CN105986594A - 挖土机 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种不会引起因水位检测装置的误检测导致的误判断的挖土机。该挖土机具有：引擎(8)，搭载于安装有附属部件的上部回转体(2)；燃料供给系统，向引擎(8)供给燃料；水位检测装置(52)，组装在设置于燃料供给系统的水分离装置(50)上；以及控制装置(30)，利用水位检测装置(52)的检测值，执行水位判定处理。控制装置(30)在规定的条件下，将水位判定处理设为无效。

Description

挖土机

技术领域

本申请主张基于2015年3月19日于日本申请的日本专利申请第2015-056869号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及一种设置有水位检测装置的挖土机。

背景技术

作为施工机械的挖土机中，作为动力源通常搭载有引擎。供给至引擎的燃料储存在燃料罐的期间，存在吸收空气中的水分的可能性。若燃料含有大量水分，则有可能使燃料供给系统的组件氧化而引起腐蚀。并且，若大量的水分被供给至引擎，则有可能无法正常进行向引擎的燃料喷射，燃烧效率降低，引擎的工作停止(引起失速)。

因此，挖土机的引擎中为了从燃料分离水分通常设置有水分离装置。通常，水分离装置与对供给至引擎的燃料进行过滤的过滤器一起设置于燃料供给管路。燃料流过燃料供给管路而供给至引擎时，燃料中的水分通过水分离装置从燃料被分离。分离的水分积存于水分离装置中，因此进行引擎的维护时或者每到规定期间，从水分离装置排出所积存的水。

因燃料的状态或周围大气状态，燃料中所含的水分量有所不同。并且，例如，雨水等进入燃料罐的情况下，燃料中的水分量急剧增加。因此，通过水分离装置分离的水分量也非恒定，有时所分离的水分急剧增加。

因此，为了测定积存于水分离装置内的水分的量并进行通知，有时将水位检测装置组装在水分离装置(例如，参考专利文献1)。

专利文献1：日本特开2013－144960号公报

挖土机有时被保管在气氛温度为零下的场所。若挖土机的气氛温度成为零下，则积存于水分离装置内的水结冰。若在积存于水分离装置内的水结冰的状态下开始运行挖土机，则存在水位检测装置误检测水分离装置内的水位的可能性。而且，根据误检测的水位，存在引起例如水分离装置内的水位超过上限等误判断的可能性。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种不会引起因水位检测装置的误检测导致的误判断的挖土机。

为了实现上述目的，根据本发明的一实施方式，提供一种挖土机，其具有：引擎，搭载于安装有附属部件的上部回转体；燃料供给系统，向该引擎供给燃料；水位检测装置，组装在设置于该燃料供给系统的水分离装置上；以及控制装置，利用该水位检测装置的检测值执行水位判定处理，其中，控制装置在规定的条件下，将所述水位判定处理设为无效。

发明效果

根据所公开的实施方式，在水位检测装置有可能进行误检测的条件下，不进行有关水位的判定。由此，能够预先防止基于由水位检测装置检测的水位的误判断。

附图说明

图1是挖土机的左视图。

图2是从上方观察挖土机的上部回转体的俯视图。

图3是燃料供给系统的回路。

图4是组装有水位检测装置的水分离装置的剖视图。

图5是水位异常判定处理的流程图。

图6是水位异常判定处理的其他例子的流程图。

图中：1-下部行走体，2-上部回转体，3-操纵室，3a-监控显示装置，4-动臂，5-斗杆，6-铲斗，7-引擎室，8-柴油引擎，9-排气管，12-冷却风扇，13-热交换器单元，15-冷却水配管，16-水温传感器，19-燃料罐，30-控制器，40-泵室，41-燃料供给管，43-预过滤器，44-燃料泵，45-主过滤器，46-三通阀，47-返回排水配管，50-水分离装置，52-水位检测装置，63-空气净化器，64-进气管。

具体实施方式

参考附图对本发明的一实施方式进行说明。

图1是一实施方式的挖土机的左视图。如图1所示，挖土机具有下部行走体1、上部回转体2、操纵室3、动臂4、斗杆5以及铲斗6。上部回转体2经由回转机构(未图示)搭载于下部行走体1上。上部回转体2的左侧前部设置有操纵室3。动臂4的一端能够转动地安装于上部回转体2的前部中央。斗杆5能够转动地安装于动臂4的前端部。作为端接附属部件的铲斗6能够转动地安装于斗杆5的前端部。轧碎机或破碎机等端接附属部件可以安装于斗杆5的前端部，来代替作为挖掘附属部件的铲斗6。

如后述，上部回转体2的后部搭载有柴油引擎及引擎附带的构成组件，以覆盖这些引擎和构成组件上部的方式安装有引擎罩200。

图2是表示上部回转体2的概略结构的俯视图。如图2所示，上部回转体2的后部形成有引擎室7(用单点划线表示)。如图1所示，引擎室7的上部被引擎罩200覆盖，但图2中，为了图示引擎室7的内部，示出了拆卸引擎罩200的状态。

如图3所示，引擎室7内设置有柴油引擎8。在柴油引擎8的附近配置有包括废气处理装置的SCR系统(选择催化剂还原系统)。另外，图3中，为了示出设置于SCR系统下方的泵室40的内部，示出了拆卸SCR系统的状态。

柴油引擎8上设置有冷却风扇12，包括散热器的热交换器单元13设置于冷却风扇12的前方。在柴油引擎8与热交换器单元13之间设置有引擎冷却水流动的冷却水配管15。水温传感器16设置于冷却水配管15。水温传感器16检测流过冷却水配管15的冷却水的温度，并将检测信号供给至后述的控制器30。

热交换器单元13的侧方(挖土机的前侧)配置有空气净化器63(空气过滤器)。空气净化器63经由进气管64连接于柴油引擎8。由空气净化器63过滤的空气通过进气管64供给至柴油引擎8。

柴油引擎8(以下，简称为“引擎8”)上连接有用于排放引擎排气(以下，称为“废气”)的排气管9。排气管9的下游侧的端部上连接有上述废气处理装置(未图示)。

操纵室3配置于上部回转体2的左侧前部。在此，本说明书中，上部回转体2的前部是从上部回转体的中央观察时安装有动臂4的一侧的部分。并且，前方是从上部回转体的中央观察时动臂4所延伸的方向。另外，左侧是在上部回转体2中朝向前方(动臂4所延伸的方向)时成为左的部分。另外，右侧是在上部回转体2中朝向前方(动臂4所延伸的方向)时成为右的部分。

操纵室3上设置有驾驶座(未图示)。驾驶座的前方设置有由例如液晶显示装置构成的监控显示装置3a。监控显示装置3a根据来自控制器30的显示信号显示表示挖土机的运转状况和各部分的动作状态等的各种信息。挖土机的操作人员边查看显示于监控显示装置3a的多种信息边操作挖土机。

控制器30是控制挖土机整体及各部分的动作的控制装置，通过包括作为运算装置的CUP以及ROM、RAM等内部存储器的计算机来实现。后述的水位异常判定处理也通过控制器30执行水位异常判定处理用程序来实现。

操纵室3的后方配置有上述空气净化器63。空气净化器63的后方配置有上述热交换器单元13。

另一方面，引擎室7的前侧配置有储存液压系统中所使用的工作油的工作油罐120。工作油罐120的前方配置有储存轻油等柴油引擎燃料(以下，有时也简称为“燃料”)的燃料罐19。储存于燃料罐19的燃料经由燃料供给配管41供给至柴油引擎8。

燃料罐19的前侧配置有储存废气处理装置10所使用的处理剂(尿素水溶液(液体还原剂))的尿素水罐(处理剂罐)20。储存于尿素水罐20的处理剂通过处理剂供给配管(未图示)供给至废气处理装置(未图示)。

如图2所示，动臂4能够转动地支承于牢固地固定在上部回转体2的回转框架2a的前侧中央部的动臂支撑架17。更具体而言，动臂4以夹在动臂支撑架17的右侧支架17R与左侧支架17L之间的状态，被贯穿右侧支架17R、动臂4、左侧支架17L而设置的动臂脚销100支承。

形成于引擎室7中的上述泵室40中配置有用于将燃料供给至引擎8的燃料供给系统的各种构成组件。具体而言，预过滤器43、燃料泵44、主过滤器45、三通阀46以及连接这些部件的配管配置于泵室40内。更具体而言，用于从燃料罐19向引擎8供给燃料的燃料供给配管41向泵室40内延伸，燃料供给配管41的中途设置有预过滤器43、燃料泵44、主过滤器45、三通阀46等。燃料供给配管41上设置有检测供给至引擎8的燃料的温度的燃料温度传感器54。

图3是燃料供给系统的电路图。燃料供给系统通过驱动燃料泵44，将积存于燃料罐19的燃料供给至引擎8。更具体而言，若驱动燃料泵44，则燃料罐19内的燃料流过燃料供给配管41而流入预过滤器43。在燃料罐19与预过滤器43之间的燃料供给配管41上设置有截止阀42。截止阀42通常被打开，燃料能够通过截止阀42。

流入预过滤器43的燃料被过滤而微细的异物等被清除。并且，通过水分离装置50分离燃料中所含的水分。所分离的水分的量作为水位通过水位检测装置52进行检测。

流入预过滤器43的燃料流过燃料供给配管41而吸入到燃料泵44，并从燃料泵44被吐出。从燃料泵44吐出的燃料流过燃料供给配管41而流入到主过滤器45。

流入主过滤器45的燃料被过滤而异物被进一步清除。从主过滤器45流出的燃料流过燃料供给配管41供给至引擎8。

主过滤器45与引擎8之间的燃料供给配管41上设置有三通阀46。三通阀46通常设定为燃料流入引擎8的状态，燃料通过三通阀46供给至引擎8。

另一方面，三通阀46经由返回排水配管47连接于燃料罐19，切换三通阀能够使燃料返回至燃料罐。

供给至引擎8的燃料通过引擎8的燃料喷射装置向引擎内部喷射。引擎8中没有喷射的燃料流过燃料返回配管48返回到燃料罐19。燃料返回配管48上设置有燃料冷却器49，使返回到燃料罐19的燃料的温度下降。

接着，参考图4对水分离装置50进行说明。预过滤器43上组装有设置有水位检测装置52的水分离装置50。因此，通过预过滤器43时，燃料被过滤的同时，燃料中的水分通过水分离装置50内的过滤器50a被分离。所分离的水分积存于水分离装置50的储水部50b。另外，储水部50b上设置有放水用栓50c。操作人员等通过打开栓50c，能够向外部排出积存于储水部50b的水。

如图4所示，储水部50b上设置有浮动式水位检测装置52。水位检测装置52包括检测轴52a、浮子52b以及检测部52c。检测轴52a是上端封闭的中空的细长圆筒状部件。检测轴52a的下端连接有检测部52c。中心具有孔的环形形状的浮子52b能够沿检测轴52a上下移动。

本实施方式中，水位检测装置52例如为磁检测型传感器，通过配置于检测轴52a中的磁电路检测设置于浮子52b内部的永久磁铁的磁力。而且，检测部52c内的电气电路根据通过磁电路检测的来自浮子52b的磁力确定52b的位置并转换成电信号，将电信号输出至控制器30。从水位检测装置52的检测部52c延伸出用于输出电信号的电缆52d。

浮子52b整体的比重小于水的比重，以便浮子52b浮于水。若水积存于储水部50b，则浮子52b浮于水而位于水的表面附近。因此，浮子52b的位置相当于积存于储水部50b的水的水位。由此，从水位检测装置52输出的电信号成为表示积存于储水部50b的水的水位的信号。

本实施方式中，控制器30接收来自水位检测装置52的水位检测值(电信号)。控制器30在水位检测值WL超过上限值Lu时，将表示水位超过上限的信息显示于监控显示装置3a，促使驾驶者注意。将用于判定该水位超过上限的处理称为水位判定处理。通过进行水位判定处理，能够判定水位异常。因此，水位判定处理是包括水位异常判定处理的处理。

进行水位异常判定处理时，挖土机放置于周围的气温为零下的场所的情况下，有时积存于水分离装置50内的水分冻结。这种情况下，通过水的冻结，浮子52b被固定，尽管不能检测正确的水位，但相当于浮子52b被固定的位置的水位检测值(误检测值)从水位检测装置52被输出。如此，控制器30根据该误检测值进行水位异常判定处理。如果，误检测值超过上限值，则控制器30将表示水位超过上限的信息显示于监控显示装置3a(水位异常显示)。但是，与此时的水位有关的显示是基于来自水位检测装置52的误检测值的显示，是实际上不应显示的误显示。

例如，积存于水分离装置50的水结冰时浮子52b的位置位于实际的水面上的情况(例如挖土机倾斜时等)下，有时误检测值超过上限值Lu。或者，积存于水分离装置50的水结冰时浮子52b向上抬起的情况下，也有时误检测值超过上限值Lu。

本实施方式中，为了防止基于这种误检测值的误判断，在规定的条件下(例如，水分离装置50内的水结冰的温度以下)，将水位异常判定处理设为无效，从而不进行水位异常判定。

接着，参考图5对上述水位异常判定处理进行说明。图5是水位异常判定处理的流程图。

若开始水位异常判定处理，则首先，控制器30从水温传感器16获取引擎冷却水的水温WT(步骤S10)。由水温传感器16检测的水温是从热交换器单元13供给至引擎8之前的冷却水的温度，能够视为与外气的温度相等。而且，控制器30判定所获取的水温WT是否为水结冰的温度Tc(即，零度)以下(步骤S11)。

若控制器30判定水温WT为温度Tc以下(WT≤Tc)，则水位异常判定处理设为无效(步骤S12)。即，若外部气温为零下，则水分离装置50内的水结冰而有可能从水位检测装置52输出误检测值，因此控制器30不持续进行水位异常判定处理而结束。由此，即使来自水位检测装置52的误检测值被输出，也能够防止基于误检测进行误判断。

另一方面，步骤S11中，若判定水温WT高于温度Tc，则控制器30持续执行水位异常判定处理。而且，控制器30从水位检测装置52获取水位WL的检测值(步骤S14)。接着，控制器30判定所获取的水位WL是否超过上限值Lu(步骤S15)。

若控制器30判定水位WL超过上限值(WL＞Lu)，则执行水位显示处理(步骤S16)。通过该水位显示处理，表示水分离装置50内的水位超过上限值的信息通过显示于监控显示装置3a被告知，促使挖土机的操作人员进行放水。

另外，本实施方式中的水位显示处理中，与挖土机是否处于作业中无关，表示水分离装置50内的水位超过上限值的信息显示于监控显示装置3a。即，即使挖土机处于作业中，也通过水位显示处理进行显示。这是因为若显示于监控显示装置3a，则不是通过蜂鸣器音或警报音进行通知那样强烈引起注意，而是操作人员能够忽略注意显示。注意显示即使在作业中也持续显示，因此操作人员在结束通过挖土机进行的作业的时刻，能够确认注意显示。而且，操作人员能够结束作业而停止挖土机运行之后，实施进行放水等处理。

另一方面，步骤S15中，若判定水位WL没有超过上限值，则控制器30不进行水位显示处理，而结束本次的水位异常判定处理。因此，表示水分离装置50内的水位超过上限值的信息不会显示于监控显示装置3a。

另外，上述步骤S10、S11中，冷却水的水温WT视为与外部气温相同来利用，但也可以例如将气温传感器设置于挖土机，利用气温传感器的检测值。并且，将用于判定水是否结冰的温度Tc设为零度，但即使在气温或冷却水温度高于零度时，也可能存在水结冰的情况，因此也可以将Tc设得稍高而将Tc设为高于零度的例如2～3℃。

上述实施方式中，作为用于将水位异常判定处理设为无效的规定条件，利用外部气温为水结冰的温度以下的条件，但也可以利用例如挖土机的倾斜较大的条件。这是因为，若挖土机倾斜较大，则来自水位检测装置52的检测值与实际的水位有所不同。

并且，上述实施方式中，作为水位检测装置52使用上述磁力检测型的传感器，但也可以使用其他检测方式的传感器。

接着，参考图6对水位异常判定处理的其他例子进行说明。图6是水位异常判定处理的其他例子的流程图。

若开始图6所示的水位异常判定处理，则首先，控制器30从燃料温度传感器54获取燃料温度FT(步骤S20)。而且，控制器30判定所获取的燃料温度FT是否为水结冰的温度Tc(即，零度)以下(步骤S21)。

若控制器30判定燃料温度FT为温度Tc以下(FT≤Tc)，则将水位异常判定处理设为无效(步骤S22)。即，若外部气温为零下，则存在水分离装置50内的水结冰而从水位检测装置52输出误检测值的可能性，因此控制器30不持续进行水位异常判定处理而结束。由此，即使来自水位检测装置52的误检测值被输出，也能够防止基于误检测进行误通知。

另一方面，步骤S21中，若判定燃料温度FT高于温度Tc，则控制器30持续执行水位异常判定处理。而且，控制器30从水位检测装置52获取水位WL的检测值(步骤S24)。接着，控制器30判定所获取的水位WL是否超出上限值Lu(步骤S25)。

若控制器30判定水位WL超过上限值(WL＞Lu)，则执行水位显示处理(步骤S26)。通过该水位显示处理，将表示水分离装置50内的水位超过上限值的信息显示于监控显示装置3a，由此进行告知而促使挖土机的操作人员进行放水。

另一方面，步骤S25中，若判定水位WL没有超过上限值，则控制器30不进行水位显示处理，而结束本次的水位异常判定处理。因此，表示水分离装置50内的水位超过上限值的信息不会显示于监控显示装置3a。

另外，将用于判定水是否结冰的温度Tc设为零度，但即使燃料温度FT高于零度，也可能存在水结冰的情况，因此也可以将Tc设得稍高而将Tc设为高于零度的例如2～3℃。

Claims (4)

1.一种挖土机，其具有：

引擎，搭载于安装有附属部件的上部回转体；

燃料供给系统，向该引擎供给燃料；

水位检测装置，组装在设置于该燃料供给系统的水分离装置上；以及

控制装置，利用该水位检测装置的检测值执行水位判定处理，其中，

在规定的条件下，将所述水位判定处理设为无效。

2.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述规定的条件是指通过水温传感器检测的引擎冷却水的温度为规定温度以下的条件。

3.根据权利要求1或2所述的挖土机，其中，

所述水位判定处理包括在显示装置上显示水位超过上限值的水位显示处理。

4.根据权利要求3所述的挖土机，其中，

所述水位检测装置的检测值超过上限值时，即使所述挖土机处于作业中，也持续进行所述水位显示处理。