JP6673235B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本開示は、車両用空調装置に関する。

従来、特許文献１に記載の車両用空調装置がある。特許文献１に記載の車両用空調装置は、ブロワと空気取入口との間に配置されるフィルタと、ブロワとフィルタとの間の空間に配置される圧力センサとを備える。圧力センサは、ブロワとフィルタとの間の空間内の圧力を検出する。また、特許文献１に記載の車両用空調装置は、圧力センサにより検出される圧力に基づいてフィルタの目詰まりの程度を検出する検出装置と、検出装置により検出される目詰まりの程度を報知する報知装置とを備えている。

特開平９−２０２１３４号公報

近年、空気中の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）等の粉じんが健康に影響を及ぼすことから、車室内の空間に存在する粉じんを捕集したいという要望がある。この種の粉じんとしては、例えばＰＭ２．５がある。粉じんを捕集する方法としては、例えばフィルタの繊維の表面に粉じんを吸着させて捕集するという方法が考えられる。しかしながら、フィルタの繊維の表面に粉じんを吸着させる方法を採用した場合、フィルタの繊維の表面に多量の粉じんが吸着することによりフィルタの捕集能力が低下した場合でも、フィルタにおいて圧力損失が生じるような目詰まりが生じ難い。そのため、特許文献１に記載の車両用空調装置では、圧力センサにより検出される圧力によりフィルタの捕集能力の低下を検出できないおそれがある。

本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルタの捕集能力の低下を高い精度で検出することの可能な車両用空調装置を提供することにある。

上記課題を解決する車両用空調装置（１）は、空調ダクト（１０）内を流れる空気を車室内に吹き出すことにより、車室内の空調を行う。車両用空調装置は、フィルタ（１７）と、粉じんセンサ（７０）と、判定部（８０）と、を備える。フィルタは、空調ダクト内を流れる空気に含まれる粉じんを捕集する。粉じんセンサは、空調ダクト内を流れる空気の粉じん濃度を検出する。判定部（８０）は、粉じんセンサにより検出される粉じん濃度に基づいて、フィルタの捕集能力が低下しているか否かを判定する。判定部は、粉じんセンサにより検出される粉じん濃度に対して設定される第１閾値濃度と、第１閾値濃度よりも小さい第２閾値濃度とを有し、粉じんセンサにより検出される粉じん濃度が第１閾値濃度から第２閾値濃度に低下するまでに要する経過時間に基づいてフィルタの捕集能力が低下しているか否かを判定するとともに、空調ダクト内の空気を送風するブロワ装置（２１）の送風量が増加するほど、第１閾値濃度及び第２閾値濃度を小さくする。
また、上記課題を解決する他の車両用空調装置（１）では、判定部が、フィルタの捕集能力が低下しているか否かを判定している際に、車室内の粉じん濃度が増加する所定の車両操作が行われたか否かを監視し、所定の車両操作が車両に対して行われたことを検出した場合には、フィルタの捕集能力が低下しているか否かの判定を中止する。

この構成によれば、フィルタの捕集能力が低下すると、空調ダクト内を流れる空気の粉じん濃度が低下し難くなる。すなわち、粉じんセンサにより検出される粉じん濃度が低下し難くなる。よって、粉じんセンサにより検出される粉じん濃度に基づいてフィルタの捕集能力の低下の有無を判定すれば、フィルタの捕集能力の低下を高い精度で検出することが可能である。

なお、上記手段、及び特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本開示によれば、フィルタの捕集能力の低下を高い精度で検出することのできる車両用空調装置を提供できる。

図１は、第１実施形態の車両用空調装置の概略構成を示すブロック図である。 図２は、第１実施形態の粉塵センサの出力特性の一例を示すグラフである。 図３は、第１実施形態のＥＣＵにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。 図４は、第１実施形態の粉じんセンサにより検出される粉じん濃度の推移の一例を示すグラフである。 図５は、第１実施形態の第１変形例のＥＣＵにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。 図６は、第１実施形態の第２変形例のＥＣＵにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。 図７は、ブロワ装置の送風量の設定レベルと閾値との関係を示すマップである。 図８は、第２実施形態のＥＣＵにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。 図９は、第２実施形態の粉じんセンサにより検出される粉じん濃度の推移の一例を示すグラフである。 図１０は、第３実施形態のＥＣＵにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。 図１１は、第３実施形態の粉じんセンサにより検出される粉じん濃度の推移の一例を示すグラフである。

以下、車両用空調装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
＜第１実施形態＞
はじめに、車両用空調装置の第１実施形態について説明する。

図１に示されるように、本実施形態の車両用空調装置１は、空調ダクト１０と、空調ユニット２０とを備えている。車両用空調装置１は、車両のインストルメントパネルの内部に設けられている。
空調ダクト１０の内部には、車室内を空調するための空調風を車室内に導く空気通路１１が形成されている。空気通路１１内では、図中に矢印Ａで示される方向に空気が流れる。空調ダクト１０の空気流れ方向Ａの上流側の部分には、空調ダクト１０の外部から空気通路１１内に空気を取り込む部分として、外気吸込口１２と、内気吸込口１３とが形成されている。外気吸込口１２は、車室外の空気である外気を空気通路１１内に取り込む部分である。内気吸込口１３は、車室内の空気である内気を空気通路１１内に取り込む部分である。

空調ダクト１０における外気吸込口１２及び内気吸込口１３の下流側の部分には、フィルタ１７が配置されている。フィルタ１７は、外気吸込口１２から取り込まれる外気、あるいは内気吸込口１３から取り込まれる内気に含まれる粒子状物質等の粉じんを吸着して捕集することにより、空気内の粉じんを除去する。

空調ダクト１０の空気流れ方向Ａの下流側の部分には、デフロスタ吹出口１４と、フェイス吹出口１５と、フット吹出口１６とが形成されている。デフロスタ吹出口１４は、空調ダクト１０内を流れる空気を車両のフロントガラスの内面に向かって吹き出す。フェイス吹出口１５は、空調ダクト１０内を流れる空気を運転者又は助手席の乗員に向かって吹き出す。フット吹出口１６は、空調ダクト１０内を流れる空気を運転者又は助手席の乗員の足下に向かって吹き出す。

空調ユニット２０は、外気吸込口１２又は内気吸込口１３から空気通路１１に導入された空気から空調風を生成する。空調風は、車室内を空調するための空気である。空調ユニット２０は、ブロワ装置２１と、蒸発器２２と、ヒータコア２３とを備えている。
ブロワ装置２１は、外気吸込口１２及び内気吸込口１３の空気流れ方向Ａの下流側に配置されている。ブロワ装置２１は、電力の供給に基づき回転することにより空気通路１１内に空気流を発生させる。ブロワ装置２１に供給される電力の調整により、空気通路１１内を流れる空気の風量、換言すれば車室内に吹き出される空調風の風量が調整される。

蒸発器２２は、ブロワ装置２１の空気流れ方向Ａの下流側に配置されている。蒸発器２２は、図示しない冷凍サイクルの構成要素である。冷凍サイクルは、蒸発器２２の他、圧縮機、凝縮器、及び膨張弁により構成されている。冷凍サイクルでは、圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器２２の順で冷媒が循環する。蒸発器２２では、内部を流れる冷媒と空気通路１１内の空気との間で熱交換が行われることにより、冷媒が蒸発して気化する。蒸発器２２は、冷媒が気化する際の気化熱を利用して空気通路１１内を流れる空気を冷却する機能、及び空気通路１１内を流れる空気を除湿する機能を有している。

ヒータコア２３は、蒸発器２２の空気流れ方向Ａの下流側に配置されている。ヒータコア２３は、図示しないエンジンと配管を介して接続されている。この配管を介してエンジンとヒータコア２３との間でエンジン冷却水が循環している。ヒータコア２３は、内部を流れるエンジン冷却水を熱源として、空気通路１１内を流れる空気を加熱する。

空調ユニット２０は、内外気切替ドア２４と、エアミックスドア２５と、吹出口切替ドア２６，２７，２８とを更に備えている。
内外気切替ドア２４は、外気吸込口１２及び内気吸込口１３を開閉させる。内外気切替ドア２４が図中に実線で示される内気導入位置に位置している場合、外気吸込口１２が閉塞されるとともに、内気吸込口１３が開口される。この場合、車両用空調装置１は、内気吸込口１３から空気通路１１内に内気を取り込む内気循環モードとなる。一方、内外気切替ドア２４が図中に破線で示される外気導入位置に位置している場合、内気吸込口１３が閉塞されるとともに、外気吸込口１２が開口される。この場合、車両用空調装置１は、外気吸込口１２から空気通路１１内に外気を取り込む外気導入モードとなる。

エアミックスドア２５は、ヒータコア２３に流入する空気の風量と、ヒータコア２３を迂回する空気の風量との比率を調整する。具体的には、エアミックスドア２５の位置は、図中の実線で示される最大暖房位置と、図中に破線で示される最大冷房位置との間で調整することが可能となっている。エアミックスドア２５の位置が最大暖房位置である場合、蒸発器２２を通過した空気の大部分がヒータコア２３を通過するため、空調風の温度が最も上昇する。エアミックスドア２５の位置が最大冷房位置である場合、蒸発器２２を通過した空気の大部分がヒータコア２３を迂回する。この場合、蒸発器２２で冷却された空気がそのまま各吹出口１４〜１６へ流れるため、空調風の温度が最も低下する。車両用空調装置１では、エアミックスドア２５の開度が最大暖房位置と最大冷房位置との間で調整されることで、空調風の温度が調整される。

吹出口切替ドア２６〜２８は、デフロスタ吹出口１４、フェイス吹出口１５、及びフット吹出口１６のそれぞれの開閉状態を切り替える。吹出口切替ドア２６〜２８の少なくとも１つが開状態となることにより、開状態の吹出口から車室内に向けて空調風が吹き出される。

次に、車両用空調装置１の電気的な構成について説明する。
車両用空調装置１は、操作装置６０と、表示装置６１と、粉じんセンサ７０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０とを備えている。

操作装置６０は、空調風の風量や温度等を調整する際に運転者により操作される部分である。操作装置６０は、例えば車両のインストルメントパネルに配置されている。操作装置６０では、例えば外気導入モード及び内気循環モードのいずれか一方を選択することができる。また、操作装置６０では、空調風の風量、空調風の温度、及び空調風の吹出口等を設定することができる。操作装置６０は、これらの操作情報をＥＣＵ８０に出力する。

表示装置６１は、車両用空調装置１の各種情報を表示する部分である。本実施形態では、車両のカーナビゲーション装置の表示装置が車両用空調装置１の表示装置６１として代用されている。なお、表示装置６１は、車両用空調装置１に対して専用に設けられたものを用いてもよい。

粉じんセンサ７０は、空調ダクト１０におけるフィルタ１７の設置部分に形成された迂回路１８に設けられている。迂回路１８は、外気吸込口１２から取り込まれる外気、あるいは内気吸込口１３から取り込まれる内気を、フィルタ１７を迂回させて流す部分である。粉じんセンサ７０は、迂回路１８を流れる空気に含まれている粉じんの濃度ＣＤを検出する。

具体的には、粉じんセンサ７０は、例えば迂回路１８に向けて光を照射する発光素子と、光を受光する受光素子とを有している。発光素子から照射される光は、迂回路１８を流れる空気に含まれる粉じんにより反射される。この反射光が受光素子により受光される。すなわち、受光素子の受光量は、迂回路１８を流れる空気に含まれる粉じん濃度に応じて変化する。受光素子は、反射光の受光量に応じた電圧信号を出力する。粉じんセンサ７０は、受光素子の出力電圧に応じた電圧信号を検出信号ＶＤとして出力する。すなわち、粉じんセンサ７０は、迂回路１８内を通過する空気の粉じん濃度、換言すれば空調ダクト１０内を流れる空気の粉じん濃度に応じた検出信号ＶＤを出力する。粉じんセンサ７０の検出信号ＶＤは、図２に示されるように、粉じん濃度が「０［μｇ／ｍ³］であるときに基準電圧Ｖｏｃを示す。また、粉じんセンサ７０の検出信号ＶＤは、粉じん濃度ＣＤの増加に伴い増加するとともに、粉じん濃度ＣＤが所定濃度以上になると、一定値となる。

図１に示されるように、ＥＣＵ８０は、ＣＰＵ８１やメモリ８２等を有するマイクロコンピュータを中心に構成されている。ＥＣＵ８０は、操作装置６０から操作情報を取得するとともに、取得した操作情報に基づいて空調ユニット２０を駆動させる。これにより、操作装置６０の操作情報に応じた空調風が空調ユニット２０により生成される。

ＥＣＵ８０には、粉じんセンサ７０の検出信号ＶＤが取り込まれている。ＥＣＵ８０は、粉じんセンサ７０の検出信号ＶＤに基づいて粉じん濃度ＣＤの情報を取得するとともに、取得した粉じん濃度ＣＤの情報を表示装置６１に表示する。
また、ＥＣＵ８０は、粉じんセンサ７０により検出される粉じん濃度ＣＤに基づいて、フィルタ１７の捕集能力が低下しているか否かを判定する。このように、本実施形態のＥＣＵ８０は判定部に相当する。

次に、ＥＣＵ８０により実行されるフィルタ能力判定処理の具体的な手順について図３を参照して説明する。なお、ＥＣＵ８０は、車両用空調装置１の作動開始時に図３に示される処理を開始する。
図３に示されるように、ＥＣＵ８０は、まず、ステップＳ１０の処理として、粉じんセンサ７０の検出信号ＶＤに基づく粉じん濃度ＣＤの検出を開始する。以降、ＥＣＵ８０は、粉じん濃度ＣＤを所定の周期で繰り返し検出する。

続いて、ＥＣＵ８０は、ステップＳ１１の処理として、粉じんセンサ７０により検出される粉じん濃度ＣＤが第１閾値濃度ＣＤｔｈ１１未満になったか否かを判断する。第１閾値濃度ＣＤｔｈ１１は予め設定されており、ＥＣＵ８０のメモリ８２に記憶されている。ＥＣＵ８０は、ステップＳ１１の処理で肯定判断した場合には、すなわち粉じん濃度ＣＤが第１閾値濃度ＣＤｔｈ１１未満になった場合には、ステップＳ１２の処理として、その時点からカウンタ等を用いて経過時間Ｔａの計測を開始する。

ＥＣＵ８０は、ステップＳ１２の処理に続いて、ステップＳ１３の処理として、粉じんセンサ７０により検出される粉じん濃度ＣＤが第２閾値濃度ＣＤｔｈ１２未満になったか否かを判断する。第２閾値濃度ＣＤｔｈ１２は、第１閾値濃度ＣＤｔｈ１１よりも小さい値に設定されており、ＥＣＵ８０のメモリ８２に記憶されている。ＥＣＵ８０は、ステップＳ１３の処理で肯定判断した場合には、すなわち粉じん濃度ＣＤが第２閾値濃度ＣＤｔｈ１２未満になった場合には、ステップＳ１４の処理として、経過時間Ｔａの計測を終了する。

続いて、ＥＣＵ８０は、ステップＳ１５の処理として、経過時間Ｔａが所定時間Ｔｔｈ１１未満であるか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、ステップＳ１５の処理で肯定判断した場合には、すなわち経過時間Ｔａが所定時間Ｔｔｈ１１未満である場合には、一連の処理を終了する。

ＥＣＵ８０は、ステップＳ１５の処理で否定判断した場合には、すなわち経過時間Ｔａが所定時間Ｔｔｈ１１以上である場合には、ステップＳ１６の処理として、フィルタ１７の交換を促す報知を行う。具体的には、ＥＣＵ８０は、フィルタ１７の交換を促すための表示を表示装置６１により行う。これにより、車両の乗員が表示装置６１の表示を見ることにより、フィルタ１７を交換しなければならないことを認知することができる。このように、本実施形態では、表示装置６１が、フィルタ１７の交換を促す報知を行う報知部に相当する。

次に、本実施形態の車両用空調装置１の動作例について説明する。
車両用空調装置１が内気循環モードで駆動している場合、車室内の空気がフィルタ１７を通過する際に、空気に含まれる粉じんがフィルタ１７によって除去されることにより、車室内の空気が時間の経過に伴って浄化される。よって、粉じんセンサ７０により検出される粉じん濃度ＣＤが時間の経過に伴い徐々に低下していく。フィルタ１７の捕集能力が低下すると、空調ダクト１０内を流れる空気の粉じん濃度が低下し難くなる。すなわち、粉じんセンサ７０により検出される粉じん濃度ＣＤが低下し難くなる。

具体的には、フィルタ１７が初期の捕集能力を有している場合、粉じん濃度ＣＤは、例えば図４に実線で示されるように変化する。このフィルタ１７の捕集能力が低下すると、図４に一点鎖線で示されるように、単位時間当たりの粉じん濃度ＣＤの低下量が減少する。
本実施形態の車両用空調装置１では、粉じん濃度ＣＤが時刻ｔ１０で第１閾値濃度ＣＤｔｈ１１まで低下すると、ＥＣＵ８０が時刻ｔ１０で経過時間Ｔａの計測を開始する。フィルタ１７が初期の捕集能力を有している場合、すなわち粉じん濃度ＣＤが図４に実線で示されるように変化した場合、時刻ｔ１１で粉じん濃度ＣＤが第２閾値濃度ＣＤｔｈ１２まで低下する。よって、ＥＣＵ８０により計測される経過時間は「Ｔａ１０」となる。この経過時間Ｔａ１０が所定時間Ｔｔｈ１１よりも短い場合、ＥＣＵ８０は、フィルタ１７の交換を促す報知を行わない。

一方、フィルタ１７の捕集能力が低下した場合、すなわち粉じん濃度ＣＤが図４に一点鎖線で示されるように変化した場合、時刻ｔ１２で粉じん濃度ＣＤが第２閾値濃度ＣＤｔｈ１２まで低下する。よって、ＥＣＵ８０により計測される経過時間は「Ｔａ１１」となる。この経過時間Ｔａ１１が所定時間Ｔｔｈ１１よりも長い場合、ＥＣＵ８０は、フィルタ１７の交換を促す報知を表示装置６１により行う。

なお、図３に示される処理では、粉じん濃度ＣＤが時間の経過に伴って徐々に減少する状況においてフィルタ１７の捕集能力を精度良く判定することが可能である。換言すれば、図３に示される処理では、粉じん濃度ＣＤが時間の経過に伴い徐々に低下していない状況においてフィルタ１７の捕集能力を適切に判定することが困難になる可能性がある。粉じん濃度ＣＤが時間の経過に伴い徐々に低下していない状況とは、例えば経過時間Ｔａの計測中に車両ドアが開けられることにより車室内の粉じん濃度が急増するような状況である。よって、図３に示される処理は、車室内の粉じん濃度が変化し難い状況下、具体的には車両用空調装置１が内気循環モードで動作している状況下で実行されることが好ましい。

以上説明した本実施形態の車両用空調装置１によれば、以下の（１）〜（３）に示される作用及び効果を得ることができる。
（１）ＥＣＵ８０は、粉じんセンサ７０により検出される粉じん濃度ＣＤに基づいて、フィルタ１７の捕集能力が低下しているか否かを判定する。これにより、空気中の粒子状物質等の粉じんをフィルタ１７により捕集する場合でも、フィルタ１７の捕集能力の低下を高い精度で検出することが可能である。

（２）ＥＣＵ８０は、粉じんセンサ７０により検出される粉じん濃度ＣＤが第１閾値濃度ＣＤｔｈ１１から第２閾値濃度ＣＤｔｈ１２に低下するまでの要する経過時間Ｔａに基づいてフィルタ１７の捕集能力が低下しているか否かを判定する。これにより、フィルタ１７の捕集能力の低下を容易に検出することができる。

（３）車両用空調装置１は、フィルタ１７の捕集能力の低下が検出された際にフィルタ１７の交換を促す報知を行う表示装置６１を備える。これにより、フィルタ１７の捕集能力が低下した際に車両の乗員が早期にフィルタ１７を交換することができるため、より的確に車室内の粉じん濃度の増加を抑制することができる。

（第１変形例）
次に、第１実施形態の車両用空調装置１の第１変形例について説明する。
第１実施形態の車両用空調装置１では、例えばＥＣＵ８０が経過時間Ｔａを計測している間に車室内の粉じん濃度が増加する車両操作が行われると、粉じんセンサ７０により検出される粉じん濃度ＣＤが増加するため、経過時間Ｔａを適切に計測することができない可能性がある。車室内の粉じん濃度が増加する車両操作とは、例えば車両のドアを開ける操作である。このような状況では、フィルタ１７の捕集能力が低下しているか否かをＥＣＵ８０が誤判定するおそれがある。

そこで、本変形例では、ＥＣＵ８０が経過時間Ｔａを計測している間に車室内の粉じん濃度が増加する車両操作が行われた場合には、ＥＣＵ８０は、フィルタ１７の捕集能力が低下しているか否かの判定を中止する。
具体的には、図５に示されるように、本変形例のＥＣＵ８０は、ステップＳ１２の処理を実行した後、すなわち経過時間Ｔａの計測を開始した後、ステップＳ１７の処理として、車室内の粉じん濃度が増加する所定の車両操作が行われたか否かを判断する。このステップＳ１７の処理では、ＥＣＵ８０は、例えば以下の（ａ１）〜（ａ３）に示される操作のいずれかを検出することに基づいて、車室内の粉じん濃度が増加する所定の車両操作が行われたと判断する。

（ａ１）車両のドアを開ける操作。
（ａ２）車両の窓を開ける操作。
（ａ３）車両用空調装置１の動作モードとして外気導入モードを選択する操作。

ＥＣＵ８０は、ステップＳ１７の処理で否定判断した場合には、すなわち車室内の粉じん濃度が増加する操作が行われていない場合には、ステップＳ１３の処理を実行する。すなわち、ＥＣＵ８０は、経過時間Ｔａを計測している間、車室内の粉じん濃度が増加する操作が行われたか否かを常時監視している。

ＥＣＵ８０は、経過時間Ｔａを計測している間にステップＳ１７の処理で肯定判断した場合には、すなわち車室内の粉じん濃度が増加する操作が行われた場合には、ステップＳ１３以降の処理を実行することなく、一連の処理を終了する。すなわち、ＥＣＵ８０は、車室内の粉じん濃度が増加する所定の車両操作が行われたことを検出した場合には、フィルタ１７の捕集能力が低下しているか否かの判定を中止する。

このような構成によれば、フィルタ１７の捕集能力が低下しているか否かをＥＣＵ８０が誤判定し難くなる。
（第２変形例）
次に、第１実施形態の車両用空調装置１の第２変形例について説明する。

図６に示されるように、本変形例のＥＣＵ８０は、ステップＳ１４の処理で経過時間Ｔａの計測を終了した後、ステップＳ１８の処理として、経過時間Ｔａが第１所定時間Ｔｔｈ１２未満であるか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、ステップＳ１８の処理で否定判断した場合には、すなわち経過時間Ｔａが第１所定時間Ｔｔｈ１２以上である場合には、ステップＳ１９の処理として、フィルタ１７の交換を推奨するための報知を表示装置６１により行う。

ＥＣＵ８０は、ステップＳ１８の処理で肯定判断した場合には、すなわち経過時間Ｔａが第１所定時間Ｔｔｈ１２未満である場合には、ステップＳ２０の処理として、経過時間Ｔａが第２所定時間Ｔｔｈ１３未満であるか否かを判断する。第２所定時間Ｔｔｈ１３は、第１所定時間Ｔｔｈ１２よりも長い時間に設定されており、ＥＣＵ８０のメモリ８２に記憶されている。ＥＣＵ８０は、ステップＳ１９の処理を実行した場合にも、ステップＳ２０の処理を実行する。

ＥＣＵ８０は、ステップＳ２０の処理で否定判断した場合には、すなわち経過時間Ｔａが第２所定時間Ｔｔｈ１３以上である場合には、ステップＳ２１の処理として、フィルタ１７の交換を警告するための報知を表示装置６１により行った後、一連の処理を終了する。また、ＥＣＵ８０は、ステップＳ２０の処理で肯定判断した場合にも、すなわち経過時間Ｔａが第２所定時間Ｔｔｈ１３未満である場合にも、一連の処理を終了する。

このような構成によれば、経過時間Ｔａが第２所定時間Ｔｔｈ１３以上になると、すなわちフィルタ１７の捕集能力が著しく低下すると、フィルタ１７の交換を警告するための報知が表示装置６１により行われる。これにより、より積極的に車両の乗員にフィルタ１７の交換を促すことが可能となる。

（第３変形例）
次に、第１実施形態の車両用空調装置１の第３変形例について説明する。
図１に示されるように、迂回路１８を通過する空気の風量は、ブロワ装置２１により送風される空気の風量に応じて変化する。具体的には、ブロワ装置２１の送風量が多くなるほど、迂回路１８を通過する空気の風量が多くなる。このような迂回路１８を通過する空気の風量の変化は、粉じんセンサ７０により検出される粉じん濃度ＣＤを変化させる要因となる。具体的には、迂回路１８を通過する空気の風量が多くなるほど、粉じんセンサ７０により検出される粉じん濃度ＣＤが小さくなる。このようにブロワ装置２１の送風量の変化に伴って、粉じんセンサ７０により検出される粉じん濃度ＣＤが変化すると、適切な経過時間Ｔａを計測することが困難となる。

そこで、本変形例のＥＣＵ８０は、ブロワ装置２１の送風量の設定レベルに応じて、第１閾値濃度ＣＤｔｈ１１及び第２閾値濃度ＣＤｔｈ１２を変化させる。具体的には、ＥＣＵ８０は、図７に示されるようなブロワ装置２１の送風量の設定レベルと閾値濃度ＣＤｔｈ１１，ＣＤｔｈ１２との関係を表すマップを有している。なお、図７において、ブロワ装置２１の送風量の設定レベルにおける「Ｌｏ」は、送風量が最小の設定レベルを示す。また、ブロワ装置２１の送風量の設定レベルにおける「Ｈｉ」は、送風量が最大の設定レベルを示す。さらに、ブロワ装置２１の送風量の設定レベルにおける「Ｍ１」、「Ｍ２」、「Ｍ３」は、「Ｌｏ」及び「Ｈｉ」の中間の送風量の設定レベルを示す。図７に示されるマップでは、ブロワ装置２１の送風量の設定レベルが「Ｌｏ」から「Ｈｉ」の方向に変化するほど、閾値濃度ＣＤｔｈ１１，ＣＤｔｈ１２がより小さい値となるように設定されている。なお、図７に示されるマップは、ＥＣＵ８０のメモリ８２に予め記憶されている。

このような構成によれば、ブロワ装置２１の送風量の変化に応じて閾値濃度ＣＤｔｈ１１，ＣＤｔｈ１２が変化するため、適切な経過時間Ｔａを計測することができる。結果的に、フィルタ１７の捕集能力が低下しているか否かを精度良く判定することが可能となる。
＜第２実施形態＞
次に、車両用空調装置１の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態のＥＣＵ８０は、図３に示されるフィルタ能力判定処理に代えて、図８に示されるフィルタ能力判定処理を車両用空調装置１の作動開始時に実行する。すなわち、ＥＣＵ８０は、まず、ステップＳ３０の処理として、粉じんセンサ７０の検出信号ＶＤに基づいて第１粉じん濃度ＣＤ２０を検出する。第１粉じん濃度ＣＤ２０は、車両用空調装置１の作動開始時に粉じんセンサ７０により検出される粉じん濃度である。その後、ＥＣＵ８０は、ステップＳ３１の処理として、経過時間Ｔａの計測を開始する。すなわち、ＥＣＵ８０は、第１粉じん濃度ＣＤ２０を検出した時点から経過時間Ｔａの計測を開始する。続いて、ＥＣＵ８０は、ステップＳ３２の処理として、経過時間Ｔａが所定時間Ｔｔｈ２１を超えたか否かを判断する。

ＥＣＵ８０は、ステップＳ３２の処理で肯定判断した場合には、すなわち経過時間Ｔａが所定時間Ｔｔｈ２１を超えた場合には、ステップＳ３３の処理として、その時点における第２粉じん濃度ＣＤ３０を粉じんセンサ７０の検出信号ＶＤに基づいて検出する。第２粉じん濃度ＣＤ３０は、車両用空調装置１の作動開始時から所定時間Ｔｔｈ２１だけ経過した時点で粉じんセンサ７０により検出される粉じん濃度である。

ＥＣＵ８０は、ステップＳ３３の処理に続いて、ステップＳ３４の処理として、粉じん濃度の減衰比率ζを以下の式ｆ１に基づいて演算する。
ζ＝ＣＤ３０／ＣＤ２０ （ｆ１）
その後、ＥＣＵ８０は、ステップＳ３５の処理として、減衰比率ζが閾値ζｔｈ未満であるか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、ステップＳ３５の処理で肯定判断した場合には、すなわち減衰比率ζが閾値ζｔｈ未満である場合には、一連の処理を終了する。

ＥＣＵ８０は、ステップＳ３５の処理で否定判断した場合には、すなわち減衰比率ζが閾値ζｔｈ以上である場合には、ステップＳ３６の処理として、フィルタ１７の交換を促す報知を表示装置６１により行う。
次に、本実施形態の車両用空調装置１の動作例について説明する。

本実施形態の車両用空調装置１では、図９に示されるように、車両用空調装置１が作動を開始する時刻ｔ２０でＥＣＵ８０が粉じんセンサ７０により第１粉じん濃度ＣＤ２１を検出する。その後、フィルタ１７が初期の捕集能力を有している場合、粉じん濃度ＣＤが例えば図９に実線で示されるように変化する。この際、ＥＣＵ８０は、時刻ｔ２０から所定時間Ｔｔｈ２１だけ経過した時刻ｔ２１の時点で粉じんセンサ７０により第２粉じん濃度ＣＤ３１を検出する。よって、ＥＣＵ８０により演算される減衰比率ζは「ＣＤ３１／ＣＤ２１」となる。この減衰比率「ＣＤ３１／ＣＤ２１」が閾値ζｔｈ未満である場合、ＥＣＵ８０はフィルタ１７の交換を促す報知を行わない。

一方、フィルタ１７の捕集能力が低下した場合、粉じん濃度ＣＤが例えば図９に一点鎖線で示されるように変化する。この際、ＥＣＵ８０は、時刻ｔ２０から所定時間Ｔｔｈ２１だけ経過した時刻ｔ２１の時点で粉じんセンサ７０により第２粉じん濃度ＣＤ３２を検出する。よって、ＥＣＵ８０により演算される減衰比率ζは「ＣＤ３２／ＣＤ２１」となる。ここで、第２粉じん濃度ＣＤ３２は、フィルタ１７が初期の捕集能力を有している場合に粉じんセンサ７０により検出される第２粉じん濃度ＣＤ３１よりも大きい値である。したがって、減衰比率「ＣＤ３２／ＣＤ２１」は減衰比率「ＣＤ３１／ＣＤ２１」よりも大きい値となる。この減衰比率「ＣＤ３２／ＣＤ２１」が閾値ζｔｈ以上である場合、ＥＣＵ８０はフィルタ１７の交換を促す報知を表示装置６１により行う。

以上説明した本実施形態の車両用空調装置１によれば、第１実施形態の（１）及び（２）に示される作用及び効果に加え、以下の（４）に示される作用及び効果を得ることができる。
（４）ＥＣＵ８０は、車両用空調装置１の作動開始時に、すなわち車室内の空調を開始した時点で粉じんセンサ７０により第１粉じん濃度ＣＤ２０を検出する。また、ＥＣＵ８０は、車室内の空調を開始した時点から所定時間Ｔｔｈ２１が経過した時点で粉じんセンサ７０により第２粉じん濃度ＣＤ３０を検出する。そして、ＥＣＵ８０は、第１粉じん濃度ＣＤ２０及び第２粉じん濃度ＣＤ３０に基づいてフィルタ１７の捕集能力が低下しているか否かを判定する。このような構成によれば、車室内の空調が開始された時点から所定時間Ｔｔｈ２１が経過した時点で、フィルタ１７の捕集能力が低下しているか否かを確実に判定することができる。

＜第３実施形態＞
次に、車両用空調装置１の第３実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
本実施形態のＥＣＵ８０は、図３に示されるフィルタ能力判定処理に代えて、図１０に示されるフィルタ能力判定処理を車両用空調装置１の作動開始時に実行する。すなわち、ＥＣＵ８０は、まず、ステップＳ４０の処理として、粉じんセンサ７０の検出信号ＶＤに基づく粉じん濃度ＣＤ４０の検出を開始するとともに、ステップＳ４１の処理として、経過時間Ｔａの計測を開始する。

その後、ＥＣＵ８０は、ステップＳ４２の処理として、経過時間Ｔａが所定時間Ｔｔｈ３１を超えたか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、ステップＳ４２の処理で肯定判断した場合には、すなわち経過時間Ｔａが所定時間Ｔｔｈ３１を超えた場合には、ステップＳ４３の処理として、その時点で粉じんセンサ７０の検出信号ＶＤに基づいて検出される粉じん濃度ＣＤ４０が閾値濃度ＣＤｔｈ３１未満であるか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、ステップＳ４３の処理で肯定判断した場合には、すなわち粉じん濃度ＣＤ４０が閾値濃度ＣＤｔｈ３１未満である場合には、一連の処理を終了する。

ＥＣＵ８０は、ステップＳ４３の処理で否定判断した場合には、すなわち粉じん濃度ＣＤ４０が閾値濃度ＣＤｔｈ３１以上である場合には、ステップＳ４４の処理として、フィルタ１７の交換を促す報知を表示装置６１により行う。
次に、本実施形態の車両用空調装置１の動作例について説明する。

本実施形態の車両用空調装置１では、図１１に示されるように、車両用空調装置１が作動を開始する時刻ｔ３０でＥＣＵ８０が経過時間Ｔａの計測を開始する。その後、フィルタ１７が初期の捕集能力を有している場合、粉じん濃度ＣＤが例えば図１１に実線で示されるように変化する。この場合、ＥＣＵ８０は、時刻ｔ３０から所定時間Ｔｔｈ３１だけ経過した時刻ｔ３１の時点で粉じんセンサ７０により粉じん濃度ＣＤ４１を検出する。この粉じん濃度ＣＤ４１が閾値濃度ＣＤｔｈ３１未満である場合、ＥＣＵ８０はフィルタ１７の交換を促す報知を行わない。

一方、フィルタ１７の捕集能力が低下した場合、粉じん濃度ＣＤが例えば図１１に一点鎖線で示されるように変化する。この場合、ＥＣＵ８０は、時刻ｔ３０から所定時間Ｔｔｈ３１が経過した時刻ｔ３１の時点で粉じんセンサ７０により粉じん濃度ＣＤ４２を検出する。この粉じん濃度ＣＤ４２が閾値濃度ＣＤｔｈ３１よりも大きい場合、ＥＣＵ８０はフィルタ１７の交換を促す報知を表示装置６１により行う。

以上説明した本実施形態の車両用空調装置１によれば、第１実施形態の（１）及び（２）に示される作用及び効果に加え、以下の（５）に示される作用及び効果を得ることができる。
（５）ＥＣＵ８０は、車両用空調装置１の作動開始時に、すなわち車室内の空調を開始した時点から所定時間Ｔｔｈ３１が経過した時点で粉じんセンサ７０により検出される粉じん濃度ＣＤに基づいてフィルタ１７の捕集能力が低下しているか否かを判定する。このような構成によれば、車室内の空調が開始された後に粉じんセンサ７０により粉じん濃度ＣＤを一度だけ検出すれば、フィルタ１７の捕集能力が低下しているか否かを判定することができる。よって、フィルタ１７の捕集能力が低下しているか否かを容易に判定することができる。

＜他の実施形態＞
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・閾値濃度ＣＤｔｈ１１，ＣＤｔｈ１２，ＣＤｔｈ３１、及び所定時間Ｔｔｈ１１，Ｔｔｈ１２，Ｔｔｈ１３，Ｔｔｈ２１，Ｔｔｈ３１に関しては、車両毎の車室内の容積に応じてきめ細かく設定してもよい。

・閾値濃度ＣＤｔｈ１１，ＣＤｔｈ１２，ＣＤｔｈ３１、及び所定時間Ｔｔｈ１１，Ｔｔｈ１２，Ｔｔｈ１３，Ｔｔｈ２１，Ｔｔｈ３１に関しては、内外気切替ドア２４の車室内での位置レイアウトに応じて設定してもよい。
・閾値濃度ＣＤｔｈ１１，ＣＤｔｈ１２，ＣＤｔｈ３１、及び所定時間Ｔｔｈ１１，Ｔｔｈ１２，Ｔｔｈ１３，Ｔｔｈ２１，Ｔｔｈ３１に関しては、フィルタ１７の種類に応じて変更してもよい。フィルタ１７の種類としては、例えばＰＭ２．５用のフィルタや花粉用のフィルタ、通常用のフィルタ等がある。この場合、例えばフィルタ１７を交換した際に車両の乗員により操作されるスイッチ等を車両に設ける。スイッチ等では、交換後のフィルタ１７の種類を選択することが可能となっている。ＥＣＵ８０は、スイッチ等の出力信号に基づいて、交換後のフィルタ１７の種類を検出するとともに、検出されたフィルタ１７の種類に応じた閾値濃度及び所定時間を用いる。

・フィルタ１７の交換を促す報知を行う報知部としては、表示装置６１に限らず、適宜の装置を用いることができる。このような報知部としては、例えばフィルタ１７の交換を音により報知するスピーカ装置や、フィルタ１７の交換を点灯により報知する警告灯等を用いることができる。

・ＥＣＵ８０は、フィルタ１７の捕集能力が低下していると判定した際に、その旨を表示装置６１に表示するという方法に代えて、例えばブロワ装置２１の回転速度を上昇させるという方法を採用してもよい。ブロワ装置２１の回転速度を上昇させることにより、フィルタ１７における単位時間当たりの粉じんの捕集量を増加させることができるため、車室内を清浄化することが可能である。

・粉じんセンサ７０の位置は、フィルタ１７の近傍に限らず、適宜変更可能である。
・ＥＣＵ８０は、図３、図５、図６、図８、及び図１０にそれぞれ示される処理を実行する際に、粉じんセンサ７０により検出される粉じん濃度ＣＤに代えて、その値と相関関係のある値を用いてもよい。例えばＥＣＵ８０は、粉じんセンサ７０により検出される粉じん濃度ＣＤに代えて、粉じんセンサ７０の検出信号ＶＤをそのまま用いてもよい。

・ＥＣＵ８０が提供する手段及び／又は機能は、実体的なメモリに記憶されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組み合わせにより提供することができる。例えばＥＣＵ８０がハードウェアである電子回路により提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路により提供することができる。

・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

１：車両用空調装置
１０：空調ダクト
１７：フィルタ
２１：ブロワ装置
６１：表示装置（報知部）
７０：粉じんセンサ
８０：ＥＣＵ（判定部）

Claims (3)

1. 空調ダクト（１０）内を流れる空気を車室内に吹き出すことにより、車室内の空調を行う車両用空調装置（１）であって、
   前記空調ダクト内を流れる空気に含まれる粉じんを捕集するフィルタ（１７）と、
   前記空調ダクト内を流れる空気の粉じん濃度を検出する粉じんセンサ（７０）と、
   前記粉じんセンサにより検出される粉じん濃度に基づいて、前記フィルタの捕集能力が低下しているか否かを判定する判定部（８０）と、を備え、
   前記判定部は、
   前記粉じんセンサにより検出される粉じん濃度に対して設定される第１閾値濃度と、前記第１閾値濃度よりも小さい第２閾値濃度とを有し、
   前記粉じんセンサにより検出される粉じん濃度が前記第１閾値濃度から前記第２閾値濃度に低下するまでに要する経過時間に基づいて前記フィルタの捕集能力が低下しているか否かを判定するとともに、
   前記空調ダクト内の空気を送風するブロワ装置（２１）の送風量が増加するほど、前記第１閾値濃度及び前記第２閾値濃度を小さくする
   車両用空調装置。
2. 空調ダクト（１０）内を流れる空気を車室内に吹き出すことにより、車室内の空調を行う車両用空調装置（１）であって、
   前記空調ダクト内を流れる空気に含まれる粉じんを捕集するフィルタ（１７）と、
   前記空調ダクト内を流れる空気の粉じん濃度を検出する粉じんセンサ（７０）と、
   前記粉じんセンサにより検出される粉じん濃度に基づいて、前記フィルタの捕集能力が低下しているか否かを判定する判定部（８０）と、を備え、
   前記判定部は、
   前記フィルタの捕集能力が低下しているか否かを判定している際に、車室内の粉じん濃度が増加する所定の車両操作が行われたか否かを監視し、
   前記所定の車両操作が車両に対して行われたことを検出した場合には、前記フィルタの捕集能力が低下しているか否かの判定を中止する
   車両用空調装置。
3. 前記フィルタの捕集能力の低下が検出された際に前記フィルタの交換を促す報知を行う報知部（６１）を更に備える
   請求項１又は２に記載の車両用空調装置。

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