CN1648616A - 燃料供给装置 - Google Patents

Abstract

一种燃料供给装置，具有将储存燃料的罐的开口部封住的盖体，在所述盖体上安装有对燃料液面的高度进行检测的液面检测装置，所述液面检测装置包括浸渍在所述燃料内的浮体部、对由浮力产生的浮体部的压缩应变进行检测的应变仪。本发明不使用形状大的臂部和框体构件等就可检测燃料液面，可获得紧凑、组装作业性良好的燃料供给装置，另外，本发明无可动机构寿命降低和接点电阻的时效变化，可紧凑燃料液面，提高长期可靠性。

Description

燃料供给装置

技术领域

本发明涉及主要向内燃机供给燃料的燃料供给装置，尤其是涉及具有对燃料罐内的燃料液面高度进行检测的液面检测装置的燃料供给装置。

背景技术

传统的燃料供给装置中，有一种在装有将燃料泵与燃料过滤器一体化的带过滤器泵部的燃料罐盖体上设有燃料计量仪的结构，该燃料计量仪由利用霍尔以及的液面检测装置、从液面检测装置延伸的臂部、安装在该臂部的前端的浮球部构成(比例，参照专利文献1：日本专利特开2001-356040号公报)。

而且，作为其他形态，还有将大致圆柱状的浮球部固定在框架构件上，同时在框架构件上设置应变检测器，通过应变检测器对上述浮球部的浮力引起的应变进行检测的结构(比如，参照专利文献2：日本专利特开2000-46626号公报，图1、图2)。

但是，专利文献1的燃料计量仪，因为是将浮球固定在臂部、一端的方式，故需要与罐深度相对应的臂部的旋转半径，结构上增大，且与罐的形状对应进行调节的臂部和浮球部的形状变得复杂，故存在着燃料供给装置的组装作业烦杂的问题。另外，燃料计量仪具有臂部的可动机构，故存在着轴承部分的磨损引起寿命下降的问题。

另外，专利文献2的形态，尽管结构简化、能小型化，但需要臂部构件，而且粘贴在框架构件的表面上的应变检测器是在暴露在燃料蒸汽中的状态下使用，故存在因燃料中硫成分而使接点电阻增加而导致检测值偏移的问题。

本发明是为了解决上述问题而进行的，其第1目的在于，提供一种不使用形状大的臂部或臂部构件等就可检测燃料液面、结构紧凑且组装作业性良好的燃料供给装置。

另外，本发明的第2目的在于，提供一种没有可动机构的寿命下降和接点电阻的时效变化就可检测燃料液面、能提高长期可靠性的燃料供给装置。

本发明内容

本发明的燃料供给装置中，具有将储存燃料的罐的开口部关闭的盖体，在所述盖体上装有检测燃料的液面高度的液面检测装置，其特征在于，所述液面检测装置，由浸渍在所述燃料内的浮体部、内置在所述浮体部内并对由浮力产生的浮体部的压缩应变进行检测的应变仪构成。

本发明通过内置在所述浮体部内的应变仪对浮体部的压缩应变进行检测，故消除了臂部等，使结构紧凑，可改善组装作业性。另外，应变仪不暴露在燃料液中或燃料蒸汽中，故能得到稳定的检测值，提高液面检测装置的长期可靠性。的应变仪构成。

附图的简单说明

图1是表示本发明的实施形态1的燃料供给装置的概要剖视图。

图2是表示对图1的应变仪的信号进行处理的信号处理电路的方块图。

图3是表示本发明的实施形态2的燃料供给装置的主要部分的图。

图4是表示对图3的应变仪的信号进行处理的信号处理电路的方块图。

图5是表示本发明的实施形态3的燃料供给装置的主要部分的图。

图6是表示将实施形态3的液量检测精度与实施形态1进行比较的图。

图7是表示本发明的实施形态4的燃料供给装置的概要剖视图。

图8是表示本发明的实施形态5的燃料供给装置的概要剖视图。

图9是表示本发明的实施形态6的燃料供给装置的概要剖视图。

具体实施方式

实施形态1

以下，参照附图对本发明的一实施形态进行说明。图1是表示本发明的实施形态1的燃料供给装置的概要剖视图，图2是表示对图1的应变仪的信号进行处理的信号处理电路的方块图。

图1中，燃料供给装置2设置在储存燃料的罐1内，该燃料供给装置2包括：对上述罐1的开口部进行关闭的盖体3；借助吸入过滤器4a装入燃料、借助燃料管5向设置在外部的未图示的发动机E进行供给的燃料泵4；用于对燃料泵4进行支承而设置在盖体3上的支承构件6；对罐1内的燃料液面7的位置进行检测的液面检测装置8。盖体3将罐1的开口部气密地进行固定，与罐1之间夹有垫片9，由板10通过未图示的紧固装置固定。

液面检测装置8由相对于燃料浮力大并通过浮力产生压缩应变的比如泡沫体树脂构成的浮体部11、众所周知的应变仪12(比如参照特开平7-86619号公报)构成。上述浮体部11固接在盖体3的下面，应变仪12位于浮体部11与盖体3的接合部的附近，比如通过环氧系或氨基甲酸乙脂系浇注材料或插入成形而封止在浮体部11的内部。

如此构成的燃料供给装置中，当罐1内的燃料的液面7增加，则与液面检测装置8的浮体部11所排挤掉的燃料的容积相对应的浮力作用于浮体部11，在盖体3的附近(浮体部11的支承部)产生压缩应变，通过内置在浮体部11内的应变仪12对该压缩应变进行计测。作为应变仪12，有利用应变引起的金属的电阻变化的方法和利用半导体的电阻变化的方法，但都通过利用构成惠斯登电桥的1个电阻部，比如，当该应变仪12被压缩，截面积S增大，则电阻值R1减小，相反，当被伸长而长度L增加，则电阻值增大(R1＝ρ·L/S)这一原理。

图2是表示对上述应变仪12的信号进行处理的信号处理电路的方块图，由上述应变仪12、构成惠斯登电桥的电压检测电路13、输出信号变换电路14构成。通过上述电阻值R1的变化，电桥的平衡(R是固定电阻)被破坏而产生电压，故由电压检测电路13对该电压变化进行检测，通过输出信号变换电路14进行增幅等处理后，作为燃料的液面显示信号或警报信号加以利用。

如此构成的本实施形态的液面检测装置8，不用使用臂部等，能以简单的结构检测液量，故结构紧凑，可改善装入作业性，同时使用应变仪12，故不会产生臂部的可动机构的轴承部分的磨损引起的寿命下降。

另外，应变仪12内置在浮体部11内，故应变仪12在使用中不暴露在燃料液体中或燃料蒸汽中，能解决应变仪受到燃料中的硫成分等的侵蚀使检测值发生偏移的问题。

实施形态2

图3(a)是表示本发明的实施形态2的燃料供给装置的主要部分的图，图3(b)是图3(a)的B-B线剖视图。本发明的实施形态2，是针对燃料罐1随着车辆的振动等使上述浮体部11产生弯曲应变而采取的对策。图3(a)(b)所示的是，在浮体部11与盖体3的结合部附近，浮体部11的内部对称地埋设有4个应变仪12A～12D的例子。

现在假设如图3(a)的虚线那样产生弯曲应变，则弯曲引起的压缩力X作用于浮体部11的图纸左侧部分，弯曲引起的拉伸力Y作用于右侧部分，这些应变通过上述对称地配置的4个应变仪12A～12D进行检测。

图4是表示对上述应变仪12A～12D的信号进行处理的信号处理电路，图中，应变仪12A～12D、电压检测电路13A～13D及输出信号变换电路14A～14D使用与图2相同的构件。而其中16是平均化电路。

在以上构成的液面检测装置8中，当罐1内的燃料液面7增加，则与浮体部11所排挤掉的燃料的容积相对应的浮力作用于浮体部11，该浮力将浮体部11在与盖体3的支承部处进行压缩，产生压缩应变。通过内置在浮体部11内的应变仪12A～12D对上述压缩应变进行计测，该检测信号与图2所作的说明相同，分别由电压检测电路13、输出信号变换电路14、平均化电路16处理。浮体部11没有产生弯曲应变时，由各应变仪12A～12D检测的压缩应变大致相同。

另一方面，浮体部11产生弯曲变形时，由各应变仪12A～12D对弯曲变形引起的弯曲应变进行检测，在通过电压检测电路13A～13D、输出信号变换电路14A～14D对各个检测信号进行处理后，将这些输出信号输入平均化电路16内，将来自输出信号变换电路14A～14D的信号进行平均化后的结果，在燃料液面显示部15上进行显示。

图4(b)是对将上述电压检测电路13A～13D的检测电压进行平均化处理的想法进行说明的。应变仪A如上所述，是对弯曲引起的压缩力进行检测的，故比与没有产生弯曲变形时的通常的浮力引起的压缩力所对应的电压H大a的电压，而应变仪C则与其相反，比与弯曲引起的伸长力对应的上述H小c的电压值。而应变仪B、D的输出成为与通常的浮力引起的压缩力对应的电压H。因此，通过利用平均化电路16对它们进行平均化，能消除浮体部11的弯曲变形的影响，实现更高精度的液面检测。上述4个应变仪对称配置，故不管哪个方向产生弯曲变形，都能用相同的作用原理来消除其影响。

此外，当然上述应变仪的个数可任意进行选定。

实施形态3

图5是表示本发明的实施形态3的燃料供给装置21的主要部分的图。图中，浮体部110构成从罐1的盖体3朝底面部截面积扩大的形状，此外与上述实施形态1的燃料供给装置相同。

本发明的实施形态3的燃料供给装置21，燃料液量越少时，使浮体部110排除的燃料的容积增大，使作用于浮体部的浮力增大，燃料液量越少，内置于浮体部110的上部的应变仪12的输出增大，故液量检测精度提高，能可靠地检测燃料用完。

图6是表示将实施形态3的液量检测精度与实施形态1进行比较的图，横轴是液面高度，纵轴表示电压检测电路13的输出。从图可见，如浮体部11是如图1那样从罐底面朝上为一定尺寸的场合，电压检测电路13的输出信号也成为线性信号A，但如是图5所示的形状，则输出信号变为液面至底面附近的h1为止变化率大，此后变化率小的信号B，故燃料液量少时，能得到高精度的检测。

实施形态4

图7是表示本发明的实施形态4的燃料供给装置22的概要剖视图。图中，浮体部111构成其截面积根据罐1的形状而变化，此外与上述实施形态1的燃料供给装置相同。

一般储存燃料的罐1的外形不是长方体，故随着燃料的消耗，燃料液面7下降时，燃料液量与燃料液面的高度不成比例。如是安装在传统的燃料供给装置上的具有可变电阻的液量计，是将电阻值的变化量根据燃料罐的形状进行设定。本实施例中，比如，罐1的外形为底部凹陷的场合，在浮体部111的底部形成凹陷部111a。通过根据燃料液量的变化使浮体部111的截面积变化，可产生与燃料液量相对应的浮力变化。

实施形态5

图8是表示本发明的实施形态5的燃料供给装置23的概要剖视图。实施形态1中液面检测器8是使用浮体部11产生浮力的结构，但图中，形成了与燃料泵4的支承构件6一体地由树脂成形件构成的具有中空的空气室112a的浮体部112。如此结构，可利用空气室112a的浮力，故不用另外设置浮体部。该场合，将应变仪12设置在空气室112的上部的空气室内，通过对浮体部的弯曲应变进行计测，可对燃料的液量进行检测。该实施形态5中也是将应变仪12内置于浮体部112，应变仪12不会暴露在燃料液体中或燃料蒸汽中进行使用，故可解决应变仪受到燃料中的硫成分等的侵蚀使检测值发生偏移的问题。

实施形态6

图9是表示本发明的实施形态6的燃料供给装置的概要剖视图。图中，燃料供给装置24包括：罐1的盖体3；向发动机E供给燃料的燃料泵4；与燃料泵4的排出口连接的燃料软管51；与其连接且由盖体3支承的燃料管50；对燃料泵4进行支承并使罐1内的燃料从进口60a流入而储存在内部的燃料储存容器60；埋设在上述燃料储存容器60的盖体3附近的应变仪12。

上述燃料储存容器60是用于防止在罐1内的燃料残留量少的状态下车辆转动时，燃料朝罐侧面移动，燃料泵4的吸入过滤器4a暴露在空气中而陷入无法排出燃料的情况发生。

上述燃料储存容器60由相对于燃料能产生大的浮力的比如发泡性树脂构成，与该燃料储存容器60排挤的燃料的容积相对应的浮力对盖体3附近的燃料储存容器60进行作用，在该处产生弯曲应变。通过设置在燃料储存容器60上的应变仪12对弯曲应变进行计测，可对燃料液量进行检测。

以上结构的燃料供给装置24，通过浮体部由燃料储存容器60构成，不用另外设置燃料储存容器。而且，通过由中空的树脂成形件构成兼作支承构件的燃料储存容器60，在确保浮力的情况下提高燃料泵4的支承强度。

Claims (9)

1.一种燃料供给装置中，具有储存燃料的罐、将所述罐的开口部关闭的盖体、安装在所述盖体上并对燃料的液面高度进行检测的液面检测装置，其特征在于，所述液面检测装置由浸渍在所述燃料内的浮体部、内置在所述浮体部的所述盖体附近并对由浮力产生的浮体部的压缩应变进行检测的应变仪构成。

2.如权利要求1所述的燃料供给装置，其特征在于，所述浮体部由发泡体树脂构成。

3.如权利要求1所述的燃料供给装置，其特征在于，所述应变仪由对称地配置在浮体部的内部的多个应变仪构成。

4.如权利要求1所述的燃料供给装置，其特征在于，所述浮体部具有朝着罐底面截面积增大的形状。

5.如权利要求1所述的燃料供给装置，其特征在于，所述浮体部具有与燃料罐的形状对应的截面积。

6.如权利要求1所述的燃料供给装置，其特征在于，所述浮体部由内部具有空气室的中空的树脂成型件构成。

7.如权利要求6所述的燃料供给装置，其特征在于，所述浮体部与燃料泵的支承构件一体成型。

8.如权利要求1所述的燃料供给装置，其特征在于，所述浮体部由安装在所述盖体上且收放燃料泵的燃料储存容器构成，同时，在所述燃料储存容器的所述盖体附近埋设有对由所述浮力产生的压缩应变进行检测的应变仪。

9.如权利要求8所述的燃料供给装置，其特征在于，所述燃料储存容器由发泡体树脂构成。

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