CN1105295C - 用于车辆油箱的油位测量装置 - Google Patents

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Abstract

油位测量装置(12)具有一个装在油箱(10)内的测量管(14)，该测量管(14)由被安装在油箱(10)内的输油装置输送到车辆内燃机(46)喷油装置(44)的燃油的分流灌装。一个压差传感器(24)的一个测量输入端(26)检测测量管(14)下端(30)的静压压力，其另一个测量输入端(28)检测油箱(10)底部(16)的静压压力。在输油装置(40)运行时通过该输油装置(40)将燃油从油箱(10)输送到车辆内燃机(46)的喷油装置(44)里，同时，在测量管(14)里出现了已知高度(10)的燃油柱，这样可以在数据处理装置(32)中根据压差传感器(24)的输出信号(u)测定出油箱(10)的现实油位。

Description

用于车辆油箱的油位测量装置
技术领域
本发明涉及一种车辆油箱用的油位测量装置。
背景技术
由DE3914637A1公知一种这样的油位测量装置。这种油位测量装置具有一个装在油箱内的测量管，该管从油箱底部延伸到至少油箱最高油位的高度，燃油输送到测量管里。此外，油位测量装置具有一个压差传感器，压差传感器的一个测量输入端同测量管的下端连接，其另一个测量输入端感受油箱底部的液体压力。测量管具有一个溢流孔，溢流孔至少配置在油箱最高油位的高度。测量管可通过一个在靠近油箱底部配置的孔或者一个阀排空到油箱现实油位的高度。在一个数据处理装置中根据在测量管一直装到溢流孔时和在测量管排空到油箱现实油位时的压差传感器输出信号差来确定油位。通过一个回油管把燃油输送到测量管里，通过回油管把从车辆内燃机里没有使用的燃油送回到油箱里。在有些情况下，流过回油管的燃油被加热，这样位于测量管里的燃油和位于油箱里的燃油之间具有温度差，它导致了测量管里的燃油密度与油箱里的燃油密度相比有差别，这可引起压差传感器输出信号有误差。此外，也公知燃油输送系统，在这种输送系统中，没有从内燃机到油箱的回路，这样就不能使用公知的油位测量装置。
发明内容
按照本发明，提出了一种用于车辆油箱的油位测量装置，具有一个装在油箱内的测量管，该管从油箱底部延伸到油箱的至少最高油位；还具有一个压差传感器，该传感器的一个测量输入端同测量管的下端连接，其另一个测量输入端在测量管外面承受油箱底部的液体压力，在这里，燃油被输送到测量管里，并且测量管具有一个至少配置在油箱最高油位高度的溢流孔，在这里，测量管可被排空到油箱现实油位，在这里，在一个数据处理装置中根据在测量管一直装油到溢流孔高度时和在测量管排空到油箱现实油位时压差传感器的输出信号差来确定油位，其中，在油箱里安置了一个输油装置，通过该输油装置将燃油从油箱输送到车辆内燃机的喷油装置里，测量管被通过输油装置输送的燃油的分流来充注。
相比而言，按照本发明的车辆油箱用的油位测量装置的优点是，输送到测量管里的燃油没有被加热，而且该油位测量装置可被用于没有回油路的燃油输送系统中。
附图说明
在附图中示出了按照本发明的油位测量装置的两个实施例并且在下面的说明中详细地进行了介绍。
图1示出了在里面安装了按照第一个实施例的油位测量装置的车辆油箱，测量管里装有油，
图2示出了装有油位测量装置的油箱，测量管排空，
图3示出了装有按照第二个实施例的油位测量装置的油箱。
具体实施方式
在图1至3中分别示出了车辆的一个油箱10，它可以由金属或者塑料组成。在油箱10里安装了一个油位测量装置12，该装置用来测定油箱10的油位，油位以公知的方式在安装在车辆驾驶员可视范围内的显示仪器34上示出。油位测量装置12具有一个配置在油箱10里的直立测量管14，其横截面大大小于油箱10横截面。比如说，测量管14可以由塑料或者金属组成，并且从油箱10底部16延伸到其盖18附近。测量管14在其靠近上端20部位具有一个溢流孔22，溢流孔通到油箱10内。
此外，油位测量装置12具有一个配置在油箱10内的压差传感器24。压差传感器24具有两个测量输入端26，28，在这里，一个测量输入端26同测量管14的下端30连接，从而由测量管14内液柱的静压压力施压。压差传感器24的另一个测量输入端28同油箱10底部16连接，因此承受油箱10内液柱的静压压力。压差传感器24的信号输出端同一个数据处理装置32连接，通过数据处理装置又控制显示仪器34。主要采用微机械式压力传感器作为压差传感器24，这种传感器价格特别合理。
一个输油装置40被安装在油箱10里，通过该输油装置把燃油从油箱10输送到车辆内燃机46的喷油装置44里。该输油装置40具有一个泵部分41和一个驱动部分42，驱动部分主要是作为电机构成。输油装置40以没有详细示出的方式固定在油箱10里，在这里，在油箱10里可以设置一个罐48，输油装置40从该罐里吸油。通过这个罐可以保证，输油装置40在油箱10油位低时也可以输送足够的燃油。在罐48里，可以采用一个喷射泵或者一种另外的泵将燃油从油箱10输送出去。
可以设定，输油装置40在内燃机46运行时不是始终以相同的输送功率工作，而是这样控制或者调节输油装置40的运行，通过输油装置输送内燃机46在实际工作状态下消耗的燃油量。此外，向输油装置40驱动部分42供电的电功率或者施加的电压可被变化。由于根据需要控制输油装置40的运行，不需要用于将没有使用的燃油从内燃机46回输到油箱10的回油路。除了这种根据需要控制输油装置40运行外，也可以设定，在油箱10里安置一个压力调节器45，该压力调节器具有一个入口，该入口同输油装置40的压力侧连接，它有一个出口，该出口同内燃机46的喷油装置44连接，而且它具有一个回油路47，该回油路通到油箱10里。通过压力调节器45可以在喷油装置44中至少调节出接近恒定的燃油压力。在这个结构中，不需要从内燃机46到油箱10的回油管。该压力调节器例如可以同输油装置40一起固定在油箱10里或者如图1所示出的固定在封闭油箱10孔36的盖38上。
从输油装置40的压力侧通出一个燃油管50，用来与喷油装置44连接。从燃油管50或者直接从输油装置40的压力侧、比如说从输油装置40的一个接管52分岔出另一个燃油管54，这条燃油管在靠近测量管14下端30处通到油位测量装置12的测量管14里。通到测量管14的燃油管54的横截面大大小于通到喷油装置44的燃油管50的横截面。因此，通到测量管14内的燃油管54同通到喷油装置44的燃油管50相比是节流的，这样，从输油装置40输送到喷油装置44的燃油量比输油装置40输送到测量管14的燃油量要大得多，如果输油装置40运行，则由该输油装置将燃油经过燃油管50输送到喷油装置44里和将燃油经过燃油管54输送到测量管14里。在这里，向测量管14装燃油，一直到燃油达到溢流孔22的高度lo为止，如在图1中所示出的。在继续向测量管14输送燃油时，燃油通过溢流孔22又流入燃油箱10。因此，在输油装置40运行时，在测量管14里出现具有定义高度lo的燃油柱，这可在压差传感器24的第一个测量输入端26上引起定义的静压压力。压差传感器24的第二个测量输入端28受到位于油箱10里的、具有燃油高度h的燃油柱而引起的静压压力。燃油箱10里的燃油柱现实高度h是油箱10的油位。因此，压差传感器24的输出信号u(t)与测量管14里的静压压力和油箱10里的静压压力的差是成比例的。压差传感器24的输出信号u(t)输送到数据处理装置32里，数据处理装置按照下列公式求出输出信号h(t)：
        h(t)＝lo-(u(t)-uo)
在这里，g是重力加速度，p是燃油密度，k是压差传感器24的传输系数(灵敏度)，uo是压差传感器24用于测量管14里的液体柱高度等于油箱10里的燃油高度h这个状态的输出信号。只有在输油装置40不运行时才会出现这种状态。在这种情况下，测量管14从燃油液位为溢流孔22高度lo起排空到油箱里的燃油现实高度h为止，如在图2中示出的。
在图1和2中示出了按照第一个实施例的油位测量装置12，在这种装置中，在输油装置40关闭时，燃油可以从测量管14经过燃油管54和输油装置40流到油箱10里。另外，也可以设定，测量管14在其下端30附近或者燃油管54具有一个小孔56，燃油可以经过这个孔从测量管14流到油箱10里。在这里，孔56是这样确定尺寸的，在一定的时间单位内流过该孔的燃油少于在输油装置运行时在这个时间单位内被输油装置40输送到测量管14的燃油。由于测量管14通过孔56或者输油装置40同油箱10的连接，按照连通管原理，测量管14内的燃油高度h同油箱10里的燃油高度相同。压差传感器24在这个状态下出现的输出信号uo是其偏置。在压差传感器24使用寿命期间，这个偏置有一定的漂移，这个漂移可能会影响到油位测量精度。在数据处理装置32中按照上面说明的公式考虑到这个偏置，这样，在测定油位时不会导致出错。每次可以在输油装置40停止之后求出压差传感器24的输出信号并储存在数据处理装置32里。因此，在输油装置40每次停止之后，可以更新为输出信号uo储存的值。由数据处理装置32求出的油位信号h(t)连续地在没有示出的显示装置上显示。
图3示出了按照第二个实施例的油位测量装置12，在这里，基本结构与第一个实施例相同，与第一个实施例不同的是，在位于输油装置40和测量管14之间的燃油管54里安装了一个阀60。阀60在图3中用贯穿的线条示出的第一个位置和在图3用虚线示出的第二个位置之间是可转换的，在第一个位置中该阀将测量管14通过燃油管54与输油装置40连接，在第二个位置中该阀打开燃油管54并且使测量管14与油箱10连接。阀60可以作为电磁阀构成，它可电动接通。阀60在两个位置之间的转换可以由数据处理装置32控制。正常情况下，阀60在输油装置40运行时位于这个位置中，在该位置中将测量管14与输油装置40连接和从而把燃油加注到高度lo上，这样由压差传感器24和数据处理装置32可以求出油箱10的现实油位h。在一定的时间间隔中，阀60转换到其另一个位置，以便使测量管14与油箱10连接并能够求出压差传感器24的输出信号uo并且平衡零点漂移。阀60的转换不仅可以在内燃机46停止、在输油装置40停止时进行，而且也可以在输油装置40运行时进行。
另外，也可以这样构造阀60，由这个阀在其一个位置中打开燃油管54和在其另一个位置中关闭燃油管54。在这种情况下，如在第一个实施例中一样，在位于阀60和测量管14之间的燃油管54中或者在测量管14下端30范围内设置一个孔56，以便能够排空测量管14。

Claims (8)

1.用于车辆油箱的油位测量装置，具有一个装在油箱(10)内的测量管(14)，该管从油箱(10)底部(16)延伸到油箱(10)的至少最高油位；还具有一个压差传感器(24)，该传感器的一个测量输入端(26)同测量管(14)的下端(30)连接，其另一个测量输入端(28)在测量管(14)外面承受油箱(10)底部(16)的液体压力，在这里，燃油被输送到测量管(14)里，并且测量管(14)具有一个至少配置在油箱(10)最高油位高度的溢流孔(22)，在这里，测量管(14)可被排空到油箱(10)现实油位，在这里，在一个数据处理装置(32)中根据在测量管(14)一直装油到溢流孔(22)高度时和在测量管(14)排空到油箱(10)现实油位时压差传感器(24)的输出信号差来确定油位，其特征是，
在油箱(10)里安置了一个输油装置(40)，通过该输油装置将燃油从油箱(10)输送到车辆内燃机(46)的喷油装置(44)里，测量管(14)被通过输油装置(40)输送的燃油的分流来充满。
2.按照权利要求1所述的油位测量装置，其特征是，
输油装置(40)通过一个与通向喷油装置(44)的管(50)相比为节流的连接件(54)把燃油输送到测量管(14)里。
3.按照权利要求1或者2所述的油位测量装置，其特征是，
燃油被输油装置(40)在测量管(14)下端(30)附近输送到测量管(14)中。
4.按照权利要求1至3之一所述的油位测量装置，其特征是，
通过把燃油从测量管(14)通过输油装置(40)排到油箱(10)里使测量管(14)排空到油箱(10)的现实油位。
5.按照权利要求1至3之一所述的油位测量装置，其特征是，
在位于输油装置(40)和测量管(14)之间的连接件(54)中安装了一个阀(60)，该阀在使测量管(14)通过连接件(54)与输油装置(40)连接的一个位置和在另一个使测量管(14)与油箱(10)连接的位置之间是可转换的。
6.按照权利要求1至3之一所述的油位测量装置，其特征是，
在位于输油装置(40)和测量管(14)之间的连接件(54)中安装了一个阀(60)，该阀在使测量管(14)通过连接件(54)与输油装置(40)连接的一个位置和在另一个使连接件(54)关闭的位置之间是可转换的。
7.按照前面权利要求之一所述的油位测量装置，其特征是，
由输油装置(40)输送的燃油量可以根据车辆内燃机(46)的现时燃油量需求而变化。
8.按照权利要求1至6之一所述的油位测量装置，其特征是，
在油箱(10)里安装了一个压力调节器(45)，它具有一个与输油装置(40)压力侧连接的入口，一个与车辆内燃机(46)喷油装置(44)连接的出口和一个通到油箱(10)里的回油路。
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