CN105026214A - 工程机械的异常信息控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的工程机械的异常信息控制装置具有：异常检测机构，其对搭载于工程机械的设备的异常进行检测；异常信息输出机构，其对于检测到的设备的异常信息，在通常模式时进行输出，在维护模式时使其失效或不输出；模式切换机构，其判断维护作业内容，并根据该维护作业内容或状况切换所述通常模式和维护模式。由此，由于通常模式和维护模式根据维护作业内容或状况自动地切换，所以能够防止维护模式时发生的无意义的伪异常信息的输出并仅输出通常模式时发生的真的异常信息。

Description

工程机械的异常信息控制装置

技术领域

本发明涉及液压挖掘机等工程机械，尤其涉及在通常模式和维护模式下使异常信息的处理不同的工程机械的异常信息控制装置。

背景技术

近年来，在液压挖掘机、轮式装载机、自卸卡车、推土机等工程机械的领域中，以环境负荷的降低、资源消耗陡增为背景，发动机的电子控制化、车身的电动/混合动力化日益发展，对于这些工程机械，为实现复杂的控制，以压力传感器为代表的传感器类部件被大量安装在车身上。

另外，对于这些工程机械，为了控制发动机、液压执行机构，或者管理车身的运转状况，按功能搭载有专用的控制器(控制装置)，这些控制器还具有对于规定的控制是否正常进行、传感器有没有发生断线异常等进行判断的故障判定功能。

在具有故障判定功能的控制器中，被判定出的故障根据其内容以错误代码这样的方式被分类并登记。故障判定的结果被存储在控制器自身，定期地从无线通信终端向信息中心发送错误代码、发生时间这样的信息。而且，成为如下体制，工程机械制造商的维护人员以汇集于该信息中心的信息为基础进行车身的故障原因的解析，判断出需要紧急修理时，在准备需要的机械材料的基础上，能够前往现场迅速地应对。

然而，像这样汇集于信息中心的错误代码的内容和实际的车身状况不一定始终一致。例如，即使仅仅是维护人员在车身的部件更换等维护作业中临时拆下传感器等部件的状态，只要在该状态下进行故障诊断，则控制器也判断为传感器断线，并发送错误代码。

正在进行作业的维护人员能够明白这是在部件更换作业时发生的无意义的伪错误代码，但其他维护人员无法判断该错误代码的真伪，作出适用的应对是困难的。而且，由于存在该伪错误代码作为故障历史记录被继续管理的可能性，所以对于该无意义的伪错误代码的解析也会浪费时间。

对于这样的问题，以往，例如以下的专利文献1那样，在容易进行维护作业的维护工厂中，在维护人员将能够收集异常信息数据的故障诊断机连接到车身上时，即使检测到异常信息，也不将其向外部输出。另外，在以下的专利文献2中公开了以下方法，对于错误代码设置统一的基准，仅将达到该基准的错误代码向管理者侧发送。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2005-41438号公报

专利文献2:日本专利第4769382号公报

但是，在专利文献1的方法中，能够禁止异常信息向信息中心的发送，但存在在维护作业时不得不始终连接故障诊断机的问题。另一方面，在专利文献2所示的方法中，存在无法降低传感器的故障、断线这样的对车身控制带来异常的基准的问题。

发明内容

因此，本发明是为了解决这些课题而研发的，其目的在于提供一种新型的工程机械的信息控制装置，设置有即使检测到异常信息也不输出的维护模式，并且能够自动地进行该维护模式和通常模式间的转换。

为解决所述课题，第一发明是一种工程机械的异常信息控制装置，其特征在于，具有：异常检测机构，其对搭载于工程机械的设备的异常进行检测；异常信息输出机构，其对于由上述异常检测机构检测的上述设备的异常信息，在通常模式时进行输出，在维护模式时使其失效或不输出；模式切换机构，其判断维护作业内容，并根据该维护作业内容或状况切换上述通常模式和维护模式。

根据这样的结构，由于通常模式和维护模式根据维护作业内容或状况自动地切换，所以能够防止维护模式时发生的无意义的伪异常信息的输出并仅输出通常模式时发生的真的异常信息。另外，还能够避免切换错误和维护作业后的忘记切换到通常模式等的人为的错误。

这里，本发明所谓的“维护模式”是指如后面例示那样地使伴随搭载于工程机械的各种装置和设备等的检查、维护(保养)作业等发生的异常信息(错误代码)失效或不输出的状态。另一方面，“通常模式”是指能够存储全部所检测出的异常信息并在规定期间通过规定方法将所存储的异常信息向远程的信息中心等发送的状态。

第二发明的工程机械的异常信息控制装置的特征在于，在第一发明中，具有将进行维护作业的维修仪器与车身连接的机构，上述模式切换机构根据由上述维修仪器选择的维护作业内容或状况切换上述通常模式和维护模式。根据这样的结构，维护人员仅将维修仪器连接在车身上并选择维护作业内容，就能够自动地切换维护模式和通常模式。

根据第三发明，其特征在于，在第二发明中，所述模式切换机构对于由上述维修仪器选择的维护作业内容或状况，在启动了发动机的状态下进行时切换成通常模式，在停止发动机的状态下进行时切换成维护模式。根据这样的结构，能够根据发动机起动的有无，将维护作业内容明确地区分成通常模式和维护模式。

根据第四发明，其特征在于，在第二或第三发明中，上述模式切换机构在上述维护模式下进行的维护作业结束时，切换成通常模式。根据这样的结构，能够防止作业结束后忘记从维护模式向通常模式切换等的人为错误。

第五发明的工程机械的异常信息控制装置的特征在于，在第二或第三发明中，上述模式切换机构在拆下维修仪器时切换成通常模式。根据这样的结构，与第四发明同样地能够防止作业结束后忘记从维护模式向通常模式切换等的人为错误。

发明的效果

根据本发明，由于通常模式和维护模式根据维护作业内容或状况自动地切换，所以能够防止维护模式时发生的无意义的伪异常信息的输出并仅输出通常模式时发生的真的异常信息。另外，还能够避免切换错误和维护作业后的忘记向通常模式切换等的人为错误。

附图说明

图1是表示本发明的工程机械之一的液压挖掘机100的一实施方式的立体图。

图2是表示被控制器30控制的液压系统200的整体图。

图3是表示本发明的异常信息控制装置300的结构的框图。

图4是表示监视装置25的一例的主视图。

图5是表示本发明的基于异常信息控制装置300的异常信息的处理流程的流程图。

图6是表示典型的日报生成顺序的概要的流程图。

图7是表示典型的日报生成顺序的概要的流程图。

图8是表示作为作业内容选择了“试驾”的情况下的处理流程的流程图。

图9是表示选择了“软件改写”作为作业内容的情况下的处理流程的流程图。

图10是表示选择了“部件更换”作为作业内容的情况下的处理流程的流程图。

具体实施方式

接下来，参考附图说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的工程机械之一的液压挖掘机100的一实施方式的图。如图所示，该液压挖掘机100主要由以下部件构成：通过履带行驶的下部行驶体10；能够自由旋转地被设置在该下部行驶体10上的上部旋转体20。该上部旋转体20成为如下构造：在未图示的旋转体框架的前侧设置有具有驾驶席21a的驾驶室21和前作业机22，并且在旋转体框架的后侧具有收纳发动机和换热器(未图示)等的发动机舱23，而且，在发动机舱23的后方具有配重24等。

前作业机22具有动臂22a、斗杆22b、铲斗22c及各液压缸46、46、46等，通过操作设置在驾驶室21内的驾驶席21a两侧的操作杆21b，使各液压缸46、46、46伸缩，从而使各部件工作。此外，在图中，在斗杆22b的前端安装有铲斗22c，但也可以代替铲斗22c安装抓钩等各种附属装置。另外，下部行驶体10的移动机构除了履带以外还可以使用轮胎。

在驾驶席21a的前方设置有具有液晶显示部的监视装置25，显示下述的各种信息。另外，在该驾驶席21a左侧的操作杆21b的附近设置有门锁定杆21c。而且，在该门锁定杆21c提升的状态时成为锁定状态，即使在发动机启动中推倒操作杆21b，车身也不会移动，使该门锁定杆21c成为降下的状态，从而车身能够移动。

另外，在该驾驶席21a的后方收纳有控制器30和信息控制器60等各种控制器类部件，通过该控制器30控制图2所示的整个液压系统200。在图中，附图标记40是发动机，在其输出轴41上连接有可变容量型的第一液压泵42、第二液压泵43、第三液压泵44。从各液压泵42、43、44排出的压力油被输送到包含控制阀在内的液压回路45，控制其油量和方向并向液压缸46和液压马达47等供给。

而且，该控制器30接受来自发动机控制旋钮50、各种传感器51及操作杆21b等的输入信号来综合控制发动机控制运算部30a和泵控制运算部30b。

即，发动机控制旋钮50能够调整发动机转速的指令值，由此被调整的指令转速被输入至发动机控制运算部30a。发动机控制运算部30基于该输入值计算目标发动机转速，将目标发动机转速发送到发动机控制器即ECU48，ECU48根据该目标发动机转速来控制发动机的转速。

另一方面，检测泵压等的传感器51的信号和操作杆21b的操作信号被输入至发动机控制运算部30及泵控制运算部30b，泵控制运算部30b对基于该输入值的指令值进行运算来驱动控制液压泵42、43、44。具体来说，泵控制运算部30b以得到与操作杆21b的操作量相应的泵流量的方式向控制泵排出量的泵调节器42a、43a、44a输送需要的泵转矩压。

图3是表示以该控制器30为中心的与本发明相关的异常信息控制装置300的结构的框图。如图所示，该异常信息控制装置300由控制器30、信息控制器60和无线通信终端61等构成。而且，控制器30通过由输入输出端口31、32、CPU33、ROM34、RAM35等硬件组成的信息处理装置构成。

向该控制器30的输入输出端口31输入传感器信号S1和发动机钥匙开关信号S2等输入要素S，根据该输入要素S由CPU33进行规定的运算处理，运算出的输出信号作为指令信号从输入输出端口32向上述液压泵42至44和液压缸46等的执行机构36输出。另外，用于使该CPU33执行规定的运算处理的控制程序被存储在ROM34中，当输入了发动机钥匙开关信号S2时，所述控制程序被加载到RAM35，依次执行规定的控制。

该控制器30还具有基于该输入信号而对所搭载的各种设备的异常(错误)进行检测的异常检测功能(异常检测程序)，若判断为检测到异常，则使其显示在驾驶席21a前方的监视装置25。图4表示该监视装置25的一例，构成为在呈矩形的监视器主体25a的前表面设置液晶显示部25b，并且在其下部设置有由多个输入开关构成的输入部25c。

而且，当后述那样发动机钥匙开关打开之后，车身的作业状态成为维护模式时，车身切换成后述的维护模式，并且液晶显示部25b的图标25d点亮等，由此表示被切换成维护模式的情况。

另外，操作员通过确认显示在该监视装置25上的异常信息，在驾驶席21a通过目视就能够掌握车身发生了怎样的异常。此外，控制器30使在该异常为重大时，不仅通过监视装置25显示，还进行声响警报处理，使蜂鸣装置26蜂鸣等，向操作员等可靠地报告这是紧急事态。

如图3所示，该异常信息同时被输送并存储于信息控制器60，信息控制器60进行如下处理：通过无线通信机61将该存储的异常信息随时或定期地向服务器70无线发送。而且，接收了该信号的服务器70将该异常信息存储于信息数据库71，通过将各营业所和工厂等的终端72与该服务器70连接，从而能够确认异常信息。

另外，在该信息控制器60上装拆自由地连接维修工具(维修仪器)80，通过连接该维修工具80，能够适当取得存储在信息控制器60中的车身的运转状况、异常信息等。此外，该维修工具80作为例如生成日报用的专用装置或者组入了生成日报用的软件(程序)的PC等分配给各维护人员利用。

图5是表示具有这样的结构的与本发明有关的基于异常信息控制装置300的异常信息的处理流程的流程图。如图所示那样，该异常信息控制装置300是在最初的步骤S100中，基于来自各种传感器等输入要素S的输入信号进行是否检测到异常的判断，判断为检测到异常时(是)，转移到接下来的步骤S102及S103。作为该异常的检测，例如，在发生了传感器信号间的断线和短路的情况下，该传感器信号的电压值超出某阈值而被输入到控制器30侧。由此，若该传感器信号的电压值超过上限阈值，则该控制器30将其作为传感器高电压异常检测。相反地，若该传感器信号的电压值不足下限阈值，则作为传感器低电压异常检测。

在步骤S102中，信息控制器60存储该异常信息并向下一步骤S104转移，并且在步骤S103中，监视装置25的液晶显示部25b进行对该异常进行警告的显示。

在步骤S104中，在检测到该异常时，判断车身是否成为维护模式，判断为成为维护模式时(是)，信息控制器60使该异常信息失效并不输出，结束处理。另一方面，判断为车身不是维护模式(否)，即是通常模式时，向下一步骤S106转移，进行如下处理：经过规定时间之后，将所存储的该异常信息的错误代码从无线通信机61向服务器70发送。

在本发明中，根据图5所示的流程检测异常(步骤S100)，然后存储异常信息(步骤S102)，并直接向信息中心发送被称为错误代码的信息(步骤S106)，将该状态定义为通常模式。与此相对的，将使步骤S102中所存储的异常信息向步骤106的信息中心发送的功能失效的状态定义为维护模式。

因此，由于即使在维护模式下，异常检测及异常信息存储功能也发挥作用，所以能够在监视装置25和专用的维修工具80上确认当前发生的异常，但控制器不会留下异常历史记录，不会向信息中心发送错误代码。另外，如图4所示，在维护模式的情况下，在监视装置25上显示表示维护模式的图标25d，而且，还在车身移动的情况下，忽略由发动机控制旋钮50调整的指令转速，通过发动机控制运算部30a使成为最小的发动机转速始终固定，并输出至ECU48。由此，在维护模式下车身移动的情况下，维护人员也能够迅速识别车身为维护模式。

而且，在本发明中，从该通常模式向维护模式的切换是基于维护人员的维护作业的一系列的流程中自然(自动)地进行的。即，维护人员通常在进行了维护作业之后，生成日报，管理该作业内容。因此，在本发明中，在维护人员生成该日报的作业过程中，自然地进行模式切换。

图6及图7表示典型的日报生成顺序的概要。首先，维护人员为了生成日报，将专用的维修工具80连接在车身(信息控制器60)上(步骤S200)，使车身的发动机钥匙开关打开(步骤S202)。使发动机钥匙开关从关闭成为打开，从而来自蓄电池的电源线被供给至各控制器，各控制器成为能够进行工作的状态。作为车身，成为发动机启动等待状态。

若车身的发动机钥匙开关打开，则执行维修工具80中的日报生成指令，进入日报生成的准备(步骤S204)。在开始日报生成之前，通过维修工具80从信息控制器60获取车身的机种、序列号和运转时间等日报生成所需的基础信息(步骤S206)。然后，维护人员从通过标签分离的项目中选择接下来欲进行的作业内容(步骤S208)。关于作业内容在后面说明，但例如由控制程序(软件)改写、部件更换这样的内容分类。选择了作业内容之后，存储作业时间。然后，维护人员实施所选择的维护作业(步骤S210)。

维护作业完成之后，执行结束指令(步骤S212)。由此，存储作业结束时间，日报生成完成。生成的日报作为电子数据标注文件名并保存，然后打印在纸张上进行管理。而且，若日报生成完成，则从车身拆下维修工具80而结束(步骤S214)。

在这样的一系列的日报生成作业步骤中，在本发明中，在步骤S208中的选择作业内容的阶段，将从通常模式向维护模式的切换指令从维修工具80发送至信息控制器60。由此，车身的状态从通常模式自动地切换至维护模式。另外，根据所选择的作业内容改变从维护模式向通常模式返回的时刻。在本发明中，将作业内容分类成“试驾”、“软件改写”、“部件更换”这三个，以下说明根据各个作业内容如何改变步骤。

(试驾)

图8表示作为作业内容而选择了“试驾”的情况下的处理流程。这里所谓“试驾”是指实际启动发动机使车身的各部件工作来检查车身的工作有没有问题。首先，作为作业内容选择了“试驾”的情况下(步骤S300)，由于作为作业来说基本上只是使车身移动，所以作业模式预先置于通常模式的状态(步骤S302)，维护人员为使车身移动，从发动机钥匙打开的状态进一步扭转钥匙，实际启动发动机(步骤S304)。

若发动机已经启动，则直接进入试驾，但如步骤S306那样地成为车身操作的障碍的情况下，暂时拆下所连接的维修工具80。若在连接有维修工具80的状态下的试驾(步骤S310)结束，则直接结束作业(步骤S314)，但拆下了维修工具80的状态下的试驾(步骤S308)的情况下，预先将生成中途的日报信息暂时存储在维修工具80内的存储区域。而且，若试驾结束，则再次连接维修工具80(步骤S312)并读出生成中途的日报信息，然后作业结束(步骤S314)。

(软件改写)

图9表示作为作业内容而选择了“软件改写”的情况下的处理流程。这里所谓“软件改写”是指例如将成为对象的控制器的控制程序(软件)改写(更新)成市场上发行的施加了不良状况对策的新版本的控制程序(软件)。软件改写时，在成为对象的控制器的改写中，有时切断与各控制器之间的通信，将其判断为故障并产生错误代码。由此，在软件改写之前，预先从通常模式切换到维护模式，从而能够防止存储不需要的错误代码并将该错误代码发送至信息中心的情况。

如图所示，作为作业内容选择了“软件改写”的情况下(步骤S400)，作业模式自动地从通常模式切换到维护模式(步骤S402)。由此开始通过维修工具80实施软件改写，但根据情况不同，还考虑在其中途关闭发动机钥匙等，中断软件改写(步骤S404)。

在该步骤S404中不中断作业地实施软件改写的情况下(步骤S406)，与改写完成同时地直接从维护模式恢复到通常模式(步骤S408)，然后作业结束(步骤S410)。另外，在该步骤S404中，在软件改写之前关闭发动机钥匙的情况下，直接从维护模式恢复到通常模式(步骤S408)，以免维持为维护模式。

(部件更换)

图10表示作为作业内容选择了“部件更换”的情况下的处理流程。部件更换是指例如定期的过滤器的更换作业和因不良情况更换液压缸或液压马达等的各部件的作业。根据因这些成为部件更换作业中的对象的部件的不同，存在以下情况，即需要拆下与其相连的配管、信号线、传感器等，当忘记将拆下的部分复原时，将该状态判断为故障，会产生错误代码。由此，在部件更换作业之前，预先从通常模式切换到维护模式，由此能够防止存储不需要的错误代码并将该错误代码发送到信息中心。

如图所示，首先，作为作业内容而选择了部件更换的情况下(步骤S500)，作业模式自动地从通常模式切换到维护模式(步骤S502)，车身自动地关闭发动机钥匙(步骤S504)，将生成中途的日报信息暂时存储在维修工具80内的存储区域。此外，在该步骤S504中自动地关闭发动机钥匙的理由是，当在向传感器和控制器供给电源的状态下更换部件时，存在出乎意料地损坏备品这样的危险情况。

在发动机钥匙关闭状态下实施部件更换(步骤S506)，再次打开发动机钥匙来启动维修工具80(步骤S508)。当启动维修工具80时，读出生成中途的日报信息，在维修工具80上实施故障诊断。而且，在下一步骤S510中，判断是不是没有检测到故障，判断为没有检测到故障时(是)，正常地完成部件更换，从而使作业模式从维护模式恢复到通常模式(步骤S514)，然后作业结束(步骤S516)。

另一方面，在步骤S510中判断为检测到故障时(否)，使维护人员选择是否在维修工具80上继续作业(步骤S512)。而且，判断为继续作业时(是)，返回步骤S504并反复进行同样的处理。在此，在故障的原因为部件更换时忘记恢复配管、信号线、传感器等的情况下，在将其恢复的基础上再次在步骤S510中判断是不是没有故障。

在步骤S512中无法明确故障的原因的情况下，判断为发生了假设以外的问题并选择中止作业(否)。该情况下，也从维护模式向通常模式转移(步骤S514)，将这次的故障存储在控制器中，在还向信息中心发送错误代码的基础上，采取迅速的应对。

像这样根据本发明的异常信息控制装置300，由于通常模式和维护模式根据维护作业内容或状况自动地切换，从而能够防止维护模式时发生的无意义的伪异常信息的输出并仅输出通常模式时发生的真的异常信息。另外，还能够可靠地避免切换错误或维护作业后忘记向通常模式切换等的人为的错误。另外，不需要如现有例那样在维护作业时始终连接故障诊断机，另外，也不需要实施对错误代码设置统一的基准等这样的应对。此外，在本实施方式中，作为工程机械提出了液压挖掘机的例子，但除此以外，对于轮式装载机、自卸卡车、推土机等来说也是同样的。

附图标记的说明

100…液压挖掘机(工程机械)

200…液压系统

300…异常信息控制装置

25…监视装置

30…控制器(异常检测机构、异常信息输出机构、模式切换机构)

60…信息控制器(异常检测机构、异常信息输出机构、模式切换机构、维修仪器连接机构)

61…无线通信终端

80…维修仪器(维修工具)

Claims (5)

1.一种工程机械的异常信息控制装置，其特征在于，具有：

异常检测机构，其对搭载于工程机械的设备的异常进行检测；

异常信息输出机构，其对于由所述异常检测机构检测的所述设备的异常信息，在通常模式时进行输出，在维护模式时使其失效或不输出；以及

模式切换机构，其判断维护作业内容，并根据该维护作业内容或状况切换所述通常模式和维护模式。

2.如权利要求1所述的工程机械的异常信息控制装置，其特征在于，

具有将进行维护作业的维修仪器与车身连接的机构，所述模式切换机构根据由所述维修仪器选择的维护作业内容或状况切换所述通常模式和维护模式。

3.如权利要求2所述的工程机械的异常信息控制装置，其特征在于，

所述模式切换机构对于由所述维修仪器选择的维护作业内容或状况，在启动了发动机的状态下进行时切换成通常模式，在停止发动机的状态下进行时切换成维护模式。

4.如权利要求2所述的工程机械的异常信息控制装置，其特征在于，

所述模式切换机构在所述维护模式下进行的维护作业结束时，切换成通常模式。

5.如权利要求2所述的工程机械的异常信息控制装置，其特征在于，

所述模式切换机构在拆下了维修仪器时切换成通常模式。