JP7165636B2 - 作業機械 - Google Patents

Description

本発明は作業機械に係り、特にワイヤ・ハーネスの故障を検知する技術に関する。

油圧ショベル等の建設機械では、故障検知用のセンサの増加を抑えるために、既存の制御用のセンサからの信号を利用して油圧機器の故障や、コントローラの故障（以下、機器等の故障という）を検知している（特許文献１）。

特開平１０－２８０４８８号公報

ところで、油圧ショベル等の建設機械において電気的な不具合が発生した場合、故障検知システムによってセンサ信号に問題がある箇所についてエラーコードが生成され、いくつかの警告信号などがモニタに表示されることが一般的である。しかしながら、作業者は、このようなエラーコードを参照しても、センサに問題があるのか、またはワイヤ・ハーネスに問題があるのかどうかを特定することが難しい場合があった。

一方で、通常の制御には使用しない、ワイヤ・ハーネスの故障の検知のみを目的とした部品、およびシステムを追加することで故障の検知範囲や精度を向上させることも考えられるが、部品点数の増加、検知システムが正常であるかを判断する必要性があるなど、コスト増加およびシステムの複雑化が問題となる。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成にしてワイヤ・ハーネス（集合回路）の故障を的確に検知することができる作業機械を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の作業機械は、複数のセンサと、前記複数のセンサによって検出された検出情報が入力されるコントローラと、前記複数のセンサに供給する電力を蓄電するバッテリと、一方が前記複数のセンサのそれぞれに、他方が前記コントローラ及び前記バッテリに接続する集合回路と、を備えた作業機械において、前記集合回路は、前記複数のセンサからそれぞれ延び、前記コントローラに前記検出情報を通信可能に接続する複数の通信線と、前記バッテリから前記複数のセンサに電力を供給する複数の電力供給線とを有し、前記信号線及び前記電力供給線は、分岐点において前記複数のセンサに複数回枝分かれして延びて接続し、前記コントローラは、前記複数のセンサから入力される情報に基づき、前記集合回路のうち故障がある範囲である故障範囲を判定する回路故障判定部と、前記複数のセンサのうち異常な検出情報を該コントローラに入力するセンサとしての異常センサを判定する異常判定部と、を有し、前記回路故障判定部は、前記異常判定部によって判定された前記異常センサが複数あるとき、該複数の異常センサが接続する前記通信線及び前記電力供給線の接続態様に基づいて、前記故障範囲として前記集合回路における故障発生区間を判定することを特徴とする。

これにより、複数のセンサから入力される情報に基づき、異常判定部によって判定された異常センサが複数あるとき、複数の異常センサが接続する通信線及び電力供給線の接続態様に基づいて、故障範囲を検出するためのセンサを設けることなく、例えば複数の異常センサの組み合わせと通信線及び電力供給線の接続態様から集合回路のうち故障がある範囲である故障範囲を判定することが可能とされる。

その他の態様として、前記回路故障判定部は、前記通信線及び前記電力供給線のうち、前記複数の異常センサのすべてが接続する前記集合回路中の経路の最も下流側である故障範囲下流位置と、前記通信線及び前記電力供給線のうち、前記複数のセンサのうち正常な検出情報を前記コントローラに入力する正常センサのすべてが接続する前記集合回路中の経路の最も下流側である故障範囲上流位置とを判定し、前記故障範囲を前記故障範囲下流位置から前記故障範囲上流位置までの範囲と判定するのが好ましい。

これにより、複数の異常センサのすべてが接続する経路の最も下流側である故障範囲下流位置から、複数のセンサのうち正常な検出情報をコントローラに入力する正常センサのすべてが接続する経路の最も下流側である故障範囲上流位置まで、の範囲を故障範囲とすることで、故障範囲の判定精度を高めることが可能とされる。

その他の態様として、前記コントローラは、前記複数のセンサから入力される情報と前記故障範囲との関係性を示すデータベースを記憶する記憶部を有し、前記回路故障判定部は、前記複数のセンサから入力される情報を前記データベースと照合して前記故障範囲を判定するのが好ましい。

これにより、記憶部に記憶されたデータベースと複数のセンサから入力される情報とを照合して故障範囲を判定することで、回路故障判定部による判定精度を高めることが可能とされる。

その他の態様として、前記コントローラは、前記回路故障判定部が判定する前記故障範囲のうち、故障している可能性が高い箇所を推定する故障箇所推定部を有するのが好ましい。
これにより、回路故障判定部が判定する故障範囲のうち、故障している可能性が高い箇所を推定することで、例えば推定した故障箇所をテスタに表示して修理する箇所を的確に案内することが可能とされる。

本発明の作業機械によれば、複数のセンサから入力される情報に基づき、集合回路のうち故障がある範囲である故障範囲を判定するようにしたので、故障範囲を検出するためのセンサを設けることなく、故障範囲を判定することができる。
これにより、簡単な構成にしてワイヤ・ハーネスの故障を的確に検知することができる。

本実施形態に係る油圧ショベルの側面図である。 油圧ショベルの上視図である。 総合配線の回路図の一部である。 図１中のＡ部の拡大図である。 本発明に係る油圧ショベルの制御に係るコントローラの接続構成が示されたブロック図である。 コントローラが実行する、本発明に係るエラー判定制御の制御手順を示すルーチンのフローチャートである。 故障データベースの一例を示す表である。

以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図１を参照すると、本実施形態に係る油圧ショベル１の側面図が示されている。油圧ショベル（作業機械）１は、鉱山などの現場で稼働する大型の油圧ショベルであり、例えば最大で前後長２５ｍ、左右長７ｍ、地上高１５の大きさの機械である。この油圧ショベル１は、下部走行体２と上部旋回体３と旋回装置４とを備えている。

下部走行体２は油圧ショベル１の走行手段であり、ここではクローラ式の下部走行体２を例示している。上部旋回体３は、上部旋回体３の下側の骨格を形成する旋回フレーム３ａ及び旋回装置４を介して下部走行体２に連結されている。旋回装置４は、下部走行体２に対して上部旋回体３を相対的に旋回することが可能である。これにより、油圧ショベル１は、旋回式作業機を構成している。

上部旋回体３は、旋回フレーム３ａ上に運転室５、フロントアタッチメント６及び建屋７等が搭載されている。運転室５には、油圧ショベル１を操作する各種の操作手段が設けられている。したがって、オペレータは、運転室５に搭乗することで、旋回装置４を操作する旋回操作やフロントアタッチメント６を操作する作業操作等の油圧ショベル１の各種操作を行うことが可能である。建屋７は、エンジン８や油圧ポンプ９等の機械を収容するものであり、運転室５の後方に配置している。

フロントアタッチメント６は、上部旋回体３の前部に運転室５とほぼ並ぶようにして設けられており、ブーム１０、アーム１１及びバケット１２を備えている。ブーム１０は、基端部が旋回フレーム３ａに図示しない連結ピンにより軸支されている。これにより、ブーム１０は、旋回フレーム３ａに対して相対的に揺動可能である。このブーム１０の先端には、アーム１１が上下方向に回動可能に連結され、アーム１１の先端には、バケット１２が上下方向に回動可能に連結されている。

ここで、ブーム１０は、ブームシリンダ１０ａを調整して伸縮することにより調整して回動することが可能である。同様に、アーム１１は、アームシリンダ１１ａにより、バケット１２は、バケットシリンダ１２ａを調整して伸縮することにより調整して回動することが可能である。したがって、フロントアタッチメント６は、ブームシリンダ１０ａ、アームシリンダ１１ａ及びバケットシリンダ１２ａを適宜調整して伸縮することにより、ブーム１０、アーム１１及びバケット１２を適宜調整して回動し、掘削作業等の作業を行うことが可能である。

図２を参照すると、油圧ショベル１の上視図が示されている。油圧ショベル１には、第１センサ２１、第２センサ２２、第３センサ２３、第４センサ２４及び第５センサ２５を含む複数のセンサ（以下、総じて「各センサ２０」ともいう。）、コントローラ（ＣＵ）２７及びバッテリ（Ｂａｔｔ）２８が配設されている。第１センサ２１は、ブーム１０の左側面に設けられ、ブーム１０の姿勢を検出するセンサである。第２センサ２２は、油圧ショベル１の外部の雰囲気温度を検出する温度センサである。

第３センサ２３は、エンジン（ＥＮＧ）８の図示しないアウトプットシャフトの回転数を検出するセンサである。第４センサ２４は、エンジン８内を循環する冷却水の温度を検出するセンサである。第５センサ２５は、油圧ポンプ９から突出される作動油の圧力を検出するセンサである。なお、一例として各センサ２０についてそれぞれ説明したが、油圧ショベル１に配設されるセンサの数や種類はこれらに限られなくてもよい。

コントローラ２７は、エンジン８の運転制御をはじめとして総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）等を含んで構成されている。なお、コントローラ２７の構成については、後程説明する。バッテリ２８は、エンジン８が駆動する際に図示しないオルタネータによって発電する電力を蓄電する電池である。このバッテリ２８は、各センサ２０やコントローラ２７、その他油圧ショベル１の電気機器に電力を供給することが可能である。

図３を参照すると、総合配線（集合回路）２９の回路図の一部が示されている。各センサ２０、コントローラ２７及びバッテリ２８は、総合配線２９によってそれぞれ電気的に接続している。ここで、総合配線２９は、主配線３０、第１配線３１、第２配線３２、第３配線３３、第４配線３４、第５配線３５及び第６配線３６を備えている。主配線３０は、一方（下流側）が第６コネクタ４６及び第７コネクタ４７を介して第８コネクタ４８に接続し、他方（上流側）がコントローラ２７及びバッテリ２８に接続している。なお、本実施形態では、第８コネクタ４８より下流側の配線について説明を省略するが、作動油の温度を検出する温度センサ等の各種センサや油圧ポンプ９の稼働量を制御するコントローラ等の各種電気機器を接続するようにしてもよい。

第１配線３１、第２配線３２、第４配線３４及び第５配線３５は、分岐点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４、Ｐ５でそれぞれ主配線３０から分岐して延び、第１コネクタ４１、第２コネクタ４２、第４コネクタ４４及び第５コネクタ４５を介して第１センサ２１、第２センサ２２、第４センサ２４及び第５センサ２５に電気的に接続している。また、第３配線３３及び第６配線３６は、上流側が分岐点Ｐ３、Ｐ６でそれぞれ第１配線３１及び第４配線３４から分岐して延びる電気線である。この第３配線３３は、下流側が第３コネクタ４３を介して第３センサ２３に電気的に接続している。なお、第６配線３６の下流側については、ここでの説明は省略するが、アーム１１の姿勢を検出するセンサ等の電気機器に接続するようにしてもよい。

図４を参照すると、図１中のＡ部の拡大図が示されている。第１センサ２１は、バッテリ２８から主配線３０及び第１配線３１を介して電力が供給されることで稼働してブーム１０の姿勢を検出する。また、第１センサ２１は、検出した情報を電気信号に変換し、第１配線３１を介してコントローラ２７に出力する。

ここで、第１配線３１には、第１コネクタ４１が取り付けられている。第１コネクタ４１は、第１配線３１の上流側と下流側とを電気的に接続するコネクタである。これにより、第１配線３１を加工することなく、第１コネクタ４１を上流側と下流側とに分離させることで、第１センサ２１を簡単に着脱することができる。また、第１配線３１は、後述する第１電力供給線５１、第１信号線７１及び第６信号線７６を束ね、ラバー等の保護部材によって覆われている。

図３に戻り、総合配線２９は、信号線や電力線を束ねた電線である。この図３においては、電力の供給を目的とした電線（電力供給線）を実線で示し、信号伝達を目的とした電線（信号線）を一点鎖線で示している。図３によると、電力供給線は、第１電力供給線（電力供給線）５１及び第２電力供給線（電力供給線）５２を備えており、それぞれバッテリ２８から下流側に向かって延びている。

第１電力供給線５１は、第１分岐点Ｐ１にて第１ジョイント６１を介して分岐して第１配線３１及び第４配線３４に延びている。この第１電力供給線５１は、第１分岐点Ｐ１にて第１ジョイント６１を介して分岐し、第１配線３１及び第４配線３４に延びている。さらに、第１電力供給線５１は、第３分岐点Ｐ３及び第６分岐点Ｐ６にて第３ジョイント６３及び第６ジョイント６６を介して分岐し、第１配線３１及び第６配線３６並びに第３配線３３及び第４配線３４に延びている。第２電力供給線５２は、第２分岐点Ｐ２及び第５分岐点Ｐ５にて第２ジョイント６２及び第５ジョイント６５を介して分岐し、第２センサ２２及び第５センサ２５に接続している。

信号線は、第１信号線７１、第２信号線７２、第３信号線７３、第４信号線７４、第５信号線７５及び第６信号線７６を含む複数の信号線（以下、総じて「各信号線（通信線）７０」ともいう。）を備えており、それぞれコントローラ２７から下流側に向かって延びて第１センサ２１、第２センサ２２、第３センサ２３、第４センサ２４及び第５センサ２５に接続している。

したがって、電力供給線は、２本の線に複数のジョイントを配設して分岐することでバッテリ２８から各センサに電力を供給し、一方で、信号線は、各センサ２０に対応する本数の信号線を各センサ２０からそれぞれ延ばし、コントローラ２７に検出情報を出力している。

図５を参照すると、本発明に係る油圧ショベル１の制御に係るコントローラ２７の接続構成がブロック図で示されている。コントローラ２７の入力側には、第１センサ２１、第２センサ２２、第３センサ２３、第４センサ２４及び第５センサ２５が電気的に接続されており、各センサ２０の検出情報がそれぞれ電気信号として入力されている。また、コントローラ２７の出力側には、例えばテスタ１００が電気的に接続されており、コントローラ２７の後述するエラー判定制御によって判定された判定結果がテスタ１００のモニタに表示される。なお、ここではテスタ１００に判定結果を表示するようにしているが、無線通信にて管理者が所持する携帯端末に表示するようにしてもよく、運転室５内の図示しない操作パネルに表示するようにしてもよい。

コントローラ２７は、第１エラーコード生成部８１、第２エラーコード生成部８２、第３エラーコード生成部８３、第４エラーコード生成部８４、第５エラーコード生成部８５を含む複数のエラーコード生成部（以下、総じて、「各エラーコード生成部（異常判定部）８０」ともいう）、記憶部８７、統合判定部（回路故障判定部）８８及び故障箇所推定部８９を有している。

第１エラーコード生成部８１は、第１センサ２１から入力される検出情報が正常な情報か否かを判別し、異常を検知した場合（センサが異常センサである場合）は該当するエラーコードを生成する生成部である。ここで、第１センサ２１から入力される検出情報が正常な情報である場合とは、第１センサ２１から入力される検出情報の値が一定の範囲に収まる場合のことである。換言すると、第１センサ２１から入力される検出情報の値が当該一定の範囲を超えた検出された場合には、第１センサ２１やその信号を伝達する電力供給線や信号線に何らかの故障が生じていることを示している。なお、第２エラーコード生成部８２、第３エラーコード生成部８３、第４エラーコード生成部８４及び第５エラーコード生成部８５についても同様であるため、ここでの説明は省略する。

記憶部８７は、後述する故障データベースが予め記憶されたメモリである。統合判定部８８は、各エラーコード生成部８０によって生成されたエラーコード及び記憶部８７に記憶された情報、換言すると、各センサ２０から入力される情報に基づいて、総合配線２９における故障の有無や後述する故障発生区間（故障範囲）を判定する判定部である。故障箇所推定部８９は、統合判定部８８の判定結果から、さらに故障箇所である可能性が高い箇所を推定する推定部である。

図６を参照すると、コントローラ２７が実行する、本発明に係るエラー判定制御の制御手順を示すルーチンがフローチャートで示されており、以下、同フローチャートに沿い説明する。本ルーチンは、図示しないイグニッションキー（ＩＮＧ）がＯＮ操作されるとスタートする（ステップＳ１０）。

ステップＳ２０では、各エラーコード生成部８０にて、各センサ２０それぞれから異常を検知したか否かを判別する。ステップＳ２０の判別結果が偽（Ｎｏ）で、各エラーコード生成部８０すべてが異常を検知しなかった場合は、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ２０の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、各エラーコード生成部８０のうち少なくともひとつが異常を検知した場合は、ステップＳ３０に移行する。ステップＳ３０では、各エラーコード生成部８０のうち、異常を検知したエラーコード生成部がエラーコードを生成してステップＳ４０に移行する。

これにより、ステップＳ１０～Ｓ３０では、イグニッションキー（ＩＮＧ）がＯＮ操作されることで、総合配線２９の第１電力供給線５１及び第２電力供給線５２を介してバッテリ２８から各センサ２０に電力が供給され（ステップＳ１０）、各センサ２０が稼働することにより検出した検出情報から各エラーコード生成部８０のうち少なくともひとつが異常を検知する（異常センサを検知する）と（ステップＳ２０でＹｅｓ）、該当するエラーコード生成部がエラーコードを生成することができる（ステップＳ３０）。

ステップＳ４０では、ステップＳ３０で生成されたエラーコードが複数存在するか否かを判別する。ステップＳ４０の判別結果が偽（Ｎｏ）で、生成されたエラーコードがひとつである場合は、後述するステップＳ７０に移行する。一方、ステップＳ４０の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、生成されたエラーコードが複数存在する場合は、ステップＳ５０に移行する。ステップＳ５０では、記憶部８７に記憶されている故障データベース（データベース）９０とステップＳ３０で生成されたエラーコードとを照合する。

図７を参照すると、故障データベース９０の一例が表で示されている。まず、故障データベース９０の構成について説明すると、最も左に位置する第１列９１には、パターン名が列挙されている。本実施形態では、一例として５つのパターンが示されている。

次に、左から２番目に位置する第２列９２には、各パターンにおける実際の故障箇所が列挙されている。次に、左から３番目に位置する第３列９３には、各エラーコード生成部８０によって各パターンにおける各センサ２０のエラーコードが生成された場合（異常センサ）は丸印が記載され、エラーコードが生成されていない場合は空欄にて列挙されている。

次に、左から４番目に位置する第４列９４には、統合判定部８８が判定する故障発生区間が列挙されている。そして、左から５番目、すなわち最も右に位置する第５列９５には、故障箇所推定部８９が推定する、故障が発生している可能性が高い箇所（故障箇所）が列挙されている。

したがって、ステップＳ５０では、故障データベース９０とエラーコードとを照合することで、統合判定部８８が判定する故障発生区間や故障箇所推定部８９が推定する故障箇所を割り出すことができる。このように、故障発生区間や故障箇所を割り出したあと、ステップＳ６０に移行する。なお、エラーコードと故障発生区間及び故障箇所との対応関係については後述する。

図６に戻り、ステップＳ６０では、ステップＳ５０で照合結果として、合致するパターンが存在するか否かを判別する。ステップＳ６０の判別結果が偽（Ｎｏ）で、合致するパターンが存在しない場合は、ステップＳ７０に移行する。ステップＳ７０では、各センサ２０のうち該当するセンサが故障箇所であると判定してステップＳ９０に移行する。ここで、上記したように、ステップＳ４０の判別結果が偽（Ｎｏ）で、生成されたエラーコードがひとつである場合もまた、該当するセンサが故障箇所であると判定してステップＳ９０に移行する。

一方、ステップＳ６０の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、合致するパターンが存在する場合は、ステップＳ８０に移行する。ステップＳ８０では、故障データベース９０における合致するパターンに基づき、故障範囲は、故障データベース９０中第４列９４の合致する故障発生区間であると判定してステップＳ８５に移行する。ステップＳ８５では、故障データベース９０における合致するパターンに基づき、故障箇所は、第５列９５の推定される故障箇所であると推定してステップＳ９０に移行する。

そして、ステップＳ９０では、ステップＳ７０またはステップＳ８０、Ｓ８５で判定及び推定した故障範囲や故障箇所を例えばテスタ１００に通知して本ルーチンを終了し、その後本ルーチンを繰り返し実行する。

このように、ステップＳ４０～Ｓ９０では、各エラーコード生成部８０が生成したエラーコードが単数である場合や（ステップＳ４０でＮｏ）、複数であっても（ステップＳ４０でＹｅｓ）故障データベース９０に合致するパターンが存在しない場合は（ステップＳ５０、ステップＳ６０でＮｏ）、該当するセンサが故障していると判定し（ステップＳ７０）、該判定をテスタ１００に表示して作業者に修理すべき箇所を案内することができる。

また、ステップＳ４０～Ｓ９０では、各エラーコード生成部８０が生成したエラーコードが複数であって（ステップＳ４０でＹｅｓ）、故障データベース９０に合致するパターンが存在する場合は（ステップＳ５０、ステップＳ６０でＹｅｓ）、故障発生区間や故障箇所を判定及び推定し（ステップＳ８０、Ｓ８５）、該判定及び推定をテスタ１００に表示して作業者に修理すべき区間や箇所を案内することができる。したがって、本ルーチンを用いることで、統合判定部８８は、故障範囲を検出するためのセンサを設けることなく、各信号線７０並びに第１電力供給線５１の接続態様に基づいて故障範囲を判定することができる。

ところで、上記ステップＳ５０にて用いた故障データベース９０については、エラーコードと故障発生区間及び故障箇所との対応関係について、所定の対応関係（関係性）がある。以下、図３、７に沿ってエラーコードと故障発生区間及び故障箇所との対応関係について、故障箇所がコネクタである場合と故障箇所がジョイントである場合とに分けて説明する。

＜故障箇所がコネクタである場合＞
パターン１及びパターン２は、故障箇所がコネクタである場合である。まず、パターン１について説明する。図７によると、パターン１は、各センサ２０のうち、第３センサ２３、第４センサ２４及び第５センサ２５のエラーコードが同時に発生し、かつ第１センサ２１及び第２センサ２２のエラーコードが発生していない状態である（第３列９３）。

このように、第３センサ２３、第４センサ２４及び第５センサ２５のエラーコードが同時に発生している場合、複数箇所のセンサに故障が同時に生じている可能性は低い。また、図３によると、第３センサ２３、第４センサ２４及び第５センサ２５は、第４分岐点Ｐ４から分岐している。ここで、第４分岐点Ｐ４は、第３センサ２３、第４センサ２４及び第５センサ２５（異常センサ）のすべてが接続する総合配線２９中の経路の最も下流側である。したがって、総合配線２９における、第４分岐点Ｐ４（故障範囲下流位置）から上流での故障発生が予想される。

さらに、エラーコードが発生していない第２センサ２２は、第２分岐点Ｐ２から延びる第２配線３２に接続している。したがって、総合配線２９における、第２分岐点Ｐ２（故障範囲上流位置）から下流での故障発生が予想される。これにより、第４列９４のように、故障発生区間は、総合配線２９における第２分岐点Ｐ２から第４分岐点Ｐ４までの間の区間であると判定することができる。

ところで、図４によると、第１配線３１は、ブーム１０上側を延びているため、外部の砂塵や雨水、紫外線等の外部の影響を受けやすい。特に、第１コネクタ４１や第１分岐点Ｐ１の第１ジョイント６１は、第１配線３１の配線部分と比較して接続部分の隙間や電線同士を接続する部分と比較して故障が発生しやすい。また、第１コネクタ４１や第１ジョイント６１と同様に、第１コネクタ４１以外のコネクタや第１ジョイント６１以外のジョイントについても、配線部分と比較して故障が発生しやすい。

したがって、故障発生区間と判定した第２分岐点Ｐ２から第４分岐点Ｐ４までの区間のうち、第７コネクタ４７は、第１ジョイント６１と同様に故障が発生している箇所として最も可能性が高い。ゆえに、パターン１のときは、故障範囲は第２分岐点Ｐ２から第４分岐点Ｐ４までの間の区間であると判定し（図６のステップＳ８０）、故障箇所は第７コネクタ４７である（図６のステップＳ８５）と推定することができる。

次に、パターン２について説明する。図７によると、パターン２は、各センサ２０すべてのエラーコードが同時に発生している状態である（第３列９３）。このような場合、各センサ２０に故障が同時に生じている可能性は低い。また、図３によると、各センサ２０は、第１分岐点Ｐ１まではすべて主配線３０に接続されている。したがって、総合配線２９における、第１分岐点Ｐ１から上流での故障発生が予想される。ゆえに、第４列９４のように、故障発生区間は、総合配線２９における第１分岐点Ｐ１から上流側の区間であると判定することができる。

また、故障発生区間と判定した第１分岐点Ｐ１から上流側の区間のうち、第６コネクタ４６は、故障が発生している箇所として最も可能性が高い。したがって、パターン２のときは、故障範囲は第１分岐点Ｐ１から上流側の区間であると判定し（図６のステップＳ８０）、故障箇所は第６コネクタ４６である（図６のステップＳ８５）と推定することができる。

＜故障箇所がジョイントである場合＞
パターン３～５は、故障箇所がジョイントである場合である。まず、パターン３について説明する。図７によると、パターン３は、各センサ２０のうち、第３センサ２３及び第４センサ２４のエラーコードが同時に発生し、かつ第１センサ２１、第２センサ２２及び第５センサ２５のエラーコードが発生していない状態である（第３列９３）。

ここで図３によると、第３センサ２３及び第４センサ２４は、第３分岐点Ｐ３から分岐する第３配線３３及び第４配線３４に接続している。したがって、総合配線２９における、第３分岐点Ｐ３から上流での故障発生が予想される。

一方で、エラーコードが発生していない第５センサ２５は、第４分岐点Ｐ４より下流に位置しているにも関わらず、エラーコードが発生していない。また、第３センサ２３及び第４センサ２４は、第１電力供給線５１を介してバッテリ２８から電力の供給を受けているのに対し、第５センサ２５は、第２電力供給線５２を介してバッテリ２８から電力の供給を受けている。またさらに、第１電力供給線５１を介してバッテリ２８から電力の供給を受けている第１センサ２１は、エラーコードが発生していない。

これにより、第４列９４のように、故障発生区間は、総合配線２９における第１分岐点Ｐ１から第３分岐点Ｐ３までの間の区間における第１電力供給線５１上の故障であると判定することができる。また、故障発生区間と判定した第１分岐点Ｐ１から第３分岐点Ｐ３までの区間であって第１電力供給線５１上に位置する第３ジョイント６３は、故障が発生している箇所として最も可能性が高い。したがって、パターン３のときは、故障範囲は第１分岐点Ｐ１から第３分岐点Ｐ３までの区間であると判定し（図６のステップＳ８０）、故障箇所は第３ジョイント６３である（図６のステップＳ８５）と推定することができる。

次に、パターン４について説明する。図７によると、パターン４は、各センサ２０のうち、第２センサ２２及び第５センサ２５のエラーコードが同時に発生し、かつ第１センサ２１、第３センサ２３及び第４センサ２４のエラーコードが発生していない状態である（第３列９３）。

ここで図３によると、第２センサ２２及び第５センサ２５は、第２分岐点Ｐ２から分岐する第２配線３２並びに主配線３０及び第５配線３５に接続している。したがって、総合配線２９における、第２分岐点Ｐ２から上流での故障発生が予想される。

一方で、エラーコードが発生していない第３センサ２３及び第４センサ２４は、第２分岐点Ｐ２より下流に位置しているにも関わらず、エラーコードが発生していない。また、第２センサ２２及び第５センサ２５は、第２電力供給線５２を介してバッテリ２８から電力の供給を受けているのに対し、第３センサ２３及び第４センサ２４は、第１電力供給線５１を介してバッテリ２８から電力の供給を受けている。

これらから、第４列９４のように、故障発生区間は、総合配線２９における第１分岐点Ｐ１から第２分岐点Ｐ２までの間の区間における第２電力供給線５２上の故障であると判定することができる。また、故障発生区間と判定した第１分岐点Ｐ１から第２分岐点Ｐ２までの区間であって第２電力供給線５２上に位置する第２ジョイント６２は、故障が発生している箇所として最も可能性が高い。したがって、パターン４のときは、故障範囲は第１分岐点Ｐ１から第２分岐点Ｐ２までの区間であると判定し（図６のステップＳ８０）、故障箇所は第２ジョイント６２である（図６のステップＳ８５）と推定することができる。

次に、パターン５について説明する。図７によると、パターン５は、各センサ２０のうち、第１センサ２１、第３センサ２３及び第４センサ２４のエラーコードが同時に発生し、かつ第２センサ２２及び第５センサ２５のエラーコードが発生していない状態である（第３列９３）。

ここで図３によると、第１センサ２１、第３センサ２３及び第４センサ２４は、第１分岐点Ｐ１から分岐する第１配線３１並びに主配線３０、第３配線３３及び第４配線３４に接続している。したがって、総合配線２９における、第１分岐点Ｐ１から上流での故障発生が予想される。

一方で、エラーコードが発生していない第２センサ２２及び第５センサ２５は、第１分岐点Ｐ１より下流に位置しているにも関わらず、エラーコードが発生していない。また、第１センサ２１、第３センサ２３及び第４センサ２４は、第１電力供給線５１を介してバッテリ２８から電力の供給を受けているのに対し、第２センサ２２及び第５センサ２５は、第２電力供給線５２を介してバッテリ２８から電力の供給を受けている。

これらから、第４列９４のように、故障発生区間は、総合配線２９における第１分岐点Ｐ１から上流の区間における第１電力供給線５１上の故障であると判定することができる。また、故障発生区間と判定した第１分岐点Ｐ１から上流の区間であって第１分岐点Ｐ１上に位置する第１ジョイント６１は、故障が発生している箇所として最も可能性が高い。したがって、パターン５のときは、故障範囲は第１分岐点Ｐ１から上流の区間であると判定し（図６のステップＳ８０）、故障箇所は第１ジョイント６１である（図６のステップＳ８５）と推定することができる。

このように、統合判定部８８及び故障箇所推定部８９は、各パターンごとに故障発生区間や推定される故障箇所を含む故障データベース９０と照合して故障発生区間や推定される故障箇所を判定及び推定することで、的確に判定及び推定することができる。

以上説明したように、本発明に係る油圧ショベル１では、各センサ２０と、各センサ２０によって検出された検出情報が入力されるコントローラ２７と、各センサ２０に供給する電力を蓄電するバッテリ２８と、一方が各センサ２０のそれぞれに、他方がコントローラ２７及びバッテリ２８に接続する総合配線２９と、を備え、コントローラ２７は、各センサ２０から入力される情報に基づき、総合配線２９のうち故障がある範囲である故障範囲を判定する統合判定部８８を有する。

従って、各センサ２０から入力される情報に基づき、総合配線２９のうち故障がある範囲である故障範囲を判定するようにしたので、故障範囲を検出するためのセンサを設けることなく、故障範囲を判定することができる。

特に、総合配線２９は、各センサ２０からそれぞれ延び、コントローラ２７に検出情報を通信可能に接続する各信号線７０と、バッテリ２８から各センサ２０に電力を供給する第１電力供給線５１及び第２電力供給線５２と、を有し、第１電力供給線５１及び第２電力供給線５２は、各分岐点Ｐ１～６にて複数回枝分かれして各センサ２０に延びて接続し、コントローラ２７は、各センサ２０のうち異常な検出情報を該コントローラ２７に入力するセンサ（異常センサ）を判定する各エラーコード生成部８０を有し、統合判定部８８は、各エラーコード生成部８０によって異常を検知したセンサであると判定された異常センサが複数あるとき、該複数の異常センサが接続する各信号線７０並びに第１電力供給線５１の接続態様に基づいて故障範囲を判定する。

従って、各エラーコード生成部８０によって判定された異常センサが複数あるとき、複数の異常センサが接続する各信号線７０並びに第１電力供給線５１及び第２電力供給線５２の接続態様に基づいて故障範囲を判定するようにしたので、例えば複数の異常センサの組み合わせと各信号線７０並びに第１電力供給線５１及び第２電力供給線５２の接続態様から故障範囲を判定することができる。

そして、統合判定部８８は、各信号線７０並びに第１電力供給線５１及び第２電力供給線５２のうち、複数の異常センサのすべてが接続する総合配線２９中の経路の最も下流側である故障範囲下流位置と、各信号線７０並びに第１電力供給線５１及び第２電力供給線５２のうち、各センサ２０のうち正常な検出情報をコントローラ２７に入力する正常センサのすべてが接続する総合配線２９中の経路の最も下流側である故障範囲上流位置とを判定し、故障範囲を故障範囲下流位置から故障範囲上流位置までの範囲と判定するようにしたので、故障範囲の判定精度を高めることができる。

そして、コントローラ２７は、各センサ２０から入力される情報と故障範囲との関係性を示す故障データベース９０を記憶する記憶部８７を有し、統合判定部８８は、各センサ２０から入力される情報を故障データベース９０と照合して故障範囲を判定するようにしたので、統合判定部８８による判定精度を高めることができる。

そして、コントローラ２７は、統合判定部８８が判定する故障範囲のうち、故障している可能性が高い箇所を推定する故障箇所推定部８９を有するので、例えば推定した故障箇所をテスタ１００に表示して修理する箇所を的確に案内することができる。

以上で本発明に係る作業機械の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、本実施形態では、各センサ２０や総合配線２９、コネクタ、ジョイント等の「故障」を検知、判定及び推定するようにしたが、ここで、「故障」の意は、断線等の破損以外にも、コネクタの接続忘れ等の人的ミスも含めた正常ではない状態を示すものとしてもよい。

また、本実施形態では、コントローラ２７が実行する、本発明に係るエラー判定制御の制御手順を図６のフローチャートを用いて説明したが、各ステップの順序は、これに限らず、本発明を実施できる程度に適宜入れ替えるようにしてもよい。

また、本実施形態では、作業機械として油圧ショベル１を用いて説明したが、ホイルローダや転圧機械、クレーン等、油圧ショベル以外の作業機械に用いるようにしてもよい。

１ 油圧ショベル（作業機械）
２０ 各センサ（複数のセンサ）
２７ コントローラ
２８ バッテリ
２９ 総合配線（集合回路）
５１ 第１電力供給線（電力供給線）
５２ 第２電力供給線（電力供給線）
７０ 各信号線（通信線）
８０ 各エラーコード生成部（異常判定部）
８７ 記憶部
８８ 統合判定部（回路故障判定部）
８９ 故障箇所推定部
９０ 故障データベース（データベース）

Claims (4)

1. 複数のセンサと、
   前記複数のセンサによって検出された検出情報が入力されるコントローラと、
   前記複数のセンサに供給する電力を蓄電するバッテリと、
   一方が前記複数のセンサのそれぞれに、他方が前記コントローラ及び前記バッテリに接続する集合回路と、を備えた作業機械において、
   前記集合回路は、前記複数のセンサからそれぞれ延び、前記コントローラに前記検出情報を通信可能に接続する複数の通信線と、前記バッテリから前記複数のセンサに電力を供給する複数の電力供給線とを有し、
   前記信号線及び前記電力供給線は、分岐点において前記複数のセンサに複数回枝分かれして延びて接続し、
   前記コントローラは、前記複数のセンサから入力される情報に基づき、前記集合回路のうち故障がある範囲である故障範囲を判定する回路故障判定部と、前記複数のセンサのうち異常な検出情報を該コントローラに入力するセンサとしての異常センサを判定する異常判定部と、を有し、
   前記回路故障判定部は、前記異常判定部によって判定された前記異常センサが複数あるとき、該複数の異常センサが接続する前記通信線及び前記電力供給線の接続態様に基づいて、前記故障範囲として前記集合回路における故障発生区間を判定することを特徴とする作業機械。
2. 前記回路故障判定部は、
   前記通信線及び前記電力供給線のうち、前記複数の異常センサのすべてが接続する前記集合回路中の経路の最も下流側である故障範囲下流位置と、
   前記通信線及び前記電力供給線のうち、前記複数のセンサのうち正常な検出情報を前記コントローラに入力する正常センサのすべてが接続する前記集合回路中の経路の最も下流側である故障範囲上流位置とを判定し、前記故障範囲を前記故障範囲下流位置から前記故障範囲上流位置までの範囲と判定する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の作業機械。
3. 前記コントローラは、前記複数のセンサから入力される情報と前記故障範囲との関係性を示すデータベースを記憶する記憶部を有し、
   前記回路故障判定部は、前記複数のセンサから入力される情報を前記データベースと照合して前記故障範囲を判定する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の作業機械。
4. 前記コントローラは、前記回路故障判定部が判定する前記故障範囲のうち、故障している可能性が高い箇所を推定する故障箇所推定部を有する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の作業機械。

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