以下、本発明を、図1乃至図10に示された� ��実施の形態を参照しながら詳細に説明する� ��

 図1は、本発明に係る機体診断システムの 前提となる作業機械遠隔稼働管理システム10� ��概要を示し、この作業機械遠隔稼働管理シ� ��テム10は、作業機械の機体11の動態管理を無 線通信を利用して遠隔地で行なうもので、機 体11は、稼働データ保存機能および無線通信� ��能を有するとともに、グローバル・ポジシ� ��ニング・システム衛星(以下、グローバル・ ポジショニング・システムを「GPS」という)12 により位置測位機能を有する動態管理用コン トローラ(後で説明する)を備えている。なお� ��図1で図示された作業機械は油圧ショベルで あるが、作業機械としては、ブルドーザ、ロ ーダなどでも良い。

 機体11の動態管理用コントローラは、中� �局13および無線キャリアネットワーク14を介� ��て、管理部15と通信可能に構成されている� �無線キャリアネットワーク14は、携帯電話通 信と衛星通信とを併用して、機体11の動態管� ��用コントローラと管理部15とを結ぶ携帯電� �回路網である。

 管理部15は、作業機械を生産するメーカ� �内などに設置されたサーバを中心に構成さ� �、この管理部15には、通信回線としてのイン ターネット回線網16を介して端末機器として� ��顧客端末機器17および顧客携帯電話17phが通� ��可能に構成されているとともに、通信回線� ��してのメーカ系列のイントラネット回線網1 8を介して端末機器としての社内端末機器19お よび社内携帯電話19phが通信可能に構成され� �いる。

 管理部15は、機体11の動態管理用コントロ ーラから無線通信で送信させた機体11の車両� ��報(車両名称(号機情報)、機種、建機本体シ� ��アル番号など)、動態データ(すなわち稼働� �ータ(稼働情報、機械情報、警告情報、メン� ��ナンス情報)および位置情報(GPS衛星12による 地図表示))を受信して保存するとともに、受� ��したこれらの情報をウェブサイト(会員サイ ト)に反映させ、顧客およびメーカ社内また� �販売店のサービスマンに対して、インター� �ット回線網16またはイントラネット回線網18� ��通じて、ウェブ(Web)またはメーラにて情報� �供を行なうサーバを備えている。

 顧客端末機器17または社内端末機器19は、 顧客またはサービスマンが、インターネット 回線網16またはイントラネット回線網18を通� �て管理部15にアクセスして、ウェブブラウザ またはメーラにより自分の所有または担当す る機体11の稼働データを閲覧する主としてパ� ��ソナルコンピュータ(以下、単に「パソコン 」という)である。

 稼働データは、稼働情報(稼働時間、燃料 残量など)、機械情報(温度、エンジン回転速� ��すなわちエンジン回転数や、圧力などの油� ��機器状態など)、警告情報(未承認キー挿入� �異常検出など)、メンテナンス情報(オイル交 換時期、フィルタ交換時期など)を含む。

 機体11内では、機体11の種々の機器を制御 する機体コントローラ21と、エンジン22の燃� �噴射(噴射量、圧力、タイミング)をガバナを 介し制御するエンジンコントローラ23と、動� ��管理用コントローラ24と、入力機能を備え� �表示器であるモニタ25とが、データリンクラ イン26により接続され、このデータリンクラ� ��ン26の一端はサービスツール用車両側コネ� �タ27に接続されている。

 このサービスツール用車両側コネクタ27� �は、コミュニケーションアダプタを介して� �ート型パーソナルコンピュータ(ノートパソ� ��ン)などが接続可能となっているので、この ノートパソコンによりデータリンクライン26� ��介して機体コントローラ21および動態管理� �コントローラ24などと通信を行ない、ノート パソコン上に機械情報などをリアルタイムで 表示させることもできる。

 機体コントローラ21の入力側には、無負� �時のエンジン回転数を多段階に設定するた� �のアクセルダイヤル21ADと、操作レバーなど� ��操作器21LVとが電気的に接続されている。操 作器21LVがパイロット式の場合は、操作量に� �例するパイロット圧を圧力センサで電気信� �に変換して機体コントローラ21に入力する。

 エンジン22には、エンジン制御用に必要� �エンジン回転数を検出するためのエンジン� �転数センサ22rが設けられ、その出力部はデ� �タリンクライン26に接続されている。

 エンジン22には、このエンジン22により駆 動されるポンプとしての可変容量型ポンプ28� ��1対設けられ、これらの可変容量型ポンプ28� ��は、ポンプ斜板などの容量可変手段を制御� ��るレギュレータ29がそれぞれ設けられてい� �。これらのポンプ制御用のレギュレータ29に 、ポンプコントローラで演算されたポンプ出 力を最適に制御するパワーシフト圧がそれぞ れ作用されると、ポンプ吐出圧・流量特性曲 線を最適なものにシフト制御できるが、これ らのパワーシフト圧を検出するためのパワー シフト圧センサ29psがそれぞれ設けられ、こ� �らの出力部はデータリンクライン26にそれぞ れ接続されている。

 エンジン22の排気管路および吸気管路に� �、排気管路中のタービンを排気ガスにより� �し、そのタービンで吸気管路中のエアコン� �レッサを駆動するターボチャージャ30が設け られ、このターボチャージャ30によりエンジ� ��吸気側に過給されるブースト圧を検出する� ��ースト圧センサ30bsが設けられ、その出力部 はデータリンクライン26に接続されている。

 このような作業機械遠隔稼働管理システ� ��10において、機体診断システムにあっては� �機体11に搭載された動態管理用コントローラ 24は、機体11のエンジン出力と関連する信号� �大きさと出現頻度との関係を表わす頻度分� �情報を機体11の一定時間稼働ごとに生成する 稼働データ保存機能および無線通信機能を有 し、管理部15は、動態管理用コントローラ24� �無線通信機能により送信された複数の頻度� �布情報を受信して蓄積する機能を有し、端� �機器としての顧客端末機器17または社内端末 機器19は、管理部15から通信回線を経て入手� �た複数の頻度分布情報を時系列に並べて比� �することでエンジン出力の低下を検知する� �能を有する。

 エンジン出力と関連する信号としては、� ��ンジン22により駆動されるポンプ28を制御す るレギュレータ29に作用してポンプ出力を制� ��するパワーシフト圧、または、ターボチャ� ��ジャ30によりエンジン吸気側に過給される� �ースト圧、または、エンジン回転数を用い� �。

 次に、図2は、機体11の内外へのデータ授� ��を制御する動態管理用コントローラ24を示� �。

 この動態管理用コントローラ24は、機体11 のバッテリ(図示せず)に直接接続される主電� ��回路に対し、エンジン始動回路(図示せず)� �パラレルに接続されている。したがって、� �ンジン始動回路のエンジンキースイッチを� �フにしても、主電源スイッチをオフにしな� �限り、動態管理用コントローラ24は主電源の 供給を受けて稼働状態を維持できる。

 この動態管理用コントローラ24は、演算� �理部31と、この演算処理部31に接続された記� ��部32と、有線通信部33と、無線通信部34と、� ��置測定部35と、日付管理部36と、入出力信号 処理部37と、電源制御部38とからなる。

 演算処理部31は、動態管理用コントロー� �24内のデータの授受等に関して各構成部32~37� ��対して指令を出力する。記憶部32は、演算� �理部31より書き込まれた作業機械の稼働デー タ(稼働情報、機械情報、メンテナンス情報� �よび警告情報)および演算処理部の指令基準� ��なる条件が記述された設定データを保存す� ��不揮発性メモリである。この記憶部32は、� �存されるデータに応じて、記憶領域が稼働� �ータ記憶部41、自発送信データ記憶部42、設� ��データ記憶部43の3つに分割されている。

 有線通信部33は、機体11内の他のコントロ ーラ(機体コントローラ21など)とデータリン� �ライン26aを介してデータ通信をする。無線� �信部34は、無線キャリアネットワーク14を利� ��できる無線通信機器とメモリを備え、その� ��線キャリアネットワーク14を介して管理部15 とデータ通信をする。そのメモリには管理部 15の電話番号(連絡先データ)が保存されるほ� �、この管理部15からの呼出用電子メールを保 存する領域が設定されている。

 位置測定部35は、GPS受信機を備え、GPS衛� �12からの電波を受信して現在位置を測位する 。日付管理部36は、時計手段と充電池を備え� ��主電源オフ時にも日時を保持して日時デー� ��を管理できるように独自の充電池を備え、� ��た予め演算処理部31より設定された日付、� �刻になると演算処理部31に出力をする。

 入出力信号処理部37は、データリンクラ� �ン26bを介してセンサ類、リレーなどの各種� �器に接続され、センサ類から得られた稼働� �ータを機械情報として動態管理用コントロ� �ラ24に取込むとともに、リレーなどに対して 出力をするものである。

 電源制御部38は、演算処理部31、無線通信 部34および日付管理部36に接続され、これら� �内部電源のオン/オフを制御する。

 そして、前記記憶部32への各データの保� �は、前記演算処理部31の指令により処理され 、そのうち機体11の各種機器に設けられた稼� ��時間積算計、燃料残量センサ、温度センサ� ��エンジン回転数センサ22r、パワーシフト圧� ��ンサ29psおよびブースト圧センサ30bsなどの� �力センサなどのセンサ類から得られた稼働� �報(稼働時間情報、燃料残量情報)、機械情報 (温度、エンジン回転数や、圧力などの油圧� �器状態など)、メンテナンス情報および警告� ��報などの稼働データは、入出力信号処理部3 7および演算処理部31を経て記憶部32の稼働デ� ��タ記憶部41に保存される。

 これらの稼働データのうち、警告を発す� ��条件に合致する異常データがあった場合、� ��れは警告情報として、自発送信データ記憶� ��42にも保存される。この自発送信データ記� �部42に警告情報が保存されている場合、後述 するように、管理部15からの呼出用電子メー� ��の有無に関わらず、演算処理部31は管理部15 側に警告情報を送信するよう指令を出力する 。

 演算処理部31の制御指令は、記憶部32の設 定データ記憶部43に保存される設定データに� ��づいているが、更新すべき設定データは、� ��理部15側から送信され、それが前記設定デ� �タ記憶部43に保存される。

 次に、この動態管理用コントローラ24内� �おける通信処理を説明する。

 演算処理部31では、主電源スイッチがオ� �になっている限り、管理部15からの呼出用電 子メールが受信されて無線通信部34のメモリ� ��に保存されているか否かを常時チェックし� ��いる。

 管理部15から呼出用電子メールが送信さ� �た場合、無線通信部34で受信し、即座に無線 通信部34のメモリに保存する。チェックして� ��る演算処理部31がその保存を確認すると、� �線通信部34に無線通信部34のメモリから管理� ��15の電話番号を取り出させ、管理部15側に架 電させる。

 無線通信部34が管理部15と通じると、管理 部15から設定データがあればそれが送信され� ��それとともに所望の機体11の送信要求が送� �される。演算処理部31では、まず設定データ を受信したかどうか確認し、受信があれば、 それを記憶部32の設定データ記憶部43に保存� �て更新し、更新完了した結果をデータとし� �管理部15側に返す。設定データは、上述した ように、演算処理部31の制御指令であり、更� ��以後は更新後の設定に基づき制御が行なわ� ��る。

 それから、演算処理部31は、稼働データ� �求を確認すると、所望の機体11の稼働データ を稼働データ記憶部41から取り出して、無線� ��信部34から管理部15へ送信させる。なお、稼 働データを受信した管理部15側では、その稼� ��データをウェブサイトに反映させ、顧客ま� ��はサービスマンに情報提供する。

 それから、演算処理部31は、記憶部32の自 発送信データ記憶部42内に警告情報の有無を� ��認し、警告情報があれば、そのデータを取� ��出し、無線通信部34から管理部15へ送信させ る。

 警告情報を受信した管理部15側では、そ� �データをウェブサイトに反映させるととも� �、管理部15側に登録されている顧客またはサ ービスマンの携帯電話17ph,19phに、警告情報を 受信した旨の電子メールを送信する。

 演算処理部31は、各データ送信後、設定� �れた所定時間が経過すると、強制的に回線� �切断させる。なお、管理部15からの呼出用電 子メールがない場合、演算処理部31は、記憶� ��32の自発送信データ記憶部42内に警告情報が あるか否かを常時チェックし、データがあれ ば、無線通信部34から管理部15に架電させて� �警告情報を送信させる。

 次に、作業機械遠隔稼働管理システム10� �顧客およびサービスマンを含めた実際のデ� �タの流れについて説明する。

 顧客および社内(販売店も含む)のサービ� �マンが現在の自己の所有または担当する機� �11の稼働状況について知りたいときは、それ ぞれ各自の顧客端末機器17または社内端末機� ��19からインターネット回線網16またはイント ラネット回線網18を介して、管理部15が運営� �るウェブサイトにアクセスし、IDとパスワー ドでログインした後、所望の機体11の稼働デ� ��タの取得を要求する。

 管理部15側では、要求された所望の機体11 へのアクセスデータを自身のデータベースか ら取得し、そのデータに基づき、所望の機体 11に無線キャリアネットワーク14を介して呼� �用電子メールを送信する。

 一方、機体11側では、動態管理用コント� �ーラ24の無線通信部34により前記呼出用電子� ��ールを受けておく。動態管理用コントロー� ��24の演算処理部31が呼出用電子メールの保存 を確認すると、無線通信部34に対して架電指� ��を出力し、携帯電話通信網を含む無線キャ� ��アネットワーク14を介して管理部15側に架電 させる。

 電話を受けた管理部15側では稼働データ� �要求信号を出力し、これを受けて前記機体11 側は、前記動態管理用コントローラ24内にお� ��て、演算処理部31が記憶部32から所望の稼働 データを取得し、これを無線通信部34から出� ��させる。このデータを受けた管理部15側は� �いったん自身のデータベースに保存し、所� �の出力形式で自身のウェブサイトに反映さ� �る。これにより、顧客端末機器17または社内 端末機器19において、その時点における所望� ��稼働データが表示される。

 このデータの流れにおいて、機体11の動� �管理用コントローラ24は、エンジンキースイ ッチがオフのときでも機体11のバッテリから� ��接電源を得て、主電源スイッチが切られな� ��限り稼働しており、機体11が作動していな� �ときでも、管理部15側からの呼出用電子メー ルを常に監視して応答する体勢をとっている ので、主電源スイッチをオフにしない限り、 顧客または社内(販売店も含む)のサービスマ� ��は、いつでも、管理部15が運営するウェブ� �イトを通じて、所望の機体11についてのリア ルタイムの稼働データを要求し、また取得す ることができる。

 警告情報については、それが自発送信デ� ��タ記憶部42に保存されれば、主電源スイッ� �がオンである限り、機体11側から直ちに管理 部15側に送信され、電子メールによって顧客� ��末機器17または社内端末機器19に出力される ので、機体11に異常のあることをリアルタイ� ��で知ることができる。

 顧客端末機器17または社内端末機器19から の稼働データの要求は、すべて管理部15を通� ��るルートとなっていて、これにより機体11� �稼働データを送信する先は管理部15だけとな っており、そのデータ送信の始動も、管理部 15側からの呼出用電子メールの有無に限って� ��るので、データを渡す顧客の認証機構が機� ��11にはまったく不要となり、しかもアクセ� �のあった時にデータを渡すのではなく、呼� �は呼出で終了させた後、接続先が設定され� �いる管理部15だけに機体11側から架電のうえ� ��ータを送信するので、機体11および管理部15 ともに簡易なシステム構成となるとともに、 データ漏洩のおそれがない。

 管理部15側が機体11とのデータの授受を一 括して行ない、受信したデータをウェブサイ トに反映させて顧客またはサービスマンに提 供するので、例えば機体11からは数値だけの� ��データのみを受け取るものとしても、ウェ� ��サイトに反映させる段階で、数値だけの生� ��ータを顧客またはサービスマンが所望する� ��式に加工して表示できる。

 次に、図3および図4に基づき、この作業� �械遠隔稼働管理システム10を用いた機体診断 方法の一例を説明する。

(a) 機体11に搭載された稼働データ保存機� �および無線通信機能を有する動態管理用コ� �トローラ24により、以下の積算を開始する。

(b) 機体11のエンジン出力と関連する信号(� ��えば、パワーシフト圧、ブースト圧または� ��ンジン回転数などの主要パラメータのデー� ��値)を、一定周期ごとに検出して、そのデー タ値の大きさごとに区分けして出現頻度を積 算することで、データ値の大きさと出現頻度 との関係を表わす一定の稼働時間N分の頻度� �布情報Aを作成し、稼働データ記憶部41の不� �発性メモリに保存する。

(c) 動態管理用コントローラ24は、頻度分� �情報Aをリセットした後に、同様の積算を再� ��する。一方、積算の開始から一定の稼働時� ��Nが経過したら、管理部15からの要求信号に� ��じて、稼働データ記憶部41の不揮発性メモ� �に保存された頻度分布情報Aを、動態管理用� ��ントローラ24の無線通信部34から中継局13お� ��び無線キャリアネットワーク14を経て管理� �15のサーバに送信する。

(d) 再び、機体11のエンジン出力と関連す� �主要パラメータのデータ値を、一定周期ご� �に検出して、一定の稼働時間N分の頻度分布� ��報Bを作成し、稼働データ記憶部41の不揮発� ��メモリに保存する。

(e) 動態管理用コントローラ24は、頻度分� �情報Bをリセットした後に、同様の積算を繰� ��返し実行する。一方、積算の開始から一定� ��稼働時間Nが経過したら(最初の積算開始か� �2*N時間経過後)、管理部15からの要求信号に� �じて、稼働データ記憶部41の不揮発性メモリ に保存された頻度分布情報Bを、動態管理用� �ントローラ24の無線通信部34から中継局13お� �び無線キャリアネットワーク14を経て管理部 15のサーバに送信する。

 このようにして機体11の一定時間稼働ご� �に生成させた、エンジン出力と関連する主� �パラメータのデータ値の大きさと出現頻度� �の関係を表わす複数の頻度分布情報A,Bは、� �理部15からの要求信号に応じて、動態管理用 コントローラ24の無線通信機能により管理部1 5のサーバに送信され、このサーバ内に、図4� ��示されるように蓄積される。

 このため、顧客およびメーカ社内または� ��売店のサービスマンは、顧客端末機器17ま� �は社内端末機器19により、管理部15のサーバ� ��に蓄積された複数の頻度分布情報A,Bを時系� ��に並べて比較することで、それらの波形の� ��動から、機体11の性能異常であるエンジン� �力の低下と、その原因を、以下に示される� �うに検知することができる。

 次に、図5に示されたフローチャートを参 照して、機体診断方法の一例を説明する。

(ステップS1)
 アクセルダイヤル21ADが、No.10に設定されて� ��るか否かを判定する。

(ステップS2)
 アクセルダイヤル21ADが、最高のNo.10に設定� ��れている場合は、エンジン回転数が目標回� ��数に達するように、ポンプ出力を制御する� ��ワーシフト圧を変化させ、エンジンにかか� ��負荷を変動させる制御を行なっている。そ� ��で、アクセルダイヤル21ADが、No.10に設定さ� ��ている場合は、エンジン22の実出力に応じ� �パワーシフト圧が自動的に変化することに� �り、このパワーシフト圧を頻度分析するこ� �でエンジン22の出力を判断できることから、 アクセルダイヤル21ADがNo.10に設定されている 場合は、パワーシフト圧センサ29psによりパ� �ーシフト圧を検出する。

(ステップS3)
 機体11に搭載された稼働データ保存機能お� �び無線通信機能を有する動態管理用コント� �ーラ24は、このエンジン出力と関連するパワ ーシフト圧の大きさと出現頻度との関係を表 わすパワーシフト圧頻度分布情報を、図3に� �されるように機体11の一定時間稼働ごとに作 成し、動態管理用コントローラ24の無線通信� ��能により管理部15に送信する。

(ステップS4)
 管理部15は、受信した複数のパワーシフト� �頻度分布情報を蓄積するので、販売店サー� �スマンなどは、社内端末機器19などにより、 図4に示されるように複数のパワーシフト圧� �度分布情報を時系列に並べて比較する。

(ステップS5)
 販売店サービスマンなどは、複数のパワー� ��フト圧頻度分布情報間の変動状態を見て、� ��るいは社内端末機器19などは、複数のパワ� �シフト圧頻度分布情報間の変動状態を自動� �に判定して、エンジン出力の低下の傾向が� �れたか否かを判定する。具体例は、図7に基� ��き説明する。

(ステップS6)
 エンジン出力の低下の傾向が現れた場合は� ��その際のパワーシフト圧頻度分布情報の変� ��量が規定範囲内か否かを判定する。すなわ� ��、エンジン出力の低下には、エンジンの異� ��(故障)と、粗悪燃料の使用の2つの原因があ� ��、エンジンの異常(故障)と粗悪燃料の使用� �では、出力低下の変化の仕方と変化量が異� �ることから、これらの2つを識別する。

(ステップS7)
 パワーシフト圧頻度分布情報の変化量が規� ��範囲内であれば、粗悪燃料によるエンジン� ��力の低下と判断する。この粗悪燃料につい� ��は、事前に実機でテストしておくことによ� ��変化量がある程度規定できるので、この変� ��量から粗悪燃料の使用を判別する。

(ステップS8)
 パワーシフト圧頻度分布情報の変化量が規� ��範囲内でなければ、エンジンの故障による� ��ンジン出力の低下と判断する。例えば、粗� ��燃料による出力低下は、燃料を注入した時� ��から急変するが、エンジンの故障による出� ��低下は、少しずつ出力が低下し、すなわち� ��々に傾向が現れるので変化量が規定範囲よ� ��小さい。また、突発的な故障の場合は、粗� ��燃料に比べて変化量が規定範囲より極端に� ��きくなる。したがって、パワーシフト圧頻� ��分布情報の変化量が規定範囲より小さい側� ��、または大きい側へ逸脱している場合は、� ��ンジンの故障によるエンジン出力の低下と� ��断する。

(ステップS9)
 ステップS1でアクセルダイヤル21ADが、No.10� �設定されていない場合は、No.9またはNo.8に設 定されているか否かが判断される。

(ステップS10)
 アクセルダイヤル21ADが、No.10より低速側のN o9またはNo8に設定された場合においては、パ� ��ーシフト圧を固定しているため、エンジン� ��力の変化はエンジン回転数に現れることか� ��、このエンジン回転数を検出する。すなわ� ��、エンジンに対して目標回転数の指令は出� ��ているが、目標回転数に達することができ� ��ようにパワーシフト圧などの制御を行なっ� ��いるわけではないので、最初に負荷がかか� ��た際のエンジン回転数の落ち込みなどがエ� ��ジンの実出力に応じて変化することから、� ��ンジン回転数を頻度分析することでエンジ� ��22の出力を判断するために、エンジン回転� �センサ22rによりエンジン回転数を検出する� �

(ステップS11)
 機体11に搭載された稼働データ保存機能お� �び無線通信機能を有する動態管理用コント� �ーラ24は、このエンジン出力と関連するエン ジン回転数の大きさと出現頻度との関係を表 わすエンジン回転数頻度分布情報を、図3に� �されるように機体11の一定時間稼働ごとに作 成し、動態管理用コントローラ24の無線通信� ��能により管理部15に送信する。

(ステップS12)
 管理部15は、受信した複数のエンジン回転� �頻度分布情報を蓄積するので、販売店サー� �スマンなどは、社内端末機器19などにより、 図4に示されるように複数のエンジン回転数� �度分布情報を時系列に並べて比較する。

(ステップS5-S8)
 販売店サービスマンなどは、複数のエンジ� ��回転数頻度分布情報間の変動状態を見て、� ��るいは社内端末機器19などは、複数のエン� �ン回転数頻度分布情報間の変動状態を自動� �に判定して、エンジン出力の低下の傾向が� �れたか否かを判定する。具体例は、図9およ� ��図10に基づき説明する。

 エンジン出力の低下の傾向が現れた場合� ��、その際のエンジン回転数頻度分布情報の� ��化量が規定範囲内か否かを判定し、エンジ� ��回転数頻度分布情報の変化量が規定範囲内� ��あれば、粗悪燃料によるエンジン出力の低� ��と判断し、エンジン回転数頻度分布情報の� ��化量が規定範囲内でなければ、エンジンの� ��障によるエンジン出力の低下と判断する。

 次に、図6に示されたフローチャートを参 照して、機体診断方法の他の例を説明する。

(ステップS21)
 エンジン負荷とエンジン回転数に合わせて� ��気量が制御され、ターボチャージャ30によ� �エンジン吸気側に過給されるブースト圧は� �エンジン22の出力と関連して自動的に制御さ れるので、このブースト圧を選択して頻度分 析することでエンジン22の出力を判断できる� ��とから、このブースト圧を検出する。

(ステップS22)
 機体11に搭載された稼働データ保存機能お� �び無線通信機能を有する動態管理用コント� �ーラ24は、このエンジン出力と関連するブー スト圧の大きさと出現頻度との関係を表わす ブースト圧頻度分布情報を、図3に示される� �うに機体11の一定時間稼働ごとに生成し、動 態管理用コントローラ24の無線通信機能によ� ��管理部15に送信する。

(ステップS23)
 管理部15は、受信した複数のブースト圧頻� �分布情報を蓄積するので、販売店サービス� �ンなどは、社内端末機器19などにより、図4� �示されるように複数のブースト圧頻度分布� �報を時系列に並べて比較する。

(ステップS24)
 販売店サービスマンなどは、複数のブース� ��圧頻度分布情報間の変動状態を見て、ある� ��は社内端末機器19などは、複数のブースト� �頻度分布情報間の変動状態を自動的に判定� �て、エンジン出力の低下の傾向が現れたか� �かを判定する。具体例は、図8に基づき説明� ��る。

(ステップS25)
 エンジン出力の低下の傾向が現れた場合は� ��その際のブースト圧頻度分布情報の変化量� ��規定範囲内か否かを判定する。すなわち、� ��ンジン出力の低下には、エンジンの異常(故 障)と、粗悪燃料の使用の2つの原因があり、� ��ンジンの異常(故障)と粗悪燃料の使用とで� �、出力低下の変化の仕方と変化量が異なる� �とから、これらの2つを識別する。

(ステップS26)
 ブースト圧頻度分布情報の変化量が規定範� ��内であれば、粗悪燃料によるエンジン出力� ��低下と判断する。この粗悪燃料については� ��事前に実機でテストしておくことにより変� ��量がある程度規定できるので、この変化量� ��ら粗悪燃料の使用を判別する。

(ステップS27)
 ブースト圧頻度分布情報の変化量が規定範� ��内でなければ、エンジンの故障によるエン� ��ン出力の低下と判断する。例えば、粗悪燃� ��による出力低下は、燃料を注入した時点か� ��急変するが、エンジンの故障による出力低� ��は、少しずつ出力が低下し、すなわち徐々� ��傾向が現れるので変化量が規定範囲より小� ��い。また、突発的な故障の場合は、粗悪燃� ��に比べて変化量が規定範囲より極端に大き� ��なる。したがって、ブースト圧頻度分布情� ��の変化量が規定範囲より小さい側か、また� ��大きい側へ逸脱している場合は、エンジン� ��故障によるエンジン出力の低下と判断する� ��

 次に、図7乃至図10は、検証試験の結果を� ��し、油圧ショベルを、燃料噴射量および作� ��内容を変えた3つの稼働パターンにより、各 10時間ずつ稼働して、動態管理用コントロー� ��24により頻度分布情報を作成し、管理部15の サーバに各頻度分布情報を蓄積させ、社内端 末機器19などでこれらの頻度分布情報を取出� ��て3つの稼働パターンのデータを比較する。

 稼働パターンは、燃料噴射量100%で掘削な どの負荷の大きな重負荷作業をする場合(実� �で示す特性)と、燃料噴射量を90%に絞って同� ��の重負荷作業をする場合(2点鎖線で示す特� �)と、燃料噴射量100%のままで均し作業などの 負荷の小さな軽負荷作業をする場合(点線で� �す特性)とである。

 先ず、図7は、複数のパワーシフト圧頻度 分布情報を時系列に並べて比較することでエ ンジン出力の低下を検知する例を示す。

 これらのパワーシフト圧頻度分布情報は� ��エンジン出力が低下すると、実線で示され� ��100%出力波形のピーク右側の山に対し、2点� �線で示される90%出力波形の対応する山は、� �側(実線矢印で示される高圧側)へ移動するよ うに変形することから、この変形量よりエン ジン出力の低下の程度を判定できる。

 さらに、作業負荷が変化すると、実線で� ��される重負荷の波形はピーク頻度が低い波� ��であるのに対して、点線で示される軽負荷� ��波形は、ピーク頻度が極端に突出する方向( 点線矢印で示される方向)に変形することか� �、この変形量より作業負荷の大きさを判定� �きる。

 次に、図8は、複数のブースト圧頻度分布 情報を時系列に並べて比較することでエンジ ン出力の低下を検知する例を示す。

 これらのブースト圧頻度分布情報は、エ� ��ジン出力が低下すると、実線で示される100% 出力波形のピーク位置に対し、2点鎖線で示� �れる90%出力波形の対応するピーク位置は、� �側(実線矢印で示される低圧側)へ移動するよ うに変形することから、この変形量よりエン ジン出力の低下の程度を判定できる。

 さらに、作業負荷が変化すると、実線で� ��される重負荷の波形はピーク頻度が高い波� ��であるのに対して、点線で示される軽負荷� ��波形は、ピーク頻度が極端に低い方向(点線 矢印で示される方向)に変形することから、� �の変形量より作業負荷の大きさを判定でき� �。

 次に、図9は、アクセルダイヤル21ADがNo.9� ��設定された場合での複数のエンジン回転数� ��度分布情報を時系列に並べて比較すること� ��エンジン出力の低下を検知する例を示し、� ��た、図10は、アクセルダイヤル21ADがNo.8に設 定された場合での複数のエンジン回転数頻度 分布情報を時系列に並べて比較することでエ ンジン出力の低下を検知する例を示す。

 これらのエンジン回転数頻度分布情報は� ��エンジン出力が低下すると、実線で示され� ��100%出力波形に対し、2点鎖線で示される90%� �力波形は、山の左斜面が左側(実線矢印で示� ��れる低速側)に崩れるように変形することか ら、この変形量よりエンジン出力の低下の程 度を判定できる。

 さらに、作業負荷が変化すると、実線で� ��される重負荷の波形に対して、点線で示さ� ��る軽負荷の波形は、山の右斜面が右側(点線 矢印で示される高速側)に崩れるように変形� �ることから、この変形量より作業負荷の大� �さを判定できる。

 次に、上記の実施の形態により得られる� ��果を説明する。

 エンジン出力と関連する信号の頻度分布� ��報を機体11の一定時間稼働ごとに生成する� �態管理用コントローラ24と、複数の頻度分布 情報を受信して蓄積する管理部15と、管理部1 5から入手した複数の頻度分布情報を時系列� �並べて比較することでエンジン出力の低下� �検知する端末機器17,19とによって、従来の閾 値との比較で異常/故障判定したり異常度合� �をランク付けする場合と異なり、エンジン� �力に関して蓄積された複数の頻度分布情報� �の比較により、エンジン出力の低下を、閾� �を用いることなく検知できる機体診断シス� �ムおよび機体診断方法を提供できる。

 特に、作業機械遠隔稼働管理システム10� �構成するために機体11に搭載された専用の動 態管理用コントローラ24により自動的にデー� ��が生成され、保存され、管理部15へ送信さ� �るため、より客観的で精度の高い情報をあ� �めることができ、それにより診断精度の向� �を図ることもできる。

 具体的には、パワーシフト圧センサ29psに より検出されたパワーシフト圧の大きさと出 現頻度との関係を表わす複数の頻度分布情報 を時系列に並べて比較することでエンジン出 力の低下を検知するので、検出容易なパワー シフト圧の頻度分布情報によりエンジン出力 の低下を、閾値を用いることなく容易に検知 できる。

 あるいは、ブースト圧センサ30bsにより検 出されたブースト圧の大きさと出現頻度との 関係を表わす複数の頻度分布情報を時系列に 並べて比較することでエンジン出力の低下を 検知するので、検出容易なブースト圧の頻度 分布情報によりエンジン出力の低下を、閾値 を用いることなく容易に検知できる。

 さらには、エンジン回転数センサ22rによ� ��検出されたエンジン回転数の大きさと出現� ��度との関係を表わす複数の頻度分布情報を� ��系列に並べて比較することでエンジン出力� ��低下を検知するので、検出容易なエンジン� ��転数の頻度分布情報によりエンジン出力の� ��下を、閾値を用いることなく容易に検知で� ��る。

 その上、エンジン出力が低下する際の変� ��量が規定範囲内であれば粗悪燃料によるエ� ��ジン出力の低下と判断し、規定範囲内でな� ��ればエンジン22の故障によるエンジン出力� �低下と判断するので、エンジン出力が低下� �る原因に適切に対処できる。

 すなわち、エンジン22の出力低下には、� �ンジン22の異常(故障)と、粗悪燃料の使用の2 つが原因すると思われるが、出力低下の変化 の仕方と変化の量が異なることから、これら の2つを区別できるので、故障によるエンジ� �性能の低下のみならず、使用する燃料に起� �する性能低下なども確認できるため、3次規� ��対応エンジンで問題となっている不正燃料� ��用の発見に関しても有用である。

 なお、本発明に係る機体診断方法に用い� ��エンジン出力に関する信号としては、上記� ��パワーシフト圧、ブースト圧、エンジン回� ��数を例示したが、作業機械遠隔稼働管理シ� ��テム10によりエンジン出力の低下を検知す� �場合に使える稼働データとしては、瞬間燃� �消費量(すなわちエンジンコントローラから� ��燃料噴射指令値)や、ポンプ吐出圧などを用 いても良い。