(57)【要約】【課題】触媒層の剥離による劣化の検出を精度よく行えるセンサ取り付け位置を、簡単な計算により求めることができるようにする。【解決手段】ラジエータ２を構成する冷却管３の外表面および放熱フィン４の外表面には、オゾンを酸素に分解するための触媒層５を全面に亘って塗布する。また、ラジエータ２には触媒層５中に位置して触媒層５の残存を検出するための剥れセンサ７を取り付ける。そして、この剥れセンサ７の検出位置は、ラジエータ２の正面の温度分布特性と、ラジエータ２を通流する空気の風量等に基づいて設定する。【選択図】          図２
2004150362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の熱交換器を通流する空気中の化学物質を、この熱交換器に設けた触媒層により分解する車両に装備される車両用検出装置であって、
前記車両用検出装置は、前記熱交換器に設けた触媒層の残存を検出するセンサと、前記センサの検出値に基づいてアラームを生成する処理装置を含んで構成され、
前記センサは、前記熱交換器の温度特性に基づいて当該熱交換器における検出位置が設定されていること、
を特徴とする車両用検出装置。
【請求項２】
車両の熱交換器を通流する空気中の化学物質を、この熱交換器に設けた触媒層により分解する車両に装備される車両用検出装置であって、
前記車両用検出装置は、前記熱交換器に設けた触媒層の残存を検出するセンサと、前記センサの検出値に基づいてアラームを生成する処理装置を含んで構成され、
前記センサは、前記熱交換器の温度特性と前記熱交換器を通流する空気の風量に基づいて当該熱交換器における検出位置が設定されていること、
を特徴とする車両用検出装置。
【請求項３】
前記熱交換器の温度特性は、車両使用時におけるラジエータの正面の温度分布であること、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用検出装置。
【請求項４】
前記熱交換器の温度特性は、車両使用時におけるラジエータの正面の温度分布時間積分であること、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用検出装置。
【請求項５】
前記センサの検出位置は、前記触媒層による前記化学物質の分解量が申請値未満になる位置であること、
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両用検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気中のオゾン（Ｏ３）等の化学物質を分解するための触媒層の劣化を検出する車両用検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多くの国では、車両から排出されるガス（排出ガス）の各種規制を行っている。例えば、米国のカリフォルニア州では、排出ガス中の非メタン有機ガス（ＮＭＯＧ；Ｎｏｎ−Ｍｅｔｈａｎｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｇａｓｅｓ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯＸ）等の排出規制を行っている。この規制により、カリフォルニア州で車両を販売している各メーカは、ＮＭＯＧ等の排出規制値（車両ごとの規制値／メーカ平均としての規制値）を守ることが義務付けられている。このため各メーカは、低排出ガス車両（ＬＥＶ；Ｌｏｗ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）や排出ガスのない車両（ＺＥＶ；Ｚｅｒｏ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）の開発を盛んに行っている。
【０００３】
ところで、このような排出規制は、近年における環境に対する意識の高まりから徐々に規制を厳しくする方向になっている。その一方で、排出ガス低減の技術開発が間に合わない場合のこと等を考慮した制度を設けている例もある。例えば、カリフォルニア州の排出ガス規制のうちＮＭＯＧに関しては、車両に直接オゾン還元技術（ＤＯＲ；Ｄｉｒｅｃｔ  Ｏｚｏｎｅ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）を使用するメーカや車両は、ＮＭＯＧ認定を受けることができるとされている。つまり（図９参照）、光化学スモッグ（オゾン；Ｏ３）は、ＮＯＸやＮＭＯＧが太陽光により化学変化して発生することから、カリフォルニア州では、直接オゾン還元技術としてのオゾン分解触媒によりオゾンを分解（浄化）しながら走行する車両やこのような車両を販売しているメーカに、ＮＭＯＧの排出量を削減したとみなす所定の特典（ＮＭＯＧクレジット）を与えることとしている。このため、メーカは、ＤＯＲを使用したオゾン分解装置として、例えば車両のラジエータの表面（ラジエータフィンの表面）にオゾン分解触媒層を設けたオゾン分解装置（例えば特許文献１，２参照）付きの車両の販売を行ったりしている。
【０００４】
ところが、このようなオゾン分解装置のオゾン分解性能は一定ではなく、触媒の劣化や触媒層の剥離等により低減する。このため、ＮＭＯＧクレジットは、１５万マイル（約２４万ｋｍ）走行後のオゾン分解性能に応じて与えられる。よって、各メーカは、１５万マイル走行後のオゾン分解性能の値を各種試験により車種ごと、モデルごとに求めて、その値か、その値よりも低い申請値でＮＭＯＧクレジットの適用申請を当局に行っている。とはいえ、新車のときには申請値を満たしていても、車両の使用状況によっては、１５万マイル走行前に申請値を下回る不適切な事態が生じうる。このような事態に対して保守・点検等の対策が適切に行えるようにするため、メーカは、車両の全有効使用期間中、オゾン分解装置のオゾン分解性能と耐久性能を実証しなければならず、オゾン分解装置の性能をモニタするオンボードの診断装置（ＯＢＤ）を車両に搭載して、しかるべき排気制御保証を行わなければならない。このため、各メーカはオンボードの診断装置の開発を行っている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２４７０１７号公報（第３〜第４頁、図１）
【特許文献２】
特開２００１−３４７８２９号公報（第３〜第４頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術では、触媒層の劣化を、センサ等を用いて検出する検出方法（オンボードの診断装置）については記載されているものの、ラジエータに対するセンサの検出位置（取り付け位置）については具体的なものが示されていなかった。このため、オゾン分解装置としての性能の低下を必ずしもセンサを用いて正確に検出することができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、オゾン分解性能の低下の検出を精度よく行える車両用検出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題に鑑み本発明者らは鋭意研究を行い、オゾン分解性能の低下は、熱交換器に設けた触媒層の熱による剥離が大きく影響していること、熱交換器の温度特性を把握すれば触媒層の剥離によるオゾン分解性能の低下具合を予見できること、かかる予見に基づいて触媒層の剥がれ（残存）を検出するセンサを取り付ければよいことなどを見いだし、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、前記課題を解決した本発明のうちの請求項１に記載された発明は、車両の熱交換器を通流する空気中の化学物質を、この熱交換器に設けた触媒層により分解する車両に装備される車両用検出装置に適用される。
【００１０】
そして、請求項１に記載の発明が採用する構成の特徴は、前記車両用検出装置は、前記熱交換器に設けた触媒層の残存を検出するセンサと、前記センサの検出値に基づいてアラームを生成する処理装置を含んで構成され、前記センサは、前記熱交換器の温度特性に基づいて当該熱交換器における検出位置が設定されていることにある。
【００１１】
このように構成したことにより、熱交換器に対するセンサの検出位置は熱交換器の温度特性に基づいて設定されているから、触媒層が熱交換器の温度の高い部分から低い部分へと徐々に剥離し、触媒層の剥離部分がセンサに到達したときには、化学物質の分解性能が低下したことを処理装置のアラームにより、車両の乗員に警報することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載された発明は、センサは、熱交換器の温度特性と前記熱交換器を通流する空気の風量に基づいて当該熱交換器における検出位置が設定されていることにある。
【００１３】
このように構成したことにより、熱交換器に対するセンサの検出位置は、熱交換器の温度特性と熱交換器を通流する空気の風量に基づいて設定されているから、触媒層が熱交換器の温度の高い部分から低い部分へと徐々に剥離し、触媒層の剥離部分がセンサに到達したとしても、熱交換器を通流する空気の風量が予め決められた値を超えていれば化学物質の分解性能は低下しておらず、性能を維持しているものとみなすことができる。
【００１４】
これに対し、触媒層の剥離部分がセンサに到達したときに、熱交換器を通流する空気の風量が予め決められた値よりも低いときには、化学物質の分解性能が低下しているものとみなすことができ、化学物質の分解性能が低下したことを処理装置のアラームにより、車両の乗員に警報することができる。
【００１５】
また、請求項３の発明は、熱交換器の温度特性は、車両使用時におけるラジエータの正面の温度分布である。この場合、ラジエータの正面の温度分布により触媒層の温度を知ることができ、触媒層の剥離のし易さを予め把握できる。また、ラジエータ正面の温度分布は例えばサーモグラフィにより簡単に計測できる。
【００１６】
さらに、請求項４の発明は、熱交換器の温度特性は、車両使用時におけるラジエータの正面の温度分布時間積分である。このように構成したことにより、熱交換器の温度分布図において、各温度領域を区分けする境界線をより鮮明にすることが可能となる。
【００１７】
さらに、請求項５の発明は、センサの検出位置は、触媒層による化学物質の分解量（分解性能）が申請値未満になる位置である。このように構成したことにより、触媒層による化学物質の分解量が申請値未満となって触媒層が劣化したときには、これをセンサにより検出することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明に係る車両用検出装置を乗用車に適用した場合を例に挙げ、図面を参照して説明する。ここで、図１ないし図４は本発明の第１の実施の形態を示している。図１は、本発明に係る車両用検出装置が適用される自動車の全体図、図２（ａ）は、図１中のラジエータを拡大して示す斜視図、図２（ｂ）は、図２（ａ）中のラジエータを拡大して示す部分拡大図、図２（ｃ）は、図２（ｂ）中の剥れセンサを拡大して示す部分拡大図である。
【００１９】
図１に示すように、車両である乗用車１の前部側には熱交換器としてのラジエータ２が設置され、このラジエータ２は、上下方向に延び内部をエンジン（図示せず）の冷却液が上方から下方へと下向きに流れる複数の冷却管３，３，…と、各冷却管３の間に固着して設けられた多数の放熱フィン４とによって大略構成されている。そして、ラジエータ２は、乗用車１の走行時等に熱くなったエンジンの冷却液の熱を空気中に放出し、冷却液を常時適温に保つものである。
【００２０】
ここで、ラジエータ２を構成する冷却管３の外表面および放熱フィン４の外表面には、オゾン浄化触媒層５（以下、触媒層５という）が有機バインダ（図示せず）等の接着手段を用いて全面に亘って塗布されている。そして、この触媒層５は、走行時にラジエータ２の各放熱フィン４間を通流する空気中の化学物質であるオゾン（Ｏ３）を、酸素（Ｏ２）に分解（浄化）し、空気中のオゾンを低減するものである（図１参照）。
【００２１】
車両用検出装置６は、触媒層５中に埋め込まれてラジエータ２に固定して取り付けられた剥れセンサ７と、この剥れセンサ７による検出値に基づいてアラーム信号を生成する処理装置ＣＵと、この処理装置ＣＵのアラーム信号に基づいて点灯、消灯するミルイルミネーション（以下、ミルＭという）とによって構成されている。
【００２２】
また、剥れセンサ７は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、ラジエータ２のうち冷却管３の外表面に固着して取り付けられた絶縁体からなる基台７Ａと、この基台７Ａの表面に上下に離間して貼り付けられた一対の導線７Ｂ，７Ｂとによって構成されている。
【００２３】
ここで、後記するように触媒層５は、走行距離等の増加に伴ってラジエータ２の上側部位から下方へと向かって温度の高い部分から徐々に剥れて劣化していく。そして、この触媒層５の剥れが剥れセンサ７の各導線７Ｂ間にまで到達したときには、導線７Ｂ，７Ｂ間の抵抗値が変化し、この抵抗値の変化量をコントローラ（図示せず）等に出力させることにより触媒層５の残存量を検出する構成となっている。また、ラジエータ２に対する剥れセンサ７の検出位置（取り付け位置）は、触媒層５によるオゾンの分解量が後記の申請値未満となる位置に設定されるものである。
【００２４】
ところで、アメリカ（例えばカルフォルニア州）の法規上では、このような触媒層５が劣化した場合に劣化検出を行うことが義務付けられている。このため、車両用検出装置６を用いて触媒層５の劣化検出を的確に行う必要がある。
【００２５】
そこで、次にラジエータ２に対する剥れセンサ７の取り付け位置の設定方法についての一例を、図３、図４を参照して説明する。
【００２６】
図３において、縦軸は触媒層５のオゾン分解性能の一つの目安となる大気浄化クレジット値を示し、この大気浄化クレジット値は、後記の式１によって定められるものである。
【００２７】
【数１】
（大気浄化クレジット値）＝Ｋ×（オゾン浄化率）×（ラジエータ通過風量）…（式１）              Ｋ：定数
【００２８】
ここで、触媒層５がＦｒｅｓｈ（新品）な状態で走行試験を行った結果、ラジエータ２に対する通過風量は、ＡＦＦｒｅｓｈ＝１２００ｍ３となり、触媒層５のオゾン浄化率はηＦｒｅｓｈ＝８０％となるものとする。なお、通過風量の単位ｍ３はある決められたモードにおける風量である（以下、同じ）。
【００２９】
この場合、式１、図３によりＦｒｅｓｈ時における大気浄化クレジット値、通過風量およびオゾン浄化率の関係は、後記式２のようになる。
【００３０】
また、通常運転で例えば１５万マイルを走行する試験を行い、この後に測定した大気浄化クレジット値は、Ａ／２（ｍｇ／マイル）まで低下するものとし、この値を、触媒層５の製品保証を行うためのＮＭＯＧクレジットの申請値（図３参照）とする。
【００３１】
従って、触媒層５の大気浄化クレジット値がＡ以下Ａ／２以上の範囲内にあるときは、触媒層５は劣化しておらず、性能を維持しているものとし、このときには、図３に示すように車両用検出装置６のミルＭを消灯状態に保持する。
【００３２】
さらに、ラジエータ２が機能不全状態、所謂オーバーヒート状態となる直前における大気浄化クレジット値は、図３に示すようにＡ／１６（ｍｇ／マイル）まで低下し、このときの通過風量ＡＦｍｉｎは、図４（ｂ）に示すように３００ｍ３まで減少するものとする。
【００３３】
そこで、触媒層５の大気浄化クレジット値がＡ／２未満でＡ／１６以上の範囲内にあるときは、触媒層５のオゾン浄化性能が低下しているものとし、このときには、車両用検出装置６のミルＭを点灯（図３参照）して乗員に警報するようにする。
【００３４】
ここで、触媒層５の大気浄化クレジット値が、ミルＭ点灯範囲内（Ａ／２未満でＡ／１６以上の範囲内）にあるときの剥れセンサ７の取り付け位置（検出位置）について述べる。
【００３５】
まず、大気浄化クレジット値が申請値Ａ／２（ｍｇ／マイル）となり、通過風量ＡＦが、最大値１２００ｍ３となるときには、式１により後記式３の関係式が成り立つ。
【００３６】
また、大気浄化クレジット値がオーバーヒート時となるＡ／１６（ｍｇ／マイル）まで減少し、通過風量ＡＦが最大値１２００ｍ３となるときには、式１により後記式４の関係式が成り立つ。
【００３７】
【数２】
Ａ（ｍｇ／マイル）＝Ｋ×１２００（ｍ３）×８０（％）…（式２）
ＡＦＦｒｅｓｈ＝１２００ｍ３
ηＦｒｅｓｈ＝８０％
Ａ／２（ｍｇ／マイル）＝Ｋ×１２００（ｍ３）×ηｍａｘ（％）…（式３）
Ａ／１６（ｍｇ／マイル）＝Ｋ×１２００（ｍ３）×ηｍｉｎ（％）…（式４）
【００３８】
従って、通過風量ＡＦが最大値１２００ｍ３のときのオゾン浄化率η（％）は、前記式２ないし式４から、
【００３９】
ηｍａｘ＝４０％［大気浄化クレジット値：Ａ／２（ｍｇ／マイル）］、
【００４０】
ηｍｉｎ＝５％［大気浄化クレジット値：Ａ／１６（ｍｇ／マイル）］
となる。
【００４１】
ここで、式２によりηＦｒｅｓｈ＝８０％であると共に、Ｆｒｅｓｈ時は触媒保持率（ラジエータ２に対する触媒層５の残存率）が１００％であることから、ηｍａｘ＝４０％のときの触媒保持率は、５０％となる。
【００４２】
これに対し、ηｍｉｎ＝５％のときの触媒保持率は、６．２５％（１／１６）となる。しかし、触媒層５自体の劣化でオゾン浄化率が３／４まで低下するため、触媒保持率が８．３％（６．２５×４／３）となるまでに触媒層５の劣化を検出する必要がある。
【００４３】
ところで、触媒層５は、ラジエータ２のうち温度が比較的高温となる上部側から比較的低温となる下部側へと次第に剥れていくことから、ラジエータ２に対する触媒保持率は、ラジエータ２の低温部比率と同等になると考えてよい。
【００４４】
以上のことから、図４（ａ）に示すように、通過風量ＡＦが最大値１２００ｍ３であるときには、予め乗用車１の使用時におけるラジエータ２の正面の温度特性（温度分布）を測定しておき、低温部比率が８．３％以上５０％以下となる領域に剥れセンサ７を取り付ければ触媒層５の劣化を検出できることになる。
【００４５】
一方、図４（ｂ）に示すように、通過風量ＡＦが最小値３００ｍ３となるときには、式１により後記式５、式６の関係式が成り立つ。
【００４６】
【数３】
Ａ／２（ｍｇ／マイル）＝Ｋ×３００（ｍ３）×ηｍａｘ（％）…式（５）
Ａ／１６（ｍｇ／マイル）＝Ｋ×３００（ｍ３）×ηｍｉｎ（％）…式（６）
【００４７】
従って、通過風量ＡＦが最小値３００ｍ３のときは、前記式２、式５、式６から、
【００４８】
ηｍａｘ＝１６０％［大気浄化クレジット値：Ａ／２（ｍｇ／マイル）］、
【００４９】
ηｍｉｎ＝２０％［大気浄化クレジット値：Ａ／１６（ｍｇ／マイル）］
が成り立つ。
【００５０】
ここで、前記のように、ηＦｒｅｓｈ＝８０％であり、Ｆｒｅｓｈ時は触媒保持率が１００パーセントであることから、ηｍｉｎ＝２０％のときの触媒保持率は、２５％（１／４）となる。
【００５１】
しかし、触媒層５自体の劣化でオゾン浄化率が３／４まで低下するため、触媒保持率が３３．３％（２５×４／３）以上となるまでに触媒層５の劣化を検出する必要がある。なお、触媒保持率の上限値の計算はηｍａｘが１００％を超えているため省略する。
【００５２】
従って、図４（ｂ）に示すように、通過風量ＡＦが最小値３００ｍ３であるときには、ラジエータ２の低温部比率が３３．３％以上１００％以下のところに剥れセンサ７を取り付ければ、触媒層５の劣化を検出できることになる。
【００５３】
以上のことから、本実施の形態では、図４（ｃ）に示すように、ラジエータ２の低温部比率が３３．３％以上５０％未満となる位置に剥れセンサ７を１個取り付けるだけで、全風量域（３００〜１２００ｍ３）における触媒層５の劣化を正確に検出でき、触媒層５が劣化したことを車両用検出装置６のミルＭを処理装置ＣＵにより点灯させて乗員に伝えることができる。また、風量センサ等の他のセンサを乗用車に装着する必要がなくなり、車両用検出装置６全体のコスト等を削減することができる。
【００５４】
［第２の実施の形態］
次に、図５および図６は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、通過風量の最大値における最大オゾン浄化率が、通過風量の最小値における最小浄化率よりも小さい場合に、複数の剥れセンサを用いて触媒層の劣化を検出できるようにしたことにある。
【００５５】
なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同様の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５６】
図５において、縦軸は図３と同様に大気浄化クレジット値を示している。ここで、触媒層（図示せず）がＦｒｅｓｈな状態で走行試験を行った結果、第１の実施の形態と同様に、ラジエータ２に対する通過風量は、ＡＦＦｒｅｓｈ＝１２００ｍ３となり、触媒層のオゾン浄化率はηＦｒｅｓｈ＝８０％となるものとする。
【００５７】
このため、式１、図５によりＦｒｅｓｈ時における大気浄化クレジット値、通過風量およびオゾン浄化率の関係は、前記式２のようになる。
【００５８】
また、通常運転で例えば１５万マイルを走行する試験を行い、この後に測定した大気浄化クレジット値は、Ａ／８（ｍｇ／マイル）まで低下するものとし、この大気浄化クレジット値を、触媒層の製品保証を行うためのＮＭＯＧクレジットの申請値（図５参照）とする。
【００５９】
従って、触媒層の大気浄化クレジット値がＡ以下Ａ／８以上の範囲内にあるときは、触媒層は劣化しておらず、性能を維持しているものとみなし、このときには、図５に示すようにミルＭを消灯状態に保持する。
【００６０】
さらに、ラジエータ２が機能不全状態となる直前における大気浄化クレジット値は、図５に示すようにＡ／１６（ｍｇ／マイル）まで低下し、このときの通過風量ＡＦｍｉｎは、３００ｍ３まで減少するものとする。
【００６１】
そこで、触媒層の大気浄化クレジット値がＡ／８未満でＡ／１６以上の範囲内にあるときは、触媒層が劣化しているものとし、このときには車両用検出装置のミルＭを点灯（図５参照）して乗員に警報するようにする。
【００６２】
ここで、触媒層の大気浄化クレジット値が、ミルＭ点灯範囲内（Ａ／８未満でＡ／１６以上の範囲）にあるときの剥れセンサの取り付け位置について述べる。
【００６３】
まず、大気浄化クレジット値が申請値Ａ／８（ｍｇ／マイル）となり、通過風量ＡＦが、最大値１２００ｍ３となるときには、式１により後記式７の関係式が成り立つ。
【００６４】
一方、大気浄化クレジット値がオーバーヒート時となるＡ／１６（ｍｇ／マイル）まで減少し、通過風量ＡＦが最大値１２００ｍ３となるときには、数１により後記式８の関係式が成り立つ。
【００６５】
【数４】
Ａ／８（ｍｇ／マイル）＝Ｋ×１２００（ｍ３）×ηｍａｘ…式（７）
Ａ／１６（ｍｇ／マイル）＝Ｋ×１２００（ｍ３）×ηｍｉｎ…式（８）
【００６６】
従って、通過風量ＡＦが最大値１２００ｍ３のときのオゾン浄化率ηは、前記式２、式７、式８から、
【００６７】
ηｍａｘ＝１０％［大気浄化クレジット値：Ａ／８（ｍｇ／マイル）］、
【００６８】
ηｍｉｎ＝５％［大気浄化クレジット値：Ａ／１６（ｍｇ／マイル）］となる。
【００６９】
一方、通過風量ＡＦが最小値３００ｍ３となるときには、式１により、
【００７０】
【数５】
Ａ／８（ｍｇ／マイル）＝Ｋ×３００（ｍ３）×ηｍａｘ…式（９）
Ａ／１６（ｍｇ／マイル）＝Ｋ×３００（ｍ３）×ηｍｉｎ…式（１０）
となる。
【００７１】
従って、通過風量ＡＦが最小値３００ｍ３のときは、前記式２、式９、式１０から、
【００７２】
ηｍａｘ＝１０％［大気浄化クレジット値：Ａ／８（ｍｇ／マイル）］、
【００７３】
ηｍｉｎ＝５％［大気浄化クレジット値：Ａ／１６（ｍｇ／マイル）］
が成り立つ。
【００７４】
ところで、前記のように、ηｍａｘ＝１０％、ηｍｉｎ＝５％となる場合には、第１の実施の形態と同様に触媒保持率を計算することにより、ラジエータ２の低温部比率が８．３％以上１２．５％以下となる範囲内に剥れセンサを取り付ければよいことになる。これに対し、ηｍａｘ＝４０％、ηｍｉｎ＝２０％となる場合には、ラジエータ２の低温部比率が３３．３％以上５０％以下となる範囲内に剥れセンサを取り付ければよいことになる。
【００７５】
しかし、本実施の形態では、第１の実施の形態とは異なり、ηｍａｘ＝１０％、
ηｍｉｎ＝５％となる場合における低温部比率の範囲（８．３％以上１２．５％以下）と、ηｍａｘ＝４０％、ηｍｉｎ＝２０％となる場合における低温部比率の範囲（３３．３％以上５０％以下）との共通部分の範囲が存在せず、１個の剥れセンサを用いただけでは、全風量域（３００〜１２００ｍ３）における触媒層の剥れを検出することができない。
【００７６】
そこで、本実施の形態では、複数の剥れセンサを用いて全風領域における触媒層の剥れを検出する方法を、図６を参照して説明する。
【００７７】
なお、本実施の形態では、触媒浄化率、触媒残存率および低温部比率の算出方法は第１の実施の形態と同様の手法を用いるものとする。
【００７８】
まず、ラジエータ２の通過風量がＡＦＦｒｅｓｈ＝１２００ｍ３のときは、
【００７９】
ηｍａｘ＝１０％［大気浄化クレジット値：Ａ／８（ｍｇ／マイル）］、
【００８０】
ηｍｉｎ＝５％［大気浄化クレジット値：Ａ／１６（ｍｇ／マイル）］
となるから、この場合、触媒保持率、即ちラジエータ２の低温部比率が、後記の式１１となるときにミルＭを点灯する必要がある。
【００８１】
【数６】
８．３％≦低温部比率≦１２．５％…（式１１）
【００８２】
次に、ラジエータ２の通過風量がＡＦ＝８００ｍ３のときは、
【００８３】
ηｍａｘ＝１５％［大気浄化クレジット値：Ａ／８（ｍｇ／マイル）］、
【００８４】
ηｍｉｎ＝７．５％［大気浄化クレジット値：Ａ／１６（ｍｇ／マイル）］
となるから、この場合、ラジエータ２の低温部比率が、後記の式１２となるときにミルＭを点灯する必要がある。
【００８５】
【数７】
１２．５％≦低温部比率≦１８．７％…（式１２）
【００８６】
次に、ラジエータ２の通過風量がＡＦ＝６００ｍ３のときは、
【００８７】
ηｍａｘ＝２０％［大気浄化クレジット値：Ａ／８（ｍｇ／マイル）］、
【００８８】
ηｍｉｎ＝１０％［大気浄化クレジット値：Ａ／１６（ｍｇ／マイル）］
となるから、この場合、ラジエータ２の低温部比率が、後記の式１３となるときにミルＭを点灯する必要がある。
【００８９】
【数８】
１６．７％≦低温部比率≦２５％…（式１３）
【００９０】
次に、ラジエータ２の通過風量がＡＦ＝４００ｍ３のときは、
【００９１】
ηｍａｘ＝３０％［大気浄化クレジット値：Ａ／８（ｍｇ／マイル）］、
【００９２】
ηｍｉｎ＝１５％［大気浄化クレジット値：Ａ／１６（ｍｇ／マイル）］
となるから、この場合、ラジエータ２の低温部比率が、後記の式１４となるときにミルＭを点灯する必要がある。
【００９３】
【数９】
２５％≦低温部比率≦３７．５％…（式１４）
【００９４】
そして、最後にラジエータ２の通過風量がＡＦｍｉｎ＝３００ｍ３のときは、
【００９５】
ηｍａｘ＝４０％［大気浄化クレジット値：Ａ／８（ｍｇ／マイル）］、
【００９６】
ηｍｉｎ＝２０％［大気浄化クレジット値：Ａ／１６（ｍｇ／マイル）］
となるから、この場合、ラジエータ２の低温部比率が、後記の式１５となるときにミルＭを点灯する必要がある。
【００９７】
【数１０】
３３．３％≦低温部比率≦５０％…（式１５）
【００９８】
この結果、前記式１１、式１２によりラジエータ２のうち低温部比率＝１２．５％となる位置に剥れセンサ１１を取り付けることによって、８００ｍ３≦通過風量≦１２００ｍ３における触媒層の劣化を検出することができる。
【００９９】
また、前記式１２、式１３によりラジエータ２のうち１６．７％≦低温部比率≦１８．７％となる位置に剥れセンサ１２を取り付けることによって、６００ｍ３≦通過風量≦８００ｍ３における触媒層の劣化を検出することができる。
【０１００】
また、前記式１３、式１４によりラジエータ２のうち低温部比率＝２５％となる位置に剥れセンサ１３を取り付けることによって、４００ｍ３≦通過風量≦６００ｍ３における触媒層の劣化を検出することができる。
【０１０１】
さらに、式１４、式１５によりラジエータ２のうち３３．３％≦低温部比率≦３７．５％となる位置に剥れセンサ１４を取り付けることによって、３００ｍ３≦通過風量≦４００ｍ３における触媒層の劣化を検出することができる。
【０１０２】
即ち、これら４個の剥れセンサ１１〜１４を用いることにより全風量域（３００〜１２００ｍ３）における触媒層の劣化を検出することができる。
【０１０３】
ここで、剥れセンサ１１〜１４と風量センサ（図示せず）を用いて触媒層の劣化を検出するための具体例について図６（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。因みに風量センサは図１に示すラジエータ２の風下側に設けることができる。
【０１０４】
なお、この具体例においては、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、剥れセンサ１１〜１４のうちセンサ１１，１２の位置では触媒層が残存しているものとし、センサ１３，１４の位置では触媒層が剥れているものとする。また、図６（ａ）の例では通過風量が７００ｍ３に設定され、図６（ｂ）の例では通過風量が５００ｍ３に設定されるものとする。
【０１０５】
そして、この具体例では、まず、先に風量センサを作動させ、この後、風量センサによって測定された通過風量に対応した１個の剥れセンサを作動させる構成となっている。
【０１０６】
即ち、図６（ａ）の例では、風量センサを用いて通過風量が予め測定される。次に、この通過風量に応じて触媒層の剥れを検知するための１個の剥れセンサが選択される。この場合、通過風量が７００ｍ３であるから、剥れセンサ１１〜１４のうち６００〜８００ｍ３用の剥れセンサ１２が作動し、このセンサ１２は触媒層が残存していることを検出するから、ミルＭは消灯した状態に保持される。
【０１０７】
また、図６（ｂ）の例でも、風量センサを用いて通過風量が予め測定され、次に、この通過風量に応じて触媒層の剥れを検知するための１個の剥れセンサが選択される。しかし、この場合、通過風量が５００ｍ３であるから、剥れセンサ１１〜１４のうち４００〜６００ｍ３用の剥れセンサ１３が作動する。そして、このセンサ１３は触媒層が剥れていることを検出するから、ミルＭが点灯して触媒層が劣化したことを乗員に伝えることができる。
【０１０８】
次に、剥れセンサ１１〜１４と風量センサを用いて触媒層の劣化を検出するための他の具体例について図７（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
【０１０９】
なお、他の具体例においても、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、剥れセンサ１１〜１４のうちセンサ１１，１２の位置では触媒層が残存しているものとし、センサ１３，１４の位置では触媒層が剥れているものとする。また、図７（ａ）の例では通過風量が６１０ｍ３に設定され、図７（ｂ）の例では通過風量が５９０ｍ３に設定されるものとする。
【０１１０】
しかし、この他の具体例では、まず、先に剥れセンサを作動させ、この後、風量センサを作動させる構成としている点で、前記具体例とは異なっている。
【０１１１】
即ち、図７（ａ）の例では、４個の剥れセンサ１１〜１４を同時に作動させることにより、４００〜６００ｍ３用の剥れセンサ１３の位置と３００〜４００ｍ３用の剥れセンサ１４の位置において、触媒層が剥れていることが検出される。この結果、通過風量が３００ｍ３以上６００ｍ３以上の範囲内にある場合は、触媒層が劣化しているものと判定される。しかし、剥れセンサ１１〜１４の作動後には風量センサが作動し、通過風量が６１０ｍ３であることが検出されるから、この場合には触媒層の性能が維持されているものと判定され、ミルＭが消灯保持される。
【０１１２】
また、図７（ｂ）の例でも、４個の剥れセンサ１１〜１４を同時に作動させることにより、４００〜６００ｍ３用の剥れセンサ１３の位置と３００〜４００ｍ３用の剥れセンサ１４の位置において、触媒層が剥れていることが検出される。そして、剥れセンサ１１〜１４の作動後には風量センサが作動し、通過風量が５９０ｍ３であることが検出されるから、この場合は、ミルＭが点灯して触媒層が劣化したことを乗員に伝えることができる。
【０１１３】
［第３の実施の形態］
次に、図８は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態でも、前記第１の実施の形態と同様に、ラジエータの正面の温度分布図を予め実測し、この実測した温度分布図に基づいて剥れセンサの取り付けが可能な位置と可能でない位置とを判別したことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。また、図８（ａ）のような温度特性になるのは、ラジエータ２の冷却ファンが両サイドに設けられていることによるためである。
【０１１４】
図８（ａ）はラジエータ２の温度分布図で、境界線２１、２２、２３によりラジエータ２の低温部比率が７５〜１００％のエリアと５０〜７５％のエリアと２５〜５０％のエリアと０〜２０％のエリアに区分けされている。なお、これら各エリアは全て同じ面積に設定されている。
【０１１５】
ここで、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の計算を行うことにより、ラジエータ２の低温部比率が５０％以上７５％以下となる位置に剥れセンサを取り付けることで、全風量域（３００〜１２００ｍ３）における触媒層の劣化を検出できるものとする。
【０１１６】
従って、図８（ｂ）に示すように、ラジエータ２のうち境界線２２と境界線２３で挟まれた部位に剥れセンサを１個取り付けることにより、全風量域（３００〜１２００ｍ３）における触媒層の劣化を検出することができる。
【０１１７】
なお、各実施の形態では、ラジエータ２の温度特性を乗用車使用時におけるラジエータの正面の温度分布とする構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限ることなく、例えばラジエータ２の温度特性を乗用車１の使用時におけるラジエータ２の正面の温度分布時間積分とする構成としてもよく、この場合には、ラジエータ２の温度分布図において、各温度領域を区分けする境界線をより鮮明にすることが可能となり、センサの検出位置をより精度よく設定することができる。
【０１１８】
また、各実施の形態では、剥れセンサは電気式のセンサを用いて構成すると共に、剥れセンサの「検出位置」は剥れセンサの「取り付け位置」と同じであるものとして説明した。しかし、本発明はこれに限ることなく、例えば光式のセンサ、オゾン量直接測定式のセンサ（所謂オゾンセンサ）等の他のセンシング手法を用いてもよい。このような他のセンシング手法を用いた場合、センサの「検出位置」とセンサの「取り付け位置」は必ずしも一致させる必要はない。即ち、本発明は、「センサの検出位置」を特定するものであり、センサの「取り付け位置」を限定するものではない。また、検出方法についても、特定位置の触媒層の残存を検出できるものであれば検出方法は問わない。
【０１１９】
また、各本実施の形態では、車両用検出装置６を車両である乗用車に適用する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限ることなく、車両用検出装置６を例えばトラック、自動二輪車等の他の車両に適用してもよい。
【０１２０】
また、各実施の形態では、触媒層として空気中のオゾンを分解するオゾン浄化触媒層を用いる構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明は、これに限ることなく、例えば大気汚染の直接の原因となる窒素酸化物（ＮＯＸ）、非メタン有機ガス（ＮＭＯＧ）等の他の化学物質を分解するための触媒層を用いてもよい。
【０１２１】
さらに、各実施の形態では、触媒層をラジエータに取り付ける構成とした場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限ることなく、触媒層を例えばインタークーラ等の他の熱交換器に用いる構成としてもよい。
【０１２２】
さらに、各実施の形態では、熱交換器として、エンジンの冷却液が上下に流れるダウンフロータイプのラジエータを用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明は、これに限ることなく、例えばエンジンの冷却液が左右に流れるクロスフロータイプのラジエータを用いる構成としてもよい。つまり、ラジエータの温度特性を把握することができるものであれば、ラジエータの形状等も問わない。
【０１２３】
また、本発明は、カルフォルニア州のようにＮＭＯＧクレジットのような制度がある国（地域）、ない国（地域）を問わず適用可能である。
【０１２４】
【発明の効果】
以上、詳述した通り、請求項１の発明によれば、車両用検出装置は、熱交換器に設けた触媒層の残存を検出するセンサと、前記センサの検出値に基づいてアラームを生成する処理装置を含んで構成し、前記センサは、前記熱交換器の温度特性に基づいて当該熱交換器における検出位置を設定する構成としたので、触媒層が熱交換器の温度の高い部分から低い部分へと徐々に剥離し、触媒層の剥離部分がセンサに到達したときには、化学物質の分解性能が低下したことを処理装置のアラームにより、乗員に警報することができ、触媒層の剥離による化学物質の分解性能が劣化したことを精度よく検出することができる。
【０１２５】
また、請求項２に記載された発明は、センサは、熱交換器の温度特性と熱交換器を通流する空気の風量に基づいて当該熱交換器における検出位置を設定したので、触媒層が熱交換器の温度の高い部分から低い部分へと徐々に剥離し、触媒層の剥離部分がセンサに到達したとしても、熱交換器を通流する空気の風量が予め決められた値を超えていれば化学物質の分解性能が低下していないものとみなすことができる。これに対し、触媒層の剥離部分がセンサに到達したときに、熱交換器を通流する空気の風量が予め決められた値よりも低いときには、化学物質の分解性能が低下しているものとみなすことができ、化学物質の分解性能が低下したことをより一層精度よく検出することができる。
【０１２６】
また、請求項３の発明は、熱交換器の温度特性を、車両使用時におけるラジエータの正面の温度分布としたので、ラジエータの正面の温度分布により触媒層の温度を知ることができ、触媒層の剥離のし易さを予め把握できる。また、ラジエータ正面の温度分布は例えばサーモグラフィにより簡単に計測できる。
【０１２７】
さらに、請求項４の発明は、熱交換器の温度特性を、車両使用時におけるラジエータの正面の温度分布時間積分としたので、熱交換器の温度分布図において、各温度領域を区分けする境界線をより鮮明にすることができ、センサの検出位置をより精度よく設定することができる。
【０１２８】
さらに、請求項５の発明は、センサの検出位置を、触媒層による化学物質の分解量が申請値未満になる位置としたので、触媒層による化学物質の分解量が申請値未満となって触媒層が劣化したときには、これをセンサにより検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両用検出装置が適用される自動車の全体図である。
【図２】（ａ）は、図１中のラジエータを拡大して示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のラジエータを拡大して示す部分拡大図、（ｃ）は、（ｂ）中の剥れセンサを拡大して示す部分拡大図である。
【図３】第１の実施の形態によるＦｒｅｓｈ時と申請値における大気浄化クレジット値を示す特性図である。
【図４】（ａ）は、通過風量が１２００ｍ３のときのラジエータの低温部比率を示す分布図である。（ｂ）は、通過風量が３００ｍ３のときのラジエータの低温部比率を示す分布図である。（ｃ）は、（ａ）のときのラジエータの低温部比率と（ｂ）のときのラジエータの低温部比率の共通部分を示す分布図である。
【図５】第２の実施の形態による触媒層のＦｒｅｓｈ時と申請値における大気浄化クレジット値を示す特性図である。
【図６】（ａ）は通過風量７００ｍ３時において剥れセンサと風量センサを用いて触媒層の劣化を検出するための説明図である。（ｂ）は通過風量５００ｍ３時において剥れセンサと風量センサを用いて触媒層の劣化を検出するための説明図である。
【図７】（ａ）は通過風量６１０ｍ３時において剥れセンサと風量センサを用いて触媒層の劣化を検出するための説明図である。（ｂ）は通過風量５９０ｍ３時において剥れセンサと風量センサを用いて触媒層の劣化を検出するための説明図である。
【図８】（ａ）第３の実施の形態によるラジエータの温度分布図である。（ｂ）ラジエータに対する剥れセンサの取り付け位置を判別するための説明図である。
【図９】従来技術による光化学スモッグの発生要因とオゾン低減装置を備えた乗用車を示す説明図である。
【符号の説明】
１  乗用車（車両）
２  ラジエータ（熱交換器）サンバイザー本体
３  冷却管
４  放熱フィン
５  オゾン浄化触媒層
６  車両用検出装置
７，１１，１２，１３，１４  剥れセンサ
２１，２２，２３  境界線
７Ａ  基台
７Ｂ  導線
ＡＦ  通過風量
η  オゾン浄化率
ＣＵ  処理装置
Ｍ  ミルイルミネーション
【図１】
2004150362.tif 000003
【図２】
2004150362.tif 000004
【図３】
2004150362.tif 000005
【図４】
2004150362.tif 000006
【図５】
2004150362.tif 000007
【図６】
2004150362.tif 000008
【図７】
2004150362.tif 000009
【図８】
2004150362.tif 000010
【図９】
2004150362.tif 000011