DE3706254A1 - Einrichtung zur ermittlung einer signalzeit, die dem fuellstand einer fluessigkeit in einem behaelter zugeordnet ist, insbesondere in kraftfahrzeugen - Google Patents
Einrichtung zur ermittlung einer signalzeit, die dem fuellstand einer fluessigkeit in einem behaelter zugeordnet ist, insbesondere in kraftfahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (DE 34 40 513 A1)
bleibt erfahrungsgemäß das Empfangssignal relativ häufig aus,
da z. B. das Schallsignal an der bewegten Flüssigkeitsoberfläche
in einem ungünstigen Winkel reflektiert wird und als Folge da
von keine Schalleistung an der Wandlereinrichtung ankommt.
Bei fehlendem Empfangssignal kann aber der Umsetzer kein Auslö
sesignal mehr an die Wandlereinrichtung abgeben; der Meßzyklus
ist unterbrochen und der Umsetzer kann die Signalzeit nicht
mehr ermitteln und gibt als Folge davon als Meßsignal ein Dau
ersignal ab, das keine Information über den Füllstand mehr ent
hält.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Füllstands
messung auch dann aufrechtzuerhalten, wenn das Empfangssignal
ausbleibt.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in Anspruch 1 gekennzeichnet. Da
nach ist eine Simulationseinheit für die Simulation einer Er
satzlaufzeit bei fehlendem Empfangssignal vorgesehen.
Die Simulation kann vorzugsweise dadurch realisiert werden, daß
die Simulationseinheit für das ausgebliebene Empfangssignal ein
Ersatzsignal an den Umsetzer abgibt, das der Umsetzer vom Em
pfangssignal nicht unterscheiden kann. Dadurch wird der laufen
de Meßzyklus aufrechterhalten und der nächste Meßzyklus kann
mit einem Auslösesignal gestartet werden.
Die Simulationseinheit kann das Ersatzsignal mit einer Verzöge
rung (= Referenzzeit) an den Umsetzer abgeben, die dem zeitli
chen Abstand zwischen Sendesignal und Ersatzsignal (= Ersatz
laufzeit) entspricht. Die Ersatzlaufzeit hat damit die Bedeu
tung einer fiktiven Laufzeit, der ein fiktiver Füllstand zuge
ordnet ist.
Zur Anpassung der erfindungsgemäßen Einrichtung an den minima
len und maximalen Füllstand unterschiedlicher Behälter, kann
eine Simulationseinheit mit Vorteil eingesetzt werden, in der
die Referenzzeit eingestellt werden kann.
Vorzugsweise kann eine Referenzzeit vorgegeben werden, die au
ßerhalb des Wertebereichs liegt, in dem jeder Laufzeit auch ein
Füllstand zugeordnet ist. Dadurch kann eine übergeordnete Aus
werteeinheit, die aus dem Meßsignal den Füllstand ermittelt auf
einfache Art und Weise die Ersatzlaufzeit von den realen Lauf
zeiten unterscheiden und bei der Auswertung des Meßsignals dem
entsprechend berücksichtigen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen gekennzeichnet.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den nachfol
genden Figuren näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Einrichtung mit einer Simulationseinheit mit Kipp
stufe,
Fig. 2 eine zweite Einrichtung mit einer Simulationseinheit,
die eine Vergleichseinrichtung hat, und
Fig. 3 ein Funktionsdiagramm, das mehrere Meßzyklen wiedergibt.
Das erste Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weist einen Behälter 1
auf, in dem sich eine Flüssigkeit befindet. Am Boden des Behäl
ters 1 ist eine Wandlereinrichtung 2 angebracht, die einen Pie
zowandler hat, der als Antwort auf ein Auslösesignal 6 ein im
pulsartiges Schallsignal 7 erzeugt und an der Flüssigkeitsober
fläche reflektierte Schallsignale 7 wieder empfängt. Die Wand
lereinrichtung 2 gibt je Auslösesignal 6 ein Sendesignal 8 und
als Antwort auf ein empfangenes, reflektiertes Schallsignal 7
ein Empfangssignal 9 ab. Das Sendesignal 8 von der Wandlerein
richtung 2 wird einer Simulationseinheit 5 und einem ODER-Glied
3 zugeführt. Empfangssignal 9 und Sendesignal 8 liegen am glei
chen Eingang des ODER-Gliedes 3 an.
Die Simulationseinheit 5 enthält eine Kippstufe, die erst nach
einer festgelegten Referenzzeit t max als Antwort auf das Sende
signal 8 ein impulsförmiges Ersatzsignal 10 an einen zweiten
Eingang des ODER-Gliedes 3 ausgibt. Das ODER-Glied 3 ist einem
Umsetzer 4 vorgeschaltet und gibt das Sendesignal 8, das Emp
fangssignal 9 oder das Ersatzsignal 10 gleichberechtigt an den
Umsetzer 4 weiter.
Nach Entgegennahme eines Empfangssignals 9 oder eines Ersatzsi
gnals 10 gibt der Umsetzer 4 ein Rücksetzsignal 12 an die Kipp
stufe ab.
Der Umsetzer 4 gibt ein Meßsignal 11 ab, das die Information
über die Laufzeit t und damit über den Füllstand enthält.
Das Meßsignal 11 besteht aus mehreren aufeinanderfolgenden Si
gnalzeiten s, die abwechselnd als Impulsdauer und Impulspause
im Meßsignal 11 auftreten.
Jede Signalzeit s wird vom Umsetzer innerhalb eines Meßzyklus M
ermittelt, dessen Dauer gleich der Signalzeit s ist. Zudem ist
die Signalzeit s ein Maß für die Laufzeit t, die ebenfalls wäh
rend jedes Meßzyklus M vom Umsetzer 4 ermittelt wird.
Zu Beginn jedes Meßzyklus M gibt der Umsetzer 4 ein Auslösesi
gnal 6 an die Wandlereinrichtung 2 ab. Am Ende jedes Meßzyklus
nach ermittelter Signalzeit s beendet der Umsetzer den Meßzyk
lus, indem er das Auslösesignal für den nächsten Meßzyklus M an
die Wandlereinrichtung 2 ausgibt (siehe Funktionsdiagramm 3).
Das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 weist, wie das Aus
führungsbeispiel nach Fig. 1, einen Behälter 1 mit einer Flüs
sigkeit auf, in die die Wandlereinrichtung 2 Schallsignale 7
sendet und wieder empfängt.
Die Wandlereinrichtung 2 ist mit dem ODER-Glied 3 verbunden, an
das sie das Sendesignal 8 und das Empfangssignal 9 ausgibt. Das
ODER-Glied 3 ist mit dem Umsetzer 4.1 verbunden, der das Auslö
sesignal 6 an die Wandlereinrichtung 2 schickt. Der Umsetzer 4.1
gibt einen digitalen Istwert für die Laufzeit t aus, der intern
im Umsetzer 4.1 bei der Ermittlung der Laufzeit t gebildet
wird. Wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gibt der Umsetzer
4.1 das Meßsignal 11 aus und ist mit der Simulationseinheit 5.1
verbunden, an die er den digitalen Istwert abgibt.
Die quarzstabile Simulationseinheit 5.1 besteht aus einer lad
baren Referenzwertquelle 5.3, die einen Referenzwert für die
Referenzzeit t max liefert, und einer Vergleichseinrichtung
5.2, die z. B. aus einem digitalen Komparator bestehen kann. Der
Komparator vergleicht den Referenzwert ständig mit dem vom Um
setzer 4.1 angebotenen Istwert für die Laufzeit t auf Identität
und gibt ein impulsförmiges Ersatzsignal 10 an das ODER-Glied 3
ab, wenn der Istwert der Laufzeit t gleich dem Referenzwert
ist.
Im Funktionsdiagramm nach Fig. 3 ist der zeitliche Ablauf für
die Ermittlung mehrerer Signalzeiten s 1, s 2, s 3 und für das vom
Umsetzer 4/4.1 ausgegebene Meßsignal 11 näher erläutert.
Der erste Meßzyklus M 1 beginnt - wie jeder Meßzyklus - mit ei
nem impulsförmigen Auslösesignal 6, das der Umsetzer 4 oder 4.1
an die Wandlereinrichtung 2 abgibt, die durch das Auslösesignal
6 angeregt ein impulsförmiges Sendesignal 8 erzeugt, das über
das ODER-Glied 3 an den Umsetzer 4 weitergeleitet wird. Etwa
gleichzeitig zu dem Sendesignal 8 gibt der Piezowandler ein
Schallsignal 7 in die Flüssigkeit im Behälter ab. Das Schallsi
gnal 7 breitet sich bis zur Flüssigkeitsoberfläche aus, wird
von dieser reflektiert und läuft zurück zum Piezowandler, der
es wiederum in ein elektrisches Signal umwandelt. Dieses Signal
wird von der Wandlereinrichtung 2 zu dem impulsförmigen Emp
fangssignal 9 aufbereitet. Der zeitliche Abstand zwischen dem
Sendesignal 8 und dem Empfangssignal 9 repräsentiert die Lauf
zeit t 1, die das Schallsignal 7 in der Flüssigkeit zum Zurück
legen der Strecke Piezowandler - Flüssigkeitsoberfläche -
Piezowandler benötigt hat. Auch das Empfangssignal 9 wird über
das ODER-Glied 3 zum Umsetzer 4/4.1 weitergeleitet. Der Um
setzer 4/4.1 bildet aus dem Sendesignal 8 und dem Empfangssi
gnal 9 die Laufzeit t 1 und setzt die Signalzeit s 1 aus der
Laufzeit t 1 und einer konstanten Sperrzeit T zusammen. Während
der Sperrzeit T ignoriert der Umsetzer 4/4.1 Impulse vom ODER-
Glied 3.
Die Sperrzeit T dient dazu, Störungen durch Echos eines er
zeugten Schallimpulses in der Flüssigkeit zu vermeiden.
Die Signalzeit s 1 wird vom Umsetzer 4/4.1 in eine Impulsdauer
des Meßsignals 11 umgesetzt.
Nach Ablauf der Verzögerungszeit t gibt der Umsetzer 4 erneut
ein Auslösesignal 6 ab und löst damit einen neuen, den zweiten
Meßzyklus M 2 aus. Während des zweiten Meßzyklus M 2 ermittelt
der Umsetzer 4 die Laufzeit t 2, die zusammen mit der Sperrzeit
T die Signalzeit s 1 ergibt. Im Meßsignal 11 stellt sich die
Signalzeit s 2 im Gegensatz zum ersten Meßzyklus M 1 als Impuls
pause dar.
Der dritte Meßzyklus M 3 fängt wieder mit dem Auslösesignal 6
an, durch das angeregt die Wandlereinrichtung 2 ein Sendesignal
8 über das ODER-Glied 3 an den Umsetzer 4 abgibt. Jedoch bleibt
im Meßzyklus M 3 das Empfangssignal 9 infolge einer Störung aus.
Erst nach Ablauf der Referenzzeit t max , die bei den Ausführungs
beispielen nach Fig. 1 und Fig. 2 genau gleich der Ersatzlaufzeit
t s ist, gibt die Simulationseinheit 5/5.1 ein impulsförmiges
Ersatzsignal 10 über das ODER-Glied 3 an den Umsetzer 4/4.1 ab.
Dieser unterscheidet nicht zwischen Empfangssignal 9 und Er
satzsignal 10 und ermittelt die Signalzeit s 3 jetzt aus der Er
satzlaufzeit t s , die gleich dem zeitlichen Abstand zwischen
Sendesignal 8 und Ersatzsignal 10 ist, und der konstanten Sperr
zeit T. Der Umsetzer 4/4.1 setzt die Signalzeit s 3 wieder in
eine Impulsdauer des Meßsignals 11 um.
Die Ersatzlaufzeit t s hat einen Wert, der oberhalb des maxima
len Wertes für die Laufzeit t liegt. Damit unterscheidet sich
die Ersatzlaufzeit t s signifikant von den regulär ermittelten
Laufzeiten t, was bei der Auswertung der Signalzeiten s des
Meßsignals 11, die ein Maß für den Füllstand der Flüssigkeit im
Behälter sind, eine sichere Unterscheidung realer Laufzeiten t
von der simulierten Ersatzlaufzeit t s ermöglicht.
Claims (11)
1. Einrichtung zur zyklischen Ermittlung einer Signalzeit (s),
die dem Füllstand einer Flüssigkeit in einem Behälter (1) zuge
ordnet ist, insbesondere in Kraftfahrzeugen,
- - mit einer Wandlereinrichtung (2),
- - die durch ein Auslösesignal (6) angeregt ein Sendesignal (8) erzeugt,
- - die gleichzeitig mit dem Sendesignal (8) ein Schallsignal (7) in die Flüssigkeit abgibt, und
- - die das an der Flüssigkeitsoberfläche reflektierte Schall signal (7) wieder detektiert und in ein Empfangssignal (9) umwandelt, und
- - mit einem Umsetzer (4, 4.1),
- - der mit jedem Auslösesignal (6) einen Meßzyklus (M) zur Ermittlung der Signalzeit (s) auslöst,
- - dem je Meßzyklus (M) das Sendesignal (8) und das Empfangs signal (9) zugeführt werden und der aus der Laufzeit (t) zwischen Sendesignal (8) und Empfangssignal (9) und einer konstanten Sperrzeit (T) die Signalzeit (s) ermittelt,
- - der am Ende der Signalzeit (s) den folgenden Meßzyklus (M) durch Abgabe eines weiteren Auslösesignals (6) startet, und
- - der die Signalzeit (s) in aufeinanderfolgenden Meßzyklen (M) ermittelt und in einem Meßsignal (11) abwechselnd als Impulsdauer und Impulspause darstellt,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Simulationseinheit (5) vorgesehen ist, die eine Er
satzlaufzeit (t s ) simuliert, wenn das Empfangssignal (9) inner
halb einer Referenzzeit (t max ) nicht eintrifft.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Simulationseinheit (5) ein Ersatz
signal (10) für das ausgebliebene Empfangssignal (9) an den Um
setzer (4) abgibt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Simulationseinheit (5) das Ersatz
signal (10) an den Umsetzer (4) schickt, wenn nach dem Sende
signal (8) die Referenzzeit (t max ) verstrichen ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein ODER-Glied (3) dem Umsetzer vorge
schaltet ist, dem das Sendesignal (8), das Empfangssignal (9)
und das Ersatzsignal (10) zugeführt ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß als Simulationseinheit (5)
eine Kippstufe verwendet ist, die erst nach Ablauf der Referenz
zeit (t max ) das Ersatzsignal (10) abgibt.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Umsetzer (4) ein Rücksetzsignal (12)
zum Rücksetzen der Kippstufe abgibt, nachdem er ein Empfangs
signal (9) oder ein Ersatzsignal (10) empfangen hat.
7. Einrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß die Simulationseinheit (5.1) eine Vergleichseinrichtung (5.2) hat, die einen der Referenzzeit (t max ) entsprechenden vorgegebenen Referenzwert mit einem der Laufzeit (t) ent sprechenden Istwert vergleicht, den der Umsetzer (4.1) er mittelt, und
- - daß die Vergleichseinrichtung (5.2) das Ersatzsignal (10) an den Umsetzer (4.1) abgibt, wenn der Istwert den Referenzwert erreicht.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Referenzzeit (t max ) einstellbar ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Referenzzeit (t s ) außer
halb eines Bereichs liegt, in dem jeder Laufzeit (t) ein Füll
stand zugeordnet ist.
10. Einrichtung nach einem der obenstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Refe
renzzeit (t max ) gleich der Ersatzlaufzeit (t s ) ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873706254 DE3706254A1 (de) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | Einrichtung zur ermittlung einer signalzeit, die dem fuellstand einer fluessigkeit in einem behaelter zugeordnet ist, insbesondere in kraftfahrzeugen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873706254 DE3706254A1 (de) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | Einrichtung zur ermittlung einer signalzeit, die dem fuellstand einer fluessigkeit in einem behaelter zugeordnet ist, insbesondere in kraftfahrzeugen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3706254A1 true DE3706254A1 (de) | 1988-09-08 |
Family
ID=6321859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873706254 Withdrawn DE3706254A1 (de) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | Einrichtung zur ermittlung einer signalzeit, die dem fuellstand einer fluessigkeit in einem behaelter zugeordnet ist, insbesondere in kraftfahrzeugen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3706254A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4014990A1 (de) * | 1990-05-10 | 1991-11-14 | Herbert Prof Dr Zott | Vorrichtung zur bestimmung des fluessigkeitsstandes einer fluessigkeit in einem behaelter |
-
1987
- 1987-02-26 DE DE19873706254 patent/DE3706254A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4014990A1 (de) * | 1990-05-10 | 1991-11-14 | Herbert Prof Dr Zott | Vorrichtung zur bestimmung des fluessigkeitsstandes einer fluessigkeit in einem behaelter |
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Legal Events
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |