(57)【要約】【課題】ブローバイガスに含まれるオイルを分離するためのオイルフィルタの交換時期をオイルフィルタが目詰まりする前に判定する。【解決手段】記憶部３５にはオイル流量マップ３６及びオイルフィルタ２３の所定の捕捉率などが予め記憶される。オイル量推定部３８は、エンジン２の運転状態に対応する流出オイル量をオイル流量マップ３６から求める。滞留量算出部３９は、オイル量推定部３８が推定した流出オイル量とオイルフィルタ２３の上記所定の捕捉率とから、オイルフィルタ２３に捕捉されるオイルの量を累積して算出する。判定部４０は、滞留量算出部３９が算出したオイルの滞留量と閾値ｋとを比較し、オイルの滞留量が閾値ｋに到達したときに、オイルフィルタ２３のフィルタ交換時期であると判定する。閾値ｋは、目詰まりした状態におけるオイルフィルタ２３に滞留するオイルの滞留量よりも小さい値に設定される。【選択図】図３
2019007403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン側から吸気流路側へブローバイガスを循環させるブローバイガス還元システムに設けられ、前記エンジン側から前記吸気流路側へのブローバイガス流路に配置されるオイルフィルタの交換時期を判定するフィルタ交換時期判定装置であって、
前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段が検出する前記運転状態と前記エンジン側から前記オイルフィルタ側へ流れるブローバイガスに含まれるオイルの量との対応関係を示すオイル量情報と、前記オイルフィルタのオイルの捕捉率とを予め記憶する記憶手段と、
前記運転状態検出手段が検出した前記運転状態と前記オイル量情報とに基づいて、前記エンジン側から前記オイルフィルタ側へ流れるブローバイガスに含まれるオイルの量を推定するオイル量推定手段と、
前記オイル量推定手段が推定したオイルの量と前記記憶手段に記憶された前記捕捉率とに基づいて、前記オイルフィルタに滞留しているオイルの滞留量を累積して算出する滞留量算出手段と、
前記滞留量算出手段が算出したオイルの滞留量と予め設定された閾値とを比較して前記オイルフィルタの交換時期を判定する判定手段と、を備え、
前記閾値は、前記オイルフィルタが目詰まりした状態のオイルの滞留量よりも少ない値である
ことを特徴とするフィルタ交換時期判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルタ交換時期判定装置であって、
前記エンジン側から前記オイルフィルタ側へ流れるブローバイガスに含まれるオイルの粒径を推定するオイル粒径推定手段を備え、
前記記憶手段は、前記運転状態検出手段が検出する前記運転状態と前記エンジン側から前記オイルフィルタ側へ流れるブローバイガスに含まれるオイルの粒径との対応関係を示す粒径情報と、オイルの粒径とオイルの捕捉率との対応関係を示すフィルタ情報とを予め記憶し、
前記オイル粒径推定手段は、前記運転状態検出手段が検出した前記運転状態と前記粒径情報とに基づいて、オイルの粒径を推定し、
前記滞留量算出手段は、前記オイル粒径推定手段が推定したオイルの粒径に対応するオイルの捕捉率を前記フィルタ情報から取得し、取得した捕捉率と前記オイル量推定手段が推定したオイルの量とに基づいて、前記オイルフィルタに滞留するオイルの滞留量を累積して算出する
ことを特徴とするフィルタ交換時期判定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のフィルタ交換時期判定装置であって、
前記エンジンの始動時に、前記始動時まで停止していた前記エンジンの停止時間を算出する停止時間算出手段を備え、
前記記憶手段は、前記エンジンの停止時間と前記エンジンの停止中に前記オイルフィルタから染み出るオイルの減少量との対応関係を示す減少量情報を予め記憶し、
前記滞留量算出手段は、前記停止時間算出手段が算出した前記エンジンの停止時間と前記減少量情報とから前記エンジンの停止中に前記オイルフィルタから染み出たオイルの減少量を算出し、算出したオイルの減少量を前記エンジンの運転中に既に算出されたオイルの滞留量から減算する
ことを特徴とするフィルタ交換時期判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン側から吸気流路側へのブローバイガス流路に配置されるオイルフィルタの交換時期を判定するフィルタ交換時期判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、クランクケース内のブローバイガスを吸気側へ還流させるＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）装置が記載されている。このＰＣＶ装置では、クランクケースから吸気通路へ通じるブローバイガス通路中には、ブローバイガス通路を通過するブローバイガス中からオイルを分離するフィルタと、このフィルタと並列させたバイパス弁とが設けられている。バイパス弁は、フィルタの上流側圧力がある一定値以上に上昇すると開弁し、フィルタをバイパスさせてブローバイガスをフィルタ下流側に導く。バイパス弁の一端側には、警告スイッチが設けられており、バイパス弁の弁体が開弁して警告スイッチをオンすると、警告スイッチは、警告信号を発する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６１−１５９６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のＰＣＶ装置では、フィルタ（オイルフィルタ）が目詰まりを起こしてバイパス弁が開弁した際に、警告スイッチがオンになって警告信号を発し、オイルやオイルフィルタの交換を促している。しかし、オイルフィルタが目詰まりを起こしてバイパス弁が開弁すると、ブローバイガスと共にオイルが吸気側へ流れてしまうので、吸気側のセンサへのオイルの付着による不具合が生じたり、オイルの燃焼によって排気ガスが悪化したりする可能性がある。このように、上記ＰＣＶ装置は、オイルフィルタが目詰まりを起こしたことを運転者等に知らせるものであるので、オイルフィルタの目詰まりに起因する不具合の発生を防止することができない。
【０００５】
そこで、本発明は、ブローバイガスに含まれるオイルを分離するためのオイルフィルタの交換時期をオイルフィルタが目詰まりする前に判定することが可能なフィルタ交換時期判定装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、エンジン側から吸気流路側へブローバイガスを循環させるブローバイガス還元システムに設けられ、エンジン側から吸気流路側へのブローバイガス流路に配置されるオイルフィルタの交換時期を判定するフィルタ交換時期判定装置であって、運転状態検出手段と記憶手段とオイル量推定手段と滞留量算出手段と判定手段とを備える。運転状態検出手段は、エンジンの運転状態を検出する。記憶手段は、オイル量情報とオイルフィルタのオイルの捕捉率とを予め記憶する。オイル量情報は、運転状態検出手段が検出する運転状態とエンジン側からオイルフィルタ側へ流れるブローバイガスに含まれるオイルの量との対応関係を示す。オイル量推定手段は、運転状態検出手段が検出した運転状態とオイル量情報とに基づいて、エンジン側からオイルフィルタ側へ流れるブローバイガスに含まれるオイルの量を推定する。滞留量算出手段は、オイル量推定手段が推定したオイルの量と記憶手段に記憶された捕捉率とに基づいて、オイルフィルタに滞留しているオイルの滞留量を累積して算出する。判定手段は、滞留量算出手段が算出したオイルの滞留量と予め設定された閾値とを比較してオイルフィルタの交換時期を判定する。上記閾値は、オイルフィルタが目詰まりした状態のオイルの滞留量よりも少ない値である。
【０００７】
上記構成では、オイル量推定手段が、エンジンの運転状態（例えば、エンジンの回転数やトルク）に基づいて、エンジン側からオイルフィルタ側へ流れるブローバイガスに含まれるオイルの量（以下、流出オイル量という。）を推定し、この流出オイル量とオイルフィルタのオイルの捕捉率とに基づいて、滞留量算出手段が、オイルフィルタに滞留するオイルの滞留量を累積して算出する。そして、判定手段が、滞留量算出手段が算出したオイルの滞留量と予め設定された閾値とを比較してオイルフィルタの交換時期を判定する。
【０００８】
閾値は、オイルフィルタが目詰まりした状態のオイルの滞留量よりも少ない値であるので、ブローバイガスに含まれるオイルを分離するためのオイルフィルタの交換時期を、オイルフィルタが目詰まりする前に判定することができる。
【０００９】
このように、オイルフィルタの交換時期をオイルフィルタが目詰まりする前に判定することができるので、例えば、交換時期であると判定した場合に運転者に警告等を発するなどして、オイルフィルタが目詰まりする前にオイルフィルタの交換を運転者に促すことができる。なお、オイルフィルタのオイルの捕捉率に関するフィルタ情報は、例えば、ブローバイガスに含まれるオイルの平均的な粒径を実験やシミュレーション等によって求め、求めた平均的な粒径に応じたオイルの捕捉率であってもよい。また、オイルの捕捉率とは、オイルフィルタを通過させる前のオイルの量（１００％）に対し、オイルフィルタに捕捉されるオイルの量の割合を示す。
【００１０】
本発明の第２の態様は、上記第１の態様のフィルタ交換時期判定装置であって、エンジン側からオイルフィルタ側へ流れるブローバイガスに含まれるオイルの粒径を推定するオイル粒径推定手段を備える。記憶手段は、粒径情報とフィルタ情報とを予め記憶する。粒径情報は、運転状態検出手段が検出する運転状態とエンジン側からオイルフィルタ側へ流れるブローバイガスに含まれるオイルの粒径との対応関係を示す。フィルタ情報は、オイルの粒径とオイルの捕捉率との対応関係を示す。オイル粒径推定手段は、運転状態検出手段が検出した運転状態と粒径情報とに基づいて、オイルの粒径を推定する。滞留量算出手段は、オイル粒径推定手段が推定したオイルの粒径に対応するオイルの捕捉率をフィルタ情報から取得し、取得した捕捉率とオイル量推定手段が推定したオイルの量とに基づいて、オイルフィルタに滞留するオイルの滞留量を累積して算出する。
【００１１】
上記構成では、滞留量算出手段は、オイル粒径推定手段が推定したオイルの粒径に対応するオイルの捕捉率をフィルタ情報から取得し、取得した捕捉率とオイル量推定手段が推定したオイルの量とに基づいて、オイルフィルタに滞留するオイルの滞留量を累積して算出する。このように、オイルの粒径に応じたオイルフィルタのオイルの捕捉率に基づいてオイルの滞留量を累積して算出するので、エンジンの運転状態によって異なるオイルの粒径に対応させてオイルの滞留量を算出することができ、滞留量算出手段が算出するオイルの滞留量の正確性を向上させることができる。
【００１２】
本発明の第３の態様は、上記第１の態様または上記第２の態様のフィルタ交換時期判定装置であって、停止時間算出手段を備える。停止時間算出手段は、エンジンの始動時に、始動時まで停止していたエンジンの停止時間を算出する。記憶手段は、エンジンの停止時間とエンジンの停止中にオイルフィルタから染み出るオイルの減少量との対応関係を示す減少量情報を予め記憶する。滞留量算出手段は、停止時間算出手段が算出したエンジンの停止時間と減少量情報とからエンジンの停止中にオイルフィルタから染み出たオイルの減少量を算出し、算出したオイルの減少量をエンジンの運転中に既に算出されたオイルの滞留量から減算する。
【００１３】
上記構成では、滞留量算出手段が、エンジンの停止中にオイルフィルタから染み出たオイルの減少量を算出し、算出したオイルの減少量をエンジンの運転中に既に算出されたオイルの滞留量から減算する。このように、エンジンの停止中にオイルフィルタから染み出るオイルの減少量を考慮してオイルフィルタのオイルの滞留量を算出するので、滞留量算出手段が算出するオイルの滞留量の正確性が更に向上する。なお、エンジンの運転中に既に算出されたオイルの滞留量は、エンジンの始動前（前回の運転中）に既に算出されたオイルの滞留量であってもよいし、或いは、エンジンの始動直後に既に算出されたオイルの滞留量であってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ブローバイガスに含まれるオイルを分離するためのオイルフィルタの交換時期をオイルフィルタが目詰まりする前に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ブローバイガス還元システムの概略構成図である。
【図２】オイルセパレータの断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るフィルタ交換時期判定装置のブロック図である。
【図４】オイル流量マップおよびオイル粒径マップの説明図である。
【図５】第１実施形態に係るフィルタ交換時期判定処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態に係るフィルタ交換時期判定装置のブロック図である。
【図７】オイルの粒径とオイルの捕捉率との対応関係のテーブルである。
【図８】本発明の第３実施形態に係るフィルタ交換時期判定装置のブロック図である。
【図９】時間に応じたオイルの滞留量の変化の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において、白抜き矢印は、吸気又は排気の流通方向を、黒矢印はブローバイガスの流通方向を、破線矢印はオイルの流通方向をそれぞれ示す。
【００１７】
本実施形態に係るフィルタ交換時期判定装置３０（図３参照）は、図１に示すように、エンジン２側で発生したブローバイガスをクランクケース３から抜いて吸気側へ戻すことによって、クランクケース３内部の圧力を適正に保つことが可能なブローバイガス還元システム１（ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）システム１）に設けられる。ＰＣＶシステム１では、エンジン２への吸気流路４を区画する吸気管５とエンジン２とをＰＣＶ管６によって接続し、エンジン２側で発生したブローバイガスを、ＰＣＶ管６を流通させて吸気側へ戻している。すなわち、ＰＣＶ管６は、エンジン２側から吸気流路４側へのブローバイガス流路１０の一部を区画する。
【００１８】
吸気流路４には、吸気上流側から順にエアクリーナ７、過給機８のコンプレッサ８ａ、インタークーラ９などが設けられる。エンジン２からの排気管１１には、過給機８のタービン８ｂが設けられ、排気によってタービン８ｂが回転し、タービン８ｂの回転に連動してコンプレッサ８ａが回転して吸気を圧縮する。車両の外部からの吸気は、エアクリーナ７で濾過された後、過給機８のコンプレッサ８ａで圧縮され、インタークーラ９で冷却されてエンジン２へ導入される。ＰＣＶ管６の下流側の端部は、エアクリーナ７と過給機８のコンプレッサ８ａとの間の吸気管５に接続される。
【００１９】
エンジン２には、クランクケース３内からシリンダヘッドカバー１２内へ連通する連通路１３が設けられる。ブローバイガスは、オイルミストと共にクランクケース３内から連通路１３を介してシリンダヘッドカバー１２内へ流入する。シリンダヘッドカバー１２内には、ブローバイガスのオイル分離を行うラビリンス構造のセパレータ（図示省略）や、ブローバイガスの逆流を防止する逆止弁であるＰＣＶバルブ１５等が設けられる。クランクケース３内からシリンダヘッドカバー１２内へ流入したブローバイガスは、前記セパレータによってオイル分離が行われ、ガス流出口１４から流出する。シリンダヘッドカバー１２のガス流出口１４には、ＰＣＶ管６の上流側の端部が接続される。すなわち、ＰＣＶ管６は、シリンダヘッドカバー１２と吸気管５とを連通し、エンジン２側で発生したブローバイガスを吸気管５側へ案内する。
【００２０】
ＰＣＶ管６には、オイルセパレータ２０と、オイルセパレータ２０をバイパスするバイパス流路２１とが設けられる。バイパス流路２１には、バイパス弁２２が設けられる。バイパス弁２２は、オイルセパレータ２０内の後述するオイルフィルタ２３の目詰まり等によって、エンジン２側の内圧が上昇した際に開弁し、オイルセパレータ２０をバイパスさせてブローバイガスを吸気管５側へ流通させる。
【００２１】
図１及び図２に示すように、オイルセパレータ２０は、ハウジング２４と、ハウジング２４内に設けられるオイルフィルタ２３とを有する。ハウジング２４には、ブローバイガスが流入する上流開口２４ａと、ブローバイガスが流出する下流開口２４ｂと、オイルが流出するドレイン開口２４ｃとが形成される。上流開口２４ａからハウジング２４内に流入したブローバイガスは、オイルフィルタ２３を通過して下流開口２４ｂから流出する。ブローバイガスがオイルフィルタ２３を通過することによって、ブローバイガスに含まれるオイルがオイルフィルタ２３に捕捉され、ブローバイガスとオイルとが分離される。ハウジング２４の底部に流下したオイルは、ドレイン開口２４ｃから流出し、ドレイン管１６を介してエンジン２内へ戻される。
【００２２】
図３に示すように、フィルタ交換時期判定装置３０は、エンジン回転数センサ（運転状態検出手段）３２と、ＥＣＵ（Electric Control Unit）３３とを備える。
【００２３】
エンジン回転数センサ３２は、エンジン２の回転数を逐次検出し、検出したエンジン回転数の情報をＥＣＵ３３へ出力する。すなわち、エンジン回転数センサ３２は、エンジン２の運転状態を検出する運転状態検出手段として機能する。
【００２４】
ＥＣＵ３３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３４や記憶部（記憶手段）３５を有する。
【００２５】
記憶部３５は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記録媒体によって構成される。記憶部３５には、後述するオイル流量マップ（オイル量情報）３６、オイルフィルタ２３の所定の捕捉率、及びオイルフィルタ２３に滞留するオイルの滞留量の閾値ｋなどが予め記憶されている。また、記憶部３５には、エンジン回転数センサ３２が検出する情報やＣＰＵ３４が算出するオイルの滞留量などの各種データが読み書き自在に記憶されるデータ記憶領域が予め設定されている。また、記憶部３５は、上記データ記憶領域以外にも、ＣＰＵ３４の演算結果の一時記憶領域等として機能する。
【００２６】
記憶部３５に記憶されるオイル流量マップ３６は、エンジン２の運転状態（本実施形態では、エンジン回転数及びエンジントルク）と、単位時間あたりにシリンダヘッドカバー１２のガス流出口１４（エンジン２側）からオイルセパレータ２０（オイルフィルタ２３側）へ流出するブローバイガスに含まれるオイルの量（以下、流出オイル量（Ｌ／ｍｉｎ）という。）との対応関係を示すマップであり、図４に示すような関係を有する。すなわち、流出オイル量は、エンジン回転数やエンジントルクが大きいほど多い（ａ１＞ａ２＞ａ３＞ａ４）。なお、エンジン２の運転状態と流出オイル量との対応関係は、実験やシミュレーション等によって求められて、オイル流量マップ３６として記憶部３５に予め記憶される。
【００２７】
記憶部３５に記憶される上記所定の捕捉率は、エンジン２側からオイルフィルタ２３側へ流出するブローバイガスに含まれるオイルの平均的な粒径のオイルに対するオイルフィルタ２３の捕捉率である。エンジン２側からオイルフィルタ２３側へ流出するブローバイガスに含まれるオイルの平均的な粒径は、実験やシミュレーション等によって求められる。なお、オイルの捕捉率とは、オイルフィルタ２３を通過させる前のオイルの量（１００％）に対し、オイルフィルタ２３による濾過後にオイルフィルタ２３に捕捉されるオイルの量の割合を示し、オイルの粒径によって異なる割合であり、オイルフィルタ２３の特性によって定まる値である。
【００２８】
記憶部３５に記憶されるオイルの滞留量の閾値ｋは、目詰まりした状態におけるオイルフィルタ２３に滞留するオイルの滞留量よりも小さい値に設定される。目詰まりした状態におけるオイルフィルタ２３に滞留するオイルの滞留量は、オイルフィルタ２３の特性によって定まる値である。
【００２９】
ＣＰＵ３４は、トルク算出部（運転状態検出手段）３７と、オイル量推定部（オイル量推定手段）３８と、滞留量算出部（滞留量算出手段）３９と、判定部（判定手段）４０と、警報指示部４１とを有する。
【００３０】
トルク算出部３７は、エンジン２への燃料噴射の制御を行う燃料噴射制御部（図示省略）からエンジン２への燃料噴射量を取得し、取得した燃料噴射量とエンジン回転数センサ３２が検出したエンジン回転数とに基づいて、エンジン２のエンジントルクを演算して算出する。すなわち、トルク算出部３７は、エンジン２の運転状態を検出する運転状態検出手段として機能する。
【００３１】
オイル量推定部３８は、エンジン２の運転状態（本実施形態では、エンジン回転数センサ３２が検出したエンジン回転数、及びトルク算出部３７が算出したエンジントルク）に対応する流出オイル量を、オイル流量マップ３６から求め、求めた流出オイル量を単位時間当たりにシリンダヘッドカバー１２のガス流出口１４からオイルミストとして流出するオイルの量であると推定する。
【００３２】
滞留量算出部３９は、オイル量推定部３８が推定した流出オイル量とオイルフィルタ２３の上記所定の捕捉率とから、所定の期間の間にオイルフィルタ２３に捕捉されるオイルの量を算出し、算出したオイルの量を上記所定の期間毎に累積することによってオイルフィルタ２３に滞留するオイルの滞留量（Ｌ）として算出して記憶部３５に記憶する。具体的には、滞留量算出部３９は、オイル量推定部３８が推定した流出オイル量から上記所定の期間の間にシリンダヘッドカバー１２のガス流出口１４からオイルミストとして流出するオイルの量（Ｌ）を算出し、算出したオイルの量と上記所定の捕捉率とから、上記所定の期間の間にオイルフィルタ２３に捕捉されるオイルの量（Ｌ）を算出する。そして、滞留量算出部３９は、算出したオイルの量（上記所定の期間の間にオイルフィルタ２３に捕捉されるオイルの量）を、前の期間までに累積して算出したオイルの滞留量に加算し、加算した結果をオイルの滞留量として記憶部３５に新たに記憶し、または上書きして記憶し、これを繰り返すことにより、オイルフィルタ２３に滞留するオイルの滞留量を累積して算出する。なお、上記所定の期間は、ＣＰＵ３４が後述するフィルタ交換時期判定処理を所定時間毎に繰り返して行う際の、前記所定時間と同一であってもよいし、或いは、同一の運転状態が継続した時間であってもよい。
【００３３】
判定部４０は、滞留量算出部３９が算出したオイルの滞留量と、記憶部３５に記憶されるオイルの滞留量の閾値ｋとを比較し、滞留量算出部３９が算出したオイルの滞留量が閾値ｋに到達したときに、オイルフィルタ２３のフィルタ交換時期であると判定する。
【００３４】
警報指示部４１は、フィルタ交換時期であると判定部４０が判定した場合に、後述する警報装置３１に警報信号を送信する。
【００３５】
警報装置３１は、運転席の前方のインストルメントパネルに設けられた警報ランプ（図示省略）や運転者に警報音を発する警報音発生部（図示省略）を含み、警報指示部４１から警報信号を受信すると、警報ランプを点灯させるとともに、警報音発生部から警報音を鳴らし、フィルタ交換時期であることを運転者に対して知らせる。すなわち、警報指示部４１及び警報装置３１は、フィルタ交換時期であることを運転者に対して知らせる警報手段として機能する。
【００３６】
次に、フィルタ交換時期判定装置３０のＣＰＵ３４が実行するフィルタ交換時期判定処理について、図５のフローチャートに基づき説明する。
【００３７】
本処理は、エンジン２の始動によって開始され、エンジン２が作動している間、所定時間毎に繰り返して実行される。
【００３８】
本処理が開始されると、エンジン回転数センサ３２が、エンジン回転数を検出するとともに、トルク算出部３７が、エンジン２のエンジントルクを算出し（ステップＳ１）、ステップＳ２へ移行する。ステップＳ２では、オイル量推定部３８が、エンジン２の運転状態に対応する流出オイル量を、オイル流量マップ３６から求め、ステップＳ３へ移行する。ステップＳ３では、滞留量算出部３９が、オイルフィルタ２３に滞留するオイルの滞留量を累積して算出し、算出したオイルの滞留量を記憶部３５に記憶し、ステップＳ４へ移行する。ステップＳ４では、判定部４０が、滞留量算出部３９が算出したオイルの滞留量と閾値ｋとを比較し、オイルの滞留量が閾値ｋよりも小さい場合には（ステップＳ４：ＮＯ）、本処理を終了する。一方、オイルの滞留量が閾値ｋ以上の場合には（ステップＳ４：ＹＥＳ）、オイルフィルタ２３のフィルタ交換時期であると判定し、ステップＳ５へ移行する。ステップＳ５では、警報指示部４１が、警報装置３１に警報信号を送信し、本処理を終了する。
【００３９】
上記のように構成されたフィルタ交換時期判定装置３０では、記憶部３５に記憶されるオイルの滞留量の閾値ｋが、目詰まりした状態におけるオイルフィルタ２３に滞留するオイルの滞留量よりも小さい値に設定され、判定部４０が、滞留量算出部３９が算出したオイルの滞留量と閾値ｋとを比較し、オイルの滞留量が閾値ｋに到達したときに、オイルフィルタ２３のフィルタ交換時期であると判定する。このため、オイルフィルタ２３の交換時期を、オイルフィルタ２３が目詰まりする前に判定することができる。
【００４０】
また、フィルタ交換時期であると判定部４０が判定した場合に、警報指示部４１が警報装置３１に警報信号を送信し、警報装置３１が警報を発することによってフィルタ交換時期であることを運転者に対して知らせる。このため、オイルフィルタ２３が目詰まりする前にオイルフィルタ２３の交換を運転者に促すことができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、ブローバイガスに含まれるオイルの平均的な粒径に対する捕捉率を記憶部３５に記憶したが、これに限定されるものではない。例えば、オイルの粒径によって異なるオイルフィルタ２３の捕捉率の中間値を記憶部３５に記憶してもよいし、或いは、オイルの粒径によって異なるオイルフィルタ２３の捕捉率のうち最も高い捕捉率を記憶部３５に記憶してもよい。
【００４２】
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。第２実施形態に係るフィルタ交換時期判定装置５０は、上記第１実施形態に係るフィルタ交換時期判定装置３０に対し、ブローバイガスに含まれるオイルの粒径を推定し、推定した粒径に応じた捕捉率を用いてオイルの滞留量を算出する点が異なる。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４３】
図６に示すように、フィルタ交換時期判定装置５０は、エンジン回転数センサ３２とＥＣＵ３３とを備える。
【００４４】
記憶部３５には、オイル粒径マップ（粒径情報）５２、及びオイルの粒径とオイルの捕捉率との対応関係を示す捕捉率テーブル（フィルタ情報）５３などが予め記憶されている。
【００４５】
記憶部３５に記憶されるオイル粒径マップ５２は、エンジン２の運転状態（本実施形態では、エンジン回転数及びエンジントルク）と、シリンダヘッドカバー１２のガス流出口１４から流出するブローバイガスに含まれるオイルの粒径ｒ（以下、オイル粒径ｒという。）との対応関係を示すマップであり、図４に示すような関係を有する。すなわち、シリンダヘッドカバー１２のガス流出口１４から流出するブローバイガスに含まれるオイル粒径ｒは、エンジン回転数やエンジントルクが大きいほど大きい（ａ１＞ａ２＞ａ３＞ａ４）。なお、エンジン２の運転状態とオイル粒径ｒとの対応関係は、実験やシミュレーション等によって求められて、オイル粒径マップ５２として記憶部３５に予め記憶される。
【００４６】
図７に示すように、捕捉率テーブル５３では、オイル粒径の所定の範囲に対して所定の捕捉率が対応付けられている。記憶部３５に記憶されるオイル粒径ｒとオイルの捕捉率との対応関係は、オイル粒径ｒが小さいほどオイルの捕捉率が小さくなる関係を有する（Ｃ１＜Ｃ２＜…＜Ｃｎ＋１）。
【００４７】
ＥＣＵ３３のＣＰＵ３４は、オイル粒径推定部（オイル粒径推定手段）５１を有する。オイル粒径推定部５１は、エンジン２の運転状態（本実施形態では、エンジン回転数センサ３２が検出したエンジン回転数、及びトルク算出部３７が算出したエンジントルク）に対応するオイル粒径ｒを、オイル粒径マップ５２から求め、求めたオイル粒径ｒをシリンダヘッドカバー１２のガス流出口１４からオイルミストとして流出するオイルの粒径ｒであると推定する。オイル粒径推定部５１は、図５におけるステップＳ１とステップＳ３との間でオイル粒径ｒを推定する。すなわち、本実施形態では、図５におけるステップＳ２において、オイル量推定部３８が、エンジン２の運転状態に対応する流出オイル量をオイル流量マップ３６から求め、オイル粒径推定部５１が、オイル粒径ｒをオイル粒径マップ５２から推定する。
【００４８】
滞留量算出部３９は、オイル粒径推定部５１が推定したオイル粒径ｒが含まれる範囲（例えば、ｒ１≦ｒ＜ｒ２）に対応するオイルの捕捉率（例えば、Ｃ２）を、捕捉率テーブル５３（図７参照）から取得する。そして、滞留量算出部３９は、取得した捕捉率とオイル量推定部３８が推定した流出オイル量とに基づいて、上記第１実施形態と同様に、オイルフィルタ２３に滞留するオイルの滞留量を累積して算出する。
【００４９】
上記のように構成されたフィルタ交換時期判定装置５０では、オイル粒径推定部５１がブローバイガスに含まれるオイルの粒径を推定し、滞留量算出部３９がオイルの粒径に応じた捕捉率を用いてオイルの滞留量を累積して算出する。このため、エンジン２の運転状態によって異なるオイルの粒径に対応させてオイルの滞留量を算出することができ、滞留量算出手段３９が算出するオイルの滞留量の正確性を向上させることができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、エンジン２の運転状態とオイル粒径ｒとの対応関係を、オイル粒径マップ５２として記憶部３５に記憶したが、これに限定されるものではなく、例えばテーブルとして記憶部３５に記憶してもよい。
【００５１】
次に、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。第３実施形態に係るフィルタ交換時期判定装置６０は、上記第１実施形態に係るフィルタ交換時期判定装置３０及び上記第２実施形態に係るフィルタ交換時期判定装置５０に対し、エンジン２が停止している期間中にオイルフィルタ２３から染み出るオイルの減少量を考慮してオイルの滞留量を算出する点が異なる。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５２】
図８に示すように、フィルタ交換時期判定装置６０は、エンジン回転数センサ３２とＥＣＵ３３とを備える。
【００５３】
記憶部３５には、エンジン２の停止時間（期間）とエンジン２の停止中にオイルフィルタ２３から染み出るオイルの減少量との対応関係が、減少量テーブル（減少量情報）６２として予め記憶されている。このエンジン２の停止時間とオイルの減少量との対応関係は、所定の環境下（例えば、所定の気温の中で静止した状態）においてオイルフィルタ２３から染み出るオイルの減少量と時間との対応関係であり、実験やシミュレーション等によって求められる。なお、本実施形態では、エンジン２の停止時間とオイルの減少量との対応関係を、減少量テーブル６２として記憶したが、これに限定されるものではなく、例えば、前記対応関係をマップ、或いは関係式として記憶部３５に記憶してもよい。
【００５４】
ＥＣＵ３３のＣＰＵ３４は、停止時間算出部（停止時間算出手段）６１を有する。停止時間算出部６１は、時刻（年月日を含む）を計時し、エンジン２の停止時に、その時の時刻（エンジン停止時刻）を記憶部３５に記憶する。また、停止時間算出部６１は、エンジン２の始動時に、その時の時刻（エンジン始動時刻）から記憶部３５に記憶されたエンジン停止時刻を減算し、エンジン始動時刻まで停止していたエンジン２の停止時間を算出する。
【００５５】
滞留量算出部３９は、図５におけるステップＳ１よりも前に、停止時間算出部６１が算出した停止時間と記憶部３５に記憶される減少量テーブル６２とから、エンジン２の停止中にオイルフィルタ２３から染み出たオイルの減少量を算出し、算出したオイルの減少量を、エンジン２が停止していた期間の前のエンジン２の運転中の最後に算出されて記憶部３５に記憶されたオイルの滞留量から減算する。そして、滞留量算出部３９は、図５におけるステップＳ３において、上記第１実施形態または上記第２実施形態と同様に、オイルフィルタ２３に滞留するオイルの滞留量を累積して算出する。
【００５６】
次に、時間に応じたオイルの滞留量の変化について図９に基づいて説明する。エンジン２の停止時（ｔ１）には、滞留量算出部３９は、それまで算出してきたオイルの滞留量（Ｌ１）を記憶部３５に記憶し、停止時間算出部６１は、そのエンジン停止時刻（ｔ１）を記憶部３５に記憶する。次に、エンジン２の始動時（ｔ２）には、停止時間算出部６１は、エンジン始動時刻（ｔ２）から記憶部３５に記憶されたエンジン停止時刻（ｔ１）を減算し、エンジン２が停止していた停止時間（ｔ２−ｔ１）を算出し、滞留量算出部３９は、エンジン２の停止中にオイルフィルタ２３から染み出たオイルの減少量を算出し、算出したオイルの減少量を、記憶部３５に記憶されたオイルの滞留量（Ｌ１）から減算して新たなオイルの滞留量（Ｌ２）として記憶部３５に記憶する。
【００５７】
上記のように構成されたフィルタ交換時期判定装置６０では、滞留量算出部３９が、エンジン２の停止中にオイルフィルタ２３から染み出たオイルの減少量を算出し、算出したオイルの減少量を、エンジン２が停止していた期間の前のエンジン２の運転中の最後に算出されて記憶部３５に記憶されたオイルの滞留量から減算する。このように、エンジン２の停止中にオイルフィルタ２３から染み出るオイルの減少量を考慮してオイルフィルタ２３のオイルの滞留量を算出するので、滞留量算出部３９が算出するオイルの滞留量の正確性が更に向上する。
【００５８】
なお、本実施形態では、滞留量算出部３９は、図５におけるステップＳ１よりも前に、オイルの減少量を算出し、算出したオイルの減少量を、エンジン２が停止していた期間の前のエンジン２の運転中の最後に算出されて記憶部３５に記憶されたオイルの滞留量から減算したが、これに限定されるものではない。例えば、滞留量算出部３９は、エンジン２の停止中のオイルの減少量を考慮することなくエンジン２の始動直後（運転中）にオイルの滞留量を算出し、この既に算出されたオイルの滞留量からオイルの減少量を減算してもよい。すなわち、オイルの減少量を減算する対象となるエンジン２の運転中に既に算出されたオイルの滞留量は、エンジン２の始動前（前回の運転中）に既に算出されたオイルの滞留量であってもよいし、或いは、エンジン２の始動直後に既に算出されたオイルの滞留量であってもよい。
【００５９】
また、本実施形態では、停止時間算出部６１は、自ら時刻を計時して、エンジン停止時刻やエンジン始動時刻を取得したが、これに限定されるものではなく、停止時間算出部６１は、停止時間算出部６１の外部に設けられた計時手段（例えば、ＥＣＵ３３の外部に設けられた時計等）からエンジン停止時刻やエンジン始動時刻を取得してもよい。
【００６０】
また、本実施形態では、フィルタ交換時期判定装置６０として、図８に示すように、上記第２実施形態に係るフィルタ交換時期判定装置５０のＥＣＵ３３に対して減少量テーブル６２及び停止時間算出部６１を加えたものを例示したが、上記第１実施形態に係るフィルタ交換時期判定装置３０のＥＣＵ３３に対して減少量テーブル６２及び停止時間算出部６１を加えてもよい。
【００６１】
以上、本発明について、上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、当然に本発明を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。
【００６２】
例えば、上記第１〜上記第３実施形態に係るフィルタ交換時期判定装置３０，５０，６０に対し、記憶部３５に記憶されるオイルの滞留量を、フィルタ交換時にリセットするリセット手段を設けてもよい。また、フィルタ交換した際には、交換後のオイルフィルタのフィルタ特性に応じた各種値（捕捉率、閾値ｋ、エンジン２の停止時間とオイルの減少量との対応関係等）を入力する入力手段を設けてもよい。
【００６３】
また、上記第１〜上記第３実施形態では、エンジン回転数センサ３２によってエンジン回転数を検出したが、他の入力情報からエンジン回転数を算出してもよい。また、上記第１〜上記第３実施形態では、エンジン２への燃料噴射量とエンジン回転数とに基づいて、エンジントルクを算出するトルク算出部３７を設けたが、トルク算出部３７に代えてエンジントルクを検出するトルクセンサ（運転状態検出手段）を設けてもよい。或いは、吸気圧及び排気圧を検出するセンサ（運転状態検出手段）を設け、エンジン回転数と吸気圧と排気圧とからエンジントルクを算出してもよい。
【００６４】
また、上記第１〜上記第３実施形態では、エンジン回転数及びエンジントルクをエンジン２の運転状態として検出したが、エンジン回転数またはエンジントルクのいずれか一方のみを運転状態として検出してもよい。この場合、例えば、オイル量推定部３８は、検出した運転状態（エンジン回転数またはエンジントルク）における平均的な流出オイル量をオイル流量マップ３６から求めてもよく、オイル粒径推定部５１は、検出した運転状態における平均的なオイル粒径ｒをオイル粒径マップ５２から求めてもよい。
【００６５】
また、上記第１〜上記第３実施形態では、エンジン２の運転状態と流出オイル量との対応関係を示すオイル流量マップ３６を記憶部３５に記憶し、オイル量推定部３８が、エンジン２の運転状態に対応する流出オイル量をオイル流量マップ３６から求めたが、エンジン２の運転状態に対応する流出オイル量を求める方法はこれに限定されるものではない。例えば、エンジン２の所定の運転状態と、前記所定の運転状態のときにエンジン２側からオイルフィルタ２３側へ流出するブローバイガスの流量との対応関係（第１対応関係）、及びエンジン２の所定の運転状態と、前記所定の運転状態のときにエンジン２側からオイルフィルタ２３側へ流出するブローバイガス中のオイルの密度との対応関係（第２対応関係）を記憶部３５に記憶し、オイル量推定部３８が、エンジン２の運転状態に対応する流出オイル量を第１対応関係及び第２対応関係から求めてもよい。
【００６６】
また、上記第１〜上記第３実施形態では、フィルタ交換時期であると判定部４０が判定した際に、運転者にフィルタ交換を促すための警報手段（警報指示部４１及び警報装置３１）を設けたが、警報手段を設けなくてもよい。この場合、フィルタ交換時期であると判定部４０が判定した際に、フィルタ交換時期であることを運行記録等に記録する記録手段を有してもよいし、或いは車両を整備する事業所や工場等にフィルタ交換時期であることを知らせる信号を送信する送信手段を有してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１：ブローバイガス還元システム
２：エンジン
４：吸気流路
１０：ブローバイガス流路
２３：オイルフィルタ
３０，５０，６０：フィルタ交換時期判定装置
３２：エンジン回転数センサ（運転状態検出手段）
３５：記憶部（記憶手段）
３６：オイル流量マップ（オイル量情報）
３７：トルク算出部（運転状態検出手段）
３８：オイル量推定部（オイル量推定手段）
３９：滞留量算出部（滞留量算出手段）
４０：判定部（判定手段）
５１：オイル粒径推定部（オイル粒径推定手段）
５２：オイル粒径マップ（粒径情報）
５３：捕捉率テーブル（フィルタ情報）
６１：停止時間算出部（停止時間算出手段）
６２：減少量テーブル（減少量情報）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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