CN101675195A - 工程机械的机器诊断装置及机器诊断*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种工程机械的机器诊断装置及机器诊断***，机器诊断装置(201)具有数据判定机构(101)和状态诊断机构(103)，其中，数据判定机构(101)在具有动作条件信息和内部状态信息的机器信息(121)被输入的情况下，对其机器信息的动作条件信息和预先存储在数据库(111)中的动作条件信息进行比较，进行是否一致的判定，并输出判定结果信息；状态诊断机构(103)在该判定结果信息显示为一致的情况下，对机器信息的内部状态信息和预先存储在数据库中的内部状态信息进行比较，输出比较结果。由此，能够降低输出错误的判定结果的可能性，能够实现维护作业的高效率化。

Description

工程机械的机器诊断装置及机器诊断***

技术领域

本发明涉及对工程机械的机器状态进行诊断的机器诊断装置及机器诊断***。

背景技术

在矿山等使用的大型液压挖掘机等工程机械以及其他的工程机械中，要求一天24小时几乎不停止地365天连续运转，在异常停止前需要通过预先维护作业来使机器保持在万无一失的状态。一般情况下，专门的维护人员通过定期的检修作业实施检修，并对是否存在异常部位进行调查，在发现异常的情况下，通过进行必要的维护作业来维持良好的机器状态。

另一方面，为了实施检修维护作业，而需要使机器停止，因此，对于想进行连续运转的使用者而言，只要机器状态良好，检修维护作业可能成为运用过程中的障碍。

近年来，与飞机中的飞行记录器同样地，在机器主体中配备记录装置(驾驶记录器，专利文献1)，存在通过各种方式对其进行活用的动向。在机器中具有各种传感器，通过对传感器输出的机器的内部状态信息进行检查，能够使其来替代是否有必要进行维护作业的检修作业。在以往那样的机器内部的诊断电路输出的警报信息中，存在机器状态已经恶化的情况，在最严重的情况下，机器有可能已经停止，但是，只要使用记录在记录装置中的传感器信息来实施检修，就能够在机器停止前得知状态的恶化，能够对维护计划进行制定。最近，通过计算机对记录在记录装置中的各种传感器信息进行数据处理的诊断装置渐渐被活用。

对于该时序数据的处理方法来说，关于计算机网络中的非法侵入检测等课题，有对与通常的状态不同的状态进行检测的专利文献2以及从移动体的通信终端的电波状态检测出移动体是移动还是静止的专利文献3。

另外，在专利文献4中提出了对机器的诊断进行学习并活用于异常检测的手法。

而且，作为液压挖掘机等工程机械的故障诊断装置，在专利文献5、6等中也有记载。在专利文献5中，通过各传感器对与液压挖掘机的发动机冷却水***的动作状态相关的状态量进行检测，将这些通过各传感器检测出的状态量作为状态量数据进行记录，将该记录的状态量数据和与该状态量数据对应的规定基准值范围进行比较，将状态量数据在规定基准值范围外的情况判定为异常。在专利文献6中，将通过对与发动机的给排气***的动作状态相关的状态量进行检测的各传感器检测出的中间冷却器入口压力、中间冷却器出口压力、中间冷却器入口温度、中间冷却器出口温度、发动机排气温度、外部空气温度、发动机转速、节气门位置作为读入运转数据记录在数据记录装置中，并且，在数据记录装置中记录用于与运转数据进行比较的比较数据，将在该数据记录装置中记录的运转数据和比较数据读入到显示控制装置中，将其作为显示信号输出到显示器上。

专利文献1：日本特开2002-73153号公报

专利文献2：日本特开2005-4658号公报

专利文献3：日本特开2002-217811号公报

专利文献4：日本特表2003-516275号公报

专利文献5：日本特开2005-180225号公报

专利文献6：日本特开2005-163754号公报

在专利文献2以及专利文献3中，如液压挖掘机等工程机械那样，对于状态变化的变化点不明确，根据动作环境条件，机器状态发生各种变化，仅通过局部地观察时序信息很难判断出处于何种状态的对象来说，在该时序信息的处理方法上还有可研究的课题。

在专利文献4中，由于预先设定在机器内部的警报仅能发挥学习功能，所以，不能对应未知的异常，有可能出现误诊断。

在专利文献5及6中，由于没有考虑其他的状态量对异常诊断所使用的状态量数据的影响，因此，该情况下也可能出现误诊断。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工程机械的机器诊断装置及机器诊断***，输出错误的判定结果的可能性降低，能够实现维护作业的效率化。

为了解决上述课题，在本发明的工程机械的机器诊断装置中，具有机身、及设在该机身上的作业机的工程机械所具有的组件中的至少一个作为对象机器进行诊断，其中具有：数据判定机构，在对象机器的外部环境信息、以及具有显示对象机器的动作信息的动作条件信息和显示对象机器的动作状态信息的内部状态信息的机器信息被输入的情况下，对机器信息的动作条件信息和预先存储的动作条件信息进行比较，进行是否一致的判定，对判定结果信息进行输出；状态诊断机构，在判定结果信息显示为一致的情况下，对机器信息的内部状态信息和预先存储的内部状态信息进行比较，对比较结果进行输出。

发明的效果

通过本发明，能够降低输出错误的判定结果的可能性，并使现维护作业的高效率化。

附图说明

图1是表示本发明的机器诊断***的一个实施例的图。

图2是说明本发明的一个实施例中的机器诊断装置的数据判定部及状态诊断部的动作的流程图。

图3是说明本发明的一个实施例中的机器诊断装置的诊断数据库更新部的动作的流程图。

图4是表示本发明的一个实施例中的机器信息的一例的图。

图5是说明学习期间和学习范围的关系的图。

图6是说明本发明的一个实施例中的机器诊断装置输出的信息的显示例的图。

图7是说明本发明的一个实施例中的机器诊断装置输出的信息的显示例的图。

图8是说明本发明的一个实施例中的机器诊断装置输出的信息的显示例的图。

图9是说明本发明的一个实施例中的机器诊断装置输出的信息的显示例的图。

图10是说明本发明的一个实施例中的机器诊断装置输出的信息的显示例的图。

图11是说明动作条件信息(外部空气温度)和内部状态信息(散热器水温)的关系的一例的图。

图12是说明本发明的一个实施例中的机器诊断装置输出的信息的显示例的图。

图13是表示本发明的器诊断***的其他实施例的图。

图14是说明本发明的其他实施例中的机器诊断装置的数据判定部及状态诊断部的动作的流程图。

图15是说明本发明的其他实施例中的机器诊断装置输出的信息的显示例的图。

图16是说明本发明的其他实施例中的机器诊断装置输出的信息的显示例的图。

图17是表示大型液压挖掘机的整体结构和本发明的机器诊断***的其他实施例的图。

图18是表示设置在液压挖掘机的驾驶室内的控制器网络的图。

图19是表示液压挖掘机所具有的结构的一个泵变速箱装置的图。

图20是将变速箱压力油及工作油的冷却***与液压***的概要及泵变速箱装置一起表示的图。

图21是表示发动机和其冷却***的图。

图22是表示本发明的机器诊断***的图17所示的实施例中的机器诊断装置的结构的图。

附图标记的说明

1    液压挖掘机

2    行驶体

3    旋转体

4    驾驶室

5    前作业机

6    动臂

7    斗杆

8    铲斗

9    数据记录装置

11   计算机

11A  计算机主体

11B  显示部

11C  鼠标

11D  键盘

12   服务器

13   无线电台

14   通信卫星

15   基地站

16   互联网

21   发动机控制器

22   车身控制器

23   监视器控制器

24   液压***计测单元

25   发动机计测单元

27A  第一共用通信线

27B 第二共用通信线

28  电子调节器

29A、29B  电气控制杆装置

31  显示器

32  操作部

40  发动机

41  泵变速箱装置

42  容器

43  油盘

44  上部油积存部

45  抽吸部

46  油过滤器

47  齿轮泵

48  变速箱油冷却装置

51～53  温度传感器

55  油箱

56a、56b  控制阀

57  执行机构

58  工作油冷却装置

59  泄油配管

60  溢流阀

61  风扇马达

62  辅助泵

64  电磁阀

65、68  压力传感器

66、67、69  温度传感器

71  发动机主体

72  涡轮增压器

73a、73b  后冷却装置

75    散热器

76    LTA散热器

77    冷却水泵

79    风扇马达

82～85  温度传感器

86、87  压力传感器

89    倾斜传感器

101、101A  数据判定部

102   过程学习机构

103、103A  状态诊断机构

104   诊断数据库更新部

111   诊断数据库

111a  动作条件数据存储部

111b  内部状态数据存储部

111c  维护信息数据存储部

112   过程数据库

120   属性信息数据库

121   机器信息(传感器信息及属性信息)

121A  传感器信息

121B  属性信息

201、201A、201B  机器诊断装置

202  输入装置

204  显示装置

P1、P2、P3  主泵

具体实施方式

以下使用附图对各实施例进行说明。

实施例1

对本发明的诊断装置的一个实施例参照以下图1～图16进行说明。

在本实施例中，以建筑机械等工程机械(例如液压挖掘机)所具有的各种组件作为诊断对象的对象机器进行说明。

图1表示本实施例的机器诊断***结构，机器诊断***具有机器诊断装置201、输入装置202及显示装置204，机器诊断装置201具有数据判定部101、过程学习部102、状态诊断部103、诊断数据库更新部104、诊断数据库111、过程数据库112。

首先，数据判定部101从外部接收表示诊断对象即对象机器的状态的机器信息121，并输入。被输入的机器信息121包括动作条件信息和内部状态信息，如图4所示，动作条件信息是与对象机器的外部环境信息、对象机器的动作信息及其运用相关的信息，是在怎样的环境下怎样使对象机器动作的条件。例如，外部空气温度数据、机器操作数据、湿度数据、气候数据等气象数据、表示路面状态的路面数据、油门的踩踏方式以及驾驶习惯等操作数据、驾驶者的性别、年龄、熟练程度等驾驶者数据等。内部状态信息是在上述动作条件下使对象机器动作的情况下，表示如何动作的动作状态信息，是表示对象机器所具有的各种传感器信息。例如，发动机转速数据、散热器水温数据、油温数据、燃料消耗数据、对象机器发出的声音数据、振动数据等。

被输入了机器信息121的数据判定部101参照诊断数据库111。诊断数据库111由动作条件数据存储部111a、内部状态数据存储部111b、维护信息数据存储部111c构成，其中，在动作条件数据存储部111a和内部状态数据存储部111b中分别存储有机器信息121所包含的动作条件信息和内部状态信息。

此外，存储在动作条件数据存储部111a中的动作条件信息和存储在内部状态数据存储部111b中的内部状态信息相互关联地被存储。另外，存储在维护信息数据存储部111c中的维护信息与存储在动作条件数据存储部111a中的动作条件信息及存储在内部状态数据存储部111b中的内部状态信息关联地被存储。

数据判定部101对在存储有预先动作条件信息的动作条件数据存储部111a中是否包含与被输入的机器信息121的动作条件信息一致的信息进行检索，也就是说，对被输入的机器信息121的动作条件信息和预先存储在所述动作条件数据存储部111a中的动作条件信息进行比较，对其是否一致进行判定，在包含一致的数据的情况下，将与一致的动作条件数据存储部111a的动作条件信息对应的内部状态信息从内部状态数据存储部111b读出，与被输入的机器信息121相关联地一起作为判定结果信息输出到状态诊断部103。

在状态诊断部103中，对被输入的机器信息中的内部状态信息和预先被存储在内部状态数据存储部111b中的内部状态信息进行比较，输出比较结果。在包含比较后的结果一致的内部状态信息的情况下，从维护信息数据存储部111c读出显示对象机器为正常或为异常的维护信息，在显示该维护信息为“正常”的情况下，将正常作为诊断结果输出到外部的显示装置204。在显示维护信息为“异常”的情况下，将异常部位、异常内容、对应内容中的某一个或这些的组合一起作为诊断结果输出到显示装置204。另外，在了解内部状态信息的变化率，而能够推定意味着异常会对对象机器的运转状况产生影响的影响时期的情况下，与该影响时期相结合地向显示装置204输出。

图12中的显示画面1101是将这些诊断结果显示在显示装置204上的情况的例子。也就是说，显示有异常部位、异常内容、对应内容、影响时期。对其进行观察的利用者(操作者、使用者)，能够判断出在何时、在什么地点对对象机器进行怎样的维护较好。这些维护信息通过诊断数据库更新部104被输入或被选择，是被存储在维护信息数据存储部111c中的信息(后述)。

另一方面，在状态诊断部103中，对被输入的机器信息中的内部状态信息和预先被存储在内部状态数据存储部111b中的内部状态信息进行比较的结果为，在显示不包含一致的内部状态信息这样的判定的情况下，为了预防保全，将存在对象机器异常的可能性的情况作为诊断结果输出到显示装置204。

这里，不包含与输入到内部状态数据存储部111b中的内部状态信息一致的内部状态信息的情况包括：仅存在维护信息“正常”的情况下的内部状态信息，输入的内部状态信息与其内部状态信息不一致的情况；和仅存在维护信息“异常”的情况下的内部状态信息，输入的内部状态信息与其内部状态信息不一致的情况。但是，在向诊断数据库111追加、更新过程学习信息的情况下，由于从维护信息“正常”的情况下的过程学习信息向诊断数据库111进行追加、更新的情况较多，所以，不包含与输入的内部状态信息一致的内部状态信息的情况是仅存在维护信息“正常”情况下的内部状态信息的情况的可能性较高。因此，该情况下，为了预防保全，考虑到存在对象机器为异常的可能性，将该情况作为诊断结果输出到显示装置204。

另一方面，数据判定部101对是否包含与被输入到动作条件数据存储部111a中的机器信息121的动作条件信息一致的信息进行检索，也就是说，对被输入的机器信息121的动作条件信息和预先存储所述动作条件数据存储部111a中的动作条件信息进行比较，对其是否一致进行判定，在作为判定结果信息显示不包含一致的数据这样的判定的情况下，将成为不一致的因素的动作条件作为不一致信息，与被输入的机器信息(包含动作条件信息和内部状态信息双方)一起输出到过程学习部102。例如，如图5所示，在已经反映在诊断数据库111中的动作条件信息中，关于外部空气温度数据，若假定基于图示那样的“学习期间A”学习结束，则诊断数据库111为学习结束的数据为图示那样的从Ta到Tb的温度范围的数据。但是，随着时间的经过，并在实际上超过了学习范围那样的动作条件下，在使用对象机器的情况下，如图所示，温度范围会从Td扩大到Tc。该情况下，两个学习温度范围外期间B及C成为未学习期间。通常，在这样的情况下，若直接使用诊断数据库111进行诊断，则无论正常与否，都会因学习不足引起误判定的问题。

因此，过程学习部102是，在包含没有保存在诊断数据库111中的动作条件信息的机器信息被输入的情况下(从数据判定部101输出的判定结果信息显示不一致的情况下)，对该机器信息进行学习，将学习的结果作为过程学习信息存储在过程数据库112中。图6是显示将向过程数据库112进行保存的情况通知图17的利用者(未图示)的通知画面601的图。过程学习部102是，在包含没有保存在诊断数据库111中的动作条件信息的机器信息被输入的情况下，也就是说，在未学习数据被输入的情况下，将检测出该未学习数据的情况显示在显示装置204中，并且，将未学习数据作为过程学习信息进行存储的情况与其存储的日期一起显示在显示装置204上。在图6的例子中，显示出了与图5所示的学习温度范围外期间B和学习温度范围外期间C对应的下述两个期间。

B：2007/11/01  18:30～2008/03/31  15:30

C：2008/05/12  12:30～2008/09/20  09:00

使用图2的流程图对以上的流程进行说明。首先，数据判定部101对是否有机器信息121被输入的情况进行判定(S201)。在有机器信息121被输入的情况下，参照动作条件数据存储部111a对是否存在与机器信息121的动作条件信息一致的动作条件信息进行判定(S202)。在检测出一致的信息的情况下，将输入的机器信息121输出到状态诊断部103，在状态诊断部103中，参照诊断数据库111进行机器信息121的诊断(S203)，将诊断结果输出到外部的显示装置等(S204)。在没有检测出与动作条件数据存储部111a一致的信息的情况下，将机器信息121输出到过程学习部102，在过程学习部102中，对机器信息121进行学习(S205)，并作为过程学习信息存储在过程数据库112中(S206)。

图17中的利用者(未图示)使用输入装置202及显示装置204的过程学习显示要求画面(未图示)从过程数据库112读出过程学习信息，从而能够将图7所示那样的过程学习信息的一览画面701显示在显示装置204上。此外，过程数据库112关联地存储有其过程学习信息和过程学习信息被学习的日期数据。因此，在显示装置上能够对应地显示过程学习信息和该过程学习信息被学习的日期数据。在图示的例子中，作为从过程学习部102输出的过程学习信息即不一致信息，在一览画面701的各项目的上侧显示不一致期间，在下侧作为不一致理由显示例如“操作数据不一致”、“外部空气温度数据不一致”。另外，在项目2及3上显示与图5所示的学习温度范围外期间B和学习温度范围外期间C对应的不一致信息。

诊断数据库更新部104对过程数据库112是否被更新进行检测，并在检测出被更新的情况下，输出过程数据库更新要求信息。该过程数据库更新要求信息，例如，如图8所示，将“将过程学习信息反映到诊断数据库”的注释、数据的对象期间以及在该期间内对象机器是否正常，作为输入或选择的诊断数据库更新要求画面801、802显示在显示装置204中。诊断数据库更新要求画面801与学习温度范围外期间B对应，诊断数据库更新要求画面802与学习温度范围外期间C对应。

图17的利用者(未图示)确认数据的对象期间的机器状态，并通过按压或选择或输入诊断数据库更新要求画面801、802的“正常”或“异常”按钮将表示对象机器为正常还是异常的异常判定结果通知诊断数据库更新部104。这里，向诊断数据库更新要求画面801、802的输入使用输入装置202进行。输入装置202为图17的利用者(未图示)利用的键盘以及鼠标等。诊断数据库更新要求画面801、802和输入装置202构成维护信息输入机构。

在图17的利用者(未图示)选择“正常”作为异常判定结果的情况下，也就是说在通过输入装置202从诊断数据库更新要求画面801输入显示为“正常”的维护信息的情况下，诊断数据库更新部104将异常判定结果“正常”与过程学习信息(与机器信息对应)一起作为诊断信息在诊断数据库111的维护信息数据存储部111c中追加、更新。图9是在更新时通知利用者的、显示装置204的通知画面的例子，是在图8的诊断数据库更新要求画面801所显示的学习温度范围外期间B对象机器为正常的情况下的附图。在图9所示的通知画面901中，诊断数据库更新部104在显示将过程学习信息反映给诊断数据库的情况的同时，还显示反映的日期。

在图17的利用者(未图示)选择“异常”作为异常判定结果的情况下，也就是说在使用输入装置202及诊断数据库更新要求画面802输入显示“异常”的维护信息的情况下，诊断数据库更新部104，如图10所示，使维护信息输入画面1001显示在显示装置204上，该维护信息输入画面1001要求使用者输入故障时期、异常部位、异常内容、对应内容等项目。显示画面1001是在图8的诊断数据库更新要求画面802所显示的学习温度范围外期间C内，对象机器为异常的情况下的画面，在故障时期、异常部位、异常内容、对应内容等项目中分别输入“2008/06/20  09:00～2008/08/01  12:00”、“散热器”、“清扫不良”、“清扫”。

图11是表示动作条件信息为外部空气温度、内部状态信息为散热器水温的情况下的外部空气温度和散热器水温的关系的一例的图。在外部空气温度如图5那样发生变化时，散热器水温也受到外部空气温度的影响产生相似的变化。学习温度范围外期间B是对象机器正常的期间，学习温度范围外期间C是包含对象机器发生异常的故障时期在内的期间。在学习温度范围外期间B，散热器水温相对于外部空气温度的变化以与学习期间A的水温Ra的变化大致相同的比例发生变化。在学习温度范围外期间C，在期间C内的从时刻t1到时刻t2的期间D，散热器水温相对于外部空气温度的变化，与其他的期间相比更急剧地发生变化，在时刻t2，散热器水温显示为峰值。在期间D时散热器的水温的变化变得急剧的原因为，例如在散热器的散热片上附着有大量的灰尘，在时刻t2，通过维护人员对散热器进行清扫，时刻t2以后，散热器水温的变化恢复到正常时的变化。

在工程机械中搭载有对机器信息121进行记录的数据记录装置(后述)，图17的利用者通过使记录在数据记录装置中的散热器水温的数据显示在显示装置中能够得知过去的散热器水温的变化。图17的利用者基于该散热器水温数据，在图10所显示的故障时期的项目中输入期间D(包含从散热器水温的异常变化显示出峰值的时刻t2之前的时刻到时刻t2的规定期间)。

通过输入装置202在利用者完成向维护信息输入画面1001的输入的时刻，诊断数据库更新部104将异常判定结果“异常”与这些输入内容一起作为诊断信息向诊断数据库111的维护信息数据存储部111c进行追加、更新并存储。同时，将过程学习信息(此时的动作条件信息(例如外部空气温度)和内部状态信息(例如散热器水温))与该维护信息相关联地存储到动作条件数据存储部111a及内部状态数据存储部111b。此时，在与期间D的内部状态信息(散热器水温)对应的维护信息中附加有异常判定结果“异常”。这样，将与不以故障发生的时刻作为起始点而是以散热器水温开始急剧发生变化的时刻t1作为起始点的期间D中的内部状态信息(散热器水温)对应的维护信息显示为“异常”，由此，能够进行作为对象机器(散热器)及其关联机构的预防保全的诊断。即，随后，如图11所示的期间C那样，外部空气温度和散热器水温发生变化，在通过状态诊断部103比较的被输入的机器信息中的内部状态信息与内部状态数据存储部111b所包含的内部状态信息一致时，从期间D开始后，维护信息马上显示为“异常”，该诊断结果被输出到显示装置204。其结果为，能够在产生故障前诊断出异常，能够进行作为预防保全的维护作业。

使用图3的流程图对以上的流程进行说明。

首先，诊断数据库更新部104从过程数据库112读入过程学习信息(S301)。利用者(未图示)通过维护信息输入画面1001对是否有维护信息输入进行判定(S302)。作为判定结果若判定为有维护信息输入，则读入维护信息，在被读入的过程学习信息上附加维护信息，作为诊断数据向诊断数据库111的维护信息数据存储部111c中追加、更新并存储，同时将过程学习信息(当时的动作条件信息及内部状态信息)存储到动作条件数据存储部111a及内部状态数据存储部111b中(S304)。

如以上那样，将机器信息分成动作条件信息和内部状态信息进行记录，通过附加维护信息，能够提高诊断装置的判定精度。

实施例2

下面，以与实施例1的差异部分为中心参照图13～16对与实施例1不同的其他实施例进行说明。

本实施例的机器诊断***的结构如图13所示，机器诊断装置的数据判定机构的流程如图14所示。

首先，在图13中，本实施例的机器诊断***中，其机器诊断装置201A的数据判定部101A及状态诊断部103A的功能与图1所示的不同。

即，在图14中，数据判定部101A对是否有机器信息121(动作条件信息和内部状态信息)输入进行判定(S401)。在有机器信息121输入的情况下，将被输入的机器信息121的动作条件信息和预先存储在动作条件数据存储部111a中的动作条件信息进行比较，进行其是否一致的判定(S402)。在检测出一致的情况下，与图2的流程同样地，将被输入的机器信息121输出到状态诊断部103A，在状态诊断部103A中，参照诊断数据库111进行机器信息121的诊断(S403)，将诊断结果输出到外部的显示装置(S404)。在没有检测出与动作条件数据存储部111a一致的信息的情况下，除了异常部位、异常内容、影响时期以外，还将表示附条件进行判定的不一致信息附加作为“条件内容”(S405)。将附加有该条件内容的不一致信息作为诊断结果进行输出(S404)。然后，与图2的实施例同样地，进行过程学习处理S205和诊断数据库更新处理S206。此外，也可以在处理S404前进行图2的过程学习处理S205和诊断数据库更新处理S206。

图15是该不一致信息的诊断结果显示在显示装置上的情况下的画面的一例。除异常部位、异常内容、影响时期之外，还将表示附带条件进行判定的不一致信息显示在“条件内容”的项目中。在该例中，动作条件信息中，外部空气温度数据与预先存储在动作条件数据库中的数据不一致的情况下，在条件内容的项目中显示有不一致的情况、外部空气温度这样的不一致数据名和该数据的不一致程度的差异为“+2.5”。

作为其他的例子，在处理S401中，在多条机器信息121被输入的情况下，对于各机器信息，参照动作条件数据存储部111a在处理S402中判定是否存在与机器信息121的动作条件信息一致的动作条件信息。这里，在多条机器信息的动作条件信息中，在至少有一条动作条件信息没有存储在动作条件数据存储部111a中而不能进行比较的情况下，判定为其动作条件信息不一致。该情况下，在处理S405中，与上述同样地，除异常部位、异常内容、影响时期以外，还将表示附带条件进行判定的不一致信息作为“条件内容”的项目附加显示。将附加有该条件内容的不一致信息作为诊断结果输出(S404)。被输出的异常部位、异常内容、影响时期、条件内容被显示在显示装置上。此时，在条件内容的项目中，如图16所示，不显示不一致的情况，而是在显示装置上显示数据缺损的情况以及缺损的数据名。具体来说，图16向利用者(未图示)示出了在动作条件信息中没有存储外部空气温度数据的情况。

此外，在上述中，将异常部位、异常内容、影响时期、条件内容这四项作为不一致信息进行显示，但是无需显示全部，可以在异常部位、异常内容、影响时期中的某一项上附加条件内容作成不一致信息并进行显示。例如，可以将异常内容和在异常内容上附加条件内容作成不一致信息并显示。

如以上那样，即使在未学习状态的机器数据被输入的情况下，通过附加动作条件信息的不一致信息从而输出诊断结果，能够向利用者提示临时的诊断结果。

实施例3

使用图17～图22对将本发明适用于大型液压挖掘机的机器诊断的实施例进行说明。

图17是表示大型液压挖掘机的全体结构和机器诊断***的图。

在该图17中，液压挖掘机1是机身重量数百吨级的例如在海外的矿山等使用情况较多的超大型挖掘机(反铲型)。该液压挖掘机1具有：行驶体2；能够旋转地设置在该行驶体2上的旋转体(机身)3；设在该旋转体3的前部左侧的驾驶室4；能够俯仰动作地设在旋转体3的前部中央的前作业机5。前作业机5由以下部件构成：能转动地设在旋转体3上的动臂6；能转动地设在该动臂6的前端的斗杆7；能转动地设在该斗杆7的前端的铲斗8。在旋转体3上装备有例如两台发动机和由这些发动机驱动的多台主泵(后述)。行驶体2通过左右的行驶马达2a、2b分别驱动左右的履带而前进后退，旋转体3通过未图示的旋转马达相对于行驶体2被旋转驱动。动臂6、斗杆7、铲斗8分别由动臂液压缸6a、斗杆液压缸7a、铲斗液压缸8a驱动。在驾驶室4内设置有数据记录装置9，在该数据记录装置9中以规定的时间间隔输入来自各种传感器(检测机构)的检测信号，这些信息作为机器信息121A被存储。具有机器诊断装置201B的计算机11通过电缆能够连接在数据记录装置9上，将计算机11连接在数据记录装置9上，由此，能够将被存储在数据记录装置9中的机器信息121A下载到计算机11上。计算机11具有计算机主体11A、作为显示机构的显示部11B、作为输入机构的鼠标11C及键盘11D。

另外，机器诊断装置201B也可以设置在设于液压挖掘机1的管理事务所(例如液压挖掘机1的制造商、销售店、经销商、租赁业者等事务所)的服务器12上。该情况下，数据记录装置9具有无线电台13，记录在数据记录装置9中的机器信息121A经由无线电台13、通信卫星14、基地站15、互联网16定期地向服务器12发送。在管理事务所距作业现场比较近的情况下，服务人员也可以将存储卡等移动存储介质连接在数据记录装置9上从而对机器信息121A进行下载，将该存储介质带回管理事务所，从存储介质下载到服务器。

图18是表示设置在液压挖掘机1的驾驶室4内的控制器网络的图。液压挖掘机1的控制器网络具有发动机控制器21、车身控制器22、监视器控制器23、液压***计测单元24、发动机计测单元25、上述的数据记录装置9。发动机控制器21被连接在第一共用通信线27A上，车身控制器22、监视器控制器23、液压***计测单元24、发动机计测单元25被连接在第二共用通信线27B上，数据记录装置9被连接在第一及第二共用通信线27A、27B两者上。

发动机控制器21是通过进行电子调节器28的控制来对发动机的燃料喷射量进行控制的装置，车身控制器22是通过输入电气控制杆装置29A、29B的操作信号(电信号)，并根据该操作信号控制电磁阀(未图示)从而控制液压***的装置。监视器控制器23被连接在显示器31及操作部32上，根据操作部32的输入操作进行与显示器31的显示相关的控制。液压***计测单元24是通过输入与泵变速箱装置等液压***相关的各种状态量的检测信号来进行收集，发动机计测单元25是通过输入与散热器等发动机***相关的各种状态量的检测信号来进行收集。

数据记录装置9将由液压***计测单元24及发动机计测单元25收集的状态量数据以及发动机控制器21、车身控制器22、监视器控制器23的输入数据及输出数据中的必要的数据以规定间隔经由第一及第二共用通信线27A、27B进行输入，并将这些数据作为机器信息121A进行存储。如前所述，在数据记录装置9上能够连接计算机11(机器诊断装置201B)，能够将存储在数据记录装置9中的机器信息121A下载到计算机11上。另外，存储在数据记录装置9中的机器信息121A经由无线电台13定期发送到管理事务所的服务器12(机器诊断装置)。而且，还可以使监视器控制器23具有机器诊断装置的功能，该情况下，存储在数据记录装置9中的机器信息121A经由第二共用通信线27B定期发送到监视器控制器23。

图19是表示液压挖掘机1所具备的组件之一的泵变速箱装置的图。

超大型的液压挖掘机1是，将一台发动机40的动力经由齿轮机构(未图示)分配给多台(例如四台)主泵，需要通过一台发动机40驱动多台(例如四台)主泵，作为为此而设的机构设有泵变速箱装置41。图中，P1、P2、P3概要地示出了泵的端面，为了避免图示的复杂性，省略了剩余一个泵端面和齿轮机构的图示。从包括泵P1、P2、P3的多个主泵喷出的压力油被供给到动臂液压缸6a、斗杆液压缸7a、铲斗液压缸8、旋转马达等多个执行机构。

泵变速箱装置41具有：内置有齿轮机构(未图示)的容器42；设在容器42的底部的油盘43；设在容器42的顶部的上部油积存部44；抽吸部45；油过滤器46；齿轮泵47；变速箱油冷却装置48。油盘43的形状因机种而异，存在底面为向下侧突出形状的研钵形状的情况，以及底面整体地成为平坦的平坦形状的情况。图示的油盘43是研钵形状的例子。油盘43内的变速箱油(润滑油)通过齿轮泵47从抽吸部45被吸上，经过油过滤器46、变速箱油冷却装置48向上部油积存部44供给。上部油积存部44边维持一定量的油水平，边将被供给的油从下部喷嘴49向下方散布。由此，齿轮机构的啮合部被润滑，并且，吸收由齿轮机构的啮合产生的摩擦热，防止齿轮机构的温度上升。润滑后的变速箱油返回油盘43，通过齿轮泵47再次被吸上从而进行循环。另外，变速箱油通过变速箱油冷却装置48被冷却，能够维持作为润滑油的合适的温度。齿轮泵47也由发动机40驱动。

在齿轮泵47的出口侧的配管上设有测定变速箱压力油的油温的温度传感器51，在变速箱油冷却装置48的入口侧的配管和出口侧的配管上分别设有测定变速箱油冷却装置48的入口侧的变速箱油的油温的温度传感器52及测定出口侧的变速箱油的油温的温度传感器53。这些温度传感器51～53的检测信号被输入到图18所示的液压***计测单元24。

图20是将变速箱油及工作油的冷却***和液压***的概略及泵变速箱装置一起表示的图。

液压挖掘机1所具备的液压***具有：包括上述泵P1、P2、P3的多个主泵；油箱55；多个控制阀(由附图标记56a、56b代表)、动臂液压缸6a、斗杆液压缸7a、铲斗液压缸8、旋转马达等多个执行机构(由附图标记57代表)、工作油冷却装置58。油箱55内的工作油通过包含泵P1、P2、P3的多个主泵被吸上，并被供给到包含控制阀56a、56b的多个控制阀中，在这里对流量和方向进行调整从而向多个执行机构57供给。来自执行机构57的回流油经过包含控制阀56a、56b的多个控制阀回到油箱55。此时，经过多个控制阀中的一部分(例如控制阀56a)的工作油直接回到油箱55，剩余的经过控制阀(例如控制阀56b)的工作油通过工作油冷却装置58，在这里被冷却后回到油箱55。另外，包含泵P1、P2、P3的多个主泵通过内部泄漏的工作油(内部泄漏油)进行自身润滑(滑动部分的润滑)，内部泄漏油如以泵P3为代表示出的那样，从设在泵下部的泄油口经由泄油配管59回到油箱55。工作油冷却装置58的入口侧经由安全阀(溢流阀)60连接在油箱55上，在工作油冷却装置58过度的压力损失(pressure drop)上升时，为了保护工作油冷却装置58，使工作油冷却装置58的入口侧的工作油绕过工作油冷却装置58而经由安全阀60直接回到油箱。

变速箱油冷却装置48及工作油冷却装置58由通过使风扇马达61旋转而生成的冷却风冷却，在变速箱油冷却装置48及工作油冷却装置58的内部流动的变速箱油及工作油被冷却。风扇马达61通过辅助泵62的喷出油被旋转驱动。辅助泵62通过电磁阀64被控制，以使变速箱压力油及工作油的油温维持在合适的温度范围内的方式对风扇马达63的转速进行控制。辅助泵62也由发动机40驱动。

在包含泵P1、P2、P3的多个主泵的泄油口上，如以泵P3为代表示出的那样，设有对泵壳体内的泄放压进行测定的压力传感器65，在动油冷却装置58的入口侧的配管和出口侧的配管上分别设有对工作油冷却装置58的入口侧的工作油温度进行测定的温度传感器66及对出口侧的工作油温度进行测定的温度传感器67，在风扇马达63的工作油的入口侧设有对马达入口压力进行测定的压力传感器68，在工作油冷却装置58的前面侧设有对工作油冷却装置的前面空气温度(外部空气温度)进行测定的温度传感器69。这些传感器65～69的检测信号也被输入到图18所示的液压***计测单元24。

图21是表示发动机及其冷却***的图。发动机40在发动机主体71的上部具有涡轮增压器72和后冷却装置73a、73b，使由涡轮增压器72加给的空气被后冷却装置73a、73b冷却，该冷却的空气经由各吸气歧管被向各气筒供给。发动机冷却***具有散热器75和低温后冷却装置散热器(Low Temperature Aftercooler Radiator；LTA散热器)76两个散热器，通过散热器75对发动机冷却水进行冷却并对发动机主体进行冷却，通过LTA散热器76对后冷却装置73a、73b的冷却水进行冷却并对由发动机40的各气筒吸气的空气进行冷却。在散热器75及LTA散热器76的冷却水的循环***中配置有共用的冷却水泵77。另外，散热器75和LTA散热器76在前后被重叠地配置，与变速箱油冷却装置48及工作油冷却装置58的情况同样地，通过使散热器用的风扇马达79旋转而产生的冷却风被冷却，在内部流动的冷却水被冷却。风扇马达79与油冷却装置用的风扇马达63同样地，通过未图示的辅助泵的喷出油旋转驱动。

在发动机主体71上设有对发动机转速进行测定的转速传感器81，在散热器75的入口侧的配管和出口侧的配管上分别设有对散热器75的入口侧的冷却水温度进行测定的温度传感器82及对出口侧的冷却水温度进行测定的温度传感器83，在LTA散热器76的入口侧的配管和出口侧的配管上分别设有对LTA散热器76的入口侧的冷却水温度进行测定的温度传感器84及对出口侧的冷却水温度进行测定的温度传感器85，在发动机主体71的冷却水路径上设有对冷却水的供给压力进行测定的压力传感器86，在风扇马达79的工作油的入口侧设有对马达入口压力进行测定的压力传感器87。这些传感器81～87的检测信号也被输入到图18所示的发动机计测单元25。

回到图17，在液压挖掘机1的旋转体3的合适位置上设有倾斜传感器89，倾斜传感器89的检测信号被输入到图18所示的车身控制器22。

图22是表示机器诊断装置201B的结构的图。机器诊断装置201B的结构除下述方面以外与图1所示的实施例1的机器诊断装置201实质上相同。

(1)机器诊断装置201B还具有属性信息数据库120，作为传感器计测值以外的机器信息，图17A的利用者使用鼠标11C及键盘11D等输入装置从而手动输入的作为属性信息的机器信息121B被存储在该属性信息数据库120中。

(2)数据判定部101，在对从数据记录装置9下载的机器信息121A进行输入时，同时对存储在属性信息数据库120中的机器信息121B进行读取，并利用机器信息121A、121B进行判定。

(3)在从数据记录装置9下载的机器信息121A及被存储在属性信息数据库120中的机器信息(属性信息)121B上注有特定的液压挖掘机1(工程机械)的ID编号，在数据判定部101对这些机器信息121A、121B进行输入或读取时，与其ID编号一起被存储在自身的缓存(未图示)中。

(4)另外，机器诊断装置201B应诊断的对象机器的种类以及用于该对象机器的诊断的内部状态信息及动作条件信息的种类按照工程机械的种类预先确定，数据判定部101在对机器信息121A、121B进行输入或读取并存储在缓存中时，按照对象机器选择相关联的机器信息并从缓存读取，进行数据判定。此时，在对于一个对象机器存在应比较判定的多条内部状态信息的情况下，按照内部状态信息对动作条件信息进行选择并读取，并进行数据判定。另外，在对于一条内部状态信息存在应比较判定的多条动作条件信息的情况下，按照每条动作条件信息进行数据判定。

(5)与数据判定部101的上述(4)的数据判定对应地，状态诊断部103、过程学习部102也按照每个对象机器、每个内部状态信息、每个动作条件信息分别进行处理。

(6)在诊断数据库111中，按照每个工程机械、每个对象机器、每个内部状态信息，与动作条件信息和维护信息相关联地存储内部状态信息，诊断数据库更新部104按照每个工程机械、每个对象机器、每个内部状态信息，对诊断数据进行更新。

以下，作为对象机器以泵变速箱装置41、变速箱油冷却装置48、工作油冷却装置58、主泵P3、发动机40、散热器75、76为例对用于预防保全的机器诊断的具体例进行说明。

(1)在对象机器为泵变速箱装置41的情况下

在对象机器为泵变速箱装置41的情况下，作为应进行比较判定的内部状态信息，有变速箱油的油温(温度传感器53的计测值)和变速箱油的劣化度(手动输入值；定期取样或计测值)。

在内部状态信息为变速箱油的油温的情况下，作为与该内部状态信息相关联地应进行比较判定的动作条件信息存在下述信息。

■外部空气温度(温度传感器69的计测值)

■油等级(手动输入值或计测值)

■路面数据(倾斜角)(倾斜传感器89的计测值)+机种数据(油盘43的形状；属性信息；手动输入值)

■维护人员或驾驶者数据(属性信息；手动输入值)

■变速箱油的劣化度(属性信息；手动输入值；定期取样，或计测值)

■变速箱油冷却装置48的性能(诊断值)

另外，该情况下的维护信息为是否需要例如泵变速箱装置41的维护检修(例如分解检修)。

在内部状态信息为变速箱油的劣化度的情况下，作为与其内部状态信息相关联地应进行比较判定的动作条件信息存在下述信息。

■作业现场数据(属性信息；手动输入值)

■气候数据(属性信息；手动输入值)

另外，该情况下的维护信息是否需要例如变速箱压力油的更换。

在对象机器为泵变速箱装置41的情况下，在发生齿轮的轴承的摩耗等异常，齿轮的摩擦阻力增加时，由于摩擦热，变速箱油的油温上升。因此，通过对变速箱油的油温的变化进行监视，能够诊断出是否存在泵变速箱装置41的异常。但是，变速箱油的油温不仅受到泵变速箱装置41的异常的影响，也会因外部空气温度、路面状况(车身的倾斜角)、维护人员的油充填量的多少、驾驶者的液压挖掘机的使用方法、变速箱油冷却装置48的性能等其他的因素而发生变化。另外，基于泵变速箱装置41的异常产生的变速箱油的油温的变化的程度根据油等级、机种(油盘43的形状)、变速箱油的劣化度等发生变化。

例如，变速箱油所涉及的***的热平衡(由泵变速箱装置4施加的热量和被油冷却装置48取出的热量之间的平衡)受到外部空气温度的影响，若外部空气温度上升则热平衡发生变化，变速箱油的油温变高。因此，为了通过变速箱油的油温准确地诊断出泵变速箱装置41的异常，需要结合外部空气温度进行诊断。

根据油等级(例如是30号还是40号)，冷却性能也不相同，变速箱油的油温受到其影响。因此，为了进行准确的诊断，需要结合油等级进行诊断。

在路面倾斜的情况下，相应地车身也倾斜，油面的位置相对于油盘43内的抽吸部45也发生变化。其结果为，通过齿轮泵47吸上的变速箱油量也发生变化，变速箱油的油温发生变化。其倾斜的影响的程度根据油盘43的形状而异，与油盘43为研钵形状的情况相比，形成为平坦形状的情况下的影响的程度较大。因此，在该情况下，为了进行准确的诊断，需要结合路面的倾斜角和机种的不同进行诊断。

在泵变速箱装置41中充填的油量(油水平)存在合适量，需要不使泵变速箱装置41的齿轮下端浸入到变速箱油油面。若泵变速箱装置41的齿轮下端浸入到变速箱油油面，则齿轮会对变速箱油进行搅拌，使油温上升。另一方面，不一定所有维护人员都能够把握变速箱油的合适量，还存在有的维护人员认为油量多则冷却效果更好的情况。另外，在液压挖掘机1的使用方法中存在驾驶者(操作者)的习惯，例如在进行重挖掘作业频率较多的驾驶的情况下，泵变速箱装置41的负荷变高，变速箱油的油温上升。因此，为了避免这些影响，维护人员或驾驶者需要结合数据进行判断。

变速箱油的冷却性能受到变速箱油的劣化度以及变速箱油冷却装置48的性能的影响。因此，为了避免这些影响，需要结合这些数据进行判断。变速箱油冷却装置48的性能是对象机器为变速箱油冷却装置48的情况下的诊断结果(后述)。

在这样将变速箱油的油温作为内部状态信息的情况下，通过将外部空气温度、路面数据(车身的倾斜角)、维护人员及驾驶者数据、变速箱油冷却装置48的性能、油等级、机种(油盘43的形状)、变速箱油的劣化度等作为动作条件信息进行判定及诊断，能够准确地对泵变速箱装置41的异常进行判定，并能够准确地预测是否需要泵变速箱装置41的维护检修。

另外，在变速箱油的劣化度超过某值时，由于需要更换变速箱油，所以，需要定期取样并检查变速箱油的劣化度。期待将来对变速箱油的劣化度进行测定的传感器能够实用化。变速箱油的劣化是由于盐酸化、全氧化、含有水分、混入二氧化硅粒子等而产生的，这些受到作业现场的环境的影响。例如，在作业现场为湿地带的情况下，或在雨季进行作业的情况下，水分的含有量增加，变速箱油的劣化速度变快。因此，在从现在的变速箱油的劣化度(内部状态信息)预想是否需要更换变速箱油时，需要将作业现场数据、气候数据等环境数据作为动作条件信息并结合这些环境信息进行判断。即变速箱油的劣化度，在使变速箱油的油温作为内部状态信息的情况下成为动作条件信息的一个，在预测是否更换的情况下成为内部状态信息。

在这样将变速箱油的劣化度作为内部状态信息的情况下，通过将作业现场数据、候数据等环境数据作为动作条件信息进行判定及诊断，能够准确地对变速箱油的异常进行判定，并能够准确地对是否更换变速箱油进行预测。

在诊断数据库111中，变速箱油的油温(内部状态信息)与外部空气温度、路面数据(车身的倾斜角)、维护人员及驾驶者数据、变速箱油冷却装置48的性能、油等级、机种(油盘43的形状)、变速箱油的劣化度等动作条件信息相关联地被存储，变速箱油的劣化度(内部状态信息)与作业现场数据、气候数据等动作条件信息相关联地被存储。另外，诊断数据库更新部104以使外部空气温度、路面数据(车身的倾斜角)、维护人员及驾驶者数据、变速箱油冷却装置48的性能、油等级、机种(油盘43的形状)、变速箱油的劣化度等动作条件信息与变速箱油的油温(内部状态信息)相关联地对诊断数据库111的诊断数据进行更新，并以使作业现场数据、气候数据等动作条件信息和维护信息与变速箱油的劣化度(内部状态信息)相关联地对诊断数据库111的诊断数据进行更新。

(2)在对象机器为变速箱油冷却装置48的情况下

在对象机器为变速箱油冷却装置48的情况下，作为应进行比较判定的内部状态信息，有变速箱油冷却装置48的入口和出口的温度差(温度传感器52、53的计测值的差)，作为与其内部状态信息相关联地应进行比较判定的动作条件信息，有下述信息。

■外部空气温度(温度传感器69的计测值)

■作业现场数据(手动输入值)

■有无冷却装置选项(消音管)(手动输入值)

■风扇马达63的转速(工作油的入口压力；压力传感器68的计测值)

该情况下的维护信息为是否进行变速箱油冷却装置48的清扫。

在对象机器为变速箱油冷却装置48的情况下，当在散热片上附着有大量的灰尘等不良情况(异常)发生时，冷却性能降低。灰尘的附着量在散热片为波纹型的情况下容易变得特别多。在变速箱油冷却装置48的冷却性能降低时，变速箱油冷却装置48的入口和出口的温度差增大。因此，通过对变速箱油冷却装置48的入口和出口的温度差进行监视，能够诊断出变速箱油冷却装置48的异常(例如灰尘大量的附着)。但是，变速箱油冷却装置48的入口和出口的温度差不仅因变速箱油冷却装置48的异常发生变化，还会因外部空气温度、作业现场状况、有无冷却装置选项(消音管)、风扇马达63的转速等其他的因素发生变化。

例如，在外部空气温度上升时，变速箱油冷却装置48的放热量发生变化，变速箱油冷却装置48的入口和出口的温度差发生变化。因此，为了根据变速箱油冷却装置48的入口和出口的温度差准确诊断出变速箱油冷却装置48的异常，需要结合外部空气温度进行诊断。

另外，散热片的灰尘的附着量根据作业现场的周围环境而变化。例如，在金矿山中存在以析出金成份为目的使用石灰的情况，在使用石灰的金矿山为作业现场的情况下，由于向散热片的灰尘附着量变多，所以，灰尘附着量对变速箱油冷却装置48的入口和出口的温度差的变化的影响程度较大。因此，为了通过变速箱油冷却装置48的入口和出口的温度差准确地诊断出变速箱油冷却装置48的异常，需要结合作业现场状况进行诊断。

根据液压挖掘机的使用者，存在为了降低噪音与变速箱油冷却装置48相邻地并列设置消音管的情况。若并列设置消音管，则其成为阻力因素，通过变速箱油冷却装置48的风量减少，变速箱油冷却装置48的入口和出口的温度差增加。因此，为了通过变速箱油冷却装置48的入口和出口的温度差准确地诊断出变速箱油冷却装置48的异常，需要结合是否存在消音管等选项进行诊断。

而且，变速箱油冷却装置48的入口和出口的温度差根据风扇马达63的转速发生变化。风扇马达63的转速大致与风扇马达63的工作油的入口压力成比例，能够通过检测其入口压力来推定风扇马达63的转速。因此，为了通过变速箱油冷却装置48的入口和出口的温度差准确地诊断出变速箱油冷却装置48的异常，需要结合风扇马达63的工作油的入口压力(风扇转速)进行诊断。

在这样将变速箱油冷却装置48的入口和出口的温度差作为内部状态信息的情况下，通过将外部空气温度、作业现场状况、有无冷却装置选项(消音管)、风扇马达63的转速等作为动作条件信息并进行判定及诊断，能够准确判断出变速箱油冷却装置48的异常，并能够准确预测变速箱油冷却装置48是否需要清扫。

在诊断数据库111中，变速箱油冷却装置48的入口和出口的温度差(内部状态信息)与外部空气温度、作业现场数据、有无冷却装置选项(消音管)、风扇马达63的工作油的入口压力(风扇转速)等动作条件信息相关联地被存储。另外，诊断数据库更新部104以使变速箱油冷却装置48的入口和出口的温度差(内部状态信息)与外部空气温度、作业现场数据、有无冷却装置选项(消音管)、风扇马达63的工作油的入口压力(风扇转速)等动作条件信息和维护信息相关联地对诊断数据库111的诊断数据进行更新。

(3)在对象机器为工作油冷却装置58的情况下

在对象机器为工作油冷却装置58的情况下，作为应进行比较判定的内部状态信息有工作油冷却装置58的入口和出口的温度差(温度传感器66、67的计测值的差)，与其内部状态信息相关联地应进行比较判定的动作条件信息有下述信息。

■外部空气温度(温度传感器69的计测值)

■作业现场数据(手动输入值)

■有无冷却装置选项(消音管)(手动输入值)

■风扇马达63的转速(工作油的入口压力；压力传感器68的计测值)

该情况下的维护信息为工作油油冷却装置58是否需要清扫。

在对象机器为工作油油冷却装置58的情况下，将工作油冷却装置58的入口和出口的温度差作为内部状态信息从而能对工作油冷却装置58的异常(例如灰尘大量的附着)进行诊断的理由，以及在该情况下，将外部空气温度、作业现场数据、有无冷却装置选项(消音管)、风扇马达63的转速(工作油的入口压力)作为动作条件信息，并通过结合这些信息进行诊断能够对工作油冷却装置58的异常进行准确诊断的理由与对象机器为变速箱油冷却装置48的情况相同。

在诊断数据库111中，工作油冷却装置58的入口和出口的温度差(内部状态信息)与外部空气温度、作业现场数据、有无冷却装置选项(消音管)、风扇马达63的工作油的入口压力(风扇转速)等动作条件信息相关联地被存储。另外，诊断数据库更新部104使工作油冷却装置58的入口和出口的温度差(内部状态信息)与外部空气温度、作业现场数据、有无冷却装置选项(消音管)、风扇马达63的工作油的入口压力(风扇转速)等动作条件信息和维护信息相关联地对诊断数据库111的诊断数据进行更新。

(4)在对象机器为主泵P3的情况下

在对象机器为主泵P3的情况下，作为应进行比较判定的内部状态信息有内部泄漏量(压力传感器65的计测值)，作为与其内部状态信息相关联地应进行比较判定的动作条件信息有下述信息。

■操作数据(电气控制杆装置29A、29B的操作信号的计测值)+机种(属性信息；手动输入值)

■外部空气温度(温度传感器69的计测值)

■工作油的油等级(手动输入值或计测值)

该情况下的维护信息为是否更换泵零件。

在大型的液压挖掘机1的情况下，前述那样的通过一台发动机40驱动例如四台主泵，并通过这些主泵的喷出油来驱动动臂液压缸6a、斗杆液压缸7a、铲斗液压缸8等执行机构。在四台主泵中，通常，三台使排量(斜板的倾转角)成为最大并以最大喷出流量进行驱动，使剩余一台的排量(斜板的倾转角)通过电气控制杆装置29A、29B的特定的操作信号(特定的操作)进行调整，对喷出流量进行调整。主泵P3就是与这样被调整了喷出流量的液压泵对应的装置。因此，主泵P3的斜板、活塞、液压缸等零件的摩耗较快，与其他的泵相比是尤其需要维护检修的泵。

主泵P3，随着斜板等零件逐渐被摩耗，内部泄漏量增加，泵性能降低。因此，通过对主泵P3的内部泄漏量进行监视，能够对主泵P3的异常(零件摩耗量的增大)进行诊断。但是，主泵P3的内部泄漏量的增加不仅因主泵P3的零件的摩耗而产生，还由于操作数据、机种、外部空气温度、工作油的油等级等其他的因素而产生。

例如，在使主泵P3的喷出流量减少的特定操作的出现频率较多的作业现场以及在该特定操作的出现频率较少的作业现场，主泵P3的零件摩耗量不同，对于该特定操作的出现频率较多的作业现场，主泵P3的内部泄漏量的增加速度较快。另外，该特定操作的出现频率在液压挖掘机1为反铲型(图17)的情况和为装载型的情况下也不同。在反铲型的情况下，该特定操作仅为斗杆卸载操作，但在装载型的情况下，该特定操作为斗杆卸载和斗杆铲装操作。因此，为了根据主泵P3的内部泄漏量对主泵P3的异常进行准确地诊断，需要结合该特定操作的出现频率和液压挖掘机的机种进行诊断。

另外，根据外部空气温度以及油等级，工作油的粘性及润滑性能发生变化，内部泄漏量发生变化。因此，为了根据主泵P3的内部泄漏量对主泵P3的异常进行准确地诊断，需要结合外部空气温度以及油等级进行诊断。

在这样将主泵P3的内部泄漏量作为内部状态信息的情况下，通过将操作数据、机种、外部空气温度、工作油的油等级等作为动作条件信息进行判定及诊断，能够对主泵P3的异常进行准确地判定，并能够对是否需要泵零件更换进行准确地预测。

在诊断数据库111中，主泵P3的内部泄漏量(内部状态信息)与操作数据、机种、外部空气温度、工作油的油等级等动作条件信息相关联地被存储。另外，诊断数据库更新部104以使操作数据、机种、外部空气温度、工作油的油等级等动作条件信息和维护信息与主泵P3的内部泄漏量(内部状态信息)相关联地对诊断数据库111的诊断数据进行更新。

此外，对于其他的主泵P 1、P2等也能够使用相同的数据，进行同样的诊断。另外，在对象机器为泵的情况下，将泵的声音数据以及振动数据作为内部状态信息，将与声音或振动相关的环境数据作为动作条件信息进行利用，能够对泵的异常进行诊断。

(5)在对象机器为发动机的情况下

在对象机器为发动机40的情况下，作为应进行比较判定的内部状态信息有发动机转速(转速传感器81的计测值)，作为与该内部状态信息相关联地应进行比较判定的动作条件信息有下述信息。

■标高(气压)(计测值)

■燃料等级(手动输入值)

■发动机油等级(手动输入值)

■泵的状况(发动机的负荷的变化；计算值)

该情况下的维护信息为是否需要进行发动机40的维护检修(例如分解检修)。

若发动机40的性能降低，则发动机转速下降。因此，通过对发动机转速进行监视，能够对发动机40的性能降低(异常)进行诊断。但是，发动机转速的降低不仅由于发动机性能的降低，还根据标高(气压)、燃料等级、发动机油等级、作为发动机负荷的液压泵的状况等发生变化。因此，在将发动机转速作为内部状态信息对发动机40的异常进行诊断的情况下，需要将标高(气压)、燃料等级、发动机油等级、作为发动机负荷的液压泵的状况等作为动作条件信息相结合地进行诊断，由此，能够对发动机40的异常进行准确地判定，并能够对是否需要进行发动机40的维护检修进行准确地预测。

在诊断数据库111中，发动机转速(内部状态信息)与标高(气压)、燃料等级、发动机油等级、泵的状况(发动机的负荷的变化)等动作条件相关联地被存储。另外，诊断数据库更新部104使发动机转速(内部状态信息)与标高(气压)、燃料等级、发动机油等级、泵的状况(发动机的负荷的变化)等动作条件和维护信息相关联地对诊断数据库111的诊断数据进行更新。

此外，在对象机器为发动机的情况下，将燃料消耗数据作为内部状态信息，将标高(气压)、燃料等级、发动机油等级、泵的状况(发动机的负荷的变化)等作为动作条件信息进行利用，能够对发动机的异常进行诊断。

(6)在对象机器为散热器的情况下

在对象机器为散热器75及LTA散热器76的情况下，作为应进行比较判定的内部状态信息有各散热器的入口和出口的温度差，作为与该内部状态信息相关联地应进行比较判定的动作条件信息有下述信息。

■外部空气温度(温度传感器69的计测值)

■作业现场数据(手动输入值)

■有无散热器选项(消音管)(手动输入值)

■风扇马达69的转速(工作油的入口压力；压力传感器87的计测值)

■冷却水泵77的性能(压力传感器86的计测值)

该情况下的维护信息为是否需要散热器75及/或LTA散热器76的清扫。

在对象机器为散热器75及LTA散热器76的情况下，与变速箱油冷却装置48以及工作油冷却装置58的情况下相同，通过分别对散热器75及LTA散热器76的各入口和出口的温度差进行监视，能够对散热器75、76的异常(例如灰尘的大量附着)进行诊断。另外，散热器75、76的各入口和出口的温度差由于是根据外部空气温度、作业现场数据、有无散热器选项(消音管)、风扇马达69的转速、冷却水泵77的性能等其他的因素发生变化的，因此，通过将这些信息作为动作条件信息相结合地进行诊断能够对异常进行准确地诊断，并能够对是否需要散热器75及/或LTA散热器76的清扫进行准确地预测。

在诊断数据库111中，散热器75、76的各入口和出口的温度差(内部状态信息)与外部空气温度、作业现场数据、有无散热器选项(消音管)、风扇马达69的转速、冷却水泵77的性能等动作条件相关联地被存储。另外，诊断数据库更新部104以使散热器75、76的各入口和出口的温度差(内部状态信息)与外部空气温度、作业现场数据、有无散热器选项(消音管)、风扇马达69的转速、冷却水泵77的性能等动作条件信息和维护信息相关联地对诊断数据库111的诊断数据进行更新。

此外，上述实施例是将本发明适用于超大型液压挖掘机(反铲型)的情况下的实施例，但是，只要在机身上设有作业机的工程机械，除此以外的作业机也可以。例如，装载型的液压挖掘机、比超大型尺寸小的液压挖掘机(例如通常的大型液压挖掘机或中型液压挖掘机)，而且，即使对于液压挖掘机以外的轮式装载机、起重机、推土机等工程机械，也能够同样地适用本发明。

Claims (28)

1.一种工程机械的机器诊断装置，将具有机身(3)以及设在该机身(3)上的作业机(4)的工程机械所具有的组件中的至少一个作为对象机器进行诊断，其特征在于，具有：

数据判定机构(101；101A)，在所述对象机器(40，41，48，58，P3，75、76)的外部环境信息、以及具有显示对象机器的动作信息的动作条件信息和显示对象机器的动作状态信息的内部状态信息的机器信息(121；121A，121B)被输入的情况下，对所述机器信息的动作条件信息和预先存储的动作条件信息进行比较，进行是否一致的判定，对判定结果信息进行输出；

状态诊断机构(103；103A)，在所述判定结果信息显示为一致的情况下，对所述机器信息的所述内部状态信息和预先存储的内部状态信息进行比较，对比较结果进行输出。

2.如权利要求1所述的工程机械的机器诊断装置，其特征在于：

所述预先存储的动作条件信息和内部状态信息相关联地被存储。

3.如权利要求1所述的工程机械的机器诊断装置，其特征在于：

所述状态诊断机构(103；103A)对所述机器信息的所述内部状态信息和预先存储的内部状态信息进行比较，进行是否一致的判定，在所述判定结果信息显示为一致的情况下，根据与所述预先存储的内部状态信息上附带的维护信息相应地输出诊断结果，在所述判定结果信息不显示为一致的情况下，输出异常的诊断结果。

4.如权利要求1所述的工程机械的机器诊断装置，其特征在于：

所述动作条件信息包括温度数据、湿度数据、气候数据、路面数据、操作数据、维护人员数据、驾驶者数据、机种数据、作业现场数据、油等级、油劣化度、相关机器的动作信息中的至少一个。

5.如权利要求1所述的工程机械的机器诊断装置，其特征在于：

所述内部状态信息包含发动机转速数据、散热器水温数据、油温数据、油劣化度、内部泄漏量、燃料消耗数据、对象机器的声音数据、对象机器的振动数据中的至少一个。

6.如权利要求1所述的工程机械的机器诊断装置，其特征在于：

还具有过程学习机构(102)，在从所述数据判定机构(101；101A)输出的所述判定结果信息显示为不一致的情况下，对所述机器信息(121；121A，121B)进行学习，将学习的结果作为过程学习信息存储在过程数据库(112)中。

7.如权利要求1所述的工程机械的机器诊断装置，其特征在于：

还具有诊断数据库(111)，其具有存储有所述动作条件信息的动作条件数据存储部(111a)，

所述数据判定机构(101；101A)对被输入的机器信息(121；121A，121B)的动作条件信息和被存储在所述动作条件数据存储部(111a)中的所述动作条件信息进行比较。

8.如权利要求1所述的工程机械的机器诊断装置，其特征在于：

还具有诊断数据库(111)，其具有存储有所述内部状态信息的内部状态数据存储部(111b)，

所述状态诊断机构(103；103A)对被输入的机器信息(121；121A，121B)的内部状态信息和被存储在所述内部状态数据存储部(111b)中的所述内部状态信息进行比较。

9.如权利要求6所述的工程机械的机器诊断装置，其特征在于：

还具有诊断数据库更新机构(104)，其对所述过程数据库(112)是否被更新进行检测，在检测出被更新的情况下，输出过程数据库更新要求信息。

10.一种工程机械的机器诊断***，其特征在于，具有如权利要求1～5中的任一项所述的机器诊断装置(201；201A；201B)和显示所述诊断结果的显示装置(204)。

11.如权利要求10所述的工程机械的机器诊断***，其特征在于：

所述机器诊断装置(201；201A；201B)具有过程学习机构(102)，在从所述数据判定机构(101；101A)输出的所述判定结果信息显示为不一致的情况下，该过程学习机构(102)对所述机器信息(121；121A，121B)进行学习，并将学习的结果作为过程学习信息存储在过程数据库(112)中，

所述显示装置(204)对被存储在所述过程数据库中的过程学习信息进行显示。

12.如权利要求11所述的工程机械的机器诊断***，其特征在于：

所述过程数据库(112)将所述过程学习信息和所述过程学习信息被学习的日期数据相关联地存储，

所述显示装置(204)对所述过程学习信息和所述过程学习信息被学习的日期数据进行显示。

13.如权利要求10或11所述的工程机械的机器诊断***，其特征在于：

还具有输入维护信息的维护信息输入机构(202，801、802)，

所述机器诊断装置(201；201A；201B)具有诊断数据库更新机构(104)，其从所述过程数据库(112)读取所述过程学习信息，对是否从所述维护信息输入机构输入了所述维护信息进行判定，作为判定结果，在所述维护信息被输入的情况下，将所述维护信息附加到被读取的所述过程学习信息上，并存储在诊断数据库(111)的维护信息数据存储部(111c)中。

14.如权利要求13所述的工程机械的机器诊断***，其特征在于：

所述维护信息为显示所述对象机器(40，41，48，58，P3，75、76)为正常还是异常的信息。

15.如权利要求14所述的工程机械的机器诊断***，其特征在于：

所述诊断数据库更新机构(104)，在从所述维护信息输入机构(202，801、802)输入的维护信息显示为异常的情况下，使要求输入异常内容的维护信息输入画面(1001)显示在所述显示装置(204)上。

16.如权利要求15所述的工程机械的机器诊断***，其特征在于：

所述维护信息输入画面(1001)，作为故障时期具有输入规定期间的项目，所述规定期间是包含从内部状态信息的异常的变化显示为峰值的时点前到该时点的期间。

17.如权利要求10所述的工程机械的机器诊断***，其特征在于：

所述机器诊断装置(201A)，在从所述数据判定机构(101A)输出的所述判定结果信息显示为不一致的情况下，向所述显示装置(204)输出异常内容及不一致内容，

所述显示装置(204)显示所述异常内容及所述不一致内容。

18.如权利要求10所述的工程机械的机器诊断***，其特征在于：

所述机器诊断装置(201A)的所述数据判定机构(101A)，在多条所述机器信息(121)被输入的情况下，且在所述多条机器信息的动作条件信息中存在不能与所述预先存储的动作条件信息进行比较的动作条件信息的情况下，向所述显示装置(204)输出异常内容及所述不能比较的动作条件信息，

所述显示装置(204)对所述异常内容及所述不能比较的动作条件信息进行显示。

19.如权利要求1～3中的任一项所述的工程机械的机器诊断装置，其特征在于：

所述对象机器有多个，

所述数据判定机构(101A)按照每个所述对象机器对相关的机器信息(121A，121B)进行选择，并进行所述动作条件信息的判定。

20.如权利要求19所述的工程机械的机器诊断装置，其特征在于：

在与进行所述判定的对象机器相关的内部状态信息有多条时，所述数据判定机构(101A)按照每条所述内部状态信息在所述动作条件信息中对关联的信息进行选择，并进行判定。

21.如权利要求19所述的工程机械的机器诊断装置，其特征在于：

在与进行所述判定的对象机器的内部状态信息相关的动作条件信息有多条时，所述数据判定机构(101A)按照每条所述动作条件信息进行判定。

22.如权利要求1～3中的任一项所示的工程机械的机器诊断装置，其特征在于：

所述工程机械具有：被搭载在所述机身(3)上的至少一台发动机(40)及通过该发动机驱动的多台主泵(P1～P3)；被所述主泵喷出的工作油驱动且对所述前作业机进行驱动的多个执行机构(6a，7a，8a，57)；将所述发动机的动力分配给所述多台主泵的泵变速箱装置(41)；对用于该泵变速箱装置的冷却用的变速箱油进行冷却的变速箱油冷却装置(48)；对由所述主泵喷出并对所述多台执行机构进行驱动的工作油进行冷却的工作油冷却装置(58)；对所述发动机的冷却水进行冷却的散热器(75，76)，

所述对象机器为所述泵变速箱装置、变速箱油冷却装置、工作油冷却装置、主泵、发动机、散热器中的至少一个，

所述数据判定机构(101A)，在所述对象机器有多台时，按照每台所述对象机器对关联的机器信息(121A，121B)进行选择，并进行所述动作条件信息的判定。

23.如权利要求22所述的工程机械的机器诊断装置，其特征在于：

在所述对象机器为所述泵变速箱装置(41)时，所述内部状态信息为所述变速箱油的油温和所述变速箱油的劣化度中的某一个，

在所述内部状态信息为所述变速箱油的油温时，所述内部状态信息为外部空气温度、路面数据(车身的倾斜角)、维护人员数据、驾驶者数据、所述变速箱油冷却装置的性能、油等级、所述工程机械的机种数据、变速箱油的劣化度中的至少一个，

在所述内部状态信息为所述变速箱油的劣化度时，所述内部状态信息为作业现场数据、气候数据中的至少一个，

所述数据判定机构(101A)按照每条所述内部状态信息在所述动作条件信息中对相关的信息进行选择，按照每条所述动作条件信息进行判定。

24.如权利要求22所述的工程机械的机器诊断装置，其特征在于：

在所述对象机器为所述变速箱油冷却装置(48)时，所述内部状态信息为所述变速箱油冷却装置的入口和出口的温度差，所述动作条件信息为外部空气温度、作业现场数据、是否有冷却装置选项、风扇马达的转速中的至少一个，

所述数据判定机构(101A)按照每条所述动作条件信息进行判定。

25.如权利要求22所述的工程机械的机器诊断装置，其特征在于：

在所述对象机器为所述工作油冷却装置(58)时，所述内部状态信息为所述工作油冷却装置的入口和出口的温度差，所述动作条件信息为外部空气温度、作业现场数据、是否有冷却装置选项、风扇马达的转速中的至少一个，

所述数据判定机构(101A)按照每条所述动作条件信息进行判定。

26.如权利要求22所述的工程机械的机器诊断装置，其特征在于：

在所述对象机器为所述多台主泵中的一台(P3)时，所述内部状态信息为所述主泵的内部泄漏量，所述动作条件信息为所述前作业机的操作数据、所述工程机械的机种数据、外部空气温度、工作油的油等级中的至少一个，

所述数据判定机构(101A)按照每条所述动作条件信息进行判定。

27.如权利要求22所述的工程机械的机器诊断装置，其特征在于：

在所述对象机器为所述发动机(40)时，所述内部状态信息为所述发动机的转速，所述动作条件信息为标高、燃料等级、发动机油等级、发动机的负荷变化中的至少一个，

所述数据判定机构(101A)按照每条所述动作条件信息进行判定。

28.如权利要求22所述的工程机械的机器诊断装置，其特征在于：

在所述对象机器为所述散热器(75，76)时，所述内部状态信息为所述散热器的入口和出口的温度差，所述动作条件信息为外部空气温度、作业现场数据、有无散热器选项、风扇马达(79)的转速、冷却水泵(77)的性能中的一个，

所述数据判定机构(101A)按照每条所述动作条件信息进行判定。

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