DE102015011665A1

DE102015011665A1 - Method and system for determining the level of an electrically conductive medium in at least one container

Info

Publication number: DE102015011665A1
Application number: DE102015011665.7A
Authority: DE
Inventors: Daniel Wenzel; Reinhard Plietsch
Original assignee: Voss Automotive GmbH
Current assignee: Voss Automotive GmbH
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2017-03-16

Abstract

Bei einem Verfahren zur Behälterfüllstandsbestimmung, wobei ein elektrisch leitfähiges Medium (7) vermittels einer Pumpeinrichtung (2) aus zumindest einem Behälter (6) durch eine in den zumindest einen Behälter (6) mit ihrem ersten Ende (50) hineinragende Steigleitung (5) hindurch angesogen und zu dem Maximalfüllstand des Behälters (6) dem zweiten Ende (51) der Steigleitung (5) gefördert wird, wird zumindest eine Messeinrichtung (3) entlang der Steigleitung (5) beabstandet zu dem Behälter (6) angeordnet, innerhalb der Steigleitung (5) im Bereich zwischen der Messeinrichtung (3) und der Mediumoberfläche (70) in der Steigleitung (5) ein Luftvolumen eingeschlossen, die Pumpeinrichtung (2) gestartet und das elektrisch leitfähige Medium (7) durch diese angesogen und die Ansaugzeit (t) ermittelt, die beim Ansaugen des elektrisch leitfähigen Mediums (7) durch die Pumpeinrichtung (2) vergeht, bis das Medium (7) die Messeinrichtung (3) erreicht, und hieraus ein Behälterfüllstand (VB) berechnet.In a method for container level determination, wherein an electrically conductive medium (7) by means of a pumping device (2) from at least one container (6) through a in the at least one container (6) with its first end (50) protruding riser (5) through suctioned and conveyed to the maximum level of the container (6) the second end (51) of the riser (5), at least one measuring device (3) along the riser (5) spaced from the container (6), within the riser ( 5) in the region between the measuring device (3) and the medium surface (70) in the riser (5) enclosed an air volume, the pumping device (2) started and the electrically conductive medium (7) sucked through this and determines the intake time (t) which passes through the pump device (2) when the electrically conductive medium (7) is sucked in until the medium (7) reaches the measuring device (3), and from this a container level ( VB).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behälterfüllstandsbestimmung, wobei ein elektrisch leitfähiges Medium vermittels einer Entnahmeeinrichtung, wie einer Pumpeinrichtung, aus zumindest einem Behälter durch eine in den zumindest einen Behälter mit ihrem ersten Ende hineinragende Steigleitung hindurch angesogen und zu dem zweiten Ende der Steigleitung gefördert wird, sowie ein System zum Bestimmen des Füllstands eines elektrisch leitfähigen Mediums in zumindest einem Behälter, wobei zumindest eine in den zumindest einen Behälter hineinragende Steigleitung, zumindest eine Entnahmeeinrichtung, wie eine Pumpeinrichtung, zum Fördern des elektrisch leitfähigen Mediums durch die Steigleitung hindurch und zumindest eine Messeinrichtung vorgesehen sind.The invention relates to a method for container level determination, wherein an electrically conductive medium by means of a removal device, such as a pumping device, sucked from at least one container through a projecting into the at least one container with its first end riser and is conveyed to the second end of the riser, and a system for determining the fill level of an electrically conductive medium in at least one container, at least one riser pipe projecting into the at least one container, at least one removal device, such as a pumping device, for conveying the electrically conductive medium through the riser pipe and at least one measuring device are.

Verfahren zur Behälterfüllstandsbestimmung sowie Systeme zum Bestimmen des Füllstands eines Mediums in einem Behälter sind im Stand der Technik bekannt. Die Bestimmung des Füllstands eines Mediums in einem Behälter erweist sich insbesondere bei nicht ohne weiteres zugänglichen, jedoch ebenso bei ungleichmäßig geformten Behältern als besonders nützlich, um zu vermeiden, dass der Behälter unbemerkt vollständig entleert wird und hierdurch plötzlich ein Mangel an Medium seitens einer dieses benötigenden Einrichtung auftritt. Insbesondere kann sich dies bei Medien als nachteilig erweisen, die im Kraftfahrzeugbereich für den ordnungsgemäßen Betrieb des Kraftfahrzeuges erforderlich sind, wie bei jeglicher Art von Betriebsstoffen. Beispielsweise ist es daher aus der DE 10 2004 027 336 A1 bekannt, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der Kraftstoffmenge in einem Fahrzeugtank mit einem Tankvolumen vorzusehen, wobei ein Luftvolumen in dem Tank ermittelt wird und ein verbleibendes Kraftstoffvolumen aus der Differenz von Tankvolumen und Luftvolumen bestimmt wird. Der Tank ist dabei mit einem steuer- und/oder regelbaren Belüftungsventil versehen, wobei durch das Belüftungsventil Luft in den Tank strömt und das Belüftungsventil mindestens für eine Zeitdauer verschließbar ist, in welcher Kraftstoff dem Tank entnommen wird. Ferner werden mindestens die Menge des entnommenen Kraftstoffs und ein Druckabfall im Tank erfasst und aus dem Druckabfall und der Menge des entnommenen Kraftstoffs das Luftvolumen im Tank ermittelt.Container level determination methods and systems for determining the level of a medium in a container are known in the art. The determination of the level of a medium in a container proves to be particularly useful in not readily accessible, but also in non-uniformly shaped containers to avoid that the container is completely emptied completely unnoticed and thereby suddenly a lack of medium on the part of this Facility occurs. In particular, this may prove detrimental to media that are required in the automotive field for the proper operation of the motor vehicle, as with any kind of supplies. For example, it is therefore out of the DE 10 2004 027 336 A1 to provide an apparatus and a method for determining the amount of fuel in a vehicle tank with a tank volume, wherein an air volume is determined in the tank and a remaining fuel volume from the difference of tank volume and air volume is determined. The tank is provided with a controllable and / or controllable venting valve, wherein air flows through the venting valve into the tank and the venting valve can be closed at least for a period of time in which fuel is withdrawn from the tank. Further, at least the amount of fuel removed and a pressure drop in the tank are detected and determined from the pressure drop and the amount of fuel removed, the volume of air in the tank.

Zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit von Hydraulikkomponenten in einem Abgasnachbehandlungssystem für ein Kraftfahrzeug ist aus der DE 10 2012 209 538 B4 ein Verfahren bekannt, bei dem eine mittels eines Elektromotors angetriebene Reduktionsmittelpumpe, die Reduktionsmittel von einem Reduktionsmittelvorratsbehälter über eine Reduktionsmittelleitung zu einem geschlossen gehaltenen Reduktionsmittelinjektor fördert, vorgesehen ist, wobei die Reduktionsmittelpumpe für eine erste vorbestimmte Zeitspanne eingeschaltet wird, während dieser ersten Zeitspanne der von dem Elektromotor aufgenommene elektrische Strom erfasst wird, nach Ablauf einer vorbestimmten Stillstandszeit der Reduktionsmittelpumpe diese erneut für eine zweite, der ersten Zeitspanne identische Zeitspanne eingeschaltet wird, während dieser zweiten Zeitspanne der von dem Elektromotor aufgenommene elektrische Strom erfasst wird, die während der beiden Zeitspannen erfassten elektrischen Ströme miteinander verglichen werden und die Hydraulikkomponenten stromabwärts der Reduktionsmittelpumpe bezüglich ihrer Funktionstüchtigkeit auf der Basis des Ergebnisses des Vergleichs der erfassten elektrischen Ströme bewertet werden.To check the functionality of hydraulic components in an exhaust aftertreatment system for a motor vehicle is from the DE 10 2012 209 538 B4 A method is known in which a reduction means pump driven by an electric motor that delivers reductant from a reductant reservoir to a closed-loop reductant injector via a reductant line is provided, the reductant pump being turned on for a first predetermined period of time during that first period of time by the electric motor recorded electric current is detected, after a predetermined downtime of the reducing agent pump, this is turned on again for a second, the first time period identical period, during this second period of the electrical current absorbed by the electric motor is detected, the electrical currents detected during the two periods together are compared and the hydraulic components downstream of the reducing agent pump with respect to their functionality on the basis of the result of the comparison s of the detected electric currents are evaluated.

Ferner ist es aus der WO 99/30115 A1 bekannt, eine Füllstandsmessvorrichtung mit einem in einem Kraftstoffbehälter angeordneten Messrohr vorzusehen, das durch einen Teilstrom des durch ein im Kraftstoffbehälter angeordnetes Förderaggregat zur Einspritzanlage der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs geförderten Kraftstoffs gefüllt wird. Ein Differenzdrucksensor ist an seinem einen Messeingang vom hydrostatischen Druck im unteren Ende des Messrohres und an seinem anderen Messeingang vom hydrostatischen Druck am Boden des Kraftstoffbehälters beaufschlagt. Beim Betrieb des Förderaggregats stellt sich im Messrohr eine Kraftstoffsäule bekannter Höhe ein, so dass aus dem Ausgangssignal des Differenzdrucksensors in einer Auswerteeinheit der aktuelle Füllstand des Kraftstoffbehälters ermittelt werden kann. Das Messrohr weist nahe seinem unteren Ende eine Öffnung auf, durch die sich das Messrohr bei abgeschaltetem Förderaggregat so weit entleeren kann, dass sich in diesem derselbe Füllstand einstellt wie im Kraftstoffbehälter und der Offset des Differenzdrucksensors ermittelt werden kann.Furthermore, it is from the WO 99/30115 A1 It is known to provide a level measuring device with a measuring tube arranged in a fuel tank, which is filled by a partial flow of the fuel delivered by a delivery unit arranged in the fuel tank to the injection system of the internal combustion engine of the motor vehicle. A differential pressure sensor is acted upon at its one measurement input by the hydrostatic pressure in the lower end of the measuring tube and at its other measuring input from the hydrostatic pressure at the bottom of the fuel tank. During operation of the delivery unit, a fuel column of known height arises in the measuring tube, so that the current fill level of the fuel tank can be determined from the output signal of the differential pressure sensor in an evaluation unit. The measuring tube has near its lower end an opening through which the measuring tube can drain so far with switched-off delivery unit that sets in this same level as in the fuel tank and the offset of the differential pressure sensor can be determined.

Eine weitere Möglichkeit zum Bestimmen eines Füllstands einer Flüssigkeit in einem abgeschlossenen Behälter ist aus der DE 101 06 167 A1 bekannt. Hiernach wird ein Behälter, insbesondere Tankbehälter, mit einer Messkammer verbunden, die ihrerseits mit einer Vorrichtung zum Erzeugen einer Druckänderung im Inneren der Messkammer verbindbar ist, und die eine Sensorik zum Diagnostizieren einer Änderung zumindest eines der Parameter Druck, Temperatur und Volumen in der Messkammer aufweist. Zunächst wird in der Messkammer eine Druckänderung erzeugt, während diese zum Behälter hin angeschlossen ist. Nachfolgend wird zumindest einer der Parameter Druck, Temperatur und Volumen in der Messkammer nach Erzeugen der Druckänderung und anschließendem Verbinden der Messkammer mit dem Behälter gemessen. Danach wird die Verbindung der Messkammer zu dem Behälter geschlossen und erneut zumindest einer der Parameter Druck, Temperatur und Volumen in der Messkammer gemessen. Zuletzt wird die Parameteränderung ermittelt und das zugehörige Flüssigkeitsvolumen in dem Behälter mittels einer elektronischen Rechnereinheit bestimmt.Another way to determine a level of a liquid in a sealed container is from DE 101 06 167 A1 known. Thereafter, a container, in particular tank container, connected to a measuring chamber, which in turn is connectable to a device for generating a pressure change in the interior of the measuring chamber, and having a sensor for diagnosing a change in at least one of the parameters pressure, temperature and volume in the measuring chamber , First, a pressure change is generated in the measuring chamber while it is connected to the container. Subsequently, at least one of the parameters pressure, temperature and volume in the measuring chamber is measured after generating the pressure change and then connecting the measuring chamber with the container. After that will closed the connection of the measuring chamber to the container and again measured at least one of the parameters pressure, temperature and volume in the measuring chamber. Finally, the parameter change is determined and the associated liquid volume in the container is determined by means of an electronic computer unit.

Bekannt ist es ferner, bei Behältern mit wässriger Harnstofflösung, wie als AdBlue^® bekannt, in SCR-Systemen (SCR = Selective Catalytic Reduction) eine Füllstandsbestimmung über einen Tankgeber, der den Füllstand über einen Schwimmer bestimmt, vorzusehen. Wässrige Harnstofflösung bzw. AdBlue^® wird als NO_x-Reduktionsadditiv für Verbrennungsmotoren mit sogenannten SCR-Katalysatoren eingesetzt. Demensprechend ist es auch bei diesen Vorratsbehältern für wässrige Harnstofflösung sinnvoll oder sogar erforderlich, den Füllstand des Vorratsbehälters zu bestimmen. Bei Vorsehen eines Tankgebers mit Schwimmer müssen sowohl bewegliche Teile innerhalb des Vorratsbehälters bzw. Tanks, nämlich der Schwimmer, als auch eine erforderliche Sensorik bzw. Elektronik vorgehalten werden, um die Position des Schwimmers zu ermitteln. Bekannt ist es hierbei, dies über einen induktiven Sensor oder Reed-Kontakte vorzunehmen. Auch Ultraschallsensoren können zur Füllstandsbestimmung verwendet werden. Diese tasten über Schallwellen die Flüssigkeitsoberfläche ab, und errechnen aus der Schalllaufzeit den Füllstand. Dies erfordert zwar keine beweglichen Teile, wie einen Schwimmer, jedoch Sensorik bzw. Elektronik, die in direktem Kontakt mit der wässrigen Harnstofflösung steht. Da diese ein aggressives Medium ist, droht eine Beschädigung der Messelektronik bzw. Messsensorik.It is also known in containers with aqueous urea solution, as known as AdBlue ^® , in SCR systems (SCR = Selective Catalytic Reduction) a level determination on a tank sensor, which determines the level of a float to provide. Aqueous urea solution or AdBlue ^® is used as a NO _x reduction additive for internal combustion engines with so-called SCR catalysts. Demensprechend it is useful or even necessary for these reservoirs for aqueous urea solution to determine the level of the reservoir. When providing a fuel gauge with float both moving parts within the reservoir or tanks, namely the float, as well as a required sensors or electronics must be kept in order to determine the position of the float. It is known here to do this via an inductive sensor or reed contacts. Ultrasonic sensors can also be used for level determination. These keys scan the liquid surface via sound waves and calculate the fill level from the sound propagation time. Although this requires no moving parts, such as a float, but sensors or electronics, which is in direct contact with the aqueous urea solution. Since this is an aggressive medium, it threatens damage to the measuring electronics or measuring sensors.

Bei den vorstehend genannten Lösungen des Standes der Technik muss das Sensorsignal ebenso wie die Spannungsversorgung des Sensors über elektrische Leitungen bzw. einen Kabelbaum aus dem Behälter heraus geführt werden. Um zu vermeiden, dass die elektrischen Leitungen durch die wässrige Harnstofflösung (AdBlue^®) angegriffen oder sogar aufgelöst werden, ist es erforderlich, entsprechend beständiges Isolationsmaterial zu verwenden. Bei Beschädigung des Isolationsmaterials der elektrischen Leitungen besteht die Gefahr eines Kriechens von wässriger Harnstofflösung/AdBlue^® durch die elektrischen Leitungen hindurch. Aufgrund des Vorsehens beweglicher Teile, wie eines Schwimmers, im Stand der Technik und auch aufgrund des hohen Abdichtungsaufwandes bzw. der Verwendung entsprechend beständiger Isolationsmaterialien für die Isolierung elektrischer Signal- und Spannungsversorgungsleitungen sind die Lösungen des Standes der Technik, die sich insbesondere auf Tankgeber beziehen, aufwendig und teuer. Ein weiteres Problem besteht in der mechanischen Belastung der Tankgeber, der Sensorik und auch des Schwimmers, wenn das in dem Behälter befindliche Medium bei niedrigen Umgebungstemperaturen nicht vollständig aufgetaut ist und dementsprechend sich Klumpen gefrorenen Mediums bzw. teilweise gefrorenes Medium in dem Behälter befinden/befindet.In the above solutions of the prior art, the sensor signal as well as the voltage supply of the sensor must be guided out of the container via electrical lines or a wiring harness. In order to avoid that the electrical lines are attacked or even dissolved by the aqueous urea solution (AdBlue ^® ), it is necessary to use correspondingly resistant insulation material. If the insulation material of the electrical cables is damaged, there is a risk of creeping of aqueous urea solution / AdBlue ^® through the electrical cables. Due to the provision of movable parts, such as a float, in the prior art and also due to the high sealing effort or the use of correspondingly resistant insulation materials for the isolation of electrical signal and power supply lines are the solutions of the prior art, which relate in particular to fuel sender, complicated and expensive. Another problem is the mechanical loading of the fuel gauge, the sensor and the float, if the medium in the container is not completely thawed at low ambient temperatures and accordingly there are lumps of frozen medium or partially frozen medium in the container / is.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System zum Bestimmen des Füllstands eines pumpbaren, elektrisch leitfähigen Mediums in zumindest einem Behälter vorzusehen, bei dem die vorstehend genannten Nachteile des Standes der Technik nicht mehr auftreten und insbesondere auf Komponenten wie Schwimmer, Sensoren und elektrische bzw. Sensorleitungen innerhalb des Mediums verzichtet werden kann, also der Aufbau des Systems gegenüber dem Stand der Technik deutlich vereinfacht und gegebenenfalls sogar kostengünstiger realisiert werden kann unter Verringern der Ausfall- bzw. Fehlerwahrscheinlichkeit bei der Bestimmung des Behälterfüllstands.The present invention is therefore based on the object of providing a method and a system for determining the filling level of a pumpable, electrically conductive medium in at least one container, in which the aforementioned disadvantages of the prior art no longer occur and, in particular, to components such as floats, Sensors and electrical or sensor lines can be dispensed within the medium, so the structure of the system over the prior art significantly simplified and possibly even more cost-effective can be achieved while reducing the probability of failure or error in determining the container level.

Die Aufgabe wird für ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass zumindest eine Messeinrichtung entlang der Steigleitung beabstandet zu dem Maximalfüllstand des Behälters angeordnet wird, dass innerhalb der Steigleitung im Bereich zwischen der Messeinrichtung und der Mediumoberfläche in der Steigleitung ein Luftvolumen eingeschlossen wird, dass die Pumpeinrichtung gestartet und das elektrisch leitfähige Medium durch diese angesogen wird, und dass die Ansaugzeit ermittelt wird, die beim Ansaugen des elektrisch leitfähigen Mediums durch die Pumpeinrichtung vergeht, bis das Medium die Messeinrichtung erreicht, und hieraus ein Behälterfüllstand berechnet wird. Für ein System nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die zumindest eine Messeinrichtung entlang der Steigleitung beabstandet zu einem Maximalfüllstand des Behälters angeordnet ist und zumindest eine Ansaugzeit zwischen dem Start der Pumpeinrichtung und dem Zeitpunkt erfasst, zu dem das von der Pumpeinrichtung angesogene Medium die zumindest eine Messeinrichtung erreicht, und wobei zumindest eine Recheneinheit vorgesehen ist zum Berechnen des Füllstands des Mediums in dem Behälter oder des prozentualen Behälterfüllvolumens basierend auf der durch die Messeinrichtung ermittelten Ansaugzeit. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.The object is achieved for a method according to the preamble of claim 1, characterized in that at least one measuring device along the riser spaced from the maximum level of the container is arranged that within the riser in the region between the measuring device and the medium surface in the riser air volume is included in that the pumping device is started and the electrically conductive medium is drawn through the latter, and that the suction time is determined which elapses during the suction of the electrically conductive medium by the pumping device until the medium reaches the measuring device, and from this a container filling level is calculated. For a system according to the preamble of claim 9, the object is achieved in that the at least one measuring device is arranged along the riser spaced to a maximum level of the container and detects at least one intake time between the start of the pumping device and the time to which the of Suction medium sucked medium which reaches at least one measuring device, and wherein at least one arithmetic unit is provided for calculating the level of the medium in the container or the percentage Behälterfüllvolumens based on the determined by the measuring device suction time. Further developments of the invention are defined in the dependent claims.

Dadurch werden ein System sowie ein Verfahren zur Behälterfüllstandsbestimmung geschaffen, die eine Messung im Fluss bzw. Durchfluss des Mediums durch die Steigleitung vorsehen. Die Messstrecke liegt in der Steigleitung und weder elektrische Leitungen noch Messelektronik werden in dem Medium angeordnet, so dass auch bei aggressiven Medien keine Beschädigung der elektrischen Leitungen und Sensorik sowie Messelektronik droht. Da bei dem System bzw. Verfahren zur Behälterfüllstandsbestimmung eine Messeinrichtung entlang der Steigleitung in und/oder an dieser so angeordnet wird, dass über die Messeinrichtung ermittelt werden kann, ob das im inneren des Behälters und dementsprechend auch der Steigleitung vorhandene Medium die Messeinrichtung erreicht, sind keine elektrischen Signal- oder Versorgungsleitungen im Behälter bzw. im Medium erforderlich. Vielmehr kann die Messeinrichtung beispielsweise als Kurzschluss-Messeinrichtung mit Kontakten ausgebildet sein, wobei das elektrisch leitfähige Medium bei Erreichen der Messeinrichtung deren Kontakte kurzschließt. Die Kontakte der Messeinrichtung sind vorteilhaft an der Innenseite der Steigleitung angeordnet und Teil einer Messbrücke. Die Kontakte können in der Wandung der Steigleitung bzw. auf deren Innenseite so angeordnet sein, dass das Medium diese beim Vorbeiströmen berührt und dementsprechend ein Kurzschlusssignal hierbei ausgegeben werden kann. Bei Fördern eines elektrisch leitfähigen Mediums ist es möglich, eine solche Kurzschluss-Messeinrichtung zu verwenden, wodurch auf einfache und zugleich wirkungsvolle Weise das Erreichen der Messeinrichtung durch das elektrisch leitfähige Medium festgestellt werden kann. Ein solches Vorgehen ist deutlich einfacher als die vorstehend genannten Verfahren und Systeme des Standes der Technik und dementsprechend auch kostengünstiger zu realisieren. Auswerteelektronik oder Ansteuerungselektronik befinden sich nicht in Kontakt mit dem elektrisch leitfähigen Medium und können daher sicher vor Beschädigung durch dieses geschützt werden.Thereby, a system and a method for container level determination are provided, which provide a measurement in the flow or flow of the medium through the riser. The measuring section is located in the riser and neither electrical cables nor measuring electronics are arranged in the medium, so that even with aggressive media no damage to the electrical cables and sensors and electronic measuring threatens. Since in the system or method for container level determination, a measuring device along the riser in and / or at this is arranged so that it can be determined via the measuring device, whether the present in the interior of the container and therefore also the riser medium reaches the measuring device, are no electrical signal or supply lines in the container or in the medium required. Rather, the measuring device may be formed, for example, as a short-circuit measuring device with contacts, wherein the electrically conductive medium shorts their contacts when they reach the measuring device. The contacts of the measuring device are advantageously arranged on the inside of the riser and part of a measuring bridge. The contacts may be arranged in the wall of the riser or on the inside thereof so that the medium touches them when flowing past and accordingly a short-circuit signal can be output here. When conveying an electrically conductive medium, it is possible to use such a short-circuit measuring device, whereby the achievement of the measuring device can be determined by the electrically conductive medium in a simple and effective way. Such a procedure is significantly easier than the above-mentioned methods and systems of the prior art and, accordingly, more cost-effective to implement. Transmitter or control electronics are not in contact with the electrically conductive medium and can therefore be safely protected from damage by this.

Würde ein nicht elektrisch leitfähiges Medium in dem zumindest einen Behälter bevorratet, kann grundsätzlich auch über eine andere Art einer Messeinrichtung das Erreichen derselben durch das Medium festgestellt werden, wie z. B. über optische oder akustische Sensoren, die in der Steigleitungswandung angeordnet werden.If a non-electrically conductive medium stored in the at least one container, in principle, the achievement of the same can be determined by the medium via another type of measuring device such. B. via optical or acoustic sensors, which are arranged in the riser wall.

Die Messeinrichtung ist mit Abstand zu dem Maximalfüllstand an Medium in dem zumindest einen Behälter angeordnet. Dies bedeutet, dass ihre Anordnungsposition jedenfalls entfernt von dem maximalen Füllstand des Behälters liegt. Diese kann nicht nur außerhalb des Behälters liegen, sondern auch in diesem, sofern sie sich oberhalb der maximal möglichen Mediumoberfläche in der Steigleitung befindet, um ein Luftvolumen zwischen dieser und der Messeinrichtung vorliegen zu haben, das beim Ansaugen des Mediums durch die Pumpeinrichtung in Richtung von dieser angesogen wird, um also eine Saughöhe bestimmen zu können. Bei Gefrieren des elektrisch leitfähigen Mediums kommt es üblicherweise zu einer Volumenausdehnung bzw. -vergrößerung, so dass der oder die miteinander verbundenen Behälter üblicherweise nicht vollständig, sondern bis zu einem Maximalfüllstand befüllt werden, bei dem eine Volumenausdehnung beim Gefrieren des Mediums problemlos möglich ist.The measuring device is arranged at a distance from the maximum level of medium in the at least one container. This means that their arrangement position is in any case remote from the maximum level of the container. This can not only be outside of the container, but also in this, if it is located above the maximum possible medium surface in the riser to have an air volume between this and the measuring device, the suction of the medium by the pumping device in the direction of this is sucked in order to be able to determine a suction height. When freezing the electrically conductive medium, it usually comes to a volume expansion or enlargement, so that the one or more interconnected containers are usually not completely filled, but up to a maximum level at which a volume expansion during freezing of the medium is easily possible.

Vorliegend wird durch die Messeinrichtung die Zeitspanne zwischen dem Beginn des Pumpvorgangs, also dem Starten der Pumpeinrichtung, und dem Erreichen der Messeinrichtung durch das elektrisch leitfähige Medium ermittelt und hieraus der Füllstand des zumindest einen Behälters berechnet. Unter dem zumindest einen Behälter werden ein einzelner Behälter, jedoch auch miteinander verbundene Behälter verstanden, bei denen ein Entleeren über eine z. B. lediglich in einem Behälter angeordnete Steigleitung möglich ist. Grundsätzlich können auch in jedem der Behälter Steigleitungen angeordnet sein, wobei z. B. ein Ansaugen in die Steigleitung durch lediglich eine Pumpeinrichtung erfolgt.In the present case, the time interval between the beginning of the pumping operation, ie the starting of the pumping device, and the reaching of the measuring device by the electrically conductive medium is determined by the measuring device and from this the level of the at least one container is calculated. Under the at least one container, a single container, but also interconnected containers understood, in which an emptying over a z. B. only arranged in a container riser is possible. In principle, risers can be arranged in each of the containers, wherein z. B. suction into the riser by only one pumping device.

Über die Pumpeinrichtung wird beim Start derselben das elektrisch leitfähige Medium, beispielsweise wässrige Harnstofflösung/AdBlue^®, über die Steigleitung angesogen. Da zwischen der Anordnungsstelle der Messeinrichtung entlang der Steigleitung und dem Mediumspiegel bzw. der Mediumoberfläche vor Beginn des Pump- bzw. Ansaugvorgangs durch die Pumpeinrichtung ein Luftvolumen eingeschlossen ist, besteht eine Abhängigkeit zwischen dem Behälterfüllstand und dem in der Steigleitung vorhandenen variablen Luftvolumen, das größer ist, wenn der Füllstand niedriger ist bzw. kleiner ist, wenn der Behälterfüllstand höher ist. Die Menge an Luftvolumen innerhalb der Steigleitung ist somit umgekehrt proportional zum Behälterfüllstand. Dieses Luftvolumen wird nach dem Start der Pumpeinrichtung beim Ansaugen des Mediums durch die Pumpeinrichtung durch die Steigleitung hindurch in Richtung der Messeinrichtung und an dieser vorbei transportiert. Bei Erreichen der Messeinrichtung durch das Medium ist die Messphase zum Ermitteln des Behälterfüllstands beendet. Der Behälterfüllstand wird vorteilhaft aus der ermittelten Ansaugzeit, also der Zeitspanne zwischen dem Start des Ansaug- bzw. Pumpvorgangs und dem Erreichen der Messeinrichtung durch das Medium, und dem Abstand zwischen der Anordnungsstelle der Messeinrichtung entlang der Steigleitung in und/oder an dieser und dem ersten Steigleitungsende, das im unteren Bereich des Behälters befindlich ist, also dem unteren Ende der Steigleitung, als Messstrecke berechnet. Für den Fall, dass sich noch Medium in dem Behälter befindet, dieser also nicht vollständig entleert ist, ist die Messstrecke länger als die Höhe des variablen vorhandenen Luftvolumens innerhalb der Steigleitung, somit der Saughöhe. Das innerhalb der Steigleitung vor dem Pumpvorgang oberhalb des Mediumspiegels in dieser eingeschlossene Luftvolumen bzw. die Saughöhe ist umgekehrt proportional zu dem Behälterfüllstand, so dass bei Ermitteln des vor dem Ansaug- bzw. Pumpvorgang in der Steigleitung eingeschlossenen Luftvolumens der Behälterfüllstand oder das prozentuale Behältervolumen berechnet werden kann, sofern zuvor das Behältervolumen bzw. der maximal möglich Behälterfüllstand bzw. Maximalfüllstand und dementsprechend das diesem zugeordnete, in der Steigleitung bei maximal gefülltem Behälter vorhandene eingeschlossene Luftvolumen bzw. dessen Höhe in der Steigleitung bestimmt wurde und der Berechnung als Parameter zugrundegelegt wird. Ein geringer Behälterfüllstand bedeutet somit eine große Saughöhe und somit eine lange Ansaugzeit.At the start of the pumping device, the electrically conductive medium, for example aqueous urea solution / ^AdBlue® , is sucked in via the riser line. Since an air volume is enclosed between the arrangement point of the measuring device along the riser and the medium mirror or the medium surface before the pumping or suction process by the pumping device, there is a dependency between the container level and the present in the riser variable air volume, which is greater if the level is lower or less when the tank level is higher. The amount of air volume within the riser is thus inversely proportional to the tank level. This air volume is transported after the start of the pumping device during the suction of the medium through the pumping device through the riser in the direction of the measuring device and past this. Upon reaching the measuring device through the medium, the measuring phase for determining the container level is completed. The container level is advantageously from the determined intake time, ie the time period between the start of the suction and pumping operation and the achievement of the measuring device by the medium, and the distance between the location of the measuring device along the riser in and / or at this and the first Steigleitungsende, which is located in the lower part of the container, ie the lower end of the riser, calculated as a measuring section. In the event that there is still medium in the container, so this is not completely emptied, the measuring distance is longer than the height of the variable existing volume of air within the riser, thus the suction height. That within the riser before the Pumping above the medium level in this trapped air volume or the suction height is inversely proportional to the container level, so that when determining the trapped before the intake or pumping in the riser air volume of the container level or the container volume percentage can be calculated, if previously the container volume or the maximum possible tank level or maximum level and, accordingly, the trapped air volume or its height in the riser, which is assigned to it in the riser at a maximum filled container, and the calculation is used as a parameter. A low tank level thus means a large suction height and thus a long intake time.

Durch die zumindest eine oder eine weitere Messeinrichtung kann ferner der Druck und/oder die Temperatur und/oder der Widerstand des pumpbaren elektrisch leitfähigen Mediums gemessen werden. Eine solche zusätzliche Erfassung von Druck und/oder Temperatur und/oder Widerstand des elektrisch leitfähigen Mediums dient als Korrekturfaktor für die Berechnung des Behälterfüllstands. Da die Viskosität des elektrisch leitfähigen Mediums von dessen Temperatur abhängig ist und die Viskosität des zu pumpenden elektrisch leitfähigen Mediums Einfluss auf dessen Pumpbarkeit hat, somit auf die Zeitdauer, die das elektrisch leitfähige Medium benötigt, bis es durch die Steigleitung hindurch die Messeinrichtung erreicht, erweist sich das Erfassen der Temperatur des elektrisch leitfähigen Mediums von diesem als sehr vorteilhaft. Die Viskosität des elektrisch leitfähigen Mediums kann insbesondere basierend auf der durch die zumindest eine Messeinrichtung gemessenen Temperatur des elektrisch leitfähigen Mediums ermittelt werden, insbesondere vermittels eines Viskositäts-Dichte-Temperatur-Kennfeldes, das beispielsweise in einem Steuergerät des Systems oder eines Kraftfahrzeugs hinterlegt werden kann. Viskosität und Dichte des elektrisch leitfähigen Mediums können dabei als Funktion der Temperatur von diesem in einem oder zwei Kennfeldern dargestellt werden. Durch das Erfassen der Mediumeigenschaften ist eine Kompensation dieser variablen Eigenschaften durch zumindest einen Korrekturfaktor bei der Berechnung des Behälterfüllstands möglich.Furthermore, the pressure and / or the temperature and / or the resistance of the pumpable electrically conductive medium can be measured by the at least one or a further measuring device. Such additional detection of pressure and / or temperature and / or resistance of the electrically conductive medium serves as a correction factor for the calculation of the container level. Since the viscosity of the electrically conductive medium is dependent on its temperature and the viscosity of the electrically conductive medium to be pumped has an influence on its pumpability, thus on the time required for the electrically conductive medium until it reaches the measuring device through the riser Detecting the temperature of the electrically conductive medium of this is very beneficial. The viscosity of the electrically conductive medium can be determined in particular based on the measured by the at least one measuring device temperature of the electrically conductive medium, in particular by means of a viscosity-density-temperature map, which can be stored for example in a control unit of the system or a motor vehicle. Viscosity and density of the electrically conductive medium can be represented as a function of the temperature of this in one or two maps. By detecting the medium properties, a compensation of these variable properties by at least one correction factor in the calculation of the container level is possible.

Dient die zumindest eine Messeinrichtung oder eine weitere Messeinrichtung auch zum Erfassen von Druck und/oder Temperatur, können hierfür insbesondere zumindest ein Drucksensor und/oder zumindest ein Temperatursensor vorgesehen sein, über die eine Druckmessung bzw. Temperaturmessung für das elektrisch leitfähige Medium möglich ist. Weiter vorteilhaft kann zumindest eine Einrichtung zur Kompensation eines Alterungsverhaltens der Pumpeinrichtung vorgesehen sein, wobei die Kompensationseinrichtung eine Strom- bzw. Pumpeinrichtungsstrommessung durchführt. Diese liefert von der Leistung der Pumpeinrichtung anhängige Ergebnisse. Über die Strommessung kann durch die ermittelten Stromwerte in Verbindung mit der erfassten Ansaugzeit der eventuelle Pumpeinrichtungsverschleiß ermittelt werden. Nach Ermitteln des eventuellen Pumpeinrichtungsverschleißes kann dieser in der Recheneinheit heraus gerechnet werden, somit eine Kompensation des Alterungsverhaltens der Pumpeinrichtung erfolgen. Unterschiedliche Ansaugzeiten können somit um das möglich Alterungsverhalten der Pumpeinrichtung korrigiert werden, um eine um variable Faktoren korrigierte Berechnung des Behälterfüllstands vornehmen zu können.If the at least one measuring device or another measuring device also serves to detect pressure and / or temperature, at least one pressure sensor and / or at least one temperature sensor can be provided for this purpose, via which a pressure measurement or temperature measurement for the electrically conductive medium is possible. Further advantageously, at least one device for compensating an aging behavior of the pump device may be provided, wherein the compensation device performs a current or Pumpeinrichtungsstrommessung. This provides pending results on the performance of the pumping device. Through the current measurement, the determined pump device wear can be determined by the determined current values in conjunction with the acquired intake time. After determining the eventual pump device wear, it can be calculated in the arithmetic unit, thus compensating for the aging behavior of the pumping device. Different intake times can thus be corrected by the possible aging behavior of the pumping device in order to be able to carry out a calculation of the tank level corrected by variable factors.

Die Steigleitung kann mit zumindest einer Filtereinrichtung am ersten Ende der Steigleitung versehen sein zum Herausfiltern von Verschmutzungen aus dem Medium. Eine Filtereinrichtung kann beispielsweise als Grobfiltereinrichtung ausgebildet und endseitig am ersten bzw. unteren Ende der Steigleitung, das sich im unteren Bereich des Behälters befindet, angeordnet sein. Ferner kann die zumindest eine Recheneinheit zum Durchführen einer Korrekturberechnung aus der sich bei Vorliegen einer Verschmutzung der Filtereinrichtung ergebenden Soll-Ist-Druckdifferenz ausgebildet sein. Es kann somit eine Korrekturrechnung bei Verschmutzung einer Fremdstoffe bzw. Verschmutzungen aus dem Medium heraus filternden Filtereinrichtung durchgeführt werden, wobei bei Verschmutzung der Filtereinrichtung der Unterdruck und die Last der Pumpeinrichtung ansteigen und diese Druckdifferenz beim Vergleich der Soll- mit der Ist-Last der Pumpeinrichtung ermittelt werden kann. Eine solche Druckermittlung kann beispielsweise über einen bereits genannten Drucksensor bzw. ggf. mehrere Drucksensoren der Messeinrichtung, die der Ansaugzeiterfassung dient, oder einer weiteren Messeinrichtung erfolgen. Es kann jedoch auch direkt die Ist-Last der Pumpeinrichtung erfasst und mit der Soll-Last verglichen werden, so dass hierüber eine Verschmutzung der Filtereinrichtung erkannt und bei der Berechnung des Behälterfüllstands berücksichtigt werden kann.The riser may be provided with at least one filter means at the first end of the riser for filtering out contaminants from the medium. A filter device may, for example, be designed as a coarse filter device and be arranged at the end at the first or lower end of the riser, which is located in the lower region of the container. Furthermore, the at least one arithmetic unit for carrying out a correction calculation can be formed from the setpoint / actual pressure difference resulting in the event of contamination of the filter device. It can thus be carried out a correction calculation in case of contamination of foreign substances or contaminants from the medium out filtering filter device, wherein pollution of the filter device, the negative pressure and the load of the pumping device increase and determines this pressure difference when comparing the target and the actual load of the pumping device can be. Such a pressure determination can take place, for example, via an already mentioned pressure sensor or optionally a plurality of pressure sensors of the measuring device, which serves for intake time detection, or another measuring device. However, it can also be detected directly the actual load of the pumping device and compared with the target load, so that hereby a contamination of the filter device can be detected and taken into account in the calculation of the container level.

Zur Berechnung des Behälterfüllstands wird vorteilhaft eine Viskositätskompensationsberechnung durchgeführt, wobei die Viskosität des Mediums über eine Temperaturmessung oder über Bestimmen des Pumpeinrichtungsstroms berechnet werden kann. Die Leistungsaufnahme der Pumpeinrichtung ist abhängig von der Viskosität des Mediums und die kinematische Viskosität des Mediums wiederum abhängig von der Temperatur des Mediums. Wie bereits erwähnt, sind Viskosität und Dichte des Mediums temperaturabhängig und können in einem entsprechenden Kennfeld aufgenommen und für die Berechnung in der Recheneinheit beispielsweise in einem Steuergerät abgelegt werden. Der Volumenstrom der Pumpe ist umgekehrt proportional zu der Ansaugzeit bzw. die Ansaugzeit umgekehrt proportional zum Volumenstrom der Pumpeinrichtung multipliziert mit den bereits vorstehend genannten Korrekturfaktoren in Form der Mediumtemperatur, von dessen Viskosität bzw. der Alterung und dem Verschleiß der Pumpeinrichtung. Da die Ansaugzeit proportional zu der Saughöhe, also der Höhe des in der Steigleitung vor dem Ansaug-/Pumpvorgang eingeschlossenen Luftvolumen ist, kann bei gemessener Ansaugzeit hieraus die Saughöhe und aus dieser der Behälterfüllstand berechnet werden, da die Saughöhe, wie bereits erläutert, von dem Behälterfüllstand abhängig ist. Saughöhe und Behälterfüllstand verhalten sich umgekehrt proportional, so dass ein niedriger Füllstand eine große Saughöhe bedeutet.To calculate the container level, a viscosity compensation calculation is advantageously carried out, wherein the viscosity of the medium can be calculated by means of a temperature measurement or by determining the pump device flow. The power consumption of the pumping device depends on the viscosity of the medium and the kinematic viscosity of the medium in turn depends on the temperature of the medium. As already mentioned, viscosity and density of the medium are temperature-dependent and can be recorded in a corresponding map and stored for the calculation in the arithmetic unit, for example in a control unit. The flow rate of the pump is reversed proportional to the intake time or the intake time inversely proportional to the flow rate of the pumping means multiplied by the above-mentioned correction factors in the form of the medium temperature, of its viscosity or the aging and wear of the pumping device. Since the intake time is proportional to the suction height, ie the height of the trapped in the riser before the suction / pumping air volume, it can be calculated from the suction level and from this the container level with measured intake time, since the suction height, as already explained, of the Tank level is dependent. Suction height and tank level behave inversely proportional, so that a low level means a large suction height.

Die Recheneinheit zur Durchführung des Verfahrens umfasst zumindest einen ersten Eingang zum Eingeben der ermittelten Ansaugzeit, einen Rechenalgorithmus zum Berechnen des Behälterfüllstands oder des prozentualen Behältervolumens, basierend auf der ermittelten Ansaugzeit und weiteren Parametern, und zumindest einen Ausgang zum Ausgeben des berechneten Behälterfüllstands bzw. des Behälterfüllvolumens. Ferner kann die Recheneinheit vorteilhaft auf zuvor aufgenommene und gespeicherte Kennfelder von Viskosität und Temperatur bzw. Dichte und Temperatur des Mediums zugreifen. Die Recheneinheit enthält zum Durchführen der Berechnung eine oder mehrere Formeln mit den variablen Parametern und den konstanten Werten, wie dem Innen- und gegebenenfalls auch dem Außendurchmesser der Steigleitung und der Länge der Messstrecke. Beim Behälterfüllvolumen kann ein prozentualer Wert ermittelt werden, wie beispielsweise 50%, 100%, 5% etc. Dasselbe gilt selbstverständlich auch für den Behälterfüllstand, wobei ggf. auch explizite Füllstandswerte, z. B. in Millilitern oder Litern, hier ermittelt werden können.The arithmetic unit for performing the method comprises at least one first input for inputting the determined intake time, a computation algorithm for calculating the container level or the percentage container volume, based on the determined intake time and other parameters, and at least one output for outputting the calculated container level or the container filling volume , Furthermore, the arithmetic unit can advantageously access previously recorded and stored maps of viscosity and temperature or density and temperature of the medium. The arithmetic unit contains for performing the calculation one or more formulas with the variable parameters and the constant values, such as the inner and optionally also the outer diameter of the riser and the length of the measuring section. When Behälterfüllvolumen a percentage value can be determined, such as 50%, 100%, 5%, etc. The same naturally also applies to the tank level, which may also have explicit filling level values, eg. B. in milliliters or liters, can be determined here.

Als Variablen liegen der Berechnung in der Recheneinheit nicht nur die temperaturabhängige Viskosität bzw. Dichte des elektrisch leitfähigen Mediums zugrunde, sondern auch der Förderstrom der Pumpeinrichtung bzw. das Hubvolumen einer Membranpumpe als ein Beispiel einer Pumpeinrichtung, inklusive deren Toleranz, wobei vorteilhaft das gesamte System vor einer Messung bzw. zumindest beim ersten Einrichten des Systems kalibriert wird, um eventuelle Unterschiede zwischen einzelnen Pumpeinrichtungen hier herauszukalibrieren.As variables, the calculation in the arithmetic unit is based not only on the temperature-dependent viscosity or density of the electrically conductive medium, but also the flow rate of the pumping device or the stroke volume of a diaphragm pump as an example of a pumping device, including its tolerance, where advantageously the entire system a measurement or at least the first time the system is calibrated to calibrate out any differences between individual pumping devices here.

Wenn nach Start der Pumpeinrichtung nach einer gewissen Zeit kein Medium an der Messeinrichtung ankommt, können daraus Rückschlüsse auf die Beschaffenheit des Leitungssystems und des Steigrohrs gezogen werden. Ist z. B. eine Leitung defekt, saugt die Pumpeinrichtung durch die Leckagestelle Luft ins System ein, so dass das Medium nicht oder nur sehr langsam zur Messeinrichtung gefördert wird. Ein gleiches Phänomen würde auftreten, wenn z. B. ein im Leitungssystem vorhandener fluidischer Steckverbinder undicht ist und dadurch Luft angesaugt wird, oder aber das Medium durch diese Leckagestelle austritt. Auch diese Leckageprobleme können bei der Berechnung des jeweiligen Behälterfüllstands bzw. prozentualen Behältervolumens berücksichtigt werden.If after the start of the pumping device after a certain time no medium arrives at the measuring device, conclusions can be drawn on the nature of the line system and the riser pipe. Is z. B. a line is defective, sucking the pumping device through the leakage air into the system, so that the medium is not promoted or only very slowly to the measuring device. A similar phenomenon would occur if z. B. is present in the line system fluidic connector leaking and thereby air is sucked, or the medium exits through this leakage point. These leakage problems can also be taken into account when calculating the respective tank level or percentage tank volume.

Für die Füllstandsermittlung des Behälters kann somit insbesondere vorteilhaft eine Steigleitung mit Kontaktschleife bzw. Messbrücke und Kontaktschleife zur Messung der Ansaugzeit verwendet werden. Über die Messeinrichtung kann auch die Qualität des Mediums, insbesondere von wässriger Harnstofflösung/AdBlue^®, ermittelt werden, wie vorstehend erwähnt die Viskosität und Dichte des Mediums sowie ggf. auch der Verschmutzungsgrad des Mediums. Um ein Einfrieren des Mediums zu vermeiden, kann zumindest eine Beheizungseinrichtung für den Behälter und/oder die Steigleitung und/oder eine mit dieser verbundene, das Medium weitertransportierende Medienleitung vorgesehen sein. Bei niedrigen Temperaturen droht ansonsten ein Einfrieren des elektrisch leifähigen Mediums. Ein Gefrieren oder Anfrieren des Mediums, wie wässriger Harnstofflösung, kann die Funktionsfähigkeit eines Fahrzeuges stark beeinträchtigen bzw. die entsprechenden Komponenten des Fahrzeugs, die das Medium zum ordnungsgemäßen Betrieb benötigen, sogar erheblich stören, wenn gefrorenes Medium diese nicht oder zu spät oder in einem nicht verwendbaren Zustand erreicht. Dies gilt insbesondere bei Verbrennungsmotoren, z. B. Dieselmotoren, mit SCR-Katalysatoren (SCR = selective catalytic reduction), bei denen wässrige Harnstofflösung als NO_x-Reduktionsadditiv den Verbrennungsmotoren bzw. deren SCR-Katalysatoren zugeführt wird. Durch eine Beheizungseinrichtung wird ein Einfrieren des elektrisch leitfähigen Mediums vermieden bzw. ein Auftauen bereits eingefrorenen Mediums ermöglicht. Gerade bei der Anwendung wässriger Harnstofflösung, wie von AdBlue^®, als NO_x-Reduktionsadditiv für Verbrennungsmotoren mit SCR-Katalysatoren wird ein NO_x-Emissionswert ermittelt. Besteht ein Bedarf an der Zuführung wässriger Harnstofflösung, wie AdBlue^®, um den NO_x-Emissionswert zu senken, erweist es sich als vorteilhaft, eine Reichweiterenberechnung durchzuführen, wobei vorzugsweise die Ansaugzeit bedarfsabhängig zyklisch neu erfasst werden kann oder erfasst wird. Insbesondere kann dies unter kurzzeitigem Abschalten der Pumpeinrichtung und Wiederstarten derselben erfolgen. Auch bei sehr langem Betriebszyklus, wie beispielsweise bei LKW und Minenfahrzeugen, erweist sich eine bedarfsabhängige zyklische Neuerfassung der Ansaugzeit und Ermittlung des Behälterfüllstandes als sehr vorteilhaft, um zu vermeiden, dass der Behälter während des Betriebs des Fahrzeugs bzw. der SCR-Katalysatoren von Verbrennungsmotoren leergefahren wird. Aus der Ansaugzeit kann somit auch zyklisch die noch verbleibende Reichweite, somit die noch verbleibende Laufzeit der jeweils aus dem Behälter gespeisten Komponente, wie beispielsweise SCR-Katalysatoren von Verbrennungs-, z. B. Dieselmotoren berechnet werden. Auch diese Berechnung kann in der oder einer weiteren Recheneinheit des Systems erfolgen. Die Intervalldauer der zyklischen Neuerfassung des Behälterfüllstands kann von dem zuvor ermittelten Behälterfüllstand und dem ermittelten Nutzungsverhalten beispielsweise der SCR-Katalysatoren für Verbrennungsmotoren und hier den Bedarf an wässriger Harnstofflösung als NO_x-Reduktionsadditiv abhängig gemacht werden.For the level detection of the container can thus be used in particular advantageously a riser with contact loop or measuring bridge and contact loop for measuring the intake time. The quality of the medium, in particular of aqueous urea solution / ^AdBlue® , can also be determined via the measuring device, as mentioned above, the viscosity and density of the medium and possibly also the degree of contamination of the medium. In order to avoid freezing of the medium, at least one heating device for the container and / or the riser and / or connected thereto, the medium further transporting media line can be provided. At low temperatures otherwise threatens a freezing of the electrically conductive medium. Freezing or freezing of the medium, such as aqueous urea solution, can severely affect the performance of a vehicle, or even significantly disturb the corresponding components of the vehicle that need the medium for proper operation, if frozen medium does not or too late or in one usable state reached. This is especially true in internal combustion engines, eg. As diesel engines, with SCR catalysts (SCR = Selective Catalytic Reduction), in which aqueous urea solution as NO _x reduction additive to the internal combustion engines or their SCR catalysts is supplied. By means of a heating device, a freezing of the electrically conductive medium is avoided or a thawing of already frozen medium is made possible. Especially when using aqueous urea solution, such as AdBlue ^® , as an NO _x reduction additive for combustion engines with SCR catalysts, a NO _x emission value is determined. There is a need to supply an aqueous urea solution, such as AdBlue ^®, in order to reduce the NO _x -Emissionswert, it proves to be advantageous to carry out a Reich Next calculation and preferably the suction time can be detected depending on demand cyclically new or is detected. In particular, this can be done with brief shutdown of the pumping device and restarting the same. Even with a very long operating cycle, such as in trucks and mining vehicles, a demand-dependent cyclic re-detection of the intake time and determination of the tank level proves to be very beneficial to avoid draining the container during operation of the vehicle or the SCR catalytic converters of internal combustion engines becomes. From the Suction time can thus also cyclically the remaining range, thus the remaining time of each supplied from the container component, such as SCR catalysts of Verbrennungs-, z. B. diesel engines are calculated. This calculation can also be done in the or another computing unit of the system. The interval duration of the cyclical re-detection of the tank level can be made dependent on the previously determined tank level and the determined usage behavior of, for example, the SCR catalysts for internal combustion engines and here the demand for aqueous urea solution as NO _x reduction additive.

Zusätzlich kann beispielsweise ein Warnbereich bzw. Füllstandsgrenzbereich bestimmt werden, beispielsweise ab einem Füllstandsvolumen von nur noch 5% ein Warnsignal abgegeben werden, das angibt, dass ein Nachfüllen des Mediums in dem Behälter erforderlich ist. Ggf. kann das Warnsignal auch durch eine optische Anzeige unterstützt werden.In addition, for example, a warning range or fill level limit range can be determined, for example, from a fill level volume of only 5%, a warning signal is issued indicating that a refilling of the medium in the container is required. Possibly. the warning signal can also be supported by a visual display.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele von dieser näher anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in:For further explanation of the invention embodiments of this will be described in more detail below with reference to the drawings. These show in:

1 ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Behälterfüllstandsbestimmung, 1 a flowchart of a first embodiment of a method according to the invention for container level determination,

2 ein Ablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Behälterfüllstandsbestimmung mit Viskositätskompensation, 2 a flowchart of a second embodiment of a method according to the invention for container level determination with viscosity compensation,

3 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Systems mit einem Behälter, gefüllt mit pumpbarem, elektrisch leitfähigem Medium, einer Steigleitung und mit einer Pumpeinrichtung, und 3 a schematic diagram of a system according to the invention with a container filled with pumpable, electrically conductive medium, a riser and with a pumping device, and

4 eine Detailansicht der Steigleitung gemäß 3 mit darin angeordneter erfindungsgemäßer Messeinrichtung. 4 a detailed view of the riser according to 3 with therein arranged measuring device.

1 zeigt ein Ablaufdiagramm mit einzelnen Schritten eines Verfahrens zum Bestimmen eines Behälterfüllstandes. In 3 ist ein System 1 zum Bestimmen des Behälterfüllstands eines Behälters 6 skizziert. In dem Behälter 6 befindet sich ein pumpbares, elektrisch leitfähiges Medium 7. Zum Pumpen, also Ansaugen des Mediums 7 ist eine Pumpeinrichtung 2 vorgesehen. Diese ist über eine Medienleitung 4 mit einer Steigleitung 5 verbunden ist. Die Steigleitung 5 ragt in den Behälter 6 hinein, der mit einem Medium 7 gefüllt ist, und endet im Bereich des Behälterbodens 60. Das Medium 7 ist pumpbar und elektrisch leitend, kann beispielsweise wässrige Harnstofflösung, wie AdBlue^®, sein. Die Steigleitung weist ein erstes Ende 50 und ein zweites Ende 51 auf. Mit ihrem ersten Ende 50 ist sie im Behälter 6 unten im Bereich des Behälterbodens 60 angeordnet und das zweite Ende 51 der Steigleitung ist mit der Medienleitung 4 verbunden, die zur Pumpeinrichtung 2 führt. Entlang der Steigleitung 5 ist die Messeinrichtung 3 angeordnet. Die Messeinrichtung 3 umfasst, wie in 4 skizziert, beispielsweise zwei Kontakte 30, 31, die Teil einer Kontaktschleife oder Messbrücke sind. Hierüber kann eine Kurzschlussmessung erfolgen. Erreicht das elektrisch leitfähige Medium 7 die beiden Kontakte 30, 31 schließt es diese kurz, da es elektrisch leitend ist, so dass die Messeinrichtung dies erfassen und hieraus eine Ansaugzeit ermitteln kann. Die Ansaugzeit ist abhängig davon, wie lange es dauert, bis das elektrisch leitfähige Medium 7 nach dem Start des Ansaugvorgangs vermittels der Pumpeinrichtung 2 benötigt, bis es in der Steigleitung 5 bis zu den Kontakten 30, 31 gelangt. Vor dem Ansaugen des Mediums 7 durch die Pumpeinrichtung 2 befindet sich in der Steigleitung 5 zwischen dem Bereich, in dem die Messeinrichtung 3 bzw. deren Kontakte 30, 31 angeordnet sind, und dem Mediumspiegel bzw. der Oberfläche 70 des Mediums 7 ein Luftvolumen 9 (siehe 4) mit einer Höhe l (s. 3 und 4). Dieses Luftvolumen 9 wird während des Pumpvorgangs in Richtung der Pumpeinrichtung 2 weiterbefördert, wobei das Medium 7 durch die Steigleitung 5 in Richtung Pumpeinrichtung befördert wird, also aufsteigt, bis es die Messeinrichtung 3 bzw. deren Kontakte 30, 31 erreicht. Die hierfür benötigte Zeit ist die Ansaugzeit t, die abhängig davon ist, wie lang die Saughöhe oder Höhe des Luftvolumens l ist. 1 shows a flowchart with individual steps of a method for determining a container level. In 3 is a system 1 for determining the container level of a container 6 outlined. In the container 6 is a pumpable, electrically conductive medium 7 , For pumping, ie suction of the medium 7 is a pumping device 2 intended. This is via a media line 4 with a riser 5 connected is. The riser 5 protrudes into the container 6 into it, with a medium 7 is filled, and ends in the area of the container bottom 60 , The medium 7 is pumpable and electrically conductive, may be, for example, aqueous urea solution, such as AdBlue ^® . The riser has a first end 50 and a second end 51 on. With her first end 50 she is in the container 6 at the bottom of the tank bottom 60 arranged and the second end 51 the riser is connected to the media line 4 connected to the pumping device 2 leads. Along the riser 5 is the measuring device 3 arranged. The measuring device 3 includes, as in 4 outlines, for example, two contacts 30 . 31 that are part of a contact loop or bridge. This can be done a short circuit measurement. Reached the electrically conductive medium 7 the two contacts 30 . 31 it closes this briefly, since it is electrically conductive, so that the measuring device can detect this and determine a suction time from this. The suction time depends on how long it takes to get the electrically conductive medium 7 after the start of the suction by means of the pumping device 2 needed until it is in the riser 5 to the contacts 30 . 31 arrives. Before aspirating the medium 7 through the pumping device 2 is located in the riser 5 between the area where the measuring device 3 or their contacts 30 . 31 are arranged, and the medium mirror or the surface 70 of the medium 7 an air volume 9 (please refer 4 ) with a height l (s. 3 and 4 ). This volume of air 9 during the pumping operation in the direction of the pumping device 2 forwarded, the medium 7 through the riser 5 is transported in the direction of pumping device, so rises until it is the measuring device 3 or their contacts 30 . 31 reached. The time required for this is the suction time t, which is dependent on how long the suction height or height of the air volume l is.

Die gesamte Messstrecke zwischen dem ersten Ende 50 der Steigleitung 5 und der Anordnungsstelle der Messeinrichtung 3 entlang der Steigleitung 5 ist, wie 3 entnommen werden kann, mit M bezeichnet. Der Außendurchmesser der Steigleitung 5 wird mit D und der Innendurchmesser der Steigleitung mit d bezeichnet (s. 4). Die gemessene Ansaugzeit t ist proportional zu der Saughöhe l entsprechend der nachstehenden Formel

worin V . der Volumenstrom der Pumpeinrichtung 2, t die Ansaugzeit, l die Saughöhe, die abhängig vom Behälterfüllstand zum Zeitpunkt des Pumpeinrichtungsstarts und der Messung der Ansaugzeit ist, und k₁ und k₂ sowie ggf. weitere k_x Korrekturfaktoren sind, wie beispielsweise Temperatur und Viskosität des elektrisch leitfähigen Mediums 7 bzw. Alterung und Verschleiß der Pumpeinrichtung 2. Die Dichte des Mediums ist temperaturabhängig und kann mediumspezifisch in einem Kennfeld erfasst und einer Recheneinheit 8, die mit der Messeinrichtung 3 signalverbunden ist, zugeführt bzw. in dieser hinterlegt werden. Ferner ist auch die Viskosität des Mediums temperaturabhängig, weswegen ebenfalls ein Viskositäts-Dichte-Temperatur-Kennfeld für das jeweilige Medium erfasst und ebenfalls für den Zugriff durch eine Recheneinheit 8 beispielsweise in einem Steuergerät 10 eines Fahrzeugs abgespeichert werden kann. Es erweist sich daher als vorteilhaft, wenn die Messeinrichtung 3 nicht nur die Ansaugzeit t sondern auch die Temperatur des Mediums 7 erfasst, um die aktuelle Viskosität und Dichte des Mediums als Korrekturfaktoren bei der Berechnung berücksichtigen und das Berechnungsergebnis um diese aktuellen Viskositäts- und Dichtewerte korrigieren zu können.The entire measuring section between the first end 50 the riser 5 and the location of the measuring device 3 along the riser 5 is like 3 can be removed, designated M. The outer diameter of the riser 5 is denoted by D and the inner diameter of the riser with d (s. 4 ). The measured intake time t is proportional to the suction lift l according to the following formula

where V. the flow rate of the pumping device 2 , t is the suction time, l is the suction height, which is dependent on the tank level at the time of pump start and the measurement of the intake time, and k ₁ and k ₂ and possibly other k _x correction factors, such as temperature and viscosity of the electrically conductive medium 7 or aging and wear of the pumping device 2 , The density of the medium is temperature-dependent and can be detected medium-specifically in a map and a computing unit 8th that with the measuring device 3 signal connected is supplied or deposited in this. Furthermore, the viscosity of the medium is temperature-dependent, which is why a viscosity-density-temperature characteristic map for the respective medium is detected and also for access by a computing unit 8th for example in a control unit 10 a vehicle can be stored. It therefore proves to be advantageous if the measuring device 3 not only the intake time t but also the temperature of the medium 7 recorded in order to take into account the current viscosity and density of the medium as correction factors in the calculation and to be able to correct the calculation result by these actual viscosity and density values.

Aus der erfassten Ansaugzeit t wird in der Recheneinheit 8 entweder das prozentuale Behältervolumen ermittelt oder direkt der Behälterfüllstand, wie es bzw. er zu Beginn der Ansaugzeiterfassung bzw. beim Start der Pumpeinrichtung vorlag. Wie 1 entnommen werden kann, wird in einem ersten Schritt I dabei der Messvorgang gestartet. In den parallelen Schritten IIa und IIb werden die Pumpeinrichtung 2 und die Messeinrichtung 3 aktiviert, wobei die Messeinrichtung 3 zum Bestimmen der Ansaugzeit vorgesehen ist. Die Ermittlung der Ansaugzeit t endet, sobald das Medium 7 die Kontakte 30, 31 kurzschließt, also die Messeinrichtung 3 erreicht. Dieses Ereignis wird über die Abfrageroutine im Schritt III abgefragt. Hat das Medium 7 die Messeinrichtung 3 noch nicht erreicht, läuft die Ansaugzeiterfassung weiter (siehe Schleife „N” in 1). Die Zeiterfassung stoppt, sobald das Medium 7 die Messeinrichtung 3 erreicht hat, somit beispielsweise die Kontakte 30, 31 der Messeinrichtung 3 kurzgeschlossen hat (Ergebnis der Anfrage II ist „JA” bzw. abgekürzt durch „Y” in 1). Das Stoppen der Zeiterfassung ist durch den Schritt IV im Ablaufdiagramm in 1 angedeutet. Im nächstfolgenden Schritt V wird aus der ermittelten Ansaugzeit t entweder der Behälterfüllstand oder das prozentuale Behältervolumen ermittelt. Die kann beispielsweise über die folgende Formel erfolgen:

worin V₁₀₀ der Behälterfüllstand bei vollständiger Füllung (= 100%), V₅ der Behälterfüllstand bei 5% Füllung, V(_tx) der aktuelle Behälterfüllstand zu Beginn der Messung, also das gesuchte Berechnungsergebnis, t_x die Ansaugzeit als gemessener Wert, t₁₀₀ die Ansaugzeit, die bei vollständiger Behälterfüllung (= 100% Behälterfüllstand) benötigt würde, t₅ die Ansaugzeit, die bei einem Behälterfüllstand von 5% benötigt würde, und k₁, k₂ etc. Korrekturfaktoren sind. Im Schritt VI endet der Ansaugzeiterfassungs- und Berechnungsdurchgang zum Ermitteln des Behälterfüllstands V_B = V(_tx) aus der vorstehenden Formel bzw. prozentualen Behältervolumens und kann erneut mit dem Schritt I wieder gestartet werden.From the detected intake time t is in the arithmetic unit 8th either the percentage container volume determined or directly the container level, as it or he was at the beginning of Ansaugzeiterfassung or at the start of the pumping device. As 1 can be taken, in a first step I while the measuring process started. In the parallel steps IIa and IIb become the pumping device 2 and the measuring device 3 activated, the measuring device 3 is provided for determining the intake time. The determination of the intake time t ends as soon as the medium 7 The contacts 30 . 31 short circuits, so the measuring device 3 reached. This event is called via the query routine in step III queried. Has the medium 7 the measuring device 3 not yet reached, the intake time acquisition continues (see loop "N" in 1 ). The time recording stops as soon as the medium 7 the measuring device 3 has reached, thus, for example, the contacts 30 . 31 the measuring device 3 has shorted (result of the request II is "YES" or abbreviated by "Y" in 1 ). Stopping the time tracking is through the step IV in the flowchart in 1 indicated. In the next step V is determined from the determined intake t either the container level or the percentage container volume. This can be done, for example, using the following formula:

V _{100 is} the tank level at full charge (= 100%), V _{5 is} the tank level at 5% charge, V ( _tx ) is the current tank level at the beginning of the measurement, ie the sought calculation result, t _{x is} the intake time as the measured value, t ₁₀₀ the suction time, which would be required at full tank filling (= 100% tank level), t ₅ the suction time, which would be needed at a container level of 5%, and k ₁ , k _2, etc. are correction factors. In step VI ends the intake time detection and calculation passage for determining the tank level V _B = V ( _tx ) from the above formula or container percentage and can again with the step I be started again.

2 zeigt ein gegenüber dem Ablaufdiagramm in 1 erweitertes Ablaufdiagramm. Bei diesem wird wiederum im Schritt I der Vorgang zum Ermitteln des Behälterfüllstands gestartet. Im Schritt II erfolgt hier allerdings zunächst eine Temperaturerfassung für das Medium 7, um zu ermitteln, ob das Medium 7 fließfähig, somit pumpfähig ist oder ggf. zunächst eine Beheizung zum Auftauen des Mediums 7 erforderlich ist. Als Schritt III ist eine Abfrageroutine dahingehend vorgesehen, ob ein vorgegebener Temperaturwert bereits erreicht ist oder nicht. Ist die Antwort NEIN („N”), wird die Temperaturmessung fortgesetzt, ist die Antwort JA („Y”), liegt also ein Überschreiten eines vorgegebenen Temperaturschwellwerts vor, wird das Verfahren der Ermittlung des Behälterfüllstands fortgesetzt. Wie bereits in 1 gezeigt, werden die Pumpeinrichtung 2 (Schritt IVa) und die Messeinrichtung 3 (Schritt IVb) parallel gestartet und die Abfrage (Schritt V), ob das Medium die Messeinrichtung erreicht hat, so lange fortgesetzt, bis das angesogene Medium 7 die Messeinrichtung 3 erreicht. Erreicht das elektrisch leitfähige Medium 7 die Messeinrichtung 3 (Abfrageergebnis JA bzw. „Y”), wird im Schritt VI die Ansaugzeiterfassung der Messeinrichtung 3 gestoppt und aus der ermittelten Ansaugzeit t entweder das prozentuale Behälterfüllvolumen oder der Behälterfüllstand V_B, bzw. V(_tx) aus der Formel oben, ermittelt. Dies ist in 2 im Ablaufdiagramm durch den Schritt VII angedeutet. 2 shows a relation to the flowchart in 1 extended flowchart. This will turn in step I the process for determining the container level started. In step II Here, however, initially takes a temperature detection for the medium 7 to determine if the medium 7 flowable, thus pumpable or possibly first a heating to thaw the medium 7 is required. As a step III a polling routine is provided to determine whether a given temperature value has already been reached or not. If the answer is NO ("N"), the temperature measurement is continued, if the answer is YES ("Y"), that is, if a predetermined temperature threshold is exceeded, the process of determining the tank level is continued. As already in 1 shown, the pumping device 2 (Step IVa ) and the measuring device 3 (Step IVb ) started in parallel and the query (step V ), if the medium has reached the measuring device, continued until the aspirated medium 7 the measuring device 3 reached. Reached the electrically conductive medium 7 the measuring device 3 (Query result YES or "Y"), in step VI the intake time acquisition of the measuring device 3 stopped and from the determined intake t either the percentage tank filling volume or tank level V _B or V ( _tx ) from the formula above. This is in 2 in the flowchart through the step VII indicated.

Bei dem Verfahren nach 2 wird aus dem Pumpeinrichtungsstrom, der in einer nebengeordneten Schleife im Schritt Va ermittelt wird, in Verbindung mit dem im Schritt II und III ermittelten Temperaturwert die Viskosität des Mediums 7 (siehe Schritt Vb) und hieraus eine Viskositätskompensationskonstante im Schritt Vc ermittelt, die in die Berechnung des prozentualen Behälterfüllvolumens bzw. des Behälterfüllstandes V_B im Schritt VII einfließt.In the method according to 2 is taken from the pump device stream, which is in a sibling loop in step Va is determined, in conjunction with the in step II and III determined temperature value, the viscosity of the medium 7 (see step Vb ) and from this a viscosity compensation constant in the step Vc determined in the calculation of the percentage tank filling volume or tank level V _B in step VII flows.

Das Verfahren nach 2 sieht ferner eine Behälterfüllstandsüberwachung vor, um zu vermeiden, dass der Behälter 6 vollständig entleert wird. Hierzu wird eine Überwachungsroutine im Schritt VIII gestartet. Der aktuelle NO_x-Emissionswert, der bei SCR-Katalysatoren für Verbrennungsmotoren, wie Dieselmotoren, relevant ist, erfordert ggf. ein Zuführen von wässriger Harnstofflösung, wie AdBlue^®, als NO_x-Reduktionsadditiv. Dieser Wert wird im Schritt IX ermittelt oder über ein Steuergerät bereitgestellt. Durch zyklische Neuerfassung, insbesondere kurzzeitiges Abschalten der Pumpeinrichtung 2 und Wiederanschalten und Ansaugen des Mediums 7, erfolgt im Zusammenhang mit dem NO_x-Emissionswert eine Berechnung der theoretischen Reichweite und noch möglichen Betriebsdauer (Schritt X) beispielsweise von SCR-Katalysatoren eines Verbrennungsmotors. In der Abfrageroutine XI wird dabei abgefragt, ob eine neue Ermittlung und somit ein Systemstart für die Ermittlung des Behälterfüllstandes erforderlich ist oder nicht. Die Antwort JA („Y”) oder NEIN („N”) entscheidet darüber, ob die Ansaugzeitermittlung etc., also die Schritte I ff. erneut gestartet werden oder die Abfrage beendet wird (Schritt XII).The procedure according to 2 also provides a container level monitoring to avoid the container 6 is completely emptied. For this purpose, a monitoring routine in step VIII started. The current NO _x emission level, which is relevant to SCR catalysts for internal combustion engines, such as diesel engines, may require the addition of aqueous urea solution, such as ^AdBlue® , as a NO _x reduction additive. This value is in step IX determined or provided via a control unit. By cyclic re-detection, in particular short-term shutdown of the pumping device 2 and restarting and aspirating the medium 7 , in connection with the NO _x emission value, a calculation of the theoretical range and still possible operating time takes place (step X ) For example, of SCR catalysts of an internal combustion engine. In the query routine XI it is queried whether a new determination and thus a system start for the determination of the tank level is required or not. The answer YES ("Y") or NO ("N") decides whether the intake time determination etc., ie the steps I ff., or quit the query (step XII ).

Neben den vorstehend genannten Parametern, die bei der Berechnung des Behälterfüllstands bzw. prozentualen Behältervolumens berücksichtigt werden, können auch noch weitere geometrische und fluidische Parameter berücksichtigt werden, wobei über die Ermittlung der Temperatur beispielsweise über einen integrierten Temperatursensor insbesondere die Viskosität des Mediums ermittelt und diese bei der Berechnung kompensiert werden kann.In addition to the above-mentioned parameters, which are taken into account in the calculation of the container level or percentage container volume, further geometric and fluidic parameters can also be taken into account, wherein the viscosity of the medium is determined by determining the temperature, for example via an integrated temperature sensor, and this at the calculation can be compensated.

Am ersten Ende 50 der Steigleitung 5 kann zum Herausfiltern von Verschmutzungen aus dem Medium 7 eine Filtereinrichtung 11, wie ein Grobfilter, vorgesehen werden. Würden hier Druckdifferenzen durch Verschmutzen der Filtereinrichtung festgestellt, also eine Differenz zwischen Soll-Druck und Ist-Druck des Mediums und/oder zwischen der Soll-Last und der Ist-Last der Pumpeinrichtung 2, kann z. B. ein Signal zum Reinigen der Filtereinrichtung 11 ausgegeben werden. Bei der Berechnung des Behälterfüllstands V_B kann die Differenz ggf. als Korrekturfaktor berücksichtigt werden.At the first end 50 the riser 5 Can be used to filter out dirt from the medium 7 a filter device 11 , as a coarse filter, are provided. If pressure differences were found by fouling of the filter device, ie a difference between the desired pressure and the actual pressure of the medium and / or between the desired load and the actual load of the pump device 2 , z. B. a signal to clean the filter device 11 be issued. When calculating the container level V _B , the difference can be taken into account as a correction factor if necessary.

Da die Messeinrichtung außerhalb des durch die Steigleitung geförderten Mediums liegt, besteht nicht mehr die Gefahr einer Zerstörung von dieser. Kontakte, wie die Kontakte 30, 31 der Messeinrichtung 3, können ggf. regelmäßig ersetzt werden, sofern diese durch das Medium, wie AdBlue^®, angegriffen und zersetzt werden. Die Messeinrichtung ist sehr robust, wenig komplex aufgebaut und daher kostengünstiger als die Messeinrichtungen zum Ermitteln des Behälterfüllstands nach dem Stand der Technik. Ferner können, wie vorsehend erläutert, zahlreiche negative Einflüsse bei der Ermittlung des Behälterfüllstands herausgerechnet werden, die durch die Erfassung der Ansaugzeit und insbesondere der Temperatur des Mediums sowie der Eigenschaften der Pumpeinrichtung, insbesondere des Pumpenstroms, einfach ermittelt werden können. Die kinematische Viskosität des Mediums ist dabei beispielsweise abhängig von der Temperatur des Mediums. Auch der Pumpenverschleiß lässt sich über die Ansaugzeitmessung bestimmen.Since the measuring device is outside of the medium conveyed by the riser, there is no longer the risk of destruction of this. Contacts, like the contacts 30 . 31 the measuring device 3 , may be replaced regularly if they are attacked and decomposed by the medium, such as AdBlue ^® . The measuring device is very robust, has a low complexity and therefore less expensive than the measuring devices for determining the container level according to the prior art. Furthermore, as explained above, numerous negative influences can be eliminated in the determination of the tank level, which can be easily determined by the detection of the intake time and in particular the temperature of the medium and the properties of the pumping device, in particular the pumping flow. The kinematic viscosity of the medium is dependent, for example, on the temperature of the medium. The pump wear can also be determined via the intake time measurement.

Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsvarianten von Verfahren und Systemen zum Bestimmen des Füllstands eines pumpbaren, elektrisch leitfähigen Mediums in zumindest einem Behälter, wobei das elektrisch leitfähige Medium vermittels einer Pumpeinrichtung aus dem Behälter durch eine in den Behälter mit ihrem ersten Ende hineinragende Steigleitung hindurch angesogen und zu einem zweiten Ende der Steigleitung gefördert wird, können noch zahlreiche weitere vorgesehen werden, bei denen jeweils zumindest eine Messeinrichtung entlang der Steigleitung in und/oder an dieser beabstandet zu dem Maximalfüllstand des Behälters angeordnet wird, vor dem Starten der Pumpeinrichtung innerhalb der Steigleitung im Bereich zwischen der Messeinrichtung und der Mediumoberfläche in der Steigleitung ein Luftvolumen eingeschlossen wird, die Pumpeinrichtung gestartet und das pumpbare, elektrisch leitfähige Medium durch diese angesogen wird, und die Ansaugzeit ermittelt wird, die beim Ansaugen des pumpbaren, elektrisch leitfähigen Mediums durch die Pumpeinrichtung vergeht, bis das Medium die Messeinrichtung erreicht, und hieraus der gewünschte Behälterfüllstand berechnet wird.In addition to the embodiments of methods and systems for determining the level of a pumpable, electrically conductive medium in at least one container described above and shown in the figures, wherein the electrically conductive medium by means of a pumping device from the container through a into the container with its first end protruding riser sucked through and is conveyed to a second end of the riser, numerous other can be provided in which at least one measuring device along the riser in and / or spaced therefrom to the maximum level of the container is arranged before starting the pumping device within the riser in the area between the measuring device and the medium surface in the riser an air volume is trapped, the pumping device is started and the pumpable, electrically conductive medium is sucked through this, and the intake time is determined, which passes when sucking the pumpable, electrically conductive medium through the pumping device until the medium reaches the measuring device, and from this the desired container level is calculated.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Systemsystem
22: Pumpeinrichtungpumping device
33: Messeinrichtungmeasuring device
44: Medienleitungmedia line
55: Steigleitungriser
66: Behältercontainer
77: elektrisch leitfähiges Mediumelectrically conductive medium
88th: Recheneinheitcomputer unit
99: Luftvolumenair volume
1010: Steuergerätcontrol unit
1111: Filtereinrichtung/GrobfilterFilter device / coarse filter
3030: KontaktContact
3131: KontaktContact
5050: erstes Ende/unteres Ende von 5 first end / lower end of 5
5151: zweites Ende/oberes Ende von 5 second end / top end of 5
6060: Behälterbodencontainer bottom
DD: Außendurchmesser von 5 Outside diameter of 5
dd: Innendurchmesser von 5 Inside diameter of 5
ll: Höhe Luftvolumen/SaughöheHeight air volume / suction height
MM: Länge der Messstrecke zwischen Höhe 50 und Höhe 3Length of the measuring section between height 50 and height 3
tt: Ansaugzeitpriming
V .V.: Volumenstrom von 2 Flow rate of 2
V_B V _B: Behälterfüllstand (= V(_tx))Tank level (= V ( _tx ))
k₁, k₂ k ₁ , k ₂: Korrekturfaktorcorrection factor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004027336 A1 [0002]
DE 102012209538 B4 [0003]
WO 99/30115 A1 [0004]
DE 10106167 A1 [0005]

Claims

Method for container level determination, wherein an electrically conductive medium ( 7 ) by means of a pumping device ( 2 ) from at least one container ( 6 ) through one into the at least one container ( 6 ) with its first end ( 50 ) rising riser ( 5 sucked through and to the second end ( 51 ) of the riser ( 5 ), characterized in that at least one measuring device ( 3 ) along the riser ( 5 ) spaced from the maximum level of the container ( 6 ) is arranged that within the riser ( 5 ) in the area between the measuring device ( 3 ) and the medium surface ( 70 ) in the riser ( 5 ) an air volume is included that the pumping device ( 2 ) and the electrically conductive medium ( 7 ) is sucked through this, and that the suction time (t) is determined, the suction of the electrically conductive medium ( 7 ) by the pumping device ( 2 ) passes until the medium ( 7 ) the measuring device ( 3 ), and from this a container level (V _B ) is calculated.

A method according to claim 1, characterized in that the container level (V _B ) from the determined intake time (t) and the distance (L) between the arrangement point of the measuring device ( 3 ) in and / or on the riser ( 5 ) and the first riser end ( 50 ) is calculated as the measuring distance (M).

A method according to claim 1 or 2, characterized in that by the at least one or another measuring device ( 3 ) the pressure and / or the temperature and / or the resistance of the electrically conductive medium ( 7 ) is measured.

A method according to claim 3, characterized in that a resistance measurement is carried out.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the viscosity of the electrically conductive medium ( 7 ) based on the at least one measuring device ( 3 ) measured temperature (T) is determined, in particular by means of a viscosity-density-temperature characteristic map.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a correction calculation in case of contamination of foreign substances from the medium ( 7 ) filtering device ( 11 ) is carried out, whereby in case of contamination of the filter device ( 11 ) a pressure difference when comparing the desired and actual load of the pumping device ( 2 ) occurs.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that for calculating the container level, a viscosity compensation calculation is performed, wherein the viscosity of the electrically conductive medium ( 7 ) is calculated directly or by determining the pump device current.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a range calculation is carried out, wherein the intake time (t) is cyclically detectable as required or is detected, in particular with brief shutdown of the pump device ( 2 ), Flowing back the medium ( 7 ) in the container ( 6 ) and restarting the pumping device ( 2 ).

System ( 1 ) for determining the fill level of an electrically conductive medium ( 7 ) in at least one container ( 6 ), wherein at least one in the at least one container ( 6 ) rising riser ( 5 ), at least one pumping device ( 2 ) for conveying the electrically conductive medium ( 7 ) through the riser ( 5 ) and at least one measuring device ( 3 ) are provided, characterized in that the at least one measuring device ( 3 ) along the riser ( 5 ) spaced to a maximum level of the container ( 6 ) is arranged and at least one intake time (t) between the start of the pumping device ( 2 ) and the time at which the pumping device ( 2 ) absorbed medium ( 7 ) the at least one measuring device ( 3 ), and wherein at least one arithmetic unit ( 8th ) is provided for calculating the level (V _B ) of the medium ( 7 ) in the container ( 6 ) or the percentage container fill volume based on the volume determined by the measuring device ( 3 ) determined intake time (t).

System ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the measuring device ( 3 ) as a short-circuit measuring device with contacts ( 30 . 31 ), wherein the electrically conductive medium ( 3 ) upon reaching the place of arrangement of the measuring device ( 3 ) whose contacts ( 30 . 31 ) short circuits.

System ( 1 ) according to claim 10, characterized in that the contacts ( 30 . 31 ) of the measuring device ( 3 ) are arranged on the inside of the riser and part of a measuring bridge.

System ( 1 ) according to one of claims 9 to 11, characterized in that the at least one measuring device ( 3 ) for detecting pressure and / or resistance and / or temperature (T) is formed, in particular at least one pressure sensor and / or at least one temperature sensor comprises.

System ( 1 ) according to one of claims 9 to 12, characterized in that at least one device for compensating an aging behavior of the pump device ( 2 ), in particular the compensation device, a resistance measurement as a function of the power of the pumping device ( 2 ).

System ( 1 ) according to one of claims 9 to 13, characterized in that at least one filter device ( 11 ) at the first end ( 50 ) of the riser ( 5 ) is arranged to filter out contaminants from the medium ( 7 ) and the at least one arithmetic unit ( 8th ) for performing a correction calculation from the case of contamination of the filter device ( 11 ) is formed resulting target / actual pressure difference.

System ( 1 ) according to one of claims 9 to 14, characterized in that at least one heating device for the container ( 6 ) and / or the riser ( 5 ) and / or the media line ( 4 ) is provided.

System ( 1 ) according to one of claims 9 to 15, characterized in that the container ( 6 ) a medium tank in a vehicle and the pumpable, electrically conductive medium ( 7 ) is an aqueous urea solution.