專(zhuān)利名稱(chēng)：具有基于超聲波的液位傳感器的燃油輸送單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃油輸送單元，可裝入機(jī)動(dòng)車(chē)的燃油箱中，該單元包括防旋流 罐；法蘭，用于封閉燃油箱中的開(kāi)口 ；至少一個(gè)設(shè)計(jì)成空心型材的支承件，該支承件布置在 法蘭和防旋流罐之間并使防旋流罐向著燃油箱的底部預(yù)壓緊；以及布置在防旋流罐上的液 位傳感器。
背景技術(shù)：
這樣的燃油輸送單元常常應(yīng)用在現(xiàn)代的機(jī)動(dòng)車(chē)的燃油箱中并且因此很久以來(lái)就 是眾所周知的。支承件一般是管或者桿，它們尤其是壓入在布置于法蘭上的容納部中。防 旋流罐具有對(duì)應(yīng)于支承件的孔，支承件在這些孔中沿著滑動(dòng)。通過(guò)至少一個(gè)圍繞支承件布 置的彈簧件，使防旋流罐向著燃油箱的底部預(yù)壓緊。這種預(yù)壓緊對(duì)于液位傳感器的底部基 準(zhǔn)來(lái)說(shuō)是必需的，這是因?yàn)橐何粋鞲衅鳛榱藴y(cè)定燃油量往往布置在防旋流罐上。如果沒(méi)有 底部基準(zhǔn)，那就可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的液位測(cè)量，這是因?yàn)槿加拖涞牡撞咳Q于燃油的重量而 被彎曲，因而在燃油箱的底部和上分界壁之間的間距取決于燃油箱中的液位。
由DE 19942379A1已知了一種用于借助于超聲波來(lái)測(cè)量液位的裝置。為了改進(jìn)信 號(hào)傳導(dǎo)和信號(hào)分析評(píng)估，而在燃油箱中設(shè)有一剛性測(cè)量管。因此無(wú)論是在燃油箱的底部和 上分界壁之間的間距的取決于液位的變化，還是受制造限制的在幾毫米范圍中的公差都導(dǎo) 致了 測(cè)量管不能最佳地直至直接地布置在燃油箱的上分界壁下方。聲波及其反射因此必 須部分無(wú)引導(dǎo)地經(jīng)過(guò)燃油箱。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提出一種燃油輸送單元，其可以精確地測(cè)定燃油箱中的液 位，其中尤其是在應(yīng)用超聲波的情況下可以在整個(gè)行程上實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)。除此之外，燃油傳輸單 元的結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡可能簡(jiǎn)單。 根據(jù)本發(fā)明，該目的通過(guò)以下途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)防旋流罐具有至少一個(gè)容納部，用于至 少一個(gè)支承件，當(dāng)法蘭和防旋流罐之間的間距有變化時(shí)，支承件在該容納部中滑動(dòng)；容納部 設(shè)計(jì)成一直通至防旋流罐的底部并完全圍住支承件的四周；容納部在底部區(qū)域中具有開(kāi) 口，通過(guò)該開(kāi)口可以使燃油從燃油箱流入容納部中；液位傳感器具有用于超聲波的發(fā)射和 接收單元；而且發(fā)射和接收單元這樣地布置在燃油輸送單元中，從而使超聲波在容納部和 支承件中傳播。 由于用于支承件的容納部設(shè)計(jì)成一直通至防旋流罐的底部并這樣地布置了用于 超聲波的發(fā)射和接收單元，即超聲波在容納部和支承件中傳播，因此容納部和支承件用作 為測(cè)量管。因此可以取消單獨(dú)的測(cè)量管。由于省去了單獨(dú)的測(cè)量管，因此可以使根據(jù)本發(fā) 明的燃油輸送單元成本低廉地制成。由于構(gòu)件容納部和支承件根據(jù)一種伸縮式裝置的方式 來(lái)設(shè)計(jì)，因此除此之外還確保了，即以這種方式制成了一種測(cè)量管，其與制造公差和在燃油 箱的底部與上分界壁之間的取決于液位的間距無(wú)關(guān)地確保了超聲波在整個(gè)高度上有導(dǎo)向
3的傳播。這尤其是可以通過(guò)以下途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)，即支承件通過(guò)其與法蘭的連接一直直接地達(dá) 到上分界壁的區(qū)域中。 在一種有利的設(shè)計(jì)方案中，發(fā)射和接收單元相對(duì)于燃油輸送單元的安裝位置而布 置在支承件的上端部的區(qū)域中，因而發(fā)射和接收單元布置在靠近燃油輸送單元的法蘭處。 這種設(shè)計(jì)方案一方面可以實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收單元與支承件的預(yù)裝配。另一方面由于是布置在 法蘭附近，電連接線(xiàn)可以相對(duì)較短并因此不易受到干擾。 在一種改進(jìn)的實(shí)施方式中，發(fā)射和接收單元布置在法蘭中，尤其是布置在法蘭的 襯套中，而支承件用其上端部布置在該襯套中。因此可以使發(fā)射和接收單元完全集成在法 蘭中。如果電連接線(xiàn)設(shè)計(jì)成以電方式引導(dǎo)通至法蘭外面，那么就可以取消燃油箱中的電連 接線(xiàn)。 在另一種有利的設(shè)計(jì)方案中，發(fā)射和接收單元相對(duì)于燃油輸送單元的安裝位置而 布置在下部區(qū)域中，優(yōu)選布置在支承件的容納部的底部上。采用這樣的布置實(shí)現(xiàn)了經(jīng)過(guò)燃 油進(jìn)行測(cè)量。因此可以使發(fā)射和接收單元以比較小的功率運(yùn)行。 發(fā)射和接收單元與法蘭或防旋流罐的布置以特別可靠的方式，借助于一種材料配 合的連接，優(yōu)選通過(guò)擠壓包封(Umspritzen)、焊接或者粘結(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)。擠壓包封尤其是有以下 優(yōu)點(diǎn)，即發(fā)射和接收單元由此可靠地地防止受到燃油及其腐蝕性成份的損害，其中發(fā)射和 接收單元的發(fā)射和接收超聲波的區(qū)域不進(jìn)行擠壓包封。 —種緊湊和進(jìn)而不易受到干擾的結(jié)構(gòu)形式通過(guò)以下途徑實(shí)現(xiàn)，即發(fā)射和接收單元 具有分析評(píng)估電子裝置，該裝置這樣地設(shè)計(jì)，從而使基于超聲波可以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于液位的電信號(hào)。 如果發(fā)射和接收單元布置在防旋流罐中，那就通過(guò)以下途徑實(shí)現(xiàn)對(duì)分析評(píng)估電子 裝置的保護(hù)，即分析評(píng)估電子裝置與發(fā)射和接收單元有間距地布置，優(yōu)選布置在法蘭中。分 析評(píng)估電子裝置可以布置在法蘭中，用于防止受到設(shè)計(jì)在法蘭中的殼體中的燃油的腐蝕性 成分的損害。但也可以考慮在防旋流罐的底部區(qū)域中設(shè)計(jì)一個(gè)空間，在該空間中布置了分 析評(píng)估電子裝置，該裝置與發(fā)射和接收單元保持間距。 在另一種有利的設(shè)計(jì)方案中，分析評(píng)估電子裝置單獨(dú)地布置在密封的殼體中，其 中承載了分析評(píng)估電子裝置的印刷電路板或陶瓷可以是殼體的組成部分，其可以壓力密封 和液體密封地與蓋連接。 為了確保超聲波在從支承件轉(zhuǎn)移至容納部和進(jìn)行相反轉(zhuǎn)移時(shí)實(shí)現(xiàn)盡可能無(wú)干擾 的傳播，支承件和容納部具有相同的橫截面形狀。在此，橫截面形狀可以是任意的，例如為 圓形、橢圓形或矩形。 對(duì)于足夠精確的液位測(cè)量來(lái)說(shuō)重要的是，在容納部和在支承件中的液位等于燃油 箱中的液位。由于支承件已知地布置在法蘭上，因此可以得出在支承件中建立了一種背 壓，由于該背壓而使容納部和支承件中的液位與燃油箱中的液位不同。因此已經(jīng)證實(shí)為有 利的是，在用于容納支承件的襯套和/或在支承件中設(shè)有開(kāi)口 ，通過(guò)該開(kāi)口將支承件的內(nèi) 部與燃油箱中的周?chē)h(huán)境連接起來(lái)。在最簡(jiǎn)單情況下，開(kāi)口設(shè)計(jì)成孔。


根據(jù)兩個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)說(shuō)明。圖中示出
4
圖1是在燃油箱中的根據(jù)本發(fā)明的燃油輸送單元；以及
圖2是根據(jù)圖1所示的燃油輸送單元的第二種實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式
圖1中的燃油輸送單元1經(jīng)過(guò)開(kāi)口 2裝入燃油箱3中。燃油箱3具有底部4和上分界壁5。燃油輸送單元l具有防旋流罐6，燃油泵7布置在該防旋流罐中；和封閉開(kāi)口 2的法蘭11。燃油泵7通過(guò)預(yù)濾器8將燃油從防旋流罐6中吸出并將燃油經(jīng)過(guò)出口 9輸入饋送管路10中，該管路穿過(guò)法蘭11通至機(jī)動(dòng)車(chē)的未示出的內(nèi)燃機(jī)。 燃油輸送單元1的法蘭11和防旋流罐6通過(guò)設(shè)計(jì)成圓形管的支承件12相互連接。與法蘭11的連接通過(guò)管12的上部區(qū)域13來(lái)實(shí)現(xiàn)，該區(qū)域壓入法蘭11的襯套14中。管12的下端部15布置在具有圓形橫截面的容納部16中，從而使管12可以沿著容納部16滑動(dòng)。容納部16 —直延伸至防旋流罐6的底部17。螺旋彈簧18在外部這樣地布置在管12上，即該彈簧支撐在法蘭11的襯套14上和支撐在固定在容納部16上的托架19上，并因此確保防旋流罐6向著燃油箱3的底部4預(yù)壓緊。 在容納部16的底部布置了發(fā)射和接收單元20，該單元發(fā)射出超聲波，該超聲波穿過(guò)燃油在法蘭ll的方向上傳播。超聲波在液位界限21處被反射。反射的超聲波被發(fā)射和接收單元20探測(cè)到并輸送給未示出的分析評(píng)估電子裝置，在該裝置中，基于超聲波產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于液位的電信號(hào)。 容納部16中的液位對(duì)應(yīng)于燃油箱3中的液位。這兩個(gè)液位的一致性通過(guò)孔22確保，該孔將容納部16的內(nèi)部與燃油箱3中的周?chē)h(huán)境相連接。為了更好地表示將孔向右向繪圖平面旋轉(zhuǎn)了90。。 防旋流罐6中的液位相比于容納部16中和燃油箱3中的兩個(gè)液位來(lái)說(shuō)處于一個(gè)較高的水平，這是因?yàn)榉佬鞴?通過(guò)未示出的抽吸式噴射泵不斷地被噴入來(lái)自燃油箱3的燃油。 燃油輸送單元1在圖2中的基本構(gòu)造與圖1中相對(duì)應(yīng)。區(qū)別在于發(fā)射和接收單元20的布置，該單元在防旋流罐6的方向上發(fā)射出超聲波并探測(cè)到在液位界限21處所反射的超聲波。 發(fā)射和接收單元20與分析評(píng)估電子裝置23共同連接成一個(gè)單元。該單元布置在支架24上，該支架固定在法蘭11中。電連接線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)25從分析評(píng)估電子裝置23通至未示出的、在法蘭11中的電引線(xiàn)。但也可以將具有分析評(píng)估電子裝置23的單元在襯套14的區(qū)域中噴注入法蘭中，以便由此使分析評(píng)估電子裝置23受保護(hù)地固定在法蘭11中。
在襯套14中布置有孔25，該孔將管12的內(nèi)部與燃油箱3中的周?chē)h(huán)境相連接。該孔25用于在燃油箱3和管12的和容納部16的內(nèi)部之間實(shí)現(xiàn)壓力平衡，以確保液位總是相同。在容納部16的下部區(qū)域中的孔22在其位置正確的布置中示出。
權(quán)利要求
一種燃油輸送單元，可裝入機(jī)動(dòng)車(chē)的燃油箱中，所述燃油輸送單元包括防旋流罐；法蘭，用于封閉所述燃油箱中的開(kāi)口；至少一個(gè)設(shè)計(jì)成空心型材的支承件，所述支承件布置在所述法蘭和所述防旋流罐之間并使所述防旋流罐向著所述燃油箱的底部預(yù)壓緊；以及布置在所述防旋流罐上的液位傳感器，其特征在于，所述防旋流罐(6)具有至少一個(gè)容納部(16)，用于所述至少一個(gè)支承件(12)，當(dāng)所述法蘭(11)和所述防旋流罐(6)之間的間距變化時(shí)，所述支承件(12)在所述容納部中滑動(dòng)；所述容納部(16)設(shè)計(jì)成一直通至所述防旋流罐(6)的底部(17)并完全圍住所述支承件(12)的四周；所述容納部(16)在底部區(qū)域中具有開(kāi)口(22)，通過(guò)所述開(kāi)口可以使燃油從所述燃油箱(3)流入所述容納部(16)中；所述液位傳感器具有用于超聲波的發(fā)射和接收單元(20)；而且所述發(fā)射和接收單元(20)這樣地布置在所述燃油輸送單元(1)中，從而使超聲波在所述容納部(16)和所述支承件(12)中傳播。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的燃油輸送單元，其特征在于，所述發(fā)射和接收單元(20)相對(duì) 于所述燃油輸送單元(1)的安裝位置而布置在所述支承件(12)的上端部的區(qū)域中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃油輸送單元，其特征在于，所述支承件(12)用其上端部布 置在所述法蘭(11)的襯套(14)中；而且所述發(fā)射和接收單元(20)布置在所述法蘭(11) 中，尤其布置在用于所述支承件(12)的所述襯套(14)中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的燃油輸送單元，其特征在于，所述發(fā)射和接收單元(20)相 對(duì)于所述燃油輸送單元(1)的安裝位置而布置在下部區(qū)域中，優(yōu)選布置在用于所述支承件 (12)的所述容納部(16)的底部上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的燃油輸送單元，其特征在于，所述發(fā)射和接收單 元(20)與所述法蘭(11)或者所述防旋流罐(6)材料配合地，優(yōu)選通過(guò)擠壓包封、焊接或粘 結(jié)而連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的燃油輸送單元，其特征在于，所述發(fā)射和接收單 元(20)具有分析評(píng)估電子裝置(23)，所述分析評(píng)估電子裝置這樣地設(shè)計(jì)，從而使基于超聲 波可以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于液位的電信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的燃油輸送單元，其特征在于，所述分析評(píng)估電子 裝置(23)與所述發(fā)射和接收單元(20)有間距地布置，優(yōu)選布置在所述法蘭(11)中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的燃油輸送單元，其特征在于，所述支承件(12) 和所述容納部(16)具有相同的橫截面形狀，優(yōu)選為圓形、橢圓形、矩形。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的燃油輸送單元，其特征在于，用于容納所述支承 件(12)的所述襯套(14)和/或所述支承件(12)具有開(kāi)口 (22,25)，優(yōu)選具有孔，通過(guò)所述 開(kāi)口將所述支承件(12)的內(nèi)部與所述燃油箱(3)中的周?chē)h(huán)境連接起來(lái)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃油輸送單元(1)，可裝入機(jī)動(dòng)車(chē)的燃油箱(3)中，并包括防旋流罐(6)；法蘭(11)，用于封閉燃油箱(3)中的開(kāi)口(2)；至少一個(gè)設(shè)計(jì)成空心型材的支承件(12)，其布置在法蘭(11)和防旋流罐(6)之間并使防旋流罐(6)向著燃油箱(3)的底部(4)預(yù)壓緊；以及布置在防旋流罐(6)上的液位傳感器。防旋流罐(6)具有至少一個(gè)容納部(16)，用于至少一個(gè)支承件(12)，當(dāng)法蘭(11)和防旋流罐(6)之間的間距變化時(shí)，支承件(12)在該容納部中滑動(dòng)。容納部(16)設(shè)計(jì)成一直通至防旋流罐(6)的底部(17)，其中該容納部完全圍住支承件(12)的四周，并在底部區(qū)域中具有開(kāi)口(22)，通過(guò)該開(kāi)口可以使燃油從燃油箱(3)流入容納部(16)中。液位傳感器具有用于超聲波的發(fā)射和接收單元(20)，其中發(fā)射和接收單元(20)這樣地布置在燃油輸送單元(1)中，從而使超聲波在容納部(16)和支承件(12)中傳播。
文檔編號(hào)G01F23/296GK101796377SQ200880105542
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2008年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者貝恩德·倫普夫 申請(qǐng)人:大陸汽車(chē)有限責(zé)任公司