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燃料喷射装置：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记载的燃料喷射装置中，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中存在异常的情况下，有可能发生燃料泄漏而导致共轨内的燃料压力下降。
因此，在专利文献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，在专利文献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中所记载的搭载有发动机的建筑机械中，在像由于长年持续使用建筑机械而产生的、由伴随发动机的老化而来的部件的晃动或磨损等引起的泄漏那样，在燃料喷射阀的内部未破损等条件下，也有可能判断为异常。因此，即使是在实际中可使用的范围内的劣化也进行警报动作，从而操作员难以适当地判断是否是需要维护的燃料泄漏。
【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，该异常判断装置能够准确地仅检测到由燃料供给系统的异常引起的燃料泄漏，而不会检测到由发动机的老化引起的可使用范围内的燃料泄漏。
本发明在发动机运转过程中，始终计数并累计存储表示发动机的总运转时间的发动机运转时间，并根据该发动机运转时间，适当地变更用于判断发生燃料泄漏的判断条件。
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如下的解决方案，所述建筑机械具备：设置有贮存高压状态的燃料的共轨的发动机、和使该发动机启动或停止的切换机构。
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：燃料压力检测机构，检测上述共轨内的燃料压力；存储机构，存储表示上述发动机的总运转时间的发动机运转信息；以及控制机构，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既定的判定时间内下降到既定的判定压力以下时，判断为在该发动机内发生了燃料泄漏，上述控制机构构成为，根据存储在上述存储机构中的上述发动机运转信息来变更上述判定时间。
在本发明中，在使发动机停止后，当由燃料压力检测机构检测到的燃料压力在既定的判定时间内下降到既定的判定压力以下时，利用控制机构判断为在发动机内发生了燃料泄漏。此处，用于燃料泄漏的判断的判定时间根据表示发动机的总运转时间的发动机运转信息而变更。
根据该基本构成，能够准确地仅检测到由燃料供给系统的异常引起的燃料泄漏的发生，而不会检测到由发动机的老化引起的可使用范围内的燃料泄漏的发生。
具体而言，在使燃料泄漏的判断所使用的判定时间恒定的情况下，在像伴随发动机的老化而产生的部件的晃动和磨损等所引起的泄漏那样、喷射器的内部未破损等的条件下，也有可能燃料压力在判定时间内下降到判定压力以下而判断为异常。因此，操作员难以判断是否为需要维护的燃料泄漏。
针对于此，在本发明中，考虑发动机的总运转时间，以发动机的总运转时间越长判定时间越短的方式对判定时间进行再设定，由此能够仅检测到由燃料供给系统的异常引起的燃料压力急剧下降的情况下的燃料泄漏，能够适当地判断是否发生了需要维护的燃料泄漏。
并且，上述控制机构优选构成为，根据存储在上述存储机构中的上述发动机运转信息来变更上述判定压力。
在该情况下，利用该控制机构，根据表示发动机的总运转时间的发动机运转信息来变更用于燃料泄漏的判断的判定压力。由此，与上述基本构成的本发明同样，能够准确地仅检测到由燃料供给系统的异常引起的燃料泄漏的发生，而不会检测到由发动机的老化引起的可使用范围内的燃料泄漏的发生。
即，考虑发动机的总运转时间，以发动机的总运转时间越长判定压力越低的方式对判定压力进行再设定，由此能够仅检测到由燃料供给系统的异常引起的燃料压力急剧下降的情况下的燃料泄漏，能够适当地判断是否发生了需要维护的燃料泄漏。
由此，根据本发明，通过考虑发动机的总运转时间，发动机的总运转时间越长，将判定时间设定得越短或者将判定压力设定得越低，能够仅检测到由燃料供给系统的异常引起的燃料压力急剧下降的情况下的燃料泄漏，而不会检测到由发动机的老化引起的可使用范围内的燃料泄漏的发生，能够适当地判断是否发生了需要维护的燃料泄漏。
【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是表示发动机的总运转时间与判定时间的关系的曲线图。
图6是表示建筑机械的动作顺序的流程图。
图7是表示本实施方式2的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的后方配设有未图示的发动机和液压泵等，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上连接有返回配管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除去燃料箱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，使得由压力传感器23a检测出的共轨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、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、和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的电源开关31b。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停止直到切断对各种电气部件的电力供给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。
另外，上述机体控制器26b具备由RAM等存储介质构成的存储装置41。该存储装置41与发动机控制器26a连接，存储表示发动机21的总运转时间的发动机运转信息。
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31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判定时间中下降至既定的判定压力以下的情况下，判断为在燃料供给系统中发生了燃料泄漏。
此处，如图4所示，关于发动机21停止后的共轨23内的燃料压力的下降速度，除了根据由喷射器22的内部破损等引起的燃料泄漏变化以外，还根据发动机21的总运转时间发生变化。即，可知在发动机21为新产品状态的情况下，由于未产生由老化引起的部件的晃动和磨损等，因此燃料压力下降得最缓慢。与此相对，可知随着发动机21的总运转时间变长，燃料压力的下降速度变得急剧。
此处，例如在使判定时间恒定而进行燃料泄漏的判断的情况下，若发动机21为新产品状态，则在判定时间内不会变为判定压力以下，但在使发动机21长时间运转后，由于发动机21的老化，使燃料压力的下降速度变得急剧，有时会在判定时间内变为判定压力以下。
这样，在使燃料泄漏的判断条件即判定时间恒定的状态下，尽管是喷射器22的内部未破损等可使用范围内的燃料泄漏，也会判断为异常，操作员难以判断是否为需要维护的燃料泄漏。
因此，在本发明中，如图5所示，利用机体控制器26b，考虑发动机21的总运转时间，以发动机21的总运转时间越长、判定时间越短的方式对判定时间进行再设定。另外，该判定时间被控制为，在发动机21的总运转时间经过既定时间后，判定时间恒定。
以下，使用图3和图6，对考虑了发动机21的总运转时间的燃料泄漏的判断顺序，以与建筑机械1中的从作业开始到作业结束的一系列动作顺序对应的方式进行说明。图6是表示建筑机械的动作顺序的流程图。如图6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，将表示发动机21的总运转时间的发动机运转信息存储在存储装置41中，接着前进至步骤S107。
在步骤S107中，利用机体控制器26b，根据存储在存储装置41中的发动机运转信息来变更燃料泄漏的判断时间，接着前进至步骤S108。此处，发动机21的总运转时间越长，越容易由于伴随发动机21的老化而来的部件的晃动和磨损等原因，发生可使用范围内的燃料泄漏，因此以判定时间缩短的方式进行再设定。由此，能够仅检测到由燃料供给系统的异常引起的燃料压力急剧下降的情况下的燃料泄漏。
在步骤S108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S109。
在步骤S109中，在从断开电键开关31的时刻起经过电力切断时间内的燃料泄漏的判定时间后，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S110。
在步骤S110中，判断经过燃料泄漏的判定时间后的燃料压力是否为判定压力以下。在步骤S110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S112。在步骤S110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S111。在步骤S111中，待机直到电力切断时间(几秒)结束，接着前进至步骤S113。
在步骤S112中，利用机体控制器26b，使作为警报装置35的警报蜂鸣器持续鸣响直到电力切断时间结束，接着前进至步骤S113。
在步骤S113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1的建筑机械1的发动机异常判断装置30，考虑发动机21的总运转时间而以发动机21的总运转时间越长判定时间越短的方式对判定时间进行再设定，由此能够仅检测到由燃料供给系统的异常引起的燃料压力急剧下降的情况下的燃料泄漏，而不会检测到由发动机21的老化引起的可使用范围内的燃料泄漏的发生，能够适当地判断是否发生了需要维护的燃料泄漏。
<实施方式2>
图7是表示本实施方式2的建筑机械的动作顺序的流程图。与上述实施方式1的不同之处在于，根据发动机21的总运转时间来变更判定压力，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。
在本实施方式2中，根据发动机21的总运转时间来变更判定压力，其理由如下。例如在使判定压力恒定来进行燃料泄漏的判断的情况下，若发动机21为新产品状态，则在判定时间内不会变为判定压力以下，但在使发动机21长时间运转后，由于发动机21的老化会使燃料压力的下降速度变得急剧，有时会在判定时间内变为判定压力以下。
这样，在使燃料泄漏的判断条件即判定压力恒定的状态下，尽管是喷射器22的内部未破损等可使用范围内的燃料泄漏，也会判断为异常，操作员难以判断是否为需要维护的燃料泄漏。因此，在本发明中，利用机体控制器26b，考虑发动机21的总运转时间而以发动机21的总运转时间越长判定压力越低的方式对判定压力进行再设定。
如图7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～S107。
在步骤S 107中，利用机体控制器26b，根据存储在存储装置41中的发动机运转信息来变更燃料泄漏的判断时间，接着前进至步骤S201。在步骤S201中，利用机体控制器26b，根据存储在存储装置41中的发动机运转信息来变更判定压力，接着前进至步骤S108。此处，以发动机21的总运转时间越长判定压力越低的方式进行再设定。由此，能够仅检测到由燃料供给系统的异常引起的燃料压力急剧下降的情况下的燃料泄漏。
在步骤S108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S109～S113。在步骤S113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，考虑发动机21的总运转时间而以发动机21的总运转时间越长判定时间越短的方式对判定时间进行再设定，并且以发动机21的总运转时间越长判定压力越低的方式对判定压力进行再设定，由此能够更准确地仅检测到由燃料供给系统的异常引起的燃料压力急剧下降的情况下的燃料泄漏，而不会检测到由发动机21的老化引起的可使用范围内的燃料泄漏的发生，能够适当地判断是否发生了需要维护的燃料泄漏。
另外，在本实施方式2中，根据发动机21的总运转时间来变更判定时间和判定压力二者从而进行再设定，但并不限于该方式，还可以仅变更判定压力。
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。