DE3304805A1

DE3304805A1 - Vorrichtung zur anzeige des motoroelstandes bei kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3304805A1
Application number: DE19833304805
Authority: DE
Inventors: Mario Andrien 75015 Paris Weiss
Original assignee: Jaeger SA
Current assignee: Jaeger SA
Priority date: 1982-02-19
Filing date: 1983-02-11
Publication date: 1983-09-01
Also published as: IT8347733A0; GB2116323B; JPH0330692B2; GB8304157D0; GB2116323A; IT1167615B; MX152573A; FR2522065B1; ES520253A0; JPS58153122A; DE3304805C2; US4584554A; FR2522065A1; ES8401181A1

Description

JAJSCiJSK PH/HP 1577-DE

-3-

BESCHREIBÜNG

Die Erfindung betrifft die Anzeige des Motorölstands baimit einem Verbrennungsmotor ausgestatteten Fahrzeugen.

Eine solche Vorrichtung ist für das Armaturenbrett des Fahrzeugs bestimmt und sollte folglich über das Schließen der Zündkontakte des Verbrennungsmotors im Falle eines elektrisch gezündeten Motors oder auch von entsprechenden Kontakten im Falle eines über die Kompression gezündeten Motors in Tätigkeit gesetzt werden.

Es wurden bereits Vorrichtungen zur Messung und Anzeige des Ölstands vorgeschlagen, bei denen der Meßfühler eine in die Flüssigkeit eintauchende Widerstandssonde ist. Diese Vorrichtungen gestatten die Anzeige des ölstands. Es hat sich jedoch gezeigt, daß insbesondere bei der Messung des ölstands in einem Kraftfahrzeugmotor die Messung nur während einer begrenzten Zeit gut sein kann und daß sie keinesfalls sich wiederholend ist.

Sobald der Motor dreht,wird nämlich das öl durch die ölpumpe angesaugt und zu den verschiedenen Teilen des Motors, die eine Schmierung benötigen, gefördert. Es verbleibt dann praktisch kein Öl mehr-am Boden der ölwanne. Daher ist es nötig, die Messung vorzunehmen, bevor der Motor dreht.

Hierzu ist es, wenn ein solcher Kontakt vorgesehen ist, bekannt, den geschlossenen Kontakt des Öldruckschalters für die Spannungsversorgung der Meßschaltung zu verwenden. Der Benutzer sieht dann die in Ruhe in der ölwanne vorhandene ölmenge, wonach er den Motor anläßt. Der Kontakt des Öldruckschalters öffnet kurz danach, die Meßschältung wird nicht mehr mit Spannung versorgt und die Anzeige verschwindet.

Ein solches System hat erhebliche Nachteile. Wenn der Benutzer unter Zeitdruck steht, riskiert er,einen Ölmangel in der ölwanne des Motors nicht zu bemerken, weil er den Motor zu schnell anläßt.

■ » ■ ■

-4-

Die Erfindung schafft hier eine elegante Lösung dieses Problems.

Hierzu benutzt die Erfindung eine ölstandsanzeigevorrichturig, welche einen Widerstandspeilstab, eine Anzeigeeinrichtung sowie eine zwischen den Peilstab und die Anzeigeeinrichtung geschaltete Meß- und Speicherschaltung und eine Einrichtung zur Versorgung dieser Schaltung mit Spannung auf das Schließen des Zündkontakts hin aufweist.

Gemäß, der Erfindung ist ein zwischen die Fahrzeugmasse und den Zündkontakt geschaltete Schaltung vorgesehen, die ■ nach dem Schließen des Batteriekontakts vorübergehend eine Masseverbindung für die Meßschaltung herzustellen in der Lage ist.

Eine geeignete Einstellung der Funktionszeit dieser· letzteren Schaltung gestattet in optimaler Weise eine Messung und Anzeige der Messung. Es hat sich in der Tat gezeigt, daß die Messung meistens, bevor der ölstand durch den arbeitenden Motor gestört wird, erzielt und dann gespeichert werden kann. Es bleibt in der Folge eine Zeit, die ausreicht, den so gespeicherten Meßwert auf einer galvanometrischen Anzeigeeinrichtung wiederzugeben und damit auch einen eiligen Benutzer darauf aufmerksam zu machen, daß der ölstand seines Motors nicht ausreichend ist.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser zeigt

Figur 1 eine bekannte Vorrichtung zur Feststellung des ölstands, und

Figur 2 eine ölstandsanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung.

Zunächst werden die gemeinsamen Teile der Figuren 1 und 2 beschrieben.

Die Widerstandssonde JC1 taucht abhängig vom Füllstand des Öls mehr oder weniger in das öl ein. Die am Ausgang des Zündkontaktschalters verfügbare

JAEGER . . -. .. - PH/HP 1577-DE

-5-

Spannung ist mit + BAT bezeichnet und liegt in Reihe an einer von einem Widerstand R1 gefolgten Diode CR1. Das andere Ende des Widerstandes R1 ist mit einer Klemme eines Elektrolytkondensators C1 verbunden, dessen andere Klemme an einen mit dickem Strich dargestellten großen Masseanschluß geht.

Beim Stand.der Technik (Fig. 1) ist diese Verbindung nur dann wirksam an die Fahrzeugmasse angeschlossen, wenn der öldruckschalter MNCT geschlossen ist, d.h., wenn der Öldruck noch nicht aufgebaut ist.

Die so durch die Elemente CR1, R1 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 R2 an den Emitter eines PNP-Transistors Q1 gelegt, dessen Kollektor mit der Temperaturwiderstandssonde JC1 verbunden ist.

Der von der Quelle CCS gelieferte Konstantstrom fließt zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors Q1, 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 S1, während der Schalter S2 offen ist, und dann umgekehrt dem öffnen des Schalters S1, während der Schalter S2 kurz geschlossen ist, entsprechen.

Ein Operationsverstärker A1, der beispielsweise einen Verstärkungsfaktor 3 besitzt, ist mit einem Widerstand R111 zwischen seinem Ausgang und seinem invertierenden Eingang und mit einem Widerstand R110 zwischen diesem invertierenden Eingang und Masse versehen, während sein nicht-invertierender Eingang einerseits mit einem Kondensator C2, dessen anderer Anschluß zur Sonde JC1 (auf der Seite des Kollektors des Trans-

sistors Q1) geht, und andererseits über den Schalter S1 mit Masse verbunden ist.

Über den anderen Schalter S2 kann der Ausgang des Verstärkers A1 an den nicht-invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers A2 gehen. Dessen invertierender Eingang ist einerseits über einen Widerstand R201 mit dem Ausgang und ' andererseits über einen Widerstand R202 mit Masse verbunden/ was ihm beispielsweise einen Verstärkungsfaktor von 3,3 verleiht. Der Ausgang von A2 geht an das eine Ende einer Anzeigeeinrichtung, die hier durch ein mit einem Widerstand R4 in Reihe liegendes Galvanometer G gebildet ist, wobei diese Gesamtheit parallel zu einem Kompensator liegt, der durch eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R11 und einem Kondensator C14 gebildet ist. Man sieht, daß der nicht-invertierende Eingang des Verstärkers A2 über einen Kondensator C16, der einen Speicher für die Anzeige bildet, mit der positiven Leitung + REG verbunden ist. Schließlich sind ein oder mehrere Kondensatoren C4 und C17 zwischen der dick ausgezogenen Masseleitung und der bereits erwähnten Spannung + REG vorgesehen.

Die Schaltung (Fig. 1) arbeitet folgendermaßen:

Mit dem Unter-Spannung-Setzen durch Anlegen der Spannung + BAT beim Schließen des Zündkontakts des Fahrzeugs, wobei MNCT geschlossen ist, setzt sich die Steuerlogik in ihren ersten Zustand, der den Schalter S1 schließt und den Schalter S2 öffnet. Die Konstantstromquelle beaufschlagt die Sonde über den Transistor Q1, was eine Aufladung des Kondensators C2 zur Folge hat.

Am Ende einer vorgegebenen Zeit, die eine geeignete Aufladung des Kondensators C2 auf die mit U_Q bezeichnete Spannung

an den Klemmen der Sonde gewährleistet, ändert die Steuerlogik ihren Zustand, womit jetzt S1 offen und S2 geschlossen wird.

Wie dies bereits in der französischen Patentschrift Nr. 76 30120 (Publikationsnr. 2 367 276) sowie in der Zusatzanmeldung Nr. 81 18852 beschrieben ist, bewegt sich die Spannung der Sonde dann in Anbetracht der Tatsache, daß der ther-

JAEGER .... PH/HP 1577-DE

-7-

mische Austausch zwischen der Widerstandssonde JC1 und dem öl vom Füllstand desselben abhängt. Diese variable Sondenspannung,· die mit U₁ bezeichnet wird, befindet sich nun im Gegensatz zu der an den Klemmen des Kondensators C2 gespeicherten Spannung U_n, und die Differenz U. - U_Q wird auf den Verstärker A1 gegeben, dessen Ausgangsspannung zu tL - U_ proportional ist. Am Ende einer zweiten vorgegebenen Zeit schließt sich der Schalter S2 kurz und der Spannungswert U₁ - U. findet sich nun im Kondensator 16 gespeichert wieder.

wie dies in der genannten Patentschrift und Zusatzanmeldung beschrieben ist, ist diese Spannung U₁ - U_Q für den Flüssigkeitsfüllstand representativ.

Weitere Arten, ein für den Flüssigkeitsstand repräsentatives Signal zu gewinnen, die ebenfalls anwendbar sind, sind in der französischen Patentanmeldung Nr. 81 18960 beschrieben. Mit der dieser Art von Gerät eigenen Ansprechzeit wird dann das Galvanometer eine sichtbare Anzeige des ölstands als Funktion der im Kondensator 16 gespeicherten Größe U. - U_Q (oder einer anderen anders definierten repräsentativen Größe) liefern.

Wie weiter oben bereits ausgeführt, verläuft alles normal, wenn der - geduldige - Benutzer vor dem Anlassen des Motors der Apparatur die Zeit für eine Anzeige, unter Stabilisierung derselben, des ölstands läßt. Im umgekehrten Fall, wenn der Motor sehr rasch angelassen wird, steigt der Öldruck ebenfalls sehr schnell, der öldruckschalter öffnet sich und es ist keine Spannungsversorgung für das Gerät mehr gegeben, was gerade dadurch die Anzeige des ölstands verhindert.

Bei dieser Gelegenheit ist zu bemerken, daß die Teile der Figuren 1 und 2, die gestrichelt umrandet sind, sich als hybride oder monolithische integrierte Schaltung verwirklichen lassen. Um eine Störung einer neuen Messung durch eine frühere Messung, die nicht an ihrem Abschluß gewesen wäre, zu vermeiden, weist eine solche integrierte Schaltung natürlieh Mittel zur Entladung des Kondensators C2 von Verschwinden

ψ ·* W

seiner Speisung an auf. Man sieht also gut, daß es für einen unter Zeitdruck stehenden Benutzer, der sich plötzlich klar wird, daß er die wichtige ölstandsanzeige nicht gehabt hat, keine Möglichkeit-gibt, diese wiederzugewinnen. Die in Figur 2 dargestellte Schaltung gestattet eine Beseitigung dieses Nachteils.

Die dick ausgezogene Masseleitung ist hier nicht mehr über den öldruckschalter, sondern über die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors Q2 mit Masse verbunden. Die an der Diode CR1 verfügbare Spannung ist über einen Widerstand R45 an eine insgesamt mit 100 bezeichnete Steuerschaltung für den Transistor Q2 gelegt. Hinter dem Widerstand R45 umfaßt diese Schaltung vor allem einen mit einer Zener-Diode D46 in Reihe liegenden Widerstand R44. Der gemeinsame Punkt dieser beiden Elemente ist einerseits mit dem nicht-invertierenden Eingang eines Verstärkers A47 und andererseits mit einem auf Masse gehenden, aus den beiden Widerständen R42 und R41 bestehenden Spannungsteiler verbunden, wobei der gemeinsame Punkt dieser beiden Widerstände seinerseits mit dem nicht-invertierenden Eingang eines anderen Differenzverstärkers A48 verbunden ist. Letzterer ist als Integrator geschaltet, mit einem Kondensator C50 zwischen seinem Ausgang und seinem invertierenden Eingang, wobei dieser über einen Widerstand R49 mit Masse verbunden ist. Schließlich ist der Ausgang des Verstärkers A48 mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers A47 verbunden, dessen Ausgang über den Widerstand R43 die Basis des Transistors Q2 steuert.

Im folgenden wird nun die Arbeitsweise der Schaltung 100 beschrieben. Die Spannung an den Klemmen der Zener-Diode D46 kommt als Referenz auf den Verstärker A47. Gleichzeitig setzt diese durch den Spannungsteiler R42-R41 reduzierte Spannung die Aufladung des Kondensators C50 an den Klemmen des Integratorverstärkers A48 aus, dessen Ausgangsspannung also progressiv ansteigt. Sobald die Ausgangsspannung von A48, auf dem invertierenden Eingang des Verstärkers A47, die durch die

. , \o//-utl

-9-

Zener-Diode D46 an dessen anderen Eingang festgelegte Referenzspannung erreicht, erhält die Basis des Transistors Q2 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 Q2 während einer durch die Charakteristik der Integratorschaltung festgelegten Zeit leitend wird, wonach der Transistor Q2 in den nicht-leitenden Ruhezustand zurückkehrt.

Bei der Vorrichtung der Figur 2 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.

KI/eh

Claims

PATENTANWÄLTE

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS EUROPÄISCHE PATENTVERTRETER MANDATAIRES EN BREVETS EUROPEENS

DR. ROLF E. WILHELMS DR. HELMUT KILIAN

GEIBELSTRASSE 6

8000 MÜNCHEN

TELEFON (0 89) 47 40 73« TELEX 52 34 67 (wilp-d) TELEGRAMME PATRANS MÜNCHEN TELECOPIER gr. 2 (039)222

PH/HP 1577-DE

JAEGER
LEVALLGIS-PERRET, Frankreich

Vorrichtung zur Anzeige des Motorölstandes bei Kraftfahrzeugen

Priorität: 19. Februar 1982 - Frankreich - Nr. 82 02773

PATENTANSPRÜCHE

11J Vorrichtung zur Anzeige des ölstandes bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor, mit einem Widerstandsmeßstab, einer Anzeigeeinrichtung, einer zwischen Meßstab und Anzeigeeinrichtung liegenden Meß- und Speicherschaltung und einer Einrichtung zur Versorgung der Schaltung mit Spannung auf das Schließen des Zündkontakts hin, dadurch gekennzeichnet , daß eine zwischen die Fahrzeugmasse und den Zündkontakt geschaltete Schaltung (100) vorgesehen ist, welche nach Schließen des Batteriekontakts vorübergehend eine Masseverbindung (Q2) für die Meßschaltung herstellt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (100) einen Transistor

(Q2), dessen Kollektor-Emitterstrecke zwischen die Masseleitung der Meß- und Speicherschaltung und die Fahrzeugmasse geschaltet ist, einen Sägezahngenerator (A48, C50) und eine Vergleicherstufe (A47)/ die den Transistor (Q2) leitend macht, solange der Sägezahn nicht eine bestimmte Schwelle. · erreicht, umfaßt.