CN101331389A - 机体诊断方法和机体诊断系统 - Google Patents

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CN101331389A CNA2007800006881A CN200780000688A CN101331389A CN 101331389 A CN101331389 A CN 101331389A CN A2007800006881 A CNA2007800006881 A CN A2007800006881A CN 200780000688 A CN200780000688 A CN 200780000688A CN 101331389 A CN101331389 A CN 101331389A
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酒井诚
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Abstract

本发明提供一种机体诊断方法和机体诊断系统，不使用阈值就能够进行机体的异常/故障诊断。通过按照机体(11)的一定时间的工作生成表示与发动机输出相关联的信号的大小和出现频度之间的关系的频度分布信息的动态管理用控制器(24)、接收多个频度分布信息并进行蓄积的管理部(15)、和通过按照时间序列并列地比较从管理部(15)获得的多个频度分布信息来检测发动机输出的降低的终端设备(17、19)，来构成机体诊断系统。与以往的通过与阈值的比较进行异常/故障判定或对异常程度进行排序的情况不同，通过与发动机输出相关地蓄积的多个频度分布信息之间的比较，不使用阈值就能够检测发动机输出的降低。

Description

机体诊断方法和机体诊断系统
技术领域
本发明涉及使用了具有工作数据保存功能和无线通信功能的动态管理用控制器的机体诊断方法和机体诊断系统。
背景技术
如图11所示，在液压挖掘机等的机体1中设有：控制该机体1的动作的机体控制器2；控制搭载于机体1上的发动机3的燃料喷射的发动机控制器4；以及作为输出装置的监视器5，其兼用于机体驾驶室内操作者的输入装置。这些机体控制器2、发动机控制器4和监视器5通过数据链接线6连接，该数据链接线6的一端连接在服务工具用车辆侧连接器7上。
以往，为了判定机体1的性能(主要是发动机输出)是否正常，一般是服务人员赶赴机体1所在的现场，在机体1的服务工具用车辆侧连接器7上经由通信适配器8连接计测设备或笔记本型个人计算机9等，然后进行例如双泵减压操作等特殊的操作，测定并记录此时的液压输出和发动机转速的变化，观察测定值是否收敛于规定值的范围内。
上述双泵减压操作是指，进行操作使得搭载于机体1上的2个主泵的吐出压力成为对发动机3施加最大负荷的状态下的减压压力，具体而言，在使作业装置的悬臂Bm或操作杆St等抵接到可动边界位置的状态下，在边界方向上操作这些操作杆，即，在作业装置因为在边界方向上而不动的状态下，经由液压源的减压阀对液压进行减压。
图12是由该双泵减压操作获得的测定结果的一例，在使悬臂Bm抵接到可动边界位置的状态下，一口气地充分操作悬臂汽缸操作用的悬臂杆来施加急负荷，一边观察此时的发动机转速和2个主泵的斜盘控制状况(泵斜盘角、泵吐出压力)等的变化，一边推测发动机3的性能。
在这种泵斜盘控制中，使用动力换档控制。即，通过机体控制器运算与所检测出的发动机转速和泵吐出压力对应的动力换档压力，根据该运算结果的控制信号，控制动力换档控制单元的电磁比例减压阀，将由该电磁比例减压阀进行减压控制的控制压力(パイロット圧)即动力换档压力导入调节器控制阀，通过调节器控制泵斜盘，以将泵吐出压力-吐出流量特性换档控制为最佳。即，在泵吐出压力-吐出流量特性图中，进行从一个恒定泵马力曲线移动到其他恒定泵马力曲线的控制(例如参照专利文献1)。
并且，具有以下系统：在作业机械中设置检测其工作状态的检测部、对该检测结果进行正常/异常判断并存储该判断结构和检测部的检测结果的数据管理部、和与用户装置之间进行通信的第1通信部；在用户装置中设置与作业机械、主装置之间进行通信的第2通信部、和存储来自作业机械的数据管理部的数据的存储部；而且，在主装置中设置与用户装置之间进行通信的第3通信部、和根据所获得的数据进行作业机械的异常/故障诊断的异常/故障诊断部。上述数据管理部具有对各传感器的检测结果进行正常/异常判断(例如，假设发动机转速超过规定转速的情况、液压泵的吐出压力超过规定压力的情况等为异常)的正常/异常判断部，具体而言，具有按照作业机械的发动机转速和泵吐出压力、动作油的温度等每个项目设定了需要修理的基准值(阈值)的表，参照该表的各设定值，将超过阈值的项目判定为需要进行异常/故障修理(例如参照专利文献2)。
进而，具有以下方法：利用多个阈值阶段地区分传感器检测值的绝对值，按等级判断异常程度，或者，利用多个阈值阶段地区分单位时间前后的传感器检测值的差(趋势数据的斜率)，按等级判断异常程度，或者，利用多个阈值阶段地区分每单位时间的错误代码的产生频度，按等级判断异常程度(例如参照专利文献3)。
专利文献1：日本特许第3697136号公报(第7页、图1、7)
专利文献2：日本特开平11-24744号公报(第1、13页、图2-4)
专利文献3：日本特开2002-180502号公报(第11-12页、图2-5)
要想进行图11和图12所示的以往的伴随机体性能计测的故障诊断，不去机体所在的现场就无法进行计测，具有花费时间的问题，并且，在访问现场后，因为第一次知道工作时间等，所以难以定期地进行诊断。
对此，专利文献2和专利文献3所记载的方法都是即使不去机体所在的现场也能够远距离地进行机体的异常/故障诊断的方法，但是，将通过实际测量所获得的数据与基准值即阈值进行比较，将超过该阈值的项目判定为需要进行异常/故障修理，或者，设定多个阈值来求出被排序的异常程度，所以不确定阈值时，无法进行机体的异常/故障诊断。
发明内容
本发明是鉴于这些问题而完成的，其目的在于提供一种不使用阈值就能够进行机体的异常/故障诊断的机体诊断方法和机体诊断系统。
第1方面所记载的发明是一种机体诊断方法，该机体诊断方法具有以下步骤：按照机体的一定时间的工作，使搭载于机体上的具有工作数据保存功能和无线通信功能的动态管理用控制器生成频度分布信息，该频度分布信息表示与机体的发动机输出相关联的信号的大小和出现频度之间的关系，蓄积通过动态管理用控制器的无线通信功能发送到管理部的多个频度分布信息，通过按照时间序列并列地比较多个频度分布信息，检测发动机输出的降低。
第2方面所记载的发明是一种机体诊断方法，在第1方面所记载的机体诊断方法中，与发动机输出相关的信号是作用在对由发动机驱动的泵进行控制的调节器上并控制泵输出的动力换档压力。
第3方面所记载的发明是一种机体诊断方法，在第1方面所记载的机体诊断方法中，与发动机输出相关的信号是通过涡轮增压器对发动机进气侧增压的增压压力。
第4方面所记载的发明是一种机体诊断方法，在第1方面所记载的机体诊断方法中，与发动机输出相关的信号是发动机旋转速度。
第5方面所记载的发明是一种机体诊断方法，在第1～4方面任一项所记载的机体诊断方法中，该机体诊断方法具有以下步骤：判定发动机输出降低时的变化量是否在规定范围内，如果在规定范围内，则判断为由于质量差的燃料引起的发动机输出的降低，如果不在规定范围内，则判断为由于发动机故障引起的发动机输出的降低。
第6方面所记载的发明是一种机体诊断系统，其特征在于，该机体诊断系统具有：动态管理用控制器，其具有工作数据保存功能和无线通信功能，搭载于机体上，按照机体的一定时间的工作，生成表示与机体的发动机输出相关联的信号的大小和出现频度之间的关系的频度分布信息；管理部，其接收通过动态管理用控制器的无线通信功能发送的多个频度分布信息，并进行蓄积；以及终端设备，其通过按照时间序列并列地比较从管理部经由通信线路获得的多个频度分布信息，来检测发动机输出的降低。
根据第1方面所记载的发明，按照机体的一定时间的工作，使机体的动态管理用控制器生成与发动机输出相关联的信号的频度分布信息，并将多个频度分布信息发送到管理部进行蓄积，通过按照时间序列并列地比较多个频度分布信息，来检测发动机输出的降低，所以，与以往的通过与阈值的比较进行异常/故障判定或对异常程度进行排序的情况不同，能够提供一种通过与发动机输出相关地蓄积的多个频度分布信息之间的比较，不使用阈值就能够检测发动机输出的降低的机体诊断方法。
根据第2方面所记载的发明，通过按照时间序列并列地比较表示动力换档压力的大小和出现频度之间的关系的多个频度分布信息，检测发动机输出的降低，所以，通过容易检测的动力换挡压力的频度分布信息，不使用阈值就能够容易地检测发动机输出的降低。
根据第3方面所记载的发明，通过按照时间序列并列地比较表示增压压力的大小和出现频度之间的关系的多个频度分布信息，检测发动机输出的降低，所以，通过容易检测的增压压力的频度分布信息，不使用阈值就能够容易地检测发动机输出的降低。
根据第4方面所记载的发明，通过按照时间序列并列地比较表示发动机转速的大小和出现频度之间的关系的多个频度分布信息，检测发动机输出的降低，所以，通过容易检测的发动机转速的频度分布信息，不使用阈值就能够容易地检测发动机输出的降低。
根据第5方面所记载的发明，如果发动机输出降低时的变化量在规定的范围内，则判断为由于质量差的燃料引起的发动机输出的降低，如果发动机输出降低时的变化量不在规定的范围内，则判断为由于发动机的故障引起的发动机输出的降低，所以，能够适当地应对发动机输出降低的原因。
根据第6方面所记载的发明，通过按照机体的一定时间的工作生成与发动机输出相关联的信号的频度分布信息的动态管理用控制器、接收多个频度分布信息并进行蓄积的管理部、和通过按照时间序列并列地比较从管理部获得的多个频度分布信息来检测发动机输出的降低的终端设备，与以往的通过与阈值的比较进行异常/故障判定或对异常程度进行排序的情况不同，能够提供一种通过与发动机输出相关地蓄积的多个频度分布信息之间的比较，不使用阈值就能够检测发动机输出的降低的机体诊断系统。
附图说明
图1是示出本发明的机体诊断系统的一个实施方式的结构图。
图2是示出上述系统所使用的动态管理用控制器的一例的框图。
图3是说明由上述系统进行的机体诊断方法中的动态管理用控制器侧的作业的说明图。
图4是说明上述机体诊断方法中的管理部侧的频度分布特性比较作业的特性图。
图5是示出上述机体诊断方法的一例的流程图。
图6是示出上述机体诊断方法的另一例的流程图。
图7是示出上述机体诊断方法所使用的动力换档压力频度分布的特性图。
图8是示出上述机体诊断方法所使用的增压压力频度分布的特性图。
图9是示出上述机体诊断方法所使用的油门刻度盘为No.9的发动机转速频度分布的特性图。
图10是示出上述机体诊断方法所使用的油门刻度盘为No.8的发动机转速频度分布的特性图。
图11是示出现有的机体诊断方法的结构图。
图12是示出由现有的利用机体性能的判定中所使用的双泵减压操作获得的测定结果的一例的特性图。
标号说明
11：机体
15：管理部
17、19：作为终端设备的顾客终端设备、公司内部终端设备
22：发动机
24：动态管理用控制器
28：泵
29：调节器
30：涡轮增压器
具体实施方式
下面，参照图1～图10所示的一个实施方式详细说明本发明。
图1示出作为本发明的机体诊断系统的前提的作业机械远距离工作管理系统10的概要，该作业机械远距离工作管理系统10利用无线通信在远距离进行作业机械的机体11的动态管理，机体11具有动态管理用控制器(在后面说明)，该动态管理用控制器具有工作数据保存功能和无线通信功能，并且通过全球定位系统卫星(以下将全球定位系统称为“GPS”)12具有位置测位功能。另外，图1所图示的作业机械是液压挖掘机，但是，作为作业机械，也可以是推土机、装货机等。
机体11的动态管理用控制器构成为可经由中继站13和无线载波网络14与管理部15进行通信。无线载波网络14是并用移动电话通信和卫星通信来连接机体11的动态管理用控制器和管理部15的移动电话网络。
管理部15以设置在生产作业机械的制造商公司内部等的服务器为中心构成，在该管理部15中构成为，作为终端设备的顾客终端设备17和顾客移动电话17ph可经由作为通信线路的互联网16进行通信，并且构成为，作为终端设备的公司内部终端设备19和公司内部移动电话19ph可经由作为通信线路的制造商系列的内联网18进行通信。
管理部15具有服务器，该服务器接收从机体11的动态管理用控制器以无线通信的方式发送的机体11的车辆信息(车辆名称(号机信息)、机型、建机主体序列号等)、动态数据(即工作数据(工作信息、机械信息、警告信息、维修信息)和位置信息(基于GPS卫星12的地图显示))并进行保存，并且，在网站(会员站点)上反映所接收的这些信息，通过互联网16或内联网18，利用万维网(Web)或邮件(mailer)，对顾客和制造商公司内部或销售店的服务人员提供信息。
顾客终端设备17或公司内部终端设备19是个人计算机，主要用于供顾客或服务人员通过互联网16或内联网18访问管理部15，通过浏览器或邮件阅览自己持有或负责的机体11的工作数据。
工作数据包含工作信息(工作时间、燃料剩余量等)、机械信息(温度、发动机旋转速度即发动机转速、和压力等的液压设备状态等)、警告信息(不承认钥匙的插入、异常检测等)、维修信息(机油更换时期、过滤器更换时期等)。
在机体11内，对机体11的各种设备进行控制的机体控制器21、经由调速器控制发动机22的燃料喷射(喷射量、压力、定时)的发动机控制器23、动态管理用控制器24、和具有输入功能的显示器即监视器25通过数据链接线26连接，该数据链接线26的一端连接在服务工具用车辆侧连接器27上。
在该服务工具用车辆侧连接器27上，可经由通信适配器连接笔记本型个人计算机(笔记本电脑)等，所以，能够通过该笔记本电脑经由数据链接线26与机体控制器21和动态管理用控制器24等进行通信，能够在笔记本电脑上实时显示机械信息等。
在机体控制器21的输入侧电连接有：用于多级设定无负荷时的发动机转速的油门刻度盘21AD和操作杆等操作器21LV。在操作器21LV为先导式的情况下，利用压力传感器将与操作量成正比的控制压力转换为电信号，并输入到机体控制器21。
在发动机22上设有用于对发动机控制所需要的发动机转速进行检测的发动机转速传感器22r，该发动机转速传感器22r的输出部连接在数据链接线26上。
在发动机22上设有一对作为由该发动机22驱动的泵的可变容量型泵28，在这些可变容量型泵28上分别设有对泵斜盘等容量可变单元进行控制的调节器29。当在这些泵控制用的调节器29上分别作用将由泵控制器运算的泵输出控制为最佳的动力换档压力时，能够将泵吐出压力/流量特性曲线移动控制为最佳，分别设有用于检测这些动力换档压力的动力换档压力传感器29ps，这些动力换档压力传感器29ps的输出部分别连接在数据链接线26上。
在发动机22的排气管道和进气管道上设有涡轮增压器30，该涡轮增压器30通过排气气体使排气管道中的涡轮旋转，利用该涡轮驱动进气管道中的空气压缩机，并且设有增压压力传感器30bs，该增压压力传感器30bs检测通过该涡轮增压器30对发动机进气侧进行增压的增压压力，该增压压力传感器30bs的输出部连接在数据链接线26上。
在这种作业机械远距离工作管理系统10中，在机体诊断系统中，搭载于机体11上的动态管理用控制器24具有工作数据保存功能和无线通信功能，其按照机体11的一定时间的工作，生成表示与机体11的发动机输出相关联的信号的大小和出现频度之间的关系的频度分布信息；管理部15具有接收通过动态管理用控制器24的无线通信功能发送的多个频度分布信息并进行蓄积的功能；作为终端设备的顾客终端设备17或公司内部终端设备19具有以下功能：通过按照时间序列并列地比较从管理部15经由通信线路获得的多个频度分布信息，检测发动机输出的降低。
作为与发动机输出相关联的信号，使用作用于对由发动机22驱动的泵28进行控制的调节器29并控制泵输出的动力换档压力、或通过涡轮增压器30对发动机进气侧增压的增压压力、或发动机转速。
接着，图2示出控制对机体11内外收发数据的动态管理用控制器24。
该动态管理用控制器24相对于直接连接在机体11的电池(未图示)上的主电源电路，与发动机起动电路(未图示)并联连接。因此，即使发动机起动电路的发动机电键开关断开，只要主电源开关不断开，动态管理用控制器24就能够接受主电源的供给，而维持工作状态。
该动态管理用控制器24包括：运算处理部31、与该运算处理部31连接的存储部32、有线通信部33、无线通信部34、位置测定部35、日期管理部36、输入输出信号处理部37和电源控制部38。
运算处理部31关于动态管理用控制器24内的数据收发等，对各结构部32～37输出指令。存储部32是保存有设定数据的非易失性存储器，该设定数据记叙了由运算处理部31写入的作业机械的工作数据(工作信息、机械信息、维修信息和警告信息)和成为运算处理部的指令基准的条件。该存储部32根据所保存的数据，将存储区域分割为工作数据存储部41、自发发送数据存储部42、设定数据存储部43这3部分。
有线通信部33经由数据链接线26a与机体11内的其它控制器(机体控制器21等)进行数据通信。无线通信部34具有能够利用无线载波网络14的无线通信设备和存储器，经由该无线载波网络14与管理部15进行数据通信。在该存储器中除了保存管理部15的电话号码(联络目的地数据)以外，还设定有保存来自该管理部15的呼叫用电子邮件的区域。
位置测定部35具有GPS接收机，接收来自GPS卫星12的电波并对当前位置进行测位。日期管理部36具有时钟单元和充电电池，具有独自的充电电池，即使主电源断开时，也能够保持日期时间并管理日期时间数据，并且，当成为由运算处理部31预先设定的日期、时刻时，对运算处理部31进行输出。
输入输出信号处理部37经由数据链接线26b与传感器类、继电器等各种设备连接，将从传感器类获得的工作数据作为机械信息，取入到动态管理用控制器24，并且，对继电器等进行输出。
电源控制部38与运算处理部31、无线通信部34和日期管理部36连接，控制它们的内部电源的接通/断开。
而且，通过所述运算处理部31的指令来处理对所述存储部32的各数据的保存，其中，从设置在机体11的各种设备上的工作时间累计仪、燃料剩余量传感器、温度传感器、发动机转速传感器22r、动力换挡压力传感器29ps和增压压力传感器30bs等压力传感器等的传感器类获得的工作信息(工作时间信息、燃料剩余量信息)、机械信息(温度、发动机转速、和压力等的液压设备状态等)、维修信息和警告信息等的工作数据，经由输入输出信号处理部37和运算处理部31保存在存储部32的工作数据存储部41中。
在这些工作数据中存在符合发出警告的条件的异常数据的情况下，还将其作为警告信息保存在自发发送数据存储部42中。在该自发发送数据存储部42中保存有警告信息的情况下，如后所述，与有无来自管理部15的呼叫用电子邮件无关地，运算处理部31输出对管理部15侧发送警告信息的指令。
运算处理部31的控制指令基于存储部32的设定数据存储部43中所保存的设定数据，从管理部15侧发送应该更新的设定数据，将其保存在所述设定数据存储部43中。
接着，说明该动态管理用控制器24内的通信处理。
在运算处理部31中，只要主电源开关接通，就始终检查是否接收来自管理部15的呼叫用电子邮件并保存在无线通信部34的存储器内。
从管理部15发送呼叫用电子邮件时，在无线通信部34接收后，立即保存在无线通信部34的存储器内。正在进行检查的运算处理部31确认该保存后，使无线通信部34从无线通信部34的存储器取出管理部15的电话号码，并向管理部15侧致电。
无线通信部34与管理部15接通后，如果有设定数据则从管理部15发送该设定数据，同时发送期望机体11的发送请求。在运算处理部31中，首先确认是否接收了设定数据，如果接收到设定数据，则将其保存在存储部32的设定数据存储部43中并进行更新，将更新完成后的结果作为数据返送到管理部15侧。如上所述，设定数据是运算处理部31的控制指令，更新以后，根据更新后的设定进行控制。
然后，运算处理部31确认工作数据请求后，从工作数据存储部41取出期望机体11的工作数据，从无线通信部34发送到管理部15。另外，在接收到工作数据的管理部15侧，将该工作数据反映到网站上，对顾客或服务人员提供信息。
然后，运算处理部31确认存储部32的自发发送数据存储部42内有无警告信息，如果有警告信息，则取出该数据，从无线通信部34发送到管理部15。
在接收到警告信息的管理部15侧，将该数据反映到网站上，并且，对在管理部15侧登记的顾客或服务人员的移动电话17ph、19ph发送内容为接收到警告信息的电子邮件。
运算处理部31在发送各数据后，经过了所设定的规定时间后，强制地切断线路。另外，在没有来自管理部15的呼叫用电子邮件的情况下，运算处理部31始终检查在存储部32的自发发送数据存储部42内是否有警告信息，如果有数据，则从无线通信部34向管理部15致电，发送警告信息。
接着，说明作业机械远距离工作管理系统10的包含顾客和服务人员在内的实际的数据流程。
当顾客和公司内部(也包含销售店)的服务人员想要知道当前自己持有或负责的机体11的工作状况时，分别从各自的顾客终端设备17或公司内部终端设备19经由互联网16或内联网18访问管理部15运营的网站，利用ID和密码登录后，请求取得期望机体11的工作数据。
在管理部15侧，从自身的数据库取得对所请求的期望机体11的访问数据，根据该数据，经由无线载波网络14对期望的机体11发送呼叫用电子邮件。
另一方面，在机体11侧，通过动态管理用控制器24的无线通信部34接收所述呼叫用电子邮件。动态管理用控制器24的运算处理部31确认呼叫用电子邮件的保存后，对无线通信部34输出致电指令，经由包含移动电话通信网在内的无线载波网络14向管理部15侧致电。
在接到电话的管理部15侧，输出工作数据的请求信号，所述机体11侧接收该信号后，在所述动态管理用控制器24内，运算处理部31从存储部32取得期望的工作数据，从无线通信部34输出该工作数据。接收到该数据的管理部15侧将其临时保存在自身的数据库中，以规定的输出形式反映到自身的网站上。由此，在顾客终端设备17或公司内部终端设备19中，显示该时刻的期望的工作数据。
在该数据的流程中，机体11的动态管理用控制器24构成为，即使发动机电键开关断开时，也能够从机体11的电池直接获得电源，只要主电源开关不切断就能够工作，即使机体11不动作时，也一直监视来自管理部15侧的呼叫用电子邮件并进行响应，所以，只要主电源开关不断开，顾客或公司内部(也包含销售店)的服务人员在任何时候都能够通过管理部15运营的网站，请求或取得期望机体11的实时的工作数据。
如果警告信息保存在自发发送数据存储部42中，则只要主电源开关接通，就能够立即从机体11侧发送到管理部15侧，通过电子邮件输出到顾客终端设备17或公司内部终端设备19，所以能够实时掌握机体11存在异常的情况。
来自顾客终端设备17或公司内部终端设备19的工作数据的请求都成为通过管理部15的根源(root)，由此，机体11发送工作数据的目的地仅是管理部15，该数据发送的起动也受到有无来自管理部15侧的呼叫用电子邮件的限制，所以，机体11完全不需要传递数据的顾客的认证机构，而且，有访问时不传递数据，在呼叫结束后，在从机体11侧只向设定有连接目的地的管理部15致电的期间发送数据，所以，机体11和管理部15都为简易的系统结构，不用担心数据泄露。
管理部15侧统一进行与机体11的数据收发，将接收到的数据反映到网站上，提供给顾客或服务人员，所以，例如即使从机体11仅接收到只是数值的原始数据，在反映到网站上的阶段，也能够将只是数值的原始数据加工成顾客或服务人员期望的样式来进行显示。
接着，根据图3和图4，说明使用了该作业机械远距离工作管理系统10的机体诊断方法的一例。
(a)通过搭载于机体11上的具有工作数据保存功能和无线通信功能的动态管理用控制器24，开始以下的累计。
(b)按照一定周期检测与机体11的发动机输出相关联的信号(例如动力换档压力、增压压力或发动机转速等的主要参数的数据值)，按照该数据值的大小进行区分并累计出现频度，由此制作表示数据值的大小和出现频度之间的关系的一定工作时间N的频度分布信息A，并保存在工作数据存储部41的非易失性存储器中。
(c)动态管理用控制器24在对频度分布信息A进行了复位之后，再次开始同样的累计。另一方面，从开始累计起经过一定的工作时间N后，根据来自管理部15的请求信号，将保存在工作数据存储部41的非易失性存储器中的频度分布信息A，经由中继站13和无线载波网络14从动态管理用控制器24的无线通信部34发送到管理部15的服务器。
(d)再次按照一定周期检测与机体11的发动机输出相关联的主要参数的数据值，制作一定工作时间N的频度分布信息B，并保存在工作数据存储部41的非易失性存储器中。
(e)动态管理用控制器24在对频度分布信息B进行了复位之后，重复执行同样的累计。另一方面，从开始累计起经过一定的工作时间N后(从最初的累计开始起经过2*N小时后)，根据来自管理部15的请求信号，将保存在工作数据存储部41的非易失性存储器中的频度分布信息B，经由中继站13和无线载波网络14从动态管理用控制器24的无线通信部34发送到管理部15的服务器。
这样，根据来自管理部15的请求信号，将按照机体11的一定时间的工作而生成的、表示与发动机输出相关联的主要参数的数据值的大小和出现频度之间的关系的多个频度分布信息A、B，通过动态管理用控制器24的无线通信功能发送到管理部15的服务器，如图4所示，在该服务器内进行蓄积。
因此，顾客和制造商公司内部或销售店的服务人员通过顾客终端设备17或公司内部终端设备19，按照时间序列并列地比较在管理部15的服务器内蓄积的多个频度分布信息A、B，从而如以下所示，根据它们的波形的移动，能够检测机体11的性能异常即发动机输出的降低及其原因。
接着，参照图5所示的流程图，说明机体诊断方法的一例。
(步骤S1)
判定油门刻度盘21AD是否被设定为No.10。
(步骤S2)
在判定油门刻度盘21AD被设定为最高的No.10的情况下，进行如下控制：改变对泵输出进行控制的动力换挡压力，使施加给发动机的负荷变动，从而使发动机转速达到目标转速。所以，在油门刻度盘21AD被设定为No.10的情况下，根据发动机22的实际输出，自动地改变动力换挡压力，通过对该动力换挡压力进行频度分析，能够判断发动机22的输出，所以，在油门刻度盘21AD被设定为No.10的情况下，通过动力换挡压力传感器29ps检测动力换挡压力。
(步骤S3)
搭载于机体11上的具有工作数据保存功能和无线通信功能的动态管理用控制器24，如图3所示，按照机体11的一定时间的工作，制作动力换挡压力频度分布信息，该动力换挡压力频度分布信息表示与该发动机输出相关联的动力换挡压力的大小和出现频度之间的关系，并通过动态管理用控制器24的无线通信功能发送到管理部15。
(步骤S4)
管理部15蓄积所接收到的多个动力换挡压力频度分布信息，所以，销售店服务人员等通过公司内部终端设备19等，如图4所示，按照时间序列并列地比较多个动力换挡压力频度分布信息。
(步骤S5)
销售店服务人员等观察多个动力换挡压力频度分布信息之间的变动状态，或者，公司内部终端设备19等自动地判定多个动力换挡压力频度分布信息之间的变动状态，来判定是否出现发动机输出降低的倾向。根据图7说明具体例子。
(步骤S6)
在出现发动机输出降低的倾向的情况下，判定此时的动力换挡压力频度分布信息的变化量是否在规定的范围内。即，发动机输出的降低有发动机的异常(故障)和使用了质量差的燃料这2个原因，在发动机的异常(故障)和使用了质量差的燃料中，输出降低的变化方式和变化量不同，所以能够识别这2个原因。
(步骤S7)
如果动力换挡压力频度分布信息的变化量在规定的范围内，则判断为由于质量差的燃料引起的发动机输出的降低。关于该质量差的燃料，通过事先利用真机进行试验能够某种程度地规定变化量，所以，根据该变化量来判别质量差的燃料的使用。
(步骤S8)
如果动力换挡压力频度分布信息的变化量不在规定的范围内，则判断为由于发动机故障引起的发动机输出的降低。例如，由于质量差的燃料引起的输出降低从注入燃料的时刻开始急剧变化，而由于发动机故障引起的输出降低因为其输出逐渐降低、即逐渐出现倾向，所以变化量比规定范围小。并且，在突发性故障的情况下，与使用质量差的燃料的情况相比，变化量比规定范围大很多。因此，在动力换挡压力频度分布信息的变化量向小于规定范围的一侧或大于规定范围的一侧偏移的情况下，判断为由于发动机故障引起的发动机输出的降低。
(步骤S9)
在步骤S1中油门刻度盘21AD没有被设定为No.10的情况下，判断是否被设定为No.9或No.8。
(步骤S10)
在油门刻度盘21AD被设定为低于No.10的低速侧的No.9或No.8的情况下，为了固定动力换挡压力，发动机输出的变化表现为发动机转速，所以检测该发动机转速。即，对发动机输出目标转速的指令，因为并不进行动力换挡压力等的控制就能够达到目标转速，而最初施加负荷时的发动机转速的降低等根据发动机的实际输出而变化，所以，为了通过对发动机转速进行频度分析来判断发动机22的输出，通过发动机转速传感器22r检测发动机转速。
(步骤S11)
搭载于机体11上的具有工作数据保存功能和无线通信功能的动态管理用控制器24，如图3所示，按照机体11的一定时间的工作，制作发动机转速频度分布信息，该发动机转速频度分布信息表示与该发动机输出相关联的发动机转速的大小和出现频度之间的关系，通过动态管理用控制器24的无线通信功能发送到管理部15。
(步骤S12)
管理部15蓄积所接收到的多个发动机转速频度分布信息，所以，销售店服务人员等通过公司内部终端设备19等，如图4所示，按照时间序列并列地比较多个发动机转速频度分布信息。
(步骤S5-S8)
销售店服务人员等观察多个发动机转速频度分布信息之间的变动状态，或者，公司内部终端设备19等自动地判定多个发动机转速频度分布信息之间的变动状态，来判定是否出现发动机输出降低的倾向。根据图9和图10说明具体例子。
在出现发动机输出降低的倾向的情况下，判定此时的发动机转速频度分布信息的变化量是否在规定的范围内，如果发动机转速频度分布信息的变化量在规定的范围内，则判断为由于质量差的燃料引起的发动机输出的降低，如果发动机转速频度分布信息的变化量不在规定的范围内，则判断为由于发动机故障引起的发动机输出的降低。
接着，参照图6所示的流程图，说明机体诊断方法的另一例。
(步骤S21)
根据发动机负荷和发动机转速控制进气量，与发动机22的输出相关联地，自动地控制通过涡轮增压器30对发动机进气侧增压的增压压力，所以，通过选择该增压压力进行频度分析，能够判断发动机22的输出，所以检测该增压压力。
(步骤S22)
搭载于机体11上的具有工作数据保存功能和无线通信功能的动态管理用控制器24，如图3所示，按照机体11的一定时间的工作，生成增压压力频度分布信息，该增压压力频度分布信息表示与该发动机输出相关联的增压压力的大小和出现频度之间的关系，并通过动态管理用控制器24的无线通信功能发送到管理部15。
(步骤S23)
管理部15蓄积所接收到的多个增压压力频度分布信息，所以，销售店服务人员等通过公司内部终端设备19等，如图4所示，按照时间序列并列地比较多个增压压力频度分布信息。
(步骤S24)
销售店服务人员等观察多个增压压力频度分布信息之间的变动状态，或者，公司内部终端设备19等自动地判定多个增压压力频度分布信息之间的变动状态，来判定是否出现发动机输出降低的倾向。根据图8说明具体例子。
(步骤S25)
在出现发动机输出降低的倾向的情况下，判定此时的增压压力频度分布信息的变化量是否在规定的范围内。即，发动机输出的降低有发动机的异常(故障)和使用了质量差的燃料这2个原因，在发动机的异常(故障)和使用了质量差的燃料中，输出降低的变化方式和变化量不同，所以能够识别这2个原因。
(步骤S26)
如果增压压力频度分布信息的变化量在规定的范围内，则判断为由于质量差的燃料引起的发动机输出的降低。关于该质量差的燃料，通过事先利用真机进行试验能够某种程度地规定变化量，所以，根据该变化量来判别质量差的燃料的使用。
(步骤S27)
如果增压压力频度分布信息的变化量不在规定的范围内，则判断为由于发动机故障引起的发动机输出的降低。例如，由于质量差的燃料引起的输出降低从注入燃料的时刻开始急剧变化，而由于发动机故障引起的输出降低因为其输出逐渐降低、即逐渐出现倾向，所以变化量比规定范围小。并且，在突发性故障的情况下，与使用质量差的燃料的情况相比，变化量比规定范围大很多。因此，在增压压力频度分布信息的变化量向小于规定范围的一侧或大于规定范围的一侧偏移的情况下，判断为由于发动机故障引起的发动机输出的降低。
接着，图7～图10示出验证试验的结果，通过改变燃料喷射量和作业内容的3种工作模式使液压挖掘机各工作10小时，通过动态管理用控制器24制作频度分布信息，在管理部15的服务器中蓄积各频度分布信息，利用公司内部终端设备19等取出这些频度分布信息，比较3种工作模式的数据。
工作模式为：以100％燃料喷射量进行挖掘等负荷大的重负荷作业的情况(实线所示的特性)、将燃料喷射量缩小到90％进行同样的重负荷作业的情况(双点划线所示的特性)、保持100％燃料喷射量进行平整作业等负荷小的轻负荷作业的情况(虚线所示的特性)。
首先，图7示出通过按照时间序列并列地比较多个动力换挡压力频度分布信息来检测发动机输出的降低的例子。
当发动机输出降低时，这些动力换挡压力频度分布信息变形为，相对于实线所示的100％输出波形的峰值右侧的峰，双点划线所示的90％输出波形所对应的峰向右侧(实线箭头所示的高压侧)移动，所以，能够通过该变形量来判定发动机输出降低的程度。
进而，当作业负荷变化时，实线所示的重负荷的波形是峰值频度低的波形，与此相对，虚线所示的轻负荷的波形在峰值频度极端突出的方向(虚线箭头所示的方向)变形，所以，能够通过该变形量来判定作业负荷的大小。
接着，图8示出通过按照时间序列并列地比较多个增压压力频度分布信息来检测发动机输出的降低的例子。
当发动机输出降低时，这些增压压力频度分布信息变形为，相对于实线所示的100％输出波形的峰值位置，双点划线所示的90％输出波形所对应的峰值位置向左侧(实线箭头所示的低压侧)移动，所以，能够通过该变形量判定发动机输出降低的程度。
进而，当作业负荷变化时，实线所示的重负荷的波形是峰值频度高的波形，与此相对，虚线所示的轻负荷的波形在峰值频度极低的方向(虚线箭头所示的方向)变形，所以，能够通过该变形量判定作业负荷的大小。
接着，图9示出通过按照时间序列并列地比较油门刻度盘21AD被设定为No.9时的多个发动机转速频度分布信息来检测发动机输出的降低的例子，并且，图10示出通过按照时间序列并列地比较油门刻度盘21AD被设定为No.8时的多个发动机转速频度分布信息来检测发动机输出的降低的例子。
当发动机输出降低时，这些发动机转速频度分布信息为，相对于实线所示的100％输出波形，双点划线所示的90％输出波形变形为，峰的左斜面向左侧(实线箭头所示的低速侧)坍塌，所以，能够通过该变形量判定发动机输出降低的程度。
进而，当作业负荷变化时，相对于实线所示的重负荷的波形，虚线所示的轻负荷的波形变形为，峰的右斜面向右侧(虚线箭头所示的高速侧)坍塌，所以，能够通过该变形量判定作业负荷的大小。
接着，说明由上述实施方式获得的效果。
通过按照机体11的一定时间的工作生成与发动机输出相关联的信号的频度分布信息的动态管理用控制器24、接收多个频度分布信息并进行蓄积的管理部15、和通过按照时间序列并列地比较从管理部15获得的多个频度分布信息来检测发动机输出的降低的终端设备17、19，与以往的通过与阈值的比较进行异常/故障判定或对异常程度进行排序的情况不同，能够提供一种通过与发动机输出相关地蓄积的多个频度分布信息之间的比较，不使用阈值就能够检测发动机输出的降低的机体诊断系统和机体诊断方法。
特别地，通过为了构成作业机械远距离工作管理系统10而搭载于机体11上的专用的动态管理用控制器24自动地生成并保存数据，并将其发送到管理部15，所以，能够更客观地收集高精度的信息，由此能够实现诊断精度的提高。
具体而言，通过按照时间序列并列地比较表示由动力换挡压力传感器29ps检测出的动力换挡压力的大小和出现频度之间的关系的多个频度分布信息，来检测发动机输出的降低，所以，通过容易检测的动力换挡压力的频度分布信息，不使用阈值就能够容易地检测发动机输出的降低。
或者，通过按照时间序列并列地比较表示由增压压力传感器30bs检测出的增压压力的大小和出现频度之间的关系的多个频度分布信息，来检测发动机输出的降低，所以，通过容易检测的增压压力的频度分布信息，不使用阈值就能够容易地检测发动机输出的降低。
进而，通过按照时间序列并列地比较表示由发动机转速传感器22r检测出的发动机转速的大小和出现频度之间的关系的多个频度分布信息，来检测发动机输出的降低，所以，通过容易检测的发动机转速的频度分布信息，不使用阈值就能够容易地检测发动机输出的降低。
而且，如果发动机输出降低时的变化量在规定范围内，则判断为由于质量差的燃料引起的发动机输出的降低，如果发动机输出降低时的变化量不在规定范围内，则判断为由于发动机22的故障引起的发动机输出的降低，所以，能够适当地应对发动机输出降低的原因。
即，认为发动机22的输出降低有发动机22的异常(故障)和使用了质量差的燃料这2个原因，但因为输出降低的变化方式和变化量不同，所以能够区分这2个原因，因此，不但能够确认故障引起的发动机性能的降低，还能够确认由所使用的燃料引起的性能降低等，所以，也有利于发现在三次限制对应发动机中成为问题的、不正当燃料的使用。
另外，作为本发明的机体诊断方法所使用的与发动机输出相关的信号，例示了上述的动力换档压力、增压压力、发动机转速，但是，作为能够在由作业机械远距离工作管理系统10检测发动机输出的降低时使用的工作数据，也可以使用瞬间燃料消耗量(即来自发动机控制器的燃料喷射指令值)和泵吐出压力等。
产业上的可利用性
本发明能够用于搭载了作业机械远距离工作管理系统10的液压挖掘机、推土机或装货机等作业机械11。

Claims (6)

1.一种机体诊断方法，其特征在于，该机体诊断方法具有以下步骤：
按照机体的一定时间的工作，使搭载于机体上的具有工作数据保存功能和无线通信功能的动态管理用控制器生成频度分布信息，该频度分布信息表示与机体的发动机输出相关联的信号的大小和出现频度之间的关系，
蓄积通过动态管理用控制器的无线通信功能发送到管理部的多个频度分布信息，
通过按照时间序列并列地比较多个频度分布信息，检测发动机输出的降低。
2.根据权利要求1所述的机体诊断方法，其特征在于，
与发动机输出相关的信号是作用在对由发动机驱动的泵进行控制的调节器上并控制泵输出的动力换档压力。
3.根据权利要求1所述的机体诊断方法，其特征在于，
与发动机输出相关的信号是通过涡轮增压器对发动机进气侧增压的增压压力。
4.根据权利要求1所述的机体诊断方法，其特征在于，
与发动机输出相关的信号是发动机旋转速度。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的机体诊断方法，其特征在于，该机体诊断方法具有以下步骤：
判定发动机输出降低时的变化量是否在规定范围内，
如果在规定范围内，则判断为由于质量差的燃料引起的发动机输出的降低，
如果不在规定范围内，则判断为由于发动机故障引起的发动机输出的降低。
6.一种机体诊断系统，其特征在于，该机体诊断系统具有：
动态管理用控制器，其具有工作数据保存功能和无线通信功能，搭载于机体上，按照机体的一定时间的工作，生成表示与机体的发动机输出相关联的信号的大小和出现频度之间的关系的频度分布信息；
管理部，其接收通过动态管理用控制器的无线通信功能发送的多个频度分布信息，并进行蓄积；以及
终端设备，其通过按照时间序列并列地比较从管理部经由通信线路获得的多个频度分布信息，来检测发动机输出的降低。
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