專利名稱：用于填充速率檢測(cè)的多導(dǎo)體燃料中水分傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文涉及含水量檢測(cè)。特別地，描述了一種燃料中水分傳感器，例如，該傳感器位于柴油燃料過濾裝置中，用于在高含量水分進(jìn)入過濾裝置中的集水區(qū)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。該燃料中水分傳感器需要使用多個(gè)接觸件，以對(duì)多個(gè)不同水位進(jìn)行檢測(cè)。燃料中水分傳感器提供的水位信息可以通過適當(dāng)?shù)目刂蒲b置(例如發(fā)動(dòng)機(jī)控·制單元)進(jìn)行追蹤，以確定水的填充率是否達(dá)到報(bào)警值。
背景技術(shù)：
大多數(shù)現(xiàn)有的燃料過濾系統(tǒng)包含有一個(gè)通常稱為燃料中水分(Water in Fuel,WIF)傳感器的電子傳感器，其用于檢測(cè)過濾模塊的集水區(qū)(如水槽)中所積聚的一定體積的水。盡管當(dāng)前技術(shù)能夠檢測(cè)到集水槽中積水的水位，不管這些水已經(jīng)積存了多久，然而，仍可對(duì)這類燃料中水分傳感器做出改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明描述了一種裝置，其用于通過在高含量水分進(jìn)入集水區(qū)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)、以限制發(fā)動(dòng)機(jī)各零部件與水相關(guān)的腐蝕或損害的發(fā)生率，從而使機(jī)動(dòng)車操作人員在損害發(fā)生前便收到報(bào)警。通常情況下，燃料中水分傳感器被描述為用于在高含量水分水進(jìn)入過濾裝置的集水區(qū)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。燃料中水分傳感器在許多情況下都應(yīng)用于柴油機(jī)燃料過濾裝置中，如燃料中水分分離器裝置的集水槽中，然而在適當(dāng)情況下也能用于其他應(yīng)用場(chǎng)合。該燃料中水分傳感器有多個(gè)接觸件，以對(duì)多個(gè)不同水位進(jìn)行檢測(cè)。該燃料中水分傳感器提供的水位信息能夠通過適當(dāng)?shù)目刂蒲b置進(jìn)行追蹤，例如發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，該發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元可使用適當(dāng)?shù)能浖绦騺泶_定水的填充速率是否達(dá)到報(bào)警值。在一個(gè)實(shí)施例中，本文所述的水分傳感器是用于燃料過濾裝置的。該水分傳感器包括具有第一末端和第二末端的主體。至少一個(gè)電接觸件設(shè)置在第一末端附近，并且可控制地連接至一個(gè)電子控制單元。多個(gè)傳感器接觸件設(shè)置在第二末端附近。這些傳感器接觸件設(shè)置為用于檢測(cè)多個(gè)水位并提供關(guān)于所檢測(cè)的各水位的輸出。上述至少一個(gè)電接觸件設(shè)置為用于將輸出發(fā)送至電子控制單元。在特定情況下，可以使用兩個(gè)電接觸件。在其他實(shí)施例中，在適當(dāng)?shù)那闆r下，也可使用單個(gè)接觸件。例如，如果集水槽是導(dǎo)電的，并且與車身電連接，使得“接地”電路經(jīng)過車身，則該路徑使得到控制單元的電路變得完整。這樣的配置可以由例如發(fā)動(dòng)機(jī)制造商預(yù)先設(shè)計(jì)好，并且，通過去掉了一個(gè)電路及其相關(guān)的導(dǎo)線、連接器和引腳，能夠降低應(yīng)用成本。本文提到的電子控制單元可以是用于解析所述傳感器輸入的任何適當(dāng)?shù)目刂蒲b置，包括但不限于發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(Engine Control Module, ECM)、控制器、流體管理控制模塊，或任何適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)/信息處理裝置。這些控制裝置可能采用軟件程序。各種傳感器技術(shù)都可以用在燃料過濾模塊中，以確定燃料過濾模塊集水槽所積存的水含量。


圖IA展示了具有三個(gè)不同長(zhǎng)度導(dǎo)體的多導(dǎo)體燃料中水分傳感器的一個(gè)實(shí)施例； 圖IB展示了具有三個(gè)相同長(zhǎng)度導(dǎo)體的多導(dǎo)體燃料中水分傳感器的另一實(shí)施例； 圖IC展示了具有環(huán)形傳感器的多導(dǎo)體燃料中水分傳感器另一個(gè)實(shí)施例的水平安裝的實(shí)施例，所示的水平安裝位于例如用作燃料過濾器的燃料中水分分離器殼體的底部；
圖2為安裝在車輛燃料箱中的多導(dǎo)體燃料中水分傳感器的示意 圖3展示了圖IB的多導(dǎo)體燃料中水分傳感器的內(nèi)部電阻，其通過電接觸件或引腳A和B由雙引腳電子連接器連接至發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元；
圖4展示了一種替代性電阻樣式，以及由此而得的電接觸件或引腳A和B的情況表； 圖5展示了在水填充集水區(qū)或集水槽時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元隨時(shí)間可檢測(cè)到的電阻值；
圖6展示了具有環(huán)形傳感器的多導(dǎo)體燃料中水分傳感器的另一實(shí)施例；
圖7展示了具有帶傳感器接觸件的可分離式盤的多導(dǎo)體燃料中水分傳感器的一個(gè)實(shí)施例，在該多導(dǎo)體燃料中水分傳感器安裝后，所述可分離式盤能夠連接至/脫離所述多導(dǎo)體燃料中水分傳感器的主體；
圖8A展示了豎直取向的多導(dǎo)體燃料中水分傳感器的一個(gè)實(shí)施例；
圖8B展示了豎直安裝于燃料過濾器/燃料中水分分離器殼體集水槽的燃料中水分傳感器的一個(gè)實(shí)施例；
圖9為豎直堆疊的多導(dǎo)體燃料中水分傳感器一個(gè)實(shí)施例的示意圖，其中展示了接觸件之間的隔離物；
圖10展示了豎直堆疊的多導(dǎo)體燃料中水分傳感器的另一實(shí)施例；
圖IlA展示了圖10的多導(dǎo)體燃料中水分傳感器豎直安裝的一個(gè)實(shí)施例，其中展示了安裝在燃料過濾器/燃料中水分分離器殼體集水槽中的多導(dǎo)體燃料中水分傳感器；
圖IlB為圖10的多導(dǎo)體燃料中水分傳感器豎直安裝的另一視圖。
具體實(shí)施例方式一般地，本文所述的燃料中水分傳感器具有多個(gè)接觸件，以允許對(duì)多個(gè)不同水位的檢測(cè)。該燃料中水分傳感器在許多情況下應(yīng)用于柴油機(jī)燃料過濾裝置中，如燃料中水分分離裝置的集水槽，然而在適當(dāng)情況下也能用于其他應(yīng)用場(chǎng)合。該燃料中水分傳感器接觸件提供的水位信息能夠通過適當(dāng)?shù)目刂蒲b置進(jìn)行追蹤，例如發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，以確定水的填充速率是否達(dá)到報(bào)警值。所述燃料中水分傳感器能夠幫助限制發(fā)動(dòng)機(jī)各零部件的與水相關(guān)的腐蝕或損害的發(fā)生率，以使車輛操作員在損害發(fā)生前便能收到報(bào)警。更一般地，本文所述的傳感器提供多級(jí)電阻傳感，尤其提供了基于電阻的水位切換傳感器，該傳感器能夠檢測(cè)過濾模塊集水槽或燃料箱集水槽積水的變化速率。該傳感器具有不同的積水檢測(cè)水位，且在每個(gè)水位上改變輸出信號(hào)。觸發(fā)兩個(gè)不同檢測(cè)水位之間的時(shí)長(zhǎng)將與預(yù)定時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行比較，如果檢測(cè)的時(shí)長(zhǎng)高于預(yù)定時(shí)長(zhǎng)，則表明檢測(cè)到了高含水量的燃料。舉個(gè)例子，一個(gè)燃料中水分傳感器具有采用三個(gè)或三個(gè)以上的電導(dǎo)體的多導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。一般地，該燃料中水分傳感器旨在位于柴油燃料中水分分離器的集水區(qū)(例如集水槽)的方位，以在收集水時(shí)使導(dǎo)體依次被水淹沒。圖IA所示的水分傳感器10包括具有第一末端和第二末端的主體。至少一個(gè)電接觸件16設(shè)置在第一末端附近，并且可操作地連接至一個(gè)電子控制單元(未圖示)。多個(gè)傳感器接觸件12a、12b和12c設(shè)置在第二末端附近。該多傳感器接觸件的每個(gè)接觸件12a、12b和12c可設(shè)置為用于檢測(cè)不同水位。
在一些實(shí)施例中，每個(gè)傳感器接觸件12a、12b、12c都位于集水槽中，集水槽在最低引腳(例如，接觸件12a)的高度處及其以下具有導(dǎo)電性，且連接至電子控制單元的接地路徑，因此，所有這三個(gè)引腳都能夠檢測(cè)單獨(dú)的水位。如圖IA所示，將只檢測(cè)兩種水位，其中最低的引腳12a是接地引腳。12a和12b都必須浸沒在水中以檢測(cè)第一水位，12a和12c都必須浸沒在水中以檢測(cè)第二水位。至少一個(gè)電接觸件16用于將每個(gè)傳感器接觸件獲取的不同水位信息發(fā)送到電子控制單元。應(yīng)當(dāng)理解的是，這里提到的電子控制單元、例如用于發(fā)動(dòng)機(jī)中的電子控制單元，是眾所周知的，且能進(jìn)行適當(dāng)配置，以執(zhí)行要確定水位及填充速率所需的處理和控制；因此本文對(duì)其不做贅述。進(jìn)一步地，參見圖1A，三個(gè)傳感器接觸件12a、12b和12c或?qū)w設(shè)置為從主體14以不同長(zhǎng)度延伸，以使得水分傳感器10能夠豎直穿過水燃料分離裝置200的集水槽202的底部而安裝，以檢測(cè)不同的填充等級(jí)(圖8B所示例子將會(huì)作進(jìn)一步描述)。如圖所示，傳感器接觸件12a、12b、12c設(shè)置為引腳狀結(jié)構(gòu)。燃料具有非常低的導(dǎo)電率，實(shí)際上可以認(rèn)為是電絕緣體。在另一方面，由于水中存在有雜質(zhì)，因此相對(duì)來說水是導(dǎo)電的。這樣，當(dāng)沒有水存在時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元(Electronic Control Unit，ECU)將檢測(cè)到一個(gè)以最短引腳12a作為參考點(diǎn)的穿過所有引腳的開路電路。隨著水位的上漲，最短的12a和中間長(zhǎng)度的12b都將被浸沒；由于水的高導(dǎo)電率，這兩個(gè)引腳間的電阻將變低，而最短的12a和最長(zhǎng)的12c間仍保持高電阻。隨著水位的繼續(xù)上漲，所有三個(gè)引腳12a、12b和12c都將被浸沒，因此它們兩兩間的電阻都將變低。這樣，ECU (未圖示)可檢測(cè)到水位，并通過比較達(dá)到第一水位的時(shí)間和達(dá)到第二水位的時(shí)間來確定水的填充速率。高的水填充速率表明燃料箱中的水含量高，這可能需要采取糾正措施。通過螺紋18，水分傳感器10能夠連接至集水區(qū)(如集水槽)。圖IB所示的傳感器100與傳感器10相似，具有主體104和電接觸件106，不同在于其具有三個(gè)用于水平安裝在集水槽上的導(dǎo)體102。這三個(gè)導(dǎo)體102也是引腳狀結(jié)構(gòu)，但長(zhǎng)度大致相同。圖IC展示了水分傳感器在燃料中水分分離器(Fuel Water Separator,FWS)殼體底部水平安裝的一個(gè)實(shí)施例。如圖所示，具有環(huán)形傳感器接觸件的水分傳感器300水平安裝在集水區(qū)的底部，該集水區(qū)如具有燃料過濾器400的燃料中水分分離器殼體404的集水槽402。應(yīng)當(dāng)理解，圖IB所示的傳感器100也可以以與傳感器300類似的方式水平地安裝。進(jìn)一步參見圖1B，一個(gè)實(shí)施例中的三個(gè)水平引腳102能夠以這樣的方位設(shè)置在燃料過濾裝置的集水槽內(nèi)使得每個(gè)引腳102都大致位于其下方引腳的正上方。這樣一種設(shè)置能夠提供引腳間更大的豎向距離，相對(duì)于集水槽中水位而言，讓傳感器100能夠檢測(cè)集水槽中水量的差異。為了實(shí)現(xiàn)這種方位，傳感器螺紋以及與其匹配的集水槽螺紋能夠被“設(shè)定”(clocked)或定位，從而使得每一個(gè)制成品的螺紋108總是在幾乎相同的位置開始。對(duì)于塑料部件的情形，傳感器100能夠通過多種方式焊接到殼體中，例如超聲波、旋轉(zhuǎn)焊接、振動(dòng)焊接或感應(yīng)焊。焊接也能夠避免兩個(gè)部件間密封的需要。另一種可選方式是不采用螺紋108，而是使用傳感器上的凸緣(未圖示)，由一個(gè)或多個(gè)螺釘將其固定到集水槽殼體上。這種方式具有附加的好處其移除了螺紋，而螺紋需要占據(jù)相當(dāng)大的空間，且限制了傳感器接觸引腳能夠分開的距離。 在其他實(shí)施例中，本發(fā)明的水分傳感器能夠設(shè)置在車輛的燃料箱中。如圖2所示，傳感器500可以設(shè)置在車輛燃料箱502底部的集水區(qū)504中。在某些情況下，該燃料箱502的底部會(huì)有凹部，這樣密度比燃料大的水就會(huì)沉積在此，并且能夠很容易地被傳感器500檢測(cè)到。也如圖2所示，一種替代方案是在燃料箱502中設(shè)置一個(gè)燃料中水分分離器506，將乳化水從燃料中分離出來，以使傳感器500檢測(cè)水分。傳感器500能夠?qū)z測(cè)到的信息發(fā)送給E⑶508。應(yīng)當(dāng)理解，這里使用的E⑶包含E⑶508，其可以是用于解析傳感器檢測(cè)到的信息的任何適當(dāng)?shù)目刂蒲b置，包括但不限于公知的發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(Engine ControlModule, ECM)、控制器、流體管理控制模塊，或任何適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)/信息處理裝置。在適當(dāng)情況下，這些控制裝置可采用軟件程序。應(yīng)當(dāng)理解，E⑶508可以用在本文提到的任何一種傳感器中。進(jìn)一步參考所述傳感器和E⑶之間的電連接，圖3和圖4分別展示了替代性電阻模式和由此而得的情況表，其中ECU能夠通過電接觸件(如電接觸件16)或圖3和圖4中的引腳A和B連接至水分傳感器。所示的電阻值只是舉例說明?？梢离S控制單元設(shè)計(jì)者的意愿選擇不同的電阻值。在所述傳感器的基礎(chǔ)應(yīng)用中，三根導(dǎo)線連接至ECU，即，每個(gè)傳感器接觸件或引腳用到一根，因此使用三個(gè)電接觸件。另一可選方式是，如圖3和圖4所示，只需要兩個(gè)至ECU的電接觸件或引腳連接件。如圖所示，三根導(dǎo)線26分別用于各傳感器接觸件，并且，適當(dāng)時(shí)在傳感器內(nèi)(例如主體)結(jié)合了電阻和絕緣體(如28)的使用，因此，E⑶能夠用僅有兩引腳的電接觸件連接器來確定水位。在這種結(jié)構(gòu)中，ECU測(cè)量?jī)蓚€(gè)電接觸件(如引腳A和B)之間的電阻，并將測(cè)量值與情況表中的值進(jìn)行比較，以確定水位。見圖3和圖4所示的情況表。應(yīng)當(dāng)理解，上述如圖3和圖4所示的電接觸件配置可適用于本文所描述的任一燃料中水分傳感器。雖然圖3和圖4展示的是使用兩個(gè)電接觸件，然而適當(dāng)情形下可以采用其他實(shí)施例。在某些情形下，如當(dāng)全部三個(gè)傳感器接觸件都用于水位檢測(cè)，則該水分傳感器可以采用單一的電接觸件。例如，如果集水槽是導(dǎo)電的，并且和機(jī)動(dòng)車的車身有電連接，以使得“接地”電路經(jīng)過車身，從而通過該路徑使到控制單元的電子回路變得完整。這樣的配置可以由例如發(fā)動(dòng)機(jī)制造商預(yù)先設(shè)計(jì)好，并且，通過去掉一個(gè)電路及其相關(guān)的導(dǎo)線、連接器和引腳，能夠降低應(yīng)用成本。
圖5展示了隨著集水槽中被填充、傳感器接觸件被水浸沒，ECU隨時(shí)間推移檢測(cè)到的電阻值。圖5展示的電阻用于具有與圖4類似的電阻配置的水分傳感器中。參見圖3-5，水位I為水位低于中間引腳的任意情形。當(dāng)水位沒過最低引腳和中間引腳時(shí)，到達(dá)水位2;當(dāng)水位沒過全部三個(gè)引腳時(shí)，到達(dá)水位3。以圖5所標(biāo)示的為例，E⑶記錄到達(dá)水位2的時(shí)刻( tKEF),然后計(jì)算出到達(dá)水位3所需時(shí)間At。如果At小于預(yù)定值，則ECU將通過任何合適的指示(如指示燈、聲音、圖像顯示等)通知操作員(如車輛操作員)，以使駕駛員能夠采取適當(dāng)?shù)拇胧?。這些措施可能包括聯(lián)系可能剛剛出售含水量高的燃料給其的加油站服務(wù)員；對(duì)油箱采取腐蝕預(yù)防性和抗菌處理；更換燃油過濾器；或者到服務(wù)中心排空和清理油箱。根據(jù)高含水量的嚴(yán)重程度及其成因，還可以采取其他合適的措施。參考圖6，所示的水分傳感器600具有傳感器接觸件602a、602b和602c，它們中的一些可以設(shè)置成環(huán)形。在安裝水分傳感器600時(shí)，這樣的結(jié)構(gòu)不需要有特定的旋轉(zhuǎn)方位。傳感器接觸件的環(huán)形配置提供了一種替代設(shè)計(jì)方案，例如水平安裝在水槽內(nèi)時(shí)。如圖所示，兩個(gè)導(dǎo)電環(huán)602a、602b和中心引腳602c組成了集水槽內(nèi)的三個(gè)電接觸件。在水平安裝的配置中，當(dāng)集水槽中的水位上升時(shí)，外圓環(huán)602將首先接觸到水，接著是內(nèi)圓環(huán)602b，最后是中心引腳602c。不管水分傳感器的旋轉(zhuǎn)方向如何，對(duì)于集水槽中的水，三個(gè)導(dǎo)體間的距離都是大致相同的。應(yīng)當(dāng)理解，接觸件602a、602b和602c間的距離可以根據(jù)合適的情況或按需要而改變。為改變接觸環(huán)之間的距離，環(huán)的直徑可能增大或減小。一種實(shí)現(xiàn)修改的例子是，修改傳感器主體的末端。一個(gè)例子是，傳感器外部的螺紋可以用凸緣或通過焊接保留方法所替換，如針對(duì)圖IB所示設(shè)計(jì)而討論的那樣。更大直徑的接觸環(huán)可置于該凸緣上。為了達(dá)到更大的直徑，可將分離的接觸盤700附到已經(jīng)安裝在集水槽中的傳感器主體上，如圖7所示。這種方式提高了增大接觸環(huán)直徑的能力，因此，接觸環(huán)的直徑可以做得比集水槽壁上的安裝孔所允許的孔徑更大。環(huán)與引腳(如702a、702b、702c)之間更大的間距可以在各次水位檢測(cè)之間允許更多的水積聚在集水槽內(nèi)。在一些實(shí)施例中，分離的接觸盤700可卡扣在水分傳感器的主體上。這樣的盤700可以允許接觸環(huán)的直徑具有靈活性，從而使得各檢測(cè)水位之間的豎向水位量上升。關(guān)于豎直取向的水分傳感器，圖8A-11B展示了水分傳感器的更多實(shí)施例，其可用于豎直安裝、例如穿過集水槽的底部。圖8A展示了水分傳感器800的另一實(shí)施例。圖中所示的水分傳感器800具有帶堆疊或串聯(lián)導(dǎo)體(接觸件)802a.802b.802c和絕緣體810的單個(gè)圓柱形桿，以檢測(cè)多種水位。如前面所論述的，通過水分傳感器上各接觸件經(jīng)由導(dǎo)線與ECU進(jìn)行通訊，和/或通過如前面實(shí)施例所述的將電阻集成在各對(duì)接觸件之間，以使ECU “讀取”兩個(gè)傳感器導(dǎo)線之間的電阻值，并將該電阻值解析為某個(gè)特定的水位，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同水位的區(qū)分。圖8B展示了燃料中水分傳感器的豎直安裝，如傳感器10，位于具有集水槽或集水區(qū)22的過濾裝置的殼體20中。參考圖9，其展示了水分傳感器900的另一實(shí)施例，其采用了絕緣體的另一實(shí)施例。水分傳感器900具有帶電連接件906的主體914。如圖所示，絕緣體能夠被電阻材料所替換，如接觸件902a、902b、902c和902d間的間隔物910。該電阻材料可以是表面貼裝電阻所使用的材料。作為一種替代例，間隔物910可以被構(gòu)造為位于接觸件902a、902b、902c、902d之間的間隔中的圈式電阻，并由陶瓷或塑料等絕緣材料所封裝。以這種方式，間隔物物理地分隔接觸件，并且實(shí)現(xiàn)了電阻的功能。適合時(shí)可采用一個(gè)絕緣套管912來使傳感器接觸件絕緣。ECU將讀取堆疊中頂部和底部導(dǎo)體之間的電阻值，以確定水位。圖9展示了四個(gè)接觸件，但是應(yīng)當(dāng)理解，接觸件的數(shù)量大于或等于三個(gè)即可。在某些情況下，越多組接觸件/電阻能夠提供越多可被檢測(cè)到的不同水位。一個(gè)只有兩個(gè)接觸件/電阻的堆疊只能檢測(cè)一個(gè)水位，并且無法計(jì)算水位的上升速率；當(dāng)然，這種堆疊在某些應(yīng)用中也可能是有用的。圖10和圖IlA-B展示了采用堆疊電阻環(huán)這種替代性實(shí)施例的水分傳感器1000。圖10和圖IlA-B所示的水分傳感器1000有三個(gè)尺寸相同的不銹鋼環(huán)(導(dǎo)體)1002a、1002b和1002c，其塑料體內(nèi)嵌有電阻。應(yīng)當(dāng)理解，也可以采用三個(gè)以上的環(huán)。如圖所示，環(huán)1002a、1002b和1002c被絕緣材料1010所分隔。每個(gè)導(dǎo)體可以設(shè)置為具有表示不 同區(qū)域的不同電阻值。例如,每個(gè)環(huán)1002a、1002b和1002c的電阻值表示一個(gè)不同的區(qū)域，該區(qū)域可通過例如顏色進(jìn)行標(biāo)示，例如，接觸件1002a為綠色，接觸件1002b為黃色，接觸件1002c為紅色。定義上述區(qū)域以計(jì)算水位上升的時(shí)間。以燃料過濾裝置1020殼體1024中的集水槽1022為例。進(jìn)入集水槽1022中的水的上升水位一旦觸及綠色區(qū)域，將啟動(dòng)E⑶中的計(jì)時(shí)器。一旦水位觸及紅色區(qū)域，ECU將計(jì)算出時(shí)長(zhǎng)，如果該時(shí)長(zhǎng)小于預(yù)定時(shí)間，則其將向操作員報(bào)警，例如通過操作員可觀看到的車輛的儀表盤。圖10展示了上述水分傳感器1000的一個(gè)實(shí)施例。圖IlA-B展示了該水分傳感器1000在燃料過濾器1020/FWS殼體1024的集水槽1022中的豎直安裝。典型的水分傳感器只具有一種檢測(cè)定位。換句話說，其在蓄水池器“滿”了時(shí)發(fā)出指示，但不能測(cè)量蓄水器的填充速率。因此，操作員、如車輛駕駛員不知道蓄水器是經(jīng)過一段很長(zhǎng)的時(shí)間而緩慢充滿(正常)，還是因?yàn)樽⑷肓艘慌吆?異常)的劣質(zhì)燃料。后一種情況最終會(huì)導(dǎo)致生物生長(zhǎng)、腐蝕、沉積和過濾器堵塞。相反地，本發(fā)明的水分傳感器能夠告知車輛操作員高含水量情況的出現(xiàn)，以便其采取補(bǔ)救措施。以下提供了一些本發(fā)明描述的改進(jìn)了的水分傳感器設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和功能好處。I)獲得了一種在高濃度水進(jìn)入到油箱時(shí)進(jìn)行檢測(cè)的手段，使得駕駛員在損害發(fā)生前能夠收到報(bào)警。2)提供了一種帶有三個(gè)或三個(gè)以上接觸件的水分傳感器，以檢測(cè)兩種或兩種以上水位。3)所述水分傳感器使發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECT)能夠追蹤到達(dá)每一水位的時(shí)間，以確定水的填充速率是否達(dá)到報(bào)警值。在不脫離本發(fā)明精神或新穎性特征的情況下，本發(fā)明可以體現(xiàn)為其他形式。本申請(qǐng)所公開的實(shí)施例是用于解釋本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是前文的描述指明；在與權(quán)利要求等價(jià)的含義和范圍內(nèi)做出的所有變化都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于燃料過濾裝置的燃料中水分傳感器，包括 具有第一末端和第二末端的主體； 至少一個(gè)設(shè)置在所述第一末端附近的電接觸件，該至少一個(gè)電接觸件可操作地連接至電子控制單元； 設(shè)置在第二末端附近的多個(gè)傳感器接觸件，這些傳感器接觸件設(shè)置為用于檢測(cè)多個(gè)水位并對(duì)所檢測(cè)到的每一水位提供輸出； 所述至少一個(gè)電接觸件用于將所述輸出發(fā)送至電子控制單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃料中水分傳感器，其特征在于，所述傳感器接觸件為用于檢測(cè)積水的變化率的電阻傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的燃料中水分傳感器，其特征在于，所述傳感器接觸件用于檢測(cè)兩種水位，這使得其中一個(gè)傳感器接觸件為接地接觸件。
4.根據(jù)前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的燃料中水分傳感器，其特征在于，所述多個(gè)傳感器接觸件中的每一個(gè)傳感器接觸件用于檢測(cè)一種不同的水位。
5.根據(jù)前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的燃料中水分傳感器，其特征在于，所述多個(gè)傳感器接觸件被設(shè)置為從所述主體伸出的引腳，這些引腳彼此具有不同的長(zhǎng)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求Γ4中任何一項(xiàng)所述的燃料中水分傳感器，其特征在于，所述傳感器接觸件以基本相同的長(zhǎng)度從所述主體伸出。
7.根據(jù)前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的燃料中水分傳感器，其特征在于，所述電接觸件包含兩個(gè)電接觸件，所述傳感器接觸件包含三個(gè)傳感器接觸件，該三個(gè)傳感器接觸件通過三根導(dǎo)線連接至所述兩個(gè)電接觸件，每一根導(dǎo)線用于其中一個(gè)傳感器接觸件、并具有一個(gè)或多個(gè)電阻。
8.根據(jù)前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的燃料中水分傳感器，其特征在于，所述燃料中水分傳感器進(jìn)一步包含位于主體上的螺紋連接部分，該螺紋連接能夠被設(shè)定成實(shí)現(xiàn)這樣一種傳感器接觸件相對(duì)排列方式當(dāng)所述燃料中水分傳感器被安裝到過濾模塊中時(shí)，所述傳感器接觸件為豎直取向。
9.根據(jù)權(quán)利要求Γ4和7中任何一項(xiàng)所述的燃料中水分傳感器，其特征在于，所述傳感器接觸件為環(huán)形。
10.根據(jù)權(quán)利要求Γ4、7和9中任何一項(xiàng)所述的燃料中水分傳感器，其特征在于，所述燃料中水分傳感器還包括用于連接至主體的接觸盤，環(huán)狀的傳感器接觸件排布在該接觸盤上。
11.根據(jù)權(quán)利要求Γ4和7、中任何一項(xiàng)所述的燃料中水分傳感器，其特征在于，所述傳感器接觸件排布在單個(gè)桿上，以使得所述傳感器接觸件與各傳感器接觸件之間的絕緣體形成堆疊。
12.根據(jù)權(quán)利要求f4、7、8和11中任何一項(xiàng)所述的燃料中水分傳感器，其特征在于，所述傳感器接觸件排布在單個(gè)桿上，以使得所述傳感器接觸件與各傳感器接觸件之間的間隔物形成堆疊。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的燃料中水分傳感器，其特征在于，所述間隔物為電阻材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃料中水分傳感器，其特征在于，所述電阻材料被絕緣材料封裝。
15.根據(jù)前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的燃料中水分傳感器，其特征在于，所述燃料中水分傳感器進(jìn)一步包括用于所述傳感器接觸件的絕緣套管。
16.過濾模塊，包括 具有集水區(qū)的元件；以及 燃料中水分傳感器，該燃料中水分傳感器包括 具有第一末端和第二末端的主體， 至少一個(gè)設(shè)置在所述第一末端附近的電接觸件，該至少一個(gè)電接觸件可操作地連接至一個(gè)電子控制單元， 設(shè)置在所述第二末端附近的多個(gè)傳感器接觸件，這些傳感器接觸件設(shè)置為用于檢測(cè)多種水位并對(duì)所檢測(cè)到的每一個(gè)水位提供輸出；并且 所述至少一個(gè)電接觸件用于將所述輸出發(fā)送至電子控制單元。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的過濾模塊，其特征在于，所述過濾模塊進(jìn)一步包括位于所述元件中且在所述集水區(qū)上方的燃料中水分分離器，該燃料中水分分離器用于從燃料中分離出水并在集水區(qū)中收集水。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的過濾模塊，其特征在于，所述集水區(qū)為燃料中水分分離器殼體的集水槽或燃料箱底部的凹部。
19.一種用于檢測(cè)過濾模塊內(nèi)積水的方法，包括 用燃料中水分傳感器來檢測(cè)水位，所述燃料中水分傳感器包括具有第一末端和第二末端的主體、至少一個(gè)設(shè)置在所述第一末端附近的電接觸件、以及設(shè)置在所述第二末端附近的多個(gè)傳感器接觸件；所述至少一個(gè)電接觸件可操作地連接至電子控制單元，所述多個(gè)傳感器接觸件用于檢測(cè)多種水位并提供所檢測(cè)的各水位的輸出，且所述至少一個(gè)電接觸件用于將所述輸出發(fā)送至電子控制單元，其中，所述檢測(cè)水位的步驟包括檢測(cè)水位覆蓋其中一個(gè)傳感器接觸件時(shí)的情況； 用所述燃料中水分傳感器檢測(cè)高于前述水位的另一水位，其中，該檢測(cè)另一水位的步驟包括檢測(cè)該水位覆蓋其中兩個(gè)傳感器接觸件時(shí)的情況； 將來自所述檢測(cè)水位的步驟和所述檢測(cè)另一水位的步驟的傳感接觸件輸出發(fā)送出去，該輸出發(fā)送步驟包括將所述輸出發(fā)送至電子控制單元；以及 用電子控制單元來確定水位是否達(dá)到報(bào)警值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述確定水位是否達(dá)到報(bào)警值的步驟是基于填充速率的，且該步驟包括記錄達(dá)到所述水位的時(shí)刻、記錄達(dá)到所述另一水位的時(shí)亥IJ、計(jì)算上述兩個(gè)時(shí)刻之間的差值、以及將該差值與預(yù)定值進(jìn)行比較，如果該差值高于預(yù)定值，則所述水位達(dá)到報(bào)警值。
全文摘要
一種用于燃料過濾裝置的水分傳感器，包括主體，該主體具有至少一個(gè)設(shè)置在其第一末端附近的電接觸件。該電接觸件可操作地連接至電子控制單元。多個(gè)傳感器接觸件設(shè)置在主體第二末端附近。這些傳感器接觸件設(shè)置為用于檢測(cè)多種水位并提供所檢測(cè)的各水位的輸出。所述電接觸件設(shè)置為用于將輸出發(fā)送至電子控制單元。該水分傳感器提供的水位信息能夠通過控制裝置追蹤，以確定水的填充速率是否達(dá)到報(bào)警值。
文檔編號(hào)F02M37/22GK102918367SQ201180028852
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者馬克·T·維克喬雷克, 迪安·H·德琳格貝格, 拉胡爾·B·卡爾萊沃 申請(qǐng)人:康明斯過濾Ip公司