JP5838265B1 - 後処理装置の管理装置、作業車両、管理システムおよび後処理装置の管理方法 - Google Patents
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Abstract
管理装置であるエンジンコントローラ(12)は、排気ガス中の残留物質を処理する後処理装置(20)を管理する。エンジンコントローラ(12)は、後処理装置(20)の再生処理の発生状況を示す再生発生状況データを出力する再生発生状況出力部(124)と、前記再生処理の実施中にキーオフ操作が行われて再生処理が分断されたことを検出する再生分断検出部(123)とを備える。再生発生状況出力部(124)は、再生分断検出部(123)で検出された分断前の再生処理と、前記分断後に再開された再生処理とが一連の再生処理であることを解析可能な再生発生状況データを出力する。
Description
本発明は、後処理装置の管理装置、作業車両、管理システムおよび後処理装置の管理方法に関する。
近年、鉱山や建設現場などで使用される油圧ショベルやホイールローダ等の各種建設機械や、ダンプトラック等の運搬車両等の作業車両では、衛星通信、携帯電話通信や鉱山等の所定エリアに設定された無線LAN(Local Area Network)等を用いて管理サーバと通信し、作業車両の位置情報、稼働状況、故障履歴等の情報を管理サーバで管理している(例えば、特許文献1参照)。
ところで、前記作業車両では、ディーゼルエンジン等の内燃機関を駆動源としている。このため、作業車両では、ディーゼルエンジンからの排気ガス中に含まれる粒子状物質(PM:Particulate Matter;パーティキュレートマター)を、専用のフィルタ(DPF:Diesel Particulate Filter;ディーゼルパーティキュレートフィルタ)にて捕集する後処理装置が設けられている。
後処理装置では、捕集されたPMの堆積量が増加するとフィルタの目詰まりが生じるため、捕集したPMを燃焼してフィルタの目詰まりを除去する再生処理を行っている。
後処理装置では、捕集されたPMの堆積量が増加するとフィルタの目詰まりが生じるため、捕集したPMを燃焼してフィルタの目詰まりを除去する再生処理を行っている。
このような後処理装置において、手動操作による再生作動回数を、建設機械のコントローラから建設機械のレンタル会社のサーバに送信し、メンテナンス費の算定に利用するものが知られている(特許文献2参照)。
この特許文献2では、通常は、自動再生によってPMを焼却除去するが、良好に除去されない場合に表示装置に手動再生を促す警告を表示する。オペレータが警告表示を見て再生スイッチを操作すると、手動再生が行われる。そして、コントローラは、再生スイッチからの操作信号に基づき再生作動回数をカウントし、この再生作動回数を無線通信装置を介して管理会社のサーバに送信している。
この特許文献2では、通常は、自動再生によってPMを焼却除去するが、良好に除去されない場合に表示装置に手動再生を促す警告を表示する。オペレータが警告表示を見て再生スイッチを操作すると、手動再生が行われる。そして、コントローラは、再生スイッチからの操作信号に基づき再生作動回数をカウントし、この再生作動回数を無線通信装置を介して管理会社のサーバに送信している。
しかしながら、前記特許文献2では、オペレータが再生スイッチを操作した際に、操作信号に基づいて再生作動回数をカウントしているため、再生作動中にオペレータがキーオフ操作を行った場合に、正しい再生作動回数をカウントできないという問題があった。
すなわち、再生作動中に終業時刻等になってキーオフ操作を行うと、作業車両が停止する。このため、再生処理も停止する。この場合、翌日の始業時等にキーオン操作を行うと、前回の再生処理が途中で終了しているために、再度、表示装置に手動再生を促す警告が表示される場合がある。この場合、オペレータは再生スイッチを操作して手動再生を行うことになり、コントローラに操作信号が入力されて再生作動回数が1回分増加する。
すなわち、再生作動中に終業時刻等になってキーオフ操作を行うと、作業車両が停止する。このため、再生処理も停止する。この場合、翌日の始業時等にキーオン操作を行うと、前回の再生処理が途中で終了しているために、再度、表示装置に手動再生を促す警告が表示される場合がある。この場合、オペレータは再生スイッチを操作して手動再生を行うことになり、コントローラに操作信号が入力されて再生作動回数が1回分増加する。
このため、本来ならば1回の再生作動回数とカウントすべきところを2回とカウントしていた。このため、作業車両から出力される再生作動回数の情報に基づいて管理者が稼働状態を把握しようとすると、建設機械の再生処理状況を正しく認識できないという課題がある。
本発明の目的は、再生処理中にキーオフ操作で作業車両が停止した場合でも、再生処理状況のデータを正しく取得できる後処理装置の管理装置、作業車両、管理システムおよび後処理装置の管理方法を提供することである。
本発明は、排気ガス中の残留物質を処理する後処理装置を管理する管理装置であって、前記後処理装置の再生処理の発生状況を示す再生発生状況データを出力する再生発生状況出力部と、前記再生処理の実施中にキーオフ操作が行われて再生処理が分断されたことを検出する再生分断検出部と、を備え、前記再生発生状況出力部は、前記再生分断検出部で検出された分断前の再生処理と、前記分断後に再開された再生処理とが一連の再生処理であることを解析可能な再生発生状況データを出力することを特徴とする。
本発明の後処理装置の管理装置において、前記再生発生状況出力部は、前記再生分断検出部で再生処理が分断されたと判定した場合に、前記再生発生状況データに再生処理が分断されたことを示す分断情報を加えて出力することが好ましい。
本発明の後処理装置の管理装置において、記憶手段を備え、前記再生発生状況出力部は、前記再生処理の実施中にキーオフ操作が行われた場合に、前記再生発生状況データを前記記憶手段に記憶し、前記再生分断検出部は、キーオン操作後に、前記記憶手段に記憶された前記再生発生状況データに基づいて再生処理が分断されたか否かを判定し、前記再生発生状況出力部は、前記再生分断検出部で再生処理が分断されたと判定した場合に、前記記憶手段に記憶された再生発生状況データに再生処理が分断されたことを示す分断情報を加えて出力することが好ましい。
本発明の後処理装置の管理装置において、再生処理中であることを示す再生処理実施フラグと前記再生発生状況データとを記憶する記憶手段と、前記後処理装置の再生処理の要否を判定する再生要否判定部とを備え、前記再生要否判定部は、再生処理が必要と判定した際に前記再生処理実施フラグをオンに設定し、前記再生分断検出部において再生処理が分断されたと判定した場合は前記再生処理実施フラグをオン状態に維持し、再生処理が必要な状態から不要な状態に変化したと判定した際に前記再生処理実施フラグをオフに設定し、前記再生発生状況出力部は、前記再生処理実施フラグがオンに設定されてからオフに設定されるまでの再生発生状況データを1つのデータとして出力することが好ましい。
本発明の作業車両は、前記後処理装置の管理装置を備えることを特徴とする。
本発明の管理システムは、前記後処理装置の管理装置と、前記管理装置から出力される再生発生状況データを受信して取得する管理サーバとを備えることを特徴する。
本発明は、後処理装置の管理方法であって、前記後処理装置の再生処理の発生状況を示す再生発生状況データを出力する再生発生状況出力ステップと、前記再生処理の実施中にキーオフ操作が行われて再生処理が分断されたことを検出する再生分断検出ステップと、を備え、前記再生発生状況出力ステップは、前記再生分断検出ステップで検出された分断前の再生処理と、前記分断後に再開された再生処理とが一連の再生処理であることを解析可能な再生発生状況データを出力することを特徴とする。
本発明では、再生分断検出部を設けたので、再生処理中にキーオフ操作が行われて再生処理が分断されたことを検出して再生発生状況出力部に通知できる。このため、再生発生状況出力部は、分断の前後の再生処理が一連の再生処理であることを解析可能な再生発生状況データを管理サーバなどに出力できる。
したがって、再生処理が分断された場合でも、排気ガス中のPMやNOx等の残留物質の捕集や還元などの処理を行う後処理装置の再生処理状況を正しく管理できる。
したがって、再生処理が分断された場合でも、排気ガス中のPMやNOx等の残留物質の捕集や還元などの処理を行う後処理装置の再生処理状況を正しく管理できる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
[後処理装置の管理システムの概略構成]
図1には、本実施形態に係る後処理装置の管理システム100の概略構成を示す模式図が示されている。管理システム100は、作業車両1、GPS衛星3、通信衛星4、受信装置5、基地局6、ネットワーク7、サーバ(管理サーバ)8、端末コンピュータ(Personal Computer)9、および携帯電話機や衛星通信機などの通信端末10を備えている。
[後処理装置の管理システムの概略構成]
図1には、本実施形態に係る後処理装置の管理システム100の概略構成を示す模式図が示されている。管理システム100は、作業車両1、GPS衛星3、通信衛星4、受信装置5、基地局6、ネットワーク7、サーバ(管理サーバ)8、端末コンピュータ(Personal Computer)9、および携帯電話機や衛星通信機などの通信端末10を備えている。
[作業車両]
作業車両1は、鉱山や道路等の建設現場において、掘削、地均し等の作業や土砂等の運搬を行う機械であり、例えば、油圧ショベル、ホイールローダ、ブルドーザ、モータグレーダ、クレーン等の建設機械や、フォークリフト等の運搬車両が該当する。
作業車両1は、鉱山や道路等の建設現場において、掘削、地均し等の作業や土砂等の運搬を行う機械であり、例えば、油圧ショベル、ホイールローダ、ブルドーザ、モータグレーダ、クレーン等の建設機械や、フォークリフト等の運搬車両が該当する。
[作業車両の制御装置]
作業車両1は、図2に示すように、エンジン(ディーゼルエンジン)11と、エンジン11を制御するエンジンコントローラ12と、エンジン11で駆動されて図示しない油圧アクチュエータ(回転系を駆動する油圧モータまたは作業機を駆動する油圧シリンダ等)へ作動油を供給する可変容量型の油圧ポンプ13と、油圧ポンプ13の斜板又は斜軸の傾転角を変更するサーボピストン14と、前記サーボピストン14の動作を制御して油圧ポンプ13の流量を調整する車体コントローラ(ポンプコントローラ)15と、モニタ装置16と、前記通信衛星4に対する衛星通信や無線LAN(Local Area Network)を用いた外部通信を制御する通信コントローラ17とを備えている。
作業車両1は、図2に示すように、エンジン(ディーゼルエンジン)11と、エンジン11を制御するエンジンコントローラ12と、エンジン11で駆動されて図示しない油圧アクチュエータ(回転系を駆動する油圧モータまたは作業機を駆動する油圧シリンダ等)へ作動油を供給する可変容量型の油圧ポンプ13と、油圧ポンプ13の斜板又は斜軸の傾転角を変更するサーボピストン14と、前記サーボピストン14の動作を制御して油圧ポンプ13の流量を調整する車体コントローラ(ポンプコントローラ)15と、モニタ装置16と、前記通信衛星4に対する衛星通信や無線LAN(Local Area Network)を用いた外部通信を制御する通信コントローラ17とを備えている。
エンジンコントローラ12、車体コントローラ15、モニタ装置16、通信コントローラ17は、CAN(Controller Area Network)18を介して互いに通信可能に接続されている。
[モニタ装置]
モニタ装置16は、図示を略すが表示部と入力部と演算部を備える。表示部は、液晶ディスプレイなどで構成される。表示部は、冷却水温、燃料残量等の各種情報、コーションなどを表示する。
入力部は、表示部の周辺に設けられたボタンなどで構成される。前記表示部には、各入力部(ボタン)の機能がアイコンなどで表示される。このため、オペレータは、再生処理を中断する場合にどのボタンを押せばよいかを容易に把握できる。なお、タッチパネル式のモニタ装置16を用いれば、タッチパネル上に表示されたボタンをタッチすればよい。
また、入力部は、モニタ装置16に一体に設けられるボタンに限らず、モニタ装置16とは別の筐体等に設置されるボタンで構成してもよい。
演算部は、入力部の作業モードの設定の入力操作に基づく指令を各コントローラ12,15へ送信する。
また、演算部は、コントローラ12の稼動を連絡する信号に基づき、稼動した時間の累積となるSMR(サービスメータ)値を累積する。そして、通信コントローラ17がサーバ8に対して通信する時にSMRを送信する。ここでモニタ装置16から送信されるSMRは、通信コントローラ17からの定期的な指令に基づき送信される。
モニタ装置16は、図示を略すが表示部と入力部と演算部を備える。表示部は、液晶ディスプレイなどで構成される。表示部は、冷却水温、燃料残量等の各種情報、コーションなどを表示する。
入力部は、表示部の周辺に設けられたボタンなどで構成される。前記表示部には、各入力部(ボタン)の機能がアイコンなどで表示される。このため、オペレータは、再生処理を中断する場合にどのボタンを押せばよいかを容易に把握できる。なお、タッチパネル式のモニタ装置16を用いれば、タッチパネル上に表示されたボタンをタッチすればよい。
また、入力部は、モニタ装置16に一体に設けられるボタンに限らず、モニタ装置16とは別の筐体等に設置されるボタンで構成してもよい。
演算部は、入力部の作業モードの設定の入力操作に基づく指令を各コントローラ12,15へ送信する。
また、演算部は、コントローラ12の稼動を連絡する信号に基づき、稼動した時間の累積となるSMR(サービスメータ)値を累積する。そして、通信コントローラ17がサーバ8に対して通信する時にSMRを送信する。ここでモニタ装置16から送信されるSMRは、通信コントローラ17からの定期的な指令に基づき送信される。
[後処理装置]
作業車両1のエンジン11には、排気ガス中のPMやNOx等の残留物質の捕集や還元などの処理を行う後処理装置20が接続されている。後処理装置20は、後述するように管理装置であるエンジンコントローラ12で制御されている。
後処理装置20は、エンジン11から排気される排気ガスの流れ方向における上流側から順に、フィルタ装置としてのディーゼル・パーティキュレート・フィルタ(Diesel particulate filter;以下「DPF」と記す)装置30と、還元剤水溶液ミキシング装置(以下、ミキシング装置と略す)40と、選択還元触媒(Selective Catalytic Reduction;以下「SCR」と記す)装置50とを備える。これらの装置30、40、50は、エンジン11からの排気ガスが流通する排気管21の途中に設けられる。この排気管21は、エンジン11からの排気ガスをDPF装置30に導入する入口管21Aと、DPF装置30の出口に接続された出口管21Bと、SCR装置50の出口に接続された出口管21Cとを備える。また、油圧ショベルやホイールローダ、ブルドーザといった作業車両1では、後処理装置20は、エンジン11と共にエンジンルーム内に収容される。
作業車両1のエンジン11には、排気ガス中のPMやNOx等の残留物質の捕集や還元などの処理を行う後処理装置20が接続されている。後処理装置20は、後述するように管理装置であるエンジンコントローラ12で制御されている。
後処理装置20は、エンジン11から排気される排気ガスの流れ方向における上流側から順に、フィルタ装置としてのディーゼル・パーティキュレート・フィルタ(Diesel particulate filter;以下「DPF」と記す)装置30と、還元剤水溶液ミキシング装置(以下、ミキシング装置と略す)40と、選択還元触媒(Selective Catalytic Reduction;以下「SCR」と記す)装置50とを備える。これらの装置30、40、50は、エンジン11からの排気ガスが流通する排気管21の途中に設けられる。この排気管21は、エンジン11からの排気ガスをDPF装置30に導入する入口管21Aと、DPF装置30の出口に接続された出口管21Bと、SCR装置50の出口に接続された出口管21Cとを備える。また、油圧ショベルやホイールローダ、ブルドーザといった作業車両1では、後処理装置20は、エンジン11と共にエンジンルーム内に収容される。
[DPF装置]
DPF装置30は、ケース31を備え、ケース31の内部にはDOC(ディーゼル酸化触媒:Diesel Oxidation Catalyst)32と、CSF(触媒化スートフィルタ:Catalyzed Soot Filter)33とが収容されている。
DPF装置30は、ケース31を備え、ケース31の内部にはDOC(ディーゼル酸化触媒:Diesel Oxidation Catalyst)32と、CSF(触媒化スートフィルタ:Catalyzed Soot Filter)33とが収容されている。
[DOC]
DOC32は、排気ガス中に必要に応じて供給されるドージング燃料を酸化、発熱させて、排気ガス温度を所定の高温域まで上昇させる触媒である。この上昇した排気ガスを利用することで、後述するCSF33に堆積したPMを自己燃焼させて焼却除去し、CSF33を再生させる。
ドージング燃料は、内燃機関がディーゼルエンジンの場合では、例えばエンジン燃料と同じ軽油であり、排気管に設けられたドージング用の燃料噴射装置により排気ガス中に供給され、排気ガスと共に後処理装置20内に流入する。また、ドージング用の燃料をエンジンシリンダ内に供給する場合では、エンジンシリンダ内噴射用の燃料噴射装置によりドージング用の燃料を供給することになる。
DOC32は、排気ガス中に必要に応じて供給されるドージング燃料を酸化、発熱させて、排気ガス温度を所定の高温域まで上昇させる触媒である。この上昇した排気ガスを利用することで、後述するCSF33に堆積したPMを自己燃焼させて焼却除去し、CSF33を再生させる。
ドージング燃料は、内燃機関がディーゼルエンジンの場合では、例えばエンジン燃料と同じ軽油であり、排気管に設けられたドージング用の燃料噴射装置により排気ガス中に供給され、排気ガスと共に後処理装置20内に流入する。また、ドージング用の燃料をエンジンシリンダ内に供給する場合では、エンジンシリンダ内噴射用の燃料噴射装置によりドージング用の燃料を供給することになる。
[CSF]
CSF33は、詳細な図示を省略するが、多数の小孔を配した構造とされて排気ガス中のPMを捕集するフィルタである。CSF33の小孔は、流入側から流出側に向かって連通しており、その断面は多角形状(例えば、六角形状)に形成されている。小孔としては、入口側で開口して出口側で目封じされたものと、入口側で目封じされて出口側で開口したものとが交互に配置されており、前者の小孔から流入した排気ガスが、境界壁を通過して後者の小孔に抜け、下流側に流出する。そして、その境界壁でPMが捕集される。
CSF33は、詳細な図示を省略するが、多数の小孔を配した構造とされて排気ガス中のPMを捕集するフィルタである。CSF33の小孔は、流入側から流出側に向かって連通しており、その断面は多角形状(例えば、六角形状)に形成されている。小孔としては、入口側で開口して出口側で目封じされたものと、入口側で目封じされて出口側で開口したものとが交互に配置されており、前者の小孔から流入した排気ガスが、境界壁を通過して後者の小孔に抜け、下流側に流出する。そして、その境界壁でPMが捕集される。
CSF33の材質は、コージェライトや炭化珪素等のセラミックス、または、ステンレスやアルミニウム等の金属からなり、用途に応じて適宜決定される。なお、CSF33の入口側には、DOC32とは材質の異なる酸化触媒がウォッシュコート等によりコーティングされていてもよい。
[ミキシング装置]
ミキシング装置40は、排気ガス中に還元剤水溶液としての尿素水溶液を添加するものである。このようなミキシング装置40は、DPF装置30の出口管21Bに取り付けられ、出口管21B内部に尿素水溶液を噴射するインジェクタを有するドージングモジュール41と、前記尿素水溶液が貯蔵される尿素水タンク42と、尿素水タンク42からドージングモジュール41に尿素水溶液を供給するサプライモジュール43とを備える。
ドージングモジュール41およびサプライモジュール43は、エンジンコントローラ12によって制御されている。そして、ドージングモジュール41から出口管21B内の排気ガス中に噴射された尿素水溶液は、排気ガスの熱によって熱分解され、アンモニアとなる。
ミキシング装置40は、排気ガス中に還元剤水溶液としての尿素水溶液を添加するものである。このようなミキシング装置40は、DPF装置30の出口管21Bに取り付けられ、出口管21B内部に尿素水溶液を噴射するインジェクタを有するドージングモジュール41と、前記尿素水溶液が貯蔵される尿素水タンク42と、尿素水タンク42からドージングモジュール41に尿素水溶液を供給するサプライモジュール43とを備える。
ドージングモジュール41およびサプライモジュール43は、エンジンコントローラ12によって制御されている。そして、ドージングモジュール41から出口管21B内の排気ガス中に噴射された尿素水溶液は、排気ガスの熱によって熱分解され、アンモニアとなる。
[SCR装置]
SCR装置50は、ドージングモジュール41から噴出されたアンモニアを還元剤とすることで、排気ガス中の窒素酸化物を還元浄化するものである。アンモニアは、還元剤として排気ガスと共にSCR装置50へ供給される。
なお、SCR装置50の下流側にアンモニア低減触媒を設けてもよい。アンモニア低減触媒は、SCR装置50で未使用とされたアンモニアを酸化処理して無害化するものであり、排気ガスのエミッションをより低減させる。
SCR装置50は、ドージングモジュール41から噴出されたアンモニアを還元剤とすることで、排気ガス中の窒素酸化物を還元浄化するものである。アンモニアは、還元剤として排気ガスと共にSCR装置50へ供給される。
なお、SCR装置50の下流側にアンモニア低減触媒を設けてもよい。アンモニア低減触媒は、SCR装置50で未使用とされたアンモニアを酸化処理して無害化するものであり、排気ガスのエミッションをより低減させる。
SCR装置50は、噴射される尿素が出口管21B中で結晶化して析出する場合がある。この場合、DPF装置30を再生する場合と同様に、排ガス温度を高温にすることで、出口管21B内の析出物を分解する再生を行う。したがって、後処理装置20の再生処理には、DPF装置30の再生を行う場合と、SCR装置50の再生を行う場合とが含まれる。
[センサ]
後処理装置20には、後処理装置20の再生処理状況を検出するための各種センサが設けられている。
具体的には、入口管21Aは、排気ガスに含まれる窒素酸化物(NOx)の濃度を検出するNOxセンサ61と、排気ガスの圧力を検出する圧力センサ63とが設けられている。
NOxセンサ61には、電子制御コントロールユニット(electronic control unit;以下「ECU」と記す)62が接続されている。ECU62は、NOxセンサ61の検出値を濃度値に演算し、CAN18を経由してエンジンコントローラ12にNOx濃度を出力している。
圧力センサ63は、排気ガスの圧力を検出し、CAN18を経由してエンジンコントローラ12に排気ガス圧力値を出力している。
後処理装置20には、後処理装置20の再生処理状況を検出するための各種センサが設けられている。
具体的には、入口管21Aは、排気ガスに含まれる窒素酸化物(NOx)の濃度を検出するNOxセンサ61と、排気ガスの圧力を検出する圧力センサ63とが設けられている。
NOxセンサ61には、電子制御コントロールユニット(electronic control unit;以下「ECU」と記す)62が接続されている。ECU62は、NOxセンサ61の検出値を濃度値に演算し、CAN18を経由してエンジンコントローラ12にNOx濃度を出力している。
圧力センサ63は、排気ガスの圧力を検出し、CAN18を経由してエンジンコントローラ12に排気ガス圧力値を出力している。
[DPF装置用センサ]
DPF装置30には、DOC32の入口温度を測定する温度センサ64と、DOC32の出口温度を測定する温度センサ65と、CSF33の出口側(下流側)の温度を測定する温度センサ66とが設けられている。
DPF装置30には、CSF33の上流側と下流側の差圧を測定する差圧センサ67が設けられている。差圧センサ67は、CSF33の上流側の圧力を測定する圧力センサ671と、CSF33の下流側の圧力を測定する圧力センサ672とを備えている。
これらの各センサ64,65,66,67は、エンジンコントローラ12に接続され、測定値をエンジンコントローラ12に出力している。エンジンコントローラ12は、温度センサ64,65,66で測定される排気ガスの温度等に基づいてドージング燃料の供給制御などを行う。
また、差圧センサ67で測定される差圧は、CSF33の目詰まり状態を判定する情報つまり再生状態を判定する情報などに使用される。
DPF装置30には、DOC32の入口温度を測定する温度センサ64と、DOC32の出口温度を測定する温度センサ65と、CSF33の出口側(下流側)の温度を測定する温度センサ66とが設けられている。
DPF装置30には、CSF33の上流側と下流側の差圧を測定する差圧センサ67が設けられている。差圧センサ67は、CSF33の上流側の圧力を測定する圧力センサ671と、CSF33の下流側の圧力を測定する圧力センサ672とを備えている。
これらの各センサ64,65,66,67は、エンジンコントローラ12に接続され、測定値をエンジンコントローラ12に出力している。エンジンコントローラ12は、温度センサ64,65,66で測定される排気ガスの温度等に基づいてドージング燃料の供給制御などを行う。
また、差圧センサ67で測定される差圧は、CSF33の目詰まり状態を判定する情報つまり再生状態を判定する情報などに使用される。
[SCR装置用センサ]
SCR装置50には、SCR装置の入口温度を測定する温度センサ68、出口温度を測定する温度センサ69、アンモニア濃度を測定するアンモニアセンサ70が設けられる。
これらの各センサ68,69,70も、エンジンコントローラ12に接続され、測定値をエンジンコントローラ12に出力している。エンジンコントローラ12は、温度センサ68,69で測定される排気ガスの温度等に基づいて尿素水溶液の噴出制御などを行う。なお、尿素水溶液の噴出制御は、アンモニアセンサ70で測定されるアンモニア濃度に応じて制御してもよい。
SCR装置50には、SCR装置の入口温度を測定する温度センサ68、出口温度を測定する温度センサ69、アンモニア濃度を測定するアンモニアセンサ70が設けられる。
これらの各センサ68,69,70も、エンジンコントローラ12に接続され、測定値をエンジンコントローラ12に出力している。エンジンコントローラ12は、温度センサ68,69で測定される排気ガスの温度等に基づいて尿素水溶液の噴出制御などを行う。なお、尿素水溶液の噴出制御は、アンモニアセンサ70で測定されるアンモニア濃度に応じて制御してもよい。
SCR装置50の下流側に配置される出口管21Cには、NOxセンサ71が設けられている。NOxセンサ71にはECU72が接続されている。ECU72は、NOxセンサ71の検出値を濃度値に演算し、CAN18を経由してエンジンコントローラ12にNOx濃度を出力している。エンジンコントローラ12は、NOxセンサ61およびNOxセンサ71の検出値に基づいて、SCR装置50の上流側のNOx濃度に対して、下流側のNOx濃度が低下しない場合(各NOx濃度の差分が所定閾値以下の場合)や、SCR装置50の下流側のNOx濃度が目標値まで十分に低下しない場合などに、SCR装置50の脱硝能力が低下して再生が必要と判断する。
また、尿素水タンク42には、タンク内の尿素水の温度および液面レベル(貯蔵量)を測定するセンサ73が設けられている。
ECU72とセンサ73とは、CAN18によりエンジンコントローラ12に通信可能に接続されている。このため、ECU72は、測定した排気ガスのNOx濃度をCAN18を介してエンジンコントローラ12に出力している。また、センサ73は、測定した尿素水の温度、液面をエンジンコントローラ12に出力している。
また、尿素水タンク42には、タンク内の尿素水の温度および液面レベル(貯蔵量)を測定するセンサ73が設けられている。
ECU72とセンサ73とは、CAN18によりエンジンコントローラ12に通信可能に接続されている。このため、ECU72は、測定した排気ガスのNOx濃度をCAN18を介してエンジンコントローラ12に出力している。また、センサ73は、測定した尿素水の温度、液面をエンジンコントローラ12に出力している。
[エンジンコントローラ]
次に、エンジンコントローラ12の構成について説明する。
エンジンコントローラ12は、図3に示すように、再生要否判定部121、再生制御部122、再生分断検出部123、再生発生状況出力部124、記憶手段125を備える。
次に、エンジンコントローラ12の構成について説明する。
エンジンコントローラ12は、図3に示すように、再生要否判定部121、再生制御部122、再生分断検出部123、再生発生状況出力部124、記憶手段125を備える。
[再生要否判定部]
再生要否判定部121は、DPF装置30、ミキシング装置40、SCR装置50に設けられた各センサからのセンサ情報を取得して再生処理の要否を判定する。
再生制御部122は、前記再生要否判定部121で再生処理が必要であると判定されると、作業機械の稼動を続けながら再生処理(自動再生処理)を実行する。また、再生制御部122は、DPF装置30の目詰まり状態が悪化した場合など、圧損の増加等で手動再生が必要と判定した場合は、モニタ装置16に手動再生を促す警告と、手動再生を指示する再生ボタン126とを表示する。オペレータが作業機による作業を中止して再生ボタン126を押すと、再生制御部122は定置手動再生処理を実行する。
再生要否判定部121は、DPF装置30、ミキシング装置40、SCR装置50に設けられた各センサからのセンサ情報を取得して再生処理の要否を判定する。
再生制御部122は、前記再生要否判定部121で再生処理が必要であると判定されると、作業機械の稼動を続けながら再生処理(自動再生処理)を実行する。また、再生制御部122は、DPF装置30の目詰まり状態が悪化した場合など、圧損の増加等で手動再生が必要と判定した場合は、モニタ装置16に手動再生を促す警告と、手動再生を指示する再生ボタン126とを表示する。オペレータが作業機による作業を中止して再生ボタン126を押すと、再生制御部122は定置手動再生処理を実行する。
[再生制御部]
再生制御部122は、再生処理時には、エンジン11のエンジンシリンダ内噴射用の燃料噴射装置を制御して、ドージング用の燃料供給量を変更すること等で排気ガス温度を上昇させ、CSF33に捕集されたPMの強制燃焼を所定時間実施し、CSF33を再生する。また、再生制御部122は、ミキシング装置40を制御して尿素水溶液の供給を制御する。ただし、この尿素水溶液の供給制御は、DPF装置30の再生と異なり、再生処理中であっても、再生制御固有の供給制御を行わず、後処理と同じ制御が行われる。
なお、再生処理中のモニタ装置16には、再生処理を中断するアイコンなどが表示され、この中断表示に対応する位置の中断ボタン127をオペレータが押すと、モニタ装置16からエンジンコントローラ12に中断指令が出力される。エンジンコントローラ12の再生制御部122は、中断指令に対応して再生処理を中断する。
再生制御部122は、再生処理時には、エンジン11のエンジンシリンダ内噴射用の燃料噴射装置を制御して、ドージング用の燃料供給量を変更すること等で排気ガス温度を上昇させ、CSF33に捕集されたPMの強制燃焼を所定時間実施し、CSF33を再生する。また、再生制御部122は、ミキシング装置40を制御して尿素水溶液の供給を制御する。ただし、この尿素水溶液の供給制御は、DPF装置30の再生と異なり、再生処理中であっても、再生制御固有の供給制御を行わず、後処理と同じ制御が行われる。
なお、再生処理中のモニタ装置16には、再生処理を中断するアイコンなどが表示され、この中断表示に対応する位置の中断ボタン127をオペレータが押すと、モニタ装置16からエンジンコントローラ12に中断指令が出力される。エンジンコントローラ12の再生制御部122は、中断指令に対応して再生処理を中断する。
[再生分断検出部]
再生分断検出部123は、再生制御部122によって再生処理が実行中である場合に、作業車両1のキースイッチ128がオフされた場合、再生処理がキーオフ操作で分断されたことを判定し、その検出信号を再生発生状況出力部124に出力する。すなわち、キースイッチ128がオフ操作されると、キースイッチ128の状態を検出するセンサがキーオフ操作を検出する。エンジンコントローラ12は、前記センサの検出結果からキーオフ操作が行われたこと、つまりエンジン停止操作が実行されたことを判定すると、エンジン停止プロセスを実行する。エンジンコントローラ12は、エンジンコントローラの稼働時間であるECU稼働時間や分断情報などを記憶手段125に記憶する。エンジンコントローラ12の電源は、データの記憶処理が完了した後に停止される。
再生分断検出部123は、再生制御部122によって再生処理が実行中である場合に、作業車両1のキースイッチ128がオフされた場合、再生処理がキーオフ操作で分断されたことを判定し、その検出信号を再生発生状況出力部124に出力する。すなわち、キースイッチ128がオフ操作されると、キースイッチ128の状態を検出するセンサがキーオフ操作を検出する。エンジンコントローラ12は、前記センサの検出結果からキーオフ操作が行われたこと、つまりエンジン停止操作が実行されたことを判定すると、エンジン停止プロセスを実行する。エンジンコントローラ12は、エンジンコントローラの稼働時間であるECU稼働時間や分断情報などを記憶手段125に記憶する。エンジンコントローラ12の電源は、データの記憶処理が完了した後に停止される。
[再生発生状況出力部]
再生発生状況出力部124は、再生要否判定部121を介して入力されるセンサ情報や、再生制御部122や再生分断検出部123を介した情報に基づいて、再生発生状況データを算出する。そして、再生発生状況出力部124は、再生処理が完了した場合に再生発生状況データを通信コントローラ17に対して出力する。また、再生発生状況出力部124は、再生処理中にキースイッチ128がオフ操作されて再生処理が分断された場合に、その時点の再生発生状況データを記憶手段125に記憶する。
さらに、再生発生状況出力部124は、キースイッチ128のキーオフ操作で再生処理が分断された後、キースイッチ128のキーオン操作が行われた場合に、前記記憶手段125に記憶していた再生発生状況データを読み出して通信コントローラ17に出力する。なお、再生発生状況データの出力は、モニタ装置16に表示してもよいし、プリンタ(図示略)で紙に印刷してもよい。
再生発生状況出力部124は、再生要否判定部121を介して入力されるセンサ情報や、再生制御部122や再生分断検出部123を介した情報に基づいて、再生発生状況データを算出する。そして、再生発生状況出力部124は、再生処理が完了した場合に再生発生状況データを通信コントローラ17に対して出力する。また、再生発生状況出力部124は、再生処理中にキースイッチ128がオフ操作されて再生処理が分断された場合に、その時点の再生発生状況データを記憶手段125に記憶する。
さらに、再生発生状況出力部124は、キースイッチ128のキーオフ操作で再生処理が分断された後、キースイッチ128のキーオン操作が行われた場合に、前記記憶手段125に記憶していた再生発生状況データを読み出して通信コントローラ17に出力する。なお、再生発生状況データの出力は、モニタ装置16に表示してもよいし、プリンタ(図示略)で紙に印刷してもよい。
[記憶手段]
記憶手段125は、本実施形態では、EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)等の不揮発性メモリを用いているが、半導体記憶装置、磁気記憶装置、光学記憶装置等の各種の記憶装置が利用できる。特に、記憶手段125は、キースイッチ128のオフ操作でエンジンコントローラ12等への電力供給が停止しても、再生発生状況データを保持することができる不揮発性の記憶装置が好ましい。また、バッテリーなどの無停電電源装置を設けてキーオフ時にも電力を供給できる場合には、DRAM(Dynamic Random Access Memory)などの揮発性のメモリを用いることもできる。
記憶手段125は、本実施形態では、EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)等の不揮発性メモリを用いているが、半導体記憶装置、磁気記憶装置、光学記憶装置等の各種の記憶装置が利用できる。特に、記憶手段125は、キースイッチ128のオフ操作でエンジンコントローラ12等への電力供給が停止しても、再生発生状況データを保持することができる不揮発性の記憶装置が好ましい。また、バッテリーなどの無停電電源装置を設けてキーオフ時にも電力を供給できる場合には、DRAM(Dynamic Random Access Memory)などの揮発性のメモリを用いることもできる。
[通信コントローラ]
通信コントローラ17は、時刻情報を取得する。また、通信コントローラ17は、各コントローラ12,15やモニタ装置16に対して情報の出力を指令し、または各コントローラ12,15から送信される情報を取得し、出力された各情報を定期送信のために適宜保存する。
通信コントローラ17は、通信端末171を介してサーバ8へ定期的若しくは再生処理などのイベントに応じた情報送信要否を判定し、情報送信が必要と判断した時にサーバへ情報を送信する。なお、通信コントローラ17は、情報を送信する時には、SMR・時刻情報を付与する。
通信端末171は、アンテナ172が接続され、衛星電話・携帯電話・無線LAN等を用いて作業車両1の車外との通信を行う。
通信コントローラ17は、再生発生状況出力部124が出力する再生発生状況データを、通信端末171からアンテナ172を介して送信する。この送信データは、例えば、衛星電話を用いた場合には、通信衛星4、受信装置5、基地局6、ネットワーク7を経由してサーバ8に送られる。また、携帯電話を用いた場合には、携帯電話の基地局、ネットワーク管制局及びネットワーク7を経由してサーバ8に送られる。
サーバ8は、受信した再生発生状況データをサーバ8の記憶手段に記憶する。
通信コントローラ17は、時刻情報を取得する。また、通信コントローラ17は、各コントローラ12,15やモニタ装置16に対して情報の出力を指令し、または各コントローラ12,15から送信される情報を取得し、出力された各情報を定期送信のために適宜保存する。
通信コントローラ17は、通信端末171を介してサーバ8へ定期的若しくは再生処理などのイベントに応じた情報送信要否を判定し、情報送信が必要と判断した時にサーバへ情報を送信する。なお、通信コントローラ17は、情報を送信する時には、SMR・時刻情報を付与する。
通信端末171は、アンテナ172が接続され、衛星電話・携帯電話・無線LAN等を用いて作業車両1の車外との通信を行う。
通信コントローラ17は、再生発生状況出力部124が出力する再生発生状況データを、通信端末171からアンテナ172を介して送信する。この送信データは、例えば、衛星電話を用いた場合には、通信衛星4、受信装置5、基地局6、ネットワーク7を経由してサーバ8に送られる。また、携帯電話を用いた場合には、携帯電話の基地局、ネットワーク管制局及びネットワーク7を経由してサーバ8に送られる。
サーバ8は、受信した再生発生状況データをサーバ8の記憶手段に記憶する。
[再生発生状況データ]
ここで、サーバ8に記憶された再生発生状況データ200の一例を図4に示す。図4において、イベント発生時刻とSMR(サービスメータ)は、再生発生状況出力部124から出力されるデータには含まれていない。ここで、再生処理に関するイベントには、再生処理の正常終了と、再生処理の中断と、再生処理の分断とがある。したがって、再生処理正常終了のイベント発生時刻は再生処理の終了時刻であり、再生処理中断のイベント発生時刻は再生処理の中断時刻である。また、再生処理分断のイベント発生時刻は、キーオフ操作で分断が発生した時刻である。
そして、再生処理の正常終了時と再生処理の中断時は、後述するように、再生発生状況出力部124は、通信コントローラ17に再生発生状況データ200を出力する。そして、通信コントローラ17は、再生発生状況データ200に前記イベント発生時刻を付加し、通信端末171を介して送信する。
一方、再生処理の分断時は、後述するように、再生発生状況出力部124は、再生発生状況データ200を記憶手段125に記憶する。またイベント発生時刻は、通信コントローラ17内に記憶される。キーオフ操作で作業車両1が停止し、通信コントローラ17による通信処理も実行できないためである。この分断時に記憶手段125に記憶された再生発生状況データ200および通信コントローラ17内に記憶されたイベント発生時刻は、後述するように、次のキーオン時に再生発生状況出力部124によって通信コントローラ17に出力される。通信コントローラ17は、再生発生状況データ200にイベント発生時刻を付加し、通信端末171を介して送信する。
さらに、通信コントローラ17は、GPS衛星3から受信した衛星信号に基づいて算出した位置データ等を、必要に応じて前記再生発生状況データ200に付加する。
SMRは、作業車両1のエンジン11が動いている時間を示すデータであり、モニタ装置16より出力され、通信コントローラ17において再生発生状況データに付加される。
ここで、サーバ8に記憶された再生発生状況データ200の一例を図4に示す。図4において、イベント発生時刻とSMR(サービスメータ)は、再生発生状況出力部124から出力されるデータには含まれていない。ここで、再生処理に関するイベントには、再生処理の正常終了と、再生処理の中断と、再生処理の分断とがある。したがって、再生処理正常終了のイベント発生時刻は再生処理の終了時刻であり、再生処理中断のイベント発生時刻は再生処理の中断時刻である。また、再生処理分断のイベント発生時刻は、キーオフ操作で分断が発生した時刻である。
そして、再生処理の正常終了時と再生処理の中断時は、後述するように、再生発生状況出力部124は、通信コントローラ17に再生発生状況データ200を出力する。そして、通信コントローラ17は、再生発生状況データ200に前記イベント発生時刻を付加し、通信端末171を介して送信する。
一方、再生処理の分断時は、後述するように、再生発生状況出力部124は、再生発生状況データ200を記憶手段125に記憶する。またイベント発生時刻は、通信コントローラ17内に記憶される。キーオフ操作で作業車両1が停止し、通信コントローラ17による通信処理も実行できないためである。この分断時に記憶手段125に記憶された再生発生状況データ200および通信コントローラ17内に記憶されたイベント発生時刻は、後述するように、次のキーオン時に再生発生状況出力部124によって通信コントローラ17に出力される。通信コントローラ17は、再生発生状況データ200にイベント発生時刻を付加し、通信端末171を介して送信する。
さらに、通信コントローラ17は、GPS衛星3から受信した衛星信号に基づいて算出した位置データ等を、必要に応じて前記再生発生状況データ200に付加する。
SMRは、作業車両1のエンジン11が動いている時間を示すデータであり、モニタ装置16より出力され、通信コントローラ17において再生発生状況データに付加される。
[再生発生状況データ:累積再生必要回数]
再生発生状況データ200において、累積再生必要回数は、再生要否判定部121において再生処理が必要であると判定された場合、インクリメント(1加算)される。なお、後述するように、キーオフ操作で再生処理が分断された後にキーオンされた場合は、再生要否判定部121は再度再生の要否を判定し、その時点で再生が必要と再度判定された場合には累積再生必要回数も再度インクリメントされる。
再生発生状況データ200において、累積再生必要回数は、再生要否判定部121において再生処理が必要であると判定された場合、インクリメント(1加算)される。なお、後述するように、キーオフ操作で再生処理が分断された後にキーオンされた場合は、再生要否判定部121は再度再生の要否を判定し、その時点で再生が必要と再度判定された場合には累積再生必要回数も再度インクリメントされる。
[再生発生状況データ:累積再生中断回数]
累積再生中断回数は、再生処理が中断された累積回数をカウントしている。具体的には、前記中断ボタン127が押されて再生処理が中断された回数と、エンジンコントローラ12が再生を非効率と判断するなどして自動再生を中断した回数とを累積した回数を累積再生中断回数としている。エンジンコントローラ12が再生を非効率と判断するのは、例えば、再生処理を行って所定時間経過しても排気ガスの温度が上がらない場合などである。
従って、再生処理中に中断ボタン127が押されると累積再生中断回数がインクリメントされる。
累積再生中断回数は、再生処理が中断された累積回数をカウントしている。具体的には、前記中断ボタン127が押されて再生処理が中断された回数と、エンジンコントローラ12が再生を非効率と判断するなどして自動再生を中断した回数とを累積した回数を累積再生中断回数としている。エンジンコントローラ12が再生を非効率と判断するのは、例えば、再生処理を行って所定時間経過しても排気ガスの温度が上がらない場合などである。
従って、再生処理中に中断ボタン127が押されると累積再生中断回数がインクリメントされる。
[再生発生状況データ:累積再生完了回数]
累積再生完了回数は、各センサ情報に基づいて再生処理が完了したことを再生要否判定部121が判定し、再生制御部122に対して再生処理の完了を指示した場合にインクリメントされる。
[再生発生状況データ:累積再生分断回数]
累積再生分断回数は、前述したように、再生処理中にキーオフ操作が行われたことを再生分断検出部123が検出すると、インクリメントされる。
累積再生完了回数は、各センサ情報に基づいて再生処理が完了したことを再生要否判定部121が判定し、再生制御部122に対して再生処理の完了を指示した場合にインクリメントされる。
[再生発生状況データ:累積再生分断回数]
累積再生分断回数は、前述したように、再生処理中にキーオフ操作が行われたことを再生分断検出部123が検出すると、インクリメントされる。
なお、累積再生必要回数、累積再生中断回数、累積再生完了回数、累積再生分断回数は、再生発生状況出力部124によって不揮発性メモリである記憶手段125に記憶される。このため、後処理装置20の交換時等にサービスマンがモニタ装置16を操作して各回数をリセットした場合やエンジンコントローラ12が交換された場合は、記憶手段125に記憶される各回数は初期値である「0」に戻る。従って、前記各回数は、サービスマンがモニタ装置16を操作して各回数をリセットしたりエンジンコントローラ12が交換されない限り、減少することはない。
[再生発生状況データ:再生開始要因]
再生開始要因は、再生処理の開始理由が記載されている。図4に示す例では、「Scheduled deSoot」、「Automatic deSoot」、「Automatic deposit removal」の3種類が記載されている。
「Scheduled deSoot」は、決められた時間間隔や日時など、所定のスケジュールに沿って再生処理が実行されたことを意味する。
「Automatic deSoot」は、再生要否判定部121によってDPF装置30の再生処理が必要と判定されて、自動再生が行われたことを意味する。
「Automatic deposit removal」は、再生要否判定部121によってSCR装置50における析出物の自動除去処理が必要と判定されて、自動再生が行われたことを意味する。
なお、いずれの場合も、累積再生必要回数はインクリメントされる。
再生開始要因は、再生処理の開始理由が記載されている。図4に示す例では、「Scheduled deSoot」、「Automatic deSoot」、「Automatic deposit removal」の3種類が記載されている。
「Scheduled deSoot」は、決められた時間間隔や日時など、所定のスケジュールに沿って再生処理が実行されたことを意味する。
「Automatic deSoot」は、再生要否判定部121によってDPF装置30の再生処理が必要と判定されて、自動再生が行われたことを意味する。
「Automatic deposit removal」は、再生要否判定部121によってSCR装置50における析出物の自動除去処理が必要と判定されて、自動再生が行われたことを意味する。
なお、いずれの場合も、累積再生必要回数はインクリメントされる。
[再生発生状況データ:再生継続時間、ドージング燃料消費量、SMR]
再生継続時間は、1回の再生処理の継続時間を示す。このため、再生処理が正常に完了した場合には、前記再生継続時間は再生処理の開始から完了までの時間である。一方、中断ボタン127が押されて再生処理が中断した場合や、キースイッチ128がオフされて再生処理が分断された場合は、前記再生継続時間は再生処理の開始から中断や分断されるまでの時間である。
ドージング燃料消費量は、再生処理で消費されたドージング燃料の量である。
再生継続時間は、1回の再生処理の継続時間を示す。このため、再生処理が正常に完了した場合には、前記再生継続時間は再生処理の開始から完了までの時間である。一方、中断ボタン127が押されて再生処理が中断した場合や、キースイッチ128がオフされて再生処理が分断された場合は、前記再生継続時間は再生処理の開始から中断や分断されるまでの時間である。
ドージング燃料消費量は、再生処理で消費されたドージング燃料の量である。
[再生処理制御]
次に、エンジンコントローラ12による再生処理制御について図5のフローチャートを参照して説明する。この再生処理は、再生制御部122の指令に基づいて行われる。また、再生処理には、再生処理が正常に完了する場合と、中断ボタン127の操作で再生処理が中断される場合と、再生処理中にオペレータがキーオフ操作を行うことで再生処理が分断されて分断処理が行われる場合とがある。以下にこれらの処理を詳述する。
次に、エンジンコントローラ12による再生処理制御について図5のフローチャートを参照して説明する。この再生処理は、再生制御部122の指令に基づいて行われる。また、再生処理には、再生処理が正常に完了する場合と、中断ボタン127の操作で再生処理が中断される場合と、再生処理中にオペレータがキーオフ操作を行うことで再生処理が分断されて分断処理が行われる場合とがある。以下にこれらの処理を詳述する。
<分断発生判定>
オペレータがキースイッチ128によるキーオン操作を行うと(ステップS1)、エンジンコントローラ12の再生要否判定部121は、前回再生処理中にキーオフ操作による分断が発生したかを判定する(ステップS2)。具体的には、再生要否判定部121は、再生発生状況出力部124を介して記憶手段125に記憶した再生発生状況データを取得して解析し、再生処理中にキーオフ操作があったことを確認することで、前回の再生処理中にキーオフによる分断が発生したかを判定する。
オペレータがキースイッチ128によるキーオン操作を行うと(ステップS1)、エンジンコントローラ12の再生要否判定部121は、前回再生処理中にキーオフ操作による分断が発生したかを判定する(ステップS2)。具体的には、再生要否判定部121は、再生発生状況出力部124を介して記憶手段125に記憶した再生発生状況データを取得して解析し、再生処理中にキーオフ操作があったことを確認することで、前回の再生処理中にキーオフによる分断が発生したかを判定する。
<再生要否判定>
ステップS2でNoと判定された場合、つまり前回の再生処理中に分断が発生していない場合は、再生要否判定部121は、後処理装置20に設けられた各センサ情報を取得して再生処理の実施が必要であるかを判定する(ステップS3)。具体的には、再生要否判定部121は、CSF33に設けられた差圧センサ67の圧力差などから、DPF装置30に堆積したPMの堆積量を推定し、再生処理の実施が必要であるかを判定する。また、再生処理のスケジュールが設定されている場合には、再生要否判定部121は日時や稼働時間が再生処理スケジュールに該当した場合には、再生処理の実施が必要であると判定する。
ステップS2でNoと判定された場合、つまり前回の再生処理中に分断が発生していない場合は、再生要否判定部121は、後処理装置20に設けられた各センサ情報を取得して再生処理の実施が必要であるかを判定する(ステップS3)。具体的には、再生要否判定部121は、CSF33に設けられた差圧センサ67の圧力差などから、DPF装置30に堆積したPMの堆積量を推定し、再生処理の実施が必要であるかを判定する。また、再生処理のスケジュールが設定されている場合には、再生要否判定部121は日時や稼働時間が再生処理スケジュールに該当した場合には、再生処理の実施が必要であると判定する。
再生要否判定部121が再生処理の実施が不要と判定した場合(ステップS3でNo)、エンジンコントローラ12は再生処理を開始せずに、再生要否判定部121による再生処理の実施必要性の判定処理(ステップS3)を継続する。
<累積再生必要回数更新>
一方、再生要否判定部121が再生処理の実施が必要と判定した場合(ステップS3でYes)、再生要否判定部121は累積再生必要回数に1を加算してインクリメントする(ステップS3)。なお、再生制御部122が累積再生必要回数をインクリメントしてもよい。
一方、再生要否判定部121が再生処理の実施が必要と判定した場合(ステップS3でYes)、再生要否判定部121は累積再生必要回数に1を加算してインクリメントする(ステップS3)。なお、再生制御部122が累積再生必要回数をインクリメントしてもよい。
<再生処理実施>
次に、再生制御部122は再生処理を実施する(ステップS5)。すなわち、再生制御部122は、エンジン11のドージング燃料やミキシング装置40の尿素水溶液の噴出を制御して再生処理を実施する。
次に、再生制御部122は再生処理を実施する(ステップS5)。すなわち、再生制御部122は、エンジン11のドージング燃料やミキシング装置40の尿素水溶液の噴出を制御して再生処理を実施する。
<再生中キーオフ判定>
次に、再生分断検出部123は、再生処理実施中にオペレータによってキースイッチ128のオフ操作が行われたかを判定する(ステップS6)。すなわち、キースイッチ128の状態を検出するセンサがキーオフ操作を検出すると、エンジンコントローラ12は、前記センサの検出結果からキーオフ操作が行われたこと、つまりエンジン停止操作が実行されたことを判定する。これにより、再生分断検出部123は、再生処理実施中にキーオフ操作が行われたことを判定できる。
ステップS6でYesと判定されると、キーオフ信号が再生分断検出部123から再生発生状況出力部124に入力する(ステップS7)。
<再生発生状況データ記憶>
すると、再生発生状況出力部124は、再生発生状況データを記憶手段125に記憶する(ステップS8)。この際、エンジンコントローラ12は、エンジン停止プロセスを実行し、ECU稼働時間や分断情報などを記憶手段125に記憶する。
そして、キーオフ操作によって作業車両1が停止するため、再生制御処理も終了する(ステップS9)。また、エンジンコントローラ12の電源は、データの記憶処理が完了した後に停止される。
次に、再生分断検出部123は、再生処理実施中にオペレータによってキースイッチ128のオフ操作が行われたかを判定する(ステップS6)。すなわち、キースイッチ128の状態を検出するセンサがキーオフ操作を検出すると、エンジンコントローラ12は、前記センサの検出結果からキーオフ操作が行われたこと、つまりエンジン停止操作が実行されたことを判定する。これにより、再生分断検出部123は、再生処理実施中にキーオフ操作が行われたことを判定できる。
ステップS6でYesと判定されると、キーオフ信号が再生分断検出部123から再生発生状況出力部124に入力する(ステップS7)。
<再生発生状況データ記憶>
すると、再生発生状況出力部124は、再生発生状況データを記憶手段125に記憶する(ステップS8)。この際、エンジンコントローラ12は、エンジン停止プロセスを実行し、ECU稼働時間や分断情報などを記憶手段125に記憶する。
そして、キーオフ操作によって作業車両1が停止するため、再生制御処理も終了する(ステップS9)。また、エンジンコントローラ12の電源は、データの記憶処理が完了した後に停止される。
<分断後のキーオン操作>
その後、オペレータがキースイッチ128のキーオン操作を行うと、ステップS1からの処理が再度実行される。
その後、オペレータがキースイッチ128のキーオン操作を行うと、ステップS1からの処理が再度実行される。
<分断発生判定>
このため、ステップS2では、前回、キーオフ操作で再生処理を分断していれば、再生要否判定部121は、分断発生があったと判定する(ステップS2でYes)。
<累積再生分断回数更新>
すると、再生要否判定部121は、累積再生分断回数に1を加算してインクリメントする(ステップS11)。
このため、ステップS2では、前回、キーオフ操作で再生処理を分断していれば、再生要否判定部121は、分断発生があったと判定する(ステップS2でYes)。
<累積再生分断回数更新>
すると、再生要否判定部121は、累積再生分断回数に1を加算してインクリメントする(ステップS11)。
<再生発生状況データ出力>
次に、再生発生状況出力部124は、通信コントローラ17に、再生発生状況データを出力する(ステップS12)。この再生発生状況データは、累積再生必要回数および累積再生分断回数がインクリメントされたデータとなる。
次に、再生発生状況出力部124は、通信コントローラ17に、再生発生状況データを出力する(ステップS12)。この再生発生状況データは、累積再生必要回数および累積再生分断回数がインクリメントされたデータとなる。
<再生要否判定>
ステップS11,S12の処理が行われた場合も、再生要否判定部121は、再生処理の実施が必要であるかを判定する(ステップS3)。そして、ステップS3で再生が必要と再度判定された場合も、再生要否判定部121は累積再生必要回数をインクリメントする(ステップS4)。
ステップS11,S12の処理が行われた場合も、再生要否判定部121は、再生処理の実施が必要であるかを判定する(ステップS3)。そして、ステップS3で再生が必要と再度判定された場合も、再生要否判定部121は累積再生必要回数をインクリメントする(ステップS4)。
次に、エンジンコントローラ12は、ステップS5の再生処理を実施する。そして、ステップS6のキーオフ操作の有無の判定処理を実行する。
ここで、再生処理実施中に再度キーオフ操作が行われた場合(ステップS6でYes)、ステップS7,S8を再度実行して作業車両1を停止する。その後、キーオン操作が行われると、ステップS1から処理を繰り返す。
ここで、再生処理実施中に再度キーオフ操作が行われた場合(ステップS6でYes)、ステップS7,S8を再度実行して作業車両1を停止する。その後、キーオン操作が行われると、ステップS1から処理を繰り返す。
<再生処理正常完了の場合>
一方、再生処理実施中にキーオフ操作が行われなかった場合(ステップS6でNo)、再生要否判定部121は、取得するセンサ情報から再生処理が正常に完了したかを判定する(ステップS13)。
再生要否判定部121は、再生処理が正常に完了すると(ステップS13でYes)、累積再生完了回数をインクリメントする(ステップS14)。
そして、再生発生状況出力部124は、通信コントローラ17に、再生発生状況データを出力し(ステップS15)、再生制御処理を終了する(ステップS9)。この際の再生発生状況データは、累積再生必要回数および累積再生完了回数がインクリメントされたデータとなる。
一方、再生処理実施中にキーオフ操作が行われなかった場合(ステップS6でNo)、再生要否判定部121は、取得するセンサ情報から再生処理が正常に完了したかを判定する(ステップS13)。
再生要否判定部121は、再生処理が正常に完了すると(ステップS13でYes)、累積再生完了回数をインクリメントする(ステップS14)。
そして、再生発生状況出力部124は、通信コントローラ17に、再生発生状況データを出力し(ステップS15)、再生制御処理を終了する(ステップS9)。この際の再生発生状況データは、累積再生必要回数および累積再生完了回数がインクリメントされたデータとなる。
<再生処理中断の場合>
再生処理実施中にキーオフ操作が行われず(ステップS6でNo)、再生処理が正常完了していない場合(ステップS13でNo)、再生要否判定部121は、中断ボタン127が押されて再生処理が中断したかを判定する(ステップS16)。
再生要否判定部121は、再生処理が中断した場合は(ステップS16でYes)、累積再生中断回数をインクリメントする(ステップS17)。
そして、再生発生状況出力部124は、通信コントローラ17に、再生発生状況データを出力し(ステップS15)、再生制御処理を終了する(ステップS9)。この際の再生発生状況データは、累積再生必要回数および累積再生中断回数がインクリメントされたデータとなる。
再生処理実施中にキーオフ操作が行われず(ステップS6でNo)、再生処理が正常完了していない場合(ステップS13でNo)、再生要否判定部121は、中断ボタン127が押されて再生処理が中断したかを判定する(ステップS16)。
再生要否判定部121は、再生処理が中断した場合は(ステップS16でYes)、累積再生中断回数をインクリメントする(ステップS17)。
そして、再生発生状況出力部124は、通信コントローラ17に、再生発生状況データを出力し(ステップS15)、再生制御処理を終了する(ステップS9)。この際の再生発生状況データは、累積再生必要回数および累積再生中断回数がインクリメントされたデータとなる。
一方、再生要否判定部121は、再生処理が中断していない(ステップS16でNo)と判定された場合は、ステップS5の再生処理の実施に戻り、ステップS5〜S17までを順次繰り返す。
<再生発生状況データの送信>
ステップS12やステップS15で再生発生状況データが通信コントローラ17に出力されると、通信コントローラ17は、通信端末171を用いて、再生発生状況データをサーバ8に送信する。なお、キーオフからキーオンの間も、エンジンコントローラ12や通信コントローラ17、通信端末171等の電源さえ保証できれば、例えばキーオフ状態の夜間中に各コントローラが起動して情報を送信することもできる。
サーバ8では、作業車両1から送信された再生発生状況データを蓄積する。前述した図4の再生発生状況データ200は、サーバ8の記憶手段に蓄積されたデータの一例である。
ステップS12やステップS15で再生発生状況データが通信コントローラ17に出力されると、通信コントローラ17は、通信端末171を用いて、再生発生状況データをサーバ8に送信する。なお、キーオフからキーオンの間も、エンジンコントローラ12や通信コントローラ17、通信端末171等の電源さえ保証できれば、例えばキーオフ状態の夜間中に各コントローラが起動して情報を送信することもできる。
サーバ8では、作業車両1から送信された再生発生状況データを蓄積する。前述した図4の再生発生状況データ200は、サーバ8の記憶手段に蓄積されたデータの一例である。
<再生発生状況データの分析例>
管理システム100の管理者やデータ分析担当者は、端末コンピュータ9等を用いて再生発生状況データ200を正確に分析することができる。分析結果は、故障原因の推定やメンテナンス時期の予測に利用できる。
図4の再生発生状況データ200の分析例を説明する。図4において、No.5(2013/10/7 19:06:42)のデータは、累積再生必要回数がNo.4のデータの「12」から「13」にインクリメントされており、再生開始要因が「Automatic deposit removal」であるため、DPF装置30の付着物を除去するために再生要否判定部121で再生処理の実施が必要と判定され(ステップS2でYes)、ステップS3で累積再生必要回数がインクリメントされて再生処理が開始されたものであることが分析できる。
また、累積再生完了回数がNo.4のデータの「12」から変更されておらず、累積再生分断回数が「0」から「1」にインクリメントされているため、No.5のデータは、再生処理中にキーオフ操作が有り(ステップS6でYes)、その後のキーオン操作でステップS1から再度処理した際にステップS4でYesと判定され、ステップS11で累積再生分断回数がインクリメントされ、ステップS12で出力されたデータであることが分析できる。
管理システム100の管理者やデータ分析担当者は、端末コンピュータ9等を用いて再生発生状況データ200を正確に分析することができる。分析結果は、故障原因の推定やメンテナンス時期の予測に利用できる。
図4の再生発生状況データ200の分析例を説明する。図4において、No.5(2013/10/7 19:06:42)のデータは、累積再生必要回数がNo.4のデータの「12」から「13」にインクリメントされており、再生開始要因が「Automatic deposit removal」であるため、DPF装置30の付着物を除去するために再生要否判定部121で再生処理の実施が必要と判定され(ステップS2でYes)、ステップS3で累積再生必要回数がインクリメントされて再生処理が開始されたものであることが分析できる。
また、累積再生完了回数がNo.4のデータの「12」から変更されておらず、累積再生分断回数が「0」から「1」にインクリメントされているため、No.5のデータは、再生処理中にキーオフ操作が有り(ステップS6でYes)、その後のキーオン操作でステップS1から再度処理した際にステップS4でYesと判定され、ステップS11で累積再生分断回数がインクリメントされ、ステップS12で出力されたデータであることが分析できる。
また、No.6(2013/10/7 19:33:09)のデータは、直前のNo.5のデータに対して、累積再生完了回数や累積再生中断回数が変化しておらず、累積再生必要回数と累積再生分断回数が+1加算されてインクリメントされているので、ステップS12の後のステップS5で再生処理を実施したが、再度、キーオフ操作があり、ステップS6でYesと判定されて、ステップS7,S8の処理を行った後、再度、キーオン操作があり、ステップS1〜S4,S11,S12で累積再生分断回数がインクリメントされて出力されたデータであることが分析できる。
すなわち、No.5,6の各データは、分断後のキーオンで処理が再開された際にステップS12で出力されたものであり、再生処理中のキーオフ操作による分断発生が連続して2回行われたことを分析できる。
すなわち、No.5,6の各データは、分断後のキーオンで処理が再開された際にステップS12で出力されたものであり、再生処理中のキーオフ操作による分断発生が連続して2回行われたことを分析できる。
そして、No.7(2013/10/7 21:03:14)のデータは、累積再生必要回数および累積再生完了回数が共にインクリメントされているので、ステップS12でNo.6のデータを出力後、ステップS3で累積再生必要回数がインクリメントされ、ステップS13でYesと判定されてステップS14で累積再生完了回数がインクリメントされたこと、つまり分断後の再生処理が正常に完了したことを分析できる。
また、No.8(2013/10/10 00:29:25)のデータは、累積再生必要回数および累積再生完了回数が共にインクリメントされており、再生開始要因が「Scheduled deSoot」であるため、定期的に行われる再生処理であり、正常に完了したことを分析できる。
また、No.8(2013/10/10 00:29:25)のデータは、累積再生必要回数および累積再生完了回数が共にインクリメントされており、再生開始要因が「Scheduled deSoot」であるため、定期的に行われる再生処理であり、正常に完了したことを分析できる。
なお、No.9のデータに対してNo.10のデータは累積再生必要回数などの値が減少しているので、その間にリセットされたことを判断できる。同様の理由からNo.19とNo.20との間でもリセットされたことを判断できる。
このような本実施形態によれば、エンジンコントローラ12から通信コントローラ17を介してサーバ8に送信する再生発生状況データに累積再生分断回数を追加したので、サーバ8に蓄積された再生発生状況データ200を解析することで、再生処理中にキースイッチ128がオフ操作されて再生処理が中断したことを分析できる。
従って、再生処理状況を適切に判断できる。特に、再生処理中のキーオフ操作で再生処理を分断した場合に、累積再生分断回数がインクリメントされるので、累積再生分断回数がインクリメントされたデータ(例えば図4のNo.5)と、その次のデータ(例えば図4のNo.6)とは一連の再生処理のデータであることを認識できるので、分断前後の再生処理を2回の別々の再生処理であると誤判定することを防止できる。このため、再生処理が分断された場合でも、排気ガス中のPMやNOx等の残留物質の捕集や還元などの処理を行う後処理装置20の再生処理状況を正しく管理できる。
従って、再生処理状況を適切に判断できる。特に、再生処理中のキーオフ操作で再生処理を分断した場合に、累積再生分断回数がインクリメントされるので、累積再生分断回数がインクリメントされたデータ(例えば図4のNo.5)と、その次のデータ(例えば図4のNo.6)とは一連の再生処理のデータであることを認識できるので、分断前後の再生処理を2回の別々の再生処理であると誤判定することを防止できる。このため、再生処理が分断された場合でも、排気ガス中のPMやNOx等の残留物質の捕集や還元などの処理を行う後処理装置20の再生処理状況を正しく管理できる。
また、再生分断検出部123を設けたので、再生処理中にキーオフ操作が行われて再生処理が分断されたことを検出して再生発生状況出力部124に通知できる。このため、再生発生状況出力部124は、分断の前後の再生処理が一連の再生処理であることを解析可能な再生発生状況データをサーバ8に出力できる。
従って、サーバ8に蓄積されるデータを分析する分析者は、分断発生によって再生発生状況データが2つに分かれていても前記分断情報の有無によって2つの再生発生状況データが一連の再生処理のものであるか、別の再生処理のものであるかを容易に判別できる。また、再生発生状況出力部124が、再生分断検出部123の検出結果に基づいて分断前後のデータを1つの再生発生状況データとして出力すれば、2つのデータに分かれることがないため、一連の再生処理であることを正しく把握できる。
従って、サーバ8に蓄積されるデータを分析する分析者は、分断発生によって再生発生状況データが2つに分かれていても前記分断情報の有無によって2つの再生発生状況データが一連の再生処理のものであるか、別の再生処理のものであるかを容易に判別できる。また、再生発生状況出力部124が、再生分断検出部123の検出結果に基づいて分断前後のデータを1つの再生発生状況データとして出力すれば、2つのデータに分かれることがないため、一連の再生処理であることを正しく把握できる。
また、再生発生状況出力部124は、再生処理の分断前後の再生処理に関する再生発生状況データを別々に出力する場合に、少なくとも一方の再生発生状況データに分断が発生したことを示す分断情報(累積の分断回数など)を付加することができる。
このため、サーバ8に蓄積されるデータを分析する分析者は、前記分断情報の有無によって2つの再生発生状況データが一連の再生処理のものであるか、別の再生処理のものであるかを容易に判別できる。また、分断情報の有無で判定できるので、サーバ8のプログラムによって、自動的に判定することもできる。
このため、再生処理が分断された場合でも、再生処理状況を正しく管理できる。
このため、サーバ8に蓄積されるデータを分析する分析者は、前記分断情報の有無によって2つの再生発生状況データが一連の再生処理のものであるか、別の再生処理のものであるかを容易に判別できる。また、分断情報の有無で判定できるので、サーバ8のプログラムによって、自動的に判定することもできる。
このため、再生処理が分断された場合でも、再生処理状況を正しく管理できる。
さらに、再生発生状況出力部124は、再生処理中にキーオフ操作が行われた場合に、その時点での再生発生状況データを前記記憶手段125に記憶する。
そして、キーオン操作が行われると、再生分断検出部123は記憶手段125に記憶された実際の再生発生状況データに基づいて再生処理が分断されたか否かを判定するため、再生の分断発生を確実にかつキーオン操作直後に早期に判定できる。
そして、再生発生状況出力部124は、再生分断検出部123で再生処理が分断されたことを判定した場合に、前記記憶手段125に記憶された再生発生状況データに分断情報を付加して出力するので、分断発生後のキーオン操作の直後に早期にデータを出力できる。
そして、分断情報を付加することで、サーバ8に蓄積されるデータを分析者やプログラムが分析することで、2つの再生発生状況データが一連の再生処理のものであるか、別の再生処理のものであるかを容易に判別できる。
そして、キーオン操作が行われると、再生分断検出部123は記憶手段125に記憶された実際の再生発生状況データに基づいて再生処理が分断されたか否かを判定するため、再生の分断発生を確実にかつキーオン操作直後に早期に判定できる。
そして、再生発生状況出力部124は、再生分断検出部123で再生処理が分断されたことを判定した場合に、前記記憶手段125に記憶された再生発生状況データに分断情報を付加して出力するので、分断発生後のキーオン操作の直後に早期にデータを出力できる。
そして、分断情報を付加することで、サーバ8に蓄積されるデータを分析者やプログラムが分析することで、2つの再生発生状況データが一連の再生処理のものであるか、別の再生処理のものであるかを容易に判別できる。
なお、本実施形態では、キーオフ操作で再生処理が分断された後、再度キーオン操作が行われて再生処理が再開された際に、記憶手段125に記憶されていた再生発生状況データの累積再生分断回数をステップS11でインクリメントして、再生発生状況データを出力していたが、これに限らない。
例えば、キーオフ操作で再生処理が分断された場合に、ステップS8の記憶手段125への記憶処理を行う代わりに、累積再生分断回数をインクリメントした再生発生状況データを、通信コントローラ17に出力してサーバ8に送信してもよい。この場合、キースイッチ128のオフ操作で作業車両1が停止するが、通信コントローラ17への電力供給はサーバ8への送信が終了してから停止するようにすればよい。また、通信コントローラ17用の電源(バッテリー)を別途設け、作業車両1がキーオフ操作で停止しても、サーバ8との通信を行えるようにしてもよい。
例えば、キーオフ操作で再生処理が分断された場合に、ステップS8の記憶手段125への記憶処理を行う代わりに、累積再生分断回数をインクリメントした再生発生状況データを、通信コントローラ17に出力してサーバ8に送信してもよい。この場合、キースイッチ128のオフ操作で作業車両1が停止するが、通信コントローラ17への電力供給はサーバ8への送信が終了してから停止するようにすればよい。また、通信コントローラ17用の電源(バッテリー)を別途設け、作業車両1がキーオフ操作で停止しても、サーバ8との通信を行えるようにしてもよい。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第1実施形態では、再生発生状況出力部124から出力される再生発生状況データに累積再生分断回数を付加することで分断が発生したことを分析できるようにしていた。
これに対し、第2実施形態のエンジンコントローラ12は、累積再生分断回数を付加するのではなく、キーオフ操作で分断された再生処理をエンジンコントローラ12側で処理し、分断が発生してもその前後のデータをまとめて1つの再生発生状況データとして出力できるように構成したものである。なお、エンジンコントローラ12の構成は、前記第1実施形態と同じであるため説明を省略する。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第1実施形態では、再生発生状況出力部124から出力される再生発生状況データに累積再生分断回数を付加することで分断が発生したことを分析できるようにしていた。
これに対し、第2実施形態のエンジンコントローラ12は、累積再生分断回数を付加するのではなく、キーオフ操作で分断された再生処理をエンジンコントローラ12側で処理し、分断が発生してもその前後のデータをまとめて1つの再生発生状況データとして出力できるように構成したものである。なお、エンジンコントローラ12の構成は、前記第1実施形態と同じであるため説明を省略する。
第2実施形態のエンジンコントローラ12の再生処理制御を、図6のフローチャートおよび図7のタイミングチャートを用いて説明する。
オペレータがキースイッチ128によるキーオン操作を行うと(ステップS20)、エンジンコントローラ12の再生要否判定部121は、記憶手段125に記憶されるPM堆積量フラグがONに設定されているかを判定する(ステップS21)。キーオン時にPM堆積量フラグがONに設定されているのは、後述するように、前回再生処理中に再生処理が正常に完了していない場合、具体的には、キーオフ操作で分断が発生した場合と、中断ボタン127で再生処理が中断された場合である。つまり、再生処理が必要な場合である。
オペレータがキースイッチ128によるキーオン操作を行うと(ステップS20)、エンジンコントローラ12の再生要否判定部121は、記憶手段125に記憶されるPM堆積量フラグがONに設定されているかを判定する(ステップS21)。キーオン時にPM堆積量フラグがONに設定されているのは、後述するように、前回再生処理中に再生処理が正常に完了していない場合、具体的には、キーオフ操作で分断が発生した場合と、中断ボタン127で再生処理が中断された場合である。つまり、再生処理が必要な場合である。
<再生処理開始の判定処理>
ステップS21でNoと判定された場合は、前回の再生処理が正常に終了した場合である。このため、再生要否判定部121は、DPF装置30の差圧センサ67等の情報から推定したPM(スス)の堆積量が、予め設定された閾値以上であるかを判定し(ステップS22)、新たに再生処理を行う必要があるかを判定する。
再生要否判定部121は、PM堆積量が閾値未満と判定した場合(ステップS22でNo)、再生処理を開始せずに、再生要否判定部121によるPM堆積量の判定処理(ステップS22)を継続する。
ステップS21でNoと判定された場合は、前回の再生処理が正常に終了した場合である。このため、再生要否判定部121は、DPF装置30の差圧センサ67等の情報から推定したPM(スス)の堆積量が、予め設定された閾値以上であるかを判定し(ステップS22)、新たに再生処理を行う必要があるかを判定する。
再生要否判定部121は、PM堆積量が閾値未満と判定した場合(ステップS22でNo)、再生処理を開始せずに、再生要否判定部121によるPM堆積量の判定処理(ステップS22)を継続する。
<再生処理>
一方、再生要否判定部121は、PM堆積量が閾値以上と判定した場合(ステップS22でYes)、記憶手段125に記憶されるPM堆積量フラグをONに設定する(ステップS23)。
また、再生要否判定部121は、累積再生必要回数に1を加算してインクリメントする(ステップS24)。さらに、再生要否判定部121は、PM堆積量フラグをONに設定して再生処理が必要と判定したので、記憶手段125に記憶される再生処理実施フラグをONに設定する(ステップS25)。
すると、再生制御部122は再生処理を開始する(ステップS26)。
一方、再生要否判定部121は、PM堆積量が閾値以上と判定した場合(ステップS22でYes)、記憶手段125に記憶されるPM堆積量フラグをONに設定する(ステップS23)。
また、再生要否判定部121は、累積再生必要回数に1を加算してインクリメントする(ステップS24)。さらに、再生要否判定部121は、PM堆積量フラグをONに設定して再生処理が必要と判定したので、記憶手段125に記憶される再生処理実施フラグをONに設定する(ステップS25)。
すると、再生制御部122は再生処理を開始する(ステップS26)。
<再生中キーオフ判定>
次に、再生分断検出部123は、再生処理実施中にオペレータによってキースイッチ128のオフ操作が行われたかを判定する(ステップS27)。
ステップS27でYesと判定されると、キーオフ信号が再生分断検出部123から再生発生状況出力部124に入力する(ステップS28)。すると、図7に示すように、再生処理が停止(OFF)とされ、再生処理が分断される。
次に、再生分断検出部123は、再生処理実施中にオペレータによってキースイッチ128のオフ操作が行われたかを判定する(ステップS27)。
ステップS27でYesと判定されると、キーオフ信号が再生分断検出部123から再生発生状況出力部124に入力する(ステップS28)。すると、図7に示すように、再生処理が停止(OFF)とされ、再生処理が分断される。
<PM堆積量フラグ&再生処理実施フラグ>
再生発生状況出力部124は、図7に示すように、キーオフ信号が入力されて再生処理が停止しても、記憶手段125に記憶されているPM堆積量フラグおよび再生処理実施フラグはONの状態に維持する(ステップS29)。すなわち、再生処理が分断された場合は、再生処理実施フラグは図7の実線のようにONに維持され、図7の点線のようにOFFに変化することがない。
そして、キーオフ操作によって作業車両1が停止するため、再生制御処理も終了する(ステップS30)。なお、キースイッチ128のオフ操作で再生処理が分断された場合は、再生発生状況データは通信コントローラ17を介して出力されない。すなわち、再生処理実施フラグがONに維持されているので、再生発生状況出力部124は一連の再生処理中であることを判断でき、キーオフ操作時やその後のキーオン時に再生発生状況データを出力しないように制御する。
再生発生状況出力部124は、図7に示すように、キーオフ信号が入力されて再生処理が停止しても、記憶手段125に記憶されているPM堆積量フラグおよび再生処理実施フラグはONの状態に維持する(ステップS29)。すなわち、再生処理が分断された場合は、再生処理実施フラグは図7の実線のようにONに維持され、図7の点線のようにOFFに変化することがない。
そして、キーオフ操作によって作業車両1が停止するため、再生制御処理も終了する(ステップS30)。なお、キースイッチ128のオフ操作で再生処理が分断された場合は、再生発生状況データは通信コントローラ17を介して出力されない。すなわち、再生処理実施フラグがONに維持されているので、再生発生状況出力部124は一連の再生処理中であることを判断でき、キーオフ操作時やその後のキーオン時に再生発生状況データを出力しないように制御する。
<分断後のキーオン操作>
次のキーオン操作が行われると、ステップS20からの処理が再度実行される。そして、再生要否判定部121は、記憶手段125に記憶されているPM堆積量フラグがONであるかを判定する(ステップS21)。前回キーオフ操作で再生処理が分断された場合や、中断ボタン127が押されて再生処理が中断された場合は、PM堆積量フラグはON(再生処理が必要)となっているので、再生要否判定部121はステップS21でYesと判定する。
次のキーオン操作が行われると、ステップS20からの処理が再度実行される。そして、再生要否判定部121は、記憶手段125に記憶されているPM堆積量フラグがONであるかを判定する(ステップS21)。前回キーオフ操作で再生処理が分断された場合や、中断ボタン127が押されて再生処理が中断された場合は、PM堆積量フラグはON(再生処理が必要)となっているので、再生要否判定部121はステップS21でYesと判定する。
次に、再生要否判定部121は、再生処理実施フラグがONであるかを判定する(ステップS31)。前回キーオフ操作で再生処理が分断された場合は、再生処理実施フラグはONとなっているので、再生要否判定部121はステップS31でYesと判定する。
この場合、再生要否判定部121は、分断前の再生処理の続きの再生処理と判断できるので、累積再生必要回数を更新しない。そして、再生制御部122は再生処理を開始(再開)する(ステップS26)。
一方、再生要否判定部121は、後述するように、ステップS31で再生処理フラグがOFFの場合(ステップS31でNoの場合)、ステップS24に進み、累積再生必要回数をインクリメントし、再生処理実施フラグをONに設定する(ステップS25)。そして、再生制御部122は再生処理を開始する(ステップS26)。
この場合、再生要否判定部121は、分断前の再生処理の続きの再生処理と判断できるので、累積再生必要回数を更新しない。そして、再生制御部122は再生処理を開始(再開)する(ステップS26)。
一方、再生要否判定部121は、後述するように、ステップS31で再生処理フラグがOFFの場合(ステップS31でNoの場合)、ステップS24に進み、累積再生必要回数をインクリメントし、再生処理実施フラグをONに設定する(ステップS25)。そして、再生制御部122は再生処理を開始する(ステップS26)。
<再生処理正常完了の場合>
再生処理中にキーオフ操作が行われなかった場合(ステップS27でNo)、再生要否判定部121は、再生処理が正常に終了したかを判定する(ステップS32)。例えば、差圧センサ67等から取得されるセンサ情報からPM堆積量が閾値未満に低下した場合に、再生要否判定部121は再生処理が正常に終了したと判定できる。
再生要否判定部121は、再生処理が正常に完了すると(ステップS32でYes)、累積再生完了回数をインクリメントする(ステップS33)。そして、再生要否判定部121は、PM堆積量フラグをOFFに設定し、再生処理実施フラグをOFFに設定する(ステップS34)。
再生処理中にキーオフ操作が行われなかった場合(ステップS27でNo)、再生要否判定部121は、再生処理が正常に終了したかを判定する(ステップS32)。例えば、差圧センサ67等から取得されるセンサ情報からPM堆積量が閾値未満に低下した場合に、再生要否判定部121は再生処理が正常に終了したと判定できる。
再生要否判定部121は、再生処理が正常に完了すると(ステップS32でYes)、累積再生完了回数をインクリメントする(ステップS33)。そして、再生要否判定部121は、PM堆積量フラグをOFFに設定し、再生処理実施フラグをOFFに設定する(ステップS34)。
再生処理が正常に完了すると、再生発生状況出力部124は、再生発生状況データを通信コントローラ17に出力し(ステップS35)、再生制御処理を終了する(ステップS30)。この際の再生発生状況データは、累積再生必要回数および累積再生完了回数がインクリメントされたデータとなる。
<再生処理中断の場合>
再生処理実施中にキーオフ操作が行われず(ステップS27でNo)、再生処理が正常完了していない場合(ステップS32でNo)、再生要否判定部121は、中断ボタン127が押されて再生処理が中断したかを判定する(ステップS36)。
再生要否判定部121は、再生処理が中断した場合は(ステップS36でYes)、累積再生中断回数をインクリメントし(ステップS37)、再生処理実施フラグをOFFに設定する(ステップS38)。
再生処理が中断された場合、再生発生状況出力部124は、再生発生状況データを通信コントローラ17に出力し(ステップS35)、再生制御処理を終了する(ステップS30)。この際の再生発生状況データは、累積再生必要回数および累積再生中断回数がインクリメントされたデータとなる。
再生処理実施中にキーオフ操作が行われず(ステップS27でNo)、再生処理が正常完了していない場合(ステップS32でNo)、再生要否判定部121は、中断ボタン127が押されて再生処理が中断したかを判定する(ステップS36)。
再生要否判定部121は、再生処理が中断した場合は(ステップS36でYes)、累積再生中断回数をインクリメントし(ステップS37)、再生処理実施フラグをOFFに設定する(ステップS38)。
再生処理が中断された場合、再生発生状況出力部124は、再生発生状況データを通信コントローラ17に出力し(ステップS35)、再生制御処理を終了する(ステップS30)。この際の再生発生状況データは、累積再生必要回数および累積再生中断回数がインクリメントされたデータとなる。
一方、再生要否判定部121は、再生処理が中断していない(ステップS36でNo)と判定した場合は、ステップS27の再生処理の実施に戻って、ステップS27以降の処理を順次繰り返す。
<再生処理中断後のキーオン操作時の処理>
なお、再生処理が中断され(ステップS36でYes)、ステップS37、S38の処理を行ってステップS30で制御を終了した後に、キーオン操作が行われた場合は、PM堆積量フラグはONのままであり、再生処理実施フラグはステップS38でOFFに設定されている。このため、再生要否判定部121は、ステップS21でYesと判定し、ステップS31でNoと判定する。したがって、再生要否判定部121は累積再生必要回数をインクリメントし(ステップS24)、再生処理実施フラグをONに設定する(ステップS25)。そして、再生制御部122は再生処理を開始する(ステップS26)。
なお、再生処理が中断され(ステップS36でYes)、ステップS37、S38の処理を行ってステップS30で制御を終了した後に、キーオン操作が行われた場合は、PM堆積量フラグはONのままであり、再生処理実施フラグはステップS38でOFFに設定されている。このため、再生要否判定部121は、ステップS21でYesと判定し、ステップS31でNoと判定する。したがって、再生要否判定部121は累積再生必要回数をインクリメントし(ステップS24)、再生処理実施フラグをONに設定する(ステップS25)。そして、再生制御部122は再生処理を開始する(ステップS26)。
<再生発生状況データの送信>
再生処理が正常に完了した場合(ステップS32でYes)と、再生処理が中断した場合(ステップS36でYes)は、再生発生状況データが通信コントローラ17に出力される(ステップS35)。すると、通信コントローラ17は、通信端末171を用いて再生発生状況データをサーバ8に送信する。なお、キーオフからキーオンの間も、エンジンコントローラ12や通信コントローラ17、通信端末171等の電源さえ保証できれば、例えばキーオフ状態の夜間中に各コントローラが起動して情報を送信することもできる。
再生処理が正常に完了した場合(ステップS32でYes)と、再生処理が中断した場合(ステップS36でYes)は、再生発生状況データが通信コントローラ17に出力される(ステップS35)。すると、通信コントローラ17は、通信端末171を用いて再生発生状況データをサーバ8に送信する。なお、キーオフからキーオンの間も、エンジンコントローラ12や通信コントローラ17、通信端末171等の電源さえ保証できれば、例えばキーオフ状態の夜間中に各コントローラが起動して情報を送信することもできる。
再生要否判定部121は、粒子状物質の堆積量を検出したり、NOx濃度を検出することで、再生処理の要否を判定する。そして、再生処理が必要と判定されると記憶手段125に記憶された再生処理実施フラグをオンに設定する。また、再生要否判定部121において再生処理が必要な状態から不要な状態に変化したと判定されると前記再生処理実施フラグをオフに設定する。一方、再生要否判定部121は、再生処理中にキーオフ操作が行われた分断が発生した場合は、前記再生処理実施フラグはオンのまま維持する。
そして、再生発生状況出力部124は、再生処理実施フラグがオンの状態では再生発生状況データを出力せず、オンからオフに変化した時点で出力する。このため、分断発生時に再生発生状況データが出力されないため、分断前後の一連の再生処理で1つの再生発生状況データが出力される。このため、分断発生時に再生発生状況データが2つのデータに分かれることがないため、一連の再生処理であることを正しく把握でき、再生処理が分断された場合でも、再生処理状況を正しく管理できる。
そして、再生発生状況出力部124は、再生処理実施フラグがオンの状態では再生発生状況データを出力せず、オンからオフに変化した時点で出力する。このため、分断発生時に再生発生状況データが出力されないため、分断前後の一連の再生処理で1つの再生発生状況データが出力される。このため、分断発生時に再生発生状況データが2つのデータに分かれることがないため、一連の再生処理であることを正しく把握でき、再生処理が分断された場合でも、再生処理状況を正しく管理できる。
なお、第2実施形態では、再生処理が分断された時点や、分断後の最初のキーオン操作時は、再生処理実施フラグがONのままであるので、再生発生状況データは出力されない。このため、再生発生状況データとしては、分断前後の再生処理が1つにまとめられたデータとして出力されるため、サーバ8に蓄積された再生発生状況データを分析する場合も、再生発生状況を正しく分析できる。なお、第2実施形態では、分断が発生したことを直接示す分断情報(累積再生分断回数)のデータは含まれていない。このため、分断発生を分析する場合には、再生処理実施フラグがONの状態で、キースイッチがオフ操作されているか否かで判定すればよい。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記第1実施形態で用いる分断情報としては、累積再生分断回数に限らず、分断が発生したことを示すフラグ情報でもよい。例えば、分断発生時は「1」、分断が発生していない場合は「0」のフラグ情報とすればよい。ただし、累積再生分断回数を用いれば、その時点で分断が発生したことだけでなく、累積の分断発生回数も同時に認識できる利点がある。
同様に、再生発生状況データ200における累積再生必要回数、累積再生中断回数、累積再生完了回数も累積回数のデータに限らず、フラグ情報としてもよい。
さらに、再生発生状況データ200に含まれるデータの項目は、前記第1実施形態のものに限らず、その他の情報を付加してもよい。
例えば、前記第1実施形態で用いる分断情報としては、累積再生分断回数に限らず、分断が発生したことを示すフラグ情報でもよい。例えば、分断発生時は「1」、分断が発生していない場合は「0」のフラグ情報とすればよい。ただし、累積再生分断回数を用いれば、その時点で分断が発生したことだけでなく、累積の分断発生回数も同時に認識できる利点がある。
同様に、再生発生状況データ200における累積再生必要回数、累積再生中断回数、累積再生完了回数も累積回数のデータに限らず、フラグ情報としてもよい。
さらに、再生発生状況データ200に含まれるデータの項目は、前記第1実施形態のものに限らず、その他の情報を付加してもよい。
第1実施形態の再生発生状況出力部124は、分断が発生した場合に、一連の再生処理のデータを、複数の再生発生状況データとして出力していたが、複数のデータを記憶手段125に出力して記憶し、サーバ8に対しては再生発生状況出力部124が記憶手段125に記憶された複数の再生発生状況データをまとめて1つの再生発生状況データとして出力するように構成してもよい。
第2実施形態の再生要否判定部121は、ステップS21での判定処理を、PM堆積量フラグつまりDPF装置30において再生が必要であるか否かで判定していた。これに対し、SCR装置50でも再生を行う場合には、再生要否判定部121は、ステップS21でDPF装置30およびSCR装置50の少なくとも一方で再生が必要であるか否かで判定すればよい。すなわち、ステップS21では、後処理装置20で再生が必要であるか否かを判定すればよい。
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に限らず、後処理装置20を備える各種の作業車両に適用できる。
さらに、前記実施形態では、再生発生状況データをサーバ8に蓄積し、サーバ8に蓄積されたデータを分析していたが、作業車両1の記憶手段125に蓄積し、作業車両1をメンテナンスするサービスマンが記憶手段125に蓄積されたデータを分析してもよい。
さらに、前記実施形態では、再生発生状況データをサーバ8に蓄積し、サーバ8に蓄積されたデータを分析していたが、作業車両1の記憶手段125に蓄積し、作業車両1をメンテナンスするサービスマンが記憶手段125に蓄積されたデータを分析してもよい。
1…作業車両、8…サーバ、9…端末コンピュータ、11…エンジン、12…エンジンコントローラ、17…通信コントローラ、20…後処理装置、30…DPF装置、40…ミキシング装置、41…ドージングモジュール、42…尿素水タンク、43…サプライモジュール、50…SCR装置、61…NOxセンサ、63…圧力センサ、64,65,66…温度センサ、67…差圧センサ、68,69…温度センサ、70…アンモニアセンサ、71…NOxセンサ、73…センサ、100…管理システム、121…再生要否判定部、122…再生制御部、123…再生分断検出部、124…再生発生状況出力部、125…記憶手段、126…再生ボタン、127…中断ボタン、128…キースイッチ。
Claims (6)
- 排気ガス中の残留物質を処理する後処理装置を管理する管理装置であって、
前記後処理装置の再生処理の発生状況を示す再生発生状況データを出力する再生発生状況出力部と、
前記後処理装置の再生処理が必要か否か、および再生処理が正常完了したか否かを判定する再生要否判定部と、
前記後処理装置の再生処理の実施中にキーオフ操作が行われて当該再生処理が分断されたことを検出する再生分断検出部と、を備え、
前記再生要否判定部は、前記後処理装置の再生処理が必要と判定したときに再生必要回数を変更し、再生処理が正常完了したと判定したときに再生完了回数を変更し、再生分断検出部が再生処理の分断を検出したときに再生分断回数を変更し、
前記再生発生状況出力部は、前記再生要否判定部で変更された再生必要回数、再生完了回数、および再生分断回数を、イベント発生前の再生処理と当該イベント発生後に再開された再生処理とが一連の再生処理であることを解析可能な再生発生状況データとして出力し、
前記イベントは再生処理の分断を含む
ことを特徴とする後処理装置の管理装置。 - 請求項1に記載の後処理装置の管理装置において、
記憶手段を備え、
前記再生発生状況出力部は、再生処理の実施中にキーオフ操作が行われた場合に、再生発生状況データを前記記憶手段に記憶し、
前記再生分断検出部は、キーオン操作後に、前記記憶手段に記憶された再生発生状況データに基づいて再生処理が分断されたか否かを判定し、
前記再生発生状況出力部は、前記再生分断検出部で再生処理が分断されたと判定した場合に、前記記憶手段に記憶された再生発生状況データに再生処理が分断されたことを示す分断情報を加えて出力する
ことを特徴とする後処理装置の管理装置。 - 請求項1に記載の後処理装置の管理装置において、
再生処理中であることを示す再生処理実施フラグと前記再生発生状況データとを記憶する記憶手段を備え、
前記再生要否判定部は、
再生処理が必要と判定した際に前記再生処理実施フラグをオンに設定し、
前記再生分断検出部において再生処理が分断されたと判定した場合は前記再生処理実施フラグをオン状態に維持し、
再生処理が必要な状態から不要な状態に変化したと判定した際に前記再生処理実施フラグをオフに設定し、
前記再生発生状況出力部は、前記再生処理実施フラグがオンに設定されてからオフに設定されるまでの再生発生状況データを1つのデータとして出力する
ことを特徴とする後処理装置の管理装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の後処理装置の管理装置を備えることを特徴とする作業車両。
- 請求項1から請求項3のいずれかに記載の後処理装置の管理装置と、
前記管理装置から出力される再生発生状況データを受信して取得する管理サーバとを備える
ことを特徴する管理システム。 - 後処理装置の管理方法であって、
前記後処理装置の再生処理の発生状況を示す再生発生状況データを出力する再生発生状況出力ステップと、
前記後処理装置の再生処理が必要か否か、および再生処理が正常完了したか否かを判定する再生要否判定ステップと、
前記再生処理の実施中に行われるキーオフ操作により当該再生処理が分断されたことを検出する再生分断検出ステップと、を備え、
前記再生要否判定ステップは、前記後処理装置の再生処理が必要と判定したときに再生必要回数を変更し、前記後処理装置の前記再生処理が正常完了したと判定したときに再生完了回数を変更し、再生分断検出ステップで再生処理の分断が検出されたときに再生分断回数を変更し、
前記再生発生状況出力ステップは、前記再生要否判定ステップで変更された再生必要回数、再生完了回数、および再生分断回数を、イベント発生前の再生処理と当該イベント発生後に再開された再生処理とが一連の再生処理であることを解析可能な再生発生状況データとして出力し、
前記イベントは前記再生処理の分断を含む
ことを特徴とする後処理装置の管理方法。
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