JP2023053785A - 空調システム、および、電子制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員の意向に沿った内外気切替を実行可能な空調システムを提供する。
【解決手段】車両に搭載される空調システムは、空調装置５、センサ２、２１、除去機器および電子制御装置３を備える。空調装置５は、車室外空気を車室内に導入する外気導入モードと、車室内空気を循環させる内気循環モードとを切り替え可能である。センサ２、２１は、車室外および車室内の少なくとも一方の空気に含まれる所定の成分濃度を検出する。除去機器は、空調装置５に設けられ、外気導入モード時に車室外から車室内に導入される空気に含まれる所定の成分を除去し、且つ、内気循環モード時に空調装置５を経由して車室内を循環する空気に含まれる所定の成分を除去する。電子制御装置３は、除去機器による所定の成分の除去効率とセンサ２、２１の検出した所定の成分濃度とに基づいて、空調装置５が実行する外気導入モードと内気循環モードとを切り替える。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両に搭載される空調システム、および、電子制御装置に関するものである。

従来、車両用空調装置（以下、「空調装置」という）により外気導入モードと内気循環モードとを切り替えて車室内の空調を行う空調システムが知られている。以下、外気導入モードと内気循環モードとの切り替えを「内外気切替」という。

特許文献１に記載の空調システムは、空調装置の内外気切替を電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）により自動で行うものである。なお、ＥＣＵは、Electronic Control Unit の略である。ＥＣＵは、車外の空気に含まれる排ガスなどの汚染成分の濃度を検出するセンサから伝送される情報と、車外の光景を撮像するＣＣＤカメラから伝送される画像情報に基づいて車外の空気の汚染度を判定する。そして、ＥＣＵは、車外の空気の汚染度が所定の閾値より小さいときに空調装置を外気導入モードとし、車外の空気の汚染度が所定の閾値より大きいときに空調装置を内気循環モードとするものである。

特開２００３－３３５１２１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、ＥＣＵによる内外気切替の判定において、フィルタ効率の良し悪しが考慮されていない。空調装置が外気導入モードを実行する場合、車室外空気はフィルタを経由して車室内に導入される。そのため、フィルタによる異臭成分の除去効率（以下、「フィルタ効率」という）が良い場合には、車外の空気の汚染度が比較的高くても、外気導入モードを実行可能なこともある。

一般に、乗員は、窓曇りを防ぐ又は車室内を換気するといった意向から外気導入モードを好むことがある。また、乗員は、車室内に異臭等が発生した場合には、車室内空気を短時間で浄化したいといった意向もある。そのような乗員の意向に沿うためには、外気導入モードを実行可能なシーンでは、出来るだけ外気導入モードを実行することが好ましい。それに対し、特許文献１に記載の技術では、車室外空気の汚染度は比較的高いもののフィルタ効率を考慮すれば外気導入モードを実行可能なシーンであっても、ＥＣＵが空調装置を内気循環モードに切り替えてしまう。そのため、特許文献１の技術による内外気切替の制御は、外気導入モードを好む乗員の意向に沿わないことがある。

本発明は上記点に鑑みて、乗員の意向に沿った内外気切替を実行可能な空調システム、および、電子制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明によれば、車両に搭載される空調システムは、空調装置（５）、センサ（２、２１）、除去機器（１）および電子制御装置（３）を備える。空調装置は、車室外空気を車室内に導入する外気導入モードと、車室内空気を循環させる内気循環モードとを切り替え可能である。センサは、車室外および車室内の少なくとも一方の空気に含まれる所定の成分濃度を検出する。除去機器は、空調装置に設けられ、外気導入モード時に車室外から車室内に導入される空気に含まれる所定の成分を除去し、且つ、内気循環モード時に空調装置を経由して車室内を循環する空気に含まれる所定の成分を除去する。電子制御装置は、除去機器による所定の成分の除去効率とセンサの検出した所定の成分濃度とに基づいて、空調装置が実行する外気導入モードと内気循環モードとを切り替える。

これによれば、電子制御装置が、センサの検出した所定の成分濃度に加えて、除去機器による所定の成分の除去効率を考慮して外気導入モードと内気循環モードとの切り替えを行う。そのため、この空調システムは、外気導入モードを好む、または、車室内空気を短時間で浄化したいといった乗員の意向に沿った内外気切替を実行できる。

請求項６に係る発明によれば、電子制御装置（３）は、車室外空気を車室内に導入する外気導入モードと、車室内空気を循環させる内気循環モードとを切り替え可能な空調装置（５）と、車室外および車室内の少なくとも一方の空気に含まれる所定の成分濃度を検出するセンサ（２、２１）と、空調装置に設けられ、外気導入モード時に車室外から車室内に導入される空気に含まれる所定の成分を除去し、且つ、内気循環モード時に空調装置を経由して車室内を循環する空気に含まれる所定の成分を除去する除去機器（１）と、を備える車両に搭載されている。この電子制御装置は、除去機器による所定の成分の除去効率とセンサの検出した所定の成分濃度とに基づいて、空調装置が実行する外気導入モードと内気循環モードとを切り替えるように構成されている。

これによれば、請求項６に係る発明も、請求項１に係る発明と同一の作用効果を奏することができる。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態に係る空調システムが搭載された車両の概略構成を示す図である。 第１実施形態において内外気切替の方法を説明するためのグラフである。 第１実施形態において内外気切替の方法を説明するためのフローチャートである。 第２実施形態に係る空調システムが搭載された車両の概略構成を示す図である。 第２実施形態において内外気切替の方法を説明するためのグラフである。 第２実施形態において内外気切替の方法を説明するためのフローチャートである。 第３実施形態において内外気切替の方法を説明するためのグラフである。 第３実施形態において内外気切替の方法を説明するためのフローチャートである。 第４実施形態に係る空調システムが搭載された車両の概略構成を示す図である。 第４実施形態において内外気切替の方法を説明するためのグラフである。 第４実施形態において内外気切替の方法を説明するためのフローチャートである。 第５実施形態において内外気切替の方法を説明するためのフローチャートである。 第６実施形態に係る空調システムが搭載された車両の概略構成を示す図である。 第６実施形態において所定の成分濃度の減衰速度の演算方法を説明するためのグラフである。 フィルタの交換時期の判定方法を説明するためのグラフである。 第７実施形態において所定の成分濃度の減衰速度の演算方法を説明するためのグラフである。 第８実施形態において所定の成分濃度の減衰速度の演算方法を説明するためのグラフである。 第９実施形態において所定の成分濃度の減衰速度の演算方法を説明するためのグラフである。 第１０実施形態に係る空調システムが搭載された車両の概略構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

（第１実施形態）
第１実施形態について図１～図３を参照しつつ説明する。図１に示すように、空調システムは、車両に搭載されて、車室内の空調と共に、車室内空気の浄化および換気を行うことの可能なシステムである。空調システムは、車室内の空調および換気を行う空調装置５、空気に含まれる所定の成分を除去する除去機器としてのフィルタ１、車室外の空気に含まれる所定の成分の濃度を検出する車室外センサ２１、および、電子制御装置３（以下、「ＥＣＵ」という）などを備えている。なお、図１では、車室外と車室内の空気に含まれる所定の成分を符号Ｃを付した複数の円で模式的に示している。

空調装置５は、車両のダッシュボード６の内側に設けられている。空調装置５は、ケーシング内の流路に設置した不図示の冷却機器と加熱機器によりケーシング内の流路を流れる空気の温度および湿度を調整し、その温度および湿度が調整された空調風を車室内に吹き出すことで車室内の空調を行うことが可能である。

また、空調装置５は、車室内の空気を循環させる内気循環モードと、車室外の空気を車室内に導入する外気導入モードとを切り替えて実行可能である。なお、内気循環モードと外気導入モードとの切り替えは、空調装置５に設けられた不図示の内外気切替ドアによる流路切替により実行される。空調装置５が外気導入モードを実行する際、車室外の空気が空調装置５に取り込まれ、フィルタ１を通過した後、温度および湿度を調整された空調風として複数の吹出口から車室内に吹き出される。

一方、空調装置５が内気循環モードを実行する際、車室内の空気が空調装置５に取り込まれ、フィルタ１を通過した後、温度および湿度を調整された空調風として複数の吹出口から車室内に吹き出される。なお、図１では、複数の吹出口のうち、フェイス吹出口７のみを図示しており、フット吹出口とデフロスタ吹出口の図示を省略している。

除去機器としてのフィルタ１は、空調装置５の流路内に組み込まれている。フィルタ１は、例えば、通気性を有する不織布などの集塵用の濾材に活性炭などの脱臭剤を担持させたものがひだ状に折り曲げられ、集塵および脱臭機能を有するものが採用される。この構成により、空調装置５の有する不図示のブロワが作動して空気がフィルタ１を通過すると、その空気に含まれる所定の成分がフィルタ１によって除去される。

フィルタ１は、外気導入モードと内気循環モードのいずれにおいても、空気が通過する位置に取り付けられている。そのため、空調装置５が外気導入モードを実行する際、フィルタ１は、車室外から空調装置５に取り込まれて車室内に吹き出される空気に含まれる所定の成分を捕集し除去する。一方、空調装置５が内気循環モードを実行する際、フィルタ１は、車室内から空調装置５に取り込まれて再び車室内に吹き出される空気に含まれる所定の成分を捕集し除去する。

除去機器としてのフィルタ１が除去可能な所定の成分として、例えば、二酸化窒素（ＮＯ_２）、二酸化硫黄（ＳＯ_２）、オゾン（Ｏ_３）、一酸化炭素（ＣＯ）、アンモニア（ＮＨ_３）、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、高揮発性有機化合物（ＶＶＯＣ）、総揮発性有機化合物（ＴＶＯＣ）、食品臭および体臭の少なくとも１つを含む気体が挙げられる。なお、ＶＯＣはVolatile Organic Compoundsの略であり、ＶＶＯＣはVery Volatile Organic Compoundsの略であり、ＴＶＯＣはTotal Volatile Organic Compoundsの略である。

第１実施形態の車室外センサ２１は、車室外の空気に含まれる所定の成分の濃度を検出する。車室外センサ２１が検出する所定の成分は、フィルタ１が除去可能な所定の成分の少なくとも１つである。車室外センサ２１は、車両のうち車室外のどこの位置に設置されていてもよい。車室外センサ２１が検出した情報は、ＥＣＵに伝送される。

ＥＣＵは、車室外センサ２１から入力される情報や各種プログラム等を記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の記憶部、および情報処理や演算処理を行うプロセッサを有するマイクロコンピュータと、その周辺回路とで構成されている。記憶部は、非遷移的実体的記憶媒体で構成されている。ＥＣＵは、記憶部に記憶されたプログラムに基づいて、各種演算処理および制御処理を行い、出力ポートに接続された各機器の作動を制御する。

具体的に、本実施形態のＥＣＵは、フィルタ１による所定の成分の除去効率（以下、「フィルタ効率」という）と、車室外センサ２１の検出した所定の成分濃度とに基づいて、外気導入モードと内気循環モードとの切り替え（すなわち、内外気切替）を行うように構成されている。

なお、フィルタ効率とは、フィルタ１の上流側から下流側へ所定の成分を含む空気を流したときにフィルタ１が所定の成分を捕集・除去する割合をいう。具体的に、フィルタ効率は、フィルタ１の上流側から下流側へ所定の成分を含む空気を流したときに、上流側の空気に含まれる成分濃度と下流側の空気に含まれる成分濃度との差を、上流側の空気に含まれる成分濃度で除算した値として表される。

ここで、ＥＣＵが実行する内外気切替の方法について、図２および図３を参照して説明する。

図２は、ＥＣＵが実行する内外気切替の方法を説明するためのグラフである。図２のグラフでは、車室外の空気に含まれる所定の成分濃度が人に不快を感じさせる程度に高い状態を想定している。

図２のグラフでは、横軸をフィルタ効率としている。また、図２のグラフでは、縦軸を、車室外からフィルタ１を経由して車室内に侵入する所定の成分濃度としている。

図２のグラフの実線Ａに示すように、車室外空気に含まれる所定の成分濃度が高い状態において、その車室外からフィルタ１を経由して車室内に侵入する所定の成分濃度は、フィルタ効率が良いほど低く、フィルタ効率が悪いほど高くなっている。

なお、図２中に横に延びる破線で記載した所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃは、車室内に侵入する所定の成分濃度によって乗員が不快に感じない程度の濃度に設定されている。この所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃは、実験などにより予め設定され、ＥＣＵに記憶されている。

図２のグラフの上側に示したように、実線Ａと所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃとの交点Ｐよりも右側の領域では、所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃより実線Ａが低いので、外気導入モードが実行される。それは、車室外の空気に含まれる所定の成分濃度が高い状態であっても、フィルタ効率が良い場合には、フィルタ１によって車室外から車室内に侵入する成分濃度が低減するので、乗員が不快に感じないからである。

それに対し、図２のグラフの上側に示したように、実線Ａと所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃとの交点Ｐよりも左側の領域では、所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃより実線Ａが高いので、内気循環モードが実行される。それは、車室外の空気に含まれる所定の成分濃度が高い状態で、且つ、フィルタ効率が悪い場合には、仮に外気導入モードとすると、車室外から車室内に侵入する成分濃度が高くなり、乗員が不快に感じてしまうからである。そのため内気循環モードにすることで、車室外から所定の成分が車室内に侵入することを防ぐことができる。

続いて、ＥＣＵが実行する内外気切替の方法を、図３のフローチャートを参照して説明する。

まず、図３のステップＳ１０でＥＣＵは、車室外センサ２１から伝送される情報により、車室外の空気に含まれる所定の成分濃度を検知する。

次に、ステップＳ１１でＥＣＵは、フィルタ効率を演算する。フィルタ効率は、例えば、フィルタ１の使用期間に基づく演算、フィルタ１の使用期間と使用環境に基づく演算、所定の条件が成立するたびにフィルタ１による所定の成分濃度の減衰速度を測定した結果に基づく演算など、種々の方法により求めることが可能である。

続いて、ステップＳ１２でＥＣＵは、車室外からフィルタ１を経由して車室内に侵入する所定の成分濃度を演算する。この演算は、車室外の空気に含まれる所定の成分濃度と、フィルタ効率に基づいて演算される。すなわち、図２のグラフに示したように、車室外からフィルタ１を経由して車室内に侵入する所定の成分濃度は、フィルタ効率が良いほど低くなり、フィルタ効率が悪いほど高くなる。

次に、ステップＳ１３でＥＣＵは、車室外から車室内に侵入する所定の成分濃度と、ＥＣＵに記憶されている所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃとを比較する。

ＥＣＵは、車室外から車室内に侵入する所定の成分濃度が、所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃより低いと判定すると（すなわち、ステップＳ１３の判定Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１４に進める。ステップＳ１４でＥＣＵは、空調装置５を外気導入モードとする。

それに対し、ＥＣＵは、車室外から車室内に侵入する所定の成分濃度が、所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃより高いと判定すると（すなわち、ステップＳ１３の判定Ｎｏ）、処理をステップＳ１５に進める。ステップＳ１５でＥＣＵは、空調装置５を内気循環モードとする。

その後、ＥＣＵは、上述したステップＳ１０～ステップＳ１５の処理を所定の制御時間間隔ごとに繰り返し実行する。

以上説明した第１実施形態の空調システムは、次の作用効果を奏するものである。
（１）第１実施形態では、空調システムの備えるＥＣＵは、車室外センサ２１の検出した所定の成分濃度とフィルタ効率とに基づいて、空調装置５の内外気切替を行う。
これによれば、ＥＣＵが、車室外センサ２１の検出した所定の成分濃度に加えて、フィルタ効率を考慮して内外気切替を行うので、外気導入モードを好む乗員の意向に沿った内外気切替を実行できる。

（２）第１実施形態では、ＥＣＵは、車室外センサ２１の検出した所定の成分濃度とフィルタ効率とに基づいて、車室外から車室内に導入される空気に含まれる所定の成分濃度（すなわち、車室外から車室内に侵入する所定の成分濃度）を演算する。そして、ＥＣＵは、演算された所定の成分濃度が所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃよりも低いときに空調装置５を外気導入モードとし、演算された所定の成分濃度が所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃよりも高いときに空調装置５を内気循環モードとする。
これによれば、車室外空気に所定の成分が含まれていても、車室外からフィルタ１を経由して車室内に導入される空気に含まれる所定の成分濃度が所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃより低いときは、外気導入モードが選択され実行される。したがって、この空調システムは、外気導入モードを好む乗員の意向に沿った内外気切替を実行できる。

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対してセンサの搭載位置と、ＥＣＵが実行する内外気切替の方法を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図４に示すように、第２実施形態の空調システムが備えるセンサ２は、車室内の空気に含まれる所定の成分の濃度を検出する車室内センサ２である。車室内センサ２が検出する所定の成分は、フィルタ１が除去可能な所定の成分の少なくとも１つである。車室内センサ２は、車室内のどこの位置に設置されていてもよい。車室内センサ２が検出した情報は、ＥＣＵに伝送される。

第２実施形態の空調システムが備えるＥＣＵが実行する内外気切替の方法について、図５および図６を参照して説明する。

図５は、車室内で所定の成分濃度を検出した場合に、ＥＣＵが実行する内外気切替の方法を説明するためのグラフである。図５のグラフでは、車室内の空気に含まれる所定の成分濃度が人に不快を感じさせる程度に高い状態を想定している。一方、車室外の空気はきれいな状態であり、所定の成分が殆ど含まれていない状態を想定している。

図５のグラフでは、横軸をフィルタ効率としている。また、図５のグラフでは、縦軸を浄化時間としている。本実施形態において、浄化時間とは、車室内の空気に含まれる所定の成分濃度が所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃより低くなる時間である。その所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃは、第１実施形態で説明したものと同様に、所定の成分濃度によって乗員が不快に感じない程度の濃度に設定されたものである。このことは、後述する第３、第４実施形態でも同じである。

図５のグラフの実線Ｔ＿ｉｎは、仮に空調装置５を内気循環モードとしたときに車室内の空気に含まれる所定の成分濃度が所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃより低くなる時間（以下、「内気モード浄化時間」という）を示している。空調装置５を内気循環モードとすれば、車室内空気が空調装置５のフィルタ１を経由して循環することで、車室内の所定の成分濃度が低減する。ＥＣＵは、車室内センサ２の検出した車室内の所定の成分濃度とフィルタ効率とに基づいて、内気モード浄化時間を演算することが可能である。図５のグラフの実線Ｔ＿ｉｎに示すように、フィルタ効率が良いほど内気モード浄化時間は短くなり、フィルタ効率が悪いほど内気モード浄化時間は長くなる。

一方、図５のグラフの破線Ｔ＿ｏｕｔは、仮に空調装置５を外気導入モードとしたときに車室内の空気に含まれる所定の成分濃度が所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃより低くなる時間（以下、「外気モード浄化時間」という）を示している。車室外空気がきれいな状態のとき、空調装置５を外気導入モードとすれば、車室内の所定の成分濃度が換気により低減する。詳細には、外気導入モードにより車室外の空気が車室内に導入されると、車室内の気圧が高くなり、車両に設けられた不図示の換気口から車室内空気は車外に排出される。そのため、ＥＣＵは、車室内センサ２の検出した車室内の所定の成分濃度に基づいて、外気モード浄化時間を演算することが可能である。すなわち、フィルタ効率に関わらず、車室内の所定の成分濃度が低いほど外気モード浄化時間は短くなり、車室内の所定の成分濃度が高いほど外気モード浄化時間は長くなる。なお、外気モード浄化時間が短くなると、図５において破線Ｔ＿ｏｕｔは下方へ移動する。一方、外気モード浄化時間が長くなると、図５において破線Ｔ＿ｏｕｔは上方へ移動する。

図５のグラフの上側に示したように、実線Ｔ＿ｉｎと破線Ｔ＿ｏｕｔとの交点Ｐよりも右側の領域では、実線Ｔ＿ｉｎが破線Ｔ＿ｏｕｔよりも浄化時間が短いので、内気循環モードが実行される。それは、フィルタ効率が良い場合には、空調装置５のフィルタ１を経由して車室内空気を循環させることで、車室内の所定の成分濃度を、外気導入モードよりも短時間で低減できるからである。

それに対し、図５のグラフの上側に示したように、実線Ｔ＿ｉｎと破線Ｔ＿ｏｕｔとの交点Ｐよりも左側の領域では、実線Ｔ＿ｉｎが破線Ｔ＿ｏｕｔよりも浄化時間が長いので、外気導入モードが実行される。それは、フィルタ効率が悪い場合には、内気モード浄化時間が長くなるので、空調装置５を外気導入モードとした方が車室内の所定の成分濃度を換気により短時間で低減できるからである。

続いて、ＥＣＵが実行する内外気切替の方法を、図６のフローチャートを参照して説明する。

まず、図６のステップＳ２０でＥＣＵは、車室内センサ２から伝送される情報により、車室内の空気に含まれる所定の成分濃度を検知する。

次に、ステップＳ２１でＥＣＵは、フィルタ効率を演算する。フィルタ効率は、第１実施形態で説明したように、種々の方法により求めることが可能である。

続いて、ステップＳ２２でＥＣＵは、内気モード浄化時間を演算する。内気モード浄化時間は、車室内の空気に含まれる所定の成分濃度と、フィルタ効率に基づいて演算される。すなわち、図５のグラフの実線Ｔ＿ｉｎで示したように、内気モード浄化時間は、フィルタ効率が良いほど短くなり、フィルタ効率が悪いほど長くなる。

次に、ステップＳ２３でＥＣＵは、外気モード浄化時間を演算する。外気モード浄化時間は、車室内センサ２の検出した車室内の所定の成分濃度に基づいて演算される。すなわち、図５のグラフの破線Ｔ＿ｏｕｔで示したように、外気モード浄化時間は、フィルタ効率に関わらず、車室内の所定の成分濃度が低いほど短くなり、車室内の所定の成分濃度が高いほど長くなる。

続いて、ステップＳ２４でＥＣＵは、内気モード浄化時間と外気モード浄化時間とを比較する。

ＥＣＵは、外気モード浄化時間が内気モード浄化時間より短いと判定すると（すなわち、ステップＳ２４の判定Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２５に進める。ステップＳ２５でＥＣＵは、空調装置５を外気導入モードとする。

それに対し、ＥＣＵは、内気モード浄化時間が外気モード浄化時間より短いと判定すると（すなわち、ステップＳ２４の判定Ｎｏ）、処理をステップＳ２６に進める。ステップＳ２６でＥＣＵは、空調装置５を内気循環モードとする。

その後、ＥＣＵは、上述したステップＳ２０～ステップＳ２６の処理を所定の制御時間間隔ごとに繰り返し実行する。

以上説明した第２実施形態の空調システムは、次の作用効果を奏する。
第２実施形態では、空調システムの備えるＥＣＵは、車室内空気に含まれる所定の成分濃度とフィルタ効率とに基づいて内気モード浄化時間を演算する。また、ＥＣＵは、車室内空気に含まれる所定の成分濃度に基づいて外気モード浄化時間を演算する。そして、ＥＣＵは、内気モード浄化時間が外気モード浄化時間よりも短いときに内気循環モードとし、内気モード浄化時間が外気モード浄化時間よりも長いときに外気導入モードとする。
これによれば、車室内空気に含まれる所定の成分濃度が高い場合、フィルタ効率を考慮して車室内空気の浄化時間が短くなるように内外気切替が実行される。そのため、この空調システムは、車室内空気を短時間で浄化したい乗員の意向に沿った内外気切替を実行できる。

（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第２実施形態に対してＥＣＵが実行する内外気切替の方法を変更したものであり、その他については第２実施形態と同様であるため、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

第３実施形態の空調システムが備えるＥＣＵが実行する内外気切替の方法について、図７および図８を参照して説明する。

図７は、車室内で所定の成分濃度を検出した場合に、ＥＣＵが実行する内外気切替の方法を説明するためのグラフである。図７のグラフでは、車室内の空気に含まれる所定の成分濃度が人に不快を感じさせる程度に高い状態を想定している。一方、車室外の空気はきれいな状態であり、所定の成分が殆ど含まれていない状態を想定している。

図７のグラフでは、横軸をフィルタ効率としている。また、図７のグラフでは、縦軸を浄化時間としている。そして、図７のグラフの実線Ｔ＿ｉｎは、内気モード浄化時間を示している。ＥＣＵは、車室内センサ２の検出した車室内の所定の成分濃度とフィルタ効率とに基づいて、内気モード浄化時間を演算することが可能である。

一方、図７中に横に延びる破線で記載した所定の時間閾値Ｔｈ＿ｔは、例えば、車室外空気がきれいな状態で空調装置５を外気導入モードとしたときに車室内の空気が換気により浄化されると想定される時間として設定されている。この所定の時間閾値Ｔｈ＿ｔは、ＥＣＵに記憶されている。

図７のグラフの上側に示したように、実線Ｔ＿ｉｎと所定の時間閾値Ｔｈ＿ｔとの交点Ｐよりも右側の領域では、実線Ｔ＿ｉｎが時間閾値Ｔｈ＿ｔよりも浄化時間が短いので、内気循環モードが実行される。それは、フィルタ効率が良い場合には、空調装置５のフィルタ１を経由して車室内空気を循環させることで、車室内の所定の成分濃度を短時間で低減できるからである。

それに対し、図７のグラフの上側に示したように、実線Ｔ＿ｉｎと所定の時間閾値Ｔｈ＿ｔとの交点Ｐよりも左側の領域では、実線Ｔ＿ｉｎが時間閾値Ｔｈ＿ｔよりも浄化時間が長いので、外気導入モードが実行される。それは、フィルタ効率が悪い場合には、空調装置５を外気導入モードとした方が車室内の所定の成分濃度を換気によって短時間で低減できるからである。

続いて、ＥＣＵが実行する内外気切替の方法を、図８のフローチャートを参照して説明する。

まず、図８のステップＳ３０でＥＣＵは、車室内センサ２から伝送される情報により、車室内の空気に含まれる所定の成分濃度を検知する。

次に、ステップＳ３１でＥＣＵは、フィルタ効率を演算する。フィルタ効率は、第１実施形態で説明したように、種々の方法により求めることが可能である。

続いて、ステップＳ３２でＥＣＵは、内気モード浄化時間を演算する。内気モード浄化時間は、車室内の空気に含まれる所定の成分濃度と、フィルタ効率に基づいて演算される。すなわち、図７のグラフの実線Ｔ＿ｉｎで示したように、内気モード浄化時間は、フィルタ効率が良いほど短くなり、フィルタ効率が悪いほど長くなる。

次に、ステップＳ３３でＥＣＵは、内気モード浄化時間と所定の時間閾値Ｔｈ＿ｔとを比較する。

ＥＣＵは、内気モード浄化時間が所定の時間閾値Ｔｈ＿ｔより長いと判定すると（すなわち、ステップＳ３３の判定Ｙｅｓ）、処理をステップＳ３４に進める。ステップＳ３４でＥＣＵは、空調装置５を外気導入モードとする。

それに対し、ＥＣＵは、内気モード浄化時間が所定の時間閾値Ｔｈ＿ｔより短いと判定すると（すなわち、ステップＳ３３の判定Ｎｏ）、処理をステップＳ３５に進める。ステップＳ３５でＥＣＵは、空調装置５を内気循環モードとする。

その後、ＥＣＵは、上述したステップＳ３０～ステップＳ３５の処理を所定の制御時間間隔ごとに繰り返し実行する。

以上説明した第３実施形態の空調システムは、次の作用効果を奏する。
第３実施形態では、空調システムの備えるＥＣＵは、車室内空気に含まれる所定の成分濃度とフィルタ効率とに基づいて内気モード浄化時間を演算する。そして、ＥＣＵは、内気モード浄化時間が所定の時間閾値Ｔｈ＿ｔよりも短いときに内気循環モードとし、内気モード浄化時間が所定の時間閾値Ｔｈ＿ｔよりも長いときに外気導入モードとする。
これによれば、第３実施形態の空調システムも、第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、第３実施形態では、外気モード浄化時間を演算しなくてもよいので、第２実施形態に比べて、ＥＣＵによる情報処理量を低減することができる。

（第４実施形態）
第４実施形態について説明する。第４実施形態は、第２実施形態に対してセンサの搭載位置と、ＥＣＵが実行する内外気切替の方法を変更したものであり、その他については第２実施形態と同様であるため、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図９に示すように、第４実施形態の空調システムが備えるセンサは、車室外の空気に含まれる所定の成分の濃度を検出する車室外センサ２１と、車室内の空気に含まれる所定の成分の濃度を検出する車室内センサ２とを含んでいる。車室外センサ２１と車室内センサ２が検出する所定の成分は、フィルタ１が除去可能な所定の成分の少なくとも１つである。車室外センサ２１と車室内センサ２が検出した情報は、ＥＣＵに伝送される。

第４実施形態の空調システムが備えるＥＣＵが実行する内外気切替の方法について、図１０および図１１を参照して説明する。

図１０は、車室外と車室内でそれぞれ所定の成分濃度を検出した場合に、ＥＣＵが実行する内外気切替の方法を説明するためのグラフである。図１０のグラフでは、車室外の空気に含まれる所定の成分濃度と、車室内の空気に含まれる所定の成分濃度のどちらも、人に不快を感じさせる程度に高い状態を想定している。

図１０のグラフでは、横軸をフィルタ効率としている。また、図１０のグラフでは、縦軸を浄化時間としている。

図１０のグラフの実線Ｔ＿ｉｎは、内気モード浄化時間を示している。ＥＣＵは、車室内センサ２の検出した車室内の所定の成分濃度とフィルタ効率とに基づいて、内気モード浄化時間を演算することが可能である。図１０のグラフの実線Ｔ＿ｉｎに示すように、フィルタ効率が良いほど内気モード浄化時間は短くなり、フィルタ効率が悪いほど内気モード浄化時間は長くなる。

一方、図１０のグラフの破線Ｔ＿ｏｕｔは、外気モード浄化時間を示している。空調装置５を外気導入モードとすると、車室外空気がフィルタ１を経由して車室内に導入される。このとき、フィルタ効率が良ければ、車室外空気に含まれる所定の成分がフィルタ１により除去され、車室内には所定の成分濃度が十分に低減された空気が導入される。これにより、車室内の気圧が高くなり、車両に設けられた不図示の換気口から所定の成分を含む車室内空気は車外に排出される。それに対し、フィルタ効率が次第に悪くなると、車室外からフィルタ１を経由して車室内に導入される空気に含まれる所定の成分濃度も次第に高くなるので、浄化時間も次第に長くなる。さらに、フィルタ効率が一定以上悪くなると、車室外から高い濃度の所定の成分が導入されるので、車室内空気の浄化ができなくなる。そのため、ＥＣＵは、車室外センサ２１および車室内センサ２の検出した所定の成分濃度とフィルタ効率とに基づいて、外気モード浄化時間を演算することが可能である。

すなわち、図１０のグラフの破線Ｔ＿ｏｕｔに示すように、フィルタ効率が良いときは、外気モード浄化時間は短くなり、フィルタ効率が悪くなるに従い外気モード浄化時間は次第に長くなる。そして、フィルタ効率が一定の効率よりも悪い場合には、車室内空気の浄化ができなくなる。

図１０のグラフに示すように、実線Ｔ＿ｉｎと破線Ｔ＿ｏｕｔとの交点Ｐ１、Ｐ２は、２か所に形成される。以下の説明では、２か所の交点Ｐ１、Ｐ２のうち、フィルタ効率が良い方の交点を第１交点Ｐ１と呼び、フィルタ効率が悪い方の交点を第２交点Ｐ２と呼ぶこととする。

図１０のグラフの上側に示したように、第１交点Ｐ１よりも右側の領域では、実線Ｔ＿ｉｎが破線Ｔ＿ｏｕｔよりも浄化時間が短いので、内気循環モードが実行される。それは、フィルタ効率が良い場合には、空調装置５のフィルタ１を経由して車室内空気を循環させることで、車室内の所定の成分濃度を、外気導入モードよりも短時間で低減できるからである。

また、図１０のグラフの上側に示したように、第１交点Ｐ１と第２交点Ｐ２との間の領域では、破線Ｔ＿ｏｕｔが実線Ｔ＿ｉｎよりも浄化時間が短いので、外気導入モードが実行される。この領域では、空調装置５を外気導入モードとした方が車室内の所定の成分濃度を換気により短時間で低減できるからである。

また、図１０のグラフの上側に示したように、第２交点Ｐ２よりも左側の領域では、内気循環モードが実行される。この領域では、空調装置５を外気導入モードとしても車室内空気の浄化がでないからである。

続いて、ＥＣＵが実行する内外気切替の方法を、図１１のフローチャートを参照して説明する。

まず、図１１のステップＳ４０でＥＣＵは、車室外センサ２１から伝送される情報により車室外の空気に含まれる所定の成分濃度を検知し、さらに、車室内センサ２から伝送される情報により車室内の空気に含まれる所定の成分濃度を検知する。

次に、ステップＳ４１でＥＣＵは、フィルタ効率を演算する。フィルタ効率は、第１実施形態で説明したように、種々の方法により求めることが可能である。

続いて、ステップＳ４２でＥＣＵは、内気モード浄化時間を演算する。内気モード浄化時間は、車室内の空気に含まれる所定の成分濃度と、フィルタ効率に基づいて演算される。すなわち、図１０のグラフの実線Ｔ＿ｉｎで示したように、内気モード浄化時間は、フィルタ効率が良いほど短くなり、フィルタ効率が悪いほど長くなる。

次に、ステップＳ４３でＥＣＵは、外気モード浄化時間を演算する。外気モード浄化時間は、車室外センサ２１および車室内センサ２の検出した所定の成分濃度とフィルタ効率とに基づいて演算される。すなわち、図１０のグラフの破線Ｔ＿ｏｕｔで示したように、外気モード浄化時間は、フィルタ効率が良いときは短くなり、フィルタ効率が悪くなるに従い長くなる。さらに、フィルタ効率が一定の効率よりも悪い場合には車室内空気の浄化ができないので、外気モード浄化時間は無限または算出不能となる。

続いて、ステップＳ４４でＥＣＵは、内気モード浄化時間と外気モード浄化時間とを比較する。

ＥＣＵは、内気モード浄化時間が外気モード浄化時間より長いと判定すると（すなわち、ステップＳ４４の判定Ｙｅｓ）、処理をステップＳ４５に進める。ステップＳ４５でＥＣＵは、空調装置５を外気導入モードとする。

それに対し、ＥＣＵは、内気モード浄化時間が外気モード浄化時間より短いと判定すると（すなわち、ステップＳ４４の判定Ｎｏ）、処理をステップＳ４６に進める。ステップＳ４６でＥＣＵは、空調装置５を内気循環モードとする。

その後、ＥＣＵは、上述したステップＳ４０～ステップＳ４６の処理を所定の制御時間間隔ごとに繰り返し実行する。

以上説明した第４実施形態の空調システムは、次の作用効果を奏する。
第４実施形態では、空調システムの備えるＥＣＵは、車室内空気に含まれる所定の成分濃度とフィルタ効率とに基づいて内気モード浄化時間を演算する。また、ＥＣＵは、車室外空気に含まれる所定の成分濃度と車室内空気に含まれる所定の成分濃度とフィルタ効率とに基づいて外気モード浄化時間を演算する。そして、ＥＣＵは、内気モード浄化時間が外気モード浄化時間よりも短いときに内気循環モードとし、内気モード浄化時間が外気モード浄化時間よりも長いときに外気導入モードとする。
これによれば、車室内空気に含まれる所定の成分濃度が高い場合、車室外空気および車室内空気に含まれる所定の成分濃度とフィルタ効率などを考慮して車室内空気の浄化時間が短くなるように内外気切替が実行される。そのため、この空調システムは、車室内空気を短時間で浄化したい乗員の意向に沿った内外気切替を実行できる。

（第５実施形態）
第５実施形態について説明する。第５実施形態は、第１実施形態に対してＥＣＵが実行する内外気切替の方法を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

第５実施形態の空調システムが備えるセンサ２は、第１実施形態と同じく、車室外の空気に含まれる所定の成分の濃度を検出する車室外センサ２１である。

第５実施形態の空調システムが備えるＥＣＵが実行する内外気切替の方法を、図１２のフローチャートを参照して説明する。

まず、図１２のステップＳ５０でＥＣＵは、車室外センサ２１から伝送される情報により、車室外の空気に含まれる所定の成分濃度を検知する。

次に、ステップＳ５１でＥＣＵは、車室外の空気に含まれる所定の成分濃度と、ＥＣＵに記憶されている所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃとを比較する。所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃは、所定の成分濃度によって乗員が不快に感じない程度の濃度に設定され、ＥＣＵに予め記憶されている。

ＥＣＵは、車室外の空気に含まれる所定の成分濃度が、所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃより低いと判定すると（すなわち、ステップＳ５１の判定Ｙｅｓ）、処理をステップＳ５２に進める。ステップＳ５２でＥＣＵは、空調装置５を外気導入モードとする。

それに対し、ＥＣＵは、車室外の空気に含まれる所定の成分濃度が、所定の濃度閾値Ｔｈ＿ｃより高いと判定すると（すなわち、ステップＳ５１の判定Ｎｏ）、処理をステップＳ５３に進める。

ステップＳ５３でＥＣＵは、空調装置５に搭載されているフィルタ１のフィルタ効率を演算する。フィルタ効率は、第１実施形態で説明したように、種々の方法により求めることが可能である。

続いて、ステップＳ５４でＥＣＵは、フィルタ効率と、所定のフィルタ効率閾値Ｔｈ＿ｆとを比較する。所定のフィルタ効率閾値Ｔｈ＿ｆは、一般的に、外気導入モードにおいて車室外から車室内に導入される空気に含まれる所定の成分を十分に除去可能なフィルタ効率として設定され、ＥＣＵに予め記憶されている。

ステップＳ５４でＥＣＵは、フィルタ効率が所定のフィルタ効率閾値Ｔｈ＿ｆより高いと判定すると（すなわち、ステップＳ５４の判定Ｙｅｓ）、処理をステップＳ５２に進める。ステップＳ５２でＥＣＵは、空調装置５を外気導入モードとする。

それに対し、ステップＳ５４でＥＣＵは、フィルタ効率が所定のフィルタ効率閾値Ｔｈ＿ｆより低いと判定すると（すなわち、ステップＳ５４の判定Ｎｏ）、処理をステップＳ５５に進める。ステップＳ５５でＥＣＵは、空調装置５を内気循環モードとする。

その後、ＥＣＵは、上述したステップＳ５０～ステップＳ５５の処理を所定の制御時間間隔ごとに繰り返し実行する。

以上説明した第５実施形態の空調システムは、次の作用効果を奏するものである。
第５実施形態でも、空調システムの備えるＥＣＵは、車室外センサ２１の検出した所定の成分濃度とフィルタ効率とに基づいて、内外気切替を行う。
これによれば、ＥＣＵが、車室外センサ２１の検出した所定の成分濃度に加えて、フィルタ効率を考慮して内外気切替を行うので、外気導入モードを好む乗員の意向に沿った内外気切替を実行できる。

（第６～第１０実施形態）
第６～第１０実施形態について説明する。第６～第１０実施形態では、ＥＣＵがフィルタ１の交換時期を判定し、その結果を乗員に知らせるものについて説明する。

（第６実施形態）
第６実施形態について図１３～図１５を参照しつつ説明する。図１３に示すように、空調システムは、除去機器としてのフィルタ１、車室内の空気に含まれる所定の成分の濃度を検出するセンサ２、ＥＣＵおよび報知装置４などを備えている。

フィルタ１は、空調装置５の流路内に組み込まれている。空調装置５のブロワが作動してフィルタ１を空気が通過すると、その空気に含まれる所定の成分が除去される。なお、本実施形態では、除去機器としてのフィルタ１が空調装置５に組み込まれているので、空調装置５の作動時は、除去機器の作動時に相当する。すなわち、除去機器の作動時とは、除去機器による所定の成分の除去機能が発揮される状態をいう。

空調装置５が内気循環モードを実行する際、車室内の空気が空調装置５のケーシング内に取り込まれ、フィルタ１を通過した後、温度および湿度を調整された空調風として車室内に吹き出される。その際、フィルタ１は、車室内から取り込まれて再び車室内に吹き出される空気に含まれる所定の成分を除去する。

一方、空調装置５が外気導入モードを実行する際、車室外の空気が空調装置５のケーシング内に取り込まれ、フィルタ１を通過した後、温度および湿度を調整された空調風として車室内に吹き出される。その際、フィルタ１は、車室外から取り込まれて車室内に吹き出される空気に含まれる所定の成分を除去する。

空調装置５は、車室内に空調風を吹き出す空調モードとして、フェイス吹出口７から空調風を吹き出すフェイスモード、フェイス吹出口７と不図示のフット吹出口から空調風を吹き出すバイレベル（Ｂ／Ｌ）モード、フット吹出口から空調風を吹き出すフットモード、不図示のデフロスタ吹出口から空調風を吹き出すデフロスタモード、および、フット吹出口とデフロスタ吹出口から空調風を吹き出すフット／デフロスタモードなどを実行可能である。

センサ２は、車室内の空気に含まれる所定の成分の濃度を検出する車室内センサである。センサ２が検出する所定の成分は、フィルタ１が除去可能な所定の成分の少なくとも１つである。センサ２は、車室内のどこの位置に設置されていてもよい。センサ２が検出した情報は、ＥＣＵに伝送される。

本実施形態のＥＣＵは、空調装置５の作動時（すなわち、除去機器の作動時）において所定の検知条件となるごとに所定の成分濃度の減衰速度を演算する。そして、ＥＣＵは、その所定の成分濃度の減衰速度に基づいて、フィルタ１の交換時期を判定するように構成されている。なお、フィルタ１の交換時期とは、フィルタ１の寿命と言い換えることもできる。

ここで、ＥＣＵが実行するフィルタ１の交換時期の判定方法について、図１４および図１５を参照して説明する。

図１４は、ＥＣＵが実行する所定の成分濃度の減衰速度の演算方法を説明するためのグラフである。図１４のグラフでは、横軸を検知時間とし、縦軸を成分濃度としている。そして、フィルタ１を新品のものに交換してから１回目の濃度計測の結果を実線Ｍ＿１で示し、２回目の濃度計測の結果を破線Ｍ＿２で示し、Ｎ回目の濃度計測の結果を破線Ｍ＿ｎで示している。

ＥＣＵは、時刻Ｔ０から濃度計測を開始する。ＥＣＵが濃度計測を開始する条件として、空調装置５の作動時（すなわち、除去機器の作動時）であることが挙げられる。そして、ＥＣＵは、所定の検知条件において、所定の成分濃度の減衰速度を演算する。第６実施形態において、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算する際の所定の検知条件は、成分濃度が所定の濃度Ｃ１になったときを検知開始時とし、別の所定の濃度Ｃ２に減衰したときを検知終了時とすることを含んでいる。なお、所定の濃度Ｃ１と別の所定の濃度Ｃ２は、フィルタ１の交換時期を判定するために適切な濃度として実験などにより予め設定され、ＥＣＵに記憶されている。なお、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算するための所定の検知条件は、上記の条件に加えて、空調装置５が内気循環モードで作動していること、空調装置５の有するブロワが所定の動作レベルで動作していること、および、空調装置５が所定の空調モードを実行していることなども含んでいる。

まず、ＥＣＵは、所定の成分濃度の減衰速度を演算するため、成分濃度が所定の濃度Ｃ１から別の所定の濃度Ｃ２に減衰するまでの時間を測定する。図１４に示した例では、成分濃度が所定の濃度Ｃ１から別の所定の濃度Ｃ２に減衰するまでの時間は、１回目の濃度計測では、時刻Ｔ１から時刻Ｔ４までの時間である。２回目の濃度計測では、時刻Ｔ２から時刻Ｔ５までの時間である。Ｎ回目の濃度計測では、時刻Ｔ３から時刻Ｔ６までの時間である。

次に、ＥＣＵは、各回の濃度計測ごとに、所定の濃度Ｃ１と別の所定の濃度Ｃ２との濃度差を、濃度計測で測定した時間で除算し、所定の成分濃度の減衰速度を演算する。すなわち、所定の成分濃度の減衰速度とは、単位時間当たりの所定の成分濃度の減衰量である。なお、図１４のグラフでは、各回の濃度計測ごとの所定の成分濃度の減衰速度は、所定の濃度Ｃ１から別の所定の濃度Ｃ２の間における実線Ｍ＿１、破線Ｍ＿２、破線Ｍ＿ｎの傾きとして表されている。

続いて、ＥＣＵは、各回の濃度計測で演算した所定の成分濃度の減衰速度と、所定の閾値Ｔｈとを比較し、フィルタ１の交換時期を判定する。図１５は、そのフィルタ１の交換時期の判定方法を説明するためのグラフである。図１５のグラフでは、横軸を検知回数とし、縦軸を所定の成分の減衰速度としている。そして、各回の濃度計測ごとに演算した所定の成分濃度の減衰速度をプロットしている。ＥＣＵは、所定の成分の減衰速度が所定の閾値Ｔｈより遅くなった状態が複数回（本実施形態では例えば２回）連続して生じたときにときに、フィルタ１が交換時期にあると判定する。図１５のグラフに示したように、本実施形態では、ＥＣＵは、Ｚ回目で、フィルタ１が交換時期にあると判定する。なお、フィルタ１が交換時期にあると判定するための連続回数は、本実施形態で例示した２回に限らず、フィルタ１交換時期の判定精度が高くなるよう、３回以上に設定してもよい。

また、ＥＣＵがフィルタ１の交換時期の判定に用いる所定の閾値Ｔｈは、フィルタ１の交換時期を判定するために適切な減衰速度として、実験などにより予め設定され、ＥＣＵに記憶されている。なお、この所定の閾値Ｔｈは、空調装置５の有するブロワが所定の動作レベルで動作する条件の下で設定されたものである。また、この所定の閾値Ｔｈは、空調装置５が所定の空調モードを実行する条件の下で設定されたものである。

そのため、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算するための所定の検知条件は、空調装置５の有するブロワが、所定の閾値Ｔｈを設定したときのブロワの動作レベルと同じ動作レベルで動作していることを含んでいる。空調装置５の有するブロワの動作レベルが異なれば、フィルタ１を通過する風量が異なるため、所定の成分濃度の減衰速度も異なってくるからである。

また、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算するための所定の検知条件は、空調装置５が所定の閾値Ｔｈが設定された空調モードと同じ空調モードを実行していることを含んでいる。空調モードが異なれば、車室内の風流れの状態が異なるため、所定の成分濃度の減衰速度も異なってくるからである。

なお、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算するための所定の検知条件は、空調装置５が内気循環モードで作動していることを含んでいる。仮に、空調装置５が外気導入モードで作動していれば、車室外から車室内に導入される空気質、および、車室内から不図示の換気口を経由して車室外に排出される空気流量により、所定の成分濃度の減衰速度も異なってくるからである。

このように、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算するための所定の検知条件、および、フィルタ１の交換時期を判定する判定条件を適切に設定することで、その判定精度を高めることが可能である。ＥＣＵによる判定結果は、報知装置４に伝送される。

図１３に示すように、報知装置４は、例えば、車両のダッシュボード６などに設置される表示機により構成されている。報知装置４は、ＥＣＵの判定結果に基づいて、フィルタ１が交換時期にあることを表示画面に表示する。これにより、乗員等は、現在使用されているフィルタ１が交換時期にあることを知ることができる。

以上説明した第６実施形態の空調システムは、次の作用効果を奏するものである。
（１）第６実施形態では、空調システムの備えるＥＣＵは、空調装置５の作動時において所定の検知条件となるごとに演算される所定の成分濃度の減衰速度に基づいてフィルタ１の交換時期を判定するように構成されている。
これによれば、ＥＣＵは、フィルタ１の交換時期を、現在使用中のフィルタ１による所定の成分濃度の減衰速度（すなわち、現在使用中のフィルタ性能）に基づいて判定する。そのため、この判定には、フィルタ１の使用環境などが考慮されるので、フィルタ１の交換時期の判定精度を向上できる。
また、空調装置５にフィルタ１を組み込む場合でも、車室内のどの場所にセンサ２を設置してもよく、空調装置５の流路にセンサ２を取り付ける必要が無い。そのため、空調装置５の性能低下が生じることが無い。

（２）第６実施形態では、ＥＣＵは、空調装置５の作動時において所定の検知条件となるごとに演算される所定の成分濃度の減衰速度が、所定の閾値Ｔｈより遅くなったときにフィルタ１が交換時期にあると判定する。
これによれば、ＥＣＵは、フィルタ１の交換時期の判定精度を向上できる。

（３）第６実施形態では、ＥＣＵは、空調装置５の作動時において所定の検知条件となるごとに演算される所定の成分濃度の減衰速度が所定の閾値Ｔｈより遅くなった状態が複数回連続して生じたときにフィルタ１が交換時期にあると判定する。
これによれば、仮に、検出条件のばらつきやセンサ２の検出誤差などがある場合でも、フィルタ１の交換時期の判定精度を向上できる。

（４）第６実施形態では、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算するための所定の検知条件は、成分濃度が所定の濃度Ｃ１になったときを検知開始時とし、別の所定の濃度Ｃ２に減衰したときを検知終了時とすることを含んでいる。
これによれば、図１４に示したように、一般に、空調装置５の作動開始時では成分濃度の減衰速度が大きく、成分濃度が薄くなるに従って成分濃度の減衰速度も次第に遅くなる。また、空調装置５の作動開始時では、車室内の空気に含まれる所定の成分濃度にばらつきがある。それに対し、本実施形態では、ＥＣＵは、各回の濃度計測において、検知開始時と検知終了時の成分濃度Ｃ１、Ｃ２を一定の濃度に定めて、その間の成分濃度の減衰速度を適切に演算する。したがって、フィルタ１の交換時期の判定精度を向上できる。

（５）第６実施形態では、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算するための所定の検知条件は、空調装置５が内気循環モードで作動していることを含んでいる。
これによれば、空調装置５が外気導入モードで作動していると、車室外から車室内に導入される空気質、および、車室内から車室外に排出される空気流量により、ＥＣＵは、フィルタ性能を正確に判定することが困難になる。それに対し、本実施形態では、空調装置５を内気循環モードとすることで、車室外空気が車室内に導入されることや、車室内空気が車室外に排出されることが無い。そのため、ＥＣＵは、フィルタ性能を正確に判定でき、フィルタ１の交換時期の判定精度を向上できる。

（６）第６実施形態では、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算するための所定の検知条件は、空調装置５の有するブロワが、所定の動作レベルで動作していることを含んでいる。
これによれば、空調装置５の有するブロワの動作レベルが変わると、フィルタ１を通過する風量が変わるので、ＥＣＵは、フィルタ性能を正確に判定することが困難になる。それに対し、本実施形態では、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算する際に、空調装置５の有するブロワの動作レベルを、所定の動作レベルとすることで、フィルタ１を通過する風量の変動に起因するフィルタ性能の誤差が低減される。そのため、ＥＣＵは、フィルタ性能を正確に判定でき、フィルタ１の交換時期の判定精度を向上できる。
なお、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算する際のブロワの動作レベルは、フィルタ１の交換時期の判定に用いる閾値Ｔｈを設定した際のブロワの動作レベルと同じにするのが好ましい。

（７）第６実施形態では、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算するための所定の検知条件は、空調装置５が、所定の空調モードで実行していることを含んでいる。
これによれば、空調装置５が実行する空調モードに応じて車室内の風の流れ方が異なるので、ＥＣＵは、フィルタ性能を正確に判定することが困難になる。それに対し、本実施形態では、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算する際に、空調装置５を所定の空調モードとすることで、車室内の風の流れ方に起因するフィルタ性能の誤差が低減される。そのため、ＥＣＵは、フィルタ性能を正確に判定でき、フィルタ１の交換時期の判定精度を向上できる。
なお、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算する際の空調モードは、フィルタ１の交換時期の判定に用いる閾値Ｔｈを設定した際の空調モードと同じにするのが好ましい。

（第７～第９実施形態）
第７～第９実施形態について説明する。第７～第９実施形態は、第６実施形態に対して、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算するための所定の検知条件の一部を変更したものであり、その他については第６実施形態と同様であるため、第６実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

（第７実施形態）
第７実施形態の空調システムが備えるＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算する方法について、図１６を参照して説明する。図１６のグラフも、図１４と同様に、横軸を検知時間とし、縦軸を成分濃度としている。そして、フィルタ１を新品のものに交換してから１回目の濃度計測の結果を実線Ｍ＿１で示し、２回目の濃度計測の結果を破線Ｍ＿２で示し、Ｎ回目の濃度計測の結果を破線Ｍ＿ｎで示している。

第７実施形態では、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算する所定の検知条件は、センサ２が検出する所定の成分濃度が所定の濃度Ｃ１１になったときを検知開始時とし、検知開始時から所定の検知時間ＤＴが経過したときを検知終了時刻とすることを含んでいる。なお、所定の成分濃度Ｃ１１と所定の検知時間ＤＴは、フィルタ１の交換時期を判定するために適切な濃度および検知時間として実験などにより予め設定され、ＥＣＵに記憶されている。

まず、ＥＣＵは、所定の成分濃度の減衰速度を演算するため、各回の濃度計測ごとに、成分濃度が所定の成分濃度Ｃ１１になった時刻（すなわち、検知開始時の時刻）と、その検知開始時から所定の検知時間ＤＴが経過した検知終了時の成分濃度を測定する。図１６に示した例では、１回目の濃度計測では、検知開始時の時刻はＴ１１、所定の検知時間ＤＴが経過した検知終了時刻Ｔ１４の成分濃度はＣ１４である。２回目の濃度計測では、検知開始時の時刻はＴ１２、所定の検知時間ＤＴが経過した検知終了時刻Ｔ１５の成分濃度はＣ１３である。Ｎ回目の濃度計測では、検知開始時の時刻はＴ１１、所定の検知時間ＤＴが経過した検知終了時刻Ｔ１６の成分濃度はＣ１２である。

次に、ＥＣＵは、各回の濃度計測ごとに、検知開始時の成分濃度Ｃ１１と各回の検知終了時の成分濃度との濃度差を、所定の検知時間ＤＴで除算し、所定の成分濃度の減衰速度を演算する。なお、図１６のグラフでは、各回の濃度計測ごとの所定の成分濃度の減衰速度は、各回における検知開始時から検知終了時までの実線Ｍ＿１、破線Ｍ＿２、破線Ｍ＿ｎの傾きとして表されている。

続いて、ＥＣＵは、第６実施形態と同じく、各回の濃度計測で演算した所定の成分濃度の減衰速度と、所定の閾値Ｔｈとを比較し、フィルタ１の交換時期を判定する。その判定結果は、報知装置４の表示画面に表示される。

以上説明した第７実施形態では、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算するための所定の検知条件は、成分濃度が所定の濃度Ｃ１１になったときを検知開始時とし、検知開始時から所定の検知時間ＤＴが経過したときを検知終了時とすることを含んでいる。
これによれば、図１６に示したように、一般に、空調装置５の作動開始時では成分濃度の減衰速度が大きく、成分濃度が薄くなるに従って成分濃度の減衰速度も次第に遅くなる。また、空調装置５の作動開始時では、車室内の空気に含まれる所定の成分濃度にばらつきがある。それに対し、第７実施形態では、ＥＣＵは、各回の濃度計測において、検知開始時の成分濃度を一定の濃度に定めて、所定の検知時間ＤＴにおける成分濃度の減衰速度を適切に演算できるので、フィルタ１の交換時期の判定精度を向上できる。

（第８実施形態）
第８実施形態の空調システムが備えるＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算する方法について、図１７を参照して説明する。図１７のグラフも、図１４および図１５と同様に、横軸を検知時間とし、縦軸を成分濃度としている。そして、フィルタ１を新品のものに交換してから１回目の濃度計測の結果を実線Ｍ＿１で示し、２回目の濃度計測の結果を破線Ｍ＿２で示し、Ｎ回目の濃度計測の結果を破線Ｍ＿ｎで示している。

第８実施形態では、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算する所定の検知条件は、空調装置５の作動開始時を検知開始時刻Ｔ０とし、所定の成分濃度が所定の成分濃度Ｃ２２になったときを検知終了時とすることを含んでいる。なお、検知終了時を定める所定の成分濃度Ｃ２２は、フィルタ１の交換時期を判定するために適切な成分濃度として実験などにより予め設定され、ＥＣＵに記憶されている。

まず、ＥＣＵは、所定の成分濃度の減衰速度を演算するため、各回の濃度計測ごとに、検知開始時の成分濃度と、成分濃度が所定の成分濃度Ｃ２２になったときの時刻（すなわち、検知終了時刻）を測定する。図１７に示した例では、１回目の濃度計測では、検知開始時の成分濃度はＣ２１、検知終了時刻はＴ２１である。２回目の濃度計測では、検知開始時の成分濃度はＣ２１、検知終了時刻はＴ２２である。３回目の濃度計測では、検知開始時の成分濃度はＣ２１、検知終了時刻はＴ２３である。

次に、ＥＣＵは、各回の濃度計測ごとに、検知開始時の成分濃度と各回の検知終了時の成分濃度Ｃ２２との濃度差を、検知開始時刻Ｔ０から検知終了時刻までの時間で除算し、所定の成分濃度の減衰速度を演算する。なお、図１７のグラフでは、各回の濃度計測ごとの所定の成分濃度の減衰速度は、各回における検知開始時刻Ｔ０から検知終了時刻までの実線Ｍ＿１、破線Ｍ＿２、破線Ｍ＿ｎの傾きとして表されている。

続いて、ＥＣＵは、第６実施形態と同じく、各回の濃度計測で演算した所定の成分濃度の減衰速度と、所定の閾値Ｔｈとを比較し、フィルタ１の交換時期を判定する。その判定結果は、報知装置４の表示画面に表示される。

以上説明した第８実施形態では、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算するための所定の検知条件は、空調装置５の作動開始時を検知開始時刻Ｔ０とし、所定の成分濃度が所定の成分濃度Ｃ２２になったときを検知終了時とすることを含んでいる。この方法によっても、ＥＣＵは、各回の濃度計測において、所定の成分濃度の減衰速度を演算することができる。

（第９実施形態）
第９実施形態の空調システムが備えるＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算する方法について、図１８を参照して説明する。図１８のグラフも、図１４および図１５と同様に、横軸を検知時間とし、縦軸を成分濃度としている。そして、フィルタ１を新品のものに交換してから１回目の濃度計測の結果を実線Ｍ＿１で示し、２回目の濃度計測の結果を破線Ｍ＿２で示し、Ｎ回目の濃度計測の結果を破線Ｍ＿ｎで示している。

第９実施形態では、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算する所定の検知条件は、空調装置５の作動開始時を検知開始時刻Ｔ０とし、その検知開始時刻Ｔ０から所定の検知時間ＤＴが経過したときを検知終了時刻とすることを含んでいる。なお、所定の検知時間ＤＴは、フィルタ１の交換時期を判定するために適切な検知時間として実験などにより予め設定され、ＥＣＵに記憶されている。

まず、ＥＣＵは、所定の成分濃度の減衰速度を演算するため、各回の濃度計測ごとに、検知開始時の成分濃度と、検知開始時から所定の検知時間ＤＴが経過したときの成分濃度を測定する。図１８に示した例では、１回目の濃度計測では、検知開始時の成分濃度はＣ３１、検知終了時刻Ｔ３０の成分濃度はＣ３４である。２回目の濃度計測では、検知開始時の成分濃度はＣ３１、検知終了時刻Ｔ３０の成分濃度はＣ３３である。３回目の濃度計測では、検知開始時の成分濃度はＣ３１、検知終了時刻Ｔ３０の成分濃度はＣ３２である。

次に、ＥＣＵは、各回の濃度計測ごとに、検知開始時の成分濃度と各回の検知終了時の成分濃度との濃度差を、検知時間ＤＴで除算し、所定の成分濃度の減衰速度を演算する。なお、図１８のグラフでは、各回の濃度計測ごとの所定の成分濃度の減衰速度は、各回における検知開始時刻Ｔ０から検知終了時刻Ｔ３０までの実線Ｍ＿１、破線Ｍ＿２、破線Ｍ＿ｎの傾きとして表されている。

続いて、ＥＣＵは、第６実施形態と同じく、各回の濃度計測で演算した所定の成分濃度の減衰速度と、所定の閾値Ｔｈとを比較し、フィルタ１の交換時期を判定する。その判定結果は、報知装置４の表示画面に表示される。

以上説明した第９実施形態では、ＥＣＵが所定の成分濃度の減衰速度を演算するための所定の検知条件は、空調装置５の作動時を検知開始時刻Ｔ０とし、その検知開始時刻Ｔ０から所定の検知時間ＤＴが経過したときを検知終了時刻とすることを含んでいる。この方法によっても、ＥＣＵは、各回の濃度計測において、所定の成分濃度の減衰速度を演算することができる。

（第１０実施形態）
第１０実施形態について説明する。第１０実施形態は、第６実施形態等に対してセンサ２および報知装置４の構成を変更したものであり、その他については第６実施形態と同様であるため、第６実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１９に示すように、第１０実施形態では、センサ２ａ、２ｂ、２ｃは、例えば、ダッシュボード６の下、車室内天井のうち中央部、および、車室内天井のうち車両後方部の少なくとも１カ所に設けられている。このように、センサ２ａ、２ｂ、２ｃは、車室内のどこの位置に設置されていてもよい。

また、第１０実施形態では、報知装置４ａは、例えば、音声を出力するスピーカーにより構成されている。報知装置４ａは、ＥＣＵの判定結果に基づいて、フィルタ１が交換時期にあることを音声で知らせる。これにより、乗員等は、現在使用されているフィルタ１が交換時期にあることを知ることができる。

以上説明した第１０実施形態においても、上述した第６実施形態等と同一の作用効果を奏することができる。

（他の実施形態）
（１）上記第１実施形態では空調システムの備えるセンサを、車室外センサ２１として説明したが、これに限らず、車室内センサ２としてもよい。その場合、車室内センサ２は、外気導入モードの際に車室外からフィルタ１を経由して車室内に導入される空気に含まれる所定の成分濃度を検出し、ＥＣＵはその成分濃度が所定の閾値より低い場合に、空調装置５を外気導入モードとする。

（２）上記第１～第５実施形態では、除去機器は、空調装置５の流路内に組み込まれるフィルタ１として説明したが、それに限らず、例えば、除去機器は、空調装置５の流路内または吹出口に設置されるイオナイザ装置であってもよい。
また、上記第６～第１０実施形態では、除去機器は、空調装置５の流路内に組み込まれるフィルタ１として説明したが、それに限らず、例えば、除去機器は、空調装置５とは別に車両搭載される空気清浄装置のフィルタ１であってもよく、或いは、イオナイザ装置であってもよい。

（３）上記第６～第１０実施形態では、報知装置４は、表示機またはスピーカーとして説明したが、それに限らず、例えば、報知装置４は、ランプ、ブザーであってもよく、或いは、乗員等の有するスマートフォンなどの通信機器にメッセージを送信する装置でもよい。

（４）上記第６～第１０実施形態では、ＥＣＵは、所定の成分濃度の減衰速度に基づいて除去機器としてのフィルタ１の交換時期を判定することについて説明したが、それに限らず、所定の成分濃度の減衰速度に基づいてフィルタ１の種類を判別してもよい。具体的には、車両に搭載されているフィルタ１が除塵フィルタであるか、又は、脱臭フィルタであるかを判定し、その結果を報知装置４により乗員等に知らせてもよい。車両に搭載されているフィルタ１が、所定の成分を吸着しない除塵フィルタである場合、空調装置５の作動時において所定の検知条件となるごとに演算される所定の成分濃度が殆ど減衰しない。その演算結果に基づいて、ＥＣＵは、そのフィルタ１が除塵フィルタであるか、又は、脱臭フィルタであるかを判定できる。

本発明は上記した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した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

本発明に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本発明に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本発明に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

１ フィルタ（除去機器）
２ 車室内センサ
２１ 車室外センサ
３ 電子制御装置（ＥＣＵ）
５ 空調装置

Claims (6)

1. 車両に搭載される空調システムにおいて、
   車室外空気を車室内に導入する外気導入モードと、車室内空気を循環させる内気循環モードとを切り替え可能な空調装置（５）と、
   車室外および車室内の少なくとも一方の空気に含まれる所定の成分濃度を検出するセンサ（２、２１）と、
   前記空調装置に設けられ、外気導入モード時に車室外から車室内に導入される空気に含まれる所定の成分を除去し、且つ、内気循環モード時に前記空調装置を経由して車室内を循環する空気に含まれる所定の成分を除去する除去機器（１）と、
   前記除去機器による所定の成分の除去効率と前記センサの検出した所定の成分濃度とに基づいて、前記空調装置が実行する外気導入モードと内気循環モードとを切り替える電子制御装置（３）と、を備える空調システム。
2. 前記センサは、少なくとも車室外の空気に含まれる所定の成分濃度を検出する車室外センサ（２１）を含んでおり、
   前記電子制御装置は、前記除去機器による所定の成分の除去効率と前記車室外センサの検出した所定の成分濃度とに基づいて、車室外から前記除去機器を経由して車室内に導入される空気に含まれる所定の成分濃度を演算し、
   演算された所定の成分濃度が所定の濃度閾値（Ｔｈ＿ｃ）よりも低いときに外気導入モードとし、
   演算された所定の成分濃度が所定の濃度閾値よりも高いときに内気循環モードとする、請求項１に記載の空調システム。
3. 前記センサは、少なくとも車室内の空気に含まれる所定の成分濃度を検出する車室内センサ（２）を含んでおり、
   前記電子制御装置は、前記除去機器による所定の成分の除去効率と前記車室内センサの検出した所定の成分濃度とに基づいて、内気循環モードとしたときに車室内の空気に含まれる所定の成分濃度が所定の濃度閾値より低くなる時間としての内気モード浄化時間と、外気導入モードとしたときに車室内の空気に含まれる所定の成分濃度が所定の濃度閾値より低くなる時間としての外気モード浄化時間とを演算し、
   前記内気モード浄化時間が前記外気モード浄化時間よりも短いときに内気循環モードとし、
   前記内気モード浄化時間が前記外気モード浄化時間よりも長いときに外気導入モードとする、請求項１に記載の空調システム。
4. 前記センサは、少なくとも車室内の空気に含まれる所定の成分濃度を検出する車室内センサを含んでおり、
   前記電子制御装置は、前記除去機器による所定の成分の除去効率と前記車室内センサの検出した所定の成分濃度とに基づいて、内気循環モードとしたときに車室内の空気に含まれる所定の成分濃度が所定の濃度閾値より低くなる時間としての内気モード浄化時間を演算し、
   前記内気モード浄化時間が所定の時間閾値（Ｔｈ＿ｔ）よりも短いときに内気循環モードとし、
   前記内気モード浄化時間が所定の時間閾値よりも長いときに外気導入モードとする、請求項１に記載の空調システム。
5. 前記センサは、車室内の空気に含まれる所定の成分濃度を検出する車室内センサと、車室外の空気に含まれる所定の成分濃度を検出する車室外センサとを含んでおり、
   前記電子制御装置は、前記除去機器による所定の成分の除去効率と前記車室内センサの検出した所定の成分濃度とに基づいて、内気循環モードとしたときに車室内の空気に含まれる所定の成分濃度が所定の濃度閾値より低くなる時間としての内気モード浄化時間を演算し、
   前記除去機器による所定の成分の除去効率と前記車室内センサおよび前記車室外センサの検出した所定の成分濃度とに基づいて、外気導入モードとしたときに車室内の空気に含まれる所定の成分濃度が所定の濃度閾値より低くなる時間としての外気モード浄化時間を演算し、
   前記内気モード浄化時間が前記外気モード浄化時間よりも短いときに内気循環モードとし、
   前記内気モード浄化時間が前記外気モード浄化時間よりも長いときに外気導入モードとする、請求項１に記載の空調システム。
6. 車室外空気を車室内に導入する外気導入モードと、車室内空気を循環させる内気循環モードとを切り替え可能な空調装置（５）と、車室外および車室内の少なくとも一方の空気に含まれる所定の成分濃度を検出するセンサ（２、２１）と、前記空調装置に設けられ、外気導入モード時に車室外から車室内に導入される空気に含まれる所定の成分を除去し、且つ、内気循環モード時に前記空調装置を経由して車室内を循環する空気に含まれる所定の成分を除去する除去機器（１）と、を備える車両に搭載される電子制御装置（３）において、
   前記除去機器による所定の成分の除去効率と前記センサの検出した所定の成分濃度とに基づいて、前記空調装置が実行する外気導入モードと内気循環モードとを切り替えるように構成されている電子制御装置。

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