用于向容器输送流体时避免错误的设备.pdf

一种用于向容器输送流体时避免流体输送错误的设备，该设备包括：主线圈(6)，其被置于放容器(1)中的流体输送口(2)附近；控制和测量电路(7)，其为所述主线圈(6)供电以在所述流体输送口(2)中生成电磁波；检测装置(7、8)，其对出现在所述主线圈(6)中的电流或电压的波形敏感，并且根据所述主线圈(6)中的电流或电压的所述波形识别流体输送管嘴(4)的出现和类型。比较装置(11)确定所测量的振荡频率(fm)是否与参考振荡频率(fr)不同。如果必要，用户被告警装置(12)警告他即将用错误类型的流体填充其容器(1)。

权利要求书
1.  一种用于防止当借助于流体输送管嘴(4)向容器(1、3)输送流体时的流体选择错误的输送控制设备，所述管嘴(4)具有被引入所述容器(1、3)的流体输送口(2)中的出料管(4b)，所述出料管(4b)的结构对于被输送的流体是特定的，其特征在于，包括：
-主线圈(6)，其在所述流体输送口(2)附近被固定到所述容器(1、3)上，以便所述流体输送管嘴(4)的出料管(4b)在引入所述流体输送口(2)时经过它；
-控制和测量电路(7)，其适于为所述主线圈(6)供电从而在所述主线圈(6)的内部空间中产生电磁波；
-检测装置(7、8)，其对出现在所述主线圈(6)中的电流或电压的波形敏感，其根据所述主线圈(6)中的电流或电压的所述波形来识别流体输送管嘴(4)的出现和类型。

2.  根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备包括与所述主线圈(6)并联连接的电容器(C)，该组合与由DC电压发生器(5)供电的激励开关(14)串联连接。

3.  根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述控制和测量电路(7)包括与所述主线圈(6)串联地连接到所述电容器(C)的端子的负电阻(-R′1)。

4.  根据权利要求2或3中任一个所述的设备，其特征在于，所述控制和测量电路(7)适于测量在打开所述激励开关(14)之后所述主线圈(6)的端子处的电压振荡频率，从而产生被测量频率信号(fm)。

5.  根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述检测装置(8)包括：
-比较装置(11)，其用于接收所述被测量频率信号(fm)并且比较该被测量频率信号(fm)与参考频率信号(fr)，其中所述参考频率信号(fr)对于适于输送适合所述容器(1、3)的流体的流体输送管嘴的类型是特定的，以及在所述被测量频率信号(fm)与所述参考频率信号(fr)之间有显著差别的情况下产生错误信号；
-告警装置(12)，其用于在出现错误信号的情况下吸引用户的注意。

6.  根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述告警装置(12)发出可被用户察觉的声音或光信号。

7.  根据权利要求1所述的设备，其特征在于：
-其包括与所述主线圈(6)并联连接的电容器(C)，该组合与由DC电压发生器(5)供电的激励开关(14)串联连接；
-所述电容器(C)本身与测试开关(I1)串联连接；
-次级谐振电路(22、C2)被提供在用于阻塞所述输送口(2)的盖子(21)中；
-所述控制和测量电路(7)包括盖子出现控制序列，在该盖子出现控制序列期间，所述测试开关(I1)是打开的，并且所述控制和测量电路(7)控制所述激励开关(14)的闭合及然后的打开，以及然后对测量点(20)处的电压信号的接收和分析，以及在接收振荡信号情况下的盖子出现信号的生成和在接收非振荡信号情况下的盖子缺席信号的生成。

8.  根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备包括堵塞设备(23、24)，其位于所述主线圈(6)的下游，并且适于有选择地阻止所述出料管(4b)朝向所述容器(1、3)的移动和/或所述流体朝向所述容器(1、3)的流动。

9.  根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述堵塞设备(23、24)包括：
-阻塞阀(23)，其适于有选择地假设其阻止进入所述容器(1、3)的阻塞状态以及释放状态；
-堵塞致动器(24)，其被所述控制和测量电路(7)驱动，通过返回装置起作用，并且适于假设堵塞状态或接通状态；
-所述堵塞致动器(24)在其本身处于堵塞状态时保持所述阻塞阀(23)处于阻塞状态，并且在其本身处于接通状态时允许所述阻塞阀(23)假设所述释放状态。

10.  根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述堵塞致动器(24)被返回弹簧装置推向其接通状态，和/或被定位成借助其自己的重力而返回所述接通状态。

11.  根据权利要求8或9所述的设备，其特征在于，该设备包括用于防止所述堵塞致动器(24)着火的热切断系统。

12.  根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述热切断系统是双金属条类型的，或者是包括具有高正温度系数(PTC)的部件的类型。

13.  根据权利要求8或9所述的设备，其特征在于，该设备包括用于手动接通对所述容器(1、3)的进入的设备。

14.  根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述手动接通设备包括接通指状物(24d)，该接通指状物使得用户可从外部通过所述导管(9c)进入，并且用于降低所述堵塞接合点(24c)。

15.  根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述手动接通设备包括使用户能够中断对所述控制和测量电路(7)的供电的返回弹簧设备。

16.  根据权利要求8或9所述的设备，其特征在于，所述控制和测量电路(7)包含所存储的程序，该程序具有用于检验所述流体输送装置的出现和类型的序列，如果所述流体输送装置不具有由存储在所述控制和测量电路(7)的存储器中的参数所限定的经认可结构之一，则所述序列控制所述堵塞设备(23、24)进行堵塞。

17.  根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述所存储的程序包括用于测量所述流体输送装置出现的持续时间的算法，所述测量的结果被传送给具有填充水平指示功能的处理器，如果所述测量的结果超过预定持续时间，则所述处理器给出“充满”水平指示用作参考。

18.  根据权利要求8或9所述的设备，其特征在于，所述阀(23)是密封类型的，其在被关闭时完全阻塞所述流体输送口(2)。

19.  根据权利要求8或9中任一个所述的设备，其特征在于，所述阀(23)是外部覆盖环类型的，其适于阻塞配备有所述设备的输送管嘴的填充检测设备的末端。

20.  根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备包括输入开关(13)，该输入开关与所述主电路(6)的电源串联连接，并且适于根据例如接入盖的外部成员到所述流体输送口(2)的位置来切换对所述控制和测量电路(7)的供电。

21.  根据权利要求20所述的设备，其特征在于，当所述输入开关(13)改变状态时，所述控制和测量电路(7)立即采取用于检验所述输送管嘴的出现的序列，该序列在所述输送管嘴(4)缺席的情况下重新校准所述控制和测量电路(7)。

22.  根据权利要求20或21中任一个所述的设备，其特征在于，如果所述输入开关(13)保持被切换大于特定阈值的时间段，则所述系统通过停止激励所述控制和测量电路(7)或移开激励装置来切换到“低能耗”模式。

23.  一种车辆，其特征在于，所述车辆在其燃料箱的进料口(2)处包括根据权利要求1或2所述的设备。

24.  根据权利要求23所述的车辆，其特征在于，所述燃料箱的进料口(2)配备有用于引导所述燃料输送管嘴(4)的出料管(4b)的导管(9)。

25.  根据权利要求24所述的车辆，其特征在于，所述导管(9)包括：
-环形导管体(9a)，其在环形连接区域(9b)中以密封方式连接到所述燃料箱的燃料管(3)的末端，并且被塑形为接收和引导所述燃料输送管嘴(4)的出料管(4b)；
-导向管(9c)，其在所述燃料箱的燃料管(3)中同轴地延伸所述导管体(9a)，并且也被塑形为接收和引导所述燃料输送管嘴(4)的出料管(4b)；
-密封装置(9d)，其位于所述导管体(9a)与所述车辆的相邻车体(10)之间。

26.  根据权利要求25所述的车辆，其特征在于，所述主线圈(6)被同轴地定向并且用塑料材料在所述导向管(9c)的壁内或壁上覆盖成型，并且经由电导体(18)从所述控制和测量电路(7)被供电，其中该电导体嵌入所述导向管(9c)的壁内或壁上的塑料材料中，并且在其位于所述环形连接区域(9b)与所述密封装置(9d)之间的部分中径向地退出所述导管(9)。

27.  根据权利要求25所述的车辆，其特征在于，所述主线圈(6)被同轴地定向并且嵌入所述导向管(9c)的内部，这为所述燃料输送管嘴(4)的出料管(4b)留下足够的通过空间，并且所述主线圈(6)经由接收器线圈(19a)从所述控制和测量电路(7)被供电，所述接收器线圈(19a)与所述主线圈(6)串联连接、被径向定向并且也嵌入所述导向管(9c)的内部，并且磁力地耦合到发送器线圈(19b)，所述发送器线圈(19b)连接到所述控制和测量电路(7)并且嵌入塑料材料输送管(3)的内部，所述主线圈(6)和所述接收器线圈(19a)构成嵌入塑料材料中的管状组件。

28.  根据权利要求23所述的车辆，其特征在于，该车辆包括盖子出现检测装置，并且盖子检验序列在启动该车辆或该车辆开始移动时被激活，在所述盖子缺席的情况下发出告警。

29.  根据权利要求23所述的车辆，其特征在于，所述控制和测量电路(7)包含所存储的程序，所述所存储的程序具有用于检验所述输送管嘴的出现的序列，该序列当打开点火和/或启动所述车辆时被激活，并且在所述输送管嘴出现的情况下生成告警。

30.  根据权利要求23所述的车辆，其特征在于，该车辆包括具有根据权利要求20所述的输入开关(13)的接入盖，并且所述控制和测量电路(7)被编程为当启动所述车辆时如果其仍然被供电则发出告警，所述盖子保持打开。

31.  根据权利要求23所述的车辆，其特征在于，该车辆包括合适的存储器，其中存储了指示所述出料管(4b)的出现的信息。

32.  根据权利要求8的设备，其特征在于：
-其包括第二主线圈(60)，该第二主线圈在所述主线圈的下游附近被固定到所述容器(1，3)上，以被所述出料管(4b)穿越；
-所述控制和测量电路(7)以与所述主线圈(6)相同的方式馈送所述第二主线圈(60)；
-所述检测装置(8)对出现在所述第二主线圈(60)中的电流或电压的波形敏感，并且使之能够识别流体输送管嘴(4)的出现；
-当所述第二主线圈(60)检测到所述流体输送管嘴(4)的出现时，所述检测装置(8)实现由所述主线圈(6)进行的检测。

说明书用于向容器输送流体时避免错误的设备
技术领域
本发明涉及一种用于向流体容器中输送流体时防止错误的输送控制设备。
本发明特别(尽管不只)适用于加油车。
背景技术
现代车辆主要使用两种类型的燃料：汽油和柴油。
每个车辆用户必须定期用合适类型的燃料填充其车辆的燃料箱，即对于引擎靠汽油运转的车辆用汽油填充，或对于柴油引擎车辆用柴油填充。
燃料箱是借助于经由柔性软管连接到燃料分配泵的燃料输送管嘴来填充的。每个燃料输送管嘴包括具有通过金属出料管延伸的触发器的手柄，其中该金属出料管用于进入车辆燃料箱的进料口以向其引入燃料。
有时，用户将错误类型的燃料置入其车辆中。这种错误很容易犯，特别是由于每个燃料分配泵上通常存在用于不同燃料的几个输送管嘴并且该输送管嘴是类似的。
问题在于新一代直接注射引擎(汽油或柴油)不能容忍加油错误。还存在这一问题：适于使用不含铅汽油的引擎并且主要是其催化转换器不能容忍用柴油或含铅汽油为其加油。
防止所述错误的第一种简单方法是设计具有直径比柴油输送管嘴出料管小的出料管的汽油输送管嘴。
因此，汽油输送管嘴具有标准的21mm外径和16.8mm内径的管，而柴油输送管嘴具有标准的24.6mm外径和19.8mm内径的管。
假设两种类型的输送管嘴出料管的外径之间的这个差别，车辆制造商已提出相应地适配进料口的直径，这是通过将内径比适当输送管嘴的出料管的直径稍大的导管连至燃料管末端，如在文件DE 196 39 825和DE3641274中所描述的。因此，汽油车辆的导管内径小于柴油车辆的导管内径并且阻止了柴油输送管嘴的插入。
所述尺寸因而阻止用户将柴油输送管嘴插入具有汽油车辆导管的进料口中。
然而，疏忽的用户可以容易地将汽油输送管嘴插入柴油车辆的进料口中。
因此，这个用于防止加油错误的第一种简单方法仅消除了一些风险并且因而不够可靠。
如果具有不同结构的流体输送管嘴被用于分配不同的特定流体，在用于向不同的容器输送特定流体的设备中会出现同样的问题。
近来，适合机械堵塞装置的导管已被提出，其适于禁止较小直径的汽油输送管嘴出料管的插入但允许柴油管嘴出料管的插入。对这些系统的描述例如可以在文档EP 1 199 208、DE 101 57 090、EP 1 2647 26和US 6,382,270中找到。
在所有的情况下，机械装置触诊输送管嘴出料管的末端以评估其直径并且禁止或允许其向导管中的插入。
然而，这些机械控制系统具有严重的缺点，这使得它们的使用不适当。
特别地，用于触诊输送管嘴出料管的直径的机械装置不可避免地与出料管接触并且可以因此容易地被机械碰撞损坏。对所述机械装置的损坏的风险是完全阻止进入燃料箱以及由此固定车辆。
另外，所描述的机械装置不允许用户使用例如五加仑装之汽油罐或瓶子的非标准装置来填充燃料箱。
同样地，一旦被碰撞或机械应力损坏，所述机械装置就不能可靠地检测和识别例如汽油和柴油输送管嘴出料管的、直径相对类似的输送管嘴出料管。
文档US 5,857,501和WO 99/58356提出了一种电子解决方案，其中车辆上有线圈，并且线圈、电源电路和处理电路被集成到流体泵和输送管嘴中。因此有必要进一步修改泵和输送管嘴以集成线圈和电源及处理电路。
发明内容
本发明所解决的问题是设计一种简单的输送控制设备，其不需要对加油泵和流体输送管嘴进行任何结构上的修改，并且自动可靠地检测用户将引入容器中的流体的类型。
本发明的另一方面旨在设计一种“智能”容器，该容器在用户即将把错误类型的流体引入该容器中时警告用户和/或防止不合适流体输送源的出料管的物理穿透和/或防止不合适的流体流入所述容器。
为达到以上和其它目的，本发明提出一种用于当借助于流体输送管嘴向容器输送流体时防止流体选择错误的输送控制设备，所述管嘴具有被引入所述容器的流体输送口的出料管，所述出料管的结构对于所输送的流体是特定的；该类型的输送控制设备包括：
-主线圈，其在所述流体输送口附近被固定到所述容器，以便所述流体输送管嘴的出料管在其向所述流体输送口引入时经过该主线圈；
-控制和测量电子电路，其适于为所述主线圈供电从而在所述主线圈内部的空间中生成电磁波；
-检测装置，其对所述主线圈中出现的电流或电压的波形敏感，从而根据所述主线圈中的电流或电压的所述波形识别流体输送管嘴的出现和类型。
该设备是简单的，并且安装它不需要对所述流体输送管嘴或所述流体输送泵的任何其它部件的结构进行修改。它易于被安装到流体容器的进料口。
由于该修改仅涉及可容易进入的、位于所述容器的流体入口附近的区域，因此本发明的设备可以用于新型容器或旧型容器。
此外，车辆制造商可以通过对现有车辆生产线进行简单改造而不必重新设计它，将本发明的设备安装到导管中。
所述输送控制设备因此可靠地识别当前用于内燃机陆地车辆的主要类型的燃料输送管嘴的出料管，特别是汽油和柴油输送管嘴的出料管。
此外，所述输送控制设备不必与所述输送管嘴的出料管有任何机械接触。因此，在燃料输送管嘴的不可避免的突然操纵期间不存在任何由于机械碰撞而损坏检测设备的风险。
所述设备可以有利地包括与所述主线圈并联连接的电容器，这个组合与激励开关串联连接，所述激励开关由DC发电机供电。
所产生的电路是RLC谐振电路。所述电路已知具有谐振频率fr＝(L1C)-1/2，其中L1是主线圈的视在电感并且C是电容器的电容。
当所述激励开关被闭合时，所述电容器被充电成所述DC发电机的电压。当打开所述激励开关时，所述谐振电路在谐振频率fr振荡并且该振荡的幅度由于所述电路的内阻R而随时间呈指数地降低。
被放置在所述主线圈附近的所述容器的流体入口中的流体输送管嘴的金属出料管构成电感和电阻次级电路。它的出现更改了所述主电路所看到的电感，并且因此更改谐振频率fr。它的直径也更改了电感和谐振频率fr。
当所述燃料输送管嘴的出料管经由进料口被引入燃料箱时，电流因为由所述主线圈中的振荡电流所创建的磁感应效应而在所述燃料输送管嘴的出料管中被感应。这些所感应的电流创建了影响所述主线圈的磁场。这改变了所述主电路的等效电感。所述主电路的振荡频率因而变成fm＝(L′*C)-1/2，其中L′是当受到所述燃料输送管嘴的出料管的影响时所述主线圈的等效电感。这个振荡频率fm可以用振荡频率测量装置来测量。
对于用于柴油和汽油车辆的加油系统的尝试表明所述出料管具有十分不同的结构来诱发振荡频率中的可检测更改，这实现了对燃料输送管嘴类型的特定识别。这就是测量频率是明智、简单和有效的选择的原因。
应当注意，燃料输送管嘴的出料管传统上是金属的，这解释了其对于谐振频率fr的作用。
流体输送管嘴的类型因此通过控制和测量电路测量次级电路的影响而被确定，所述次级电路由所述流体输送管嘴的出料管构成。
控制和测量电路可以有利地包括与所述主线圈串联连接到电容器端子的负电阻。
被如此放置时，所述负电阻降低了RLC谐振电路的不可避免的衰减。谐振电路因而持续振荡更长的时间，这实现了对频率fr的更准确的测量。
所述控制和测量电路有利地适于测量打开激励开关后所述主线圈端子处的电压的振荡频率以产生所测量的频率信号fm。这减小了电源电路的固有阻抗对频率fr的影响，因此增加了待识别的输送管嘴的出料管电阻的影响。这有助于检测。
对于每种类型的流体输送管嘴，可以设想在电子电路的存储器中存储参考频率值fr，该参考频率值对应于当受到相关次级电路(用于汽油车辆的汽油输送管嘴，用于柴油车辆的柴油输送管嘴，用于所要求流体的合适输送管嘴)的影响时所述谐振电路的振荡频率。
所述检测装置因而可以优选地包括：
-比较装置，用于接收所测量的频率信号并且将所测量的频率信号与参考频率信号比较，其中该参考频率信号对于适于输送适合所述容器的流体的流体输送管嘴类型是特定的，以及在所测量的频率信号与所述参考信号之间有显著差别的情况下产生错误信号；
-告警装置，用于使得用户注意到错误信号的出现。
本发明的设备可以包括用于检测所述参考频率fr与所测量的频率fm之差的简单装置。如果fm与fr不相等，则警告用户他已向燃料箱口中插入错误的流体输送管嘴。其效果是使得用户能够在大量的错误类型的流体进入所述容器中之前移开所述流体输送管嘴。
警告装置可以有利地发出用户可察觉的声音或光信号。
因此，用户将不必通过移动来获得对其错误的警告。
根据本发明，所述设备可以包括输入开关，该输入开关与所述主电路的电源串联地连接，并且适于被切换为根据外部成员的位置向所述设备供电，所述外部成员例如是至进料口的接口盖。
为填充例如车辆燃料箱的容器，第一个动作是打开所述容器(燃料箱)的盖。所述主电路然后由DC发电机(例如车辆的电池)供电。一旦所述盖被关闭，则供电被中断，这防止了电池放电。
于是，仅在用流体填充所述容器时的适当时刻(仅当所述盖被打开时)允许运转。
实践中，REED开关例如可以被用作输入开关。
在另一实施例中，如后文定义的输送控制设备包括堵塞装置，该堵塞装置位于所述主线圈的下游并且选择性地适于阻止所述出料管朝向所述容器的移动和/或流体朝向所述容器的流动。所述设备的动作因而是积极的并且其功效不再取决于用户的良好意图。
实践中，所述堵塞装置可以包括：
-堵塞阀，其选择性地适于假设其阻止进入所述容器的阻塞状态和接通状态；
-堵塞致动器，其由所述控制和测量电路驱动、通过返回装置起作用并且适于假设堵塞状态或非堵塞状态；
-所述堵塞致动器当其本身处于堵塞状态时保持阻止阀处于阻塞状态，并且当其本身处于非堵塞状态时允许阻止阀假设接通状态。
本发明的另一方面提供了一种车辆，所述车辆在其燃料箱的进料口处可以包括如上文中定义的设备。
因此，本发明的车辆将被“保护”以免于遭受用户的任何加油错误。
车辆燃料箱的进料口可以有利地包括用于引导所述燃料输送管嘴的出料管的导管(guide)。
所述导管保证所述燃料输送管嘴的出料管相对于所述主线圈的相对准确的定位。这个位置确定了所述次级电路(出料管)与所述主电路(谐振电路)之间的耦合。这使得对燃料输送管嘴类型的检测更加准确。
在适于将本发明应用于新型车辆的第一实施例中，所述导管包括：
-环形导管体，其在环形连接区域中以密封方式连接到燃料箱的燃料管的末端，并且被塑形为接收和引导所述燃料输送管嘴的出料管；
-导向管，其在燃料箱的燃料管中同轴地延伸所述导管体，并且也被塑形为接收和引导所述燃料输送管嘴的出料管；
-密封装置，其位于所述导管体与车辆的相邻车体之间。
所述主线圈优选地与所述导向管同轴地定向，并且利用塑料材料在所述导向管壁内或壁上覆盖成型(mold over)，并且通过嵌入所述导向管的壁内或壁上的塑料材料中的电导体而从所述控制和测量电路被供电，并且在其位于所述环形连接区域和所述密封装置之间的部分中径向地退出所述导管。
根据本发明，还可以提供用于检测阻塞所述进料口的盖子的出现和缺席的装置。为此，电容器与所述主线圈并联地连接，该组合与由DC发电机供电的激励开关串联地连接；所述电容器本身与测试开关串联地连接；次级谐振电路在用于阻塞进料口的盖子中被提供；以及所述控制和测量电路包含用于检验所述盖子的出现的序列，在此期间所述测试开关被打开并且控制所述激励开关的关闭以及然后的打开，以及然后对测量点处的电压信号的接收和分析，以及在接收振荡信号情况下的盖子出现指示信号的生成和在接收非振荡信号情况下的盖子缺席指示信号的生成。
在适于将本发明应用于已完成车辆的第二实施例中，其中所述导管已连至所述进料管并且不再能够在没有损坏的情况下被拔出，所述主线圈被同轴地定向并且嵌入所述导向管内部，同时为所述燃料输送管嘴的出料管留下足够的通过空间，并且所述主线圈经由接收器线圈从所述控制和测量电路被供电，其中所述接收器线圈与所述主线圈串联地连接、以径向方向嵌入所述导向管内以及磁力地耦合到发送器线圈，该发送器线圈连接到所述控制和测量电路并且嵌入塑料材料的进料管外部，所述主线圈和所述接收器线圈构成嵌入塑料材料中的管状组件。
附图说明
根据下面参考附图给出的特定实施例的描述，本发明的其它目的、特征和优点将变得明显，其中：
-图1是本发明的输送控制设备的特定实施例的总视图；
-图2是图1设备的等效电路图；
-图3示出了在图1的主电路中的振荡频率fm处的电流或电压的波形；
-图4是图1的设备的第二实施例的等效电路图；
-图5示出了使用电源切断装置的实施例中的输送控制设备；
-图6概略地示出了使用电感耦合的本发明的输送控制设备的第二实施例；
-图7是图6的设备的等效电路图；
-图8概略地示出了使用盖子检测的设备的第三实施例；
-图9是图8的设备的等效电路图；
-图10概略地示出了在备用接通位置使用堵塞装置和阻止阀的设备的第四实施例；
-图11示出了具有紧急接通装置的图10的设备的变型；
-图12是示出所述紧急接通装置的一种可能结构的大比例图；
-图13是图12的紧急接通装置的正视图；
-图14示出了当输送管嘴正被识别或当接入已被拒绝时的图10的设备；
-图15示出了当接入已被允许时的图10的设备；
-图16示出了当接入已被允许并且随后插入用于填充的输送管嘴时的图10的设备；
-图17示出了其中滑动磁体产生堵塞的图10的设备的变型；以及
-图18示出了包括用于使得输送管嘴的识别可靠的装置的另一实施例。
具体实施方式
图1示出了根据本发明一个实施例的输送控制设备的基本部件。
例如车辆的燃料箱的容器1是适于容纳流体的腔，所述流体例如是被输送给车辆引擎的燃料。该容器1具有进料口2以及将该进料口2连接到容器1主体的进料管3。
流体输送管嘴4具有带操作杆的手柄4a和适于由用户插入容器1的进料口2中的金属出料管4b。
在进料口2的附近是由电压发生器5供电的主电路I。该主电路I包括构成谐振电路的具有并联连接的电容器的主线圈6、控制和测量电路7以及检测装置8。主线圈6可以是被同轴地放置在进料管3中的螺旋型缠绕的电感器。滤波电容可以被集成到所述线圈中从而减小所述谐振电路的内阻。可选地，特别是如果所述系统必须被重新校准，则所述滤波电容可以在所述控制和测量电路7中。
在车辆燃料箱型容器的特定情况下，进料口2在连至进料管3的进料端的导管9中被构成。导管9包括在环形连接区域9b中被密封且被连接到进料管3的末端的环形导管体9a，并且包括将所述导管体9a同轴地延长到进料管3中的导向管9c。
环形导管体9a和导向管9c都被塑形为接收和引导流体输送管嘴4的出料管4b。
例如O形环的密封装置9d被提供用以在导管体9a的侧面与车辆的车体10之间进行密封。
在图1所示的实施例中，主线圈6被同轴地定向和在导向管4b的壁中覆盖成型。
主线圈6通过电导体18而从控制和测量电路7被供电，其中所述电导体18被嵌入导向管4b的壁中，并且在其位于环形连接区域9b与密封装置9d之间的部分中径向地退出导管9。这避免了使电导体与进料管3或容器1内部的空气接触。
检测装置8包括比较装置11和告警装置12。告警装置12可以发出用户可察觉的声音或光信号。所述信号可以在容器1的附近被察觉。可选地，它可以从远程位置被察觉，例如在车辆的仪表板上。
当燃料输送管嘴4的出料管被正确地放置在进料口2中时，其经过主线圈6。这导致由主线圈6和滤波电容构成的谐振电路中的振荡。
所述控制和测量电路7确定主线圈6的电路的振荡的测量频率fm。
比较装置11比较所述测量振荡频率fm与参考振荡频率fr。参考振荡频率fr是当适于向容器1输送合适流体的流体输送管嘴的出料管出现时主电路6的振荡频率。
如果频率fr与fm之间有差别，则告警装置12通过发声或发光装置来警告用户其即将犯的错误。
图2和3详细示出了图1的设备的结构和运转。图2是图1的设备的等效电路图。
主电路I包括主线圈6，该主线圈6具有固有电感L1和内阻R1。电容器C与主线圈6并联连接。该组合经由控制和测量电路7中的激励开关14由DC发电机U供电。激励开关14建立和断开供电连接从而导致主电路I振荡。实际上，控制和测量电路7可以基于关联于已存储程序的微处理器或微控制器。所述程序包含用于识别输送管嘴的出料管的序列，在所述序列期间所述微控制器控制激励开关14的闭合以及然后的打开，并且然后寻找测量点20处的电压信号的接收以确定其测量频率fm。
测量点20处的电压信号在打开激励开关14之后被测量。其因此是跨主线圈6的电压。该电压信号是振荡信号并且被馈送给测量电路7以确定测量频率fm。
次级电路II由输送管嘴4的出料管4b构成。次级电路II由串联的等效电感L2和等效电阻R2概略地表示。
图3示出了在测量点20(图2)处测量的电压的波形或随时刻t而变化的电压的幅度A。分析该信号确定了所述电路的振荡频率fm。
注意图3中的信号的显著衰减。
图4是被改进以降低信号衰减的图1的设备的等效电路图。相同的部分用与图2相同的标号来标识。
为减轻图3所示的信号的衰减，如图4所示，添加负电阻-R′1。负电阻-R′1可以借助于运算放大器来构造。R′1被选为使得R′1≈R1。频率测量因而更准确。
为验证根据本发明的解决方案，图1的设备的等效电路的各种不同的参数和信号的频率首先在汽油输送管嘴出料管出现时被测量、其次在柴油输送管嘴出料管出现时被测量、最后在没有任何输送管嘴出料管时被测量。测试每种类型的若干输送管嘴。所测量的值如下：
R＝6 200Ω
C＝22nF
线圈6的内径＝35mm
线圈6的长度＝6mm
R1＝33Ω
L1＝1.29mH
当输送管嘴出料管缺席时，频率fm在19.9和20kHz之间。
当汽油输送管嘴出料管出现时，频率fm在20.6和20.8kHz之间。
当柴油输送管嘴出料管出现时，频率fm在21.1和21.4kHz之间。
这些测试表明了所测试的两种类型的输送管嘴、非金属管和没有任何管之间的判定概率。
图1到4的实施例特别适于本发明对新型车辆在其构造期间的适配。因此，可以预先提供在导向管4b被引入进料管之前主线圈6对导向管4b的适配。实际上，主线圈6可以在导向管4b的壁中覆盖成型，导向管4b本身由塑料材料制成。可选地，其可以用塑料材料在导向管4b周围覆盖成型。
在另一实施例中，本发明提供对现有车辆的适配，其中不再能够将主线圈6集成到导管9中并且在那里为其供电。
现在考虑图6和7。
在图6所示的实施例中，再次示出了图1所示的设备的基本装置，并且这些基本装置用相同标号来标识。
差别在于如何将电力提供给主线圈6以及在于其位置。
在此情况下，主线圈6再次被同轴地定向和被放置在进料口2附近。其同轴地嵌入导向管9c内部并且具有管状形状和较小的厚度从而为输送管嘴4的出料管4b留下足够的通过空间。
主线圈6经由接收器线圈19a和发送器线圈19b从控制和测量电路7被供电。接收器线圈19a与主线圈6串联连接并且也嵌入导向管9c内部，其被径向定向、形状上是弯曲的并且足够细从而为输送管嘴4的出料管4b留下通过空间。发送器线圈19b被放置在本身由塑料材料制成的进料管3的外部并且连接到控制和测量电路7。发送器线圈19b和接收器线圈19a通过进料管3的塑料壁且通过导向管9c的塑料壁而相互磁力地耦合。
主线圈6和接收器线圈19a构成管状组件，其有利地嵌入塑料材料中并且被轴向地引入导向管9c中。
图7是图6的电路的等效电路图，其中相同部件用相同标号来标识。
明显地，在该实施例中，所述设备可以在不分离导管9和进料管3的情况下被安装到车辆上。嵌入塑料材料中的、由主线圈6和接收器线圈19a构成的组件还避免了导体与进料管3内部的空气之间的任何接触。
图8和9示出了更完整的实施例，该实施例采用了图1实施例和图2实施例的基本装置，其中添加了用于检测适于阻塞进料口2的盖子的出现的装置。
图8因而示出了由导管9构成的进料口2，其中导管9具有主线圈6和用于为其供电的装置以及用于处理其产生的信号的装置。
差别是盖子21的出现，相互串联连接的次级线圈22和次级电容器(图中未示出)被集成到盖子21中。
现在参考图9，其详细示出了图8的设备的等效电路图。
次级电路II由次级线圈22和次级电容器C2构成。注意主线圈6、在输送管嘴检测序列期间与之一起构成谐振电路的电容器C以及电阻器R。
在该实施例中，电容器C与测试开关I1串联，与主线圈6和电阻器R的该组合串联连接到激励开关14和例如车辆电池的DC电压源U。
在控制和测量电路7中提供了盖子检验程序序列，在该序列期间微控制器致使测试开关I1被打开，之后其致使激励开关14被闭合以及然后被打开。该程序序列还包括测量序列，在该序列期间微控制器寻找在打开主开关14之后在测量点20处的电压信号的接收。
在所述情况下，当盖子21出现时，激励开关14的打开致使电压脉冲出现在主线圈6的端子处，该脉冲本身生成被发送到次级线圈22的电磁脉冲。由次级线圈22和次级电容器C2构成的谐振电路然后开始振荡，该振荡被发送到主线圈6，主线圈6本身又将其发送到控制和测量电路7。
当盖子21缺席时，打开激励开关14不产生所述电路中的任何振荡，并且该信息被发送到控制和测量电路7。
在盖子出现检验序列期间，控制和测量电路7因而可以在打开主开关14之后在其输入接收振荡信号时发出盖子出现信号，或者当在其输入接收非振荡信号时发出盖子缺席信号。
盖子出现检测序列可以在对车辆的应用和对其它类型容器的应用二者中被提供。
在应用于车辆的情况下，盖子出现检验序列可以在启动车辆时或其开始移动时被激活。控制和测量电路7因而在打开车辆点火后也由正电压源供电，这与盖子(如果有的话)的位置无关。如果没有盖子，则可以在车辆内部发出警告。
如果盖子位置传感器(如果有的话)可以被车辆电源(+BATT)备用单元有时延地短路，则盖子出现检验序列也可以在闭合所述盖子时被激活。警告消息然后可以在车辆外部发出。
输送管嘴出现检验序列也可以还在打开车辆点火和/或启动车辆时被激活。在输送管嘴出现的情况下，可以在车辆内部发出警告。
所述设备可以还被编程为如果其仍然被供电，即如果所述盖子仍然是打开的，则发出车辆启动告警。
图5示出了通过添加输入开关13而改进的图1或图6的设备的优选实施例。
车辆包括通常由靠近进料口2的接入盖关闭的燃料箱1。
输入开关13是盖子位置传感器。仅当所述盖子打开时，其才为本发明设备的主电路I供电。这里示出的输入开关13的是REED开关。该类型的REED输入开关13包括开关磁体15和含有触点17a和17b的玻璃管16。
当开关15的磁体移近(当打开所述盖子)时，磁通量线穿过触点17a和17b。触点17a变成北极而触点17b变成南极。触点17a和17b因而相向移动直到它们接触，并且本发明设备的主电路I然后由电压发生器U供电。控制和测量电路7和检测装置8因此可以运转。
一旦盖子被关闭，供电就被中断，这防止任何不必要的电能消耗。
当打开盖子时，一旦输入开关13切换，控制和测量电路7就被供电。控制和测量电路7然后可以立即采取输送管嘴出现检验序列，如果没有出现输送管嘴4，则该输送管嘴出现检验序列重新校准控制和测量电路7。
如果盖子打开较长时间(相比于填充容器的通常时间)，即，如果输入开关13已被切换了超过特定阈值的时间，则所述系统可以通过停止对控制和测量电路7的激励或以非常长的时间间隔激励它来切换到“低能耗”模式从而不使得电池耗尽。
在图10到17所示的实施例中，本发明的输送控制设备还具有使得不可能用不适当的燃料填充容器1这一目的。
这个实施例包括前面图1到9的实施例的基本装置，以及特别是用于检测流体输送管嘴4的出现和类型的装置以及具有输入开关13和接入盖的图5的装置。
更甚者，所述设备在不产生额外风险的情况下防止错误，所述额外风险来自对进入容器的不适当禁止。
为此，进入容器1被阀23阻止，阀23的堵塞和接通是由来自流体输送管嘴出现和类型检测装置的信号来调节的，所述流体输送管嘴出现和类型检测装置适于在流体朝向容器1的流动方向上在阀23的上游检测输送管嘴4的出料管4b。
阀23可以通过插入流体输送管嘴4的出料管4b的动作而被移动。为此，阀23可以被铰接成在导管9c中围绕位于阀23上部的横轴23a旋转。阀23位于导向管9c中的中间位置。
在该实施例中，主线圈6被放置在阀23上游的导向管9c的进料端附近。
所述设备还包括堵塞致动器24，该堵塞致动器24由控制和测量电路7供电并且适于当阀23被出料管4b推动时选择性地禁止或允许阀23的转动。
例如，堵塞致动器24可以包括螺线管24a，在螺线管24a中利用一装置来使得固定于堵塞接合点24c的磁芯24b滑动，其中所述装置用于例如借助于返回弹簧和/或重力而将堵塞接合点24c和磁芯24b推至图10所示的缩进位置。
因此，在图10所示的预备好的位置，堵塞致动器24没有被供电并且堵塞接合点24c缩进，这允许阀23转动。然而，在被关闭接入盖覆盖的情况下，阀23仍然保持不可进入。
堵塞致动器24所处的位置使得在所述返回弹簧出故障的情况下所述堵塞接合点借助自身的重力而下降。
接下来考虑图14、15和16，其在具有有条件接通的第一实施例中示出了图10的可阻止进入输送控制设备的运转的步骤。
一旦所述接入盖被打开，或者所述盖子被移开，则所述出现检测设备被供电。控制和测量电路7致使螺线管24a被供电以将堵塞接合点24c置于堵塞位置，这防止阀23的打开。所述堵塞设备然后处于图14所示的状态。
用户可以将出料管4b的末端引入阀23上游的导管9c的第一部分。由于主线圈6的位置在阀23的上游，因此出料管4b经过它。所述检测设备因而可以检测所述输送管嘴的出现并且确定输送管嘴的类型。
如果不合适的输送管嘴被检测到，则其不能穿过仍处于堵塞位置的阀23。
阀23可以是密封类型的，其在被关闭时完全阻塞进料口2，从而逐出可能经由被部分插入的输送管嘴引入的任何液体。
可选地，阀23可以是外部覆盖环类型的，其适于仅阻塞配备有所述设备的输送管嘴的填充检测设备的一端。填充检测设备的这个末端包括内部管，该内部管通向对所述输送管嘴的末端区域中的液体压力作出响应的传感器，如果液体被排入检测管则关闭所述输送管嘴。于是，经由不适当输送管嘴的填充也被中断。然而，利用不具有填充检测设备末端的输送管嘴或已拉回所述线圈上游的输送管嘴或者通过例如五加仑装之汽油罐的非标准设备仍然可以进行填充。
如果合适的输送管嘴没有被检测到或者所述盖子没有被关闭或者所述盖子没有被放回原处，则保持所述堵塞状态。
在图15中，合适的输送管嘴已被检测到。在此情况下，控制和测量电路7断开来自螺线管24a的供电，以及堵塞接合点24c下降到缩进位置。阀23然后可以在被出料管4b轴向推动时转动。然后达到图16所示的状态，其中出料管4b已穿过阀23，以使得流体穿入容器1。
在刚刚描述的实施例中，由于过失而阻止填充：当所述盖子被打开时，所述设备被置于堵塞状态；当所检测的输送管嘴正确时，接通所述阀并且允许进行填充。相反的逻辑可能更加有利。在该情况下，由于过失，允许进行填充；当不具有对应于所选燃料的合适形状或结构的输送管嘴被检测到时，堵塞为进行填充的进入。
该相反逻辑的益处是当一切正常时，即当输送管嘴具有对应于所选燃料的合适形状时，避免电机堵塞系统的运转。实际上，所述电机系统的运转总是产生噪声和/或运转延迟，这给用户带来非正常运转或系统太慢的印象。
然而，由于过失而允许进行填充的相反逻辑实现起来更复杂，这是因为有必要在所述输送管嘴到达所述阀之前快速反应以阻止进入。
另外，当输送管嘴正缓慢逼近填充口时，其对电磁波的影响随着其逼近而逐渐地增加。同样，对信号的分析表明随逼近逐渐增加的频率变化。当所述输送管嘴穿过测量螺线管时，频率最终稳定。然而，在稳定状态下，柴油输送管嘴导致比汽油输送管嘴更强的频率变化。因此，在相反逻辑的情况下，当柴油输送管嘴缓慢逼近时，在信号稳定之前，所述系统可以认为识别出汽油输送管嘴。由于所述系统必须快速反应，因此它命令阻止进入。当所述输送管嘴继续前进时，所述系统最终识别出柴油输送管嘴并且允许进入。因此在运转期间存在诊断错误，这导致所述系统的非正常运转，具有第一种逻辑的之前提到的缺点。
为解决该问题，例如图18所示，可以提供用于使得所述输送管嘴的识别可靠的装置。
为此，添加第二主线圈60，其在主线圈6的下游附近被固定到容器1、3上、被流体输送管嘴4的出料管4b在其进入流体输送口2时穿越。第二主线圈60以与主线圈6相同的方式由控制和测量电路7馈送，从而在第二主线圈60的内部空间中生成电磁波。在控制和测量电路7中，对出现在第二主线圈60中的电流或电压的波形敏感的检测装置使之能够根据第二主线圈60中的电流或电压的波形来识别流体输送管嘴4的出现。
当第二主线圈60因而检测到出料管4b的出现时，检测装置8实现了由主线圈6进行的检测，并且这确保该输送管嘴被充分引入主线圈6中，以便后者以积极的方式确定该输送管嘴的类型。对输送管嘴类型的检测因而是可靠的，其仅当所述输送管嘴不对应于所选燃料类型时才产生堵塞。
然而，困难在于如果所述输送管嘴从第二主线圈60到阀23所用的时间小于电子设备处理信号及堵塞致动器24作出响应所用的时间，则该实施例有可能使得非常迅速的用户能够进入。
因此期望提供一种当快速引入的输送管嘴不对应于所选燃料时警告用户的发声或发光装置。例如，可以当检测到不合适的输送管嘴时以音频电流馈送所述线圈，例如以5KHz和2KHz的两个音调。
因此，只要运转正常，即只要引入正常的输送管嘴，所述系统就是完全安静的，而在不正常输送管嘴的情况下所述系统生成发声振动。
根据本发明，所述检测设备在没有与出料管4b的物理接触的情况下检测输送管嘴4的类型，并且如果该管不具有对应于所选燃料的合适的形状或结构，则所产生的信号驱动堵塞致动器24以阻止出料管4b的穿过。
图17示出了堵塞型输送控制设备的变型。
阀23携带永久磁体23b，该永久磁体23b嵌入面向螺线管24a的开放室23c中，并且由接通弹簧23d拉回室23c中。通电螺线管24a吸引磁体23b以堵塞阀23，其中该磁体离开室23c并进入导管9c的对应室24e。接通是通过断开对螺线管24a的供电来实现的。
螺线管24a和主线圈6可以被串联地供电。在此情况下，高电流可以驱动螺线管24a堵塞，而较低电流足以驱动输送管嘴管识别设备。目的是限制互连电线和控制部件的数量。
在堵塞型输送控制设备中，控制和测量电路7可以有利地包括所存储的程序，该程序包括用于检验所述流体输送装置的出现和类型的序列，其中，如果所述流体输送装置不具有由存储在控制和测量电路7的存储器中的参数所限定的经认可结构之一，则所述序列控制堵塞设备23、24进行堵塞。
由所述检测设备生成的、指示出料管4b的出现的信息可以被存储在合适的存储器中。
因此，保存出料管进入所述设备的条目的记录，其例如用于检验引擎已被正确地加油以及引擎故障不是由于不正确加油而造成的，其将使得制造商的保证无效。
这个信息还可以被用于管理非正常使用，例如忘记关闭盖子、忘记将盖子放回原处、非法或可疑的进入或忘记移开所述输送管嘴。
控制和测量电路7可以包含所存储的程序，该程序具有用于测量所述流体输送装置出现的持续时间的算法。这个测量的结果可以被传送给具有填充水平指示功能的车载处理器。
这个测量的结果因而可以用于将由车载处理器给出的满燃料箱指示复位到正确值：输送管嘴出现时间较长可以被解释为燃料箱已被正确填充。
这个过程降低了燃料水平指示的误差。实际上，燃料水平信息受到车辆的升起或俯冲位置的影响。升起或俯冲位置造成燃料水平误差，并且会持续较短(行进在斜坡上)或较长的时间(停泊在斜坡上)。用于最小化这些误差的算法可用于车载处理器。然而，这些算法会恰好在填满之后导致燃料水平显示误差。这个不一致的信息会激怒客户。
利用测量信息的结果，从燃料泵不在斜坡上的原理开始，来自燃料水平传感器的信息可以在启动车辆时被认为是完全可靠的并且例如指示了“充满”，尽管初始算法已指示“接近充满”。所述处理器因而在测量结果超过预定持续时间的情况下给出“充满”水平指示用作参考。
本发明试图避免具有内燃机的陆地车辆的固定。
第一种固定情况可以是在未能检测到有效输送管嘴的出现的情况下的电子设备的错误。
为防止固定，可以提供用于强制“盖子打开”指示为“盖子关闭”的设备。未被供电的堵塞系统处于接通状态。包括非标准设备的所有流体输送设备可以被引入并且将流体输送到容器1中。不再提供由所述设备进行的监督，但车辆不是固定的。该策略的另一可能缺点是不存在任何关于非期望流体源非法进入的任何记录。
用于防止车辆的可能固定的另一解决方案是允许为避免激活测量设备而不完全打开盖子，以及填充管的引入。一旦已引入填充管，则阀23被推回并且用户可以完全打开盖子。所述系统因而可以存储已引入管的出现。
用于避免车辆的可能固定的另一方法是提供例如附加开关、机械接通插销的附加设备，其允许进入并且能够被存储。
另一种方法是提供针对多个盖子的打开/关闭或所述输送管嘴的贡献的特定协议，其允许进入并且能够被存储。在此情况下，可能有必要备份如上所述的电源。
另一种可能是提供时延：如果盖子已打开较长时间，则系统地允许自由进入。
车辆的可能固定的第二个风险是以下情形造成的；当盖子打开时，堵塞致动器24由控制和测量电路7永久地控制。
为了防火，有必要防止堵塞致动器24过热。这种过热可能与堵塞致动器24出故障或过久地保持控制有关。为此可以使用双金属条或具有高正温度系数(PTC)型热切断系统的部件。这个系统可以被设定为不能被电子设备之一中断的永久控制在致动器的合理加热之后最终被消除。
车辆固定的第三种可能性可以是活动组件(磁芯24b和堵塞接合点24c)的干扰。尽管该情形很少出现，但可以提供用于手动接通对容器1的进入的设备。
图11到13示出了该类型手动接通设备的实施例：可从外部通过导管9c进入用户的接通指状物24d通过横向手动推动而降低了堵塞接合点24c并且因此物理地释放阀23。
可选地，在另一实施例中，手动接通设备可以包括返回弹簧设备，该返回弹簧设备例如集成到盖子中，并且使得用户能够进行中断对控制和测量电路7的供电这一操作，这例如通过将磁体15移开REED开关16(图5)或通常通过分开两个连接的元件。结果，“盖子打开”指示被强制为“盖子关闭”，这通过切断来自控制和测量电路7的供电而接通阀23并且降低了堵塞接合点24c。
本发明不限于明确描述的实施例，而是包括在以下权利要求范围内的变型和一般化。