油诊断系统的制作方法

文档序号:18902057发布日期:2019-10-18 22:04阅读:165来源:国知局
油诊断系统的制作方法

本发明涉及基于由油传感器检测到的油的油性状来诊断油的异常的油诊断系统。



背景技术:

近年来,进行了如下尝试:基于设置到包括液压挖掘机、自卸卡车、轮式装载机、叉车、起重机等在内的作业机械的油传感器的传感器值的信息将异常诊断适用于作业机械。

例如,在专利文献1中公开有一种作业机械的油性状的诊断系统,该诊断系统具备存储装置和运算处理装置,上述存储装置存储有:多个传感器信息,其从油传感器输入,该油传感器对针对利用于作业机械的运转的油的油性状进行检测;和判定值,其针对该多个传感器信息的每一个确定,上述运算处理装置执行如下处理:第1处理,在该第1处理中,基于该多个传感器信息和涉及该多个传感器信息的判定值,判别油的异常程度的水平;第2处理,在该第2处理中,基于在第1处理中判别出的油的异常程度的水平,判别有无必要进行伴有油采集的油分析;以及第3处理,在该第3处理中,于在该第2处理中判别为需要伴有所述油采集的油分析的情况下,将其内容向其他终端输出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2016-113819号公报



技术实现要素:

在上述专利文献1中公开有如下方法:借助规定的公式(评价式)将从油传感器获得的传感器信息转换成评价值(δyj(t)),基于判定值将该评价值分类成多个等级,基于该“评价值的等级”确定油的异常原因。

不过,由油分析公司进行的该基于评价值等级的异常原因的确定出于精度的观点考虑存在改善的余地,出于确保精度的观点考虑,优选同时使用油分析。由于根据异常的原因进行异常发觉时的由服务负责人进行的维修、保养的应对,所以由服务负责人进行的对作业机械的维护应对处于基于油分析的原因确定后,在判别油的异常程度的第1处理的阶段,无法迅速地实施维护应对。

本发明的目的在于提供一种不实施油分析就能够确定引起油的异常的原因的油诊断系统。

本申请包括多个用于解决上述问题的手段,若列举其中一个例子的话,则是一种油诊断系统,其具备控制装置,该控制装置基于多个油性状的传感器信息对机械进行诊断,该多个油性状的传感器信息借助搭载于所述机械的油传感器取得,并包括油的粘度、密度以及介电常数,在该油诊断系统中,所述控制装置具备:存储部,其存储有针对变化量指标的每一个确定的变化量判定值,所述变化量指标表示所述多个油性状的传感器信息的时间变化的倾向;异常判定部,其基于所述多个油性状的传感器信息和针对所述多个油性状的传感器信息的每一个规定的异常判定值来判定所述油的异常;原因确定部,其在由所述异常判定部判定为所述油为异常时,基于判定为该异常的油性状的种类和所述变化量判定值来确定所述油的异常原因;以及发送部,其将由所述原因确定部确定出的异常原因的结果向其他终端发送。

发明的效果

根据本发明,不实施油分析就能够迅速地确定引起油的异常的原因。

附图说明

图1是本发明的实施方式的油诊断系统的概略构成图。

图2是液压挖掘机501的整体结构图。

图3是液压挖掘机501中的发动机701的油系统的构成图。

图4是作业机械用控制器110和制造商用计算机104的概略构成图。

图5是表示由传感器101a检测的各传感器信息(粘度、密度、介电常数)的时间变化的图。

图6是表示粘度(由传感器101a检测的油性状的一个例子)与温度的相关关系的图。

图7是将代表性的发动机油的异常原因与各油性状的变化的相关关系汇总的图。

图8是表示水分混入到了油之际的介电常数的时间变化的一个例子的图。

图9是变化量指标值的一个例子的说明图。

图10是制造商用计算机104所执行的处理的流程图的一个例子。

图11是于在s806中判定为存在灰尘混入可能性的情况下在s815中进行的处理的一个例子的说明图。

图12是根据对图11的4个问诊事项的回答内容而由制造商用计算机104执行的处理在s818中被选择的情况的流程图的一个例子。

具体实施方式

在搭载于以液压挖掘机为代表的作业机械等机械中的发动机、液压泵以及液压缸等液压设备中,由于例如挖掘等高负荷动作的反复进行等,用作零部件的润滑、动力传递介质的油(发动机油、工作油)的性状本身会发生劣化。另外,随着这些油的润滑性能的劣化,在受到高负荷的零部件的接触部产生磨损等不良情况。为了提高发动机、液压设备系统的零部件的耐久性,需要定期地更换油,以恰当地保持油的润滑性能。另外,对于由于高负荷动作而产生的在零部件内部的接触面产生的微细的磨损粉末等,通过利用设置到油的返回回路中的过滤器进行回收,来保持油的清洁度。不过,随着油性状的劣化,在过滤器自身也不断蓄积损耗,因此,与油相同地,过滤器也需要定期的更换。另外,若零部件的磨损等损伤变大,则需要更换零部件本身。

本实施方式的油诊断系统利用传感器检测作为作业机械等机械的发动机系统、液压设备系统的主要零部件的润滑、动力传递介质使用的油的性状的状态,基于其传感器信息(表示油的物理化学状态的数值)实时地判别油的异常程度的水平,提示与其判别结果相应的用于机械发生故障之前的恰当时刻的维修·保养的应对指南,根据需要促使用于详细的油分析的油采集。由此,通过进行适当的油更换、过滤器更换或者零部件的更换等,能够防止故障于未然,另外,通过迅速地进行修理等应对处理,能够高效地管理机械。另外,能够在故障前实施零部件的再生化的处理,因此,能够使机械的停歇时间和修理费用最小化。

以下,列举利用了液压挖掘机的实施方式为例进行说明,但只要是将油用作润滑剂、动力传递介质的机械,本发明就不限于液压挖掘机,除了自卸卡车、轮式装载机、推土机、叉车、起重机等其他作业机械之外,还能够适用于利用发动机的车辆、产业机械等机械。另外,以下,列举检测发动机油的性状的系统为例进行说明,但本发明并不限于发动机油,驱动液压执行机构的工作油、变速箱油等油也能成为对象。

图1是本发明的实施方式的油诊断系统的概略构成图。该图所示的诊断系统具备:控制器(作业机械用控制器)110,其搭载于使用者所利用的液压挖掘机501(参照图2);制造商用计算机(服务器)104,其处于制造了液压挖掘机501的制造商的管理下,具有控制器(控制装置)104a和存储装置(数据库(存储部))104b;计算机(管理者用计算机)112,其供液压挖掘机501的管理者(使用者)使用;计算机(服务用计算机)111,其属于作业机械制造商或其营业所或者代理店等,供进行液压挖掘机501的故障修理·维护的服务负责人(维修人员)使用;以及分析公司用计算机113,其处于对从液压挖掘机501所采集的油进行分析的油分析公司的管理下。

此外,虽未图示并进行说明,但控制器110和计算机104、112、111、113具备:作为运算单元的运算处理装置(例如cpu),其用于执行各种程序;作为存储单元的存储装置(例如rom、ram以及闪存等半导体存储器、硬盘驱动器等磁存储装置(存储部)),其用于存储以上述程序为代表的各种数据;以及输入输出运算处理装置,其用于进行数据和指示等相对于运算处理装置和存储装置等的输入输出控制。另外,控制器110和计算机104、112、111、113以无线或有线方式与网络(例如lan、wan、互联网)连接,构成为能够相互进行数据的收发。而且,在需要向以控制器110和计算机104、112、111、113的操作者为代表的人提供信息的情况下,也可以具备用于显示运算处理装置的处理结果等的显示装置(例如液晶监视器等),在需要来自人的信息输入的情况下,也可以具备输入装置(例如数字键、键盘、触摸面板等)。另外,作为构成本诊断系统的计算机104、112、111、113,不仅能够利用固定式的终端,也能够利用便携用的终端(笔记本电脑、移动电话、智能手机、平板电脑终端等)。

图2是表示液压挖掘机501的整体结构图的图。液压挖掘机501具备:油性状传感器101a(图3示出);作业机械用控制器110;液压缸511、512、513,其用于驱动铲斗521、斗杆522以及动臂523;液压泵702(参照图3),其用于向以液压缸511、512、513为代表的液压挖掘机内的各液压执行机构供给工作油;发动机701(参照图3),其驱动液压泵702;下部行驶体533,其具有由行驶液压马达(未图示)驱动的履带(环形轨道);以及上部回转体531,其借助回转机构532而能够回转地安装于下部行驶体533的上部,由回转液压马达(未图示)回转驱动。

对液压挖掘机501的动作进行说明。在液压挖掘机501进行挖掘等动作的情况下,利用液压缸511、512、513的伸缩动作来驱动铲斗521、斗杆522、动臂523。动臂523的基部安装于上部回转体531。

图3是利用在液压挖掘机501的发动机701中的发动机油的系统构成图。发动机油是为了发动机701的内部的润滑和发动机701的冷却而使用的。在图3中,油泵702与发动机701的旋转相应地被驱动。油泵702从油盘703抽吸发动机油,并向油冷却器704输送。在油冷却器704中通过与水封套705内的冷却水进行换热而被冷却了的发动机油在利用油过滤器706被去除了异物之后返回油盘703。

另外,水泵707也通过发动机701的旋转而被驱动,抽吸水封套705内的冷却水并向散热器708供给。在散热器中冷却后的冷却水返回水封套705。散热器708通过安装到发动机701的旋转部的冷却风扇709所引入的空气而被冷却(空气冷却)。

油性状传感器(也称为油传感器)101a设置于油路(返回回路),该油路(返回回路)将油冷却器704和油过滤器706连接,供发动机油在返回油盘703之际通过,该油性状传感器101a检测(测定)在该油路中通过的发动机油的性状(具体而言,包括温度、粘度、密度以及介电常数)。在本实施方式中,对利用1个油性状传感器101a检测发动机油的温度、粘度、密度以及介电常数的情况进行说明,但也可以以利用多个油性状传感器适当分担而检测这4个性状的方式构成系统,还可以以在不同的部位检测相同性状的方式构成系统。在前者的情况下,各油性状传感器检测1个以上的油性状。

油性状传感器101a的传感器信号被适当处理,作为表示油性状的物理量的信息(称为油性状信息或传感器信息)而输入·存储于作业机械用控制器110和制造商用计算机104。在本实施方式中,油性状传感器101a所取得的传感器信息被暂且存储于作业机械用控制器110的存储装置103,之后以规定的周期向制造商用计算机104输出,并存储于制造商用计算机104能够利用的存储装置(数据库(db))104b。传感器信息也可以不仅存储于存储装置104b,还存储于以制造商用计算机104内的存储装置(例如,硬盘驱动或闪存)为代表的制造商用计算机104能够利用的其他存储装置。存储装置104b也可以是计算机104能够连接的云数据库。

此外,在此,为了使说明简单化,对仅油性状传感器101a的设置部位进行了说明,但也可以在液压挖掘机501中除了油性状传感器101a之外还设置油性状传感器,其个数并没有特别限定。

作为由油性状传感器101a测定的油性状,存在油的温度、粘度、密度、介电常数等。另外,也可以是,根据需要向这些油性状追加油的颜色信息、污染等级等油性状作为测定对象,并在需要的情况下追加设置油性状传感器。能够由油性状传感器测定的油性状根据传感器的规格而不同(不仅存在能够测定1个油性状的传感器,也存在能够测定两个以上的油性状的传感器),实际上搭载于液压挖掘机501的油性状传感器的组合根据要测定的油性状和各传感器的规格而不同。

图4是作业机械用控制器110和制造商用计算机104的概略构成图。

作业机械用控制器110具备存储装置103,该存储装置103用于存储基于搭载到液压挖掘机501的油性状传感器101a的传感器值的传感器信息(第1水平的传感器信息)102。本实施方式的油性状传感器101a能够测定温度、粘度、密度以及介电常数这4个油性状。如图4所示,例如,某一时刻的基于传感器101a得到的粘度的传感器信息由作业机械用控制器110适当处理,作为传感器信息a1与测定时刻建立关联地存储于作业机械用控制器110的存储装置103。图4中的传感器信息a1、a2、a3、a4…表示传感器101a在不同时刻所测定的粘度的传感器信息,随着时间经过而末尾的数字增加。由此,基于传感器101a得到的粘度的传感器信息a的时间序列数据被存储于作业机械用控制器110。同样地,图中的传感器信息b表示基于传感器101a得到的密度的传感器信息。虽然省略说明,但对于由传感器101a检测的其他性状的介电常数和温度,也同样地作为传感器信息c、d存储于存储装置103。

制造商用计算机(服务器)104的控制器(控制装置)104a具备:存储装置(ram)210,其存储有变化量判定值,该变化量判定值是用于对基于油性状传感器101a得到的发动机油的粘度、密度以及介电常数的检测数据即传感器信息a、b、c的时间变化在确定油的异常的原因方面是否是有意义的变化进行判定的判定值(阈值),且该变化量判定值针对表示传感器信息a、b、c的时间变化的倾向的变化量指标值(随后论述)的每一个确定;异常判定部211,其执行如下处理:基于传感器信息a、b、c以及针对该3个油性状(传感器信息a、b、c)的每一个所规定的异常判定值(随后论述)对发动机油的异常的有无进行判定;原因确定部212,其执行如下处理:在由异常判定部211判定了油的异常时,基于判定为异常的油性状的种类、表示传感器信息a、b、c的时间变化的倾向的变化量指标值以及存储于存储装置210的变化量判定值来确定油的异常的原因;以及指南发送部213,其执行如下处理:将与由原因确定部202所确定的原因相应的维修·保养的应对指南向其他终端(例如作业机械用控制器110、管理者用计算机112以及服务用计算机111中的至少1个)发送。

而且,制造商用计算机104具备:问诊事项发送部214,其执行如下处理:在原因确定部202根据判定为异常的油性状的种类、传感器信息a、b、c的变化量指标值以及变化量判定值无法确定油的异常的原因时,向其他终端(例如作业机械用控制器110、管理者用计算机112和服务用计算机111中的至少1个)发送与液压挖掘机501中出现的异常的有无相关的问诊事项;信息接收部215,其接收由接收到该问诊事项的该其他终端的利用者对问诊事项的回答、且从该其他终端发送的对问诊事项的回答;以及油分析劝告部216,其执行如下处理:在原因确定部212根据判定为异常的油性状的种类、传感器信息a、b、c的变化量指标值、变化量判定值以及对问诊事项的回答无法确定由异常判定部211判定出的油的异常的原因时,将需要伴有油采集的油分析这一内容向其他终端(例如作业机械用控制器110、管理者用计算机112、服务用计算机111和分析公司用计算机113中的至少1个)发送。

在制造商用计算机104的存储装置210中存储有异常判定部211基于各油性状对油的异常的有无进行判定之际所利用的异常判定值(阈值)。异常判定值针对每个油性状规定。即,对粘度、密度以及介电常数的每一项分别规定有异常判定值。各油性状的异常判定值并不限于只有1个,也有时针对1个油性状规定有两个异常判定值。各异常判定值基于在液压挖掘机501和与其同机种的液压挖掘机中取得的过去的传感器信息(油性状信息)与油的异常程度的水平的相关关系的实绩确定。

在本实施方式中,作为异常判定值,对粘度规定有比正常的初始值大的上方异常判定值sah和比该初始值小的下方异常判定值sal这两个。另外,对密度和介电常数仅规定有比初始值大的上方的异常判定值sbh、sch。因而,异常判定部211针对粘度在传感器信息a超过上方异常判定值sah时和传感器信息a低于下方异常判定值sal时判定为异常。另外,对于密度和介电常数,在传感器信息b、c分别高于异常判定值sbh、sch时判定为异常。

此外,也可以以如下方式构成系统:设定对各异常判定值乘以规定的比例而得到的值,在传感器信息超过该值或低于该值时,预测为不远的将来会发生异常,因此,通知要注意这一内容。

图5是表示由传感器101a计量到的粘度(传感器信息a)、密度(传感器信息b)、介电常数(传感器信息c)的时间变化的图。在图中标记有粘度(传感器信息a)、密度(传感器信息b)、介电常数(传感器信息c)的异常判定值sah、sal、sbh、sch。

异常判定部211对由传感器101a所取得的各传感器信息a、b、c(油性状信息)与异常判定值sah、sal、sbh、sch的大小关系进行比较,判定相对应的油的性状是“正常”和“异常”中的哪一个。

图6是表示作为油性状之一的粘度与温度的相关关系的图。从该图6可知,粘度是随着温度而变化的依赖于温度的特性值。由传感器101a检测的其他油性状(密度、介电常数也与图6的粘度同样地依赖于温度。因此,本实施方式中的异常判定部211在进行涉及各油性状的传感器信息a、b、c与异常判定值sah、sal、sbh、sch的比较之前,对任意的温度t下的基于传感器101a得到的各油性状的测定值xi(t)以如下3次多项式(式1)的形式进行转换。由此,能够以实际应用上有意义的精度将传感器101a的测定值转换成规定的温度范围内的值,例如能够转换成设想有异常判定值的温度范围内的值。异常判定部211通过对由(式1)进行的转换后的值xi(t)和异常判定值进行比较,来判定油的异常的有无。另外,对于随后论述的原因确定部212,也基于由(式1)进行的转换后的值xi(t)来判定油的异常的原因。此外,(式1)中的下标的i是1以上的整数,表示油性状的种类。例如,粘度规定为x1,密度规定为x2,介电常数规定为x3。另外,下式中的b0i、b1i、b2i、b3i是系数。

xi(t)=b0i+b1i·t+b2i·t2+b3i·t3…(式1)

另外,对于比较不依赖于温度的油性状(例如颜色信息、污染等级等)的传感器信息,通过对上述(式1)的第2项以下的系数进行调整,能够与依赖于温度的油性状同样地以(式1)的形态表述。

接着,对原因确定部212进行说明。本实施方式的原因确定部212利用图7所示那样的异常原因与油性状变化的相关关系而确定异常原因。图7是基于实验、实绩数据等表示代表性的发动机油的异常原因与各油性状的变化的相关关系的图表。在该7图中,箭头的方向表示油性状(传感器信息)的变化方向。即,朝上的箭头表示基于油性状传感器101a得到的传感器信息的数值的上升,朝下的箭头表示该传感器信息的数值的降低。另外,箭头的数量表示规定时间内的该传感器信息的数值的变化的大小。另外,图中的“-”的记号表示相应的油性状处于正常的范围。因而,在图7中示出了如下情况:若油的劣化发展,则密度的值上升,若油中混入了水分,则介电常数的值急剧上升,若油中混入了灰尘,则粘度的值和介电常数的值上升,若混入了燃料,则粘度的值降低,若油中混入了金属粉,则粘度的值和密度的值上升。

在图8中表示在油中混入了水分之际的介电常数的时间变化的一个例子。在会给设备带来影响的程度的量的水分混入的情况下,大部分是由衬垫的破损导致的突发的情况,在这样的情况下,如图8那样介电常数在短期间内急剧上升。因而,例如,在断定了介电常数的时间微分值的骤增、不同时刻的介电常数的差值的骤增的情况下,能够确定为水分的混入是原因。

基于这样的事实,本申请发明人等产生了如下见解:存在通过着眼于基于油性状传感器得到的油性状的传感器信息a、b、c的时间变化(上升·降低)及其组合而能够确定原因的异常。因此,在制造商用计算机104中的原因确定部212中,以变化量指标值这一指标值来把握油性状的传感器信息a、b、c的时间变化的倾向,而且,将用于对该变化量指标值所表示的传感器信息a、b、c的时间变化在确定油的异常的原因方面是否是有意义的变化(即是否与在图7中以箭头示出的变化相当)进行判定的判定值(在本稿中称为变化量判定值)设定于各变化量指标值。并且,根据油性状的传感器信息的变化量指标值和与该变化量指标值相对应的变化量判定值来判定图7所示的油性状的变化(上升·降低)的有无,通过将所判定的该油性状的变化的组合与图7结合来确定异常原因。

原因确定部212基于存储到存储装置104b的传感器信息a、b、c的时间序列算出传感器信息a、b、c的变化量指标值。图9是在本实施方式中利用的传感器信息的变化量指标值的一个例子的说明图。作为能够在本实施方式中利用的变化量指标值,存在:(1)通过连续地求出规定数量的传感器信息的时间序列的平均值而获得的“移动平均”;(2)从每单位时间的传感器信息的变化量(传感器信息的时间微分值)获得的“每单位时间的变化量”;(3)从检测时刻不同的两个传感器信息的差值获得的“变化量的差值”。例如,若利用“移动平均”,则传感器信息的偏差减少,因此,能够容易地把握随着时间经过的传感器信息的动向。另外,若利用“变化量的差值”,则能够容易地把握短时间内的急剧的传感器信息的变化。在图9中,在上层表示(1)移动平均,在中层表示(2)每单位时间的变化量,在下层表示(3)变化量的差值。此外,实际的油的异常原因的确定所利用的变化量指标值能够针对各异常原因而不同。只要是能够把握传感器信息a、b、c的时间变化的倾向的指标值,则也能够利用图9所示的3个指标值以外的指标值(例如每单位时间的变化量的时间微分值等)。

关于在确定异常原因时利用哪个变化量指标值以及利用什么样的变化量判定值,能够根据与各异常原因相关联的油性状的传感器信息的时间序列的实绩值、实验数据设定。例如,若对变化量指标值的选定进行说明,则弄清楚了如下内容:图7的混入有灰尘的情况下的介电常数的每单位时间的增加量大致恒定,与图8那样混入有水分的情况相比,增加较平缓,因此,优选利用“每单位时间的变化量”作为变化量指标值。另外,在混入有水分的情况下,为了把握介电常数的急剧增加,优选利用“变化量的差值”作为变化量指标值。此外,存在仅根据介电常数难以明确地区别水分混入和灰尘混入的情况,因此,追加粘度的每单位时间的变化量作为变化量阈值,能够在断定了粘度的每单位时间的增加的情况下将原因设为灰尘混入,在并非如此的情况下设为水分混入。

另外,出于降低传感器信息所包含的偏离值的影响的观点考虑,在确定油的异常原因的情况下,也可以是,在事先取得了各油性状的传感器信息的移动平均后,算出每单位时间的变化量、变化量的差值。而且,变化量指标值的利用并不限于原因确定部212,也可以是,例如,在利用异常判定部211对各油性状是否有异常进行判定之际利用各油性状的移动平均,通过对各油性状的移动平均和各异常判定值进行比较,来判定异常。

发送部213将由原因确定部202确定出的异常原因向其他终端(例如控制器110和计算机111、112中的至少1个)发送。此时,一并将与异常原因相应的维修·保养的应对指南向其他终端发送。应对指南针对每个异常原因预先确定,与传感器信息等同样地存储于制造商用计算机104的存储装置210。作为基于应对指南的维护,包含油更换、油过滤器更换、零部件的检修·更换等。通常,设想服务负责人前往对象的作业机械所运转的现场而实施应对指南所记载的事项,因此,优选向服务用计算机111发送应对指南。不过,如果是对象的作业机械的使用者(管理者)也容易实施的应对,则能够使作业机械的停机时间最小化,因此,也存在依据指南的内容而优选向管理者用计算机112、作业机械用控制器110发送的情况。

接着使用图10对如上述这样构成的诊断系统所执行的一系列处理的一个例子进行说明。图10是本实施方式中的制造商用计算机104所执行的处理的流程图的一个例子。

制造商用计算机104以规定的时间间隔(调出周期)调出图10的流程图的处理。例如,在发动机启动时调出,之后以规定的时间间隔(例如1小时间隔)调出直到发动机停止时为止。

在s801中,异常判定部211取得传感器信息a、b、c,在s802中,基于粘度的传感器信息a和异常判定值sah、sal对粘度是否没有异常进行判定。具体而言,在判定为粘度的传感器信息a超过了上方异常判定值sah或低于下方异常判定值sal的情况下进入s803,在并非如此的情况下,判定为粘度正常而进入s808。

在s803中,原因确定部212对传感器信息a是否低于下方异常判定值sal进行判定。在此,在判定为传感器信息a低于下方异常判定值sal的情况下,进入s804,原因确定部212判定为“燃料的混入”是油的异常(粘度的降低)的原因并进入s813。另一方面,在判定为传感器信息a超过了上方异常判定值sah的情况下,进入s805。

在s805中,原因确定部212对介电常数(传感器信息c)的变化量指标值是否超过了第1变化量判定值进行判定,从而对介电常数(传感器信息c)的时间变化量是否正在增加进行判定。在此,利用“每单位时间的变化量”作为介电常数的变化量指标值。第1变化量判定值是用于对介电常数(传感器信息c)的每单位时间的变化量是否表示“图7的增加”进行判定的判定值。即,原因确定部212对每单位时间的变化量是否超过了第1变化量判定值进行判定。若能够确认介电常数的每单位时间的变化量超过了第1变化量判定值的情况而断定了介电常数的时间变化量的增加,则进入s806,原因确定部212判定为“灰尘的混入”是油的异常(粘度的增加和介电常数的增加)的原因并进入s813。另一方面,在介电常数的每单位时间的变化量未超过第1变化量判定值的情况下,进入s807,原因确定部212判定为“金属粉的混入”是油的异常(粘度的增加)的原因并进入s813。

在s813中,原因确定部212在将在s804、806、807、809中所暂且判定的异常原因确定为实际的异常原因之际,判定对液压挖掘机501的相关方的问诊、油分析是否不需要。在本实施方式中,在进行该判定之际,着眼于在作出s804、806、807、809的判定之际所参照的油性状的时间变化量,确认该油性状的每单位时间的变化量(变化量指标值)是否是比通常的异常时的值大的值,在变化量指标值比通常的异常时的值大的情况下,判定为不实施问诊、油分析就能够将在s804、806、807、809中判定的异常原因视作实际的异常原因(即,判定为“不需要”问诊、油分析,将s804、806、807、809的异常原因作为实际的异常原因)并进入s814。例如,于在s804中判定为燃料混入的情况下,算出粘度的每单位时间的减少量,在该减少量的值比通常的燃料混入时的值(即,该值成为变化量判定值)大的情况下,确定为燃料混入是原因并进入s814。另外,于在s806中判定为灰尘混入的情况下,算出介电常数的每单位时间的增加量,在该增加量的值比通常的灰尘混入时的值(变化量判定值)大的情况下,确定为灰尘混入是原因并进入s814。另外,于在s807中判定为金属粉混入的情况下,算出粘度的每单位时间的增加量,在该增加量的值比通常的金属粉混入时的值(变化量判定值)大的情况下,确定为金属粉混入是原因并进入s814。另外,于在s809中判定为油劣化的情况下,算出密度的每单位时间的增加量,在该增加量的值比通常的油劣化时的值(变化量判定值)大的情况下,确定为油劣化是原因并进入s814。

另一方面,于在s813中作出s804、806、807、809的判定之际所参照的油性状的每单位时间的变化量(变化量指标值)是通常的异常时的值以下的情况下,判断为需要对液压挖掘机501的相关方的问诊、油分析并进入s815。

在s808中,异常判定部211基于密度的传感器信息b和异常判定值sbh对密度是否没有异常进行判定。具体而言,在判定为密度的传感器信息b超过了异常判定值sbh的情况下进入s809,在并非如此的情况下,判定为密度正常而进入s810。

在s809中,原因确定部212判定为“油的劣化”是油的异常(密度的增加)的原因并进入s813。

在s810中,异常判定部211基于介电常数的传感器信息c和异常判定值sch对介电常数是否没有异常进行判定。具体而言,在判定为介电常数的传感器信息c超过了异常判定值sch的情况下进入s811,在并非如此的情况下,判定为粘度、密度以及介电常数这3个油性状全部正常(s819)。之后,返回最初,待机直到下一个调出周期为止。

在s811中,原因确定部212通过对介电常数(传感器信息c)的变化量指标值是否超过了第2变化量判定值进行判定,来对介电常数(传感器信息c)的时间变化量是否骤增进行判定。在此,利用“变化量的差值”作为介电常数的变化量指标值。第2变化量判定值是用于对介电常数(传感器信息c)的变化量的差值是否表示“图7的骤增”进行判定的判定值。即,原因确定部212对检测时刻不同的两个传感器信息的差值是否超过了第2变化量判定值进行判定。若能够确认介电常数的变化量的差值超过了第2变化量判定值的情况而断定了介电常数的时间变化量的骤增,则进入s812,原因确定部212确定为“水分的混入”是油的异常(介电常数的骤增)的原因并进入s814。另一方面,在介电常数的变化量的差值未超过第2变化量判定值的情况下,原因确定部212判定为油的异常(介电常数的增加)的原因“仅根据传感器信息无法确定”并进入s815。

在s814中,指南发送部213从存储装置210中选择与在至此为止的处理(s804、806、807、809)中确定出的异常原因相关联的应对指南,并将所选择的指南向其他终端(例如控制器110和计算机111、112中的至少1个)发送。由此,在油的异常发觉后能够迅速地由使用者或服务负责人实施按照该应对指南的维修应对·养护应对,因此,能够不等待以往那样的基于油分析的原因确定而实现迅速的维护应对。

在s815中,问诊事项发送部214将预先准备好的问诊事项向服务用计算机111发送。所发送的问诊事项涉及液压挖掘机501中出现的异常的有无,基于直到到达s815为止而判定为存在异常的油性状的种类、直到到达s815为止而算出来的变化量指标值、该变化量指标值与其变化量阈值的比较结果、在s804、806、807、809中所判定的异常原因等决定所发送的问诊事项。

图11是于在s806中判定为存在灰尘混入的可能性的情况下在s815中进行的处理的一个例子的说明图,在该例子中,进行针对是否是起因于设备异常的现象的问诊。首先,若在s815中制造商用计算机104(问诊事项发送部214)发送了问诊事项,则如图11的上段所示针对服务用计算机111(平板电脑终端)显示能从当前的传感器信息a、b、c判断的异常的报告和将相对于液压挖掘机501的管理者、使用者的问诊委托给服务负责人的消息(message)。若服务负责人确认了该信息,则对管理者、使用者的问诊内容被依次显示于服务用计算机111的显示画面。在图11的例子中,准备了4个问题。具体而言,问题1是“从消声器冒出了白烟(包括青白色的烟)或黑烟?”,问题2是“从发动机感到与平常不同的异常的声音·异常振动?”,问题3是“感到发动机的力较弱?”,问题4是“此外还感到什么异常吗?”。对问诊的回答成为是/否的选择形式,每次基于管理者、使用者的回答从服务负责人输入了回答内容,该回答内容都被从服务用计算机111发送,制造商用计算机104经由信息接收部215接收被发送的回答内容(s816)。

在s817中,原因确定部212对是否能够基于直到到达s815为止所取得的信息和在s816中接收到的回答内容确定异常原因进行判定。在图11的例子中,在针对4个问题中的任一个回答为是的情况下,判定为能够确定异常原因并进入s818,在针对全部均回答为否的情况下,判定为无法确定异常原因并进入s819。

在s818中,原因确定部212基于直到到达s815为止所取得的信息和在s816中接收到的回答内容(问诊结果)确定异常原因,指南发送部213从存储装置210选择与该确定出的异常原因相应的应对指南,并向服务用计算机111发送。此外,在该情况下,也可以将油采集的劝告与应对指南的发送一起向其他控制器110和计算机111、112、113输出。

图12是在s818中根据对图11的4个问诊事项的回答内容选择要由制造商用计算机104执行的处理的情况的流程图的一个例子。此外,在此设为指南的输出目标全部是服务用计算机111。

在图12的流程图中,原因确定部212首先在s901中对问题1的回答是否为是进行判定。在问题1的回答为是的情况下,指南发送部213输出与供排气系统和发动机旋转滑动部的磨损相对应的指南(s902),由服务负责人实施基于该指南的应对。另一方面,在问题1的回答为否的情况下,进入s903。

在s903中,原因确定部212对问题2的回答是否为是进行判定。在问题2的回答为是的情况下,指南发送部213输出与发动机旋转滑动部的磨耗相对应的指南(s904),由服务负责人实施基于该指南的应对。另一方面,在问题2的回答为否的情况下,进入s905。

在s905中,原因确定部212对问题3的回答是否为是进行判定。在问题3的回答为是的情况下,指南发送部213输出与吸排气系统的异常相关的指南(s906),由服务负责人实施基于该指南的应对。另一方面,在问题3的回答为否的情况下,进入s907。

在s907中,原因确定部212对问题4的回答是否为是进行判定。不过,在至此为止的说明中,在问题4的回答为否的情况(即对全部问题的回答均为否的情况)下,从s817进入s819。在问题4的回答为是的情况下,指南发送部213输出记载有应对与向油的灰尘混入相关联的设备的全部不良情况的方法的指南(s908),并且,与s819同样地油分析的实施劝告被向服务用计算机111输出。由此,基于该指南的应对由服务负责人实施,并且,油分析用的油采集被实施。

此外,在图11的例子中构成为,在一旦对某问题回答了是的情况下,后续的问题不显示于服务用计算机111,但也可以是,在回答了预先准备的全部问题后,决定在s818中实施怎样的处理内容(例如应对指南的选择)。

另外,在上述的s815、s818中,将问诊事项、应对指南向服务用计算机111发送,但也可以向液压挖掘机501的使用者的终端(即,管理者用计算机112、作业机械用控制器110)直接发送问诊事项、应对指南。在该情况下,没有服务负责人的介入,因此,能够谋求与保养服务相关的效率化和速度提升。

在s819中,油分析劝告部216将劝告油分析的内容作为油分析要求301向作业机械用控制器110、管理者用计算机112以及服务用计算机111中的至少1个输出而通知液压挖掘机501的相关方,以便由油分析公司尽可能迅速地进行油采集并实施详细的油分析。此外,也可以将油分析要求301还向油分析公司用计算机113发送。

作为油分析要求301的具体例,存在电子邮件。在该电子邮件中记载有促使实施与油分析相伴的油采集的内容的消息(例如,“请尽快进行油采集并进行检查”这样的消息)。而且,除了该消息之外,也可以还包含作为油采集的对象的液压挖掘机的识别信息(例如,型号、序列号)、该液压挖掘机的运转时间(计时器)、“异常判定”所输出的时刻(判定时刻)等。电子邮件的记载内容无需在管理者用计算机112和服务用计算机111中通用,可以根据发送目标的立场/作用而不同。另外,也可以替代电子邮件,而使专用的应用程序自动地起动,在该应用程序上显示同样的内容,还可以在例如液压挖掘机501的驾驶室内使促使油分析的警告灯点亮等而使专用的通知系统运转。

油分析公司基于采集到的油实施详细的油分析,将其分析结果303(参照图1)从分析公司用计算机113向制造商用计算机104(作业机械制造商)发送。在分析结果303中包含有针对由传感器101a取得的各油性状详细地分析采集到的油而获得的信息(油分析信息(也称为“第2水平的传感器信息”)),该油分析信息依次蓄积于制造商用计算机104的存储装置210。此外,油分析公司也可以将基于分析结果303的诊断结果304与该分析结果一起向制造商用计算机104发送。

接收到分析结果303的作业机械制造商可以基于该分析结果进行适当诊断。在该情况下,向服务用计算机111发送分析诊断结果304和用于应对该分析诊断结果304的指南(应对指南),并且,向管理者用计算机112发送该分析诊断结果304。接收到该应对指南的服务负责人前往液压挖掘机501的所在地并基于该应对指南进行液压挖掘机501的维护。作为该维护,包含油更换、油过滤器更换、零部件的检修·更换等。此外,如果是在使用者侧能够应对的维护,则也可以替代服务负责人前往维护,而利用电子邮件302(参照图1)等发送应对方法而委托给使用者。此外,在此,对利用电子邮件进行各方之间的联络的情况进行了说明,但只要是fax、电话、视频通话等即时性优异的通信手段,就能够代替。对于本实施方式所包含的在控制器与计算机间、以及在计算机间进行的其他联络也是同样的。另外,在此,以使用者或服务负责人进行油采集为前提而进行了说明,但也可以油分析公司进行油采集。

<效果>

(1)在上述的实施方式中,在制造商用计算机104的控制器104a中具备:存储装置210,其存储有变化量判定值,该变化量判定值是用于对液压挖掘机501中利用的油的多个油性状(粘度、密度以及介电常数)的传感器信息a、b、c的时间变化在确定油的异常的原因方面是否是有意义的变化进行判定的判定值,且该变化量判定值针对表示传感器信息a、b、c的时间变化的倾向的变化量指标值的每一个确定;异常判定部211,其基于多个油性状的传感器信息a、b、c、以及针对多个油性状的传感器信息a、b、c的每一个规定的异常判定值sah、sal、sbh、sch来判定油的异常;原因确定部212,其在由异常判定部211判定为油异常时,基于该判定为异常的油性状的种类、多个油性状的传感器信息a、b、c的变化量指标值、以及存储于存储装置210的变化量判定值来确定油的异常的原因;以及指南发送部213,其将与由原因确定部212确定出的原因相应的应对指南向其他终端(例如控制器110和计算机111、112中的至少1个)发送。

在该构成中,制造商用计算机104的原因确定部212基于检测到异常的油性状的种类、表示多个油性状的传感器信息a、b、c的时间变化的倾向的变化量指标值、以及针对该变化量指标值的每一个确定的变化量判定值,确定油的异常的原因。因此,不实施一直以来为了确定油的异常的原因而进行的油采集和油分析,就能够向以服务用计算机111为代表的其他终端发送应对指南。由此,例如,在确定为金属粉相对于油的混入是异常的原因的情况下,记载有其应对策略的应对指南被迅速地向其他终端发送,该其他终端的利用者(例如服务负责人)能够按照该应对指南实施应对策略(例如零部件的更换)。因而,根据本实施方式,能够谋求与保养服务相关的效率化和速度提升。另外,根据情况不同(例如,在需要即使是使用者也能够充分应对的简单的零部件更换的情况下),也能够替代服务负责人前往液压挖掘机501,而将应对指南从服务用计算机111或制造商用计算机104向管理者用计算机112发送,通过由使用者自身进行零部件更换,不等待服务负责人的到达就消除异常。如此,根据本实施方式,也能够谋求作为总的使用寿命成本的服务费用和零部件更换成本的降低,并且,能够使作业机械的停机时间缩短化,使运转率提高。

(2)另外,在上述实施方式中,在制造商用计算机104的控制器104a中还具备:问诊事项发送部214,其在原因确定部212基于判定为异常的油性状的种类、变化量指标值以及变化量判定值无法确定油的异常的原因时,将与液压挖掘机501中出现的异常的有无相关的问诊事项向其他终端(例如控制器110和计算机111、112中的至少1个)发送;和信息接收部215,其接收从该其他终端发送的对问诊事项的回答。并且,构成为,在制造商用计算机104的原因确定部212中,基于对问诊事项的回答、判定为异常的油性状的种类、变化量指标值以及变化量判定值来确定油的异常的原因。

在该构成中,设为基于对上述(1)的情况所考虑的事项追加问诊事项的回答结果的内容来确定油的异常原因。若如此构成,则与上述(1)的情况相比,能够增加可确定异常的机会。并且,在该构成中,问诊事项的发送、回答以及接收虽然需要时间,但与经由油采集和油分析的实施的以往的步骤相比,能够提前将应对指南向其他终端发送,因此,依然能够降低服务费用和零部件更换成本以及缩短作业机械的停机时间。

(3)另外,在上述实施方式中,为了即使在上述(2)的情况下也无法确定异常的原因时,在制造商用计算机104的控制器104a具备油分析劝告部216,该油分析劝告部216在原因确定部212基于对问诊事项的回答、变化量指标值以及变化量判定值无法确定油的异常的原因时,向其他终端发送需要伴有油采集的油分析的内容。

如此,在在本实施方式中,在以上述(1)和(2)的方法也无法确定异常原因时,于是初次劝告油采集,进行基于油分析的详细的原因分析。由此,即使在以上述(1)和(2)的方法无法确定异常原因时,也能够利用油采集和油分析确定异常原因。

(4)另外,在上述的实施方式中,油诊断系统具备制造商用计算机104,该制造商用计算机104基于多个油性状的传感器信息a、b、c对机械501进行诊断,该多个油性状的传感器信息a、b、c借助搭载于机械(液压挖掘机)501的油传感器101a取得,且包括油的粘度、密度以及介电常数,在该油诊断系统中,制造商用计算机104具备:存储部(存储装置)210,其存储有针对变化量指标的每一个确定的变化量判定值,该变化量指标表示多个油性状的传感器信息a、b、c的时间变化的倾向;异常判定部211,其基于多个油性状的传感器信息a、b、c和针对多个油性状的传感器信息a、b、c的每一个规定的异常判定值sah、sal、sbh、sch来判定油的异常;原因确定部212,其在由异常判定部211判定为油异常时,基于该判定为异常的油性状的种类和变化量判定值来确定油的异常原因;以及发送部213,其将由原因确定部212确定出的异常原因向其他终端发送。

根据该构成,制造商用计算机104的原因确定部212能够基于检测到异常的油性状的种类、表示多个油性状的传感器信息a、b、c的时间变化的倾向的变化量指标、以及针对该变化量指标的每一个确定的变化量判定值来确定油的异常的原因。

此外,在上述内容中,列举为了实现实时的异常监视、作业机械用控制器110和制造商用计算机104始终能够进行数据通信的连接形态为例进行了说明,但也可以进行如下运用:将蓄积到作业机械用控制器110的传感器信息向外部存储器(例如,usb闪存)定期地输出,将该外部存储器的数据向制造商用计算机104输出。

另外,本发明并不限定于上述的各实施方式,包含不脱离其主旨的范围内的各种变形例。例如,本发明并不限定于具备在上述的实施方式中进行了说明的全部构成的情况,包含删除其结构的一部的情况。另外,能够将某实施方式的构成的一部分追加于其他实施方式的构成或置换成其他实施方式的构成。

另外,关于上述的控制器和计算机的各构成、该各构成的功能以及执行处理等,也可以以硬件(例如以集成电路设计执行各功能的逻辑等)实现它们的一部分或全部。另外,上述的控制器和计算机的构成也可以设为通过由运算处理装置(例如cpu)读出·执行而实现该控制器和计算机的构成的各功能的程序(软件)。该程序的信息能够存储于例如半导体存储器(闪存、ssd等)、磁存储装置(硬盘驱动等)以及记录介质(磁盘、光盘等)等。

另外,在上述的实施方式的说明中,关于控制线、信息线示出了理解为说明所需要的线,但未必示出了产品的全部控制线、信息线。实际上,也可以认为几乎全部的构成相互连接。

附图标记说明

101a:传感器,102:传感器信息,104:制造商用计算机(服务器),104b:存储装置(数据库),110:作业机械用控制器,111:服务用计算机,112:管理者用计算机,113:分析公司用计算机,210:存储装置(ram),211:异常判定部,212:原因确定部,213:指南发送部,214:问诊事项发送部,215:信息接收部,216:油分析劝告部,301:油分析要求,303:分析结果,304:分析诊断结果,501:液压挖掘机。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(修改后)一种油诊断系统,具备控制装置,该控制装置基于借助搭载于机械的油性状传感器取得的油的粘度、密度以及介电常数的传感器信息对所述机械进行诊断,该油诊断系统的特征在于,

所述传感器信息是为了分别针对所述油的粘度、密度以及介电常数求出移动平均、每单位时间的变化量、检测时刻不同的值的变化量的差值而使用的,所述移动平均通过连续地求出时间序列的平均值而获得,

所述控制装置具备:

存储部,其存储有针对所述油的粘度、密度以及介电常数的每一项确定的、所述移动平均的异常判定值、所述每单位时间的变化量的异常判定值、以及所述检测时刻不同的值的变化量的差值的异常判定值;

异常判定部,其基于根据所述传感器信息求出来的所述移动平均、所述每单位时间的变化量、及所述检测时刻不同的值的变化量的差值、和与它们相对应地存储于所述存储部的所述异常判定值,来判定所述油的异常;

原因确定部,其在由所述异常判定部判定为异常时,基于与所述粘度、所述密度以及所述介电常数中的被判定为异常的油性状相对应的所述移动平均、所述每单位时间的变化量、以及所述检测时刻不同的值的变化量的差值中的某一个,来确定所述油的异常原因;以及

发送部,其将由所述原因确定部确定出的异常原因的结果向外部的终端发送。

2.(修改后)根据权利要求1所述的油诊断系统,其特征在于,

所述控制装置将与所述异常原因相对应的应对指南与由所述原因确定部确定出的结果一并向所述终端发送。

3.(修改后)根据权利要求1所述的油诊断系统,其特征在于,

所述控制装置具备:

问诊事项发送部,其在所述原因确定部无法确定所述油的异常原因时,向所述终端发送问诊事项;和

信息接收部,其接收来自所述终端的回答,

所述原因确定部基于与所述粘度、所述密度以及所述介电常数中的被判定为异常的油性状相对应的所述移动平均、所述每单位时间的变化量、以及所述检测时刻不同的值的变化量的差值中的某一个和由所述信息接收部接收到的对所述问诊事项的回答,来确定所述油的异常原因。

4.(修改后)根据权利要求3所述的油诊断系统,其特征在于,

所述控制装置还具备油分析劝告部,该油分析劝告部在基于与所述粘度、所述密度以及所述介电常数中的被判定异常的油性状相对应的所述移动平均、所述每单位时间的变化量、以及所述检测时刻不同的值的变化量的差值中的某一个和由所述信息接收部接收到的对所述问诊事项的回答无法确定所述油的异常原因时,向所述终端劝告需要伴有油采集的油分析的内容。

5.(删除)

6.(修改后)根据权利要求1所述的油诊断系统,其特征在于,

对于所述粘度的信息,作为所述异常判定值而设定有比粘度的初始值大的上方异常判定值和比该粘度的初始值小的下方异常判定值,对于所述密度和所述介电常数的信息,作为所述异常判定值而设定有比密度的初始值和介电常数的初始值大的上方异常判定值,

所述原因确定部

在由于根据所述传感器信息求出来的所述粘度的信息低于所述下方异常判定值从而由所述异常判定部判定了所述油的异常时,将所述油的异常原因判定为燃料混入;

在由于根据所述传感器信息求出来的所述粘度的信息超过了所述上方异常判定值从而由所述异常判定部判定了所述油的异常、且根据所述传感器信息求出来的所述介电常数的每单位时间的变化量超过了用于对介电常数的增加进行判定的第1变化量判定值的情况下,将所述油的异常原因判定为灰尘混入;

在由于根据所述传感器信息求出来的所述粘度的信息超过了所述上方异常判定值从而由所述异常判定部判定了所述油的异常、且根据所述传感器信息求出来的所述介电常数的每单位时间的变化量低于所述第1变化量判定值的情况下,将所述油的异常原因判定为金属粉混入。

7.(修改后)根据权利要求1所述的油诊断系统,其特征在于,

对于所述密度的信息,作为所述异常判定值而设定有比密度的初始值大的上方异常判定值,

所述原因确定部在由于根据所述传感器信息求出来的密度的信息超过了所述上方异常判定值从而由所述异常判定部判定了所述油的异常时,将所述油的异常原因判定为油劣化。

8.(修改后)根据权利要求1所述的油诊断系统,其特征在于,

对于所述介电常数的信息,作为所述异常判定值而设定有比介电常数的初始值大的上方异常判定值,

所述原因确定部在由于根据所述传感器信息求出来的介电常数的信息超过了所述上方异常判定值从而由所述异常判定部判定了所述油的异常、且根据所述传感器信息求出来的所述介电常数的检测时刻不同的值的变化量的差值超过了用于对所述介电常数的骤增进行判定的第2变化量判定值的情况下,将所述油的异常原因判定为水分混入。

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