CN117940641A - 工程机械的管理装置及管理系统 - Google Patents

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Abstract

提供能够提高判定工程机械的驱动装置的油是否被更换为纯正油的精度的工程机械的管理装置及管理系统。管理服务器对液压挖掘机的驱动装置中使用的油进行管理。管理服务器具有：油更换履历创建部，其从搭载于液压挖掘机的油传感器获取对象油的性状的测定值，基于对象油的性状的变化来创建对象油的更换履历；作业人员访问履历创建部，其获取表示作业人员访问了液压挖掘机的访问信息，基于访问信息创建作业人员对液压挖掘机的访问履历；以及油种类判定部，其基于对象油的更换履历及作业人员的访问履历，判定在与更换履历对应的更换时期更换的对象油的油种类。

Description

工程机械的管理装置及管理系统
技术领域
本发明涉及工程机械的管理装置及管理系统。
背景技术
工程机械中搭载的驱动装置例如包括：发动机；使发动机的润滑、冷却中使用的发动机油循环的循环系统；由发动机驱动的液压泵；以及由从液压泵排出的工作油驱动的液压致动器。
专利文献1公开了以工程机械的驱动装置中使用的油(详细来说是上述发动机油及工作油)为对象，并对由工程机械的油传感器测定的油的性状进行收集的服务器用计算机。该服务器用计算机通过将由油传感器测定的油的性状与规定的阈值比较来判定油的异常。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6234359号公报
发明内容
发明要解决的课题
优选工程机械的驱动装置使用纯正油(换言之为工程机械的制造商推荐的油)，但有时使用非纯正油(换言之为工程机械的制造商未推荐的油)。例如从用于判定油异常的阈值设定、维护时期判断的观点出发，掌握在工程机械的驱动装置中是否使用纯正油很重要。
作为计算机判定在工程机械的驱动装置中是否使用纯正油的方法之一，考虑使用油传感器的测定结果的方法。具体来说，计算机根据由油传感器测定的油的性状的变化来判定油的更换时期。并且，根据在由油传感器测定的刚刚更换后的油的性状是否与纯正油的性状相同来判定工程机械的驱动装置的油是否被更换为纯正油。
但是，在上述方法中，在判定精度上产生课题。即，即使是刚刚更换后的油，也会由于油的个体差、残油的影响而产生性状的偏差。因此，在纯正油与非纯正油的性状相似的情况下，很难判别纯正油和非纯正油。
本发明的目的在于，提供能够提高判定工程机械的驱动装置的油是否被更换为纯正油的精度的工程机械的管理装置及管理系统。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，代表性的本发明是一种管理装置，其管理工程机械的驱动装置中使用的油，所述管理装置具有：油更换履历创建部，其从搭载于所述工程机械的油传感器获取对象油的性状的测定值，基于该对象油的性状的变化来创建所述对象油的更换履历；作业人员访问履历创建部，其获取表示作业人员访问了所述工程机械的访问信息，基于该访问信息来创建所述作业人员向所述工程机械的访问履历；以及油种类判定部，其基于所述对象油的更换履历及所述作业人员的访问履历来判定在与所述更换履历对应的更换时期更换的对象油的油种类。
发明效果
根据本发明，能够提高判定工程机械的驱动装置的油是否被更换为纯正油的精度。
附图说明
图1是示出本发明一个实施方式中的管理系统的构成的框图。
图2是示出本发明一个实施方式中的液压挖掘机的构造的侧视图。
图3是示出本发明一个实施方式中的液压挖掘机的驱动装置的构成的概略图。
图4是用于说明本发明一个实施方式中的管理服务器的管理控制器进行的油更换时期的判定的图。
图5是用于说明本发明一个实施方式中的管理服务器的管理控制器进行的油异常的判定的图。
图6是示出本发明一个实施方式中的管理服务器的管理控制器进行的油种类判定的处理步骤的一部分的流程图。
图7是示出本发明一个实施方式中的管理服务器的管理控制器进行的油种类判定的处理步骤的一部分的流程图。
具体实施方式
参照附图说明本发明的一个实施方式。需要说明的是，在本实施方式中，作为工程机械，以液压挖掘机为例。
图1是示出本实施方式中的管理系统的构成的框图。图2是示出本实施方式中的液压挖掘机的构造的侧视图。图3是示出本实施方式中的液压挖掘机的驱动装置的构成的概略图。需要说明的是，在图3中，在与多个液压致动器的驱动相关的构成(详细来说是多个控制阀等)中，方便起见，仅示出与动臂缸的驱动相关的构成，而与其他液压致动器的驱动相关的构成也相同。
本实施方式的管理系统包括液压挖掘机1、进行液压挖掘机1的维护的作业人员持有的终端2、以及液压挖掘机1的制造商持有的管理服务器3。液压挖掘机1中搭载的车身控制器4、作业人员用的终端2、管理服务器3经由通信网络5能够相互通信。
液压挖掘机1包括能够行驶的下部行驶体6、能够回旋地设置在下部行驶体6的上侧的上部回旋体7以及与上部回旋体7连结的作业装置8。下部行驶体6通过行驶马达(未图示)的旋转而行驶，上部回旋体7通过回旋马达(未图示)的旋转而回旋。
作业装置8包括能够转动地与上部回旋体7连结的动臂9、能够转动地与动臂9的前端部连结的斗杆10、以及能够转动地与斗杆10的前端部连结的铲斗11。动臂9通过动臂缸12的伸缩而转动，斗杆10通过斗杆缸13的伸缩而转动，铲斗11通过铲斗缸14的伸缩而转动。
虽未图示，但液压挖掘机1具备测定本机位置的测位装置。该测位装置例如具有接收来自卫星的信号的天线，基于来自卫星的信号来测定本机的位置。
液压挖掘机1的驱动装置15包括发动机16、使发动机16的润滑、冷却中使用的发动机油循环的循环系统17、由发动机16驱动的液压泵18、由从液压泵18排出的工作油驱动的多个液压致动器(详细来说是上述的行驶马达、回旋马达、动臂缸12、斗杆缸13及铲斗缸14)、分别控制从液压泵18向多个液压致动器的压油流动的多个控制阀19、以及用于操作多个控制阀19的多个操作装置(未图示)。
在本实施方式中，油传感器20A设置在例如动臂缸12与控制阀19之间的油路上，对工作油的性状(详细来说，例如为粘度、密度、介电常数、色度及粒子浓度等中的至少一个)进行测定。油传感器20B设置于循环系统17，对发动机油的性状进行测定。
虽未图示，但液压挖掘机1的车身控制器4具有按照程序执行处理的处理器和存储程序、数据的存储器等。车身控制器4将由油传感器20A测定的工作油的性状、由油传感器20B测定的发动机油的性状及由测位装置测定的液压挖掘机1的位置等暂时存储于存储器，以规定的周期向管理服务器3发送。
虽未图示，但作业人员用的终端2具有按照程序执行处理的处理器、存储程序、数据的存储器、以及能够进行输入、显示的接口等。另外，终端2与液压挖掘机1的测位装置大致同样地具有测定本机位置的功能，将终端2的位置向管理服务器3发送。
本实施方式的管理服务器3以在液压挖掘机1的驱动装置15中使用的油(详细来说是上述的发动机油及工作油)为对象，具有收集由液压挖掘机1的油传感器20A、20B测定的油的性状的功能，与权利要求书中记载的管理装置相当。以下，有时将成为油传感器20A或20B的测定对象的油(即，成为管理对象的油)称为对象油，在本实施方式中，工作油或发动机油为对象油。
管理服务器3具备管理控制器21和存储装置22。虽未图示，但管理控制器21具有按照程序执行处理的处理器和存储程序、数据的存储器等。管理控制器21的存储器暂时存储从车身控制器4获取的工作油的性状的时间序列数据、发动机油的性状的时间序列数据等。管理控制器21的处理器对存储器中存储的数据进行处理，将通过该处理创建的数据存储于存储装置22。
存储装置22例如是构建数据库的硬件设备，其存储从车身控制器4获取的液压挖掘机1的数据(详细来说是液压挖掘机1的运行数据等)、从作业人员用的终端2等获取的数据(详细来说是针对液压挖掘机1的作业报告书、部件购入履历等)、管理控制器21创建的数据(详细来说是针对液压挖掘机1的油的更换履历、作业人员的访问履历等)、以及预先获取的多种油的数据(详细来说是为了进行纯正油的新品状态的性状、纯正油或非纯正油的异常判定而针对每个油种类预先设定的性状的阈值等)。
作为功能的构成，管理控制器21具有油更换履历创建部23、作业人员访问履历创建部24、油种类判定部25及油异常判定部26。
管理控制器21的油更换履历创建部23使用从车身控制器4获取的工作油的时间序列数据，判定液压挖掘机1的驱动装置15的工作油的更换时期。具体来说，如图4所示，在工作油的性状(其中，在图4中以密度为例示出，但也可以是其他性状)的变化量(An-An-1)超过规定值(详细来说是考虑工作油的劣化、油传感器的测定误差而预先设定的值)的情况下，判定从时间Tn-1到时间Tn为止的期间为工作油更换时期(即，在该时期作为对象油的工作油被更换)。然后，创建针对液压挖掘机1的工作油的更换履历(例如油的更换日)，并存储于存储装置22中。
管理控制器21的油更换履历创建部23使用从车身控制器4获取的发动机油的时间序列数据，判定液压挖掘机1的驱动装置15的发动机油的更换时期(即，在该时期作为对象油的发动机油被更换)。然后，创建针对液压挖掘机1的发动机油的更换履历，并存储于存储装置22。
管理控制器21的作业人员访问履历创建部24获取表示规定的作业人员(例如进行服务作业的作业者)访问(接触或接近)液压挖掘机1的信息(访问信息)。在本实施方式中，作业人员访问履历创建部24从车身控制器4获取液压挖掘机1的位置的时间序列数据，从作业人员用的终端2获取终端2的位置的时间序列数据，分别作为作业人员的访问信息。然后，作业人员访问履历创建部24使用该访问信息来判定作业人员对液压挖掘机1的访问时期。换言之，该访问信息为表示作业人员针对液压挖掘机1(工程机械)进行作业以及为了进行作业而访问(有意地接触或接近)液压挖掘机1的信息。
具体来说，首先，运算液压挖掘机1与终端2之间的距离，根据该距离是否为规定值(例如2m)以内，判定作业人员是否访问液压挖掘机1。然后，作业人员对液压挖掘机1的访问履历(例如，作业人员的访问日期、当日的作业人员的访问时间)，并存储于存储装置22。
管理控制器21的油种类判定部25基于上述的针对液压挖掘机1的工作油(对象油)的更换履历及作业人员的访问履历来判定工作油的油种类。在本实施方式中，油种类判定部25例如判定液压挖掘机1的驱动装置15的工作油是否被更换为规定的纯正油(例如纯正油A或B等)(详细见后述)。然后，一边与工作油的更换履历建立关联，一边将工作油的种类(例如纯正油A或B、非纯正油等)存储于存储装置22。
管理控制器21的油异常判定部26从存储装置22读取与液压挖掘机1的驱动装置15的工作油的种类对应的性状的阈值。然后，通过将从液压挖掘机1的车身控制器4获取的工作油的性状的时间序列数据与阈值比较来判定工作油的异常。即，油异常判定部26根据与由油种类判定部25判定的工作油(对象油)的油种类对应的阈值来判定工作油有无异常。
详细来说，在液压挖掘机1的驱动装置15的工作油为纯正油A的情况下，管理控制器21的油异常判定部26从存储装置22读取对应的粘度的上方阈值SAh及下方阈值SAl、密度的上方阈值SBh、以及介电常数的上方阈值SCh。并且，如图5所示，在由油传感器20A测定的工作油的粘度超过上方阈值SAh的情况下判定为异常。或者，在由油传感器20A测定的工作油的粘度低于下方阈值SAl的情况下判定为异常。另外，在由油传感器20A测定的工作油的密度超过上方阈值SBh的情况下判定为异常。另外，如图5所示，在由油传感器20A测定的工作油的介电常数超过上方阈值SCh的情况下判定为异常。
管理控制器21的油种类判定部25基于针对液压挖掘机1的发动机油(对象油)的更换履历及作业人员的访问履历来判定发动机油的油种类。在本实施方式中，油种类判定部25例如判定液压挖掘机1的驱动装置15的发动机油是否被更换为规定的纯正油(例如纯正油C或D等)。并且，一边与发动机油的更换履历建立关联，一边将发动机油的种类(例如纯正油C或D、非纯正油等)存储于存储装置22。
管理控制器21的油异常判定部26从存储装置22读取与液压挖掘机1的驱动装置15的发动机油的种类对应的性状的阈值。并且，通过将从液压挖掘机1的车身控制器4获取的发动机油的性状的时间序列数据与阈值比较，从而判定发动机油的异常。即，油异常判定部26根据与由油种类判定部25判定的发动机油(对象油)的油种类对应的阈值来判定发动机油有无异常。
接下来，使用图6及图7来说明本实施方式的管理服务器3的管理控制器21进行的油种类判定的处理步骤。图6及图7是示出本实施方式中的管理服务器的管理控制器进行的油种类判定的处理步骤的流程图。在这里，将发动机油或工作油统称为“对象油”来说明。
在步骤S1中，管理控制器21的油种类判定部25判定针对液压挖掘机1的对象油的更换履历是否有更新。在针对液压挖掘机1的对象油的更换履历有更新的情况下转入步骤S2。
在步骤S2中，管理控制器21的油种类判定部25判定针对液压挖掘机1的对象油的更换时期(例如油的更换日)与作业人员的访问时期(例如作业人员的访问日期)是否重叠。
在针对液压挖掘机1的对象油的更换时期与作业人员的访问时期不重叠的情况下转入步骤S3。在步骤S3中，管理控制器21的油种类判定部25向液压挖掘机1的用户持有的终端(未图示)发送确认通知。由此确认例如用户是否进行了油的更换作业。
另一方面，在针对液压挖掘机1的对象油的更换时期与作业人员的访问时期重叠的情况下转入步骤S4。在步骤S4中，管理控制器21的油种类判定部25判定针对液压挖掘机1的作业人员的访问时间是否为规定时间(详细来说是考虑油的更换作业所需的时间而预先设定的值，例如0.5小时)以上。
在针对液压挖掘机1的作业人员的访问时间不足规定时间的情况下转入步骤S3。步骤S3中，管理控制器21的油种类判定部25向作业人员用的终端2发送确认通知。由此确认例如作业人员是否进行了油的添加。
另一方面，在针对液压挖掘机1的作业人员的访问时间为规定时间以上的情况下转入步骤S5。在步骤S5中，管理控制器21的油种类判定部25提取从车身控制器4获取的对象油的性状的时间序列数据中的、刚刚更换后的对象油的性状(在图4中为An)。然后，判定刚刚更换后的对象油的性状是否与由存储装置22存储的纯正油的新品状态的性状相似(换言之，性状的差量是否为规定值以下)。
在刚刚更换后的对象油的性状与纯正油的新品状态的性状相似的情况下转入步骤S6。在步骤S6中，管理控制器21的油种类判定部25判定液压挖掘机1的驱动装置15的对象油被更换为纯正油。并且，一边与对象油的更换履历建立关联一边将对象油的种类存储于存储装置22。
另一方面，在刚刚更换后的对象油的性状与纯正油的新品状态的性状不相似的情况下转入步骤S7。在步骤S7中，管理控制器21的油种类判定部25判定由存储装置22存储的针对液压挖掘机1的当日(换言之为对象油的更换日、作业人员的访问日期)的作业报告书或当日以前的部件购入履历中是否有纯正油的购入信息。
在由存储装置22存储的当日的作业报告书或当日以前的部件购入履历中有纯正油的购入信息的情况下转入步骤S8。在步骤S8中，管理控制器21的油种类判定部25判定被更换的对象油有可能是纯正油而油传感器的测定值异常，将针对液压挖掘机1的维护的委托发送给作业人员用的终端2。需要说明的是，油传感器的测定值异常的要因有例如残油的影响或传感器故障等。即，该情况例如被认为与传感器正常而纯正油的新油的比例少的情况或传感器产生故障的情况相当。
另一方面，在由存储装置22存储的当日的作业报告书或当日以前的部件购入履历中没有纯正油的购入信息的情况下转入步骤S9。在步骤S9中，管理控制器21的油种类判定部25向作业人员用的终端2发送是否将液压挖掘机1的驱动装置15的对象油更换为纯正油的答复的请求。然后，在步骤S10中，管理控制器21的油种类判定部25判定是否存在已将液压挖掘机1的驱动装置15的对象油更换为纯正油的答复。即，在该情况下，油种类判定部25在判定在该更换时期更换的对象油的油种类之前，向作业人员进行对象油的更换确认。
在有将液压挖掘机1的驱动装置15的对象油更换为纯正油的答复的情况下转入步骤S8。在步骤S8中，管理控制器21的油种类判定部25判定在该更换时期更换的对象油可能是纯正油而油传感器的测定值异常，并向作业人员用的终端2发送针对液压挖掘机1的维护的委托。
另一方面，在有将液压挖掘机1的驱动装置15的对象油更换为非纯正油的答复的情况下转入步骤S11。在步骤S11中，管理控制器21的油种类判定部25判定液压挖掘机1的驱动装置15的对象油被更换为非纯正油。并且，一边与对象油的更换履历建立关联，一边将对象油的种类(非纯正油)存储于存储装置22。
如上所述，在本实施方式中，不仅基于液压挖掘机1的油传感器的测定结果，也基于作业人员对液压挖掘机1的访问履历来判定液压挖掘机1的驱动装置15的对象油是否被更换为纯正油。因此，能够提高判定液压挖掘机1的驱动装置15的对象油是否被更换为纯正油的精度。其结果，能够提高对象油的异常判定、维护时期的判断的精度。
需要说明的是，在上述一个实施方式中，以管理服务器3的管理控制器21具有油更换履历创建部23、作业人员访问履历创建部24及油种类判定部25的情况为例进行说明，但不限于此。例如，也可以是，液压挖掘机1的车身控制器4具有油更换履历创建部23，管理服务器3的管理控制器21具有作业人员访问履历创建部24及油种类判定部25。或者，例如，也可以是，液压挖掘机1的车身控制器4具有油更换履历创建部23及作业人员访问履历创建部24，管理服务器3的管理控制器21具有油种类判定部25。
另外，在上述一个实施方式中，液压挖掘机1具备测定本机位置的测位装置，作业人员用的终端2具有测定本机位置的功能，基于前述的液压挖掘机1的位置和终端2的位置，以作业人员访问履历创建部24创建作业人员对液压挖掘机1的访问履历的情况为例进行说明，但不限于此。例如，也可以是，作业人员持有RFID标签，液压挖掘机1具备接收来自RFID的电波来检测RFID接近的接收机，基于前述的RFID向液压挖掘机1接近的信息，由作业人员访问履历创建部24创建作业人员对液压挖掘机1的访问履历。
需要说明的是，以上以工程机械为液压挖掘机的情况为例进行说明，但不限于此，也可以是例如自卸卡车、轮式装载机、推土机、叉车或起重机等。另外，以工程机械的驱动装置中使用的油为工作油及发动机油双方的情况为例进行说明，但不限于此，可以仅是工作油及发动机油中的一方，也可以是其他油。即，作为管理对象的油(对象油)可能是多种油。在该情况下，从搭载能够测定作为其对象的油的性状的油传感器的工程机械获取多种信息即可。
附图标记说明
1 液压挖掘机(工程机械)
2 终端
3 管理服务器(管理装置)
15 驱动装置
20A、20B油传感器
23 油更换履历创建部
24 作业人员访问履历创建部
25 油种类判定部

Claims (7)

1.一种工程机械的管理装置，其管理工程机械的驱动装置中使用的油，
所述管理装置的特征在于，具有：
油更换履历创建部，其从搭载于所述工程机械的油传感器获取对象油的性状的测定值，基于该对象油的性状的变化来创建所述对象油的更换履历；
作业人员访问履历创建部，其获取表示作业人员访问了所述工程机械的访问信息，基于该访问信息来创建所述作业人员向所述工程机械的访问履历；以及
油种类判定部，其基于所述对象油的更换履历及所述作业人员的访问履历来判定在与所述更换履历对应的更换时期更换的对象油的油种类。
2.根据权利要求1所述的工程机械的管理装置，其特征在于，
在所述对象油的所述更换时期与所述作业人员的访问时期重叠，并且，所述作业人员的访问时间为规定时间以上且在所述更换时期后由所述油传感器测定的所述对象油的性状为与规定的纯正油的性状对应的性状的情况下，所述油种类判定部判定在所述更换时期更换的对象油为所述纯正油。
3.根据权利要求2所述的工程机械的管理装置，其特征在于，
在所述对象油的所述更换时期与所述作业人员的访问时期重叠，并且，所述作业人员的访问时间为所述规定时间以上且在所述更换时期后由所述油传感器测定的所述对象油的性状非与所述纯正油的性状对应的性状的情况下，所述油种类判定部获取与所述作业人员针对所述工程机械的作业报告书的有无或所述纯正油的购入信息的有无相关的信息，
在有所述作业报告书或所述纯正油的购入信息的情况下，判定在所述更换时期更换的对象油可能是纯正油而所述油传感器的测定值异常。
4.根据权利要求3所述的工程机械的管理装置，其特征在于，
在没有所述作业报告书或所述纯正油的购入信息的情况下，所述油种类判定部在判定在所述更换时期更换的对象油的油种类之前，向所述作业人员持有的终端发送是否已将所述对象油更换为所述纯正油的答复的请求。
5.根据权利要求4所述的工程机械的管理装置，其特征在于，
所述油种类判定部在有来自所述作业人员的终端的已将所述对象油更换为规定的非纯正油的答复的情况下，判定在所述更换时期更换的对象油为所述非纯正油。
6.根据权利要求1至5任一项所述的工程机械的管理装置，其特征在于，
具有油异常判定部，其根据与由所述油种类判定部判定的所述对象油的油种类对应的阈值，判定所述对象油有无异常。
7.一种工程机械的管理系统，其包括：
工程机械，其具备驱动装置及对所述驱动装置中使用的油的性状进行测定的油传感器；以及
管理装置，其能够与所述工程机械通信，对所述驱动装置中使用的油进行管理，
所述管理系统的特征在于，
所述管理装置具有：
油更换履历创建部，其从所述油传感器获取对象油的性状的测定值，基于该对象油的性状的变化来创建所述对象油的更换履历；
作业人员访问履历创建部，其获取表示作业人员访问了所述工程机械的访问信息，基于该访问信息来创建所述作业人员向所述工程机械的访问履历；
油种类判定部，其基于所述对象油的更换履历及所述作业人员的访问履历来判定在与所述更换履历对应的更换时期更换的对象油的油种类；以及
油异常判定部，其根据与由所述油种类判定部判定的所述对象油的油种类对应的阈值来判定所述对象油有无异常。
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