WO1997037870A1 - Procede de diagnostic de defaillance pour camion-benne et son dispositif - Google Patents

Procede de diagnostic de defaillance pour camion-benne et son dispositif Download PDF

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WO1997037870A1
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Nobuki Hasegawa
Yukio Sugano
Genichirou Watanabe
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Komatsu Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a failure diagnosis method and an apparatus for an industrial vehicle such as a dump truck. Background technology
  • failure diagnosis devices diagnose which parts and locations of which devices have failed when some kind of failure occurs in the vehicle. For example, the operation and function of each sensor, actuator, controller, etc., are diagnosed sequentially, and if an abnormality is detected, the name of the part or foreign code number is displayed on a display. It is set to inform the operation evening. In this way, it is possible to complete the repair in a short time by replacing or repairing the failed part or the like at the place where the failure is pointed out.
  • a true failure location cannot be detected for a failure factor that occurs only intermittently without an abnormal state continuing.
  • the cause and the location of the failure are estimated in accordance with the content of each failure, and related measures such as exchanging parts and sensors etc. and observing the situation are taken. If not, parts will be replaced many times. For this reason, it takes a long time to find the true cause, the work efficiency at the time of repair is not good, and there is a problem that downtime cannot be reduced.
  • a failure diagnosis device This involves periodically diagnosing the status of each device such as the engine, transmission, axle, suspension, hydraulic and pneumatic system, and brakes, storing this diagnostic data as a history, and performing a failure based on these histories. It is a trend analysis that attempts to predict the occurrence. Further, even when a failure occurs, such a failure diagnosis apparatus makes it possible to diagnose the true failure factor by referring to these histories.
  • the diagnostic data useful as a history must be capable of accurately diagnosing the failure location, that is, it must be able to accurately represent the state trend in the process leading to the occurrence of the failure. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in view of the conventional problems and provides a method and apparatus for diagnosing a failure of a dump truck which can prevent a failure from occurring and diagnose a true cause of failure in a short time. It is intended to be.
  • a first aspect of the present invention is a dump truck that discharges a load mounted on a body and lowers the body after the discharge, and includes an engine, a transmission, each axle, each suspension, a hydraulic and pneumatic system, and a brake.
  • the failure diagnosis method for a dump truck having a diagnosis device for diagnosing the operation and function of the engine, etc. the engine, the transmission, the respective axles, the respective suspensions, and the oil empty at the time of the predetermined rotation speed of the engine while the body is descending. It diagnoses the operation and function of at least one of the pressure system and the brake.
  • the hydraulic circuit components such as the hydraulic pump are in a predetermined steady state. Therefore, in steady state, the engine, transmission, axle, suspension, hydraulic and pneumatic systems and brakes Since the diagnostics can always be made under the same conditions when measuring and diagnosing the status of each device, this diagnostic data can accurately represent the status trend of each device. As a result, by storing this diagnostic data as a history, it is possible to make an accurate diagnosis of the failure location. In addition, since the actual work does not have to be interrupted for the diagnosis, the production efficiency and the maintenance efficiency can be maintained without reducing the operation rate of the vehicle.
  • the second aspect of the present invention includes a body for loading and discharging a load, and a state of temperature, pressure and position of each device such as an engine, a transmission, each axle, each suspension, a hydraulic and pneumatic system, and a brake. And a body operation means for instructing the body to move up and down.
  • a directional control valve for lowering the body in response to a command from the engine, and when the body operating means is in a predetermined operating position, the engine, transmission, each axle, each suspension, and the oil / air at a predetermined rotation speed of the engine.
  • the state of at least one of the pressure system and the brake is detected by the state detection means; and When the output value is stored as history data and failure diagnosis is performed, self-diagnosis control for diagnosing the operation and function of each device by comparing the magnitude or change rate of the detected value with a standard value based on the history data. Device.
  • the direction switching valve for controlling the body elevating is moved to the operation position.
  • the position is switched to the corresponding position, and each hoist cylinder for elevating moves down and descends.
  • the hydraulic pump is in a constant load state, and each hydraulic device in the hydraulic circuit of the dump truck is in a stable steady state.
  • the signals from the state detection means for detecting the temperature, pressure and position of each device such as the engine, transmission, axles, suspensions, hydraulic and pneumatic systems and brakes are always measured under the same conditions. And input to the self-diagnosis controller.
  • the diagnostic data based on the detection value of the state detecting means accurately represents the state trend of each device. Therefore, using this diagnostic data as history By comparing the magnitude and change rate of the detected value with a reference value based on the history data, it is possible to accurately diagnose a failure location. In addition, since the diagnosis is performed during the descent of the body, the actual work does not have to be interrupted for the diagnosis, so that the production efficiency is maintained without reducing the operation rate of the vehicle.
  • a third aspect of the present invention is the failure diagnostic apparatus for a dump truck according to the second aspect of the present invention, further comprising a body descent start detecting unit that detects a descent start of the body, wherein the self-diagnosis control device includes: When the detection signal of the body descent start detecting means is the start of the body descent, and when the body operation means is at the predetermined operation position, the engine, transmission, each axle, and each suspension at the predetermined rotation speed of the engine are provided. The state of at least one of the hydraulic and pneumatic systems and the brakes is detected by state detection means, and the detected value is stored as history data. When a fault is diagnosed, the detection is performed based on the history data. The operation and function of each device are diagnosed by comparing the magnitude and rate of change of the value with the standard value.
  • the body descent start detecting means detects the start of the body descent and the predetermined failure diagnosis processing is performed only when the body operation means is at the predetermined operation position
  • the engine, transmission, each axle, Signals are input from state detection means for detecting the state of each suspension, hydraulic and pneumatic system, and brake devices, such as temperature, pressure, and position. Therefore, the state of each device under certain conditions can be reliably detected, and the reliability of diagnosis can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view of a dump truck provided with a diagnostic device according to the present invention.
  • FIG. 2 shows a block diagram of the configuration of the failure diagnosis device according to the present invention.
  • FIG. 3 shows a hydraulic circuit diagram for elevating the body of the failure diagnosis device according to the present invention.
  • FIG. 4 shows a processing flowchart of the failure diagnosis device according to the present invention.
  • the dump truck 1 has a vehicle body having rotatable wheels 2, a body 4 that can move up and down on the rear of the vehicle body and has a load, and a body 4 on the left and right sides of the vehicle body. And each hoist cylinder 3, 3 for raising and lowering.
  • An axle 19 for supporting each wheel 2 and a suspension 9 for absorbing a shock are provided between each wheel 2 and the vehicle body, and a brake device (not shown) is provided for each wheel 2.
  • An operator's cab 5 is provided at the front of the vehicle body, and inside the operator's cab 5, a body operating means 50 for instructing the body 4 to move up and down is provided.
  • An example of the body operation means 50 is an operation lever 6 as shown in FIG.
  • FIG. 2 shows a block diagram of the configuration of the failure diagnosis device according to the present invention.
  • the self-diagnosis control device 11 is configured by a computer system centered on, for example, a microcomputer or the like, and forms the core of the failure diagnosis device.
  • the body operation means 50 is provided with an operation position detector 51 for detecting an operation position, and detects whether the operation position is up, down, or a float position.
  • the body operating means 50 is not limited to the operating lever 6, but may be other means, for example, operated by a push button switch or the like.
  • the operation position detector 51 includes, for example, a limit switch that operates according to the operation position, a potentiometer that detects an operation amount from the neutral position of the operation lever 6, and the like.
  • a body descent start detecting means 40 is provided to detect that the body 4 has started descent.
  • the body descent start detecting means 40 is constituted by a body rising end detection switch 41 for detecting that the body 4 is positioned at the rising end. That is, it is determined that the body 4 has started descending when the body 4 starts moving from the rising end.
  • the body descent start detecting means 40 is not limited to the body rising end detection switch 41, but may be another method for detecting the descent start of the body 4, for example, by detecting the loaded weight value of the body 4. When the loaded weight value becomes equal to the empty state, it may be determined that the discharging operation is completed, that is, the descent of the body is started.
  • the engine control device 12 controls the engine (not shown) to a predetermined rotation speed based on the rotation speed command from the self-diagnosis control device 11.
  • the transmission control device 13 controls the transmission gear position (not shown) based on the gear position command from the self-diagnosis control device 11.
  • the brake control device 14 operates the brake device based on the braking command from the self-diagnosis control device 11 to apply braking to the vehicle. Further, the self-diagnosis control device 11 receives the detection signal of the operation position detector 51, and outputs the engine control device 12 and the transmission control device 13 when the body operation means 50 force is at a predetermined operation position g. And a predetermined command is output to the brake control device 14 respectively.
  • the state detecting means 20 is for detecting the state of each device such as the engine, the transmission, the respective axles 19, the respective suspensions 9, the hydraulic and pneumatic systems and the brakes of the dump truck 1, and for example, the temperature sensor 21 , A pressure sensor 22 and a position sensor 23.
  • the state detecting means 20 detects, for example, oil temperature, oil pressure, rotation speed, blow-by pressure, exhaust temperature, oil level, etc. for an engine, and measures oil temperature, oil level, and clutch disconnection for transmission. Detect the state such as time.
  • the amount of brake wear, abnormal wear, etc. are detected from the amount of stroke of the piston to obtain a braking force by pressing a disc (not shown) inside the brake device.
  • each suspension 9 With respect to each suspension 9, the pressure value applied to each suspension 9 when the vehicle is empty is detected.
  • These state detection values are input to the self-diagnosis control device 11 from the sensors 21, 22, and 23, and are stored as history data in a predetermined storage area in the self-diagnosis control device 11. ing .
  • the self-diagnosis control device 11 calculates the magnitude of the state detection value and the trend of the rate of change based on the history data, and compares the calculated value with a reference value corresponding thereto. The results of the comparison are used to detect abnormal phenomena and predict the occurrence of failures, and to refer to the causes of failures.
  • FIG. 3 shows an example of a hydraulic circuit diagram of body lifting control according to the present invention.
  • the direction switching valve 7 is switched, for example, by an instruction from the operation lever 6 and the hydraulic pump 8
  • the direction in which the pressure oil discharged from the cylinder is supplied to each of the hoist cylinders 3, 3 is controlled.
  • the body operation means 50 is constituted by a push button switch other than the operation lever 6, for example, a controller (not shown) is electrically or pneumatically or pneumatically operated according to the operation signal of the push button switch.
  • the direction switching valve 7 may be switched by a command of a hydraulic signal.
  • One of the two input ports of the directional control valve 7 is connected to the hydraulic pump 8 via the pipeline 31 and the other is connected to the hydraulic pump 8 via the pipeline 32 and the check valve 17. I have.
  • the return port of the directional control valve 7 is connected to the tank 16 via the pipe 33.
  • the first output port is connected to the tank 16 via the pipe 37
  • the second output port is connected to each hoist cylinder 3, 3 is connected to the bottom chamber 3b.
  • the third output port is connected to a head chamber 3a of each hoist cylinder 3, 3 via a pipe 35, a valve 15, and a pipe 36.
  • the valve 15 is composed of a throttle valve and a check valve. When pressure oil flows out of the head chamber 3a, it is shut off by the check valve and passes through the throttle valve.
  • the spool of the directional control valve 7 When the operating lever 6 is in the body holding position, the spool of the directional control valve 7 is in the neutral position 7b, and the oil in the head chambers 3a, 3a and the bottom chambers 3b, 3b of each hoist cylinder 3, 3 is set. Does not flow out, so body 4 holds its position. At this time, the pressure oil from the hydraulic pump 8 drains to the tank 16 via the pipelines 31 and 37.
  • the spool of the directional control valve 7 When the operating lever 6 is in the up position, the spool of the directional control valve 7 is at the position 7a, and the hydraulic oil from the hydraulic pump 8 is supplied with the check valve 17, the pipes 3, 2, 3, 5, the valves 15 and the pipes. It flows into the head chambers 3a, 3a of each hoist cylinder 3, 3 via 36.
  • the spool of the directional control valve 7 is at the position 7c, and most of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 8 is stored in the tank via the lines 31 and 37. Drain to 16. Then, the weight of the body 4 is applied to the hoist cylinders 3 and 3, so the oil in the head chamber 3a drains to the tank 16 via the pipe 36, the valve 15 and the pipes 35 and 33. . Accordingly, a negative pressure is generated in the bottom chamber 3b, so that part of the pressure oil discharged from the hydraulic pump 8 flows into the bottom chamber 3b via the check valve 17.
  • the failure diagnosis device performs a failure diagnosis using history information in which the steady state of each device is recorded in chronological order, it is preferable that the history information be measured under the same conditions. Therefore, in the present embodiment, the measurement is performed in a steady state in which the hydraulic circuit after the completion of discharging is operated under a constant condition as described above. In addition, as a step of each process, a number is added to the symbol S and displayed.
  • body lowering start detecting means 40 3 ⁇ 4 It is determined whether lowering start is detected. If lowering start is detected, the process proceeds to S2, and if not, S1 is repeated.
  • the body descent start detecting means 40 is the body rising end detection switch 41, it is determined whether or not the body rising end detection switch 41 has been turned on (up end) to off (down start). Then go to S2 when turned off.
  • the body operation means 50 performs a failure diagnosis based on the signal input from the operation position detector 51. It is determined whether or not the operating position is the predetermined operating position. If the operating position is not the predetermined operating position, S2 is repeated until the operating position is reached.
  • the predetermined operation position is a float position or a descending position.
  • each device such as a transmission and a brake is set to an initial state for failure diagnosis in S3.
  • This initial state is, for example, a state in which a command is output to the transmission control device 13 to set the transmission shift stage to neutral, and a command is output to the brake control device 14 to turn on the brake.
  • a routine diagnosis process is performed.
  • a rotation speed command is output to the engine control device 12 to fix it at the first predetermined rotation speed.
  • each state signal is input from the state detection means 20, and these state detection values are stored in a predetermined storage area as history data.
  • a command is output to the transmission control device 13, the brake control device 14, etc., and each device such as the transmission and the brake is automatically changed from the initial state to another state. While the state change during the operation is detected by the state detecting means 20, these state detected values are pathologically recorded as history data. Thereafter, in S7, the state of each device such as the transmission and the brake is dynamically transited to the original initial state, and the state change at the time of the transition is detected by the state detecting means 20. These state detection values are stored as history data.
  • a predetermined rotation speed transition command is output to the engine control device 12 to increase or decrease from the first predetermined rotation speed to the second predetermined rotation speed.
  • these state detection values are stored as history data while the state detection means 20 detects the state change when the rotation speed is changing. Further, after fixing the engine rotation speed to the second predetermined rotation speed in S10, the same processing as S5 to S7 described above is performed in S11.
  • the state of each device is detected in a predetermined predetermined steady state, or this state change is detected while transitioning from this predetermined steady state to another steady state, Each state is measured each time under the same conditions.
  • This measurement data is useful as a history. Therefore, the history data accurately represents the status trend leading to the failure of each device, and failure diagnosis is performed based on this history data, so the reliability of detecting abnormal phenomena, predicting the occurrence of failure, and estimating the location of the failure is reliable. The nature increases.
  • diagnosis is performed at the same time as the normal work during the actual work, there is no need to provide a special work for the diagnosis. Therefore, it does not reduce the operation rate of vehicles and does not hinder production efficiency.
  • the first and second predetermined rotation speeds are set in advance for the engine rotation speed.
  • the present invention is not limited to this. For example, even if two or more predetermined rotation speeds are set. Diagnosis may be made at a predetermined number of rotations. Then, instead of performing the entire process flowchart at the time of each diagnosis, for example, only a part of the processes may be performed each time, or all the diagnoses may be performed only once in a predetermined number of diagnoses. Good.
  • the steady state of the hydraulic circuit is not limited to the state when the body descends after the completion of the discharging as described above, and may be, for example, immediately after the work is completed and immediately before power-off.
  • the steady state of the engine may be either when the engine is fixed at the predetermined predetermined rotation speed as described above, or when the engine is shifted from the predetermined rotation speed to another predetermined rotation speed. It may be set to one idle or a rated rotation speed. It is also possible to measure by combining these states.
  • INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a failure diagnosis method for an industrial vehicle such as a dump truck and the like, which can prevent a failure from occurring and diagnose a true failure cause in a short time.

Description

明 細 書 ダンプトラックの故障診断方法及びその装置 技 術 分 野
本発明は、 ダンプトラック等の産業車両に対する故障診断方法及びその装置に 関する。 背 景 技 術
ダンプトラック等の産業車両においては、 故障時のダウンタイムを短縮化する ことが重要な課題となつており、 このために従来から様々な故障診断装置が提案 されている。 これらの故障診断装置は、 車両に何らかの故障が発生した時にどの 装置のどこの部品、 箇所が故障しているかを診断している。 例えば、 各センサ、 各ァクチユエ一タ、 各コントローラ等の作動及び機能が正常か否かを順次診断し て行き、 異常が検出されたときのその部位名や異 コ一ド番号等を表示器でオペ レー夕に知らせるようになつている。 こうして、 故障が指摘された箇所の故障部 品等を交換又は修理することによって、 短時間で修理を完了することが可能とな 。
しかしながら、 従来のような故障診断装置では、 異常状態が継続せずに断続的 にしか発生しないような故障要因に対して、 真の故障箇所を検出できな 、場合が 生じている。 このような場合には、 それぞれの故障内容に対応して要因及び故障 箇所を推定し、 これに関連する部品ゃセンサ等を交換して様子を見るなどの処置 を行っているが、 修理が完全でないときは、 何回も部品交換等を行なうことにな る。 このために、 真の要因究明までに長時間を要し、 故障修理時の作業能率が良 くなく、 ダウンタイムを短縮化できないという問題が生じている。
さらに、 最近は故障発生時に修理するだけではなく、 故障発生前にこれを予知 して未然に故障発生を防止することにより、 ダウンタイムの短縮化を図れるよう な故障診断装置の開発が強く要望されている。 これは、 エンジン、 卜ランスミツ シヨン、 アクスル、 サスペンション、 油空圧システム及びブレーキ等各装置の状 態を定期的に診断し、 この診断データを履歴として記憶しておき、 これらの履歴 に基づいて故障発生を予測しょうとするもの、 いわゆるトレンドアナリシスであ る。 また、 故障発生した場合でも、 このような故障診断装置によればこれらの履 歴を参照して真の故障要因を診断することが可能となる。
しかし、 この定期的な診断のために車両の作業を中断して特別の作業を行なう ことは、 車両の稼働率を低下させて生産効率を阻害することになるので好ましく なく、 実作業を中断しないような診断方法が望まれている。 しかもこの診断方法 においては、 履歴として記慷する診断データは、 故障箇所を的確に診断できるも の、 すなわち故障発生に至る過程の状態トレンドを正確に表現できるものでなけ ればならない。 発 明 の 開 示
本発明は、 力、かる従来の問題点に着目してなされたもので、 故障発生を未然に 防止すると共に、 真の故障要因を短時間で診断できるダンプトラックの故障診断 方法及びその装置を提供することを目的としている。
本発明の第 1は、 ボディに搭載した積載物を排出し、 排出後にこのボディを降 下させるダンプトラックであって、 そのエンジン、 トランスミッション、 各ァク スル、 各サスペンション、 油空圧システム及びブレーキ等の作動、 機能を診断す る診断装置を有するダンプトラックの故障診断方法において、 前記ボディの降下 中に、 前記エンジンの所定回転数時のエンジン、 トランスミ ッション、 各アクス ル、 各サスペンション、 油空圧システム及びブレーキの内から、 少なくとも一つ の装置の作動、 機能を診断している。
この方法によると、 排出完了後にボディが降下している時は、 油圧ポンプ等の 油圧回路構成要素は所定の定常状態にある。 したがって、 定常状態でエンジン、 トランスミ ッション、 アクスル、 サスペンション、 油空圧システム及びブレーキ 等各装置の状態を測定して診断すると常に同一条件で診断できるので、 この診断 データは各装置の状態トレンドを正確に表すことができる。 この結果、 この診断 データを履歴として記憶することにより、 故障箇所の的確な診断が可能となる。 また、 診断のために実作業を中断しなくてもよいので、 車両の稼働率が低下せず に生産効率力、'維持される。
本発明の第 2は、 積載物を搭載して排出しするボディを備え、 エンジン、 トラ ンスミッション、 各アクスル、 各サスペンション、 油空圧システム及びブレーキ 等各装置の温度、 圧力及び位置等の状態を検出する状態検出手段を有し、 且つこ れら各装置の作動、 機能を診断するダンプトラックの故障診断装置において、 前 記ボディの上昇及び降下を指令するボディ操作手段と、 このボディ操作手段から の指令によってこのボディを降下させる方向切換弁と、 このボディ操作手段が所 定の操作位置のときに、 前記エンジンの所定回転数時におけるエンジン、 トラン スミッション、 各アクスル、 各サスペンション、 油空圧システム及びブレーキの 内から、 少なくとも一つの装置の状態を前記状態検出手段により検出し、 且つこ の検出値を履歴データとして記憶し、 故障診断するときには、 この履歴データに 基づいて前記検出値の大きさや変化率と規格値との比較を行って各装置の作動、 機能の診断を行なう自己診断制御装置とを備えている。
この装置によると、 排出時にオペレータが例えば操作レバー等のボディ操作手 段を所定の操作位置 （例えばフロート位置や降下位置等） に操作したとき、 ボデ ィ昇降を制御する方向切換弁が操作位置に対応した位置に切り換わり、 昇降用の 各ホイストシリンダが縮小して降下する。 このとき、 油圧ポンプは一定の負荷状 態になり、 ダンプトラックの油圧回路の各油圧機器は安定した定常状態にある。 この状態において、 エンジン、 トランスミッション、 各アクスル、 各サスペンシ ヨン、 油空圧システム及びブレーキ等各装置の温度、 圧力及び位置等の状態を検 出する状態検出手段からの信号は、 常時同一条件で測定されて自己診断制御装置 に入力される。 したがって、 この状態検出手段の検出値に基づいた診断データは 各装置の状態トレンドを正確に表している。 よって、 この診断データを履歴とし て記憶し、 この履歴データに基づ 、て前記検出値の大きさや変化率と基準値との 比較を行なうことにより、 故障箇所の的確な診断が可能となる。 また、 診断はボ ディ降下中に実施されるので、 診断のために実作業を中断しなくてもよく、 よつ て、 車両の稼働率が低下せずに生産効率が維持される。
本発明の第 3は、 . 本発明の第 2に記載のダンプトラックの故障診断装置にお いて、 前記ボディの降下開始を検出するボディ降下開始検出手段を付設し、 前記 自己診断制御装置は、 このボディ降下開始検出手段の検出信号がボディ降下開始 のときで、 且つ前記ボディ操作手段が所定の操作位置のときに、 前記エンジンの 所定回転数時におけるエンジン、 トランスミ ッション、 各アクスル、 各サスペン シヨン、 油空圧システム及びブレーキの内から、 少なくとも一つの装置の状態を 状態検出手段により検出すると共に、 この検出値を履歴データとして記憶し、 故 障診断するときには、 この履歴データに基づいて前記検出値の大きさや変化率と 規格値との比較を行って各装置の作動、 機能の診断を行なうものである。
この装置によると、 ボディ降下開始検出手段がボディ降下開始を検出し、 且つ ボディ操作手段が所定の操作位置のときに初めて、 所定の故障診断処理を行うた め、 エンジン、 トランスミ ツション、 各アクスル、 各サスペンション、 油空圧シ ステム及びブレーキの各装置の温度、 圧力及び位置等の状態を検出する状態検出 手段からの信号を入力するようにしている。 よって、 確実に一定条件での各装置 の状態を検出できるので、 診断の信頼性を向上できる。 図面の簡単な説明
図 1は本発明に係る故 診断装置を備えたダンプ卜ラックの斜視図を表す。 図 2は本発明に係る故障診断装置の構成プロック図を示す。
図 3は本発明に係る故障診断装置のボディ昇降の油圧回路図を示す。
図 4は本発明に係る故障診断装置の処理フローチャートを示す。 発明を実施するための最良の形態
本発明に係る本実施例を、 図〗〜図 4を参照して説明する。
ダンプトラック 1は、 図 1に示すように回動自在な各車輪 2を有する車体と、 この車体上の後部に昇降可能で、 且つ積載物を搭載するボディ 4と、 この車体左 右にボディ 4を昇降させる各ホイストシリンダ 3、 3とを備えている。 各車輪 2 と車体との間には、 各車輪 2を支持する各アクスル 1 9と、 衝撃を吸収する各サ スペンション 9とがそれぞれ配設され、 各車輪 2には図示しないブレーキ装置が 配設されている。 また、 車体の前部には運転室 5が配設されており、 運転室 5内 にはボディ 4の昇降を指令するボディ操作手段 5 0が設けられている。 このボデ ィ操作手段 5 0の一例としては、 図 3に示すような操作レバー 6力《挙げられる。 本発明に係る故障診断装置の構成プロック図を図 2に示す。
ここで、 自己診断制御装置 1 1は例えばマイクロコンピュータ等を中心にした コンピュータシステムにより構成されており、 本故障診断装置の中核をなしてい る。 ボディ操作手段 5 0には操作位置を検出する操作位置検出器 5 1が設けられ ていて、 操作位置が上昇か降下か、 又はフロート位置かを検出している。 なお、 ボディ操作手段 5 0としては操作レバー 6に限定されずに他の手段でもよく、 例 えば押しボタンスィッチ等で操作してもよい。 操作位置検出器 5 1は、 例えば操 作位置に対応して作動するリミットスイッチ、 又は操作レバー 6の中立位匱から の操作量を検出するポテンショメータ等で構成される。
また、 ボディ 4が降下を開始したことを検出するために、 ボディ降下開始検出 手段 4 0を設けている。 本実施例では、 ボディ降下開始検出手段 4 0は、 ボディ 4力《上昇端に位置することを検出するボディ上昇端検出スイッチ 4 1により構成 されている。 すなわち、 ボディ 4が上昇端から移動開始したときに、 ボディ 4が 降下を開始したと判断している。 なお、 ボディ降下開始検出手段 4 0はボディ上 昇端検出スィッチ 4 1に限定されず、 ボディ 4の降下開始を検出する他の方法で もよく、 例えばボディ 4の積載重量値を検出してこの積載重量値が空車状態と等 しくなつたことにより排土完了すなわちボディ降下開始と判断してもよい。 エンジン制御装置 1 2は、 自己診断制御装置 1 1からの回転数指令に基づいて 、 図示しないエンジンが所定回転数になるように制御する。 トランスミ ッション 制御装置 1 3は、 自己診断制御装置 1 1からの変速段指令に基づいて、 図示しな いトランスミ ッションの変速段を制御する。 ブレーキ制御装置 1 4は、 自己診断 制御装置 1 1からの制動指令に基づいて、 ブレーキ装置を作動させて車両に制動 をかける。 また、 自己診断制御装置 1 1は操作位置検出器 5 1の検出信号を入力 し、 ボディ操作手段 5 0力、'所定の操作位 gのときにエンジン制御装置 1 2、 トラ ンスミツション制御装置 1 3及びブレーキ制御装置 1 4に所定の指令を、 それぞ れ出力している。
状態検出手段 2 0はダンプトラック 1のエンジン、 トランスミ ッシヨン、 各ァ クスル 1 9、 各サスペンション 9、 油空圧システム及びブレーキ等の各装置の状 態を検出するものであり、 例えば温度センサ 2 1、 圧力センサ 2 2、 位置センサ 2 3等で構成されている。 この状態検出手段 2 0は、 例えば、 エンジンに関して は油温、 油圧、 回転数、 ブローバイ圧、 排気温度、 オイルレベル等の状態を検出 し、 トランスミ ッションに関しては油温、 オイルレベル、 及びクラッチ断続計測 時間等の状態を検出する。 また、 ブレーキ装置に関しては、 その内部にある図示 しないディスクを圧接して制動力を得るためのビストンのストローク量からブレ —キ磨耗量、 異常磨耗状態等を検出する。 各サスペンション 9に関しては、 空車 時の各サスペンション 9に加わる圧力値等を検出する。 これらの状態検出値は、 各センサ 2 1 , 2 2 , 2 3から自己診断制御装置 1 1に入力され、 自己診断制御 装置 1 1内の所定の記憶エリアに履歴データとして記憶されるようになっている 。 自己診断制御装置 1 1では、 これらの履歴データに基づいて前記状態検出値の 大きさや変化率のトレンドを算出し、 この算出値とこれに対応する基準値との比 較を行なう。 そして、 比較した結果によって異常現象の検出や故障発生の予測を 行ったり、 故障発生時の原因究明に参照している。
図 3は本発明に係わるボディ昇降制御の油圧回路図の一例を表している。 方向 切換弁 7は、 例えば操作レバー 6からの指示により切り換えられ、 油圧ポンプ 8 から吐出された圧油を各ホイストシリンダ 3 , 3へ供給する方向を制御している 。 なお、 ボディ操作手段 5 0が操作レバ一 6以外の例えば押しボタンスィッチ等 で構成されている場合には、 押しボタンスィッチの操作信号に応じて図示しない コントローラが電気的な、 または、 空圧又は油圧信号の指令により方向切換弁 7 を切り換えるようにしてもよい。
方向切換弁 7の 2つの入力ポートの中、 一方は管路 3 1を介して油圧ポンプ 8 に接続され、 他方は管路 3 2及びチヱック弁 1 7を介して油圧ポンプ 8に接続さ れている。 そして、 方向切換弁 7の戻りポートは管路 3 3を介してタンク 1 6に 接続されている。 また、 方向切換弁 7の 3つの出力ポートの中、 第 1出力ポート は管路 3 7を介してタンク 1 6に接続され、 第 2出力ポートは管路 3 4を介して 各ホイストシリンダ 3、 3のボトム室 3 bに接続されている。 さらに、 第 3出力 ポー卜は管路 3 5、 弁 1 5及び管路 3 6を介して各ホイストシリンダ 3、 3のへ ッ ド室 3 aに接続されている。 弁 1 5は絞り弁及びチヱック弁からなり、 圧油が へッ ド室 3 a内から流出するときはこのチェック弁により遮断されてこの絞り弁 を経由するようになっている。
操作レバー 6がボディ保持位置のときは、 方向切換弁 7のスプールは中立位置 7 bにあり、 各ホイストシリンダ 3， 3のヘッ ド室 3 a， 3 a及びボトム室 3 b , 3 bの油は流出しないので、 ボディ 4はその位置を保持している。 また、 この とき油圧ポンプ 8からの圧油は管路 3 1、 3 7を経由してタンク 1 6へドレーン する。 操作レバー 6が上昇位置のときは、 方向切換弁 7のスプールは位置 7 aに あり、 油圧ポンプ 8からの圧油はチヱック弁 1 7、 管路 3 2、 3 5、 弁 1 5及び 管路 3 6を経由して各ホイストシリンダ 3、 3のヘッ ド室 3 a , 3 a内に流入す る。 ボトム室 3 b , 3 b内の油は管路 3 4、 3 7を経由してタンク 1 6へドレー ンする。 これによつて、 ホイストシリンダ 3、 3が伸長してボディ 4力上昇する 。 また、 操作レバー 6が降下位置のときは、 方向切換弁 7のスプールは位置 7 d にあり、 油圧ポンプ 8からの圧油はチヱック弁 1 7、 管路 3 2、 3 4を経由して ホイストシリンダ 3、 3のボトム室 3 b内に流入する。 へッ ド室 3 a内の油は管 路 3 6、 弁 1 5、 管路 3 5、 3 3を経由してタンク 1 6へドレ一ンする。 これに よって、 ホイストシリンダ 3、 3力く縮小してボディ 4が下降する。 このように、 排土完了後に操作レバー 6を降下位置に操作した場合には、 油圧ポンプ 8には一 定条件で負荷がかかり、 油圧回路が定常状態となる。
他方、 操作レバー 6がフロート位置のときは、 方向切換弁 7のスプールは位置 7 cにあり、 油圧ポンプ 8から吐出された圧油の大部分は管路 3 1、 3 7を経由 してタンク 1 6へドレーンする。 そして、 ボディ 4の自重がホイストシリンダ 3 、 3にかかるので、 ヘッド室 3 a内の油は管路 3 6、 弁 1 5、 管路 3 5、 3 3を 経由してタンク 1 6へドレーンする。 これに伴いボトム室 3 b内が負圧になるの で、 油圧ポンプ 8から吐出された圧油の一部はチヱック弁 1 7を経由してボトム 室 3 b内に流入する。 このとき、 ボディ 4の自重によりホイストシリンダ 3、 3 が縮小してボディ 4が下降するので、 油圧ポンプ 8には負荷がかかっていない。 したがって、 このとき他の油圧機器を駆動していない状態では、 この油圧回路は 無負荷の定常状態となる。
本実施例に係る自己診断制御装置 1 1の作用を、 図 4に示す処理フローチヤ一 トにより説明する。
本故障診断装置は、 各装置の定常状態を時系列的に記録した履歴情報を使用し て故障診断するので、 この履歴情報は同一条件で測定されることが好ましい。 し たがって、 本実施例では、 前記のように排土完了後の油圧回路が一定条件で作動 する定常状態において測定するようにしている。 なお、 各処理のステップとして は、 符号 Sに番号を付して表示する。
S 1において、 ボディ降下開始検出手段 4 0 ; ¾下開始を検出したか否かを判 断し、 降下開始を検出したときは S 2に進み、 そうでないときは S 1を繰り返す 。 ここで、 ボディ降下開始検出手段 4 0がボディ上昇端検出スィッチ 4 1である 場合には、 ボディ上昇端検出スィッチ 4 1がオン （上昇端） からオフ （下降開始 ) になったか否かを判断し、 オフになったときに S 2に進む。 S 2で操作位置検 出器 5 1から入力した信号に基づいてボディ操作手段 5 0が故障診断を行なうベ き所定の操作位置か否かを判断し、 所定の操作位置でないときは S 2を繰り返し て所定の操作位置になるのを待つ。 ここで、 所定の操作位置とは、 フロート位置 又は降下位置である。 この所定の操作位置になったときは、 S 3で卜ランスミツ シヨン、 ブレーキ等の各装置を故障診断のための初期状態にする。 この初期状態 は、 例えばトランスミツション制御装置 1 3に指令を出力してトランスミツショ ン変速段をニュートラルにし、 ブレーキ制御装置 1 4に指令を出力してブレーキ をオンにした状態等である。 そして、 これ以後、 定常診断の処理を行なう。 先ず、 S 4でェンジン制御装置 1 2に回転数指令を出力して第 1の所定回転数 に固定する。 そして、 S 5で状態検出手段 2 0から各状態信号を入力し、 これら の状態検出値を所定の記憶エリアに履歴データとして記慷する。 次に、 S 6で、 トランスミッション制御装置 1 3及びブレーキ制御装置 1 4等に指令を出力して トランスミツション及びブレーキ等の各装置を初期状態から他の状態に自動的に 遷移させ、 この遷移している時の状態変化を状態検出手段 2 0により検出しなが ら、 これらの状態検出値を履歴データとして記愴する。 その後、 S 7では、 トラ ンスミツション及びブレーキ等の各装置の状態を,動的に元の初期状態に遷移さ せ、 この遷移している時の状態変化を状態検出手段 2 0により検出しながら、 こ れらの状態検出値を履歴データとして記憶する。
次に、 S 8において、 ェンジン制御装置 1 2に所定の回転数遷移指令を出力し て第 1の所定回転数から第 2の所定回転数に上昇又は下降させる。 そして、 S 9 で、 この回転数が遷移している時の状態変化を状態検出手段 2 0により検出しな がら、 これらの状態検出値を履歴データとして記憶する。 さらに、 S 1 0でェン ジン回転数を第 2の所定回転数に固定した後、 S 1 1において前述の S 5〜S 7 と同様の処理を行なう。
次に、 S 1 2で、 今回の診断処理で記憶したデータと、 これまでに記憶されて いる履歴データとに基づいて、 異常の有無を判断する。 すなわち、 今回記憶した データと履歴デー夕との差から変化率等を演算すると共に、 今回記憶したデータ の大きさや演算した変化率等とそれに対応する規格値とを比較する。 S 1 3では この比較の結果で異常がある場合に、 この異常発生を外部に通報する。 例えば、 ランプゃブザー等で警報するか、 外部装置等へ異常内容を送信する。
以上説明したように、 各装置の状態を予め決められた所定の定常状態で検出し 、 あるいはこの所定の定常状態から他の定常状態に遷移させながらこの状態変化 を検出しているので、 これらの各状態は同一条件で毎回測定される。 そして、 こ の測定データは履歴として記慷されている。 したがって、 履歴データは各装置の 異常に至る状態トレンドを精度良く表しており、 この履歴データに基づいて故障 診断しているので、 異常現象の検出、 故障発生の予測、 故障箇所の推定等の信頼 性が高まる。
また、 前記診断は実作業中の通常の作業と同時に行うので、 診断のための作業 を特別に設ける必要がない。 したがって、 車両の稼働率を低下せず、 生産効率を 阻害することはない。
なお、 前記処理フローチャートにおいては、 エンジン回転数について第 1及び 第 2の所定回転数を予め設定しているカ^ これには限定されずに、 例えば 2箇所 以上の所定回転数を設定してもよく、 あるいは 1箇所の所定回転数で診断しても よい。 そして、 前記処理フローチャートの全てを毎回の診断時に行わずに、 例え ば一部の処理のみを毎回行なつてもよく、 あるいは所定診断回数の中で 1回だけ 全ての診断を行なうようにしてもよい。
また、 油圧回路の定常状態は前記のような排土完了後のボディ降下時の状態に 限定されず、 例えば作業終了後の電源遮断直前でもよい。
ェンジンの定常状態は前記のように予め決められた所定回転数に固定したとき 、 又は所定回転数から他の所定回転数へ遷移させたときのいずれでもよく . この ときの所定回転数は例えば口一アイドル、 又は定格回転数等に設定してもよい。 また、 これらの状態を組み合わせて測定することも可能である。 産業上の利用可能性 本発明は、 故障発生を未然に防止すると共に、 真の故障要因を短時間で診断で きるダンプトラック等の産業車両に対する故障診断方法及びその装置として有用 である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ボディ（4) に搭載した積載物を排出し、 排出後にこのボディを降下させるダ ンプトラック（1) であって、 そのエンジン、 卜ランスミッション、 各アクスル、 各サスペンション、 油空圧システム及びブレーキ等の作動、 機能を診断する診断 装置を有するダンプトラックの故障診断方法において、
前記ボディ（4) の降下中に、 前記エンジンの所定回転数時のエンジン、 トラン スミッション、 各アクスル、 各サスペンション、 油空圧システム及びブレーキの 内から、 少なくとも一つの装置の作動、 機能を診断することを特徴とするダンプ トラックの故障診断方法。
2 . 積載物を搭載して排出しするボディ（4) を備え、 エンジン、 トランスミツシ ヨン、 各アクスル、 各サスペンション、 油空圧システム及びブレーキ等各装置の 温度、 圧力及び位置等の状態を検出する状態検出手段 (20)を有し、 且つこれら各 装置の作動、 機能を診断するダンプ卜ラックの故障診断装置において、
前記ボディ（4) の上昇及び降下を指令するボディ操作手段 (50)と、 このボディ 操作手段からの指令によってこのボディを降下させる方向切換弁 (7) と、 このボディ操作手段が所定の操作位置のときに、 前記ェンジンの所定回転数時 におけるエンジン、 トランスミッション、 各アクスル、 各サスペンション、 油空 圧システム及びブレーキの内から、 少なくとも一つの装置の状態を前記状態検出 手段 (20)により検出し、 且つこの検出値を履歴データとして記憶し、 故障診断す るときには、 この履歴デー夕に基づ ^、て前記検出値の大きさや変化率と規格値と の比較を行って各装置の作動、 機能の診断を行なう自己診断制御装置（11)とを備 えたことを特徴とするダンプトラックの故障診断装置。
3 . 請求の範囲 2に記載のダンプトラックの故障診断装置において、
前記ボディ（4) の降下開始を検出するボディ降下開始検出手段 (40)を付設し、 前記自己診断制御装置 (11)は、 このボディ降下開始検出手段の検出信号がボデ ィ降下開始のときで、 且つ前記ボディ操作手段 (50)が所定の操作位置のときに、 前記エンジンの所定回転数時におけるエンジン、 トランスミ ッション、 各アクス ル、 各サスペンション、 油空圧システム及びブレーキの内から、 少なくとも一つ の装置の状態を状態検出手段 (20)により検出すると共に、 この検出値を履歴デ一 夕として記憶し、 故障診断するときには、 この履歴データに基づいて前記検出値 の大きさや変化率と規格値との比較を行つて各装置の作動、 機能の診断を行なう ことを特徴とするダンプトラックの故障診断装置。
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