特許 5876730 燃料の劣化予測装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5876730

(24)【登録日】2016年1月29日

(45)【発行日】2016年3月2日

(54)【発明の名称】燃料の劣化予測装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 33/22 20060101AFI20160218BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20160218BHJP

   E02F 9/00 20060101ALI20160218BHJP

【ＦＩ】

   G01N33/22 B

   F02D45/00 364K

   E02F9/00 D

   F02D45/00 364Q

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-7328(P2012-7328)

(22)【出願日】2012年1月17日

(65)【公開番号】特開2013-148389(P2013-148389A)

(43)【公開日】2013年8月1日

【審査請求日】2014年9月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000442

【氏名又は名称】特許業務法人 武和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】賀集 拓

【審査官】 草川 貴史

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−１６４００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−１３３６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−２６３２０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１８１３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６５６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−０２３６４５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１０−２４２６９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２０８７００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３３／２２

Ｅ０２Ｆ ９／００

Ｆ０２Ｄ ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料を貯蔵する燃料タンクと、この燃料タンクに貯蔵された前記燃料の温度を検出する温度検出手段とを備えた作業機械に設けられ、前記燃料タンクに貯蔵された前記燃料の酸化劣化度を予測する燃料の劣化予測装置において、
前記燃料タンクに貯蔵された前記燃料の残量を検出する燃料残量検出手段と、
前記温度検出手段が前記燃料の温度毎の計測時間を計測する計時手段と、
前記燃料が酸化劣化する速度と前記燃料の温度との関係が予め設定された第１設定手段と、
この第１設定手段で設定された前記燃料が酸化劣化する速度と前記燃料の温度との関係と、前記温度検出手段によって検出された前記燃料の温度とに基づいて前記燃料が酸化劣化する速度を演算する酸化劣化速度演算手段と、
前記燃料の酸化劣化度、前記燃料が酸化劣化する速度、及び前記燃料の温度毎の計測時間の関係が予め設定された第２設定手段と、
この第２設定手段で設定された前記燃料の酸化劣化度、前記燃料が酸化劣化する速度、及び前記燃料の温度毎の計測時間の関係と、前記酸化劣化速度演算手段によって演算された速度、及び前記計時手段によって計測された前記燃料の温度毎の計測時間とに基づいて前記燃料の酸化劣化度を演算する酸化劣化度演算手段とを備え、
前記燃料残量検出手段によって検出された前記燃料の残量に基づいて、前記燃料タンクに前記燃料が補充されたかどうかを判断し、
前記酸化劣化度演算手段は、
前記燃料が補充されていないと判断した場合には、前記第２設定手段、前記酸化劣化速度演算手段、及び前記計時手段を用いて前記燃料の酸化劣化度を演算し、
前記燃料が補充されたと判断した場合には、過去に前記燃料残量検出手段によって検出された補充前の前記燃料の残量、前記燃料残量検出手段によって検出された補充後の前記燃料の残量、過去に前記酸化劣化度演算手段によって演算された補充前の前記燃料の酸化劣化度、及び補充時の前記燃料の酸化劣化度として予め設定された初期燃料の酸化劣化度から前記燃料の酸化劣化度を演算することを特徴とする燃料の劣化予測装置。

【請求項2】

請求項１に記載の燃料の劣化予測装置において、
前記第１設定手段は、前記燃料の温度が所定の温度を超えたときの前記燃料が酸化劣化する速度が所定の速度に設定されたものから成り、
前記計時手段は、前記燃料の温度毎の計測時間のうち前記温度検出手段によって検出された前記燃料の温度が所定の温度を超えている間の時間を計測するものから成ることを特徴とする燃料の劣化予測装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の燃料の劣化予測装置において、
前記酸化劣化度演算手段によって演算された前記燃料の酸化劣化度が所定の値を超えたときに警報を発する警告手段を備えたことを特徴とする燃料の劣化予測装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料タンクに貯蔵された燃料の酸化劣化度を予測する燃料の劣化予測装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、エンジンや油圧機器等が設置された作業機械は、燃料を貯蔵する燃料タンクを備えており、燃料タンクから燃料をエンジンへ供給することにより、エンジンを駆動させている。このような作業機械として例えば油圧ショベルがあり、油圧ショベルは、履帯等を有して走行する走行体と、走行体の上方に旋回フレームを介して連結されて左右方向に旋回する旋回体と、この旋回体の前方に設けられ、各アクチュエータを有して掘削等の作業を行うフロント作業機とを備えている。

【0003】

そして、旋回体は、燃料を貯蔵する燃料タンクと、この燃料タンクに貯蔵された燃料の温度を検出する温度検出手段と、内部に設けられた上述したエンジンと、このエンジンにより駆動される油圧ポンプと、フロント作業機を操作する運転室とを有しており、作業者がこの運転室に乗車してエンジンを始動させることにより、エンジンによって油圧ポンプが駆動し、油圧ポンプから吐出される作動油がフロント作業機へ供給されてフロント作業機を自在に動かせるようになっている。

【0004】

ここで、エンジンに供給される燃料タンク内の燃料は、例えばバイオディーゼル燃料が使用されている。このバイオディーゼル燃料のような酸素を含む燃料は、時間の経過とともに酸化劣化することにより、燃料タンクや燃料が循環する配管等の錆又は腐食を引き起こすことが問題となっている。特に、作業機械が高温条件下で使用された場合には、酸化劣化した燃料から熱によって小さい固まりであるスラッジが形成されることにより、エンジンのピストンリングが固着したり、フィルタの目詰まりが発生し、エンジンの出力性能が低下する虞がある。そこで、燃料タンクに貯蔵された燃料の酸化劣化の程度を予測し、燃料の酸化劣化が進行していることが判明した場合には、燃料を新しいものに交換する等の管理を定期的に行う必要がある。

【0005】

そこで、燃料タンク内の燃料の酸化劣化の程度を予測する装置の従来技術の１つとして、含酸素燃料を含む燃料の性状を判定する燃料性状判定装置であって、予め定められた所定の波長帯の光が燃料を透過する透過率を検出する検出手段と、検出手段の検出結果に基づいて燃料の性状が適正であるか否かを判定する判定手段とを備えた燃料性状判定装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0006】

この燃料性状判定装置では、検出手段は、所定の波長帯の光を発光する発光素子と、この発光素子から発行された光を受光する受光素子と、燃料タンクの底部に固定されて発光素子及び受光素子を収納するケースと、発光素子から発光された光を燃料に透過させて受光素子に導く一対の導光体とから構成されており、受光素子に電気的に接続された判定手段は、受光素子が出力する電圧に基づいて燃料の性状が適正であるか否かを判定するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１０−１８１３４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、特許文献１に開示された従来技術の燃料性状判定装置では、上述したように検出手段が燃料タンクの底部に一体型に形成されており、発光素子から発光した光を燃料に透過し、透過した光を受光素子に受光させる必要があるので、発光素子と受光素子は、一対の導光体と、これらの導光体の間に充填された燃料とを挟んで互いに対向して配置される。このように、燃料タンクの構造が検出手段を組込むことで大きな変更を伴って複雑となり、燃料タンクの製造に多くの労力を要することが問題となっている。また、燃料タンク内の燃料の透過率を検出する検出手段自体が高価なものであるので、燃料タンクを含めた装置の製造にかかる費用がかさむことも問題となっている。

【0009】

さらに、上述した検出手段における発光素子、受光素子、及び一対の導光体の配置構造では、これらの発光素子、受光素子、及び一対の導光体が収納されるケースに導光体を保持する一対の突出片を設ける必要があり、これらの一対の突出片は、燃料が各導光体の間に充填されるように燃料タンクの内側に向かって形成されるので、燃料タンクに貯蔵される燃料の容積が減少する。特に、油圧ショベル等の作業機械では、旋回体の内部に設置された熱交換器等の冷却効率や配管等の配設の都合上、旋回体内における燃料タンクの配置が制限されるので、燃料タンクの容量を確保することが難しく、燃料タンク内の燃料の容積が減少することによって燃料の補充作業等の頻度が高くなる虞がある。

【0010】

本発明は、このような従来技術の実情からなされたもので、その目的は、燃料タンクの構造を複雑にすることなく、燃料タンク内の燃料の酸化劣化度を予測することができる燃料の劣化予測装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記の目的を達成するために、本発明の燃料の劣化予測装置は、燃料を貯蔵する燃料タンクと、この燃料タンクに貯蔵された前記燃料の温度を検出する温度検出手段とを備えた作業機械に設けられ、前記燃料タンクに貯蔵された前記燃料の酸化劣化度を予測する燃料の劣化予測装置において、前記燃料タンクに貯蔵された前記燃料の残量を検出する燃料残量検出手段と、前記温度検出手段が前記燃料の温度毎の計測時間を計測する計時手段と、前記燃料が酸化劣化する速度と前記燃料の温度との関係が予め設定された第１設定手段と、この第１設定手段で設定された前記燃料が酸化劣化する速度と前記燃料の温度との関係と、前記温度検出手段によって検出された前記燃料の温度とに基づいて前記燃料が酸化劣化する速度を演算する酸化劣化速度演算手段と、前記燃料の酸化劣化度、前記燃料が酸化劣化する速度、及び前記燃料の温度毎の計測時間の関係が予め設定された第２設定手段と、この第２設定手段で設定された前記燃料の酸化劣化度、前記燃料が酸化劣化する速度、及び前記燃料の温度毎の計測時間の関係と、前記酸化劣化速度演算手段によって演算された速度、及び前記計時手段によって計測された前記燃料の温度毎の計測時間とに基づいて前記燃料の酸化劣化度を演算する酸化劣化度演算手段とを備え、前記燃料残量検出手段によって検出された前記燃料の残量に基づいて、前記燃料タンクに前記燃料が補充されたかどうかを判断し、前記酸化劣化度演算手段は、前記燃料が補充されていないと判断した場合には、前記第２設定手段、前記酸化劣化速度演算手段、及び前記計時手段を用いて前記燃料の酸化劣化度を演算し、前記燃料が補充されたと判断した場合には、過去に前記燃料残量検出手段によって検出された補充前の前記燃料の残量、前記燃料残量検出手段によって検出された補充後の前記燃料の残量、過去に前記酸化劣化度演算手段によって演算された補充前の前記燃料の酸化劣化度、及び補充時の前記燃料の酸化劣化度として予め設定された初期燃料の酸化劣化度から前記燃料の酸化劣化度を演算することを特徴としている。

【0012】

このように構成した本発明は、第２設定手段によって燃料の酸化劣化度、燃料が酸化劣化する速度、及び燃料の温度毎の計測時間の関係が予め設定されているので、酸化劣化度演算手段が燃料の酸化劣化度を演算するために、燃料が酸化劣化する速度、及び燃料の温度毎の計測時間を求める必要がある。ここで、燃料が酸化劣化する速度は、第１設定手段で設定された燃料が酸化劣化する速度と燃料の温度との関係と、温度検出手段で検出された燃料の温度に基づいて酸化劣化速度演算手段によって求められる。一方、燃料の温度毎の計測時間は、計時手段が温度検出手段で燃料の温度が検出されている間の時間を計測することによって求められる。

【0013】

従って、酸化劣化度演算手段は、第２設定手段で設定された燃料の酸化劣化度、燃料が酸化劣化する速度、及び燃料の温度毎の計測時間の関係と、求められた燃料が酸化劣化する速度及び燃料の温度毎の計測時間とに基づいて燃料の酸化劣化度を演算することにより、燃料タンクの構造を大きく変更しなくても、燃料タンクを備えた作業機械に設けられる温度検出手段を有効に活用することで燃料の酸化劣化度を容易に求めることができる。このように、燃料タンクの構造を複雑にすることなく、燃料タンク内の燃料の酸化劣化度を予測することができる。

【0014】

また、本発明に係る燃料の劣化予測装置は、前記発明において、前記第１設定手段は、前記燃料の温度が所定の温度を超えたときの前記燃料が酸化劣化する速度が所定の速度に設定されたものから成り、前記計時手段は、前記燃料の温度毎の計測時間のうち前記温度検出手段によって検出された前記燃料の温度が所定の温度を超えている間の時間を計測するものから成ることを特徴としている。

【0015】

このように構成した本発明は、第１設定手段が、燃料の温度が所定の温度を超えたときの燃料の酸化劣化する速度を所定の速度に設定することにより、酸化劣化速度演算手段は、温度検出手段によって検出された燃料の温度が所定の温度を超えたときには、燃料が酸化劣化する速度を所定の速度に演算するので、酸化劣化度演算手段によって演算される燃料の酸化劣化度は、温度検出手段によって検出された燃料の温度が所定の温度を超えている間の時間に比例する。そのため、計時手段が、温度検出手段によって検出された燃料の温度が所定の温度を超えている間の時間を計測することにより、計測された時間から燃料タンク内の燃料の酸化劣化度を簡潔に予測することができる。

【0016】

また、本発明に係る燃料の劣化予測装置は、前記発明において、前記酸化劣化度演算手段によって演算された前記燃料の酸化劣化度が所定の値を超えたときに警報を発する警告手段を備えたことを特徴としている。このように構成すると、警告手段が発する警報によって作業者が燃料タンクに貯蔵された燃料の酸化劣化が進行していることを知ることができるので、作業者に燃料タンク内の燃料を交換する等の注意を喚起することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明の燃料の劣化予測装置は、燃料タンクに貯蔵された燃料の温度を検出する温度検出手段を備えた作業機械に設けられ、酸化劣化度演算手段によって燃料タンク内の燃料の酸化劣化度が予測される。すなわち、本発明の燃料の劣化予測装置は、酸化劣化速度演算手段が第１設定手段で設定された燃料が酸化劣化する速度と燃料の温度との関係と、温度検出手段で検出された燃料の温度とに基づいて燃料が酸化劣化する速度を演算すると共に、計時手段によって温度検出手段が燃料の温度毎の計測時間を計測する。そして、酸化劣化度演算手段は、第２設定手段で設定された燃料の酸化劣化度、燃料が酸化劣化する速度、及び燃料の温度毎の計測時間の関係と、酸化劣化速度演算手段で演算された速度、及び計時手段で計測された燃料の温度毎の計測時間とに基づいて燃料の酸化劣化度を演算することにより、燃料タンクの構造を大きく変更しなくても、燃料タンクを備えた作業機械に設けられる温度検出手段を有効に活用することで燃料の酸化劣化度を容易に求めることができる。このように、燃料タンクの構造を複雑にすることなく、燃料タンク内の燃料の酸化劣化度を予測することができるので、従来よりも燃料タンクの高い製造効率を確保することができ、燃料タンク内の燃料の品質を判断する装置の製造コストを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係る燃料の劣化予測装置の第１実施形態が備えられる建設機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。

【図2】図１に示す油圧ショベルの旋回体の構成を説明する図である。

【図3】本発明の第１実施形態の構成を示す図である。

【図4】図３に示す燃料タンクに蓄えられた燃料が酸化劣化する速度と燃料の温度との関係を示す図である。

【図5】本発明の第１実施形態の動作を説明するフローチャートである。

【図6】図３に示す燃料タンクに蓄えられた燃料の酸化劣化の推移を説明する図である。

【図7】本発明の第２実施形態における燃料タンクに蓄えられた燃料が酸化劣化する速度と燃料の温度との関係を示す図である。

【図8】本発明の第２実施形態の動作を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明に係る燃料の劣化予測装置を実施するための形態を図に基づいて説明する。

【0020】

［第１実施形態］
本発明に係る燃料の劣化予測装置の第１実施形態は、燃料を貯蔵する後述の燃料タンクと、この燃料タンクに貯蔵された燃料の温度を検出する後述の温度検出手段とを備えた作業機械、例えば図１に示すように油圧ショベル１に設けられる。この油圧ショベル１は、走行体２と、この走行体２の上側に配置され、旋回フレーム３ａを有する旋回体３と、この旋回体３の前方に取り付けられて上下方向に回動するフロント作業機４とを備えている。このフロント作業機４は、旋回体４に取り付けられるブーム４ａと、このブーム４ａの先端に取り付けられるアーム４ｂと、このアーム４ｂの先端に取り付けられるバケット４ｃとを含んでいる。

【0021】

また、旋回体３は、図２に示すように前方左側に作業者が乗車する運転室７を備え、後方にカウンタウェイト６を備え、また、これら運転室７及びカウンタウェイト６の間にエンジンルーム５と、このエンジンルーム５の上部に設けられた車体カバー１５とを備えている。さらに、旋回体３は、エンジンルーム５内に設置されたエンジン５ａと、このエンジン５ａの右側に配置され、エンジン５ａにより駆動される油圧ポンプ２３と、この油圧ポンプ２３の前方に配置され、油圧ポンプ２３と図示しない配管によって接続される作動油タンク２２と、この作動油タンク２２の前方に配置され、燃料を貯蔵する前述した燃料タンク２１とを有し、この燃料タンク２１内の燃料には例えばバイオディーゼル燃料が用いられている。なお、運転室７内には、エンジン５ａの回転数等の油圧ショベル１の動作に関する各種の情報を表示するモニタ１０が設置されている。

【0022】

また、旋回体３は、油圧ポンプ２３の右側に配置され、エンジン５ａから排出される排ガスを処理する排ガス後処理装置１９と、この排ガス後処理装置１９とエンジン５ａとを接続し、エンジン５ａの熱効率を高める過給機１６と、エンジン５ａを挟んで油圧ポンプ２３と反対側に設けられ、エンジン５ａ等のエンジンルーム５内の機器の冷却を行う熱交換器１４とを有している。この熱交換器１４は、例えば図示されないが、エンジン５ａの冷却水を冷却するラジエータと、作動油を冷却するオイルクーラと、エンジン５ａの吸気を冷却するインタクーラとから構成されている。

【0023】

旋回体３は、運転室７に設けられ、運転室７内に設置された図示しない操作レバーの操作に応じてフロント作業機４の動作を制御するコントローラ８を有している。本発明の第１実施形態では、燃料タンク２１には、貯蔵された燃料の温度を検出する前述の温度検出手段と、燃料の残量を検出する燃料残量検出手段とが設けられており、温度検出手段は、例えば燃料タンク２１内の燃料を測定する温度センサ１１から成り、燃料残量検出手段は、例えばフロート等を用いた液面検出により燃料タンク２１内の燃料液面位置を検出することによって残量を検出する残量センサ１２から成っている。なお、これらの温度センサ１１及び残量センサ１２は、コントローラ８に接続されており、温度センサ１１によって検出した燃料の温度及び残量センサ１２によって測定された燃料の残量の情報はコントローラ８に送信されるようになっている。

【0024】

上述したコントローラ８は、温度センサ１１が燃料の温度毎の計測時間を計測する計時手段、例えばタイマー部８ａと、燃料タンク２１内の燃料の性質に関する情報を予め記録すると共に、温度センサ１１及び残量センサ１２から受信した情報を記録する記録部８ｃと、この記録部８ｃに記録された情報及びタイマー部８ａによって計測された燃料の温度毎の計測時間とに基づいて、後述する燃料の酸化劣化度を予測するのに必要なものを演算する演算部８ｂとから構成されている。なお、計測手段は、温度センサ１１によって検出される燃料温度がどの程度の時間継続したものかを計測するものであって、検出される温度毎の累積時間として計測されるものである。

【0025】

本発明の第１実施形態では、記録部８ｃは、燃料が酸化劣化する速度と燃料の温度との関係が予め設定された図示しない第１設定手段と、燃料の酸化劣化度、燃料が酸化劣化する速度、及び燃料の温度毎の計測時間の関係が予め設定された図示しない第２設定手段とを含んでいる。具体的には、第１設定手段で設定された燃料が酸化劣化する速度と燃料の温度との関係は、例えば図４に示すように燃料の温度が増大するにつれて燃料が酸化劣化する速度も増大する関係にある。なお、この燃料が酸化劣化する速度と燃料の温度との関係は、実験等によって予め設定されている。

【0026】

一方、第２設定手段で設定された燃料の酸化劣化度、燃料が酸化劣化する速度、及び燃料の温度毎の計測時間の関係は、例えば図示されないが関数によって表される関係にあり、後述するように燃料の温度毎の計測時間が短ければ、燃料の酸化劣化度は、その燃料温度における酸化劣化する速度に、その温度状態にあった累積時間を乗じることによって近似される。

【0027】

また、演算部８ｂは、第１設定手段で設定された燃料が酸化劣化する速度と燃料の温度との関係と、温度センサ１１によって検出された燃料の温度とに基づいて燃料が酸化劣化する速度を演算する図示しない酸化劣化速度演算手段と、第２設定手段で設定された燃料の酸化劣化度、燃料が酸化劣化する速度、及び燃料の温度毎の計測時間の関係と、酸化劣化速度演算手段によって演算された速度、及びタイマー部８ａによって計測された燃料の温度毎の計測時間とに基づいて燃料の酸化劣化度を演算する図示しない酸化劣化度演算手段とを含んでいる。なお、酸化劣化速度演算手段によって演算された燃料が酸化劣化する速度、及び酸化劣化度演算手段によって演算された燃料の酸化劣化度は、記録部８ｃに記録されるようになっている。

【0028】

本発明の第１実施形態は、酸化劣化度演算手段によって演算された燃料の酸化劣化度が所定の値を超えたときに警報を発する警告手段を備え、この警告手段は、例えばモニタ１０に表示する表示手段から成っている。すなわち、コントローラ８とモニタ１０は互いに接続されており、警告手段は、酸化劣化度演算手段によって演算された燃料の酸化劣化度が所定の値を超えたとき、表示手段によってモニタ１０に燃料タンク２１内の燃料の交換を促す警報を表示し、酸化劣化度演算手段によって演算された燃料の酸化劣化度が所定の値を超えていないとき、モニタ１０に燃料タンク２１内の燃料の交換を促す警報を表示しないようにしている。

【0029】

次に、本発明の第１実施形態の動作を図５のフローチャートに基づいて説明し、特に演算部における酸化劣化速度演算手段及び酸化劣化度演算手段の演算について詳細に説明する。なお、演算部における酸化劣化速度演算手段及び酸化劣化度演算手段の演算は、例えばエンジンが動作している間だけでなく、エンジンが停止している間にも行われ、予め設定された短い計算周期Δｔで行われる。

【0030】

図５は本発明の第１実施形態の動作を説明するフローチャート、図６は図３に示す燃料タンクに蓄えられた燃料の酸化劣化の推移を説明する図である。

【0031】

本発明の第１実施形態では、図５に示すようにコントローラ８の演算部８ｂは、まず過去に演算された燃料の酸化劣化度Ｈｎ−１及び過去に検出された燃料の残量Ｖｎ−１を記録部８ｃから呼び出し（Ｓ０）、圧力センサ１２から受信した情報を参照して燃料の残量Ｖｎを取得する（Ｓ１）。次に、演算部８ｂは、燃料タンク２１に燃料が補充されたかどうかを判断する（Ｓ２）。すなわち、演算部８ｂは、例えば手順Ｓ１において取得された燃料の残量Ｖｎと手順Ｓ０において呼び出された燃料の残量Ｖｎ−１とを比較することにより、燃料の残量Ｖｎが過去に検出された燃料の残量Ｖｎ−１よりも大きい場合には燃料が補充されたと判断し、燃料の残量Ｖｎが過去に検出された燃料の残量Ｖｎ−１と同じ又は同程度である場合には燃料が補充されていないと判断する。

【0032】

手順Ｓ２において演算部８ｂは、燃料タンク２１に燃料が補充されていないと判断した場合には、温度センサ１１から受信した情報を参照して燃料タンク２１内の燃料の温度を取得し（Ｓ４）、演算部８ｂの酸化劣化速度演算手段が、図４に示す燃料が酸化劣化する速度と燃料の温度との関係と、手順Ｓ４において取得した燃料の温度とに基づいて燃料が酸化劣化する速度を演算する（Ｓ５）。

【0033】

そして、演算部８ｂの酸化劣化度演算手段が、計算周期Δｔにおける燃料の酸化劣化が進行した酸化劣化進行量ΔＨ、すなわち計算周期Δｔにおける燃料の酸化劣化度の変化量ΔＨを、手順Ｓ５において演算された燃料が酸化劣化する速度ｈｓに計算周期Δｔを乗じることによって演算し（Ｓ６）、演算された酸化劣化進行量ΔＨに手順Ｓ０において呼び出されたＨｎ−１を加算することによって燃料の酸化劣化度Ｈｎを演算する（Ｓ７）。

【0034】

ここで、手順Ｓ２において演算部８ｂは、燃料タンク２１に燃料が補充されたと判断した場合には、酸化劣化度演算手段は、例えば過去に検出された補充前の燃料の残量Ｖｎ−１、補充後の燃料の残量Ｖｎ、過去に演算された補充前の燃料の酸化劣化度Ｈｎ−１、補充時の燃料の酸化劣化度として予め設定された初期燃料の酸化劣化度Ｈ０を下記の計算式（１）に代入して燃料の酸化劣化度Ｈｎを演算する（Ｓ３）。

【0035】

次に、記録部８ｃは、手順Ｓ３又はＳ７において演算された燃料の酸化劣化度Ｈｎ及び燃料の残量Ｖｎを記録し（Ｓ８）、表示手段は、酸化劣化度演算手段によって演算された燃料の酸化劣化度Ｈｎが所定の値Ｈｌを超えているかどうかを判断する（Ｓ９）。このとき、表示手段が、燃料の酸化劣化度Ｈｎが所定の値Ｈｌを超えていると判断した場合には、運転室７のモニタ１０に燃料タンク２１内の燃料の交換を促す警報を表示し（Ｓ１０）、上述した手順Ｓ０〜Ｓ１０の動作を繰り返す。従って、表示手段の警報を受けて作業者が燃料タンク２１に燃料を補充した場合には、図６に示すように燃料の酸化劣化度が減少する。一方、手順Ｓ９において表示手段が、燃料の酸化劣化度Ｈｎが所定の値Ｈｌを超えていないと判断した場合には、運転室７のモニタ１０に警報を表示しないで上述した手順Ｓ０〜Ｓ１０の動作を繰り返す。

【0036】

このように構成した本発明の第１実施形態によれば、燃料タンク２１は、燃料の温度を検出する温度センサ１１を備えており、この温度センサ１１が燃料の温度毎の計測時間がコントローラ８のタイマー部８ａによって計測されているので、手順Ｓ２において演算部８ｂの酸化劣化度演算手段によって燃料が補充されていないと判断された場合には、手順Ｓ５において演算部８ｂの酸化劣化速度演算手段が第１設定手段で設定された図４に示す燃料が酸化劣化する速度と燃料の温度との関係と、温度センサ１１で検出された燃料の温度とに基づいて燃料が酸化劣化する速度を演算して迅速に求めることができる。

【0037】

本発明の第１実施形態では、酸化劣化速度演算手段及び酸化劣化度演算手段の演算は、予め設定された短い計算周期Δｔで行われているので、演算部８ｂの酸化劣化度演算手段は、手順Ｓ６において計算周期Δｔにおける燃料の酸化劣化進行量、すなわち燃料の酸化劣化度の変化量ΔＨを演算し、この燃料の酸化劣化度の変化量ΔＨに過去に演算された燃料の酸化劣化度Ｈｎ−１を加算して燃料の酸化劣化度Ｈｎを演算することにより、燃料タンク２１の構造を大きく変更しなくても、燃料タンク２１を備えた油圧ショベル１に設けられる温度センサ１１を有効に活用することで燃料の酸化劣化度Ｈｎを容易に求めることができる。

【0038】

また、燃料タンク２１は、燃料の圧力を測定する圧力センサ１２を備えており、この圧力センサ１２で測定された燃料の圧力から燃料タンク２１内の燃料の残量Ｖｎを検出しているので、手順Ｓ２において演算部８ｂによって燃料が補充されたと判断された場合にも、酸化劣化度演算手段は、補充前の燃料の残量Ｖｎ−１、補充後の燃料の残量Ｖｎ、補充前の燃料の酸化劣化度Ｈｎ−１、及び初期燃料の酸化劣化度Ｈ０と計算式（１）から燃料の酸化劣化度Ｈｎを演算して容易に求めることができる。このように、燃料タンク２１の構造を複雑にすることなく、燃料タンク２１内の燃料の酸化劣化度Ｈｎを予測することができるので、燃料タンク２１の高い製造効率を確保することができ、燃料タンク２１内の燃料の品質を判断する装置の製造コストを抑えることができる。

【0039】

また、本発明の第１実施形態は、手順Ｓ９において表示手段が、酸化劣化度演算手段によって演算された燃料の酸化劣化度Ｈｎが所定の値Ｈｌを超えているかどうかを判断し、燃料の酸化劣化度Ｈｎが所定の値Ｈｌを超えていると判断した場合には、手順Ｓ１０において運転室７のモニタ１０に警報を表示することにより、表示手段の警報によって作業者が燃料タンク２１に貯蔵された燃料の酸化劣化が進行していることを知ることができるので、作業者に燃料タンク２１内の燃料を交換する等の注意を喚起することができる。このように、作業者に対して利便性に優れた装置を提供することができる。

【0040】

また、本発明の第１実施形態は、手順Ｓ１０において表示手段が運転室７内に設けられたモニタ１０に燃料タンク２１内の燃料の交換を促す警報を表示することにより、運転室７内に乗車して作業している作業者が視覚によって警報を確認し易くなるので、モニタ１０から燃料の酸化劣化の状況を容易に把握することができる。これにより、作業者が燃料の酸化劣化の状況を早期に知ることができるので、燃料タンク２１内の燃料の交換を効果的に促すことができる。

【0041】

また、本発明の第１実施形態は、燃料タンク２１に貯蔵された燃料に温度センサ１１を浸すことにより、エンジン５ａが動作している間だけでなく、エンジン５ａが停止している間も燃料の温度を正確に測定できるので、酸化劣化速度演算手段によって演算される燃料が酸化劣化する速度、及び酸化劣化度演算手段によって演算される燃料の酸化劣化度Ｈｎの精度を向上させることができ、燃料の酸化劣化度Ｈｎの予測に対する信頼性を高めることができる。

【0042】

［第２実施形態］
図７は本発明の第２実施形態における燃料タンクに蓄えられた燃料が酸化劣化する速度と燃料の温度との関係を示す図である。

【0043】

本発明の第２実施形態が前述した第１実施形態と異なるのは、第１実施形態は、第１設定手段によって設定された燃料が酸化劣化する速度と燃料の温度との関係が、図４に示すように燃料の温度が増大するにつれて燃料が酸化劣化する速度も増大する関係にあったのに対して、第２実施形態は、第１設定手段は、例えば燃料の温度が所定の温度を超えたときの燃料が酸化劣化する速度が所定の速度に設定されたものから成ることである。従って、第１設定手段によって設定された燃料が酸化劣化する速度と燃料の温度との関係は、図７に示すように燃料の温度が所定の温度Ｔｌより高い場合に燃料が酸化劣化する速度が所定の速度となり、燃料の温度が所定の温度Ｔｌ以下の場合に燃料が酸化劣化する速度が０となる。

【0044】

また、本発明の第２実施形態では、コントローラ８のタイマー部８ａは、燃料の温度毎の計測時間のうち温度センサ１１によって検出された燃料の温度が所定の温度Ｔｌを超えている間の時間、すなわち燃料の温度設定値オーバー時間を計測するものから成っている。ここで、タイマー部８ａで計測される燃料の温度が所定の温度Ｔｌより高い場合に、酸化劣化速度演算手段によって燃料が酸化劣化する速度が所定の速度に演算されるので、酸化劣化度演算手段によって演算される燃料の酸化劣化度は、タイマー部８ａによって計測される燃料の温度設定値オーバー時間に比例する。従って、表示手段は、タイマー部８ａによって計測された燃料の温度設定値オーバー時間が所定の値を超えたとき、モニタ１０に燃料タンク２１内の燃料の交換を促す警報を表示し、タイマー部８ａによって計測された燃料の温度設定値オーバー時間が所定の値を超えていないとき、モニタ１０に燃料の温度設定値オーバー時間を数値やグラフ等で表示するようにしている。その他の構成は第１実施形態と同じである。

【0045】

次に、本発明の第２実施形態の動作を図８のフローチャートに基づいて説明し、特にタイマー部における燃料の温度設定値オーバー時間の計測について詳細に説明する。なお、タイマー部における燃料の温度設定値オーバー時間の計測は、例えば第１実施形態と同様にエンジンが動作している間だけでなく、エンジンが停止している間にも行われ、予め設定された短い計算周期Δｔで行われる。

【0046】

図８は本発明の第２実施形態の動作を説明するフローチャートである。

【0047】

本発明の第２実施形態では、図８に示すようにコントローラ８の演算部８ｂは、まず過去に計測された燃料の温度設定値オーバー時間Ｍｎ−１及び過去に検出された燃料の残量Ｖｎ−１を記録部８ｃから呼び出し（Ｓ０）、圧力センサ１２から受信した情報を参照して燃料の残量Ｖｎを取得する（Ｓ１）。次に、演算部８ｂは、燃料タンク２１に燃料が補充されたかどうかを判断する（Ｓ２）。すなわち、演算部８ｂは、例えば手順Ｓ１において取得された燃料の残量Ｖｎと手順Ｓ０において呼び出された燃料の残量Ｖｎ−１とを比較することにより、燃料の残量Ｖｎが過去に検出された燃料の残量Ｖｎ−１よりも大きい場合には燃料が補充されたと判断し、燃料の残量Ｖｎが過去に検出された燃料の残量Ｖｎ−１と同じ又は同程度である場合には燃料が補充されていないと判断する。

【0048】

手順Ｓ２において演算部８ｂは、燃料タンク２１に燃料が補充されていないと判断した場合には、温度センサ１１から受信した情報を参照して燃料タンク２１内の燃料の温度を取得し（Ｓ４）、タイマー部８ａが、図７に示す燃料が酸化劣化する速度と燃料の温度との関係と、手順Ｓ４において取得した燃料の温度とに基づいて燃料の温度設定値オーバー時間Ｍｎを計測する（Ｓ５）。すなわち、タイマー部８ａは、手順Ｓ４において取得した燃料の温度が所定の温度Ｔｌより高い場合に計測した時間Δｔを過去に計測された燃料の温度設定値オーバー時間Ｍｎ−１に加算して燃料の温度設定値オーバー時間Ｍｎを計測し（Ｓ６）、燃料の温度が所定の温度Ｔｌ以下の場合に過去に計測された燃料の温度設定値オーバー時間Ｍｎ−１を燃料の温度設定値オーバー時間Ｍｎに設定する（Ｓ７）。

【0049】

ここで、手順Ｓ２において演算部８ｂは、燃料タンク２１に燃料が補充されたと判断した場合には、タイマー部８ａは、例えば過去に検出された補充前の燃料の残量Ｖｎ−１、補充後の燃料の残量Ｖｎ、過去に計測された補充前の燃料の温度設定値オーバー時間Ｍｎ−１、補充時の燃料の温度設定値オーバー時間として予め設定された初期燃料の温度設定値オーバー時間Ｍ０を下記の計算式（２）に代入して燃料の温度設定値オーバー時間Ｍｎを計測する（Ｓ３）。

【0050】

次に、記録部８ｃは、手順Ｓ２又はＳ６、Ｓ７において演算された燃料の温度設定値オーバー時間Ｍｎ及び燃料の残量Ｖｎを記録し（Ｓ８）、表示手段は、タイマー部８ａによって計測された燃料の温度設定値オーバー時間Ｍｎが所定の値Ｍｌを超えているかどうかを判断する（Ｓ９）。このとき、表示手段が、燃料の温度設定値オーバー時間Ｍｎが所定の値Ｍｌを超えていると判断した場合には、運転室７のモニタ１０に燃料タンク２１内の燃料の交換を促す警報を表示し（Ｓ１０）、上述した手順Ｓ０〜Ｓ１０の動作を繰り返す。一方、手順Ｓ９において表示手段が、燃料の温度設定値オーバー時間Ｍｎが所定の値Ｍｌを超えていないと判断した場合には、運転室７のモニタ１０に警報を表示しないで現在の燃料の温度設定値オーバー時間Ｍｎを表示し、上述した手順Ｓ０〜Ｓ１０の動作を繰り返す。

【0051】

このように構成した本発明の第２実施形態によれば、図７に示すように第１設定手段が、燃料の温度が所定の温度Ｔｌを超えたときの燃料が酸化劣化する速度を所定の速度に設定することにより、タイマー部８ａで計測される燃料の温度が所定の温度Ｔｌより高い場合に、酸化劣化速度演算手段によって燃料が酸化劣化する速度が所定の速度に演算されるので、酸化劣化度演算手段によって演算される燃料の酸化劣化度は、手順Ｓ６、Ｓ７においてタイマー部８ａで計測される燃料の温度設定値オーバー時間Ｍｎに比例する。そのため、手順Ｓ６、Ｓ７においてタイマー部８ａが燃料の温度設定値オーバー時間Ｍｎを計測することにより、計測された時間Ｍｎから燃料タンク２１内の燃料の酸化劣化度を簡潔に予測することができる。このように、タイマー部８ａによって計測された燃料の温度設定値オーバー時間Ｍｎを目安に燃料の酸化劣化度を判断できるので、運転室７内の作業者がモニタ１０に表示された燃料の温度設定値オーバー時間Ｍｎを確認することにより、燃料タンク２１内の燃料の交換時期を前もって把握することができる。

【符号の説明】

【0052】

１ 油圧ショベル（建設機械）
３ 旋回体
４ フロント作業機
５ エンジンルーム
５ａ エンジン
７ 運転室
８ コントローラ
８ａ タイマー部
８ｂ 演算部
８ｃ 記録部
１０ モニタ
１１ 温度センサ（温度検出手段）
１２ 圧力センサ（燃料残量検出手段）
１４ 熱交換器
１６ 過給機
１９ 排ガス処理装置
２１ 燃料タンク
２２ 作動油タンク
２３ 油圧ポンプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】