[发明专利]一体式油状态和油位传感器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请主张2007年4月11日提交的美国临时专利申请60/922,922的 优先权，通过引用将其全文结合入本申请中。

技术领域

本发明涉及油传感器。

背景技术

较新的车辆通常具有允许车辆制造商对更高里程车辆保修的扩展条 款。定期换油通常是维持保修条款范围的条件。为了确保正确的维护，可 将油状态和油位传感器结合到车辆中以监控油的状态，当需要换油时警告 驾驶者，并检测是否已进行换油。

过去，换油频率凭经验确定(例如，每隔3000英里)。然而，油品添 加剂和车辆调校的新技术可延长换油的时间间隔和距离。此外，更好地理 解车辆操作对油状态的影响以及提高的发动机控制器计算能力允许基于 油的实际状态定制和预测换油频率。

发明内容

提供一种油状态和油位传感器，其包括螺线管主体、线圈、衔铁和磁 极件。螺线管主体限定衔铁和磁极件之间的衔铁室。衔铁可响应线圈的通 电而在衔铁室中运动(movement)。在油状态检测系统中，线圈可操作地 连接到可确定油温、油粘度、油位和换油事件中至少一者的控制器。在一 个实施例中，可检测四个油位，包括满溢油位和极低油位。该传感器称为 一体式油状态和油位传感器，因为在一个传感器中结合(集成)了多种检 测功能。该传感器可用于其中需要测量流体液位、流体粘度和/或流体温度 的许多不同应用中，例如发动机、食品加工、静压油齿轮箱和流体冷却系 统中。

衔铁、磁极件和螺线管主体限定构造成用以确立流体在衔铁移动时经 衔铁室的正排量的多个孔和腔室。衔铁在衔铁室中的移动时间对应于经过 孔的流体流的阻力。经过各相应的孔的“流体流”可以是空气、液体如油或 者两者的组合，且取决于油位。

例如，衔铁限定与衔铁室连通的第一孔。磁极件限定与衔铁室连通的 第二孔。这些孔构造成用以使得流体在衔铁运动时经这些孔进入衔铁室和 从衔铁室排出，且衔铁在衔铁室内的运动从而受经过这些孔的流体流的阻 力的影响。如果第一孔和第二孔的尺寸不同则在衔铁室内形成压力差，造 成流体在衔铁沿着竖直方向运动时经这些孔排进和排出衔铁室。传感器构 造成用以浸于充满状态下的油盘内的油中。衔铁在衔铁室内的移动时间与 流经该腔室和这些孔的流体的粘度有关。例如，如果油位低，则空气而不 是油将被吸入衔铁室中。由于空气比油更加流动自如，所以当油位低时平 均衔铁移动时间，也称“响应时间”，将更短。因此，文中所述的腔室和孔 内的“流体流”可为空气或油。

磁极件可具有大致圆锥形轮廓以减慢衔铁在衔铁室内的运动。通过减 慢衔铁的运动，增加了从线圈吸取的电流与衔铁的移动时间相应的增益。 磁极件的圆锥形轮廓消除了衔铁在其运动时的加速度，提供了接近线性的 粘度对速率曲线，使得响应时间特性更一致，以更精确地检测油状态。可 使用止回阀、密封机构和偏压机构以进一步减慢衔铁移动并在各腔室内形 成正排量。

本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点将从以下结合附图对 用于实施本发明的最佳模式的详细描述而容易显现。

附图说明

图1是油状态和油位传感器的第一实施例的透视剖面示意图；

图2是油状态感测系统的透视示意图，该油状态感测系统包括安装在 油盘中的图1的油状态和油位传感器，该油盘具有连接到传感器的控制器；

图3是油状态和油位传感器的第二实施例的剖面示意图；

图4是油状态和油位传感器的第三实施例的剖面示意图；

图5是油状态和油位传感器的第四实施例的剖面示意图；以及

图6是用于图1-图5的油状态和油位传感器中任意一者中的移动的衔 铁的示例性电流吸取对移动时间的示意曲线图，示出了感应冲击现象。

具体实施方式