(57)【要約】【課題】強制再生の中断を原因とするフィルタの目詰まりの発生を抑制できる作業機械を提供すること。【解決手段】ディーゼルエンジン１の排気中のＰＭを捕集するフィルタ６を再生する排気浄化装置４を備える作業機械において、フィルタの出入口の差圧を検出する差圧センサ８と、エンジンが作動しているか否かを検出するキー信号入力部３８と、エンジンからの排気温度を検出する排気温度センサ７と、フィルタの強制再生が開始されたことを検出する再生開始信号入力部３４と、強制再生の開始が確認された場合であって、フィルタの差圧が再生完了圧Ｐより高く保持されている場合において、キー信号入力部がエンジンの停止を検出したとき、または排気温度が再生可能温度Ｔ未満に到達したときに、強制再生が失敗したと判定する再生判定部３６と、再生判定部が強制再生が失敗したと判定したときにその旨を表示する表示装置１２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンの排気中の粒子状物質をフィルタで捕集し、その捕集された粒子状物質を燃焼して前記フィルタを再生する排気浄化装置を備える作業機械において、
前記フィルタの出入口の差圧を検出する差圧検出手段と、
前記ディーゼルエンジンが作動しているか否かを検出するエンジン状態検出手段と、
前記ディーゼルエンジンからの排気温度を検出する排気温度検出手段と、
前記フィルタの強制再生が開始されたことを検出する再生検出手段と、
前記再生検出手段において強制再生の開始が確認された場合であって、前記差圧検出手段で検出される差圧が再生完了を示す閾値より高く保持されている場合において、前記エンジン状態検出手段が前記ディーゼルエンジンの停止を検出したとき、または前記排気温度検出手段で検出される排気温度が再生可能を示す閾値未満に到達したときに、強制再生が失敗したと判定する再生判定手段と、
前記再生判定手段が強制再生が失敗したと判定したときに、強制再生が失敗した旨を報知する報知手段とを備えることを特徴とする作業機械。
【請求項２】
請求項１記載の作業機械において、
前記再生判定手段で強制再生が失敗したと判定された回数を記憶する再生失敗回数記憶手段をさらに備え、
前記報知手段は、前記再生失敗回数記憶手段で記憶された回数が報知タイミングを示す閾値以上に到達したときに、強制再生が失敗した旨を報知することを特徴とする作業機械。
【請求項３】
請求項２記載の作業機械において、
前記ディーゼルエンジンの始動時に前記差圧検出手段で検出される差圧に基づいて前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量を推定し、その推定堆積量に基づいて前記報知タイミングを示す閾値を設定する報知タイミング設定手段をさらに備え、
前記報知手段は、前記再生失敗回数記憶手段で記憶された回数が前記報知タイミング設定手段で設定された閾値以上に到達したときに、強制再生が失敗した旨を報知することを特徴とする作業機械。
【請求項４】
請求項２又は３記載の作業機械において、
前記再生失敗回数記憶手段は、前記差圧検出手段で検出される差圧が再生完了を示す閾値以下に到達したときに、記憶している前記回数をゼロにすることを特徴とする作業機械。
【請求項５】
請求項１から４いずれかに記載の作業機械において、
前記報知手段は、強制再生が失敗した旨を表示するとともに、前記再生判定手段が強制再生が失敗したと判定した理由を強制再生が失敗した理由として表示する表示手段であることを特徴とする作業機械。
【請求項６】
請求項５記載の作業機械において、
前記再生失敗回数記憶手段は、前記再生判定手段が強制再生が失敗したと判定した理由ごとの回数を記憶し、
前記表示手段は、前記強制再生が失敗したと判定した理由ごとの回数をさらに表示することを特徴とする作業機械。
【請求項７】
請求項１から６いずれかに記載の作業機械において、
前記再生判定手段が強制再生が失敗したと判定したときに、強制再生が失敗した旨、前記再生判定手段が失敗したと判定した理由、及び前記作業機械の位置情報を、遠隔地に設置された管理端末にデータとして送信する通信手段をさらに備えることを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディーゼルエンジンを備えた作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの排気ガスから粒子状物質（Particulate Matter（以下、ＰＭとする））を取り除く排気浄化装置には、ディーゼル微粒子除去フィルタ（Diesel Particulate Filter（以下、ＤＰＦ又はフィルタと称することがある））を備えたものがある。このフィルタに排気を通過させるとＰＭが捕集され、排気からＰＭを除去できる。
【０００３】
排気温度がフィルタの触媒の活性化温度（約３５０℃）以上に所定時間（例えば数分間）保持されているときには、捕集されたＰＭが燃焼してフィルタは再生（自己再生）されるが、排気温度が活性化温度に到達しなかったり、到達していても再生が完了しないまま温度が低下したりしたときにはＰＭがフィルタに蓄積される。ＰＭが蓄積され続けるとフィルタに目詰まりが生じ、排圧上昇等の原因となる。
【０００４】
このような事態を回避するためのフィルタの再生方法として、ポスト噴射やマルチ噴射で排気に含ませた未燃燃料を燃焼し強制的に排気温度を昇温することでＰＭを除去する強制再生がある。強制再生には、（１）ある条件が満たされたとき（例えば、ＰＭの推定堆積量が閾値を超え、かつ触媒床温度が所定温度範囲内にあるとき）に自動的に再生を行う方法（自動再生）（特許文献１等参照）と、（２）運転者の操作で任意のタイミングで再生を行う方法（手動再生）（特許文献２等参照）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１５５９１６号公報
【特許文献２】特開２００５−１５５４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、油圧ショベル等の作業機械は、一般的にエンジン作動時間が長い自動車等の一般車両と異なり、エンジンが停止される頻度が高く、また、作業内容や作業負荷に応じてエンジン回転数の変動が大きい。そのため、通常の運転のみでは排気温度を活性化温度以上に保持することが難しく、フィルタの目詰まり防止の観点からは、自己再生よりも強制再生が果たす役割が重要となる。
【０００７】
しかしながら、作業機械では、自動又は手動で強制再生を実行しても、上記のエンジン停止等が理由で再生が中断される可能性が高く、強制再生を実行しているにも関わらずＰＭが堆積してしまう傾向が強い。また、作業機械は、管理会社（例えばレンタル会社）から顧客にレンタルされることも少なくなく、保守管理に不慣れな者や保守管理に積極的でない者に利用される機会が多い。そのため、強制再生の中断がフィルタの目詰まりの原因となる可能性が高いことも指摘できる。
【０００８】
本発明の目的は強制再生の中断を原因とするフィルタの目詰まりの発生を抑制できる作業機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明は、上記目的を達成するために、ディーゼルエンジンの排気中の粒子状物質をフィルタで捕集し、その捕集された粒子状物質を燃焼して前記フィルタを再生する排気浄化装置を備える作業機械において、前記フィルタの出入口の差圧を検出する差圧検出手段と、前記ディーゼルエンジンが作動しているか否かを検出するエンジン状態検出手段と、前記ディーゼルエンジンからの排気温度を検出する排気温度検出手段と、前記フィルタの強制再生が開始されたことを検出する再生検出手段と、前記再生検出手段において強制再生の開始が確認された場合であって、前記差圧検出手段で検出される差圧が再生完了を示す閾値より高く保持されている場合において、前記エンジン状態検出手段が前記ディーゼルエンジンの停止を検出したとき、または前記排気温度検出手段で検出される排気温度が再生可能を示す閾値未満に到達したときに、強制再生が失敗したと判定する再生判定手段と、前記再生判定手段が強制再生が失敗したと判定したときに、強制再生が失敗した旨を報知する報知手段とを備えるものとする。
【００１０】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記再生判定手段で強制再生が失敗したと判定された回数を記憶する再生失敗回数記憶手段をさらに備え、前記報知手段は、前記再生失敗回数記憶手段で記憶された回数が報知タイミングを示す閾値以上に到達したときに、強制再生が失敗した旨を報知するものとする。
【００１１】
（３）上記（２）において、好ましくは、前記ディーゼルエンジンの始動時に前記差圧検出手段で検出される差圧に基づいて前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量を推定し、その推定堆積量に基づいて前記報知タイミングを示す閾値を設定する報知タイミング設定手段をさらに備え、前記報知手段は、前記再生失敗回数記憶手段で記憶された回数が前記報知タイミング設定手段で設定された閾値以上に到達したときに、強制再生が失敗した旨を報知するものとする。
【００１２】
（４）上記（２）又は（３）において、好ましくは、前記再生失敗回数記憶手段は、前記差圧検出手段で検出される差圧が再生完了を示す閾値以下に到達したときに、記憶している前記回数をゼロにするものとする。
【００１３】
（５）上記（１）から（４）いずれかにおいて、好ましくは、前記報知手段は、強制再生が失敗した旨を表示するとともに、前記再生判定手段が強制再生が失敗したと判定した理由を強制再生が失敗した理由として表示する表示手段であるものとする。
【００１４】
（６）上記（５）において、好ましくは、前記再生失敗回数記憶手段は、前記再生判定手段が強制再生が失敗したと判定した理由ごとの回数を記憶し、前記表示手段は、前記強制再生が失敗したと判定した理由ごとの回数をさらに表示するものとする。
【００１５】
（７）上記（１）から（６）いずれかにおいて、好ましくは、前記再生判定手段が強制再生が失敗したと判定したときに、強制再生が失敗した旨、前記再生判定手段が失敗したと判定した理由、及び前記作業機械の位置情報を、遠隔地に設置された管理端末にデータとして送信する通信手段をさらに備えるものとする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、強制再生処理が中断したことを作業機械の利用者に報知することができるので、強制再生の中断を原因とするフィルタの目詰まりの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態である作業機械の概略構成図。
【図２】再生監視コントローラ２１の構成図。
【図３】本実施の形態に係る作業機械における第１の強制再生監視フローチャート。
【図４】本実施の形態に係る作業機械における第２の強制再生監視フローチャート。
【図５】本実施の形態に係る作業機械における第３の強制再生監視フローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施の形態である作業機械の概略構成図である。
【００２０】
この図に示す作業機械は、ディーゼルエンジン１と、排気浄化装置４と、制御装置（エンジンコントローラ９及び再生監視コントローラ２１）と、表示装置１２と、手動再生操作装置２３と、通信装置１１とを備えている。
【００２１】
ディーゼルエンジン１は、燃焼室（シリンダ）１ａ内の空気をピストン１ｂで圧縮して高温にし、その圧縮空気に燃料噴射装置２を介して燃料を供給して自然着火させることで動力を得ている。燃焼室１ａからの排気は、燃焼室１ａと接続された排気管３を介して排気浄化装置４に導入される。
【００２２】
排気浄化装置４は、酸化触媒５と、触媒付きフィルタ（ＤＰＦ）６を備えており、ディーゼルエンジン１の排気中のＰＭをフィルタ６で捕集して排気を浄化する。
【００２３】
酸化触媒５は、強制再生時に排気に含まれる未燃燃料と反応して排気温度を上昇させるもので、排気浄化装置４における排気流通方向の上流側に設置されている。酸化触媒５における排気の入口側と出口側には、排気温度を検出する排気温度センサ（排気温度検出手段）７ａ，７ｂが取り付けられている。酸化触媒５の入口側の温度センサ７ａは酸化触媒５に流入する排気の温度を検出するもので、酸化触媒５の出口側の温度センサ７ｂはフィルタ６に流入する排気の温度を検出するものである。排気温度センサ７ａ，７ｂで検出された排気温度はエンジンコントローラ９や再生監視コントローラ２１等に出力されている。
【００２４】
フィルタ６は、排気中のＰＭを捕集するもので、排気浄化装置４における排気流通方向の下流側（すなわち、酸化触媒５の下流側）に設置されている。フィルタ６に捕集されたＰＭは、フィルタ６の触媒の活性化温度以上に保持された排気を通過させることで燃焼除去することができる。
【００２５】
また、フィルタ６には、フィルタ６の出入口の差圧を検出する差圧センサ（差圧検出手段）８が取り付けられている。差圧センサ８で検出された差圧は、エンジンコントローラ９や再生監視コントローラ２１等に出力されており、フィルタ６のＰＭの堆積量の推定や自動再生の開始タイミングの決定等に利用される。
【００２６】
エンジンコントローラ９には、エンジンキーが差し込まれるキーシリンダ（図示せず）からキー信号１３が入力されている。エンジンコントローラ９は、キーシリンダからエンジン始動の信号（キーＯＮ信号）を受信するとエンジンを始動させ、エンジン停止の信号（キーＯＦＦ信号）を受信するとエンジンを停止させる。
【００２７】
また、エンジンコントローラ９はフィルタ６の強制再生の制御にも利用される。強制再生の方法としては、まず、差圧センサ８から入力されるフィルタ６の差圧が強制再生を開始するために設定した閾値（自動再生開始圧）に達したときに、フィルタ６の再生を自動的に行う「自動再生」がある。自動再生時におけるエンジンコントローラ９は、フィルタ６の差圧が自動再生開始圧に達すると、燃料噴射装置２を制御して燃料噴射のタイミングを変化させて（ポスト噴射、マルチ噴射）排気温度を上昇させる。例えば、ポスト噴射により排気に未燃燃料を含めた場合には、排気中の未燃燃料が酸化触媒５で酸化され、フィルタ６に流入する排気の温度を上昇させる。このように排気温度を強制的に上昇させると、フィルタ６に堆積したＰＭを燃焼することができるので、フィルタ６を再生することができる。
【００２８】
また、他の強制再生の方法としては、作業機械の運転者の操作に基づいて任意のタイミングでフィルタ６の再生を行う「手動再生」がある。本実施の形態における手動再生は、エンジンコントローラ９とＣＡＮ１０を介して接続された手動再生操作装置２３からの手動再生開始信号に基づいて行われる。手動再生操作装置２３の具体例としては、例えば、作業機械の運転席内に設置した手動再生ボタンがある。運転者によって手動再生ボタンが押されると、エンジンコントローラ９は、上記の自動再生と同様に燃料噴射のタイミングを変化させて排気温度を上昇させ、フィルタ６を再生する。本実施の形態では、エンジンコントローラ９が強制再生（自動再生及び手動再生）を開始すると、強制再生開始信号がＣＡＮ１０を介して再生監視コントローラ２１に出力される。
【００２９】
再生監視コントローラ２１は、フィルタ６の再生が完了する前に強制再生が中断したか否か判断したり、強制再生が失敗したときには表示装置１２や管理端末１６にデータを送信したりするものであり、ＣＡＮ１０に接続されている。なお、以下において、フィルタ６の再生が完了する前に強制再生が中断したことを「強制再生の失敗」と称することがある。
【００３０】
ここで、再生監視コントローラ２１について詳述する。  
図２は再生監視コントローラ２１の構成図である。この図において、再生監視コントローラ２１は、ＣＡＮデータ入力部３１と、差圧センサ値入力部３２と、排気温度センサ値入力部３３と、再生開始信号入力部３４と、報知タイミング設定部（報知タイミング設定手段）３５と、再生判定部（再生判定手段）３６と、再生時間測定部（再生時間測定手段）３７と、キー信号入力部（エンジン状態検出手段）３８と、外気温度センサ値入力部３９と、再生失敗回数記憶部（再生失敗回数記憶手段）４０と、再生失敗状態記憶部（再生失敗状態記憶手段）４１と、ＣＡＮデータ出力部４２を備えている。
【００３１】
ＣＡＮデータ入力部３１は、ＣＡＮ１０を介して他の端末からデータが入力される部分であり、本実施の形態においては、例えば、差圧センサ８からの差圧センサ値と、排気温度センサ７からの排気温度センサ値と、エンジンコントローラ９からの強制再生開始信号等が入力される。
【００３２】
差圧センサ値入力部３２は、差圧センサ８からの差圧センサ値が入力される部分であり、入力された差圧センサ値を報知タイミング設定部３５及び再生判定手段３６に出力している。排気温度センサ値入力部３３は、排気温度センサ７ａ，７ｂからの排気温度センサ値が入力される部分であり、入力された排気温度センサ値を再生判定部３６に出力している。再生開始信号入力部３４は、エンジンコントローラ９からの強制再生開始信号が入力される部分であり、入力された強制再生開始信号を再生判定部３６及び再生時間計測部３７に出力している。
【００３３】
キー信号入力部３８は、キーシリンダ（図示せず）からキー信号１３が入力される部分であり、キー信号１３に基づいてディーゼルエンジン１が作動しているか否かを検出している。すなわち本実施の形態では、キー信号１３がキーＯＮ信号のときはディーゼルエンジン１が作動していると判定し、キーＯＦＦ信号のときはディーゼルエンジン１が停止していると判定する。キー信号入力部３８に入力されたキー信号１３は、報知タイミング設定部３５及び再生判定部３６に出力されている。なお、本実施の形態では、キー信号１３に基づいてエンジンの作動を検出するキー信号入力部３８をエンジン状態検出手段として利用する場合について説明するが、これに代えて、エンジンによって駆動されるオルタネータ（図示せず）の電圧や、エンジン回転数の出力の有無に基づいてエンジンの作動を検出するものをエンジン状態検出手段として利用しても良い。
【００３４】
外気温度センサ値入力部３９は、外気温度センサ２２から外気温度センサ値が入力される部分であり、入力された外気温度センサ値を再生判定部３６等に出力している。なお、本実施の形態では、キー信号１３及び外気温度センサ値は、キー信号入力部３８及び外気温度センサ値入力部３９を介して再生判定部３６に入力されているが、それぞれＣＡＮデータ入力部３１（すなわち、ＣＡＮ１０）を介して再生判定部３６に入力しても勿論良い。
【００３５】
報知タイミング設定部３５は、表示装置１２及び通信装置１１にデータを送信するタイミングを示す閾値（報知タイミング回数Ｎ）を設定する部分である。キー信号入力部３８からキーＯＮの信号が入力されることでディーゼルエンジン１の始動を確認したら、報知タイミング設定部３５は、まず、ディーゼルエンジン１の始動時に差圧センサ８で検出される差圧に基づいてフィルタ６におけるＰＭの堆積量を推定する。なお、フィルタ６の差圧の取得には、キーＯＮ信号入力時において差圧センサ値入力部３２から入力される差圧センサ値を利用する。ＰＭ堆積量（推定堆積量）を推定したら、報知タイミング設定部３５は、当該ＰＭ堆積量に基づいて報知タイミング回数Ｎとなる強制再生の失敗回数を設定する。
【００３６】
ここで、報知タイミング回数Ｎを設定する方法の具体例としては、エンジン始動時のフィルタ６の差圧が小さいときには閾値を大きく設定することで報知タイミングを遅らせ、反対に差圧が大きいときには閾値を小さく設定することで報知タイミングを早くする方法がある。このように閾値を設定すると、フィルタ６の再生の必要性が高いときにのみ運転者等に報知することができ、再生の必要性が低いときに手動再生を行って作業が中断することを抑制したり、系内を通過するデータ量を低減したりすることができる。
【００３７】
再生時間測定部３７は、エンジンコントローラ９によって強制再生が開始された時刻からの経過時間（再生時間）を測定する部分である。本実施の形態では、再生時間の測定を開始するタイミングを、再生開始信号入力部３４から強制再生開始信号が入力された時刻としている。また、再生時間の測定を終了するタイミングを、（１）再生判定部３６が強制再生が完了したと判定した時刻（後述）、又は（２）再生判定部３６が強制再生が失敗したと判定した時刻（後述）としている。すなわち、再生時間測定部３７は、強制再生が開始してから完了するまでの時間、又は失敗したと判定されるまでの時間を測定している。再生時間測定部３７が測定した再生時間は、再生判定部３６に逐一出力されており、後述のように強制再生が失敗したか否かの判断等に利用される。
【００３８】
再生判定部３６は、強制再生が完了したか又は失敗したかを判定する部分であり、差圧センサ値入力部３２、排気温度センサ値入力部３３、再生開始信号入力部３４、報知タイミング設定部３５、再生判定部３６、再生時間測定部３７、キー信号入力部３８、外気温度センサ値入力部３９、再生失敗回数記憶部４０、再生失敗状態記憶部４１及びＣＡＮデータ出力部４２と接続されている。
【００３９】
本実施の形態における再生判定部３６は、（１）フィルタ６の出入口の差圧、（２）ディーゼルエンジン１の作動状況、（３）排気温度、（４）再生時間、という４つの指標に基づいて強制再生が完了したか否かを判定している。
【００４０】
上記４つの指標のうち、「（１）フィルタ６の出入口の差圧」は強制再生が完了したことの判定に用いられる。すなわち、再生判定部３６は、差圧センサ値入力部３２からの差圧センサ値が再生完了を示す閾値（再生完了圧Ｐ）以下に到達したときにフィルタ６の再生が完了したと判定する。逆に言えば、再生判定部３６は、強制再生開始後に差圧センサ値が再生完了圧Ｐより高く保持されている間は、強制再生中であると判断している。再生判定部３６は、強制再生が完了したと判定したら、再生が完了した旨を示す再生完了信号を再生失敗回数記憶部４０に出力する。
【００４１】
一方、「（２）ディーゼルエンジン１の作動状況」、「（３）排気温度」及び「（４）再生時間」は、強制再生が失敗したことの判定に用いられる。第１に、強制再生中にキー信号入力部３８からのキー信号１３がキーＯＮ信号からキーＯＦＦ信号に変化してディーゼルエンジン１が停止したことが検出されたときには、強制再生が失敗したと判定する。第２に、強制再生中に排気温度センサ値入力部３３からの排気温度センサ値（排気温度センサ７ｂのセンサ値）が再生が可能なことを示す閾値（再生可能温度Ｔ）未満に到達したときには、強制再生が失敗したと判定する。なお、このとき、排気温度センサ７ａのセンサ値を基準に再生可能温度Ｔを判断しても良い。第３に、再生時間測定部３７から入力される再生時間が閾値（最大再生時間Ｍ）以上に到達したときに強制再生が失敗したと判定しても良い。なお、最大再生時間Ｍとしては、通常の条件なら再生が充分完了するはずである時間（例えば３０分）を採用することが好ましい。このように最大再生時間Ｍを設定すれば、ディーゼルエンジン１の作動状況及び排気温度に異常が無い場合にも、その他の原因で再生が失敗していると判定することができる。再生判定部３６は、上記の指標により強制再生が失敗したと判定したら、再生が失敗した旨を示す再生失敗信号を再生失敗回数記憶部４０及び再生失敗状態記憶部４１に、そして、ＣＡＮデータ出力部４２を介して表示装置１２及び通信装置１４に出力する。
【００４２】
再生失敗回数記憶部４０は、再生判定部３６が強制再生が失敗したと判定した回数（再生失敗回数）を記憶する部分である。再生判定部３６から出力された再生失敗信号を受信すると、再生失敗回数記憶部４０は、その都度、再生失敗回数を１ずつ増加（インクリメント）する。一方、再生失敗回数記憶部４０は、再生完了信号を受信すると（すなわち、差圧センサ値入力部３２で検出されたセンサ値が再生完了圧Ｐ以下に到達したとき）、記憶している再生失敗回数をゼロに戻す（ゼロクリアする）。なお、再生失敗回数をゼロクリアした以後も、フィルタ６交換後からの再生失敗回数（累積失敗回数）は別途記憶しておいても良い。このように累積失敗回数を記憶する場合には、フィルタ６を交換したときに累積失敗回数をゼロクリアすれば良い。また、再生が失敗した理由ごとの再生失敗回数（後述）を別途記憶しておいても良い。
【００４３】
再生失敗状態記憶部４１は、再生判定部３６が強制再生が失敗したと判定した時における作業機械の状態に関するデータ（状態データ）を記憶する部分である。再生失敗状態記憶部４１には、外気温度センサ２２、キーシリンダ、排気温度センサ７ａ，７ｂ、エンジンコントローラ９、差圧センサ８、位置測定装置１４（後述）、再生時間測定部３７、再生判定部３６、及び再生失敗回数記憶部４０等からデータが送信されている。そして、このように各部から送信されるデータを状態データとして記憶する。再生失敗状態記憶部４１に記憶される状態データとしては、例えば、強制再生が失敗したと判定された日付時刻、その時刻に外気温度センサ２２から送信された外気温度、キーシリンダから送信されるキー信号１３の状態、排気温度センサ７ａ，７ｂから送信される排気温度、エンジンコントローラ９から送信されるエンジン回転数、差圧センサ８から送信されるフィルタ６の差圧、位置測定装置１４から送信される作業機械の位置情報（後述の位置測定装置１４で測定）、再生時間測定部３７から送信される再生時間、再生判定部３６から送信される再生が失敗した理由（上記（２）〜（４）のいずれの指標で失敗したと判定されたか）等がある。
【００４４】
このように再生失敗時における状態データを各種記憶しておくと、表示装置１２に状態データを送信して表示したり、管理端末１６に状態データを送信して記憶したりすることで、必要に応じて再生が失敗した際の状態データを再生失敗以後に確認することができる。
【００４５】
ここで図１に戻り、表示装置（報知手段）１２は、再生判定部３６が強制再生が失敗したと判定したときに強制再生が失敗した旨の警告メッセージ（例えば、「強制再生が失敗しました。手動再生ボタンを押して手動再生を行ってください。」）が表示される部分であり、作業機械の運転者にその旨を報知するものである。表示装置１２は、運転席内の運転者の目に付きやすい位置に取り付けられており、ＣＡＮ１０に接続されている。再生判定部３６からＣＡＮ１０を介して再生失敗信号を受け取ると、表示装置１２は警告メッセージを表示する。なお、本実施の形態では、表示装置１２に強制再生が失敗した警告メッセージを表示する場合について説明したが、この他にも警告アイコン等の図形でその旨を報知しても良い。また、表示装置１２に代えて、たとえば、警告音や警告灯等を報知手段として利用しても良い。
【００４６】
位置測定装置（位置測定手段）１４は、作業機械の現在位置を測定するもので、ＣＡＮ１０に接続されている。位置測定の方法としては、例えば、複数の衛星を利用したＧＰＳ（Global Positioning System）等がある。位置測定装置１４によって測定された作業機械の位置情報は、ＣＡＮ１０を介して再生失敗状態記憶部４１等に出力されている。
【００４７】
通信装置（通信手段）１１は、再生判定部３６が強制再生が失敗したと判定したときに、遠隔地にある基地局内の管理側（例えば、作業機械をレンタルしている場合のメーカー等）の端末（管理端末）１６に強制再生失敗信号をデータとして送信するものであり、ＣＡＮ１０に接続されている。本実施の形態における通信装置１１は携帯通信機であり、通信装置１１からのデータは通信用アンテナ１５を介して管理端末１６に送信されているが、この他にも、赤外線通信、Bluetooth、衛星通信、又はインターネット等を利用した通信装置を利用しても勿論良い。管理端末１６では、表示装置１２に警告メッセージが表示された作業機械の一覧を同時に確認できるようになっている。なお、管理端末１６に送信するその他のデータとして、再生失敗状態記憶部４１に記憶されている状態データを送信してもよい。
【００４８】
次に上記のように構成される作業機械の再生監視コントローラ２１における第１の監視フローを説明する。
【００４９】
図３は本実施の形態に係る作業機械における第１の強制再生監視フローチャートである。
【００５０】
この図に示すように、再生判定部３６は、再生開始信号入力部３４から強制再生開始信号を受け取って強制再生の開始を確認すると、強制再生の監視制御を開始する（Ｓ１０１）。まず、再生判定部３６は、差圧センサ値入力部３２からの差圧センサ値（フィルタ６の差圧）が再生完了圧Ｐより高く保持されているか否かを判断する（Ｓ１０２）。ここで差圧センサ値が再生完了圧Ｐより高く保持されていれば、キー信号入力部３８からのキー信号１３がキーＯＦＦ信号か否かを判断する（Ｓ１０３）。もし、Ｓ１０３においてキー信号１３がキーＯＦＦ信号となっていれば、再生完了前にディーゼルエンジン１が停止したことを理由に再生が失敗したと判定して、再生判定部３６は再生失敗信号を表示装置１２に送信する。再生失敗信号を受信した表示装置１２は、強制再生が失敗した旨を示す警告メッセージを表示して運転者にその旨を報知し、運転者に手動再生を促す（Ｓ１０６）。
【００５１】
一方、Ｓ１０３において、キー信号１３がキーＯＮ信号のままであれば、再生判定部３６は排気温度センサ値入力部３３からの排気温度センサ値が再生可能温度Ｔ未満に到達していないか否かを判断する（Ｓ１０４）。ここで排気温度センサ値が再生可能温度Ｔ未満に到達していれば、再生完了前に排気温度が低下したことを理由に再生が失敗したと判定して、再生判定部３６は再生失敗信号を表示装置１２に送信し、上記同様にその旨を運転者に報知する（Ｓ１０６）。
【００５２】
さらに、Ｓ１０４において、排気温度センサ値が再生可能温度Ｔ以上であれば、再生判定部３６は再生時間測定部３７から送信される再生時間が最大再生時間Ｍ以上に到達していないか判断する（Ｓ１０５）。ここで再生時間が最大再生時間Ｍ以上に到達していれば、ディーゼルエンジン１の停止又は排気温度の低下以外の理由で再生が失敗したと判定して、再生判定部３６は再生失敗信号を表示装置１２に送信し、上記同様にその旨を運転者に報知する（Ｓ１０６）。反対に、Ｓ１０５において、再生時間が最大再生時間Ｍ未満であれば、Ｓ１０２に戻って上記各処理を繰り返す。
【００５３】
ところで、上記処理のＳ１０２において、差圧センサ値が再生完了圧Ｐ以下に到達したら、再生判定部３６はフィルタ６の再生が完了したと判定して監視フローを終了する（Ｓ１０７）。なお、上記では、キー信号１３（Ｓ１０３）、排気温度センサ値（Ｓ１０４）、再生時間（Ｓ１０５）の３つの指標を利用して再生の失敗を判定したが、これらのうち少なくとも１つの指標を利用して判定すれば良い。
【００５４】
上記のように監視フローを構成すれば、強制再生が中断したことを作業機械の利用者（主に運転者）に報知することができるので、手動再生の実施を運転者に促すことができ、強制再生の中断を原因とするフィルタの目詰まりの発生を抑制することができる。
【００５５】
また、上記のＳ１０６において、再生失敗状態記憶部４１に記憶されている「再生が失敗した理由」を再生失敗信号とともに表示装置１２に送信し、強制再生が失敗した旨の警告メッセージとともに表示装置１２に表示しても良い。この場合、例えば、排気温度の低下が理由で強制再生が失敗したと判定した場合には、「排気温度が低下したため、強制再生が失敗しました。」等と表示すれば良い。このように失敗理由を表示すると、運転者に失敗理由を認識させることができるので、失敗理由に応じた対応を促すことができる。また、当該作業機械がレンタルされている場合であって管理側が現場を訪問してメンテナンスしている場合には、失敗理由を示すメッセージを参照することにより、強制再生の失敗を回避するための的確なアドバイスを作業機械の利用者に提供することができる。
【００５６】
さらに、上記のＳ１０６において、再生失敗状態記憶部４１に記憶されている状態データを再生失敗信号とともに表示装置１２に送信し、強制再生が失敗した旨の警告メッセージとともに表示しても良い。このようにすれば、再生が失敗した時刻における作業機械の状態を詳しく知ることができる。例えば、状態データとしてエンジン回転数及び外気温度を表示装置１２に表示するように構成した場合において、排気温度の低下が理由で再生が失敗したと判定されたときに当該エンジン回転数又は外気温度を参照することにより、排気温度の低下の原因がエンジン回転数の低下にあったのか、又は外気温度が低すぎたことにあったのか等、再生失敗の根本的な原因を究明できる場合がある。
【００５７】
また、再生失敗時に表示された各状態データを、運転者等の操作に基づいて表示装置１２に適宜表示可能にし、再生失敗以後にも参照できるようにしても良い。このように構成すると、強制再生が失敗したときの状態データの履歴をいつでも参照することができる。
【００５８】
次に上記のように構成される作業機械の再生監視コントローラ２１における第２の監視フローを説明する。
【００５９】
図４は本実施の形態に係る作業機械における第２の強制再生監視フローチャートである。本監視フローは、（１）再生失敗回数をカウントして表示装置１２に表示している点（Ｓ１１１，１１２）、（２）再生が失敗した旨等のデータを基地局の管理端末１６に送信している点（Ｓ１１３）が先の第１のフローと主に異なる。
【００６０】
図４に示す監視フローにおいて、Ｓ１０１〜Ｓ１０５は第１の監視フローと同じなので説明は省略する。ここで、Ｓ１０３，Ｓ１０４，Ｓ１０５において、再生判定部３６によって再生が失敗したと判定されたら、再生失敗回数記憶部４０に記憶されている再生失敗回数が１回分増加（インクリメント）される（Ｓ１１１）。そして、再生判定部３６は当該再生失敗回数とともに再生失敗信号を表示装置１２に送信する。これらのデータを受信した表示装置１２は、強制再生が失敗した旨を示す警告メッセージと再生失敗回数を表示する（Ｓ１１２）。そして、再生判定部３６は、再生失敗状態記憶部４１から取得した再生が失敗した理由及び作業機械の位置情報（状態データ）と、再生失敗信号とを通信装置１１に送信し、これらデータを通信装置１１を介して管理端末１６に送信する（Ｓ１１３）。
【００６１】
一方、上記処理中にＳ１０２において、差圧センサ値が再生完了圧Ｐ以下に達したら、再生失敗回数記憶部４０に記憶されている再生失敗回数をゼロクリアし（Ｓ１１４）、フィルタ６の再生が完了したと判定して監視フローを終了する（Ｓ１１５）。
【００６２】
上記のように監視フローを構成しても、強制再生が中断したことを作業機械の利用者（運転者及び管理者等）に報知することができるので手動再生の実施を運転者に促すことができる。そして、本監視フローによれば下記の効果をさらに発揮することができる。
【００６３】
すなわち、上記のように再生失敗回数を表示装置１２に送信すると、前回の再生完了時からの再生失敗回数を確認することができる。これにより、例えば、表示された回数が多い場合には、フィルタの目詰まりが発生しやすい状態にあるので早期の手動再生が必要なことを利用者に認識させることができる。なお、上記のＳ１１１において、再生が失敗した理由ごとの再生失敗回数を再生失敗回数記憶部４０に記憶して、その理由ごとの回数を表示装置１２に送信して表示しても良い。このようにすれば、当該作業機械における再生失敗の傾向を運転者に把握させることができる。また、Ｓ１１４において再生失敗回数をゼロクリアした以後も、フィルタ６交換後からの累積失敗回数は別途記憶しておいても良い。このように累積失敗回数を記憶しておけば、フィルタ６の交換時期の目安にすることができる。
【００６４】
また、上記のように管理端末１６に再生失敗信号を送信すると、作業機械がレンタルされている場合等にも、管理側でフィルタ６の再生状況を監視することができる。さらに、上記のように再生が失敗した理由を管理端末１６に送信すれば、管理側で強制再生が失敗した理由を把握することができる。これにより、例えば、再生が失敗した理由から作業機械の運転者及び使用現場の使用傾向を把握できるので、その使用傾向に応じたアドバイスを作業機械の利用者に提供することができる。また、上記のように再生失敗時の作業機械の位置情報を送信すれば、散在する作業機械を巡回してメンテナンスする場合に無駄の少ない巡回経路を決定することができる（例えば、頻繁に再生が失敗する機械の位置が集中している場合には、１度で巡回可能な経路を立案できる）。さらに、上記以外の他の状態データを送信すれば、作業機械の状況を細かく把握できるようになることは言うまでもない。
【００６５】
次に上記のように構成される作業機械の再生監視コントローラ２１における第３の監視フローを説明する。
【００６６】
図５は本実施の形態に係る作業機械における第３の強制再生監視フローチャートである。本監視フローは、（１）再生失敗回数が閾値（報知タイミング回数Ｎ）に達して初めて表示装置１２等にデータを送信する点（Ｓ１２４）、（２）当該再生失敗回数の閾値をエンジン始動時のＰＭ堆積量に基づいて設定している点（Ｓ１２０〜１２２）が先の第２のフローと主に異なる。なお、この図の監視フローにおいて、Ｓ１０２〜Ｓ１０５，Ｓ１１１〜Ｓ１１５は先の監視フローと同じなので説明は省略する。
【００６７】
図５において、まず、再生監視コントローラ２１における報知タイミング設定部３５は、キーＯＮ信号によってディーゼルエンジン１の始動を確認したら（Ｓ１２０）、ディーゼルエンジン１の始動時に差圧センサ８で検出される差圧に基づいてフィルタ６におけるＰＭの堆積量を推定する（Ｓ１２１）。次に、報知タイミング設定部３５は、Ｓ１２１で推定したＰＭ堆積量（推定堆積量）に基づいて報知タイミング回数Ｎを設定し、その報知タイミング回数Ｎを再生判定部３６に送信する（Ｓ１２２）。
【００６８】
報知タイミング回数Ｎが設定されたら、再生判定部３６は強制再生が開始されるまで待機する。その後、再生開始信号入力部３４から再生開始信号が入力されたら、再生判定部３６は、強制再生が開始されたと判定してＳ１０２以降の処理に移行する（Ｓ１２３）。
【００６９】
再生判定部３６は、先の監視フローと同様にフィルタ６の差圧を監視しながら（Ｓ１０２）、キーＯＦＦ（Ｓ１０３）、排気温度（Ｓ１０４）及び再生時間（Ｓ１０５）に基づいて再生が失敗したか否かを判断し、再生が失敗したと判定したら再生失敗回数を１回増加する（Ｓ１１１）。次に、再生判定部３６は、再生失敗回数記憶部４０に記憶された失敗回数と報知タイミング回数Ｎとを比較する（Ｓ１２４）。ここで、失敗回数が報知タイミング回数Ｎ未満であれば、Ｓ１２３に戻り、強制再生が開始されるまで待機する。逆に、失敗回数が報知タイミング回数Ｎ以上に到達したら、表示装置１２に再生が失敗した旨の表示を行い（Ｓ１１２）、管理端末１６にデータを送信する（Ｓ１１３）。
【００７０】
また、先のフローと同様にＳ１０２で差圧センサ値が再生完了圧Ｐ以下に達したら、再生失敗回数記憶部４０に記憶されている再生失敗回数をゼロクリアし（Ｓ１１４）、フィルタ６の再生が完了したと判定して監視フローを終了する（Ｓ１１５）。
【００７１】
なお、上記のフローでは、Ｓ１２１，Ｓ１２２においてエンジン始動時のＰＭ堆積量に基づいて報知タイミング回数Ｎを設定したが、報知タイミング回数ＮはＰＭ堆積量に関係の無い任意の整数に設定しても良い。
【００７２】
上記のように監視フローを構成しても、強制再生が中断したことを作業機械の運転者に報知することができるので手動再生の実施を運転者に促すことができる。そして、本監視フローによれば下記の効果をさらに発揮することができる。
【００７３】
すなわち、上記のように再生失敗回数が報知タイミング回数Ｎに到達するまで待ってから表示装置１２等にデータを送信すると、運転者及び管理端末１６に報知するタイミングを人為的に調節することができる。このように構成した作業機械が役立つ場合としては、例えば、作業機械の利用形態等が原因で、フィルタ６の目詰まりに大きな影響を与えない程度の再生の失敗が頻繁に発生する場合がある。この場合、再生が失敗した旨が頻繁に表示されることになるが、このように頻繁に表示されると運転者に再生監視コントローラ２１や表示装置１２の故障だと誤解されて手動再生の実行が疎かになるおそれもある。しかし、このような場合に予め報知タイミング回数Ｎを設定しておけば、報知するタイミングの間隔を空けることができるので、運転者に誤解される心配が低減する。また、管理端末１６のように遠隔地にデータを送信する場合であって、その通信経路の帯域幅が狭かったり、伝送路容量が低かったりする場合には、ネットワークに与える負荷を低減することができる。
【００７４】
また、上記のようにＰＭ堆積量に基づいて報知タイミング回数Ｎを設定すれば、フィルタ６の再生の必要性が高いときにのみ運転者等に報知することができ、再生の必要性が低いときに手動再生を行って作業が中断することを抑制したり、系内を通過するデータ量を低減したりすることができる。なお、上記ではＰＭ堆積量に基づいて報知タイミング回数Ｎを設定したが、フィルタ６の交換からの累積失敗回数や、フィルタ６の交換時からの累積使用時間等に基づいて報知タイミング回数Ｎを設定しても同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００７５】
１      ディーゼルエンジン
２      燃料噴射装置
３      排気管
４      排気浄化装置
５      酸化触媒
６      フィルタ
７      排気温度センサ
８      差圧センサ
９      エンジンコントローラ
１１      通信装置
１２      表示装置
１３      キー信号
１４      位置測定装置
１６      管理端末
２１      再生監視コントローラ
２２      外気温度センサ
３１      ＣＡＮデータ入力部
３２      差圧センサ値入力部
３３      排気温度センサ値入力部
３４      再生開始信号入力部
３５      報知タイミング設定部
３６      再生判定部
３７      再生時間測定部
３８      キー信号入力部
３９      外気温度センサ値入力部
４０      再生失敗回数記憶部
４１      再生失敗状態記憶部
４２      ＣＡＮデータ出力部
Ｍ      最大再生時間
Ｎ      予め報知タイミング回数
Ｐ      再生完了圧
Ｔ      再生可能温度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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