(57)【要約】【課題】低速走行時や停車時等において車速風圧による流入空気量が少ない場合でもガス濃度検出の良好な応答性が得られる車両用ガス検出装置を提供する。【解決手段】主に車速風圧によって空気が流入する第１開口部１１１および空気が内部を流通した後に流出する第２開口部１２１が設けられたケース１０１と、このケース１０１内に配設され、空気のガス濃度を検出するガスセンサ１０２とを備える車両用ガス検出装置において、第１開口部１１１および第２開口部１２１の少なくとも一方１２１は、複数の開口部１２１ａ〜１２１ｄから形成し、ケース１０１内には複数の開口部１２１ａ〜１２１ｄのうち、一方の開口部１２１ａ、１２１ｂから他方の開口部１２１ｃ、１２１ｄに外部空気を案内するガイド部１１２を設け、このガイド部１１２は、ガスセンサ１０２に向けられるようにする。【選択図】    図２
2005047440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主に車速風圧によって空気が流入する第１開口部（１１１）および前記空気が内部を流通した後に流出する第２開口部（１２１）が設けられたケース（１０１）と、
前記ケース（１０１）内に配設され、前記空気のガス濃度を検出するガスセンサ（１０２）とを備える車両用ガス検出装置において、
前記第１開口部（１１１）および前記第２開口部（１２１）の少なくとも一方（１２１）は、複数の開口部（１２１ａ〜１２１ｄ）から形成されおり、
前記ケース（１０１）内には前記複数の開口部（１２１ａ〜１２１ｄ）のうち、一方の開口部（１２１ａ、１２１ｂ）から他方の開口部（１２１ｃ、１２１ｄ）に外部空気を案内するガイド部（１１２）が設けられ、
前記ガイド部（１１２）は、前記ガスセンサ（１０２）に向けられるように配置されたことを特徴とする車両用ガス検出装置。
【請求項２】
前記ガイド部（１１２）は、前記第１開口部（１１１）、前記第２開口部（１２１）のうち、前記ガスセンサ（１０２）に近い側の開口部（１２１）に対応して設けられたことを特徴とする請求項１に記載の車両用ガス検出装置。
【請求項３】
主に車速風圧によって空気が流入する第１開口部（１１１）および前記空気が内部を流通した後に流出する第２開口部（１２１）が設けられたケース（１０１）と、
前記ケース（１０１）内に配設され、前記空気のガス濃度を検出するガスセンサ（１０２）とを備える車両用ガス検出装置において、
前記第１開口部（１１１）および前記第２開口部（１２１）の少なくとも一方（１２１）は、複数の開口部（１２１ａ〜１２１ｄ）から形成されており、
前記ガスセンサ（１０２）は、前記複数の開口部（１２１ａ〜１２１ｄ）のうち、一方の開口部（１２１ａ、１２１ｂ）と他方の開口部（１２１ｃ、１２１ｄ）との間に配設されたことを特徴とする車両用ガス検出装置。
【請求項４】
前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両用ガス検出装置（１００）と、
車両の車速を検出する車速検出手段と、
車両用ラジエータ（４）を冷却する冷却ファン（５）と、
前記冷却ファン（５）の作動を制御する制御手段（１１）とを備え、
前記車両用ガス検出装置（１００）が前記冷却ファン（４）の近傍に配設され、
前記制御手段（１１）は、前記車速検出手段によって得られる前記車速が予め定めた所定車速を下回った時に、前記冷却ファン（５）を作動させることを特徴とする車両用ガス検出装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されて、空気中のガス濃度を検出する車両用ガス検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用ガス検出装置として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。即ち、このガス検出装置は、ケース内にフィルタおよびガスセンサが収容されたもので、車両のフロントグリルとラジエータとの間に配設される。ケースの前面側には空気取入口が設けられ、またケースの後面側には空気排出口が設けられている。
【０００３】
そして、主に車両走行時の車速風圧によって空気が空気取入口から流入し、ケース内部の空気通路を介してフィルタを通過した後、ガスセンサによって空気のガス濃度が検出されるようにしている。尚、ガス濃度が検出された後の空気は、空気排出口からケースの外部に流出する。
【０００４】
しかしながら、車両の低速走行時や停車時等には、空気取入口から流入する空気流量が低下するので、ガスセンサにおけるガス濃度検出の応答性が低下するという問題があった。
【特許文献１】特開平８−１９２６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、低速走行時や停車時等において車速風圧による流入空気量が少ない場合でもガス濃度検出の良好な応答性が得られる車両用ガス検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、主に車速風圧によって空気が流入する第１開口部（１１１）および空気が内部を流通した後に流出する第２開口部（１２１）が設けられたケース（１０１）と、このケース（１０１）内に配設され、空気のガス濃度を検出するガスセンサ（１０２）とを備える車両用ガス検出装置において、第１開口部（１１１）および第２開口部（１２１）の少なくとも一方（１２１）は、複数の開口部（１２１ａ〜１２１ｄ）から形成されおり、ケース（１０１）内には複数の開口部（１２１ａ〜１２１ｄ）のうち、一方の開口部（１２１ａ、１２１ｂ）から他方の開口部（１２１ｃ、１２１ｄ）に外部空気を案内するガイド部（１１２）が設けられ、このガイド部（１１２）は、ガスセンサ（１０２）に向けられるように配置されたことを特徴としている。
【０００８】
これにより、低速走行時や停車時等のように車速風圧による第１開口部（１１１）からの流入空気量が充分に期待できない場合であっても、ガイド部（１１２）によって、一方の開口部（１２１ａ、１２１ｂ）から他方の開口部（１２１ｃ、１２１ｄ）に抜けるように外部空気をケース（１０１）内に流すことができ、且つ、この外部空気をガスセンサ（１０２）側に供給することができるので、ガス濃度検出の良好な応答性を得ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、ガイド部（１１２）は、第１開口部（１１１）、第２開口部（１２１）のうち、ガスセンサ（１０２）に近い側の開口部（１２１）に対応して設けられたことを特徴としている。
【００１０】
これにより、ガイド部（１１２）の形状をシンプルにして、流入空気の流れ性を向上することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、主に車速風圧によって空気が流入する第１開口部（１１１）および空気が内部を流通した後に流出する第２開口部（１２１）が設けられたケース（１０１）と、このケース（１０１）内に配設され、空気のガス濃度を検出するガスセンサ（１０２）とを備える車両用ガス検出装置において、第１開口部（１１１）および第２開口部（１２１）の少なくとも一方（１２１）は、複数の開口部（１２１ａ〜１２１ｄ）から形成されており、ガスセンサ（１０２）は、複数の開口部（１２１ａ〜１２１ｄ）のうち、一方の開口部（１２１ａ、１２１ｂ）と他方の開口部（１２１ｃ、１２１ｄ）との間に配設されたことを特徴としている。
【００１２】
これにより、低速走行時や停車時等のように車速風圧による第１開口部（１１１）からの流入空気量が充分に期待できない場合であっても、一方の開口部（１２１ａ、１２１ｂ）から他方の開口部（１２１ｃ、１２１ｄ）に抜けるように外部空気をケース（１０１）内に流すことができ、且つ、この外部空気をガスセンサ（１０２）側に供給することができるので、ガス濃度検出の良好な応答性を得ることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両用ガス検出装置（１００）と、車両の車速を検出する車速検出手段と、車両用ラジエータ（４）を冷却する冷却ファン（５）と、冷却ファン（５）の作動を制御する制御手段（１１）とを備え、車両用ガス検出装置（１００）が冷却ファン（４）の近傍に配設され、制御手段（１１）は、車速検出手段によって得られる車速が予め定めた所定車速を下回った時に、冷却ファン（５）を作動させることを特徴としている。
【００１４】
これにより、低速走行時や停車時等のように車速風圧による第１開口部（１１１）からの流入空気量が充分に期待できない場合であっても、冷却ファン（５）を作動させることで積極的に空気流れを作り、車両用ガス検出装置（１００）に与えることができるので、請求項１〜請求項３に記載の車両用ガス検出装置（１００）に対して更に、ガス濃度検出の応答性を向上させることができる。
【００１５】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図３を用いて説明する。図１は車両用ガス検出装置１００の車両１への搭載状態を示す概略図、図２は車両用ガス検出装置１００を示す外観図、図３はケース１０１（ハウジング１１０）内のガスセンサ１０２近傍を示す斜視図である。
【００１７】
車両用ガス検出装置（以下、ガス検出装置）１００は、排気ガス中のガス濃度（ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等）を検出するものであり、図１に示すように、車両１のグリル２の後方に配置されている。ガス検出装置１００は、検出信号（ガス濃度）をインストルメントパネル３内に収容される空調装置１０のＥＣＵ１１に出力する。
【００１８】
ＥＣＵ１１は、送風機１３を作動させて空調装置１０内に空気を送風する際に、検出されたガス濃度が所定値より高い場合には、空調装置１０の内外気切替え部１２を内気導入に切替え、また、検出されたガス濃度が所定値より低い場合は、内外気切替え部１２を外気導入に切替え、常によりクリーンな空気を用いるようにしている。
【００１９】
このガス検出装置１００は、図２に示すように、ケース１０１、およびその内部に収容されるガスセンサ１０２、フィルタ１０３等から構成されている。尚、図２中の方向指示は、ガス検出装置１００が車両１に搭載された状態における上下、前後、左右方向を示している。前後方向においては、図２中の左側が車両の前側に対応する。
【００２０】
ケース１０１は、樹脂製のハウジング１１０とカバー１２０とから成る。ハウジング１１０は、前側部１１３の外周に外周壁１１４が設けられた箱形の容器としている。前側部１１３の下側には主に車両１の車速風圧によって空気がケース１０１の内部に流入する空気取入れ口（本発明の第１開口部に対応）１１１が設けられている。
【００２１】
ハウジング１１０内の下側には、空気取入れ口１１１から流入する空気の塵等を除去するフィルタ１０３が設けられ、また、ハウジング１１０内の上側には、このフィルタ１０３を通過した空気のガス濃度を検出するガスセンサ１０２が設けられている。
【００２２】
そして、外周部１１４の３ヶ所（左、右、下側）には、後述するカバー１２０のフック１２４と嵌合する爪１１３が、突出するように設けられている。また、外周部１１４の上側には車両１へ装着するための取付け部１１６が一体で形成されており、外周部１１４の左側にはガスセンサ１０２からの検出信号をＥＣＵ１１に伝達するハーネスを接続するためのコネクタ１１７が設けられている。
【００２３】
一方、カバー１２０は、ハウジング１１０の開口側を閉塞する蓋部材であり、カバー部１２２の外周に縁立て部１２３が設けられている。縁立て部１２２の上記爪１１５に対応する部位には、ハウジング１１０の外周部１１４側に延びて、内側が矩形状に除肉されたフック１２４が設けられている。このフック１２４と上記爪１１５とが互いに嵌合することで、カバー１２０はハウジング１１０に固定されている。
【００２４】
カバー部１２２のガスセンサ１０２に対応する位置（ガスセンサ１０２に近接する位置）には、ケース１０１内部に流入した空気が流出する空気排出口（本発明の第２開口部に対応）１２１が複数設けられている。具体的には、ガスセンサ１０２を取り囲むように形成される４つの空気排出口（本発明の複数の開口部に対応）１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄとしている。
【００２５】
そして、図３に示すように、ハウジング１１０内には、主に車速風圧によって流入する空気とは別に、上記４つの空気排出口１２１ａ〜１２１ｄのうち、下側の空気排出口（本発明の一方の開口部に対応）１２１ａ、１２１ｂから上側の空気排出口（本発明の他方の開口部に対応）１２１ｃ、１２１ｄに外部空気を案内するガイド部１１２が設けられている。
【００２６】
具体的には、ガイド部１１２は、空気排出口１２１ａおよび１２１ｂをそれぞれ挟むようにして前後方向に立ち上がる壁として形成されており、主に上下方向において、空気排出口１２１ｃ、１２１ｄ側およびガスセンサ１０２側を向くように配置されている。
【００２７】
次に、上記構成に基づく作動および作用効果について説明する。通常、車両１が走行している場合は、その車速風圧によって、空気が空気取入れ口１１１から流入し、フィルタ１０３によって塵等が除去され、ガスセンサ１０２側に至る。そして、ガスセンサ１０２は空気中のガス濃度を検出して、空調装置１０のＥＣＵ１１に検出信号を出力する。尚、ガス濃度が検出された後の空気は、空気排出口１２１（主に１２１ｃ、１２１ｄ）から流出する。
【００２８】
一方、車両が渋滞等の低速走行や信号待ち等の停車等の状態にあり、車速風圧による空気取入れ口１１１からの流入空気量が充分に期待できない場合には、空気排出口１２１（１２１ａ〜１２１ｄ）側において、ガイド部１１２によって、一方の空気排出口１２１ａ、１２１ｂから他方の空気排出口１２１ｃ、１２１ｄに抜けるように、わずかながらにも対流する外部空気がケース１０１内に流入される。更に、ガイド部１１２によってこの外部空気はガスセンサ１０２側に供給され、ガス濃度が検出されることになる。
【００２９】
これにより、低速走行時や停車時等において車速風圧による流入空気量が少ない場合でもガス濃度検出の良好な応答性が得られるガス検出装置１００とすることができる。
【００３０】
また、ガイド部１１２をガスセンサ１０２に近接する側の空気排出口１２１側に設けているので、ガイド部１１２の形状をシンプルにして、流入空気の流れ性を向上することができる。
【００３１】
尚、本発明においては、車両１の走行速度に関わらず、フィルタ１０３の目詰まりによって、主に車速風圧による流入空気量が低下する場合にも効果的である。
【００３２】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図４、図５に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、車両用ラジエータ（以下、ラジエータ）４の冷却ファン５を積極的に活用して、上記第１実施形態で説明したガス検出装置１００のガス濃度検出の応答性を更に向上させるようにしたものである。
【００３３】
ラジエータ４は周知の車両エンジン冷却水（図示せず）を冷却する熱交換器であり、冷却ファン５はラジエータ４に効果的に冷却風を導く送風機である。図４に示すように、ラジエータ４および冷却ファン５は共に、グリル２の後方に配設され、ガス検出装置１００と近接する配置となっている。
【００３４】
一方、空調装置１０のＥＣＵ（本発明の制御手段に対応）１１には、エンジンの作動（燃料噴射量や噴射タイミング等）を制御するエンジン制御装置（図示せず）から車速信号が入力されるようにしている。車速信号は、ここではエンジン制御装置において、エンジン回転数およびミッションのギヤ比に基づくタイヤの回転数にタイヤの直径を乗じて得られるものとしている。このエンジン制御装置における上記の演算が本発明の車速検出手段に対応する。尚、車速検出手段としては、上記に限らず、車両１に車速センサを設けて、このセンサから直接的に車速を得るようにしても良い。
【００３５】
そして、ＥＣＵ１１は、上記で得られた車速信号に応じて冷却ファン５の作動を制御するようにしている。以下、ＥＣＵ１１による冷却ファン５の制御について、図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００３６】
まず、ステップＳ１００で車速信号および冷却ファン５の作動状態を取込んだ後に、ステップＳ１１０で車速が予め定めた所定車速以下か否かを判定する。ここで、所定車速とは上記第１実施形態で説明した渋滞走行に相当するような車速としている。
【００３７】
ステップＳ１１０でＹＥＳと判定した後、更に、ステップＳ１２０で冷却ファン５の作動状態を判定し、冷却ファン５が作動状態でない（ＯＦＦ）と判定すると、ステップＳ１３０で冷却ファン５を作動（ＯＮ）させる。
【００３８】
尚、ステップＳ１１０で否と判定し、また、ステップＳ１２０で冷却ファン５が作動状態にある（ＯＮ）と判定した時は、ステップＳ１００に戻るようにしている。
【００３９】
これにより、低速走行時や停車時等のように車速風圧による空気取入れ口１１１からの流入空気量が充分に期待できない場合であっても、冷却ファン５を作動させることで積極的に空気流れを作り、ガス検出装置１００に与えることができるので、上記第１実施形態で説明したガス検出装置１００に対して更に、ガス濃度検出の応答性を向上させることができる。
【００４０】
（その他の実施形態）
上記第１実施形態では、空気排出口１２１側にガイド部１１２を設けるようにしたが、逆に、空気取入れ口１１１がガスセンサ１０２に近接するように設けられる場合には、空気取入れ口１１１側を複数の空気取入れ口として形成し、ここにガイド部１１２を設けるようにしても良い。
【００４１】
また、上記第１実施形態に対して、ガイド部１１２は設けずとも、空気排出口１２１を同様に複数設けて、一方の空気排出口と他方の空気排出口との間にガスセンサ１０２が配設されるようにしても同様の効果を得ることができる。具体的には、例えば、図２、図３において、ガスセンサ１０２の主に下側に対応する位置に一方の空気排出口を設け、ガスセンサ１０２の主に上側に対応する位置に他方の空気排出口を設けるようにすれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】車両用ガス検出装置の車両への搭載状態を示す概略図である。
【図２】第１実施形態における車両用ガス検出装置の外観を示す（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】第１実施形態におけるハウジング内のガスセンサ近傍を示す斜視図である。
【図４】第２実施形態における車両用ガス検出装置の制御装置の構成を示す概略図である。
【図５】ＥＣＵによる冷却ファンの作動制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
４  ラジエータ（車両用ラジエータ）
５  冷却ファン
１１  ＥＣＵ（制御手段）
１００  車両用ガス検出装置
１０１  ケース
１０２  ガスセンサ
１１１  空気取入れ口（第１開口部）
１１２  ガイド部
１２１  空気排出口（第２開口部）
１２１ａ、１２１ｂ  （複数の開口部、一方の開口部）
１２１ｃ、１２１ｄ  （複数の開口部、他方の開口部）
【図１】
2005047440.tif 000003
【図２】
2005047440.tif 000004
【図３】
2005047440.tif 000005
【図４】
2005047440.tif 000006
【図５】
2005047440.tif 000007