JP2008144626A - Abnormality determining device for construction machine - Google Patents

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Kazuhiro Shibamori
一浩 柴森
Kazunori Nakamura
和則 中村
Yoichi Kowatari
陽一 古渡
Eishin Tsukada
英信 束田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To determine the operation abnormality of an engine due to the use of fuel other than a regular product. <P>SOLUTION: This abnormality determining device for a construction machine comprises the engine 10 driving a hydraulic pump 11 for work; a rotating speed instructing means 21 instructing the target rotating speed NT of the engine 10; a rotating speed detecting means 22 detecting the actual rotating speed NR of the engine 10; a rotating speed control means 20 controlling engine speed so that the actual rotating speed NR is the target rotating speed NT; a state detecting means 16 detecting the constant state of load applied to the engine 10; and an abnormality determining means 20 determining the operation abnormality of the engine 10 based on deviation ΔN between the target rotating speed NT instructed by the rotating speed instructing means 21 and the actual rotating speed NR detected by the rotating speed detecting means 22 when the constant state of load is detected by the state detecting means 16. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、建設機械に搭載されたエンジンの異常動作を判定する建設機械の異常判定装置に関する。   The present invention relates to an abnormality determination device for a construction machine that determines an abnormal operation of an engine mounted on the construction machine.

ディーゼルエンジンの排気中の酸素濃度に基づいて、燃料噴射系の異常を判定するようにした装置が知られている(例えば特許文献1参照)。   An apparatus is known in which an abnormality of a fuel injection system is determined based on an oxygen concentration in exhaust gas from a diesel engine (see, for example, Patent Document 1).

特許第3721671号公報Japanese Patent No. 3721671

ところで、ディーゼルエンジンは軽油を燃料とするものであるが、例えば建設機械がレンタルされた場合には、レンタル業者の知らないうちに、顧客が軽油よりも安価な灯油や重油を燃料として使用することがある。灯油は軽油に比べて潤滑性が悪いため、燃料噴射系の磨耗が発生し、重油を使用した場合は、燃料噴射系のノズルが目詰まりを起こす可能性がある。このように正規品以外の燃料を使用してエンジンを駆動すると、エンジン燃料噴射系自体に異常がなくても、エンジンの動作が異常となり、エンジン寿命を縮める原因となる。   By the way, diesel engines use light oil as fuel. For example, when a construction machine is rented, the customer uses kerosene or heavy oil, which is cheaper than light oil, as the fuel without the rental agent's knowledge. There is. Since kerosene has poor lubricity compared to light oil, wear of the fuel injection system occurs, and when heavy oil is used, the nozzle of the fuel injection system may be clogged. When the engine is driven using fuel other than the regular product as described above, even if the engine fuel injection system itself is not abnormal, the operation of the engine becomes abnormal, and the engine life is shortened.

本発明による建設機械の異常判定装置は、作業用油圧ポンプを駆動するエンジンと、エンジンの目標回転数を指令する回転数指令手段と、エンジンの実回転数を検出する回転数検出手段と、実回転数が前記目標回転数となるようにエンジン回転数を制御する回転数制御手段と、エンジンに作用する負荷が一定である負荷一定状態を検出する状態検出手段と、状態検出手段により負荷一定状態が検出されると、回転数指令手段で指令された目標回転数と回転数検出手段で検出された実回転数との偏差に基づき、エンジンの動作異常判定を行う異常判定手段とを備えることを特徴とする。
目標回転数と実回転数との偏差が所定値以上の状態が所定時間継続すると、エンジンの動作が異常であると判定することもできる。
エンジン回転数の増加特性に影響を与える物質の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、所定値および所定時間のうち少なくとも一方を、温度検出手段により検出された温度に応じた値に設定することもできる。
異常判定手段によりエンジンの動作が異常と判定されると、その異常動作に対応した情報を記憶する記憶手段をさらに備えることもできる。
異常判定手段によりエンジンの動作が異常と判定されると、その異常動作に対応した情報を基地局に送信する送信手段をさらに備えることもできる。
An abnormality determination device for a construction machine according to the present invention includes an engine that drives a working hydraulic pump, a rotational speed command means that commands a target rotational speed of the engine, a rotational speed detection means that detects an actual rotational speed of the engine, A rotation speed control means for controlling the engine rotation speed so that the rotation speed becomes the target rotation speed, a state detection means for detecting a constant load state where the load acting on the engine is constant, and a constant load state by the state detection means Is detected, an abnormality determining means for determining an engine operation abnormality based on a deviation between the target rotational speed commanded by the rotational speed commanding means and the actual rotational speed detected by the rotational speed detecting means. Features.
If the state where the deviation between the target rotational speed and the actual rotational speed is equal to or greater than a predetermined value continues for a predetermined time, it can be determined that the engine operation is abnormal.
Temperature detection means for detecting the temperature of a substance that affects the engine speed increase characteristic, and at least one of the predetermined value and the predetermined time is set to a value corresponding to the temperature detected by the temperature detection means; You can also.
When the abnormality determination means determines that the engine operation is abnormal, the information processing apparatus may further include a storage means for storing information corresponding to the abnormal operation.
If the engine operation is determined to be abnormal by the abnormality determination unit, a transmission unit that transmits information corresponding to the abnormal operation to the base station can be further provided.

本発明によれば、エンジンに作用する負荷が一定の状態において、エンジンの目標回転数と実回転数との偏差に基づきエンジンの動作異常を判定するようにしたので、例えば正規品以外の燃料を使用してエンジンを駆動した場合の動作異常の判定が可能である。   According to the present invention, the engine operation abnormality is determined based on the deviation between the target engine speed and the actual engine speed in a state where the load acting on the engine is constant. It is possible to determine abnormal operation when the engine is driven by using it.

以下、図1〜図5を参照して本発明による異常判定装置の実施の形態について説明する。
図1は、本実施の形態に係る異常判定装置を搭載した油圧ショベルの側面図である。油圧ショベルは、走行体1と、走行体1上に旋回可能に設けられた旋回体2と、旋回体2に回動可能に取り付けられたブーム3A,アーム3B,バケット3Cからなる作業用フロント3とを有する。ブーム3A,アーム3B,バケット3Cはそれぞれ油圧シリンダ30A,30B,30Cにより駆動される。旋回体2の前部には運転室4が、その後方にはエンジン室5がそれぞれ設けられ、旋回体2の後端部にはカウンタウエイト6が取り付けられている。運転室4の入口には、乗降経路に突出した解除位置と、乗降経路から後退したロック位置との間で操作可能なゲートロックレバー7が設けられている。
Hereinafter, an embodiment of an abnormality determination device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator equipped with the abnormality determination device according to the present embodiment. The hydraulic excavator includes a traveling body 1, a revolving body 2 provided on the traveling body 1 so as to be turnable, and a boom 3 A, an arm 3 B, and a bucket 3 C that are rotatably attached to the turning body 2. And have. Boom 3A, arm 3B, and bucket 3C are driven by hydraulic cylinders 30A, 30B, and 30C, respectively. A driver's cab 4 is provided at the front of the revolving unit 2, and an engine room 5 is provided at the rear thereof. A counterweight 6 is attached to the rear end of the revolving unit 2. A gate lock lever 7 that can be operated between a release position protruding from the boarding / alighting path and a lock position retracted from the boarding / alighting path is provided at the entrance of the cab 4.

図2は、作業用油圧回路の一例を示す図であり、ここでは油圧シリンダ30Aの駆動用回路を示している。なお、他の油圧シリンダ30B,30Cの駆動用回路も図2と同様であり、図示を省略する。エンジン10により駆動される油圧ポンプ11からの圧油は方向制御弁12を介して油圧シリンダ30Aに導かれる。方向制御弁12には操作レバー13の操作量に応じた油圧ポンプ14からのパイロット圧が作用し、操作レバー13の操作量に応じて油圧切換弁12は切り換わる。   FIG. 2 is a diagram showing an example of a working hydraulic circuit, and here, a driving circuit for the hydraulic cylinder 30A is shown. The driving circuits for the other hydraulic cylinders 30B and 30C are the same as those in FIG. Pressure oil from the hydraulic pump 11 driven by the engine 10 is guided to the hydraulic cylinder 30 </ b> A via the direction control valve 12. Pilot pressure from the hydraulic pump 14 corresponding to the operation amount of the operation lever 13 acts on the direction control valve 12, and the hydraulic pressure switching valve 12 is switched according to the operation amount of the operation lever 13.

油圧ポンプ7の下流には、ゲートロックレバー7により操作されるロックバルブ15が設けられている。ロックバルブ15は、ゲートロックレバー7が解除位置に操作されると位置イに切り換えられ、ロック位置に操作されると位置ロに切り換えられる。ロックバルブ15が位置イに切り換わった状態では、油圧ポンプ14から制御弁12へのパイロット圧の作用が許可され、位置ロに切り換わった状態ではパイロット圧の作用が禁止される。ロックバルブ15の切換状態は、ロックバルブ15の下流に設けられた圧力センサ16により検出され、ロックバルブ15が位置ロに切り換わったときに、圧力センサ16はゲートロック信号を出力する。   A lock valve 15 operated by the gate lock lever 7 is provided downstream of the hydraulic pump 7. The lock valve 15 is switched to the position A when the gate lock lever 7 is operated to the release position, and is switched to the position B when it is operated to the lock position. When the lock valve 15 is switched to the position A, the pilot pressure action from the hydraulic pump 14 to the control valve 12 is permitted, and when the lock valve 15 is switched to the position B, the pilot pressure action is prohibited. The switching state of the lock valve 15 is detected by a pressure sensor 16 provided downstream of the lock valve 15. When the lock valve 15 is switched to the position B, the pressure sensor 16 outputs a gate lock signal.

エンジン10は、いわゆるコモンレール式ディーゼルエンジンであり、燃料を高圧にして圧送するポンプ、ポンプから送られてきた高圧の燃料を溜めておくレール、高圧の燃料を噴射するインジェクタ、および燃料の噴射量と時期を制御するエンジンコントローラ20(図3)等を有する。エンジン10は、燃料を高圧で噴射するため燃焼効率が高く、排気中のNOxが低減し、エミッションが向上する。なお、エンジン冷却水の循環経路にはラジエータ17とヒータ18が設けられている。   The engine 10 is a so-called common rail type diesel engine, a pump that pumps fuel at a high pressure, a rail that stores high-pressure fuel sent from the pump, an injector that injects high-pressure fuel, and an injection amount of fuel. It has the engine controller 20 (FIG. 3) etc. which control a time. Since the engine 10 injects fuel at a high pressure, combustion efficiency is high, NOx in the exhaust gas is reduced, and emission is improved. A radiator 17 and a heater 18 are provided in the engine cooling water circulation path.

エンジン10は軽油を正規の燃料としており、インジェクタを燃料で潤滑している。そのため、もし安価な灯油や重油を燃料として用いると、灯油や重油の潤滑性は軽油よりも悪いので、潤滑部に摩耗が生じ、エンジン寿命が低下する。また、燃焼効率も悪化し、エミッションの向上が困難となる。そこで、本実施の形態では、灯油や重油を燃料として用いたことによりエンジン10が異常動作しているか否かを判定し、その判定結果を報知する。   The engine 10 uses light oil as regular fuel, and lubricates the injector with fuel. For this reason, if inexpensive kerosene or heavy oil is used as fuel, the lubricity of kerosene or heavy oil is worse than that of light oil, so that the lubrication part is worn and the engine life is shortened. In addition, combustion efficiency also deteriorates, making it difficult to improve emissions. Therefore, in the present embodiment, it is determined whether or not the engine 10 is operating abnormally by using kerosene or heavy oil as fuel, and the determination result is notified.

図3は、本実施の形態に係る異常判定装置のシステム構成を示すブロック図である。油圧ショベルには、エンジンコントローラ20と、メインコントローラ30と、モニタコントローラ40と、情報コントローラ50とが搭載され、各コントローラ20〜50はCAN通信線25を介して互いに接続されている。エンジンコントローラ20には、作業員の操作によりエンジン10の目標回転数NTを設定する回転数設定器(例えば回転数設定ダイヤル)21と、エンジン10の実回転数NRを検出する回転数検出器22とが接続されている。メインコントローラ30には圧力センサ16と通信装置31とが接続されている。モニタコントローラ40には表示装置41が接続され、情報コントローラ50にはEEPROMなどの記憶装置51が接続されている。なお、異常判定装置のシステム構成はこれに限らず、例えば各コントローラ20〜50の機能を単一のコントローラに集約してもよい。   FIG. 3 is a block diagram showing a system configuration of the abnormality determination device according to the present embodiment. The hydraulic excavator includes an engine controller 20, a main controller 30, a monitor controller 40, and an information controller 50, and the controllers 20 to 50 are connected to each other via a CAN communication line 25. The engine controller 20 includes a rotation speed setting device (for example, a rotation speed setting dial) 21 that sets a target rotation speed NT of the engine 10 by an operation of a worker, and a rotation speed detector 22 that detects the actual rotation speed NR of the engine 10. And are connected. A pressure sensor 16 and a communication device 31 are connected to the main controller 30. A display device 41 is connected to the monitor controller 40, and a storage device 51 such as an EEPROM is connected to the information controller 50. The system configuration of the abnormality determination device is not limited to this, and the functions of the controllers 20 to 50 may be integrated into a single controller, for example.

エンジンコントローラ20は、CPU,ROM,RAM,その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成され、実回転数NRが目標回転数NTとなるように燃料の噴射量と時期を制御する。すなわち目標回転数NTと実回転数NRとの大小を比較し、NT>NRならば燃料噴射量を所定量ΔA増量し、NT<NRならば所定量ΔA減量するという処理を繰り返し行い、実回転数NRを目標回転数NTに近づける。   The engine controller 20 includes an arithmetic processing unit having a CPU, ROM, RAM, and other peripheral circuits, and controls the fuel injection amount and timing so that the actual rotational speed NR becomes the target rotational speed NT. That is, the target rotational speed NT and the actual rotational speed NR are compared, and if NT> NR, the fuel injection amount is increased by a predetermined amount ΔA, and if NT <NR, the process of decreasing the predetermined amount ΔA is repeatedly performed. The number NR is brought close to the target rotational speed NT.

ここで、所定量ΔAは、正規の燃料(軽油)を用いることを前提として設定された値であり、正規の燃料を用いて負荷一定でエンジン10を運転すれば、エンジン回転数の増加特性は例えば図4の特性f1に示すようになる。すなわち目標回転数NTと実回転数NRとの偏差ΔNは、エンジン始動から時間t1で所定値ΔNa以下となり、実回転数NRは目標回転数NTに速やかに近づく。これに対し、軽油以外の燃料(重油や灯油)を用いてエンジン10を運転すると、特性f2に示すようにエンジン始動から時間t2(>t1)でエンジン回転数の偏差ΔNが所定値ΔNa以下となり、実回転数NRが目標回転数NTに近づくのにより多くの時間がかかる。この点に着目して、本実施の形態ではエンジン10の異常動作判定を行う。   Here, the predetermined amount ΔA is a value set on the assumption that regular fuel (light oil) is used. If the engine 10 is operated with a constant load using regular fuel, the increase characteristic of the engine speed is For example, it becomes as shown by the characteristic f1 in FIG. That is, the deviation ΔN between the target rotational speed NT and the actual rotational speed NR becomes equal to or less than the predetermined value ΔNa at time t1 from the engine start, and the actual rotational speed NR quickly approaches the target rotational speed NT. On the other hand, when the engine 10 is operated using fuel other than light oil (heavy oil or kerosene), the deviation ΔN of the engine speed becomes equal to or less than a predetermined value ΔNa at time t2 (> t1) from the start of the engine as shown by the characteristic f2. More time is required for the actual rotational speed NR to approach the target rotational speed NT. Focusing on this point, the abnormal operation determination of the engine 10 is performed in the present embodiment.

メインコントローラ30は、CPU,ROM,RAM,その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成される。図5は、メインコントローラ30に搭載されたプログラムで実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、例えばエンジンキースイッチのオンによりエンジン10が始動するとスタートする。ステップS1では、CAN通信線25を介してエンジンコントローラ20から目標回転数NTを読み込み、ステップS2では、エンジンコントローラ20から実回転数NRを読み込む。   The main controller 30 includes an arithmetic processing unit having a CPU, ROM, RAM, and other peripheral circuits. FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of processing executed by a program installed in the main controller 30. This flowchart starts when the engine 10 is started by turning on an engine key switch, for example. In step S1, the target rotational speed NT is read from the engine controller 20 via the CAN communication line 25, and in step S2, the actual rotational speed NR is read from the engine controller 20.

ステップS3では、圧力センサ16からゲートロック信号が出力されているか否か、すなわち作業禁止状態であるか否かを判定する。ステップS3が肯定されるとステップS4に進み、目標回転数NTから実回転数NRを減算し、エンジン回転数の偏差ΔNを演算する。ステップS5では、偏差ΔNが予め定めた所定値ΔNa(図4)より大きいか否かを判定する。ステップS6ではタイマtをカウントする。一方、ステップS3またはステップS5が否定されるとステップS10に進み、タイマtをリセットする。   In step S3, it is determined whether or not the gate lock signal is output from the pressure sensor 16, that is, whether or not the work is prohibited. If step S3 is affirmed, the process proceeds to step S4, where the actual engine speed NR is subtracted from the target engine speed NT to calculate the engine speed deviation ΔN. In step S5, it is determined whether or not the deviation ΔN is larger than a predetermined value ΔNa (FIG. 4). In step S6, the timer t is counted. On the other hand, if step S3 or step S5 is denied, the process proceeds to step S10 and the timer t is reset.

ステップS7では、タイマtが予め定めた所定時間taを計時したか否かを判定する。所定時間taは、エンジン10の動作が異常であるか否かを判定するための閾値であり、例えば図4の時間t1とt2の間の値に設定されている。ステップS7が肯定されるとステップS8に進み、否定されるとリターンする。ステップS8では、通信装置41に異常信号を出力するとともに、CAN通信線25を介してモニタコントローラ40と情報コントローラ50にも異常信号を出力する。   In step S7, it is determined whether or not the timer t has counted a predetermined time ta. The predetermined time ta is a threshold value for determining whether or not the operation of the engine 10 is abnormal, and is set to a value between the times t1 and t2 in FIG. 4, for example. If step S7 is positive, the process proceeds to step S8, and if negative, the process returns. In step S <b> 8, an abnormality signal is output to the communication device 41 and an abnormality signal is also output to the monitor controller 40 and the information controller 50 via the CAN communication line 25.

メインコントローラ30から異常信号が出力されると、通信装置31は通信アンテナ32を介して異常信号に対応した異常情報を遠隔にある基地局に送信する。通信装置31から送信される異常情報としては、例えば異常の発生した時刻、油圧ショベルの機種、号機、エンジン10の目標回転数NTと実回転数NRの推移等であり、これによりエンジン10の動作異常を基地局で把握できる。なお、油圧ショベルがGPS装置等の自己位置計測装置を搭載していれば、この位置情報を異常情報に含めて送信してもよい。異常情報は、異常信号が出力される度に送信してもよく、作業終了後にまとめて送信するようにしてもよい。   When an abnormal signal is output from the main controller 30, the communication device 31 transmits abnormal information corresponding to the abnormal signal to the remote base station via the communication antenna 32. The abnormality information transmitted from the communication device 31 includes, for example, the time when the abnormality occurred, the type of the hydraulic excavator, the number machine, the transition of the target rotational speed NT and the actual rotational speed NR of the engine 10, and the operation of the engine 10 thereby. Abnormality can be grasped at the base station. If the excavator is equipped with a self-position measuring device such as a GPS device, the position information may be included in the abnormality information and transmitted. The abnormality information may be transmitted every time an abnormality signal is output, or may be transmitted collectively after the work is completed.

メインコントローラ30から異常信号が出力されると、モニタコントローラ40は運転室内の表示装置(表示モニタ)41に異常信号に対応した警報情報、例えば正規の燃料を使用していないなどの警報情報を表示する。警報情報を表示するだけでなく、警報音を発生させてもよい。これにより誤った燃料の使用を中止するよう作業員に呼び掛けることができる。   When an abnormal signal is output from the main controller 30, the monitor controller 40 displays alarm information corresponding to the abnormal signal on the display device (display monitor) 41 in the cab, for example, alarm information indicating that regular fuel is not used. To do. In addition to displaying alarm information, an alarm sound may be generated. As a result, it is possible to call the worker to stop using the wrong fuel.

メインコントローラ30から異常信号が出力されると、情報コントローラ50はEEPROMなどの記憶装置51に異常信号に対応した異常情報を記憶する。記憶装置51に記憶される異常情報としては、例えば異常の発生した時刻、エンジン10の目標回転数NTと実回転数NRの推移等である。なお、異常情報は作業履歴情報に含まれ、記憶装置51には他の作業履歴情報が記憶される。これにより、いかなる作業が行われたかを事後的に分析することができ、作業履歴情報に基づいてメンテナンス等を適切に行うことができる。   When an abnormal signal is output from the main controller 30, the information controller 50 stores abnormal information corresponding to the abnormal signal in a storage device 51 such as an EEPROM. The abnormality information stored in the storage device 51 includes, for example, the time when the abnormality occurred, the transition of the target rotational speed NT and the actual rotational speed NR of the engine 10, and the like. The abnormality information is included in the work history information, and other work history information is stored in the storage device 51. As a result, what kind of work has been performed can be analyzed later, and maintenance and the like can be appropriately performed based on the work history information.

なお、以上の処理は、目標回転数NTが一定状態で行うことが好ましく、例えば目標回転数NTの設定が変更されたときは、タイマをリセットし、改めてΔN>ΔNaの状態が所定時間ta継続したかを判定するようにしてもよい。   The above processing is preferably performed in a state where the target rotational speed NT is constant. For example, when the setting of the target rotational speed NT is changed, the timer is reset and the state of ΔN> ΔNa continues for a predetermined time ta. You may make it determine whether it was done.

本実施の形態に係る異常判定装置の動作をより具体的に説明する。エンジン10の異常判定は、エンジン10に作用する負荷が一定の状態、つまりゲートロックレバー7がロック位置に操作され、エンジン10に作業負荷が作用しない状態(非作業状態)で行う。このとき、正規の燃料を使用してエンジン10を始動したのであれば、目標回転数NTと実回転数NRとの偏差ΔNは、所定時間taが経過する前に所定値ΔNa以下となり、エンジン10の動作が正常と判定される。この状態では、上述した図5のステップS7の処理が否定されるため、エンジン異常信号は出力されない。   The operation of the abnormality determination device according to the present embodiment will be described more specifically. The abnormality determination of the engine 10 is performed in a state where the load acting on the engine 10 is constant, that is, in a state where the gate lock lever 7 is operated to the locked position and no work load acts on the engine 10 (non-working state). At this time, if the engine 10 is started using regular fuel, the deviation ΔN between the target rotational speed NT and the actual rotational speed NR becomes equal to or less than the predetermined value ΔNa before the predetermined time ta elapses. Is determined to be normal. In this state, the process of step S7 in FIG. 5 described above is denied, so that an engine abnormality signal is not output.

一方、正規品以外の燃料を使用してエンジン10を始動した場合、目標回転数NTと実回転数NRとの偏差ΔNは、所定時間taが経過しても所定値ΔNa以下とならず、エンジン10の動作が異常と判定される。この状態では、メインコントローラ30から異常信号が出力され(ステップS8)、異常情報が基地局に送信される。このため、例えば油圧ショベルがレンタルされている場合には、正規の燃料を用いて油圧ショベルが使用されているか否かを基地局で把握することができ、誤った燃料を使用している顧客に対し、警告することができる。また、異常情報は記憶装置51にも記憶されるため、エンジン10に異常があったことを、油圧ショベルが返却された際にレンタル業者は把握することができる。表示装置41には警報情報が表示されるので、作業員に誤った燃料を使用しないよう警告することもできる。   On the other hand, when the engine 10 is started using fuel other than a regular product, the deviation ΔN between the target rotational speed NT and the actual rotational speed NR does not become equal to or less than the predetermined value ΔNa even when the predetermined time ta has elapsed. Ten operations are determined to be abnormal. In this state, an abnormality signal is output from the main controller 30 (step S8), and abnormality information is transmitted to the base station. For this reason, for example, when a hydraulic excavator is rented, the base station can know whether or not the hydraulic excavator is used using regular fuel, and to customers who use wrong fuel A warning can be given. Further, since the abnormality information is also stored in the storage device 51, the rental agent can grasp that the abnormality has occurred in the engine 10 when the hydraulic excavator is returned. Since the alarm information is displayed on the display device 41, it is possible to warn the worker not to use the wrong fuel.

以上の実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
(1)ゲートロックレバー7がロック位置に操作されたときに、エンジン10の目標回転数NTと実回転数NRとの偏差ΔNを演算し、この偏差ΔNが所定値ΔNa以上の状態が所定時間ta継続したときに異常信号を出力するようにした。これにより、エンジン10の動作に異常があったことを判定することができ、誤った燃料を用いて作業を行うことを抑制できる。その結果、インジェクタの磨耗が抑えられ、エンジン10の寿命低下を防ぐことができる。また、エンジン10の燃焼効率が高く、排ガスのクリーン化を実現できる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When the gate lock lever 7 is operated to the locked position, a deviation ΔN between the target rotational speed NT of the engine 10 and the actual rotational speed NR is calculated, and a state where the deviation ΔN is equal to or larger than a predetermined value ΔNa is a predetermined time. An abnormal signal is output when ta is continued. Thereby, it can be determined that there is an abnormality in the operation of the engine 10, and it is possible to suppress work using wrong fuel. As a result, the wear of the injector can be suppressed and the life of the engine 10 can be prevented from being reduced. Further, the combustion efficiency of the engine 10 is high, and the exhaust gas can be cleaned.

(2)ゲートロックレバー7がロック位置に操作されたとき、つまり作業が禁止されている状態で異常判定するようにしたので、エンジン10に作用する作業負荷が変動することによるエンジン回転数の変化を考慮する必要がなく、異常判定を容易に行うことができる。
(3)エンジン回転数の偏差ΔNが所定値ΔNa以上である状態が所定時間Δta継続したときに、エンジン10の動作が異常と判定するので、正規以外の燃料を使用したことによるエンジン10の異常を適切に判定できる。
(4)エンジン回転数の偏差ΔNに基づきエンジン10の異常判定を行うので、正規品以外の燃料を使用したことによる異常だけでなく、正規のエンジンオイル以外を使用したことによる異常、エンジンオイルの交換を怠ったことによる異常、燃料フィルタが目つまりしたことによる異常等、エンジン回転数の偏差ΔNが大きくなるおそれのある他の異常も併せて判定することができる。
(2) When the gate lock lever 7 is operated to the locked position, that is, when the operation is prohibited, the abnormality determination is made, so that the engine speed changes due to the fluctuation of the work load acting on the engine 10 Therefore, it is possible to easily perform abnormality determination.
(3) When the engine speed deviation ΔN is equal to or greater than the predetermined value ΔNa continues for a predetermined time Δta, the operation of the engine 10 is determined to be abnormal. Can be determined appropriately.
(4) Since the abnormality determination of the engine 10 is performed based on the deviation ΔN of the engine speed, not only an abnormality caused by using a fuel other than a regular product but also an abnormality caused by using a fuel other than a normal engine oil, Other abnormalities that may increase the engine speed deviation ΔN, such as abnormalities caused by neglecting replacement or abnormalities caused by eye contact with the fuel filter, can also be determined.

(5)エンジン10の動作が異常と判定されると、異常情報を通信装置31を介して基地局に送信するので、油圧ショベルをレンタル等している場合に、基地局で異常の有無を把握することができ、エンジン10の動作異常に早期に対応することができる。
(6)エンジン10の動作が異常と判定されると、異常情報を含む作業履歴情報を記憶装置51に記憶するので、メンテナンス等に役立つ情報が得られる。
(7)エンジン10の動作が異常と判定されると、警報情報を表示装置41に表示するので、作業員にエンジン10に異常が発生した旨を報知できる。
(5) When the operation of the engine 10 is determined to be abnormal, the abnormality information is transmitted to the base station via the communication device 31. Therefore, when the hydraulic excavator is rented, the base station grasps whether there is an abnormality. It is possible to respond to an abnormal operation of the engine 10 at an early stage.
(6) When the operation of the engine 10 is determined to be abnormal, the work history information including the abnormality information is stored in the storage device 51, so that information useful for maintenance and the like is obtained.
(7) When the operation of the engine 10 is determined to be abnormal, the alarm information is displayed on the display device 41, so that the operator can be notified that an abnormality has occurred in the engine 10.

以上では、エンジン回転数の偏差ΔNが所定値ΔNa以上である状態が所定時間Δta継続したときにエンジン10の動作が異常と判定したが、温度センサ等の温度検出手段によりエンジン冷却水温や外気温等を検出し、所定値ΔNaと所定時間Δtaの少なくとも一方を、このエンジン冷却水温や外気温の検出値に応じて変更するようにしてもよい。例えばエンジン冷却水温が低いほど、あるいは外気温が低いほど、所定値ΔNaと所定時間Δtaを大きくするようにしてもよい。これにより異常判定の精度が向上する。エンジン冷却水温と外気温だけでなく、エンジン回転数の増加の特性に影響を与える他の物質の温度に応じてNa、Δtaを変更するようにしてもよい。   In the above, the operation of the engine 10 is determined to be abnormal when the engine speed deviation ΔN is equal to or greater than the predetermined value ΔNa for a predetermined time Δta. However, the engine cooling water temperature or the outside air temperature is detected by the temperature detection means such as a temperature sensor. Or the like, and at least one of the predetermined value ΔNa and the predetermined time Δta may be changed according to the detected value of the engine coolant temperature or the outside air temperature. For example, the predetermined value ΔNa and the predetermined time Δta may be increased as the engine coolant temperature is lower or the outside air temperature is lower. This improves the accuracy of abnormality determination. Na and Δta may be changed in accordance with not only the engine cooling water temperature and the outside air temperature, but also the temperature of other substances that affect the engine speed increase characteristics.

なお、上記実施の形態では、回転数設定器(回転数設定ダイヤル)21の操作により目標回転数NTを設定し、この目標回転数NTをエンジン回転数の指令値としたが、ペダル操作やレバー操作等により回転数を指令してもよく、回転数指令手段の構成は上述したものに限らない。エンジン10の実回転数NRを検出するのであれば、回転数検出手段としての回転数検出器22の構成はいかなるものでもよい。エンジンコントローラ20によりエンジン10の実回転数NRが目標回転数NRとなるように燃料の噴射量等を制御したが、回転数制御手段の構成はこれに限らない。エンジン10もコモンレール式でなくてもよい。   In the above-described embodiment, the target rotational speed NT is set by operating the rotational speed setter (rotational speed setting dial) 21 and the target rotational speed NT is set as the engine rotational speed command value. The rotational speed may be commanded by an operation or the like, and the configuration of the rotational speed command means is not limited to that described above. As long as the actual rotational speed NR of the engine 10 is detected, any configuration of the rotational speed detector 22 as the rotational speed detection means may be used. Although the fuel injection amount and the like are controlled by the engine controller 20 so that the actual rotational speed NR of the engine 10 becomes the target rotational speed NR, the configuration of the rotational speed control means is not limited to this. The engine 10 may not be a common rail type.

上記実施の形態では、圧力センサ16によりゲートロックレバー7の操作を検出し、ゲートロックレバー7の操作によって作業禁止状態にされていると、エンジン10の異常判定を行うようにしたが、エンジン10に作用する負荷が一定の状態で異常判定を行うのであれば、必ずしも作業禁止状態でなくてもよく、状態検出手段の構成は上述したものに限らない。この場合、目標回転数NTが一定であることが好ましい。エンジン回転数の偏差ΔNが所定値ΔNa以上である状態が所定時間Δta継続したときに、メインコントローラ30がエンジン10の動作が異常と判定したが、例えば所定時間後の偏差ΔNの大きさに応じて異常判定を行うようにしてもよく、異常判定手段の構成は上述したものに限らない。   In the above embodiment, when the operation of the gate lock lever 7 is detected by the pressure sensor 16 and the operation is prohibited by the operation of the gate lock lever 7, the abnormality determination of the engine 10 is performed. If the abnormality determination is performed in a state where the load acting on the power supply is constant, the operation is not necessarily prohibited, and the configuration of the state detection means is not limited to that described above. In this case, it is preferable that the target rotational speed NT is constant. When the engine speed deviation ΔN is equal to or greater than the predetermined value ΔNa continues for a predetermined time Δta, the main controller 30 determines that the operation of the engine 10 is abnormal. For example, depending on the magnitude of the deviation ΔN after the predetermined time The abnormality determination may be performed, and the configuration of the abnormality determination means is not limited to that described above.

エンジン10の動作が異常と判定されると、異常情報を記憶装置51に記憶するようにしたが、記憶手段の構成はいかなるものでもよい。エンジン10の動作が異常と判定されると、異常情報を通信装置31を介して基地局に送信するようにしたが、送信手段の構成はいかなるものでもよい。異常情報を送信しなくてもよい。エンジン10の動作が異常と判定されると、エンジン10の動作(例えば回転数)を制限し、エンジン10の故障を防止するようにしてもよい。以上では、異常判定装置を油圧ショベルに適用する例について説明したが、ホイール式油圧ショベル等、他の建設機械にも同様に適用することができる。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の異常判定装置に限定されない。   When it is determined that the operation of the engine 10 is abnormal, the abnormality information is stored in the storage device 51, but the storage means may have any configuration. When it is determined that the operation of the engine 10 is abnormal, the abnormality information is transmitted to the base station via the communication device 31. However, the transmission means may have any configuration. Abnormal information may not be transmitted. If it is determined that the operation of the engine 10 is abnormal, the operation (for example, the rotational speed) of the engine 10 may be limited to prevent a failure of the engine 10. The example in which the abnormality determination device is applied to a hydraulic excavator has been described above. However, the abnormality determination device can be similarly applied to other construction machines such as a wheeled hydraulic excavator. That is, the present invention is not limited to the abnormality determination device according to the embodiment as long as the features and functions of the present invention can be realized.

本発明の実施の形態に係る異常判定装置を搭載した油圧ショベルの側面図。1 is a side view of a hydraulic excavator equipped with an abnormality determination device according to an embodiment of the present invention. 作業用油圧回路の一例を示す図。The figure which shows an example of the hydraulic circuit for work. 本発明の実施の形態に係る異常判定装置のシステム構成を示すブロック図。The block diagram which shows the system configuration | structure of the abnormality determination apparatus which concerns on embodiment of this invention. 実回転数の変化の一例を示す図。The figure which shows an example of the change of an actual rotation speed. 図4のメインコントローラで実行される処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the process performed with the main controller of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 エンジン
16 圧力センサ
20 エンジンコントローラ
21 回転数設定器
22 回転数検出器
30 メインコントローラ
31 通信装置
51 記憶装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Engine 16 Pressure sensor 20 Engine controller 21 Rotation speed setting device 22 Rotation speed detector 30 Main controller 31 Communication apparatus 51 Memory | storage device

Claims (5)

作業用油圧ポンプを駆動するエンジンと、
エンジンの目標回転数を指令する回転数指令手段と、
エンジンの実回転数を検出する回転数検出手段と、
前記実回転数が前記目標回転数となるようにエンジン回転数を制御する回転数制御手段と、
エンジンに作用する負荷が一定である負荷一定状態を検出する状態検出手段と、
前記状態検出手段により負荷一定状態が検出されると、前記回転数指令手段で指令された目標回転数と前記回転数検出手段で検出された実回転数との偏差に基づき、エンジンの動作異常判定を行う異常判定手段とを備えることを特徴とする建設機械の異常判定装置。
An engine that drives a working hydraulic pump;
A speed command means for commanding a target engine speed;
A rotational speed detection means for detecting the actual rotational speed of the engine;
A rotational speed control means for controlling the engine rotational speed so that the actual rotational speed becomes the target rotational speed;
State detecting means for detecting a constant load state in which the load acting on the engine is constant;
When a constant load state is detected by the state detection means, an engine operation abnormality determination is made based on a deviation between the target rotational speed commanded by the rotational speed command means and the actual rotational speed detected by the rotational speed detection means. An abnormality determination device for a construction machine, comprising:
請求項1に記載の建設機械の異常判定装置において、
前記異常判定手段は、前記目標回転数と前記実回転数との偏差が所定値以上の状態が所定時間継続すると、エンジンの動作が異常であると判定することを特徴とする建設機械の異常判定装置。
In the construction machine abnormality determination device according to claim 1,
The abnormality determination means determines that the operation of the engine is abnormal when a deviation between the target rotational speed and the actual rotational speed is a predetermined value or more continues for a predetermined time. apparatus.
請求項2に記載の建設機械の異常判定装置において、
エンジン回転数の増加特性に影響を与える物質の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記所定値および前記所定時間のうち少なくとも一方は、前記温度検出手段により検出された温度に応じた値に設定されることを特徴とする建設機械の異常判定装置。
The construction machine abnormality determination device according to claim 2,
Temperature detecting means for detecting the temperature of a substance that affects the increase characteristic of the engine speed,
At least one of the predetermined value and the predetermined time is set to a value corresponding to the temperature detected by the temperature detecting means.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の建設機械の異常判定装置において、
前記異常判定手段によりエンジンの動作が異常と判定されると、その異常動作に対応した情報を記憶する記憶手段をさらに備えることを特徴とする建設機械の異常判定装置。
In the abnormality determination apparatus of the construction machine of any one of Claims 1-3,
An abnormality determination device for a construction machine, further comprising storage means for storing information corresponding to the abnormal operation when the abnormality determination means determines that the engine operation is abnormal.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の建設機械の異常判定装置において、
前記異常判定手段によりエンジンの動作が異常と判定されると、その異常動作に対応した情報を基地局に送信する送信手段をさらに備えることを特徴とする建設機械の異常判定装置。
In the abnormality determination apparatus of the construction machine of any one of Claims 1-4,
An abnormality determination device for a construction machine, further comprising a transmission unit that transmits information corresponding to the abnormal operation to the base station when the abnormality determination unit determines that the engine operation is abnormal.
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