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DE102008012900A1 - Method for measuring fluid level of fluid in container, particularly urea water solution, involves heating fluid in heating unit, and temporary process comprises variable of heating unit, which detects heating process - Google Patents

Method for measuring fluid level of fluid in container, particularly urea water solution, involves heating fluid in heating unit, and temporary process comprises variable of heating unit, which detects heating process Download PDF

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DE102008012900A1
DE102008012900A1 DE102008012900A DE102008012900A DE102008012900A1 DE 102008012900 A1 DE102008012900 A1 DE 102008012900A1 DE 102008012900 A DE102008012900 A DE 102008012900A DE 102008012900 A DE102008012900 A DE 102008012900A DE 102008012900 A1 DE102008012900 A1 DE 102008012900A1
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DE
Germany
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heating
time
container
liquid
fluid
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Withdrawn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
DE102008012900A
Other languages
German (de)
Inventor
Buelent Barcin
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
Priority to DE102008012900A priority Critical patent/DE102008012900A1/en
Publication of DE102008012900A1 publication Critical patent/DE102008012900A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Thermal Sciences (AREA)
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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

The method involves heating a fluid by a heating unit (120). The temporary process comprises a variable of the heating unit, which detects the heating process with predetermined environment conditions, particularly with predetermined temperature of the fluid in a container (110) and heating unit is assigned to a level of the fluid in the container. Independent claims are included for the following: (1) a device for executing the method; (2) a computer program for executing the method; and (3) a computer program product has a program code.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Füllstandsmessung in einem eine Flüssigkeit, insbesondere eine Hamstoffwasserlösung aufnehmenden Behältnis mit einer Heizeinrichtung zum Aufheizen der Flüssigkeit.The The invention relates to a method for level measurement in a Liquid, in particular a container containing urea water solution a heater for heating the liquid.

Die Verminderung von Stickoxidemissionen bei mit Luftüberschuss arbeitenden Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Diesel-Brennkraftmaschinen, kann mit Hilfe der sogenannten Selective-Catalytic-Reduction-Technologie (SCR) erfolgen. Hierbei wird Stickoxid zu Stickstoff und Wasserdampf reduziert. Als Reduktionsmittel kommen dabei entweder gasförmiges Ammoniak oder Ammoniak in wässriger Lösung oder Harnstoff in wässriger Lösung zum Einsatz. Der Harnstoff dient dabei als Ammoniakträger und wird mit Hilfe eines Dosiersystems vor einem in dem Abgassystem verbauten Hydrolysekatalysator eingespritzt und mittels Hydrolyse zu Ammoniak umgewandelt, der dann in einem sogenannten SCR- oder Denox-Katalysator Stickoxide reduziert. Ein solches Dosiersystem weist ein Behältnis zur Aufnahme des Dosiermittels in Form einer Flüssigkeit, insbesondere der Harnstoffwasserlösung auf. Bei tiefen Temperaturen gefriert die Harnstoffwasserlösung und muss aufgetaut werden. Dies geschieht mittels einer in dem Behältnis angeordneten Heizeinrichtung. Diese Heizeinrichtung kann beispielsweise aus einem PTC-Heizelement bestehen.The Reduction of nitrogen oxide emissions with excess air working internal combustion engines, especially in diesel internal combustion engines, can with the help of the so-called Selective Catalytic Reduction technology (SCR). In this case, nitrogen oxide becomes nitrogen and water vapor reduced. As a reducing agent come either gaseous ammonia or ammonia in aqueous solution or Urea in aqueous solution for use. The urea serves as ammonia carrier and is using a dosing system in front of a in the exhaust system injected hydrolysis catalyst injected and by hydrolysis converted to ammonia, which then in a so-called SCR or Denox catalyst reduces nitrogen oxides. Such a dosing system has a container for receiving the dosing agent in the form of a liquid, in particular the Urea solution on. At low temperatures the urea water solution freezes and must be thawed. This is done by means of a arranged in the container Heating device. This heater can for example from a PTC heating element.

Zur Ermittlung des Füllstands in dem Behältnis ist beispielsweise ein sogenannter 2-Pin-Levelgeber vorgesehen, der allerdings nur eine Mindestschwelle detektieren kann. Ein solcher 2-Pin-Levelgeber weist zwei Metallstifte auf, die in der Flüssigkeit im benetzten Zustand das Vorhandensein einer Mindestmenge erfassen.to Determination of the level in the container For example, a so-called 2-pin level encoder is provided, however can only detect a minimum threshold. Such a 2-pin level transmitter has two metal pins in the liquid in the wetted state detect the presence of a minimum quantity.

Eine solche Füllstands-Bestimmung ist ungenau.A such level determination is inaccurate.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Füllstandsmessung in einem eine Flüssigkeit, insbesondere eine Harnstoffwasserlösung aufnehmenden Behältnis zu vermitteln, welches auf einfache Weise und möglichst ohne weiteren Hardware-Aufwand, das heißt ohne weitere Bauteile realisierbar und durchführbar ist.Of the The invention is therefore the object of a method for level measurement in a liquid, in particular, a container receiving urea water solution convey, which in a simple way and if possible without further hardware effort, that is without other components can be realized and carried out.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Füllstandsmessung in einem eine Flüssigkeit, insbesondere eine Harnstoffwasserlösung aufnehmenden Behältnis mit einer Heizeinrichtung zum Aufheizen der Flüssigkeit dadurch gelöst, dass der zeitliche Verlauf wenigstens einer den Heizvorgang charakterisierenden Größe der Heizeinrichtung bei vorgegebenen Umgebungsbedingungen, die beispielsweise durch die Temperatur der Flüssigkeit in dem Behältnis charakterisiert sind, erfasst und dieser einem Füllstand der Flüssigkeit in dem Behältnis zugeordnet wird.These The object is achieved by a method for level measurement in a Liquid, in particular a container receiving urea water solution a heating device for heating the liquid solved by that the time course of at least one characterizing the heating process Size of the heater at given environmental conditions, for example, by the Temperature of the liquid in the container are characterized and detected this and a level of the liquid in the container is assigned.

Grundidee der Erfindung ist es, aus dem zeitlichen Verhalten einer den Heizvorgang charakterisierenden Größe der Heizeinrichtung auf den Füllstand in dem Behältnis zu schließen. Die Erfindung macht sich dabei zu Nutze, dass eine große Menge der Flüssigkeit in dem Behältnis einen anderen Heizvorgang erfordert, als eine kleine Menge. Anders ausgedrückt weist eine große Menge der Flüssigkeit in dem Behältnis eine große Wärmekapazität auf und erfordert einen entsprechenden Heizvorgang, wohingegen eine kleine Menge eine kleinere Wärmekapazität aufweist und einen anderen charakteristischen Heizvorgang erfordert. Die den Heizvorgang charakterisierende Größe der Heizeinrichtung zeigt demgemäß ein anderes Verhalten bei einer großen Flüssigkeitsmenge in dem Behältnis gegenüber einer kleinen Flüssigkeitsmenge in dem Behältnis. Aufgrund des zeitlichen Verlaufs wenigstens einer den Heizvorgang charakterisierenden Größe der Heizeinrichtung kann auf diese Weise sehr präzise auf den Tankfüllstand geschlossen werden.The basic idea The invention is, from the temporal behavior of a heating process characterizing size of the heater on the level in the container close. The invention makes use of the fact that a large amount of liquid in the container requires a different heating process than a small amount. In other words, pointing a big Amount of liquid in the container a big Heat capacity on and requires a corresponding heating, whereas a small amount one has smaller heat capacity and requires another characteristic heating process. The shows the heating process characterizing size of the heater accordingly another Behavior in a large amount of liquid in the container across from a small amount of liquid in the container. Due to the time course of at least one of the heating process characterizing size of the heater can be very precise this way to the tank level getting closed.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen, Ausgestaltungen und Verbesserungen des in dem unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens möglich.By those in the dependent Claims listed measures are advantageous developments, refinements and improvements in the independent Claim specified method possible.

So sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, als die den Heizvorgang charakterisierende Größe die Aufheizzeit des Heizelements auf einen vorgebaren Wert heranzuziehen.So provides an advantageous embodiment, as the heating process characterizing size the heating time of the heating element to a predetermined value.

Zum Aufheizen der Flüssigkeit, insbesondere der Harnstoffwasserlösung in dem Behältnis wird beispielsweise ein PTC-Heizelement verwendet. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht dabei vor, zur Bestimmung der Aufheizzeit bei einem PTC-Heizelement den zeitlichen Stromverlauf des PTC-Heizelements zu erfassen und als Aufheizzeit die Zeit zu definieren, die vergeht, bis der Stromverlauf unter eine vorgebbare Schwelle sinkt. Diese Ausführungsform nutzt den charakteristischen Stromverlauf eines PTC-Heizelements aus, der nach Erreichen eines charakteristischen Strommaximums auf definierte Weise abnimmt. Dieses Abnehmen des Stroms erfolgt bei warmen Flüssigkeiten schneller als bei kalten Flüssigkeiten. Die Größe der benötigten Heizzeit bei vorgebbaren Umgebungsbedingungen, das heißt bei einer vorgegebenen Starttemperatur der Flüssigkeit im Tank ist ein Maß dafür, wie hoch der Tankfüllstand ist. Bei jeweils gleicher Starttemperatur erfolgt bei einem kleinen Füllstand die Abregelung der Heizung, das heißt der Abfall des Stromverlaufs schneller als bei einem großen Füllstand in dem Behältnis.For heating the liquid, in particular the urea water solution in the container, for example, a PTC heating element is used. A particularly advantageous embodiment of the method provides for the determination of the heating time at a PTC heating element to detect the time course of the current PTC heating element and to define as heating time the time that elapses until the current waveform drops below a predetermined threshold. This embodiment uses the characteristic current profile of a PTC heating element, which decreases in a defined manner after reaching a characteristic current maximum. This decrease in current is faster in hot liquids than in cold liquids. The size of the required heating time at predeterminable environmental conditions, ie at a predetermined starting temperature of the liquid in the tank is a measure of how high the tank level is. At the same starting temperature occurs at a small level the reduction of the heating, that is, the drop in the current waveform faster than a large level in the container.

Die Zeit, die vergeht, bis der Stromverlauf wieder unter eine vorgebbare Schwelle sinkt, ist – bei vorgegebenen Umgebungsbedingungen, das heißt bei einer vorgegebenen Flüssigkeitstemperatur – charakteristisch für den Füllstand.The Time, which passes, until the current course again under a prescribable Threshold drops, is - given Environmental conditions, that is at a given liquid temperature - characteristic for the Level.

Bei alternativen Ausgestaltungen kann auch der Leistungsverlauf oder der Widerstandsverlauf erfasst und anstelle des Stromverlaufs oder zusätzlich zu dem Stromverlauf ausgewertet werden. Diese Ausgestaltungen sind insbesondere bei einer schwankenden Bordnetzspannung sehr vorteilhaft.at Alternative configurations may also be the performance curve or recorded the resistance curve and instead of the current waveform or in addition to evaluated the current profile. These embodiments are especially with a fluctuating vehicle electrical system voltage very beneficial.

Bei anderen Ausgestaltungen des Verfahrens ist vorgesehen, zur Bestimmung der Aufheizzeit bei einem PTC-Heizelement den zeitlichen Stromverlauf des PTC-Heizelements zu erfassen und als Aufheizzeit die Zelt zu definieren, die zwischen einem ersten Zeitpunkt, an dem der Stromverlauf eine vorgebbare Schwelle überschreitet, und einem zweiten Zeitpunkt, an dem der Stromverlauf die vorgebbare Schwelle wieder unterschreit, vergeht. Auch diese Zeitdifferenz ist charakteristisch für den Füllstand im Tank.at Other embodiments of the method is provided for determination the heating time at a PTC heating element, the time course of current to capture the PTC heating element and to heat up the tent define that between a first time at which the current waveform exceeds a predefinable threshold, and a second time at which the current waveform is the predeterminable threshold subside again, passes away. Also this time difference is characteristic for the level in the tank.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht dabei vor, für eine Mehrzahl von Umgebungstemperaturen die Stromverläufe des PTC-Heizelements zu erfassen und Füllständen in dem Behältnis zuzuordnen.A advantageous embodiment provides for a plurality of ambient temperatures the current courses to detect the PTC heating element and allocate levels in the container.

Die Zuordnung kann dabei in einem Kennfeld gespeichert werden. Möglich ist es aber auch die Zuordnung rechnerisch vorzunehmen.The Assignment can be stored in a map. Is possible but also make the assignment by calculation.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrnes, wobei eine zur Durchmhrung des Verfahrens hergerichtete Steuerungseinrichtung vorgesehen ist. Diese Steuerungseinrichtung kann beispielsweise ein Motorsteuergerät sein.The The invention further relates to a device for carrying out the Verfahrnes, one prepared for the implementation of the method Control device is provided. This control device For example, it may be an engine control unit.

Die Erfindung betrifft schließlich auch ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt, welche zur Durchmhrung des Verfahrens geeignet sind.The Invention finally relates also a computer program and a computer program product which are suitable for carrying out the process.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments are shown in the drawings and in the following description explained in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 schematisch ein Behältnis zur Aufnahme einer Harnstoffwasserlösung mit einer Heizeinrichtung, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren zum Einsatz kommt; 1 schematically, a container for receiving a urea water solution with a heating device, in which the inventive method is used;

2 den Stromverlauf eines PTC-Heizelements über der Zeit bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen und 2 the current profile of a PTC heating element over time at different ambient temperatures and

3a bis 3d schematisch zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens den Stromerlauf eines PTC-Heizelements über der Zeit bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen und bei unterschiedlichen Füllständen der Flüssigkeit in dem Behältnis. 3a to 3d schematically to explain the method according to the invention the current flow of a PTC heating element over time at different ambient temperatures and at different levels of the liquid in the container.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Ein Behältnis 110, zur Aufnahme einer Harnstoffwasserlösung, dargestellt in 1 ist mit einer Heizeinrichtung 120 in Form eines PTC-Elements verbunden. Das PTC-Element ist durch ein Steuergerät 130 mittels eines Leistungsschalters 140 ansteuerbar, der mit dem Steuergerät 130 durch eine Steuerleitung 131 verbunden ist. Eine den Stromverlauf des PTC-Elements charakterisierende Größe „Sens-Strom” wird dem Steuergerät 130 zugeführt. Gemäß einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, den Leistungsschalter 140 in dem Steuergerät 130 zu integrieren. In der Flüssigkeit in dem Tank 110 ist ferner ein Temperatursensor 150 angeordnet, dessen Ausgangssignal über Signalleitungen 151, 152 dem Steuergerät 130 zuführbar ist.A container 110 for receiving a urea water solution, shown in 1 is with a heater 120 connected in the form of a PTC element. The PTC element is controlled by a controller 130 by means of a circuit breaker 140 controllable with the control unit 130 through a control line 131 connected is. A characteristic of the current profile of the PTC element "Sens current" is the control unit 130 fed. According to an alternative, not shown embodiment may also be provided, the circuit breaker 140 in the control unit 130 to integrate. In the liquid in the tank 110 is also a temperature sensor 150 arranged, whose output signal via signal lines 151 . 152 the control unit 130 can be fed.

Der Temperatursensor 150 misst eine Temperatur der Flüssigkeit in dem Behältnis oder Tank 110, die für das nachstehend erläuterte Verfahren von Bedeutung ist.The temperature sensor 150 measures a temperature of the liquid in the container or tank 110 , which is relevant to the process explained below.

In dem Tank 110 können unterschiedliche Tankfüllstände, in 1 schematisch mit Level 1, Level 2, Level 3 dargestellt, auftreten. Von großer Bedeutung ist nun die Information, wie viel Flüssigkeit in dem Behältnis 110 tatsächlich vorhanden ist. Das im Folgenden erläuterte Verfahren ermöglicht die Bestimmung des Flüssigkeitsstandes, im Folgenden kurz Tanklevel genannt, ohne dass teure, den Tankfüllstand kontinuierlich erfassende Tanklevelsensoren eingesetzt werden müssen.In the tank 110 can have different tank levels, in 1 shown schematically with Level 1, Level 2, Level 3 occur. Of great importance now is the information on how much liquid in the container 110 actually exists. The fol lowing explained method allows the determination of the liquid level, hereinafter referred to as tank level, without expensive, the tank level continuously detecting tank level sensors must be used.

Dabei werden zunächst Referenzbedingungen in einem Kennfeld gespeichert. Unter Referenzbedingungen wird nachfolgend der Stromverlauf (Sens-Strom) des PTC-Heizelements bei einem Tanklevel von 100% bei unterschiedlichen Starttanktemperaturen (Temperaturen der Flüssigkeit) Temp. verstanden. In 2 ist der Sens-Strom über der Zeit für unterschiedliche Starttanktemperaturen Temp. dargestellt. Wie 2 zu entnehmen ist, hängt der Stromverlauf über dem PTC-Heizelement auf charakteristische Weise von der Starttanktemperatur Temp. ab. Bei einer niedrigen Starttanktemperatur Temp. läuft die Kurve flacher aus. Bei höherer Starttanktemperatur Temp. entsteht dagegen ein ausgeprägteres Maximum.First, reference conditions are stored in a map. Under reference conditions, the current profile (sense current) of the PTC heating element at a tank level of 100% at different starting temp. Temperatures (temperatures of the liquid) temp. Is understood below. In 2 the sens current over time is shown for different start temp temp. As 2 can be seen, the current profile over the PTC heating element depends in a characteristic manner on the starting temperature temp. from. At a low starting temp. Temp., The curve is flatter. At higher starting temp temperature, on the other hand, a more pronounced maximum is created.

Dieses Verhalten wird nun zur Bestimmung des Tankfüllstands herangezogen. Dies wird nachfolgend in Verbindung mit 3a erläutert, bei der der Sens-Strom über der Zeit bei einer Starttanktemperatur Temp. = 20°C einerseits für die Referenzkurve 310, andererseits für die gemessene Kurve 320 dargestellt ist. Die Punkte 311, 312, 313, 314, 315, 316, 317 symbolisieren Messpunkte der Referenzkurze, die Punkte 321, 322, 323, 324, 325, 326, 327 repräsentieren Messpunkte der aktuell gemessenen Kurve.This behavior is now used to determine the tank level. This will be described below in connection with 3a explained, in which the Sens current over time at a starting temperature temp. = 20 ° C on the one hand for the reference curve 310 on the other hand for the measured curve 320 is shown. The points 311 . 312 . 313 . 314 . 315 . 316 . 317 symbolize measuring points of the reference lines, the points 321 . 322 . 323 . 324 . 325 . 326 . 327 represent measuring points of the currently measured curve.

Die in 3a dargestellten Kurvenverläufe repräsentieren – mit anderen Worten – den Aufheizvorgang in dem Tank bei einem Tanklevel 100 % (Referenzkurve 310) und bei einem zu bestimmenden Tanklevel (Kurve 320). Die Referenzkurve 310 wurde bei der hier vorherrschenden Starttanktemperatur Temp. = 20°C ermittelt. Dabei wurden die Messpunkte 311 bis 317 erfasst. Ein Messpunkt 317, bei dem der Stromverlauf wieder einen vorgebbaren Schwellenwert unterschreitet, dient beispielsweise zur Festlegung einer Referenzzeit tR.In the 3a represented curves represent - in other words - the heating process in the tank at a tank level 100% (reference curve 310 ) and at a tank level to be determined (curve 320 ). The reference curve 310 was determined at the prevailing start tank temperature Temp. = 20 ° C. In the process, the measuring points became 311 to 317 detected. A measuring point 317 , in which the current curve again falls below a predefinable threshold value, serves, for example, to establish a reference time t R.

Diese als Referenzzeit tR definierte Aufheizzeit bei der Starttanktemperatur Temp. = 20°C ist charakteristisch für einen Tankfüllstand von 100%. Die aktuell gemessene Kurve 320 weist demgegenüber eine kürzere Aufheizzeit tA auf, die bis zu dem Zeitpunkt vergeht, zu dem der Stromverlauf den vorgebbaren Strom-Schwellenwert wieder unterschreitet (Messpunkt 327). Durch Vergleich der Referenzkurve 310 mit der aktuell gemessenen Kurve 320 kann nun auf den Tankfüllstand geschlossen werden.This heating time, defined as the reference time t R , at the start tank temperature Temp. = 20 ° C. is characteristic of a tank level of 100%. The currently measured curve 320 In contrast, has a shorter heating time t A , which elapses until the time at which the current waveform falls below the predetermined current threshold again (measuring point 327 ). By comparison of the reference curve 310 with the currently measured curve 320 can now be closed to the tank level.

Es versteht sich, dass ein Vergleich nicht unbedingt erforderlich ist. Vielmehr können auch die Kurven bei einer Starttanktemperatur Temp. bei unterschiedlichen Tankleveln im Vorhinein erfasst werden und in einem Kennfeld gespeichert werden. In diesem Falle kann dann unmittelbar aus der Zeit tA, die vergeht, bis der Stromverlauf einen vorgebbaren Schwellenwert wieder unterschreitet (Wert des Sens-Stroms bei Messpunkt 327) auf den Tankfüllstand geschlossen werden, das heißt diese Zeit dem Tankfüllstand zugeordnet werden.It is understood that a comparison is not essential. Rather, the curves at a starting temperature temp. At different tank levels can be detected in advance and stored in a map. In this case can then directly from the time t A , which passes until the current waveform falls below a predetermined threshold again (value of Sens current at measuring point 327 ) are closed to the tank level, that is, this time are assigned to the tank level.

Alternativ oder zusätzlich kann auch so vorgegangen werden, dass die Zeitdifferenz, die zwischen dem Überschreiten eines vorgebbaren Strom-Wertes an den Messpunkten 311, 321 und dem Unterschreiten dieses Wertes an den Messpunkten 317, 327 vergeht, erfasst wird. Diese Zeitdifferenz Δt ist ebenfalls ein Maß für den Füllstand in dem Behältnis 110. Je kleiner diese Zeitdifferenz Δt ist, desto weniger Flüssigkeit befindet sich bei einer zuvor bestimmten Flüssigkeitstemperatur indem Behältnis 110. Eine geringere Menge Flüssigkeit bedeutet eine geringere Wärmekapazität und damit eine kürzere Aufheizzeit.Alternatively or additionally, it is also possible to proceed in such a way that the time difference between the exceeding of a predefinable current value at the measuring points 311 . 321 and falling below this value at the measuring points 317 . 327 passes, is detected. This time difference .DELTA.t is also a measure of the level in the container 110 , The smaller this time difference .DELTA.t, the less liquid is at a previously determined liquid temperature in the container 110 , A smaller amount of liquid means a lower heat capacity and thus a shorter heating time.

In 3b bis 3d sind die charakteristischen Stromverläufe eines PTC-Heizelements für unterschiedliche Starttanktemperaturen Temp. dargestellt. In 3b ist der Stromverlauf für eine Starttanktemperatur Temp. = +40°C, in 3c für eine Starttanktemperatur Temp. = –10°C und in 3d für eine Starttanktemperatur –20°C dargestellt. Wie diesen Kurven zu entnehmen ist, hängt die Zeit tR sowie die Zeitdifferenz Δt signifikant von der Starttanktemperatur Temp. ab. Je größer die Starttanktemperatur Temp., desto kleiner sind die Zeiten tR bzw. Δt und je niedriger die Starttanktemperatur Temp. ist, desto größer sind die Zeiten tR bzw. Δt. In allen Fällen überschreitet der Stromverlauf zunächst einen Wert 311 und unterschreitet diesen Wert wieder (Wert 317). Die Zeit die entweder zwischen dem Überschreiten und Unterschreiten vergeht (Δt) oder die Zeit, die bis zum Unterschreiten des Wertes 317 vergeht (tR), ist ein Maß für den Füllstand im Tank. In 3c bis 3d sind jeweils die Referenzkurven für ein Tanklevel von 100% dargestellt. Hier entspricht die Zeit tA der Referenzzeit tR. Bei niedrigeren Tankleveln sind die Kurven entsprechend jeweils nach „links”, das heißt zu niedrigeren Zeiten (tA < tR) verschoben, wie dies in 3a schematisch dargestellt und in Verbindung mit 3a erläutert wurde.In 3b to 3d the characteristic current curves of a PTC heating element for different starting temp. temp. are shown. In 3b is the current curve for a starting temperature temp. = + 40 ° C, in 3c for a starting temperature temp. = -10 ° C and in 3d for a starting temperature of -20 ° C. As can be seen from these curves, the time t R as well as the time difference Δt significantly depends on the start-up tank temperature Temp. The larger the start-up tank temperature Temp., The smaller the times t R and Δt and the lower the start-up tank temperature Temp., The greater the times t R and Δt. In all cases, the current profile initially exceeds a value 311 and falls below this value again (value 317). The time that elapses between exceeding and falling below (Δt) or the time remaining until it falls below the value 317 passes (t R ), is a measure of the level in the tank. In 3c to 3d the reference curves for a tank level of 100% are shown. Here, the time t A corresponds to the reference time t R. At lower tank levels, the curves are respectively shifted to "left", that is to say at lower times (t A <t R ), as shown in FIG 3a shown schematically and in conjunction with 3a was explained.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, die Zeit zu ermitteln, die vergeht, bis der Kurvenverlauf des Sens-Stroms ein Maximum einnimmt. Aus dieser Zeit kann ebenfalls auf einen Füllstand in dem Behältnis geschlossen werden.According to one Another embodiment of the method can be provided, the Time to determine which passes until the waveform of the sens current takes a maximum. From this time can also be on a level closed in the container become.

Das vorstehende Verfahren ist am Beispiel der Erfassung des Sens-Stromes über der Zeit beschrieben worden. Die Erfindung ist hierauf nicht beschränkt. Es kann auch vorgesehen sein den Leistungsverlauf oder den Widerstandsverlauf des PTC-Heizelements zu erfassen. Diese Ausgestaltung ist insbesondere bei schwankender Bordnetzspannung sehr vorteilhaft, da sich eine Schwankung der Bordnetzspannung bei der Erfassung des Leistungsverlaufs oder des Widerstandsverlaufs nicht bemerkbar macht.The The above method is the example of the detection of Sens current over the Time has been described. The invention is not limited thereto. It can also be provided the power curve or the resistance curve of the PTC heating element. This embodiment is particular at fluctuating vehicle electrical system voltage very advantageous, since a Fluctuation of the vehicle electrical system voltage during the recording of the power curve or the resistance profile is not noticeable.

Das vorstehend beschriebene Verfahren kann in Form einer entsprechenden Schaltung, die beispielsweise Teil des Steuergeräts sein kann, realisiert sein. Besonders vorteilhaft ist das vorstehend beschriebene Verfahren beispielsweise als Computerprogramm auf einem Rechengerät, insbesondere einem Steuergerät einer (nicht gezeigten) Brennkraftmaschine implementiert und läuft dort ab. Der Programmcode kann auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein, den das Steuergerät lesen kann.The method described above can be realized in the form of a corresponding circuit, which may be part of the control unit, for example. The method described above is particularly advantageously implemented, for example, as a computer program on a computing device, in particular a control unit of an internal combustion engine (not shown), and runs there. Of the Program code may be stored on a machine-readable medium that the controller may read.

Das das vorstehend beschriebene Verfahren keine zusätzliche Hardware, beispielsweise zusätzlichen Sensoren und dergleichen erfordert, kann es auch bei bestehenden Systemen nachgerüstet werden.The the method described above does not require additional hardware, for example additional Sensors and the like required, it can also be existing Systems retrofitted become.

Claims (10)

Verfahren zur Füllstandsmessung in einem eine Flüssigkeit, insbesondere eine Harnstoffwasserlösung aufnehmenden Behältnis (110), welches eine Heizeinrichtung (120) zum Aufheizen der Flüssigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass bei vorgegebenen Umgebungsbedingungen, insbesondere bei vorgegebenen Temperaturen der Flüssigkeit in dem Behältnis (110) der zeitliche Verlauf wenigstens einer den Heizvorgang charakterisierenden Größe der Heizeinrichtung (120) erfasst und dieser einem Füllstand der Flüssigkeit in dem Behältnis (110) zugeordnet wird.Method for level measurement in a container receiving a liquid, in particular a urea water solution ( 110 ), which has a heating device ( 120 ) for heating the liquid, characterized in that at given ambient conditions, in particular at predetermined temperatures of the liquid in the container ( 110 ) the time profile of at least one of the heating process characterizing size of the heater ( 120 ) and this a level of the liquid in the container ( 110 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Heizvorgang charakterisierende Größe die Aufheizzeit eines Heizelements (120) auf einen vorgebaren Wert ist.A method according to claim 1, characterized in that the size characterizing the heating process, the heating time of a heating element ( 120 ) is to a prescriptive value. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Aufheizzeit bei einem PTC-Heizelement (120) der zeitliche Stromverlauf und/oder der zeitliche Widerstandsverlauf und/oder der zeitliche Leistungsverlauf des PTC-Heizelements (120) erfasst wird und als Aufheizzeit (tA) die Zeit definiert wird, die vergeht, bis der Stromverlauf unter eine vorgebbare Schwelle (317, 327) sinkt.A method according to claim 2, characterized in that for determining the heating time in a PTC heating element ( 120 ) the temporal current profile and / or the temporal resistance profile and / or the temporal performance curve of the PTC heating element ( 120 ) and the heating time (t A ) is defined as the time which elapses until the current profile falls below a predefinable threshold (t A ). 317 . 327 ) sinks. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Aufheizzeit bei einem PTC-Heizelement (120) der zeitliche Stromverlauf und/oder der zeitliche Widerstandsverlauf und/oder der zeitliche Leistungsverlauf des PTC-Heizelements (120) erfasst wird und als Aufheizzeit die Zeit (Δt) definiert wird, die zwischen einem ersten Zeitpunkt, an dem der Stromverlauf eine vorgebbare Schwelle überschreitet, und einem zweiten Zeitpunkt, an dem der Stromverlauf die vorgebbare Schwelle wieder unterschreitet, vergeht.A method according to claim 2, characterized in that for determining the heating time in a PTC heating element ( 120 ) the temporal current profile and / or the temporal resistance profile and / or the temporal performance curve of the PTC heating element ( 120 ) is detected and the heating time (.DELTA.t) is defined, which passes between a first time at which the current exceeds a predetermined threshold, and a second time at which the current falls below the predetermined threshold again. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Mehrzahl von Flüssigkeitstemperaturen die Stromverläufe und/oder der zeitliche Widerstandsverlauf und/oder der zeitliche Leistungsverlauf des PTC-Heizelements (120) erfasst und Füllständen in dem Behältnis (110) zugeordnet werden.A method according to claim 3 or 4, characterized in that for a plurality of liquid temperatures, the current characteristics and / or the temporal resistance profile and / or the temporal performance curve of the PTC heating element ( 120 ) and levels in the container ( 110 ) be assigned. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung in einem Kennfeld gespeichert wird.Method according to claim 5, characterized in that that the assignment is stored in a map. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung rechnerisch erfolgt.Method according to claim 5, characterized in that that the assignment is done by calculation. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine zur Durchführung des Verfahrens hergerichtete Steuerungseinrichtung vorgesehen ist.Apparatus for carrying out a method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that at least one prepared for carrying out the method Control device is provided. Computerprogramm, das alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausführt, wenn es auf einem Rechengerät abläuft.Computer program that shows all the steps of a procedure according to one of the claims 1 to 7, if it's on a computing device expires. Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wenn das Programm auf einem Computer oder einem Steuergerät einer Brennkraftmaschine ausgeführt wird.Computer program product with program code based on a machine readable carrier is stored to carry The method according to any one of claims 1 to 7, when the program is set to a computer or a control unit of an internal combustion engine accomplished becomes.
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