JP4542819B2 - 油圧機械、油圧機械の健康状態を監視するためのシステム及び方法 - Google Patents
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Description
を備える。
Monitoring System)」と略称し、ローカルコントローラ18を「PHMSコントローラ」、セントラルサーバ60を「PHMSサーバ」と呼ぶことにする。
12 油圧負荷装置
14 油圧ポンプ
16 運転コントローラ
18 PHMSコントローラ
22 圧力センサ
24 ドレイン
26 ドレインフィルタ
28 差圧センサ
32 温度センサ
34 吐出圧検出値
36 フィルタ差圧検出値
38 油温検出値
40 斜板角指令
60 PHMSサーバ
64 ユーザ端末
70 ポンプ健康状態監視システム(PHMS)
104 データ収集部
106 適正データ選定部
108 代表差圧演算部
110 油温変動補正部
112 データ送信部
120 フィルタ差圧時系列データ
122 吐出圧時系列データ
124 斜板角時系列データ
126 油温時系列データ
128 吐出圧−差圧相関関数
130 代表差圧時系列データ
132 油温−理想差圧相関関数
134 補正差圧時系列データ
204 データ受信部
206 長期トレンド演算部
208 短期トレンド演算部
210 寿命予測部
212 異常判断部
214 報知部
220 平均差圧時系列データ
222 長期トレンドデータ
224 短期トレンドデータ
226 寿命データ
228 警報データ
230 報告データ
Claims (12)
- 油圧負荷装置(12)と、
加圧された作動油を吐出して前記油圧負荷装置へ供給する油圧ポンプ(14)と、
前記油圧ポンプのドレインに流れる作動油に含まれる異物を捕獲するドレインフィルタ(26)と、
前記ドレインフィルタにおけるフィルタ差圧を検出する差圧センサ(28)と、
前記油圧ポンプの所定の作動状態を検出する作動状態センサと、
前記差圧センサ及び前記作動状態センサから、前記フィルタ差圧の時系列データ(120)と前記作動状態の時系列データ(122)を収集するデータ収集部(104)と、
前記データ収集部により収集された前記作動状態の時系列データ(122)と前記フィルタ差圧の時系列データ(120)に基づいて、所定の一定条件を満たす前記作動状態の下での前記フィルタ差圧の代表的な値である代表差圧値(130)を決定し、決定された前記代表差圧値を出力する代表差圧決定部(106、108、110、112)と、
前記油圧ポンプの健康状態を診断する診断部(60)と、を備え、
前記診断部は、前記代表差圧決定部(106、108、110、112)から前記代表差圧値の時系列データ(220)を収集し、収集された前記代表差圧値の時系列データに基づいて、所定の長期間にわたる経過時間と前記代表差圧との相関関係(222、224)を決定し、決定された前記長期間にわたる相関関係と、所定の最近の短期間における前記代表差圧のデータ(224)との間の乖離度合を求め、求まった前記乖離度合に基づいて前記油圧ポンプの異常を判断する又は寿命を予測する油圧機械。 - 請求項1記載の油圧機械において、
前記作動状態センサ(22)が、前記作動状態として、前記油圧ポンプから前記油圧負荷装置に供給される前記加圧された作動油の圧力又は流量を検出する油圧機械。 - 請求項1記載の油圧機械において、
前記代表差圧決定部(106、108、110、112)が、前記作動状態の時系列データと前記フィルタ差圧の時系列データに基づいて、前記作動状態と前記フィルタ差圧との間の相関関係(128)を決定し、決定された前記相関関係に基づいて、前記一定条件を満たす所定の一つの代表的な前記作動状態の値に対応する前記フィルタ差圧の相関値を求め、求まった前記相関値を前記代表差圧値(130)として採用する油圧機械。 - 請求項1記載の油圧機械において、
前記代表差圧決定部(106、108、110、112)が、前記フィルタ差圧の時系列データの中から、前記一定条件を満たす前記作動状態の下でのデータを抽出し、抽出された前記フィルタ差圧のデータの平均的又は中間的な値を求め、求まった前記平均的又は中間的な値を前記代表差圧値(130)として採用する油圧機械。 - 請求項1記載の油圧機械において、
前記油圧ポンプ(14)が可変容量形ポンプであり、
前記油圧ポンプの容量と相関をもつ容量情報(40)を出力する容量情報出力手段(16)をさらに備え、
前記代表差圧決定部(106、108、110、112)が、前記容量情報に基づいて、前記油圧ポンプの容量が所定の一定条件を満たすときに検出された前記作動状態の時系列データ及び前記フィルタ差圧の時系列データを取得し、取得された前記作動状態の時系列データ及び前記フィルタ差圧の時系列データに基づいて前記代表差圧値を決定する油圧機械。 - 請求項1記載の油圧機械において、
前記作動油の温度を検出する温度センサ(32)をさらに備え、
前記データ収集部(104)が、前記温度センサから前記油温の時系列データ(126)も収集し、
前記代表差圧決定部(106、108、110、112)が、前記油温の時系列データを用いて、前記代表差圧値を、これに含まれる前記油温による変動成分を減らすように補正し、補正された前記代表差圧値を出力する油圧機械。 - 油圧ポンプ(14)と、前記油圧ポンプのドレインに流れる作動油に含まれる異物を捕獲するためのドレインフィルタ(26)と、前記ドレインフィルタにおけるフィルタ差圧を検出する差圧センサ(28)と、前記油圧ポンプの所定の作動状態を検出する作動状態センサ(22)とを備えた油圧機械における、前記油圧ポンプ(14)の健康状態を監視するためのシステム(70)において、
前記差圧センサ及び前記作動状態センサから、前記フィルタ差圧の時系列データ(120)と前記作動状態の時系列データ(122)を収集するデータ収集部(104)と、
前記データ収集部により収集された前記作動状態の時系列データ(122)と前記フィルタ差圧の時系列データ(120)に基づいて、所定の一定条件を満たす前記作動状態の下での前記フィルタ差圧の代表的な値である代表差圧値を決定し、決定された前記代表差圧値を出力する代表差圧決定部(106、108、110、112)と、
前記油圧ポンプの健康状態を診断する診断部(60)と、を備え、
前記診断部は、前記代表差圧決定部(106、108、110、112)から前記代表差圧値の時系列データ(220)を収集し、収集された前記代表差圧値の時系列データに基づいて、所定の長期間にわたる経過時間と前記代表差圧との相関関係(222、224)を決定し、決定された前記長期間にわたる相関関係と、所定の最近の短期間における前記代表差圧のデータ(224)との間の乖離度合を求め、求まった前記乖離度合に基づいて前記油圧ポンプの異常を判断する又は寿命を予測する油圧ポンプの健康状態監視システム。 - 請求項7記載のシステムにおいて、
前記作動油の温度を検出する温度センサ(32)をさらに備え、
前記データ収集部(104)が、前記温度センサから前記油温の時系列データ(126)も収集し、
前記代表差圧決定部(106、108、110、112)が、前記油温の時系列データを用いて、前記代表差圧値を、これに含まれる前記油温による変動成分を減らすように補正し、補正された前記代表差圧値を出力する油圧ポンプの健康状態監視システム。 - 加圧された作動油を吐出して油圧負荷装置へ供給する油圧ポンプ(14)の健康状態を監視する方法において、
前記油圧ポンプのドレインフィルタにおけるフィルタ差圧の時系列データ(120)を収集するステップ(104)と、
前記油圧ポンプの所定の作動状態の時系列データ(122)を収集するステップ(104)と、
収集された前記作動状態の時系列データと前記フィルタ差圧の時系列データに基づいて、所定の一定条件を満たす前記作動状態の下での前記フィルタ差圧の代表的な値である代表差圧値(130)を決定するステップ(106、108、110)と、
前記代表差圧決定部(106、108、110、112)から前記代表差圧値の時系列データ(220)を収集し、収集された前記代表差圧値の時系列データに基づいて、所定の長期間にわたる経過時間と前記代表差圧との相関関係(222、224)を決定するステップと、
決定された前記長期間にわたる相関関係と、所定の最近の短期間における前記代表差圧のデータ(224)との間の乖離度合を求め、求まった前記乖離度合に基づいて前記油圧ポンプの異常を判断する又は寿命を予測するステップと、を備えた油圧ポンプの健康状態監視方法。 - 油圧ポンプ(14)と、前記油圧ポンプのドレインに流れる作動油に含まれる異物を捕獲するためのドレインフィルタ(26)と、前記ドレインフィルタにおけるフィルタ差圧を検出する差圧センサ(28)と、前記油圧ポンプの所定の作動状態を検出する作動状態センサ(22)とを備えた油圧機械における、前記油圧ポンプの健康状態を監視するためのシステム(70)において、
油圧機械に結合されたローカルコントローラ(18)と、
前記油圧機械から離れた場所に設置され、前記ローカルコントローラと通信可能なセントラルサーバ(60)と
を備え、
前記油圧機械の前記ローカルコントローラ(18)は、
前記油圧機械の前記差圧センサ及び前記作動状態センサから、前記フィルタ差圧の時系列データと前記作動状態の時系列データを収集するデータ収集部(104)と、
前記データ収集部により収集された前記作動状態の時系列データと前記フィルタ差圧の時系列データに基づいて、所定の一定条件を満たす前記作動状態の下での代表的な前記フィルタ差圧の値である代表差圧値を決定する代表差圧決定部(106、108、110)と、
前記代表差圧決定部により決定された前記代表差圧値を前記サーバへ送信する送信部(112)と、を備え、
前記セントラルサーバ(60)は、
前記ローカルコントローラから前記代表差圧値を受信する受信部(204)と、
前記受信部(204)から前記代表差圧値の時系列データ(220)を収集し、収集された前記代表差圧値の時系列データに基づいて、所定の長期間にわたる経過時間と前記代表差圧との相関関係(222、224)を決定し、決定された前記長期間にわたる相関関係と、所定の最近の短期間における前記代表差圧のデータ(224)との間の乖離度合を求め、求まった前記乖離度合に基づいて前記油圧ポンプの異常を判断する又は寿命を予測する前記油圧機械の健康状態を診断する診断部(60)と、を備えた油圧ポンプの健康状態を監視するシステム。 - 請求項10記載のシステムにおける前記ローカルコントローラ。
- 請求項10記載のシステムにおける前記セントラルサーバ。
油圧機械に結合される前記ローカルコントローラ。
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