WO2022089960A1 - Operating fluid container having a capacitive fill-level sensor, motor vehicle having an operating fluid container, and method for testing the function of an operating fluid container - Google Patents

Operating fluid container having a capacitive fill-level sensor, motor vehicle having an operating fluid container, and method for testing the function of an operating fluid container Download PDF

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WO2022089960A1
WO2022089960A1 PCT/EP2021/078544 EP2021078544W WO2022089960A1 WO 2022089960 A1 WO2022089960 A1 WO 2022089960A1 EP 2021078544 W EP2021078544 W EP 2021078544W WO 2022089960 A1 WO2022089960 A1 WO 2022089960A1
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liquid container
operating liquid
operating fluid
level sensor
fluid container
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Application number
PCT/EP2021/078544
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German (de)
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Inventor
Nicolai SCHUMACHER
Dieter Schmitz
Original Assignee
Kautex Textron Gmbh & Co. Kg
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields

Definitions

  • the present invention relates to an operating fluid container for a motor vehicle. Furthermore, the present invention relates to a motor vehicle with an operating fluid container. Furthermore, the present invention relates to a method for functional testing of an operating liquid container having a capacitive fill level sensor.
  • operating fluid tanks designed as fuel tanks (for petrol or diesel fuels) or as urea tanks, which are designed for use in a motor vehicle.
  • Operating fluid tanks within the meaning of the invention are also water tanks for storing water to be injected into the combustion chambers of an internal combustion engine, wiper water tanks, oil tanks, auxiliary fluid tanks or additive tanks for motor vehicles.
  • Containers of the type mentioned at the outset are frequently produced by extrusion blow molding, with HDPE (high density polyethylene) being particularly suitable for the production of extrusion blow molded containers. Furthermore, it is possible to produce corresponding operating liquid containers by means of an injection molding process.
  • Operating liquid containers are known from the prior art, the filling levels of which are determined by means of lever sensors, each of which has a floating body floating on the operating liquid. Corresponding lever sensors are prone to failure, since the floating body is exposed to the movement of the liquid induced by driving dynamics. If level sensors are used with a lever sensor in operating liquid containers that are designed to hold an aqueous solution, further problems arise.
  • Aqueous urea solution which is injected into the exhaust system for denitrification of exhaust gases, freezes at a temperature below -11 °C. This means that chunks of ice can collide against the lever sensor and its components and damage them during ferry operation.
  • capacitive fill level sensors are known from the prior art, by means of which the fill level of an operating liquid container can be determined without contact using capacitors.
  • DE 10 2010 011 638 A1 describes a capacitive fill level sensor which has a first and a second elongated level electrode which are each arranged parallel to one another on an outside of a liquid container in a first direction in which a fill level of the liquid container changes.
  • the filling level sensor has a first and a second elongated reference electrode, which are arranged parallel to one another in a second direction on the outside of the liquid container, the second direction running along a bottom of the liquid container.
  • the capacitive level sensor described in DE 10 2010 011 638 A1 also has an evaluation unit which is connected to the two level electrodes and to the two reference electrodes, and which is used to determine a level of a liquid inside the liquid container using signals from the Level electrodes is formed.
  • the object of the present invention is to provide an operating liquid container with a fill level sensor that has improved accuracy with regard to determining the fill level of the operating liquid container and, moreover, has a long service life.
  • an operating liquid container for receiving an operating liquid, an operating liquid container interior being delimited by a top wall, a bottom wall and a side wall connecting the bottom wall to the top wall.
  • the operating liquid container has a filling level sensor for determining the filling level of the operating liquid container interior and is characterized in that the filling level sensor is designed as a capacitive filling level sensor and has at least two measuring electrodes extending into the operating liquid container interior, the filling level sensor having a base plate connected to the bottom wall, in which the at least two measuring electrodes are fixed, and wherein the two measuring electrodes each have an extension component that runs parallel to a connection direction between the bottom wall and the top wall.
  • the operating liquid container according to the invention has an improved determination accuracy of the filling level in the operating liquid container. Because the measuring electrodes have a reduced distance to the operating liquid, so that a change in the filling level of the operating liquid container a larger change in the capacitance of the level sensor.
  • the at least two measuring electrodes each have an extension component that runs parallel to a connecting direction between the bottom wall and the top wall
  • the measuring electrodes can run obliquely in sections and/or parallel to the connecting direction between the bottom wall and the top wall.
  • the operating liquid container is preferably made of plastic and produced by means of extrusion blow molding or injection molding.
  • At least sections of the operating liquid container are made of metal, so that certain areas such as the bottom wall and/or the top wall and/or the side wall is/are made of metal.
  • the base plate is preferably bonded to the bottom wall of the operating liquid container. More preferably, the base plate is welded to the bottom wall.
  • the base plate has a plastic that is compatible with the plastic of the base wall in terms of welding.
  • the base plate and/or the bottom wall have polyethylene, in particular high-density polyethylene (HDPE).
  • the base plate and/or the bottom wall have polyamide (PA) and/or polyoxymethylene (POM).
  • the base plate is glued to the bottom wall.
  • the base plate is connected to the bottom wall via connecting means.
  • the base plate connected to the bottom wall by means of a screw or by means of a rivet or by means of a clip.
  • the base plate is connected to the bottom wall indirectly via other components, such as a sloshing wall and/or a liquid delivery device (also referred to as a pump) and/or a container reinforcement device, which can also be referred to as a pressure and/or traction device and connected to the container bottom and the container ceiling, connected to the bottom wall.
  • the base plate can have one or more material recesses, in which the other component, by means of which the base plate is connected to the bottom wall, is accommodated.
  • the measuring electrodes are preferably made of stainless steel.
  • the filling level sensor has more than two measuring electrodes. More preferably, at least two of the measuring electrodes are designed as grounding electrodes.
  • the operating liquid container is preferably designed in such a way that the base plate is designed to at least partially shield electromagnetic radiation.
  • the base plate preferably has a metallic shielding material. More preferably, the base plate has metal powder and/or metal fibers, which are distributed in the plastic material of the base plate and surrounded by it. More preferably, the base plate has carbon, which also has electrically conductive properties. More preferably, a metal foil (e.g. a steel foil or a copper foil) or a metal mesh (e.g. a steel mesh or a copper mesh) is inserted into the base plate and surrounded by the plastic material of the base plate.
  • a metal foil e.g. a steel foil or a copper foil
  • a metal mesh e.g. a steel mesh or a copper mesh
  • the operating liquid container is preferably designed in such a way that the base plate is arranged in a depression in the bottom wall.
  • a corresponding arrangement of the base plate improves the measurement accuracy of the filling level sensor, particularly when the filling levels in the operating liquid container are low.
  • the operating liquid container is preferably designed in such a way that the filling level sensor has a protective device for protecting the measuring electrodes from the effects of mechanical force.
  • the operating liquid container has a longer service life, since the measuring electrodes are protected from the effects of mechanical forces.
  • the measuring electrodes are protected from the effects of force by the ceiling wall, which can be caused by pressure changes in the operating liquid container.
  • the protective device is preferably designed to at least partially shield electromagnetic radiation. Furthermore, interference from, for example, metals in the Operating fluid container or metal straps for attaching the operating fluid container reduced.
  • Filling levels in the interior of the operating liquid container can be determined with improved accuracy through a corresponding design of the operating liquid container, since the measuring electrodes are better protected against electromagnetic radiation.
  • the protective device preferably has a metallic shielding material. More preferably, the protective device has metal powder and/or metal fibers, which are distributed in the plastic material of the protective device and surrounded by it. More preferably, the protective device has carbon, which also has electrically conductive properties. More preferably, a metal foil (e.g. a steel foil or a copper foil) or a metal mesh (e.g. a steel mesh or a copper mesh) is used in the protective device and surrounded by a plastic material of the protective device.
  • a metal foil e.g. a steel foil or a copper foil
  • a metal mesh e.g. a steel mesh or a copper mesh
  • the operating liquid container is designed in such a way that the protective device has an end plate in which the at least two measuring electrodes are fastened.
  • a corresponding design of the filling level sensor means that the operating liquid container has improved measuring accuracy, since a lateral distance between the measuring electrodes is always the same due to the connection of the ends of the measuring electrodes to the end plate. Furthermore, the operating liquid container equipped with the appropriately designed filling level sensor has an even longer service life. More preferably, the operating liquid container is designed in such a way that the end plate is connected to the top wall.
  • the operating liquid container equipped with the appropriately designed fill level sensor has an even longer service life.
  • the end plate is preferably bonded to the top wall of the operating liquid container. More preferably, the end plate is welded to the top wall.
  • the end plate has a plastic that is compatible with the plastic of the top wall in terms of welding.
  • the end plate and/or the top wall are made of polyethylene, in particular high-density polyethylene (HDPE).
  • the end plate and/or the top wall have polyamide (PA) and/or polyoxymethylene (POM).
  • the end plate is glued to the top wall.
  • the end plate is connected to the ceiling wall via connecting means.
  • the end plate is connected to the top wall by means of a screw connection or by means of a rivet or by means of a clip connection.
  • the end plate is connected to the top wall indirectly via other components, such as, for example, a sloshing wall and/or a liquid delivery device and/or a container reinforcement device with the top wall.
  • the end plate can have one or more material recesses, in which the other component, by means of which the end plate is connected to the top wall, is accommodated.
  • the operating liquid container is designed in such a way that the end plate is connected to the top wall by means of a spring device.
  • the operating liquid container equipped with the appropriately designed filling level sensor has an even longer service life, since any changes in the distance between the bottom wall and the top wall caused by pressure changes can be compensated for by the spring device.
  • the spring device is preferably arranged in a depression in the top wall.
  • the spring device is arranged on a projection of the top wall, with the projection being accommodated in the center of the spring device.
  • the spring device which is designed as a spiral spring, for example, is then placed on the projection.
  • the operating liquid container is designed in such a way that the protective device has at least one side wall, preferably two side walls, which is/are connected to the base plate and extends/extend from the bottom wall in the direction of the top wall.
  • the operating liquid container equipped with the appropriately designed fill level sensor has an even longer service life.
  • the side wall the side walls is/are preferably formed in one piece with the base plate.
  • the operating liquid container is designed in such a way that the protective device has a protective wall enclosing the measuring electrodes.
  • the operating liquid container equipped with the appropriately designed fill level sensor has an even longer service life.
  • the protective wall is preferably formed in one piece with the base plate.
  • the protective wall is preferably cylindrical and encloses the measuring electrodes.
  • the operating liquid container is designed in such a way that the protective wall has at least one through opening.
  • the operating liquid container equipped with the appropriately designed fill level sensor has improved measuring accuracy, since movement of the operating liquid around the measuring electrodes is reduced.
  • the at least one passage opening is preferably arranged in the area of the base plate of the filling level sensor. Appropriate training ensures that the receiving space defined by the protective wall is reliably filled with operating liquid.
  • a further through opening is arranged in the area of the end plate.
  • the operating liquid container is preferably designed in such a way that the measuring electrodes are each surrounded by a plastic protective layer, which is in direct contact with the respective measuring electrode or is spaced apart from the respective measuring electrodes.
  • the operating liquid container equipped with the appropriately designed fill level sensor has an even longer service life.
  • the material of the plastic protective layer is preferably fuel-resistant and/or urea-resistant.
  • the plastic protective layer preferably consists of PPS (polyphenylene sulfide), POM (polyoxymethylene) and/or PA (polyamide) and/or PE (polyethylene), in particular HDPE (high-density polyethylene).
  • the operating liquid container is preferably designed in such a way that the base plate has at least one holding device for holding at least one line.
  • the appropriately designed operating liquid container has an improved degree of integration.
  • the line which is preferably designed as a fluid line or as an electrical line, can be fixed or fixed by the base plate already provided. being held .
  • the present invention is also based on the object of providing a motor vehicle which has an operating liquid tank which has improved measurement accuracy and improved durability.
  • the present invention is based on the object of providing a method by means of which the functionality of an operating liquid container having a capacitive filling level sensor can be checked in a simplified manner.
  • FIG. 1 a schematic cross-sectional illustration of an operating liquid container according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional illustration of an operating liquid container according to a further embodiment of the present invention
  • FIG. 3 shows a schematic cross-sectional illustration of an operating liquid container according to a further embodiment of the present invention, with a protective wall of a protective device also being shown separately;
  • FIG. 4 shows a schematic cross-sectional illustration of an operating liquid container according to a further embodiment of the present invention, with a protective wall of a protective device also being shown separately;
  • FIG. 5 shows a schematic cross-sectional illustration of an operating liquid container according to a further embodiment of the present invention
  • FIG. 6A shows a schematic cross-sectional view of an operating liquid container, in which its top wall is not shown and in which only a base plate of a filling level sensor, which is positively connected to a bottom wall, is shown;
  • FIG. 6B a schematic cross-sectional view of an operating liquid container, in which its top wall is not shown and in which only a base plate of a filling level sensor, which is connected to a bottom wall, is shown.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional illustration of an operating liquid container 1 according to the invention for a motor vehicle, the operating liquid container 1 being designed to hold an operating liquid in an operating liquid container interior 2 .
  • the operating liquid container 1 has a top wall 3 , a bottom wall 5 and at least one side wall 7 connecting the bottom wall 5 to the top wall 3 , which define the interior 2 of the operating liquid container.
  • the operating liquid container 1 has a capacitive filling level sensor 10 .
  • the filling level sensor has at least two ckende measuring electrodes 11, 12 on. In the exemplary embodiment shown, the filling level sensor has three measuring electrodes 11,
  • the two outer electrodes 11 are designed as grounding electrodes 11 and the measuring electrode 12 arranged in the center is designed as a level electrode 12.
  • the filling level sensor 10 has a base plate 13 which is connected to the bottom wall 5 and in which the measuring electrodes 11 , 12 are fixed.
  • the measuring electrodes 11, 12 each extend parallel to the connection direction between the bottom wall 5 and the top wall 3, so that a change in the filling level in the operating liquid container interior 2 changes a capacitance of the filling level sensor measured by the measuring electrodes 11, 12, so that the Filling level of the operating liquid container interior 2 can be closed.
  • FIGS. 6A and 6B Two connection methods for connecting the base plate 13 to the bottom wall 5 are shown in FIGS. 6A and 6B.
  • the base plate 13 is connected to the bottom wall 5 by means of connecting devices 40 .
  • the connecting devices 40 can be designed as screws and/or bolts and/or pins.
  • the base plate 13 is materially connected to the bottom wall 5 .
  • the base plate 13 has a plurality of spot welds 14 or Welding projections 14 by means of which the base plate 13 is connected to the bottom wall 5 .
  • the base plate 13 is preferably designed to at least partially shield electromagnetic radiation.
  • the base plate 13 can have metallic particles, for example in a plastic matrix material of the base plate
  • the metallic rule particles can in the form of a metal powder or in the form of metal chips or in the form of a metal mesh or in the form of metal foils. Iron and/or steel and/or copper is particularly suitable as the metal.
  • the filling level sensor 10 has a protective device 20, 21, by means of which the measuring electrodes 11, 12 are protected against the action of mechanical forces.
  • the protective device 20 , 21 has an end plate 21 in which the measuring electrodes 11 , 12 are fastened. A lateral spacing of the measuring electrodes 11 , 12 from one another is ensured by means of the end plate 21 , so that the measuring accuracy of the filling level sensor 10 is increased by the end plate 21 . Furthermore, a direct contact of the measuring electrodes 11 , 12 with the top wall 3 when the distance between the bottom wall 5 and the top wall 3 changes is counteracted.
  • a connection of the end plate 21 to the top wall 3 is not obligatory and is not essential to the invention.
  • the end plate 21 may not be connected to the top wall 3 and may even be spaced apart from it.
  • the end plate 21 is connected to the top wall 3 .
  • the connection can be materially and/or form-fitting.
  • the end plate 21 can be made to the top wall 3, for example, by means of a screw connection and/or by means of riveting and/or by means of connecting pins.
  • the end plate 21 can be welded or glued to the top wall 3 .
  • the embodiment of the operating liquid container 1 shown in FIG. 2 differs from the embodiment shown in FIG End plate 21 are connected, the measuring electrodes 11, 12 between the two side walls 22 of the protective device 20 are arranged.
  • the fill level sensor 10 is again better protected against mechanical force.
  • the rest of the structure of the operating liquid container 1 shown in FIG. 2 corresponds to the operating liquid container 1 in FIG. 1, so that reference is made to the corresponding description.
  • the connection of the base plate 13 to the bottom wall 5 is also possible using the methods explained with reference to FIGS. 6A and 6B.
  • the embodiment of the operating liquid container 1 shown in FIG. 3 differs from the embodiment shown in FIG.
  • the protective wall 23 is connected to the base plate 13 and to the end plate 21 .
  • the fill level sensor 10 is again better protected against mechanical force.
  • the rest of the structure of the operating liquid container 1 shown in FIG. 3 corresponds to the operating liquid container 1 in FIG. 1, so that reference is made to the corresponding description.
  • the connection of the base plate 13 to the bottom wall 5 is possible on the methods explained with reference to FIGS. 6A and 6B.
  • the protective wall 23 is shown alone in FIG. 3 again to the right next to the operating liquid container 1 . It can be seen that the protective wall 23 , which is cylindrical in the illustrated embodiment, has a plurality of through-openings 24 through which the operating liquid can be fed to the measuring electrodes 11 , 12 .
  • the arrangement of the through openings 23 is not absolutely necessary as shown in FIG.
  • the protective wall 23 preferably has a through-opening 24 in the lower area, so that the through-opening 24 is arranged in the area of the base plate 13 . More preferably, the protective wall 23 has a further through opening 24 which is arranged in the area of the top wall 21 .
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the operating liquid container 1 according to the invention.
  • the end plate 21 is connected to the top wall 3 by means of a spring device 30 .
  • the spring device 30 is connected to the top wall 3 and is arranged in a depression 4 in the top wall 3 .
  • the rest of the structure of the operating liquid container 1 shown in FIG. 4 corresponds to the structure of the operating liquid container 1 shown in FIG. 3, so that reference is made to the above description.
  • FIG. 5 shows yet another embodiment of an operating liquid container 1 according to the invention.
  • the base plate 13 is arranged in a depression 6 in the bottom wall 5 and is connected there to the bottom wall 5 in the manner shown in FIGS. 6A and/or FIG. 6B.
  • the end plate 21 is connected to the top wall 3 via spacers 4', so that s the end plate 21 is spaced from the top wall 3 .
  • the spacers 4' can also be omitted, so that the end plate 21 is then connected directly to the top wall 3.
  • the rest of the structure of the operating liquid container 1 shown in FIG. 5 corresponds to the operating liquid container 1 shown in FIG.
  • connection device / screw / bolt / pin

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Abstract

The present invention discloses an operating fluid container (1) for a motor vehicle for receiving an operating fluid, wherein an operating fluid container interior (2) is delimited by a top wall (3), a bottom wall (5) and a side wall (7) that connects the bottom wall (5) to the top wall (3), wherein the operating fluid container (1) has a fill-level sensor (10) for determining a fill level of the operating fluid container interior (2) and is characterised in that the fill-level sensor (10) is designed as a capacitive fill-level sensor (10) and has at least two measurement electrodes (11, 12) extending into the operating fluid container interior (2), wherein the fill-level sensor (10) has a base plate (13) connected to the bottom wall (5) in which base plate the at least two measurement electrodes (11, 12) are fastened, wherein the two measurement electrodes (11, 12) each have an extension component which runs between the bottom wall (5) and the top wall (3) parallel to a connection direction. The present invention further discloses a motor vehicle having a correspondingly designed operating fluid container (1) and to a method for testing the function of a fill-level sensor (10) of a correspondingly designed operating fluid container (1).

Description

Betriebsflüssigkeitsbehälter mit kapazitivem Füllstandsensor, Kraftfahrzeug mit einem Betriebsflüssigkeitsbehälter und Verfahren zur Funktionsprüfung eines Betriebsflüssigkeitsbehälters Operating fluid tank with capacitive fill level sensor, motor vehicle with an operating fluid tank and method for functional testing of an operating fluid tank
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2020 128 243.5, auf deren Offenlegungsinhalt hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird. This patent application claims the priority of German patent application 10 2020 128 243.5, the disclosure content of which is hereby expressly referred to.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Betriebsflüssigkeitsbehälter für ein Kraftfahrzeug. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Betriebsflüssigkeitsbehälter. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Funktionsprüfung eines einen kapazitiven Füllstandsensor aufweisenden Betriebsflüssigkeitsbehälters. The present invention relates to an operating fluid container for a motor vehicle. Furthermore, the present invention relates to a motor vehicle with an operating fluid container. Furthermore, the present invention relates to a method for functional testing of an operating liquid container having a capacitive fill level sensor.
Im Folgenden wird auf als Kraftstoffbehälter (für Ottokraftstoffe oder Dieselkraftstoffe) oder auf als Harnstoffbehälter ausgebildete Betriebsflüssigkeitsbehälter Bezug genommen, die für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug ausgebildet sind. Betriebsflüssigkeitsbehälter im Sinne der Erfindung sind auch Wasserbehälter zur Bevorratung von in Brennräume einer Brennkraftmaschine zu injizierendes Wasser, Wischwasserbehälter, Ölbehälter, Nebenflüssigkeitsbehälter oder Additivbehälter für Kraftfahrzeuge. Behälter der eingangs genannten Art werden häufig durch Extrusionsblasformen hergestellt, wobei sich insbesondere HDPE (High Density Polyethylene) für die Herstellung extrusionsbiasgeformter Behälter eignet. Ferner ist es möglich, entsprechende Betriebsflüssigkeitsbehälter mittels eines Spritzgießverfahrens herzustellen. Aus dem Stand der Technik sind Betriebs flüssigkeitsbehälter bekannt , deren Füllstände mittels Hebelgebern ermittelt werden, die j eweils einen auf der Betriebs flüssigkeit auf schwimmenden Schwimmkörper aufweisen . Entsprechende Hebelgeber sind störanfällig, da der Schwimmkörper den fahrdynamisch induzierten Bewegungen der Flüssigkeit ausgesetzt ist . Wenn Füllstandsensoren mit einem Hebelgeber in Betriebs flüssigkeitsbehältern eingesetzt werden, die zur Aufnahme einer wässrigen Lösung ausgebildet sind, ergeben sich weitere Probleme . So friert wässrige Harnstof flösung, die zur Entstickung von Abgasen in den Abgasstrang inj i ziert wird, bei einer Temperatur unterhalb von - 11 ° C ein . Somit können im Fährbetrieb Eisbrocken gegen den Hebelgeber und dessen Bauteile prallen und diese beschädigen . In the following, reference is made to operating fluid tanks designed as fuel tanks (for petrol or diesel fuels) or as urea tanks, which are designed for use in a motor vehicle. Operating fluid tanks within the meaning of the invention are also water tanks for storing water to be injected into the combustion chambers of an internal combustion engine, wiper water tanks, oil tanks, auxiliary fluid tanks or additive tanks for motor vehicles. Containers of the type mentioned at the outset are frequently produced by extrusion blow molding, with HDPE (high density polyethylene) being particularly suitable for the production of extrusion blow molded containers. Furthermore, it is possible to produce corresponding operating liquid containers by means of an injection molding process. Operating liquid containers are known from the prior art, the filling levels of which are determined by means of lever sensors, each of which has a floating body floating on the operating liquid. Corresponding lever sensors are prone to failure, since the floating body is exposed to the movement of the liquid induced by driving dynamics. If level sensors are used with a lever sensor in operating liquid containers that are designed to hold an aqueous solution, further problems arise. Aqueous urea solution, which is injected into the exhaust system for denitrification of exhaust gases, freezes at a temperature below -11 °C. This means that chunks of ice can collide against the lever sensor and its components and damage them during ferry operation.
Um diese Probleme zu lösen, sind aus dem Stand der Technik kapazitive Füllstandsensoren bekannt , mittels denen der Füllstand eines Betriebs flüssigkeitsbehälters berührungslos mittels Kondensatoren bestimmbar ist . So beschreibt die DE 10 2010 011 638 Al einen kapazitiven Füllstandsensor, der eine erste und eine zweite langgestreckte Levelelektrode aufweist , die j eweils an einer Außenseite eines Flüssigkeitsbehälters in einer ersten Richtung parallel zueinander angeordnet sind, in der sich ein Füllstand des Flüssigkeitsbehälters ändert . Ferner weist der Füllstandsensor eine erste und eine zweite langgestreckte Referenzelektrode auf , die in einer zweiten Richtung parallel zueinander an der Außenseite des Flüssigkeitsbehälters angeordnet sind, wobei die zweite Richtung entlang eines Bodens des Flüs- sigkeitsbehälters verläuft . Der in der DE 10 2010 011 638 Al beschriebene kapazitive Füllstandsensor weist ferner eine Auswerteeinheit auf , die mit den zwei Levelelektroden und mit den zwei Referenzelektroden verbunden ist , und die zur Ermittlung eines Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Inneren des Flüs- sigkeitsbehälters mittels Signalen von den Levelelektroden ausgebildet ist . Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , einen Betriebs flüssigkeitsbehälter mit einem Füllstandsensor bereitzustellen, der eine verbesserte Genauigkeit hinsichtlich der Bestimmung des Füllstandes des Betriebs flüssigkeitsbehälters und darüber hinaus eine große Langlebigkeit aufweist . In order to solve these problems, capacitive fill level sensors are known from the prior art, by means of which the fill level of an operating liquid container can be determined without contact using capacitors. For example, DE 10 2010 011 638 A1 describes a capacitive fill level sensor which has a first and a second elongated level electrode which are each arranged parallel to one another on an outside of a liquid container in a first direction in which a fill level of the liquid container changes. Furthermore, the filling level sensor has a first and a second elongated reference electrode, which are arranged parallel to one another in a second direction on the outside of the liquid container, the second direction running along a bottom of the liquid container. The capacitive level sensor described in DE 10 2010 011 638 A1 also has an evaluation unit which is connected to the two level electrodes and to the two reference electrodes, and which is used to determine a level of a liquid inside the liquid container using signals from the Level electrodes is formed. The object of the present invention is to provide an operating liquid container with a fill level sensor that has improved accuracy with regard to determining the fill level of the operating liquid container and, moreover, has a long service life.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch einen Betriebs flüssigkeitsbehälter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebs- f lüssigkeitsbehälters sind in den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen beschrieben . The object on which the present invention is based is achieved by an operating liquid container having the features of claim 1 . Advantageous configurations of the operating liquid container are described in the claims dependent on claim 1 .
Im Genaueren wird die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch einen Betriebs flüssigkeitsbehälter zur Aufnahme einer Betriebs flüssigkeit gelöst , wobei ein Betriebsflüssigkeitsbehälterinnenraum von einer Deckenwand, einer Bodenwand und einer die Bodenwand mit der Deckenwand verbindenden Seitenwand begrenzt ist . Der Betriebs flüssigkeitsbehälter weist einen Füllstandsensor zum Bestimmen eine Füllstands des Betriebs flüssigkeitsbehälterinnenraums auf und ist dadurch gekennzeichnet , dass der Füllstandsensor als kapazitiver Füllstandsensor ausgebildet ist und zumindest zwei sich in den Betriebs flüssigkeitsbehälterinnenraum erstreckende Messelektroden aufweist , wobei der Füllstandsensor eine mit der Bodenwand verbundene Basisplatte aufweist , in der die zumindest zwei Messelektroden befestigt sind, und wobei die zwei Messelektroden j eweils eine Erstreckungskomponente aufweisen, die parallel zu einer Verbindungsrichtung zwischen Bodenwand und Deckenwand verläuft . In more detail, the object on which the present invention is based is achieved by an operating liquid container for receiving an operating liquid, an operating liquid container interior being delimited by a top wall, a bottom wall and a side wall connecting the bottom wall to the top wall. The operating liquid container has a filling level sensor for determining the filling level of the operating liquid container interior and is characterized in that the filling level sensor is designed as a capacitive filling level sensor and has at least two measuring electrodes extending into the operating liquid container interior, the filling level sensor having a base plate connected to the bottom wall, in which the at least two measuring electrodes are fixed, and wherein the two measuring electrodes each have an extension component that runs parallel to a connection direction between the bottom wall and the top wall.
Der erfindungsgemäße Betriebs flüssigkeitsbehälter weist eine verbesserte Bestimmungsgenauigkeit des Füllstands im Betriebs- f lüssigkeitsbehälter auf . Denn die Messelektroden weisen einen verringerten Abstand zum Betriebs flüs sigkeit auf , so dass eine Veränderung des Füllstands des Betriebs flüssigkeitsbehälters zu einer größeren Veränderung der Kapazität des Füllstandsensors führt . The operating liquid container according to the invention has an improved determination accuracy of the filling level in the operating liquid container. Because the measuring electrodes have a reduced distance to the operating liquid, so that a change in the filling level of the operating liquid container a larger change in the capacitance of the level sensor.
Gemäß des Merkmals , dass die zumindest zwei Messelektroden j eweils eine Erstreckungskomponente aufweisen, die parallel zu einer Verbindungsrichtung zwischen Bodenwand und Deckenwand verläuft , können die Messelektroden abschnittsweise schräg und/oder parallel zur Verbindungsrichtung zwischen Bodenwand und Deckenwand verlaufen . According to the feature that the at least two measuring electrodes each have an extension component that runs parallel to a connecting direction between the bottom wall and the top wall, the measuring electrodes can run obliquely in sections and/or parallel to the connecting direction between the bottom wall and the top wall.
Der Betriebs flüssigkeitsbehälter ist vorzugsweise aus Kunststof f gefertigt und mittels Extrusionsblas formen oder Spritzgießen hergestellt . The operating liquid container is preferably made of plastic and produced by means of extrusion blow molding or injection molding.
Weiter vorzugsweise ist der Betriebs flüssigkeitsbehälter zumindest abschnittsweise aus einem Metall gebildet , so dass gewisse Bereich wie beispielsweise die Bodenwand und/oder die Deckenwand und/oder die Seitenwand aus Metall gefertigt ist / sind . More preferably, at least sections of the operating liquid container are made of metal, so that certain areas such as the bottom wall and/or the top wall and/or the side wall is/are made of metal.
Die Basisplatte ist vorzugsweise stof f schlüssig mit der Bodenwand des Betriebs flüssigkeitsbehälters verbunden . Weiter vorzugsweise ist Basisplatte mit der Bodenwand verschweißt . Hierzu weist die Basisplatte einen Kunststof f auf , der hinsichtlich einer Verschweißung kompatibel mit dem Kunststof f der Bodenwand ist . Beispielweise weisen die Basisplatte und/oder die Bodenwand Polyethylen, insbesondere Polyethylen hoher Dichte (HDPE ) auf . Weiter beispielweise weisen die Basisplatte und/oder die Bodenwand Polyamid ( PA) und/oder Polyoxymethylen ( POM) auf . The base plate is preferably bonded to the bottom wall of the operating liquid container. More preferably, the base plate is welded to the bottom wall. For this purpose, the base plate has a plastic that is compatible with the plastic of the base wall in terms of welding. For example, the base plate and/or the bottom wall have polyethylene, in particular high-density polyethylene (HDPE). For example, the base plate and/or the bottom wall have polyamide (PA) and/or polyoxymethylene (POM).
Weiter vorzugsweise ist die Basisplatte mit der Bodenwand verklebt . More preferably, the base plate is glued to the bottom wall.
Weiter vorzugsweise ist die Basisplatte mit der Bodenwand über Verbindungsmittel verbunden . Beispielsweise ist die Basisplatte mit der Bodenwand mittels einer Verschraubung oder mittels einer Vernietung oder mittels einer Verclipsung verbunden . More preferably, the base plate is connected to the bottom wall via connecting means. For example, the base plate connected to the bottom wall by means of a screw or by means of a rivet or by means of a clip.
Weiter vorzugsweise ist die Basisplatte mit der Bodenwand mittelbar über andere Komponenten, so wie beispielsweise einer Schwappwand und/oder einer Flüssigkeits fördereinrichtung ( auch als Pumpe bezeichnet ) und/oder einer Behälterverstei fungseinrichtung, die auch als Druck- und/oder Zugeinrichtung bezeichnet werden kann und mit dem Behälterboden und der Behälterdecke verbunden ist , mit der Bodenwand verbunden . Hierzu kann die Basisplatte eine oder mehrere Materialaussparungen aufweisen, in der die andere Komponente , mittels der die Basisplatte mit der Bodenwand verbunden ist , aufgenommen ist . More preferably, the base plate is connected to the bottom wall indirectly via other components, such as a sloshing wall and/or a liquid delivery device (also referred to as a pump) and/or a container reinforcement device, which can also be referred to as a pressure and/or traction device and connected to the container bottom and the container ceiling, connected to the bottom wall. For this purpose, the base plate can have one or more material recesses, in which the other component, by means of which the base plate is connected to the bottom wall, is accommodated.
Die Messelektroden sind vorzugsweise aus Edelstahl gebildet . The measuring electrodes are preferably made of stainless steel.
Weiter vorzugsweise weist der Füllstandsensor mehr als zwei Messelektroden auf . Weiter vorzugsweise sind zumindest zwei der Messelektroden als Erdungselektroden ausgebildet . More preferably, the filling level sensor has more than two measuring electrodes. More preferably, at least two of the measuring electrodes are designed as grounding electrodes.
Vorzugsweise ist der Betriebs flüssigkeitsbehälter derart ausgebildet , dass die Basisplatte dazu ausgebildet ist , elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise abzuschirmen . The operating liquid container is preferably designed in such a way that the base plate is designed to at least partially shield electromagnetic radiation.
Durch eine entsprechende Ausbildung des Betriebs flüssigkeitsbehälters sind Füllstände im Betriebs flüssigkeitsbehälterinnenraum mit einer verbesserten Genauigkeit zu bestimmen, da die Messelektroden verbessert vor elektromagnetischer Strahlung geschützt sind . Ferner werden Störeinflüsse von beispielsweise Metallen in der Umgebung des Betriebs flüssigkeitsbehälters , so wie beispielsweise von durch aus Metall bestehenden Spannbänder verursachten Störeinflüssen verringert . Vorzugsweise weist die Basisplatte einen metallischen Schirmwerkstof f auf . Weiter vorzugsweise weist die Basisplatte Metallpulver und/oder Metall fasern auf , die in dem Kunststof fmaterial der Basisplatte verteilt und von diesem umschlossen sind . Weiter vorzugsweise weist die Basisplatte Kohlenstof f auf , der ebenfalls elektrisch leitenden Eigenschaften aufweist . Weiter vorzugsweise ist in der Basisplatte eine Metall folie ( z . B . eine Stahl folie oder eine Kupferfolie ) oder ein Metallnetz ( z . B . ein Stahlnetz oder ein Kupfernetz ) eingesetzt und von dem Kunst- stof fmaterial des Basisplatte umschlossen . A corresponding design of the operating liquid container fill levels in the operating liquid container interior can be determined with improved accuracy, since the measuring electrodes are better protected against electromagnetic radiation. Furthermore, interfering influences from, for example, metals in the vicinity of the operating liquid container, as well as interfering influences caused by clamping bands made of metal, for example, are reduced. The base plate preferably has a metallic shielding material. More preferably, the base plate has metal powder and/or metal fibers, which are distributed in the plastic material of the base plate and surrounded by it. More preferably, the base plate has carbon, which also has electrically conductive properties. More preferably, a metal foil (e.g. a steel foil or a copper foil) or a metal mesh (e.g. a steel mesh or a copper mesh) is inserted into the base plate and surrounded by the plastic material of the base plate.
Vorzugsweise ist der Betriebs flüssigkeitsbehälter derart ausgebildet , dass die Basisplatte in einer Vertiefung der Bodenwand angeordnet ist . The operating liquid container is preferably designed in such a way that the base plate is arranged in a depression in the bottom wall.
Durch eine entsprechende Anordnung der Basisplatte ist die Messgenauigkeit des Füllstandsensors insbesondere bei niedrigen Füllständen des Betriebs flüssigkeitsbehälters verbessert . A corresponding arrangement of the base plate improves the measurement accuracy of the filling level sensor, particularly when the filling levels in the operating liquid container are low.
Vorzugsweise ist der Betriebs flüssigkeitsbehälter derart ausgebildet , dass der Füllstandsensor eine Schutzeinrichtung zum Schutz der Messelektroden vor mechanischer Krafteinwirkung aufweist . The operating liquid container is preferably designed in such a way that the filling level sensor has a protective device for protecting the measuring electrodes from the effects of mechanical force.
Durch eine entsprechende Ausbildung des Füllstandsensors weist der Betriebs flüssigkeitsbehälter eine verbesserte Langlebigkeit auf , da die Messelektroden vor mechanischer Krafteinwirkung geschützt sind . Beispielsweise werden die Messelektroden vor einer Krafteinwirkung durch die Deckenwand geschützt , die durch Druckveränderungen in dem Betriebs flüssigkeitsbehälter bedingt sein können . With a corresponding design of the fill level sensor, the operating liquid container has a longer service life, since the measuring electrodes are protected from the effects of mechanical forces. For example, the measuring electrodes are protected from the effects of force by the ceiling wall, which can be caused by pressure changes in the operating liquid container.
Vorzugsweise ist Schutzeinrichtung dazu ausgebildet , elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise abzuschirmen . Weiterhin werden Störeinflüsse von beispielsweise Metallen im Betriebsflüssigkeitsbehälter oder von Metallbändern zum Befestigen des Betriebsflüssigkeitsbehälters verringert. The protective device is preferably designed to at least partially shield electromagnetic radiation. Furthermore, interference from, for example, metals in the Operating fluid container or metal straps for attaching the operating fluid container reduced.
Durch eine entsprechende Ausbildung des Betriebsflüssigkeitsbehälters sind Füllstände im Betriebsflüssigkeitsbehälterinnenraum mit einer verbesserten Genauigkeit zu bestimmen, da die Messelektroden verbessert vor elektromagnetischer Strahlung geschützt sind. Filling levels in the interior of the operating liquid container can be determined with improved accuracy through a corresponding design of the operating liquid container, since the measuring electrodes are better protected against electromagnetic radiation.
Vorzugsweise weist die Schutzeinrichtung einen metallischen Schirmwerkstoff auf. Weiter vorzugsweise weist die Schutzeinrichtung Metallpulver und/oder Metallfasern auf, die in dem Kunststoffmaterial der Schutzeinrichtung verteilt und von diesem umschlossen sind. Weiter vorzugsweise weist die Schutzeinrichtung Kohlenstoff auf, der ebenfalls elektrisch leitenden Eigenschaften aufweist. Weiter vorzugsweise ist in der Schutzeinrichtung eine Metallfolie (z.B. eine Stahlfolie oder eine Kupferfolie) oder ein Metallnetz (z.B. ein Stahlnetz oder ein Kupfernetz) eingesetzt und von einem Kunststoffmaterial der Schutzeinrichtung umschlossen. The protective device preferably has a metallic shielding material. More preferably, the protective device has metal powder and/or metal fibers, which are distributed in the plastic material of the protective device and surrounded by it. More preferably, the protective device has carbon, which also has electrically conductive properties. More preferably, a metal foil (e.g. a steel foil or a copper foil) or a metal mesh (e.g. a steel mesh or a copper mesh) is used in the protective device and surrounded by a plastic material of the protective device.
Weiter vorzugsweise ist der Betriebsflüssigkeitsbehälter derart ausgebildet, dass die Schutzeinrichtung eine Endplatte aufweist, in der die zumindest zwei Messelektroden befestigt sind. More preferably, the operating liquid container is designed in such a way that the protective device has an end plate in which the at least two measuring electrodes are fastened.
Durch eine entsprechende Ausbildung des Füllstandsensors weist der Betriebsflüssigkeitsbehälter eine verbesserte Messgenauigkeit auf, da ein lateraler Abstand der Messelektroden durch Verbindung der Enden der Messelektroden mit der Endplatte stets gleich ist. Ferner weist der mit dem entsprechend ausgebildete Füllstandsensor ausgestattete Betriebsflüssigkeitsbehälter eine nochmals erhöhte Langlebigkeit auf. Weiter vorzugsweise ist der Betriebs flüssigkeitsbehälter derart ausgebildet , dass die Endplatte mit der Deckenwand verbunden ist . A corresponding design of the filling level sensor means that the operating liquid container has improved measuring accuracy, since a lateral distance between the measuring electrodes is always the same due to the connection of the ends of the measuring electrodes to the end plate. Furthermore, the operating liquid container equipped with the appropriately designed filling level sensor has an even longer service life. More preferably, the operating liquid container is designed in such a way that the end plate is connected to the top wall.
Der mit dem entsprechend ausgebildete Füllstandsensor ausgestattete Betriebs flüssigkeitsbehälter weist eine nochmals erhöhte Langlebigkeit auf . The operating liquid container equipped with the appropriately designed fill level sensor has an even longer service life.
Die Endplatte ist vorzugsweise stof f schlüssig mit der Deckenwand des Betriebs flüssigkeitsbehälters verbunden . Weiter vorzugsweise ist Endplatte mit der Deckenwand verschweißt . Hierzu wei st die Endplatte einen Kunststof f auf , der hinsichtlich einer Verschweißung kompatibel mit dem Kunststof f der Deckenwand ist . Beispielweise weisen die Endplatte und/oder die Deckenwand Polyethylen, insbesondere Polyethylen hoher Dichte (HDPE ) auf . Weiter beispielweise weisen die Endplatte und/oder die Deckenwand Polyamid ( PA) und/oder Polyoxymethylen ( POM) auf . The end plate is preferably bonded to the top wall of the operating liquid container. More preferably, the end plate is welded to the top wall. For this purpose, the end plate has a plastic that is compatible with the plastic of the top wall in terms of welding. For example, the end plate and/or the top wall are made of polyethylene, in particular high-density polyethylene (HDPE). Further, for example, the end plate and/or the top wall have polyamide (PA) and/or polyoxymethylene (POM).
Weiter vorzugsweise ist die Endplatte mit der Deckenwand verklebt . More preferably, the end plate is glued to the top wall.
Weiter vorzugsweise ist die Endplatte mit der Deckenwand über Verbindungsmittel verbunden . Beispielsweise ist die Endplatte mit der Deckenwand mittels einer Verschraubung oder mittels einer Vernietung oder mittels einer Verclipsung verbunden . More preferably, the end plate is connected to the ceiling wall via connecting means. For example, the end plate is connected to the top wall by means of a screw connection or by means of a rivet or by means of a clip connection.
Weiter vorzugsweise ist die Endplatte mit der Deckenwand mittelbar über andere Komponenten, so wie beispielsweise einer Schwappwand und/oder einer Flüssigkeits fördereinrichtung und/oder einer Behälterverstei fungseinrichtung mit der Deckenwand verbunden . Hierzu kann die Endplatte eine oder mehrere Materialaussparungen aufweisen, in der die andere Komponente , mittels der die Endplatte mit der Deckenwand verbunden ist , aufgenommen ist . Weiter vorzugsweise ist der Betriebs flüssigkeitsbehälter derart ausgebildet , dass die Endplatte mit der Deckenwand mittels einer Federeinrichtung verbunden ist . More preferably, the end plate is connected to the top wall indirectly via other components, such as, for example, a sloshing wall and/or a liquid delivery device and/or a container reinforcement device with the top wall. For this purpose, the end plate can have one or more material recesses, in which the other component, by means of which the end plate is connected to the top wall, is accommodated. More preferably, the operating liquid container is designed in such a way that the end plate is connected to the top wall by means of a spring device.
Der mit dem entsprechend ausgebildete Füllstandsensor ausgestattete Betriebs flüssigkeitsbehälter weist eine nochmals erhöhte Langlebigkeit auf , da etwaige durch Druckveränderungen bedingte Abstandsveränderungen zwischen der Bodenwand und der Deckenwand mittels der Federeinrichtung kompensiert werden können . The operating liquid container equipped with the appropriately designed filling level sensor has an even longer service life, since any changes in the distance between the bottom wall and the top wall caused by pressure changes can be compensated for by the spring device.
Die Federeinrichtung ist vorzugsweise in einer Vertiefung der Deckenwand angeordnet . The spring device is preferably arranged in a depression in the top wall.
Weiter vorzugsweise ist die Federeinrichtung auf einem Vorsprung der Deckenwand angeordnet , wobei der Vorsprung mittig von der Federeinrichtung auf genommen ist . Die Federeinrichtung, die beispielsweise als Spiral feder ausgebi ldet ist , ist dann auf dem Vorsprung aufgesetzt . More preferably, the spring device is arranged on a projection of the top wall, with the projection being accommodated in the center of the spring device. The spring device, which is designed as a spiral spring, for example, is then placed on the projection.
Weiter vorzugsweise ist der Betriebs flüssigkeitsbehälter derart ausgebildet , dass die Schutzeinrichtung zumindest eine Seitenwand, vorzugsweise zwei Seitenwände aufweist , die mit der Basisplatte verbunden ist / sind und sich von der Bodenwand in Richtung der Deckenwand erstreckt / erstrecken . More preferably, the operating liquid container is designed in such a way that the protective device has at least one side wall, preferably two side walls, which is/are connected to the base plate and extends/extend from the bottom wall in the direction of the top wall.
Der mit dem entsprechend ausgebildete Füllstandsensor ausgestattete Betriebs flüssigkeitsbehälter weist eine nochmals erhöhte Langlebigkeit auf . The operating liquid container equipped with the appropriately designed fill level sensor has an even longer service life.
Die Seitenwand bzw . die Seitenwände ist / sind vorzugsweise einstückig mit der Basisplatte ausgebildet . The side wall the side walls is/are preferably formed in one piece with the base plate.
Weiter vorzugsweise ist der Betriebs flüssigkeitsbehälter derart ausgebildet , dass die Schutzeinrichtung eine die Messelektroden umschließende Schutzwand aufweist . Der mit dem entsprechend ausgebildete Füllstandsensor ausgestattete Betriebs flüssigkeitsbehälter weist eine nochmals erhöhte Langlebigkeit auf . More preferably, the operating liquid container is designed in such a way that the protective device has a protective wall enclosing the measuring electrodes. The operating liquid container equipped with the appropriately designed fill level sensor has an even longer service life.
Die Schutzwand ist vorzugsweise einstückig mit der Basisplatte ausgebildet . The protective wall is preferably formed in one piece with the base plate.
Die Schutzwand ist vorzugsweise zylinderförmig ausgebildet und umschließt die Messelektroden . The protective wall is preferably cylindrical and encloses the measuring electrodes.
Weiter vorzugsweise ist der Betriebs flüssigkeitsbehälter derart ausgebildet , dass die Schutzwand zumindest eine Durchgangsöf fnung aufweist . More preferably, the operating liquid container is designed in such a way that the protective wall has at least one through opening.
Der mit der entsprechend ausgebildeten Füllstandsensor ausgestattete Betriebs flüssigkeitsbehälter weist eine verbesserte Messgenauigkeit auf , da eine Bewegung der Betriebs flüssigkeit um die Messelektroden vermindert wird . The operating liquid container equipped with the appropriately designed fill level sensor has improved measuring accuracy, since movement of the operating liquid around the measuring electrodes is reduced.
Vorzugsweise ist die zumindest eine Durchgangsöf fnung im Bereich der Basisplatte des Füllstandsensors angeordnet . Durch eine entsprechende Ausbildung ist eine zuverlässige Befüllung des von der Schutzwand definierten Aufnahmeraums mit Betriebs flüssigkeit gewährleistet . The at least one passage opening is preferably arranged in the area of the base plate of the filling level sensor. Appropriate training ensures that the receiving space defined by the protective wall is reliably filled with operating liquid.
Weiter vorzugsweise ist eine weitere Durchgangsöf fnung im Bereich der Endplatte angeordnet . Durch eine entsprechende Ausbildung ist gewährleistet , das s sich bei einem Eintreten bzw . Austreten von Betriebs flüs sigkeit über die im Bereich der Basisplatte angeordneten Durchgangsöf fnung kein Überdruck bzw . Unterdrück in dem von der Schutzwand definierten Volumen einstellt . Vorzugsweise ist der Betriebs flüssigkeitsbehälter derart ausgebildet , dass die Messelektroden j eweils von einer Kunststof f Schutzschicht umschlossen sind, die mit der j eweiligen Messelektrode unmittelbar in Kontakt stehen oder von den j eweiligen Messelektroden beabstandet sind . More preferably, a further through opening is arranged in the area of the end plate. Appropriate training ensures that when you enter or No overpressure or Set negative in the volume defined by the bulkhead. The operating liquid container is preferably designed in such a way that the measuring electrodes are each surrounded by a plastic protective layer, which is in direct contact with the respective measuring electrode or is spaced apart from the respective measuring electrodes.
Der mit dem entsprechend ausgebildete Füllstandsensor ausgestattete Betriebs flüssigkeitsbehälter weist eine nochmals erhöhte Langlebigkeit auf . The operating liquid container equipped with the appropriately designed fill level sensor has an even longer service life.
Das Material der Kunststof f Schutzschicht ist vorzugsweise kraft- stof f resistent und/oder Harnstof f resistent . Vorzugsweise besteht die Kunststof f Schutzschicht aus PPS ( Polyphenylensul fid) , POM ( Polyoxymethylen) und/oder PA ( Polyamid) und/oder PE ( Polyethylen) , insbesondere HDPE ( Polyethylen hoher Dichte ) . The material of the plastic protective layer is preferably fuel-resistant and/or urea-resistant. The plastic protective layer preferably consists of PPS (polyphenylene sulfide), POM (polyoxymethylene) and/or PA (polyamide) and/or PE (polyethylene), in particular HDPE (high-density polyethylene).
Vorzugsweise ist der Betriebs flüssigkeitsbehälter derart ausgebildet , dass die Basisplatte zumindest eine Halteeinrichtung zum Halten von zumindest einer Leitung aufweist . The operating liquid container is preferably designed in such a way that the base plate has at least one holding device for holding at least one line.
Der entsprechend ausgebildete Betriebs flüssigkeitsbehälter weist einen verbesserten Integrationsgrad auf . Die die Leitung, die vorzugsweise als Fluidleitung oder als elektrische Leitung ausgebildet ist , kann durch die bereits vorgesehene Basisplatte fixiert bzw . gehalten werden . The appropriately designed operating liquid container has an improved degree of integration. The line, which is preferably designed as a fluid line or as an electrical line, can be fixed or fixed by the base plate already provided. being held .
Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde , ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, das einen Betriebs t lüssig- keitsbehälter aufweist , der eine verbesserte Messgenauigkeit und eine verbesserte Langlebigkeit aufweist . The present invention is also based on the object of providing a motor vehicle which has an operating liquid tank which has improved measurement accuracy and improved durability.
Diese der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 13 gelöst . Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren bereitzustellen, mittels dem die Funktionstüchtigkeit eines einen kapazitiven Füllstandsensor aufweisenden Betriebs- f lüssigkeitsbehälter vereinfacht geprüft werden kann . This object on which the present invention is based is achieved by a motor vehicle having the features of claim 13 . Furthermore, the present invention is based on the object of providing a method by means of which the functionality of an operating liquid container having a capacitive filling level sensor can be checked in a simplified manner.
Diese der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 14 gelöst . This object on which the present invention is based is achieved by a method having the features of claim 14 .
Weitere Vorteile , Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Aus führungsbeispielen . Dabei zeigen im Einzelnen : Further advantages, details and features of the invention result from the exemplary embodiments explained below. In detail:
Figur 1 : eine schematische Querschnittsdarstellung eines erfin- dungs gemäß en Betriebs flüssigkeitsbehälters ; FIG. 1: a schematic cross-sectional illustration of an operating liquid container according to the invention;
Figur 2 : eine schematische Querschnittsdarstellung eines Betriebs flüss igkeitsbehälters gemäß einer weiteren Ausführungs form der vorliegenden Erfindung; FIG. 2 shows a schematic cross-sectional illustration of an operating liquid container according to a further embodiment of the present invention;
Figur 3 : eine schematische Querschnittsdarstellung eines Betriebs flüssigkeitsbehälters gemäß einer weiteren Ausführungs form der vorliegenden Erfindung, wobei eine Schut zwand einer Schutzvorrichtung zusätzlich separat dargestellt ist ; FIG. 3 shows a schematic cross-sectional illustration of an operating liquid container according to a further embodiment of the present invention, with a protective wall of a protective device also being shown separately;
Figur 4 : eine schematische Querschnittsdarstellung eines Betriebs flüssigkeitsbehälters gemäß einer weiteren Ausführungs form der vorliegenden Erfindung, wobei eine Schut zwand einer Schutzvorrichtung zusätzlich separat dargestellt ist ; FIG. 4 shows a schematic cross-sectional illustration of an operating liquid container according to a further embodiment of the present invention, with a protective wall of a protective device also being shown separately;
Figur 5 : eine schematische Querschnittsdarstellung eines Betriebs flüssigkeitsbehälters gemäß einer weiteren Ausführungs form der vorliegenden Erfindung; Figur 6A: eine schematische Querschnittsdarstellung eines Betriebs flüssigkeitsbehälters , bei dem dessen Deckenwand nicht dargestellt ist und bei dem lediglich eine mit einer Bodenwand formschlüssig verbundene Basisplatte eines Füllstandsensors dargestellt ist ; und FIG. 5 shows a schematic cross-sectional illustration of an operating liquid container according to a further embodiment of the present invention; FIG. 6A shows a schematic cross-sectional view of an operating liquid container, in which its top wall is not shown and in which only a base plate of a filling level sensor, which is positively connected to a bottom wall, is shown; and
Figur 6B : eine schematische Querschnittsdarstellung eines Betriebs flüssigkeitsbehälters , bei dem dessen Deckenwand nicht dargestellt ist und bei dem lediglich eine mit einer Bodenwand stof f schlüssig verbundene Basi splatte eines Füllstandsensors dargestellt ist . FIG. 6B: a schematic cross-sectional view of an operating liquid container, in which its top wall is not shown and in which only a base plate of a filling level sensor, which is connected to a bottom wall, is shown.
In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugs zeichen gleiche Bauteile bzw . gleiche Merkmale , so dass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt , sodass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird . Ferner sind einzelne Merkmale , die in Zusammenhang mit einer Aus führungs form beschrieben wurden, auch separat in anderen Aus führungs formen verwendbar . In the description that now follows, the same reference characters designate the same components or Identical features, so that a description of a component given in relation to one figure also applies to the other figures, so that a repeated description is avoided. Furthermore, individual features that have been described in connection with one embodiment can also be used separately in other embodiments.
Figur 1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Betriebs flüssigkeitsbehälters 1 für ein Kraftfahrzeug, wobei der Betriebs flüssigkeitsbehälter 1 zur Aufnahme einer Betriebs flüssigkeit in einem Betriebs flüssigkeitsbehälterinnenraum 2 ausgebildet ist . Der Betriebs flüssigkeitsbehälter 1 weist eine Deckenwand 3 , eine Bodenwand 5 und zumindest eine die Bodenwand 5 mit der Deckenwand 3 verbindende Seitenwand 7 auf , die den Betriebs flüssigkeitsbehälterinnenraum 2 definieren . FIG. 1 shows a schematic cross-sectional illustration of an operating liquid container 1 according to the invention for a motor vehicle, the operating liquid container 1 being designed to hold an operating liquid in an operating liquid container interior 2 . The operating liquid container 1 has a top wall 3 , a bottom wall 5 and at least one side wall 7 connecting the bottom wall 5 to the top wall 3 , which define the interior 2 of the operating liquid container.
Zum Bestimmen eines Füllstandes des Betriebs flüssigkeitsbehälters 1 bzw . des Betriebs flüssigkeitsbehälterinnenraums 2 weist der Betriebs flüssigkeitsbehälter 1 einen kapazitiven Füllstandsensor 10 auf . Der Füllstandsensor weist dabei zumindest zwei sich in den Betriebs flüssigkeitsbehälterinnenraum 2 erstre- ckende Messelektroden 11 , 12 auf . In dem dargestellten Aus führungsbeispiel weist der Füllstandsensor drei Messelektroden 11 ,To determine a fill level of the operating liquid container 1 or. In the operating liquid container interior 2 , the operating liquid container 1 has a capacitive filling level sensor 10 . The filling level sensor has at least two ckende measuring electrodes 11, 12 on. In the exemplary embodiment shown, the filling level sensor has three measuring electrodes 11,
12 auf , wobei die zwei äußeren Elektroden 11 als Erdungselektroden 11 und die mittig angeordnete Messelektrode 12 als Level- elektrode 12 ausgebildet sind . 12, wherein the two outer electrodes 11 are designed as grounding electrodes 11 and the measuring electrode 12 arranged in the center is designed as a level electrode 12.
Der Füllstandsensor 10 weist eine mit der Bodenwand 5 verbundene Basisplatte 13 auf , in der die Messelektroden 11 , 12 befestigt sind . Die Messelektroden 11 , 12 erstrecken sich j eweils paral lel zur Verbindungsrichtung zwischen der Bodenwand 5 und der Deckenwand 3 , sodass sich durch eine Veränderung des Füllstandes in dem Betriebs flüssigkeitsbehälterinnenraum 2 eine durch die Messelektroden 11 , 12 gemessenen Kapazität des Füllstandsensors ändert , sodass auf den Füllstand des Betriebs flüssigkeitsbehälterinnenraums 2 zurückgeschlossen werden kann . The filling level sensor 10 has a base plate 13 which is connected to the bottom wall 5 and in which the measuring electrodes 11 , 12 are fixed. The measuring electrodes 11, 12 each extend parallel to the connection direction between the bottom wall 5 and the top wall 3, so that a change in the filling level in the operating liquid container interior 2 changes a capacitance of the filling level sensor measured by the measuring electrodes 11, 12, so that the Filling level of the operating liquid container interior 2 can be closed.
In den Figuren 6A und 6B sind zwei Verbindungsmethoden zum Verbinden der Basisplatte 13 mit der Bodenwand 5 dargestellt . In Figur 6A ist die Basisplatte 13 mit der Bodenwand 5 mittels Verbindungseinrichtungen 40 verbunden . Die Verbindungseinrichtungen 40 können al s Schraube und/oder Bol zen und/oder Sti fte ausgebildet sein . Two connection methods for connecting the base plate 13 to the bottom wall 5 are shown in FIGS. 6A and 6B. In FIG. 6A, the base plate 13 is connected to the bottom wall 5 by means of connecting devices 40 . The connecting devices 40 can be designed as screws and/or bolts and/or pins.
Bei dem in Figur 6B dargestellten Betriebs flüssigkeitsbehälter 1 ist die Basisplatte 13 mit der Bodenwand 5 stof f schlüssig verbunden . Bei dem dargestellten Aus führungsbeispiel weist die Basisplatte 13 eine Mehrzahl von Schweißpunkten 14 bzw . Schweißvorsprüngen 14 auf , mittels denen die Basisplatte 13 mit der Bodenwand 5 verbunden ist . In the case of the operating liquid container 1 shown in FIG. 6B, the base plate 13 is materially connected to the bottom wall 5 . In the exemplary embodiment shown, the base plate 13 has a plurality of spot welds 14 or Welding projections 14 by means of which the base plate 13 is connected to the bottom wall 5 .
Die Basisplatte 13 ist vorzugsweise dazu ausgebildet , elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise abzuschirmen . Hierzu kann die Basisplatte 13 metalli sche Partikel aufweisen, die beispielsweise in einem Kunststof f-Matrixmaterial der BasisplatteThe base plate 13 is preferably designed to at least partially shield electromagnetic radiation. For this purpose, the base plate 13 can have metallic particles, for example in a plastic matrix material of the base plate
13 verteilt sind . Die metalli schen Partikel können in Form von einem Metallpulver oder in Form von Metallspänen oder in Form eines Metallnetzes oder in Form von Metall folien vorgesehen sein . Als Metall bietet sich insbesondere Eisen und/oder Stahl und/oder Kupfer an . 13 are distributed . The metallic rule particles can in the form of a metal powder or in the form of metal chips or in the form of a metal mesh or in the form of metal foils. Iron and/or steel and/or copper is particularly suitable as the metal.
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, weist der Füllstandsensor 10 eine Schutzeinrichtung 20 , 21 auf , mittels der die Messelektroden 11 , 12 vor einer mechani schen Krafteinwirkung geschützt sind . Bei der in Figur 1 dargestellten Aus führungs form weist die Schutzeinrichtung 20 , 21 eine Endplatte 21 auf , in der die Messelektroden 11 , 12 befestigt sind . Mittels der Endplatte 21 ist ein lateraler Abstand der Messelektroden 11 , 12 zueinander gewährleistet , sodass durch die Endplatte 21 die Messgenauigkeit des Füllstandsensors 10 erhöht ist . Ferner wird einem direkten Kontakt der Messelektroden 11 , 12 mit der Deckenwand 3 bei einer Veränderung des Abstandes zwischen der Bodenwand 5 und der Deckenwand 3 entgegengewirkt . As can be seen from FIG. 1, the filling level sensor 10 has a protective device 20, 21, by means of which the measuring electrodes 11, 12 are protected against the action of mechanical forces. In the embodiment shown in FIG. 1, the protective device 20 , 21 has an end plate 21 in which the measuring electrodes 11 , 12 are fastened. A lateral spacing of the measuring electrodes 11 , 12 from one another is ensured by means of the end plate 21 , so that the measuring accuracy of the filling level sensor 10 is increased by the end plate 21 . Furthermore, a direct contact of the measuring electrodes 11 , 12 with the top wall 3 when the distance between the bottom wall 5 and the top wall 3 changes is counteracted.
Eine Verbindung der Endplatte 21 mit der Deckenwand 3 ist nicht obligatorisch und ist nicht erfindungswesentlich . Obwohl in den Figuren nicht dargestellte kann beispielsweise die Endplatte 21 nicht mit der Deckenwand 3 verbunden und von dieser vorzugsweise sogar beabstandet sein . Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungs form ist die Endplatte 21 mit der Deckenwand 3 verbunden . Die Verbindung kann stof f schlüssig und/oder formschlüssig erfolgen . Bei einer formschlüssigen Verbindung kann die Endplatte 21 mit der Deckenwand 3 beispielsweise mittels einer Verschraubung und/oder mittels einer Vernietung und/oder mittels Verbindungssti ften erfolgen . Bei einer stof f schlüssigen Verbindung der Endplatte 21 mit der Deckenwand 3 kann die Endplatte 21 mit der Deckenwand 3 verschweißt oder verklebt sein . Durch eine Verbindung der Endplatte mit der Deckenwand 3 wirkt der Füllstandsensor 10 auch als Schutz- und Stabilisierungseinrichtung, da einer Geometrieveränderung des Betriebs flüssigkeitsbehälters 1 , die beispielsweise durch Druckveränderungen innerhalb des Betriebsflüssigkeitsbehälterinnenraums 2 bedingt sind, entgegengewirkt wird . A connection of the end plate 21 to the top wall 3 is not obligatory and is not essential to the invention. For example, although not shown in the figures, the end plate 21 may not be connected to the top wall 3 and may even be spaced apart from it. In the embodiment shown in FIG. 1, the end plate 21 is connected to the top wall 3 . The connection can be materially and/or form-fitting. In the case of a form-fitting connection, the end plate 21 can be made to the top wall 3, for example, by means of a screw connection and/or by means of riveting and/or by means of connecting pins. In the case of a material connection of the end plate 21 to the top wall 3 , the end plate 21 can be welded or glued to the top wall 3 . By connecting the end plate to the top wall 3, the level sensor 10 also acts as a protection and stabilization device, since a change in geometry of the operating liquid container 1, the For example, caused by pressure changes within the operating fluid container interior 2 is counteracted.
Die in Figur 2 dargestellte Aus führungs form des Betriebs t lüs- sigkeitsbehälters 1 unterscheidet sich von der in Figur 1 dargestellten Aus führungs form dadurch, dass die Schutzeinrichtung 20 zusätzlich zu der Endplatte 21 zwei Seitenwände 22 aufweist , die mit der Basisplatte 13 und mit der Endplatte 21 verbunden sind, wobei die Messelektroden 11 , 12 zwischen den zwei Seitenwänden 22 der Schutzeinrichtung 20 angeordnet sind . Somit ist mittels der in Figur 2 dargestellten Aus führungs form des Betriebs flüssigkeitsbehälters 1 der Füllstandsensor 10 nochmals verbessert vor mechanischen Krafteinwirkung geschützt . Der übrige Aufbau des in Figur 2 dargestellten Betriebs flüssigkeitsbehälters 1 entspricht dem in Figur 1 Betriebs flüssigkeitsbehälter 1 , sodass auf die entsprechende Beschreibung verwiesen wird . Auch die Verbindung der Basisplatte 13 mit der Bodenwand 5 ist auf die mit Bezug auf die Figuren 6A und 6B erläuterten Verfahren möglich . The embodiment of the operating liquid container 1 shown in FIG. 2 differs from the embodiment shown in FIG End plate 21 are connected, the measuring electrodes 11, 12 between the two side walls 22 of the protective device 20 are arranged. Thus, by means of the embodiment of the operating liquid container 1 shown in FIG. 2, the fill level sensor 10 is again better protected against mechanical force. The rest of the structure of the operating liquid container 1 shown in FIG. 2 corresponds to the operating liquid container 1 in FIG. 1, so that reference is made to the corresponding description. The connection of the base plate 13 to the bottom wall 5 is also possible using the methods explained with reference to FIGS. 6A and 6B.
Die in Figur 3 dargestellte Aus führungs form des Betriebs t lüs- sigkeitsbehälters 1 unterscheidet sich von der in Figur 1 dargestellten Aus führungs form dadurch, dass die Schutzeinrichtung 20 zusätzlich zu der Endplatte 21 eine die Messelektroden 11 , 12 umschließende Schutzwand 23 aufweist . Die Schutzwand 23 ist dabei mit der Basisplatte 13 und mit der Endplatte 21 verbunden . Somit ist mittels der in Figur 3 dargestellten Aus führungs form des Betriebs flüssigkeitsbehälters 1 der Füllstandsensor 10 nochmals verbessert vor mechanischen Krafteinwirkung geschützt . Der übrige Aufbau des in Figur 3 dargestellten Betriebs flüssigkeitsbehälters 1 entspricht dem in Figur 1 Betriebs flüssigkeitsbehälter 1 , sodass auf die entsprechende Beschreibung verwiesen wird . Auch die Verbindung der Basisplatte 13 mit der Bodenwand 5 ist auf die mit Bezug auf die Figuren 6A und 6B erläuterten Verfahren möglich . The embodiment of the operating liquid container 1 shown in FIG. 3 differs from the embodiment shown in FIG. The protective wall 23 is connected to the base plate 13 and to the end plate 21 . Thus, by means of the embodiment of the operating liquid container 1 shown in FIG. 3, the fill level sensor 10 is again better protected against mechanical force. The rest of the structure of the operating liquid container 1 shown in FIG. 3 corresponds to the operating liquid container 1 in FIG. 1, so that reference is made to the corresponding description. Also the connection of the base plate 13 to the bottom wall 5 is possible on the methods explained with reference to FIGS. 6A and 6B.
Die Schutzwand 23 ist in Figur 3 in Alleinstellung nochmals rechts neben dem Betriebs flüssigkeitsbehälter 1 dargestellt . Es ist ersichtlich, dass die in dem dargestellten Aus führungsbeispiel zylinderförmig ausgebildete Schutzwand 23 mehrere Durchgangsöf fnungen 24 aufweist , über die Betriebs flüssigkeit an die Messelektroden 11 , 12 herangeführt werden kann . Die Anordnung der Durchgangsöf fnungen 23 ist nicht zwingend notwendig wie in Figur 3 dargestellt . Vorzugsweise weist die Schutzwand 23 eine Durchgangsöf fnung 24 im unteren Bereich auf , sodass die Durchgangsöf fnung 24 im Bereich der Bodenplatte 13 angeordnet ist . Weiter vorzugsweise weist die Schutzwand 23 eine weitere Durchgangsöf fnung 24 auf , die im Bereich der Deckenwand 21 angeordnet ist . The protective wall 23 is shown alone in FIG. 3 again to the right next to the operating liquid container 1 . It can be seen that the protective wall 23 , which is cylindrical in the illustrated embodiment, has a plurality of through-openings 24 through which the operating liquid can be fed to the measuring electrodes 11 , 12 . The arrangement of the through openings 23 is not absolutely necessary as shown in FIG. The protective wall 23 preferably has a through-opening 24 in the lower area, so that the through-opening 24 is arranged in the area of the base plate 13 . More preferably, the protective wall 23 has a further through opening 24 which is arranged in the area of the top wall 21 .
In Figur 4 ist eine weitere Aus führungs form des erfindungsgemäßen Betriebs flüssigkeitsbehälters 1 dargestellt . Dabei ist die Endplatte 21 mit der Deckenwand 3 mittels einer Federeinrichtung 30 verbunden . Die Federeinrichtung 30 ist mit der Deckenwand 3 verbunden und in einer Vertiefung 4 der Deckenwand 3 angeordnet . Der übrige Aufbau des in Figur 4 dargestellten Betriebs f lüssig- keitsbehälters 1 entspricht dem Aufbau des in Figur 3 dargestellten Betriebs flüssigkeitsbehälters 1 , sodass auf die obige Beschreibung verwiesen wird . FIG. 4 shows a further embodiment of the operating liquid container 1 according to the invention. The end plate 21 is connected to the top wall 3 by means of a spring device 30 . The spring device 30 is connected to the top wall 3 and is arranged in a depression 4 in the top wall 3 . The rest of the structure of the operating liquid container 1 shown in FIG. 4 corresponds to the structure of the operating liquid container 1 shown in FIG. 3, so that reference is made to the above description.
In Figur 5 ist eine nochmals weitere Aus führungs form eines erfindungsgemäßen Betriebs flüssigkeitsbehälters 1 dargestellt . Bei der in Figur 5 dargestellten Aus führungs form ist die Basisplatte 13 in einer Vertiefung 6 der Bodenwand 5 angeordnet und dort mit der Bodenwand 5 auf die in den Figuren 6A und/oder Figur 6B dargestellte Art und Weise verbunden . Die Endplatte 21 ist mit der Deckenwand 3 über Abstandshalter 4 ' verbunden, sodas s die Endplatte 21 von der Deckenwand 3 beabstandet ist . Die Abstandshalter 4 ' können aber auch weggelassen sein, sodass dann die Endplatte 21 direkt mit der Deckenwand 3 verbunden ist . Der übrige Aufbau des in Figur 5 dargestellten Betriebs f lüssigkeits- behälters 1 entspricht dem in Figur 3 dargestellten Betriebs- f lüssigkeitsbehälters 1 , sodass auf die entsprechendeFIG. 5 shows yet another embodiment of an operating liquid container 1 according to the invention. In the embodiment shown in FIG. 5, the base plate 13 is arranged in a depression 6 in the bottom wall 5 and is connected there to the bottom wall 5 in the manner shown in FIGS. 6A and/or FIG. 6B. The end plate 21 is connected to the top wall 3 via spacers 4', so that s the end plate 21 is spaced from the top wall 3 . However, the spacers 4' can also be omitted, so that the end plate 21 is then connected directly to the top wall 3. The rest of the structure of the operating liquid container 1 shown in FIG. 5 corresponds to the operating liquid container 1 shown in FIG
Beschreibung verwiesen wird . Description is referenced.
Bezugszeichenliste Reference List
1 Betriebsflüssigkeitsbehälter 1 operating liquid container
2 Betriebs f lüssigkeit sbehäl ter innenraum 2 operating liquid tank interior
3 Deckenwand 3 ceiling wall
4 Vertiefung (der Deckenwand) 4 indentation (of the ceiling wall)
4 ' Vorsprung / Abstandshalter (der Deckenwand) 4' protrusion/spacer (of ceiling wall)
5 Bodenwand 5 bottom wall
6 Vertiefung (der Bodenwand) 6 indentation (of the bottom wall)
7 Seitenwand (des Betriebsflüssigkeitsbehälters)7 side wall (of the operating fluid tank)
10 Füllstandsensor 10 level sensor
11, 12 Messelektrode 11, 12 measuring electrode
13 Basisplatte (des Füllstandsensors) 13 base plate (of the level sensor)
14 Schweißpunkt / Schweißvorsprung (der Basisplatte)14 welding point / welding projection (of the base plate)
20 Schutzeinrichtung (des Füllstandsensors) 20 protective device (of the level sensor)
21 Endplatte (des Füllstandsensors) 21 end plate (of the level sensor)
22 Seitenwand (der Schutzeinrichtung) 22 side wall (of the protective device)
23 Schutzwand (der Schutzeinrichtung) 23 protective wall (of the protective device)
24 Durchgangsöffnung (der Schutzwand) 24 passage opening (of the protective wall)
30 Federeinrichtung 30 spring device
40 Verbindungseinrichtung / Schraube / Bolzen / Stift 40 connection device / screw / bolt / pin

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Betriebsflüssigkeitsbehälter (1) für ein Kraftfahrzeug zur Aufnahme einer Betriebsflüssigkeit, wobei ein Betriebsflüssigkeitsbehälterinnenraum (2) von einer Deckenwand (3) , einer Bodenwand (5) und einer die Bodenwand (5) mit der Deckenwand (3) verbindenden Seitenwand (7) begrenzt ist, aufweisend einen Füllstandsensor (10) zum Bestimmen eine Füllstands des Betriebsflüssigkeitsbehälterinnenraums (2) , wobei der Betriebsflüssigkeitsbehälter (1) durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet ist: der Füllstandsensor (10) ist als kapazitiver Füllstandsensor (10) ausgebildet und weist zumindest zwei sich in den Betriebsflüssigkeitsbehälterinnenraum (2) erstreckende Messelektroden (11, 12) auf; der Füllstandsensor (10) weist eine mit der Bodenwand (5) verbundene Basisplatte (13) auf, in der die zumindest zwei Messelektroden (11, 12) befestigt sind; und die zwei Messelektroden (11, 12) weisen jeweils eine Erstreckungskomponente auf, die parallel zu einer Verbindungsrichtung zwischen Bodenwand (5) und Deckenwand (3) verläuft . 1. Operating fluid container (1) for a motor vehicle for holding an operating fluid, wherein an operating fluid container interior (2) is defined by a top wall (3), a bottom wall (5) and a side wall (7) connecting the bottom wall (5) to the top wall (3). is limited, having a filling level sensor (10) for determining a filling level of the operating liquid container interior (2), the operating liquid container (1) being characterized by the following features: the filling level sensor (10) is designed as a capacitive filling level sensor (10) and has at least two measuring electrodes (11, 12) extending into the interior (2) of the operating liquid container; the filling level sensor (10) has a base plate (13) which is connected to the bottom wall (5) and in which the at least two measuring electrodes (11, 12) are fixed; and the two measuring electrodes (11, 12) each have an extension component that runs parallel to a connecting direction between the bottom wall (5) and top wall (3).
2. Betriebsflüssigkeitsbehälter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisplatte (13) dazu ausgebildet ist, elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise abzuschirmen. 2. Operating fluid container (1) according to claim 1, characterized in that the base plate (13) is designed to shield electromagnetic radiation at least partially.
3. Betriebsflüssigkeitsbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisplatte (13) in einer Vertiefung (6) der Bodenwand (5) angeordnet ist. 3. Operating liquid container (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the base plate (13) is arranged in a recess (6) of the bottom wall (5).
4. Betriebsflüssigkeitsbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstandsensor (10) eine Schutzeinrichtung (20, 21, 22, 23) zum Schutz der Messelektroden (11, 12) vor mechanischer Krafteinwirkung aufweist. 4. operating liquid container (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the level sensor (10) has a protective device (20, 21, 22, 23) for Protection of the measuring electrodes (11, 12) against mechanical force.
5. Betriebsflüssigkeitsbehälter (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung (20, 21, 22, 23) eine Endplatte (21) aufweist, in der die zumindest zwei Messelektroden (11, 12) befestigt sind. 5. Operating fluid container (1) according to claim 4, characterized in that the protective device (20, 21, 22, 23) has an end plate (21) in which the at least two measuring electrodes (11, 12) are fixed.
6. Betriebsflüssigkeitsbehälter (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Endplatte (21) mit der Deckenwand (3) verbunden ist. 6. operating liquid container (1) according to claim 5, characterized in that the end plate (21) is connected to the top wall (3).
7. Betriebsflüssigkeitsbehälter (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Endplatte (21) mit der Deckenwand (3) mittels einer Federeinrichtung (30) verbunden ist. 7. Operating liquid container (1) according to claim 6, characterized in that the end plate (21) is connected to the top wall (3) by means of a spring device (30).
8. Betriebsflüssigkeitsbehälter (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung (20, 21, 22, 23) zumindest eine Seitenwand (22) , vorzugsweise zwei Seitenwände (22) aufweist, die mit der Basisplatte (13) verbunden ist / sind und sich von der Bodenwand (5) in Richtung der Deckenwand (3) erstreckt / erstrecken. 8. Operating liquid container (1) according to one of Claims 4 to 7, characterized in that the protective device (20, 21, 22, 23) has at least one side wall (22), preferably two side walls (22), which are connected to the base plate (13 ) is/are connected and extends/extend from the bottom wall (5) in the direction of the top wall (3).
9. Betriebsflüssigkeitsbehälter (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung (20, 21, 22, 23) eine die Messelektroden (11, 12) umschließende Schutzwand (23) aufweist. 9. Operating fluid container (1) according to any one of claims 4 to 8, characterized in that the protective device (20, 21, 22, 23) has a protective wall (23) surrounding the measuring electrodes (11, 12).
10. Betriebsflüssigkeitsbehälter (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzwand (23) zumindest eine Durchgangsöffnung (24) aufweist. 10. operating liquid container (1) according to claim 9, characterized in that the protective wall (23) has at least one through opening (24).
11. Betriebsflüssigkeitsbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektroden (11, 12) jeweils von einer Kunststoff Schutzschicht umschlossen sind, die mit den jeweiligen Messelektroden (11, 12) unmittelbar in Kontakt stehen oder von den jeweiligen Messelektroden beabstandet sind. 11. Operating fluid container (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the measuring electrodes (11, 12) are each covered by a plastic protective layer are enclosed, which are in direct contact with the respective measuring electrodes (11, 12) or are spaced apart from the respective measuring electrodes.
12. Betriebsflüssigkeitsbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisplatte (13) zumindest eine Halteeinrichtung zum Halten von zumindest einer Leitung aufweist. 12. Operating liquid container (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the base plate (13) has at least one holding device for holding at least one line.
13. Kraftfahrzeug mit einem Betriebsflüssigkeitsbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen. 13. Motor vehicle with an operating fluid container (1) according to any one of the preceding claims.
14. Verfahren zu Funktionsprüfung eines Füllstandsensors (10) eines Betriebsflüssigkeitsbehälters (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: 14. Method for functional testing of a level sensor (10) of an operating fluid container (1) according to one of claims 1 to 12, wherein the method has the following method steps:
Erzeugen eines Magnetfelds und/oder eines elektrischen Feldes; generating a magnetic field and/or an electric field;
Positionieren des Betriebsflüssigkeitsbehälters (1) in dem Magnetfeld und/oder in dem elektrischen Feld in einer vorbestimmten Position zum Magnetfeld und/oder elektrischen Feld; Positioning the operating liquid container (1) in the magnetic field and/or in the electric field in a predetermined position relative to the magnetic field and/or electric field;
Messung eines Signals, das von dem Magnetfeld und/oder dem elektrischen Feld induziert wird; measuring a signal induced by the magnetic field and/or the electric field;
Vergleichen des Signals mit einem vorbestimmten Referenzsignalbereich; und comparing the signal to a predetermined reference signal range; and
Ausgeben eines Freigabesignals, wenn das Signal innerhalb des Referenzsignalbereichs liegt. Output an enable signal when the signal is within the reference signal range.
PCT/EP2021/078544 2020-10-27 2021-10-14 Operating fluid container having a capacitive fill-level sensor, motor vehicle having an operating fluid container, and method for testing the function of an operating fluid container WO2022089960A1 (en)

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