JP2009215926A - Diesel engine monitoring system and monitoring method - Google Patents

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和成 井手
Rikio Inoue
力夫 井上
Shoei Okajima
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a monitoring technique of equipment reducing harmful substances, suitable for a diesel engine mounted on a vehicle. <P>SOLUTION: The diesel engine monitoring system includes the vehicle 1 provided with a diesel engine system 21 and a diagnostic controller 22, and a computer system which can wirelessly communicate with the vehicle 1. The diesel engine system 21 includes: the diesel engine 31; a post-processing device 36 removing the harmful substances contained in the exhaust discharged from the diesel engine 31; and a NOx sensor 59 detecting NOx concentration at an outlet of the post-processing device 36. The diagnostic controller 22 diagnoses a NOx reduction performance of the diesel engine system 21 from a load of the diesel engine 31 and the NOx concentration detected by the NOx sensor 59, generates system diagnostic data, and sends the system diagnostic data to the computer system by wireless communication. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ディーゼルエンジン監視システムに関し、特に、ディーゼルエンジンを搭載する車両から排出される有害物質を低減するために使用される機器を監視する技術に関する。   The present invention relates to a diesel engine monitoring system, and more particularly to a technique for monitoring equipment used to reduce harmful substances emitted from a vehicle equipped with a diesel engine.

地球環境を保全する必要性から、ディーゼルエンジンから排出される有害物質、例えば、窒素酸化物（ＮＯｘ）及び粒子状物質（ＰＭ）を低減する技術が様々に開発されている。有害物質の低減技術には、大きく分けて２種類がある。一つは、ディーゼルエンジンによって生成される有害物質の量そのものを低減させる技術である。例えば、排気の一部を吸気側に還流するＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）技術は、ＮＯｘを低減させるために有効な技術として広く知られている。もう一つの有害物質の低減技術は、後処理装置を用いてディーゼルエンジンの排ガスから有害物質を除去する技術である。例えば、ＮＯｘ吸蔵触媒（LNT: Lean NOx trap）、尿素ＳＣＲ（selective Cataryc Reduction）は、後処理装置においてＮＯｘを除去する技術として広く知られている。加えて、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）は、後処理装置において粒子状物質を除去する技術として広く知られている。   Due to the need to preserve the global environment, various technologies have been developed to reduce harmful substances emitted from diesel engines, such as nitrogen oxides (NOx) and particulate matter (PM). There are roughly two types of technologies for reducing harmful substances. One is a technology that reduces the amount of harmful substances produced by a diesel engine. For example, an EGR (Exhaust Gas Recirculation) technique for recirculating a part of exhaust gas to the intake side is widely known as an effective technique for reducing NOx. Another technique for reducing harmful substances is a technique for removing harmful substances from exhaust gas from a diesel engine using an aftertreatment device. For example, a NOx storage catalyst (LNT: Lean NOx trap) and urea SCR (selective Cataryc Reduction) are widely known as techniques for removing NOx in an aftertreatment device. In addition, DPF (Diesel Particulate Filter) is widely known as a technique for removing particulate matter in an aftertreatment device.

このような有害物質を低減する技術を有効に機能させるためには、有害物質の低減に関与する機器を監視し、保守することが重要である。例えば、ＮＯｘ吸蔵触媒やＤＰＦの性能は運用と共に徐々に低下するので、ＮＯｘ吸蔵触媒やＤＰＦは、適宜のタイミングで再生する必要がある。また、ＥＧＲ弁その他のＥＧＲ技術に関連する機器は、それらが正しく動作していることを確認する必要がある。ＥＧＲ技術に関連する機器が故障していると、設計上ではＮＯｘを低減するように構成されていても、実際にはＮＯｘは低減されない。   In order for such a technology for reducing harmful substances to function effectively, it is important to monitor and maintain equipment involved in the reduction of harmful substances. For example, the performance of the NOx storage catalyst and DPF gradually decreases with the operation, and therefore the NOx storage catalyst and DPF need to be regenerated at an appropriate timing. Also, EGR valves and other equipment related to EGR technology need to verify that they are operating correctly. If a device related to the EGR technology has failed, even if it is configured to reduce NOx by design, NOx is not actually reduced.

建設用車両その他の車両に搭載されたディーゼルエンジンにおける、有害物質の低減に関与する機器の監視及び保守には、特有の問題がある。建設用車両その他の車両に搭載されたディーゼルエンジンに特有の一つの問題は、有害物質の低減に関与する機器の監視及び保守が、車両の搭乗者任せになってしまうことが多いことである。例えば、後処理装置は、その保守が充分でなければ、有害物質を低減する性能が低下してしまうが、保守の実行は、車両の搭乗者に委ねられてしまうことがある。また、車両の搭乗者に対して有害物質を低減する性能が低下している旨の警報を出したとしても、その情報が車両の管理者（例えば、その車両を保有する会社）や、車両の製造者に正しく伝達されない可能性がある。   Monitoring and maintenance of equipment involved in reducing hazardous substances in diesel engines mounted on construction vehicles and other vehicles has particular problems. One problem unique to diesel engines mounted on construction vehicles and other vehicles is that it is often left up to the vehicle occupant to monitor and maintain the equipment involved in reducing harmful substances. For example, if the post-processing apparatus is not sufficiently maintained, the performance of reducing harmful substances is deteriorated, but the execution of the maintenance may be left to the vehicle occupant. Even if the vehicle passenger is warned that the ability to reduce harmful substances has deteriorated, the information will be displayed by the vehicle manager (for example, the company that owns the vehicle) May not be communicated correctly to the manufacturer.

建設用車両その他の車両に搭載されたディーゼルエンジンに特有のもう一つの問題は、建設用車両その他の車両に搭載されたディーゼルエンジンは、その負荷が変動することである。ディーゼルエンジンの負荷が変動すると、排出される有害物質の濃度も変動することは原理的に避けられない。従って、有害物質の低減に関与する機器が有効に機能しているか否かは、ディーゼルエンジンの負荷に応じて判断する必要がある。これらの問題は、発電装置の動力として使用されるディーゼルエンジンのような、据付型のディーゼルエンジンには発生しない。   Another problem peculiar to diesel engines mounted on construction vehicles and other vehicles is that the load of diesel engines mounted on construction vehicles and other vehicles fluctuates. When the load of a diesel engine fluctuates, it is inevitable that the concentration of harmful substances emitted will fluctuate in principle. Therefore, it is necessary to determine whether or not the equipment involved in the reduction of harmful substances is functioning effectively according to the load of the diesel engine. These problems do not occur in stationary diesel engines, such as diesel engines used as power for power generators.

このような背景から、建設用車両その他の車両に搭載されたディーゼルエンジンに適した、有害物質の低減に関与する機器の監視技術を提供することが望まれている。   From such a background, it is desired to provide a monitoring technique for equipment involved in the reduction of harmful substances, which is suitable for diesel engines mounted on construction vehicles and other vehicles.

本願発明と関連し得る技術として、特開２００５−２９１１０６号公報は、エンジンの遠隔燃焼診断システムを開示している。この遠隔燃焼診断システムでは、筒内圧力検出信号、クランク角検出信号、カム軸トップ検出信号から生成された計測データが、遠隔監視センタに送られ、これにエンジンが遠隔監視される。しかし、この公報には、有害物質の低減に関与する機器の監視については何らの開示もない。
特開２００５−２９１１０６号公報 As a technique that can be related to the present invention, Japanese Patent Laid-Open No. 2005-291106 discloses a remote combustion diagnosis system for an engine. In this remote combustion diagnostic system, measurement data generated from an in-cylinder pressure detection signal, a crank angle detection signal, and a camshaft top detection signal is sent to a remote monitoring center, where the engine is remotely monitored. However, this publication does not disclose anything about the monitoring of equipment involved in the reduction of harmful substances.
JP-A-2005-291106

本発明の目的は、建設用車両その他の車両に搭載されたディーゼルエンジンに適した、有害物質の低減に関与する機器の監視技術を提供することにある。
より具体的には、本発明の一の目的は、車両の搭乗者以外の、該車両の監視及び保守に責任を有する者が、有害物質の低減に関与する機器の状況を把握可能にするための技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、ディーゼルエンジンの負荷の変動に応じて有害物質の低減に関与する機器が有効に機能しているか否かを適切に判断するための技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a monitoring technique for equipment involved in the reduction of harmful substances, which is suitable for a diesel engine mounted on a construction vehicle or other vehicles.
More specifically, one object of the present invention is to enable a person who is responsible for monitoring and maintenance of a vehicle other than the vehicle occupant to grasp the status of equipment involved in the reduction of harmful substances. Is to provide the technology.
Another object of the present invention is to provide a technique for appropriately determining whether or not a device involved in reducing harmful substances is functioning effectively in accordance with a change in the load of a diesel engine.

上記の目的を達成するために、本発明は、以下に述べられる手段を採用する。その手段の記述には、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］の記載との対応関係を明らかにするために、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号・符号が付記されている。但し、付記された番号・符号は、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲を限定的に解釈するために用いてはならない。   In order to achieve the above object, the present invention employs the means described below. In the description of the means, in order to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the description of [Best Mode for Carrying Out the Invention], [Best Mode for Carrying Out the Invention] ] Are used for reference. However, the appended numbers and symbols should not be used to limit the technical scope of the invention described in [Claims].

本発明によるディーゼルエンジン監視システムは、ディーゼルエンジンシステム（２１）と診断手段（２２）とを備えた車両（１）と、前記車両（１）と無線通信によって通信可能なコンピュータシステム（２、３）と、診断手段（２２）とを具備する。前記ディーゼルエンジンシステム（２１）は、ディーゼルエンジン（３１）と、前記ディーゼルエンジン（３１）から排出される排気に含まれる有害物質を除去する後処理装置（３６）と、前記後処理装置（３６）の出口から排出された処理後排ガスに含まれる前記有害物質の濃度を検知する第１検知装置（５９）とを備えている。前記診断手段（２２）は、前記ディーゼルエンジン（３１）の負荷と前記第１検知装置（５９）によって検知された前記有害物質の濃度から、前記ディーゼルエンジンシステム（２１）の前記有害物質を低減する性能を診断してシステム診断データを生成し、前記システム診断データを前記コンピュータシステム（２、３）に送信するように構成されている。前記コンピュータシステム（２、３）は、前記システム診断データを保存する機能を有している。   A diesel engine monitoring system according to the present invention includes a vehicle (1) having a diesel engine system (21) and a diagnostic means (22), and a computer system (2, 3) capable of communicating with the vehicle (1) by wireless communication. And diagnostic means (22). The diesel engine system (21) includes a diesel engine (31), a post-processing device (36) for removing harmful substances contained in exhaust gas discharged from the diesel engine (31), and the post-processing device (36). And a first detection device (59) for detecting the concentration of the harmful substance contained in the exhaust gas after treatment discharged from the outlet. The diagnostic means (22) reduces the harmful substance of the diesel engine system (21) from the load of the diesel engine (31) and the concentration of the harmful substance detected by the first detection device (59). A system diagnosis data is generated by diagnosing performance, and the system diagnosis data is transmitted to the computer system (2, 3). The computer system (2, 3) has a function of storing the system diagnostic data.

好適には、前記診断手段（２２）は、前記ディーゼルエンジン（３１）の負荷から前記有害物質の濃度の正常範囲を決定し、前記第１検知装置（５９）によって検知された前記有害物質の濃度が前記正常範囲から外れる場合、前記ディーゼルエンジンシステム（２１）の前記有害物質を低減する性能が低下していることを示す情報を前記システム診断データに挿入する。   Preferably, the diagnostic means (22) determines a normal range of the concentration of the harmful substance from the load of the diesel engine (31), and the concentration of the harmful substance detected by the first detection device (59). Is out of the normal range, information indicating that the performance of reducing the harmful substances of the diesel engine system (21) is deteriorated is inserted into the system diagnosis data.

また、前記診断手段（２２）は、前記第１検知装置（５９）によって検知された前記有害物質の濃度が前記正常範囲から外れる場合、前記ディーゼルエンジンシステム（２１）の前記有害物質を低減する性能が低下していることを示す警告を警告手段（２３）によって出力してもよい。   Moreover, the said diagnostic means (22) reduces the said harmful substance of the said diesel engine system (21), when the density | concentration of the said harmful substance detected by the said 1st detection apparatus (59) remove | deviates from the said normal range. The warning means (23) may output a warning indicating that is reduced.

好適には、前記診断手段（２２）は、前記後処理装置（３６）の状態を診断して後処理装置診断データを生成し、前記後処理装置診断データを前記コンピュータシステム（２、３）に送信するように構成され、前記コンピュータシステム（２、３）は、前記後処理装置診断データを保存する機能を有している。   Preferably, the diagnostic means (22) diagnoses the state of the post-processing device (36) to generate post-processing device diagnostic data, and sends the post-processing device diagnostic data to the computer system (2, 3). The computer system (2, 3) is configured to transmit, and has a function of storing the post-processing device diagnosis data.

前記ディーゼルエンジンシステム（２１）が、前記ディーゼルエンジン（３１）から前記後処理装置（３６）に導入される前記排気に含まれる有害物質の濃度を検知する第２検知装置（５５）を備えている場合には、前記診断手段（２２）は、前記第１検知装置（５９）によって検知された前記有害物質の濃度と、前記第２検知装置（５５）によって検知された前記有害物質の濃度とに基づいて前記後処理装置（３６）の状態を診断して後処理装置診断データを生成することが好ましい。   The diesel engine system (21) includes a second detection device (55) that detects the concentration of harmful substances contained in the exhaust gas that is introduced from the diesel engine (31) into the aftertreatment device (36). In this case, the diagnostic means (22) is configured to adjust the concentration of the harmful substance detected by the first detection device (59) and the concentration of the harmful substance detected by the second detection device (55). It is preferable to diagnose the state of the post-processing device (36) based on this and generate post-processing device diagnosis data.

また、前記後処理装置（３６）が、前記ディーゼルエンジン（３１）から排出される排気に含まれる粒子状物質を除去するＤＰＦ（４１）を備え、前記ディーゼルエンジンシステム（２１）が、更に、前記ＤＰＦ（４１）の差圧を検出するＤＰＦ差圧センサ（５８）を備えている場合、前記診断手段（２２）は、前記ＤＰＦ（４１）の差圧に基づいて前記後処理装置（３６）の状態を診断して後処理装置診断データを生成することが好ましい。   Further, the aftertreatment device (36) includes a DPF (41) that removes particulate matter contained in the exhaust discharged from the diesel engine (31), and the diesel engine system (21) further includes the When the DPF differential pressure sensor (58) for detecting the differential pressure of the DPF (41) is provided, the diagnostic means (22) is configured to detect the post-processing device (36) based on the differential pressure of the DPF (41). It is preferable to diagnose the condition and generate post-processing device diagnostic data.

前記ディーゼルエンジンシステム（２１）が排ガス再循環を行うように構成されている場合、前記診断手段（２２）は、前記排ガス再循環に関与するアクチュエータ（３８、３９、４３）の故障を診断してＥＧＲ診断データを生成して前記コンピュータシステム（２、３）に送信するように構成されることが好ましい。前記コンピュータシステム（２、３）は、前記ＥＧＲ診断データを保存して表示する機能を有することが好ましい。   When the diesel engine system (21) is configured to perform exhaust gas recirculation, the diagnosis means (22) diagnoses a failure of the actuator (38, 39, 43) involved in the exhaust gas recirculation. It is preferably configured to generate EGR diagnostic data and send it to the computer system (2, 3). The computer system (2, 3) preferably has a function of storing and displaying the EGR diagnostic data.

このとき、前記ディーゼルエンジンシステム（２１）は、前記ディーゼルエンジン（３１）から前記後処理装置（３６）に導入される前記排気に含まれる有害物質の濃度を検知する第２検知装置（５５）を備えている場合には、前記診断手段（２２）は、前記ディーゼルエンジン（３１）の負荷と前記第２検知装置（５５）によって検知された前記有害物質の濃度から前記アクチュエータ（３８、３９、４３）の故障を診断してＥＧＲ診断データを生成することが好ましい。   At this time, the diesel engine system (21) includes a second detection device (55) for detecting the concentration of harmful substances contained in the exhaust gas introduced from the diesel engine (31) into the aftertreatment device (36). When equipped, the diagnostic means (22) determines the actuator (38, 39, 43) from the load of the diesel engine (31) and the concentration of the harmful substance detected by the second detection device (55). It is preferable to generate EGR diagnosis data by diagnosing the failure of

また、前記ディーゼルエンジンシステム（２１）が前記ディーゼルエンジン（３１）のブースト圧を計測するブースト圧計（５３）を備えている場合、前記診断手段（２２）は、前記排ガス再循環に関与する前記アクチュエータ（３８、３９、４３）を所定のパターンで動作させ、このときの前記ブースト圧から前記アクチュエータ（３８、３９、４３）の故障を診断してＥＧＲ診断データを生成することが好ましい。   Further, when the diesel engine system (21) includes a boost pressure gauge (53) for measuring the boost pressure of the diesel engine (31), the diagnostic means (22) includes the actuator involved in the exhaust gas recirculation. It is preferable to operate (38, 39, 43) in a predetermined pattern, and diagnose the failure of the actuator (38, 39, 43) from the boost pressure at this time to generate EGR diagnosis data.

前記ディーゼルエンジンシステム（２１）は、前記ディーゼルエンジン（３１）の空燃比又は空気過剰率を測定する空燃比センサ（５４）を備え、前記診断手段（２２）は、前記排ガス再循環に関与する前記アクチュエータ（３８、３９、４３）を所定のパターンで動作させ、動作させている間の前記空燃比又は前記空気過剰率から前記アクチュエータ（３８、３９、４３）の故障を診断してＥＧＲ診断データを生成する。   The diesel engine system (21) includes an air-fuel ratio sensor (54) that measures an air-fuel ratio or an excess air ratio of the diesel engine (31), and the diagnostic means (22) is involved in the exhaust gas recirculation. Actuate the actuators (38, 39, 43) in a predetermined pattern, diagnose the failure of the actuators (38, 39, 43) from the air-fuel ratio or the excess air ratio during the operation, and obtain EGR diagnosis data Generate.

他の観点において、本発明のディーゼルエンジン監視システムは、ディーゼルエンジンシステム（２１）を備えた車両（１）と、前記車両（１）と無線通信によって通信可能なコンピュータシステム（２、３）とを具備する。前記ディーゼルエンジンシステム（２１）は、ディーゼルエンジン（３１）と、前記ディーゼルエンジン（３１）から排出される排気に含まれる有害物質を除去する後処理装置（３６）と、前記後処理装置（３６）の出口から排出された処理後排ガスに含まれる前記有害物質の濃度を検知する第１検知装置（５９）とを備えている。前記車両（１）は、前記第１検知装置（５９）の前記有害物質の濃度を示す情報と、前記ディーゼルエンジン（３１）の負荷を示す情報とを前記コンピュータシステム（２、３）に送信する。前記コンピュータシステム（２、３）は、前記ディーゼルエンジン（３１）の負荷と、前記第１検知装置（５９）によって検知された前記有害物質の濃度から、前記ディーゼルエンジンシステム（２１）の前記有害物質を低減する性能を診断してシステム診断データを生成する診断手段と、前記システム診断データを記憶する記憶装置（１２、１５）とを備えている。   In another aspect, the diesel engine monitoring system of the present invention includes a vehicle (1) including a diesel engine system (21) and a computer system (2, 3) capable of communicating with the vehicle (1) by wireless communication. It has. The diesel engine system (21) includes a diesel engine (31), a post-processing device (36) for removing harmful substances contained in exhaust gas discharged from the diesel engine (31), and the post-processing device (36). And a first detection device (59) for detecting the concentration of the harmful substance contained in the exhaust gas after treatment discharged from the outlet. The vehicle (1) transmits information indicating the concentration of the harmful substance of the first detection device (59) and information indicating the load of the diesel engine (31) to the computer system (2, 3). . The computer system (2, 3) calculates the harmful substance of the diesel engine system (21) from the load of the diesel engine (31) and the concentration of the harmful substance detected by the first detection device (59). Diagnosing means for diagnosing the performance of reducing system performance and generating system diagnostic data, and storage devices (12, 15) for storing the system diagnostic data.

本発明によれば、建設用車両その他の車両に搭載されたディーゼルエンジンに適した、有害物質の低減に関与する機器の監視技術が提供される。
より具体的には、本発明によれば、車両の搭乗者以外の、該車両の監視及び保守に責任を有する者が、有害物質の低減に関与する機器の状況を把握可能にする技術が提供される。
また、本発明によれば、ディーゼルエンジンの負荷の変動に応じて有害物質の低減に関与する機器が有効に機能しているか否かを適切に判断するための技術が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the monitoring technique of the apparatus in connection with reduction of a hazardous | toxic substance suitable for the diesel engine mounted in the vehicle for construction and other vehicles is provided.
More specifically, according to the present invention, there is provided a technology that enables a person who is responsible for monitoring and maintenance of a vehicle other than the vehicle occupant to grasp the status of equipment involved in the reduction of harmful substances. Is done.
In addition, according to the present invention, there is provided a technique for appropriately determining whether or not a device involved in the reduction of harmful substances is functioning effectively according to a change in the load of the diesel engine.

図１は、本発明の一実施形態のディーゼルエンジン監視システム１０の構成を示す概念図である。本実施形態のディーゼルエンジン監視システム１０は、ディーゼルエンジンを搭載した車両１と、製造業者サーバーシステム２と、車両管理者サーバーシステム３とを備えている。車両１のそれぞれには衛星通信アンテナ４が設けられ、加えて、製造業者サーバーシステム２は衛星通信アンテナ５に接続されており、車両１と製造業者サーバーシステム２は、通信衛星７を介した無線通信によって通信可能である。同様に、車両管理者サーバーシステム３は衛星通信アンテナ６に接続されており、車両１と車両管理者サーバーシステム３は、通信衛星７を介した無線通信によって通信可能である。   FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of a diesel engine monitoring system 10 according to an embodiment of the present invention. The diesel engine monitoring system 10 of this embodiment includes a vehicle 1 equipped with a diesel engine, a manufacturer server system 2, and a vehicle manager server system 3. Each vehicle 1 is provided with a satellite communication antenna 4, and in addition, the manufacturer server system 2 is connected to the satellite communication antenna 5, and the vehicle 1 and the manufacturer server system 2 are connected wirelessly via the communication satellite 7. Communication is possible by communication. Similarly, the vehicle administrator server system 3 is connected to the satellite communication antenna 6, and the vehicle 1 and the vehicle administrator server system 3 can communicate by wireless communication via the communication satellite 7.

製造業者サーバーシステム２は、車両製造業者によって使用されるコンピュータシステムであり、衛星送受信器１１と、データサーバ１２と、保守計画サーバ１３とを備えている。衛星送受信器１１は、車両１から通信衛星７を介して受け取ったデータをデータサーバ１２及び保守計画サーバ１３に転送し、また、データサーバ１２及び保守計画サーバ１３から受け取ったデータや指示を、通信衛星７を介して車両１に送信する機能を有している。データサーバ１２は、車両１から受け取ったデータを保存する。保守計画サーバ１３は、データサーバ１２に蓄積されたデータを用いて車両１の修理、保守及び部品の手配を電子的に行い、また、各車両１に所望の指示を送信するために使用される。   The manufacturer server system 2 is a computer system used by a vehicle manufacturer, and includes a satellite transceiver 11, a data server 12, and a maintenance plan server 13. The satellite transmitter / receiver 11 transfers the data received from the vehicle 1 via the communication satellite 7 to the data server 12 and the maintenance plan server 13, and communicates the data and instructions received from the data server 12 and the maintenance plan server 13. It has a function of transmitting to the vehicle 1 via the satellite 7. The data server 12 stores data received from the vehicle 1. The maintenance plan server 13 uses the data stored in the data server 12 to electronically perform repairs, maintenance and parts arrangement of the vehicle 1, and is used to transmit a desired instruction to each vehicle 1. .

一方、車両管理者サーバーシステム３は、車両１の管理者（例えば、車両１を保有する会社）によって使用されるコンピュータシステムであり、衛星送受信器１４と、データサーバ１５と、保守計画サーバ１６とを備えている。衛星送受信器１４は、車両１から通信衛星７を介して受け取ったデータをデータサーバ１５及び保守計画サーバ１６に転送し、また、データサーバ１５及び保守計画サーバ１３から受け取ったデータを、通信衛星７を介して車両１に送信する機能を有している。データサーバ１５は、車両１から受け取ったデータを保存し、保守計画サーバ１６は、データサーバ１５に蓄積されたデータを用いて車両１の修理、保守及び部品の手配を電子的に行い、また、各車両１に所望の指示を送信するために使用される。製造業者サーバーシステム２と車両管理者サーバーシステム３とは、インターネット１７を介して通信可能である。   On the other hand, the vehicle administrator server system 3 is a computer system used by an administrator of the vehicle 1 (for example, a company that owns the vehicle 1), and includes a satellite transceiver 14, a data server 15, a maintenance plan server 16, and the like. It has. The satellite transmitter / receiver 14 transfers the data received from the vehicle 1 via the communication satellite 7 to the data server 15 and the maintenance plan server 16, and also receives the data received from the data server 15 and the maintenance plan server 13. It has the function to transmit to vehicle 1 via. The data server 15 stores data received from the vehicle 1, and the maintenance plan server 16 electronically performs repairs, maintenance, and parts arrangement of the vehicle 1 using data stored in the data server 15, Used to transmit a desired instruction to each vehicle 1. The manufacturer server system 2 and the vehicle manager server system 3 can communicate with each other via the Internet 17.

図２は、車両１の構成を部分的に示すブロック図である。車両１には、ディーゼルエンジン及びその周辺機器からなるディーゼルエンジンシステム２１と、診断コントローラ２２と、コンソールパネル２３と、衛星送受信器２４とが搭載される。   FIG. 2 is a block diagram partially showing the configuration of the vehicle 1. The vehicle 1 is equipped with a diesel engine system 21 including a diesel engine and its peripheral devices, a diagnostic controller 22, a console panel 23, and a satellite transceiver 24.

ディーゼルエンジンシステム２１は、ディーゼルエンジン３１と、吸気通路３２と、排気通路３３と、ターボチャージャ３４と、ＥＧＲ通路３５と、後処理装置３６とから構成されている。本実施形態のディーゼルエンジン３１は、コモンレール方式を採用しており、燃料降圧ポンプ３１ａとコモンレール（蓄圧室）３１ｂを使用して燃料を噴射するように構成されている。ディーゼルエンジン３１の吸気及び排気は、吸気通路３２と、排気通路３３と、ターボチャージャ３４とによって行われる。吸気通路３２は、ディーゼルエンジン３１の吸気ポート３１ｃに接続され、排気通路３３は、ディーゼルエンジン３１の排気ポート２ｂに接続されている。ターボチャージャ３４は、排気通路３３に排出される排気によって駆動されて吸気を圧縮する役割を有している。ディーゼルエンジン３１には、ターボチャージャ３４によって圧縮された吸気が供給される。後処理装置３６は、排気からＮＯｘや粒子状物質のような有害物質を取り除く。ＥＧＲ通路３５は、排気を吸気ポート３１ｄに還流するために使用される通路であり、排気ポート３１ｄと吸気ポート３１ｄとを接続するように設けられている。   The diesel engine system 21 includes a diesel engine 31, an intake passage 32, an exhaust passage 33, a turbocharger 34, an EGR passage 35, and an aftertreatment device 36. The diesel engine 31 of the present embodiment employs a common rail system, and is configured to inject fuel using a fuel step-down pump 31a and a common rail (accumulation chamber) 31b. Intake and exhaust of the diesel engine 31 are performed by an intake passage 32, an exhaust passage 33, and a turbocharger 34. The intake passage 32 is connected to the intake port 31 c of the diesel engine 31, and the exhaust passage 33 is connected to the exhaust port 2 b of the diesel engine 31. The turbocharger 34 is driven by the exhaust discharged into the exhaust passage 33 and has a role of compressing the intake air. The diesel engine 31 is supplied with intake air compressed by the turbocharger 34. The aftertreatment device 36 removes harmful substances such as NOx and particulate matter from the exhaust. The EGR passage 35 is a passage used to recirculate exhaust gas to the intake port 31d, and is provided so as to connect the exhaust port 31d and the intake port 31d.

吸気通路３２には、ターボチャージャ３４のコンプレッサ３４ａと、インタークーラ３７と、スロットル弁３８とが設けられている。ターボチャージャ３４によって圧縮された吸気は、インタークーラ３７によって冷却された後、スロットル弁３８を介してディーゼルエンジン３１に供給される。スロットル弁３８は吸気の量を制御するために使用される。   The intake passage 32 is provided with a compressor 34 a of the turbocharger 34, an intercooler 37, and a throttle valve 38. The intake air compressed by the turbocharger 34 is cooled by the intercooler 37 and then supplied to the diesel engine 31 via the throttle valve 38. The throttle valve 38 is used to control the amount of intake air.

一方、排気通路３３には、ＶＧＴ（variable geometry turbocharger）アクチュエータ３９と、ターボチャージャ３４のタービン３４ｂとが設けられている。ＶＧＴアクチュエータ３９は、ターボチャージャ３４のタービン３４ｂに導入される排気の量を制御するために使用される。タービン３４ｂは、それに導入された排気によって駆動され、吸気通路３２に設けられたコンプレッサ３４ａを駆動する。これにより、吸気通路３２の吸気が圧縮される。ターボチャージャ３４のタービン３４ｂから排出された排気は、後処理装置３６に導入される。   On the other hand, the exhaust passage 33 is provided with a variable geometry turbocharger (VGT) actuator 39 and a turbine 34 b of the turbocharger 34. The VGT actuator 39 is used to control the amount of exhaust gas introduced into the turbine 34b of the turbocharger 34. The turbine 34 b is driven by the exhaust gas introduced into the turbine 34 b and drives a compressor 34 a provided in the intake passage 32. As a result, the intake air in the intake passage 32 is compressed. The exhaust discharged from the turbine 34 b of the turbocharger 34 is introduced into the aftertreatment device 36.

後処理装置３６は、ＮＯｘ吸着触媒（LNT: lean NOx trap）４０と、ＤＰＦ（diesel particulate Filter）４１とを備えている。ＮＯｘ吸着触媒４０は、排気からＮＯｘを除去するために使用され、ＤＰＦ４１は、排気から粒子状物質を除去するために使用される。後述されるように、ＮＯｘ吸着触媒４０とＤＰＦ４１とは、いずれも、定期的に再生、及び交換が必要な機器であり、本実施形態において重点的に監視される機器である。   The post-processing device 36 includes a NOx adsorption catalyst (LNT: lean NOx trap) 40 and a DPF (diesel particulate filter) 41. The NOx adsorption catalyst 40 is used to remove NOx from the exhaust, and the DPF 41 is used to remove particulate matter from the exhaust. As will be described later, the NOx adsorption catalyst 40 and the DPF 41 are both devices that need to be periodically regenerated and replaced, and are devices that are intensively monitored in the present embodiment.

ＥＧＲ通路３５は、排気ポート３１ｄから吸気ポート３１ｃに排気を還流させることにより、ＮＯｘの排出を低減する役割を有している。ＥＧＲ通路３５には、ＥＧＲクーラ４２とＥＧＲ弁４３とが設けられている。ＥＧＲクーラ４２は、還流される排気を冷却する。ＥＧＲ弁４３は、還流される排気の量を制御する。   The EGR passage 35 has a role of reducing NOx emission by recirculating exhaust gas from the exhaust port 31d to the intake port 31c. An EGR cooler 42 and an EGR valve 43 are provided in the EGR passage 35. The EGR cooler 42 cools the exhaust gas that is recirculated. The EGR valve 43 controls the amount of exhaust gas that is recirculated.

ディーゼルエンジンシステム２１の状態を把握するために、ディーゼルエンジンシステム２１の各所に様々なセンサが設けられる。具体的には、ディーゼルエンジン３１には、エンジン回転数Ｎｅを計測する回転数センサ５１が設けられ、吸気通路３２には、吸気流量（即ち、吸気通路３２の空気流量）を計測するエアフローメータ５２がターボチャージャ３４の上流に、吸気ポート３１ｃにおけるブースト圧（過給圧）を計測するブースト圧計５３がターボチャージャ３４の下流に設けられる。排気通路３３における後処理装置３６の入口側の位置には、空燃比（又は、空気過剰率）を検出する空燃比センサ５４と、排気のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサ５５と、排気の温度を検出する排気温度センサ５６とが設けられている。更に、後処理装置３６には、後処理装置３６内の排気の温度を検出する排気温度センサ５７と、ＤＰＦ４１の差圧（ＤＰＦ４１の両面の圧力の差）を検出するＤＰＦ差圧センサ５８とが設けられている。更に、後処理装置３６の出口側には、後処理装置３６から排出される排気のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサ５９と、排気の温度を検出する排気温度センサ６０とが設けられている。   In order to grasp the state of the diesel engine system 21, various sensors are provided at various locations of the diesel engine system 21. Specifically, the diesel engine 31 is provided with a rotational speed sensor 51 that measures the engine rotational speed Ne, and the intake passage 32 is provided with an air flow meter 52 that measures an intake flow rate (that is, an air flow rate in the intake passage 32). Is provided upstream of the turbocharger 34, and a boost pressure gauge 53 for measuring the boost pressure (supercharging pressure) at the intake port 31 c is provided downstream of the turbocharger 34. At the position on the inlet side of the aftertreatment device 36 in the exhaust passage 33, an air-fuel ratio sensor 54 that detects the air-fuel ratio (or excess air ratio), a NOx sensor 55 that detects the NOx concentration of exhaust, and the temperature of the exhaust An exhaust temperature sensor 56 for detection is provided. Further, the post-processing device 36 includes an exhaust temperature sensor 57 that detects the temperature of the exhaust gas in the post-processing device 36, and a DPF differential pressure sensor 58 that detects the differential pressure of the DPF 41 (the difference in pressure between both surfaces of the DPF 41). Is provided. Further, a NOx sensor 59 for detecting the NOx concentration of the exhaust discharged from the post-processing device 36 and an exhaust temperature sensor 60 for detecting the temperature of the exhaust are provided on the outlet side of the post-processing device 36.

本実施形態において特に注目すべきパラメータは、
（１）後処理装置３６の出口側に設けられたＮＯｘセンサ５９によって検出されるＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｐ、
（２）後処理装置３６の入口側に設けられたＮＯｘセンサ５５によって検出されるＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｅ、及び
（３）ＤＰＦ差圧センサ５８によって測定されるＤＰＦ４１の差圧ＰＤＰＦ
の３つである。 The parameters that should be particularly noted in this embodiment are:
(1) NOx concentration [NOx] P detected by a NOx sensor 59 provided on the outlet side of the post-processing device 36;
(2) NOx concentration [NOx] E detected by the NOx sensor 55 provided on the inlet side of the post-processing device 36, and (3) differential pressure P DPF of the DPF 41 measured by the DPF differential pressure sensor 58
It is three.

ＮＯｘセンサ５９によって検出されるＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｐは、ディーゼルエンジンシステム２１全体としてのＮＯｘ低減性能を表すパラメータである。ディーゼルエンジンシステム２１全体としてのＮＯｘ低減性能が良好に保たれている場合には、ＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｐは低く保たれる。一方、後処理装置３６が劣化し、及び／又は、ディーゼルエンジンシステム２１においてＥＧＲが有効に機能していない場合には、ＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｐが増加する。 The NOx concentration [NOx] P detected by the NOx sensor 59 is a parameter representing the NOx reduction performance of the diesel engine system 21 as a whole. When the NOx reduction performance of the diesel engine system 21 as a whole is kept good, the NOx concentration [NOx] P is kept low. On the other hand, when the aftertreatment device 36 is deteriorated and / or EGR is not functioning effectively in the diesel engine system 21, the NOx concentration [NOx] P increases.

一方、ＮＯｘセンサ５５によって検出されるＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｅは、ディーゼルエンジンシステム２１において排ガス再循環（ＥＧＲ）が有効に機能しているか否かを示している。ディーゼルエンジンシステム２１において排ガス再循環が有効に機能している場合には、ＮＯｘセンサ５５によって検出されるＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｅは低くなる。一方、何らかの原因により排ガス再循環が有効に機能していない場合（例えば、スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、ＥＧＲ弁４３のいずれかが故障している場合）、ＮＯｘセンサ５５によって検出されるＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｅが増加する。 On the other hand, the NOx concentration [NOx] E detected by the NOx sensor 55 indicates whether exhaust gas recirculation (EGR) is functioning effectively in the diesel engine system 21. When exhaust gas recirculation functions effectively in the diesel engine system 21, the NOx concentration [NOx] E detected by the NOx sensor 55 becomes low. On the other hand, when the exhaust gas recirculation is not functioning effectively for some reason (for example, when any of the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 is broken), the NOx concentration detected by the NOx sensor 55 is detected. [NOx] E increases.

ＮＯｘセンサ５９によって検出されるＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］ＰとＮＯｘセンサ５５によって検出されるＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｅは、ＮＯｘ吸着触媒４０の状態を把握するためのパラメータとしても有効である。ＮＯｘセンサ５９によって検出されるＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］ＰとＮＯｘセンサ５５によって検出されるＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｅからは、ＮＯｘ吸着触媒４０のＮＯｘ除去率ρが算出可能である。ＮＯｘ除去率ρは、例えば、下記式（１）：
ρ＝｛１−［ＮＯｘ］Ｐ／［ＮＯｘ］Ｅ｝×１００（％）， ・・・（１）
から算出可能である。ＮＯｘ除去率ρは、ＮＯｘ吸着触媒４０の状態を示すパラメータとして有効である。 The NOx concentration [NOx] P detected by the NOx sensor 59 and the NOx concentration [NOx] E detected by the NOx sensor 55 are also effective as parameters for grasping the state of the NOx adsorption catalyst 40. From the NOx concentration [NOx] P detected by the NOx sensor 59 and the NOx concentration [NOx] E detected by the NOx sensor 55, the NOx removal rate ρ of the NOx adsorption catalyst 40 can be calculated. The NOx removal rate ρ is, for example, the following formula (1):
ρ = {1− [NOx] P / [NOx] E } × 100 (%), (1)
It can be calculated from The NOx removal rate ρ is effective as a parameter indicating the state of the NOx adsorption catalyst 40.

更に、ＤＰＦ４１の差圧ＰＤＰＦは、ＤＰＦ４１の状態を示すパラメータとして有効である。一般に、ＤＰＦ４１の差圧ＰＤＰＦは、ディーゼルエンジンシステム２１の運用時間と共に減少し、ＤＰＦ４１が再生されると回復する。ＤＰＦ差圧センサ５８によって測定されるＤＰＦ４１の差圧は、ＤＰＦ４１の再生、交換の時期を判断するために使用される。 Further, the differential pressure P DPF of the DPF 41 is effective as a parameter indicating the state of the DPF 41. In general, the differential pressure P DPF of the DPF 41 decreases with the operation time of the diesel engine system 21, and recovers when the DPF 41 is regenerated. The differential pressure of the DPF 41 measured by the DPF differential pressure sensor 58 is used to determine the timing for regeneration and replacement of the DPF 41.

ディーゼルエンジンシステム２１の制御は、ディーゼルエンジン３１に取り付けられたＥＣＵ（engine control unit）４４によって行われる。ＥＣＵ４４は、上述されているようなディーゼルエンジンシステム２１の各所に設置されたセンサによって得られた測定データに応答して、ディーゼルエンジンシステム２１を制御する。より具体的には、ＥＣＵ４４は、アクセルペダル位置（即ち、アクセルペダルの踏み込み具合）を示すアクセルポジション信号からトルク指令Ｔ＊を生成し、そのトルク指令Ｔ＊と回転数センサ５１によって計測されたエンジン回転数Ｎｅとからディーゼルエンジン３１の燃料の噴射量を決定する。ＥＣＵ４４は、インジェクタ（図示されない）を制御して、決定した噴射量だけ燃料を噴射する。加えて、ＥＣＵ４４は、ディーゼルエンジンシステム２１の各所に設置されたセンサによって得られた測定データに応答して、スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３の開度を制御する。 The diesel engine system 21 is controlled by an ECU (engine control unit) 44 attached to the diesel engine 31. The ECU 44 controls the diesel engine system 21 in response to measurement data obtained by sensors installed at various locations of the diesel engine system 21 as described above. More specifically, the ECU 44 generates a torque command T * from an accelerator position signal indicating the accelerator pedal position (that is, how the accelerator pedal is depressed), and the engine measured by the torque command T * and the rotational speed sensor 51. The fuel injection amount of the diesel engine 31 is determined from the rotational speed Ne. The ECU 44 controls an injector (not shown) to inject fuel by the determined injection amount. In addition, the ECU 44 controls the opening degrees of the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 in response to measurement data obtained by sensors installed at various locations in the diesel engine system 21.

診断コントローラ２２は、ディーゼルエンジンシステム２１の有害物質を低減する能力を診断し、又は有害物質の低減に関連する機器の故障を診断する機能を有している。ディーゼルエンジンシステム２１の診断には、ディーゼルエンジンシステム２１の各所に設置されたセンサの測定データ、ディーゼルエンジンシステム２１に含まれるアクチュエータの変位を示す変位データ（即ち、スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３の開度を示すデータ）、及びＥＣＵ４４によって生成されたトルク指令Ｔ＊が使用される。診断コントローラ２２は、これらのパラメータに基づいてディーゼルエンジンシステム２１を診断する。診断コントローラ２２によるディーゼルエンジンシステム２１の診断については、後に詳細に説明する。 The diagnosis controller 22 has a function of diagnosing the ability of the diesel engine system 21 to reduce harmful substances, or diagnosing equipment failure related to the reduction of harmful substances. Diagnosis of the diesel engine system 21 includes measurement data of sensors installed at various locations of the diesel engine system 21, displacement data indicating displacement of actuators included in the diesel engine system 21 (that is, a throttle valve 38, a VGT actuator 39, and Data indicating the opening of the EGR valve 43) and the torque command T * generated by the ECU 44 are used. The diagnosis controller 22 diagnoses the diesel engine system 21 based on these parameters. The diagnosis of the diesel engine system 21 by the diagnosis controller 22 will be described in detail later.

コンソールパネル２３は、ディーゼルエンジンシステム２１の状態を、車両１の搭乗者に知らせる役割を有している。診断コントローラ２２によるディーゼルエンジンシステム２１の診断結果は、コンソールパネル２３に表示され、また、コンソールパネル２３から警報音として出力される。   The console panel 23 has a role of notifying the passenger of the vehicle 1 of the state of the diesel engine system 21. A diagnosis result of the diesel engine system 21 by the diagnosis controller 22 is displayed on the console panel 23 and is output from the console panel 23 as an alarm sound.

衛星送受信器２４は、診断コントローラ２２によるディーゼルエンジンシステム２１の診断の結果を示すデータや診断コントローラ２２によって収集されたデータを、衛星通信アンテナ４を用いて製造業者サーバーシステム２及び車両管理者サーバーシステム３に送信する。送信されたデータは、製造業者サーバーシステム２及び車両管理者サーバーシステム３のデータサーバ１２、１５に保存される。また、衛星送受信器２４は、製造業者サーバーシステム２及び車両管理者サーバーシステム３から送られてくるデータや指示を診断コントローラ２２に転送する。   The satellite transmitter / receiver 24 uses the satellite communication antenna 4 to transmit data indicating the result of diagnosis of the diesel engine system 21 by the diagnosis controller 22 and data collected by the diagnosis controller 22 to the manufacturer server system 2 and the vehicle manager server system. 3 to send. The transmitted data is stored in the data servers 12 and 15 of the manufacturer server system 2 and the vehicle manager server system 3. The satellite transmitter / receiver 24 also transfers data and instructions sent from the manufacturer server system 2 and the vehicle manager server system 3 to the diagnostic controller 22.

続いて、診断コントローラ２２の動作、特に、診断コントローラ２２によるディーゼルエンジンシステム２１の診断について詳細に説明する。診断コントローラ２２には、ＮＯｘ基礎データ２２ａと、アクチュエータ基礎データ２２ｂとが予め用意されており、診断コントローラ２２は、これらのデータを用いてディーゼルエンジンシステム２１を診断する。   Next, the operation of the diagnosis controller 22, particularly the diagnosis of the diesel engine system 21 by the diagnosis controller 22, will be described in detail. The diagnostic controller 22 is prepared in advance with NOx basic data 22a and actuator basic data 22b, and the diagnostic controller 22 diagnoses the diesel engine system 21 using these data.

ＮＯｘ基礎データ２２ａは、図３に示されているように、
（１）ベンチテストで得られた、ディーゼルエンジンシステム２１の負荷（トルク指令Ｔ＊及びエンジン回転数Ｎｅ）と後処理装置３６の出口のＮＯｘ濃度（即ち、ＮＯｘセンサ５９によって検出されたＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｐ）との関係を示すデータテーブル、及び
（２）ベンチテストで得られた、ディーゼルエンジンシステム２１の負荷と、ディーゼルエンジン３１の出口におけるＮＯｘ濃度（即ち、ＮＯｘセンサ５５によって検出されたＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｅ）との関係を示すデータテーブル
とから構成されている。ＮＯｘ基礎データ２２ａに記述されているＮＯｘ濃度は、ディーゼルエンジンシステム２１が正常に運転されている場合のＮＯｘ濃度の目安として使用される。 The NOx basic data 22a, as shown in FIG.
(1) The load (torque command T * and engine speed Ne) of the diesel engine system 21 and the NOx concentration at the outlet of the aftertreatment device 36 (that is, the NOx concentration detected by the NOx sensor 59) obtained by the bench test [ NOx] P ) and (2) the load of the diesel engine system 21 and the NOx concentration at the outlet of the diesel engine 31 (that is, the NOx detected by the NOx sensor 55) obtained by the bench test. And a data table showing the relationship with the concentration [NOx] E ). The NOx concentration described in the NOx basic data 22a is used as a standard for the NOx concentration when the diesel engine system 21 is operating normally.

アクチュエータ基礎データ２２ｂは、ベンチテストで得られた、所定のパターンでスロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３を動作させた場合のブースト圧及び空気過剰率を示すデータである。言い換えれば、アクチュエータ基礎データ２２ｂは、ベンチテストで得られた、スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３の開度と、ブースト圧及び空気過剰率との関係を示すデータテーブルである。アクチュエータ基礎データ２２ｂは、スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３が正常に動作している場合のブースト圧及び空気過剰率の目安として使用される。   The actuator basic data 22b is data indicating a boost pressure and an excess air ratio when the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 are operated in a predetermined pattern, which is obtained by a bench test. In other words, the actuator basic data 22b is a data table showing the relationship between the opening degree of the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43, the boost pressure, and the excess air ratio obtained in the bench test. The actuator basic data 22b is used as a measure of the boost pressure and the excess air ratio when the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 are operating normally.

本実施形態では、診断コントローラ２２は、下記の３つの観点でディーゼルエンジンシステム２１を診断する。   In the present embodiment, the diagnosis controller 22 diagnoses the diesel engine system 21 from the following three viewpoints.

（１）ディーゼルエンジンシステム２１全体のＮＯｘ低減性能
診断コントローラ２２は、後処理装置３６の出口側に設けられたＮＯｘセンサ５９によって検出されるＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｐから、ディーゼルエンジンシステム２１全体のＮＯｘ低減性能を診断し、ディーゼルエンジンシステム２１全体のＮＯｘ低減性能を示すシステム診断データを生成する。システム診断データは、製造業者サーバーシステム２及び車両管理者サーバーシステム３に送信され、データサーバ１２、１５に保存される。データサーバ１２、１５に保存されたシステム診断データは、保守計画サーバ１３、１５を介してデータサーバ１２、１５にアクセスすることによって閲覧することができ、ディーゼルエンジンシステム２１の修理、保守、部品の手配に役立てることができる。 (1) NOx reduction performance of the diesel engine system 21 as a whole The diagnosis controller 22 determines the NOx concentration of the diesel engine system 21 as a whole from the NOx concentration [NOx] P detected by the NOx sensor 59 provided on the outlet side of the post-processing device 36. The reduction performance is diagnosed, and system diagnosis data indicating the NOx reduction performance of the entire diesel engine system 21 is generated. The system diagnosis data is transmitted to the manufacturer server system 2 and the vehicle manager server system 3 and stored in the data servers 12 and 15. The system diagnosis data stored in the data servers 12 and 15 can be viewed by accessing the data servers 12 and 15 via the maintenance plan servers 13 and 15, and repair, maintenance, and parts repair of the diesel engine system 21. Can be used for arrangements.

この診断において留意すべき点は、後処理装置３６の出口におけるＮＯｘ濃度の正常範囲は、ディーゼルエンジンシステム２１の負荷（即ち、トルク指令Ｔ＊及びエンジン回転数Ｎｅ）によって変動することである。したがって、ＮＯｘセンサ５９によって検出されたＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｐを、特定の一定の閾値と比較するだけでは、ディーゼルエンジンシステム２１のＮＯｘ低減性能を正確に診断することはできない。 It should be noted in this diagnosis that the normal range of the NOx concentration at the outlet of the aftertreatment device 36 varies depending on the load of the diesel engine system 21 (that is, the torque command T * and the engine speed Ne). Therefore, the NOx reduction performance of the diesel engine system 21 cannot be accurately diagnosed only by comparing the NOx concentration [NOx] P detected by the NOx sensor 59 with a specific constant threshold value.

このような状況に対処するために、本実施形態では、ディーゼルエンジンシステム２１の負荷とＮＯｘ基礎データ２２ａから後処理装置３６の出口のＮＯｘ濃度の正常範囲が決定され、ＮＯｘセンサ５９によって検出されたＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｐがその正常範囲から外れている場合、ディーゼルエンジンシステム２１のＮＯｘ低減性能に異常があると判断される。詳細には、ある時点におけるトルク指令Ｔ＊及びエンジン回転数ＮｅがＥＣＵ４４から通知されると、診断コントローラ２２は、そのトルク指令Ｔ＊及びエンジン回転数Ｎｅを基にしてＮＯｘ基礎データ２２ａのデータテーブルに対してテーブルルックアップを行い（必要であれば更に補間を行い）、これにより、後処理装置３６の出口の適正なＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｐ ＊を算出する。ＮＯｘセンサ５９によって検出されたＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｐ ＊が、所定の係数Ｋ１（０＜Ｋ１＜１）について下記式：
［ＮＯｘ］Ｐ≦Ｋ１・［ＮＯｘ］Ｐ ＊， ・・・（２）
を満足しない場合、診断コントローラ２２は、後処理装置３６の出口のＮＯｘ濃度が異常であると診断する。 In order to cope with such a situation, in this embodiment, the normal range of the NOx concentration at the outlet of the aftertreatment device 36 is determined from the load of the diesel engine system 21 and the NOx basic data 22a and detected by the NOx sensor 59. When the NOx concentration [NOx] P is out of the normal range, it is determined that the NOx reduction performance of the diesel engine system 21 is abnormal. Specifically, when the torque command T * and the engine speed Ne at a certain time point are notified from the ECU 44, the diagnosis controller 22 determines the data table of the NOx basic data 22a based on the torque command T * and the engine speed Ne. Is looked up (and further interpolation is performed if necessary), thereby calculating an appropriate NOx concentration [NOx] P * at the outlet of the post-processing device 36. The NOx concentration [NOx] P * detected by the NOx sensor 59 is expressed by the following formula for a predetermined coefficient K 1 (0 <K 1 <1):
[NOx] P ≦ K 1. [NOx] P * , (2)
If not, the diagnosis controller 22 diagnoses that the NOx concentration at the outlet of the post-processing device 36 is abnormal.

診断コントローラ２２は、後処理装置３６の出口のＮＯｘ濃度が異常であると診断すると、その旨を、コンソールパネル２３の警告灯及び／又はコンソールパネル２３によって発せられた警告音によって搭乗者に知らせる。   When the diagnosis controller 22 diagnoses that the NOx concentration at the outlet of the post-processing device 36 is abnormal, the diagnosis controller 22 notifies the passenger to that effect by a warning light on the console panel 23 and / or a warning sound emitted by the console panel 23.

加えて、診断コントローラ２２は、後処理装置３６の出口のＮＯｘ濃度が異常であると診断すると、その旨を示す情報をシステム診断データに挿入して製造業者サーバーシステム２及び車両管理者サーバーシステム３に送信する。これにより、車両１の製造業者及び管理者は、車両１のディーゼルエンジンシステム２１のＮＯｘ低減性能が低下していることを知ることができる。   In addition, when the diagnosis controller 22 diagnoses that the NOx concentration at the outlet of the post-processing device 36 is abnormal, information indicating that is inserted into the system diagnosis data and the manufacturer server system 2 and the vehicle manager server system 3. Send to. Thereby, the manufacturer and manager of the vehicle 1 can know that the NOx reduction performance of the diesel engine system 21 of the vehicle 1 is deteriorated.

（２）後処理装置３６の状態
更に、診断コントローラ２２は、後処理装置３６の状態を診断し、後処理装置３６の状態を示す後処理装置診断データを生成する。例えば、ＮＯｘ吸着触媒４０やＤＰＦ４１に保守が必要な場合（例えば、再生や交換が必要な場合）は、診断コントローラ２２は、その旨を示す情報を含むように後処理装置診断データを生成する。後処理装置診断データは、無線通信によって製造業者サーバーシステム２及び車両管理者サーバーシステム３に送信され、データサーバ１２、１５に保存される。データサーバ１２、１５に保存された後処理装置診断データは、保守計画サーバ１３、１５を介してデータサーバ１２、１５にアクセスすることによって閲覧することができ、後処理装置３６の修理、保守、部品の手配に役立てることができる。 (2) State of Post-Processing Device 36 Furthermore, the diagnosis controller 22 diagnoses the state of the post-processing device 36 and generates post-processing device diagnostic data indicating the state of the post-processing device 36. For example, when the NOx adsorption catalyst 40 and the DPF 41 require maintenance (for example, when regeneration or replacement is necessary), the diagnostic controller 22 generates post-processing device diagnostic data so as to include information indicating that. The post-processing device diagnosis data is transmitted to the manufacturer server system 2 and the vehicle manager server system 3 by wireless communication, and stored in the data servers 12 and 15. The post-processing device diagnosis data stored in the data servers 12 and 15 can be browsed by accessing the data servers 12 and 15 via the maintenance plan servers 13 and 15, and repair, maintenance, and the like of the post-processing device 36. It can be used to arrange parts.

本実施形態では、後処理装置３６の状態の診断は、ＮＯｘ吸着触媒４０のＮＯｘ除去率ρ、及び、ＤＰＦ差圧センサ５８によって測定されたＤＰＦ４１の差圧ＰＤＰＦに基づいて行われる。上述のように、ＮＯｘ吸着触媒４０のＮＯｘ除去率ρは、ＮＯｘセンサ５９によって検出されるＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］ＰとＮＯｘセンサ５５によって検出されるＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｅとから式（１）によって算出可能である。 In the present embodiment, the diagnosis of the state of the post-processing device 36 is performed based on the NOx removal rate ρ of the NOx adsorption catalyst 40 and the differential pressure P DPF of the DPF 41 measured by the DPF differential pressure sensor 58. As described above, the NOx removal rate ρ of the NOx adsorption catalyst 40 is calculated by the equation (1) from the NOx concentration [NOx] P detected by the NOx sensor 59 and the NOx concentration [NOx] E detected by the NOx sensor 55. It can be calculated.

一般に、図４Ａに示されているように、ＮＯｘ除去率ρは、ディーゼルエンジンシステム２１の運用時間と共に減少し、ＮＯｘ吸着触媒４０が再生されると回復する。診断コントローラ２２は、ＮＯｘ吸着触媒４０のＮＯｘ除去率ρを逐次に算出し、算出したＮＯｘ除去率ρをＬＮＴ履歴データ２２ｃとして保存する。   In general, as shown in FIG. 4A, the NOx removal rate ρ decreases with the operation time of the diesel engine system 21, and recovers when the NOx adsorption catalyst 40 is regenerated. The diagnosis controller 22 sequentially calculates the NOx removal rate ρ of the NOx adsorption catalyst 40, and stores the calculated NOx removal rate ρ as LNT history data 22c.

診断コントローラ２２は、ＮＯｘ吸着触媒４０のＮＯｘ除去率ρが所定の基準値よりも低い場合、ＮＯｘ吸着触媒４０の性能が低下したと診断し、その旨をコンソールパネル２３の警告灯及び／又はコンソールパネル２３によって発せられた警告音によって搭乗者に知らせる。加えて、診断コントローラ２２は、ＮＯｘ吸着触媒４０の性能が低下した旨を示す情報を含む後処理装置診断データを生成して製造業者サーバーシステム２及び車両管理者サーバーシステム３に送信する。これにより、車両１の製造業者及び管理者は、ＮＯｘ吸着触媒４０のＮＯｘ低減性能が低下していることを知ることができる。   When the NOx removal rate ρ of the NOx adsorption catalyst 40 is lower than a predetermined reference value, the diagnosis controller 22 diagnoses that the performance of the NOx adsorption catalyst 40 has deteriorated, and notifies the warning light on the console panel 23 and / or the console. The passenger is notified by a warning sound emitted by the panel 23. In addition, the diagnostic controller 22 generates post-processing device diagnostic data including information indicating that the performance of the NOx adsorption catalyst 40 has been reduced, and transmits the post-processing device diagnostic data to the manufacturer server system 2 and the vehicle manager server system 3. Thereby, the manufacturer and manager of the vehicle 1 can know that the NOx reduction performance of the NOx adsorption catalyst 40 is deteriorated.

同様に、診断コントローラ２２は、ＤＰＦ４１の差圧ＰＤＰＦが所定の基準値よりも低い場合、ＤＰＦ４１のＰＭ除去性能が低下したと診断し、その旨をコンソールパネル２３の警告灯及び／又はコンソールパネル２３によって発せられた警告音によって搭乗者に知らせる。加えて、診断コントローラ２２は、ＤＰＦ４１の性能が低下した旨を示す情報を含む後処理装置診断データを生成して製造業者サーバーシステム２及び車両管理者サーバーシステム３に送信する。これにより、車両１の製造業者及び管理者は、ＤＰＦ４１の性能が低下していることを知ることができる。 Similarly, when the differential pressure P DPF of the DPF 41 is lower than a predetermined reference value, the diagnosis controller 22 diagnoses that the PM removal performance of the DPF 41 has deteriorated, and notifies the warning light of the console panel 23 and / or the console panel. The passenger is informed by the warning sound emitted by 23. In addition, the diagnostic controller 22 generates post-processing device diagnostic data including information indicating that the performance of the DPF 41 has been reduced, and transmits the post-processing device diagnostic data to the manufacturer server system 2 and the vehicle manager server system 3. Thereby, the manufacturer and manager of the vehicle 1 can know that the performance of the DPF 41 is deteriorated.

一実施形態では、診断コントローラ２２は、ＮＯｘ吸着触媒４０のＮＯｘ除去率ρに応答してＮＯｘ吸着触媒４０を自動的に再生するように構成される。典型的には、ＮＯｘ吸着触媒４０のＮＯｘ除去率ρが所定の基準値ρｍｉｎまで低下すると、診断コントローラ２２は、ＮＯｘ吸着触媒４０を自動的に再生する。ＮＯｘ吸着触媒４０を再生すると、診断コントローラ２２は、その旨をＬＮＴ履歴データ２２ｃに記録する。   In one embodiment, the diagnostic controller 22 is configured to automatically regenerate the NOx adsorption catalyst 40 in response to the NOx removal rate ρ of the NOx adsorption catalyst 40. Typically, when the NOx removal rate ρ of the NOx adsorption catalyst 40 decreases to a predetermined reference value ρmin, the diagnostic controller 22 automatically regenerates the NOx adsorption catalyst 40. When the NOx adsorption catalyst 40 is regenerated, the diagnostic controller 22 records that fact in the LNT history data 22c.

加えて、診断コントローラ２２は、ＤＰＦ４１の差圧ＰＤＰＦに応答してＤＰＦ４１を自動的に再生するように構成されることが好ましい。典型的には、図４Ｂに示されているように、ＤＰＦ４１の差圧ＰＤＰＦが所定の基準値βｍｉｎまで低下すると、診断コントローラ２２は、ＤＰＦ４１を自動的に再生する。ＤＰＦ４１を再生すると、診断コントローラ２２は、その旨をＤＰＦ履歴データ２２ｄに記録する。 In addition, the diagnostic controller 22 is preferably configured to automatically regenerate the DPF 41 in response to the differential pressure P DPF of the DPF 41. Typically, as shown in FIG. 4B, when the differential pressure P DPF of the DPF 41 decreases to a predetermined reference value βmin, the diagnostic controller 22 automatically regenerates the DPF 41. When the DPF 41 is reproduced, the diagnosis controller 22 records that fact in the DPF history data 22d.

また、ディーゼルエンジンシステム２１は、ＮＯｘ吸着触媒４０を手動で再生するように構成されてもよい。この場合、診断コントローラ２２は、ＮＯｘ吸着触媒４０のＮＯｘ除去率ρに基づいてＮＯｘ吸着触媒４０を再生すべきか否かを判断し、ＮＯｘ吸着触媒４０を再生すべきと判断した場合には、その旨を、コンソールパネル２３の警告灯及び／又はコンソールパネル２３によって発せられた警告音によって搭乗者に知らせる。ＮＯｘ吸着触媒４０が手動で再生されると、診断コントローラ２２は、その旨をＬＮＴ履歴データ２２ｃに記録する。   The diesel engine system 21 may be configured to manually regenerate the NOx adsorption catalyst 40. In this case, the diagnosis controller 22 determines whether or not to regenerate the NOx adsorption catalyst 40 based on the NOx removal rate ρ of the NOx adsorption catalyst 40, and when determining that the NOx adsorption catalyst 40 should be regenerated, The passenger is informed by the warning light of the console panel 23 and / or the warning sound emitted by the console panel 23. When the NOx adsorption catalyst 40 is manually regenerated, the diagnostic controller 22 records that fact in the LNT history data 22c.

同様に、ディーゼルエンジンシステム２１は、ＤＰＦ４１を手動で再生するように構成されてもよい。この場合、診断コントローラ２２は、ＤＰＦ４１の差圧ＰＤＰＦに基づいてＤＰＦ４１を再生すべきか否かを判断し、ＤＰＦ４１を再生すべきと判断した場合には、その旨を、コンソールパネル２３の警告灯及び／又はコンソールパネル２３によって発せられた警告音によって搭乗者に知らせる。ＤＰＦ４１が手動で再生されると、診断コントローラ２２は、その旨をＤＰＦ履歴データ２２ｄに記録する。 Similarly, the diesel engine system 21 may be configured to manually regenerate the DPF 41. In this case, the diagnosis controller 22 determines whether or not the DPF 41 should be regenerated based on the differential pressure P DPF of the DPF 41. If the diagnosis controller 22 determines that the DPF 41 should be regenerated, the diagnosis controller 22 displays a warning light on the console panel 23. In addition, the passenger is informed by a warning sound emitted by the console panel 23. When the DPF 41 is manually regenerated, the diagnosis controller 22 records that fact in the DPF history data 22d.

ＮＯｘ吸着触媒４０のＮＯｘ吸着能力はＮＯｘ吸着触媒４０を再生しても完全には回復しないから、ＮＯｘ吸着触媒４０は適切な時期に交換する必要がある。したがって、診断コントローラ２２は、ＮＯｘ吸着触媒４０を交換すべき時期をＮＯｘ吸着触媒４０のＮＯｘ除去率ρ及び／又はＬＮＴ履歴データ２２ｃから判断するように構成されていることが好ましい。一実施形態では、ＮＯｘ吸着触媒４０が所定の回数だけ再生された後、ＮＯｘ吸着触媒４０のＮＯｘ除去率ρが所定値まで低下すると、診断コントローラ２２は、ＮＯｘ吸着触媒４０を交換すべきであると判断する。他の実施形態では、再生直後のＮＯｘ吸着触媒４０のＮＯｘ除去率ρが所定値を超えない場合、診断コントローラ２２は、ＮＯｘ吸着触媒４０を交換すべきであると判断する。診断コントローラ２２は、ＮＯｘ吸着触媒４０を交換すべきであると判断すると、その旨をコンソールパネル２３の警告灯及び／又はコンソールパネル２３によって発せられた警告音によって搭乗者に知らせる。   Since the NOx adsorption capacity of the NOx adsorption catalyst 40 is not completely recovered even if the NOx adsorption catalyst 40 is regenerated, the NOx adsorption catalyst 40 needs to be replaced at an appropriate time. Therefore, it is preferable that the diagnosis controller 22 is configured to determine from the NOx removal rate ρ of the NOx adsorption catalyst 40 and / or the LNT history data 22c when the NOx adsorption catalyst 40 should be replaced. In one embodiment, the diagnostic controller 22 should replace the NOx adsorption catalyst 40 when the NOx removal rate ρ of the NOx adsorption catalyst 40 decreases to a predetermined value after the NOx adsorption catalyst 40 has been regenerated a predetermined number of times. Judge. In another embodiment, when the NOx removal rate ρ of the NOx adsorption catalyst 40 immediately after regeneration does not exceed a predetermined value, the diagnostic controller 22 determines that the NOx adsorption catalyst 40 should be replaced. When the diagnosis controller 22 determines that the NOx adsorption catalyst 40 should be replaced, the diagnosis controller 22 notifies the passenger by a warning light of the console panel 23 and / or a warning sound emitted by the console panel 23.

ＮＯｘ吸着触媒４０を交換すべき旨の警告は、段階的に行われてもよい。例えば、ＮＯｘ吸着触媒４０のＮＯｘ除去率ρ及び／又はＬＮＴ履歴データ２２ｃからＮＯｘ吸着触媒４０の交換まで所定時間である（例えば、１ヶ月である）と判断すると、その旨をコンソールパネル２３の警告灯及び／又はコンソールパネル２３によって発せられた警告音によって搭乗者に知らせる。ＮＯｘ吸着触媒４０が交換されると、診断コントローラ２２は、その旨をＬＮＴ履歴データ２２ｃに記録する。   The warning that the NOx adsorption catalyst 40 should be replaced may be given step by step. For example, if it is determined that the NOx removal rate ρ of the NOx adsorption catalyst 40 and / or the LNT history data 22c is a predetermined time (for example, one month) from the replacement of the NOx adsorption catalyst 40, a warning on the console panel 23 to that effect. The passenger is informed by a warning sound emitted by the light and / or the console panel 23. When the NOx adsorption catalyst 40 is replaced, the diagnostic controller 22 records that fact in the LNT history data 22c.

同様に、ＤＰＦ４１のＰＭ除去性能はＤＰＦ４１を再生しても完全には回復しないから、ＤＰＦ４１は適切な時期に交換する必要がある。したがって、診断コントローラ２２は、ＤＰＦ４１を交換すべき時期をＤＰＦ４１の差圧ＰＤＰＦ及び／又はＤＰＦ履歴データ２２ｄから判断するように構成されていることが好ましい。一実施形態では、ＤＰＦ４１が所定の回数だけ再生された後、ＤＰＦ４１の差圧ＰＤＰＦが所定値まで低下すると、診断コントローラ２２は、ＤＰＦ４１を交換すべきであると判断する。他の実施形態では、再生直後のＤＰＦ４１の差圧ＰＤＰＦが所定値を超えない場合、診断コントローラ２２は、ＤＰＦ４１を交換すべきであると判断する。診断コントローラ２２は、ＤＰＦ４１を交換すべきであると判断すると、その旨をコンソールパネル２３の警告灯及び／又はコンソールパネル２３によって発せられた警告音によって搭乗者に知らせる。 Similarly, since the PM removal performance of the DPF 41 does not completely recover even when the DPF 41 is regenerated, it is necessary to replace the DPF 41 at an appropriate time. Therefore, it is preferable that the diagnosis controller 22 is configured to determine from the differential pressure P DPF and / or DPF history data 22 d of the DPF 41 when the DPF 41 should be replaced. In one embodiment, the diagnostic controller 22 determines that the DPF 41 should be replaced when the differential pressure P DPF of the DPF 41 decreases to a predetermined value after the DPF 41 has been regenerated a predetermined number of times. In another embodiment, if the differential pressure P DPF of the DPF 41 immediately after regeneration does not exceed a predetermined value, the diagnostic controller 22 determines that the DPF 41 should be replaced. When the diagnosis controller 22 determines that the DPF 41 should be replaced, the diagnosis controller 22 notifies the passenger to that effect by a warning light of the console panel 23 and / or a warning sound emitted by the console panel 23.

ＤＰＦ４１を交換すべき旨の警告は、段階的に行われてもよい。例えば、ＤＰＦ４１の差圧ＰＤＰＦ及び／又はＤＰＦ履歴データ２２ｄからＤＰＦ４１の交換まで所定時間である（例えば、１ヶ月である）と判断すると、その旨をコンソールパネル２３の警告灯及び／又はコンソールパネル２３によって発せられた警告音によって搭乗者に知らせる。ＤＰＦ４１が交換されると、診断コントローラ２２は、その旨をＤＰＦ履歴データ２２ｄに記録する。 The warning that the DPF 41 should be replaced may be given step by step. For example, if it is determined that it is a predetermined time (for example, one month) from the differential pressure P DPF and / or the DPF history data 22d of the DPF 41 to the replacement of the DPF 41, for example, a warning light and / or console panel 23 The passenger is informed by the warning sound emitted by 23. When the DPF 41 is replaced, the diagnostic controller 22 records that fact in the DPF history data 22d.

ＬＮＴ履歴データ２２ｃ及びＤＰＦ履歴データ２２ｄは、定期的に製造業者サーバーシステム２及び車両管理者サーバーシステム３に送信される。これにより、車両１の製造業者及び管理者は、ＮＯｘ吸着触媒４０のＮＯｘ低減性能及びＤＰＦ４１のＰＭ除去性能、並びに、後処理装置３６になされた保守の状況を逐次に知ることができる。   The LNT history data 22c and the DPF history data 22d are periodically transmitted to the manufacturer server system 2 and the vehicle manager server system 3. As a result, the manufacturer and manager of the vehicle 1 can sequentially know the NOx reduction performance of the NOx adsorption catalyst 40, the PM removal performance of the DPF 41, and the status of maintenance performed on the post-processing device 36.

（３）排ガス再循環（ＥＧＲ）の診断
ＮＯｘ排出量を低減するためには、ディーゼルエンジンシステム２１において排ガス再循環（ＥＧＲ）が正しく機能していることが重要である。排ガス再循環を機能させるためには、排ガス再循環に関与するアクチュエータ、即ち、スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３が正常に動作している必要がある。スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、又はＥＧＲ弁４３のいずれかが故障していると、期待されている通りに排ガス再循環が行われず、ディーゼルエンジン３１の出口のＮＯｘ濃度が増加してしまう。 (3) Diagnosis of exhaust gas recirculation (EGR) In order to reduce NOx emissions, it is important that exhaust gas recirculation (EGR) functions correctly in the diesel engine system 21. In order for the exhaust gas recirculation to function, it is necessary that the actuators involved in the exhaust gas recirculation, that is, the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 operate normally. If any of the throttle valve 38, the VGT actuator 39, or the EGR valve 43 is out of order, exhaust gas recirculation is not performed as expected, and the NOx concentration at the outlet of the diesel engine 31 increases.

排ガス再循環を正しく機能させるために、診断コントローラ２２は、排ガス再循環に関与するアクチュエータ、即ち、スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３の故障を診断し、スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３の故障の有無を示すＥＧＲ診断データを生成する。ＥＧＲ診断データは、無線通信によって製造業者サーバーシステム２及び車両管理者サーバーシステム３に送信され、データサーバ１２、１５に保存される。データサーバ１２、１５に保存されたＥＧＲ診断データは、保守計画サーバ１３、１５を介してデータサーバ１２、１５にアクセスすることによって閲覧することができる。   In order for the exhaust gas recirculation to function correctly, the diagnosis controller 22 diagnoses the failure of the actuators involved in the exhaust gas recirculation, that is, the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43, and the throttle valve 38, the VGT actuator 39. , And EGR diagnostic data indicating whether or not the EGR valve 43 has failed. The EGR diagnostic data is transmitted to the manufacturer server system 2 and the vehicle manager server system 3 by wireless communication and stored in the data servers 12 and 15. The EGR diagnostic data stored in the data servers 12 and 15 can be browsed by accessing the data servers 12 and 15 via the maintenance plan servers 13 and 15.

一実施形態では、診断コントローラ２２は、後処理装置３６の入口側に設けられたＮＯｘセンサ５５によって検出されたＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］ＥとＮＯｘ基礎データ２２ａとから、ディーゼルエンジンシステム２１においてＥＧＲが充分に機能しているか、即ち、スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３が正常に動作しているかを診断する。ここで、ディーゼルエンジン３１の出口におけるＮＯｘ濃度の正常範囲は、ディーゼルエンジンシステム２１の負荷（即ち、トルク指令Ｔ＊及びエンジン回転数Ｎｅ）によって変動するから、ディーゼルエンジンシステム２１においてＥＧＲが充分に機能しているかの判断においては、ＮＯｘセンサ５５によって検出されたＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｅのみならず、ディーゼルエンジンシステム２１の負荷が参照される。 In one embodiment, the diagnostic controller 22 has sufficient EGR in the diesel engine system 21 from the NOx concentration [NOx] E detected by the NOx sensor 55 provided on the inlet side of the post-processing device 36 and the NOx basic data 22a. That is, that is, whether the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 are operating normally. Here, since the normal range of the NOx concentration at the outlet of the diesel engine 31 varies depending on the load of the diesel engine system 21 (that is, the torque command T * and the engine speed Ne), the EGR functions sufficiently in the diesel engine system 21. In determining whether or not the load is detected, not only the NOx concentration [NOx] E detected by the NOx sensor 55 but also the load of the diesel engine system 21 is referred to.

具体的には、診断コントローラ２２は、ディーゼルエンジンシステム２１の負荷とＮＯｘ基礎データ２２ａからディーゼルエンジン３１の出口におけるＮＯｘ濃度の正常範囲を決定する。後処理装置３６の入口側に設けられたＮＯｘセンサ５５によって検出されたＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｐがその正常範囲から外れている場合、診断コントローラ２２は、排ガス再循環が正しく機能していない、即ち、排ガス再循環に関与するアクチュエータに故障があると判断する。 Specifically, the diagnostic controller 22 determines the normal range of the NOx concentration at the outlet of the diesel engine 31 from the load of the diesel engine system 21 and the NOx basic data 22a. If the NOx concentration [NOx] P detected by the NOx sensor 55 provided on the inlet side of the aftertreatment device 36 is out of the normal range, the diagnostic controller 22 indicates that the exhaust gas recirculation is not functioning correctly. The actuator involved in exhaust gas recirculation is determined to be faulty.

更に詳細には、ある時点におけるトルク指令Ｔ＊及びエンジン回転数ＮｅがＥＣＵ４４から通知されると、診断コントローラ２２は、そのトルク指令Ｔ＊及びエンジン回転数Ｎｅを基にしてＮＯｘ基礎データ２２ａのデータテーブルに対してテーブルルックアップを行い（必要であれば更に補間を行い）、これにより、ディーゼルエンジン３１の出口の適正なＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｅ ＊を算出する。ＮＯｘセンサ５５によって検出されたＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｅが、所定の係数Ｋ１（０＜Ｋ２＜１）について下記式（３）：
［ＮＯｘ］Ｅ≦Ｋ２・［ＮＯｘ］Ｅ ＊， ・・・（３）
を満足しない場合、診断コントローラ２２は、ＥＧＲが十分に機能していない、即ち、スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３のうちの少なくとも一の機器に故障があると判断する。 More specifically, when the torque command T * and the engine speed Ne at a certain time point are notified from the ECU 44, the diagnosis controller 22 determines the data of the NOx basic data 22a based on the torque command T * and the engine speed Ne. A table lookup is performed on the table (and further interpolation is performed if necessary), thereby calculating an appropriate NOx concentration [NOx] E * at the outlet of the diesel engine 31. The NOx concentration [NOx] E detected by the NOx sensor 55 is expressed by the following equation (3) for a predetermined coefficient K 1 (0 <K 2 <1):
[NOx] E ≦ K 2 [NOx] E * , (3)
If not, the diagnosis controller 22 determines that the EGR is not functioning sufficiently, that is, at least one of the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 has a failure.

診断コントローラ２２は、スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３のうちの少なくとも一の機器に故障があると診断すると、その旨を、コンソールパネル２３の警告灯及び／又はコンソールパネル２３によって発せられた警告音によって搭乗者に知らせる。加えて、診断コントローラ２２は、スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３のうちの少なくとも一の機器に故障があると診断すると、その旨を示す情報をＥＧＲ診断データに挿入して製造業者サーバーシステム２及び車両管理者サーバーシステム３に送信する。これにより、車両１の製造業者及び管理者は、車両１のスロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３のうちの少なくとも一の機器に故障があることを知ることができる。   When the diagnosis controller 22 diagnoses that at least one of the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 has a failure, the diagnosis controller 22 issues a warning to that effect by the warning light on the console panel 23 and / or the console panel 23. The passenger will be notified by a warning sound. In addition, when the diagnosis controller 22 diagnoses that at least one of the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 is defective, the diagnosis controller 22 inserts information indicating the failure into the EGR diagnosis data. The data is transmitted to the server system 2 and the vehicle manager server system 3. Thereby, the manufacturer and the manager of the vehicle 1 can know that at least one of the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 of the vehicle 1 has a failure.

上述のように運用状態でスロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３の故障の有無を判断することは、必ずしも容易なことではない。スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３の故障の有無をより正確に判断するためには、診断コントローラ２２は、所定のパターンでスロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３を動作させた場合のブースト圧及び空気過剰率を測定し、測定されたブースト圧及び空気過剰率と、アクチュエータ基礎データ２２ｂに記述されたブースト圧及び空気過剰率とを比較することによってスロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３の故障の有無を判断することが好ましい。ブースト圧の測定は、ディーゼルエンジン３１の吸気ポート３１ｃに設けられたブースト圧計５３によって行われ、空気過剰率の測定は、空燃比センサ５４によって行われる。   As described above, it is not always easy to determine whether or not the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 are out of order in the operating state. In order to more accurately determine whether or not the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 have failed, the diagnostic controller 22 operates the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 in a predetermined pattern. The throttle valve 38 and the VGT actuator are measured by measuring the boost pressure and excess air ratio, and comparing the measured boost pressure and excess air ratio with the boost pressure and excess air ratio described in the actuator basic data 22b. 39, and whether or not the EGR valve 43 has failed is preferably determined. The boost pressure is measured by a boost pressure gauge 53 provided at the intake port 31 c of the diesel engine 31, and the excess air ratio is measured by an air-fuel ratio sensor 54.

詳細には、診断コントローラ２２は、ＥＣＵ４４に、スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３を所定開度に設定するように指示する。更に、診断コントローラ２２は、ブースト圧計５３及び空燃比センサ５４の出力から、スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３が当該所定開度に設定された状態のブースト圧及び空気過剰率を取得する。   Specifically, the diagnostic controller 22 instructs the ECU 44 to set the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 to predetermined opening degrees. Further, the diagnostic controller 22 acquires the boost pressure and the excess air ratio when the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 are set to the predetermined opening from the outputs of the boost pressure gauge 53 and the air-fuel ratio sensor 54. To do.

一方、診断コントローラ２２は、アクチュエータ基礎データ２２ｂから、ブースト圧及び空気過剰率の正常範囲を決定する。具体的には、診断コントローラ２２は、スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３が設定された開度を基にしてアクチュエータ基礎データ２２ｂのデータテーブルに対してテーブルルックアップを行い（必要であれば更に補間を行い）、これにより、適正なブースト圧ＰＳＴＤ及び空気過剰率γＳＴＤを算出する。ブースト圧の正常範囲は、ｋ１・ＰＳＴＤ以上、ｋ２・ＰＳＴＤ以下と決定される。ここでｋ１は、０より大きく１より小さい所定の定数であり、ｋ２は、１より大きい所定の定数である。同様に、空気過剰率の正常範囲は、ｋ３・γＳＴＤ以上、ｋ４・γＳＴＤ以下と決定される。ここでｋ３は、０より大きく１より小さい所定の定数であり、ｋ４は、１より大きい所定の定数である。 On the other hand, the diagnosis controller 22 determines the normal range of the boost pressure and the excess air ratio from the actuator basic data 22b. More specifically, the diagnosis controller 22 performs a table lookup on the data table of the actuator basic data 22b based on the opening degrees where the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 are set (necessary). If necessary, further interpolation is performed), thereby calculating an appropriate boost pressure P STD and excess air ratio γ STD . The normal range of the boost pressure is determined to be not less than k 1 · P STD and not more than k 2 · P STD . Here, k 1 is a predetermined constant larger than 0 and smaller than 1, and k 2 is a predetermined constant larger than 1. Similarly, the normal range of the excess air ratio is determined to be not less than k 3 · γ STD and not more than k 4 · γ STD . Here, k 3 is a predetermined constant larger than 0 and smaller than 1, and k 4 is a predetermined constant larger than 1.

診断コントローラ２２は、ブースト圧計５３によって測定されたブースト圧と、空燃比センサ５４の出力から得られた空気過剰率とのうちの少なくとも一方が正常範囲から外れている場合、スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３のうちの少なくとも一が故障していると判断する。   When at least one of the boost pressure measured by the boost pressure gauge 53 and the excess air ratio obtained from the output of the air-fuel ratio sensor 54 is out of the normal range, the diagnostic controller 22 detects the throttle valve 38, the VGT actuator. 39 and at least one of the EGR valves 43 is determined to have failed.

診断コントローラ２２は、スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３のうちの少なくとも一の機器に故障があると診断すると、その旨を、コンソールパネル２３の警告灯及び／又はコンソールパネル２３によって発せられた警告音によって搭乗者に知らせる。加えて、診断コントローラ２２は、スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３のうちの少なくとも一の機器に故障があると診断すると、その旨を示す情報をＥＧＲ診断データに挿入して製造業者サーバーシステム２及び車両管理者サーバーシステム３に送信する。これにより、車両１の製造業者及び管理者は、車両１のスロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３のうちの少なくとも一の機器に故障があることを知ることができる。   When the diagnosis controller 22 diagnoses that at least one of the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 has a failure, the diagnosis controller 22 issues a warning to that effect by the warning light on the console panel 23 and / or the console panel 23. The passenger will be notified by a warning sound. In addition, when the diagnosis controller 22 diagnoses that at least one of the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 is defective, the diagnosis controller 22 inserts information indicating the failure into the EGR diagnosis data. The data is transmitted to the server system 2 and the vehicle manager server system 3. Thereby, the manufacturer and the manager of the vehicle 1 can know that at least one of the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 of the vehicle 1 has a failure.

なお、スロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３の故障の判断においては、ブースト圧及び空気過剰率の両方が使用される必要はない。ブースト圧及び空気過剰率の一方のみがスロットル弁３８、ＶＧＴアクチュエータ３９、及びＥＧＲ弁４３の故障の判断に使用されてもよい。また、空気過剰率の代わりに空燃比が使用されてもよい。空気過剰率と空燃比は等価のパラメータである。   In determining whether the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43 have failed, it is not necessary to use both the boost pressure and the excess air ratio. Only one of the boost pressure and the excess air ratio may be used to determine the failure of the throttle valve 38, the VGT actuator 39, and the EGR valve 43. An air-fuel ratio may be used instead of the excess air ratio. The excess air ratio and the air-fuel ratio are equivalent parameters.

診断コントローラ２２は、ディーゼルエンジンシステム２１に何らの異常がない場合でも、ディーゼルエンジンシステム２１の状態を示す情報を定期的に製造業者サーバーシステム２及び車両管理者サーバーシステム３に送信することが好ましい。例えば、各時刻におけるディーゼルエンジン３１の負荷（即ち、トルク指令Ｔ＊及びエンジン回転数）、ＮＯｘセンサ５９によって検出されるＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｐ、ＮＯｘセンサ５５によって検出されるＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｅ、及びＤＰＦ差圧センサ５８によって測定されるＤＰＦ４１の差圧ＰＤＰＦが製造業者サーバーシステム２及び車両管理者サーバーシステム３に送信され、データサーバ１２、１５に保存される。データサーバ１２、１５に保存されたこれらのデータは、保守計画サーバ１３、１５を介してデータサーバ１２、１５にアクセスすることによって閲覧することができ、ディーゼルエンジンシステム２１の修理、保守、部品の手配に役立てることができる。 Even if the diagnosis controller 22 has no abnormality in the diesel engine system 21, it is preferable to periodically transmit information indicating the state of the diesel engine system 21 to the manufacturer server system 2 and the vehicle manager server system 3. For example, the load (that is, the torque command T * and the engine speed) of the diesel engine 31 at each time, the NOx concentration [NOx] P detected by the NOx sensor 59, and the NOx concentration [NOx] E detected by the NOx sensor 55 The differential pressure P DPF of the DPF 41 measured by the DPF differential pressure sensor 58 is transmitted to the manufacturer server system 2 and the vehicle manager server system 3 and stored in the data servers 12 and 15. These data stored in the data servers 12 and 15 can be browsed by accessing the data servers 12 and 15 via the maintenance plan servers 13 and 15, and repair, maintenance and parts repair of the diesel engine system 21. Can be used for arrangements.

なお、本実施形態では、ディーゼルエンジン３１の負荷を表すパラメータとして、回転数センサ５１によって測定されたエンジン回転数Ｎｅと、ＥＣＵ４４によって生成されたトルク指令Ｔ＊とが使用されているが、ディーゼルエンジン３１の負荷は、他のパラメータ、またはパラメータの組み合わせによって表されてもよい。例えば、トルク指令Ｔ＊の代わりに、アクセルポジション信号に示されているアクセルペダル位置が使用されてもよい。この場合、ＮＯｘ基礎データ２２ａは、
（１）ベンチテストで得られた、アクセルペダル位置及びエンジン回転数Ｎｅと、後処理装置３６の出口のＮＯｘ濃度との関係を示すデータテーブルと、
（２）ベンチテストで得られた、アクセルペダル位置及びエンジン回転数Ｎｅと、ディーゼルエンジン３１の出口におけるＮＯｘ濃度との関係を示すデータテーブル
とで構成される。診断コントローラ２２は、アクセルペダル位置及びエンジン回転数Ｎｅと、後処理装置３６の出口のＮＯｘ濃度とからディーゼルエンジンシステム２１全体のＮＯｘ低減性能を診断する。加えて診断コントローラ２２は、アクセルペダル位置及びエンジン回転数Ｎｅと後処理装置３６の入口のＮＯｘ濃度とから排ガス再循環に関与するアクチュエータの故障を診断する。 In the present embodiment, the engine speed Ne measured by the speed sensor 51 and the torque command T * generated by the ECU 44 are used as parameters representing the load of the diesel engine 31, but the diesel engine The 31 loads may be represented by other parameters or combinations of parameters. For example, instead of the torque command T *, the accelerator pedal position indicated in the accelerator position signal may be used. In this case, the NOx basic data 22a is
(1) A data table showing the relationship between the accelerator pedal position and the engine speed Ne obtained by the bench test and the NOx concentration at the outlet of the aftertreatment device 36;
(2) It is composed of a data table showing the relationship between the accelerator pedal position and the engine speed Ne obtained by the bench test and the NOx concentration at the outlet of the diesel engine 31. The diagnosis controller 22 diagnoses the NOx reduction performance of the diesel engine system 21 as a whole from the accelerator pedal position and the engine speed Ne and the NOx concentration at the outlet of the aftertreatment device 36. In addition, the diagnosis controller 22 diagnoses the failure of the actuator involved in exhaust gas recirculation from the accelerator pedal position, the engine speed Ne, and the NOx concentration at the inlet of the aftertreatment device 36.

また、本実施形態では、後処理装置３６におけるＮＯｘの除去にＮＯｘ吸着触媒４０が使用されているが、その代わりに、尿素ＳＣＲ還元システムが使用されてもよい。尿素ＳＣＲ還元システムが使用される場合には、尿素ＳＣＲ還元システムのＮＯｘ低減性能が診断される。   In the present embodiment, the NOx adsorption catalyst 40 is used for the removal of NOx in the post-treatment device 36, but a urea SCR reduction system may be used instead. When the urea SCR reduction system is used, the NOx reduction performance of the urea SCR reduction system is diagnosed.

本実施形態では、診断コントローラ２２が車両１に設けられ、車両１において、ディーゼルエンジンシステム２１の診断が行われているが、診断コントローラ２２に相当する機能が、製造業者サーバーシステム２又は車両管理者サーバーシステム３に用意されてもよい。この場合、ディーゼルエンジンシステム２１の状態を示す情報が定期的に製造業者サーバーシステム２又は車両管理者サーバーシステム３に送信され、送信された情報に基づいてディーゼルエンジンシステム２１の診断が行われる。一実施形態では、製造業者サーバーシステム２又は車両管理者サーバーシステム３に送信される情報は、各時刻におけるディーゼルエンジン３１の負荷（即ち、トルク指令Ｔ＊及びエンジン回転数）、ＮＯｘセンサ５９によって検出されるＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｐ、ＮＯｘセンサ５５によって検出されるＮＯｘ濃度［ＮＯｘ］Ｅ、及びＤＰＦ差圧センサ５８によって測定されるＤＰＦ４１の差圧ＰＤＰＦを含んでいる。この場合でも、ディーゼルエンジンシステム２１の診断は、上述されているように、
（１）ディーゼルエンジンシステム２１全体のＮＯｘ低減性能
（２）後処理装置３６の状態、及び
（３）排ガス再循環（ＥＧＲ）の診断
の３つの観点から行われることが好ましい。 In this embodiment, the diagnosis controller 22 is provided in the vehicle 1 and the diesel engine system 21 is diagnosed in the vehicle 1. The function corresponding to the diagnosis controller 22 is the manufacturer server system 2 or the vehicle administrator. The server system 3 may be prepared. In this case, information indicating the state of the diesel engine system 21 is periodically transmitted to the manufacturer server system 2 or the vehicle manager server system 3, and the diesel engine system 21 is diagnosed based on the transmitted information. In one embodiment, the information transmitted to the manufacturer server system 2 or the vehicle manager server system 3 is detected by the load of the diesel engine 31 at each time (ie, the torque command T * and the engine speed) and the NOx sensor 59. NOx concentration [NOx] P , NOx concentration [NOx] E detected by the NOx sensor 55, and a differential pressure P DPF of the DPF 41 measured by the DPF differential pressure sensor 58. Even in this case, the diagnosis of the diesel engine system 21 is as described above.
(1) NOx reduction performance of the entire diesel engine system 21 (2) The state of the aftertreatment device 36 and (3) diagnosis of exhaust gas recirculation (EGR) are preferably performed.

図１は、本発明の一実施形態におけるディーゼルエンジン監視システムの構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a diesel engine monitoring system in one embodiment of the present invention. 図２は、本実施形態における車両の構成を部分的に示す図である。FIG. 2 is a diagram partially showing the configuration of the vehicle in the present embodiment. 図３は、診断コントローラに用意されるＮＯｘ基礎データの内容を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the content of NOx basic data prepared in the diagnostic controller. 図４Ａは、ＮＯｘ吸着触媒のＮＯｘ除去率の変化を示すグラフである。FIG. 4A is a graph showing changes in the NOx removal rate of the NOx adsorption catalyst. 図４Ｂは、ＤＰＦの差圧の変化を示すグラフである。FIG. 4B is a graph showing changes in the differential pressure of the DPF.

符号の説明Explanation of symbols

１０：ディーゼルエンジン監視システム
１：車両
２：製造業者サーバーシステム
３：車両管理者サーバーシステム
４、５、６：衛星通信アンテナ
７：通信衛星
１１：衛星送受信器
１２：データサーバ
１３：保守計画サーバ
１４：衛星送受信器
１５：データサーバ
１６：保守計画サーバ
１７：インターネット
２１：ディーゼルエンジンシステム
２２：診断コントローラ
２２ａ：ＮＯｘ基礎データ
２２ｂ：アクチュエータ基礎データ
２２ｃ：ＬＮＴ履歴データ
２２ｄ：ＤＰＦ履歴データ
２３：コンソールパネル
２４：衛星送受信器
３１：ディーゼルエンジン
３１ａ：燃料高圧ポンプ
３１ｂ：コモンレール
３２：吸気通路
３３：排気通路
３４：ターボチャージャ
３４ａ：コンプレッサ
３４ｂ：タービン
３５：ＥＧＲ通路
３６：後処理装置
３７：インタークーラ
３８：スロットル弁
３９：ＶＧＴアクチュエータ
４０：ＮＯｘ吸着触媒
４１：ＤＰＦ
４２：ＥＧＲクーラ
４３：ＥＧＲ弁
４４：ＥＣＵ
５１：回転数センサ
５２：エアフローメータ
５３：ブースト圧計
５４：空燃比センサ
５５：ＮＯｘセンサ
５６、５７：排気温度センサ
５８：ＤＰＦ差圧センサ
５９：ＮＯｘセンサ
６０：排気温度センサ 10: Diesel engine monitoring system 1: Vehicle 2: Manufacturer server system 3: Vehicle manager server system 4, 5, 6: Satellite communication antenna 7: Communication satellite 11: Satellite transceiver 12: Data server 13: Maintenance plan server 14 : Satellite transceiver 15: Data server 16: Maintenance plan server 17: Internet 21: Diesel engine system 22: Diagnostic controller 22a: NOx basic data 22b: Actuator basic data 22c: LNT history data 22d: DPF history data 23: Console panel 24 : Satellite transceiver 31: Diesel engine 31a: High-pressure fuel pump 31b: Common rail 32: Intake passage 33: Exhaust passage 34: Turbocharger 34a: Compressor 34b: Turbine 35: EGR passage 36: Processor 37: intercooler 38: throttle valve 39: VGT actuator 40: NOx adsorption catalyst 41: DPF
42: EGR cooler 43: EGR valve 44: ECU
51: Speed sensor 52: Air flow meter 53: Boost pressure gauge 54: Air-fuel ratio sensor 55: NOx sensor 56, 57: Exhaust temperature sensor 58: DPF differential pressure sensor 59: NOx sensor 60: Exhaust temperature sensor

Claims (14)

ディーゼルエンジンシステムと診断手段とを備えた車両と、
前記車両と無線通信によって通信可能なコンピュータシステム
とを具備し、
前記ディーゼルエンジンシステムは、
ディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンから排出される排気に含まれる有害物質を除去する後処理装置と、
前記後処理装置の出口から排出された処理後排ガスに含まれる前記有害物質の濃度を検知する第１検知装置
とを備え、
前記診断手段は、前記ディーゼルエンジンの負荷と前記第１検知装置によって検知された前記有害物質の濃度から、前記ディーゼルエンジンシステムの前記有害物質を低減する性能を診断してシステム診断データを生成し、前記システム診断データを前記コンピュータシステムに送信するように構成され、
前記コンピュータシステムは、前記システム診断データを保存する機能を有する
ディーゼルエンジン監視システム。 A vehicle equipped with a diesel engine system and diagnostic means;
A computer system capable of communicating with the vehicle by wireless communication;
The diesel engine system includes:
A diesel engine,
A post-treatment device for removing harmful substances contained in the exhaust discharged from the diesel engine;
A first detector for detecting the concentration of the harmful substance contained in the exhaust gas after treatment discharged from the outlet of the aftertreatment device;
The diagnostic means diagnoses the performance of reducing the harmful substances of the diesel engine system from the load of the diesel engine and the concentration of the harmful substances detected by the first detection device, and generates system diagnostic data, Configured to transmit the system diagnostic data to the computer system;
The computer system has a function of storing the system diagnosis data. Diesel engine monitoring system. 請求項１に記載のディーゼルエンジン監視システムであって、
前記診断手段は、前記ディーゼルエンジンの負荷から前記有害物質の濃度の正常範囲を決定し、前記第１検知装置によって検知された前記有害物質の濃度が前記正常範囲から外れる場合、前記ディーゼルエンジンシステムの前記有害物質を低減する性能が低下していることを示す情報を前記システム診断データに挿入する
ディーゼルエンジン監視システム。 The diesel engine monitoring system according to claim 1,
The diagnostic means determines a normal range of the concentration of the harmful substance from the load of the diesel engine, and if the concentration of the harmful substance detected by the first detection device is out of the normal range, the diesel engine system A diesel engine monitoring system that inserts into the system diagnostic data information indicating that the performance of reducing the harmful substances is degraded. 請求項２に記載のディーゼルエンジン監視システムであって、
前記診断手段は、前記第１検知装置によって検知された前記有害物質の濃度が前記正常範囲から外れる場合、前記ディーゼルエンジンシステムの前記有害物質を低減する性能が低下していることを示す警告を警告手段によって出力する
ディーゼルエンジン監視システム。 The diesel engine monitoring system according to claim 2,
When the concentration of the harmful substance detected by the first detection device is out of the normal range, the diagnostic means warns a warning indicating that the performance of reducing the harmful substance of the diesel engine system is degraded. Diesel engine monitoring system that outputs by means. 請求項１〜３のいずれかに記載のディーゼルエンジン監視システムであって、
前記診断手段は、前記後処理装置の状態を診断して後処理装置診断データを生成し、前記後処理装置診断データを前記コンピュータシステムに送信するように構成され、
前記コンピュータシステムは、前記後処理装置診断データを保存して表示する機能を有する
ディーゼルエンジン監視システム。 The diesel engine monitoring system according to any one of claims 1 to 3,
The diagnostic means is configured to diagnose a state of the post-processing device, generate post-processing device diagnostic data, and transmit the post-processing device diagnostic data to the computer system,
The said computer system has a function which preserve | saves and displays the said post-processing apparatus diagnostic data, The diesel engine monitoring system. 請求項４に記載のディーゼルエンジン監視システムであって、
前記ディーゼルエンジンシステムは、前記ディーゼルエンジンから前記後処理装置に導入される前記排気に含まれる有害物質の濃度を検知する第２検知装置を備えており、
前記診断手段は、前記第１検知装置によって検知された前記有害物質の濃度と、前記第２検知装置によって検知された前記有害物質の濃度とに基づいて前記後処理装置の状態を診断して後処理装置診断データを生成する
ディーゼルエンジン監視システム。 The diesel engine monitoring system according to claim 4,
The diesel engine system includes a second detection device that detects the concentration of harmful substances contained in the exhaust gas introduced from the diesel engine into the aftertreatment device,
The diagnosis means diagnoses the state of the post-processing device based on the concentration of the harmful substance detected by the first detection device and the concentration of the harmful substance detected by the second detection device. Diesel engine monitoring system that generates processor diagnostic data. 請求項４又は請求項５に記載のディーゼルエンジン監視システムであって、
前記後処理装置は、前記ディーゼルエンジンから排出される排気に含まれる粒子状物質を除去するＤＰＦを備え、
前記ディーゼルエンジンシステムは、更に、前記ＤＰＦの差圧を検出するＤＰＦ差圧センサを備え、
前記診断手段は、前記ＤＰＦの差圧に基づいて前記後処理装置の状態を診断して後処理装置診断データを生成する
ディーゼルエンジン監視システム。 The diesel engine monitoring system according to claim 4 or 5,
The aftertreatment device includes a DPF that removes particulate matter contained in exhaust discharged from the diesel engine,
The diesel engine system further includes a DPF differential pressure sensor that detects a differential pressure of the DPF,
The said diagnostic means diagnoses the state of the said post-processing apparatus based on the differential pressure | voltage of the said DPF, and produces | generates post-processing apparatus diagnostic data The diesel engine monitoring system. 請求項１〜４のいずれかに記載のディーゼルエンジン監視システムであって、
前記ディーゼルエンジンシステムが排ガス再循環を行うように構成され、
前記診断手段は、前記排ガス再循環に関与するアクチュエータの故障を診断してＥＧＲ診断データを生成し、前記ＥＧＲ診断データを前記コンピュータシステムに送信するように構成され、
前記コンピュータシステムは、前記ＥＧＲ診断データを保存して表示する機能を有する
ディーゼルエンジン監視システム。 The diesel engine monitoring system according to any one of claims 1 to 4,
The diesel engine system is configured to perform exhaust gas recirculation,
The diagnostic means is configured to diagnose an actuator failure involved in the exhaust gas recirculation, generate EGR diagnostic data, and transmit the EGR diagnostic data to the computer system;
The diesel engine monitoring system, wherein the computer system has a function of storing and displaying the EGR diagnostic data. 請求項７に記載のディーゼルエンジン監視システムであって、
前記ディーゼルエンジンシステムは、前記ディーゼルエンジンから前記後処理装置に導入される前記排気に含まれる有害物質の濃度を検知する第２検知装置を備えており、
前記診断手段は、前記ディーゼルエンジンの負荷と前記第２検知装置によって検知された前記有害物質の濃度から前記アクチュエータの故障を診断してＥＧＲ診断データを生成する
ディーゼルエンジン監視システム。 The diesel engine monitoring system according to claim 7,
The diesel engine system includes a second detection device that detects the concentration of harmful substances contained in the exhaust gas introduced from the diesel engine into the aftertreatment device,
The said diagnostic means diagnoses the failure of the said actuator from the density | concentration of the said hazardous | toxic substance detected by the load of the said diesel engine and the said 2nd detection apparatus, and produces | generates EGR diagnostic data. 請求項７に記載のディーゼルエンジン監視システムであって、
前記ディーゼルエンジンシステムは、前記ディーゼルエンジンのブースト圧を計測するブースト圧計を備え、
前記診断手段は、前記排ガス再循環に関与する前記アクチュエータを所定のパターンで動作させ、動作させている間の前記ブースト圧から前記アクチュエータの故障を診断してＥＧＲ診断データを生成する
ディーゼルエンジン監視システム。 The diesel engine monitoring system according to claim 7,
The diesel engine system includes a boost pressure gauge that measures the boost pressure of the diesel engine,
The diagnostic means operates the actuator involved in the exhaust gas recirculation in a predetermined pattern, and diagnoses the failure of the actuator from the boost pressure during the operation, and generates EGR diagnostic data Diesel engine monitoring system . 請求項７に記載のディーゼルエンジン監視システムであって、
前記ディーゼルエンジンシステムは、前記ディーゼルエンジンの空燃比又は空気過剰率を測定する空燃比センサを備え、
前記診断手段は、前記排ガス再循環に関与する前記アクチュエータを所定のパターンで動作させ、動作させている間の前記空燃比又は前記空気過剰率から前記アクチュエータの故障を診断してＥＧＲ診断データを生成する
ディーゼルエンジン監視システム。 The diesel engine monitoring system according to claim 7,
The diesel engine system includes an air-fuel ratio sensor that measures an air-fuel ratio or an excess air ratio of the diesel engine,
The diagnostic means operates the actuators involved in the exhaust gas recirculation in a predetermined pattern, and generates EGR diagnostic data by diagnosing a failure of the actuator from the air-fuel ratio or the excess air ratio during the operation. Diesel engine monitoring system. ディーゼルエンジンシステムを備えた車両と、
前記車両と無線通信によって通信可能なコンピュータシステム
とを具備し、
前記ディーゼルエンジンシステムは、
ディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンから排出される排気に含まれる有害物質を除去する後処理装置と、
前記後処理装置の出口から排出された処理後排ガスに含まれる前記有害物質の濃度を検知する第１検知装置
とを備え、
前記車両は、前記第１検知装置の前記有害物質の濃度を示す情報と、前記ディーゼルエンジンの負荷を示す情報とを前記コンピュータシステムに送信し、
前記コンピュータシステムは、
前記ディーゼルエンジンの負荷と、前記第１検知装置によって検知された前記有害物質の濃度から、前記ディーゼルエンジンシステムの前記有害物質を低減する性能を診断してシステム診断データを生成する診断手段と、
前記システム診断データを記憶する記憶装置
とを備える
ディーゼルエンジン監視システム。 A vehicle equipped with a diesel engine system;
A computer system capable of communicating with the vehicle by wireless communication;
The diesel engine system includes:
A diesel engine,
A post-treatment device for removing harmful substances contained in the exhaust discharged from the diesel engine;
A first detector for detecting the concentration of the harmful substance contained in the exhaust gas after treatment discharged from the outlet of the aftertreatment device;
The vehicle transmits information indicating the concentration of the harmful substance of the first detection device and information indicating a load of the diesel engine to the computer system,
The computer system includes:
Diagnostic means for diagnosing the performance of reducing the harmful substance of the diesel engine system from the load of the diesel engine and the concentration of the harmful substance detected by the first detector, and generating system diagnostic data;
A diesel engine monitoring system comprising: a storage device for storing the system diagnostic data. ディーゼルエンジンと前記ディーゼルエンジンから排出される排気に含まれる有害物質を除去する後処理装置とを含むディーゼルエンジンシステムを備えた車両と、
前記車両と無線通信によって通信可能なコンピュータシステム
とを備えたディーゼルエンジン監視システムによって前記ディーゼルエンジンシステムを監視するディーゼルエンジン監視方法であって、
前記ディーゼルエンジンの負荷と、前記後処理装置の出口から排出された処理後排ガスに含まれる前記有害物質の濃度から、前記ディーゼルエンジンシステムの前記有害物質を低減する性能を診断してシステム診断データを生成するステップと、
前記システム診断データを前記コンピュータシステムに保存するステップ
とを備える
ディーゼルエンジン監視方法。 A vehicle equipped with a diesel engine system including a diesel engine and an aftertreatment device that removes harmful substances contained in exhaust gas discharged from the diesel engine;
A diesel engine monitoring method for monitoring the diesel engine system by a diesel engine monitoring system comprising a computer system capable of communicating with the vehicle by wireless communication,
Based on the load of the diesel engine and the concentration of the harmful substance contained in the exhaust gas after treatment exhausted from the outlet of the aftertreatment device, the diagnostic performance of the diesel engine system for reducing the harmful substance is diagnosed and system diagnosis data is obtained. Generating step;
Storing the system diagnostic data in the computer system. 請求項１２に記載のディーゼルエンジン監視方法であって、
前記システム診断データは、前記車両に設けられた診断手段によって生成され、前記診断手段から前記コンピュータシステムに無線通信によって送信される
ディーゼルエンジン監視方法。 A diesel engine monitoring method according to claim 12, comprising:
The diesel engine monitoring method, wherein the system diagnosis data is generated by a diagnosis unit provided in the vehicle and is transmitted from the diagnosis unit to the computer system by wireless communication. 請求項１２に記載のディーゼルエンジン監視方法であって、
更に、
前記第１検知装置の前記有害物質の濃度を示す情報と、前記ディーゼルエンジンの負荷を示す情報とを前記車両から前記コンピュータシステムに送信するステップを備え、
前記システム診断データは、前記コンピュータシステムに設けられた診断手段によって生成され、前記コンピュータシステムに保存される
ディーゼルエンジン監視方法。 A diesel engine monitoring method according to claim 12, comprising:
Furthermore,
Transmitting information indicating the concentration of the harmful substance of the first detection device and information indicating a load of the diesel engine from the vehicle to the computer system,
The method for monitoring a diesel engine, wherein the system diagnostic data is generated by a diagnostic means provided in the computer system and stored in the computer system.
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