CN104421072B - 工程机械的燃料性状检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种工程机械的燃料性状检测装置，该工程机械具有引擎(2)以及储存向该引擎提供的燃料的燃料箱(1)，该燃料性状检测装置设置于该工程机械而对所述燃料的性状进行检测。该装置包括：副燃料箱(4)，位于引擎与燃料箱之间；燃料导入管(9)，用于使燃料从燃料箱导入到副燃料箱；燃料排出器，用于使副燃料箱内的燃料向引擎排出；以及传感器(5)。副燃料箱具有底部，该底部具有用于从该底部排出燃料的底部燃料出口(7)。所述燃料排出器包含与所述底部燃料出口连接的底部侧燃料排出管(10)。由此，能够确实且高精度地对工程机械中使用的燃料的性状进行检测。

Description

工程机械的燃料性状检测装置

技术领域

本发明涉及一种燃料性状检测装置，在液压挖掘机等工程机械中，为了判别向引擎提供的燃料是否适当而对该燃料的性状进行检测。

背景技术

对具有引擎的液压挖掘机等工程机械而言，一种装置已为公知，该装置对向所述引擎提供的燃料的性状(例如是运动粘度、密度等物理量或化学性质)进行检测，以便防止因所述引擎中使用的燃料不适当而造成的该引擎的故障或不良废气的产生等。

日本专利公开公报特开2011-94549号(专利文献1)公开一种所谓的副燃料箱方式的装置。该装置具有：设置于将引擎和燃料箱相连接的燃料供给线中的小型的副燃料箱；以及设置于该副燃料箱的底部的传感器。在所述副燃料箱内，所述燃料的流速停止且流量稳定的状态下，所述传感器对该燃料的性状进行检测。另一方面，日本专利公开公报特开2008-261812号(专利文献2)公开一种在燃料箱内检测燃料性状的技术。

与专利文献2记载的装置相比，专利文献1记载的副燃料箱方式的装置能够更容易地附加安装到以往的工程机械上，而且，可正确且稳定地检测燃料性状，然而，如果燃料中所含的水(包括从燃料分离的水)与传感器接触，则会导致检测精度的降低。并且，水的比重大于燃料(例如轻油)的比重，易于使水滞留在副燃料箱的底部，因此，尤其是对所述传感器设置于燃料箱的底部的装置而言，该传感器的检测精度极其下降，甚至会检测不出燃料性状。此外，即便所述传感器设置于所述燃料箱的底部以外的部位，滞留于燃料箱的底部的水也会通过副燃料箱内的燃料的流动以及随之产生的搅拌作用而在该副燃料箱内移动，因此，不能确实地避免所述传感器与水的接触。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工程机械的燃料性状检测装置，该工程机械具有引擎及燃料箱，所述燃料性状检测装置利用副燃料箱，能够确实且高精度地对工程机械中使用的燃料的性状进行检测。

本发明提供一种工程机械的燃料性状检测装置，该工程机械具有引擎以及储存向该引擎提供的燃料的燃料箱，该燃料性状检测装置设置于该工程机械而对所述燃料的性状进行检测，其包括：副燃料箱，位于所述引擎与所述燃料箱之间，能够储存从所述燃料箱向所述引擎提供的燃料；燃料导入管，设置于所述副燃料箱与所述燃料箱之间，用于使所述燃料从所述燃料箱导入到所述副燃料箱；燃料排出器，设置于所述副燃料箱与所述引擎之间，用于使所述副燃料箱内的燃料向所述引擎排出；以及传感器，设置于所述副燃料箱内，生成与所述副燃料箱内的所述燃料的性状有关的检测信号。所述副燃料箱具有底部，该底部具有用于从该底部排出燃料的底部燃料出口。所述燃料排出器包含与所述底部燃料出口连接的底部侧燃料排出管。

根据本发明的上述结构，能够确实且高精度地对工程机械中使用的燃料的性状进行检测。

附图说明

图1是表示包含本发明的实施方式涉及的燃料性状检测装置的系统的示意图。

图2是表示所述装置中的副燃料箱的结构及燃料的流动的剖视图。

图3是沿图2中III-III线的剖视图。

图4是放大表示图2的副燃料箱的底部、燃料导入部分及下部燃料排出部分的图。

图5是放大表示图2的副燃料箱的上部和上部燃料排出部分的图。

具体实施方式

参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1表示本实施方式涉及的燃料性状检测装置。该装置设置于工程机械，该工程机械具有图1所示的引擎2和储存该引擎2中使用的燃料FL的燃料箱1，该装置构成从所述燃料箱1向所述引擎1提供所述燃料FL的燃料供给线3的至少一部分，检测被提供的该燃料FL的性状。该装置具有副燃料箱4、传感器5、燃料导入管9和燃料排出器，所述燃料排出器包含多个燃料排出管(底部侧燃料排出管10和上部侧燃料排出管11)以及汇合管12。

所述副燃料箱4位于所述引擎2与所述燃料箱1之间，能够储存从所述燃料箱1向所述引擎2提供的燃料FL。该副燃料箱4是容量比所述燃料箱1小的小型燃料箱。

所述传感器5设置于所述副燃料箱4内，对该副燃料箱4内的所述燃料FL的性状进行检测。即，生成与该燃料FL的性状有关的电信号亦即检测信号。其中检测的性状既可以是运动粘度、密度等物理量，也可以是化学性质。

如图2至图5所示，本实施方式涉及的所述副燃料箱4具有燃料进口6、底部燃料出口7和上部燃料出口8。这些都是能让燃料FL经过的开口。所述底部燃料出口7设置于所述副燃料箱4的底部，所述上部燃料出口8设置于所述副燃料箱4的顶部。在本实施方式中，所述燃料进口6设置于所述副燃料箱4的下部中比所述底部燃料出口7稍微靠上侧的部位。

所述燃料导入管9设置于所述燃料箱1与所述副燃料箱4之间，通过该燃料导入管9，从所述燃料箱1向所述副燃料箱4提供所述燃料FL。该燃料导入管9具有与所述燃料进口6连接的下游侧端部，所述燃料FL通过该燃料进口6被导入到所述副燃料箱4中。所述底部侧燃料排出管10具有与所述底部燃料出口7连接的上游侧端部，所述上部侧燃料排出管11具有与所述上部燃料出口8连接的上游侧端部。所述副燃料箱4内的燃料FL能够通过所述底部燃料出口7及所述底部侧燃料排出管10而从该副燃料箱4的底部向引擎2排出，另一方面，能够通过所述上部燃料出口8及所述上部侧燃料排出管11而从该副燃料箱4的上部向引擎2排出。

所述底部侧燃料排出管10及上部侧燃料排出管11分别具有与所述汇合管12汇合连接的下游侧端部。该汇合管12具有与所述各燃料排出管10、11连接的上游侧端部、以及与所述引擎2连接的下游侧端部。

本实施方式中，在所述燃料导入管9的途中设有图1所示那样的处理装置13。该处理装置13由油水分离器、过滤器等构成。该处理装置13也可以设置于汇合管12。

此外，本实施方式涉及的燃料供给线3还包括图中未示出的燃料泵。该燃料泵具备加压作用，以使所述燃料箱1内的燃料FL通过所述燃料供给线3向引擎2流动。

所述副燃料箱4如上所述那样地设置于燃料供给线3中，从而能够在该副燃料箱4中降低燃料FL的流速，且稳定流量。这样，在处于燃料FL的流速降低且流量稳定的状态的所述副燃料箱4中，由传感器5产生与燃料性状有关的检测信号，由此能够获得确保燃料性状的检测所需的时间和稳定流量的基本效果。

所述副燃料箱4能够良好地安装于工程机械的适当部位，例如，在液压挖掘机中可安装于上部回转体的上框架。这是因为：(I)从燃料箱1与引擎2之间的位置中，能够自由地选择有利于空间布局及安装的位置来作为该副燃料箱4的设置位置；并且，(II)副燃料箱4只要具有能够使燃料FL的流速降低到性状检测所需的流速的最小容积即可，因此可以将小型燃料箱用作该副燃料箱4。这样，所述装置在采用能够附加安装到以往机械且安装性能良好的副燃料箱方式的状态下，基本上能够提高燃料性状检测的正确性和稳定性。

在图1所示的例子中，所述传感器5生成的检测信号输入到控制器14。控制器14根据该检测信号判别燃料FL是否适当，并且使显示装置15进行显示、发出警报等处理。

接着，详细说明所述副燃料箱4与其相关部分的结构。

在本实施方式中，所述副燃料箱4具有圆筒状的周壁，该圆筒状的周壁具有在水平方向上延伸的中心轴。所述燃料进口6设置于该周壁的长度方向即轴向的大致中央部位，从所述轴向看，该燃料进口6如图2所示那样地向副燃料箱4的外部朝斜下方开口。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开口，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开口。

如图2等所示，本实施方式涉及的所述底部侧燃料排出管10具有上游侧垂直部10a、中间水平部10b、下游侧垂直部10c和下游侧水平部10d。所述上游侧垂直部10a沿垂直方向延伸，具有与所述底部燃料出口7连接的上端部。所述中间水平部10b从所述上游侧垂直部10a的下端朝水平方向延伸。所述下游侧垂直部10c从所述中间水平部10b的两端部中与所述上游侧垂直部10a相反侧的端部朝垂直方向延伸。所述下游侧水平部10d从所述下游侧垂直部10c的上端沿水平方向朝接近所述副燃料箱4的方向延伸。

所述上部侧燃料排出管11具有垂直部11a和水平部11b。垂直部11沿垂直方向延伸，具有与所述上部燃料出口8连接的下端部。所述水平部11b从所述垂直部11a的上端沿水平方向朝接近所述底部侧燃料排出管10的下游侧水平部10d的方向延伸。

所述下游侧水平部10d和所述水平部11b分别具有下游侧端部，这些下游侧端部以与共用的所述汇合管12汇合的方式连接于该汇合管12的上游侧端部。通过此连接，在所述上部侧燃料排出管11的最高部位，能够使在该上部侧燃料排出管11中流动的燃料FL与经由所述底部侧燃料排出管10被排出的燃料FL汇合在一起。

所述燃料导入管9及燃料排出管10、11例如包括安装于副燃料箱4的由钢管制造的用于导入的连接管、用于排出的连接管以及与这些连接管连接的导管。但是，为了简化附图，在图2中将各管9至11示为单纯的一根管。同样，汇合管12例如包括设置于汇合部分的T形接头以及与该接头连接的导管，但在图2中示为一根管。

图3表示用于安装所述传感器5的结构的例子。传感器5具有传感部5a，该传感器5以使所述传感部5a在副燃料箱4内的高度方向的中间位置(高度方向的中央位置或其附近位置)、且在副燃料箱的长度方向的中间位置(长度方向的中心位置或其附近位置)处与副燃料箱4内的燃料FL相接触的方式，被安装于副燃料箱4的长度方向的两端壁中的一方。

本实施方式涉及的传感器5被收容于图3所示那样的传感器盒16中，并被安装于副燃料箱4。传感器盒16具有使其内外连通的上下两侧的燃料进出孔17。通过这些燃料进出孔17，能够使所述副燃料箱4内的燃料FL经由该燃料进出孔17进入到传感器盒16的内部，从而能够由传感器5对该燃料FL的性状进行检测。此外，传感器盒16具有传感器盖18，盖传感器盖18在副燃料箱4的外部覆盖传感器盒16的内部空间。

在所述燃料性状检测装置中，燃料箱1内的燃料FL经由燃料导入管9及燃料进口6被导入到副燃料箱4内。其中只有一定量的燃料FL被储存到副燃料箱4内，超过该一定量的部分经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流动。传感器5与储存在所述副燃料箱4内的燃料FL接触，生成与该燃料FL的性状有关的检测信号。

其中，当所述燃料FL包含水时，例如包含处理装置13没能去除的水时，由于该水的比重大于燃料FL的比重，因此，该水渐渐地从燃料FL分离，滞留到副燃料箱4内的底部。此时，如果没有设置所述底部燃料出口7及底部侧燃料排出管10，则如图4所示，水W滞留于副燃料箱4的底部，该滞留的水W可能通过副燃料箱4内的燃料FL的流动或随之产生的搅拌作用而与燃料FL一起在该副燃料箱4内移动，在该移动过程中，该水W与传感器5接触，对检测带来负面影响。

与此相对，对于如上所述那样的燃料性状检测装置而言，也就是在副燃料箱4的底部即最下部设有底部燃料出口7，并且，该底部燃料出口7与底部侧燃料排出管10相连接的情况下，由于从该底部燃料出口7排出的燃料FL所具备的能量，所述水经由所述底部侧燃料排出管10被冲向下游侧，其中，所述的燃料FL所具备的能量具体是燃料泵的加压引起的流动能量和燃料FL的自重引起的落下能量。这样，能防止水滞留于副燃料箱4的底部，而且，即使该水滞留于底部，该水也能够高效地被排出到副燃料箱的外部。由此，能够减少存在于副燃料箱4内的水量，将该水对传感器5的检测带来的影响抑制到最小限度。

另一方面，燃料FL所含的空气与水相反地在副燃料箱4中浮在上面。如果该空气滞留于副燃料箱4的最上部，则该空气可能同样地通过燃料FL的流动和搅拌作用而与传感器5接触，对燃料FL的性状的检测带来负面影响。然而，在上述实施方式涉及的装置中，副燃料箱4在其顶部也具有上部燃料出口8，该上部燃料出口8上连接有上部侧燃料排出管11，因此，如图5中用黑点模式性地示出那样，集聚到副燃料箱4的最上部的空气由于燃料FL具备的流动能量而被冲向下游侧。这样，在本实施方式中，也能够将空气对检测性能带来的负面影响也抑制到最小限度。

而且，本实施方式涉及的上部侧燃料排出管11中流动的排出燃料FL，在该上部侧燃料排出管11的最高部位，与在底部侧燃料排出管10中流动的排出燃料FL汇合到汇合管12内，因此，能够利用该汇合能量来使空气向汇合管12流出。由此，能够防止空气滞留于上部侧燃料排出管11中，从而改善燃料FL的流动，提高空气排出性能。

另一方面，在本实施方式中，在副燃料箱4内的高度方向的中间部，即与下部和上部相比水或空气的分布少的部位，使传感器5的传感部5a与燃料FL接触，从而能够提高检测精度。

根据以上几点，如上所述的燃料性状检测装置能够抑制水及空气带来的负面影响，确实且高精度地对燃料性状进行检测。

本发明并不限定于如上说明的实施方式，例如也可以包括如下所述的实施方式。

(1)所述副燃料箱4的燃料进口6也可以设置于与图2所示的位置左右对称的位置，即右斜下方位置，还可以设置于与这些位置上下对称的位置，即左斜上方或右斜上方的位置，或者，也可以设置于副燃料箱4的高度方向中央部位的左侧和右侧中任意一侧的位置。或者，还可以在多个部位设置燃料进口6。

(2)在本发明中不限定副燃料箱的形状。从易于限定水及空气滞留的范围、且易于排出水及空气的观点来看，较为理想的是如图2等所示的所述副燃料箱4那样地呈沿水平方向延伸的圆筒状，但是，本发明的副燃料箱的形状也可以是中心轴沿上下方向延伸的圆筒状或长方体状。

(3)在本发明中，也不限定传感器的位置。本发明涉及的传感器也可以设置于从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，还可以设置于副燃料箱的长度方向上偏向一侧的位置。

如上所述，本发明提供一种工程机械的燃料性状检测装置，该工程机械具有引擎及燃料箱，所述燃料性状检测装置利用副燃料箱，能够确实且高精度地对所述工程机械中使用的燃料的性状进行检测。该燃料性状检测装置设置于具有引擎以及储存向该引擎提供的燃料的燃料箱的工程机械，并对所述燃料的性状进行检测，其包括：副燃料箱，位于所述引擎与所述燃料箱之间，能够储存从所述燃料箱向所述引擎提供的燃料；燃料导入管，设置于所述副燃料箱与所述燃料箱之间，用于使所述燃料从所述燃料箱导入到所述副燃料箱；燃料排出器，设置于所述副燃料箱与所述引擎之间，用于使所述副燃料箱内的燃料向所述引擎排出；以及传感器，设置于所述副燃料箱内，生成与所述副燃料箱内的所述燃料的性状有关的检测信号。所述副燃料箱具有底部，该底部具有用于从该底部排出燃料的底部燃料出口。所述燃料排出器包含与所述底部燃料出口连接的底部侧燃料排出管。

在该装置中，利用从副燃料箱内的底部排出的燃料所具备的流动能量，具体而言是利用燃料泵的加压引起的流动能量和燃料的自重引起的落下能量，来实现使滞留或要滞留于副燃料箱内的底部的水冲向下游侧，高效地排出到所述副燃料箱的外部，由此，能够有效地抑制该副燃料箱内的水对所述检测带来的影响。

较为理想的是：所述副燃料箱还具有位于其顶部的上部燃料出口，所述燃料排出器还包含与所述上部燃料出口连接的上部侧燃料排出管。所述燃料中的空气与所述水相反地易于滞留在副燃料箱内的最上部，这样滞留的空气可能与水同样地通过燃料的流动和搅拌作用而与传感器接触，对燃料性状的检测带来负面影响，不过，通过所述上部燃料出口及与其连接的所述上部侧燃料排出管，能够使滞留于副燃料箱内的最上部的空气利用燃料的流动能量而冲向下游侧，并向副燃料箱的外部排出，由此，也能够抑制该空气对检测性能带来的负面影响。

此时，较为理想的是：所述燃料排出器还包含汇合管，该汇合管与所述底部侧燃料排出管及上部侧燃料排出管连接，以使所述底部侧燃料排出管中流动的所述燃料与上部侧燃料排出管中流动的所述燃料在该汇合管中汇合，并向所述引擎排出，所述上部侧燃料排出管在该上部侧燃料排出管的最高部位与所述汇合管连接。所述底部侧燃料排出管中流动的燃料及上部侧燃料排出管中流动的燃料在所述上部侧燃料排出管的最高部位相汇合，因此，能够利用其汇合能量来使空气向汇合管流出。由此，能够防止空气滞留于上部侧燃料排出管中，从而改善燃料的流动，提高空气排出性能，甚至能提高检测精度。

另一方面，较为理想的是：所述传感器具有传感部，该传感器以使所述传感部在所述副燃料箱内的高度方向的中间部与所述燃料相接触的方式，设置于所述副燃料箱。这样，所述传感器的传感部在与副燃料箱的下部和上部相比水或空气的分布少的高度方向的中间部接触燃料，使得检测精度进一步提高。

Claims (3)

1.一种工程机械的燃料性状检测装置，该工程机械具有引擎以及储存向该引擎提供的燃料的燃料箱，该燃料性状检测装置设置于该工程机械而对所述燃料的性状进行检测，其特征在于包括：

副燃料箱，位于所述引擎与所述燃料箱之间，能够储存从所述燃料箱向所述引擎提供的燃料；

燃料导入管，设置于所述副燃料箱与所述燃料箱之间，用于使所述燃料从所述燃料箱导入到所述副燃料箱；

燃料排出器，设置于所述副燃料箱与所述引擎之间，用于使所述副燃料箱内的燃料向所述引擎排出；以及

传感器，设置于所述副燃料箱内，生成与所述副燃料箱内的所述燃料的性状有关的检测信号，其中，

所述副燃料箱具有底部和顶部，

所述底部具有用于从该底部排出燃料的底部燃料出口，

所述燃料排出器包含与所述底部燃料出口连接的底部侧燃料排出管，

所述顶部具有上部燃料出口，

所述燃料排出器包含与所述上部燃料出口连接的上部侧燃料排出管。

2.根据权利要求1所述的工程机械的燃料性状检测装置，其特征在于：

所述燃料排出器还包含汇合管，该汇合管与所述底部侧燃料排出管及所述上部侧燃料排出管连接，以使所述底部侧燃料排出管中流动的所述燃料与所述上部侧燃料排出管中流动的所述燃料在该汇合管中汇合，并向所述引擎排出，

所述上部侧燃料排出管在该上部侧燃料排出管的最高部位与所述汇合管连接。

3.根据权利要求1或2所述的工程机械的燃料性状检测装置，其特征在于：所述传感器具有传感部，该传感器以使所述传感部在所述副燃料箱内的高度方向的中间部与所述燃料相接触的方式，设置于所述副燃料箱。