JP2010065637A

JP2010065637A - 産業車両の潤滑油劣化診断方法及び装置

Info

Publication number: JP2010065637A
Application number: JP2008234292A
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

Abstract

【課題】運転状況に応じた潤滑油寿命や潤滑油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潤滑油劣化診断方法及び装置を提供する。
【解決手段】検出した潤滑油の温度Ｔを積分して潤滑油温度負荷積算値Ｑを計算し、この潤滑油温度負荷積算値Ｑに基づいてこの潤滑油温度負荷積算値Ｑ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全積算潤滑油温度負荷Ｑ_limitとに基づいて潤滑油寿命Ｌ_Hを計算する構成とする。更に、前記潤滑油寿命Ｌ_Hと検出した車両稼動時間ｔ_Nとに基づいて潤滑油残存寿命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潤滑油劣化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のエンジンオイルやギヤオイルなどの潤滑油の温度を検出する温度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、前記潤滑油の正常／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（運転の頻度や負荷の大きさなどの状況）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、フォークリフトのエンジンオイルやギヤオイルなどの潤滑油の劣化時期（寿命）も、前記運転状況に応じて実に様々であるため、前記潤滑油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、例えば事前に交換潤滑油の準備など行って効率的に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潤滑油の寿命を求めることによって、前記潤滑油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温度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、前記潤滑油がどれくらいの稼働時間で劣化するのか（どれくらい寿命があるのか）を判断することができず、前記潤滑油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、運転状況に応じた潤滑油寿命や潤滑油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潤滑油劣化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発明の産業車両の潤滑油劣化診断方法は、産業車両における潤滑油の劣化を診断する方法であって、
検出した前記潤滑油の温度Ｔを、次の［数５］式のように積分して、潤滑油温度負荷積算値Ｑを計算し、

この潤滑油温度負荷積算値Ｑに基づいて、この潤滑油温度負荷積算値Ｑの時間的な変化を表す近似式を設定し、
この近似式と、寿命限界の潤滑油温度負荷積算値Ｑ_limitとに基づいて、潤滑油寿命Ｌ_Hを計算すること、
を特徴とする。

また、第２発明の産業車両の潤滑油劣化診断方法は、第１発明の産業車両の潤滑油劣化診断方法において、
前記潤滑油寿命Ｌ_Hと、検出した車両稼動時間ｔ_Nとに基づいて、次の［数６］式から、潤滑油残存寿命Ｌ_Rを計算すること、

を特徴とする。

また、第３発明の産業車両の潤滑油劣化診断装置は、産業車両における潤滑油の劣化を診断する装置であって、
前記潤滑油の温度Ｔを検出する潤滑油温度検出手段と、
この潤滑油温度検出手段で検出した前記潤滑油の温度Ｔを、次の［数７］式のように積分して、潤滑油温度負荷積算値Ｑを計算する潤滑油温度負荷積算手段と、

この潤滑油温度負荷積算手段で計算した潤滑油温度負荷積算値Ｑに基づいて、この潤滑油温度負荷積算値Ｑの時間的な変化を表す近似式を設定し、この設定した近似式と、寿命限界の潤滑油温度負荷積算値Ｑ_limitとに基づいて、潤滑油寿命Ｌ_Hを計算する潤滑油寿命計算手段と、
を備えたことを特徴とする。

また、第４発明の産業車両の潤滑油劣化診断装置は、第３発明の産業車両の潤滑油劣化診断装置において、
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、
前記潤滑油寿命計算手段で計算した潤滑油寿命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８］式から、潤滑油残存寿命Ｌ_Rを計算する潤滑油残存寿命計算手段と、

を備えたことを特徴とする。

第１発明の産業車両の潤滑油劣化診断方法によれば、産業車両における潤滑油の劣化を診断する方法であって、検出した前記潤滑油の温度Ｔを［数５］式のように積分して潤滑油温度負荷積算値Ｑを計算し、この潤滑油温度負荷積算値Ｑに基づいてこの潤滑油温度負荷積算値Ｑ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潤滑油温度負荷積算値Ｑ_limitとに基づいて潤滑油寿命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潤滑油寿命Ｌ_Hを求めることができる。

第２発明の産業車両の潤滑油劣化診断方法によれば、第１発明の産業車両の潤滑油劣化診断方法において、前記潤滑油寿命Ｌ_Hと検出した車両稼動時間ｔ_Nとに基づいて［数６］式から潤滑油残存寿命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潤滑油残存寿命Ｌ_Rを求めることができる。従って、この潤滑油残存寿命Ｌ_Rに基づいて、産業車両の運転状況に応じた潤滑油のメンテナンス時期を推定することもできる。

第３発明の産業車両の潤滑油劣化診断装置によれば、産業車両における潤滑油の劣化を診断する装置であって、前記潤滑油の温度Ｔを検出する潤滑油温度検出手段と、この潤滑油温度検出手段で検出した前記潤滑油の温度Ｔを［数７］式のように積分して潤滑油温度負荷積算値Ｑを計算する潤滑油温度負荷積算手段と、この潤滑油温度負荷積算手段で計算した潤滑油温度負荷積算値Ｑに基づいてこの潤滑油温度負荷積算値Ｑの変化を表す近似式を設定しこの設定した近似式と寿命限界の潤滑油温度負荷積算値Ｑ_limitとに基づいて潤滑油寿命Ｌ_Hを計算する潤滑油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潤滑油寿命Ｌ_Hを求めることができる。

第４発明の産業車両の潤滑油劣化診断装置によれば、第３発明の産業車両の潤滑油劣化診断装置において、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、前記潤滑油寿命計算手段で計算した潤滑油寿命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８］式から潤滑油残存寿命Ｌ_Rを計算する潤滑油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潤滑油残存寿命Ｌ_Rを求めることができる。従って、この潤滑油残存寿命Ｌ_Rに基づいて、産業車両の運転状況に応じた潤滑油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動力伝達系と潤滑油劣化診断装置の概要図、図２は前記潤滑油劣化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、フォークリフトの動力伝達系ではエンジン１の動力を、トルクコンバータ２、トランスミッション３を介して駆動輪５（実際には２輪であるが、図１では簡略的に１輪のみを図示している）へ伝達する。その結果、エンジン１の動力によって駆動輪５が、矢印Ａの如く回転駆動される。

このとき、例えばエンジン１の内部はエンジンオイルによって潤滑されている。このエンジンオイルはエンジン１の発熱により繰り返し加熱されて昇温し、ついには十分な潤滑機能を発揮しなくなる。このため、エンジンオイルは適宜メンテナンスする必要がある。しかし、エンジンオイルがどれくらいの稼働時間で劣化するのか（どれくらいの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潤滑油劣化診断装置１１によって、フォークリフトの運転状況に応じた潤滑油寿命Ｌ_Hと潤滑油残存寿命Ｌ_Rとを求める。なお、ここではエンジンオイルについて例示しているが、勿論、本発明の潤滑油劣化診断装置１１はエンジンオイル以外にも、トランスミッション３のギヤオイルなどのフォークリフトの各部の潤滑油の劣化診断に適用することができる。

図１及び図２に基づき、この潤滑油劣化診断装置１１の各手段について詳述する。なお、潤滑油劣化診断装置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、潤滑油劣化診断装置１１では、まず、潤滑油温度検出手段２１によってエンジンオイルやギヤオイルなどの潤滑油の温度Ｔを検出する。例えば、エンジンオイルの場合には、図１に示すような潤滑油温度検出手段としての温度センサ２１Ａによってエンジンオイルの温度を検出する。

続いて、潤滑油温度負荷積算手段２２では、潤滑油温度検出手段２１で検出したエンジンオイルなどの潤滑油の温度Ｔ（即ち温度履歴）を、次の［数９］式のように時間積分して、潤滑油温度負荷積算値Ｑを計算する。

次に、潤滑油寿命計算手段２３では、潤滑油温度負荷積算手段２２で計算した潤滑油温度負荷積算値Ｑ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、この潤滑油温度負荷積算値Ｑの時間的な変化を表す近似式を設定する。例えば、上記の［数９］に基づいて潤滑油温度Ｔを、０〜ｔ₁まで積分した潤滑油温度負荷積算値Ｑ₁と、０〜ｔ₂までの積分した潤滑油温度負荷積算値Ｑ₂と、０〜ｔ₃まで積分した潤滑油温度負荷積算値Ｑ₃のような複数の潤滑油温度負荷積算値Ｑの値に基づいて、図示例のような潤滑油温度負荷積算値Ｑの時間的な変化を表す近似式を設定する。

そして、潤滑油寿命計算手段２３では、この設定した近似式と、寿命限界の潤滑油温度負荷積算値Ｑ_limitとに基づいて、潤滑油寿命Ｌ_Hを計算する。即ち、近似式の値が寿命限界の潤滑油温度負荷積算値Ｑ_limitとなる時間を、潤滑油寿命Ｌ_Hとして求めることができる。例えば、潤滑油温度負荷積算値Ｑを直線近似して近似式を設定した場合には、下記の［数１０］式によって、潤滑油寿命Ｌ_Hを計算することができる。

寿命限界の潤滑油温度負荷積算値Ｑ_limitは、潤滑油劣化診断装置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。寿命限界の潤滑油温度負荷積算値Ｑ_limitは、潤滑油温度負荷積算値Ｑに応じて増加する潤滑油の劣化指数が寿命限界となるときの潤滑油温度負荷積算値、即ち、潤滑油が劣化し過ぎて潤滑機能を発揮しなくなる限界の潤滑油温度負荷積算値であり、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２４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２４としては、例えば図１に示すようなアワメータ２４Ａを用いることができる。アワメータ２４Ａ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１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、潤滑油残存寿命計算手段２５では、潤滑油寿命計算手段２３で計算した潤滑油寿命Ｌ_Hと、車両稼働時間検出手段２４で検出した車両稼動時間ｔ_Nとに基づいて、次の［数１１］式から、潤滑油残存寿命Ｌ_Rを計算する。

かくして、潤滑油劣化診断装置１１ではエンジンオイルなどの潤滑油の劣化診断、即ち、フォークリフトの運転状況に応じた潤滑油寿命Ｌ_Hの診断（推定）と潤滑油残存寿命Ｌ_Rの診断（推定）とが行われる。

また、図１に示すように、潤滑油劣化診断装置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では潤滑油残存寿命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では潤滑油残存寿命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潤滑油劣化診断装置１１によれば、フォークリフトにおける潤滑油の劣化を診断する装置であって、前記潤滑油の温度Ｔを検出する潤滑油温度検出手段２１と、この潤滑油温度検出手段２１で検出した前記潤滑油の温度Ｔを［数９］式のように積分して潤滑油温度負荷積算値Ｑを計算する潤滑油温度負荷積算手段２２と、この潤滑油温度負荷積算手段２２で計算した潤滑油温度負荷積算値Ｑに基づいてこの潤滑油温度負荷積算値Ｑの変化を表す近似式を設定しこの設定した近似式と寿命限界の潤滑油温度負荷積算値Ｑ_limitとに基づいて潤滑油寿命Ｌ_Hを計算する潤滑油寿命計算手段２３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潤滑油寿命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潤滑油劣化診断装置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２４と、潤滑油寿命計算手段２３で計算した潤滑油寿命Ｌ_Hと車両稼働時間検出手段２４で検出した車両稼動時間ｔ_Nとに基づいて［数１１］式から潤滑油残存寿命Ｌ_Rを計算する潤滑油残存寿命計算手段２５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潤滑油残存寿命Ｌ_Rを求めることができる。従って、この潤滑油残存寿命Ｌ_Rに基づいて、フォークリフトの運転状況に応じた潤滑油のメンテナンス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潤滑油劣化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エンジンオイルやギヤオイルなどの潤滑油の劣化診断（潤滑油寿命や潤滑油残存寿命の推定）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動力伝達系と潤滑油劣化診断装置の概要図である。前記潤滑油劣化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エンジン
２トルクコンバータ
３トランスミッション
５駆動輪
１１潤滑油劣化診断装置
１２警報装置
１３表示装置
２１潤滑油温度検出手段
２１Ａ温度センサ
２２潤滑油温度負荷積算手段
２３潤滑油寿命計算手段
２４車両稼働時間検出手段
２４Ａアワメータ
２５潤滑油残存寿命計算手段

Claims

産業車両における潤滑油の劣化を診断する方法であって、
検出した前記潤滑油の温度Ｔを、次の［数１］式のように積分して、潤滑油温度負荷積算値Ｑを計算し、

この潤滑油温度負荷積算値Ｑに基づいて、この潤滑油温度負荷積算値Ｑの時間的な変化を表す近似式を設定し、この近似式と、寿命限界の潤滑油温度負荷積算値Ｑ_limitとに基づいて、潤滑油寿命Ｌ_Hを計算すること、
を特徴とする産業車両の潤滑油劣化診断方法。
請求項１に記載する産業車両の潤滑油劣化診断方法において、
前記潤滑油寿命Ｌ_Hと、検出した車両稼動時間ｔ_Nとに基づいて、次の［数２］式から、潤滑油残存寿命Ｌ_Rを計算すること、

を特徴とする産業車両の潤滑油劣化診断方法。
産業車両における潤滑油の劣化を診断する装置であって、
前記潤滑油の温度Ｔを検出する潤滑油温度検出手段と、
この潤滑油温度検出手段で検出した前記潤滑油の温度Ｔを、次の［数３］式のように積分して、潤滑油温度負荷積算値Ｑを計算する潤滑油温度負荷積算手段と、

この潤滑油温度負荷積算手段で計算した潤滑油温度負荷積算値Ｑに基づいて、この潤滑油温度負荷積算値Ｑの時間的な変化を表す近似式を設定し、この設定した近似式と、寿命限界の潤滑油温度負荷積算値Ｑ_limitとに基づいて、潤滑油寿命Ｌ_Hを計算する潤滑油寿命計算手段と、
を備えたことを特徴とする産業車両の潤滑油劣化診断装置。
請求項３に記載する産業車両の潤滑油劣化診断装置において、
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、
前記潤滑油寿命計算手段で計算した潤滑油寿命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、潤滑油残存寿命Ｌ_Rを計算する潤滑油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潤滑油劣化診断装置。