DE3543153C1

DE3543153C1 - Schaltungsanordnung zur elektrothermischen Messung des Fuellstandes im Tank eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE3543153C1
Application number: DE3543153A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Georg Dr Rer Na Burghoff; Werner Daub
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1985-12-06
Filing date: 1985-12-06
Publication date: 1987-04-09
Also published as: SE8605234D0; SE463437B; JPS62144030A; SE8605234L; IT8622575A0; FR2591332B1; JPH0451769B2; FR2591332A1; IT1213550B; US4718466A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bereits eine Schaltungsanordnung bekannt (DE-OS 33 37 779), in welcher der Füllstand ähnlich wie bei einer Hitzdrahtsonde mittels eines elektrothermischen Tauchrohrgebers bestimmt wird: Ein im Tank eingetauchter ohmscher Widerstandsfühler wird in bestimmten Abtast perioden - typisch 20 sec. bis 60 sec. - für eine be stimmte Aufheizzeit von typisch 0,5 sec. bis 2 sec. mit einem Konstantstrom belastet und die Spannung oder der Strom zu Beginn und am Ende der Aufheizzeit gemessen und deren Änderung entsprechend ausgewertet. In einem Fahr zeug erfolgt die erste Messung nach dem Starten des Motors nach einer festgelegten Zeit von etwa 5 sec. Diese Zeit ist zwar notwendig, um nach dem Motorstart eine ausreichend hohe Spannungsversorgung sicherzustellen und wird möglichst kurz gewählt, um den aktuellen Füllstand möglichst schnell anzeigen zu können. Die Zeitspanne (Abtastperiode - Auf heizzeit) zwischen zwei Messungen hingegen ist notwendig, um nach einer Belastung den Widerstandsfühler wieder ab zukühlen (Abkühlzeit).

Wird nun der Motor mehrmals hintereinander innerhalb einer Abtastperiode gestartet, kann der Widerstands fühler nicht abkühlen, was zu einem ungewollten Temperaturanstieg und somit zu Fehlmessungen führt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schaltungs anordnung so auszubilden, daß ein ungewollter Temperatur anstieg am Widerstandsfühler und somit Fehlmessungen ver hindert werden.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Merkmale der An sprüche 2 und 3 kennzeichnen besondere Ausgestaltungen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel, und

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltungs anordnung.

In den Fig. 1 und 2 ist innerhalb einer Baugruppe 1 eine Ablaufsteuerung 2 - welche als µP mit Zeitglied ausgebildet sein kann - und eine mit dieser elektrisch verbundene Auswerteschaltung 3 mit Anzeige 4 angeordnet. Mit der Auswerteschaltung 3 verbunden ist ein schematisch dargestellter Widerstandsfühler 5, welcher als elektro thermischer Tauchrohrgeber im Tank eines Kraftfahr zeuges eingebaut ist. Die Auswerteschaltung 3 kann wie in der gattungsbildenden DE-OS ausgebildet sein.

Gemäß Fig. 1 ist die Ablaufsteuerung 2 über die mit einer in Durchlaßrichtung angeschlossenen Diode be schaltete Leitung 6, die mit einem Basiswiderstand beschaltete Leitung 7, einen Transistor 8 (npn-Typ) und die Leitung 9 mit der Klemme (15) des Fahrzeug bordnetzes zur Spannungsversorgung verbunden, bei welcher Klemme es sich um den Ausgang des Zündschalters handelt. Zwischen dem Verbindungspunkt 10 der Leitungen 6, 7 und der zur Ablaufsteuerung 2 führenden Leitung 9 ist eine mit einer in Sperrichtung angeschlossenen Diode be schaltete Leitung 12 und mit dieser in Reihe eine mit einem Widerstand beschaltete Leitung 13 angeschlossen. Vom Verbindungspunkt 11 der Leitungen 12, 13 führt eine mit einem weiteren Transistor 15 (npn-Typ) beschaltete Leitung 14 an Masse 18. Die Basis des Transistors 15 ist über eine mit einem Basiswiderstand beschaltete Leitung 16 mit einer Leitung 17 verbunden, welche die Ablauf steuerung 2 mit der Auswerteschaltung 3 verbindet. Des weiteren ist der Kollektor des Transistors 8 mit der Klemme (30) des Fahrzeugbordnetzes verbunden, welche als weitere Spannungsquelle permanent Pluspotential besitzt (Plus-Pol der Kfz-Batterie).

Die Funktion innerhalb der Schaltungsanordnung - welche in die Baugruppe 1 integriert sein kann - ist nun folgende:

Wird die Zündung eingeschaltet, gelangt Plus-Potential an die Klemme (15) und der Transistor 8 wird ange steuert. Dadurch wird die Klemme (30) über die Leitung 9 mit der Ablaufsteuerung 2 verbunden und dieselbe aktiviert. Nach Ablauf von 5 sec. erzeugt diese an ihrem Ausgang auf der Leitung 17 einen ersten Spannungs impuls, welcher die Auswerteschaltung 3 zur Messung der Spannungen am Widerstandsfühler 5 zu Beginn und am Ende der Aufheizzeit, zur Auswertung der Spannungs änderung und zu einer entsprechenden Anzeige aktiviert. Nach Ablauf dieser ersten Abtastperiode (= Aufheizzeit von 0,5 bis 2 sec + Abkühlzeit) von beispielsweise 30 sec. erfolgen dann jeweils im Abstand einer Abtastperiode weitere Spannungsimpulse zur Aktivierung der Auswerte schaltung 3. Die Spannungsimpulse steuern aber auch während ihrer Impulsdauer über die Leitung 16 den Transistor 15 an, wodurch der Verbindungspunkt 11 während der Impulsdauer jeweils mit Masse 18 verbunden wird.

Wird nun während der ersten Abtastperiode nach Ablauf der Impulsdauer die Zündung wieder abgeschaltet, so bleibt die Ablaufsteuerung 2 weiterhin mit der Klemme (30) ver bunden, da wegen des Ablaufs der Impulsdauer am Ausgang der Ablaufsteuerung 2 auf der Leitung 17 kein Spannungs impuls mehr ansteht, somit der Transistor 15 wieder ge sperrt ist und am Verbindungspunkt 11 von der Klemme (30) über den Transistor 8 und die Leitung 13 Plus-Potential anliegt, von welchem aus über die Leitungen 12 und 7 der Transistor 8 weiterhin angesteuert bleibt. Der Transistor 8 befindet sich also in einer sogenannten Selbsthalte schaltung. Dadurch läuft in der Ablaufsteuerung 2 die Zeitmessung für die erste Abtastperiode weiter.

Wird nun während der ersten Abtastperiode die Zündung erneut eingeschaltet, so hat dies keinen Einfluß auf die Ablaufsteuerung 2 im Sinne einer erneuten Aktivierung, da dieselbe über den sich in der Selbsthaltung be findenden Transistor 8 noch mit der Klemme (30) verbunden ist und somit in ihrer Zeitmessung nicht unterbrochen wurde. Dadurch kann von dieser während der ersten Abtastperiode auch kein weiterer Spannungsimpuls er zeugt werden, welcher die Auswerteschaltung zu einer weiteren Messung am Widerstandsfühler aktivieren würde. Ein ungewollter Temperaturanstieg an demselben und so mit Fehlmessungen sind dadurch wirkungsvoll verhindert.

Wird hingegen während der ersten Abtastperiode die Zündung nicht wieder eingeschaltet, so wird von der Ab laufsteuerung nach Ablauf der Zeitspanne der ersten Ab tastperiode ein Spannungsimpuls für die zweite Abtast periode erzeugt. Dieser Spannungsimpuls am Ausgang der Ablaufsteuerung steuert wiederum den Transistor 15 an, wodurch der Verbindungspunkt 11 während der Impuls dauer mit Masse 18 verbunden wird, so daß die Selbst haltung des Transistors 8 aufgehoben wird. Die Ver bindung zwischen der Klemme (30) und der Ablauf steuerung 2 wird dadurch unterbrochen, so daß die Ab laufsteuerung die Fahrzeugbatterie nicht unnötig als Ruhestromverbraucher belasten kann.

Gemäß Fig. 2 ist die Ablaufsteuerung 2 über die mit einer in Durchlaßrichtung angeschlossenen Diode und einem Lade widerstand beschaltete Leitung 6 und die mit einem Ent ladewiderstand 19 beschaltete Leitung 9 mit der Klemme (15) des Fahrzeugbordnetzes zur Spannungsversorgung verbunden. Zwischen dem Verbindungspunkt 21 der Leitungen 6, 9 und Masse 18 ist ein Kondensator 20 als weitere Spannungs quelle geschaltet, welcher zusammen mit dem Widerstand 19 ein RC-Glied bildet, wobei der Widerstand 19 selbst durch den hohen Eingangswiderstand der Ablaufsteuerung 2 ge bildet sein kann. Durch geeignete Dimensionierung der in der Leitung 6 liegenden Diode und des Ladewider standes und des Kondensators 20 läßt sich einerseits eine sehr kleine Ladezeitkonstante erzielen und in Verbindung mit dem Entladewiderstand 19 und dem Kondensator 20 auch andererseits eine sehr große Ent ladezeitkonstante, so daß nach dem Einschalten der Zündung der Kondensator 20 sehr schnell aufgeladen wird, nach dem Abschalten der Zündung jedoch die Energiever sorgung für die Ablaufsteuerung noch über eine maximal der Abtastperiode entsprechenden Zeitspanne aufrecht erhalten wird.

Funktionell bedeutet dies, daß wenn während der ersten, durch Einschalten der Zündung initiierten Abtastperiode die Zündung ab- und erneut wieder eingeschaltet wird, dies keinen Einfluß auf die Ablaufsteuerung 2 im Sinne einer erneuten Aktivierung hat, da dieselbe über die Leitung 9 noch mit dem Kondensator 20 verbunden ist und somit - da weiterhin mit Spannung versorgt - in ihrer Zeitmessung während der ersten Abtastperiode nicht unter brochen wurde. Somit kann von dieser auch bei dieser Schaltungsanordnung während der ersten Abtastperiode kein weiterer Spannungsimpuls erzeugt werden, welcher die Aus werteschaltung 3 zu einer weiteren Messung am Widerstands fühler 5 aktivieren würde, wodurch ebenfalls ein unge wollter Temperaturanstieg an demselben und somit Fehl messungen wirkungsvoll verhindert werden. Wird hingegen während der ersten Abtastperiode die Zündung nicht wieder eingeschaltet, so wird die Ablaufsteuerung nach einer der Abtastperiode entsprechenden Zeitspanne von selbst ab geschaltet, als sich nach dieser Zeitspanne der Kondensator 20 auf einen solchen Wert entladen hat, welcher unterhalb der erforderlichen Betriebsspannung der Ablauf steuerung liegt.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur elektrothermischen Messung des Füllstandes im Tank eines Kraftfahrzeuges, mit einem durch einen Konstantstrom beheizten Widerstandsfühler, insbesondere einem elektrothermischen Tauchrohrgeber, mit einer Ablaufsteuerschaltung mit Zeitgliedfunktion zum bei eingeschalteter Spannungsversorgung in Abtastperioden getakteten Be trieb einer Auswerteschaltung, in der der Widerstands fühler mit dem Konstantstrom während einer Aufheiz zeit zu Beginn einer Abtastperiode beheizbar ist und in der am Widerstandsfühler zu Beginn und am Ende der Aufheizzeit die entsprechenden Spannungs- bzw. Strom werte gemessen und deren vom Eintauchzustand des Widerstandsfühlers abhängige Änderung zur Anzeige des Füllstandes entsprechend ausgewertet wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) die Ablaufsteuerschaltung (2) ist außer mit der Span nungsversorgung (Klemme 15) auch noch mit einer wei teren Spannungsquelle (Klemme 30 bzw. 20) elektrisch verbunden;
b) nach dem Abschalten der Spannungsversorgung (Klemme 15) bleibt über Schaltungsmittel (8 bzw. 19, 20) die Ablauf steuerschaltung (2) noch über eine bis zum Ablauf der Ab tastperiode entsprechenden Zeitspanne an Spannung, welche nach dieser Zeitspanne von den Schaltungsmitteln (8 bzw. 19, 20) von selbst abgeschaltet wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuerung ( 2) über die Kollektor-Emitter- Strecke eines Transistors (8) mit der weiteren Spannungsquelle (Klemme 30) und die Basis des Transistors (8) mit der Spannungsversorgung (Klemme 15) verbunden ist, daß dem Transistor ( 8) eine Selbsthalteschaltung (13, 12, 7, 9) zugeordnet ist, welche Selbsthaltung durch einen zwischen der Spannungsversorgung (Klemme 15) und Masse (18) liegenden weiteren Transistor (15) auf gehoben wird, wenn dieser über seine Basis von einem auf der die Ablaufsteuerung (2) mit der Auswerte schaltung (3) verbindenden Leitung (17) anstehenden Spannungsimpuls angesteuert wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuerung (2) über eine mit einer Diode und einem Ladewiderstand beschaltete Leitung (6) und eine mit einem Entladewiderstand (19) beschaltete Leitung (9) mit der Spannungsversorgung (Klemme 15) verbunden und in eine vom Verbindungspunkt (21) der beiden Leitungen ( 6, 9) nach Masse (18) führende Leitung (14) ein Kondensator (20) als weitere Spannungsquelle geschaltet ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladezeitkonstante des Kondensators (20) einem Vielfachen der Zeitspanne einer Abtastperiode entspricht.