CN101655130B - 建筑机械的发动机异常判断装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种建筑机械的发动机异常判断装置，当由机体控制器判断为在发动机内的燃料供给系统中发生了燃料泄漏时，使电池继电器持续维持在接通状态，使初始设定的电力切断时间延迟既定的设定时间。另外，在再设定的电力切断时间结束之前，通过警报装置进行警报动作。

Description

建筑机械的发动机异常判断装置

技术领域

本发明涉及建筑机械的发动机异常判断装置。

背景技术

以往，公知有如下的共轨式喷射装置(common rail type fuelinjector)：将从燃料泵压送来的燃料以高压状态贮存在共轨内，并将该高压燃料供给到设置于柴油发动机的各气缸中的燃料喷射阀。举例有专利文献1(日本特许3345933号公报)、专利文献2(日本特开平4-350358号公报)。

在该文献1、2的燃料喷射装置中，设置对共轨内的燃料压力进行检测的压力传感器，根据检测到的燃料压力来控制自燃料供给泵的燃料压送量。进而，通过控制燃料喷射阀的开闭时期，分别控制燃料喷射量及燃料喷射时期。由此，与由燃料喷射泵和喷嘴构成的一般的燃料喷射装置相比，能够高精度地进行燃料喷射控制。

但是，在检测到燃料喷射阀内部破损或产生裂缝等、在从燃料供给泵到燃料喷射阀的燃料供给系统存在异常的情况下，有可能发生燃料泄漏而导致共轨内的燃料压力下降。

因此，在文献1中公开了如下技术：算出在既定的判定期间中检测到的共轨内的燃料压力变化、并根据该燃料压力变化来判定自燃料供给系统的燃料泄漏，由此，在柴油发动机运转过程中也能够准确地检测燃料泄漏。

并且，在文献2中公开了如下技术：检测燃料供给泵的驱动时的燃料压力，并检测使燃料供给泵停止后经过了既定时间以上时的燃料压力，当它们的差为既定值以上时，判定为存在燃料泄漏并使警报灯点亮。

然而，在该文献1、2中记载的搭载有发动机的建筑机械中，当利用发动机电键开关使发动机停止时，与该发动机停止动作联动，对包括警报灯等警报装置的电气部件的电力供给也同时被切断，或者在经过既定时间后被切断。因此，即使在发动机停止后检测出燃料泄漏之后要使警报灯动作而向操作员进行警报，也有可能警报灯的电源已经被切断而无法动作、或者警报灯的亮灯时间过短而操作员没有察觉而从建筑机械离开。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建筑机械的发动机异常判断装置，该异常判断装置即使在发动机停止后检测到发生了燃料泄漏的情况下，也能够适当地对操作员进行警报动作。

本发明在发动机停止后检测燃料压力而判断为在发动机内发生了燃料泄漏的情况下，能够使警报机构的电力切断时间延迟，从而能够可靠地对操作员进行警报动作。

具体而言，本发明以下述建筑机械的发动机异常判断装置为对象而采取下述的解决方案，所述建筑机械具备：发动机，设置有贮存高压状态的燃料的共轨；电源单元，对电气部件供给电力；以及切换机构，使该发动机启动并使该电源单元开始向该电气部件供给电力或者使该发动机停止并切断该电源单元向该电气部件供给的电力。

即，本发明的建筑机械的发动机异常判断装置的特征在于，具备：延迟机构，使电力切断时间延迟，所述电力切断时间是从通过上述切换机构使上述发动机停止时起算到供应给上述电气部件的电力被切断为止的时间；燃料压力检测机构，检测上述共轨内的燃料压力；警报机构，构成上述电气部件，且对操作员进行既定的警报动作；以及控制机构，以下述方式进行控制：在利用上述切换机构使上述发动机停止后，当由上述燃料压力检测机构检测到的燃料压力在上述电力切断时间内的既定时间中降低到既定压力以下时，判断为在该发动机内发生了燃料泄漏，利用上述延迟机构使该电力切断时间延迟既定的设定时间，并且在再设定的电力切断时间结束之前，使上述警报机构动作。

在本发明中，在由燃料压力检测机构检测到的燃料压力在电力切断时间内的既定时间中降低到既定压力以下的情况下，利用控制机构判断为在发动机内发生了燃料泄漏。此时，利用延迟机构使电力切断时间延迟既定的设定时间。而且，控制警报机构使得在再设定的电力切断时间结束之前进行警报动作。

根据该基本构成，在判断为在停止发动机后的电力切断时间内发生了燃料泄漏的情况下，使电力切断时间延迟既定的设定时间，由此，能够确保警报机构用于进行警报动作的时间足够长。

具体而言，若在判断为操作员使发动机停止后在电力切断时间内发生了燃料泄漏之后使警报机构动作，则由于电力切断时间的时间设定，有可能产生警报机构的动作时间过短或完全不动作等不良情况，操作员有可能从驾驶席离开而未发现警报机构所进行的警报动作。

与此相对，在本发明中，在判断为发生了燃料泄漏的情况下，由于使电力切断时间延迟既定的设定时间，所以能够确保警报机构的动作时间足够长，能够降低操作员未发现警报动作的可能性。

并且，在上述基本构成中，上述延迟机构优选构成为，仅使上述警报机构的上述电力切断时间延迟既定的设定时间。

在该优选例中，在判断为发生了燃料泄漏的情况下，利用延迟机构仅使警报机构的电力切断时间延迟既定的设定时间。

在该情况下，在判断为使发动机停止后的电力切断时间内发生了燃料泄漏的情况下，通过仅使警报机构的电力切断时间延迟既定的设定时间，能够确保警报机构用于进行警报动作的时间足够长。

在这里，电力切断时间的再设定仅对警报机构进行，因此，关于对警报动作不直接需要的电气部件的电力供给，在经过初始设定的电力切断时间后被切断，并且仅对警报机构接着供给电力。这样，在经过初始设定的电力切断时间后不进行对警报动作不直接需要的电气部件的电力供给，由此，作为装置整体能够节省电力。

并且，在上述基本构成或上述优选例中的发动机异常判断装置中优选构成为，具备存储机构，该存储机构在由上述控制机构判断为在上述发动机内发生了燃料泄漏的情况下，存储表示发生了燃料泄漏的发动机异常信息，在利用上述切换机构启动了上述发动机时，上述控制机构判定上述存储机构中是否存储有上述发动机异常信息，在存储有该发动机异常信息的情况下，使上述警报机构动作。

在该优选例中，在判断为发生了燃料泄漏的情况下，将表示发生了燃料泄漏的发动机异常信息存储在存储机构中。当由切换机构启动发动机时，利用控制机构判定在存储机构中是否存储有发动机异常信息。警报机构被控制为，在存储有发动机异常信息的情况下进行警报动作。

根据该构成，通过在发动机启动时判定有无发动机异常信息，能够对操作员警报燃料泄漏的发生。在这里，即使操作员未发现发动机停止后的警报动作而未觉察到发生了燃料泄漏，由于根据在发动机停止时存储的发动机异常信息，在发动机启动时进行警报动作，因此，在作业开始前操作员能够可靠地识别燃料泄漏的发生。

根据本发明，在判断为在停止发动机后的电力切断时间内发生了燃料泄漏的情况下，使电力切断时间延迟既定的设定时间，由此能够确保警报机构用于进行警报动作的时间足够长。

即，若在判断为操作员使发动机停止后在电力切断时间内发生了燃料泄漏之后使警报机构动作，则由于电力切断时间的时间设定，有可能产生警报机构的动作时间过短或完全不动作等不良情况，操作员有可能从驾驶席离开而未发现警报机构所进行的警报动作，但在本发明中，能够确保警报机构的动作时间足够长，能够降低操作员未发现警报动作的可能性。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的建筑机械的构成的侧视图。

图2是表示搭载在建筑机械中的共轨式燃料喷射装置的构成的示意图。

图3是表示建筑机械的发动机异常判断装置的构成的电路图。

图4是表示发动机停止后的共轨内的燃料压力的下降速度的曲线图。

图5是表示建筑机械的动作顺序的流程图。

图6是表示本实施方式2的建筑机械的发动机异常判断装置的构成的电路图。

图7是表示建筑机械的动作顺序的流程图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。另外，以下优选的实施方式的说明本质上只不过是例示，并不用于限制本发明、其应用物或其用途。

<实施方式1>

图1是表示本发明的实施方式1的建筑机械的构成的侧视图。如图1所示，该建筑机械1是所谓的液压挖掘机，在进行土木工程或建筑工程的建筑现场进行土砂的挖掘、碎石、建筑物的拆除等。建筑机械1具备：下部行进体3，具有履带2，该履带2是将多个板状部件连结成环状而形成的；以及上部旋转体5，经由旋转装置4安装在下部行进体3的上侧。

在上述上部旋转体5的下部设置有基座10，在该基座10的上表面的行进方向前侧设置有作业机构11。该作业机构11具备：相对于基座10以能够在上下方向上倾斜运动的方式安装的动臂12；能够摆动地安装于动臂12的前端的臂13；以及与臂13的前端连结的铲斗14。

在上述基座10的上表面的作业机构11的安装部的附近配设有操作员用的驾驶室15。在驾驶室15内配设有用于操作作业机构11的未图示的操作设备和空调设备。在基座10的上表面的作业机构11的后方配设有发动机和液压泵等，它们由罩16覆盖。另外，在基座10的上表面的罩16后方装配有配重17。

图2是表示搭载在建筑机械中的共轨式燃料喷射装置的构成的示意图。如图2所示，该燃料喷射装置20具备：喷射器22，将燃料喷射供给到柴油发动机21的气缸21a；共轨23，贮存向喷射器22供给的高压燃料；燃料供给泵24，从燃料箱25吸入燃料并将高压燃料压送到共轨23内；以及发动机控制器26a，作为进行各种控制的控制电路26。

上述喷射器22经由供给配管20a与共轨23连接。进而，喷射器22根据来自发动机控制器26a的喷射器驱动信号进行开闭动作，由此，贮存在共轨23中的高压燃料被喷射到发动机21的气缸21a的燃烧室。在喷射器22上连接着返回配管20b，在停止发动机21而停止燃料供给泵24所进行的燃料压送时，喷射器22内的燃料经由返回配管20b慢慢返回到燃料箱25侧。

上述共轨23临时贮存用于供给到喷射器22的高压燃料，内部维持在高压状态。在共轨23中安装有用于检测贮存在其内部的燃料的燃料压力的压力传感器23a(燃料压力检测机构)。

上述燃料供给泵24经由吸入配管20c将贮存在燃料箱25中的燃料吸入且在泵内部对燃料进行加压，从而生成高压状态的燃料，该高压燃料经由排出配管20d被压送到共轨23。此处，在吸入配管20c的管路中途连接有燃料过滤器27，利用燃料过滤器27去除燃料箱25内的燃料中所含有的尘土等以使其不会被吸入到燃料供给泵24内。

上述发动机控制器26a根据表示发动机21的转速和油门开度等的信息，算出用于获得发动机21的燃烧状态为最好的燃料喷射压力的目标燃料压力，对燃料供给泵24进行驱动控制并进行反馈控制，以使得由压力传感器23a检测到的共轨23内的实际的燃料压力与目标燃料压力一致。

接着，对本发明的特征部分、即建筑机械1的发动机异常判断装置30进行说明。图3是表示建筑机械的发动机异常判断装置的构成的电路图。如图3所示，该发动机异常判断装置30判断在发动机21内的从燃料供给泵24到喷射器22的燃料供给系统中是否发生了燃料泄漏而进行既定的警报动作，该发动机异常判断装置30具备电键开关31(切换机构)、电池继电器34(延迟机构)、警报装置35、压力传感器23a以及控制电路26。

上述电键开关31具备：使发动机21启动或停止的发动机开关31a；以及电源开关31b，开始或切断从电源单元32对警报装置35和控制电路26等各种电气部件的电力供给。在这里，若使电键开关31的发动机开关31a接通，则起动器33驱动从而发动机21启动。另一方面，若使电键开关31断开，则起动器33停止从而发动机21停止。

上述电池继电器34通过使电键开关31接通而开始从电源单元32对各种电气部件供给电力，另一方面，通过使电键开关31断开而使发动机21停止，从而使从发动机21停止时起算到供应给各种电气部件的电力被切断为止的电力切断时间延迟。由此，在发动机21停止后的一段时间内也对各种电气部件供给电力。

上述警报装置35用于对操作员进行既定的警报动作。具体而言，由警报蜂鸣器或警报灯构成，通过使蜂鸣器鸣响或使灯点亮，能够对操作员警报发动机的异常。另外，作为警报装置35的其它方式，也可以通过在显示监视器上进行错误显示来对操作员进行警报。并且，在想要对远距离管理建筑机械1的动作状态的管理者进行警报的情况下，也可以利用无线等远程发送错误信息来进行警报。

上述控制电路26由发动机控制器26a和机体控制器26b构成。发动机控制器26a对基于共轨23内的燃料压力的自燃料供给泵24的燃料压送量和喷射器22的开闭时期等燃料喷射装置20的动作进行控制。发动机控制器26a从共轨23的压力传感器23a接受表示燃料压力的信号的输入。并且，机体控制器26b通过在与发动机控制器26a之间进行信号的传递而被输入表示燃料压力的信号。

上述机体控制器26b控制电池继电器34和警报装置35等各种电气部件的动作。具体而言，以下述方式进行控制：判断发动机21内的燃料供给系统中是否发生了燃料泄漏，在发生了燃料泄漏的情况下，使警报装置35动作，从而对操作员警报异常。

图4是表示发动机停止后的共轨内的燃料压力的下降速度的曲线图。如图4所示，在使发动机21停止时，燃料供给泵24停止燃料的压送，因此，贮存在共轨23中的燃料从喷射器22内部经由返回配管20b慢慢返回到燃料箱25侧。其结果是，共轨23内的燃料压力逐渐下降。此处，在发动机21的燃料供给系统正常动作的情况下，停止发动机21后的燃料压力比较缓慢地下降。

但是，在喷射器22内部破损或产生裂缝等、在燃料供给系统中存在异常的情况下，会从其破损部位发生燃料泄漏，停止发动机21后的燃料压力会急剧下降。

因此，在本发明中，在使电键开关21断开而使发动机21停止后，由压力传感器23a检测到的燃料压力在电力切断时间内的既定的燃料泄漏判定时间中降低至既定压力(判定阈值)以下的情况下，判断为在燃料供给系统中发生了燃料泄漏。

接着，使用图3和图5对建筑机械1中的从作业开始到作业结束的一系列动作顺序进行说明。图5是表示建筑机械的动作顺序的流程图。如图5所示，首先，在步骤S101中，使电键开关31接通以启动起动器33，接着前进至步骤S102。

在步骤S102中，通过接通电键开关31从而使电池继电器34接通，对发动机控制器26a、机体控制器26b、警报装置35等各种电气部件供给电力，接着前进至步骤S103。在步骤S103中，利用发动机控制器26a启动发动机21，接着前进至步骤S104。

在步骤S104中，在作业结束时断开电键开关31以使起动器33停止，接着前进至步骤S105。在步骤S105中，利用发动机控制器26a开始发动机21的停止动作，接着前进至步骤S106。

在步骤S106中，利用压力传感器23a检测共轨23内的燃料压力，接着前进至步骤S107。

在步骤S107中，在从断开电键开关31的时刻起经过电力切断时间内的既定的燃料泄漏判定时间后，再次利用压力传感器23a检测共轨23内的燃料压力，接着前进至步骤S108。

在步骤S108中，判断经过燃料泄漏判定时间后的燃料压力是否为既定压力以下。具体而言，判断经过燃料泄漏判定时间后的燃料压力是否低于预先设定的判定阈值。在步骤S108中判定为“是”的情况下，判断为在燃料供给系统中发生了燃料泄漏，分支到步骤S110。在步骤S108中判定为“否”的情况下，判断为燃料供给系统不存在异常、即正常动作，从而分支到步骤S109。在步骤S109中，待机直到初始设定的电力切断时间(几秒)结束，接着前进至步骤S111。

在步骤S110中，利用机体控制器26b将电池继电器34维持在接通状态，对各种电气部件持续供给电力，使初始设定的电力切断时间延迟。然后，使作为警报装置35的警报蜂鸣器持续鸣响2～30秒，直到再设定后的电力切断时间结束，接着前进至步骤S111。

在步骤S111中，在经过电力切断时间后，使电池继电器34断开，从而切断对各种电气部件的电力供给，结束处理。

另外，关于使电力切断时间延迟何种程度的设定时间，优选根据警报装置35的警报动作适当变更。例如在使警报蜂鸣器持续鸣响来对操作员进行警报的情况下，由于对在周围进行作业的其它操作员来说成为噪音，所以优选将警报蜂鸣器的鸣响时间设定得较短。并且，在通过警报灯的点亮来对操作员进行警报的情况下，由于对周围带来的影响不那么大，所以可以设定为持续点亮比较长的时间。

如上所述，根据本实施方式1的建筑机械1的发动机异常判断装置30，当判断为在使发动机21停止后的电力切断时间内发生了燃料泄漏的情况下，通过使电力切断时间延迟既定的设定时间，能够确保警报装置35用于进行警报动作的时间足够长，能够降低操作员未看到警报动作的可能性。

另外，在本实施方式1中，进行控制使得通过电池继电器34对包括警报装置35在内的所有电气部件再设定电力切断时间，但不限于该方式，例如也可以仅使对警报装置35的电力切断时间延迟既定的设定时间。若形成为该结构，则关于对警报动作不直接需要的电气部件的电力供给，在经过初始设定的电力切断时间后被切断，并且仅对警报装置35接着供给电力。这样，在经过初始设定的电力切断时间后不进行对警报动作不直接需要的电气部件的电力供给，从而作为装置整体能够节省电力。

<实施方式2>

图6是表示本实施方式2的建筑机械的发动机异常判断装置的构成的电路图。与上述实施方式1的不同之处在于设置有存储发动机异常信息的存储装置41，因此，以下，对与实施方式1相同的部分标注相同的标号，并仅对不同点进行说明。

如图6所示，该发动机异常判断装置40具备由RAM等存储介质构成的存储装置41。该存储装置41与机体控制器26b连接，在由机体控制器26b判断为发动机21内的燃料供给系统中发生了燃料泄漏的情况下，存储表示发生了燃料泄漏的发动机异常信息。

接着，使用图6和图7对建筑机械1中的从作业开始到作业结束的一系列动作顺序进行说明。图7是表示建筑机械的动作顺序的流程图。如图7所示，首先，在步骤S201中，使电键开关31接通以启动起动器33，接着前进至步骤S202。

在步骤S202中，通过接通电键开关31从而使电池继电器34接通，对发动机控制器26a、机体控制器26b、警报装置35等各种电气部件供给电力，接着前进至步骤S203。在步骤S203中，利用发动机控制器26a启动发动机21，接着前进至步骤S204。

在步骤S204中，判定存储装置41中是否存储有发动机异常信息。在步骤S204中判定为“是”的情况下，分支到步骤S205，在步骤S205中，使作为警报装置35的警报蜂鸣器鸣响既定时间，接着前进至步骤S206。在步骤S204中判定为“否”的情况下，分支到步骤S206。

在步骤S206中，在作业结束时断开电键开关31而使起动器33停止，接着前进至步骤S207。在步骤S207中，利用发动机控制器26a开始发动机21的停止动作，接着前进至步骤S208。

在步骤S208中，利用压力传感器23a检测共轨23内的燃料压力，接着前进至步骤S209。

在步骤S209中，在从断开电键开关31的时刻起经过电力切断时间内的既定的燃料泄漏判定时间后，再次利用压力传感器23a检测共轨23内的燃料压力，接着前进至步骤S210。

在步骤S210中，判断经过燃料泄漏判定时间后的燃料压力是否为既定压力以下。具体而言，判断经过燃料泄漏判定时间后的燃料压力是否低于预先设定的判定阈值。在步骤S210中判定为“是”的情况下，判断为在燃料供给系统中发生了燃料泄漏，分支到步骤S212。在步骤S210中判定为“否”的情况下，判断为燃料供给系统不存在异常、即正常动作，从而分支到步骤S211。在步骤S211中，待机直到初始设定的电力切断时间(几秒)结束，接着前进至步骤S214。

在步骤S212中，将表示发生了燃料泄漏的发动机异常信息存储在存储装置41中，接着前进至步骤S213。在步骤S213中，利用机体控制器26b将电池继电器34维持在接通状态，由此对各种电气部件持续供给电力，使初始设定的电力切断时间延迟。然后，使作为警报装置35的警报蜂鸣器持续鸣响2～30秒，直到再设定后的电力切断时间结束，接着前进至步骤S214。

在步骤S 214中，在经过电力切断时间后，使电池继电器34断开，由此切断对各种电气部件的电力供给，结束处理。

如上所述，根据本实施方式2的建筑机械1的发动机异常判断装置30，通过在发动机21启动时判定有无发动机异常信息，能够对操作员警报燃料泄漏的发生。即，即使操作员未发现发动机21停止后的警报动作而未觉察到发生了燃料泄漏，由于在发动机21启动时由警报装置35根据在发动机21停止时存储在存储装置41中的发动机异常信息而进行警报动作，因此，在作业开始前操作员能够可靠地识别燃料泄漏的发生。

虽然参照附图和优选实施方式对本发明进行了说明，但显然可以在不脱离本发明的权利要求的范围内进行等同或者替换。

Claims (3)

1.一种建筑机械的发动机异常判断装置，所述建筑机械具备：发动机，设置有贮存高压状态的燃料的共轨；电源单元，对多个电气部件供给电力；以及切换机构，使该发动机启动并使该电源单元开始向所述多个电气部件供给电力或者使该发动机停止并切断该电源单元向所述多个电气部件供给的电力，该建筑机械的发动机异常判定装置的特征在于，

具备：

延迟机构，使电力切断时间延迟，所述电力切断时间是从通过上述切换机构使上述发动机停止时起算到供应给上述多个电气部件的电力被切断为止的初始设定的时间；

燃料压力检测机构，检测上述共轨内的燃料压力；

警报机构，构成上述电气部件中的一个，且对操作员进行既定的警报动作；和

控制机构，以下述方式进行控制：在通过上述切换机构使上述发动机停止后，当由上述燃料压力检测机构检测到的燃料压力在上述初始设定的上述电力切断时间内的既定时间中不是既定压力以下时，判断为不存在异常，待机直到上述初始设定的电力切断时间结束，在经过电力切断时间后，使上述延迟机构断开，切断对各种电气部件的电力供给，当由上述燃料压力检测机构检测到的燃料压力在上述初始设定的电力切断时间内的既定时间中降低到既定压力以下时，判断为在该发动机内发生了燃料泄漏，利用上述延迟机构使上述初始设定的该电力切断时间延迟既定的设定时间，并且在再设定的电力切断时间结束之前，使上述警报机构动作而进行警报动作。

2.根据权利要求1所述的建筑机械的发动机异常判断装置，其特征在于，

上述控制机构判断为在上述发动机内发生了燃料泄漏的情况下，在经过上述初始设定的电力切断时间后切断对上述警报动作不直接需要的电气部件的电力供给，利用上述延迟机构，在再设定的电力切断时间结束之前，使上述警报机构动作。

3.根据权利要求1或2所述的建筑机械的发动机异常判断装置，其特征在于，

具备存储机构，该存储机构在由上述控制机构判断为在上述发动机内发生了燃料泄漏的情况下，存储表示发生了燃料泄漏的发动机异常信息，

上述控制机构构成为，在利用上述切换机构启动了上述发动机时，判定上述存储机构中是否存储有上述发动机异常信息，在存储有该发动机异常信息的情况下，使上述警报机构动作。

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