CN115875104A

CN115875104A - 油位测量设备

Info

Publication number: CN115875104A
Application number: CN202211211680.2A
Authority: CN
Inventors: 莱亚·索莱利亚克; 大卫·莫罗; 凯瑟琳·屈尼耶
Original assignee: Volvo Truck Corp
Current assignee: Volvo Truck Corp
Priority date: 2021-09-30
Filing date: 2022-09-30
Publication date: 2023-03-31
Also published as: EP4160161C0; EP4160161A1; EP4160160A1; EP4160161B1; US20230101529A1

Abstract

公开了一种油位测量设备。油位测量设备(1)具有远端与近端，所述油位测量设备(1)包括：臂(3)，所述臂(3)包括第一通道(4)和第二通道(6)；电子油位传感器(5)，所述电子油位传感器(5)包括被配置成测量油底壳(7)中的油位的测量装置(8)以及连接端口(9)，所述测量装置(8)被容纳到所述臂(3)的第一通道(4)中；油尺，所述油尺被容纳到所述臂(3)的第二通道(6)中，并被构造成浸入到所述油底壳(7)内的油中。

Description

油位测量设备

技术领域

本公开涉及一种油位测量设备、一种油底壳、一种内燃机和一种车辆。

本公开可以应用于轻型、中型和重型车辆，诸如卡车、公共汽车和建筑装备，以及乘用车。虽然本发明将关于卡车进行描述，但是本发明并不限于这种特定车辆类型。

背景技术

重型车辆的发动机油储油器通常位于车辆前部的马达下方。储油器通常称为油底壳。在一些车辆中，例如带有干式油槽的公共汽车，储油器位于马达旁边。为了使车辆能够正常运行，应定期检查油位。

为了读取油位，特别是从专利申请WO2007032718已知，将细长的油尺管从车辆外部定位到储油器，以便形成从车辆外部到储油器的通路。这种通路形成油尺的导向器，以便测量尖端的端部向下导入到储油器中。为了读取读数，从油尺管中抽出油尺，并在读取被布置在测量尖端上的测量区域上的油位读数后擦拭油尺。

然而，通过手动检查油位获得的油位测量结果也受到电子监测。因而，可以使用位于储油器底部的油位传感器来监测油位。通常，直接或间接连接到电控制单元(ECU)的油位传感器向ECU发送油位信号。然后，ECU通过通常位于车辆驾驶室中的显示器向驾驶员指示油位。

由于油尺和电子油位传感器位于储油器中的不同位置，因此这种储油器的制造复杂，成本很高。此外，存在手动与电子测量之间没有相关性的风险。

专利申请US20060000103公开了一种油尺，该油尺具有被至少部分地接收在储油器内的第一部分或杆，以及位于储油器外部的第二部分或帽盖。杆包括传统的液位标记，以便在将油尺从储油器中抽出时在视觉上指示油位。油尺进一步包括控制器、电池、温度传感器、油位传感器以及外部指示器或显示器。

然而，油位传感器和安装在油尺本身上的温度传感器可能会带来一些缺点。实际上，由于油尺是手动从储油器中抽出的，因此存在损坏温度传感器和油位传感器的风险。此外，温度传感器和油位传感器的灵敏度可能降低，因为它们都是由电子组件制成的。因而，需要保护两种组件不受外部损坏，以便延长其使用寿命，同时保持其灵敏度。

发明内容

本公开的目的更具体地在于通过提供一种更紧凑的油位测量设备来弥补这些缺点。此外，本公开的目的在于提供这样一种高灵敏度的油位测量设备，其中，所有组件都得到很好的保护，使得测量更精确。另外，本公开的目的在于提供一种易于制造且成本较低的油位测量设备，其适于大范围的车辆。

本公开的第一目标在于提供一种油位测量设备，所述油位测量设备具有远端和近端，所述油位测量设备包括：

-臂，所述臂包括第一通道和第二通道，

-电子油位传感器，所述电子油位传感器包括被配置成测量油底壳中的油位的测量装置以及连接端口，所述测量装置被容纳到所述臂的第一通道中，

-油尺(或机械压力计)，所述油尺被容纳到所述臂的第二通道中，并被构造成浸入到油底壳内的油中。

应理解，油测量设备以及臂与第一通道和第二通道沿着共同的纵向轴线延伸，并且油尺(其也沿着纵向轴线延伸)是可移除的。根据本公开的油位测量设备提供了一种更紧凑的油位测量设备。此外，由于油位测量设备中的油尺与电子油位传感器的布置，所以油位测量设备在电子测量和手动测量之间提供了更好的相关性。此外，高灵敏度的油位测量设备的油尺和电子油位传感器得到了很好的保护，使得测量更精确。另外，油位测量设备成本较低，适用于大范围的车辆。实际上，如果油尺和电子油位传感器损坏，它们很容易更换。例如，无需替换油底壳。

根据一个实施例，油位测量设备在其近端处包括凸缘，该凸缘包括被构造成接收连接端口的空腔。

根据一个实施例，油位传感器的测量装置包括电阻线。电阻线通过其电阻率的变化检测油位的变化。

根据一个实施例，臂包括多个孔。在该实施例中，油底壳中所含的油可以穿过油位测量设备，从而使其油位得以测量。孔可以至少部分沿纵向轴线分布。所述多个孔中的全部或部分可径向定向(即径向地敞开)，径向方向是垂直于纵向轴线的方向。

根据一个实施例，所述多个孔中的孔沿臂(或纵向轴线)均匀分布。在该实施例中，油底壳中所含的油通过油位测量设备均匀分布，以精确地测量其油位。

根据一个实施例，所述多个孔包括在第一通道中敞开的第一孔和在第二通道中敞开的第二孔。

根据一个实施例，所述多个孔包括被布置在第一通道与第二通道之间的沿纵向轴线延伸的分离壁中的第三孔，第一通道和第二通道经由第三孔流体连通。应理解，第二通道可以被定义为油尺被构造成在其中延伸的位置，并且不一定包括一直沿着油尺被构造成在其中延伸的位置的壁。例如，外壁(即仅相对于油位测量设备的外部界定第二通道的壁)可能沿纵向轴线不连续，而一个、几个或所有第三孔可能面对第二通道中外壁不连续的部分。第三孔可以沿纵向轴线布置在不同位置。例如，最靠近油测量设备近端的第三孔可以形成通风孔。

根据一个实施例，第一通道包括第一远端，该第一远端设有第一轴向孔口，第二通道包括第二远端，该第二远端设有第二轴向孔口。应理解，轴向孔口是轴向定向(即，轴向地敞开)的孔口/孔/开口。例如，所述多个孔中的孔径向定向，径向方向是垂直于纵向轴线的方向。

根据一个实施例，油位测量设备的凸缘包括被构造成接收固定装置的开口。在该实施例中，油位测量设备固定地附接至油底壳。

根据一个实施例，油位测量设备包括电子温度水平(temperature level)传感器。在该实施例中，电子温度水平传感器生成代表油温的信号。电子温度水平传感器可以将油温传输到车辆的控制器。控制器可以在外部指示油温，而无需从油底壳移除油位测量设备。电子温度水平传感器可以被设置在与电子油位传感器相同的通道内，或被设置在不同的通道内。

根据一个实施例，沿纵向轴线考虑，电子温度水平传感器包括感测部，该感测部被设置成比电子油位传感器更靠近远端。感测部可以是换能器，即，被配置成感测温度并提供相应信号的部分。这样的配置可以有助于持续地测量温度，在油位被扰动时的发动机运行期间也是如此。这可以帮助避免感测通常高于油温的窜气温度。

根据一个实施例，电子温度水平传感器嵌入到油位测量设备的近端中。

本公开的第二目标在于提供一种油底壳，该油底壳包括根据本公开的任何实施例所述的油位测量设备。

根据实施例，油底壳包括油底壳主体，该油底壳主体具有接收油位测量设备的通孔，所述通孔包括连接装置，以将油测量设备固定到油底壳主体。

根据实施例，油底壳包括：

-油，

-根据本公开所述的油位测量设备，该油位测量设备被固定在油底壳上，以及

-一个通孔，该通孔被构造成接收油位测量设备，所述通孔包括连接装置。

根据一个实施例，油位测量设备嵌入到连接装置中。

根据一个实施例，油位测量设备的开口包括固定装置，该固定装置将所述油位测量设备固定到油底壳。

本公开的第三目标在于提供一种内燃机，该内燃机包括根据本公开所述的油底壳和根据本公开所述的油位测量设备。

本公开的第四目标在于提供一种车辆，该车辆包括：

-根据本公开所述的内燃机，和

-控制器，该控制器能够接收与由电子油位传感器测量的油位相关联的一个或多个信号。

根据一个实施例，控制器连接到电控制单元(ECU)或集成到ECU中。车辆也可以包括车辆CAN总线。该网络包括车辆的被配置成在油位测量设备与各种车辆组件之间建立电连接和通信的电布线。

控制器可以在外部通过例如位于车辆驾驶室中的显示器向驾驶员指示油位，而无需从油底壳移除油位测量设备。

本公开的进一步优点和有利特征在以下描述和从属权利要求中公开。

附图说明

参考附图，下面是对作为非限制性示例引用的实施例的更详细描述。

在附图中：

图1是根据第一实施例的油位测量设备的横截面图，

图2是图1的油位测量设备的视图，

图3是图1的油底壳的横截面图，

图4是包括图1的油位测量设备的油底壳的外部视图，

图5是根据第二实施例的油位测量设备的视图，

图6是图5的油位测量设备的截面图，以及

图7是图5的油位测量设备的垂直于图6的视图的截面图。

具体实施方式

图1和图2示出了沿纵向轴线AL在远端D与近端P之间延伸的油位测量设备1。油位测量设备1包括沿纵向轴线AL延伸的臂3。臂3包括第一通道4和第二通道6。

电子油位传感器5具有测量装置8和连接端口9(图3)，其中测量装置8被容纳到臂3的第一通道4中并被配置成测量油底壳7中的油位。油位传感器5的测量装置8可以包括电阻线。油尺(未示出)被容纳到臂3的第二通道6中，并被构造成浸入到油底壳7的油中。

油位测量设备1的近端P可以包括凸缘10，该凸缘10包括被构造成接收连接端口9的空腔11。

臂3可以包括多个孔12，使得油底壳7内所含的油可以容易穿过油位测量设备1从而使其油位得以测量。孔12可以沿臂3均匀分布，使得油底壳7内所含的油穿过油位测量设备1均匀分布，从而精确地测量其油位。所述多个孔12包括在第一通道4中径向地敞开的第一孔12A和在第二通道6中径向地敞开的第二孔12B。所述多个孔12还包括第三孔12C，这些第三孔12C被布置在第一通道4与第二通道6之间的沿纵向轴线AL延伸的分离壁中，第一通道4和第二通道6经由第三孔12C流体连通。最靠近油测量设备101的近端P的第三孔12C形成通风孔。第一通道4包括设有第一轴向孔口4B的第一远端4A，第二通道6包括设有第二轴向孔口6B的第二远端6A。

油位测量设备1的凸缘10可以包括被构造成接收固定装置16的开口13，使得油位测量设备1固定地附接至油底壳7。例如，固定装置16可以包括螺钉和螺母。

油位测量设备1可以包括电子温度传感器(未示出)，以生成代表油温的信号。例如，电子温度传感器可以将油温传输到车辆的控制器(未示出)。控制器可以在外部指示油温，而无需从油底壳7移除油位测量设备1。

电子温度传感器可以嵌入到油位测量设备1的近端中。在发动机运行时，必须连续地测量油温。在发动机运行时，油底壳中的油位低，这是因为油被发送到发动机内的每个位置(轴承、活塞…)。

仅在发动机起动时进行油位测量。起动时油底壳中的油体积是完整的。可以测量油位。

图3和图4示出了设有油位测量设备1的油底壳7。油底壳7包括油底壳主体7A，油底壳主体7A具有接收油位测量设备1的通孔14，所述通孔14包括连接装置15，以将油测量设备1固定到油底壳主体7A。油底壳7包括：油(未示出)；被固定在油底壳7上的油位测量设备1；以及一个通孔14，该通孔被构造成接收油位测量设备1，所述通孔14包括连接装置15。

油位测量设备1的开口13包括固定装置16，该固定装置16将所述油位测量设备1固定到油底壳7。

例如，内燃机(未示出)可以包括油底壳7和油位测量设备1。

例如，车辆(未示出)可以包括：内燃机；和控制器(未示出)，控制器能够接收与由电子油位传感器5测量的油位相关联的一个或多个信号。控制器可以在外部通过例如位于车辆驾驶室(未示出)中的显示器向驾驶员指示油位，而无需从油底壳7移除油位测量设备1。

控制器可以连接到电控制单元(ECU)或集成到ECU中。

参考图5至图7描述了根据第二实施例的油位测量设备101。油位测量设备101类似于油位测量设备1，不再介绍类似部件，其附图标记增加“100”。当然，油测量设备101可以被安装到油底壳7上以代替油测量设备1。

油测量设备101包括第二通道106，该第二通道106具有沿纵向轴线AL的外壁(即，不与第一通道104共用的壁)。分离壁116设有第三孔112C，这些第三孔112C在外壁的不连续部分的前部敞开(参见图7)。最靠近油测量设备1的近端P的第三孔112C形成通风孔。在本示例中，第二孔112B在外壁中和分离壁中延伸，并在第二通道106和第一通道104中敞开(参见图5和图6)，并且可以被视为第二孔和/或第三孔。

油测量设备包括电子油位传感器105和电子温度传感器118。电子温度水平传感器118包括感测部118A。沿纵向轴线AL考虑，电子温度传感器118的感测部118A被设置成比电子油位传感器105(即，在本示例中，比电子油位传感器105的任何部分)更靠近远端D。

根据本公开的油位测量设备更紧凑。此外，油位测量设备在电子测量和手动测量之间提供了更好的相关性。此外，高灵敏度的油位测量设备的油尺和电子油位传感器得到了很好的保护，使得测量更精确。另外，油位测量设备容易组装在油底壳上，成本较低，适用于大范围的车辆。

应理解，本公开不限于上文所述和附图所示的实施例；相反，本领域技术人员应认识到可以在所附权利要求的范围内做出许多改变和修改。

Claims

1.一种油位测量设备(1、101)，所述油位测量设备(1、101)沿纵向轴线(AL)在远端(D)与近端(P)之间延伸，所述油位测量设备(1、101)包括：

-臂(3、103)，所述臂(3、103)沿所述纵向轴线(AL)延伸并包括第一通道(4、104)和第二通道(6、106)，所述第一通道(4、104)和所述第二通道(6、106)沿所述纵向轴线(AL)延伸，

-电子油位传感器(5、105)，所述电子油位传感器(5、105)包括测量装置(8、108)和连接端口(9、109)，其中所述测量装置(8、108)被配置成测量油底壳(7)中的油位，所述测量装置(8、108)被容纳到所述臂(3、103)的第一通道(4、104)中，

-油尺，所述油尺以可移除方式被容纳到所述臂(3、103)的第二通道(6、106)中，并被构造成浸入到所述油底壳(7)内的油中。

2.根据权利要求1所述的油位测量设备(1、101)，其中，所述油位测量设备(1、101)在其近端处包括凸缘(10、110)，所述凸缘(10、110)包括被构造成接收所述连接端口(9、109)的空腔(11)。

3.根据权利要求1或2所述的油位测量设备(1、101)，其中，所述油位传感器(5、105)的所述测量装置(8、108)包括电阻线。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的油位测量设备(1、101)，其中，所述臂(3、103)包括多个孔(12、112)。

5.根据权利要求4所述的油位测量设备(1、101)，其中，所述多个孔中的所述孔(12、112)沿所述纵向轴线(AL)均匀分布。

6.根据权利要求4或5所述的油位测量设备(1、101)，其中，所述多个孔(12、112)包括在所述第一通道(4、104)中敞开的第一孔(12A、112A)和在所述第二通道(6、106)中敞开的第二孔(12B、112B)。

7.根据权利要求4至6中的任一项所述的油位测量设备(1、101)，其中，所述多个孔(12、112)包括第三孔(12C、112C)，所述第三孔(12C、112C)被布置在所述第一通道(4、104)与所述第二通道(6、106)之间的沿所述纵向轴线(AL)延伸的分离壁(16、116)中，所述第一通道(4、104)和所述第二通道(6、106)经由所述第三孔(12C、112C)流体连通。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的油位测量设备(1、101)，其中，所述第一通道(4、104)包括第一远端(4A、104A)，所述第一远端(4A、104A)设有第一轴向孔口(4B、104B)，所述第二通道(6、106)包括第二远端(6A、106A)，所述第二远端(6A、106A)设有第二轴向孔口(6B、106B)。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的油位测量设备(1、101)，其中，所述油位测量设备(1、101)的凸缘(10、110)包括开口(13、113)，所述开口(13、113)被构造成接收固定装置(16)。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的油位测量设备(1、101)，其中，所述油位测量设备(1、101)包括电子温度水平传感器(118)。

11.根据权利要求10所述的油位测量设备(101)，其中，沿所述纵向轴线(AL)考虑，所述电子温度水平传感器(118)包括感测部(118A)，所述感测部(118A)被设置成比所述电子油位传感器(105)更靠近所述远端(D)。

12.一种油底壳(7)，所述油底壳(7)包括根据权利要求1至11中的任一项所述的油位测量设备(1、101)。

13.一种内燃机，所述内燃机包括根据权利要求12所述的油底壳(7)。

14.一种车辆，所述车辆包括：

-根据权利要求13所述的内燃机，和

-控制器，所述控制器能够接收与由所述电子油位传感器(5、105)测量的油位相关联的一个或多个信号。

15.根据权利要求14所述的车辆，其中，所述控制器连接到电控制单元(ECU)或集成到所述电控制单元(ECU)中。