专利名称：具有基于超声波的液位传感器的燃油输送单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃油输送单元，可装入机动车的燃油箱中，该单元包括防旋流 罐；法兰，用于封闭燃油箱中的开口 ；至少一个设计成空心型材的支承件，该支承件布置在 法兰和防旋流罐之间并使防旋流罐向着燃油箱的底部预压紧；以及布置在防旋流罐上的液 位传感器。
背景技术：
这样的燃油输送单元常常应用在现代的机动车的燃油箱中并且因此很久以来就 是众所周知的。支承件一般是管或者杆，它们尤其是压入在布置于法兰上的容纳部中。防 旋流罐具有对应于支承件的孔，支承件在这些孔中沿着滑动。通过至少一个围绕支承件布 置的弹簧件，使防旋流罐向着燃油箱的底部预压紧。这种预压紧对于液位传感器的底部基 准来说是必需的，这是因为液位传感器为了测定燃油量往往布置在防旋流罐上。如果没有 底部基准，那就可能会导致错误的液位测量，这是因为燃油箱的底部取决于燃油的重量而 被弯曲，因而在燃油箱的底部和上分界壁之间的间距取决于燃油箱中的液位。
由DE 19942379A1已知了一种用于借助于超声波来测量液位的装置。为了改进信 号传导和信号分析评估，而在燃油箱中设有一刚性测量管。因此无论是在燃油箱的底部和 上分界壁之间的间距的取决于液位的变化，还是受制造限制的在几毫米范围中的公差都导 致了 测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。声波及其反射因此必 须部分无引导地经过燃油箱。
发明内容
因此，本发明的目的是提出一种燃油输送单元，其可以精确地测定燃油箱中的液 位，其中尤其是在应用超声波的情况下可以在整个行程上实现波导。除此之外，燃油传输单 元的结构应该尽可能简单。 根据本发明，该目的通过以下途径来实现防旋流罐具有至少一个容纳部，用于至 少一个支承件，当法兰和防旋流罐之间的间距有变化时，支承件在该容纳部中滑动；容纳部 设计成一直通至防旋流罐的底部并完全围住支承件的四周；容纳部在底部区域中具有开 口，通过该开口可以使燃油从燃油箱流入容纳部中；液位传感器具有用于超声波的发射和 接收单元；而且发射和接收单元这样地布置在燃油输送单元中，从而使超声波在容纳部和 支承件中传播。 由于用于支承件的容纳部设计成一直通至防旋流罐的底部并这样地布置了用于 超声波的发射和接收单元，即超声波在容纳部和支承件中传播，因此容纳部和支承件用作 为测量管。因此可以取消单独的测量管。由于省去了单独的测量管，因此可以使根据本发 明的燃油输送单元成本低廉地制成。由于构件容纳部和支承件根据一种伸縮式装置的方式 来设计，因此除此之外还确保了，即以这种方式制成了一种测量管，其与制造公差和在燃油 箱的底部与上分界壁之间的取决于液位的间距无关地确保了超声波在整个高度上有导向
3的传播。这尤其是可以通过以下途径来实现，即支承件通过其与法兰的连接一直直接地达 到上分界壁的区域中。 在一种有利的设计方案中，发射和接收单元相对于燃油输送单元的安装位置而布 置在支承件的上端部的区域中，因而发射和接收单元布置在靠近燃油输送单元的法兰处。 这种设计方案一方面可以实现发射和接收单元与支承件的预装配。另一方面由于是布置在 法兰附近，电连接线可以相对较短并因此不易受到干扰。 在一种改进的实施方式中，发射和接收单元布置在法兰中，尤其是布置在法兰的 衬套中，而支承件用其上端部布置在该衬套中。因此可以使发射和接收单元完全集成在法 兰中。如果电连接线设计成以电方式引导通至法兰外面，那么就可以取消燃油箱中的电连 接线。 在另一种有利的设计方案中，发射和接收单元相对于燃油输送单元的安装位置而 布置在下部区域中，优选布置在支承件的容纳部的底部上。采用这样的布置实现了经过燃 油进行测量。因此可以使发射和接收单元以比较小的功率运行。 发射和接收单元与法兰或防旋流罐的布置以特别可靠的方式，借助于一种材料配 合的连接，优选通过挤压包封(Umspritzen)、焊接或者粘结来实现。挤压包封尤其是有以下 优点，即发射和接收单元由此可靠地地防止受到燃油及其腐蚀性成份的损害，其中发射和 接收单元的发射和接收超声波的区域不进行挤压包封。 —种紧凑和进而不易受到干扰的结构形式通过以下途径实现，即发射和接收单元 具有分析评估电子装置，该装置这样地设计，从而使基于超声波可以产生对应于液位的电信号。 如果发射和接收单元布置在防旋流罐中，那就通过以下途径实现对分析评估电子 装置的保护，即分析评估电子装置与发射和接收单元有间距地布置，优选布置在法兰中。分 析评估电子装置可以布置在法兰中，用于防止受到设计在法兰中的壳体中的燃油的腐蚀性 成分的损害。但也可以考虑在防旋流罐的底部区域中设计一个空间，在该空间中布置了分 析评估电子装置，该装置与发射和接收单元保持间距。 在另一种有利的设计方案中，分析评估电子装置单独地布置在密封的壳体中，其 中承载了分析评估电子装置的印刷电路板或陶瓷可以是壳体的组成部分，其可以压力密封 和液体密封地与盖连接。 为了确保超声波在从支承件转移至容纳部和进行相反转移时实现尽可能无干扰 的传播，支承件和容纳部具有相同的横截面形状。在此，横截面形状可以是任意的，例如为 圆形、椭圆形或矩形。 对于足够精确的液位测量来说重要的是，在容纳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兰上，因此可以得出在支承件中建立了一种背 压，由于该背压而使容纳部和支承件中的液位与燃油箱中的液位不同。因此已经证实为有 利的是，在用于容纳支承件的衬套和/或在支承件中设有开口 ，通过该开口将支承件的内 部与燃油箱中的周围环境连接起来。在最简单情况下，开口设计成孔。
根据两个实施例对本发明加以详细说明。图中示出
4
图1是在燃油箱中的根据本发明的燃油输送单元；以及
图2是根据图1所示的燃油输送单元的第二种实施方式。
具体实施例方式
图1中的燃油输送单元1经过开口 2装入燃油箱3中。燃油箱3具有底部4和上分界壁5。燃油输送单元l具有防旋流罐6，燃油泵7布置在该防旋流罐中；和封闭开口 2的法兰11。燃油泵7通过预滤器8将燃油从防旋流罐6中吸出并将燃油经过出口 9输入馈送管路10中，该管路穿过法兰11通至机动车的未示出的内燃机。 燃油输送单元1的法兰11和防旋流罐6通过设计成圆形管的支承件12相互连接。与法兰11的连接通过管12的上部区域13来实现，该区域压入法兰11的衬套14中。管12的下端部15布置在具有圆形横截面的容纳部16中，从而使管12可以沿着容纳部16滑动。容纳部16 —直延伸至防旋流罐6的底部17。螺旋弹簧18在外部这样地布置在管12上，即该弹簧支撑在法兰11的衬套14上和支撑在固定在容纳部16上的托架19上，并因此确保防旋流罐6向着燃油箱3的底部4预压紧。 在容纳部16的底部布置了发射和接收单元20，该单元发射出超声波，该超声波穿过燃油在法兰ll的方向上传播。超声波在液位界限21处被反射。反射的超声波被发射和接收单元20探测到并输送给未示出的分析评估电子装置，在该装置中，基于超声波产生对应于液位的电信号。 容纳部16中的液位对应于燃油箱3中的液位。这两个液位的一致性通过孔22确保，该孔将容纳部16的内部与燃油箱3中的周围环境相连接。为了更好地表示将孔向右向绘图平面旋转了90。。 防旋流罐6中的液位相比于容纳部16中和燃油箱3中的两个液位来说处于一个较高的水平，这是因为防旋流罐3通过未示出的抽吸式喷射泵不断地被喷入来自燃油箱3的燃油。 燃油输送单元1在图2中的基本构造与图1中相对应。区别在于发射和接收单元20的布置，该单元在防旋流罐6的方向上发射出超声波并探测到在液位界限21处所反射的超声波。 发射和接收单元20与分析评估电子装置23共同连接成一个单元。该单元布置在支架24上，该支架固定在法兰11中。电连接线和信号线25从分析评估电子装置23通至未示出的、在法兰11中的电引线。但也可以将具有分析评估电子装置23的单元在衬套14的区域中喷注入法兰中，以便由此使分析评估电子装置23受保护地固定在法兰11中。
在衬套14中布置有孔25，该孔将管12的内部与燃油箱3中的周围环境相连接。该孔25用于在燃油箱3和管12的和容纳部16的内部之间实现压力平衡，以确保液位总是相同。在容纳部16的下部区域中的孔22在其位置正确的布置中示出。
权利要求
一种燃油输送单元，可装入机动车的燃油箱中，所述燃油输送单元包括防旋流罐；法兰，用于封闭所述燃油箱中的开口；至少一个设计成空心型材的支承件，所述支承件布置在所述法兰和所述防旋流罐之间并使所述防旋流罐向着所述燃油箱的底部预压紧；以及布置在所述防旋流罐上的液位传感器，其特征在于，所述防旋流罐(6)具有至少一个容纳部(16)，用于所述至少一个支承件(12)，当所述法兰(11)和所述防旋流罐(6)之间的间距变化时，所述支承件(12)在所述容纳部中滑动；所述容纳部(16)设计成一直通至所述防旋流罐(6)的底部(17)并完全围住所述支承件(12)的四周；所述容纳部(16)在底部区域中具有开口(22)，通过所述开口可以使燃油从所述燃油箱(3)流入所述容纳部(16)中；所述液位传感器具有用于超声波的发射和接收单元(20)；而且所述发射和接收单元(20)这样地布置在所述燃油输送单元(1)中，从而使超声波在所述容纳部(16)和所述支承件(12)中传播。
2. 根据权利要求l所述的燃油输送单元，其特征在于，所述发射和接收单元(20)相对 于所述燃油输送单元(1)的安装位置而布置在所述支承件(12)的上端部的区域中。
3. 根据权利要求2所述的燃油输送单元，其特征在于，所述支承件(12)用其上端部布 置在所述法兰(11)的衬套(14)中；而且所述发射和接收单元(20)布置在所述法兰(11) 中，尤其布置在用于所述支承件(12)的所述衬套(14)中。
4. 根据权利要求l所述的燃油输送单元，其特征在于，所述发射和接收单元(20)相 对于所述燃油输送单元(1)的安装位置而布置在下部区域中，优选布置在用于所述支承件 (12)的所述容纳部(16)的底部上。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的燃油输送单元，其特征在于，所述发射和接收单 元(20)与所述法兰(11)或者所述防旋流罐(6)材料配合地，优选通过挤压包封、焊接或粘 结而连接。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的燃油输送单元，其特征在于，所述发射和接收单 元(20)具有分析评估电子装置(23)，所述分析评估电子装置这样地设计，从而使基于超声 波可以产生对应于液位的电信号。
7. 根据权利要求1至5中任一项所述的燃油输送单元，其特征在于，所述分析评估电子 装置(23)与所述发射和接收单元(20)有间距地布置，优选布置在所述法兰(11)中。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的燃油输送单元，其特征在于，所述支承件(12) 和所述容纳部(16)具有相同的横截面形状，优选为圆形、椭圆形、矩形。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的燃油输送单元，其特征在于，用于容纳所述支承 件(12)的所述衬套(14)和/或所述支承件(12)具有开口 (22,25)，优选具有孔，通过所述 开口将所述支承件(12)的内部与所述燃油箱(3)中的周围环境连接起来。
全文摘要
本发明涉及一种燃油输送单元(1)，可装入机动车的燃油箱(3)中，并包括防旋流罐(6)；法兰(11)，用于封闭燃油箱(3)中的开口(2)；至少一个设计成空心型材的支承件(12)，其布置在法兰(11)和防旋流罐(6)之间并使防旋流罐(6)向着燃油箱(3)的底部(4)预压紧；以及布置在防旋流罐(6)上的液位传感器。防旋流罐(6)具有至少一个容纳部(16)，用于至少一个支承件(12)，当法兰(11)和防旋流罐(6)之间的间距变化时，支承件(12)在该容纳部中滑动。容纳部(16)设计成一直通至防旋流罐(6)的底部(17)，其中该容纳部完全围住支承件(12)的四周，并在底部区域中具有开口(22)，通过该开口可以使燃油从燃油箱(3)流入容纳部(16)中。液位传感器具有用于超声波的发射和接收单元(20)，其中发射和接收单元(20)这样地布置在燃油输送单元(1)中，从而使超声波在容纳部(16)和支承件(12)中传播。
文档编号G01F23/296GK101796377SQ200880105542
公开日2010年8月4日 申请日期2008年9月4日 优先权日2007年9月7日
发明者贝恩德·伦普夫 申请人:大陆汽车有限责任公司