JP3539815B2 - 建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置 - Google Patents
建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に備えられ、油圧機器の制御や、当該建設機械の動作状態に関連した内容の表示が可能な電子制御装置を構成する機器の故障を診断し、表示する故障診断表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建設機械に備えられた油圧機器の制御機能や、当該建設機械の動作状態に関連した内容の表示機能を有する電子制御装置を構成する機器の故障を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果を表示する故障表示手段とを備え、自動的に故障表示手段に該当する故障を表示させることにより、故障に対する修理をおこないやすくした故障診断表示装置が公知である。
【０００３】
この種の第１の従来技術としては、電子制御装置を構成する制御ユニットに、表示用ターミナルを接続し、制御ユニットに内蔵される判定手段で判定される故障の内容を、その表示用ターミナルで表示するようにしたものがある。表示用ターミナルは、故障の修理作業を実施するサービスマンが所持するものであり、故障を生じている当該建設機械のユーザ側は、一般にこれを備えていない。
【０００４】
また、第２の従来技術としは、予め電子制御装置を構成する個々の機器の故障の内容に対応する複数の故障Ｎｏ．を予め数字で設定しておき、運転席の後方のカバーの下方に配置される電子制御装置に含まれる制御ユニットの表示部に、該当する故障Ｎｏ．を表示させるようにしたものがある。この従来技術では、故障が複数の場合には、順次それらの故障Ｎｏ．が表示される。
【０００５】
また、第３の従来技術としては、エンジン回転数、フロントの高さ位置、油温などの当該建設機械の通常動作時の状態に関連する内容、すなわち「通常表示」をおこなう操作パネルの同一の表示画面の一部分に、故障表示用のエリアを設定し、そのエリアに該当する複数の故障内容を順次表示するようにしたものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した第１の従来技術では、サービスマンが表示用ターミナルを持参するまで、ユーザは故障の内容を知ることができず、ユーザに焦燥感や不安感を与えやすい問題がある。
【０００７】
また、第２の従来技術では、故障の内容を知る際に運転席後方のカバーの開閉動作が必要となり、このため故障確認作業が煩雑になるとともに、故障Ｎｏ．が順次表示されるだけなので、どの故障Ｎｏ．に相当する故障が最も重要度の高い故障なのか識別できず、これらのために故障修理作業に手間取り、作業能率の向上を見込めない問題がある。
【０００８】
また、第３の従来技術では、故障表示のエリアを確保するために、本来必要な通常表示のエリアが小さくなり、通常表示の表示形態に制約を与えるとともに、故障が複数の場合、故障表示のエリアに故障内容が順次表示されるだけなので、前述した第２の従来技術と同様にどの故障表示に対応する故障が最も重要度が高いのか識別できず、故障修理作業の能率の向上を見込めない問題がある。なお、この第３の従来技術では、上述した通常表示のエリアを十分に大きく確保しようとするときは、故障表示のために専用パネルを別に設けなければならず、仮にこのように専用パネルを別に設けるとすれば、装置費用が高くなってしまう。
【０００９】
本発明は、上記した従来技術における実情に鑑みてなされたもので、
その第１の目的は、当該建設機械のユーザでも故障の内容を知ることができ、しかも重要度の高い故障を識別することができる建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置を提供することにある。
【００１０】
また、第２の目的は、故障表示のための専用パネルを設けずに当該故障表示をおこなわせることができる建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置を提供することにある。
【００１１】
また、第３の目的は、煩雑な作業を要することなく故障の内容を知ることができる建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明は、当該建設機械に設けられる油圧機器の制御機能、及び当該建設機械の動作状態に関連した内容の表示機能の少なくとも一方の機能を有する電子制御装置を構成する個々の機器の故障を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果を表示する故障表示手段とを備えた建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置において、
上記判定手段の判定結果を、故障内容に応じて群ごとに分けて記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に記憶される判定結果に基づいて、故障表示の対象のうちの重要度の高い故障表示を選定する故障表示選定手段とを備え、
上記故障表示手段は、上記故障表示選定手段で選定された該当する故障表示をおこなう構成にしてある。 また、本発明の請求項２に係る発明は、建設機械に設けられる油圧機器の制御機能、及び建設機械の動作状態に関連した内容の表示機能の少なくとも一方の機能を有する電子制御装置を構成する個々の機器の故障を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果を表示する故障表示手段とを備えた建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置において、
上記判定手段の判定結果を、上記電子制御装置を構成する個々の機器のうちの類似の機器の故障を含む群ごとに分けて記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に記憶される判定結果に基づいて、故障表示の対象のうちの重要度の高い故障表示を選定する故障表示選定手段とを備え、
上記故障表示手段は、上記故障表示選定手段で選定された該当する故障表示をおこなう構成にしてある。
【００１３】
上述のように構成した請求項１，２に係る発明では、電子制御装置を構成する機器に故障を生じると、故障が生じたことが判定手段で判定され、記憶手段に該当する故障が記憶される。故障表示選定手段は、記憶手段に記憶された故障が複数の場合、重要度の高いものを故障表示の対象として選定する。故障表示手段は、その重要度の高い故障を表示する。したがって、ユーザにあっても故障の内容を知ることができるとともに、故障表示手段に表示される故障が重要度の高い故障であると認識することができる。
【００１４】
また、上記第２の目的を達成するために、本発明の請求項６に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記故障表示手段が、当該建設機械の通常動作時の状態に関連する内容である通常表示が選択的に可能な構成にしてある。
【００１５】
上述のように構成した請求項６に係る発明では、特に、故障表示手段で該当する故障表示をおこなうことができるとともに、選択的に、すなわち上述した故障表示に代えて、当該建設機械の通常動作時の状態に関連する内容である通常表示をおこなうことができる。すなわち、故障表示と通常表示を同一画面上に同時に表示することなく、これらの故障表示と通常表示とに兼用できる。これにより、故障表示のためのパネルと通常表示のためのパネルを別個に設けなくて済む。また、通常表示の表示形態に制約を与えなくて済む。
【００１６】
また、上記第３の目的を達成するために、本発明の請求項７に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記故障表示手段が、当該建設機械の運転席の近傍に配置され、故障表示をおこなう表示部が露出される形態の表示器から成る構成にしてある。
【００１７】
上述のように構成した請求項７に係る発明では、特に、表示部が露出していることから、カバーの開閉動作等の煩雑な作業を要することなく運転席のオペレータは表示部の故障表示を見ることができ、該当する故障の内容を容易に知ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態が適用される建設機械の一例として挙げた油圧ショベルの側面図、図２は図１に示す油圧ショベルの平面図、図３は図１に示す油圧ショベルに備えられる油圧駆動装置を示す回路図、図４は図１に示す油圧ショベルの運転室の内部を示す斜視図、図５は本発明の一実施形態に備えられる表示器を示す正面図、図６は本発明の一実施形態に備えられる制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１，２に示す油圧ショベルは、本体を構成する車体１Ｂと、この車体１Ｂに装着される作業機を構成するフロント装置１Ａとから成っている。車体１Ｂは、下部走行体１ｆと上部旋回体１ｅとから成っている。下部走行体１ｆは、左走行モータ３ｆ、及び右走行モータ３ｇによって駆動する。上部旋回体１ｅは旋回モータ３ｅによって駆動する。この上部旋回体１ｅ上には、運転室３ｈを設けてある。
【００２０】
フロント装置１Ａは、鉛直方向に回動可能なロアーブーム１ａと、左右方向に回動可能なアッパブーム１ｄと、このアッパブーム１ｄの先端に装着され、鉛直方向に回動可能なアーム１ｂと、このアーム１ｂの先端に鉛直方向の回動可能に装着したバケット１ｃとを備えている。また、ロアーブーム１ａを回動させるブームシリンダ３ａ、アッパブーム１ｄを回動させるオフセットシリンダ３ｄ、アーム１ｂを回動させるアームシリンダ３ｂ、バケット１ｃを回動させるバケットシリンダ３ｃを備えている。
【００２１】
なお、ロアーブーム１ａの回動角を検出するブーム角センサ６ａと、アッパブーム１ｄの回動角を検出するオフセット角センサ６ｃと、アーム１ｂの回動角を検出するアーム角センサ６ｂを備えている。
【００２２】
上述した図１，２に示した油圧ショベルは、図３に示す油圧駆動装置を備えている。この油圧駆動装置は、油圧ポンプ２及びパイロットポンプ８と、油圧ポンプ２からブームシリンダ３ａに供給される圧油の流れを制御するブーム用流量制御弁１０ａと、油圧ポンプ２からアームシリンダ３ｂに供給される圧油の流れを制御するアーム用流量制御弁１０ｂと、油圧ポンプ２からバケットシリンダ３ｃに供給される圧油の流れを制御するバケット用流量制御弁１０ｃと、油圧ポンプ２からオフセットシリンダ３ｄに供給される圧油の流れを制御するオフセット用流量制御弁１０ｄと、油圧ポンプ２から旋回モータ３ｅに供給される圧油の流れを制御する旋回用流量制御弁１０ｅと、油圧ポンプ２から左右走行モータ３ｆ，３ｇに供給される圧油の流れを制御する左走行用流量制御弁１０ｆ、右走行用流量制御弁１０ｇとを備えている。
【００２３】
また、ブーム用流量制御弁１０ａを切換え制御するブーム用操作装置９ａ、アーム用流量制御弁１０ｂを切換え制御するアーム用操作装置９ｂ、バケット用流量制御弁１０ｃを切換え制御するバケット用操作装置９ｃ、オフセツト用流量制御弁１０ｄを切換え制御するオフセット用操作装置９ｄ、旋回用流量制御弁１０ｅを切換え制御する旋回用操作装置９ｅ、左走行用流量制御弁１０ｆを切換え制御する左走行用操作装置９ｆ、右走行用流量制御弁１０ｇを切換え制御する右走行用操作装置９ｇを備えている。これらの操作装置９ａ〜９ｇは、前述したパイロットポンプ８に接続されている。
【００２４】
また、ブーム用操作装置９ａと、ブーム用流量制御弁１０ａの油圧駆動部５０ａ，５０ｂとは、それぞれパイロットライン４０ａ，４０ｂで接続されている。アーム用操作装置９ｂと、アーム用流量制御弁１０ｂの油圧駆動部５１ａ，５１ｂとは、それぞれパイロットライン４１ａ，４１ｂで接続されている。バケット用操作装置９ｃと、バケット用流量制御弁１０ｃの油圧駆動部５２ａ，５２ｂとは、それぞれパイロットライン４２ａ，４２ｂで接続されている。オフセット用操作装置９ｄと、オフセット用流量制御弁１０ｄの油圧駆動部５３ａ，５３ｂとは、それぞれパイロットライン４３ａ，４３ｂで接続されている。旋回用操作装置９ｅと、旋回用流量制御弁１０ｅの油圧駆動部５４ａ，５４ｂとは、それぞれパイロットライン４４ａ，４４ｂで接続されている。左走行用操作装置９ｆと、左走行用流量制御弁１０ｆの油圧駆動部５５ａ，５５ｂとは、それぞれパイロットライン４５ａ，４５ｂで接続されている。右走行用操作装置９ｇと、右走行用流量制御弁１０ｇの油圧駆動部５６ａ，５６ｂとは、それぞれパイロットライン４６ａ，４６ｂで接続されている。
【００２５】
なお、ブーム上げをおこなわせるパイロット圧を導くパイロットライン４０ａには、比例電磁減圧弁１１ａを設けてあり、アーム１ｂの巻き込み動作をおこなわせるパイロット圧を導くパイロットライン４１ａには、比例電磁減圧弁１１ｂを設けてあり、オフセットシリンダ３ｄを収縮させ、図２の運転室３ｈ側からみてオフセット１ｄを左方向に回動させるパイロット圧を導くパイロットライン４３ｂには、比例電磁減圧弁１１ｃを設けてある。
【００２６】
図３に示すように、前述したブーム角センサ６ａ、アーム角センサ６ｂ、オフセット角センサ６ｃは、それぞれ信号線を介して制御ユニット７に接続されている。この制御ユニット７は、例えば図４に示すように運転室３ｈ内に配置される運転席３ｉの斜め後方に配置されている。また、この制御ユニット７は、マイクロコンピュータから成り、図６に示すように、ブーム角センサ６ａ、アーム角センサ６ｂ、オフセット角センサ６ｃの信号を入力するＡ／Ｄ変換器７ｂと、論理判断、演算機能を有する中央処理装置すなわちＣＰＵ７ａと、制御プログラムを記憶するリード・オンリ・メモリすなわちＲＯＭ７ｃと、情報の書き込みが自在なランダム・アクセス・メモリすなわちＲＡＭ７ｄとを備えている他、Ｄ／Ａ変換器７ｅと、比例電磁減圧弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃを駆動する信号を出力する比例弁ドライバ７ｆと、後述の表示器１４に表示信号を出力するモニタ出力部７ｇとを備えている。
【００２７】
なお、前述したブーム角センサ６ａ、アーム角センサ６ｂ、オフセット角センサ６ｃと、比例電磁減圧弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、制御ユニット７と、表示器１４とによって、バケット１ｃ等のフロント部材が運転室３ｈに干渉しないように防止する干渉防止装置が構成されている。
【００２８】
この干渉防止装置では、センサ６ａ，６ｂ，６ｃで検出されＡ／Ｄ変換器７ｂから入力される信号に基づいて、ＣＰＵ７ａは、フロント装置１Ａの位置、姿勢を演算し、その位置、姿勢が運転室３ｈと干渉を生じるかどうか判定し、干渉を生じると判定された場合には、比例電磁減圧弁１１ａ〜１１ｃのうち、例えばその位置、姿勢に関わるフロント装置１Ａの構成部材に関連する比例電磁減圧弁に駆動信号を出力する制御をおこなう。これにより、例えば該当するフロント装置１Ａの構成部材は停止し、運転室３ｈとの干渉を未然に防ぐことができる。また、この干渉防止装置は、当該油圧ショベルの通常動作時の状態に関連する内容の通常表示、例えばフロント装置１Ａの高さ位置を表示する機能も有する。すなわち、ＣＰＵ７ａの演算により得られたフロント装置１Ａの高さ位置に相当する表示信号が、モニタ出力部７ｇから表示器１４に出力され、表示器１４で表示されるようになっている。
【００２９】
本実施形態では、例えば、上述の干渉防止装置を故障診断の対象である電子制御装置としてある。すなわち、本実施形態が適用される電子制御装置は、図６に示すように、ブーム角センサ６ａ、アーム角センサ６ｂ、オフセット角センサ６ｃと、比例電磁減圧弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、制御ユニット７と、表示器１４とによって構成されている。
【００３０】
そして特に、本実施形態は、制御ユニット７のＣＰＵ７ａに内蔵され、電子制御装置すなわち干渉防止装置を構成する機器の故障を判定する判定手段と、制御ユニット７のＲＡＭ７ｄに内蔵され、上述の判定手段の判定結果を故障内容に応じて群ごとに分けて記憶する記憶手段、例えば、干渉防止装置を構成する個々の機器のうちの類似の機器の故障を含む群ごとに分けて記憶する記憶手段と、制御ユニット７のＣＰＵ７ａに内蔵され、上述の記憶手段に記憶される判定結果に基づいて、故障表示の対象のうちの重要度の高い故障表示を選定する故障表示選定手段と、この故障表示選定手段で選定された該当する故障表示をおこなう故障表示手段、すなわち前述の表示器１４とによって構成されている。
【００３１】
なお、図９は記憶手段であるＲＡＭ７ｄで記憶される判定結果の内容、すなわち故障フラグ、及び故障表示フラグの内容を示す図である。この図９に示すように、ＲＯＭ７ｃに記憶されるプログラムメモリの故障は、フラグＮｏ．０１とし、Ａ群に含まれるように設定してある。また、干渉防止装置を構成する個々の機器のうちの類似の機器の故障、例えばセンサ６ａ，６ｂ，６ｃの入力関係の故障、すなわち、ブーム角センサ故障、アーム角センサ故障、オフセット角センサ故障は、それぞれこの順にフラグＮｏ．１１，１２，１３とし、Ｂ群に含まれるように設定してある。また、別の類似の機器の故障、例えば比例電磁減圧弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃに対する出力関係の故障、すなわち、ブーム比例弁出力故障、アーム比例弁出力故障、オフセット比例弁出力故障は、それぞれこの順にフラグＮｏ．２１，２２，２３とし、Ｃ群に含まれるように設定してある。また、故障の重要度の順位は、後述するようにＡ群の故障を最重要とし、次にＢ群の故障、その次がＣ群の故障となっている。同じ群の中の各フラグＮｏ．のものは同順位になっている。
【００３２】
また、上述した表示器１４は、例えば図４に示すように運転室３ｈ内に配置される運転席３ｉの近傍、例えば斜め前方に配置してあり、故障表示をおこなう表示部１４ａ等が露出される形態になっている。この表示器１４は、図５に示すように、上述した干渉防止装置を構成する機器に関連する故障表示と、当該油圧ショベルの通常動作時の状態に関連する内容である通常表示とを選択的に切換えて同一画面に表示可能なパネル、すなわち表示部１４ａと、この表示部１４ａの表示を切換える切換スイッチ１４ｂとを備えている。例えば、切換スイッチ１４ｂの目盛を「Ａ」または「Ｂ」に合わせたときには、通常表示がおこなわれ、「Ｃ」
に合わせたときには、故障表示がおこなわれるようになっている。また、例えば「Ａ」は駆動中の「エンジン回転数」を表示するものであり、「Ｂ」はフロント装置１Ａの現実の高さ位置を表示するようになっている。
【００３３】
また、表示器１４は、切換スイッチ１４ｂがＢ位置の時にフロント装置１Ａの現実の「水平方向長さ」であるリーチと、バケット１ｃによる掘削深さと、バケット１ｃの左右方向の移動量に相当するオフセット量のいずれかを選択的に表示部１４ａに表示可能であり、これらの「リーチ」「深さ（掘削深さ）」「オフセット（オフセット量）」のいずれかを選択する切換スイッチ１４ｄと、この切換スイッチ１４ｄで指示された内容を表示させる表示指示ランプ１４ｄ１，１４ｄ２，１４ｄ３とを備えている。また、フロント装置１Ａの高さの制限を指示するスイッチ１４ｅと、その制限がＯＮとなったことを表示するランプ１４ｆとを備えている。また、オフセット量の制限を指示するスイッチ１４ｇと、その制限がＯＮとなったこと表示するランプ１４ｈも備えている。さらに、掘削深さの制限を指示するスイッチ１４ｉと、その制限がＯＮとなったことを表示するランプ１４ｊも備えている。また、上述した干渉防止装置を構成する機器に故障を生じたときに点灯してオペレータに知らせるシステム異常ランプ１４ｋも備えている。
【００３４】
以上のように構成した本実施形態によって実施される干渉防止装置の診断、表示処理について、図７〜１７に基づいて説明する。
なお、図７は図６に示す制御ユニットで実施される処理の概略手順を示すフローチャート、図８は図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャート、図９は前述したように、図６に示す制御ユニットにおいて記憶される故障フラグ、及び故障表示フラグの内容を示す図、図１０は図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャート、図１１は図１０に示す詳細手順にさらに従属する詳細手順を示すフローチャート、図１２は図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャート、図１３は図１２に示す詳細手順にさらに従属する詳細手順を示すフローチャート、図１４は図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャート、図１５は図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャート、図１６は図５に示す表示器で表示される通常表示の一例を示す図、図１７は図５に示す表示器で表示される故障表示の一例を示す図である。 はじめに、図７の手順１００に示すように、制御ユニット７のＣＰＵ７ａに含まれる判定手段で、ＲＯＭ７ｃに記憶されているプログラムメモリに故障を生じていないかどうか判定される。このとき、まず、図８の手順１１０に示すように、ＣＰＵ７ａでプログラムメモリ領域の総和ΣＭを求める演算がおこなわれる。次に同図８の手順１２０に移り、上述の総和ΣＭが設定値Ａに等しいかどうか判定される。ここで、設定値Ａは正常な状態のプログラムメモリ領域の総和であり、例えばＲＡＭ７ｄに予め記憶させておく。したがって、上述の手順１２０の判定に際し、この設定値ＡはＣＰＵ７ａに呼び出される。
【００３５】
手順１２０の判定で総和ΣＭが設定値Ａに等しく、プログラムメモリに故障を生じていないと判定されたときは、同図８の手順１３０に移る。この手順１３０では、ＣＰＵ７ａで、図９に示すようにＲＡＭ７ｄに記憶されているフラグＮｏ．０１をＯＦＦに設定する処理がおこなわれる。ここまでが判定手段の処理である。 次に説明を簡単にするために途中の処理の説明を省略して図７の手順７００に移る。
【００３６】
手順７００では、ＣＰＵ７ａに内蔵される故障表示選定手段で、故障表示の対象を選定する処理がおこなわれる。すなわち、まず図１４の手順７１０に示すように、故障フラグＡ群がＯＮがどうか判定される。今は、図９に例示するフラグＮｏ．０１が上述のようにＯＦＦであることから、このフラグＮｏ．０１が属するＡ群はＯＦＦである。また、例えばＢ群、Ｃ群もＯＦＦとなっているものとする。したがって、手順７２０，７３０を経て手順７４０に移る。この手順７４０では、故障表示フラグをＯＦＦに設定する処理がなされる。ここまでが故障表示選定手段の処理である。次に、前述した図７の手順８００に移る。
【００３７】
手順８００はモニタ出力部７ｇから表示器１４に出力される表示信号に関する処理であり、図１５の手順８１０に示すように、上述の故障表示選定手段で選定された故障表示フラグがＯＦＦかどうか判定される。今、この故障表示フラグはＯＦＦであることから手順８２０に移る。手順８２０では、ＣＰＵ７ａにおいて別に演算されているフロント装置１Ａの現実の高さ位置を表示する表示信号が、表示器１４に出力される。このとき、図１６に示すように、表示器１４の切換スイッチ１４ｂの目盛を「Ｂ」に合わせておくと、表示部１４ａに、フロント装置１Ａの現実の高さ位置が例えば２．６ｍであると表示される。以上は、プログラムメモリも含めて干渉防止装置を構成する機器に故障を生じていないときになされる処理である。
【００３８】
前述した図８の手順１２０の判定で、プログラムメモリ領域の総和ΣＭが設定値Ａに等しくないと判定されたときは、このプログラムメモリに故障を生じている場合であり、同図８の手順１４０に移る。この手順１４０では、ＣＰＵ７ａで、ＲＡＭ７ｄに記憶されているフラグＮｏ．０１を呼び出し、これをＯＮに設定する処理がおこなわれる。ここまでは判定手段の処理である。次に、上述と同様に説明を簡単にするために途中の処理の説明を省略して前述した図７，図１４の手順７００に移る。
【００３９】
今、フラグＮｏ．０１がＯＮであることに伴ってＡ群がＯＮであることから、図１４の手順７００に関連する手順７１０の故障表示選定手段における判定がイエスとなり、手順７５０に移る。手順７５０では、故障表示フラグをＡ群中の故障を生じているフラグＮｏ．、すなわち今の場合はフラグＮｏ．０１に設定する処理がなされる。ここまでが故障表示選定手段の処理である。次に前述した図７，図１５に示す手順８００に移る。
【００４０】
今、故障表示フラグはフラグＮｏ．０１であり、ＯＦＦではないことから、図１５の手順８００に関連する手順８１０の判定がノーとなり、手順８３０に移る。手順８３０では、フラグＮｏ．０１に相当する表示信号がモニタ出力部７ｇから表示器１４に出力される。このとき、図５に示す表示器１４のシステム異常ランプ１４ｋが点灯し、故障を発生していることを知らせるとともに、図１７に示すように、表示器１４の切換スイッチ１４ｂの目盛を「Ｃ」に合わせることにより、表示部１４ａに、フラグＮｏ．０１に対応する故障表示である「Ｅ０１」が表示される。したがって、Ｅ０１の表示が、プログラムメモリ故障を示す故障表示であるという関係を予め知っておくことにより、あるいは対照表などにより知ることにより、当該油圧ショベルのオペレータ、すなわちユーザは容易にプログラムメモリに故障を生じていることを認識できる。
【００４１】
上記では説明を簡単にするために、図７の手順２００，３００，４００，５００，６００については説明を省略したが、実際には図７，８の手順１００の処理の次は、図７の手順２００に移る。この手順２００では、図１に示すブーム角センサ６ａ、アーム角センサ６ｂ、オフセット角センサ６ｃから出力される信号を制御ユニット７のＡ／Ｄ変換器７ｂを介して入力し、ＲＡＭ７ｄに書き込む。次に手順３００に移り、センサ６ａ，６ｂ，６ｃの入力関係、すなわちセンサ自体、あるいはセンサと制御ユニット７とを接続する信号線に故障を生じていないかどうか診断される。
【００４２】
手順３００では、ＣＰＵ７ａに含まれる判定手段により、図１０の手順３１０に示すようにブーム角センサ６ａの故障診断、手順３２０に示すようにアーム角センサ６ｂの故障診断、手順３３０に示すようにオフセット角センサ６ｃの故障診断がなされる。これらのセンサ６ａ，６ｂ，６ｃの故障診断は、それぞれ同様の手順で実施される。例えばブーム角センサ６ａの故障の判定については、図１１に示すとおりである。
【００４３】
すなわち、手順３１１で、現実に入力されているブーム角αが、予めＲＯＭ７ｃに記憶されているブーム角上限値Ｖｍａｘよりも大きいかどうか判定される。ここで大きくないと判定されたときは正常であり、手順３１２に移る。この手順３１２では、現実に入力されているブーム角αが、予めＲＯＭ７ｃに記憶されているブーム角下限値Ｖｍｉｎよりも小さいかどうか判定される。ここで小さくないと判定された場合は正常であり、手順３１３に移り、ＲＡＭ７ｄに予め設定されているフラグＮｏ．１１をＯＦＦにする処理がおこなわれる。ここまでが判定手段の処理である。この場合には、前述のプログラムメモリの故障診断の場合と同様な手順により、他にも故障がないときには、表示器１４の表示部１４ａでフロント装置１Ａの高さ位置が表示可能な状態となる。
【００４４】
また、手順３１１の判定で現実に入力されているブーム角αがブーム角上限値Ｖｍａｘよりも大きいと判定されたとき、また、現実に入力されているブーム角αがブーム角下限値Ｖｍｉｎよりも小さいと判定されたときは、ブーム角センサ６ａ入力関係に故障を生じているときであり、手順３１４に移る。この手順３１４では、ＲＡＭ７ｄに予め設定されているフラグＮｏ．１１をＯＮとする処理がおこなわれる。ここまでが判定手段の処理である。その後、途中の処理の説明を省略して図７の手順７００に移る。この手順７００では、前述のプログラムメモリの故障診断の場合と同様に、ＣＰＵ７ａに内蔵される故障表示選定手段で故障表示の選定処理がなされる。
【００４５】
すなわち、図７，１４の手順７００に関連する手順７１０で、故障フラグＡ群はＯＮかどうか判定される。今はフラグＮｏ．１１がＯＮであることから、図９に示すＢ群がＯＮとなっている。したがって、手順７１０の判定はノーとなり、手順７２０に移る。この手順７２０では、故障フラグＢ群がＯＮかどうか判定される。今、Ｂ群がＯＮであることから、手順７２０の判定がイエスとなり、手順７６０に移る。この手順７６０では、故障表示フラグをＢ群のブーム角センサ故障に対応するフラグＮｏ．１１に設定する処理がおこなわれる。ここまでが故障表示選定手段の処理である。
【００４６】
次に、図７，図１５の手順８００、すなわち手順８１０に移り、故障表示フラグがＯＦＦかどうか判定される。今はＯＦＦでないことから、図１５の手順８３０に移り、フラグＮｏ．１１に相当する表示信号がモニタ出力部７ｇから表示器１４に出力される。このとき、図５に示す表示器１４のシステム異常ランプ１４ｋが点灯し、故障を発生していることを知らせるとともに、同図５の表示器１４の切換スイッチ１４ｂの目盛を「Ｃ」に合わせることにより、表示部１４ａに、フラグＮｏ．１１に対応する「Ｅ１１」が表示される。したがって、当該油圧ショベルのオペレータは、容易にブーム角センサ６ａに関連した故障を生じていることを認識できる。
【００４７】
上記では、ブーム角センサ６ａの故障の場合を例に挙げて説明したが、アーム角センサ６ｂ、オフセット角センサ６ｃの故障の場合も同様であり、いずれも図９に示すＢ群がＯＮとなる。したがって、故障表示選定手段においておこなわれる図１４の手順７２０の判定は共にイエスとなり、手順７６０において、Ｂ群中の該当するフラグＮｏ．が故障表示フラグとして設定される。このとき、例えば３つのセンサ６ａ，６ｂ，６ｃの全てが故障しているときは、それぞれのフラグＮｏ．１１，１２，１３が故障表示フラグに設定され、表示器１４の表示部１４ａにおいて、例えば所定時間ごとに順次「Ｅ１１」「Ｅ１２」「Ｅ１３」の故障表示がなされる。
【００４８】
また、前述したＡ群に属するプログラムメモリの故障と、Ｂ群に属するセンサ故障とが同時に発生した場合は、図１４の手順７１０において、まずＡ群の故障の有無を判定することから明らかなように、Ａ群の故障を最も重要度の高い故障として、「Ｅ０１」が表示器１４の表示部１４ａに表示される。
【００４９】
図７に示す手順３００のセンサ故障診断の次は、手順４００に移り、当該干渉防止制御のための演算が、センサ６ａ，６ｂ，６ｃから出力される信号値に基づいておこなわれる。この干渉防止制御は前にも触れたように、バケット１ｃ等のフロント装置１Ａと運転室３ｈとの干渉を防止するための制御である。手順４００の演算に基づいて、同図７の手順５００に示すように比例電磁減圧弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃへの出力制御がなされる。例えば、オフセット量が干渉し得る値に近づいたときには、ＣＰＵ７ａからＤ／Ａ変換器７ｅ、比例弁ドライバ７ｆを介して比例電磁減圧弁１１ｃに駆動信号が出力される。これにより比例電磁減圧弁１１ｃは、オフセット用流量制御弁１０ｄの油圧駆動部５３ｂに接続されるパイロットライン４３ｂを流れるパイロット圧を減圧するように駆動する。これに伴い、例えばオフセット用流量制御弁１０ｄが中立位置となるように強制的に切換えられ、オフセットシリンダ３ｄが作動を停止する。これによりフロント装置１Ａも動きを停止し、運転室３ｈとの干渉が未然に防止される。
【００５０】
このような図７の手順５００の次は、同図７の手順６００に移り、比例電磁減圧弁１１ａ，１１ｂ，１ｃと制御ユニット７とを接続する信号線等に故障を生じていないかどうかの診断、すなわち比例電磁減圧弁出力関係の故障診断がおこなわれる。
【００５１】
手順６００では、ＣＰＵ７ａに含まれる判定手段で、図１２の手順６１０に示すようにブームに関連した比例電磁減圧弁１１ａ出力の故障診断、手順６２０に示すようにアームに関連した比例電磁減圧弁１１ｂ出力の故障診断、手順６３０に示すようにオフセットに関連した比例電磁減圧弁１１ｃの故障診断がなされる。これらの比例電磁減圧弁出力の故障診断は、それぞれ同様の手順で実施される。例えば、ブームに関連した比例電磁減圧弁１１ａ出力の故障の判定については、図１３に示すとおりである。
【００５２】
すなわち、手順６１１で、比例電磁減圧弁１１ａの出力電流ＩBを入力する。次に手順６１２に移り、比例電磁減圧弁１１ａに対する指令値ＩBｒと上述の出力電流ＩBとの差ΔＩを求める演算をおこなう（ΔＩ＝ＩBｒ−ＩB）。次に手順６１３に移り、差ΔＩが、予めＲＯＭ７ｃに記憶される許容値δよりも大きいかどうか判定される。ここで大きくないと判定されたときは正常であり、手順６１４に移る。手順６１４では、ＲＡＭ７ｄに予め設定されているフラグＮｏ．２１をＯＦＦにする処理がおこなわれる。ここまでが判定手段の処理である。この場合には、前述のプログラムメモリの故障診断の場合と同様な手順により、他にも故障がないときには、表示器１４の表示部１４ａでフロント装置１Ａの高さ位置が表示可能な状態となる。
【００５３】
また、手順６１３の判定で差ΔＩが許容値δよりも大きいと判定されたときは、ブームに関連した比例電磁減圧弁出力に故障を生じているときであり、手順６１５に移る。この手順６１５では、ＲＡＭ７ｄに予め設定されているフラグＮｏ．２１をＯＮとする処理がおこなわれる。ここまでが判定手段の処理である。その後、図７の手順７００に移り、前述のプログラムメモリの故障診断の場合と同様に、ＣＰＵ７ａに内蔵される故障表示選定手段で故障表示の選定処理がなされる。
【００５４】
すなわち、図７，１４の手順７００に関連する手順７１０で、故障フラグＡ群はＯＮかどうか判定される。今はフラグＮｏ．２１がＯＮであることから、図９に示すようにＣ群がＯＮとなっている。したがって、手順７１０の判定はノーとなり、また手順７２０の判定もノーとなり、手順７３０に移る。この手順７３０では、故障フラグＣ群がＯＮかどうか判定される。今、Ｃ群がＯＮであることから、手順７３０の判定がイエスとなり、手順７７０に移る。この手順７７０では、故障表示フラグを、Ｃ群のブームに関連した比例電磁減圧弁出力の故障に対応するフラグＮｏ．２１に設定する処理がおこなわれる。ここまでが故障表示選定手段の処理である。
【００５５】
次に、図７，図１５の手順８００、すなわち手順８１０に移り、故障表示フラグがＯＦＦかどうか判定される。今はＯＦＦでないことから、図１５の手順８３０に移り、フラグＮｏ．２１に相当する表示信号がモニタ出力部７ｇから表示器１４に出力される。このとき、図５に示す表示器１４のシステム異常ランプ１４ｋが点灯し、故障を発生していることを知らせるとともに、同図５の表示器１４の切換スイッチ１４ｂの目盛を「Ｃ」に合わせることにより、表示部１４ａに、フラグＮｏ．２１に対応する「Ｅ２１」が表示される。したがって、当該油圧ショベルのオペレータは、容易にブームに関連した比例電磁減圧弁出力の故障を生じていることを認識できる。
【００５６】
上記では、ブームに関連した比例電磁弁出力の故障の場合を例に挙げて説明したが、アームに関連した比例電磁弁出力の故障、及びオフセットに関連した比例電磁弁出力の故障の場合も同様であり、いずれも図９に示すＣ群がＯＮとなる。したがって、故障表示選定手段においておこなわれる図１４の手順７３０の判定はイエスとなり、手順７７０において、Ｃ群中の該当するフラグＮｏ．が故障表示フラグとして設定される。このとき、例えば３つ比例電磁弁出力の全てが故障しているときは、それぞれのフラグＮｏ．２１，２２，２３が故障表示フラグに設定され、表示器１４の表示部１４ａにおいて、例えば所定時間ごとに順次「Ｅ２１」「Ｅ２２」「Ｅ２３」の故障表示がなされる。
【００５７】
また、前述したＡ群に属するプログラムメモリの故障と、Ｂ群に属するセンサ入力関係の故障と、Ｃ群に属する比例弁出力関係の故障とが同時に発生した場合は、図１４の手順７１０において、まずＡ群の故障の有無を判定することから明らかなように、Ａ群の故障を最も重要度の高い故障として、「Ｅ０１」が表示器１４の表示部１４ａに表示される。Ａ群の故障とＣ群の故障とが同時に発生した場合も同様に「Ｅ０１」が表示される。また、Ｂ群の故障とＣ群の故障とが同時に発生した場合は、重要度の高いＢ群の「Ｅ１１」「Ｅ１２」「Ｅ１３」のうちの該当するものが表示される。
【００５８】
以上のように構成した本実施形態によれば、表示器１４のシステム異常ランプ１４ｋが点灯したとき、この表示器１４の切換スイッチ１４ｂの目盛をＣに合わせれば、オペレータすなわち当該油圧ショベルのユーザが容易に表示部１４ａの故障表示により故障の内容を知ることができる。したがって、ユーザに、干渉防止制御装置の故障の内容が明確でないことに伴う焦燥感、不安感を与えることがなく、ユーザに対するサービス性を向上させることができる。また、最も重要度の高い故障の内容が表示部１４ａに表示されるので、表示部１４ａの故障の内容を確認したユーザあるいは当該油圧ショベルのサービスマンは、故障の修理に対処しやすく、これにより故障修理作業の能率を向上させることができる。
【００５９】
また、１つのパネルすなわち表示部１４ａで、エンジン回転数、フロント装置１Ａの高さ等の油圧ショベルの状態を表示する通常表示と、電子制御装置である干渉防止装置の故障表示とを選択的に表示させることができ、したがって、表示のためのエリアを十分に確保できるとともに、故障表示のための専用パネル等を設ける必要がなく、経済的である。
【００６０】
また、運転席３ｉのオペレータ等は、露出されている表示器１４の表示部１４ａを見るだけで故障の内容を確認することができる。すなわち、故障確認が容易であり、この点も故障修理作業の能率の向上に貢献する。
【００６１】
なお、上記実施形態では、表示器１４の表示部１４ａに干渉防止装置を構成する機器の個々の故障、すなわちプログラムメモリの故障、センサ６ａ，６ｂ，６ｃの入力関連の故障、比例電磁減圧弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃ出力関連の故障を表示させるようにしたが、本発明はこのようにすることに限られない。例えばＡ群、Ｂ群、Ｃ群のそれぞれに対応して、「ＥＡ」「ＥＢ」「ＥＣ」のように、故障を生じている機器の属する群を表示するようにしてもよい。この場合、ＥＡと表示されたときはメモリプログラムの故障、ＥＢと表示されたときはセンサ入力の故障、ＥＣと表示されたときは比例電磁減圧弁出力の故障であると予め決めておけば、オペレータはその表示を見て、容易に故障の種類を、すなわちどの群に属する故障かを把握することができる。 また、上記実施形態では、適用される電子制御装置の一例として干渉防止装置を挙げたが、本発明はこれに限られない。各種の油圧機器の制御、例えば自動掘削軌跡制御装置とか、エンジン回転数制御装置とか、センサ及び制御ユニットを含むような各種の建設機械の電子制御装置の診断、表示に有効である。
【００６２】
また、本実施形態では、油圧ショベルの状態を表示する通常表示と電子制御装置の故障表示を選択するスイッチを設けたが、これを通常表示の状態で故障が起きると、制御ユニットで自動的に選択して故障を表示するようにしてもよい。このようにすれば、通常の表示がセンサの故障により正しい数値を表示しなくなってしまう前に、センサの故障を表示することができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように本発明の各請求項に係る発明によれば、当該建設機械のユーザが容易に故障の内容を知ることができ、そのユーザに故障の内容が明確でないことに伴う焦燥感、不安感を与えることがなく、ユーザに対するサービス性を従来に比べて向上させることができる。また、重要度の高い故障の内容をユーザ等に認識させることができ、これに伴い従来に比べて故障の修理に対処しやすくなり、この電子制御装置に関連した故障修理作業の能率を向上させることができる。
【００６４】
また特に、請求項６に係る発明によれば、建設機械の通常動作時の状態に関連する内容を表示する通常表示と、電子制御装置を構成する機器の故障表示とを１つの故障表示手段において選択的に表示させることができ、したがって、十分な表示エリアを確保できるとともに、故障表示のための専用パネル等を設ける必要がなく、経済的である。
【００６５】
また特に、請求項７に係る発明によれば、露出されている表示器の表示部を見るだけで、電子制御装置を構成する機器の故障の内容を確認することができる。すなわち、故障確認が容易であり、この点も故障修理作業の能率の向上に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態が適用される建設機械の一例として挙げた油圧ショベルの側面図である。
【図２】図１に示す油圧ショベルの平面図である。
【図３】図１に示す油圧ショベルに備えられる油圧駆動装置を示す回路図である。
【図４】図１に示す油圧ショベルの運転室の内部を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に備えられる表示器を示す正面図である。
【図６】本発明の一実施形態に備えられる制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示す制御ユニットで実施される処理の概略手順を示すフローチャートである。
【図８】図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャートである。
【図９】図６に示す制御ユニットにおいて記憶される故障フラグ、及び故障表示フラグの内容を示す図である。
【図１０】図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１０に示す詳細手順にさらに従属する詳細手順を示すフローチャートである。
【図１２】図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１２に示す詳細手順にさらに従属する詳細手順を示すフローチャートである。
【図１４】図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャートである。
【図１５】図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャートである。
【図１６】図５に示す表示器で表示される通常表示の一例を示す図である。
【図１７】図５に示す表示器で表示される故障表示の一例を示す図である。
【符号の説明】
１Ａ フロント装置
１ａ ロアブーム
１ｂ アーム
１ｃ バケット
１ｄ アッパブーム
１ｅ 上部旋回体
１ｆ 下部走行体
１Ｂ 車体
２ 油圧ポンプ
３ａ ブームシリンダ
３ｂ アームシリンタ
３ｄ オフセットシリンダ
３ｈ 運転室
３ｉ 運転席
６ａ ブーム角センサ
６ｂ アーム角センサ
６ｃ オフセット角センサ
７ 制御ユニット
７ａ ＣＰＵ（中央処理装置）
７ｂ Ａ／Ｄ変換器
７ｃ ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）
７ｄ ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）
７ｅ Ｄ／Ａ変換器
７ｆ 比例弁ドライバ
７ｇ モニタ出力部
９ａ ブーム用操作装置
９ｂ アーム用操作装置
９ｄ オフセット用操作装置
１０ａ ブーム用流量制御弁
１０ｂ アーム用流量制御弁
１０ｄ オフセット用流量制御弁
１１ａ 比例電磁減圧弁
１１ｂ 比例電磁減圧弁
１１ｃ 比例電磁減圧弁
１４ 表示器
１４ａ 表示部
１４ｂ 切換スイッチ
１４ｋ システム異常ランプ
４０ａ パイロットライン
４０ｂ パイロットライン
４１ａ パイロットライン
４３ｂ パイロットライン
５０ａ 油圧駆動部
５１ａ 油圧駆動部
５３ｂ 油圧駆動部
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に備えられ、油圧機器の制御や、当該建設機械の動作状態に関連した内容の表示が可能な電子制御装置を構成する機器の故障を診断し、表示する故障診断表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建設機械に備えられた油圧機器の制御機能や、当該建設機械の動作状態に関連した内容の表示機能を有する電子制御装置を構成する機器の故障を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果を表示する故障表示手段とを備え、自動的に故障表示手段に該当する故障を表示させることにより、故障に対する修理をおこないやすくした故障診断表示装置が公知である。
【０００３】
この種の第１の従来技術としては、電子制御装置を構成する制御ユニットに、表示用ターミナルを接続し、制御ユニットに内蔵される判定手段で判定される故障の内容を、その表示用ターミナルで表示するようにしたものがある。表示用ターミナルは、故障の修理作業を実施するサービスマンが所持するものであり、故障を生じている当該建設機械のユーザ側は、一般にこれを備えていない。
【０００４】
また、第２の従来技術としは、予め電子制御装置を構成する個々の機器の故障の内容に対応する複数の故障Ｎｏ．を予め数字で設定しておき、運転席の後方のカバーの下方に配置される電子制御装置に含まれる制御ユニットの表示部に、該当する故障Ｎｏ．を表示させるようにしたものがある。この従来技術では、故障が複数の場合には、順次それらの故障Ｎｏ．が表示される。
【０００５】
また、第３の従来技術としては、エンジン回転数、フロントの高さ位置、油温などの当該建設機械の通常動作時の状態に関連する内容、すなわち「通常表示」をおこなう操作パネルの同一の表示画面の一部分に、故障表示用のエリアを設定し、そのエリアに該当する複数の故障内容を順次表示するようにしたものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した第１の従来技術では、サービスマンが表示用ターミナルを持参するまで、ユーザは故障の内容を知ることができず、ユーザに焦燥感や不安感を与えやすい問題がある。
【０００７】
また、第２の従来技術では、故障の内容を知る際に運転席後方のカバーの開閉動作が必要となり、このため故障確認作業が煩雑になるとともに、故障Ｎｏ．が順次表示されるだけなので、どの故障Ｎｏ．に相当する故障が最も重要度の高い故障なのか識別できず、これらのために故障修理作業に手間取り、作業能率の向上を見込めない問題がある。
【０００８】
また、第３の従来技術では、故障表示のエリアを確保するために、本来必要な通常表示のエリアが小さくなり、通常表示の表示形態に制約を与えるとともに、故障が複数の場合、故障表示のエリアに故障内容が順次表示されるだけなので、前述した第２の従来技術と同様にどの故障表示に対応する故障が最も重要度が高いのか識別できず、故障修理作業の能率の向上を見込めない問題がある。なお、この第３の従来技術では、上述した通常表示のエリアを十分に大きく確保しようとするときは、故障表示のために専用パネルを別に設けなければならず、仮にこのように専用パネルを別に設けるとすれば、装置費用が高くなってしまう。
【０００９】
本発明は、上記した従来技術における実情に鑑みてなされたもので、
その第１の目的は、当該建設機械のユーザでも故障の内容を知ることができ、しかも重要度の高い故障を識別することができる建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置を提供することにある。
【００１０】
また、第２の目的は、故障表示のための専用パネルを設けずに当該故障表示をおこなわせることができる建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置を提供することにある。
【００１１】
また、第３の目的は、煩雑な作業を要することなく故障の内容を知ることができる建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明は、当該建設機械に設けられる油圧機器の制御機能、及び当該建設機械の動作状態に関連した内容の表示機能の少なくとも一方の機能を有する電子制御装置を構成する個々の機器の故障を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果を表示する故障表示手段とを備えた建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置において、
上記判定手段の判定結果を、故障内容に応じて群ごとに分けて記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に記憶される判定結果に基づいて、故障表示の対象のうちの重要度の高い故障表示を選定する故障表示選定手段とを備え、
上記故障表示手段は、上記故障表示選定手段で選定された該当する故障表示をおこなう構成にしてある。 また、本発明の請求項２に係る発明は、建設機械に設けられる油圧機器の制御機能、及び建設機械の動作状態に関連した内容の表示機能の少なくとも一方の機能を有する電子制御装置を構成する個々の機器の故障を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果を表示する故障表示手段とを備えた建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置において、
上記判定手段の判定結果を、上記電子制御装置を構成する個々の機器のうちの類似の機器の故障を含む群ごとに分けて記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に記憶される判定結果に基づいて、故障表示の対象のうちの重要度の高い故障表示を選定する故障表示選定手段とを備え、
上記故障表示手段は、上記故障表示選定手段で選定された該当する故障表示をおこなう構成にしてある。
【００１３】
上述のように構成した請求項１，２に係る発明では、電子制御装置を構成する機器に故障を生じると、故障が生じたことが判定手段で判定され、記憶手段に該当する故障が記憶される。故障表示選定手段は、記憶手段に記憶された故障が複数の場合、重要度の高いものを故障表示の対象として選定する。故障表示手段は、その重要度の高い故障を表示する。したがって、ユーザにあっても故障の内容を知ることができるとともに、故障表示手段に表示される故障が重要度の高い故障であると認識することができる。
【００１４】
また、上記第２の目的を達成するために、本発明の請求項６に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記故障表示手段が、当該建設機械の通常動作時の状態に関連する内容である通常表示が選択的に可能な構成にしてある。
【００１５】
上述のように構成した請求項６に係る発明では、特に、故障表示手段で該当する故障表示をおこなうことができるとともに、選択的に、すなわち上述した故障表示に代えて、当該建設機械の通常動作時の状態に関連する内容である通常表示をおこなうことができる。すなわち、故障表示と通常表示を同一画面上に同時に表示することなく、これらの故障表示と通常表示とに兼用できる。これにより、故障表示のためのパネルと通常表示のためのパネルを別個に設けなくて済む。また、通常表示の表示形態に制約を与えなくて済む。
【００１６】
また、上記第３の目的を達成するために、本発明の請求項７に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記故障表示手段が、当該建設機械の運転席の近傍に配置され、故障表示をおこなう表示部が露出される形態の表示器から成る構成にしてある。
【００１７】
上述のように構成した請求項７に係る発明では、特に、表示部が露出していることから、カバーの開閉動作等の煩雑な作業を要することなく運転席のオペレータは表示部の故障表示を見ることができ、該当する故障の内容を容易に知ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態が適用される建設機械の一例として挙げた油圧ショベルの側面図、図２は図１に示す油圧ショベルの平面図、図３は図１に示す油圧ショベルに備えられる油圧駆動装置を示す回路図、図４は図１に示す油圧ショベルの運転室の内部を示す斜視図、図５は本発明の一実施形態に備えられる表示器を示す正面図、図６は本発明の一実施形態に備えられる制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１，２に示す油圧ショベルは、本体を構成する車体１Ｂと、この車体１Ｂに装着される作業機を構成するフロント装置１Ａとから成っている。車体１Ｂは、下部走行体１ｆと上部旋回体１ｅとから成っている。下部走行体１ｆは、左走行モータ３ｆ、及び右走行モータ３ｇによって駆動する。上部旋回体１ｅは旋回モータ３ｅによって駆動する。この上部旋回体１ｅ上には、運転室３ｈを設けてある。
【００２０】
フロント装置１Ａは、鉛直方向に回動可能なロアーブーム１ａと、左右方向に回動可能なアッパブーム１ｄと、このアッパブーム１ｄの先端に装着され、鉛直方向に回動可能なアーム１ｂと、このアーム１ｂの先端に鉛直方向の回動可能に装着したバケット１ｃとを備えている。また、ロアーブーム１ａを回動させるブームシリンダ３ａ、アッパブーム１ｄを回動させるオフセットシリンダ３ｄ、アーム１ｂを回動させるアームシリンダ３ｂ、バケット１ｃを回動させるバケットシリンダ３ｃを備えている。
【００２１】
なお、ロアーブーム１ａの回動角を検出するブーム角センサ６ａと、アッパブーム１ｄの回動角を検出するオフセット角センサ６ｃと、アーム１ｂの回動角を検出するアーム角センサ６ｂを備えている。
【００２２】
上述した図１，２に示した油圧ショベルは、図３に示す油圧駆動装置を備えている。この油圧駆動装置は、油圧ポンプ２及びパイロットポンプ８と、油圧ポンプ２からブームシリンダ３ａに供給される圧油の流れを制御するブーム用流量制御弁１０ａと、油圧ポンプ２からアームシリンダ３ｂに供給される圧油の流れを制御するアーム用流量制御弁１０ｂと、油圧ポンプ２からバケットシリンダ３ｃに供給される圧油の流れを制御するバケット用流量制御弁１０ｃと、油圧ポンプ２からオフセットシリンダ３ｄに供給される圧油の流れを制御するオフセット用流量制御弁１０ｄと、油圧ポンプ２から旋回モータ３ｅに供給される圧油の流れを制御する旋回用流量制御弁１０ｅと、油圧ポンプ２から左右走行モータ３ｆ，３ｇに供給される圧油の流れを制御する左走行用流量制御弁１０ｆ、右走行用流量制御弁１０ｇとを備えている。
【００２３】
また、ブーム用流量制御弁１０ａを切換え制御するブーム用操作装置９ａ、アーム用流量制御弁１０ｂを切換え制御するアーム用操作装置９ｂ、バケット用流量制御弁１０ｃを切換え制御するバケット用操作装置９ｃ、オフセツト用流量制御弁１０ｄを切換え制御するオフセット用操作装置９ｄ、旋回用流量制御弁１０ｅを切換え制御する旋回用操作装置９ｅ、左走行用流量制御弁１０ｆを切換え制御する左走行用操作装置９ｆ、右走行用流量制御弁１０ｇを切換え制御する右走行用操作装置９ｇを備えている。これらの操作装置９ａ〜９ｇは、前述したパイロットポンプ８に接続されている。
【００２４】
また、ブーム用操作装置９ａと、ブーム用流量制御弁１０ａの油圧駆動部５０ａ，５０ｂとは、それぞれパイロットライン４０ａ，４０ｂで接続されている。アーム用操作装置９ｂと、アーム用流量制御弁１０ｂの油圧駆動部５１ａ，５１ｂとは、それぞれパイロットライン４１ａ，４１ｂで接続されている。バケット用操作装置９ｃと、バケット用流量制御弁１０ｃの油圧駆動部５２ａ，５２ｂとは、それぞれパイロットライン４２ａ，４２ｂで接続されている。オフセット用操作装置９ｄと、オフセット用流量制御弁１０ｄの油圧駆動部５３ａ，５３ｂとは、それぞれパイロットライン４３ａ，４３ｂで接続されている。旋回用操作装置９ｅと、旋回用流量制御弁１０ｅの油圧駆動部５４ａ，５４ｂとは、それぞれパイロットライン４４ａ，４４ｂで接続されている。左走行用操作装置９ｆと、左走行用流量制御弁１０ｆの油圧駆動部５５ａ，５５ｂとは、それぞれパイロットライン４５ａ，４５ｂで接続されている。右走行用操作装置９ｇと、右走行用流量制御弁１０ｇの油圧駆動部５６ａ，５６ｂとは、それぞれパイロットライン４６ａ，４６ｂで接続されている。
【００２５】
なお、ブーム上げをおこなわせるパイロット圧を導くパイロットライン４０ａには、比例電磁減圧弁１１ａを設けてあり、アーム１ｂの巻き込み動作をおこなわせるパイロット圧を導くパイロットライン４１ａには、比例電磁減圧弁１１ｂを設けてあり、オフセットシリンダ３ｄを収縮させ、図２の運転室３ｈ側からみてオフセット１ｄを左方向に回動させるパイロット圧を導くパイロットライン４３ｂには、比例電磁減圧弁１１ｃを設けてある。
【００２６】
図３に示すように、前述したブーム角センサ６ａ、アーム角センサ６ｂ、オフセット角センサ６ｃは、それぞれ信号線を介して制御ユニット７に接続されている。この制御ユニット７は、例えば図４に示すように運転室３ｈ内に配置される運転席３ｉの斜め後方に配置されている。また、この制御ユニット７は、マイクロコンピュータから成り、図６に示すように、ブーム角センサ６ａ、アーム角センサ６ｂ、オフセット角センサ６ｃの信号を入力するＡ／Ｄ変換器７ｂと、論理判断、演算機能を有する中央処理装置すなわちＣＰＵ７ａと、制御プログラムを記憶するリード・オンリ・メモリすなわちＲＯＭ７ｃと、情報の書き込みが自在なランダム・アクセス・メモリすなわちＲＡＭ７ｄとを備えている他、Ｄ／Ａ変換器７ｅと、比例電磁減圧弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃを駆動する信号を出力する比例弁ドライバ７ｆと、後述の表示器１４に表示信号を出力するモニタ出力部７ｇとを備えている。
【００２７】
なお、前述したブーム角センサ６ａ、アーム角センサ６ｂ、オフセット角センサ６ｃと、比例電磁減圧弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、制御ユニット７と、表示器１４とによって、バケット１ｃ等のフロント部材が運転室３ｈに干渉しないように防止する干渉防止装置が構成されている。
【００２８】
この干渉防止装置では、センサ６ａ，６ｂ，６ｃで検出されＡ／Ｄ変換器７ｂから入力される信号に基づいて、ＣＰＵ７ａは、フロント装置１Ａの位置、姿勢を演算し、その位置、姿勢が運転室３ｈと干渉を生じるかどうか判定し、干渉を生じると判定された場合には、比例電磁減圧弁１１ａ〜１１ｃのうち、例えばその位置、姿勢に関わるフロント装置１Ａの構成部材に関連する比例電磁減圧弁に駆動信号を出力する制御をおこなう。これにより、例えば該当するフロント装置１Ａの構成部材は停止し、運転室３ｈとの干渉を未然に防ぐことができる。また、この干渉防止装置は、当該油圧ショベルの通常動作時の状態に関連する内容の通常表示、例えばフロント装置１Ａの高さ位置を表示する機能も有する。すなわち、ＣＰＵ７ａの演算により得られたフロント装置１Ａの高さ位置に相当する表示信号が、モニタ出力部７ｇから表示器１４に出力され、表示器１４で表示されるようになっている。
【００２９】
本実施形態では、例えば、上述の干渉防止装置を故障診断の対象である電子制御装置としてある。すなわち、本実施形態が適用される電子制御装置は、図６に示すように、ブーム角センサ６ａ、アーム角センサ６ｂ、オフセット角センサ６ｃと、比例電磁減圧弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、制御ユニット７と、表示器１４とによって構成されている。
【００３０】
そして特に、本実施形態は、制御ユニット７のＣＰＵ７ａに内蔵され、電子制御装置すなわち干渉防止装置を構成する機器の故障を判定する判定手段と、制御ユニット７のＲＡＭ７ｄに内蔵され、上述の判定手段の判定結果を故障内容に応じて群ごとに分けて記憶する記憶手段、例えば、干渉防止装置を構成する個々の機器のうちの類似の機器の故障を含む群ごとに分けて記憶する記憶手段と、制御ユニット７のＣＰＵ７ａに内蔵され、上述の記憶手段に記憶される判定結果に基づいて、故障表示の対象のうちの重要度の高い故障表示を選定する故障表示選定手段と、この故障表示選定手段で選定された該当する故障表示をおこなう故障表示手段、すなわち前述の表示器１４とによって構成されている。
【００３１】
なお、図９は記憶手段であるＲＡＭ７ｄで記憶される判定結果の内容、すなわち故障フラグ、及び故障表示フラグの内容を示す図である。この図９に示すように、ＲＯＭ７ｃに記憶されるプログラムメモリの故障は、フラグＮｏ．０１とし、Ａ群に含まれるように設定してある。また、干渉防止装置を構成する個々の機器のうちの類似の機器の故障、例えばセンサ６ａ，６ｂ，６ｃの入力関係の故障、すなわち、ブーム角センサ故障、アーム角センサ故障、オフセット角センサ故障は、それぞれこの順にフラグＮｏ．１１，１２，１３とし、Ｂ群に含まれるように設定してある。また、別の類似の機器の故障、例えば比例電磁減圧弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃに対する出力関係の故障、すなわち、ブーム比例弁出力故障、アーム比例弁出力故障、オフセット比例弁出力故障は、それぞれこの順にフラグＮｏ．２１，２２，２３とし、Ｃ群に含まれるように設定してある。また、故障の重要度の順位は、後述するようにＡ群の故障を最重要とし、次にＢ群の故障、その次がＣ群の故障となっている。同じ群の中の各フラグＮｏ．のものは同順位になっている。
【００３２】
また、上述した表示器１４は、例えば図４に示すように運転室３ｈ内に配置される運転席３ｉの近傍、例えば斜め前方に配置してあり、故障表示をおこなう表示部１４ａ等が露出される形態になっている。この表示器１４は、図５に示すように、上述した干渉防止装置を構成する機器に関連する故障表示と、当該油圧ショベルの通常動作時の状態に関連する内容である通常表示とを選択的に切換えて同一画面に表示可能なパネル、すなわち表示部１４ａと、この表示部１４ａの表示を切換える切換スイッチ１４ｂとを備えている。例えば、切換スイッチ１４ｂの目盛を「Ａ」または「Ｂ」に合わせたときには、通常表示がおこなわれ、「Ｃ」
に合わせたときには、故障表示がおこなわれるようになっている。また、例えば「Ａ」は駆動中の「エンジン回転数」を表示するものであり、「Ｂ」はフロント装置１Ａの現実の高さ位置を表示するようになっている。
【００３３】
また、表示器１４は、切換スイッチ１４ｂがＢ位置の時にフロント装置１Ａの現実の「水平方向長さ」であるリーチと、バケット１ｃによる掘削深さと、バケット１ｃの左右方向の移動量に相当するオフセット量のいずれかを選択的に表示部１４ａに表示可能であり、これらの「リーチ」「深さ（掘削深さ）」「オフセット（オフセット量）」のいずれかを選択する切換スイッチ１４ｄと、この切換スイッチ１４ｄで指示された内容を表示させる表示指示ランプ１４ｄ１，１４ｄ２，１４ｄ３とを備えている。また、フロント装置１Ａの高さの制限を指示するスイッチ１４ｅと、その制限がＯＮとなったことを表示するランプ１４ｆとを備えている。また、オフセット量の制限を指示するスイッチ１４ｇと、その制限がＯＮとなったこと表示するランプ１４ｈも備えている。さらに、掘削深さの制限を指示するスイッチ１４ｉと、その制限がＯＮとなったことを表示するランプ１４ｊも備えている。また、上述した干渉防止装置を構成する機器に故障を生じたときに点灯してオペレータに知らせるシステム異常ランプ１４ｋも備えている。
【００３４】
以上のように構成した本実施形態によって実施される干渉防止装置の診断、表示処理について、図７〜１７に基づいて説明する。
なお、図７は図６に示す制御ユニットで実施される処理の概略手順を示すフローチャート、図８は図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャート、図９は前述したように、図６に示す制御ユニットにおいて記憶される故障フラグ、及び故障表示フラグの内容を示す図、図１０は図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャート、図１１は図１０に示す詳細手順にさらに従属する詳細手順を示すフローチャート、図１２は図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャート、図１３は図１２に示す詳細手順にさらに従属する詳細手順を示すフローチャート、図１４は図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャート、図１５は図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャート、図１６は図５に示す表示器で表示される通常表示の一例を示す図、図１７は図５に示す表示器で表示される故障表示の一例を示す図である。 はじめに、図７の手順１００に示すように、制御ユニット７のＣＰＵ７ａに含まれる判定手段で、ＲＯＭ７ｃに記憶されているプログラムメモリに故障を生じていないかどうか判定される。このとき、まず、図８の手順１１０に示すように、ＣＰＵ７ａでプログラムメモリ領域の総和ΣＭを求める演算がおこなわれる。次に同図８の手順１２０に移り、上述の総和ΣＭが設定値Ａに等しいかどうか判定される。ここで、設定値Ａは正常な状態のプログラムメモリ領域の総和であり、例えばＲＡＭ７ｄに予め記憶させておく。したがって、上述の手順１２０の判定に際し、この設定値ＡはＣＰＵ７ａに呼び出される。
【００３５】
手順１２０の判定で総和ΣＭが設定値Ａに等しく、プログラムメモリに故障を生じていないと判定されたときは、同図８の手順１３０に移る。この手順１３０では、ＣＰＵ７ａで、図９に示すようにＲＡＭ７ｄに記憶されているフラグＮｏ．０１をＯＦＦに設定する処理がおこなわれる。ここまでが判定手段の処理である。 次に説明を簡単にするために途中の処理の説明を省略して図７の手順７００に移る。
【００３６】
手順７００では、ＣＰＵ７ａに内蔵される故障表示選定手段で、故障表示の対象を選定する処理がおこなわれる。すなわち、まず図１４の手順７１０に示すように、故障フラグＡ群がＯＮがどうか判定される。今は、図９に例示するフラグＮｏ．０１が上述のようにＯＦＦであることから、このフラグＮｏ．０１が属するＡ群はＯＦＦである。また、例えばＢ群、Ｃ群もＯＦＦとなっているものとする。したがって、手順７２０，７３０を経て手順７４０に移る。この手順７４０では、故障表示フラグをＯＦＦに設定する処理がなされる。ここまでが故障表示選定手段の処理である。次に、前述した図７の手順８００に移る。
【００３７】
手順８００はモニタ出力部７ｇから表示器１４に出力される表示信号に関する処理であり、図１５の手順８１０に示すように、上述の故障表示選定手段で選定された故障表示フラグがＯＦＦかどうか判定される。今、この故障表示フラグはＯＦＦであることから手順８２０に移る。手順８２０では、ＣＰＵ７ａにおいて別に演算されているフロント装置１Ａの現実の高さ位置を表示する表示信号が、表示器１４に出力される。このとき、図１６に示すように、表示器１４の切換スイッチ１４ｂの目盛を「Ｂ」に合わせておくと、表示部１４ａに、フロント装置１Ａの現実の高さ位置が例えば２．６ｍであると表示される。以上は、プログラムメモリも含めて干渉防止装置を構成する機器に故障を生じていないときになされる処理である。
【００３８】
前述した図８の手順１２０の判定で、プログラムメモリ領域の総和ΣＭが設定値Ａに等しくないと判定されたときは、このプログラムメモリに故障を生じている場合であり、同図８の手順１４０に移る。この手順１４０では、ＣＰＵ７ａで、ＲＡＭ７ｄに記憶されているフラグＮｏ．０１を呼び出し、これをＯＮに設定する処理がおこなわれる。ここまでは判定手段の処理である。次に、上述と同様に説明を簡単にするために途中の処理の説明を省略して前述した図７，図１４の手順７００に移る。
【００３９】
今、フラグＮｏ．０１がＯＮであることに伴ってＡ群がＯＮであることから、図１４の手順７００に関連する手順７１０の故障表示選定手段における判定がイエスとなり、手順７５０に移る。手順７５０では、故障表示フラグをＡ群中の故障を生じているフラグＮｏ．、すなわち今の場合はフラグＮｏ．０１に設定する処理がなされる。ここまでが故障表示選定手段の処理である。次に前述した図７，図１５に示す手順８００に移る。
【００４０】
今、故障表示フラグはフラグＮｏ．０１であり、ＯＦＦではないことから、図１５の手順８００に関連する手順８１０の判定がノーとなり、手順８３０に移る。手順８３０では、フラグＮｏ．０１に相当する表示信号がモニタ出力部７ｇから表示器１４に出力される。このとき、図５に示す表示器１４のシステム異常ランプ１４ｋが点灯し、故障を発生していることを知らせるとともに、図１７に示すように、表示器１４の切換スイッチ１４ｂの目盛を「Ｃ」に合わせることにより、表示部１４ａに、フラグＮｏ．０１に対応する故障表示である「Ｅ０１」が表示される。したがって、Ｅ０１の表示が、プログラムメモリ故障を示す故障表示であるという関係を予め知っておくことにより、あるいは対照表などにより知ることにより、当該油圧ショベルのオペレータ、すなわちユーザは容易にプログラムメモリに故障を生じていることを認識できる。
【００４１】
上記では説明を簡単にするために、図７の手順２００，３００，４００，５００，６００については説明を省略したが、実際には図７，８の手順１００の処理の次は、図７の手順２００に移る。この手順２００では、図１に示すブーム角センサ６ａ、アーム角センサ６ｂ、オフセット角センサ６ｃから出力される信号を制御ユニット７のＡ／Ｄ変換器７ｂを介して入力し、ＲＡＭ７ｄに書き込む。次に手順３００に移り、センサ６ａ，６ｂ，６ｃの入力関係、すなわちセンサ自体、あるいはセンサと制御ユニット７とを接続する信号線に故障を生じていないかどうか診断される。
【００４２】
手順３００では、ＣＰＵ７ａに含まれる判定手段により、図１０の手順３１０に示すようにブーム角センサ６ａの故障診断、手順３２０に示すようにアーム角センサ６ｂの故障診断、手順３３０に示すようにオフセット角センサ６ｃの故障診断がなされる。これらのセンサ６ａ，６ｂ，６ｃの故障診断は、それぞれ同様の手順で実施される。例えばブーム角センサ６ａの故障の判定については、図１１に示すとおりである。
【００４３】
すなわち、手順３１１で、現実に入力されているブーム角αが、予めＲＯＭ７ｃに記憶されているブーム角上限値Ｖｍａｘよりも大きいかどうか判定される。ここで大きくないと判定されたときは正常であり、手順３１２に移る。この手順３１２では、現実に入力されているブーム角αが、予めＲＯＭ７ｃに記憶されているブーム角下限値Ｖｍｉｎよりも小さいかどうか判定される。ここで小さくないと判定された場合は正常であり、手順３１３に移り、ＲＡＭ７ｄに予め設定されているフラグＮｏ．１１をＯＦＦにする処理がおこなわれる。ここまでが判定手段の処理である。この場合には、前述のプログラムメモリの故障診断の場合と同様な手順により、他にも故障がないときには、表示器１４の表示部１４ａでフロント装置１Ａの高さ位置が表示可能な状態となる。
【００４４】
また、手順３１１の判定で現実に入力されているブーム角αがブーム角上限値Ｖｍａｘよりも大きいと判定されたとき、また、現実に入力されているブーム角αがブーム角下限値Ｖｍｉｎよりも小さいと判定されたときは、ブーム角センサ６ａ入力関係に故障を生じているときであり、手順３１４に移る。この手順３１４では、ＲＡＭ７ｄに予め設定されているフラグＮｏ．１１をＯＮとする処理がおこなわれる。ここまでが判定手段の処理である。その後、途中の処理の説明を省略して図７の手順７００に移る。この手順７００では、前述のプログラムメモリの故障診断の場合と同様に、ＣＰＵ７ａに内蔵される故障表示選定手段で故障表示の選定処理がなされる。
【００４５】
すなわち、図７，１４の手順７００に関連する手順７１０で、故障フラグＡ群はＯＮかどうか判定される。今はフラグＮｏ．１１がＯＮであることから、図９に示すＢ群がＯＮとなっている。したがって、手順７１０の判定はノーとなり、手順７２０に移る。この手順７２０では、故障フラグＢ群がＯＮかどうか判定される。今、Ｂ群がＯＮであることから、手順７２０の判定がイエスとなり、手順７６０に移る。この手順７６０では、故障表示フラグをＢ群のブーム角センサ故障に対応するフラグＮｏ．１１に設定する処理がおこなわれる。ここまでが故障表示選定手段の処理である。
【００４６】
次に、図７，図１５の手順８００、すなわち手順８１０に移り、故障表示フラグがＯＦＦかどうか判定される。今はＯＦＦでないことから、図１５の手順８３０に移り、フラグＮｏ．１１に相当する表示信号がモニタ出力部７ｇから表示器１４に出力される。このとき、図５に示す表示器１４のシステム異常ランプ１４ｋが点灯し、故障を発生していることを知らせるとともに、同図５の表示器１４の切換スイッチ１４ｂの目盛を「Ｃ」に合わせることにより、表示部１４ａに、フラグＮｏ．１１に対応する「Ｅ１１」が表示される。したがって、当該油圧ショベルのオペレータは、容易にブーム角センサ６ａに関連した故障を生じていることを認識できる。
【００４７】
上記では、ブーム角センサ６ａの故障の場合を例に挙げて説明したが、アーム角センサ６ｂ、オフセット角センサ６ｃの故障の場合も同様であり、いずれも図９に示すＢ群がＯＮとなる。したがって、故障表示選定手段においておこなわれる図１４の手順７２０の判定は共にイエスとなり、手順７６０において、Ｂ群中の該当するフラグＮｏ．が故障表示フラグとして設定される。このとき、例えば３つのセンサ６ａ，６ｂ，６ｃの全てが故障しているときは、それぞれのフラグＮｏ．１１，１２，１３が故障表示フラグに設定され、表示器１４の表示部１４ａにおいて、例えば所定時間ごとに順次「Ｅ１１」「Ｅ１２」「Ｅ１３」の故障表示がなされる。
【００４８】
また、前述したＡ群に属するプログラムメモリの故障と、Ｂ群に属するセンサ故障とが同時に発生した場合は、図１４の手順７１０において、まずＡ群の故障の有無を判定することから明らかなように、Ａ群の故障を最も重要度の高い故障として、「Ｅ０１」が表示器１４の表示部１４ａに表示される。
【００４９】
図７に示す手順３００のセンサ故障診断の次は、手順４００に移り、当該干渉防止制御のための演算が、センサ６ａ，６ｂ，６ｃから出力される信号値に基づいておこなわれる。この干渉防止制御は前にも触れたように、バケット１ｃ等のフロント装置１Ａと運転室３ｈとの干渉を防止するための制御である。手順４００の演算に基づいて、同図７の手順５００に示すように比例電磁減圧弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃへの出力制御がなされる。例えば、オフセット量が干渉し得る値に近づいたときには、ＣＰＵ７ａからＤ／Ａ変換器７ｅ、比例弁ドライバ７ｆを介して比例電磁減圧弁１１ｃに駆動信号が出力される。これにより比例電磁減圧弁１１ｃは、オフセット用流量制御弁１０ｄの油圧駆動部５３ｂに接続されるパイロットライン４３ｂを流れるパイロット圧を減圧するように駆動する。これに伴い、例えばオフセット用流量制御弁１０ｄが中立位置となるように強制的に切換えられ、オフセットシリンダ３ｄが作動を停止する。これによりフロント装置１Ａも動きを停止し、運転室３ｈとの干渉が未然に防止される。
【００５０】
このような図７の手順５００の次は、同図７の手順６００に移り、比例電磁減圧弁１１ａ，１１ｂ，１ｃと制御ユニット７とを接続する信号線等に故障を生じていないかどうかの診断、すなわち比例電磁減圧弁出力関係の故障診断がおこなわれる。
【００５１】
手順６００では、ＣＰＵ７ａに含まれる判定手段で、図１２の手順６１０に示すようにブームに関連した比例電磁減圧弁１１ａ出力の故障診断、手順６２０に示すようにアームに関連した比例電磁減圧弁１１ｂ出力の故障診断、手順６３０に示すようにオフセットに関連した比例電磁減圧弁１１ｃの故障診断がなされる。これらの比例電磁減圧弁出力の故障診断は、それぞれ同様の手順で実施される。例えば、ブームに関連した比例電磁減圧弁１１ａ出力の故障の判定については、図１３に示すとおりである。
【００５２】
すなわち、手順６１１で、比例電磁減圧弁１１ａの出力電流ＩBを入力する。次に手順６１２に移り、比例電磁減圧弁１１ａに対する指令値ＩBｒと上述の出力電流ＩBとの差ΔＩを求める演算をおこなう（ΔＩ＝ＩBｒ−ＩB）。次に手順６１３に移り、差ΔＩが、予めＲＯＭ７ｃに記憶される許容値δよりも大きいかどうか判定される。ここで大きくないと判定されたときは正常であり、手順６１４に移る。手順６１４では、ＲＡＭ７ｄに予め設定されているフラグＮｏ．２１をＯＦＦにする処理がおこなわれる。ここまでが判定手段の処理である。この場合には、前述のプログラムメモリの故障診断の場合と同様な手順により、他にも故障がないときには、表示器１４の表示部１４ａでフロント装置１Ａの高さ位置が表示可能な状態となる。
【００５３】
また、手順６１３の判定で差ΔＩが許容値δよりも大きいと判定されたときは、ブームに関連した比例電磁減圧弁出力に故障を生じているときであり、手順６１５に移る。この手順６１５では、ＲＡＭ７ｄに予め設定されているフラグＮｏ．２１をＯＮとする処理がおこなわれる。ここまでが判定手段の処理である。その後、図７の手順７００に移り、前述のプログラムメモリの故障診断の場合と同様に、ＣＰＵ７ａに内蔵される故障表示選定手段で故障表示の選定処理がなされる。
【００５４】
すなわち、図７，１４の手順７００に関連する手順７１０で、故障フラグＡ群はＯＮかどうか判定される。今はフラグＮｏ．２１がＯＮであることから、図９に示すようにＣ群がＯＮとなっている。したがって、手順７１０の判定はノーとなり、また手順７２０の判定もノーとなり、手順７３０に移る。この手順７３０では、故障フラグＣ群がＯＮかどうか判定される。今、Ｃ群がＯＮであることから、手順７３０の判定がイエスとなり、手順７７０に移る。この手順７７０では、故障表示フラグを、Ｃ群のブームに関連した比例電磁減圧弁出力の故障に対応するフラグＮｏ．２１に設定する処理がおこなわれる。ここまでが故障表示選定手段の処理である。
【００５５】
次に、図７，図１５の手順８００、すなわち手順８１０に移り、故障表示フラグがＯＦＦかどうか判定される。今はＯＦＦでないことから、図１５の手順８３０に移り、フラグＮｏ．２１に相当する表示信号がモニタ出力部７ｇから表示器１４に出力される。このとき、図５に示す表示器１４のシステム異常ランプ１４ｋが点灯し、故障を発生していることを知らせるとともに、同図５の表示器１４の切換スイッチ１４ｂの目盛を「Ｃ」に合わせることにより、表示部１４ａに、フラグＮｏ．２１に対応する「Ｅ２１」が表示される。したがって、当該油圧ショベルのオペレータは、容易にブームに関連した比例電磁減圧弁出力の故障を生じていることを認識できる。
【００５６】
上記では、ブームに関連した比例電磁弁出力の故障の場合を例に挙げて説明したが、アームに関連した比例電磁弁出力の故障、及びオフセットに関連した比例電磁弁出力の故障の場合も同様であり、いずれも図９に示すＣ群がＯＮとなる。したがって、故障表示選定手段においておこなわれる図１４の手順７３０の判定はイエスとなり、手順７７０において、Ｃ群中の該当するフラグＮｏ．が故障表示フラグとして設定される。このとき、例えば３つ比例電磁弁出力の全てが故障しているときは、それぞれのフラグＮｏ．２１，２２，２３が故障表示フラグに設定され、表示器１４の表示部１４ａにおいて、例えば所定時間ごとに順次「Ｅ２１」「Ｅ２２」「Ｅ２３」の故障表示がなされる。
【００５７】
また、前述したＡ群に属するプログラムメモリの故障と、Ｂ群に属するセンサ入力関係の故障と、Ｃ群に属する比例弁出力関係の故障とが同時に発生した場合は、図１４の手順７１０において、まずＡ群の故障の有無を判定することから明らかなように、Ａ群の故障を最も重要度の高い故障として、「Ｅ０１」が表示器１４の表示部１４ａに表示される。Ａ群の故障とＣ群の故障とが同時に発生した場合も同様に「Ｅ０１」が表示される。また、Ｂ群の故障とＣ群の故障とが同時に発生した場合は、重要度の高いＢ群の「Ｅ１１」「Ｅ１２」「Ｅ１３」のうちの該当するものが表示される。
【００５８】
以上のように構成した本実施形態によれば、表示器１４のシステム異常ランプ１４ｋが点灯したとき、この表示器１４の切換スイッチ１４ｂの目盛をＣに合わせれば、オペレータすなわち当該油圧ショベルのユーザが容易に表示部１４ａの故障表示により故障の内容を知ることができる。したがって、ユーザに、干渉防止制御装置の故障の内容が明確でないことに伴う焦燥感、不安感を与えることがなく、ユーザに対するサービス性を向上させることができる。また、最も重要度の高い故障の内容が表示部１４ａに表示されるので、表示部１４ａの故障の内容を確認したユーザあるいは当該油圧ショベルのサービスマンは、故障の修理に対処しやすく、これにより故障修理作業の能率を向上させることができる。
【００５９】
また、１つのパネルすなわち表示部１４ａで、エンジン回転数、フロント装置１Ａの高さ等の油圧ショベルの状態を表示する通常表示と、電子制御装置である干渉防止装置の故障表示とを選択的に表示させることができ、したがって、表示のためのエリアを十分に確保できるとともに、故障表示のための専用パネル等を設ける必要がなく、経済的である。
【００６０】
また、運転席３ｉのオペレータ等は、露出されている表示器１４の表示部１４ａを見るだけで故障の内容を確認することができる。すなわち、故障確認が容易であり、この点も故障修理作業の能率の向上に貢献する。
【００６１】
なお、上記実施形態では、表示器１４の表示部１４ａに干渉防止装置を構成する機器の個々の故障、すなわちプログラムメモリの故障、センサ６ａ，６ｂ，６ｃの入力関連の故障、比例電磁減圧弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃ出力関連の故障を表示させるようにしたが、本発明はこのようにすることに限られない。例えばＡ群、Ｂ群、Ｃ群のそれぞれに対応して、「ＥＡ」「ＥＢ」「ＥＣ」のように、故障を生じている機器の属する群を表示するようにしてもよい。この場合、ＥＡと表示されたときはメモリプログラムの故障、ＥＢと表示されたときはセンサ入力の故障、ＥＣと表示されたときは比例電磁減圧弁出力の故障であると予め決めておけば、オペレータはその表示を見て、容易に故障の種類を、すなわちどの群に属する故障かを把握することができる。 また、上記実施形態では、適用される電子制御装置の一例として干渉防止装置を挙げたが、本発明はこれに限られない。各種の油圧機器の制御、例えば自動掘削軌跡制御装置とか、エンジン回転数制御装置とか、センサ及び制御ユニットを含むような各種の建設機械の電子制御装置の診断、表示に有効である。
【００６２】
また、本実施形態では、油圧ショベルの状態を表示する通常表示と電子制御装置の故障表示を選択するスイッチを設けたが、これを通常表示の状態で故障が起きると、制御ユニットで自動的に選択して故障を表示するようにしてもよい。このようにすれば、通常の表示がセンサの故障により正しい数値を表示しなくなってしまう前に、センサの故障を表示することができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように本発明の各請求項に係る発明によれば、当該建設機械のユーザが容易に故障の内容を知ることができ、そのユーザに故障の内容が明確でないことに伴う焦燥感、不安感を与えることがなく、ユーザに対するサービス性を従来に比べて向上させることができる。また、重要度の高い故障の内容をユーザ等に認識させることができ、これに伴い従来に比べて故障の修理に対処しやすくなり、この電子制御装置に関連した故障修理作業の能率を向上させることができる。
【００６４】
また特に、請求項６に係る発明によれば、建設機械の通常動作時の状態に関連する内容を表示する通常表示と、電子制御装置を構成する機器の故障表示とを１つの故障表示手段において選択的に表示させることができ、したがって、十分な表示エリアを確保できるとともに、故障表示のための専用パネル等を設ける必要がなく、経済的である。
【００６５】
また特に、請求項７に係る発明によれば、露出されている表示器の表示部を見るだけで、電子制御装置を構成する機器の故障の内容を確認することができる。すなわち、故障確認が容易であり、この点も故障修理作業の能率の向上に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態が適用される建設機械の一例として挙げた油圧ショベルの側面図である。
【図２】図１に示す油圧ショベルの平面図である。
【図３】図１に示す油圧ショベルに備えられる油圧駆動装置を示す回路図である。
【図４】図１に示す油圧ショベルの運転室の内部を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に備えられる表示器を示す正面図である。
【図６】本発明の一実施形態に備えられる制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示す制御ユニットで実施される処理の概略手順を示すフローチャートである。
【図８】図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャートである。
【図９】図６に示す制御ユニットにおいて記憶される故障フラグ、及び故障表示フラグの内容を示す図である。
【図１０】図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１０に示す詳細手順にさらに従属する詳細手順を示すフローチャートである。
【図１２】図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１２に示す詳細手順にさらに従属する詳細手順を示すフローチャートである。
【図１４】図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャートである。
【図１５】図７に示す概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャートである。
【図１６】図５に示す表示器で表示される通常表示の一例を示す図である。
【図１７】図５に示す表示器で表示される故障表示の一例を示す図である。
【符号の説明】
１Ａ フロント装置
１ａ ロアブーム
１ｂ アーム
１ｃ バケット
１ｄ アッパブーム
１ｅ 上部旋回体
１ｆ 下部走行体
１Ｂ 車体
２ 油圧ポンプ
３ａ ブームシリンダ
３ｂ アームシリンタ
３ｄ オフセットシリンダ
３ｈ 運転室
３ｉ 運転席
６ａ ブーム角センサ
６ｂ アーム角センサ
６ｃ オフセット角センサ
７ 制御ユニット
７ａ ＣＰＵ（中央処理装置）
７ｂ Ａ／Ｄ変換器
７ｃ ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）
７ｄ ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）
７ｅ Ｄ／Ａ変換器
７ｆ 比例弁ドライバ
７ｇ モニタ出力部
９ａ ブーム用操作装置
９ｂ アーム用操作装置
９ｄ オフセット用操作装置
１０ａ ブーム用流量制御弁
１０ｂ アーム用流量制御弁
１０ｄ オフセット用流量制御弁
１１ａ 比例電磁減圧弁
１１ｂ 比例電磁減圧弁
１１ｃ 比例電磁減圧弁
１４ 表示器
１４ａ 表示部
１４ｂ 切換スイッチ
１４ｋ システム異常ランプ
４０ａ パイロットライン
４０ｂ パイロットライン
４１ａ パイロットライン
４３ｂ パイロットライン
５０ａ 油圧駆動部
５１ａ 油圧駆動部
５３ｂ 油圧駆動部
Claims (7)
- 建設機械に設けられる油圧機器の制御機能、及び建設機械の動作状態に関連した内容の表示機能の少なくとも一方の機能を有する電子制御装置を構成する個々の機器の故障を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果を表示する故障表示手段とを備えた建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置において、
上記判定手段の判定結果を、故障内容に応じて群ごとに分けて記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に記憶される判定結果に基づいて、故障表示の対象のうちの重要度の高い故障表示を選定する故障表示選定手段とを備え、
上記故障表示手段は、上記故障表示選定手段で選定された該当する故障表示をおこなうことを特徴とする建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置。 - 建設機械に設けられる油圧機器の制御機能、及び建設機械の動作状態に関連した内容の表示機能の少なくとも一方の機能を有する電子制御装置を構成する個々の機器の故障を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果を表示する故障表示手段とを備えた建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置において、
上記判定手段の判定結果を、上記電子制御装置を構成する個々の機器のうちの類似の機器の故障を含む群ごとに分けて記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に記憶される判定結果に基づいて、故障表示の対象のうちの重要度の高い故障表示を選定する故障表示選定手段とを備え、
上記故障表示手段は、上記故障表示選定手段で選定された該当する故障表示をおこなうことを特徴とする建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置。 - 上記故障表示手段で表示する故障表示が、上記群の中に含まれる上記電子制御装置を構成する個々の機器の故障に関連した内容であることを特徴とする請求項１または２記載の建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置。
- 上記故障表示手段で表示する故障表示が、上記群を示す内容であることを特徴とする請求項１または２記載の建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置。
- 上記電子制御装置を構成する機器が、センサと、該センサから出力される信号に応じて所定のアクチュエータを駆動させる信号を出力する制御ユニットとを含むことを特徴とする請求項１または２記載の建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置。
- 上記故障表示手段は、当該建設機械の通常動作時の状態に関連する内容の表示である通常表示を選択的に可能にするものであることを特徴とする請求項１または２記載の建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置。
- 上記故障表示手段は、当該建設機械の運転席の近傍に配置され、故障表示をおこなう表示部が露出される形態の表示器から成ることを特徴とする請求項１または２記載の建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置。
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-
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