本發(fā)明涉及一種用于確定在用于液體的儲箱中的液位的方法。該方法特別是可用于確定在機動車中的儲箱中的液位，在儲箱中儲存有用于排氣凈化的液態(tài)添加劑。

背景技術(shù)：

具有排氣處理裝置的機動車是廣泛已知的，為了凈化排氣，將液態(tài)添加劑添加到排氣處理裝置中。尤其常常見到這樣的排氣處理裝置，在其中進行選擇性催化還原方法(SCR方法，SCR＝選擇性催化還原)。在該方法中，利用氨氣將排氣中的氮氧化物化合物還原成無害的物質(zhì)，如氮氣、水和CO₂。在機動車中，通常不是直接儲備氨氣，而是以液態(tài)添加劑的形式進行儲備，液態(tài)添加劑可儲存在儲箱中。用于排氣凈化的這種液態(tài)添加劑然后在排氣外部在為其設置的反應器中或者在排氣內(nèi)部在排氣處理裝置之內(nèi)轉(zhuǎn)化成氨氣。特別是經(jīng)常使用尿素水溶液作為液態(tài)添加劑?？少徺I到牌的具有按重量計算為32.5％重量百分比的尿素含量的尿素水溶液。

常常需要獲得關(guān)于在用于液態(tài)添加劑的儲箱中的液位的信息。關(guān)于液位的信息可用于，獲得用于填充儲箱的合適時刻。此外可防止，在運行期間儲箱完全被清空。

為了確定在用于液態(tài)添加劑的儲箱中的液位，已經(jīng)提出了超聲波液位傳感器。超聲波液位傳感器通常具有超聲波發(fā)射單元和超聲波接收單元。超聲波發(fā)射單元發(fā)射出超聲波，超聲波在儲箱內(nèi)的液體表面處被反射并且從該處返回到超聲波液位傳感器，并且被超聲波液位傳感器的超聲波接收單元接收。超聲波在儲箱中的液體中的傳播速度或者已知，或者利用參考測量來獲得。由超聲波從超聲波液位傳感器到液面并且返回到超聲波液位傳感器的飛行時間和超聲波在液體中的傳播速度計算出在儲箱中的液位。

超聲波液位傳感器的優(yōu)點是，其不具有可動的部件。此外，利用超聲波液位傳感器能用相同的傳感器結(jié)構(gòu)形式在不同的儲箱高度時測量在儲箱中的填充高度。在儲箱中的可能的填充高度方面的區(qū)別僅須儲存在評估單元中，利用該評估單元評估由超聲波接收單元接收的超聲波。起源于由超聲波發(fā)射單元發(fā)射出的超聲波且例如在液體表面上反射了的、由超聲波接收單元接收的超聲波以下也被稱為信號或響應信號，其由超聲波接收單元或由超聲波液位傳感器接收。

已知超聲波液位傳感器在儲箱中的兩種不同的布置方案。根據(jù)一種已知的布置方案，超聲波從上側(cè)被發(fā)送到儲箱中的液面上并且從該處向上反射回超聲波液位傳感器。在另一已知的布置方案中，超聲波從在儲箱的底部處的超聲波液位傳感器通過液體被發(fā)送到儲箱中的液面處，并且在液面處反射回位于儲箱底部處的超聲波液位傳感器。

以上已經(jīng)解釋了，為了確定超聲波在液體中的傳播速度，可進行參考測量。已知的是，對于參考測量，確定超聲波沿著已知的測量路徑在液體中的飛行時間。例如，測量路徑可實施成具有至少一個參考面，超聲波在參考面處反射。優(yōu)選地，準確地已知參考面的位置或在兩個參考面之間的距離。根據(jù)超聲波到參考面的飛行時間或者根據(jù)超聲波到多個(例如兩個)參考面的飛行時間差，可獲得超聲波在液體中的行進速度。

在進行這種參考測量時的問題是，由至少一個參考面設置的測量路徑必須完全布置在液體之內(nèi)。這特別是在儲箱中的液位和液體填充高度變化時是成問題的。因此已知的是，如此布置參考面，使得用于確定超聲波行進速度的測量路徑水平地布置，優(yōu)選布置在儲箱底部附近。由此可保證，在液位非常低時也可進行飛行時間測量。不利的是，測量路徑的水平布置方案需要在儲箱底部處相對多的結(jié)構(gòu)空間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，本發(fā)明的目標是，解決或至少減輕所描述的技術(shù)問題。特別是，要提出特別有利的用于利用超聲波傳感器確定在用于液體的儲箱中的液位的方法。

該目標通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的特征的方法實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中給出該方法的其它有利的設計方案。在權(quán)利要求書中單個闡述的特征能以任意技術(shù)上合理的方式相互組合并且可通過說明書中闡釋的事實進行補充，其中，示出方法的其它實施變型方案。

本發(fā)明涉及一種用于利用超聲波液位傳感器和至少兩個用于反射由超聲波液位傳感器發(fā)射出的超聲波的參考面來確定儲箱中的液位的方法，其中，第一參考面布置在第二參考面下方，該方法具有以下步驟：

a)確定超聲波在從超聲波液位傳感器到第一參考面的第一測量路徑上在液體中的第一傳播速度，

b)確定超聲波在從第一參考面到第二參考面的第二測量路徑上在液體中的第二傳播速度，

c)測量超聲波從超聲波液位傳感器到在儲箱中的液體的液面的飛行時間，

d)根據(jù)至少一個選擇標準選出第一傳播速度或第二傳播速度，以及

e)利用在步驟c)中測得的飛行時間和在步驟d)中選出的傳播速度計算液位。

優(yōu)選地，超聲波傳感器布置在儲箱底部中或儲箱底部附近。超聲波液位傳感器優(yōu)選地垂直向上取向，從而超聲波由超聲波液位傳感器垂直向上發(fā)射出。第一參考面和第二參考面優(yōu)選地垂直地布置在超聲波液位傳感器上方。優(yōu)選地，超聲波液位傳感器具有用于發(fā)射出超聲波的發(fā)射單元和用于接收超聲波的接收單元，其中，接收單元被設置用于接收由發(fā)射單元發(fā)射出并且在任意結(jié)構(gòu)(參考面、儲箱中的液面等)處被反射的超聲波。

優(yōu)選地至少部分地一起(同時)進行方法步驟a)、b)和c)。特別優(yōu)選地，超聲波液位傳感器發(fā)射出超聲波形式的信號。緊接著，超聲波液位傳感器接收三個被反射的響應信號，這些響應信號從被發(fā)射出的超聲波中得到。第一信號被識別為在第一參考面處的反射。利用該信號實施步驟a)。第一測量路徑的長度是已知的，并且從在發(fā)射出超聲波和接收第一響應信號之間的時間間隔中可計算出第一傳播速度。第二響應信號被識別為在第二參考面處的反射。第一響應信號和第二響應信號用于在步驟b)中確定第二傳播速度。利用在接收第一響應信號的時刻與接收第二響應信號的時刻之間的差以及第二測量路徑的(已知的)長度，可計算出第二傳播速度。第三響應信號用于進行步驟c)并且確定超聲波從液位傳感器到在儲箱中的液體的液面的飛行時間。從在發(fā)射出超聲波和接收第三響應信號之間的時間間隔中得到該飛行時間。

如有必要，也可不同地(一起或以其它順序)進行方法步驟a)、b)和c)。在此描述的對方法步驟a)、b)和c)的解釋僅僅是示例性的。

通過在步驟d)中根據(jù)至少一個選擇標準選出第一傳播速度或第二傳播速度，能夠?qū)崿F(xiàn)，當?shù)诙?上部)參考面未設置在儲箱中的液體之內(nèi)而是儲箱中的液面定位在第一參考面與第二參考面之間時，也能確定儲箱中的(當前)液位。特別是，如此定義選擇標準，即，當儲箱中的液面位于第二參考面之下時，利用第一傳播速度確定液位。在液位更高(在第二參考面之上)時，選擇第二傳播速度用于確定液位。相對于第一傳播速度，第二傳播速度具有的優(yōu)點是，第二傳播速度可明顯更準確地被確定。這是因為，與在超聲波液位傳感器與第一參考面之間的距離相比，能準確得多地確定在第一參考面和第二參考面之間的距離。這特別是由以下條件決定，即，第一參考面和第二參考面布置在(共同的)校準構(gòu)件上。相對地，超聲波傳感器是相對于參考面(獨立的)構(gòu)件，從而與兩個參考面之間的距離的公差相比，超聲波液位傳感器與第一參考面之間的距離的公差更不準確。與第二傳播速度相比，第一傳播速度具有的優(yōu)點是，即便在液位位于第二參考面之下時第一傳播速度也可被確定。

所描述的方法使得也能可靠地確定儲箱中較低的液位并且同時保證了超聲波液位傳感器在儲箱中的豎直布置。由此，顯著降低了液位傳感器在儲箱底部處的空間需求。例如，豎直布置的超聲波液位傳感器以及參考面可裝配在儲箱底部處的小的開口中。相對地，超聲波液位傳感器以及水平布置的參考面需要更為復雜的裝配和/或在儲箱底部的這樣的開口，即，該開口的直徑至少與測量路徑的長度同樣大。

下述這樣的方法是特別有利的，即，超聲波液位傳感器布置在儲箱之外并且超聲波液位傳感器的超聲波在進入儲箱中的液體中之前經(jīng)過聯(lián)接層，其中，聯(lián)接層包括儲箱壁(特別是儲箱壁的一部分)，并且在步驟a)中以修正系數(shù)考慮超聲波在聯(lián)接層中的飛行時間。

優(yōu)選地，超聲波液位傳感器在儲箱內(nèi)腔之外布置在儲箱壁的與液體相對置的側(cè)上。優(yōu)選地，除了儲箱壁外，聯(lián)接層還包括傳遞件，該傳遞件以可傳導超聲波的方式將超聲波液位傳感器聯(lián)接到儲箱壁上。傳遞件例如可包括傳導膏或傳導填料/傳導墊，其布置在儲箱壁和超聲波傳感器之間。在聯(lián)接層之內(nèi)，超聲波通常具有與在儲箱中的液體中不同的傳播速度。因為已知聯(lián)接層的結(jié)構(gòu)，所以超聲波在聯(lián)接層中的速度可被計算出并且在步驟a)中作為修正系數(shù)來考慮。優(yōu)選地，該修正系數(shù)具有時間量綱。優(yōu)選地，超聲波經(jīng)過聯(lián)接層所需的時間經(jīng)驗地/根據(jù)實驗地確定并且以修正系數(shù)的形式儲存在用于實施所描述的方法的控制器中。

此外，下述這樣的方法是有利的，即，當在步驟d)中選擇傳播速度時考慮，在之前的方法迭代中選擇了哪個傳播速度。

所描述的方法通常(在機動車運行期間)以迭代的方式重復，以便總是能提供關(guān)于在儲箱中的液體的液位的最新信息。在該方法中使用和求得的參數(shù)(特別是所選擇的傳播速度)分別被儲存在機動車的控制器中。因此能實現(xiàn)，在方法迭代時使用在之前的方法迭代期間求得的參數(shù)。在步驟c)中，除了所述至少一個選擇標準外，還使用關(guān)于在之前的方法迭代中選擇的傳播速度的信息，以選出傳播速度中的一個。例如，當存在特定的條件時，可使在步驟d)中改變所選擇的傳播速度的可能性不起作用。“改變所選擇的傳播速度”在此指的是，在實施所述方法期間選擇與在之前的方法迭代中不同的(第一或第二)傳播速度。例如，基本上可防止從選擇第一傳播速度變(回)到選擇第二傳播速度。這意味著，在單次選擇了第一傳播速度的情況下，該方法不可能在下一方法迭代中跳回到第一傳播速度。如果滿足了附加的條件，則可再次實現(xiàn)變(回)到選擇第二傳播速度。

例如可設想，在步驟d)中選出第一傳播速度，因為該至少一個選擇標準可識別出：儲箱中的液位下降到第二參考面之下。如果第一次是這種情況，則在儲存器中儲存對第一傳播速度的選擇。優(yōu)選地，只要沒有再次填充儲箱，就一直保持選擇第一傳播速度。即使該至少一個選擇標準實際上已經(jīng)指定了改變回第二傳播速度，也還是保持選擇第一傳播速度。

此外，下述這樣的方法是有利的，即，在步驟e)中作為第一選擇標準使用計算出的液位，其中，當液位位于液位限值之下時選擇第一傳播速度并且當液位位于液位限值之上時選擇第二傳播速度。

優(yōu)選地，如此設置液位限值，即，當液位位于液位限值之上時兩個參考面(一定)布置在液體之內(nèi)，從而能毫無問題地在位于兩個參考面之間的第二測量路徑上確定第二傳播速度。相應地，優(yōu)選地將液位限值確定在第二參考面的高度上，或者幾乎超過第二參考面。當液位位于液位限值之下時，優(yōu)選地利用第二傳播速度計算液位，從而液位的繼續(xù)下降不影響液位確定。

此外，下述這樣的方法是有利的，即，在步驟d)中作為第二選擇標準在第一傳播速度和第二傳播速度之間進行比較，其中，當?shù)谝粋鞑ニ俣群偷诙鞑ニ俣戎g的速度差超過限值時，選擇第一傳播速度。

以上已經(jīng)闡述了，分別根據(jù)三個響應信號確定第一傳播速度、第二傳播速度和飛行時間，這些響應信號分別作為對同一個發(fā)射出的超聲波信號的響應先后到達超聲波液位傳感器的接收單元處。如果液面下降到第二參考面之下，在第二參考面處不再反射超聲波，因為所有超聲波已經(jīng)在液面處被反射。即，對于超聲波液位傳感器來說第二參考面不可見。代替地，液面被視為第二參考面，因為在第一參考面之后液面產(chǎn)生對發(fā)射出的超聲波的第二響應信號。當液位位于第二參考面之下時，相應地，利用液位傳感器確定的、在相應于第一參考面的響應信號與被超聲波傳感器理解成屬于第二參考面的第二響應信號之間的飛行時間縮短。由此，當液位位于第二參考面之下時，在步驟b)中確定的第二傳播速度與在步驟a)中確定的第一傳播速度之間出現(xiàn)偏差。雖然由于在步驟a)和b)中的速度測量方面的不準確性，在液位位于第二參考面之上時在兩個傳播速度之間也可能出現(xiàn)速度差，但是該速度差相對較小。優(yōu)選地，如此定義限值，即，僅僅檢測由于液位下降到第二參考面之下引起的速度差。

如果液面下降到第二參考面之下，則通常對于步驟c)也需要適配的做法。特別是不再能夠使用對發(fā)射出的超聲波的第三響應信號來確定飛行時間。而是應該使用第二響應信號來確定到液面的飛行時間，因為當液面位于第二參考面之下時，超聲波在液面處的反射典型地作為第二響應信號被超聲波液位傳感器接收。

第一選擇標準和第二選擇標準優(yōu)選兩者一起使用，以便從第一傳播速度改變到第二傳播速度。特別優(yōu)選地，兩個選擇標準必須指定傳播速度的相應改變，以便在步驟d)中也實際上進行該改變。

為了從第一傳播速度改變(回)第二傳播速度，優(yōu)選地需要的是，附加地還有另一以下還要解釋的(第三)選擇標準指定相應的改變。

下述這樣的方法是特別有利的，即，在步驟d)中作為第三選擇標準檢查在步驟c)中測得的飛行時間，其中，當所測得的飛行時間位于與到第二參考面的雙倍飛行時間相當?shù)臅r間間隔之外且在前一個方法迭代中選擇了第一傳播速度時，不選擇第二傳播速度。

以上已經(jīng)描述了，為了確定第一傳播速度、第二傳播速度和飛行時間，分別可使用針對由超聲波液位傳感器發(fā)射出的超聲波的三個響應信號。已經(jīng)結(jié)合第二選擇標準解釋了，當液面位于第二參考面之下時，第二參考面可能對于超聲波傳感器來說不可見，這是因為在這種情況中，液面產(chǎn)生第二響應信號并且完全反射超聲波。盡管如此，在這種情況中也得到第三響應信號，其能以錯誤的方式被理解成液面。該第三響應信號通過在儲箱之內(nèi)多次反射超聲波得到。已表明，通過一個在返回超聲波液位傳感器之前首先在液面處、然后在儲箱底部處并且接著再次在液面處被反射的超聲波，能產(chǎn)生特別強的響應信號。由此，第三響應信號的超聲波恰好四次經(jīng)過從超聲波液位傳感器到液面的路徑，而不是恰好兩次。由此，飛行時間恰好是(來自第二參考面的)第二響應信號的飛行時間的兩倍。如此定義時間間隔，即，該時間間隔識別出：到液面的飛行時間或第三響應信號與到第二參考面的飛行時間的兩倍相當。優(yōu)選地，該時間間隔以在5％和10％之間的公差覆蓋所述兩倍的飛行時間，從而也隨之獲得測量誤差。如果已經(jīng)根據(jù)第二傳播速度計算了液位，并且同時將第三響應信號錯誤地理解成了到液面的飛行時間，則步驟e)得到的計算液位相應于在儲箱中實際液位的兩倍。為了可靠地避免該方法的這種錯誤結(jié)果，第三選擇標準攔截相應的情況。

僅僅在從第一傳播速度改變成第二傳播速度時使用第三選擇標準。第三選擇標準由此也可被稱為附加的控制標準。

此外，下述這樣的方法是有利的，即，當在步驟e)中計算液位時使用以下子步驟：

i)基于所選擇的傳播速度計算液位；

ii)檢查利用第二傳播速度求得的液位是否相應于第二參考面的高度的兩倍；

iii)獲得在一時間間隔中在超聲波液位傳感器處第二參考面的第二響應信號的波動；

iv)檢查第二響應信號的波動是否超過規(guī)定的限值；以及

v)當滿足步驟ii)和步驟iv)時，將在步驟i)中計算出的液位修正為第二參考面(2)的高度。

在步驟iii)中使用的在超聲波液位傳感器處的第二響應信號優(yōu)選地與第二參考面相關(guān)聯(lián)，而第一響應信號與第一參考面相關(guān)聯(lián)，第三響應信號與在儲箱中的液面相關(guān)聯(lián)。

然而，如以上解釋的那樣，當液面或液位位于第二參考面的高度上時，第三響應信號可能相應于超聲波在液面處的雙重反射。在子步驟ii)中識別存在這種情況的可能性。然而，借助子步驟ii)不能將這種情況與以下情況區(qū)分，即，液位實際上位于第二參考面的兩倍高度上。這一點通過子步驟iii)和iv)實現(xiàn)。當液位位于第二參考面的高度上時，在子步驟iii)中第二響應信號的波動通過在儲箱中的液體的振動和/或晃動來觸發(fā)。其原因是，在晃動時，第二參考面也至少短時間位于液面上方并且由此液面引起第二響應信號。當液位相應于第二參考面的兩倍高度時，不可能出現(xiàn)這種情況。第二參考面總是且一定完全被液體覆蓋并且第二響應信號相應地恒定。通過觀察第二響應信號在一時間間隔中的波動并且通過比較所觀察到的(且必要時在時間上平均的)波動，由此可區(qū)分出，液位實際上相應于第二參考面的高度的兩倍還是超聲波在液體表面處雙重反射(子步驟iii)和iv))。

此外，下述這樣的方法是有利地的，即，僅當存在靜態(tài)模式時，才在步驟d)中進行從第一傳播速度改變到第二傳播速度。

靜態(tài)模式的特征是，實施該方法的機動車(在此期間)已經(jīng)是不動的了或者不活動。靜態(tài)模式的相反情況是動態(tài)模式，在動態(tài)模式中，(連續(xù)地)已經(jīng)激活了或激活機動車。靜態(tài)模式和動態(tài)模式之間的區(qū)分可在模式檢查中進行。如果存在的是靜態(tài)模式，則可能已經(jīng)再次填充了儲箱，因為再次填充儲箱通常需要機動車(至少短時間)不動或者說停止。如果存在的是靜態(tài)模式，即(原則上)可能的是：儲箱中的液面升高了。相應地，(優(yōu)選地)僅當存在靜態(tài)模式或者至少已經(jīng)呈現(xiàn)出靜態(tài)模式時，才實現(xiàn)變回到第二傳播速度。在機動車運行期間的動態(tài)模式中假設，已經(jīng)通過儲箱中的液體的晃動、通過儲箱的位置傾斜或類似者引起了液面提高到第二參考面之上的值。相應地，改變回第二傳播速度則是不合理的。

合理的是，特別是結(jié)合步驟e)的子步驟i)至v)區(qū)分靜態(tài)模式和動態(tài)模式?？稍谧硬襟Eiii)和iv)的范圍中評估的波動通常僅在動態(tài)模式中出現(xiàn)，因為在靜態(tài)模式中不會出現(xiàn)用以區(qū)分液位在第二參考面高度上還是在第二參考面的兩倍高度上所需的、足夠的液面晃動和/或振動。因此，子步驟i)至v)僅可在動態(tài)模式中使用并且必須為靜態(tài)模式進行調(diào)整。那么在必要時，在靜態(tài)模式中使用儲存在存儲器中的液位信息。

此外下述這樣的方法是有利的，即，在步驟d)中使用的至少一個選擇標準的輸入信號用低通濾波器濾波。

該至少一個選擇標準的輸入信號例如是在步驟e)中在第一選擇標準下和在第三選擇標準下計算出的液位或者是在第二選擇標準下的速度差。待濾波的輸入信號例如也可為超聲波的飛行時間。低通濾波器具有的性能是，濾掉選擇標準的短期的波動的變化。通過低通濾波器例如可防止，儲箱中的液體的晃動對所述至少一個選擇標準具有影響。

此外下述這樣的方法是有利的，即，在步驟d)中使用的至少一個選擇標準的輸入信號利用遲滯器或滯后函數(shù)濾波。

通過利用遲滯器為輸入信號濾波，可有效地防止快速地改變所選擇的傳播速度。

在此也應描述一種具有用于工作液體的儲箱的機動車，其具有用于確定在儲箱中的液位的超聲波液位傳感器和用于反射由超聲波液位傳感器發(fā)射出的超聲波的至少兩個參考面，其中，第一參考面布置在第二參考面之下，機動車還具有至少一個控制器，該控制器被設置用于實施所描述的方法以確定液位。

結(jié)合所描述的方法闡述的特殊優(yōu)點和設計特征能以類似的方式轉(zhuǎn)移到機動車和超聲波液位傳感器(作為裝置)上。

控制器可以是在用于輸送和提供液態(tài)添加劑的裝置中的、配設給超聲波液位傳感器的控制器?？刂破饕部梢允菣C動車控制器的組成部分，在其中儲存有軟件用于實施所描述的方法。

附圖說明

以下根據(jù)附圖詳細闡釋本發(fā)明以及技術(shù)領域。附圖示出了特別優(yōu)選的實施例，然而本發(fā)明不限制在其上。特別應指出的是，附圖和在圖中示出的尺寸比例僅僅是示意性的。其中：

圖1示出了儲箱以及所描述的超聲波液位傳感器，

圖2示出了用于提供參考面的構(gòu)件，

圖3示出了具有參考面的構(gòu)件在超聲波液位傳感器處的布置結(jié)構(gòu)，

圖4示出了由超聲波液位傳感器發(fā)射出的超聲波及其反射的圖，

圖5示出了所描述的方法的流程圖，

圖6示出了所描述的方法的邏輯線路圖，

圖7示出了第一選擇標準，

圖8示出了第二選擇標準，

圖9示出了第三選擇標準，

圖10a至圖10d示出了在不同條件下在超聲波液位傳感器處的響應信號的圖，以及

圖11示出了具有儲箱和可根據(jù)所描述的方法運行的超聲波液位傳感器的機動車。

具體實施方式

圖1示出了儲箱4，其中，在儲箱的箱底部的區(qū)域中，取出單元27集成到儲箱4的儲箱壁15中。利用取出單元27可從儲箱4中取出液體并且例如將其提供給(在此未示出的)排氣處理裝置。取出單元27的殼體至少部分地形成儲箱壁15。在取出單元27中布置有超聲波液位傳感器3。在超聲波液位傳感器3上方設有第一參考面1和第二參考面2。儲箱中的液體形成液面7，儲箱4中的液體(向上)延伸到該液面處。

圖2示出了校準構(gòu)件29，其可被集成到儲箱中以用于提供第一參考面1和第二參考面2。校準構(gòu)件29優(yōu)選地由金屬制成并且因此可在準確保證第一參考面1和第二參考面2的距離和位置的公差的情況下制造。校準構(gòu)件29優(yōu)選地具有貼靠面28，其可在超聲波液位傳感器附近貼靠(在儲箱壁15上)并且由此給出校準構(gòu)件29的準確定位。優(yōu)選地，校準構(gòu)件29此外具有彈性區(qū)段30，其負責用于使校準構(gòu)件29利用貼靠面28精確地在預設的位置中貼靠在儲箱壁15上。由此，準確地給出了第一參考面1和第二參考面2相對于超聲波液位傳感器3的位置和取向。

在圖3中可看出，校準構(gòu)件29可如何布置在儲箱4的儲箱壁15處。校準構(gòu)件29優(yōu)選地利用至少一個螺釘32固定在儲箱壁15上。通過彈性區(qū)段30，校準構(gòu)件29的貼靠面28被牢固地壓到儲箱壁15的預設的部位處。超聲波液位傳感器3與校準構(gòu)件29相對置地布置在儲箱壁15上，并且在此例如同樣利用至少一個螺釘32固定。通過超聲波液位傳感器3和校準構(gòu)件29的定位，限定了從超聲波液位傳感器到第一參考面1的第一測量路徑5和從第二參考面2到第一參考面1的第二測量路徑6。

圖4示出了由超聲波液位傳感器發(fā)射出的且被儲箱中的結(jié)構(gòu)(例如第一參考面1或第二參考面2)反射的超聲波或響應信號的不同飛行時間8。為了更好的理解，圖4部分地示出了結(jié)構(gòu)特征(例如超聲波液位傳感器3)并且部分地按照圖表的形式來構(gòu)造。圖4在左下側(cè)示出了超聲波液位傳感器3。在圖4中還可看出儲箱壁15、第一參考面1、第二參考面2和將超聲波從超聲波液位傳感器3傳遞到儲箱壁15上的傳遞件31。傳遞件31例如可為傳遞膏或傳遞填料并且與儲箱壁15一起形成聯(lián)接層14，超聲波通過該聯(lián)接層14從超聲波液位傳感器3被引入在此未示出的儲箱中。從超聲波液位傳感器3到第一參考面1定義了第一測量路徑5。從第一參考面1到第二參考面2定義了第二測量路徑6。在圖4中此外還示出了在此未示出的儲箱中的液面7和由此得出的、儲箱中的液位17?！?i)”表示超聲波從超聲波液位傳感器3到液面7并且返回超聲波液位傳感器3的飛行時間8，“(ii)”表示由于超聲波在第二參考面2處反射得到的飛行時間8，“(iii)”表示從第一參考面1得到的飛行時間8。用“(iii)”表示的飛行時間8可被分割成飛行時間(iv)和飛行時間(v)。這兩個飛行時間8共同得到根據(jù)(iii)的飛行時間8。在此，“(v)”表示通過聯(lián)接層14的飛行時間8，并且“(iv)”表示經(jīng)過液體從儲箱壁15直到第一參考面1的飛行時間8?！?vi)”表示從超聲波液位傳感器3到一(假想的)液面的(假想的)飛行時間8，該(假想的)液面位于第二參考面2的高度的兩倍高度上?！?vi)”表示的飛行時間8通常不是由在該高度上的液面得到的，而是通過超聲波在液面處和在儲箱底部處的雙重反射得到的。因此，“(vi)”表示假想的、非實際存在的狀態(tài)，其被識別為對由超聲波液位傳感器接收的響應信號的錯誤理解。在利用“(vi)”表示的飛行時間8的區(qū)域中，定義一時間間隔21，其中，在第三選擇標準的框架中考慮位于該時間間隔21的區(qū)域中的飛行時間8，以決定，是否應改變回第二傳播速度。

圖5示出了所描述的方法的流程圖?？煽吹椒椒ú襟Ea)、b)、c)、d)和e)。在方法步驟a)中，為了確定第一傳播速度，考慮了到第一參考面的飛行時間8、所描述的用于聯(lián)接層的修正系數(shù)16和第一測量路徑5。顯然，在此也可考慮其它參數(shù)和/或信號。在步驟b)中，為了確定第二傳播速度10，考慮了相應的飛行時間8和第二測量路徑6。在此，也可以考慮其它參數(shù)。在步驟c)中，確定與液面7相關(guān)聯(lián)的飛行時間8。在步驟d)中，進行對第一傳播速度9或第二傳播速度10的選擇。在步驟e)中，所選擇的傳播速度9/10和到液面7的飛行時間8一起用于計算液位17。

圖6示出了邏輯線路圖，其解釋了用于選擇第一傳播速度9或第二傳播速度10的單個選擇標準11、12和13的結(jié)合律。在選擇模塊38中進行對傳播速度9、10的選擇。為了選擇第一傳播速度9，需要的是，不僅第一選擇標準11而且第二選擇標準12都指示出相應的選擇。為此，在第一標準組合器34中通過AND運算使這兩個選擇標準11、12相互結(jié)合。第一標準組合器34的輸出還被積分器36濾波。通過積分器36保證，在選擇模塊38進行相應的指定之前，第一標準組合器34指定了對于規(guī)定的最小時間間隔改變到第一傳播速度9。為了選擇第二傳播速度10，需要的是，第一選擇標準11和第二選擇標準12以及附加的第三選擇標準13都指定選擇第二傳播速度10。為此，三個選擇標準11、12和13在第二標準組合器35中彼此滿足NAND運算的形式。NAND運算表示，三個選擇標準11、12、13中的每一個都不能指定選擇第一傳播速度9，以便選擇第二傳播速度10。第二標準組合器35的輸出也被積分器36濾波，以保證，指定了至少對于一最小時間間隔選擇第二傳播速度10。在到達選擇模塊38之前，第二標準組合器35的輸出附加地經(jīng)過開關(guān)模塊39。當模式檢查33判斷出動態(tài)模式23時，通過開關(guān)模塊39可防止選擇第二傳播速度10。僅當出現(xiàn)靜態(tài)模式22時，開關(guān)模塊39才釋放對第二傳播速度10的選擇。否則，選擇模塊38的相應的輸入與去激活模塊37相連接。

圖7示出了第一選擇標準11的流程圖。可看出，液位17用作輸入信號。液位17用低通濾波器27和遲滯器25濾波，之后用積分器36處理。通過積分器36可保證，必須對于規(guī)定的時間段滿足第一選擇標準，以引起在步驟d)中的在傳播速度之間的轉(zhuǎn)換。緊接著，將用于液位的被濾波的輸入信號與液位限值相比較。

在圖8中可看到第二選擇標準12。在此，利用速度比較器46比較第一傳播速度9和第二傳播速度10。從中得到的信號首先由低通濾波器24濾波。緊接著，對信號使用模糊邏輯47。通過模糊邏輯47放大了速度之間的小的持續(xù)出現(xiàn)的偏差。由此，模糊邏輯47改善了對由液面下降引起的速度差的識別。在模糊邏輯47之后，對信號使用遲滯器25。緊接著，還使用積分器36，以獲取僅僅在較長的時間段上出現(xiàn)的、在第一傳播速度9和第二傳播速度10之間的偏差。

圖9示出了所描述的方法的第三選擇標準。液位17是該選擇標準的輸入。首先，在液位比較器18中將該液位17與相應于第二參考面的液位相比較。緊接著，使用數(shù)字繪圖函數(shù)49，利用該數(shù)字繪圖函數(shù)可看出，液位是否相當于第二參考面的雙倍高度。在數(shù)字繪圖函數(shù)49的輸出信號上使用低通濾波器24和遲滯器25以及積分器36。

圖10a至10d用于解釋當儲箱中的液位恰好相應于第二參考面的高度或第二參考面的雙倍高度時出現(xiàn)的問題。在確定的條件下，超聲波液位傳感器不能區(qū)分這兩個液位。但是，通過確定地分析在超聲波液位傳感器處的響應信號，可能區(qū)分兩個液位。圖10a至10b分別關(guān)于時間軸50在信號軸51上示出第一響應信號54、第二響應信號52和第三響應信號53。以上已經(jīng)解釋了，第一響應信號54通常與第一參考面相關(guān)聯(lián)，而第二相應信號52與第二參考面相關(guān)聯(lián)，并且第三響應信號53與儲箱中的液體表面相關(guān)聯(lián)，其中，液體表面相應于液位。

圖10a和圖10b分別示出了當液位剛好在第二參考面的高度上時得到的響應信號54、52、53。圖10a示出了靜態(tài)條件(以上也稱為靜態(tài)模式)，當機動車絕對靜止并且儲箱中的液體沒有振動和/或晃動時，得到該靜態(tài)條件。圖10b示出了動態(tài)條件(以上也稱為動態(tài)模式)，當機動車運動并且在儲箱中出現(xiàn)振動和/或晃動時，得到該動態(tài)條件。可看出，與第一參考面有關(guān)的第一響應信號54不僅在圖10a中在靜態(tài)條件下而且在圖10b中在動態(tài)條件下都是恒定的，并且在動態(tài)條件下，如果有的話，僅僅具有最小的波動。其原因是，第一參考面與動態(tài)模式無關(guān)地始終位于液位之下。然而，第二響應信號52和第三響應信號53在動態(tài)模式和靜態(tài)模式之間具有區(qū)別。在靜態(tài)模式(圖10a)中，第二響應信號52基本上是恒定的，并且第三響應信號53具有少量的短時的偏差。以上已經(jīng)解釋了，當液位相應于第二參考面的高度時，第三響應信號53通過超聲波在液面和儲箱底部處的兩次反射得到。在儲箱中存在最小的振動和/或晃動時，液面也已經(jīng)短時間地位于第二參考面之上。于是超聲波在液面處的單次反射被理解成第三響應信號53，并且第三響應信號53短時下降。但是，在靜態(tài)模式中該效應出現(xiàn)得不可靠，因為不能假設，可靠且均勻地出現(xiàn)最小振動和/或晃動。在動態(tài)模式(圖10b)中，規(guī)則地出現(xiàn)振動和/或晃動。由此，液面有規(guī)律地位于第二參考面之上和之下。其影響是，不僅第二響應信號52而且第三響應信號53都經(jīng)受強的波動。

圖10c和圖10d分別示出了當液位剛好位于第二參考面的兩倍高度上時得到的響應信號54、52、53。在此，圖10c相應于圖10a示出靜態(tài)條件，而圖10d相應于圖10b示出動態(tài)條件?？煽闯?，不僅在靜態(tài)條件下而且在動態(tài)條件下第二響應信號52都不出現(xiàn)波動。其原因是，第二參考面始終且與振動和晃動無關(guān)地位于液位之下。在動態(tài)條件(圖10d)中，出現(xiàn)第三響應信號(53)的規(guī)則波動。

就此而言，可通過第二響應信號52的時間評估來區(qū)分，液位相應于第二參考面的兩倍高度還是液位相應于第二參考面的高度。如果在時間評估第二響應信號52時識別出第二響應信號的波動，則液位相應于第二參考面的高度并且第三響應信號53無需作為關(guān)于液位的信息被評估。如果在時間評估時識別出第二響應信號52沒有波動，則第三響應信號53相應于實際液位并且可相應地被評估。

圖11示出了機動車26，其具有內(nèi)燃機41和用于凈化內(nèi)燃機41的排氣的排氣處理裝置43。在排氣處理裝置43中布置有SCR催化器44，利用SCR催化器可借助于選擇性催化還原方法凈化內(nèi)燃機41的排氣。為此，可通過噴射器42給排氣處理裝置43加入用于排氣凈化的液態(tài)添加劑。通過管路45由取出單元27從儲箱4提供用于排氣凈化的液態(tài)添加劑。取出單元27具有超聲波液位傳感器3，其設定用于執(zhí)行所描述的方法。相應的方法被儲存在控制器40中。