油耗计算装置及工程机械的制作方法

本实用新型涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种油耗计算装置及工程机械。

背景技术：

目前，应用于工程机械上的发动机的油耗计算方法可以采用一种基于流量计算的方法，该方法采用流量传感器安装在发动机的油路中测定发动机的燃油消耗量，这种方案从理论上是没有问题的，但实际中由于燃油的洁净度很差，经常混有大量的难以过滤彻底的杂质，会造成流量传感器的堵塞，从而造成无法正常测量，而且，一旦堵塞就会造成发动机供油不足，最终导致动力不足，甚至熄火，严重威胁设备的使用安全。并且，该方法测量耗油量的偏差较大，精度不够高。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一在于提供一种油耗计算装置，其能够防止当流量计损坏导致工作装置的供油路堵塞而影响设备运行，并且能够减小耗油量的测量偏差，提高测量精度。

本实用新型的另一目的在于提供一种工程机械，其能够防止当流量计损坏导致工作装置的供油路堵塞而影响设备运行，并且能够减小耗油量的测量偏差，提高测量精度。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种油耗计算装置，包括主油箱、输油泵、输油管道、流量计、副油箱及油位检测控制装置。所述主油箱通过所述输油管道与所述副油箱连通，所述输油泵和所述流量计均设置于所述输油管道，所述流量计用于监测流经所述流量计的燃油的油量。所述油位检测控制装置设置于所述副油箱上，并与所述输油泵电连接，用于检测所述副油箱内的燃油油位，并依据所述燃油油位控制所述输油泵关闭或打开。

进一步地，所述油位检测控制装置为自带执行机构的第一油位检测机构，所述第一油位检测机构设置于所述副油箱上的第一预设油位处，用于在检测到所述副油箱内的燃油达到所述第一预设油位时控制所述输油泵关闭，以及在检测到所述副油箱内的燃油未达到所述第一预设油位时控制所述输油泵打开。

进一步地，所述油位检测控制装置包括控制器和第一油位检测机构，所述控制器与所述输油泵电连接，所述第一油位检测机构与所述控制器电连接；

所述第一油位检测机构设置于所述副油箱上的第一预设油位处，用于在检测到所述副油箱内的燃油达到所述第一预设油位时，向所述控制器发送第一关闭信号，所述控制器用于依据所述第一关闭信号控制所述输油泵关闭；

所述第一油位检测机构还用于在检测到所述副油箱内的燃油未达到所述第一预设油位时，向所述控制器发送第一打开信号，所述控制器用于依据所述第一打开信号控制所述输油泵打开。

进一步地，所述油位检测控制装置为自带执行机构的第一油位检测机构和第二油位检测机构；

所述第一油位检测机构设置于所述副油箱上的第一预设油位处，并与所述输油泵电连接，所述第二油位检测机构设置于所述副油箱上的第二预设油位处并与所述输油泵电连接，其中，所述第二预设油位低于所述第一预设油位；

所述第一油位检测机构用于在检测到所述副油箱内的燃油达到所述第一预设油位时控制所述输油泵关闭；

所述第二油位检测机构用于在检测到所述副油箱内的燃油处于所述第二预设油位时控制所述输油泵打开。

进一步地，所述油位检测控制装置包括控制器、第一油位检测机构及第二油位检测机构，所述控制器与所述输油泵电连接；

所述第一油位检测机构与所述控制器电连接，所述第一油位检测机构设置于所述副油箱上的第一预设油位处，所述第一油位检测机构用于在检测到所述副油箱内的燃油达到所述第一预设油位时向所述控制器发出第二关闭信号，所述控制器用于依据所述第二关闭信号控制所述输油泵关闭；

所述第二油位检测机构与所述控制器电连接，所述第二油位检测机构设置于所述副油箱上的第二预设油位处，其中，所述第二预设油位低于所述第一预设油位，所述第二油位检测机构用于在检测到所述副油箱内的燃油处于所述第二预设油位时向所述控制器发出第二打开信号，所述控制器用于依据所述第二打开信号控制所述输油泵打开。

进一步地，所述副油箱的内壁在所述第一预设油位处设置有凸台，所述第一油位检测机构安装于所述凸台。

进一步地，所述第一油位检测机构为浮球检测开关。

进一步地，所述输油管道的一端伸入所述主油箱，并且所述输油管道伸入所述主油箱的一端设置有过滤装置。

进一步地，所述流量计为容积式流量计。

一种工程机械，包括工作装置和油耗计算装置，所述油耗计算装置包括主油箱、输油泵、输油管道、流量计、副油箱及油位检测控制装置；

所述主油箱通过所述输油管道与所述副油箱连通，所述输油泵和所述流量计均设置于所述输油管道，所述流量计用于监测流经所述流量计的燃油的油量，所述副油箱与所述工作装置连通；

所述油位检测控制装置设置于所述副油箱上，并与所述输油泵电连接，用于检测所述副油箱内的燃油油位，并依据所述燃油油位控制所述输油泵关闭或打开。

本实用新型实施例提供的油耗计算装置及工程机械的有益效果是：本实用新型实施例提供的油耗计算装置及工程机械设置主油箱和副油箱，并将流量计设置于主油箱和副油箱之间的输油管道上，用于与外部的工作装置连接，以将燃油输送至外部的工作装置，例如发动机，主油箱能够通过输油泵向副油箱补充外部的工作装置所消耗的副油箱内的燃油，油位检测控制装置能够检测所述副油箱内的燃油油位，并依据所述燃油油位控制所述输油泵关闭或打开，流量计能够记录主油箱向副油箱内补充的燃油量，从而依据补充的燃油量能够计算出外部的工作装置的耗油量。本实用新型实施例提供的油耗计算装置通过将流量计设置于主油箱和副油箱之间的输油管道上，避免将流量计直接设置于工作装置的供油路中，防止当流量计损坏导致工作装置的供油路堵塞而影响设备运行，并且能够减小耗油量的测量偏差，提高测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的工程机械的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例提供的工程机械的油耗计算装置的结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例提供的工程机械的油耗计算装置的结构示意图；

图4为本实用新型第一实施例提供的工程机械的油耗计算装置的第一油位检测机构的结构示意图，其中，微动开关与第一接点连接；

图5为本实用新型第一实施例提供的工程机械的油耗计算装置的第一油位检测机构的结构示意图，其中，微动开关与第二接点连接；

图6为本实用新型第一实施例提供工程机械的油耗计算装置的工作流程示意图；

图7为本实用新型第二实施例提供的工程机械的结构示意图；

图8为本实用新型第二实施例提供的工程机械的油耗计算装置的结构示意图；

图9为本实用新型第二实施例提供工程机械的油耗计算装置的工作流程示意图。

图标：200-工作装置；100-油耗计算装置；110-主油箱；120-输油泵；130-输油管道；131-单向阀；132-过滤装置；140-流量计；150-副油箱；160-输出管道；170-第一油位检测机构；171-浮球；172-微动开关；173-第一接点；174-第二接点；180-控制器；190-第二油位检测机构。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参阅图1，本实施例提供了一种工程机械(图未标)，该工程机械包括相互连接的油耗计算装置100和工作装置200。该工程机械可以是挖掘机、推土机、钻机等等，工作装置200可以是工程机械上的发动机等耗油装置。该油耗计算装置100应用于工程机械上检测工作装置200的燃油耗油量。该油耗计算装置100能够减小耗油量的测量偏差，提高测量精度，降低对工作装置200运行的影响。

请结合参阅图1和图2，该油耗计算装置100包括主油箱110、输油泵120、输油管道130、流量计140、副油箱150、输出管道160及油位检测控制装置(图未标)，图1中的虚线表示元件之间的电连接关系。

主油箱110通过输油管道130与副油箱150连通。主油箱110用于通过输油管道130向副油箱150补充燃油。输油泵120和流量计140均设置于输油管道130。输油泵120用于从主油箱110抽取燃油。流量计140用于监测流经流量计140的燃油的油量。

本实施例中，输油管道130的一端伸入主油箱110，并且输油管道130伸入主油箱110的一端设置有过滤装置132。过滤装置132可选为一滤芯。通过设置过滤装置132，能够对主油箱110进入输油管道130的燃油进行过滤，除去燃油中的杂质，从而进一步防止流量计140的堵塞，使测量更加准确。

本实施例中，输油泵120可以采用膜片泵、柱塞泵、齿轮泵和叶片泵等。流量计140可以采用容积式流量计140，能够提高计量的准确性。输油管道130上还可以设置单向阀131，输油泵120、流量计140和单向阀131由主油箱110向副油箱150依次设置于输油管道130上。

副油箱150用于向工作装置200供油。本实施例中，输出管道160的一端与副油箱150连通，另一端与工作装置200连接，副油箱150通过输出管道160向工作装置200输出燃油。

油位检测控制装置设置于副油箱150上，并与输油泵120电连接，用于检测副油箱150内的燃油油位，并依据燃油油位控制输油泵120关闭或打开。

本实施例中，油位检测控制装置为自带执行机构的第一油位检测机构170。第一油位检测机构170设置于副油箱150上的第一预设油位处，用于在检测到副油箱150内的燃油达到第一预设油位时控制输油泵120关闭，以及在检测到副油箱150内的燃油未达到第一预设油位时控制输油泵120打开。

请参阅图3，图3中的虚线表示元件之间的电连接关系。在本实用新型的其他实施例中，油位检测控制装置也可以包括控制器180和第一油位检测机构170。其中，控制器180与输油泵120电连接，第一油位检测机构170与控制器180电连接。第一油位检测机构170设置于副油箱150上的第一预设油位处，用于在检测到副油箱150内的燃油达到第一预设油位时，向控制器180发送第一关闭信号，控制器180用于依据第一关闭信号控制输油泵120关闭。第一油位检测机构170还用于在检测到副油箱150内的燃油未达到第一预设油位时，向控制器180发送第一打开信号，控制器180用于依据第一打开信号控制输油泵120打开。

需要说明的是，可以通过第一油位检测机构170直接控制输油泵120关闭或打开。或者，也可以通过第一油位检测机构170传递信号给控制器180，通过控制器180控制输油泵120关闭或打开。另外，第一预设油位为副油箱150中的较高的油位，本实施例中第一预设油位可以为副油箱150的满油量油位。

请继续参阅图1和图2，进一步地，本实施例中，副油箱150的内壁在第一预设油位处设置有凸台(图未示)，油位检测控制装置安装于凸台。这样，能够减少因副油箱150发生倾斜时产生的油位误差。可选地，本实施例中，凸台为直径30mm的细长状结构，第一预设油位为50mm的高度值。

需要说明的是，第一油位检测机构170可以为油位检测开关，也可以为油位传感器，或者为其他可以检测油位的机构，本实施例中，第一油位检测机构170为油位检测开关。其中，油位检测开关可以是浮球油位开关，也可以是电容式油位开关、压力式油位开关和超声波开关等形式。本实施例中，油位检测开关为浮球油位开关。

请参阅图4和图5，进一步地，浮球油位开关包括浮球171、微动开关172、第一接点173和第二接点174。其中，浮球171与微动开关172连接。微动开关172与输油泵120连接。第一接点173为OFF接点，第二接点174为ON接电。当油面向上扬，超过一定值时，浮球171会上浮触控微动开关172，使第一接点173的接点信号输出。输出第一关闭信号给输油泵120，控制输油泵120关闭。当油面向下扬，超过一定值时，浮球171会下降联动微动开关172，使第二接点174的接点信号输出，输出第一打开信号给输油泵120，控制输油泵120打开。

在本实用新型的其他实施例中，浮球油位开关也可以与控制器180连接，控制器180与输油泵120连接，浮球油位开关将第一关闭信号和第一打开信号输出给控制器180，由控制器180控制输油泵120开关。输油泵120不需要频繁起停。

请继续参阅图1和图2，另外，需要说明的是，可以通过流量计140进行数据采集，通过设备自带的工作装置200的传感器监测做功情况。并且，副油箱150可以连接多个输出系统，可以分别统计设备各个输出系统做功情况，以每个系统单位做功油耗比为变量，通过求解N(N为大于或等于1的正整数)组油耗数据，计算出各个系统的功率油耗比，从而提出每个系统的改善意见。这样，控制器180能够读取工程机械的工作装置200做功数据和流量计140数据，用于统计分析做功和燃油消耗之间的关系，其特点是分析数据变量值少，计算分析快速。

请参阅图6，本实施例提供的工程机械的油耗计算装置100的工作原理如下：

步骤S101，检测副油箱150内的燃油的实时油位是否达到第一预设油位。

本实施例中，步骤S101由第一油位检测机构170完成。

步骤S102，当检测到副油箱150内的燃油达到第一预设油位时，停止向副油箱150补充燃油。

本实施例中，步骤S102由第一油位检测机构170控制输油泵120完成。当第一油位检测机构170检测到副油箱150内的燃油达到第一预设油位时，第一油位检测机构170控制输油泵120关闭，输油泵120停止从主油箱110泵油，从而停止向副油箱150内补充燃油。应当理解，本次停止补充燃油即为预先补充燃油结束。

步骤S103，当检测到实时油位未达到第一预设油位时，向副油箱150内补充燃油。

本实施例中，步骤S103由第一油位检测机构170控制输油泵120完成。当第一油位检测机构170检测到实时油位未达到第一预设油位时，第一油位检测机构170控制输油泵120打开，输油泵120从主油箱110泵油，从而向副油箱150内补充燃油。应当理解，检测到实时油位未达到第一预设油位时，实际是工作装置200耗油使得实时油位降低，通过输油泵120向副油箱150补充燃油。

需要说明的是，在步骤S103之后，当再次检测副油箱150内的燃油的实时油位是否达到第一预设油位，在检测到副油箱150内的燃油达到第一预设油位时，停止向副油箱150补充燃油。

步骤S104，记录副油箱150内的燃油由实时油位至第一预设油位所补充的燃油流量，以得到燃油消耗量。其中，实时油位是指低于第一预设油位的油位，此时需要补充燃油。

本实施例中，步骤S104由流量计140完成，通过流量计140记录副油箱150内的燃油由低于第一预设油位的实时油位至第一预设油位所补充的燃油流量，以得到燃油消耗量，即流量计140记录的上述补充过程的燃油流量即为该瞬时的燃油消耗量。

本实施例提供的工程机械的油耗计算装置100通过将流量计140设置于主油箱110和副油箱150之间的输油管道130上，避免将流量计140直接设置于工作装置200的供油路中，防止当流量计140损坏导致工作装置200的供油路堵塞而影响设备运行，并且能够减小耗油量的测量偏差，提高测量精度。并且，燃油消耗量数据能够通过流量计140实时读取，控制简洁、迅速，减少了控制器180计算延时。

第二实施例

请参阅图7和图8，本实施例提供了一种工程机械，其与第一实施例提供的工程机械相比区别在于油耗计算装置100的结构不同，本实施例未提及之处可参考第一实施例。本实施例提供的工程机械的油耗计算装置100与第一实施例中的油耗计算装置100的区别在于，本实施例中，油位检测控制装置包括控制器180、第一油位检测机构170及第二油位检测机构190。控制器180与输油泵120电连接。

图7中的虚线表示元件之间的电连接关系。第一油位检测机构170与控制器180电连接，第一油位检测机构170设置于副油箱150上的第一预设油位处，第一油位检测机构170用于在检测到副油箱150内的燃油达到第一预设油位时向控制器180发出第二关闭信号，控制器180用于依据第二关闭信号控制输油泵120关闭。

第二油位检测机构190与控制器180电连接，第二油位检测机构190设置于副油箱150上的第二预设油位处，其中，第二预设油位低于第一预设油位，第二油位检测机构190用于在检测到副油箱150内的燃油处于第二预设油位时向控制器180发出第二打开信号，控制器180用于依据第二打开信号控制输油泵120打开。

需要说明的是，在本实用新型的其他实施例中，油位检测控制装置为自带执行机构的第一油位检测机构170和第二油位检测机构190。第一油位检测机构170设置于副油箱150上的第一预设油位处，并与输油泵120电连接，第二油位检测机构190设置于副油箱150上的第二预设油位处并与输油泵120电连接，其中，第二预设油位低于第一预设油位。第一油位检测机构170用于在检测到副油箱150内的燃油达到第一预设油位时控制输油泵120关闭。第二油位检测机构190用于在检测到副油箱150内的燃油处于第二预设油位时控制输油泵120打开。

也就是说，可以通过第一油位检测机构170和第二油位检测机构190直接控制输油泵120开关，或者通过第一油位检测机构170和第二油位检测机构190传递信号给控制器180，通过控制器180控制输油泵120开关。

本实施例中，第一油位检测机构170和第二油位检测机构190均为油位检测开关，进一步地，第一油位检测机构170和第二油位检测机构190均为浮球油位开关。

请参阅图9，本实施例提供的工程机械的油耗计算装置100的工作原理如下：

步骤S201，检测副油箱150内的燃油的实时油位是否达到第一预设油位。

本实施例中，步骤S201由第一油位检测机构170完成。

步骤202，当检测到副油箱150内的燃油达到第一预设油位时，停止向副油箱150补充燃油。

本实施例中，步骤S202由控制器180控制输油泵120完成。当第一油位检测机构170检测到副油箱150内的燃油达到第一预设油位时，第一油位检测机构170向控制器180发出第二关闭信号，控制器180依据第二关闭信号控制输油泵120关闭，输油泵120停止从主油箱110泵油，从而停止向副油箱150内补充燃油。应当理解，本次停止补充燃油即为预先补充燃油结束。

步骤203，当检测到实时油位未达到第一预设油位时，检测实时油位是否达到第二预设油位，其中，第二预设油位低于第一预设油位。

本实施例中，步骤S203由第二油位检测机构190完成。应当理解，工作装置200耗油使得副油箱150内的油位由第一预设油位逐渐降低，第二油位检测机构190检测油位是否降低达到第二预设油位。

步骤204，当检测到实时油位达到第二预设油位时，向副油箱150内补充燃油。

本实施例中，步骤S204由控制器180控制输油泵120完成。当第二油位检测机构190检测到实时油位降低至达到第二预设油位时，第二油位检测机构190向控制器180发出第二打开信号，控制器180依据第二打开信号控制输油泵120打开泵油，向副油箱150内补充燃油。

需要说明的是，在步骤S204之后，当再次检测到副油箱150内的燃油达到第一预设油位时，停止向副油箱150补充燃油。

步骤S205，记录副油箱150内的燃油由第二预设油位至第一预设油位所消耗的燃油流量，记作单位耗油量。

本实施例中，步骤S205由流量计140完成。

步骤S206，依据单位耗油量计算得到累计耗油量，且计算的公式为：

T＝n×t；

其中，T为累计耗油量，t为单位耗油量，n为系数且取大于或等于1的正整数。

本实施例中，步骤S206由控制器180完成。在本实用新型的其他实施例中，步骤S206也可以由工程机械上的控制单元完成。

这样，通过能够计算得出累计时间的累计耗油量，例如统计月耗油量和年耗油量。

本实施例提供的工程机械的油耗计算装置100通过将流量计140设置于主油箱110和副油箱150之间的输油管道130上，避免将流量计140直接设置于工作装置200的供油路中，防止当流量计140损坏导致工作装置200的供油路堵塞而影响设备运行，并且能够减小耗油量的测量偏差，提高测量精度。并且，能够长期观察工作装置200的燃油消耗量，能够计算得出累计时间的累计耗油量。而且，控制简洁、迅速，减少了控制器180计算延时。进一步地，输油泵120可以不需要频繁起停，提高了输油泵120的使用寿命。

以下通过试验数据具体说明本实用新型实施例提供的工程机械的油耗计算装置100的有益效果：

1.试验条件

2.试验对比数据

其中，称重法为现有的相对比较精确的测试方法，上表为脉冲法和本申请的流量法两种测试方法与较精确的称重法求差占比得出偏差百分比。从上表可得出，在相同的测试条件下，同一台发动机同一天采用三种方法做燃油消耗量测试，得到实测数据，分析偏差值，脉冲法偏差值较大，偏差值在5％～10％之间，估算油耗量过高。本申请的流量法偏差值在0.1％～0.6％，精度相对较高，得出的数据具有一定的可靠性，能够很好的模拟实际燃油消耗量。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。