JP6809367B2 - 油圧ポンプ異常診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、油圧ポンプが異常であるか否かを診断する、油圧ポンプ異常診断装置に関する。

例えば特許文献１に記載の技術では、油圧ポンプの内部の摩耗により生じた金属粉が、金属センサで検出される。そして、金属センサで検出された金属の量に応じて、ポンプが故障であるかどうかが判定される。

特開２０００−２４１３０６公報

同文献に記載の技術では、金属を含む作動油が、金属センサを通る。一般的に、金属センサを通る作動油の流量が、所定の範囲（適正流量範囲）から外れると、金属センサの検出の精度が悪くなる。そのため、ポンプが異常か否かの判定を適切に行えないおそれがある。

そこで本発明は、金属センサを通る作動油の流量が、適正流量範囲内でない場合でも、油圧ポンプが異常であるか否かを判定できる、油圧ポンプ異常診断装置を提供することを目的とする。

本発明の油圧ポンプ異常診断装置は、油圧ポンプと、吐出圧力センサと、吐出量取得手段と、ドレン管と、金属センサと、金属センサ通過流量取得手段と、演算手段と、を備える。吐出圧力センサは、前記油圧ポンプの吐出圧力を検出する。前記吐出量取得手段は、前記油圧ポンプの吐出量を取得する。前記ドレン管には、前記油圧ポンプからリークする作動油が流入する。前記金属センサは、前記ドレン管に接続され、前記ドレン管を流れる作動油中の金属の量を検出する。前記金属センサ通過流量取得手段は、前記金属センサを通る作動油の流量を取得する。前記演算手段は、金属センサ通過流量判定処理と、摩耗係数算出処理と、検出摩耗量カウント処理と、演算摩耗量カウント処理と、合算摩耗量算出処理と、異常判定処理と、を実行する。前記金属センサ通過流量判定処理は、前記金属センサ通過流量取得手段に取得された流量が、予め設定された適正流量範囲内であるか否かを判定する処理である。前記摩耗係数算出処理は、前記金属センサ通過流量判定処理で適正流量範囲内であると判定された場合、摩耗係数を算出する処理である。前記摩耗係数算出処理は、前記吐出圧力センサに検出された吐出圧力と、前記吐出量取得手段に取得された吐出量と、前記金属センサに検出された金属の量と、を用いて摩耗係数を算出する処理である。前記検出摩耗量カウント処理は、前記金属センサ通過流量判定処理で適正流量範囲内であると判定された場合、前記金属センサに検出された金属の量を検出摩耗量としてカウントする処理である。前記演算摩耗量カウント処理は、前記金属センサ通過流量判定処理で適正流量範囲内でないと判定された場合、前記摩耗係数を用いて算出した金属の量を演算摩耗量としてカウントする処理である。合算摩耗量算出処理は、前記検出摩耗量および前記演算摩耗量を合算した合算摩耗量を算出する処理である。異常判定処理は、前記合算摩耗量が、予め設定された異常判定閾値を超えたか否かを判定することで、前記油圧ポンプが異常であるか否かを判定する処理である。

上記構成により、金属センサを通る作動油の流量が、適正流量範囲内でない場合でも、油圧ポンプが異常であるか否かを判定できる。

油圧ポンプ異常診断装置の構成を示す図である。 図１に示す油圧ポンプ異常診断装置の処理のフローチャートである。 図２に示す適正流量範囲内の場合の処理（Ｓ３０）のフローチャートである。 図２に示す適正流量範囲内でない場合の処理（Ｓ６０）のフローチャートである。 図１に示す油圧ポンプ異常診断装置での合算摩耗量を示すグラフである。

図１〜図５を参照して、図１に示す油圧ポンプ異常診断装置１について説明する。

油圧ポンプ異常診断装置１は、油圧ポンプ１１が異常であるか否かを診断する装置である。油圧ポンプ異常診断装置１は、建設機械に設けられる。この建設機械は、油圧アクチュエータ（図示なし）を備えるものであり、例えば油圧ショベルなどである。油圧ポンプ異常診断装置１は、油圧ポンプ装置１０と、エンジン２１と、ドレン管２３と、コントロールバルブ２５と、操作部２７と、作動油タンク３０と、モニタ４１と、コントローラ５０と、センサ７０と、を備える。

油圧ポンプ装置１０は、油圧ポンプ１１を備える。油圧ポンプ装置１０は、複数の油圧ポンプ１１を備え、図１に示す例では３つの油圧ポンプ１１を備える。油圧ポンプ装置１０を構成する油圧ポンプ１１の数は、１、２、または４以上でもよい。

油圧ポンプ１１は、作動油を吐出する。油圧ポンプ１１は、可変容量型であり、傾転角が変えられることで容量が変わるものである。油圧ポンプ１１が使用されると、油圧ポンプ１１の内部の摩耗により、金属粉が生じる。

エンジン２１は、油圧ポンプ１１を駆動させる。油圧ポンプ１１の駆動源の全部または一部は、電気モータでもよい。

ドレン管２３は、油圧ポンプ１１からリークする作動油が流入する管である。ドレン管２３には、油圧ポンプ１１で生じた金属粉を含む作動油が流れる。

コントロールバルブ２５は、作動油の流れの方向を制御する。コントロールバルブ２５は、油圧ポンプ１１が吐出した作動油を、油圧アクチュエータ（図示なし）に供給する。コントロールバルブ２５は、油圧ポンプ１１が吐出した作動油を、作動油タンク３０に流す。コントロールバルブ２５は、油圧アクチュエータから排出された作動油を、作動油タンク３０に流す。コントロールバルブ２５は、操作部２７により操作（制御）される。操作部２７は、建設機械の操作者に操作され、例えば操作レバーである。

作動油タンク３０は、作動油を貯留する。作動油タンク３０は、吸込油路３０ａを介して油圧ポンプ１１につながれ、ドレン管２３につながれ、戻り油路３０ｂを介してコントロールバルブ２５につながれる。戻り油路３０ｂに熱交換器３０ｃが設けられてもよい。例えば、作動油タンク３０は、フィルタ室３１と、エアブリーザ３３と、を備える。フィルタ室３１に設けられるフィルタ３１ｆは、戻り油路３０ｂから作動油タンク３０に流入した作動油をろ過する。エアブリーザ３３は、作動油タンク３０の外から中に入る空気をろ過する。

モニタ４１は、油圧ポンプ１１の異常を報知する手段（報知手段）であり、表示を行う表示装置である。なお、報知手段は、モニタ４１でなくてもよく、光および音の少なくともいずれかなどを用いて油圧ポンプ１１の異常を報知するものでもよい。

コントローラ５０は、電気信号の入出力、情報の記憶、および演算などを行う。コントローラ５０には、センサ７０の検出信号（検出結果を伝達する信号）が入力される。コントローラ５０は、油圧ポンプ１１に容量の指令（傾転指令）を出力し、エンジン２１に回転数の指令（回転指令）を出力し、コントロールバルブ２５に開口指令を出力し、モニタ４１に報知に関する指令（演算指令など）を出力する。コントローラ５０は、吐出量取得手段Ｍ１を構成し、金属センサ通過流量取得手段Ｍ２を構成し、演算手段Ｍ３を構成する。

センサ７０には、回転センサ７１と、吐出圧力センサ７３と、温度センサ７５と、金属センサ７７と、差圧センサ７９と、がある。

回転センサ７１は、エンジン２１の出力軸の回転数を検出する。エンジン２１の出力軸は、油圧ポンプ１１に接続される軸である。回転センサ７１は、検出信号である回転信号をコントローラ５０に出力する。

吐出圧力センサ７３は、油圧ポンプ１１の吐出圧力Ｐを検出する。油圧ポンプ１１が複数設けられる場合、吐出圧力センサ７３は、例えば油圧ポンプ１１ごとに吐出圧力Ｐを検出する。吐出圧力センサ７３は、検出信号である圧力信号をコントローラ５０に出力する。

温度センサ７５は、金属センサ７７を通る作動油の温度ｔを検出する。温度センサ７５は、ドレン管２３を流れる作動油の温度ｔを検出することで、金属センサ７７を通る作動油の温度ｔを検出する。温度センサ７５は、ドレン管２３に接続され、例えば差圧センサ７９よりも上流側（油圧ポンプ１１側、作動油タンク３０とは反対側）に接続される。温度センサ７５は、検出信号である温度信号をコントローラ５０に出力する。温度センサ７５は、金属センサ通過流量取得手段Ｍ２を構成する。

金属センサ７７は、ドレン管２３を流れる作動油中の金属の量を検出する。金属センサ７７は、油圧ポンプ１１の金属の摩耗量を検出する。金属センサ７７は、ドレン管２３に接続され、油圧ポンプ１１と作動油タンク３０との間（ドレン管２３の途中）に設けられる。上記「間」は、管路における間を意味する。金属センサ７７は、検出信号である金属摩耗量信号を出力する。

差圧センサ７９は、金属センサ７７の上流と下流との差圧を検出する。差圧センサ７９は、金属センサ７７よりも上流側のドレン管２３と、金属センサ７７よりも下流側の例えば作動油タンク３０と、に接続される。差圧センサ７９は、金属センサ７７よりも下流側のドレン管２３に接続されてもよい。差圧センサ７９は、金属センサ通過流量取得手段Ｍ２を構成する。

（作動）
油圧ポンプ異常診断装置１の作動は以下の通りである。上記の油圧ポンプ異常診断装置１を構成する機器および配管については図１を参照して説明する。図２〜図４に、油圧ポンプ異常診断装置１の作動のフローチャートを示す。なお、各ステップの順序は変更されてもよい。

ステップＳ１１（図２参照）では、機械キーがオンにされる。機械キーは、建設機械を起動させるスイッチであり、エンジン２１を起動させるスイッチである。その結果、電力が、センサ７０に供給される。図２に示すステップＳ１３では、センサ７０での検出（計測）が開始される。ステップＳ１５では、コントローラ５０が、前回の（過去の）合算金属摩耗量Ｗ_合算n-1（詳細は後述）を取得する。以下、情報の記憶、判定、および演算などは、コントローラ５０により行われる。

ステップＳ１７（金属センサ通過流量取得処理）では、金属センサ通過流量取得手段Ｍ２により、金属センサ７７を通る作動油の流量が取得される。金属センサ通過流量取得手段Ｍ２は、コントローラ５０と、温度センサ７５と、差圧センサ７９と、により実現される。金属センサ７７を通る作動油の流量は、温度センサ７５に検出された温度ｔと、金属センサ７７の開口面積と、差圧センサ７９に検出された差圧と、を用いて、コントローラ５０により演算（算出）される。金属センサ７７の開口面積は、例えばコントローラ５０に予め設定（記憶）される。

ステップＳ２１（金属センサ通過流量判定処理）では、次の処理が行われる。金属センサ７７を通る作動油の流量（Ｓ１７で取得された流量）が、適正流量範囲内であるか否かが判定される。適正流量範囲は、コントローラ５０に予め設定される。適正流量範囲は、金属センサ７７を通る作動油の流量の範囲であって、金属センサ７７が適正な精度（所定の精度）で金属の量を検出可能な範囲である。適正流量範囲は、金属センサ７７の仕様として指定された範囲（仕様範囲）であり、金属センサ７７の定格流量範囲である。例えば、適正流量範囲は、０リットル／分以上、１０リットル／分以下などである。金属センサ７７を通る作動油の流量が、適正流量範囲内の場合（Ｓ２１でＹＥＳの場合）、適正流量範囲内の場合の処理（Ｓ３０）に進む。金属センサ７７を通る作動油の流量が、適正流量範囲内でない場合（Ｓ２１でＮＯの場合）、適正流量範囲内でない場合の処理（Ｓ６０）に進む。

（適正流量範囲内の場合の処理（Ｓ３０））
金属センサ７７を通る作動油の流量が、適正流量範囲内の場合（Ｓ２１でＹＥＳの場合）は、金属センサ７７で適正な精度で金属の量を検出できる。図３を参照して、この場合の処理を説明する。

ステップＳ３１（摩耗係数算出処理、摩耗係数更新処理）では、摩耗係数Ｋが算出される。摩耗係数Ｋは、吐出圧力Ｐと、吐出量Ｖと、検出摩耗量Ｗ_検出nと、温度ｔと、に基づいて、コントローラ５０により算出される。吐出圧力Ｐは、油圧ポンプ１１の吐出圧力（面圧）であり、吐出圧力センサ７３に検出される。吐出量Ｖは、所定時間Ｔあたりの油圧ポンプ１１の吐出量（すべり速度）であり、吐出量取得手段Ｍ１に取得される（後述）。検出摩耗量Ｗ_検出nは、金属センサ７７に検出された金属の量である。温度ｔは、金属センサ７７を通る作動油の温度であり、温度センサ７５に検出される。なお、摩耗係数Ｋなどの変数の初期値を、例えば０とする。例えば、摩耗係数Ｋは、次の式により算出される。
Ｋ_n＝Ｗ_検出n／（Ｐ×Ｖ×Ｔ×ｔ） （式１）

所定時間Ｔは、数秒でもよく、数分でもよい。摩耗係数Ｋの算出に、温度ｔは用いられなくてもよい。この場合、例えば、摩耗係数Ｋは次の式により算出されてもよい。
Ｋ_n＝Ｗ_検出n／（Ｐ×Ｖ×Ｔ） （式１’）

添え字として「ｎ」を付した値は、ｎ回目のフロー（一連の処理）の値であることを表し、今回のフローの値であることを表し、現在の値であることを表す。添え字として「ｎ−１」を付した値は、ｎ−１回目のフローの値であることを表し、前回のフローの値であることを表し、過去の値であることを表す。１回分のフローが終了すると、ステップＳｅ（図２および図４参照）でｎが１だけ増える。なお、ｎ、ｎ−１などの添え字は適宜変更されてもよい。例えば、ｎ−１の添え字が、ｎ−２やｎ−３などに置き換えられてもよい。

上記の式１および式１’の、所定時間Ｔあたりの油圧ポンプ１１の吐出量Ｖは、吐出量取得手段Ｍ１により取得される。吐出量取得手段Ｍ１は、コントローラ５０により実現される。所定時間Ｔあたりの油圧ポンプ１１の吐出量Ｖは、油圧ポンプ１１の容量と、油圧ポンプ１１の回転数と、を用いて、コントローラ５０により算出される。例えば、所定時間Ｔあたりの油圧ポンプ１１の吐出量Ｖは、次の式により算出される。
所定時間Ｔあたりの油圧ポンプ１１の吐出量Ｖ
＝油圧ポンプ１１の容量×所定時間Ｔあたりの油圧ポンプ１１の回転数 （式２）

式２の油圧ポンプ１１の容量は、コントローラ５０から油圧ポンプ１１への傾転指令から取得される。式２の油圧ポンプ１１の回転数は、コントローラ５０からエンジン２１への回転指令、または、回転センサ７１の回転信号により取得される。

（摩耗係数更新処理）
摩耗係数Ｋは、例えば油圧ポンプ１１が経年劣化していく過程などで、変化する。そこで、このステップＳ３１では、過去に算出された摩耗係数Ｋが、新たに算出された摩耗係数Ｋに更新される（摩耗係数更新処理）。さらに詳しくは、図５に示すように、ある時刻を時刻Ｔ１（第１時刻）とし、時刻Ｔ１よりも後の、ある時刻を時刻Ｔ２（第２時刻）とする。このとき、時刻Ｔ１に（過去に）摩耗係数算出処理（Ｓ３１、図３参照）で算出した摩耗係数Ｋ１が、時刻Ｔ２に（新たに）摩耗係数算出処理（Ｓ３１）で算出した摩耗係数Ｋ２に更新される。

補正処理（Ｓ４０、図３参照）の詳細は後述する。図３に示すように、ステップＳ４１（後述）でＮＯの場合、ステップＳ５０に進む。

ステップＳ５０（検出摩耗量カウント処理）では、金属センサ７７に検出された金属の量が、検出摩耗量Ｗ_検出nとしてカウントされる。カウントされるとは、コントローラ５０に値が記憶されることである。

（適正流量範囲内でない場合の処理（Ｓ６０））
金属センサ７７を通る作動油の流量が、適正流量範囲内でない場合（図２のＳ２１でＮＯの場合）は、金属センサ７７で適正な精度で金属の量を検出できない場合がある。この場合の処理について、図４を参照して説明する。

ステップＳ６１では、摩耗係数Ｋが算出されているか否かが判定される。過去に（今回のフローまでに）摩耗係数Ｋが算出されたか否かが判定される。例えば、摩耗係数Ｋ_n-1が初期値（例えば０）の場合、摩耗係数Ｋ_n-1が算出されていないと判定される。摩耗係数Ｋ_n-1が初期値でない場合、摩耗係数Ｋ_n-1が算出されていると判定される。摩耗係数Ｋ_n-1が算出されていない場合（Ｓ６１でＮＯの場合）、今回のフローを終了し（ステップＳｅ）、ｎを１だけ増やし、ステップＳ１５（図２参照）に進み、次回のフローが開始される。摩耗係数Ｋ_n-1が算出されている場合（Ｓ６１でＹＥＳの場合）、ステップＳ６３に進む。

ステップＳ６３（演算摩耗量カウント処理）では、図４に示すように、摩耗係数Ｋを用いて算出（推定）した金属の量を演算摩耗量Ｗ_演算nとしてカウントする。例えば、演算摩耗量Ｗ_演算nは次の式により算出される。
Ｗ_演算n＝Ｋ_n-1×Ｐ×Ｖ×Ｔ×ｔ （式３）

演算摩耗量Ｗ_演算nの算出に、温度ｔは用いられなくてもよい。この場合、例えば、演算摩耗量Ｗ_演算nは、次の式により算出される。
Ｗ_演算n＝Ｋ_n-1×Ｐ×Ｖ×Ｔ （式３’）

金属センサ７７を通る作動油の流量が適正流量範囲内ではない状態が連続する間（図２に示すステップＳ２１でＮＯの状態が連続する間）、演算摩耗量Ｗ_演算nが積算される。積算された演算摩耗量Ｗ_演算nは、図３に示す補正処理（Ｓ４０）での補正に使われる（詳細は後述）。次に、ステップＳ７０に進む。

ステップＳ７０（合算摩耗量算出処理）では、図２に示すように、合算摩耗量Ｗ_合算nが算出される。合算摩耗量Ｗ_合算nは、検出摩耗量Ｗ_検出および演算摩耗量Ｗ_演算を合算（積算）した値である。さらに詳しくは、合算摩耗量Ｗ_合算nは、過去の検出摩耗量Ｗ_検出および過去の演算摩耗量Ｗ_演算を合算した値（合算摩耗量Ｗ_合算n-1）と、今回のフローの検出摩耗量Ｗ_検出nまたは今回のフローの演算摩耗量Ｗ_演算nと、を合算した値である。例えば、演算摩耗量Ｗ_演算nは、次の式により算出される。
Ｗ_合算n＝Ｗ_合算n-1＋Ｗ_検出n＋Ｗ_演算n （式４）

式４では、ステップＳ４０（図３参照）からステップＳ７０に進んだ場合、Ｗ_検出nおよびＷ_演算nは０である（詳細は後述）。ステップＳ５０（図３参照）からステップＳ７０に進んだ場合、Ｗ_検出nはステップＳ５０でカウントされた値であり、Ｗ_演算nは０である。ステップＳ６３（図４参照）からステップＳ７０に進んだ場合、Ｗ_演算nはステップＳ６３でカウントされた値であり、Ｗ_検出nは０である。

合算摩耗量Ｗ_合算nの算出後、各値は次のようになる。添え字がｎの値は、添え字がｎ−１の値に代入され、０にリセットされる。例えば、合算摩耗量Ｗ_合算nの値は、合算摩耗量Ｗ_合算n-1に代入され、０にリセットされる。ただし、今回のフローでステップＳ３１の処理が行われず、摩耗係数Ｋ_nが算出も更新もされなかった場合は、摩耗係数Ｋ_n-1の値は変更されない（保持、維持される）。

異常判定処理（Ｓ８０）では、油圧ポンプ１１が異常（例えば故障）であるか否かが判定される。まず、ステップＳ８１では、合算摩耗量Ｗ_合算nが、異常判定閾値を超えたか否かが判定される。異常判定閾値は、コントローラ５０に予め設定される。例えば、異常判定閾値は、油圧ポンプ１１で許容される摩耗量の上限値、またはその近傍の値などである。合算摩耗量Ｗ_合算nが、異常判定閾値を超えた場合（Ｓ８１でＹＥＳの場合）、油圧ポンプ１１が異常であると判定される（ステップＳ８３）。この場合、モニタ４１が、異常を報知する。合算摩耗量Ｗ_合算nが、異常判定閾値を超えない場合（Ｓ８１でＮＯの場合）、油圧ポンプ１１が正常であると判定される（ステップＳ８５）。ステップＳ８３またはステップＳ８５の後、今回のフローを終了し（ステップＳｅ）、ｎを１だけ増やし、ステップＳ１５に進み、次回のフローが開始される。

（補正処理（Ｓ４０））
補正処理（Ｓ４０）について、図５を参照して説明する。時刻Ｔ０から時刻Ｔａ（第３時刻）まで、適正流量範囲内（図２のＳ２１でＹＥＳ）であるとする。時刻Ｔ０から時刻Ｔａまでの時間は、検出摩耗量Ｗ_検出（図３のＳ５０）が、合算摩耗量Ｗ_合算に合算される（図２のＳ７０）。時刻Ｔａに、摩耗係数算出処理（図３のＳ３１）で摩耗係数Ｋａが算出される。

時刻Ｔａの直後（時刻Ｔａの次回のフロー）から、時刻Ｔｂ（第４時刻）の直前（時刻Ｔｂの１回前のフロー）まで、適正流量範囲内ではない（Ｓ２１でＮＯ）状態が連続したとする。この間は、摩耗係数Ｋａを用いて算出された演算摩耗量Ｗ_演算（図４のＳ６３）が、合算摩耗量Ｗ_合算に合算される（図２のＳ７０）。また、この間は、摩耗係数Ｋａが更新されない（図３のＳ３１の処理が行われない）（摩耗係数Ｋ_n-1が変更されない）。

時刻Ｔｂ（第４時刻）に、適正流量範囲内ではない（Ｓ２１でＮＯ）状態から、適正流量範囲内（Ｓ２１でＹＥＳ）になったとする。この時刻Ｔｂに摩耗係数算出処理（図３のＳ３１）で摩耗係数Ｋｂが算出される。

このとき、摩耗係数Ｋａと摩耗係数Ｋｂとの差が小さいと（図３のＳ４１でＮＯの場合）、演算摩耗量Ｗ_演算nと実際の摩耗量（例えば二点鎖線で示す量）との誤差（乖離）が小さく、油圧ポンプ１１が異常か否かの判定（図２のＳ８０）を適切に行える。一方、摩耗係数Ｋａと摩耗係数Ｋｂとの差が大きいと（図３のＳ４１でＹＥＳの場合）、演算摩耗量Ｗ_演算nと実際の摩耗量との誤差が大きいことにより、油圧ポンプ１１が異常か否かの判定（図２のＳ８０）を適切に行えない場合がある。

そこで、摩耗係数Ｋａを用いて算出された演算摩耗量Ｗ_演算を補正し、補正摩耗量Ｗ_補正を算出する（図３のＳ４３、Ｓ４５）。そして、図３に示すように、補正摩耗量Ｗ_補正nを用いて、前回までの合算摩耗量Ｗ_合算n-1を補正する（Ｓ４７）。そして、補正された合算摩耗量Ｗ_合算n-1を用いて、油圧ポンプ１１が異常か否かの判定（図２のＳ８０）を行う。以下、図３を参照して、補正処理（Ｓ４０）の各ステップについて説明する。

ステップＳ４１では、摩耗係数差算出処理と、摩耗係数閾値判定処理と、が行われる。摩耗係数差算出処理では、摩耗係数Ｋ_n（図５のＫｂ）と摩耗係数Ｋ_n-1（図５のＫａ）との差（乖離量、差分）が算出される。例えば、摩耗係数Ｋの差（摩耗係数差）は、次のように算出される。
摩耗係数差＝Ｋ_n−Ｋ_n-1 （式５）

摩耗係数閾値判定処理では、摩耗係数差算出処理で（式５で）算出された摩耗係数差が、摩耗係数閾値を超えたか否かが判定される。摩耗係数閾値は、コントローラ５０に予め設定される。摩耗係数閾値は、０でもよく、０以外の値でもよく、例えば０以上の値である。摩耗係数差が摩耗係数閾値を超えない場合（Ｓ４１でＮＯの場合）、ステップＳ５０に進む。この場合は、例えば、摩耗係数Ｋを補正する必要がない程度に、摩耗係数Ｋが変化していない、またはほぼ変化していない場合などである。なお、例えば、摩耗係数Ｋ_n-1が初期値（０）の場合は、摩耗係数差にかかわらずステップＳ５０に進んでもよい。摩耗係数差が摩耗係数閾値を超えた場合（Ｓ４１でＹＥＳの場合）、ステップＳ４３に進む。

ステップＳ４３（摩耗係数補正処理）では、摩耗係数Ｋが補正され、補正摩耗係数Ｋ_補正が算出される。補正摩耗係数Ｋ_補正は、図５に示す時刻Ｔａに算出された摩耗係数Ｋａ（摩耗係数Ｋ_n-1）と、時刻Ｔｂに算出された摩耗係数Ｋｂ（摩耗係数Ｋ_n）と、を用いて算出される。補正摩耗係数Ｋ_補正は、例えば次のように算出される。時刻Ｔａの直後から時刻Ｔｂの直前までの間に、摩耗係数Ｋが急上昇する場合がある。このとき、時刻Ｔａから時刻Ｔｂまでの間の、どのタイミングで摩耗係数Ｋが急上昇したかは分からない。そこで、例えば、下記の式６のように、摩耗係数Ｋａ（式６ではＫ_n-1）と摩耗係数Ｋｂ（式６ではＫ_n）との平均値を、補正摩耗係数Ｋ_補正（式６ではＫ_補正n）とする。なお、補正摩耗係数Ｋ_補正は、摩耗係数Ｋａと摩耗係数Ｋｂとの平均値でなくてもよい。
Ｋ_補正n＝（Ｋ_n＋Ｋ_n-1）／２ （式６）

ステップＳ４５（図３参照、演算摩耗量補正処理）では、ステップＳ６３（図４参照、演算摩耗量カウント処理）でカウントされた演算摩耗量Ｗ_演算が補正される。そして、補正後の演算摩耗量Ｗ_演算である補正摩耗量Ｗ_補正が算出される。補正摩耗量Ｗ_補正は、補正摩耗係数Ｋ_補正を用いて算出される。補正摩耗量Ｗ_補正nは、補正前の摩耗係数Ｋ_n-1および補正摩耗係数Ｋ_補正nを用いて算出される。補正摩耗量Ｗ_補正nは、補正摩耗係数Ｋ_補正nを、補正前の摩耗係数Ｋ_n-1で割った値を用いて算出される。例えば、補正摩耗量Ｗ_補正nは、次の式により算出される。
Ｗ_補正n＝Ｗ_演算n-1／Ｋ_n-1×Ｋ_補正n （式７）

適正流量範囲内でない状態（図２のＳ２１でＮＯ）が連続した場合は、時刻Ｔａの直後から時刻Ｔｂの直前までの間に積算された演算摩耗量Ｗ_演算が補正されてもよい。例えば、式７の「Ｗ_演算n-1」を、積算された演算摩耗量Ｗ_演算に代えてもよい（下記の式８についても同様）。

ステップＳ４７（図３参照、合算摩耗量補正処理）では、図３に示すステップＳ４５で算出された補正摩耗量Ｗ_補正nを用いて、合算摩耗量Ｗ_合算n-1が補正される。例えば、補正後の合算摩耗量Ｗ_合算n-1は、次の式により算出される。
補正後のＷ_合算n-1
＝補正前のＷ_合算n-1−Ｗ_演算n-1＋Ｗ_補正n （式８）

補正後のＷ_合算n-1が算出された後、時刻Ｔａから時刻Ｔｂの直前までの間に積算されたＷ_演算がリセットされる。なお、例えば、ステップＳ４１でＮＯの場合、積算されたＷ_演算がリセットされてもよい。ステップＳ４１でＹＥＳであっても、演算摩耗量Ｗ_演算が０であれば（図４のＳ６３の処理を一度も行っていない場合など）、ステップＳ５０に進んでもよい。補正処理（Ｓ４０）の後、上記のステップＳ７０（図２参照）に進む。補正処理（Ｓ４０）の後、ステップＳ５０に進んだ後、ステップＳ７０（図２参照）に進んでもよい。

（第１の発明の効果）
図１に示す油圧ポンプ異常診断装置１による効果は次の通りである。なお、油圧ポンプ異常診断装置１を構成する機器および配管については図１を参照して説明する。油圧ポンプ異常診断装置１は、油圧ポンプ１１と、吐出圧力センサ７３と、吐出量取得手段Ｍ１と、ドレン管２３と、金属センサ７７と、金属センサ通過流量取得手段Ｍ２と、コントローラ５０（演算手段Ｍ３）と、を備える。吐出圧力センサ７３は、油圧ポンプ１１の吐出圧力Ｐを検出する。吐出量取得手段Ｍ１は、油圧ポンプ１１の吐出量Ｖを取得する。ドレン管２３は、油圧ポンプ１１からリークする作動油が流入するものである。金属センサ７７は、ドレン管２３に接続され、ドレン管２３を流れる作動油中の金属の量を検出する。金属センサ通過流量取得手段Ｍ２は、金属センサ７７を通る作動油の流量を取得する。

コントローラ５０は、金属センサ通過流量判定処理（図２のＳ１７）と、摩耗係数算出処理（図３のＳ３１）と、検出摩耗量カウント処理（Ｓ５０）と、を実行する。コントローラ５０は、演算摩耗量カウント処理（図４のＳ６３）と、合算摩耗量算出処理（図２のＳ７０）と、異常判定処理（Ｓ８０）と、を実行する。金属センサ通過流量判定処理（図２のＳ１７）は、金属センサ通過流量取得手段Ｍ２に取得された流量が、予め設定された適正流量範囲内であるか否かを判定する処理である。摩耗係数算出処理（図３のＳ３１）は、金属センサ通過流量判定処理で適正流量範囲内であると判定された場合（図２のＳ２１でＹＥＳの場合）、摩耗係数Ｋを算出する処理である。摩耗係数算出処理（図３のＳ３１）は、吐出圧力センサ７３に検出された吐出圧力Ｐと、吐出量取得手段Ｍ１に取得された吐出量Ｖと、金属センサ７７に検出された金属の量（検出摩耗量Ｗ_検出）と、を用いて摩耗係数Ｋを算出する処理である。検出摩耗量カウント処理（Ｓ５０）は、金属センサ通過流量判定処理で適正流量範囲内であると判定された場合（図２のＳ２１でＹＥＳの場合）、金属センサ７７に検出された金属の量を検出摩耗量Ｗ_検出としてカウントする処理である。

［構成１−１］演算摩耗量カウント処理（図４のＳ６３）は、金属センサ通過流量判定処理で適正流量範囲内でないと判定された場合（図２のＳ２１でＮＯの場合）、摩耗係数Ｋを用いて算出した金属の量を演算摩耗量Ｗ_演算としてカウントする処理である。
［構成１−２］合算摩耗量算出処理（図２のＳ７０）は、検出摩耗量Ｗ_検出および演算摩耗量Ｗ_演算を合算した合算摩耗量Ｗ_合算を算出する処理である。異常判定処理（Ｓ９０）は、合算摩耗量Ｗ_合算が、予め設定された異常判定閾値を超えたか否かを判定することで、油圧ポンプ１１が異常であるか否かを判定する処理である。

油圧ポンプ異常診断装置１は、主に上記［構成１−１］を備える。よって、金属センサ７７を通る作動油の流量が、予め設定された適正流量範囲内でないと判定された場合（Ｓ２１でＮＯの場合）でも、摩耗係数Ｋを用いて金属の量（演算摩耗量Ｗ_演算）が算出される。そして、上記［構成１−２］により、演算摩耗量Ｗ_演算を用いて、油圧ポンプ１１が異常であるか否かが判定される。よって、金属センサ７７を通る作動油の流量が、適正流量範囲内でない場合でも、油圧ポンプ１１が異常であるか否かを判定できる。例えば、金属センサ７７を通る作動油の流量が適正流量範囲よりも高い流量（高流量条件下）であっても、油圧ポンプ１１が故障したか否かを診断できる。

（第２の発明の効果）
［構成２］コントローラ５０は、摩耗係数更新処理（図３のＳ３１）を実行する。摩耗係数更新処理（Ｓ３１）は、図５に示す時刻Ｔ１に摩耗係数算出処理（図３のＳ３１）で算出した摩耗係数Ｋ１を、時刻Ｔ１よりも後の時刻Ｔ２に摩耗係数算出処理（図３のＳ３１）で算出した摩耗係数Ｋ２に更新する処理である。

上記［構成２］により、摩耗係数Ｋが変化しても、摩耗係数Ｋが新たな値に更新される。よって、演算摩耗量カウント処理（図４のＳ６３）で、更新された摩耗係数Ｋ（Ｋ２）を用いて、演算摩耗量Ｗ_演算を算出できる。その結果、油圧ポンプ１１が異常であるか否かを適切に判定できる。

（第３の発明の効果）
コントローラ５０は、摩耗係数差算出処理（図３のＳ４１の一部）と、演算摩耗量補正処理（図３のＳ４５）と、を実行する。摩耗係数差算出処理は、時刻Ｔａよりも後の時刻Ｔｂに摩耗係数算出処理（図３のＳ３１）で算出された摩耗係数Ｋｂと、時刻Ｔａに摩耗係数算出処理（Ｓ３１）で算出された摩耗係数Ｋａと、の差を算出する処理である。
［構成３］摩耗係数差算出処理（図３のＳ３１）で算出された差が、予め設定された摩耗係数閾値を超えた場合（図３のＳ４１でＹＥＳの場合）、演算摩耗量カウント処理（図４のＳ６３）でカウントした演算摩耗量Ｗ_演算を補正する処理である。

摩耗係数差算出処理で算出された差が、摩耗係数閾値を超えた場合（図３のＳ４１でＹＥＳの場合）、演算摩耗量Ｗ_演算と、実際の摩耗量と、の差異が大きく、油圧ポンプ１１が異常であるか否かの判定を適切に行えない場合がある。そこで、油圧ポンプ異常診断装置１は、特に上記［構成３］を備える。よって、補正後の演算摩耗量Ｗ_演算（補正摩耗量Ｗ_補正）を用いて、油圧ポンプ１１が異常であるか否かを適切に判定できる。いわば、過去に遡って、油圧ポンプ１１の異常の判定ができる。

（第４の発明の効果）
［構成４］演算摩耗量補正処理（図３のＳ４５）では、時刻Ｔａに摩耗係数算出処理（図３のＳ３１）で算出された摩耗係数Ｋａと、時刻Ｔｂに摩耗係数算出処理（図３のＳ３１）で算出された摩耗係数Ｋｂと、を用いて、演算摩耗量Ｗ_演算が補正される。

上記［構成４］により、摩耗係数Ｋａおよび摩耗係数Ｋｂを用いることなく演算摩耗量Ｗ_演算を補正する場合に比べ、より適切に演算摩耗量Ｗ_演算を補正できる。

（第５の発明の効果）
［構成５］油圧ポンプ異常診断装置１は、金属センサ７７を通る作動油の温度ｔを検出する温度センサ７５を備える。

上記［構成５］により、温度センサ７５に検出された温度ｔを、例えば、摩耗係数Ｋの算出、および、ドレン管２３を流れる作動油の流量の算出、の少なくともいずれかなどに用いることができる。

（第６の発明の効果）
［構成６］摩耗係数算出処理（図３のＳ３１）では、温度センサ７５に検出された温度ｔが、摩耗係数Ｋの算出に用いられる。

上記［構成６］により、金属センサ７７を通る作動油の温度ｔに基づかずに算出した摩耗係数Ｋから摩耗量を算出する場合に比べ、演算摩耗量Ｗ_演算（図４のＳ６３参照）を適切に算出できる。例えば摩耗量の推定の精度を向上させることができる。

（第７の発明の効果）
［構成７］金属センサ７７の上流と下流との差圧を検出する差圧センサ７９を備える。金属センサ通過流量取得手段Ｍ２は、温度センサ７５に検出された温度ｔと、金属センサ７７の開口面積と、差圧センサ７９された差圧と、に基づいてドレン管２３を流れる作動油の流量を算出する。

上記［構成７］により、金属センサ７７を通る作動油の流量を取得するために、流量センサを用いる必要がない。例えば、金属が多量に流量センサを通った場合、流量センサが故障（例えば破損）するおそれがあるところ、流量センサを用いない場合はこの問題が生じない。

（変形例）
上記実施形態の構成は様々に変形されてもよい。図１に示す構成要素の数が変更されてもよく、構成要素の一部が設けられなくてもよい。回路の接続は変更されてもよい。金属センサ７７は、図１に示す例では、作動油タンク３０に取り付けられるが、作動油タンク３０に取り付けられなくてもよい（差圧センサ７９も同様）。

吐出量取得手段Ｍ１は、油圧ポンプ１１が吐出した作動油の流量を検出する流量センサでもよい。金属センサ通過流量取得手段Ｍ２は、金属センサ７７を通る（ドレン管２３を流れる）作動油の流量を検出する流量センサでもよい。

第１時刻と第３時刻は同じ時刻でもよく、第２時刻と第４時刻とは同じ時刻でもよい。さらに詳しくは、上記実施形態では、図５に示す時刻Ｔ１を第１時刻、時刻Ｔ２を第２時刻、時刻Ｔａを第３時刻、時刻Ｔｂを第４時刻というように、第１時刻〜第４時刻を４つの相違する時刻として説明した。一方、時刻Ｔａを第１時刻（摩耗係数Ｋａが算出される時刻）とすれば、時刻Ｔｂは、第２時刻（摩耗係数Ｋａが摩耗係数Ｋｂに更新される時刻）である。

１ 油圧ポンプ異常診断装置
１１ 油圧ポンプ
２３ ドレン管
７３ 吐出圧力センサ
７５ 温度センサ
７７ 金属センサ
７９ 差圧センサ
Ｍ１ 吐出量取得手段
Ｍ２ 金属センサ通過流量取得手段
Ｍ３ 演算手段
Ｓ２１ 金属センサ通過流量判定処理
Ｓ３１ 摩耗係数算出処理、摩耗係数更新処理
Ｓ４１ 摩耗係数差算出処理および差の判定
Ｓ４５ 演算摩耗量補正処理
Ｓ５０ 検出摩耗量カウント処理
Ｓ６３ 演算摩耗量カウント処理
Ｓ７０ 合算摩耗量算出処理
Ｓ８０ 異常判定処理
Ｔ１ 時刻（第１時刻）
Ｔ２ 時刻（第２時刻）
Ｔａ 時刻（第３時刻）
Ｔｂ 時刻（第４時刻）

Claims (7)

1. 油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプの吐出圧力を検出する吐出圧力センサと、
   前記油圧ポンプの吐出量を取得する吐出量取得手段と、
   前記油圧ポンプからリークする作動油が流入するドレン管と、
   前記ドレン管に接続され、前記ドレン管を流れる作動油中の金属の量を検出する金属センサと、
   前記金属センサを通る作動油の流量を取得する金属センサ通過流量取得手段と、
   演算手段と、
   を備え、
   前記演算手段は、
   前記金属センサ通過流量取得手段に取得された流量が、予め設定された適正流量範囲内であるか否かを判定する金属センサ通過流量判定処理と、
   前記金属センサ通過流量判定処理で適正流量範囲内であると判定された場合、前記吐出圧力センサに検出された吐出圧力と、前記吐出量取得手段に取得された吐出量と、前記金属センサに検出された金属の量と、を用いて摩耗係数を算出する摩耗係数算出処理と、
   前記金属センサ通過流量判定処理で適正流量範囲内であると判定された場合、前記金属センサに検出された金属の量を検出摩耗量としてカウントする検出摩耗量カウント処理と、
   前記金属センサ通過流量判定処理で適正流量範囲内でないと判定された場合、前記摩耗係数を用いて算出した金属の量を演算摩耗量としてカウントする演算摩耗量カウント処理と、
   前記検出摩耗量および前記演算摩耗量を合算した合算摩耗量を算出する合算摩耗量算出処理と、
   前記合算摩耗量が、予め設定された異常判定閾値を超えたか否かを判定することで、前記油圧ポンプが異常であるか否かを判定する異常判定処理と、
   を実行する、
   油圧ポンプ異常診断装置。
2. 請求項１に記載の油圧ポンプ異常診断装置であって、
   前記演算手段は、第１時刻に前記摩耗係数算出処理で算出した前記摩耗係数を、前記第１時刻よりも後の第２時刻に前記摩耗係数算出処理で算出した前記摩耗係数に更新する摩耗係数更新処理を実行する、
   油圧ポンプ異常診断装置。
3. 請求項１または２に記載の油圧ポンプ異常診断装置であって、
   前記演算手段は、
   第３時刻よりも後の第４時刻に前記摩耗係数算出処理で算出された前記摩耗係数と、前記第３時刻に前記摩耗係数算出処理で算出された前記摩耗係数と、の差を算出する摩耗係数差算出処理と、
   前記摩耗係数差算出処理で算出された差が、予め設定された摩耗係数閾値を超えた場合、前記演算摩耗量カウント処理でカウントした前記演算摩耗量を補正する演算摩耗量補正処理と、
   を実行する、
   油圧ポンプ異常診断装置。
4. 請求項３に記載の油圧ポンプ異常診断装置であって、
   前記演算摩耗量補正処理では、前記第３時刻に前記摩耗係数算出処理で算出された前記摩耗係数と、前記第４時刻に前記摩耗係数算出処理で算出された前記摩耗係数と、を用いて前記演算摩耗量が補正される、
   油圧ポンプ異常診断装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の油圧ポンプ異常診断装置であって、
   前記金属センサを通る作動油の温度を検出する温度センサを備える、
   油圧ポンプ異常診断装置。
6. 請求項５に記載の油圧ポンプ異常診断装置であって、
   前記摩耗係数算出処理では、前記温度センサに検出された温度が、前記摩耗係数の算出に用いられる、
   油圧ポンプ異常診断装置。
7. 請求項５または６に記載の油圧ポンプ異常診断装置であって、
   前記金属センサの上流と下流との差圧を検出する差圧センサを備え、
   前記金属センサ通過流量取得手段は、前記温度センサに検出された温度と、前記金属センサの開口面積と、前記差圧センサに検出された差圧と、に基づいて前記ドレン管を流れる作動油の流量を算出する、
   油圧ポンプ異常診断装置。

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