DE2927125A1 - Anordnung zur erzeugung eines signals beim auftreten eines vorgegebenen fluessigkeitsstands in einem behaelter - Google Patents

Description

• Anordnung zur Erzeugung eines Signals beim Auftreten
• eines vorgegebenen Flüssikeitsstands in einem Behälter Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Anordnungen sind bekannt; beispielsweise bei Brennkraftmaschinen von Fahrzeugen, insbesondere Dieselmaschinen, ist man an einer Signalgabe dann interessiert, wenn sich in dem im Zuge einer Kraftstoffleitung angeordneten Wasserabscheider eine vorgegebene Wassermenge angesammelt hat, die abgelassen werden muß.
• Die bei diesem MeXprinzip ausgenutzte Änderung der elektrischen Beitfähigkeit zwischen Elektrode und Gegenelektrode macht dann Schwierigkeiten, wenn der Leitfähigkeitssprung nur verhältnismäßig klein ist.
• Dies ist üblicherweise bei Wasser der Fall, so daß eine unmittelbare Ansteuerung eines Signalgebers von der Elektrodenanordnung her auch bei Einsatz eines empfindlichen Relais häufig zu Unsicherheiten in der Signalgabe führt.
• Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß auch bei verhältnismäßig kleinen Änderungen der Leitfähigkeit beim Erreichen des vorgegebenen Flüssigkeitsstands im Behälter. eine einwandfreie Signalgabe sichergestellt ist.
• Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Ein Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, daß die angestrebte Sicherheit der Signalgabe im wesentlichen mit handelsüblichen elektronischen Einrichtungen und mit geringem Aufwand erreicht wird.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Dabei tragen die Ansprüche 3 und 4 einem weiteren Problem Rechnung, das bei der Überwachung des Flüssigkeitsstands in dem Wasserabscheider einer Fahrzeug-Rrennkraftmaschine auftritt. Während längerdauernder gurvenfahrten oder durch Erschütterungen von der Fahrbahn her kann nämlich bei diesem bevorzugten Einsatzfall der Erfindung ohne die in diesen Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen eine zumindest zeitweise Unterbindung der an sich erforderlichen Signalgabe erfolgen, da die Elektrode von der Flüssigkeit dann nicht benetzt ist. Die in den Ansprüchen 3 und 4 enthaltenen Schaltungsmerkmale laufen daher auf eine Speicherung desjenigen Zustands hinaus, der im Moment der Einschaltung der Betriebsspannung, beispielsweise der Einschaltung der Zündung, der Brennkraftmaschine vorliegt; diese Speicherung wird erst bei Abschalten der Betriebsspannung wieder gelöscht.
• Im folgenden wird ein ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren erläutert.
• Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch den hier interessierenden Deil eines mit einem Kraftstoffilter gekoppelten Wasserabscheiders im Zuge der Kraftstoffleitung einer Brennkraftmaschine; Fig. 2 ein Schaltbild.
• Betrachtet man zunächst Figur 1, so ist in das Gehäuse 1 für das Eraftstoffilter 2 und den Wasserabscheider 3 von unten in an sich bekannter Weise die WasserablaBschraube 4 eingeschraubt, die aber hier insofern eine besondere Ausbildung aufweist, als in sie isoliert die Elektrode 5 hineinragt. Die Elektrode 5 ist bis zu einer dem vorgegebenen Wasserstand 6 entsprechenden Höhe von dem Isolierrohr 7 umgeben, so daß bei Erreichen des vorgegebenen Wasserstands 6 das Wasser aufgrund seiner Leitfähigkeit eine elektrische Verbindung zwischen der Elektrode 5 einerseits und dem die Gegenelektrode bildenden Gehäuse 1 andererseits herstellt.
• Betrachtet man nun Figur 2, so liegt die durch die Elektrode 5 und die Gegenelektrode 1 gebildete Elektrodenanordnung als Bedämpfung parallel zu dem Schwingkreis 10 eines Oszillators, der-mit einem Schwellwertschalter zusammengefaßt ist zu dem Baustein 11. Dieser Baustein 11 und damit der Oszillator hat einen ersten Ausgang 12, der auf positives Potential geschaltet ist, sofern die Leitfähigkeit in der Elektrodenanordnung 1, 5 praktisch 0- ist, also der vorgegebene Wasserspiegel 6 (siehe Figur 1) nicht erreicht ist, dagegen auf Null-Potential geschaltet ist, wenn der vorgegebene Wasserstand 6 erreicht bzw. überschritten ist. Der zweite Ausgang 13 des - übrigens handelsüblichen - Bausteins 11 ist auf das jeweils entgegengesetzte Potential geschaltet, d.h. auf positives Potential, wenn der Flüssigkeitsspiegel 6 erreicht ist, dagegen auf Potential 0 im anderen Fall.
• Der Zweck dieser Ausnutzung der sich beim Erreichen des Flüssigkeitsstands 6 einstellenden elektrischen Verbindung zwischen der Elektrode 5 und der Gegenelektrode 1 als Bedämpfung des frequenzbestimmenden Schwingkreises 10 des Oszillators liegt darin, daß der beim Erreichen des Flüssigkeitsstands 6 auftretende relativ kleine Leitfähigkeitssprung hierdurch umgesetzt werden kann in eine relativ große Änderung der Spannung am Schwingkreis 10.
• In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist angenommen, daß der Flüssigkeitsstand im Wasserabscheider des Kraftstoffilters einer Eraftfahrzeug-Brennkraftmaschine überwacht werden soll. Um hierbei durch Erschütterungen während des Fahrbetriebs oder längerer Kurvenfahrten eventuell auftretende Unsicherheiten der Signalgabe auszuschlie-Ben, sind die Ausgänge 12 und 13 des Oszillatorbausteins 11 nicht unmittelbar mit dem den Transistorschalter 14 und die Blink-Leuchtdiode 15 enthaltenden Signalgeber 16 verbunden, sondern über die Speicherlogik 17, die sicherstellt, daß eine im Augenblick des Betätigens des Schalters 18 für die Betriebsspannung der Maschine erfolgte Signalgabe infolge Erreichens des vorgegebenen Flüssigkeitsstands 6 bis zum erneuten Öffnen des Schalters 18 gespeichert und damit beibehalten wird.
• Die Speicherlogik 17 enthält als wesentlichen Bestandteil das Flipflop 19 mit den beiden NAND-Gliedern 20 und 21, von denen das erste durch den eingangsseitigen Kondensator 22 verzögert ist und von denen das zweitgenannte NBNJ)-Glied 21 ausgangsseitig mit der Basis des Schalttransistors 14 in Verbindung steht. Über vorgeschaltete NAND-Glieder 23 und 24 erfolgt eine Anschaltung des Flipflops 19 an die beiden Ausgänge 12 und 13 des Oszillatorbausteins 11 in der Weise, daß am Ausgang des NAKD-Glieds 21 nur dann positives Potential vorliegt, wenn infolge Erreichens des vorgegebenen Wasserstands 6 der Ausgang 13 des Bausteins 11 auf positives Potential geschaltet ist. Dieser Zustand wird durch die Rückführung 25 gleichsam verriegelt, bis durch erneutes Öffnen des Schalters 18 die Schaltung spannungslos gemacht wird.
• Bezeicnnet man die auftretenden Potentiale mit H (High; positives Potential) und L (Low), so arbeitet die Schaltung wie folgt: Bei nicht bedämpftem Baustein 11 (keine Flüssigkeit an der Elektrodenanordnung) ergibt sich dort die Potentialverteilung.
• 12 = H 13 = L Bei Einschalten der Spannung liegt L an c und R am Ausgang von 24.
• Durch den Kondensator 22 wird Flipflop 19 in definierte Lage gebracht: Der Ausgang von 20 hat H, der Ausgang von 21 hat Ii,- Transistor 14 ist gesperrt. -Das Ausgangspotential H von 20 wird auf d und b rückgekoppelt.
• Potential H an beiden Eingängen a und b von 23 liefert L am Ausgang dieses NAND-Glieds; Flipflop 19 bleibt in Ausgangslage, Transistor 14 gesperrt, eine Signalgabe durch 15 erfolgt nicht.
• Erfolgt dagegen eine Bedämpfung des Bausteins 11 durch Flüssigkeit an der Elektrodenanordnung, so werden die Ausgänge 12 und 13 potentialmaßig umgeschaltet, d.h.
• 12 = L 13 = H H an c und d liefert L am Ausgang von 24, L an h liefert H am Ausgang dieses NAND-Glieds, 15 wird eingeschaltet.
• L an a liefert R am Ausgang von 23. L am Ausgang von 20 wird auf b und d rückgekoppelt, Flipflop 19 bleibt gesetzt, so daß die Blinkleuchtdiode weiter arbeitet.

Claims (5)

1. AN SPRÜCRE Anordnung zur Erzeugung eines Signals beim Auftreten eines vorgegebenen Flüssigkeitsstands in einem Behälter, insbesondere in einem Wasserabscheider im Zuge der Kraftstoffleitung einer Brennkraftmaschine, mit zumindest einer im Behälter angeordneten Elektrode und einer Gegenelektrode, die mit einem Signalgeber in Verbindung stehen und beim Auftreten des vorgegebenen Flüssigkeitsstands unter Ausnutzung der Leitfähigkeit der Flüssigkeit ein elektrisches Betätigungssignalfür den Signalgeber auslösen, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Elektrode (5) und Gegenelektrode (1) gebildete Elektrodenanordnung als Bedämpfung des frequenzbestimmenden Bestandteils (10) eines Oszillators (11) geschaltet ist, mit dem der Signalgeber (16) ausgangsseitig in Verbindung steht.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator mit einem Schwellwertschalter zu einem an sich bekannten Baustein (11) mit zwei Ausgängen (12,13) zusammengefaßt ist, von denen in Abhängigkeit davon, ob eine Bedämpfung durch die Elektrodenanord nung erfolgt oder nicht, jeweils ein Ausgang auf Potential geschaltet ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter der Wasserabscheider (3) im Zuge der Kraftstoffleitung einer Brennkraftmaschine mit einem Schalter (18) für ihre Betriebsspannung ist und zwischen dem Oszillator (11) und dem Signalgeber (16) eine Speicherlogik (17) liegt zum Speichern des Schaltzustandes der Ausgänge (12,13) des Oszillators (11) beim Einschalten der Betriebsspannung bis zum Ausschalten derselben.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicher logik (17) ein im wesentlichen aus zwei NAND-Gliedern (20,21) aufgebautes Flipflop (19) enthält, von denen ein erstes NAND-Glied (20), das durch einen eingangsseitigen Kondensator (22) verzögert ist, über ein vorgeschaltetes NVND-Glied (23) mit demjenigen Ausgang (12) des Oszillators in Verbindung steht, der bei fehlender Bedämpfung durch die Elektrodenanordnung auf Potential geschaltet ist, während der ausgang des zweiten NAND-Glieds (21) des Flipflops (19), dessen Eingang über ein weiteres vorgeschaltetes NAND-Glied (24) mit dem anderen Ausgang (13) des Oszillators (11) in Verbindung steht, zum Signalgeber (16) führt.
5. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (16) einen Schalttransistor (14) und eine Blink-Leuchtdiode (i5) enthält.