JP4044763B2 - 建設機械の電子制御システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械の原動機、油圧機器等を制御する複数の制御装置を共通の通信ラインを介して互いに接続し、ネットワークを構成してデータの送受信を行う建設機械の電子制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建設機械は、性能向上あるいは多用途化に対する要望が大きく、それに対処するために電子制御化が進んでいる。そのため、それに係わる電子制御システムは高速の演算が必要となり、高機能のマイクロコンピュータの使用が不可避となっている。この結果、製造コストの増大や、システムの入出力信号が増加することによる制御装置およびワイヤ・ハーネスの複雑化といった問題が生じつつある。
【０００３】
この問題に対処するため、制御対象である建設機械の制御機能を機能単位に分けて機能単位毎に制御装置（制御ユニット）を設ける一方、これらの制御装置をネットワークで結ぶことによって、建設機械全体の制御を行う制御装置を分散化することが検討されている。例えば、特公平８−２８９１１号公報には、エンジン制御装置、ポンプ制御装置等、各機器毎に制御装置を設けるとともに、それら制御装置間を単一の多重伝送シリアル通信回路で結合することによって双方向通信が可能なネットワークを構成し、システムの拡張を容易にした建設機械の電子制御システムが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術には、以下のような課題が存在する。
【０００５】
一般に、建設機械において駆動源として搭載する原動機（エンジン）及びその制御のためのエンジン制御装置は、生産性の向上やコスト低減等の観点から、通常の自動車用（トラック等）のものを使用している場合が多い。
【０００６】
ここで、自動車製造業界においては、上述したのと同様に、性能向上等の要望によって建設機械よりも先行して古くから電子制御化が進んでいる。そして、例えばエンジン制御に関しては、主として故障診断を目的として標準規格化された共通通信規格ＳＡＥ Ｊ１９３９が策定され、この汎用の通信規格に沿ったインターフェースを備えたエンジン制御装置が使用されている。したがって、近年の建設機械では、このような自動車業界における汎用通信規格に沿ったインターフェースを備えたエンジン及びエンジン制御装置を搭載して用いる場合が多くなっている。
【０００７】
このような近年の建設機械に対し上記従来技術を適用した場合、上述したように単一の多重伝送シリアル通信回線にすべての制御装置が接続され相互に通信する形態であることから、エンジン制御装置以外の他の全ての制御装置も、エンジン制御装置と同様に上記汎用の通信規格に沿ったインターフェースを備えることが必要となる。
【０００８】
しかしながら、この場合、例えば以下のような不都合が生じる。
【０００９】
▲１▼通信データ識別子に係わる不都合
すなわち、上記汎用の通信規格は、元々は自動車用、特に故障診断を目的として規定されたものであるため、自動車での使用を想定して予め多くの通信データ識別子が割り当て予約されている。しかしそれらの通信データ識別子は建設機械用としては不要なものが多いばかりか、逆に建設機械用として必要なものが不足している。なお、独自の通信データを余剰の識別子に割り当てることも許される構成となっているが、データ識別子は有限個であって且つ既にその多くは割り当て済みのため、余剰の識別子自体の数が少ない。このため、新たに建設機械に必要な固有のデータを新たにデータ通信中に加える余地が十分にない。
【００１０】
▲２▼通信速度に係わる不都合
上記▲１▼で述べたように、上記汎用の通信規格は元々は自動車用に規定されたものである。しかしながら、建設機械は、自動車と同様の走行機構及びその制御系のみならず、例えば油圧ショベルではブーム、アーム、バケット等からなるフロント装置、上部旋回体等の機構にそれらを駆動する油圧駆動系、さらにそれらを制御する制御系が存在し、自動車に比べて制御のために必要な通信データの量が膨大である。このため、上記汎用の通信規格を用いた場合、その規定された通信速度のままではその膨大な量のデータを十分に通信することができず、建設機械の電子制御用としては通信量が不足してしまう。
【００１１】
以上▲１▼及び▲２▼に例を挙げて説明したように、上記従来技術においては、近年の建設機械の電子制御用としては十分に機能させることができない。
【００１２】
本発明は、汎用通信規格に沿ったインターフェースを備える近年の建設機械に対しても、十分な電子制御機能を発揮することができる建設機械の電子制御システムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、原動機と、複数の作業装置と、前記原動機の駆動力を用いて油圧動力を発生し前記作業装置を駆動する複数の油圧機器とを備える建設機械に設けられ、前記原動機を制御する原動機制御装置及び前記油圧機器を制御する複数の油圧機器制御装置を含む複数の制御装置を有し、これら複数の制御装置を互いに接続しデータの送受信を行う建設機械の電子制御システムにおいて、データ通信のための共通バスとして設けられた汎用通信ラインであって、少なくとも前記原動機制御装置が接続され、汎用の通信規格に沿ったインターフェースに対応する汎用通信ラインと、データ通信のための共通バスとして設けられた専用通信ラインであって、前記複数の油圧機器制御装置が接続され、前記複数の油圧機器制御装置間で直接データの送受信を行うことを可能とする、上記汎用の通信規格とは異なる専用の通信規格に沿ったインターフェースに対応する専用通信ラインと、前記汎用通信ライン及び前記専用通信ラインに接続され、それら２系統の通信ラインのうち一方の通信ラインから受信した通信データを他方の通信ラインの通信規格に沿うように変換し、前記他方の通信ラインに送信する通信中継制御装置とを備え、前記原動機制御装置及び前記複数の油圧機器制御装置は、データの種類毎に設定された所定の通信周期でデータを送信する機能を有し、前記通信中継制御装置は、更に、前記２系統の通信ラインのうち一方の通信ラインから受信した通信データを他方の通信ラインの通信規格に沿うように変換して送信するとき、前記データの送信周期は、前記通信規格によらず、前記所定の通信周期を維持し、前記通信データをその通信周期で他方の通信ラインに送信するものとする。
【００１４】
本発明においては、複数の制御装置のうち原動機制御装置については、汎用の通信規格に沿ったインターフェースに対応する汎用通信ラインに接続する一方で、複数の油圧機器制御装置については、汎用の通信規格とは異なる専用の通信規格に沿ったインターフェースに対応する専用通信ラインに接続する。そしてこれら規格の異なる通信ライン相互間でのデータ通信のために通信中継制御装置を設け、これによって一方の通信ラインから受信した通信データを他方の通信ラインの通信規格に沿うように変換して送信するようにする。また、原動機制御装置及び複数の油圧機器制御装置は、データの種類毎に設定された所定の通信周期でデータを送信する機能を有し、通信中継制御装置は、２系統の通信ラインのうち一方の通信ラインから受信した通信データを他方の通信ラインの通信規格に沿うように変換して送信するとき、データの送信周期は、前記通信規格によらず、前記所定の通信周期を維持し、通信データをその通信周期で他方の通信ラインに送信するようにする。
【００１５】
このような構成とすることにより、原動機制御装置側では従来通り例えば自動車業界の汎用の通信規格に沿ったインターフェースを備えた構成とする一方で、原動機制御装置以外の油圧機器制御装置等に係わる専用通信ライン側では、汎用の通信規格にとらわれることなく独自の専用通信規格とし、建設機械の制御・情報収集等に最適な通信データの内容・通信周期等を独自に定義して使用することができる。この結果、本発明においては、汎用通信規格に沿ったインターフェースを備える近年の建設機械に適用する場合であっても、十分な電子制御機能を発揮することができる。
【００１６】
また上記目的を達成するために、本発明は、原動機と、複数の作業装置と、前記原動機の駆動力を用いて油圧動力を発生し前記作業装置を駆動する複数の油圧機器とを備える建設機械に設けられ、前記原動機を制御する原動機制御装置及び前記油圧機器を制御する複数の油圧機器制御装置を含む複数の制御装置を有し、これら複数の制御装置を互いに接続しデータの送受信を行う建設機械の電子制御システムにおいて、データ通信のための共通バスとして設けられた汎用通信ラインであって、少なくとも前記原動機制御装置が接続され、汎用の通信規格に沿ったインターフェースに対応する汎用通信ラインと、データ通信のための共通バスとして設けられた専用通信ラインであって、前記複数の油圧機器制御装置が接続され、前記複数の油圧機器制御装置間で直接データの送受信を行うことを可能とする、上記汎用の通信規格とは異なる専用の通信規格に沿ったインターフェースに対応する専用通信ラインと、前記汎用通信ライン及び前記専用通信ラインに接続され、それら２系統の通信ラインから受信した通信データを通信規格によらない様式で一旦格納する格納手段、及び、前記２系統の通信ラインのうち一方の通信ラインから受信され前記格納手段に格納された通信データに関する送信要求が他方の通信ラインを介して受信されたとき、その格納されている通信データを前記他方の通信ラインの通信規格に沿うように変換して出力する変換手段を備えた通信管理制御装置とを有し、前記原動機制御装置及び前記複数の油圧機器制御装置は、データの種類毎に設定された所定の通信周期でデータを送信する第１通信機能及び一定の周期でデータ送信要求を送信する第２通信機能とを有し、前記原動機制御装置及び複数の油圧機器制御装置のうちデータ送信側は前記第１通信機能により前記所定の通信周期で前記通信管理制御装置にデータを送信し、前記原動機制御装置及び複数の油圧機器制御装置のうちデータ受信側は、前記第２通信機能により前記一定の周期でデータ送信要求を前記通信管理制御装置に送信し、前記通信管理制御装置からデータを受け取るものとする。
【００１７】
これにより、通信管理制御装置は、複数の制御装置やモニタ装置等からの通信データをすべて集約して格納し一元管理することが可能となる。したがって、通信管理制御装置を介しデータ送信側の処理とデータ受信側の処理を独立させることができる。すなわちデータ送信側は自らの通常の制御周期の中でデータを通信管理制御装置側に送信すれば足り、データ受信側は自らの通常の制御周期の中でデータ送信要求を通信管理制御装置側に送信し通信管理制御装置からデータを受け取るだけで足りる。この結果、各制御装置における処理ステップ数を減少することができる。また、例えばデータ送信側ではデータ受信側からのデータ送信要求の割り込みに応じる形でデータを送信する必要は全くなくなるので、送信要求割り込み発生による処理低下を防ぐことができる。またデータ受信側ではデータ送信要求を送ってから実際にデータが送られてくるまでの遅れ時間が短縮されるので通信データ待ちによる処理低下を防ぐことができる。以上のようにして、各制御装置における通信処理負担及び制御処理負担を大きく低減することができる。
【００１８】
（３）好ましくは、上記（１）又は（２）において、前記複数の制御装置は前記原動機制御装置と前記油圧機器制御装置との両方を含み、前記汎用通信ラインは前記原動機制御装置に接続され、前記専用通信ラインは前記油圧機器制御装置に接続されている。
【００１９】
（４）また好ましくは、上記（１）〜（３）のいずれか１つにおいて、前記専用通信ラインに接続され、建設機械の運転状況を監視するための少なくとも１つのモニタ装置を設ける。
【００２０】
（５）また好ましくは、上記（１）〜（４）のいずれか１つにおいて、建設機械の運転状態に係わる状態量を検出する複数のセンサをさらに備え、前記制御装置又は前記モニタ装置のうち少なくとも１つは、前記センサからの検出信号を収集する収集手段を備える。
【００２１】
（６）さらに好ましくは、上記（５）において、前記検出信号を収集する制御装置又はモニタ装置は、その収集した検出信号に基づき、建設機械の各部位の稼動情報データ又は故障情報データを作成する情報作成手段を備える。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００２３】
本発明の第１の実施形態を図１〜図３２により説明する。
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施形態による油圧ショベルの電子制御システムを、油圧ショベル及びこれに搭載される油圧システムと共に示す図である。この図１において、１は油圧ショベルであり、この油圧ショベル１は、下部走行体２、下部走行体２上に旋回可能に設けれられた上部旋回体３、上部旋回体３上に構成された原動機１４や油圧ポンプ１８等の収納室４、上部旋回体３の後部に設けたカウンタウエイト５、上部旋回体３の前部左側に設けられた運転室６、上部旋回体３の前部中央に設けられた掘削作業装置７を備えている。
【００２５】
掘削作業装置７は、上部旋回体３に俯仰動可能に設けられたブーム８と、このブーム８の先端に回動可能に設けられたアーム９と、このアーム９の先端に回動可能に設けられたバケット１０と、ブーム８を俯仰動させるブーム操作用の油圧シリンダ１１と、アーム９を回動させるアーム操作用の油圧シリンダ１２と、バケット１０を回動させるバケット操作用の油圧シリンダ１３とで構成されている。
【００２６】
原動機１４はディーゼルエンジンであり、その回転速度をある範囲に維持するための電子式のガバナ装置１５を備えている。原動機（以下、適宜「エンジン」という）１４の目標回転数Ｎｒはスロットルダイヤル１６により設定される。ガバナ装置１５はエンジン１４の実回転数を検出する機能を有している。
【００２７】
油圧ポンプ１８はエンジン１４によって回転駆動される。また、油圧ポンプ１８は可変容量型のポンプであり、その吐出量を変える斜板１９を備え、この斜板１９には吐出量調整装置２０が連結されている。また、斜板１９の傾転角を検出する斜板位置検出器２１及び油圧ポンプ１８の吐出圧力を検出する圧力検出器２２が設けられている。
【００２８】
エンジン１４にはガバナ制御装置１７が設けられ、この制御装置１７はスロットルダイヤル１６からの目標回転数Ｎｒとガバナ装置１５で検出された実回転数Ｎｅの各信号を入力し、それらの値に基づいて所定の演算を行い、実回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｒに一致するようにガバナ装置１５に制御信号Ｒを出力する。
【００２９】
油圧ポンプ１８には車体制御装置２３が設けられ、この車体制御装置２３は、圧力検出器２２によって検出された油圧ポンプ１８の吐出圧力Ｐｄと斜板位置検出器２１によって検出された斜板１９の傾転角θの各信号を入力し、それらの値に基づいて所定の演算を行い、油圧ポンプ１８の吐出量調整装置２０に斜板１９の制御信号Ｔを出力する。
【００３０】
ブーム操作用の油圧シリンダ１１、アーム操作用のシリンダ１２、バケット操作用のシリンダ１３はそれぞれ制御弁２４，２５，２６を介して油圧ポンプ１８に接続され、制御弁２４，２５，２６により油圧ポンプ１８から各シリンダ１１，１２，１３に供給される圧油の流量及び方向が調整される。
【００３１】
制御弁２４，２５，２６に対してはいわゆる電気レバー方式の操作レバー２７，２８，２９が設けられ、各操作レバー２７，２８，２９にレバー信号発生部３０，３１，３２が連結され、これらのレバー信号発生部３０，３１，３２は各操作レバー２７，２８，２９の操作量に対応した電気信号を操作信号Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３として出力する。
【００３２】
操作信号Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３は電気レバー制御装置３３に入力され、この制御装置３３は操作信号Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３に基づいて所定の演算処理を行い、各制御弁２４，２５，２６の操作部２４Ｌ，２４Ｒ，２５Ｌ，２５Ｒ，２６Ｌ，２６Ｒに制御信号を出力する。
【００３３】
また、エンジン１４には潤滑油の圧力を計測するための油圧センサ４１、エンジンの冷却用水を冷却するラジエータ５１に備えられた水温センサ４２が備わり、これらのセンサの検出するエンジンオイル圧力（エンジン油圧）Ｐoil、冷却水温Ｔｗの各信号はガバナ制御装置１７へ入力され、エンジン１４の異常状態監視のために用いられる。
【００３４】
更に、この電子制御システムには油圧ショベル１の各機器の状態をモニタリングするためのセンサ類が設置されている。本実施の形態では、燃料残量を計測する燃料レベルセンサ４３、及び油圧回路に備わるフィルタ５０の目詰まりを検知するための圧力センサ４４が設置されており、これらセンサのの検出する燃料レベルＦuel、フィルタ圧力Ｐfltの各信号は車体情報モニタ装置４５に入力される。車体情報モニタ装置４５は、運転室６内に備わる計器パネル５２上にそれらの情報をメータあるいは警報ランプなどの形態で表示する。
【００３５】
また、電子制御システムには油圧ショベル１の稼動状況を記憶する稼動情報モニタ装置４６が備わり、車体情報モニタ装置４５及びガバナ制御装置１７が出力した信号を通信で受け、これらを処理することで、油圧ショベル１の稼動時間、稼動状態を時系列的に、あるいは統計的に計測し、記憶する。例えばメンテナンスの際にこの稼働情報データを収集したいときは、例えばこのモニタ装置４６にパーソナルコンピュータ（ＰＣ）５３などの外部機器（外部情報端末）を接続して出力することができる。なおこのとき、各センサあるいは制御装置１７，２３，３３若しくはモニタ装置４５，４６自体の故障の有無を判定する機能をモニタ装置４６に持たせることができ、上記稼動情報データのみならずこの故障情報データもパソコン５３等に出力可能としてもよい。
【００３６】
そして、本実施の形態の最も大きな特徴として、データ通信のための共通バスとして、車体制御装置２３、電気レバー制御装置３３、車体情報モニタ装置４５、及び稼動情報モニタ装置４６に接続され、制御データ及びモニタデータを通信するための独自規格の通信ライン３９と、ガバナ制御装置１７に接続された共通規格通信ライン４０との２系統が設けられ、さらにこれら通信ライン３９，４０の間を中継するように通信中継制御装置１００が接続されている。
【００３７】
ガバナ制御装置１７は、汎用の通信規格、例えば自動車業界において主として故障診断を目的として標準規格化された共通通信規格ＳＡＥ Ｊ１９３９の通信規格に沿ったインターフェースを備えており、これに対応して、通信ライン４０は、共通通信規格（汎用通信規格）に沿ったインターフェースに対応するものとなっている。
【００３８】
その他の制御装置２３，３３およびモニタ装置４５，４６は上記ガバナ制御装置１７と異なり、建設機械に適合するように独自の（専用の）通信規格に沿ったインターフェースを備えており、これに対応して通信ライン３９は独自通信規格（専用通信規格）に沿ったインターフェースに対応するものとなっている。
【００３９】
制御装置２３，３３及びモニタ装置４５，４６は通信ライン３９を介して制御に必要とする信号（制御データ、モニタデータ等）を相互に送受信するとともに、通信中継制御装置１００における変換機能（後述）によって、通信ライン４０を介してガバナ制御装置１７とも必要な信号を相互に送受信するようになっている。
【００４０】
図２はガバナ制御装置１７の機能的構成を表す機能ブロック図である。この図２において、制御装置１７は、スロットルダイヤル１６からの目標回転数信号Ｎｒ、油圧センサ４１からのエンジン油圧Ｐoil、水温センサ４２からの冷却水温Ｔｗの各信号を切換え、Ａ／Ｄ変換器１７１へ出力するマルチプレクサ１７０、マルチプレクサ１７０から受け取ったアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１７１、ガバナ装置１５からの実回転数Ｎｅの信号（パルス信号）を入力するカウンタ１７５、ＲＯＭ１７３に記憶された制御手順のプログラムや制御に必要な定数に従って制御装置１７全体を制御する中央演算処理装置（ＣＰＵ）１７２、ＣＰＵ１７２の行う制御手順のプログラムや制御に必要な定数を格納するリードオンリーメモリー（ＲＯＭ）１７３、演算結果あるいは演算途中の数値を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１７４、デジタル信号ををアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器１７８、Ｄ／Ａ変換器からの信号をガバナ装置１５へ出力するための増幅器１７８０、通信ライン４０を介した通信を制御する通信制御部１７６で構成される。
【００４１】
図３は、車体制御装置２３の機能的構成を表す機能ブロック図である。この図３において、制御装置２３は、圧力検出器２２の吐出圧力Ｐｄと斜板位置検出器２１からの斜板傾転角θの各信号を切換てＡ／Ｄ変換器２３１へ出力するマルチプレクサ２３０、マルチプレクサから入力したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２３１、中央演算処理装置（ＣＰＵ）２３２、制御手順のプログラムや制御に必要な定数を格納するリードオンリーメモリー（ＲＯＭ）２３３、演算結果あるいは演算途中の数値を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２３４、油圧ポンプ１８の斜板１９の制御信号Ｔを駆動信号増幅器２３９０を介して斜板位置調節部２０へ出力するインターフェース（Ｉ／Ｏ）２３９、通信ライン３９を介した通信を制御する通信制御部２３６で構成される。
【００４２】
図４は、電気レバー制御装置３３の機能的構成を表す機能ブロック図である。この図４において、制御装置３３は、操作レバー２７，２８，２９のレバー信号発生部３０，３１，３２からの操作信号Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３を切換えＡ／Ｄ変換器３３１へ出力するマルチプレクサ３３０、マルチプレクサ３３０から入力したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３３１、ＲＯＭ３３３に記憶された制御手順のプログラムや制御に必要な定数に従い制御装置全体を制御する中央演算処理装置（ＣＰＵ）３３２、制御手順のプログラムや制御に必要な定数を格納するリードオンリーメモリー（ＲＯＭ）３３３、演算結果あるいは演算途中の数値を一時記憶するランダムアクセスメモリ〈ＲＡＭ）３３４、コントロールバルブ２４，２５，２６に備えられた電磁比例弁２４Ｒ，２４Ｌ，２５Ｒ，２５Ｌ，２６Ｒ，２６Ｌへの駆動信号を増幅器３３９０〜３３９５を介して出力するデジタルの駆動信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器３３９、通信ライン３９を介した通信を制御する通信制御部３３６で構成される。
【００４３】
図５は、車体情報モニタ装置４５の構成を表す機能ブロック図である。この図５において、モニタ装置４５は、圧力センサ４４からのフィルタ圧力Ｐflt、燃料レベルセンサ４３からの燃料レベルＦuelの各信号を切換てＡ／Ｄ変換器４５１へ出力すマルチプレクサ４５０、マルチプレクサから入力したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４５１、ＲＯＭ４５３に記憶されたモニタリング手順のプログラムや演算に必要な定数に従いモニタ装置全体を制御する中央演算処理装置（ＣＰＵ）４５２、モニタリング手順のプログラムや演算に必要な定数を格納するリードオンリーメモリー（ＲＯＭ）４５３、演算結果あるいは演算途中の数値を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４５４、燃料レベルＦuel、フィルタ圧力Ｐfltの各信号、あるいは他の制御装置、モニタ装置から入力した信号に従い計器パネル５２ヘ出力するインターフェース（Ｉ／Ｏ）４５８、通信ライン３９を介した通信を制御する通信制御部４５７で構成される。
【００４４】
図６は、稼動情報モニタ装置４６の機能的構成を表す機能ブロック図である。この図６において、モニタ装置４６は、ＲＯＭ４６３に記憶されたモニタリング手順のプログラムや演算に必要な定数に従いモニタ装置全体を制御する中央演算処理装置（ＣＰＵ）４６２、モニタリング手煩のプログラムや演算に必要な定数を格納するリードオンリーメモリー（ＲＯＭ）４６３、演算結果あるいは演算途中の数値を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４６４、ガバナ制御装置１７、モニタ装置４５から入力した信号に従い処理されたモニタリングデータを記憶する書き込み可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）４６０２、現在時刻を出力するリアルタイムクロック（ＲＴＣ）４６０３、通信ライン３９を介した通信を制御する通信制御部４６７、ＥＥＰＲＯＭ４６０２に記憶されたモニタリングデータをＰＣ５３などの外部機器へ通信するための外部通信制御部４６０１で構成される。
【００４５】
図７は通信中継制御装置１００の機能的構成を表す機能ブロック図である。この図７において、通信中継制御装置１００は、ＲＯＭ１０３（後述）に記憶された制御手順のプログラムや制御に必要な定数に従って制御装置１００全体を制御する中央演算処理装置（ＣＰＵ）１０２、ＣＰＵ１０２の行う制御手順のプログラムや制御に必要な定数を格納するリードオンリーメモリー（ＲＯＭ）１０３、演算結果あるいは演算途中の数値を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０４、通信ライン３９を介した通信を制御する通信制御部１０６、通信ライン４０を介した通信を制御する通信制御部１０７で構成される。
【００４６】
次に、通信ライン３９，４０による通信について説明する。
図８は、通信ライン３９，４０を介して通信するデータの一例を表す図である。この図８において、「ＩＤＮｏ.」は個々のデータにつけられる識別番号である。また○印は各制御装置又はモニタ装置の送信するデータを示しており、●印は各制御装置又はモニタ装置の受信データを示している。
【００４７】
図８に示すように、制御系の通信データとしては、目標エンジン回転数Ｎr及び実エンジン回転数Ｎeがガバナ制御装置１７から送信され通信ライン４０を経て通信中継制御装置１００で変換された後に通信ライン３９を経て車体制御装置２３にて受信される。また操作信号Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3が電気レバー制御装置３３から送信され通信ライン３９を経て車体制御装置２３にて受信される。
【００４８】
一方、モニタ系の通信データとしては、実エンジン回転数Ｎe、エンジン油圧Ｐoil、及びエンジン冷却水温Ｔwが、ガバナ制御装置１７から送信され通信ライン４０を経て通信中継制御装置１００で変換された後に通信ライン３９を経て車体情報モニタ装置４５及び稼働情報モニタ装置４６にて受信される。またフィルタ圧力Ｐflt及び燃料レベルＦuelが、車体情報モニタ装置４５から送信され通信ライン３９を経て稼働情報モニタ装置４６にて受信される。
【００４９】
このとき、図中に示す「周期」は、そのデータを受信する制御装置又はモニタ装置側がそのデータを利用したい間隔、つまりデータを更新したい時間間隔を示している。この周期はそのデータが制御上、あるいはモニタリングで必要とされる、あるいはデータの変化速度を鑑みて決定される。例えば、ガバナ制御装置１７から車体制御装置２３にて受信するエンジン１４の目標回転数Ｎｒは一度設定されればほとんど変化しないことから５０ｍＳ程度の周期で十分であるが、車体制御装置２３にて受信するエンジン１４の実回転数Ｎｅはその変化速度から２０ｍＳの周期が必要となる。また、電気レバー制御装置３３から車体制御装置２３にて送信する操作信号Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３は制御装置２３における油圧ポンプの目標傾転角θｒの演算に必要であるため、その周期は１０ｍＳ程度が必要となる。
【００５０】
図９は、ガバナ制御装置１７内の通信制御部１７６の構成の一例を示す機能ブロック図である。この図９において、図１及び図２に示す符号と同符号のものは同一部分を示す。通信制御部１７６はデータに付加されたＩＤＮｏ.と同じ番号でデータを管理する記憶場所を有するメモリ８０と、通信コントローラ８１と、制御装置１７内のＣＰＵ１７２に接続するデータライン８２と、受信時において通信コントローラ８１からＣＰＵ１７２に受信割り込み信号を送る割り込み信号ライン８３と、通信コントローラ８１と通信ライン４０とを接続する受信ライン８４及び送信ライン８５で構成されている。
【００５１】
なお、詳細な説明を省略するが、他の制御装置２３，３３及びモニタ装置４５，４６内の他の通信制御部２３６，３３６，４５７，４６７もほぼ同様に構成されている。
【００５２】
次に、データの送受信方法の詳細を説明する。図８で説明したように、各データは受信側が必要とする所定の周期に従った送信が必要であり、データによって１０msec程度から１sec程度まで周期に大きなばらつきがある。そこで、本実施形態においては、周期１０〜１００msecのデータ送受信、すなわちガバナ制御装置１７→通信中継制御装置１００→車体制御装置２３と通信される目標エンジン回転数Ｎr及び実エンジン回転数Ｎeや、電気レバー制御装置３３→車体制御装置２３と通信される操作信号Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3や、ガバナ制御装置１７→通信中継制御装置１００→車体情報モニタ装置４５及び稼働情報モニタ装置４６と通信される実エンジン回転数Ｎeは、送信側から当該周期ごとに自動的に送信するようにしている（詳細は後述）。
【００５３】
一方、残りの周期１secのデータ送受信、すなわちガバナ制御装置１７→通信中継制御装置１００→車体情報モニタ装置４５及び稼働情報モニタ装置４６と通信されるエンジン油圧Ｐoil及びエンジン冷却水温Ｔwや、ガバナ制御装置１７→車体情報モニタ装置４５及び稼働情報モニタ装置４６と通信されるフィルタ圧力Ｐflt及び燃料レベルＦuelは、受信側からの送信要求に応じて送信側から送信するようにしている。
【００５４】
（１）所定周期ごとの自動送受信（変換あり）
まず、上記した周期ごとの自動送受信の方法について説明する。一例として、ガバナ制御装置１７から車体制御装置２３へ目標エンジン回転数Ｎrを通信する場合を例にとり、最初にこの場合におけるガバナ制御装置１７側のデータの送信方法を説明する。
【００５５】
（１−１）送信
前述したガバナ制御装置１７内のＣＰＵ１７２は、タイマ（図示せず）により一定時間毎、例えば１msec毎にタイマ割り込みを発生し、メイン処理（後述）を中断してタイマ割り込み処理プログラムを起動する。図１０は、このタイマ割り込み処理プログラムを表すフローチャートである。この図１０を用いて以下その処理手順の詳細を説明する。
【００５６】
ＳＴＥＰ５０１０：
各データ毎に設けられたカウンタをインクリメント（＋１）する。つまりこのＳＴＥＰでタイマ割り込みが発生する毎に各カウンタを更新していく。例えばタイマ割り込みが１msec毎に実行されるのであれば各カウンタは１msec毎に更新される。
【００５７】
ＳＴＥＰ５０２０：
次に各カウンタの値が図８に示したデータ毎の送信周期に一致したか判定する。一致していない場合はそのままタイマ割り込み処理を終了してメイン処理へ戻る。ＳＴＥＰ５０２０でカウンタ値が周期と一致したと判断された場合はＳＴＥＰ５０３０以降へ処理が移る。
【００５８】
ＳＴＥＰ５０３０：
周期の一致したデータのカウンタ値をクリア（０）にする。
【００５９】
ＳＴＥＰ５０４０：
周期の一致した送信データを通信制御部１７６のメモリ８０上のＩＤＮｏに相当する記憶場所に書き込む。
【００６０】
ＳＴＥＰ５０５０：
通信制御部１７６に送信処理を行わせるために通信コントローラ８１の通信要求フラグをセットする。このＳＴＥＰが終了すると、タイマ割り込み処理を終え、メイン処理へ戻る。このとき、例えば、図８に示されているガバナ制御装置１７の送信データ中、目標エンジン回転数Ｎｒは通信周期が５０msecなので、このタイマ割り込み処理を５０回行う毎にカウンタ値が周期と一致してＳＴＥＰ５０３０〜５０５０が実行されることとなる。
【００６１】
以上のＣＰＵ１７２の処理が終了すると図９に示した通信制御部１７６内の通信コントローラ８１が所定の送信処理を行い、制御データを通信ライン４０ヘ送信する。図１１は、この通信コントローラ８１の送信処理動作の内容を表すフローチャートであり、この図１１を用いて以下その処理手順の詳細を説明する。
【００６２】
ＳＴＥＰ６０１０：
通信コントローラ８１内の送信要求フラグがセットされたかを監視し、セットされたら処理をＳＴＥＰ６０２０へ進める。
【００６３】
ＳＴＥＰ６０２０：
ＣＰＵ１７２によって書き込まれたメモリ８０内の記憶場所のデータを読み出す。
【００６４】
ＳＴＥＰ６０３０：
読み出したデータに記憶場所に相当するＩＤを付加する。
【００６５】
ＳＴＥＰ６０４０：
共通規格の通信ライン４０の空き状態を監視し、空いていたらＳＴＥＰ６０５０へ処理を進める。
【００６６】
ＳＴＥＰ６０５０：
ＩＤを付加したデータを時系列のシリアルデータに変換してデータパケット化し、通信ライン４０ヘ送信する。
【００６７】
ＳＴＥＰ６０６０：
次のＣＰＵからの送信要求を受け付けられるように通信コントローラ８１内の送信要求フラグをリセットする。
【００６８】
（１−２）中継及び変換
次に、通信中継制御装置１００におけるデータの中継及び変換方法を説明する。
図１２は、通信中継制御装置１００が行う処理を表すフローチャートである。この図１２を用いて以下その処理手順の詳細を説明する。
【００６９】
ＳＴＥＰ６５１０：
第２通信制御部１０７で、共通規格の通信ライン４０から送信されてくる全てのデータを含むデータパケットを読み込む。
【００７０】
ＳＴＥＰ６５２０：
第２通信制御部１０７で、読み込んだデータパケットのうちＩＤＮｏ.がＣＰＵ１０２により予め設定されているＩＤＮｏ.のものを抽出する。
【００７１】
ＳＴＥＰ６５３０：
ＣＰＵ１０２で、抽出したデータからＩＤＮｏを取り、データを、独自（専用）の規格様式に沿うようにデータパケットに付加される制御情報やデータサイズ、通信周期等を変換する。
【００７２】
ＳＴＥＰ６５４０：
ＣＰＵ１０２で、変換したデータに、当初付与されていたＩＤに相当するＩＤを付加する。
【００７３】
ＳＴＥＰ６５５０：
第１通信制御部１０６で、独自規格の通信ライン３９の空き状態を監視し、空いていたらＳＴＥＰ６５６０へ処理を進める。
【００７４】
ＳＴＥＰ６５６０：
第１通信制御部１０６で、ＩＤを付加したデータを時系列のシリアルデータに変換してデータパケット化し、通信ライン３９ヘ送信する。
【００７５】
（１−３）受信
最後に、車体制御装置２３におけるデータの受信方法を説明する。図１３は、車体制御装置２３内の通信制御部２３６において通信コントローラ８１が行う処理を表すフローチャートである。この図１３を用いて以下その処理手順の詳細を説明する。
【００７６】
ＳＴＥＰ７０１０：
独自規格の通信ライン３９から送信されてくる全てのデータを含むデータパケットを読み込む。
【００７７】
ＳＴＥＰ７０２０：
読み込んだデータパケットのうちＩＤＮｏ.が通信コントローラ８１にＣＰＵ２３２により予め設定されているＩＤＮｏ.のものを抽出する。
【００７８】
ＳＴＥＰ７０３０：
抽出したデータからＩＤＮｏを取り、ＩＤＮｏに相当するメモリ８０内の記憶場所に書き込む。
【００７９】
ＳＴＥＰ７０４０：
ＣＰＵ２３２に対し受信が完了したことを知らせるために通信コントローラ８１内の受信割り込みフラグをセットし、ＣＰＵ２３２に対して受信割り込み信号を発生する。
【００８０】
ＣＰＵ２３２では通信制御部２３６の通信コントローラ８１からの受信割り込み信号を受け、メイン処理（後述）を中断して受信割り込み処理を行う。図１４は、この受信割り込み処理を表すフローチャートである。この図１４を用いて以下その処理手順の詳細を説明する。
【００８１】
ＳＴＥＰ８０１０：
通信制御部２３６内のメモリ８０上のＩＤＮｏに相当する所定の記憶場所からデータを読み出し、ＲＡＭ２３４へ書き込む。
【００８２】
ＳＴＥＰ８０２０：
通信コントローラ８１内の受信割り込みフラグをリセットする。
以上説明したようにして、例えばガバナ制御装置１７で５０msec毎に送信した目標エンジン回転数Ｎｒは、通信中継制御装置１００にてデータが送信されてくる周期で変換された後、車体制御装置２３において同じ周期で受信処理が行われる。図１５は、以上の目標エンジン回転数Ｎｒの通信の全体の流れを概略的にＳＴＥＰ１００１〜ＳＴＥＰ１００７としてまとめた処理フローである。
【００８３】
なお、上記はガバナ制御装置１７から車体制御装置２３へ５０msec毎に送信される目標エンジン回転数Ｎrを例にとって説明したが、ガバナ制御装置１７から車体制御装置２３へ送信される実エンジン回転数Ｎeについても、周期が２０msec毎であること以外は同様の処理が行われる。
【００８４】
また、上記はガバナ制御装置１７→通信中継制御装置１００→車体制御装置２３のデータ通信を例にとって説明したが、変換を伴う他のデータ通信、例えば実エンジン回転数Ｎeがガバナ制御装置１７→通信中継制御装置１００→車体情報モニタ装置４５及び稼動情報モニタ装置４６へ周期１００msecで通信される場合も、同様の処理、動作により通信ライン４０，３９を介したデータの送受信を行う。なお、通信中継制御装置１００は、共通規格の通信ライン４０側から独自規格の通信ライン３９側への変換のみならず、その逆の変換も可能であることは言うまでもない。すなわち、独自規格の通信ライン３９に接続された制御装置２３，３３およびモニタ装置４５，４６から出力される独自通信規格に準ずる通信データのうち、共通規格の通信ライン４０上の制御装置１７において必要なデータを、共通規格に沿うようにデータパケットに付加される制御情報やデータサイズ、通信周期等を変換し、通信ライン４０上に送信する機能も備えている。
【００８５】
（２）送信要求指令に応じた送受信（変換あり）
上記（１）は、送信側から所定周期毎に自動的に送信する場合を例にとって説明したが、前述したように、ガバナ制御装置１７→通信中継制御装置１００→車体情報モニタ装置４５及び稼働情報モニタ装置４６と通信されるエンジン油圧Ｐoil及びエンジン冷却水温Ｔwは、必要とされる周期が比較的長いことから、受信側からの送信要求に応じて送信側から送信するようにしている。この場合、ガバナ制御装置１７は車体情報モニタ装置４５及び稼動情報モニタ装置４６の通信制御部４５７，４６７からの送信要求に応じて送信処理を行うこととなり、具体的にはガバナ制御装置１７内のＣＰＵ１７２が上記送信要求に応じて割り込みを発生し、メイン処理（後述）を中断して送信要求割り込み処理プログラムを起動する。
【００８６】
図１６は、この送信要求割り込み処理プログラムを表すフローチャートであり、図１０と同等の手順には同一の符号を付している。この場合、詳細な説明や図示は省略するが、車体情報モニタ装置４５の通信制御部４５７（又は稼動情報モニタ装置４６の通信制御部４６７、以下同様）から例えば１sec周期でガバナ制御装置１７に対するエンジン油圧Ｐoil（又はエンジン冷却水温Ｔw、以下同様）の送信要求指令信号が独自規格の通信ライン３９に出力され、通信中継制御装置１００のＣＰＵ１０２にて、その送信要求指令信号を、共通規格の通信ライン４０における送信要求指令信号として適合するように変換した後、ガバナ制御装置１７の通信制御部１７６にて受信される。
【００８７】
このようにして送信要求指令信号が受信されると、図１６に示す割り込み処理プログラムが起動し、まず、前述した図１０と同様のＳＴＥＰ５０４０において、送信データを通信制御部１７６のメモリ８０上のＩＤＮｏに相当する記憶場所に書き込む。
【００８８】
その後、ＳＴＥＰ５０５０において通信制御部１７６に送信処理を行わせるために通信コントローラ８１の通信要求フラグをセットする。このＳＴＥＰが終了すると、タイマ割り込み処理を終え、メイン処理へ戻る。
【００８９】
このようにして、通信周期が１secごとにこの割り込み処理が行われＳＴＥＰ５０４０及びＳＴＥＰ５０５０が実行されることとなる。
【００９０】
そして、以上のＣＰＵ１７２の処理が終了すると、前述の（１−１）と同様、ガバナ制御装置１７の通信制御部１７６内の通信コントローラ８１が所定の送信処理を行い、制御データを共通規格の通信ライン４０ヘ送信する。この処理内容は、前述の図１１のフローに示したものと同様のもので足りるので、説明を省略する。そして、これに対応して通信中継制御装置１００にて中継・変換処理を行うが、これについても前述の図１２のフローに示したものと同様で足りるので、説明を省略する。さらに、最後に車体情報モニタ装置４５の通信制御部４５７にて行う受信処理も、前述の図１３及び図１４のフローに示したものと同様のもので足りるので、説明を省略する。
【００９１】
図１７は、以上のエンジン油圧Ｐoilの通信の全体の流れを概略的にＳＴＥＰ１５０１〜ＳＴＥＰ１５１４としてまとめた処理フローである。
【００９２】
（３）変換を伴わない送受信
上記（１）（２）はいずれも、ガバナ制御装置１７から共通規格の通信ライン４０を介し通信中継制御装置１００で規格に対応した変換を行った後、独自規格の通信ライン３９を介し車体制御装置２３や車体情報モニタ装置４５等にデータ通信を行う場合であったが、共通規格の通信ライン４０を介した制御装置２３，３３及びモニタ装置４５，４６相互間では、通信中継制御装置１００による変換を介さない直接のデータ送受信となる。
【００９３】
この場合、上記（１）と同様、必要な周期が比較的短い電気レバー制御装置３３→車体制御装置２３と通信される操作信号Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3については、送信側から当該周期ごとに自動的に送信するようにすればよい。この場合、電気レバー制御装置３３内のＣＰＵ３３２にて図１０に示したフローと同様のタイマ割り込み処理プログラムを行った後、通信制御部３３６内の通信コントローラ８１が図１１に示したフローと同様の（但しＳＴＥＰ６０４０の「共通規格の通信ライン」を「独自規格の通信ライン」と読み替える）送信処理手順を行う。そしてこれに応じて車体制御装置２３の通信制御部２３６の通信コントローラ８１では図１３に示したフローと同様の受信処理手順を行った後、これに応じてＣＰＵ２３で図１４に示したフローと同様の受信割り込み処理を行えば足りる。
【００９４】
また、必要な周期が比較的長いガバナ制御装置１７→車体情報モニタ装置４５及び稼働情報モニタ装置４６と通信されるフィルタ圧力Ｐflt及び燃料レベルＦuelについては、さらに、上記（１）と同様にして、受信側からの送信要求に応じて送信側から送信するようにすればよい（詳細な説明は省略）。
【００９５】
次に、各制御装置１７，２３，３３及びモニタ装置４５，４６のメイン処理について説明する。
【００９６】
まず、ガバナ制御装置１７のメイン処理を図１８を用いて説明する。
【００９７】
図１８は、ガバナ制御装置１７のＲＯＭ１７３に格納された制御プログラムを表すフローチャートである。ＲＯＭ１７３は電源ＯＮ時にこの制御プログラムを起動し、次のような処理を行う。
【００９８】
ＳＴＥＰ１７０１：
制御演算に必要な定数をＲＯＭ１７３から読み込む。
【００９９】
ＳＴＥＰ１７０２：
Ａ／Ｄ変換器を介し、スロットルダイヤル１６からの目標回転数Ｎｒ、エンジン油圧Ｐoil、冷却水温Ｔｗの各信号を読み込む。
【０１００】
ＳＴＥＰ１７０３：
ガバナ装置１５からのエンジン１４の実回転数Ｎｅの信号をカウンタ１７５を介して入力する。
【０１０１】
ＳＴＥＰ１７０４：
目標回転数Ｎｒに実回転数Ｎｅが一致するようにガバナ装置１５に制御信号Ｒを出力し、エンジン１４の回転数が制御がされる。
【０１０２】
ＳＴＥＰ１７０２へ戻り、処理を繰り返す。
【０１０３】
次に、車体制御装置２３のメイン処理を図１９を用いて説明する。
【０１０４】
図１９は、車体制御装置２３のＲＯＭ２３３に格納された制御プログラムを表すフローチャートである。ＲＯＭ２３３は電源ＯＮ時にこの制御プログラムを起動し、次のような処理を行う。
【０１０５】
ＳＴＥＰ２３０１：
制御演算に必要な定数をＲＯＭ２３３から読み込む。
【０１０６】
ＳＴＥＰ２３０２：
Ａ／Ｄ変換器を介し、圧力検出器２２からの吐出圧力Ｐｄ及び斜板位置検出器２１からの斜板傾転角θの各信号を読み込む。
【０１０７】
ＳＴＥＰ２３０３：
前述したように通信中継制御装置１００での変換を介しガバナ制御装置１７から取得したＮｒ，Ｎｅの通信データを用いエンジン１４の負荷状態を演算する。
【０１０８】
ＳＴＥＰ２３０４：
独自通信規格の通信ライン３９を介し電気レバー制御装置３３から直接取得したＸ１，Ｘ２，Ｘ３の通信データを用い油圧ポンプ１８に要求される圧油の吐出量を演算する。
【０１０９】
ＳＴＥＰ２３０５：
先に演算した油圧ポンプの要求吐出量を基にエンジンの負荷状態、及びＰｄから油圧ポンプが可能な吐出量を演算し、その吐出量から目標傾転角θｒを計算する。
【０１１０】
ＳＴＥＰ２３０６：
目標傾転角θｒに斜板傾転角θが一致するように斜板位置調節部２０に制御信号を出力し、油圧ポンプ１８の斜板１９の傾転角を制御する。
【０１１１】
ＳＴＥＰ２３０２に戻り、処理を繰り返す。
【０１１２】
次に、電気レバー制御装置３３のメイン処理を図２０を用いて説明する。
【０１１３】
図２０は、電気レバー制御装置３３のＲＯＭ３３３に格納された制御プログラムを表すフローチャートである。ＲＯＭ３３３は電源ＯＮ時にこの制御プログラムを起動し、次のような処理を行う。
【０１１４】
ＳＴＥＰ３３０１：
制御演算に必要な定数をＲＯＭ３３３から読み込む。
【０１１５】
ＳＴＥＰ３３０２：
Ａ／Ｄ変換器３３１を介し、操作レバー２７，２８，２９からの操作信号Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３を読み込む。
【０１１６】
ＳＴＥＰ３３０３：
操作信号Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３に応じたバルブ操作量の演算を行う。
【０１１７】
ＳＴＥＰ３３０４：
Ｄ／Ａ変換器３３７、増幅器３３９０〜３３９５を介してコントロールバルブを駆動する比例弁２４Ｒ〜２６Ｌへ操作指令を出力し、ＳＴＥＰ３３０２へ戻る。
【０１１８】
次に、車体情報モニタ装置４５のメイン処理を図２１を用いて説明する。
【０１１９】
図２１は、車体情報モニタ装置４５のＲＯＭ４５３に格納された制御プログラムを表すフローチャートである。ＲＯＭ４５３は電源ＯＮ時にこの制御プログラムを起動し、次のような処理を行う。
【０１２０】
ＳＴＥＰ４５０１：
Ａ／Ｄ変換器４５１を介してフィルタ圧力Ｐflt、燃料レベルＦuelの各信号を入力する。
【０１２１】
ＳＴＥＰ４５０２：
フィルタ圧力から目詰まりを判定し、警報信号Ｗfltを設定する。
【０１２２】
ＳＴＥＰ４５０３：
Ｉ／Ｏ４５８を介して、前述したように通信中継制御装置１００での変換を介し通信ライン３９より入力したエンジン１４の実回転数、エンジン油圧Ｐoil、及び冷却水温Ｔｗと、先にＳＴＥＰ４５０１で入力した燃料レベルＦuel、警報信号Ｗfltの各値を計器パネルに表示する。
【０１２３】
ＳＴＥＰ４５０１へ戻る。
【０１２４】
次に、稼動情報モニタ装置４６のメイン処理を図２２〜図３０を用いて説明する。
【０１２５】
図２２は、稼動情報モニタ装置４６のＲＯＭ４６３に記憶されている制御プログラムを表すフローチャートである。
【０１２６】
まず、モニタ装置４６に電源が入りプログラムがスタートすると、ブロック９０００の初期値設定が行われる。ここでは、後のブロック９１００〜９４００で使用されるエンジン稼動フラグ、エンジン油圧異常フラグ、フィルタ圧力異常フラグ、燃料残量警告フラグをＯＦＦ状態に設定する。
【０１２７】
次に、ブロック９１００のエンジン稼動記録処理が行われる。その処理の詳細を図２３に示す。以下、図２３に従ってブロック９１００の処理を説明する。
【０１２８】
ＳＴＥＰ９１０１：
まず、前述したような通信中継制御装置１００での変換を介し通信ライン３９から受信したエンジン１４の実回転数（エンジン回転数）Ｎｅがエンジンの稼動判定回転数Ｎ０より大きいか判定する。ＮｅがＮ０より大きい場合、処理はＳＴＥＰ９１０２へ進む。ＮｅがＮ０より小さい場合はＳＴＥＰ９１０６へ進む。この場合の稼動判定回転数Ｎ０は例えばエンジン１４のアイドル回転数よりやや低いところに設定しておく。
【０１２９】
ＳＴＥＰ９１０２：
エンジン回転数Ｎｅが稼動判定回転数Ｎ０より大きい場合、前回この処理が行われたときにエンジン１４が稼動していたか否かを示すエンジン稼動フラグがＯＮ（稼動していたの意味）かどうか判定する。ＯＮであった場合、前回と状態の変化が無いということなのでブロック９１００の処理は終了する。ＯＦＦであった場合、処理はＳＴＥＰ９１０３へ進む。初期状態ではこのエンジン稼動フラグはＯＦＦなので、必ずＳＴＥＰ９１０３へ進む。
【０１３０】
ＳＴＥＰ９１０３：
エンジン稼動フラグをＯＮにし、エンジン１４が稼動したことを示す。
【０１３１】
ＳＴＥＰ９１０４：
ＲＴＣ４６０３より現在時刻を読み込む。
【０１３２】
ＳＴＥＰ９１０５：
ＥＥＰＲＯＭ４６０２にエンジンスタート時刻を記録する。ＥＥＰＲＯＭ内では例えば図２４に示したエンジン稼動記録のように「年、月、日、時刻、ＳＴＡＲＴ」の形で記録する。そしてブロック９１００を終了する。
【０１３３】
ＳＴＥＰ９１０６：
一方、ＳＴＥＰ９１０１でエンジン１４の実回転数Ｎｅが稼動判定回転数Ｎ０より小さいと判定された場合、ＳＴＥＰ９１０６が実行される。ここではエンジン稼動フラグがＯＦＦであったか判定する。ＯＦＦであった場合は前回と変化が無いと言うことなのでブロック９１００の処理は終了する。エンジン稼動フラグがＯＮであった場合、処理はＳＴＥＰ９１０７へ進む。
【０１３４】
ＳＴＥＰ９１０７：
エンジン稼動フラグをＯＦＦにし、エンジンが停止したことを示す。
【０１３５】
ＳＴＥＰ９１０８：
ＲＴＣ４６０３より現在時刻を読み込む。
【０１３６】
ＳＴＥＰ９１０９：
ＥＥＰＲＯＭ４６０２にエンジンストップ時刻を記録する。先に示したようにＥＥＰＲＯＭ内では例えば図２４に示したエンジン稼動記録のように「年、月、日、時刻、ＳＴＯＰ」の形で記録する。
【０１３７】
ＳＴＥＰ９１１０：
次に、ＥＥＰＲＯＭ４６０２のエンジン稼動記録に記憶されている最新のエンジンスタート時間を読み出し、その時刻と今回のエンジンストップ時刻の差で稼動時間を演算する。図２４の例では最新のエンジンスタート時間は２０００年１月２８日、ＡＭ９時１０分であり、今回のエンジンストップ時刻が２０００年１月２８日、ＰＭ４時３０分なのでその差は７時間２０分となる。この時間がエンジン１４が稼動していた時間である。
【０１３８】
ＳＴＥＰ９１１１：
次にＥＥＰＲＯＭ４６０２内に記憶されているエンジン累積稼動時間を読み出し、ＳＴＥＰ９１１０で演算した稼動時間を加算して再度ＥＥＰＲＯＭ４６０２内のエンジン累積稼動時間に記憶する。そしてブロック９１００を終了する。
【０１３９】
ブロック９１００を終了すると、次にブロック９２００を実行する。図２５は、ブロック９２００の詳細手順を表すフローチャートである。以下、図２５に従ってブロック９２００を説明する。
【０１４０】
ＳＴＥＰ９２０１：
まず、エンジン１４が稼動中であるかをエンジン稼動フラグがＯＮになっているかどうかで判定する。エンジン１４が稼動していない（エンジン稼動フラグがＯＦＦの）の場合はブロック９２００を終了する。エンジン稼動中であればＳＴＥＰ９２０２へ処理を進める。
【０１４１】
ＳＴＥＰ９２０２：
前述のようにガバナ制御装置１７から通信中継制御装置１００での変換を経て通信ライン３９を介し受信したエンジン油圧Ｐoilが異常判定圧力Ｐ０より低いか判定する。低い場合は異常であると判定し、ＳＴＥＰ９２０３へ処理を進める。エンジン油圧Ｐoilが異常判定圧力Ｐ０より高い場合は、正常と判断してＳＴＥＰ９２０７へ処理を進める。
【０１４２】
ＳＴＥＰ９２０３：
ＳＴＥＰ９２０２で異常と判断された場合、現在のエンジン油圧異常フラグがＯＮであるか判定する。ＯＮであった場合は異常状態が継続しているのでそのままブロック９２００を終了する。エンジン油圧異常フラグがＯＮでない、つまり、ＯＦＦであると判断されるとＳＴＥＰ９２０４へ処理を進める。
【０１４３】
ＳＴＥＰ９２０４：
エンジン油圧異常フラグをＯＮにする。
【０１４４】
ＳＴＥＰ９２０５：
ＲＴＣ４６０３より現在時刻を読み出す。
【０１４５】
ＳＴＥＰ９２０６：
ＥＥＰＲＯＭ４６０２に図２４に示すようにＥＥＰＲＯＭ内のエンジン油圧異常の記憶場所にエンジン油圧異常発生時刻を「年、月、日、時、分 ＯＮ」の形式で記憶する。そして、ブロック９２００を終了する。
【０１４６】
この稼動情報モニタ装置４６が起動した時は初期値設定９０００でエンジン油圧異常フラグはＯＦＦに設定される。従って、起動してから最初のエンジン油圧異常が発生した時点でＳＴＥＰ９２０２−９２０３−９２０４−９２０５−９２０６の処理が行われ、エンジン油圧異常フラグがＯＮになる。
【０１４７】
ＳＴＥＰ９２０７：
一方、ＳＴＥＰ９２０２においてエンジン油圧に異常が無い（Ｐoil≧Ｐ０）と判断された場合、エンジン油圧異常フラグがＯＦＦか判定する。ＯＦＦであればエンジン油圧が正常な状態が継続しているのでそのままブロック９２００を終了する。エンジン油圧異常フラグがＯＦＦでない、つまり、前回の処理サイクルまでエンジン油圧異常が起きていた場合はＳＴＥＰ９２０８へ処理を進める。
【０１４８】
ＳＴＥＰ９２０８：
エンジン油圧異常フラグをＯＦＦにする。
【０１４９】
ＳＴＥＰ９２０９：
ＲＴＣ４６０３より現在時刻を読み出す。
【０１５０】
ＳＴＥＰ９２１０：
ＥＥＰＲＯＭ４６０２に図２４に示すようにＥＥＰＲＯＭ内のエンジン油圧異常の記憶場所にエンジン油圧異常解除時刻を「年、月、日、時、分 ＯＦＦ」の形式で記憶する。そして、ブロック９２００を終了する。
【０１５１】
以上の説明のようにエンジン油圧の異常が発生または解除される毎に図２４に示したようにＥＥＰＲＯＭ４６０２に記録していく。
【０１５２】
ブロック９２００を終了すると、次にブロック９３００を実行する。図２６は、ブロック９３００の詳細手順を表すフローチャートである。以下、図２６に従ってブロック９３００を説明する。
【０１５３】
ＳＴＥＰ９３０１：
まず、エンジン１４が稼動中であるかをエンジン稼動フラグがＯＮになっているかどうかで判定する。エンジン１４が稼動していない（エンジン稼動フラグがＯＦＦの）の場合はブロック９３００を終了する。エンジン稼動中であればＳＴＥＰ９３０２へ処理を進める。
【０１５４】
ＳＴＥＰ９３０２：
独自規格の通信ライン３９を介し車体情報モニタ装置４５から直接受信したフィルタ圧力Ｐfltが異常判定圧力Ｐ１より高いか判定する。高い場合は異常であると判定し、ＳＴＥＰ９３０３へ処理を進める。フィルタ圧力Ｐfltが異常判定圧力Ｐ１より低い場合は、正常と判断してＳＴＥＰ９３０７へ処理を進める。
【０１５５】
ＳＴＥＰ９３０３：
ＳＴＥＰ９３０２で異常と判断された場合、現在のフィルタ圧力異常フラグがＯＮであるか判定する。ＯＮであった場合は異常状態が継続しているのでそのままブロック９３００を終了する。フィルタ圧力異常フラグがＯＮでない、つまり、ＯＦＦであると判断されるとＳＴＥＰ９３０４へ処理を進める。
【０１５６】
ＳＴＥＰ９３０４：
フィルタ圧力異常フラグをＯＮにする。
【０１５７】
ＳＴＥＰ９３０５：
ＲＴＣ４６０３より現在時刻を読み出す。
【０１５８】
ＳＴＥＰ９３０６：
ＥＥＰＲＯＭ４６０２に図２４に示すようにＥＥＰＲＯＭ内のフィルタ圧力異常の記憶場所にフィルタ圧力異常発生時刻を「年、月、日、時、分 ＯＮ」の形式で記憶する。そして、ブロック９３００を終了する。
【０１５９】
この稼動情報モニタ装置４６が起動した時は初期値設定９０００でフィルタ圧力異常フラグはＯＦＦに設定される。従って、起動してから最初のフィルタ圧力異常が発生した時点でＳＴＥＰ９３０２−９３０３−９３０４−９３０５−９３０６の処理が行われ、フィルタ圧力異常フラグがＯＮになる。
【０１６０】
ＳＴＥＰ９３０７：
一方、ＳＴＥＰ９３０２においてフィルタ圧力に異常が無い（Ｐflt＜Ｐ１）と判断された場合、フィルタ圧力異常フラグがＯＦＦか判定する。ＯＦＦであればフィルタ圧力が正常な状態が継続しているのでそのままブロック９３００を終了する。フィルタ圧力異常フラグがＯＦＦでない、つまり、前回の処理サイクルまでフィルタ圧力異常が起きていた場合はＳＴＥＰ９３０８へ処理を進める。
【０１６１】
ＳＴＥＰ９３０８：
フィルタ圧力異常フラグをＯＦＦにする。
【０１６２】
ＳＴＥＰ９３０９：
ＲＴＣ４６０３より現在時刻を読み出す。
【０１６３】
ＳＴＥＰ９３１０：
ＥＥＰＲＯＭ４６０２に図２４に示すようにＥＥＰＲＯＭ内のフィルタ圧力異常の記憶場所にフィルタ圧力異常解除時刻を「年、月、日、時、分 ＯＦＦ」の形式で記憶する。そして、ブロック９３００を終了する。
【０１６４】
以上の説明のようにフィルタ圧力の異常が発生または解除される毎に図２４に示したようにＥＥＰＲＯＭ４６０２に記録していく。
【０１６５】
ブロック９３００を終了すると、次にブロック９４００を実行する。図２７はブロック９４００の詳細手順を表すフローチャートである。以下、図２７に従ってブロック９４００を説明する。
【０１６６】
ＳＴＥＰ９４０１：
独自規格の通信ライン３９を介し車体情報モニタ装置４５より直接受信した燃料レベルＦuelが警告判定値Ｆ０より低いか判定する。低い場合は警告状態（燃料不足）であると判定し、ＳＴＥＰ９４０２へ処理を進める。燃料レベルＦuelが警告判定値Ｆ０より高い場合は、正常と判断してＳＴＥＰ９４０６へ処理を進める。
【０１６７】
ＳＴＥＰ９４０２：
ＳＴＥＰ９４０１で警告状態（燃料不足）と判断された場合、現在の燃料残量警告フラグがＯＮであるか判定する。ＯＮであった場合は警告状態が継続しているのでそのままブロック９４００を終了する。燃料残量警告フラグがＯＮでない、つまり、ＯＦＦであると判断されるとＳＴＥＰ９４０３へ処理を進める。
【０１６８】
ＳＴＥＰ９４０３：
燃料残量警告フラグをＯＮにする。
【０１６９】
ＳＴＥＰ９４０４：
ＲＴＣ４６０３より現在時刻を読み出す。
【０１７０】
ＳＴＥＰ９４０５：
ＥＥＰＲＯＭ４６０２に図２４に示すようにＥＥＰＲＯＭ内の燃料残量警告の記憶場所に燃料残量警告発生時刻を「年、月、日、時、分 ＯＮ」の形式で記憶する。そして、ブロック９４００を終了する。
【０１７１】
この稼動情報モニタ装置４６が起動した時は初期値設定９０００で燃料残量警告フラグはＯＦＦに設定される。従って、起動してから最初の燃料残量警告が発生した時点でＳＴＥＰ９４０１−９４０２−９４０３−９４０４−９４０５の処理が行われ、燃料残量警告フラグがＯＮになる。
【０１７２】
ＳＴＥＰ９４０６：
一方、ＳＴＥＰ９４０１において燃料残量に燃料不足が無い（Ｆuel＞Ｆ０）と判断された場合、燃料残量警告フラグがＯＦＦか判定する。ＯＦＦであれば燃料残量が正常な状態が継続しているのでそのままブロック９４００を終了する。燃料残量警告フラグがＯＦＦでない、つまり、前回の処理サイクルまで燃料残量警告が起きていた場合はＳＴＥＰ９４０７へ処理を進める。
【０１７３】
ＳＴＥＰ９４０７：
燃料残量警告フラグをＯＦＦにする。
【０１７４】
ＳＴＥＰ９４０８：
ＲＴＣ４６０３より現在時刻を読み出す。
【０１７５】
ＳＴＥＰ９４０９：
ＥＥＰＲＯＭ４６０１に図２４に示すようにＥＥＰＲＯＭ内の燃料残量警告の記憶場所に燃料残量警告解除時刻を「年、月、日、時、分 ＯＦＦ」の形式で記憶する。そして、ブロック９４００を終了する。
【０１７６】
以上の説明のように燃料残量の警告が発生または解除される毎に図２４に示したようにＥＥＰＲＯＭ４６０２に記録していく。
【０１７７】
ブロック９４００を終了すると、次にブロック９５００を実行する。図２８はブロック９５００の詳細手順を表すフローチャートである。以下、図２８に従ってブロック９５００を説明する。
【０１７８】
ＳＴＥＰ９５０１：
まず、エンジン１４が稼動中であるかをエンジン稼動フラグがＯＮになっているかどうかで判定する。エンジン１４が稼動していない（エンジン稼動フラグがＯＦＦの）の場合はブロック９５００を終了する。エンジン稼動中であればＳＴＥＰ９３０２へ処理を進める。
【０１７９】
ＳＴＥＰ９５０２〜９５０５：
前述のようにして通信中継制御装置１００での変換を経て通信ライン３９を介し受信した冷却水温Ｔｗが、
（１）Ｔｗ≧Ｔmax
（２）Ｔmax＞Ｔｗ≧Ｔ２
（３）Ｔ２＞Ｔｗ≧Ｔ１
（４）Ｔ１＞Ｔｗ≧Ｔ０
（５）Ｔ０＞Ｔｗ
の５領域のどこに当てはまるかを判定する。判定の結果、
（１）Ｔｗ≧Ｔmax…ＳＴＥＰ９５０７へ
（２）Ｔmax＞Ｔｗ≧Ｔ２…ＳＴＥＰ９５０８へ
（３）Ｔ２＞Ｔｗ≧Ｔ１…ＳＴＥＰ９５０９へ
（４）Ｔ１＞Ｔｗ≧Ｔ０…ＳＴＥＰ９５１０へ
（５）Ｔ０＞Ｔｗ…ＳＴＥＰ９５０６へ
処理を進める。
【０１８０】
ＳＴＥＰ９５０６〜９５１０：
図２４の水温頻度分布に示すようにそれぞれの記憶場所にモニタ装置４６のブロック９１００〜９６００の処理周期Δｔ時間（単位は例えばｍＳ）を加算していく。例えばＳＴＥＰ９５０２において、冷却水温ＴｗがＴmax以上であると判断された場合には処理はＳＴＥＰ９５０７へ進む。そして、ＳＴＥＰ９５０７においてＥＥＰＲＯＭ４６０２内の水温頻度分布のＴｗ≧Ｔmaxの記憶場所に記録されている時間にΔｔを加算する。
【０１８１】
この処理を継続して行くに従って、水温頻度分布の記憶場所には図２４に示すように冷却水温の時間が累積され時間的な冷却水温の頻度分布が記録される。図２４の例では、
（１）Ｔｗ≧Ｔmax…１０ｈｒ
（２）Ｔmax＞Ｔｗ≧Ｔ２…１９０ｈｒ
（３）Ｔ２＞Ｔｗ≧Ｔ１…３１０ｈｒ
（４）Ｔ１＞Ｔｗ≧Ｔ０…５２０ｈｒ
（５）Ｔ０＞Ｔｗ…２２０ｈｒ
のようになっており、エンジン累積稼動時間１２５０ｈｒである中で５２０ｈｒがＴ１＞Ｔｗ≧Ｔ０の範囲に入っていることが分かる。
【０１８２】
ここで使用している判定値Ｔmax，Ｔ２，Ｔ１，Ｔ０は機械本体の機種別に設定すればよい。例えばＴmaxは設計上のオーバーヒート温度、Ｔ０は氷点温度０°Ｃ、他はＴmaxからＴ０を等分した値のように決めればよい。
【０１８３】
以上でブロック９５００を終了する。
【０１８４】
ブロック９５００を終了すると、処理はブロック９６００へ進む。ブロック９６００はブロック９１００〜９５００でＥＥＰＲＯＭ４６０２に記録した各情報をモニタ装置４６にパーソナルコンピュータ（ＰＣ）５３を接続して出力する処理を示している。ＰＣ５３は常に接続するのではなく、サービス員が車体の整備を行うときにモニタ装置４６通信部４６０１の端子にＰＣ５３を接続して情報を出力する。
【０１８５】
図２９は、稼動情報モニタ装置４６の外部通信制御部４６０１の内部構成を表す機能ブロック図である。この図２９において、外部通信制御部４６０１はＰＣ５３からシリアル信号のデータを受信するとこれをデジタルデータに変換して受信レジスタ９０に記憶する。受信レジスタ９０にデータが入力されると受信コントローラ９１内の受信完了フラグがセットされる。ＣＰＵ４６２はその受信完了フラグを監視することでデータの入力を知ることができる。また、ＣＰＵ４６２からデータを送信する場合は、送信コントローラ９３内にある送信レジスタの空き状態を示す送信フラグが空き状態（セット）されているかを監視し、送信フラグがセットされていることが確認できた場合にＣＰＵ４６２は送信レジスタ９２にデジタルの送信データを書き込める。外部通信制御部４６０１は送信レジスタ９２にデータが書き込まれると、自動的にシリアルのデータに変換してＰＣへ送信する。データは例えば文字コードであり、命令（コマンド）あるいは数値などを文字コードで送受信する。
【０１８６】
以上の外部通信制御部４６０１の機能を用いてＰＣ５３への通信を行う。図３０は、外部通信制御部４６０１の行う処理手順を表すフローチャートである。
【０１８７】
ＳＴＥＰ９６０１：
まず、外部通信制御部４６０１の受信フラグを見ることで、ＰＣ５３からコマンド（文字コード）を受信していないか判定する。コマンドを受信していなければブロック９６００を終了する。コマンドを受信していた場合はＳＴＥＰ９６０２以下へ処理を進める。
【０１８８】
ＳＴＥＰ９６０２〜９６０６：
文字コードをコマンドとして解釈する。それらの処理は次のようになる。
【０１８９】
（１）ＳＴＥＰ９６０２：
コマンド（文字コード）が“Ｔ”…ＳＴＥＰ９６０７へ
（２）ＳＴＥＰ９６０３：
コマンド（文字コード）が“Ｅ”…ＳＴＥＰ９６０８へ
（３）ＳＴＥＰ９６０４：
コマンド（文字コード）が“Ｐ”…ＳＴＥＰ９６０９へ
（４）ＳＴＥＰ９６０５：
コマンド（文字コード）が“Ｆ”…ＳＴＥＰ９６１０へ
（５）ＳＴＥＰ９６０６：
コマンド（文字コード）が“Ｗ”…ＳＴＥＰ９６１１へ
（６）ＳＴＥＰ９６０６：
コマンド（文字コード）が“Ｗ”以外…ブロック９６００終了
ＳＴＥＰ９６０７〜９６１１：
コマンドが判定されるとＳＴＥＰ９６０７〜９６１１において、図２４に示すＥＥＰＲＯＭ４６０２内の記録データをＰＣ５３へ出力する。出力方法ば、例えば記録されている内容を文字コード列に変換し、第３通信部４６２１内の送信コントローラ９３内の送信フラグの状況を確認しながら送信レジスタ９２に一文字ずつ送り、送信レジスタ９２がシリアルデータに変換してＰＣ５３へ送る。または、文字コードに変換せず、数値のまま送信しても良い。
【０１９０】
例えば、ＳＴＥＰ９６０２でコマンドが“Ｔ”であると判定された場合はＳＴＥＰ９６０７においてＥＥＰＲＯＭ内のエンジン稼動記録からエンジンのスタート、ストップ時刻及び累積稼動時間をＰＣ５３へ送信する。
【０１９１】
ＰＣ５３にも外部通信制御部４６０１と同様の通信部が備わっており、同様の処理によってデータを読み込む。
【０１９２】
以上でブロック９６００を終了する。
【０１９３】
ブロック９６００を終了すると処理はブロック９１００へ戻る。モニタ装置４６ではブロック９１００〜９６００の処理を繰り返し行う。その繰り返し時間が、先に水温頻度分布のところで説明した処理周期Δｔ時間となる。
【０１９４】
以上において、掘削作業装置７、上部旋回体３、及び下部走行体２が各請求項記載の作業装置を構成し、原動機１４、油圧ポンプ１８、油圧シリンダ１１，１２，１３等が油圧機器を構成する。
【０１９５】
また、ガバナ制御装置１７が原動機を制御する原動機制御装置を構成するとともに、複数の制御装置のうち特定の制御装置を構成する。また車体制御装置２３及び電気レバー制御装置３３が、油圧機器を制御する油圧機器制御装置を構成するとともに、複数の制御装置のうち特定のもの以外の制御装置を構成する。
【０１９６】
さらに、共通規格通信ライン４０が、複数の制御装置のうち特定のものに接続され、汎用の通信規格に沿ったインターフェースに対応する汎用通信ラインを構成し、独自規格通信ライン３９が、複数の制御装置のうち前記特定のもの以外のものに接続され、上記汎用の通信規格とは異なる専用の通信規格に沿ったインターフェースに対応する専用通信ライン専用通信ラインを構成する。
【０１９７】
さらに、各制御装置１７，２３やモニタ装置４５，４６の行うＳＴＥＰ１７０２，ＳＴＥＰ２３０２，ＳＴＥＰ４５０１は、センサからの検出信号を収集する収集手段を構成し、ＳＴＥＰ９１００〜９５００は、収集した検出信号に基づき、建設機械の各部位の稼動情報データ又は故障情報データを作成する情報作成手段を構成する。
【０１９８】
以上のように構成した本実施の形態によれば、以下のような効果がある。
【０１９９】
▲１▼汎用通信規格に沿った近年の建設機械への適合性
上述したように、本発明においては、ガバナ制御装置１７については、汎用の通信規格（共通通信規格）に沿ったインターフェースに対応する通信ライン４０に接続する一方で、その他の制御装置２３，３３及びモニタ装置４５，４６については、汎用の通信規格とは異なる専用の通信規格（独自通信規格）に沿ったインターフェースに対応する通信ライン３９に接続する。そしてこれら規格の異なる通信ライン３９，４０相互間でのデータ通信のために通信中継制御装置１００を設け、これによって一方の通信ラインから受信した通信データを他方の通信ラインの通信規格に沿うように変換して送信するようにする。
【０２００】
このような２系統通信ライン３９，４０の構成とすることにより、ガバナ制御装置１７側では従来通り自動車業界の汎用の通信規格に沿ったインターフェースを備えた構成とする一方で、他の制御装置２３，３３に係わる通信ライン３９側では、汎用の通信規格にとらわれることなく独自の専用通信規格とし、建設機械の制御・情報収集等に最適な通信データの内容・通信周期等を独自に定義して使用することができる。この結果、本実施形態においては、汎用通信規格に沿ったインターフェースを備える近年の建設機械に適用する場合であっても、十分な電子制御機能を発揮することができる。
【０２０１】
▲２▼コストダウン
２つの通信ライン３９，４０に分けたことで、通信のデータ量、通信頻度は各々の通信ライン３９，４０に分散されるので、極端な高速の通信ラインや演算処理装置を必要とせずに、各構成機器の複雑化を避け、コストダウンを図ることができる。
【０２０２】
▲３▼システムとしての拡張性
２つの通信ライン３９，４０に分けたことで、例えばどちらか一方の通信ライン上に機能追加のために新しく制御装置を追加しても、他方の通信ラインのデータ通信量、通信頻度に影響を与えることがない、拡張性に優れた柔軟なシステムを構築することができる。特に、上記のように独自規格の通信ライン３９側では独自の通信データを必要に応じて定義できることにより、建設機械のシステムとしての拡張性が向上する。
【０２０３】
例えば、建設機械独自の制御機器の例として、車体情報モニタ装置２６と稼動情報モニタ装置２７で管理・記録されている情報をオペレータに提供する多機能表示装置５４を追加する場合、通常、建設機械用のこの種の表示装置５４は独自通信規格に沿ったインターフェースを備えていることから、例えば図３１に示すようにそのまま独自規格の通信ライン３９上に接続すれば足りる。これによって機能追加時の工数低減が図れる効果もある。
【０２０４】
一方、共通規格の通信ライン４０側でも、例えばＧＰＳ装置を用いて油圧ショベルの車体の位置情報を稼動情報モニタ装置４６に記録したい場合、共通通信規格に沿ったインターフェースを備えた汎用のＧＰＳ装置５５を図３２に示すように共通規格の通信ライン４０に接続するとともに、通信中継制御装置１００と稼動情報モニタ装置４６において位置情報を処理できるようにソフトウェアを変更するだけでよく、汎用規格側についても優れた拡張性を得ることができる。なおこの場合も機能追加時の工数低減が図れることは言うまでもない。
【０２０５】
▲４▼モデルチェンジ等への追従性
さらに、例えば原動機１４のモデルチェンジ等によりそれまで搭載していた汎用通信規格のインターフェースがそれまでとは異なる通信規格のインターフェースに変更された場合あるいは汎用通信規格自体に変更が加えられた場合、例えば前述の特公平８−２８９１１号公報のように全ての制御装置に同一の通信規格のインターフェースを備える構成の場合、原動機制御装置のみならず他の全ての制御装置も一斉にインターフェースの変更を余儀なくされ、開発効率の低下、開発コストの増大等に繋がる。これに対して本実施形態によれば、上記のように共通通信規格に沿った通信ライン４０と独自通信規格に沿った通信ライン３９との２系統に分けていることにより、上記のように通信規格が変更された場合等でも独自の通信規格に沿った通信ライン３９側には全く影響が及ばないので、通信規格の変更による制御装置のソフトおよびハードの変更を最小限に抑えることができる。
【０２０６】
本発明の第２の実施形態を図３３〜図３６により説明する。本実施形態は、各制御装置及びモニター装置からの通信データを一元管理できる機能を持つ通信管理制御装置１００′を設けた実施形態である。第１の実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【０２０７】
図３３は、本発明の第２の実施形態による油圧ショベルの電子制御システムを、油圧ショベル及びこれに搭載される油圧システムと共に示す図であり、先の第１の実施形態の図１に相当する図である。この図３３において、本実施形態では、第１の実施形態の通信中継制御装置１００にデータベース（後述）を設けることにより、各制御装置及びモニター装置からの通信データを一元管理できる機能を持つ通信管理制御装置１００′としたものである。
【０２０８】
図３４は、その通信管理制御装置１００′の機能的構成を表す機能ブロック図である。この図３４において、先の図７に示した上記通信中継制御装置１００と異なる点は、先の第１の実施形態と同様にして共通規格の通信ライン４０を介し受信するガバナ制御装置１７等からの通信データ及び独自規格の通信ライン３９を介し受信する制御装置２３，３３及びモニタ装置４５，４６からの通信データを格納するデータベース１０１を備えた主記憶装置１０５を設けたことと、先の図６に示した稼動情報モニタ装置４６の外部通信制御部４６０１とほぼ同様の機能を備えた外部通信制御部１０８を設けたことである。これにより、通信管理制御装置１００′は、共通規格の通信ライン４０および独自規格の通信ライン３９上を流れる全通信データの集積管理機能を備えることができる。
【０２０９】
すなわち、詳細な説明を省略するが、本実施形態では、通信管理制御装置１００′の通信制御部１０７及び１０６は、共通規格の通信ライン４０上を流れる通信データパケットおよび独自規格の通信ライン３９上を流れる通信データパケットを常に監視してそれら全てを取得し、各々の通信規格の様式に従ってデータパケットからデータを抽出し、それら全データを通信規格に依らない様式でデータベース１０１に逐次保存する。
【０２１０】
そして、それら保存されたデータの中から、各制御装置１７，２３，３３又はモニタ装置４５，４６が受信したいデータに関する送信要求を通信ライン３９，４０を介して通信制御部１０７又は１０６に送信し、これに応じてＣＰＵ１０２がその送信を要求した側の通信規格にデータ変換した後、通信制御部１０６又は１０７から通信ライン４０，３９を介して送信する。
【０２１１】
一例として、ガバナ制御装置１７から送信したエンジン油圧Ｐoilをデータベース１０１に格納後、変換して稼働情報モニタ装置４６にて受信する場合を例にとり図３５及び図３６により説明する。
【０２１２】
図３５は、ガバナ制御装置１７及び通信管理制御装置１００′相互間のデータ通信の概略処理手順を表す図であり、図３６は、通信管理制御装置１００′及び稼働情報モニタ装置４６相互間のデータ通信の概略処理手順を表す図である。
【０２１３】
図３５において、まず、ガバナ制御装置２０が、エンジン油圧データＰoilを含むデータパケットを共通規格の通信ライン４０上に一定周期で出力する（ＳＴＥＰ２１０１）。
【０２１４】
これに応じて、通信管理制御装置１００′は、共通規格の通信ライン４０からエンジン油圧データＰoilを含むデータパケットを取得（ＳＴＥＰ２１０２）した後、取得したデータパケットからエンジン油圧データＰoilを抽出し、データベース１０１に格納する（ＳＴＥＰ２１０３）。
【０２１５】
次に、図３６において、稼動情報モニタ装置４６が、エンジン油圧データＰoilの送信要求を含むデータパケットを独自規格の通信ライン３９上に一定周期で出力する（ＳＴＥＰ２２０１）。
【０２１６】
これに応じて、通信管理制御装置１００′は、独自規格の通信ライン３９からエンジン油圧データＰoilの送信要求を含むデータパケットを取得（ＳＴＥＰ２２０２）した後、取得したデータパケットからエンジン油圧データＰoilの送信要求を抽出する（ＳＴＥＰ２２０３）。その後、データベース１０１に上記ＳＴＥＰ２１０３にて格納してあったエンジン油圧データＰoilデータを独自通信規格の様式に変換し、その様式に従ってデータパケット化する（ＳＴＥＰ２２０４）。そして、独自規格の通信ライン３９にエンジン油圧データＰoilを含む変換後のデータパケットを出力する（ＳＴＥＰ２２０５）。
【０２１７】
これに応じて、稼動情報モニタ装置４６は、独自規格の通信ライン３９上からエンジン油圧データＰoilを含むデータパケットを取得（ＳＴＥＰ２２０６）した後、取得したデータパケットからエンジン油圧データＰoilを抽出する（ＳＴＥＰ２２０７）。
【０２１８】
以上のようにして、独自規格の通信ライン３９及び共通規格の通信ライン４０上を流れるすべてのデータは、通信管理制御装置１００内のデータベース１０１にいったん格納され集積される。その後、各制御装置１７，２３，３３及びモニタ装置４５，４６からの送信要求に応じてその送信側に対応する通信規格様式に変換され、対応する通信ライン３９又は４０へと送信される。
【０２１９】
上記において、通信管理制御装置１００′の行う図３５に示したＳＴＥＰ２１０２及びＳＴＥＰ２１０３が、請求項２記載の２系統の通信ラインから受信した通信データを一旦格納する格納手段を構成し、ＳＴＥＰ２２０４及びＳＴＥＰ２２０５が、２系統の通信ラインのうち一方の通信ラインから受信され格納手段に格納された通信データに関する送信要求が他方の通信ラインを介して受信されたとき、その格納されている通信データを他方の通信ラインの通信規格に沿うように変換して出力する変換手段を構成する。
【０２２０】
本実施形態によれば、上記第１の実施形態と同様の効果に加え、以下のような効果を奏する。
【０２２１】
すなわち、通信管理制御装置１００′は、上述したようにして複数の制御装置１７，２３，３３やモニタ装置４５，４６等からの通信データをすべて集約して格納し一元管理することが可能となる。したがって、図３５及び図３６を用いて上述したように、通信管理制御装置１００′を介しデータ送信側の処理とデータ受信側の処理を独立させることができる。すなわちデータ送信側は自らの通常の制御周期の中でデータを通信管理制御装置側に送信すれば足り（上記図３５のＳＴＥＰ２１０１〜ＳＴＥＰ２１０３参照）、データ受信側は自らの通常の制御周期の中でデータ送信要求を通信管理制御装置側に送信し通信管理制御装置からデータを受け取るだけで足りる（上記図３５のＳＴＥＰ２２０１〜ＳＴＥＰ２２０３参照）。この結果、各制御装置１７，２３，３３及びモニタ装置４５，４６における処理ステップ数を減少することができるとともに、例えばデータ送信側でデータ受信側からのデータ送信要求の割り込みに応じる形でデータを送信する必要は全くなくなる（先の第１実施形態で説明した（２）送信要求指令に応じた送受信におけるエンジン油圧Ｐoil又はエンジン冷却水温Ｔwの例を参照）ので、送信要求割り込み発生による処理低下を防ぐことができる。またデータ受信側ではデータ送信要求を送ってから実際にデータが送られてくるまでの遅れ時間が短縮されるので通信データ待ちによる処理低下を防ぐことができる。以上のようにして、各制御装置１７，２３，３３及びモニタ装置４５，４６における通信処理負担及び制御処理負担を大きく低減することができる。
【０２２２】
また、上記第１の実施形態では、車体情報モニタ装置４５及びガバナ制御装置１７が出力した信号を通信ライン３９，４０を介して稼動情報モニタ装置４６で受信し所定の処理を行うことで、油圧ショベル１の稼動時間、稼動状態等を記憶しておき、メンテナンスの際に稼働情報データや故障情報データを収集したいときは、メンテナンス作業者がパーソナルコンピュータ（ＰＣ）５３等の外部機器をモニタ装置４６に接続してそれら情報データ及び故障情報データを出力するようにしていた。この場合、モニタ装置４６に一旦取り込み記憶させてから出力させる必要があるとともに、モニタ装置４６に取り込まれないデータ・情報については別途各制御装置１７，２３，３３及びモニタ装置４５ごとに例えば情報端末との接続インタフェースを予め設けておき、パソコン５３等を個別に接続してデータを吸い上げる必要があった。
【０２２３】
これに対して、本実施形態においては、上記のように通信管理制御装置１００′ですべてのデータをデータベース１０１にて一極管理しているため、上記のような外部へのデータ取り出しにおける煩雑さを生じることなく、前述のように通信管理制御装置１００′の外部通信制御部１０８にパソコン５３等を接続しデータベース１０１に格納されている情報を一括して読み込めば足りる（図３３や図３４における２点鎖線のパソコン５３の図示参照）。したがって、メンテナンス作業の大幅な省力化を図れるとともに、各制御装置ごとに情報端末との接続インターフェースを設ける必要がなくなり、コスト低減を図れる。
【０２２４】
なお、以上の第１及び第２の実施形態では、データ通信のための共通バスとして、独自通信規格に沿った通信ライン３９と共通通信規格に沿った通信ライン４０の２系統の共通通信ラインを設けたが、制御データあるいはモニタデータが増加した場合は、通信ライン３９あるいは通信ライン４０の数を増やし、３系統以上の共通通信ラインとしてもよい。また、通信データの種類として制御データとモニタデータの２種類について述べたが、音響機器その他の付帯設備を搭載した油圧ショベルにあっては、それらのオーディオデータやスイッチ系統のデータを共通規格の通信ライン４０側を用いて通信してもよい。
また、以上においては、建設機械の例として油圧ショベルを例にとって説明したが、これに限られず、手動操作レバーを用いて操作するものであれば他の建設機械、例えばクローラクレーン、ホイールローダ等に対しても適用でき、この場合も同様の効果を得る。
【０２２５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、汎用通信ラインと専用通信ラインの２系統構成とすることにより、原動機制御装置側では従来通り例えば自動車業界の汎用の通信規格に沿ったインターフェースを備えた構成とする一方で、原動機制御装置以外の油圧機器制御装置等に係わる専用通信ライン側では、汎用の通信規格にとらわれることなく独自の専用通信規格とし、建設機械の制御・情報収集等に最適な通信データの内容・通信周期等を独自に定義して使用することができる。この結果、汎用通信規格に沿ったインターフェースを備える近年の建設機械に適用する場合であっても、十分な電子制御機能を発揮することができる。
【０２２６】
請求項２記載の発明によれば、通信管理制御装置は、複数の制御装置やモニタ装置等からの通信データをすべて集約して格納し一元管理することが可能となる。したがって、通信管理制御装置を介しデータ送信側の処理とデータ受信側の処理を独立させることができるので、各制御装置における通信処理負担及び制御処理負担を大きく低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による油圧ショベルの電子制御システムを、油圧ショベル及び油圧システムと共に示す図である。
【図２】図１に示したガバナ制御装置の機能的構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図１に示した車体制御装置の機能的構成を示す機能ブロック図である。
【図４】図１に示した電気レバー制御装置の機能的構成を示す機能ブロック図である。
【図５】図１に示した車体情報モニタ装置の機能的構成を示す機能ブロック図である。
【図６】図１に示した稼動情報モニタ装置の機能的構成を示す機能ブロック図である。
【図７】図１に示した通信中継制御装置の機能的構成を表す機能ブロック図である。
【図８】第１の実施の形態における共通通信ラインの通信データを表形式で示す図である。
【図９】第１及び第２通信部の機能的構成を示す機能ブロック図である。
【図１０】ＣＰＵのタイマ割り込み処理を説明するフローチャートである。
【図１１】通信部のデータ送信処理を説明するフローチャートである。
【図１２】通信中継制御装置が行う処理を表すフローチャートである。
【図１３】通信部のデータ受信処理を説明するフローチャートである。
【図１４】ＣＰＵの受信割り込み処理を説明するフローチャートである。
【図１５】目標エンジン回転数データの通信の全体の流れを概略的にまとめた処理フローである。
【図１６】ＣＰＵの送信要求割り込み処理を説明するフローチャートである。
【図１７】エンジン油圧データの通信の全体の流れを概略的にまとめた処理フローである。
【図１８】ガバナ制御装置のメイン処理を説明するフローチャートである。
【図１９】車体制御装置のメイン処理を説明するフローチャートである。
【図２０】電気レバー制御装置のメイン処理を説明するフローチャートである。
【図２１】車体情報モニタ装置のメイン処理を説明するフローチャートである。
【図２２】稼動情報モニタ装置のメイン処理の全体の流れを説明するフローチャートである。
【図２３】稼動情報モニタ装置のメイン処理におけるエンジン稼動記録処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図２４】稼動情報モニタ装置のメイン処理によりＥＥＰＲＯＭに記録されるデータの様子を示す図である。
【図２５】稼動情報モニタ装置のメイン処理におけるエンジン油圧異常記録処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図２６】稼動情報モニタ装置のメイン処理におけるフィルタ圧力異常記録処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図２７】稼動情報モニタ装置のメイン処理における燃料残量警告記録処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図２８】稼動情報モニタ装置のメイン処理における冷却水温頻度分布記録処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図２９】第３通信部の機能的構成を示す機能ブロック図である。
【図３０】稼動情報モニタ装置のメイン処理におけるＰＣ通信処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図３１】独自規格通信ライン側に建設機械用の表示装置を接続した変形例を表す図である。
【図３２】共通規格通信ライン側に汎用ＧＰＳ装置を接続した変形例を表す図である。
【図３３】本発明の第２の実施形態による油圧ショベルの電子制御システムを、油圧ショベル及びこれに搭載される油圧システムと共に示す図である。
【図３４】図３３に示した通信管理制御装置の機能的構成を表す機能ブロック図である。
【図３５】ガバナ制御装置及び通信管理制御装置相互間のデータ通信の概略処理手順を表す図である。
【図３６】通信管理制御装置及び稼働情報モニタ装置相互間のデータ通信の概略処理手順を表す図である。
【符号の説明】
１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体（作業装置）
３ 上部旋回体（作業装置）
７ 掘削作業装置（作業装置）
１１ 油圧シリンダ（油圧機器）
１２ 油圧シリンダ（油圧機器）
１３ 油圧シリンダ（油圧機器）
１４ 原動機（油圧機器）
１７ ガバナ制御装置（特定の制御装置、原動機制御装置）
１８ 油圧ポンプ（油圧機器）
２３ 車体制御装置（特定のもの以外の制御装置、油圧機器制御装置）
２４，２５，２６ 制御弁
２７，２８，２９ 操作レバー
３３ 車体制御装置（特定のもの以外の制御装置、油圧機器制御装置）
３９ 独自通信規格の通信ライン（専用通信ライン）
４０ 共通通信規格の通信ライン（汎用通信ライン）
４１ 油圧センサ
４２ 水温センサ
４３ 燃料レベルセンサ
４４ 圧力センサ
４５ 車体情報モニタ装置
４６ 稼動情報モニタ装置
４７ 表示装置
１００ 通信中継制御装置
１００′通信管理制御装置

Claims (6)

1. 原動機と、複数の作業装置と、前記原動機の駆動力を用いて油圧動力を発生し前記作業装置を駆動する複数の油圧機器とを備える建設機械に設けられ、前記原動機を制御する原動機制御装置及び前記油圧機器を制御する複数の油圧機器制御装置を含む複数の制御装置を有し、これら複数の制御装置を互いに接続しデータの送受信を行う建設機械の電子制御システムにおいて、
   データ通信のための共通バスとして設けられた汎用通信ラインであって、少なくとも前記原動機制御装置が接続され、汎用の通信規格に沿ったインターフェースに対応する汎用通信ラインと、
   データ通信のための共通バスとして設けられた専用通信ライン（３９）であって、前記複数の油圧機器制御装置が接続され、前記複数の油圧機器制御装置間で直接データの送受信を行うことを可能とする、上記汎用の通信規格とは異なる専用の通信規格に沿ったインターフェースに対応する専用通信ラインと、
   前記汎用通信ライン及び前記専用通信ラインに接続され、それら２系統の通信ラインのうち一方の通信ラインから受信した通信データを他方の通信ラインの通信規格に沿うように変換し、前記他方の通信ラインに送信する通信中継制御装置とを備え、
   前記原動機制御装置及び前記複数の油圧機器制御装置は、データの種類毎に設定された所定の通信周期でデータを送信する機能を有し、
   前記通信中継制御装置は、更に、前記２系統の通信ラインのうち一方の通信ラインから受信した通信データを他方の通信ラインの通信規格に沿うように変換して送信するとき、前記データの送信周期は、前記通信規格によらず、前記所定の通信周期を維持し、前記通信データをその通信周期で他方の通信ラインに送信することを特徴とする建設機械の電子制御システム。
2. 原動機と、複数の作業装置と、前記原動機の駆動力を用いて油圧動力を発生し前記作業装置を駆動する複数の油圧機器とを備える建設機械に設けられ、前記原動機を制御する原動機制御装置及び前記油圧機器を制御する複数の油圧機器制御装置を含む複数の制御装置を有し、これら複数の制御装置を互いに接続しデータの送受信を行う建設機械の電子制御システムにおいて、
   データ通信のための共通バスとして設けられた汎用通信ラインであって、少なくとも前記原動機制御装置が接続され、汎用の通信規格に沿ったインターフェースに対応する汎用通信ラインと、
   データ通信のための共通バスとして設けられた専用通信ラインであって、前記複数の油圧機器制御装置が接続され、前記複数の油圧機器制御装置間で直接データの送受信を行うことを可能とする、上記汎用の通信規格とは異なる専用の通信規格に沿ったインターフェースに対応する専用通信ラインと、
   前記汎用通信ライン及び前記専用通信ラインに接続され、それら２系統の通信ラインから受信した通信データを通信規格によらない様式で一旦格納する格納手段、及び、前記２系統の通信ラインのうち一方の通信ラインから受信され前記格納手段に格納された通信データに関する送信要求が他方の通信ラインを介して受信されたとき、その格納されている通信データを前記他方の通信ラインの通信規格に沿うように変換して出力する変換手段を備えた通信管理制御装置とを有し、
   前記原動機制御装置及び前記複数の油圧機器制御装置は、データの種類毎に設定された所定の通信周期でデータを送信する第１通信機能及び一定の周期でデータ送信要求を送信する第２通信機能とを有し、前記原動機制御装置及び複数の油圧機器制御装置のうちデータ送信側は前記第１通信機能により前記所定の通信周期で前記通信管理制御装置にデータを送信し、前記原動機制御装置及び複数の油圧機器制御装置のうちデータ受信側は、前記第２通信機能により前記一定の周期でデータ送信要求を前記通信管理制御装置に送信し、前記通信管理制御装置からデータを受け取ることを特徴とする建設機械の電子制御システム。
3. 請求項１又は２記載の建設機械の電子制御システムにおいて、前記複数の制御装置は前記原動機制御装置と前記油圧機器制御装置との両方を含み、前記汎用通信ラインは前記原動機制御装置に接続され、前記専用通信ラインは前記油圧機器制御装置に接続されていることを特徴とする建設機械の電子制御システム。
4. 請求項１〜３のいずれか１項記載の建設機械の電子制御システムにおいて、前記専用通信ラインに接続され、建設機械の運転状況を監視するための少なくとも１つのモニタ装置を設けたことを特徴とする建設機械の電子制御システム。
5. 請求項１〜４のいずれか１項記載の建設機械の電子制御システムにおいて、建設機械の運転状態に係わる状態量を検出する複数のセンサをさらに備え、前記制御装置又は前記モニタ装置のうち少なくとも１つは、前記センサからの検出信号を収集する収集手段を備えることを特徴とする建設機械の電子制御システム。
6. 請求項５記載の建設機械の電子制御システムにおいて、前記検出信号を収集する制御装置又はモニタ装置は、その収集した検出信号に基づき、建設機械の各部位の稼動情報データ又は故障情報データを作成する情報作成手段を備えることを特徴とする建設機械の電子制御システム。

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