DE2937966C2 - Vorrichtung zum Messen der Füllmenge in einem Kraftstofftank - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen

der Füllmenge von flüssigem Kraftstoff in einem Kraftstofftank mit einem steuerbaren Belüftungsventil, einer nach Schließen desselben wirksam werdenden, mit dem Tankraum verbundenen Unterdruck- oder Ober druckquelle, insbesondere einem als Unterdruckquelle dienenden Motor-Ansaugrohr eines Kraftfahrzeugs, ferner mit einem an dem Tankraum angeschlossenen Differenzdruck-Grenzwertschalter zum Abschalten der Unterdruck- oder Oberdruckquelle beim Erreichen

eines bestimmter. Unter- oder Überdruckes und mit einer Einrichtung zum Messen des vom Schließen des Belüftungsventils bis zum Erreichen des bestimmten Unter- oder Oberdruckes ab- oder zugeführten Gasvolumens.

Die meisten bekannten Kraftstoff-Füllmengenanzeigen in Kraftfahrzeugen arbeiten nach dem Prinzip der Schwimmermessung und sind relativ ungenau; dies gilt vor allem für unregelmäßig geformte Kraftstofftanks. Die Schwimmermessung ist sehr lageabhängig und deshalb stark gedämpft, was zu einem zeitlich tragen Ansprechverhalten führt Zur Füllstands- und/oder Verbrauchsbestimmung grundsätzlich verwendbare Durchflußmesser sind demgegenüber technisch zu aufwendig, zu teuer und hinsichtlich einer Berücksichti gung verschiedener Einflußparameter zu empfindlich.

Bei einer bekannten Vorrichtung der im Oberbegriff genannten Art (DE-OS 27 37 069) wird die Füllmengenmessung zum Erzieien einer Unabhängigkeit von der Lage sowie von der Formgebung des Kraftstofftanks auf eine echte Volumenmessung zurückgeführt Nach dem Schließen des Belüftungsventils pumpt eine an den Kraftstofftank angeschlossene Luftpumpe so lange, bis ein bestimmter Über- oder Unterdruck erreicht ist Dann werden die innerhalb des Pumpvorgangs erfolg ten Arbeitszyklen der Pumpe gezählt, die multipliziert mit dem Volumen pro Pumpenhub das Gesamtvolumen des zu- oder abgeführten Gasvolumens ergeben und als Maß für die Füllmenge des Kraftstofftanks ausgewertet werden. Diese Vorrichtung ist relativ aufwendig und arbeitet diskontinuierlich in Atiocitszyklen sowie, bedingt durch die einzelnen Arbeitsschritle, dementsprechend ungenau. Außerdem ist die Genauigkeit der Vorrichtung davon abhängig, daß während der einzelnen Arbeitszyklen stets gleiche Gasvolumina gepumpt werden.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung (US-PS 37 44 306) wird ein vollständig geschlossener Behälter durch Zuführen von Gas auf Überdruck gebracht Bei einer Ausführungsform wird ein zeitlich etwa gleichblei bender Volumenstrom entnommen, und es wird die Zeit bis zum Erreichen eines bestimmten Druckabfalls als indirektes Füllstandsmaß erfaßt Bei einer anderen Aasführungsform wird dem Behälter ein zeitlich in etwa gleichbleibender Volumenstroni zugeführt, wobei wie derum die Zeit bis zum Erreichen einer bestimmten Druckdifferenz als indirektes Füllstandsmaß erfaßt wird. Die nur für einen vollständig geschlossenen Tank bestimmte Vorrichtung ist sehr aufwendig und relativ ungenau, da der Gasvolumenstrom zeitlich nicht absolut konstant ist.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung (CH-PS 2 24 450) wird ein Behälter nach Öffnen eines Ventils mittels einer Pumpe auf Unterdruck gebracht. Nach Schließen des Ventils kann sich der Unterdruck über ein mit der Umgebung verbundenes Nadelventil allmählich abbauen, wobei die Zeit bis zum Erreichen einer bestimmten Druckdifferenz als indirekte Füllstandsgröße bestimmt wird. Diese Messung ist ungenau, da die

Druckdifferenz am Nadelventil zeitlich variabel ist und sich damit kein zeitlich konstanter Volumenstram erzielen läßt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff genannten Art so auszubilden, daß eine einfache, sehr genaue und schnelle FCÜmengenmessung möglich ist

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich eine Vorrichtung der im Oberbegriff genannten Art erfindungsgemäß durch einen Differenzdruckregler zwischen dem Tankraum und der Unter- oder Überdruckquelle, durch eine die Ein- und Ausgänge des Differenzdruckreglers verbindende, mit einer Drosselstelle versehene Absaug- oder Druckleitung und durch einen Zeitmesser zum Erfassen der bis zum Erreichen des vorbestimmten Unter- oder Oberdruckes verstrichenen Zeit aus.

Durch den Differenzdruckregler wird gewährleistet, daß ein zeitlich völlig konstanter Gasvolumenstrom die Drosselstelle passiert, so daß durch eine sehr einfache Zeitmessung eine äußerst exakte Füllmengenbestimmung auch in kürzesten ZcitinicrvaUcn durchgeführt werden kann. Hierdurch ist es auf einfache unci sehr genaue Weise möglich, beispielsweise unter Ausnutzung von Bordcomputern in Kraftfahrzeugen, eine ständige Anzeige des Kraftstoffverbrauchs pro Stunde, pro 100 km oder auf der bisherigen Fahrstrecke oder eine Anzeige der mit der Resttankfüllung möglichen weiteren Fahrstrecke zu liefern.

In weiterer Ausgestaltung besitzt die Vorrichtung vorzugsweise eine bewegliche Steuermembran im Differenzdruckregler zwischen einer an den Tankraum angeschlossenen ersten Kammer und einer hiermit über die Drosselstelle verbundenen zweiten Kammer, ferner eine im Arbeitsbereich der Steuermembran in die zweite Kammer mündende Steueröffnung der Unterdruck- oder Überdruckquelle und eine in der ersten oder zweiten Kammer befindliche, die Steuermembran entgegen dem Einfluß der Unterdruck- oder Überdruckquelle in Öffnungsrichtung der Steueröffnung vorspannende Druckfeder. Der beschriebene Differenzdruckregler ist einfach aufgebaut und für den vorliegenden Zweck besonders gut geeignet, da er den Differenzdruck an der Drosselstelle mit genügender Genauigkeit konstant hält

Ferner ist es bevorzugt, einen im Ruhezustand das Belüftungsventil mittels der Druckfeder öffnenden Steuerungseingriff der Steuermembran und eine das Belüftungsventil beim Meßvorgang schließende Feder vorzusehen. Die in Verbindung mit der Steueröffnung den Differenzdruck an der Alisaug- oder Druckleitung regelnde Steuermembran hat im Startzustand des Steuerventils u.id damit im Außerbetriebszustand des Differenzdruckreglers somit die Zusatzfunktion, das Belüftungsventil zu öffnen, so daß nach Abschluß des Meßvorgangs automatisch der Belüftungszustand des Kraftstofftanks wiederhergestellt wird Diese Mehrfachausnutzung der Steuermembran des Differenzdruckreglers führt zu einer einfacheren, preiswerteren und wegen einer geringeren Anzahl von Antriebselementen zuverlässigeren Vorrichtung. Im Betriebszustand des Differenzdruckregiers wird dieser durch den Steuerungseingriff der Steuermembran mit dem Belüftungsventil nicht beeinflußt, da dann das Belüftungsventil durch die zusätzliche Feder geschlossen wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzt die Vorrichtung ein über den Differenzdriick-Grenzwertschalter iri'. einer den Zeitmesser aufweisenden zentralen Steuerung verbundenes elektromagnetisches Steuerventil zwischen dem Differenzdruckregler und der Unterdruck- oder Überdruckquelle, Hierdurch wird erreicht, daß die Unterdruck- oder Überdruckbeaufschlagung des Kraftstofftanks zeitlich synchron mit dem Zeitmeßvorgang und nur so lange erfolgt, bis der Differenzdruck-Grenzwertschalter anbricht Somit ergibt sich ein zeitlich synchronisierter Ablauf aller Betriebsvorgänge des Meßvorgangs.

Zweckmäßigerweise ist hierbei die zentrale Steuerung als elektronischer Rechner, vorzugsweise als Mikroprozessor, ausgebildet Dadurch lassen sich alle Steuerungsund Berechnungsvorgänge auf zuverlässige, preiswerte Weise schnell, vollautomatisch und genau durchführen.

Eine besonders kompakte Bauform der Vorrichtung ergibt sich dann, wenn vorzugsweise die erste Kammer des Differenzdruckreglers mit der Belüftungsleitung des Tankraums verbunden ist Zum einen ist es hierdurch leichter möglich, das Belüftungsventil in der Belüftungsleitung mit einem ohnehin vorhandenen Bauteil der Vorrichtung zu betätigen, nämlich der F'nuermembran des Differenzdruckreglers; zum anderen kann hierdurch die Vorrichtung als integrierte, zusammenhängende Einheit ausgebildet werden, die lediglich an die Belüftungsleitung des Kraftstofftanks anzuschließen ist Gegebenenfalls können dann auch alle weiteren Anzapfungen des Kraftstofftanks durch die erfindungsgemäße Vorrichtung entfallen, da die Unterdruck- bzw. Überdruckerfassung im Tankraum auch indirekt im Bereich der Belüftungsleitung bzw. der ersien Kammer des Differenzdruckreglers erfolgen kann.

Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht somit ein schnelles, automatisches und sehr genaues Erfassen der Füllmenge ohne Beeinträchtigung durch verschiedene Kraftstofftank-Bauformen und Betriebsverhältnisse. Sie läßt sich einfach sowie preiswert auch nachträglich einbauen, ist universell verwendbar und ermöglicht eine vielseitige Anpassung des Meßergebnisses an die jeweiligen Bedarfsverhältnisse.

Die Erfindung wird nachfolgend an zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsge-

mäßen Vorrichtung mit einer konstanten Voiumenstromentnahme pro Zeiteinheit in einer schematisciien Gesamtansicht; und

Fig.2 eine der ersten Ausführungsform ähnelnde zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor-

richtung mit einer konstanten Volumenstromzufuhr pro Zeiteinheit in einer schematischen Gesamtansicht

Gemäß F i g. 1 weist ein nicht näher bezeichneter Kraftstofftank einen Tankraum 1 auf, in den flüssiger Kraftstoff Ober einen Füllstutzen 2 eingeleitet werden

kann. Der Kraftstoff gelangt über eine im Bodenbereich des Tankraums 1 abgezweigte Zulaufleitung 3 beispielsweise zu einer Schwimmerkammer eines nicht dargestellten Vergasers und von dort zu einem Verbrennungsmotor. Über eine oberseitig in den Tankraum 1

einmündende Rücklat Heitung 4 kann überschüssiger Kraftstoff zurürkgeleitet werden. Und schließlich weist der Tankraum 1 eine an seiner Oberseite abgezweigte ⁿelüftungsleitung 5 auf, die strömungsmäßig mit einem nach außen führenden Belüftungsstutzen 6 verbunden ist und ein Entlüften des Tankraums 1 ermöglicht.

Zwischen der Beiufti^gsleitung 5 und dem Bclüi t'ingsstutzen 6 befindet sich ein Belüftungsventil 7 mit einem Ventilteller 8 und einer diesen in SchließrichtunE

orspanncndcn .Schließfeder 9. Über einen mit dem Ventilteller 8 verbundenen ÖffnungsstölJcl IO kann das Belüftungsventil 7 entgegen der Wirkung der Sehließfeder 9 geöffnet werden, was noch niihcr erläutert wird.

Eine Unterdruckleitung 1 !,die beispielsweise mit dem Saugrohr des Verbrennungsmotors verbunden ist, führt zu einem insgesamt mit 12 bezeichneten Differenzdruckregler mit einer ersten Kammer 13. die mit der Belüftungsleitung 5 verbunden ist, und einer zweiten Kammer 14, die von der ersten Kammer 1.3 durch eine beweglich angeordnete .Steuermembran 15 getrennt ist. In der zweiten Kammer 14 befindet sich eine Druckfeder 16, die die Steilermembran 15 im Sinne einer Verkleinerung der ersten Kammer 13 vorspannt. Die ersten und zweiten Kammern 13, 14 des Differenzdruckreglers 12 sind durch eine Absaugleitung 17 mit einer Drosselstelle 18 miteinander verbunden. Die Unterdruckleitung 11 mündet im Arbeitsbereich der Steuermembran 15 in einer Steueröffnung 19, die im Betriebszustand des Differenzdruckregler* 12 von der Steuermembran 15 mehr oder weniger weit geöffnet werden kann.

Ein insgesamt mit der Ziffer 20 bezeichnetes, elektromagnetisches arbeitendes Steuerventil besitzt eine elektrisch ansteuerbare, stationäre Magnetspule 21, der ein linear beweglicher Ventilschieber 22 mit einem Ventilschaft 23 zugeordnet ist. Am vorderen Ende des Ventilschaft.¹; 23 befindet sich ein nicht näher bezeichneter Ventilkegel, der die Verbindung zwischen der Unterdruckleitung 11 und der Steueröffnung 19 im nicht erregten Zustand der Magnetspule 21 versperren kann, und zwar mit Hilfe einer Druckfeder 24, die den Ventilschieber 22 in Schließrichtung vorspannt. Im erregten Zustand der Magnetspule 21 wird das Steuerventil 20 gegen die Wirkung der Druckfeder 24 geöffnet

Ein in Form eines Unterdruckschalters ausgebildeter Druckmesser 25 besitzt eine zwei Kammern voneinander trennende Membran 26. !n einer der Kammern befindet sich eine Druckfeder 27. und diese Kammer ist über eine öffnung 28 mit dem Tankraum 1 verbunden. Die andere Kammer besitzt eine Entlüftung 29 und einen von der Membran 26 gesteuerten Schalter 30. Eine zentrale Steuerung 31 beispielsweise in Form eines Mikroprozessors ist mit einem von Hand zu betätigenden Taster 32 und einer mehrstelligen, beispielsweise digitalen und zur Darstellung des Füllstandes oder des Verbrauchs dienenen Anzeige 33 verbunden. Von der zentralen Steuerung 31 führt eine elektrische Steuerverbindung 34 zu einem Kontakt des Schalters 30, dessen anderer Kontakt über eine elektrische Steuerverbindung 35 an die an ihrer anderen Seite geerdete Magnetspule 21 angeschlossen ist.

Die Arbeitsweise der Ausführungsform aus F i g. 1 ist wie folgt:

Im Ruhezustand ist das Steuerventil 20 gesperrt. Dabei drückt die Druckfeder 26 die Steuermembran 15 gegen den Öffnungsstößel 10, wodurch das Belüftungsventil 7 geöffnet wird, in diesem Zustand ist der Schalter 30 des als Unterdruckschalter ausgebildeten Druckmessers 25 geschlossen. Beim Betätigen des Tasters 32 oder infolge eines automatisch wiederkehrenden Meßtaktes erzeugt die zentrale Steuerung 31 ein Steuersignal, das über die elektrischen Steuerverbindungen 34, 35 und den Schalter 30 ein Öffnen des Steuerventils 20 begründet. Dadurch wird die Vorrichtung in Betrieb gesetzt, und dem Tankraum 1 kann ein konstanter Gasvolumenstrom pro Zeiteinheit entzogen werden, bis

der Unterdruckschalter anspricht.

Heim öffnen des Steuerventils 20 gelangt der Unterdruck von der Unterdruckleitung Il über die .Steueröffnung 19 in die /weite Kammer 14 des Differenzdruckregler 12. wodurch die Steuermembran 15 entgegen dor Wirkung der Druckfeder 16 bewegt und der Öffniingsstöüel 10 des Belüftungsventil* 7 freigegeben wird. Dadurch kann die Schließfeder 9 den Ventilteller 8 in Schließrichtung bewegen und somit den über die Belüftungsleitung 5. die erste Kammer 13 und den Belüftungsstutzen 6 verlaufenden Entlüftungspfad des Tankriiums 1 unterbrechen. Wenn sich die Steuermembran 15 nter der Wirkung des Unterdrucks der Steueröffnung 19 annähen, erfolgt in diesem Bereich eine Drosselung des abgesaugten Gases in der Weise, daß die Kraft aus dem Differenzdruck an der Steuermembran 15 genau im Gleichgewicht mit der Kraft der Druckfeder 16 ist. Somit erfolgt durch die Steuermembran 15 eine weitgehend pulsationsfreie Regelung des Differenzdrucks zwischen den ersten und zweiten Kammern 13, 14. Für ein einwandfreies Arbeiten des Differenzdruckreglers muß ein großes Flächenverhältnis zwischen der Arbeitsfläche der Steuermembran 15 und der Steueröffnung 19 vorliegen, damit ein Übersteuern der Steuermembran 15 einerseits und eine Rückwirkung andererseits vermieden werden. Der eigentliche Arbeitsbereich der Steuermembran 15 beträgt im Regelzustand nur einige Hundertstel Millimeter. Da an der Absaugleiiung 17 und der Drosselstclle 18 ein durch den Differenzdruckregler 12 vorgegebener konstanter Differenzdruck anliegt, wird über die Drosselstelie 18 ein konstanter Gasvolumenstrom pro Zeiteinheit abgesaugt. Dabei erniedrigt sich der Druck im Tankraum 1, und dieser Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis der Druckmesser 25 bei einer entsprechenden Unterdruckschwelle anspricht und seinen Schalter 30 öffnet. In diesem Moment wird die Erregung der Magnetspule 21 unterbrochen, so daß das Steuerventil 20 schließt und der Absaugvorgang unterbrochen wird. In der zentralen Steuerung 31 befindet sich ein nicht dargestellter Zeitmesser, der die Ansteuerungs- bzw. Öffnungszeit des Steuerventils 20 als Meßgröße erfaßt. Wenn das Volumen der ersten Kammer 13 und der Belüftungsleitung 5 gegenüber dem Gasvolumen im Tankraum 1 vernachlässigt wird, was bei entsprechend kleiner Auslegung der Vorrichtung möglich ist, ist die Meßgröße direkt proportional zu dem Gasvolumen im Tankraum 1 und indirekt proportional zum Füllstand bzw. zur restlichen Kraftstoffmenge. Diese Meßgröße kann beispielsweise in digitaler Form auf der Anzeige 33 dargestellt werden. Nach Beendigung des Meßvorgangs sorgt die Druckfeder 16 dafür, daß die Steuermembran 15 das Belüftungsventil 7 öffnet, bis ein neuer Meßvorgang eingeleitet wird. Durch Differenzbildung zwischen zwei zu verschiedenen Zeitpunkten erfolgenden Meßvorgängen kann eine Meßgröße abgeleitet werden, die dem zwischenzeitlichen Kraftstoffverbrauch entspricht.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 sind der Ausführungsform gemäß F i g. 1 entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet Die Ausführungsform nach F i g. 2 unterscheidet sich von derjenigen gemäß F i g. 1 im wesentlichen dadurch, daß statt einer konstanten Volumenstromentnahme eine konstante Volumenstromzufuhr pro Zeiteinheit angewendet wird. Ein Tankraum 1 für flüssiger! Kraftstoff besitzt einen Füllstutzen 2, eine im Bodenbereich des Tankraums 1 abgezweigte Zulaufleitung 3, die beispiels-

weise zu einer .Schwimmerkammer eines nicht dargestellten Vergasers und von dort zu einem Verbrennungsmotor führt, und eine oberseitig in den Tankraum 1 einmündende Rücklaufleitung 4 für zuriickgeleitetcn. überschüssigen Kraftstuff. Eine an der Oberseite des Tankraums 1 abgezweigte Beluftungsleitung 5 ist über ein Belüftungsventil 59 mit einem nach außen führenden Belüftungssiutzen 6 verbunden. Normalerweise ist das Belüftungsventil 59 geöffnet, so daß der Tankraum I entlüftet wird. Demgegenüber wird das Belüftungsventil 59 bei jedem Meßvorgang geschlossen. Es besitzt einen Schließkörper 60. der sich unter dem Einfluß einer Schließfeder 61 während des Meßvorgangs in abdichtender Weise stirnseitig gegen ein inneres Ende des Belüftungsstiitzens 6 legen kann. Die Steuerung und Funktionsweise des Belüftungsventils 59 werden noch näher erläutert.

Eine Überdruckleitung 62 führt zu einem insgesamt mit 63 bezeichneten Differenzdruckregler mit einer Die Arbeitsweise der Ausführiingsform nach I i g. 2 ist wie folgt:

Im Ruhezustand ist das Steuerventil 20 wie bei der Ausführungsform aus F i g. 1 gesperrt. Dabei verschiebt die Druckfeder 67 die Steuermembran 66 im Sinne einer Vergrößerung der ersten Kammer 64. Hierbei zieht ein mit der Steuermembran 66 verbundener, hutförmiger, den Schließkörper 60 umfassender Halter den Schließkörper 60 von der Stirnseite des Belüftungsstutzens 6 ab. so daß der Tankraum 1 ungehindert entlüftet werden kann. In diesem Zustand ist der Schalter 77 des als Überdruckschalter ausgebildeten Druckmessers 72 geschlossen. Beim Betätigen des Tasters 32 oder infolge eines automatisch wiederkehrenden Meßtaktes erzeugt die zentrale Steuerung 31 ein Steuersignal, das über die elektrischen Steuerverbindungen 34, 35 und den Schalter 77 ein öffnen des Steuerventils 20 bewirkt. Dadurch wird die Vorrichtung in Betrieb gesetzt, und dem Tankraum I kann ein konstanter Gasvolumen-

CfMCM (VdIIItIlCI ITf. UIC Ulli UCI IJCItII tUMgMCIlÜ Ug J

verbunden ist, und einer zweiten Kammer 65, die von der ersten Kammer 64 durch eine beweglich angeordnete Steuermembran 66 getrennt ist. In der ersten Kammer 64 befindet sich eine Druckfeder 67. die die Steuermembran 66 im Sinne einer Vergrößerung der ersten Kammer 64 vorspannt. Die ersten und zweiten Kammern 64, 65 des Differenzdruckreglers 63 sind durch eine Druckleitung 68. in der sich eine Drosselstelle 69 befindet, miteinander verbunden. Die Überdruckleitung 62 mündet im Arbeitsbereich eines mit der Steuermembran 66 verbundenen Schließkörpers 71 in einer .S.eueröffnung 70, die im Betriebszustand des Differenzdruckreglers 63 von dem Schließkörper 71 und damit der Steuermembran 66 mehr oder weniger weit geöffnet werden kann.

Ein in F i g. 2 insgesamt mit 20 bezeichnetes, elektromagnetisch arbeitendes Steuerventil besitzt eine elektrisch ansteuerbare, stationäre Magnetspule 21, der ein linear beweglicher Ventilschieber 22 mit einem Ventilschaft 23 zugeordnet ist. Am vorderen Ende des Ventilschafts 23 befindet sich ein nicht näher bezeichneter Ventilkegel, der die Verbindung zwischen der Überdruckleitung 62 und der Steueröffnung 70 im nicht erregten Zustand der Magnetspule 21 versperren kann, und zwar mit Hilfe einer Druckfeder 24, die den Ventilschieber 22 in Schließrichtung vorspannt. Im erregten Zustand der Magnetspule 21 wird das Steuerventil 20 gegen die Wirkung der Druckfeder 24 geöffnet.

Ein in Form eines Überdruckschalters ausgebildeter Druckmesser 72 besitzt eine zwei Kammern voneinander trennende Membran 73. Während eine der Kammern über eine öffnung 75 mit dem Tankraum 1 verbunden ist, befindet sich in der anderen Kammer eine die Membran 73 beaufschlagende Druckfeder 74. Außerdem besitzt die andere Kammer eine Entlüftung 76 und einen von der Membran 73 gesteuerten Schalter 77. Eine zentrale Steuerung 31 beispielsweise in Form eines Mikroprozessors ist mit einem von Hand zu betätigenden Taster 32 und einer mehrstelligen, beispielsweise digitalen und zur Darstellung des Füllstandes oder des Verbrauchs dienenden Anzeige 33 verbunden. Von der zentralen Steuerung 31 führt eine elektrische Steuerverbindung 34 zu einem Kontakt des Schalters 77, dessen anderer Kontakt über eine elektrische Steuerverbindung 35 an die an ihrer gegenüberliegenden Seite geerdete Magnetspule 21 angeschlossen ist

Überdrucks':halttr anspricht.

Beim öffnen des Steuerventils 20 gelangt der Überdruck von der Überdruckleitung 62 über die Steueröffnung 70 in die zweite Kammer 65 des Differenzdruckregler 63, wodurch die Steuermembran 66 entgegen der Wirkung der Druckfeder 67 bewegt wird. Dadurch wird der Schließkörper 60 unter dem Einfluß der sich an der Steuermembran 66 abstützenden Schließfeder 61 stirnüeitig gegen das innere Ende des Belüftungsstutzens 6 gedrückt, was einem Schließen des Belüftungsventil 59 entspricht. Wenn sich die Steuermembran 66 unter dem Einfluß des Überdrucks bewegt und dabei der Schließkörper 71 der Steueröffnung 70 angenähert wird, erfolgt in diesem Bereich eine Drosselung des zugeführten Gases in der Weise, daß die Kraft aus dem Differenzdruck an der Steuermembran 66 sich genau im Gleichgewicht mit der Kraft der Druckfeder 67 befindet. Somit erfolgt durch die Steuermembran 66 eine weitgehend pulsationsfreie Regelung des Differenzdrucks zwischen den ersten und zweiten Kammern 64,65. Wie bei der Ausführungsform nach Fig. I sollte auch hierbei ein großes Flächenverhältnis zwischen der Arbeitsfläche der Steuermembran 66 und der Steueröffnung 70 vorliegen. Der eigentliche Arbeitsbereich der Steuermembran 66 beträgt im Regelzustand ebenfalls nur einige Hundertstel Millimeter.

Da an der Druckleitung 68 und der Drosselstelle 69 ein durch den Differenzdruckregler 63 vorgegebener konstanter Differenzdruck anliegt, wird über die Drosselstelle 69 ein konstanter Gasvolumenstrom pro Zeiteinheit zugeführt. Dabei erhöht sich der Druck im Tankraum 1, und dieser Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis der Druckmesser 72 bei einer entsprechenden Oberdruckschwelle anspricht und seinen Schalter 77 öffnet. In diesem Moment wird die Erregung der Magnetspule 21 unterbrochen, so daß das Steuerventil 20 schließt und der Zuführvorgang unterbrochen wird. Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 befindet sich in der zentralen Steuerung 31 ein nicht dargestellter Zeitmesser, der die Ansteuerungs- bzw. Öffnungszeit des Steuerventils 20 als Meßgröße erfaßt Diese ist direkt proportional zu dem Gasvolumen im Tankraum 1 und indirekt proportional zum Füllstand bzw. zur restlichen Kraftstoffmenge, wenn das Volumen der ersten Kammer 64 und der Beluftungsleitung 5 gegenüber dem Gasvolumen im Tankraum 1 vernachlässigt werden kann. Nach Beendigung des

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Meßvorgangs sorgt die Druckfeder 67 dafür, '.laß die Sieuermembran 66 das Belüftungsventil 59 durch Abziehen des Schließkörpers 60 von dem inneren F.nde des Belüftungsstiitzens 6 öffnet, bis ein neuer Meßvorgang eingeleitet wird. Auch hierbei kann durch Differenzbildung zwischen zwei zu verschiedenen Zeitpunkten erfolgenden Meßvorgängen eine Meßgröße abgeleitet werden, die dem zwischenzeitlichen Kraftstoff verbrauch entspricht.
Gegenüber der Ausführungsform nach Fig.! hat

10

diejenige gemäß F" i g. 2 den Vorteil, daß nur Luft über die Drossclstelle 69 gelangen und somit praktisch keine Zeiifehler auftrete können. Demgegenüber ist es bei der Ausführungsform nach Γ ι g. 1 nicht völlig auszuschließen, daß bei dem Absaugen über die Drosselstelle 18 aufgrund einer unterschiedlichen Gas/.usammcnsctzung geringe Zeitfehler auftreten, die auf den für Kraftstoffdampf und Luft gegebenen Unterschieden in den physikalischen Werten, wie Dichte und kinematische Zähigkeit, beruhen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zum Messen der Ffllimenge yon flüssigem Kraftstoff in einem Kraftstofftank mit einem steuerbaren Belüftungsventil, einer nach Schließen desselben wirksam werdenden, mit dm Tankraum verbundenen Unterdruck- oder Oberdruckquelle, insbesondere einem als Unterdruckquelle dienenden Motor-Ansaugrohr eines Kraftfahrzeugs, ferner mit einem an dem Tankraum angeschlossenen Differenzdruck-Grenzwertschalter zum Abschalten der Unterdruck- oder Oberdruckquelle beim Erreichen eines bestimmten Unter- oder Oberdrucks und mit einer Einrichtung zum Messen des vom Schließen des Belüftungsventils bis zum Erreichen des bestimmten Unter- oder Oberdruckes ab- oder zugeführten Gasvolumens, gekennzeichnet durch einen Differenzdruckregler (12; 63) zwischen dem Tankraum (1) und der Unteroder Uberdruckquelle (11; 62), durch eine die Ein- und Ausgange des Differenzdruckreglers verbindende, mit einer Drosseisieiie (Ia; 69) versehene Absaug- oder Druckleitung (17; 68) und durch einen Zeitmesser (31) zum Erfassen der bis zum Erreichen des vorbestimmten Unter- oder Oberdruckes verstrichenen Zeit

2. Vorrichtung nach Anspruch J, gekennzeichnet durch eine bewegliche Steuermembran (15; 66) im Differenzdruckregler (12; 63) zwischen einer an den Tankraum (1) angeschlossenen ersten Kammer (13; 64) und einer hiermit über die Drosselstelle (18; 69) verbundena; zweiten Kammer (14; 65), durch eine im Arbeitsbereich der_rS.teuern";mbran (15; 66) in die zweite Kammer (14; 65) mündende Steueröffnung (19; 70) der Unterdruck- oder Oberdruckquelle (11; 62) und durch eine in der ersten oder zweiten Kammer befindliche, die Steuermembran (15; 66) entgegen dem Einfluß der Unterdruck- oder Überdruckquelle in Öffnungsrichtung der Steueröffnung vorspannende Druckfeder (16; 67).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen im Ruhezustand des Belüftungsventil (7; 59) mittels der Druckfeder (16; 67) öffnenderv Steuerungseingriff der Steuermembran (15; 66) und durch eine das Belüftungsventil (7; 59) beim Meßvorgang schließende Feder (9; 61).

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein über den Differenzdruck-Grenzwertschalter (25; 72) mit einer den Zeitmesser (31) aufweisenden zentralen Steuerung verbundenes elektromagnetisches Steuerventil (20) zwischen dem Differenzdruckregler (12; 63) und der Unterdruck- oder Überdruckquelle (11; 62).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuerung als elektronischer Rechner, vorzugsweise als Mikroprozessor, ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer (13; 64) des Differenzdruckreglers (12; 63) mit der Belüftungsleitung (5) des Tankraumes(l)verbunden ist.