DE19709738A1

DE19709738A1 - Meßvorrichtung für den Füllstand eines Flüssigkeitsbehälters

Info

Publication number: DE19709738A1
Application number: DE1997109738
Authority: DE
Inventors: Kurt Frank; Dieter Schreckenberger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-03-10
Filing date: 1997-03-10
Publication date: 1998-09-17
Also published as: ITMI980460A1; IT1298600B1; BR9800856A; FR2763683B1; FR2763683A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung für den Füllstand eines Flüssigkeitsbehälters, insbesondere eines Kraftstofftanks in Kraftfahrzeugen, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Bei einer bekannten Meßvorrichtung dieser Art (DE 28 30 518 B1), dort Füllstandsgeber zur Messung des Tankinhalts bei Kraftfahrzeugen genannt, ist der Meßwertgeber als Kontaktfeder ausgebildet, die auf einem in einem Gehäuse schwenkbar gelagerten Schwimmerhebel befestigt ist und auf einer den Meßwertaufnehmer bildenden Widerstandsbahn auf eine Widerstandsplatte schleift. Kontaktfeder und Widerstandsbahn bilden ein Potentiometer, das an eine Spannungsversorgung angeschlossen ist und dessen am Potentiometer abgegriffene Spannungsabfall das Meßwertsignal darstellt. Die Widerstandsplatte ist im Gehäuse festgelegt, und in dem Gehäuserücken sind Kontaktbahnen eingebettet, von denen eine zur Kontaktfeder, eine zur Widerstandsbahn und eine dritte zum Elektromotor einer Kraftstofförderpumpe führt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung für den Füllstand eines Flüssigkeitsbehälters hat den Vorteil, mit kostengünstigem Aufwand den Füllstand von mindestens zwei voneinander separierten Behälterkammern eines Flüssigkeitsbehälters getrennt zu messen und zur Anzeige zu bringen, wobei für jede Behälterkammer ein unabhängiges Füllstandssignal generiert wird. Durch Zusammenfassung der Meßwertgeber und Meßwertaufnehmer in einem einzigen Gehäuse werden Herstellungskosten und Montagezeiten reduziert.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Meßvorrichtung möglich.

Bei Ausführung der Meßwertgeber und -aufnehmer als Schleifpotentiometer werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die erforderlichen Widerstandsbahnen auf einer einzigen Trägerplatte angeordnet, die gehäuseseitig festgelegt ist. Die Spannungsversorgung erfolgt über Leiterbahnen auf der Trägerplatte, die mittels endseitiger Steckerkontakte angeschlossen werden.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

Fig. 1 einen Querschnitt eines Kraftfahrzeugtanks mit einer integrierten Meßvorrichtung für den Füllstand,

Fig. 2 einen Schnitt der Meßvorrichtung gemäß Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 bis 6 jeweils einen elektrischen Schaltplan der Meßvorrichtung in Fig. 2 in vier verschiedenen Ausführungsvarianten.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 ist mit 10 der Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs bezeichnet, der als Ausführungsbeispiel für einen mehrkammerigen Flüssigkeitsbehälter als sog. Satteltank konstruiert ist und beispielsweise unter dem Fondsitz eines Personenkraftwagens installiert werden kann. Zu diesem Zweck ist im mittleren Bereich des Tanks 10 eine Tunnel 11 zum Hindurchführen einer Gelenkwelle für ein Hinterachsantrieb ausgebildet. Dieser Tunnel 11 teilt den Tank 10 nach Art von Satteltaschen in zwei Tank- oder Behälterkammern 101, 102, die durch einen Überbrückungsraum 103 miteinander verbunden sind. Der Kraftstofftank 10 wird über einen Einfüllstutzen 12, der von einem Tankdeckel 13 abgeschlossen ist, gefüllt, und eine im Tank 10 angeordnete Kraftstofförderpumpe 14 pumpt Kraftstoff über eine Förderleitung 15 zur Brennkraftmaschine. Aufgrund der beiden durch den Tunnel 11 separierten Behälterkammern 101, 102 kann der unter den Tunnel 11 absinkende Kraftstoff-Füllstand im Tank 10 in den beiden Behälterkammern 101, 102 ein unterschiedliches Niveau annehmen. Üblicherweise sorgt eine hier nicht dargestellte Saugstrahlpumpe in der Behälterkammer 101 dafür, daß Kraftstoff aus der Behälterkammer 101 in die Behälterkammer 102 umgepumpt wird, so daß in der Behälterkammer 102 immer ein ausreichend hoher Kraftstoffspiegel für die Kraftstofförderpumpe 14 zur Verfügung steht. Der Kraftstoffspiegel des in Fig. 1 mit 16 angedeuteten Kraftstoffs ist in der Behälterkammer 101 mit 161 und in der Behälterkammer 102 mit 162 bezeichnet.

Zur getrennten Erfassung der beiden Füllstände in jeder der Behälterkammern 101, 102 ist eine Meßvorrichtung 17 vorgesehen, die im Tank 10, vorzugsweise im Überbrückungsraum 103 des Tanks 10, angeordnet und dort unveränderlich festgelegt ist. Die Meßvorrichtung 17 weist ein Gehäuse 18 auf, das an der Innenwand des Tanks 10 befestigt ist und in dem zwei Füllstandsmesser 21, 22 integriert sind, von denen der Füllstandsmesser 21 der Behälterkammer 101 und der Füllstandsmesser 22 der Behälterkammer 102 zugeordnet ist. Jeder Füllstandsmesser 21, 22 weist einen vom Kraftstoffspiegel 161 bzw. 162 lagegesteuerten Meßwertgeber 23 (Fig. 2), einen mit diesem zur Erzeugung eines den Füllstand markierenden Meßwertsignals zusammenwirkenden Meßwertaufnehmer 24, sowie einen das Meßwertsignal in eine Füllstandsanzeige umsetzende Anzeigeeinheit 20 (Fig. 3-6) auf. Die beiden Meßwertgeber 23 und die beiden Meßwertaufnehmer 24 der beiden Füllstandsmesser 21, 22 sind in dem Gehäuse 18 aufgenommen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist jeder Meßwertgeber 23 an einem im Gehäuse 18 schwenkbar gelagerten Schwimmerhebel 25 befestigt, der im Gehäuse 18 schwenkbar gelagert ist und an seinem lagerfernen Ende einen Schwimmkörper 26 trägt. Jeweils ein Schwimmkörper 26 liegt im Kraftstoffvorrat 16 einer Behälterkammer 101 bzw. 102 ein und verändert seine vertikale Lage mit Änderung des Kraftstoffspiegels 161 bzw. 162. Zur Unterscheidung der einzelnen Bauelemente im Füllstandsmesser 21 und Füllstandsmesser 22 sind die Bauelemente des Füllstandsmessers 22 mit einem Beistrich an ihren Bezugszeichen versehen, so daß dem Füllstandsmesser 22 der Meßwertgeber 23', der Meßwertaufnehmer 24', der Schwimmerhebel 25' und der Schwimmkörper 26' zugehörig sind (Fig. 2).

In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist jeder Meßwertaufnehmer 24 bzw. 24' eine Widerstandsbahn 27 bzw. 27' auf und der zugeordnete Meßwertgeber 23 bzw. 23' wird von einer auf der Widerstandsbahn 27 bzw. 27' schleifenden Kontaktfeder 28 bzw. 28' gebildet. Die beiden Widerstandsbahnen 27, 27' sind auf einer gemeinsamen Trägerplatte 29 angeordnet, die im Gehäuse 18 festgelegt ist. Die Trägerplatte 29 wird bevorzugt aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt. Zu jeder Widerstandsbahn 27 bzw. 27' ist auf der Trägerplatte 29 eine dazu parallel verlaufende Kontaktbahn 30 bzw. 30' angeordnet, auf der eine am Schwimmerhebel 25 bzw. 25' isoliert festgelegte zweite Kontaktfeder 31 bzw. 31' schleift. Jede erste Kontaktfeder 28 bzw. 28' jede zweite Kontaktfeder 31 bzw. 31' sind an ihren schwimmerhebelseitigen Enden miteinander verbunden, was vorzugsweise dadurch erfolgt, daß jeweils die erste und zweite Kontaktfeder 28, 31 bzw. 28', 31' einstückig aus einem elektrisch leitenden, federelastischen Metallband hergestellt sind.

Die Spannungsversorgung von Meßwertgeber 23 bzw. 23' und Meßwertaufnehmer 24 bzw. 24' eines jeden Füllstandsmessers 21, 22 erfolgt durch jeweils zwei zweipolige Anschlußstecker 32, 32' (Fig. 3 und 5) oder einen dreipoligen Anschlußstecker 33 (Fig. 4 und 6). Die Verbindung zwischen den Anschlußsteckern 32, 32' bzw. 33 und den Widerstandsbahnen 27, 27' sowie den Kontaktbahnen 30, 30' erfolgt dabei über gedruckte Leiterbahnen 34 (Fig. 3-6) auf der Trägerplatte 29, die in Fig. 2 nicht weiter dargestellt sind.

Bei der Schaltungsausführung gemäß Fig. 3 ist jeder Steckerkontakt 321 bzw. 321' der beiden zweipoligen Anschlußstecker 32, 32' mit dem einen Ende der Widerstandsbahn 27 bzw. 27' und der andere Steckerkontakt 322 bzw. 322' mit der Kontaktbahn 30 bzw. 30' verbunden. Die beiden Steckerkontakte 321, 322 bzw. 321', 322' eines jeden Anschlußsteckers 32, 32' sind über einen Widerstand 35 an einer Gleichspannungsquelle angeschlossen. Die als Spannungsmesser ausgebildete Anzeigeeinheit, die in Fig. 3 strichliniert dargestellt ist, ist zwischen der Kontaktbahn 30 bzw. 30' und dem mit dem Steckerkontakt 321 bzw. 321' verbundenen Ende der Widerstandsbahn 27 bzw. 27' angeschlossen. Verschieben sich die Kontaktfedern 28, 31 bzw. 28', 31' infolge der vom sich verändernden Flüssigkeitsspiegel 161, 162 hervorgerufenen Schwenkung der Schwimmerhebel 25 bzw. 25', so wird an der Widerstandsbahn 27 bzw. 27' ein kleinerer oder größerer Teil abgegriffen. Die an diesem Widerstandsbahnteil abfallende Spannung ist ein Maß für den Füllstand in der Behälterkammer 101 bzw. 102.

Die Schaltung gemäß Fig. 4 ist gegenüber der in Fig. 3 insofern abgewandelt, als die beiden Steckerkontakte 322 und 322' der beiden zweipoligen Anschlußstecker 32, 32' in Fig. 3 zu einem einzigen Steckerkontakt 332 eines dreipoligen Anschlußsteckers 33 zusammengefaßt sind, der über eine einzige Leiterbahn 34 mit den beiden Kontaktbahnen 30, 30' verbunden ist. Der Steckerkontakt 331 ist mit dem einen Ende der Widerstandsbahn 27 und der Steckerkontakt 333 mit dem einen Ende der Widerstandsbahn 27' verbunden. Beim Anschließen des dreipoligen Anschlußsteckers 33 an die Spannungsversorgung, wird bevorzugt der Steckerkontakt 232 über einen Widerstand 35 an den Pluspol einer Gleichspannungsquelle angeschlossen, während die beiden anderen Steckerkontakte 331 und 333 an Masse liegen. Die beiden Anzeigeeinheiten 20 erfassen wiederum die an dem von der Kontaktfeder 28 bzw. 28' abgegriffenen Teil der Widerstandsbahn 27 bzw. 27' abfallende Spannung und stellen diese als Maß für den Füllstand in den beiden Behälterkammern 101, 102 dar.

Bei der Schaltungsausführung in Fig. 5 sind die beiden Steckerkontakte 321 und 322 bzw. 321' und 322' der beiden zweipoligen Anschlußstecker 32 und 32' jeweils mit einem Ende der Widerstandsbahn 27 bzw. 27' verbunden. Ein dritter Steckerkontakt 323 bzw. 323' ist mit der Kontaktbahn 30 bzw. 30' verbunden und dient zum Anschluß der Anzeigeeinheit 20, die andererseits an einem der beiden Enden der Widerstandsbahn 27 bzw. 27' liegt.

In Fig. 6 sind wiederum die beiden Steckerkontakte 322 und 322' zu einem gemeinsamen Steckerkontakt 332 zusammengefaßt, der über die eine Leiterbahn 34 mit je einem Ende der beiden Widerstandsbahnen 27 und 27' verbunden ist. Auch die beiden Steckerkontakte 322 und 322' zum Anschluß der beiden Anzeigeeinheiten 20 und 20' sind zu einem gemeinsamen Steckerkontakt 324 zusammengelegt.

Claims

1. Meßvorrichtung für den Füllstand eines Flüssigkeitsbehälters, insbesondere eines Kraftstofftanks für Brennkraftmaschinen, mit einem Füllstandsmesser (231), der einen vom Flüssigkeitsspiegel (161) lagegesteuerten Meßwertgeber (23) und einen mit diesem zur Erzeugung eines den Füllstand markierenden Meßwertsignals zusammenwirkenden, behälterfesten Meßwertaufnehmer (24), sowie einen das Meßwertsignal in eine Füllstandsanzeige umsetzende Anzeigeeinheit (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur getrennten Erfassung der Füllstände in einem zumindest zweikammerigen Flüssigkeitsbehälter (10), vorzugsweise in einen sog. Satteltank für Kraftfahrzeuge, zumindest ein weiterer Füllstandsmesser (22) mit Meßwertgeber (23'), Meßwertaufnehmer (24') und Anzeigeeinheit (20') vorgesehen ist und daß die Meßwertgeber (23, 23') und Meßwertaufnehmer (24, 24') der Füllstandsmesser (21, 22) in einem gemeinsamen, am Behälter (10) festgelegten Gehäuse (18) aufgenommen sind.

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Meßwertgeber (23, 23') an einem im Gehäuse (18) schwenkbar gelagerten Schwimmerhebel (25, 25') befestigt ist, der an seinem lagerfernen Ende einen Schwimmkörper (26, 26') trägt, und daß jeweils ein Schwimmkörper (26, 26') im Flüssigkeitsvorrat einer Behälterkammer (101, 102) einliegt.

3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Meßwertaufnehmer (24, 24') eine Widerstandsbahn (27, 27') aufweist und daß der zugeordnete Meßwertgeber (23, 23') von einer auf der Widerstandsbahn (27, 27') schleifenden Kontaktfeder (28, 28') gebildet ist.

4. Meßvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Kontaktfeder (28, 28') an einem Schwimmerhebel (25, 25') befestigt ist und die Widerstandsbahnen (27, 27') voneinander isoliert auf einer gehäusefesten Trägerplatte (29) angeordnet sind.

5. Meßvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu jeder Widerstandsbahn (28, 28') auf der Trägerplatte (29) eine dazu parallel verlaufende Kontaktbahn (30, 30') angeordnet ist, auf der eine am Schwimmerhebel (25, 25') isoliert festgelegte zweite Kontaktfeder (31, 31') schleift, und daß die beiden Kontaktfedern (28, 31 bzw. 28', 31') an ihren schwimmerhebelseitigen Enden miteinander elektrisch, vorzugsweise einstückig, verbunden sind.

6. Meßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannungsversorgung von Meßwertgeber (23, 23') und Meßwertaufnehmer (24, 24') eines jeden Füllstandsmessers (21, 22) an der Trägerplatte (29) mittels eines am Gehäuse (18) befestigten zweipoligen Anschlußsteckers (32, 32') vorgenommen ist.

7. Meßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Steckerkontakt (322, 322') des zweipoligen Anschlußsteckers (32, 32') mit der Kontaktbahn (30, 30') und der andere Steckerkontakt (321, 321') mit dem einen Ende der Widerstandsbahn (28, 28') verbunden ist und daß die als Spannungsmesser ausgebildete Anzeigeeinheit (20, 20') einerseits an der Kontaktbahn (30, 30') und andererseits an dem mit dem Steckerkontakt (321, 321') verbundenen Ende der Widerstandsbahn (28, 28') angeschlossen ist.

8. Meßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Steckerkontakt (321, 322 bzw. 321', 322') mit einem Ende der Widerstandsbahn (27, 27') verbunden ist und daß die als Spannungsmesser ausgebildeten Anzeigeeinheit (20, 20') einerseits an der Kontaktbahn (31, 31') und andererseits an einem der beiden Enden der Widerstandsbahn (27, 27') angeschlossen ist.

9. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zweipoligen Anschlußstecker (32, 32') unter Vereinigung ihrer beiden potentialgleichen Steckerkontakte (322, 322') zu einem dreipoligen Anschlußstecker (33) zusammengefaßt sind.