(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気中及び室内空気中の汚染物質濃度に依存して換気装置を作動させる、車両室内換気装置の制御方法において、
室内空気中の汚染物質濃度に対する尺度量としてＣＯ２室内濃度を検出し、
該ＣＯ２室内濃度を外気中の汚染物質濃度と比較し、
外気導入部解放における第１の状態に対するＣＯ２室内濃度を以下の式、
【数１】
0003592347.tif 000007
に従って求め、
この場合前記ｍは空気流量、前記ＬＭは車両室内の空気量、前記ＳＱＵは車両搭乗者の呼吸に起因するＣＯ２の取り込み、前記ＫＣＯ２は外気中のＣＯ２濃度、前記ｔは時間、前記ＫＡｕｓｇ１は外気導入部の開放時点での室内濃度である
ことを特徴とする、車両室内換気装置の制御方法。
【請求項２】
外気中及び室内空気中の汚染物質濃度に依存して換気装置を作動させる、車両室内換気装置の制御方法において、
室内空気中の汚染物質濃度に対する尺度量としてＣＯ２室内濃度を検出し、
該ＣＯ２室内濃度を外気中の汚染物質濃度と比較し、
外気導入部の閉鎖における第２の状態に対するＣＯ２室内濃度を以下の式、
Ｋ（ｔ）＝（ＳＱＵ／ＬＭ）ｔ＋ＫＡｕｓｇ２
に従って算出し、
この場合前記ＳＱＵは、車両搭乗者の呼吸に起因するＣＯ２の取り込み、前記ＬＭは車両室内の空気量、前記ｔは時間、前記ＫＡｕｓｇ２は外気導入部の閉鎖時点でのＣＯ２室内濃度であることを特徴とする、車両室内換気装置の制御方法。
【請求項３】
前記ＣＯ２室内濃度と外気中の汚染物質濃度との比較に基づいて、外気導入部の解放のための第１制御信号と、外気導入部の閉鎖のための第２制御信号とを生成する、請求項２記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項４】
前記制御信号をスイッチングヒステリシスを用いて生成し、ＣＯ２室内濃度が所定の値だけ外気中の濃度を上回った場合に外気導入部の解放のための制御信号をセットし、
少なくともＣＯ２室内濃度が外気中の濃度に達した場合に外気導入部閉鎖のための制御信号をセットする、請求項１または２記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項５】
前記ＣＯ２の取り込み（ＳＱＵ）を車両室内の搭乗者の数に依存させ、単位時間当たりに搭乗者から吐き出されたＣＯ２の量の平均値を用いて求める、請求項１又は２記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項６】
当該搭乗者の数を、車両室内に取り付けられたシート端子を介して検出する、請求項５記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項７】
当該ＣＯ２室内濃度の算出値を適切な基準位置において補正し、
当該補正値を用いて前記計算方法を新たに開始する、請求項１又は２記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項８】
前記基準位置を以下の条件、
｛Ｋ（ｔ）−Ｋ（ｔ→∞）｝／｛ＫＡｕｓｇ１−Ｋ（ｔ→∞）｝    ×１００％≦１０％
及び
ｔ≧２．３×ＬＭ／ｍ
によって定める、請求項７記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項９】
前記ＣＯ２室内濃度Ｋ（ｔ）を以下の式、
Ｋ（ｔ）＝Ｋ（ｔ→∞）
よって定められる基準位置においてセットする、請求項８記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項１０】
前記空気流量ｍを、車両速度ｖと、ベンチレータに取り入れられた電力Ｐとに依存して求める、請求項１又は８記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項１１】
当該外気導入部が開放された瞬間に時点ｔｏを記憶し、
その後周期的に、瞬時の車両速度ｖとベンチレータファンによって取り入れられた電力Ｐとから瞬時の空気流量ｍを検出し、
前記開放時点から順次得られた当該空気流量ｍに対する複数の値から連続的に平均値を形成し、
そのつど付加される各瞬時空気流量ｍを、当該空気流量ｍの先行する値から形成された平均値と比較する、請求項１０記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項１２】
当該瞬時空気流量ｍが平均値よりも大きい場合、当該瞬時空気流量ｍを瞬時の平均値形成に含ませる、請求項１１記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項１３】
当該瞬時空気流量ｍが平均値よりも小さい場合、当該瞬時空気流量ｍを用いて基準位置での補正の際に以下の条件、
ｔ≧２．３×ＬＭ／ｍ
を検査し、
該条件が充たされる場合は以下の式、
Ｋ（ｔ）＝Ｋ（ｔ→∞）
に従って基準位置での補正を行い、
前記条件が充たされない場合は当該瞬時空気流量ｍを瞬時の平均値形成に含ませる、請求項１１記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項１４】
外気中の汚染物質濃度を汚染物質センサによって測定し、該センサのセンサ信号は外気中の汚染物質濃度に対する尺度量を表し、
外気導入部の閉鎖及び開放のためにそれぞれスイッチング閾値（Ｓ１）及び（Ｓ２）としてのＣＯ２室内濃度を設け、
該スイッチング閾値（Ｓ１）及び（Ｓ２）をセンサ信号と比較する、請求項３記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項１５】
前記汚染物質センサとして化学的な半導体ガスセンサを用いる、請求項１４記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項１６】
前記センサ信号としてセンサの抵抗値を時間に依存して測定する、請求項１４記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項１７】
外気導入部が開放されている場合に、外気中の汚染物質濃度の変化を時間に関するセンサ抵抗値の一次導関数により、汚染ガスの被着時点で形成し、
当該評価結果をスイッチング閾値（Ｓ１）と比較し、
以下の条件、
ｄＲ／ｄｔ≦Ｓ１＜０
が充たされた場合に外気導入部を閉鎖する、請求項１６記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項１８】
前記スイッチング閾値（Ｓ１）を、ＣＯ２室内濃度とセンサの飽和度に依存して補正する、請求項１７記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項１９】
当該ＣＯ２室内濃度が低下した場合に前記スイッチング閾値（Ｓ１）を上昇させる、請求項１８記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項２０】
前記センサ信号（Ｒ（ｔ））が低下した場合に前記スイッチング閾値（Ｓ１）を上昇させ、当該センサ信号（Ｒ（Ｔ））が上昇した場合に前記スイッチング閾値（Ｓ１）を低下させる、請求項１７記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項２１】
外気導入部が閉鎖された場合に、前記センサの抵抗値（Ｒ（ｔ））をスイッチング閾値（Ｓ２）と比較し、
以下の条件、
Ｒ（ｔ）−Ｒ（ｔｓ）／Ｒ（ｔｓ）≧Ｓ２＜０
が充たされた場合に当該外気導入部を開放し、この場合前記Ｒ（ｔｓ）は先行する閉鎖時点におけるセンサ信号である、請求項１６記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項２２】
前記スイッチング閾値（Ｓ２）をＣＯ２室内濃度（Ｋ（ｔ））に依存させて追従制御する、請求項２１記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項２３】
当該ＣＯ２室内濃度が上昇した場合に前記スイッチング閾値（Ｓ２）を低下させる、請求項２２記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項２４】
前記スイッチング閾値（Ｓ１）及び（Ｓ２）に対する開始値を、ＣＯ２室内濃度の平均値毎に定める、請求項１４から２３までのいずれか１記載の車両室内換気装置の制御方法。
【請求項２５】
外気中の汚染物質濃度をＣＯ２室内濃度に対する人体への影響度に依存して重み付けする、請求項１から２４までのいずれか１記載の車両室内換気装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、外気中及び室内空気中の汚染物質濃度に依存して換気装置を作動させる、車両室内換気装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の方法は、ドイツ国特許出願公開第２９４１３０５号公報から公知である。この公報による方法では、外気の汚染物質濃度と室内空気の汚染濃度がセンサを用いて測定され、この２つの濃度値がそれぞれ閾値と比較される。この比較に基づいて、外気導入部を制御する制御信号が生成される。この方法では濃度が直接比較されるのではなく、それぞれ２つの固定的な所定の閾値と比較される。その他に、ＣＯ２ないしＮＯｘ検出用の化学センサとコスト的に対抗できるようなＣＯ２センサはこれまでに存在していない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、外気中及び室内空気中の汚染物質濃度に依存して換気装置を動作させる、車両室内換気装置の制御方法において、外気導入部の開閉に対するスイッチング閾値が外気中及び室内空気中の瞬時の汚染濃度に応じて適合されるような制御特性が達成されるように改善を行うことである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は本発明により、
室内空気中の汚染物質濃度に対する尺度量としてＣＯ２室内濃度を検出し、
該ＣＯ２室内濃度を外気中の汚染物質濃度と比較し、
外気導入部解放における第１の状態に対するＣＯ２室内濃度を以下の式、
【数２】
0003592347.tif 000002
に従って求め、
この場合前記ｍは空気流量、前記ＬＭは車両室内の空気量、前記ＳＱＵは車両搭乗者の呼吸に起因するＣＯ２の取り込み、前記ＫＣＯ２は外気中のＣＯ２濃度、前記ｔは時間、前記ＫＡｕｓｇ１は外気導入部の開放時点での室内濃度であるようにして解決される。
【０００５】
本発明の請求項１の特徴部分に記載された方法によって得られる利点は、室内空気中の汚染濃度と外気中の汚染濃度とが比較されることにより次のような制御特性が達成されることである。すなわち外気導入部の開閉に対するスイッチング閾値が外気中ないし室内空気中の瞬時の汚染濃度に応じて適合されるような制御特性が達成されることである。
【０００６】
従属請求項に記載された手法により、請求項１に記載された本発明の有利な実施例及び改善例が可能である。特に有利にはＣＯ２室内濃度を計算によって求めることにより当該方法がＣＯ２センサを用いなくても可能となることである。さらに有利には計算方法の中で基準位置を適切に定めることにより、エラーの含まれたパラメータのために計算すべき室内濃度にかかわってくる影響が十分消去され得る。さらにスイッチングヒステリシスを設けることにより安定した制御信号が得られる。本発明による別の利点は、外気中の汚染濃度の測定の際に、センサ信号の評価を半導体ガスセンサの特殊な固有特性に整合させることが可能となることである。それにより絶対センサ信号の不安定な影響（信号ドリフト）が取り除かれる。
【０００７】
【実施例】
車両室内への新鮮な空気の取り入れは換気装置によって制御される。車両室内の空気汚染度は、外部から室内への汚染物質の取り込みと、搭乗者の呼気からのＣＯ２の取り込みによって影響を受ける。外部からの汚染物質の取り込みは例えば外気中の汚染物質濃度（ＣＯ濃度、ＣＯ２濃度、ＮＯｘ濃度）によって定まる。外気中のＣＯ２濃度は定数として用いられる。そのため外気中のＣＯ２濃度は外気中の別の汚染物質の際には考慮されない。その限りでは以下においてＣＯ濃度及び／又はＮＯｘ濃度のみが外気中の汚染物質濃度として示される。もちろん外気中で測定される他の汚染ガス又は汚染物質を当該方法に取り入れることも可能である。
【０００８】
ＣＯ２は密閉された室内での空気消費量に対する直接的な尺度量を表すので、車両室内の空気汚染度を導出するためのガス（導出ガス）として用いられる。搭乗者のいる密閉された室内では人間の呼吸動作によってＣＯ２が増える。さらにＣＯ２は喫煙、人体の発汗作用等による空気汚染度への影響に対する間接的な尺度量としても評価される。ＣＯ２室内濃度は本発明によれば以下の式から計算によって求められる。
【０００９】
ＬＭ×ｄＫ（ｔ）／ｄｔ＝ＳＺＵ＋ＳＱＵ−Ｓａｂ              …（１）
この場合、ＬＭは車両室内の空気量、
Ｋ（ｔ）は検出すべきＣＯ２室内濃度、
ＳＺＵは外部から室内へのＣＯ２の取り込み、
ＳＱＵは搭乗者からのＣＯ２の取り込み、
Ｓａｂは室内から外部へのＣＯ２の放出量である。
【００１０】
さらに次の２つの式がなりたつ。
【００１１】
ＳＺＵ＝ＫＣＯ２×ｍ
Ｓａｂ＝Ｋ（ｔ）×ｍ
この場合、ＫＣＯ２は外気中のＣＯ２の濃度、ｍは外気導入部が開放された場合の室内を通過する空気流量である。
【００１２】
これにより、外気導入部が開放されている場合、前記式（１）は以下の微分方程式となる。
【００１３】
ＬＭ×ｄＫ／ｄｔ＝ｍ（ＫＣＯ２−Ｋ（ｔ））＋ＳＱＵ            …（２）
また外気導入部が閉鎖されている場合には以下の式となる。
【００１４】
ＬＭ×ｄＫ（ｔ）／ｄｔ＝ＳＱＵ                                …（３）
ここにおいて前記式（２）は次の式によって解かれる。
【００１５】
【数２】
0003592347.tif 000003
【００１６】
この場合、ＫＡｕｓｇ１は外気導入部が開放された時点における室内濃度である。  さらに前記式（３）は次の式によって解くことができる。
【００１７】
Ｋ（ｔ）＝（ＳＱＵ／ＬＭ）ｔ＋ＫＡｕｓｇ２                    …（５）
この場合、ＫＡｕｓｇ２は外気導入部が閉鎖された時点における室内濃度である。
【００１８】
ＣＯ２室内濃度Ｋ（ｔ）の算出のためにはまず前記式（４）及び（５）に含まれるパラメータを求めなければならない。空気流量ｍは車両速度ｖとベンチレータファンによって取り入れられた電力Ｐの関数である。このｖとＰからなる１組の値に対し１つの相応の空気流量ｍが対応付けられる。この対応付けは車両毎に異なるものであり、計算ユニットのＲＯＭにファイルされる。計算ユニットにより連続して空気流量ｍが定められる。車両室内の空気量ＬＭも定数として同様に計算ユニットにファイルされる。
【００１９】
ＣＯ２取り込みＳＱＵは、車両搭乗者の呼吸によって引き起こされる。このＣＯ２取り込みＳＱＵは、次のことによって定められる。すなわち登場者の数を計算ユニットに伝送し、この数値を単位時間当たりに人から吐き出されるＣＯ２の量に対する平均値と乗算することにより定められる。搭乗者の数は例えばシート端子を介して求められる。
【００２０】
本発明では外気を介してのＣＯ２の取り込みＳＺＵとして、外気中の平均的なＣＯ２濃度＝４００ｐｐｍが定数として同様に計算ユニットにファイルされる。外気導入部の開放時点での室内濃度ＫＡｕｓｇ１と、外気導入部の閉鎖時点での室内濃度ＫＡｕｓｇ２も同様に計算ユニットに中間記憶される。
【００２１】
パラメータの決定には多かれ少なかれエラーが含まれる。この場合特に空気流量ｍの決定はクリティカルである。その結果、算出されたＣＯ２室内濃度Ｋ（ｔ）は実際の値からずれる。この場合に生じたエラーは時間ｔと共に大きくなる。すなわち前記式（４）中のべき指数のために格段に大きくなる。それ故に、算出された値を適切な基準位値において補正することが行われる。基準位置とは本発明の実施例においては所定の時点ｔにおいて十分正確な１つの濃度Ｋ（ｔ）を示す１組の値〔ｔ，Ｋ（ｔ）〕である。この１組の値は初期値として供給され、この初期値によってＣＯ２室内濃度Ｋ（ｔ）を算出するための当該方法が繰り返し新たに開始される。
【００２２】
図１には外気導入部が開放された場合と閉鎖された場合において算出されたＣＯ２室内濃度Ｋ（ｔ）の経過が時間ｔに関して示されている。時点ｔ０において符号ＫＡｕｓｇ１が付されているＣＯ２室内濃度Ｋ（ｔ）の計算は、外気導入部が開放された際に前記式（４）に従って行われる。時点ｔ１では外気導入部が閉鎖され濃度値ＫＡｕｓｇ２が中間記憶される。ここでのＣＯ２室内濃度Ｋ（ｔ）は前記式（５）に従って算出される。時点ｔ２では再び外気導入部の開放が行われ、それによって新たな濃度値ＫＡｕｓｇ１′が中間記憶され、この濃度値を用いてＣＯ２室内濃度Ｋ（ｔ）の新たな計算が前記式（４）に従って行われる。
【００２３】
外気導入部が開放された場合に算出されたＣＯ２室内濃度Ｋ（ｔ）の経過から明らかなように、時間量ｔに対する関数はＣＯ２外気濃度ＫＣＯ２と、搭乗者からのＣＯ２取り込みＳＱＵとの比に漸近的に近似する。そのため空気流量ｍのパラメーターエラーは反比例的に当該限界値に収束される。
【００２４】
既に前記した基準位置での補正は次のような場合に行われる。すなわちＣＯ２室内濃度が値Ａだけ当該漸近的限界値濃度に近付いた場合に行われる。図１ではこの値Ａは時点ｔ３にある。
【００２５】
前記基準位置は例えば次のような場合に設定される。すなわち算出されたＣＯ２室内濃度Ｋ（ｔ）が１０％だけ当該漸近的限界値濃度ＫＣＯ２＋ＳＱＵ／ｍを上回った場合に設定される。すなわち以下の条件、
｛Ｋ（ｔ）−Ｋ（ｔ→∞）｝／｛Ｋ（ｔ＝０）−Ｋ（ｔ→∞）｝×１００％≦１０％                                            …（６）
が当てはまる場合には、ＣＯ２室内濃度Ｋ（ｔ）は以下の式で示される濃度値におかれる。
【００２６】
Ｋ（ｔ）＝Ｋ（ｔ→∞）＝ＫＣＯ２＋ＳＱＵ／ｍ                …（７）
前記条件（６）は、以下の条件
ｔ≧２．３×ＬＭ／ｍ                                        …（８）
が当てはまる場合に充たされる。前記式（７）中のｍは定数である。
【００２７】
しかしながらこれらのことは実際の走行状況には当てはまらないので、次のようなことが行われる。すなわち外気導入部の開放時点ｔｏを中間記憶し、その後で瞬時の走行速度ｖとベンチレーターファンに取り入れられた電力Ｐとから、車両室内を流過する瞬時の空気流量ｍを検出することが行われる。開放時点から順次得られた、空気流量ｍに対するこれらの値からは連続的に平均値が形成される。各瞬時の付加される空気流量ｍは、先行する空気流量ｍの値から形成された平均値と比較される。前記各瞬時の空気流量ｍが、当該平均値よりも大ならば、当該瞬時の空気流量ｍは平均値を更新するためにのみ用いられる。前記各瞬時の空気流量ｍが、当該平均値よりも小ならば、該平均値と所属の時間ｔ′＝ｔ−ｔｏを用いて基準位置での補正のための前記式（８）の条件が検査される。この条件が充たされている場合は、ｍに対する平均値が含まれている前記式（７）による限界値を用いて基準位置での補正が行われる。これに対して前記式（８）が充たされていない場合は、当該瞬時の空気流量ｍも平均値の更新のためにのみ用いられる。それにより次のことが保証される。すなわち基準位置補正が前記式（６）によって１０％タイル内でのみ行われることが保証される。
【００２８】
前記した方法はＣＯ２室内濃度Ｋ（ｔ）を算出している。本発明による外気導入部の制御方法は、さらにその他の外気中の実際の汚染物質濃度Ｓ（ｔ）も考慮する。これに対しては外気中の例えばＣＯ濃度及び／又はＮＯｘ濃度等の汚染物質濃度を測定する汚染物質センサが車両に取り付けられる。この測定結果は計算ユニットに供給され、該計算ユニットによって算出された、ＣＯ２濃度Ｋ（ｔ）と比較される。
【００２９】
しかしながらこれらの濃度間での直接的な比較はガスの種類が異なるために余り意味がない。そのためこれらの種類の異なるガスを人体器官への影響に基づき重み付けする必要がある。本発明では人体の健康に害を及ぼさないものと見なされる濃度範囲として、ＣＯに対しては０〜１０ｐｐｍ，ＣＯ２に対しては０〜１０００ｐｐｍが定められる。
【００３０】
従ってＣＯ２濃度に対しＣＯ濃度は係数１００で重み付けされなければならない。さらに外気中の別の又は他のガス（例えばＮＯｘ）を考慮すべき場合は、例えばＭＩＫデータないしＭＡＫデータに基づいて相応の重み付け係数を定めることができる。
【００３１】
ＣＯ濃度Ｋ（ｔ）と汚染物質濃度Ｓ（ｔ）との間で比較が可能な場合は図２によってＣＯ２濃度Ｋ（ｔ）の経過と汚染物質濃度Ｓ（ｔ）の経過が時間（ｔ）に依存して求められる。汚染物質濃度Ｓ（ｔ）は汚染物質センサによって測定され、計算ユニットに供給される。計算ユニットでは重み付け係数が付加され、算出されたＣＯ２室内濃度Ｋ（ｔ）の値と比較される。さらに計算ユニットにより２つの濃度値Ｋ（ｔ）及びＳ（ｔ）の比較に基づいて制御信号Ｉが形成される。この制御信号Ｉは外気導入部を接続又は遮断する。
【００３２】
図２から明らかなように、汚染物質濃度Ｓ（ｔ）の測定とＣＯ２室内濃度Ｋ（ｔ）の計算は、外気導入部の開放と共に前記式（４）に従って値ＫＡｕｓｇ１で開始される。汚染物質濃度Ｓ（ｔ）が室内濃度Ｋ（ｔ）に達するとすぐに時点ｔ１において制御信号Ｉが生成され、その後外気導入部は閉鎖され、値ＫＡｕｓｇ２が記憶される。時点ｔ１からは室内濃度Ｋ（ｔ）の計算が前記式（５）に従い値ＫＡｕｓｇ２を用いて行われる。
【００３３】
特性曲線経過からは室内濃度Ｋ（ｔ）が外気中の濃度Ｓ（ｔ）よりも上にあるのがわかる。安定した制御信号Ｉを得るためにスイッチングヒステリシスが付加的に設けられる。それにより、以下のような条件が充たされた場合に初めて制御信号Ｉが出力される。
【００３４】
Ｋ（ｔ）−Ｓ（ｔ）≧Ｍ
この場合Ｍは任意の所定の定数である。これとは反対の場合に装置の迅速かつ高感度な応答性を達成するために以下のような条件、
Ｋ（ｔ）−Ｓ（ｔ）≦０
が充たされた場合に制御信号Ｉが新たに生成され外気導入部が閉鎖される。
【００３５】
外気導入部の開放に対するスイッチングヒステリシスは例えば時点ｔ２においてあきらかである。この時点において外気中の濃度Ｓ（ｔ）が室内濃度Ｋ（ｔ）を係数Ｍだけ下回ってから始めてこの値において計算ユニットが制御信号Ｉを出力する。この制御信号Ｉは外気導入部を開放する。時点ｔ２からは室内濃度Ｋ（ｔ）の計算が再び前記式（４）に従って行われる。この場合ＫＡｕｓｇ１として新たな値ＫＡｕｓｇ１′が用いられる。時点ｔ３では汚染物質濃度がＣＯ２室内濃度の値に達し、制御信号Ｉが再び生成されて外気導入部が閉鎖される。この場合濃度値ＫＡｕｓｇ２′が記憶される。時点ｔ３からは、閉鎖された状態において再び前記式（５）に従って新たな値ＫＡｕｓｇ２′を用いて計算が行われる。ＣＯ２室内濃度の計算のサイクルと、外気濃度Ｓ（ｔ）と算出された室内濃度Ｋ（ｔ）との比較と、制御信号の生成は任意に頻繁に繰り返される。既に前記した基準位置での補正は図２に示された制御においても、既に前述したＣＯ室内濃度Ｋ（ｔ）の計算において示されたのと同じように用いられる。
【００３６】
これまでに記載された実施例は理想的な半導体ガスセンサを前提としたものであり、このようなセンサによって外気中の汚染物質濃度Ｓ（ｔ）が検出されたものである。しかしながらこのようなセンサの理想特性は実際には当てはまらないものである。それ故に当該方法を半導体ガスセンサの特殊な特性に整合させる必要がある。この場合重要となる点は絶対的なセンサ信号の不安定性（信号ドリフト）である。それ故に汚染濃度に対する尺度量としてのセンサの抵抗値Ｒの絶対値の他に、汚染ガスの被着時点での時間に関するセンサ抵抗の一次導関数ｄＲ（ｔ）／ｄｔが付加的に用いられる。この特性量の絶対値及び前置符号は濃度変化に対する尺度量を示すものである。この場合前記特性量ｄＲ（ｔ）／ｄｔは、センサ表面におけるガスの被着度に依存していることに注意しなければならない。所定の濃度の上昇において当該特性量は被着度の増大に伴い比較的小さくなる。すなわちセンサは飽和状態及びその動作点に応じて変位する。被着度に対する尺度量としてセンサの抵抗値Ｒが用いられる。それにより動作点も設定される。
【００３７】
次に図３に基づいて第２実施例を説明する。この実施例では、算出されたＣＯ２室内濃度の他に第１実施例に相応してセンサ信号の一次導関数ｄＲ／ｄｔが飽和度の考慮の下に評価される。この方法は第１実施例に相応してステップ１において外気導入部の開放と共に開始される。計算ユニットにはステップ２において開始値として外気導入部の開放に対するスイッチング閾値Ｓ１及び外気導入部の閉鎖に対するスイッチング閾値Ｓ２が記憶される。この２つの閾値はＣＯ２室内濃度の平均値範囲内にある。ステップ３では計算ユニットによってセンサ信号の変化ｄＲ／ｄｔとスイッチング閾値Ｓ１との間の比較が連続的に行われる。
【００３８】
以下の条件、
ｄＲ／ｄｔ≦Ｓ１＜０
が充たされている場合は外気導入部がステップ４において閉鎖される。同時にステップ５において閉鎖時点でのセンサ信号Ｒ（ｔ＝ｔｓ）が計算ユニットに記憶される。外気導入部が閉鎖されている間はステップ６において以下の条件、
ｄＲ／ｄｔ≦Ｓ１
が検査される。すなわち汚染物質濃度がさらに上昇しているかどうかが検査される。汚染物質濃度がもはや上昇していない場合には計算ユニットにより、ステップ７においてセンサ信号Ｒ（ｔ）の絶対値が、外気導入部の閉鎖時点におけるセンサ信号値と比較される。
【００３９】
以下の条件、
｛Ｒ（ｔ）−Ｒ（ｔｓ）｝／Ｒ（ｔｓ）≧Ｓ２［Ｋ（ｔ）］＜０
が充たされた場合には、外気導入部は相応のステップ８において再び開放される。開放時点におけるセンサ信号Ｒ（ｔ＝ｔｏ）はステップ９に相応して計算ユニットにファイルされる。後続するステップ１０において瞬時のＣＯ２室内濃度Ｋ（ｔ）とセンサの飽和作用が制御動作の中で考慮される。このことはスイッチング閾値Ｓ１を瞬時のＣＯ２室内濃度Ｋ（ｔ）に依存させて変化させることによって実行される。すなわちＳ１［Ｋ（ｔ）］である。さらに計算ユニットによってスイッチング閾値Ｓ１に対する値がセンサの抵抗値Ｒ（ｔ）に応じて補正される。この場合センサの抵抗値Ｒ（ｔ）に対する全ての値範囲がわずかな下方領域に分けられる。唯１つの下方領域には補正係数Ｆ［Ｒ（ｔ）］が割り付けられる。この補正係数をスイッチング閾値Ｓ１と乗算することにより該スイッチング閾値Ｓ１に対する補正量が得られるものとなる。このスイッチング閾値Ｓ１に対する補正値はステップ１０において汚染物質濃度変化ｄＲ／ｄｔと比較される。以下の条件、
ｄＲ／ｄｔ≦Ｆ［Ｒ（ｔ−ｔｏ）］Ｓ１［Ｋ（ｔ）］
が充たされた場合は、外気導入部がステップ１１によって閉鎖され、閉鎖時点でのセンサ信号Ｒ（ｔｓ）がステップ１２において計算ユニットに記憶される。外気導入部が閉鎖されている間は、既に前記したステップ６による第１の閉ループと同じようにステップ１３において汚染物質濃度の変化ｄＲ／ｄｔと補正されたスイッチング閾値Ｓ１との比較が再び行われる。汚染物質濃度変化の上昇がもはや生じなくなった場合には、当該制御はステップ７にフィードバックし、外気導入部の最後の閉鎖時点における瞬時のセンサ信号Ｒ（ｔｓ）との比較が行われる。次の条件、
｛Ｒ（ｔ）−Ｒ（ｔｓ）｝／Ｒ（ｔｓ）≧Ｓ２［Ｋ（ｔｓ）］＜０
が充たされた場合には、外気導入部はステップ８において新たに開放される。この場合は当該開放時点におけるセンサ信号Ｒ（ｔｏ）も記憶される。前記シーケンスは動作期間の間相応に繰り返される。
【００４０】
前記スイッチング閾値Ｓ１及びＳ２の変化はＣＯ２室内濃度Ｋ（ｔ）とセンサ信号Ｒ（ｔ）に依存して以下のように作用する。
【００４１】
0003592347.tif 000004
【００４２】
0003592347.tif 000005
【００４３】
0003592347.tif 000006
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、室内空気の汚染濃度と外気の汚染濃度とが比較されることにより次のような制御特性が達成されることである。すなわち外気導入部の開閉に対する閾値が外気ないし室内空気の瞬時の汚染濃度に応じて適合されるような制御特性が達成されること。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はＣＯ２室内濃度の経過を時間に関して示した図である。
【図２】図２は外気導入部をＣＯ２室内濃度と外気中の汚染濃度の経過に依存して制御するための切換信号を示した図である
【図３】図３はセンサ信号評価を半導体ガスセンサの特殊な固有特性に適合させるための経過ダイヤグラムである。
【符号の説明】
Ｋ（ｔ）            ＣＯ２室内濃度
Ｓ（ｔ）            外気濃度
Ｓ１                開放に対するスイッチング閾値
Ｓ２                閉鎖に対するスイッチング閾値
ＫＡｕｓｇ１        開放時点での濃度値
ＫＡｕｓｇ１′      開放時点での濃度値
ＫＡｕｓｇ２        閉鎖時点での濃度値
ＫＡｕｓｇ２′      閉鎖時点での濃度値
ＬＭ                空気量
ｍ                空気流量
【図１】
0003592347.tif 000008
【図２】
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【図３】
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