(57)【要約】  作業機械の管理装置は、作業機要素の交換を識別する作業機要素識別情報を取得する作業機要素識別情報取得部（３１）と、作業機要素の作動油の設定流量を取得する設定流量取得部（３２）と、作業機要素の作動油の設定圧力を取得する設定圧力取得部（３３）と、取得された設定流量および設定圧力と、前記作業機要素の稼働情報を取得する作業機要素稼働情報取得部（３５）と、作業機要素識別情報取得部（３１）、設定流量取得部（３２）、設定圧力取得部（３３）、および作業機要素稼働情報取得部（３５）により取得された各種情報に基づいて、作業機要素の実稼働時間を含む実稼働情報を演算する作業機要素実稼働情報演算部（３９）と、を備えている。
2017183404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行体を含む作業機械本体と、前記作業機械本体に動作可能に接続される複数の作業機要素で構成され、前記作業機要素の少なくとも１つを交換可能とする作業機とを備える作業機械の管理を行う作業機械の管理装置であって、
前記作業機要素の交換を識別する作業機要素識別情報を取得する作業機要素識別情報取得部と、
前記作業機要素の作動油の設定流量を取得する設定流量取得部と、
前記作業機要素の作動油の設定圧力を取得する設定圧力取得部と、
取得された前記設定流量および前記設定圧力と、前記作業機要素の稼働情報を取得する作業機要素稼働情報取得部と、
前記作業機要素識別情報取得部、前記設定流量取得部、前記設定圧力取得部、および前記作業機要素稼働情報取得部により取得された各種情報に基づいて、前記作業機要素の実稼働時間を含む実稼働情報を演算する作業機要素実稼働情報演算部と、
を備えていることを特徴とする作業機械の管理装置。
【請求項２】
走行体を含む作業機械本体と、前記作業機械本体に動作可能に接続される複数の作業機要素で構成され、前記作業機要素の少なくとも１つを交換可能とする作業機とを備える作業機械の管理を行う作業機械の管理装置であって、
前記作業機要素の交換を識別する作業機要素識別情報を取得する作業機要素識別情報取得部と、
前記作業機要素の使用開始から使用終了までの作動油の最大流量を取得する最大流量取得部と、
前記作業機要素の使用開始から使用終了までの作動油の最大圧力を取得する最大圧力取得部と、
取得された前記最大流量および前記最大圧力と、前記作業機要素の稼働情報を取得する作業機要素稼働情報取得部と、
前記作業機要素識別情報取得部、前記最大流量取得部、前記最大圧力取得部、および前記作業機要素稼働情報取得部により取得された各種情報に基づいて、前記作業機要素の実稼働時間を含む実稼働情報を演算する作業機要素実稼働情報演算部と、
を備えていることを特徴とする作業機械の管理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の作業機械の管理装置において、
前記作業機要素実稼働情報演算部により演算された前記作業機要素の実稼働情報を出力する情報出力部を備えていることを特徴とする作業機械の管理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の作業機械の管理装置において、
前記作業機要素実稼働情報演算部は、前記作業機要素の実稼働燃費の積算値を、前記作業機要素の実稼働情報として演算することを特徴とする作業機械の管理装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の作業機械の管理装置において、
前記作業機は、アタッチメントと、アタッチメント以外の作業機要素から構成され、
前記アタッチメント以外の作業機要素の稼働情報を取得する作業機稼働情報取得部を備え、
前記情報出力部は、前記アタッチメントの実稼働情報と、前記アタッチメント以外の作業機要素の実稼働情報を出力することを特徴とする作業機械の管理装置。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の作業機械の管理装置において、
前記アタッチメントに設定された作業モードを取得するアタッチメント作業モード取得部を備え、
前記情報出力部は、取得された前記アタッチメント作業モードを出力することを特徴とする作業機械の管理装置。
【請求項７】
請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の作業機械の管理装置において、
前記情報出力部は、前記アタッチメントの実稼働情報および前記アタッチメント以外の前記作業機要素の実稼働情報を外部サーバに出力することを特徴とする作業機械の管理装置。
【請求項８】
請求項３から請求項７のいずれか一項に記載の作業機械の管理装置において、
前記設定流量取得部および前記設定圧力取得部、または、前記最大流量取得部および前記最大圧力取得部は、定期的に、前記設定流量および前記設定圧力または前記最大流量および前記最大圧力を取得し、
前記設定流量および前記設定圧力のいずれかまたは前記最大流量および前記最大圧力のいずれかが更新されると、前記情報出力部は、前記作業機要素の実稼働情報を出力することを特徴とする作業機械の管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械の管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の作業機械においては、通常用いられるバケット等の作業機を取り外し、ブレーカ、グラッパー、カッター等のアタッチメントを装着し、コンクリート等の破砕、木材等の運搬、破砕等の作業を行う。
このようなアタッチメントの装着可能な作業機械において、装着されたアタッチメントの種類、アタッチメントが使われる位置等の情報を、衛星通信を利用して、外部に出力する技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。【０００３】
前記特許文献１によれば、作業機械に装着されたアタッチメントの情報等を、メーカのサービスマンが外部から把握し、オペレータの要望に応じたサービスを提供できるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−０３４９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に記載の技術では、どのようなアタッチメントをどのような場所で使用されているかを把握することはできるが、アタッチメントがどのような状況で使用されているかについては把握することができない。
特に、アタッチメントは種類が多く、アタッチメントを駆動する作動油の流量、圧力等によっては、作業機械本体に無理な負荷をかけてしまう可能性がある。【０００６】
本発明の目的は、アタッチメントを装着可能な作業機械において、アタッチメントの駆動による作業機械への負荷および使用頻度を把握することのできる作業機械の管理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の作業機械の管理装置は、
走行体を含む作業機械本体と、前記作業機械本体に動作可能に接続される複数の作業機要素で構成され、前記作業機要素の少なくとも１つを交換可能とする作業機とを備える作業機械の管理を行う作業機械の管理装置であって、
前記作業機要素の交換を識別する作業機要素識別情報を取得する作業機要素識別情報取得部と、
前記作業機要素の作動油の設定流量を取得する設定流量取得部と、
前記作業機要素の作動油の設定圧力を取得する設定圧力取得部と、
取得された前記設定流量および前記設定圧力と、前記作業機要素の稼働情報を取得する作業機要素稼働情報取得部と、
前記作業機要素識別情報取得部、前記設定流量取得部、前記設定圧力取得部、および前記作業機要素稼働情報取得部により取得された各種情報に基づいて、前記作業機要素の実稼働時間を含む実稼働情報を演算する作業機要素実稼働情報演算部と、
を備えていることを特徴とする。【０００８】
この発明によれば、作業機要素識別情報取得部、設定流量取得部、設定圧力取得部、および作業機要素稼働情報取得部を備えることにより、作業機要素がどのように使われているかを把握できるので、作業機要素の使用頻度や、駆動による作業機械への負荷を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧ショベルの構造を示す斜視図。
【図２】前記実施形態における油圧ショベルの油圧システムを示す模式図。
【図３】前記実施形態における作業機械の管理装置を含む管理システムの全体構成を示す模式図。
【図４】前記実施形態におけるマルチモニタ上に表示された画像を示す模式図。
【図５】前記実施形態における作業機械の管理装置を示す機能ブロック図。
【図６】前記実施形態の作用を説明するためのフローチャート。
【図７】本発明の第２実施形態に係る作業機械の管理装置の作用を説明するためのフローチャート。
【図８】本発明の第３実施形態に係る油圧ショベルの油圧システムを示す模式図。
【図９】前記実施形態における作業機械の管理装置を示す機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
［１］全体構成
図１には、本発明の実施形態に係る油圧ショベル１が示されている。油圧ショベル１は、下部走行体２、上部旋回体３、および作業機５を備える。なお、各図においては、油圧ショベル１の運転姿勢にあるオペレータを基準として、車体前後方向を単に前後方向といい、車体幅方向を左右方向といい、車体上下方向を単に上下方向という。
作業機械本体としての下部走行体２は、図視を略したが、トラックフレームと、トラックフレームの車幅方向に設けられる一対の走行装置２Ａとを備える。走行装置２Ａは、トラックフレームに設けられた駆動輪および遊動輪に巻装される履帯２Ｂを備え、油圧モータにより駆動輪を駆動させると、履帯２Ｂの延出方向に前後進する。
【００１１】
作業機械本体としての上部旋回体３は、下部走行体２のトラックフレーム上にスイングサークルを介して旋回可能に設けられる。上部旋回体３の走行方向前部左側には、キャブ４が設けられ、キャブ４に隣接した前部中央には、作業機５が設けられている。上部旋回体３のキャブ４および作業機５の反対側の後部には、カウンタウェイト３Ａが設けられている。カウンタウェイト３Ａは、油圧ショベル１の掘削作業時の重量バランスをとるために設けられている。
キャブ４は、内部にオペレータが乗車して油圧ショベル１を操縦する。図示を略したが、キャブ４内には、オペレータシートが設けられ、オペレータシートの両脇には、左右の操作レバー１２Ｒ、１２Ｌ（図２参照）が設けられ、キャブ４の床面には、走行ペダルが設けられている。
【００１２】
作業機５は、作業機要素であるブーム６、アーム７、アタッチメント若しくはバケットで構成される。本実施形態においては、交換されるアタッチメントの一例としてブレーカ８を用いた実施に基づき説明する。これらの各作業機要素を動作させるブームシリンダ６Ａ、アームシリンダ７Ａ、およびバケットシリンダ８Ａを備える。作業機要素は任意に稼働要素を増やすことができる。
ブーム６は、上部旋回体３に動作可能となるように接続される。ブームシリンダ６Ａは、上部旋回体３およびブーム６に接続され、ブームシリンダ６Ａの伸長、縮退により、ブーム６が上部旋回体３に対し、上げ、下げするように動作可能とする。
アーム７は、基端がブーム６の先端に動作可能となるように接続される。アームシリンダ７Ａは、ブーム６の中央に接続され、アームシリンダ７Ａの伸長、縮退により、アーム７がブーム６に対し、上げ、下げするように動作可能とする。
通常は、アーム７の先端には、図示しないバケットが動作可能となるように接続される。アーム７の基端には、バケットシリンダ８Ａが接続される。バケットシリンダ８Ａの伸長、縮退することにより、バケットは、アーム７に対し、掘削、ダンプするように動作可能とする。アーム７の先端には、バケット以外のアタッチメントが交換可能とされ、本実施形態では、ブレーカ８が装着されている。
【００１３】
ブレーカ８は、通常装着されるバケットに替えて装着されるアタッチメントであり、アーム７およびブレーカ８に接続されるバケットシリンダ８Ａが伸縮することにより、ブレーカ８を上下に動作させることができる。
ブレーカ８は、バケットシリンダ８Ａに接続される一対のブラケット８Ｂと、図１では図示を略したが、一対のブラケット８Ｂの間に設けられるアタッチメントシリンダ８Ｃ（図２参照）と、アタッチメントシリンダ８Ｃの先端から突出するチゼル８Ｄとを備える。ブレーカ８のアタッチメントシリンダ８Ｃには、ブーム６およびアーム７に沿って設けられる配管（図示略）を介して、作動油が供給される。
【００１４】
アタッチメントシリンダ８Ｃに作動油が供給されると、アタッチメントシリンダ８Ｃのピストンが進退し、これに伴い、チゼル８Ｄがブラケット８Ｂに対し突出と後退を周期的に繰り替えして、チゼル８Ｄでコンクリート等を打突することにより、コンクリート等を破砕する。
ブレーカ８は、バケットシリンダ８Ａによりブレーカ８自体が駆動し、アタッチメントバルブ１３（図２参照）を使用することにより、チゼル８Ｄによる打突方向の駆動軸が増加する。なお、本実施形態では、ブレーカ８を使用しているが、ブレーカ８以外にも、アタッチメントとしては、物体を把持するグラッパーや、バケットより駆動軸を１つ増やすチルトバケット、物体を切断するカッター等も使用することとして定義することができる。
【００１５】
［２］油圧システム１０の構成
図２には、油圧ショベル１の油圧システム１０が示されている。油圧システム１０における油圧回路は、油圧シリンダ６Ａ、７Ａ、８Ａ、アタッチメントシリンダ８Ｃ、油圧ポンプ１１、メインバルブ１２、パイロット油圧ポンプ１２Ａ、パイロットライン１２Ｂ、圧力センサ１２Ｃ、アタッチメントバルブ１３、ポンプ流量制御部１４、および電磁式可変リリーフバルブ１５を備える。また、油圧システム１０は、エンジン１１Ａ、操作レバー１２Ｒ、１２Ｌ、アタッチメント操作レバー１３Ａ、ポンプコントローラ１６、エンジンコントローラ１７（図３参照）およびマルチモニタ１８を備える。
【００１６】
エンジン１１Ａは、作業機械を駆動する駆動源で、ディーゼルエンジンなどが用いられる。駆動源は、蓄電体で駆動される電動モータとしてもよい。また駆動源は、電動モータおよびディーゼルエンジンを双方用いるようにしてもよい。エンジン１１Ａに設けられるセンサ１１Ｂは、エンジン１１Ａの回転数を検出し、エンジンコントローラ１７に検出値を出力する。
油圧ポンプ１１は、可変容量型の油圧ポンプであり、たとえば、斜板式油圧ポンプが採用される。油圧ポンプ１１は、作動油の供給源としてメインバルブ１２およびアタッチメントバルブ１３に作動油を供給する。
油圧ポンプ１１は、エンジン１１Ａによって駆動され、ポンプコントローラ１６からの制御指令に基づいて動作する。
【００１７】
メインバルブ１２は、作動油の供給排出を行う方向切換弁であり、作動油の流れを切り換えることにより、作業機５を構成するブームシリンダ６Ａ、アームシリンダ７Ａ、およびバケットシリンダ８Ａを伸縮させる。なお、図２では図示を略したが、メインバルブ１２は、ブームシリンダ６Ａ、アームシリンダ７Ａ、およびバケットシリンダ８Ａのそれぞれに設けられている。
メインバルブ１２は、ポンプ１２Ａを含むパイロットライン１２Ｂの油圧により駆動する。すなわち、キャブ４内に設けられる右操作レバー１２Ｒ、左操作レバー１２Ｌを操作することにより、メインバルブ１２のスプールに駆動指令が出力され、ポジションを変更する。
パイロットライン１２Ｂ中には、圧力センサ１２Ｃが設けられ、圧力センサ１２Ｃは、検出した圧力検出値を、ポンプコントローラ１６に出力する。
【００１８】
右操作レバー１２Ｒを前後方向に操作すると、ブーム６の下降、上昇操作が可能となる。右操作レバー１２Ｒを左右方向に操作すると、ブレーカ８の先端を前側に向ける操作、および後ろ側に向ける操作が可能となる。左操作レバー１２Ｌを前後方向に操作すると、アーム７のダンプ操作、掘削操作が可能となる。左操作レバー１２Ｌを左右方向に操作すると、上部旋回体３を左右方向に旋回することが可能となる。操作レバー１２Ｒ、１２Ｌの操作に対する作業機５の動作パターンは、一例で任意のパターンを与えることができる。
【００１９】
電気式のアタッチメント操作レバー１３Ａは、電気式の操作レバーでオペレータの操作の入力に基づき駆動信号をポンプコントローラ１６へ出力する。
アタッチメントバルブ１３は、ブレーカ８に作動油を供給排出する方向切換弁であり、メインバルブ１２とは別に独立して作動油の供給排出を行う。
アタッチメントバルブ１３は、電気式のアタッチメント操作レバー１３Ａを操作することにより、ポンプコントローラ１６を介して、アタッチメントバルブ１３のスプールに駆動指令が出力され、ポジションを変更する。
【００２０】
ポンプ流量制御部１４は、電磁比例弁若しくはシリンダによる駆動機構から構成され、開度を変更すると、油圧ポンプ１１の斜板角が変更され、油圧ポンプ１１から吐出される作動油の流量が変更される。
電磁式可変リリーフバルブ１５は、アタッチメントバルブ１３およびブレーカ８のアタッチメントシリンダ８Ｃの配管途中から分岐して設けられている。電磁式可変リリーフバルブ１５は、開度を調整することにより、ブレーカ８に供給される作動油の一部を排出し、ブレーカ８への作動油の圧力を調整する。本実施形態ではブレーカ８を操作する油圧回路を１系統として説明するが、アタッチメントの種類によっては油圧を２系統以上必要とする場合もあり、このようなアタッチメントに備え複数の油圧回路を設けてもよい。
【００２１】
ポンプコントローラ１６は、圧力センサ１２Ｃからのパイロット信号およびアタッチメント操作レバー１３Ａからの操作信号を入力し、制御信号を出力してメインバルブ１２およびアタッチメントバルブ１３の方向切り換えを行う。また、ポンプコントローラ１６は、ポンプ流量制御部１４および電磁式可変リリーフバルブ１５に制御信号を出力し、ポンプ流量制御部１４および電磁式可変リリーフバルブ１５の開度を制御する。ポンプコントローラ１６から出力される制御信号は、キャブ４内に設けられるマルチモニタ１８上でオペレータが操作することにより、ブレーカ８への作動油の流量の設定、圧力の設定が行われる。なお、本実施形態ではパイロット油圧方式の操作レバー１２Ｌ、１２Ｒに基づき説明しているが、レバーの傾倒角に基づき電気信号をポンプコントローラ１６へ出力する電気レバー方式でもよい。
【００２２】
［３］油圧ショベル１の管理システムの構成
図３には、本実施形態の油圧ショベル１の管理システムの構成が示されている。油圧ショベル１の管理システムは、ポンプコントローラ１６、エンジンコントローラ１７、マルチモニタ１８、および通信端末装置１９を備え、ネットワークＮ１によって互いに通信可能に接続されている。また、ポンプコントローラ１６、エンジンコントローラ１７、およびマルチモニタ１８は、ネットワークＮ２によって互いに通信可能に接続されている。ネットワークＮ１およびネットワークＮ２は、Controller Area Network（ＣＡＮ）として構成されている。
【００２３】
ポンプコントローラ１６は、操作レバー１２Ｒ、１２Ｌの操作信号を受信し、メインバルブ１２、アタッチメントバルブ１３、ポンプ流量制御部１４、および電磁式可変リリーフバルブ１５に、ポンプ１１の斜板への駆動指令を含む制御信号を出力する部分であり、Central Processing Unit（ＣＰＵ）で構成される処理部１６Ａおよびハードディスク若しくは不揮発性メモリーで構成される記憶部１６Ｂを備える。
ポンプコントローラ１６の処理部１６Ａは、油圧システム１０に設けられる温度センサ、圧力センサ等から出力される検出データを取得し、記憶部１６Ｂに記憶する。
また、処理部１６Ａは、作業機５の操作レバー状態、走行操作レバー状態、およびアタッチメント操作レバー状態を、マルチモニタ１８に出力する。
【００２４】
エンジンコントローラ１７は、油圧ショベル１のエンジン１１Ａに制御信号を出力する部分であり、ＣＰＵで構成される処理部１７Ａおよびハードディスク若しくは不揮発性メモリーで構成される記憶部１７Ｂを備える。なお、エンジンコントローラ１７は、エンジン１１Ａへの噴射指令を出力し、マルチモニタ１８経由で作業モード、燃料噴射量、エンジン回転数、エンジン冷却水温、燃料残量等の情報が入力される。
エンジンコントローラ１７の処理部１７Ａは、取得した燃料噴射量より瞬時燃費を算出し、エンジン１１Ａに設けられた温度センサ等から出力される検出データを取得し、これらを記憶部１７Ｂに記憶する。
また、処理部１７Ａは、エンジン１１Ａの瞬時燃費、燃料残量をマルチモニタ１８に出力する。
【００２５】
マルチモニタ１８は、ポンプコントローラ１６やエンジンコントローラ１７で取得された各種センサの情報を表示出力したり、オペレータが操作することにより、ポンプコントローラ１６、およびエンジンコントローラ１７の各種制御設定を変更することができる。
マルチモニタ１８は、画面１８Ａ、ボタン１８Ｂ、ＣＰＵで構成される処理部１８Ｃ、およびハードディスク若しくは不揮発性メモリーで構成される記憶部１８Ｄを備える。
【００２６】
画面１８Ａは、液晶表示装置等から構成され、油圧システム１０の作動油温、エンジン１１Ａの冷却水温、燃料残量等の情報を表示する。ボタン１８Ｂは、オペレータが操作するスイッチであり、オペレータによりボタン１８Ｂが操作されると、画面１８Ａの表示を切り換えたり、各種の設定を変更することができる。なお、マルチモニタ１８としてタッチパネルディスプレイを採用してもよく、画面上を操作して直接入力してもよい。
図４には、オペレータからの入力に基づき設定する設定情報が示されている。画像Ｇ１で設定される設定情報としては、パワーモード、エコノミーモード、吊り荷モード、アタッチメントコントロールモード等の作業モードの入力を行う領域Ｇ１１と、アタッチメント毎の設定番号に対応する作業モード登録番号を規定する領域Ｇ１２と、アタッチメント名称の入力を行う領域Ｇ１３と、設定圧力および設定流量の入力を行う領域Ｇ１４、Ｇ１５がある。複数の領域Ｇ１４、Ｇ１５の入力により、複数のアタッチメントの駆動を行う油圧回路に対して独立して設定することが可能になる。作業モード登録番号、アタッチメント名称はアタッチメント識別情報に対応する。設定情報における登録が可能な情報は複数個設けられる。複数の登録情報は、作業モード登録番号を変えることで識別され、アタッチメントの交換に応じて切り替えるように使用される。
【００２７】
領域Ｇ１１からＧ１５に入力された各入力情報に基づき処理部１８Ｃはそれぞれ作業モード、作業モード登録番号、アタッチメント名称、設定圧力、設定流量を設定する。
アタッチメント稼働のための設定情報は、アタッチメントコントロールモードがオンの場合に設定可能である。アタッチメントコントロールモードのオン／オフ状態が変更されると、操作結果は、処理部１８Ｃに出力される。処理部１８Ｃは、変更された設定情報を、ポンプコントローラ１６、エンジンコントローラ１７、および通信端末装置１９に出力するとともに、操作結果を記憶部１８Ｄに記憶する。アタッチメントコントロールモードは、サービスマンがパスワード等の入力を経由してアクセスするサービス画面において設定を行うことができる。アタッチメントコントロールモードでは、アタッチメントの駆動を行うため圧力と流量を設定することを可能とし、この設定を複数記憶する。アタッチメントコントロールモードがオンになることで、圧力、流量の設定が有効となる。
【００２８】
図３に示すように、マルチモニタ１８の処理部１８Ｃには、ポンプコントローラ１６から出力される作動油温度、油圧、作動油流量等の検出データがネットワークＮ２を介して入力される。また、処理部１８Ｃには、エンジンコントローラ１７から出力された冷却水温、燃料残量、瞬時燃費等の検出データがネットワークＮ２を介して入力される。処理部１８Ｃは、ネットワークＮ２から入力された各種検出データを記憶部１８Ｄに記憶する。
【００２９】
また、マルチモニタ１８の処理部１８Ｃは、ポンプコントローラ１６から出力された作業機操作レバー１２Ｒ、１２Ｌの状態に基づいて、実際に作業機５が駆動して作業を行っている作業機稼働状態を取得する。具体的には、作業機要素の操作を検出する圧力センサ１２Ｃの検出値が所定の検出値以上の場合を作業機稼働状態とする。また、処理部１８Ｃは、アタッチメント操作レバー１３Ａの操作信号に基づいて、実際にアタッチメントを駆動して作業を行っているアタッチメント稼働状態を取得する。
処理部１８Ｃは、取得された作業機稼働状態、およびアタッチメント稼働状態とともに、エンジン１１Ａの瞬時燃費と作業モード登録番号を通信端末装置１９に出力する。ここで、油圧ポンプ１１の設定流量情報（設定流量値）は、油圧ポンプ１１の斜板を制限することによる油圧ポンプ１１が供給可能となるポンプ１１の最大の流量を表す。電磁式可変リリーフバルブ１５の設定圧力情報（設定圧力値）は、電磁式可変リリーフバルブ１５の動作で設定される最大の圧力を表す。
本実施形態においては、サービスマンが予めアタッチメントコントロールモードがオンの状態の設定情報をアタッチメント設定番号毎に入力する。この設定情報は固定値としてもよい。また設定情報はアタッチメントを駆動するための別のパラメータを用いてもよい。
【００３０】
作業機械の管理装置としての通信端末装置１９は、油圧ショベル１の設定情報、各種の情報を、外部に設置された外部サーバとしての管理サーバ２０に出力する部分であり、処理部１９Ａ、記憶部１９Ｂ、および通信部１９Ｃを備える。通信端末装置１９が送信する各種の情報は、燃費の積算値（エンジン１１Ａが動いた累積稼働時間等）であり、たとえば、１日に１回行われる定時送信である。また、車体における異常状態や本件発明における特定の状態の変更があった場合は、状態発生時に即時の送信を行う。
処理部１９Ａは、ポンプコントローラ１６およびエンジンコントローラ１７から出力された検出データ、およびマルチモニタ１８から出力される作業機稼働状態、アタッチメント稼働状態、アタッチメントおよび作業機５が稼働しているときの燃費情報および設定情報を、油圧ショベル１の設定情報および稼働情報として生成し、記憶部１９Ｂの所定の記憶領域に保存する。
情報出力部としての通信部１９Ｃは、記憶部１９Ｂに記憶された油圧ショベル１の設定情報および稼働情報を、衛星通信もしくは携帯通信等の通信を介して、基地局２１に外部出力する。外部出力のタイミングは、油圧ショベル１の起動時または停止時の他、油圧ショベル１の設定情報に変化が生じた場合にも、適宜外部出力ができるようになっている。
【００３１】
通信部１９Ｃから出力された油圧ショベル１の設定情報および稼働情報は、基地局２１で受信され、ネットワーク２２を介して、管理サーバ２０の通信装置２３に出力される。
管理サーバ２０は、入出力部２０Ａ、処理部２０Ｂ、および記憶部２０Ｃを備え、油圧ショベル１の設定情報および稼働情報は、入出力部２０Ａに入力され、ＣＰＵで構成される処理部２０Ｂで処理されて、ハードディスク若しくは不揮発性メモリーで構成される記憶部２０Ｃに記憶される。
管理サーバ２０は、複数の油圧ショベル１の設定情報および稼働情報を収集可能とされ、複数の油圧ショベル１の稼働情報を収集することにより、それぞれの油圧ショベル１の稼働の実態を把握することができる。
また、ネットワーク２２には、端末装置２４が接続可能とされ、メーカのサービスマン等が端末装置２４を操作することにより、管理サーバ２０に蓄積された油圧ショベル１の稼働情報を閲覧し、油圧ショベル１に必要なサービスを提供することが可能となっている。
【００３２】
図５には、通信端末装置１９の処理部１９Ａの機能ブロック図が示されている。
処理部１９Ａは、アタッチメント識別情報取得部３１、設定流量取得部３２、設定圧力取得部３３、作業モード取得部３４、アタッチメント稼働情報取得部３５、作業機稼働情報取得部３６、燃費情報取得部３７、アタッチメント交換時間取得部３８、および、作業機要素実稼働情報演算部としてのアタッチメント実稼働情報演算部３９を備える。
【００３３】
作業機要素識別情報取得部としてのアタッチメント識別情報取得部３１は、マルチモニタ１８から出力されたアタッチメント識別情報を取得し、油圧ショベル１に装着されたアタッチメントが、ブレーカ８、グラッパー、カッター等のいずれであるかを識別する。アタッチメント識別情報、設定流量、設定圧力は、サービスマン等が予め入力した情報を使用する等、適宜変更可能である。
なお、アタッチメント毎の設定は、ブレーカ８等の破砕系のアタッチメントを使用する場合には、グラッパー等の物体を把持したり、チルトバケットのチルト動作をする等他のアタッチメントよりも高い圧力が設定される。アタッチメントの種類に応じた設定値がある。
【００３４】
設定流量取得部３２は、マルチモニタ１８における領域Ｇ１５から入力され、マルチモニタ１８から出力されたブレーカ８に供給することのできるポンプ１１の最大流量値である設定流量情報を取得する。
設定圧力取得部３３は、マルチモニタ１８における領域Ｇ１４から入力され、マルチモニタ１８から出力された電磁式可変リリーフバルブ１５の設定圧力情報を取得する。
なお、設定圧力取得部３３は、マルチモニタ１８から出力されたアタッチメントのコントロールの状態がオフ状態にあると判定された場合には、設定圧力情報を取得しない。
アタッチメント作業モード取得部としての作業モード取得部３４は、マルチモニタ１８から出力されたアタッチメントコントロールモードのオン／オフ状態、アタッチメントに設定された作業モードとなるアタッチメント作業モード情報を取得する。なお、本実施形態におけるアタッチメント作業モードは、マルチモニタ１８における領域Ｇ１１から入力され、アタッチメントを使用する状況での作業モードとしてパワーモード、エコノミーモードの２種類が設定されている。
【００３５】
作業機要素稼働情報取得部としてのアタッチメント稼働情報取得部３５は、マルチモニタ１８から出力されたアタッチメント稼働情報を取得する。本実施形態では、アタッチメント稼働情報取得部３５は、ブレーカ８の稼働情報を取得する。稼働情報としては、アタッチメントの選択が開始された日時、アタッチメントの選択が終了した日時、アタッチメントが実際に駆動したアタッチメント実稼働時間、およびアタッチメントが実際に駆動しているときのアタッチメントの実稼働燃費等がある。
作業機稼働情報取得部３６は、マルチモニタ１８から出力された作業機５の作業機稼働状態を取得する。作業機稼働情報としては、作業機稼働状態に基づくアタッチメント以外の作業機要素が実際に稼働した作業機５の実稼働時間、作業機５の実稼働燃費等がある。また、作業機稼働情報は、稼働情報として含まれる。
【００３６】
燃費情報取得部３７は、マルチモニタ１８から出力されたエンジン１１Ａの瞬時燃費情報を取得する。
アタッチメント交換時間取得部３８は、アタッチメントが交換された日時を取得する。具体的には、アタッチメント交換時間取得部３８は、マルチモニタ１８でアタッチメントの使用に対応する特定の作業モード登録番号が選択されたことを選択開始日時、および他のアタッチメントの使用に対応する他の作業モード登録番号が選択されたことを選択終了日時として取得する。
【００３７】
作業機要素実稼働情報演算部としてのアタッチメント実稼働情報演算部３９は、アタッチメントコントロールモードがオンである場合に演算を行う。具体的には、アタッチメント実稼働情報演算部３９は、アタッチメント交換時間取得部３８が取得したブレーカ８の実稼働時間と、および燃費情報取得部３７が取得したエンジン１１Ａの瞬時燃費に基づいて、ブレーカ８が実際に稼働している場合の作業を行ったブレーカ８の実稼働燃費を演算する。
また、アタッチメント実稼働情報演算部３９は、アタッチメントを除く作業機要素の実稼働、およびエンジン１１Ａの瞬時燃費に基づいて、作業機５が実際に稼働している場合の作業を行った作業機５の実稼働時間および実稼働燃費を演算する。
アタッチメント実稼働情報演算部３９は、取得した設定情報と、稼働情報であるアタッチメント実稼働時間および実稼働燃費、および作業機５の実稼働時間および実稼働燃費を記憶部１９Ｂに記憶する。
さらに、アタッチメント実稼働情報演算部３９は、マルチモニタ１８から入力される作業モード登録番号が変更されたかを判断する。作業モード登録番号が変更された場合、通信部１９Ｃによる通信のタイミングとして判断し、アタッチメント交換時間取得部３８よりアタッチメントの選択開始と選択終了の日時情報を稼働情報に含め記憶部１９Ｂに記憶された情報を通信部１９Ｃに出力する。通信部１９Ｃは、設定情報と稼働情報を管理サーバ２０に出力する。
【００３８】
［４］実施形態の実施方法
次に、本実施形態の実施方法を図６に示すフローチャートに基づいて説明する。
マルチモニタ１８の処理部１８Ｃは、選択中の作業モード登録番号を定期的に通信端末装置１９に出力する（手順Ｓ１）。
オペレータがマルチモニタ１８のボタン１８Ｂを操作し、作業モード登録番号の設定を変更すると、処理部１８Ｃは、作業モード登録番号設定変更の受付を行う（手順Ｓ２）。
処理部１８Ｃは、選択された作業モード登録番号の設定に基づいて、設定変更の確定の処理を行う（手順Ｓ３）。
【００３９】
通信端末装置１９の処理部１９Ａは、マルチモニタ１８から出力された作業モード登録番号を定期的に受信する（手順Ｓ４）。
処理部１９Ａは、定期的に受信された作業モード登録番号が、前回の登録番号と同じか、異なるかを判定する（手順Ｓ５）。
前回の登録番号と異ならない場合（Ｓ５：Ｎｏ）、処理部１９Ａは、アタッチメント稼働情報および作業機稼働情報の更新を行う（手順Ｓ６）。
具体的には、アタッチメント稼働情報の更新は、アタッチメント実稼働時間、実稼働燃費について更新し、作業機稼働情報の更新は、作業機５の実稼働時間、実稼働燃費について更新する。なお、管理サーバ２０への更新された稼働情報の送信は行わない。
【００４０】
前回の登録番号と異なる場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、処理部１９Ａは、変更された登録番号を含む出力情報を生成する（手順Ｓ７）。
通信部１９Ｃは、変更された作業モード登録番号を含む更新情報を、通信回線、基地局２１、ネットワーク２２を介して、送信する（手順Ｓ８）。なお、この際、作業機稼働情報の累積がない場合、管理サーバ２０に作業機稼働情報の送信は行わない。
管理サーバ２０の入出力部２０Ａには、通信装置２３を介して、通信端末装置１９から出力された更新情報が入力される（手順Ｓ９）。処理部２０Ｂで所定の処理を行った後、記憶部２０Ｃに記憶する（手順Ｓ１０）。
【００４１】
［５］実施形態の作用および効果
このような本実施形態によれば、アタッチメントであるブレーカ８を使用時の油圧ポンプ１１の設定流量、電磁式可変リリーフバルブ１５の設定圧力、アタッチメント実稼働時間、管理サーバ２０側で取得できる。したがって、アタッチメント実稼働状態を把握することにより、ブレーカ８の稼働状態に応じて油圧ショベル１に作用する負荷の頻度を把握することができる。これによって油圧ショベル１のオーナーや、サービスマンはメンテナンス時期が把握できるようになる。
【００４２】
また、この時実稼働燃費を同時に取得する事で、ブレーカ８を使用して稼働した場合の燃費を把握することができるようになる。
また、アタッチメントコントロールモードのオン/オフ状態、アタッチメントの識別情報を取得することでブレーカ８以外のアタッチメントが装着されたことを把握することができる。これによりアタッチメントの交換頻度と、アタッチメントの稼働頻度が把握できるようになる。
アタッチメントの識別情報と油圧ポンプ１１の設定流量と電磁式可変リリーフバルブ１５の設定圧力を把握することで、例えばブレーカ以外の電磁式可変リリーフバルブ１５の設定圧力が大きくなくてもよいアタッチメントである場合に、電磁式可変リリーフバルブ１５の設定圧力が大きく設定されていれば、適正なアタッチメントの使用がされていないことが把握できるようになる。
【００４３】
また、アタッチメントを使用している際のアタッチメント作業モードを把握することにより、アタッチメント使用時の作業モードを、対応付けて把握することができるようになる。
そして、メーカのサービスマン等は、端末装置２４により、管理サーバ２０内に記憶されたアタッチメントの稼働状態を把握して、アタッチメント使用時の適切な設定流量、設定圧力、アタッチメント作業モードをリコメンドすることができるようになる。
【００４４】
また、アタッチメント稼働情報と作業機５の作業機稼働情報を同時に取得することで、作業機５およびブレーカ８を含む油圧ショベル１の全体的な稼働状態を把握することができる。これにより、作業機５を使用した作業時間に対するアタッチメントを使用した作業時間を識別できるようになる。したがって、作業におけるアタッチメント使用が適切に行われているか、作業全体で油圧ショベル１に作用する負荷がどの程度かを把握することができるようになる。
【００４５】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分等については、同一符号を付してその説明を省略する。
前述した第１実施形態では、選択中の作業モードの登録番号を定期的に通信端末装置１９が受信し、登録番号が変更されたことを条件として、管理サーバ２０に登録番号を含む更新情報を送信していた。
これに対して、本実施形態では、アタッチメントコントロールモードのオン／オフ状態、アタッチメント識別情報、アタッチメント設定番号のいずれかの設定が変更された場合、管理サーバ２０に更新情報を送信する点が相違する。
具体的にはマルチモニタ１８の処理部１８Ｃは、設定情報に対応するシーケンスキーを付与し、記憶部１８Ｄはシーケンスキーを記憶する。設定情報の更新が行われた場合、シーケンスキーは新たに更新される。
通信端末装置１９は、マルチモニタ１８からシーケンスキーを定期的に受信する。シーケンスキーが更新された場合、通信端末装置１９は記憶部１９Ｂに記憶される設定情報を、マルチモニタ１８が新たに記憶した設定情報にアップデートする。また、通信端末装置１９は、シーケンスキーが更新された場合、設定情報を管理サーバ２０に送信する。
【００４６】
本実施形態の実施方法を、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。
マルチモニタ１８の処理部１８Ｃは、現在設定されているシーケンスキーを定期的に通信端末装置１９に出力する（手順Ｓ１１）。
ここで、シーケンスキーは、アタッチメント名称、設定流量、設定圧力等の設定値を変更すると変更される。具体的には、図４に示すように、マルチモニタ１８の画面１８Ａ上に画像Ｇ１が表示されている状態において、領域Ｇ１２の作業モード登録番号を変更しなくても、領域Ｇ１３から領域Ｇ１５のいずれかの設定値を変更すると、シーケンスキーが変更される。
オペレータがマルチモニタ１８のボタン１８Ｂを操作し、領域Ｇ１３から領域Ｇ１５の設定値を変更すると、処理部１８Ｃは、設定値の変更の受付を行う（手順Ｓ１２）。
処理部１８Ｃは、設定値の変更に応じて、設定変更の確定の処理を行うとともに（手順Ｓ１３）、シーケンスキーの更新を行う（手順Ｓ１４）。
【００４７】
通信端末装置１９の処理部１９Ａは、マルチモニタ１８から出力されたシーケンスキーを定期的に受信する（手順Ｓ１５）。
処理部１９Ａは、定期的に受信されたシーケンスキーが、前回のシーケンスキーと同じか、異なるかを判定する（手順Ｓ１６）。
前回のシーケンスキーと異ならない場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、手順Ｓ１５に戻る。
前回のシーケンスキーと異なる場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、処理部１９Ａは、設定を同期するために、マルチモニタ１８から設定値の要求を行う（手順Ｓ１７）。マルチモニタ１８は、通信端末装置１９の要求に応じて設定値を応答出力する（手順Ｓ１８）。
【００４８】
通信部１９Ｃは、変更された設定値を含む設定情報を、通信回線、基地局２１、ネットワーク２２を介して、管理サーバ２０に送信する（手順Ｓ１９）。
管理サーバ２０の入出力部２０Ａには、通信装置２３を介して、通信端末装置１９から出力された設定情報が入力される（手順Ｓ２０）。処理部２０Ｂで所定の処理を行った後、記憶部２０Ｃに新たな設定情報を記憶する（手順Ｓ２１）。
【００４９】
このような本実施形態によれば、油圧ショベル１のアタッチメントを動作させるための設定情報を、通信端末装置１９、管理サーバ２０が把握することができるようになる。これにより、たとえば、負荷が大きな状態でアタッチメントが稼働しているなどの設定を、管理サーバ２０側で把握することができる。なお、本実施形態において管理サーバ２０への情報送信は他の実施例と同じ様に行えばよい。
【００５０】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
前述の第１実施形態では、オペレータがマルチモニタ１８のボタン１８Ｂを操作して選択された作業モードの登録番号に応じたポンプ流量制御部１４の設定流量、電磁式可変リリーフバルブ１５の設定圧力を取得して、アタッチメント稼働情報を生成していた。
【００５１】
これに対して、本実施形態では、図８に示すように、油圧システム１０の油圧回路の油圧ポンプ１１に斜板センサ１１Ｃを設け、アタッチメントバルブ１３からアタッチメントシリンダ８Ｃの間の配管中に、圧力センサ１３Ｂ、１３Ｃを設けている。
そして、通信端末装置１９の処理部１９Ａは、アタッチメントが使用開始された選択開始日時から、アタッチメントが使用終了した選択終了日時の間における斜板センサ１１Ｃで検出される作動油の最大流量、圧力センサ１３Ｂ、１３Ｃで検出される最大圧力を取得している点が相違する。
【００５２】
図８に示すように、油圧システム１０は、第１実施形態と同様であるが、油圧ポンプ１１の近傍には、斜板センサ１１Ｃが設けられている。また、アタッチメントバルブ１３からアタッチメントシリンダ８Ｃの間の配管途中のボトム側およびヘッド側の管路には、圧力センサ１３Ｂ、１３Ｃが設けられ、それぞれの検出値は、ポンプコントローラ１６に出力される。
図９に示すように、ポンプコントローラ１６は、最大圧力判定部１６１と、斜板角度状態判定部１６２とを備える。
【００５３】
最大圧力判定部１６１には、圧力センサ１３Ｂ、１３Ｃで検出されたアタッチメントシリンダ８Ｃの圧力値が入力される。
斜板角度状態判定部１６２には、斜板センサ１１Ｃで検出された油圧ポンプ１１の斜板角度の値が入力される。
最大圧力判定部１６１は、アタッチメントの使用が開始された選択開始日時からアタッチメントの使用が終了した選択終了日時の間における入力された圧力値を最大圧力としてマルチモニタ１８に出力し、斜板角度状態判定部１６２は、アタッチメントが使用開始された選択開始日時から、アタッチメントが使用終了した選択終了日時の間における入力された斜板角度の値を最大流量としてマルチモニタ１８に出力する。なお、最大圧力判定部１６１および斜板角度状態判定部１６２で取得された最大圧力および最大流量は、アタッチメントの使用が終了した時点でリセットされる。
【００５４】
なお、最大圧力の判定方法は、アタッチメントが稼働中の圧力センサ１３Ｂ、１３Ｃにおける検出値が最大値となったときを最大圧力として出力する。なお、最大圧力は、圧力センサ１３Ｂ、１３Ｃにより検出された値であるため、稼働状態によってはマルチモニタ１８で設定した設定圧力よりも低い値となる場合もある。
最大流量の判定方法も、最大圧力の場合と同様の方法により、斜板センサ１１Ｃで検出された斜板角度に基づいて、最大流量が検出される。
【００５５】
図９に示すように、マルチモニタ１８に入力された最大圧力、最大流量は、通信端末装置１９の処理部１９Ａに出力され、処理部１９Ａの最大流量取得部３２Ａ、最大圧力取得部３３Ａに入力される。
アタッチメント実稼働情報演算部３９は、作業モード登録番号が変更されない場合、最大流量取得部３２Ａにより取得された油圧ポンプ１１の最大流量、最大圧力取得部３３Ａにより取得された電磁式可変リリーフバルブ１５の最大圧力の取得を行う。アタッチメント実稼働情報演算部３９は、作業モード登録番号が変更された場合、最大流量取得部３２Ａにより取得された油圧ポンプ１１の最大流量、最大圧力取得部３３Ａにより取得された電磁式可変リリーフバルブ１５の最大圧力を決定する。決定した最大圧力および最大流量を用いて、アタッチメント実稼働情報を演算する。
【００５６】
このような本実施形態によっても、前述した作用および効果と同様の作用および効果を享受することができる。
また、本実施形態によれば、実際のポンプ１１の最大流量、電磁式可変リリーフバルブ１５の最大圧力に基づいて、アタッチメント実稼働情報の演算を行っているため、より実際の稼働に近い状態での車体への負荷を判定して、より高精度なアタッチメント実稼働情報を演算することができる。
【００５７】
［実施形態の変形］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、アタッチメントとしてブレーカ８を採用していたが、本発明は、これに限られない。たとえば、油圧ショベル１にグラッパー、カッター等の他のアタッチメントを装着した場合であってもよい。
前記実施形態では、クローラ式の油圧ショベル１に本発明を適用していたが、これに限らず、ホイール式の油圧ショベル等に本発明を適用してもよい。
【００５８】
前記実施形態では、通信端末装置１９を作業機械の管理装置としていたが、これに限らず、たとえば、マルチモニタ１８のようなキャブ４内で操作する装置や、ポンプコントローラ１６、エンジンコントローラ１７のなどの制御装置を管理装置として用いてもよい。また、管理サーバ２０や通信機能を別途備えて車外にて情報を受信する通信機器を管理装置として用いてもよい。
また、通信端末装置１９の通信部１９Ｃを情報出力部として機能させ、管理サーバ２０に設定変更情報を出力していたが、これに限らず、マルチモニタ１８の画面１８Ａ上に設定変更情報を表示出力するようにしてもよい。
表示装置としてマルチモニタ１８を使用して説明しているが、ボタン等の入力機能を分離した単なる表示機能を備えるモニタを用いてもよい。
その他、本発明の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１…油圧ショベル、２…下部走行体、２Ａ…走行装置、２Ｂ…履帯、３…上部旋回体、３Ａ…カウンタウェイト、４…キャブ、５…作業機、６…ブーム、６Ａ…ブームシリンダ、７…アーム、７Ａ…アームシリンダ、８…ブレーカ、８Ａ…バケットシリンダ、８Ｂ…ブラケット、８Ｃ…アタッチメントシリンダ、８Ｄ…チゼル、１０…油圧システム、１１…油圧ポンプ、１１Ａ…エンジン、１１Ｂ…センサ、１２…メインバルブ、１２Ａ…ポンプ、１２Ｂ…パイロットライン、１１Ｃ…斜板センサ、１２Ｃ…圧力センサ、１２Ｒ…右操作レバー、１２Ｌ…左操作レバー、１３…アタッチメントバルブ、１３Ａ…アタッチメント操作レバー、１３Ｂ、１３Ｃ…圧力センサ、１４…ポンプ流量制御部、１５…電磁式可変リリーフバルブ、１６…ポンプコントローラ、１６Ａ…処理部、１６Ｂ…記憶部、１７…エンジンコントローラ、１７Ａ…処理部、１７Ｂ…記憶部、１８…マルチモニタ、１８Ａ…画面、１８Ｂ…ボタン、１８Ｃ…処理部、１８Ｄ…記憶部、１９…通信端末装置、１９Ａ…処理部、１９Ｂ…記憶部、１９Ｃ…通信部、２０…管理サーバ、２０Ａ…入出力部、２０Ｂ…処理部、２０Ｃ…記憶部、２１…基地局、２２…ネットワーク、２３…通信装置、２４…端末装置、３１…アタッチメント識別情報取得部、３２…設定流量取得部、３２Ａ…最大流量取得部、３３…設定圧力取得部、３３Ａ…最大圧力取得部、３４…作業モード取得部、３５…アタッチメント稼働情報取得部、３６…作業機稼働情報取得部、３７…燃費情報取得部、３８…アタッチメント交換時間取得部、３９…アタッチメント実稼働情報演算部、１６１…最大圧力判定部、１６２…斜板角度状態判定部、Ｎ１…ネットワーク、Ｎ２…ネットワーク。
【図１】
2017183404.tif 000003
【図２】
2017183404.tif 000004
【図３】
2017183404.tif 000005
【図４】
2017183404.tif 000006
【図５】
2017183404.tif 000007
【図６】
2017183404.tif 000008
【図７】
2017183404.tif 000009
【図８】
2017183404.tif 000010
【図９】
2017183404.tif 000011
【国際調査報告】
2017183404.tif 000012
2017183404.tif 000013
2017183404.tif 000014
2017183404.tif 000015