DE102015203428A1 - Method for determining a liquid volume in a tank of a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Flüssigkeitsvolumens (VT) in einem Tank eines Kraftfahrzeugs welches in mehreren Schritten abläuft Schritte. Zu einem ersten Zeitpunkt (t0) zu Beginn des Anfahrens des Kraftfahrzeugs wird die Motorleistung (PMotor(t0)) des Kraftfahrzeugs, die Beschleunigung (a(t0)) des Kraftfahrzeugs sowie der Füllstand (HF(t0)) des Tanks ermittelt und gespeichert (71). Im Folgenden wird ein erster Winkel (α(t0)) aus der Fahrzeugmasse (m) des Kraftfahrzeugs und aus der gespeicherten Motorleistung (PMotor(t0)) sowie der gespeicherten Beschleunigung (a(t0)) bestimmt (75). Anschließend wird unter Berücksichtigung des ersten Winkels (α(t0)) sowie des Füllstands (HF(t0)) des Tanks das Flüssigkeitsvolumen (VT) in dem Tank des Kraftfahrzeugs bestimmt (76).The invention relates to a method for determining a liquid volume (VT) in a tank of a motor vehicle, which takes place in several steps. At a first time (t0) at the start of the motor vehicle, the engine power (PMotor (t0)) of the motor vehicle, the acceleration (a (t0)) of the motor vehicle and the filling level (HF (t0)) of the tank are determined and stored ( 71). In the following, a first angle (α (t0)) from the vehicle mass (m) of the motor vehicle and from the stored engine power (PMotor (t0)) and the stored acceleration (a (t0)) is determined (75). Subsequently, taking into account the first angle (α (t0)) and the level (HF (t0)) of the tank, the liquid volume (VT) in the tank of the motor vehicle is determined (76).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Flüssigkeitsvolumens in einem Tank eines Kraftfahrzeugs mittels fahrkinetischer Berechnungen und ohne die Verwendung eines Neigungssensors. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, ein maschinenlesbares Speichermedium und ein elektronisches Steuergerät.The present invention relates to a method for determining the volume of liquid in a tank of a motor vehicle by means of kinetic calculations and without the use of a tilt sensor. Furthermore, the invention relates to a computer program, a machine-readable storage medium and an electronic control unit.

Stand der TechnikState of the art

Um die immer strengeren Abgasgesetzgebungen zu erfüllen, lassen sich mit Hilfe einer Harnstoffwasserlösung (im Folgenden HWL genannt) Stickstoffoxide über einen Katalysator im Abgastrakt reduzieren. Dabei reagiert die HWL im Abgas zu Ammoniak, welches sich im Katalysator einlagert und die NOx-Anteile reduziert. Dieses Verfahren wird Selective Catalytic Reduction (im Folgenden SCR) genannt. In order to meet the increasingly stringent emissions legislation, nitrogen oxides can be reduced via a catalyst in the exhaust gas tract with the aid of a urea water solution (referred to below as HWL). The HWL reacts in the exhaust gas to ammonia, which is stored in the catalyst and reduces the NOx content. This process is called Selective Catalytic Reduction (hereinafter SCR).

Die HWL-Menge wird dabei durch eine Leitung vom Tank zum Dosierventil gefördert und in den Abgastrakt eindosiert. Dabei wird der Fahrer über das Display informiert, wenn ein Nachtanken erforderlich ist. Aus Gründen der Gesetzgebung wird für den Fahrer ein Warnszenario eingeleitet, falls dieser der Nachtankaufforderung nicht nachkommt. Im Extremfall wird sogar ein Motorwiederstart verhindert. Daher ist es wichtig, dass die DEF (Diesel Exhaust Fluid)-Menge im Tank möglichst genau ermittelt und auch Wiederbetankungsvorgänge korrekt erkannt werden. The amount of HWL is thereby conveyed through a line from the tank to the metering valve and metered into the exhaust tract. The driver is informed via the display when refueling is required. For reasons of legislation, a warning scenario is initiated for the driver if he fails to comply with the request for refueling. In extreme cases, even a motor restart is prevented. Therefore, it is important that the amount of DEF (Diesel Exhaust Fluid) in the tank is determined as accurately as possible and that refueling operations are correctly identified.

Dazu ist ein Füllstandssensor im Tank verbaut. Dabei gibt es Varianten, in denen der Sensor von oben oder von unten verbaut ist. In dem aktuellen System der Anmelderin, welches unter dem Namen DNOX5 System bekannt ist, ist der Sensor von unten verbaut. Bei beiden Varianten wird die Höhe des Flüssigkeitsspiegels gemessen. Aus der gemessenen Füllhöhe kann das im Tank befindliche DEF-Volumen bestimmt werden. Eine hinreichend genaue Zuordnung einer Füllhöhe zu einem Volumen gelingt jedoch nur in der Ebene. For this purpose, a level sensor is installed in the tank. There are variants in which the sensor is installed from above or from below. In the current system of the applicant, which is known under the name DNOX5 system, the sensor is installed from below. In both variants, the height of the liquid level is measured. From the measured filling level, the DEF volume in the tank can be determined. However, a sufficiently accurate assignment of a filling level to a volume succeeds only in the plane.

Je nach Geometrie des Tanks können kleine Änderungen der gemessenen Füllhöhe beträchtliche Änderungen des daraus ermittelten DEF-Volumens zu Folge haben. Eine schnelle Änderung kann zwei Ursachen haben: zum einen kann es sein, dass nachgetankt wurde und zum anderen kann es sein, dass der Tank um die Läng- bzw. Querachse rotiert wurde (z.B. aufgrund von Steigung, Bordstein oder Gefälle). Der Füllstandsensor, welcher auch Levelsensor genannt wird, kann nicht zwischen diesen beiden Möglichkeiten unterscheiden. Daher ist es wichtig, die Position zu kennen, in der eine Füllstandsmessung durchgeführt wird, damit sich die Änderungen der Füllhöhe einer genauen Ursache zuordnen lässt. Diese Information über die Position, also z.B. eine Steigung, steht nicht ohne Weiteres zur Verfügung, insbesondere nicht in ausreichender Genauigkeit.Depending on the geometry of the tank, small changes in the measured fill level can result in significant changes in the DEF volume determined therefrom. A quick change can have two causes: first, it may be refueling, and second, the tank may have been rotated about its longitudinal or transverse axis (e.g., due to grade, curb, or grade). The level sensor, which is also called level sensor, can not distinguish between these two possibilities. Therefore, it is important to know the position in which a level measurement is performed so that the changes in level can be assigned to a precise cause. This information about the position, e.g. a slope, is not readily available, especially not with sufficient accuracy.

Aus der DE 10 2012 201 748 A1 ist schon ein Verfahren zur Ermittlung des Füllstands eines HWL-Tanks, welcher insbesondere in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist, bekannt. Das in diesem Dokument offenbarte Verfahren beinhaltet insbesondere das Erfassen des Signals eines Füllstandssensors, das Ermitteln des Neigungswinkels des HWL-Tanks mittels eines Neigungssensors und das anschließende Bestimmen des Füllvolumens des Behälters. From the DE 10 2012 201 748 A1 is already a method for determining the level of a HWL tank, which is arranged in particular in a motor vehicle known. Specifically, the method disclosed in this document includes detecting the signal of a level sensor, determining the angle of inclination of the HWL tank by means of a tilt sensor, and then determining the fill volume of the container.

Ist kein Neigungssensor im Kraftfahrzeug angeordnet, so kann die Position des Tanks nicht mittels des in der DE 10 2012 201 748 A1 beschriebenen Verfahrens bestimmt werden. If no inclination sensor is arranged in the motor vehicle, the position of the tank can not be determined by means of the DE 10 2012 201 748 A1 be determined method described.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Kern der Erfindung ist ein Verfahren zur Bestimmung eines Flüssigkeitsvolumens in einem Tank eines Kraftfahrzeugs mittels fahrkinetischer Berechnungen.The core of the invention is a method for determining a liquid volume in a tank of a motor vehicle by means of kinetic calculations.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung eines Flüssigkeitsvolumens in einem Tank eines Kraftfahrzeugs läuft in mehreren Schritten ab. Zu einem ersten Zeitpunkt zu Beginn des Anfahrens des Kraftfahrzeugs werden die Motorleistung und die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs ermittelt und gespeichert. Des Weiteren wird zu diesem ersten Zeitpunkt der Füllstand des Tanks, den der Füllstandssensor misst, gespeichert. Danach wird ein erster Winkel aus der Fahrzeugmasse des Kraftfahrzeugs und aus der gespeicherten Motorleistung sowie der gespeicherten Beschleunigung bestimmt. Im nächsten Schritt wird, unter Berücksichtigung des ersten Winkels, sowie des gespeicherten Füllstands, insbesondere mittels einer Kennlinie, die die Tanksgeometrie beschreibt, das Flüssigkeitsvolumen im Tank bestimmt. The inventive method for determining a liquid volume in a tank of a motor vehicle proceeds in several steps. At a first time at the beginning of the startup of the motor vehicle, the engine power and the acceleration of the motor vehicle are determined and stored. Furthermore, at this first time the level of the tank, which the level sensor measures, is stored. Thereafter, a first angle from the vehicle mass of the motor vehicle and from the stored engine power and the stored acceleration is determined. In the next step, taking into account the first angle, as well as the stored level, in particular by means of a characteristic curve, which describes the tank geometry, determines the liquid volume in the tank.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, dass bei dieser Bestimmung des Flüssigkeitsvolumens eines Tanks kein Neigungssensor mehr notwendig ist. An advantage of the method according to the invention is that in this determination of the liquid volume of a tank no inclination sensor is more necessary.

Zur Ermittlung des ersten Winkels wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren zu einem zweiten Zeitpunkt während der Fahrt des Kraftfahrzeugs vorzugsweise die Steigung der Fahrbahn, auf der das Kraftfahrzeug fährt bestimmt. Diese Steigung ist durch einen zweiten Winkel gegeben. In order to determine the first angle, in the method according to the invention at a second point in time during the drive of the motor vehicle, preferably the gradient of the road on which the motor vehicle travels is determined. This slope is given by a second angle.

Ein Vorteil dieses Verfahrens ist, dass aus einer fahrkinetischen Berechnung auf die Steigung beim Anfahren geschlossen werden kann.An advantage of this method is that it can be concluded from a kinetic calculation on the slope at startup.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird dabei die Bestimmung der Steigung der Fahrbahn vorzugsweise durchgeführt, indem der Umgebungsdruck ermittelt und über ein festgelegtes Streckenintervall beobachtet wird.In the method according to the invention, the determination of the gradient of the roadway is preferably carried out by determining the ambient pressure and observing it over a defined route interval.

Ein Vorteil dieses Verfahrens ist, dass die Steigung der Fahrbahn mittels einer fahrzeugunabhängigen Größe ermittelt werden kann. An advantage of this method is that the slope of the roadway can be determined by means of a vehicle-independent variable.

Dabei wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren der Umgebungsdruck vorzugsweise mittels eines Drucksensors ermittelt.In this case, in the method according to the invention, the ambient pressure is preferably determined by means of a pressure sensor.

Ein Vorteil dieses Verfahrens ist, dass ein schon im Fahrzeug vorhandener Drucksensor verwendet werden kann.An advantage of this method is that an already existing in the vehicle pressure sensor can be used.

Mit Hilfe der Ermittlung des Umgebungsdrucks wird dann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise eine konstante Steigung zum zweiten Zeitpunkt erkannt, indem ein konstanter Umgebungsdruck erkannt wird.With the aid of the determination of the ambient pressure, in the method according to the invention, a constant gradient is then preferably detected at the second point in time by detecting a constant ambient pressure.

Ein Vorteil dieses Verfahrens ist, dass auf diese Weise schon ein gemittelter Wert der Steigung für die folgende Rechnung verwendet wird und somit kleine Winkeländerungen ausgeglichen werden.An advantage of this method is that in this way an averaged value of the slope is used for the following calculation and thus small angular changes are compensated.

Diese konstante Steigung wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise erkannt, indem der ermittelte Druck in eine Höhe umgerechnet wird.This constant slope is preferably detected in the inventive method by the determined pressure is converted into a height.

Ein Vorteil dieses Verfahrens ist, dass kein GPS-Sensor zur Erfassung der Höhe notwendig ist.An advantage of this method is that no GPS sensor is needed to detect altitude.

Bei konstanter Steigung, also bei bekanntem zweiten Winkel, wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren dann die Fahrzeugmasse aus der Fahrzeugbeschleunigung und der Motorleistung berechnet.In the case of a constant gradient, that is to say at a known second angle, the vehicle mass is then calculated from the vehicle acceleration and the engine power in the method according to the invention.

Ein Vorteil dieses Verfahrens ist, dass auf einen Massesensor verzichtet werden kann.An advantage of this method is that it can be dispensed with a mass sensor.

Somit stehen alle Parameter zur Berechnung des ersten Winkels zur Verfügung. Mit Hilfe des ermittelten ersten Winkels wird dann die Bestimmung des Flüssigkeitsvolumens in dem Tank durchgeführt.Thus, all parameters for calculating the first angle are available. With the aid of the determined first angle, the determination of the liquid volume in the tank is then carried out.

Die Bestimmung des Flüssigkeitsvolumens des Tanks kann zum einen insbesondere auf analytisch rechnerische Weise durchgeführt werden.The determination of the liquid volume of the tank can be carried out, in particular, in an analytical computational manner.

Ein Vorteil dieser Vorgehensweise ist es, dass die exakte Geometrie des Tanks berücksichtigt wird.An advantage of this approach is that the exact geometry of the tank is taken into account.

Zum anderen kann die Bestimmung des Flüssigkeitsvolumens des Tanks insbesondere auch mittels eines von dem zweiten Winkel abhängigen Faktors und dem aus dem gespeicherten Füllstand bestimmten Flüssigkeitsvolumen durchgeführt werden.On the other hand, the determination of the liquid volume of the tank can in particular also be carried out by means of a factor dependent on the second angle and the liquid volume determined from the stored fill level.

Ein Vorteil dieser Vorgehensweise ist es, dass kein vollständiges Modell der Geometrie des Tanks in dem Steuergerät hinterlegt werden muss. An advantage of this approach is that no full model of the geometry of the tank needs to be stored in the controller.

Ist die Berechnung des Flüssigkeitsvolumens des Tanks abgeschlossen, so kann dieses Volumen mit dem Flüssigkeitsvolumen des Tanks am Ende des letzten Fahrzyklus vergleichen werden. Besteht zwischen den beiden Volumina eine genügend große Differenz so kann von einer Nachtankung zwischen den beiden Fahrzyklen ausgegangen werden. Dieses kann im Fahrerdisplay angezeigt werden. When the calculation of the liquid volume of the tank has been completed, this volume can be compared with the liquid volume of the tank at the end of the last cycle. If there is a sufficiently large difference between the two volumes, it can be assumed that there will be a refueling between the two driving cycles. This can be displayed in the driver's display.

Die Erfindung umfasst weiterhin ein Computerprogramm, welches eingerichtet ist jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, insbesondere wenn es auf einem Rechengerät oder elektronischen Steuergerät ausgeführt wird. Es ermöglicht die Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einem elektronischen Steuergerät, ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. The invention further comprises a computer program which is set up to carry out each step of the method according to the invention, in particular if it is executed on a computing device or electronic control device. It allows the implementation of the method according to the invention on an electronic control unit, without having to make any structural changes thereto.

Die Erfindung umfasst außerdem ein maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem das Computerprogramm gespeichert ist, sowie ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, ein Verfahren zur Bestimmung des Flüssigkeitsvolumens im Tank eines Kraftfahrzeugs durchzuführen.The invention also includes a machine-readable storage medium, on which the computer program is stored, and an electronic control unit, which is set up to perform a method for determining the liquid volume in the tank of a motor vehicle.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich oder in Kombination miteinander verwirklicht sein. Further advantages and features of the invention will become apparent from the following description of embodiments in conjunction with the drawings. In this case, the individual features can be implemented individually or in combination with each other.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

1 eine schematische Darstellung eines HWL-Tanks in einem Kraftfahrzeug nach dem Stand der Technik, deren Flüssigkeitsvolumen mittels eines Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung bestimmt werden kann, 1 a schematic representation of a HWL tank in a motor vehicle according to the prior art, the liquid volume can be determined by a method according to an embodiment of the invention,

2 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs auf einer Fahrbahn zu zwei verschiedenen Zeitpunkten, einmal beim Anfahren und einmal während der Fahrt und 2 a schematic representation of a motor vehicle on a road at two different times, once when starting and once while driving and

3 ein Flussdiagramm, welches den Ablauf eines Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Bestimmung eines Flüssigkeitsvolumens in einem Tank eines Kraftfahrzeugs veranschaulicht. 3 a flowchart illustrating the flow of a method according to an embodiment of the invention for determining a liquid volume in a tank of a motor vehicle.

Ausführungsbeispieleembodiments

1 zeigt einen Tank 1, welcher Teil eines Kraftfahrzeugs ist und welcher eine gewisse Menge DEF 12 enthält. Dieser Tank weist an seiner oberen Seite einen Füllstandssensor 11 auf. Mit dem Füllstandsensor 11 verbunden ist ein Steuergerät 2, welches auch Teil des Kraftfahrzeugs ist. In diesem Steuergerät 2 ist eine Kennlinie hinterlegt, mittels der der Füllstand des Tanks 1 in ein Flüssigkeitsvolumen des Tanks 1 umgerechnet werden kann, wenn sich der Tank in einer waagerechten Position befindet. Der Tank 1 ist in einer Position gezeigt in welcher er sich befindet, wenn das Kraftfahrzeug an einer Steigung, gegeben durch den Winkel α(t0), abgestellt ist. In dieser Position ist sowohl der Tank 1 als auch die Oberfläche der DEF 12 um einen Winkel α(t0) gekippt. 1 shows a tank 1 which is part of a motor vehicle and which has some amount of DEF 12 contains. This tank has a level sensor on its upper side 11 on. With the level sensor 11 connected is a control unit 2 which is also part of the motor vehicle. In this controller 2 is a characteristic deposited by means of the level of the tank 1 in a liquid volume of the tank 1 can be converted when the tank is in a horizontal position. The Tank 1 is shown in a position in which it is when the motor vehicle is parked on a slope given by the angle α (t 0 ). In this position is both the tank 1 as well as the surface of the DEF 12 tilted by an angle α (t 0 ).

2 zeigt auf schematische Weise ein Kraftfahrzeug 5 auf einer Fahrbahn 6. Das Kraftfahrzeug 5 ist in zwei verschiedenen Positionen zu zwei verschiedenen Zeitpunkten gezeigt. Die erste Position 3, zum Zeitpunkt t0, zeigt das Kraftfahrzeug 5 zu Beginn eines Anfahrvorgangs. Das Anfahren geschieht an einer Steigung, die durch den ersten Winkel α(t0) gegeben ist. Die zweite Position 4, zum Zeitpunkt t1, zeigt das Kraftfahrzeug 5 während der Fahrt auf der Fahrbahn 6. In dieser zweiten Position 4 hat die Fahrbahn 6 eine konstante Steigung, die durch einen zweiten Winkel α(t1) gegeben ist. 2 schematically shows a motor vehicle 5 on a roadway 6 , The car 5 is shown in two different positions at two different times. The first position 3 , at time t 0 , shows the motor vehicle 5 at the beginning of a start-up process. The approach takes place on a slope which is given by the first angle α (t 0 ). The second position 4 , at time t 1 , shows the motor vehicle 5 while driving on the road 6 , In this second position 4 has the roadway 6 a constant slope given by a second angle α (t 1 ).

Eine Bestimmung des Flüssigkeitsvolumens VT des Tanks 1 des Kraftfahrzeugs 5 soll durchgeführt werden. Allerdings liefert die Bestimmung des Flüssigkeitsvolumens mittels des Füllstandsensors 11 nur dann einen verlässlichen Wert, wenn sich das Kraftfahrzeug 5 und damit der Tank 1 in einer Ebene befinden. Befindet sich das Kraftfahrzeug 5 wie in 2 zum ersten Zeitpunkt t0 auf einer Fahrbahn 6, die eine gewisse Steigung, gegeben durch den Winkel α(t0), aufweist, so ist der Tank 1 auch um diesen Winkel α(t0) gekippt (siehe 1). Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens soll das Flüssigkeitsvolumen VT des Tanks 1 des Kraftfahrzeugs 5 ohne Zuhilfenahme eines Neigungssensors bestimmt werden. A determination of the liquid volume V T of the tank 1 of the motor vehicle 5 is to be performed. However, the determination of the liquid volume by means of the level sensor provides 11 only a reliable value when the motor vehicle 5 and with it the tank 1 to be in one plane. Is the motor vehicle 5 as in 2 at the first time t 0 on a roadway 6 , which has a certain slope, given by the angle α (t 0 ), so is the tank 1 also tilted by this angle α (t 0 ) (see 1 ). With the help of the method according to the invention, the liquid volume V T of the tank 1 of the motor vehicle 5 be determined without the aid of a tilt sensor.

3 zeigt den Ablauf eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung des Flüssigkeitsvolumens VT des Tanks 1 des Kraftfahrzeugs 5 mittels eines Flussdiagramms. Zunächst wird das Verfahren gestartet 70. Dann werden zum ersten Zeitpunkt t0 zu Beginn des Anfahrens des Kraftfahrzeugs 5 die Motorleistung PMotor(t0) des Kraftfahrzeugs 5, die Beschleunigung a(t0) des Kraftfahrzeugs 5 sowie der Füllstand HF(t0) des Tanks 1 ermittelt und im Steuergerät 2 gespeichert 71. Danach wird zum zweiten Zeitpunkt t1 während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 5 die Steigung der Fahrbahn 6, auf der das Kraftfahrzeug 5 fährt, bestimmt 72. Diese Steigung ist gegeben durch den zweiten Winkel α(t1), welcher im vorliegenden Fall gleich Null ist. Die Durchführung der Bestimmung der Steigung der Fahrbahn 6 erfolgt dabei, indem der Umgebungsdruck mittels eines Drucksensors ermittelt wird und über ein festgelegtes Streckenintervall beobachtet wird. Zum zweiten Zeitpunkt (t1) wird dann eine konstante Steigung erkannt 73. Die konstante Steigung wird erkannt, indem der ermittelte Druck mittels der barometrischen Höhenformel (Formel (1)) in eine Höhe umgerechnet wird und so ein konstanter Umgebungsdruck erkannt wird. Unter der Annahme eines linearen Temperaturverlaufs mit einem Temperaturgradienten von 0,65 K pro 100 m und der Annahme der internationalen Standardatmosphäre ergibt sich die barometrische Höhenformel zur Internationalen Höhenformel:

Figure DE102015203428A1_0002
3 shows the sequence of an embodiment of the inventive method for determining the liquid volume V T of the tank 1 of the motor vehicle 5 by means of a flowchart. First, the procedure is started 70 , Then at the first time t 0 at the beginning of the startup of the motor vehicle 5 the engine power P engine (t 0 ) of the motor vehicle 5 , the acceleration a (t 0 ) of the motor vehicle 5 and the level H F (t 0 ) of the tank 1 determined and in the control unit 2 saved 71 , Thereafter, at the second time t 1 during the drive of the motor vehicle 5 the slope of the roadway 6 on which the motor vehicle 5 drives, determined 72 , This slope is given by the second angle α (t 1 ), which in the present case is equal to zero is. Carrying out the determination of the slope of the roadway 6 takes place by the ambient pressure is determined by means of a pressure sensor and is observed over a specified distance interval. At the second time (t 1 ), a constant slope is then detected 73 , The constant slope is detected by converting the determined pressure into a height using the barometric altitude formula (formula (1)) to detect a constant ambient pressure. Assuming a linear temperature profile with a temperature gradient of 0.65 K per 100 m and the assumption of the international standard atmosphere, the barometric formula for height results in the international altitude formula:
Figure DE102015203428A1_0002

Dabei ist h0 die Referenzhöhe, welche auf die Meereshöhe gesetzt wird, h eine Höhe, T(h0) die Temperatur auf Meereshöhe, welche laut Standardatmosphäre 288,15 K beträgt, p(h) der Druck bei der Höhe h und p(h0) der Atmosphärendruck auf Meereshöhe, welcher laut Standardatmosphäre auf 1013 hPa festgelegt ist.Here, h 0 is the reference height, which is placed on the sea level, a height h T (h 0), the temperature at sea level, which, according to standard atmosphere is 288.15 K, p (h) the pressure at the height h and p ( h 0 ) is the atmospheric pressure at sea level, which is set at 1013 hPa according to the standard atmosphere.

Der gesuchte Winkel α(t1) kann mittels der zur Bestimmung des Winkels gefahrenen Strecke s sowie der Höhe am Anfang h1 (berechnet aus dem Druck am Anfang) und am Ende h2 (berechnet aus dem Druck am Ende) dieser gefahrenen Strecke ermittelt werden:

Figure DE102015203428A1_0003
The sought angle α (t 1 ) can be determined by means of the distance s driven to determine the angle and the height at the beginning h 1 (calculated from the pressure at the beginning) and at the end h 2 (calculated from the pressure at the end) of this driven distance become:
Figure DE102015203428A1_0003

Bei konstanter Höhe, also einem bekannten Winkel α(t1) wird dann die Fahrzeugmasse m mittels der Formel (2) berechnet 74.

Figure DE102015203428A1_0004
At a constant height, that is to say a known angle α (t 1 ), the vehicle mass m is then calculated by means of the formula (2) 74 ,
Figure DE102015203428A1_0004

Dabei ist m die Fahrzeugmasse, a(t1) die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 5 zum Zeitpunkt t1 und PMotor(t1) die Motorleistung des Kraftfahrzeugs 5 zum Zeitpunkt t1.In this case, m is the vehicle mass, a (t 1 ) is the acceleration of the motor vehicle 5 at time t 1 and P engine (t 1 ), the engine power of the motor vehicle 5 at time t 1 .

Im nächsten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahren wird der erste Winkel α (t0) aus der ermittelten Fahrzeugmasse m und aus den gespeicherten Werten der Motorleistung PMotor(t0) und der Beschleunigung a(t0) des Kraftfahrzeugs 5 bestimmt 75.

Figure DE102015203428A1_0005
In the next step of the method according to the invention, the first angle α (t 0 ) is determined from the determined vehicle mass m and from the stored values of the engine power P engine (t 0 ) and the acceleration a (t 0 ) of the motor vehicle 5 certainly 75 ,
Figure DE102015203428A1_0005

Im letzten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird unter Berücksichtigung des ermittelten ersten Winkels α(t0), sowie des gespeicherten Füllstands HF(t0), eine Bestimmung 76 des Flüssigkeitsvolumens VT des Tanks 1 durchgeführt. Diese Bestimmung kann mittels zwei verschiedener Verfahren durchgeführt werden. Zum einen kann eine analytisch rechnerische Bestimmung durchgeführt werden, sofern ein 3D-CAD(computer-aided design)-Model des Tanks 1 im Steuergerät 2 hinterlegt ist. Zum anderen kann ein vom ermittelten Winkel abhängiger Faktor fW bestimmt werden, welcher mit dem gespeicherten Volumen multipliziert wird. In diesem Fall ergibt sich das Flüssigkeitsvolumen VT des Tanks 1 wie folgt: VT = fW·(VF(t0))) (5) In the last step of the method according to the invention, taking into account the determined first angle α (t 0 ), as well as the stored filling level H F (t 0 ), a determination 76 the liquid volume V T of the tank 1 carried out. This determination can be carried out by means of two different methods. On the one hand, an analytical computational determination can be carried out, provided that a 3D-CAD (computer-aided design) model of the tank 1 in the control unit 2 is deposited. On the other hand, a factor dependent on the determined angle f W can be determined, which is multiplied by the stored volume. In this case, the liquid volume V T of the tank results 1 as follows: V T = f W * (V F (t 0 ))) (5)

Dabei ist fW der winkelabhängige Faktor und VF(t0) das Volumen, welches mittels der Kennlinie aus dem gespeicherten Füllstand zum ersten Zeitpunkt t0 berechnet wurde. In this case, f W is the angle-dependent factor and V F (t 0 ) is the volume which was calculated by means of the characteristic from the stored fill level at the first time t 0 .

Am Ende wird das Verfahren beendet 77.At the end the procedure is ended 77 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012201748 A1 [0006, 0007] DE 102012201748 A1 [0006, 0007]

Claims (12)

Verfahren zur Bestimmung eines Flüssigkeitsvolumens (VT) in einem Tank (1) eines Kraftfahrzeugs (5) welches die folgenden Schritte umfasst: a. Zu einem ersten Zeitpunkt (t0) zu Beginn des Anfahrens (3) des Kraftfahrzeugs (5) Ermitteln und Speichern (71) der Motorleistung (PMotor(t0)) des Kraftfahrzeugs (5), der Beschleunigung (a(t0)) des Kraftfahrzeugs (5), sowie des Füllstands (HF(t0)) des Tanks (1), b. Bestimmung (75) eines ersten Winkels (α(t0)) aus der Fahrzeugmasse (m) des Kraftfahrzeugs (5) und aus der gespeicherten Motorleistung (PMotor(t0)) sowie der gespeicherten Beschleunigung (a(t0)), und c. Bestimmung (76) des Flüssigkeitsvolumens (VT) in einem Tank (1) unter Berücksichtigung des ersten Winkels (α(t0)) und des gespeicherten Füllstands (HF(t0)). Method for determining a liquid volume (V T ) in a tank ( 1 ) of a motor vehicle ( 5 ) comprising the following steps: a. At a first time (t 0 ) at the beginning of the start ( 3 ) of the motor vehicle ( 5 ) Determining and saving ( 71 ) the engine power (P motor (t 0 )) of the motor vehicle ( 5 ), the acceleration (a (t 0 )) of the motor vehicle ( 5 ), as well as the level (H F (t 0 )) of the tank ( 1 b. Determination ( 75 ) of a first angle (α (t 0 )) from the vehicle mass (m) of the motor vehicle ( 5 ) and the stored engine power (P motor (t 0 )) and the stored acceleration (a (t 0 )), and c. Determination ( 76 ) of the liquid volume (V T ) in a tank ( 1 ) taking into account the first angle (α (t 0 )) and the stored level (H F (t 0 )). Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zu einem zweiten Zeitpunkt (t1) während der Fahrt (4) des Kraftfahrzeugs (5) die Steigung der Fahrbahn (6), auf der das Kraftfahrzeug (5) fährt, gegeben durch einen zweiten Winkel (á(t1)) bestimmt wird (72).A method according to claim 1, characterized in that at a second time (t 1 ) while driving ( 4 ) of the motor vehicle ( 5 ) the slope of the roadway ( 6 ) on which the motor vehicle ( 5 ), given by a second angle (á (t 1 )) is determined ( 72 ). Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Steigung der Fahrbahn (6) durchgeführt wird, indem der Umgebungsdruck ermittelt wird und über ein festgelegtes Streckenintervall beobachtet wird.A method according to claim 2, characterized in that the determination of the slope of the road ( 6 ) is performed by determining the ambient pressure and observing it over a set distance interval. Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungsdruck mittels eines Drucksensors ermittelt wird. A method according to claim 3, characterized in that the ambient pressure is determined by means of a pressure sensor. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass eine konstante Steigung zu dem zweiten Zeitpunkt (t1) erkannt wird (73), indem ein konstanter Umgebungsdruck erkannt wird.A method according to claim 2 or 3, characterized in that a constant slope at the second time (t 1 ) is detected ( 73 ) by detecting a constant ambient pressure. Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die konstante Steigung erkannt wird, indem der ermittelte Druck in eine Höhe umgerechnet wird.A method according to claim 5, characterized in that the constant slope is detected by the determined pressure is converted into a height. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugmasse (m) bei konstanter Steigung aus der Fahrzeugbeschleunigung (a(t1)) und der Motorleistung (PMotor(t1)) berechnet wird (74).Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the vehicle mass (m) at a constant gradient from the vehicle acceleration (a (t 1 )) and the engine power (P motor (t 1 )) is calculated ( 74 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Flüssigkeitsvolumens (VT) des Tanks (1) auf analytisch rechnerische Weise durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the determination of the liquid volume (V T ) of the tank ( 1 ) is performed in an analytical computational manner. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Flüssigkeitsvolumens (VT) des Tanks (1) mittels eines von dem zweiten Winkel (α(t1)) abhängigen Faktors (fW) und dem aus dem gespeicherten Füllstand (HF(t0)) bestimmten Flüssigkeitsvolumen (VF(t0)) durchgeführt wird. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the determination of the liquid volume (V T ) of the tank ( 1 ) by means of one of the second angle (α (t 1 )) dependent factor (f W ) and from the stored level (H F (t 0 )) determined liquid volume (V F (t 0 )) is performed. Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.A computer program adapted to perform each step of the method of any one of claims 1 to 9. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 10 gespeichert ist.Machine-readable storage medium on which a computer program according to claim 10 is stored. Elektronisches Steuergerät (2), welches eingerichtet ist, ein Verfahren zur Bestimmung eines Flüssigkeitsvolumens (VT) in einem Tank (1) eines Kraftfahrzeugs (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen. Electronic control unit ( 2 ), which is set up, a method for determining a liquid volume (V T ) in a tank ( 1 ) of a motor vehicle ( 5 ) according to one of claims 1 to 9.
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DE102019125027A1 (en) * 2019-09-17 2021-03-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft System for detecting misfires in an internal combustion engine in a motor vehicle

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DE102012201748A1 (en) 2012-02-07 2013-08-08 Robert Bosch Gmbh Method for determining filling volume of container, particularly reducing agent tank in motor vehicle, involves detecting signal of filling level sensor arranged in container, where angle of inclination of container is determined to axis

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