CN101535783B - 具有簧片开关和闭锁磁体的燃料发送器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于感测车辆燃料箱体中的燃料液面的燃料传感器，并且尤其涉及一种感测燃料液面的精确的、紧凑的并受牵引的燃料传感器。本发明的燃料传感器还适用于容易地安装在车辆燃料箱体中以用于有效地并可靠地测量燃料液面。重要地，所述燃料传感器还适用于可操作地连接到指示装置上以便利迅速的并准确的读取所述箱体中的燃料液面。

Description

具有簧片开关和闭锁磁体的燃料发送器

技术领域

本发明涉及一种用于感测车辆燃料箱体内的燃料液面的燃料传感器，并且尤其涉及一种用于感测燃料液面的精确的、紧凑的并受牵引的燃料传感器。本发明的燃料传感器还适用于容易地安装在车辆燃料箱体中以用于有效地并可靠地测量所述燃料液面。重要地，所述燃料传感器还适用于可操作地连接到指示设备上以便利迅速并准确地读取燃料箱体内的燃料液面。

背景技术

众所周知，燃料液面指示计被用于确定燃料箱体内的填充高度并且由此依次确定燃料箱体内的填充体积。所述设备公知可以为多种结构。例如，车辆的燃料液面指示计在设计上相对简单并且具有例如简单的浮标结构或类似结构的燃料液面传感器。过去很多年，工业界都不能依赖经济的、免维护并且准确的系统测量箱体内液体液面。液面测量系统被用于操纵报警器，所述报警器指示最大和最小液面并且控制泵、光和信号。

传统的燃料液面感测设备包括吸液管(pickup tube)和邻近浮标的回流管(return tube)。所述设备充分地暴露在所述箱体的盛放物中，并且在是车辆的情况下，当车辆在不平的地面上行驶时由于所述箱体的摇动，所述设备要经受所述箱体内液面的猛烈波动。所述感测设备还会受到所述箱体内漂浮的碎屑的干扰。而且，当感测设备被安装在所述箱体内时，所述暴露的吸液管和回流管以及燃料液面感测设备可能由于与所述箱体开口的接触而被损坏。

燃料液面传感器受到许多设计限制，其中由于所述传感器在其运行时间内至少部分浸没在燃料和各种类型的燃料添加剂中，则燃料液面传感器必须能够耐受腐蚀性环境。而且，所述传感器经常经受剧烈的震动和撞击。除了这些要求，还期望所述传感器相对成本较低、尺寸紧凑以及比较容易制造和包装。

在现有技术中描述的燃料液面传感器利用簧片开关并且受温度、压力或深度的影响。在现有的利用簧片开关的燃料液面指示器系统中，单个的黄片开关被用在中空的垂直管中并且单个或多个环形磁体被用作磁性元件。因为相对较短的长度，通过该长度环形磁体影响簧片开关的电气状态，现有的燃料液面指示器系统仅用于测量相对较浅的箱体内的液面以及用于指示何时液面超过预定点，例如液体存储箱内空的或危险的低液面。

而且，具有簧片开关的现有系统利用磁性环或者建立均匀磁场的其他磁性元件，当利用簧片开关的箱体是空的或者满的时，所述簧片开关经受电气状态的多种变化。

因此，有必要提供一种燃料液面传感器以提供准确的、紧凑的并且不平的(rugged)燃料液面传感器。

发明内容

因此，本发明的基本目的是提供一种用于感测车辆燃料箱体中的燃料液面的传感器，该传感器将克服上面描述的传统现有技术的问题/限制。

本发明的另一个目的是提供一种燃料传感器，该燃料传感器采用闭锁磁体进行簧片开关的激励并且包括磁性激励传感器元件。

本发明的另一个目的是提供一种燃料传感器，所述燃料传感器是适用的，使得该燃料传感器能够被便利地安装在燃料箱体的内部。

本发明的另一个目的是提供一种燃料传感器，所述燃料传感器选择性地包括串联电阻和可磁性激励的开关以提供精确的、紧凑的和不平的燃料液面传感器。

本发明的另一个目的是提供一种燃料传感器，采用所述燃料传感器使得电阻模式(pattern of resistance)被选择成对应燃料箱体的轮廓并且所述电阻模式被编码成代表燃料箱体的体积轮廓(volume profile)。

本发明的另一个目的是提供一种燃料传感器，所述燃料传感器包括用于说明电阻值的指示器以确定燃料箱体内燃料的瞬间量。

本发明的另一个目的是提供一种燃料传感器，所述燃料传感器便利了对滞后现象、运行中电路的不连续性和节省成本的可能性的改善，并且采用所述燃料传感器能够减少检查点。

本发明的另一个目的是提供一种燃料传感器，所述燃料传感器简单并且用户友好并且重要的是还能对于所有类型的燃料兼容。

本发明的另一个目的是提供一种燃料传感器，所述燃料传感器被用于产生报警信号，基于车辆燃料箱体内的燃料液面触发所述报警信号。

因此根据本发明的基本方面，本发明提供了一种用于感测车辆燃料箱体中的燃料液面的燃料传感器，包括：

串联电阻和磁性激励簧片开关；

浮标组件，所述浮标装置适用于根据燃料液面上升和下降以打开或关闭所述各种磁性激励簧片开关，所述浮标装置承载产生水平磁场的磁体，所述磁场适用于从浮标组件的任意角度方位激励磁体和簧片开关并且适用于提供准确的、紧凑的和不平的(rugged)燃料液面感测。

有利地，本发明的上述燃料传感器包括用于簧片开关激励的闭锁磁体并且包括磁性激励的传感器元件。所述电阻被沿着每个簧片开关固定并且簧片开关被安装到电路的表面上。

根据本发明的一个方面，燃料传感器包括中空圆柱体(壳体)、承载浮标装置的磁体、位于串联电路中不同位置的磁性闭锁簧片开关。

通过一个所述开关的激励，固定电压被施加到所述传感器，所述一个所述开关的激励引起所述电路短路至少一个所述电阻，因此减少了所述电路的总电阻并且增加了通过所述电路的电流。

有利地获得本发明的传感器以用于安装在具有所述传感器的燃料箱体内部，所述传感器具有安装到自由端的悬臂元件，所述悬臂元件基本是刚性的。

所述磁性激励开关被隔开以使得所述磁性激励开关不重叠。

所述磁性激励开关通常处于“打开”或“关闭”状态。

而且，位于沿着电路的特定垂直位置的簧片开关的激励引起电路的总电阻依赖于浮标装置的位置。电阻模式被选择成对应燃料箱体的轮廓，优选地电阻模式被编码成代表燃料箱体的体积轮廓。电压通过电阻模式施加，漂浮的磁体和电阻模式协作以提供对应燃料箱体内在测量位置的燃料深度的电阻值。

根据本发明的一个方面，燃料传感器包括适用于说明电阻值的指示器以确定燃料箱体中瞬间燃料量。所述浮标被通过适用于防止液体波动(liquid slash)的管引导。

有利地，在本发明的传感器中，受保护的嵌入式印刷电路板被设置在管的内部。

簧片开关的激励基于通过另一个磁体偏置簧片开关的原理以允许常规的靠近操作并且把相反极性的另一个磁体靠近磁体/簧片开关装置以打开所述触点。偏置磁铁被用于允许在保持区域或磁滞区域的簧片开关的运行，因此提供闭锁类型。为了从双稳态转换到双稳态，操作磁体的极性或方向被颠倒。

根据本发明的另一方面，所述燃料传感器包括用于基于车辆燃料箱体中的液面产生报警信号的装置。

因此，通过可能的方式，本发明的燃料传感器可能感测车辆燃料箱体中的燃料液面并且重要的是避免了传统的基于簧片开关的燃料传感器的复杂性，所述燃料传感器通常受温度、深度压力的影响。

重要地，本发明的燃料传感器避免了传统的基于单个簧片开关的传感器的限制并能够更灵活和可靠地感测各种车辆燃料箱体中的燃料液面，所述传统的基于单个簧片开关的传感器用于测量相对较浅箱体中的液面并且当超过预定点时指示液面，例如液体储存箱体是空的或者具有危险的较低液面。

而且，本发明的燃料传感器避免了任何复杂或精细的电路并且还能获得需要的目的和感测车辆燃料箱体中的燃料液面的可靠性。重要地，通过上面选择的可操作特征，所述燃料液面传感器获得准确的、紧凑的和受牵引的燃料液面感测。

还可以看出，本发明的上述燃料传感器特别采用用于簧片开关激励的闭锁磁体并且包括可磁性激励的传感器元件。

所述传感器包括电阻，所述电阻沿着每个簧片开关固定，并且所述簧片开关依次被安装到电路表面上。

所述燃料传感器被用于有效地安装在燃料箱体的内部。可选择地提供用在传感器中的电阻模式以对应于燃料箱体轮廓并且因此电阻模式被编码成代表燃料箱体的体积轮廓。

本发明的燃料传感器还便利磁滞现象的改善、运行中电路的不连续性和通过尽可能地减少检查点节省成本的可能性。

用在所述传感器中的浮标引导(guide)优选被相同地防止任意液体波动的管引导。由于浮标能够保持不被燃料波动干扰，通过管引导的所述浮标平稳作用。

根据本发明的另一方面，所述燃料传感器提供嵌入式印刷电路板，所述印刷电路板适于设置在管内。所述电路板还支持保护性设置成避免与燃料反应。

根据本发明的另一方面，采用所述燃料传感器使得提供基于车辆燃料箱体中的液面被激励的报警信号以用户友好地和更好地满足终端用户。

参考下面的附图，通过没有限制的示例性的说明本发明的燃料传感器，本发明的详细内容和尤其是本发明的燃料传感器，以及其目的和优点在此被详细描述：

附图说明

图1示出了本发明的燃料传感器的倾斜角度；

图2示出了用在本发明的燃料传感器中的簧片开关装置的磁体的移动；

图3示出了本发明的燃料液面传感器的分解视图；和

图4示出了用在本发明的燃料传感器中的PCB组件。

具体实施方式

首先参考附图1，图1示出了本发明的传感器的倾斜度。图2示出了用在本发明的燃料传感器中的簧片开关的激励原理。重要地，在本发明的上述传感器中，通过磁体固定的浮标用于激励簧片开关装置。尤其，所述簧片开关的激励基于通过另一个磁体偏置簧片开关的原理，这样允许常规地关闭操作，而将相反极性的另一个磁体靠近磁体/簧片开关装置适于打开触点。偏置磁体允许簧片开关在保持区域(hold area)或磁滞区域(hysteresis area)操作，因此形成闭锁传感器(latching sensor)。偏置磁体和操作磁体的精确设置被选择性地确定。在此结合图3和4讨论传感器装置的设置的细节。

图3是本发明燃料液面传感器的分解视图。如在所述图中清楚所示，传感器基本上包括关于PP管(4)设置的具有铝管(5)和磁体(6)的浮标(7)。PCB组件通过附图标记(10)示出。上述元件被容纳在聚苯烯管(8)中，则所述聚苯烯管(8)在一端通过底盖(9)覆盖并且在另一端具有包括衬垫(3)和法兰1的连接器(2)。

现在参考图4，图4详细示出了用在本发明的燃料传感器中的PCB组件。所述附图还示出了电阻(4)，所述电阻(4)被沿着每个簧片开关(3)和PCB磁体(1)固定，所述簧片开关(3)和PCB磁体(1)被安装到电路表面上。尤其，还示出了相互运作的部件，所述部件包括浮标(6)和磁体(5)。安装帽优选由增强塑料制成并且与所有类型的燃料都兼容。所述浮标被所述管引导，所述管防止液体波动。由于浮标不会被燃料波动干扰，因此浮标将比较平稳。

有利地，嵌入的印刷电路板被设置在所述管内。所述电路板利用保护性地设置保持为避免与燃料反应。

本发明的上述燃料传感器因此被用于通过克服现有设备的许多缺点和限制感测车辆燃料箱体内的燃料液面。重要地，燃料传感器适于采用用于簧片开关激励的闭锁磁体和磁性激励的传感器元件。

如图所示，电阻沿着每个簧片开关固定，簧片开关被安装到电路的表面上。有利地，传感器包括中空的圆柱体(壳体)、承载浮标组件的磁体、位于串联电路中的不同位置的磁性闭锁簧片开关。

燃料传感器利用串联电阻和磁性激励开关以提供准确的、紧凑的和不平的(rugged)燃料液面传感器。优选地，所述磁性激励开关被隔开以使得所述磁性激励开关不重叠。所述磁性激励开关通常处于“打开”或“关闭”状态。

浮标组件根据燃料液面上升和下降以打开或关闭各种磁性激励簧片开关。而且，浮标组件承载产生水平磁场的磁体，所述水平磁场能够从浮标组件的任意角度方位激励磁体和簧片开关。浮标磁体和电阻模式协作以提供对应燃料箱体内的测量位置的燃料深度的电阻值。

因此，激励位于沿着电路的特定垂直位置的簧片开关引起电路的总电阻依赖于浮标组件的位置。电阻模式被选择成对应燃料箱体的轮廓。因此，电阻模式被编码成代表燃料箱体的体积轮廓。电压通过所述电阻模式施加。

固定电压被施加到所述传感器并且一个所述开关的激励引起所述电路短路至少一个所述电阻，因此减少了所述电路的总电阻并且增加了通过所述电路的电流。根据燃料液面所述浮标组件上升和下降以打开或关闭各种磁性激励簧片开关。

优选地，燃料箱体包括燃料传感器附接在其上的内部。燃料传感器具有安装到自由端上的悬臂元件。所述悬臂元件基本上是刚性的。

根据本发明的一个方面，燃料传感器包括用于说明电阻值的指示器以确定燃料箱体中的瞬间燃料量。

重要地，上述燃料传感器有利于改善磁滞现象；通过减少检查点能够采用运行中电路的不连续性和节省成本的可能性。另外有利地，燃料传感器能够用于产生报警信号，基于车辆燃料箱体中的燃料液面触发所述报警信号。

Claims (7)

1.一种适用于感测车辆燃料箱中的燃料液面的燃料传感器，其特征在于，包括：

中空的圆柱形壳体，所述中空的圆柱形壳体具有：

(a)多个分离的不重叠的磁性闭锁簧片开关；和

(b)浮标组件，所述浮标组件承载可运行的磁体并且适用于随燃料液面上升和下降；

(c)磁性激励的传感器元件；

(d)沿着每个簧片开关串联固定的电阻；和

(e)基于车辆燃料箱体中的液面产生报警信号的装置，

其中所述簧片开关位于串联电路中的不同位置，以有利于所述簧片开关的激励，

承载所述可运行的磁体的所述浮标组件产生水平磁场以从所述浮标组件的任意角度方位激励具有偏置磁体的所述簧片开关，

所述传感器元件用于感测车辆燃料箱中的燃料液面，

所述簧片开关和闭锁磁体组装在印刷电路板中，

所述传感器元件、浮标组件和印刷电路板封装在管中，

所述浮标组件被用于防止液体波动的管引导，

所述偏置磁体允许簧片开关在保持区域或磁滞区域操作时形成闭锁传感器。

2.根据权利要求1所述的燃料传感器，其特征在于，所述传感器包括适用于说明电阻值以确定燃料箱体中瞬间的燃料量的指示器。

3.根据权利要求1或2所述的燃料传感器，其特征在于，通过一个所述开关的激励，固定电压被应用到所述传感器，所述一个所述开关的激励引起所述电路电气关闭至少一个所述电阻从而减少所述电路的总电阻并且增加通过所述电路的电流。

4.根据权利要求3所述的燃料传感器，其特征在于，激励位于沿着电路的特定垂直位置的簧片开关引起电路的总电阻依赖于浮标组件的位置。

5.根据权利要求4所述的燃料传感器，其特征在于，电阻模式被选择且被编码成代表所述燃料箱体的体积轮廓。

6.根据权利要求5所述的燃料传感器，其特征在于，电压通过电阻模式施加，漂浮的磁体和电阻模式协作以提供对应在测量位置的燃料箱体中的燃料深度的电阻值。

7.根据权利要求1所述的燃料传感器，设置在管内的所述印刷电路板支持保护性设置以避免与燃料反应。

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