專利名稱：具有簧片開關和閉鎖磁體的燃料發(fā)送器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于感測車輛燃料箱體內(nèi)的燃料液面的燃料傳感 器，并且尤其涉及一種用于感測燃料液面的精確的、緊湊的并受牽引的 燃料傳感器。本發(fā)明的燃料傳感器還適用于容易地安裝在車輛燃料箱體 中以用于有效地并可靠地測量所述燃料液面。重要地，所述燃料傳感器 還適用于可操作地連接到指示設備上以便利迅速并準確地讀取燃料箱體 內(nèi)的燃泮+液面。
背景技術：
眾所周知，燃料液面指示計被用于確定燃料箱體內(nèi)的填充高度并且 由此依次確定燃料箱體內(nèi)的填充體積。所述i殳備/^知可以為多種結構。 例如，車輛的燃料液面指示計在設計上相對簡單并且具有例如簡單的浮 標結構或類似結構的燃料液面?zhèn)鞲衅?。過去很多年，工業(yè)界都不能依賴 經(jīng)濟的、免維護并且準確的系統(tǒng)測量箱體內(nèi)液體液面。液面測量系統(tǒng)4皮 用于操縱報警器，所述報警器指示最大和最小液面并且控制泵、光和信 號。
傳統(tǒng)的燃料液面感測設備包括吸液管(pickup tube)和鄰近浮標的 回流管(return tube )。所述設備充分地暴露在所述箱體的盛放物中， 并且在是車輛的情況下，當車輛在不平的地面上行駛時由于所述箱體的 搖動，所述設備要經(jīng)受所述箱體內(nèi)液面的猛烈波動。所述感測設備還會 受到所述箱體內(nèi)漂浮的碎屑的干擾。而且，當感測設備被安裝在所述箱 體內(nèi)時，所述暴露的吸液管和回流管以及燃料液面感測設備可能由于與 所述箱體開口的接觸而纟皮損壞。
燃料液面?zhèn)鞲衅魇艿皆S多設計限制，其中由于所述傳感器在其運行 時間內(nèi)至少部分浸沒在燃料和各種類型的燃料添加劑中，則燃料液面?zhèn)鞲衅鞅仨毮軌蚰褪芨g性環(huán)境。而且，所述傳感器經(jīng)常經(jīng)受劇烈的震動 和撞擊。除了這些要求，還期望所述傳感器相對成本較低、尺寸緊湊以 及比較容易制造和包裝。
在現(xiàn)有技術中描述的燃料液面?zhèn)鞲衅骼没善_關并且受溫度、壓 力或深度的影響。在現(xiàn)有的利用簧片開關的燃料液面指示器系統(tǒng)中，單 個的黃片開關被用在中空的垂直管中并且單個或多個環(huán)形磁體被用作磁
性元件。因為相對較短的長度，通過該長度環(huán)形磁體影響簧片開關的電 氣狀態(tài)，現(xiàn)有的燃料液面指示器系統(tǒng)僅用于測量相對較淺的箱體內(nèi)的液 面以及用于指示何時液面超過預定點，例如液體存儲箱內(nèi)空的或危險的 低液面。
而且，具有簧片開關的現(xiàn)有系統(tǒng)利用磁性環(huán)或者建立均勻磁場的其 他磁性元件，當利用簧片開關的箱體是空的或者滿的時，所述簧片開關 經(jīng)受電氣狀態(tài)的多種變化。
因此，有必要提供一種燃料液面?zhèn)鞲衅饕蕴峁蚀_的、緊湊的并且
不平的(rugged)燃料液面?zhèn)鞲衅鳌?

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的基本目的是提供一種用于感測車輛燃料箱體中的燃 料液面的傳感器，該傳感器將克服上面描述的傳統(tǒng)現(xiàn)有技術的問題/限 制。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種燃料傳感器，該燃料傳感器采用閉 鎖磁體進行簧片開關的激勵并且包括磁性激勵傳感器元件。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種燃料傳感器，所述燃料傳感器是適 用的，使得該燃料傳感器能夠被便利地安裝在燃料箱體的內(nèi)部。
本發(fā)明的另 一個目的是提供一種燃料傳感器，所述燃料傳感器選擇 性地包括串聯(lián)電阻和可磁性激勵的開關以提供精確的、緊湊的和不平的 燃料液面?zhèn)鞲衅鳌?br> 本發(fā)明的另一個目的是提供一種燃料傳感器，采用所述燃料傳感器 使得電阻模式(pattern of resistance)被選擇成對應燃料箱體的輪廓并且所述電阻模式被編碼成代表燃料箱體的體積輪廓(volume prof i le )。 本發(fā)明的另一個目的是提供一種燃料傳感器，所述燃料傳感器包括
用于說明電阻值的指示器以確定燃料箱體內(nèi)燃料的瞬間量。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種燃料傳感器，所述燃料傳感器便利
了對滯后現(xiàn)象、運行中電路的不連續(xù)性和節(jié)省成本的可能性的改善，并
且采用所述燃料傳感器能夠減少;險查點。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種燃料傳感器，所述燃料傳感器簡單 并且用戶友好并且重要的是還能對于所有類型的燃料兼容。
本發(fā)明的另 一個目的是提供一種燃料傳感器，所述燃料傳感器被用 于產(chǎn)生報警信號，基于車輛燃料箱體內(nèi)的燃料液面觸發(fā)所述報警信號。
因此根據(jù)本發(fā)明的基本方面，本發(fā)明提供了 一種用于感測車輛燃料 箱體中的燃料液面的燃料傳感器，包括
串聯(lián)電阻和磁性激勵簧片開關；
浮標組件，所述浮標裝置適用于根據(jù)燃料液面上升和下降以打開或 關閉所述各種磁性激勵簧片開關，所述浮標裝置承載產(chǎn)生水平磁場的磁 體，所述磁場適用于從浮標組件的任意角度方位激勵磁體和簧片開關并 且適用于提供準確的、緊湊的和不平的(rugged)燃料液面感測。
有利地，本發(fā)明的上述燃料傳感器包括用于簧片開關激勵的閉鎖,茲 體并且包括磁性激勵的傳感器元件。所述電阻被沿著每個簧片開關固定 并且簧片開關被安裝到電路的表面上。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，燃料傳感器包括中空圓柱體(殼體)、承載 浮標裝置的磁體、位于串聯(lián)電路中不同位置的磁性閉鎖簧片開關。
通過一個所述開關的激勵，固定電壓被施加到所述傳感器，所述一 個所述開關的激勵51起所述電路短路至少一個所述電阻，因此減少了所 述電路的總電阻并且增加了通過所述電路的電流。
有利地獲得本發(fā)明的傳感器以用于安裝在具有所述傳感器的燃料箱 體內(nèi)部，所述傳感器具有安裝到自由端的懸臂元件，所述懸臂元件基本 是剛性的。
所述磁性激勵開關被隔開以使得所述磁性激勵開關不重疊。所述^f茲性激勵開關通常處于"打開"或"關閉"狀態(tài)。 而且，位于沿著電路的特定垂直位置的簧片開關的激勵引起電路的 總電阻依賴于浮標裝置的位置。電阻模式被選擇成對應燃料箱體的輪廓， 優(yōu)選地電阻模式被編碼成代表燃料箱體的體積輪廓。電壓通過電阻模式 施加，漂浮的磁體和電阻模式協(xié)作以提供對應燃料箱體內(nèi)在測量位置的 燃料深度的電阻值。
根據(jù)本發(fā)明的 一個方面，燃料傳感器包括適用于說明電阻值的指示 器以確定燃料箱體中瞬間燃料量。所述浮標被通過適用于防止液體波動
(liquid slash)的管引導。
有利地，在本發(fā)明的傳感器中，受保護的嵌入式印刷電路板被設置 在管的內(nèi)部。
簧片開關的激勵基于通過另 一個磁體偏置簧片開關的原理以允許常 規(guī)的靠近操作并且把相反極性的另 一 個磁體靠近磁體/簧片開關裝置以 打開所述觸點。偏置磁鐵被用于允許在保持區(qū)域或磁滯區(qū)域的簧片開關 的運行，因此提供閉鎖類型。為了從雙穩(wěn)態(tài)轉換到雙穩(wěn)態(tài)，操作磁體的 才及性或方向祐j頁倒。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，所述燃料傳感器包括用于基于車輛燃料箱 體中的液面產(chǎn)生報警信號的裝置。
因此，通過可能的方式，本發(fā)明的燃料傳感器可能感測車輛燃料箱 體中的燃料液面并且重要的是避免了傳統(tǒng)的基于簧片開關的燃料傳感器 的復雜性，所述燃料傳感器通常受溫度、深度壓力的影響。
重要地，本發(fā)明的燃料傳感器避免了傳統(tǒng)的基于單個簧片開關的傳 感器的限制并能夠更靈活和可靠地感測各種車輛燃料箱體中的燃料液 面，所述傳統(tǒng)的基于單個簧片開關的傳感器用于測量相對較淺箱體中的 液面并且當超過預定點時指示液面，例如液體儲存箱體是空的或者具有 危險的較^f氐液面。
而且，本發(fā)明的燃料傳感器避免了任何復雜或精細的電路并且還能 獲得需要的目的和感測車輛燃料箱體中的燃料液面的可靠性。重要地，通過上面選擇的可操作特征，所述燃料液面?zhèn)鞲衅鳙@得準確的、緊湊的 和受牽引的燃料液面感測。
還可以看出，本發(fā)明的上述燃料傳感器特別采用用于簧片開關激勵 的閉鎖磁體并且包括可磁性激勵的傳感器元件。
所述傳感器包括電阻，所述電阻沿著每個簧片開關固定，并且所述 簧片開關依次被安裝到電路表面上。
所述燃料傳感器被用于有效地安裝在燃料箱體的內(nèi)部?？蛇x擇地提 供用在傳感器中的電阻模式以對應于燃料箱體輪廓并且因此電阻模式被 編碼成代表燃料箱體的體積輪廓。
本發(fā)明的燃料傳感器還便利磁滯現(xiàn)象的改善、運行中電路的不連續(xù) 性和通過盡可能地減少檢查點節(jié)省成本的可能性。
用在所述傳感器中的浮標引導(guide)優(yōu)選^皮相同地防止任意液體 波動的管引導。由于浮標能夠保持不被燃料波動干擾，通過管引導的所 述浮標平穩(wěn)作用。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述燃料傳感器提供嵌入式印刷電路板， 所述印刷電路板適于設置在管內(nèi)。所述電路板還支持保護性設置成避免 與燃料反應。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，采用所述燃料傳感器使得提供基于車輛燃 料箱體中的液面被激勵的報警信號以用戶友好地和更好地滿足終端用戶。
參考下面的附圖，通過沒有限制的示例性的說明本發(fā)明的燃料傳感 器，本發(fā)明的詳細內(nèi)容和尤其是本發(fā)明的燃料傳感器，以及其目的和優(yōu) 點在jt匕尋皮詳細描述


圖l示出了本發(fā)明的燃料傳感器的傾斜角度；
圖2示出了用在本發(fā)明的燃料傳感器中的簧片開關裝置的磁體的移
動；
圖3示出了本發(fā)明的燃料液面?zhèn)鞲衅鞯姆纸庖晥D；和圖4示出了用在本發(fā)明的燃料傳感器中的PCB組件。
具體實施例方式
首先參考附圖1，圖1示出了本發(fā)明的傳感器的傾斜度。圖2示出了 用在本發(fā)明的燃料傳感器中的簧片開關的激勵原理。重要地，在本發(fā)明 的上述傳感器中，通過磁體固定的浮標用于激勵簧片開關裝置。尤其， 所述簧片開關的激勵基于通過另 一個磁體偏置簧片開關的原理，這樣允 許常規(guī)地關閉操作，而將相反極性的另一個磁體靠近磁體/簧片開關裝置 適于打開觸點。偏置磁體允許簧片開關在保持區(qū)域(hold area)或磁滯 區(qū)i或(hysteresis area )才喿4乍，因jt匕開j成閉4j!H專感器(latching sensor )。 偏置磁體和操作磁體的精確設置被選擇性地確定。在此結合圖3和4討 論傳感器裝置的設置的細節(jié)。
圖3是本發(fā)明燃料液面?zhèn)鞲衅鞯姆纸庖晥D。如在所述圖中清楚所示， 傳感器基本上包括關于PP管(4 )設置的具有鋁管(5 )和磁體(6 )的 浮標(7)。 PCB組件通過附圖標記(10)示出。上述元件被容納在聚苯烯 管(8 )中，則所述聚苯烯管(8 )在一端通過底蓋(9 )覆蓋并且在另一 端具有包括襯墊(3 )和法蘭1的連接器(2 )。
現(xiàn)在參考圖4,圖4詳細示出了用在本發(fā)明的燃料傳感器中的PCB 組件。所述附圖還示出了電阻(4),所述電阻(4)被沿著每個簧片開關 (3 )和PCB磁體(1)固定，所述簧片開關(3 )和PCB磁體(1)被安 裝到電路表面上。尤其，還示出了相互運作的部件，所述部件包括浮標 (6 )和磁體(5 )。安裝帽優(yōu)選由增強塑料制成并且與所有類型的燃料都 兼容。所述浮標被所述管引導，所述管防止液體波動。由于浮標不會被 燃料波動干擾，因此浮標將比較平穩(wěn)。
有利地，嵌入的印刷電路板被設置在所述管內(nèi)。所述電路板利用保 護性地設置保持為避免與燃料反應。
本發(fā)明的上述燃料傳感器因此被用于通過克服現(xiàn)有設備的許多缺點 和限制感測車輛燃料箱體內(nèi)的燃料液面。重要地，燃料傳感器適于采用 用于簧片開關激勵的閉鎖磁體和磁性激勵的傳感器元件。如圖所示，電阻沿著每個簧片開關固定，簧片開關被安裝到電路的 表面上。有利地，傳感器包括中空的圓柱體(殼體)、承載浮標組件的磁 體、位于串聯(lián)電路中的不同位置的磁性閉鎖簧片開關。
燃料傳感器利用串聯(lián)電阻和磁性激勵開關以提供準確的、緊湊的和
不平的(rugged)燃料液面?zhèn)鞲衅?。?yōu)選地，所述磁性激勵開關被隔開 以使得所述磁性激勵開關不重疊。所述磁性激勵開關通常處于"打開，， 或"關閉"狀態(tài)。
浮標組件根據(jù)燃料液面上升和下降以打開或關閉各種磁性激勵簧片 開關。而且，浮標組件承載產(chǎn)生水平磁場的磁體，所述水平磁場能夠從 浮標組件的任意角度方位激勵磁體和簧片開關。浮標磁體和電阻模式協(xié) 作以提供對應燃料箱體內(nèi)的測量位置的燃料深度的電阻值。
因此，激勵位于沿著電路的特定垂直位置的簧片開關引起電路的總 電阻依賴于浮標組件的位置。電阻模式被選擇成對應燃料箱體的輪廓。 因此，電阻模式被編碼成代表燃料箱體的體積輪廓。電壓通過所述電阻 模式施力口。
固定電壓被施加到所述傳感器并且一個所述開關的激勵引起所述電 另各短3各至少一個所述電阻，因此減少了所述電路的總電阻并且增加了通 過所述電路的電流。根據(jù)燃料液面所述浮標組件上升和下降以打開或關 閉各種磁性激勵簧片開關。
優(yōu)選地，燃料箱體包括燃料傳感器附接在其上的內(nèi)部。燃料傳感器 具有安裝到自由端上的懸臂元件。所述懸臂元件基本上是剛性的。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，燃料傳感器包括用于說明電阻值的指示器 以確定燃料箱體中的瞬間燃料量。
重要地，上述燃料傳感器有利于改善磁滯現(xiàn)象；通過減少檢查點能 夠釆用運行中電路的不連續(xù)性和節(jié)省成本的可能性。另外有利地，燃料 傳感器能夠用于產(chǎn)生報警信號，基于車輛燃料箱體中的燃料液面觸發(fā)所 述報警信號。
權利要求
1. 一種適用于感測車輛燃料箱中的燃料液面的燃料傳感器，其特征在于，包括串聯(lián)的電阻和磁性激勵的簧片開關；浮標組件，所述浮標組件適用于根據(jù)燃料液面上升和下降以打開或關閉所述各種磁性激勵簧片開關，所述浮標組件承載產(chǎn)生水平磁場的磁體，所述水平磁場適于從所述浮標組件的任意角度方位激勵磁體和簧片開關并且適于提供精確的、緊湊的和不平燃料液面的感測。
2. 根據(jù)權利要求1所述的燃料傳感器，其特征在于，包括用于簧片 開關激勵的閉鎖》茲體。
3. 根據(jù)權利要求1或2任一項所述的燃料傳感器，其特征在于，包 括v磁性激勵的傳感器元件。
4. 根據(jù)權利要求1到3中任一項所述的燃料傳感器，其特征在于， 所述電阻沿著每個簧片開關固定并且簧片開關被安裝到電路的表面上。
5. 根據(jù)權利要求4所述的燃料傳感器，其特征在于，包括中空的圓 柱體(殼體)、承載浮標組件的磁體、位于串聯(lián)電路中不同位置的磁性閉 鎖簧片開關。
6. 根據(jù)權利要求1到5中任一項所述的燃料傳感器，其特征在于， 通過一個所述開關的激勵，固定電壓被施加到所述傳感器，所述一個所 述開關的激勵引起所述電路電氣關閉至少一個所述電阻從而減少所述電 路的總電阻并且增加通過所述電路的電流。
7. 根據(jù)權利要求1到6中任一項所述的燃料傳感器，其特征在于， 所述燃料傳感器適用于安裝在具有所述傳感器的燃料箱體內(nèi)部，所述傳 感器具有安裝在自由端的懸臂元件，所述懸臂元件基本是剛性的。
8. 根據(jù)權利要求1到7中任一項所述的燃料傳感器，其特征在于， 所述磁性激勵開關被隔開使得所述磁性激勵開關不重疊。
9. 根據(jù)權利要求1到8中任一項所述的燃料傳感器，其特征在于， 所述》茲性激勵開關通常處于"打開"或"關閉"狀態(tài)。
10. 根據(jù)權利要求1到9中任一項所述的燃料傳感器，其特征在于， 激勵位于沿著電路的特定垂直位置的簧片開關引起電路的總電阻依賴于 浮標組件的位置。
11. 根據(jù)權利要求1到10中任一項所述的燃料傳感器，其特征在于， 電阻模式被選擇成對應所述燃料箱體的輪廓，優(yōu)選地所述電阻模式被編 碼成代表所述燃料箱體的體積輪廓。
12. 根據(jù)權利要求1到11中任一項所述的燃料傳感器，采用所述燃 料傳感器使得電壓通過電阻模式施加，漂浮的磁體和電阻模式協(xié)作以提 供對應于在測量位置的燃料箱體中的燃料深度的電阻值。
13. 根據(jù)權利要求1到12中任一項所述的燃料傳感器，所述燃料傳
14. 根據(jù)權利要求1到13中任一項所述的燃料傳感器，其特征在于， 所述浮標被適用于防止液體波動的管引導。
15. 根據(jù)權利要求1到14中任一項所述的燃料傳感器，所述傳感器 包括設置在所述管內(nèi)的受保護的嵌入式印刷電路板。
16. 根據(jù)權利要求1到15中任一項所述的燃料傳感器，其特征在于， 簧片開關的激勵基于通過另一個磁體偏置簧片開關的原理以允許常規(guī)地 關閉操作以及將相反極性的另 一個磁體靠近磁體/簧片開關組件以打開 所述觸點。
17. 根據(jù)權利要求1到16中任一項所述的燃料傳感器，其特征在于， 偏置磁體被用于允許簧片開關在保持區(qū)域或磁滯區(qū)域運行，從而提供閉 鎖類型。
18. 根據(jù)權利要求1到17中任一項所述的燃料傳感器，其特征在于， 從雙穩(wěn)態(tài)轉換到雙穩(wěn)態(tài)，所述運行,茲體的極性或方向被顛倒。
19. 根據(jù)權利要求1到18中任一項所述的燃料傳感器，包括用于基 于車輛燃料箱體內(nèi)的液面產(chǎn)生報警信號的裝置。
20. —種適用于提供精確的、緊湊的和不平的液面感測的燃料傳感器 基本如同在此的所述以及參考所述附圖的說明。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適用于感測車輛燃料箱體中的燃料液面的燃料傳感器，并且尤其涉及一種感測燃料液面的精確的、緊湊的并受牽引的燃料傳感器。本發(fā)明的燃料傳感器還適用于容易地安裝在車輛燃料箱體中以用于有效地并可靠地測量燃料液面。重要地，所述燃料傳感器還適用于可操作地連接到指示裝置上以便利迅速的并準確的讀取所述箱體中的燃料液面。
文檔編號G01F23/30GK101535783SQ200680056367
公開日2009年9月16日 申請日期2006年12月1日 優(yōu)先權日2006年10月16日
發(fā)明者卡婭·阿利爾·侯賽因 申請人:普里科有限公司