JP7728231B2 - Oil change notification device and work machine - Google Patents
Oil change notification device and work machineInfo
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Description
本発明は、オイル交換判定報知装置及び作業機械に関する。 The present invention relates to an oil change notification device and a work machine.
従来、オイルの交換時期を推定することのできる作業機械として、特許文献1に開示された作業機械が知られている。 A known example of a work machine capable of estimating when to change oil is the work machine disclosed in Patent Document 1.
従来技術では、オイルの交換時期を適切に判定する点で考慮の余地があった。
本発明は、オイルの交換時期を適切に判定して、オイルが交換時期であることを報知することができるオイル交換判定報知装置及び作業機械を提供することを目的とする。
In the prior art, there was room for consideration in terms of appropriately determining when to change the oil.
An object of the present invention is to provide an oil change determination/notification device and a work machine that can appropriately determine when it is time to change oil and notify the user that it is time to change the oil.
本発明の一態様に係るオイル交換判定報知装置は、油圧駆動装置を作動させるオイルの交換時期を判定し報知するオイル交換判定報知装置であって、前記オイルの誘電率、油温を取得する取得部と、前記オイルの油温が予め定められた温度範囲で降下した場合の、油温-誘電率の関係データを記録する記録部と、前記記録部に記録した油温-誘電率の関係データに対して線形回帰を行って温度依存係数を算出する係数算出部と、前記温度依存係数を用いて、前記取得部が取得した誘電率を、油温が所定温度における誘電率に演算する演算部と、前記演算部で演算された誘電率に基づいて前記オイルを交換すべき時期を判定する判定部と、前記判定部で前記オイルが交換すべき時期であると判定された場合に、前記オイルの交換時期であることを報知する報知装置と、を備えている。 An oil change determination and notification device according to one aspect of the present invention is an oil change determination and notification device that determines and notifies the user when it is time to change the oil that operates a hydraulic drive unit, and includes: an acquisition unit that acquires the dielectric constant and oil temperature of the oil; a recording unit that records relationship data between the oil temperature and the dielectric constant when the oil temperature of the oil drops within a predetermined temperature range; a coefficient calculation unit that performs linear regression on the relationship data between the oil temperature and the dielectric constant recorded in the recording unit to calculate a temperature-dependent coefficient; a calculation unit that uses the temperature-dependent coefficient to convert the dielectric constant acquired by the acquisition unit into a dielectric constant at a predetermined oil temperature; a determination unit that determines when the oil should be changed based on the dielectric constant calculated by the calculation unit; and a notification device that notifies the user that it is time to change the oil when the determination unit determines that it is time to change the oil.
前記判定部は、前記演算部で演算された誘電率を基に前記オイルへのコンタミの混入量を推定し、前記オイルを交換すべき時期及び前記オイルを交換すべき理由を判定し、前記報知装置は、前記オイルを交換すべき時期及び前記オイルを交換すべき理由を報知するようにしてもよい。
前記判定部は、前記演算部で演算された誘電率が予め設定された上限閾値を超えた場合に、前記オイルへのコンタミの混入量が所定量を超える量であると判断して、前記オイルを交換すべき時期であると判定し、前記報知装置は、前記オイルを交換すべき理由が前記オイルへのコンタミの混入量が所定量を超える量である旨と、前記オイルの交換時期である旨とを報知するようにしてもよい。
The determination unit may estimate the amount of contamination in the oil based on the dielectric constant calculated by the calculation unit, and determine when the oil should be changed and the reason for changing the oil, and the alarm device may notify the user of the time when the oil should be changed and the reason for changing the oil.
When the dielectric constant calculated by the calculation unit exceeds a predetermined upper threshold, the determination unit determines that the amount of contaminants mixed into the oil exceeds a predetermined amount and determines that it is time to change the oil, and the alarm device may be configured to notify that the reason the oil should be changed is that the amount of contaminants mixed into the oil exceeds a predetermined amount and that it is time to change the oil.
オイル交換判定報知装置は、前記オイルの粘度及び密度が基準値に対して増加しているか否かを判断する判断部を備え、前記判断部は、前記粘度及び前記密度が基準値に対して増加している場合に、前記オイルに混入したコンタミは摩耗粉であると判断し、前記報知装置は、前記オイルに混入したコンタミは摩耗粉である旨を報知するようにしてもよい。
オイル交換判定報知装置は、前記オイルの粘度及び密度が基準値に対して増加しているか否かを判断する判断部を備え、前記判断部は、前記粘度及び前記密度が基準値に対して増加していない場合に、前記オイルに混入したコンタミは水分であると判断し、前記報知装置は、前記オイルに混入したコンタミは水分である旨を報知するようにしてもよい。
The oil change determination notification device may include a judgment unit that determines whether the viscosity and density of the oil have increased relative to a reference value, and if the viscosity and density have increased relative to the reference value, the judgment unit may determine that the contaminants mixed in the oil are wear powder, and the notification device may issue a notification that the contaminants mixed in the oil are wear powder.
The oil change determination notification device may include a judgment unit that judges whether the viscosity and density of the oil have increased relative to a reference value, and if the viscosity and density have not increased relative to the reference value, the judgment unit may judge that the contaminant mixed in the oil is water, and the notification device may issue a notification that the contaminant mixed in the oil is water.
前記オイルの誘電率、油温を計測する計測センサを備え、前記取得部は、前記計測センサから誘電率、油温を取得し、前記演算部は、前記計測センサから得られる油温における誘電率を、前記所定温度における誘導率に演算してもよい。
前記オイル交換判定報知装置及びギヤ式変速装置を備えた作業機械であって、前記オイルは、前記ギヤ式変速装置の潤滑油を兼用したものであってもよい。
The device may be provided with a measurement sensor that measures the dielectric constant and oil temperature of the oil, the acquisition unit acquires the dielectric constant and oil temperature from the measurement sensor, and the calculation unit calculates the dielectric constant at the oil temperature obtained from the measurement sensor into a dielectric constant at the specified temperature.
In a work machine equipped with the oil change determination notification device and a gear-type transmission, the oil may also serve as a lubricating oil for the gear-type transmission.
作業機械は、静油圧式無段変速装置と、前記静油圧式無段変速装置のチャージ回路に前
記オイルを供給する供給管路と、前記供給管路に設けられたオイルフィルタと、すくなくとも前記取得部が取得する前記オイルの誘電率、油温のいずれかを計測する計測センサと、を備え、前記計測センサは、前記供給管路における前記オイルフィルタの上流側又は下流側を流れるオイルの前記計測を行うようにしてもよい。
The work machine may include a hydrostatic continuously variable transmission, a supply line that supplies the oil to a charge circuit of the hydrostatic continuously variable transmission, an oil filter provided in the supply line, and a measurement sensor that measures at least the dielectric constant or oil temperature of the oil acquired by the acquisition unit, and the measurement sensor may be configured to perform the measurement of the oil flowing upstream or downstream of the oil filter in the supply line.
作業機械は、静油圧式無段変速装置と、前記静油圧式無段変速装置のチャージ回路に前記オイルを供給する供給管路と、前記供給管路からの戻りのオイルが流れる戻り管路と、前記戻り管路に設けられたオイルクーラと、すくなくとも前記取得部が取得する前記オイルの誘電率、油温のいずれかを計測する計測センサと、を備え、前記計測センサは、前記戻り管路における前記オイルクーラの上流側又は下流側を流れるオイルの前記計測を行うようにしてもよい。 The work machine includes a hydrostatic continuously variable transmission, a supply line that supplies the oil to a charge circuit of the hydrostatic continuously variable transmission, a return line through which oil returning from the supply line flows, an oil cooler provided in the return line, and a measurement sensor that measures at least the dielectric constant or oil temperature of the oil acquired by the acquisition unit, and the measurement sensor may be configured to measure the oil flowing upstream or downstream of the oil cooler in the return line.
作業機械は、操向輪と、前記操向輪を操向操作するステアリングシリンダと、前記オイルが供給され前記ステアリングシリンダを操作する油圧コントローラと、すくなくとも前記取得部が取得する前記オイルの誘電率、油温のいずれかを計測する計測センサと、を備え、前記計測センサは、前記油圧コントローラに供給されるオイル又は前記油圧コントローラから戻るオイルの前記計測を行うようにしてもよい。 The work machine may include steering wheels, a steering cylinder that steers the steering wheels, a hydraulic controller that receives the oil and operates the steering cylinder, and a measurement sensor that measures at least the dielectric constant or oil temperature of the oil acquired by the acquisition unit, and the measurement sensor may be configured to measure the oil supplied to the hydraulic controller or the oil returning from the hydraulic controller.
作業機械は、車体と、前記車体に装着されるインプルメントを昇降する昇降シリンダと、前記オイルが供給され前記昇降シリンダを制御する昇降制御弁と、すくなくとも前記取得部が取得する前記オイルの誘電率、油温のいずれかを計測する計測センサと、を備え、前記計測センサは、前記昇降制御弁から排出されるオイル又は前記昇降制御弁に供給されるオイル或いは前記昇降シリンダから戻るオイルの前記計測を行うようにしてもよい。 The work machine includes a vehicle body, a lift cylinder that raises and lowers an implement attached to the vehicle body, a lift control valve that receives the oil and controls the lift cylinder, and a measurement sensor that measures at least the dielectric constant or oil temperature of the oil acquired by the acquisition unit, and the measurement sensor may be configured to measure the oil discharged from the lift control valve, the oil supplied to the lift control valve, or the oil returning from the lift cylinder.
上記の構成によれば、オイルの誘電率を、油温が所定油温における誘電率に演算し、この演算された誘電率に基づいてオイルを交換すべき時期を判定するので、オイルの交換時期を適切に判定して、オイルが交換時期であることを報知することができる。 With the above configuration, the oil's dielectric constant is calculated to the dielectric constant at a specified oil temperature, and the time to change the oil is determined based on this calculated dielectric constant, making it possible to appropriately determine when the oil needs to be changed and to notify the driver that it is time to change the oil.
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態に係る作業機械1の全体構成を示す概略側面図である。本実施形態では、作業機械1としてトラクタが例示されている。
図1に示すように、トラクタ1は、車体2と、車体2の前部を支持する前部フレーム3の左及び右に配備された前輪4と、車体2の後部の左及び右に配備された後輪5と、車体2の上方に配備されていてステアリングホイール6やオペレータが着座する運転席7などを備えた運転部8とを有している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
1 is a schematic side view showing the overall configuration of a work machine 1 according to this embodiment. In this embodiment, a tractor is shown as an example of the work machine 1.
As shown in Figure 1, the tractor 1 has a body 2, front wheels 4 arranged on the left and right of a front frame 3 that supports the front of the body 2, rear wheels 5 arranged on the left and right of the rear of the body 2, and a driver's section 8 arranged above the body 2 and equipped with a steering wheel 6, a driver's seat 7 in which an operator sits, etc.
車体2の後部には、作業機昇降用油圧装置9及び動力取出軸(PTO軸という)10が設けられている。作業機昇降用油圧装置9は、車体2の後部に三点リンク機構等の連結機構を介して昇降可能に装着されるインプルメントを昇降させる装置である。PTO軸10は、トラクタ1からインプルメントに動力を伝達すべく、トラクタ1の動力を取り出すための軸である。 A work implement lifting hydraulic system 9 and a power take-off shaft (PTO shaft) 10 are provided at the rear of the vehicle body 2. The work implement lifting hydraulic system 9 is a device that raises and lowers an implement that is attached to the rear of the vehicle body 2 via a connecting mechanism such as a three-point linkage so that it can be raised and lowered. The PTO shaft 10 is a shaft that takes off power from the tractor 1 to transmit power from the tractor 1 to the implement.
車体2は、前部フレーム3に支持されるエンジン(原動機)11と、該エンジン11の後部に連結されたハウジングケース12と、該ハウジングケース12の後部に連結されたミッションケース13とを有している。ハウジングケース12には、エンジン11のクランクシャフトの回転を安定させるフライホイール14や、フライホイール14からの動力
を断続可能に伝達する主クラッチ15などが収容されている。
The vehicle body 2 has an engine (prime mover) 11 supported by the front frame 3, a housing case 12 connected to the rear of the engine 11, and a transmission case 13 connected to the rear of the housing case 12. The housing case 12 houses a flywheel 14 that stabilizes the rotation of the crankshaft of the engine 11, a main clutch 15 that transmits power from the flywheel 14 in an intermittent manner, and the like.
ミッションケース13は、静油圧式無段変速装置(HSTという)16を収容する第1ケース17と、ギヤ式変速装置18を収容する第2ケース19とを連結して構成されている。HST16は、主クラッチ15からの動力をギヤ式変速装置18に伝達する。ギヤ式変速装置18は、走行系の変速装置及びPTO系の変速装置を有している。走行系変速装置は、HST16から出力される動力を後輪用差動装置に伝達すると共に後輪用差動装置を介して後輪5(駆動輪)に伝達する。PTO系変速装置は、HST16によって変速される前の、主クラッチ15からの動力をPTO軸10に伝達する。つまり、HST16は、ギヤ式変速装置18における走行系変速装置に動力を伝達し、PTO系変速装置には動力を伝達しない。 The transmission case 13 is composed of a first case 17 that houses a hydrostatic continuously variable transmission (HST) 16 and a second case 19 that houses a geared transmission 18. The HST 16 transmits power from the main clutch 15 to the geared transmission 18. The geared transmission 18 has a traction transmission and a PTO transmission. The traction transmission transmits the power output from the HST 16 to the rear wheel differential and to the rear wheels 5 (drive wheels) via the rear wheel differential. The PTO transmission transmits the power from the main clutch 15 to the PTO shaft 10 before it is shifted by the HST 16. In other words, the HST 16 transmits power to the traction transmission in the geared transmission 18, but does not transmit power to the PTO transmission.
第2ケース19内には、ギヤ式変速装置18や後輪用差動装置などを潤滑する潤滑油であるミッションオイル(オイル)が貯留されている。トラクタ1では、このオイルを、当該トラクタ1に装備された油圧駆動装置を作動する作動油として兼用している。つまり、トラクタ1には、油圧で駆動される油圧駆動装置が搭載され、この油圧駆動装置を作動する作動油としてミッションオイルが使用されている。第2ケース19は、オイルが貯留されるオイルタンク(オイル貯留部)である。 The second case 19 stores transmission oil (oil), a lubricating oil that lubricates the gear transmission 18, rear wheel differential, and other components. In the tractor 1, this oil also serves as hydraulic oil to operate the hydraulic drive system equipped on the tractor 1. In other words, the tractor 1 is equipped with a hydraulic drive system that is driven by hydraulic pressure, and transmission oil is used as the hydraulic oil to operate this hydraulic drive system. The second case 19 is an oil tank (oil storage section) in which oil is stored.
図2は、トラクタ1の油圧システム(油圧回路)を示している。
油圧システムは、ミッションオイル兼用のオイル(油圧)によって駆動される、パワーステアリング装置21、HST16、作業機昇降用油圧装置9及びクラッチ作動装置22などの油圧駆動装置を具備している。また、油圧システムは、第2ケース19に貯留されたオイルを吸い込んで吐出する複数の油圧ポンプ23を備えている。複数の油圧ポンプ23は、第1ポンプ23A、第2ポンプ23B及び第3ポンプ23Cを含む。第1ポンプ23A、第2ポンプ23B及び第3ポンプ23Cは、エンジン11によって駆動される定容量型油圧ポンプによって構成されている。なお、油圧ポンプは少なくとも1つあればよい。
FIG. 2 shows the hydraulic system (hydraulic circuit) of the tractor 1.
The hydraulic system includes hydraulic drive devices such as a power steering device 21, HST 16, work implement lifting hydraulic device 9, and clutch actuation device 22, which are driven by oil (hydraulic pressure) that also serves as transmission oil. The hydraulic system also includes a plurality of hydraulic pumps 23 that suck in and discharge oil stored in a second case 19. The plurality of hydraulic pumps 23 include a first pump 23A, a second pump 23B, and a third pump 23C. The first pump 23A, the second pump 23B, and the third pump 23C are configured as fixed displacement hydraulic pumps driven by the engine 11. It should be noted that at least one hydraulic pump is sufficient.
パワーステアリング装置21は、左及び右の前輪4(操向輪)を操向操作するステアリングシリンダ24と、ステアリングシリンダ24を操作する油圧コントローラ25とを有している。油圧コントローラ25は、ステアリングホイール6によって操作されてオイルの方向を切り替えるステアリングバルブ26と、ステアリングホイール6の回転の度合いに応じた油量を計量してステアリングシリンダ24に供給するメータリングポンプ27と、リリーフ弁28と、チェック弁29とを有している。油圧コントローラ25(ステアリングバルブ26)には、第2ポンプ23Bから吐出するオイルが供給される。 The power steering device 21 has a steering cylinder 24 that steers the left and right front wheels 4 (steerable wheels), and a hydraulic controller 25 that operates the steering cylinder 24. The hydraulic controller 25 has a steering valve 26 that is operated by the steering wheel 6 to switch the direction of oil, a metering pump 27 that measures and supplies an amount of oil to the steering cylinder 24 according to the degree of rotation of the steering wheel 6, a relief valve 28, and a check valve 29. The hydraulic controller 25 (steering valve 26) is supplied with oil discharged from the second pump 23B.
HST16は、斜板形可変容量ポンプ(HSTポンプという)31と、HSTポンプ31と一対の変速用油路32a,32bにより閉回路接続されていてHSTポンプ31からの吐出油によって駆動されることにより動力を出力するHSTモータ33とを有している。また、HST16は、HSTポンプ31の斜板を制御するサーボシリンダ34と、サーボシリンダ34を制御する斜板制御弁35と、一対の変速用油路32a,32bにオイルを補充するためのチャージ回路36とを有している。チャージ回路36には、第3ポンプ23Cから吐出するオイルが供給管路37を介して供給される。供給管路37には、オイルフィルタ(HSTフィルタ)38が設けられている。また、供給管路37には、当該供給管路37から第2ケース19に戻るオイルが流れる戻り管路39が接続されている。戻り管路39には、リリーフ弁40及び該リリーフ弁40の下流側に設置されるオイルクーラ41が設けられている。 The HST 16 includes a swash plate-type variable displacement pump (HST pump) 31 and an HST motor 33. The HST motor 33 is connected to the HST pump 31 in a closed circuit via a pair of transmission oil passages 32a and 32b and is driven by oil discharged from the HST pump 31 to output power. The HST 16 also includes a servo cylinder 34 that controls the swash plate of the HST pump 31, a swash plate control valve 35 that controls the servo cylinder 34, and a charge circuit 36 that replenishes oil to the pair of transmission oil passages 32a and 32b. Oil discharged from the third pump 23C is supplied to the charge circuit 36 via a supply line 37. The supply line 37 is provided with an oil filter (HST filter) 38. The supply line 37 is also connected to a return line 39 through which oil flows from the supply line 37 back to the second case 19. The return line 39 is provided with a relief valve 40 and an oil cooler 41 located downstream of the relief valve 40.
一方、オイルフィルタ38を通過した、供給管路37を流れるオイルは、圧力補償弁42を介して、斜板制御弁35とクラッチ作動装置22とに分岐して供給される。
作業機昇降用油圧装置9は、油圧ケース43と、該油圧ケース43の左及び右に配備されたリフトアームを昇降させる昇降シリンダ44と、昇降シリンダ44を制御する昇降制御弁45と、連結機構に連結されるインプルメントの下降速度を制御する下降速度調整弁68と、昇降シリンダ44用の安全弁46とを有している。作業機昇降用油圧装置9(昇降制御弁45)には、第1ポンプ23Aから吐出するオイルが供給される。
On the other hand, the oil flowing through the supply line 37 after passing through the oil filter 38 is branched and supplied to the swash plate control valve 35 and the clutch actuator 22 via a pressure compensation valve 42 .
The work implement lifting hydraulic system 9 has a hydraulic case 43, lift cylinders 44 that raise and lower lift arms disposed on the left and right of the hydraulic case 43, a lift control valve 45 that controls the lift cylinders 44, a descent speed adjustment valve 68 that controls the descent speed of the implement connected to the connecting mechanism, and a safety valve 46 for the lift cylinders 44. The work implement lifting hydraulic system 9 (lift control valve 45) is supplied with oil discharged from the first pump 23A.
リフトアームは、連結機構(三点リンク機構)にリフトロッドを介して連結される。昇降シリンダ44は、単動型油圧シリンダから構成され、オイルが供給されることでリフトアームを上方に揺動させ、オイルが排出することによりリフトアームを下方に揺動させる。リフトアームが昇降することにより連結機構が昇降されて、インプルメントが昇降する。つまり、昇降シリンダ44は、車体2に装着されるインプルメントを昇降する油圧シリンダである。昇降制御弁45は、メインスプール弁69を備えている。メインスプール弁69は、第1ポンプ23Aから供給されるオイルを昇降シリンダ44に供給する位置と、昇降シリンダ44から排油されたオイルを下降速度調整弁68及びシャットオフ弁70を介して第2ケース19に戻す位置と、第1ポンプ23Aから供給されるオイルを第2ケース19に戻すと共に昇降シリンダ44からオイルを排油させない位置とに切り換え可能である。 The lift arm is connected to the connecting mechanism (three-point linkage) via a lift rod. The lift cylinder 44 is a single-acting hydraulic cylinder that swings the lift arm upward when oil is supplied to it, and swings the lift arm downward when oil is discharged. The lift arm moves up and down, thereby raising and lowering the connecting mechanism and the implement. In other words, the lift cylinder 44 is a hydraulic cylinder that raises and lowers the implement attached to the vehicle body 2. The lift control valve 45 includes a main spool valve 69. The main spool valve 69 can be switched between a position that supplies oil supplied from the first pump 23A to the lift cylinder 44, a position that returns oil drained from the lift cylinder 44 to the second case 19 via the descent speed adjustment valve 68 and shutoff valve 70, and a position that returns oil supplied from the first pump 23A to the second case 19 but does not drain oil from the lift cylinder 44.
クラッチ作動装置22は、PTO系の変速機構の動力伝達を断続するクラッチを操作する装置であって、クラッチを操作するクラッチ操作シリンダ20と、クラッチ操作シリンダ20を操作するクラッチ操作弁30とを有している。
ところで、ミッションオイルを油圧機器の作動油に兼用する作業機械では、駆動系部品の摩耗によりオイル中に摩耗粉が混入したり、湿潤環境下での使用・保管によりオイル中に水分が混入したりする。このオイル中への摩耗粉の混入、水分の混入に起因する機械の故障等を防ぐため、市場調査や台上試験、実車試験等の再現試験を行ってオイルの交換時期の推奨時間を定めているが、機械の個体差や、ユーザーの使用条件や、使用環境等によって、摩耗粉混入量や水分の混入量が異なるため、オイルの使用時間でオイルの適切な交換時期を判断するのは難しい。
The clutch operating device 22 is a device that operates a clutch that interrupts the power transmission of the PTO system transmission mechanism, and has a clutch operating cylinder 20 that operates the clutch, and a clutch operating valve 30 that operates the clutch operating cylinder 20.
In work machines that use transmission oil as hydraulic fluid for hydraulic equipment, wear particles can get into the oil due to wear on drivetrain components, and water can get into the oil when used or stored in a humid environment. To prevent machine failures caused by wear particles or water getting into the oil, recommended oil change intervals are determined through market research and reproduction tests such as bench tests and actual vehicle tests. However, because the amount of wear particles and water mixed in varies depending on individual differences in the machine, the user's usage conditions, and the usage environment, it is difficult to determine the appropriate oil change interval based on the length of time the oil has been used.
そこで、本実施形態のトラクタ1にあっては、適切なオイルの交換時期を判定し、オイルの交換時期であることをオペレータに報知することのできるオイル交換判定報知装置47(図3参照)を具備している。
図3に示すように、オイル交換判定報知装置47は、計測センサ48、判定装置49及び報知装置50を備えている。
計測センサ48は、オイルの誘電率、油温、粘度、密度を計測する。詳しくは、計測センサ48は、複数のセンサで構成され、オイルの誘電率を計測する誘電率センサ48Aと、オイルの油温を計測する温度センサ48Bと、オイルの粘度を計測する粘度センサ48Cと、オイルの密度を計測する密度センサ48Dとを含む。
Therefore, the tractor 1 of this embodiment is equipped with an oil change determination and notification device 47 (see Figure 3) that can determine the appropriate time to change the oil and notify the operator that it is time to change the oil.
As shown in FIG. 3, the oil change determination/notification device 47 includes a measurement sensor 48 , a determination device 49 , and a notification device 50 .
The measurement sensor 48 measures the dielectric constant, oil temperature, viscosity, and density of the oil. Specifically, the measurement sensor 48 is composed of a plurality of sensors, including a dielectric constant sensor 48A that measures the dielectric constant of the oil, a temperature sensor 48B that measures the oil temperature, a viscosity sensor 48C that measures the viscosity of the oil, and a density sensor 48D that measures the density of the oil.
なお、計測センサ48は、単一のセンサで誘電率、油温、粘度、密度を計測するもの(単一のセンサボディに誘電率、油温、粘度及び密度を計測する機能を有するもの)であってもよい。
計測センサ48の設置場所としては、安定した計測を図るため、及びオイルを常時監視するために、油圧系統を循環するオイルの流れがあり、且つオイルの圧力(油圧)がセンサ稼動に問題のない範囲に保たれていることが望ましい。また、計測センサ48の設置場所は、油圧コンポーネントをつなぐ管路の途中が妥当であるといえる。
In addition, the measurement sensor 48 may be a single sensor that measures the dielectric constant, oil temperature, viscosity, and density (a single sensor body that has the function of measuring the dielectric constant, oil temperature, viscosity, and density).
In order to ensure stable measurements and to constantly monitor the oil, it is desirable to install the measurement sensor 48 where there is a flow of oil circulating through the hydraulic system and where the oil pressure (oil pressure) is maintained within a range that does not cause problems for the sensor's operation. Also, it can be said that a suitable location for installing the measurement sensor 48 is somewhere in the pipeline connecting the hydraulic components.
図2に、計測センサ48の設置場所の一例を符号A1で示す。図2に示すように、本実施形態では、計測センサ48(誘電率センサ48A、温度センサ48B、粘度センサ48C、密度センサ48D)は、供給管路37における、第3ポンプ23Cとオイルフィルタ38との間の管路37aに設けられている。詳しくは、計測センサ48は、オイルフィルタ38の上流側且つ近傍位置に設けられていて、オイルフィルタ38の上流側を流れるオイルの誘電率、油温、粘度及び密度を計測する。オイルフィルタ38付近には、リリーフ弁40が設けられていることが多く、計測センサ48の設置に適していると言える。また、計測センサ48をオイルフィルタ38の上流側に設けることで、計測センサ48が破損した場合に、破片が油圧回路内を流れて油圧機器に至り、該油圧機器を傷つけるという虞がないという利点がある。また、オイルフィルタ38の付近は計測センサ48の取り付けが容易に行えるという利点もある。 Figure 2 shows an example of the installation location of the measurement sensor 48, indicated by the symbol A1. As shown in Figure 2, in this embodiment, the measurement sensors 48 (dielectric constant sensor 48A, temperature sensor 48B, viscosity sensor 48C, and density sensor 48D) are installed in the supply line 37, in the line 37a between the third pump 23C and the oil filter 38. Specifically, the measurement sensors 48 are installed upstream of and near the oil filter 38 and measure the dielectric constant, oil temperature, viscosity, and density of the oil flowing upstream of the oil filter 38. A relief valve 40 is often installed near the oil filter 38, making this an ideal location for installing the measurement sensors 48. Furthermore, installing the measurement sensors 48 upstream of the oil filter 38 has the advantage that if the measurement sensor 48 is damaged, debris will not flow through the hydraulic circuit and reach and damage the hydraulic equipment. Another advantage is that the measurement sensors 48 can be easily installed near the oil filter 38.
判定装置49は、例えば、CPUやEEPROMなどを備えたマイクロコンピュータを利用して構成してある。判定装置49には、誘電率センサ48A、温度センサ48B、粘
度センサ48C及び密度センサ48Dが接続されていて、誘電率センサ48Aにより計測された誘電率、温度センサ48Bにより計測された油温、粘度センサ48Cにより計測された粘度、密度センサ48Dにより計測された密度が判定装置49に入力される。
判定装置49は、取得部51、演算部52、記憶部53、判定部54、判断部61、出力部55、記録部56及び係数算出部57を有している。
The determination device 49 is configured using, for example, a microcomputer equipped with a CPU, an EEPROM, etc. A dielectric constant sensor 48A, a temperature sensor 48B, a viscosity sensor 48C, and a density sensor 48D are connected to the determination device 49, and the dielectric constant measured by the dielectric constant sensor 48A, the oil temperature measured by the temperature sensor 48B, the viscosity measured by the viscosity sensor 48C, and the density measured by the density sensor 48D are input to the determination device 49.
The determination device 49 includes an acquisition unit 51 , a calculation unit 52 , a storage unit 53 , a determination unit 54 , a judgment unit 61 , an output unit 55 , a recording unit 56 , and a coefficient calculation unit 57 .
取得部51は、オイルの誘電率、油温、粘度、密度を取得する。詳しくは、取得部51は、計測センサ48(誘電率センサ48A、温度センサ48B、粘度センサ48C、密度センサ48D)から得られる誘電率、油温、粘度、密度を取得する。
計測センサ48から得られる誘電率、油温、粘度、密度は、計測した値そのものであってもよいし、計測した値そのものではなく、計測した値に対して端数処理を施して丸めた値(近似値)であってもよい。
演算部52は、取得部51が取得した誘電率を、油温が所定温度における誘電率に演算する。言い換えると、温度センサ48Bから得られる油温における、誘電率センサ48Aから得られる誘電率を、油温が所定温度(例えば、100°C)における誘電率に換算する。なお、所定温度は、100°Cに限定されることはない。
The acquisition unit 51 acquires the dielectric constant, oil temperature, viscosity, and density of the oil. Specifically, the acquisition unit 51 acquires the dielectric constant, oil temperature, viscosity, and density obtained from the measurement sensors 48 (dielectric constant sensor 48A, temperature sensor 48B, viscosity sensor 48C, and density sensor 48D).
The dielectric constant, oil temperature, viscosity, and density obtained from the measurement sensor 48 may be the measured value itself, or may be a rounded value (approximate value) obtained by rounding the measured value.
The calculation unit 52 converts the dielectric constant obtained by the acquisition unit 51 into a dielectric constant at a predetermined oil temperature. In other words, the calculation unit 52 converts the dielectric constant obtained by the dielectric constant sensor 48A at the oil temperature obtained by the temperature sensor 48B into a dielectric constant at a predetermined oil temperature (e.g., 100°C). Note that the predetermined temperature is not limited to 100°C.
ところで、オイルの誘電率等の物性値は温度に対して線形に依存(比例)するが、その係数はオイルロットの違いなどによりばらつく可能性があるため、随時計算することが望ましい。その際、オイルに混入するコンタミ(異物)や機器の稼働状況の違いがノイズになりうるが、短時間に大きな温度変化が起きる際のデータを用いることでこれを解消する。つまり、オイルの物性値を精度よく推定するため、演算部52は、オイルの油温が予め定められた温度範囲で降下した場合の、油温-誘電率の関係データから求められる温度依存係数を用いて誘電率センサ48Aから得られる誘電率を、所定温度における誘電率に演算する。 The physical properties of oil, such as its dielectric constant, depend linearly (proportional) on temperature, but because these coefficients can vary depending on factors such as the oil lot, it is desirable to calculate them as needed. In this process, contamination (foreign matter) in the oil and differences in the equipment's operating conditions can become noise, but this can be eliminated by using data from when large temperature changes occur in a short period of time. In other words, to accurately estimate the oil's physical properties, the calculation unit 52 converts the dielectric constant obtained from the dielectric constant sensor 48A into the dielectric constant at a specified temperature using a temperature-dependent coefficient determined from data on the relationship between oil temperature and dielectric constant when the oil temperature drops within a predetermined temperature range.
例えば、エンジン11の停止直後など、油温が急激に降下(温度変化)する際の、油温-誘電率の関係データを記録し、この関係データに対して線形回帰を行って温度依存係数を算出し、この温度依存係数を用いて、誘電率センサ48Aから得られる誘電率を、所定温度における誘電率に演算する。
また、作業中のオイルの油温は、例えば、約50°C~約80°Cの温度範囲で変化する。また、オイルの誘電率は温度によって値が変わるので、オイルの交換時期及び交換の理由を判定するための誘電率を同じ温度における誘電率にするために、演算部52は、計測センサ48から得られる油温における誘電率を、例えば、油温が100°Cであるとした場合の誘電率(100°C誘電率)に換算する。
For example, when the oil temperature drops suddenly (temperature changes), such as immediately after the engine 11 is stopped, data on the relationship between oil temperature and dielectric constant is recorded, and a linear regression is performed on this relationship data to calculate a temperature-dependent coefficient. Using this temperature-dependent coefficient, the dielectric constant obtained from the dielectric constant sensor 48A is converted to the dielectric constant at a predetermined temperature.
Furthermore, the oil temperature during operation varies within a temperature range of, for example, approximately 50° C. to approximately 80° C. Furthermore, since the dielectric constant of oil changes depending on the temperature, in order to use the dielectric constant at the same temperature to determine the timing and reason for changing the oil, the calculation unit 52 converts the dielectric constant at the oil temperature obtained from the measurement sensor 48 into, for example, the dielectric constant when the oil temperature is 100° C. (dielectric constant at 100° C.).
記憶部53は、オイルに混入したコンタミの混入量が所定量を超えているか否かの判断の基準となる上限閾値と、オイルに混入したコンタミが摩耗粉か水分かのいずれであるかの判断の基準となる基準値と、を予め記憶している。誘電率の閾値(上限閾値)は、例えば、事前に用意した台上試験の結果などから物理量で定められる。つまり、誘電率の閾値は、台上試験における100°C誘電率のデータを基に決定される。この誘電率の閾値(上限閾値)は、新油時からの相対変化量で定めてもよい。粘度・密度の基準値は、例えば、誘電率が上限閾値を超える前の粘度・密度の値を基準値とすることができる。 The memory unit 53 pre-stores an upper threshold value that serves as the basis for determining whether the amount of contaminants mixed into the oil exceeds a predetermined amount, and a reference value that serves as the basis for determining whether the contaminants mixed into the oil are wear particles or moisture. The dielectric constant threshold value (upper threshold value) is determined as a physical quantity, for example, from the results of a bench test prepared in advance. In other words, the dielectric constant threshold value is determined based on the 100°C dielectric constant data from the bench test. This dielectric constant threshold value (upper threshold value) may also be determined as the relative change from when the oil was new. The reference values for viscosity and density can be, for example, the viscosity and density values before the dielectric constant exceeded the upper threshold value.
コンタミとは、オイルに混入した摩耗粉(金属摩耗粉)や水分等の異物のことを意味する。
判定部54は、演算部52で演算された誘電率(100°C誘電率)に基づいてオイルを交換すべき時期を判定する。詳しくは、判定部54は、演算部52で演算された誘電率に基づいてオイルへのコンタミの混入量を推定してオイルを交換すべき時期を判定する。具体的には、判定部54は、100°C誘電率が上限閾値を超えた場合に、オイルに混入したコンタミの混入量が所定量を超えていると判断し、オイルを交換すべき時期であると判定する。
Contamination refers to foreign matter such as wear particles (metal wear particles) and moisture mixed into the oil.
The determination unit 54 determines when to change the oil based on the dielectric constant (dielectric constant at 100°C) calculated by the calculation unit 52. More specifically, the determination unit 54 determines when to change the oil by estimating the amount of contaminants mixed into the oil based on the dielectric constant calculated by the calculation unit 52. Specifically, when the dielectric constant at 100°C exceeds an upper threshold, the determination unit 54 determines that the amount of contaminants mixed into the oil exceeds a predetermined amount, and determines that it is time to change the oil.
また、判定部54は、演算部52で演算された誘電率(100°C誘電率)に基づいてオイルを交換すべき理由を判定する。詳しくは、判定部54は、演算部52で演算された誘電率に基づいてオイルへのコンタミの混入量を推定してオイルを交換すべき理由を判定
する。具体的には、判定部54は、100°C誘電率が上限閾値を超えた場合に、オイルを交換すべき理由がオイルに混入したコンタミの混入量が所定量を超えていることであると判定する。
以上のように、判定部54は、演算部52で演算された誘電率を基にオイルの劣化を定量評価することにより、オイルを交換すべき時期及びオイルを交換すべき理由を判定する。
Furthermore, the determination unit 54 determines the reason for changing the oil based on the dielectric constant (dielectric constant at 100°C) calculated by the calculation unit 52. More specifically, the determination unit 54 determines the reason for changing the oil by estimating the amount of contaminants mixed into the oil based on the dielectric constant calculated by the calculation unit 52. Specifically, when the dielectric constant at 100°C exceeds the upper limit threshold, the determination unit 54 determines that the reason for changing the oil is that the amount of contaminants mixed into the oil exceeds a predetermined amount.
As described above, the determining unit 54 quantitatively evaluates the deterioration of the oil based on the dielectric constant calculated by the calculating unit 52, thereby determining when the oil should be changed and the reason why the oil should be changed.
判断部61は、オイルの粘度及び密度が基準値に対して増加しているか否かを判断する。詳しくは、判断部61は、100°C誘電率(所定温度における誘電率)が上限閾値を超えた場合(オイルに混入したコンタミの混入量が所定量を超えている場合)であって、粘度・密度が基準値に対して増加している場合は、コンタミは摩耗粉であると判断する。また、判断部61は、100°C誘電率(所定温度における誘電率)が上限閾値を超えた場合(オイルへ混入したコンタミの混入量が所定量を超えている場合)であって、粘度・密度が基準値に対して増加していない場合は、コンタミは水分であると判断する。 The judgment unit 61 determines whether the viscosity and density of the oil have increased relative to their reference values. More specifically, if the 100°C dielectric constant (dielectric constant at a specified temperature) exceeds the upper threshold (if the amount of contaminants mixed into the oil exceeds a specified amount) and the viscosity and density have increased relative to their reference values, the judgment unit 61 determines that the contaminants are wear particles. Also, if the 100°C dielectric constant (dielectric constant at a specified temperature) exceeds the upper threshold (if the amount of contaminants mixed into the oil exceeds a specified amount) and the viscosity and density have not increased relative to their reference values, the judgment unit 61 determines that the contaminants are water.
オイルの粘度及び密度が基準値に対して増加しているか否かの判断は、例えば、100°C誘電率が上限閾値を超えた場合に、100°C誘電率が上限閾値を超える前の粘度・密度と上限閾値を超えた後の粘度・密度とを比較することで行うことができる。つまり、限定されることはないが、判断部61は、100°C誘電率が上限閾値を超えた後の粘度・密度が、100°C誘電率が上限閾値を超える前よりも増加している否かで、粘度・密度が基準値より増加しているか否かを判断する。 Whether the viscosity and density of the oil have increased relative to the reference values can be determined, for example, by comparing the viscosity and density before the 100°C dielectric constant exceeds the upper threshold with the viscosity and density after the upper threshold has been exceeded when the 100°C dielectric constant exceeds the upper threshold. In other words, although not limited to this, the determination unit 61 determines whether the viscosity and density have increased relative to the reference values based on whether the viscosity and density after the 100°C dielectric constant exceeds the upper threshold have increased compared to before the 100°C dielectric constant exceeded the upper threshold.
出力部55は、判定部54でオイルが交換すべき時期であると判定された場合に、オイルの交換時期である旨の信号(報知信号)を報知装置50に出力する。また、出力部55は、判定部54で判定された、オイルを交換すべき理由を報知装置50に出力する。詳しくは、出力部55は、オイルを交換すべき時期の判定の理由がオイルに混入したコンタミの混入量が所定量を超えている旨の信号を報知装置50に出力する。また、出力部55は、オイルに混入したコンタミの混入量が所定量を超えている場合であって、粘度・密度が基準値に対して増加している場合に、オイルに混入したコンタミは摩耗粉である旨の信号を報知装置50に出力し、粘度・密度が基準値に対して増加していない場合に、オイルに混入したコンタミは水分である旨の信号を報知装置50に出力する。 When the determination unit 54 determines that it is time to change the oil, the output unit 55 outputs a signal (alert signal) to the alarm device 50 indicating that it is time to change the oil. The output unit 55 also outputs the reason for the oil change determined by the determination unit 54 to the alarm device 50. More specifically, the output unit 55 outputs a signal to the alarm device 50 indicating that the reason for determining that it is time to change the oil is that the amount of contaminants mixed in the oil exceeds a predetermined amount. When the amount of contaminants mixed in the oil exceeds a predetermined amount and the viscosity and density have increased relative to their reference values, the output unit 55 outputs a signal to the alarm device 50 indicating that the contaminants mixed in the oil are wear particles, and when the viscosity and density have not increased relative to their reference values, the output unit 55 outputs a signal to the alarm device 50 indicating that the contaminants mixed in the oil are water.
記録部56は、オイルの油温が予め定められた温度範囲で降下した場合の(オイルの油温が急激に降下する際における)、油温-誘電率の関係データを記録する。
係数算出部57は、記録部56に記録した油温-誘電率の関係データに対して線形回帰を行って温度依存係数を算出する。
報知装置50は、オイルの交換時期であること、オイルを交換すべき理由及びオイルに混入したコンタミが摩耗粉であるか水分であるかをオペレータに報知することのできる装置であって、例えば、オイルの交換時期であること、オイルを交換すべき理由を文字表示可能な表示部を有する表示装置によって構成される。また、報知装置50は、オイルの交換時期であること等を音声で報知することのできる音声発生装置であってもよい。また、表示装置が、文字表示可能な表示部に加えて音声発生装置を具備していてもよい。また、表示装置が、オイルの交換時期であることをブザー等の音で報知することのできる報知音発生装置を具備していてもよい。
The recording unit 56 records data on the relationship between oil temperature and dielectric constant when the oil temperature drops within a predetermined temperature range (when the oil temperature drops suddenly).
The coefficient calculation unit 57 performs linear regression on the data on the relationship between oil temperature and dielectric constant recorded in the recording unit 56 to calculate a temperature-dependent coefficient.
The notification device 50 is a device that can notify the operator that it is time to change the oil, the reason for the oil change, and whether the contaminants in the oil are wear particles or water, and is configured, for example, as a display device having a display unit that can display text indicating that it is time to change the oil and the reason for the oil change. The notification device 50 may also be a voice generating device that can notify the operator that it is time to change the oil by voice. The display device may also be equipped with a voice generating device in addition to a display unit that can display text. The display device may also be equipped with an alarm generating device that can sound a buzzer or the like that notifies the operator that it is time to change the oil.
報知装置50は、判定装置49に接続されていて、出力部55(判定装置49)から出力された信号を取得する。報知装置50は、出力部55から出力された信号を取得すると、オイルの交換時期である旨、オイルを交換すべき理由、オイルに混入したコンタミが摩耗粉であるか水分であるかを報知する。
報知装置50は、例えば、運転部8に設けられ、好ましくは、運転席7の近傍に設けられる。また、報知装置50が、表示装置によって構成される場合、運転席7に着座したオペレータが視認し易い位置に設けられるのがよい。
The notification device 50 is connected to the determination device 49 and receives a signal output from the output unit 55 (determination device 49). Upon receiving the signal output from the output unit 55, the notification device 50 notifies the user that it is time to change the oil, the reason for changing the oil, and whether the contaminants in the oil are wear particles or water.
The notification device 50 is provided, for example, in the driver's section 8, and preferably in the vicinity of the driver's seat 7. When the notification device 50 is configured as a display device, it is preferable that the notification device 50 be provided in a position that is easily visible to the operator seated in the driver's seat 7.
図4は、オイル交換判定報知装置47の処理動作を示すフローチャートである。このフローチャートを用いてオイル交換判定報知装置47の処理動作を説明する。
処理動作は、エンジン11が始動された後に開始され、エンジン11を稼働している間
、リアルタイムで、或いは所定タイミングで行われる。
オイル交換判定報知装置47は、処理動作開始後、まず、誘電率センサ48A及び温度センサ48Bによって誘電率及び油温を計測する(ステップS1)。実際には、取得部51が、誘電率センサ48A及び温度センサ48Bから得られる誘電率及び油温を取得する。
4 is a flowchart showing the processing operation of the oil change determination/notification device 47. The processing operation of the oil change determination/notification device 47 will be described using this flowchart.
The processing operation begins after the engine 11 is started, and is performed in real time or at predetermined timing while the engine 11 is running.
After starting the processing operation, the oil change determination/notification device 47 first measures the dielectric constant and the oil temperature using the dielectric constant sensor 48A and the temperature sensor 48B (step S1). In practice, the acquisition unit 51 acquires the dielectric constant and the oil temperature obtained from the dielectric constant sensor 48A and the temperature sensor 48B.
誘電率及び油温が計測されると、ステップS2に進み、演算部52によって、誘電率の温度補正が行われる。具体的には、取得部51が取得した誘電率(計測時の油温における誘電率)を、所定温度における誘電率(100°C誘電率)に演算する。
次に、判定部54において、100°C誘電率が上限閾値を超えたか否かの判定が行われる(ステップS3)。
After the dielectric constant and oil temperature are measured, the process proceeds to step S2, where the temperature correction of the dielectric constant is performed by the calculation unit 52. Specifically, the dielectric constant acquired by the acquisition unit 51 (dielectric constant at the oil temperature at the time of measurement) is calculated to the dielectric constant at a predetermined temperature (dielectric constant at 100°C).
Next, the determining unit 54 determines whether or not the 100° C. dielectric constant exceeds the upper limit threshold (step S3).
100°C誘電率が上限閾値を超えた場合(ステップS3:YES)、判定部54は、オイルにコンタミが混入した(オイルに混入したコンタミの混入量が所定量を超えている)と判断し(ステップS4)、出力部55は、オイルを交換すべき理由がコンタミの混入である(コンタミの混入量が所定量を超えている)旨、オイルの交換時期である旨を報知装置50に出力し、報知装置50は、オイルを交換すべき理由がコンタミの混入である(コンタミの混入量が所定量を超えている)旨、オイルの交換時期である旨を報知する(ステップS5)。 If the 100°C dielectric constant exceeds the upper threshold (step S3: YES), the determination unit 54 determines that contamination has been mixed into the oil (the amount of contamination mixed into the oil exceeds a predetermined amount) (step S4), and the output unit 55 outputs to the alarm device 50 a message that the reason for the oil change is the presence of contamination (the amount of contamination exceeds a predetermined amount) and that it is time to change the oil. The alarm device 50 then issues a message that the reason for the oil change is the presence of contamination (the amount of contamination exceeds a predetermined amount) and that it is time to change the oil (step S5).
一方、ステップS3において、100°C誘電率が上限閾値を超えていない場合(ステップS3:NO)、ステップS1に戻り、ステップS1以降の処理動作を実行する。
ここで、図5は、横軸に時間をとり縦軸に誘電率をとった、誘電率と時間との関係を表したグラフであって、誘電率が上限閾値を超える場合の誘電率の変化の様子を表した図である。なお、図5ではグラフを簡易化して描いているが、実際は、グラフは、振動波形状を呈する。
On the other hand, if the 100° C. dielectric constant does not exceed the upper limit threshold in step S3 (step S3: NO), the process returns to step S1, and the processing operations from step S1 onwards are executed.
5 is a graph showing the relationship between the dielectric constant and time, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing the dielectric constant, and showing how the dielectric constant changes when it exceeds the upper threshold value. Note that the graph in FIG. 5 is simplified, but in reality, the graph exhibits an oscillating waveform.
図5中、符号58は、誘電率の上限閾値であり、例えば、2.26である。
台上試験では、誘電率の値は、時間の経過とともに減少傾向を示す。これは、オイル中に混入した摩耗粉(金属摩耗粉)が時間の経過とともに沈殿し、計測センサ48の設置場所A1(センサ設置部)へ流れる摩耗粉の量が少なくなるためと考えられる。詳しくは、エンジンを始動させた際に、オイル中の摩耗粉が一部巻き上げられるとともにセンサ設置部A1に到達して誘電率は上昇するが、その後、時間の経過とともにオイル中の摩耗粉が沈殿し、センサ設置部A1へ流れる摩耗粉の量が少なくなるためと考えられる。
In FIG. 5, reference numeral 58 denotes the upper threshold value of the dielectric constant, which is, for example, 2.26.
In bench tests, the dielectric constant value tends to decrease over time. This is thought to be because wear particles (metal wear particles) mixed in the oil settle over time, reducing the amount of wear particles flowing toward the installation location A1 (sensor installation location) of the measurement sensor 48. Specifically, when the engine is started, some of the wear particles in the oil are stirred up and reach the sensor installation location A1, causing the dielectric constant to increase. However, over time, the wear particles in the oil settle, reducing the amount of wear particles flowing toward the sensor installation location A1.
実車においては、運転状況によって摩耗粉の巻き上げ量、沈殿速度は異なると予想できることから、オイル中の摩耗粉の量、並びに誘電率の値もばらつくと考えられるが、このばらつきは、台上試験で観測された範囲内に収まると考えられるので、台上試験でのデータを基に誘電率の上限閾値を決定することができる。
そして、図5に示すように、誘電率が上限閾値を超えた場合(符号60参照)オイルの交換時期である旨が判断され、オイルを交換すべき理由がコンタミ(摩耗粉、水分)の混入量が所定量を超えている旨が判断される。
In an actual vehicle, the amount of wear debris stirred up and the rate at which it settles are expected to vary depending on the driving conditions, and therefore the amount of wear debris in the oil and the dielectric constant value are also expected to vary. However, this variation is expected to fall within the range observed in the bench test, and therefore the upper threshold value for the dielectric constant can be determined based on the data from the bench test.
As shown in FIG. 5, when the dielectric constant exceeds the upper threshold (see reference numeral 60), it is determined that it is time to change the oil, and the reason for changing the oil is determined to be that the amount of contaminants (wear particles, moisture) mixed in exceeds a predetermined amount.
この判断をする際において、誘電率が急激に上昇変化して上限閾値を超え、直ぐに(短時間で)上限閾値より下回る場合は、判定部54は、誘電率が上限閾値を超えたとは判断しない。つまり、図5において、グラフ(誘電率の値)が、符号59で示すようにスパイク状に上昇する場合があるが、このような場合は、オイルの交換時期であるとは判断しない。
判定部54は、図5に符号60で示すように、誘電率が上限閾値を超え、且つ上限閾値を超えている状態を所定時間継続している場合に、誘電率が上限閾値を超えていると判断し、オイルの交換時期である旨、オイルを交換すべき理由がコンタミの混入量が所定量を超えている旨が判断される。
When making this determination, if the dielectric constant rises sharply, exceeds the upper threshold, and then immediately (in a short time) falls below the upper threshold, the determination unit 54 will not determine that the dielectric constant has exceeded the upper threshold. In other words, in Figure 5, the graph (dielectric constant value) may rise in a spike-like manner as indicated by reference numeral 59, but in such a case, it will not be determined that it is time to change the oil.
As shown by the reference numeral 60 in FIG. 5 , when the dielectric constant exceeds the upper threshold and remains above the upper threshold for a predetermined time, the determination unit 54 determines that the dielectric constant has exceeded the upper threshold, and determines that it is time to change the oil, and that the reason for changing the oil is that the amount of contaminants has exceeded a predetermined amount.
また、図4に示すように、オイルの交換時期である旨、オイルを交換すべき理由がコンタミの混入量が所定量を超えている旨が判断された後は、オイルの粘度・密度が基準値に対して増加しているか否かが判断部61で判断される(ステップS6)。
コンタミの混入量が所定量を超えている場合であって、粘度・密度が基準値に対して増
加している場合(ステップS6:YES)、つまり、誘電率が上限閾値を超えた後の粘度・密度が、誘電率が上限閾値を超える前の粘度・密度の値よりも増加している場合は、判断部61は、コンタミは摩耗粉であると判断する(ステップS7)。
コンタミが摩耗粉であると判断されると、出力部55は、コンタミが摩耗粉である旨を報知装置50に出力し、報知装置50は、コンタミが摩耗粉である旨を報知する(ステップS8)。
As shown in FIG. 4, after it has been determined that it is time to change the oil and that the reason for changing the oil is that the amount of contaminants exceeds a predetermined amount, the determination unit 61 determines whether the viscosity and density of the oil have increased relative to the reference values (step S6).
If the amount of contaminants exceeds a predetermined amount and the viscosity and density have increased relative to the reference values (step S6: YES), that is, if the viscosity and density after the dielectric constant has exceeded the upper threshold have increased compared to the viscosity and density values before the dielectric constant exceeded the upper threshold, the judgment unit 61 judges that the contaminants are wear powder (step S7).
If it is determined that the contaminants are wear powder, the output unit 55 outputs a signal to the notification device 50 indicating that the contaminants are wear powder, and the notification device 50 notifies the user that the contaminants are wear powder (step S8).
また、コンタミの混入量が所定量を超えている場合であって、粘度・密度が基準値に対して増加していない場合(ステップS6:NO)、つまり、誘電率が上限閾値を超えた後の粘度・密度が、誘電率が上限閾値を超える前の粘度・密度の値よりも増加していない場合は、判断部61は、コンタミは水分であると判断する(ステップS9)。
コンタミが水分であると判断されると、出力部55は、コンタミが水分である旨を報知装置50に出力し、報知装置50は、コンタミが水分である旨を報知する(ステップS10)。
Furthermore, if the amount of contaminants exceeds a predetermined amount and the viscosity and density have not increased relative to the reference values (step S6: NO), that is, if the viscosity and density after the dielectric constant has exceeded the upper threshold have not increased compared to the viscosity and density values before the dielectric constant exceeded the upper threshold, the judgment unit 61 judges that the contaminants are moisture (step S9).
If it is determined that the contaminant is moisture, the output unit 55 outputs a message to the notification device 50 indicating that the contaminant is moisture, and the notification device 50 notifies the user that the contaminant is moisture (step S10).
なお、報知装置50による、オイルの交換時期である旨、及びオイルを交換すべき理由がコンタミの混入量が所定量を超えている旨等の報知は、例えば、エンジン11の稼働中に行われる。また、前記報知は、エンジン11を始動した際、エンジン11を切った際に行われるようにしてもよい。
以上のように、本実施形態では、機械の個体差、ユーザーの使用条件・環境によって異なるオイルの交換時期を適切に判定し、オイルの交換時期をユーザー(オペレータ)に知らせることができる。
The notification device 50 notifies the user that it is time to change the oil, or that the reason for changing the oil is that the amount of contaminants exceeds a predetermined amount, for example, while the engine 11 is running. The notification may also be made when the engine 11 is started or when the engine 11 is turned off.
As described above, in this embodiment, the oil change timing, which varies depending on individual differences between machines and the user's operating conditions and environment, can be appropriately determined, and the user (operator) can be notified of the oil change timing.
本発明は、上記実施形態に限定されることはない。
例えば、取得部51は、オイルの誘電率、油温を、計測センサ48以外から取得してもよい。つまり、計測センサ48は、取得部51がオイルの誘電率、油温を取得する上において、少なくともオイルの誘電率、油温のいずれかを計測するセンサであればよい。
また、オイル交換判定報知装置47は、オイルを交換すべき理由、オイルに混入したコンタミが摩耗粉であるか水分であるかが判定された後、直ぐに、オイルを交換すべき理由、オイルに混入したコンタミが摩耗粉であるか水分であるかを出力することなく、オイルを交換すべき理由、オイルに混入したコンタミが摩耗粉であるか水分であるかをデータとして保持しておき、何らかの操作が行われたときに、オイルを交換すべき理由、オイルに混入したコンタミが摩耗粉であるか水分であるかを報知装置50に出力するように構成されていてもよい。
また、計測センサ48の設置場所は、上記した設置場所A1に限定されることはない。図6~図8に計測センサ48の設置場所の他の例を示す。
The present invention is not limited to the above-described embodiments.
For example, the acquisition unit 51 may acquire the oil dielectric constant and oil temperature from a source other than the measurement sensor 48. In other words, the measurement sensor 48 may be a sensor that measures at least either the oil dielectric constant or the oil temperature when the acquisition unit 51 acquires the oil dielectric constant and oil temperature.
Furthermore, after determining the reason why the oil should be changed and whether the contaminants mixed in the oil are wear powder or water, the oil change determination notification device 47 may be configured not to immediately output the reason why the oil should be changed and whether the contaminants mixed in the oil are wear powder or water, but to store the reason why the oil should be changed and whether the contaminants mixed in the oil are wear powder or water as data, and to output to the notification device 50 the reason why the oil should be changed and whether the contaminants mixed in the oil are wear powder or water when some operation is performed.
The installation location of the measurement sensor 48 is not limited to the above-mentioned installation location A1. Other examples of installation locations of the measurement sensor 48 are shown in Figures 6 to 8.
計測センサ48の設置場所は、図6に符号A2で示すように、供給管路37における、オイルフィルタ38の下流側の管路37bに設定されていてもよい。つまり、計測センサ48は、供給管路37における、オイルフィルタ38の下流側且つ近傍に設置され、オイルフィルタ38の下流側を流れるオイルの誘電率、油温、粘度及び密度を計測するようにしてもよい。また、設置場所は、図6に符号A3で示すように、供給管路37から第2ケース19に戻るオイルが流れる戻り管路39における、オイルクーラ41の下流側の管路39a、又は図6に符号A4で示すように、オイルクーラ41の上流側の管路39bに設定されていてもよい。つまり、計測センサ48は、戻り管路39における、オイルクーラ41の上流側又は下流側に設置され、オイルクーラ41の上流側又は下流側を流れるオイルの誘電率、油温、粘度及び密度を計測するようにしてもよい。また、設置場所は、図6に符号A5で示すように、サクションフィルタ(オイルフィルタ)64の下流側の管路65に設定されていてもよい。つまり、計測センサ48は、サクションフィルタ64の下流側に設置され、サクションフィルタ64の下流側を流れるオイルの誘電率、油温、粘度及び密度を計測するようにしてもよい。 The measurement sensor 48 may be installed in the supply line 37, in line 37b downstream of the oil filter 38, as shown by reference symbol A2 in FIG. 6. That is, the measurement sensor 48 may be installed in the supply line 37 downstream of and near the oil filter 38, to measure the dielectric constant, oil temperature, viscosity, and density of the oil flowing downstream of the oil filter 38. The measurement sensor 48 may also be installed in the return line 39, through which oil flows from the supply line 37 to the second case 19, in line 39a downstream of the oil cooler 41, as shown by reference symbol A3 in FIG. 6, or in line 39b upstream of the oil cooler 41, as shown by reference symbol A4 in FIG. 6. That is, the measurement sensor 48 may be installed in the return line 39, upstream or downstream of the oil cooler 41, to measure the dielectric constant, oil temperature, viscosity, and density of the oil flowing upstream or downstream of the oil cooler 41. The installation location may also be set in the pipeline 65 downstream of the suction filter (oil filter) 64, as shown by reference symbol A5 in Figure 6. In other words, the measurement sensor 48 may be installed downstream of the suction filter 64 to measure the dielectric constant, oil temperature, viscosity, and density of the oil flowing downstream of the suction filter 64.
また、計測センサ48の設置場所は、図7に符号A6で示すように、油圧コントローラ25にオイルを供給する管路(オイル供給路)66、又は、図7に符号A7で示すように、油圧コントローラ25から第2ケース19にオイルが戻る管路(オイル戻り路)67に設定されていてもよい。つまり、計測センサ48は、オイル供給路66又はオイル戻り路67に設置され、油圧コントローラ25に供給されるオイル又は油圧コントローラ25から戻るオイルの誘電率、油温、粘度及び密度を計測するようにしてもよい。 The measurement sensor 48 may be installed in the conduit (oil supply line) 66 that supplies oil to the hydraulic controller 25, as shown by reference symbol A6 in FIG. 7, or in the conduit (oil return line) 67 that returns oil from the hydraulic controller 25 to the second case 19, as shown by reference symbol A7 in FIG. 7. In other words, the measurement sensor 48 may be installed in the oil supply line 66 or the oil return line 67 and measure the dielectric constant, oil temperature, viscosity, and density of the oil supplied to the hydraulic controller 25 or the oil returned from the hydraulic controller 25.
オイル戻り路67は、ステアリングホイール6の非操作時には、ステアリング流入圧力が、例えば、2.5~3MPa程度であり、ステアリングホイール6の操作時には負圧になる。これはセンサの設置に適した圧力である。限定はされないが、HST16が搭載されないトラクタ1では、計測センサ48は、この油圧コントローラ25からの戻りの管路(オイル戻り路67)に設けることができる。 When the steering wheel 6 is not operated, the oil return line 67 has a steering inflow pressure of, for example, 2.5 to 3 MPa, and when the steering wheel 6 is operated, the pressure becomes negative. This is a suitable pressure for installing a sensor. Although not limited to this, in a tractor 1 that does not have an HST 16, the measurement sensor 48 can be installed in the return line (oil return line 67) from this hydraulic controller 25.
また、計測センサ48の設置場所は、図8に符号A8~A10で示すように、昇降制御弁45からオイルを排出する管路71(第1排油管路71A、第2排油管路71B、第3排油管路71C)、又は図8に符号A11で示すように、昇降制御弁45にオイルを供給する管路(オイル供給路)72、或いは図8に符号A12で示すように、昇降シリンダ44から第2ケース19に昇降シリンダ44用の安全弁46を介してオイルが戻る管路(オイル戻り路)73に設定されていてもよい。つまり、計測センサ48は、第1排油管路71A、第2排油管路71B、第3排油管路71C、オイル供給路72又はオイル戻り路73に設置され、昇降制御弁45から排出されるオイル、又は昇降制御弁45に供給されるオイル、或いは昇降シリンダ44から戻るオイルの誘電率、油温、粘度及び密度を計測するようにしてもよい。 The measurement sensor 48 may be installed in the pipeline 71 (first oil drain pipeline 71A, second oil drain pipeline 71B, third oil drain pipeline 71C) that drains oil from the lift control valve 45, as shown by symbols A8 to A10 in Figure 8, or in the pipeline (oil supply pipeline) 72 that supplies oil to the lift control valve 45, as shown by symbol A11 in Figure 8, or in the pipeline (oil return pipeline) 73 that returns oil from the lift cylinder 44 to the second case 19 via the safety valve 46 for the lift cylinder 44, as shown by symbol A12 in Figure 8. In other words, the measurement sensor 48 may be installed in the first oil drain line 71A, the second oil drain line 71B, the third oil drain line 71C, the oil supply line 72, or the oil return line 73, and may measure the dielectric constant, oil temperature, viscosity, and density of the oil discharged from the lift control valve 45, the oil supplied to the lift control valve 45, or the oil returning from the lift cylinder 44.
オイル供給路72に設置される計測センサ48の設置場所は、第1ポンプ23Aと、該第1ポンプ23Aの吐出圧を設定するリリーフ弁74を有するリリーフ回路75の接続部75aとの間に設定される。
オイル戻り路73に設置される計測センサ48の設置場所は、昇降シリンダ44用の安全弁46の下流側に設定される。
なお、計測センサ48の設置場所は、図6~図8に示す場所に限定されることはない。また、設置場所には、すくなくとも取得部51が取得するオイルの誘電率、油温のいずれか、及び粘度並びに密度を計測する計測センサ48が設置される。
The measurement sensor 48 installed in the oil supply passage 72 is located between the first pump 23A and a connection 75a of a relief circuit 75 having a relief valve 74 that sets the discharge pressure of the first pump 23A.
The measurement sensor 48 installed in the oil return path 73 is set downstream of the safety valve 46 for the lift cylinder 44 .
The installation locations of the measurement sensors 48 are not limited to the locations shown in Figures 6 to 8. Furthermore, at the installation locations, the measurement sensors 48 are installed that measure at least the dielectric constant or oil temperature, viscosity, and density of the oil acquired by the acquisition unit 51.
本実施形態のオイル交換判定報知装置47は、油圧駆動装置を作動させるオイルの交換時期を判定し報知するオイル交換判定報知装置47であって、オイルの誘電率、油温を取得する取得部51と、取得部51が取得した誘電率を、油温が所定温度における誘電率に演算する演算部52と、演算部52で演算された誘電率に基づいてオイルを交換すべき時期を判定する判定部54と、判定部54でオイルが交換すべき時期であると判定された場合に、オイルの交換時期であることを報知する報知装置50と、を備えている。 The oil change determination and notification device 47 of this embodiment determines and notifies the user when it is time to change the oil that operates the hydraulic drive system, and includes an acquisition unit 51 that acquires the oil's dielectric constant and oil temperature, a calculation unit 52 that converts the dielectric constant acquired by the acquisition unit 51 into the dielectric constant at a predetermined oil temperature, a determination unit 54 that determines when the oil should be changed based on the dielectric constant calculated by the calculation unit 52, and a notification device 50 that notifies the user that it is time to change the oil when the determination unit 54 determines that it is time to change the oil.
この構成によれば、オイルの誘電率を、油温が所定油温における誘電率に演算し、この演算された誘電率に基づいてオイルを交換すべき時期を判定するので、オイルの交換時期を適切に判定して、オイルが交換時期であることを報知することができる。
また、判定部54は、演算部52で演算された誘電率を基にオイルへのコンタミの混入量を推定し、オイルを交換すべき時期及びオイルを交換すべき理由を判定し、報知装置50は、オイルを交換すべき時期及びオイルを交換すべき理由を報知する。
According to this configuration, the dielectric constant of the oil is calculated to the dielectric constant at a specified oil temperature, and the time to change the oil is determined based on this calculated dielectric constant, so that the time to change the oil can be appropriately determined and an alert can be given that it is time to change the oil.
In addition, the judgment unit 54 estimates the amount of contamination in the oil based on the dielectric constant calculated by the calculation unit 52, and determines when the oil should be changed and the reason for changing the oil, and the alarm device 50 notifies the user of the time when the oil should be changed and the reason for changing the oil.
この構成によれば、オイルを交換すべき時期だけでなく、オイルを交換すべき理由をも報知することができる。
また、判定部54は、演算部52で演算された誘電率が予め設定された上限閾値58を超えた場合に、オイルへのコンタミの混入量が所定量を超える量であると判断して、オイルを交換すべき時期であると判定し、報知装置50は、オイルを交換すべき理由がオイルへのコンタミの混入量が所定量を超える量である旨と、オイルの交換時期である旨とを報知する。
This configuration not only notifies the driver when it is time to change the oil, but also the reason why the oil should be changed.
Furthermore, when the dielectric constant calculated by the calculation unit 52 exceeds a preset upper threshold value 58, the judgment unit 54 determines that the amount of contaminants mixed into the oil exceeds a predetermined amount and determines that it is time to change the oil, and the alarm device 50 notifies the user that the reason for the oil change is that the amount of contaminants mixed into the oil exceeds a predetermined amount and that it is time to change the oil.
この構成によれば、オイルを交換すべき時期だけでなく、オイルを交換すべき理由がオイルへのコンタミの混入量が所定量を超える量である旨を報知することができる。
また、オイル交換判定報知装置47は、オイルの粘度及び密度が基準値に対して増加しているか否かを判断する判断部61を備え、判断部61は、粘度及び密度が基準値に対して増加している場合に、オイルに混入したコンタミは摩耗粉であると判断し、報知装置5
0は、オイルに混入したコンタミは摩耗粉である旨を報知する。
According to this configuration, it is possible to notify not only the time when the oil should be changed, but also the reason for changing the oil, which is that the amount of contaminants mixed into the oil exceeds a predetermined amount.
The oil change determination/notification device 47 also includes a determination unit 61 that determines whether the viscosity and density of the oil have increased relative to their reference values. If the viscosity and density have increased relative to their reference values, the determination unit 61 determines that the contaminants mixed in the oil are wear particles, and notifies the notification device 5.
0 indicates that the contaminants mixed in the oil are wear particles.
この構成によれば、オイルを交換すべき時期だけでなく、オイルを交換すべき理由がオイルに混入したコンタミは摩耗粉である旨を報知することができる。
また、オイル交換判定報知装置47は、オイルの粘度及び密度が基準値に対して増加しているか否かを判断する判断部61を備え、判断部61は、粘度及び密度が基準値に対して増加していない場合に、オイルに混入したコンタミは水分であると判断し、報知装置50は、オイルに混入したコンタミは水分である旨を報知する。
According to this configuration, it is possible to notify not only the time when the oil should be changed, but also that the reason for changing the oil is that the contaminants mixed in the oil are wear particles.
In addition, the oil change determination notification device 47 is equipped with a judgment unit 61 that judges whether the viscosity and density of the oil have increased relative to the reference values. If the viscosity and density have not increased relative to the reference values, the judgment unit 61 judges that the contaminant mixed in the oil is water, and the notification device 50 notifies that the contaminant mixed in the oil is water.
この構成によれば、オイルを交換すべき時期だけでなく、オイルを交換すべき理由がオイルに混入したコンタミは水分である旨を報知することができる。
また、オイル交換判定報知装置47は、オイルの油温が予め定められた温度範囲で降下した場合の、油温-誘電率の関係データを記録する記録部56と、記録部56に記録した油温-誘電率の関係データに対して線形回帰を行って温度依存係数を算出する係数算出部57と、を備え、演算部52は、温度依存係数を用いて、取得部51が取得した誘電率を、所定温度における誘電率に演算する。
According to this configuration, it is possible to notify not only the time when the oil should be changed, but also that the reason for changing the oil is that the contaminant mixed in the oil is water.
The oil change determination notification device 47 also includes a recording unit 56 that records data on the relationship between oil temperature and dielectric constant when the oil temperature drops within a predetermined temperature range, and a coefficient calculation unit 57 that calculates a temperature-dependent coefficient by performing linear regression on the data on the relationship between oil temperature and dielectric constant recorded in the recording unit 56, and the calculation unit 52 uses the temperature-dependent coefficient to calculate the dielectric constant at a predetermined temperature from the dielectric constant acquired by the acquisition unit 51.
この構成によれば、所定温度におけるオイルの誘電率を精度よく算出することができる。
また、オイル交換判定報知装置47は、オイルの誘電率、油温を計測する計測センサ48を備え、取得部51は、計測センサ48から誘電率、油温を取得し、演算部52は、計測センサ48から得られる油温における誘電率を、所定温度における誘導率に演算する。
According to this configuration, the dielectric constant of the oil at a predetermined temperature can be calculated with high accuracy.
In addition, the oil change determination notification device 47 is equipped with a measurement sensor 48 that measures the dielectric constant and oil temperature of the oil, an acquisition unit 51 acquires the dielectric constant and oil temperature from the measurement sensor 48, and a calculation unit 52 calculates the dielectric constant at the oil temperature obtained from the measurement sensor 48 into a dielectric constant at a predetermined temperature.
この構成によれば、オイルの交換時期をより適切に判定して、オイルが交換時期であることを報知することができる。
本実施形態の作業機械1は、オイル交換判定報知装置47及びギヤ式変速装置18を備えた作業機械1であって、オイルは、ギヤ式変速装置18の潤滑油を兼用したものである。
According to this configuration, it is possible to more appropriately determine when the oil needs to be changed and to notify the driver that the oil needs to be changed.
The work machine 1 of this embodiment is a work machine 1 equipped with an oil change determination notification device 47 and a gear-type transmission 18 , and the oil also serves as lubricating oil for the gear-type transmission 18 .
この構成によれば、ギヤ式変速装置18の潤滑油を油圧駆動装置を作動させるオイルに兼用した作業機械1における、オイルの交換時期を適切に判定し報知することができる。
また、作業機械1は、静油圧式無段変速装置16と、静油圧式無段変速装置16のチャージ回路36にオイルを供給する供給管路37と、供給管路37に設けられたオイルフィルタと、すくなくとも取得部51が取得するオイルの誘電率、油温のいずれかを計測する計測センサ48と、を備え、計測センサ48は、供給管路37におけるオイルフィルタの上流側又は下流側を流れるオイルの計測を行う。
According to this configuration, it is possible to appropriately determine and notify when the oil needs to be changed in a work machine 1 in which the lubricating oil for the gear-type transmission 18 is also used as the oil for operating the hydraulic drive unit.
The work machine 1 also includes a hydrostatic continuously variable transmission 16, a supply line 37 that supplies oil to a charge circuit 36 of the hydrostatic continuously variable transmission 16, an oil filter provided in the supply line 37, and a measurement sensor 48 that measures at least the dielectric constant or oil temperature of the oil acquired by the acquisition unit 51, and the measurement sensor 48 measures the oil flowing upstream or downstream of the oil filter in the supply line 37.
この構成によれば、安定したオイルの計測を図れ、オイルを常時監視することができる。
また、作業機械1は、静油圧式無段変速装置16と、静油圧式無段変速装置16のチャージ回路36にオイルを供給する供給管路37と、供給管路37からの戻りのオイルが流れる戻り管路39と、戻り管路39に設けられたオイルクーラと、すくなくとも取得部51が取得するオイルの誘電率、油温のいずれかを計測する計測センサ48と、を備え、計測センサ48は、戻り管路39におけるオイルクーラの上流側又は下流側を流れるオイルの計測を行う。
This configuration allows for stable oil measurement and allows for constant monitoring of the oil.
The work machine 1 also includes a hydrostatic continuously variable transmission 16, a supply line 37 that supplies oil to a charge circuit 36 of the hydrostatic continuously variable transmission 16, a return line 39 through which oil returning from the supply line 37 flows, an oil cooler provided in the return line 39, and a measurement sensor 48 that measures at least the dielectric constant or oil temperature of the oil acquired by the acquisition unit 51, and the measurement sensor 48 measures the oil flowing upstream or downstream of the oil cooler in the return line 39.
この構成によっても、安定したオイルの計測を図れ、オイルを常時監視することができる。
また、作業機械1は、操向輪(前輪4)と、操向輪4を操向操作するステアリングシリンダ24と、オイルが供給されステアリングシリンダ24を操作する油圧コントローラ25と、すくなくとも取得部51が取得するオイルの誘電率、油温のいずれかを計測する計測センサ48と、を備え、計測センサ48は、油圧コントローラ25に供給されるオイル又は油圧コントローラ25から戻るオイルの計測を行うようにしてもよい。
This configuration also allows for stable oil measurement and constant monitoring of the oil.
The work machine 1 also includes steerable wheels (front wheels 4), a steering cylinder 24 that steers the steerable wheels 4, a hydraulic controller 25 that receives oil and operates the steering cylinder 24, and a measurement sensor 48 that measures at least the dielectric constant or oil temperature of the oil acquired by the acquisition unit 51, and the measurement sensor 48 may be configured to measure the oil supplied to the hydraulic controller 25 or the oil returning from the hydraulic controller 25.
また、作業機械1は、車体2と、車体2に装着されるインプルメントを昇降する昇降シリンダ44と、オイルが供給され昇降シリンダ44を制御する昇降制御弁45と、すくなくとも取得部51が取得するオイルの誘電率、油温のいずれかを計測する計測センサ48と、を備え、計測センサ48は、昇降制御弁45から排出されるオイル又は昇降制御弁4
5に供給されるオイル或いは昇降シリンダ44から戻るオイルの計測を行うようにしてもよい。
The work machine 1 also includes a vehicle body 2, a lifting cylinder 44 that lifts and lowers an implement attached to the vehicle body 2, a lifting control valve 45 that receives oil and controls the lifting cylinder 44, and a measurement sensor 48 that measures at least the dielectric constant or oil temperature of the oil acquired by the acquisition unit 51. The measurement sensor 48 detects oil discharged from the lifting control valve 45 or the temperature of the lifting control valve 45.
5 or the oil returning from the lift cylinder 44 may be measured.
以上、本発明の一実施形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the embodiment disclosed herein should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims, not the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.
1 作業機械
2 車体
4 操向輪(前輪)
16 静油圧式無段変速装置
18 ギヤ式変速装置
24 ステアリングシリンダ
25 油圧コントローラ
36 チャージ回路
37 供給管路
38 オイルフィルタ
39 戻り管路
41 オイルクーラ
44 昇降シリンダ
45 昇降制御弁
47 オイル交換判定報知装置
48 計測センサ
50 報知装置
51 取得部
52 演算部
54 判定部
56 記録部
57 係数算出部
58 上限閾値
61 判断部
1 Work machine 2 Vehicle body 4 Steering wheels (front wheels)
16 Hydrostatic continuously variable transmission 18 Gear type transmission 24 Steering cylinder 25 Hydraulic controller 36 Charge circuit 37 Supply line 38 Oil filter 39 Return line 41 Oil cooler 44 Lift cylinder 45 Lift control valve 47 Oil change determination notification device 48 Measurement sensor 50 Notification device 51 Acquisition unit 52 Calculation unit 54 Determination unit 56 Recording unit 57 Coefficient calculation unit 58 Upper limit threshold 61 Determination unit
Claims (11)
前記オイルの誘電率、油温を取得する取得部と、
前記オイルの油温が予め定められた温度範囲で降下した場合の、油温-誘電率の関係データを記録する記録部と、
前記記録部に記録した油温-誘電率の関係データに対して線形回帰を行って温度依存係数を算出する係数算出部と、
前記温度依存係数を用いて、前記取得部が取得した誘電率を、油温が所定温度における誘電率に演算する演算部と、
前記演算部で演算された誘電率に基づいて前記オイルを交換すべき時期を判定する判定部と、
前記判定部で前記オイルが交換すべき時期であると判定された場合に、前記オイルの交換時期であることを報知する報知装置と、
を備えたオイル交換判定報知装置。 An oil change determination and notification device that determines and notifies the timing of changing oil that operates a hydraulic drive device,
an acquisition unit for acquiring the dielectric constant and oil temperature of the oil;
a recording unit that records data on the relationship between oil temperature and dielectric constant when the oil temperature of the oil drops within a predetermined temperature range;
a coefficient calculation unit that calculates a temperature dependency coefficient by performing linear regression on the relationship data between oil temperature and dielectric constant recorded in the recording unit;
a calculation unit that calculates the dielectric constant acquired by the acquisition unit into a dielectric constant at a predetermined oil temperature using the temperature dependent coefficient;
a determination unit that determines when the oil should be changed based on the dielectric constant calculated by the calculation unit;
an alarm device that notifies the driver that it is time to change the oil when the determination unit determines that it is time to change the oil;
An oil change determination notification device comprising:
前記報知装置は、前記オイルを交換すべき時期及び前記オイルを交換すべき理由を報知する請求項1に記載のオイル交換判定報知装置。 the determining unit estimates the amount of contaminants mixed into the oil based on the dielectric constant calculated by the calculating unit, and determines when the oil should be changed and the reason for changing the oil;
2. The oil change notification device according to claim 1, wherein the notification device notifies the user of the timing for changing the oil and the reason for changing the oil.
前記報知装置は、前記オイルを交換すべき理由が前記オイルへのコンタミの混入量が所定量を超える量である旨と、前記オイルの交換時期である旨とを報知する請求項2に記載のオイル交換判定報知装置。 the determination unit determines that the amount of contaminants mixed into the oil exceeds a predetermined amount when the dielectric constant calculated by the calculation unit exceeds a predetermined upper threshold value, and determines that it is time to change the oil;
3. The oil change notification device according to claim 2, wherein the notification device notifies the driver that the reason for changing the oil is that the amount of contaminants mixed in the oil exceeds a predetermined amount, and that it is time to change the oil.
前記判断部は、前記粘度及び前記密度が基準値に対して増加している場合に、前記オイルに混入したコンタミは摩耗粉であると判断し、
前記報知装置は、前記オイルに混入したコンタミは摩耗粉である旨を報知する請求項3に記載のオイル交換判定報知装置。 a determination unit that determines whether the viscosity and density of the oil have increased relative to reference values;
the determination unit determines that the contaminants mixed in the oil are wear particles when the viscosity and the density have increased relative to their reference values;
4. The oil change determination and notification device according to claim 3, wherein the notification device notifies the user that the contaminants mixed in the oil are wear particles.
前記判断部は、前記粘度及び前記密度が基準値に対して増加していない場合に、前記オイルに混入したコンタミは水分であると判断し、
前記報知装置は、前記オイルに混入したコンタミは水分である旨を報知する請求項3に記載のオイル交換判定報知装置。 a determination unit that determines whether the viscosity and density of the oil have increased relative to reference values;
the determination unit determines that the contaminant mixed in the oil is water when the viscosity and the density have not increased relative to their reference values;
4. The oil change determination and notification device according to claim 3, wherein the notification device notifies the user that the contaminant mixed in the oil is water.
前記取得部は、前記計測センサから誘電率、油温を取得し、
前記演算部は、前記計測センサから得られる油温における誘電率を、前記所定温度における誘導率に演算する請求項1に記載のオイル交換判定報知装置。 a measurement sensor for measuring the dielectric constant and oil temperature of the oil;
the acquisition unit acquires a dielectric constant and an oil temperature from the measurement sensor,
2. The oil change notification device according to claim 1, wherein the calculation unit calculates the dielectric constant at the oil temperature obtained from the measurement sensor into the dielectric constant at the predetermined temperature.
前記オイルは、前記ギヤ式変速装置の潤滑油を兼用したものである作業機械。 A work machine equipped with the oil change determination notification device and a gear-type transmission according to claim 1,
The oil also serves as a lubricating oil for the gear-type transmission.
前記静油圧式無段変速装置のチャージ回路に前記オイルを供給する供給管路と、
前記供給管路に設けられたオイルフィルタと、
すくなくとも前記取得部が取得する前記オイルの誘電率、油温のいずれかを計測する計測センサと、
を備え、
前記計測センサは、前記供給管路における前記オイルフィルタの上流側又は下流側を流れるオイルの前記計測を行う請求項7に記載の作業機械。 A hydrostatic continuously variable transmission;
a supply line for supplying the oil to a charge circuit of the hydrostatic continuously variable transmission;
an oil filter provided in the supply line;
a measurement sensor that measures at least one of the dielectric constant and the oil temperature of the oil acquired by the acquisition unit;
Equipped with
The work machine according to claim 7 , wherein the measurement sensor measures the oil flowing in the supply pipe line upstream or downstream of the oil filter.
前記静油圧式無段変速装置のチャージ回路に前記オイルを供給する供給管路と、
前記供給管路からの戻りのオイルが流れる戻り管路と、
前記戻り管路に設けられたオイルクーラと、
すくなくとも前記取得部が取得する前記オイルの誘電率、油温のいずれかを計測する計測センサと、
を備え、
前記計測センサは、前記戻り管路における前記オイルクーラの上流側又は下流側を流れるオイルの前記計測を行う請求項7に記載の作業機械。 A hydrostatic continuously variable transmission;
a supply line for supplying the oil to a charge circuit of the hydrostatic continuously variable transmission;
a return line through which the oil returning from the supply line flows;
an oil cooler provided in the return pipe;
a measurement sensor that measures at least one of the dielectric constant and the oil temperature of the oil acquired by the acquisition unit;
Equipped with
The work machine according to claim 7 , wherein the measurement sensor measures the oil flowing in the return pipe line upstream or downstream of the oil cooler.
前記操向輪を操向操作するステアリングシリンダと、
前記オイルが供給され前記ステアリングシリンダを操作する油圧コントローラと、
すくなくとも前記取得部が取得する前記オイルの誘電率、油温のいずれかを計測する計測センサと、
を備え、
前記計測センサは、前記油圧コントローラに供給されるオイル又は前記油圧コントローラから戻るオイルの前記計測を行う請求項7に記載の作業機械。 A steering wheel and
a steering cylinder for steering the steered wheels;
a hydraulic controller that receives the oil and operates the steering cylinder;
a measurement sensor that measures at least one of the dielectric constant and the oil temperature of the oil acquired by the acquisition unit;
Equipped with
The work machine according to claim 7 , wherein the measurement sensor measures oil supplied to the hydraulic controller or oil returned from the hydraulic controller.
前記車体に装着されるインプルメントを昇降する昇降シリンダと、
前記オイルが供給され前記昇降シリンダを制御する昇降制御弁と、
すくなくとも前記取得部が取得する前記オイルの誘電率、油温のいずれかを計測する計測センサと、
を備え、
前記計測センサは、前記昇降制御弁から排出されるオイル又は前記昇降制御弁に供給されるオイル或いは前記昇降シリンダから戻るオイルの前記計測を行う請求項7に記載の作業機械。 The car body and
a lifting cylinder for lifting and lowering an implement attached to the vehicle body;
a lift control valve to which the oil is supplied and which controls the lift cylinder;
a measurement sensor that measures at least one of the dielectric constant and the oil temperature of the oil acquired by the acquisition unit;
Equipped with
The work machine according to claim 7 , wherein the measurement sensor measures oil discharged from the lift control valve, oil supplied to the lift control valve, or oil returning from the lift cylinder.
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