JP2015218709A - 車両用管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両運行管理システムに関し、ＤＰＦの再生情報を管理者等に適宜知らせる。【解決手段】車両１に搭載された車両側端末装置２０と、車両側端末装置１０とネットワークを介して接続された管理側端末装置４０とを備える車両用管理システムであって、車両１が、排気中の粒子状物質を捕集するＤＰＦ１４を備えた排気浄化装置１０を搭載し、車両側端末装置２０が、ＤＰＦ１４の再生情報を取得する再生情報取得部２１と、再生情報取得部２１で取得される再生情報を送信するデータ送信部２２とを含み、管理側端末装置４０が、データ送信部２２から送信される再生情報を受信するデータ受信部４１と、データ受信部４１で受信される再生情報を表示可能な表示部４３とを含む。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用管理システムに関し、特に、内燃機関から排出される排気中の粒子状物質（以下、ＰＭ）を捕集するフィルタ（以下、ＤＰＦという）を備えた排気浄化装置を搭載する車両の管理システムに関する。

従来、複数台の車両を所有する運送業者等の管理用端末に各車両の運行データを送信して運行状況を通知することで、運行管理の向上を図るシステムが開発されている（例えば、特許文献１参照）。

一般的に、運送業者が所有するトラック等の車両には、ＤＰＦを備えた排気浄化装置が搭載されている。ＤＰＦは、ＰＭ捕集量に限度があるため、堆積したＰＭを定期的に燃焼除去するいわゆる強制再生を行う必要がある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−０４４９７６号公報 特開２０１０−２０３２９７号公報

ところで、ＤＰＦに劣化や目詰まり等による故障が生じると、車両は走行不能状態になり、運送業者の運行管理に影響を及ぼす可能性がある。このような影響を事前に回避するためには、ＤＰＦに故障が生じる前に車両を入庫させて、メンテナンス等を行う必要がある。すなわち、ＤＰＦの各種機能が低下傾向を示した時点で、管理者や運転者等に知らせることが好ましい。

本発明の目的は、ＤＰＦの再生情報を管理者等に適宜知らせることで、運行の向上を図ることができる車両用管理システムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の車両用管理システムは、車両に搭載された車両側端末装置と、該車両側端末装置とネットワークを介して接続されて前記車両とは異なる場所に設置可能な管理側端末装置とを備える車両用管理システムであって、前記車両が、内燃機関から排出される排気中の粒子状物質を捕集すると共に、堆積した粒子状物質の燃焼除去により再生可能なフィルタを備えた排気浄化装置を搭載し、前記車両側端末装置が、前記フィルタの再生情報を取得する再生情報取得手段と、前記再生情報取得手段で取得される再生情報を前記ネットワークを介して送信する送信手段と、を含み、前記管理側端末装置が、前記送信手段から送信される再生情報を受信する受信手段と、少なくとも前記受信手段で受信される再生情報を表示可能な表示手段と、を含むことを特徴とする。

前記再生情報が、再生実行中の所定期間、前記フィルタの温度を所定の目標温度以上で維持できた再生完了の回数と、再生実行中の所定期間、前記フィルタの温度を所定の目標温度以上で維持できなかった再生未完了の回数と、を含むものでもよい。

前記再生情報が、再生前後におけるフィルタ前後差圧の変化量が所定の閾値未満であった再生失敗の回数と、操作者の操作に応じて開始される手動再生の実行回数と、を含むものでもよい。

前記再生情報が、一回の再生中に当該再生が一時的に保留された再生中断の回数を含むものでもよい。

前記再生情報が、前記フィルタの粒子状物質堆積量に応じて開始される自動再生のインターバル情報を含むものでもよい。

本発明の管理システムによれば、ＤＰＦの再生情報を管理者等に適宜知らせることで、運行の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る管理システムが適用される車両の概略図である。 本発明の一実施形態に係る管理システムの概略図である。 本実施形態のＰＭ捕集機能診断に関し、（Ａ）は当該機能が良好な状態の一例、（Ｂ）は当該機能が低下傾向を示している一例を説明する図である。 本実施形態のＤＰＦ再生機能診断に関し、（Ａ）は当該機能が良好な状態の一例、（Ｂ）は当該機能が低下傾向を示している一例を説明する図である。 本実施形態の自動再生機能診断に関し、当該機能が低下傾向を示している一例を説明する図である。 本実施形態のＰＭ酸化除去機能診断に関し、当該機能が低下傾向を示している一例を説明する図である。 本実施形態のＰＭ酸化効率診断に関し、当該効率が低下傾向を示している一例を説明する図である。 本実施形態の表示部（モニタ）に画面表示される各種再生情報の一例を示す図である。 本実施形態の表示部（モニタ）に画面表示される各診断結果の一例を示す図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る車両用管理システムを説明する。

図１は、本実施形態の車両用管理システムが適用される車両１の概略図である。車両１には、エンジン２の排気通路３に設けられた排気浄化装置１０が搭載されている。排気浄化装置１０は、排気上流側から順に、燃料噴射装置１１、酸化触媒（以下、ＤＯＣ）１２、排気温度センサ１３、ＤＰＦ１４及び、差圧センサ１５等を備えている。

燃料噴射装置１１は、ＥＣＵから入力される指示信号に応じて、排気通路３内に未燃燃料（主にＨＣ）を噴射する。なお、エンジン２の多段噴射によるポスト噴射を用いる場合は、この燃料噴射装置１１を省略してもよい。ＤＯＣ１２は、燃料噴射装置１１又はポスト噴射によってＨＣが供給されると、これを酸化して排気温度を上昇させる。ＤＰＦ１４は、排気中のＰＭを隔壁表面に捕集すると共に、ＰＭ堆積量が所定量に達すると、これを燃焼除去するいわゆる強制再生が実行される。強制再生は、燃料噴射装置１１又はポスト噴射によってＤＯＣ１２に未燃燃料を供給し、ＤＰＦ１４に流入する排気温度をＰＭ燃焼温度まで昇温することで行われる。

本実施形態の排気浄化装置１０は、強制再生として、「自動再生」及び、「手動再生」を実行可能に構成されている。自動再生とは、車両１の走行距離が所定距離に達した場合、差圧センサ１５によって検出されるＤＰＦ前後差圧が所定閾値に達した場合又は、各種センサ等がＤＰＦ１４の再生時期を検出した場合に自動的に開始される再生をいう。手動再生とは、車両１を停車させて運転者が操作ボタン（不図示）をＯＮ操作することにより開始される再生をいう。この手動再生には、運転室の表示パネルに手動再生マークＭを点滅させて運転者に手動再生を促すことで実行される受動的な手動再生及び、手動再生マークＭが点滅していない状態で実行される任意の手動再生が含まれる。

図２は、本実施形態の管理システムの概略図を示している。管理システムは、車両１に搭載された車両側端末装置２０と、車両１とは異なる場所（例えば、管理側の事務所等）に設置された管理側端末装置４０とを備えている。これら車両側端末装置２０及び管理側端末装置４０は、携帯電話回線等のネットワークＮを介して無線通信可能に接続されている。なお、車両側端末装置２０と管理側端末装置４０との間に、サーバとして機能する図示しない基地局を設けてもよい。この場合は、基地局と管理側端末装置４０とをインターネット等で接続し、管理側端末装置４０からの要求に応じて基地局からデータを送信するように構成すればよい。

車両側端末装置２０は、再生情報取得蓄積部２１と、データ送信部２２とを備えている。なお、図示例では、一台の車両１のみを示しているが、複数台を管理する場合は各車両毎に車両側端末装置２０を搭載すればよい。

再生情報取得蓄積部２１は、以下（１）〜（６）に示す再生情報を取得してデータとして蓄積する。（１）自動・手動再生が開始された車両１の走行距離、（２）自動再生・手動再生に要した再生時間、（３）自動再生・手動再生の再生完了、（４）自動再生・手動再生の再生未完了、（５）自動再生・手動再生の再生中断、（６）ＰＭ除去エラー。

再生完了とは、例えば、自動再生又は手動再生の実行期間中にＰＭの燃焼除去に必要な所定期間、ＤＰＦ入口温度をＰＭ燃焼温度以上で維持できた場合をいう。再生未完了とは、例えば、自動再生又は手動再生の実行期間中にＰＭの燃焼除去に必要な所定期間、ＤＰＦ入口温度をＰＭ燃焼温度以上で維持できなかった場合をいう。再生中断とは、自動再生又は手動再生実行中にイグニッションキーＯＦＦ操作やアイドリングストップ等によって、再生が一時的に中断した場合をいう。ＰＭ除去エラーとは、自動再生終了時又は手動再生終了時のＤＰＦ前後差圧が所定の閾値以上であって、ＤＰＦ１４の再生が失敗に終わった場合をいう。

データ送信部２２は、再生情報取得蓄積部２１に蓄積された各種再生情報データを無線送信する。再生情報データを送信するタイミングは任意に設定可能であり、例えば、１日に１回又は数回送信してもよく、リアルタイムで送信することも可能である。

管理側端末装置４０は、データ送信部２２から送信される再生情報データを受信するデータ受信部４１と、各種診断を行う再生状態診断部４２と、各種再生情報データ及び、診断結果を表示する表示部４３とを備えている。

再生状態診断部４２は、データ受信部４１によって受信された再生情報データに基づいて、ＰＭ捕集機能、ＤＰＦ再生機能、自動再生機能、ＰＭ酸化除去機能及び、ＰＭ酸化効率の各種機能診断を実行する。以下、これら各診断項目の詳細について説明する。なお、各種機能診断に用いられる「低下傾向」とは、当該機能の故障によって車両１が走行不能となるよりも前の状態を意味する。

［ＰＭ捕集機能診断］
ＰＭ捕集機能は、自動再生終了から次の自動再生開始までの走行距離（以下、再生インターバルという）に基づいて診断される。例えば、図３（Ａ）に示すように、直近１０回分の再生インターバル平均値が正常時のインターバル以上の場合、ＰＭ捕集機能は「良好」と診断される。

一方、図３（Ｂ）に示すように、直近１０回分の再生インターバル平均値が継続して正常時のインターバルよりも短い場合、ＰＭ捕集機能は「低下傾向」と診断される。このような状態は、アッシュの堆積によってＤＰＦ１４のＰＭ捕集機能が著しく低下していると考えられるためである。なお、直近１０回の自動再生の間に任意の手動再生が実行された場合は、ＰＭ捕集機能の回復が期待されるため、当該診断から除外してもよい。

［ＤＰＦ再生機能診断］
ＤＰＦ再生機能は、直近数回分の自動再生（手動再生を含む）において、再生完了に対する再生未完了の発生頻度が増加したか否かに基づいて診断される。例えば、図４（Ａ）に示すように、直近１０回の自動再生又は手動再生において、再生未完了の発生がｎ回（但し、ｎ＜１０）以下の場合に、ＤＰＦ再生機能は「良好」と診断される。

一方、図４（Ｂ）に示すように、直近１０回の自動再生又は手動再生において、再生未完了が非連続にｎ回以上（但し、ｎ＜１０）発生した場合に、ＤＰＦ再生機能は「低下傾向」と診断される。このような状態は、ＤＯＣ１２の劣化により排気温度がＰＭ燃焼温度まで昇温されていないか、あるいは、燃料噴射装置１１の不調等により排気管内噴射が行えていない可能性が考えられるためである。なお、直近５回の自動再生又は手動再生において、再生未完了が発生していない場合は、ＤＰＦ再生機能の回復が期待されるため、当該診断から除外してもよい。

［自動再生機能診断］
自動再生機能は、直近数回分の再生において、手動再生マークＭの点滅時に実行された手動再生の頻度に基づいて診断される。例えば、図５に示すように、直近１０回の再生のうち、手動再生マークＭ点滅時に実行された手動再生がｎ回以上（但し、ｎ＜１０）発生した場合に、自動再生機能は「低下傾向」と診断される。このような状態は、自動再生によってもＰＭの燃焼除去が進まず、手動再生マークＭの点滅により手動再生が頻繁に促されたと考えられるためである。一方、条件不成立の場合は、自動再生機能は「良好」と診断される。

［ＰＭ酸化除去機能診断］
ＰＭ酸化除去機能は、ＰＭ除去エラーの発生頻度及び、手動再生マークＭの点滅時に実行された手動再生の頻度に基づいて診断される。例えば、図６に示すように、直近１０回の再生中において、ＰＭ除去エラーがｎ回（但し、ｎ＜１０）発生し、且つ手動再生がｎ回（但し、ｎ＜１０）行われた場合、ＰＭ酸化機能は「低下傾向」と診断される。このような状態は、自動再生や手動再生を行っても、スート成分の酸化除去が殆ど進んでいないと考えられるためである。一方、条件不成立の場合は、ＰＭ酸化除去機能は「良好」と診断される。

［ＰＭ酸化効率診断］
ＰＭ酸化効率は、自動再生又は手動再生の実行中における再生中断の発生頻度に基づいて診断される。例えば、図７に示すように、１回の自動再生（又は、手動再生）につき、再生中断が３回以上発生した場合、当該再生時のＰＭ酸化効率は「低下傾向」と診断される。このような状態は、中断の頻発によりＤＰＦ１４の温度昇温が進まず、ＰＭ酸化効率の低下を招いていると考えられるためである。一方、条件不成立の場合は、ＰＭ酸化効率は「良好」と診断される。

表示部４３は、例えばモニタであって、データ受信部４１によって受信された各種再生情報データ及び、再生状態診断部４２によって実行された各診断結果を画面表示する。以下、図８，９に基づいて、これら再生情報データ及び、診断結果の画面表示について説明する。なお、図示例では、車両一台分の画面表示を示しているが、複数台の場合は各車両毎に表示される。

図８は、表示部４３に画面表示される各種再生情報データの一例を示している。管理者によって任意に指定された所定期間の（１）再生完了の回数、（２）再生未完了の回数、（３）ＰＭ除去エラーの回数、（４）一回の再生に対する再生中断の回数、（５）各自動再生・手動再生の開始走行距離（実行情報）及び、（６）各再生に要した再生時間が目視で容易に確認できるように表示される。

図９は、表示部４３に画面表示される各診断結果の一例を示している。例えば、「良好」と診断された項目についてはその旨が表示され、「低下傾向」と診断された項目についてはその旨が表示される。また、「低下傾向」と診断された項目については、メッセージも表示される。より詳しくは、ＰＭ捕集機能、ＤＰＦ再生機能、自動再生機能、ＰＭ酸化除去機能の何れか一項目でも「低下傾向」と診断された場合は、点検入庫を推奨する旨のメッセージを表示する。また、ＰＭ酸化効率が低下傾向と診断された場合は、車両１を停車させて行う任意の手動再生を推奨する旨のメッセージを表示する。なお、これら再生情報や診断結果の表示は画面表示に限定されず、印刷機による用紙出力であってもよい。

次に、本実施形態に係る車両用管理システムの作用効果について説明する。

本実施形態では、車両１から送信される各種再生情報データとして、（１）再生完了の回数、（２）再生未完了の回数、（３）ＰＭ除去エラーの回数、（４）一回の再生に対する再生中断の回数、（５）各自動再生・手動再生の開始走行距離及び、（６）各再生に要した再生時間が表示部４３に画面表示される（図８参照）。すなわち、管理者はＤＰＦ１４の再生状態を任意のタイミングで容易に確認することができるため、ＤＰＦ１４のＰＭ捕集機能や再生機能が低下する兆候を事前に把握することが可能となり、運転者に手動再生や入庫点検等を適宜アドバイスすることができる。

また、本実施形態では、車両１から送信されるＤＰＦ１４の再生情報データに基づいて、ＤＰＦ１４の各種機能（ＰＭ捕集機能、ＤＰＦ再生機能、自動再生機能、ＰＭ酸化除去機能及び、ＰＭ酸化効率）が診断される。そして、これら各種機能が故障前の「低下傾向」と診断された場合は、当該診断結果と併せてメンテナンス等を推奨する旨が表示されるようになっている（図９参照）。すなわち、ＤＰＦ１４のメンテナンス時期等、車両１の入庫点検が必要になる時期を管理者等に故障発生前に把握させることか可能となり、車両走行不能を効果的に回避しつつ、車両運行管理の向上を確実に図ることができる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、上述の実施形態において、車両１はトラックとして説明したが、乗用車やバス等の他の車両にも広く適用することが可能である。また、排気浄化装置１０は、ＤＰＦ１４に限定されず、ＳＣＲやＬＮＴ等のＮＯｘ浄化触媒を備える排気浄化装置にも広く適用することが可能である。

１ 車両
１０ 排気浄化装置
１２ ＤＯＣ
１４ ＤＰＦ
２０ 車両側端末装置
２１ 再生情報取得蓄積部
２２ データ送信部
４０ 管理側端末装置
４１ データ受信部
４２ 再生状態診断部
４３ 表示部

Claims (5)

1. 車両に搭載された車両側端末装置と、該車両側端末装置とネットワークを介して接続されて前記車両とは異なる場所に設置可能な管理側端末装置とを備える車両用管理システムであって、
   前記車両が、内燃機関から排出される排気中の粒子状物質を捕集すると共に、堆積した粒子状物質の燃焼除去により再生可能なフィルタを備えた排気浄化装置を搭載し、
   前記車両側端末装置が、前記フィルタの再生情報を取得する再生情報取得手段と、前記再生情報取得手段で取得される再生情報を前記ネットワークを介して送信する送信手段と、を含み、
   前記管理側端末装置が、前記送信手段から送信される再生情報を受信する受信手段と、少なくとも前記受信手段で受信される再生情報を表示可能な表示手段と、を含む
   ことを特徴とする車両用管理システム。
2. 前記再生情報が、再生実行中の所定期間、前記フィルタの温度を所定の目標温度以上で維持できた再生完了の回数と、再生実行中の所定期間、前記フィルタの温度を所定の目標温度以上で維持できなかった再生未完了の回数と、を含む
   請求項１に記載の車両用管理システム。
3. 前記再生情報が、再生前後におけるフィルタ前後差圧の変化量が所定の閾値未満であった再生失敗の回数と、操作者の操作に応じて開始される手動再生の実行回数と、を含む
   請求項１又は２に記載の車両用管理システム。
4. 前記再生情報が、一回の再生中に当該再生が一時的に保留された再生中断の回数を含む
   請求項１から３の何れか一項に記載の車両用管理システム。
5. 前記再生情報が、前記フィルタの粒子状物質堆積量に応じて開始される自動再生のインターバル情報を含む
   請求項１から４の何れか一項に記載の車両用管理システム。

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