CN111164390B - 用于检测容器中液体的装填高度的装置、制动系统、方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于检测容器（4）中液体的装填高度的装置（6），所述装置具有至少一个浮子（8），所述至少一个浮子（8）承载至少一个永磁体（9），并且所述装置具有至少一个可由所述永磁体（9）致动并且固定在所述容器（6）中或所述容器（6）上的开关装置（7）。规定向所述开关装置（7）分配至少一个可通电的磁体设备（14）用于产生磁场，所述磁体设备在通电充足时产生磁场，如果所述开关装置（7）能工作则所述磁场致动所述开关装置（7）。

Description

用于检测容器中液体的装填高度的装置、制动系统、方法

技术领域

本发明涉及一种用于检测容器中液体的装填高度的装置，该装置具有至少一个浮子，该至少一个浮子承载至少一个永磁体，并且该装置具有至少一个可由永磁体致动并且固定在容器内或容器上的开关装置。

此外，本发明涉及一种具有这种装置的制动系统以及一种用于操作所述装置或所述制动系统的方法。

背景技术

开头所述类型的装置、制动系统和方法已经由现有技术公开。为了确定在机动车辆中作为操作介质携带的液体的液位，所述液体例如是制动液或冷却水等，提供了自动监视所述液位或所述液体在储存它的容器中的装填高度的装置。在此，检测具体的装填高度不是绝对必要的，更重要的是该装填高度是否低于临界值。为了识别这一点，公开了具有浮子的装置，该浮子由液体承载，从而所述浮子在容器中的高度位置对应于所述液体的液位。如果所述容器中的液体的体积下降并且因此所述液体的装填高度下降，则所述浮子与所述液体一起下降。此外，开关装置布置在所述容器上并且具有固定位置。所述开关装置可以被磁性地致动，其中所述浮子承载永磁体，当所述永磁体足够接近所述开关装置时，所述永磁体通过由其产生的磁场来致动所述开关装置。在此，致动所述开关装置可以理解为所述开关装置中的电接触部的断开或闭合。例如，将簧片接触部用作这种开关装置。

发明内容

具有权利要求1的特征的根据本发明的装置具有以下优点：可以在任何时间并且以简单的方式检查所述开关装置的可工作性。为此，根据本发明规定，给所述开关装置分配至少一个可通电磁体设备以用于产生磁场，该磁体设备在被足够通电的情况下产生磁场，当所述开关装置可工作时通过所述磁场致动所述开关装置。因此，不管所述永磁体的位置如何，都可以通过给所述磁体设备通电、即通过施加相应的电压来根据需要致动所述开关装置。由此能够对所述开关装置执行简单的功能测试。如果给所述磁体设备通电并且以流过或不流过所述开关装置的电流形式检测到所述开关装置上的预期反应，则确定所述开关装置的可工作性。但是，如果未发生所述预期反应，则确定所述开关装置上必定发生了故障，因此不允许信任检测到的装填高度。如果例如检测到意外反应，则通过所述装置自动向所述机动车辆的驾驶员和/或上级控制设备输出警告消息，从而启动帮助措施。

所述磁体设备优选具有至少一个可通电线圈。通过对所述线圈的简单通电，以有利的方式产生了可以满足上述功能的磁场。所述线圈可以成本有利地制造并且易于集成到所述装置中。替代地，优选地规定，所述磁体设备具有可以可通电的电磁体，该电磁体同样被构造为在通电时产生电场。

根据本发明的一个优选的实施方式规定，所述线圈与所述开关装置同轴地构造。因此，所述线圈围绕所述开关装置并且即使在低电流或低电压的情况下也产生足以致动所述开关装置的磁场。由此提供了所述装置的紧凑而有效的设计。如果所述磁体设备被构造为电磁体或具有电磁体，则优选将所述磁体设备布置在所述开关装置旁边或布置在所述开关装置上，但仅布置在所述开关装置的一侧，以便产生用于致动所述开关装置的有针对性的磁场。

此外，优选地规定，所述开关装置和所述线圈与检查装置电连接，其中该检查装置被设计为检测流过所述开关装置的电流并操控所述线圈。因此，可以借助于所述检查装置来执行上述测试功能，即为了测试目的可以借助于所述线圈或磁体设备来致动所述开关装置。优选将所述检查装置布置在所述容器上，使得存在到所述开关装置和所述磁体设备的短的电连接路径或控制杆。

此外，优选地规定，所述线圈具有第一和第二电线圈连接端，并且所述开关装置具有第一和第二电开关连接端，其中这些连接端均直接连接至所述检查装置。所述直接连接应理解为这样的连接，在该连接的情况下除了电线路之外没有中间连接其他元件并且这些连接端相互之间没有互连。因此，通过所述检查装置可以独立于所述开关装置地操控所述线圈，使得可以有利地评估检查结果。在此的缺点在于，所述装置的四个连接端位于所述容器内并且必须向外引出，与已知的具有簧片接触部的装置相比，这导致了布线工作量的增加。此外，因为必须保护所述容器内的元件不受携带的液体的影响，所以需要相应增加的密封工作量来密封这些电连接。

替代地，在此优选地规定，第一线圈连接端直接与第一开关连接端连接，而第二线圈连接端直接与第二开关连接端连接。由此所述线圈与所述开关装置直接电连接，并且不需要自己的连接端来连接至所述检查装置。通过线圈和开关装置彼此的互连，找到了一种用于操作所述装置的简单解决方案，其中通过向所述开关装置施加电压来同时产生流过线圈的电流，该电流产生用于致动所述开关装置的磁场。只要所产生的磁场还不足以致动所述开关装置，流过所述线圈的所述开关装置的单元的电流就对应于所述线圈的连接电压和电阻，并且因此可以容易地评估该电流。一旦所述开关装置的开关状态由于越来越大的磁场而改变，就可以通过改变流过所述单元的电流以简单的方式检测到这一点。由此可以简单地区分所述开关装置是否已经开关。如果由于所述开关装置中存在故障而没有进行开关过程，则检测到的实际电流会有所不同，因为借助于所述开关装置禁止电连接的短路和/或禁止该电连接的中断。

如已经提到的那样，所述开关装置和所述线圈优选形成一个单元，特别是机械单元，该单元可以作为结构单元或组件加以管理并且特别是仅具有两个可电接触的连接端。由此可以在布线工作量和密封工作量很少的同时实现简单的电接触，这与常规装置情况下的工作量相对应。然而，提供了上述优点，从而尽管具有这种简单的可接触性，但是仍可以执行上述检查功能。

此外，优选地规定，所述检查装置被设计为定期地将电压施加到所述单元或所述线圈的两个连接端上，该电压至少暂时地高到使得所述线圈的由此产生的磁场应当致动所述开关装置。因此，所述检查装置被构造为定期检查所述开关装置。为此，所述检查装置定期将电压施加到所述单元或仅施加到所述线圈上，并检测流过所述开关装置的电流。如果所述线圈和所述开关装置分别具有与所述检查装置连接的自己的连接端，则所述检查装置还向所述开关装置和所述磁体设备两者分别施加电压。

此外，优选地规定，所述检查装置被设计用于检测流过所述单元或所述开关装置的电流并且根据检测到的电流来确定所述开关装置的可工作性。如已经提到的那样，根据检测到的流过所述开关装置的电流来确定所述开关装置的可工作性，因为在电流变化过程中可以简单地读出所述开关装置的开关或开关状态变化。例如，如果致动所述开关装置使得电接触部闭合，则这可以通过检测到的电流的跳跃式增加来识别出。如果所述开关装置被致动使得电接触部中断，则这通过检测到的电流的突然下降来检测。

具有权利要求10的特征的根据本发明的制动系统的特征在于根据本发明的装置。由此得到已经提到的优点。其他优点和优选的特征以及特征组合特别是从上面的描述以及从权利要求中得出。

相应地，具有权利要求11的特征的根据本发明的方法规定，在所述单元或所述线圈的连接端处施加电压，并且检测由此流过所述单元或所述开关装置的电流，并将该电流与期望电流或期望电流变化过程进行比较，其中根据所述比较确定所述开关装置的可工作性。由此得到已经提到的优点。优选地，以缓慢上升的电压变化过程来预先给定所述电压，从而可以可靠地确定所述开关装置的开关时间点。从而特别是还规定，在例如小于3秒、特别是1秒的持续时间内将所述电压从0V升高到预给定的最大值，例如5V或12V。其他优点和优选的特征以及特征组合特别是从上面的描述以及从权利要求中得出。

附图说明

下面应当基于附图更详细地解释本发明。为此

图1示出了机动车辆的制动系统的一部分，

图2示出了根据第一实施例的制动系统的有利装置，

图3示出了根据第二实施例的装置，以及

图4示出了用于解释该装置的图。

具体实施方式

图1以简化的图示示出了用于机动车辆的制动系统1的一部分，该制动系统具有多个可液压致动的车轮制动器2，这些车轮制动器由制动成套装置3，例如ABS或ESP成套装置液压地致动。为此，制动系统1具有液压回路2，该液压回路尤其还包括用于制动系统1中使用的液体5的容器4。

为了监视位于容器4中的液体（在这种情况下为制动液）的装填高度并且特别是为了检测所述装填高度是否低于临界值，将装置6分配给容器4，该装置6具有可被磁性致动并固定地布置在容器4上的开关装置7。在容器4中，还布置了装置6的浮子8，该浮子承载永磁体9。浮子8总是在液体5的表面上，从而浮子8在容器4中的高度对应于液体5在容器4中的液位和装填高度。如果所述装填高度下降，则浮子8也朝着容器4的底部方向下降。

在本实施例中，开关装置7布置为靠近底部。在此，开关装置7以这样的方式被构造并且浮子8以这样的方式在容器4中被引导，即在到达底部附近的可预给定位置时，浮子8才通过由永磁体9产生的磁场磁性地致动所述开关装置。

图2为此以放大图示出了具有根据第一实施例的装置6的容器4。开关装置7被构造为所谓的簧片接触部或簧片继电器，其具有可通过所述永磁体的磁力移动的开关元件10。根据本实施例，开关元件10由永磁体9致动，使得所述开关元件在第一开关连接端11和第二开关连接端12之间建立电连接。根据一个替代的实施例，也可以规定，开关装置7被构造为，使得当永磁体9通过浮子8的下降而到达开关装置7时，两个开关连接端11、12之间的电连接断开。

两个开关连接端11、12与布置在容器4上、特别是布置在外侧的检查装置13连接，该检查装置13被构造为向开关装置7施加电压，使得当开关元件10被致动时有电流流过开关装置7。在此，检查装置13还监视该电流流动，以便根据检测到的电流流动来识别开关装置7是否已由永磁体9致动。由此，可以以简单的方式确定容器4中的临界装填高度。

此外，还向开关装置7分配用于根据需要产生磁场的磁体设备14。在本实施例中，磁体设备14被构造为线圈15，其与开关装置7同轴地布置和构造。线圈15具有两个线圈连接端16和17，这些连接端与检查装置13连接。检查装置13被构造为向线圈15在线圈连接端16和17施加电压，使得电流流过线圈15并由此产生作用在开关装置7上的磁场。如果电压足够高，则所述磁场达到高的力，使得由此致动开关装置7。因此，通过接通或通电线圈15，可以主动地致动开关装置7。作为构造为线圈的替代，还可以将电磁体分配给开关装置7，该电磁体布置在开关装置7旁边，以便在需要时致动开关装置7。

通过有利的装置6，现在得到以下优点：可以随时检查开关装置7的可工作性。从而特别是定期地，例如在制动系统1的每次启动之后或以规则的时间间隔由检查装置13操控线圈15或向线圈15施加随时间增加的电压。同时，通过检查装置13监视流过开关装置7的电流。在此如果识别出检测到的电流的电流变化过程经历了突然增加，则假定所产生的磁场引起了开关装置7的开关。

基于图4，在图表中对此更详细地解释。在此，相对于时间t绘制施加的电压U和检测到的电流i，该电流流过开关装置7。在此，第一曲线K1示出了在正常情况下当开关装置7没有故障时的电流变化过程。可以在时间点t_x识别出开关，因为此后电流值突然上升。在此，电压U缓慢增加，以便能够清楚地识别开关时间点t_x。

然而，如果开关装置7是有缺陷的，从而没有发生开关，则电流变化过程将不包含曲线K1中所示的跳跃，如通过曲线K2所示，并且将确定开关装置7发生了故障。

图3示出了装置6的另一实施例，该实施例与先前的实施例的不同之处在于，线圈连接端16直接与开关连接端11连接，而线圈连接端17直接与开关连接端12连接，从而线圈7或磁体设备15以及开关装置7形成一个单元18，该单元特别是被构造为模块或可管理的单元，其仅具有两个接触连接端19和20，这两个接触连接端分别代表合并的连接端11、16和12、17并通向检查装置13。

该实施例的优点在于，只需要两条线路从单元18朝着检查装置13的方向穿过容器4及其壁。由此减少了布线工作量和密封工作量。尽管如此，通过装置6的该实施例同样可以确定开关装置7的可工作性。为了执行功能测试，检查装置13增加在接触连接端19和20上施加的电压U。首先，在此仅线圈15中的电流增加，从而检测到的电流同样增加，但是与施加的电压的增加成比例，如图4中基于曲线K1所示。如果开关装置7是无故障的，则一旦由线圈15产生的磁场达到足够的开关力，开关装置7就进行开关。在该瞬时，检测到的电流也突然上升，如在图4中时间点t_x之后所示。如果开关装置7有故障，则该跳跃将失败并且由此可靠地探测到开关装置7的可工作性（曲线K2）。

浮子8优选地例如通过导轨或导杆21在容器4中被引导，所述导轨或导杆防止浮子8和永磁体9离开关装置7太远地移动，从而开关装置7不再能够由永磁体9致动。

尽管在本实施例中假定所述开关装置是闭合器装置，即当被磁致动时，该闭合器装置在开关连接端11、12之间建立电接触，但是根据在此未示出的另一实施例规定，开关装置7是断开器装置，其中当被磁致动时断开开关连接端11、12之间的电接触，由此中断通过开关装置7的电流流动。但是，在此同样可以通过电流测量曲线中突然下降的电流值来识别开关时间点。

因此通过有利的装置6，总的来说确保了用于确定装填高度的更可靠的操作以及同样确保故障的识别。

Claims (7)

1.一种用于检测容器（4）中液体的装填高度的装置（6），所述装置具有至少一个浮子（8），所述至少一个浮子（8）承载至少一个永磁体（9），并且所述装置具有至少一个可由所述永磁体（9）致动并且固定在所述容器（4 ）中或所述容器（4 ）上的开关装置（7），其特征在于，向所述开关装置（7）分配至少一个可通电的磁体设备（14）以产生磁场，所述磁体设备在通电充足时产生磁场，如果所述开关装置（7）能工作则所述磁场致动所述开关装置（7），

其中所述磁体设备（14）具有至少一个可通电的线圈（15），

其中所述开关装置（7）和所述线圈（15）形成一个可管理的单元（18），所述单元仅具有两个可电接触的接触连接端（19、20），

其中所述开关装置（7）和所述线圈（15）与检查装置（13）电连接，所述检查装置（13）被设计为定期地将电压施加到两个接触连接端（19、20）上，所述电压至少暂时地高到使得当所述开关装置（7）能工作时，所述线圈（15）的通过施加所述电压产生的磁场致动所述开关装置（7）。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述线圈（15）与所述开关装置（7）同轴地构造。

3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述线圈（15）具有第一和第二电线圈连接端（16、17），并且所述开关装置（7）具有第一和第二电开关连接端（11、12），其中这些连接端（11、12、16、17）分别与所述检查装置（13）直接连接。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述线圈（15）具有第一和第二电线圈连接端（16、17），并且所述开关装置（7）具有第一和第二电开关连接端（11、12），其中第一线圈连接端（16）与第一电开关连接端（11）电连接，而第二线圈连接端（17）与第二电开关连接端（12）电连接。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述检查装置（13）被设计用于检测流过所述单元（18）或所述开关装置（7）的电流并且根据检测到的电流来确定所述开关装置（7）的可工作性。

6.一种用于机动车辆的制动系统（1），所述制动系统具有液压回路，所述液压回路具有至少一个用于储存和提供制动液的容器（4），其特征在于，所述容器（4）具有根据权利要求1至5中任一项所述的装置。

7.一种用于操作根据权利要求1至5中任一项所述的装置或根据权利要求6所述的制动系统的方法，其中根据位于所述容器（4）中的液体的装填高度来输出警告消息，其特征在于，为了确定所述装填高度将电压（U）施加到接触连接端（19、20）或线圈连接端（16、17）上，并检测由此流过所述单元（18）或所述开关装置（7 ）的电流（i）并将所述电流与预期电流或预期电流变化过程进行比较，其中根据所述比较确定所述开关装置（7）的可工作性。

Images