一种用于车辆的油位传感器及油位测量装置的制作方法

本发明涉及一种测量技术领域，特别是涉及一种用于车辆的油位传感器及油位测量装置。

背景技术：

目前，车辆燃油箱内的燃油泵带油位传感器总成中的油位浮子传感器为点接触结构，其与燃油泵集成在一起进行装配。但是，由于燃油箱的空间需要保证油位浮子装配的运动包络无干涉，而传感器是触点式传感器，因此，很容易造成燃油泵带油位传感器总成装配不当，导致传感器接触不良或者传感器失效，同时，油位传感器的浮子容易受油箱异常振动影响，造成仪表显示不准等现象。

因此，现有的燃油泵带油位传感器总成在装配过程中存在的问题有：第一，在油箱总成分装线的过程中，由于人为操作拿取燃油泵带油位传感器总成或在装配过程中的人为操作差异，很容易碰到油位传感器以及油位传感器的浮子，从而影响油位传感器的接触部位损伤，造成油位传感器性能失效，油位仪表匹配异常；第二，在运输过程中，油位传感器很容易磕碰，零部件因为运输过程损伤，影响油位传感器匹配异常；油位传感器的浮子需要独立的开发模具，因此，增加了燃油泵带油位传感器的开发成本，从而增加项目的开发费用。

技术实现要素：

本发明的一个目的是要提供一种用于车辆的油位传感器，以解决现有技术中燃油泵的油位传感器总成在装配过程中易磕碰到油位传感器及其浮子，导致油位传感器性能失效、油位仪表匹配出现异常的问题。

本发明一个进一步的目的是要解决油位传感器总成在运输过程中油位传感器易发生磕碰使得零部件损伤，从而影响油位传感器出现匹配异常的问题。

本发明另一个进一步的目的是要减少油位传感器浮子的开发模具，以降低燃油泵油位传感器的开发成本。

特别地，本发明提供了一种用于车辆的油位传感器，用于测量进入到所述油位传感器的燃油液面以对燃油箱内的燃油液面进行测量并根据测量的所述燃油液面输出与其相应的电信号；

其中，所述车辆具有显示器，所述油位传感器从所述燃油箱的底部沿着垂直于所述燃油箱底部的方向延伸至所述燃油箱的开口，并通过传感器线束与所述显示器相连；且

所述油位传感器的沿着垂直于所述燃油箱底部方向延伸的高度大于所述燃油箱在该方向上的垂直高度。

进一步地，所述油位传感器呈柱状式结构，并从所述燃油箱的开口伸出。

进一步地，所述油位传感器具有采集模块，用于采集燃油的液面，并根据进入所述采集模块的燃油形成的电容随所述燃油的油位变化量产生的与所述油位变化量相对应的电容变化量输出电信号并根据所述电信号使得所述显示器显示油位。

进一步地，所述采集模块包括壳体和感应电极，以在所述燃油进入所述采集模块后使得所述壳体和所述感应电极间的电容量发生变化。

进一步地，所述油位传感器具有转换模块，与所述采集模块相连，用于将所述电容的变化量转化为与其相应的电信号，以根据所述电信号检测所述燃油箱内的液面位置并输出给显示器，使得所述显示器显示与所述液面位置相对应的油位值；

其中，所述转换模块能够将所述电容变化量转化的所述电信号进行线性温度补偿，以减小测量结果或转化结果的误差。

本发明还提供了一种用于车辆的油位测量装置，其包括所述的油位传感器，其特征在于，所述油位测量装置能够根据所述油位传感器测量的燃油液面所输出的电信号以实现对燃油箱内的液面进行测量。

进一步地，所述油位测量装置包括显示器，其具有多个油位等级，以根据预设的匹配标定使所述油位传感器输出的电信号检测所述液面位置并使得所述显示器显示与检测的所述液面位置相应的油位等级。

进一步地，所述油位测量装置还包括法兰盘，设于所述燃油箱的顶部并与其固定连接；

其中，所述法兰盘与所述燃油箱顶部具有预设的距离，以使得伸出所述燃油箱开口的油位传感器的端口能够通过所述传感器线束与所述显示器连接。

进一步地，所述油位传感器具有电源，所述法兰盘的顶部设有用于连接所述油位传感器的正负极接口部件，所述电源的正负极分别与所述接口部件的正负极相连，以使得所述油位传感器输出的电信号控制所述显示器显示与所述检测的液面位置相应的油位等级。

进一步地，所述电信号为电流信号、电压信号或数字信号。

本发明的有益效果可以为：

首先，用于车辆的油位测量装置通过油位传感器对燃油箱内的液面进行测量，以得到当前燃油箱内的液面值。由于油位传感器构造成从燃油箱的底部沿着垂直于燃油箱底部的方向延伸至燃油箱的开口，并与所述显示器相连，因此，由于油位传感器的设计高度按照燃油箱的高度进行设定，因此，当燃油进入油位传感器后，油位传感器内的液面与燃油箱内的液面齐平，油位传感器通过对其内部的燃油液面的测量从而实现对燃油箱内液面的测量，并将测量结果转化为电信号控制显示器对当前液面的油位进行显示。如此，与现有技术中具有浮子的油位传感器的方案相比，本方案的油位测量装置不存在装配过程中磕碰到油位传感器及其浮子，导致油位传感器性能失效、油位仪表匹配出现异常的问题，也解决了现有技术中的油位传感器的浮子在运输过程中易发生磕碰使得零部件损伤，从而影响油位传感器出现匹配异常的问题。此外，由于油位传感器浮子需要独立的开发模具，因此，本案可以除去油位传感器浮子开发模具的费用，以降低燃油泵油位传感器的开发成本。

其次，由于显示器可以预设有多个油位等级，使得油位传感器输出的电信号所检测到的液面位置信号根据预设的匹配标定控制显示器，以显示与检测的液面位置相应的油位等级。从而可以根据乘员的需求设置相应的油位等级，以便于清楚地提醒乘员当前油位的状态。

再者，油位传感器中的转换模块能够对电容变化量转化的电信号进行线性温度补偿，从而可以减小测量或转化结果的误差。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的一种用于车辆的油位传感器与燃油箱的连接结构图；

图2是图1所示的连接结构图的示意性俯视图。

具体实施方式

现有的车辆油位传感器通过浮子可以浮在油层的表面，油的多少决定了浮子的高低，并利用杠杆原理，浮子的另一端是电位器，其随着油位的高低而到达不同的电位，从而在仪表盘上显示出来。其中，油位传感器的原理是线绕电阻，电阻率由电阻丝材料决定，阻值由材料电阻率线圈匝数决定。因此线绕电阻的性能稳定是油量传感器长期使用的首选因素。然而，在运输或装配过程中，容易引起油位传感器以及浮子发生磕碰，从而造成油位传感器性能失效，油位仪表匹配异常等问题。因此，本发明从这一点出发，提出了一种用于车辆的油位传感器。图1是根据本发明一个实施例的一种用于车辆的油位传感器与燃油箱的连接结构图，以测量车辆燃油箱1内的油量。所述车辆具有燃油泵总成和显示器，油位传感器2可集成于燃油泵总成上或与燃油泵总成分离相连，用于测量进入到油位传感器2的燃油液面以对燃油箱1内的燃油液面进行测量并根据测量的燃油液面输出与其相应的电信号，其中，油位传感器2可垂直设于燃油箱1内，并从燃油箱1的底部沿着垂直于燃油箱1底部的方向延伸至燃油箱1的开口并通过传感器线束与显示器相连，且油位传感器2的沿着垂直于燃油箱1底部方向延伸的高度大于燃油箱1在该方向上的垂直高度。

油位传感器2和燃油泵总成可分别具有安装口，油位传感器2的安装口可直接通过传感器线束的接插口连接至显示器，或油位传感器2的安装口可与燃油泵总成相连，同时燃油泵总成的安装口通过传感器线束的接插口连接至显示器。测量时，油位传感器2测量的传感信息从燃油泵总成的安装口或油位传感器2的安装口通过传感器线束的接插口传递至显示器。

由于油位传感器2的设计高度按照燃油箱1的高度进行设定，因此，当燃油进入油位传感器2后，油位传感器2内的液面与燃油箱1内的液面齐平，油位传感器2通过对其内部的燃油液面的测量即可实现对燃油箱1内液面的测量，并将测量结果转化为电信号控制显示器对当前液面的油位进行显示。如此，与现有技术中具有浮子的油位传感器的方案相比，一方面，本方案的油位传感器2不存在装配过程中磕碰到油位传感器及其浮子，导致油位传感器性能失效、油位仪表匹配出现异常的问题，另一方面，也解决了现有技术中的油位传感器的浮子在运输过程中易发生磕碰使得零部件损伤，从而影响油位传感器出现匹配异常的问题。此外，由于油位传感器浮子需要独立的开发模具，因此，本案可以省略油位传感器浮子开发模具的费用，从而进一步降低燃油泵油位传感器的开发成本。

在上述实施例中，为了保证油位最大匹配限值，油位传感器2可倾斜设于燃油箱1内，并从燃油箱1的底部沿着油位传感器2相对于燃油箱1的倾斜方向延伸至燃油箱1的开口并通过传感器线束与显示器相连，且油位传感器2的沿着油位传感器2相对于燃油箱1的倾斜方向延伸的长度大于燃油箱1在该方向上的垂直高度。在一些实施例中，油位传感器2可呈柱状式结构，并从所述燃油箱1的开口伸出通过传感器线束与显示器配合相连。

在上述任一项实施例中，油位传感器2可以包括用于提供电能量的电源。还可以包括采集燃油液面的采集模块，采集模块可根据进入采集模块的燃油形成的电容随燃油的油位变化量产生的与油位变化量相对应的电容变化量输出电信号并根据电信号使得显示器显示油位。进一步地，采集模块可包括壳体和感应电极，以在燃油进入采集模块后使得壳体和所述感应电极间的电容量发生变化。

在一些实施例中，油位传感器2还可包括将采集模块采集的数据转换为电信号的转换模块，可用于将电容的变化量转化为与其相应的电信号，以根据电信号检测燃油箱内的液面位置并输出给显示器，使得显示器显示与液面位置相对应的油位值，其中，转换模块可将电容变化量转化的电信号进行线性温度补偿，以减小测量结果或转化结果的误差。

油位传感器2可具有一容器，当启动车辆时，由于进入该容器的燃油液面与燃油箱1内的燃油液面齐平，因此，油位传感器2对进入该容器内的燃油液面进行测量即可得到燃油箱1内液面的位置。由于采集模块可以由壳体和感应电极构成，当燃油进入容器内时使得采集模块的壳体和感应电极之间的电容量发生变化，此时，与采集模块相连的转换模块将电容的变化量转化为与其相应的电信号，从而根据电信号得到燃油箱1内的液面位置，并输出给显示器，以控制显示器与液面位置相对应的油位值。由于显示器可以预设有多个油位等级，使得油位传感器1输出的电信号所检测到的液面位置信号根据预设的匹配标定控制显示器，使得显示器可以显示与得到的液面位置相应的油位等级。从而可以根据乘员的需求设置相应的油位等级，以便于清楚地提醒乘员当前油位的状态。

其中，油位等级可以有满油位、四分之三油位、二分之一油位、报警油位和空油位等等，可以根据乘员的需求进行相应的设置。

进一步地，由于电子元器件一般都有一定的温度系数，其包括正温度系数和负温度系数，以电阻为例，正温度系数的电阻值随温度的升高而变大，而负温度系数的电阻值随温度的升高降低。而具有温度系数的电子元器件，其输出信号会随温度变化而漂移，称为“温漂”，为了减小温漂，需要采用一些补偿措施以在一定程度上抵消或减小其输出的温漂，即温度补偿。油位传感器1中的转换模块具有温度补偿功能，可以将采集模块输出的电容变化量转化为电信号并对其进行线性温度补偿，从而减小测量或转化结果的误差。

在上述任一项实施例中，所述电信号可以为电流信号、电压信号或数字信号。

在图1的实施例中，油位传感器可以为电容式传感器，是一种把非电物理量转换成与之有确定对应关系的电容量，再通过测量电路转换成电压(或电流)信号的一种装置。电容式传感器具有灵敏度高、精度高的特点。可以采用cr-606c电容式油位传感器。

本发明还提出了一种用于车辆的油位测量装置，其具有油位传感器2和通过传感器线束与所述油位传感器2匹配相连的显示器，该油位测量装置可以根据油位传感器2测量的燃油液面所输出的电信号对燃油箱1内的液面进行测量，并通过显示器显示燃油箱1内的油位。显示器可具有多个油位等级，以根据预设的匹配标定使油位传感器2输出的电信号检测液面位置并使得显示器显示与检测的液面位置相应的油位等级。

由于油位测量装置中的油位传感器2的设计高度按照燃油箱1的高度进行设定，因此，油位测量装置可根据油位传感器2对燃油液面的测量实现对燃油箱1内液面的测量。如此，与现有技术中具有浮子的油位测量装置的方案相比，一方面，本方案的油位测量装置不存在装配过程中磕碰到油位传感器及其浮子，导致油位传感器性能失效、油位仪表匹配出现异常的问题，另一方面，也解决了现有技术中的油位传感器的浮子在运输过程中易发生磕碰使得零部件损伤，从而影响油位传感器出现匹配异常的问题。此外，由于油位传感器浮子需要独立的开发模具，因此，本案可以省略油位传感器浮子开发模具的费用，从而进一步降低燃油泵油位传感器的开发成本。

在一些实施例中，油位测量装置还可包括法兰盘，设于所述燃油箱1的顶部并与其固定连接，如图2所示，法兰盘与燃油箱1顶部具有一定的距离，可以使得伸出燃油箱1开口的油位传感器2的端口可通过传感器线束与显示器匹配连接。在法兰盘5的上方还可设有连接油位传感器2的正负极接插口，所述电源的正负极分别与法兰盘5的上方正负极接插口相连，以使得油位传感器2输出的电信号控制显示器显示与所检测得到的液面位置相应的油位等级。

在上述任一项实施例中，所述电信号可以为电流信号、电压信号或数字信号。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。