JP2010064031A

JP2010064031A - 産業車両のフィルタ故障診断方法及び装置

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Publication number: JP2010064031A
Application number: JP2008234287A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Okabe; 一成岡部; Akihiko Fujimoto; 明彦藤本; So Harasawa; 壯原澤
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2010-03-25
Anticipated expiration: 2028-09-12
Also published as: JP5173688B2

Abstract

【課題】運転状況に応じたフィルタ寿命やフィルタ残存寿命を求めることができるフォークリフト等の産業車両のフィルタ故障診断方法及び装置を提供する。
【解決手段】検出したフィルタの前後のフィルタ差圧ΔＰに基づいて、このフィルタ差圧ΔＰの時間的な変化を表す近似式を設定し、この近似式と、寿命限界のフィルタ差圧ΔＰ_limitとに基づいて、フィルタ寿命Ｌ_Hを計算する構成とする。更に、前記フィルタ寿命Ｌ_Hと、検出した車両稼動時間ｔ_Nとに基づいてフィルタ残存寿命Ｌ_Rを計算する構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は産業車両のフィルタ故障診断方法及び装置に関する。

フォークリフトなどの産業車両では、従来、リアルタイムで前記産業車両におけるオイルフィルタなどのフィルタの前後のフィルタ差圧を検出するセンサの検出信号を監視し、この検出信号の値としきい値とを比較することによって、前記フィルタの正常／異常の判断を行っている。

なお、関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開２００２−９２１３７号公報

特にフォークリフト等の産業車両では、その運転状況（運転の頻度や運転環境などの状況）がユーザの作業内容などに応じて実に様々である。従って、フォークリフトにおけるオイルフィルタなどのフィルタの目詰まりによる故障時期（寿命）も、前記運転状況に応じて実に様々であるため、前記フィルタのメンテナンス時期を一律に設定することはできない。このため、例えば事前に交換フィルタの準備など行って効率的に前記フィルタのメンテナンスを行おうとする場合、前記運転状況に応じた前記フィルタの寿命を求めることによって、前記フィルタのメンテナンス時期を推定する必要がある。

しかしながら、上記の如く従来はリアルタイムでセンサの検出信号を監視して正常／異常の判断を行っているだけであるため、前記フィルタがどれくらいの稼働時間で故障するのか（どれくらい寿命があるのか）を判断することができず、前記フィルタのメンテナンス時期を推定することができなかった。

従って本発明は上記の事情に鑑み、運転状況に応じたフィルタ寿命やフィルタ残存寿命を求めることができるフォークリフト等の産業車両のフィルタ故障診断方法及び装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決する第１発明の産業車両のフィルタ故障診断方法は、産業車両におけるフィルタの故障を診断する方法であって、
検出した前記フィルタの前後のフィルタ差圧ΔＰに基づいて、このフィルタ差圧ΔＰの時間的な変化を表す近似式を設定し、この近似式と、寿命限界のフィルタ差圧ΔＰ_limitとに基づいて、フィルタ寿命Ｌ_Hを計算することを特徴とする。

また、第２発明の産業車両のフィルタ故障診断方法は、第１発明の産業車両のフィルタ故障診断方法において、
前記フィルタ寿命Ｌ_Hと、検出した車両稼動時間ｔ_Nとに基づいて、次の［数３］式から、フィルタ残存寿命Ｌ_Rを計算すること、

を特徴とする。

また、第３発明の産業車両のフィルタ故障診断装置は、産業車両におけるフィルタの故障を診断する装置であって、
前記フィルタの前後のフィルタ差圧ΔＰを検出するフィルタ差圧検出手段と、
このフィルタ差圧検出手段で検出したフィルタ差圧ΔＰに基づいて、このフィルタ差圧ΔＰの時間的な変化を表す近似式を設定し、この近似式と、寿命限界のフィルタ差圧ΔＰ_limitとに基づいて、フィルタ寿命Ｌ_Hを計算するフィルタ寿命計算手段と、
を備えたことを特徴とする。

また、第４発明の産業車両のフィルタ故障診断装置は、第３発明の産業車両のフィルタ故障診断装置において、
産業車両の稼働時間ｔ_Nを検出する車両稼働時間検出手段と、
前記フィルタ寿命計算手段で計算したフィルタ寿命Ｌ_Hと、前記車両稼働時間検出手段で検出した車両稼動時間ｔ_Nとに基づいて、次の［数４］式から、フィルタ残存寿命Ｌ_Rを計算するフィルタ残存寿命計算手段と、

を備えたことを特徴とする。

第１発明の産業車両のフィルタ故障診断方法によれば、産業車両におけるフィルタの故障を診断する方法であって、検出した前記フィルタの前後のフィルタ差圧ΔＰに基づいて、このフィルタ差圧ΔＰの時間的な変化を表す近似式を設定し、この近似式と、寿命限界のフィルタ差圧ΔＰ_limitとに基づいて、フィルタ寿命Ｌ_Hを計算することを特徴としているため、産業車両の運転状況に応じたフィルタ寿命Ｌ_Hを求めることができる。

第２発明の産業車両のフィルタ故障診断方法によれば、第１発明の産業車両のフィルタ故障診断方法において、前記フィルタ寿命Ｌ_Hと、検出した車両稼動時間ｔ_Nとに基づいて、［数３］式から、フィルタ残存寿命Ｌ_Rを計算することを特徴としているため、産業車両の運転状況に応じたフィルタ残存寿命Ｌ_Rを求めることができる。従って、このフィルタ残存寿命Ｌ_Rに基づいて、産業車両の運転状況に応じたフィルタのメンテナンス時期を推定することもできる。

第３発明の産業車両のフィルタ故障診断装置によれば、産業車両におけるフィルタの故障を診断する装置であって、前記フィルタの前後のフィルタ差圧ΔＰを検出するフィルタ差圧検出手段と、このフィルタ差圧検出手段で検出したフィルタ差圧ΔＰに基づいて、このフィルタ差圧ΔＰの時間的な変化を表す近似式を設定し、この近似式と寿命限界のフィルタ差圧ΔＰ_limitとに基づいてフィルタ寿命Ｌ_Hを計算するフィルタ寿命計算手段とを備えたことを特徴としているため、上記第１発明と同様、産業車両の運転状況に応じたフィルタ寿命Ｌ_Hを求めることができる。

第４発明の産業車両のフィルタ故障診断装置によれば、第３発明の産業車両のフィルタ故障診断装置において、産業車両の稼働時間ｔ_Nを検出する車両稼働時間検出手段と、前記フィルタ寿命計算手段で計算したフィルタ寿命Ｌ_Hと前記車両稼働時間検出手段で検出した車両稼動時間ｔ_Nとに基づいて［数４］式からフィルタ残存寿命Ｌ_Rを計算するフィルタ残存寿命計算手段とを備えたことを特徴としているため、上記第２発明と同様、産業車両の運転状況に応じたフィルタ残存寿命Ｌ_Rを求めることができる。従って、このフィルタ残存寿命Ｌ_Rに基づいて、産業車両の運転状況に応じたフィルタのメンテナンス時期を推定することもできる。

以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態例に係るフォークリフトのフィルタ故障診断装置の概要図、図２は前記フィルタ故障診断装置の機能を説明するブロック図である。

図１に示すように、フォークリフトには動力伝達系のクラッチなどに供給するオイルをろ過するためのオイルフィルタや、エンジンなどに供給するエアをろ過するためのエアフィルタなどのフィルタ１が装備されている。

そして、このフィルタ１はフォークリフトが運転されてオイルなどの流体をろ過する度に目詰まりをして、ついには前記流体のろ過機能を発揮しなくなる（前記流体が非常に流れにくくなる）。このため、フィルタは適宜メンテナンスする必要がある。しかし、フィルタがどれくらいの稼働時間で故障するのか、即ち、どれくらいの稼働時間でフィルタの目詰まりが限界に達するのか（どれくらいのフィルタ寿命を有しているのか）は、フォークリフトの運転状況に応じて様々である。

従って、本実施の形態例ではフォークリフトに備えたフィルタ故障診断装置１１によって、フォークリフトの運転状況に応じたフィルタ寿命Ｌ_Hとフィルタ残存寿命Ｌ_Rとを求める。

図１及び図２に基づき、このフィルタ故障診断装置１１の各手段について詳述する。なお、フィルタ故障診断装置１１はマイクロコンピュータを備えたものであり、各手段の計算処理などはソフトウエアによって実施される。

図２に示すように、フィルタ故障診断装置１１では、まず、フィルタ差圧検出手段２１によってフィルタ１の前後のフィルタ差圧ΔＰを検出する。

フィルタ差圧検出手段２１としては、例えば、図１に示すようなフィルタ１の前側（オイルなどの流体の流通方向の上流側）に設けられた第１の圧力センサ２１Ａと、フィルタ１の後側（前記流通方向の下流側）に設けられた第２の圧力センサ２１Ｂと、第１の圧力センサ２１Ａの圧力検出値（前記流体の圧力Ｐ１）と第２の圧力センサ２１Ｂの圧力検出値（前記流体の圧力Ｐ２）との差（Ｐ１−Ｐ２）を演算する手段とを備えた構成とすることができる。

続いて、フィルタ寿命計算手段２２では、フィルタ差圧検出手段２１で検出したフィルタ１の前後のフィルタ差圧ΔＰに基づいて、例えば直線近似や最小二乗法などの近似手段により、このフィルタ差圧ΔＰの時間的な変化を表す近似式を設定する。例えば、各時刻ｔ₁，ｔ₂，ｔ₃で検出したΔＰ₁，ΔＰ₂，ΔＰ₃のような複数のフィルタ差圧ΔＰの値に基づいて、図示例のようなフィルタ差圧ΔＰの時間的な変化を表す近似式を設定する。

そして、フィルタ寿命計算手段２２では、この設定した近似式と、寿命限界のフィルタ差圧ΔＰ_limitとに基づいて、フィルタ寿命Ｌ_Hを計算する。即ち、近似式の値が寿命限界のフィルタ差圧ΔＰ_limitとなる時間を、フィルタ寿命Ｌ_Hとして求めることができる。例えば、検出したフィルタ差圧ΔＰを直線近似して近似式を設定した場合には、下記の［数５］式によって、フィルタ寿命Ｌ_Hを計算することができる。

寿命限界のフィルタ差圧ΔＰ_limitは、フィルタ故障診断装置１１に備えたＩＣメモリなどの記憶手段（図示省略）に予め記憶されている。寿命限界のフィルタ差圧ΔＰ_limitは、目詰まりに応じて増加するフィルタ差圧ΔＰが限界となる値、即ち、フィルタ１が目詰まりし過ぎてフィルタ１としての機能を発揮しなくなる限界のフィルタ差圧であり、実験や机上計算によって求めることができる。

車両稼働時間検出手段２３では、フォークリフトが稼働した時間の積算値である車両稼働時間ｔ_Nを検出する。車両稼働時間検出手段２６としては、例えば図１に示すようなアワメータ２３Ａを用いることができる。アワメータ２３Ａはフォークリフトのコンソールボックスに装備されており、エンジンのスタータスイッチをＯＮにしてからＯＦＦにするまでの時間を積算するものである。

そして、フィルタ残存寿命計算手段２４では、フィルタ寿命計算手段２２で計算したフィルタ寿命Ｌ_Hと、車両稼働時間検出手段２３で検出した車両稼動時間ｔ_Nとに基づいて、次の［数６］式から、フィルタ残存寿命Ｌ_Rを計算する。

かくして、フィルタ故障診断装置１１ではオイルフィルタなどのフィルタ１の故障診断、即ち、フォークリフトの運転状況に応じたフィルタ寿命Ｌ_Hの診断（推定）とフィルタ残存寿命Ｌ_Rの診断（推定）とが行われる。

また、図１に示すように、フィルタ故障診断装置１１にはランプやブザーなどの警報装置１２と、液晶ディスプレイなどの表示装置１３とが接続されている。図２に示すように、警報装置１２ではフィルタ残存寿命Ｌ_Hの時間が所定時間以内になると警報を発し、表示装置１３ではフィルタ残存寿命Ｌ_Hの時間を表示する。

以上のように、本実施の形態例に係るフォークリフトのフィルタ故障診断装置１１によれば、フォークリフトにおけるフィルタの故障を診断する装置であって、フィルタ１の前後のフィルタ差圧ΔＰを検出するフィルタ差圧検出手段２１と、このフィルタ差圧検出手段２１で検出したフィルタ差圧ΔＰに基づいて、このフィルタ差圧ΔＰの時間的な変化を表す近似式を設定し、この近似式と寿命限界のフィルタ差圧ΔＰ_limitとに基づいてフィルタ寿命Ｌ_Hを計算するフィルタ寿命計算手段２２とを備えたことを特徴としているため、フォークリフトの運転状況に応じたフィルタ寿命Ｌ_Hを求めることができる。

更に、本実施の形態例のフォークリフトのフィルタ故障診断装置１１によれば、フォークリフトの稼働時間ｔ_Nを検出する車両稼働時間検出手段２３と、フィルタ寿命計算手段２２で計算したフィルタ寿命Ｌ_Hと車両稼働時間検出手段２３で検出した車両稼動時間ｔ_Nとに基づいて［数６］式からフィルタ残存寿命Ｌ_Rを計算するフィルタ残存寿命計算手段２４とを備えたことを特徴としているため、フォークリフトの運転状況に応じたフィルタ残存寿命Ｌ_Rを求めることができる。従って、このフィルタ残存寿命Ｌ_Rに基づいて、フォークリフトの運転状況に応じたフィルタのメンテナンス時期（交換時期）を推定することもできる。

なお、上記では本発明をフォークリフトに適用した場合について説明したが、これに限定するものではなく、本発明はフォークリフト以外の産業車両にも適用することができる。

本発明は産業車両のフィルタ故障診断方法及び装置に関するものであり、フォークリフトなどの産業車両におけるフィルタの故障診断（フィルタ寿命やフィルタ残存寿命の推定）を行う場合に適用して有用なものである。

本発明の実施の形態例に係るフォークリフトのフィルタ故障診断装置の概要図である。前記フィルタ故障診断装置の機能を説明するブロック図である。

符号の説明

１フィルタ
１１フィルタ故障診断装置
１２警報装置
１３表示装置
２１フィルタ差圧検出手段
２１Ａ第１の圧力センサ
２１Ｂ第２の圧力センサ
２２フィルタ寿命計算手段
２３車両稼働時間検出手段
２３Ａアワメータ
２４フィルタ残存寿命計算手段

Claims

産業車両におけるフィルタの故障を診断する方法であって、
検出した前記フィルタの前後のフィルタ差圧ΔＰに基づいて、このフィルタ差圧ΔＰの時間的な変化を表す近似式を設定し、この近似式と、寿命限界のフィルタ差圧ΔＰ_limitとに基づいて、フィルタ寿命Ｌ_Hを計算することを特徴とする産業車両のフィルタ故障診断方法。
請求項１に記載する産業車両のフィルタ故障診断方法において、
前記フィルタ寿命Ｌ_Hと、検出した車両稼動時間ｔ_Nとに基づいて、次の［数１］式から、フィルタ残存寿命Ｌ_Rを計算すること、

を特徴とする産業車両のフィルタ故障診断方法。
産業車両におけるフィルタの故障を診断する装置であって、
前記フィルタの前後のフィルタ差圧ΔＰを検出するフィルタ差圧検出手段と、
このフィルタ差圧検出手段で検出したフィルタ差圧ΔＰに基づいて、このフィルタ差圧ΔＰの時間的な変化を表す近似式を設定し、この近似式と、寿命限界のフィルタ差圧ΔＰ_limitとに基づいて、フィルタ寿命Ｌ_Hを計算するフィルタ寿命計算手段と、
を備えたことを特徴とする産業車両のフィルタ故障診断装置。
請求項３に記載する産業車両のフィルタ故障診断装置において、
産業車両の稼働時間ｔ_Nを検出する車両稼働時間検出手段と、
前記フィルタ寿命計算手段で計算したフィルタ寿命Ｌ_Hと、前記車両稼働時間検出手段で検出した車両稼動時間ｔ_Nとに基づいて、次の［数２］式から、フィルタ残存寿命Ｌ_Rを計算するフィルタ残存寿命計算手段と、

を備えたことを特徴とする産業車両のフィルタ故障診断装置。