工程机械的维护装置.pdf

本发明的工程机械的维护装置具有：异常检测机构，其对搭载于工程机械的设备的异常进行检测；异常信息输出机构，其输出由异常检测机构检测的设备的异常信息；维护模式设定机构，其设定用于进行设备的维护作业的维护模式，异常信息输出机构在通过维护模式设定机构设定为维护模式的状态下检测到设备的异常时，使该信息失效或不输出。由此，在维修作业时，通过事先将工程机械切换到维护模式，能够可靠地防止输出伴随维修作业发生的误异常信息。

1.  一种工程机械的维护装置，其特征在于，具有：
异常检测机构，其对搭载于工程机械的设备的异常进行检测；
异常信息输出机构，其输出由所述异常检测机构检测的所述设备的异常信息；以及
维护模式设定机构，其设定用于进行所述设备的维护作业的维护模式，
所述异常信息输出机构在通过所述维护模式设定机构设定为维护模式的状态下检测到所述设备的异常时，使该信息失效或不输出。

2.  如权利要求1所述的工程机械的维护装置，其特征在于，
所述维护模式设定机构在有维护模式设定要求时，要求输入认证用的密码，在该密码与预先设定的密码一致时，设定成维护模式。

3.  如权利要求1所述的工程机械的维护装置，其特征在于，
具有发动机起动锁定机构，其在设定为所述维护模式的状态下，锁定发动机的起动，
该发动机起动锁定机构在设定为所述维护模式的状态下有发动机的起动要求时，要求输入认证用的密码，该密码与预先设定的密码一致时，解除发动机起动的锁定。

4.  如权利要求1所述的工程机械的维护装置，其特征在于，
具有维护模式告知机构，其示出所述工程机械为维护模式。

5.  如权利要求1所述的工程机械的维护装置，其特征在于，
所述维护模式设定机构、发动机起动锁定机构、维护模式告知机构是具有输入部和显示部的监视装置，所述输入部和所述和显示部设有维护模式开关。

工程机械的维护装置
技术领域
本发明涉及液压挖掘机等的工程机械，尤其是关于能够使维修(维护)作业中的异常信息的输出失效的工程机械的维护装置。
背景技术
一般来说，液压挖掘机等的工程机械通过所搭载的控制器(信息处理装置)电子地控制各种车载装置和设备的动作。该控制器还具有故障判断功能，判断在其内部，各种车载装置和设备是否正常工作。而且，基于该故障判断功能的故障判定的结果暂时存储在该控制器内，定期地从无线通信终端向信息中心等发送该结果，之后用于车身的故障原因的解析等。
然而，由于该控制器的故障判断功能是始终使用的功能，所以在车身更换部件这样的维修作业过程中，尤其是车载装置和设备没有异常的情况下，也可能被误判断为故障并发送该异常信息。但是，在接收了该异常信息的信息中心中，该异常信息是因故障产生的还是由维修作业等引起的，不能正确地判断该异常信息的正确与否，因此，难以得到正确的数据。
由此，例如在以下的专利文献1中提出了如下技术，通过预先设定进行维修作业的维护工厂及其周边的位置信息及道路信息等，而不发送接收伴随部件更换发生的异常信息。另外，在以下的专利文献2中提出了如下技术，在维护工厂等，将能够收集异常信息的故障诊断机连接在车身上时，不发送异常信息。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-5880号公报
专利文献2：日本特开2005-41438号公报
发明内容
但是，在上述技术中，必须预先设定进行维修作业的维护工厂和其周边的位置信息及道路信息等，另外，难以正确地判断在如客户现场等这样的维护工厂以外的场所进行的维修作业产生的异常信息的正确与否。另外，在使用故障诊断机的案例中，在维修作业过程中，存在必须始终连接故障诊断机的问题。
因此，本发明是为解决这些课题而研发的，其主要目的在于提供能够防止伴随维修作业发生的误异常信息的输出的新型的工程机械的维护装置。
为解决所述课题，第一发明是一种工程机械的维护装置，其特征在于，具有：异常检测机构，其对搭载在工程机械上的设备的异常进行检测；异常信息输出机构，其输出由上述异常检测机构检测的上述设备的异常信息；以及维护模式设定机构，其设定用于进行上述设备的维护作业的维护模式，上述异常信息输出机构在通过上述维护模式设定机构设定为维护模式的状态下检测到上述设备的异常时，使该信息失效或不输出。
根据这样的结构，维修作业时，事先将工程机械切换到维护模式，由此能够可靠地防止伴随维修作业发生的误异常信息。由此，在不会接收到误异常信息的基础上，能够有助于通信负荷的降低。在此，本发明所谓的“维护模式”是指，如后面例示那样地为了对搭载于工程机械的各种装置和设备等进行维修，通过由发动机开关的钥匙打开而产生的来自蓄电池等的供电，使搭载于工程机械的各种装置和设备成为可动状态，但原则上发动机停止的状态。
第二发明的工程机械的维护装置的特征在于，在第一发明中，上述维护模式设定机构是在有维护模式设定要求时，要求输入认证用的密码，在该密码与预先设定的密码一致时，设定成维护模式。根据这样的结构，由于只有知道该密码的正规的维修作业相关人员才能够设 定到维护模式，所以能够输出并通知由正规的维修作业相关人员以外的人实施的设备更换和改造作业等导致的异常信息。
第三发明的工程机械的维护装置的特征在于，在第一及第二发明中，还具有发动机起动锁定机构，其在设定为上述维护模式的状态下，锁定发动机的起动，该发动机起动锁定机构是在设定为上述维护模式的状态下，在有发动机的起动要求时，要求输入认证用的密码，在该密码与预先设定的密码一致时，解除发动机起动的锁定。
根据这样的结构，由于能够从维护模式直接启动发动机，所以在如试驾等那样地启动发动机而实施的维修作业时，即使检测到各种搭载装置和设备的异常，也能够维持使该信息失效或不输出的状态。
第四发明的工程机械的维护装置的特征在于，在第一至第三发明中，还具有维护模式告知机构，其示出上述工程机械为维护模式的情况。根据这样的结构，能够通过监视器的画面和声音等可靠地识别设定为维护模式的情况。
第五发明的工程机械的维护装置的特征在于，在第一至第四发明的任意一项中，上述维护模式设定机构、发动机起动锁定机构、维护模式告知机构是具有输入部和显示部的监视装置，该输入部和该显示部设有维护模式开关。根据这样的结构，除了通过1个监视装置显示异常信息以外，还能够实施维护模式开关的打开/关闭和密码的输入等。
发明的效果
根据本发明，具有维护模式设定机构，在维修作业时，事先将工程机械切换到维护模式，从而能够可靠地防止异常信息输出机构输出伴随维修作业发生的误异常信息。由此，由于不会发送接收误异常信息，所以能够减少通信数据量，能够有助于通信负荷的降低。
附图说明
图1是表示本发明的工程机械之一的液压挖掘机100的一实施方式的立体图。
图2是表示被控制器30控制的液压系统200的整体图。
图3是表示本发明的维护装置300的结构的框图。
图4是表示监视装置25的一例的主视图。
图5是表示本发明的维护装置300对异常信息的处理的流程的流程图。
图6是设定了维护模式时的车身的状态转换图。
图7是设定了维护模式时的车身的状态转换图。
图8是表示要求密码输入时的监视装置25的显示例的主视图。
图9是表示在向维护模式转移时，要求认证密码输入的情况下的处理流程的流程图。
图10是表示从维护状态开始直接启动发动机时的处理流程的流程图。
具体实施方式
接下来，参考附图说明本发明的实施方式。图1表示本发明的工程机械之一的液压挖掘机100的一实施方式。如图所示，该液压挖掘机100主要由以下部件构成：通过履带行驶的下部行驶体10；能够自由旋转地被设置在该下部行驶体10上的上部旋转体20。该上部旋转体20成为如下构造：在未图示的旋转体框架的前侧设置有具有驾驶座21a的驾驶室21和前作业机22，并且在其后侧具有收纳发动机和换热器(未图示)等的发动机舱23，而且，在发动机舱23后方具有配重24等。
前作业机22具有动臂22a、斗杆22b、铲斗22c及各液压缸46、46……等，通过操作设置在驾驶室21内的驾驶座21a的两侧的操作杆21b，使各液压缸46、46……伸缩从而使各部件工作。另外，在图中，在斗杆22b的前端安装有铲斗22c，但也可以代替铲斗22c安装抓钩等各种附属装置。另外，下部行驶体10的移动机构除了履带以外还可以使用轮胎。
在驾驶座21a的前方设置有具有液晶显示部的监视装置25，显示 下述的各种信息。另外，在该驾驶座21a左侧的操作杆21b附近设置有门锁定杆(GL)21c。而且，该门锁定杆21c提升的状态下成为锁定状态，即使在发动机启动过程中拉下操作杆21b，车身也不会移动，通过使该门锁定杆21c成为拉下的状态，车身能够移动。
另外，在该驾驶座21a的后方，收纳有控制器30和无线通信终端31等，通过该控制器30控制如图2所示的整个液压系统200。在图中，附图标记40是发动机，在其输出轴41上连接有可变容量型的第一液压泵42、第二液压泵43、第三液压泵44。从各液压泵42、43、44排出的压力油被输送到包含控制阀在内的液压回路45，控制其油量和方向并向液压缸46和液压马达47等供给。
而且，该控制器30接受来自发动机控制旋钮50、各种传感器51及操作杆21b等的输入信号来综合控制发动机控制运算部30a和泵控制运算部30b。
即，发动机控制旋钮50能够调整发动机转速的指令值，由此被调整的指令转速被输入发动机控制运算部30a。发动机控制运算部30基于该输入值计算目标发动机转速，将目标发动机转速发送到发动机控制单元即ECU48，ECU48根据该目标发动机转速来控制发动机的转速。
另一方面，检测泵压等的传感器51的信号和操作杆21b的操作信号被输入至发动机控制运算部30及泵控制运算部30b，泵控制运算部30b计算基于该输入值的指令值来驱动并控制液压泵42、43、44。具体来说，泵控制运算部30b以得到与操作杆21b的操作量相应的泵流量的方式向控制泵排出量的泵调节器42a、43a、44a输送需要的泵转矩压。
图3是表示以该控制器30为中心的与本发明有关的维护装置300的结构的框图。如图所示，该维护装置300由控制器30、信息控制器60和无线通信终端61等构成。而且，控制器30通过由输入输出端口31，32、CPU33、ROM34、RAM35等的硬件组成的信息处理装置构成。
向该控制器30的输入输出端口31输入传感器信号S1和发动机钥匙开关信号S2等的输入要素S，根据该输入要素S，由CPU33进行规定的运算处理，运算出的输出信号作为指令信号从输入输出端口32向上述液压泵42至44和液压缸46等的执行机构36输出。此外，用于使该CPU33执行规定的运算处理的控制程序被存储在ROM34中，当输入发动机钥匙开关信号S2时，上述控制程序被加载至RAM35，并依次执行后述的控制。
该控制器30还具有基于该输入信号而对所搭载的各种设备的异常进行检测的异常检测功能(异常检测程序)，若判断为检测到异常，则将其显示于驾驶座21a前方的监视装置25。图4表示该监视装置25的一例，在呈矩形的监视器主体25a的前表面设置液晶显示部25b，并且在其下部设置由多个输入开关构成的输入部25c。
在构成输入部25c的多个输入开关F1～F7中，设置有用于将车身切换成维护模式的维护模式开关F6。而且，从打开发动机钥匙开关之后，当维修作业人员等按下(开关打开)该维护模式开关F6时，车身转换成下述那样的维护模式，并且液晶显示部25b的图标25d点亮等来显示切换成维护模式的情况。另外，向该维护模式切换的信号被输入至控制器30，控制器30将车身的状态切换成维护模式。
操作员通过确认该监视装置25上显示的异常信息，在驾驶座21a上通过目视就能够掌握车身发生了怎样的异常。此外，该异常严重时，控制器30不仅通过监视装置25显示，还进行声响警报处理，使蜂鸣器26蜂鸣等，能够可靠地报告操作员等这是紧急事态。
该异常信息同时被存储在信息控制器60中，信息控制器60实施如下处理：通过无线通信机61将所存储的异常信息随时或定期地无线发送至服务器70。而且，接收了该信号的服务器70将该异常信息存储在信息数据库71中，各营业所或工厂等的终端72与该服务器70连接，由此能够进行异常信息的确认。
图5是表示具有这样的结构的本发明的维护装置300的异常信息的处理流程的流程图。如图所示，该维护装置300是在最初的步骤 S100中，基于来自各种传感器等的输入要素S的输入信号进行是否检测到异常的判断，在判断为检测到异常时(是)，转移到下一步骤S102。作为该异常的检测，例如，在传感器信号间发生断线或短路的情况下，该传感器信号的电压值超过某阈值而被输入到控制器30侧。由此，若该传感器信号的电压值超过上限阈值，则该控制器30检测为传感器高电压异常。相反地，若该传感器信号的电压值小于下限阈值，则检测为传感器低电压异常。
在步骤S102中，在检测到该异常时，判断车身是否处于维护模式，当判断为处于维护模式时(是)，信息控制器60不存储该异常信息并使其失效，结束处理。另一方面，在判断为车身不是维护模式(否)，即通常的运转状态时，转移至下一步骤S104。在步骤S104中，在监视装置25的液晶显示部25b进行对该异常警告的显示，并且在步骤S106中，信息控制器60存储该异常信息并转移至下一步骤S108。在步骤S108中，实施如下处理：经过规定时间之后，将所存储的该异常信息从无线通信机61向服务器70发送。
像这样，在本发明中，在监视装置25等上设置将车身切换成维护模式的维护模式开关25c，在部件更换等的维修作业时，事先将车身向维护模式切换，由此，能够可靠地防止伴随维修作业发生的误异常信息。由此，由于不会发送接收误异常信息，所以能够减少通信数据量，能够有助于通信负荷的降低。此外，也可以代替该维护模式开关25c的切换操作，使用触摸面板或旋钮操作等。
图6及图7表示在设定了上述那样的维护模式时的车身的状态转换。首先，如图6所示，当车身处于停止状态S1时，发动机钥匙开关关闭，从而成为发动机停止状态。当从该状态开始扭转发动机钥匙开关而打开钥匙时，来自蓄电池的电源线连接到控制器30等，控制器30成为工作状态，转换到发动机启动等待的准备状态S2。
而且，当从该准备状态S2开始，进一步扭转发动机钥匙开关而启动时，发动机启动，车身转换至待机状态S4。在该状态下，门锁定杆21b成为锁定的状态，但当将该门锁定杆21b解除锁定时，车身 转换到作业状态S5，从而能够实施前作业机22的操作或下部行驶体10的行驶操作。而且，当从该作业状态S5使发动机钥匙开关返回至最初的位置而关闭钥匙时，发动机停止并返回至停止状态。
另一方面，当从准备状态S2按下监视装置25的维护模式开关F6时，车身转移至维护状态(维护模式)S3，但此时，也可以要求认证密码的输入，若该认证密码一致，则车身转移至维护状态S3。图8表示要求密码的输入时的监视装置25的显示例。要求认证用的密码时，例如，如图所示，密码为8位以及“请输入密码。”等的信息被显示于显示部25a。
像这样，在向维护模式转移时，要求认证密码的输入，若该认证密码一致时转移至维护状态(维护模式)S3，则能够限制仅具有作业资格的人进行维修作业。然后，为了从该维护状态S3开始启动发动机，暂时关闭发动机钥匙开关，返回至停止状态S1，然后成为准备状态S2之后，进一步扭转发动机钥匙开关，来启动发动机，由此转换到待机状态S4。
图9是表示像这样向维护模式转移时，要求认证密码的输入的情况下的处理流程的流程图。首先，控制器30在最初的步骤S200中判断维护模式开关F6是否被按下，若未被按下(否)，则直接结束处理，但判断为被按下时(是)，向下一步骤S202转移。在步骤S202中，判断此时发动机是否起动，发动机起动时(是)，直接结束处理，但当判断为发动机未起动，即判断为停止中时(否)，则向下一步骤S204转移，进行要求认证密码的输入的处理，并向下一步骤S206转移。
在步骤S206中，进行所输入的密码的判定，若密码一致(是)，则向下一步骤S208转移并向维护状态转移，但判断为不一致时(否)，则向步骤S210转移，进行使蜂鸣警报蜂鸣来通知这是输入错误的处理，并向下一步骤S212转移。此外，也可以代替这样的蜂鸣警报，或者与蜂鸣警报共同使规定的警告显示在监视装置25上。另外，也可以对于该密码设定输入次数限制，即使输入失败，直到重新输入至 所设定的次数为止能够再次输入密码，当超过该次数时，就不受理输入。
在步骤S212中，从发动机钥匙开关关闭等待状态，向下一步骤S214转移，判断发动机钥匙开关是否成为关闭。当判断为发动机钥匙开关没有关闭时(否)，返回步骤S212，但当判断为发动机钥匙开关关闭时(是)，则向下一步骤S216转移，并使车身转移到停止状态，结束处理。
这里，如图7所示，也可以在从维护状态S3之后，启动发动机，并向待机状态S4转换的情况下，要求认证密码的输入。即，在维护状态S3时，若维修作业相关人员以外的人不经意启动发动机则有发生不可预料的事态的可能性。由此，在从维护状态S3直接启动发动机的情况下，要求认证密码的输入，仅在所输入的密码一致的情况下，直接启动发动机。由此，能够避免在维修作业中启动发动机这样的不可预料的事态。
另外，在使发动机启动的状态下需要进行该维修作业的情况下，从该维护状态S3直接转换到待机状态S4，从而维持该维护模式，则能够避免伴随发动机起动时的维修作业的异常信息的存储、发送这样的不良情况。此外，该情况下，当关闭发动机钥匙开关(停止状态)时，维护状态S3也预先被重置。
图10是表示像这样从维护状态S3直接启动发动机时的处理流程的流程图。首先，控制器30是在最初的步骤S300中判断当前车身是否是维护状态S3，不是维护状态S3时(否)，结束处理，但判断为是维护状态S3时(是)，向下一步骤S302转移。在步骤S302中，判断是否扭转发动机钥匙开关直到发动机启动，判断为没有扭转时(否)，直接结束处理，判断为扭转时(是)，向下一步骤S304转移，要求认证用的密码并向下一步骤S306转移。
在步骤S306中，进行所输入的密码是否一致的判定，若不一致，则直接结束处理，但判断为一致时(是)，向下一步骤S308转移并向待机状态S4转移，结束处理。
在维修作业过程中，其他作业员没有注意到在维修中就移动车身的案例很多，在启动发动机时，存在通过鸣笛等来通知移动车身的信号等的规定，但对于操作员来说，有时不遵守该规定，或者有时会忘记。因此，如上所述，在维修作业中启动发动机时，若要求认证密码，则车身不会被维修作业相关人员以外的人操作，能够确保维修作业时的安全性。此外，在本实施方式中，作为工程机械提出了液压挖掘机的例子，但除此以外，对于轮式装载机、自卸车、推土机等也是同样的。
附图标记的说明
100 液压挖掘机(工程机械)
200 液压系统
300 维护装置
10 下部行驶体
20 上部旋转体
25 监视装置(维护模式设定机构、发动机起动锁定机构、维护模式告知机构)
25b 显示部
25c 输入部
26 蜂鸣器(维护模式告知机构)
30 控制器(异常检测机构、维护模式设定机构、发动机起动锁定机构)
60 信息控制器(异常信息输出机构)
61 无线通信终端(异常信息输出机构)
F6 维护模式开关