DE3115149A1 - "vorrichtung zur gewinnung von warnsignalen bei anormalen betriebszustaenden in einem behaelter" - Google Patents

"vorrichtung zur gewinnung von warnsignalen bei anormalen betriebszustaenden in einem behaelter"

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DE3115149A1 DE19813115149 DE3115149A DE3115149A1 DE 3115149 A1 DE3115149 A1 DE 3115149A1 DE 19813115149 DE19813115149 DE 19813115149 DE 3115149 A DE3115149 A DE 3115149A DE 3115149 A1 DE3115149 A1 DE 3115149A1
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Description

V OLkS Vv A GEK"' U Ii K
AKTIENGESELLSCHAFT
3180 Wolfsburg
- 3 -K 309W1702-pt-hu-sa |H April 1981
Vorrichtung zur Gewinnung von Warnsignalen bei anormalen Betriebszuständen in einem Behälter
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
Bei Kraftfahrzeugen ist es beispielsweise bekannt, die Temperatur einer Kühlflüssigkeit (Kühlwasser, Motoröi) mittels eines Temperatursensors laufend zu messen und dann ein optisches Warnsignal zu erzeugen, wenn diese Temperatur einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Auch ist es bekannt, andere physikalische Größen zu erfassen, beispielsweise einen Flüssigkeitsstand in einem Behälter, und dann ein Warnsignal zu erzeugen, wenn dieser Flüssigkeitsstand unter einen vorgegebenen Mindestwert absinkt.
In allen diesen Fällen erfolgt ein Vergleich des jeweiligen Werts der physikalischen Größe (Temperatur, Flüssigkeitsstand oder dergleichen) mit einem konstanten Grenzwert.
Bei derartigen bekannten Vorrichtungen besteht die Gefahr, daß in bestimmten Fällen das Warnsignal erst so spät erzeugt wird, daß durch die Veränderung der physikalischen Größe bereits ein Schaden verursacht worden ist, der durch das Warnsignal'und die dadurch hervorgerufene Reaktion einer Bedienungsperson, beispielsweise also des Fahrers eines Fahrzeugs, gerade vermieden werden soll. So kann beispielsweise das
b ;;c- uer Vorstand: Ici SdimLÄer, Wäilzcrioer · Clai.; i ι-.-.ιύ ■ Ksri-'-ii-'.j Briam · Prof. Dt. lecf.n. Ernsl Fialö · D'.jlr Fiter F.erk
Au?s;-ctilsrels: Z: ,„r.V.c-'j;-; S.Hebbel · Günle- Har'.w:c'i ■ Hers; Mür.zner · Dr.-e-.rol.Wernei P.Sch-iidt · P:cl.Di.i?'.pol.Frietiiicn Thon-.έβ
-·»■ [!..<-■. SHz der Ge-fi?!ischaff: Wolfsburg Amtsgericht Wolfsburg HRB 21S
3115U9
Erreichen einer unzulässig hohen Temperatur einer in dem Behälter enthaltenen Flüssigkeit seine Ursache in einem plötzlich aufgetretenen Leck im Behälter haben, und wenn das Warnsignal erzeugt ist, kann der Flüssigkeitsspiegel bereits so weit gesunken sein, daß die verbleibende Flüssigkeitsmenge ihre Aufgabe, also beispielsweise die Kühlung einer Brennkraftmaschine, bereits nicht mehr erfüllt und die Brennkraftmaschine beschädigt wird.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die ohne Vergrößerung des Aufwands an Sensoren kritische Betriebszustände der beschriebenen Art gleichsam selbst erkennt und dann schneller als die bekannten Vorrichtungen ein Warnsignal erzeugt. Schlagwortartig kann man die Aufgabe der Erfindung also als Verbesserung der Qualität eines Warnsignals durch Verkürzung der bis zu seiner Erzeugung verstreichenden Zeit definieren.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Unter der physikalischen Größe des Mediums im Behälter sind, wie bereits aus dem oben Gesagten hervorgeht, Größen wie Temperatur, Druck oder Flüssigkeitsstand zu verstehen. Als Steuergröße wird man häufig nicht diese physikalische Größe selbst, sondern eine diese physikalische Größe enthaltende Größe verwenden, beispielsweise den Abstand zwischen der physikalischen Größe und einem konstanten Grenzwert für diese. So kann die erfindungsgemäße Vorrichtung, wie noch anhand der Figuren erläutert wird, bei ihrer Anwendung auf eine Kühlflüssigkeit so arbeiten, daß bei niedriger Kühlmitteltemperatur, also großem Abstand zwischen Kühlmitteltemperatur und oberem Temperatur-Grenzwert, der Grenzwert für die Änderungsgeschwindigkeit der Temperatur relativ hoch liegt, so daß beispielsweise beim Kaltstart der Brennkraftmaschine auch große Änderungsgeschwindigkeiten der Temperatur nicht zur Abgabe eines Warnsignals führen, während bei hohen Temperaturen der Flüssigkeit, also geringem Abstand zwischen dem Temperatur-Grenzwert und dem Istwert der Temperatur, schön relativ kleine Änderungsgeschwindigkeiten der Temperatur zur Erzeugung eines Warnsignals führen. Wenn sich nämlich bei einer bereits relativ hohen Temperatur der Tem-
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peraturwert noch weiter ansteigt, ist dies ein Zeichen für einen Fehler beispielsweise in der an den Behälter angeschlossenen Brennkraftmaschine oder aber für ein Leck im Behälter, der bzw. das sofort zur Erzeugung eines Warnsignals führen muß.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß unter einem Behälter im Sinne der Erfindung auch ein Leitungs- oder ein Rohrsystem zu verstehen ist, also beispielsweise das Kühlleitungssystem der Maschine.
Beispielsweise zur Dichtheitskontrolle des Behälters kann auch der Druck des in ihm enthaltenen Mediums herangezogen werden. Ist der Druck ohnehin relativ niedrig, so muß eine weitere Verringerung des Drucks sofort zur Erzeugung eines Warnsignals führen. Daher wird erfindungsgemäß auch hier die Änderungsgeschwindigkeit des Drucks erfaßt.
Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm für einen vorgegebenen Verlauf des Grenzwerts xn der Änderungsgeschwindigkeit χ in Abhängigkeit vom jeweiligen Wert χ einer physikalischen Größe bzw. des Abstandes d x dieses Wertes χ von einem festen Grenzwert xQ und
Fig. 2 eine Vorrichtung, die die Gewinnung eines Warnsignals dann bewirkt, wenn der Arbeitspunkt in dem Diagramm nach Fig. 1 oberhalb der Kurve x_ liegt.
Betrachtet man zunächst das Diagramm nach Fig. 1 und nimmt man an, daß die physikalische Größe die Temperatur einer Kühlflüssigkeit ist, so sind auf der Abszisse nach rechts zunehmende Abstände /3 χ zwischen einem festen oberen Temperatur-Grenzwert Xn einerseits und dem Istwert χ der Temperatur andererseits aufgetragen. Auf der Ordinate des Diagramms ist die Änderungsgeschwindigkeit χ dieser Temperatur
aufgetragen. Man erkennt, daß in diesem Ausführungsbeispiel die Grenzwert-Kurve x„ aus zwei Bereichen zusammengesetzt ist: Bei relativ niedrigen Temperaturen des Kühlmittels, also relativ großen Abständen Ä χ zwischen oberem Temperatur-Grenzwert x_ und Istwert χ der Temperatur, verläuft die Kurve χ _ längs einer horizontalen Geraden, ist also konstant, während der Grenzwert Xn bei höheren Temperaturwerten, die zu einem Abstand^ χ führen, der kleiner als der Wert//χ. ist, ebenfalls längs einer Geraden stark abfällt. Das bedeutet, daß bei relativ niedrigen Temperaturen der Kühlflüssigkeit, also beispielsweise beim Kaltstart einer Brennkraftmaschine, auch große Änderungsgeschwindigkeiten χ der Temperatur des Kühlmittels nicht zur Erzeugung eines Warnsignals führen, dagegen schon relativ kleine Änderungsgeschwindigkeiten χ bei großen Werten χ der Kühlmitteltemperatur ein Warnsignal zur Folge haben. Alle Arbeitspunkte in dem in Fig. 1 dargestellten Diagramm in dem schraffierten Bereich, d.h. oberhalb der Kurve χ Q, führen zur schnellen Erzeugung eines Warnsignals.
Die entsprechende Vorrichtung zeigt Fig. 2. Der Flüssigkeitsbehälter 1 ist mit dem Temperatursensor 2 versehen, der ein dem jeweiligen Temperaturwert χ entsprechendes Signal an die nachgeschaltete Verarbeitungseinrichtung 3 sowie den Grenzwert-Funktionsgenerator k liefert. Einen wesentlichen Bestandteil der Verarbeitungseinrichtup.g 3 bildet die Differenziereinrichtung 5 an sich bekannten und daher nicht zu beschreibenden Aufbaus, die ein der Änderungsgeschwindigkeit χ der Temperatur entsprechendes Signal an den Funktionsgenerator 6 liefert, dem ferner in diesem Ausführungsbeispiel mittels des weiteren Temperatursensors 7 gewonnene Signale für die
Außentemperatur T zugeführt werden. Der Funktionsgenerator 6 nimmt also gleichsam a
eine Bewertung des Istwerts χ der Temperatur für die jeweilige Außentemperatur vor und liefert entsprechende Signale χ (T ) an den nachgeschalteten Komparator 8. Diesem wird ferner der jeweilige Grenzwert χ Q, der, wie anhand Fig. 1 erläutert, eine Funktion des Abstands /1 χ des jeweiligen Temperaturwerts χ von seinem oberen" Grenzwert Xn ist, von dem Grenzwert-Funktionsgenerator k zugeführt, der aus den ihm zugeführten Größen χ und xQ den definierten Abstand d x bildet.
Sobald also der Wert χ (T ) den jeweiligen Wert von k(<dx) überschreitet, liefert der
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Komparator 8 ein Aktivierungssignal 9 an den in diesem Ausführungsbeispiel optischen Warnsignalgeber 10, der bei einem Kraftfahrzeug im Armaturenbrett angeordnet sein wird.
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Entsprechend der modernen Technik können die wesentlichen Bestandteile der Vorrichtung durch einen Mikroprozessor gebildet sein.
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Leerseite

Claims (9)

  1. " - 3115U9
    VOLKSWAGEN^ERK
    AKTIENGESELLSCHAFT
    3180 Wolfsburg
    K 3094/1702-pt-hu-sa 1 k Apfll 1981
    PATENTANSPRÜCHE
    f 1.1 Vorrichtung zur Gewinnung von Warnsignalen bei anormalen Betriebszuständen in einem Behälter für ein flüssiges oder gasförmiges Medium, insbesondere einem Kühlflüssigkeitsbehälter einer Brennkraftmaschine, mit einer kontinuierlich messenden Sensoranordnung für eine physikalische Größe des Mediums in dem Behälter sowie einer Verarbeitungseinrichtung nebst Komparator zur Gewinnung von Aktivierungssignalen für einen Warnsignalgeber aus Ausgangssignalen der Sensoranordnung, wenn die dem Komparator zugeführten Signale einen Grenzwert erreichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (3) eine Differenziereinrichtung (5) für die Ausgangssignale der Sensoranordnung (2) enthält und der Komparator (8) an einen Grenzwert-Funktionsgeneratör (4) angeschlossen ist, dem eine die physikalische Größe (x) enthaltende Größe oder eine andere physikalische Größe als Steuergröße aufgeschaltet ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Kühlmittelbehälter (1) die physikalische Größe die Temperatur (x) des Mediums ist und diese oder ihr Abstand (/ix) von einem oberen Temperaturgrenzwert (x„) als Steuergröße dem Grenzwert-Funktionsgenerator (4) derart aufgeschaltet ist, daß der Grenzwert (xn) bei niedrigen Temperaturen höher liegt als bei hohen Temperaturen.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert (xQ)
    in einem Bereich niedriger Temperaturen einen konstanten hohen Wert besitzt und in einem anschließenden Bereich hoher Temperaturen abfällt.
    Vors'Ueidor Vorstand: Toni ScMnücker, Vorsitzender · Claus Bcgward t.arl-Heinz Briam · Prof. Or. tecfn. Ernst Fiala · Or. )ur. Tüer Frerk
    de? iuiskhtsröts: Dr. jur.Wol'gsng R. Habbel · Günter Hartwich · HcrstMüniner · Dr.re*.pol.Werner P.Sctiniidt ■ P:of. Dr. rer. pol. Friedrich Thomee la-i C.rtv Re· en Sitz der Gesellschott: Wolfsburg . Amtsgericht~Wolfsburg HRB
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung einen Funktionsgenerator (6) enthält, der der Differenziereinrichtung (5) nachgeschaltet ist und dem eine andere physikalische Größe (T ) als Steuergröße
    auf geschaltet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2;oder 3 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die andere physikalische Größe eine Außentemperatur (T ) ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die physikalische Größe der Druck des Mediums ist und dieser oder sein Abstand von einem unteren Druck-Grenzwert als Steuergröße dem Grenzwert-Funktionsgenerator ((l·) derart aufgeschaltet ist, daß der Grenzwert bei hohen Drücken hoher liegt als bei niedrigen Drücken.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium eine Flüssigkeit und die physikalische Größe der Flüssigkeitsstand im Behälter (1) ist, und daß der Flüssigkeitsstand oder sein Abstand von einem Mindest-Flüssigkeitsstand als Steuergröße dem Grenzwert-Funktionsgenerator (4) derart aufgeschaltet ist, daß der Grenzwert bei hohen Flüssigkeitsständen höher liegt als bei niedrigen Flüssigkeitsständen.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert in einem Bereich hoher Werte der physikalischen Größe einen konstanten hohen Wert besitzt und in einem anschließenden Bereich niedriger Werte der physikalischen Größe abfällt.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (3) und der Grenzwert-Funktionsgenerator (Jt) durch einen Mikroprozessor gebildet sind.
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