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CN101868610B - 燃料液体和蒸气压力传感器 - Google Patents

燃料液体和蒸气压力传感器 Download PDF

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Abstract

一种组合式液体和蒸气传感器组件(10)，其包括本体(14)和用于将所述本体联接到燃料泵模块凸缘(20)上的安装部分(18)，所述燃料泵模块凸缘(20)在燃料箱的内部和外部之间限定出接口。液体压力传感器(38)容纳在所述本体的凹槽(54)中，用于检测燃料箱中的燃料的液体压力，蒸气压力传感器(50)容纳在所述本体的所述凹槽中，用于检测所述燃料箱中的燃料蒸气的蒸气压力。电连接器(66)与所述本体联接，用于为所述液体压力传感器和所述蒸气压力传感器提供电力。

Description

燃料液体和蒸气压力传感器
相关申请资料
本申请要求2007年11月19日提交的美国临时专利申请No.60/988,841的优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过引用结合在本文中。
背景技术
本发明涉及燃料系统，并且更具体地说涉及包含燃料泵模块的车用燃料系统。
发明内容
现代车用燃料系统已经增加了复杂性。许多现有系统包括诊断监测程序，例如发动机停车检漏程序，所述程序需要安装在燃料系统内部(经常位于燃料泵模块凸缘上)的燃料蒸气压力传感器，以测量燃料箱蒸气压力。
此外，越来越常见的是燃料系统被设计成“基于需求”的系统，其中利用液体燃料压力传感器监测液体燃料压力，并且仅按照维持期望燃料压力所需的量来驱动燃料泵。因为仅将所需要量的燃料输送到燃料喷射器中，这些系统被认为是“没有回流”的系统。所述系统提高了燃料效率。在这些系统中，液体燃料压力传感器通常安装在燃料轨上或者安装在歧管中，因为在凸缘上没有足够大的空间安装它。因为燃料泵模块的许多部件必须与燃料箱的外部处于流体和电气连通，所以许多流体联接器和电气接头位于所述燃料泵模块凸缘中并且通过所述燃料泵模块凸缘。因此，凸缘上的空间最小，并且存在对于占用燃料泵模块凸缘上的空间量最小的改进部件的需要。
在一种结构中，本发明提供一种设计用于安装在燃料泵模块凸缘上的组合式燃料液体和蒸气压力传感器组件。液体压力传感器和蒸气压力传感器均被集成到单个外壳或本体中。仅需要单个电连接器接口将所述传感器组件的液体压力传感器和蒸气压力传感器与车辆的发动机控制单元(ECU)或者其他电气系统电连接。在一个实施例中，燃料泵模块的燃料出口可以通过传感器组件，从而进一步将燃料泵模块的燃料出口端口与传感器组件集成在一起。本发明的传感器组件使部件数量最小化，从而使燃料泵模块凸缘上的可用空间最大化，并且使组装时间和成本最小化。
本发明的其他方面通过考虑详细说明和附图将变得显而易见。
附图说明
图1是实施本发明的燃料液体和蒸气压力传感器组件的透视图；
图2是图1的传感器组件的剖视图；
图3是实施本发明的替代燃料液体和蒸气压力传感器组件的透视图；
图4是图3的传感器组件的第一剖视图；以及
图5是图3的传感器组件的第二剖视图。
在详细描述本发明的任一实施例之前，应当理解，本发明在其应用方面不限于以下说明书中所阐述或者以下附图中所图解的结构详图和部件布置。本发明可以具有其他实施例并且可以按不同方式实施或执行。此外，应当理解，本文中使用的措辞和术语用于说明目的而不被看作限制。本文中的“包含”、“包括”或者“具有”及其变型的使用指包括其后所列项和其同等物以及附加项。除非指定或者另外限定，术语“安装”、“连接”、“支承”和“联接”及其变型被广义地使用并且包括直接和间接安装、连接、支承和联接。此外，“连接”和“联接”不限于物理或机械连接或者联接。
具体实施方式
图1和2图解了一种与燃料泵模块一起使用的组合式燃料液体和蒸气压力传感器组件10。所图解的传感器组件10包括具有安装部分或者端口18的本体14，所述安装部分或者端口18被设计尺寸并被构造成使其通过燃料泵模块凸缘20(参见图4，为清楚起见，在图1-3中未示出)并且安装在凸缘20内。凸缘20在燃料箱的内部和外部之间限定出接口。在美国专利No.7,032,575和No.6,436,287中示出了具有所述凸缘的燃料泵的一些实例，所述专利的全部内容通过引用结合在本文中。
所图解的安装部分18呈大致圆柱形并且包含密封件，所述密封件呈容纳在形成于安装部分18的外表面中的沟槽26(参见图2)中的O形环22的形式。所述O形环22密封凸缘20中的开口，传感器组件10延伸穿过所述开口。当然，其他密封件或者密封结构可以用于替代O形环22。
液体燃料进口端口30从安装部分18延伸(向下伸入燃料泵模块中)，并且如图1和2中所图解，被构造成用于与燃料管线或者软管32(参见图4)连接(图解为快速脱开型连接)，所述燃料管线或者软管32与燃料泵联接。虽然进口端口30被示出为凸状构件，在其他构造中，其也可以是接收凸状构件的安装部分18中的开口。如图2所示，进口端口30限定出孔34，所述孔34贯穿端口30、贯穿安装部分18并且与液体压力测量传感器或者芯片38连通，所述液体压力测量传感器或者芯片38包含检测薄膜并且容纳在本体部分14中(图2中刚好位于安装部分上方)。液体压力测量传感器38为已知类型的传感器，其可操作，以测量从燃料泵中抽出并且导入孔34中的液体燃料的压力。
除了在安装部分18内部分限定出的孔34之外，邻近孔34但是不与其流体连通地在安装部分18中形成第二孔42(参见图2)。所述孔42包含安装部分18的表面(在最下面的表面中示出)中的进口46，以便与燃料箱和燃料泵模块的内部流体连通。燃料蒸气压力通过孔42与蒸气压力监测传感器或芯片50连通，所述蒸气压力监测传感器或芯片50包含检测薄膜并且容纳在本体部分14中(图2中刚好位于安装部分18的上方)。蒸气压力的测量传感器50是已知类型的传感器，其可操作，以测量燃料箱内部的燃料的蒸气压力。
参见图2，本体部分14中的凹槽54(也称为空腔)容纳与测量传感器38和50联接的电气部件56(布线、导线等)。盖子58安装在凹槽54上，以基本上封闭凹槽54，并且可以包含可选的参考空气过滤器帽62，其将参考空气供应到凹槽54中。
电连接器部分66与本体部分14联接，用于为配合连接器68(参见图4)提供通路，以与电气部件56电连接。因此，可以通过单个电连接器将由测量芯片38和50(即，传感器元件)两者所产生的信号传送至ECU，从而与结合独立液体燃料压力传感器和燃料蒸气压力传感器的替代装置相比节省了凸缘20上的有效空间并且减少了部件的数量。在所图解的实施例中，部件56仅需包含单个电源电压(例如，5V电源)和/或单个接地连接件(例如，接地插脚)，以同时获得液体燃料压力信号和燃料蒸气压力信号。此外，在装配期间仅需要单一物理连接，因此减少了装配时间。减少通过凸缘20的开口的数量也减少了用于蒸发燃料排放物的通道的数量。
本体部分14包含接收紧固件72(参见图4)的一个或多个安装孔70，以用于将传感器组件10固定到燃料泵模块凸缘20上。在所图解的实施例中，安装孔70包括提高强度的嵌入件74，紧固件72利用该嵌入件74将传感器组件10固定到凸缘20上。嵌入件74可以是金属制品或者比用于传感器组件10的本体部分14更坚固的塑料制品。
图1和2中所图解的传感器组件10可以通过将测量芯片38与50、部件56和嵌入件74嵌入模制(夹物模制)到本体部分14中而形成。在模制之后可以加入O形环22和盖子58。当然，也可以考虑用于制造传感器组件10的其他方法。
图3-5图解了燃料液体和蒸气传感器组件100，即本发明的第二实施例。类似的部件已经被给予类似的附图标记，并且将仅仅详细描述与图1和2的第一实施例的区别。传感器组件100的该实施例还通过凸缘20将燃料出口集成到传感器组件100中并且也可以被称为凸缘组件。具体地说，软管倒钩型燃料进口端口104从安装部分18伸出。来自燃料泵的管线或软管32(参见图4)与进口端口104相连，并且燃料通过在进口端口104和安装部分18中限定出的孔108并经由端口或孔116与液体燃料测量传感器或芯片38连通。然而，本体部分114还包括限定出与孔108连通的孔122的燃料出口端口118，以便燃料经过测量芯片38流入到与出口端口118联接((经由如图3和4所示的倒钩式连接件或者通过快速脱开型接头))的燃料出口管线或软管126中(参见图4)，并且最后流入燃料喷射器中。利用该传感器组件100，不但通过用于由测量传感器38和50产生的液体燃料压力信号和燃料蒸气压力信号的单一电连接、而且还通过将燃料出口通道结合到传感器组件100中进一步节省燃料泵模块凸缘20中的空间。此外，更少的通过凸缘20的通道有助于减少蒸发燃料排放物。
传感器组件100的本体部分114略微比图1和2的本体部分14大(在所图解的实施例中被示出为更高)，以为出口端口118和相关的孔122提供空间。这导致该实施例中的嵌入件74比图1和2中所示的稍长。
因此，本发明尤其提供了一种组合式液体和蒸气传感器组件。在以下权利要求中给出了本发明的各种特征和优点。

Claims (20)

1.一种组合式液体和蒸气传感器组件，其包括：
本体；
安装部分，其用于将所述本体联接到燃料泵模块凸缘上，所述燃料泵模块凸缘在燃料箱的内部和外部之间限定出接口；
液体压力传感器，其容纳在所述本体的凹槽中，用于检测所述燃料箱中的燃料的液体压力；
蒸气压力传感器，其容纳在所述本体的所述凹槽中，用于检测所述燃料箱中的燃料蒸气的蒸气压力；
电连接器，其与所述本体联接，用于为所述液体压力传感器和所述蒸气压力传感器提供电力，以及
构造成用于与燃料管线相连的液体燃料进口端口，所述燃料管线与燃料泵联接，并且其中所述液体压力传感器与所述液体燃料进口端口连通，以检测从所述燃料泵中抽出的燃料的液体压力。
2.如权利要求1所述的组合式液体和蒸气传感器组件，其特征在于，还包括位于所述安装部分中的通道，其在所述燃料和所述液体压力传感器之间提供连通。
3.如权利要求2所述的组合式液体和蒸气传感器组件，其特征在于，所述液体燃料进口端口联接到所述安装部分上，并包含形成于其中的孔，以在所述燃料和所述通道之间提供流体连通。
4.如权利要求2所述的组合式液体和蒸气传感器组件，其特征在于，还包括燃料出口端口，其联接到所述本体上，并且包含形成于其中的出口孔，所述出口孔与所述通道连通，以使得燃料能够通过所述传感器组件。
5.如权利要求1所述的组合式液体和蒸气传感器组件，其特征在于，还包括位于所述安装部分中的通道，其在所述燃料蒸气和所述蒸气压力传感器之间提供连通。
6.如权利要求1所述的组合式液体和蒸气传感器组件，其特征在于，还包括：
盖子，其被构造为封闭所述凹槽，以及
帽，其与所述盖子联接，以允许空气在所述凹槽的内部和所述凹槽的外部之间连通，用于为所述液体压力传感器和所述蒸气压力传感器提供参考空气。
7.根据权利要求1所述的组合式液体和蒸气传感器组件，其特征在于，还包括位于所述本体中的多个安装孔，其被构造为接收相应的紧固件，以用于将所述组合式液体和蒸气传感器组件安装到所述燃料泵模块凸缘上。
8.如权利要求1所述的组合式液体和蒸气传感器组件，其特征在于，还包括：
位于所述安装部分中的第一通道，其在所述燃料和所述液体压力传感器之间提供连通，以及
位于所述安装部分中的第二通道，其在所述燃料蒸气和所述蒸气压力传感器之间提供连通。
9.如权利要求8所述的组合式液体和蒸气传感器组件，其特征在于，还包括燃料出口端口，其联接到所述本体上，并且包含形成于其中的出口孔，所述出口孔与所述第一通道连通，以使得燃料能够通过所述传感器组件。
10.如权利要求1所述的组合式液体和蒸气传感器组件，其特征在于，所述安装部分还包括可操作以密封所述安装部分和所述凸缘之间的接口的密封件。
11.一种燃料泵模块组件，其包括：
凸缘，其在燃料箱的内部和外部之间限定出接口；
组合式液体和蒸气传感器组件，其固定到所述凸缘上并包含：
本体；
安装部分，其用于将所述本体联接到所述凸缘上；
液体压力传感器，其容纳在所述本体中的凹槽中，用于检测所述燃料箱中的燃料的液体压力；
蒸气压力传感器，其容纳在所述本体的所述凹槽中，用于检测所述燃料箱中的燃料蒸气的蒸气压力；
电连接器，其与所述本体联接，用于为所述液体压力传感器和所述蒸气压力传感器提供电力，以及
构造成用于与燃料管线相连的液体燃料进口端口，所述燃料管线与燃料泵联接，并且其中所述液体压力传感器与所述液体燃料进口端口连通，以检测从所述燃料泵中抽出的燃料的液体压力。
12.如权利要求11所述的燃料泵模块组件，其特征在于，还包括位于所述安装部分中的通道，其在所述燃料和所述液体压力传感器之间提供连通。
13.如权利要求12所述的燃料泵模块组件，其特征在于，所述液体燃料进口端口联接到所述安装部分上，并包含形成于其中的孔，以在所述燃料和所述通道之间提供流体连通。
14.如权利要求12所述的燃料泵模块组件，其特征在于，还包括燃料出口端口，其联接到所述本体上，并且包含形成于其中的出口孔，所述出口孔与所述通道连通，以使得燃料能够通过所述传感器组件。
15.如权利要求11所述的燃料泵模块组件，其特征在于，还包括位于所述安装部分中的通道，其在所述燃料蒸气和所述蒸气压力传感器之间提供连通。
16.如权利要求11所述的燃料泵模块组件，其特征在于，还包括：
盖子，其被构造为封闭所述凹槽，以及
帽，其与所述盖子联接，以允许空气在所述凹槽的内部和所述凹槽的外部之间连通，用于为所述液体压力传感器和所述蒸气压力传感器提供参考空气。
17.根据权利要求11所述的燃料泵模块组件，其特征在于，还包括位于所述本体中的多个安装孔，其被构造为接收相应的紧固件，以用于将所述组合式液体和蒸气传感器组件安装到所述燃料泵模块凸缘上。
18.如权利要求11所述的燃料泵模块组件，其特征在于，还包括：
位于所述安装部分中的第一通道，其在所述燃料和所述液体压力传感器之间提供连通，以及
位于所述安装部分中的第二通道，其在所述燃料蒸气和所述蒸气压力传感器之间提供连通。
19.如权利要求18所述的燃料泵模块组件，其特征在于，还包括燃料出口端口，其联接到所述本体上，并且包含形成于其中的出口孔，所述出口孔与所述第一通道连通，以使得燃料能够通过所述传感器组件。
20.如权利要求11所述的燃料泵模块组件，其特征在于，所述安装部分还包括可操作以密封所述安装部分和所述凸缘之间的接口的密封件。
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