燃油供給線路中的燃油過濾器堵塞檢測裝置以及作業(yè)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燃油過濾器堵塞檢測裝置，其在通過壓力供給燃油的燃油供給線路中檢測燃油過濾器的堵塞并發(fā)出報警，燃油通過該燃油過濾器從燃油箱進(jìn)入放入燃油栗，供給至發(fā)動機(jī)，本發(fā)明還涉及一種作業(yè)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，當(dāng)在作業(yè)機(jī)中使用劣質(zhì)燃油時，燃油過濾器容易被堵塞。當(dāng)沒有充分管理燃油過濾器時，很難算出何時更換過濾器。
[0003]通常，已有的技術(shù)用于檢測燃油過濾器入口側(cè)壓力與燃油過濾器出口側(cè)壓力之間的壓差并計算燃油通過燃油過濾器后燃油栗中燃油的流速，由此基于燃油過濾器兩側(cè)壓力的壓差與燃油栗中的流速計算該燃油過濾器的堵塞程度(如參見專利文件I)。
[0004]專利文件1:日本專利申請?zhí)亻_號為2009-257103
[0005]然而，由于作業(yè)機(jī)都用在從海平面以下位置至海平面以上位置范圍內(nèi)的不同地點，所以過濾來自燃油箱的燃油的燃油過濾器易于受大氣壓力的影響，而該大氣壓力因不同高度的工作地點而不同。甚至當(dāng)一定的狀態(tài)下的堵塞程度與另一狀態(tài)下的堵塞程度看起來相同時，也會由于如不同于過濾器任一側(cè)壓力的壓力變化等原因而不能準(zhǔn)確確定堵塞程度。
[0006]而且，所述作業(yè)機(jī)都在大范圍區(qū)域使用，如寒冷地區(qū)或寒冷時期及溫暖地區(qū)或溫暖時期。發(fā)動機(jī)啟動前燃油溫度的變化取決于這些區(qū)域或時期，而發(fā)動機(jī)啟動后燃油溫度升高。因此，燃油的粘度也因這些溫度的變化而變化。當(dāng)該粘度已發(fā)生變化時，甚至當(dāng)一定的狀態(tài)下的堵塞程度與另一狀態(tài)下的堵塞程度看起來相同時，也會由于如不同于過濾器任一側(cè)壓力的壓力變化等原因而不能準(zhǔn)確確定堵塞程度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于以上情況，本發(fā)明的目的是提供一種燃油供給線路中的燃油過濾器堵塞檢測裝置以及一種作業(yè)機(jī)，即使海拔高度等因素變化時，所述裝置也能準(zhǔn)確地確定燃油過濾器的堵塞狀態(tài)。
[0008]權(quán)利要求1中所述的本發(fā)明為一種燃油供給線路中的燃油過濾器堵塞檢測裝置。所述燃油供給線路包括:儲存燃油的燃油箱;過濾從燃油箱中供給的燃油的燃油過濾器；以及通過壓力將通過燃油過濾器的燃油供給至發(fā)動機(jī)的燃油栗。所述燃油過濾器堵塞檢測裝置包括:檢測大氣壓力的大氣壓力傳感器;設(shè)置在燃油過濾器的出口側(cè)上并檢測燃油過濾器出口側(cè)上的壓力的過濾器出口壓力傳感器；以及控制單元，其功能為計算大氣壓力傳感器所檢測的大氣壓力與過濾器出口壓力傳感器所檢測的燃油過濾器出口側(cè)壓力之間的壓差，且通過該壓差獲取燃油過濾器的堵塞程度，然后當(dāng)堵塞程度超過閾值時輸出報警信號。
[0009]權(quán)利要求2中所述的本發(fā)明為權(quán)利要求1中所述的燃油供給線路中的燃油過濾器堵塞檢測裝置，所述燃油過濾器堵塞檢測裝置還包括檢測燃油溫度的燃油溫度傳感器。所述控制單元包括基于燃油溫度傳感器檢測的燃油溫度糾正燃油過濾器的堵塞程度的功能。
[0010]權(quán)利要求3中所述的本發(fā)明為一種作業(yè)機(jī)，其包括:其上安裝有發(fā)動機(jī)的機(jī)器主體;安裝于機(jī)器主體上的作業(yè)裝置；以及權(quán)利要求1或2中所述的設(shè)置在將燃油供給至發(fā)動機(jī)的燃油供給線路中的燃油過濾器堵塞檢測裝置。
[0011]根據(jù)權(quán)利要求1中所述的本發(fā)明，所述控制單元包括的功能為計算大氣壓力傳感器所檢測的大氣壓力與過濾器出口壓力傳感器所檢測的燃油過濾器出口側(cè)壓力之間的壓差，通過該壓差獲取燃油過濾器的堵塞程度，并且當(dāng)堵塞程度超過閾值時輸出報警信號。因此，即使當(dāng)海拔高度改變時，也能夠準(zhǔn)確地確定所述燃油過濾器的堵塞狀態(tài)，還能夠準(zhǔn)確地了解更換過濾器的合適時機(jī)。
[0012]根據(jù)權(quán)利要求2中所述的本發(fā)明，除了權(quán)利要求1中所述的功能，所述控制單元還包括基于燃油溫度傳感器檢測的溫度糾正燃油過濾器的填充度的功能。因此，即使當(dāng)海拔高度和燃油的溫度改變時，也能夠準(zhǔn)確地確定該燃油過濾器的堵塞狀態(tài)，還能夠準(zhǔn)確地了解更換燃油過濾器的合適時機(jī)。
[0013]根據(jù)權(quán)利要求3中所述的本發(fā)明，即使當(dāng)至少作業(yè)機(jī)位置的海拔高度改變時，也能夠準(zhǔn)確地確定所述燃油過濾器的堵塞狀態(tài)。因此，在從海平面以下位置至海平面以上位置的大范圍區(qū)域中，在適當(dāng)?shù)臅r機(jī)都能夠更換過濾器。
【附圖說明】
[0014]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的燃油供給線路中的燃油過濾器堵塞檢測裝置的線路圖；
[0015]圖2是示出儲存在檢測裝置的控制單元中的壓差與堵塞程度之間關(guān)系的特性圖；
[0016]圖3是示出在檢測裝置的控制單元中編程的控制程序的流程圖；
[0017]圖4是其上安裝有檢測裝置的作業(yè)機(jī)的側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0018]以下，基于圖1至圖4所示的實施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0019]如圖4所示，作為作業(yè)機(jī)的液壓挖掘機(jī)11具有上部回轉(zhuǎn)體14，所述上部回轉(zhuǎn)體14經(jīng)由回轉(zhuǎn)單元13回轉(zhuǎn)地設(shè)置在下部移動體12上。下部移動體12，回轉(zhuǎn)單元13，和上部回轉(zhuǎn)體14形成機(jī)器主體15。在上部回轉(zhuǎn)體14的后部，安裝有發(fā)動機(jī)16，由發(fā)動機(jī)16驅(qū)動的液壓栗，以及燃油栗(這些栗在圖1中未示出)。在上部回轉(zhuǎn)體14的前部，安裝作業(yè)裝置17和蓋18。
[0020]圖1示出向發(fā)動機(jī)16供給燃油的燃油供給線路21。燃油供給線路21包括在與大氣連通的狀態(tài)下儲存燃油F的燃油箱22，過濾從燃油箱22中供給的燃油F的燃油過濾器23，以及通過壓力將通過燃油過濾器23的燃油F供給至發(fā)動機(jī)16的燃油栗24。
[0021 ]燃油栗24具有低壓栗，高壓栗，設(shè)置在所述栗之間的主燃油過濾器等。另外，從燃油栗24(高壓栗)排出的燃油F經(jīng)由共軌25分配至多個燃油噴射器26，并從各燃油噴射器26在各個時機(jī)被噴射至發(fā)動機(jī)16內(nèi)的各燃燒室。
[0022]從燃油栗24，共軌25，和各燃油噴射器26噴射的剩余燃油通過返回路徑27返回至燃油箱22。
[0023]在燃油供給線路21等中，設(shè)置檢測燃油過濾器23的堵塞并給出報警的燃油過濾器堵塞檢測裝置31。
[0024]燃油過濾器堵塞檢測裝置31包括檢測大氣壓力Pl的大氣壓力傳感器32，如設(shè)置在進(jìn)氣歧管中的發(fā)動機(jī)鐵心傳感器，例如，設(shè)置在燃油過濾器23的出口側(cè)處并檢測燃油過濾器23的出口側(cè)壓力P2的過濾器出口壓力傳感器33，以及控制單元35，如電子控制模塊(ECM)，其包括的功能為計算由大氣壓力傳感器32檢測出的大氣壓力Pl與由過濾器出口壓力傳感器33檢測出的燃油過濾器23的出口側(cè)壓力P2之間的壓差△ P，通過壓差△ P獲得燃油過濾器23的堵塞程度，并且當(dāng)堵塞程度超過閾值時，將報警信號輸出至報警單元34，如報警蜂鳴器，報警燈，以及監(jiān)視器。
[0025]控制單元35的原始功能為基于由油門刻度盤(未示出)設(shè)置的目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)等控制燃油噴射器26的燃油噴射定時，噴射量等，同時通過發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)傳感器36檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。控制單元35還包括通過控制燃油栗24調(diào)節(jié)燃油栗流速的功能。
[0026]在燃油過濾器23的出口側(cè)，設(shè)置檢測燃油F的溫度t的燃油溫度傳感器37。燃油溫度傳感器37連接至控制單元35?？刂茊卧?5具有基于由燃油溫度傳感器37檢測出的燃油F的溫度t糾正燃油過濾器23的堵塞程度的功能，并且除上述功能之外還具有糾正由于溫度t的上升導(dǎo)致的燃油F的粘度下降的溫度依賴性的功能。
[0027]也就是說，如圖2的特性圖所示，在特定的燃油栗流速下，對燃油F的各溫度t，控制單元35的存儲器通過映射或通過數(shù)值表達(dá)式儲存大氣壓力Pl和燃油過濾器23的出口側(cè)壓力P2之間的壓差△ P和燃油過濾器23的堵塞程度D之間的關(guān)系。
[0028]在圖2中，即使當(dāng)壓差ΔP相同時，例如，當(dāng)燃油F的溫度t為比低溫(tl)高的高溫(t2)時，燃油F的粘度以溫度上升當(dāng)量下降。根據(jù)通過燃油過濾器23的燃油F的容易性程度，燃油堵塞狀態(tài)更進(jìn)一步發(fā)展。因此，燃油過濾器23的堵塞程度D確定為更高。
[0029]圖2示出了在特定目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)(加速器刻度值)中的壓差△P對堵塞程度D的特性，也就是說，自發(fā)動機(jī)啟動時的特定時間過去后，在非負(fù)載狀態(tài)下的特定燃油栗流速。通過預(yù)先預(yù)報和儲存圖2所示的壓差△ P對堵塞程度D的特性，對于在控制單元35的存儲器中的每個不同燃油栗流速，堵塞程度D能夠通過任意燃油栗流速的壓差△ P和溫度t獲取。簡而言之，因為控制單元