(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機と、この原動機により駆動される油圧ポンプと、多関節型のフロント装置と、このフロント装置の被駆動部材を駆動する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータを手動操作するための操作手段と、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの圧油の流れを制御する油圧パイロット式のコントロールバルブと、前記操作手段の操作量を検出する操作量検出手段と、この操作量検出手段で検出した操作量に応じて前記コントロールバルブへのパイロット圧を制御する電磁弁と、パイロット油圧源から前記電磁弁へのパイロット管路を連通・遮断可能な切換弁とを備えた建設機械に設けられた建設機械の異常検出装置において、前記油圧アクチュエータ又はこの油圧アクチュエータにより駆動される前記被駆動部材の動作状態を検出する動作検出手段と、前記切換弁の切換状態を検出する切換検出手段と、前記操作量検出手段、前記動作検出手段、及び前記切換検出手段の検出結果に基づき異常を判定する第１判定手段とを備え、前記第１判定手段は、前記操作量検出手段で前記操作手段が操作されていないことが検出され、且つ前記動作検出手段でこれに対応する前記油圧アクチュエータ又は前記被駆動部材が動作していることが検出され、さらに前記切換検出手段で前記切換弁が遮断位置に切り換えられていることが検出された場合に、異常と判定することを特徴とする建設機械の異常検出装置。
【請求項２】
原動機と、この原動機により駆動される油圧ポンプと、多関節型のフロント装置と、このフロント装置の被駆動部材を駆動する油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの圧油の流れを制御する油圧パイロット式のコントロールバルブと、このコントロールバルブへのパイロット圧を制御する電磁弁と、パイロット油圧源から前記電磁弁へのパイロット管路を連通・遮断可能な切換弁と、ロック位置にすることで前記切換弁を遮断位置としアンロック位置にすることで前記切換弁を連通位置とするゲートロック装置とを備えた建設機械に設けられた建設機械の異常検出装置において、前記ゲートロック装置の操作状態を検出するゲートロック検出手段と、前記油圧アクチュエータ又はこの油圧アクチュエータにより駆動される前記被駆動部材の動作状態を検出する動作検出手段と、これらゲートロック検出手段及び動作検出手段の検出結果に基づき異常を判定する第２判定手段とを備え、前記第２判定手段は、前記ゲートロック検出手段で前記ゲートロック装置がロック位置に操作されていることが検出され、且つ前記動作検出手段で前記油圧アクチュエータ又は前記被駆動部材が動作していることが検出された場合に、異常と判定することを特徴とする建設機械の異常検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の建設機械の異常検出装置において、前記第１又は第２判定手段が異常と判定した場合に、前記原動機を停止させる原動機停止制御手段を備えたことを特徴とする建設機械の異常検出装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の建設機械の異常検出装置において、前記第１又は第２判定手段が異常と判定した場合に、警報を発報する警報手段を備えたことを特徴とする建設機械の異常検出装置。
【請求項５】
請求項１又は２記載の建設機械の異常検出装置において、前記第１又は第２判定手段が異常と判定した場合に、異常情報を記憶する異常情報記憶手段を備えたことを特徴とする建設機械の異常検出装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項記載の建設機械の異常検出装置において、前記動作検出手段の検出結果から前記油圧アクチュエータ又は前記被駆動部材の動作速度に係わる状態量を算出する状態量演算手段と、この状態量演算手段で算出した前記油圧アクチュエータ又は前記被駆動部材の状態量に基づき、その状態量に関する所定のしきい値を用いて油圧アクチュエータが駆動されているかどうかを判定する駆動判定手段とを備え、この駆動判定手段は、前記被駆動部材の重力作用方向における前記状態量のしきい値の絶対値を、前記被駆動部材の重力作用方向と反対方向における前記状態量のしきい値の絶対値よりも大きくしたことを特徴とする建設機械の異常検出装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項記載の建設機械の異常検出装置において、前記原動機の回転の有無を検出する回転検出手段をさらに備え、前記第１又は第２判定手段は、前記回転検出手段で前記原動機の停止状態が検出された場合には、異常判定を行わないことを特徴とする建設機械の異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に係わり、特にその建設機械の異常を検出する建設機械の異常検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、建設機械の１つである油圧ショベルは、下部走行体と、この下部走行体に旋回可能に設けた上部旋回体と、この上部旋回体に俯仰可能に接続されブーム、アーム、及びバケット等の作業具を含む多関節型のフロント装置とを備えている。
【０００３】
これら下部走行体、上部旋回体、及びフロント装置は、この油圧ショベルに備えられた油圧駆動装置の被駆動部材を構成している。この油圧駆動装置は、一般に、エンジン等の原動機と、この原動機によって駆動される油圧ポンプ、この油圧ポンプから吐出された圧油により上記ブーム、アーム、作業具をそれぞれ駆動するブーム用油圧シリンダ、アーム用油圧シリンダ、バケット用油圧シリンダを含む複数の油圧アクチュエータ、上記油圧ポンプからこれらの油圧アクチュエータへ吐出された圧油の流れをそれぞれ制御するコントロールバルブを備える駆動系主油圧系統と、上記油圧アクチュエータを手動操作するための操作手段とを有している。
【０００４】
上記コントロールバルブの駆動方式は通常は油圧パイロット方式である。この場合、上記油圧駆動装置は、例えば上記原動機によって駆動されるパイロットポンプと、コントロールバルブへのパイロット圧を上記操作手段の操作量（電気信号）に応じて制御する電磁弁とを備えるパイロット回路をさらに有している。
【０００５】
このように構成された上記油圧駆動装置において、例えばこの油圧駆動装置を構成する機械部品の一部の金属小片が上記主油圧系統及び上記パイロット回路を含む油圧回路中に剥げ落ちたり、大気中のごみがこの油圧回路中に混入したりすることがある。このとき、これらの金属小片又はごみ等の異物が例えば上記電磁弁の内部に入り込んだ場合、この電磁弁の駆動部分がこの異物により引っ掛かって作動不良を起こす可能性がある。
【０００６】
すなわち、このような作動不良が例えばブーム用油圧シリンダのコントロールバルブを制御する電磁弁に発生すると、操作者がブームを停止させるように操作手段を操作しても電磁弁からコントロールバルブへパイロット圧が出力され続ける。これによりブーム用油圧シリンダが動作を継続し、操作者の意思に反してフロント装置が地面に追突する等の事態が発生する可能性があった。
【０００７】
このような事態を回避するために、例えば特開平７−１９２０７号公報に記載されているように、パイロット回路中の電磁弁とコントロールバルブとの間に圧力センサを設け、この圧力センサの検出するパイロット圧信号と操作手段から出力される操作信号（電気信号）とを比較し、これらパイロット圧信号と操作信号とが同等でない場合に電磁弁の異常と判定する異常検出装置がある。これによれば、上記のような異物の引っ掛かりによる電磁弁の作動不良が生じた場合でも、操作手段の操作信号が油圧アクチュエータの停止に相当する信号であるのに対し上記圧力センサの検出するパイロット圧信号は油圧アクチュエータの駆動に相当する信号であることから即座に異常を検出することができる。これにより、原動機を停止して全油圧アクチュエータを停止する等の対応を迅速に取ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では以下のような課題が存在する。
すなわち、上記した金属小片又はごみ等の異物が例えば上記主油圧系統中に混入してコントロールバルブ内に入り込んだ場合、このコントロールバルブの駆動部分（スプール）が上記電磁弁と同様に引っ掛かりを起こして作動不良を起こす可能性がある。この場合、操作者が上記コントロールバルブに対応する油圧アクチュエータを停止させるように操作手段を操作し、電磁弁が遮断位置となり上記コントロールバルブへのパイロット圧が遮断されても、上記スプールが引っ掛かったまま中立位置に戻らず、油圧アクチュエータを停止させるのが困難となる可能性がある。
【０００９】
このとき、圧力センサの検出するパイロット圧信号と操作手段から出力される操作信号とは油圧アクチュエータの停止に相当する同等の信号であるため、上記従来技術ではこの主油圧系統の異常を検出するのが困難となる。
【００１０】
本発明の目的は、主油圧系統の異常を検出することができる建設機械の異常検出装置を提供することにある。
【００１１】
【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、この原動機により駆動される油圧ポンプと、多関節型のフロント装置と、このフロント装置の被駆動部材を駆動する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータを手動操作するための操作手段と、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの圧油の流れを制御する油圧パイロット式のコントロールバルブと、前記操作手段の操作量を検出する操作量検出手段と、この操作量検出手段で検出した操作量に応じて前記コントロールバルブへのパイロット圧を制御する電磁弁と、パイロット油圧源から前記電磁弁へのパイロット管路を連通・遮断可能な切換弁とを備えた建設機械に設けられた建設機械の異常検出装置において、前記油圧アクチュエータ又はこの油圧アクチュエータにより駆動される前記被駆動部材の動作状態を検出する動作検出手段と、前記切換弁の切換状態を検出する切換検出手段と、前記操作量検出手段、前記動作検出手段、及び前記切換検出手段の検出結果に基づき異常を判定する第１判定手段とを備える。
【００１２】
建設機械に備えられた油圧駆動装置において、例えば主油圧系統に金属小片又はごみ等の異物が混入してコントロールバルブ内に入り込んだ場合、このコントロールバルブの駆動部分（スプール）が引っ掛かりを起こして作動不良を起こす可能性がある。
【００１３】
本発明においては、まず操作量検出手段で上記コントロールバルブに対応する操作手段の操作量を検出し、動作検出手段で上記コントロールバルブに対応する油圧アクチュエータ又は被駆動部材の動作状態を検出する。これにより、例えば操作量検出手段で対応する操作手段が操作者により操作されていないことを検出し、さらに動作検出手段で上記コントロールバルブに対応する油圧アクチュエータ又は被駆動部材が動作していることを検出した場合に、操作量に応じて駆動されパイロット圧を制御するはずの電磁弁に何らかの異常があるか、あるいはパイロット圧に応じて駆動され油圧アクチュエータへの圧油の流れを制御するはずのコントロールバルブに何らかの異常があるかのいずれかであることがわかる。そこで本発明においては、さらに切換検出手段によりコントロールバルブへのパイロット管路の連通・遮断を行う切換弁の切換状態を検出するようにしている。これにより、例えば切換検出手段でコントロールバルブへのパイロット圧が遮断されていることを検出した場合、上述した電磁弁の異常であれば油圧アクチュエータ又は被駆動部材は正常に停止するはずであるから、コントロールバルブの作動不良であることを明確に検出することができ、これによって第１判定手段で異常と判定する。以上のようにして、パイロット回路の異常のみしか検出できない従来構造と異なり、建設機械の主油圧系統の異常を検出することができる。
【００１４】
前記第１判定手段は、前記操作量検出手段で前記操作手段が操作されていないことが検出され、且つ前記動作検出手段でこれに対応する前記油圧アクチュエータ又は前記被駆動部材が動作していることが検出され、さらに前記切換検出手段で前記切換弁が遮断位置に切り換えられていることが検出された場合に、異常と判定する。
【００１５】
（２）上記目的を達成するために、また本発明は、原動機と、この原動機により駆動される油圧ポンプと、多関節型のフロント装置と、このフロント装置の被駆動部材を駆動する油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの圧油の流れを制御する油圧パイロット式のコントロールバルブと、このコントロールバルブへのパイロット圧を制御する電磁弁と、パイロット油圧源から前記電磁弁へのパイロット管路を連通・遮断可能な切換弁と、ロック位置にすることで前記切換弁を遮断位置としアンロック位置にすることで前記切換弁を連通位置とするゲートロック装置とを備えた建設機械に設けられた建設機械の異常検出装置において、前記ゲートロック装置の操作状態を検出するゲートロック検出手段と、前記油圧アクチュエータ又はこの油圧アクチュエータにより駆動される前記被駆動部材の動作状態を検出する動作検出手段と、これらゲートロック検出手段及び動作検出手段の検出結果に基づき異常を判定する第２判定手段とを備える。
【００１６】
本発明においては、ゲートロック検出手段でコントロールバルブへのパイロット管路の連通・遮断を行う切換弁を操作するゲートロック装置の操作状態を検出し、動作検出手段で上記コントロールバルブに対応した油圧アクチュエータ又は被駆動部材の動作状態を検出する。これにより、例えばゲートロック検出手段でゲートロック装置の操作位置がロック位置でコントロールバルブへのパイロット圧が遮断されていることが検出され、動作検出手段で対応する油圧アクチュエータ又は被駆動部材が動作していることが検出された場合に、上記（１）と同様に電磁弁の異常であれば油圧アクチュエータ又は被駆動部材は正常に停止するはずであるから、コントロールバルブの作動不良を明確に検出することができ、第２判定手段で異常と判定する。以上のようにして、建設機械の主油圧系統の異常を検出することができる。
【００１７】
前記第２判定手段は、前記ゲートロック検出手段で前記ゲートロック装置がロック位置に操作されていることが検出され、且つ前記動作検出手段で前記油圧アクチュエータ又は前記被駆動部材が動作していることが検出された場合に、異常と判定する。
【００１８】
（３）上記（１）又は（２）において、また好ましくは、前記第１又は第２判定手段が異常と判定した場合に、前記原動機を停止させる原動機停止制御手段を備える。
【００１９】
これにより、コントロールバルブの作動不良等の主油圧系統の異常が生じた際に原動機を自動的に停止させることで、油圧アクチュエータの駆動を確実に停止させることができる。したがって、建設機械の作業上の安全性を向上することができる。
【００２０】
（４）上記（１）又は（２）において、また好ましくは、前記第１又は第２判定手段が異常と判定した場合に、警報を発報する警報手段を備える。
【００２１】
本発明においては、コントロールバルブの作動不良等の主油圧系統の異常が発生した場合、警報手段が警報を発報することにより、即座に操作者にこの異常を知らせることができる。特に、操作者が建設機械から離れているときにも知らせることができ、これにより、操作者は迅速にこの異常に対する対応を取ることができる。したがって、建設機械の作業上の安全性を向上することができる。
【００２２】
（５）上記（１）又は（２）において、また好ましくは、前記第１又は第２判定手段が異常と判定した場合に、異常情報を記憶する異常情報記憶手段を備える。
【００２３】
これにより、例えば建設機械の定期メンテナンス時に、メンテナンス作業者が異常情報記憶手段に端末等を接続することで主油圧系統の異常履歴を閲覧することができる。これにより、異常頻度の多い箇所について重点的にメンテナンスを行う等の処置を行うことができる。
【００２４】
また、コントロールバルブにおける異物によるスプールの引っ掛かり等の作動不良は、異物の引っ掛かりが自然に取れてすぐに作動不良が改善される場合も少なくない。このような場合でも、本発明によれば異常情報記憶手段に異常履歴が記憶されるため、この異常を見逃すことなく適切なメンテナンス等を行うことができる。したがって、建設機械の長寿命化を図ることができる。
【００２５】
（６）上記（１）乃至（５）のいずれかにおいて、また好ましくは、前記動作検出手段の検出結果から前記油圧アクチュエータ又は前記被駆動部材の動作速度に係わる状態量を算出する状態量演算手段と、この状態量演算手段で算出した前記油圧アクチュエータ又は前記被駆動部材の状態量に基づき、その状態量に関する所定のしきい値を用いて油圧アクチュエータが駆動されているかどうかを判定する駆動判定手段とを備え、この駆動判定手段は、前記被駆動部材の重力作用方向における前記状態量のしきい値の絶対値を、前記被駆動部材の重力作用方向と反対方向における前記状態量のしきい値の絶対値よりも大きくする。
【００２６】
一般に、油圧ショベル等のフロント装置を備える建設機械においては、パイロット回路や主油圧系統に特に異常がなくても、シール部の微小間隙を介した作動油のわずかな流動等により、自重によってフロント装置が緩やかに自然降下することがある。
【００２７】
本発明においては、駆動判定手段が油圧アクチュエータ又は被駆動部材の状態量と所定のしきい値とを比較し駆動されているか停止しているかを判定する際に、重力作用方向におけるしきい値の絶対値を、重力作用方向と反対方向におけるしきい値の絶対値よりも、例えば上記自然降下に相当する分だけ大きくとることができる。これにより、上記フロント装置が自然降下した場合に第１又は第２判定手段が誤って主油圧系統の異常と判定するのを防止することができ、判定の信頼性をさらに向上することができる。
【００２８】
（７）上記（１）乃至（６）のいずれかにおいて、また好ましくは、前記原動機の回転の有無を検出する回転検出手段をさらに備え、前記第１又は第２判定手段は、前記回転検出手段で前記原動機の停止状態が検出された場合には、異常判定を行わない。
【００２９】
通常、油圧ポンプが原動機により駆動される油圧駆動装置を備える油圧ショベル等の建設機械においては、原動機が停止した状態では油圧アクチュエータが駆動されることはない。但し、上記（８）で説明したようにフロント装置が自然降下する場合、又は、コントロールバルブが中立遮断位置であるときにコントロールバルブと油圧アクチュエータとの間の管路の圧力がリリーフ弁により設定されるリリーフ圧を超えリリーフ弁が作動し被駆動部材が動作していることが検出された場合に、主油圧系統の異常でないにもかかわらず、第１又は第２判定手段が異常と判定する可能性がある。
【００３０】
そこで本発明においては、回転検出手段により原動機の回転の有無を検出し、原動機が停止している場合には第１又は第２判定手段が異常の判定を行わないようにする。これにより、原動機停止中に誤って異常と判定するのを防止することができ、判定の信頼性をさらに向上することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の建設機械の異常検出装置の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
まず、本発明の建設機械の異常検出装置の第１の実施の形態を図１乃至図５を参照しつつ以下に説明する。
【００３３】
図１は、本発明の建設機械の異常検出装置の第１の実施の形態を備えた油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。
この図１において、１は比較的小型のいわゆるオフセットタイプの油圧ショベルであり、この油圧ショベル１は、走行手段である左・右側無限軌道履帯（クローラ）２Ｌ，２Ｒ（但し図１には右側無限軌道履帯２Ｒのみ図示）を備えた下部走行体３と、この下部走行体３の上部に旋回可能に搭載された上部旋回体４と、この上部旋回体４の基礎下部構造をなす旋回フレーム５と、上記上部旋回体４の略中央部に接続された多関節型のフロント装置６と、上記旋回フレーム５上に設けられた運転室７と、上記上部旋回体４のこの運転室７以外の箇所を覆う上部カバー８とを備えている。
【００３４】
上記フロント装置６は、基端部が上記旋回フレーム５の略中央部に上下方向に回動可能に（俯仰動作可能に）接続されたロアブーム９と、このロアブーム９の先端部に左右方向に回動可能に接続されたアッパーブーム１０と、このアッパーブーム１０の先端部に左右方向に回動可能に接続されたアームシリンダブラケット１１と、このアームシリンダブラケット１１の先端部に上下方向に回動可能に接続されたアーム１２と、このアーム１２の先端部に上下方向に回動可能に接続されたバケット１３と、上記ロアブーム９と上記アームシリンダブラケット１１とを連結するステー１４（後述の図２参照）と、上記ロアブーム９を駆動するブーム用油圧シリンダ１５と、上記アームシリンダブラケット１１と共にロアブーム９に左右方向に回動可能に接続され上記アッパーブーム１０を駆動するオフセット用油圧シリンダ１６と、上記アーム１２を駆動するアーム用油圧シリンダ１７と、上記バケット１３を駆動するバケット用油圧シリンダ１８とを備えている。
【００３５】
このようにフロント装置６が構成されることで、図２に示すように、オフセット用油圧シリンダ１６が伸長するとＡ方向にアッパーブーム１０が旋回し、オフセット用油圧シリンダ１６が縮短するとＢ方向にアッパーブーム１０が旋回する。このとき、上記ステー１４によりアームシリンダブラケット１１が常に油圧ショベル１の前方（図２中右方向）を向いたままの状態でアッパーブーム１０が旋回する。すなわち、このアームシリンダブラケット１１と、フロント装置６においてアームシリンダブラケット１１より先端側に接続されたアーム１２及びバケット１３を、油圧ショベル１の前方向に保った状態で、アッパーブーム１０を左右方向に旋回できるようになっている。
【００３６】
図１に戻り、上記フロント装置６には、上部旋回体４とロアブーム９との接続部、ロアブーム９とアッパーブーム１０との接続部、及びアームシリンダブラケット１１とアーム１２との接続部に、ブーム用角度センサ１９、オフセット用角度センサ２０、及びアーム用角度センサ２１がそれぞれ設けられている。これらブーム用角度センサ１９、オフセット用角度センサ２０、及びアーム用角度センサ２１により、ロアブーム９の上部旋回体４に対する上下方向の相対角度、アッパーブーム１０のロアブーム９に対する左右方向の相対角度、及びアーム１２のアームシリンダブラケット１１に対する上下方向の相対角度を検出できるようになっている。
【００３７】
また、前記上部カバー８は、図示を省略するが、その内部に、エンジン２２（後述の図３参照）、このエンジン２２に駆動される油圧ポンプ２３（後述の図３参照）、エンジン２２の燃料を貯留する燃料タンク、及び油圧ポンプ２３の圧油源となる作動油タンク等の機器を収納している。
【００３８】
このように構成される油圧ショベル１において、上記の左・右側無限軌道履帯２Ｌ，２Ｒ、上部旋回体４、ロアブーム９、アッパーブーム１０、アーム１２、及びバケット１３は、この油圧ショベル１に備えられる油圧駆動装置により駆動される被駆動部材を構成している。これら被駆動部材を駆動する前記のブーム用油圧シリンダ１５、オフセット用油圧シリンダ１６、アーム用油圧シリンダ１７、及びバケット用油圧シリンダ１８等を含む油圧アクチュエータは、上記油圧駆動装置によって駆動されるようになっている。この油圧駆動装置の詳細について、ブーム用油圧シリンダ１５を例にとって以下に説明する。
【００３９】
図３は、この油圧ショベル１の油圧駆動装置のうち、ブーム用油圧シリンダ１５に係る要部構成を表す油圧回路図である。
この図３において、油圧駆動装置は、前記エンジン２２と、このエンジン２２によって駆動されブーム用油圧シリンダ１５へ圧油を供給する前記油圧ポンプ２３と、この油圧ポンプ２３と同様にエンジン２２によって駆動されパイロット圧の供給源となるパイロットポンプ２４と、油圧ポンプ２３からブーム用油圧シリンダ１５に供給される圧油を制御するブーム用コントロールバルブ２５と、コントローラ２６と、前記運転室７内に設けられ操作者がブーム用油圧シリンダ１５を手動操作するための操作レバー装置２７とを備えている。
【００４０】
上記ブーム用コントロールバルブ２５は、両端にパイロット駆動部２５ａ，２５ｂを備えたセンタークローズド型の３位置切換弁であり、油圧ポンプ２３の吐出管路２８に接続されている。パイロット駆動部２５ａがパイロット圧により駆動されると、ブーム用コントロールバルブ２５は切換位置２５Ａに切り換わり、油圧ポンプ２３からの圧油が伸長側圧油供給管路２９を介してブーム用油圧シリンダ１５へと導かれ、このブーム用油圧シリンダ１５は伸長するようになっている。一方、パイロット駆動部２５ｂがパイロット圧により駆動されると、ブーム用コントロールバルブ２５は切換位置２５Ｂに切り換わり、油圧ポンプ２３からの圧油が縮短側圧油供給管路３０を介してブーム用油圧シリンダ１５へと導かれ、このブーム用油圧シリンダ１５は縮短するようになっている。
【００４１】
このようにブーム用コントロールバルブ２５の駆動を制御するパイロット圧は、上記パイロットポンプ２４で生成されたパイロット圧が電磁弁３１，３２で減圧されたものである。これら電磁弁３１，３２は、それぞれソレノイド駆動部３１ａ，３２ａを備えた電磁切換弁である。上記ソレノイド駆動部３１ａ，３２ａには、コントローラ２６に備えられるアクチュエータ制御部３３からの伸長制御信号ＳＢ１（ブーム用油圧シリンダ１５の伸長方向の駆動に対応）、縮短制御信号ＳＢ２（ブーム用油圧シリンダ１５の縮短方向の駆動に対応）で駆動されるソレノイドがそれぞれ設けられており、電磁弁３１，３２はそれら伸長制御信号ＳＢ１又は縮短制御信号ＳＢ２によって制御されるようになっている。
【００４２】
前記操作レバー装置２７は、操作レバー２７ａとポテンショメータ２７ｂとを備えており、このポテンショメータ２７ｂが上記操作レバー２７ａの操作量に応じた操作信号Ｍをコントローラ２６の上記アクチュエータ制御部３３に出力するようになっている。
【００４３】
すなわち、上記アクチュエータ制御部３３は、上記ポテンショメータ２７ｂから入力された操作信号Ｍに応じて伸長制御信号ＳＢ１（又は縮短制御信号ＳＢ２）を電磁弁３１（又は電磁弁３２）に出力する。これにより、電磁弁３１（又は電磁弁３２）は連通位置３１Ａ（又は連通位置３２Ａ）に切り換わり、伸長制御信号ＳＢ１（又は縮短制御信号ＳＢ２）に応じてパイロット圧を減圧する。このようにして、電磁弁３１，３２が減圧生成したパイロット圧により油圧ポンプ２３からブーム用油圧シリンダ１５へ供給される圧油の流れの方向及び流量がブーム用コントロールバルブ２５によって制御され、上記操作レバー２７ａの操作量に応じてブーム用油圧シリンダ１５を駆動できるようになっている。
【００４４】
なお、操作レバー２７ａが操作されていないときは、ポテンショメータ２７ｂは操作信号Ｍの出力をＯＦＦとするため、油圧アクチュエータ制御部３３からの伸長制御信号ＳＢ１及び縮短制御信号ＳＢ２の出力もＯＦＦとなり、電磁弁３１，３２はそれぞれバネ３１ｂ、３２ｂの付勢力により遮断位置３１Ｂ，３２Ｂに戻る。このため、ブーム用コントロールバルブ２５もバネ２５ｃ，２５ｄの付勢力により中立位置２５Ｃに戻り、ブーム用油圧シリンダ１５は停止するようになっている。
【００４５】
このとき、前記伸長側圧油供給管路２９から分岐した管路２９ａには、リリーフ弁３４と逆止弁３５ａとが並列に接続されており、前記縮短側圧油供給管路３０から分岐した管路３０ａには、逆止弁３５ｂが接続されている。上記リリーフ弁３４は、伸長側圧油供給管路２９の圧力の最大値を制限するリリーフ圧の値を、このリリーフ弁３４に備えられたバネ３４ａの付勢力で設定するようになっている。これにより、上記したようにブーム用コントロールバルブ２５が中立位置にありブーム用油圧シリンダ１５が停止している際に、例えばロアブーム９に重力方向の比較的大きな負荷が生じ伸長側圧油供給管路２９の圧力がリリーフ圧を超えた場合、リリーフ弁３４が作動してこの伸長側圧油供給管路２９の過負荷による破損を防止するようになっている。なおこのようなときには、リリーフ弁３４の作動により作動油が流動し、ブーム用油圧シリンダ１５が縮短動作してロアブーム９は若干下降するようになっている。
【００４６】
一方、前記パイロットポンプ２４の吐出管路３６には、切換弁３７が接続されている。この切換弁３７は、通常はバネ３７ａの付勢力により連通位置３７Ａに切り換わりパイロットポンプ２４の吐出圧を電磁弁３１，３２に導くようになっている。この切換弁３７にはソレノイド駆動部３７ｂが備えられており、このソレノイド駆動部３７ｂにコントローラ２６に備えられたパイロット圧遮断制御部３８からの遮断信号ＳＰ２が入力されると、切換弁３７は遮断位置３７Ｂに切り換わり、パイロットポンプ２４によるパイロット圧を遮断するようになっている（詳細は後述）。
【００４７】
なお、パイロットポンプ２４の上記吐出管路３６から分岐した管路３９にはリリーフ弁４０が接続されており、バネ４０ａの付勢力によりパイロットポンプ２４の吐出圧の最大値を制限するリリーフ圧の値を設定するようになっている。
【００４８】
以上説明したような構成の油圧ショベル１において、本発明の最も大きな特徴は、操作レバーが操作されていない状態のときに、角度センサによりフロント装置を構成する被駆動部材が動作していることが検出され、さらにその被駆動部材に対応するコントロールバルブへのパイロット圧が遮断されている場合に、油圧駆動装置の主油圧系統の異常と判定することである。以下、上記フロント装置を構成する被駆動部材としてロアブーム９を例にとり、本発明の異常検出装置の詳細構造について説明する。
【００４９】
前記コントローラ２６は、前述の図３に示すように、前記アクチュエータ制御部３３及びパイロット圧遮断制御部３８の他に、異常・動作情報処理部４１と、角速度演算部４２と、警報装置制御部４３と、異常・動作情報記憶部４４とを備えている。また、上記異常・動作情報処理部４１は、出力部４１ａを備えている。
【００５０】
図４は、上記異常・動作情報処理部４１の制御内容を表すフローチャートである。この図４において、コントローラ２６の電源が投入されることにより異常・動作情報処理部４１はこの制御フローを開始し、電源をＯＦＦにされるまで所定の周期でこのフローを繰り返し行うようになっている。なお電源投入時には、異常・動作情報処理部４１はエンジン２２の駆動・停止に係わらずこのフローを開始するようになっている。
まずステップ１０で、操作レバー装置２７のポテンショメータ２７ｂからの操作信号Ｍを入力し、次のステップ２０に移る。
【００５１】
ステップ２０では、操作レバー２７ａが操作されていないかどうかを上記ステップ１０で入力した操作信号Ｍに基づき判定する。操作レバー２７ａが操作されていれば判定が満たされず、異常・動作情報処理部４１はこのフローを終了する。操作レバー２７ａが操作されていなければ判定は満たされ、次のステップ３０に移る。
【００５２】
ステップ３０では、上記角速度演算部４２が前記ブーム用角度センサ１９が検出した角度Ａに基づき演算したロアブーム９の角速度Ｖを入力し、次のステップ４０に移る。
【００５３】
ステップ４０では、ロアブーム９が駆動（外部駆動力による強制駆動）しているかどうかを判定する。具体的には、図５に示すように、上記ステップ３０で入力したロアブーム９の角速度Ｖが上げ方向のしきい値Ｘより大きいか、又は下げ方向のしきい値Ｚより小さいかを判定する。なお、上記しきい値Ｘは、ロアブーム９の角速度Ｖがこのしきい値Ｘより大きい値である場合にブーム用油圧シリンダ１５の動作異常によりロアブーム９が上方に駆動していることを示す所定の値であり、また上記しきい値Ｚは、同様にロアブーム９の角速度Ｖがこのしきい値Ｚより小さい値である場合にブーム用油圧シリンダ１５の動作異常によりロアブーム９が下方に駆動していることを示す所定の値である。これらのしきい値Ｘ，Ｚは、例えばコントローラ２６に予め記録され（あるいは適宜の外部入力手段により設定入力され）ているものである。ロアブーム９の角速度Ｖが動作異常範囲外（Ｚ≦Ｖ≦Ｘ）であれば、判定は満たされずステップ５０に移る。
【００５４】
ステップ５０では、ロアブーム９が自然降下しているかどうかを判定する。具体的には、図５に示すように上記ステップ３０で入力した角速度Ｖがしきい値Ｙより小さいかどうかを判定する。なお、上記しきい値Ｙは、ロアブーム９の角速度Ｖがこのしきい値Ｙより小さい値である場合に、ロアブーム９がブーム用コントロールバルブ２５のシール部の微小間隙を介した作動油のわずかな流動等により自重によって緩やかに自然降下していることを示す所定の値であり、例えばコントローラ２６に予め記録され（あるいは適宜の外部入力手段により設定入力され）ているものである。角速度Ｖがしきい値Ｙ以上であれば判定は満たされず、異常・動作情報処理部４１はこのフローを終了する。角速度Ｖがこのしきい値Ｙより小さければ自然降下と見なされ、判定は満たされて後述のステップ１４０に移る。角速度Ｖがこのしきい値Ｙ以上であれば角速度Ｖは静止範囲（Ｙ≦Ｖ≦Ｘ）内であり、したがってロアブーム９は正常に静止していると見なされ、異常・動作情報処理部４１はこのフローを終了する。
【００５５】
また、先のステップ４０において、角速度Ｖがしきい値Ｘよりも大きい又はしきい値Ｚよりも小さい場合、判定が満たされてステップ６０に移る。
【００５６】
ステップ６０では、エンジン２２に備え付けられた発電機４５（図３参照）から出力されるエンジン起動信号ＳＳを入力し、次のステップ７０に移る。
【００５７】
ステップ７０では、上記ステップ６０で入力したエンジン起動信号ＳＳによりエンジン２２が駆動しているかどうかを判定する。具体的には、電圧信号である上記エンジン起動信号ＳＳがしきい値Ｈｉより高いか、あるいはしきい値Ｌｏより低いかを判定する。このしきい値Ｈｉは、エンジン起動信号ＳＳがこのしきい値Ｈｉよりも大きい値である場合にエンジンが起動していることを示す所定の電圧値であり、またしきい値Ｌｏは、エンジン起動信号ＳＳがこのしきい値Ｌｏよりも小さい値である場合にエンジンが停止していることを示す所定の電圧値であり、これらしきい値Ｈｉ，Ｌｏは例えばコントローラ２６に予め記録され（あるいは適宜の外部入力手段により設定入力され）ているものである。エンジン起動信号ＳＳがしきい値Ｈｏより大きければエンジン２２が駆動していると見なされ、判定が満たされて次のステップ８０に移る。
【００５８】
ステップ８０では、前記パイロット圧遮断制御部３８に遮断制御信号ＳＰ１を出力し、これによりこのパイロット圧遮断制御部３８は遮断信号ＳＰ２を切換弁３７に出力する。これによって、前述したように切換弁３７は遮断位置３７Ｂに切り換わり、パイロットポンプ２４によるパイロット圧を遮断するようになっている。
【００５９】
次のステップ９０では、角速度演算部４２がブーム用角度センサ１９が検出した角度Ａに基づき演算した角速度Ｖを再度入力し、次のステップ１００でこの角速度Ｖが動作異常範囲（Ｖ＜Ｚ、又はＶ＞Ｘ）内であるかどうかを判定する。角速度Ｖが動作異常範囲内であれば判定が満たされ、次のステップ１１０で主油圧系統の異常と判定し、次のステップ１３０に移る。
なお、上記ステップ１００で角速度Ｖが動作異常範囲外（Ｚ≦Ｖ≦Ｘ）の場合は判定が満たされずにステップ１２０に移り、パイロット回路の異常と判定されて、次のステップ１３０に移る。
【００６０】
ステップ１３０では、前記異常・動作情報処理部４１に備えられる出力部４１ａが前記警報装置制御部４３に警報制御信号ＳＡ１を出力し、これによりこの警報装置制御部４３は警報信号ＳＡ２を警報ブザー４６（図３参照）に出力する。これによって、警報ブザー４６はブザーを鳴らすようになっている。次に、ステップ１６０に移る。
なお、先のステップ５０において、角速度ＶがＹより小さい場合は前述したようにステップ１４０に移り、このステップ１４０において自然降下と判定されて、次のステップ１６０に移る。
また、先のステップ７０において、エンジン２２が停止している場合は判定が満たされずにステップ１５０に移り、このステップ１５０においてリリーフ弁３４の作動と判定されて、次のステップ１６０に移る。
【００６１】
ステップ１６０では、先のステップ１１０、ステップ１２０、ステップ１４０、又はステップ１５０において判定した「主油圧系統異常」、「パイロット回路異常」、「自然降下」、又は「リリーフ弁作動」の異常・動作情報履歴を、出力部４１ａが記憶信号ＳＭとして前記異常・動作情報記憶部４４に出力する。これらの異常・動作情報履歴は異常・動作情報記憶部４４において記憶され、異常・動作情報処理部４１はこのフローを終了する。
【００６２】
なお、以上はフロント装置６を構成する被駆動部材のうちロアブーム９を例にとって説明したが、アッパーブーム１０及びアーム１２についても同様の構成となっている。
【００６３】
以上において、油圧ショベル１は、特許請求の範囲各項記載の建設機械を構成し、ロアブーム９、アッパブーム１０、及びアーム１２はフロント装置の被駆動部材を構成し、ブーム用油圧シリンダ１５、オフセット用油圧シリンダ１６、及びアーム用油圧シリンダ１７はフロント装置の被駆動部材を駆動する油圧アクチュエータを構成し、ブーム用コントロールバルブ２５は、油圧ポンプから油圧アクチュエータへの圧油の流れを制御する油圧パイロット式のコントロールバルブを構成する。また、操作レバー装置２７は油圧アクチュエータを手動操作するための操作手段を構成し、ポテンショメータ２７ｂは操作手段の操作量を検出する操作量検出手段を構成する。
【００６４】
また、ブーム用角度センサ１９、オフセット用角度センサ２０、及びアーム用角度センサ２１は、油圧アクチュエータ又はこの油圧アクチュエータにより駆動される被駆動部材の動作状態を検出する動作検出手段を構成すると共に油圧アクチュエータにより駆動される被駆動部材に設けた角度センサをも構成し、異常・動作情報処理部４１の行う図４に示すフローにおけるステップ８０が切換弁の切換状態を検出する切換検出手段を構成し、ステップ１１０が操作量検出手段、動作検出手段、及び切換検出手段の検出結果に基づき異常を判定する第１判定手段を構成する。
【００６５】
また、角速度Ｖは、油圧アクチュエータ又は被駆動部材の動作速度に係わる状態量を構成し、角速度演算部４２は、状態量を算出する状態量演算手段を構成し、異常・動作情報処理部４１の行う図４に示すフローにおけるステップ４０が、状態量に関する所定のしきい値を用いて油圧アクチュエータが駆動されているかどうかを判定する駆動判定手段を構成する。
【００６６】
また、エンジン２２は原動機を構成し、発電機４５は原動機の回転の有無を検出する回転検出手段を構成し、異常・動作情報記憶部４４は、異常情報を記憶する異常情報記憶手段を構成し、警報ブザー４６は警報を発報する警報手段を構成する。
【００６７】
次に、上記構成の本発明の建設機械の異常検出装置の第１の実施の形態の動作及び作用を以下に説明する。
コントローラ２６の電源が投入され、操作者が操作レバー２７ａを操作して作業を行う場合は、異常・動作情報処理部４１は図４中に示すステップ１０〜ステップ２０を繰り返す。
【００６８】
一方、操作者が操作レバー２７ａを操作していない場合は、図４中ステップ２０の判定が満たされステップ３０に移る。ここで、例えばロアブーム９に設けられたブーム用角度センサ１９により角度Ａが検出され、角速度演算部４２に入力される。この角速度演算部４２は、入力された角度Ａに基づいてロアブーム９の角速度Ｖを演算し、このステップ３０において、この角速度Ｖが異常・動作情報処理部４１に入力される。
【００６９】
このようにして異常・動作情報処理部４１に入力された角速度Ｖは、図５に示す判定基準に基づき判定される。このとき、角速度Ｖが静止範囲（Ｙ≦Ｖ≦Ｘ）内である場合、ロアブーム９は正常に静止していると見なされ、図４中ステップ４０及びステップ５０の判定が満たされず、このステップ１０〜ステップ５０を繰り返す。
【００７０】
一方、角速度Ｖが自然降下範囲（Ｚ≦Ｖ＜Ｙ）内である場合、図４中ステップ５０の判定が満たされ、次のステップ１４０において、エンジン２２の駆動・停止に係わらずロアブーム９の自然降下と判定される。この判定結果は、次のステップ１６０において、「自然降下」という動作情報として異常・動作情報記憶部４４に記憶される。
【００７１】
他方、角速度Ｖが動作異常範囲（Ｖ＜Ｚ、又はＶ＞Ｘ）内である場合、エンジン２２が駆動中か停止中かで考えられる原因が異なってくる。すなわち、エンジン２２が駆動中である場合、その原因として、電磁弁３１，３２の異常又はこの電磁弁３１，３２に制御信号を出力するコントローラアクチュエータ制御部３３の異常等のパイロット回路に係わる構成の異常か、あるいはコントロールバルブ２５における異物の噛み込みによるスプールの動作不良等の主油圧系統の異常であるかのいずれかであることが考えられる。
【００７２】
このとき本実施の形態においては、図４中ステップ７０の判定が満たされ、次のステップ８０において、異常・動作情報処理部４１がパイロット圧遮断制御部３８を制御することで切換弁３７は遮断位置３７Ｂに切り換えられ、パイロットポンプ２４によるパイロット圧が遮断される。次にステップ９０及びステップ１００において、先のステップ３０及びステップ４０と同様に再びロアブーム９の角速度Ｖを入力し判定を行う。このとき、角速度Ｖが動作異常範囲外（Ｚ≦Ｖ≦Ｘ）である場合、パイロット圧を遮断したことによりロアブーム９の動作異常が改善されたことになり、上記２つの原因のうち前者のパイロット回路に係わる構成の異常と見なすことができる。したがって、ステップ１００の判定が満たされずステップ１２０に移り、このステップ１２０において、パイロット回路の異常と判定される。この判定結果により、次のステップ１３０で、異常・動作情報処理部４１が警報装置制御部４３を制御することで警報ブザー４６が発報される。その後この判定は、次のステップ１６０において「パイロット回路異常」という異常情報として異常・動作情報記憶部４４に記憶される。
【００７３】
一方、上記パイロット圧遮断後に入力した角速度Ｖが動作異常範囲（Ｖ＜Ｚ、又はＶ＞Ｘ）内である場合、パイロット圧を遮断してもロアブーム９の動作異常が改善されなかったことになり、パイロット回路の異常ではないことが判明する。すなわち、主油圧系統の異常と見なすことができる。したがって、ステップ１００の判定が満たされ、ステップ１１０で主油圧系統の異常と判定される。この判定結果により、次のステップ１３０で警報ブザー４６が発報され、この判定は次のステップ１６０において「主油圧系統異常」という異常情報として異常・動作情報記憶部４４に記憶される。
【００７４】
このようにして、本実施の形態によれば、電磁弁３１，３２の動作異常又はこれら電磁弁３１，３２を制御するアクチュエータ制御部３３の異常等によるパイロット回路の異常のみしか検出できない従来構造と異なり、ブーム用コントロールバルブ２５のスティック等による主油圧系統の異常を明確に検出することができる。また、これら「パイロット回路異常」や「主油圧系統異常」の判定がなされたときに警報ブザーを発報することにより、操作者が油圧ショベル１から離れている場合にも即座に操作者にこれらの異常を知らせることができる。これにより、操作者は迅速にこれらの異常に対する対応を取ることができ、したがって油圧ショベル１の作業上の安全性を向上することができる。
【００７５】
また、これら「パイロット回路異常」や「主油圧系統異常」の異常情報が異常・動作情報記憶部４４に記憶されることにより、例えば油圧ショベル１の定期メンテナンス時に、メンテナンス作業者が上記と同様に例えば端末４７（図３参照）を用いて異常情報履歴として見ることができる。これにより、異常頻度の多い箇所について重点的にメンテナンスを行う等の処置を行うことができる。さらに、例えばブーム用コントロールバルブ２５のスティック等の異物の噛み込みによる作動不良は、異物の引っ掛かりが自然に取れてすぐに作動不良が改善される場合も少なくない。このような場合でも、本実施の形態によれば確実に「主油圧系統異常」として異常・動作情報記憶部４４に記憶されるので、異常情報履歴を見ることでこの異常を見逃すことなく適切なメンテナンス等を行うことができる。したがって、油圧ショベル１の長寿命化を図ることができる。
【００７６】
また一方で、角速度Ｖが動作異常範囲（Ｖ＜Ｚ、又はＶ＞Ｘ）内であるときにエンジン２２が停止している場合には、油圧ポンプ２３が駆動していないことからブーム用油圧シリンダ１５が油圧ポンプ２３の圧油により駆動されることはありえない。ここで、エンジン２２の停止中にロアブーム９が動作する原因としては、前述した自然降下、あるいは前述したリリーフ弁３４の作動による降下が考えられる。このとき、後者のリリーフ弁３４の作動による降下の角速度Ｖの方が自然降下の角速度Ｖに対し比較的大きい傾向にある。したがってこの場合のようにロアブーム９の角速度Ｖが動作異常範囲（Ｖ＜Ｚ又はＶ＞Ｘ）内である場合、リリーフ弁３４が作動したと見なすことができる。したがって、ステップ７０の判定が満たされずにステップ１５０に移り、このステップ１５０においてリリーフ弁の作動と判定される。この判定は、次のステップ１６０において「リリーフ弁作動」という動作情報として異常・動作情報記憶部４４に記憶される。
【００７７】
このように、本実施の形態によればロアブーム９の自然降下やリリーフ弁３４が作動したことによる降下を、異常でなく正常な動作として検出することができる。これにより、異常・動作情報処理部４１の判定の信頼性を向上することができる。また、これら「自然降下」や「リリーフ弁作動」の動作情報が異常・動作情報記憶部４４に記憶されることにより、例えばメンテナンス時等にメンテナンス作業者が端末４７をコントローラ２６に接続することにより動作情報履歴として見ることができる。これにより、例えばコントロールバルブ２５のシールの劣化や、エンジン２２の停止中にロアブーム９に比較的大きな負荷が生じたこと等を把握することができ、これらにより異常を生じる前に未然に適切な対応をとることができる。したがって、油圧ショベル１の長寿命化を図ることができる。
【００７８】
次に、本発明の建設機械の異常検出装置の第２の実施の形態を図６及び図７を参照しつつ以下に説明する。本実施の形態は、主油圧系統の異常を判定した際にエンジンを自動的に停止するようにしたものである。
図６は、上記本発明の建設機械の異常検出装置の第２の実施の形態を備えた油圧ショベル１の油圧駆動装置のうち、ブーム用油圧シリンダ１５に係る要部構成を表す油圧回路図である。なお、この図６において、前述の本発明の第１の実施の形態における図３と同様の部分には同符号を付し、説明を省略する。
【００７９】
図６において、コントローラ２６′は、エンジン停止制御部５０と、このエンジン停止制御部５０の制御機能をさらに加えた出力部４１′ａを有する異常・動作情報処理部４１′とを備えている。また、５１はエンジン２２に燃料を噴射する燃料噴射装置であり、上記エンジン停止制御部５０より停止信号ＳＥＮ２を入力されることにより、エンジン２２への燃料の噴射を停止するようになっている。
【００８０】
図７は、上記異常・動作情報処理部４１′の制御内容を表すフローチャートである。この図７において、コントローラ２６′の電源が投入されることにより異常・動作情報処理部４１′はこの制御フローを開始し、電源をＯＦＦにされるまで所定の周期でこのフローを繰り返し行うようになっている。なお電源投入時には、異常・動作情報処理部４１′はエンジン２２の駆動・停止に係わらずこのフローを開始するようになっている。
この図７において、ステップ２１０〜ステップ３１０は、前述の本発明の第１の実施の形態における図４のステップ１０〜ステップ１１０と同様であり、異常・動作情報処理部４１′は操作レバー２７ａからの操作信号Ｍを入力し、操作レバー２７ａが操作されていなければロアブーム９の角速度Ｖを入力し、この角速度Ｖが図５に示す動作異常範囲（Ｖ＜Ｚ、又はＶ＞Ｘ）内であればエンジン起動信号ＳＳを入力し、エンジン２２が駆動中であれば切換弁３７によりパイロット圧を遮断し、このパイロット圧遮断後のロアブーム９の角速度Ｖが同様に動作異常範囲内であれば、主油圧系統の異常と判定を行う。
【００８１】
次のステップ３２０では、前記出力部４１′ａが上記エンジン停止制御部５０へ停止制御信号ＳＥＮ１を出力する。この停止制御信号ＳＥＮ１を入力されたエンジン停止制御部５０は、燃料噴射装置５１に停止信号ＳＥＮ２を出力し、これにより燃料噴射装置５１はエンジン２２への燃料の噴射を停止する。このようにして、エンジン２２は停止するようになっている。
【００８２】
次のステップ３４０〜ステップ３７０は、前述の図４のステップ１３０〜ステップ１６０と同様であり、「主油圧系統異常」又は「パイロット回路異常」と判定した場合には警報ブザーを発報して異常・動作情報記憶部４４に異常履歴として記憶し、「自然降下」又は「リリーフ弁作動」と判定した場合には異常・動作情報記憶部４４に動作履歴として記憶のみするようになっている。
【００８３】
なお、以上はフロント装置６を構成する被駆動部材のうちロアブーム９を例にとって説明したが、前述の第１の実施の形態と同様に、アッパーブーム１０及びアーム１２についても同様の構成となっている。
【００８４】
以上において、エンジン停止制御部５０は、特許請求の範囲各項記載の原動機を停止させる原動機停止制御手段を構成し、異常・動作情報処理部４１′の行う図７に示すフローにおけるステップ２４０が、状態量に関する所定のしきい値を用いて油圧アクチュエータが駆動されているかどうかを判定する駆動判定手段を構成する。
【００８５】
上記構成の本発明の建設機械の異常検出装置の第２の実施の形態によれば、異常・動作情報処理部４１′が主油圧系統の異常と判定した際に、エンジン停止制御部５０の制御によりエンジン２２を自動的に停止することができる。これにより、ブーム用油圧シリンダ１５を含む油圧アクチュエータの駆動を確実に停止させることができる。したがって、油圧ショベル１の作業上の安全性を向上することができる。
【００８６】
次に、本発明の建設機械の異常検出装置の第３の実施の形態を図８及び図９を参照しつつ以下に説明する。本実施の形態は、ゲートロックレバーの操作位置と被駆動部材の動作状態により主油圧系統の異常を検出するようにしたものである。
図８は、上記本発明の建設機械の異常検出装置の第３の実施の形態を備えた油圧ショベル１の油圧駆動装置のうち、ブーム用油圧シリンダ１５に係る要部構成を表す油圧回路図である。なお、この図８において、前述の本発明の第１の実施の形態における図３と同様の部分には同符号を付し、説明を省略する。
【００８７】
図８において、コントローラ２６″は、後述のゲートロック信号Ｌによりゲートロックレバー６０ａの操作位置を検出する機能をもつ異常・動作情報処理部４１″と、ゲートロック信号Ｌを入力されることで切換弁３７に遮断信号ＳＰ２を出力し遮断位置３７Ｂに切り換える機能をもつパイロット圧遮断制御部３８′とを備えている。また６０は、前記運転室７内に設けられたゲートロックレバー装置である。このゲートロックレバー装置６０は、ロックレバー６０ａとスイッチ６０ｂとを備えており、このスイッチ６０ｂが、上記ロックレバー６０ａの操作位置に応じたゲートロック信号Ｌを上記異常・動作情報処理部４１″及び上記パイロット圧遮断制御部３８′に出力するようになっている。このとき、ロックレバー６０ａがロック位置の場合は、スイッチ６０ｂより上記パイロット圧遮断制御部３８′にゲートロック信号Ｌが出力され、ゲートロック信号Ｌを入力されたパイロット圧遮断制御部３８′は切換弁３７に遮断信号ＳＰ２を出力し、これにより切換弁３７は遮断位置３７Ｂに切り換わりパイロット圧を遮断するようになっている。一方、ロックレバー６０ａがアンロック位置の場合は、スイッチ６０ｂより上記パイロット圧遮断制御部３８′に出力されるゲートロック信号ＬがＯＦＦとなり、これによりパイロット圧遮断制御部３８′から切換弁３７に出力される遮断信号ＳＰ２もＯＦＦとなって、切換弁３７は連通位置３７Ａに戻るようになっている。
【００８８】
図９は、上記異常・動作情報処理部４１″の制御内容を表すフローチャートである。この図９において、コントローラ２６″の電源が投入されることにより異常・動作情報処理部４１″はこの制御フローを開始し、電源をＯＦＦにされるまで所定の周期でこのフローを繰り返し行うようになっている。なお電源投入時には、異常・動作情報処理部４１″はエンジン２２の駆動・停止に係わらずこのフローを開始するようになっている。
まずステップ４１０で、ゲートロックレバー装置６０のスイッチ６０ｂからのゲートロック信号Ｌを入力し、次のステップ４２０に移る。
【００８９】
ステップ４２０では、ゲートロックレバー６０ａの操作位置がロック位置であるかどうかを上記ステップ４１０で入力したゲートロック信号Ｌに基づき判定する。ゲートロックレバー６０ａがロック位置にありパイロット圧が遮断されていれば、判定が満たされ、次のステップ４３０に移る。
【００９０】
ステップ４３０〜ステップ４７０は、前述の一実施の形態における図４のステップ３０〜ステップ７０と同様であり、入力したロアブーム９の角速度Ｖが図５に示す動作異常範囲（Ｖ＜Ｚ、又はＶ＞Ｘ）内である場合、エンジン起動信号ＳＳを入力しエンジン２２が駆動中であるかどうかを判定する。エンジン２２が駆動中である場合はステップ４７０の判定が満たされ、次のステップ４８０に移る。
【００９１】
ステップ４８０では、異常・動作情報処理部４１″は主油圧系統の異常と判定する。
【００９２】
次のステップ４９０〜ステップ５２０は、前述の図４におけるステップ１３０〜ステップ１６０と同様であり、「主油圧系統異常」と判定した場合には警報ブザーを発報して異常・動作情報記憶部４４に異常履歴として記憶し、「自然降下」又は「リリーフ弁作動」と判定した場合には異常・動作情報記憶部４４に動作履歴として記憶のみするようになっている。
【００９３】
なお、以上はフロント装置６を構成する被駆動部材のうちロアブーム９を例にとって説明したが、前述の第１及び第２の実施の形態と同様に、アッパーブーム１０及びアーム１２についても同様の構成となっている。
【００９４】
以上において、ゲートロックレバー装置６０は、特許請求の範囲各項記載のロック位置にすることで切換弁を遮断位置としアンロック位置にすることで切換弁を連通位置とするゲートロック装置を構成し、スイッチ６０ｂは、ゲートロック装置の操作状態を検出するゲートロック検出手段を構成する。
【００９５】
また、異常・動作情報処理部４１″の行う図９に示すフローにおけるステップ４８０が、ゲートロック検出手段及び動作検出手段の検出結果に基づき異常を判定する第２判定手段を構成し、ステップ４４０が、状態量に関する所定のしきい値を用いて油圧アクチュエータが駆動されているかどうかを判定する駆動判定手段を構成する。
【００９６】
次に、上記構成の本発明の建設機械の異常検出装置の第３の実施の形態の動作及び作用を以下に説明する。
コントローラ２６″の電源が投入され、例えば操作者が操作レバー２７ａを操作して作業を行う場合等ゲートロックレバー６０ａがアンロック位置である場合には、異常・動作情報処理部４１″は図９中に示すステップ４１０〜ステップ４２０を繰り返す。
【００９７】
一方、例えば操作者が作業を終えて油圧ショベル１から離れる場合には、通常ゲートロックレバー６０ａはロック位置に操作される。これにより、切換弁３７は遮断位置３７Ｂに切り換えられパイロット圧は遮断される。すなわち、図９中ステップ４２０の判定が満たされステップ４３０に移る。
【００９８】
その後ステップ４３０及びステップ４４０で、前述の第１の実施の形態と同様にロアブーム９の角速度Ｖが入力され図５に示す判定基準に基づき判定される。ここで、角速度Ｖが動作異常範囲（Ｖ＜Ｚ、又はＶ＞Ｘ）内である場合、上記ステップ４２０においてゲートロックレバーによりパイロット圧が遮断されていることから、電磁弁３１，３２又はこれら電磁弁３１，３２を制御するアクチュエータ制御部３３の異常等のパイロット回路に係わる構成の異常ではないことがわかる。すなわち、主油圧系統の異常又はリリーフ弁の作動が原因であることが判明する。
【００９９】
そこで、次のステップ４６０及びステップ４７０において、エンジン２２が駆動中であるかどうかを判定する。ここで、前述したようにエンジン２２が停止中であればリリーフ弁の作動、エンジン２２が駆動中であれば主油圧系統の異常と見なすことができる。したがってエンジン２２が駆動中の場合、ステップ４７０の判定が満たされ、次のステップ４８０において主油圧系統の異常と判定される。この判定結果により次のステップ４９０で警報ブザー４６が発報され、次のステップ５２０において「主油圧系統異常」という異常情報として異常・動作情報記憶部４４に記憶される。
【０１００】
このように本実施の形態によれば、前述の第１の実施の形態と同様に主油圧系統の異常を明確に検出することができる。
【０１０１】
なお、以上説明してきた本発明の建設機械の異常検出装置の第１乃至第３の実施の形態において、動作検出手段として用いたブーム用角度センサ１９、オフセット用角度センサ２０、及びアーム用角度センサ２１は、新規に設けずに既設の干渉防止用センサを流用するようにしてもよい。これにより、低コスト化を図ることができる。
【０１０２】
また、上記第１乃至第３の実施の形態においては、角度センサによりロアブーム９等の被駆動部材の動作状態を検出するようにしたが、これに限らず、例えば公知のストロークセンサにより上記被駆動部材を駆動する油圧アクチュエータ（例えばブーム用油圧シリンダ１５）のストローク速度を検出するようにしてもよい。すなわち、被駆動部材の動作状態を検出できるものであれば足りる。
【０１０３】
また、上記第１乃至第３の実施の形態においては、警報装置として警報ブザー４６を用いたが、これに限らず、例えば警報ランプ等視覚により異常を知らせるものを用いてもよい。すなわち、操作者に異常を知らせることができるものであれば足りる。
【０１０４】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、操作量検出手段で操作手段が操作されていないことが検出され、動作検出手段でこれに対応する油圧アクチュエータ又は被駆動部材が動作していることが検出され、さらに切換検出手段で切換弁が遮断位置に切り換えられ対応するコントロールバルブへのパイロット圧が遮断されていることが検出された場合に、第１判定手段により異常と判定する。これにより、建設機械の主油圧系統の異常を検出することができる。
【０１０５】
請求項３記載の本発明によれば、ゲートロック検出手段でゲートロック装置がロック位置に操作されていることが検出され、さらに動作検出手段でこれに対応する油圧アクチュエータ又は被駆動部材が動作していることが検出された場合に、第２判定手段により異常と判定する。これにより、建設機械の主油圧系統の異常を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の建設機械の異常検出装置の第１の実施の形態を備えた油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。
【図２】本発明の建設機械の異常検出装置の第１の実施の形態を備えた油圧ショベルのフロント装置の旋回動作時を示す上面図である。
【図３】本発明の建設機械の異常検出装置の第１の実施の形態を備えた油圧ショベルの油圧駆動装置のうち、ブーム用油圧シリンダに係る要部構成を表す油圧回路図である。
【図４】本発明の建設機械の異常検出装置の第１の実施の形態を構成する異常・動作情報処理部の制御内容を表すフローチャートである。
【図５】本発明の建設機械の異常検出装置の第１の実施の形態を構成する異常・動作情報処理部におけるブーム角速度Ｖの判定基準を示す図である。
【図６】本発明の建設機械の異常検出装置の第２の実施の形態を備えた油圧ショベルの油圧駆動装置のうち、ブーム用油圧シリンダに係る要部構成を表す油圧回路図である。
【図７】本発明の建設機械の異常検出装置の第２の実施の形態を構成する異常・動作情報処理部の制御内容を表すフローチャートである。
【図８】本発明の建設機械の異常検出装置の第３の実施の形態を備えた油圧ショベルの油圧駆動装置のうち、ブーム用油圧シリンダに係る要部構成を表す油圧回路図である。
【図９】本発明の建設機械の異常検出装置の第３の実施の形態を構成する異常・動作情報処理部の制御内容を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１            油圧ショベル（建設機械）
６            フロント装置
９            ロアブーム（被駆動部材）
１０          アッパーブーム（被駆動部材）
１２          アーム（被駆動部材）
１５          ブーム用油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
１６          オフセット用油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
１７          アーム用油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
１９          ブーム用角度センサ（動作検出手段；角度センサ）
２０          オフセット用角度センサ（動作検出手段；角度センサ）
２１          アーム用角度センサ（動作検出手段；角度センサ）
２２          エンジン（原動機）
２３          油圧ポンプ
２５          ブーム用コントロールバルブ
２７          操作レバー装置（操作手段）
２７ｂ        ポテンショメータ（操作量検出手段）
３１          電磁弁
３２          電磁弁
３７          切換弁
４１          異常・動作情報処理部（切換検出手段；第１判定手段；駆動判定手段）
４１′        異常・動作情報処理部（切換検出手段；第１判定手段；駆動判定手段）
４１″        異常・動作情報処理部（切換検出手段；第２判定手段；駆動判定手段）
４２          角速度演算部（状態量演算手段）
４４          異常・動作情報記憶部（異常情報記憶手段）
４５          発電機（回転検出手段）
４６          警報ブザー（警報手段）
５０          エンジン停止制御部（原動機停止制御手段）
６０          ゲートロックレバー装置（ゲートロック装置）
６０ｂ        スイッチ（ゲートロック検出手段）
Ｖ            角速度（状態量）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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