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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Betriebsflüssigkeitsbehälter für ein Kraftfahrzeug. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Betriebsflüssigkeitsbehälter. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Funktionsprüfung eines einen kapazitiven Füllstandsensor aufweisenden Betriebsflüssigkeitsbehälters.
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Im Folgenden wird auf als Kraftstoffbehälter (für Ottokraftstoffe oder Dieselkraftstoffe) oder auf als Harnstoffbehälter ausgebildete Betriebsflüssigkeitsbehälter Bezug genommen, die für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug ausgebildet sind. Betriebsflüssigkeitsbehälter im Sinne der Erfindung sind auch Wasserbehälter zur Bevorratung von in Brennräume einer Brennkraftmaschine zu injizierendes Wasser, Wischwasserbehälter, Ölbehälter, Nebenflüssigkeitsbehälter oder Additivbehälter für Kraftfahrzeuge. Behälter der eingangs genannten Art werden häufig durch Extrusionsblasformen hergestellt, wobei sich insbesondere HDPE (High Density Polyethylene) für die Herstellung extrusionsblasgeformter Behälter eignet. Ferner ist es möglich, entsprechende Betriebsflüssigkeitsbehälter mittels eines Spritzgießverfahrens herzustellen.
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Aus dem Stand der Technik sind Betriebsflüssigkeitsbehälter bekannt, deren Füllstande mittels Hebelgebern ermittelt werden, die jeweils einen auf der Betriebsflüssigkeit aufschwimmenden Schwimmkörper aufweisen. Entsprechende Hebelgeber sind störanfällig, da der Schwimmkörper den fahrdynamisch induzierten Bewegungen der Flüssigkeit ausgesetzt ist. Wenn Füllstandsensoren mit einem Hebelgeber in Betriebsflüssigkeitsbehältern eingesetzt werden, die zur Aufnahme einer wässrigen Lösung ausgebildet sind, ergeben sich weitere Probleme. So friert wässrige Harnstofflösung, die zur Entstickung von Abgasen in den Abgasstrang injiziert wird, bei einer Temperatur unterhalb von -11°C ein. Somit können im Fahrbetrieb Eisbrocken gegen den Hebelgeber und dessen Bauteile prallen und diese beschädigen.
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Um diese Probleme zu lösen, sind aus dem Stand der Technik kapazitive Füllstandsensoren bekannt, mittels denen der Füllstand eines Betriebsflüssigkeitsbehälters berührungslos mittels Kondensatoren bestimmbar ist. So beschreibt die
DE 10 2010 011 638 A1 einen kapazitiven Füllstandsensor, der eine erste und eine zweite langgestreckte Levelelektrode aufweist, die jeweils an einer Außenseite eines Flüssigkeitsbehälters in einer ersten Richtung parallel zueinander angeordnet sind, in der sich ein Füllstand des Flüssigkeitsbehälters ändert. Ferner weist der Füllstandsensor eine erste und eine zweite langgestreckte Referenzelektrode auf, die in einer zweiten Richtung parallel zueinander an der Außenseite des Flüssigkeitsbehälters angeordnet sind, wobei die zweite Richtung entlang eines Bodens des Flüssigkeitsbehälters verläuft. Der in der
DE 10 2010 011 638 A1 beschriebene kapazitive Füllstandsensor weist ferner eine Auswerteeinheit auf, die mit den zwei Levelelektroden und mit den zwei Referenzelektroden verbunden ist, und die zur Ermittlung eines Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Inneren des Flüssigkeitsbehälters mittels Signalen von den Levelelektroden ausgebildet ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Betriebsflüssigkeitsbehälter mit einem Füllstandsensor bereitzustellen, der eine verbesserte Genauigkeit hinsichtlich der Bestimmung des Füllstandes des Betriebsflüssigkeitsbehälters und darüber hinaus eine große Langlebigkeit aufweist.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch einen Betriebsflüssigkeitsbehälter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsflüssigkeitsbehälters sind in den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Im Genaueren wird die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch einen Betriebsflüssigkeitsbehälter zur Aufnahme einer Betriebsflüssigkeit gelöst, wobei ein Betriebsflüssigkeitsbehälterinnenraum von einer Deckenwand, einer Bodenwand und einer die Bodenwand mit der Deckenwand verbindenden Seitenwand begrenzt ist. Der Betriebsflüssigkeitsbehälter weist einen Füllstandsensor zum Bestimmen eine Füllstands des Betriebsflüssigkeitsbehälterinnenraums auf und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstandsensor als kapazitiver Füllstandsensor ausgebildet ist und zumindest zwei sich in den Betriebsflüssigkeitsbehälterinnenraum erstreckende Messelektroden aufweist, wobei der Füllstandsensor eine mit der Bodenwand verbundene Basisplatte aufweist, in der die zumindest zwei Messelektroden befestigt sind, und wobei die zwei Messelektroden jeweils eine Erstreckungskomponente aufweisen, die parallel zu einer Verbindungsrichtung zwischen Bodenwand und Deckenwand verläuft.
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Der erfindungsgemäße Betriebsflüssigkeitsbehälter weist eine verbesserte Bestimmungsgenauigkeit des Füllstands im Betriebsflüssigkeitsbehälter auf. Denn die Messelektroden weisen einen verringerten Abstand zum Betriebsflüssigkeit auf, so dass eine Veränderung des Füllstands des Betriebsflüssigkeitsbehälters zu einer größeren Veränderung der Kapazität des Füllstandsensors führt.
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Gemäß des Merkmals, dass die zumindest zwei Messelektroden jeweils eine Erstreckungskomponente aufweisen, die parallel zu einer Verbindungsrichtung zwischen Bodenwand und Deckenwand verläuft, können die Messelektroden abschnittsweise schräg und/oder parallel zur Verbindungsrichtung zwischen Bodenwand und Deckenwand verlaufen.
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Der Betriebsflüssigkeitsbehälter ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt und mittels Extrusionsblasformen oder Spritzgießen hergestellt.
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Weiter vorzugsweise ist der Betriebsflüssigkeitsbehälter zumindest abschnittsweise aus einem Metall gebildet, so dass gewisse Bereich wie beispielsweise die Bodenwand und/oder die Deckenwand und/oder die Seitenwand aus Metall gefertigt ist / sind.
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Die Basisplatte ist vorzugsweise stoffschlüssig mit der Bodenwand des Betriebsflüssigkeitsbehälters verbunden. Weiter vorzugsweise ist Basisplatte mit der Bodenwand verschweißt. Hierzu weist die Basisplatte einen Kunststoff auf, der hinsichtlich einer Verschweißung kompatibel mit dem Kunststoff der Bodenwand ist. Beispielweise weisen die Basisplatte und/oder die Bodenwand Polyethylen, insbesondere Polyethylen hoher Dichte (HDPE) auf. Weiter beispielweise weisen die Basisplatte und/oder die Bodenwand Polyamid (PA) und/oder Polyoxymethylen (POM) auf.
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Weiter vorzugsweise ist die Basisplatte mit der Bodenwand verklebt.
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Weiter vorzugsweise ist die Basisplatte mit der Bodenwand über Verbindungsmittel verbunden. Beispielsweise ist die Basisplatte mit der Bodenwand mittels einer Verschraubung oder mittels einer Vernietung oder mittels einer Verclipsung verbunden.
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Weiter vorzugsweise ist die Basisplatte mit der Bodenwand mittelbar über andere Komponenten, so wie beispielsweise einer Schwappwand und/oder einer Flüssigkeitsfördereinrichtung (auch als Pumpe bezeichnet) und/oder einer Behälterversteifungseinrichtung, die auch als Druck- und/oder Zugeinrichtung bezeichnet werden kann und mit dem Behälterboden und der Behälterdecke verbunden ist, mit der Bodenwand verbunden. Hierzu kann die Basisplatte eine oder mehrere Materialaussparungen aufweisen, in der die andere Komponente, mittels der die Basisplatte mit der Bodenwand verbunden ist, aufgenommen ist.
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Die Messelektroden sind vorzugsweise aus Edelstahl gebildet.
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Weiter vorzugsweise weist der Füllstandsensor mehr als zwei Messelektroden auf. Weiter vorzugsweise sind zumindest zwei der Messelektroden als Erdungselektroden ausgebildet.
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Vorzugsweise ist der Betriebsflüssigkeitsbehälter derart ausgebildet, dass die Basisplatte dazu ausgebildet ist, elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise abzuschirmen.
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Durch eine entsprechende Ausbildung des Betriebsflüssigkeitsbehälters sind Füllstände im Betriebsflüssigkeitsbehälterinnenraum mit einer verbesserten Genauigkeit zu bestimmen, da die Messelektroden verbessert vor elektromagnetischer Strahlung geschützt sind. Ferner werden Störeinflüsse von beispielsweise Metallen in der Umgebung des Betriebsflüssigkeitsbehälters, so wie beispielsweise von durch aus Metall bestehenden Spannbänder verursachten Störeinflüssen verringert.
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Vorzugsweise weist die Basisplatte einen metallischen Schirmwerkstoff auf. Weiter vorzugsweise weist die Basisplatte Metallpulver und/oder Metallfasern auf, die in dem Kunststoffmaterial der Basisplatte verteilt und von diesem umschlossen sind. Weiter vorzugsweise weist die Basisplatte Kohlenstoff auf, der ebenfalls elektrisch leitenden Eigenschaften aufweist. Weiter vorzugsweise ist in der Basisplatte eine Metallfolie (z.B. eine Stahlfolie oder eine Kupferfolie) oder ein Metallnetz (z.B. ein Stahlnetz oder ein Kupfernetz) eingesetzt und von dem Kunststoffmaterial des Basisplatte umschlossen.
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Vorzugsweise ist der Betriebsflüssigkeitsbehälter derart ausgebildet, dass die Basisplatte in einer Vertiefung der Bodenwand angeordnet ist.
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Durch eine entsprechende Anordnung der Basisplatte ist die Messgenauigkeit des Füllstandsensors insbesondere bei niedrigen Füllständen des Betriebsflüssigkeitsbehälters verbessert.
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Vorzugsweise ist der Betriebsflüssigkeitsbehälter derart ausgebildet, dass der Füllstandsensor eine Schutzeinrichtung zum Schutz der Messelektroden vor mechanischer Krafteinwirkung aufweist.
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Durch eine entsprechende Ausbildung des Füllstandsensors weist der Betriebsflüssigkeitsbehälter eine verbesserte Langlebigkeit auf, da die Messelektroden vor mechanischer Krafteinwirkung geschützt sind. Beispielsweise werden die Messelektroden vor einer Krafteinwirkung durch die Deckenwand geschützt, die durch Druckveränderungen in dem Betriebsflüssigkeitsbehälter bedingt sein können.
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Vorzugsweise ist Schutzeinrichtung dazu ausgebildet, elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise abzuschirmen. Weiterhin werden Störeinflüsse von beispielsweise Metallen im Betriebsflüssigkeitsbehälter oder von Metallbändern zum Befestigen des Betriebsflüssigkeitsbehälters verringert.
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Durch eine entsprechende Ausbildung des Betriebsflüssigkeitsbehälters sind Füllstände im Betriebsflüssigkeitsbehälterinnenraum mit einer verbesserten Genauigkeit zu bestimmen, da die Messelektroden verbessert vor elektromagnetischer Strahlung geschützt sind.
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Vorzugsweise weist die Schutzeinrichtung einen metallischen Schirmwerkstoff auf. Weiter vorzugsweise weist die Schutzeinrichtung Metallpulver und/oder Metallfasern auf, die in dem Kunststoffmaterial der Schutzeinrichtung verteilt und von diesem umschlossen sind. Weiter vorzugsweise weist die Schutzeinrichtung Kohlenstoff auf, der ebenfalls elektrisch leitenden Eigenschaften aufweist. Weiter vorzugsweise ist in der Schutzeinrichtung eine Metallfolie (z.B. eine Stahlfolie oder eine Kupferfolie) oder ein Metallnetz (z.B. ein Stahlnetz oder ein Kupfernetz) eingesetzt und von einem Kunststoffmaterial der Schutzeinrichtung umschlossen.
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Weiter vorzugsweise ist der Betriebsflüssigkeitsbehälter derart ausgebildet, dass die Schutzeinrichtung eine Endplatte aufweist, in der die zumindest zwei Messelektroden befestigt sind.
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Durch eine entsprechende Ausbildung des Füllstandsensors weist der Betriebsflüssigkeitsbehälter eine verbesserte Messgenauigkeit auf, da ein lateraler Abstand der Messelektroden durch Verbindung der Enden der Messelektroden mit der Endplatte stets gleich ist. Ferner weist der mit dem entsprechend ausgebildete Füllstandsensor ausgestattete Betriebsflüssigkeitsbehälter eine nochmals erhöhte Langlebigkeit auf.
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Weiter vorzugsweise ist der Betriebsflüssigkeitsbehälter derart ausgebildet, dass die Endplatte mit der Deckenwand verbunden ist.
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Der mit dem entsprechend ausgebildete Füllstandsensor ausgestattete Betriebsflüssigkeitsbehälter weist eine nochmals erhöhte Langlebigkeit auf.
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Die Endplatte ist vorzugsweise stoffschlüssig mit der Deckenwand des Betriebsflüssigkeitsbehälters verbunden. Weiter vorzugsweise ist Endplatte mit der Deckenwand verschweißt. Hierzu weist die Endplatte einen Kunststoff auf, der hinsichtlich einer Verschweißung kompatibel mit dem Kunststoff der Deckenwand ist. Beispielweise weisen die Endplatte und/oder die Deckenwand Polyethylen, insbesondere Polyethylen hoher Dichte (HDPE) auf. Weiter beispielweise weisen die Endplatte und/oder die Deckenwand Polyamid (PA) und/oder Polyoxymethylen (POM) auf.
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Weiter vorzugsweise ist die Endplatte mit der Deckenwand verklebt.
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Weiter vorzugsweise ist die Endplatte mit der Deckenwand über Verbindungsmittel verbunden. Beispielsweise ist die Endplatte mit der Deckenwand mittels einer Verschraubung oder mittels einer Vernietung oder mittels einer Verclipsung verbunden.
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Weiter vorzugsweise ist die Endplatte mit der Deckenwand mittelbar über andere Komponenten, so wie beispielsweise einer Schwappwand und/oder einer Flüssigkeitsfördereinrichtung und/oder einer Behälterversteifungseinrichtung mit der Deckenwand verbunden. Hierzu kann die Endplatte eine oder mehrere Materialaussparungen aufweisen, in der die andere Komponente, mittels der die Endplatte mit der Deckenwand verbunden ist, aufgenommen ist.
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Weiter vorzugsweise ist der Betriebsflüssigkeitsbehälter derart ausgebildet, dass die Endplatte mit der Deckenwand mittels einer Federeinrichtung verbunden ist.
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Der mit dem entsprechend ausgebildete Füllstandsensor ausgestattete Betriebsflüssigkeitsbehälter weist eine nochmals erhöhte Langlebigkeit auf, da etwaige durch Druckveränderungen bedingte Abstandsveränderungen zwischen der Bodenwand und der Deckenwand mittels der Federeinrichtung kompensiert werden können.
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Die Federeinrichtung ist vorzugsweise in einer Vertiefung der Deckenwand angeordnet.
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Weiter vorzugsweise ist die Federeinrichtung auf einem Vorsprung der Deckenwand angeordnet, wobei der Vorsprung mittig von der Federeinrichtung aufgenommen ist. Die Federeinrichtung, die beispielsweise als Spiralfeder ausgebildet ist, ist dann auf dem Vorsprung aufgesetzt.
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Weiter vorzugsweise ist der Betriebsflüssigkeitsbehälter derart ausgebildet, dass die Schutzeinrichtung zumindest eine Seitenwand, vorzugsweise zwei Seitenwände aufweist, die mit der Basisplatte verbunden ist / sind und sich von der Bodenwand in Richtung der Deckenwand erstreckt / erstrecken.
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Der mit dem entsprechend ausgebildete Füllstandsensor ausgestattete Betriebsflüssigkeitsbehälter weist eine nochmals erhöhte Langlebigkeit auf.
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Die Seitenwand bzw. die Seitenwände ist / sind vorzugsweise einstückig mit der Basisplatte ausgebildet.
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Weiter vorzugsweise ist der Betriebsflüssigkeitsbehälter derart ausgebildet, dass die Schutzeinrichtung eine die Messelektroden umschließende Schutzwand aufweist.
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Der mit dem entsprechend ausgebildete Füllstandsensor ausgestattete Betriebsflüssigkeitsbehälter weist eine nochmals erhöhte Langlebigkeit auf.
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Die Schutzwand ist vorzugsweise einstückig mit der Basisplatte ausgebildet.
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Die Schutzwand ist vorzugsweise zylinderförmig ausgebildet und umschließt die Messelektroden.
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Weiter vorzugsweise ist der Betriebsflüssigkeitsbehälter derart ausgebildet, dass die Schutzwand zumindest eine Durchgangsöffnung aufweist.
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Der mit der entsprechend ausgebildeten Füllstandsensor ausgestattete Betriebsflüssigkeitsbehälter weist eine verbesserte Messgenauigkeit auf, da eine Bewegung der Betriebsflüssigkeit um die Messelektroden vermindert wird.
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Vorzugsweise ist die zumindest eine Durchgangsöffnung im Bereich der Basisplatte des Füllstandsensors angeordnet. Durch eine entsprechende Ausbildung ist eine zuverlässige Befüllung des von der Schutzwand definierten Aufnahmeraums mit Betriebsflüssigkeit gewährleistet.
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Weiter vorzugsweise ist eine weitere Durchgangsöffnung im Bereich der Endplatte angeordnet. Durch eine entsprechende Ausbildung ist gewährleistet, dass sich bei einem Eintreten bzw. Austreten von Betriebsflüssigkeit über die im Bereich der Basisplatte angeordneten Durchgangsöffnung kein Überdruck bzw. Unterdruck in dem von der Schutzwand definierten Volumen einstellt.
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Vorzugsweise ist der Betriebsflüssigkeitsbehälter derart ausgebildet, dass die Messelektroden jeweils von einer Kunststoffschutzschicht umschlossen sind, die mit der jeweiligen Messelektrode unmittelbar in Kontakt stehen oder von den jeweiligen Messelektroden beabstandet sind.
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Der mit dem entsprechend ausgebildete Füllstandsensor ausgestattete Betriebsflüssigkeitsbehälter weist eine nochmals erhöhte Langlebigkeit auf.
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Das Material der Kunststoffschutzschicht ist vorzugsweise kraftstoffresistent und/oder Harnstoffresistent. Vorzugsweise besteht die Kunststoffschutzschicht aus PPS (Polyphenylensulfid), POM (Polyoxymethylen) und/oder PA (Polyamid) und/oder PE (Polyethylen), insbesondere HDPE (Polyethylen hoher Dichte).
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Vorzugsweise ist der Betriebsflüssigkeitsbehälter derart ausgebildet, dass die Basisplatte zumindest eine Halteeinrichtung zum Halten von zumindest einer Leitung aufweist.
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Der entsprechend ausgebildete Betriebsflüssigkeitsbehälter weist einen verbesserten Integrationsgrad auf. Die die Leitung, die vorzugsweise als Fluidleitung oder als elektrische Leitung ausgebildet ist, kann durch die bereits vorgesehene Basisplatte fixiert bzw. gehalten werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, das einen Betriebsflüssigkeitsbehälter aufweist, der eine verbesserte Messgenauigkeit und eine verbesserte Langlebigkeit aufweist.
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Diese der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 13 gelöst.
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Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren bereitzustellen, mittels dem die Funktionstüchtigkeit eines einen kapazitiven Füllstandsensor aufweisenden Betriebsflüssigkeitsbehälter vereinfacht geprüft werden kann.
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Diese der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 14 gelöst.
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Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im Einzelnen:
- 1: eine schematische Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Betriebsflüssigkeitsbehälters;
- 2: eine schematische Querschnittsdarstellung eines Betriebsflüssigkeitsbehälters gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 3: eine schematische Querschnittsdarstellung eines Betriebsflüssigkeitsbehälters gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei eine Schutzwand einer Schutzvorrichtung zusätzlich separat dargestellt ist;
- 4: eine schematische Querschnittsdarstellung eines Betriebsflüssigkeitsbehälters gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei eine Schutzwand einer Schutzvorrichtung zusätzlich separat dargestellt ist;
- 5: eine schematische Querschnittsdarstellung eines Betriebsflüssigkeitsbehälters gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 6A: eine schematische Querschnittsdarstellung eines Betriebsflüssigkeitsbehälters, bei dem dessen Deckenwand nicht dargestellt ist und bei dem lediglich eine mit einer Bodenwand formschlüssig verbundene Basisplatte eines Füllstandsensors dargestellt ist; und
- 6B: eine schematische Querschnittsdarstellung eines Betriebsflüssigkeitsbehälters, bei dem dessen Deckenwand nicht dargestellt ist und bei dem lediglich eine mit einer Bodenwand stoffschlüssig verbundene Basisplatte eines Füllstandsensors dargestellt ist.
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In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile bzw. gleiche Merkmale, so dass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt, sodass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird. Ferner sind einzelne Merkmale, die in Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben wurden, auch separat in anderen Ausführungsformen verwendbar.
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1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Betriebsflüssigkeitsbehälters 1 für ein Kraftfahrzeug, wobei der Betriebsflüssigkeitsbehälter 1 zur Aufnahme einer Betriebsflüssigkeit in einem Betriebsflüssigkeitsbehälterinnenraum 2 ausgebildet ist. Der Betriebsflüssigkeitsbehälter 1 weist eine Deckenwand 3, eine Bodenwand 5 und zumindest eine die Bodenwand 5 mit der Deckenwand 3 verbindende Seitenwand 7 auf, die den Betriebsflüssigkeitsbehälterinnenraum 2 definieren.
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Zum Bestimmen eines Füllstandes des Betriebsflüssigkeitsbehälters 1 bzw. des Betriebsflüssigkeitsbehälterinnenraums 2 weist der Betriebsflüssigkeitsbehälter 1 einen kapazitiven Füllstandsensor 10 auf. Der Füllstandsensor weist dabei zumindest zwei sich in den Betriebsflüssigkeitsbehälterinnenraum 2 erstreckende Messelektroden 11, 12 auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Füllstandsensor drei Messelektroden 11, 12 auf, wobei die zwei äußeren Elektroden 11 als Erdungselektroden 11 und die mittig angeordnete Messelektrode 12 als Levelelektrode 12 ausgebildet sind.
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Der Füllstandsensor 10 weist eine mit der Bodenwand 5 verbundene Basisplatte 13 auf, in der die Messelektroden 11, 12 befestigt sind. Die Messelektroden 11, 12 erstrecken sich jeweils parallel zur Verbindungsrichtung zwischen der Bodenwand 5 und der Deckenwand 3, sodass sich durch eine Veränderung des Füllstandes in dem Betriebsflüssigkeitsbehälterinnenraum 2 eine durch die Messelektroden 11, 12 gemessenen Kapazität des Füllstandsensors ändert, sodass auf den Füllstand des Betriebsflüssigkeitsbehälterinnenraums 2 zurückgeschlossen werden kann.
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In den 6A und 6B sind zwei Verbindungsmethoden zum Verbinden der Basisplatte 13 mit der Bodenwand 5 dargestellt. In 6A ist die Basisplatte 13 mit der Bodenwand 5 mittels Verbindungseinrichtungen 40 verbunden. Die Verbindungseinrichtungen 40 können als Schraube und/oder Bolzen und/oder Stifte ausgebildet sein.
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Bei dem in 6B dargestellten Betriebsflüssigkeitsbehälter 1 ist die Basisplatte 13 mit der Bodenwand 5 stoffschlüssig verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Basisplatte 13 eine Mehrzahl von Schweißpunkten 14 bzw. Schweißvorsprüngen 14 auf, mittels denen die Basisplatte 13 mit der Bodenwand 5 verbunden ist.
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Die Basisplatte 13 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise abzuschirmen. Hierzu kann die Basisplatte 13 metallische Partikel aufweisen, die beispielsweise in einem Kunststoff-Matrixmaterial der Basisplatte 13 verteilt sind. Die metallischen Partikel können in Form von einem Metallpulver oder in Form von Metallspänen oder in Form eines Metallnetzes oder in Form von Metallfolien vorgesehen sein. Als Metall bietet sich insbesondere Eisen und/oder Stahl und/oder Kupfer an.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, weist der Füllstandsensor 10 eine Schutzeinrichtung 20, 21 auf, mittels der die Messelektroden 11, 12 vor einer mechanischen Krafteinwirkung geschützt sind. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform weist die Schutzeinrichtung 20, 21 eine Endplatte 21 auf, in der die Messelektroden 11, 12 befestigt sind. Mittels der Endplatte 21 ist ein lateraler Abstand der Messelektroden 11, 12 zueinander gewährleistet, sodass durch die Endplatte 21 die Messgenauigkeit des Füllstandsensors 10 erhöht ist. Ferner wird einem direkten Kontakt der Messelektroden 11, 12 mit der Deckenwand 3 bei einer Veränderung des Abstandes zwischen der Bodenwand 5 und der Deckenwand 3 entgegengewirkt.
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Eine Verbindung der Endplatte 21 mit der Deckenwand 3 ist nicht obligatorisch und ist nicht erfindungswesentlich. Obwohl in den Figuren nicht dargestellte kann beispielsweise die Endplatte 21 nicht mit der Deckenwand 3 verbunden und von dieser vorzugsweise sogar beabstandet sein. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ist die Endplatte 21 mit der Deckenwand 3 verbunden. Die Verbindung kann stoffschlüssig und/oder formschlüssig erfolgen. Bei einer formschlüssigen Verbindung kann die Endplatte 21 mit der Deckenwand 3 beispielsweise mittels einer Verschraubung und/oder mittels einer Vernietung und/oder mittels Verbindungsstiften erfolgen. Bei einer stoffschlüssigen Verbindung der Endplatte 21 mit der Deckenwand 3 kann die Endplatte 21 mit der Deckenwand 3 verschweißt oder verklebt sein. Durch eine Verbindung der Endplatte mit der Deckenwand 3 wirkt der Füllstandsensor 10 auch als Schutz- und Stabilisierungseinrichtung, da einer Geometrieveränderung des Betriebsflüssigkeitsbehälters 1, die beispielsweise durch Druckveränderungen innerhalb des Betriebsflüssigkeitsbehälterinnenraums 2 bedingt sind, entgegengewirkt wird.
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Die in 2 dargestellte Ausführungsform des Betriebsflüssigkeitsbehälters 1 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass die Schutzeinrichtung 20 zusätzlich zu der Endplatte 21 zwei Seitenwände 22 aufweist, die mit der Basisplatte 13 und mit der Endplatte 21 verbunden sind, wobei die Messelektroden 11, 12 zwischen den zwei Seitenwänden 22 der Schutzeinrichtung 20 angeordnet sind. Somit ist mittels der in 2 dargestellten Ausführungsform des Betriebsflüssigkeitsbehälters 1 der Füllstandsensor 10 nochmals verbessert vor mechanischen Krafteinwirkung geschützt. Der übrige Aufbau des in 2 dargestellten Betriebsflüssigkeitsbehälters 1 entspricht dem in 1 Betriebsflüssigkeitsbehälter 1, sodass auf die entsprechende Beschreibung verwiesen wird. Auch die Verbindung der Basisplatte 13 mit der Bodenwand 5 ist auf die mit Bezug auf die 6A und 6B erläuterten Verfahren möglich.
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Die in 3 dargestellte Ausführungsform des Betriebsflüssigkeitsbehälters 1 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass die Schutzeinrichtung 20 zusätzlich zu der Endplatte 21 eine die Messelektroden 11, 12 umschließende Schutzwand 23 aufweist. Die Schutzwand 23 ist dabei mit der Basisplatte 13 und mit der Endplatte 21 verbunden. Somit ist mittels der in 3 dargestellten Ausführungsform des Betriebsflüssigkeitsbehälters 1 der Füllstandsensor 10 nochmals verbessert vor mechanischen Krafteinwirkung geschützt. Der übrige Aufbau des in 3 dargestellten Betriebsflüssigkeitsbehälters 1 entspricht dem in 1 Betriebsflüssigkeitsbehälter 1, sodass auf die entsprechende Beschreibung verwiesen wird. Auch die Verbindung der Basisplatte 13 mit der Bodenwand 5 ist auf die mit Bezug auf die 6A und 6B erläuterten Verfahren möglich.
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Die Schutzwand 23 ist in 3 in Alleinstellung nochmals rechts neben dem Betriebsflüssigkeitsbehälter 1 dargestellt. Es ist ersichtlich, dass die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zylinderförmig ausgebildete Schutzwand 23 mehrere Durchgangsöffnungen 24 aufweist, über die Betriebsflüssigkeit an die Messelektroden 11, 12 herangeführt werden kann. Die Anordnung der Durchgangsöffnungen 23 ist nicht zwingend notwendig wie in 3 dargestellt. Vorzugsweise weist die Schutzwand 23 eine Durchgangsöffnung 24 im unteren Bereich auf, sodass die Durchgangsöffnung 24 im Bereich der Bodenplatte 13 angeordnet ist. Weiter vorzugsweise weist die Schutzwand 23 eine weitere Durchgangsöffnung 24 auf, die im Bereich der Deckenwand 21 angeordnet ist.
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In 4 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsflüssigkeitsbehälters 1 dargestellt. Dabei ist die Endplatte 21 mit der Deckenwand 3 mittels einer Federeinrichtung 30 verbunden. Die Federeinrichtung 30 ist mit der Deckenwand 3 verbunden und in einer Vertiefung 4 der Deckenwand 3 angeordnet. Der übrige Aufbau des in 4 dargestellten Betriebsflüssigkeitsbehälters 1 entspricht dem Aufbau des in 3 dargestellten Betriebsflüssigkeitsbehälters 1, sodass auf die obige Beschreibung verwiesen wird.
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In 5 ist eine nochmals weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Betriebsflüssigkeitsbehälters 1 dargestellt. Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform ist die Basisplatte 13 in einer Vertiefung 6 der Bodenwand 5 angeordnet und dort mit der Bodenwand 5 auf die in den 6A und/oder 6B dargestellte Art und Weise verbunden. Die Endplatte 21 ist mit der Deckenwand 3 über Abstandshalter 4' verbunden, sodass die Endplatte 21 von der Deckenwand 3 beabstandet ist. Die Abstandshalter 4' können aber auch weggelassen sein, sodass dann die Endplatte 21 direkt mit der Deckenwand 3 verbunden ist. Der übrige Aufbau des in 5 dargestellten Betriebsflüssigkeitsbehälters 1 entspricht dem in 3 dargestellten Betriebsflüssigkeitsbehälters 1, sodass auf die entsprechende Beschreibung verwiesen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Betriebsflüssigkeitsbehälter
- 2
- Betriebsflüssigkeitsbehälterinnenraum
- 3
- Deckenwand
- 4
- Vertiefung (der Deckenwand)
- 4'
- Vorsprung / Abstandshalter (der Deckenwand)
- 5
- Bodenwand
- 6
- Vertiefung (der Bodenwand)
- 7
- Seitenwand (des Betriebsflüssigkeitsbehälters)
- 10
- Füllstandsensor
- 11, 12
- Messelektrode
- 13
- Basisplatte (des Füllstandsensors)
- 14
- Schweißpunkt / Schweißvorsprung (der Basisplatte)
- 20
- Schutzeinrichtung (des Füllstandsensors)
- 21
- Endplatte (des Füllstandsensors)
- 22
- Seitenwand (der Schutzeinrichtung)
- 23
- Schutzwand (der Schutzeinrichtung)
- 24
- Durchgangsöffnung (der Schutzwand)
- 30
- Federeinrichtung
- 40
- Verbindungseinrichtung / Schraube / Bolzen / Stift
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010011638 A1 [0004]
