(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レギュレータの下流側に設置され、該レギュレータによって圧力値が一定値に調整された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、
前記フィルタを通過する気体燃料の流量に対する前記フィルタの下流側燃圧値の変化傾向に基づいて前記フィルタの交換時期を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。
【請求項２】
前記診断処理部は、前記フィルタの下流側燃圧値を、前記気体燃料の噴射時間及びエンジン回転数によって補正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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２３０４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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加するという問題がある。
【０００９】
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、フィルタの交換時期を判断して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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、前記フィルタの下流側燃圧値、或いは前記フィルタの上流側燃圧値及び下流側燃圧値に基づいて前記フィルタの交換時期を判断する診断処理部を備えることを特徴とする。
このような特徴を有するフィルタ診断装置によれば、フィルタの交換時期の判断に、既存システムに設置されている燃圧センサの出力信号を利用できるため、既存システムの大幅な改変を伴うことなく、フィルタの交換時期を判断してユーザに報知することができる。
【００１１】
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、前記フィルタを通過する気体燃料の流量に対する前記下流側燃圧値の変化傾向に基づいて前記フィルタの交換時期を判断することを特徴とする。
これによれば、フィルタの下流側燃圧値を検出する燃圧センサの出力信号を利用してフィルタの交換時期を判断することができる。
【００１２】
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１の解決手段において、前記診断処理部は、前記フィルタを通過する気体燃料の流量に対する前記上流側燃圧値と前記下流側燃圧値との差圧に基づいて前記フィルタの交換時期を判断することを特徴とする。
これによれば、フィルタの上流側燃圧値を検出する燃圧センサと下流側燃圧値を検出する燃圧センサの出力信号を利用してフィルタの交換時期を判断することができる。
【００１３】
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１〜第３のいずれか１つの解決手段において、前記診断処理部は、前記フィルタの下流側燃圧値、或いは前記フィルタの上流側燃圧値及び下流側燃圧値を、前記気体燃料の噴射時間及びエンジン回転数によって補正することを特徴とする。
これによれば、より正確にフィルタの交換時期を判断することができる。  
【発明の効果】
【００１４】
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、フィルタの交換時期を判断してユーザに報知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】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。
【図２】本実施形態のフィルタ診断原理に関する説明図である。
【図３】第１のフィルタ診断処理を表すフローチャートである。
【図４】第２のフィルタ診断処理を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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、上流側燃圧センサ７、下流側燃圧センサ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−ＥＣＵ１６及び２ｎｄ−ＥＣＵ１７（フィルタ診断装置）から構成されている。
【００１８】
なお、図１では図示を省略しているが、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、気体燃料タンクの下流側に遮断弁１４が設置され、遮断弁１４の下流側にレギュレータが設置され、レギュレータの下流側にオイルトラップフィルタ（以下、フィルタと略す）が設置され、フィルタの下流側に気体燃料噴射弁１３が設置されている。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
上流側燃圧センサ７は、フィルタの上流側（レギュレータの下流側）の気体燃料圧力（燃圧）を検出し、その検出結果を表す上流側燃圧信号を２ｎｄ−ＥＣＵ１７に出力する。下流側燃圧センサ８は、フィルタの下流側（気体燃料噴射弁１３の上流側）の燃圧を検出し、その検出結果を表す下流側燃圧信号を２ｎｄ−ＥＣＵ１７に出力する。燃料温度センサ９は、フィルタの下流側（気体燃料噴射弁１３の上流側）の気体燃料温度を検出し、その検出結果を表す燃料温度信号を２ｎｄ−ＥＣＵ１７に出力する。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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選択信号を２ｎｄ−ＥＣＵ１７に出力する。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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とのデジタル通信（例えばＣＡＮ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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
ここで、ＣＰＵ１６ｊは、液体燃料噴射弁１１の通電時間（つまり燃料噴射弁駆動信号のパルス幅）を制御することで液体燃料の噴射量を制御する。詳細には、ＲＯＭ１６ｇに、エンジン回転数とスロットル開度値と基本通電時間（基本燃料噴射量）との対応関係を示す三次元マップデータが予め記憶されており、ＣＰＵ１６ｊは、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から得られるスロットル開度値に対応する基本通電時間を上記三次元マップデータから取得する。
【００３４】
さらに、ＣＰＵ１６ｊは、上記三次元マップデータから取得した基本通電時間を、吸気圧値、吸気温値及び冷却水温値や、不図示のＯ２センサ（空燃比センサ）の出力電圧値に応じて補正することで最終的な通電時間（以下、液体燃料通電時間と称す）を算出し、その液体燃料通電時間に相当するパルス幅を有する燃料噴射弁駆動信号が液体燃料噴射弁１１に供給されるよう、燃料噴射弁駆動回路１６ｅを制御する。
なお、ＣＰＵ１６ｊは、現在選択中の燃料が気体燃料である場合、液体燃料噴射弁１１の制御は行わないが、上記と同様に液体燃料通電時間を算出し、その液体燃料通電時間を通信回路１６ｉを介して２ｎｄ−ＥＣＵ１７へ送信する。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
Ａ／Ｄ変換器１７ｃは、上流側燃圧センサ７から入力される上流側燃圧信号、下流側燃圧センサ８から入力される下流側燃圧信号、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（上流側燃圧値、下流側燃圧値、燃料温度値）に変換してＣＰＵ１７ｉに出力する。
【００３８】
通信回路１７ｄは、ＣＰＵ１７ｉによる制御の下、１ｓｔ−ＥＣＵ１６と２ｎｄ−ＥＣＵ１７とのデジタル通信（例えばＣＡＮ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。
【００３９】
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メモリである。
【００４０】
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、Ａ／Ｄ変換器１７ｃから得られる上流側燃圧値、下流側燃圧値及び燃料温度値と、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。
【００４１】
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選択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、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に送信する一方、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。
【００４２】
ここで、ＣＰＵ１７ｉは、通信回路１７ｄを介して１ｓｔ−ＥＣＵ１６から受信した液体燃料通電時間を、大気圧補正係数、燃圧補正係数及び燃料温度補正係数を用いて補正することで最終的な通電時間（以下、気体燃料通電時間と称す）を算出し、その気体燃料通電時間に相当するパルス幅を有する燃料噴射弁駆動信号が気体燃料噴射弁１３に供給されるよう、燃料噴射弁駆動回路１７ｅを制御する。なお、大気圧補正係数は予め設定された定数であり、燃圧補正係数はＣＰＵ１７ｉが下流側燃圧値から算出した値、燃料温度補正係数はＣＰＵ１７ｉが燃料温度値から算出した値である。
【００４３】
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から得られる下流側燃圧値、或いは上流側燃圧値及び下流側燃圧値に基づいてフィルタの交換時期を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説明する。
【００４４】
＜フィルタ診断原理＞
始めに、ＣＰＵ１７ｉが実行するフィルタ診断処理の具体的な説明に入る前に、その前提となる本実施形態のフィルタ診断原理について図２を参照しながら説明する。
なお、図２において、符号１００はフィルタ（断面図）であり、符号１０１はフィルタ１００の気体燃料入口、符号１０２はフィルタ１００の気体燃料出口、符号１０３はフィルタ１００の内部に設置されたオイルエレメント、符号１０４はフィルタ１００の内部に設けられたオイルドレン部である。
【００４５】
フィルタ１００に捕集されたコンプレッサーオイル（以下、オイルと略す）が下流側、つまり気体燃料噴射弁１３へ流出するメカニズムは以下の通りである。
まず、気体燃料入口１０１からフィルタ１００の内部に導入された気体燃料は、オイルエレメント１０３を通過した後、気体燃料出口１０２から下流側へ送出され、気体燃料に含まれるオイルがオイルエレメント１０３によって捕集される（図２（ａ）参照）。このようなオイルエレメント１０３によるオイル捕集は、オイル捕集量がオイルエレメント１０３の限界オイル捕集量を上回るまで続き、その間、フィルタ１００の圧損は時間の経過に伴って上昇する（図２（ｄ）における期間ｔ０−ｔ１参照）。
【００４６】
そして、オイルエレメント１０３に捕集されたオイルは重力によってオイルドレン部１０４に溜まっていく（図２（ｂ）参照）。オイルドレン部１０４に溜まっているオイルの液面は時間の経過に伴って上昇するが、フィルタ１００の圧損はある一定の期間変化しない（図２（ｄ）における期間ｔ１−ｔ２参照）。
【００４７】
そして、さらにオイルの液面が上昇すると、気体燃料の通路が狭められて気体燃料の流速が増加する（図２（ｃ）参照）。このような気体燃料の流速増加によって、オイルドレン部１０４に溜まっているオイルが気体燃料と共に気体燃料噴射弁１３へ流出することになる。この時、気体燃料の流速増加に伴ってフィルタ１００の圧損も上昇する（図２（ｄ）におけるｔ２以降参照）。
【００４８】
以上のようなオイル流出メカニズムは、オイル流出直前のフィルタ１００の圧損上昇（燃圧低下）を検知すれば、フィルタ１００の交換時期を判断できることを示している。これが本実施形態のフィルタ診断原理であり、以下ではそのフィルタ診断原理を前提として、ＣＰＵ１７ｉが実行するフィルタ診断処理について具体的に説明する。
【００４９】
＜第１のフィルタ診断処理＞
まず、ＣＰＵ１７ｉが実行する第１のフィルタ診断処理について説明する。この第１のフィルタ診断処理は、フィルタ１００の下流側燃圧値に基づいてフィルタ１００の交換時期を判断するものである。図３（ａ）は、第１のフィルタ診断処理を表すフローチャートである。なお、ＣＰＵ１７ｉは、気体燃料によるエンジン運転時において、図３（ａ）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。
【００５０】
図３（ａ）に示すように、ＣＰＵ１７ｉは、まず、フィルタ１００を通過する気体燃料の流量Ｑがアイドル運転時の流量閾値Ｑｌｏｗ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１）。ここで、ＣＰＵ１７ｉは、気体燃料の流量Ｑを下記（１）式に基づいて算出する。
流量Ｑ＝気体燃料通電時間×時間体積換算係数×エンジン回転数×燃圧補正係数
×大気圧補正係数×燃料温度補正係数        ・・・・（１）
なお、上記（１）式において、時間体積換算係数は予め設定された定数である。
【００５１】
上記ステップＳ１において「Ｙｅｓ」の場合（Ｑ≦Ｑｌｏｗの場合）、ＣＰＵ１７ｉは、流量Ｑの時の下流側燃圧値ＰＦ２をＡ／Ｄ変換器１７ｃから取得し、当該取得した下流側燃圧値ＰＦ２を低流量時の下流側燃圧値ＰＦ２ＳＴＬとして設定すると共に、流量Ｑをアイドル運転時の流量ＱＬとして設定する（ステップＳ２）。
一方、上記ステップＳ１において「Ｎｏ」の場合（Ｑ＞Ｑｌｏｗの場合）、ＣＰＵ１７ｉは、流量Ｑが高流量時の流量閾値Ｑｈｉ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００５２】
上記ステップＳ３において「Ｙｅｓ」の場合（Ｑ≧Ｑｈｉの場合）、ＣＰＵ１７ｉは、流量Ｑの時の下流側燃圧値ＰＦ２をＡ／Ｄ変換器１７ｃから取得し、当該取得した下流側燃圧値ＰＦ２を高流量時の下流側燃圧値ＰＦ２ＳＴＨとして設定すると共に、流量Ｑを高流量時の流量ＱＨとして設定する（ステップＳ４）。
一方、上記ステップＳ３において「Ｎｏ」の場合（Ｑ＜Ｑｈｉの場合）、ＣＰＵ１７ｉは第１のフィルタ診断処理を終了する。
【００５３】
上記ステップＳ２或いはステップＳ４の終了後、ＣＰＵ１７ｉは、低流量時の下流側燃圧値ＰＦ２ＳＴＬと高流量時の下流側燃圧値ＰＦ２ＳＴＨとの両方が設定済みか否かを判定し（ステップＳ５）、「Ｎｏ」の場合には第１のフィルタ診断処理を終了する。
【００５４】
一方、上記ステップＳ５において「Ｙｅｓ」の場合、ＣＰＵ１７ｉは、低流量時の下流側燃圧値ＰＦ２ＳＴＬと、高流量時の下流側燃圧値ＰＦ２ＳＴＨとの差圧ＤＰ（＝ＰＦ２ＳＴＬ−ＰＦ２ＳＴＨ）を算出する（ステップＳ６）。そして、ＣＰＵ１７ｉは、ステップＳ６で算出した差圧ＤＰがフィルタ交換判断閾値ＤＰＦＣＨＧより大きいか否かを判定する（ステップＳ７）。
【００５５】
上記ステップＳ７において「Ｙｅｓ」の場合（ＤＰ＞ＤＰＦＣＨＧの場合）、ＣＰＵ１７ｉは、フィルタ１００の交換時期が到来したと判断し、フィルタ１００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Ｓ８）。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１００の交換時期が到来したことをユーザへ報知する。
一方、上記ステップＳ７において「Ｎｏ」の場合（ＤＰ≦ＤＰＦＣＨＧの場合）、ＣＰＵ１７ｉは第１のフィルタ診断処理を終了する。
【００５６】
図３（ｂ）は、流量Ｑに対する下流側燃圧値ＰＦ２の変化傾向を示す特性図である。この図において、特性線Ｌ１はフィルタ１００が初期状態（新品状態）である場合の下流側燃圧値ＰＦ２の変化傾向を示しており、特性線Ｌ２はフィルタ１００が交換時期に達した状態（オイル捕集量が限界値の状態）である場合の下流側燃圧値ＰＦ２の変化傾向を示している。
【００５７】
この図に示すように、フィルタ１００が初期状態或いは交換時期に達した状態において、流量Ｑの増加に伴って下流側燃圧値ＰＦ２が低下する傾向は同じであるが、流量Ｑの増加量に対する下流側燃圧値ＰＦ２の低下量（特性線の傾き）は大きく異なる。つまり、フィルタ１００が交換時期に達した状態では、低流量時の下流側燃圧値ＰＦ２ＳＴＬと、高流量時の下流側燃圧値ＰＦ２ＳＴＨとの差圧ＤＰが、初期状態の場合と比べてはるかに大きくなる。
【００５８】
従って、上述したように、低流量時の下流側燃圧値ＰＦ２ＳＴＬと、高流量時の下流側燃圧値ＰＦ２ＳＴＨとの差圧ＤＰがフィルタ交換判断閾値ＤＰＦＣＨＧより大きくなった場合に、フィルタ１００の交換時期が到来したと判断することができる。
【００５９】
＜第２のフィルタ診断処理＞
次に、ＣＰＵ１７ｉが実行する第２のフィルタ診断処理について説明する。この第２のフィルタ診断処理は、フィルタ１００の上流側燃圧値及び下流側燃圧値に基づいてフィルタ１００の交換時期を判断するものである。図４（ａ）は、第２のフィルタ診断処理を表すフローチャートである。なお、ＣＰＵ１７ｉは、気体燃料によるエンジン運転時において、図４（ａ）に示す第２のフィルタ診断処理を一定周期で繰り返し実行する。
【００６０】
図４（ａ）に示すように、ＣＰＵ１７ｉは、まず、フィルタ１００を通過する気体燃料の流量Ｑを算出し、Ａ／Ｄ変換器１７ｃから流量Ｑの時の上流側燃圧値を取得して上流側燃圧値ＰＦ２ＵＰとして設定する（ステップＳ１１）。なお、流量Ｑの算出方法は、第１のフィルタ診断処理と同様である。
【００６１】
そして、ＣＰＵ１７ｉは、Ａ／Ｄ変換器１７ｃから流量Ｑの時の下流側燃圧値を取得して下流側燃圧値ＰＦ２ＤＯＷＮとして設定する（ステップＳ１２）。そして、ＣＰＵ１７ｉは、流量Ｑの時のフィルタ交換判断閾値ＤＰＵＤＦＣＨＧを算出し（ステップＳ１３）、上流側燃圧値ＰＦ２ＵＰと下流側燃圧値ＰＦ２ＤＯＷＮとの差圧ＤＰＵＤ（＝ＰＦ２ＵＰ−ＰＦ２ＤＯＷＮ）を算出する（ステップＳ１４）。
【００６２】
そして、ＣＰＵ１７ｉは、ステップＳ１４で算出した差圧ＤＰＵＤがフィルタ交換判断閾値ＤＰＵＤＦＣＨＧより大きいか否かを判定し（ステップＳ１５）、「Ｙｅｓ」の場合（ＤＰＵＤ＞ＤＰＵＤＦＣＨＧの場合）には、フィルタ１００の交換時期が到来したと判断してユーザへ報知する（ステップＳ１６）一方、「Ｎｏ」の場合（ＤＰＵＤ≦ＤＰＵＤＦＣＨＧの場合）には第２のフィルタ診断処理を終了する。
【００６３】
図４（ｂ）は、流量Ｑに対する上流側燃圧値ＰＦ２ＵＰ及び下流側燃圧値ＰＦ２ＤＯＷＮの変化傾向を示す特性図である。この図において、特性線Ｌ１１は上流側燃圧値ＰＦ２ＵＰの変化傾向を示しており、特性線Ｌ１２は下流側燃圧値ＰＦ２ＤＯＷＮの変化傾向を示している。この図に示すように、流量Ｑの増加に伴って差圧ＤＰＵＤは大きくなる。
【００６４】
図４（ｃ）は、流量Ｑに対する差圧ＤＰＵＤの変化傾向を示す特性図である。フィルタ１００の交換時期が近づく程（オイル捕集量が増加する程）、差圧ＤＰＵＤはフィルタ交換判断閾値ＤＰＵＤＦＣＨＧに近づき、交換時期に達すると差圧ＤＰＵＤはフィルタ交換判断閾値ＤＰＵＤＦＣＨＧを越えることになる。
【００６５】
従って、上述したように、上流側燃圧値ＰＦ２ＵＰと下流側燃圧値ＰＦ２ＤＯＷＮとの差圧ＤＰＵＤがフィルタ交換判断閾値ＤＰＵＤＦＣＨＧより大きくなった場合に、フィルタ１００の交換時期が到来したと判断することができる。なお、図４（ｃ）に示すように、流量Ｑの増加に伴ってフィルタ交換判断閾値ＤＰＵＤＦＣＨＧも増加するため、事前に流量Ｑとフィルタ交換判断閾値ＤＰＵＤＦＣＨＧとの関係を設定しておき、上述したステップＳ１３の処理によって、流量Ｑの時のフィルタ交換判断閾値ＤＰＵＤＦＣＨＧを算出する必要がある。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態によれば、フィルタ１００の交換時期の判断に、既存システムに設置されている燃圧センサ（上流側燃圧センサ７、下流側燃圧センサ８）の出力信号を利用できるため、既存システムの大幅な改変を伴うことなく、フィルタ１００の交換時期を判断してユーザに報知することができる。
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。
【００６７】
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）フィルタ１００の上流側燃圧値及び下流側燃圧値は、気体燃料の噴射時間（つまり気体燃料通電時間）及びエンジン回転数によって変動する。そのため、第１のフィルタ診断処理を実行する場合には下流側燃圧値を、第２のフィルタ診断処理を実行する場合には上流側燃圧値及び下流側燃圧値を、気体燃料通電時間及びエンジン回転数によって補正する機能をＣＰＵ１７ｉに持たせても良い。これによれば、より正確にフィルタ１００の交換時期を判断することができる。
【００６８】
（２）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。
【００６９】
（３）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。
【符号の説明】
【００７０】
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、７…上流側燃圧センサ、８…下流側燃圧センサ、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）、１００…フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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