JPH1054371A - 作業機械の油圧ポンプ故障診断装置 - Google Patents
作業機械の油圧ポンプ故障診断装置Info
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- JPH1054371A JPH1054371A JP21278096A JP21278096A JPH1054371A JP H1054371 A JPH1054371 A JP H1054371A JP 21278096 A JP21278096 A JP 21278096A JP 21278096 A JP21278096 A JP 21278096A JP H1054371 A JPH1054371 A JP H1054371A
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- hydraulic pump
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- variable displacement
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/26—Indicating devices
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価でかつ不具合が生じている油圧ポンプを
確実に特定することができる作業機械の油圧ポンプ故障
診断装置を提供すること。 【解決手段】 油圧ポンプ１〜６と流量制御弁２１、弁
ブロックＢ23、Ｂ45、流量制御弁２６の間に差圧センサ
付きチェック弁６１〜６６が設けられ、各レギュレータ
１１〜１６の入力回路には各電磁切換弁５１〜５６が介
在し、励磁によりパイロットポンプ７の圧力がレギュレ
ータ１１〜１６に導入される。全流量制御弁を中立位置
とし、スイッチ８０で判定を指示すると、処理装置７０
からの信号で１つの電磁切換弁が励磁されて対応する油
圧ポンプから最大流量が吐出される。このときの対応す
る差圧センサ付きチェック弁の検出差圧を流量に変換、
記憶し、これを順に各油圧ポンプについて行う。判定毎
に得られた流量に基づいて特定の油圧ポンプの故障診断
を行う。
確実に特定することができる作業機械の油圧ポンプ故障
診断装置を提供すること。 【解決手段】 油圧ポンプ１〜６と流量制御弁２１、弁
ブロックＢ23、Ｂ45、流量制御弁２６の間に差圧センサ
付きチェック弁６１〜６６が設けられ、各レギュレータ
１１〜１６の入力回路には各電磁切換弁５１〜５６が介
在し、励磁によりパイロットポンプ７の圧力がレギュレ
ータ１１〜１６に導入される。全流量制御弁を中立位置
とし、スイッチ８０で判定を指示すると、処理装置７０
からの信号で１つの電磁切換弁が励磁されて対応する油
圧ポンプから最大流量が吐出される。このときの対応す
る差圧センサ付きチェック弁の検出差圧を流量に変換、
記憶し、これを順に各油圧ポンプについて行う。判定毎
に得られた流量に基づいて特定の油圧ポンプの故障診断
を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の可変容量油
圧ポンプを備え複数の油圧アクチュエータを駆動して作
業を行う作業機械の各可変容量油圧ポンプの良否を判断
する作業機械の油圧ポンプ故障診断装置に関する。
圧ポンプを備え複数の油圧アクチュエータを駆動して作
業を行う作業機械の各可変容量油圧ポンプの良否を判断
する作業機械の油圧ポンプ故障診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】油圧ショベル等の作業機械は、エンジン
により油圧ポンプを回転駆動し、油圧ポンプから吐出さ
れる圧油で油圧アクチュエータを駆動して所要の作業を
行う。したがって、油圧ポンプに不具合が生じると作業
機械の作業に大きな支障を生じる。このため、油圧ポン
プの良否を判断し、不具合が生じている場合には早急に
部品交換等の修理を行い、作業上の支障を最小限に阻止
することが重要である。従来、油圧ポンプの良否の判断
（故障診断）は、流量計により油圧ポンプから吐出され
る流量を測定し、この流量が所定範囲内にあるか否かを
見ることにより行われていた。
により油圧ポンプを回転駆動し、油圧ポンプから吐出さ
れる圧油で油圧アクチュエータを駆動して所要の作業を
行う。したがって、油圧ポンプに不具合が生じると作業
機械の作業に大きな支障を生じる。このため、油圧ポン
プの良否を判断し、不具合が生じている場合には早急に
部品交換等の修理を行い、作業上の支障を最小限に阻止
することが重要である。従来、油圧ポンプの良否の判断
（故障診断）は、流量計により油圧ポンプから吐出され
る流量を測定し、この流量が所定範囲内にあるか否かを
見ることにより行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記流量計には、ター
ビンフローメータ、オーバル式流量計、ピトー管を用い
た流量計や、特願昭６３−１１３４３４号に記載のポペ
ット弁の変位量を検出する流量計があるが、いずれも構
造が複雑でかつ高価であり、耐震性に欠けるという問題
がある。したがって、振動の少ない場所に据え付けられ
た小型の油圧ポンプへの流量計の取付けは可能である
が、油圧ショベルのような大きな振動を受ける作業機械
の油圧ポンプへの取付けは実質的に不可能である。この
ため、振動の大きな作業機械の油圧ポンプに対しては、
これを構成する各部品に所定の使用期間を設定し、その
使用期間が経過した時点で適当な時期を見計らって当該
部品を取換えているのが実情である。
ビンフローメータ、オーバル式流量計、ピトー管を用い
た流量計や、特願昭６３−１１３４３４号に記載のポペ
ット弁の変位量を検出する流量計があるが、いずれも構
造が複雑でかつ高価であり、耐震性に欠けるという問題
がある。したがって、振動の少ない場所に据え付けられ
た小型の油圧ポンプへの流量計の取付けは可能である
が、油圧ショベルのような大きな振動を受ける作業機械
の油圧ポンプへの取付けは実質的に不可能である。この
ため、振動の大きな作業機械の油圧ポンプに対しては、
これを構成する各部品に所定の使用期間を設定し、その
使用期間が経過した時点で適当な時期を見計らって当該
部品を取換えているのが実情である。
【０００４】しかし、上記使用期間は、通常、充分に余
裕を見込んで設定されており、取換えを行わなくてもさ
らに長期間、部品使用が可能である場合がほとんどであ
り、上記部品取換えの手段は、経済的な観点および部品
取換えの手間と時間の観点から好ましくない。さらに、
大型の油圧ショベルでは、油圧ポンプに不具合が生じた
とき次のような問題があった。即ち、通常、大型の油圧
ショベルでは多数の油圧ポンプを搭載し、２つの油圧ポ
ンプの吐出圧油を合流させて油圧アクチュエータを駆動
している。これら油圧ポンプのいずれかに不具合が生じ
た場合、オペレータは油圧アクチュエータの動作速度の
変化で不具合の発生を知ることができるが、油圧アクチ
ュエータを２つの油圧ポンプの吐出圧油を合流させて駆
動している場合には、当該油圧アクチュエータの動作速
度が変化して油圧ポンプに不具合が発生しているのが判
っても、どちらの油圧ポンプに不具合が生じているのか
判断できない。
裕を見込んで設定されており、取換えを行わなくてもさ
らに長期間、部品使用が可能である場合がほとんどであ
り、上記部品取換えの手段は、経済的な観点および部品
取換えの手間と時間の観点から好ましくない。さらに、
大型の油圧ショベルでは、油圧ポンプに不具合が生じた
とき次のような問題があった。即ち、通常、大型の油圧
ショベルでは多数の油圧ポンプを搭載し、２つの油圧ポ
ンプの吐出圧油を合流させて油圧アクチュエータを駆動
している。これら油圧ポンプのいずれかに不具合が生じ
た場合、オペレータは油圧アクチュエータの動作速度の
変化で不具合の発生を知ることができるが、油圧アクチ
ュエータを２つの油圧ポンプの吐出圧油を合流させて駆
動している場合には、当該油圧アクチュエータの動作速
度が変化して油圧ポンプに不具合が発生しているのが判
っても、どちらの油圧ポンプに不具合が生じているのか
判断できない。
【０００５】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、流量計を使用することなく、安価でかつ不
具合が生じている油圧ポンプを確実に特定することがで
きる作業機械の油圧ポンプ故障診断装置を提供すること
にある。
題を解決し、流量計を使用することなく、安価でかつ不
具合が生じている油圧ポンプを確実に特定することがで
きる作業機械の油圧ポンプ故障診断装置を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、レギュレータにより吐出量が制
御される複数の可変容量油圧ポンプと、これら可変容量
油圧ポンプの１つ又は複数から吐出される圧油により駆
動される複数の油圧アクチュエータと、前記各油圧アク
チュエータの駆動を制御する複数の流量制御弁と、１つ
又は複数の前記可変容量油圧ポンプを中立位置にある１
つ又は複数の前記流量制御弁を経てタンクに接続する管
路とを備えた作業機械において、前記各可変容量油圧ポ
ンプと前記流量制御弁との間に介在する差圧センサ付き
チェック弁と、前記可変容量油圧ポンプが前記管路と接
続された状態で前記レギュレータに可変容量油圧ポンプ
の最大吐出量を指示する最大吐出量指示手段と、この最
大吐出量指示手段による最大流量を吐出している可変容
量油圧ポンプについての前記差圧センサ付きチェック弁
の検出圧力を格納する記憶手段と、前記検出圧力に基づ
いて前記各可変容量油圧ポンプの良否の判定を行う故障
判定手段とを設けたことを特徴とする。
め、請求項１の発明は、レギュレータにより吐出量が制
御される複数の可変容量油圧ポンプと、これら可変容量
油圧ポンプの１つ又は複数から吐出される圧油により駆
動される複数の油圧アクチュエータと、前記各油圧アク
チュエータの駆動を制御する複数の流量制御弁と、１つ
又は複数の前記可変容量油圧ポンプを中立位置にある１
つ又は複数の前記流量制御弁を経てタンクに接続する管
路とを備えた作業機械において、前記各可変容量油圧ポ
ンプと前記流量制御弁との間に介在する差圧センサ付き
チェック弁と、前記可変容量油圧ポンプが前記管路と接
続された状態で前記レギュレータに可変容量油圧ポンプ
の最大吐出量を指示する最大吐出量指示手段と、この最
大吐出量指示手段による最大流量を吐出している可変容
量油圧ポンプについての前記差圧センサ付きチェック弁
の検出圧力を格納する記憶手段と、前記検出圧力に基づ
いて前記各可変容量油圧ポンプの良否の判定を行う故障
判定手段とを設けたことを特徴とする。
【０００７】又、請求項２の発明は、上記請求項１の発
明において、前記検出圧力に基づいて判定を行う手段に
代えて、前記検出圧力をこれに対応する流量に変換する
圧力−流量変換手段を設け、この圧力−流量変換手段に
より変換された流量に基づいて前記各可変容量油圧ポン
プの良否の判定を行うようにしたことを特徴とする。
明において、前記検出圧力に基づいて判定を行う手段に
代えて、前記検出圧力をこれに対応する流量に変換する
圧力−流量変換手段を設け、この圧力−流量変換手段に
より変換された流量に基づいて前記各可変容量油圧ポン
プの良否の判定を行うようにしたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る
大型の油圧ショベルの油圧ポンプ故障診断装置を示す図
である。この図で、１〜６は可変容量油圧ポンプ（以
下、単に油圧ポンプという。）、７はパイロットポン
プ、１ａ〜６ａは各油圧ポンプの押しのけ容積可変機構
（以下、斜板で代表させる。）、１１〜１６は各斜板１
ａ〜６ａの傾転量、即ち各油圧ポンプ１〜６の吐出流量
を制御するレギュレータ、Ｔはタンク、ＣＶはチェック
弁、ＲＶはリリーフ弁を示す。油圧ポンプ１〜３は図示
しない第１の原動機（エンジン）、油圧ポンプ４〜６は
図示しない第２の原動機（エンジン）で駆動される。
又、油圧ポンプ２〜５は同一容量の油圧ポンプ、油圧ポ
ンプ１、５は他の同一容量の油圧ポンプである。
に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る
大型の油圧ショベルの油圧ポンプ故障診断装置を示す図
である。この図で、１〜６は可変容量油圧ポンプ（以
下、単に油圧ポンプという。）、７はパイロットポン
プ、１ａ〜６ａは各油圧ポンプの押しのけ容積可変機構
（以下、斜板で代表させる。）、１１〜１６は各斜板１
ａ〜６ａの傾転量、即ち各油圧ポンプ１〜６の吐出流量
を制御するレギュレータ、Ｔはタンク、ＣＶはチェック
弁、ＲＶはリリーフ弁を示す。油圧ポンプ１〜３は図示
しない第１の原動機（エンジン）、油圧ポンプ４〜６は
図示しない第２の原動機（エンジン）で駆動される。
又、油圧ポンプ２〜５は同一容量の油圧ポンプ、油圧ポ
ンプ１、５は他の同一容量の油圧ポンプである。
【０００９】２１、２６はそれぞれ油圧ポンプ１、６に
接続され、センタバイパスを有する旋回モータ制御用の
流量制御弁である。又、Ｂ23は油圧ポンプ２、３が合流
する弁ブロック、Ｂ45は油圧ポンプ４、５が合流する弁
ブロックを示す。弁ブロックＢ23はタンデム接続された
流量制御弁２３１〜２３４と管路３０で構成され、弁ブ
ロックＢ45はタンデム接続された流量制御弁４５１〜４
５４と管路４０で構成されている。弁ブロックＢ23の流
量制御弁２３１は走行モータ制御用、流量制御弁２３２
はブームシリンダおよびバケットシリンダ制御用、流量
制御弁２３３は予備用、流量制御弁２３４はアームシリ
ンダ制御用の弁であり、又、弁ブロックＢ45の流量制御
弁４５１はアームシリンダ制御用、流量制御弁４５２は
バケットシリンダ制御用、流量制御弁４５３はブームシ
リンダ制御用、流量制御弁４５４は走行モータ制御用の
弁である。各流量制御弁はセンタバイパス回路を有し、
弁ブロックＢ23において各流量制御弁２３１〜２３４が
全て中立位置とされたとき、油圧ポンプ２、３は各流量
制御弁２３１〜２３４のセンタバイパス回路を経て管路
３０に、さらに当該管路３０を経てタンクＴに接続され
る。同様に、弁ブロックＢ45において各流量制御弁４５
１〜４５４が全て中立位置とされたとき、油圧ポンプ
４、５は各流量制御弁４５１〜４５４のセンタバイパス
回路を経て管路４０に、さらに当該管路４０を経てタン
クＴに接続される。
接続され、センタバイパスを有する旋回モータ制御用の
流量制御弁である。又、Ｂ23は油圧ポンプ２、３が合流
する弁ブロック、Ｂ45は油圧ポンプ４、５が合流する弁
ブロックを示す。弁ブロックＢ23はタンデム接続された
流量制御弁２３１〜２３４と管路３０で構成され、弁ブ
ロックＢ45はタンデム接続された流量制御弁４５１〜４
５４と管路４０で構成されている。弁ブロックＢ23の流
量制御弁２３１は走行モータ制御用、流量制御弁２３２
はブームシリンダおよびバケットシリンダ制御用、流量
制御弁２３３は予備用、流量制御弁２３４はアームシリ
ンダ制御用の弁であり、又、弁ブロックＢ45の流量制御
弁４５１はアームシリンダ制御用、流量制御弁４５２は
バケットシリンダ制御用、流量制御弁４５３はブームシ
リンダ制御用、流量制御弁４５４は走行モータ制御用の
弁である。各流量制御弁はセンタバイパス回路を有し、
弁ブロックＢ23において各流量制御弁２３１〜２３４が
全て中立位置とされたとき、油圧ポンプ２、３は各流量
制御弁２３１〜２３４のセンタバイパス回路を経て管路
３０に、さらに当該管路３０を経てタンクＴに接続され
る。同様に、弁ブロックＢ45において各流量制御弁４５
１〜４５４が全て中立位置とされたとき、油圧ポンプ
４、５は各流量制御弁４５１〜４５４のセンタバイパス
回路を経て管路４０に、さらに当該管路４０を経てタン
クＴに接続される。
【００１０】上記の油圧回路において、例えば、油圧シ
ョベルのオペレータがブームを上げるべく図示しないブ
ーム操作用の操作レバーを操作すると、その操作量に比
例したパイロット圧Ｐa が流量制御弁２３２および流量
制御弁４５３の図示右側の指令入力ポートに加えられ、
これら流量制御弁２３２、４５３が右側位置へ切り換え
られ、油圧ポンプ２、３、４、５からの圧油が合流して
図示しないブームシリンダのボトム側へ流入し、そのロ
ッドを伸長してブームを上げ方向に駆動する。なお、流
量制御弁２３２の図示左側の指令入力ポートはバケット
チルト用、流量制御弁４５３の図示左側の指令入力ポー
トはブーム下げ用のポートである。
ョベルのオペレータがブームを上げるべく図示しないブ
ーム操作用の操作レバーを操作すると、その操作量に比
例したパイロット圧Ｐa が流量制御弁２３２および流量
制御弁４５３の図示右側の指令入力ポートに加えられ、
これら流量制御弁２３２、４５３が右側位置へ切り換え
られ、油圧ポンプ２、３、４、５からの圧油が合流して
図示しないブームシリンダのボトム側へ流入し、そのロ
ッドを伸長してブームを上げ方向に駆動する。なお、流
量制御弁２３２の図示左側の指令入力ポートはバケット
チルト用、流量制御弁４５３の図示左側の指令入力ポー
トはブーム下げ用のポートである。
【００１１】一方、各レギュレータ１１〜１６には各油
圧ポンプ１〜６の稼動中に指令信号が入力され、斜板１
ａ〜６ａの傾転を制御し、各油圧ポンプ１〜６の吐出流
量を制御する。これを図２に示す圧力−流量特性図を参
照して説明する。図２で、横軸には油圧ポンプの吐出圧
力が、縦軸には油圧ポンプの吐出流量がとってある。レ
ギュレータへの指令信号を、レギュレータ１２を例にと
って説明するが、他のレギュレータの指令信号も同じで
ある。
圧ポンプ１〜６の稼動中に指令信号が入力され、斜板１
ａ〜６ａの傾転を制御し、各油圧ポンプ１〜６の吐出流
量を制御する。これを図２に示す圧力−流量特性図を参
照して説明する。図２で、横軸には油圧ポンプの吐出圧
力が、縦軸には油圧ポンプの吐出流量がとってある。レ
ギュレータへの指令信号を、レギュレータ１２を例にと
って説明するが、他のレギュレータの指令信号も同じで
ある。
【００１２】レギュレータ１２は指令信号入力ポート１
２ａ、１２ｂ、１２ｃを有する。なお、他のレギュレー
タにおける指令信号入力ポート１２ｂ、１２ｃに相当す
る指令信号入力ポートの図示は省略されている。指令信
号入力ポート１２ａには、弁ブロックＢ23の各流量制御
弁に加えられた操作パイロット圧のうちの最大圧が入力
され、これにより吐出流量が増加する方向に斜板２ａが
制御される（この指令信号入力ポートを操作信号入力ポ
ートと称する）。指令信号入力ポート１２ｂには、油圧
ポンプ１２の吐出圧力が入力される場合が多く、図２の
実線に示すように吐出圧力が所定の大きさ以上になると
吐出流量をほぼ双曲線に近い変化で低下させる方向に斜
板２ａが制御される。指令信号入力ポート１２ｃには、
図２の破線に示すように、圧力−流量特性を平行移動さ
せる信号が入力される。以上の構成は、例えば、特公昭
６２−２８３１８号公報や特公平１−２５９０６号公報
に示されるように公知の油圧回路である。
２ａ、１２ｂ、１２ｃを有する。なお、他のレギュレー
タにおける指令信号入力ポート１２ｂ、１２ｃに相当す
る指令信号入力ポートの図示は省略されている。指令信
号入力ポート１２ａには、弁ブロックＢ23の各流量制御
弁に加えられた操作パイロット圧のうちの最大圧が入力
され、これにより吐出流量が増加する方向に斜板２ａが
制御される（この指令信号入力ポートを操作信号入力ポ
ートと称する）。指令信号入力ポート１２ｂには、油圧
ポンプ１２の吐出圧力が入力される場合が多く、図２の
実線に示すように吐出圧力が所定の大きさ以上になると
吐出流量をほぼ双曲線に近い変化で低下させる方向に斜
板２ａが制御される。指令信号入力ポート１２ｃには、
図２の破線に示すように、圧力−流量特性を平行移動さ
せる信号が入力される。以上の構成は、例えば、特公昭
６２−２８３１８号公報や特公平１−２５９０６号公報
に示されるように公知の油圧回路である。
【００１３】次に、本実施の形態において、故障診断の
ため上記油圧回路に付加した構成を説明する。５１〜５
６は電磁切換弁であり、常時、図示のばねで上側位置に
セットされ、電気信号（ｖ1 〜ｖ6 で示されている）の
入力により下側位置に切り換えられる。各電磁切換弁５
１〜５６が上側位置にあるとき各レギュレータ１１〜１
６の操作信号入力ポートには通常の動作における指令信
号が入力され、下側位置に切り換えられたときにはパイ
ロットポンプ７のパイロット圧が入力されて対応する油
圧ポンプの吐出流量を最大とする。
ため上記油圧回路に付加した構成を説明する。５１〜５
６は電磁切換弁であり、常時、図示のばねで上側位置に
セットされ、電気信号（ｖ1 〜ｖ6 で示されている）の
入力により下側位置に切り換えられる。各電磁切換弁５
１〜５６が上側位置にあるとき各レギュレータ１１〜１
６の操作信号入力ポートには通常の動作における指令信
号が入力され、下側位置に切り換えられたときにはパイ
ロットポンプ７のパイロット圧が入力されて対応する油
圧ポンプの吐出流量を最大とする。
【００１４】６１は油圧ポンプ１と流量制御弁２１との
間に設けられた差圧センサ付きチェック弁、６２、６３
はそれぞれ油圧ポンプ２、３と弁ブロックＢ23の間の合
流点の上流側に設けられた差圧センサ付きチェック弁、
６４、６５はそれぞれ油圧ポンプ４、５と弁ブロックＢ
45の間の合流点の上流側に設けられた差圧センサ付きチ
ェック弁、６６は油圧ポンプ６と流量制御弁２６との間
に設けられた差圧センサ付きチェック弁（詳細は後述す
る）である。７０はコンピュータで構成されて油圧ポン
プの故障判定を行う処理装置（詳細は後述する）、８０
は処理装置７０に対して判定開始を指令するスイッチ、
９０は判定データを表示する表示装置である。
間に設けられた差圧センサ付きチェック弁、６２、６３
はそれぞれ油圧ポンプ２、３と弁ブロックＢ23の間の合
流点の上流側に設けられた差圧センサ付きチェック弁、
６４、６５はそれぞれ油圧ポンプ４、５と弁ブロックＢ
45の間の合流点の上流側に設けられた差圧センサ付きチ
ェック弁、６６は油圧ポンプ６と流量制御弁２６との間
に設けられた差圧センサ付きチェック弁（詳細は後述す
る）である。７０はコンピュータで構成されて油圧ポン
プの故障判定を行う処理装置（詳細は後述する）、８０
は処理装置７０に対して判定開始を指令するスイッチ、
９０は判定データを表示する表示装置である。
【００１５】図３は上記差圧センサ付きチェック弁６１
の構成を示す図である。他の差圧センサ付きチェック弁
の構成も同じであるので図示は省略する。図３で、６１
１は油圧ポンプ１に接続されるチェック弁、６１２はチ
ェック弁の両側に生じる圧力の差を検出する差圧センサ
である。通常、チェック弁はばねでシート面に押しつけ
られたポペットを有し、油圧ポンプからの圧油がポペッ
トのポンプ側の面６１１０に作用し、その作用した力
が、ばね力と出口側の面６１１１に作用する力との和よ
り大きいとポペットはシート面から離れ、圧油は入り口
ポート６１３から入り、シート面にできた隙間を通って
出口ポート６１４から流出する。このとき、通過する流
量に対応して、チェック弁６１１の両側（入り口ポート
６１３と出口ポート６１４との間の圧力差（差圧）が変
化する。差圧センサ６１２は当該差圧ｄＰ61を検出して
出力する。図１で、各差圧センサ付きチェック弁６１〜
６６の検出信号が符号ｄＰ61〜ｄＰ64で示されている。
の構成を示す図である。他の差圧センサ付きチェック弁
の構成も同じであるので図示は省略する。図３で、６１
１は油圧ポンプ１に接続されるチェック弁、６１２はチ
ェック弁の両側に生じる圧力の差を検出する差圧センサ
である。通常、チェック弁はばねでシート面に押しつけ
られたポペットを有し、油圧ポンプからの圧油がポペッ
トのポンプ側の面６１１０に作用し、その作用した力
が、ばね力と出口側の面６１１１に作用する力との和よ
り大きいとポペットはシート面から離れ、圧油は入り口
ポート６１３から入り、シート面にできた隙間を通って
出口ポート６１４から流出する。このとき、通過する流
量に対応して、チェック弁６１１の両側（入り口ポート
６１３と出口ポート６１４との間の圧力差（差圧）が変
化する。差圧センサ６１２は当該差圧ｄＰ61を検出して
出力する。図１で、各差圧センサ付きチェック弁６１〜
６６の検出信号が符号ｄＰ61〜ｄＰ64で示されている。
【００１６】図４は図１に示す処理装置のシステム構成
図である。この図で、７１は所要の演算、制御を行う中
央処理ユニット（ＣＰＵ）、７２はＣＰＵ７１の制御プ
ログラム等が格納されたリードオンリメモリ（ＲＯ
Ｍ）、７３は計測結果や判定結果等が一時格納されるラ
ンダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、７４は時刻信号を出
力するタイマ、７５はＡ／Ｄ変換器を備え、差圧センサ
付きチェック弁６１〜６６の検出圧力信号ｄＰ61〜ｄＰ
66やスイッチ８０の判定開始信号ｗを入力する入力イン
タフェース、７６はＤ／Ａ変換器を備え、各電磁切換弁
５１〜５６に対する信号ｖ1 〜ｖ6 や表示装置９０に対
する表示データＤを出力する出力インタフェースであ
る。ＲＯＭ７２は、後述する変換マップや所要の数値等
が格納された領域７２１、入出力処理プログラムが格納
された領域７２２、判定処理プログラムが格納された領
域７２３、および表示処理プログラムが格納された領域
７２４を有する。
図である。この図で、７１は所要の演算、制御を行う中
央処理ユニット（ＣＰＵ）、７２はＣＰＵ７１の制御プ
ログラム等が格納されたリードオンリメモリ（ＲＯ
Ｍ）、７３は計測結果や判定結果等が一時格納されるラ
ンダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、７４は時刻信号を出
力するタイマ、７５はＡ／Ｄ変換器を備え、差圧センサ
付きチェック弁６１〜６６の検出圧力信号ｄＰ61〜ｄＰ
66やスイッチ８０の判定開始信号ｗを入力する入力イン
タフェース、７６はＤ／Ａ変換器を備え、各電磁切換弁
５１〜５６に対する信号ｖ1 〜ｖ6 や表示装置９０に対
する表示データＤを出力する出力インタフェースであ
る。ＲＯＭ７２は、後述する変換マップや所要の数値等
が格納された領域７２１、入出力処理プログラムが格納
された領域７２２、判定処理プログラムが格納された領
域７２３、および表示処理プログラムが格納された領域
７２４を有する。
【００１７】図５は図４に示すＲＯＭ７２の領域７２１
に格納された変換マップを示す図である。この図で、横
軸には図１に示す各差圧センサ付きチェック弁６１〜６
６の検出圧力が、又、縦軸にはこれに対応する流量がと
ってある。この変換マップは次のようにして作成され
る。即ち、各流量制御弁を中立位置とし、各差圧センサ
付きチェック弁６１〜６６に圧油を通過させて流量と差
圧の関係を測定し、得られたデータをマップの形に作成
する。なお、このように作成する場合には、後述するよ
うに、故障診断は油圧ポンプの吐出流量を最大流量とし
て行われるので、変換マップも流量の大きな部分におけ
る流量と圧力との関係を作成しておけば充分である。
又、図１に示す各油圧ポンプが新品である場合には、油
圧ポンプの定格流量と差圧とで１点を求め、それに既知
のオリフィスや管路の抵抗を用いて変換マップを作成し
てもよい。
に格納された変換マップを示す図である。この図で、横
軸には図１に示す各差圧センサ付きチェック弁６１〜６
６の検出圧力が、又、縦軸にはこれに対応する流量がと
ってある。この変換マップは次のようにして作成され
る。即ち、各流量制御弁を中立位置とし、各差圧センサ
付きチェック弁６１〜６６に圧油を通過させて流量と差
圧の関係を測定し、得られたデータをマップの形に作成
する。なお、このように作成する場合には、後述するよ
うに、故障診断は油圧ポンプの吐出流量を最大流量とし
て行われるので、変換マップも流量の大きな部分におけ
る流量と圧力との関係を作成しておけば充分である。
又、図１に示す各油圧ポンプが新品である場合には、油
圧ポンプの定格流量と差圧とで１点を求め、それに既知
のオリフィスや管路の抵抗を用いて変換マップを作成し
てもよい。
【００１８】次に、本実施の形態の動作を図６、図７お
よび図８に示すフローチャートを参照して説明する。故
障診断はスイッチ８０をオンすることによりいつでも行
うことができる。ところで、大型の油圧ショベルでは、
途中の休憩時間を含めて連続８時間程度の作業を行うこ
とが多く、このような作業の場合には、当該油圧ショベ
ルのオペレータは、作業終了時に、又は次のオペレータ
との交代時に、スイッチ８０を操作することが望まし
い。このスイッチ操作時には、原動機であるエンジンの
回転数を最大にし、全ての操作レバーを中立位置とした
状態でスイッチ８０をオンとする。これにより、スイッ
チ８０からの信号ｗが処理装置７０の入力インタフェー
ス７５を介してＣＰＵ７１に読み込まれ、最初にＲＯＭ
７２の領域７２２に格納されている入出力処理プログラ
ムが起動する。この入出力処理プログラムの処理手順を
図５により説明する。
よび図８に示すフローチャートを参照して説明する。故
障診断はスイッチ８０をオンすることによりいつでも行
うことができる。ところで、大型の油圧ショベルでは、
途中の休憩時間を含めて連続８時間程度の作業を行うこ
とが多く、このような作業の場合には、当該油圧ショベ
ルのオペレータは、作業終了時に、又は次のオペレータ
との交代時に、スイッチ８０を操作することが望まし
い。このスイッチ操作時には、原動機であるエンジンの
回転数を最大にし、全ての操作レバーを中立位置とした
状態でスイッチ８０をオンとする。これにより、スイッ
チ８０からの信号ｗが処理装置７０の入力インタフェー
ス７５を介してＣＰＵ７１に読み込まれ、最初にＲＯＭ
７２の領域７２２に格納されている入出力処理プログラ
ムが起動する。この入出力処理プログラムの処理手順を
図５により説明する。
【００１９】最初に、ＣＰＵ７１はタイマ７４から現在
時刻Ｔ（ｎ）を読み込む（手順Ｓ1）。なお、ｎはこの
手順Ｓ1 の処理の回数を表す。次いで、ＣＰＵ７１は電
磁切換弁５１に対する信号ｖ1 をオンとし、他の電磁切
換弁５２〜５６に対する信号をオフにする。これによ
り、電磁切換弁５１が下側位置へ切り換えられ、レギュ
レータ１１の操作信号入力ポートにはパイロットポンプ
７の圧力が導入され、斜板１ａは最大傾転となり、油圧
ポンプ１の吐出流量は最大流量となる。したがって、差
圧センサ付きチェック弁６１のチェック弁６１１の両側
の差圧は上昇し、この差圧が差圧力センサ６１２により
検出される。ＣＰＵ７１は差圧センサ６１２の信号ｄＰ
61を読み込み、これを油圧ポンプ１の最大流量に対する
圧力データＤ1 （ｎ）としてＲＡＭ７３に格納する（手
順Ｓ2 ）。
時刻Ｔ（ｎ）を読み込む（手順Ｓ1）。なお、ｎはこの
手順Ｓ1 の処理の回数を表す。次いで、ＣＰＵ７１は電
磁切換弁５１に対する信号ｖ1 をオンとし、他の電磁切
換弁５２〜５６に対する信号をオフにする。これによ
り、電磁切換弁５１が下側位置へ切り換えられ、レギュ
レータ１１の操作信号入力ポートにはパイロットポンプ
７の圧力が導入され、斜板１ａは最大傾転となり、油圧
ポンプ１の吐出流量は最大流量となる。したがって、差
圧センサ付きチェック弁６１のチェック弁６１１の両側
の差圧は上昇し、この差圧が差圧力センサ６１２により
検出される。ＣＰＵ７１は差圧センサ６１２の信号ｄＰ
61を読み込み、これを油圧ポンプ１の最大流量に対する
圧力データＤ1 （ｎ）としてＲＡＭ７３に格納する（手
順Ｓ2 ）。
【００２０】次に、ＣＰＵ７１は電磁切換弁５２に対す
る信号ｖ2 をオンとし、他の電磁切換弁５１、５３〜５
６に対する信号をオフにする。これにより、電磁切換弁
５１は上側位置へ戻り、電磁切換弁５２が下側位置へ切
り換えられ、レギュレータ１２の操作信号入力ポートに
はパイロットポンプ７の圧力が導入され、斜板２ａは最
大傾転となり、油圧ポンプ２の吐出流量は最大流量とな
り、ＣＰＵ７１は、このときの差圧センサ付きチェック
弁６２の差圧センサの信号ｄＰ62を油圧ポンプ２の最大
流量に対する圧力データＤ2 （ｎ）としてＲＡＭ７３に
格納する（手順Ｓ3 ）。全く同様に、油圧ポンプ３〜６
に対しても同じ処理を行う（手順Ｓ4 〜Ｓ7 ）。
る信号ｖ2 をオンとし、他の電磁切換弁５１、５３〜５
６に対する信号をオフにする。これにより、電磁切換弁
５１は上側位置へ戻り、電磁切換弁５２が下側位置へ切
り換えられ、レギュレータ１２の操作信号入力ポートに
はパイロットポンプ７の圧力が導入され、斜板２ａは最
大傾転となり、油圧ポンプ２の吐出流量は最大流量とな
り、ＣＰＵ７１は、このときの差圧センサ付きチェック
弁６２の差圧センサの信号ｄＰ62を油圧ポンプ２の最大
流量に対する圧力データＤ2 （ｎ）としてＲＡＭ７３に
格納する（手順Ｓ3 ）。全く同様に、油圧ポンプ３〜６
に対しても同じ処理を行う（手順Ｓ4 〜Ｓ7 ）。
【００２１】次いで、ＣＰＵ７１は、ＲＯＭ７２の領域
７２１に格納されている図５に示す変換マップを用い
て、各圧力データＤi （ｎ）（ｉ＝１〜６）をこれらに
対応する流量Ｑi （ｎ）（ｉ＝１〜６）に変換し（手順
Ｓ8 ）、ＲＡＭ７３の領域Ａ（ｎ）に、時刻Ｔ（ｎ）
と、各流量Ｑ1 〜Ｑ6 を格納し（手順Ｓ9 ）、入出力処
理プログラムを終了する。なお、上記手順Ｓ8 の処理で
は、予め記憶されている変換マップにより圧力を流量に
変換したが、必ずしも変換マップによることはなく、精
度は多少低下するが、変換マップの代わりに下記の演算
を行って圧力に対する流量を求めるようにしてもよい。 Ｑi ＝ｋ0 ・Ｄi ただし、ｋ0 は所定の係数である。
７２１に格納されている図５に示す変換マップを用い
て、各圧力データＤi （ｎ）（ｉ＝１〜６）をこれらに
対応する流量Ｑi （ｎ）（ｉ＝１〜６）に変換し（手順
Ｓ8 ）、ＲＡＭ７３の領域Ａ（ｎ）に、時刻Ｔ（ｎ）
と、各流量Ｑ1 〜Ｑ6 を格納し（手順Ｓ9 ）、入出力処
理プログラムを終了する。なお、上記手順Ｓ8 の処理で
は、予め記憶されている変換マップにより圧力を流量に
変換したが、必ずしも変換マップによることはなく、精
度は多少低下するが、変換マップの代わりに下記の演算
を行って圧力に対する流量を求めるようにしてもよい。 Ｑi ＝ｋ0 ・Ｄi ただし、ｋ0 は所定の係数である。
【００２２】入出力処理プログラムが終了すると、次に
ＲＯＭ７２の領域７２３に格納されている判定処理プロ
グラムが起動する。この判定処理プログラムの処理手順
を図７を参照して説明する。ＣＰＵ７１は、各流量Ｑi
に対して、前回判定以前のｋ個の流量データＱi （ｎ−
１）、Ｑi （ｎ−２）、…………、Ｑi （ｎ−ｋ）をそ
れぞれＲＡＭ７３の領域Ａ（ｎ−１）、Ａ（ｎ−２）、
…………、Ａ（ｎ−ｋ）から取り出して、それらの平均
値ＱiAを算出する（手順Ｓ11）。即ち、各油圧ポンプ１
〜６の前回以前のｋ個の流量の平均値Ｑ1A、Ｑ2A、……
……、Ｑ6Aが得られる。
ＲＯＭ７２の領域７２３に格納されている判定処理プロ
グラムが起動する。この判定処理プログラムの処理手順
を図７を参照して説明する。ＣＰＵ７１は、各流量Ｑi
に対して、前回判定以前のｋ個の流量データＱi （ｎ−
１）、Ｑi （ｎ−２）、…………、Ｑi （ｎ−ｋ）をそ
れぞれＲＡＭ７３の領域Ａ（ｎ−１）、Ａ（ｎ−２）、
…………、Ａ（ｎ−ｋ）から取り出して、それらの平均
値ＱiAを算出する（手順Ｓ11）。即ち、各油圧ポンプ１
〜６の前回以前のｋ個の流量の平均値Ｑ1A、Ｑ2A、……
……、Ｑ6Aが得られる。
【００２３】なお、値ｋは、今回の判定までに、例えば
100 時間程度経過しているような値に選定される。さき
に述べたように、オペレータの交代が約8 時間毎で、そ
の都度オペレータにより判定がなされる場合、値ｋは12
又は13（100/8 ）とされる。
100 時間程度経過しているような値に選定される。さき
に述べたように、オペレータの交代が約8 時間毎で、そ
の都度オペレータにより判定がなされる場合、値ｋは12
又は13（100/8 ）とされる。
【００２４】次いで、ＣＰＵ７１は、ＴA ＝Ｔ（ｎ）−
Ｔ（ｎ−ｋ）、即ち、平均値ＱiAの算出期間ＴA を求め
る（手順Ｓ12）。さらに、ＣＰＵ７１は、同一容量の油
圧ポンプ２、３、４、５について今回得られた流量Ｑ2
（ｎ）、Ｑ3 （ｎ）、Ｑ4 （ｎ）、Ｑ5 （ｎ）の平均値
ＱB を算出し（手順Ｓ13）、次に、平均値ＱB の期間Ｔ
B ［ＴB ＝Ｔ（ｎ）−Ｔ（ｎ−ｋ）］を演算する（手順
Ｓ14）。なお、上記各期間ＴA 、ＴB はタイマ７４の時
刻に基づいて算出されるが、エンジンが所定の回転数以
上になっている間の時間や、油圧ポンプが所定の圧力以
上、又は所定の流量以上になった時間を電気的に計測し
て各期間ＴA 、ＴB を算出した方が良いのは明らかであ
る。
Ｔ（ｎ−ｋ）、即ち、平均値ＱiAの算出期間ＴA を求め
る（手順Ｓ12）。さらに、ＣＰＵ７１は、同一容量の油
圧ポンプ２、３、４、５について今回得られた流量Ｑ2
（ｎ）、Ｑ3 （ｎ）、Ｑ4 （ｎ）、Ｑ5 （ｎ）の平均値
ＱB を算出し（手順Ｓ13）、次に、平均値ＱB の期間Ｔ
B ［ＴB ＝Ｔ（ｎ）−Ｔ（ｎ−ｋ）］を演算する（手順
Ｓ14）。なお、上記各期間ＴA 、ＴB はタイマ７４の時
刻に基づいて算出されるが、エンジンが所定の回転数以
上になっている間の時間や、油圧ポンプが所定の圧力以
上、又は所定の流量以上になった時間を電気的に計測し
て各期間ＴA 、ＴB を算出した方が良いのは明らかであ
る。
【００２５】次に、ＣＰＵ７１は、次式の演算 ＥiA＝［Ｑi （ｎ）−ＱiA］×100 ／ＱiA（％） 即ち、現在の流量Ｑi が過去の長期間の平均値ＱiAに対
して何％増減したかを演算し（手順Ｓ15）、これをＲＡ
Ｍ７３に格納する。又、次式の演算 ＥiB＝［Ｑi （ｎ）−Ｑi （ｎ−１）］×100 ／Ｑi
（ｎ−１）（％） 即ち、現在の流量Ｑi が前回得られた流量Ｑi （ｎ−
１）に対して何％増減したかを演算し（手順Ｓ16）、こ
れをＲＡＭ７３に格納する。さらに、次式の演算 ＥjC＝［Ｑj （ｎ）−ＱB ］×100 ／ＱB （％） （ｊ
＝２、３、４、５） 即ち、同一容量の油圧ポンプ２、３、４、５の現在の流
量Ｑ2 （ｎ）、Ｑ3 （ｎ）、Ｑ4 （ｎ）、Ｑ5 （ｎ）の
それぞれが、それらの平均値ＱB に対して何％差がある
かを演算し（手順Ｓ17）、これをＲＡＭ７３に格納す
る。これにより判定処理プログラムを終了する。
して何％増減したかを演算し（手順Ｓ15）、これをＲＡ
Ｍ７３に格納する。又、次式の演算 ＥiB＝［Ｑi （ｎ）−Ｑi （ｎ−１）］×100 ／Ｑi
（ｎ−１）（％） 即ち、現在の流量Ｑi が前回得られた流量Ｑi （ｎ−
１）に対して何％増減したかを演算し（手順Ｓ16）、こ
れをＲＡＭ７３に格納する。さらに、次式の演算 ＥjC＝［Ｑj （ｎ）−ＱB ］×100 ／ＱB （％） （ｊ
＝２、３、４、５） 即ち、同一容量の油圧ポンプ２、３、４、５の現在の流
量Ｑ2 （ｎ）、Ｑ3 （ｎ）、Ｑ4 （ｎ）、Ｑ5 （ｎ）の
それぞれが、それらの平均値ＱB に対して何％差がある
かを演算し（手順Ｓ17）、これをＲＡＭ７３に格納す
る。これにより判定処理プログラムを終了する。
【００２６】上記の値ＥiAは各油圧ポンプ毎の長時間の
流量平均に基づく第１の判定基準値、上記の値ＥiBは各
油圧ポンプ毎の前回の流量に基づく第２の判定基準値、
上記の値ＥjCは同一容量の油圧ポンプの現時点での流量
平均に基づく第３の判定基準値である。第１の判定基準
値は油圧ポンプの性能の緩やかな変化を判断するのに適
し、第２の判定基準値は油圧ポンプの数時間程度の間に
生じた急激な性能の変化の判定に有効であり、第３の判
定基準値は同一容量の油圧ポンプ相互の比較により著し
く差が出た油圧ポンプを見出すのに有効である。
流量平均に基づく第１の判定基準値、上記の値ＥiBは各
油圧ポンプ毎の前回の流量に基づく第２の判定基準値、
上記の値ＥjCは同一容量の油圧ポンプの現時点での流量
平均に基づく第３の判定基準値である。第１の判定基準
値は油圧ポンプの性能の緩やかな変化を判断するのに適
し、第２の判定基準値は油圧ポンプの数時間程度の間に
生じた急激な性能の変化の判定に有効であり、第３の判
定基準値は同一容量の油圧ポンプ相互の比較により著し
く差が出た油圧ポンプを見出すのに有効である。
【００２７】判定処理プログラムが終了すると、次にＲ
ＯＭ７２の領域７２４に格納されている表示処理プログ
ラムが起動する。この表示処理プログラムの処理手順は
図８に示すように、入出力処理プログラムおよび判定処
理プログラムで得られた現在時刻Ｔ（ｎ）、前回以前ｋ
回前までの経過時間ＴA 、前回からの経過時間ＴB 、第
１の判定基準値ＥiA、第２の判定基準値ＥiB、および第
３の判定基準値ＥjCをデータＤ（通常はシリアル信号）
として表示装置９０へ出力する（手順Ｓ21）処理であ
る。
ＯＭ７２の領域７２４に格納されている表示処理プログ
ラムが起動する。この表示処理プログラムの処理手順は
図８に示すように、入出力処理プログラムおよび判定処
理プログラムで得られた現在時刻Ｔ（ｎ）、前回以前ｋ
回前までの経過時間ＴA 、前回からの経過時間ＴB 、第
１の判定基準値ＥiA、第２の判定基準値ＥiB、および第
３の判定基準値ＥjCをデータＤ（通常はシリアル信号）
として表示装置９０へ出力する（手順Ｓ21）処理であ
る。
【００２８】図９は表示装置９０の表示例を示す図であ
る。表示装置９０は、図示されていないが、処理装置７
０から出力されるデータＤ、その他の所要データを入力
する入力インタフェース、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、キ
ャラクタジェネレータ、ＬＣＤドライバ、ＬＣＤ等で構
成されており、データＤが入力されるとこれに応じて、
例えば図８に示す形式で表示を行う。図８中、アンダー
ライン部分が入力されたデータＤにより変化する部分で
ある。この表示例に示されるデータＤは、現在時刻Ｔ
（ｎ）が「1996年4 月4日 14時30分」、ｋ回前までの
経過時間ＴA が「103 時間」、前回からの経過時間ＴB
が「7.6 時間」であり、又、油圧ポンプ１の第１の判定
基準値Ｅ1Aが「−15％」、同じく第２の判定基準値Ｅ1B
が「−3 ％」…………、油圧ポンプ２の第３の判定基準
値Ｅ2Cが「＋7 ％」、…………、油圧ポンプ５の第３の
判定基準値Ｅ2Cが「＋6 ％」、油圧ポンプ６の第１の判
定基準値Ｅ6Aが「−22％」、同じく第２の判定基準値Ｅ
6Bが「−6 ％」である。
る。表示装置９０は、図示されていないが、処理装置７
０から出力されるデータＤ、その他の所要データを入力
する入力インタフェース、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、キ
ャラクタジェネレータ、ＬＣＤドライバ、ＬＣＤ等で構
成されており、データＤが入力されるとこれに応じて、
例えば図８に示す形式で表示を行う。図８中、アンダー
ライン部分が入力されたデータＤにより変化する部分で
ある。この表示例に示されるデータＤは、現在時刻Ｔ
（ｎ）が「1996年4 月4日 14時30分」、ｋ回前までの
経過時間ＴA が「103 時間」、前回からの経過時間ＴB
が「7.6 時間」であり、又、油圧ポンプ１の第１の判定
基準値Ｅ1Aが「−15％」、同じく第２の判定基準値Ｅ1B
が「−3 ％」…………、油圧ポンプ２の第３の判定基準
値Ｅ2Cが「＋7 ％」、…………、油圧ポンプ５の第３の
判定基準値Ｅ2Cが「＋6 ％」、油圧ポンプ６の第１の判
定基準値Ｅ6Aが「−22％」、同じく第２の判定基準値Ｅ
6Bが「−6 ％」である。
【００２９】油圧ショベルのオペレータは、運転室内に
設置された表示装置９０の画面を見て、各油圧ポンプ１
〜６に異常が存在するか否か判断する。この判断は、油
圧ポンプ相互間のばらつきを数％とし、又、管路を通過
するとき生じる圧力損失は作動油の温度の影響を受け易
いのでこれに数１０％の余裕をみたうえで、例えば、第
１の判定基準値ＥiAについては２０％程度を、又、第２
の判定基準値ＥiBについては短時間で誤判定するのを避
けるため２５％程度を、さらに、第３の判定基準値ＥjC
については同じ容量の油圧ポンプであり、かつ、同一時
間、同一温度での比較であって高精度が期待できるので
１５％程度を、それぞれ異常か否かの判定値とする。
設置された表示装置９０の画面を見て、各油圧ポンプ１
〜６に異常が存在するか否か判断する。この判断は、油
圧ポンプ相互間のばらつきを数％とし、又、管路を通過
するとき生じる圧力損失は作動油の温度の影響を受け易
いのでこれに数１０％の余裕をみたうえで、例えば、第
１の判定基準値ＥiAについては２０％程度を、又、第２
の判定基準値ＥiBについては短時間で誤判定するのを避
けるため２５％程度を、さらに、第３の判定基準値ＥjC
については同じ容量の油圧ポンプであり、かつ、同一時
間、同一温度での比較であって高精度が期待できるので
１５％程度を、それぞれ異常か否かの判定値とする。
【００３０】このように、本実施の形態では、油圧ポン
プと流量制御弁との間に差圧センサ付きチェック弁を介
在させ、判定開始のスイッチを操作することにより、１
つの油圧ポンプの吐出量を最大流量に、他の全ての油圧
ポンプの吐出流量を最小流量にして当該１つの油圧ポン
プに対応する差圧センサ付きチェック弁の検出差圧を採
取してこれに応じた流量に変換し、これを各油圧ポンプ
について行い、このようにして採取した各判定毎の各流
量を記憶しておき、今回得た流量を、（１）同一油圧ポ
ンプの過去長時間の流量の平均値、（２）前回の流量、
（３）同一容量の油圧ポンプの今回流量の平均値、とそ
れぞれ比較するようにしたので、振動の大きな作業機械
の油圧ポンプであって複数の油圧ポンプを合流して使用
するものであっても、各油圧ポンプ毎の故障診断を確実
に行うことができる。
プと流量制御弁との間に差圧センサ付きチェック弁を介
在させ、判定開始のスイッチを操作することにより、１
つの油圧ポンプの吐出量を最大流量に、他の全ての油圧
ポンプの吐出流量を最小流量にして当該１つの油圧ポン
プに対応する差圧センサ付きチェック弁の検出差圧を採
取してこれに応じた流量に変換し、これを各油圧ポンプ
について行い、このようにして採取した各判定毎の各流
量を記憶しておき、今回得た流量を、（１）同一油圧ポ
ンプの過去長時間の流量の平均値、（２）前回の流量、
（３）同一容量の油圧ポンプの今回流量の平均値、とそ
れぞれ比較するようにしたので、振動の大きな作業機械
の油圧ポンプであって複数の油圧ポンプを合流して使用
するものであっても、各油圧ポンプ毎の故障診断を確実
に行うことができる。
【００３１】又、所定の使用時間が経過したら部品を取
換える手法に比較して、各部品をその寿命寸前まで使用
することができるので、部品の使用効率を高めることが
でき、極めて経済的である。又、本実施の形態の故障診
断を繰り返し行い、データを積み重ねてゆくことによ
り、判定精度を高くすることができ、これにより、故障
発生より相当前の段階で当該故障を予知することがで
き、予めこれに対処することができる。
換える手法に比較して、各部品をその寿命寸前まで使用
することができるので、部品の使用効率を高めることが
でき、極めて経済的である。又、本実施の形態の故障診
断を繰り返し行い、データを積み重ねてゆくことによ
り、判定精度を高くすることができ、これにより、故障
発生より相当前の段階で当該故障を予知することがで
き、予めこれに対処することができる。
【００３２】なお、上記実施の形態では、電磁切換弁を
順次切り換えて各差圧センサ付きチェック弁の差圧を採
取する例について説明したが、１つの電磁切換弁により
全ての油圧ポンプを同時に切り換えて、各差圧を採取し
てもよい。この場合には電磁切換弁の切換が不要になる
ので、判定時間を短縮することができる。このような手
段を採用する場合、各油圧ポンプの圧油は流量制御弁を
通過してタンクに戻るだけであり、各油圧ポンプの吐出
圧は低く、各油圧ポンプの吸収トルクは小さいが、各吸
収トルクの合計がエンジンの負荷となり、エンジンの回
転数が僅かながら低下し、油圧ポンプの回転数も低下し
て最大流量も低下するおそれがあるが、その影響が小さ
ければ上記の手段の採用は可能である。
順次切り換えて各差圧センサ付きチェック弁の差圧を採
取する例について説明したが、１つの電磁切換弁により
全ての油圧ポンプを同時に切り換えて、各差圧を採取し
てもよい。この場合には電磁切換弁の切換が不要になる
ので、判定時間を短縮することができる。このような手
段を採用する場合、各油圧ポンプの圧油は流量制御弁を
通過してタンクに戻るだけであり、各油圧ポンプの吐出
圧は低く、各油圧ポンプの吸収トルクは小さいが、各吸
収トルクの合計がエンジンの負荷となり、エンジンの回
転数が僅かながら低下し、油圧ポンプの回転数も低下し
て最大流量も低下するおそれがあるが、その影響が小さ
ければ上記の手段の採用は可能である。
【００３３】さらに、上記実施の形態では、電磁切換弁
を用いるが、このような電磁切換弁を用いなくても故障
判定を行うことができる。即ち、操作レバーを選択的に
操作して、特定の油圧アクチュエータを特定の姿勢で操
作することにより油圧ポンプの吐出流量を最大流量近く
の流量にすることができる。例えば、ブームを上げ、ア
ームを伸ばし、バケットをダンプにした姿勢から、ブー
ムを下げる方向、アームおよびバケットを巻き込む方向
にそれぞれ単独に動作させれば、油圧ポンプ２、３、
４、５については、さきの実施の形態と同様の条件で差
圧信号を採取することにより全ての判定処理が可能とな
る。この場合、図２で圧力Ｐ0 の無制御の領域での操作
が可能であることが前提となるが、負荷圧力が大きくて
圧力Ｐ0 より大きい定トルク制御の領域に入ったとして
も、、第３の判定基準値による処理は有効であるし、再
現性が良いように注意していつも同じ姿勢で動作させる
ならば、精度は多少低下するが、第１、第２の判定基準
値による処理も、判定値を若干大きく選定するだけで有
効とすることができる。一方、油圧ポンプ１、６は旋回
モータに対するものであり、操作レバーを最大量に操作
すれば、確実に第２図に示す定トルク制御の領域での駆
動となるが、この場合でも第３の判定基準値による処理
は有効である。
を用いるが、このような電磁切換弁を用いなくても故障
判定を行うことができる。即ち、操作レバーを選択的に
操作して、特定の油圧アクチュエータを特定の姿勢で操
作することにより油圧ポンプの吐出流量を最大流量近く
の流量にすることができる。例えば、ブームを上げ、ア
ームを伸ばし、バケットをダンプにした姿勢から、ブー
ムを下げる方向、アームおよびバケットを巻き込む方向
にそれぞれ単独に動作させれば、油圧ポンプ２、３、
４、５については、さきの実施の形態と同様の条件で差
圧信号を採取することにより全ての判定処理が可能とな
る。この場合、図２で圧力Ｐ0 の無制御の領域での操作
が可能であることが前提となるが、負荷圧力が大きくて
圧力Ｐ0 より大きい定トルク制御の領域に入ったとして
も、、第３の判定基準値による処理は有効であるし、再
現性が良いように注意していつも同じ姿勢で動作させる
ならば、精度は多少低下するが、第１、第２の判定基準
値による処理も、判定値を若干大きく選定するだけで有
効とすることができる。一方、油圧ポンプ１、６は旋回
モータに対するものであり、操作レバーを最大量に操作
すれば、確実に第２図に示す定トルク制御の領域での駆
動となるが、この場合でも第３の判定基準値による処理
は有効である。
【００３４】なお、上記実施の形態の説明では、油圧シ
ョベルを例示して説明したが、油圧ショベル以外の作業
機械の油圧ポンプの故障診断に適用できるのは当然であ
る。又、差圧センサ付きチェック弁で検出した差圧を流
量に変換し、この流量に基づいて故障判定を行う例につ
いて説明したが、必ずしも差圧を流量に変換する必要は
なく、差圧センサ付きチェック弁で検出した差圧をその
まま用いることもできる。又、得られたデータを、作業
機械を管理する部署へ送信することにより、作業機械の
オペレータでなく、当該管理部署で故障診断を行うこと
もできる。又、上記実施の形態の説明では、各油圧ポン
プの現在値が３つの判定基準値からどの程度のずれをも
っているかを表示する例について示したが、判定値との
比較の結果を表示したり、ランプ等を用いて表示するこ
ともできる。さらに、判定は、8 時間の作業交代の都度
行う例について説明したが、これに限ることはなく、エ
ンジンを最大回転数又はこれに近い回転数とし、全ての
操作レバーを中立とし、スイッチ９０を操作することに
よりいつでも行うことができる。又、差圧センサの２つ
の接続点間のチェック弁の上流又は下流に小さな絞りを
挿入して管路の圧力を高めるようにしてもよい。
ョベルを例示して説明したが、油圧ショベル以外の作業
機械の油圧ポンプの故障診断に適用できるのは当然であ
る。又、差圧センサ付きチェック弁で検出した差圧を流
量に変換し、この流量に基づいて故障判定を行う例につ
いて説明したが、必ずしも差圧を流量に変換する必要は
なく、差圧センサ付きチェック弁で検出した差圧をその
まま用いることもできる。又、得られたデータを、作業
機械を管理する部署へ送信することにより、作業機械の
オペレータでなく、当該管理部署で故障診断を行うこと
もできる。又、上記実施の形態の説明では、各油圧ポン
プの現在値が３つの判定基準値からどの程度のずれをも
っているかを表示する例について示したが、判定値との
比較の結果を表示したり、ランプ等を用いて表示するこ
ともできる。さらに、判定は、8 時間の作業交代の都度
行う例について説明したが、これに限ることはなく、エ
ンジンを最大回転数又はこれに近い回転数とし、全ての
操作レバーを中立とし、スイッチ９０を操作することに
よりいつでも行うことができる。又、差圧センサの２つ
の接続点間のチェック弁の上流又は下流に小さな絞りを
挿入して管路の圧力を高めるようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、油圧ポ
ンプと流量制御弁との間に差圧センサ付きチェック弁を
介在させ、油圧ポンプの吐出量を最大流量にして各油圧
ポンプに対応する差圧センサ付きチェック弁の検出差圧
を採取し（又はこれに応じた流量に変換し）、採取した
各判定毎の各検出差圧（又は流量）を記憶しておき、当
該検出値（又は流量）に基づいて油圧ポンプの良否の判
定を行うようにしたので、振動の大きな作業機械の油圧
ポンプであって複数の油圧ポンプを合流して使用するも
のであっても、各油圧ポンプ毎の故障診断を確実に行う
ことができる。
ンプと流量制御弁との間に差圧センサ付きチェック弁を
介在させ、油圧ポンプの吐出量を最大流量にして各油圧
ポンプに対応する差圧センサ付きチェック弁の検出差圧
を採取し（又はこれに応じた流量に変換し）、採取した
各判定毎の各検出差圧（又は流量）を記憶しておき、当
該検出値（又は流量）に基づいて油圧ポンプの良否の判
定を行うようにしたので、振動の大きな作業機械の油圧
ポンプであって複数の油圧ポンプを合流して使用するも
のであっても、各油圧ポンプ毎の故障診断を確実に行う
ことができる。
【００３６】又、所定の使用時間が経過したら部品を取
換える手法に比較して、各部品をその寿命寸前まで使用
することができるので、部品の使用効率を高めることが
でき、極めて経済的である。さらに、故障診断を繰り返
してデータを積み重ねてゆくことにより、判定精度を高
くすることができ、これにより、故障発生より相当前の
段階で当該故障を予知することができ、予めこれに対処
することができる。
換える手法に比較して、各部品をその寿命寸前まで使用
することができるので、部品の使用効率を高めることが
でき、極めて経済的である。さらに、故障診断を繰り返
してデータを積み重ねてゆくことにより、判定精度を高
くすることができ、これにより、故障発生より相当前の
段階で当該故障を予知することができ、予めこれに対処
することができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る大型の油圧ショベル
の油圧ポンプ故障診断装置を示す図である。
の油圧ポンプ故障診断装置を示す図である。
【図２】図１に示す各油圧ポンプの吐出圧と吐出流量と
の関係の特性図である。
の関係の特性図である。
【図３】差圧センサ付きチェック弁の構成を示す図であ
る。
る。
【図４】図１に示す処理装置のシステム構成図である。
【図５】図１に示す圧力センサの検出圧力と流量との変
換マップの特性図である。
換マップの特性図である。
【図６】図１に示す処理装置の動作を説明するフローチ
ャートである。
ャートである。
【図７】図１に示す処理装置の動作を説明するフローチ
ャートである。
ャートである。
【図８】図１に示す処理装置の動作を説明するフローチ
ャートである。
ャートである。
【図９】図１に示す表示装置の表示例を示す図である。
１〜６ 油圧ポンプ ７ パイロットポンプ １１〜１６ レギュレータ ５１〜５６ 電磁切換弁 ６１〜６６ 差圧センサ付きチェック弁 ７０ 処理装置 ８０ スイッチ ９０ 表示装置
フロントページの続き (72)発明者 橋本 昭 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 古野 義紀 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 渡辺 豊 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内
Claims (5)
- 【請求項１】 レギュレータにより吐出量が制御される
複数の可変容量油圧ポンプと、これら可変容量油圧ポン
プの１つ又は複数から吐出される圧油により駆動される
複数の油圧アクチュエータと、前記各油圧アクチュエー
タの駆動を制御する複数の流量制御弁と、１つ又は複数
の前記可変容量油圧ポンプを中立位置にある１つ又は複
数の前記流量制御弁を経てタンクに接続する管路とを備
えた作業機械において、前記各可変容量油圧ポンプと前
記流量制御弁との間に介在する差圧センサ付きチェック
弁と、前記可変容量油圧ポンプが前記管路と接続された
状態で前記レギュレータに可変容量油圧ポンプの最大吐
出量を指示する最大吐出量指示手段と、この最大吐出量
指示手段による最大流量を吐出している可変容量油圧ポ
ンプについての前記差圧センサ付きチェック弁の検出圧
力を格納する記憶手段と、前記検出圧力に基づいて前記
各可変容量油圧ポンプの良否の判定を行う故障判定手段
とを設けたことを特徴とする作業機械の油圧ポンプ故障
診断装置。 - 【請求項２】 レギュレータにより吐出量が制御される
複数の可変容量油圧ポンプと、これら可変容量油圧ポン
プの１つ又は複数から吐出される圧油により駆動される
複数の油圧アクチュエータと、前記各油圧アクチュエー
タの駆動を制御する複数の流量制御弁と、１つ又は複数
の前記可変容量油圧ポンプを中立位置にある１つ又は複
数の前記流量制御弁を経てタンクに接続する管路とを備
えた作業機械において、前記各可変容量油圧ポンプと前
記流量制御弁との間に介在する差圧センサ付きチェック
弁と、前記可変容量油圧ポンプが前記管路と接続された
状態で前記レギュレータに可変容量油圧ポンプの最大吐
出量を指示する最大吐出量指示手段と、この最大吐出量
指示手段による最大流量を吐出している可変容量油圧ポ
ンプについての前記差圧センサ付きチェック弁の検出圧
力をこれに対応する流量に変換する圧力−流量変換手段
と、この圧力−流量変換手段により変換された流量を格
納する記憶手段と、前記検出圧力に基づいて前記各可変
容量油圧ポンプの良否の判定を行う故障判定手段とを設
けたことを特徴とする作業機械の油圧ポンプ故障診断装
置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２において、前記故
障判定手段は、同一の前記可変容量油圧ポンプについて
の過去の前記検出圧力の平均値と今回の検出圧力との比
較、又は過去の前記圧力−流量変換手段による変換流量
の平均値と今回の変換流量との比較を行うことを特徴と
する作業機械の油圧ポンプ故障診断装置。 - 【請求項４】 請求項１又は請求項２において、前記故
障判定手段は、同一の前記可変容量油圧ポンプについて
の前回の前記検出圧力と今回の検出圧力との比較、又は
前回の圧力−流量変換手段による変換流量と今回の変換
流量との比較を行うことを特徴とする作業機械の油圧ポ
ンプ故障診断装置。 - 【請求項５】 請求項１又は請求項２において、前記故
障判定手段は、同一の容量の他の各可変容量油圧ポンプ
についての今回の前記検出圧力の平均値と今回の検出圧
力との比較、又は今回の圧力−流量変換手段による変換
流量の平均値と今回の変換流量との比較を行うことを特
徴とする作業機械の油圧ポンプ故障診断装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21278096A JP3857361B2 (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | 作業機械の油圧ポンプ故障診断装置 |
| US09/051,440 US6055851A (en) | 1996-08-12 | 1997-08-07 | Apparatus for diagnosing failure of hydraulic pump for work machine |
| AU37843/97A AU708692B2 (en) | 1996-08-12 | 1997-08-07 | Fault diagnosis system for hydraulic pumps in work vehicle |
| PCT/JP1997/002771 WO1998006946A1 (fr) | 1996-08-12 | 1997-08-07 | Appareil de diagnostic de panne de pompe hydraulique pour machine de travail |
| DE19780822T DE19780822B4 (de) | 1996-08-12 | 1997-08-07 | Hydraulikvorrichtung zur Bestimmung von Fehlern von Hydropumpen in einem Arbeitsfahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21278096A JP3857361B2 (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | 作業機械の油圧ポンプ故障診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1054371A true JPH1054371A (ja) | 1998-02-24 |
| JP3857361B2 JP3857361B2 (ja) | 2006-12-13 |
Family
ID=16628277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21278096A Expired - Fee Related JP3857361B2 (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | 作業機械の油圧ポンプ故障診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3857361B2 (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000046015A (ja) * | 1998-07-28 | 2000-02-15 | Yutani Heavy Ind Ltd | 油圧回路の自己診断装置 |
| JP2001241384A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 油圧作業機のポンプ監視装置 |
| WO2002064980A1 (fr) | 2001-02-15 | 2002-08-22 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Dispositif de diagnostic de panne d"une pompe pour dispositif de commande hydraulique et dispositif d"affichage du dispositif de diagnostic |
| JP2005534849A (ja) * | 2002-07-29 | 2005-11-17 | ザ ビーオーシー グループ ピーエルシー | ポンプ及びポンプシステムの状態モニタ |
| JP2006509950A (ja) * | 2002-12-16 | 2006-03-23 | ヌオーヴォ ピニォーネ ホールディング ソシエタ ペル アチオニ | 往復圧縮機を監視する方法及びシステム |
| JP2007292316A (ja) * | 2007-06-21 | 2007-11-08 | Kobelco Contstruction Machinery Ltd | 油圧回路の自己診断装置 |
| JP2012524196A (ja) * | 2010-02-23 | 2012-10-11 | アルテミス インテリジェント パワー リミティド | 流体作動機および流体作動機の動作方法 |
| EP2820302A4 (en) * | 2012-02-02 | 2016-01-20 | Ghd Pty Ltd | SYSTEM FOR DETERMINING THE PUMP EFFICIENCY AND CORRESPONDING METHOD FOR DETERMINING THE PUMP EFFICIENCY |
| US9739266B2 (en) | 2010-02-23 | 2017-08-22 | Artemis Intelligent Power Limited | Fluid-working machine and method of operating a fluid-working machine |
| JP6273396B1 (ja) * | 2017-07-28 | 2018-01-31 | 川崎重工業株式会社 | 故障診断装置、それを備えるポンプユニット、及び故障診断方法 |
| WO2019022252A1 (ja) * | 2017-07-28 | 2019-01-31 | 川崎重工業株式会社 | 故障診断装置、それを備えるポンプユニット、及び故障診断方法 |
| JP2019112801A (ja) * | 2017-12-22 | 2019-07-11 | ヤンマー株式会社 | 作業車両 |
| JP2019116721A (ja) * | 2017-12-26 | 2019-07-18 | ヤンマー株式会社 | 作業車両 |
| JP2019152124A (ja) * | 2018-03-01 | 2019-09-12 | 住友精密工業株式会社 | 定圧液供給装置 |
| JP2020143591A (ja) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 | 油圧ポンプの故障診断装置、故障診断装置を備える建設機械、故障診断方法および故障診断プログラム |
| CN114900426A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-12 | 鹏城实验室 | 一种基于主被动混合测量的故障定位方法及相关设备 |
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|---|---|---|---|---|
| JP7246297B2 (ja) | 2019-12-16 | 2023-03-27 | 日立建機株式会社 | 建設機械 |
-
1996
- 1996-08-12 JP JP21278096A patent/JP3857361B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US6823289B2 (en) | 2001-02-15 | 2004-11-23 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Pump trouble diagnosing device for hydraulic drive device and display device of the diagnosing device |
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| KR101023314B1 (ko) * | 2002-07-29 | 2011-03-18 | 에드워즈 리미티드 | 모니터링 방법과, 컴퓨터 프로그램 제품과, 데이터 저장매체 및 장치 |
| JP2006509950A (ja) * | 2002-12-16 | 2006-03-23 | ヌオーヴォ ピニォーネ ホールディング ソシエタ ペル アチオニ | 往復圧縮機を監視する方法及びシステム |
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| US9739266B2 (en) | 2010-02-23 | 2017-08-22 | Artemis Intelligent Power Limited | Fluid-working machine and method of operating a fluid-working machine |
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| CN114900426A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-12 | 鹏城实验室 | 一种基于主被动混合测量的故障定位方法及相关设备 |
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