(57)【要約】【課題】車両運行管理システムに関し、ＤＰＦの各種機能の低下傾向を適宜通知する。【解決手段】内燃機関２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１４を備えた排気浄化装置１０を搭載する車両１の管理システムであって、フィルタ１４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によって取得された再生情報に基づいて、フィルタ１４の再生状態が低下傾向にあるか否かを診断する再生状態診断部４２と、再生状態診断部４２の診断結果を通知する通知部４３と、を備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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する車両の管理システムであって、
前記フィルタの再生情報を取得する再生情報取得部と、
前記再生情報取得部によって取得された再生情報に基づいて、前記フィルタの再生状態が低下傾向にあるか否かを診断する再生状態診断部と、
前記再生状態診断部の診断結果を通知する通知部と、を備える
ことを特徴とする管理システム。
【請求項２】
前記再生状態診断部は、自動再生終了から次の自動再生開始までの再生インターバルに基づいて、前記フィルタの捕集機能が低下傾向にあるか否かを診断する
請求項１に記載の管理システム。
【請求項３】
前記再生状態診断部は、再生完了に対する再生未完了の発生頻度に基づいて、前記フィルタの再生機能が低下傾向にあるか否かを診断する
請求項１又は２に記載の管理システム。
【請求項４】
前記再生状態診断部は、手動再生の実行頻度に基づいて自動再生機能が低下傾向にあるか否かを診断する
請求項１から３の何れか一項に記載の管理システム。
【請求項５】
前記再生状態診断部は、再生失敗の発生頻度及び、手動再生の実行頻度に基づいて、再生時における粒子状物質の燃焼除去機能が低下傾向にあるか否かを診断する
請求項１から４の何れか一項に記載の管理システム。
【請求項６】
前記通知部は、前記再生状態診断部が低下傾向と診断した場合に、該診断結果と併せてメンテナンスを推奨する旨を通知する
請求項１から５の何れか一項に記載の管理システム。
【請求項７】
前記再生状態診断部は、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、再生時における粒子状物質の燃焼除去効率が低下傾向にあるか否かを診断し、
前記通知部は、前記再生状態診断部が低下傾向と診断した場合に、該診断結果と併せて手動再生の実行を推奨する旨を通知する
請求項１に記載の管理システム。
【請求項８】
前記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、
前記車両側端末装置が、前記再生情報取得部と、該再生情報取得部で取得された再生情報を前記ネットワークを介して送信する送信部とを含み、
前記管理側端末装置が、前記送信部から送信される再生情報を受信する受信部と、前記再生状態診断部と、前記通知部とを含む
請求項１から７の何れか一項に記載の管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【０００３】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−０４４９７６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０３２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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の機能が低下傾向を示した時点で、管理者や運転者等にレポートとして通知することが好ましい。
【０００６】
本発明の目的は、ＤＰＦの機能低下傾向を適宜通知することで、運行の向上を図ることができる管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の管理システムは、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する車両の管理システムであって、前記フィルタの再生情報を取得する再生情報取得部と、前記再生情報取得部によって取得された再生情報に基づいて、前記フィルタの再生状態が低下傾向にあるか否かを診断する再生状態診断部と、前記再生状態診断部の診断結果を通知する通知部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
前記再生状態診断部は、自動再生終了から次の自動再生開始までの再生インターバルに基づいて、前記フィルタの捕集機能が低下傾向にあるか否かを診断するものでもよい。
【０００９】
前記再生状態診断部は、再生完了に対する再生未完了の発生頻度に基づいて、前記フィルタの再生機能が低下傾向にあるか否かを診断するものでもよい。
【００１０】
前記再生状態診断部は、手動再生の実行頻度に基づいて自動再生機能が低下傾向にあるか否かを診断するものでもよい。
【００１１】
前記再生状態診断部は、再生失敗の発生頻度及び、手動再生の実行頻度に基づいて、再生時における粒子状物質の燃焼除去機能が低下傾向にあるか否かを診断するものでもよい。
【００１２】
前記通知部は、前記再生状態診断部が低下傾向と診断した場合に、該診断結果と併せてメンテナンスを推奨する旨を通知するものでもよい。
【００１３】
前記再生状態診断部は、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、再生時における粒子状物質の燃焼除去効率が低下傾向にあるか否かを診断し、前記通知部は、前記再生状態診断部が低下傾向と診断した場合に、該診断結果と併せて手動再生の実行を推奨する旨を通知するものでもよい。
【００１４】
前記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、前記車両側端末装置が、前記再生情報取得部と、該再生情報取得部で取得された再生情報を前記ネットワークを介して送信する送信部とを含み、前記管理側端末装置が、前記送信部から送信される再生情報を受信する受信部と、前記再生状態診断部と、前記通知部とを含むものでもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の管理システムによれば、ＤＰＦの機能低下傾向を適宜通知することで、運行の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る管理システムを説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態の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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、診断結果をレポートする通知部４３とを備えている。
【００２７】
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、診断に用いられる「低下傾向」とは、ＤＰＦ１４が故障する前の状態を意味するものとする。
【００２８】
［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。
【００２９】
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。
【００３０】
［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。
【００３１】
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。
【００３２】
［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。
【００３３】
［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。
【００３４】
［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。
【００３５】
通知部４３は、再生状態診断部４２によって実行された各診断結果をレポートとして通知する。例えば、「良好」と診断された項目についてはその旨を表示し、「低下傾向」と診断された項目についてはその旨を表示する。また、「低下傾向」と診断された項目がある場合は、車両入庫によるメンテナンス等が必要な旨も表示する。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、メンテナンスのために車両の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、レポートの通知方法は、表示装置４４による画面表示、あるいは、印刷部４５による用紙出力の何れであってもよい。
【００３６】
次に、本実施形態に係る管理システムの作用効果について説明する。
【００３７】
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通知されるようになっている。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や運転者に故障発生前に把握させることが可能となり、運行管理の向上を確実に図ることができる。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【符号の説明】
【００４０】
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  通知部
【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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【図７】
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