工程機械的燃料性狀檢測裝置制造方法

工程機械的燃料性狀檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種工程機械的燃料性狀檢測裝置，該工程機械具有引擎(2)以及儲存向該引擎提供的燃料的燃料箱(1)，該燃料性狀檢測裝置設置于該工程機械而對所述燃料的性狀進行檢測。該裝置包括：副燃料箱(4)，位于引擎與燃料箱之間；燃料導入管(9)，用于使燃料從燃料箱導入到副燃料箱；燃料排出器，用于使副燃料箱內的燃料向引擎排出；以及傳感器(5)。副燃料箱具有底部，該底部具有用于從該底部排出燃料的底部燃料出口(7)。所述燃料排出器包含與所述底部燃料出口連接的底部側燃料排出管(10)。由此，能夠確實且高精度地對工程機械中使用的燃料的性狀進行檢測。
【專利說明】工程機械的燃料性狀檢測裝置

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種燃料性狀檢測裝置，在液壓挖掘機等工程機械中，為了判別向引擎提供的燃料是否適當而對該燃料的性狀進行檢測。

【背景技術】
[0002]對具有引擎的液壓挖掘機等工程機械而言，一種裝置已為公知，該裝置對向所述引擎提供的燃料的性狀(例如是運動粘度、密度等物理量或化學性質)進行檢測，以便防止因所述引擎中使用的燃料不適當而造成的該引擎的故障或不良廢氣的產生等。
[0003]日本專利公開公報特開2011-94549號(專利文獻I)公開一種所謂的副燃料箱方式的裝置。該裝置具有:設置于將引擎和燃料箱相連接的燃料供給線中的小型的副燃料箱；以及設置于該副燃料箱的底部的傳感器。在所述副燃料箱內，所述燃料的流速停止且流量穩定的狀態下，所述傳感器對該燃料的性狀進行檢測。另一方面，日本專利公開公報特開2008-261812號(專利文獻2)公開一種在燃料箱內檢測燃料性狀的技術。
[0004]與專利文獻2記載的裝置相比，專利文獻I記載的副燃料箱方式的裝置能夠更容易地附加安裝到以往的工程機械上，而且，可正確且穩定地檢測燃料性狀，然而，如果燃料中所含的水(包括從燃料分離的水)與傳感器接觸，則會導致檢測精度的降低。并且，水的比重大于燃料(例如輕油)的比重，易于使水滯留在副燃料箱的底部，因此，尤其是對所述傳感器設置于燃料箱的底部的裝置而言，該傳感器的檢測精度極其下降，甚至會檢測不出燃料性狀。此外，即便所述傳感器設置于所述燃料箱的底部以外的部位，滯留于燃料箱的底部的水也會通過副燃料箱內的燃料的流動以及隨之產生的攪拌作用而在該副燃料箱內移動，因此，不能確實地避免所述傳感器與水的接觸。


【發明內容】

[0005]本發明的目的在于提供一種工程機械的燃料性狀檢測裝置，該工程機械具有引擎及燃料箱，所述燃料性狀檢測裝置利用副燃料箱，能夠確實且高精度地對工程機械中使用的燃料的性狀進行檢測。
[0006]本發明提供一種工程機械的燃料性狀檢測裝置，該工程機械具有引擎以及儲存向該引擎提供的燃料的燃料箱，該燃料性狀檢測裝置設置于該工程機械而對所述燃料的性狀進行檢測，其包括:副燃料箱，位于所述引擎與所述燃料箱之間，能夠儲存從所述燃料箱向所述引擎提供的燃料；燃料導入管，設置于所述副燃料箱與所述燃料箱之間，用于使所述燃料從所述燃料箱導入到所述副燃料箱；燃料排出器，設置于所述副燃料箱與所述引擎之間，用于使所述副燃料箱內的燃料向所述引擎排出；以及傳感器，設置于所述副燃料箱內，生成與所述副燃料箱內的所述燃料的性狀有關的檢測信號。所述副燃料箱具有底部，該底部具有用于從該底部排出燃料的底部燃料出口。所述燃料排出器包含與所述底部燃料出口連接的底部側燃料排出管。
[0007]根據本發明的上述結構，能夠確實且高精度地對工程機械中使用的燃料的性狀進行檢測。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是表示包含本發明的實施方式涉及的燃料性狀檢測裝置的系統的示意圖。
[0009]圖2是表示所述裝置中的副燃料箱的結構及燃料的流動的剖視圖。
[0010]圖3是沿圖2中II1-1II線的剖視圖。
[0011]圖4是放大表示圖2的副燃料箱的底部、燃料導入部分及下部燃料排出部分的圖。
[0012]圖5是放大表示圖2的副燃料箱的上部和上部燃料排出部分的圖。

【具體實施方式】
[0013]參照附圖，對本發明的實施方式進行說明。
[0014]圖1表示本實施方式涉及的燃料性狀檢測裝置。該裝置設置于工程機械，該工程機械具有圖1所示的引擎2和儲存該引擎2中使用的燃料FL的燃料箱1，該裝置構成從所述燃料箱I向所述引擎I提供所述燃料FL的燃料供給線3的至少一部分，檢測被提供的該燃料FL的性狀。該裝置具有副燃料箱4、傳感器5、燃料導入管9和燃料排出器，所述燃料排出器包含多個燃料排出管(底部側燃料排出管10和上部側燃料排出管11)以及匯合管12。
[0015]所述副燃料箱4位于所述引擎2與所述燃料箱I之間，能夠儲存從所述燃料箱I向所述引擎2提供的燃料FL。該副燃料箱4是容量比所述燃料箱I小的小型燃料箱。
[0016]所述傳感器5設置于所述副燃料箱4內，對該副燃料箱4內的所述燃料FL的性狀進行檢測。即，生成與該燃料FL的性狀有關的電信號亦即檢測信號。其中檢測的性狀既可以是運動粘度、密度等物理量，也可以是化學性質。
[0017]如圖2至圖5所示，本實施方式涉及的所述副燃料箱4具有燃料進口 6、底部燃料出口 7和上部燃料出口 8。這些都是能讓燃料FL經過的開口。所述底部燃料出口 7設置于所述副燃料箱4的底部，所述上部燃料出口 8設置于所述副燃料箱4的頂部。在本實施方式中，所述燃料進口 6設置于所述副燃料箱4的下部中比所述底部燃料出口 7稍微靠上側的部位。
[0018]所述燃料導入管9設置于所述燃料箱I與所述副燃料箱4之間，通過該燃料導入管9，從所述燃料箱I向所述副燃料箱4提供所述燃料FL。該燃料導入管9具有與所述燃料進口 6連接的下游側端部，所述燃料FL通過該燃料進口 6被導入到所述副燃料箱4中。所述底部側燃料排出管10具有與所述底部燃料出口 7連接的上游側端部，所述上部側燃料排出管11具有與所述上部燃料出口 8連接的上游側端部。所述副燃料箱4內的燃料FL能夠通過所述底部燃料出口 7及所述底部側燃料排出管10而從該副燃料箱4的底部向引擎2排出，另一方面，能夠通過所述上部燃料出口 8及所述上部側燃料排出管11而從該副燃料箱4的上部向引擎2排出。
[0019]所述底部側燃料排出管10及上部側燃料排出管11分別具有與所述匯合管12匯合連接的下游側端部。該匯合管12具有與所述各燃料排出管10、11連接的上游側端部、以及與所述引擎2連接的下游側端部。
[0020]本實施方式中，在所述燃料導入管9的途中設有圖1所示那樣的處理裝置13。該處理裝置13由油水分離器、過濾器等構成。該處理裝置13也可以設置于匯合管12。
[0021]此外，本實施方式涉及的燃料供給線3還包括圖中未示出的燃料泵。該燃料泵具備加壓作用，以使所述燃料箱I內的燃料FL通過所述燃料供給線3向引擎2流動。
[0022]所述副燃料箱4如上所述那樣地設置于燃料供給線3中，從而能夠在該副燃料箱4中降低燃料FL的流速，且穩定流量。這樣，在處于燃料FL的流速降低且流量穩定的狀態的所述副燃料箱4中，由傳感器5產生與燃料性狀有關的檢測信號，由此能夠獲得確保燃料性狀的檢測所需的時間和穩定流量的基本效果。
[0023]所述副燃料箱4能夠良好地安裝于工程機械的適當部位，例如，在液壓挖掘機中可安裝于上部回轉體的上框架。這是因為:(I)從燃料箱I與引擎2之間的位置中，能夠自由地選擇有利于空間布局及安裝的位置來作為該副燃料箱4的設置位置；并且，(II)副燃料箱4只要具有能夠使燃料FL的流速降低到性狀檢測所需的流速的最小容積即可，因此可以將小型燃料箱用作該副燃料箱4。這樣，所述裝置在采用能夠附加安裝到以往機械且安裝性能良好的副燃料箱方式的狀態下，基本上能夠提高燃料性狀檢測的正確性和穩定性。
[0024]在圖1所示的例子中，所述傳感器5生成的檢測信號輸入到控制器14。控制器14根據該檢測信號判別燃料FL是否適當，并且使顯示裝置15進行顯示、發出警報等處理。
[0025]接著，詳細說明所述副燃料箱4與其相關部分的結構。
[0026]在本實施方式中，所述副燃料箱4具有圓筒狀的周壁，該圓筒狀的周壁具有在水平方向上延伸的中心軸。所述燃料進口 6設置于該周壁的長度方向即軸向的大致中央部位，從所述軸向看，該燃料進口 6如圖2所示那樣地向副燃料箱4的外部朝斜下方開口。所述底部燃料出口 7向副燃料箱4的外部沿垂直方向朝下開口，所述上部燃料出口 8向副燃料箱4的外部沿垂直方向朝上開口。
[0027]如圖2等所示，本實施方式涉及的所述底部側燃料排出管10具有上游側垂直部10a、中間水平部10b、下游側垂直部1c和下游側水平部10d。所述上游側垂直部1a沿垂直方向延伸，具有與所述底部燃料出口 7連接的上端部。所述中間水平部1b從所述上游側垂直部1a的下端朝水平方向延伸。所述下游側垂直部1c從所述中間水平部1b的兩端部中與所述上游側垂直部1a相反側的端部朝垂直方向延伸。所述下游側水平部1d從所述下游側垂直部1c的上端沿水平方向朝接近所述副燃料箱4的方向延伸。
[0028]所述上部側燃料排出管11具有垂直部Ila和水平部lib。垂直部11沿垂直方向延伸，具有與所述上部燃料出口 8連接的下端部。所述水平部Ilb從所述垂直部Ila的上端沿水平方向朝接近所述底部側燃料排出管10的下游側水平部1d的方向延伸。
[0029]所述下游側水平部1d和所述水平部Ilb分別具有下游側端部，這些下游側端部以與共用的所述匯合管12匯合的方式連接于該匯合管12的上游側端部。通過此連接，在所述上部側燃料排出管11的最高部位，能夠使在該上部側燃料排出管11中流動的燃料FL與經由所述底部側燃料排出管10被排出的燃料FL匯合在一起。
[0030]所述燃料導入管9及燃料排出管10、11例如包括安裝于副燃料箱4的由鋼管制造的用于導入的連接管、用于排出的連接管以及與這些連接管連接的導管。但是，為了簡化附圖，在圖2中將各管9至11示為單純的一根管。同樣，匯合管12例如包括設置于匯合部分的T形接頭以及與該接頭連接的導管，但在圖2中示為一根管。
[0031]圖3表不用于安裝所述傳感器5的結構的例子。傳感器5具有傳感部5a,該傳感器5以使所述傳感部5a在副燃料箱4內的高度方向的中間位置(高度方向的中央位置或其附近位置)、且在副燃料箱的長度方向的中間位置(長度方向的中心位置或其附近位置)處與副燃料箱4內的燃料FL相接觸的方式，被安裝于副燃料箱4的長度方向的兩端壁中的一方。
[0032]本實施方式涉及的傳感器5被收容于圖3所示那樣的傳感器盒16中，并被安裝于副燃料箱4。傳感器盒16具有使其內外連通的上下兩側的燃料進出孔17。通過這些燃料進出孔17，能夠使所述副燃料箱4內的燃料FL經由該燃料進出孔17進入到傳感器盒16的內部，從而能夠由傳感器5對該燃料FL的性狀進行檢測。此外，傳感器盒16具有傳感器蓋18，蓋傳感器蓋18在副燃料箱4的外部覆蓋傳感器盒16的內部空間。
[0033]在所述燃料性狀檢測裝置中，燃料箱I內的燃料FL經由燃料導入管9及燃料進口6被導入到副燃料箱4內。其中只有一定量的燃料FL被儲存到副燃料箱4內，超過該一定量的部分經由底部及上部的燃料出口 7、8以及燃料排出管10、11而被排出到副燃料箱4的外部，并向引擎2流動。傳感器5與儲存在所述副燃料箱4內的燃料FL接觸，生成與該燃料FL的性狀有關的檢測信號。
[0034]其中，當所述燃料FL包含水時，例如包含處理裝置13沒能去除的水時，由于該水的比重大于燃料FL的比重，因此，該水漸漸地從燃料FL分離，滯留到副燃料箱4內的底部。此時，如果沒有設置所述底部燃料出口 7及底部側燃料排出管10，則如圖4所示，水W滯留于副燃料箱4的底部，該滯留的水W可能通過副燃料箱4內的燃料FL的流動或隨之產生的攪拌作用而與燃料FL —起在該副燃料箱4內移動，在該移動過程中，該水W與傳感器5接觸，對檢測帶來負面影響。
[0035]與此相對，對于如上所述那樣的燃料性狀檢測裝置而言，也就是在副燃料箱4的底部即最下部設有底部燃料出口 7，并且，該底部燃料出口 7與底部側燃料排出管10相連接的情況下，由于從該底部燃料出口 7排出的燃料FL所具備的能量，所述水經由所述底部側燃料排出管10被沖向下游側，其中，所述的燃料FL所具備的能量具體是燃料泵的加壓引起的流動能量和燃料FL的自重引起的落下能量。這樣，能防止水滯留于副燃料箱4的底部，而且，即使該水滯留于底部，該水也能夠高效地被排出到副燃料箱的外部。由此，能夠減少存在于副燃料箱4內的水量，將該水對傳感器5的檢測帶來的影響抑制到最小限度。
[0036]另一方面，燃料FL所含的空氣與水相反地在副燃料箱4中浮在上面。如果該空氣滯留于副燃料箱4的最上部，則該空氣可能同樣地通過燃料FL的流動和攪拌作用而與傳感器5接觸，對燃料FL的性狀的檢測帶來負面影響。然而，在上述實施方式涉及的裝置中，副燃料箱4在其頂部也具有上部燃料出口 8，該上部燃料出口 8上連接有上部側燃料排出管11，因此，如圖5中用黑點模式性地示出那樣，集聚到副燃料箱4的最上部的空氣由于燃料FL具備的流動能量而被沖向下游側。這樣，在本實施方式中，也能夠將空氣對檢測性能帶來的負面影響也抑制到最小限度。
[0037]而且，本實施方式涉及的上部側燃料排出管11中流動的排出燃料FL，在該上部側燃料排出管11的最高部位，與在底部側燃料排出管10中流動的排出燃料FL匯合到匯合管12內，因此，能夠利用該匯合能量來使空氣向匯合管12流出。由此，能夠防止空氣滯留于上部側燃料排出管11中，從而改善燃料FL的流動，提高空氣排出性能。
[0038]另一方面，在本實施方式中，在副燃料箱4內的高度方向的中間部，即與下部和上部相比水或空氣的分布少的部位，使傳感器5的傳感部5a與燃料FL接觸，從而能夠提高檢測精度。
[0039]根據以上幾點，如上所述的燃料性狀檢測裝置能夠抑制水及空氣帶來的負面影響，確實且高精度地對燃料性狀進行檢測。
[0040]本發明并不限定于如上說明的實施方式，例如也可以包括如下所述的實施方式。
[0041](I)所述副燃料箱4的燃料進口 6也可以設置于與圖2所示的位置左右對稱的位置，即右斜下方位置，還可以設置于與這些位置上下對稱的位置，即左斜上方或右斜上方的位置，或者，也可以設置于副燃料箱4的高度方向中央部位的左側和右側中任意一側的位置。或者，還可以在多個部位設置燃料進口 6。
[0042](2)在本發明中不限定副燃料箱的形狀。從易于限定水及空氣滯留的范圍、且易于排出水及空氣的觀點來看，較為理想的是如圖2等所示的所述副燃料箱4那樣地呈沿水平方向延伸的圓筒狀，但是，本發明的副燃料箱的形狀也可以是中心軸沿上下方向延伸的圓筒狀或長方體狀。
[0043](3)在本發明中，也不限定傳感器的位置。本發明涉及的傳感器也可以設置于從副燃料箱的高度方向的中央位置向下方或上方偏移的位置，或者，還可以設置于副燃料箱的長度方向上偏向一側的位置。
[0044]如上所述，本發明提供一種工程機械的燃料性狀檢測裝置，該工程機械具有引擎及燃料箱，所述燃料性狀檢測裝置利用副燃料箱，能夠確實且高精度地對所述工程機械中使用的燃料的性狀進行檢測。該燃料性狀檢測裝置設置于具有引擎以及儲存向該引擎提供的燃料的燃料箱的工程機械，并對所述燃料的性狀進行檢測，其包括:副燃料箱，位于所述引擎與所述燃料箱之間，能夠儲存從所述燃料箱向所述引擎提供的燃料；燃料導入管，設置于所述副燃料箱與所述燃料箱之間，用于使所述燃料從所述燃料箱導入到所述副燃料箱；燃料排出器，設置于所述副燃料箱與所述引擎之間，用于使所述副燃料箱內的燃料向所述引擎排出；以及傳感器，設置于所述副燃料箱內，生成與所述副燃料箱內的所述燃料的性狀有關的檢測信號。所述副燃料箱具有底部，該底部具有用于從該底部排出燃料的底部燃料出口。所述燃料排出器包含與所述底部燃料出口連接的底部側燃料排出管。
[0045]在該裝置中，利用從副燃料箱內的底部排出的燃料所具備的流動能量，具體而言是利用燃料泵的加壓引起的流動能量和燃料的自重引起的落下能量，來實現使滯留或要滯留于副燃料箱內的底部的水沖向下游側，高效地排出到所述副燃料箱的外部，由此，能夠有效地抑制該副燃料箱內的水對所述檢測帶來的影響。
[0046]較為理想的是:所述副燃料箱還具有位于其頂部的上部燃料出口，所述燃料排出器還包含與所述上部燃料出口連接的上部側燃料排出管。所述燃料中的空氣與所述水相反地易于滯留在副燃料箱內的最上部，這樣滯留的空氣可能與水同樣地通過燃料的流動和攪拌作用而與傳感器接觸，對燃料性狀的檢測帶來負面影響，不過，通過所述上部燃料出口及與其連接的所述上部側燃料排出管，能夠使滯留于副燃料箱內的最上部的空氣利用燃料的流動能量而沖向下游側，并向副燃料箱的外部排出，由此，也能夠抑制該空氣對檢測性能帶來的負面影響。
[0047]此時，較為理想的是:所述燃料排出器還包含匯合管，該匯合管與所述底部側燃料排出管及上部側燃料排出管連接，以使所述底部側燃料排出管中流動的所述燃料與上部側燃料排出管中流動的所述燃料在該匯合管中匯合，并向所述引擎排出，所述上部側燃料排出管在該上部側燃料排出管的最高部位與所述匯合管連接。所述底部側燃料排出管中流動的燃料及上部側燃料排出管中流動的燃料在所述上部側燃料排出管的最高部位相匯合，因此，能夠利用其匯合能量來使空氣向匯合管流出。由此，能夠防止空氣滯留于上部側燃料排出管中，從而改善燃料的流動，提高空氣排出性能，甚至能提高檢測精度。
[0048]另一方面，較為理想的是:所述傳感器具有傳感部，該傳感器以使所述傳感部在所述副燃料箱內的高度方向的中間部與所述燃料相接觸的方式，設置于所述副燃料箱。這樣，所述傳感器的傳感部在與副燃料箱的下部和上部相比水或空氣的分布少的高度方向的中間部接觸燃料，使得檢測精度進一步提高。
【權利要求】
1.一種工程機械的燃料性狀檢測裝置，該工程機械具有引擎以及儲存向該引擎提供的燃料的燃料箱，該燃料性狀檢測裝置設置于該工程機械而對所述燃料的性狀進行檢測，其特征在于包括: 副燃料箱，位于所述引擎與所述燃料箱之間，能夠儲存從所述燃料箱向所述引擎提供的燃料； 燃料導入管，設置于所述副燃料箱與所述燃料箱之間，用于使所述燃料從所述燃料箱導入到所述副燃料箱； 燃料排出器，設置于所述副燃料箱與所述引擎之間，用于使所述副燃料箱內的燃料向所述引擎排出；以及 傳感器，設置于所述副燃料箱內，生成與所述副燃料箱內的所述燃料的性狀有關的檢測信號，其中， 所述副燃料箱具有底部，該底部具有用于從該底部排出燃料的底部燃料出口， 所述燃料排出器包含與所述底部燃料出口連接的底部側燃料排出管。
2.根據權利要求1所述的工程機械的燃料性狀檢測裝置，其特征在于: 所述副燃料箱還具有位于其頂部的上部燃料出口， 所述燃料排出器還包含與所述上部燃料出口連接的上部側燃料排出管。
3.根據權利要求2所述的工程機械的燃料性狀檢測裝置，其特征在于: 所述燃料排出器還包含匯合管，該匯合管與所述底部側燃料排出管及所述上部側燃料排出管連接，以使所述底部側燃料排出管中流動的所述燃料與所述上部側燃料排出管中流動的所述燃料在該匯合管中匯合，并向所述引擎排出， 所述上部側燃料排出管在該上部側燃料排出管的最高部位與所述匯合管連接。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的工程機械的燃料性狀檢測裝置，其特征在于:所述傳感器具有傳感部，該傳感器以使所述傳感部在所述副燃料箱內的高度方向的中間部與所述燃料相接觸的方式，設置于所述副燃料箱。
【文檔編號】F02M37/00GK104421072SQ201410428011
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月27日 優先權日:2013年8月27日
【發明者】李伯成, 喜多智隆 申請人:神鋼建機株式會社