DE102004021096A1 - Vehicle fuel tank level determination procedure records amount used and subtracts from measured or manually entered original amount - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ermitteln des Füllstands von Kraftstoff in einem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeuges wobei die verbrauchte Kraftstoffmenge mit einem Verbrauchssensor erfasst wird, und einen entsprechenden Kraftstofftank.The The invention relates to a method for determining the level of fuel in a fuel tank of a motor vehicle the consumed amount of fuel detected with a consumption sensor will, and a corresponding fuel tank.
Kraftfahrzeuge mit Verbrennungskraftmaschinen als Antriebsmotoren weisen einen Kraftstofftank auf, in dem der zum Betrieb des Motors notwendige Kraftstoff, wie Super-, Normalbenzin oder Diesel mitgeführt. wird. Der Kraftstofftank ist über einen Einfüllstutzen an einer Zapfeinrichtung einer Tankstelle befüllbar. Der Kraftstoff wird dem Motor aus dem Kraftstofftank über eine Kraftstoffleitung zugeführt. Zur Anzeige der im Kraftstofftank vorhandenen Restmenge des Kraftstoffs dienen üblicherweise mechanische Schwimmer, die auf der Flüssigkeitsoberfläche schwimmen und entsprechend ihrer Lage im Kraftstofftank über einen Hebelgeber und einen vom Hebelgeber angesteuerten Spannungsteiler ein der Füllstandshöhe des Kraftstoffs entsprechendes Signal liefern. Dieses Signal wird an ein analoges Zeigerinstrument weitergeleitet, das in der Regel über eine Dämpfungseinrichtung verfügt, um kurzfristige Pegelschwankungen im Kraftstofftank auszugleichen. Ebenso kann das Signal an ein zentrales Steuergerät zur Steuerung aller Funktionen im Kraftfahr zeug übertragen werden, um beispielsweise auf einem Display dem Nutzer die verbleibende Kraftstoffmenge anzuzeigen.motor vehicles with internal combustion engines as drive motors have a Fuel tank, in which the necessary for the operation of the engine Fuel, such as super, regular gasoline or diesel carried. becomes. The fuel tank is over a filler neck be filled at a dispensing facility of a gas station. The fuel will the engine from the fuel tank via a fuel line fed. to Display of the remaining fuel in the fuel tank usually serve mechanical floats that float on the liquid surface and according to their position in the fuel tank via a lever and a transmitter from the lever encoder controlled voltage divider one of the level of the fuel provide appropriate signal. This signal is sent to an analog Handed pointer instrument, which usually has a damping device features, to compensate for short-term level fluctuations in the fuel tank. As well can send the signal to a central control unit to control all functions transmitted in motor vehicle example, on a display the user the remaining Fuel quantity.
Des Weiteren ist es bekannt, den momentanen Kraftstoffverbrauch mit einem Verbrauchssensor zu erfassen und dieses Signal ebenfalls dem Steuergerät zuzuleiten, wodurch der momentane Kraftstoffverbrauch oder ein durchschnittlicher Kraftstoffverbrauch während der gesamten Fahrt angezeigt werden kann. Der Verbrauchssensor kann als ein in der Kraftstoffleitung angeordneter Durchflussmesser ausgebildet sein.Of Furthermore, it is known that the current fuel consumption to detect a consumption sensor and this signal also the control unit zuzuleiten, whereby the current fuel consumption or an average Fuel consumption during the entire trip can be displayed. The consumption sensor can designed as a arranged in the fuel line flow meter be.
Als nachteilig hierbei ist anzusehen, dass der Kraftstoff im Kraftstofftank durch die dynamischen Fahrbewegungen des Kraftfahrzeuges, beispielsweise das Befahren eines geneigten Streckenabschnitts, eine schnelle Kurvenfahrt oder starkes Abbremsen und Beschleunigen, hin und her schwappt, so dass vom mechanischen Schwimmer teilweise falsche Messergebnisse wiedergegeben werden. Aufgrund der häufig verwinkelten Geometrien des Kraftstofftanks und insbesondere bei fast leerem Kraftstofftank mit nur noch geringer Restmenge führt dies zu großen Ungenauigkeiten und Schwankungen in der Anzeige und ein unbeabsichtigtes Leerfahren des Kraftstofftanks kann nicht ausgeschlossen werden. Ferner ist die Mechanik des Schwimmers sowie die elektrische Abnahme der Position des Schwimmers störanfällig und liefert, z. B. bei wechselnden Umgebungstemperaturen oder aufgrundvon Toleranzen, verfälschte Messergebnisse.When A disadvantage here is to see that the fuel in the fuel tank by the dynamic driving movements of the motor vehicle, for example driving on a sloping stretch of road, a fast cornering or strong braking and accelerating, back and forth spills, so that of the mechanical float partially incorrect measurement results be reproduced. Due to the often angular geometries the fuel tank and in particular with almost empty fuel tank with only a small amount remaining, this leads to large inaccuracies and fluctuations in the display and inadvertent emptying of the Fuel tanks can not be excluded. Furthermore, the Mechanics of the float as well as the electrical acceptance of the position of the float troublesome and provides, for. B. at changing ambient temperatures or due to Tolerances, falsified Measurement results.
Die
Die
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Ermitteln des Füllstands von Kraftstoff in einem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeuges der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem eine Wiedergabe der im Kraftstofftank verbleibenden Kraftstoffmenge mit erhöhter Messgenauigkeit möglich ist, ohne dass das Messergebnis durch äußere Einflüsse beeinträchtigt wird. Darüber hinaus soll ein entsprechender Kraftstofftank geschaffen werden.It Object of the invention, a method for determining the level of fuel in a fuel tank of a motor vehicle specify the type mentioned above, in which a reproduction of the im Fuel tank remaining fuel quantity with increased accuracy possible is, without the measurement result is affected by external influences. Furthermore should a corresponding fuel tank be created.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Verfahren dadurch gelöst, dass eine nachgetankte Kraftstoffmenge erfasst und in einem Steuergerät im Kraftfahrzeug eine Differenz aus der gesamten und der verbrauchten Kraftstoffmenge gebildet und einem Nutzer des Kraftfahrzeuges angezeigt wird.According to the invention Task in the method achieved in that a refueled amount of fuel captured and in a control unit in the motor vehicle, a difference between the total and the consumed Fuel quantity formed and displayed to a user of the motor vehicle becomes.
Die Aufgabe wird bei dem Kraftstofftank erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass dem Kraftstofftank ein Zuflussmesser zugeordnet ist, dessen Signal einem Steuergerät im Kraftfahrzeug zur Bildung einer Differenz aus der gesamten und der verbrauchten Kraftstoffmenge zuleit bar und die Differenz einem Nutzer des Kraftfahrzeuges anzeigbar ist.The Task is in the fuel tank according to the invention thereby solved, that the fuel tank is associated with an inflow, whose Signal to a control unit in the motor vehicle to form a difference between the total and the amount of fuel used zuleit bar and the difference to a user of the motor vehicle can be displayed.
Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass sowohl die in einem Motor des Kraftfahrzeuges verbrauchte Kraftstoffmenge mit einem an sich bekannten Verbrauchssensor erfasst und dieser Messwert einem Steuergerät zugeleitet wird als auch die bei jedem Tankvorgang jeweils nachgetankte Kraftstoffmenge erfasst wird. Somit kann in einem Steuergerät des Kraftfahrzeuges die Differenz aus der Gesamtmenge des Kraftstoffs im Kraftstofftank nach dem Beenden des Tankvorgangs sowie der vom Motor verbrauchten Kraftstoffmenge gebildet und die verbleibende Restkraftstoffmenge dem Nutzer über eine geeignete Anzeigevorrichtung angezeigt werden.The core idea of the invention is that both the amount of fuel consumed in an engine of the motor vehicle is detected with a known consumption sensor and this measured value is fed to a control unit as well as the respectively refueled during each refueling process Fuel quantity is detected. Thus, in a control unit of the motor vehicle, the difference between the total amount of fuel in the fuel tank after completion of the refueling operation and the amount of fuel consumed by the engine can be formed and the remaining amount of fuel can be displayed to the user via a suitable display device.
Dem Fachmann bekannte Verbrauchssensoren, die beispielsweise einer Einspritzanlage des Motors zugeordnet sind, erfassen die tatsächlich verbrauchte Kraftstoffmenge mit einem Fehler, der kleiner als drei Prozent ist und zwar unabhängig von äußeren Einflüssen, wie Temperaturschwankungen oder unterschiedlichen Fahrtzuständen des Kraftfahrzeuges. Dieses Signal wird dem Steuergerät bzw. einem Motorsteuergerät im Kraftfahrzeug zugeleitet. Des Weiteren ist dem Kraftstofftank ein Zuflussmesser zugeordnet, mit dem die bei jedem Tankvorgang nachgetankte Menge an Kraftstoff erfassbar und ein entsprechendes Signal an das Steuergerät weiterleitbar ist. Im Steuergerät wird aus diesen Signalen die tatsächlich im Kraftstofftank verbleibende Restmenge ermittelt und über eine bekannte Analoganzeige mit einem Zeiger oder in digitaler Form auf einem Display dem Nutzer des Kraftfahrzeuges angezeigt. Die entsprechenden Funktionen können in dem Steuergerät hard- und/oder softwaremäßig implementiert sein.the Expert known consumption sensors, for example, an injection system associated with the engine, detect the actual amount of fuel consumed with an error that is less than three percent, regardless of external influences, such as Temperature fluctuations or different driving conditions of the Motor vehicle. This signal is the controller or a Engine control unit supplied in the vehicle. Furthermore, the fuel tank associated with an inflow meter, with which the every refueling process Refueled amount of fuel detectable and a corresponding Signal can be forwarded to the control unit is. In the control unit From these signals, the remaining amount actually remaining in the fuel tank determined and over a known analog display with a pointer or in digital form displayed on a display to the user of the motor vehicle. The corresponding functions can in the control unit implemented in hardware and / or software be.
Ein mit einem Zuflussmesser versehener Kraftstofftank bzw. das vorstehend beschriebene Verfahren kann sowohl in einem Kraftfahrzeug als auch in Flugzeugen verwendet werden. Ebenso können die Füllstände beliebiger Kraftstofftanks mobiler oder stationärer Verbrennungskraftmaschinen, wie Motorsägen oder Generatoren, überwacht werden. Weiterhin ist es möglich, auch den Füllstand von Flüssiggas oder sonstiger gasförmiger Kraftstoffe, wie Erdgas, in einem entsprechenden Kraftstofftank zu erfassen ist.One provided with an inflow fuel tank or the above described method can be used both in a motor vehicle and be used in airplanes. Likewise, the levels of any fuel tanks mobile or stationary Internal combustion engines, such as chainsaws or generators monitored become. Furthermore, it is possible also the level of liquefied gas or other gaseous Fuels, such as natural gas, in a corresponding fuel tank too capture is.
Selbstverständlich kann bei Unterschreiten einer Mindestmenge im Kraftstofftank dem Nutzer ein optisches und/oder akustisches Warnsignal gegeben werden, um ein Leerfahren des Kraftstofftanks zu vermeiden. Es können für unterschiedliche Restmengen auch unterschiedliche Signale ausgegeben werden.Of course you can falls below a minimum amount in the fuel tank the user be given a visual and / or audible warning to to avoid a fuel tank leaking. It can be for different Remaining quantities also different signals are issued.
Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass sämtliche mechanischen Sensoren entfallen und daher die Erfassung der Kraftstoffmenge weniger störanfällig ist. Die verbleibende Kraftstoffmenge wird unabhängig von äußeren Einflüssen, wie fahrdynamischen Einflüssen, und Toleranzen korrekt wiedergegeben, da der Pegel des Kraftstoffs im Kraftstofftank nicht mehr zur Messung verwendet wird. Die jeweiligen Sensoren bzw. Verbrauchsmesser können über dem Fachmann bekannte und bereits vorhandene Datenbus-Architekturen im Kraftfahrzeug mit dem Steuergerät bzw. untereinander in Verbindung stehen. Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass bei der erstmaligen Betankung des Kraftstofftanks, wenn dieser voll aufgefüllt wird, dies beispielsweise über eine Taste am Armaturenbrett dem Steuergerät mitgeteilt werden kann, um diesem einen ersten korrekten Ausgangswert der maximal möglichen Kraftstoffmenge zur Verfügung zu stellen. Das Verfahren bzw. der Kraftstofftank erfordert praktisch keinen zusätzli chen konstruktiven Aufwand, wodurch diese Erfassung der Kraftstoffmenge wirtschaftlich vorteilhaft ist, wobei bei der Herstellung des Kraftfahrzeuges kaum zusätzlicher Montageaufwand anfällt.Of the Advantage of the invention is that all mechanical sensors omitted and therefore the detection of the amount of fuel is less prone to failure. The remaining amount of fuel is independent of external influences, such as driving dynamics, and Tolerances reproduced correctly, since the level of fuel in the Fuel tank is no longer used for measurement. The respective ones Sensors or consumption meters can over the Skilled and known data bus architectures in the motor vehicle with the control unit or with each other in connection stand. It is for the skilled person that at the first refueling of the Fuel tanks, when it is filled up, this example over a Button on the dashboard can be communicated to the control unit this one first correct output value of the maximum possible Fuel quantity available to deliver. The process or the fuel tank requires virtually no additional constructive effort, causing this detection of fuel quantity is economically advantageous, wherein in the manufacture of the motor vehicle hardly any additional Assembly costs incurred.
In einfacher Weise wird die nachgetankte Kraftstoffmenge mit einem Durchflussmesser in einem Einfüllstutzen des Kraftstofftanks erfasst. Dies bietet den Vorteil, dass sämtliche Komponenten zur Überwachung der Kraftstoffmenge im Kraftstofftank im Kraftfahrzeug angeordnet sind und das Verfahren unabhängig von einer Zapfeinrichtung ausführbar ist. Mit dem Durchflussmesser wird die durch den Einfüllstutzen beim Tanken in den Kraftstofftank eingefüllte Kraftstoffmenge erfasst und zu der noch im Kraftstofftank vorhandenen Restmenge als neuer Ausgangswert vom Steuergerät hinzuaddiert, um von diesem neuen Ausgangswert wiederum den verbrauchten Kraftstoff abzuziehen. Der Durchflussmesser kann in beliebiger Weise ausgeführt sein, z. B. in Form eines sich im Einfüllstutzen drehenden Impellers oder mit Hilfe optischer und/oder elektrischer Messprinzipien.In simple way is the refueled amount of fuel with a Flow meter in a filler neck of the fuel tank. This offers the advantage that all Components for monitoring arranged the amount of fuel in the fuel tank in the vehicle and the procedure are independent executable by a tapping device is. With the flow meter is the through the filler neck when fueling in the fuel tank filled amount of fuel detected and to the still present in the fuel tank remaining amount as new Output value from the control unit added to this new output value in turn the fuel consumed deducted. The flow meter can be designed in any way z. B. in the form of a in the filler neck rotating impeller or with the help of optical and / or electrical Measuring principles.
In einer alternativen Ausgestaltung wird die von einer Zapfeinrichtung nachgetankte Kraftstoffmenge in der Zapfeinrichtung erfasst und ein entsprechender Wert an das Steuergerät übertragen. Dies ist insofern vorteilhaft, als die als Zapfeinrichtungen dienenden Zapfsäulen, die sowieso geeicht sein müssen, einen exakten Messwert der jeweils nachgetankten Kraftstoffmenge an das Steuergerät übertragen. Diese Übertragung kann über ein zusätzliches Datenübertragungskabel erfolgen oder vorzugsweise drahtlos über Mobilfunk oder über die dem Fachmann bekannte so genannte Bluetooth-Technik, wobei das Kraftfahrzeug mit entsprechenden Empfangseinrichtungen ausgestattet ist. Besonders die Bluetooth-Technik ist von Vor teil, da sich diese zur Datenübertragung über kurze Distanzen, wie an einer Zapfsäule, eignet.In an alternative embodiment is that of a dispensing device Refueled fuel quantity detected in the dispensing device and transmit a corresponding value to the control unit. This is insofar advantageous as serving as a dispenser dispensers, the have to be calibrated anyway an exact reading of each refueled amount of fuel transferred to the control unit. This transfer can over an additional Data transmission cable be carried out or preferably wirelessly via mobile phone or via the known to those skilled so-called Bluetooth technology, wherein the motor vehicle equipped with appropriate receiving facilities. Especially The Bluetooth technology is part of before, because these for data transfer over short Distances, like at a gas pump, suitable.
Um den Ausgangswert der Kraftstoffmenge im Kraftstofftank zu justieren bzw. um die Anzeige zu eichen, kann dieser Wert beispielsweise über eine Zifferneingabe an einer Tastatur oder über eine menügesteuerte Displayeingabe vom Nutzer in gewünschter Weise eingestellt werden. Somit kann beim erstmaligen Betanken des Kraftstofftanks die maximal mögliche Füllmenge des Kraftstofftanks eingestellt werden, um dem Steuergerät einen ersten korrekten Ausgangswert zu liefern. Geringfügige Abweichungen im Betrieb können dann wieder beim erneuten Volltanken des Kraftstofftanks ausgeglichen werden.To adjust the output value of the amount of fuel in the fuel tank or to calibrate the display, this value can be set, for example via a numeric input on a keyboard or via a menu-driven display input by the user in the desired manner. Thus, when fueling the fuel tank for the first time, the maximum possible amount of fuel tank can be filled to provide the controller with a first correct output value. Minor deviations in operation can then be compensated again when refueling the fuel tank.
Weiterhin kann zweckmäßigerweise eine vom Nutzer beispielsweise mit einem Reservekanister nachgefüllte Kraftstoffmenge über die vorstehend beschriebene Tastatur oder eine sonstige Eingabevorrichtung in das Steuergerät eingegeben werden. Demzufolge kann ein Nachtanken unabhängig von einer Zapfsäule bei der Anzeige der korrekten Kraftstoffmenge berücksichtigt werden, falls im Einfüllstutzen des Kraftstofftanks kein Durchflussmesser vorhanden ist. Die Füllmenge des Reservekanisters ist hierbei dem Nutzer bekannt.Farther may suitably a refilled by the user, for example, with a spare canister fuel over the previously described keyboard or other input device in the control unit be entered. As a result, refueling can be independent of one gas pump taken into account when displaying the correct fuel quantity if in the filler neck of the fuel tank no flow meter is present. The filling quantity the reserve canister hereby is known to the user.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der vorliegenden Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.It It is understood that the above and below to be explained features not only in the specified combination, but also in other combinations are usable. The frame of the present Invention is defined only by the claims.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert. Die einzige Fig. der Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftstofftanks mit zugeordneten Komponenten.The Invention will be described below with reference to an embodiment with reference on the associated Drawing closer explained. The only Fig. The drawing shows a schematic representation a fuel tank according to the invention with associated components.
Bei
dem Kraftstofftank
Der
Durchflussmesser
Somit
sind mechanische Sensoren bei der Überwachung der im Tank verbleibenden
Kraftstoffmenge überflüssig. Weiterhin
kann bei Unterschreiten einer Mindestmenge an Kraftstoff
- 1.1.
- KraftstofftankFuel tank
- 2.Second
- Kraftstofffuel
- 3.Third
- Einfüllstutzenfiller pipe
- 4.4th
- DurchflussmesserFlowmeter
- 5.5th
- KraftstoffleitungFuel line
- 6.6th
- Verbrauchssensorconsumption sensor
- 7.7th
- Steuergerätcontrol unit
- 8.8th.
- Anzeigedisplay
- 9.9th
- Datenbusbus
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