憶されているものとする。本ステップにおいて、ＥＣＵ５０は、このマップデータを参照して、要求温度Ｔ_ｒｑに対応する冷却要求圧Ｐ_Ａ／Ｃを読み込むものとする。なお、エアコンオフの場合、即ち、車内温度が設定されていない場合は、冷却要求圧Ｐ_Ａ／Ｃはゼロとされる。

　続いて、ＥＣＵ５０は、浄化禁止フラグが０か否かを判定する（ステップ１１０）。浄化フラグは、後述する実施の形態２や３において、浄化機能回復制御の実行が禁止される条件下で１に設定されるフラグであり、浄化機能回復制御の実行が許可される条件下で０に設定される。なお、この浄化禁止フラグは、内燃機関１２の機関停止時に０にリセットされるものとする。

　ステップ１１０において、浄化禁止フラグが１であると判定された場合、ＥＣＵ５０は、コンプレッサ要求圧力Ｐ_ＣＯＭをステップ１００で算出した冷却要求圧Ｐ_Ａ／Ｃに設定する（ステップ１２０）。一方、ステップ１１０において、浄化禁止フラグが０であると判定された場合、ＥＣＵ５０は、オゾン浄化機能要求圧Ｐ_Ｏ３を算出する（ステップ１３０）。具体的に、ＥＣＵ５０は、走行距離メータ３６の検出値と上記基準値との関係を規定したマップデータを参照して、上記基準値を読み込む。同時に、ＥＣＵ５０は、各マップデータを参照して、濃度補正値および温度履歴補正値を読み込む。そして、ＥＣＵ５０は、これらの値に基づいて、オゾン浄化機能要求圧Ｐ_Ｏ３を算出する。

　ステップ１３０に続いて、ＥＣＵ５０は、コンプレッサ要求圧力Ｐ_ＣＯＭを算出する（ステップ１４０）。具体的に、ＥＣＵ５０は、ステップ１００で算出した冷却要求圧Ｐ_Ａ／Ｃとステップ１２０で算出したオゾン浄化機能要求圧Ｐ_Ｏ３とを加算する。そして、ステップ１４０またはステップ１２０の処理により算出されたコンプレッサ要求圧力Ｐ_ＣＯＭでコンプレッサ２２が運転される。

　以上、図７に示したルーチンによれば、浄化禁止フラグが０であると判定された場合に、冷却要求圧Ｐ_Ａ／Ｃにオゾン浄化機能要求圧Ｐ_Ｏ３を加算したコンプレッサ要求圧力Ｐ_ＣＯＭでコンプレッサ２２の運転圧力を制御できる。従って、浄化機能回復制御の実行が許可される条件下において、活性炭の劣化割合Ｒに応じて活性炭のオゾン浄化率を上昇させることができる。従って、活性炭の長寿命化を図りつつ、その浄化機能を最大限活用することが可能となる。

　ところで、本実施の形態においては、オゾン浄化体として活性炭を使用したが、オゾン浄化体として、活性炭と共に、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、白金若しくは金といった単体金属、これらの単体金属を中心金属とする金属錯体や有機金属錯体、またはゼオライトを使用してもよい。これらの単体金属、金属錯体、有機金属錯体やゼオライトは、活性炭同様にオゾン浄化機能を有するものであり、活性炭と共に使用することで活性炭のオゾン浄化機能の劣化を抑制できる。また、活性炭と共に、二酸化マンガン等の金属酸化物を使用してもよい。これらの代替材は、同時に二種類以上を使用してもよい。なお、本変形例は、後述する実施の形態２や３においても同様に適用が可能である。

　また、本実施の形態においては、コンデンサ１６のコア部に活性炭を設けたが、コンデンサ１６のコア部に代えて、或いは、コンデンサ１６のコア部と共に、ラジエータ１４のコア部に活性炭を設けてもよい。ラジエータはコンデンサに比べて作動温度の平均値が高い（ラジエータ：７５℃～９５℃、コンデンサ：６０℃～８０℃）ので、ラジエータを通過する大気の温度は、コンデンサを通過する大気の温度よりも高くなる。そのため、大気がラジエータ１４に接触する確率は、大気がコンデンサ１６に接触する確率よりも高くなるので、ラジエータ１４のコア部に設けた活性炭は、コンデンサ１６のコア部に設けた活性炭よりも、そのオゾン浄化率の低下度合いが大きくなる（図３、４参照）。

　活性炭をより長持ちさせるという観点からすると、活性炭をコンデンサ１６のコア部に設けるのが好ましい。しかし、ラジエータ１４のコア部に活性炭を設けた場合であっても、上記浄化機能回復制御と同様の制御を実行すれば、コンデンサ１６のコア部に活性炭を設けた場合同様の効果が期待できる。従って、コンデンサ１６のコア部に代えて、或いは、コンデンサ１６のコア部と共に、ラジエータ１４のコア部に活性炭を設けてもよい。なお、本変形例は、後述する実施の形態２や３においても同様に適用が可能である。

　また、本実施の形態においては、浄化機能回復制御時に、ＥＣＵ５０によりコンプレッサ２２の圧力を増加させてコンデンサ１６の温度を上昇させたが、コンデンサ１６を加温する手段はこれに限られない。例えば、内燃機関１２の排気熱を利用してコンデンサ１６を加温してもよいし、別途設置したヒーター等の加温装置を使用してコンデンサ１６を加温してもよい。

　また、本実施の形態においては、車両１０の走行距離に応じて算出される基準値に、濃度補正値と温度履歴補正値とを積算して活性炭の劣化割合Ｒを算出したが、活性炭の劣化割合Ｒは、上記基準値のみで算出してもよいし、上記基準値に濃度補正値のみを積算して算出してもよいし、更には、濃度補正値のみで算出してもよい。即ち、活性炭の劣化割合Ｒは、上記基準値、濃度補正値および温度履歴補正値の内の少なくとも１つのパラメータを使用して算出してもよい。また、これらのパラメータに加え、他のパラメータを使用して活性炭の劣化割合Ｒを算出してもよい。なお、本変形例は、後述する実施の形態２や３においても同様に適用が可能である。

　なお、上述した実施の形態１においては、コンデンサ１６が上記第１の発明における「車両構成部品」に相当している。また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ５０が図７の一連の処理を実行することにより上記第１の発明における「浄化機能回復制御手段」が実現されている。

実施の形態２．
　次に、図８を参照しながら、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態では、図１および図２に示した構成において、図８に示す浄化機能回復制御を実行することをその特徴とする。そのため、以下においては、上記実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。

［本実施の形態の特徴]
　上記実施の形態１においては、浄化機能回復制御として、活性炭の劣化割合Ｒが所定値Ｒ_ｔｈよりも高い場合にコンプレッサ２２の圧力を増加させて活性炭のオゾン浄化率を上昇させた。しかしながら、上述したように、浄化機能回復制御の実行は、コンプレッサ２２の圧力増加分に応じた燃料量を消費するので、燃費が悪化する可能性がある。そこで、本実施の形態においては、大気中のオゾン濃度が低い環境条件下では、浄化機能回復制御の実行を禁止することとした。大気中のオゾン濃度が低い環境条件下では、浄化機能回復制御の実行によるオゾン浄化効率が相対的に低いと言える。従って、本実施の形態によれば、浄化機能回復制御の実行による燃費悪化を抑制できると共に、効率的な制御実行による活性炭の長寿命化を図ることができる。

［本実施形態における具体的処理］
　次に、図８を参照して、本実施の形態における浄化機能回復制御を実現するための具体的な処理について説明する。図８は、本実施の形態において、ＥＣＵ５０により実行される浄化機能回復制御を示すフローチャートである。なお、図８に示すルーチンは、図７に示したルーチンに代えて、定期的に繰り返して実行されるものとする。

　図８に示すルーチンでは、ＥＣＵ５０は、エアコンシステムに対する冷却要求圧Ｐ_Ａ／Ｃを算出し（ステップ２００）、浄化禁止フラグが０か否かを判定する（ステップ２１０）。また、ステップ２１０において、浄化禁止フラグが１であると判定された場合、ＥＣＵ５０は、コンプレッサ要求圧力Ｐ_ＣＯＭをステップ２００で算出した冷却要求圧Ｐ_Ａ／Ｃに設定する（ステップ２７０）。一方、ステップ２１０において、浄化禁止フラグが０であると判定された場合、ＥＣＵ５０は、オゾン浄化機能要求圧Ｐ_Ｏ３を算出する（ステップ２２０）。ステップ２００～２２０，２７０の一連の処理は、図７のステップ１００～１３０の処理と同一であるのでこれ以上の説明は省略する。

　ステップ２２０に続いて、ＥＣＵ５０は、オゾン濃度Ｃ_Ｏ３を取得し（ステップ２３０）、取得したオゾン濃度Ｃ_Ｏ３が所定濃度Ｃ_ｔｈ以下か否か判定する（ステップ２４０）。具体的に、ＥＣＵ５０は、オゾンセンサ４０の検出値を取得し、この検出値と、ＥＣＵ５０内部に予め記憶しておいた所定濃度Ｃ_ｔｈとを比較する。

　ステップ２４０において、取得したオゾン濃度Ｃ_Ｏ３が所定濃度Ｃ_ｔｈよりも高いと判定された場合、ＥＣＵ５０は、ステップ２００で算出した冷却要求圧Ｐ_Ａ／Ｃと、ステップ２２０で算出したオゾン浄化機能要求圧Ｐ_Ｏ３とを加算してコンプレッサ要求圧力Ｐ_ＣＯＭを算出する（ステップ２５０）。一方、ステップ２４０において、取得したオゾン濃度Ｃ_Ｏ３が所定濃度Ｃ_ｔｈ以下であると判定された場合、ＥＣＵ５０は、浄化禁止フラグを１に設定し（ステップ２６０）、コンプレッサ要求圧力Ｐ_ＣＯＭをステップ２００で算出した冷却要求圧Ｐ_Ａ／Ｃに設定する（ステップ２７０）。

　以上、図８に示したルーチンによれば、取得したオゾン濃度Ｃ_Ｏ３が所定濃度Ｃ_ｔｈ以下である場合に、オゾン浄化機能の回復を目的としたコンプレッサ２２の圧力増加が禁止される。従って、コンプレッサ２２の圧力増加による燃費悪化を抑制できると共に、効率的な制御実行による活性炭の長寿命化を図ることができる。

　ところで、本実施の形態においては、オゾンセンサ４０の検出値からオゾン濃度を取得したが、オゾンセンサ４０の検出値の代わりに、ナビゲーション情報、外気温度、季節や時間といったオゾン濃度に関する走行地域情報に基づいて、オゾン濃度を間接的に取得してもよい。また、オゾンセンサ４０の検出値に、これらの走行地域情報を組み合わせた値をオゾン濃度として取得してもよい。

　なお、上述した実施の形態２においては、オゾンセンサ４０が上記第３の発明における「オゾン濃度取得手段」に相当している。また、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ５０が図８のステップ２４０の処理を実行することにより上記第３の発明における「オゾン濃度比較手段」が、それぞれ実現されている。

実施の形態３．
　次に、図９を参照しながら、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態では、図１および図２に示した構成において、図９に示す機能回復停止制御を実行することをその特徴とする。そのため、以下においては、上記実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。

［本実施の形態の特徴]
　上述したように、浄化機能回復制御は、冷却要求圧Ｐ_Ａ／Ｃにオゾン浄化機能要求圧Ｐ_Ｏ３が加算するものである。そのため、実際の車内温度Ｔ_ｉｎが要求温度Ｔ_ｒｑに到達しない可能性がある。そこで、本実施の形態においては、浄化機能回復制御の実行を開始してから所定時間が経過した後においても、車内温度Ｔ_ｉｎと要求温度Ｔ_ｒｑとの間に依然として温度差が生じている場合には、浄化機能回復制御の実行を停止することとした（機能回復停止制御）。

［本実施形態における具体的処理］
　次に、図９を参照して、上述した機能回復停止制御を実現するための具体的な処理について説明する。図９は、本実施の形態において、ＥＣＵ５０により実行される機能回復停止制御を示すフローチャートである。なお、図９に示すルーチンは、図７や図８に示したルーチンの繰り返しタイミング毎に、これらのルーチンと並行して実行されるものとする。

　図９に示すルーチンでは、先ず、ＥＣＵ５０は、浄化機能回復制御の実行を開始してから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップ３００）。具体的に、ＥＣＵ５０は、図７または図８のルーチンの処理開始後の経過時間をカウントしておき、この経過時間が所定時間を超えたか否かを判定する。なお、所定時間は、予め設定された上でＥＣＵ５０内部に記憶された値を用いるものとする。

　ステップ３００において、浄化機能回復制御の実行を開始してから所定時間が経過していないと判定された場合、ＥＣＵ５０は、再度ステップ３００に戻り同一の処理を実行する。一方、ステップ３００において、浄化機能回復制御の実行を開始してから所定時間が経過したと判定された場合、ＥＣＵ５０は、車内温度Ｔ_ｉｎを取得し（ステップ３１０）、車内温度Ｔ_ｉｎと要求温度Ｔ_ｒｑとの温度差Ｔ_ｉｎ－Ｔ_ｒｑが所定温度範囲外にあるか否かを判定する（ステップ３２０）。具体的に、ＥＣＵ５０は、室温センサ４４の検出値を取得するとともに、この検出値と要求温度Ｔ_ｒｑとの温度差の絶対値と、ＥＣＵ５０内部に予め記憶しておいた所定温度Ｔ_ｔｈとを比較する。

　ステップ３２０において、車内温度Ｔ_ｉｎと要求温度Ｔ_ｒｑとの温度差Ｔ_ｉｎ－Ｔ_ｒｑが所定温度範囲外にあると判定された場合、ＥＣＵ５０は、浄化禁止フラグを１に設定する（ステップ３３０）。一方、車内温度Ｔ_ｉｎと要求温度Ｔ_ｒｑとの温度差Ｔ_ｉｎ－Ｔ_ｒｑが所定温度範囲内にあると判定された場合、ＥＣＵ５０は、本ルーチンを終了する。

　以上、図９に示したルーチンによれば、所定時間の経過後に取得した車内温度Ｔ_ｉｎと要求温度Ｔ_ｒｑとの温度差Ｔ_ｉｎ－Ｔ_ｒｑが所定温度範囲外にある場合に、オゾン浄化機能の回復を目的としたコンプレッサ２２の圧力増加が禁止される。従って、車内冷却要求を優先させて車内温度Ｔ_ｉｎを速やかに要求温度Ｔ_ｒｑに到達させることができる。

　なお、上述した実施の形態３においては、図９のステップ３２０の処理を実行することにより上記第４の発明における「温度差判定手段」が実現されている。

　１０　車両
　１２　内燃機関
　１４　ラジエータ
　１６　コンデンサ
　１８　バンパーグリル
　２０　冷媒循環回路
　２２　コンプレッサ
　２４　膨張弁
　２６　エバポレータ
　２８　冷媒導入通路
　３０　三方弁
　３２　冷媒戻し通路
　３４　冷媒開閉弁
　３６　走行距離メータ
　３８　温度センサ
　４０，４２　オゾンセンサ
　４４　室温センサ
　５０　ＥＣＵ

Claims

　車両の走行時に大気の流路が形成される箇所に配置された車両構成部品と、
　前記車両構成部品に設けられ、活性炭を含むオゾン浄化体と、
　前記オゾン浄化体の劣化度合いに応じて前記オゾン浄化体を高温化させる浄化機能回復制御を実行する浄化機能回復制御手段と、
　を備えることを特徴とする車両用大気浄化装置。
　前記浄化機能回復制御手段は、前記オゾン浄化体の劣化度合いが基準値を超えるまでは、前記浄化機能回復制御の実行を禁止することを特徴とする請求項１に記載の車両用大気浄化装置。
　大気中のオゾン濃度を取得するオゾン濃度取得手段と、
　前記オゾン濃度と設定濃度とを比較するオゾン濃度比較手段と、を備え、
　前記浄化機能回復制御手段は、前記オゾン濃度が設定濃度よりも低い場合は、前記浄化機能回復制御の実行を禁止することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用大気浄化装置。
　前記車両構成部品は、エアコンのコンデンサであり、
　前記エアコンに対する要求温度と車内温度との温度差が、設定温度範囲外にあるか否かを判定する温度差判定手段を更に備え、
　前記浄化機能回復制御手段は、前記浄化機能回復制御の実行を開始してから設定時間の経過後における前記温度差が前記設定温度範囲外にある場合は、前記浄化機能回復制御の実行を停止することを特徴とする請求項１乃至３何れか１項に記載の車両用大気浄化装置。