(57)【要約】  【課題】エンジンへの燃料供給不足を発生させることなく、燃料供給ラインにおけるエア抜きを自動的に実施できるようにする。【解決手段】エンジン１３の燃料供給ライン１２上に電磁ポンプ２１が搭載された建設機械の燃料供給ラインエア抜き装置において、燃料供給ライン１２上に圧力センサ１５及び電磁切換弁２２（又はセレクタバルブ）を設置し、圧力センサ１５からの検出信号に基づきコントローラ１６によって電磁ポンプ２１及び電磁切換弁２２動作制御することにより、燃料供給ライン１２上でのエア抜きを自動的に行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと燃料タンクとを接続する燃料供給ラインの途中に燃料フィルタが設置され、且つ、該燃料フィルタに燃料戻しラインが接続された建設機械の燃料供給ラインエア抜き装置において、
前記燃料フィルタの下流側に圧力センサを設置すると共に、該圧力センサにコントローラを接続し、前記燃料フィルタの上流側に形成したバイパスラインに電磁ポンプを配設すると共に、該電磁ポンプを前記燃料タンクに連通させるための電磁切換弁を設け、
該電磁切換弁及び前記電磁ポンプを前記コントローラにより制御することによって、前記エンジンに燃料を供給してエア抜きを行うように構成したことを特徴とする建設機械の燃料供給ラインエア抜き装置。
【請求項２】
エンジンと燃料タンクとを接続する燃料供給ラインの途中に燃料フィルタが設置され、且つ、該燃料フィルタに燃料戻しラインが接続された建設機械の燃料供給ラインエア抜き装置において、
前記燃料フィルタの下流側に圧力センサを設置すると共に、該圧力センサにコントローラを接続し、前記燃料フィルタの上流側に形成したバイパスラインに電磁ポンプを配設すると共に、該電磁ポンプを前記燃料タンクに連通させるためのセレクタバルブを設け、
前記電磁ポンプを前記コントローラにより制御することによって、前記エンジンに燃料を供給してエア抜きを行うように構成したことを特徴とする建設機械の燃料供給ラインエア抜き装置。
【請求項３】
上記エア抜きの完了は表示手段により表示されるように構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の建設機械の燃料供給ラインエア抜き装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建設機械の燃料供給ラインエア抜き装置に関するものであり、特に、エンジンの燃料供給ラインに混入したエアを自動的に排出できるようにしてなる建設機械の燃料供給ラインエア抜き装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、此種建設機械の大型機（車両重量４０トンクラス以上）における燃料供給システムを図３に示す。同図に示すように、エンジン１と燃料タンク２とは燃料供給ライン３により接続されていると共に、該燃料供給ライン３の途中には燃料フィルタ４が設置されている。又、燃料フィルタ４の戻しポートと燃料タンク２とは燃料戻しライン５により接続され、燃料戻しライン５の途中には、過剰の燃料を燃料タンク２に還流させるためのリリーフ弁６が設置されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−２９１９５８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように構成された大型機の燃料供給システムでは、自動エア抜き手段を具備しないので、燃料供給ライン３に混入したエアの排出（エア抜き）は、燃料フィルタ４に設けたエア抜きポートにて手動で行われている。このため、エア抜き作業に多大な労力と時間を必要としている。
【０００４】
一方、中型機（車両重量３０トンクラス以下）における燃料供給システムでは、燃料供給ライン上にエンジン付属のサプライポンプの補助用の電磁ポンプを備えているので、燃料供給ラインにおけるエア抜きは自動的に行えるように構成されている。即ち、エンジンのキースイッチをオン操作することにより、前記燃料供給ライン上の電磁ポンプを作動させてエア抜きを行っている。
【０００５】
而して、大型機においても、燃料供給ラインにおけるエア抜きを自動的に行うべく、上記中型機と同一のエア抜き装置を搭載することが考えられる。しかし、この場合は、燃料供給ラインに設置される電磁ポンプとしては大型のものを使用できない。従って、電磁ポンプの最大流量が所定値以下に制限されるために、エンジンへ供給される燃料の流量が少なくなる。その結果、エンジンへの燃料供給量が不足するという問題が生じる。
【０００６】
因みに、燃料供給ライン上に流量の大きい大型の電磁ポンプを搭載した場合は、コスト高を招くのみならず、大きな設置スペースを確保しなければならない。従って、流量の大きい電磁ポンプを搭載することは実用上困難となる。
【０００７】
このようなことから、燃料供給ラインに燃料が充満されていない状態、例えば、燃料供給ラインでの部品等の組付直後、或いは、燃料フィルタの交換直後（保守点検直後）又はエンスト直後の状態などでは、エンジンの燃料供給ポンプが始動していないのでエア抜きを手動で行う必要があり、多大な労力と時間を費やさなければならないという問題があった。
【０００８】
そこで、燃料供給ラインにおけるエア抜きを自動化し、且つ、エンジンへの燃料供給不足を発生させないようにするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、エンジンと燃料タンクとを接続する燃料供給ラインの途中に燃料フィルタが設置され、且つ、該燃料フィルタに燃料戻しラインが接続された建設機械の燃料供給ラインエア抜き装置において、前記燃料フィルタの下流側に圧力センサを設置すると共に、該圧力センサにコントローラを接続し、前記燃料フィルタの上流側に形成したバイパスラインに電磁ポンプを配設すると共に、該電磁ポンプの上流側に、該電磁ポンプを前記燃料タンクに連通させるための電磁切換弁を設け、該電磁切換弁及び前記電磁ポンプを前記コントローラで制御することにより、前記エンジンに燃料を供給してエア抜きを行うようにした建設機械の燃料供給ラインエア抜き装置を提供する。
【００１０】
この構成によれば、電磁切換弁により電磁ポンプを燃料タンクに連通させて、該電磁ポンプを作動させることで、燃料タンク内の燃料は燃料フィルタを経由してエンジンに供給される。そして、エンジンに燃料が十分に供給されると、過剰な燃料は燃料戻しラインからリリーフされるので、燃料中のエアが自動的に抜き出される。
【００１１】
請求項２記載の発明は、エンジンと燃料タンクとを接続する燃料供給ラインの途中に燃料フィルタが設置され、且つ、該燃料フィルタに燃料戻しラインが接続された建設機械の燃料供給ラインエア抜き装置において、前記燃料フィルタの下流側に圧力センサを設置すると共に、該圧力センサにコントローラを接続し、前記燃料フィルタの上流側に形成したバイパスラインに電磁ポンプを配設すると共に、該電磁ポンプを前記燃料タンクに連通させるためのセレクタバルブを設け、該電磁ポンプを前記コントローラで制御することにより、前記エンジンに燃料を供給してエア抜きを行うように構成した建設機械の燃料供給ラインエア抜き装置を提供する。
【００１２】
この構成によれば、セレクタバルブにより電磁ポンプを燃料タンクに連通させて、該電磁ポンプを作動させることで、燃料タンク内の燃料は燃料フィルタを経由してエンジンに供給される。そして、エンジンに燃料が十分に供給されると、過剰な燃料は燃料戻しラインからリリーフされるので、燃料中のエアが自動的に抜き出される。
【００１３】
請求項３記載の発明は、上記エア抜きの完了は表示手段にて表示されるように構成した請求項１又は２記載の建設機械の燃料供給ラインエア抜き装置を提供する。
【００１４】
この構成によれば、燃料供給ラインにおけるエア抜きが完了すると、該エア抜き完了は表示手段により自動的に表示される。依って、オペレータはエア抜き完了をエンジン始動前に確認できる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明は、電磁切換弁及び電磁ポンプを作動させることにより、燃料供給ライン上におけるエア抜きを自動的に行う。斯くして、エア抜きのために従来例の如く多大な労力と時間を費やす必要がなく、且つ、エンジンへの燃料供給不足を解消させることができる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同等の効果を奏する。即ち、セレクタバルブ及び電磁ポンプを作動させることにより、エンジンへの燃料供給不足を発生させることなく、エア抜きを自動的に行うことができる。
【００１７】
請求項３記載の発明では、オペレータはエア抜きの完了をエンジン始動前に確認できるので、請求項１又は２記載の発明の効果に加えて、エア抜きを忘れてエンジンを始動させる恐れがなく、従来例に比してエンジンの始動性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、エンジンの燃料供給ラインにおけるエア抜きを自動化し、且つ、エンジンへの燃料供給不足を発生させないという目的を達成するため、エンジンと燃料タンクとを接続する燃料供給ラインの途中に燃料フィルタが設置され、且つ、該燃料フィルタに燃料戻しラインが接続された建設機械の燃料供給ラインエア抜き装置において、前記燃料フィルタの下流側に圧力センサを設置すると共に、該圧力センサにコントローラを接続し、前記燃料フィルタの上流側に形成したバイパスラインに電磁ポンプを配設すると共に、該電磁ポンプの上流側に、該電磁ポンプを前記燃料タンクに連通させるための電磁切換弁を設け、該電磁切換弁及び前記電磁ポンプを前記コントローラで制御することにより、前記エンジンに燃料を供給してエア抜きを行うことにより実現した。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の好適な一実施例を図１に基づいて説明する。同図は、本実施例に係る油圧ショベル等の建設機械に搭載されたエンジン（ディーゼルエンジン）における燃料供給ラインエア抜き装置の制御システムを示す。同図において、符号１１は燃料タンクであり、該燃料タンク１１は燃料供給ライン１２を介してエンジン１３に接続されている。又、燃料供給ライン１２の途中には燃料フィルタ１４が設置され、該燃料フィルタ１４により燃料中の異物が除去される。
【００２０】
更に、該燃料フィルタ１４とエンジン１３との間には圧力センサ１５が設けられ、該圧力センサ１５は燃料供給ライン１２における燃料フィルタ１４の下流側の燃料供給圧を検出している。圧力センサ１５にはコントローラ１６が接続され、圧力センサ１５の検出信号はコントローラ１６の入力部に常時送信されるように構成されている。
【００２１】
コントローラ１６は入力部、出力部、判定部及び記憶部などから成り、コントローラ１６の判定部は、圧力センサ１５の検出信号に基づきエンジン１３に燃料が十分供給されたことを判断する。即ち、燃料タンク１１からエンジン１３に燃料が充満状態に供給されると、燃料フィルタ１４の下流側の燃料供給圧が所定値以上に上昇するために、コントローラ１６の判定部は、圧力センサ１５からの検出信号に基づいて、エンジン１３への燃料供給の完了時をリアルタイムに判定することができる。
【００２２】
又、コントローラ１６の入力部には、エンジン１３の回転数を計測する回転数センサ（図示せず）と、エンジンキースイッチ１７が接続され、回転数センサの計測信号及びエンジンキースイッチ１７の操作信号が入力されるように構成されている。
【００２３】
燃料フィルタ１４に設けた戻りポートと燃料タンク１１との間には燃料戻しライン１８が設けられている。更に、燃料戻しライン１８の途中にはリリーフ弁１９が設置され、エンジン１３に供給される過剰の燃料は、リリーフ弁１９を経由して燃料タンク１１に還流される。
【００２４】
前記燃料供給ライン１２における燃料フィルタ１４の上流側にはバイパスライン２０が形成され、該バイパスライン２０は燃料供給ライン１２に対して並列に接続されている。又、バイパスライン２０の途中には電磁ポンプ２１が設置されている。更に、電磁ポンプ２１の上流側には、電磁ポンプ２１を燃料タンク１１に連通させるための２位置切り換え型の電磁切換弁２２が設けられている。電磁ポンプ２１及び電磁切換弁２２にはコントローラ１６が接続され、電磁ポンプ２１及び電磁切換弁２２の動作は、コントローラ１６によって制御できるように構成されている。
【００２５】
コントローラ１６は、エンジンキースイッチ１７の操作信号と圧力センサ１５の検出信号に基づいて、電磁ポンプ２１及び電磁切換弁２２を作動させる。この場合、コントローラ１６は、エンジンキースイッチ１７のオン操作信号に応答して電磁切換弁２２をノーマル位置（イ）から作動位置（ロ）に切り換えることにより、電磁ポンプ２１の上流側が燃料タンク１１と連通するようになる。
【００２６】
コントローラ１６の出力部には、表示手段であるモニタ２３が接続され、該モニタ２３は建設機械のキャブ（図示せず）内に設置されている。該モニタ２３にはコントローラ１６を介して、圧力センサ１５の検出値（エンジン１３への燃料供給状態）がリアルタイムで表示され、特に、エンジン１３に十分な量の燃料が供給されて燃料充満状態になった時、即ち、エア抜きが完了した時は、エア抜き完了の旨がモニタ２３のメッセージ画面にて表示される。尚、図中符号２４は逆止弁である。
【００２７】
次に、本実施例に係るエア抜き装置の作用について説明する。いま、エンジンキースイッチ１７をオン操作すると、コントローラ１６を介して電磁切換弁２２が作動位置（ロ）に切り換えられることにより、電磁ポンプ２１の上流側が燃料タンク１１と連通するようになり、電磁ポンプ２１が作動する。このため、燃料タンク１１内の燃料は、バイパスライン２０経由で燃料フィルタ１４を通過してエンジン１３に供給される。
【００２８】
ここで、燃料フィルタ１４はリリーフ機能を有するので、燃料がエンジン１３に十分供給されると、過剰の燃料は燃料フィルタ１４にてリリーフされて、リリーフ弁１９を通過して燃料タンク１１に還流される。
【００２９】
又、燃料フィルタ１４の下流側の燃料供給圧力は、圧力センサ１５で常時検出されている。依って、エンジン１３に十分な量の燃料が供給されて燃料充満状態になった時、即ち、エア抜きが完了した時は、燃料供給圧力が所定値以上に上昇するために、この上昇圧を圧力センサ１５で検出して、エア抜き完了の検出信号をコントローラ１６に送信する。
【００３０】
従って、コントローラ１６は、圧力センサ１５からの検出信号に基づき、エア抜き完了時（燃料充満時）を即座に判断する。そして、エア抜きが完了すると、コントローラ１６は電磁切換弁２２をノーマル位置（イ）に復帰させると共に、電磁ポンプ２１の作動を停止させる。その結果、電磁ポンプ２１と電磁切換弁２２は、エンジンキースイッチ１７をオン操作する前の元の状態に復帰する。
【００３１】
一方、エア抜きが完了すると同時に、コントローラ１６はエア抜き完了信号をモニタ２３に送信する。そのため、エア抜き完了状態がモニタ２３画面上にてリアルタイムで表示される。
【００３２】
更に、コントローラ１６にはエンジン１３の回転数が入力されるため、コントローラ１６は、回転数の計測値に基づいてエンジン１３の始動時を判断した後、モニタ２３におけるエア抜き完了の表示を終了させることができる。
【００３３】
以上の如く本発明によると、圧力センサ１５からの検出信号に基づきコントローラ１６によって電磁ポンプ２１及び電磁切換弁２２を動作制御することにより、燃料タンク１１内の燃料は燃料フィルタ１４を経由してエンジン１３に供給される。而して、エンジン１３に燃料が十分供給されると、過剰な燃料は燃料戻しライン１８からリリーフされて、燃料中のエアが自動的に抜き出される。
【００３４】
斯くして、燃料供給ライン１２上におけるエア抜きの自動化が可能になるので、エア抜きのために多大な労力と時間を費やす必要がなく、且つ、エンジン１３への燃料供給不足を発生させることなく、エンジン１３を安定して始動することができる。
【００３５】
又、エア抜きの完了はモニタ２３画面にて自動的にリアルタイムで表示されるので、オペレータはエア抜き完了をエンジン１３の始動前に確認することができる。依って、エア抜きを忘れてエンジン１３を始動させる恐れがなく、エンジン１３の始動性を向上させることができる。更に、電磁ポンプ２１は大型のものを設置する必要がないので、コスト的に有利になるのみならず、広い設置面積を確保する必要もない。
【００３６】
次に、本発明の他の実施例を図２に基づいて説明する。本実施例は、上記電磁切換弁２２に代えてセレクタバルブ２５を設けることにより、燃料供給ライン１２上におけるエア抜きの自動化を実現したものである。尚、図１と同一の構成要素については、同一符号を付してその説明を省略するものとする。
【００３７】
図２において、バイパスライン２０の途中には２位置切換え型のセレクタバルブ２５が設置されている共に、該セレクタバルブ２５はノーマル位置（イ）から作動位置（ロ）に切換え操作できるように構成されている。該セレクタバルブ２５がノーマル位置（イ）から作動位置（ロ）に切り換わると、電磁ポンプ２１の上流側は燃料タンク１１に連通するようになる。
【００３８】
次に、本実施例の作用について説明する。いま、セレクタバルブ２５を作動位置（ロ）に切り換えて、電磁ポンプ２１の上流側を燃料タンク１１に連通させ、この状態でエンジンキースイッチ１７をオン操作すると、コントローラ１６を介して電磁ポンプ２１が作動する。このため、燃料タンク１１内の燃料は、バイパスライン２０経由で燃料フィルタ１４を通過してエンジン１３に供給される。そして、燃料がエンジン１３に十分供給されると、過剰の燃料は燃料フィルタ１４にてリリーフされてリリーフ弁１９を通過して燃料タンク１１に戻される。
【００３９】
又、エンジン１３に十分な量の燃料が供給されてエア抜きが完了した時は、圧力センサ１５からエア抜き完了信号がコントローラ１６に送信され、コントローラ１６は、エア抜き完了時（燃料充満時）を即座に判断する。更に、エア抜きが完了すると、コントローラ１６は電磁ポンプ２１の作動を停止させる。エア抜きの完了はモニタ２３にてリアルタイムに表示されるので、この時、セレクタバルブ２５を元のノーマル位置（イ）に復帰させればよい。その結果、電磁ポンプ２１とセレクタバルブ２５は、エンジンキースイッチ１７をオン操作する前の元の状態に復帰する。
【００４０】
本実施例においても上記実施例と同等の効果を奏することができる。即ち、燃料供給ライン１２上でエア抜きを自動的に実施でき、且つ、エンジン１３への燃料供給不足を発生させる恐れがなく、エンジン１３を安定して始動させることができる。又、エア抜きの完了はモニタ２３にてリアルタイムで表示されるので、オペレータはエア抜き完了をエンジン１３の始動前に確認することができる。
【００４１】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施例を示し、燃料供給ラインエア抜き装置を示す制御回路図。
【図２】本発明の他の実施例を示し、燃料供給ラインエア抜き装置を示す制御回路図。
【図３】従来例を示し、燃料供給ラインエア抜き装置を示す制御回路図。
【符号の説明】
【００４３】
１１  燃料タンク
１２  燃料供給ライン
１３  エンジン（内燃機関）
１４  燃料フィルタ（メインフィルタ）
１５  圧力センサ
１６  コントローラ
１７  エンジンキースイッチ
１８  燃料戻しライン
１９  リリーフ弁
２０  バイパスライン
２１  電磁ポンプ
２２  電磁切換弁
２３  モニタ（表示手段）
２５  セレクタバルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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