JP2003227471A

JP2003227471A - 油圧機器の故障診断装置

Info

Publication number: JP2003227471A
Application number: JP2002031562A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Imanishi; 邦彦今西
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2002-02-07
Publication date: 2003-08-15
Also published as: US20030146845A1

Abstract

(57)【要約】【課題】斜板式可変容量型油圧ポンプの斜板制御に関
わる油圧機器の故障診断を容易に、短時間でできるよう
にする。【解決手段】斜板制御に関わる油圧機器の作動特性値
を検出する複数のセンサと、これらの検出値を入力し
て、１つの画面に並べて表示するモニタ装置(41)とを備
える。また、コントローラ(40)が、これらの検出値を入
力し、各機器別に予め記憶している故障判定基準値と前
記検出値とを比較して異常と判断したとき、当該油圧機
器の異常発生の信号を出力して、モニタ装置(41)で表示
及び／又は音声によって報知させるようにしてもよい。
前記斜板制御に関わる油圧機器の作動特性値が、ＮＣバ
ルブ出力圧、ＴＶＣバルブ出力圧、油圧ポンプ吐出圧及
びジェットセンサ出力差圧の内、少なくともいずれか１
つであることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧機器の故障診
断装置に関し、特には油圧ショベル等の油圧駆動式作業
車両における斜板式可変容量型油圧ポンプの斜板の制御
に係わる油圧機器の故障診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧駆動式作業車両は、駆動源としての
エンジンと、このエンジンにより作動する油圧ポンプと
を有し、例えば油圧ショベルにおいては、エンジンで駆
動される油圧ポンプから供給される圧油により、油圧シ
リンダや油圧モータ等のアクチュエータを作動させて、
走行、旋回、掘削等の種々の作業を行う構成となってい
る。この作業車両においては、各種操作手段や計器類の
他に種々のデータが表示される表示手段を備え、各種の
機器の作動状態を検出して前記表示手段に異常表示を行
い、操作性や整備性等を向上させている。その一例とし
て、特開平７−１１９１８３号公報、及び特開平９−４
５０６号公報に開示されたものがある。

【０００３】特開平７−１１９１８３号公報に開示され
たものは、エンジンオイル圧力、エンジン冷却水温度、
作動油タンク内圧及び燃料残量を検出し、この検出デー
タをそれぞれ１秒間隔毎に取り込み、最新の１時間分の
検出データをメモリに記憶している。そして、油圧作業
機に故障等が発生すると、異常検出信号に基づき、最新
の１時間分の前記検出データをディスプレイ装置に表示
して故障診断を行うようにしている。

【０００４】また特開平９−４５０６号公報に開示され
たものは、エンジン回転センサと、オールスピードガバ
ナのコントロールラック位置センサとをコントローラの
異常判定部に接続し、エンジン回転センサの検出値がゼ
ロであるときのラック位置センサの検出値が初期コント
ロールラック位置と異なっているときには、回転センサ
異常と判断して警告手段によりオペレータに報知する。
これにより、故障個所の特定および修理を速やかに行
い、建設機械の稼働率を向上させている。

【０００５】ところで、エンジン馬力の有効利用及び油
圧ロスの低減のために、例えば油圧ショベルに斜板式可
変容量型油圧ポンプを用いるとともに、該ポンプの斜板
制御システムを備えて、エンジン回転数や操作バルブの
操作量に応じて油圧ポンプの斜板の角度を制御し、ポン
プの吐出量を制御することが行われている。

【０００６】以下に、従来技術の第３例として、上記の
ポンプ斜板制御システムの一例について説明する。図５
は斜板制御システムを示す概略系統図である。図５にお
いて、エンジン１に設けられたガバナ２のガバナレバー
は、スロットルレバー３により操作される。エンジン１
にはエンジン回転センサ４が設けられ、ガバナ２にはガ
バナレバーの操作角度を検出するスロットルセンサ５が
設けられている。斜板式可変容量型の第１ポンプ１０と
第２ポンプ２０とはエンジン１に連結して駆動され、第
１ポンプ１０は第１操作バルブ１１を介して第１アクチ
ュエータ１２に接続している。第１ポンプ１０には斜板
角度を制御する第１サーボバルブ１３が付設され、第１
サーボバルブ１３は第１ＮＣバルブ１４に接続してい
る。第１操作バルブ１１と第１ＮＣバルブ１４とは、第
１ジェットセンサ１５を介して接続している。また、第
２ポンプ２０は第２操作バルブ２１を介して第２アクチ
ュエータ２２に接続している。第２ポンプ２０には斜板
角度を制御する第２サーボバルブ２３が付設され、第２
サーボバルブ２３は第２ＮＣバルブ２４に接続してい
る。第２操作バルブ２１と第２ＮＣバルブ２４とは、第
２ジェットセンサ２５を介して接続している。さらに、
第１操作バルブ１１と第２操作バルブ２１とは圧力比例
制御バルブ３０に接続しており、第１、第２操作バルブ
１１，２１は該圧力比例制御バルブ３０の操作量に比例
して作動し、第１、第２アクチュエータ１２，２２に圧
油を供給する。第１ＮＣバルブ１４と第２ＮＣバルブ２
４とはＴＶＣバルブ（トルク可変制御バルブ）３１に接
続し、ＴＶＣバルブ３１はコントロールポンプ３３、第
１ポンプ１０の第１吐出回路１０ａ及び第２ポンプ２０
の第２吐出回路２０ａと接続している。第１ポンプ１０
の第１吐出回路１０ａには第１ポンプ吐出圧センサ１６
が設けられ、第２ポンプ２０の第２吐出回路２０ａには
第２ポンプ吐出圧センサ２６が設けられている。コント
ローラ４０は、エンジン回転センサ４、スロットルセン
サ５、作業モードを切り換えるモード切換スイッチ６、
第１ポンプ吐出圧センサ１６、第２ポンプ吐出圧センサ
２６、ＴＶＣバルブ３１に付設されたソレノイド３２お
よびモニタ表示器４５と接続している。コントローラ４
０は上記各センサからの検出信号を入力し、ソレノイド
３２およびモニタ表示器４５に所定の信号を出力する。

【０００７】図６は、図５に示すポンプ斜板制御システ
ムの流量制御部の概略構造図である。図６において、第
１、第２ポンプ１０，２０の吐出回路は操作バルブ１１
に接続し、ジェットセンサ１５の絞り５０を介してＮＣ
バルブ１４に接続している。ＮＣバルブ１４の上部に位
置するピストン５１は、ジェットセンサ１５の絞り５０
の下流側の圧力Ｐｔにより図示の下向きに付勢されてい
る。ピストン５１の下方に位置するスプール５２はスプ
リング５３により図示の上向きに付勢され、その上端部
はピストン５１の下端部に当接している。スプール５２
の下端部は絞り５０を介してオイルタンク５４に接続し
ていて、その圧力はＰｄである。ジェットセンサ１５
は、操作バルブ１１を通ったオイルタンク５４への戻り
油の流量を検出して、ＮＣバルブ１４のＰｔ、Ｐｄとし
ている。コントロールポンプ３３の吐出回路は、ＴＶＣ
バルブ３１からＮＣバルブ１４のスプール５２を経てサ
ーボバルブ１３に接続している。ＴＶＣバルブ３１とＮ
Ｃバルブ１４との間の圧力をＰｅｃ、ＮＣバルブ１４と
サーボバルブ１３との間の圧力をＰｅｃｎとする。ま
た、５５はサーボピストンである。

【０００８】次に、流量制御の作動について概要を説明
する。エンジン回転・油圧センシング制御。これは、エンジン回転数を、負荷が変化しても常に一定
の回転数に保持し、エンジンの馬力を有効に活用する機
能である。図５において、コントローラ４０はエンジン
回転センサ４及びスロットルセンサ５からの信号を入力
し、予め記憶しているエンジンセット回転数と実際のエ
ンジン回転数とを比較する。そして両者間に差が生じた
場合には、コントローラ４０は、ＴＶＣバルブ３１のソ
レノイド３２に所定の制御電流信号を出力し、このＴＶ
Ｃバルブ３１は第１、第２ＮＣバルブ１４，２４を介し
て第１、第２サーボバルブ１３，２３にそれぞれ供給す
る出力圧を上記制御電流信号に比例して変化させ、これ
により第１、第２サーボバルブ１３，２３は第１、第２
ポンプ１０，２０のそれぞれの斜板角を変えて各ポンプ
容量を制御する。例えば作業中に第１、第２アクチュエ
ータ１２，２２の負荷が大きくなってポンプ吐出圧が高
くなると、エンジン回転数は低下する。このとき、コン
トローラ４０は入力したエンジン回転センサ４の検出信
号に基づいて前記制御電流信号を出力し、ＴＶＣバルブ
３１は第１、第２サーボバルブ１３，２３への出力圧を
下げ、第１、第２ポンプ１０，２０のそれぞれの斜板角
を小さくし、ポンプ吐出量を絞ってポンプ吸収トルクを
減らし、エンジンの負荷を軽減してエンジン回転数を復
元させるようにしている。これにより、エンジン回転数
を低下させる（作業量を低下させる）ことなく作業でき
るので、エンジンにかかる負荷を軽減して燃費を低減で
きる。なお、本制御は、例えばモード切換スイッチ６に
より選択された作業モードが軽負荷モードの場合に行わ
れる。

【０００９】２）流量制御。これは、第１、第２操作バルブ１１，２１の作動量に応
じて第１、第２ポンプ１０，２０の斜板を制御して吐出
量を制御し、操作性の向上、油圧ロスの低減を図る機能
である。図６において、まず操作バルブ１１が中立の場
合、ジェットセンサ差圧（Ｐｔ−Ｐｄ）は最大となり、
スプリング５３の力とジェットセンサ出力圧Ｐｄがスプ
ール５２の下端を押す力の和よりも、ジェットセンサ出
力圧Ｐｔがピストン５１を押す力が大きくなる。これに
より、スプール５２は下方に押されるので、ＮＣバルブ
１４のサーボバルブ１３とオイルタンク５４とを接続す
る回路の開口面積は大きくなる。その結果、ＮＣバルブ
１４の出力圧Ｐｅｃｎは最小となり、第１、第２ポンプ
１０，２０の吐出量は最小になって、操作バルブ１１の
中立時の油圧ロスは低減される。次に、操作バルブ１１
を中立位置から動かすと、そのストローク量に応じてジ
ェットセンサ差圧（Ｐｔ−Ｐｄ）が低下するので、スプ
ール５２は上方に押される。これによりサーボバルブ１
３とＴＶＣバルブ３１とを接続するＮＣバルブ１４の回
路の開口面積は大きくなり、ＮＣバルブ１４の出力圧Ｐ
ｅｃｎは増加し、第１ポンプ１０の吐出量は増加する。
なお、第２操作バルブ２１を操作した時の第２ポンプ２
０の吐出量の制御においても、上記と同様である。以上
により、圧力比例制御バルブ３０の操作量に比例して増
減する第１、第２操作バルブ１１，２１の操作量に応じ
てそれぞれ対応する第１、第２ポンプ１０，２０の吐出
量を増減し、ファインコントロール時に生じる無駄な流
量を低減するとともに、ファインコントロール性能を向
上するようにしている。

【００１０】また、モニタ表示器４５には例えばエンジ
ン水温、エンジン油温等の通常運転情報、燃料消費量等
の作業情報、エアクリーナ目詰まり等の不具合情報、及
び作業モードの操作スイッチ情報等が表示される。ま
た、サービスマンが、例えば隠しスイッチ操作（オペレ
ータには知らせていない）などのような特定の操作をす
ることにより、モニタ表示器４５にエンジン回転数やポ
ンプ圧力等を表示させることができるようになってい
る。

【００１１】このとき、ポンプの斜板制御系統に故障が
発生した場合には、サービスマンは故障診断マニュアル
に従い、例えばサービス専用の特別な操作やスイッチ等
により特定の操作をして、エンジン回転数やポンプ圧力
を１つずつ順次モニタ表示器４５に表示させている。ま
た、一方、ポンプの斜板制御に関わるＮＣバルブ出力
圧、ＴＶＣバルブ出力圧及びジェットセンサ差圧等につ
いては別に測定機器を用いて実測し、この実測値に基づ
き故障診断を行うようにしている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成においては以下のような問題点がある。特開平７―１
１９１８３号公報及び特開平９−４５０６号公報に開示
されたものにおいては、エンジン関係の情報を検出して
エンジン不具合に起因する油圧系統の故障診断を行うよ
うにしている。したがって、上記のような斜板式可変容
量型油圧ポンプの斜板の制御に関わる油圧機器（例え
ば、図５，６のＴＶＣバルブ３１、ＮＣバルブ１４，２
４、ジェットセンサ１５，２５等）の故障診断には大き
な効果は期待できず、故障した油圧機器の特定には多大
の時間を要するのが現状である。また、第３例に示した
斜板式可変容量型油圧ポンプの斜板制御装置において
は、斜板制御に関わる油圧機器（ＴＶＣバルブ３１、Ｎ
Ｃバルブ１４，２４、ジェットセンサ１５，２５等）は
数が多く、しかもそれらの機器の作動特性値が制御状態
によってそれぞれ異なる様々な条件で互いに影響し合っ
ているため、異常又は故障の発生個所を特定するのに熟
練を要する。従来は、異常や故障の発生した後にサービ
スマンが故障診断マニュアルに従って、サービス専用の
特別な操作を行ったり特殊なスイッチを操作することに
より、診断に必要な各油圧機器の作動特性値をモニタ表
示器４５に１つずつ順次表示させている。また、上記斜
板制御に関わる油圧機器の作動特性値はモニタ表示器４
５には表示されないために、この特性値を別個の測定機
器で順次測定して、これらの結果に基づいて故障診断を
行なわなければならない。従って、異常のある、又は故
障した油圧機器を特定するのに多大の時間がかかってい
るため、診断時の作業性が良くない。

【００１３】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、斜板式可変容量型油圧ポンプの斜板の制
御に関わる油圧機器の故障診断を、容易に、短時間で行
うことのできる油圧機器の故障診断装置を提供すること
を目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、第１発明は、油圧駆動式作業車両
に備えた斜板式可変容量型油圧ポンプの斜板の制御に関
わる油圧機器の故障を診断する故障診断装置において、
前記斜板の制御に関わる油圧機器の作動特性値を検出す
る複数のセンサと、これらの検出値を入力して、１つの
画面に並べて表示するモニタ装置とを備えた構成として
いる。

【００１５】第１発明によると、斜板式可変容量型油圧
ポンプの斜板制御に関わる油圧機器の作動状態を示す作
動特性値を検出し、その検出値が１つの画面に並べて表
示される。そのため、従来、エンジン回転数やポンプ圧
等については、サービスマンが各検出値を所定の操作
（例えば、サービス専用の特別な操作やスイッチ等によ
り）で１個ずつ個別に表示し、又は、例えばＮＣバルブ
出力圧、ＴＶＣバルブ（トルク可変制御バルブ）出力
圧、ジェットセンサ差圧等の斜板制御に関わる油圧機器
の作動特性値については所定の測定器具によって測定し
ていたが、これらの互いに関連する複数の作動特性値の
検出値を同一画面で同時に見ることができる。従って、
オペレータが、簡単な操作と少ない操作回数で複数の特
性値を見て故障判定基準値と比較することができ、異常
の有無を容易に判断できるとともに、故障発生時に、オ
ペレータやサービスマンが容易に、かつ短時間で故障診
断を行うことができる。

【００１６】第２発明は、油圧駆動式作業車両に備えた
斜板式可変容量型油圧ポンプの斜板の制御に関わる油圧
機器の故障診断装置において、前記斜板の制御に関わる
油圧機器の作動特性値を検出する複数のセンサと、これ
らの検出値を入力し、各機器別に予め記憶している故障
判定基準値と前記検出値とを比較して異常と判断したと
き、当該油圧機器の異常発生の信号を出力するコントロ
ーラと、前記油圧機器の異常発生の信号を受けて、表示
及び／又は音声によって報知するモニタ装置とを備えた
構成としている。

【００１７】第２発明によると、コントローラは、斜板
式可変容量型油圧ポンプの斜板の制御に関わる油圧機器
の作動特性値の検出値を入力し、その検出値と予め記憶
している故障判定基準値と比較して異常と判断した場合
に、異常発生した油圧機器名などの異常個所をモニタ装
置により表示や音声等で知らせる。そのため、オペレー
タは異常の発生個所を容易に知ることができる。また、
常時モニタして自動的に故障診断をすることにより、早
期に異常個所を発見できる。従って、従来は、作業能率
が悪いとか燃料消費量が多いとかいう不具合（故障）が
発生した後に、オペレータやサービスマンが故障診断マ
ニュアルに従って各油圧機器の特性値を順に測定して故
障診断していたものが、本発明によると、具体的な不具
合（故障）が発生する前に異常発生の傾向を自動的に診
断し、異常のある油圧機器を早期に特定することができ
るので、異常状態のままで作業して作業能率の低下、燃
費の増大等を招くことがない。

【００１８】第３発明は、第１発明において、前記油圧
機器の作動特性値の検出値を入力し、各機器別に予め記
憶している故障判定基準値と前記検出値とを比較して異
常と判断したとき、当該油圧機器の異常発生の信号を出
力するコントローラを付設し、前記モニタ装置は、前記
油圧機器の異常発生の信号を受けて、表示及び／又は音
声によって報知する構成としている。

【００１９】第３発明によると、コントローラが前記作
動特性値の検出値を入力し、この検出値と予め記憶して
いる故障判定基準値と比較して異常と判断した場合に、
異常発生した油圧機器名などの異常個所をモニタ装置に
より表示や音声等で知らせる。このため、第１発明の効
果に加え、さらに第２発明と同様に、オペレータは異常
の発生個所を容易に知ることができるともに、自動的な
故障診断により具体的な不具合（故障）が発生する前に
異常発生の傾向を診断し、異常のある油圧機器を早期に
特定することができるので、異常状態のままで作業して
作業能率の低下、燃費の増大等を招くことがない。

【００２０】第４発明は、第１又は第２発明において、
前記斜板の制御に関わる油圧機器の作動特性値が、ＮＣ
バルブ出力圧、ＴＶＣバルブ出力圧、油圧ポンプ吐出圧
及びジェットセンサ出力差圧の内、少なくともいずれか
１つである構成としている。

【００２１】第４発明によると、前記油圧機器の特性値
の検出値は、斜板の制御に最も影響を及ぼす、ＮＣバル
ブの出力圧、ＴＶＣバルブの出力圧、油圧ポンプの吐出
圧及びジェットセンサの出力差圧のうち、少なくともい
ずれか１つを含み、他の検出値とともに同一の画面に表
示される。従来は、これらの検出値は斜板制御に関わる
油圧機器の故障診断時にしか個別に測定しないから、モ
ニタ画面に表示することがなかったが、本発明により同
一画面で同時にモニタできる。したがって、斜板制御に
関わる故障の原因となっている油圧機器等の異常個所を
的確に特定することができ、故障診断時の作業性を向上
できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て、図面を参照して詳述する。

【００２３】図１は、斜板式可変容量型油圧ポンプの故
障診断装置の系統図である。図５で説明した構成と同一
のものには同一符号を付して以下での説明は省略し、異
なる部分についてのみ説明する。図１において、斜板制
御に関わる各油圧機器の作動特性値を検出する各種セン
サを設ける。即ち、第１ジェットセンサ１５及び第２ジ
ェットセンサ２５には、ジェットセンサ出力差圧（図６
でのＰｔ−Ｐｄに相当）を検出する第１ジェット差圧セ
ンサ１７及び第２ジェット差圧センサ２７がそれぞれ設
けられている。また、第１ＮＣバルブ１４及び第２ＮＣ
バルブ２４には、ＮＣバルブの出力圧を検出する第１Ｎ
Ｃ圧センサ１８及び第２ＮＣ圧センサ２８がそれぞれ設
けられている。さらに、ＴＶＣバルブ３１にはＴＶＣバ
ルブの出力圧を検出するＴＶＣ圧センサ３４が、コント
ロールポンプ３３の吐出回路には吐出圧を検出するコン
トロール圧センサ３５がそれぞれ設けられている。これ
らの各センサは、その検出値をコントローラ４０に入力
している。これらの斜板制御に関わる油圧機器の作動特
性値を検出するセンサは、制御回路内に常時装着してい
てもよいし、又は、診断の必要なときに容易に装着でき
るように電気信号用コネクタや油圧機器用カプラ等で着
脱自在に装着するようにしてもよい。

【００２４】また、コントローラ４０には、リアルタイ
ムモニタ表示器４２とモニタ表示器４３とを備えたモニ
タ装置４１が接続されている。図２に示すように、リア
ルタイムモニタ表示器４２は複数のセンサ検出値を並べ
て表示可能としたものであり、液晶表示器及びプラズマ
表示器等のグラフィック画面表示器、及び／又は複数の
データを同時に表示可能とした文字表示器で構成され
る。本実施形態では、グラフィック画面表示器での構成
例を挙げている。モニタ表示器４３は前記エンジン水温
及びエンジン油温等の通常運転情報、燃料消費量及び稼
働時間等の作業情報、エアクリーナ目詰まり及びＮＣバ
ルブ油圧異常等の不具合情報、並びに作業モードの操作
スイッチ情報などを表示可能とするものであり、同じく
グラフィック画面表示器及び／又は文字表示器で構成さ
れ、本実施形態では図３に示すようにグラフィック画面
表示器で構成した例を挙げている。

【００２５】また、モニタ装置４１は、リアルタイムモ
ニタ表示器４２の各種のリアルタイムモニタ画面を選択
表示させるための画面選択スイッチ４２ａと、モニタ表
示器４３の各種モニタ画面を選択表示させ、又は表示内
容をリセットするための各種操作スイッチ４３ａとを有
している。なお、本実施形態では、図２及び図３に示す
ように、リアルタイムモニタ表示器４２及びモニタ表示
器４３にはグラフィック画面表示器の前面に透明タッチ
スイッチシートを装着したタッチパネル付きのプログラ
マブル表示器を用いており、前記画面選択スイッチ４２
ａ及び前記各種操作スイッチ４３ａはこの透明タッチス
イッチから構成されているが、本発明はこれに限定する
ものではない。

【００２６】次に、作動について説明する。コントロー
ラ４０は、エンジン回転センサ４、スロットルセンサ
５、第１、第２ジェットセンサ１５，２５、第１、第２
ポンプ吐出圧センサ１６，２６、第１、第２ジェット差
圧センサ１７，２７、第１、第２ＮＣ圧センサ１８，２
８、ＴＶＣセンサ３４及びコントロールポンプ圧センサ
３５等からの各センサ検出信号を入力し、この入力した
センサ検出信号に基づくそれぞれのモニタデータをリア
ルタイムモニタ表示器４２に出力する。オペレータが画
面選択スイッチ４２ａで所望の画面を選択すると、リア
ルタイムモニタ表示器４２はこの選択された画面に応じ
た複数の現在のモニタデータを並べて表示する。

【００２７】ここで図２に、リアルタイムモニタ表示器
４２の、斜板制御に関わる油圧機器の特性値を表示する
リアルタイムモニタ画面の一例を示す。図２には、エン
ジン回転数、NO１ポンプ油圧、コントロールポンプ油
圧、NO１ジェットセンサ差圧、ＴＶＣバルブ油圧及びNO
１ＮＣバルブ油圧のそれぞれのモニタデータが同一画面
に並べて表示されている。また、画面を選択して切り換
えることにより、NO２ポンプ油圧、NO２ジェットセンサ
差圧、NO２ＮＣバルブ油圧等のそれぞれのデータが同一
画面に並べて表示される。なお、ＴＶＣバルブ油圧は図
示では圧力値で表示されているが、例えば油圧に比例す
るＴＶＣ電流値で表示しても構わない。

【００２８】次に、オペレータは、上記リアルタイムモ
ニタ画面に表示されている斜板制御に関わる油圧機器の
特性値を確認する。一方、オペレータやサービスマンは
故障診断マニュアルを携えており、この故障診断マニュ
アルには斜板制御に関わる各油圧機器別に、測定条件と
その条件での故障判定基準値がそれぞれ記載されてい
る。この故障判定基準値は各機器の異常発生の有無を判
定するための基準値であり、例えば各測定条件別に稼動
中の作動特性値の正常値としている。そして、オペレー
タやサービスマンは、故障診断マニュアルに基づいて、
上記の確認した特性値を各測定条件での故障判定基準値
とそれぞれ比較し、比較の結果により、それぞれの油圧
機器の異常の有無を判定する。なお、上記の測定条件の
一例としては、第１、第２ＮＣバルブの出力圧の診断の
場合、１）エンジン回転数、２）作動油温度、３）全操
作レバーが中立か、４）走行空転時か、などが設定され
ている。そして、リアルタイムモニタ画面では、これら
の関連性のあるモニタデータが並べて表示される。

【００２９】次に、他の実施例として、コントローラ４
０が上記のような故障診断を自動的に行なう例を図４を
参照して説明する。図４は、自動故障診断の処理フロー
チャート例である。コントローラ４０は、故障診断対象
の機器別に、例えば斜板制御に関わる各油圧機器別に、
測定条件とその条件での故障判定基準値（正常値など）
を予め記憶している。図４において、先ずステップＳ１
で、作業時オペレータが操作している間に、コントロー
ラ４０は、各測定条件に関する情報をそれぞれ対応する
条件検出センサ（例えば、操作レバー中立位置検出セン
サ、エンジン作動油温センサ等）からリアルタイムで入
力するとともに、各油圧機器に関するそれぞれのモニタ
データ（例えば、第１、第２ポンプ吐出圧、第１、第２
ジェットセンサの出力差圧、第１、第２ＮＣバルブの出
力圧、及びＴＶＣ圧）をリアルタイムで入力する。そし
てステップＳ２で、入力した各モニタデータをリアルタ
イムモニタ表示器４２に出力する。次にステップＳ３
で、コントローラ４０は、上記条件検出センサから入力
した測定条件信号、及び各油圧機器に関するモニタデー
タを、前記予め記憶している測定条件及び故障判定基準
値と比較する。そして、ステップＳ４で、前記比較結果
が異常と判断した場合には、ステップＳ５で、モニタ表
示器４３に異常個所（異常のある油圧機器名など）を表
示する。

【００３０】図３は、モニタ表示器４３の、斜板制御に
関わる油圧機器の異常を表示するモニタ画面の一例を示
す。同図に示すように、モニタ画面には、例えばどのバ
ルブに異常が発生したかのエラーメッセージが表示され
る。なお、表示内容はエラーメッセージに限定されず、
エラーコード等で表示してもよい。

【００３１】モニタ画面に油圧機器等の異常が表示され
た場合、モニタ画面の指示内容に従ってオペレータはエ
ンジンを停止し、該当する異常個所を点検する。そし
て、異常機器の修理ができないときには、異常内容をサ
ービスマンに連絡する。サービスマンは、リアルタイム
モニタ画面により異常内容に関係する特性値、例えば斜
板制御に関わる各油圧機器の作動状態の特性値を同一画
面で同時に確認するとともに、上記モニタ画面の異常表
示に従って当該油圧機器の異常個所を特定して修理す
る。なお、モニタ画面に複数の油圧機器の異常情報が表
示された場合には、システムの上流側の油圧機器から故
障個所の特定を行うことにより、効率的に故障診断でき
る。

【００３２】本発明の油圧機器の故障診断装置は上記の
ような構成としたため、同一のリアルタイムモニタ画面
に並べて表示された、複数の関連する油圧機器の作動特
性値を短時間で（つまり、少ない操作回数で）同時に確
認することができ、故障診断時の作業性を向上できる。
また、異常のある、又は故障した油圧機器を容易に特定
できるので、短時間で修理を行うことができる。さら
に、オペレータはリアルタイムモニタ画面により一目で
油圧機器の作動特性値を確認でき、異常個所が分かり易
いため、異常発生のままで作業車両の作業を継続するこ
とによる作業能率の低下や燃費の増大を招くことはな
い。また、コントローラが、稼動中にリアルタイムで入
力した各測定条件信号と各油圧機器のモニタデータと
を、各測定条件に応じた故障判定基準値と比較すること
により、自動的に油圧機器の故障診断を行うので、異常
個所を早期に発見できる。このため、異常発生の状態の
まま作業車両で作業を継続して作業能率の低下や燃費の
増大を招くことはない。上記油圧機器の作動特性値を検
出するセンサをコネクタやカプラ等で着脱自在に構成
し、診断が必要なときに制御回路の所定個所に接続して
装着することにより、センサに検出時の信号ストレスが
常時かかることがないので、センサ寿命を長くできる。
また、センサユニットとして他の作業車両にも共通に使
用可能となるので、車両の製造コスト及びメンテナンス
コストの低減が図れる。

【００３３】なお、上記の実施形態では、モニタ装置が
モニタ表示器とリアルタイムモニタ表示器とを別個に有
する構成で説明したが、両表示器の機能を１つの表示器
で構成しても構わない。また、リアルタイムモニタ表示
器にポンプ油圧、ジェットセンサ差圧、ＴＶＣ油圧及び
ＮＣバルブ油圧の少なくともいずれか一つを表示する例
を示したが、この中から所望のものを選択して表示する
ようにしてもよい。さらに、モニタ装置は、異常発生の
際にモニタ画面による異常表示を行うことに限定するこ
となく、異常表示及び／又は音声（警報音を含む）によ
り報知するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の斜板式可変容量型油圧ポンプの故障診
断装置の系統図である。

【図２】本発明の故障診断装置のリアルタイムモニタ画
面例である。

【図３】本発明の故障診断装置のモニタ画面例である。

【図４】本発明の故障診断装置の自動故障診断時のフロ
ーチャート例である。

【図５】従来の可変容量型油圧ポンプの斜板制御システ
ムの系統図である。

【図６】従来の可変容量型油圧ポンプの斜板制御システ
ムの流量制御部説明図である。

【符号の説明】

１…エンジン、４…エンジン回転センサ、５…スロット
ルセンサ、１０…第１ポンプ、１１…第１操作バルブ、
１２…第１アクチュエータ、１３…第１サーボバルブ、
１４…第１ＮＣバルブ、１５…第１ジェットセンサ、１
６…第１ポンプ吐出圧センサ、１７…第１ジェット差圧
センサ、１８…第１ＮＣ圧センサ、２０…第２ポンプ、
２１…第２操作バルブ、２２…第２アクチュエータ、２
３…第２サーボバルブ、２４…第２ＮＣバルブ、２５…
第２ジェットセンサ、２６…第２ポンプ吐出圧センサ、
２７…第２ジェット差圧センサ、２８…第２ＮＣ圧セン
サ、３０…圧力比例制御バルブ、３１…ＴＶＣバルブ、
３４…ＴＶＣ圧センサ、３５…コントロールポンプ圧セ
ンサ、４０…コントローラ、４１…モニタ装置、４２…
リアルタイムモニタ表示器、４３…モニタ表示器。

フロントページの続きＦターム(参考） 3H045 AA04 AA10 AA12 AA24 AA32 BA41 CA00 CA01 CA02 CA03 CA09 CA13 DA25 EA34 EA49 EA50 3H070 AA01 BB04 CC11 CC33 CC35 DD96 3H082 AA02 AA20 AA21 BB26 CC02 DA02 DA06 DA18 DA41 DA42 DB26 DB28 DB35 DB37 DE05 EE02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油圧駆動式作業車両に備えた斜板式可変
容量型油圧ポンプの斜板の制御に関わる油圧機器の故障
を診断する故障診断装置において、前記斜板の制御に関
わる油圧機器の作動特性値を検出する複数のセンサと、
これらの検出値を入力して、１つの画面に並べて表示す
るモニタ装置(41)とを備えたことを特徴とする油圧機器
の故障診断装置。
【請求項２】油圧駆動式作業車両に備えた斜板式可変
容量型油圧ポンプの斜板の制御に関わる油圧機器の故障
診断装置において、前記斜板の制御に関わる油圧機器の
作動特性値を検出する複数のセンサと、これらの検出値
を入力し、各機器別に予め記憶している故障判定基準値
と前記検出値とを比較して異常と判断したとき、当該油
圧機器の異常発生の信号を出力するコントローラ(40)
と、前記油圧機器の異常発生の信号を受けて、表示及び
／又は音声によって報知するモニタ装置(41)とを備えた
ことを特徴とする油圧機器の故障診断装置。
【請求項３】請求項１記載の油圧機器の故障診断装置
において、前記油圧機器の作動特性値の検出値を入力
し、各機器別に予め記憶している故障判定基準値と前記
検出値とを比較して異常と判断したとき、当該油圧機器
の異常発生の信号を出力するコントローラ(40)を付設
し、前記モニタ装置(41)は、前記油圧機器の異常発生の
信号を受けて、表示及び／又は音声によって報知するこ
とを特徴とする油圧機器の故障診断装置。
【請求項４】前記斜板の制御に関わる油圧機器の作動
特性値が、ＮＣバルブ出力圧、ＴＶＣバルブ出力圧、油
圧ポンプ吐出圧及びジェットセンサ出力差圧の内、少な
くともいずれか１つであることを特徴とする請求項１又
は２記載の油圧機器の故障診断装置。