DE3708997C2 - Level monitoring device - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Füllstandsüber­ wachungsvorrichtung für den Ölstand einer Brennkraftmaschine, welche einen Sensor zum Überwachen des Ölstands und eine Ein­ richtung zum Detektieren des bei betriebswarmer Brenn­ kraftmaschine zuletzt gemessenen Ölstandes nach dem Starten der Brennkraftmaschine bis zum Erreichen von für eine neue Messung sinnvollen Betriebstemperaturen der Brennkraftmaschine auf­ aufweist. Füllstandsüberwachungsvorrichtungen dieser Art sind in heutigen Kraftfahrzeugen üblich und daher be­ kannt.The invention relates to a fill level Oil level monitoring device Internal combustion engine, which has a sensor for monitoring the oil level and an on direction for detecting the when the firing is warm engine last measured oil level after Starting the internal combustion engine until reaching for a new measurement of reasonable operating temperatures of the internal combustion engine having. Level monitoring devices of this type are common in today's motor vehicles and therefore be knows.

Bei der Messung des Ölstandes einer Brennkraftmaschine tritt das Problem auf, daß der Ölstand bei verschiedenen Betriebsbedingungen unterschiedlich ist. Nach dem Star­ ten der Brennkraftmaschine verbleibt zunächst infolge der hohen Viskosität des noch kalten Öls eine relativ große Ölmenge im Umlauf, so daß der Ölstand zunächst erheblich absinkt und erst mit zunehmender Temperatur wieder ansteigt. Deshalb ist eine Füllstandsüberwachung nur bei betriebswarmer Brennkraftmaschine sinnvoll. Da jedoch der Wunsch besteht, unmittelbar nach dem Anlassen eine Information über den Ölstand zu erhalten, versieht man die derzeitigen Füllstandsüberwachungsvorrichtungen mit einem elektronischen Speicher, der das zuletzt bei Betriebsbedingungen gemessene Füllstandssignal so lange speichert, bis eine neue Messung sinnvoll ist. Dem Fahrer wird deshalb nach dem Starten seines Fahrzeugs zunächst nicht der aktuelle Ölstand signalisiert.When measuring the oil level of an internal combustion engine the problem arises that the oil level at different Operating conditions is different. After the star ten of the internal combustion engine initially remains as a result a relative to the high viscosity of the still cold oil large amount of oil in circulation, so that the oil level initially drops significantly and only with increasing temperature rises again. That is why a level monitoring only makes sense when the internal combustion engine is warm. There however, there is a desire to start immediately after starting to get information about the oil level the current level monitoring devices  with an electronic memory that last at Operating conditions measured level signal for so long saves until a new measurement makes sense. The The driver therefore becomes after starting his vehicle initially the current oil level is not signaled.

Die bekannte Füllstandsüberwachungsvorrichtung benötigt zahlreiche elektronische Bauteile zum Speichern des Füll­ standssignals und zum Unterdrücken von Füllstandsmessun­ gen bis zum Erreichen von neue Messungen sinnvoll machen­ den Betriebsbedingungen. Dadurch wird die Füllstandsüber­ wachungsvorrichtung aufwendig und störanfällig.The known level monitoring device is required numerous electronic components for storing the fill level signal and to suppress level measurement make sense until new measurements are achieved the operating conditions. This will fill the level monitoring device complex and prone to failure.

Aus der EP 0 142 035 A1 ist eine Füllstandsüberwachungseinrichtung der ein­ gangs genannten Art bekannt. Dabei kann durch elektronische Mittel eine Aktiv- bzw. Passivschaltung der Füllstandsüberwachungseinrichtung erfolgen.EP 0 142 035 A1 describes a fill level monitoring device known type. Here, an active or passive switching of the level monitoring device.

Weiterhin ist aus der DE 28 36 333 A1 eine Füllstandsüberwachungsvorrichtung für den Ölstand einer Brennkraftmaschine bekannt, bei der in einer Motorölwanne ein separater Topf angeordnet ist, in dem sich ein Sensor zum Erfassen des Füll­ standes befindet. Im Bodenbereich besitzt der Topf eine Ablaufbohrung, die bei Kurvenfahrt des Fahrzeugs in eine bestimmte Richtung durch eine Verschlußvor­ richtung verschließbar ist, die zum Beispiel durch die Fliehkraft betätigt wird.Furthermore, DE 28 36 333 A1 discloses a fill level monitoring device known for the oil level of an internal combustion engine, in which in an engine oil pan a separate pot is arranged in which there is a sensor for detecting the fill is located. In the bottom area, the pot has a drain hole, which at Turning the vehicle in a certain direction through a lock direction is lockable, which is actuated for example by centrifugal force.

Eine temperaturabhängige Absperreinrichtung als Bimetallelement ist aus der DE- OS 23 06 165 bekannt.A temperature-dependent shut-off device as a bimetal element is known from DE OS 23 06 165 known.

Die Ausbildung eines Sensors als Piezoschwinger ist aus der DE-OS 16 73 972 bekannt.The formation of a sensor as a piezo oscillator is from DE-OS 16 73 972 known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Füll­ standsüberwachungsvorrichtung der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß ein Speichern eines Füllstands­ signals und Unterdrücken von Messungen bei hierfür nicht geeigneten Bedingungen auf mechanischem Wege möglich ist.The invention has for its object a filling level monitoring device of the aforementioned type to be designed in such a way that a filling level is saved signals and suppression of measurements for this not suitable conditions possible mechanically is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtung durch eine den Sensor aufweisende Flüs­ sigkeitsrückhaltekammer gebildet ist, welche einen mit einer von der Öltemperatur gesteuerten Absperreinrichtung versehenen Durchlaß aufweist, wobei die Absperreinrichtung nach dem Starten der Brennkraftmaschine geschlossen und bei betriebswarmer Brennkraftmaschine geöffnet ist.This object is achieved in that the establishment by a river having the sensor liquid retention chamber is formed, which one with has a passage provided by the oil temperature-controlled shut-off device, the shut-off device after starting the internal combustion engine is closed and opened when the internal combustion engine is warm.

In dieser Flüssigkeitsrückhaltekammer kann nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine Flüssigkeit eingeschlos­ sen werden. Dadurch wird von dem Sensor ein ausreichen­ der Ölstand auch dann gemessen, wenn der Ölstand nach dem erneuten Anlassen der Brennkraftmaschine zunächst absinkt. Durch diese Flüssigkeitsrückhaltekammer läßt sich mithin durch einfache, mechanische Mittel das gleiche erreichen, was sonst nur mittels eines elektro­ nischen Speichers und einer aufwendigen Schaltung mög­ lich wäre. Die erfindungsgemäße Füllstandsüberwachungs­ vorrichtung ist deshalb kostengünstig herstellbar und vermag besonders zuverlässig zu arbeiten. In this liquid retention chamber after the Parking the internal combustion engine liquid included will be. This means that one of the sensors will suffice The oil level is measured even when the oil level is down starting the engine again sinks. Through this liquid retention chamber therefore by simple, mechanical means achieve the same things that would otherwise only be achieved with an electro African memory and a complex circuit possible would be. The fill level monitoring according to the invention device is therefore inexpensive to manufacture and is able to work particularly reliably.  

Besonders einfach zu steuern ist die Absperreinrichtung, wenn sie ein in Schließstellung dichtend auf dem Durch­ laß aufliegendes Bimetall-Schnappelement ist.The shut-off device is particularly easy to control, if they are in the closed position sealing on the through let is bimetallic snap element on top.

Der Füllstandsgeber kann lagenunabhängig mit der ent­ sprechenden Entlüftungsbohrung, welche auch zum Befüllen des Gebers dienen kann, wenn das Bimetallschnappelement geschlossen ist, z. B. beim Nachfüllen oder beim Öl­ wechsel, eingebaut werden und erlaubt einen sehr raschen Flüssigkeitsaustausch in seiner Flüssigkeitsrückhalte­ kammer, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfin­ dung die Flüssigkeitsrückhaltekammer kreisförmigen Quer­ schnitt hat und mehrere Durchlässe gleichmäßig verteilt auf einer Kreisfläche vorgesehen sind und das Bimetall- Element eine alle Durchlässe abdeckende kreisförmige Schnappscheibe ist.The level sensor can be used with the ent speaking vent hole, which also for filling the encoder can serve if the bimetallic snap element is closed, e.g. B. when refilling or with oil change, be installed and allows a very quick Fluid exchange in its fluid retention chamber if according to another embodiment of the inven the liquid retention chamber circular cross cut and several passages evenly distributed are provided on a circular area and the bimetal Element a circular covering all culverts Snap disc is.

Besonders kostengünstig ist der Füllstandsgeber herstell­ bar, wenn der Sensor ein Piezoschwinger ist.The level sensor is particularly inexpensive to manufacture bar if the sensor is a piezo oscillator.

Werden die Durchlässe temperaturabhängig gesteuert, so ist es denkbar, daß bei besonders niedrigen Außentempe­ raturen und Kurzstreckenbetrieb die Flüssigkeitsrück­ haltekammer über längere Zeit geschlossen bleibt, weil die zum Öffnen der Durchlässe erforderliche Betriebstem­ peratur nicht erreicht wird. Ein Absinken des Ölstandes bliebe dann für den Fahrer unbemerkt, weil der Füll­ standsgeber aufgrund der eingeschlossenen Ölmenge stets einen ausreichenden Ölstand signalisiert. Diesem Nach­ teil kann man auf einfache Weise dadurch begegnen, daß außerhalb der Flüssigkeitsrückhaltekammer und unterhalb des Niveaus des Sensors ein zweiter, bei allen Betriebsbedingen den aktuellen Füllstand messender Füllstands­ sensor angeordnet ist. Der zweite Sensor ist dabei so anzuordnen, daß er ein Warnsignal erzeugt, wenn der Öl­ stand auf einen Minimalwert abgesunken ist, der die absolute untere Grenze darstellt. Durch die Anordnung eines solchen zweiten Sensors wäre auch sichergestellt, daß im Falle eines Ölverlustes beim abgestellten Fahr­ zeug unmittelbar nach dem Anlassen der Brennkraftma­ schine oder schon beim Herumdrehen des Zündschlüssels ein Warnsignal gegeben wird.If the passages are controlled depending on the temperature, so it is conceivable that at a particularly low outside temperature repair and short-distance operation chamber remains closed for a long time because the operating temperature required to open the culverts temperature is not reached. A drop in the oil level would then go unnoticed by the driver because of the filling  level sensor due to the amount of oil included signals an adequate oil level. After that you can meet in a simple way that outside the liquid retention chamber and a second below the level of the sensor, at all Operating conditions of the current level measuring level sensor is arranged. The second sensor is like this to order that it generates a warning signal when the oil has dropped to a minimum value, which is the represents absolute lower limit. By the arrangement of such a second sensor would also be ensured that in the event of oil loss when the vehicle is parked immediately after starting the internal combustion engine or when turning the ignition key a warning signal is given.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfol­ gend beschrieben. Die Zeichnung zeigt inThe invention permits numerous embodiments. A of which is shown in the drawing and will follow described below. The drawing shows in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Füllstands­ geber der erfindungsgemäßen Füllstandsüber­ wachungsvorrichtung,Wachungsvorrichtung Fig. 1 is a longitudinal section through a level encoder according to the invention About level,

Fig. 2 eine Ansicht von vorn auf den Füllstandsgeber ohne ein Absperrelement, Fig. 2 is a front view of the level sensor without a shut-off element,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer voll­ ständigen Füllstandsüberwachungsvorrichtung nach der Erfindung. Fig. 3 is a schematic representation of a full level monitoring device according to the invention.

Die Fig. 1 zeigt eine zylindrische Sensorhülse 1 mit einer Stirnwand 2, auf der innenseitig als Sensor 3 ein Piezoelement sitzt. Beim Überwachen eines Flüssigkeits­ standes bringt dieser Sensor 3 die Stirnwand 2 ins Schwingen. Ist auf der dem Sensor gegenüberliegenden Seite der Stirnwand Flüssigkeit vorhanden, dann wird diese Schwingung mehr gedämpft als bei Fehlen einer Flüssigkeit, was zur Gewinnung eines Füllstandssignals in einer Auswertelektronik ermittelt wird. Fig. 1 shows a cylindrical sensor casing 1 with an end wall 2 on the inside is seated as a sensor 3, a piezoelectric element. When monitoring a liquid level, this sensor 3 causes the end wall 2 to vibrate. If liquid is present on the side of the end wall opposite the sensor, then this oscillation is damped more than in the absence of a liquid, which is determined in evaluation electronics in order to obtain a fill level signal.

Wichtig für die Erfindung ist eine Flüssigkeitsrück­ haltekammer 4, welche zylindrisch ausgebildet und mit ihrem Gehäuse 5 vor die Sensorhülse 1 geschweißt ist. Die Flüssigkeitsrückhaltekammer 4 hat auf ihrer Stirn­ seite Durchlässe 6, 7, welche bei den gezeigten Bedin­ gungen durch ein als kreisförmige Schnappscheibe ausge­ bildetes Bimetall-Element 8 verschlossen sind. Dieses Bimetall-Element 8 ist durch eine Schraube 9 auf der Vorderseite des Gehäuses 5 gehalten.Important for the invention is a liquid retention chamber 4 , which is cylindrical and is welded with its housing 5 in front of the sensor sleeve 1 . The liquid retention chamber 4 has on its end side passages 6 , 7 , which conditions are closed in the conditions shown by a circular snap disk formed bimetallic element 8 . This bimetal element 8 is held by a screw 9 on the front of the housing 5 .

Die Fig. 2 zeigt, daß in der Vorderseite des Gehäuses 4 insgesamt vier Durchlässe 6, 7, 10, 11 vorgesehen sind, damit ein Flüssigkeitsaustausch rasch erfolgen kann. Fig. 2 shows that a total of four passages 6 , 7 , 10 , 11 are provided in the front of the housing 4 so that a liquid exchange can be carried out quickly.

Das Bimetall-Element 8 ist so gestaltet, daß es bei normalen Betriebsbedingungen die Durchlässe 6, 7, 10, 11 offen läßt. Dadurch hat die Flüssigkeitsrückhaltekammer ständig Verbindung mit der zu überwachenden Flüssigkeit. Sinkt der Flüssigkeitsspiegel so weit, daß die Flüssig­ keit aus der Flüssigkeitsrückhaltekammer abläuft, dann wird auf übliche Weise mittels des Sensors ein Signal erzeugt.The bimetallic element 8 is designed so that it leaves the passages 6 , 7 , 10 , 11 open under normal operating conditions. As a result, the liquid retention chamber is always in contact with the liquid to be monitored. If the liquid level drops so far that the liquid runs out of the liquid retention chamber, then a signal is generated in the usual way by means of the sensor.

Sinkt die Temperatur der zu überwachenden Flüssigkeit unter einen vorgegebenen Wert, dann verschließt das Bimetall-Element 8 die Durchlässe 6, 7, 10, 11. Auch wenn anschließend der Flüssigkeitsstand sinkt, kommt es zu keinem Warnsignal, da in der Flüssigkeitsrückhalte­ kammer der Füllstand erhalten bleibt. Erst wenn sich die vorgegebene Temperatur wieder einstellt, öffnet das Bimetall-Element 8 und ermöglicht eine aktuelle Füll­ standsüberwachung. If the temperature of the liquid to be monitored drops below a predetermined value, then the bimetal element 8 closes the passages 6 , 7 , 10 , 11 . Even if the liquid level then drops, there is no warning signal, as the level is maintained in the liquid retention chamber. The bimetallic element 8 opens and enables the current level monitoring only when the specified temperature is restored.

Die Fig. 3 verdeutlicht das Prinzip einer Ölstandsüber­ wachung mit dem erfindungsgemäßen Füllstandsgeber bei einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Darge­ stellt ist von der Brennkraftmaschine eine Ölwanne 12, in die von der Seite her ein erster Füllstandsgeber 13 eingesetzt ist, der dem beschriebenen Füllstandsgeber voll entspricht. Etwas tiefer in der Ölwanne 12 ist ein zweiter Füllstandsgeber 14 angeordnet, der sich vom zuvor beschriebenen Füllstandsgeber 13 dadurch unter­ scheidet, daß keine Flüssigkeitsrückhaltekammer 4 vor­ gesehen ist. Deshalb ist der untere Sensor 14 immer in direktem Kontakt zum Öl und warnt, sobald er freiliegt. Gegebenenfalls kann auch eine geringe elektronisch realisierbare Dämpfungszeit vorgesehen werden, damit extremes Schwappen des Öls nicht zu einer Warnanzeige führt. Fig. 3 illustrates the principle of an oil level monitoring with the level sensor according to the invention in an internal combustion engine of a motor vehicle. Darge is from the internal combustion engine, an oil pan 12 , in which a first level sensor 13 is inserted from the side, which fully corresponds to the level sensor described. Somewhat deeper in the oil pan 12 is a second level sensor 14 , which differs from the previously described level sensor 13 in that no liquid retention chamber 4 is seen before. Therefore, the lower sensor 14 is always in direct contact with the oil and warns as soon as it is exposed. If necessary, a short, electronically realizable damping time can be provided so that extreme sloshing of the oil does not lead to a warning display.

Zum weiteren Verständnis der Gesamtanordnung sind in einem Blockschaltbild ein Frequenzgenerator 15, ein analoger Multiplexer 16 und eine Auswertelektronik 17 dargestellt. In der Auswertelektronik 17 sind eine Signalaufbereitung 18, eine Dämpfung 19 und eine Anzeige­ steuerung 20 vorgesehen. Ist ein Ölmangel vorhanden, dann wird das durch Aufleuchten eines Anzeigefeldes 21 signalisiert.For a further understanding of the overall arrangement, a frequency generator 15 , an analog multiplexer 16 and evaluation electronics 17 are shown in a block diagram. In the evaluation electronics 17 , a signal conditioning 18 , a damping 19 and a display control 20 are provided. If there is a lack of oil, this is signaled by a display field 21 lighting up.

Claims (5)

1. Füllstandsüberwachungsvorrichtung für den Ölstand einer Brennkraftmaschine, welche einen Sensor zum Überwachen des Ölstandes und eine Einrichtung zum Detektie­ ren des bei betriebswarmer Brennkraftmaschine zuletzt gemessenen Öl­ standes nach dem Starten der Brennkraftmaschine bis zum Erreichen von für eine neue Messung sinnvollen Betriebstemperaturen der Brennkraftmaschine aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung durch eine den Sensor (3) aufweisende Flüssigkeitsrückhalteklammer (4) gebildet ist, welche einen mit einer von der Öltemperatur gesteuerten Absperreinrichtung (8) versehenen Durchllaß (6, 7) aufweist, wobei die Absperreinrichtung (8) nach dem Starten der Brennkraftmaschine geschlossen und bei betriebswarmer Brennkraftmaschine geöffnet ist. 1. Level monitoring device for the oil level of an internal combustion engine, which has a sensor for monitoring the oil level and a device for detecting the last oil level measured when the internal combustion engine is warm after starting the internal combustion engine until reaching operating temperatures of the internal combustion engine that are reasonable for a new measurement, thereby characterized in that the device is formed by a liquid retention clip ( 4 ) having the sensor ( 3 ) and having a passage ( 6, 7 ) provided with a shut-off device ( 8 ) controlled by the oil temperature, the shut-off device ( 8 ) after starting the internal combustion engine is closed and open when the internal combustion engine is warm. 2. Füllstandsüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinrichtung ein in Schließstellung dichtend auf dem Durchlaß (6, 7, 10, 11) aufliegendes Bimetall-Schnappelement ist. 2. Level monitoring device according to claim 1, characterized in that the shut-off device is a bimetallic snap element resting on the passage ( 6 , 7 , 10 , 11 ) in the closed position. 3. Füllstandsüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsrückhalte­ kammer (4) kreisförmigen Querschnitt hat und mehrere Durchlässe (6, 7, 10, 11) gleichmäßig verteilt auf einer Kreisfläche vorgesehen sind und daß das Bimetall-Element (8) eine alle Durchlässe (6, 7, 10, 11) abdeckende kreis­ förmige Schnappscheibe ist.3. Level monitoring device according to claim 2, characterized in that the liquid retention chamber ( 4 ) has a circular cross-section and several passages ( 6 , 7 , 10 , 11 ) are provided evenly distributed on a circular area and that the bimetal element ( 8 ) one all Passages ( 6 , 7 , 10 , 11 ) covering circular snap disc is. 4. Füllstandsüberwachungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sensor (3) ein Piezoschwinger ist.4. Level monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 3 ) is a piezo oscillator. 5. Füllstandsüberwachungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß außerhalb der Flüssigkeitsrückhaltekammer (4) und unterhalb des Niveaus des Sensors ein zweiter bei allen Betriebsbedingungen den aktuellen Füllstand messender Füllstandssensor (14) angeordnet ist.5. level monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that outside of the liquid retention chamber ( 4 ) and below the level of the sensor, a second level sensor ( 14 ) is arranged in all operating conditions measuring the current level.