(57)【要約】信頼性の高い自己診断を行うことができる湿度測定装置を得ること。本発明の湿度測定装置２０は、被測定環境雰囲気の気体を加熱制御する前の気体温度と気体湿度、及び、加熱制御した気体温度と気体湿度を用いて自己診断を行う診断処理部２５を有しており、診断処理部は、被測定環境雰囲気の交換状態と被測定環境雰囲気の気体を加熱制御する前の気体温度と気体湿度に基づいて自己診断を開始可能か否かを判断する診断開始判断部２６と、自己診断中に、加熱制御した気体温度と気体湿度に基づいて自己診断を継続可能か否かを判断する診断継続判断部２８を有する。
2016111253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定環境雰囲気の気体を加熱制御する前の気体温度と気体湿度、及び、加熱制御した気体温度と気体湿度を用いて自己診断を行う診断処理部を有する湿度測定装置であって、
前記診断処理部は、
前記被測定環境雰囲気の交換状態と該被測定環境雰囲気の気体を加熱制御する前の気体温度と気体湿度に基づいて前記自己診断を開始可能か否かを判断する診断開始判断部と、
前記自己診断中に、前記加熱制御した気体温度と気体湿度に基づいて前記自己診断を継続可能か否かを判断する診断継続判断部と、
を有することを特徴とする湿度測定装置。
【請求項２】
前記診断処理部は、
前記診断継続判断部により前記自己診断を継続可能であると判断された場合に、前記加熱制御する前の気体温度と気体湿度を用いて絶対水分量を算出し、前記加熱制御した気体温度と前記絶対水分量とを用いて相対湿度の推定値を算出し、前記加熱制御する前の気体湿度と、前記推定値との差分から特性悪化量を算出する診断部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の湿度測定装置。
【請求項３】
前記診断処理部から前記診断部で算出された特性悪化量を用いて、前記加熱制御された気体湿度を補正する診断結果反映部を有することを特徴とする請求項２に記載の湿度測定装置。
【請求項４】
前記診断開始判断部は、前記加熱制御する前の気体温度と気体湿度が予め設定された範囲内のときに前記自己診断を開始可能であると判断し、
前記診断継続判断部は、前記加熱制御した気体温度と気体湿度が予め設定された範囲内のときに前記自己診断を継続可能であると判断することを特徴とする請求項１に記載の湿度測定装置。
【請求項５】
自己によるローカル制御要求もしくは他の装置によるリモート制御要求に基づき前記診断処理部に対して前記自己診断の制御要求を行う制御要求処理部を有し、
前記診断処理部は、前記制御要求処理部からの制御要求を受けることにより前記診断開始判断部による診断開始可能か否かの判断処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の湿度測定装置。
【請求項６】
前記制御要求処理部は、
前記ローカル制御要求もしくは前記リモート制御要求を受けることにより内部状態を要求未受理状態から要求受信待機状態に遷移させ、該要求受信待機状態に遷移してから予め設定された期間内に再び前記ローカル制御要求もしくは前記リモート制御要求を受けることにより前記内部状態を前記要求受信待機状態から要求受信状態に遷移させて、前記自己診断の制御要求を行うことを特徴とする請求項５に記載の湿度測定装置。
【請求項７】
前記加熱制御の状態、及び、前記診断処理部による診断処理が前記ローカル制御要求または前記リモート制御要求のいずれによるものであるかの情報を、外部の装置に出力する出力部を有することを特徴とする請求項６に記載の湿度測定装置。
【請求項８】
前記診断開始判断部により前記自己診断の開始不可能と判断された場合、または、前記診断継続判断部により前記自己診断を継続不可能と判断された場合に、判断結果を外部の装置に出力する診断結果送出部を有することを特徴とする請求項１に記載の湿度測定装置。
【請求項９】
前記被測定環境雰囲気の気体を加熱する発熱素子を有し、
前記診断開始判断部は、前記加熱制御する前の気体温度と気体湿度が予め設定された診断可能温湿度範囲外のときに前記発熱素子を制御して前記気体温度と気体湿度を前記診断可能温湿度範囲に調整し、該調整された気体温度と気体湿度が前記診断可能温湿度範囲内のときに前記自己診断を開始可能であると判断することを特徴とする請求項１に記載の湿度測定装置。
【請求項１０】
前記診断開始判断部は、前記被測定環境雰囲気の気体を加熱制御する前の気体温度と気体湿度の代わりに、前記被測定環境雰囲気の気体を加熱制御する前の気体温度と絶対水分量、もしくは、前記被測定環境雰囲気の気体を加熱制御する前の気体温度と露点温度に基づいて前記自己診断を開始可能か否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の湿度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車の内燃機関の吸気系に取り付けられる湿度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃費の向上、及び、環境性能向上の為に自動車の内燃機関の吸気系に取り付けられるセンサの１つとして湿度測定装置が挙げられる。湿度測定装置は、相対湿度測定素子と、相対湿度測定素子の近傍に設けられる温度測定素子と、相対湿度測定素子の近傍に設けられる加熱素子と、相対湿度測定素子と温度測定素子と加熱素子を制御する回路部と、を有し、相対湿度測定素子と温度測定素子の出力を用いて絶対水分量を算出し、絶対水分量に対応する信号を外部に送信している。【０００３】
ここで、主空気通路を流れる被測定気体中には、エアクリーナーでトラップしきれなかったダストなどの汚損物が含まれており、この汚損物が相対湿度測定素子に付着することで相対湿度の測定精度が悪化してしまい、ひいては湿度測定装置における絶対水分量の算出精度が悪化してしまうという課題が存在する。相対湿度測定素子への汚損物付着による精度悪化状態から回復する従来技術として、特許文献１が挙げられる。【０００４】
特許文献１には、圧力変化がなく、加湿および除湿が行われていない環境下で、加熱前と加熱中との露点温度の差を判定してクリーニングが必要な程度の劣化が生じているかを自己診断する技術が開示されている。【０００５】
特許文献１によれば、劣化診断処理はユーザから開始の指示を受けて開始してもよいし、定期的に開始してもよく、自己診断にて湿度エレメントが劣化していると判断した場合には加熱クリーニングを行い、湿度エレメントを劣化させる原因となる雰囲気の成分を除去することで、湿度エレメントの劣化を回復させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２３７１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、自動車の内燃機関の吸気系に取り付けられる湿度測定装置は、内燃機関が発する熱の影響を受けることにより湿度測定装置自体が高温になる傾向がある。したがって、かかる高温状態で診断を目的とした相対湿度測定素子の加熱を行った場合に、相対湿度測定素子が自己破壊する可能性がある。【０００８】
また、高温環境下においては飽和水蒸気量が大きくなる為に相対湿度は小さくなり、この状態では相対湿度測定素子を加熱しても相対湿度の変化は小さく、加熱前の状態と加熱中での状態において診断に必要となる有意差を発生させることができずに精度が悪化する可能性がある。【０００９】
そのため、診断の基準となる絶対水分量が変化しないという環境条件の他、診断を行うことのできる温度条件及び相対湿度条件を定めることが望ましい。また、予期しない診断が行われた場合には基準となる絶対水分量自体が変化する等、診断結果が不正となることは明らかであり、診断中の温度測定値、相対湿度測定値の測定精度悪化が生じないよう、定常状態と診断状態の間に中間状態を介する等の安全策を設けることが望ましい。【００１０】
更に、診断中には加熱による温度変化、相対湿度変化が生じ、該変化が診断による変化かどうか、環境の変化かどうか、或いは温度測定素子または相対湿度測定素子の故障かどうかを識別する必要がある。そのため、発熱素子の制御状態を制御装置へと伝えることが望ましい。【００１１】
特許文献１によれば、自己診断するのは圧力変化が無く、加湿および除湿が行われていない環境下としており、発熱素子の状態通信策及び診断プロセス中の安全策は無い。そのため、特許文献１は上述した課題に対して改良の余地が残されている。【００１２】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、信頼性の高い自己診断を行うことができる湿度測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の湿度測定装置は、被測定環境雰囲気の気体を加熱制御する前の気体温度と気体湿度、及び、加熱制御した気体温度と気体湿度を用いて自己診断を行う診断処理部を有する湿度測定装置であって、前記診断処理部は、前記被測定環境雰囲気の交換状態と該被測定環境雰囲気の気体を加熱制御する前の気体温度と気体湿度に基づいて前記自己診断を開始可能か否かを判断する診断開始判断部と、前記自己診断中に、前記加熱制御した気体温度と気体湿度に基づいて前記自己診断を継続可能か否かを判断する診断継続判断部と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、湿度測定素子に汚染物質が付着した状態や湿度測定素子が劣化した状態においても信頼性の高い自己診断技術を提供することができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１による主空気通路を含む相対湿度測定装置筐体の傾斜図。
【図２】本発明の実施例１による相対湿度測定装置筐体の傾斜図。
【図３】本発明の実施例１による相対湿度測定装置筐体の側面図。
【図４】本発明の実施例１による構成を示すブロック図。
【図５】本発明の実施例１による相対湿度補正量を説明する説明図。
【図６】本発明の実施例１による診断処理及び出力値補正処理を示すアクティビティ図。
【図７】本発明の実施例１による診断処理及び出力値補正処理を行う際のステートマシン図。
【図８】本発明の実施例１による診断可能温湿度範囲を説明する説明図。
【図９】本発明の実施例１による特性診断処理及び相対湿度補正量を説明する説明図。
【図１０】本発明の実施例１による相対湿度補正方法を説明する説明図。
【図１１】本発明の実施例２による診断処理及び出力値補正処理を示すアクティビティ図。
【図１２】本発明の実施例３による特性診断処理及び相対湿度補正量を説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［実施例１］
本発明の実施例１について、図１から図１０を用いて説明する。
図１、図２（ａ）、図２（ｂ）、図３に示すように、実施例１における湿度測定装置２０は、ハウジング支持部１１と、ネジ穴１２と、コネクタ１３と、ハウジング１４と、カバー１５と、主空気通路１を流れる吸入空気の一部を取り込むメインバイパス１６と、ハウジング１４とカバー１５により形成されるサブバイパス１７と、発熱素子３０と、温度測定素子３１Ａと、相対湿度測定素子３２Ａと、湿度測定装置制御素子２１を有する。
【００１７】
湿度測定装置２０は、主空気通路１を流れる吸入空気の一部をメインバイパス１６が取り込めるように主空気通路壁２に設けられる挿入孔から挿入される。湿度検出装置２０は、ハウジング支持部１１を介してネジ穴１２に挿入されたネジにより取付台座３に固定される。湿度検出装置２０を取付台座３に固定する際に生じる隙間は、Ｏリング１８により埋められる。
【００１８】
相対湿度測定素子３２Ａは、メインバイパス１６から分岐するサブバイパス１７内に設けられる構成としている。メインバイパス１６内に取り込まれた汚損物のほとんどは慣性力により直進するため、サブバイパス１７への汚損物の侵入を抑制することができる。そのため、相対湿度測定素子３２Ａをサブバイパス１７内に設けることにより、相対湿度測定素子３２Ａの汚損物の付着による劣化を抑制することが可能となる。
【００１９】
図４に示すように、湿度測定装置２０は湿度測定装置制御素子２１と、発熱装置駆動部２９と、発熱素子３０と、温度測定素子３１Ａと、相対湿度測定素子３２Ａと、を有している。
【００２０】
湿度測定装置制御素子２１は、制御要求処理部２２と、診断処理部２５と、温度信号処理部３１Ｂと、相対湿度信号処理部３２Ｂと、絶対水分量算出部３３Ｂと、温度出力部３１Ｃと、相対湿度出力部３２Ｃと、絶対水分量出力部３３Ｃと、診断結果送出部３４Ａと、診断結果反映部３５と、を有している。
【００２１】
制御要求処理部２２は、湿度測定装置２０以外の、例えば制御装置３６などの他の装置からの診断要求（以降、リモート制御と表記する。）を受けるリモート制御受理部２３と、ローカル制御開始判定部２４と、を有し、診断処理部２５は、診断開始判断部２６と、診断部２７と、診断継続判断部２８と、を有する。制御装置３６は、リモート制御要求部３７を有する。
【００２２】
湿度測定装置２０は、温度測定素子３１Ａの出力を温度信号処理部３１Ｂで受け取って処理した後、診断結果反映部３５により補正演算を行い、温度出力部３１Ｃにより対応する温度３１が制御装置３６に出力され、相対湿度測定素子３２Ａの出力を相対湿度信号処理部３２Ｂで受け取って処理した後、診断結果反映部３５により補正演算を行い、相対湿度出力部３２Ｃにより対応する相対湿度３２が制御装置３６に出力される。また、診断結果反映部３５により補正された温度信号処理部３１Ｂの出力と、診断結果反映部３５により補正された相対湿度信号処理部３２Ｂの出力を用いて絶対水分量算出部３３Ｂが実行され、絶対水分量出力部３３Ｃにより対応する絶対水分量３３が制御装置３６に出力される。
【００２３】
汚損物の付着や劣化による相対湿度測定素子の出力特性の悪化について、図５を用いて説明する。図５において縦軸は特性悪化量、横軸は被測定環境雰囲気の相対湿度（以降、基準相対湿度と表記する。）を示す。相対湿度測定素子３２Ａに汚損物質が付着したり、相対湿度測定素子３２Ａが経時劣化することにより相対湿度の出力特性が悪化すると、相対湿度測定素子３２Ａは基準相対湿度に対して計測誤差が生じる。例えば、マイナスの特性悪化量を有する第一の測定点４０Ａや、プラスの特性悪化量を有する第二の測定点４０Ｂをとるような特性悪化時の出力特性４０に変化する。以下、診断を行う際に信頼性を高める制御方法を取り入れた診断方法を述べるが、採り上げる診断ロジックは一例であり、温度を変化させることにより相対湿度を変化させる種種の診断方法に適用することができる。
【００２４】
実施例１における信頼性を向上した自己診断方法について図６と図７、図８、図９、図１０を用いて説明する。自己診断及び補正結果の反映は、定常動作プロセスと、制御要求処理プロセスと、診断開始判断プロセスと、診断＆診断継続判断プロセスと、診断結果送出プロセスと、診断結果反映プロセスと、を実行することにより達成する。
【００２５】
まず、定常動作プロセス内のローカル制御要求ＳＴ１またはリモート制御要求ＳＴ１’において湿度測定装置２０に対して診断実行の要求を行う。ここで、ローカル制御要求ＳＴ１及びリモート制御要求ＳＴ１’は任意のタイミングで実行することができる。
【００２６】
制御要求処理プロセスでは、制御要求受理部ＳＴ２でローカル制御要求ＳＴ１もしくはリモート制御要求ＳＴ１’を受け、これをトリガとして内部状態を要求１未受理状態ｑ１から要求２受信待機状態ｑ２へと遷移させた後、要求２受信待機状態ｑ２において再度ローカル制御要求ＳＴ１もしくはリモート制御要求ＳＴ１’を受信した場合にのみ要求２受信状態に遷移し、後段の診断及び補正処理を実行する。要求２受信待機状態ｑ２ではタイムアウト期間を設け、要求２受信待機状態ｑ２に遷移してから予め設定された期間内に再びとなる２度目の要求が無ければ１度目の要求を棄却する。尚、要求１と要求２は同一でなくとも良い。
【００２７】
診断開始判断プロセス内の被測定環境雰囲気交換状態判断ステップＳＴ３は被測定環境雰囲気の気体が交換されているか否かを判断する。ここで、一般に絶対水分量と相対湿度と温度の関係性は図８の湿り空気線図６０に示すようになり、これは下記の数式１によって求まり、被測定環境雰囲気の気体が交換されていない場合には絶対水分量が変化しない為、絶対水分量が安定しているかどうかにより判断する。
【００２８】
【数１】
2016111253.tif 000003
【００２９】
数式１において、ＳＨは被測定環境雰囲気の絶対水分量［ｇ／ｋｇ］、ＲＨは被測定環
境雰囲気の相対湿度［％ＲＨ］、Ｔｅｍｐは被測定環境雰囲気の温度［℃］、Ｐｒｅｓｓは被測定環境雰囲気の大気圧［Ｐａ］である。
【００３０】
被測定環境雰囲気交換状態判断ステップＳＴ３で被測定環境雰囲気の気体が交換されていると判断した場合には、以降の診断処理を行わずに診断結果送出プロセス内の診断結果送出処理合流ポイントＰ１へ遷移する。一方で、被測定環境雰囲気交換状態判断ステップＳＴ３で被測定環境雰囲気の気体が交換されていないと判断した場合においては、温度測定及び相対湿度測定ステップＳＴ４（以下、温湿度測定ステップ１ＳＴ４）に進む。
【００３１】
被測定環境雰囲気の気体が交換されていないと判断する場合としては、例えばアイドリングストップ中やキーレスエントリー時、スマートエントリー時等、エンジンが停止中の場合が挙げられる。また、エアフローセンサ等で主空気通路１を流れる流体の流量を測定することで、被測定環境雰囲気の気体が交換されているか否かを判断することも可能である。
【００３２】
温湿度測定ステップ１ＳＴ４は、温度測定素子３１Ａにより被測定環境雰囲気の気体温度を測定する温度測定ステップＳＴ４Ａと、相対湿度測定素子３２Ａにより被測定環境雰囲気の気体の相対湿度を測定する相対湿度測定ステップＳＴ４Ｂを並行に行う。
【００３３】
診断開始判断ステップＳＴ５は、温度測定ステップＳＴ４Ａで得られた温度と、相対湿度測定ステップＳＴ４Ｂで得られた相対湿度が診断可能温湿度範囲５０内であるかどうかを判断する。尚、数式１に示した通り、温度と絶対水分量により相対湿度を求めることができる為、診断開始判断ステップＳＴ５は、温度測定ステップＳＴ４Ａで得られた温度と、該状態の絶対水分量の組み合わせで自己診断を開始可能か否かを判断しても良く、更には、下記数式２に示す通り、温度と露点温度により相対湿度を求めることができる為、診断開始判断ステップＳＴ５は温度測定ステップＳＴ４Ａで得られた温度と、該状態の露点温度の組み合わせで自己診断を開始可能か否かを判断しても良い。
【００３４】
【数２】
2016111253.tif 000004
【００３５】
数式２において、Ｅは被測定環境雰囲気の飽和水蒸気圧［ｈＰａ］、ｔは被測定環境雰囲気の温度［℃］、ＲＨは被測定環境雰囲気の相対湿度[％ＲＨ]、ｄｐは被測定環境雰囲気の露点温度［℃］、Ｐｒｅｓｓは被測定環境雰囲気の大気圧［Ｐａ］である。
【００３６】
ここで、図９において、Ｔ１は被測定環境雰囲気における露点温度[℃]、Ｔ２は相対湿度測定素子３２Ａあるいは湿度測定装置２０内のいずれかの素子のジャンクション温度より発熱素子及び周辺回路の発熱分を引いた温度値[℃]、ＲＨ１は相対湿度測定素子３２Ａが精度良く測定できる湿度値（低湿側）［％ＲＨ]、ＲＨ２は相対湿度測定素子３２Ａが
精度よく測定できる湿度値（高湿側）[％ＲＨ]である。
【００３７】
例えば、非測定環境雰囲気の気体温度が高温領域５１Ａにある際に更なる加熱を行うと、素子のジャンクション温度を超えるリスクがある。そして、低温領域５１Ｂにある際に加熱を中止した場合、あるいは、非測定環境雰囲気の気体湿度が高湿領域５１Ｃにある際に加熱を中止した場合に結露を発生させるリスクがある。また、非測定環境雰囲気の気体湿度が低湿領域５１Ｄにある場合には、加熱制御の前後における湿度の変化が少なく、湿度状態に有意差を発生することができずに精度が悪化するリスクがある。
【００３８】
したがって、診断開始判断ステップＳＴ５で被測定環境の温度と相対湿度が診断可能温湿度範囲５０内に入っていない（診断可能温湿度範囲外）と判断した場合には、診断開始不可能であるとして、以降の診断処理を行わずに診断結果送出プロセス内の診断結果送出処理合流ポイントＰ１へ遷移する。一方で、診断開始判断ステップＳＴ５で被測定環境の温度と相対湿度が診断可能温湿度範囲５０内に入っていると判断した場合においては、診断開始可能であるとして絶対水分量算出ステップＳＴ６以降に進む。
【００３９】
診断＆診断継続判断プロセス内の絶対水分量算出ステップＳＴ６は温度測定ステップＳＴ４Ａで得られた温度と、相対湿度測定ステップＳＴ４Ｂで得られた相対湿度とを数式１に当てはめることで絶対水分量を算出する。この際、Ｐｒｅｓｓは１気圧（１０１３２５ [Ｐａ]）とする。
【００４０】
診断＆診断継続判断プロセス内のデータ取得ステップＳＴ７では、発熱素子３０の加熱温度を制御することで被測定環境雰囲気の気体温度を制御する温度制御ステップＳＴ８と、温度測定及び相対湿度測定ステップＳＴ９（以下、温湿度測定ステップ２ＳＴ９）と、を並行に行う。温度制御ステップＳＴ８後もしくは温度制御ステップと並列（図示せず）に、例えばＬＩＮ、ＣＡＮ、ＳＥＮＴ、ＦｌｅｘＲａｙ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）といった通信方式を利用した湿度測定装置２０と制御装置３６間の通信により制御装置３６へ、発熱素子３０が湿度測定装置制御素子２１によりＯＮ状態に制御されている状態と、湿度測定装置制御素子２１によりＯＦＦ状態に制御されている状態と、制御装置３６によりＯＮ状態に制御されている状態と、制御装置３６によりＯＦＦ状態に制御されている状態と、の夫々に対応する信号を送出する。これにより、加熱制御の状態、及び、診断処理部２５による診断処理がローカル制御要求ＳＴ１またはリモート制御要求ＳＴ１’のいずれによるものであるかの情報が、外部の装置である制御装置３６に出力される（出力部）。
【００４１】
温湿度測定ステップ２ＳＴ９では、温度測定素子３１Ａにより被測定環境雰囲気の気体温度を測定する温度測定ステップ２ＳＴ９Ａと、相対湿度測定素子３２Ａにより被測定環境雰囲気の気体の相対湿度を測定する相対湿度測定ステップ２ＳＴ９Ｂを並行に行う。
【００４２】
診断＆診断継続判断プロセス内の診断継続判断ステップＳＴ１１では、温湿度測定ステップ２ＳＴ９における温度測定ステップ２ＳＴ９Ａで得られた温度と、相対湿度測定ステップ２ＳＴ９Ｂで得られた相対湿度が診断可能温湿度範囲５０内であるかどうかを判断する。ここで、相対湿度が診断可能温湿度範囲５０内に入っていない場合には、各温度領域５１Ａ〜５１Ｄにおけるリスクがある。したがって、診断可能温湿度範囲５０内に入っていないと判断した場合には、診断継続不可能であるとして、以降の処理を行わずに診断結果送出プロセス内の診断結果送出処理合流ポイントＰ１へ遷移する。一方で診断可能温湿度範囲５０内に入っていると判断した場合には、診断継続可能であるとして、相対湿度推定値算出ステップＳＴ１２へと進む。尚、データ取得ステップＳＴ７では温度制御ステップＳＴ８による被測定環境雰囲気の気体温度違いで繰り返し実行しても良い。
【００４３】
ここで数式１を変形すると相対湿度を算出する以下の数式３が得られる。温度制御ステップＳＴ８前の状態（被測定環境雰囲気の気体を加熱制御する前の状態）を状態Ａ、温度制御ステップＳＴ８中の状態（被測定環境雰囲気の気体を加熱制御した状態）を状態Ｂとすると、状態Ｂにおける相対湿度を推定する以下の数式４が得られる。
【００４４】
【数３】
2016111253.tif 000005
【００４５】
【数４】
2016111253.tif 000006
【００４６】
数式４においてＲＨBestimateは状態Ｂにおける被測定環境雰囲気の相対湿度［％ＲＨ］、ＴｅｍｐＡは状態Ａにおける被測定環境雰囲気の温度［℃］、ΔＴｅｍｐは状態Ｂにおける被測定環境雰囲気の温度とＴｅｍｐＡの温度差［℃］である。
【００４７】
相対湿度推定値算出ステップＳＴ１２では絶対水分量算出ステップＳＴ６で得られた状態Ａにおける絶対水分量と、温度測定ステップ２ＳＴ９Ａで得られた状態Ｂにおける温度を数式４に当てはめることで、状態Ｂにおける相対湿度の推定値を算出する。これは、被測定雰囲気の気体が交換状態でない場合、絶対水分量は状態Ａと状態Ｂで変化しないため、理想的な相対湿度出力特性６３（図８を参照）に従うことを利用している。この際、絶対水分量算出ステップＳＴ６と同様に、Ｐｒｅｓｓは１気圧（１０１３２５［Ｐａ］）とする。すなわち、相対湿度推定値算出ステップＳＴ１２は、状態Ａにおける相対湿度の実測値６１Ａから、状態Ｂにおける相対湿度の推定値６１Ｂを算出する。
【００４８】
診断＆診断継続判断プロセス内の相対湿度差分算出ステップＳＴ１３では、相対湿度推定値算出ステップＳＴ１２で算出された状態Ｂにおける相対湿度の推定値６１Ｂと、相対湿度測定ステップＳＴ９Ｂで実際に測定された状態Ｂにおける相対湿度の実測値６２を比較し、実測値と推定値の差分から状態Ｂにおける特性悪化量６４を算出する。
【００４９】
診断結果送出プロセス内の診断結果送出処理合流ポイントＰ１は、被測定環境雰囲気交換状態判断ステップＳＴ３、診断継続判断ステップＳＴ１１、相対湿度差分算出ステップＳＴ１３を遷移元とし、診断結果送出ステップＳＴ１４へ進む。
【００５０】
診断結果送出ステップＳＴ１４では、例えばＬＩＮ、ＣＡＮ、ＳＥＮＴ、ＦｌｅｘＲａｙ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）といった通信方式を利用した湿度測定装置２０と制御装置３６間の通信により制御装置３６へ診断の結果を送出する。例えば、診断結果送出処理合流ポイントＰ１への遷移元が被測定環境雰囲気交換状態判断ステップＳＴ３の場合は、自己診断の開始が不可能であるとして被測定環境雰囲気が交換される為に診断をキャンセルしたことに対応する信号を送出する。また、診断結果送出処理合流ポイントＰ１への遷移元が診断継続判断ステップＳＴ１１の場合は、診断継続不可能であるとして、温湿度測定ステップ２ＳＴ９における温度測定ステップ２ＳＴ９Ａで得られた温度が高温領域５１Ａにある場合と、低温領域５１Ｂにある場合と、相対湿度測定ステップ２ＳＴ９Ｂで得られた相対湿度が高湿領域５１Ｃにある場合と、低湿領域５１Ｄにある場合と、の夫々に対応する信号を送出する。
【００５１】
診断結果反映プロセス内の診断結果反映ステップＳＴ１５では、相対湿度差分算出ステップＳＴ１３で算出した状態Ｂにおける特性悪化量６４を、状態Ｂにおける相対湿度に対して補正を行うことで、状態Ｂにおける測定誤差を低減することが可能となる。或いは、診断結果反映ステップＳＴ１５は、相対湿度全域に対する補正を行い、第一診断点７０Ｂを合わせ込んだ相対湿度出力特性７１を得ることで、状態Ｂにおける測定誤差を低減することが可能となる。ここで、基準点７０Ａは、状態Ａにおける測定点に該当し、第一診断点７０Ｂは、状態Ｂにおける測定点に該当する（図１０参照）。
【００５２】
本発明の実施例１では、定常状態と診断状態の間に中間状態を介しており、例えばノイズ起因による予期しない診断を避け、不正な診断による診断結果異常、相対湿度測定値の測定精度悪化を防ぐことが可能となる。
【００５３】
また、診断開始前に温度及び相対湿度を測定して診断可否判断を行っており、被測定環境が高温である際に更なる加熱を行うことによるジャンクション温度を超えるリスクと、被測定環境が低温である際に加熱を中止することによる結露発生リスクと、被測定環境が高湿である際に加熱を中止することによる結露発生リスクと、被測定環境が低湿である際に温度制御前後における状態に有意差を発生することができずに精度が悪化するリスクを回避することができ、湿度測定装置２０の状態を知りえない外部の制御装置３６による診断要求に対応することが可能となる。
【００５４】
更に、診断処理実行中の発熱素子の状態を外部の制御装置３６に伝えることにより、温湿度測定値の変化要因を切り分けることが可能となり、診断結果を外部の制御装置３６に伝えることにより、外部の制御装置３６の無駄な制御を抑えることが可能となる。
【００５５】
その為、本発明の実施例１によれば、相対湿度測定素子３２Ａに汚損物質が付着した状態や劣化した状態において、湿度測定装置２０の自己によるローカル制御要求により診断を開始する場合と、湿度測定装置２０の外部の制御装置３６によるリモート制御要求により診断を開始する場合に、信頼性の高い湿度測定装置２０を提供することができる。
【００５６】
［実施例２］
本発明の実施例２について図１１を用いて説明する。尚、実施例１と同様の構成については説明を省略する。
【００５７】
実施例２では、温湿度測定ステップ１ＳＴ４後に温湿度調整ステップＳＴ１６が追加される。温湿度調整ステップＳＴ１６は被測定環境雰囲気の気体温度を制御する温度制御ステップ２ＳＴ１７と、温度制御ステップ３ＳＴ１８と、を並行に行う。
【００５８】
温度制御ステップ３ＳＴ１８では、温度測定素子３１Ａにより被測定環境雰囲気の気体温度を測定する温度測定ステップ３ＳＴ１８Ａと、相対湿度測定素子３２Ａにより被測定環境雰囲気の気体の相対湿度を測定する相対湿度測定ステップ３ＳＴ１８Ｂを並行に行う。
【００５９】
温湿度調整ステップＳＴ１６では診断可能温湿度範囲５０の内、高温領域５１Ａにいて発熱素子３０による加熱を行っている場合には加熱を中止すること、低温領域５１Ｂにいて発熱素子３０による加熱を行っていない場合には加熱を行うこと、高湿領域５１Ｃにおいて発熱素子３０による加熱を行っていない場合には加熱を行うこと、低湿領域５１Ｄにおいて発熱素子３０による加熱を行っている場合には加熱を中止すること、により予め診断可能温湿度範囲５０内に温度及び相対湿度を調整する処理を設けている。
【００６０】
尚、予め温湿度を診断に適した状態にする処理を実行するプロセスは診断開始判断プロセス内のみに限らず、例えば定常動作等、診断中を除く種種のプロセスにおいて実行可能である。
【００６１】
本発明の実施例２によれば、湿度測定装置２０が検出する気体温度と気体湿度と、を予め診断に適した値に制御することにより、外部の制御装置３６による診断要求に即座に対応することと、処理時間の短縮が可能になる。したがって、アイドリングストップ中やキーレスエントリー時、スマートエントリー時等、被測定環境雰囲気の気体が交換されない限られた時間内における診断機会を増やすことができる。
【００６２】
［実施例３］
本発明の実施例３について図１２（ａ）と図１２（ｂ）を用いて説明する。尚、実施例１及び実施例２と同様の構成については説明を省略する。
【００６３】
実施例３では、診断可能温湿度範囲（ＯＫ範囲）を図１２(ａ)に示す領域５０よりも広い領域である図１２(ｂ)に示す領域５０’に広げている（診断可能温湿度範囲５０’）。
【００６４】
例えば、診断開始判断ステップＳＴ５及び診断継続判断ステップＳＴ１１を行う際、高温領域５１Ａにおいて発熱素子３０による加熱を行っている場合には加熱を中止すること、高湿領域５１Ｃにおいて発熱素子３０による加熱を行っていない場合には加熱を行うこと、低湿領域５１Ｄにおいて発熱素子３０による加熱を行っている場合には加熱を中止すること、によって診断が可能なケースが存在する。したがって、診断可能温湿度範囲（ＯＫ範囲）を図１２(ａ)に示す領域５０よりも広い領域である図１２(ｂ)に示す領域５０’に広げることができる。
【００６５】
本発明の実施例３によれば、診断開始判断ステップＳＴ５及び診断継続判断ステップＳＴ１１において用いる診断可能温湿度範囲（ＯＫ範囲）を広く設けることにより診断可能な機会を増やすことができる。
【００６６】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００６７】
２０          湿度測定装置
２１          湿度測定装置制御素子
２２          要求処理部
２３          リモート制御受理部
２４          ローカル制御開始判定部
２５          診断処理部
２６          診断開始判断部
２７          診断部
２８          診断継続判断部
２９          発熱装置駆動部
３０          発熱素子
３１          温度
３１Ａ        温度測定素子
３１Ｂ        温度信号処理部
３１Ｃ        温度出力部
３２          相対湿度
３２Ａ        相対湿度測定素子
３２Ｂ        相対湿度信号処理部
３２Ｃ        相対湿度出力部
３３          絶対水分量
３３Ｂ        絶対水分量算出部
３３Ｃ        絶対水分量出力部
３４          診断結果
３４Ａ        診断結果送出部
３５          診断結果反映部
３６          制御装置
３７          リモート制御要求部
４０          特性悪化時の出力特性
４０Ａ        第一の測定点
４０Ｂ        第二の測定点
５０          診断可能温湿度範囲
５０’        診断可能温湿度範囲
５１Ａ        高温領域
５１Ｂ        低温領域
５１Ｃ        高湿領域
５１Ｄ        低湿領域
６０          湿り空気線図
【図１】
2016111253.tif 000007
【図２】
2016111253.tif 000008
【図３】
2016111253.tif 000009
【図４】
2016111253.tif 000010
【図５】
2016111253.tif 000011
【図６】
2016111253.tif 000012
【図７】
2016111253.tif 000013
【図８】
2016111253.tif 000014
【図９】
2016111253.tif 000015
【図１０】
2016111253.tif 000016
【図１１】
2016111253.tif 000017
【図１２】
2016111253.tif 000018
【国際調査報告】
2016111253.tif 000019
2016111253.tif 000020
2016111253.tif 000021
2016111253.tif 000022