特許 7061504 作動油の監視システム及び作動油の監視方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-20

(45)【発行日】2022-04-28

(54)【発明の名称】作動油の監視システム及び作動油の監視方法

(51)【国際特許分類】

   F15B 21/044 20190101AFI20220421BHJP

   B66C 13/00 20060101ALN20220421BHJP

   E02F 9/26 20060101ALN20220421BHJP

【ＦＩ】

F15B21/044

B66C13/00 Z

E02F9/26 B

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2018078594

(22)【出願日】2018-04-16

(65)【公開番号】P2019183571

(43)【公開日】2019-10-24

【審査請求日】2021-03-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】筑後 寛之

(72)【発明者】

【氏名】堀 秀司

(72)【発明者】

【氏名】東 春那

【審査官】加藤 昌人

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０７３７３４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１１７１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１９８４９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－７７８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－３８０５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１５Ｂ ２０／００－２１／１２

Ｆ１５Ｂ １／００－ １／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業車両の作動油タンクに収容されている作動油の油面の画像データを取得する画像データ取得部と、
前記画像データに基づいて前記作動油に含まれている気泡に係る気泡データを出力する画像解析部と、
前記作動油タンクに係る状態量データを取得する状態量データ取得部と、
前記状態量データに基づいて前記気泡の発生の原因を推定する推定部と、を備える
作動油の監視システム。

【請求項2】

前記画像解析部は、前記気泡データとして、前記気泡の量及び前記気泡の大きさの少なくとも一方を出力する、
請求項１に記載の作動油の監視システム。

【請求項3】

前記気泡データに係る閾値データを記憶する閾値記憶部と、
前記画像解析部から出力された前記気泡データと前記閾値データとに基づいて作動油が異常か否かを判定して判定データを出力する判定部と、を備える
請求項１又は請求項２に記載の作動油の監視システム。

【請求項4】

前記画像データ、前記気泡データ、及び前記判定データの少なくとも一つを出力装置に出力させる第１出力制御部を備える、
請求項３に記載の作動油の監視システム。

【請求項5】

前記作動油タンクは、前記作業車両の車体に設けられ、
前記状態量データは、前記作動油タンクに収容されている前記作動油の量を示す油量データ、前記車体の傾斜角度を示す傾斜データ、及び前記車体の加速度を示す加速度データの少なくとも一つを含む、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の作動油の監視システム。

【請求項6】

前記気泡の発生を抑制する処置方法を示す処置データを記憶する処置記憶部と、
前記推定部による推定データに基づいて特定の処置データを選択する選択部と、
前記選択部に選択された前記処置データを出力装置に出力させる第２出力制御部と、を備える
請求項５に記載の作動油の監視システム。

【請求項7】

前記作動油タンクに撮像装置が配置され、
前記撮像装置は前記作動油の油面の上方から前記作動油を撮像し、
前記画像データ取得部は、前記撮像装置から前記画像データを取得する、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の作動油の監視システム。

【請求項8】

前記作動油タンクに照明装置が配置され、
前記撮像装置は、前記照明装置で照明された前記作動油を撮像する、
請求項７に記載の作動油の監視システム。

【請求項9】

作業車両の作動油タンクに収容されている作動油の油面の画像データを取得することと、
前記画像データに基づいて前記作動油に含まれている気泡に係る気泡データを出力することと、
前記作動油タンクに係る状態量データを取得することと、
前記状態量データに基づいて前記気泡の発生の原因を推定することと、を含む
作動油の監視方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作動油の監視システム及び作動油の監視方法に関する。

【背景技術】

【0002】

油圧アクチュエータを有する作業車両において、油圧アクチュエータは、油圧ポンプから供給される作動油に基づいて作動する。油圧ポンプは、作動油タンクに収容されている作動油を吸引する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平０９－００４６０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

作動油タンクに収容されている作動油に気泡が発生すると、油圧ポンプが故障する可能性がある。そのため、作動油に含まれる気泡を定量的又は定性的に監視して、気泡の発生を抑制する処置を講ずる必要がある。

【0005】

本発明の態様は、作動油に含まれる気泡を定量的又は定性的に監視することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の態様に従えば、作業車両の作動油タンクに収容されている作動油の油面の画像データを取得する画像データ取得部と、前記画像データに基づいて前記作動油に含まれている気泡に係る気泡データを出力する画像解析部と、を備える作動油の監視システムが提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明の態様によれば、作動油に含まれる気泡を定量的又は定性的に監視することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本実施形態に係る作業車両の一例を示す図である。

【図2】図２は、本実施形態に係る作業車両の駆動システム及び制御システムを示すブロック図である。

【図3】図３は、本実施形態に係る作動油タンクの一例を示す図である。

【図4】図４は、本実施形態に係る監視システムの一例を示す機能ブロック図である。

【図5】図５は、本実施形態に係る判定部の処理を説明するための模式図である。

【図6】図６は、本実施形態に係る気泡の発生の原因を説明するための模式図である。

【図7】図７は、本実施形態に係る処置記憶部の一例を示す模式図である。

【図8】図８は、本実施形態に係る作動油の監視方法の一例を示すフローチャートである。

【図9】図９は、本実施形態に係る処置方法の一例を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、コンピュータシステムの一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

【0010】

［作業車両］
図１は、本実施形態に係る作業車両１の一例を示す図である。作業車両１は、油圧機器を搭載する。作業車両１として、ブルドーザ、油圧ショベル、ホイールローダ、及びダンプトラックの少なくとも一つが例示される。本実施形態においては、作業車両１がブルドーザであることとする。作業車両１は、車体１１と、走行装置１２と、作業機１３とを備える。

【0011】

車体１１は、運転室１４と、エンジン室１５とを有する。運転室１４に運転席が配置される。エンジン室１５は、運転室１４の前方に配置される。

【0012】

走行装置１２は、車体１１の下部に取り付けられる。走行装置１２は、左右一対の履帯１６を有する。履帯１６が回転することによって、作業車両１が走行する。作業車両１の走行は、有人、無人、遠隔操作、及び自動運転等のいずれでもよい。

【0013】

作業機１３は、車体１１に取り付けられる。作業機１３は、リフトフレーム１７と、ブレード１８と、リフトシリンダ１９とを有する。

【0014】

リフトフレーム１７は、車幅方向に延在する回転軸ＡＸを中心に上下方向に回転可能に車体１１に取り付けられる。リフトフレーム１７は、ブレード１８を支持する。ブレード１８は、車体１１の前方に配置される。ブレード１８は、リフトフレーム１７に連動して上下方向に移動する。

【0015】

リフトシリンダ１９は、車体１１及びリフトフレーム１７のそれぞれに連結される。リフトシリンダ１９が伸縮することによって、リフトフレーム１７は、回転軸ＡＸを中心に上下方向に回転する。

【0016】

図２は、本実施形態に係る作業車両１の駆動システム２及び制御システム３を示すブロック図である。図２に示すように、駆動システム２は、エンジン２２と、油圧ポンプ２３と、動力伝達装置２４とを有する。

【0017】

油圧ポンプ２３は、エンジン２２によって駆動される。油圧ポンプ２３は、作動油タンク４に収容されている作動油を吸引して吐出する。油圧ポンプ２３から吐出された作動油は、リフトシリンダ１９などに供給される。なお、図２では、１つの油圧ポンプ２３が図示されているが、複数の油圧ポンプが設けられてもよい。

【0018】

動力伝達装置２４は、エンジン２２の駆動力を走行装置１２に伝達する。動力伝達装置２４は、例えばＨＳＴ（Hydro Static Transmission）でもよい。動力伝達装置２４は、例えばトルクコンバータ又は複数の変速ギヤを有するトランスミッションでもよい。

【0019】

制御システム３は、制御装置５と、操作装置２５と、バルブ装置２６とを有する。操作装置２５は、運転室１４に配置される。操作装置２５として、操作レバー、ペダル、及びスイッチの少なくとも一つが例示される。操作装置２５は、作業機１３及び走行装置１２を駆動するために運転者に操作される。操作装置２５が操作されると、操作装置２５から制御装置５に操作信号が出力される。

【0020】

バルブ装置２６は、比例制御弁を含み、制御装置５からの制御指令によって制御される。バルブ装置２６は、リフトシリンダ１９と油圧ポンプ２３との間に配置される。バルブ装置２６は、油圧ポンプ２３からリフトシリンダ１９に供給される作動油の流量及び方向を制御する。なお、バルブ装置２６は、圧力比例制御弁を含んでもよいし、電磁比例制御弁を含んでもよい。

【0021】

制御装置５は、操作装置２５からの操作信号に基づいて、作業機１３、走行装置１２、及びバルブ装置２６を制御する制御指令を出力する。制御装置５は、操作装置２５からの操作信号に基づいて、ブレード１８が作動するようにバルブ装置２６に制御指令を出力する。これにより、リフトシリンダ１９が、操作装置２５の操作量に基づいて作動する。

【0022】

制御システム３は、作動油タンク４に係る状態量を検出する状態量センサを有する。作動油タンク４に係る状態量を示す状態量データは、作動油タンク４に収容されている作動油の量を示す油量データ、作動油タンク４の傾斜角度を示す傾斜データ、及び作動油タンク４の加速度を示す加速度データの少なくとも一つを含む。図１に示すように、作動油タンク４は、車体１１に配置される。作動油タンク４は、運転室１４の後方に配置される。

【0023】

状態量センサは、作動油タンク４に収容されている作動油の量を検出する油量センサ６、水平面に対する車体１１の傾斜角度を検出する傾斜センサ７、及び走行装置１２の加速度を検出する加速度センサ８を含む。

【0024】

油量センサ６は、作動油タンク４に設けられ、作動油タンク４に収容されている作動油の量を検出する。油量センサ６によって検出された作動油の量を示す油量データは、制御装置５に出力される。

【0025】

傾斜センサ７は、車体１１に設けられた慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）を含む。傾斜センサ７は、水平面に対する車体１１の傾斜角度を検出する。作動油タンク４は、車体１１に設けられる。車体１１の傾斜角度は、作動油タンク４の傾斜角度を含む。傾斜センサ７は、水平面に対する作動油タンク４の傾斜角度を検出することができる。傾斜センサ７により検出された作動油タンク４の傾斜角度を示す傾斜データは、制御装置５に出力される。

【0026】

加速度センサ８は、動力伝達装置２４に設けられ、走行装置１２（車体１１）の加速度を検出する。動力伝達装置２４が油圧モータを含むＨＳＴの場合、加速度センサ８は、油圧モータの出力回転速度を検出する回転センサでもよい。出力回転速度が微分処理されることにより、出力回転加速度が算出される。出力回転加速度と走行装置１２の加速度とは１対１で対応する。そのため、加速度センサ８は、出力回転速度を検出することによって、走行装置１２の加速度を検出することができる。作動油タンク４が設けられる車体１１は、走行装置１２に支持される。走行装置１２（車体１１）の加速度は、作動油タンク４の加速度を含む。加速度センサ８は、作動油タンク４の加速度を検出することができる。加速度センサ８により検出された作動油タンク４の加速度を示す加速度データは、制御装置５に出力される。なお、ＩＭＵが車体１１及び作動油タンク４の加速度を検出してもよい。

【0027】

［作動油タンク］
図３は、本実施形態に係る作動油タンク４の一例を示す図である。作動油タンク４の内部空間４１に作動油が収容される。作動油タンク４は、内部空間４１に配置されるストレーナ４２と、内部空間４１に配置されるフィルタユニット４３とを有する。フィルタユニット４３は、フィルタ本体４３Ａと、フィルタ本体４３Ａの周囲に配置されるフィルタケース４３Ｂとを含む。内部空間４１の作動油は、ストレーナ４２を介して油圧ポンプ２３に供給される。リフトシリンダ１９からの作動油は、フィルタユニット４３を介して内部空間４１に供給される。

【0028】

本実施形態において、作動油タンク４に可視化センサ３０が配置される。可視化センサ３０とは、少なくとも撮像装置３１を含み、検出対象を可視化して、検出対象を検出するセンサをいう。すなわち、可視化センサ３０とは、検出対象の画像データを取得して、検出対象を検出するセンサをいう。可視化センサ３０は、作動油タンク４の上板に支持される。可視化センサ３０は、作動油タンク４に収容されている作動油の油面の上方から作動油を撮像する。

【0029】

また、可視化センサ３０は、照明装置３２を有する。照明装置３２は、撮像装置３１の被写体である作動油を照明する。撮像装置３１は、照明装置３２で照明された作動油を撮像する。なお、照明装置３２は、可視化センサ３０とは別体でもよい。照明装置３２は、撮像装置３１の被写体である作動油を照明するように、作動油タンク４に配置されていればよい。

【0030】

［監視システム］
次に、本実施形態に係る作動油の監視システム１００について説明する。監視システム１００は、可視化センサ３０を介して作動油タンク４に収容されている作動油の状態を監視する。監視システム１００は、可視化センサ３０の撮像装置３１が取得した画像データに基づいて、作動油に含まれている気泡を解析する。

【0031】

図４は、本実施形態に係る監視システム１００の一例を示す機能ブロック図である。監視システム１００は、作業車両１に搭載されている制御装置５と、可視化センサ３０と、油量センサ６と、傾斜センサ７と、加速度センサ８と、作業車両１の運転室１４に設けられている出力装置９とを備える。制御装置５は、コンピュータシステムを含む。

【0032】

出力装置９は、制御装置５に接続される。出力装置９は、表示データを出力する表示装置でもよいし、印刷物を出力する印刷装置でもよいし、音声を出力する音声出力装置でもよい。表示装置として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electroluminescence Display）のようなフラットパネルディスプレイが例示される。

【0033】

制御装置５は、可視化センサ３０、油量センサ６、傾斜センサ７、及び加速度センサ８のそれぞれと接続される。撮像装置３１は、作動油の油面の画像データを制御装置５に出力する。油量センサ６は、作動油タンク４の油量データを制御装置５に出力する。傾斜センサ７は、作動油タンク４の傾斜データを制御装置５に出力する。加速度センサ８は、作動油タンク４の加速度データを制御装置５に出力する。

【0034】

制御装置５は、画像データ取得部５１と、画像解析部５２と、閾値記憶部５３と、判定部５４と、状態量データ取得部５５と、推定部５６と、処置記憶部５７と、選択部５８と、第１出力制御部６１と、第２出力制御部６２とを有する。

【0035】

画像データ取得部５１は、可視化センサ３０の撮像装置３１から、作業車両１の作動油タンク４に収容されている作動油の油面の画像データを取得する。

【0036】

画像解析部５２は、画像データ取得部５１により取得された画像データに基づいて、作動油に含まれている気泡に係る気泡データを出力する。すなわち、画像解析部５２は、画像データを画像処理して、作動油に含まれている気泡を抽出する。画像解析部５２は、気泡データとして、作動油の油面における気泡の量及び気泡の大きさの少なくとも一方を出力する。なお、画像解析及び診断は、人間が行っても人工知能（ＡＩ：Artificial Intelligence）などを用いて自動で行ってもよい。

【0037】

撮像装置３１の光学系の視野領域に作動油の油面が配置される。撮像装置３１の光学系の視野領域は、作動油タンク４に収容されている作動油の油面よりも小さい。作動油の油面における気泡の量は、画像データにおいて作動油の油面のうち気泡が占める割合によって規定される。気泡の大きさは、画像データにおいて１つの気泡の面積によって規定される。

【0038】

閾値記憶部５３は、気泡データに係る気泡閾値を示す閾値データを記憶する。気泡閾値は、気泡の量に係る気泡量閾値及び気泡の大きさに係る気泡寸法閾値を含む。

【0039】

判定部５４は、画像解析部５２から出力された気泡データと閾値記憶部５３に記憶されている閾値データとに基づいて、作動油が異常か否かを判定して判定データを出力する。例えば、気泡の量が気泡量閾値以上である場合、判定部５４は、作動油に多量の気泡が発生し、作動油が異常であると判定する。

【0040】

第１出力制御部６１は、画像データ取得部５１により取得された画像データ、画像解析部５２から出力された気泡データ、及び判定部５４による判定データの少なくとも一つを出力装置９に出力させる。

【0041】

状態量データ取得部５５は、油量センサ６、傾斜センサ７、及び加速度センサ８のそれぞれから、作動油タンク４に係る状態量データを取得する。上述のように、状態量データは、作動油タンク４に収容されている作動油の量を示す油量データ、作動油タンク４の傾斜角度を示す傾斜データ、及び作動油タンク４の加速度を示す加速度データの少なくとも一つを含む。

【0042】

推定部５６は、状態量データ取得部５５により取得された状態量データに基づいて、気泡の発生の原因を推定する。

【0043】

処置記憶部５７は、気泡の発生を抑制する処置方法を示す処置データを複数記憶する。気泡の発生を抑制する処置方法は、パターン化されており、処置記憶部５７に事前に登録することができる。

【0044】

選択部５８は、推定部５６による推定データに基づいて、複数の処置データから特定の処置データを選択する。

【0045】

第２出力制御部６２は、選択部５８に選択された処置データを出力装置９に出力させる。

【0046】

［判定部の処理］
次に、判定部５４の処理について説明する。図５は、本実施形態に係る判定部５４の処理を説明するための模式図である。図５に示すように、画像解析部５２は、作動油の油面の画像データを解析して、画像データから気泡の画像を抽出する。画像解析部５２は、画像データにおいて気泡が占める割合を算出する。

【0047】

図５（Ａ）に示す例では、気泡が１０［％］であり、図５（Ｂ）に示す例では、気泡が３０［％］であり、図５（Ｃ）に示す例では、気泡が７０［％］であり、図５（Ｄ）に示す例では、気泡が９０［％］である。本実施形態において、閾値記憶部５３に記憶されている気泡に係る気泡閾値は３０［％］である。図５（Ａ）に示すように、気泡が１０［％］の場合、判定部５４は、作動油は正常であると判定する。図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、図５（Ｄ）に示すように、気泡が３０［％］以上の場合、判定部５４は、作動油は異常であると判定する。判定部５４は、作動油が正常であると判定した場合、作動油が正常であることを示す判定データを出力する。判定部５４は、作動油が異常であると判定した場合、作動油が異常であることを示す異常データを出力する。なお、気泡の量の判断は、気泡が多い又は少ないといったように定性的な判断でもよい。

【0048】

第１出力制御部６１は、判定データを出力装置９に出力させる。これにより、作業車両１の運転者又は保守者は、出力装置９に出力された判定データを見て、適切な処置を講ずることができる。

【0049】

本実施形態においては、気泡の量が第１気泡閾値未満（例えば５［％］未満）の場合、第１出力制御部６１は、判定データを出力装置９に出力させない。なお、制御装置５は、気泡の量が第１気泡閾値未満であることを代理店又は保守者に通信ネットワークを介して通知してもよい。

【0050】

気泡の量が第１気泡閾値以上第２気泡閾値未満（例えば５［％］以上３０［％］未満）の場合、第１出力制御部６１は、判定データを出力装置９に出力させる。これにより、運転者は、気泡の量が多くなったことを認識することができる。なお、制御装置５は、気泡の量が第１気泡閾値以上第２気泡閾値未満であることを代理店又は保守者に通信ネットワークを介して通知してもよい。

【0051】

気泡の量が第２気泡閾値以上（例えば３０［％］以上）の場合、第１出力制御部６１は、判定データを出力装置９に出力させる。これにより、運転者は、気泡の量が非常に多くなったことを認識することができる。また、制御装置５は、不図示のエンジン制御装置に気泡の量が第２気泡閾値以上になったことを通知する。エンジン制御装置は、エンジン２２の回転数を制限したり、エンジン２２の起動を規制したりすることができる。なお、制御装置５は、気泡の量が第２気泡閾値以上であることを代理店又は保守者に通信ネットワークを介して通知してもよい。作業車両１の製造又は保守点検を行う工場に通知してもよい。

【0052】

［選択部の処理］
次に、選択部５８の処理について説明する。図６は、本実施形態に係る気泡の発生の原因を説明するための模式図である。上述のように、リフトシリンダ１９から戻ってきた作動油は、フィルタユニット４３を介して作動油タンク４に戻される。気泡の発生の原因は、パターン化されている。

【0053】

気泡の発生の原因の第１パターンとして、作動油タンク４における作動油の量の減少が挙げられる。図６（Ａ）に示すように、作動油タンク４における作動油の量が減少し、ストレーナ４２の少なくとも一部が空気に触れると、油圧ポンプ２３は、作動油を空気と一緒に吸い込んでしまう。

【0054】

気泡の発生の原因の第２パターンとして、作動油タンク４の傾斜が挙げられる。図６（Ｂ）に示すように、例えば坂道などに起因して作業車両１の姿勢が傾くことで、作動油タンク４が傾斜すると、作動油の油面も傾き、ストレーナ４２の上端部が油面から出て、油圧ポンプ２３は、作動油を空気と一緒に吸い込んでしまう。

【0055】

気泡の発生の原因の第３パターンとして、作動油タンク４の急激な加速が挙げられる。図６（Ｃ）に示すように、運転者が作業車両１を急加速させ、作動油タンク４が急激に加速すると、作動油の油面が波打ち、空気を巻き込むことで、作動油に気泡が発生する可能性が高くなる。また、油面変動でストレーナ４２の上端部が油面から出て作動油を空気と一緒に吸い込んでしまう。

【0056】

図示は省略するが、気泡の発生の原因の第４パターンとして、フィルタケース４３Ｂの破損が挙げられる。フィルタケース４３Ｂが破損すると、破損部分から作動油に空気が侵入し、作動油に気泡が発生する可能性が高くなる。

【0057】

作動油に気泡が発生した場合において、油量センサ６により作動油タンク４の作動油の量が油量閾値以下であることを示す油量データが状態量データ取得部５５に取得された場合、推定部５６は、油量データに基づいて、気泡の発生の原因が、第１パターンである作動油の量の減少であると推定する。

【0058】

作動油に気泡が発生した場合において、作動油タンク４の傾斜角度が傾斜角度閾値以上であること又は傾斜角度の変化率が変化率閾値以上であることを示す傾斜データが状態量データ取得部５５に取得された場合、推定部５６は、傾斜データに基づいて、気泡の発生の原因が、第２パターンである作動油タンク４の傾斜であると推定する。なお、傾斜角度の変化率とは、単位時間当たりの傾斜角度の変化量をいい、変化率が大きいほど作動油タンク４は急激に傾斜したことを示す。なお、推定部５６は、傾斜角度と傾斜角度の変化率の両方を用いて、気泡の発生の原因を推定することも可能である。

【0059】

作動油に気泡が発生した場合において、作動油タンク４の加速度が加速度閾値以上であることを示す加速度データが状態量データ取得部５５に取得された場合、推定部５６は、加速度データに基づいて、気泡の発生の原因が、第３パターンである作動油タンク４の加速度であると推定する。

【0060】

作動油に気泡が発生した場合において、作動油の量が油量閾値以下である第１パターン、作動油タンク４の傾斜角度が傾斜角度閾値以上又は傾斜角度の変化率が変化率閾値以上である第２パターン、及び作動油タンク４の加速度が加速度閾値以上である第３パターンのいずれにも該当しない場合、推定部５６は、気泡の発生の原因が、第４パターンであるフィルタケース４３Ｂの破損であると推定する。

【0061】

処置記憶部５７は、気泡の発生を抑制する処置方法を示す処置データを複数記憶する。気泡の発生を抑制する処置方法は、パターン化されており、処置記憶部５７に事前に登録される。

【0062】

［処置記憶部］
図７は、本実施形態に係る処置記憶部５７の一例を示す模式図である。図７に示すように、気泡の発生の原因に対応して、処置方法が登録されている。

【0063】

処置記憶部５７には、気泡の発生の原因の第１パターンに対応する第１処置データが登録されている。すなわち、作動油タンク４の作動油の量が油量閾値以下であるときの第１処置方法を示す第１処置データとして、処置記憶部５７には、「作動油タンクに給油する」が登録されている。

【0064】

また、処置記憶部５７には、気泡の発生の原因の第２パターンに対応する第２処置データが登録されている。すなわち、作動油タンク４の傾斜角度が傾斜角度閾値以上又は傾斜角度の変化率が変化率閾値以上であるときの第２処置方法を示す第２処置データとして、処置記憶部５７には、「傾斜が大きいところでは作業車両を使用しない」が登録されている。

【0065】

また、処置記憶部５７には、気泡の発生の原因の第３パターンに対応する第３処置データが登録されている。すなわち、作動油タンク４の加速度が加速度閾値以上であるときの第３処置方法を示す第３処置データとして、処置記憶部５７には、「加速度を小さくする」が登録されている。

【0066】

また、処置記憶部５７には、気泡の発生の原因の第４パターンに対応する第４処置データが登録されている。すなわち、作動油タンク４が破損したときの第４処理方法を示す第４処置データとして、処置記憶部５７には、「修理又は部品交換する」が登録されている。

【0067】

選択部５８は、推定部５６による推定データに基づいて、処置記憶部５７に記憶されている複数の処置データから特定の処置データを選択する。

【0068】

例えば、推定部５６において気泡の発生の原因が作動油の量の減少であると推定された場合、選択部５８は、処置データとして、第１処置データである「作動油タンクに給油する」を選択する。

【0069】

推定部５６において気泡の発生の原因が作動油タンク４の傾斜であると推定された場合、選択部５８は、処置データとして、第２処置データである「傾斜が大きいところでは作業車両を使用しない」を選択する。

【0070】

推定部５６において気泡の発生の原因が作動油タンク４の加速度であると推定された場合、選択部５８は、処置データとして、第３処置データである「加速度を小さくする」を選択する。

【0071】

推定部５６において気泡の発生の原因が作動油タンク４の破損であると推定された場合、選択部５８は、処置データとして、第４処置データである「修理又は部品交換する」を選択する。

【0072】

第２出力制御部６２は、選択部５８に選択された処置データを出力装置９に出力させる。例えば、第１処置データである「作動油タンクに給油する」が出力装置９に出力されることにより、運転者又は保守者は、作動油タンク４に作動油を補給することができる。第２処置データである「傾斜が大きいところでは作業車両を使用しない」が出力装置９に出力されることにより、運転者は、傾斜が小さいところを作業車両１が走行するように操作装置２５を操作することができる。第３処置データである「加速度を小さくする」が出力装置９に出力されることにより、運転者は、作業車両１を急加速させないように操作装置２５を操作することができる。第４処置データである「修理又は部品交換する」が出力装置９に出力されることにより、作業車両１の運転者又は保守者は、作動油タンク４を修理又は部品交換することができる。

【0073】

［作動油の監視方法］
図８は、本実施形態に係る作動油の監視方法の一例を示すフローチャートである。可視化センサ３０は、作動油タンク４の作動油の油面の状態を常時監視する。撮像装置３１は、作動油の油面の上方から作動油を撮像する。撮像装置３１は、照明装置３２で照明された作動油を撮像する。撮像装置３１により取得された画像データは、規定の周期で制御装置５に出力される。画像データ取得部５１は、撮像装置３１から画像データを取得する（ステップＳＡ１０）。

【0074】

画像解析部５２は、画像データ取得部５１に取得された画像データを解析する（ステップＳＡ２０）。

【0075】

画像解析部５２は、画像データに基づいて、作動油に含まれている気泡に係る気泡データを出力する（ステップＳＡ３０）。画像解析部５２は、気泡データとして、気泡の量及び気泡の大きさの少なくとも一方を出力する。

【0076】

判定部５４は、画像解析部５２から出力された気泡データと閾値記憶部５３に記憶されている閾値データとに基づいて、気泡が気泡閾値以上か否かを判定する（ステップＳＡ４０）。判定部５４は、例えば画像データに占める気泡の割合が気泡閾値以上（３０［％］以上）か否かを判定する。

【0077】

ステップＳＡ４０において、気泡が気泡閾値以上でないと判定された場合（ステップＳＡ４０：Ｎｏ）、判定部５４は、作動油が正常であると判定し、ステップＳＡ１０の処理に戻る。

【0078】

ステップＳＡ４０において、気泡が気泡閾値以上であると判定された場合（ステップＳＡ４０：Ｙｅｓ）、判定部５４は、作動油が異常であると判定する。第１出力制御部６１は、作動油が異常であることを示す判定データを出力装置９に出力させる（ステップＳＡ５０）。

【0079】

［処置方法］
次に、図８を参照して説明した監視方法において、判定部５４により気泡が発生したと判定されたときの気泡の発生を抑制する処置方法について説明する。図９は、本実施形態に係る処置方法の一例を示すフローチャートである。

【0080】

状態量データ取得部５５は、作動油タンク４に係る状態量として、油量センサ６から油量データを取得し、傾斜センサ７から傾斜データを取得し、加速度センサ８から加速度データを取得する（ステップＳＢ１０）。

【0081】

推定部５６は、状態量データに基づいて、気泡の発生の原因を推定する。推定部５６は、油量データに基づいて、作動油タンク４の作動油の量が油量閾値以下か否かを判定する（ステップＳＢ２０）。

【0082】

ステップＳＢ２０において、作動油タンク４の作動油の量が油量閾値以下であると判定した場合（ステップＳＢ２０：Ｙｅｓ）、推定部５６は、気泡の発生の原因が、第１パターンである作動油の量の減少であると推定する。選択部５８は、処置記憶部５７に記憶されている複数の処置データから第１処置データを選択する。第２出力制御部６２は、選択部５８に選択された第１処置データを出力装置９に出力させる（ステップＳＢ３０）。

【0083】

ステップＳＢ２０において、作動油タンク４の作動油の量が油量閾値以下でないと判定した場合（ステップＳＢ２０：Ｎｏ）、推定部５６は、傾斜データに基づいて、作動油タンク４の傾斜角度が傾斜角度閾値以上か否かを判定する（ステップＳＢ４０）。

【0084】

ステップＳＢ４０において、作動油タンク４の傾斜角度が傾斜角度閾値以上であると判定した場合（ステップＳＢ２０：Ｙｅｓ）、推定部５６は、気泡の発生の原因が、第２パターンである作動油タンク４の傾斜であると推定する。選択部５８は、処置記憶部５７に記憶されている複数の処置データから第２処置データを選択する。第２出力制御部６２は、選択部５８に選択された第２処置データを出力装置９に出力させる（ステップＳＢ５０）。

【0085】

ステップＳＢ４０において、作動油タンク４の傾斜角度が傾斜角度閾値以上でないと判定した場合（ステップＳＢ４０：Ｎｏ）、推定部５６は、加速度データに基づいて、作動油タンク４の加速度が加速度閾値以上か否かを判定する（ステップＳＢ６０）。

【0086】

ステップＳＢ６０において、作動油タンク４の加速度が加速度閾値以上であると判定した場合（ステップＳＢ６０：Ｙｅｓ）、推定部５６は、気泡の発生の原因が、第３パターンである作動油タンク４の加速であると推定する。選択部５８は、処置記憶部５７に記憶されている複数の処置データから第３処置データを選択する。第２出力制御部６２は、選択部５８に選択された第３処置データを出力装置９に出力させる（ステップＳＢ７０）。

【0087】

ステップＳＢ６０において、作動油タンク４の加速度が加速度閾値以上でないと判定した場合（ステップＳＢ６０：Ｎｏ）、推定部５６は、気泡の発生の原因が、第４パターンである作動油タンク４の破損であると推定する。選択部５８は、処置記憶部５７に記憶されている複数の処置データから第５処置データを選択する。第２出力制御部６２は、選択部５８に選択された第５処置データを出力装置９に出力させる（ステップＳＢ８０）。

【0088】

［コンピュータシステム］
図１０は、コンピュータシステム１０００の一例を示すブロック図である。上述の制御装置５は、コンピュータシステム１０００を含む。コンピュータシステム１０００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサ１００１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含むメインメモリ１００２と、ストレージ１００３と、入出力回路を含むインターフェース１００４とを有する。上述の制御装置５の機能は、プログラムとしてストレージ１００３に記憶されている。プロセッサ１００１は、プログラムをストレージ１００３から読み出してメインメモリ１００２に展開し、プログラムに従って上述の処理を実行する。なお、プログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム１０００に配信されてもよい。

【0089】

［効果］
以上説明したように、本実施形態によれば、作業車両１の作動油タンク４に収容されている作動油の油面の画像データを取得する画像データ取得部５１と、画像データに基づいて作動油に含まれている気泡に係る気泡データを出力する画像解析部５２とが設けられる。作動油の画像データが取得されるため、作動油に含まれる気泡を定量的又は定性的に監視することができる。これにより、例えば気泡の発生を抑制する処置を講じることができる。

【0090】

また、画像解析部５２は、気泡データとして、気泡の量及び前記気泡の大きさの少なくとも一方を出力することができる。

【0091】

また、気泡データに係る閾値データが予め閾値記憶部５３に記憶されることにより、判定部５４は、気泡データと閾値データとに基づいて作動油が異常か否かを判定することができる。

【0092】

また、作動油の画像データ、気泡データ、及び判定データの少なくとも一つが出力装置９に出力されることにより、作業車両１の運転者又は保守者は、視覚又は聴覚を通じて作動油の状態を認識することができる。

【0093】

また、作動油タンク４に係る状態量データが取得されることにより、推定部５６は、状態量データに基づいて、気泡の発生の原因を推定することができる。

【0094】

気泡の発生の原因は、パターン化されている。そのため、気泡の発生を抑制するための処置方法を示す処置データを予め処置記憶部５７に記憶させておくことにより、選択部５８は、推定部５６による推定データに基づいて、気泡の発生の原因のパターンに対応する処置データを選択することができる。選択部５８に選択された処置データが出力装置９に出力されることにより、運転者又は保守者は、出力装置９に出力された処置データを見て、気泡の発生を抑制するための適切な処置を講じることができる。

【0095】

作動油タンク４に配置される撮像装置３１は、作動油の油面の上方から作動油を撮像する。気泡は、浮力により作動油の油面に移動する。そのため、撮像装置３１が作動油の上面の上方から作動油を撮像することにより、気泡の存在が分かる画像データを取得することができる。

【0096】

作動油タンク４に照明装置３２が配置されることにより、作動油タンク４の内部空間４１が暗くても、撮像装置３１は、気泡の存在が分かる画像データを取得することができる。

【0097】

［他の実施形態］
上述の実施形態において、画像データ取得部５１、画像解析部５２、閾値記憶部５３、判定部５４、状態量データ取得部５５、推定部５６、処置記憶部５７、及び選択部５８の少なくとも一つの機能を、作業車両１の外部に設けられた外部コンピュータシステムが有してもよい。その場合、撮像装置３１で取得された画像データは、通信ネットワークを介して、外部コンピュータシステムに送信されてもよい。また、上述の実施形態において、出力装置９は、作業車両１の外部に設けられてもよい。

【符号の説明】

【0098】

１…作業車両、２…駆動システム、３…制御システム、４…作動油タンク、５…制御装置、６…油量センサ、７…傾斜センサ、８…加速度センサ、９…出力装置、１１…車体、１２…走行装置、１３…作業機、１４…運転室、１５…エンジン室、１６…履帯、１７…リフトフレーム、１８…ブレード、１９…リフトシリンダ、２２…エンジン、２３…油圧ポンプ、２４…動力伝達装置、２５…操作装置、２６…バルブ装置、３０…可視化センサ、３１…撮像装置、３２…照明装置、３３…プラグ、３３Ａ…本体部、３３Ｂ…フランジ部、３４…スペーサ部材、３４Ａ…端面、３４Ｂ…端面、４１…内部空間、４２…ストレーナ、４３…フィルタユニット、４３Ａ…フィルタ本体、４３Ｂ…フィルタケース、５１…画像データ取得部、５２…画像解析部、５３…閾値記憶部、５４…判定部、５５…状態量データ取得部、５６…推定部、５７…処置記憶部、５８…選択部、６１…第１出力制御部、６２…第２出力制御部、ＡＸ…回転軸。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】