專利名稱：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
技術領域：
本發明涉及一種燃油輸送單元，可裝入機動車的燃油箱中，該單元包括防旋流 罐；法蘭，用于封閉燃油箱中的開口 ；至少一個設計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壓緊；以及布置在防旋流罐上的液 位傳感器。
背景技術：
這樣的燃油輸送單元常常應用在現代的機動車的燃油箱中并且因此很久以來就 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 旋流罐具有對應于支承件的孔，支承件在這些孔中沿著滑動。通過至少一個圍繞支承件布 置的彈簧件，使防旋流罐向著燃油箱的底部預壓緊。這種預壓緊對于液位傳感器的底部基 準來說是必需的，這是因為液位傳感器為了測定燃油量往往布置在防旋流罐上。如果沒有 底部基準，那就可能會導致錯誤的液位測量，這是因為燃油箱的底部取決于燃油的重量而 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測量液位的裝置。為了改進信 號傳導和信號分析評估，而在燃油箱中設有一剛性測量管。因此無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 致了 測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 須部分無引導地經過燃油箱。
發明內容
因此，本發明的目的是提出一種燃油輸送單元，其可以精確地測定燃油箱中的液 位，其中尤其是在應用超聲波的情況下可以在整個行程上實現波導。除此之外，燃油傳輸單 元的結構應該盡可能簡單。 根據本發明，該目的通過以下途徑來實現防旋流罐具有至少一個容納部，用于至 少一個支承件，當法蘭和防旋流罐之間的間距有變化時，支承件在該容納部中滑動；容納部 設計成一直通至防旋流罐的底部并完全圍住支承件的四周；容納部在底部區域中具有開 口，通過該開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射和 接收單元；而且發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計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 為測量管。因此可以取消單獨的測量管。由于省去了單獨的測量管，因此可以使根據本發 明的燃油輸送單元成本低廉地制成。由于構件容納部和支承件根據一種伸縮式裝置的方式 來設計，因此除此之外還確保了，即以這種方式制成了一種測量管，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關地確保了超聲波在整個高度上有導向
3的傳播。這尤其是可以通過以下途徑來實現，即支承件通過其與法蘭的連接一直直接地達 到上分界壁的區域中。 在一種有利的設計方案中，發射和接收單元相對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域中，因而發射和接收單元布置在靠近燃油輸送單元的法蘭處。 這種設計方案一方面可以實現發射和接收單元與支承件的預裝配。另一方面由于是布置在 法蘭附近，電連接線可以相對較短并因此不易受到干擾。 在一種改進的實施方式中，發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。因此可以使發射和接收單元完全集成在法 蘭中。如果電連接線設計成以電方式引導通至法蘭外面，那么就可以取消燃油箱中的電連 接線。 在另一種有利的設計方案中，發射和接收單元相對于燃油輸送單元的安裝位置而 布置在下部區域中，優選布置在支承件的容納部的底部上。采用這樣的布置實現了經過燃 油進行測量。因此可以使發射和接收單元以比較小的功率運行。 發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，優選通過擠壓包封(Umspritzen)、焊接或者粘結來實現。擠壓包封尤其是有以下 優點，即發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，其中發射和 接收單元的發射和接收超聲波的區域不進行擠壓包封。 —種緊湊和進而不易受到干擾的結構形式通過以下途徑實現，即發射和接收單元 具有分析評估電子裝置，該裝置這樣地設計，從而使基于超聲波可以產生對應于液位的電信號。 如果發射和接收單元布置在防旋流罐中，那就通過以下途徑實現對分析評估電子 裝置的保護，即分析評估電子裝置與發射和接收單元有間距地布置，優選布置在法蘭中。分 析評估電子裝置可以布置在法蘭中，用于防止受到設計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域中設計一個空間，在該空間中布置了分 析評估電子裝置，該裝置與發射和接收單元保持間距。 在另一種有利的設計方案中，分析評估電子裝置單獨地布置在密封的殼體中，其 中承載了分析評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移至容納部和進行相反轉移時實現盡可能無干擾 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。 對于足夠精確的液位測量來說重要的是，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。因此已經證實為有 利的是，在用于容納支承件的襯套和/或在支承件中設有開口 ，通過該開口將支承件的內 部與燃油箱中的周圍環境連接起來。在最簡單情況下，開口設計成孔。
根據兩個實施例對本發明加以詳細說明。圖中示出
4
圖1是在燃油箱中的根據本發明的燃油輸送單元；以及
圖2是根據圖1所示的燃油輸送單元的第二種實施方式。
具體實施例方式
圖1中的燃油輸送單元1經過開口 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；和封閉開口 2的法蘭11。燃油泵7通過預濾器8將燃油從防旋流罐6中吸出并將燃油經過出口 9輸入饋送管路10中，該管路穿過法蘭11通至機動車的未示出的內燃機。 燃油輸送單元1的法蘭11和防旋流罐6通過設計成圓形管的支承件12相互連接。與法蘭11的連接通過管12的上部區域13來實現，該區域壓入法蘭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。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預壓緊。 在容納部16的底部布置了發射和接收單元20，該單元發射出超聲波，該超聲波穿過燃油在法蘭ll的方向上傳播。超聲波在液位界限21處被反射。反射的超聲波被發射和接收單元20探測到并輸送給未示出的分析評估電子裝置，在該裝置中，基于超聲波產生對應于液位的電信號。 容納部16中的液位對應于燃油箱3中的液位。這兩個液位的一致性通過孔22確保，該孔將容納部16的內部與燃油箱3中的周圍環境相連接。為了更好地表示將孔向右向繪圖平面旋轉了90。。 防旋流罐6中的液位相比于容納部16中和燃油箱3中的兩個液位來說處于一個較高的水平，這是因為防旋流罐3通過未示出的抽吸式噴射泵不斷地被噴入來自燃油箱3的燃油。 燃油輸送單元1在圖2中的基本構造與圖1中相對應。區別在于發射和接收單元20的布置，該單元在防旋流罐6的方向上發射出超聲波并探測到在液位界限21處所反射的超聲波。 發射和接收單元20與分析評估電子裝置23共同連接成一個單元。該單元布置在支架24上，該支架固定在法蘭11中。電連接線和信號線25從分析評估電子裝置23通至未示出的、在法蘭11中的電引線。但也可以將具有分析評估電子裝置23的單元在襯套14的區域中噴注入法蘭中，以便由此使分析評估電子裝置23受保護地固定在法蘭11中。
在襯套14中布置有孔25，該孔將管12的內部與燃油箱3中的周圍環境相連接。該孔25用于在燃油箱3和管12的和容納部16的內部之間實現壓力平衡，以確保液位總是相同。在容納部16的下部區域中的孔22在其位置正確的布置中示出。
權利要求
一種燃油輸送單元，可裝入機動車的燃油箱中，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口；至少一個設計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)具有至少一個容納部(16)，用于所述至少一個支承件(12)，當所述法蘭(11)和所述防旋流罐(6)之間的間距變化時，所述支承件(12)在所述容納部中滑動；所述容納部(16)設計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)在底部區域中具有開口(22)，通過所述開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射和接收單元(20)；而且所述發射和接收單元(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. 根據權利要求l所述的燃油輸送單元，其特征在于，所述發射和接收單元(20)相對 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)的上端部的區域中。
3. 根據權利要求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. 根據權利要求l所述的燃油輸送單元，其特征在于，所述發射和接收單元(20)相 對于所述燃油輸送單元(1)的安裝位置而布置在下部區域中，優選布置在用于所述支承件 (12)的所述容納部(16)的底部上。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的燃油輸送單元，其特征在于，所述發射和接收單 元(20)與所述法蘭(11)或者所述防旋流罐(6)材料配合地，優選通過擠壓包封、焊接或粘 結而連接。
6. 根據權利要求1至5中任一項所述的燃油輸送單元，其特征在于，所述發射和接收單 元(20)具有分析評估電子裝置(23)，所述分析評估電子裝置這樣地設計，從而使基于超聲 波可以產生對應于液位的電信號。
7. 根據權利要求1至5中任一項所述的燃油輸送單元，其特征在于，所述分析評估電子 裝置(23)與所述發射和接收單元(20)有間距地布置，優選布置在所述法蘭(11)中。
8. 根據權利要求1至7中任一項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，優選為圓形、橢圓形、矩形。
9. 根據權利要求1至8中任一項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)具有開口 (22,25)，優選具有孔，通過所述 開口將所述支承件(12)的內部與所述燃油箱(3)中的周圍環境連接起來。
全文摘要
本發明涉及一種燃油輸送單元(1)，可裝入機動車的燃油箱(3)中，并包括防旋流罐(6)；法蘭(11)，用于封閉燃油箱(3)中的開口(2)；至少一個設計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)具有至少一個容納部(16)，用于至少一個支承件(12)，當法蘭(11)和防旋流罐(6)之間的間距變化時，支承件(12)在該容納部中滑動。容納部(16)設計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，并在底部區域中具有開口(22)，通過該開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射和接收單元(20)，其中發射和接收單元(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G01F23/296GK101796377SQ200880105542
公開日2010年8月4日 申請日期2008年9月4日 優先權日2007年9月7日
發明者貝恩德·倫普夫 申請人:大陸汽車有限責任公司