DE3304805C2

DE3304805C2 - Vorrichtung zur Messung und Anzeige des Ölstandes von Brennkraftmaschinen für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE3304805C2
Application number: DE3304805A
Authority: DE
Inventors: Mario Andrien Paris Weiss
Original assignee: FA JAEGER LEVALLOIS-PERRET HAUTS-DE-SEINE FR
Current assignee: FA JAEGER LEVALLOIS-PERRET HAUTS-DE-SEINE FR
Priority date: 1982-02-19
Filing date: 1983-02-11
Publication date: 1985-08-08
Also published as: ES8401181A1; MX152573A; GB8304157D0; US4584554A; IT8347733A0; GB2116323B; FR2522065B1; FR2522065A1; DE3304805A1; JPS58153122A; GB2116323A; ES520253A0; IT1167615B; JPH0330692B2

Abstract

Eine Thermowiderstandssonde (JC1) wird mit einem Konstantstrom gespeist. Ihre Anfangsspannung wird in einem Kondensator (C2) gespeichert, wonach sich ihre Spannung abhängig vom Anteil der Sonde, der in das Öl eintaucht, ändert. Man erzeugt dann am Ausgang des Verstärkers (A1) die Differenz zwischen der Anfangsspannung und der sich nachfolgend an den Klemmen der Sonde entwickelnden Spannung, wobei diese Differenz am Ende eines gewählten Zeitintervalls in einem Kondensator (C16) für eine nachfolgende Anzeige über ein Galvanometer (G) gespeichert wird. Um eine korrekte Anzeige des Ölstandes beim Starten des Motors zu ermöglichen, ist eine Schaltung vorgesehen, die während einer bestimmten vorgegebenen Zeit über die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors (Q2) eine Verbindung zwischen der Masseleitung der Schaltung und der Fahrzeugmasse herstellen kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung und Anzeige des ölstandes von Brennkraftmaschinen für Fahrzeuge mit einem Widerstandsmeßstab, einer Anzeigeeinrichtung und einer zwischen Meßstab und Anzeigeeinrichtung liegenden Meß- und Speicherschaltung, die beim Schließen des Zündkontaktes mit Spannung versorgt wird.

Der Begriff Zündkontakt steht hier für den eigentlichen Zündkontakt im Falle eines elektrisch gezündeten Motors wie auch für einen entsprechenden Kontakt im Falle eines über die Kompression gezündeten Motors.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art »st über den Öldruckschalter mit Masse verbunden.

Dadurch wird sie nur so lange mit Spannung versorgt, wie der Motor nach dem Anlassen nicht den Öldruck so weit aufbaut, daß der öldruckschalter öffnet. Dies ist einesteils erwünscht, weil bei laufendem Motor das Öl die ölwanne verläßt und die Ölstandsanzeige damit sinnlos wird, andererseits hat diese einfache Maßnahme aber auch den Nachteil, daß bei einem eiligen Fahrzeugbenutzer, der den Zündschlüssel sehr rasch in die Anlaßstellung dreht, der öldruckschalter so kurz nach dem Einschalten der Zündung öffnet, daß eine richtige Anzeige überhaupt nicht zustande kommt, obwohl sie im Prinzip möglich gewesen wäre, weil mit dem Aufbau des Öldrucks nicht sofort der mit der Widerstandssonde gemessene Meßwert falsch wird, sofern nur die Spannungsversorgung aufrechterhalten wird.

Das gleiche Problem, sogar noch in etwas verstärkterem Maße, tritt auch bei einer aus der DE-OS 25 35 166 bekannten Vorrichtung zur Messung und Anzeige des ölstands von Verbrennungsmotoren für Fahrzeuge mit einem Widerstandsmeßstab, einer Anzeigeeinrichtung und einer Meßschaltung auf. Diese bekannte Vorrichtung erhält Spannung nur, solange sich der Zündschalter in Garagen- oder Wartungsstellung befindet. Diese Stellung ist der eigentlichen Zündstellung vorgelagert und wird von einem eiligen Fahrer beim Anlassen ebenfalls so rasch überdreht, daß sich eine zutreffende und ablesbare ölstandsanzeige nicht ergibt. Hier erfolgt das Abschalten der Meßvorrichtung sogar noch früher als bei der erstgenannten bekannten Vorrichtung, da bereits mit Drehen des Zündschlüsseis in die Zündstellung die Spannungsversorgung zur Meßvorrichtung unterbrochen wird. Es sollte entsprechend der Vorstellung, daß eine genaue Messung des ölstandes in der Regel nur bei stehendem Motor möglich ist, sichergestellt sein, daß die Messung unterbrochen ist, sobald der Motor angelassen wurde.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß die Meßzeit für die ölstandsmessung noch so weit in die Anlaufphase des Motors hineinerstreckt wird, wie sich eine zutreffende Messung für den ölstand erzielen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltung, die nach Schließen des Zündkontaktes die Meß- und Speicherschaltung für eine zur Messung des ölstandes ausreichende Zeit unabhängig vom Anlauf des Motors vorübergehend mit Masse verbindet, gelöst. Es ist zwar bei einer Vorrichtung zur Messung des ölstandes bereits bekannt, eine Zeitschaltung zu verwenden (DE-OS 23 08 370), jedoch nur, um die ölstandsanzeige erst wieder nach einer bestimmten Zeit nach Eintreten des Motorstillstandes zuzulassen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfaßt die Schaltung einen Transistor, dessen Kollektor-Emitterstrecke zwischen die Masseleitung der Meß- und Speicherschaltung und die Fahrzeugmasse geschaltet ist, einen Integrator und eine Vergleicherstufe, die den Transistor leitend macht, solange die Ausgangsspannung des Integrators nicht eine bestimmte Schwelle erreicht
Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit der einzigen Figur der beigefügten Zeichnung beschrieben, die eine ölstandsanzeigcvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt.

Die Widerstandssonde JCX taucht abhängig vom Füllstand des Öls mehr oder weniger in das öl ein.

Die am Ausgang des Zündkontaktschalters verfügbare Spannung ist mit +BAT bezeichnet und liegt in Reihe an einer von einsm Widerstand R 1 gefolgten Diode CR 1. Das andere Ende des Widerstandes R 1 ist mit einer Klemme eines Elektrolytkondensators Cl verbunden, dessen andere Klemme an einen mit dickem Strich dargestellten großen Masseanschluß geht. Beim Stand der Technik erfolgt die Verbindung zur Fahrzeugmasse über den öldruckschalter, ist also nur vorhanden, wenn der öldruckschalter geschlossen ist, d. h., wenn der Öldruck noch nicht aufgebaut ist.

Die so durch die Elemente CR 1, R 1 und C1 gefilterte Versorgungsspannung wird an einen eine Konstantstromquelle bildenden Kreis CCS sowie an einen Spannungsregler VR gelegt, der eine konstant gehaltene bezogen auf die Masse positive Spannung +REG liefert. Die gleiche gefilterte Versorgungsspannung wird über einen einstellbaren Widerstand R 2 an den Emitter eines PNP-Transistors Qi gelegt, dessen Kollektor mit der Temperaturwiderstandssonde/C1 verbunden ist.

Der von der Quelle CCS gelieferte Konstantstrom fließt zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors Q 1, was dort auch das Anlegen eines Konstantstroms an die Wärmewiderstandssonde JC1 ermöglicht. Die übrigen Elemente der Figur werden von der vom Spannungsregler VR gelieferten konstant gehaltenen Spannung +REG gespeist. Diese anderen Elemente sind eine Steuerlogik CL, die aufeinanderfolgend zwei Zustände definieren kann, die zunächst dem Schließen

des Schalters 51, während der Schalter 52 offen ist, und dann umgekehrt dem Öffnen des Schalters 51, während der Schalter 52 kurz geschlossen ist, entsprechen.

Ein Operationsverstärker A 1, der beisoielsweise einen Verstärkungsfaktor 3 besitzt, ist mit einem Widerstand AIII zwischen seinem Ausgang und seinem invertierenden Eingang und mit einem Widerstand R 110 zwischen diesem invertierenden Eingang und Masse versehen, während sein nicht-invertierender Eingang einerseits mit einem Kondensator C 2, dessen anderei Anschluß zur Sonde JCi (auf der Seite des Kollektors des Transistors Q1) geht, und andererseits über den Schalter 51 mit Masse verbunden ist

Über den anderen Schalter 52 kann der Ausgang des Verstärkers Λ 1 an den nicht-invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers A 2 gehen. Dessen invertierender Eingang ist einerseits über einen Widerstand R 201 mit dem Ausgang und andererseits über einen Widerstand R 202 mit Masse verbunden, was ihm beispielsweise einen Verstärkungsfaktor von 3,3 verleiht Der Ausgang A 2 geht an das eine Ende einer Anzeigeeinrichtung, die hier durch ein mit einem Widerstand R 4 in Reihe liegendes Galvanometer G gebildet ist wobei diese Gesamtheit parallel zu einem Kompensator liegt, der durch eine Reihenschaltung aus einem Widerstand All und einem Kondensator C14 gebildet ist Man sieht daß der nicht-invertierende Eingang des Verstärkers .4 2 über einen Kondensator C16, der einen Speicher für die Anzeige bildet, mit der positiven Leitung + REG verbunden ist. Schließlich sind ein oder mehrere Kondensatoren C 4 und C17 zwischen der dick ausgezogenen Masseleitung und der bereits erwähnten Spannung + REG vorgesehen.

Die beschriebene Schaltung arbeitet folgendermaßen:

Mit dem Unter-Spannung-Setzen durch Anlegen der Spannung + BAT beim Schließen des Zündkontakts des Fahrzeugs und wenn die Verbindung zur Fahrzeugmasse hergestellt ist (was beim Stand der Technik durch den geschlossenen öldruckschalter erfolgt), setzt sich die Steuerlogik in ihren ersten Zustand, der den Schalter 51 schließt und den Schalter 52 öffnet. Die Konstantstromquelle beaufschlagt die Sonde über den Transistor Q1, was eine Aufladung des Kondensators Cl zur Folge hat.

Am Ende einer vorgegebenen Zeit, die die Aufladung des Kondensators C 2 auf eine geeignete Spannung LO an den Klemmen der Sonde gewährleistet, ändert die Steuerlogik ihren Zustand, womit jetzt S1 otien und S 2 geschlossen wird.

Die Spannung der Sonde bewegt sich dann in Anbetracht der Tatsache, daß der thermische Austausch zwischen der Widerstandssonde JC1 und dem öl vom Füllstand desselben abhängt. Diese variable Sondenspannung, die mit U\ bezeichnet wird, befindet sich nun im Gegensatz zu der an den Klemmen des Kondensators C 2 gespeicherten Spannung U₀, und die Differenz U\ — LO wird auf den Verstärker ,4 1 gegeben, dessen Ausgangsspannung zu U\ — LO proportional ist. Am Ende einer zweiten vorgegebenen Zeit schließt sich der Schalter 52 kurz und der Spannungswert U\ — LO findet sich nun im Kondensator C16 gespeichert wieder. Diese Spannung LA — LO ist für den Flüssigkeitsfüllstand repräsentativ.

Mit der dieser Art von Gerät eigenen Ansprechzeit wird dann das Galvanometer eine sichtbare Anzeige des Ölsiands als Funktion der im Kondensator C16 gespeicherten Größe L⁷I — LO liefern.

Bei dieser Gelegenheit ist zu bemerken, daß die Teile der Figur, die gestrichelt umrandet sind, sich als hybride oder monolithische integrierte Schaltung verwirklichen lassen.

Die dick ausgezogene Masseleirung ist über die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors Q 2 mit Masse verbunden. Die an der Diode CR 1 verfügbare Spannung ist über einen Widerstand R 45 an eine insgesamt mit 100 bezeichnete Steuerschaltung für den Transistor Q 2 gelegt Hinter dem Widerstand /?45 umfaßt diese Schaltung vor allem einen mit einer Zener-Diode D 46 in Reihe liegenden Widerstand R 44. Der gemeinsame Punkt dieser beiden Elemente ist einerseits mit dem nicht-invertierenden Eingang eines Verstärkers A 47 und andererseits mit einem auf Masse gehenden, aus den beiden Widerständen R 42 und R 41 bestehenden Spannungsteiler verbunden, wobei der gemeinsame Punkt dieser beiden Widerstände seinerseits mit dem nicht-invertierenden Eingang eines anderen Differenz-Verstärkers A 48 verbunden ist Letzterer ist als Integrator geschaltet rnit einem Kondensator C50 zwischen seinem Ausgang und seinem invertierenden Eingang, wobei dieser über einen Widerstand Ä49 mit Masse verbunden ist Schließlich ist der Ausgang des Verstärkers A 48 mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers A 47 verbunden, dessen Ausgang über den Widerstand R 43 die Basis des Transistors Q 2 steuert.

Im folgenden wird nun die Arbeitsweise der Schaltung 100 beschrieben. Die Spannung an den Klemmen der Zener-Diode D 46 kommt als Referenz auf den Verstärker A 47. Gleichzeitig setzt diese durch den Spannungsteiler R 42—R 41 reduzierte Spannung die Aufladung des Kondensators C50 an den Klemmen des Integratorverstärkers A 48 aus, dessen Ausgangsspannung also progressiv ansteigt. Sobald die Ausgangsspannung von A 48, auf dem invertierenden Eingang des Verstärkers -4 47, die durch die Zener-Diode D 46 an dessen anderen Eingang festgelegte Referenzspannung erreicht erhält die Basis des Transistors Q 2 ein sehr tiefes Potential, und dieser Transistor geht in den Sperrzustand.

Anders ausgedrückt, wird beim Schließen des Kontaktschalters die Spannung + BAT an die Schaltung 100 gelegt, deren Transistor Q 2 während einer durch die Charakteristik der Integratorschaltung festgelegten Zeit leitend wird, wonach der Transistor Q 2 in den nicht leitenden Ruhezustand zurückkehrt.

Bei der dargestellten Vorrichtung hat es sich als möglich erwiesen, die durch die Schaltung 100 festgelegte Zeitkonstante so einzustellen, daß sich selbst für einen unter Zeitdruck stehenden Benutzer eine zuverlässige Anzeige des Ölstands ergibt Die wichtigen Vorteile, die sich daraus ergeben, sind leicht einsehbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Messung und Anzeige des ölstandes von Brennkraftmaschinen für Fahrzeuge mit einem Widerstandsmeßstab, einer Anzeigeeinrichtung und einer zwischen Meßstab und Anzeigeeinrichtung liegenden Meß- und Speicherschaltung, die beim Schließen des Zündkontaktes mit Spannung versorgt wird, gekennzeichnet durch eine Schaltung (100), die nach Schließen des Zündkontaktes die MeB- und Speicherschaltung für eine zur Messung des ölstandes ausreichende Zeit unabhängig vom Anlauf des Motors vorübergehend mit Masse verbindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, cfaß die Schaltung (100) einen Transistor (Q 2), dessen Kollektor-Emitterstrecke zwischen die Masseieitung der Meß- und Speicherschaltung und die Fahrzeugmasse geschaltet ist, einen Integrator (A 48, C50) und eine Vergleicherstufe (A 47), die den Transistor (Q 2) leitend macht, solange die Ausgangsspannung des Integrators nicht eine bestimmte Schwelle erreicht, umfaßt.