(57)【要約】  本発明の目的は、汚染物質付着状態や相対湿度測定装置の劣化状態においても信頼性の高い湿度測定装置を提供することである。  上記目的を達成するため、本発明の湿度測定装置は、相対湿度信号と温度信号を用いて絶対水分量を算出する湿度測定装置において、第一の状態で算出した絶対水分量と第二の状態で測定した温度を用いて第二の状態における相対湿度の推定値を算出し、該推定値と第二の状態で測定した相対湿度の実測値を比較することにより第二の状態における特性悪化量を算出する特性診断部と、前記特性悪化量を用いて相対湿度の測定値を補正する補正部と、を備えることを特徴とする。
2015159663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対湿度信号と温度信号を用いて絶対水分量を算出する湿度測定装置において、
第一の状態で算出した絶対水分量と第二の状態で測定した温度を用いて第二の状態における相対湿度の推定値を算出し、該推定値と第二の状態で測定した相対湿度の実測値を比較することにより第二の状態における特性悪化量を算出する特性診断部と、
前記特性悪化量を用いて相対湿度の測定値を補正する補正部と、を備えることを特徴とする湿度測定装置。
【請求項２】
前記特性診断部は、複数の状態における特性悪化量を算出し、
前記補正部は、前記複数の状態における特性悪化量を用いて相対湿度の測定値を補正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】
発熱部の発熱温度を制御することにより前記第一の状態から前記第二の状態とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の湿度測定装置。
【請求項４】
前記補正部は、最小二乗法により求められる誤差特性を用いて前記出力を補正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５】
前記特性診断部は、被測定環境雰囲気の気体が交換状態でないと判断した場合に前記特性悪化量を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の湿度測定装置。
【請求項６】
前記補正部は、前記特性悪化量がある値以上の場合に補正を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか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、自動車の内燃機関の吸気系に設置す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、相対湿度測定素子と温度測定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、この汚損物が感湿膜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を抑制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は、検知部を所定温度に加熱していわゆる零点補正（零点調整）をする一方
、検知部を結露させていわゆる１００％Ｒ．Ｈ値補正（１００パーセントＲ．Ｈ値調整）をし、さらにその零点調整および１００％Ｒ．Ｈ値調整における調整値により湿度算出直線の勾配を補正することにより、湿度センサの校正をなす技術を開示している。【０００５】
特許文献１によれば、湿度センサを一定期間使用し続けて計測値にずれが生じたとしても、計測現場において簡易・迅速に湿度センサの校正が成し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１５６３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、小型化や多機能化に伴い湿度測定装置内の実装密度が大きくなる傾向にある。そのため相対湿度測定素子を高温に加熱すると、湿度測定装置内に設けられるＬＳＩやマイコンなどの処理回路により多くの熱が伝達されることになる。特にこれらの処理回路は熱に弱いため、相対湿度測定素子を高温に加熱しすぎると処理回路の故障、もしくは誤動作を引き起こす可能性がある。そのため、相対湿度測定素子を高温に加熱することは望ましくない。【０００８】
特許文献１によれば、零点調整を行う場合には、水の臨界温度３７０．９４６℃まで検知部を加熱するとされている。【０００９】
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。【００１０】
本発明の目的は、汚染物質付着状態や相対湿度測定装置の劣化状態においても信頼性の高い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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の湿度測定装置は、相対湿度信号と温度信号を用いて絶対水分量を算出する湿度測定装置において、第一の状態で算出した絶対水分量と第二の状態で測定した温度を用いて第二の状態における相対湿度の推定値を算出し、該推定値と第二の状態で測定した相対湿度の実測値を比較することにより第二の状態における特性悪化量を算出する特性診断部と、前記特性悪化量を用いて相対湿度の測定値を補正する補正部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、汚染物質付着状態や相対湿度測定装置の劣化状態においても信頼性の高い湿度測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例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（ａ）】本発明の一実施例による相対湿度測定装置筐体の傾斜図
【図２（ｂ）】本発明の一実施例による相対湿度測定装置筐体の傾斜図
【図３】本発明の一実施例による相対湿度測定装置筐体の側面図
【図４】本発明の一実施例による構成を示すブロック図
【図５（ａ）】本発明の一実施例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５（ｂ）】本発明の一実施例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６】本発明の一実施例による特性診断処理及び相対湿度補正量算出処理を示すアクティビティ図
【図７】本発明の一実施例による相対湿度補正方法を説明する説明図
【図８（ａ）】本発明の一実施例による特性診断処理及び相対湿度補正量算出処理を示すアクティビティ図
【図８（ｂ）】本発明の一実施例による特性診断処理及び相対湿度補正量算出処理を示すアクティビティ図
【図９】本発明の一実施例による相対湿度補正方法を説明する説明図
【図１０】本発明の一実施例による吸入空気流量測定装置筐体の正面図及び断面図
【図１１】本発明の一実施例によるチップパッケージの傾斜図
【図１２】本発明の一実施例による特性診断処理及び相対湿度補正量算出処理を示すアクティビティ図
【図１３】本発明の一実施例による特性診断処理及び相対湿度補正量算出処理を示すアクティビティ図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１５】
本発明の第一実施例について、図１から図７を用いて説明する。
【００１６】
図１、図２（ａ）、図２（ｂ）、図３に示すように、第一実施例における湿度測定装置
２２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２５と、温度測定素子２６Ａと、相対湿度測定素子２７Ａと、制御素子２３を有する。
【００１７】
湿度測定装置２２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２２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２２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２７Ａ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２７Ａ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２７Ａ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、制御装置２１は温度信号処理部２６Ｂと、相対湿度信号処理部２７Ｂと絶対水分量算出部２８Ｂと、特性診断処理部２９Ａと、相対湿度補正量算出部２９Ｂと、温度出力部２６Ｃと、相対湿度出力部２７Ｃと、絶対水分量算出部２８Ｃと、を有する。温度測定素子２６Ａの出力を温度信号処理部２６Ｂで受け取って処理した後、温度出力部２６Ｃにより対応する温度２６が出力され、相対湿度測定素子２７Ａの出力を相対湿度信号処理部２７Ｂで受け取って処理した後、相対湿度出力部２７Ｃにより対応する相対湿度２７が出力される。また、温度信号処理部２６Ｂの出力と、相対湿度信号処理部２７Ｂの出力を用いて絶対水分量算出部２８Ｂが実行され、絶対水分量出力部２８Ｃにより対応する絶対水分量２８が出力される。
【００２０】
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（ａ）を用いて説明する。図５（ａ）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２７Ａに汚染物質
が付着したり、相対湿度測定素子２７Ａ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２７Ａは基準相対湿度に対して低く測定したり、基準相対湿度に対して高く測定したりして計測誤差が生じる。そのため、相対湿度測定素子２７Ａが汚損、或いは経時劣化すると、例えば、マイナスの特性悪化量を有する第一の測定点３１や、プラスの特性悪化量を有する第二の測定点３２をとるような、出力特性３０に変化する。以下、特性悪化時の相対湿度の出力特性３０を例として補正を行う場合を述べるが
、本補正においては特性悪化の状態は出力特性３０に限らず、すべての相対湿度領域でプラスの特性悪化量を有する出力特性や、右肩上がりの出力特性や、非線形の特性など、種種の出力特性についても補正することができる。
【００２１】
第一実施例における特性診断並びに出力補正について、図６と図７を用いて説明する。
【００２２】
特性診断は、絶対水分量算出プロセスと、温度制御中相対湿度推定プロセスと、特性診断プロセスとを実行することにより達成する。
【００２３】
まず、絶対水分量算出プロセス中の被測定環境雰囲気状態把握ステップＳＴ１において被測定環境雰囲気の気体が交換されているか否かを把握する。ここで、一般に絶対水分量と相対湿度と温度の関係性は、下記の数式１によって求まる。本発明は、被測定環境雰囲気の気体が交換されていない場合、絶対水分量は変化しないという点に着目した。
【００２４】
【数１】
2015159663.tif 000003
【００２５】
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。
【００２６】
被測定環境雰囲気交換状態判断ステップＳＴ２は、被測定環境雰囲気状態把握ステップＳＴ１の結果に基づき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。被測定環境雰囲気交換状態判断ステップＳＴ２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、以降の処理を行わず終了する。一方で、被測定環境雰囲気交換状態判断ステップＳＴ２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ＳＴ３に進む。
【００２７】
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。
【００２８】
測定ステップＳＴ３は、温度測定ステップＳＴ３Ａ、相対湿度測定ステップＳＴ３Ｂを並行に行う。
【００２９】
絶対水分量算出ステップＳＴ４は、温度測定ステップＳＴ３Ａで得られた温度と、相対湿度測定ステップＳＴ３Ｂ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。
【００３０】
次に、相対湿度推定プロセスでデータ取得ステップＳＴ５が開始される。データ取得ステップＳＴ５では、発熱素子２５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ＳＴ６と、温度制御ステップＳＴ６と並行に測定ステップＳＴ７を行う。測定ステップＳＴ７では、温度測定素子２６Ａ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ＳＴ７Ａと、相対湿度測定素子２７Ａ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ＳＴ７Ｂを並行に行う。尚
、温度制御ステップＳＴ６においては、発熱素子２５の加熱に限定されず、発熱素子２５の加熱を中止することによる冷却でも良い。そして、実現可能な被測定雰囲気の気体の目標温度を持たせて発熱素子２５による温度制御を行っても良い。
【００３１】
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２が得られる。温度制御ステップＳＴ６前の状態を状態Ａ、温度制御ステップＳＴ６中の状態を状態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３が得られる。
【００３２】
【数２】
2015159663.tif 000004
【００３３】
【数３】
2015159663.tif 000005
【００３４】
数式３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。
【００３５】
相対湿度推定値算出ステップＳＴ８は、絶対水分量算出ステップＳＴ４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ＳＴ７Ａで得られた状態Ｂにおける温度を数式３に当てはめることで、状態Ｂにおける相対湿度の推定値３１Ｂ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３３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ＳＴ４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ＳＴ８は、状態Ａにおける相対湿度の実測値３１Ａから
、状態Ｂにおける相対湿度の推定値３１Ｂを算出する。尚、図５（ｂ）では状態Ａは温度２５℃の場合を仮定しているが、この限りではない。
【００３６】
次に、特性診断プロセスにおいて相対湿度差分算出ステップＳＴ９が行われる。相対湿度差分算出ステップＳＴ９は、相対湿度推定値算出ステップＳＴ８で算出された状態Ｂにおける相対湿度の推定値３１Ｂと、相対湿度測定ステップＳＴ７Ｂで実際に測定された状態Ｂにおける相対湿度の実測値３２Ａ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３４を算出する。
【００３７】
特性診断プロセスでは、例えば特性悪化量３４がある閾値以上の場合に、補正が必要な程度相対湿度検出素子の検出精度が悪化しているか否かを判断し、相対湿度補正へと進む
。
【００３８】
相対湿度補正について、図７を用いて説明する。相対湿度補正は、特性診断での結果に基づき、相対湿度出力補正プロセスを実行することにより達成する。ここで、基準点４０Ａは、状態Ａにおける測定点に該当し、第一の診断点４０Ｂは、状態Ｂにおける測定点に該当する。
【００３９】
相対湿度出力補正プロセスは差分補正ステップＳＴ１０を有する。差分補正ステップＳＴ１０は、状態Ｂにおける特性悪化量３４を状態Ｂにおける相対湿度に対して補正をすることで、状態Ｂにおける測定誤差を低減することが可能となる。或いは、差分補正ステップＳＴ１０は、相対湿度全域に対して補正をし、第一の診断点を合わせこんだ相対湿度出力特性４２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。
【００４０】
本発明の第一実施例では、温度制御後における推定値と実測値を用いて特性悪化量を算出しており、相対湿度測定装置内のメモリに固有の相対湿度値における基準データを持たせることなく、任意の相対湿度で相対湿度全域の特性悪化量を補正して誤差量を軽減することが可能となる。
【００４１】
また、相対湿度値を任意の値に制御することは難しく、例えば比較的制御が簡単な相対湿度０％とする制御を行うとすると高温に被測定環境雰囲気を加熱する必要があるところ
、本発明の第一実施例では、被測定環境雰囲気の気体の温度を制御し、温度制御後の相対湿度の推定値と実測値とから特性悪化量を算出する構成としているため、高温に加熱せずとも特性悪化量を算出することが可能となる。
【００４２】
さらに、相対湿度値を任意の値に制御することは難しいため、ある状態における相対湿度出力を基準値と比較する構成とすると、特性悪化量を求められる点が限られてしまうところ、本発明の第一実施例では、温度制御後の相対湿度の推定値と実測値を用いる構成としているため、種種の相対湿度での特性悪化量を求めることが可能となる。
【００４３】
そのため、本発明の第一実施例によれば、高温に加熱することなく精度及び信頼性の高い湿度測定装置を提供することができる。
【００４４】
本発明の第二実施例について、図８（ａ）と図９を用いて説明する。なお、第一実施例と同様の構成については説明を省略する。
【００４５】
図８（ａ）に示すように、相対湿度差分算出ステップＳＴ９が実行された後、差分計算回数診断ステップＳＴ１１が実行される。差分計算回数診断ステップＳＴ１１は、直前の特性悪化量の算出処理が初回か否かを判断し、初回であると判断した場合、次点での特性悪化量を算出するべく、特性悪化量算出処理初回時合流ポイントＰ２を経由して被測定環境雰囲気交換状態判断ステップＳＴ１７に進む。
【００４６】
被測定環境雰囲気交換状態判断ステップＳＴ１７は、被測定雰囲気状態把握ステップ１６の結果に基づき、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。被測定環境雰囲気交換状態判断ステップＳＴ１７において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は、補正処理終了時合流ポイントＰ３へ遷移して終了する。一方、被測定環境雰囲気交換状態判断ステップＳＴ１７において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は、補正処理継続時処理合流ポイントＰ１へ遷移する。Ｐ１へ遷移した後は、初回時と相対湿度が異なるようにするため、初回時とは異なる温度となるよう発熱素子２５の加熱温度制御をＳＴ６で行い、ＳＴ６と並行してＳＴ７、ＳＴ８、ＳＴ９を実行する。これにより、初回時とは異なる相対湿度における特性悪化量を算出する
。
【００４７】
ここで、差分計算回数診断ステップＳＴ１１において特性悪化量の計算が初回以降であると判断した場合、被測定環境相対湿度０％の特性悪化量算出ステップＳＴ１２に進む。被測定環境相対湿度０％の特性悪化量算出ステップＳＴ１２は、第一の診断点４０Ｂと、第二の診断点４０Ｃの２点を数式４に当てはめることで、特性悪化時の相対湿度出力特性４０を求める。
【００４８】
【数４】
2015159663.tif 000006
【００４９】
ここで、ｙは特性悪化量［％ＲＨ］、ＲＨは被測定環境の相対湿度［％ＲＨ］、ＲＨ1は
第一の診断点４０Ｂにおける相対湿度［％ＲＨ］、ＲＨ2は第二の診断点４０Ｃにおける
相対湿度［％ＲＨ］、Ｅr1は第一の診断点４０Ｂにおける特性悪化量［％ＲＨ］、Ｅr2は
第二の診断点４０Ｃにおける特性悪化量［％ＲＨ］である。この数式４のＲＨに０を代入することにより、被測定環境雰囲気の相対湿度が０％の際の特性悪化量４１が算出される
。
【００５０】
特性悪化量算出ステップＳＴ１２の後に、特性悪化量補正ステップ１３、１４に進む。
【００５１】
特性悪化量補正ステップ１３は、測定環境雰囲気の相対湿度が０％の際の特性悪化量４１を相対湿度全域に補正することにより零点調整を行い、零点調整後の相対湿度出力特性４３を得る。
【００５２】
特性悪化量補正ステップ１４は、零点（相対湿度０％）以外に関しても補正を行う為、数式４の傾きを利用し、数式５に示す補正量算出式を用いて任意の相対湿度における補正量を算出する。
【００５３】
【数５】
2015159663.tif 000007
【００５４】
数式５に置いてｕは補正量［％ＲＨ］、ＲＨ1は第一の診断点４０Ｂにおける相対湿度［
％ＲＨ］、ＲＨ2は第二の診断点４０Ｃにおける相対湿度［％ＲＨ］、Ｅr1は第一の診断
点４０Ｂにおける特性悪化量［％ＲＨ］、Ｅr2は第二の診断点４０Ｃにおける特性悪化量
［％ＲＨ］である。
【００５５】
特性悪化量補正ステップ１４は、数式５を用いることにより、零点調整後の相対湿度出力特性４３に対して相対湿度０％を基点とし、相対湿度出力特性４３の傾きを利用して相対湿度全域に対する補正量が算出できる。これにより相対湿度出力特性４４を得る。
【００５６】
次に、補正処理継続判断ステップＳＴ１５に進み、補正処理を継続するか否かの判断を行う。補正処理継続判断ステップＳＴ１５で補正処理を終了すると判断した場合は、補正処理終了時合流ポイントＰ３へ遷移して特性診断並びに相対湿度補正を終了する。
【００５７】
一方、補正処理継続判断ステップＳＴ１５で補正処理を継続すると判断した場合は、特性悪化量算出処理時合流ポイントＰ２を経由して被測定環境雰囲気交換状態判断ステップＳＴ１７に進む。その後、第二の診断点４０Ｃを得るのと同様のステップを実行し、第三以降の診断点を得る。
【００５８】
ここで特性診断点が３点以上得られた場合は、最小２乗法を用いて１次関数式を導出し
、数式４を用いた相対湿度０％の合わせ込み、数式５を用いた相対湿度全域に対する補正を行う。なお、特性診断点が３つ以上得られた場合において相対湿度全域に対する補正を行う方法は最小２乗法による１次関数式導出に限らず、多次元関数近似や各特性診断点間の傾きを夫々保持し、被測定環境雰囲気の相対湿度が０％の際の特性悪化量４１推定は被測定環境雰囲気の相対湿度に最も近い特性診断点２点により算出する等、種種の方法を採用してもよい。
【００５９】
なお、特性悪化量算出ステップＳＴ１２、特性悪化量補正ステップＳＴ１３、ＳＴ１４を経てから第三以降の診断点を得る構成としているが、必ずしもこれに限られるものでなく、例えば、可能な範囲で診断点を得たのち、特性悪化量算出ステップＳＴ１２、特性悪化量補正ステップＳＴ１３、ＳＴ１４を行い相対湿度全域に対する補正を行う構成としてもよい。
【００６０】
本発明の第二実施例では、複数の相対湿度における特性悪化量を用いて特性悪化特性を算出し、複数の相対湿度における特性悪化特性に基づいて相対湿度の補正量を算出していることから、全領域の相対湿度において補正を行うことが可能であり、高精度に相対湿度を検出することが可能である。
【００６１】
また、相対湿度値を任意の値に制御することは難しく、例えば比較的制御が簡単な相対湿度１００％とする制御を行うとすると低温に被測定環境雰囲気を冷却する必要があるところ、本発明の第一実施例では、被測定環境雰囲気の気体の温度を制御し、温度制御後の相対湿度の推定値と実測値とから特性悪化量を算出する構成としているため、低温に冷却せずとも特性悪化量を算出することが可能となる。
【００６２】
さらに、相対湿度値を任意の値に制御することは難しいため、相対湿度出力を予め定められた基準相対湿度値と比較する構成とすると、特性悪化量を求められる点が限られてしまうところ、本発明の第一実施例では、温度制御後の相対湿度の推定値と実測値を用いる構成としているため、種種の相対湿度での特性悪化量を求めることが可能となる。そのため、広く相対湿度の値を変えずとも複数点の特性悪化量を求めることができ、診断時間を短縮することが可能である。
【００６３】
なお、第二実施例では、温度制御ステップＳＴ６と並行して特性悪化量算出ステップＳＴ１２、特性悪化量補正ステップＳＴ１３、ＳＴ１４を行う構成としているが、必ずしもこれに限られるものでなく、例えば、温度制御ステップＳＴ６の間に測定された複数の診断点における相対湿度の差分値をマイコン等に保存し、温度制御ステップ６が終了した後に保存された差分値を用いて特性悪化量を補正する構成としてもよい。
【００６４】
本発明の第三実施例について図８（ｂ）を用いて説明する。なお、第一実施例及び第二実施例と同様の構成については説明を省略すると共に、制御実行者は違うが同一の処理を示す符号には末尾に‘を付加し、同様に説明を省略する。
【００６５】
第三実施例では、相対湿度測定装置が実行していた算出、補正の一部、或いは全部を制御装置に実行させている。
【００６６】
図８（ｂ）に示すように被測定雰囲気状態把握ステップＳＴ１、及び、被測定雰囲気状態把握ステップＳＴ１６を除いた夫々の処理を制御装置内で行っても良く、その分担は処理が欠落すること無く行われる場合においてはどのような割り当てでも良い。これにより
、処理をある制御実行者に集中させることなく実行でき、相対湿度測定装置制御装置、及び、制御装置の双方の負荷を軽減することができる。
【００６７】
本発明の第四実施例について図１０から図１２を用いて説明する。なお、第一実施例から第三実施例と同様の構成については説明を省略する。
【００６８】
本発明の第四実施例では、吸入空気流量測定装置と相対湿度検出装置を同一のハウジング内に一体に設ける多機能型の構成としている。図１１に示すように、吸入空気流量検出素子１１５、湿度検出素子２７Ａ、温度検出素子２６Ｂ、吸入空気温度測定素子１０９、チップパッケージコネクタ１１３、大規模集積回路１１６が一体に樹脂モールドされチップパッケージ１１４を形成している。チップパッケージ１１４は、ハウジング１０１にインサートモールドすることによりハウジング１０１に支持される。
【００６９】
図１０に示すように、多機能型の吸入空気流量測定装置は、コネクタ１００と、ハウジング１０１と、ハウジング支持部１０２と、上面カバー１０３と、前面カバー１０５Ａと
、背面カバー１０５Ｂと、主空気通路１を流れる吸入空気の一部を取り込む第一バイパス１０６と、相対湿度測定素子２７Ａ並びに温度測定素子２６Ａが配置される第二バイパス１０７と、ハウジング１０１にインサートモールドされたチップパッケージ１１４と、外部と電気的に接続するためのリードフレーム１１２と、を有している。前面カバー１０５Ａは第二バイパス１０７への空気の取り込み口１０７Ｂを有していて、取り込み口１０７Ｂから取り込まれた空気の水分量を相対湿度測定素子２７Ａ並びに温度測定素子２６Ａを用いて検出する。
【００７０】
本発明の第四実施例では、同一のハウジング内に空気流量測定装置と相対湿度測定装置を集約する構成をとることにより、相対湿度測定装置内の吸入空気流量測定装置１１５の信号により被測定環境雰囲気の気体が交換されているか否かを知ることができる。そのため、図１２に示したように被測定雰囲気状態把握ステップ１６を制御装置２１で行わずに補正処理の全てを相対湿度測定装置２２内のみで行うことができ、制御装置２１では補正処理を意識すること無く相対湿度測定装置２２の出力値を用いることができる。
【００７１】
本発明の第五実施例について図１０から図１２を用いて説明する。なお、第四実施例と同様の構成については説明を省略する。
【００７２】
本発明の第五実施例は、吸入空気流量測定装置、相対湿度検出装置に加えて圧力測定装置を同一のハウジング内に一体に設ける多機能型の構成としている。図１０に示されるように、制御回路基板１１１に搭載された圧力検出素子１１０はハウジング１０１の主空気通路１外に位置する箇所に搭載される。ハウジング１０１は、主空気通路と連通する第三のバイパス１０８を有しており、第三のバイパスに取り込まれた空気の圧力を圧力検出素子１０１で測定する。
【００７３】
本発明の第五実施例によれば、数式１及び数式２、数式３のＰｒｅｓｓを都度適切に設定することができ、Ｐｒｅｓｓを１気圧１０１３２５［Ｐａ］と固定値を利用する場合よりも精度を向上させることができる。また、補正処理実行中に気圧が変化する場合においても本手法は有効なものとなる。
【００７４】
本発明の第六実施例について説明する。なお、第二実施例或いは第三実施例と同様の構成については説明を省略する。
【００７５】
本発明の第六実施例では、相対湿度推定値算出ステップＳＴ８にて用いる絶対水分量を
、絶対水分量算出ステップＳＴ４で得られた絶対水分量ではなく、測定ステップＳＴ７で得られる温度と相対湿度を用いて都度算出する構成としている。これにより前回特性診断を行った際の絶対水分量との差分を小さく取ることができ、より精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１                    主空気通路
２                    主空気通路壁
３                    相対湿度測定装置取付台座
１１                  ハウジング支持部
１２                  ネジ穴
１３                  コネクタ
１４                  ハウジング
１５                  カバー
１６                  メインバイパス
１６Ａ                メインバイパスＡ口
１６Ｂ                メインバイパスＢ口
１７                  サブバイパス
１７Ａ                サブバイパスＡ口
１７Ｂ                サブバイパスＢ口
１８                  Оリング
２１                  制御装置
２２                  相対湿度測定装置
２３                  相対湿度測定装置制御装置
２４                  発熱素子駆動部
２５                  発熱素子
２６                  温度
２６Ａ                温度測定素子
２６Ｂ                温度信号処理部
２６Ｃ                温度出力部
２７                  相対湿度
２７Ａ                相対湿度測定素子
２７Ｂ                相対湿度信号処理部
２７Ｃ                相対湿度出力部
２８                  絶対水分量
２８Ｂ                絶対水分量算出部
２８Ｃ                絶対水分量出力部
２９Ａ                特性診断処理部
２９Ｂ                相対湿度補正量算出部
３０                  出力特性
３１                  第一の測定点
３１Ａ                状態Ａにおける相対湿度の実測値
３１Ｂ            状態Ｂにおける相対湿度の推定値
３２                  第二の測定点
３２Ａ            状態Ｂにおける相対湿度の実測値
３３                  理想的な相対湿度出力値
３４                  特性悪化量
４０                  特性悪化時の相対湿度出力特性
４０Ａ                特性診断ステップを実行する際の基準点
４０Ｂ                第一の診断点
４０Ｃ                第二の診断点
４１                  被測定環境雰囲気の相対湿度が０％の際の特性悪化量
４２                  第一の診断点を合わせこんだ相対湿度出力特性
４３            零点調整後の相対湿度出力特性
４４            出力特性の傾きを０とし、相対湿度全域に対して補正した相対湿度出力特性
１００                コネクタ
１０１                ハウジング
１０２                ハウジング支持部
１０３                上面カバー
１０４                Ｏリング
１０５Ａ          前面カバー
１０５Ｂ          背面カバー
１０６                第一バイパス
１０７                第二バイパス
１０７Ｂ          取り込み口
１０８                第三バイパス
１０９                吸入空気温度測定素子
１１０                圧力測定素子
１１１                制御回路基板
１１２                リードフレーム
１１３                チップパッケージコネクタ
１１４                チップパッケージ
１１５                吸入空気流量測定素子
１１６                大規模集積回路
ＳＴ１                被測定雰囲気状態把握ステップ
ＳＴ１’          被測定雰囲気状態把握ステップ
ＳＴ２                被測定環境雰囲気交換状態判断ステップ
ＳＴ２’          被測定環境雰囲気交換状態判断ステップ
ＳＴ３                測定ステップ
ＳＴ３Ａ          温度測定ステップ
ＳＴ３Ｂ          相対湿度測定ステップ
ＳＴ４                絶対水分量算出ステップ
ＳＴ４’          絶対水分量算出ステップ
ＳＴ５                データ取得ステップ
ＳＴ５’          温度制御中データ取得ステップ
ＳＴ６                温度制御ステップ
ＳＴ６’          温度制御ステップ
ＳＴ７                測定ステップ
ＳＴ７Ａ          温度測定ステップ
ＳＴ７Ｂ          相対湿度測定ステップ
ＳＴ８                相対湿度推定値算出ステップ
ＳＴ８’          相対湿度推定値算出ステップ
ＳＴ９            相対湿度差分算出ステップ
ＳＴ９’          相対湿度差分算出ステップ
ＳＴ１０          差分補正ステップ
ＳＴ１１          差分計算回数診断ステップ
ＳＴ１１’        差分計算回数診断ステップ
ＳＴ１２          被測定環境相対湿度０％の特性悪化量算出ステップ
ＳＴ１２’        被測定環境相対湿度０％の特性悪化量算出ステップ
ＳＴ１３          特性悪化量補正ステップ
ＳＴ１３’        特性悪化量補正ステップ
ＳＴ１４          特性悪化量補正ステップ
ＳＴ１４’        特性悪化量補正ステップ
ＳＴ１５          補正処理継続判断ステップ
ＳＴ１５’        補正処理継続判断ステップ
ＳＴ１６          被測定雰囲気状態把握ステップ
ＳＴ１７          被測定環境雰囲気交換状態判断ステップ
ＳＴ１７’        被測定環境雰囲気交換状態判断ステップ
Ｐ１                  補正処理継続時合流ポイント
Ｐ１’                補正処理継続時処理合流ポイント
Ｐ２            特性悪化量算出処理初回時合流ポイント
Ｐ２’            相対湿度差分算出初回時合流ポイント
Ｐ３                  補正処理終了時合流ポイント
Ｐ３’                補正処理終了時処合流ポイント
【図１】
2015159663.tif 000008
【図２（ａ）】
2015159663.tif 000009
【図２（ｂ）】
2015159663.tif 000010
【図３】
2015159663.tif 000011
【図４】
2015159663.tif 000012
【図５（ａ）】
2015159663.tif 000013
【図５（ｂ）】
2015159663.tif 000014
【図６】
2015159663.tif 000015
【図７】
2015159663.tif 000016
【図８（ａ）】
2015159663.tif 000017
【図８（ｂ）】
2015159663.tif 000018
【図９】
2015159663.tif 000019
【図１０】
2015159663.tif 000020
【図１１】
2015159663.tif 000021
【図１２】
2015159663.tif 000022
【図１３】
2015159663.tif 000023
【国際調査報告】
2015159663.tif 000024
2015159663.tif 000025
2015159663.tif 000026
2015159663.tif 000027