JP2012026315A - フィルタ診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】既存システムの大幅な改変を伴うことなく、正確なフィルタ交換時期をユーザに報知することの可能なフィルタ診断装置を提供する。
【解決手段】気体燃料中の異物を捕集するフィルタの交換時期を診断するフィルタ診断装置であって、前記フィルタの異物捕集量を推定し、該異物捕集量が交換規定値以上となった場合に前記フィルタの交換時期が到来したと判断する診断処理部を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィルタ診断装置に関する。

近年では、車両の燃費性能及び環境保護性能を向上させる技術として、ガソリン等の液体燃料と圧縮天然ガス（ＣＮＧ）等の気体燃料とを選択的に切替えて単一エンジンの運転制御を行うバイフューエルエンジンシステムの導入が進んでいる。このシステムでは、気体燃料を使用する場合、ガスタンクに充填された高圧の気体燃料をレギュレータによって所望の圧力まで減圧した後、気体燃料専用の燃料噴射弁に供給することが一般的である。

気体燃料はコンプレッサーによってガスタンクに高圧充填されるが、その充填時においてコンプレッサーオイル（その他有機溶剤も含む）が気体燃料に混じってガスタンクに流入する。そのため、気体燃料の使用時には、気体燃料とともにコンプレッサーオイルが気体燃料噴射弁に送られてしまい、気体燃料噴射弁の作動不良や故障を招く原因となる。このような問題に対して、レギュレータと気体燃料噴射弁との間にオイルトラップフィルタを設けることにより、気体燃料噴射弁の上流側でコンプレッサーオイルを捕集するなどの対策が講じられている。

また、例えば下記特許文献１には、レギュレータ内部において気体燃料からコンプレッサーオイルを分離してドレーンタンクに保存し、その保存量が一定値以上になるとコンプレッサーオイルをドレーンタンクから外部へ排出する技術が開示されている。

特開２０００−２３０４５９号公報

上記特許文献１の技術を採用する場合、気体燃料からコンプレッサーオイルを分離する機構、ドレーンタンク、コンプレッサーオイルの保存量を検出するためのセンサ、及びコンプレッサーオイルをドレーンタンクから外部へ排出する機構などを既存システム内に組み込む必要があるため、システムコストの増大を招くという問題がある。

そこで、レギュレータと気体燃料噴射弁との間にオイルトラップフィルタを設けるという手段を採用することが現実的であるが、オイルトラップフィルタのオイル捕集量には限界があるため、フィルタ交換作業を行う必要がある。一般的に、フィルタ交換時期の判断はユーザに一任されることが多く、ユーザはインパネ上に表示される車両の走行距離からフィルタ交換時期を判断することになる。

しかしながら、インパネ上に表示される走行距離は、気体燃料運転時の走行距離と液体燃料運転時の走行距離との積算値であるため、走行距離だけでフィルタ交換時期を判断すると、未だオイル捕集量に余裕があるにも関わらず、オイルトラップフィルタの交換作業を実施してしまい、ユーザが負担するランニングコストが増してしまうという問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、既存システムの大幅な改変を伴うことなく、正確なフィルタ交換時期をユーザに報知することの可能なフィルタ診断装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明では、フィルタ診断装置に係る第１の解決手段として、気体燃料中の異物を捕集するフィルタの交換時期を診断するフィルタ診断装置であって、前記フィルタの異物捕集量を推定し、該異物捕集量が交換規定値以上となった場合に前記フィルタの交換時期が到来したと判断する診断処理部を備えることを特徴とする。
このようなフィルタ診断装置によれば、演算処理によってフィルタの交換時期を判断することができるため、既存システムの大幅な改変を行う必要はなく、また、フィルタの異物捕集量を推定することでフィルタ交換時期を正確に判断できる。

また、本発明では、フィルタ診断装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記診断処理部は、前記気体燃料の総消費量と予め設定された前記気体燃料の異物含有率とを乗算することで前記フィルタの異物捕集量を算出することを特徴とする。
このようなフィルタ診断装置によれば、簡単な計算式で精度良くフィルタの異物捕集量を算出（推定）することができる。

また、本発明では、フィルタ診断装置に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記診断処理部は、前記気体燃料を貯蔵する燃料タンク内の残存燃料量を一定周期で算出し、該残存燃料量の今回値と前回値との差分を燃料消費量として求め、該燃料消費量を積算することで前記気体燃料の総消費量を算出することを特徴とする。
このようなフィルタ診断装置によれば、気体燃料の総消費量を精度良く算出することができる。

また、本発明では、フィルタ診断装置に係る第４の解決手段として、上記第３の解決手段において、前記診断処理部は、前記燃料タンク内の圧力値及び温度値に基づいて前記残存燃料量を算出することを特徴とする。
このようなフィルタ診断装置によれば、既存システムに設置されているセンサの出力値を利用して燃料タンクの残存燃料量を算出することができる。

また、本発明では、フィルタ診断装置に係る第５の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記診断処理部は、燃料噴射弁による前記気体燃料の噴射量を積算することで前記気体燃料の総消費量を算出することを特徴とする。
燃料噴射弁による気体燃料の噴射量は燃料噴射弁を制御するために必要な情報であるため、燃料噴射弁の制御装置が把握している（或いは、フィルタ診断装置が燃料噴射弁の制御機能を備える場合にはフィルタ診断装置自身が把握している）。従って、このようなフィルタ診断装置によれば、新たなセンサ等を設置することなく、気体燃料の総消費量を算出することができる。

また、本発明では、フィルタ診断装置に係る第６の解決手段として、上記第５の解決手段において、前記診断処理部は、前記気体燃料の圧力値及び温度値に基づいて前記気体燃料の噴射量を補正することを特徴とする。
気体燃料の圧力値及び温度値に応じて実際に燃料噴射弁から噴射される噴射量は変動する。従って、このようなフィルタ診断装置によれば、気体燃料の総消費量をより精度良く算出することができる。

また、本発明では、フィルタ診断装置に係る第７の解決手段として、上記第２〜第６のいずれかの解決手段において、前記診断処理部は、ある設定された異物含有率を用いて前記フィルタの異物捕集量を算出することを特徴とする。
さらに、フィルタ診断装置に係る第８の解決手段として、上記第７の解決手段において、前記異物含有率は外部より変更可能であることを特徴とする。

気体燃料の成分、或いは気体燃料の充填に用いられるコンプレッサーの仕様は各国毎に異なる。従って、このようなフィルタ診断装置によれば、各国の状況に応じてフィルタ交換時期を正確に判断できる。

本発明に係るフィルタ診断装置によれば、既存システムの大幅な改変を伴うことなく、正確なフィルタ交換時期をユーザに報知することが可能となる。

本実施形態におけるバイフューエルエンジンシステムの構成概略図である。 ＣＰＵ１７ｉが行う第１のフィルタ診断処理を表すフローチャートである。 ＣＰＵ１７ｉが行う第２のフィルタ診断処理を表すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下では、本発明に係るフィルタ診断装置として、ガソリン等の液体燃料と圧縮天然ガス（ＣＮＧ）等の気体燃料とを選択的に切替えて単一エンジンに供給するバイフューエルエンジンシステムで使用されるＥＣＵ（Electronic Control Unit）を例示して説明する。

図１は、本実施形態におけるバイフューエルエンジンシステムの構成概略図である。この図１に示すように、本実施形態におけるバイフューエルエンジンシステムは、クランク角度センサ１、吸気圧センサ２、吸気温センサ３、スロットル開度センサ４、冷却水温センサ５、タンク圧力センサ６、タンク温度センサ７、燃料圧力センサ８、燃料温度センサ９、点火コイル１０、液体燃料噴射弁１１、燃料ポンプ１２、気体燃料噴射弁１３、遮断弁１４、燃料切替スイッチ１５、１ｓｔ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１６及び２ｎｄ−ＥＣＵ１７（フィルタ診断装置）から構成されている。

クランク角度センサ１は、例えば電磁式ピックアップセンサであり、エンジンのクランクシャフトが一定角度回転する毎に極性の異なる１対のパルス信号を１ｓｔ−ＥＣＵ１６及び２ｎｄ−ＥＣＵ１７に出力する。吸気圧センサ２は、感部が吸気流路に露出するようにエンジンの吸気管に設置されており、吸気管の内部圧力（吸気圧）に応じた吸気圧信号を１ｓｔ−ＥＣＵ１６に出力する。

吸気温センサ３は、感部が吸気流路に露出するようにエンジンの吸気管に設置されており、吸気管の内部温度（吸気温度）に応じた吸気温信号を１ｓｔ−ＥＣＵ１６に出力する。スロットル開度センサ４は、エンジンの吸気管に設けられたスロットルバルブの開度に応じたスロットル開度信号を１ｓｔ−ＥＣＵ１６に出力する。冷却水温センサ５は、エンジンの冷却水温度に応じた冷却水温信号を１ｓｔ−ＥＣＵ１６に出力する。

タンク圧力センサ６は、気体燃料タンクの燃料出口直後の圧力を気体燃料タンク内の圧力として検出し、その検出結果を表すタンク圧力信号を２ｎｄ−ＥＣＵ１７に出力する。タンク温度センサ７は、気体燃料タンクの燃料出口直後の温度を気体燃料タンク内の燃料温度として検出し、その検出結果を表すタンク燃料温度信号を２ｎｄ−ＥＣＵ１７に出力する。

燃料圧力センサ８は、フィルタから気体燃料噴射弁１３へ送出される気体燃料の圧力を検出し、その検出結果を表す燃料圧力信号を２ｎｄ−ＥＣＵ１７に出力する。燃料温度センサ９は、フィルタから気体燃料噴射弁１３へ送出される気体燃料の温度を検出し、その検出結果を表す燃料温度信号を２ｎｄ−ＥＣＵ１７に出力する。
ここで、フィルタとは、気体燃料タンクから気体燃料噴射弁１３へ至る気体燃料供給経路において、レギュレータと気体燃料噴射弁１３との間に介挿されたオイルトラップフィルタを指す。

点火コイル１０は、１次巻線と２次巻線からなるトランスであり、１ｓｔ−ＥＣＵ１６から１次巻線に供給される点火用電圧信号を昇圧して２次巻線からエンジンの点火プラグに供給する。液体燃料噴射弁１１は、吸気流路に噴射口が露出するように吸気管に設置された電磁弁であり、１ｓｔ−ＥＣＵ１６から供給される燃料噴射弁駆動信号に応じて、液体燃料タンクから供給される液体燃料（ガソリン等）を噴射口から噴射する。燃料ポンプ１２は、１ｓｔ―ＥＣＵ１６から供給されるポンプ駆動信号に応じて、液体燃料タンク内の液体燃料を汲み出して液体燃料噴射弁１１の燃料入口に圧送する。

気体燃料噴射弁１３は、吸気流路に噴射口が露出するように吸気管に設置された電磁弁であり、２ｎｄ−ＥＣＵ１７から供給される燃料噴射弁駆動信号に応じて、気体燃料タンクから供給される気体燃料（ＣＮＧ等）を噴射口から噴射する。遮断弁１４は、気体燃料タンクからレギュレータに至る気体燃料供給経路に介挿された電磁弁であり、２ｎｄ−ＥＣＵ１７から供給される遮断弁駆動信号に応じて開弁動作及び閉弁動作を行うことで、気体燃料タンクから気体燃料噴射弁１３への気体燃料の供給開始と停止を切替える役割を担っている。

燃料切替スイッチ１５は、手動操作による燃料の切替えを可能とするスイッチであり、そのスイッチの状態、つまりエンジンで使用する燃料として液体燃料が選択されているのか、気体燃料が選択されているのかを示す燃料指定信号を２ｎｄ−ＥＣＵ１７に出力する。

１ｓｔ−ＥＣＵ１６は、液体燃料によるエンジン運転制御を担当するものであり、波形整形回路１６ａ、回転数カウンタ１６ｂ、Ａ／Ｄ変換器１６ｃ、点火回路１６ｄ、燃料噴射弁駆動回路１６ｅ、ポンプ駆動回路１６ｆ、ＲＯＭ(Read Only Memory)１６ｇ、ＲＡＭ(Random Access Memory)１６ｈ、通信回路１６ｉ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）１６ｊを備えている。

波形整形回路１６ａは、クランク角度センサ１から入力されるパルス信号を、方形波のパルス信号に波形整形し、回転数カウンタ１６ｂ及びＣＰＵ１６ｊに出力する。つまり、この方形波のパルス信号は、クランクシャフトが一定角度回転するのに要した時間を１周期とする信号である。以下では、この波形整形回路１６ａから出力される方形波のパルス信号をクランクパルス信号と称す。

回転数カウンタ１６ｂは、上記波形整形回路１６ａから入力されるクランクパルス信号に基づいてエンジン回転数を算出し、その算出結果をＣＰＵ１６ｊに出力する。Ａ／Ｄ変換器１６ｃは、吸気圧センサ２から入力される吸気圧信号、吸気温センサ３から入力される吸気温信号、スロットル開度センサ４から入力されるスロットル開度信号、及び冷却水温センサ５から入力される冷却水温信号を、デジタル信号（吸気圧値、吸気温値、スロットル開度値、冷却水温値）に変換してＣＰＵ１６ｊに出力する。

点火回路１６ｄは、不図示のバッテリから供給される電源電圧を蓄積するコンデンサを備え、ＣＰＵ１６ｊからの要求に応じて、コンデンサに蓄積された電荷を点火用電圧信号として点火コイル１０の１次巻線に放電する。燃料噴射弁駆動回路１６ｅは、ＣＰＵ１６ｊからの要求に応じて燃料噴射弁駆動信号を生成して液体燃料噴射弁１１に出力する。ポンプ駆動回路１６ｆは、ＣＰＵ１６ｊからの要求に応じてポンプ駆動信号を生成して燃料ポンプ１２に出力する。

ＲＯＭ１６ｇは、ＣＰＵ１６ｊの各種機能を実現するためのエンジン制御プログラムや各種設定データを予め記憶している不揮発性メモリである。ＲＡＭ１６ｈは、ＣＰＵ１６ｊがエンジン制御プログラムを実行して各種動作を行う際に、データの一時保存先に用いられる揮発性のワーキングメモリである。通信回路１６ｉは、ＣＰＵ１６ｊによる制御の下、１ｓｔ−ＥＣＵ１６と２ｎｄ−ＥＣＵ１７とのデータ通信を実現する通信インターフェイスであり、通信ケーブルを介して２ｎｄ−ＥＣＵ１７と接続されている。

ＣＰＵ１６ｊは、ＲＯＭ１６ｇに記憶されているエンジン制御プログラムに従い、波形整形回路１６ａから入力されるクランクパルス信号と、回転数カウンタ１６ｂから得られるエンジン回転数と、Ａ／Ｄ変換器１６ｃから得られる吸気圧値、吸気温値、スロットル開度値及び冷却水温値と、通信回路１６ｉを介して２ｎｄ−ＥＣＵ１７から得られる各種情報に基づいて、液体燃料によるエンジン運転制御を行う。

具体的には、ＣＰＵ１６ｊは、波形整形回路１６ａから入力されるクランクパルス信号に基づいてクランクシャフトの回転状態（換言すれば、シリンダ内におけるピストン位置）を監視し、ピストンが点火時期に対応する位置に到達した時点で、点火回路１６ｄに対して点火用電圧信号の放電を要求することにより、点火コイル１０による点火プラグのスパークを実施する。

また、このＣＰＵ１６ｊは、通信回路１６ｉを介して２ｎｄ−ＥＣＵ１７から受信した燃料切替信号を基に現在選択中の燃料が液体燃料であると判断した場合、ポンプ駆動回路１６ｆに対してポンプ駆動信号の生成を要求すると共に、ピストンが燃料噴射時期に対応する位置に到達した時点で、燃料噴射弁駆動回路１６ｅに対して燃料噴射弁駆動信号の生成を要求することにより、液体燃料噴射弁１１による液体燃料の噴射を実施する。

一方、２ｎｄ−ＥＣＵ１７は、気体燃料によるエンジン運転制御を担当するものであり、波形整形回路１７ａ、回転数カウンタ１７ｂ、Ａ／Ｄ変換器１７ｃ、通信回路１７ｄ、燃料噴射弁駆動回路１７ｅ、遮断弁駆動回路１７ｆ、ＲＯＭ１７ｇ、ＲＡＭ１７ｈ及びＣＰＵ１７ｉ（診断処理部）を備えている。

波形整形回路１７ａは、クランク角度センサ１から入力されるクランク信号を、方形波のパルス信号（クランクパルス信号）に波形整形して回転数カウンタ１７ｂ及びＣＰＵ１７ｉに出力する。回転数カウンタ１７ｂは、上記波形整形回路１７ａから入力されるクランクパルス信号に基づいてエンジン回転数を算出し、その算出結果をＣＰＵ１７ｉに出力する。

Ａ／Ｄ変換器１７ｃは、タンク圧力センサ６から入力されるタンク圧力信号、タンク温度センサ７から入力されるタンク燃料温度信号、燃料圧力センサ８から入力される燃料圧力信号、及び燃料温度センサ９から入力される燃料温度信号を、デジタル信号（タンク圧力値、タンク燃料温度値、燃料圧力値、燃料温度値）に変換してＣＰＵ１７ｉに出力する。

通信回路１７ｄは、ＣＰＵ１７ｉによる制御の下、１ｓｔ−ＥＣＵ１６と２ｎｄ−ＥＣＵ１７とのデータ通信を実現する通信インターフェイスであり、通信ケーブルを介して１ｓｔ−ＥＣＵ１６（詳細には通信回路１６ｉ）と接続されている。燃料噴射弁駆動回路１７ｅは、ＣＰＵ１７ｉからの要求に応じて燃料噴射弁駆動信号を生成して気体燃料噴射弁１３に出力する。遮断弁駆動回路１７ｆは、ＣＰＵ１７ｉからの要求応じて遮断弁駆動信号を生成して遮断弁１４に出力する。

ＲＯＭ１７ｇは、ＣＰＵ１７ｉの各種機能を実現するためのエンジン制御プログラムや各種設定データを予め記憶している不揮発性メモリである。ＲＡＭ１７ｈは、ＣＰＵ１７ｉがエンジン制御プログラムを実行して各種動作を行う際に、データの一時保存先に用いられる揮発性のワーキングメモリである。

ＣＰＵ１７ｉは、ＲＯＭ１７ｇに記憶されているエンジン制御プログラムに従って、燃料切替スイッチ１５から入力される燃料指定信号と、波形整形回路１７ａから入力されるクランクパルス信号と、回転数カウンタ１７ｂから得られるエンジン回転数と、通信回路１７ｄを介して１ｓｔ−ＥＣＵ１６から得られる各種情報とに基づいて気体燃料によるエンジン運転制御を行う。

具体的には、ＣＰＵ１７ｉは、燃料切替スイッチ１５から入力される燃料指定信号を基に現在選択中の燃料が気体燃料であると判断した場合、遮断弁駆動回路１７ｆに対して遮断弁駆動信号の生成を要求して遮断弁１４を開放させると共に、ピストンが燃料噴射時期に対応する位置に到達した時点で、燃料噴射弁駆動回路１７ｅに対して燃料噴射弁駆動信号の生成を要求することにより、気体燃料噴射弁１３による気体燃料の噴射を実施する。
なお、このＣＰＵ１７ｉは、燃料切替スイッチ１５から入力される燃料指定信号を基に、現在選択中の燃料が気体燃料であるか液体燃料であるかを判断し、その判断結果を示す燃料切替信号を通信回路１７ｄを介して１ｓｔ−ＥＣＵ１６に送信する機能も有する。

さらに、このＣＰＵ１７ｉは、本実施形態における特徴的な機能として、Ａ／Ｄ変換器１７ｃから得られるタンク圧力値、タンク燃料温度値、燃料圧力値及び燃料温度値に基づいて、フィルタのオイル捕集量（異物捕集量）を推定し、該オイル捕集量が交換規定値以上となった場合にフィルタの交換時期が到来したと判断するフィルタ診断機能を有している。以下では、このＣＰＵ１７ｉがフィルタ診断機能を実現するために実行するフィルタ診断処理について、図２及び図３のフローチャートを参照しながら説明する。

＜第１のフィルタ診断処理＞
図２は、ＣＰＵ１７ｉが実行する第１のフィルタ診断処理を表すフローチャートである。ＣＰＵ１７ｉは、図２に示す第１のフィルタ診断処理を一定周期で繰り返し実行する。
この図２に示すように、第１のフィルタ診断処理において、ＣＰＵ１７ｉは、まず、ＲＯＭ１７ｇから気体燃料タンクの残存燃料量の前回値Ｇ２と、気体燃料の総消費量（以下、燃料総消費量と称す）ΔＧtotalを読み出す（ステップＳ１）。

そして、ＣＰＵ１７ｉは、Ａ／Ｄ変換器１７ｃから得られるタンク圧力値Ｐt、タンク燃料温度値Ｔtに基づいて、気体燃料タンクの残存燃料量の今回値Ｇ１を算出する（ステップＳ２）。なお、残存燃料量の今回値Ｇ１は、気体燃料タンクの容積Ｖ、気体燃料の気体定数Ｒ、タンク圧力値Ｐt、タンク燃料温度値Ｔtからなる下記（１）式を用いて算出することができる。
Ｇ１＝（Ｖ・Ｐt）／（Ｒ・Ｔt） ・・・（１）

そして、ＣＰＵ１７ｉは、残存燃料量の今回値Ｇ１と前回値Ｇ２との差分を燃料消費量ΔＧ（＝Ｇ１−Ｇ２）として算出する（ステップＳ３）。この燃料消費量ΔＧは、第１のフィルタ診断処理が繰り返される１周期の間に気体燃料タンクから消費された気体燃料の量、つまりフィルタを通過した燃料量を示している。

そして、ＣＰＵ１７ｉは、燃料総消費量ΔＧtotalと燃料消費量ΔＧとを加算することで現在の燃料総消費量ΔＧtotalを算出する（ステップＳ４）。このステップＳ４で得られる燃料総消費量ΔＧtotalは、過去から現在までの間に一定周期で算出してきた燃料消費量ΔＧの積算値、つまり過去から現在までの間にフィルタを通過した総燃料量を示している。なお、燃料総消費量ΔＧtotalの単位は「ｍ^３」である。

そして、ＣＰＵ１７ｉは、上記のように算出した燃料総消費量ΔＧtotalと予め設定された気体燃料のオイル含有率（異物含有率）Ｋとを乗算することでフィルタのオイル捕集量Ｗ（＝ΔＧtotal×Ｋ）を算出する（ステップＳ５）。ここで、オイル含有率Ｋとは、１ｍ^３の気体燃料中に何ｃｃのオイルが含まれているかを示す値（単位は「ｃｃ／ｍ^３」）であり、気体燃料の成分、或いは気体燃料の充填に用いられるコンプレッサーの仕様に応じて設定されている。

そして、ＣＰＵ１７ｉは、上記のように算出（推定）したオイル捕集量Ｗと交換規定値Ｗ０とを比較し、オイル捕集量Ｗが交換規定値Ｗ０以上となったか否かを判定する（ステップＳ６）。このステップＳ６において「Ｎｏ」の場合、ＣＰＵ１７ｉは、残存燃料量の今回値Ｇ１を前回値Ｇ２に代入した後（ステップＳ７）、残存燃料量の前回値Ｇ２及び燃料総消費量ΔＧtotalをＲＯＭ１７ｇに保存して第１のフィルタ診断処理を終了する（ステップＳ８）。

一方、上記ステップＳ６において「Ｙｅｓ」の場合、つまりオイル捕集量Ｗが交換規定値Ｗ０以上となった場合、ＣＰＵ１７ｉは、フィルタの交換時期が到来したと判断し、フィルタの交換時期が到来したことをユーザへ報知する（ステップＳ９）。具体的には、ＣＰＵ１７ｉは、インパネ上に設けられた警告灯を点灯させたり、或いはスピーカから警報音を発生させること等によって、フィルタの交換時期が到来したことをユーザへ報知する。

＜第２のフィルタ診断処理＞
図３は、ＣＰＵ１７ｉが実行する第２のフィルタ診断処理を表すフローチャートである。ＣＰＵ１７ｉは、図３に示す第２のフィルタ診断処理を一定周期（燃料噴射周期）で繰り返し実行する。
この図３に示すように、第２のフィルタ診断処理において、ＣＰＵ１７ｉは、まず、ＲＯＭ１７ｇから燃料総消費量ΔＧtotalを読み出す（ステップＳ１１）。そして、ＣＰＵ１７ｉは、Ａ／Ｄ変換器１７ｃから得られる燃料圧力値Ｐf及び燃料温度値Ｔfに基づいて燃料噴射量を補正する（ステップＳ１２）。

気体燃料噴射弁１３による気体燃料の噴射量は気体燃料噴射弁１３を制御するために必要な情報であるため、ＣＰＵ１７ｉは気体燃料噴射弁１３の制御を行う際に、エンジン運転状態（エンジン回転数やスロットル開度値等）に応じて燃料噴射量の算出処理を行っている（つまり、ＣＰＵ１７ｉは燃料噴射量を把握している）。しかしながら、燃料圧力値Ｐf及び燃料温度値Ｔfに応じて実際に気体燃料噴射弁１３から噴射される噴射量は変動するため、上記のように燃料圧力値Ｐf及び燃料温度値Ｔfに基づいて燃料噴射量を補正することにより、後述の燃料総消費量ΔＧtotalの算出精度が高まり、ひいてはフィルタ交換時期の診断精度が高まる。

そして、ＣＰＵ１７ｉは、補正後の燃料噴射量ｉｎｊと燃料総消費量ΔＧtotalとを加算することで現在の燃料総消費量ΔＧtotalを算出する（ステップＳ１３）。このステップＳ１３で得られる燃料総消費量ΔＧtotalは、過去から現在までの間に気体燃料噴射弁１３から噴射された燃料噴射量の積算値、つまり過去から現在までの間にフィルタを通過した総燃料量を示している。

そして、ＣＰＵ１７ｉは、上記のように算出した燃料総消費量ΔＧtotalと予め設定された気体燃料のオイル含有率Ｋとを乗算することでフィルタのオイル捕集量Ｗを算出し（ステップＳ１４）、オイル捕集量Ｗが交換規定値Ｗ０以上となったか否かを判定する（ステップＳ１５）。このステップＳ１５において「Ｎｏ」の場合、ＣＰＵ１７ｉは、燃料総消費量ΔＧtotalをＲＯＭ１７ｇに保存して第２のフィルタ診断処理を終了する（ステップＳ１６）。

一方、上記ステップＳ１５において「Ｙｅｓ」の場合、つまりオイル捕集量Ｗが交換規定値Ｗ０以上となった場合、ＣＰＵ１７ｉは、フィルタの交換時期が到来したと判断し、第１のフィルタ診断処理と同様な方法で、フィルタの交換時期が到来したことをユーザへ報知する（ステップＳ１７）。

以上説明したように、本実施形態によれば、ソフトウェアによる診断処理によってフィルタの交換時期を判断することができるため、既存システムの大幅な改変を行う必要はなく、また、フィルタのオイル捕集量を推定することでフィルタ交換時期を正確に判断することが可能となる。

なお、上述した第１及び第２のフィルタ診断処理は同時並列的に実施する必要はなく、いずれか一方のフィルタ診断処理を単独で実施すれば良い。また、ＣＰＵ１７ｉは、いずれかのフィルタ診断処理によってフィルタの交換時期が到来したことをユーザへ報知した後、外部装置からフィルタの交換作業が完了した旨の報告を受けた場合、ＲＯＭ１７ｇに保存されているフィルタ診断処理に必要なデータ（燃料総消費量ΔＧtotal、オイル捕集量Ｗ、残存燃料量の前回値Ｇ２等）を初期化する機能を有している。

さらに、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が挙げられる。
（１）上記実施形態では、液体燃料による運転制御を担う１ｓｔ−ＥＣＵ１６と、気体燃料による運転制御及びフィルタの交換時期診断を担う２ｎｄ−ＥＣＵ１７とを別個に備えたバイフューエルエンジンシステムを例示したが、これら２つのＥＣＵの機能を１つのＥＣＵに統合するような構成を採用しても良い。

（２）上記実施形態では、バイフューエルエンジンシステムを例示して説明したが、本発明はこれに限定されず、気体燃料のみを単一エンジンに供給するモノフューエルエンジンシステムであっても、本発明を適用することができる。

（３）気体燃料の成分、或いは気体燃料の充填に用いられるコンプレッサーの仕様は各国毎に異なる。そのため、気体燃料のオイル含有率を各国毎に適した値で予め設定しておき、外部（例えばスイッチ等）から指示されたオイル含有率を用いてフィルタのオイル捕集量Ｗを算出する機能をＣＰＵ１７ｉに持たせても良い。

１…クランク角度センサ、２…吸気圧センサ、３…吸気温センサ、４…スロットル開度センサ、５…冷却水温センサ、６…タンク圧力センサ、７…タンク温度センサ、８…燃料圧力センサ、９…燃料温度センサ、１０…点火コイル、１１…液体燃料噴射弁、１２…燃料ポンプ、１３…気体燃料噴射弁、１４…遮断弁、１５…燃料切替スイッチ、１６…１ｓｔ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）、１７…２ｎｄ−ＥＣＵ（フィルタ診断装置）

Claims (8)

1. 気体燃料中の異物を捕集するフィルタの交換時期を診断するフィルタ診断装置であって、
   前記フィルタの異物捕集量を推定し、該異物捕集量が交換規定値以上となった場合に前記フィルタの交換時期が到来したと判断する診断処理部を備えることを特徴とするフィルタ診断装置。
2. 前記診断処理部は、前記気体燃料の総消費量と予め設定された前記気体燃料の異物含有率とを乗算することで前記フィルタの異物捕集量を算出することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ診断装置。
3. 前記診断処理部は、前記気体燃料を貯蔵する燃料タンク内の残存燃料量を一定周期で算出し、該残存燃料量の今回値と前回値との差分を燃料消費量として求め、該燃料消費量を積算することで前記気体燃料の総消費量を算出することを特徴とする請求項２に記載のフィルタ診断装置。
4. 前記診断処理部は、前記燃料タンク内の圧力値及び温度値に基づいて前記残存燃料量を算出することを特徴とする請求項３に記載のフィルタ診断装置。
5. 前記診断処理部は、燃料噴射弁による前記気体燃料の噴射量を積算することで前記気体燃料の総消費量を算出することを特徴とする請求項２に記載のフィルタ診断装置。
6. 前記診断処理部は、前記気体燃料の圧力値及び温度値に基づいて前記気体燃料の噴射量を補正することを特徴とする請求項５に記載のフィルタ診断装置。
7. 前記診断処理部は、ある設定された異物含有率を用いて前記フィルタの異物捕集量を算出することを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載のフィルタ診断装置。
8. 前記異物含有率は外部より変更可能であることを特徴とする請求項７に記載のフィルタ診断装置。

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