JP4178101B2

JP4178101B2 - Fault diagnosis device for hydraulic oil cooling system of construction machinery

Info

Publication number: JP4178101B2
Application number: JP2003418821A
Authority: JP
Inventors: 義宜大和田; 真司秋野; 義紀古野; 孝信井刈
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2023-12-17
Also published as: JP2005179929A

Description

本発明は、建設機械の作動油冷却系統故障診断装置に係り、更に詳しくは、作動油オーバーヒートが発生した場合に、その原因をサービスマン等の経験、技量に拠らずに誰でも容易に特定することができる作動油冷却系統故障診断装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic fluid cooling system failure diagnosis device for construction machinery, and more specifically, when hydraulic fluid overheat occurs, the cause can be easily identified by anyone without the experience and skill of a service person or the like. The present invention relates to a hydraulic oil cooling system failure diagnosis apparatus that can perform the above.

建設機械、例えば油圧ショベル等の建設機械の故障を診断する故障診断装置としては、異常が検出された際に、その異常が検出されるまでの一定期間の異常に係わる状態量を記憶手段に記憶・蓄積すると共に、ディスプレイに表示させる建設機械の故障診断装置（油圧作業機のモニタ装置）が既に知られている（例えば、特許文献１参照。）。この従来技術では、上記異常が検出されるまでの一定期間の状態量を用いて異常診断を有益に行うことができ、異常原因の特定及びその修理を迅速に行うことを可能としている。 As a failure diagnosis device for diagnosing a failure of a construction machine such as a construction machine such as a hydraulic excavator, when an abnormality is detected, a state quantity related to the abnormality for a certain period until the abnormality is detected is stored in a storage unit. A construction machine failure diagnosis device (a monitoring device for a hydraulic working machine) that is stored and displayed on a display is already known (see, for example, Patent Document 1). In this prior art, abnormality diagnosis can be performed beneficially using state quantities for a certain period until the abnormality is detected, and it is possible to quickly identify the cause of the abnormality and repair it.

特開平７−１１９１８３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-119183

上記特許文献１には特に明確には記載されていないが、上記従来技術のような手法により、例えば作動油がオーバーヒートした場合における故障診断を行う場合、例えば作動油タンクに設けた作動油温度検出手段で作動油温度を検出し、この作動油温度が基準値を上回った場合に異常を検出して、その異常検出までの一定期間の蓄積された作動油温度データを用いて診断を行うことが考えられる。 Although not specifically described in Patent Document 1 above, for example, when a failure diagnosis is performed when the hydraulic oil is overheated by a technique such as the above-described prior art, for example, detection of the hydraulic oil temperature provided in the hydraulic oil tank If the hydraulic oil temperature is detected by means, an abnormality is detected when the hydraulic oil temperature exceeds the reference value, and diagnosis is performed using the hydraulic oil temperature data accumulated for a certain period until the abnormality is detected. Conceivable.

ここで、一般に作動油オーバーヒートの原因として考えられるものは、例えば目詰まり・クラック等によるオイルクーラ自体の不良、オイルクーラを冷却するオイルクーラファン駆動用のモータの異常、又はこのオイルクーラファン駆動用のモータに圧油を吐出するファンポンプの異常等、多種多様である。しかしながら、上記従来手法では、作動油オーバーヒートが発生した際に蓄積されるデータ項目が作動油温度のみであるため、異常の発生に至るまでの作動油温度の経過から原因を特定しなければならず、サービスマン等の経験、技量等に拠るところが大きかった。したがって、異常原因特定の容易性の点で更なる改善の余地があった。 Here, what is generally considered as a cause of hydraulic oil overheating is, for example, a defect in the oil cooler itself due to clogging or cracking, an abnormality in the motor for driving the oil cooler fan that cools the oil cooler, or for driving this oil cooler fan There is a wide variety of fan pumps that discharge pressure oil to motors. However, in the above conventional method, the only data item that is accumulated when hydraulic oil overheat occurs is the hydraulic oil temperature. Therefore, the cause must be identified from the progress of the hydraulic oil temperature until the occurrence of an abnormality. Dependent on the experience and skill of servicemen. Therefore, there is room for further improvement in terms of ease of identifying the cause of the abnormality.

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、作動油オーバーヒートが発生した場合に、その原因をサービスマン等の経験、技量に拠らずに誰でも容易に特定することができる建設機械の作動油冷却系統故障診断装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and when hydraulic oil overheat occurs, the construction can be easily identified by anyone without depending on the experience and skill of a serviceman or the like. An object of the present invention is to provide a machine hydraulic oil cooling system failure diagnosis device.

（１）上述した課題を解決するために、第１の発明は、作動油タンクへの戻り作動油を冷却するオイルクーラと、前記オイルクーラを冷却する冷却ファンと、前記冷却ファンのファン駆動モータと、前記ファン駆動モータに作動油を供給するファン駆動ポンプとを有する建設機械の作動油系統故障診断装置であって、
前記オイルクーラの前記冷却ファン側の空気温度を検出するオイルクーラ前面温度センサ（Ｔ２）と、
前記オイルクーラを通過した作動油の温度を検出するオイルクーラ出口温度センサ（Ｔ３）と、
前記ファン駆動モータのドレン温度を検出するファンモータドレン温度センサ（Ｔ４）と、
前記オイルクーラに流入する作動油の圧力（オイルクーラ入口圧力）を検出するオイルクーラ入口圧センサ（Ｐ１）と、
前記ファン駆動モータに流入する作動油の圧力（ファン駆動モータ入口圧力）を検出するファンモータ入口圧センサ（Ｐ２）と、
前記ファン駆動モータのドレン圧（ファン駆動モータドレン圧力）を検出するファンモータドレン圧センサ（Ｐ３）と、
前記オイルクーラ前面温度センサ（Ｔ２）からのオイルクーラ前面空気温度、前記オイルクーラ出口温度センサ（Ｔ３）からのオイルクーラ出口温度、前記ファンモータドレン温度センサ（Ｔ４）からのファン駆動モータドレン温度、前記オイルクーラ入口圧センサ（Ｐ１）からのオイルクーラ入口圧力、前記ファンモータ入口圧センサ（Ｐ２）からのファン駆動モータ入口圧力、及び前記ファンモータドレン圧センサ（Ｐ３）からのファン駆動モータドレン圧力を取り込み記憶する第１の記憶手段と、
各検出値に対応する異常判定のための各基準値範囲を記憶する第２の記憶手段と、
前記作動油系統を系統図として記憶する第３の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶した前記オイルクーラ前面空気温度、前記オイルクーラ出口温度、及び前記オイルクーラ入口圧力の各検出値データと前記第２の記憶手段に記憶した各基準値範囲とを比較し、前記各検出値データが前記各基準値範囲外である場合には、作動油オーバーヒートがオイルクーラで発生していると判定する手順、前記第１の記憶手段に記憶した前記オイルクーラ前面空気温度、前記オイルクーラ出口温度、及び前記オイルクーラ入口圧力の各検出値データと前記第２の記憶手段に記憶した各基準値範囲とを比較し、前記各検出値データが前記各基準値範囲外である場合には、作動油オーバーヒートがオイルクーラで発生していると判定する手順、及び前記第１の記憶手段に記憶したファン駆動モータ入口圧力の検出値データと前記第２の記憶手段に記憶した基準値範囲とを比較し、前記検出値データが前記基準値範囲外である場合には、作動油オーバーヒートがファン駆動ポンプで発生していると判定する手順を実行するとともに、この判定結果に基づいて前記第３の記憶手段に記憶した前記作動油系統図とこの作動油系統図上における前記作動油オーバーヒート発生箇所との表示信号を表示手段に出力する手順を実行する異常判定手段とを備えたことを特徴とする建設機械の作動油系統故障診断装置にある。 (1) In order to solve the above-described problem, the first invention is an oil cooler that cools the hydraulic oil returned to the hydraulic oil tank, a cooling fan that cools the oil cooler, and a fan drive motor for the cooling fan. And a hydraulic oil system fault diagnosis device for a construction machine having a fan drive pump for supplying hydraulic oil to the fan drive motor,
An oil cooler front surface temperature sensor (T2) for detecting an air temperature on the cooling fan side of the oil cooler;
An oil cooler outlet temperature sensor (T3) for detecting the temperature of the hydraulic oil that has passed through the oil cooler;
A fan motor drain temperature sensor (T4) for detecting a drain temperature of the fan drive motor;
An oil cooler inlet pressure sensor (P1) for detecting the pressure of the hydraulic oil flowing into the oil cooler (oil cooler inlet pressure);
A fan motor inlet pressure sensor (P2) for detecting the pressure of hydraulic oil flowing into the fan drive motor (fan drive motor inlet pressure);
A fan motor drain pressure sensor (P3) for detecting a drain pressure of the fan drive motor (fan drive motor drain pressure);
Oil cooler front air temperature from the oil cooler front temperature sensor (T2), oil cooler outlet temperature from the oil cooler outlet temperature sensor (T3), fan drive motor drain temperature from the fan motor drain temperature sensor (T4), Oil cooler inlet pressure from the oil cooler inlet pressure sensor (P1), fan drive motor inlet pressure from the fan motor inlet pressure sensor (P2), and fan drive motor drain pressure from the fan motor drain pressure sensor (P3) First storage means for capturing and storing
Second storage means for storing each reference value range for abnormality determination corresponding to each detected value;
Third storage means for storing the hydraulic oil system as a system diagram;
The detected value data of the oil cooler front air temperature, the oil cooler outlet temperature, and the oil cooler inlet pressure stored in the first storage means are compared with the reference value ranges stored in the second storage means. When the detected value data is outside the reference value ranges, a procedure for determining that hydraulic oil overheat has occurred in the oil cooler, and the oil cooler front air stored in the first storage means Each detected value data of the temperature, the oil cooler outlet temperature, and the oil cooler inlet pressure is compared with each reference value range stored in the second storage means, and each detected value data is out of each reference value range. If it is, the procedure for determining that hydraulic oil overheat has occurred in the oil cooler, and the fan drive motor inlet pressure detection value data stored in the first storage means are stored. And the reference value range stored in the second storage means, and if the detected value data is outside the reference value range, it is determined that hydraulic oil overheat is generated in the fan-driven pump. The procedure is executed, and a display signal of the hydraulic oil diagram stored in the third storage unit and the location where the hydraulic oil overheat is generated on the hydraulic fluid diagram is output to the display unit based on the determination result. An abnormality diagnosis device for a hydraulic oil of a construction machine, comprising an abnormality determination means for executing a procedure .

一般に、作動油オーバーヒートの原因として考えられるものは、例えば目詰まり・クラック等によるオイルクーラ自体の不良、オイルクーラを冷却するオイルクーラファン駆動用のモータの異常、又はこのオイルクーラファン駆動用のモータに圧油を吐出するファンポンプの異常等、多種多様である。このとき、前述した従来技術のような手法によって作動油オーバーヒートの故障診断を行う場合、例えば作動油タンクに設けた作動油温度検出手段で作動油温度を検出し、この作動油温度が基準値を上回った場合に異常を検出して、その異常検出までの一定期間の蓄積された作動油温度データを用いて診断を行うことが考えられる。しかしながら、上記従来手法では、作動油オーバーヒートが発生した際に蓄積されるデータ項目が作動油温度のみであるため、異常の発生に至るまでの作動油温度の経過から原因を特定しなければならず、サービスマン等の経験、技量等に拠るところが大きかった。したがって、異常原因特定の容易性の点で更なる改善の余地があった。 In general, the possible causes of hydraulic oil overheating are, for example, a defect in the oil cooler itself due to clogging or cracking, an abnormality in the motor for driving the oil cooler fan that cools the oil cooler, or a motor for driving this oil cooler fan There are various types of fan pumps that discharge pressure oil. At this time, when the failure diagnosis of the hydraulic oil overheat is performed by the technique as described above, for example, the hydraulic oil temperature is detected by the hydraulic oil temperature detecting means provided in the hydraulic oil tank, and the hydraulic oil temperature is set to the reference value. It is conceivable that an abnormality is detected when the temperature exceeds the value, and diagnosis is performed using the hydraulic oil temperature data accumulated for a certain period until the abnormality is detected. However, in the above conventional method, the only data item that is accumulated when hydraulic oil overheat occurs is the hydraulic oil temperature. Therefore, the cause must be identified from the progress of the hydraulic oil temperature until the occurrence of an abnormality. Dependent on the experience and skill of servicemen. Therefore, there is room for further improvement in terms of ease of identifying the cause of the abnormality.

これに対し、本発明においては、例えば作動油オーバーヒートが発生した場合には、検出手段で建設機械の作動油冷却系統の動作状態に係わる状態量を検出し、第１の記憶手段で状態量データとして記憶する。この第１の記憶手段で記憶した状態量データと、第２の記憶手段に記憶された状態量データに対応する所定の基準値範囲とを比較し、所定の基準値範囲外である場合には異常判定手段により異常と判定する。この異常判定に基づいて、第３の記憶手段に記憶された異常判定と関連付けされた部位を用いて部位特定手段でその異常に係わる部位を特定し、この特定した部位を表示手段で表示する。これにより、作動油オーバーヒートが発生した場合に、その原因をサービスマン等の経験、技量に拠らずに誰でも容易に特定することができる。 On the other hand, in the present invention, for example, when hydraulic oil overheat occurs, the detection unit detects the state quantity related to the operating state of the hydraulic oil cooling system of the construction machine, and the first storage unit stores the state quantity data. Remember as. If the state quantity data stored in the first storage means and the predetermined reference value range corresponding to the state quantity data stored in the second storage means are compared, and if it is outside the predetermined reference value range It is determined as abnormal by the abnormality determination means. Based on this abnormality determination, the part related to the abnormality is specified by the part specifying means using the part associated with the abnormality determination stored in the third storage means, and the specified part is displayed on the display means. As a result, when hydraulic oil overheat occurs, anyone can easily identify the cause without depending on the experience and skill of a serviceman or the like.

（２）上述した課題を解決するために、第２の発明は、第１の発明において、前記異常判定手段からの前記作動油オーバーヒート発生箇所と前記第３の記憶手段に記憶した前記作動油系統図とのデータを取り込み、作動油系統図上の前記作動油オーバーヒート発生箇所を色表示又は点滅表示する信号を、前記表示手段に出力する表示制御装置を、更に備えたことを特徴とする建設機械の作動油系統故障診断装置にある。 (2) In order to solve the above-described problem, in the second invention, in the first invention, the hydraulic oil system stored in the hydraulic oil overheat occurrence location from the abnormality determining unit and the third storage unit A construction machine , further comprising: a display control device that takes in data with the figure and outputs a signal for displaying the color of the hydraulic oil overheat occurrence on the hydraulic oil system diagram or blinking to the display means It is in the hydraulic system fault diagnosis device.

（３）上述した課題を解決するために、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記作動油タンク内の作動油温度を検出する作動油温度センサ（Ｔ１）と、前記作動油温度センサ（Ｔ１）からの検出値と前記前記第１の記憶手段に記憶した基準値とを比較し、前記検出値が前記基準値を超えた場合には、作動油オーバーヒートが発生していると判定する手順と、この判定結果に基づいて作動油オーバーヒートの警報信号を表示手段に出力する手順を実行する異常判定手段とを更に備えたことを特徴とする建設機械の作動油系統故障診断装置にある。 (3) In order to solve the above-described problem, in a third invention, in the first or second invention, a hydraulic oil temperature sensor (T1) for detecting a hydraulic oil temperature in the hydraulic oil tank, and the operation The detected value from the oil temperature sensor (T1) is compared with the reference value stored in the first storage means, and when the detected value exceeds the reference value, hydraulic oil overheating has occurred. And an abnormality determination means for executing a procedure for outputting a hydraulic oil overheat warning signal to the display means based on the determination result. It is in.

以上詳述した通り、本発明によれば、作動油オーバーヒートが発生した場合に、その原因をサービスマン等の経験、技量に拠らずに誰でも容易に特定することができる。 As described above in detail, according to the present invention, when hydraulic oil overheat occurs, anyone can easily identify the cause without depending on the experience and skill of a service person or the like.

以下、本発明の建設機械の作動油冷却系統故障診断装置の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の建設機械の作動油冷却系統故障診断装置の一実施の形態を備えた建設機械（この例では油圧ショベル）の全体構造を表す側面図である。 Hereinafter, an embodiment of a hydraulic oil cooling system failure diagnosis apparatus for construction machinery according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view showing the overall structure of a construction machine (in this example, a hydraulic excavator) provided with an embodiment of a hydraulic oil cooling system failure diagnosis device for a construction machine according to the present invention.

この図１において、１は油圧ショベルである。また、２は走行体、３はこの走行体２上に旋回可能に設けた旋回体、４はこの旋回体３の前部左側に設けた運転室、５は旋回体３の前部中央に俯仰動可能に設けたフロント作業機である。また、６は旋回体３に回動可能に設けたブーム、７はこのブーム６の先端に回動可能に設けたアーム、８はこのアーム７の先端に回動可能に設けたバケットであり、フロント作業機５はこれらブーム６、アーム７及びバケット８で構成されている。また、９は運転室４内に設置されたコントローラネットワークであり、油圧ショベル１の部位ごとの動作状態に係わる状態量を収集するためのものである。 In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a hydraulic excavator. 2 is a traveling body, 3 is a revolving body provided on the traveling body 2 so as to be able to swivel, 4 is a cab provided on the left side of the front of the revolving body 3, and 5 is elevated at the front center of the revolving body 3. It is a movable front work machine. In addition, 6 is a boom that is pivotally provided on the revolving body 3, 7 is an arm that is pivotally provided at the tip of the boom 6, and 8 is a bucket that is pivotally provided at the tip of the arm 7. The front work machine 5 includes the boom 6, the arm 7, and the bucket 8. Reference numeral 9 denotes a controller network installed in the operator's cab 4 for collecting state quantities relating to the operating state of each part of the hydraulic excavator 1.

なお、図１においては、油圧ショベル１は、機体重量数百トンクラスで例えば海外の鉱山等において用いられることの多い超大型ショベル（バックホウタイプ）を例にとって図示しているが、本発明の適用対象としてはこれに限られるものではない。すなわち、日本国内において各種建設工事現場等において最も活躍する機体重量数十トンクラスのいわゆる大型ショベル、中型ショベルや、小規模工事現場で活躍するそれよりさらに小型のいわゆるミニショベル等に適用してもよい。 In FIG. 1, the hydraulic excavator 1 is illustrated with an example of an ultra-large excavator (backhoe type) that has a body weight of several hundred tons and is often used in overseas mines, for example. The target is not limited to this. In other words, it can be applied to so-called large and medium-sized excavators with a weight of several tens of tons class that are most active in various construction sites in Japan, and so-called mini-excavators that are even smaller than those that are active in small-scale construction sites. Good.

図２はコントローラネットワーク９の構成のうち作動油冷却系統の故障診断に係わる要部を抽出して示す部分概略構成図である。
この図２において、１０は噴射量制御装置１２の制御を行うことによりエンジン１１（後述の図３参照）への燃料噴射量を制御するエンジン制御装置、１３はエンジン１１の動作状態に係わる状態量のモニタリングを行うエンジンモニタ装置であり、これらエンジン制御装置１０とエンジンモニタ装置１３とはシリアル通信１４により接続されている。また、エンジンモニタ装置１３には、エンジン１１の動作状態に係わる状態量を検出する各種センサからの検出信号が入力されるようになっている（但しこの図２では図示せず）。 FIG. 2 is a partial schematic configuration diagram showing a main part related to failure diagnosis of the hydraulic oil cooling system extracted from the configuration of the controller network 9.
In FIG. 2, 10 is an engine control device that controls the fuel injection amount to the engine 11 (see FIG. 3 described later) by controlling the injection amount control device 12, and 13 is a state quantity related to the operating state of the engine 11. The engine control device 10 and the engine monitor device 13 are connected by serial communication 14. Further, detection signals from various sensors that detect state quantities relating to the operating state of the engine 11 are input to the engine monitor device 13 (not shown in FIG. 2).

１５は例えば走行体２を操作する電気レバー、１６は例えばフロント作業機５を操作するための電気レバー、１７はこれら電気レバー１５，１６の操作量に応じて油圧制御を行う（詳細は後述）と共にそれら電気レバー１５，１６の操作状態に係わる状態量を検出する電気レバー制御装置である。また、１８は運転室４内に設けられ、油圧ショベル１の各種稼働情報や警報情報等をオペレータに対して表示するディスプレイ（表示手段；車載モニタ）であり、１９はこのディスプレイ１８の表示に係わる制御を行う表示制御装置である。また、２０はこの表示制御装置１９に接続され、オペレータの操作入力により各種のデータ設定やディスプレイ１８の画面の切り替え等が行われるキーパッドである。 15 is an electric lever for operating the traveling body 2, 16 is an electric lever for operating the front work machine 5, and 17 is a hydraulic control according to the operation amount of these electric levers 15 and 16 (details will be described later). In addition, this is an electric lever control device that detects a state quantity related to the operation state of the electric levers 15 and 16. Reference numeral 18 denotes a display (display means; in-vehicle monitor) that is provided in the cab 4 and displays various operation information, alarm information, and the like of the excavator 1, and 19 relates to the display of the display 18. It is a display control device that performs control. Reference numeral 20 denotes a keypad which is connected to the display control device 19 and allows various data settings, screen switching of the display 18 and the like to be performed by operator input.

２３は油圧ショベル１の作動油冷却系統の動作状態に係わる状態量のモニタリングを行うと共に、所定の条件が満たされた場合に作動油オーバーヒート等の警報を発報する（詳細は後述）油圧モニタ装置（警報手段）である。この油圧モニタ装置２３には作動油冷却系統の動作状態に係わる状態量を検出する各種センサ（検出手段）からの検出信号が入力されるようになっている。 23 monitors the amount of state related to the operating state of the hydraulic oil cooling system of the hydraulic excavator 1, and issues a warning such as hydraulic oil overheating when a predetermined condition is satisfied (details will be described later). (Alarm means). Detection signals from various sensors (detection means) that detect state quantities relating to the operation state of the hydraulic oil cooling system are input to the hydraulic pressure monitoring device 23.

図３は油圧ショベル１の作動油冷却系統の全体概略構成を表すと共に上記各種センサの設置箇所を示す概念構成図である。
この図３において、１１は油圧ショベル１の旋回体３に搭載された前述のエンジンであり、２５はこのエンジン１１のクランクシャフト（図示せず）の回転駆動力によりポンプトランスミッション２６を介して駆動される可変容量型のメインポンプ、２７はこのメインポンプ２５から吐出される作動油により駆動されるアクチュエータ（例えばブームシリンダ、アームシリンダ等）、２８はメインポンプ２５の吐出配管２９に接続され、メインポンプ２５からアクチュエータ２７への作動油の流量及び流れ方向を制御するコントロールバルブ、３０は上記メインポンプ２５と同様にエンジン１１のクランクシャフト（図示せず）の回転駆動力によりポンプトランスミッション２６を介して駆動され、コントロールバルブ２８を切換駆動するためのパイロット元圧を生成する固定容量型のパイロットポンプ、３１はこのパイロットポンプ３０の吐出配管３２に接続され、パイロットポンプ３０で生成されたパイロット元圧を電気レバー制御装置１７からの制御信号に応じて減圧しパイロット圧を生成するパイロット減圧弁、３３はコントロールバルブ２８と作動油タンク３４とを接続する排油配管３５に複数系統（本実施の形態では２系統）設けられ、作動油を冷却するオイルクーラ、３６はこのオイルクーラ３３を冷却する冷却風を生起する冷却ファン、３７はこの冷却ファン３６を駆動するファン駆動モータ、３８はエンジン１１のクランクシャフト（図示せず）の回転駆動力によりポンプトランスミッション２６を介して駆動され、ファン駆動モータ３７を駆動するための作動油を吐出配管３９を介して供給する可変容量型のファン駆動ポンプ、４０はファン駆動モータ３７のドレン配管である。なお、この図３においては便宜上、アクチュエータ及びこれに対応したコントロールバルブやパイロット減圧弁を１つのみ図示しているが、実際には油圧ショベル１には多数のアクチュエータが搭載されており、それらに対応したコントロールバルブ及びパイロット減圧弁等の油圧機器が設けられている。 FIG. 3 is a conceptual configuration diagram showing an overall schematic configuration of the hydraulic oil cooling system of the hydraulic excavator 1 and showing the installation locations of the various sensors.
In FIG. 3, reference numeral 11 denotes the above-described engine mounted on the swing body 3 of the hydraulic excavator 1, and 25 is driven via the pump transmission 26 by the rotational driving force of the crankshaft (not shown) of the engine 11. The variable displacement main pump 27 is an actuator (for example, a boom cylinder, an arm cylinder, etc.) driven by hydraulic oil discharged from the main pump 25, and 28 is connected to a discharge pipe 29 of the main pump 25. A control valve 30 for controlling the flow rate and flow direction of hydraulic oil from 25 to the actuator 27 is driven via the pump transmission 26 by the rotational driving force of the crankshaft (not shown) of the engine 11, similarly to the main pump 25. The control valve 28 is switched and driven. The fixed displacement pilot pump 31 for generating the pilot original pressure is connected to the discharge pipe 32 of the pilot pump 30, and the pilot original pressure generated by the pilot pump 30 is determined according to the control signal from the electric lever control device 17. A pilot pressure reducing valve 33 for reducing the pressure and generating a pilot pressure is provided in a plurality of systems (two systems in the present embodiment) in the oil drain pipe 35 connecting the control valve 28 and the hydraulic oil tank 34 to cool the hydraulic oil. The oil cooler 36 is a cooling fan that generates cooling air for cooling the oil cooler 33, 37 is a fan drive motor that drives the cooling fan 36, and 38 is a rotational drive force of a crankshaft (not shown) of the engine 11. Actuated to drive a fan drive motor 37 driven by a pump transmission 26 Variable displacement fan drive pump which supplies via the discharge pipe 39, 40 is a drain pipe of the fan drive motor 37. In FIG. 3, for the sake of convenience, only one actuator and a corresponding control valve or pilot pressure reducing valve are shown. However, in actuality, the hydraulic excavator 1 is equipped with a large number of actuators. Corresponding hydraulic devices such as control valves and pilot pressure reducing valves are provided.

このような構成により、例えばオペレータがアクチュエータ２７が伸長するように電気レバー１６を操作すると、この電気レバー１６からの操作信号に応じて電気レバー制御装置１７が制御信号をパイロット減圧弁３１に出力し、これによりパイロット減圧弁３１は切換位置３１Ａに切り換わる。そして、パイロットポンプ３０からのパイロット元圧はパイロット減圧弁３１で電気レバー１６の操作量に応じて減圧され、そのパイロット圧が導圧配管４５を介してコントロールバルブ２８に伝えられる。これにより、コントロールバルブ２８はバネ２８ｂの力に抗して切換位置２８Ａに切り換わり、メインポンプ２５から吐出された作動油は吐出配管２９から切換位置２８Ａ及び作動油配管４６を介してアクチュエータ２７のボトム側２７Ａに流入する。その結果、アクチュエータ２７は伸長する。このとき、アクチュエータ２７のロッド側２７Ｂの作動油は作動油配管４８及びコントロールバルブ２８の切換位置２８Ａを経て排油配管３５に導かれ、オイルクーラ３３で冷却された後に作動油タンク３４に流入する。 With such a configuration, for example, when the operator operates the electric lever 16 so that the actuator 27 extends, the electric lever control device 17 outputs a control signal to the pilot pressure reducing valve 31 in response to an operation signal from the electric lever 16. Thus, the pilot pressure reducing valve 31 is switched to the switching position 31A. The pilot original pressure from the pilot pump 30 is reduced by the pilot pressure reducing valve 31 in accordance with the operation amount of the electric lever 16, and the pilot pressure is transmitted to the control valve 28 via the pressure guiding pipe 45. As a result, the control valve 28 switches to the switching position 28A against the force of the spring 28b, and the hydraulic oil discharged from the main pump 25 is discharged from the discharge pipe 29 via the switching position 28A and the hydraulic oil pipe 46. It flows into the bottom side 27A. As a result, the actuator 27 extends. At this time, the hydraulic oil on the rod side 27 </ b> B of the actuator 27 is guided to the oil drain pipe 35 through the hydraulic oil pipe 48 and the switching position 28 </ b> A of the control valve 28, cooled by the oil cooler 33, and then flows into the hydraulic oil tank 34. .

一方、オペレータがアクチュエータ２７が縮短するように電気レバー１６を操作すると、この電気レバー１６からの操作信号に応じて電気レバー制御装置１７が制御信号をパイロット減圧弁３１に出力し、これによりパイロット減圧弁３１は切換位置３１Ｂに切り換わる。そして、パイロットポンプ３０からのパイロット元圧は減圧され、そのパイロット圧が導圧配管４７を介してコントロールバルブ２８に伝えられる。これにより、コントロールバルブ２８はバネ２８ａの力に抗して切換位置２８Ｂに切り換わり、メインポンプ２５から吐出された作動油は吐出配管２９から切換位置２８Ｂ及び作動油配管４８を介してアクチュエータ２７のロッド側２７Ｂに流入する。その結果、アクチュエータ２７は縮短する。このとき、アクチュエータ２７のボトム側２７Ａの作動油は作動油配管４６及びコントロールバルブ２８の切換位置２８Ｂを経て排油配管３５に導かれ、オイルクーラ３３で冷却された後に作動油タンク３４に流入する。 On the other hand, when the operator operates the electric lever 16 so that the actuator 27 contracts, the electric lever control device 17 outputs a control signal to the pilot pressure reducing valve 31 in response to an operation signal from the electric lever 16, thereby reducing the pilot pressure reduction. The valve 31 switches to the switching position 31B. Then, the pilot original pressure from the pilot pump 30 is reduced, and the pilot pressure is transmitted to the control valve 28 via the pressure guiding pipe 47. As a result, the control valve 28 switches to the switching position 28B against the force of the spring 28a, and the hydraulic oil discharged from the main pump 25 passes through the switching position 28B and the hydraulic oil pipe 48 from the discharge pipe 29 to the actuator 27. It flows into the rod side 27B. As a result, the actuator 27 is shortened. At this time, the hydraulic oil on the bottom side 27 </ b> A of the actuator 27 is guided to the oil drain pipe 35 through the hydraulic oil pipe 46 and the switching position 28 </ b> B of the control valve 28, cooled by the oil cooler 33, and then flows into the hydraulic oil tank 34. .

なお、電気レバー１６が操作されない場合にはパイロット減圧弁３１は中立位置３１Ｃとなり、パイロットポンプ３０で生成されたパイロット元圧はパイロット減圧弁３１で遮断され、導圧配管４５，４７には導かれない。これにより、コントロールバルブ２８は左右のバネ２８ａ，２８ｂの付勢力により中立位置２８Ｃとなり、メインポンプ２５から吐出された作動油はアクチュエータ２７に導入されずにコントロールバルブ２８をバイパスし、オイルクーラ３３で冷却されて作動油タンク３４に流入する。 When the electric lever 16 is not operated, the pilot pressure reducing valve 31 is in the neutral position 31C, and the pilot original pressure generated by the pilot pump 30 is shut off by the pilot pressure reducing valve 31 and guided to the pressure guiding pipes 45 and 47. Absent. As a result, the control valve 28 is moved to the neutral position 28C by the urging force of the left and right springs 28a and 28b, and the hydraulic oil discharged from the main pump 25 bypasses the control valve 28 without being introduced into the actuator 27, and the oil cooler 33 It is cooled and flows into the hydraulic oil tank 34.

また、Ｔ１は作動油タンク３４内の作動油温度を検出する作動油温度センサ、Ｔ２はオイルクーラ３３の冷却ファン３６側（図３中左側）前面の空気温度（オイルクーラ前面空気温度）を検出するオイルクーラ前面温度センサ、Ｔ３は排油配管３５におけるオイルクーラ３３の下流側に設けられ、オイルクーラ３３から流出する作動油の温度（オイルクーラ出口温度）を検出するオイルクーラ出口温度センサ、Ｔ４はファン駆動モータ３７のドレン配管４０に設けられ、ファン駆動モータ３７のドレン温度（ファン駆動モータドレン温度）を検出するファンモータドレン温度センサ、Ｐ１は排油配管３５に設けられ、オイルクーラ３３に流入する作動油の圧力（オイルクーラ入口圧力）を検出するオイルクーラ入口圧センサ、Ｐ２は吐出配管３９に設けられ、ファン駆動モータ３７に流入する作動油の圧力（ファン駆動モータ入口圧力）を検出するファンモータ入口圧センサ、Ｐ３はファン駆動モータ３７のドレン配管４０に設けられ、ファン駆動モータ３７のドレン圧（ファン駆動モータドレン圧力）を検出するファンモータドレン圧センサである。 T1 is a hydraulic oil temperature sensor that detects the temperature of the hydraulic oil in the hydraulic oil tank 34, and T2 is an air temperature (oil cooler front air temperature) in front of the cooling fan 36 side (left side in FIG. 3) of the oil cooler 33. An oil cooler front surface temperature sensor T3 is provided downstream of the oil cooler 33 in the oil discharge pipe 35, and an oil cooler outlet temperature sensor T4 that detects the temperature of the hydraulic oil flowing out from the oil cooler 33 (oil cooler outlet temperature). Is provided in the drain pipe 40 of the fan drive motor 37 and detects a drain temperature (fan drive motor drain temperature) of the fan drive motor 37. P1 is provided in the oil drain pipe 35 and is connected to the oil cooler 33. Oil cooler inlet pressure sensor that detects the pressure of the flowing hydraulic oil (oil cooler inlet pressure), P2 is the discharge pipe 9, a fan motor inlet pressure sensor for detecting the pressure of the hydraulic oil flowing into the fan drive motor 37 (fan drive motor inlet pressure), P3 is provided in the drain pipe 40 of the fan drive motor 37, and the fan drive motor 37 This is a fan motor drain pressure sensor that detects the drain pressure (fan drive motor drain pressure).

図２に戻り、上記作動油温度センサＴ１で検出される作動油温度、オイルクーラ前面温度センサＴ２で検出されるオイルクーラ前面空気温度、オイルクーラ出口温度センサＴ３で検出されるオイルクーラ出口温度、ファンモータドレン温度センサＴ４で検出されるファン駆動モータドレン温度、オイルクーラ入口圧センサＰ１で検出されるオイルクーラ入口圧力、ファンモータ入口圧センサＰ２で検出されるファン駆動モータ入口圧力、及びファンモータドレン圧センサＰ３で検出されるファン駆動モータドレン圧力は、油圧モニタ装置２３に入力される。また、上記表示制御装置１９、電気レバー制御装置１７、及び油圧モニタ装置２３は、第２ネットワーク９Ｂを介して後述するデータ記録装置５０に接続されている。 Returning to FIG. 2, the hydraulic oil temperature detected by the hydraulic oil temperature sensor T1, the oil cooler front air temperature detected by the oil cooler front temperature sensor T2, the oil cooler outlet temperature detected by the oil cooler outlet temperature sensor T3, Fan motor drain temperature detected by fan motor drain temperature sensor T4, oil cooler inlet pressure detected by oil cooler inlet pressure sensor P1, fan drive motor inlet pressure detected by fan motor inlet pressure sensor P2, and fan motor The fan drive motor drain pressure detected by the drain pressure sensor P3 is input to the hydraulic pressure monitoring device 23. The display control device 19, the electric lever control device 17, and the hydraulic pressure monitoring device 23 are connected to a data recording device 50 described later via the second network 9B.

５０は第１ネットワーク９Ａ及び第２ネットワーク９Ｂにそれぞれ接続され、第２ネットワーク９Ｂからの状態量、すなわち作動油温度、オイルクーラ前面空気温度、オイルクーラ出口温度、ファン駆動モータドレン温度、オイルクーラ入口圧力、ファン駆動モータ入口圧力、及びファン駆動モータドレン圧力（以下、適宜、これらをまとめて作動油冷却系状態量と記載する）を状態量データとして取り込み記録するデータ記録装置（第１の記憶手段；第２の記憶手段；異常判定手段；第３の記憶手段；部位特定手段）である。なお、ここでは特に記載しないが、エンジンモニタ装置１３に入力されるエンジン１１の動作状態に係わる各種状態量（以下、エンジン系状態量と記載する）についても第１ネットワーク９Ａを介して取り込み、記録可能になっている。さらに、このデータ記録装置５０は第１ネットワーク９Ａと第２ネットワーク９Ｂとの信号の橋渡しの役目も果たしている。 50 are connected to the first network 9A and the second network 9B, respectively, and state quantities from the second network 9B, that is, hydraulic oil temperature, oil cooler front air temperature, oil cooler outlet temperature, fan drive motor drain temperature, oil cooler inlet A data recording device (first storage means) that takes in and records pressure, fan drive motor inlet pressure, and fan drive motor drain pressure (hereinafter collectively referred to as hydraulic fluid cooling system state quantities as appropriate) as state quantity data Second storage means; abnormality determination means; third storage means; site specifying means). Although not specifically described here, various state quantities (hereinafter referred to as engine system state quantities) relating to the operating state of the engine 11 input to the engine monitor device 13 are also captured and recorded via the first network 9A. It is possible. Furthermore, the data recording device 50 also serves as a signal bridge between the first network 9A and the second network 9B.

５１はこのデータ記録装置５０とシリアル通信５２を介して接続可能な携帯端末、５３はデータ記録装置５０にシリアル通信５４を介して接続された衛星通信端末、５５はこの衛星通信端末５３から図示しない通信衛星にデータを送信するためのアンテナ、５６は例えば油圧ショベル１が稼働する現場付近に設けた現場事務所内に設置され、上記携帯端末５１と接続可能なＰＣ端末である。このとき、データ記録装置５０とＰＣ端末５６とを直接接続することもできる。 51 is a portable terminal that can be connected to the data recording device 50 via the serial communication 52, 53 is a satellite communication terminal connected to the data recording device 50 via the serial communication 54, and 55 is not shown from the satellite communication terminal 53. An antenna 56 for transmitting data to the communication satellite, for example, is a PC terminal that is installed in a field office provided near the field where the excavator 1 operates and can be connected to the portable terminal 51. At this time, the data recording device 50 and the PC terminal 56 can also be directly connected.

上記データ記録装置５０には第１ネットワーク９Ａからのエンジン系状態量及び第２ネットワーク９Ｂからの作動油冷却系状態量が単位時間毎（例えば１秒毎）に入力されており、通常、データ記録装置５０は例えばこれらの状態量の所定時間単位（例えば３０分）毎の平均値（又は標準偏差等でもよい）を演算して一定期間（例えば１日）の範囲内における経時変化を表す稼働データ（すなわちトレンドデータ）を生成したり、エンジン累積稼働時間等の累積稼働データを生成して記録する。この一定期間の範囲内におけるトレンドデータ及び累積稼働データは、例えば日報として１日に１回携帯端末５１を介して現場事務所のＰＣ端末５６にダウンロードされたり、衛星通信端末５３及びアンテナ５５を介した衛星通信により油圧ショベル１の管理側（例えば油圧ショベル１のメーカ（又は販売店、ディーラ等）、所有者等）に送信されるようになっている。 In the data recording device 50, the engine system state quantity from the first network 9A and the hydraulic oil cooling system state quantity from the second network 9B are input every unit time (for example, every 1 second). The apparatus 50 calculates, for example, an average value (or standard deviation or the like) for each predetermined time unit (for example, 30 minutes) of these state quantities, and represents operating data representing a change over time within a certain period (for example, one day). (That is, trend data) is generated, or accumulated operation data such as engine accumulated operation time is generated and recorded. The trend data and accumulated operation data within the range of this fixed period are downloaded as daily reports to the PC terminal 56 of the field office via the portable terminal 51 once a day, for example, or via the satellite communication terminal 53 and the antenna 55. The data is transmitted to the management side of the excavator 1 (for example, the manufacturer (or dealer, dealer, etc.), owner, etc.) of the excavator 1 by satellite communication.

一方、データ記録装置５０は、第２ネットワーク９Ｂから入力される作動油冷却系状態量を所定の時間範囲（例えば５分）内で単位時間毎（例えば１秒毎）にメモリ（図示せず）に取り込み記録しており、最新の状態量データとなるように常時更新を行っている。そして、油圧モニタ装置２３から作動油オーバーヒートの警報信号（詳細は後述する）が入力された場合には、作動油冷却系状態量について上記所定の時間記録した状態量データを更新されないように保存すると共に、警報信号が入力された時点から所定の時間範囲（例えば１分）内の作動油冷却系状態量を記録し、上記保存した状態量データと合わせて（すなわち警報信号入力時の前５分、後１分、計６分の状態量データとなる）スナップショットデータとして保存するようになっている。 On the other hand, the data recording device 50 stores a hydraulic oil cooling system state quantity input from the second network 9B in a memory (not shown) every unit time (for example, every second) within a predetermined time range (for example, 5 minutes). And is constantly updated so that it becomes the latest state quantity data. When a hydraulic oil overheat warning signal (details will be described later) is input from the hydraulic pressure monitoring device 23, the state quantity data recorded for the predetermined time for the hydraulic oil cooling system state quantity is stored so as not to be updated. At the same time, the operating oil cooling system state quantity within a predetermined time range (for example, 1 minute) from the time when the alarm signal is input is recorded and is combined with the stored state quantity data (that is, 5 minutes before the alarm signal is input). The data is stored as snapshot data for a total of 6 minutes after 1 minute).

以上のような構成である油圧ショベル１において、本実施の形態の最も大きな特徴は、データ記録装置５０が上記のようにして保存したスナップショットデータを、各状態量データ項目ごとにその状態量データに対応する所定の基準値範囲と比較することにより、作動油オーバーヒートの原因に係わる部位を特定し、ディスプレイ１８に表示するようにしたことである。以下、この詳細について説明する。 In the hydraulic excavator 1 configured as described above, the greatest feature of the present embodiment is that the snapshot data stored by the data recording device 50 as described above is stored in the state quantity data for each state quantity data item. By comparing with a predetermined reference value range corresponding to the above, a part related to the cause of the hydraulic oil overheating is specified and displayed on the display 18. The details will be described below.

図４は作動油オーバーヒートの警報が発報されてからその異常の原因である部位がディスプレイ１８に表示されるまでの制御の流れを示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing the flow of control from when the hydraulic oil overheat alarm is issued until the part that is the cause of the abnormality is displayed on the display 18.

まず、ステップ１０では、油圧モニタ装置２３が作動油温度センサＴ１で検出される作動油温度を入力する。 First, in step 10, the hydraulic pressure monitoring device 23 inputs the hydraulic oil temperature detected by the hydraulic oil temperature sensor T1.

次のステップ２０では、油圧モニタ装置２３において、例えば内部のメモリ（図示せず）から所定の基準値ｔ₀を読み出し、上記ステップ１０で入力した作動油温度をこの基準値ｔ₀と比較する。ここで、上記基準値ｔ₀は、例えば作動油モニタ装置２３の内部のメモリに予め記憶され（又は適宜入力するようにしてもよい）、作動油温度がこの基準値を超えた場合には作動油オーバーヒート異常が発生しているとみなすことのできる所定の基準値である。作動油温度が基準値ｔ₀以下である場合には、判定が満たされずにステップ１０に戻る。一方、作動油温度が基準値ｔ₀よりも大きい場合には判定が満たされて次のステップ３０に移る。 In the next step 20, the hydraulic pressure monitoring device 23 reads a predetermined reference value t ₀ from, for example, an internal memory (not shown), and compares the hydraulic oil temperature input in step 10 with the reference value t ₀ . Here, the reference value t ₀ is stored in advance in, for example, a memory inside the hydraulic oil monitoring device 23 (or may be appropriately input), and the operation is performed when the hydraulic oil temperature exceeds the reference value. This is a predetermined reference value that can be considered that an oil overheat abnormality has occurred. If the hydraulic oil temperature is equal to or lower than the reference value t ₀ , the determination is not satisfied and the routine returns to step 10. On the other hand, if the hydraulic oil temperature is higher than the reference value t ₀ , the determination is satisfied and the routine goes to the next step 30.

ステップ３０では、油圧モニタ装置２３が作動油オーバーヒートの警報信号を第２ネットワーク９Ｂに送信する。これにより、警報信号はデータ記録装置５０及び表示制御装置１９に入力される。警報信号を入力された表示制御装置１９はディスプレイ１８を適宜の作動油オーバーヒートの警報表示をするように制御する。なおこの警報発報時に、例えば油圧ショベル１が警報ランプ（例えばパトライト等）６０（図２参照）を備えており、油圧モニタ装置２３がその警報ランプ６０を点滅（又は点灯）させるようにしてもよい。 In step 30, the hydraulic pressure monitoring device 23 transmits a hydraulic oil overheat warning signal to the second network 9B. As a result, the alarm signal is input to the data recording device 50 and the display control device 19. The display control device 19 to which the alarm signal has been input controls the display 18 to display an appropriate hydraulic oil overheat alarm display. When the alarm is issued, for example, the excavator 1 is provided with an alarm lamp (for example, a patrol light) 60 (see FIG. 2), and the hydraulic monitor device 23 blinks (or lights) the alarm lamp 60. Good.

次のステップ４０では、前述したように、上記ステップ３０で油圧モニタ装置２３から作動油オーバーヒートの警報信号を入力されたデータ記録装置５０が、警報信号入力時点の前後を含む所定の時間範囲（例えば警報信号入力時の前５分、後１分の計６分）の作動油冷却系状態量について、スナップショットデータとして例えばメモリ（図示せず）に保存する。 In the next step 40, as described above, the data recording device 50 that has received the hydraulic oil overheat warning signal from the hydraulic pressure monitoring device 23 in the above step 30 has a predetermined time range including before and after the warning signal input time (for example, The hydraulic oil cooling system state quantity for 5 minutes before the warning signal input and 6 minutes after the 1 minute) is stored as snapshot data in, for example, a memory (not shown).

次のステップ５０では、データ記録装置５０において、例えば内部のメモリ（図示せず）からスナップショットデータに含まれる各状態量データ項目（すなわち作動油温度、オイルクーラ前面空気温度、オイルクーラ出口温度、ファン駆動モータドレン温度、オイルクーラ入口圧力、ファン駆動モータ入口圧力、及びファン駆動モータドレン圧力）に対応する所定の基準値範囲（基準値でもよい）Ｒ₀〜Ｒ₆をそれぞれ読み出し、上記ステップ４０で保存したスナップショットデータがこれら所定の基準値範囲Ｒ₀〜Ｒ₆内に収まっているかどうかをそれぞれ比較・判定する。ここで、上記基準値範囲Ｒ₀〜Ｒ₆は、例えば油圧モニタ装置２３の内部のメモリに予め記憶され（又は適宜入力するようにしてもよい）、スナップショットデータ中の各状態量データがそれぞれに対応する基準値範囲Ｒ₀〜Ｒ₆の範囲外（又は範囲内でもよい）となるときがある場合には、その状態量データに係わる部位に何らかの異常が発生しているとみなすことのできる所定の基準値範囲である。これら基準値範囲Ｒ₀〜Ｒ₆のうちの基準値範囲Ｒ₀の一例を図５及び図６に示す。基準値範囲Ｒ₀はファンモータドレン圧センサＰ３で検出するファン駆動モータドレン圧力の基準値範囲である。 In the next step 50, in the data recording device 50, for example, each state quantity data item (namely, hydraulic oil temperature, oil cooler front air temperature, oil cooler outlet temperature, etc.) included in the snapshot data from an internal memory (not shown). The predetermined reference value ranges (which may be reference values) R _{0 to} R ₆ corresponding to the fan drive motor drain temperature, oil cooler inlet pressure, fan drive motor inlet pressure, and fan drive motor drain pressure) are read out, respectively, and the above-described step 40 Each of the snapshot data stored in (1) is compared / determined to determine whether it falls within these predetermined reference value ranges R _{0 to} R ₆ . Here, the reference value ranges R _{0 to} R ₆ are stored in advance in, for example, a memory inside the hydraulic pressure monitoring device 23 (or may be input as appropriate), and each state quantity data in the snapshot data is respectively stored. When there is a case where the reference value range R _{0 to} R ₆ corresponding to is outside the range (or may be within the range), it can be considered that some abnormality has occurred in the part related to the state quantity data. This is a predetermined reference value range. An example of a reference value range R ₀ of these reference value range R ₀ to R ₆ shown in FIGS. The reference value range R ₀ is a reference value range of the fan drive motor drain pressure detected by the fan motor drain pressure sensor P3.

これら図５及び図６はファン駆動モータ３７のドレン圧力と時間との関係を示している。一般にモータ及び斜板ポンプにおいては正常時には図５のようにほぼドレン圧は一定となるが、異常が生じてくると故障の前兆として図６のような傾向を示すことがわかっている。そこで、本実施の形態では基準値範囲Ｒ₀を図６に示すように基準値Ｐ_H以下の範囲に定めると共に、回数Ｎを定め、ドレン圧が所定の基準値Ｐ_Hを超えた（すなわち基準値範囲Ｒ₀外となった）回数がＮ回以上となった場合に異常と判定するようにしている。 5 and 6 show the relationship between the drain pressure of the fan drive motor 37 and time. In general, in a motor and a swash plate pump, the drain pressure is almost constant as shown in FIG. 5, but when an abnormality occurs, a tendency as shown in FIG. 6 is shown as a sign of failure. Therefore, in the present embodiment, the reference value range R ₀ is set to a range equal to or less than the reference value P _H as shown in FIG. 6, the number N is set, and the drain pressure exceeds the predetermined reference value P _H (that is, When the number of times (outside the value range R ₀ ) is N times or more, it is determined that there is an abnormality.

以上のように、本ステップ５０において、スナップショットデータのうち１項目でも基準値範囲Ｒ₀〜Ｒ₆の範囲外となるときがある場合には、その状態量データは異常と判定され、本ステップの判定が満たされて次のステップ６０に移る。一方、スナップショットデータの全項目が基準値範囲Ｒ₀〜Ｒ₆内である場合には、判定が満たされずに本フローを終了する。 As described above, in this step 50, if any one item of the snapshot data falls outside the reference value range R _{0 to} R ₆ , the state quantity data is determined to be abnormal, and this step When the determination is satisfied, the process proceeds to the next step 60. On the other hand, if all items of the snapshot data are within the reference value range R _{0 to} R ₆ , the determination is not satisfied and this flow ends.

ステップ６０では、データ記録装置５０において、例えば内部のメモリ（図示せず）から各状態量データ項目、その項目の用途・判定内容、及びその項目の対象部位との関係が示されたデータＤを読み出し、上記ステップ５０で異常と判定された状態量データと照らし合わせ、対象部位を特定する。上記データＤの一例を図７に示す。この図７に示すように、例えばオイルクーラ前面空気温度に異常がある場合にはオイルクーラ３３の目詰まり・クラック等が考えられ、対象部位はオイルクーラ３３となる。また、ファン駆動モータ入口圧力に異常がある場合にはファン駆動ポンプ３８の内部リーク等によりポンプ効率が低下していることが考えられ、対象部位はファン駆動ポンプ３８となる。またさらに、前述の図６に示したようにファン駆動モータ３７のドレン圧力に異常がある場合には、ファン駆動モータ３７の異常が考えられ、対象部位はファン駆動モータ３７となる。 In step 60, in the data recording device 50, for example, each state quantity data item, the use / determination content of the item, and data D indicating the relationship with the target part of the item are stored from an internal memory (not shown). The target part is specified by reading and comparing with the state quantity data determined to be abnormal in step 50. An example of the data D is shown in FIG. As shown in FIG. 7, for example, when the air temperature on the front surface of the oil cooler is abnormal, the oil cooler 33 may be clogged or cracked, and the target portion becomes the oil cooler 33. If the fan drive motor inlet pressure is abnormal, the pump efficiency may be reduced due to an internal leak of the fan drive pump 38 or the like, and the target portion is the fan drive pump 38. Furthermore, when the drain pressure of the fan drive motor 37 is abnormal as shown in FIG. 6 described above, the fan drive motor 37 may be abnormal, and the target portion is the fan drive motor 37.

次のステップ７０では、データ記録装置５０が上記ステップ６０で特定した作動油オーバーヒートの原因と考えられる対象部位の表示信号を表示制御装置１９に送信し、これにより表示制御装置１９はディスプレイ１８に対象部位を特定できるように表示させる。 In the next step 70, the data recording device 50 transmits a display signal of the target portion that is considered to be the cause of the hydraulic oil overheating specified in the above step 60 to the display control device 19. Display so that the site can be identified.

このディスプレイ１８による表示の一例を図８〜図１０に示す。図８は対象部位がオイルクーラ３３である場合の表示であり、図９は対象部位がファン駆動ポンプ３８である場合の表示であり、また図１０は対象部位がファン駆動モータ３７である場合の表示である。なお、これら図８〜図１０において、１１はエンジン、２５はメインポンプ、２８はコントロールバルブ、３３はオイルクーラ、３８はファン駆動ポンプ、３７はファン駆動モータ、３６は冷却ファンである。これら図８〜図１０では、例えば対象部位を赤く点滅させるようにしている。なお、表示方法はここに示したものに限定されるわけではなく、例えば表示色は黄でも青でもその他の色でもよく、また対象部位を点滅させずに点灯させてもよい。すなわち、オペレータ等が対象部位を特定できるような表示であればよい。 An example of display on the display 18 is shown in FIGS. FIG. 8 shows a display when the target part is the oil cooler 33, FIG. 9 shows a display when the target part is the fan drive pump 38, and FIG. 10 shows a case where the target part is the fan drive motor 37. It is a display. 8 to 10, 11 is an engine, 25 is a main pump, 28 is a control valve, 33 is an oil cooler, 38 is a fan drive pump, 37 is a fan drive motor, and 36 is a cooling fan. 8 to 10, for example, the target part blinks red. The display method is not limited to the one shown here. For example, the display color may be yellow, blue, or any other color, and the target part may be lit without blinking. In other words, any display that allows the operator or the like to identify the target region may be used.

次に、上記構成の本発明の建設機械の作動油冷却系統故障診断装置の一実施の形態の動作及び作用を以下に説明する。
油圧モニタ装置２３は、単位時間毎（例えば１秒毎）に作動油温度センサＴ１からの作動油温度を入力し、基準値ｔ₀と比較する。作動油温度が基準値ｔ₀よりも大きければ、作動油オーバーヒートの警報信号をデータ記録装置５０及び表示制御装置１９に送信し、これによりディスプレイ１８に適宜の作動油オーバーヒートの警報表示がなされる。同時に、データ記録装置５０は常時更新していた所定の時間範囲（例えば５分）の作動油冷却系状態量データを保存すると共に、警報信号が入力された時点から所定の時間範囲（例えば１分）内の作動油冷却系状態量を記録し、上記保存した状態量データと合わせてスナップショットデータとして保存する。次に、データ記録装置５０は、保存したスナップショットデータと基準値範囲Ｒ₀〜Ｒ₆とを比較し、各状態量データがそれぞれに対応した基準値範囲Ｒ₀〜Ｒ₆内にあるかどうかを判定する。１項目でも基準値範囲Ｒ₀〜Ｒ₆外のものがあれば、データ記録装置５０はその異常のあった状態量データ項目から対象部位を特定し、その部位の信号を表示制御装置１９に送信する。これにより、ディスプレイ１８に作動油オーバーヒートの原因である対象部位が表示される。 Next, the operation and action of an embodiment of the hydraulic oil cooling system failure diagnosis apparatus for construction machines of the present invention having the above-described configuration will be described below.
Hydraulic monitoring apparatus 23 inputs the hydraulic oil temperature from the hydraulic oil temperature sensor T1 for each unit time (for example, every 1 second) is compared with a reference value t _0. If the hydraulic oil temperature is larger than the reference value t ₀ , a hydraulic oil overheat warning signal is transmitted to the data recording device 50 and the display control device 19, whereby an appropriate hydraulic oil overheat warning is displayed on the display 18. At the same time, the data recording device 50 stores the hydraulic oil cooling system state quantity data for a predetermined time range (for example, 5 minutes) that has been constantly updated, and also for a predetermined time range (for example, 1 minute) from when the alarm signal is input. ) Is recorded as snapshot data together with the stored state quantity data. Next, the data recording device 50 compares the stored snapshot data with the reference value ranges R _{0 to} R ₆ and determines whether each state quantity data is within the corresponding reference value ranges R _{0 to} R ₆ . Determine. If even one item is outside the reference value range R _{0 to} R ₆ , the data recording device 50 identifies the target part from the abnormal state quantity data item and transmits the signal of that part to the display control device 19. To do. As a result, the target site that is the cause of the hydraulic oil overheating is displayed on the display 18.

このように、本実施の形態によれば、作動油オーバーヒートが発生した場合に、その原因となった対象部位をデータ記録装置５０で自動的に特定し、且つその部位をオペレータ等が特定できるようにディスプレイ１８に視覚的に表示させることができる。したがって、本実施の形態によれば、ディスプレイ１８を見ることにより、作動油オーバーヒートの原因を経験、技量に拠らずに誰でも容易に特定することができる。 As described above, according to the present embodiment, when hydraulic oil overheat occurs, the data recording device 50 can automatically identify the target site causing the overheating, and the operator can identify the site. Can be visually displayed on the display 18. Therefore, according to the present embodiment, anyone can easily identify the cause of hydraulic oil overheating by looking at the display 18 without depending on experience and skill.

なお、上記本発明の一実施の形態においては、スナップショットデータとその各データ項目に対応した基準値範囲Ｒ₀〜Ｒ₆とを１対１で比較し異常を判定するようにしたが、これに限らない。すなわち、例えばスナップショットデータのうちの作動油温度とオイルクーラ出口温度との偏差を算出し、その偏差に対応する基準値範囲Ｒ₇を設けてこれらを比較し、基準値範囲内であればオイルクーラの冷却能力低下が考えられるため対象部位をオイルクーラ３３とする、といった判定を行うようにしてもよい。このように、スナップショットデータのうちの複数のデータ項目を扱って演算等を施し、その上で基準値範囲と比較するようにしてもよい。 In the above-described embodiment of the present invention, the snapshot data and the reference value ranges R _{0 to} R ₆ corresponding to the respective data items are compared on a one-to-one basis to determine abnormality. Not limited to. That is, for example, a deviation between the hydraulic oil temperature and the oil cooler outlet temperature in the snapshot data is calculated, and a reference value range R ₇ corresponding to the deviation is provided and compared. It may be determined that the target portion is the oil cooler 33 because the cooling capacity of the cooler may be reduced. As described above, a plurality of data items in the snapshot data may be handled and subjected to calculations and the like, and then compared with the reference value range.

また、データ記録装置５０でデータの判断を行わずに、ＰＣ端末５６（又は管理側のＰＣ端末等）にデータをダウンロードして、それらＰＣ端末でデータを解析して、ＰＣ端末の画面上に故障部位を表示することもできる。 In addition, the data recording device 50 downloads data to the PC terminal 56 (or the management-side PC terminal or the like) without analyzing the data, analyzes the data at the PC terminal, and displays the data on the screen of the PC terminal. The failed part can also be displayed.

本発明の建設機械の作動油冷却系統故障診断装置の一実施の形態を備えた油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。It is a side view showing the whole structure of the hydraulic shovel provided with one Embodiment of the hydraulic-oil cooling system failure diagnostic apparatus of the construction machine of this invention. 本発明の建設機械の作動油冷却系統故障診断装置の一実施の形態を備えた油圧ショベルに搭載されたコントローラネットワークの構成のうち、作動油冷却系統の故障診断に係わる要部を抽出して示す部分概略構成図である。FIG. 3 shows an extracted main part related to failure diagnosis of a hydraulic oil cooling system in the configuration of a controller network mounted on a hydraulic excavator equipped with an embodiment of the hydraulic oil cooling system failure diagnosis device for a construction machine according to the present invention. It is a partial schematic block diagram. 本発明の建設機械の作動油冷却系統故障診断装置の一実施の形態を備えた油圧ショベルの作動油冷却系統の全体概略構成を表すと共に各種センサの設置箇所を示す概念構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a conceptual block diagram which shows the installation location of various sensors while showing the whole schematic structure of the hydraulic oil cooling system of the hydraulic shovel provided with one Embodiment of the hydraulic oil cooling system failure diagnostic apparatus of the construction machine of this invention. 本発明の建設機械の作動油冷却系統故障診断装置の一実施の形態における作動油オーバーヒートが発報されてからその異常原因である部位がディスプレイに表示されるまでの制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control after hydraulic oil overheating in one embodiment of the hydraulic oil cooling system failure diagnosis apparatus for construction machines of the present invention is issued until the part which is the cause of abnormality is displayed on the display. . 本発明の建設機械の作動油冷却系統故障診断装置の一実施の形態を構成するファン駆動モータにおいて、正常時のドレン圧と時間との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the drain pressure at the time of normal, and time in the fan drive motor which comprises one Embodiment of the hydraulic-oil cooling system failure diagnostic apparatus of the construction machine of this invention. 本発明の建設機械の作動油冷却系統故障診断装置の一実施の形態を構成するファン駆動モータにおいて、異常の兆候が現出した場合のドレン圧と時間との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between drain pressure and time when the abnormality sign appears in the fan drive motor which comprises one Embodiment of the hydraulic-oil cooling system failure diagnostic apparatus of the construction machine of this invention. 本発明の建設機械の作動油冷却系統故障診断装置の一実施の形態を構成するデータ記録装置に保存され、各状態量データ項目、その項目の用途・判定内容、及びその項目の対象部位との関係が示されたデータの一例を示す表である。Stored in the data recording device constituting one embodiment of the hydraulic oil cooling system failure diagnosis device for construction machine of the present invention, each state quantity data item, the use / determination content of the item, and the target part of the item It is a table | surface which shows an example of the data by which the relationship was shown. 本発明の建設機械の作動油冷却系統故障診断装置の一実施の形態を構成する表示制御装置によるディスプレイ表示の一例を示す図であり、対象部位がオイルクーラである場合の図である。It is a figure which shows an example of the display display by the display control apparatus which comprises one Embodiment of the hydraulic-oil cooling system failure diagnostic apparatus of the construction machine of this invention, and is a figure in case an object site | part is an oil cooler. 本発明の建設機械の作動油冷却系統故障診断装置の一実施の形態を構成する表示制御装置によるディスプレイ表示の一例を示す図であり、対象部位がファン駆動ポンプである場合の図である。It is a figure which shows an example of the display display by the display control apparatus which comprises one Embodiment of the hydraulic-oil cooling system failure diagnostic apparatus of the construction machine of this invention, and is a figure in case an object site | part is a fan drive pump. 本発明の建設機械の作動油冷却系統故障診断装置の一実施の形態を構成する表示制御装置によるディスプレイ表示の一例を示す図であり、対象部位がファン駆動モータである場合の図である。It is a figure which shows an example of the display display by the display control apparatus which comprises one Embodiment of the hydraulic-oil cooling system failure diagnostic apparatus of the construction machine of this invention, and is a figure in case a target site | part is a fan drive motor.

Explanation of symbols

１油圧ショベル（建設機械）
１８ディスプレイ（表示手段；車載モニタ）
２３油圧モニタ装置（警報手段）
５０データ記録装置（第１の記憶手段；第２の記憶手段；異常判定手段；第３の記憶手段；部位特定手段）
Ｔ１作動油温度センサ（検出手段）
Ｔ２オイルクーラ前面温度センサ（検出手段）
Ｔ３オイルクーラ出口温度センサ（検出手段）
Ｔ４ファンモータドレン温度センサ（検出手段）
Ｐ１オイルクーラ入口圧センサ（検出手段）
Ｐ２ファン駆動モータ入口圧センサ（検出手段）
Ｐ３ファンモータドレン圧センサ（検出手段） 1 Excavator (construction machine)
18 Display (display means; in-vehicle monitor)
23 Oil pressure monitoring device (alarm means)
50 Data recording device (first storage means; second storage means; abnormality determination means; third storage means; site specifying means)
T1 Hydraulic oil temperature sensor (detection means)
T2 Oil cooler front surface temperature sensor (detection means)
T3 Oil cooler outlet temperature sensor (detection means)
T4 Fan motor drain temperature sensor (detection means)
P1 Oil cooler inlet pressure sensor (detection means)
P2 Fan drive motor inlet pressure sensor (detection means)
P3 Fan motor drain pressure sensor (detection means)

Claims

An oil cooler that cools the hydraulic oil returned to the hydraulic oil tank, a cooling fan that cools the oil cooler, a fan drive motor for the cooling fan, and a fan drive pump that supplies the oil to the fan drive motor A hydraulic system fault diagnosis device for construction machinery,
An oil cooler front surface temperature sensor (T2) for detecting an air temperature on the cooling fan side of the oil cooler;
An oil cooler outlet temperature sensor (T3) for detecting the temperature of the hydraulic oil that has passed through the oil cooler;
A fan motor drain temperature sensor (T4) for detecting a drain temperature of the fan drive motor;
An oil cooler inlet pressure sensor (P1) for detecting the pressure of the hydraulic oil flowing into the oil cooler (oil cooler inlet pressure);
A fan motor inlet pressure sensor (P2) for detecting the pressure of hydraulic oil flowing into the fan drive motor (fan drive motor inlet pressure);
A fan motor drain pressure sensor (P3) for detecting a drain pressure of the fan drive motor (fan drive motor drain pressure);
Oil cooler front air temperature from the oil cooler front temperature sensor (T2), oil cooler outlet temperature from the oil cooler outlet temperature sensor (T3), fan drive motor drain temperature from the fan motor drain temperature sensor (T4), Oil cooler inlet pressure from the oil cooler inlet pressure sensor (P1), fan drive motor inlet pressure from the fan motor inlet pressure sensor (P2), and fan drive motor drain pressure from the fan motor drain pressure sensor (P3) First storage means for capturing and storing
Second storage means for storing each reference value range for abnormality determination corresponding to each detected value;
Third storage means for storing the hydraulic oil system as a system diagram;
The detected value data of the oil cooler front air temperature, the oil cooler outlet temperature, and the oil cooler inlet pressure stored in the first storage means are compared with the reference value ranges stored in the second storage means. When the detected value data is outside the reference value ranges, a procedure for determining that hydraulic oil overheat has occurred in the oil cooler, and the oil cooler front air stored in the first storage means Each detected value data of the temperature, the oil cooler outlet temperature, and the oil cooler inlet pressure is compared with each reference value range stored in the second storage means, and each detected value data is out of each reference value range. If it is, the procedure for determining that hydraulic oil overheat has occurred in the oil cooler, and the fan drive motor inlet pressure detection value data stored in the first storage means are stored. And the reference value range stored in the second storage means, and if the detected value data is outside the reference value range, it is determined that hydraulic oil overheat is generated in the fan-driven pump. The procedure is executed, and a display signal of the hydraulic oil diagram stored in the third storage unit and the location where the hydraulic oil overheat is generated on the hydraulic fluid diagram is output to the display unit based on the determination result. An apparatus for diagnosing a hydraulic fluid in a construction machine, comprising an abnormality determining means for executing a procedure .

In the construction machine hydraulic oil system fault diagnosis device according to claim 1,
The data of the hydraulic oil overheat occurrence location from the abnormality determining means and the hydraulic oil system diagram stored in the third storage means are captured, and the hydraulic oil overheat occurrence location on the hydraulic oil diagram is displayed or blinked. A hydraulic oil system fault diagnosis device for construction machinery , further comprising a display control device for outputting a signal to be displayed to the display means .

In the hydraulic oil system fault diagnosis apparatus for construction machine according to claim 1 or 2,
A hydraulic oil temperature sensor (T1) for detecting a hydraulic oil temperature in the hydraulic oil tank;
The detected value from the hydraulic oil temperature sensor (T1) is compared with the reference value stored in the first storage means, and when the detected value exceeds the reference value, hydraulic oil overheating occurs. A hydraulic oil system failure of the construction machine, further comprising: a procedure for determining that the hydraulic oil is overheated, and an abnormality determination means for executing a procedure for outputting a warning signal for hydraulic oil overheating to the display means based on the determination result Diagnostic device.