JP2019056234A - 作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】より適切に角度センサの異常を診断することのできる作業機械を提供する。
【解決手段】上部旋回体２０に取り付けられ、回動可能に連結された複数のフロント部材３１〜３３からなる多関節型のフロント作業機３０と、操作信号に基づいて複数のフロント部材をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータ３ａ〜３ｃと、複数のフロント部材の角度をそれぞれ検出する角度センサ２ａ，２ｂとを備えた作業機械において、異常診断の対象となる角度センサに対応する油圧アクチュエータを稼動範囲の一方の端部から他方の端部まで作動速度の上限で作動させるようにオペレータを促し、油圧アクチュエータが作動速度の上限で作動された場合の角度センサの検出値の変化率が予め定めた許容範囲から外れた場合に角度センサの異常であると判定する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、作業機械に関する。

油圧ショベルのような作業機械に用いられるセンサの異常を検出する技術として、例えば、特許文献１には、機体に備えられた被駆動部を駆動操作するアクチュエータの作動位置を検出する位置センサの検出値の変化率を検出し、アクチュエータの作動速度の上限に対応した検出値の上限変化率を位置センサの検出値の変化率が越えると、位置センサの異常であると判断する作業車の異常検出装置が開示されている。

特許第２９７７７２５号公報

しかしながら、上記従来技術においては、位置センサの検出値が上限側に異常を示す場合にしか検知できず、また、異常の程度が小さい場合には、少なくとも異常の発生している範囲でアクチュエータの作動速度が上限近くに達していなければ異常を検知できない。すなわち、異常の種類や程度、アクチュエータの作動状態など、位置センサの異常検知について条件の制約が多く、位置センサの異常を適切に診断することが困難であった。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、より適切に角度センサの異常を診断することのできる作業機械を提供することを目的とする。

本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、車両本体と、前記車両本体に取り付けられ、回動可能に連結された複数のフロント部材からなる多関節型の作業機と、操作信号に基づいて前記複数のフロント部材をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータと、オペレータが搭乗する運転席内に配置され、前記複数の油圧アクチュエータのうちオペレータの所望する油圧アクチュエータに前記操作信号を出力する操作装置と、前記複数のフロント部材の角度をそれぞれ検出する角度センサと、前記運転席内に配置された表示装置と、制御装置とを備えた作業機械において、前記制御装置は、オペレータにより前記角度センサの異常診断を行う診断モードに切り換えられた場合に、前記異常診断の対象となる角度センサに対応する前記油圧アクチュエータを稼動範囲の一方の端部から他方の端部まで作動速度の上限で作動させるようにオペレータを促す情報を前記表示装置に表示する誘導制御部と、前記油圧アクチュエータが作動速度の上限で作動された場合の前記角度センサの検出値の変化率が予め定めた許容範囲の上限よりも大きくなった場合、又は、下限よりも小さくなった場合に、前記角度センサの異常であると判定し、その判定結果を前記表示装置に表示させる判定制御部とを備えたものとする。

本発明によれば、より適切に角度センサの異常を診断することができる。

本発明の一実施の形態に係る作業機械の一例である油圧ショベルの外観を模式的に示す側面図である。 油圧ショベルにおける油圧回路システムの一例を概略的に示す図である。 操作レバー装置の構成を概略的に示す図である。 制御装置を関連構成とともに抜き出して模式的に示す機能ブロック図である。 異常診断処理を示すフローチャートである。 角度センサの出力特性の一例を示す図である。 角度センサの検出値の変化率と許容範囲との関係を示す図である。 表示装置に表示される操作ガイダンスの一例を示す図である。 表示装置に表示される操作ガイダンスの一例を示す図である。 表示装置に表示される報知情報の一例を示す図である。 表示装置に表示される報知情報の一例を示す図である。 表示装置に表示される報知情報の一例を示す図である。

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、作業機の先端のアタッチメントとしてバケット１ｃを備える油圧ショベルを例示するが、バケット以外のアタッチメントを備える油圧ショベルで本発明を適用しても構わない。また、油圧アクチュエータにより駆動されるフロント部材に類する部材の角度を検出する角度センサを有するものであれば油圧ショベル以外の作業機械への適用も可能である。

図１は、本発明の一実施の形態に係る作業機械の一例である油圧ショベルの外観を模式的に示す側面図である。また、図２は、油圧ショベルにおける油圧回路システムの一例を概略的に示す図である。

図１において、油圧ショベル１００は、垂直方向にそれぞれ回動する複数のフロント部材（ブーム３１、アーム３２、バケット３３）を連結して構成された多関節型のフロント作業機３０と、車体本体を構成する上部旋回体２０及び下部走行体１０とを備えており、上部旋回体２０は下部走行体１０に対して旋回可能に設けられている。上部旋回体２０は、基部となる旋回フレーム２１上に各部材を配置して構成されており、上部旋回体２０を構成する旋回フレーム２１が下部走行体１０に対して旋回可能となっている。また、フロント作業機３０のブーム３１の基端は上部旋回体２０の前部に垂直方向に回動可能に支持されており、アーム３２の一端はブーム３１の基端とは異なる端部（先端）に垂直方向に回動可能に支持されており、アーム３２の他端にはバケット３３が垂直方向に回動可能に支持されている。

下部走行体１０は、左右一対のクローラフレーム１２ａ（１２ｂ）にそれぞれ掛け回された一対のクローラ１１ａ（１１ｂ）と、クローラ１１ａ（１１ｂ）をそれぞれ駆動する走行油圧モータ３ｄ（３ｅ）（図示しない減速機構を含む）とから構成されている。なお、図１において、下部走行体１０の各構成については、左右一対の構成のうちの一方のみを図示して符号を付し、他方の構成については図中に括弧書きの符号のみを示して図示を省略する。

ブーム３１、アーム３２、バケット３３、及び下部走行体１０は、油圧アクチュエータであるブームシリンダ３ａ、アームシリンダ３ｂ、バケットシリンダ３ｃ、及び左右の走行油圧モータ３ｄ（３ｅ）によりそれぞれ駆動される。また、上部旋回体２０も油圧アクチュエータである旋回油圧モータ３ｆにより下部走行体１０に対して旋回動作を行う。

上部旋回体２０を構成する旋回フレーム２１上には、オペレータが搭乗して操作レバー装置４ａ〜４ｆ（図２参照）により油圧ショベル１００の操作を行うための運転室２２が配置されているほか、図示しない原動機であるエンジンとともに、ブームシリンダ３ａ、アームシリンダ３ｂ、バケットシリンダ３ｃ、旋回油圧モータ３ｆ及び左右の走行油圧モータ３ｄ（３ｅ）などの各油圧アクチュエータを駆動するための油圧回路システムが搭載されている。

図２に示すように、ブームシリンダ３ａ、アームシリンダ３ｂ、バケットシリンダ３ｃ、旋回油圧モータ３ｆ及び左右の走行油圧モータ３ｄ，３ｅの動作は、エンジン等の原動機により駆動される油圧ポンプ２から各油圧アクチュエータ３ａ〜３ｆに供給される作動油の方向及び流量を流量制御弁５ａ〜５ｆにより制御することにより行う。流量制御弁５ａ〜５ｆは、油圧アクチュエータ３ａ〜３ｆのそれぞれに対応して設けられた複数の操作レバー装置４ａ〜４ｆから油圧駆動部５０ａ，５０ｂ，・・・，５５ａ，５５ｂに入力される操作信号（パイロット圧）によって制御される。ブームシリンダ３ａのボトム側の油路には、ブームシリンダ３ａのボトム圧を検出するブームボトム圧センサ３１ａが設けられている。油圧ポンプ２と流量制御弁５ａ〜５ｆの間の圧力は、リリーフ弁６により設定値以下に制御される。

図３は、操作レバー装置の構成を概略的に示す図である。

図３に示すように、操作レバー装置４ａ〜４ｆは油圧パイロット方式であり、それぞれ、オペレータにより操作される操作レバー４０の操作方向及び操作量に応じて、エンジン等の原動機により駆動されるパイロットポンプ４３の吐出圧からパイロット圧（操作信号）を生成する一対の減圧弁４１，４２を有している。操作レバー装置４ａ〜４ｆは、減圧弁４１，４２で生成されたパイロット圧（操作信号）をパイロットライン４４ａ，４４ｂ，・・・，４９ａ，４９ｂを介して油圧駆動部５０ａ〜５５ｂに操作信号として供給することにより流量制御弁５ａ〜５ｆを駆動し、これによって、ブームシリンダ３ａ、アームシリンダ３ｂ、バケットシリンダ３ｃ、旋回油圧モータ３ｆ及び左右の走行油圧モータ３ｄ，３ｅを操作する。パイロットライン４４ａ，４４ｂ，・・・，４９ａ，４９ｂには、それぞれ、生成されたパイロット圧（操作信号）を検出する操作圧センサ４０a，４０ｂが設けられている。

上部旋回体２０におけるブーム３１の支持部（関節）には、上部旋回体２０に設定された基準面に対するブーム３１に設定された基準線の角度（ブーム角度）を検出するブーム角度センサ２ａが設けられている。上部旋回体２０の基準面は、上部旋回体２０との相対位置が変わらないように設定されており、上部旋回体２０が水平である場合には基準面も水平となるように設定されている。ブーム３１の基準線は、例えば、ブーム３１の上部旋回体２０及びアーム３２との接続部間をつなぐ直線により設定されている。

ブーム３１とアーム３２の接続部（関節）には、ブーム３１に設定された基準線に対するアーム３２に設定された基準線の角度（アーム角度）を検出するアーム角度センサ２ｂが設けられている。アーム３２の基準線は、例えば、アーム３２のアーム３２及びバケット３３との接続部間をつなぐ直線により設定される。

ブーム角度センサ２ａ及びアーム角度センサ２ｂは、例えば、対象物間の角度を電圧などの電気信号に変換する可変抵抗器型の角度センサ（いわゆる、ポテンショメータ）であり、上部旋回体２０（基準面）とブーム３１（基準線）のなす角、及び、ブーム３１（基準線）とアーム３２（基準線）のなす角にそれぞれ基づいて得られる電気信号を検出信号として出力する。

図４は、本発明の制御装置を関連構成とともに抜き出して模式的に示す機能ブロック図である。

図４において、制御装置６０は、本実施の形態に係る作業機械のフロント作業機３０に設けられた角度センサ２ａ，２ｂが正常であるか否かを判定する異常診断処理を行うものであり、ブームボトム圧センサ３１ａ、操作圧センサ４０ａ，４０ｂ、ブーム角度センサ２ａ、及びアーム角度センサ２ｂからの各検出値（検出信号）と、運転室２２内に配置された操作パネルなどの操作装置６１で入力される操作指令（指令信号）とを制御装置６０に取り込む入力インタフェースとしての入力部６２と、制御装置６０からの各種指令信号を運転室２２内に配置された表示装置６８（報知装置）に出力する出力インタフェースとしての出力部６３と、入力部６２を介して入力される各検出信号に基づいて異常診断処理を実施する誘導制御部６４、記憶部６５、判定制御部６６、及び報知制御部６７とから概略構成されている。制御装置６０と他の構成との通信には種々の方法が考えられるが、本実施の形態では、例えば、車載向けの多重通信に使用されるリアルタイム・アプリケーション向けのシリアル通信であるＣＡＮ（Controller Area Network）を用いる場合を例示する。

誘導制御部６４は、異常診断処理に必要な操作のガイダンスを表示装置に適時示すことによりオペレータの操作を誘導する。

図８及び図９は、表示装置６８に表示される操作ガイダンスの一例を示す図である。

誘導制御部６４は、例えば、オペレータの操作装置６１の操作によって角度センサ２ａ，２ｂの異常診断を行う診断モードへの切り換えが選択された場合に、フロント作業機３０を異常診断処理の開始姿勢とするような操作ガイダンスを表示装置６８にテキストデータ６８ａ等で表示することによりオペレータの操作を促す（図８参照）。本実施の形態では、開始姿勢として、ブーム３１を最も下げた姿勢を採用した場合を例示する。これは、ブームシリンダ３ａがボトム側のストロークエンドとなるようなブーム３１の姿勢ということもできる。このとき、アーム３２及びバケット３３の姿勢を、例えば、最もクラウド側とするような姿勢とするように併せて指示する構成としてもよい。なお、表示装置６８に表示する表示ガイダンスの情報は、記憶部６５に予め記憶されている。

また、誘導制御部６４は、例えば、異常診断処理における特定の処理ステップにおいて必要な動作をさせる操作をオペレータに促す。本実施の形態では、異常診断の対象となる角度センサ２ａ，２ｂに対応する油圧アクチュエータ３ａ，３ｂを稼動範囲の一方の端部（例えば、開始姿勢の状態）から他方の端部まで作動速度の上限で作動させる（例えば、ブーム３１をフルレバーで上げる）ような操作ガイダンスをテキストデータ６８ｂ等で表示装置６８に表示することによりオペレータの操作を促す（図９参照）。油圧アクチュエータ３ａ，３ｂを作動速度の上限で作動させるような操作とは、例えば、油圧アクチュエータ３ａ，３ｂに対応する操作レバー装置４ａ，４ｂの指定の方向へのフルレバー操作である。なお、表示装置６８に表示する操作ガイダンスの情報は、記憶部６５に予め記憶されている。

判定制御部６６は、油圧アクチュエータ３ａ，３ｂが作動速度の上限で作動された場合の角度センサ２ａ、２ｂの検出値の変化率が予め定めた許容範囲内であるかどうかを判定し、許容範囲外である場合、すなわち、許容範囲の上限よりも大きくなった場合、又は、下限よりも小さくなった場合に、角度センサ２ａ、２ｂの異常であると判定し、その判定結果（すなわち、異常と判定されたこと）を報知制御部６７を介して表示装置６８に表示する。また、角度センサ２ａ、２ｂの検出値の変化率が許容範囲内である場合には、角度センサ２ａ、２ｂの異常はないと判定する。なお、角度センサ２ａ、２ｂに異常がないと判定した場合の判定結果についても必要に応じて報知制御部６７を介して表示装置６８に表示するよう構成しても良い。角度センサ２ａ、２ｂの検出値やその変化率の計算結果、判定結果、許容範囲等の情報は記憶部６５に記憶されている。

報知制御部６７は、異常診断処理の結果等の報知情報を表示装置６８に表示することによりオペレータに報知するものである。

図１０〜図１２は、表示装置６８に表示される報知情報の一例を示す図である。

報知制御部６７は、例えば、判定制御部６６での角度センサ２ａ、２ｂの診断が失敗した場合には、その旨を表示装置６８にテキストデータ６８ｃ等で表示してオペレータに報知する（図１０参照）。また、報知制御部６７は、判定制御部６６によって角度センサ２ａ，２ｂの異常であると判定された場合には、異常と判定されたことを表示装置６８にテキストデータ６８ｄ等で表示してオペレータに報知する（図１１参照）。また、報知制御部６７は、例えば、角度センサ２ａ，２ｂの検出値の変化率と許容範囲とを併せたグラフ６８ｅ等を表示装置６８に表示することにより、判定結果をオペレータに報知する（図１２参照）。

ここで、本実施の形態に係る角度センサ２ａ，２ｂの異常診断処理の原理について図面を参照しつつ説明する。

図６は、角度センサ２ａ，２ｂの出力特性の一例を示す図であり、縦軸に出力電圧、横軸に角度をそれぞれ示している。また、図７は、角度センサ２ａ，２ｂの検出値の変化率と許容範囲との関係を示す図であり、縦軸に検出値の変化率、横軸に時間をそれぞれ示している。

角度センサ２ａ，２ｂは、検出角度に対する検出信号（出力電圧）が直線性を有する特性を持っている。例えば、ブーム角度センサ２ａは、ブーム３１の基準面からの角度に対する出力電圧が直線性を有する特性を持っている。そのため、ブーム３１が一定の動作をする場合に得られる検出値の変化率の期待値を予め知ることができる。言い換えると、角度センサ２ａ，２ｂが正常な場合の検出値の変化率は一定の範囲の値をとる。したがって、検出値の変化率を予め定めた許容範囲と比較することにより角度センサ２ａ，２ｂの異常を判定することができる。

本実施の形態の角度センサ２ａ，２ｂが例えば、±Ｘ％の単独直線性を特性として持っている場合を考える。ここで、一定の操作圧が入力されたとき（すなわち、角度センサ２ａ，２ｂに対応する油圧アクチュエータ３ａ，３ｂが一定の速度で作動したとき）に得られることが期待される角度センサの検出値に１＋Ｘ／１００を乗算した値と、それより時間ｔだけ前（例えば、１制御周期前）において得られることが期待されるセンサ検出値に１−Ｘ／１００を乗算した値の差分をその経過時間ｔで除することで算出した値を変化率の許容範囲の上限として設定する。また、一定の操作圧が入力されたとき（すなわち、角度センサ２ａ，２ｂに対応する油圧アクチュエータ３ａ，３ｂが一定の速度で作動したとき）に得られることが期待される角度センサの検出値に１−Ｘ／１００を乗算した値と、それより時間ｔだけ前（例えば、１制御周期前）において得られることが期待されるセンサ検出値に１＋Ｘ／１００を乗算した値の差分をその経過時間ｔで除することで算出した値を変化率の許容範囲の下限として設定する。なお、本実施の形態では、一定の操作圧が入力されたとき（すなわち、角度センサ２ａ，２ｂに対応する油圧アクチュエータ３ａ，３ｂが一定の速度で作動したとき）として、開始姿勢からのフルレバー操作でのブーム上げを設定することにより、異常診断処理の環境がオペレータの熟練度等に左右されにくい診断環境を得ることができる。

図５は、異常診断処理を示すフローチャートである。ここでは、ブーム角度センサ２ａの異常診断を行う場合を例示して説明する。

図５において、誘導制御部６４は、角度センサの２ａの異常診断を行う診断モードが選択されたかどうかを判定し（ステップＳ１００）、判定結果がＮＯの場合には、判定結果がＹＥＳになるまでステップＳ１００の判定を繰り返す。

ステップＳ１００での判定結果がＹＥＳの場合、すなわち診断モードが選択された場合には、車体姿勢を開始姿勢とするようなオペレータへの指示（図８参照）を表示装置６８に表示する（ステップＳ１１０）。

続いて、規定された車体姿勢（ここでは、ブーム３１を最も下げた開始姿勢）となっているかどうかを判定し（ステップＳ１２０）、判定結果がＹＥＳになるまでステップＳ１２０の判定を繰り返す。なお、ブーム３１の姿勢は、角度センサ２ａからの検出信号が予め定めた範囲となったかどうかで行うが、仮に、角度センサ２ａの異常により開始姿勢でステップＳ１２０の判定結果がＮＯのままであっても、開始姿勢はオペレータの目視により確認できるため、角度センサ２ａ等の異常を認識することができる。

ステップＳ１２０での判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、車体姿勢が異常診断処理の開始姿勢となっていると判定した場合には、操作指示（ここでは、ブーム３１をフルレバーで上げる操作の指示：図９参照）を表示装置３８に表示する（ステップＳ１３０）。

続いて、操作圧センサ４０ａ，４０ｂの検出信号に基づいてパイロット操作量を検出し（ステップＳ１４０）、フルレバー操作を検出したかどうか、すなわち、パイロット操作量（パイロット圧Ｐｐ）が予め定められた閾値Ｐ０以上であるかどうかを判定し（ステップＳ１５０）、判定結果がＮＯの場合には、判定結果がＹＥＳになるまでステップＳ１５０の処理を繰り返す。

ステップＳ１５０での判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、フルレバー操作が検出された場合には、角度センサ２ａの検出値を予め定めた一定時間ｔ（例えば、１００ｍｓｅｃの制御周期）で平均した値（平均値）を算出する（ステップＳ１６０）。なお、角度センサ２ａ，２ｂの検出値の取り込みは、制御周期よりも短い周期（例えば、２．５ｍｓｅｃ周期）で行う。また、算出した平均値は記憶部６５に記憶される。

続いて、ステップＳ１６０で算出した角度センサ２ａの検出値の平均値と、前回値、すなわち、１制御周期（時間ｔ）前に算出した検出値の平均値との差分を時間ｔで除することにより、角度センサ２ａの検出値の変化率を算出する（ステップＳ１６０）。

続いて、記憶部６５から取得した許容範囲を取得し、ステップＳ１７０で得られた検出値の変化率と許容範囲とを比較し（ステップＳ１８０）、検出値の変化率が許容範囲から外れていないかどうかを判定する（ステップＳ１９０）。

ステップＳ１９０での判定結果がＮＯの場合、すなわち、検出値の変化率が予め定めた許容範囲の上限よりも大きくなった場合、又は、下限よりも小さくなった場合には、角度センサ２ａの異常であると判定し、報知制御部６７は、異常と判定されたことを表示装置６８にテキストデータ６８ｄ等を表示したり（図１１参照）、または、表示装置６８に角度センサ２ａの検出値の変化率と許容範囲とを併せたグラフ６８ｅ等を表示したり（図１２参照）することにより、をオペレータに報知する（ステップＳ１９１）。なお、表示装置６８にグラフ６８ｅ等を表示することにより、角度センサ２ａの検出値の変化率が許容範囲内に収まっている場合においても、検出値の変化率が許容範囲内で異常と思われる挙動を示していることを確認して異常と判断することも可能となる。

ステップＳ１９０での判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、検出値の変化率が予め定めた許容範囲内にある場合、及び、ステップＳ１９１の表示処理が行われた場合には、角度センサ２ａに対応するフロント部材（ブーム３１）の油圧アクチュエータ（ブームシリンダ３ａ）がストローク端部に達したかどうかを判定する（ステップＳ２００）。ここでは、ブームボトム圧センサ３１ａにより検出されるブームシリンダ３ａのボトム圧に基づいて、ブームシリンダ３ａのリリーフ弁（図示せず）が開弁したか否かを判定することにより、ブームシリンダ３ａがストローク端部に達したかどうかを判定している。すなわち、ブームシリンダ３ａがストローク端部に達した場合には、リリーフ弁が開弁してリリーフ圧となり、この圧力を検出することによってブームシリンダ３ａのストローク端部への到達を判定する。

ステップＳ２００での判定結果がＮＯの場合には、判定結果がＹＥＳになるまでステップＳ１６０〜Ｓ１９０（Ｓ１９１）の処理を繰り返す。なお、ステップＳ１６０〜Ｓ１９０（Ｓ１９１）が繰り返し実行されることで、ブーム角度センサ２ａの検出値（平均値）の変化率が制御周期ごとに記憶部６５に記憶されるとともに、パイロット操作量（パイロット圧）の情報も制御周期ごとに記憶部６５に記憶される。

ステップＳ２００での判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、ブームシリンダ３ａがストローク端部に達したと判定した場合には、適切な操作が行われたかどうか、すなわち、記憶部６５に記憶されているパイロット操作量の検出値から、ステップＳ１６０〜Ｓ１９０（Ｓ１９１）の間に操作指示通りの操作が行われたか否か（例えば、フルレバー操作が行われたかどうかや、指示以外の操作をしていないかどうか）を判定する（ステップＳ２１０）。

ステップＳ２１０での判定結果がＮＯの場合には、診断失敗と判断し、報知制御部６７は、診断が失敗したことを表示装置６８にテキストデータ６８ｃ等で表示して（図１０参照）オペレータに報知し（ステップＳ２１１）、ステップＳ１１０の処理に戻る。

また、ステップＳ２１０での判定結果がＹＥＳの場合には、処理を終了する。

なお、ここでは、ブーム角度センサ２ａの異常診断を行う場合を例示して説明したが、アーム角度センサ２ｂについても同様の処理により異常診断を行うことができる。ただし、図５のステップＳ１１０に対応する開始姿勢はアーム３２を最もクラウドさせた姿勢とし、ステップＳ１３０に対応するフルレバー操作は、アーム３２をフルレバーでダンプする操作とする。

以上のように構成した本実施の形態の特徴を説明する。

機体に備えられた被駆動部を駆動操作するアクチュエータの作動位置を検出する位置センサの検出値の変化率を検出し、アクチュエータの作動速度の上限に対応した検出値の上限変化率を位置センサの検出値の変化率が越えると、位置センサの異常であると判断するような従来技術においては、位置センサの検出値が上限側に異常を示す場合にしか検知できず、また、異常の程度が小さい場合には、少なくとも異常の発生している範囲でアクチュエータの作動速度が上限近くに達していなければ異常を検知できなかった。すなわち、従来技術においては、異常の種類や程度、アクチュエータの作動状態など、位置センサの異常検知について条件の制約が多く、位置センサの異常を適切に診断することが困難であった。

（１）これに対して本実施の形態においては、車両本体（例えば、上部旋回体２０）と、車両本体に取り付けられ、回動可能に連結された複数のフロント部材（例えば、ブーム３１、アーム３２、バケット３３）からなる多関節型の作業機（例えば、フロント作業機３０）と、操作信号に基づいて複数のフロント部材をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータ（例えば、ブームシリンダ３ａ、アームシリンダ３ｂ、バケットシリンダ３ｃ）と、オペレータが搭乗する運転席内に配置され、複数の油圧アクチュエータのうちオペレータの所望する油圧アクチュエータに操作信号を出力する操作装置（例えば、操作レバー装置４ａ〜４ｃ）と、複数のフロント部材の角度をそれぞれ検出する角度センサ（例えば、ブーム角度センサ２ａ、アーム角度センサ２ｂ）と、運転室内に配置された表示装置と、制御装置６０とを備えた作業機械において、制御装置は、オペレータにより角度センサの異常診断を行う診断モードに切り換えられた場合に、異常診断の対象となる角度センサに対応する油圧アクチュエータを稼動範囲の一方の端部から他方の端部まで作動速度の上限で作動させるようにオペレータを促す情報を前記表示装置に表示する誘導制御部６４と、油圧アクチュエータが作動速度の上限で作動された場合の角度センサの検出値の変化率が予め定めた許容範囲の上限よりも大きくなった場合、又は、下限よりも小さくなった場合に、角度センサの異常であると判定し、その判定結果を前記表示装置に表示させる判定制御部６６とを備えたものとする。

これにより、より適切に角度センサの異常を診断することができる。

（２）また、本実施の形態においては、上記（１）の作業機械において、制御装置６０は、判定制御部６６によって角度センサ（例えば、ブーム角度センサ２ａ、アーム角度センサ２ｂ）の異常であると判定された場合に、異常と判定されたことをオペレータに報知する報知制御部６７を備えたものとする。

（３）また、本実施の形態においては、上記（１）の作業機械において、制御装置６０は、角度センサ（例えば、ブーム角度センサ２ａ、アーム角度センサ２ｂ）の検出値の変化率と許容範囲とを併せて表示装置６８に表示することにより、判定結果をオペレータに報知する報知制御部６７を備えたものとする。

＜変形例＞
本発明は上記の実施の形態や変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例や組み合わせが含まれる。

本実施の形態においては、オペレータに報知する報知装置の一例として表示装置６８を用いた場合を例示して説明したが、これに限られず、例えば、オペレータへの指示や異常診断結果を音声によってオペレータに報知するよう構成してもよい。

＜付記＞
なお、上記の実施の形態においては、エンジン等の原動機で油圧ポンプを駆動する一般的な油圧ショベルを例に挙げて説明したが、油圧ポンプをエンジン及びモータで駆動するハイブリッド式の油圧ショベルや、油圧ポンプをモータのみで駆動する電動式の油圧ショベル等にも本発明が適用可能であることは言うまでもない。

また、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例や組み合わせが含まれる。また、本発明は、上記の実施の形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。また、上記の各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。

１ｃ…バケット、２…油圧ポンプ、２ａ…ブーム角度センサ、２ｂ…アーム角度センサ、３ａ…ブームシリンダ、３ｂ…アームシリンダ、３ｃ…バケットシリンダ、３ｄ…走行油圧モータ、３ｅ…走行油圧モータ、３ｆ…旋回油圧モータ、４ａ〜４ｆ…操作レバー装置、５ａ〜５ｆ…流量制御弁、６…リリーフ弁、１０…下部走行体、１１ａ，１１ｂ…クローラ、１２ａ，１２ｂ…クローラフレーム、２０…上部旋回体、２１…旋回フレーム、２２…運転室、３０…フロント作業機、３１…ブーム、３１ａ…ブームボトム圧センサ、３２…アーム、３３…バケット、３８…表示装置、４０…操作レバー、４０ａ，４０ｂ…操作圧センサ、４１，４２…減圧弁、４３…パイロットポンプ、４４ａ，４４ｂ…パイロットライン、５０ａ，５０ｂ，・・・，５５ａ，５５ｂ…油圧駆動部、６０…制御装置、６１…操作装置、６２…入力部、６３…出力部、６４…誘導制御部、６５…記憶部、６６…判定制御部、６７…報知制御部、６８…表示装置、６８ａ〜６８ｄ…テキストデータ、６８ｅ…グラフ、１００…油圧ショベル

Claims (3)

1. 車両本体と、
   前記車両本体に取り付けられ、回動可能に連結された複数のフロント部材からなる多関節型の作業機と、
   操作信号に基づいて前記複数のフロント部材をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータと、
   オペレータが搭乗する運転席内に配置され、前記複数の油圧アクチュエータのうちオペレータの所望する油圧アクチュエータに前記操作信号を出力する操作装置と、
   前記複数のフロント部材の角度をそれぞれ検出する角度センサと、
   前記運転席内に配置された表示装置と、
   制御装置とを備えた作業機械において、
   前記制御装置は、
   オペレータにより前記角度センサの異常診断を行う診断モードに切り換えられた場合に、前記異常診断の対象となる角度センサに対応する前記油圧アクチュエータを稼動範囲の一方の端部から他方の端部まで作動速度の上限で作動させるようにオペレータを促す情報を前記表示装置に表示する誘導制御部と、
   前記油圧アクチュエータが作動速度の上限で作動された場合の前記角度センサの検出値の変化率が予め定めた許容範囲の上限よりも大きくなった場合、又は、下限よりも小さくなった場合に、前記角度センサの異常であると判定し、その判定結果を前記表示装置に表示させる判定制御部と
   を備えたことを特徴とする作業機械。
2. 請求項１記載の作業機械において、
   前記制御装置は、前記判定制御部によって前記角度センサの異常であると判定された場合に、異常と判定されたことをオペレータに報知する報知制御部を備えたことを特徴とする作業機械。
3. 請求項１記載の作業機械において、
   前記制御装置は、前記角度センサの検出値の変化率と前記許容範囲とを併せて前記表示装置に表示することにより、判定結果をオペレータに報知する報知制御部を備えたことを特徴とする作業機械。

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