CN102680054B - 用于确定介质充满状态的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于确定收集容器内介质充满状态的装置，该装置具有：至少一个与所述收集容器以介质引导的方式连接的测量室，在该测量室中布置有超声传感器；和至少一个在所述测量室上游连接的前室，该前室具有至少一个用于来自所述收集容器的介质的入口，在所述前室的至少一个部分区域中布置至少一个用于所述介质的流阻尼器。在此，在所述测量室上游可以连接有以介质引导的方式依次串联的多个前室。

Description

用于确定介质充满状态的装置

技术领域

本发明涉及一种用于确定特别是在收集容器内的介质充满状态的装置，该装置具有：至少一个与收集容器以介质引导的方式连接的测量室，在该测量室中布置超声传感器；和至少一个连接在测量室上游的前室，该前室具有至少一个用于来自收集容器的介质的入口。

背景技术

已知类型的装置特别在用于流动介质的收集容器中使用，例如在马达的集油容器中使用，以便特别是可以确定容器内的介质例如油料或燃料的充满状态。为此，这种装置通常具有超声传感器，该超声传感器通常设置在收集容器的下部区域中，并具有朝向介质表面的测量区域。由超声传感器发出的测量信号通常在液体的表面上反射，并且反射的信号再由传感器接收。根据所求得的在发出和接收特别是作为声波存在的测量信号之间的历经时间，即可确定收集容器中的充满状态。特别是在测量马达的集油容器中的充满状态时，可能在测量期间导致不精确，因为介质的持续循环通常会导致油料起泡沫，其中在介质中形成气泡。所使用的装置具有与收集容器以介质引导的方式连接的独立的测量室，用于平定待测量的介质，在该测量室内布置有超声传感器。为了使得介质在进入测量室之前足够平定，同时实现从介质中分离气泡，在测量室上游通常连接至少一个前室。前室配备有用于来自收集容器的介质的入口，并且具有用于以介质引导的方式连接所述测量室的出口。前室还设有超出介质表面的排气口。

此外在这种用于确定充满状态的装置上还可能由于物理状态参量的叠加结合所述装置的结构设计而导致特定的物理效应，例如形成两个固定的相反朝向的流，这也公知为史里希廷流。这种流在马达的特定运行状态例如不同的转速和取决于此的震荡下产生，于是这会导致介质被压入该装置的室中或从所述室吸出所述介质。因此测量室中的介质的液位会过度上升或下降，这会导致充满状态测量相对不精确。

发明内容

因此本发明的目的在于，改进上述类型的装置，使得始终都保证对测量室内的充满状态的可靠测量。

根据本发明，上述目的通过具有权利要求1的特征的装置得以实现。在权利要求2-11中给出了本发明的有利的改进和设计。

一种用于确定在收集容器内的介质充满状态的装置，该装置具有：至少一个与收集容器以介质引导的方式连接的测量室，在该测量室中布置有超声传感器；和至少一个在测量室上游连接的前室，该前室具有至少一个用于来自收集容器的介质的入口，根据本发明规定，在前室的至少一个部分区域中布置有用于所述介质的流阻尼器。

借助这种根据本发明构造的装置-在该装置的前室中设置有至少一个用于介质的流阻尼器，通过所述流阻尼器来阻止介质可能出现并非所愿的流或漩涡，或这样进行搅动，并且由此将其减小到有利的较小程度。由此，有时仍会偶尔出现的流不再对测量室内的介质液位产生不利影响。所以也不再影响所进行的充满状态测量。流阻尼器在此适当地布置在测量室内，使得该阻尼器位于流的实际产生区域内。由此该流阻尼器可以最佳地抑制特别是主流和相反朝向的次流的产生。

根据本发明的一种有利的改进方案规定，在测量室上游连接多个前室，这些前室以介质引导的方式依次串联连接。使用多个前室的优点在于，最佳地平定在通往测量室的延长的路径上的介质，并同时有利地完全分离出位于介质中的气泡。优选可以在不同的平面上构造连接在测量室上游的前室。在此优选在另一在后连接的前室上方布置直接连接收集容器的前室，从而保证自动排气功能。由此可以以特别有利的方式避免气泡进入位于其下方的前室或者甚至进入测量室。

在这种相互关系中可以规定，多个前室配备有流阻尼器。由此借助多个流阻尼器可以在装置内在多个位置上同时有利地至少抑制具有不利影响的流的形成。最好甚至完全防止可能的流产生。在此，流阻尼器特别是在具有角或者弯折边缘的前室区域内构造。

优选每个流阻尼器都被分配给相应前室的入口区域，因为在前室的这个区 域中出现两个公知为史里希廷流的可能性最大。这种物理效应的原因在于，经常在前室的入口区域中，直接在入口之后借助于燃烧室壁发生介质转向，这种转向特别是规定了用于流向测量室的介质的流动路径的延长。为了这个目的，例如回形地构造前室，因此前室具有相对较多的弯曲部，这些弯曲部会导致对前室中的介质的强制定向引导。针对例如环形构造的前室，在前室内例如也可以设置螺旋形结构来取代回形。

根据本发明的改进方案规定，至少一个流阻尼器被构造成为可流通的材料结构。这种构造是一种在结构上非常简单的用于设计流阻尼器的方案，这种方案例如可以毫无问题地应用在相应前室的预定部分区域中。如此构造的流阻尼器可以特别是构造在前室的任意大小的区域中，因为其可流通的结构此外不会导致显著的压力损失。通过任意延伸的材料结构，特别有利地防止在前室中形成定向流。例如钢丝绒可以用作可流通的材料结构。不言而喻，同样可以考虑使用其它材料结构，例如在空间内任意延伸的格栅结构。

至少一个流阻尼器构造成为可环流的轮廓部分，该轮廓部分特别是布置在前室内所期待的流的产生区域中。优选在入口区域后使用至少一个前室中的多个这样的轮廓部分，因此这些轮廓部分有利地有效抑制形成固定的相反朝向的流。构造成为轮廓部分的流阻尼器在此可以呈金字塔形，并且延伸经过前室内的预定高度。当然也可以采用其它形式，例如具有多边形横截面的轮廓部分的设计方案，该轮廓部分在延伸方向上保持其尺寸或者必要时其横截面发生变化。

同样在本发明的范围内，流阻尼器是一个表面元件，该表面元件具有至少一个带有溢流边缘的转向表面用于所述介质。垂直于前室中的表面法线的表面元件延伸特别是经过部分段的整个宽度并经过前室的预定高度。流入相应前室的介质因此有效地在转向表面或撞击表面处转向。表面元件优选仅具有唯一的溢流边缘。通过这样的轮廓部分，前室的入口区域还可以相应地有利地改变或调整其大小，从而可以有利地防止在前室的入口区域中形成会产生过压或低压的流。

表面元件在其至少一个转向表面上具有多个在该转向表面上突伸的阻尼体，借助该阻尼体可以附加地在前室的入口区域中抑制流的产生。借助于在表面元件的特别是两个转向表面上的阻尼体，有利地进一步提高在确定收集容器内的充满状态时装置的可靠性。突伸到可能的流中的阻尼体搅动该流，从而扩 散该流，由此最佳地抑制史里希廷流的产生。由此不会在装置或相应前室的入口处造成压力形成或压力下降，由此始终可靠地避免测量室内液体液位的过度上升或下降。

根据本发明的另一改进方案规定，每个阻尼体在延伸方向上都具有变化的横截面。特别是延伸经过相应前室的总宽度的流阻尼器的优选在两个转向表面上构造的阻尼体将前室的相应流入区域最好分成多个部分区域。由此几乎避免在所述区域中产生相反朝向的流。在此，阻尼体垂直地在构造成为表面元件的流阻尼器的转向表面上突伸，并特别是从转向表面几乎延伸到相应前室的邻近壁区域。每个独立的阻尼体都可以具有任意几何形状的基本形状，例如环形或多边形。在延伸方向上，阻尼体的截面可以在一个部分段中变窄，而在另一部分段中又再次变宽。

本发明还涉及一种马达，特别是用于汽车的内燃机，对此要求独立的权利保护，其中该马达的特征在于，其包括根据权利要求1-9之一所述的装置。针对可以配备有用于确定介质充满状态的这种根据本发明的装置的马达，特别是可以始终可靠地确定马达油料的充满状态。由此可以有利地避免由于可能未检测出马达油料的较低油位导致的受损。

此外还要求保护用于具有马达的车辆特别是汽车的权利，该马达配备有根据本发明的用于检测充满状态的装置。

附图说明

本发明的可以得出其它创造性特征的可能的实施例在附图中示出。其中：

图1示出部分剖面的本发明的装置的第一实施方式的透视图；

图2示出剖面的根据图1的装置的透视图；

图3示出根据本发明的装置的第二实施例的透视图；和

图4示出根据图3的装置的剖面图。

具体实施方式

1表示一种用于确定在未示出的容器中的介质充满状态的装置，该装置具有至少一个测量室2(见图2)，在该测量室中借助未示出的超声传感器确定介质的液位状态。在测量室2上游连接至少一个第一前室3，在该前室中可以平定 特别是从容器流入前室3的介质，并去除可能位于流体介质中的气泡。为了这个目的，该装置具有至少一个排气口4。此外直接在第一前室3的入口5后面在其入口区域6中设置流阻尼器7。借助流阻尼器7可以避免可能的、在马达的特定运行状态下直接在进入口后面任意形成的、相反朝向的流产生。

如图2所示，流阻尼器7特别为具有至少一个转向表面9的表面元件8，并且具有至少一个溢流边缘10。特别是延伸经过管道状地构造的前室3的总宽度的表面元件8在其转向表面9、9′上具有多个圆锥形阻尼体11、11′、11″。阻尼体11、11′、11″各自垂直于转向表面9、9′而伸出，并几乎够到前室3的邻近壁区域。此外由图2可以看出，前室管道状地构造，其中该前室3包围测量室4的至少一个部分段。此外前室3大致横向地突伸到管道中的连接板12、12′，这些连接板导致用于介质的流路径转向进而延长。在前室3的底板13上设置有通口14，该通口建立起与在第一前室3下方构造的另一前室的连接。

在图3和图4中示出了根据本发明的装置20的另一实施例，该实施例基本上具有与之前描述的装置1相似的设计。取代表面元件，而在前室23中设置两个可环流的轮廓部分22、22′作为流阻尼器21。这些轮廓部分同样直接布置在前室23的入口区域24中的入口5后面，其中轮廓部分22、22′在该设计方式中具有三角形基面。此外每个轮廓部分都垂直于表面法线向上延伸。轮廓部分的横截面在此均匀地变小直到顶端。相同的部件由相同的附图标记表示。

Claims (10)

1.用于确定收集容器内介质充满状态的装置，具有：至少一个与所述收集容器以介质引导的方式连接的测量室，在所述测量室中布置有超声传感器；和至少一个在所述测量室的上游连接的前室，所述前室具有至少一个用于来自所述收集容器的介质的入口，

其特征在于，

在所述前室（3、23）的至少一个部分区域中布置至少一个用于所述介质的流阻尼器（7、21），所述流阻尼器（7）是至少一个表面元件（8），所述表面元件具有至少一个带有溢流边缘（10）的转向表面（9、9′），所述表面元件（8）在其至少一个转向表面（9、9′）上具有多个在所述转向表面上突伸的阻尼体（11、11′、11′′），每个阻尼体（11、11′、11′′）都在延伸方向上具有变化的横截面。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述测量室（4）的上游连接有以介质引导的方式依次串联的多个前室（3、23）。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的装置，其特征在于，多个所述前室（3、23）配备有流阻尼器（7、21）。

4.根据权利要求1-2之一所述的装置，其特征在于，每个流阻尼器（7、21）被分配给相应前室（3、23）的入口区域（6、24）。

5.根据权利要求1-2之一所述的装置，其特征在于，至少一个所述流阻尼器（7、21）构造成为可流通的材料结构。

6.根据权利要求1-2之一所述的装置，其特征在于，至少一个所述流阻尼器（7、21）是可环流的轮廓部分（22、22′）。

7.马达，其特征在于，该马达具有根据权利要求1-6之一所述的装置（1、20）。

8.根据权利要求7所述的马达，其特征在于，所述马达是用于汽车的内燃机。

9.具有马达和根据权利要求1-6之一所述的用于确定收集容器内介质充满状态的装置（1、20）的车辆。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述车辆是汽车。