CN1306162C - 车辆的燃料供应系统 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的燃料供应装置系统，所述燃料供应系统包含燃料箱，安装在燃料箱上的燃料泵，包含浮子和检测浮子垂直位移的传感器部件的燃料液面检测装置，以及将传感器部件弹性地压在燃料箱内底部的加压元件。

Description

车辆的燃料供应系统

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的燃料供应系统，尤其涉及一种可以顺利地采用而将燃料箱内的燃料供应到车辆发动机的车辆燃料供应系统。

背景技术

通常，为发动机或类似装置供应燃料的燃料供应系统包含将燃料输送到发动机的泵单元，用于检测燃料箱中剩余燃料液面的燃料液面检测装置，泵单元和燃料液面检测装置都位于燃料箱内。泵单元包含安装在燃料箱上表面、吸取燃料并输送燃料的燃料泵，和圆柱形且底部封闭而在燃料泵的入口周围保持一定量的燃料的腔室。

燃料液面检测装置主要包含漂浮在燃料箱内存储的燃料表面上的浮子，因此，浮子具有对应于燃料表面上升或下降的向上或向下的位移，还包含安装在泵单元上的传感器部件，用于通过检测浮子的垂直位置或高度，来检测燃料表面的垂直位置或高度，即，燃料的液面。

日本专利临时申请(Heisei)10-47185公开了一种燃料供应系统，用于通过驱动泵单元的燃料泵，将被燃料泵中吸取的燃料供应到发动机的燃料喷射器。

漂浮在燃料箱内所盛燃料表面上的浮子，具有根据燃料表面高度改变的垂直位移，且利用燃料液面检测装置的传感器部件检测浮子的位置，检测燃料箱中剩余的燃料量。

然而，在如上述相关技术所述的燃料供应系统中，燃料液面检测装置的传感器部件安装在泵单元上，且所述泵单元安装在燃料箱的上表面上。

由于装配过程中的制造公差，燃料箱内部从底部到顶部的距离或高度在单个燃料箱之间稍有差异。而且，燃料箱根据燃料箱内部的压力膨胀或收缩，而使燃料箱内部从底部到顶部的垂直距离发生变化。

最近有一种趋势，使用柔性、轻质材料，比如合成树脂制成燃料箱，争取使整个车辆重量轻，且使用柔性材料设计的燃料箱根据一些因素变形，包括容量的变化，以及燃料箱内盛燃料重量的变化，燃料箱内压力的变化，燃料箱外部温度的变化或当车辆行驶时的振动或冲击等。

当燃料箱以这种方式变形时，燃料箱内的燃料表面相应地上升或下降，而剩余燃料的实际量没有发生变化。这样，根据相关技术，安装在燃料箱上表面的燃料液面检测装置，通过检测在这些条件下的燃料表面高度或液面来检测剩余的燃料量，给出的检测结果不能精确地指示剩余的燃料量。这样，出现了如何相对于燃料液面检测装置稳定剩余的燃料量而获得精确的检测结果的问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种燃料供应系统，该系统可以相对于燃料液面检测装置，稳定燃料箱内剩余的燃料量，从而可以更精确地确定剩余燃料的液面。

本发明的一个方面在于一种用于车辆的燃料供应系统，该燃料供应系统包含燃料箱，安装在燃料箱顶部的泵单元，所述泵单元从燃料箱中吸取燃料并将燃料输送到发动机，位于燃料箱内的燃料液面检测装置，所述燃料液面检测装置包含漂浮在燃料箱内燃料表面上的浮子，以及位于燃料箱内底部和泵单元之间的传感器部件，所述传感器部件检测浮子的位移，还包含位于泵单元和传感器部件之间的加压部件，所述加压部件易于膨胀而压在传感器部件上，传感器部件被压在燃料箱的内底部。

本发明的另一个方面在于一种用于包含发动机的车辆的燃料供应系统，所述燃料供应系统包含燃料箱，用于从燃料箱吸取燃料并将燃料输送到发动机的泵装置，所述泵装置包含用于在泵装置内保持一定量燃料的容纳装置，所述容纳装置位于燃料箱内，还包含漂浮在燃料箱内燃料表面上的浮子，所述浮子具有对应于燃料表面的上升或下降的向上或向下的位移，还包含用于检测浮子位移的传感器部件，所述传感器部件位于燃料箱底部上，以及利用弹性将将传感器部件压在燃料箱底部的加压装置，所述加压装置从容纳装置伸出。

本发明的另一个方面在于一种用于包含发动机和燃料箱的车辆的燃料供应系统，所述燃料供应系统包含位于燃料箱顶部的泵单元，所述泵单元包含悬挂在燃料箱内部的腔室，还包含位于燃料箱内底部上的传感器部件，具有对应于燃料表面液面变化的位移的浮子，所述位移由传感器部件检测，以及利用弹性压在传感器部件上的弹性加压装置，所述弹性加压装置位于传感器部件顶部和所述腔室之间。

附图说明

图1是本发明的燃料供应系统的第一实施例的剖面图。

图2是图1所示的燃料供应系统沿线II-II所作的腔室、吸取泵及其他部件的放大剖面图。

图3是本发明的燃料供应系统的第二实施例的剖面图。

具体实施方式

参照图1和2，下面论述本发明的燃料供应系统的第一实施例。

如图1所示，用于容纳燃料的燃料箱1安装在车辆上，燃料箱1基本上设计为箱形，且由比如金属或树脂材料制成。燃料箱1包含底部1A和顶部1B，顶部1B形成安装开口1C，其上装有盖子2。

盖子2用于覆盖和封闭安装开口1C。盖子2包括位于顶部1B上而基本上与顶部1B形成连续表面的平面部分2A，和腔室安装部分2B，该安装部分是圆柱形的，且在平面部分2A的下侧形成，而穿过安装开口1C，进入燃料箱1内。

泵单元3用作通过盖子2安装在燃料箱1的顶部1B上的泵。泵单元3用于从燃料箱1内吸取燃料，并将吸取的燃料输送到发动机(未示出)。泵单元3基本由腔室4、燃料泵5和吸取泵10组成。

腔室4以从顶部1B悬挂的方式位于燃料箱1内。如图1和2所示，腔室4为底部封闭的圆柱形，包含安装在盖子2的腔室安装部分2b上且作为腔室4的封闭侧壁的圆柱部分4A，和封闭圆柱部分4A的底部且用作腔室4的底部的基座部分4B。腔室4用作燃料箱1内一部分燃料的恒定储存器，而使一些燃料围绕燃料泵5的入口5A保持在泵单元3内。在基座部分4B的外底部上，在靠近燃料箱1的底部1A的位置，弹簧连接凸起4C向燃料箱1的底部1A伸出。盘簧16连接在弹簧连接凸起4C上。

燃料泵5以垂直方位位于腔室4内，而使一端面向盖子2的平面部分2A，另一端面向基座部分4B。燃料泵5从腔室4内吸取燃料并将燃料输送到发动机的燃料喷射器(未示出)。燃料泵5包括当由外部电源供电时，相对于定子旋转的转子的马达部件(未示出)，由马达元件旋转驱动而吸取和输送燃料的泵送部件(未示出)，以及燃料入口5A和输送开口5B，通过燃料入口5A吸取腔室4内的燃料，通过输送开口5B将吸取的燃料输送到供应管7，将在下文中描述。内部入口过滤器6连接在入口5A上，以防止从腔室4中吸取燃料经入口5A进入燃料泵5时，外来颗粒进入燃料泵5中。

供应管7将燃料从燃料箱1内输送到燃料箱1外。供应管7的流入端连接于燃料泵5的输送开口5B。供应管7包含横向延伸的连接分支7A，和从连接分支7A的流出端向上延伸的输送分支7B。输送分支7B的流出端穿过盖子2的平面部分2A，伸出到燃料箱1外，且经由燃料导管连接到燃料喷射器。

吸取泵管8的流入端连接于供应管7的连接分支7A，且吸取泵管8的流出端连接于吸取泵10。吸取泵管8将燃料泵5输送的一部分燃料供应到吸取泵10，稍后描述。狭窄部分9位于吸取泵管8内，位于靠近一半长度的位置，用于将燃料泵5输送的燃料分成流入吸取泵10的部分和流入发动机的部分。

吸取泵10位于腔室4的内底部上，且包含例如喷射泵，利用一部分从燃料泵5输送的燃料，而使腔室4外部的燃料流入腔室4内。

如图1和2所示，吸取泵10包含连接于吸取泵管8的流出端的喷嘴部分10A，形成圆柱体而封闭喷嘴部分10A的泵壳10B，从泵壳10B延伸且伸出到腔室4外的进口管10C，以及位于泵壳10B上喷射从喷嘴部分10A流出的燃料以及从进口管10C中吸取的燃料的喷射开口10D。外部进口过滤器11连接于在腔室4外伸出的进口管10C的端部，以避免外部颗粒进入吸取泵10内。

燃料液面检测装置12位于燃料箱1内，用作检测燃料箱1中剩余燃料液面的燃料液面检测装置。燃料液面检测装置12包含浮子13，连接于浮子13的臂14，和可摆动地连接于臂14的传感器部件15。浮子13是浮标，漂浮在燃料箱1内的燃料表面上，且根据燃料表面的液面垂直移动，即浮子13随着燃料箱1内的燃料表面的上升和下降而向上或向下移动。传感器部件15位于燃料箱1的内底部上，靠近腔室4的下端，从而使传感器部件15位于腔室4下。

因为臂14一端连接于可相对于燃料箱1的内底部向上和向下移动的浮子13，臂14的另一端连接于不相对于燃料箱1的内底部移动的传感器部件15上，臂14的角度取决于浮子13的位移或垂直位置。传感器15装有内部电位计或类似的装置，且基于检测到的电阻变化检测臂14的角度。传感器部件15通过盘簧16压在燃料箱1的底部1A，稍后描述。而且，弹簧连接凸起15A位于传感器部件15的顶部表面上，而向上伸出，与腔室4的弹簧连接凸起4C相反。

由于传感器部件15位于燃料箱1的底部1A上，使用底部1A作为参考点，通过检测臂14的角度可以容易地确定浮子13的位移。这样可以通过燃料液面检测装置12精确地检测燃料箱1中剩余的燃料量。下面将详细解释。

盘簧16从腔室4延伸，作为泵单元3的腔室4和燃料液面检测装置12的传感器部件15之间的加压装置，而使传感器部件15位于盘簧16和燃料箱1的底部1A之间。盘簧16趋于膨胀并顶推在传感器部件15上，因此，传感器部件15被弹性压在燃料箱1的底部1A上。即，通过盘簧16的弹力，盘簧16将传感器部件15压在燃料箱1的底部1A。盘簧16的一端配合在位于腔室4的基座部分4B上的弹簧连接凸起4C周围，另一端配合在位于传感器部件15的顶部表面上的弹簧连接凸起15A周围。

即使实际的燃料量不变，燃料箱1内的燃料表面的液面也会发生变化。这是由于燃料箱1的物理尺寸发生了变化，可以归因于多种影响。例如，燃料箱1内从底部1A到顶部1B的垂直距离H可能由于装配过程中的制造公差而不同。当由于内部压力而燃料箱1膨胀或收缩时，垂直距离H也会变化。

使用树脂材料制成的燃料箱1还会由于所盛燃料数量和重量的变化，燃料箱1内部压力的变化，燃料箱1外部温度的变化或由于在车辆行驶过程中发生的振动或冲击而发生变形。在这些情况下，浮子13与燃料箱1内的燃料表面一起上升或下降，因此具有垂直位移。

为了抵消这些效果，盘簧16可以在这些情况下膨胀到必需的长度，且因此能将传感器部件15稳定地压在燃料箱1的底部1A，包括燃料箱1变形且垂直距离H达到最大值的情况。

现在解释燃料供应系统的操作。首先，通过驱动燃料泵5，燃料泵5经由进入口5A从内腔室4吸取燃料，且通过输送开口5B将燃料输送到供应管7的连接分支7A。接着，燃料流入泵管8和供应管7的输送分支7B。流入输送分支7B的燃料部分经燃料导管输送入燃料喷射器，且最终从燃料喷射器喷入发动机的汽缸。

流入吸取泵管8的燃料部分经过狭窄部分9流入吸取泵10，而驱动吸取泵10。这样，燃料箱1内的燃料通过吸取泵10抽入腔室4内。

现在将解释如何使用燃料液面检测装置12检测燃料箱1中剩余的燃料量。

当例如燃料加入燃料箱1或从燃料箱1中消耗时，燃料箱1中所盛燃料的表面上升或下降，因此垂直地移动。结果，漂浮在燃料表面的浮子13也随着燃料表面一起上升或下降，且臂14相对于传感器部件15的角度伴随着浮子13向上或向下的移动而变化。这样，传感器部件15能够检测浮子13的高度或垂直位置，并基于臂14的角度确定剩余的燃料量。

根据本发明的第一实施例，盘簧16位于泵单元3的腔室4和燃料检测装置12的传感器部件15之间，而使传感器部件15被盘簧16弹性压在燃料箱1的底部1A。这样，燃料检测装置12的传感器部件15稳定地保持在燃料箱1的底部1A上。当检测浮子13的垂直位移时，传感器部件15可以使用底部1A作为参考点。

结果，即便在燃料箱1变形，燃料箱1内的垂直距离H变化的情况下，燃料检测装置12类似于燃料箱1内的燃料表面上升或下降。因此，无论垂直距离H如何，燃料检测装置12都能够检测剩余的燃料量。

而且，传感器部件15可以简单地使用腔室4的基座部分4B安置，且当在燃料箱1中安装泵单元3时，可以同时安装燃料液面检测装置12，这样还可以减少所需的装配时间。

而且，当改变燃料箱1内的布局时，即改变燃料液面检测装置12的安装位置时，甚至在另一个形状不同的燃料箱中安装时，任何垂直距离H的变化都可以由盘簧16的弹性加以补偿，因此，燃料液面检测装置12可以完全适用于燃料箱。

现在参照图3解释根据本发明的第二实施例。第二实施例的特征在于燃料液面检测装置的传感器部件位于燃料箱内的腔室侧面，传感器部件被螺旋扭簧压在燃料箱的内底部。在第一和第二实施例中，使用相同的附图标记表示共同的元件，且省略其解释。

燃料液面检测装置21包含浮子22，臂23和传感器部件24。燃料液面检测装置21在第二实施例中用作燃料液面的检测装置，以基本上类似于第一实施例中的燃料液面检测装置12的方式检测燃料箱1中剩余的燃料液面。然而，第二实施例的燃料液面检测装置21与第一实施例中的燃料液面检测装置12的不同，在于传感器部件24位于燃料箱1的底部1A和泵单元3之间的腔室4的侧面。即，传感器部件24位于腔室4正下方区域的外部。

螺旋扭簧25从腔室4延伸，作为位于腔室4和燃料液面检测装置21的传感器部件24之间的加压装置。螺旋扭簧25趋于膨胀并推压传感器部件24，因此，传感器部件24被弹性压在燃料箱1的底部1A。即，传感器部件24被螺旋扭簧25的弹力压在燃料箱1的底部1A。螺旋扭簧25的一端连接到腔室4的圆柱部分4A，另一端连接到传感器部件24的顶面。即使在燃料箱1变形且垂直距离H增大到最大值的情况下，螺旋扭簧25也能够稳定地将传感器部件24压在底部1A。

而且，利用以这种方式构成的第二实施例，可以获得类似第一实施例的效果。尤其是，第二实施例可以更广泛地用于布局改变或其他的燃料箱，因为燃料液面检测装置21的传感器部件24位于腔室4的侧面，这样无须考虑传感器部件直接位于腔室4下方时所需的空间。

本申请基于2002年12月27日提交的在先日本专利申请No.2002-381139。在此通过引用而包含日本专利申请No.2002-381139的全部内容。

尽管已经通过参照本发明的某些实施例描述了本发明，但本发明并不仅限于上述实施例。在上述启示下，本领域的技术人员可以对上述实施例进行改进和变化。例如，可以使用其他加压方式，比如，橡胶弹簧或板簧。而且，例如燃料泵5可以安装在垂直下降的支架上，该支架通过位于燃料泵5和燃料液面检测装置12的传感器部件15之间的加压装置连接到盖子2。在所附的权利要求中限定了本发明的范围。

Claims (15)

1.一种用于车辆的燃料供应系统，所述燃料供应系统包含：

燃料箱；

安装在燃料箱顶部的泵单元，所述泵单元从燃料箱中吸取燃料并将燃料输送给发动机；

位于燃料箱内的燃料液面检测装置，所述燃料液面检测装置包含

漂浮在燃料箱内的燃料上的浮子；

位于燃料箱内底部和泵单元之间检测浮子位移的传感器部件；其特征在于，

所述燃料供应系统包含位于泵单元和传感器部件之间的加压元件，所述加压元件压靠在传感器部件上，并且所述传感器部件被压靠在燃料箱的内底部上。

2.如权利要求1所述的燃料供应系统，其特征在于所述泵单元包含从燃料箱中吸取燃料并输送吸取的燃料的燃料泵，和位于燃料箱内的腔室，所述腔室为圆柱形，具有封闭的底部而在燃料泵的进入口周围保持燃料。

3.如权利要求1所述的燃料供应系统，其特征在于所述加压元件连接于传感器部件以及所述腔室的底部。

4.如权利要求3所述的燃料供应系统，其特征在于所述传感器部件位于腔室下方。

5.如权利要求4所述的燃料供应系统，其特征在于所述加压元件包含盘簧，所述盘簧的一端连接于所述腔室的底部，另一端连接于所述传感器部件。

6.如权利要求5所述的燃料供应系统，其特征在于所述腔室包含位于其底部的第一连接凸起，所述盘簧的一端连接在第一连接凸起上。

7.如权利要求6所述的燃料供应系统，其特征在于所述传感器部件包含位于其顶部的第二连接凸起，所述盘簧的另一端连接在第二连接凸起上。

8.如权利要求1所述的燃料供应系统，其特征在于所述加压元件连接在传感器部件和所述腔室的侧面。

9.如权利要求8所述的燃料供应系统，其特征在于传感器部件位于腔室正下方区域的外部。

10.如权利要求8所述的燃料供应系统，其特征在于所述加压元件包含螺旋扭簧，所述螺旋扭簧的一端连接于所述腔室的侧面，另一端连接于所述传感器部件。

11.如权利要求1所述的燃料供应系统，其特征在于所述加压元件包含弹簧，所述弹簧的一端连接于腔室，所述弹簧的另一端连接于所述传感器部件。

12.如权利要求1所述的燃料供应系统，其特征在于所述加压元件位于所述腔室和所述传感器部件之间。

13.如权利要求1所述的燃料供应系统，其特征在于所述传感器部件包含臂，所述臂的一端可摆动地连接于所述传感器部件，所述臂的另一端连接于所述浮子。

14.一种用于包含发动机的车辆的燃料供应系统，所述燃料供应系统包含：

燃料箱；

用于从所述燃料箱中吸取燃料，并将燃料输送给发动机的泵装置，所述泵装置包含在泵装置中保持一些燃料的容纳装置，所述容纳装置位于所述燃料箱中；

漂浮在燃料箱中的燃料表面上的浮子，所述浮子具有对应于燃料表面的上升或下降的向上或向下的位移；

用于检测浮子位移的传感器装置，所述传感器装置位于燃料箱的底部；其特征在于，

所述燃料供应系统包含用于将传感器部件弹性地压在燃料箱底部的加压装置，所述加压装置从容器装置中延伸，

15.一种用于包含发动机和燃料箱的车辆的燃料供应系统，所述燃料供应系统包含：

位于燃料箱顶部的泵单元，所述泵单元包含悬挂在燃料箱内的腔室；

位于燃料箱内底部的传感器部件；

具有对应于燃料表面的液面变化的位移的浮子，所述位移由所述传感器部件检测；其特征在于，

所述燃料供应系统包含用于弹性地压在传感器部件上的弹性加压装置，所述弹性加压装置位于传感器顶部和所述腔室之间。

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