(57)【要約】  【課題】ＤＰＦ装置１の不正改変に対し、エンジン運転者に正常な状態への回復を促すことができるエンジンを提供する。  【解決手段】ＤＰＦ装置１と、電子制御装置２と、異常表示部３を備え、ＤＰＦ装置１は、ＤＰＦ１ａを収容したＤＰＦケース１ｂを備え、ＤＰＦケース１ｂ中のＤＰＦ１ａの不存在の検出時には、電子制御装置２の制御により、異常表示部３で所定の異常表示がなされるように構成されている。ＤＰＦケース１ｂの不存在の検出時にも、電子制御装置２の制御により、異常表示部３で所定の異常表示がなされるように構成されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＰＦ装置(１)と、電子制御装置(２)と、異常表示部(３)を備え、
ＤＰＦ装置(１)は、ＤＰＦ(１ａ)を収容したＤＰＦケース(１ｂ)を備え、
ＤＰＦケース(１ｂ)中のＤＰＦ(１ａ)の不存在が検出された場合には、電子制御装置(２)の制御により、異常表示部(３)で所定の異常表示がなされるように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項２】
ＤＰＦ装置(１)と、電子制御装置(２)と、異常表示部(３)を備え、
ＤＰＦ装置(１)は、ＤＰＦ(１ａ)を収容したＤＰＦケース(１ｂ)を備え、
ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在が検出された場合には、電子制御装置(２)の制御により、異常表示部(３)で所定の異常表示がなされるように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項３】
請求項１に記載されたエンジンにおいて、
ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在が検出された場合にも、電子制御装置(２)の制御により、異常表示部(３)で所定の異常表示がなされるように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項４】
請求項３に記載されたエンジンにおいて、
異常表示部(３)が表示灯(３ａ)で構成され、ＤＰＦ(１ａ)の不存在の異常表示と、ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在の異常表示が、点滅表示と、点滅と連続点灯を交互に繰り返す交互表示で表示されるように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項５】
請求項３に記載されたエンジンにおいて、
異常表示部(３)が表示灯(３ａ)で構成され、ＤＰＦ(１ａ)の不存在の異常表示と、ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在の異常表示が、点滅周期が異なる点滅表示で表示されるように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項６】
請求項３に記載されたエンジンにおいて、
異常表示部(３)がディスプレイ(４)の所定の発光領域(３ｂ)で構成され、ＤＰＦ(１ａ)の不存在の異常表示と、ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在の異常表示が、発光領域(３ｂ)の発光と非発光の繰り返しによる点滅表示と、発光領域(３ｂ)の連続発光による連続点灯と点滅を交互に繰り返す交互表示で構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項７】
請求項３に記載されたエンジンにおいて、
異常表示部(３)がディスプレイ(４)の所定の発光領域(３ｂ)で構成され、ＤＰＦ(１ａ)の不存在とＤＰＦケース(１ｂ)の不存在の異常表示が、発光領域(３ｂ)の発光と非発光の繰り返しによる点滅表示で構成され、これらが異なる点滅周期で識別可能に構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項８】
請求項３に記載されたエンジンにおいて、
異常表示部(３)がディスプレイ(４)で構成され、ＤＰＦ(１ａ)の不存在の異常表示と、ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在の異常表示が、ディスプレイ(４)に表示される文字及び／又は図形で識別可能に構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
ＥＧＲ弁(５ａ)を備え、
ＥＧＲ弁(５ａ)の動作妨害が検出された場合には、電子制御装置(２)の制御により、異常表示部(３)で所定の異常表示が表示されるように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
ＳＣＲ触媒装置(１４)を備え、
ＳＣＲ触媒装置(１４)の不備が検出された場合には、電子制御装置(２)の制御により、異常表示部(３)で所定の異常表示が表示されるように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
不揮発性記憶媒体(６)を備え、
異常表示部(３)で異常表示が開始(Ｓ４)された後、異常表示の対象となった異常状態からの正常回復状態が検出された場合には、異常表示が終了(Ｓ６)され、正常回復状態が検出されないまま異常放置運転が継続された場合には、異常表示が継続(Ｓ７)されるとともに、異常放置運転時間が積算(Ｓ８)され、異常放置運転時間の積算時間が所定の記憶開始設定時間(Ｔ)以上になった場合には、異常放置運転の総積算時間、及び／又は、所定の記憶開始設定時間(Ｔ)以上になった異常放置運転の運転回数が不揮発性記憶媒体(６)に記憶(Ｓ１０)されるように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項１２】
請求項１１に記載されたエンジンにおいて、
異常状態か正常回復状態かの検出が不能なエンジン始動後の状態検出準備期間中は、異常表示の開始(Ｓ４)と、異常放置運転時間の積算(Ｓ８)が停止されるように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項１３】
請求項１２に記載されたエンジンにおいて、
異常放置運転の積算時間が所定の記憶開始設定時間(Ｔ)未満の場合に、エンジンが停止(Ｓ１１)された場合には、エンジン再始動(Ｓ１３)の検出後は、状態検出準備期間中であっても、正常回復状態が検出されるまで、エンジン停止前になされていた異常表示の継続(Ｓ７)と、異常放置運転時間の積算(Ｓ８)が継続されるように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【請求項１４】
請求項１１から請求項１３のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
異常状態が検出された後、正常回復状態が検出されないまま異常放置運転が継続され、異常放置運転の積算時間が所定の出力制限の開始設定時間以上になった場合には、電子制御装置(２)の制御により、エンジン出力が制限されるように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに関し、詳しくは、ＤＰＦ装置の不正改変に対し、エンジン運転者に正常な状態への回復を促すことができるエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＤＰＦ装置と、電子制御装置と、異常表示部を備えたエンジンがある(例えば、特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０２５７３号公報(図１参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のものは、ＤＰＦに堆積するアッシュの洗浄要求の警告手段が開示されているのみで、ＤＰＦの不存在、ＤＰＦケースの不存在等、ＤＰＦ装置の不正改変に対し、エンジン運転者に正常な状態への回復を促すものではなかった。
【０００５】
本発明の課題は、ＤＰＦ装置の不正改変に対し、エンジン運転者に正常な状態への回復を促すことができるエンジンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
(請求項１に係る発明の発明特定事項)
図１(Ａ)〜(Ｃ)に例示するように、ＤＰＦ装置(１)と、電子制御装置(２)と、異常表示部(３)を備え、
ＤＰＦ装置(１)は、ＤＰＦ(１ａ)を収容したＤＰＦケース(１ｂ)を備え、
ＤＰＦケース(１ｂ)中のＤＰＦ(１ａ)の不存在が検出された場合には、電子制御装置(２)の制御により、異常表示部(３)で図２(II)又は図３(II)に例示する所定の異常表示がなされるように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【０００７】
(請求項２に係る発明の発明特定事項)
図１(Ａ)〜(Ｃ)に例示するように、ＤＰＦ装置(１)と、電子制御装置(２)と、異常表示部(３)を備え、
ＤＰＦ装置(１)は、ＤＰＦ(１ａ)を収容したＤＰＦケース(１ｂ)を備え、
ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在が検出された場合には、電子制御装置(２)の制御により、異常表示部(３)で図２(III)又は図３(III)に例示する所定の異常表示がなされるように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＤＰＦ装置(１)の不正改変に対し、エンジン運転者に正常な状態への回復を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンの模式図で、図１(Ａ)は異常表示部の基本例を備えたエンジンの模式図、図１(Ｂ)は異常表示部の第１変形例、図１(Ｃ)は異常表示部の第２変形例を示す。
【図２】本発明の実施形態に係るエンジンの異常状態に対応する異常表示の基本例で、図２(Ｉ)〜(III)は異常状態の区分(Ｉ)〜(III)に対応する異常表示である。
【図３】本発明の実施形態に係るエンジンの異常表示の変形例で、図３(Ｉ)〜(III)は異常状態の区分(Ｉ)〜(III)に対応する異常表示である。
【図４】本発明の実施形態に係るエンジンの異常状態の区分(Ｉ)〜(III)とその内訳を示す一覧表である。
【図５】本発明の実施形態に係るエンジンの制御のフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係るエンジンの制御のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１〜図６は、本発明の実施形態に係るエンジンを説明する図である。
この実施形態では、立形水冷の直列多気筒ディーゼルエンジンについて説明する。
【００１１】
このエンジンの概要は、次の通りである。
図１(Ａ)に示すように、このエンジンは、シリンダブロック(７)の上部に組み付けられたシリンダヘッド(８)と、シリンダヘッド(８)の左右に取り付けられた、排気マニホルド(９)及び吸気マニホルド(１０)と、クランク軸(７ａ)の架設方向を前後方向としてシリンダブロック(７)の前部に配置された調時伝動ケース(１１)と、シリンダブロック(７)の後部に配置されたフライホイール(１２)と、調時伝動ケース(１１)の前部に配置されたエンジン冷却ファン(１３)を備えている。
【００１２】
このエンジンの主要な要素は、次の通りである。
図１(Ａ)に示すように、このエンジンは、排気マニホルド(９)に接続されたＤＰＦ装置(１)と、ＤＰＦ装置(１)に接続されたＳＣＲ触媒装置(１４)と、排気マニホルド(９)と吸気マニホルド(１０)の間に架設されたＥＧＲ装置(５)を備えている。
【００１３】
図１(Ａ)に示すように、ＤＰＦ装置(１)は、ＤＰＦケース(１ｂ)と、ＤＰＦケース(１ｂ)内に収容されたＤＰＦ(１ａ)及びＤＯＣ(１ｅ)と、ＤＰＦケース(１ｂ)に支持された複数のセンサを備えている。ＤＰＦ装置(１)では、ＤＰＦ(１ａ)で排気(１５)中のＰＭを捕捉し、排気(１５)中のＮＯ(一酸化窒素)をＤＯＣ(１ｅ)で酸化し、得られたＮＯ２(二酸化窒素)で、ＤＰＦ(１ａ)に堆積したＰＭを連続的に酸化燃焼させる。そして、ＤＰＦ(１ａ)のＰＭ堆積量が所定の再生必要量に至った場合には、コモンレール式燃料噴射装置(図示せず)のポスト噴射によって排気(１５)に供給された未燃燃料をＤＯＣ(１ｅ)で触媒燃焼させ、昇温させた排気(１５)でＤＰＦ(１ａ)に堆積したＰＭを燃焼させて、ＤＰＦ(１ａ)を再生する。排気(１５)への未然燃料の供給は、排気管噴射(図示せず)によって行うこともできる。
【００１４】
ＤＰＦは、ディーゼル・パティキュレート・フィルタの略称であり、排気(１５)中のＰＭを捕捉する。ＰＭは、粒子状物質の略称である。ＤＰＦ(１ａ)には、内部に軸長方向に沿う多数のセルが並設され、隣り合うセルの入口と出口が交互に目封じされたウォールフロー型のセラミックハニカムが用いられている。
ＤＯＣは、ディーゼル酸化触媒の略称であり、排気(１５)中のＣＯ(一酸化炭素)及びＮＯ(一酸化窒素)を酸化する。ＤＯＣ(１ｅ)には、内部に軸長方向に沿う多数のセルが貫通状に並設されたフロースルー式のセラミックハニカムが用いられ、セル内には白金やパラジウムやロジウム等の酸化触媒成分が担持されている。ＤＯＣ(１ｅ)は、ＤＰＦ(１ａ)の排気上流側でＤＰＦケース(１ｂ)に収容されている。
【００１５】
図１(Ａ)に示すように、ＤＰＦ装置(１)の複数のセンサは、ＤＯＣ入口排気温度センサ(１ｆ)、ＤＰＦ入口排気温度センサ(１ｄ)、ＤＰＦ出口排気温度センサ(１ｇ)、ＤＰＦ(１ａ)の入口出口間の差圧を検出するＤＰＦ差圧センサ(１ｃ)からなり、これらセンサは、電子制御装置(２)を介してコモンレール式燃料噴射装置(図示せず)に連携されている。
【００１６】
このＤＰＦ装置(１)では、ＤＰＦ(１ａ)の入口出口間の差圧に基づいてＤＰＦ(１ａ)のＰＭ堆積量が推定され、その推定値が所定の再生要求量に至った場合には、電子制御装置(２)の制御により、ＤＰＦ再生モードが設定される。そして、モード設定時に既にＤＯＣ入口排気温度がＤＯＣ(１ｅ)の活性化温度(例えば２５０°Ｃ)に至っている場合には、即時、ポスト噴射が開始される。モード設定時には活性化温度に至っていない場合には、その後、活性化温度に至った時に、りポスト噴射が開始される。ポスト噴射では、ＤＰＦ入口排気温度が所定の再生要求温度(例えば５００°Ｃ前後)を維持するよう噴射量が調節され、再生要求温度の積算時間が所定の終了設定時間に至ると、ＤＰＦ(１ａ)の再生は終了する。
尚、ＤＰＦ(１ａ)の再生途中で、ＤＰＦ出口排気温度が異常高温(例えば７００°Ｃ前後)に至った場合には、ＤＰＦ(１ａ)の熱損傷を避けるため、ポスト噴射は中止される。
【００１７】
図１(Ａ)に示すように、ＳＣＲ触媒装置(１４)は、ＳＣＲ触媒ケース(１４ｂ)と、ＳＣＲ触媒ケース(１４ｂ)に収容されたＳＣＲ触媒(１４ａ)及びアンモニア浄化用酸化触媒(１４ｃ)と、ＤＰＦケース(１ｂ)とＳＣＲ触媒ケース(１４ｂ)の間の尿素水混合通路(１４ｎ)と、尿素水混合通路(１４ｎ)に取り付けられた尿素水インジェクタ(１４ｄ)と、尿素水インジェクタ(１４ｄ)に尿素水(１４ｈ)を供給する尿素水ポンプ(１４ｍ)と、尿素水(１４ｈ)を溜めた尿素水タンク(１４ｉ)と、ＳＣＲ触媒ケース(１４ｂ)と尿素水タンク(１４ｉ)に支持された複数のセンサを備えている。
【００１８】
このＳＣＲ触媒装置(１４)では、尿素水インジェクタ(１４ｄ)から排気(１５)中に噴射された尿素水(１４ｈ)で、ＳＣＲ触媒(１４ａ)にＮＨ３(アンモニア)を吸着させ、これを還元剤として排気(１５)中のＮＯｘ(酸化窒素)を還元し、Ｎ２(窒素ガス)とＨ２Ｏ(水蒸気)とする。
ＳＣＲ触媒は、選択触媒還元(Selective Catalytic Reduction)型の触媒の略称であり、内部に軸長方向に沿う多数のセルが貫通状に並設されたフロースルーハニカム型のものが用いられている。アンモニア浄化用酸化触媒(１４ｃ)は、ＮＨ３(アンモニア)のスリップを防止するためのものである。
【００１９】
図１(Ａ)に示すように、尿素水インジェクタ(１４ｄ)は、ＳＣＲ触媒(１４ａ)の排気上流側で、尿素水混合通路(１４ｎ)内に向けられ、アンモニア浄化用酸化触媒(１４ｃ)は、ＳＣＲ触媒ケース(１４ｂ)内でＳＣＲ触媒(１４ａ)の排気下流側に配置されている。
ＳＣＲ触媒装置(１４)の複数のセンサは、ＳＣＲ触媒ケース(１４ｂ)の排気入口側のＳＣＲ入口側ＮＯｘセンサ(１４ｅ)及びＳＣＲ入口側排気温度センサ(１４ｆ)と、ＳＣＲ触媒ケース(１４ｂ)の排気出口側のＳＣＲ出口側ＮＯｘセンサ(１４ｇ)からなり、これらは電子制御装置(２)を介して尿素水インジェクタ(１４ｄ)に連携され、排気(１５)の温度とＮＯｘ浄化率に応じて、電子制御装置(２)の制御により尿素水インジェクタ(１４ｄ)からの尿素水(１４ｈ)の噴射量が配量される。尿素水インジェクタ(１４ｄ)にはバッテリ(１９)から電力が供給されている。
尿素水タンク(１４ｉ)には、尿素水残量センサ(１４ｊ)と尿素水品質センサ(１４ｋ)が支持され、これらは電子制御装置(２)に連携され、尿素水品質センサ(１４ｋ)では、媒体の熱伝導率が計測され、媒体の違いや濃度により、電子制御装置(２)で尿素水(１４ｈ)の品質が検出される。
【００２０】
図１(Ａ)に示すように、ＥＧＲ装置(５)は、ＥＧＲクーラ(５ｉ)と、ＥＧＲ弁ケース(５ｂ)と、ＥＧＲ弁ケース(５ｂ)に収容されたＥＧＲ弁(５ａ)と、ＥＧＲ弁アクチュエータ(５ｃ)と、ＥＧＲ弁開度センサ(５ｇ)と、エアフローセンサ(５ｅ)を備え、これらは電子制御装置(２)に連携されている。電子制御装置(２)には、エンジン回転数センサ(１７)、アクセルセンサ(１８)が連携されている。電子制御装置(２)は、エンジン回転数、エンジン負荷、吸気量に応じ、ＥＧＲ弁(５ａ)の開度を調節して、適正なＥＧＲ率を設定する。エアフローセンサ(５ｅ)の吸気上流側にはエアクリーナ(２２)が配置されている。ＥＧＲ弁アクチュエータ(５ｃ)は、電子制御装置(２)すなわちエンジンＥＣＵとＣＡＮ通信で連携されたＥＧＲ用ＥＣＵ(５ｈ)で制御される。
ＥＧＲ装置(５)は、ＥＧＲガス(１６)を排気マニホルド(９)から吸気マニホルド(１０)に還流させ、燃焼室(図示せず)での燃焼最高温度を低下させ、排気(１５)中のＮＯｘ発生量を減少させる
【００２１】
このエンジンの特徴は、次の通りである。
図１(Ａ)に示すように、このエンジンは、ＤＰＦ装置(１)と、電子制御装置(２)と、異常表示部(３)を備えている。
ＤＰＦ装置(１)は、ＤＰＦ(１ａ)を収容したＤＰＦケース(１ｂ)を備えている。
ＤＰＦケース(１ｂ)中のＤＰＦ(１ａ)の不存在が検出された場合には、電子制御装置(２)の制御により、異常表示部(３)で図２(II)に示す所定の異常表示がなされるように構成されている。
また、図１(Ａ)に示すＤＰＦケース(１ｂ)の不存在の検出時には、電子制御装置(２)の制御により、異常表示部(３)で図２(III)に示す所定の異常表示がなされるように構成されている。
このため、ＤＰＦ装置(１)の不正改変に対し、エンジン運転者に正常な状態への回復を促すことができる。
【００２２】
ＤＰＦ(１ａ)の不存在は、ＤＰＦ差圧センサ(１ｃ)で得られた差圧値の異常低下に基づいて検出される。
ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在は、ＤＰＦケース(１ｂ)に支持された全てのセンサ(１ｃ)(１ｄ)(１ｆ)(１ｇ)の断線による出力信号の不通に基づいて検出される。
【００２３】
図１(Ａ)に示すように、このエンジンでは、異常表示部(３)が表示灯(３ａ)で構成され、ＤＰＦ(１ａ)の不存在の異常表示と、ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在の異常表示が、図２(II)に示す点滅表示と、図２(III)に示す点滅と連続点灯を交互に繰り返す交互表示で表示されるように構成されている。
このため、表示パターンの相違で異なるＤＰＦ装置(１)の不正改変をエンジン運転者に識別させることができる。
また、注意喚起性が高い点滅表示で、エンジン運転者の見逃しを防止することができる。
【００２４】
具体的には、ＤＰＦ(１ａ)の不存在の異常表示が、図２(II)に示す点滅表示で、ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在の異常表示が、図２(III)に示す交互表示で表示される。
このエンジンでは、ＤＰＦ(１ａ)の不存在の異常表示が、図２(III)に示す交互表示で、ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在の異常表示が、図２(II)に示す点滅表示で、表示されるようにしてもよい。
表示灯(３ａ)は、エンジン搭載機械のダッシュボード(２０)のディスプレイ(４)の脇に設けられている。
表示灯(３ａ)には、ＬＥＤや豆電球等を用いることができる。ＬＥＤは発光ダイオードの略称である。
【００２５】
このエンジンでは、表示灯(１ａ)の表示パターンを次のように変更してもよい。すなわち、異常表示部(３)を図１(Ａ)に示す表示灯(３ａ)で構成し、ＤＰＦ(１ａ)の不存在の異常表示と、ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在の異常表示を、図３(II)(III)に示す点滅周期が異なる点滅表示で表示してもよい。
【００２６】
具体的には、ＤＰＦ(１ａ)の不存在の異常表示が、図３(II)に示す中周期点滅表示で、ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在の異常表示が図３(III)に示す短周期点滅表示で表示される。
このエンジンでは、ＤＰＦ(１ａ)の不存在の異常表示が、図３(III)に示す短周期点滅表示で、ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在の異常表示が、図３(II)に示す中周期点滅表示で、表示されるようにしてもよい。
【００２７】
このエンジンでは、異常表示部(３)を次のように変形してもよい。すなわち、異常表示部(３)を図１(Ｂ)に示すディスプレイ(４)上の発光領域(３ｂ)で構成し、ＤＰＦ(１ａ)の不存在の異常表示と、ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在の異常表示を、図２(II)に示す発光領域(３ｂ)の発光と非発光の繰り返しによる点滅表示と、図２(III)に示す発光領域(３ｂ)の点滅と連続発光による点灯の交互表示で表示してもよい。
【００２８】
具体的には、ＤＰＦ(１ａ)の不存在の異常表示が、図２(II)に示す点滅表示で、ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在の異常表示が、図２(III)に示す交互表示で表示される。
このエンジンでは、ＤＰＦ(１ａ)の不存在の異常表示が、図２(III)に示す交互表示で、ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在の異常表示が、図２(II)に示す点滅表示で表示されるようにしてもよい。
ディスプレイ(４)は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等を用いることができる。ＥＬはエレクトロルミネッセンスの略称である。
【００２９】
更に、このエンジンでは、異常表示部(３)を図１(Ｂ)に示すディスプレイ(４)の所定の発光領域(３ｂ)で構成し、ＤＰＦ(１ａ)の不存在の異常表示と、ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在の異常表示を、図３(II)(III)に示す点滅周期が異なる点滅表示で表示してもよい。
【００３０】
具体的には、ＤＰＦ(１ａ)の不存在の異常表示が、図３(II)に示す中周期点滅表示で、ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在の異常表示が図３(III)に示す短周期点滅表示で表示される。
このエンジンでは、ＤＰＦ(１ａ)の不存在の異常表示が、図３(III)に示す短周期点滅表示で、ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在の異常表示が、図３(II)に示す中周期点滅表示で表示されるようにしてもよい。
【００３１】
このエンジンでは、異常表示部(３)を次のように変形してもよい。すなわち、異常表示部(３)を図１(Ｃ)に示すディスプレイ(４)で構成し、ＤＰＦ(１ａ)の不存在の異常表示と、ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在の異常表示を、ディスプレイ(４)に表示される異なる文字及び／又は図形で表示してもよい。
この場合、表示内容の相違でＤＰＦ装置(１)の異なる不正改変の異常をエンジン運転者に報知することができる。
また、注意喚起性が高いディスプレイ表示で、エンジン運転者の見逃しを防止することができる。
【００３２】
図１(Ａ)に示すように、このエンジンは、ＥＧＲ弁(５ａ)を備え、ＥＧＲ弁(５ａ)の動作妨害が検出された場合には、電子制御装置(２)の制御により、異常表示部(３)で図２(III)又は図３(III)に示す異常表示が表示されるように構成されている。
このため、ＥＧＲ弁(５ａ)の動作妨害に対し、エンジン運転者に正常な状態への回復を促すことができる。
【００３３】
図１(Ａ)に示すように、このエンジンは、ＳＣＲ触媒装置(１４)を備え、ＳＣＲ触媒装置(１４)の不備が検出された場合には、電子制御装置(２)の制御により、異常表示部(３)で図２(III)又は図３(III)に示す異常表示が表示されるように構成されている。
このため、ＳＣＲ触媒装置(１４)の不備に対し、エンジン運転者に正常な状態への回復を促すことができる。
【００３４】
図４に示すように、このエンジンの異常状態の区分とその内訳は次の通りである。
区分(Ｉ)は、エンジン故障に関する区分で、区分(II)(III)に含まれるものは除かれる。
区分(Ｉ)には、部品故障と機能不全が含まれる。部品故障は、センサの出力信号の異常、センサの断線による出力信号の不通に基づいて検出される。機能不全には、オーバーヒート、油圧低下、その他のものが含まれ、オーバーヒートは水温センサの出力値、油圧低下は油圧センサの出力値に基づいて検出される。
区分(Ｉ)の異常状態が検出された場合には、電子制御装置(２)の制御により、異常表示部(３)で図２(Ｉ)又は図３(Ｉ)の異常表示が用いられる。
図２(Ｉ)の異常表示は、表示灯(３ａ)又はディスプレイ(４)の発光領域(３ｂ)の連続点灯表示、図３(Ｉ)の異常表示は、表示灯(３ａ)又はディスプレイ(４)の発光領域(３ｂ)の長周期点滅表示である。区分(Ｉ)の異常表示は、ディスプレイ(４)に表示される文字及び／又は図形であってもよい。
【００３５】
図４に示すように、区分(II)は、前記ＤＰＦ(１ａ)の不存在に関する区分である。ＤＰＦ(１ａ)の不存在は、ＰＭ浄化に係るＤＰＦ装置(１)の不正改変に相当する。
区分(II)の異常状態が検出された場合には、電子制御装置(２)の制御により、異常表示部(３)で図２(II)又は図３(II)の異常表示、或いは、ディスプレイ(４)による文字及び／又は図形の異常表示がなされる。
【００３６】
図４に示すように、区分(III)は、排気浄化システムの不備に関する区分である。
区分(III)の異常状態が検出された場合には、電子制御装置(２)の制御により、異常表示部(３)で図２(III)又は図３(III)の異常表示、或いは、ディスプレイ(４)による文字及び／又は図形の異常表示がなされる。
【００３７】
変形例
このエンジンでは、区分(II)の異常状態が検出された場合には、図２(III)又は図３(III)の異常表示がなされ、区分(III)の異常状態が検出された場合には、で図２(II)又は図３(II)の異常表示がなされるようにしてもよい。
【００３８】
図４に示すように、区分(III)には、前記ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在が含まれる。ＤＰＦケース(１ｂ)の不存在も、ＰＭ浄化に係るＤＰＦ装置(１)の不正改変に相当する。
区分(III)には、ＤＰＦ装置のモニタリング不調が含まれる。ＤＰＦ装置のモニタリング不調は、ＤＰＦ装置(１)の各センサ(１ｃ)(１ｄ)(１ｆ)(１ｇ)の不調を含み、各センサの出力信号の異常や断線による各センサの出力信号の不通により検出される。
【００３９】
図４に示すように、区分(III)には、ＥＧＲ弁の動作妨害が含まれる。ＥＧＲ弁の動作妨害は、ＮＯｘ浄化に係る排気浄化システムの不正改変に相当する。ＥＧＲ弁の動作妨害は、図１(Ａ)に示すＥＧＲ弁ケース(５ｂ)またはＥＧＲ弁アクチュエータ(５ｃ)のコネクタ(５ｄ)の取り外し、ＥＧＲ制限ラインの切断、エアフローセンサ(５ｅ)またはそのコネクタ(５ｆ)の取り外しを含み、断線によるＥＧＲ弁アクチュエータ(５ｃ)への制御信号や駆動電力の不通、断線によるＥＧＲ弁開度センサ(５ｇ)やエアフローセンサ(５ｅ)の出力信号の不通により検出される。
【００４０】
図４に示すように、区分(III)には、ＳＣＲ触媒装置の不備、すなわちＳＣＲ触媒装置の不正改変、モニタリング不調、不正管理が含まれる。これらはＮＯｘ浄化に係る排気浄化システムの不備に相当する。
ＳＣＲ触媒装置の不正改変は、ＳＣＲ触媒ケースの不存在を含み、ＳＣＲ触媒ケースの不存在は、図１(Ａ)に示すＳＣＲ触媒ケース(１４ｂ)に支持された全てのセンサ(１４ｅ)(１４ｆ)(１４ｇ)の断線による出力信号の不通、断線による尿素水インジェクタ(１４ｄ)への制御信号や駆動電力の不通により検出される。
ＳＣＲ触媒装置の不正改変は、尿素水タンクの不存在を含み、尿素水タンクの不存在は、図１(Ａ)に示す尿素水タンク(１４ｉ)に支持された全てのセンサ(１４ｊ)(１４ｋ)の出力信号の不通により検出される。
ＳＣＲ触媒装置のモニタリング不調は、図１(Ａ)に示すＳＣＲ触媒ケース(１４ｂ)に支持されたセンサ(１４ｅ)(１４ｆ)(１４ｇ)の不調と、尿素水タンク(１４ｉ)に支持されたセンサ(１４ｊ)(１４ｋ)の不調を意味し、これらセンサからの出力信号の異常や断線による出力信号の不通により検出される。
ＳＣＲ触媒装置(１４)の不正管理は、尿素水の残量不足、尿素水の品質不備、尿素水の配量不備を含み、これらを検出するセンサ(１４ｅ)(１４ｆ)(１４ｇ)(１４ｊ)(１４ｋ)の出力値に基づいて検出される。
【００４１】
区分(II)または区分(III)の異常状態が検出された場合には、異常表示に加え、異常放置運転の継続により、その履歴が記憶され、エンジン使用者の悪意の証拠とされる。
区分(Ｉ)の異常状態が検出された場合には、異常表示のみがなされる。
区分(Ｉ)の異常状態は一般的なエンジン故障に関するものであり、区分(II)(III)の異常状態、すなわち排気浄化システムの不備に比べ、エンジン使用者の悪意の蓋然性が低いためである。
【００４２】
図１(Ａ)に示すように、このエンジンは、不揮発性記憶媒体(６)を備えている。
図５に示すように、異常表示部(３)で異常表示が開始(Ｓ４)された後、異常表示の対象となった異常状態からの正常回復状態が検出された場合には、異常表示が終了(Ｓ６)され、正常回復状態が検出されないまま異常放置運転が継続された場合には、異常表示が継続(Ｓ７)されるとともに、異常放置運転時間が積算(Ｓ８)され、異常放置運転時間の積算時間が所定の記憶開始設定時間(Ｔ)以上になった場合には、異常放置運転の総積算時間、及び／又は、所定の記憶開始設定時間(Ｔ)以上になった異常放置運転の運転回数が不揮発性記憶媒体(６)に記憶(Ｓ１０)されるように構成されている。
このため、図１(Ａ)に示す不揮発性記憶媒体(６)に、図５に示すように、違法運転の証拠となりうる異常放置運転の履歴を記憶(Ｓ１０)させ、異常放置運転を回避するようエンジン運転者を誘導することができる。
【００４３】
図５に示すように、このエンジンは、異常状態か正常回復状態かの検出が不能なエンジン始動後の状態検出準備期間中は、異常表示の開始(Ｓ４)と、異常放置運転時間の積算(Ｓ８)が停止されるように構成されている。
このため、既に正常回復を終えている善意のエンジン運転者が、状態検出準備期間中の異常放置運転時間の積算(Ｓ８)により不当な不利益を受けることがない。
【００４４】
図５に示すように、このエンジンでは、異常放置運転の積算時間が所定の記憶開始設定時間(Ｔ)未満の場合に、エンジンが停止(Ｓ１１)された場合には、エンジン再始動(Ｓ１３)の検出後は、状態検出準備期間中であっても、正常回復状態が検出されるまで、エンジン停止前になされていた異常表示の継続(Ｓ７)と、異常放置運転時間の積算(Ｓ８)が継続されるように構成されている。
その理由は、次の通りである。
すなわち、状態検出準備期間中の異常放置運転時間の積算(Ｓ８)の停止を無条件に許容すると、悪意のエンジン運転者がエンジンの停止と始動を頻繁に繰り返し、故意に状態検出準備期間を繰り返させ、異常放置運転時間の積算(Ｓ８)を回避する不正が行われるおそれがあるため、このような場合には、状態検出準備期間中であっても、エンジン停止前になされていた異常放置運転時間の積算(Ｓ８)を継続することにより、悪意による積算回避を防止できるようにしている。
【００４５】
なお、このエンジンでは、異常状態が検出された後、正常回復状態が検出されないまま異常放置運転が継続され、異常放置運転の積算時間が所定の出力制限の開始設定時間以上になった場合には、電子制御装置(２)の制御により、エンジン出力が制限されるように構成されている。いわゆるリンプホームモードである。
このため、エンジン出力の制限により、異常放置運転を回避するようエンジン運転者を誘導することができる。
【００４６】
エンジン出力の制限の開始は、異常放置運転の記憶開始よりも早期に設定されている。
このエンジンでは、異常放置運転の記憶開始が、異常状態の検出から２０時間後とされているのに対し、エンジン出力の制限の開始は、異常状態の検出から３時間後とされている。
エンジン出力の制限は段階的に行ってもよく、例えば異常状態の検出から３時間経過後には軽度の制限を行い、４時間経過後には重度の制限を行ってもよい。
【００４７】
リンプホームモードの対象となる異常状態は、区分(III)のＥＧＲ弁の動作妨害及びＳＣＲ触媒装置の不備(不正改変，モニタリニグ不調，不正管理)である。
これらは、排気浄化システムのＮＯｘ浄化に関する重大な不備に該当するためである。
このエンジンでは、リンプホームモードの対象となる異常状態に、区分(II)や区分(III)のＤＰＦケースの不存在やＤＰＦ装置のモニタリニグ不調を含めてもよい。これらは、排気浄化システムのＰＭ浄化に関する重大な不備に該当するためである。
【００４８】
図１(Ａ)に示すように、不揮発性記憶媒体(６)には、電子制御装置(２)に内蔵された不揮発メモリを用いることができ、例えば、フラッシュメモリ、Ｐ−ＲＯＭ、ＥＰ−ＲＯＭ、Ｅ２Ｐ−ＲＯＭを用いることができる。
不揮発性記憶媒体(６)には、異常放置運転の積算時間、及び／又は、記憶猶予時間を超過した異常放置運転の運転回数とともに、異常状態の内容が、故障診断コードによって異常データとして記憶される。
【００４９】
不揮発性記憶媒体(６)に記憶された異常データは、サービスマンの点検、規制当局からの報告要請等に基づき、故障診断ツールで不揮発性記憶媒体(６)から読み取られ、異常放置運転の経過が事後に確認される。
故障診断コードは、複数桁の数字や記号で示される。
故障診断ツールには、故障診断プログラムをインストールしたノートパソコンや携帯用端末等を用いることができる。
エンジン搭載機械のダッシュボード(２０)に不揮発性記憶媒体(６)のデータの出力ポート(６ａ)が設けられ、この出力ポート(６ａ)に故障診断ツールのプラグを差し込み、異常データの読み取りを行う。出力ポート(６ａ)には、ＵＳＢポート等を用いることができる。ＵＳＢは、ユニバーサル・シリアル・バスの略称である。
【００５０】
電子制御装置(２)による制御のフローチャートを図５に示す。
図５に示すように、ステップ(Ｓ１)でエンジンが始動されると、ステップ(Ｓ２)に移行する。
ステップ(Ｓ２)では、エンジンが正常状態か異常状態かの検出を準備するための状態検出準備期間が経過したか否かが判定され、判定が肯定された場合には、ステップ(Ｓ３)に移行する。判定が否定された場合には、判定が肯定されるまでステップ(Ｓ２)が繰り返される。
ステップ(Ｓ３)では、エンジンの異常状態(区分(Ｉ)を除く)か否かが判定される。判定が肯定された場合には、ステップ(Ｓ４)に移行する。判定が否定された場合には、判定が肯定されるまでステップ(Ｓ３)が繰り返される。
ステップ(Ｓ４)では、異常表示が開始され、ステップ(Ｓ５)に移行する。
ステップ(Ｓ５)では、エンジンが正常回復状態となっているか否かが判定され、判定が肯定された場合には、ステップ(Ｓ６)に移行する。判定が否定された場合には、ステップ(Ｓ７)に移行する。
ステップ(Ｓ６)では、異常表示を終了し、ステップ(Ｓ３)に戻る。
【００５１】
ステップ(Ｓ７)では、異常表示を継続し、ステップ(Ｓ８)に移行する。
ステップ(Ｓ８)では、異常放置運転時間を積算し、ステップ(Ｓ９)に移行する。ステップ(Ｓ９)では、異常放置運転時間の積算時間が所定の記憶設定時間(Ｔ)以上か否かが判定され、判定が肯定された場合には、ステップ(Ｓ１０)に移行する。判定が否定された場合には、ステップ(Ｓ１１)に移行する。
ステップ(Ｓ１０)では、異常放置運転の総積算時間、及び／又は、記憶開始猶予時間を経過した異常放置運転の運転回数を記憶し、ステップ(Ｓ５)に戻る。
ステップ(Ｓ１１)では、エンジンが停止されたか否かが判定され、判定が肯定された場合には、ステップ(Ｓ１２)に移行する。判定が否定された場合には、ステップ(Ｓ５)に戻る。
ステップ(Ｓ１２)では、異常放置運転中のエンジン停止を記憶する。
【００５２】
ステップ(Ｓ１２)の後、ステップ(Ｓ１３)でエンジン再始動が検出されると、ステップ(Ｓ５)に戻る。
すなわち、ステップ(Ｓ１２)で異常放置運転中のエンジン停止が記憶されると、エンジン再始動時には、状態検出準備期間中であっても、ステップ(Ｓ５)で正常回復状態になっていることが判定されない限り、エンジン停止前になされていた異常表示の継続(Ｓ７)と、異常放置運転時間の積算(Ｓ８)が継続され、前記した悪意による積算回避が防止される。
なお、このフローチャートでは、リンプホームモードの制御は省略した。
【００５３】
電子制御装置(２)による制御のタイムチャートを図６に示す。
図６(Ａ)のようにエンジン運転が正常始動され、図６(Ｂ)のように異常状態(区分(Ｉ)を除く)が検出されると、図６(Ｃ)のように異常放置運転時間の積算による記憶開始タイミングの計測が開始される。
その後、記憶開始タイミングの計測値が所定の記憶開始設定値(Ｔ)に到達すると、図６(Ｄ)のように異常放置運転の総積算時間の記憶が開始されるとともに、図６(Ｅ)のように異常放置運転の運転回数の記憶が開始される。このエンジンでは、記憶開始設定値(Ｔ)は２０時間に設定されており、記憶開始設定値(Ｔ)に最初に到達した場合には、異常放置運転の総積算時間が２０時間と記憶され、運転回数が１回と記憶される。
なお、図６(Ａ)のエンジン停止中は、図６(Ｃ)のように記憶開始タイミングの計測が中断され、エンジン再始動により、再開される。再開時には、中断直前の値が初期値とされる。
【００５４】
上記記憶の開始と同時に、図６(Ｃ)のように記憶開始タイミングの計測値は０にリセットされるが、異常放置運転時間の積算は継続され、図６(Ｂ)のように正常復帰状態が検出されるまで、図６(Ｄ)のように異常放置運転の総積算時間の記憶は積算される。例えば、記憶開始設定時間(Ｔ)に到達した後、異常放置運転が５時間継続し、図６(Ｃ)のように正常復帰状態が検出されると、図６(Ｄ)のように異常放置運転の総積算時間の記憶は記憶開始設定時間(Ｔ)の２０時間にその後の５時間が積算されて２５時間となる。この２５時間の総積算時間の記憶は、１回の運転回数の記憶とともに、次に記憶開始タイミングの計測値が記憶開始設定時間(Ｔ)に到達するまで保持される。
【００５５】
図６(Ｃ)のように正常復帰状態が検出された後、図６(Ｂ)のように異常運転状態が検出されても、図６(Ｃ)のように記憶開始タイミングの計測値が記憶開始設定時間(Ｔ)に到達する前に、正常復帰状態が検出されると、図６(Ｃ)のように記憶開始タイミングの計測値は０にリセットされ、異常放置運転時間の積算時間は、図６(Ｄ)のように記憶される総積算時間には積算されない。
【００５６】
図６(Ｂ)のように正常復帰状態が検出された後、再度、異常運転状態が検出されると、図６(Ｃ)のように記憶開始タイミングの計測が開始される。
その後、記憶開始タイミングの計測値が記憶開始設定時間(Ｔ)に到達すると、図６(Ｄ)のように異常放置運転の総積算時間の記憶が更新されるとともに、図６(Ｅ)のように異常放置運転の運転回数の記憶が更新される。
異常放置運転の総積算時間の記憶は、第１回目が２５時間であったため、２０時間が積算され、４５時間になり、運転回数の記憶は２回になる。
なお、図６(Ａ)のエンジン停止中は、図６(Ｃ)のように記憶開始タイミングの計測が中断され、エンジン再始動により、再開される。再開時には、中断直前の値が初期値とされる点は、第１回目と同じである。
【００５７】
上記記憶の更新と同時に、図６(Ｃ)のように記憶開始タイミングの計測値は０にリセットされるが、異常放置運転時間の積算は継続され、図６(Ｂ)のように正常復帰状態が検出されるまで、図６(Ｄ)のように異常放置運転の総積算時間の記憶は積算される。例えば、記憶開始設定時間(Ｔ)に到達した後、異常放置運転が５時間継続し、図６(Ｂ)のように正常復帰状態が検出されると、図６(Ｄ)のように異常放置運転の総積算時間の記憶は、第１回目の２５時間に、記憶開始設定時間(Ｔ)の２０時間とその後の５時間の合計２５時間が積算された５０時間になる。この５０時間の総積算時間の記憶は、２回の運転回数の記憶とともに、次に記憶開始タイミングの計測値が記憶開始設定時間(Ｔ)に到達するまで保持される。
【符号の説明】
【００５８】
(１)…ＤＰＦ装置、(１ａ)…ＤＰＦ、(１ｂ)…ＤＰＦケース、(２)…電子制御装置、(３)…異常表示部、(３ａ)…表示灯、(３ｂ)…発光領域、(４)…ディスプレイ、(５)…ＥＧＲ装置、(５ａ)…ＥＧＲ弁、(６)…不揮発性記憶媒体、(１４)…ＳＣＲ触媒装置。
【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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【図６】
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