特許 7217216 故障診断装置及び故障診断方法

(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】2023-01-25

(45)【発行日】2023-02-02

(54)【発明の名称】故障診断装置及び故障診断方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/007 20060101AFI20230126BHJP

   E02F 9/26 20060101ALI20230126BHJP

   F02D 41/22 20060101ALI20230126BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20230126BHJP

   F02D 43/00 20060101ALI20230126BHJP

   G01H 17/00 20060101ALI20230126BHJP

【ＦＩ】

G01M17/007 H

E02F9/26 Z

F02D41/22

F02D45/00 345

F02D45/00 360Z

F02D43/00 301Y

F02D43/00 301Z

G01H17/00 C

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019194718

(22)【出願日】2019-10-25

(65)【公開番号】P2021067614

(43)【公開日】2021-04-30

【審査請求日】2021-11-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】國岡 昭吾

(72)【発明者】

【氏名】レ ティエンチエン

(72)【発明者】

【氏名】猪瀬 聡志

(72)【発明者】

【氏名】奥 信一

(72)【発明者】

【氏名】高見 弘樹

(72)【発明者】

【氏名】眞保 友彰

(72)【発明者】

【氏名】宗像 光太郎

(72)【発明者】

【氏名】相樂 恭宏

(72)【発明者】

【氏名】横山 尚

【審査官】山口 剛

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－３３１８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０５８３５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００２／０４４６７１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特公昭４７－０３９８４１（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】国際公開第２０１４／０１３９１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００４－３６２３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／０４８６６１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２６１８７９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｍ １７／００ － １７／１０

Ｇ０１Ｈ １／００ － １７／００

Ｇ０１Ｍ １３／００ － １３／０４５

Ｇ０１Ｍ ９９／００

Ｅ０２Ｆ ９／２６

Ｆ０２Ｄ ４１／２２

Ｆ０２Ｄ ４３／００

Ｆ０２Ｄ ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の作動音を取得する音取得部と、
前記音取得部で取得した車両部位の作動音に基づいて、前記作動音を発生する車両部位の異常の有無を診断する一次診断部と、
前記一次診断部で異常があると診断されたときに、異常と診断された前記作動音を発生する車両部位の情報を取得し、取得した情報に基づいて異常の原因を特定する二次診断部と、
を備えることを特徴とする故障診断装置。

【請求項2】

前記二次診断部は、車両に備え付けられて前記作動音を発生する車両部位の稼動情報を検出する各センサによって検出された結果を取得し、取得した検出結果に基づいて異常の原因を特定する請求項１に記載の故障診断装置。

【請求項3】

前記二次診断部は、車両操作指示部を介して異常の原因を特定するための情報を前記車両に要求し、前記車両は、前記要求に基づいて前記作動音を発生する車両部位の稼動状況を制御する車両制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載の故障診断装置。

【請求項4】

前記一次診断部は、前記作動音を発生する車両部位を選択可能に形成されている請求項１～３のいずれか一項に記載の故障診断装置。

【請求項5】

車両は作業機械であり、
車両の作動音は作業機械の稼動音である請求項１～４のいずれか一項に記載の故障診断装置。

【請求項6】

前記一次診断部の診断結果と、前記二次診断部の診断結果とを表示する診断結果表示部を更に備える請求項１～５のいずれか一項に記載の故障診断装置。

【請求項7】

前記音取得部、前記一次診断部、及び前記二次診断部は、携帯端末に設けられている請求項１～６のいずれか一項に記載の故障診断装置。

【請求項8】

車両の作動音を取得する音取得工程と、
前記音取得工程で取得した車両部位の作動音に基づいて、前記作動音を発生する車両部位の異常の有無を診断する一次診断工程と、
前記一次診断工程で異常があると診断されたときに、異常と診断された前記作動音を発生する車両部位の情報を取得し、取得した情報に基づいて異常の原因を特定する二次診断工程と、
を含むことを特徴とする故障診断方法。

【請求項9】

前記二次診断工程において、車両に備え付けられて前記作動音を発生する車両部位の稼動情報を検出する各センサによって検出された結果を取得し、取得した検出結果に基づいて異常の原因を特定する請求項８に記載の故障診断方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両部位の故障を診断する故障診断装置及び故障診断方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、油圧ショベル等の車両の部位故障を診断する方法として、保守点検員が音や目視で各部位を順にチェックし、故障した部位を特定する方法が挙げられる。しかし、この方法では、保守点検員の豊富な経験や高度の知識に依存するだけではなく、診断する部位が多岐に亘るので診断に要する時間がかかる問題もあった。

【0003】

そこで、特許文献１及び特許文献２に記載されるような方法が提案されている。すなわち、特許文献１には、車両に備え付けられた多気筒内燃機関の各インジェクタが一巡する１サイクルにおいて、この１サイクル周期の回転変動のうねりを用いて故障インジェクタを特定する方法が開示されている。特許文献２には、故障インジェクタが燃料噴射しないことを利用して、インジェクタを２つずつ同時に停止させ、指示燃料噴射量の変化で故障インジェクタを特定する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００２－１２２０３７号公報

【文献】特開２０１６－０１４３７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

これらの特許文献に記載の方法によれば、保守点検員等やユーザ等（以下、「保守点検員等」という）の経験や知識に依存せずにインジェクタの故障の有無を高精度に診断できるが、インジェクタごと又は２つのインジェクタを順にチェックしていく必要があるので、依然として診断に多くの時間を要する問題がある。

【0006】

上述の事情に鑑みて、本発明は、診断時間を短縮することができる故障診断装置及び故障診断方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る故障診断装置は、車両の作動音を取得する音取得部と、前記音取得部で取得した作動音に基づいて車両部位の異常の有無を診断する一次診断部と、前記一次診断部で異常があると診断されたときに、異常と診断された部位の情報を取得し、取得した情報に基づいて異常の原因を特定する二次診断部と、を備えることを特徴としている。

【0008】

本発明に係る故障診断装置では、一次診断部で作動音に基づいて車両部位の異常の有無を診断し、異常があると診断されたときに二次診断部で部位の情報に基づいて異常の原因を特定する。このように、比較的に時間を要する異常原因の特定診断に先立って、車両の作動音に基づいて車両部位の異常の有無を比較的に短時間で診断し、異常がないと診断された場合に診断を終了し、異常があると診断された場合のみ、二次診断部による原因特定の診断を行う。その結果、診断時間を短縮することが可能になる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、診断時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態に係る故障診断装置を示す概略構成図である。

【図2】故障診断方法を説明するためのフローチャートである。

【図3】スマートフォンによる操作を説明するための模式図である。

【図4】スマートフォンによる操作を説明するための模式図である。

【図5】スマートフォンによる操作を説明するための模式図である。

【図6】第２実施形態に係る故障診断装置を示す概略構成図である。

【図7】第３実施形態に係る故障診断装置を示す概略構成図である。

【図8】第４実施形態に係る故障診断装置を示す概略構成図である。

【図9】第５実施形態に係る故障診断装置を示す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して本発明に係る故障診断装置及び故障診断方法の実施形態について説明する。図面の説明において同一の要素には同一符号を付し、重複説明は省略する。また、以下の説明では、診断対象である車両として油圧ショベルの例を挙げるが、本発明は油圧ショベルに限定されずに、ホイールローダ、ブルドーザ、ダンプトラック、乗用車、バス、自動二輪車などの車両にも適用される。

【0012】

[第１実施形態]
本実施形態に係る故障診断装置１は、油圧ショベル２の部位の故障を診断するための装置であり、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄａｔａ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などの携帯端末に設けられている。ここでは、故障診断装置１がスマートフォン３に設けられる例を説明するが、タブレット端末、携帯電話、ＰＤＡなどの携帯端末に設けられても良い。

【0013】

このスマートフォン３に設けられた故障診断装置１は、油圧ショベル２と通信可能に構成されている。例えば、油圧ショベル２にはシリアル・ＷＩＦＩ変換機（図示せず）が取り付けられており、故障診断装置１は、該シリアル・ＷＩＦＩ変換機を介して油圧ショベル２との通信を行う。また、シリアル・ＷＩＦＩ変換機に代えて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを用いても良い。

【0014】

図１は実施形態に係る故障診断装置を示す概略構成図である。図１に示すように、故障診断装置１は、音取得部１１と、一次診断部１２と、二次診断部１３と、診断結果表示部１４と、車両操作指示部１５とを備えている。

【0015】

音取得部１１は、例えばスマートフォン３に内蔵されたマイクであり、油圧ショベル２の稼動音を取得する。音取得部１１は、取得した油圧ショベル２の稼動音を一次診断部１２に出力する。なお、ここでの油圧ショベル２の稼動音は、特許請求の範囲に記載の「車両の作動音」に相当するものである。

【0016】

一次診断部１２は、音取得部１１で取得した稼動音に基づいて油圧ショベル２の部位の異常の有無を診断するものである。具体的には、一次診断部１２は、音取得部１１から油圧ショベル２の稼動音を取得し、取得した稼動音を予め記憶された基準モデルと比較することで油圧ショベル２の部位（より詳細的には、稼動音を発生するエンジン、メインポンプ、走行装置など）が異常か否かを判定する。そして、一次診断部１２は、診断した結果（すなわち、一次診断結果）を二次診断部１３及び診断結果表示部１４にそれぞれ出力する。

【0017】

なお、一次診断部１２は、油圧ショベル２における稼動音を発生する全ての部位について診断しても良く、又は稼動音を発生する部位のうち特定の部位（例えばエンジン、メインポンプ等）を選択して診断するように形成しても良い。特定の部位を選択して診断する場合、例えば、保守点検員等がある特定の部位を選択すると、その選択された部位だけの診断が実施される。このようにすれば、特定の部位だけの診断が必要なニーズに応えることができるとともに、全ての部位の診断と比べて診断時間を短縮することができる。

【0018】

更に好適には、一次診断部１２は、稼動音を発生する全ての部位についての診断モード、選択される特定の部位だけの診断モードを備えるように形成されている（図３（ａ）参照）。このようにすれば、保守点検員等は状況に応じて全ての部位についての診断や、特定の部位だけの診断を選択することができるので、故障診断装置１の汎用性を高めることができる。

【0019】

二次診断部１３は、一次診断部１２の診断結果に基づいて二次診断を行うものである。より具体的には、二次診断部１３は、一次診断部１２で異常があると診断されたとき、異常と診断された部位の情報を取得し、取得した情報に基づいて異常の原因を特定する。例えば、一次診断でインジェクタに異常があると診断されたときに、二次診断部１３は、インジェクタが備え付けられたエンジンに関する情報を車両操作指示部１５を介して油圧ショベル２に要求して取得する。一方、例えば一次診断でメインポンプに異常があると診断されたときに、二次診断部１３は、メインポンプに関する情報を車両操作指示部１５を介して油圧ショベル２に要求して取得する。

【0020】

そして、二次診断部１３は、油圧ショベル２から取得した情報を予め記憶された各閾値、各基準値又は各基準モデル等と比較することにより、異常の原因を特定し、特定結果（すなわち、二次診断結果）を診断結果表示部１４に出力する。

【0021】

診断結果表示部１４は、一次診断部１２と二次診断部１３とそれぞれ電気的に接続され、これらの診断部から診断結果を表示することで保守点検員等に知らせる。例えば、診断結果表示部１４は、一次診断部１２から出力された異常有りの結果を受信し、スマートフォン３のディスプレイに「異常有り」を表示しつつ、「要確認」等のメッセージを表示して保守点検員等に注意を喚起する。

【0022】

なお、診断結果表示部１４は、診断結果のほかに、診断に関する他の操作情報などを表示しても良い。例えば、一次診断部１２で異常があると診断された場合、診断結果表示部１４は、上述の「異常有り」の一次診断結果を表示するとともに、「二次診断に進む」のようなメッセージを表示して保守点検員等に二次診断を実施するように注意を促す。

【0023】

車両操作指示部１５は、二次診断部１３からの指示に従い、二次診断部１３の診断に必要な情報を油圧ショベル２のメインコントローラ２１（後述する）に要求する。例えば、一次診断部１２でインジェクタに異常有りと診断された場合、車両操作指示部１５は、二次診断部１３の指示に基づいて、メインコントローラ２１にインジェクタの異常原因を特定するための情報を要求する。また、例えば一次診断部１２でメインポンプに異常有りと診断された場合、車両操作指示部１５は二次診断部１３の指示に基づいて、メインコントローラ２１にメインポンプの異常原因を特定するための情報を要求する。

【0024】

油圧ショベル２は、エンジン、メインポンプ、走行装置のほか、油圧ショベル２全体の制御を行うメインコントローラ２１を備えている。メインコントローラ２１は、例えば、演算を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、演算のためのプログラムを記録した二次記憶装置としてのＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、演算経過の保存や一時的な制御変数を保存する一時記憶装置としてのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とを組み合わせてなるマイクロコンピュータにより構成されており、記憶されたプログラムの実行によって油圧ショベル２全体の制御を行う。

【0025】

また、油圧ショベル２には複数の車載センサ２２が取り付けられている。車載センサ２２として、例えばエンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ２２１、ポンプの吐出圧力を検出するポンプ吐出圧センサ２２２などがある。これらのセンサは、検出した結果をメインコントローラ２１に出力する。

【0026】

また、油圧ショベル２は車両制御部２３を備えている。車両制御部２３は、メインコントローラ２１の指示に基づいて、二次診断のために必要な情報を得るためにエンジンやメインポンプ等の稼動状況を制御する。二次診断を行う場合は、異常の部位毎に診断に必要な情報を取得するための特定の測定条件（油圧ショベルの動作状態や動作条件など）を設定する必要がある。例えば、車両制御部２３は、例えばメインコントローラ２１の指示に従い、エンジンに備え付けられた複数のインジェクタの作動又は停止を制御する。

【0027】

本実施形態に係る故障診断装置１では、一次診断部１２が稼動音に基づいて油圧ショベル２の部位の異常の有無を診断し、異常があると診断されたときに、二次診断部１３が異常と診断された部位の情報を取得し、その取得した情報に基づいて異常の原因を特定する。このように、比較的に時間を要する異常原因の特定診断に先立って、稼動音に基づいて油圧ショベル２の部位の異常の有無を比較的に短時間で診断し、異常がないと診断された場合に診断を終了し、異常があると診断された場合のみ二次診断部１３による原因特定診断を行う。その結果、診断時間を短縮することができる。

【0028】

以下、図２～図５を参照して故障診断装置１を用いた故障診断方法を説明する。図２は故障診断方法を説明するためのフローチャートであり、図３～図５はスマートフォンによる操作を説明するための模式図である。

【0029】

本実施形態の故障診断方法は、油圧ショベル２の稼動音を取得する音取得工程と、音取得工程で取得した稼動音に基づいて油圧ショベル２の部位の異常の有無を診断する一次診断工程と、一次診断工程で異常があると診断されたときに、異常と診断された部位の情報を取得し、取得した情報に基づいて異常の原因を特定する二次診断工程と、を含む。なお、音取得工程及び一次診断工程では、スマートフォン３（すなわち、故障診断装置１）単体で各処理が行われるので、スマートフォン３と油圧ショベル２との通信を確立する必要はない。一方、二次診断工程では、油圧ショベル２から二次診断に関する情報を取得する必要があるので、スマートフォン３と油圧ショベル２との通信を確立する必要がある。以下、それぞれの工程を詳細に説明する。

【0030】

まず、保守点検員等は、スマートフォン３にインストールされた故障診断装置１のアプリケーションソフトを起動し、スマートフォン３のディスプレイに表示される「全部位診断」、「インジェクタ診断」、「メインポンプ診断」を選択する（図３（ａ）参照）。ここでは、例えば保守点検員等は「全部位診断」を選択する。次に、保守点検員等は油圧ショベル２の機種を選択する（図３（ｂ）参照）。

【0031】

続いて、図２に示すステップＳ１０では、保守点検員等は、音取得部１１を利用して油圧ショベル２の稼動音を取得する。例えば、保守点検員等は、スマートフォン３のディスプレイに表示された手順に従い、定められた録音位置までスマートフォン３を油圧ショベル２に接近させ（図３（ｃ）及び図４（ａ）参照）、スマートフォン３に内蔵されたマイクで油圧ショベル２の稼動音を一定時間（例えば５秒程度）録音する（図４（ｂ）参照）。録音終了後、音取得部１１は、その録音したものを一次診断部１２に出力する。

【0032】

なお、このステップＳ１０は、上述の「音取得工程」に対応するものである。

【0033】

ステップＳ１０に続くステップＳ１１では、一次診断部１２は音分析処理を行う。例えば、一次診断部１２は、音取得部１１から出力された油圧ショベル２の稼動音を取得し、取得した稼動音の周波数領域に現れる周波数のピークを算出する。ステップＳ１１に続くステップＳ１２では、取得した稼動音に基づいてインジェクタが異常か否かを判定する。このとき、一次診断部１２は、例えばステップＳ１１で算出した稼動音の周波数のピークを予め記憶された基準モデルの周波数のピークと比較し、両者のピーク値が同一又は類似であれば異常無し、そうでなければ異常有りと判定する。

【0034】

なお、このステップＳ１１及びステップＳ１２は、上述の「一次診断工程」に対応するものである。

【0035】

ステップＳ１２において、異常無しと判定された場合、制御処理はステップＳ１９に進み、診断結果表示部１４に「異常無し」の診断結果（すなわち、一次診断結果）を表示させて保守点検員等に知らせる。一方、異常有りと判定された場合、制御処理はステップＳ１３に進み、診断結果表示部１４に一次診断結果を表示させて保守点検員等に知らせる。例えば図４（ｃ）に示すように、一次診断部１２でインジェクタに異常有りと診断された場合、スマートフォン３のディスプレイには、「インジェクタに異常が認められます」が表示されるとともに、更に「要確認」及び「二次診断に進む」というメッセージが表示されて保守点検員等に注意を喚起する。

【0036】

ステップＳ１３に続くステップＳ１４では、車両操作要求が行われる。このとき、スマートフォン３と油圧ショベル２との通信が確立され、二次診断部１３は、異常の原因を特定するために、車両操作指示部１５を介して油圧ショベル２のメインコントローラ２１に、一次診断で異常有りと診断された部位の情報（言い換えれば、二次診断に必要な情報）を要求する。例えば、ステップＳ１２でインジェクタに異常有りと診断された場合、二次診断部１３は、複数のインジェクタのうちどれが故障しているかを特定するために、車両操作指示部１５を介してメインコントローラ２１にインジェクタの関連情報を要求する。

【0037】

ステップＳ１４に続くステップＳ１５では、車両制御が行われる。このとき、メインコントローラ２１は、故障診断装置１の車両操作指示部１５の指示に基づいて、診断に適した車両状態に油圧ショベル２を制御するために、車両制御部２３に指示を送り、異常有りと診断された部位に関連する情報を車載センサ２２から収集する。

【0038】

例えば、インジェクタの関連情報が要求された場合、メインコントローラ２１は、まず、車両制御部２３を介してエンジン回転数を最低回転Ｌｏ Ｉｄｌｅに設定しつつ、エンジン回転数センサ２２１に検出指令を送信する。次に、メインコントローラ２１は、車両制御部２３を介して例えば複数のインジェクタを一台ずつ順次停止させる制御を送信しつつ、スマートフォン３のディスプレイにインジェクタ停止順番と稼動音録音タイミング等の手順を表示させて保守点検員等に案内する（図５（ａ）参照）。

【0039】

保守点検員等は、スマートフォン３のディスプレイに表示された手順に従い、音取得部１１を利用しインジェクタの停止順番に沿ってそれぞれの稼動音を録音する。図５（ｂ）に示すのは、例えば複数のインジェクタのうち、１番目のインジェクタを停止した場合における音取得部１１の録音の様子である。録音終了後、音取得部１１は、録音した（すなわち取得した）稼動音を一次診断部１２を介して二次診断部１３に出力する。

【0040】

また、例えばステップＳ１２でメインポンプに異常有りと診断された場合、メインコントローラ２１は、車両制御部２３を介してメインポンプの負荷掛けの制御を行いつつ、ポンプ吐出圧センサ２２２に負荷掛け時におけるポンプの吐出圧力を検出するように指示する。

【0041】

ステップＳ１５に続くステップＳ１６では、二次診断部１３は、油圧ショベル２のメインコントローラ２１にセンサ検出結果の取得要求を行う。

【0042】

ステップＳ１６に続くステップＳ１７では、二次診断部１３は、メインコントローラ２１からセンサ検出結果を取得する。例えば、インジェクタに異常有りと診断された場合、メインコントローラ２１からエンジン回転数センサ２２１の検出結果を取得する。一方、メインポンプに異常有りと診断された場合、メインコントローラ２１からポンプ吐出圧センサ２２２の検出結果を取得する。

【0043】

ステップＳ１７に続くステップＳ１８では、二次診断部１３は、異常原因の特定を行う。例えば、一次診断でインジェクタに異常有りと診断された場合、二次診断部１３は、メインコントローラ２１から取得したエンジン回転数センサ２２１の検出結果、及びインジェクタ順次停止した時に音取得部１１で取得したエンジンの稼動音等に基づいて、例えば予め記憶された基準モデルと比較することにより、複数のインジェクタのうちの故障したインジェクタを特定する。

【0044】

一方、一次診断でメインポンプに異常有りと診断された場合、二次診断部１３は、メインコントローラ２１から取得したポンプ吐出圧センサ２２２の検出結果等に基づいて、例えば予め記憶された基準値と比較することにより、メインポンプの異常原因を特定する。メインポンプの異常原因としては、例えばポンプ内部リーク、ベアリングの摩耗等が挙げられる。

【0045】

なお、ステップＳ１４～ステップＳ１８は、上述の「二次診断工程」に対応するものである。

【0046】

ステップＳ１８に続くステップＳ１９では、二次診断部１３は、ステップＳ１８で特定した異常原因（すなわち、二次診断結果）を診断結果表示部１４に送信し、その結果を診断結果表示部１４に表示させることで保守点検員等に知らせる。診断結果表示部１４に表示される二次診断結果の一例として、例えば図５（ｃ）に示すように、インジェクタの状態、異常箇所、実エンジン回転数、エンジン出力が表示されるとともに、「インジェクタの交換をお勧めします」といったメッセージも表示される。

【0047】

保守点検員等は、診断結果表示部１４（ここでは、スマートフォン３のディスプレイ）を介して異常の原因を容易に把握することができる。そして、部位の交換又はメンテナンスが必要の場合、保守点検員等は迅速に部位の交換又はメンテナンスを行うことができるので、油圧ショベル２の安定した稼動を実現することが可能になる。

【0048】

本実施形態に係る故障診断方法では、稼動音に基づいて油圧ショベル２の部位の異常の有無を診断する一次診断工程と、一次診断工程で異常があると診断されたときに、異常と診断された部位の情報を取得し、その取得した情報に基づいて異常の原因を特定する二次診断工程とを含む。このように、比較的に時間を要する異常原因の特定診断（すなわち、二次診断）に先立って、稼動音に基づいて油圧ショベル２の部位の異常の有無を比較的に短時間で診断し、異常がないと診断された場合に診断が終了し、異常があると診断された場合のみ二次診断が行われる。その結果、診断時間を短縮することができる。また、音取得工程及び一次診断工程では、スマートフォン３単体で各処理が行われるので、スマートフォン３と油圧ショベル２との通信を確立する必要はない。このため、スマートフォン３（すなわち、故障診断装置１）だけがあれば、一次診断を簡単に行うことができる。

【0049】

[第２実施形態]
図６は第２実施形態に係る故障診断装置を示す概略構成図である。本実施形態の故障診断装置１Ａは、二次診断部１３及び車両操作指示部１５がサーバ４に設けられる点において上述の第１実施形態と異なるが、その他の構成は第１実施形態と同様である。

【0050】

図６に示すように、本実施形態の故障診断装置１Ａでは、音取得部１１、一次診断部１２及び診断結果表示部１４はスマートフォン３に設けられているが、二次診断部１３及び車両操作指示部１５はサーバ４に設けられている。サーバ４は、例えば管理センターに配置されており、スマートフォン３及び油圧ショベル２との間でそれぞれ通信可能に構成されている。

【0051】

このような構造を有する故障診断装置１Ａでは、一次診断部１２は診断結果を診断結果表示部１４に表示させるとともに、異常と判定した場合にその結果を二次診断部１３に送信する。二次診断部１３は一次診断部１２からの結果を受信し、車両操作指示部１５を介して油圧ショベル２のメインコントローラ２１に要求することで車載センサ２２により検出された結果を取得し、取得した結果に基づいて異常の原因を特定する。更に、二次診断部１３は、特定した結果をスマートフォン３側の診断結果表示部１４に送信して表示させる。

【0052】

本実施形態の故障診断装置１Ａによれば、上述の第１実施形態と同様な作用効果を得られるほか、二次診断部１３及び車両操作指示部１５がサーバ４に設けられるので、第１実施形態の故障診断装置１と比べて二次診断を処理する速度が速くなる。

【0053】

なお、故障診断装置１Ａを用いた故障診断方法は、上述の第１実施形態で述べた内容と同様であるので、重複説明を省略する。

【0054】

[第３実施形態]
図７は第３実施形態に係る故障診断装置を示す概略構成図である。本実施形態の故障診断装置１Ｂは、一次診断部１２、二次診断部１３及び車両操作指示部１５がサーバ４に設けられる点において上述の第１実施形態と異なるが、その他の構成は第１実施形態と同様である。

【0055】

図７に示すように、本実施形態の故障診断装置１Ｂでは、音取得部１１及び診断結果表示部１４はスマートフォン３に設けられているが、一次診断部１２、二次診断部１３及び車両操作指示部１５はサーバ４に設けられている。サーバ４は、例えば管理センターに配置されており、スマートフォン３及び油圧ショベル２との間でそれぞれ通信可能に構成されている。

【0056】

このような構造を有する故障診断装置１Ｂでは、音取得部１１は取得した油圧ショベル２の稼動音を一次診断部１２に送信し、一次診断部１２は診断結果を診断結果表示部１４に送信して表示させる。そして、異常と判定した場合に二次診断部１３は更に二次診断を行い、その診断結果を診断結果表示部１４に送信して表示させる。

【0057】

本実施形態の故障診断装置１Ｂによれば、上述の第１実施形態と同様な作用効果を得られるほか、一次診断部１２、二次診断部１３及び車両操作指示部１５がサーバ４に設けられるので、第１実施形態の故障診断装置１と比べて一次診断及び二次診断を処理する速度が速くなる。

【0058】

なお、故障診断装置１Ｂを用いた故障診断方法は、上述の第１実施形態で述べた内容と同様であるので、重複説明を省略する。

【0059】

[第４実施形態]
図８は第４実施形態に係る故障診断装置を示す概略構成図である。本実施形態の故障診断装置１Ｃは、スマートフォンを用いず、音取得部１１及び診断結果表示部１４が油圧ショベル２に設けられ、一次診断部１２、二次診断部１３及び車両操作指示部１５がサーバ４に設けられる点において上述の第１実施形態と異なるが、その他の構成は第１実施形態と同様である。

【0060】

図８に示すように、本実施形態の故障診断装置１Ｃでは、一次診断部１２、二次診断部１３及び車両操作指示部１５はサーバ４に設けられている。サーバ４は、油圧ショベル２との間で通信可能に構成されている。

【0061】

一方、音取得部１１及び診断結果表示部１４は、油圧ショベル２に設けられ、それぞれメインコントローラ２１によって制御されている。音取得部１１は、例えばエンジンルームルームに配置されたエンジン録音マイク１１１などを有する。

【0062】

このような構造を有する故障診断装置１Ｃでは、音取得部１１は、メインコントローラ２１の制御指令を受け、エンジン録音マイク１１１を作動させ、録音した稼動音をメインコントローラ２１を介してサーバ４の一次診断部１２を送信する。そして、一次診断部１２及び二次診断部１３は、それぞれの診断結果をメインコントローラ２１を介して診断結果表示部１４に表示させ、保守点検員等を知らせる。

【0063】

本実施形態の故障診断装置１Ｃによれば、上述の第１実施形態と同様な作用効果を得られるほか、音取得部１１及び診断結果表示部１４が油圧ショベル２に設けられ、一次診断部１２、二次診断部１３及び車両操作指示部１５がサーバ４に設けられるので、保守点検員等が現場に行かなくても故障の診断を容易に行うことができる。

【0064】

そして、故障診断装置１Ｃを用いた故障診断方法は、例えば予め設定された条件（例えば油圧ショベル２の稼動時間が所定時間を超えたとき）で自動的に実施されるようになっている。例えば、エンジンが５００時間稼動すると、メインコントローラ２１は音取得部１１を作動させ、音取得部１１が取得した稼動音を一次診断部１２に送信することにより一連の故障診断が行われる。なお、故障診断方法に関する具体的な処理は、スマートフォンを使用しない点を除き、上述の第１実施形態で述べた内容と同様であるので、重複説明を省略する。

【0065】

[第５実施形態]
図９は第５実施形態に係る故障診断装置を示す概略構成図である。本実施形態の故障診断装置１Ｄは、スマートフォンを用いず、音取得部１１、一次診断部１２、二次診断部１３、診断結果表示部１４及び車両操作指示部１５が全て油圧ショベル２に設けられる点において上述の第１実施形態と異なるが、その他の構成は第１実施形態と同様である。

【0066】

音取得部１１は、例えばエンジンルームルームに配置されたエンジン録音マイク１１１などを有する。この音取得部１１は、メインコントローラ２１及び一次診断部１２とそれぞれ電気的に接続されている。

【0067】

このような構造を有する故障診断装置１Ｄでは、音取得部１１は、メインコントローラ２１の制御指令を受け、エンジン録音マイク１１１を作動させ、録音した稼動音を一次診断部１２に出力する。一次診断部１２及び二次診断部１３は、それぞれの診断結果を診断結果表示部１４に表示させ、保守点検員等を知らせる。

【0068】

本実施形態の故障診断装置１Ｄによれば、上述の第１実施形態と同様な作用効果を得られるほか、音取得部１１、一次診断部１２、二次診断部１３、診断結果表示部１４及び車両操作指示部１５が全て油圧ショベル２に設けられるので、保守点検員等が現場に行かなくても故障の診断を容易に行うことができる。

【0069】

そして、故障診断装置１Ｄを用いた故障診断方法は、例えば予め設定された条件（例えば油圧ショベル２の稼動時間が所定時間を超えたとき）で自動的に実施されるようになっている。例えば、エンジンが５００時間稼動すると、メインコントローラ２１は音取得部１１を作動させることで、一連の故障診断が行われる。なお、故障診断方法に関する具体的な処理は、スマートフォンを使用しない点を除き、上述の第１実施形態で述べた内容と同様であるので、重複説明を省略する。

【0070】

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。

【0071】

例えば、上述の実施例において、車両の例として油圧ショベル２、車両の作動音として油圧ショベル２の稼動音を挙げて説明したが、本発明は、乗用車の運転音、バスの走行音等に基づく部位の診断にも適用される。また、上述の実施形態では、油圧ショベル２の稼動音に基づいてインジェクタやメインポンプの異常原因を特定する例を説明したが、本発明はこれらに限られるものではない。

【0072】

更に、異常原因を特定するための情報の取得は、車載センサに限定されず、例えば二次診断部１３と接続可能な外部センサを複数用意し、これらの外部センサを油圧ショベル２に取り付けて異常原因の特定に必要な情報を取得するようにしても良い。この場合、車載センサ２２と比べて油圧ショベル２に外部センサを取り付ける自由度が高いので、外部センサによる検出範囲を拡げることができ、診断精度の向上を図ることができる。また、二次診断にあたり、車両制御部２３によってインジェクタの動作制御やメインポンプの負荷掛けを行って、異常と診断された部位の情報を取得するようにしたが、車両操作指示部１５が二次診断に必要な情報を要求するときに、二次診断に必要な情報を取得する上で必要な油圧ショベルの動作状態、動作条件（例えば、所定のエンジン回転数や、所定の動作、姿勢などの測定条件）を診断結果表示部１４に表示させて、保守点検員等に油圧ショベルを操作させて、そのような動作状態、動作条件を再現させるように促しても良い。

【符号の説明】

【0073】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 故障診断装置
２ 油圧ショベル（車両）
３ スマートフォン
４ サーバ
１１ 音取得部
１２ 一次診断部
１３ 二次診断部
１４ 診断結果表示部
１５ 車両操作指示部
２１ メインコントローラ
２２ 車載センサ
２３ 車両制御部
１１１ エンジン録音マイク
２２１ エンジン回転数センサ
２２２ ポンプ吐出圧センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】