JP7762582B2

JP7762582B2 - 液圧ポンプの寿命判定システム

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Publication number: JP7762582B2
Application number: JP2022007036A
Authority: JP
Inventors: 哲弘近藤; 好古岡田; 裕康小寺
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2022-01-20
Filing date: 2022-01-20
Publication date: 2025-10-30
Anticipated expiration: 2042-01-20
Also published as: CN117940668A; US20250020120A1; WO2023139841A1; JP2023105968A

Description

本開示は、液圧ポンプの寿命判定システムに関する。

従来から、エンジンや電動機などの原動機により駆動される液圧ポンプが知られている。液圧ポンプには、当該液圧ポンプのメーカーから寿命が提示されることがある。

なお、寿命を判定する技術ではないが、特許文献１には、液圧ポンプの摩耗を検知する技術が開示されている。

特開平７－２８０６８８号公報

ところで、メーカーから提示される寿命は、液圧ポンプが所定の条件で使用されることを前提としたものであるため、液圧ポンプの運転状況によっては残寿命が大きく変化する。

そこで、本開示は、残寿命を正確に把握することができる液圧ポンプの寿命判定システムを提供することを目的とする。

本開示は、原動機により駆動される液圧ポンプの寿命判定システムであって、所定期間が経過する度に、前記所定期間における前記原動機の実稼働時間、前記原動機の回転数の推移、前記液圧ポンプの吐出圧の推移、および作動液の温度の推移に基づいて、前記所定期間における前記液圧ポンプの等価稼働時間を算出するポンプコントローラを備える、液圧ポンプの寿命判定システムを提供する。

本開示によれば、残寿命を正確に把握することができる液圧ポンプの寿命判定システムが提供される。

一実施形態に係る液圧ポンプの寿命判定システムの概略構成図である。図１に示す寿命判定システムが油圧ショベルに搭載された場合の、原動機の回転数、操作装置の操作量および液圧ポンプの吐出圧の経時的変化を示すグラフである。一つの所定期間における液圧ポンプの吐出圧の経時的変化を示すグラフである。一つの所定期間における液圧ポンプの吐出圧をヒストグラム化したグラフである。原動機の回転数の所定期間内での単純平均値と第１係数との関係を示すグラフである。液圧ポンプの吐出圧の所定期間内での加重平均値と第２係数との関係を示すグラフである。作動液の温度の所定期間内での平均値と第３係数との関係を示すグラフである。

図１に、一実施形態に係る寿命判定システム４を示す。この寿命判定システム４は、液圧ポンプ１１の寿命を判定するシステムである。

寿命判定システム４は、液圧ポンプ１１と共に種々の機械に搭載可能である。例えば、寿命判定システム４および液圧ポンプ１１が搭載される機械としては、油圧ショベルやホイールローダなどの建設機械や、プレス機械などの産業機械が挙げられる。

液圧ポンプ１１は、原動機２により駆動される。原動機２は、エンジンであってもよいし、電動機であってもよい。液圧ポンプ１１の種類は特に限定されるものではなく、液圧ポンプ１１は、例えば、ベーンポンプ、ギヤポンプ、スクリューポンプ、ピストンポンプのいずれであってもよい。

本実施形態では、液圧ポンプ１１が可変容量型のアキシャルピストンポンプ（斜板ポンプまたは斜軸ポンプ）であり、液圧ポンプ１１の容量がレギュレータ１２によって変更される。また、本実施形態では、液圧ポンプ１１の最小容量がゼロよりも大きい。ただし、液圧ポンプ１１の最小容量はゼロであってもよい。あるいは、液圧ポンプ１１の容量は固定であってもよい。

液圧ポンプ１１は、少なくとも１つの液圧アクチュエータ１４へ作動液を供給する。図例では、液圧アクチュエータ１４が複動シリンダであるが、液圧アクチュエータ１４は単動シリンダであってもよい。あるいは、液圧アクチュエータ１４は液圧モータであってもよい。

本実施形態では、液圧ポンプ１１が制御弁１３を介して液圧アクチュエータ１４と接続されている。なお、液圧ポンプ１１が回転方向によって作動液の吐出方向が切り換わる双方向ポンプである場合、液圧ポンプ１１は閉回路を形成するように液圧アクチュエータ１４と接続されてもよい。

原動機２は、原動機コントローラ３により制御される。原動機２がエンジンである場合、原動機コントローラ３は燃料噴射量およびエンジン回転数を調整する。また、原動機２が例えばサーボモータである場合、原動機コントローラ３はサーボアンプである。

寿命判定システム４は、ポンプコントローラ５、圧力センサ８および温度センサ７を含む。圧力センサ８は液圧ポンプ１１の吐出圧Ｐを計測し、温度センサ７は作動液の温度Ｔを計測する。本実施形態では、圧力センサ８および温度センサ７が液圧ポンプ１１と制御弁１３の間の供給ラインに設けられているが、温度センサ７は作動液を貯留するタンクに設けられてもよい。

なお、図示は省略するが、液圧ポンプ１１と制御弁１３の間の供給ラインからはアンロードラインが分岐しており、このアンロードラインにアンロード弁が設けられている。アンロード弁は、制御弁１３が中立位置に位置するときに全開となって液圧ポンプ１１から吐出される作動液をアンロードラインを通じてタンクへ戻し、制御弁１３が中立位置から移動するとその移動量に応じて開度を小さくする。また、供給ラインからはリリーフラインが分岐しており、このリリーフラインにリリーフ弁が設けられている。リリーフ弁は、液圧ポンプ１１の吐出圧Ｐを所定値以下に保つ役割を果たす。

ポンプコントローラ５は、上述したレギュレータ１２を制御する。寿命判定システム４
が搭載される機械は、制御弁１３を介して液圧アクチュエータ１４を作動させるための操作装置を含む。ポンプコントローラ５は、その操作装置の操作量が大きくなるほど液圧ポンプ１１の容量が増加するようにレギュレータ１２を制御する。

例えば、操作装置は操作レバーを含む電気ジョイスティックであり、電気ジョイスティックは、操作レバーの傾倒角に応じた電気信号をポンプコントローラ５へ出力する。操作装置は、制御弁１３のパイロットポートへパイロット圧を出力するパイロット操作弁であってもよい。この場合、パイロット操作弁から出力されるパイロット圧が圧力センサで計測されてポンプコントローラ５へ入力される。

ポンプコントローラ５に関し、本明細書で開示する要素の機能は、開示された機能を実行するよう構成またはプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ASIC（Application Specific Integrated Circuits）、従来の回路、および/または、それ
らの組み合わせ、を含む回路または処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路または回路と見なされる。本開示において、回路、ユニット、または手段は、列挙された機能を実行するハードウエアであるか、または、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウエアである。ハードウエアは、本明細書に開示されているハードウエアであってもよいし、あるいは、列挙された機能を実行するようにプログラムまたは構成されているその他の既知のハードウエアであってもよい。ハードウエアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、手段、またはユニットはハードウエアとソフトウエアの組み合わせであり、ソフトウエアはハードウエアおよび/またはプロセッサの構成に使用される。

また、ポンプコントローラ５は、原動機コントローラ３と種々の信号の送受信を行う。原動機コントローラ３は、原動機２の実稼働時間Ｈを計測する時間計（通常アワーメータと呼ばれる）を含む。時間計は、必ずしも原動機コントローラ３に含まれる必要はなく、原動機コントローラ３と電気的に接続されてもよい。また、原動機コントローラ３は、原動機２の回転数Ｎを計測する回転数センサと電気的に接続されている。原動機コントローラ３は、原動機２の実稼働時間Ｈおよび回転数Ｎをポンプコントローラ５へ入力する。

本実施形態では、寿命判定システム４が、使用者が原動機２の設定回転数を変更するための回転数選択装置６も含む。例えば、回転数選択装置６は、所定の回転数間隔で複数のランクに分けられた複数の設定回転数のうちの１つを選択可能なダイヤル式のものである。例えば、ランク１の設定回転数は１０００ｒｐｍ、ランク２の設定回転数は１２００ｒｐｍ、ランク６の設定回転数は２０００ｒｐｍである。

ポンプコントローラ５は、回転数選択装置６で選択された設定回転数Ｎｓを原動機コントローラ３へ入力する。原動機コントローラ３は、回転数センサで計測される回転数Ｎがその設定回転数Ｎｓとなるように原動機２を制御する。

また、原動機コントローラ３は、液圧ポンプ１１が液圧アクチュエータ１４に作業液を供給していないときに原動機２がアイドリング運転を行うように原動機２を制御する。アイドリング運転は、原動機２の回転数Ｎを設定回転数Ｎｓよりも低い状態に保つ運転である。本実施形態では、アイドリング運転が、比較的に低い回転数のローアイドリング運転と、比較的に高い回転数のハイアイドリング運転を含む。ただし、原動機２は必ずしもアイドリング運転を行う必要はない。

ポンプコントローラ５は、上述した操作装置が操作されているときに操作中信号を原動機コントローラ３へ送信する。原動機コントローラ３は、原動機２のアイドリング運転中に前記操作中信号を受信したときにアイドリング運転を終了し、原動機２の回転数Ｎを設
定回転数Ｎｓに保つ通常運転に移行する。また、原動機コントローラ３は、前記操作中信号の送信が停止されてから所定時間が経過したときに、通常運転からアイドリング運転に移行する。

例えば、図２に、寿命判定システム４が油圧ショベルに搭載されたときの原動機２の回転数Ｎ、操作装置の操作量および液圧ポンプ１１の吐出圧Ｐの経時的変化を示す。時刻ｔ０において原動機２が始動されると、上述したように液圧ポンプ１の最小容量がゼロよりも大きいため、液圧ポンプ１１の吐出圧Ｐが僅かに立ち上がる。

原動機２の始動直後は、原動機コントローラ３がローアイドリング運転を行う。ローアイドリング運転時の原動機２の回転数Ｎ（通常は単にアイドリング回転数と呼ばれる）は、例えば設定回転数Ｎｓの２０～９５％である。

時刻ｔ１において操作装置が操作されると、ポンプコントローラ５が操作中信号を原動機コントローラ３へ送信し、原動機コントローラ３がローアイドリング運転から通常運転に移行する。また、ポンプコントローラ５は、操作装置の操作量に応じてレギュレータ１２を制御する。

時刻ｔ２において全ての操作装置の操作が停止されると、ポンプコントローラ５は原動機コントローラ３への操作中信号の送信を停止する。原動機コントローラ３は、操作中信号の送信が停止されてから所定時間が経過して時刻ｔ３となると、通常運転からハイアイドリング運転に移行する（換言すれば、アイドリング運転が再開始される）。ハイアイドリング運転時の原動機２の回転数Ｎは、ローアイドリング運転時の回転数Ｎよりも高く、例えば設定回転数Ｎｓの２５～９５％である。

時刻ｔ４においていずれかの操作装置が操作されると、ポンプコントローラ５が操作中信号を原動機コントローラ３へ送信し、原動機コントローラ３がハイアイドリング運転から通常運転に移行する。

その後、例えば、時刻ｔ５において、回転数選択装置６でさらに高い設定回転数Ｎｓが選択されると、その設定回転数Ｎｓをポンプコントローラ５が原動機コントローラ３へ入力し、原動機コントローラ３がその設定回転数Ｎｓに基づいて原動機２を制御する。

次に、ポンプコントローラ５が液圧ポンプ１１の寿命を判定する方法について詳細に説明する。ポンプコントローラ５は、所定期間Ａが経過する度に、所定期間Ａにおける原動機２の実稼働時間Ｈａ、原動機２の回転数Ｎの推移、液圧ポンプ１１の吐出圧Ｐの推移、および作動液の温度Ｔの推移に基づいて、所定期間における液圧ポンプ１１の等価稼働時間Ｌｉを算出する。

所定期間Ａは、原動機２の始動時またはアイドリング運転の終了時から原動機２の停止時またはアイドリング運転の開始時までである。つまり、図２では、一回目の所定期間Ａは、時刻ｔ１から時刻ｔ３までである。なお、所定期間Ａは、原動機２の始動時から原動機２の停止時まで、または、アイドリング運転の終了時からアイドリング運転の再開始時までであってもよい。

さらに、ポンプコントローラ５は、アイドリング運転の終了後に原動機２の設定回転数Ｎｓが変更された場合には、所定期間Ａの始期を、アイドリング運転の終了時から原動機２の設定回転数Ｎｓが変更された時に変更する。つまり、二回目の所定期間Ａは時刻ｔ５からである。

等価稼働時間Ｌｉの算出に関しては、ポンプコントローラ５は、所定期間Ａにおける原動機２の回転数Ｎの推移から第１係数Ｋｎを決定し、所定期間Ａにおける液圧ポンプ１１の吐出圧Ｐの推移から第２係数Ｋｐを決定し、所定期間Ａにおける作動液の温度Ｔの推移から第３係数Ｋｔを決定する。その後、次の式（１）のように、所定期間Ａにおける原動機２の実稼働時間Ｈａに第１係数Ｋｎ、第２係数Ｋｐおよび第３係数Ｋｔを乗算することにより、所定期間Ａにおける液圧ポンプ１１の等価稼働時間Ｌｉを算出する。このため、簡単な式で液圧ポンプ１１の等価稼働時間Ｌｉを算出することができる。
Ｌｉ＝Ｋｎ×Ｋｐ×Ｋｔ×Ｈａ・・・（１）

液圧ポンプ１１の等価稼働時間Ｌｉの算出は、所定期間Ａ後の期間Ｂで行われる。所定期間Ａ後、ポンプコントローラ５は、図３Ａに示す所定期間Ａ中に圧力センサ８で計測された液圧ポンプ１１の吐出圧Ｐを、図３Ｂに示すようにヒストグラム化して記憶する。例えば、図３Ｂのヒストグラムは、図３Ａに示す圧力波形から微小時間（例えば、０．０１～０．０５ｓ）ごとの圧力値を抽出し、それらの圧力値を５ＭＰａの区間ごとに集計したものである。

同様に、ポンプコントローラ５は、所定期間Ａ後、所定期間Ａ中に温度センサ７で計測された作動液の温度Ｔをヒストグラム化して記憶するとともに、所定期間Ａ中に原動機コントローラ３から入手した原動機２の回転数Ｎをヒストグラム化して記憶する。

第１係数Ｋｎの決定に関し、ポンプコントローラ５は、所定期間Ａにおける原動機２の回転数Ｎの単純平均値Ｎａを算出する。そして、図４Ａに示すように、ポンプコントローラ５は、単純平均値Ｎａが基準回転数Ｎｒと等しいときは第１係数Ｋｎを１．０と決定する。また、ポンプコントローラ５は、単純平均値Ｎａが基準回転数Ｎｒよりも小さいときは単純平均値Ｎａが小さくなるほど第１係数Ｋｎを小さくし、単純平均値Ｎａが基準回転数Ｎｒよりも大きいときは単純平均値Ｎａが大きくなるほど第１係数Ｋｎを大きくする。

図４Ａでは、第１係数Ｋｎの最小値が０．８、最大値が１．１５となっているが、これらは適宜変更可能である。また、図４Ａでは、ＮａとＫｎの関係を示す線が傾きの異なる２つの直線からなる折れ線となっているが、ＮａとＫｎの関係を示す線は、一本の直線であってもよいし、上または下に凸の曲線であってもよい。

第２係数Ｋｐの決定に関し、ポンプコントローラ５は、所定期間Ａにおける液圧ポンプ１１の吐出圧Ｐの加重平均値Ｐａを算出する。例えば、ポンプコントローラ５は、以下の式を用いて加重平均値Ｐａを算出する。
P_n：図３Ｂのヒストグラムにおける各圧力値
N_n：図３Ｂのヒストグラムにおける各圧力値の回数
なお、Pnのべき数は、10/3の代わりに、3であってもよい。この場合、上記式の全体のべ
き数は1/3である。

そして、図４Ｂに示すように、ポンプコントローラ５は、加重平均値Ｐａが基準吐出圧Ｐｒと等しいときは第２係数Ｋｐを１．０と決定する。また、ポンプコントローラ５は、加重平均値Ｐａが基準吐出圧Ｐｒよりも小さいときは加重平均値Ｐａが小さくなるほど第２係数Ｋｐを小さくし、加重平均値Ｐａが基準吐出圧Ｐｒよりも大きいときは加重平均値Ｐａが大きくなるほど第２係数Ｋｐを大きくする。

図４Ｂでは、第２係数Ｋｐの最小値が０．９、最大値が１．１５となっているが、これらは適宜変更可能である。また、図４Ｂでは、ＰａとＫｐの関係を示す線が一本の直線となっているが、ＮａとＫｎの関係を示す線は、傾きの異なる２つの直線からなる折れ線であってもよいし、上または下に凸の曲線であってもよい。

第３係数Ｋｔの決定に関し、ポンプコントローラ５は、所定期間Ａにおける作動液の温度の平均値Ｔａを算出する。そして、図４Ｃに示すように、ポンプコントローラ５は、平均値Ｔａが基準温度Ｔｒ以下のときは第３係数Ｋｔを１．０と決定する。また、ポンプコントローラ５は、平均値Ｔａが基準温度Ｔｒよりも大きいときは平均値Ｔａが大きくなるほど第３係数Ｔｔを大きくする。

図４Ｃでは、Ｔａ≧ＴｒのときのＴａとＫｔの関係を示す線が一本の直線となっているが、Ｔａ≧ＴｒのときのＴａとＫｔの関係を示す線は、上または下に凸の曲線であってもよい。

以上説明したように、本実施形態の寿命判定システム４では、所定期間Ａごとに液圧ポンプ１１の運転状況を加味して液圧ポンプ１１の等価稼働時間Ｌｉを算出することができる。このため、液圧ポンプ１１の等価稼働時間Ｌｉを累積することで、液圧ポンプ１１の残寿命を正確に把握することができる。

例えば、ポンプコントローラ５は、所定期間Ａが経過する度に、以下の式（２）のように、所定期間Ａ前の液圧ポンプ１１の残寿命時間Ｌｂから等価稼働時間Ｌｉを減算することで、所定期間Ａ後の液圧ポンプ１１の残寿命時間Ｌａを算出してもよい。
Ｌａ＝Ｌｂ－Ｌｉ・・・（２）

この構成によれば、所定期間Ａが経過する度に、液圧ポンプ１１の残寿命時間を更新することができる。

また、本実施形態では、所定期間Ａが原動機２の始動時またはアイドリング運転の終了時（アイドリング運転の終了後に原動機２の設定回転数Ｎｓが変更された場合、原動機２の設定回転数が変更された時）から原動機２の停止時またはアイドリング運転の開始時までである。このため、液圧ポンプ１１が液圧アクチュエータ１４へ作動液を供給している期間を所定期間Ａとすることができる。また、所定期間Ａ後のアイドリング運転中または原動機２の停止中に、所定期間Ａ中に計測されたデータを処理することができる。なお、この効果は、所定期間Ａが、原動機２の始動時から原動機２の停止時まで、または、アイドリング運転の終了時からアイドリング運転の再開始時までである場合も、同様に得ることができる。

（変形例）
本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

例えば、ポンプコントローラ５は、所定期間Ａ中に計測された液圧ポンプ１１の吐出圧Ｐをそのまま記憶してもよい。しかし、この場合はデータ量が膨大となる。これに対し、前記実施形態では、ポンプコントローラ５が液圧ポンプ１１の吐出圧Ｐを所定期間Ａごとにヒストグラム化して記憶するので、データ量を低減することができる。

また、液圧ポンプ１１の等価稼働時間Ｌｉの算出は、以下の式（３）により行われてもよい。
Ｌｉ＝Ｋｎ×Ｋｐ×Ｋｔ×Ｋｗ×Ｋｏ×Ｋｃ×Ｈａ・・・（３）

式（３）では、上述した第１係数Ｋｎ、第２係数ｋｐおよび第３係数Ｋｔに加えて、第４係数Ｋｗ、第５係数Ｋｏおよび第６係数Ｋｃが用いられている。第４係数Ｋｗは、暖機運転（原動機２が始動してから液圧アクチュエータ１４を稼働するまでの機械を暖めるための運転）に関する情報（例えば、暖機運転の時間）から定まるダメージ係数である。暖機運転が適切に行われたとき第４係数Ｋｗは１．０となり、暖機運転が適切に行われなかったとき第４係数は１．０よりも小さくなる。また、第５係数Ｋｏは作動液の交換履歴から定まるダメージ係数であり、第６係数Ｋｃは作動液中の不純物量（これはコンタミセンサで計測される）から定まるダメージ係数である。なお、第４係数Ｋｗ、第５係数Ｋｏおよび第６係数Ｋｃのうちの１つまたはいくつかは採用されなくてもよい。

さらに、ポンプコントローラ５は、所定期間Ａにおける原動機２の実稼働時間Ｈａ、原動機２の回転数Ｎの推移、液圧ポンプ１１の吐出圧Ｐの推移、および作動液の温度Ｔの推移だけでなく、原動機２の冷却水温の推移、原動機２の潤滑油の交換インターバル、潤滑油のコンタミセンサの出力情報等にも基づいて、所定期間Ａにおける液圧ポンプ１１の等価稼働時間Ｌｉを算出してもよい。この構成は、上述した第４係数Ｋｗ、第５係数Ｋｏおよび第６係数Ｋｃとも組み合わせ可能である。

（まとめ）
本開示は、原動機により駆動される液圧ポンプの寿命判定システムであって、所定期間が経過する度に、前記所定期間における前記原動機の実稼働時間、前記原動機の回転数の推移、前記液圧ポンプの吐出圧の推移、および作動液の温度の推移に基づいて、前記所定期間における前記液圧ポンプの等価稼働時間を算出するポンプコントローラを備える、液圧ポンプの寿命判定システムを提供する。

上記の構成によれば、所定期間ごとに液圧ポンプの運転状況を加味して液圧ポンプの等価稼働時間を算出することができる。このため、液圧ポンプの等価稼働時間を累積することで、液圧ポンプの残寿命を正確に把握することができる。

前記液圧ポンプは、少なくとも１つの液圧アクチュエータへ作動液を供給し、前記原動機は、前記液圧ポンプが前記少なくとも１つの液圧アクチュエータへ作動液を供給していないときにアイドリング運転を行い、前記所定期間は、前記原動機の始動時または前記アイドリング運転の終了時から前記原動機の停止時または前記アイドリング運転の再開始時までであってもよい。あるいは、前記所定期間は、前記原動機の始動時から前記原動機の停止時まで、または、前記アイドリング運転の終了時から前記アイドリング運転の再開始時までであってもよい。これらの構成によれば、液圧ポンプが液圧アクチュエータへ作動液を供給している期間を所定期間とすることができる。また、所定期間後のアイドリング運転中または原動機の停止中に、所定期間中に計測されたデータを処理することができる。

例えば、前記ポンプコントローラは、前記アイドリング運転の終了後に前記原動機の設定回転数が変更された場合には、前記所定期間の始期を、前記アイドリング運転の終了時から前記原動機の設定回転数が変更された時に変更してもよい。

前記ポンプコントローラは、前記所定期間が経過する度に、前記所定期間前の前記液圧ポンプの残寿命時間から前記等価稼働時間を減算することで、前記所定期間後の前記液圧ポンプの残寿命時間を算出してもよい。この構成によれば、所定期間が経過する度に、液圧ポンプの残寿命時間を更新することができる。

前記ポンプコントローラは、前記所定期間における前記原動機の回転数の推移から第１係数を決定し、前記所定期間における前記液圧ポンプの吐出圧の推移から第２係数を決定し、前記所定期間における前記作動液の温度の推移から第３係数を決定し、前記所定期間における前記原動機の実稼働時間に前記第１係数、前記第２係数および前記第３係数を乗算することにより、前記所定期間における前記液圧ポンプの等価稼働時間を算出してもよい。この構成によれば、簡単な式で液圧ポンプの等価稼働時間を算出することができる。

例えば、前記原動機の実稼働時間および回転数は、前記原動機を制御する原動機コントローラから前記ポンプコントローラへ入力され、上記の寿命判定システムは、前記液圧ポンプの吐出圧を計測する圧力センサと、前記作動液の温度を計測する温度センサと、をさらに備えてもよい。

前記ポンプコントローラは、前記所定期間中に前記圧力センサで計測された前記液圧ポンプの吐出圧を、前記所定期間後にヒストグラム化して記憶してもよい。この構成によれば、所定期間中に計測された吐出圧をそのまま記憶するとデータ量が膨大となる。これに対し、吐出圧を所定期間ごとにヒストグラム化して記憶すれば、データ量を低減することができる。

１１液圧ポンプ
１４液圧アクチュエータ
２原動機
３原動機コントローラ
４寿命判定システム
５ポンプコントローラ
７温度センサ
８圧力センサ

Claims

原動機により駆動される液圧ポンプの寿命判定システムであって、
所定期間が経過する度に、前記所定期間における前記原動機の実稼働時間、前記原動機の回転数の推移、前記液圧ポンプの吐出圧の推移、および作動液の温度の推移に基づいて、前記所定期間における前記液圧ポンプの等価稼働時間を算出するポンプコントローラを備え、
前記ポンプコントローラは、前記所定期間における前記原動機の回転数の推移から第１係数を決定し、前記所定期間における前記液圧ポンプの吐出圧の推移から第２係数を決定し、前記所定期間における前記作動液の温度の推移から第３係数を決定し、前記所定期間における前記原動機の実稼働時間に前記第１係数、前記第２係数および前記第３係数を乗算することにより、前記所定期間における前記液圧ポンプの等価稼働時間を算出する、液圧ポンプの寿命判定システム。
前記液圧ポンプは、少なくとも１つの液圧アクチュエータへ作動液を供給し、
前記原動機は、前記液圧ポンプが前記少なくとも１つの液圧アクチュエータへ作動液を供給していないときにアイドリング運転を行い、
前記所定期間は、前記原動機の始動時または前記アイドリング運転の終了時から前記原動機の停止時または前記アイドリング運転の開始時までである、請求項１に記載の液圧ポンプの寿命判定システム。
前記液圧ポンプは、少なくとも１つの液圧アクチュエータへ作動液を供給し、
前記原動機は、前記液圧ポンプが前記少なくとも１つの液圧アクチュエータへ作動液を供給していないときにアイドリング運転を行い、
前記所定期間は、前記原動機の始動時から前記原動機の停止時まで、または、前記アイドリング運転の終了時から前記アイドリング運転の再開始時までである、請求項１に記載の液圧ポンプの寿命判定システム。
前記ポンプコントローラは、前記アイドリング運転の終了後に前記原動機の設定回転数が変更された場合には、前記所定期間の始期を、前記アイドリング運転の終了時から前記原動機の設定回転数が変更された時に変更する、請求項２または３に記載の液圧ポンプの寿命判定システム。
前記ポンプコントローラは、前記所定期間が経過する度に、前記所定期間前の前記液圧ポンプの残寿命時間から前記等価稼働時間を減算することで、前記所定期間後の前記液圧ポンプの残寿命時間を算出する、請求項１～４の何れか一項に記載の液圧ポンプの寿命判定システム。
前記原動機の実稼働時間および回転数は、前記原動機を制御する原動機コントローラから前記ポンプコントローラへ入力され、
前記液圧ポンプの吐出圧を計測する圧力センサと、前記作動液の温度を計測する温度センサと、
をさらに備える、請求項１～５の何れか一項に記載の液圧ポンプの寿命判定システム。
前記ポンプコントローラは、前記所定期間中に前記圧力センサで計測された前記液圧ポンプの吐出圧を、前記所定期間後にヒストグラム化して記憶する、請求項６に記載の液圧ポンプの寿命判定システム。
原動機により駆動される液圧ポンプの寿命判定システムであって、
所定期間が経過する度に、前記所定期間における前記原動機の実稼働時間、前記原動機の回転数の推移、および前記液圧ポンプの吐出圧の推移に基づいて、前記所定期間における前記液圧ポンプの等価稼働時間を算出するポンプコントローラを備え、
前記ポンプコントローラは、前記所定期間における前記原動機の回転数の推移から第１係数を決定し、前記所定期間における前記液圧ポンプの吐出圧の推移から第２係数を決定し、前記所定期間における前記原動機の実稼働時間に前記第１係数および前記第２係数を乗算することにより、前記所定期間における前記液圧ポンプの等価稼働時間を算出する、液圧ポンプの寿命判定システム。