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EP3568673A1 - Fill state sensor for detecting the fill state of a liquid - Google Patents

Fill state sensor for detecting the fill state of a liquid

Info

Publication number
EP3568673A1
EP3568673A1 EP17784644.1A EP17784644A EP3568673A1 EP 3568673 A1 EP3568673 A1 EP 3568673A1 EP 17784644 A EP17784644 A EP 17784644A EP 3568673 A1 EP3568673 A1 EP 3568673A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
insulation
level sensor
contacts
liquid
electrically conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17784644.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Guido Bernd Finnah
Sandeep D
Mirza Hamzic
Marc Chaineux
Tobias Hoeffken
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3568673A1 publication Critical patent/EP3568673A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G01F23/24—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 resistance of resistors due to contact with conductor fluid
    • 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
    • G01F23/24—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 resistance of resistors due to contact with conductor fluid
    • G01F23/241—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 resistance of resistors due to contact with conductor fluid for discrete levels

Definitions

  • the invention relates to a fill level sensor for detecting a fill level of a liquid which can be stored in a tank, wherein the tank is filled with air above the liquid, and wherein the fill level sensor has at least two electrically conductive contacts, between which a Dependence of a contact with the liquid and / or the air adjusting the electrical resistance is.
  • Such a level sensor is known from DE 10 2011 112 326 AI.
  • This fill level sensor for detecting a fill level of a liquid which can be stored in a tank in the form of a reducing agent can be realized in the manner of electrical conductors and / or electrical contacts. The measurement of the level can be determined via an electrical resistance and / or an electrical capacitance. The electrical resistance and / or the electrical capacitance between the two electrical contacts and / or two electrical conductors changes depending on whether or not reducing agent is present at / between the contacts or at / between the conductors. This effect is used for level determination.
  • Tank storable liquid is known from DE 10 2010 062 985 AI.
  • This level sensor is designed for an exhaust aftertreatment system wherein the fluid is a reductant stored in the tank.
  • the level sensor is installed on a fluid extraction module that is inserted into the tank from below.
  • the fluid extraction module has a Insert on which is made of high density polyethylene (HDPE) and is designed with a plug-in connection for connection of secondary lines.
  • the invention has for its object to provide a level sensor for
  • each of the contacts is surrounded by insulation.
  • This embodiment is based on the finding that in previous embodiments, the contacts are at least partially exposed to ensure the function of a change in electrical resistance upon contact with the liquid.
  • the fact that now the contacts are surrounded by insulation it is ensured in any case that the problem described above no longer exists.
  • the insulation thus first of all ensures that no liquid can penetrate into the secondary parts of the level sensor.
  • the insulation is an electrically conductive
  • Insulation or electrically non-conductive insulation As a result, in addition to the protection against ingress of liquid into the secondary parts of the level sensor, it is also possible to influence the self-adjusting resistance between the contacts.
  • the electrically conductive insulation and / or electrically non-conductive insulation is formed differently on the pins.
  • one of the electrically conductive insulations along the entire freestanding length can be formed as conductive (reference contact).
  • the other contact defines by its properties the height to be detected the liquid. This can be adjusted by the fact that the insulation is conductive only from a defined height.
  • This embodiment allows a further influence on the self-adjusting between the contacts electrical resistance. For example, a warning threshold and then a switching threshold can then be set up first.
  • the electrical resistance in the context of the invention is expressly dependent on the neutral isolated influence on the contacts and / or non-neutral isolated influence (as described above) on the contacts through the liquid and / or the air.
  • the insulation along at least one contact has a changing diameter (thickness).
  • Embodiment for example, with a maximum thickness of the insulation of 6 mm to 0.5 mm, the same advantage described above can be achieved.
  • the contacts pins or busbars can be easily surrounded by an electrically conductive or non-conductive insulation, according to the embodiments described above.
  • the material of the contacts is stainless steel. This embodiment has proved to be particularly advantageous.
  • HDPE Polyethylene plastic
  • the polyethylene plastic (HDPE) on a conductive filler With such a filler, the degree of electrical conductivity of the
  • Isolation can be set exactly.
  • the material reaches a specific conductivity of the order of 1 ohm per centimeter to 10 ohms per centimeter.
  • Polyethylene plastic without problems with polyethylene without a filler without problems, for example, by welding or repeated spraying (2 K injection molding) are connected.
  • the contacts are connected to signal lines. This connection can be made via appropriate plug contacts, and the signal lines can be connected to other signal lines
  • Insulation ensures that no liquid can creep into the signal lines and / or the wiring harness.
  • a resistor is electrically connected between two contacts and / or further signal lines.
  • a defined resistance for example of the order of several kilohms, makes it possible to distinguish between a contact lying on "air" and a defective level sensor, for example by a disconnected plug, in which case the resistance becomes much greater Electrical diagnosis of the level sensor is possible
  • the electrical resistance is arranged directly in the region of the contacts, but can also be elsewhere
  • Level sensor installed on a tank for storing a reducing agent for an exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine.
  • the level sensor is designed so that a signal is triggered when the level of the reducing agent in the tank drops below a predetermined level. Based on the triggered signal, the driver of the vehicle in which the internal combustion engine is installed, at a low level
  • Figure 1 shows a first embodiment of an inventive design
  • Figure 2 shows a second embodiment of an inventive
  • the level sensor 1 shown in Figure 1 has two stainless steel existing contacts 2a, 2b, which are formed for example as pins or busbar.
  • the contacts 2 a, 2 b are cast in a base plate 3 and protrude from the base plate 3 by a predetermined amount.
  • the base plate 3 may for example be installed in a liquid extraction module, which in addition to the level sensor 1 still includes a pump, a filter and a heater and / or other components.
  • the base plate may for example be made of polyethylene plastic (HDPE).
  • the level sensor 1 with the liquid extraction module is preferably installed from below into a corresponding receiving opening in a tank which stores a liquid in the form of a reducing agent.
  • the reducing agent for example, an aqueous solution of urea, is conveyed by the pump to an exhaust aftertreatment system, which depends on
  • reducing agent via, for example, an injector in an exhaust pipe of the internal combustion engine.
  • the reducing agent mixes in the
  • HDPE Polyethylene plastic
  • Length division can be divided differently within the scope of the invention. This refinement makes it possible to achieve a defined fill level 5 of
  • Insulation 4c emerges from the reducing agent and then air is present between the upper part of the insulation 4a and the insulation 4c.
  • the level sensor 1 may also have other contacts, moreover
  • non-conductive insulation are provided. This can be a graduated
  • Detection of a level of the reducing agent can be determined. It is also conceivable to completely omit the contacts 2a, 2b and to form the level sensor 1 with respect to the level of fill to be determined by pin-shaped insulation 4a, 4c. Of course, it must be ensured that in the area of the insulation 4b a conductive connection of the conductive insulation
  • the base plate 3 has an angle-shaped connection 6 in the lower region, in which further signal lines 7a, 7b are connected to the contacts 2a, 2b. Between the signal lines 7a, 7b is a defined
  • Resistor 8 in the form of a parallel resistor, for example in the
  • the resistor 8 can also be connected directly to the contacts 2a, 2b in the region of the base plate 3.
  • the signal lines 7a, 7b are connected to the aforementioned electronic control unit for evaluation and further processing of the detected signals connected. In particular, at a determined level less than / equal to the level height 5 is a signal to request refilling
  • the exemplary embodiment according to FIG. 2 is basically configured similarly to that of FIG. 1, the contacts 2 a, 2 b being arranged here in a carrier plate 9.
  • the support plate 9 is in the illustrated
  • the base plate 9 can also be made of polyethylene material without filler, which is electrically insulating. This support plate 9 is sealed to a base plate 3a, for example, welded.
  • the contacts 2a, 2b are in the region of the compound of
  • Support plate 9 to the base plate 3a with continuing signal lines 7a, 7b, for example, by plug contacts 10a, 10b.
  • the further construction of the base plate 3a with the connection 6 is as described under FIG.
  • the protruding from the support plate 9 contact 2a is formed as in Figure 1 and provided with a total of (thin) conductive insulation 4a over its entire height.
  • the contact 4b has a stepped
  • Insulation 4d, 4e which up to about% of the height of the contact 2b has a much larger diameter (4d) than in the upper region (4e).
  • the insulation 4d with the larger diameter in principle, as well as the insulation 4e with the smaller diameter is electrically conductive, is given by the diameter jump in the upper region of the same effect as in the insulation 4b, 4c of Figure 1.
  • the measurable electrical resistance between the contacts 2a, 2b changes when the contact 2b with the insulation 4e emerges from the reducing agent and then air is applied between the upper part of the insulation 4a and the insulation 4e.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

The invention relates to a fill state sensor (1) for detecting the fill state of a liquid which can be stored in a tank. The tank is filled with air above the liquid, and the fill state sensor (1) has at least two electrically conductive contacts (2a, 2b), between which an electric resistance is produced that is set depending on a contact with the liquid and/or the air. According to the invention, a fill state sensor (1) for detecting the fill state of a liquid is provided, said sensor being improved compared to the prior art. This is achieved in that each contact (2a, 2b) is surrounded with insulation (4). The insulation (4) is an electrically conductive insulation (4a, 4c, 4d, 4e) or an electrically non-conductive insulation (4b).

Description

Beschreibung  description
Titel: Title:
Füllstandsensor zur Detektierung eines Füllstandes einer Flüssigkeit Die Erfindung betrifft einen Füllstandsensor zur Detektierung eines Füllstandes einer in einem Tank bevorratbaren Flüssigkeit, wobei oberhalb der Flüssigkeit der Tank mit Luft gefüllt ist, und wobei der Füllstandsensor zumindest zwei elektrisch leitende Kontakte aufweist, zwischen denen ein sich in Abhängigkeit eines Kontaktes mit der Flüssigkeit und/oder der Lufteinstellender elektrischer Widerstand besteht.  The invention relates to a fill level sensor for detecting a fill level of a liquid which can be stored in a tank, wherein the tank is filled with air above the liquid, and wherein the fill level sensor has at least two electrically conductive contacts, between which a Dependence of a contact with the liquid and / or the air adjusting the electrical resistance is.
Stand der Technik State of the art
Ein derartiger Füllstandsensor ist aus der DE 10 2011 112 326 AI bekannt. Dieser Füllstandsensor zur Detektierung eines Füllstandes einer in einem Tank bevorratbaren Flüssigkeit in Form eines Reduktionsmittels kann nach Art elektrischer Leiter und/oder elektrischer Kontakte realisiert sein. Die Messung des Füllstandes kann dabei über einen elektrischen Widerstand und/oder eine elektrische Kapazität bestimmt werden. Der elektrische Widerstand und/oder die elektrische Kapazität zwischen den zwei elektrischen Kontakten und/oder zwei elektrischen Leitern ändert sich in Abhängigkeit davon, ob an/zwischen den Kontakten beziehungsweise an/zwischen den Leitern Reduktionsmittel vorliegt oder nicht. Dieser Effekt wird für die Füllstandbestimmung genutzt. Ein weiterer Füllstandsensor zur Detektierung eines Füllstandes einer in einemSuch a level sensor is known from DE 10 2011 112 326 AI. This fill level sensor for detecting a fill level of a liquid which can be stored in a tank in the form of a reducing agent can be realized in the manner of electrical conductors and / or electrical contacts. The measurement of the level can be determined via an electrical resistance and / or an electrical capacitance. The electrical resistance and / or the electrical capacitance between the two electrical contacts and / or two electrical conductors changes depending on whether or not reducing agent is present at / between the contacts or at / between the conductors. This effect is used for level determination. Another level sensor for detecting a level in one
Tank bevorratbaren Flüssigkeit ist aus der DE 10 2010 062 985 AI bekannt. Dieser Füllstandsensor ist für ein Abgasnachbehandlungssystem konzipiert, wobei die Flüssigkeit ein in dem Tank bevorratetes Reduktionsmittel ist. Der Füllstandsensor ist an einem Flüssigkeitsentnahmemodul verbaut, das von unten in den Tank eingesetzt wird. Das Flüssigkeitsentnahmemodul weist ein Einsatzteil auf, das aus hochdichtem Polyäthylenkunststoff (HDPE) gefertigt ist und mit einem Steckanschluss zum Anschluss weiterführender Leitungen ausgebildet ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Füllstandsensor zur Tank storable liquid is known from DE 10 2010 062 985 AI. This level sensor is designed for an exhaust aftertreatment system wherein the fluid is a reductant stored in the tank. The level sensor is installed on a fluid extraction module that is inserted into the tank from below. The fluid extraction module has a Insert on which is made of high density polyethylene (HDPE) and is designed with a plug-in connection for connection of secondary lines. The invention has for its object to provide a level sensor for
Detektierung eines Füllstandes einer Flüssigkeit bereitzustellen, der gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.  To provide detection of a level of a liquid, which is improved over the prior art.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass jeder der Kontakte von einer Isolierung umgeben ist. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei bisherigen Ausgestaltungen die Kontakte zumindest teilweise freiliegen, um die Funktion einer Änderung eines elektrischen Widerstandes bei Kontakt mit der Flüssigkeit zu gewährleisten. Dagegen sind die Kontakte im Bereich einer weiterführenden elektrischen Kontaktierung mit Kunststoff umspritzt, wobei diese Umspritzung mit einer aufwendigen Abdichtung versehen werden muss, damit die Flüssigkeit, die in irgendeiner Form aggressiv sein kann, nicht entlang der Kontaktierung in beispielsweise einen weiterführenden Kabelbaum kriecht. Dadurch, dass nunmehr die Kontakte von einer Isolierung umgeben sind, ist in jedem Fall sichergestellt, dass das zuvor beschriebene Problem nicht mehr besteht. Die Isolierung stellt also zunächst einmal sicher, dass keine Flüssigkeit in die weiterführenden Teile des Füllstandsensors eindringen kann. In Weiterbildung der Erfindung ist die Isolierung eine elektrisch leitende This object is achieved in that each of the contacts is surrounded by insulation. This embodiment is based on the finding that in previous embodiments, the contacts are at least partially exposed to ensure the function of a change in electrical resistance upon contact with the liquid. In contrast, the contacts in the area of a further electrical contact with plastic encapsulated, which encapsulation must be provided with a complex seal, so that the liquid, which may be aggressive in any form, does not creep along the contact in, for example, a continuing harness. The fact that now the contacts are surrounded by insulation, it is ensured in any case that the problem described above no longer exists. The insulation thus first of all ensures that no liquid can penetrate into the secondary parts of the level sensor. In a further development of the invention, the insulation is an electrically conductive
Isolierung oder eine elektrisch nichtleitende Isolierung. Dadurch kann neben dem Schutz vor einem Eindringen von Flüssigkeit in die weiterführenden Teile des Füllstandsensors auch auf den sich einstellenden Widerstand zwischen den Kontakten Einfluss genommen werden.  Insulation or electrically non-conductive insulation. As a result, in addition to the protection against ingress of liquid into the secondary parts of the level sensor, it is also possible to influence the self-adjusting resistance between the contacts.
In Weiterbildung der Erfindung ist die elektrisch leitende Isolierung und/oder elektrisch nichtleitende Isolierung an den Stiften unterschiedlich ausgebildet. Dabei kann eine der elektrisch leitenden Isolierungen entlang der gesamten freistehenden Länge als leitfähig ausgebildet werden (Referenzkontakt). Der andere Kontakt definiert durch seine Eigenschaften die zu detektierende Höhe der Flüssigkeit. Dies kann dadurch eingestellt werden, dass erst ab einer definierten Höhe die Isolierung leitfähig ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine weitere Einflussnahme auf den zwischen den Kontakten sich einstellenden elektrischen Widerstand. Beispielsweise kann so zunächst eine Warnschwelle und dann anschließend eine Schaltschwelle eingerichtet werden. Der elektrische Widerstand ist im Rahmen der Erfindung ausdrücklich von der neutralen isolierten Einflussnahme auf die Kontakte und/oder nicht neutralen isolierten Einflussnahme (wie zuvor beschrieben) auf die Kontakte durch die Flüssigkeit und/oder die Luft abhängig. In a further development of the invention, the electrically conductive insulation and / or electrically non-conductive insulation is formed differently on the pins. In this case, one of the electrically conductive insulations along the entire freestanding length can be formed as conductive (reference contact). The other contact defines by its properties the height to be detected the liquid. This can be adjusted by the fact that the insulation is conductive only from a defined height. This embodiment allows a further influence on the self-adjusting between the contacts electrical resistance. For example, a warning threshold and then a switching threshold can then be set up first. The electrical resistance in the context of the invention is expressly dependent on the neutral isolated influence on the contacts and / or non-neutral isolated influence (as described above) on the contacts through the liquid and / or the air.
In Weiterbildung der Erfindung weist die Isolierung entlang zumindest eines Kontaktes einen sich ändernden Durchmesser (Dicke) auf. Durch diese In a development of the invention, the insulation along at least one contact has a changing diameter (thickness). Through this
Ausgestaltung beispielsweise mit einer maximalen Dicke der Isolierung von 6 mm gegenüber 0,5 mm kann der gleiche zuvor beschriebene Vorteil erreicht werden. Embodiment, for example, with a maximum thickness of the insulation of 6 mm to 0.5 mm, the same advantage described above can be achieved.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Kontakte Stifte oder auch Stromschienen. Solche Stifte oder auch Stromschienen können leicht mit einer elektrisch leitenden oder nicht leitenden Isolierung, gemäß den zuvor beschriebenen Ausführungen umgeben werden. Dabei ist wiederum in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Werkstoff der Kontakte Edelstahl. Auch diese Ausgestaltung hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen. In a further development of the invention, the contacts pins or busbars. Such pins or busbars can be easily surrounded by an electrically conductive or non-conductive insulation, according to the embodiments described above. Again, in another embodiment of the invention, the material of the contacts is stainless steel. This embodiment has proved to be particularly advantageous.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Werkstoff der Isolierung In development of the invention, the material of the insulation
Polyethylenkunststoff (HDPE). Dabei weist wiederum in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Polyethylenkunststoff (HDPE) einen leitenden Füllstoff auf. Mit einem solchen Füllstoff kann das Maß der elektrischen Leitfähigkeit der Polyethylene plastic (HDPE). In turn, in another embodiment of the invention, the polyethylene plastic (HDPE) on a conductive filler. With such a filler, the degree of electrical conductivity of the
Isolierung genau eingestellt werden. Das Material erreicht beispielsweise eine spezifische Leitfähigkeit in der Größenordnung von 1 Ohm pro Zentimeter bis 10 Ohm pro Zentimeter. Im Übrigen kann der einen Füllstoff aufweisende Isolation can be set exactly. For example, the material reaches a specific conductivity of the order of 1 ohm per centimeter to 10 ohms per centimeter. Incidentally, the one having filler
Polyethylenkunststoff problemlos mit Polyethylenkunststoff ohne einen Füllstoff problemlos beispielsweise durch Schweißen oder mehrmaliges Spritzen (2 K- Spritzguss) verbunden werden. In Weiterbildung der Erfindung sind die Kontakte mit Signalleitungen verbunden. Diese Verbindung kann über entsprechende Steckkontakte hergestellt werden, und die Signalleitungen können mit anderen Signalleitungen zu einem Polyethylene plastic without problems with polyethylene without a filler without problems, for example, by welding or repeated spraying (2 K injection molding) are connected. In a further development of the invention, the contacts are connected to signal lines. This connection can be made via appropriate plug contacts, and the signal lines can be connected to other signal lines
Kabelbaum zusammengefasst werden. Dabei ist durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Umhüllung der Kontakte mit einer elektrisch leitenden Harness be summarized. It is by the inventive design of the envelope of the contacts with an electrically conductive
Isolierung sichergestellt, dass keine Flüssigkeit in die Signalleitungen und/oder den Kabelbaum kriechen kann. Insulation ensures that no liquid can creep into the signal lines and / or the wiring harness.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen zwei Kontakten und/oder weiterführenden Signalleitungen ein Widerstand elektrisch eingeschaltet. Ein solcher definierter Widerstand, beispielsweise in der Größenordnung von mehreren Kiloohm ermöglicht eine Unterscheidung zwischen einem an„Luft" liegenden Kontakt und einem beispielsweise defekten Füllstandsensor, beispielsweise durch einen gelösten Stecker, bei dem dann der Widerstand sehr viel größer wird. Dadurch ist auch eine einfache elektrische Diagnose des Füllstandsensors möglich. Vorteilhaft ist der elektrische Widerstand direkt im Bereich der Kontakte angeordnet, kann aber auch an anderer Stelle In a further embodiment of the invention, a resistor is electrically connected between two contacts and / or further signal lines. Such a defined resistance, for example of the order of several kilohms, makes it possible to distinguish between a contact lying on "air" and a defective level sensor, for example by a disconnected plug, in which case the resistance becomes much greater Electrical diagnosis of the level sensor is possible Advantageously, the electrical resistance is arranged directly in the region of the contacts, but can also be elsewhere
eingeschaltet sein. to be on.
In Weiterbildung der Erfindung ist der erfindungsgemäß ausgebildete In a further development of the invention is formed according to the invention
Füllstandsensor an einem Tank zur Bevorratung eines Reduktionsmittels für ein Abgasnachbehandlungssystem einer Brennkraftmaschine verbaut. Dabei ist der Füllstandsensor so ausgelegt, dass ein Signal dann ausgelöst wird, wenn der Füllstand des Reduktionsmittels in dem Tank unterhalb eines vorgegebenen Levels sinkt. Auf Basis des ausgelösten Signals wird der Fahrer des Fahrzeugs, in dem die Brennkraftmaschine verbaut ist, bei einem niedrigen Füllstand Level sensor installed on a tank for storing a reducing agent for an exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine. In this case, the level sensor is designed so that a signal is triggered when the level of the reducing agent in the tank drops below a predetermined level. Based on the triggered signal, the driver of the vehicle in which the internal combustion engine is installed, at a low level
(zunächst) gewarnt und zum Nachtanken des Reduktionsmittels aufgefordert. Bei Nichtbeachtung der Aufforderung werden gegebenenfalls nachfolgende (initially) warned and asked to refuel the reducing agent. Failure to comply with the request may result in the following
Strategien eingeleitet, beispielsweise der Wiederstart der Brennkraftmaschine verhindert. Das Nachtanken mit Reduktionsmittel muss erfolgreich detektiert werden, damit beispielsweise zuvor eingeleitete Maßnahmen beispielsweise eine Verhinderung eines Wiederstarts aufgehoben werden können. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Strategies initiated, for example, prevents the restart of the internal combustion engine. The refueling with reducing agent must be successfully detected so that, for example, previously initiated measures such as preventing a restart can be canceled. Further advantageous embodiments of the invention are the
Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele näher beschrieben sind. Refer to the drawing description, in the embodiments illustrated in the figures are described in more detail.
Es zeigen: Show it:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Figure 1 shows a first embodiment of an inventive design
Füllstandsensors und  Level sensor and
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß Figure 2 shows a second embodiment of an inventive
ausgebildeten Füllstandsensors.  trained level sensor.
Der in Figur 1 dargestellte Füllstandsensor 1 weist zwei aus Edelstahl bestehende Kontakte 2a, 2b auf, die beispielsweise als Stifte oder Stromschiene ausgebildet sind. Die Kontakte 2a, 2b sind in eine Grundplatte 3 eingegossen und ragen um ein bestimmtes vorgebbares Maß aus der Grundplatte 3 heraus. Die Grundplatte 3 kann beispielsweise in ein Flüssigkeitsentnahmemodul eingebaut sein, das neben dem Füllstandsensor 1 noch eine Pumpe, einen Filter und eine Heizeinrichtung und/oder andere Bauteile beinhaltet. Die Grundplatte kann beispielsweise aus Polyethylenkunststoff (HDPE) hergestellt sein. Der Füllstandsensor 1 mit dem Flüssigkeitsentnahmemodul wird bevorzugt von unten in eine entsprechende Aufnahmeöffnung in einen Tank eingebaut, der eine Flüssigkeit in Form eines Reduktionsmittels bevorratet. Das Reduktionsmittel, beispielsweise eine wässrige Harnstoff lösung, wird von der Pumpe zu einem Abgasnachbehandlungssystem gefördert, das in Abhängigkeit von The level sensor 1 shown in Figure 1 has two stainless steel existing contacts 2a, 2b, which are formed for example as pins or busbar. The contacts 2 a, 2 b are cast in a base plate 3 and protrude from the base plate 3 by a predetermined amount. The base plate 3 may for example be installed in a liquid extraction module, which in addition to the level sensor 1 still includes a pump, a filter and a heater and / or other components. The base plate may for example be made of polyethylene plastic (HDPE). The level sensor 1 with the liquid extraction module is preferably installed from below into a corresponding receiving opening in a tank which stores a liquid in the form of a reducing agent. The reducing agent, for example, an aqueous solution of urea, is conveyed by the pump to an exhaust aftertreatment system, which depends on
Betriebszuständen einer Brennkraftmaschine eine definierte Menge von Operating conditions of an internal combustion engine, a defined amount of
Reduktionsmittel über beispielsweise einen Injektor in eine Abgasleitung der Brennkraftmaschine fördert. Das Reduktionsmittel vermischt sich in der Promotes reducing agent via, for example, an injector in an exhaust pipe of the internal combustion engine. The reducing agent mixes in the
Abgasleitung mit dem Abgas und löst in einem nachfolgenden Katalysator gewünschte chemische Reaktionen zur Verringerung ungewünschter Exhaust pipe with the exhaust gas and dissolves in a subsequent catalyst desired chemical reactions to reduce unwanted
Abgasemissionen aus. Gesteuert wird das gesamte Exhaust emissions from. The whole thing is controlled
Abgasnachbehandlungssystem von einer elektronischen Steuereinrichtung, die auch die Brennkraftmaschine steuert. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist der Kontakt 2a auf seiner gesamten Länge von einer Isolierung 4a umgeben, die aus einem Exhaust after-treatment system of an electronic control device which also controls the internal combustion engine. In the embodiment according to Figure 1, the contact 2a is surrounded over its entire length by an insulation 4a, which consists of a
Polyethylenkunststoff (HDPE) mit einem Füllstoff besteht. Diese so ausgebildete Isolierung 4a ist aufgrund des Füllstoffes über die gesamte aus der Grundplatte 3 herausragenden Länge des Kontaktes 2a elektrisch leitend. Dagegen ist derPolyethylene plastic (HDPE) with a filler. This thus formed insulation 4a is electrically conductive due to the filler over the entire protruding from the base plate 3 length of the contact 2a. In contrast, the
Kontakt 2b über circa % seiner Länge mit einer Isolierung 4b versehen, die aus Polyethylenkunststoff ohne Füllstoff besteht. Diese Isolierung 4b ist elektrisch nicht leitend. Oberhalb der Isolierung 4b schließt sich eine Isolierung 4c über circa V4 der Länge des Kontaktes 2b bis zu der gleichen Gesamthöhe wie bei dem Kontakt 2a an, die wiederum elektrisch leitend ist und wiederum ausContact 2b over approximately 4% of its length with insulation 4b made of polyethylene plastic without filler. This insulation 4b is electrically non-conductive. Above the insulation 4b, 4c includes insulation above about 4 V to the length of the contact 2b to the same overall height as the contact 2a, which in turn is electrically conductive and, in turn, from
Polyethylenkunststoff mit einem Füllstoff besteht. Die zuvor genannte Polyethylene plastic with a filler. The aforementioned
Längenaufteilung kann im Rahmen der Erfindung auch anders aufgeteilt sein. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, eine definierte Füllstandhöhe 5 von Length division can be divided differently within the scope of the invention. This refinement makes it possible to achieve a defined fill level 5 of
Reduktionsmittel in dem Tank zu bestimmen, da sich der messbare elektrische Widerstand zwischen den Kontakten 2a, 2b ändert, wenn der Kontakt 2b mit derReducing agent to determine in the tank, since the measurable electrical resistance between the contacts 2a, 2b changes when the contact 2b with the
Isolierung 4c aus dem Reduktionsmittel austaucht und dann Luft zwischen dem oberen Teil der Isolierung 4a und der Isolierung 4c anliegt. Der Füllstandsensor 1 kann im Übrigen auch noch weitere Kontakte aufweisen, die über Insulation 4c emerges from the reducing agent and then air is present between the upper part of the insulation 4a and the insulation 4c. The level sensor 1 may also have other contacts, moreover
unterschiedliche Höhen mit leitenden Isolierungen beziehungsweise different heights with conductive insulation respectively
nichtleitenden Isolierungen versehen sind. Dadurch kann eine abgestuftenon-conductive insulation are provided. This can be a graduated
Detektion eines Füllstandes des Reduktionsmittels ermittelt werden. Denkbar ist auch, die Kontakte 2a, 2b gänzlich wegzulassen und den Füllstandsensor 1 bezüglich der zu ermittelnden Füllstandhöhe von stiftförmig ausgebildeten Isolierungen 4a, 4c zu bilden. Dabei muss natürlich sichergestellt sein, dass im Bereich der Isolierung 4b eine leitende Verbindung von der leitenden IsolierungDetection of a level of the reducing agent can be determined. It is also conceivable to completely omit the contacts 2a, 2b and to form the level sensor 1 with respect to the level of fill to be determined by pin-shaped insulation 4a, 4c. Of course, it must be ensured that in the area of the insulation 4b a conductive connection of the conductive insulation
4c mit der Signalleitung 7b erfolgt. 4c takes place with the signal line 7b.
Die Grundplatte 3 weist im unteren Bereich einen winkelförmig ausgebildeten Anschluss 6 auf, in dem weiterführende Signalleitungen 7a, 7b mit den Kontakten 2a, 2b verbunden sind. Zwischen den Signalleitungen 7a, 7b ist ein definierterThe base plate 3 has an angle-shaped connection 6 in the lower region, in which further signal lines 7a, 7b are connected to the contacts 2a, 2b. Between the signal lines 7a, 7b is a defined
Widerstand 8 in Form eines Parallelwiderstands beispielsweise in der Resistor 8 in the form of a parallel resistor, for example in the
Größenordnung von mehreren Kiloohm geschaltet. Der Widerstand 8 kann aber auch direkt an die Kontakte 2a, 2b im Bereich der Grundplatte 3 angeschlossen sein. Die Signalleitungen 7a, 7b sind mit dem zuvor genannten elektronischen Steuergerät zur Auswertung und weiteren Verarbeitung der ermittelten Signale verbunden. Insbesondere wird bei einem ermittelten Füllstand kleiner / gleich der Füllstandhöhe 5 ein Signal zur Aufforderung zum Nachfüllen von Magnitude of several kilohms switched. The resistor 8 can also be connected directly to the contacts 2a, 2b in the region of the base plate 3. The signal lines 7a, 7b are connected to the aforementioned electronic control unit for evaluation and further processing of the detected signals connected. In particular, at a determined level less than / equal to the level height 5 is a signal to request refilling
Reduktionsmittel ausgelöst. Reducing agent triggered.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist grundsätzlich ähnlich zu dem der Figur 1 ausgestaltet, wobei hier die Kontakte 2a, 2b in einer Trägerplatte 9 angeordnet sind. Die Trägerplatte 9 besteht bei dem dargestellten The exemplary embodiment according to FIG. 2 is basically configured similarly to that of FIG. 1, the contacts 2 a, 2 b being arranged here in a carrier plate 9. The support plate 9 is in the illustrated
Ausführungsbeispiel insgesamt aus Polyethylenwerkstoff mit einem Füllstoff. Um eine vollkommene Isolation der Kontakte 2a, 2b in der Trägerplatte 9 zu erreichen beziehungsweise sicherzustellen, kann die Grundplatte 9 auch aus Polyethylenwerkstoff ohne Füllstoff bestehen, der ja elektrisch isolierend ist. Diese Trägerplatte 9 ist mit einer Grundplatte 3a dicht verbunden, beispielsweise verschweißt. Die Kontakte 2a, 2b sind im Bereich der Verbindung der Overall embodiment of polyethylene material with a filler. In order to achieve or ensure complete isolation of the contacts 2a, 2b in the carrier plate 9, the base plate 9 can also be made of polyethylene material without filler, which is electrically insulating. This support plate 9 is sealed to a base plate 3a, for example, welded. The contacts 2a, 2b are in the region of the compound of
Trägerplatte 9 mit der Grundplatte 3a mit weiterführenden Signalleitungen 7a, 7b beispielsweise durch Steckkontakte 10a, 10b verbunden. Der weitere Aufbau der Grundplatte 3a mit dem Anschluss 6 ist wie unter Figur 1 beschrieben. Support plate 9 to the base plate 3a with continuing signal lines 7a, 7b, for example, by plug contacts 10a, 10b. The further construction of the base plate 3a with the connection 6 is as described under FIG.
Der aus der Trägerplatte 9 herausragende Kontakt 2a ist wie bei Figur 1 ausgebildet und insgesamt mit einer (dünnen) leitenden Isolierung 4a über seine gesamte Höhe versehen. Dagegen weist der Kontakt 4b eine abgestufte The protruding from the support plate 9 contact 2a is formed as in Figure 1 and provided with a total of (thin) conductive insulation 4a over its entire height. In contrast, the contact 4b has a stepped
Isolierung 4d, 4e auf, die bis zu circa % der Höhe des Kontaktes 2b einen deutlich größeren Durchmesser (4d) als im oberen Bereich (4e) aufweist. Wenn auch die Isolierung 4d mit dem größeren Durchmesser grundsätzlich ebenso wie die Isolierung 4e mit dem geringeren Durchmesser elektrisch leitend ist, ist durch den Durchmessersprung im oberen Bereich der gleiche Effekt wie bei der Isolierung 4b, 4c aus Figur 1 gegeben. Auch bei dieser Ausgestaltung ändert sich der messbare elektrische Widerstand zwischen den Kontakten 2a, 2b, wenn der Kontakt 2b mit der Isolierung 4e aus dem Reduktionsmittel austaucht und dann Luft zwischen dem oberen Teil der Isolierung 4a und der Isolierung 4e anliegt. Insulation 4d, 4e, which up to about% of the height of the contact 2b has a much larger diameter (4d) than in the upper region (4e). Although the insulation 4d with the larger diameter in principle, as well as the insulation 4e with the smaller diameter is electrically conductive, is given by the diameter jump in the upper region of the same effect as in the insulation 4b, 4c of Figure 1. Also in this embodiment, the measurable electrical resistance between the contacts 2a, 2b changes when the contact 2b with the insulation 4e emerges from the reducing agent and then air is applied between the upper part of the insulation 4a and the insulation 4e.
Abschließend wird darauf hingewiesen, dass zuvor beschriebene Finally, it is noted that the previously described
Einzelmerkmale der Erfindung beliebig miteinander und untereinander kombiniert sein können. Individual features of the invention can be combined with each other and with each other as desired.

Claims

Ansprüche claims
1. Füllstandsensor (1) zur Detektierung eines Füllstandes einer vorzugsweise in einem Tank bevorratbaren Flüssigkeit, wobei oberhalb der Flüssigkeit der Tank mit Luft gefüllt ist und wobei der Füllstandsensor (1) zumindest zwei elektrisch leitende Kontakte (2a, 2b) aufweist, zwischen denen ein sich in Abhängigkeit eines Kontaktes mit der Flüssigkeit und/oder der Luft einstellender elektrischer Widerstand besteht, 1. level sensor (1) for detecting a level of vorratbaren preferably in a tank liquid, wherein above the liquid, the tank is filled with air and wherein the level sensor (1) at least two electrically conductive contacts (2 a, 2 b), between which a is in response to a contact with the liquid and / or the air-adjusting electrical resistance,
dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Kontakte (2a, 2b) von einer Isolierung (4) umgeben ist.  characterized in that each of the contacts (2a, 2b) is surrounded by insulation (4).
2. Füllstandsensor (1) nach Anspruch 1, 2. level sensor (1) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung (4) eine elektrisch leitende Isolierung (4a, 4c, 4d, 4e) oder elektrisch nichtleitende Isolierung (4b) ist.  characterized in that the insulation (4) is an electrically conductive insulation (4a, 4c, 4d, 4e) or electrically non-conductive insulation (4b).
3. Füllstandsensor (1) nach Anspruch 2, 3. level sensor (1) according to claim 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Isolierung (4a, 4c, 4d, 4e) und/oder nichtleitende Isolierung (4b) an den Kontakten (2a, 2b) unterschiedlich ausgebildet ist.  characterized in that the electrically conductive insulation (4a, 4c, 4d, 4e) and / or non-conductive insulation (4b) is formed differently on the contacts (2a, 2b).
4. Füllstandsensor (1) nach Anspruch 2 oder 3, 4. level sensor (1) according to claim 2 or 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Isolierung (4d, 4e) entlang zumindest eines Stiftes (2b) einen sich ändernden Durchmesser aufweist.  characterized in that the electrically conductive insulation (4d, 4e) along at least one pin (2b) has a varying diameter.
5. Füllstandsensor (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, 5. level sensor (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff der Isolierung (4)  characterized in that the material of the insulation (4)
Polyethylenkunststoff (HDPE) ist. Polyethylene plastic (HDPE) is.
6. Füllstandsensor (1) nach Anspruch 5, 6. fill level sensor (1) according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Polyethylenkunststoff (HDPE) einen elektrisch leitenden Füllstoff aufweist.  characterized in that the polyethylene plastic (HDPE) comprises an electrically conductive filler.
7. Füllstandsensor (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, 7. level sensor (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Kontaktes (2a, 2b) Edelstahl ist.  characterized in that the material of the contact (2a, 2b) is stainless steel.
8. Füllstandsensor (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, 8. Level sensor (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (2a, 2b) mit Signalleitungen (7a, 7b) verbunden sind.  characterized in that the contacts (2a, 2b) are connected to signal lines (7a, 7b).
9. Füllstandsensor (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, 9. fill level sensor (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Kontakten (2a, 2b) und/oder den Signalleitungen (7a, 7b) ein Widerstand (8) elektrisch eingeschaltet ist.  characterized in that between the contacts (2a, 2b) and / or the signal lines (7a, 7b), a resistor (8) is electrically switched on.
10. Tank zur Bevorratung eines Reduktionsmittels für ein 10. Tank for storing a reducing agent for a
Abgasnachbehandlungssystem mit einem Füllstandsensor (1) nach einem der vorherigen Ansprüche.  Exhaust after-treatment system with a level sensor (1) according to one of the preceding claims.
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