JP2002201989A - エンジンの診断装置および燃料供給ポンプの診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】エンジンの全気筒のうち半分を停止することな
く、エンジンの異常を診断し、また、複数の燃料供給ポ
ンプのいずれかに異常が発生したことを診断すること。 【解決手段】油圧機器用コントローラ５から油圧機器８
に対して、油圧ポンプ２の吐出圧油の制御指令を出力
し、エンジン１に一定の負荷をかける。この状態にて各
気筒を順次停止して、回転数等の変化により、いずれの
気筒が異常であるかを診断する。また、複数の燃料供給
ポンプを間欠的に駆動させ、蓄圧室内部圧力をセンサに
て検出し、検出結果に基づき複数の燃料供給ポンプのい
ずれかに異常が発生したかを診断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの診断装置
および燃料供給ポンプの診断装置に関し、特に建設機械
に適用して好適な装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンには図２に示すよう
に各気筒毎に圧縮室に燃料を噴射、供給する燃料噴射装
置（インジェクタ）１５が設けられている。燃料噴射装
置１５等の機械的な故障が発生した場合には電気的な故
障と異なり、実際に各インジェクタを交換してみないと
良否の判断が困難である。そこで、これを解決するため
に、いわゆる減筒運転を行い、いずれの気筒で異常が発
生したかを診断する診断装置が開発されている。ここで
減筒運転とは、エンジンの各気筒の稼働を一つづつ停止
させていくことによってエンジンの回転数や出力などの
変化を捕らえ、異常が発生した気筒を特定するというも
のである。

【０００３】こうした診断装置では、パーソナルコンピ
ュータ等の故障診断ツールを、異常診断対象の車両、機
械等に接続して、異常診断を行うようにしている。この
種の技術として、特開平６−２２９８８１号公報に開示
されたものがある。

【０００４】また、この公報には減筒運転時に一定の負
荷を与えることによって、回転数等の変化を顕著にし
て、いずれの気筒が異常であるかの特定を容易にする技
術が開示されている。

【０００５】この公報には１２気筒エンジンを２つのグ
ループ（６気筒と６気筒）にわけて、いずれか一方のグ
ループの稼動を停止させて、他方にグループに一定の負
荷を与えて、稼動しているグループの気筒毎に排圧レベ
ルを計測して、いずれの気筒に異常が発生したかを診断
するという発明が記載されている。

【０００６】また畜圧式燃料噴射装置をもつディーゼル
エンジンでは、図２に示すように燃料噴射装置１５に供
給される燃料を蓄圧する蓄圧室（コモンレール）１４が
設けられている。蓄圧室１４には、２つの燃料供給ポン
プ１１ａ、１１ｂから燃料が交互に圧送される。燃料供
給ポンプ１１ａ、１１ｂを２つ設けているのは、いずれ
かのポンプに故障が発生した場合でも燃料の供給が停止
しないようにするためである。２つの燃料供給ポンプ１
１ａ、１１ｂのカムは互いに位相がずれて回転してい
る。

【０００７】こうした複数（２つ）の燃料供給ポンプ１
１ａ、１１ｂを備えたコモンレール式のディーゼルエン
ジンにおいて、複数（２つ）の燃料供給ポンプ１１ａ、
１１ｂのいずれに異常が発生したかを診断する手法は、
未だ確立されていない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、上記
公報に記載された従来の診断装置ではパーソナルコンピ
ュータのような異常診断のために特別な機器を異常診断
対象の車両や、機械等に別途追加する必要があり、装置
コストが増大するという問題が招来する。

【０００９】本発明はこうした実状に鑑みてなされたも
のであり、異常診断のために特別な機器を異常診断対象
の車両や、機械等に別途追加することなく、装置コスト
を飛躍的に低減することを第１の解決課題とするもので
ある。

【００１０】また上記公報記載の発明によれば、エンジ
ンに一定負荷をかけるためには、２つのグループの一方
（６気筒分）を完全に停止させなければならない。この
ため、１２気筒といった多数の気筒を備えたエンジンで
は問題はないものの、小数の気筒（たとえば４気筒）を
備えたエンジンでは、その半分の稼動を停止させると、
エンジンそのものが稼動しなくなるおそれがある。さら
にはエンジンの全気筒のうち半分を停止させて、エンジ
ンを稼動させ続けることは、エンジンに悪影響を与える
ことになり望ましい故障診断方法とはいえない。

【００１１】本発明はこうした実状に鑑みてなされたも
のであり、エンジンの全気筒のうち半分を停止させるこ
となく、エンジンに一定の負荷をかけた状態にして、エ
ンジンの異常診断を行えるようにすることを第２の解決
課題とするものである。

【００１２】また上述したようにコモンレール式のディ
ーゼルエンジンにおいて、複数の燃料供給ポンプのいず
れかに異常が発生したかを診断する手法は未だ確立され
ていないので、その手法を提供することを第３の解決課
題とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段および効果】第１発明は、
上記第１の解決課題を達成するために、車両を駆動させ
る制御指令を入力するスイッチ手段を備えたモニタパネ
ルと、前記モニタパネルに対応して設けられたモニタパ
ネル用コントローラと、前記エンジンの各気筒毎に制御
指令を出力し制御指令に応じてエンジンの各気筒を稼動
させるエンジン用コントローラとを備え、前記モニタパ
ネル用コントローラと前記エンジン用コントローラとの
間で相互に制御信号が送受信可能に接続した機械に適用
され、前記エンジンの各気筒のいずれかに異常が発生し
たかを診断するエンジンの診断装置において、前記モニ
タパネルのスイッチ手段を操作することによって、異常
診断開始の指示が与えられると、前記モニタパネル用コ
ントローラから前記エンジン用コントローラに対してエ
ンジンの気筒の稼動を停止させる稼動停止制御指令を送
信し、稼動停止制御指令を受信したエンジン用コントロ
ーラは、前記モニタパネルのスイッチ手段の操作に応じ
て、前記エンジンの各気筒に対して、気筒の稼動を停止
させる制御指令を出力したことを特徴としている。

【００１４】第１発明を図１を参照して説明する。

【００１５】第１発明によれば、建設機械等に既存の機
器として設けられているモニタパネル７の機能を利用し
てエンジン１の各気筒のいずれかに異常が発生したかを
診断する。これにより異常診断のために特別な機器を異
常診断対象の車両や、機械等に別途追加する必要がなく
なり、装置コストを飛躍的に低減することができる。

【００１６】さらにモニタパネル７の指示で減筒運転を
させたときにエンジン回転数を検出するセンサ６の検出
結果から診断することもでき、またセンサ６が設けられ
ていない場合でもエンジン音等を直接聞くことによって
診断することもできる。

【００１７】第２発明は、上記第１の解決課題を達成す
るために、エンジンの稼動状態を検出するセンサと、前
記センサの検出結果を表示する表示部と車両を駆動させ
る制御指令を入力するスイッチ手段とを備えたモニタパ
ネルと、前記モニタパネルに対応して設けられたモニタ
パネル用コントローラと、前記エンジンの各気筒毎に制
御指令を出力し制御指令に応じてエンジンの各気筒を稼
動させるエンジン用コントローラとを備え、前記モニタ
パネル用コントローラと前記エンジン用コントローラと
の間で相互に制御信号が送受信可能に接続した機械に適
用され、前記エンジンの各気筒のいずれかに異常が発生
したかを診断するエンジンの診断装置において、前記モ
ニタパネルのスイッチ手段を操作することによって、異
常診断開始の指示が与えられると、前記モニタパネル用
コントローラから前記エンジン用コントローラに対して
エンジンの気筒の稼動を停止させる稼動停止制御指令を
送信し、稼動停止制御指令を受信したエンジン用コント
ローラは、前記モニタパネルのスイッチ手段の操作に応
じて、前記エンジンの各気筒に対して、気筒の稼動を停
止させる制御指令を出力し、エンジンの気筒の稼動を停
止させたときのエンジンの状態を、前記センサで検出
し、前記センサの検出結果を入力したモニタパネル用コ
ントローラは、前記センサの検出結果若しくは診断結果
をモニタパネルの表示部に表示することを特徴としてい
る。

【００１８】第２発明を図１を参照して説明する。

【００１９】第２発明によれば、建設機械等に既存の機
器として設けられているモニタパネル７の機能を利用し
てエンジン１の各気筒のいずれかに異常が発生したかを
診断する。これにより異常診断のために特別な機器を異
常診断対象の車両や、機械等に別途追加する必要がなく
なり、装置コストを飛躍的に低減することができる。

【００２０】第３発明は、上記第２の解決課題を達成す
るために、エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから吐出される圧油を制御する油圧機器
と、前記エンジンの各気筒毎に制御指令を出力し制御指
令に応じてエンジンの各気筒を稼動させるエンジン用コ
ントローラと、前記油圧機器に対して制御指令を出力し
制御指令に応じて前記油圧機器を作動させる油圧機器用
コントローラと、エンジンの稼動状態を検出するセンサ
とを備え、前記エンジンの各気筒のいずれかに異常が発
生したかを診断するエンジンの診断装置において、前記
油圧機器用コントローラから前記油圧機器に対して、前
記エンジンに一定の負荷がかかるように、油圧ポンプの
吐出圧油を制御する制御指令を出力し、前記エンジンに
一定の負荷がかかった状態で、前記エンジン用コントロ
ーラから前記エンジンの各気筒に対して、気筒の稼動を
順次停止させる制御指令を出力し、エンジンの気筒の稼
動を順次停止させたときのエンジンの状態を、前記セン
サで検出し、当該センサの検出結果に基づいて、前記エ
ンジンの各気筒のいずれかに異常が発生したかを診断す
るようにしたことを特徴としている。

【００２１】第３発明を図１を参照して説明する。

【００２２】第３発明によれば、油圧機器用コントロー
ラ５から油圧機器８に対して、油圧ポンプ２の吐出圧油
を制御する制御指令Ｓ4を出力することで、エンジン１
に一定の負荷がかけられた状態にする。これによりエン
ジン１の全気筒のうち半分を停止させることなくエンジ
ン１に一定の負荷をかけた状態にすることができる。そ
してこの状態で、エンジン１の各気筒の稼動を順次停止
させていけば、エンジンの回転数等の変化が顕著なもの
となり、いずれの気筒が異常であるかの特定が容易にな
る。

【００２３】また第４発明は、上記第３発明において、
前記油圧機器用コントローラから前記油圧機器に対し
て、前記油圧ポンプの吐出圧をリリーフ圧にする制御指
令を出力して、前記エンジンにかかる負荷を一定にする
ことを特徴としている。

【００２４】第４発明によれば、図１に示すように油圧
機器用コントローラ５から油圧機器８に対して、油圧ポ
ンプ２の吐出圧をリリーフ圧にする制御指令Ｓ4を出力
して、エンジン１にかかる負荷を一定にすることがで
き、上記第１発明と同様の効果が得られる。

【００２５】また第５発明は、上記第３発明において、
前記センサの検出結果を表示する表示部と、車両を駆動
させる制御指令を入力するスイッチ手段とを備えたモニ
タパネルと、前記モニタパネルに対応して設けられたモ
ニタパネル用コントローラとをさらに備え、前記モニタ
パネル用コントローラと、前記エンジン用コントローラ
と、前記油圧機器用コントローラの間で相互に制御信号
が送受信可能に接続し、前記モニタパネルのスイッチ手
段を操作することによって、異常診断開始の指示が与え
られると、前記モニタパネル用コントローラから前記油
圧機器用コントローラに対してエンジンにかかる負荷を
一定にする負荷一定制御指令を送信するととともに、前
記モニタパネル用コントローラから前記エンジン用コン
トローラに対してエンジンの気筒の稼動を順次停止させ
る稼動停止制御指令を送信し、負荷一定制御指令を受信
した油圧機器用コントローラは、前記油圧機器に対し
て、前記エンジンに一定の負荷がかかるように、油圧ポ
ンプの吐出圧油を制御する制御指令を出力し、稼動停止
制御指令を受信したエンジン用コントローラは、前記エ
ンジンに一定の負荷がかかった状態で、前記エンジンの
各気筒に対して、気筒の稼動を順次停止させる制御指令
を出力し、エンジンの気筒の稼動を順次停止させたとき
のエンジンの状態を、前記センサで検出し、前記センサ
の検出結果を入力したモニタパネル用コントローラは、
前記エンジンの各気筒のいずれかに異常が発生したかを
診断し、診断結果をモニタパネルの表示部に表示するこ
とを特徴とすることを特徴としている。

【００２６】第５発明を、図１、図３を参照して説明す
る。

【００２７】第５発明によれば、モニタパネル７のスイ
ッチを操作することによって、モニタパネル用コントロ
ーラ１６を介して油圧機器用コントローラ５と、エンジ
ン用コントローラ４に診断開始指令が与えられる。この
指令を受けて油圧機器用コントローラ５は第１発明と同
様に、エンジンに一定の負荷がかかるように油圧ポンプ
２の吐出圧油を制御する。またこの指令を受けてエンジ
ンコントローラ４は、１気筒毎に稼動を停止させるよう
にエンジン１を制御する。稼動が停止する毎に、センサ
６の検出結果がモニタパネル用コントローラ１６に送ら
れる。この結果センサ６の検出結果に基づいてモニタパ
ネル用コントローラ６でいずれの気筒が異常であるかの
診断がなされ、診断結果がモニタパネル用コントローラ
１６を介してモニタパネル７の表示部７ａ、７ｂに自動
的に表示される。このように建設機械に既存の機器とし
て設けられているモニタパネル７の機能を利用して、異
常診断を自動的に行うことができる。自動的に診断が行
われるので、１気筒毎に稼動を停止させたときの変化を
目視して判断することによる診断ミスを防止することが
できる。また目視して判断する場合と比較して診断時間
を短縮することができる。また診断が迅速に行われるこ
とにより、気筒の稼働が停止している時間が短くなり、
エンジン１に悪影響を及ぼすことがない。

【００２８】また第６発明は、上記第３発明において、
前記センサの検出結果を表示する表示部と、車両を駆動
させる制御指令を入力するスイッチ手段とを備えたモニ
タパネルと、前記モニタパネルに対応して設けられたモ
ニタパネル用コントローラとをさらに備え、前記モニタ
パネル用コントローラと、前記エンジン用コントローラ
と、前記油圧機器用コントローラの間で相互に制御信号
が送受信可能に接続し、前記モニタパネルのスイッチ手
段を操作することによって、異常診断開始の指示が与え
られると、前記モニタパネル用コントローラから前記油
圧機器用コントローラに対してエンジンにかかる負荷を
一定にする負荷一定制御指令を送信するととともに、前
記モニタパネル用コントローラから前記エンジン用コン
トローラに対してエンジンの気筒の稼動を順次停止させ
る稼動停止制御指令を送信し、負荷一定制御指令を受信
した油圧機器用コントローラは、前記油圧機器に対し
て、前記エンジンに一定の負荷がかかるように、油圧ポ
ンプの吐出圧油を制御する制御指令を出力し、稼動停止
制御指令を受信したエンジン用コントローラは、前記エ
ンジンに一定の負荷がかかった状態で、前記エンジンの
各気筒に対して、気筒の稼動を順次停止させる制御指令
を出力し、エンジンの気筒の稼動を順次停止させたとき
のエンジンの状態を、前記センサで検出し、前記センサ
の検出結果を入力したモニタパネル用コントローラは、
エンジンの気筒の稼動を順次停止させる毎のエンジンの
各状態を、モニタパネルの表示部に表示し、この表示部
の表示内容に基づいて前記エンジンの各気筒のいずれか
に異常が発生したかを診断するようにしたことを特徴と
している。

【００２９】第６発明を図１、図３を参照して説明す
る。

【００３０】第６発明によれば、モニタパネル７のスイ
ッチを操作することによって、モニタパネル用コントロ
ーラ１６を介して油圧機器用コントローラ５と、エンジ
ン用コントローラ４に診断開始指令が与えられる。この
指令を受けて油圧機器用コントローラ５は第１発明と同
様に、エンジンに一定の負荷がかかるように油圧ポンプ
２の吐出圧油を制御する。またこの指令を受けてエンジ
ンコントローラ４は、１気筒毎に稼動を停止させるよう
にエンジン１を制御する。稼動が停止する毎に、センサ
６の検出結果がモニタパネル用コントローラ１６を介し
てモニタパネル７の表示部７ａ、７ｂに表示される。作
業者はこの表示部７ａ、７ｂの表示内容に基づいてエン
ジン１の各気筒のいずれかに異常が発生したのかを目視
で判断することができる。

【００３１】このように建設機械に既存の機器として設
けられているモニタパネル７の機能を利用して、異常診
断を行うことができる。

【００３２】また第７発明では、上記第２の解決課題を
達成するために、エンジンの駆動力が伝達される機器
と、前記エンジンの各気筒毎に制御指令を出力し制御指
令に応じてエンジンの各気筒を稼動させるエンジン用コ
ントローラと、前記機器に対して制御指令を出力し制御
指令に応じて前記機器を作動させる機器用コントローラ
と、エンジンの稼動状態を検出するセンサとを備え、前
記エンジンの各気筒のいずれかに異常が発生したかを診
断するエンジンの診断装置において、前記機器用コント
ローラから前記機器に対して、前記エンジンに一定の負
荷がかかるように制御指令を出力し、前記エンジンに一
定の負荷がかかった状態で、前記エンジン用コントロー
ラから前記エンジンの各気筒に対して、気筒の稼動を順
次停止させる制御指令を出力し、エンジンの気筒の稼動
を順次停止させたときのエンジンの状態を、前記センサ
で検出し、当該センサの検出結果に基づいて、前記エン
ジンの各気筒のいずれかに異常が発生したかを診断する
ようにしたことを特徴としている。

【００３３】第７発明を図２を参照して説明する。

【００３４】第７発明によれば、機器用コントローラ５
３からエンジンの駆動力が伝達される機器５０に対し
て、エンジン１に一定の負荷がかかるように制御指令が
出力される。たとえば油圧シリンダ５０に接続された作
業機に作業対象が当接したままストロークエンドの状態
にすれば、エンジン１に一定の負荷をかけた状態にする
ことができる。これによりエンジン１の全気筒のうち半
分を停止させることなくエンジン１に一定の負荷をかけ
ることができる。そしてこの状態で、エンジン１の各気
筒の稼動を順次停止させれば、エンジン回転数等の変化
が顕著なものとなり、いずれの気筒が異常であるかの特
定が容易になる。

【００３５】エンジン１の駆動力が伝達される機器とし
ては、建設機械であれば作業機、走行体などである。一
般自動車であれば、クラッチ、車輪などである。たとえ
ばクラッチを半クラッチの状態のままエンジンを稼動さ
せることで、エンジンに一定の負荷をかけた状態にする
ことができる。

【００３６】また第８発明では、上記第３の解決課題を
達成するために、エンジンの各気筒毎に設けられ、エン
ジンの圧縮室内に燃料を噴射する燃料噴射装置と、前記
燃料噴射装置に供給する燃料を蓄圧する蓄圧室と、制御
指令に応じて前記蓄圧室に燃料を圧送する複数の燃料供
給ポンプと、前記畜圧室の内部の圧力を検出するセンサ
とを備え、前記複数の燃料供給ポンプのいずれかに異常
が発生したかを診断する燃料供給ポンプの診断装置にお
いて、前記複数の燃料供給ポンプの各ポンプに対してポ
ンプを間欠的に駆動させる制御指令を与え、前記複数の
燃料供給ポンプの各ポンプを順次、間欠的に駆動させた
ときの前記畜圧室の内部の圧力を、前記センサで検出
し、当該センサの検出結果に基づいて、前記複数の燃料
供給ポンプのいずれかに異常が発生したかを診断するよ
うにしたことを特徴としている。

【００３７】第８発明を図２を参照して説明する。

【００３８】第８発明によれば、複数の燃料供給ポンプ
１１ａ、１１ｂの各ポンプに対してポンプを間欠的に駆
動させる制御指令Ｓ9が与えられる。そして複数の燃料
供給ポンプ１１ａ、１１ｂの各ポンプを順次、間欠的に
駆動させたときの畜圧室１４の内部の圧力が、センサ１
４ａで検出される。そしてセンサ１４ａの検出結果に基
づいて、複数の燃料供給ポンプ１１ａ、１１ｂのいずれ
かに異常が発生したかが診断される。本発明によれば、
複数の燃料供給ポンプ１１ａ、１１ｂが設けられたコモ
ンレール式のディーゼルエンジンにおいて、燃料供給ポ
ンプ１１ａ、１１ｂの異常診断を行うことができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明に係る
エンジンの診断装置および燃料供給ポンプの診断装置の
実施の形態について説明する。なお、本実施形態では、
建設機械に搭載されるエンジン、燃料供給ポンプの診断
を想定している。

【００４０】図１は建設機械の車体内に設けられた各機
器を示している。

【００４１】図１に示すように実施形態の装置は、大き
くは、エンジン１と、油圧ポンプ２と、ポンプ吐出量制
御機構３と、エンジンコントローラ４と、ポンプコント
ローラ５と、センサ６と、モニタパネル７、アンロード
弁８、タンク９、ネットワーク１０、モニタコントロー
ラ１６とから構成されている。

【００４２】モニタパネル７は建設機械の運転室内に設
けられている。

【００４３】モニタパネル７に対応して、モニタパネル
７を制御するモニタコントローラ１６が設けられてい
る。またエンジン１に対応して、エンジン１を制御する
エンジンコントローラ４が設けられている。また油圧ポ
ンプ２に対応して、油圧ポンプ２を制御するポンプコン
トローラ５が設けられている。

【００４４】これらモニタコントローラ１６と、エンジ
ンコントローラ４と、ポンプコントローラ５との間はネ
ットワーク１０によって制御指令信号が相互に送受信可
能に接続されている。ネットワーク１０は、シリアル信
号を送受信する信号線である。

【００４５】エンジン１は油圧ポンプ２を駆動する。な
お、エンジン１は６気筒のレシプロのディーゼルエンジ
ンを想定している。しかし以下に述べる実施形態は、ロ
ータリーエンジン、ガソリンエンジンに対しても適用す
ることが可能である。

【００４６】油圧ポンプ２は吐出圧油を圧油吐出管路１
７に吐出する。また油圧ポンプ２はポンプ吐出量制御機
構３によって斜板２ａの傾転角が制御されることによっ
て吐出圧油流量（容量）が制御される。アンロード弁８
は、２つの弁位置、つまり閉位置８ａ、開位置８ｂを備
えた制御弁であり、開位置８ｂ側に駆動されると、吐出
管路１７に吐出されたポンプ吐出圧油が、タンク９に排
出される。

【００４７】モニタコントローラ１６は、ポンプコント
ローラ５に対してエンジン１にかかる負荷を一定にする
負荷一定制御指令信号を、ネットワーク１０を介して送
信するととともに、エンジンコントローラ４に対してエ
ンジン１の各気筒の稼動を順次停止させる稼動停止制御
指令信号を、ネットワーク１０を介して送信する。

【００４８】ポンプコントローラ５は、モニタコントロ
ーラ１６から送信された負荷一定制御指令信号を受信す
るとポンプ吐出量制御機構３に対して、油圧ポンプ２の
斜板２ａの傾転角が所定の傾転角となるようにする制御
指令信号Ｓ1を出力する。またポンプコントローラ５は
アンロード弁８に対して、アンロード弁８の開度が所定
の開度となるように制御する制御指令信号Ｓ4を出力す
る。これら制御指令信号Ｓ1、Ｓ4によって指令される所
定の傾転角、所定の開度は、油圧ポンプ２の吐出圧がリ
リーフ圧に達してアンロード弁８からタンク９に圧油が
リリーフされる程度に設定されている。

【００４９】センサ６はエンジン１の回転数を検出する
回転数センサであり、この検出結果を検出信号Ｓ3とし
てエンジンコントローラ４に出力する。

【００５０】エンジンコントローラ４はモニタコントロ
ーラ１６から稼働停止制御指令信号を受信すると、エン
ジン１の各気筒に対して、制御指令信号Ｓ2を出力す
る。

【００５１】エンジンコントローラ４はセンサ６の検出
信号Ｓ3を入力し、センサ６の検出結果をネットワーク
１０を介してモニタコントローラ１６に送信する。

【００５２】図３はモニタパネル７の外観を示してい
る。

【００５３】モニタパネル７は、エンジンコントローラ
４から送信されたセンサ６の検出結果を表示する表示画
面７ｆと、エンジンコントローラ４、ポンプコントロー
ラ５への制御指令信号出力の指示を与えるスイッチ７
ｃ、７ｄ、７ｅとを備えている。

【００５４】モニタコントローラ１６はエンジンコント
ローラ４から送信されたセンサ６の検出結果に基づい
て、エンジン１の各気筒のいずれかに異常が発生したか
を診断する処理を行い、診断結果をモニタパネル７の表
示画面７ｆに表示する。

【００５５】モニタパネル７の表示画面７ｆ中のエンジ
ン回転数表示部７ｄには、エンジン１の現在の回転数
（ｒ．ｐ．ｍ）が表示される。モニタパネル７の表示画
面７ｆ中の気筒表示部７ｂには、現在、稼動が停止して
いるエンジン１の気筒名「１」、「２」、「３」、
「４」、「５」、「６」が表示される。

【００５６】図２はエンジン１の各気筒の圧縮室内に燃
料を供給するための装置構成を示している。なお、図２
において、前述の図１と同一の構成要素には同一の符号
を付しており、これらの構成要素の説明については適宜
省略する。

【００５７】燃料タンク１２内の燃料は燃料ポンプ１２
によって吸い上げられ、２つのサプライポンプ１１ａ、
１１ｂに供給される。

【００５８】サプライポンプ１１ａはカム１１ｄによっ
て駆動される。カム１１ｄはエンジン１によって駆動さ
れる。このためサプライポンプ１１ａからは高圧になっ
た燃料が蓄圧室としてのコモンレール１４に圧送され
る。エンジンコントローラ４はサプライポンプ１１ａの
制御バルブ１１ｃに対してポンプ制御パルス信号Ｓ9を
出力する。制御バルブ１１ｃはポンプ制御パルス信号Ｓ
9に応じて開口し、蓄圧室としてのコモンレール１４に
燃料を供給する。後述するように異常診断時には、エン
ジンコントローラ４からは、サプライポンプ１１ａを間
欠的に駆動させるポンプ制御パルス信号Ｓ9が出力され
る。

【００５９】コモンレール１４にはサプライポンプ１１
ａと同様のサプライポンプ１１ｂが接続されている。

【００６０】他のサプライポンプ１１ｂも上述したサプ
ライポンプ１１ａと同様に構成されている。ただしサプ
ライポンプ１１ｂのカム１１ｄはサプライポンプ１１ａ
のカム１１ｄの回転角の位相と異なる位相になるように
回転駆動される。

【００６１】コモンレール１４は、サプライポンプ１１
ａ、１１ｂから圧送、供給された燃料を畜圧する。

【００６２】コモンレール１４にはプレッシャリミッタ
１４ｃが設けられている。プレシャリミッタ１４ｃはコ
モンレール１４内の圧力が所定の圧力を越えると、コモ
ンレール１４内に畜圧された燃料を燃料タンク１２に排
出する。

【００６３】圧力センサ１４ａはコモンレール１４内の
圧力を検出し、この検出結果を圧力信号Ｓ6としてエン
ジンコントローラ４に出力する。

【００６４】エンジンコントローラ４は圧力信号Ｓ6を
入力し、圧力センサ１４ａの検出結果をモニタコントロ
ーラ１６にネットワーク１０を介して出力する。

【００６５】モニタコントローラ１６は、後述するよう
にエンジンコントローラ４から送信された圧力センサ１
４ａの検出結果に基づいて、サプライポンプ１１ａ、１
１ｂのいずれかに異常が発生したかを診断する処理を行
う。

【００６６】コモンレール１４には、エンジン１の気筒
の数（本実施形態では６個）に対応した数のフローダン
パ１４ｂが設けられている。コモンレール１４は各フロ
ーダンパ１４ｂを介して燃料を、燃料噴射装置としての
インジェクタ１５に供給する。

【００６７】インジェクタ１５は、フローダンパ１４ｂ
と同様に、エンジン１の気筒毎に設けられている。イン
ジェクタ１５の内部には、インジェクタ１５の先端から
順にノズル１５ｄ、油圧ピストン１５ｃ、オリフィス１
５ｂ、電磁弁１５ａが設けられている。インジェクタ１
５は、コモンレール１４から供給された燃料をノズル１
５ｄを介してエンジン１の圧縮室内に噴射する。

【００６８】すなわちエンジンコントローラ４からイン
ジェクタ１５の電磁弁１５ａに対して、インジェクタ制
御パルス信号Ｓ2が出力される。インジェクタ制御パル
ス信号Ｓ2に応じて電磁弁１５ａの開口が変化する。電
磁弁１５ａの開口が変化すると、オリフィス１５ｂを介
して油圧ピストン１５ｃに加わる圧力が変化する。油圧
ピストン１５ｃの駆動に応じてノズル１５ｄから噴射さ
れる燃料が制御される。

【００６９】このようにしてインジェクタ制御パルス信
号Ｓ2に応じてノズル１５ｄから噴射される燃料の噴射
量、噴射率、噴射時期が制御される。

【００７０】なおインジェクタ１５内に供給された燃料
の一部はリーク排出口１５ｅから燃料タンク１２に排出
される。

【００７１】センサ６は、サプライポンプ１１ａのカム
１１ｄに付設された電磁ピップアップで構成することが
できる。センサ６によってエンジン１の回転数、カム１
１ｄの回転角度が検出される。センサ６の検出結果は検
出信号Ｓ3としてエンジンコントローラ４に出力され
る。

【００７２】なお本実施形態ではエンジン１の稼動状態
を回転数センサ６によって検出するようにしている。し
かしエンジン１の稼動状態を、回転数センサ６以外のセ
ンサによって検出してもよい。たとえばインジェクタ１
５のリーク排出口１５ｅから漏れる燃料のスピル温度
を、温度センサ６′によって検出することによって、エ
ンジン１の稼動状態を検出してもよい。温度センサ６′
の検出温度信号Ｓ7はエンジンコントローラ４に入力さ
れる。またエンジン１の排気圧力を、圧力センサ６″に
よって検出することによって、エンジン１の稼働状態を
検出してもよい。圧力センサ６″の検出圧力信号Ｓ8は
エンジンコントローラ４に入力される。

【００７３】その他エンジン１の排気温度を検出するこ
とによってエンジン１の稼動状態を検出してもよく、エ
ンジン１の馬力やトルクを検出することによってエンジ
ン１の稼動状態を検出してもよい。また排気中の成分を
検出することによってエンジン１の稼動状態を検出して
もよい。たとえば排気中のＯ2を検出するＯ2センサ、排
気中のＮＯxを検出するＮＯxセンサ、排気中の黒煙を検
出するセンサを用いることができる。

【００７４】エンジンコントローラ４は、前述したよう
にモニタコントローラ１６から稼働停止制御指令信号を
受信すると、インジェクタ制御パルス信号Ｓ2を出力す
る。エンジンコントローラ４がインジェクタ制御パルス
信号Ｓ2を出力しなければエンジン１の特定の気筒の稼
動が停止する。

【００７５】つぎに図３を参照してモニタパネル７の構
成について説明する。

【００７６】モニタパネル７はたとえば筐体形状であ
り、筐体外側には、表示画面７ｆ、選択スイッチ７ｃ、
７ｄ、決定スイッチ７ｅが配置されている。

【００７７】表示画面７ｆはたとえば液晶で構成され、
前述したように表示画面７ｆ内にはエンジン回転数表示
部７ａと、気筒表示部７ｂが配置されている。

【００７８】選択スイッチ７ｃ、７ｄは、押す回数に応
じて気筒表示部７ｂに表示されている「１」〜「６」の
気筒名の中から稼働を停止させる気筒名を選択する。選
択された気筒名は、たとえば該当気筒名の点滅によって
示される。

【００７９】決定スイッチ７ｅは、選択スイッチ７ｃ、
７ｄの押動操作に応じて選択された気筒名に相当する気
筒の稼働を停止させる指示をモニタコントローラ１６に
与える。決定された気筒名は、たとえば該当気筒名の消
灯によって示される。

【００８０】次に、本実施形態の診断装置の動作につい
て図１〜図４を併せ参照して説明する。図４はエンジン
回転数とトルクとの対応関係を示す図である。

【００８１】図４において、正常なアイドリング回転数
は８００ｒ・ｐ・ｍであるとする。エンジン１の設定回
転数がアイドリング回転数であるときには、図４中のレ
ギュレーションラインＡに沿ってエンジン１が駆動す
る。エンジン１の各気筒のうちいずれか１気筒に対応す
るインジェクタ１５から燃料が全く噴射されておらず、
該当する気筒の稼動が停止しているときは、エンジン回
転数は７００ｒ・ｐ・ｍに低下する。このときレギュレ
ーションラインＣに沿ってエンジン１が駆動する。逆に
エンジン１の各気筒のうちいずれか１気筒に対応するイ
ンジェクタ１５から噴射される燃料が異常に多くなって
いるときには、エンジン回転数は９００ｒ・ｐ・ｍに上
昇する。このときレギュレーションラインＢに沿ってエ
ンジン１が駆動する。

【００８２】いま、エンジン１の各気筒のうち気筒名
「２」の気筒に対応するインジェクタ１５で故障が発生
して、燃料噴射量が異常に多くなり、エンジン１から黒
煙が排出されている場合を想定する。この場合、エンジ
ン１の回転数は上述したように９００ｒ・ｐ・ｍに上昇
する。

【００８３】まず作業者がモニタパネル７の表示画面７
ｆを目視することにより異常診断を行う実施形態につい
て説明する。この場合、作業者は、エンジン１の各気筒
を順次停止させる指示をモニタパネル７で行う。

【００８４】すなわちモニタパネル７の選択スイッチ７
ｃ、７ｄを操作して、モニタパネル７の気筒表示部７ｂ
で気筒名「１」を点滅させ、つぎに決定スイッチ７ｅを
操作して、この気筒名「１」を消灯させる。この結果気
筒名「１」の気筒の稼働を停止させる異常診断開始の指
示がモニタコントローラ１６に与えられる。

【００８５】モニタコントローラ１６に気筒名「１」の
気筒の稼働を停止させる指示が与えられると、モニタコ
ントローラ１６からポンプコントローラ５に対して負荷
一定制御指令信号がネットワーク１０を介して送信され
るととともに、モニタコントローラ１６からエンジンコ
ントローラ４に対して気筒名「１」の気筒の稼働を停止
させる稼動停止制御指令信号がネットワーク１０を介し
て送信される。

【００８６】負荷一定制御指令信号を受信したポンプコ
ントローラ５は、ポンプ吐出量制御機構３に対して、制
御指令信号Ｓ1を出力するとともに、アンロード弁８に
対して、制御指令信号Ｓ4を出力する。このため油圧ポ
ンプ２の斜板２ａの傾転角が所定の傾転角にされるとと
もに、アンロード弁８が開位置８ｂ側に移動し、所定の
開度になる。このため油圧ポンプ２の吐出圧油がリリー
フ圧に達してアンロード弁８からタンク９に排出され
る。これによりエンジン１に一定の負荷がかかった状態
になる。

【００８７】また稼動停止制御指令信号を受信したエン
ジンコントローラ４は、電磁弁１５ａの開口を閉じるイ
ンジェクタ制御パルス信号Ｓ2をエンジン１の気筒名
「１」の気筒に対応するインジェクタ１５の電磁弁１５
ａに対して、出力する。なおエンジン１の回転数はアイ
ドリング回転数（８００ｒ・ｐ・ｍ）に設定されている
ものとする。

【００８８】このため電磁弁１５ａの開口が閉じられ、
ノズル１５ｄから圧縮室への燃料噴射が停止する。こう
して気筒名「１」の気筒の稼働が停止する。

【００８９】エンジン１の回転数はセンサ６によって検
出され、この検出結果が検出信号Ｓ3としてエンジンコ
ントローラ４に入力される。

【００９０】これによりエンジンコントローラ４からモ
ニタコントローラ１６にネットワーク１０を介してセン
サ６の検出結果が送信される。

【００９１】モニタコントローラ１６は、気筒名「１」
の気筒の稼動を停止したときのエンジン１の回転数をモ
ニタパネル７の表示画面７ｆ中のエンジン回転数表示部
７ａに表示させる。

【００９２】ここで正常に稼動している気筒名「１」の
気筒の稼動を停止させたため、モニタパネル７のエンジ
ン回転数表示部７ａに表示されるエンジン１の回転数
は、異常な回転数（９００ｒ・ｐ・ｍ）から所定回転数
だけ低下した回転数、たとえば８００ｒ・ｐ・ｍにな
る。

【００９３】以下同様に、正常に稼動している気筒名
「３」、「４」、「５」、「６」の気筒の稼動を停止さ
せる指示を、モニタパネル１６のスイッチ操作により与
えたときも、回転数表示部７ａに表示されるエンジン回
転数は、同じ回転数８００ｒ・ｐ・ｍになる。

【００９４】そこで、異常な稼動をしている気筒名
「２」の気筒の稼動を停止させる指示を、モニタパネル
１６のスイッチ操作により与えたとする。

【００９５】この場合エンジンコントローラ４は、電磁
弁１５ａの開口を閉じるインジェクタ制御パルス信号Ｓ
2をエンジン１の気筒名「２」の気筒に対応するインジ
ェクタ１５の電磁弁１５ａに対して、出力する。このた
め電磁弁１５ａの開口が閉じられ、ノズル１５ｄから圧
縮室への燃料噴射が停止する。こうして気筒名「２」の
気筒の稼働が停止する。

【００９６】エンジン１の回転数はセンサ６によって検
出され、この検出結果が検出信号Ｓ3としてエンジンコ
ントローラ４に入力される。

【００９７】これによりエンジンコントローラ４からモ
ニタコントローラ１６にネットワーク１０を介してセン
サ６の検出結果が送信される。

【００９８】モニタコントローラ１６は、気筒名「２」
の気筒の稼動を停止したときのエンジン１の回転数をモ
ニタパネル７の表示画面７ｆ中のエンジン回転数表示部
７ａに表示させる。

【００９９】ここで異常な稼動をしている気筒名「２」
の気筒の稼動を停止させたため、モニタパネル７のエン
ジン回転数表示部７ａに表示されるエンジン１の回転数
は、正常な回転数（８００ｒ・ｐ・ｍ）から所定回転数
だけ低下した回転数、たとえば７００ｒ・ｐ・ｍにな
る。

【０１００】作業者は、気筒名「１」、「３」、
「４」、「５」、「６」の気筒の稼動を停止させたとき
に回転数表示部７ａに表示されるエンジン回転数（８０
０ｒ・ｐ・ｍ）と、気筒名「２」の気筒の稼動を停止さ
せたときに回転数表示部７ａに表示されるエンジン回転
数（７００ｒ・ｐ・ｍ）を比較して、これら回転数の顕
著な変化から、気筒名「２」の気筒で異常が発生した、
つまり気筒名「２」の気筒に対応するインジェクタ１５
で異常な燃料噴射が発生していると異常診断することが
できる。

【０１０１】また、上述した場合とは逆に、インジェク
タ１５から燃料が噴射されず気筒名「２」の気筒の稼動
が停止する故障もあり得る。この場合、エンジン１は正
常な回転数（８００ｒ・ｐ・ｍ）から所定回転数だけ低
下した異常な回転数（７００ｒ・ｐ・ｍ）になってい
る。

【０１０２】そこで正常に稼動している気筒名「１」、
「３」、「４」、「５」、「６」の気筒の稼動を停止さ
せる指示を、モニタパネル１６のスイッチ操作により与
えたとすると、モニタパネル７のエンジン回転数表示部
７ａに表示されるエンジン１の回転数は、異常な回転数
（７００ｒ・ｐ・ｍ）から所定回転数だけ低下した回転
数、たとえば６００ｒ・ｐ・ｍになる。

【０１０３】しかしながら稼動が停止している気筒名
「２」の気筒の稼動を停止させる指示を、モニタパネル
１６のスイッチ操作により与えて、気筒名「２」の気筒
に対応するインジェクタ１５に対して、稼動を停止させ
るためのインジェクタ制御パルス信号Ｓ2を出力しない
としても、気筒名「２」の気筒の稼動はすでに停止して
いるので、モニタパネル７のエンジン回転数表示部７ａ
に表示されるエンジン１の回転数は異常な回転数（７０
０ｒ・ｐ・ｍ）を維持したままとなる。

【０１０４】作業者は、気筒名「１」、「３」、
「４」、「５」、「６」の気筒の稼動を停止させたとき
に回転数表示部７ａに表示されるエンジン回転数（６０
０ｒ・ｐ・ｍ）と、気筒名「２」の気筒の稼動を停止さ
せたときに回転数表示部７ａに表示されるエンジン回転
数（７００ｒ・ｐ・ｍ）を比較して、これら回転数の顕
著な変化から、気筒名「２」の気筒で異常が発生した、
つまり気筒名「２」の気筒に対応するインジェクタ１５
で燃料噴射がされていないと異常診断することができ
る。

【０１０５】以上のように本実施形態によれば、建設機
械の車体内に設けられたポンプコントローラ５によって
油圧ポンプ２、アンロード弁８を制御することによって
油圧ポンプ２の吐出圧をリリーフ圧にして、エンジン１
に一定の負荷をかけた状態にし、このようにエンジン１
に一定の負荷がかけられた状態で、減筒運転を行いエン
ジン１の異常診断を行うようにしている。このため従来
技術と比較して、エンジン１の全気筒のうち半分の気筒
の稼動を停止させることなくエンジン１に一定の負荷を
かけた状態にすることができ、エンジン１に悪影響を与
えることがない。エンジン１に一定の負荷がかかるの
で、減筒運転時には顕著な回転数変化を捕らえることが
でき、異常な気筒を容易に特定することができ、異常診
断を正確に行うことができる。

【０１０６】また建設機械に既存の機器として設けられ
ているモニタパネル７、ポンプコントローラ５、エンジ
ンコントローラ４の機能を利用して異常診断を行うこと
ができるので、異常診断のために特別な機器を建設機械
に別途追加する必要がなく、装置コストを飛躍的に低減
することができる。

【０１０７】なお、上述した実施形態では、モニタパネ
ル７のエンジン回転数表示部７ａに表示されるエンジン
１の回転数の変化を作業者が目視で捕らえることにより
エンジン１の各気筒のいずれかに異常が発生したことを
判断している。

【０１０８】しかしエンジン１の各気筒のいずれかに異
常が発生したかの判断処理をモニタパネル７で自動的に
行い、その判断結果を表示画面７ｆに表示してもよい。

【０１０９】この場合、モニタパネル７では特定のスイ
ッチを操作することによって、「自動診断開始」の指示
がモニタコントローラ１６に与えられる。

【０１１０】モニタコントローラ１６に「自動診断開
始」の指示が与えられると、モニタコントローラ１６か
らポンプコントローラ５に対して負荷一定制御指令信号
がネットワーク１０を介して送信されるととともに、モ
ニタコントローラ１６からエンジンコントローラ４に対
して気筒名「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、
「６」の気筒の稼働を順次停止させる稼動停止制御指令
信号がネットワーク１０を介して送信される。

【０１１１】負荷一定制御指令信号を受信したポンプコ
ントローラ５は、ポンプ吐出量制御機構３に対して、制
御指令信号Ｓ1を出力するとともに、アンロード弁８に
対して、制御指令信号Ｓ4を出力する。このため油圧ポ
ンプ２の斜板２ａの傾転角が所定の傾転角にされるとと
もに、アンロード弁８が開位置８ｂ側に移動し、所定の
開度になる。このため油圧ポンプ２の吐出圧油がリリー
フ圧に達してアンロード弁８からタンク９に排出され
る。これによりエンジン１に一定の負荷がかかった状態
になる。

【０１１２】また稼動停止制御指令信号を受信したエン
ジンコントローラ４は、電磁弁１５ａの開口を閉じるイ
ンジェクタ制御パルス信号Ｓ2をエンジン１の気筒名
「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、「６」の気
筒に対応するインジェクタ１５の電磁弁１５ａに対し
て、順次出力する。こうして気筒名「１」、「２」、
「３」、「４」、「５」、「６」の気筒の稼働が順次停
止する。

【０１１３】気筒名「１」、「２」、「３」、「４」、
「５」、「６」の気筒の稼働が順次停止したときのエン
ジン１の各回転数はセンサ６によって検出され、この検
出結果が検出信号Ｓ3としてエンジンコントローラ４に
入力される。

【０１１４】これによりエンジンコントローラ４からモ
ニタコントローラ１６にネットワーク１０を介してセン
サ６の検出結果が送信される。

【０１１５】モニタコントローラ１６は、気筒名
「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、「６」の気
筒の稼動を順次停止したときのエンジン１の各回転数の
変化を比較し、上述した実施形態と同様の判断基準によ
って、いずれの気筒が異常であるかを特定する処理を行
う。この結果、異常な気筒の気筒名たとえば「２」が、
モニタパネル７の表示画面７ｆに表示される。

【０１１６】本実施形態によれば、自動的に診断が行わ
れるので、１気筒毎に稼動を停止させたときの変化を目
視して判断することによる診断ミスを防止することがで
きる。また目視して判断する場合と比較して診断時間を
短縮することができる。また診断が迅速に行われること
により、気筒の稼働が停止している時間が短くなり、エ
ンジン１に悪影響を及ぼすことが少なくなる。

【０１１７】図１に示す実施形態では、油圧ポンプ１の
容量、アンロード弁８の開度を直接制御することにより
油圧ポンプ２の吐出圧をリリーフ圧にしている。

【０１１８】しかし、これは一例であり図５に示すよう
な油圧回路の構成によって油圧ポンプ２の吐出圧をリリ
ーフ圧にしてもよい。

【０１１９】以下図５において図１と同一の機能のもの
には同一の符号を付けている。

【０１２０】図５は、油圧ポンプ２の吐出圧と油圧シリ
ンダ５０の負荷圧との差圧が設定値となるように油圧ポ
ンプ２の斜板２ａをポンプ吐出量制御機構３により自動
的に制御する油圧回路を示している。このような制御は
ロードセンシング制御と呼ばれている。

【０１２１】油圧ポンプ３は圧油吐出管路１７を介して
操作弁５５に接続している。操作弁５５は管路６０によ
って油圧シリンダ５０に接続している。操作弁５５は
Ｘ、Ｙ、Ｚの３位置を有する流量方向制御弁である。操
作弁５５がＸ位置側に位置しているときには、油圧ポン
プ２の吐出圧油は操作弁５５の開口面積に応じた流量に
制御されて、油圧シリンダ５０のヘッド側のシリンダ室
に供給され、油圧シリンダ５０のロッドが縮退する。油
圧シリンダ５０の戻り圧油は操作弁５５を介してタンク
９に排出される。また操作弁５５がＺ位置側に位置して
いるときには、油圧ポンプ２の吐出圧油は操作弁５５の
開口面積に応じた流量に制御されて、油圧シリンダ５０
のボトム側のシリンダ室に供給され、油圧シリンダ５０
のロッドが伸張する。油圧シリンダ５０の戻り圧油は操
作弁５５を介してタンク９に排出される。操作弁５５が
中立のＹ位置に位置しているときには、油圧ポンプ２の
吐出圧油は操作弁５５で遮断される。

【０１２２】圧油吐出管路１７はポンプ吐出圧検出管路
５６に分岐している。ポンプ吐出圧検出管路５６はポン
プ吐出量制御機構３に接続している。管路６０は負荷圧
検出管路５４に分岐している。負荷圧検出管路５４はポ
ンプ吐出量制御機構３に接続している。このためポンプ
吐出圧検出管路５６を介してポンプ吐出量制御機構３に
は油圧ポンプ２の吐出圧が加えられる。また負荷圧検出
管路５４を介してポンプ吐出量制御機構３には油圧シリ
ンダ５０の負荷圧が加えられる。ポンプ吐出量制御機構
３では油圧ポンプ２の吐出圧と油圧シリンダ５０の負荷
圧との差圧が設定値になるように、油圧ポンプ２の斜板
２ａを変化させるロードセンシング制御を行う。

【０１２３】圧油吐出管路１７はリリーフ弁５７を介し
てタンク９に接続している。このため油圧ポンプ２の吐
出圧がリリーフ弁５７の設定リリーフ圧に達すると、圧
油吐出管路１７内の圧油はタンク９にリリーフされる。

【０１２４】操作弁５５は油圧シリンダコントローラ５
３から出力される制御指令信号Ｓ10によって、弁位置が
変化する電磁比例制御弁である。操作レバー５２が手動
操作されると、この操作方向および操作量を示す信号が
油圧シリンダコントローラ５３に入力され、この操作方
向および操作量に対応する制御指令信号Ｓ10が操作弁５
５に加えられる。このため操作弁５５は操作レバー５２
の操作に応じた方向、開度に制御される。油圧シリンダ
コントローラ５３はまた、後述するようにネットワーク
１０を介して入力される制御指令信号に応じて制御指令
信号Ｓ10を出力する。

【０１２５】油圧シリンダ５０には、油圧シリンダ５０
のロッドが伸張側のストロークエンド位置にあることを
検出する油圧シリンダストロークエンド検出センサ５１
が設けられている。ストロークエンド検出センサ５１の
検出信号は油圧シリンダコントローラ５３に入力され
る。

【０１２６】図５に示す実施形態では以下のように動作
する。

【０１２７】エンジン１の異常診断を自動的に行う場合
を想定する。

【０１２８】モニタコントローラ１６に「自動診断開
始」の指示が与えられると、モニタコントローラ１６か
ら油圧シリンダコントローラ５３に対して負荷一定制御
指令信号がネットワーク１０を介して送信されるととと
もに、モニタコントローラ１６からエンジンコントロー
ラ４に対して気筒名「１」、「２」、「３」、「４」、
「５」、「６」の気筒の稼働を順次停止させる稼動停止
制御指令信号がネットワーク１０を介して送信される。

【０１２９】負荷一定制御指令信号を受信した油圧シリ
ンダコントローラ５は、ストロークエンド検出センサ５
１の検出信号に基づいて、油圧シリンダ５０のロッドが
ストロークエンド位置にあることを確認することを条件
として、操作弁５５に対して、弁位置をＺ位置側に位置
させる制御指令信号Ｓ10を出力する。このように油圧シ
リンダ５０がストロークエンドにあることを確認するの
は安全のためである。

【０１３０】このため操作弁５５がＺ位置側に位置す
る。油圧ポンプ２の吐出圧油はポンプ吐出管路１７を介
して操作弁５５に供給され、操作弁５５の開口面積に応
じた流量に制御されて、油圧シリンダ５０のボトム側の
シリンダ室に供給される。これにより油圧シリンダ５０
のロッドが伸張側のストロークエンドに位置したままの
状態になる。なお油圧シリンダ５０の戻り圧油は操作弁
５５を介してタンク９に排出される。

【０１３１】ポンプ吐出量制御機構３は油圧ポンプ２の
吐出圧と油圧シリンダ５０の負荷圧との差圧が設定値に
なるように、油圧ポンプ２の斜板２ａを変化させる。

【０１３２】このようにして油圧シリンダ５０がストロ
ークエンドに位置したまま油圧ポンプ２がロードセンシ
ング制御されるため、油圧ポンプ２の吐出圧はリリーフ
圧に達してリリーフ弁５７からタンク９にリリーフされ
る。これによりエンジン１に一定の負荷がかかった状態
になる。

【０１３３】また稼動停止制御指令信号を受信したエン
ジンコントローラ４は、電磁弁１５ａの開口を閉じるイ
ンジェクタ制御パルス信号Ｓ2をエンジン１の気筒名
「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、「６」の気
筒に対応するインジェクタ１５の電磁弁１５ａに対し
て、順次出力する。こうして気筒名「１」、「２」、
「３」、「４」、「５」、「６」の気筒の稼働が順次停
止する。

【０１３４】気筒名「１」、「２」、「３」、「４」、
「５」、「６」の気筒の稼働が順次停止したときのエン
ジン１の各回転数はセンサ６によって検出され、この検
出結果が検出信号Ｓ3としてエンジンコントローラ４に
入力される。

【０１３５】これによりエンジンコントローラ４からモ
ニタコントローラ１６にネットワーク１０を介してセン
サ６の検出結果が送信される。

【０１３６】モニタコントローラ１６は、気筒名
「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、「６」の気
筒の稼動を順次停止したときのエンジン１の各回転数の
変化を比較し、上述した実施形態と同様の判断基準によ
って、いずれの気筒が異常であるかを特定する処理を行
う。この結果、異常な気筒の気筒名たとえば「２」が、
モニタパネル７の表示画面７ｆに表示される。

【０１３７】なお図５の実施形態においても、図１の実
施形態と同様にモニタパネル７からエンジン１の各気筒
の稼動を順次停止させる指示を与え、各気筒を順次停止
させたときのエンジン回転数をモニタパネル７で順次表
示させて、目視の判断によりエンジン１の異常診断を行
うようにしてもよい。

【０１３８】なお以上の説明ではエンジン１の設定回転
数をアイドリング回転数にして、減筒運転を行うように
している、もちろん任意の設定回転数で減筒運転を行う
ことができる。たとえば図４に示すようエンジン１の設
定回転数を最大回転数ＮMAXに設定してレギュレーショ
ンラインＥ上でエンジン１を駆動させて、減筒運転に移
行させることもできる。なお以上の説明では、エンジン
１の各気筒毎に設けられたインジェクタ１５で異常が発
生した場合を想定しているが、本発明としては、エンジ
ン１の各気筒毎に設けられているものであれば、インジ
ェクタ１５以外のピストン、シリンダ、ロータ、ハウジ
ング等の異常診断にも適用することができる。

【０１３９】また以上の説明では、エンジン１の各気筒
のうちいずれか１つの気筒で異常が発生した場合を想定
しているが、本発明としてはエンジン１の各気筒のうち
２以上の気筒で異常が発生した場合の診断にも適用する
ことができる。

【０１４０】また以上の説明では、減筒運転時にエンジ
ン１の各気筒を１気筒づつその稼動を順次停止させるよ
うにしているが、本発明としてはエンジン１の各気筒を
２気筒以上づつまとめて、その稼動を停止させるように
してもよい。

【０１４１】つぎに、２つのサプライポンプ１１ａ、１
１ｂのいずれかで異常が発生した場合にその異常診断を
行う場合の動作について説明する。

【０１４２】以下の説明ではサプライポンプ１１ａで故
障が発生し、サプライポンプ１１ａからコモンレール１
４に対して燃料が供給されくなった場合を想定する。

【０１４３】サプライポンプ１１ａからコモンレール１
４に対して燃料が供給されなくなると、サプライポンプ
１１ｂからしかコモンレール１４に対して燃料が供給さ
れなくなるため、コモンレール１４内の圧力が正常な値
から低下する。

【０１４４】まずサプライポンプ１１ａ、１１ｂの異常
診断を自動で行う場合を想定する。

【０１４５】作業者は「自動診断開始」の指示をモニタ
パネル７のスイッチ操作により行う。モニタコントロー
ラ１６に「自動診断開始」の指示が与えられると、モニ
タコントローラ１６からエンジンコントローラ４に対し
てサプライポンプ１１ａ、１１ｂを順次、間欠的に駆動
させる間欠駆動制御指令信号がネットワーク１０を介し
て送信される。

【０１４６】ここで「サプライポンプ１１ａ、１１ｂを
順次、間欠的に駆動させる」ことを、気筒名「１」、
「２」、「３」、「４」、「５」、「６」で示して説明
する。

【０１４７】例えば燃料を、サプライポンプ１１ａから
気筒名「１」、「２」、「３」の気筒へ畜圧室１４を介
して供給し、サプライポンプ１１ｂから気筒名「４」、
「５」、「６」の気筒へ畜圧室１４を介して供給し、燃
料を噴射させる気筒の順番が「１」、「５」、「３」、
「６」、「２」、「４」であるものとする。

【０１４８】この場合、サプライポンプ１１ａから気筒
名「１」の気筒へ畜圧室１４を介して供給するタイミン
グの時だけ圧送しないように間引きする。これによりサ
プライポンプ１１ａが間欠的に駆動される。

【０１４９】間欠駆動制御指令信号を受信したエンジン
コントローラ４は、ポンプを間欠的に駆動させるポンプ
制御パルス信号Ｓ9を、各サプライポンプ１１ａ、１１
ｂの制御バルブ１１ｃに対して、順次出力する。こうし
て最初にサプライポンプ１１ａの制御バルブ１１ｃに、
ポンプを間欠的に駆動させるポンプ制御パルス信号Ｓ9
が入力され、つぎにサプライポンプ１１ｂの制御バルブ
１１ｃに、ポンプを間欠的に駆動させるポンプ制御パル
ス信号Ｓ9が入力される。

【０１５０】各サプライポンプ１１ａ、１１ｂを順次、
間欠的に駆動させたときのコモンレール１４内の圧力は
圧力センサ１４ａによって検出され、この検出結果が圧
力信号Ｓ6としてエンジンコントローラ４に入力され
る。

【０１５１】これによりエンジンコントローラ４からモ
ニタコントローラ１６にネットワーク１０を介して圧力
センサ１４ａの検出結果が送信される。

【０１５２】モニタコントローラ１６は、各サプライポ
ンプ１１ａ、１１ｂを順次、間欠的に駆動させたときの
コモンレール１４内の圧力を比較する。故障が発生して
いるサプライポンプ１１ａに対して間欠的に駆動させる
指令を与えたとしても、コモンレール１４内の圧力は異
常な圧力値を示したままで変化はしない。しかし、故障
が発生していないサプライポンプ１１ｂに対して間欠的
に駆動させる指令を与えると、サプライポンプ１１ｂは
正常な駆動状態から異常な駆動状態になるので、コモン
レール１４内の圧力は異常な圧力値から更に低下する。
こうした圧力値の変化を捕らえて、サプライポンプ１１
ａが異常であると判断する処理を行う。この結果、異常
なサプライポンプ１１ａを特定する文字、記号等が、モ
ニタパネル７の表示画面７ｆに表示される。

【０１５３】なお本実施形態においても、インジェクタ
１５の異常診断を行う実施形態と同様に、モニタパネル
７からサプライポンプ１１ａ、１１ｂを順次、間欠的に
駆動させる指示を与え、各サプライポンプ１１ａ、１１
ｂを順次、間欠的に駆動させたときの圧力値をモニタパ
ネル７で順次表示させて、目視の判断によりサプライポ
ンプ１１ａ、１１ｂの異常診断を行うようにしてもよ
い。

【０１５４】本実施形態では、サプライポンプが２つ設
けられた場合を想定しているが、本発明としてはサプラ
イポンプが３以上設けられている装置にも適用すること
ができる。

【０１５５】なお図１、図５の実施形態では、油圧ポン
プ２の吐出圧をリリーフ圧にさせることでエンジン１に
一定の負荷をかかった状態にしている。しかしエンジン
１の駆動力が伝達される機器を制御することで、エンジ
ン１に一定の負荷がかかった状態にすることができる。
たとえば図５において油圧シリンダ５０に接続された作
業機に作業対象が当接したままストロークエンドの状態
にすれば、エンジン１に一定の負荷をかけた状態にする
ことができる。これによりエンジン１の全気筒のうち半
分を停止させることなくエンジン１に一定の負荷をかけ
ることができる。そしてこの状態で、エンジン１の各気
筒の稼動を順次停止させれば、エンジン回転数等の変化
が顕著なものとなり、いずれの気筒が異常であるかの特
定が容易になる。

【０１５６】また本発明は建設機械のみならず油圧ポン
プを備えていない一般の自動車等にも適用することがで
きる。

【０１５７】この場合、エンジンに一定の負荷をかける
ために、エンジンの駆動力が伝達される機器に対して、
エンジン１に一定の負荷がかかるように制御指令を出力
すればよい。エンジンの駆動力が伝達される機器として
は、建設機械であれば作業機、走行体などである。一般
自動車であれば、クラッチ、車輪などである。たとえば
クラッチを半クラッチの状態のままエンジンを稼動させ
ることで、エンジンに一定の負荷をかけた状態にするこ
とができる。

【０１５８】また本実施形態では建設機械に既存のモニ
タパネル７のスイッチ７ｃ、７ｄ、７ｅ、表示画面７ｆ
を利用して異常診断を行う場合を想定している。しかし
本発明はモニタパネル７を備えていない車両、機械に対
しても適用することができる。たとえば本実施形態のモ
ニタパネル７のスイッチ７ｃ、７ｄ、７ｅ、表示画面７
ｆと同等の機能を有する入力手段、表示画面を備えたパ
ーソナルコンピュータを、異常診断対象の車両、機械等
に接続して、異常診断を行うことができる。

【０１５９】なお、本実施形態ではモニタパネル７から
指示を与え減筒運転をさせ、エンジン回転数等を検出す
るセンサ６の検出結果若しくは検出結果から得られた診
断結果をモニタパネル７に表示させている。しかしモニ
タパネル７から指示を与え減筒運転をさせ作業者がエン
ジン音を聞くなど目視や聴覚等によって異常診断をして
もよい。

【０１６０】また、本実施形態ではモニタコントローラ
１６によってエンジン１の各気筒のいずれかに異常が発
生したかを診断しているが、エンジンコントローラ４に
よってエンジン１の各気筒のいずれかに異常が発生した
かを診断し、この診断結果をモニタコントローラ１６に
送信し、モニタコントローラ１６によって診断結果をモ
ニタパネル７のエンジン回転数表示部７ａ、気筒表示部
７ｂに表示するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施形態の油圧回路を示す図で
ある。

【図２】図２はエンジンの各気筒の圧縮室内に燃料を供
給するための装置構成を示す図である。

【図３】図３はモニタパネルの外観を示す図である。

【図４】図４はエンジン回転数とトルクとの対応関係を
示す図である。

【図５】図５は図１とは異なる油圧回路を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…エンジン ２…油圧ポンプ ３…ポンプ吐出量制御機構 ４…エンジンコントローラ ５…ポンプコントローラ ６…センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３４５ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３４５Ｋ Ｆ０２Ｍ 65/00 ３０８ Ｆ０２Ｍ 65/00 ３０８ Ｆ０４Ｂ 49/10 ３１１ Ｆ０４Ｂ 49/10 ３１１ Ｆターム(参考） 3G084 AA01 AA07 BA11 BA33 CA03 DA27 EB22 FA00 FA27 FA28 FA29 FA33 3G092 AA02 AC07 BB10 CA04 CB05 DE03Y DE06Y EA12 FB06 GA04 HB03Z HB04Z HD01Z HD05Z HD08Z HE01Z 3G093 AA10 AA15 AB01 BA24 CA04 CA12 DA00 DA01 DA02 DA04 DA11 EA08 3G301 HA02 HA04 HA28 JB09 JB10 KA06 KA07 MA24 PB01Z PB08Z PD01Z PD02Z PD11Z PD14Z PE01Z 3H045 AA04 AA10 AA24 AA33 BA41 CA04 CA29 DA31 EA34

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両を駆動させる制御指令を入力す
   るスイッチ手段を備えたモニタパネルと、前記モニタパ
   ネルに対応して設けられたモニタパネル用コントローラ
   と、前記エンジンの各気筒毎に制御指令を出力し制御指
   令に応じてエンジンの各気筒を稼動させるエンジン用コ
   ントローラとを備え、前記モニタパネル用コントローラ
   と前記エンジン用コントローラとの間で相互に制御信号
   が送受信可能に接続した機械に適用され、前記エンジン
   の各気筒のいずれかに異常が発生したかを診断するエン
   ジンの診断装置において、 前記モニタパネルのスイッチ手段を操作することによっ
   て、異常診断開始の指示が与えられると、前記モニタパ
   ネル用コントローラから前記エンジン用コントローラに
   対してエンジンの気筒の稼動を停止させる稼動停止制御
   指令を送信し、 稼動停止制御指令を受信したエンジン用コントローラ
   は、前記モニタパネルのスイッチ手段の操作に応じて、
   前記エンジンの各気筒に対して、気筒の稼動を停止させ
   る制御指令を出力したことを特徴とするエンジンの診断
   装置。
2. 【請求項２】 エンジンの稼動状態を検出するセン
   サと、前記センサの検出結果を表示する表示部と車両を
   駆動させる制御指令を入力するスイッチ手段とを備えた
   モニタパネルと、前記モニタパネルに対応して設けられ
   たモニタパネル用コントローラと、前記エンジンの各気
   筒毎に制御指令を出力し制御指令に応じてエンジンの各
   気筒を稼動させるエンジン用コントローラとを備え、前
   記モニタパネル用コントローラと前記エンジン用コント
   ローラとの間で相互に制御信号が送受信可能に接続した
   機械に適用され、前記エンジンの各気筒のいずれかに異
   常が発生したかを診断するエンジンの診断装置におい
   て、 前記モニタパネルのスイッチ手段を操作することによっ
   て、異常診断開始の指示が与えられると、前記モニタパ
   ネル用コントローラから前記エンジン用コントローラに
   対してエンジンの気筒の稼動を停止させる稼動停止制御
   指令を送信し、 稼動停止制御指令を受信したエンジン用コントローラ
   は、前記モニタパネルのスイッチ手段の操作に応じて、
   前記エンジンの各気筒に対して、気筒の稼動を停止させ
   る制御指令を出力し、 エンジンの気筒の稼動を停止させたときのエンジンの状
   態を、前記センサで検出し、 前記センサの検出結果を入力したモニタパネル用コント
   ローラは、前記センサの検出結果若しくは診断結果をモ
   ニタパネルの表示部に表示することを特徴とするエンジ
   ンの診断装置。
3. 【請求項３】 エンジンによって駆動される油圧ポ
   ンプと、前記油圧ポンプから吐出される圧油を制御する
   油圧機器と、前記エンジンの各気筒毎に制御指令を出力
   し制御指令に応じてエンジンの各気筒を稼動させるエン
   ジン用コントローラと、前記油圧機器に対して制御指令
   を出力し制御指令に応じて前記油圧機器を作動させる油
   圧機器用コントローラと、エンジンの稼動状態を検出す
   るセンサとを備え、前記エンジンの各気筒のいずれかに
   異常が発生したかを診断するエンジンの診断装置におい
   て、 前記油圧機器用コントローラから前記油圧機器に対し
   て、前記エンジンに一定の負荷がかかるように、油圧ポ
   ンプの吐出圧油を制御する制御指令を出力し、 前記エンジンに一定の負荷がかかった状態で、前記エン
   ジン用コントローラから前記エンジンの各気筒に対し
   て、気筒の稼動を順次停止させる制御指令を出力し、 エンジンの気筒の稼動を順次停止させたときのエンジン
   の状態を、前記センサで検出し、 当該センサの検出結果に基づいて、前記エンジンの各気
   筒のいずれかに異常が発生したかを診断するようにした
   ことを特徴とするエンジンの診断装置。
4. 【請求項４】 前記油圧機器用コントローラから前
   記油圧機器に対して、前記油圧ポンプの吐出圧をリリー
   フ圧にする制御指令を出力して、前記エンジンにかかる
   負荷を一定にすることを特徴とする請求項３記載のエン
   ジンの診断装置。
5. 【請求項５】 前記センサの検出結果を表示する表
   示部と、車両を駆動させる制御指令を入力するスイッチ
   手段とを備えたモニタパネルと、前記モニタパネルに対
   応して設けられたモニタパネル用コントローラとをさら
   に備え、 前記モニタパネル用コントローラと、前記エンジン用コ
   ントローラと、前記油圧機器用コントローラの間で相互
   に制御信号が送受信可能に接続し、 前記モニタパネルのスイッチ手段を操作することによっ
   て、異常診断開始の指示が与えられると、前記モニタパ
   ネル用コントローラから前記油圧機器用コントローラに
   対してエンジンにかかる負荷を一定にする負荷一定制御
   指令を送信するととともに、前記モニタパネル用コント
   ローラから前記エンジン用コントローラに対してエンジ
   ンの気筒の稼動を順次停止させる稼動停止制御指令を送
   信し、 負荷一定制御指令を受信した油圧機器用コントローラ
   は、前記油圧機器に対して、前記エンジンに一定の負荷
   がかかるように、油圧ポンプの吐出圧油を制御する制御
   指令を出力し、 稼動停止制御指令を受信したエンジン用コントローラ
   は、前記エンジンに一定の負荷がかかった状態で、前記
   エンジンの各気筒に対して、気筒の稼動を順次停止させ
   る制御指令を出力し、 エンジンの気筒の稼動を順次停止させたときのエンジン
   の状態を、前記センサで検出し、 前記センサの検出結果を入力したモニタパネル用コント
   ローラは、前記エンジンの各気筒のいずれかに異常が発
   生したかを診断し、または前記センサの検出結果を入力
   したエンジン用コントローラは、前記エンジンの各気筒
   のいずれかに異常が発生したかを診断し、この診断結果
   をモニタパネル用コントローラに送信し、モニタパネル
   用コントローラは診断結果をモニタパネルの表示部に表
   示することを特徴とする請求項３記載のエンジンの診断
   装置。
6. 【請求項６】 前記センサの検出結果を表示する表
   示部と、車両を駆動させる制御指令を入力するスイッチ
   手段とを備えたモニタパネルと、前記モニタパネルに対
   応して設けられたモニタパネル用コントローラとをさら
   に備え、 前記モニタパネル用コントローラと、前記エンジン用コ
   ントローラと、前記油圧機器用コントローラの間で相互
   に制御信号が送受信可能に接続し、 前記モニタパネルのスイッチ手段を操作することによっ
   て、異常診断開始の指示が与えられると、前記モニタパ
   ネル用コントローラから前記油圧機器用コントローラに
   対してエンジンにかかる負荷を一定にする負荷一定制御
   指令を送信するととともに、前記モニタパネル用コント
   ローラから前記エンジン用コントローラに対してエンジ
   ンの気筒の稼動を順次停止させる稼動停止制御指令を送
   信し、 負荷一定制御指令を受信した油圧機器用コントローラ
   は、前記油圧機器に対して、前記エンジンに一定の負荷
   がかかるように、油圧ポンプの吐出圧油を制御する制御
   指令を出力し、 稼動停止制御指令を受信したエンジン用コントローラ
   は、前記エンジンに一定の負荷がかかった状態で、前記
   エンジンの各気筒に対して、気筒の稼動を順次停止させ
   る制御指令を出力し、 エンジンの気筒の稼動を順次停止させたときのエンジン
   の状態を、前記センサで検出し、 前記センサの検出結果を入力したモニタパネル用コント
   ローラは、エンジンの気筒の稼動を順次停止させる毎の
   エンジンの各状態を、モニタパネルの表示部に表示し、
   この表示部の表示内容に基づいて前記エンジンの各気筒
   のいずれかに異常が発生したかを診断するようにしたこ
   とを特徴とする請求項３記載のエンジンの診断装置。
7. 【請求項７】 エンジンの駆動力が伝達される機器
   と、前記エンジンの各気筒毎に制御指令を出力し制御指
   令に応じてエンジンの各気筒を稼動させるエンジン用コ
   ントローラと、前記機器に対して制御指令を出力し制御
   指令に応じて前記機器を作動させる機器用コントローラ
   と、エンジンの稼動状態を検出するセンサとを備え、前
   記エンジンの各気筒のいずれかに異常が発生したかを診
   断するエンジンの診断装置において、 前記機器用コントローラから前記機器に対して、前記エ
   ンジンに一定の負荷がかかるように制御指令を出力し、 前記エンジンに一定の負荷がかかった状態で、前記エン
   ジン用コントローラから前記エンジンの各気筒に対し
   て、気筒の稼動を順次停止させる制御指令を出力し、 エンジンの気筒の稼動を順次停止させたときのエンジン
   の状態を、前記センサで検出し、 当該センサの検出結果に基づいて、前記エンジンの各気
   筒のいずれかに異常が発生したかを診断するようにした
   ことを特徴とするエンジンの診断装置。
8. 【請求項８】 エンジンの各気筒毎に設けられ、エ
   ンジンの圧縮室内に燃料を噴射する燃料噴射装置と、前
   記燃料噴射装置に供給する燃料を蓄圧する蓄圧室と、制
   御指令に応じて前記蓄圧室に燃料を圧送する複数の燃料
   供給ポンプと、前記畜圧室の内部の圧力を検出するセン
   サとを備え、前記複数の燃料供給ポンプのいずれかに異
   常が発生したかを診断する燃料供給ポンプの診断装置に
   おいて、 前記複数の燃料供給ポンプの各ポンプに対してポンプを
   間欠的に駆動させる制御指令を与え、 前記複数の燃料供給ポンプの各ポンプを順次、間欠的に
   駆動させたときの前記畜圧室の内部の圧力を、前記セン
   サで検出し、 当該センサの検出結果に基づいて、前記複数の燃料供給
   ポンプのいずれかに異常が発生したかを診断するように
   したことを特徴とする燃料供給ポンプの診断装置。