JP2009257147A - 燃料フィルタ目詰まり検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の増加および構造の複雑化を招くことなく、目詰まりまたは燃料の固形化にともなう燃料の流量低下を判断する燃料フィルタ目詰まり検出装置を提供する。
【解決手段】検出装置４０は、燃料噴射システムやディーゼルエンジンを搭載した車両に設けられている外気温センサ３１や水温センサ３２で検出した外気温や冷却水の温度に基づいて燃料フィルタ１３を通過する燃料の温度を推定する。検出装置４０のＥＣＵ１８は、燃料フィルタ１３における燃料の圧力変化によるスイッチ部材４７の移動にともなうバッテリ４５からヒータ４３への電流の流れを検出する。そのため、燃料の温度や圧力を検出するためのセンサなどを燃料フィルタ１３に設ける必要がない。これにより、燃料噴射システム、ディーゼルエンジンおよび車両などに本来設けられている各種の部品を利用して燃料フィルタ１３の目詰まりまたは固形化した燃料の析出が検出される。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料フィルタ目詰まり検出装置に関する。

例えば特許文献１に開示されているように、燃料が流れる燃料通路における目詰まりは、内燃機関の出力の低下や排気の状態の悪化を招く。燃料フィルタを通過する燃料の流量が低下する原因としては、燃料フィルタを構成するフィルタエレメントの目詰まりだけでなく、燃料の固形化も挙げられる。例えばディーゼルエンジンなどの燃料となる軽油は、低温下では成分の一部が凝固する。固形化した軽油中の成分は、燃料フィルタにおける燃料の流量低下の原因となる。フィルタエレメントの目詰まりには、フィルタエレメントを交換が必要となる。また、燃料の固形化には、ヒータによる燃料の加熱などが必要となる。

しかしながら、単に燃料の流量を検出するだけでは流量の低下の原因が目詰まりであるのか燃料の固形化であるのか判断は困難である。そのため、燃料の温度を検出する温度センサおよび燃料フィルタを通過する燃料の圧力を検出する圧力センサを設け、これらのセンサの出力から目詰まりの原因を判断する制御を実施する必要がある。その結果、部品点数の増加および構造の複雑化を招くという問題がある。
特開２００６−３１６７７１号公報

そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数の増加および構造の複雑化を招くことなく、目詰まりまたは燃料の固形化にともなう燃料の流量低下を判断する燃料フィルタ目詰まり検出装置を提供することにある。

請求項１記載の発明では、ヒータスイッチは燃料フィルタの圧力が設定圧力以上になると、ヒータへ通電する。すなわち、ヒータスイッチは、燃料フィルタにおける燃料の圧力によって駆動され、ヒータへの通電を断続する。判断手段は、ヒータスイッチによるヒータへの通電を検出すると、燃料温度推定手段で推定した燃料の温度に基づいて燃料フィルタの目詰まりまたは固形化した燃料の析出を判断する。この場合、燃料温度推定手段は、燃料フィルタを通過する燃料の温度を直接検出するのではなく、例えば内燃機関の冷却水の温度や外気温などに基づいて、燃料の温度を推定する。これにより、燃料の温度を検出するための部品を燃料フィルタに設ける必要がない。また、判断手段は、ヒータへの通電と推定した燃料の温度とから燃料フィルタの目詰まりまたは固形化した燃料の析出を判断する。そのため、判断のための複雑な回路やコンピュータプログラムを必要としない。したがって、部品点数の増加および構造の複雑化を招くことなく、目詰まりまたは燃料の固形化にともなう燃料の流量低下を判断することができる。

請求項２記載の発明では、ヒータスイッチは電源回路を断続するスイッチ部材を有している。スイッチ部材は、燃料フィルタの内部における燃料の圧力によって移動する。例えば、スイッチ部材は、燃料フィルタの内部における燃料の圧力が設定圧力以上のとき電源回路を接続し、設定圧力未満のとき電源回路を遮断する。これにより、燃料フィルタの内部における圧力を検出する別部品を設けることなく、スイッチ部材自身が燃料の圧力によって移動する。したがって、部品点数の増加および構造の複雑化を招くことなく、目詰まりまたは燃料の固形化にともなう燃料の流量低下を判断することができる。

請求項３記載の発明では、制御回路部をさらに備えている。制御回路部は、ヒータスイッチによるヒータの通電を検出するとともに、判断手段でもある。これにより、判断手段は、ヒータの通電を検出する制御回路部と一体に構成される。したがって、部品点数の増加および構造の複雑化を抑制することができる。
請求項４記載の発明では、制御回路部は内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射システムも構成している。すなわち、制御回路部は、燃料噴射システムの一部として設けられ、判断手段をも含んでいる。したがって、部品点数の増加および構造の複雑化を招くことなく、目詰まりまたは燃料の固形化にともなう燃料の流量低下を判断することができる。

請求項５記載の発明では、判断手段は、温度推定手段で推定した燃料の温度と、ヒータスイッチによるヒータへの通電の有無とから、燃料フィルタに目詰まりが生じているか、または固形化した燃料の析出が生じているかを判断している。燃料の温度が高いとき、すなわち推定した燃料の温度が下限温度以上のとき、固形化した燃料の析出は生じにくい。そのため、判断手段は、推定した燃料の温度が下限温度以上にもかかわらず、ヒータスイッチの移動にともないヒータに通電されているとき、すなわち燃料フィルタの内部における燃料の圧力が高いとき、燃料フィルタの目詰まりが生じてると判断する。また、推定した燃料の温度が下限値未満のとき、固形化した燃料の析出が生じていると考えられる。そのため、判断手段は、推定した燃料の温度が下限値未満であり、かつヒータスイッチの移動にともないヒータに通電されているとき、固形化した燃料の析出が生じていると判断する。このとき、ヒータスイッチの移動により、ヒータには通電される。そのため、燃料フィルタを通過する燃料は加熱され、燃料の温度は上昇する。その結果、固形化した燃料は、溶融し、燃料の流れが円滑になる。判断手段は、推定した燃料の温度が下限値以上であり、ヒータへの通電も検出しないとき、燃料フィルタに目詰まりおよび固形化した燃料の析出は生じていないと判断する。さらに、判断手段は、推定した燃料の温度が下限値未満であっても、ヒータへの通電を検出しないとき、燃料の温度が低くても固形化した燃料の析出はないとして、燃料フィルタに目詰まりおよび固形化した燃料の析出は生じていないと判断する。したがって、燃料フィルタを流れる燃料の温度および圧力を検出する部品を必要とすることなく、推定した燃料の温度とヒータへの通電の有無から燃料フィルタの状態を検出することができる。

以下、本発明の一実施形態による燃料フィルタ目詰まり検出装置を適用した燃料噴射システムを図面に基づいて説明する。
（燃料噴射システム）
図２は、本発明の一実施形態による燃料噴射システム１０を示す概略図である。本実施形態では、コモンレール式の燃料噴射システム１０を内燃機関としてのディーゼルエンジン１１に適用する例について説明する。燃料噴射システム１０は、燃料タンク１２、燃料フィルタ１３、吸入量制御弁１４、サプライポンプ１５、コモンレール１６およびインジェクタ１７を備えている。また、燃料噴射システム１０は、制御回路部として電子制御装置（以下、「ＥＣＵ：Electronic Control Unit」）１８を備えている。吸入量制御弁１４およびサプライポンプ１５は、一体のポンプユニット１９を構成している。

燃料タンク１２は、常圧の燃料を貯えている。燃料タンク１２の内部の燃料は、図示しない低圧ポンプにより吸入配管部２１を経由して吸入量制御弁１４へ供給される。燃料フィルタ１３は、燃料タンク１２とポンプユニット１９とを接続する吸入配管部２１の途中に設けられている。サプライポンプ１５は、図示しないプランジャが往復移動することにより、図示しない加圧室に吸入した燃料を加圧する。サプライポンプ１５では、加圧室へ吸入される燃料の流量に応じて吐出される燃料の流量が変化する。プランジャは、ディーゼルエンジン１１のクランクシャフト２２から駆動力が伝達される。サプライポンプ１５で加圧された燃料は、コモンレール１６へ吐出される。サプライポンプ１５の吐出側には、燃料配管部２３が接続している。

コモンレール１６は、燃料配管部２３と接続され、サプライポンプ１５で加圧された燃料を蓄圧状態で貯える。コモンレール１６には、ディーゼルエンジン１１の各気筒２４へ燃料を噴射するインジェクタ１７が接続している。インジェクタ１７は、各気筒２４にそれぞれ設けられている。コモンレール１６に蓄圧状態で貯えられた燃料は、インジェクタ１７から各気筒２４に形成されている燃焼室へ噴射される。サプライポンプ１５、コモンレール１６およびインジェクタ１７には、還流配管部２５が接続している。サプライポンプ１５、コモンレール１６およびインジェクタ１７で余剰となった燃料は、還流配管部２５を経由して燃料タンク１２へ戻される。

ＥＣＵ１８は、インジェクタ１７を駆動する電子駆動装置（「ＥＤＵ：Electronic Drive Unit」）２６が接続している。なお、ＥＣＵ１８は、ＥＤＵ２６の機能を内蔵し、ＥＤＵ２６を有していない構成でもよい。ＥＣＵ１８およびＥＤＵ２６は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有するマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ１８は、ＲＯＭに格納されているコンピュータプログラムにしたがって燃料噴射システム１０の全体を制御する。ＥＣＵ１８は、入力側に圧力センサ２７、アクセルセンサ２８、回転センサ２９、外気温センサ３１および水温センサ３２などが接続している。圧力センサ２７は、コモンレール１６に設けられている。圧力センサ２７は、コモンレール１６に貯えられている燃料の圧力を検出する。

圧力センサ２７は、検出したコモンレール１６における燃料の圧力を電気信号としてＥＣＵ１８へ出力する。アクセルセンサ２８は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量を電気信号としてＥＣＵ１８へ出力する。回転センサ２９は、ディーゼルエンジン１１のクランクシャフト２２の回転を検出する。回転センサ２９は、検出したクランクシャフト２２の回転を電気信号としてＥＣＵ１８へ出力する。
ＥＣＵ１８は、例えば回転センサ２９で検出したディーゼルエンジン１１の回転状態に関する電気信号、およびアクセルセンサ２８で検出したアクセルペダルの踏み込み量などから、ディーゼルエンジン１１の運転状態を検出する。ＥＣＵ１８は、検出したディーゼルエンジン１１の運転状態に応じてインジェクタ１７から噴射される燃料の噴射量を設定する。ＥＣＵ１８は、設定した燃料の噴射量に基づいて、コモンレール１６において必要となる燃料の圧力、およびサプライポンプ１５からコモンレール１６へ供給すべき燃料の量などを設定する。

外気温センサ３１は、燃料噴射システム１０を搭載している車両の外気温を検出する。外気温センサ３１は、検出した外気温を電気信号としてＥＣＵ１８へ出力する。水温センサ３２は、ディーゼルエンジン１１の冷却水の温度を検出する。水温センサ３２は、検出した冷却水の温度を電気信号としてＥＣＵ１８へ出力する。ＥＣＵ１８は、外気温センサ３１で検出した外気温および水温センサ３２で検出した冷却水の温度に基づいて燃料の温度を推定する。すなわち、ＥＣＵ１８は、特許請求の範囲の燃料温度推定手段として機能する。

ＥＣＵ１８は、燃料タンク１２からサプライポンプ１５へ流れる燃料すなわち燃料フィルタ１３を通過する燃料の温度を推定する。燃料タンク１２に貯えられている燃料の温度は、外気温に相関する。すなわち、外気温が低いとき燃料タンク１２に貯えられている燃料の温度は低くなり、外気温が高いとき燃料タンク１２に貯えられている燃料の温度も高くなる。また、燃料タンク１２に貯えられている燃料の温度は、冷却水の温度にも相関する。冷却水の温度は、ディーゼルエンジン１１の始動直後で低く、ディーゼルエンジン１１の運転の継続にしたがって上昇する。一方、ポンプユニットで加圧された燃料の一部は、余剰な燃料となってコモンレール１６やインジェクタ１７から燃料タンク１２へ還流される。燃料タンク１２へ還流される燃料は、サプライポンプ１５で加圧されたり、ディーゼルエンジン１１の近傍を通過したりするため、燃料タンク１２に貯えられている燃料よりも温度が高くなる。そのため、ディーゼルエンジン１１の運転の継続によって冷却水の温度が上昇すると、燃料フィルタ１３を通過する燃料の温度も上昇する。このように、ＥＣＵ１８は、外気温センサ３１で検出した外気温および水温センサ３２で検出した冷却水の温度に基づいて燃料フィルタ１３を通過する燃料の温度を推定する。

ＥＣＵ１８は、出力側に吸入量制御弁１４およびＥＤＵ２６などが接続している。吸入量制御弁１４は、ＥＣＵ１８から出力された制御電流に基づいてサプライポンプ１５へ供給する燃料の流量を制御する。ＥＤＵ２６は、インジェクタ１７の電磁弁３３に接続している。ＥＤＵ２６は、ＥＣＵ１８から出力された駆動信号に基づいてインジェクタ１７の電磁弁３３へパルス状の駆動信号を出力する。インジェクタ１７は、ＥＤＵ２６から出力されたパルス状の駆動信号に基づいて電磁弁３３が駆動され、燃料の噴射が断続される。その結果、インジェクタ１７は、コモンレール１６に貯えられている燃料をディーゼルエンジン１１の各気筒２４に形成されている燃焼室へ噴射する。

（燃料フィルタ目詰まり検出装置）
燃料フィルタ目詰まり検出装置（以下、燃料フィルタ目詰まり検出装置を「検出装置」と称する。）４０は、燃料噴射システム１０を構成している燃料フィルタ１３の目詰まりを検出する。燃料フィルタ１３は、燃料タンク１２とポンプユニット１９とを接続する吸入配管部２１に設けられている。燃料フィルタ１３は、図１に示すようにフィルタエレメント４１およびフィルタケース４２を有している。フィルタエレメント４１は、例えばろ紙などから形成され、燃料に含まれる異物を捕集する。フィルタケース４２は、フィルタエレメント４１を収容している。

検出装置４０は、この燃料フィルタ１３、ヒータ４３およびヒータスイッチ４４を備えている。また、上述の燃料噴射システム１０を構成するＥＣＵ１８は、検出装置４０の燃料温度検出手段および判断手段を構成する制御回路部である。ヒータ４３は、燃料タンク１２から燃料フィルタ１３までに設けられていればよい。すなわち、ヒータ４３は、燃料タンク１２や燃料フィルタ１３に設けてもよく、吸入配管部２１の燃料フィルタ１３の入口側に設けてもよい。ヒータ４３は、通電することにより発熱する。これにより、燃料の一部が固形化した場合でも、固形化した燃料は発熱したヒータ４３で加熱され燃料フィルタ１３を通過するまでに融解する。

ヒータ４３は、例えば図示しない車両に設けられているバッテリ４５などの電源から電力が供給される。ヒータスイッチ４４は、バッテリ４５からヒータ４３への通電を断続する。ヒータ４３とバッテリ４５との間は、ヒータスイッチ４４を経由して電源回路４６によって電気的に接続されている。ヒータスイッチ４４は、スイッチ部材４７を有している。スイッチ部材４７は、電源回路４６を経由したバッテリ４５からヒータ４３への電力の供給をオンまたはオフする。スイッチ部材４７は、燃料フィルタ１３を通過する燃料の圧力が設定圧力以上になると、電源回路４６を経由したバッテリ４５からヒータ４３への電力の供給をオンにする。燃料フィルタ１３において目詰まりまたは固形化した燃料の析出が生じると、燃料フィルタ１３における燃料の流れが妨げられ、燃料フィルタ１３を通過する燃料の圧力が上昇する。ヒータスイッチ４４は、燃料の圧力によって移動するスイッチ部材４７を有している。そのため、燃料フィルタ１３における燃料の圧力が設定圧力以上になると、ヒータスイッチ４４は燃料の圧力によって移動し、電源回路４６の接点４８および接点４９に接する。これにより、バッテリ４５とヒータ４３との間は電源回路４６およびヒータスイッチ４４によって接続され、ヒータ４３は通電される。このように、ヒータスイッチ４４は、燃料フィルタ１３を通過する燃料の圧力によってバッテリ４５とヒータ４３との間をオンまたはオフする。

ＥＣＵ１８は、ヒータ４３とバッテリ４５との間を接続する電源回路４６における電流を監視している。ヒータスイッチ４４のオンにより電源回路４６に電流が流れると、ＥＣＵ１８はヒータスイッチ４４がオンになったことを検出する。なお、ＥＣＵ１８は、燃料の圧力によって移動するスイッチ部材４７の位置から機械的にヒータスイッチ４４がオンになったことを検出してもよい。ＥＣＵ１８は、外気温センサ３１や水温センサ３２から取得した外気温や冷却水の温度と、ヒータスイッチ４４の状態すなわちヒータ４３への通電の有無とから燃料フィルタ１３において目詰まりが生じているか、固形化した燃料の析出が生じているかを判断する。

ＥＣＵ１８は、警告部５１に接続している。警告部５１は、例えば車両のダッシュボードに設けられたランプなどにより視覚的に警告を発する。ＥＣＵ１８は、燃料フィルタ１３において目詰まりが生じていると判断すると、警告部５１へ駆動信号を出力する。警告部５１は、ＥＣＵ１８から駆動信号が出力されると点灯する。これにより、車両の搭乗者は、燃料フィルタ１３に目詰まりが生じていることを認識する。なお、警告部５１は、視覚的な警告に限らず、例えばブザーなどの聴覚的な警告若しくは振動による触覚的な警告、またはこれらの組み合わせなどによって警告を発してもよい。

（目詰まり判断の流れ）
次に、上記の構成の検出装置４０による燃料フィルタ１３の目詰まりまたは固形化した燃料の析出の検出の流れについて図３に基づいて説明する。
ＥＣＵ１８は、燃料フィルタ１３を通過する燃料の温度Ｔｆを推定する（Ｓ１０１）。ＥＣＵ１８は、外気温センサ３１で検出した外気温および水温センサ３２で検出した冷却水の温度などから燃料フィルタ１３を通過する燃料の温度Ｔｆを推定する。
ＥＣＵ１８は、ステップＳ１０１において燃料フィルタ１３を通過する燃料の温度を推定すると、バッテリ４５からヒータ４３への通電があるか否かを判断する（Ｓ１０２）。すなわち、ＥＣＵ１８は、ヒータスイッチ４４がオンであり、バッテリ４５からヒータ４３へ通電されているか否かを判断する。ヒータスイッチ４４は、燃料フィルタ１３における燃料の圧力が上昇して設定圧力以上になると、その燃料の圧力によって移動し、電源回路４６の接点４８と接点４９との間を接続する。これにより、ＥＣＵ１８は、バッテリ４５からヒータ４３へ電流が供給されているとき、燃料フィルタ１３における燃料の圧力は設定圧力以上であると判断する。ヒータスイッチ４４が移動する設定圧力は、例えば燃料フィルタ１３の性能や燃料フィルタ１３に許容される圧力損失などを考慮して任意に設定することができる。

ＥＣＵ１８は、ステップＳ１０１で推定した燃料の温度Ｔｆと予め設定されている下限温度Ｋとを比較し、Ｔｆ≧Ｋであるか否かを判断する（Ｓ１０３）。この下限温度Ｋは、燃料が固形化する温度すなわち燃料の融点に近似する。ステップＳ１０１において推定した温度Ｔｆが下限温度Ｋ以上であるとき、燃料は固形化するおそれがない。一方、ステップＳ１０１において推定した温度Ｔｆが下限温度Ｋ未満であるとき、燃料は固形化するおそれがある。そのため、ＥＣＵ１８は、外気温や冷却水の温度から推定した燃料フィルタ１３を通過する燃料の温度Ｔｆが下限温度以上であるか否かを判断する。

ＥＣＵ１８は、ステップＳ１０３において判断した燃料の温度Ｔｆが下限温度Ｋ以上であるとき、燃料フィルタ１３には目詰まりが生じていると判断する（Ｓ１０４）。ヒータ４３に通電があるとき、燃料フィルタ１３における燃料の圧力の上昇が生じている。燃料フィルタ１３における燃料の圧力が上昇する要因としては上述のように燃料フィルタ１３の目詰まり、または固形化した燃料の析出が考えられる。しかし、ステップＳ１０３において、推定した燃料の温度Ｔｆが下限温度Ｋ以上と判断されたとき、固形化した燃料が析出するおそれは低い。そこで、ＥＣＵ１８は、ヒータ４３に通電され、かつ推定した燃料の温度Ｔｆが下限温度Ｋ以上であるとき、燃料フィルタ１３に目詰まりが生じていると判断する。
ＥＣＵ１８は、ステップＳ１０４において燃料フィルタ１３に目詰まりが生じていると判断したとき、警告部５１を作動させる（Ｓ１０５）。すなわち、ＥＣＵ１８は、警告部５１によって車両の搭乗者に燃料フィルタ１３の目詰まりが生じていることを警告する。

一方、ＥＣＵ１８は、ステップＳ１０３において判断した燃料の温度Ｔｆが下限温度Ｋ未満であるとき、燃料フィルタ１３には固形化した燃料の析出が生じていると判断する（Ｓ１０６）。燃料の圧力上昇にともなってヒータ４３へ通電されているとき、推定した燃料の温度Ｔｆが下限値Ｋ未満であれば、固形化した燃料が析出していると考えられる。そこで、ＥＣＵ１８は、ヒータ４３に通電され、かつ推定した燃料の温度Ｔｆが下限温度Ｋ未満であるとき、燃料フィルタ１３に固形化した燃料が析出していると判断する。したがって、燃料フィルタ１３における燃料の圧力が低下するまでヒータ４３への通電を継続することにより、燃料および燃料フィルタ１３などの温度は上昇し、固形化した燃料は融解する。
また、ＥＣＵ１８は、ステップＳ１０２においてヒータ４３に通電されていないと判断したとき、ステップＳ１０３と同様にステップＳ１０１で推定した燃料の温度Ｔｆと予め設定されている下限温度Ｋとを比較し、Ｔｆ≧Ｋであるか否かを判断する（Ｓ１０７）。ここで、下限温度Ｋは、ステップＳ１０３における下限温度Ｋと同一である。

ＥＣＵ１８は、ステップＳ１０７において判断した燃料の温度Ｔｆが下限温度Ｋ以上であるとき、燃料フィルタ１３は目詰まりのない「正常」な状態であると判断する（Ｓ１０８）。ヒータ４３に通電がないとき、燃料フィルタ１３における燃料の圧力は設定圧力未満である。そのため、燃料フィルタ１３では、目詰まりまたは固形化した燃料の析出にともなう圧力の上昇が生じていない。また、ステップＳ１０７において、推定した燃料の温度Ｔｆが下限温度Ｋ以上と判断されたとき、固形化した燃料が析出することもない。そこで、ＥＣＵ１８は、ヒータ４３に通電されず、かつ推定した燃料の温度Ｔｆが下限温度Ｋ以上であるとき、燃料フィルタ１３は正常であると判断する。

一方、ＥＣＵ１８は、ステップＳ１０７において判断した燃料の温度Ｔｆが下限温度Ｋ未満であるとき、燃料フィルタ１３には固形化した燃料の析出が生じていないと判断する（Ｓ１０９）。推定した燃料の温度Ｔｆが下限値Ｋ未満であれば、必ずしも固形化した燃料が析出するとは限らない。すなわち、推定した燃料の温度Ｔｆが下限値未満であっても、ヒータ４３への通電がない場合、燃料フィルタ１３には固形化した燃料の析出にともなう圧力の上昇が生じていないことになる。例えば、燃料の温度Ｔｆが下限温度Ｋ未満であるものの、燃料タンク１２周囲の環境やディーゼルエンジン１１の運転状態などによって燃料の固形化が生じなかったり、一旦固形化した燃料が再び溶解することもある。そこで、ＥＣＵ１８は、ヒータ４３への通電がなく、かつ推定した燃料の温度Ｔｆが下限温度Ｋ未満であるとき、燃料フィルタ１３に固形化した燃料が析出していないと判断する。

以上の手順により、ＥＣＵ１８は、推定した燃料の温度Ｔｆと、ヒータ４３への通電の有無とに基づいて、燃料フィルタ１３に目詰まりが生じているか、または固形化した燃料の析出が生じているかを判断している。そして、ＥＣＵ１８は、燃料フィルタ１３に目詰まりが生じているとき、警告部５１を経由して燃料フィルタ１３に目詰まりが生じていることを警告する。

以上説明した本発明の一実施形態では、推定した燃料の温度とヒータ４３への通電の有無に基づいて燃料フィルタ１３の目詰まりまたは固形化した燃料の析出を判断している。燃料フィルタ１３を通過する燃料の温度は、例えば燃料噴射システム１０やディーゼルエンジン１１を搭載した車両に設けられている外気温センサ３１や水温センサ３２で検出した外気温や冷却水の温度に基づいて推定している。そのため、燃料の温度を検出するためのセンサなどを燃料フィルタ１３に設ける必要はない。また、ヒータ４３への通電は、燃料フィルタ１３における燃料の圧力によって移動するスイッチ部材４７によって断続される。ＥＣＵ１８は、スイッチ部材４７の移動にともなうバッテリ４５からヒータ４３への電流の流れを検出する。そのため、燃料の圧力を検出するためのセンサなどを燃料フィルタ１３に設ける必要もない。さらに、ＥＣＵ１８も、燃料噴射システム１０を構成する部品である。このように、燃料フィルタ１３における燃料の圧力によって移動するヒータスイッチ４４を設けることにより、燃料噴射システム１０、ディーゼルエンジン１１および車両などに本来設けられている各種の部品を利用して燃料フィルタ１３の目詰まりまたは固形化した燃料の析出が検出される。したがって、構造の複雑化および部品点数の増大を招くことなく、燃料フィルタ１３に生じている目詰まりや固形化した燃料の析出を高い精度で区別しつつ検出することができる。
また、本発明の一実施形態では、燃料フィルタ１３の目詰まりが検出されると、警告部５１から警告が発せられる。そのため、燃料フィルタ１３は、目詰まりが検出されるまで使用を継続することができ、定期的な交換が不要となる。したがって、燃料フィルタ１３が寿命に至るまで燃料フィルタ１３の性能を最大限に利用することができ、交換によるランニングコストの低減を図ることができる。

（その他の実施形態）
以上説明した本発明の一実施形態では、外気温および冷却水の温度に基づいて燃料フィルタ１３を通過する燃料の温度を推定する例について説明した。しかし、外気温または冷却水の温度のいずれか一方から燃料の温度を推定してもよい。また、ディーゼルエンジン１１の始動からの経過時間あるいはインジェクタ１７から噴射された燃料総量などに基づいて、燃料フィルタ１３を通過する燃料の温度を推定してもよい。冷却水の温度は、上述のようにディーゼルエンジン１１の始動からの時間の経過とともに上昇する。そのため、ディーゼルエンジン１１の運転時間と燃料フィルタ１３を通過する燃料の温度との間にも相関が生じる。また、インジェクタ１７からの燃料噴射量が増加するにつれて、ディーゼルエンジン１１の発熱量が増大し、燃料フィルタ１３を通過する燃料の温度も上昇する。そのため、インジェクタ１７から噴射された燃料の総量と燃料フィルタ１３を通過する燃料の温度との間にも相関が生じる。このように、ＥＣＵ１８は、例えばディーゼルエンジン１１の制御で取得する温度、運転時間、あるいは燃料噴射量などに基づいて燃料フィルタ１３を通過する燃料の温度を推定する。その結果、燃料フィルタ１３を通過する燃料の温度を検出するセンサなどを設けなくても、ディーゼルエンジン１１の制御のために取得する各種のデータから燃料フィルタ１３を通過する燃料の温度を推定することができる。このように、燃料の温度は、外気温や冷却水の温度に限らず、燃料噴射システム１０、ディーゼルエンジン１１または車両で取得される各種のデータに基づいて推定する構成とすることができる。

さらに、以上説明した本発明の一実施形態では、ヒータスイッチ４４のスイッチ部材４７が燃料の圧力によって移動する構成を例に説明した。しかし、ヒータスイッチ４４は、燃料の圧力が設定圧力以上になるとヒータ４３へ通電する構成であれば例示した構成に限らない。例えばヒータスイッチ４４は、別体のセンサ部とスイッチ部とから構成してもよい。この場合、センサ部は、例えば圧力センサなどにより燃料の圧力を検出する。スイッチ部は、センサ部で検出した燃料の圧力が所定の圧力以上になると、ヒータ４３へ通電する構成である。このように、ヒータスイッチ４４は、例示した形態に限らず、任意の形態を適用することができる。

以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

本発明の一実施形態による検出装置を示す模式図 本発明の一実施形態による検出装置を適用するディーゼルエンジンシステムを示す概略図 本発明の一実施形態による検出装置による目詰まりまたは固形化した燃料の析出を検出する流れを示す概略図

符号の説明

図面中、１０は燃料噴射システム、１１はディーゼルエンジン（内燃機関）、１３は燃料フィルタ、１８はＥＣＵ（温度推定手段、判断手段、制御回路部）、４０は検出装置（燃料フィルタ目詰まり検出装置）、４３はヒータ、４４はヒータスイッチ、４５はバッテリ（電源）、４６は電源回路、４７はスイッチ部材を示す。

Claims (5)

1. 燃料に含まれる異物を捕集する燃料フィルタと、
   前記燃料フィルタを通過する燃料の温度を推定する燃料温度推定手段と、
   前記燃料フィルタを加熱するヒータと、
   前記燃料フィルタの内部における燃料の圧力が設定圧力以上になると、前記ヒータへ通電するヒータスイッチと、
   前記ヒータスイッチによる前記ヒータへの通電を検出すると、前記燃料温度推定手段で推定した燃料の温度に基づいて、前記燃料フィルタの内部における燃料の圧力の上昇が前記燃料フィルタの目詰まりによるか、または固形化した燃料の析出によるものであるかを判断する判断手段と、
   を備えることを特徴とする燃料フィルタ目詰まり検出装置。
2. 前記ヒータスイッチは、電源と前記ヒータとを電気的に接続する電源回路と、前記燃料フィルタにおける燃料の圧力によって移動して前記電源回路を断続するスイッチ部材と、を有することを特徴とする請求項１記載の燃料フィルタ目詰まり検出装置。
3. 前記温度推定手段を構成し、前記ヒータスイッチによる前記ヒータへの通電を検出する制御回路部をさらに備え、
   前記制御回路部は、前記判断手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の燃料フィルタ目詰まり検出装置。
4. 前記制御回路部は、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射システムを構成していることを特徴とする請求項１、２または３記載の燃料フィルタ目詰まり検出装置。
5. 前記判断手段は、
   前記温度推定手段で推定した燃料の温度が下限温度以上であり、前記ヒータスイッチにより前記ヒータへの通電を検出すると、前記燃料フィルタに異物による目詰まりが生じていると判断し、
   前記温度推定手段で推定した燃料の温度が下限値未満であり、前記ヒータスイッチにより前記ヒータへの通電を検出すると、前記燃料フィルタに固形化した燃料が析出していると判断し、
   前記温度推定手段で推定した燃料の温度が下限値以上であり前記ヒータスイッチによる前記ヒータへの通電を検出しないとき、および前記温度推定手段で推定した燃料の温度が下限値未満であっても前記ヒータスイッチによる前記ヒータへの通電を検出しないとき、前記燃料フィルタに異物による目詰まりおよび固形化した燃料の析出がないと判断することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の燃料フィルタ目詰まり検出装置。

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