(57)【要約】【課題】本発明の燃料性状判別システムは、作業機械に給油された燃料が正規の燃料であるか否かを判別し、判別結果を分析することにより適切な制御動作を行う。【解決手段】給油ノズル８から給油された燃料は、燃料受け部２Ａを介して燃料タンク２内に流入する。燃料性状検出手段１Ｂは、所定の測定タイミング（給油時）になると、給油された燃料の性状を測定する。測定データ生成手段１Ｃは、測定結果と燃料残量（１Ｅ）及び環境温度（１Ｆ）に基づいて、測定データを生成する。測定データ分析手段１Ｄは、測定データの分析結果に応じて、エンジン出力の制限（１Ｇ）、ユーザへの警告（１Ｈ）、ユーザ評価の変更（１Ｉ）を実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械（１０）のエンジン（６，１６０）に供給される燃料の性状を判別する燃料性状判別システムであって、
燃料タンク（２，１５０）へ供給される燃料の性状を検出し、検出信号を出力する燃料性状検出手段（１Ｂ，１４０）と、
前記燃料性状検出手段からの検出信号に基づいて、前記燃料タンクに供給された燃料が予め設定されている所定の燃料であるか否かを判別する判別手段（１Ｄ，３１３）と、
前記判別手段による判別結果に基づいて、制御情報を出力する制御情報出力手段（１Ｇ，１Ｈ，３１５，３１６）と、
を備えた作業機械の燃料性状判別システム。
【請求項２】
前記燃料性状検出手段（１Ｂ，１４０）は、前記燃料タンク（２，１５０）の給油口（１５２Ａ）近傍に設けられており、
前記判別手段（１Ｄ，３１３）は、前記燃料タンクへの給油時に前記燃料性状検出手段から出力される検出信号に基づいて、前記燃料タンクに供給された燃料が前記所定の燃料であるか否かを判別する請求項１に記載の作業機械の燃料性状判別システム。
【請求項３】
前記燃料タンク（２，１５０）内には、前記燃料タンクに供給される燃料の一部を一時的に貯蔵するための燃料溜まり部（１５２Ｄ）を設け、
前記燃料性状検出手段（１Ｂ，１４０）を前記燃料溜まり部近傍に設け、
前記判別手段（１Ｄ，３１３）は、前記燃料タンクへの給油時または給油終了直後のいずれかに前記燃料性状検出手段から出力される検出信号に基づいて、前記燃料タンクに供給された燃料が前記所定の燃料であるか否かを判別する請求項１に記載の作業機械の燃料性状判別システム。
【請求項４】
前記燃料性状検出手段（１Ｂ，１４０）は、前記燃料タンク（２，１５０）から前記エンジン（６，１６０）に燃料を供給する燃料供給経路（３，１７１）の途中に設け、
前記判別手段（１Ｄ，３１３）は、前記エンジンが始動した場合または前記燃料タンクの燃料残量が増加した場合に、前記燃料性状検出手段から出力される検出信号に基づいて、前記燃料タンクに供給された燃料が前記所定の燃料であるか否かを判別する請求項１に記載の作業機械の燃料性状判別システム。
【請求項５】
前記制御情報出力手段（１Ｇ，１Ｈ，３１５，３１６）は、前記判別手段によって前記燃料が前記所定の燃料ではないと判定された場合に、警告情報または前記作業機械の作動状態を制限するための作動状態制限情報のいずれかまたは両方を出力する請求項１〜４のいずれかに記載の作業機械の燃料性状判別システム。
【請求項６】
前記作動状態制限情報は、前記エンジンのエンジン回転数を制限させる情報である請求項５に記載の作業機械の燃料性状判別システム。
【請求項７】
前記作動状態制限情報は、前記作業機械の有する作業機の動作を制限する情報である請求項５に記載の作業機械の燃料性状判別システム。
【請求項８】
通信ネットワーク（１７）を介して相互通信可能に接続された複数の作業機械（１０）と管理装置（１２）とを備える作業機械の燃料性状判別システムであって、
前記各作業機械（１０）は、
エンジン（１６０）に燃料を供給する燃料タンク（１５０）と、
前記燃料タンクに供給される燃料の性状を検出して検出信号を出力する燃料性状検出手段（１４０）と、
前記燃料性状検出手段からの検出信号に基づいて測定データ（Ｄ１）を生成する測定データ生成手段（Ｓ１４）と、
前記生成された測定データを前記管理装置に送信させるデータ送信手段（Ｓ１５，１２２）と、
前記管理装置から受信した制御情報に基づいて、前記作業機械の動作を制限または警告を発する作動状態制限手段（Ｓ３４）と、
をそれぞれ備えて構成され、
前記管理装置（１２）は、
前記データ送信手段から送信された前記測定データ（Ｄ１）を受信する受信手段（３１１，Ｓ２１）と、
前記測定データに基づいて、前記燃料タンクに供給された燃料が予め設定されている所定の燃料であるか否かを判別する判別手段（３１３，Ｓ２３）と、
前記判別手段による判別結果に基づいて、前記作業機械（１０）に前記制御情報を送信する制御情報送信手段（３１５，Ｓ２８）とを、
備えて構成されている作業機械の燃料性状判別システム。
【請求項９】
通信ネットワーク（１７）を介して相互通信可能に接続された複数の作業機械（１０）と管理装置（１４）とを備える作業機械の燃料性状判別システムであって、
前記各作業機械（１０）は、
エンジン（１６０）に燃料を供給する燃料タンク（１５０）と、
前記燃料タンクに供給される燃料の性状を検出して検出信号を出力する燃料性状検出手段（１４０）と、
前記燃料性状検出手段からの検出信号に基づいて、前記燃料タンクに供給された燃料が予め設定されている所定の燃料であるか否かを判別する判別手段（１Ｄ，１００，Ｓ５５）と、
前記判別手段によって前記燃料タンクに供給された燃料が前記所定の燃料ではないと判定された場合に、前記作業機械の動作を制限または警告する警告手段（Ｓ５８）と、
前記判別手段による判別結果（Ｄ２）を前記管理装置に送信させる判別結果送信手段（Ｓ５６）と、
をそれぞれ備えて構成され、
前記管理装置（１４）は、
前記判別結果送信手段から送信された前記判別結果（Ｄ２）を受信する受信手段（４１１，Ｓ４１）と、
前記受信手段により受信された前記判別結果をデータベースに蓄積する記憶手段（Ｓ４２）とを備えて構成されている作業機械の燃料性状判別システム。
【請求項１０】
前記管理装置（１４）は、前記作業機械毎のユーザまたは使用者を管理するためのデータベース（４２２）と、前記データベース内に設けられた使用燃料に関する評価を前記判別結果に基づいて更新させる評価更新手段（４１２）とをさらに備える請求項９に記載の燃料性状判別システム。
【請求項１１】
作業機械（１０）のエンジン（６，１６０）に供給される燃料の性状を判別する燃料性状判別システムであって、
前記作業機械（１０）は、
前記エンジンに燃料を供給する燃料タンク（２，１５０）と、
前記燃料タンクに供給される燃料の性状を検出して検出信号を出力する燃料性状検出手段（１Ｂ，１４０）と、
前記燃料タンク内の燃料残量を検出して検出信号を出力する燃料残量検出手段（１Ｅ，１４２）と、
前記燃料性状検出手段により、前記燃料タンクに供給された燃料が予め設定されている所定の燃料ではないと判定された場合には、前記燃料残量検出手段からの検出信号に基づいて、給油前の燃料残量と給油後の燃料残量とを比較演算し、給油量を算出する給油量算出手段（Ｓ５５）と、を備えた作業機械の燃料性状判別システム。
【請求項１２】
通信ネットワーク（１７）を介して相互通信可能に接続された複数の作業機械（１０）と管理装置（１２，１４）とを備える作業機械の燃料性状判別システムであって、
前記各作業機械（１０）は、
エンジン（１６０）に燃料を供給する燃料タンク（１５０）と、
前記燃料タンクに供給される燃料の性状を検出して検出信号を出力する燃料性状検出手段（１４０）と、
前記燃料タンク内の燃料残量を検出して検出信号を出力する燃料残量検出手段（１４２）と、
前記燃料性状検出手段により、前記燃料タンクに供給された燃料が予め設定されている所定の燃料ではないと判定された場合には、前記燃料残量検出手段からの検出信号に基づいて、給油前の燃料残量と給油後の燃料残量とを比較演算し、給油量を算出する給油量算出手段（Ｓ５５）と、
前記給油量算出手段により算出された給油量を前記管理装置に送信する送信手段（Ｓ５６）とをそれぞれ備え、
前記管理装置（１２，１４）は、
前記各作業機械から前記給油量を受信する受信手段（Ｓ６１）と、
前記作業機械毎のユーザまたは使用者を管理するためのデータベース（４２２）と、
前記データベース内に設けられた使用燃料に関する評価を前記判別結果に基づいて更新させる評価更新手段（４１２）とを備える燃料性状判別システム。
【請求項１３】
通信ネットワーク（１７）を介して相互通信可能に接続された作業機械（１０）と管理装置（１２）とを備える作業機械の燃料性状判別システムであって、
前記作業機械（１０）は、
エンジン（１６０）に燃料を供給する燃料タンク（１５０）と、
前記燃料タンクに供給される燃料の性状を検出して検出信号を出力する燃料性状検出手段（１４０）と、
前記燃料タンク内の燃料残量を検出して検出信号を出力する燃料残量検出手段（１４２）と、
前記燃料性状検出手段からの検出信号及び前記燃料残量検出手段からの検出信号に基づいて測定データ（Ｄ１）を生成する測定データ生成手段（Ｓ１４）と、
前記生成された測定データを前記管理装置に送信させるデータ送信手段（Ｓ１５，１２２）と、
前記管理装置から受信した制御情報に基づいて、前記作業機械の動作を制限させる作業機械動作制限手段（Ｓ３４）と、
を備えて構成され、
前記管理装置（１２）は、
前記データ送信手段から送信された前記測定データ（Ｄ１）を受信する受信手段（３１１，Ｓ２１）と、
前記測定データに基づいて、前記燃料タンクに供給された燃料が予め設定されている所定の燃料であるか否かを判別する判別手段（３１３，Ｓ２３）と、
前記判別手段による判別結果に基づいて、前記作業機械（１０）に前記制御情報を送信する送信制御手段（３１５，Ｓ２８）とを、
備えて構成されている作業機械の燃料性状判別システム。
【請求項１４】
通信ネットワーク（１７）を介して相互通信可能に接続された作業機械（１０）と管理装置（１２）とを備える作業機械の燃料性状判別システムであって、
前記作業機械（１０）は、
エンジン（１６０）に燃料を供給する燃料タンク（１５０）と、
前記燃料タンクに供給される燃料の性状を検出して検出信号を出力する燃料性状検出手段（１４０）と、
前記燃料タンク内の燃料残量を検出して検出信号を出力する燃料残量検出手段（１４２）と、
前記燃料性状検出手段からの検出信号及び前記燃料残量検出手段からの検出信号に基づいて、前記燃料タンクに供給された燃料が予め設定されている所定の燃料であるか否かを判別する判別手段（Ｓ５５）と、
前記判別手段によって前記燃料タンクに供給された燃料が前記所定の燃料ではないと判定された場合に、警告する警告手段（Ｓ５８）と、
前記判別手段による判別結果（Ｄ２）を前記管理装置に送信させる判別結果送信手段（Ｓ５６）と、
を備えて構成され、
前記管理装置（１２）は、
前記判別結果送信手段から送信された前記判別結果（Ｄ２）を受信する受信手段（３１１，Ｓ６１）と、
前記燃料タンク内の燃料残量に占める前記所定の燃料以外の燃料の割合が所定値を超えた場合は、前記エンジンの出力を制限させるための制御情報を前記作業機械に送信する送信制御手段（Ｓ６３，Ｓ６４）と、
を備えて構成されている作業機械の燃料性状判別システム。
【請求項１５】
前記判別結果に基づいて、前記作業機械のユーザに関する評価を更新させるユーザ評価更新手段（１１，４１２，Ｓ４３）をさらに備える請求項１〜請求項７のいずれかに記載の作業機械の燃料性状判別システム。
【請求項１６】
前記燃料タンク内の燃料残量が増加しているにもかかわらず、前記燃料性状検出手段（１４０）から前記燃料の存在を示す検出信号が出力されない場合は、異常状態の発生として検出する異常検出手段（Ｓ７７）をさらに備える請求項１〜請求項３のいずれかに記載の作業機械の燃料性状判別システム。
【請求項１７】
作業機械（１０）のエンジン（６，１６０）に供給される燃料の性状を判別する燃料性状判別方法であって、
予め設定された所定の検出タイミングが到来したか否かを検出するステップ（Ｓ１１，Ｓ５１，Ｓ７１，Ｓ８１，）と、
前記所定の検出タイミングが到来した場合には、燃料タンク（２，１５０）に供給される燃料の性状を検出するステップ（Ｓ１３，Ｓ５３，Ｓ７４，Ｓ９３）と、
前記検出された燃料性状に基づいて、前記燃料が予め設定されている所定の燃料であるか否かを判別するステップ（Ｓ２３，Ｓ５５）と、
前記判別の結果、前記燃料タンクに供給される燃料が前記所定の燃料ではないと判定された場合には、前記作業機械の動作を制限させるステップ（Ｓ２８，Ｓ３４，Ｓ６４）と、をそれぞれ実行する作業機械の燃料性状判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械の燃料性状を判別するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業機械としては、例えば、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が知られている。これらの作業機械では、燃料コストを低減するために、ディーゼルエンジンを搭載し、燃料として軽油を使用する。多くの作業機械使用者は正規の軽油を使用しているが、軽油に灯油等の他の燃料を混ぜて不正使用されることもある。これは、軽油よりも灯油等の方が安価なためである。
【０００３】
しかし、近年では、環境問題への対応が社会から強く要請されているため、作業機械メーカー等は、より環境への影響が少なくなるように、ディーゼルエンジンを高度に制御し、主要部品を設計している。このような高度のエンジン制御は、燃料として正規の軽油が使用されることを前提にしている。従って、軽油に比べてオイル含有量の少ない灯油や不純物を含んだ粗悪な燃料が使用されると、予定されたエンジン性能を発揮できない上に、エンジンの燃料噴射系等に損傷を与え、寿命を低下させる可能性がある。
【０００４】
そこで、燃料の性状を判別する技術が提案されている。第１の従来技術としては、エンジンの排気ガスに含まれている硫黄酸化物の量に基づいて、正規の軽油が使用されているか否かを判別する方法が知られている（特許文献１）。第２の従来技術としては、軽油と灯油の比重の相違に基づいて、軽油であるか灯油であるかを判別するようにした技術が知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００４−２１９２６９号公報
【特許文献２】実開平２−２０１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記各文献に記載の従来技術は、軽油と灯油を判別するための検査方法を提案するに留まり、判別結果をどのように役立たせるのかについては、全く考察されていない。このため、従来技術では、粗悪な燃料を使用する作業機械使用者の不正行為を阻止することができず、排気ガス中の汚染物質の増大やエンジンの寿命低下を防止することができない。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、所定の燃料以外の燃料が使用されているか否かを判別し、この判別結果に基づいた制御情報を出力することのできる作業機械の燃料性状判別システム及び燃料性状判別方法を提供することにある。本発明の他の目的は、燃料タンクへの給油時に所定の燃料が使用されているか否かを判別し、この判別結果に基づいて、作業機械の動作状態を制御できるようにした作業機械の燃料性状判別システム及び燃料性状判別方法を提供することにある。本発明の別の目的は、所定の燃料であるか否かの判別結果に基づいて、作業機械に関する評価を更新できるようにした作業機械の燃料性状判別システム及び燃料性状判別方法の提供にある。本発明の更なる目的は、後述する実施形態の記載から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの側面に従う作業機械の燃料性状判別システムは、作業機械のエンジンに供給される燃料の性状を判別する燃料性状判別システムであって、燃料タンクへ供給される燃料の性状を検出し、検出信号を出力する燃料性状検出手段と、燃料性状検出手段からの検出信号に基づいて、燃料タンクに供給された燃料が予め設定されている所定の燃料であるか否かを判別する判別手段と、判別手段による判別結果に基づいて、制御情報を出力する制御情報出力手段と、を備える。
【０００８】
好適な実施形態では、燃料性状検出手段は、燃料タンクの給油口近傍に設けられており、判別手段は、燃料タンクへの給油時に燃料性状検出手段から出力される検出信号に基づいて、燃料タンクに供給された燃料が所定の燃料であるか否かを判別する。
【０００９】
好適な実施形態では、燃料タンク内には、燃料タンクに供給される燃料の一部を一時的に貯蔵するための燃料溜まり部を設け、燃料性状検出手段を燃料溜まり部近傍に設け、判別手段は、燃料タンクへの給油時または給油終了直後のいずれかに燃料性状検出手段から出力される検出信号に基づいて、燃料タンクに供給された燃料が所定の燃料であるか否かを判別する。
【００１０】
好適な実施形態では、燃料性状検出手段は、燃料タンクからエンジンに燃料を供給する燃料供給経路の途中に設け、判別手段は、エンジンが始動した場合または燃料タンクの燃料残量が増加した場合に、燃料性状検出手段から出力される検出信号に基づいて、燃料タンクに供給された燃料が所定の燃料であるか否かを判別する。
【００１１】
好適な実施形態では、制御情報出力手段は、判別手段によって燃料が所定の燃料ではないと判定された場合に、警告情報または作業機械の作動状態を制限するための作動状態制限情報のいずれかまたは両方を出力する。
【００１２】
好適な実施形態では、作動状態制限情報は、エンジンのエンジン回転数を制限させる情報である。
【００１３】
好適な実施形態では、作動状態制限情報は、作業機械の有する作業機の動作を制限する情報である。
【００１４】
本発明の他の観点に従う作業機械の燃料性状判別システムは、通信ネットワークを介して相互通信可能に接続された複数の作業機械と管理装置とを備える作業機械の燃料性状判別システムであって、各作業機械は、エンジンに燃料を供給する燃料タンクと、燃料タンクに供給される燃料の性状を検出して検出信号を出力する燃料性状検出手段と、燃料性状検出手段からの検出信号に基づいて測定データ（Ｄ１）を生成する測定データ生成手段と、生成された測定データを管理装置に送信させるデータ送信手段と、管理装置から受信した制御情報に基づいて、作業機械の動作を制限または警告を発する作動状態制限手段と、をそれぞれ備えて構成され、管理装置は、データ送信手段から送信された測定データを受信する受信手段と、測定データに基づいて、燃料タンクに供給された燃料が予め設定されている所定の燃料であるか否かを判別する判別手段と、判別手段による判別結果に基づいて、作業機械に制御情報を送信する制御情報送信手段とを、備えて構成される。
【００１５】
本発明のさらに別の観点に従う作業機械の燃料性状判別システムは、通信ネットワークを介して相互通信可能に接続された複数の作業機械と管理装置とを備える作業機械の燃料性状判別システムであって、各作業機械は、エンジンに燃料を供給する燃料タンクと、燃料タンクに供給される燃料の性状を検出して検出信号を出力する燃料性状検出手段と、燃料性状検出手段からの検出信号に基づいて、燃料タンクに供給された燃料が予め設定されている所定の燃料であるか否かを判別する判別手段と、判別手段によって燃料タンクに供給された燃料が所定の燃料ではないと判定された場合に、作業機械の動作を制限または警告する警告手段と、判別手段による判別結果を管理装置に送信させる判別結果送信手段と、をそれぞれ備えて構成され、管理装置は、判別結果送信手段から送信された判別結果を受信する受信手段と、受信手段により受信された判別結果をデータベースに蓄積する記憶手段とを備えて構成される。
【００１６】
好適な実施形態では、管理装置は、作業機械毎のユーザまたは使用者を管理するためのデータベースと、データベース内に設けられた使用燃料に関する評価を判別結果に基づいて更新させる評価更新手段とをさらに備える。
【００１７】
本発明のさらに別の観点に従う作業機械の燃料性状判別システムは、作業機械のエンジンに供給される燃料の性状を判別する燃料性状判別システムであって、作業機械は、エンジンに燃料を供給する燃料タンクと、燃料タンクに供給される燃料の性状を検出して検出信号を出力する燃料性状検出手段と、燃料タンク内の燃料残量を検出して検出信号を出力する燃料残量検出手段と、燃料性状検出手段により、燃料タンクに供給された燃料が予め設定されている所定の燃料ではないと判定された場合には、燃料残量検出手段からの検出信号に基づいて、給油前の燃料残量と給油後の燃料残量とを比較演算し、給油量を算出する給油量算出手段と、を備える。
【００１８】
本発明のさらに別の観点に従う作業機械の燃料性状判別システムは、通信ネットワークを介して相互通信可能に接続された複数の作業機械と管理装置とを備える作業機械の燃料性状判別システムであって、各作業機械は、エンジンに燃料を供給する燃料タンクと、燃料タンクに供給される燃料の性状を検出して検出信号を出力する燃料性状検出手段と、燃料タンク内の燃料残量を検出して検出信号を出力する燃料残量検出手段と、燃料性状検出手段により、燃料タンクに供給された燃料が予め設定されている所定の燃料ではないと判定された場合には、燃料残量検出手段からの検出信号に基づいて、給油前の燃料残量と給油後の燃料残量とを比較演算し、給油量を算出する給油量算出手段と、給油量算出手段により算出された給油量を管理装置に送信する送信手段とをそれぞれ備え、管理装置は、各作業機械から給油量を受信する受信手段と、作業機械毎のユーザまたは使用者を管理するためのデータベースと、データベース内に設けられた使用燃料に関する評価を判別結果に基づいて更新させる評価更新手段とを備える。
【００１９】
本発明のさらに別の観点に従う作業機械の燃料性状判別システムは、通信ネットワークを介して相互通信可能に接続された作業機械と管理装置とを備える作業機械の燃料性状判別システムであって、作業機械は、エンジンに燃料を供給する燃料タンクと、燃料タンクに供給される燃料の性状を検出して検出信号を出力する燃料性状検出手段と、燃料タンク内の燃料残量を検出して検出信号を出力する燃料残量検出手段と、燃料性状検出手段からの検出信号及び燃料残量検出手段からの検出信号に基づいて測定データを生成する測定データ生成手段と、生成された測定データを管理装置に送信させるデータ送信手段と、管理装置から受信した制御情報に基づいて、作業機械の動作を制限させる作業機械動作制限手段と、を備えて構成され、管理装置は、データ送信手段から送信された測定データを受信する受信手段と、測定データに基づいて、燃料タンクに供給された燃料が予め設定されている所定の燃料であるか否かを判別する判別手段と、判別手段による判別結果に基づいて、作業機械に制御情報を送信する送信制御手段とを、備えて構成される。
【００２０】
本発明のさらに別の観点に従う作業機械の燃料性状判別システムは、通信ネットワークを介して相互通信可能に接続された作業機械と管理装置とを備える作業機械の燃料性状判別システムであって、作業機械は、エンジンに燃料を供給する燃料タンクと、燃料タンクに供給される燃料の性状を検出して検出信号を出力する燃料性状検出手段と、燃料タンク内の燃料残量を検出して検出信号を出力する燃料残量検出手段と、燃料性状検出手段からの検出信号及び燃料残量検出手段からの検出信号に基づいて、燃料タンクに供給された燃料が予め設定されている所定の燃料であるか否かを判別する判別手段と、判別手段によって燃料タンクに供給された燃料が所定の燃料ではないと判定された場合に、警告する警告手段と、判別手段による判別結果を管理装置に送信させる判別結果送信手段と、を備えて構成され、管理装置は、判別結果送信手段から送信された判別結果を受信する受信手段と、燃料タンク内の燃料残量に占める所定の燃料以外の燃料の割合が所定値を超えた場合は、エンジンの出力を制限させるための制御情報を作業機械に送信する送信制御手段と、を備えて構成される。
【００２１】
好適な実施形態では、判別結果に基づいて、作業機械のユーザに関する評価を更新させるユーザ評価更新手段をさらに備える。
【００２２】
好適な実施形態では、燃料タンク内の燃料残量が増加しているにもかかわらず、燃料性状検出手段から燃料の存在を示す検出信号が出力されない場合は、異常状態の発生として検出する異常検出手段をさらに備える。
【００２３】
本発明のさらに別の観点に従う作業機械の燃料性状判別方法は、作業機械のエンジンに供給される燃料の性状を判別する燃料性状判別方法であって、予め設定された所定の検出タイミングが到来したか否かを検出するステップと、所定の検出タイミングが到来した場合には、燃料タンクに供給される燃料の性状を検出するステップと、検出された燃料性状に基づいて、燃料が予め設定されている所定の燃料であるか否かを判別するステップと、判別の結果、燃料タンクに供給される燃料が所定の燃料ではないと判定された場合には、作業機械の動作を制限させるステップと、をそれぞれ実行する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、燃料タンクへ供給される燃料の性状を検出し、燃料タンクに供給された燃料が予め設定されている所定の燃料であるか否かを判別し、この判別結果に基づいて、制御情報を出力することができる。これにより、例えば、エンジンの回転数や作業機の動作等を制限して、ユーザの不正行為を阻止することができる。例えば、エンジン回転数の上限を低速または中速に制限したり、あるいは、ショベルや旋回体等の動作速度を遅くしたりすることができる。
【００２５】
本発明によれば、給油時に燃料性状検出手段から出力される検出信号に基づいて、所定の燃料であるか否かを判別することができる。これにより、検出対象の燃料が燃料タンク内の既存燃料と混じり合ってから検出する場合よりも、燃料の性状を精度良く判別することができる。また、エンジン始動前に早期に判別可能であるため、粗悪な燃料を用いてエンジンが長時間運転されるのを防止することができる。
【００２６】
本発明によれば、燃料の一部を一時的に貯蔵するための燃料溜まり部に燃料性状検出手段を設け、給油時または給油終了直後のいずれかで、所定の燃料であるか否かを判別することができる。これにより、より安定した条件下で燃料の性状を判別することができ、検出精度を高めることができる。
【００２７】
本発明によれば、判別結果に基づいて、作業機械に関する評価（例えば、作業機械を操作している操作者等の評価、あるいは、作業機械の借り主の評価等）を更新することができる。これにより、例えば、粗悪な燃料を繰り返し使用する悪質なユーザの評価を下げて、作業機械の貸与条件を厳しく設定等することができ、ユーザの種類に応じて作業機械を適切に管理することができる。例えば、所定の燃料以外の燃料を燃料タンクに給油した回数が予め設定された回数を上回った場合や、所定の燃料以外の燃料の給油量が予め設定された量を上回った場合等に、作業機械に関する評価を低下させることができる。
【００２８】
本発明によれば、所定の燃料以外の燃料が給油された場合に、給油前後の燃料残量に基づいて給油量を算出することができる。これにより、所定の燃料が給油されている場合には給油量の算出を行う必要がなく、制御構造を簡素化できる。また、本発明によれば、所定の燃料以外の燃料が給油された場合に、その給油量を算出し、給油量の大小に応じて評価を更新させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本実施形態の全体概念を示す説明図である。本実施形態に係る燃料性状判別システム１は、例えば、ホイールローダやトラック等のような作業機械に適用される。
【００３０】
作業機械は、例えば、燃料タンク２と、燃料供給配管３と、燃料ポンプ４と、燃料噴射装置５と、エンジン本体６及び燃料残量センサ７を含んで構成される。燃料タンク２には、例えば、給油ノズル８を介して軽油が給油される。本実施形態では、所定の燃料として軽油を使用する場合を説明する。
【００３１】
燃料タンク２の給油口には、燃料の性状を検出するための燃料性状検出手段（以下、性状検出センサとも呼ぶ）１Ｂが設けられている。性状検出センサ１Ｂは、予定されている正規の燃料（軽油）と軽油以外の燃料（灯油）との成分の相違に由来する物理的性質を検出し、検出信号を出力する。例えば、性状検出センサ１Ｂは、比重、屈折率、密度及びこれらの組合せ等に基づいて、軽油と灯油とを判別する。
【００３２】
給油口には、燃料タンク２内に位置して、燃料受け部２Ａが設けられている。燃料受け部２Ａは、給油口から流入する燃料を一時的に受け止めて、性状検出センサ１Ｂのセンシング部分に燃料を短時間滞留させる。これにより、性状検出センサ１Ｂは、給油口から燃料タンク２内に直接落下する燃料の性状を検出する場合よりも、安定した検出を行うことができる。
【００３３】
燃料タンク２内の燃料（軽油）は、ポンプ４によって吸引され、燃料噴射装置５に供給される。燃料噴射装置５は、燃料タンク２から供給された燃料を、所定の噴射時期及び所定の噴射量で、エンジン本体６内に噴射する。燃料残量センサ７は、例えば、フロート式センサ等のように構成される。燃料残量センサ７は、燃料タンク２内の燃料の量を検出して出力する。燃料残量の変化を監視することにより、給油の開始及び給油の終了を検出することができる。
【００３４】
燃料性状判別システム１の構成を説明する。このシステム１は、例えば、測定タイミング検出手段１Ａと、燃料性状検出手段（性状検出センサ）１Ｂと、測定データ生成手段１Ｃと、測定データ分析手段１Ｄと、燃料残量検出手段１Ｅと、環境温度検出手段１Ｆと、動作制限手段１Ｇと、警告手段１Ｈと、ユーザ評価変更手段１Ｉとを備えて構成することができる。
【００３５】
測定タイミング検出手段１Ａは、燃料性状の測定タイミングが到来したか否かを検出するものである。測定タイミングとしては、例えば、給油時（給油開始時、給油途中、給油終了時）、エンジン始動時、燃料性状判別システム１の起動時、所定時間の経過時等を挙げることができる。
【００３６】
測定データ生成手段１Ｃは、燃料性状検出手段１Ｂによって検出された測定値と、燃料残量検出手段１Ｅにより検出された燃料残量及び環境温度検出手段１Ｆにより検出された環境温度とに基づいて、測定データを生成する。環境温度とは、燃料性状の測定時の周囲温度（例えば、燃料温度）である。例えば、測定データには、燃料性状の測定値、測定日時、作業機の識別情報、環境温度、測定開始前後の燃料残量等を含めることができる。測定値としては、例えば、複数回測定された値の平均値等を用いることができる。
【００３７】
測定データ分析手段１Ｄ（以下、分析手段１Ｄとも呼ぶ）は、測定データ生成手段１Ｃにより生成された測定データを分析して、判定するものである。例えば、分析手段１Ｄは、生データである測定値を環境温度によって補正した後、この補正後の測定値と閾値とを比較することにより、給油された燃料の種別を判定する。
【００３８】
さらに、分析手段１Ｄは、給油前後の燃料残量の変化から、どの種類の燃料がどれだけ給油されたのかを算出し、燃料タンク２内の燃料の構成比を求める。そして、分析手段１Ｄは、この算出された燃料構成比と基準値とを比較し、制御方法を決定する。即ち、分析手段１Ｄは、例えば、燃料タンク２内における軽油と灯油の割合を算出し、灯油の占める割合に基づいて（または、軽油の占める割合に基づいて）、所定の制御動作を実行させるための制御情報を出力する。制御情報は、例えば、電気信号またはコマンドあるいはデータのような形態で出力される。
【００３９】
動作制限手段１Ｇは、例えば、エンジン本体６の回転数を制限したり、あるいは、作業機械の備える作業機の動作速度を制限する。動作制限手段１Ｇは、例えば、燃料噴射装置５による燃料噴射量を低下させることにより、エンジン本体６の出力を制限する。エンジン出力の低減には、エンジン本体６の停止も含まれる。例えば、燃料タンク２内に所定割合以上の灯油が混入した場合、分析手段１Ｄからの指示（制御信号）に応じて、動作制限手段１Ｇは、エンジン出力を制限させる。これにより、ユーザに警告を与えることができる。また、エンジン本体６の始動を停止させる場合、不純物を多く含んだ粗悪な燃料がエンジン本体６に供給されるのを未然に防止することができる。
【００４０】
なお、エンジン出力の制限に代えて、または、エンジン出力の制限と共に、動作制限手段１Ｇは、作業機械の備える作業機（例えば、ブーム、アーム、バケット等）の速度を一定速度以下に制限したり、あるいは、旋回体の旋回速度を一定速度以下に制限させることもできる。例えば、作業機に供給される作動油の量や圧力を制限することにより、油圧シリンダや油圧モータの動作を通常時よりも遅くすることができる。
【００４１】
警告手段１Ｈは、分析手段１Ｄからの制御情報に基づいて、作業機械のユーザに警告を与えるものである。警告としては、例えば、警告メッセージの表示出力、警告メッセージの音声出力、警告ランプの点灯、警告ブザーの鳴動等、あるいは、これらの組合せを挙げることができる。
【００４２】
ユーザ評価変更手段１Ｉは、分析手段１Ｄからの制御情報に基づいて、作業機械のユーザについての評価を修正するものである。ここで、ユーザとは、作業機械の使用者を意味し、例えば、作業機械を借りている借り主等である。ユーザ評価は、例えば、「優」、「良」、「通常」、「悪質」等のように多段階で設定することができる。正規の燃料である軽油を使用し続けているユーザには高い評価が与えられ、不正な燃料である灯油を使用したユーザには低い評価が与えられる。ユーザ評価は、作業機械に関する種々のサービスを提供する企業で利用することができる。例えば、販売会社、レンタル会社、保険会社、メンテナンス会社等である。
【００４３】
また、ユーザ評価に代えて、あるいはユーザ評価と共に、作業機械それ自身の評価を行うこともできる。粗悪な燃料が頻繁に使用された作業機械は、正規の燃料が使用されている作業機械よりも劣化や損傷の程度が大きいと考えられ、同一の作業環境下で正しく使用されている他の作業機械に比べてメンテナンス時期が早まると考えられる。従って、例えば、粗悪な燃料の使用頻度や使用量（給油量）に基づいて、作業機械のメンテナンス時期に関する評価を更新し、燃料の給油状態に応じて適切なメンテナンスを設定する構成としてもよい。
【００４４】
また、正規の燃料以外の燃料が給油された場合にのみ、粗悪な燃料の給油量を算出し、この給油量に応じて作業機械の動作を制限させることもできる。さらに、正規の燃料以外の燃料が給油された回数に基づいて、作業機械の動作を制限させることもできる。
【００４５】
このように構成される本実施形態では、燃料タンク２に供給される燃料の種別を判別し、判別結果に応じた制御情報を出力することにより、適切な制御動作を行わせることができる。以下、本実施形態の詳細を詳述する。
【実施例１】
【００４６】
本発明の第１実施例を説明する。図２は、システム全体図である。図１に示すように、本実施例に係る燃料性状判別システムは、作業機械１０と、作業機械メーカ側のネットワーク管制局１１に設けられた管理サーバ１２と、レンタル会社１３側に設けられた顧客サーバ１４と、これらを結ぶ通信網１７とを含んで構成することができる。
【００４７】
通信網１７は、作業機械１０と衛星地球局１６とを通信衛星１５を介して結ぶ衛星通信回線と、衛星地球局１６とネットワーク管制局１１の管理サーバ１２とを結ぶ専用の地上通信回線と、管理サーバ１２と顧客サーバ１４とを結ぶイントラネットあるいはインターネット等のコンピュータネットワーク等とを含んで、構成される。衛星通信回線は、作業機械１０がどの場所にいても作業機械１０と管理装置との間の通信を可能にする目的で使用される。同様の目的を達成できるなら、衛星通信回線に代えて、他の移動体通信網又は無線通信網等を用いてもよい。
【００４８】
作業機械１０の位置は、GPS（Global Positioning System）衛星１８によって把握されるようになっている。なお、作業機械１０としては、例えば、油圧ショベル、ホイルローダ、ブルドーザ、モータグレーダ、クレーン等の建設機械や、ダンプトラック等の運搬車両、各種破砕機や発電機等の産業機械が含まれ得る。管理サーバ１２は１台でもよいし、複数台でもよい。
【００４９】
図３は、作業機械１０の機能構成を示すブロック図である。図３には、燃料タンク１５０，エンジン１６０，燃料ポンプ１７０等からなるエンジン系統の構成と、各コントローラ１００，１１０等からなる制御系統の構成とが示されている。先に制御系統について説明する。
【００５０】
作業機械１０は、例えば、電子コントローラ１００と、通信コントローラ１１０と、GPSセンサ１２１と、衛星通信端末１２２と、UI（User Interface）部１３０と、複数のセンサ１４０〜１４３と、サービスメータ１４４とを備えて構成可能である。これらの各部の全部または一部は、一つまたは複数の車内ネットワークを介して相互に接続することができる。また、例えば、電子コントローラ１００と通信コントローラ１１０とを一体化させる等のように、複数の機能や回路を一つにまとめることもできる。
【００５１】
電子コントローラ１００には、通信コントローラ１１０と、ＵＩ部１３０と、各種センサ群１４０〜１４３及びサービスメータ１４４と、燃料噴射装置１６２、エンジンスタータ１６３を接続させることができる。
【００５２】
燃料性状検出センサ１４０は、例えば、比重、屈折率、密度等のような燃料の有する物理的性質に基づいて、燃料の性質や状態を検出するセンサである。本実施例では、センサ１４０からの検出信号に基づいて、軽油であるか否か（軽油であるか灯油であるか）を区別する。温度センサ１４１は、例えば、燃料性状検出センサ１４０近傍の温度を測定して出力するものである。燃料残量センサ１４２は、燃料タンク１５０内の燃料残量を測定して出力するものである。給油キャップセンサ１４３は、燃料タンク１５０の給油キャップ１５１（図５参照）が装着されているか否かを検出するものである。サービスメータ１４４とは、作業機械１０の稼働時間を計測して積算するためのものである。なお、上述のセンサ群のほかに、例えば、エンジン回転数センサ、バッテリ電圧センサ、冷却水温センサ等のセンサ群も電子コントローラ１００に接続される。温度センサ１４１の代わりに、冷却水温センサを用いても良い。
【００５３】
電子コントローラ１００は、上述のセンサ群により検知された稼働時間、エンジン回転数、バッテリー電圧、燃料量、冷却水温等を示す情報を生成し、これを通信コントローラ１１０に送信することができる。上記の稼働時間やエンジン回転数等のような、作業機械１０の種々の状態や動作を示す情報を、「稼働情報」と総称する。
【００５４】
作業機械１０の通信系統について説明する。GPSセンサ１２１は、GPS衛星１８からの電波を受信するためのGPSアンテナ１２１Ａを有する。GPSセンサ１２１は、作業機械１０の現在位置を計測して、これを通信コントローラ１１０に通知する。衛星通信端末１２２は、通信衛星１５と通信するための衛星通信アンテナ１２２Ａを有する。衛星通信端末１２２は、通信コントローラ１１０と管理サーバ１２との間での衛星通信網を介した通信を可能にする。
【００５５】
通信コントローラ１１０は、管理サーバ１２との間の通信を制御する。通信コントローラ１１０は、電子コントローラ１００から稼働情報や燃料判別データ（図４，図７参照）を受信する。また、通信コントローラ１１０は、GPSセンサ１２１から現在位置を示す位置情報を受信する。通信コントローラ１１０は、これらの稼働情報、燃料判別データ及び位置情報を、定期的または不定期に、衛星通信端末１２２及び衛星通信回線を介して、管理サーバ１２に送信する。例えば、通信コントローラ１１０は、現場作業が終了した時間帯に、一日一回、稼働情報及び位置情報を管理サーバ１２に送信することができる。通信コントローラ１１０は、例えば、給油時やエンジン始動時等に、燃料判別データを管理サーバ１２に送信することもできる。
【００５６】
通信コントローラ１１０は、書き換え可能な不揮発性の記憶装置１１１を備えることができる。記憶装置１１１には、例えば、作業機械１０の位置情報、稼働時間、及び、作業機械１０の稼働履歴等を記憶させることができる。また、管理サーバ１２側には、作業エリアを設定することもできる。作業エリアとは、ユーザがレンタル会社１３から融資を受ける際の契約時に、ユーザ及びレンタル会社１３の合意により設定される特定の活動地域である。作業エリアは、その活動地域外へ作業機械１０を出すことをレンタル会社１３がユーザに許可してないことを意味する。管理サーバ１２は、作業機械１０から受信した位置情報に基づいて、作業エリアの外に作業機械１０が存在するか否かを判断する。その結果、作業エリアの外に作業機械１０が存在すると判断された場合には、管理サーバ１２は、必要に応じて、作業機械１０のロック装置を遠隔操作し、作業機械１０をロックさせることもできる。
【００５７】
UI部１３０は、例えば、作業機械１０の運転席近傍に設けることができる。UI部１３０は、例えば、出力部及び入力部を備える。出力部としては、例えば、ディスプレイ装置や音声出力装置等を挙げることができる。入力部としては、例えば、キーボードスイッチやポインティングデバイス、マイクロフォン等を挙げることができる。燃料タンク１５０内に軽油以外の燃料（灯油）が混入された場合、ＵＩ部１３０は、管理サーバ１２からの指令に基づいて警告メッセージを出力させる。
【００５８】
作業機械１０のエンジン系統を簡単に説明する。燃料タンク１５０は燃料を貯蔵するものである。燃料ポンプ１７０は、燃料タンク１５０内の燃料を燃料供給配管１７１を介して吸引し、エンジン１６０に供給する。
【００５９】
エンジン１６０は、例えば、エンジン本体１６１，燃料噴射装置１６２，エンジンスタータ１６３を備える。ユーザがエンジンスイッチ１８０を操作すると、エンジンスタータ１６３によってエンジン１６０は始動する。エンジン１６０は、燃料噴射装置１６２からエンジン本体１６１内に噴射された燃料を燃焼させて、回転力を出力する。なお、燃料ポンプ１７０と燃料タンク１５０との間には、異物等を除去するためのフィルタ１７２（図４参照）が設けられている。
【００６０】
図４は、燃料性状判別システムに関する構成を模式的に示す説明図である。まず燃料タンク１５０の詳細を説明する。燃料タンク１５０の上部には、給油口１５２Ａが設けられている。給油口１５２Ａは、通常時には給油キャップ１５１により施蓋されている。給油時には、給油キャップ１５１を取り外して、給油ノズル２００を給油口１５２Ａに挿入することにより、燃料タンク１５０内に燃料を補給できるようになっている。給油キャップ１５１によって給油口１５２Ａが施蓋されているか否かは、給油キャップセンサ１４３により検出される。
【００６１】
燃料タンク１５０内には、給油口１５２Ａの下側に位置して、燃料受け部１５２が設けられている。燃料受け部１５２は、給油ノズル２００から噴出する燃料を一時的に受け止める。燃料受け部１５２は、燃料流出口１５２Ｂを備えており、給油ノズル２００から噴出した燃料は、燃料流出口１５２Ｂから燃料タンク１５０に流入する。燃料受け部１５２の底部１５２Ｃの近傍には、燃料性状検出センサ１４０が設けられている。センサ１４０は、燃料受け部１５２内に一時的に滞留する燃料について、その性状を検出する。
【００６２】
燃料タンク１５０内には、フロート１４２Ａが移動可能に設けられている。フロート１４２Ａは、燃料タンク１５０内の燃料の液面Ｈ１，Ｈ２に従って上下に変位する。フロート１４２Ａの変位量は、燃料残量センサ１４２により燃料残量に変換される。図中の液面Ｈ１は給油直前の状態を示し、Ｈ２は給油中の状態を示す。なお、燃料残量の検出方法は、上述のフロート式に限らない。例えば、光センサや超音波センサ等で燃料の液面位置を測定する構成や他の構成も採用できる。電子コントローラ１００は、燃料性状検出センサ１４０からの信号等に基づいて、燃料判別データＤ１を生成する。生成された燃料判別データＤ１は、管理サーバ１２に送信される。燃料判別データＤ１の構成は、図７と共に後述する。
【００６３】
図５は、管理サーバ１２の機能的構成を示す。管理サーバ１２は、例えば、コンピュータネットワークとの通信を制御する通信制御部３００と、通信制御部３００を通じて送受信される情報を処理するための演算処理部３１０と、半導体メモリやハードディスク装置等から構成される記憶部３２０とを備えることができる。
【００６４】
記憶部３２０は、演算処理部３１０で実行される各種のコンピュータプログラムが格納されたプログラム格納部３２１と、各種データベース３２２〜３２４が記憶される。燃料判別データのデータベース３２２は、作業機械１０から受信した燃料判別データＤ１を管理するためのものである。分析結果データベース３２３は、燃料判別データＤ１の分析結果を管理するためのものである。車体管理データベース３２４は、作業機械１０の稼働情報や位置情報等を管理するためのものである。
【００６５】
演算処理部３１０は、上記各種のコンピュータプログラムにより、燃料判別データ受信処理３１１と、燃料判別データ補正処理３１２と、燃料判別データ分析処理３１３と、分析結果出力処理３１４と、エンジン出力制限処理３１５と、警報出力処理３１６とを、それぞれ実行させる。
【００６６】
燃料判別データ受信処理３１１は、作業機械１０から燃料判別データＤ１を受信し、データベース３２２に蓄積させる機能である。燃料判別データ補正処理３１２は、燃料判別データＤ１に含まれる燃料性状の測定値を、燃料判別データＤ１に含まれる温度によって補正するものである。
【００６７】
燃料判別データ分析処理３１３は、温度補正された燃料性状の測定値及び燃料判別データＤ１に含まれる燃料残量に基づいて、燃料タンク１５０内における軽油及び灯油の比率を算出し、算出された比率に応じた制御指令を出力する機能である。分析結果出力処理３１４は、分析結果を顧客サーバ１４に送信させる機能である。エンジン出力制限処理３１５は、分析処理３１３からエンジン出力の制限を指示された場合に、作業機械１０に遠隔操作信号を送信し、エンジン１６０の出力を制限させる機能である。警報出力処理３１６は、分析処理３１３から警報出力を指示された場合に、作業機械１０に信号を送信し、ＵＩ部１３０から警報を出力させる機能である。なお、場合によっては、エンジン出力の制限に代えて、あるいはエンジン出力の制限と共に、作業機械１０のロック装置を遠隔操作によって作動させ、作業機械１０をロック状態としてもよい。
【００６８】
図６は、顧客サーバ１４の機能的構成を示す。顧客サーバ１４は、コンピュータネットワークに接続されており、管理サーバ１２と通信可能である。顧客サーバ１４は、通信制御部４００と、演算処理部４１０と、記憶部４２０とを備えることができる。
【００６９】
記憶部４２０は、例えば、半導体メモリやハードディスク装置等から構成されており、プログラム格納部４２１とユーザ管理データベース４２２及び分析結果データベース４２３を記憶する。プログラム格納部４２１には、燃料判別の分析結果に基づいて作業機械１０のユーザを評価するためのプログラム等が記憶される。ユーザ管理データベース４２２は、作業機械１０のユーザに関する評価を管理する。分析結果データベース４２３は、管理サーバ１２から受信した分析結果を管理する。
【００７０】
演算処理部４１０は、コンピュータプログラムを実行することにより、分析結果受信処理４１１及びユーザ評価更新処理４１２を実現させる。分析結果受信処理４１１は、管理サーバ１２から送信された燃料の分析結果を受信し、データベース４２３に蓄積させる機能である。ユーザ評価更新処理４１２は、燃料の分析結果に基づいて、ユーザの評価を更新させる機能である。
【００７１】
なお、管理サーバ１２の有する機能の全部または一部と顧客サーバ１４の有する機能の全部または一部を合体させる構成としてもよい。例えば、一つのサーバによって、各作業機械１０からの情報収集と、分析と、ユーザ評価を行う構成としてもよい。
【００７２】
図７は、燃料判別データＤ１と分析結果データベース３２３の構成を示す。燃料判別データＤ１には、例えば、測定日時と、燃料性状の測定値と、測定時の燃料温度と、燃料残量及び車体識別情報とが含まれる。
【００７３】
ここで、燃料性状の測定値は温度補正前のデータ、いわゆる生データである。燃料残量には、測定時の燃料残量または測定終了後の燃料残量が設定される。後述のように、給油時に燃料の性状を判別する場合、給油完了時の燃料残量が設定される。車体識別情報は、作業機械１０を特定するための情報である。例えば、作業機械１０の車体番号、衛星通信端末１２２のネットワークアドレス、衛星通信端末１２２の電子メールアドレス等を用いることができる。
【００７４】
分析結果データベース３２３は、燃料判別データＤ１の分析結果を管理しており、例えば、車体識別情報と、測定時刻と、燃料残量と、判別結果と、影響度と、燃料性状測定値の格納先アドレスとを含むことができる。
【００７５】
判別結果とは、燃料タンク１５０に収容されている軽油と灯油の比率を示す。例えば、灯油が給油された場合、給油開始時の燃料残量と給油終了時の燃料残量との差から、給油された灯油の量を算出できる。これにより、燃料タンク１５０に存在する軽油の量及び灯油の量をそれぞれ算出し、割合を求めることができる。
【００７６】
影響度とは、燃料タンク１５０内の燃料の成分が作業機械１０のエンジン１６０に与える影響度を示す。例えば、予定外の成分を多く含む燃料（軽油の比率の少ない燃料）を使用すると、燃料噴射装置１６２等に損傷を与える可能性がある。そこで、管理サーバ１２は、軽油と灯油の割合をランク分けし、影響度を設定する。影響度としては、例えば、「影響無し」、「小」、「中」、「大」等の値を用いることができる。燃料判別測定値の格納先アドレスとは、生データである測定値を記憶している領域を示す情報である。
【００７７】
図８は、燃料性状判別システムの動作を示すフローチャートである。本実施例では、以下に述べるように、燃料タンク１５０への給油時に、燃料の性状を判別する。そこで、作業機械１０は、給油キャップセンサ１４３からの検出信号に基づいて、給油キャップ１５１が開いたか否かを判定する（Ｓ１１）。
【００７８】
給油キャップ１５１が取り外された場合（S11:YES）、作業機械１０は、燃料性状検出センサ１４０から検出信号が出力されたか否かを判定する（Ｓ１２）。給油ノズル２００によって給油が開始されると、燃料の性状がセンサ１４０によって検出される。即ち、給油の開始を、センサ１４０の検出信号の変化から検出することができる。
【００７９】
給油が開始されると（S12:YES）、作業機械１０は、燃料タンク１５０に流入する燃料の性状を測定する（Ｓ１３）。そして、作業機械１０は、燃料判別データＤ１を生成し（Ｓ１４）、生成した燃料判別データＤ１を管理サーバ１２に送信する（Ｓ１５）。
【００８０】
管理サーバ１２は、燃料判別データＤ１を作業機械１０から受信して保存し（Ｓ２１）、測定値を測定温度で補正する（Ｓ２２）。燃料の比重等を用いて性状を判別する場合、測定値が温度依存性を有するためである。なお、温度に依存しない物性値を利用する場合は、温度補正を行う必要はない。
【００８１】
管理サーバ１２は、温度補正後の測定値を分析し、燃料タンク１５０内の軽油と灯油の割合を算出する（Ｓ２３）。また、管理サーバ１２は、燃料の構成比に基づいて影響度を算出することもできる。このようにして求められた分析結果は、顧客サーバ１４に送信される（Ｓ２４）。
【００８２】
さらに、管理サーバ１２は、分析結果に基づいて、ユーザへの警告が必要か否かを判定する（Ｓ２５）。例えば、灯油が給油された場合、給油された灯油の多少を問わずに、警告を発生させることができる。警告必要と判定した場合（S25:YES）、管理サーバ１２は、作業機械１０に警告信号を送信する（Ｓ２６）。
【００８３】
発報の指令に続いて、管理サーバ１２は、エンジン１６０の出力制限が必要か否かを判定する（Ｓ２７）。例えば、所定割合以上（または所定量以上）の灯油が燃料タンク１５０内に存在する場合、管理サーバ１２は、エンジン出力の制限を決定する。エンジン出力の制限を決定した場合（S27:YES）、管理サーバ１２は、エンジン出力を制限させるための信号を作業機械１０に送信する（Ｓ２８）。
【００８４】
作業機械１０は、管理サーバ１２から警告信号を受信すると（S31:YES）、ＵＩ部１３０を介して、ユーザに警告を発する（Ｓ３２）。例えば、ＵＩ部１３０に「灯油の使用は法律により禁止されています。」、「粗悪な燃料を使用するとエンジン等に損傷を与えるため、作業機械の使用を停止して下さい。」等のメッセージを表示させる。もしも、管理サーバ１２がユーザの電子メールアドレスを把握している場合は、ユーザ宛の電子メールで警告を与えることもできる。
【００８５】
作業機械１０は、管理サーバ１２からエンジン出力制限信号を受信すると（Ｓ３３）、エンジン出力を制限させる（Ｓ３４）。例えば、作業機械１０は、燃料噴射量に上限を設定し、エンジン回転数を中速または低速に制限させることができる。あるいは、作業機械１０は、エンジン１６０の始動を制限させることもできる。
【００８６】
図９は、顧客サーバ１４の動作を示すフローチャートである。顧客サーバ１４は、管理サーバ１２から分析結果を受信して保存する（Ｓ４１）。顧客サーバ１４は、分析結果に基づいて、その作業機械１０のユーザについて改めて評価し（Ｓ４２）、ユーザ評価を更新させる（Ｓ４３）。顧客サーバ１４は、ユーザ評価をユーザに通知すべきか否かを判定する（Ｓ４４）。顧客サーバ１４は、通知すべきと判定した場合（S44:YES）、ユーザに評価を通知する（Ｓ４５）。
【００８７】
例えば、正規の燃料である軽油の使用が確認された場合、そのユーザは優良ユーザであるため、高いユーザ評価が与えられる。これに対し、正規の燃料ではない灯油の使用が確認された場合、そのユーザは不良ユーザであるため、低いユーザ評価が与えられる。ユーザ評価が一定値まで低下した場合、顧客サーバ１４は、例えば、作業機械１０の貸し出し条件、保険料金、保守条件等をユーザに不利な条件に変更可能である。例えば、作業機械１０の所有者であるレンタル会社１３は、悪質なユーザへの貸し出しを断ったり、貸出料金を通常ユーザよりも高く設定することができる。
【００８８】
以上詳述した通り、本実施例では、燃料の性状を判別し、この判別結果を分析して、適切な制御動作を行わせる構成とした。これにより、粗悪な燃料が使用されるのを抑制し、排気ガスが悪化したり、エンジン１６０が損傷したりするのを防止できる。
【００８９】
本実施例では、灯油が給油された場合、ユーザに警告を発する。従って、軽油の給油時に直ちにユーザに注意を与えて、その後の適切な行動等を促すことができる。
【００９０】
本実施例では、給油時に、給油される燃料の性状を判別する。従って、燃料タンク１５０内の既存燃料と混じり合ってから燃料性状を判別する場合よりも、精度良く判別することができる。また、給油時に判別するため、より早期に適切な制御動作を行わせることができる。
【００９１】
本実施例では、給油口１５２Ａに燃料受け部１５２を設け、給油時の燃料を一時的に滞留させて燃料性状を測定する。これにより、給油口１５２Ａから燃料タンク１５０内に直接流入する燃料を測定する場合よりも、測定環境を安定させることができ、測定精度を高めることができる。
【実施例２】
【００９２】
図１０に基づいて第２実施例を説明する。本実施例では、作業機械１０内において、燃料性状測定値の温度補正及び分析等を行う。図１０は、本実施例による燃料性状判別システムで実行される処理のフローチャートである。
【００９３】
作業機械１０は、給油キャップ１５１が取り外され（S51:YES）、かつ、燃料性状検出センサ１４０から検出信号が出力された場合に（S52:YES）、燃料性状を測定し（Ｓ５３）、測定結果を温度補正する（Ｓ５４）。そして、作業機械１０（電子コントローラ１００）は、温度補正された測定値に基づいて、燃料タンク１５０内の燃料の構成比等を分析する（Ｓ５５）。
【００９４】
作業機械１０は、分析結果を管理サーバ１２に送信する（Ｓ５６）。また、作業機械１０は、分析結果に基づいて、ユーザへの警告が必要か否かを判定する（Ｓ５７）。必要と判断した場合（S57:YES）、作業機械１０は、直ちにユーザに警告する（Ｓ５８）。
【００９５】
一方、管理サーバ１２は、作業機械１０から分析結果を受信して保存し（Ｓ６１）、この分析結果を顧客サーバ１４に送信する（Ｓ６２）。管理サーバ１２は、エンジン出力の制限が必要か否かを判定し（Ｓ６３）、必要であると判定した場合（S63:YES）、作業機械１０にエンジン出力制限信号を送信する（Ｓ６４）。
【００９６】
作業機械１０から管理サーバ１２に送信される分析結果データＤ２は、図１０の下側に示すように、例えば、車体識別情報と、測定時刻と、燃料残量と、判別結果と、影響度と、燃料性状の測定値とを含むことができる。
【００９７】
このように構成される本実施例も前記第１実施例と同様の効果を奏する。これに加えて、本実施例では、作業機械１０側で燃料性状測定値を分析し、分析結果を管理サーバ１２に送信するため、直ちに警告を発することができ、管理サーバ１２の処理負担を軽減することができる。例えば、通信環境の悪い場所で給油が行われた場合でも、作業機械１０は、給油時点で直ちに警告を発することができ、ユーザの不正な行為を牽制できる。また、同時に多数の作業機械１０を管理する管理サーバ１２の負荷を軽減できる。
【実施例３】
【００９８】
図１１に基づいて第３実施例を説明する。本実施例では、燃料性状検出センサ１４０が正常に稼働しているか否かを診断できるようにしている。図１１は、本実施例による燃料性状判別システムで実行されるフローチャートである。
【００９９】
作業機械１０は、給油キャップセンサ１４３からの検出信号に基づいて、給油キャップ１５１が取り外されたことを検出すると（S71:YES）、燃料タンク１５０内の燃料が増加しているか否かを判定する（Ｓ７２）。
【０１００】
燃料残量が増加している場合（S72:YES）、作業機械１０は、燃料性状検出センサ１４０から検出信号が出力されているか否かを判定する（Ｓ７３）。燃料性状検出センサ１４０から検出信号が出力されている場合（S73:YES）、燃料性状検出センサ１４０は正常に稼働しているため、作業機械１０は、燃料性状を測定する（Ｓ７４）。作業機械１０は、燃料判別データＤ１を作成して（Ｓ７５）、この燃料判別データＤ１を管理サーバ１２に送信する（Ｓ７６）。
【０１０１】
これに対し、燃料残量が増加しているにもかかわらず、燃料性状検出センサ１４０が検出信号を出力しない場合（S73:NO）、例えば、このセンサ１４０またはセンサ１４０と電子コントローラ１００との通信経路に何らかの障害が生じていると考えられる。そこで、作業機械１０は、エラー処理を行う（Ｓ７７）。エラー処理としては、例えば、ユーザへの通知、管理サーバ１２への報告等を挙げることができる。
【０１０２】
このように構成される本実施例も前記第１実施例と同様の効果を奏する。これに加えて、本実施例では、燃料性状検出センサ１４０が正常に稼働しているか否かを診断できるため、より一層信頼性が向上する。
【実施例４】
【０１０３】
図１２，図１３に基づいて第４実施例を説明する。本実施例では、燃料受け部１５２に、測定用の燃料貯蔵部１５２Ｄを設けている。図１２は、燃料タンク１５０及び燃料受け部１５２の構成を模式的に示す説明図である。
【０１０４】
本実施例の燃料受け部１５２は、その底部１５２Ｃを一部凹ませることにより形成された燃料貯蔵部１５２Ｄを備える。燃料貯蔵部１５２Ｄには、小径な燃料排出口１５２Ｅが設けられている。
【０１０５】
給油ノズル２００から噴出された燃料の大部分は、流出口１５２Ｂを介して燃料タンク１５０内に落下する。他の一部の燃料ＬＦは、燃料貯蔵部１５２Ｄに貯蔵される。従って、給油が終了して、給油口１５２Ａが給油キャップ１５１で施蓋された後も、短時間だけ燃料貯蔵部１５２Ｄ内に燃料が滞留する。燃料性状検出センサ１４０は、燃料貯蔵部１５２Ｄ内に滞留している燃料ＬＦの性状を検出する。燃料貯蔵部１５２Ｄ内に残留した少量の燃料ＬＦは、徐々に燃料排出口１５２Ｅから排出される。
【０１０６】
図１３は、本実施例による燃料性状判別システムで実行される処理を示すフローチャートである。作業機械１０は、給油キャップ１５１が取り外された後（S81:YES）、給油キャップ１５１が給油口１５２Ａを施蓋したか否かを判定する（Ｓ８２）。そして、作業機械１０は、燃料残量が増加しているか否かを判定する（Ｓ８３）。
【０１０７】
給油キャップ１５１が着脱された後で、燃料残量が増加している場合（S83:YES）、給油作業が行われたものと考えることができる。給油作業が行われた直後には、燃料貯蔵部１５２Ｄ内に少量の燃料ＬＦが残留している。そこで、作業機械１０は、燃料性状検出センサ１４０から検出信号が出力されているか否かを判定する（Ｓ８４）。検出信号が出力されている場合（S84:YES）、作業機械１０は、燃料性状を測定し（Ｓ８５）、燃料判別データＤ１を生成して（Ｓ８６）、管理サーバ１２に送信する（Ｓ８７）。
【０１０８】
燃料残量が増加しているにもかかわらず燃料性状検出センサ１４０から検出信号が出力されない場合（S84:NO）、作業機械１０は、燃料性状検出センサ１４０等に障害が生じたものと判定してエラー処理を行う（Ｓ８８）。
【０１０９】
このように構成される本実施例も前記第１実施例と同様の効果を奏する。これに加えて、本実施例では、給油作業の完了後に短時間だけ燃料を残留させるための燃料貯蔵部１５２Ｄを設けるため、より安定した環境下で燃料性状を測定することができる。
【実施例５】
【０１１０】
図１４，図１５に基づいて第５実施例を説明する。本実施例では、燃料性状検出センサ１４０の取付位置をフィルタ１７２の上流側に変更すると共に、燃料性状の測定タイミングをエンジン始動時に変更する。
【０１１１】
図１４は、本実施例による燃料性状判別システムの要部を模式的に示す説明図である。本実施例では、燃料性状検出センサ１４０をフィルタ１７２と燃料タンク１５０との間に設けている。従って、本実施例では、燃料受け部１５２を廃止している。
【０１１２】
図１５は、本実施例による燃料性状判別処理のフローチャートである。作業機械１０は、エンジン１６０が始動した場合（S91:YES）、または、燃料残量が増加した場合（S92:YES）のいずれかが検出されたときに、燃料性状を測定する（Ｓ９３）。そして、作業機械１０は、燃料判別データＤ１を生成して（Ｓ９４）、この燃料判別データＤ１を管理サーバ１２に送信する（Ｓ９５）。
【０１１３】
このように構成される本実施例も燃料性状を判別し、判別結果の分析に基づいて、適切な制御動作を行わせることができる。これに加えて、本実施例では、燃料供給配管１７１の途中に燃料性状検出センサ１４０を設けるため、燃料受け部１５２が不要となり、センサ１４０の取付方法を簡略化することができる。
【０１１４】
なお、上記実施形態は本発明の説明のための例示にすぎず、本発明の範囲をこれのみに限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態以外の他の種々の形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の実施形態の全体概念を示す説明図。
【図２】燃料性状判別システムのネットワーク構成等を示す説明図。
【図３】作業機械の構成を示すブロック図。
【図４】燃料タンク等の構成を示す説明図。
【図５】管理サーバのブロック図。
【図６】顧客サーバのブロック図。
【図７】燃料判別データ及び分析結果データベースの構成を示す説明図。
【図８】燃料性状判別処理を示すフローチャート。
【図９】顧客サーバの処理を示すフローチャート。
【図１０】第２実施例に係る燃料性状判別処理を示すフローチャート。
【図１１】第３実施例に係る燃料性状判別処理を示すフローチャート。
【図１２】第４実施例に係る燃料性状判別システムの要部を示す説明図。
【図１３】燃料性状判別処理を示すフローチャート。
【図１４】第５実施例に係る燃料性状判別システムの要部を示す説明図。
【図１５】燃料性状判別処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１１６】
１：燃料性状判別システム、１Ａ：測定タイミング検出手段、１Ｂ：燃料性状検出手段、１Ｃ：測定データ生成手段、１Ｄ：測定データ分析手段、１Ｅ：燃料残量検出手段、１Ｆ：環境温度検出手段、１Ｇ：動作制限手段、１Ｈ：警告手段、１Ｉ：ユーザ評価変更手段、２：燃料タンク、２Ａ：燃料受け部、３：燃料供給配管、４：燃料ポンプ、５：燃料噴射装置、６：エンジン本体、７：燃料残量センサ、８：給油ノズル、１０：作業機械、１１：ネットワーク管制局、１２：管理サーバ、１３：レンタル会社、１４：顧客サーバ、１５：通信衛星、１６：衛星地球局、１７：通信網、１８：GPS衛星、１００：電子コントローラ、１１０：通信コントローラ、１１１：記憶装置、１２１：GPSセンサ、１２１Ａ：GPSアンテナ、１２２：衛星通信端末、１２２Ａ：衛星通信アンテナ、１３０：ユーザインターフェース部、１４０：燃料性状検出センサ、１４１：温度センサ、１４２：燃料残量センサ、１４２Ａ：フロート、１４３：給油キャップセンサ、１４４：サービスメータ、１５０：燃料タンク、１５１：給油キャップ、１５２：燃料受け部、１５２Ａ：給油口、１５２Ｂ：流出口、１５２Ｃ：底部、１５２Ｄ：燃料貯蔵部、１５２Ｅ：燃料排出口、１６０：エンジン、１６１：エンジン本体、１６２：燃料噴射装置、１６３：エンジンスタータ、１７０：燃料ポンプ、１７１：燃料供給配管、１７２：フィルタ、１８０：エンジンスイッチ、２００：給油ノズル、３００：通信制御部、３１０：演算処理部、３１１：燃料判別データ受信処理、３１２：燃料判別データ補正処理、３１３：燃料判別データ分析処理、３１４：分析結果出力処理、３１５：エンジン出力制限処理、３１６：警報出力処理、３２０：記憶部、３２１：プログラム格納部、３２２：燃料判別データのデータベース、３２３：分析結果データベース、３２４：車体管理データベース、４００：通信制御部、４１０：演算処理部、４１１：分析結果受信処理、４１２：ユーザ評価更新処理、４２０：記憶部、４２１：プログラム格納部、４２２：ユーザ管理データベース、４２３：分析結果データベース、Ｄ１：燃料判別データ、Ｄ２：分析結果データ、Ｈ１，Ｈ２：燃料の液面、ＬＦ：測定用燃料
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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