JP2000205141A - ポンプ故障を判断するための方法と装置 - Google Patents
ポンプ故障を判断するための方法と装置Info
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/0021—Generation or control of line pressure
- F16H61/0025—Supply of control fluid; Pumps therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H61/12—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe ; Circumventing or fixing failures
- F16H2061/1208—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe ; Circumventing or fixing failures with diagnostic check cycles; Monitoring of failures
-
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H61/12—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe ; Circumventing or fixing failures
- F16H2061/1256—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe ; Circumventing or fixing failures characterised by the parts or units where malfunctioning was assumed or detected
- F16H2061/126—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe ; Circumventing or fixing failures characterised by the parts or units where malfunctioning was assumed or detected the failing part is the controller
- F16H2061/1264—Hydraulic parts of the controller, e.g. a sticking valve or clogged channel
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- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】ポンプの故障を検出するための装置と方法
を開示する。 【課題】 この装置は、ポンプが複数のシリンダを有す
る油圧回路に接続されている。１実施例において、この
方法は、少なくとも一つのシリンダを動かすように命令
する段階と、命令されたシリンダを通る実際の流体流量
を求める段階と、期待流量を求める段階と、実際および
期待流量に応答してポンプ状態を判断する段階からな
る。
を開示する。 【課題】 この装置は、ポンプが複数のシリンダを有す
る油圧回路に接続されている。１実施例において、この
方法は、少なくとも一つのシリンダを動かすように命令
する段階と、命令されたシリンダを通る実際の流体流量
を求める段階と、期待流量を求める段階と、実際および
期待流量に応答してポンプ状態を判断する段階からな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に油圧制御
回路に関する。より詳細には、本発明は、油圧回路に関
連したポンプの故障を検出するための装置と方法に関す
る。
回路に関する。より詳細には、本発明は、油圧回路に関
連したポンプの故障を検出するための装置と方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】油圧ポンプの悲劇的な故障は、金属屑が
油圧システム全体にわたり撒き散らされることに起因す
ることが多く、修理するのに費用がかかり、時間も浪費
することになる。
油圧システム全体にわたり撒き散らされることに起因す
ることが多く、修理するのに費用がかかり、時間も浪費
することになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ポンプの故障が悲劇的
な故障の前に検出されるならば、外部ダメージが発生す
る前に修理が終わり、修理の費用を削減することにな
る。本発明は、上述の問題の１か、２以上を解決するも
のである。
な故障の前に検出されるならば、外部ダメージが発生す
る前に修理が終わり、修理の費用を削減することにな
る。本発明は、上述の問題の１か、２以上を解決するも
のである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の１態様におい
て、ポンプの故障を検出するための方法が開示されてい
る。この方法は、シリンダに流れる実際の流体流れを求
め、期待される流体流れを求め、実際および期待流体流
れに応答してポンプ状態を判断する段階を含む。本発明
のさらに別の態様において、ポンプ故障を求めるための
方法が開示される。この方法は、ポンプの実際の効率を
求め、ポンプの実際の効率と期待される効率とを比較
し、比較に応じてポンプ状態を求める段階を含む。
て、ポンプの故障を検出するための方法が開示されてい
る。この方法は、シリンダに流れる実際の流体流れを求
め、期待される流体流れを求め、実際および期待流体流
れに応答してポンプ状態を判断する段階を含む。本発明
のさらに別の態様において、ポンプ故障を求めるための
方法が開示される。この方法は、ポンプの実際の効率を
求め、ポンプの実際の効率と期待される効率とを比較
し、比較に応じてポンプ状態を求める段階を含む。
【０００５】本発明の別の態様において、ポンプの故障
を判断する方法が開示されている。この方法は、少なく
とも一つのシリンダを延長部分に動かす段階と、作動流
体圧を求める段階と、実際の流体圧を期待流体圧と比較
することに応答してポンプ状態を判断する段階を含む。
本発明の別の態様において、ポンプエンジンと少なくと
も一つのシリンダを有する油圧回路に接続されているポ
ンプの故障を検出する装置が開示されている。装置は、
シリンダの位置を検出し、これに応答してシリンダ位置
信号を発信するようになっているシリンダ位置検出装置
と、エンジンの速度を検出し、これに応答してエンジン
速度信号を発信するようになっているエンジン速度検出
装置とを含む。装置は、シリンダ位置信号とエンジン速
度信号とを受信し、これに応答してポンプ状態を判断す
るようになっているコントローラも含む。
を判断する方法が開示されている。この方法は、少なく
とも一つのシリンダを延長部分に動かす段階と、作動流
体圧を求める段階と、実際の流体圧を期待流体圧と比較
することに応答してポンプ状態を判断する段階を含む。
本発明の別の態様において、ポンプエンジンと少なくと
も一つのシリンダを有する油圧回路に接続されているポ
ンプの故障を検出する装置が開示されている。装置は、
シリンダの位置を検出し、これに応答してシリンダ位置
信号を発信するようになっているシリンダ位置検出装置
と、エンジンの速度を検出し、これに応答してエンジン
速度信号を発信するようになっているエンジン速度検出
装置とを含む。装置は、シリンダ位置信号とエンジン速
度信号とを受信し、これに応答してポンプ状態を判断す
るようになっているコントローラも含む。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は、油圧回路の中に配置さ
れたポンプの故障を検出するための装置と方法を提供す
る。図１は、油圧回路の１０２の１実施例を図示する。
油圧回路１０２はポンプ１０６を駆動するポンプエンジ
ン１０４を含む。好ましい実施例において、ポンプ１０
６は定容量形ポンプである。ポンプ１０６は、作動流体
を回路１０２に送る。詳細には、ポンプ１０６は、流体
を制御バルブ１０８を介し流体アクチュエータ１１０に
送る。好ましい実施例において、アクチュエータ１１０
はシリンダである。１つの流体アクチュエータ１１０と
バルブ１０８が図１に図示されているが、複数のシリン
ダとバルブがポンプ１０６に接続されていてもよい。バ
ルブ１０８はシリンダ１１０への流体流れを制御する。
流体は、バルブ１０８を通って、シリンダ１１０のヘッ
ド端部１１８に流れ、シリンダ１１０のロッド端部１３
２を出て流体サンプ１１２、すなわちタンクに戻る。タ
ンク１１２もポンプ１０６に取付けられている。回路１
０２はポンプ１０６とタンク１１２との間に接続された
リリーフバルブ１１４を含む。
れたポンプの故障を検出するための装置と方法を提供す
る。図１は、油圧回路の１０２の１実施例を図示する。
油圧回路１０２はポンプ１０６を駆動するポンプエンジ
ン１０４を含む。好ましい実施例において、ポンプ１０
６は定容量形ポンプである。ポンプ１０６は、作動流体
を回路１０２に送る。詳細には、ポンプ１０６は、流体
を制御バルブ１０８を介し流体アクチュエータ１１０に
送る。好ましい実施例において、アクチュエータ１１０
はシリンダである。１つの流体アクチュエータ１１０と
バルブ１０８が図１に図示されているが、複数のシリン
ダとバルブがポンプ１０６に接続されていてもよい。バ
ルブ１０８はシリンダ１１０への流体流れを制御する。
流体は、バルブ１０８を通って、シリンダ１１０のヘッ
ド端部１１８に流れ、シリンダ１１０のロッド端部１３
２を出て流体サンプ１１２、すなわちタンクに戻る。タ
ンク１１２もポンプ１０６に取付けられている。回路１
０２はポンプ１０６とタンク１１２との間に接続された
リリーフバルブ１１４を含む。
【０００７】回路１０２は、電子制御モジュール（EC
M）１１６を含む。ECM１１６は、バルブl０８に電気的
に接続されている。ECM１１６は、センサーから入力を
受信し、これに応答してシリンダ１１０の位置を、一部
バルブ１０８の位置を制御することによって制御する。
ECM１１６は、バルブ１０８の位置を制御するためにコ
マンド信号をバルブ１０８に送信し、シリンダ１１０へ
流れる流体量を制御することになる。このように、シリ
ンダ１１０の位置がECM１１６によって制御されればよ
い。ECM１１６が受信するセンサー入力は、エンジン速
度信号、シリンダ位置信号、流体温度信号、流体圧信号
を含む。センサー入力に応答して、ECM１１６で実行す
るソフトウェアがポンプ１０６の状態を判断すればよ
い。
M）１１６を含む。ECM１１６は、バルブl０８に電気的
に接続されている。ECM１１６は、センサーから入力を
受信し、これに応答してシリンダ１１０の位置を、一部
バルブ１０８の位置を制御することによって制御する。
ECM１１６は、バルブ１０８の位置を制御するためにコ
マンド信号をバルブ１０８に送信し、シリンダ１１０へ
流れる流体量を制御することになる。このように、シリ
ンダ１１０の位置がECM１１６によって制御されればよ
い。ECM１１６が受信するセンサー入力は、エンジン速
度信号、シリンダ位置信号、流体温度信号、流体圧信号
を含む。センサー入力に応答して、ECM１１６で実行す
るソフトウェアがポンプ１０６の状態を判断すればよ
い。
【０００８】回路１０２は、ポンプエンジン１０４の速
度を検出するためのエンジン速度センサー１２４を含
む。エンジン速度センサー１２４は検出された速度信号
をECM１１６に送信する。１実施例において、速度セン
サー１２４は、本分野において公知のように、エンジン
１０４に取付けられた磁気ピックアップによって歯車の
歯が通ることに反応する装置である。シリンダ位置セン
サー１２６は、シリンダ１１０の位置を求めるように含
まれている。１実施例において、センサー１２６は、シ
リンダの変位を検出するためにシリンダ１１０に取付け
られた変位検出ロッドである。変位ロッドはシリンダ変
位を検出し、これに応答してシリンダ変位信号を発す
る。１実施例において、流体温度センサー１２０が回路
１０２に含まれている。流体温度センサー１１２０は、
作動流体の温度を検出し、これに応答し温度信号を発す
る。
度を検出するためのエンジン速度センサー１２４を含
む。エンジン速度センサー１２４は検出された速度信号
をECM１１６に送信する。１実施例において、速度セン
サー１２４は、本分野において公知のように、エンジン
１０４に取付けられた磁気ピックアップによって歯車の
歯が通ることに反応する装置である。シリンダ位置セン
サー１２６は、シリンダ１１０の位置を求めるように含
まれている。１実施例において、センサー１２６は、シ
リンダの変位を検出するためにシリンダ１１０に取付け
られた変位検出ロッドである。変位ロッドはシリンダ変
位を検出し、これに応答してシリンダ変位信号を発す
る。１実施例において、流体温度センサー１２０が回路
１０２に含まれている。流体温度センサー１１２０は、
作動流体の温度を検出し、これに応答し温度信号を発す
る。
【０００９】好ましい実施例において、油圧回路１０２
は、図２に図示されている履帯式トラクタのような土壌
移動機械２０２に配置されている。土壌移動用機械２０
２は少なくとも１つのリフトシリンダ１１０A、１１０B
および少なくとも１つの角度シリンダ１１０Cに制御可
能に取りつけられている作業具２０８を含む。
は、図２に図示されている履帯式トラクタのような土壌
移動機械２０２に配置されている。土壌移動用機械２０
２は少なくとも１つのリフトシリンダ１１０A、１１０B
および少なくとも１つの角度シリンダ１１０Cに制御可
能に取りつけられている作業具２０８を含む。
【００１０】図３は、本発明の方法の１実施例のフロー
チャートを図示している。この方法は、シリンダへの流
体流れが減少したことを検出することによってポンプ故
障を検出する。第１の制御ブロック３０２において、少
なくとも１つのシリンダ１１０がECM１１６によって動
くように命令される。好ましい実施例において、ポンプ
流れが、作業用具２０８の上昇修正中に求められる。す
なわち、ポンプ流れは用具２０８が下降している場合と
は反対に、リフトシリンダ１１０A,１１０Bを介し上昇
している間求められ、負荷のオーバランの影響を最小に
している。負荷のオーバランは、外部荷重がピストンを
動かすのに充分な力でシリンダを引張る状態である。こ
のように、リフトシリンダ１１０Ａ、１１０Ｂが動くよ
うに命令される。さらに、ポンプ流量は、ポンプ圧が３
５００Ｐｓｉのような上限以下であるときに求められる
ことが好ましい。上限は、リリーフバルブ１１４の特徴
によって定められ、上限はリリーフ設定値を超えないよ
うになっている。リリーフ設定値は、リリーフバルブ１
１４が開こうとするときの圧力である。さらに、上昇精
密さのために、ポンプ流量は、バルブ位置の可変性を排
除するように、制御バルブ１０８が完全に開くように命
令されるときに求められることが好ましい。
チャートを図示している。この方法は、シリンダへの流
体流れが減少したことを検出することによってポンプ故
障を検出する。第１の制御ブロック３０２において、少
なくとも１つのシリンダ１１０がECM１１６によって動
くように命令される。好ましい実施例において、ポンプ
流れが、作業用具２０８の上昇修正中に求められる。す
なわち、ポンプ流れは用具２０８が下降している場合と
は反対に、リフトシリンダ１１０A,１１０Bを介し上昇
している間求められ、負荷のオーバランの影響を最小に
している。負荷のオーバランは、外部荷重がピストンを
動かすのに充分な力でシリンダを引張る状態である。こ
のように、リフトシリンダ１１０Ａ、１１０Ｂが動くよ
うに命令される。さらに、ポンプ流量は、ポンプ圧が３
５００Ｐｓｉのような上限以下であるときに求められる
ことが好ましい。上限は、リリーフバルブ１１４の特徴
によって定められ、上限はリリーフ設定値を超えないよ
うになっている。リリーフ設定値は、リリーフバルブ１
１４が開こうとするときの圧力である。さらに、上昇精
密さのために、ポンプ流量は、バルブ位置の可変性を排
除するように、制御バルブ１０８が完全に開くように命
令されるときに求められることが好ましい。
【００１１】作動流体の粘性は本発明でなされた判断に
影響を及ぼす可能性がある。このように、好ましい実施
例において、作動流体は作動温度例えば１８０から２２
０華氏度までであり、可変する温度のために流体粘性が
変わる可能性を少なくしている。
影響を及ぼす可能性がある。このように、好ましい実施
例において、作動流体は作動温度例えば１８０から２２
０華氏度までであり、可変する温度のために流体粘性が
変わる可能性を少なくしている。
【００１２】第２の制御ブロック３０４において、実際
の作動流体が判断される。好ましい実施例において、シ
リンダ１１０への流体流れが求められる。シリンダへの
流体流れはシリンダ１１０が動いている時間の長さと、
シリンダ１１０の動作中にカバーされる距離とに応答し
て求められればよい。シリンダ１１０の初期位置と、シ
リンダ１１０が動いている開始時間とは、シリンダ１１
０が動くように命令されることに応答して検出される。
シリンダが動くことを停止する時間とシリンダ１１０の
停止位置が検出される。好ましい実施例において、正確
な測定を確実にするために開始および停止時間の差が所
定の最小時間長さを超えなければならない。時間差が最
小時間長さ、例えば３秒を超えない場合には、流量は求
められず方法が再び開始される。
の作動流体が判断される。好ましい実施例において、シ
リンダ１１０への流体流れが求められる。シリンダへの
流体流れはシリンダ１１０が動いている時間の長さと、
シリンダ１１０の動作中にカバーされる距離とに応答し
て求められればよい。シリンダ１１０の初期位置と、シ
リンダ１１０が動いている開始時間とは、シリンダ１１
０が動くように命令されることに応答して検出される。
シリンダが動くことを停止する時間とシリンダ１１０の
停止位置が検出される。好ましい実施例において、正確
な測定を確実にするために開始および停止時間の差が所
定の最小時間長さを超えなければならない。時間差が最
小時間長さ、例えば３秒を超えない場合には、流量は求
められず方法が再び開始される。
【００１３】次いで実際の流量が以下の式によって求め
られる。 シリンダ流量＝（停止位置−開始位置）＊シリンダピス
トン面積/（停止時間−開始時間） １つ以上のシリンダが同時に動かされると、各シリンダ
が動かされるごとに、同一の計算が必要とされ、各シリ
ンダ内の流れの合計が全流体流れを求めるのに足され
る。
られる。 シリンダ流量＝（停止位置−開始位置）＊シリンダピス
トン面積/（停止時間−開始時間） １つ以上のシリンダが同時に動かされると、各シリンダ
が動かされるごとに、同一の計算が必要とされ、各シリ
ンダ内の流れの合計が全流体流れを求めるのに足され
る。
【００１４】あるいは、流量センサー（図示せず）がシ
リンダ１１０のヘッド端部１１８に入ったり、シリンダ
１１０のロッド端部１３２を出る流体流量を求めるのに
使用されてもよい。流量センサーは本発明において使用
されていればよいが、上述の方法で流量を求めること
は、より確実で費用のかからないアプローチを、流量を
求める段階に提供することになる。
リンダ１１０のヘッド端部１１８に入ったり、シリンダ
１１０のロッド端部１３２を出る流体流量を求めるのに
使用されてもよい。流量センサーは本発明において使用
されていればよいが、上述の方法で流量を求めること
は、より確実で費用のかからないアプローチを、流量を
求める段階に提供することになる。
【００１５】第３ブロック３０６において、期待流体流
量が求められる。好ましい実施例において、期待流体流
量が以下の関係に応答して求められる。期待流体流量＝
∫（定格ポンプ効率＊（ポンプ面積＊ポンプ速度）dtこ
こで、ポンプ速度は（例えばエンジン速度センサーによ
って）測定される。定格ポンプ効率は定格効率であり、
ポンプ面積はシリンダの大きさに基いて予め定められる
量が求められる。好ましい実施例において、期待流体流
量が以下の関係に応答して求められる。期待流体流量＝
∫（定格ポンプ効率＊（ポンプ面積＊ポンプ速度）dtこ
こで、ポンプ速度は（例えばエンジン速度センサーによ
って）測定される。定格ポンプ効率は定格効率であり、
ポンプ面積はシリンダの大きさに基いて予め定められる
【００１６】上述の関係に使用される定格ポンプ効率
は、使用される前のポンプの初期効率を表す定格効率で
ある。理想的には、定格ポンプ効率は100％である、す
なわちこれが製造されるとポンプは100%効率である。し
かし、新しいポンプは通常95から98%の効率にすぎな
い。ポンプのメーカ、あるいは使用者は図4に図示した
ようにポンプ効率マップ４０２を作り出すことによっ
て、定格効率を求めればよい。ポンプ効率マップ４０２
は、流量とポンプエンジン速度の関数としてポンプの効
率を表している。ポンプ効率マップ４０２は、流量およ
びポンプ速度の関数として経験的に求められればよい。
ポンプ速度は、ポンプエンジン速度を検出し、このエン
ジン速度に一定の駆動比をかけることによって求められ
ればよい。このように、ポンプ流量が求められると、ポ
ンプ速度が検出され、効率マップ402が定格ポンプ効率
を判断するのに使用されてもよい。ポンプ効率はポンプ
の寿命にわたり降下する。従って、ポンプ故障を表す、
許容レベル以下にポンプ効率が低下するときを求めるた
めに、実際の流量と期待流量とが比較されればよい。期
待流量を表す上述の関係の別の式は、 期待流量＝定格効率＊ポンプ変位＊エンジン速度 であ
る。
は、使用される前のポンプの初期効率を表す定格効率で
ある。理想的には、定格ポンプ効率は100％である、す
なわちこれが製造されるとポンプは100%効率である。し
かし、新しいポンプは通常95から98%の効率にすぎな
い。ポンプのメーカ、あるいは使用者は図4に図示した
ようにポンプ効率マップ４０２を作り出すことによっ
て、定格効率を求めればよい。ポンプ効率マップ４０２
は、流量とポンプエンジン速度の関数としてポンプの効
率を表している。ポンプ効率マップ４０２は、流量およ
びポンプ速度の関数として経験的に求められればよい。
ポンプ速度は、ポンプエンジン速度を検出し、このエン
ジン速度に一定の駆動比をかけることによって求められ
ればよい。このように、ポンプ流量が求められると、ポ
ンプ速度が検出され、効率マップ402が定格ポンプ効率
を判断するのに使用されてもよい。ポンプ効率はポンプ
の寿命にわたり降下する。従って、ポンプ故障を表す、
許容レベル以下にポンプ効率が低下するときを求めるた
めに、実際の流量と期待流量とが比較されればよい。期
待流量を表す上述の関係の別の式は、 期待流量＝定格効率＊ポンプ変位＊エンジン速度 であ
る。
【００１７】第4の制御ブロック３０８において、ポン
プ状態が求められる。第1の実施例において、ポンプ状
態は故障か、作動かのいずれかであればよい。ポンプ状
態は、期待および実際ポンプ流量を比較することに応じ
て求められればよい。第1の実施例において、実際の流
量は、劣化係数を求めるのに期待流量で除算される。劣
化係数が作動しきい値以下に降下すると、ポンプ状態が
故障しつつある、かまたは故障したと判断される。例え
ば、作動しきい値は90%であればよい。すなわち、実際
の流量が期待流量の90%未満である場合には、ポンプは
故障しつつある。実際の流量が期待流量の90%より大き
いか、等しい場合には、ポンプ状態は作動可能であると
判断される。従ってポンプ状態は、期待流量と実際流量
との間の比較に基いて求められてもよい。別の実施例に
おいて、状態は、ポンプ劣化係数に対応した数値を含ん
でいればよい。すなわち、実際の流量が期待流量の91%
である場合、状態は、ポンプが期待流量の91%で作動し
ていることを表している。従って、オペレータはポンプ
が作動できることを知らされるが、近い将来に修理する
必要があることを知らされることになる。
プ状態が求められる。第1の実施例において、ポンプ状
態は故障か、作動かのいずれかであればよい。ポンプ状
態は、期待および実際ポンプ流量を比較することに応じ
て求められればよい。第1の実施例において、実際の流
量は、劣化係数を求めるのに期待流量で除算される。劣
化係数が作動しきい値以下に降下すると、ポンプ状態が
故障しつつある、かまたは故障したと判断される。例え
ば、作動しきい値は90%であればよい。すなわち、実際
の流量が期待流量の90%未満である場合には、ポンプは
故障しつつある。実際の流量が期待流量の90%より大き
いか、等しい場合には、ポンプ状態は作動可能であると
判断される。従ってポンプ状態は、期待流量と実際流量
との間の比較に基いて求められてもよい。別の実施例に
おいて、状態は、ポンプ劣化係数に対応した数値を含ん
でいればよい。すなわち、実際の流量が期待流量の91%
である場合、状態は、ポンプが期待流量の91%で作動し
ていることを表している。従って、オペレータはポンプ
が作動できることを知らされるが、近い将来に修理する
必要があることを知らされることになる。
【００１８】好ましい実施例において、ポンプ１０６の
油圧はポンプ状態に関連する判断に組込まれてもよい。
1実施例において、ポンプ効率マップ４０２は、作動流
体圧に基いて展開される。すなわち、所定の流体圧に関
し、流量が変化し、測定エンジン速度も変わる。次い
で、全ての３つのパラメータ、圧力、流量、および速度
が特定の圧力すなわち圧力範囲に関しポンプ効率マップ
を作り出す。例えば、性能マップは、測定された速度及
び流量に関し、定格効率が3500Psiで98%であることを表
していればよい。1実施例において、複数効率マップが
複数の流体圧に関連して展開されていればよい。ポンプ
状態がチェックされると、適切な定格ポンプ効率が検出
された流体圧に関し使用されていればよい。
油圧はポンプ状態に関連する判断に組込まれてもよい。
1実施例において、ポンプ効率マップ４０２は、作動流
体圧に基いて展開される。すなわち、所定の流体圧に関
し、流量が変化し、測定エンジン速度も変わる。次い
で、全ての３つのパラメータ、圧力、流量、および速度
が特定の圧力すなわち圧力範囲に関しポンプ効率マップ
を作り出す。例えば、性能マップは、測定された速度及
び流量に関し、定格効率が3500Psiで98%であることを表
していればよい。1実施例において、複数効率マップが
複数の流体圧に関連して展開されていればよい。ポンプ
状態がチェックされると、適切な定格ポンプ効率が検出
された流体圧に関し使用されていればよい。
【００１９】従って、圧力センサー１２８が回路１０２
に組込まれていればよい。圧力センサー１２８は、作動
流体圧を検出し、これに応答して圧力信号をECM１１６
に送信する。次いで、期待されるポンプ流量が、以下の
式により計算される。 期待ポンプ流量＝∫（ポンプ面積＊ポンプ速度）＊（定
格効率））dt 従って、１実施例において、ポンプの圧力は、圧力が定
格ポンプ効率マップに関し限られた制限範囲内にあるか
どうかを判断するのに検出される。複数のマップが異な
る圧力に関ししようされる場合に、適切なマップが選択
され、対応する定格ポンプ効率が上述の式において使用
するために関し選択される。
に組込まれていればよい。圧力センサー１２８は、作動
流体圧を検出し、これに応答して圧力信号をECM１１６
に送信する。次いで、期待されるポンプ流量が、以下の
式により計算される。 期待ポンプ流量＝∫（ポンプ面積＊ポンプ速度）＊（定
格効率））dt 従って、１実施例において、ポンプの圧力は、圧力が定
格ポンプ効率マップに関し限られた制限範囲内にあるか
どうかを判断するのに検出される。複数のマップが異な
る圧力に関ししようされる場合に、適切なマップが選択
され、対応する定格ポンプ効率が上述の式において使用
するために関し選択される。
【００２０】別の実施例において、複数の性能マップが
異なる流体粘性に関し使用されてもよい。粘性は、作動
流体の温度によって得られる。従って、もし流体の作動
温度が変動する場合、適切なマップが、流体粘性、圧
力、流量およびエンジン速度を鑑みてポンプの状態を求
めるのに使用されてもよい。
異なる流体粘性に関し使用されてもよい。粘性は、作動
流体の温度によって得られる。従って、もし流体の作動
温度が変動する場合、適切なマップが、流体粘性、圧
力、流量およびエンジン速度を鑑みてポンプの状態を求
めるのに使用されてもよい。
【００２１】図５は、本発明の他の方法のフローチャー
トである。本方法は、ポンプ１０６に流体を高圧で押し
上げさせて、ポンプがその圧力に達したかどうかを判断
する。この方法は、ポンプ１０６からの流体圧の減少を
検出することによってポンプ故障を検出する。第１の制
御ブロック５０２において、シリンダ１１０は延長位置
に動かされる。好ましい実施例において、シリンダ１１
０は、最大延長位置すなわち端部点の一つ、あるいは最
大延長を超えて動くように命令される。上述したよう
に、好ましい実施例において、リフトシリンダは上昇作
動中に動くように命令される。
トである。本方法は、ポンプ１０６に流体を高圧で押し
上げさせて、ポンプがその圧力に達したかどうかを判断
する。この方法は、ポンプ１０６からの流体圧の減少を
検出することによってポンプ故障を検出する。第１の制
御ブロック５０２において、シリンダ１１０は延長位置
に動かされる。好ましい実施例において、シリンダ１１
０は、最大延長位置すなわち端部点の一つ、あるいは最
大延長を超えて動くように命令される。上述したよう
に、好ましい実施例において、リフトシリンダは上昇作
動中に動くように命令される。
【００２２】次いで、第２の制御ブロック５０４におい
て、ポンプ圧が測定される。シリンダ１１０が端部点を
超えて動くように命令されるので、ポンプ圧は最大とな
る。なぜならば、ポンプは動作不能のシリンダ１１０に
流体流れを与えようとするからである。
て、ポンプ圧が測定される。シリンダ１１０が端部点を
超えて動くように命令されるので、ポンプ圧は最大とな
る。なぜならば、ポンプは動作不能のシリンダ１１０に
流体流れを与えようとするからである。
【００２３】第３ブロック５０６において、ポンプ圧
は、期待ポンプ圧に比較される。期待ポンプ圧は、ポン
プエンジン速度の関数として圧力のルックアップ表を用
いることによって求められればよい。ルックアップ表は
経験的に展開されればよい。第４の制御ブロック５０８
において、ポンプ状態が実際のポンプ圧と期待ポンプ圧
との比較に応じて求められる。実際のポンプ圧が期待ポ
ンプ圧の特定範囲、例えば10％の範囲内にない場合に
は、ポンプは故障していると判断される。
は、期待ポンプ圧に比較される。期待ポンプ圧は、ポン
プエンジン速度の関数として圧力のルックアップ表を用
いることによって求められればよい。ルックアップ表は
経験的に展開されればよい。第４の制御ブロック５０８
において、ポンプ状態が実際のポンプ圧と期待ポンプ圧
との比較に応じて求められる。実際のポンプ圧が期待ポ
ンプ圧の特定範囲、例えば10％の範囲内にない場合に
は、ポンプは故障していると判断される。
【００２４】本発明は、ポンプの故障を検出するための
方法を提供しており、ポンプは、複数のシリンダを有す
る油圧回路に接続されている。この方法は、少なくとも
一つのシリンダを動かすように命令する段階と、命令さ
れたシリンダを通る実際の流量を求める段階と、期待流
量を求め、実際および期待された流量に応じてポンプ状
態を求める段階とを含む。別の実施例において、実際お
よび期待された効率がポンプ状態を求めるのに比較され
る。さらに別の実施例において、シリンダの一つが限界
位置に動くように命令される。流体圧が検出されて、期
待流体圧に比較されればよい。ポンプ状態は比較に応じ
て求められればよい。
方法を提供しており、ポンプは、複数のシリンダを有す
る油圧回路に接続されている。この方法は、少なくとも
一つのシリンダを動かすように命令する段階と、命令さ
れたシリンダを通る実際の流量を求める段階と、期待流
量を求め、実際および期待された流量に応じてポンプ状
態を求める段階とを含む。別の実施例において、実際お
よび期待された効率がポンプ状態を求めるのに比較され
る。さらに別の実施例において、シリンダの一つが限界
位置に動くように命令される。流体圧が検出されて、期
待流体圧に比較されればよい。ポンプ状態は比較に応じ
て求められればよい。
【００２５】ポンプが故障していると判断される場合に
は、電子制御モジュール（ECM）のようなコントローラ
が、警告光のような、内臓されているか、外部のポンプ
故障表示でオペレータに通知するようになっていればよ
い。さらに、故障は故障の深刻さに基いてオペレータの
ために分類されていればよい。オペレータは、故障の深
刻さに応じて機械の整備のスケジュールを立てるか、停
止するかを指示されればよい。
は、電子制御モジュール（ECM）のようなコントローラ
が、警告光のような、内臓されているか、外部のポンプ
故障表示でオペレータに通知するようになっていればよ
い。さらに、故障は故障の深刻さに基いてオペレータの
ために分類されていればよい。オペレータは、故障の深
刻さに応じて機械の整備のスケジュールを立てるか、停
止するかを指示されればよい。
【００２６】本発明のポンプ故障試験は、温度、圧力の
ような適切な作動状態が存在するときに、自動的に実行
されるか、または上昇修正中に、オペレータが試験を開
始するかのいずれかであればよい。自動モードにおい
て、システムは、オペレータのブレードリフト制御、リ
フトシリンダ位置、および好ましい実施例において油圧
ポンプを絶えず監視する。自動モードが、適応する要求
状態を判断すると、必要なデータが記録され、分析さ
れ、ポンプの状態が求められる。オペレータの試験開始
は、オペレータが、例えばアルファベットのキーボード
でコマンドシーケンスを入力することによって開始され
る。ECMは、コマンドを受取り、試験を開始する。ある
いは、ボタンまたは別の通常使用される作動方法が使用
されてもよい。本発明の別の態様、目的、利点は図面、
発明の開示および請求の範囲から得ることができる。
ような適切な作動状態が存在するときに、自動的に実行
されるか、または上昇修正中に、オペレータが試験を開
始するかのいずれかであればよい。自動モードにおい
て、システムは、オペレータのブレードリフト制御、リ
フトシリンダ位置、および好ましい実施例において油圧
ポンプを絶えず監視する。自動モードが、適応する要求
状態を判断すると、必要なデータが記録され、分析さ
れ、ポンプの状態が求められる。オペレータの試験開始
は、オペレータが、例えばアルファベットのキーボード
でコマンドシーケンスを入力することによって開始され
る。ECMは、コマンドを受取り、試験を開始する。ある
いは、ボタンまたは別の通常使用される作動方法が使用
されてもよい。本発明の別の態様、目的、利点は図面、
発明の開示および請求の範囲から得ることができる。
【図１】 油圧回路の1実施例のブロック線図である。
【図２】 履帯式トラクターを表す図である。
【図３】 本発明の作動の1方法を表すフローチャート
図である。
図である。
【図４】 ポンプの性能曲線を表す図である。
【図５】 本発明の別の方法を表すフローチャート図で
ある。
ある。
１０２ 油圧回路 １０４ ポンプエンジン １０６ ポンプ １１０ シリンダ １１６ 電子制御モジュール １２４ エンジン速度センサー １２６ シリンダ位置センサー
フロントページの続き (72)発明者 ケニス エル ストラットン アメリカ合衆国 イリノイ州 61525− 8453 ダンラップ ノース ヒッコリー グローヴ コート 616 (72)発明者 ジョセフ エフ ダフィー アメリカ合衆国 イリノイ州 61548− 9306 メタモーラ ルーラル ルート ３ ボックス 22エイ
Claims (12)
- 【請求項１】 少なくとも一つのシリンダを有する油圧
回路に接続されたポンプの故障を検出するための方法で
あって、 前記シリンダの少なくとも一つに動くように命令し、 該命令に応答して、前記少なくとも一つの命令されたシ
リンダに流れる実際の流量を求め、 該少なくとも一つの命令されたシリンダに流れる期待流
量を求め、 前記実際の流量と前記期待流量を比較し、 前記比較に応じてポンプ状態を判断する、 段階からなる方法。 - 【請求項２】 実際のポンプ流量を求める前記段階は、 前記命令の開始時間を求め、 該開始時間における前記シリンダの第1の位置を判断
し、 前記命令の終了時間を求め、 該終了時間において前記シリンダの第2の位置を求め、 前記開始時間、前記終了時間、前記第1の位置および前
記第2の位置に応答して前記実際の流量を求める、段階
からなり、 前記ポンプ状態を求める前記段階は、前記実際の流量が
前記期待流量の作動しきい値よりも小さいことに応じて
ポンプの故障を判断する段階を含むことを特徴とする請
求項1に記載の方法。 - 【請求項３】 前記期待流量を求める段階は、 ポンプ速度を求め、 ポンプ圧を求め、 前記流体の温度を求め、 該温度に応答して前記流体の粘性を求め、 前記ポンプ速度と、前記ポンプ圧および前記粘性に応答
して、前記期待流量を求める、段階からなることを特徴
とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項４】 前記期待流量を求める前記段階は、 前記作動流体の圧力を求め、 該圧力と所望の定格圧とを比較し、 前記圧力が前記定格圧の範囲内にあることに応答して前
記期待流体流量を求める、 段階からことを特徴とする請求項3に記載の方法。 - 【請求項５】 前記期待流量を求める段階は、 上昇修正が命令されていることを判断し、 該上昇修正と、前記ポンプ圧が前記圧力の範囲内にある
ことに応答して、前記流体流量を求める、 段階からなることを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 【請求項６】 前記シリンダに流れる流体流量を求める
前記段階は、 前記油圧バルブが完全に開いていることを判断し、 該油圧バルブが完全に開いていることに応答して前記流
体流量を判断する、 段階からなることを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 【請求項７】 少なくとも一つのシリンダに命令する前
記段階は、 上昇修正を実行する手段で、前記少なくとも一つのシリ
ンダに命令する段階からなることを特徴とする請求項1
に記載の方法。 - 【請求項８】 複数のシリンダを有する油圧回路に接続
されたポンプの故障を検出するための方法であって、 前記シリンダの一つに動くように命令し、 前記ポンプの実際の効率を求め、 前記ポンプの期待効率を求め、 前記実際及び所望の効率を比較し、 この比較に応じて前記ポンプ状態を判断する、 段階からなる方法。 - 【請求項９】 少なくとも一つのシリンダを有する油圧
回路に接続されたポンプの故障を検出するための方法で
あって、 前記シリンダの少なくとも一つに動くように命令し、 前記ポンプに、期待最大ポンプ圧で流体を押し上げるよ
うに命令し、 ポンプエンジン速度を求め、 前記ポンプの流量を求め、 実際の最大ポンプ圧を検出し、 前記実際ポンプ圧と前記期待最大ポンプ圧とを比較し、 前記ポンプ速度と、前記流量と、前記比較とに応答し
て、前記ポンプ故障を求める、 段階からなる方法。 - 【請求項１０】 前記ポンプ故障を求める段階は、 最大シリンダ端部位置を求める段階と、 前記シリンダが前記最大位置に配置されていることに応
じて、前記ポンプ速度と前記ポンプ流量とを求める、段
階と、 からなることを特徴とする請求項9に記載の方法。 - 【請求項１１】 ポンプエンジンと、少なくとも一つの
シリンダを有する油圧回路に接続されたポンプの故障を
検出するための装置であって、 前記シリンダの位置を検出し、これに応答してシリンダ
位置信号を発信するようになっているシリンダ位置検出
装置と、 前記エンジンの速度を検出し、これに応答してエンジン
速度信号を発するようになっているエンジン速度検出装
置と、 前記シリンダ位置信号と前記エンジン速度信号とを受信
し、前記シリンダ位置信号に応答して実際の流体流量を
求め、前記エンジン速度信号と、定格ポンプ効率及びポ
ンプ面積に応答して期待流体流量を求め、前記実際及び
前記期待流体流量に応答して、ポンプ状態を判断するよ
うになっているコントローラと、 からなる装置。 - 【請求項１２】 実際の流体圧を検出し、これに応答し
て圧力信号を作り出すようになっている圧力センサー
と、 前記実際の流体の温度を検出し、これに応答して温度信
号を発するようになっている温度センサーと、 からなり、前記コントローラは前記圧力信号および前記
温度信号と、前記シリンダ位置信号及び前記エンジン速
度信号とを受信し、これに応答して前記実際及び前記期
待流量を求めるようになっていることを特徴とする請求
項11に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US21360398A | 1998-12-17 | 1998-12-17 | |
| US09/213603 | 1998-12-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000205141A true JP2000205141A (ja) | 2000-07-25 |
Family
ID=22795744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11357639A Withdrawn JP2000205141A (ja) | 1998-12-17 | 1999-12-16 | ポンプ故障を判断するための方法と装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000205141A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3377510B2 (ja) | 2000-12-12 | 2003-02-17 | 大淀ヂーゼル株式会社 | 油圧ポンプの性能診断方法および診断システム |
| WO2003027505A1 (en) * | 2001-09-25 | 2003-04-03 | Yanmar Co.,Ltd. | Hydraulic circuit of working machine |
| EP1522731A3 (en) * | 2003-10-11 | 2006-04-12 | Goodrich Control Systems Ltd | Pump health monitoring |
| JP2012056419A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Nabtesco Corp | 航空機アクチュエータの性能検査方法、航空機アクチュエータの性能検査装置、及びプログラム |
| JP2013072454A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Daikin Industries Ltd | 油圧ユニット |
| CN104260302B (zh) * | 2014-08-16 | 2016-11-23 | 佛山市顺德区震德塑料机械有限公司 | 油泵测试系统及其测试方法 |
| WO2017115493A1 (ja) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 日立建機株式会社 | 作業機械 |
| WO2018024682A1 (de) * | 2016-08-03 | 2018-02-08 | Audi Ag | Hydrauliksystem für ein automatikgetriebe eines kraftfahrzeugs |
| WO2018024710A1 (de) * | 2016-08-03 | 2018-02-08 | Audi Ag | Hydrauliksystem für ein automatikgetriebe eines kraftfahrzeugs |
| CN110888389A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-03-17 | 成都碧水水务建设工程有限公司 | 一种基于物联网自动判断污水厂调节池提升泵堵塞的方法 |
| CN112343892A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-02-09 | 海默新宸水下技术(上海)有限公司 | 深水防喷器液压油计量装置 |
-
1999
- 1999-12-16 JP JP11357639A patent/JP2000205141A/ja not_active Withdrawn
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2012056419A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Nabtesco Corp | 航空機アクチュエータの性能検査方法、航空機アクチュエータの性能検査装置、及びプログラム |
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| CN107923387B (zh) * | 2015-12-28 | 2020-01-31 | 日立建机株式会社 | 作业机械 |
| EP3399190A4 (en) * | 2015-12-28 | 2019-08-14 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | WORK MACHINE |
| US10745887B2 (en) | 2015-12-28 | 2020-08-18 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Work machine |
| WO2017115493A1 (ja) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 日立建機株式会社 | 作業機械 |
| CN107923387A (zh) * | 2015-12-28 | 2018-04-17 | 日立建机株式会社 | 作业机械 |
| JP2017120039A (ja) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 日立建機株式会社 | 作業機械 |
| CN109563927A (zh) * | 2016-08-03 | 2019-04-02 | 奥迪股份公司 | 用于机动车的自动变速器的液压系统 |
| CN109563928A (zh) * | 2016-08-03 | 2019-04-02 | 奥迪股份公司 | 用于机动车的自动变速器的液压系统 |
| WO2018024710A1 (de) * | 2016-08-03 | 2018-02-08 | Audi Ag | Hydrauliksystem für ein automatikgetriebe eines kraftfahrzeugs |
| WO2018024682A1 (de) * | 2016-08-03 | 2018-02-08 | Audi Ag | Hydrauliksystem für ein automatikgetriebe eines kraftfahrzeugs |
| US11293545B2 (en) | 2016-08-03 | 2022-04-05 | Audi Ag | Hydraulic system for an automatic transmission of a motor vehicle |
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| CN112343892A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-02-09 | 海默新宸水下技术(上海)有限公司 | 深水防喷器液压油计量装置 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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