(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ、前記アクチュエータを駆動する複数の油圧ポンプ、前記複数の油圧ポンプから吐出した作動油を合流して前記アクチュエータに作用させる合流回路、及び前記複数の油圧ポンプの吐出流量を制御するコントローラを備えた作業機械において、
前記アクチュエータの速度を検出する速度検出器を備え、
前記コントローラは、
前記複数の油圧ポンプの吐出流量の目標指令値を取得する目標指令値取得部と、
前記目標指令値取得部によって取得された前記目標指令値、及び前記速度検出器によって検出された前記アクチュエータの速度に基づいて、前記アクチュエータと前記複数の油圧ポンプとの間の作動油の伝達効率を示す容積伝達効率を演算する容積伝達効率演算部と、前記容積伝達効率演算部によって演算された前記容積伝達効率に基づいて、前記複数の油圧ポンプのいずれかに異常があるかどうかを判定する異常判定部とを有し、
前記合流回路は、前記アクチュエータと前記複数の油圧ポンプとが閉回路状に接続された閉回路を含み、
前記各油圧ポンプは、作動油を吸入又は吐出するための一対の入出力ポートを含む両傾転式の油圧ポンプから成り、
前記閉回路は、前記各油圧ポンプの一対の入出力ポートの圧力を検出する圧力検出器を有し、
前記容積伝達効率演算部は、前記圧力検出器によって検出された前記各油圧ポンプの両入出力ポートの圧力の大小関係と、前記目標指令値取得部によって取得された前記目標指令値が表す前記各油圧ポンプの吐出方向との組合せに応じて、前記油圧ポンプの吐出流量に対する前記アクチュエータへの作動油の流入流量の比、及び前記アクチュエータからの作動油の流出流量に対する前記油圧ポンプの吸込流量の比のいずれかを前記容積伝達効率として演算することを特徴とする作業機械。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械において、
前記アクチュエータと前記複数の油圧ポンプとの接続を切換える切換弁と、
前記複数の油圧ポンプのうち個々の油圧ポンプの異常の診断が行われる異常診断モードを設定する異常診断モードスイッチとを備え、
前記コントローラは、前記異常診断モードスイッチによって前記異常診断モードが設定されたとき、前記切換弁によって１系統の前記アクチュエータと前記複数の油圧ポンプのうち１台の油圧ポンプのみが接続された状態で、前記異常判定部による当該油圧ポンプの異常の判定を行うことを特徴とする作業機械。
【請求項３】
請求項１に記載の作業機械において、
前記アクチュエータと前記複数の油圧ポンプとの接続を切換える切換弁を備え、
前記複数の油圧ポンプは、少なくとも３台以上の油圧ポンプから構成され、
前記コントローラは、前記アクチュエータと前記各油圧ポンプとの接続台数が前記切換弁によって接続可能な最大台数未満であるとき、前記アクチュエータと前記各油圧ポンプとの接続台数が変更される毎に、前記アクチュエータと接続される前記複数の油圧ポンプの組合せが異なるように前記切換弁の切換動作を制御することを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ポンプの故障及び消耗等の異常を検知する作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の作業機械に搭載される油圧システムを長期間に渡って稼働させる場合、この油圧システムの主要な構成要素のうち、特に油圧ポンプは消耗による性能低下が避けられない。そのため、油圧ポンプを定期的に交換することにより、油圧システムとしての性能を維持するとともに、油圧ポンプの故障及び消耗等が生じるリスクを極力回避する事が一般的である。
【０００３】
しかし、このような予防的な措置は、油圧ポンプの消耗度合を過剰に見積もって交換サイクルの間隔を短くし過ぎるとコストアップとなり、あるいは逆に交換サイクルの間隔を空け過ぎたりして、作業に支障をきたす油圧ポンプの性能低下や故障の頻度を十分に抑制できないことがある。このため、作業機械の通常稼働中に精度良く油圧ポンプの状態を知る必要がある。この課題に対し、油圧ポンプの構成部品の摩耗によってその部品間の間隙が大きくなると、ドレン流量が増加する特性を利用し、油圧ポンプのドレン量を計測することで油圧ポンプの消耗度合を推定する従来技術がある。
【０００４】
更に他の従来技術として、複数の可変容量型油圧ポンプから吐出されてチェック弁を介して合流する圧油を所定のアクチュエータに供給して作業部材を駆動する油圧作業機に備えられ、複数の可変容量型油圧ポンプから吐出される総流量に基づいて、複数の可変容量型油圧ポンプのいずれかに機能低下が生じていないかどうかを監視する油圧作業機のポンプ監視装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２４１３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した前者のドレン流量が増加する特性を利用する従来技術は、油圧ポンプの性能低下とドレン流量の増加との関係の経験則に基づくので、油圧ポンプの消耗度合の推定精度を高めるためには、継続して取得したドレン流量の計測値を統計的に処理する必要がある。また、可変容量型油圧ポンプの容積を制御する機器、例えば、レギュレータの故障等の異常についてはドレン流量の計測値から推定することができないので、レギュレータの異常を検知する別の異常検知装置と併用しなければならない。
【０００７】
また、上述した後者の特許文献１の従来技術は、作業機械に搭載可能な寸法、重量、及び圧力損失等の諸条件を満たし、さらに可変容量型油圧ポンプからの圧油の吐出流量の検出精度も確保できる実流量検出手段としての流量センサの存在を前提としている。しかしながら、そのような流量センサは知られているものの、流量センサ自体が非常に高価であることから作業機械への搭載は現実的ではなく、実流量検出手段に適した流量センサを新たに開発する必要がある。そのため、特許文献１の従来技術は、設備コストの増大を招くことになり、経済的な面で実施が困難であることが懸念されている。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の実情からなされたもので、その目的は、設備コストを抑制しつつ、制御機器を含む油圧ポンプの故障及び消耗等の異常を精度良く検知することができる作業機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明の作業機械は、アクチュエータ、前記アクチュエータを駆動する複数の油圧ポンプ、前記複数の油圧ポンプから吐出した作動油を合流して前記アクチュエータに作用させる合流回路、及び前記複数の油圧ポンプの吐出流量を制御するコントローラを備えた作業機械において、前記アクチュエータの速度を検出する速度検出器を備え、前記コントローラは、前記複数の油圧ポンプの吐出流量の目標指令値を取得する目標指令値取得部と、前記目標指令値取得部によって取得された前記目標指令値、及び前記速度検出器によって検出された前記アクチュエータの速度に基づいて、前記アクチュエータと前記複数の油圧ポンプとの間の作動油の伝達効率を示す容積伝達効率を演算する容積伝達効率演算部と、前記容積伝達効率演算部によって演算された前記容積伝達効率に基づいて、前記複数の油圧ポンプのいずれかに異常があるかどうかを判定する異常判定部とを有し、前記合流回路は、前記アクチュエータと前記複数の油圧ポンプとが閉回路状に接続された閉回路を含み、前記各油圧ポンプは、作動油を吸入又は吐出するための一対の入出力ポートを含む両傾転式の油圧ポンプから成り、前記閉回路は、前記各油圧ポンプの一対の入出力ポートの圧力を検出する圧力検出器を有し、前記容積伝達効率演算部は、前記圧力検出器によって検出された前記各油圧ポンプの両入出力ポートの圧力の大小関係と、前記目標指令値取得部によって取得された前記目標指令値が表す前記各油圧ポンプの吐出方向との組合せに応じて、前記油圧ポンプの吐出流量に対する前記アクチュエータへの作動油の流入流量の比、及び前記アクチュエータからの作動油の流出流量に対する前記油圧ポンプの吸込流量の比のいずれかを前記容積伝達効率として演算することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の作業機械によれば、設備コストを抑制しつつ、制御機器を含む油圧ポンプの故障及び消耗等の異常を精度良く検知することができる。前述した以外の課題、構成、及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る作業機械の一例として挙げた大型の油圧ショベルの外観を示す図である。
【図２】図１に示す油圧ショベルに設けられた油圧回路の構成の一例を示す図である。
【図３】図１に示すコントローラの構成を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る油圧シリンダの速度と、油圧シリンダと油圧ポンプの接続状態との関係の時間推移を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るコントローラの制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】図２に示す油圧ポンプの目標吐出流量に対する油圧シリンダの動作の応答の一例を示す図である。
【図７】図２に示す油圧ポンプの目標吐出流量に対する油圧シリンダの動作の応答の他の一例を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る容積伝達効率演算部による容積伝達効率の演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３実施形態に係る容積伝達効率演算部による容積伝達効率の演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】図２に示す油圧回路の構成の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る作業機械を実施するための形態を図に基づいて説明する。
【００１３】
［第１実施形態］
本発明に係る作業機械の第１実施形態は、例えば図１に示すように、露天掘り作業等で使用される大型の油圧ショベル１から構成されている。この油圧ショベル１は、クローラ式の走行装置２Ａを含む走行体２と、この走行体２の上側に旋回装置３Ａを介して旋回可能に設けられた旋回体３と、この旋回体３の前方に取付けられ、上下方向に回動して掘削等の作業を行うフロント作業機４とを備えている。
【００１４】
旋回体３は、前部に配置され、フロント作業機４を操作するオペレータが搭乗する運転室５と、この運転室５の下方に配置され、運転室５を支持する運転室ベッド６と、後部に配置され、車体が傾倒しないように車体のバランスを保つカウンタウェイト７と、これらの運転室ベッド６とカウンタウェイト７との間に配置され、後述のエンジン２０や油圧ポンプ２１〜２３等（図２参照）を内部に収容するエンジンルーム８と、油圧ポンプ２１〜２３の吐出流量等を含む車体の動作全体を制御するコントローラ９とを備えている。
【００１５】
フロント作業機４は、基端が旋回体３に回動可能に取付けられ、車体に対して上下方向へ回動するブーム４Ａと、このブーム４Ａの先端に回動可能に取付けられ、車体に対して上下方向へ回動するアーム４Ｂと、このアーム４Ｂの先端に回動可能に装着され、車体に対して上下方向へ回動するバケット４Ｃとを含んでいる。
【００１６】
また、フロント作業機４は、旋回体３とブーム４Ａとを接続し、伸縮することによりブーム４Ａを回動させるブームシリンダ４ａと、ブーム４Ａとアーム４Ｂとを接続し、伸縮することによってアーム４Ｂを回動させるアームシリンダ４ｂと、アーム４Ｂとバケット４Ｃとを接続し、伸縮することによってバケット４Ｃを回動させるバケットシリンダ４ｃとを含んでいる。
【００１７】
これらのブームシリンダ４ａ、アームシリンダ４ｂ、及びバケットシリンダ４ｃがアクチュエータとして機能し、圧油により駆動する油圧シリンダ１１（図２参照）をそれぞれ構成している。以下、ブームシリンダ４ａ、アームシリンダ４ｂ、及びバケットシリンダ４ｃを特に区別しない場合は、油圧シリンダ１１と総称して説明する。
【００１８】
運転室５は、コントローラ９に電気的に接続され、油圧シリンダ１１を操作するための操作装置としての操作レバー５Ａ（図３参照）と、油圧ポンプ２１〜２３の状態等を含む油圧ショベル１の各機器に関する情報をオペレータに報知する報知装置、例えば、当該情報を映像や文字として表示するモニタ５Ｂとを含んでいる。なお、油圧シリンダ１１の動作方向及び動作速度は、操作レバー５Ａの操作方向及び操作量によって予め設定されている。また、報知装置は、モニタ５Ｂの代わりに、油圧ショベル１の各機器に関する情報を音声により出力するスピーカ等の音声出力装置から構成されてもよい。
【００１９】
コントローラ９は、例えば図示されないが、車体の動作全体を制御するための各種の演算を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、ＣＰＵによる演算を実行するためのプログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置と、ＣＰＵがプログラムを実行する際の作業領域となるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）とを含むハードウェアから構成されている。
【００２０】
このようなハードウェア構成において、ＲＯＭやＨＤＤ、もしくは図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたプログラムがＲＡＭに読出され、ＣＰＵの制御に従って動作することによりプログラム（ソフトウェア）とハードウェアとが協働して、コントローラ９の機能を実現する機能ブロックが構成される。なお、本発明の第１実施形態の特徴をなすコントローラ９の機能構成の詳細については後述する。
【００２１】
図２は本発明の第１実施形態に係る油圧シリンダ１１を駆動するための油圧回路１００の構成を示す図である。
【００２２】
図２に示すように、油圧シリンダ１１は、圧油が供給されるシリンダチューブ１１Ａと、このシリンダチューブ１１Ａ内に摺動自在に収容され、シリンダチューブ１１Ａ内をヘッド側油室（又はボトム室）１１ａとロッド側油室１１ｂとに区画するピストン１１Ｂと、シリンダチューブ１１Ａのロッド側油室１１ｂ内に一部が収容され、ピストン１１Ｂに基端が連結されたピストンロッド１１Ｃとから構成されている。
【００２３】
このような構成の油圧シリンダ１１では、圧油がシリンダチューブ１１Ａのヘッド側油室１１ａに供給されると、ヘッド側油室１１ａ内の圧力が上昇してピストン１１Ｂがロッド側油室１１ｂ側へ押出されることにより、ピストンロッド１１Ｃがシリンダチューブ１１Ａの外側へ伸長する。一方、圧油がシリンダチューブ１１Ａのロッド側油室１１ｂに供給されると、ロッド側油室１１ｂ内の圧力が上昇してピストン１１Ｂがヘッド側油室１１ａ側へ押戻されることにより、ピストンロッド１１Ｃがシリンダチューブ１１Ａの内側へ縮退する。
【００２４】
本発明の第１実施形態に係る油圧回路１００は、旋回体３の内部に設けられ、運転室５内の操作レバー５Ａの操作に応じて油圧シリンダ１１を駆動する。具体的には、この油圧回路１００は、原動機としてのエンジン２０と、入力軸がエンジン２０の出力軸と同軸に設けられ、エンジン２０によって駆動される可変容量型の複数の油圧ポンプ（本実施例では、３台の油圧ポンプ）２１〜２３とを備え、これらの油圧ポンプ２１〜２３の吐出流量を調整して油圧シリンダ１１の速度を制御する容積制御を行うものである。
【００２５】
また、油圧回路１００は、油圧ポンプ２１〜２３から吐出した作動油を合流して油圧シリンダ１１に作用させる合流回路２４と、この合流回路２４における油圧シリンダ１１と油圧ポンプ２１〜２３との接続を切換える切換弁２５〜２７と、コントローラ９に電気的に接続され、油圧シリンダ１１の速度を検出する速度検出器としての速度センサ２８と、油圧ポンプ２１〜２３へ供給するための作動油を貯蔵する作動油タンク２９とを備えている。
【００２６】
エンジン２０の出力軸には、油圧ポンプ２１〜２３の他、チャージポンプ３１が接続されている。このチャージポンプ３１の吐出側は管路１２に接続され、この管路１２はリリーフ弁３２を介して作動油タンク２９に接続されている。リリーフ弁３２は、管路１２内の圧力が予め設定された圧力以上になったとき、管路１２内の作動油を作動油タンク２９へ排出する。
【００２７】
一方、チャージポンプ３１の吸込側は作動油タンク２９に接続され、チャージポンプ３１は作動油タンク２９内の作動油を吸込んで管路１２へ吐出する。また、エンジン２０には、このエンジン２０の回転数、すなわち、油圧ポンプ２１〜２３の回転数を検出する回転数センサ２０Ａが取付けられており、この回転数センサ２０Ａは、コントローラ９に電気的に接続されている。
【００２８】
油圧ポンプ２１は、作動油を吸入又は吐出するための一対の入出力ポート２１Ａ，２１Ｂと、これらの入出力ポート２１Ａ，２１Ｂの作動油の吸吐出量及び吸吐出方向を調整するための両傾転式の斜板２１Ｃを含む両傾転斜板機構等を備えている。また、油圧ポンプ２１には、斜板２１Ｃの傾転角を調整することにより、油圧ポンプ２１の容積を制御する機器であるレギュレータ２１Ｄが設けられている。このレギュレータ２１Ｄは、コントローラ９に電気的に接続されており、コントローラ９から送信される電気的な制御信号によって油圧ポンプ２１の各入出力ポート２１Ａ，２１Ｂの吸吐出流量及び吸吐出方向を制御する。
【００２９】
油圧ポンプ２１の一対の入出力ポート２１Ａ及び２１Ｂには、油圧シリンダ１１のヘッド側油室１１ａと接続された管路１４Ａ，及び、油圧シリンダ１１のロッド側油室１１ｂと接続された管路１４Ｂ、がそれぞれ設けられている。この管路１４Ａの一端は、油圧ポンプ２１の一方の入出力ポート２１Ａに接続され、管路１４Ａの他端は、油圧シリンダ１１のヘッド側油室１１ａに接続された管路１３Ａに切換弁２５を介して接続される。
【００３０】
管路１４Ｂの一端は、油圧ポンプ２１の他方の入出力ポート２１Ｂに接続され、管路１４Ｂの他端は、油圧シリンダ１１のロッド側油室１１ｂに接続された管路１３Ｂに切換弁２５を介して接続される。従って、油圧シリンダ１１と油圧ポンプ２１は、管路１３Ａ，１３Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ及び切換弁２５を介して閉回路状に接続され、油圧シリンダ１１を油圧ポンプ２１によって直接駆動する閉回路２４１を構成している。
【００３１】
また、閉回路２４１は、管路１３Ａ，１３Ｂのうち低圧側の管路を管路１２に接続し、当該低圧側の管路内の作動油を管路１２へ排出するフラッシング弁３３と、管路１３Ａ，１３Ｂ内の圧力が予め設定された圧力以上になったとき、管路１３Ａ，１３Ｂ内の作動油を管路１２へ排出するリリーフ弁４１，４２と、管路１３Ａ，１３Ｂ内の圧力が予め設定された圧力未満になったとき、チャージポンプ３１から吐出された作動油を管路１２から管路１３Ａ，１３Ｂへ供給するメイクアップ弁４３，４４とを含んでいる。
【００３２】
さらに、閉回路２４１は、管路１４Ａ，１４Ｂ内の圧力が予め設定された圧力以上になったとき、管路１４Ａ，１４Ｂ内の作動油を管路１２へ排出するリリーフ弁５１，５２と、管路１４Ａ，１４Ｂ内の圧力が予め設定された圧力未満になったとき、チャージポンプ３１から吐出された作動油を管路１２から管路１４Ａ，１４Ｂへ供給するメイクアップ弁５３，５４と、管路１４Ａ，１４Ｂのうち油圧ポンプ２１の入出力ポート２１Ａ，２１Ｂ側に取付けられ、管路１４Ａ，１４Ｂ内の圧力、すなわち、油圧ポンプ２１の吸吐出圧をそれぞれ検出する圧力検出器としての圧力センサ５５，５６とを含んでいる。これらの圧力センサ５５，５６はコントローラ９に電気的に接続されている。
【００３３】
油圧ポンプ２２、及び油圧ポンプ２３を含む閉回路２４２、及び閉回路２４３については、前述した閉回路２４１と同様である為、その説明を省略する。また、切換弁２６及び２７に関しては、前述した切換弁２５と同様である為、その説明を省略する。
【００３４】
このように構成した油圧回路１００では、コントローラ９からの制御信号に従って各切換弁２５〜２７が開位置２５Ａ〜２７Ａに切換えられると、各油圧ポンプ２１〜２３から吐出された圧油が切換弁２５〜２７の下流側で合流し、合流した圧油が油圧シリンダ１１に作用することにより、大型の油圧ショベル１の作業に必要な油圧シリンダ１１の駆動力を得ることができる。
【００３５】
次に、本発明の第１実施形態の特徴をなすコントローラ９の機能構成について、図３を参照しながら詳細に説明する。
【００３６】
本発明の第１実施形態に係るコントローラ９は、操作レバー５Ａの操作量に基づいて、油圧シリンダ１１を動作させる目標速度を演算する目標速度演算部９１と、速度センサ２８によって検出された油圧シリンダ１１の速度及び目標速度演算部９１によって演算された目標速度に基づいて、油圧シリンダ１１を駆動するための目標駆動圧を演算する目標駆動圧演算部９２と、圧力センサ５５，５６，６５，６６，７５，７６によって検出された入出力ポート２１Ａ〜２３Ａ，２１Ｂ〜２３Ｂの圧力及び目標駆動圧演算部９２によって演算された目標駆動圧に応じて、各油圧ポンプ２１〜２３及び切換弁２５〜２７の動作を制御するポンプ・切換弁制御部９３とを備えている。
【００３７】
目標速度演算部９１には、操作レバー５Ａの操作量と油圧シリンダ１１の目標速度との関係が予め記憶されている。目標速度演算部９１は、操作レバー５Ａの操作信号を入力し、上記関係に対して操作レバー５Ａの操作量を適用することにより、上記関係に基づき、油圧シリンダ１１の目標速度を算出する。なお、本発明の第１実施形態は、油圧シリンダ１１の速度の極性が正のとき、油圧シリンダ１１が伸長動作を行い、油圧シリンダ１１の速度の極性が負のとき、油圧シリンダ１１が縮退動作を行うものとする。
【００３８】
目標駆動圧演算部９２は、速度センサ２８によって検出された油圧シリンダ１１の速度と目標速度演算部９１によって演算された目標速度との偏差を解消するように油圧シリンダ１１の速度を目標速度に一致させるのに必要とされる目標駆動圧を算出する。そして、目標駆動圧演算部９２は、算出した目標駆動圧を各油圧ポンプ２１〜２３の目標吐出圧の総和としてポンプ・切換弁制御部９３へ出力する。
【００３９】
ポンプ・切換弁制御部９３は、油圧ポンプ２１〜２３のうち油圧シリンダ１１を駆動する油圧ポンプを選択するポンプ選択部９３１と、このポンプ選択部９３１の選択結果に応じて、油圧ポンプ２１〜２３の目標吐出流量を演算する目標吐出流量演算部９３２と、この目標吐出流量演算部９３２によって演算された油圧ポンプ２１〜２３の目標吐出流量、すなわち油圧ポンプ２１〜２３の吐出流量の目標指令値に対応する容積指令値を演算する容積指令値演算部９３３とを含んでいる。
【００４０】
ポンプ選択部９３１は、切換弁２５〜２７のうち選択した油圧ポンプに対応する切換弁に対して、その切換位置を開位置に保つ制御信号を送信すると共に、他の切換弁に対して、その切換位置を閉位置に保つ制御信号を送信する。なお、ポンプ選択部９３１による油圧ポンプ２１〜２３の選択処理の詳細については後述する。
【００４１】
目標吐出流量演算部９３２は、ポンプ選択部９３１によって選択された油圧ポンプに対応する圧力センサによって検出された入出力ポートの吐出側の圧力と、目標駆動圧演算部９２によって演算された目標駆動圧との偏差を解消するように該当する油圧ポンプの吐出圧の目標吐出流量を算出する。なお、本発明の第１実施形態は、油圧ポンプ２１の目標吐出流量の極性が正のとき、油圧ポンプ２１が入出力ポート２１Ｂから作動油を吸込んで入出力ポート２１Ａから吐出し、油圧ポンプ２１の目標吐出流量の極性が負のとき、油圧ポンプ２１が入出力ポート２１Ａから作動油を吸込んで入出力ポート２１Ｂから吐出するものとする。
【００４２】
また、目標吐出流量演算部９３２は、ポンプ選択部９３１による油圧ポンプ２１〜２３の選択結果に応じて、目標吐出流量のうち各油圧ポンプ２１〜２３に割当てる分量を求める。容積指令値演算部９３３は、選択された各油圧ポンプ２１〜２３の目標吐出流量、及び回転数センサ２０Ａによって検出されたエンジン２０の回転数、すなわち油圧ポンプ２１〜２３の回転数に基づいて、各油圧ポンプ２１〜２３の容積（押し退け容積）を制御するための容積指令値を算出する。
【００４３】
そして、ポンプ・切換弁制御部９３は、容積指令値演算部９３３によって算出された容積指令値の制御信号を、対応する油圧ポンプ２１〜２３のレギュレータ２１Ｄ〜２３Ｄへそれぞれ送信すると共に、ポンプ選択部９３１の選択結果、目標吐出流量演算部９３２の演算結果、及び容積指令値演算部９３３の演算結果を後述の容積伝達効率演算部９４へ送信する。このように、ポンプ・切換弁制御部９３が、油圧ポンプ２１〜２３の吐出流量の目標指令値を取得する目標指令値取得部として機能する。
【００４４】
また、コントローラ９は、速度センサ２８によって検出された油圧シリンダ１１の速度、回転数センサ２０Ａによって検出された油圧ポンプ２１〜２３の回転数、ポンプ選択部９３１の選択結果、目標吐出流量演算部９３２の演算結果、及び容積指令値演算部９３３の演算結果に基づいて、油圧シリンダ１１と油圧ポンプ２１〜２３との間の作動油の伝達効率を示す容積伝達効率ηＣを演算する容積伝達効率演算部９４を含んでいる。
【００４５】
さらに、コントローラ９は、容積伝達効率演算部９４によって演算された容積伝達効率ηＣに基づいて、油圧ポンプ２１〜２３のいずれかに消耗や故障等の異常があるかどうかを判定する異常判定部９５と、異常判定部９５によって油圧ポンプ２１〜２３のいずれかに異常があると判定されたとき、その判定結果をモニタ５Ｂに表示させる制御を行う報知制御部９６とを含んでいる。
【００４６】
次に、容積伝達効率演算部９４による容積伝達効率ηＣの演算処理、及び異常判定部９５による油圧ポンプ２１〜２３の異常の判定処理について詳細に説明する。まず、以下の説明を分かり易くするために、切換弁２５を開位置２５Ａに切換えると共に、切換弁２６，２７を閉位置２５Ｂにそれぞれ切換えることにより、１台の油圧ポンプ２１のみで油圧シリンダ１１を駆動する場合について述べる。なお、他の油圧ポンプ２２，２３のみで油圧シリンダ１１をそれぞれ駆動する場合についても同様であるので、重複する説明を省略する。
【００４７】
本発明の第１実施形態に係る油圧回路１００は、上述したように容積制御を行うシステムであるため、油圧ポンプ２１から吐出された作動油の流量は、油圧回路１００内の圧力がリリーフ弁４１，４２，５１，５２の設定圧を超えて作動油が管路１２へ流出しない限り、閉回路２４１の各部の微小な漏れを除いた作動油の全量が油圧シリンダ１１へ流入する。
【００４８】
ここでは、油圧シリンダ１１と油圧ポンプ２１とを繋ぐ経路となる各管路１３Ａ，１３Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ内の圧力が、リリーフ弁４１，４２，５１，５２の設定圧未満であり、かつメイクアップ弁４３，４４，５３，５４の上流側である管路１２内の圧力よりも高くなっており、管路１３Ａ，１３Ｂ，１４Ａ，１４Ｂと管路１２との間で作動油の流出入が生じないことを前提としている。
【００４９】
油圧回路１００において、油圧ポンプ２１の容積効率を１００％とした吐出流量の理論値ＱＯＵＴは、油圧ポンプ２１の１回転あたりの容積指令値をＣ、油圧ポンプ２１の回転数をＲとすると、下記の数式（１）により表される。
【数１】
0006510396.tif 000002
【００５０】
一方、油圧シリンダ１１への作動油の流入流量ＱＩＮは、油圧シリンダ１１の速度をＶ、油圧シリンダ１１のピストン１１Ｂの受圧面積をＡとすると、下記の数式（２）により表される。
【数２】
0006510396.tif 000003
【００５１】
油圧ポンプ２１の吐出流量の理論値ＱＯＵＴと油圧シリンダ１１への作動油の流入流量ＱＩＮが等しいとすると、下記の数式（３）が成立する。
【数３】
0006510396.tif 000004
【００５２】
つまり、この数式（３）は下記の数式（４）となる。
【数４】
0006510396.tif 000005
【００５３】
従って、理論上、油圧シリンダ１１の速度Ｖは、この数式（４）から油圧ポンプ２１の容積指令値Ｃに比例する。しかし、実際には、油圧ポンプ２１自体の主に内部漏れに起因する容積効率の影響と、前述の閉回路２４１の各部の漏れの影響があるため、油圧シリンダ１１への作動油の流入流量ＱＩＮは、油圧ポンプ２１の吐出流量の理論値ＱＯＵＴより小さくなり、かつ変動する。
【００５４】
そこで、本発明の第１実施形態は、容積伝達効率ηＣを油圧ポンプ２１の吐出流量ＱＯＵＴに対する油圧シリンダ１１への作動油の流入流量ＱＩＮの比として定義する。すなわち、容積伝達効率ηＣは、数式（１）、（２）から下記の数式（５）により表される。
【数５】
0006510396.tif 000006
【００５５】
本発明の第１実施形態に係る容積伝達効率演算部９４は、コントローラ９に予め記憶された油圧シリンダ１１のピストン１１Ｂの受圧面積Ａ、速度センサ２８によって検出された油圧シリンダ１１の速度Ｖ、回転数センサ２０Ａによって検出された油圧ポンプ２１の回転数Ｒ、及び容積指令値演算部９３３によって演算された油圧ポンプ２１の容積指令値Ｃを数式（５）に代入することにより、容積伝達効率ηＣを演算する。
【００５６】
なお、油圧シリンダ１１や切換弁２５等の漏れにも変化は生じるが、その影響は相対的に小さいので、油圧ポンプ２１に着目して取扱うこととする。
【００５７】
ところで、容積伝達効率演算部９４によって演算される容積伝達効率ηＣの理論値は１であり、容積伝達効率ηＣがこの値より小さくなるほど、容積指令値通りの油圧シリンダ１１の速度が得られなくなり、油圧ポンプ２１の性能が低下していることを意味する。ただし、油圧ポンプ２１〜２３が正常な状態であっても、前述した内部漏れ等の問題により、容積伝達効率ηＣは理論値より小さくなるので、異常判定部９５は、容積伝達効率演算部９４によって演算された容積伝達効率ηＣが予め設定された正常値の範囲内であるときに、油圧ポンプ２１に異常がないと判定し、容積伝達効率演算部９４によって演算された容積伝達効率ηＣが予め設定された正常値の範囲外であるときに、油圧ポンプ２１に異常があると判定する。
【００５８】
上述の正常値の範囲の把握には、油圧ポンプ２１に異常が生じていないことが他の手段によって予め分かっている状態で実測しておくことが最も正確であるが、油圧ポンプ２１の異常の判定結果に求める精度を満たすために必要十分な正確さがあればよい。仮に油圧ポンプ２１の容積伝達効率ηＣがその理論値の半分未満に低下して、初めて油圧ポンプ２１に異常があると判定できることで十分であれば、容積伝達効率ηＣの正常値の下限は０．５に設定される。
【００５９】
逆に、油圧ポンプ２１の容積を制御するレギュレータ２１Ｄや容積指令値の制御信号を伝達する系統の異常によって、油圧ポンプ２１の吐出流量が、その容積指令値に対応する吐出流量以上になることもあり得る。この場合、容積伝達効率演算部９４によって演算される容積伝達効率ηＣが正常値よりも上昇することになる。
【００６０】
このときの正常値の範囲の把握には、油圧ポンプ２１の容積伝達効率ηＣが低下した場合と同様に、油圧ポンプ２１の異常の判定結果に求める精度を満たすために必要十分な正確さがあればよい。例えば、容積伝達効率演算部９４によって演算される容積伝達効率ηＣが理論値である１を超えたときには、油圧ポンプ２１に異常が生じていることが確実であるので、必ずしも正常値の範囲を正確に把握していなくても、油圧ポンプ２１の明らかな異常については判定することが可能である。
【００６１】
次に、切換弁２５〜２７のうち少なくとも２つを開位置に切換えることにより、複数の油圧ポンプ２１〜２３で油圧シリンダ１１を駆動する場合について述べる。なお、油圧ショベル１において、連動して駆動される２つ以上の油圧シリンダ１１が存在する場合には、これらの油圧シリンダ１１を１系統とし、１つの油圧シリンダ１１と同様に扱う。
【００６２】
本発明の第１実施形態に係る油圧回路１００では、ポンプ選択部９３１が、切換弁２５〜２７を開位置２５Ａ〜２７Ａ又は閉位置２５Ｂ〜２７Ｂに切換えることにより、複数の油圧ポンプ２１〜２３のうち何台で油圧シリンダ１１を駆動するのか、及びどの油圧ポンプを使用するのかを選択することができる。例えば、ポンプ選択部９３１が３台の油圧ポンプ２１〜２３を選択したのであれば、このときの容積伝達効率ηＣは、各油圧ポンプ２１〜２３の容積指令値をＣ１，Ｃ２，Ｃ３とすると、下記の数式（６）により表される。なお、油圧ポンプ２１〜２３の容積指令値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のうち油圧シリンダ１１と繋がれていない容積指令値は０となる。
【数６】
0006510396.tif 000007
【００６３】
一方、数式（６）により求まる容積伝達効率ηＣは、油圧ポンプ２１〜２３の容積指令値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の合計値を用い、油圧ポンプ２１〜２３の吐出流量の合計値に対する油圧シリンダ１１への作動油の流入流量の比で定義されるので、この容積伝達効率ηＣだけでは油圧ポンプ２１〜２３毎の異常の有無について判定することができない。
【００６４】
そこで、本発明の第１実施形態は、複数の油圧ポンプ２１〜２３から吐出された作動油の合流状態、すなわち、油圧シリンダ１１と油圧ポンプ２１〜２３との接続状態が異なる時点における各容積伝達効率ηＣの情報を用いることにより、これらの容積伝達効率ηＣを低下させる要因となっている油圧ポンプを特定し、この油圧ポンプの異常の有無を判定するようにしている。
【００６５】
具体的には、本発明の第１実施形態では、個々の油圧ポンプ２１〜２３の異常の診断を行う異常診断モードを設定する異常診断モード設定部を設けている。この異常診断モード設定部は、例えば、運転室５内に設置され、オペレータが押下するための異常診断モードスイッチ５Ｃから構成されている。
【００６６】
そして、コントローラ９は、異常診断モードスイッチ５Ｃによって異常診断モードが設定されたとき、切換弁２５〜２７によって１系統の油圧シリンダ１１と油圧ポンプ２１〜２３のうち１台の油圧ポンプのみとが接続された状態で、異常判定部９５による当該油圧ポンプの異常の判定を行う。
【００６７】
本発明の第１実施形態に係る油圧回路１００のように、１系統の油圧シリンダ１１を複数の油圧ポンプ２１〜２３から吐出された作動油を合流させて駆動するシステムであっても、油圧シリンダ１１に１台の油圧ポンプしか同時に接続しなければ、油圧シリンダ１１とその油圧ポンプとの間の容積伝達効率ηＣを求めることができる。
【００６８】
具体例として、油圧シリンダ１１に油圧ポンプ２１のみが接続された状態のときには、他の油圧ポンプ２２，２３の容積指令値Ｃ２，Ｃ３はそれぞれ０となるので、容積伝達効率演算部９４は、１台の油圧ポンプ２１のみで油圧シリンダ１１を駆動する場合と同様に、数式（５）を用いて容積伝達効率ηＣを算出することができる。従って、コントローラ９は、ポンプ選択部９３１に油圧ポンプ２１〜２３のいずれかを選択させて油圧シリンダ１１に接続する油圧ポンプを順番に変更することにより、全ての油圧ポンプ２１〜２３の異常の有無を個別に判定することができる。
【００６９】
一方、異常診断モードスイッチ５Ｃによって異常診断モードが設定されていないときでも、油圧ショベル１の通常の動作に支障なく油圧ポンプ２１〜２３の異常を検知することが可能である。油圧回路１００のように、１系統の油圧シリンダ１１を複数の油圧ポンプ２１〜２３から吐出された作動油を合流させて駆動するシステムであっても、油圧ショベル１の稼働中に油圧シリンダ１１が油圧ポンプ２１〜２３のうち１台分の吐出流量で低速動作する場面は現れるので、異常判定部９５は、そのタイミングで得られた容積伝達効率ηＣを用いて油圧ポンプ２１〜２３の異常の有無を判定する。
【００７０】
ここで、油圧ポンプ２１〜２３のうち１台の油圧ポンプによる油圧シリンダ１１の低速動作が常に同じ油圧ポンプで行われると、異常判定部９５が他の油圧ポンプの異常の有無を判定できないので、油圧シリンダ１１との接続の仕方を変更する必要がある。そこで、ポンプ選択部９３１は、油圧シリンダ１１の低速動作時に使用される油圧ポンプをその都度変更することにより、油圧ショベル１の稼働中において、異常判定部９５が全ての油圧ポンプ２１〜２３の異常の有無を判定することができる。
【００７１】
ただし、後述する油圧システム及び制御システムの動特性の影響から、油圧ポンプ２１〜２３のうち１台の油圧ポンプのみで油圧シリンダ１１を駆動している時間が短くなるほど、容積伝達効率ηＣの演算結果の精度が低下する。この場合には、以下に記載するように油圧ポンプ２１〜２３のうち少なくとも２台以上の油圧ポンプで油圧シリンダ１１を駆動している状態において、油圧ポンプ２１〜２３毎の異常の有無の判定を行うのが望ましい。
【００７２】
本発明の第１実施形態に係る油圧回路１００は、１系統の油圧シリンダ１１を複数の油圧ポンプ２１〜２３から吐出された作動油を合流させて駆動するシステムであるため、油圧シリンダ１１と各油圧ポンプ２１〜２３との接続台数が切換弁２５〜２７によって接続可能な最大台数（以下、便宜的に最台接続台数と称する）未満、すなわち２台以下のときには、油圧シリンダ１１と接続する油圧ポンプ２１〜２３の組合せが複数通り存在する。従って、油圧シリンダ１１と接続する油圧ポンプ２１〜２３の組合せ毎に容積伝達効率ηＣが異なれば、その差分がどの油圧ポンプに起因するのかを判別することが可能である。
【００７３】
例えば、図２に示す油圧回路１００において、油圧シリンダ１１と接続する油圧ポンプが油圧ポンプ２１と油圧ポンプ２２の組合せのときには、油圧シリンダ１１と油圧ポンプ２１，２２との間の容積伝達効率ηＣ１２は、下記の数式（７）により表される。
【数７】
0006510396.tif 000008
【００７４】
油圧シリンダ１１と接続する油圧ポンプが油圧ポンプ２２と油圧ポンプ２３の組合せのときには、油圧シリンダ１１と油圧ポンプ２２，２３との間の容積伝達効率ηＣ２３は、下記の数式（８）により表される。
【数８】
0006510396.tif 000009
【００７５】
油圧シリンダ１１と接続する油圧ポンプが油圧ポンプ２１と油圧ポンプ２３の組合せのときには、油圧シリンダ１１と油圧ポンプ２１，２３との間の容積伝達効率ηＣ１３は、下記の数式（９）により表される。
【数９】
0006510396.tif 000010
【００７６】
油圧シリンダ１１と接続する油圧ポンプが油圧ポンプ２１と油圧ポンプ２２と油圧ポンプ２３の組合せのときには、油圧シリンダ１１と油圧ポンプ２１〜２３との間の容積伝達効率ηＣ１２３は、下記の数式（１０）により表される。
【数１０】
0006510396.tif 000011
【００７７】
これらの数式（７）〜（１０）により求まる容積伝達効率ηＣ１２，ηＣ２３，ηＣ１３，ηＣ１２３が下記の数式（１１）の関係に該当する場合には、各組合せにおける容積伝達効率ηＣ１２，ηＣ２３，ηＣ１３，ηＣ１２３の差が油圧ポンプ２１に起因していることになる。このとき、油圧シリンダ１１を油圧ポンプ２１のみで駆動した場合の容積伝達効率ηＣも低下していることが推定される。なお、この容積伝達効率ηＣ１２，ηＣ２３，ηＣ１３，ηＣ１２３の低下の推定は異常判定部９５によって行われる。
【数１１】
0006510396.tif 000012
【００７８】
本発明の第１実施形態に係るコントローラ９は、油圧シリンダ１１と各油圧ポンプ２１〜２３との接続台数が最台接続台数未満であるとき、油圧シリンダ１１と各油圧ポンプ２１〜２３との接続台数が変更される毎に、油圧シリンダ１１と接続される油圧ポンプ２１〜２３の組合せが異なるように切換弁２５〜２７の切換動作を制御するようにしている。
【００７９】
具体的には、ポンプ選択部９３１は、油圧ショベル１の稼働中において、必要な油圧シリンダ１１の速度が最大接続台数未満の油圧ポンプの吐出流量で賄える速度になる度に、油圧シリンダ１１と接続する油圧ポンプ２１〜２３の組合せの全種が順番に変更されるように、油圧ポンプ２１〜２３の中から油圧シリンダ１１を駆動する油圧ポンプを選択する。
【００８０】
図４は本発明の第１実施形態に係る油圧シリンダ１１の速度と、油圧シリンダ１１と油圧ポンプ２１〜２３の接続状態との関係の遷移の一例を示す図である。
【００８１】
図４に示すように、油圧回路１００において、油圧シリンダ１１と各油圧ポンプ２１〜２３との接続台数Ｎが１台、２台、３台、２台、３台、２台、１台へ順に遷移すると、この間に接続台数Ｎが１台である状態が２回、接続台数Ｎが２台である状態が３回、接続台数Ｎが３台である状態が２回現れることになる。接続台数Ｎが１台である状態の１回目と２回目とでは、油圧シリンダ１１と接続される油圧ポンプの組合せが変更され、１回目は油圧ポンプ２１であり、２回目は油圧ポンプ２２である。
【００８２】
接続台数Ｎが２台である状態の１回目と２回目と３回目とでは、油圧シリンダ１１と接続される油圧ポンプの組合せが変更され、１回目は油圧ポンプ２１と油圧ポンプ２２であり、２回目は油圧ポンプ２２と油圧ポンプ２３であり、３回目は油圧ポンプ２１と油圧ポンプ２３である。接続台数Ｎが３台である状態の１回目と２回目とでは、最大接続台数の油圧ポンプ２１〜２３が油圧シリンダ１１に接続されていることから、油圧シリンダ１１と接続される油圧ポンプの組合せが変更されず、１回目と２回目も油圧ポンプ２１と油圧ポンプ２２と油圧ポンプ２３である。
【００８３】
その後も、油圧ショベル１が継続して稼働すると、接続台数Ｎが１台である状態の３回目に油圧シリンダ１１と接続される油圧ポンプは、１回目と２回目とも異なる油圧ポンプ２３となる。また、接続台数Ｎが２台である状態において、油圧シリンダ１１と接続される油圧ポンプの組合せは３通りであるため、４回目に油圧シリンダ１１と接続される油圧ポンプは、１回目と同じ油圧ポンプ２１と油圧ポンプ２２となる。
【００８４】
このような規則で油圧シリンダ１１と接続する油圧ポンプ２１〜２３の組合せが変更されると、容積伝達効率演算部９４は、全種の組合せにおける容積伝達効率ηＣ１２，ηＣ２３，ηＣ１３，ηＣ１２３を最短の時間で得ることができる。ただし、油圧シリンダ１１と接続する油圧ポンプ２１〜２３の各組合せになる頻度が大きく偏らなければ、全種の組合せにおける容積伝達効率ηＣ１２，ηＣ２３，ηＣ１３，ηＣ１２３を得るのに長時間を要することがないので、必ずしも厳密に上述の規則に従って、油圧シリンダ１１と接続する油圧ポンプ２１〜２３の組合せを変更しなくてもよい。
【００８５】
例えば、油圧シリンダ１１と各油圧ポンプ２１〜２３との接続台数Ｎが増減する度に、油圧シリンダ１１と接続する油圧ポンプ２１〜２３の組合せをランダムに変更したり、あるいは接続台数Ｎが増加する際に、ポンプ選択部９３１が切換える切換弁２５〜２７の個数を減らすために、接続台数Ｎが増加する前に接続している油圧ポンプに対応する切換弁を開位置に保ち、他の油圧ポンプに対応する切換弁を閉位置から開位置に切換える規則をコントローラ９に設定してもよい。
【００８６】
後者の規則については、油圧シリンダ１１と各油圧ポンプ２１〜２３との接続台数Ｎが１台から２台へ増加する際に、例えば、油圧シリンダ１１に油圧ポンプ２１のみが接続されている状態から油圧シリンダ１１と油圧ポンプ２１との接続を遮断し、油圧シリンダ１１と他の油圧ポンプ２２，２３とを改めて接続し直すと、エンジン２０の燃料消費量や油圧シリンダ１１の操作性が低下する可能性がある。
【００８７】
これを防止するために、油圧シリンダ１１に油圧ポンプ２１のみが接続されている状態を維持しつつ、油圧シリンダ１１と他の油圧ポンプ２２又は油圧ポンプ２３とを追加して接続することにより、油圧ショベル１の省エネルギー化を図ると共に、油圧シリンダ１１の操作性を向上させることができる。
【００８８】
報知制御部９６は、複数の油圧ポンプ２１〜２３で油圧シリンダ１１を駆動している場合において、異常判定部９５によって容積伝達効率ηＣ１２，ηＣ２３，ηＣ１３，ηＣ１２３のいずれかが低下していると推定されると、運転室５内のオペレータに対して、異常診断モードを設定することを促すメッセージ等をモニタ５Ｂに表示させる制御を行う。従って、本発明の第１実施形態に係るコントローラ９は、油圧ポンプ２１〜２３のうち異常の疑いがある油圧ポンプを特定した上で、異常診断モードによって診断対象となる油圧ポンプの異常をより正確に検知することができる。
【００８９】
次に、本発明の第１実施形態に係るコントローラ９による油圧ポンプ２１〜２３の異常の検知処理について、図５のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。なお、この油圧ポンプ２１〜２３の異常の検知処理は、油圧ショベル１が稼働している限り、常時実行される。
【００９０】
図５に示すように、まず、コントローラ９は、ポンプ・切換弁制御部９３の目標吐出流量演算部９３２によって演算された目標吐出流量の絶対値が予め設定された閾値Ｑａ以上であるかどうかを判断する（（ステップ（以下、Ｓと記す）５０１））。このとき、コントローラ９は、目標吐出流量演算部９３２によって演算された目標吐出流量の絶対値が閾値Ｑａ未満であると判断すると（Ｓ５０１／Ｎｏ）、Ｓ５０１の処理が繰り返される。
【００９１】
Ｓ５０１において、コントローラ９は、目標吐出流量演算部９３２によって演算された目標吐出流量の絶対値が閾値Ｑａ以上であると判断すると（Ｓ５０１／Ｙｅｓ）、速度センサ２８によって検出された油圧シリンダ１１の速度の絶対値が予め設定された閾値Ｖａ以上であるかどうかを判断する（Ｓ５０２）。このとき、コントローラ９は、速度センサ２８によって検出された油圧シリンダ１１の速度の絶対値が閾値Ｖａ未満であると判断すると（Ｓ５０２／Ｎｏ）、Ｓ５０１からの処理が繰り返される。
【００９２】
Ｓ５０２において、コントローラ９は、速度センサ２８によって検出された油圧シリンダ１１の速度の絶対値が閾値Ｖａ以上であると判断すると（Ｓ５０２／Ｙｅｓ）、後述のＳ５０３の処理が行われる。上述したＳ５０１及びＳ５０２の処理では、油圧ポンプ２１〜２３の目標吐出流量と油圧シリンダ１１の速度の少なくとも一方が小さ過ぎると、油圧ポンプ２１〜２３以外からの作動油の漏れの影響が相対的に大きくなる。
【００９３】
このような状況を考慮し、コントローラ９は、目標吐出流量演算部９３２の演算結果及び速度センサ２８の検出結果と比較する閾値Ｑａ，Ｖａを設定し、各油圧ポンプ２１〜２３の目標吐出流量の絶対値及び油圧シリンダ１１の速度の絶対値の双方が閾値Ｑａ，Ｖａ以上である場合に限り、油圧ポンプ２１〜２３の異常の検知処理を進めるようにしている。これにより、得られる容積伝達効率ηＣが油圧ポンプ２１〜２３の状態を適切に反映できるので、精度の高い検知結果を得ることができる。
【００９４】
ここで、上記閾値Ｑａ，Ｖａは、油圧ポンプ２１〜２３の異常の検知結果に求める精度とその検知処理の迅速性に応じて設定される。例えば、閾値Ｑａ，Ｖａが、極軽い負荷においてのみ達する油圧シリンダ１１の最高速度付近を基準として設定されると、正常値の範囲とみなす容積伝達効率ηＣの幅を小さく設定できるので、油圧ポンプ２１〜２３の異常の検知結果の精度を高めることができるが、油圧ショベル１の稼働中に油圧シリンダ１１がその基準の速度を満たす頻度が減少する。そのため、容積伝達効率ηＣの低下が推定されるまでに時間がかかる可能性が高くなるので、油圧ポンプ２１〜２３の異常の検知処理の迅速性を重視する場合には、閾値Ｑａ，Ｖａを設定するための油圧シリンダ１１の基準を緩和するのが好ましい。
【００９５】
さらに、容積伝達効率ηＣは、油圧回路１００における油圧システム及び制御システムの動特性に起因して大きく変動することがある。以下、これらの油圧システム及び制御システムの動特性に伴う容積伝達効率ηＣの変動の具体例について、図６、図７を参照しながら詳細に説明する。
【００９６】
図６に示すように、油圧ポンプ２１〜２３の目標吐出流量が０であり、油圧シリンダ１１が静止している状態から、オペレータが操作レバー５Ａを操作して油圧ポンプ２１〜２３の目標吐出流量を上昇させた直後は、油圧シリンダ１１の速度の応答に遅れが生じ、油圧シリンダ１１はまだ静止している。このとき、容積伝達効率演算部９４によって演算される容積伝達効率ηＣは、数式（６）から０となる。
【００９７】
また、図７に示すように、油圧ポンプ２１〜２３の目標吐出流量に対応した速度で油圧シリンダ１１が動作している状態から、オペレータが操作レバー５Ａを操作して油圧ポンプ２１〜２３の目標吐出流量を０にした直後も、油圧シリンダ１１の速度の応答に遅れが生じ、油圧シリンダ１１はまだ動作している。このとき、容積伝達効率演算部９４によって演算される容積伝達効率ηＣは、数式（６）から無限大となる。
【００９８】
このような場合には、容積伝達効率ηＣは、油圧ポンプ２１〜２３の異常を判定するための指標にならないので、油圧ポンプ２１〜２３の目標吐出流量と油圧シリンダ１１の速度が定常とみなせる状態において、容積伝達効率演算部９４による容積伝達効率ηＣの演算を行う必要がある。
【００９９】
そこで、目標吐出流量演算部９３２によって演算された目標吐出流量の時間変化率の絶対値が予め設定された閾値ΔＱａ未満であり（Ｓ５０３／Ｙｅｓ）、かつ速度センサ２８によって検出された油圧シリンダ１１の速度の時間変化率の絶対値が予め設定された閾値ΔＶａ未満であるときに限り（Ｓ５０４／Ｙｅｓ）、コントローラ９の容積伝達効率演算部９４は、予め設定された規則に従って、油圧シリンダ１１と接続する油圧ポンプ２１〜２３の各組合せにおける容積伝達効率ηＣを演算する（Ｓ５０５）。これにより、油圧回路１００における油圧システム及び制御システムの動特性に起因する影響を排除できるので、容積伝達効率ηＣの演算結果の精度を向上させることができる。
【０１００】
次に、コントローラ９の異常判定部９５は、容積伝達効率演算部９４の演算結果を入力し、容積伝達効率演算部９４によって演算された各組合せにおける容積伝達効率ηＣのいずれかが低下しているかどうかを推定する（Ｓ５０６）。このとき、異常判定部９５は、各組合せにおける容積伝達効率ηＣのいずれも低下していないと判定すると（Ｓ５０６／Ｎｏ）、Ｓ５０１からの処理が繰り返される。
【０１０１】
Ｓ５０６において、異常判定部９５は、各組合せにおける容積伝達効率ηＣのいずれかが低下していると判定すると（Ｓ５０６／Ｙｅｓ）、これらの容積伝達効率ηＣから油圧ポンプ２１〜２３のうち異常の疑いがある油圧ポンプを特定し、コントローラ９の報知制御部９６が、異常診断モードを設定することを促すメッセージ等をモニタ５Ｂに表示する。そして、コントローラ９は、異常診断モードスイッチ５Ｃによって異常診断モードが設定されたかどうかを判断する（Ｓ５０７）。このとき、コントローラ９は、異常診断モードが設定されていないと判断すると（Ｓ５０７／Ｎｏ）、Ｓ５０１からの処理が繰り返される。
【０１０２】
Ｓ５０７において、コントローラ９は、異常診断モードが設定されたと判断すると（Ｓ５０７／Ｙｅｓ）、ポンプ・切換弁制御部９３は、油圧シリンダ１１と、異常判定部９５によって特定された油圧ポンプ、すなわち異常診断モードの診断対象となる油圧ポンプのみとが接続されるように切換弁２５〜２９を切換えた後、容積伝達効率演算部９４は、油圧シリンダ１１と診断対象の油圧ポンプとの間の容積伝達効率ηＣを演算する（Ｓ５０８）。
【０１０３】
次に、異常判定部９５は、容積伝達効率演算部９４の演算結果を入力し、容積伝達効率演算部９４によって演算された容積伝達効率ηＣが予め設定された正常値の範囲外であるかどうかを確認する（Ｓ５０９）。このとき、異常判定部９５は、容積伝達効率ηＣが正常値の範囲内であることを確認すると（Ｓ５０９／Ｎｏ）、診断対象の油圧ポンプに異常がないと判定し、Ｓ５０１からの処理が繰り返される。
【０１０４】
Ｓ５０８において、異常判定部９５は、容積伝達効率ηＣが正常値の範囲外であることを確認すると（Ｓ５０９／Ｙｅｓ）、診断対象の油圧ポンプに異常があると判定し、報知制御部９６は、当該油圧ポンプに異常が生じている旨のメッセージ等をモニタ５Ｂに表示し（Ｓ５１０）、Ｓ５０１からの処理が繰り返される。
【０１０５】
このように構成した本発明の第１実施形態に係る油圧ショベル１の制御装置によれば、異常判定部９５が、目標吐出流量演算部９３２によって演算された目標吐出流量、及び速度センサ２８によって検出された油圧シリンダ１１の速度から求められた容積伝達効率ηＣを、予め設定された正常値の範囲から逸脱しているどうかを確認することにより、油圧回路１００に流量センサを新たに設けなくても、油圧ポンプ２１〜２３の異常の有無を容易に判定することができる。
【０１０６】
しかも、油圧ポンプ２１〜２３のレギュレータ２１Ｄ〜２３Ｄのいずれかが故障した場合には、容積伝達効率演算部９４によって演算される容積伝達効率ηＣが正常値の上限を超えることから、油圧ポンプ２１〜２３に異常が生じていることがモニタ５Ｂに表示される。これにより、運転室５内のオペレータは、油圧ポンプ２１〜２３の異常を早期に把握できるので、油圧ポンプ２１〜２３の異常に対して迅速な対応を図ることができる。
【０１０７】
このように、本発明の第１実施形態に係る油圧ショベル１の制御装置は、設備コストを抑制しつつ、レギュレータ２１Ｄ〜２３Ｄ等の制御機器を含む油圧ポンプ２１〜２３の異常を精度良く検知できるので、優れた経済性を実現できると共に、油圧ポンプ２１〜２３の異常の検知処理に対する信頼性を向上させることができる。
【０１０８】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態が前述した第１実施形態と異なるのは、第１実施形態に係る容積伝達効率演算部９４は、容積伝達効率ηＣを油圧ポンプ２１の吐出流量に対する油圧シリンダ１１への作動油の流入流量の比として定義し、閉回路２４１〜２４３のうち油圧ポンプ２１〜２３の吐出側における容積伝達効率ηＣを演算したのに対し、第２実施形態に係る容積伝達効率演算部９４は、閉回路２４１〜２４３のうち油圧ポンプ２１〜２３の吸込側における容積伝達効率ηＣも演算するようにしたことである。
【０１０９】
具体的には、本発明の第２実施形態に係る容積伝達効率演算部９４は、圧力センサ５５，５６，６５，６６，７５，７６によって検出された各油圧ポンプ２１〜２３の両入出力ポート２１Ａ〜２３Ａ，２１Ｂ〜２３Ｂの圧力の大小関係と、ポンプ・切換弁制御部９３によって取得された目標指令値が表す各油圧ポンプ２１〜２３の吐出方向との組合せに応じて、油圧ポンプ２１〜２３の吐出流量に対する油圧シリンダ１１への作動油の流入流量の比、及び油圧シリンダ１１からの作動油の流出流量に対する油圧ポンプ２１〜２３の吸込流量の比のいずれかを容積伝達効率ηＣとして演算するようにしている。その他の第２実施形態の構成は、第１実施形態の構成と同じであり、同一又は対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【０１１０】
以下、本発明の第２実施形態に係る容積伝達効率演算部９４による容積伝達効率ηＣの演算処理について詳細に説明する。まず、以下の説明を分かり易くするために、切換弁２５を開位置２５Ａに切換えると共に、切換弁２６，２７を閉位置２６Ｂ，２７Ｂにそれぞれ切換えることにより、１台の油圧ポンプ２１のみで油圧シリンダ１１を駆動する場合について述べる。なお、他の油圧ポンプ２２，２３のみで油圧シリンダ１１をそれぞれ駆動する場合についても同様であるので、重複する説明を省略する。
【０１１１】
本発明の第２実施形態に係る油圧回路１００では、油圧ポンプ２１の吐出側の圧力が吸込側の圧力よりも高いとき、フラッシング弁３３によって閉回路２４１のうち油圧ポンプ２１の吸込側の管路と管路１２とが接続される。そのため、油圧ポンプ２１が作動油を吸込みきれない場合には、油圧ポンプ２１の吸込側の管路内の過剰な作動油の流量は、リリーフ弁３２から作動油タンク２９へ排出される。
【０１１２】
一方、油圧ポンプ２１が吸込む作動油の流量が不足する場合には、チャージポンプ３１から吐出された作動油の流量がメイクアップ弁４３，４４，５３，５４を通じて油圧ポンプ２１の吸込側の管路内に供給される。このような状態では、油圧シリンダ１１から流出する作動油の流量と油圧ポンプ２１の吸込流量との間に直接的な相関がないので、容積伝達効率演算部９４が油圧ポンプ２１の吸込側における容積伝達効率ηＣを演算しても、その演算結果は油圧ポンプ２１の吸込状態を適切に表すものではない。
【０１１３】
これに対し、油圧ポンプ２１の吸込側の圧力が吐出側の圧力よりも高く、かつリリーフ弁４１，４２，５１，５２の設定圧未満であるとき、フラッシング弁３３によって閉回路２４１のうち油圧ポンプ２１の吐出側の管路と管路１２とが接続される。そのため、油圧ポンプ２１の吸込側において、油圧シリンダ１１と油圧ポンプ２１との間に管路１２への作動油の流出経路がなくなる。
【０１１４】
また、油圧ポンプ２１の吸込側の圧力はメイクアップ弁４３，４４，５３，５４の設定圧以上であることから、チャージポンプ３１から吐出された作動油の流量がメイクアップ弁４３，４４，５３，５４を通じて油圧ポンプ２１の吸込側へ流入することがないので、油圧シリンダ１１から流出する作動油の流量が油圧ポンプ２１の吸込流量に対応する。このような状態では、油圧ポンプ２１の吸込流量によって油圧シリンダ１１の速度が制御される。
【０１１５】
そこで、本発明の第２実施形態は、容積伝達効率ηＣを油圧シリンダ１１からの作動油の流出流量ＱＯＵＴに対する油圧ポンプ２１の吸込流量ＱＩＮの比として定義する。すなわち、容積伝達効率ηＣは、下記の数式（１２）により表される。
【数１２】
0006510396.tif 000013
【０１１６】
この数式（１２）により求まる容積伝達効率ηＣが小さくなるほど、容積指令値通りの油圧シリンダ１１の速度が得られなくなっており、油圧ポンプ２１の性能が低下していることを意味する。また、容積伝達効率ηＣの理論値は１であり、油圧ポンプ２１が正常な状態であっても、容積伝達効率ηＣは理論値より小さくなる。従って、本発明の第２実施形態に係る異常判定部９５による油圧ポンプ２１の異常の判定処理については、第１実施形態と同様である。
【０１１７】
なお、油圧ポンプ２１の吸込側における容積伝達効率ηＣの正常値の範囲は、油圧ポンプ２１の吐出側における容積伝達効率ηＣの正常値の範囲と同様に設定してもよい。あるいは、油圧ポンプ２１の吐出側における容積伝達効率ηＣの正常値の範囲とは別に、油圧ポンプ２１の吸込側における容積伝達効率ηＣを予め実測して容積伝達効率ηＣの正常値の範囲を設定することにより、異常判定部９５が油圧ポンプ２１の異常の有無をより精度良く判定することができる。
【０１１８】
次に、本発明の第２実施形態に係る容積伝達効率演算部９４による容積伝達効率ηＣの演算処理について、図８のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、油圧ポンプ２１の入出力ポート２１Ａの圧力が入出力ポート２１Ｂの圧力よりも高いときの両入出力ポート２１Ａ，２１Ｂの差圧の極性を正とし、油圧ポンプ２１の入出力ポート２１Ｂの圧力が入出力ポート２１Ａの圧力よりも高いときの両入出力ポート２１Ａ，２１Ｂの差圧の極性を負とする。
【０１１９】
図８に示すように、まず、容積伝達効率演算部９４は、圧力センサ５５，５６の検出値を入力し、圧力センサ５５，５６によって検出された油圧ポンプ２１の両入出力ポート２１Ａ，２１Ｂの差圧が正の値であるかどうかを判断する（Ｓ８０１）。このとき、容積伝達効率演算部９４は、油圧ポンプ２１の両入出力ポート２１Ａ，２１Ｂの差圧が正の値であると判断すると（Ｓ８０１／Ｙｅｓ）、ポンプ・切換弁制御部９３から目標吐出流量演算部９３２の演算結果を入力し、目標吐出流量演算部９３２によって演算された目標吐出流量が正の値であるかどうかを判断する（Ｓ８０２）。なお、油圧ポンプ２１の目標吐出流量の極性が正のとき、油圧ポンプ２１が入出力ポート２１Ｂから作動油を吸込んで入出力ポート２１Ａから吐出し、油圧ポンプ２１の目標吐出流量の極性が負のとき、油圧ポンプ２１が入出力ポート２１Ａから作動油を吸込んで入出力ポート２１Ｂから吐出するものとする。
【０１２０】
Ｓ８０２において、容積伝達効率演算部９４は、目標吐出流量演算部９３２によって演算された目標吐出流量が正の値であると判断すると（Ｓ８０２／Ｙｅｓ）、数式（５）を用いて容積伝達効率ηＣを演算し（Ｓ８０３）、容積伝達効率ηＣの演算処理を終了する。一方、Ｓ８０２において、目標吐出流量演算部９３２によって演算された目標吐出流量が負の値であると判断すると（Ｓ８０２／Ｎｏ）、数式（１２）を用いて容積伝達効率ηＣを演算し（Ｓ８０４）、容積伝達効率ηＣの演算処理を終了する。
【０１２１】
Ｓ８０１において、容積伝達効率演算部９４は、油圧ポンプ２１の両入出力ポート２１Ａ，２１Ｂの差圧が負の値であると判断すると（Ｓ８０１／Ｎｏ）、ポンプ・切換弁制御部９３から目標吐出流量演算部９３２の演算結果を入力し、目標吐出流量演算部９３２によって演算された目標吐出流量が正の値であるかどうかを判断する（Ｓ８０５）。
【０１２２】
Ｓ８０５において、容積伝達効率演算部９４は、目標吐出流量演算部９３２によって演算された目標吐出流量が正の値であると判断すると（Ｓ８０５／Ｙｅｓ）、数式（１２）を用いて容積伝達効率ηＣを演算し（Ｓ８０４）、容積伝達効率ηＣの演算処理を終了する。一方、Ｓ８０５において、目標吐出流量演算部９３２によって演算された目標吐出流量が負の値であると判断すると（Ｓ８０５／Ｎｏ）、数式（５）を用いて容積伝達効率ηＣを演算し（Ｓ８０３）、容積伝達効率ηＣの演算処理を終了する。
【０１２３】
なお、本発明の第２実施形態において、複数の油圧ポンプ２１〜２３で油圧シリンダ１１を駆動する場合の容積伝達効率ηＣは、下記の数式（１３）により表される。この場合も、容積伝達効率演算部９４による容積伝達効率ηＣの演算処理は、下記の数式（１３）を用い、上述した１台の油圧ポンプ２１で油圧シリンダ１１を駆動する場合と同様にして行われる。
【数１３】
0006510396.tif 000014
【０１２４】
このように構成した本発明の第２実施形態に係る油圧ショベル１の制御装置によれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果が得られる他、容積伝達効率演算部９４は、油圧ポンプ２１〜２３が管路１４Ａ〜１６Ａ，１４Ｂ〜１６Ｂのうち高圧側の管路へ作動油を吐出するのか、油圧ポンプ２１〜２３が管路１４Ａ〜１６Ａ，１４Ｂ〜１６Ｂのうち高圧側の管路から作動油を吸込むのかによって、容積伝達効率ηＣの定義を使い分けることにより、油圧ポンプ２１〜２３の吐出側における容積伝達効率ηＣだけでなく、油圧ポンプ２１〜２３の吸込側における容積伝達効率ηＣも演算することができる。これにより、各油圧ポンプ２１〜２３の片方向の動作が正常であり、他方向の動作のみが異常である場合でも、このような状態を油圧ポンプ２１〜２３の異常として的確に検知することができる。
【０１２５】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態の構成は、上述した第２実施形態の構成を基本とし、次に述べる点で第２実施形態の構成と異なる。すなわち、本発明の第３実施形態に係る容積伝達効率演算部９４は、圧力センサ５５，５６，６５，６６，７５，７６によって検出された各油圧ポンプ２１〜２３の両入出力ポート２１Ａ〜２３Ａ，２１Ｂ〜２３Ｂの圧力の大小関係と、速度センサ２８によって検出された油圧シリンダ１１の速度が表す当該油圧シリンダ１１の動作方向との組合せに応じて、油圧ポンプ２１〜２３の吐出流量に対する油圧シリンダ１１への作動油の流入流量の比、及び油圧シリンダ１１からの作動油の流出流量に対する油圧ポンプ２１〜２３の吸込流量の比のいずれかを容積伝達効率ηＣとして演算するようにしている。その他の第３実施形態の構成は、第２実施形態の構成と同じであり、同一又は対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【０１２６】
次に、本発明の第３実施形態に係る容積伝達効率演算部９４による容積伝達効率ηＣの演算処理について、図９のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。なお、図９に示すＳ８０１、Ｓ８０３、及びＳ８０４の処理は、上述した図８に示すＳ８０１、Ｓ８０３、及びＳ８０４の処理とそれぞれ同じであるので、第２実施形態と異なる部分のみ説明する。
【０１２７】
図９に示すように、Ｓ８０１において、容積伝達効率演算部９４は、油圧ポンプ２１の両入出力ポート２１Ａ，２１Ｂの差圧が正の値であると判断すると（Ｓ８０１／Ｙｅｓ）、速度センサ２８の検出値を入力し、速度センサ２８によって検出された油圧シリンダ１１の速度が正の値であるかどうかを判断する（Ｓ９０１）。このとき、容積伝達効率演算部９４は、油圧シリンダ１１の速度が正の値であると判断すると（Ｓ９０１／Ｙｅｓ）、Ｓ８０３の処理が行われる。Ｓ９０２において、容積伝達効率演算部９４は、油圧シリンダ１１の速度が負の値であると判断すると（Ｓ９０１／Ｎｏ）、Ｓ８０４の処理が行われる。なお、油圧シリンダ１１の速度の極性が正のとき、油圧シリンダ１１が伸長動作を行い、油圧シリンダ１１の速度の極性が負のとき、油圧シリンダ１１が縮退動作を行うものとする。
【０１２８】
一方、Ｓ８０１において、容積伝達効率演算部９４は、油圧ポンプ２１の両入出力ポート２１Ａ，２１Ｂの差圧が負の値であると判断すると（Ｓ８０１／Ｎｏ）、速度センサ２８の検出値を入力し、速度センサ２８によって検出された油圧シリンダ１１の速度が正の値であるかどうかを判断する（Ｓ９０２）。このとき、容積伝達効率演算部９４は、油圧シリンダ１１の速度が正の値であると判断すると（Ｓ９０２／Ｙｅｓ）、Ｓ８０４の処理が行われる。Ｓ９０２において、容積伝達効率演算部９４は、油圧シリンダ１１の速度が負の値であると判断すると（Ｓ９０２／Ｎｏ）、Ｓ８０３の処理が行われる。
【０１２９】
なお、油圧ポンプ２１〜２３の目標吐出流量が示す方向と逆方向へ油圧シリンダ１１が動作している場合には、同じ状況であっても、容積伝達効率演算部９４が、第２実施形態のように油圧ポンプ２１〜２３の目標吐出流量に基づくのか、第３実施形態のように油圧シリンダ１１の動作方向に基づくのかによって、容積伝達効率ηＣの演算処理で扱う数式が異なる。このとき、数式（５）及び数式（１２）のどちらが用いられても、容積伝達効率演算部９４によって演算される容積伝達効率ηＣは負の値となるため、容積伝達効率ηＣが明らかに正常値の範囲を逸脱していることから、油圧ポンプ２１〜２３の異常を的確に検知することができる。
【０１３０】
このように構成した本発明の第３実施形態に係る油圧ショベル１の制御装置によれば、容積伝達効率演算部９４は、管路１３Ａ，１３Ｂのうち高圧側の管路から油圧シリンダ１１へ作動油が流入するのか、油圧シリンダ１から管路１３Ａ，１３Ｂのうち高圧側の管路へ作動油が流出するのかによって、容積伝達効率ηＣの定義を使い分けるようにしているので、上述した第２実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【０１３１】
なお、上述した本発明の各実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。
【０１３２】
また、本発明の各実施形態に係る油圧回路１００は、油圧ポンプ２１〜２３の吐出流量を調整して油圧シリンダ１１の速度を制御する容積制御を行う場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではない。具体的には、容積制御のシステムにおいて、油圧シリンダ１１への作動油の流入流量の制御は、油圧ポンプ２１〜２３の吐出流量のみで行われるのに対して、油圧シリンダ１１からの作動油の流出流量の制御は、油圧ポンプ２１〜２３の吸込流量だけでなく、図１０に示すように、コントローラ９からの制御信号に従って開口面積が調整される比例弁８１を併用することで可能となる。
【０１３３】
従って、本発明の各実施形態は、このような比例弁８１を管路１３Ａから分岐した管路１７に設けた油圧回路１０１にも適用することができる。この場合、油圧ポンプ２１〜２３の目標吐出流量及び油圧シリンダ１１の速度の他、比例弁８１への指令値も考慮し、比例弁８１から作動油タンク２９への作動油の流出流量を含めて容積伝達効率ηＣを定義するのが好ましい。
【０１３４】
さらに、本発明の各実施形態は、油圧ポンプの台数が３台である場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、油圧ポンプの台数は２台又は４台以上であってもよい。なお、油圧ポンプの台数が２台である場合には、油圧シリンダ１１と接続する油圧ポンプの組合せが１通りしか存在しないので、異常診断モードスイッチ５Ｃによって異常診断モードが設定されたときのように、異常判定部９５は、１台の油圧ポンプのみで油圧シリンダ１１が駆動している間に得られた容積伝達効率ηＣから各油圧ポンプの異常の有無を判定する。
【０１３５】
また、本発明の各実施形態に係る油圧ショベル１は、油圧シリンダ１１の速度を直接検出することが可能な速度センサ２８を備えた場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではない。例えば、速度センサ２８の代わりに、油圧ショベル１等の作業機械に一般的に搭載される変位センサによって検出された油圧シリンダ１１の変位、又は角度センサによって検出された当該油圧シリンダ１１が駆動するフロント作業機４の関節の角度を換算して得られた油圧シリンダ１１の変位の時間微分を求めることにより、油圧シリンダ１１の速度を検出するようにしてもよい。
【０１３６】
さらに、本発明の各実施形態に係る油圧ショベル１は、アクチュエータとしての油圧シリンダ１１、及びこの油圧シリンダ１１を駆動する可変容量型の複数の油圧ポンプ２１〜２３を備えた場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、アクチュエータ及び油圧ポンプの形式を適宜変更してもよい。例えば、アクチュエータは、片ロッドシリンダだけでなく、両ロッドシリンダであってもよいし、あるいは走行モータや旋回モータ等の各種の油圧モータであってもよい。油圧ポンプは、可変容量型であれば、ベーンポンプ等であってもよい。
【符号の説明】
【０１３７】
１…油圧ショベル（作業機械）、４ａ…ブームシリンダ（アクチュエータ）、４ｂ…アームシリンダ（アクチュエータ）、４ｃ…バケットシリンダ（アクチュエータ）、５Ａ…操作レバー、５Ｂ…モニタ（報知装置）、５Ｃ…異常診断モードスイッチ（異常診断モード設定部）、９…コントローラ、１１…油圧シリンダ（アクチュエータ）、１２，１３Ａ〜１６Ａ，１３Ｂ〜１６Ｂ，１７…管路
２０…エンジン、２０Ａ…回転数センサ、２１〜２３…油圧ポンプ、２１Ａ〜２３Ａ，２１Ｂ〜２３Ｂ…入出力ポート、２１Ｃ〜２３Ｃ…斜板、２１Ｄ〜２３Ｄ…レギュレータ、２４…合流回路、２５〜２７…切換弁、２８…速度センサ（速度検出器）、５５，５６，６５，６６，７５，７６…圧力センサ（圧力検出器）
９１…目標速度演算部、９２…目標駆動圧演算部、９３…ポンプ・切換弁制御部（目標指令値取得部）、９４…容積伝達効率演算部、９５…異常判定部、９６…報知制御部、１００，１０１…油圧回路、２４１〜２４３…閉回路、９３１…ポンプ選択部、９３２…目標吐出流量演算部、９３３…容積指令値演算部
【図１】
0006510396.tif 000015
【図２】
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【図３】
0006510396.tif 000017
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006510396.tif 000021
【図８】
0006510396.tif 000022
【図９】
0006510396.tif 000023
【図１０】
0006510396.tif 000024