JP2006283724A

JP2006283724A - 建設機械の燃料フィルタ目詰まり検知装置

Info

Publication number: JP2006283724A
Application number: JP2005107583A
Authority: JP
Inventors: Hideki Haramoto; 英毅原本; Yasushi Arai; 康荒井; Kazunori Nakamura; 和則中村
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2006-10-19

Abstract

【課題】燃料フィルタの交換時期を正確に把握することができる建設機械の燃料フィルタ目詰まり検知装置の提供。
【解決手段】燃料フィルタの目詰まりを検出し、信号を出力する目詰まり検出手段が、燃料フィルタ５の下流の圧力を検出する圧力センサ９と、燃料タンク４内の燃料の残量を検出する残量検出装置１０とから成ると共に、残量検出装置１０の検出値に基づいて燃料タンク４内の燃料の残量に応じた圧力Ｐ２を演算するコントローラ１１を備え、このコントローラ１１が、圧力センサ９の検出圧力Ｐ１と燃料の残量に応じた圧力Ｐ２との和Ｐａと、予め設定され、燃料フィルタ５の交換を要するときの燃料フィルタ５の下流の圧力と燃料タンク４内の燃料の残量に応じた圧力とから決められる閾値ＰＡとの大小関係を判断する判断手段を含む演算部１１ｃを有する構成にしてある。
【選択図】図２

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械に備えられ、エンジンに供給される燃料をろ過する燃料フィルタが交換時期に至ったかどうか知るために活用される建設機械の燃料フィルタ目詰まり検知装置に関する。

一般に、エンジンが所定の性能を発揮できるように燃料の供給回路には燃料フィルタが備えられ、この燃料フィルタによって異物がろ過された燃料がエンジンに供給されるようになっている。また、安定したエンジン性能を維持するためには、燃料フィルタが目詰まりしてしまう前に、この燃料フィルタのエレメントを交換する必要がある。

この燃料フィルタの交換サイクルは、通常、粗悪燃料を使用しているユーザを想定して行われている。したがって、良質燃料が使用される場合は、燃料フィルタが目詰まりを起こす前に、すなわち、まだ燃料フィルタの交換を要しないのに交換してしまうことになる。これによって良質燃料を使用しているユーザに対しては、経済的な負担を引き起こしている。このようなことから、燃料フィルタの交換時期を把握するための各種の手段が従来から検討されている。

例えば、特許文献１に記載される従来技術では、燃料フィルタの下流に、燃料フィルタの目詰まりを検出し、信号を出力する目詰まり検出手段、すなわち目詰まりセンサを備えている。
特開２００４−３４２６公報

ところで、油圧ショベル等の建設機械などでは長時間にわたって燃料を補給することなく稼動できるように、大型の燃料タンクを搭載している。この燃料タンク内の燃料の残量によって燃料による圧力ヘッドは大きく変化する。例えば、燃料フィルタが目詰まりを生じていない状態において考えると、燃料タンク内の燃料の残量が多い場合は、燃料フィルタ下流の負圧量が小さくなる。すなわち、燃料フィルタ下流の圧力は高めとなる。逆に、燃料タンク下流の残量が少ない場合は、燃料フィルタ下流の負圧量が大きくなる。すなわち、燃料フィルタ下流の圧力は低めとなる。

したがって、単に燃料フィルタ下流に目詰まりセンサを設けた上述の特許文献１で示される従来技術にあっては、エンジンを或る期間稼動し、燃料タンク内の燃料の残量が少なくなった場合に、燃料フィルタがまだ使用に耐える状態であるにも拘わらず、燃料フィルタ下流の圧力低下に伴って目詰まりセンサが作動してしまい、燃料フィルタが交換を要する時期に来ていると検知してしまう虞があり、燃料フィルタの交換時期を正確に把握し難い問題があった。

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、燃料フィルタの交換時期を正確に把握することができる建設機械の燃料フィルタ目詰まり検知装置を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明は、燃料フィルタの目詰まりを検出し、信号を出力する目詰まり検出手段を備えた建設機械の燃料フィルタの目詰まり検出装置において、上記目詰まり検出手段が上記燃料フィルタの下流の圧力を検出する圧力センサと、燃料タンク内の燃料の残量を検出する残量検出装置とから成ると共に、上記残量検出装置の検出値に基づいて上記燃料タンク内の燃料の残量に応じた圧力を演算するコントローラを備え、このコントローラが、上記圧力センサの検出圧力と、上記演算によって求められた燃料の残量に応じた圧力とによって演算される圧力と、予め設定され、上記燃料フィルタの交換を要するときの上記燃料フィルタの下流の圧力と上記燃料タンク内の燃料の残量に応じた圧力とから決められる閾値との大小関係を判断する判断手段を備えていることを特徴としている。

このように構成した本発明では、燃料フィルタの目詰まりに直接に関係しているものの、燃料タンク内の燃料による圧力の影響も受けている燃料フィルタの下流の圧力を圧力センサで検出すると共に、燃料タンク内の燃料の残量の圧力を残量検出装置の検出値に応じてコントローラで演算し、このコントローラの判断手段で圧力センサの検出圧力と燃料の残量に応じた圧力とによって演算される圧力と、予め設定される閾値との大小関係を判断することによって、燃料フィルタの交換時期の把握に際して、燃料タンク内の燃料の残量に応じた圧力も考慮される。これにより、燃料フィルタの交換時期を正確に把握することができる。

また、本発明は、上記発明において、上記閾値を書き換え可能な外部入力装置を備えたことを特徴としている。

このように構成した本発明では、外部入力装置によって例えば、燃料の種類に応じた的確な閾値に書き換えることができる。

本発明は、燃料フィルタが目詰まりしているかどうかの確認に際して、従来では考慮されていなかった燃料タンク内の燃料の残量に応じた圧力も考慮されるので、燃料フィルタの交換時期を正確に把握することができ、使用に耐える燃料フィルタを交換してしまう事態を生じることがなく、従来に比べてユーザに与える経済的負担を軽減できる。

以下，本発明に係る建設機械の燃料フィルタ目詰まり検知装置を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明に係る燃料フィルタ目詰まり検知装置の一実施形態が備えられる建設機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す図で、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は側面図、図２は本実施形態の全体構成を示す図、図３は本実施形態に備えられるコントローラの記憶部において記憶される燃料タンクの残量と、この残量に応じた燃料の圧力の関係を示す図である。

本実施形態に係る燃料フィルタ目詰まり検知装置は建設機械、例えば油圧ショベルに備えられるもので、この油圧ショベルは、図１の（ａ）、（ｂ）図に示すように、走行体１と、この走行体１上に設けられる旋回体２と、この旋回体２に取り付けられるフロント作業機３とを備えている。旋回体２上にはエンジンの他、燃料タンク４、この燃料タンク４から供給される燃料をろ過する燃料フィルタ５等が搭載されている。燃料タンク４は、図２に示すように管路８によって、エンジン６を駆動する図示しない燃料噴射ポンプに燃料を供給するフィードポンプ７に接続されている。管路８中に上述した燃料フィルタ５が配置されている。

図２に示すように、本実施形態は、燃料フィルタ５の目詰まりを検出、すなわち交換時期に至ったこと検出し、信号を出力する目詰まり検出手段が、燃料フィルタ５の下流の圧力を検出する圧力センサ８と、燃料タンク４内の燃料の残量を検出する残量検出装置１０とから成っている。

また、本実施形態は、同図２に示すように、コントローラ１１を備え、このコントローラ１１は、圧力センサ９の検出圧力Ｐ１、及び残量検出装置１０の検出値を入力する入力部１１ａと、図３に示す残量と圧力の関係、及び閾値ＰＡを記憶する記憶部１１ｄとを備えている。記憶部１１ｄに記憶される残量と圧力の関係は、残量が少なくなるに従って圧力が低くなる例えば直線的な関係となっている。また、この記憶部１１ｄに記憶される閾値ＰＡは、例えば燃料タンク４内の燃料の残量が、エンジン１の駆動が可能であるものの燃料の補給が必要となる程度の所定の低残量であって、燃料フィルタ５が交換時期と考えられる目詰まりを生じているときに、圧力センサ９で検出される圧力と、上述の所定の低残量に応じた圧力との和に相当する値に設定してある。

また、上述したコントローラ１１は、演算部１１ｃ及び出力部１１ｂを備えている。演算部１１ｃは、残量検出装置１０の検出値と、記憶部１１ｄに記憶された残量と圧力の関係とに基づいて、燃料タンク４内の燃料の残量に応じた圧力Ｐ２を演算し、圧力センサ９の検出圧力Ｐ１と燃料の残量に応じた圧力Ｐ２との和Ｐａを求めると共に、この和Ｐａと記憶部１１ｄに記憶された上述の閾値ＰＡとの大小関係を判断する判断手段を含んでいる。出力部１１ｂは、演算部１１ｃに含まれる上述の判断手段で、Ｐａ＜ＰＡと判断されたときに、警報装置１３に警報信号を出力する。

なお、本実施形態は、コントローラ１１の記憶部１１ｄに記憶される閾値ＰＡを書き換え可能な外部入力装置１２も備えている。

図４は本実施形態に備えられるコントローラにおける処理手順を示すフローチャートである。

はじめに、圧力センサ９の検出圧力Ｐ１がコントローラ１１の入力部１１ａを介して演算部１１ｃに入力される（手順Ｓ１）。また、残量検出装置１０の検出値が入力部１１ａを介して演算部１１ｃに入力され、その検出値と、記憶部１１ｄに記憶された図３に示す残量と圧力の関係に基づいて、残量に応じた圧力Ｐ２が演算される（手順Ｓ２）。次に、上述の圧力センサ９の検出圧力Ｐ１と残量に応じて求められた圧力Ｐ２との和Ｐａが求められる（手順Ｓ３）。次に、この演算部１１ｃの判断手段で、上述のように求められた和Ｐａが記憶部１１ｄに記憶されている閾値ＰＡよりも小さいかどうか判断される。和Ｐａが閾値ＰＡよりも小さくないと判断されたときは、燃料フィルタ５は使用に耐える状態であり、手順Ｓ１に戻る。また、和Ｐａが閾値ＰＡより小さいと判断されたときは、燃料フィルタ５は目詰まりがひどくて交換時期に至ったものであり（手順Ｓ４）、出力部１１ｂを介して警報信号を出力する処理がなされる（手順Ｓ５）。

出力部１１ｂから警報信号が出力されると、警報装置１３に備えられる例えば警報灯が点滅し、燃料フィルタ５のエレメントが交換時期に至ったことが報知される。

なお、必要に応じて、外部入力装置１２によってコントローラ１１の記憶部１１ｄに記憶される閾値ＰＡを書き換えることができる。

このように構成した本実施形態は、上述したようにコントローラ１１の演算部１１ｃの判断手段で、圧力センサ９の検出圧力Ｐ１と燃料の残量に応じた圧力Ｐ２との和Ｐａと、予め設定される閾値ＰＡとの大小関係を判断することによって、燃料フィルタ５の交換時期の把握に際して、燃料タンク４内の燃料の残量に応じた圧力Ｐ２も考慮される。これにより、燃料フィルタ５の交換時期を正確に把握することができる。例えば、燃料フィルタ５自体は既に目詰まりを生じ始めていても、燃料タンク４内の残量が多く、管路８を介してフィーダポンプ７にまだ適度の燃料を供給し得る状態であれば、コントローラ１１の演算部１１ｃの判断手段によってＰａ＜ＰＡを満足しないと判断されることがある。このような場合には、燃料フィルタ５を直ぐには交換しないで済む。これによってユーザに対する経済的負担を軽減できる。

なお、燃料の種類に応じて、すなわち良質の燃料を使用しているかどうかに応じて、外部入力装置１２によって記憶部１１ｄに記憶されている閾値ＰＡを最適な閾値に書き換えすることにより、燃料フィルタ５の交換時期をより的確に把握することができる。

本発明に係る燃料フィルタ目詰まり検知装置の一実施形態が備えられる建設機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す図で、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は側面図である。本実施形態の全体構成を示す図である。本実施形態に備えられるコントローラの記憶部において記憶される燃料タンクの残量と、この残量に応じた燃料の圧力の関係を示す図である。本実施形態に備えられるコントローラにおける処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１走行体
２旋回体
３フロント作業機
４燃料タンク
６エンジン
７フィードポンプ
８管路
９圧力センサ（目詰まり検出手段）
１０残量検知装置（目詰まり検出手段）
１１コントローラ
１１ａ入力部
１１ｂ出力部
１１ｃ演算部
１１ｄ記憶部
１２外部入力装置
１３警報装置

Claims

燃料フィルタの目詰まりを検出し、信号を出力する目詰まり検出手段を備えた建設機械の燃料フィルタの目詰まり検出装置において、
上記目詰まり検出手段が上記燃料フィルタの下流の圧力を検出する圧力センサと、燃料タンク内の燃料の残量を検出する残量検出装置とから成ると共に、
上記残量検出装置の検出値に基づいて上記燃料タンク内の燃料の残量に応じた圧力を演算するコントローラを備え、
このコントローラが、上記圧力センサの検出圧力と、上記演算によって求められた燃料の残量に応じた圧力とによって演算される圧力と、予め設定され、上記燃料フィルタの交換を要するときの上記燃料フィルタの下流の圧力と上記燃料タンク内の燃料の残量に応じた圧力とから決められる閾値との大小関係を判断する判断手段を備えていることを特徴とする建設機械の燃料フィルタ目詰まり検知装置。
上記請求項１記載の発明において、
上記閾値を書き換え可能な外部入力装置を備えたことを特徴とする建設機械の燃料フィルタ目詰まり検知装置。