DE3825630A1 - Verfahren zur bestimmung und anzeige der in einem vorratsbehaelter enthaltenen vorratsmenge von kraftfahrzeug-betriebsfluessigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine zugehörige Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Die Erfindung löst ein Problem, das seit langem besteht und zu dessen Lösung vielfältige Wege beschritten wurden. Aufgrund der Lage- und Beschleunigungsänderung eines Kraftfahrzeugs ist das Niveau der Betriebsflüssigkeit im Vorratsbehälter ständigen Schwankungen unterworfen. Eine ungedämpft auf das jeweilige Niveau ausgerichtete Anzeige schwankt damit ebenfalls erheblich und unerträglich.

Es ist versucht worden, die bei Beschleunigungen des Kraftfahrzeugs auftretenden Schwankungen dadurch auszugleichen, daß während einer Beschleunigung die Verbindung zwischen dem Geber und der Anzeigevorrichtung unterbrochen ist und am Ende einer Beschleunigung der Geber wieder wirksam geschaltet wird. Beispiele hierfür finden sich in der DE-PS 29 28 767 und der DE-PS 21 57863. Bei letzterer Druckschrift wird während der Beschleunigung ein mit Hilfe eines Durchflußmessers bestimmter Korrekturwert ermittelt und die Differenz des festgehaltenen Gebersignals und dieses Korrekturwerts zur Anzeige gebracht. Außerhalb von Beschleunigungsvorgängen wird in beiden Fällen allein das Gebersignal angezeigt. Bei diesem bekannten Verfahren ist somit eine Bestimmung von Beschleunigungsvorgängen hinsichtlich ihres Anfangs und ihres Endes und eine Umschaltung der Verbindung zwischen dem Geber und der Anzeigevorrichtung erforderlich.

Desweiteren ist versucht worden, den Geber selbst unempfindlich gegen derartige Niveauschwankungen zu machen. Ein Beispiel hierfür findet sich in der DE-PS 12 08 089, in der versucht wird, auf mechanischem Wege eine Dämpfung des Geber-Ausgangssignals vorzunehmen. Weiter sind auch vielfältige Versuche bekannt, auf elektronischem Wege eine derartige Dämpfung vorzunehmen.

Sämtliche Versuche, das Problem zu lösen, zeichnen sich durch einen nicht unerheblichen Aufwand und durch eine beschränkte Wirksamkeit aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit geringem Aufwand eine genaue Anzeige des tatsächlich vorhandenen Betriebsflüssigkeits-Vorrats liefert. Ferner soll auch eine Vorrichtung Gegenstand sein, die sich durch geringen Herstellungsaufwand auszeichnet.

Die Erfindung löst diese Aufgabe für das Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1, für die Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 7.

Wesentlich für die Erfindung ist, daß die Veränderung der Vorratsanzeige ausschließlich oder zumindest im wesentlichen mit Hilfe der Verbrauchsmeßeinrichtung bestimmt und zur Anzeige gebracht wird. Der statische Geber besitzt nun nicht mehr das dominierende Gewicht. Er dient als Eichmittel, z.B. für die Anzeige zu Beginn einer Betriebsperiode und ggf. als Korrekturmittel für die dominierende Anzeigeänderung, die mit Hilfe der Verbrauchsmeßeinrichtung bestimmt wird. Ferner auch dazu, in Verbindung mit einem entsprechenden Programm die Anzeige plausibel zu gestalten.

Gegenüber den eingangs genannten bekannten Vorfahren bedeutet dies somit eine Umkehrung der Wertigkeit von statischem Geber und Verbrauchsmeßeinrichtung, da dort die Verbrauchsmeßeinrichtung nur dazu dient, die durch den dominierenden statischen Geber gelieferte Anzeige im Bedarfsfall zu korrigieren.

Die in den Patentansprüchen 2 bis 6 angegebenen Merkmale gestatten, das Verfahren weiter zu vermessen, indem jeweils entsprechende weitere Vorteile erreicht werden. Unter anderem gestatten nämlich die Merkmale gem. Patentanspruch
2, den durch das Geber-Ausgangssignal gebildeten Bezugswert zu aktualisieren,
3, Probleme, die sich bei einem Abstellen des Kraftfahrzeugs auf geneigtem Untergrund für die Anzeige ergeben können, zu eliminieren,
4, das scheinbare Anwachsen der Vorratsmenge während der Fahrt zu verhindern,
5, mögliche systematische Fehler der Verbrauchsmeßeinrichtung, insbesondere bei Verwendung des elektronischen Einspritzsignals, auszugleichen und
6, systembedingte Fehler des Geber-Ausgangssignals im Bereich der Rest- bzw. Reservemenge zu vermeiden.
7, sämtliche angegebenen Weiterbildungen der Verfahrensmaßnahme dienen dazu, die Plausibiliät der Anzeige zu verbessern.

Für den Vorrichtungsteil der Erfindung ist im Patentanspruch 7 eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung angegeben. Diese zeichnet sich dadurch aus, daß ein besonders kostengünstiger Hebelgeber Verwendung finden kann. Dieser bedeutet gegenüber heutzutage üblichen Meßschwimmern in Form eines Tauchrohrgebers eine Reduzierung der Kosten auf etwa den halben Wert. Zwar ist die Verwendung von Hebelgebern für sich bereis bekannt. Doch sind die mit deren Verwendung gerade im Hinblick auf die erfindungsgemäße Problematik verbundenen Nachteile auf verschiedene und in eine völlig andere Richtung laufende Weise beseitigt. So ergibt sich beispielsweise aus der DE-OS 19 54 112 die Verwendung zweier derartiger Hebelgeber mit jeweils zugehörigen und voneinander verschiedenen Meßbereichen, um auf diese Weise eine präzise Anzeige über den tatsächlichen Betriebsflüssigkeits-Vorrat auch bei den heutzutage üblichen, völlig unsymmetrischen und allein durch die Anbaulage bestimmten Formen von Betriebsflüssigkeits-Vorratsbehältern zu liefern.

Ergänzend oder alternativ kann auf einen in der Regel ohnehin bereits vorhandenen Durchflußmesser zurückgegriffen werden, der eher bei den häufig verwendeten Kraftstoff-Einspritzsystemen üblich ist. Dabei kann es sich auch um eine Bestimmung des Durchflusses auf elektronischem Wege mit Hilfe der Einspritzsignale handeln.

Anhand der Zeichnung ist die Erfindung weiter erläutert. Es ist ein Schaltbild dargestellt, anhand dessen die wesentlichen Elemente der Erfindung beschrieben werden.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung für das Verfahren zum Bestimmen und Anzeigen einer Vorratsmenge von Kraftfahrzeug-Betriebsflüssigkeiten, wie beispielsweise Kraftstoff oder Reinigungsflüssigkeit, enthält als wesentliche Elemente einen statische Geber 1 und eine Verbrauchsmeßeinrichtung 2. Die Verbrauchsmeßeinrichtung 2 besteht im wesentlichen aus einem elektronischen Steuergerät, mit dem die Einspritzimpulse t _i für nicht dargestellte Einspritzventile einer Brennkraftmaschine bereitgestellt werden. Diese Einspritzimpulse t _i entsprechen der jeweils eingespritzten Kraftstoffmenge und lassen somit eine eindeutige Aussage über den Momentanverbrauch zu. Diese momentanen Verbrauchswerte werden mit Hilfe eines Zählers 4 summiert und zusammen mit dem Ausgangssignal des Analog-/Digital-Wandlers 3 auf ein Subtrahierglied 5 gegeben. Dieses bestimmt die Differenz aus dem mit Hilfe des Gebers 1 zu Beginn einer Betriebsperiode bestimmten Anfangswert und dem innerhalb dieser Betriebsperiode aufgelaufenen Gesamtverbrauch. Das Ergebnis dieser Subtraktion wird auf einer Vorratsanzeige 6 dargestellt.

Wesentlich für die Erfindung ist, daß der Geber 1 lediglich dazu dient, zu Beginn einer Betriebsperiode den Anfangswert und während einer Betriebsperiode den aktuellen Bezugswert für die Anzeige des Kraftstoff-Vorrats festzulegen. Dieser Bezugswert wird beispielsweise durch Mittelung der Geber-Ausgangssignale über eine definierte Zeit bestimmt. Zusätzlich ist mit Hilfe eines nicht im einzelnen erläuterten Programms sichergestellt, daß dieser Bezugswert nie größer als der vorangegangene Bezugswert bzw. der Anfangswert für die Anzeige ist.

Der sich aufgrund des Verbrauchs ändernde Kraftstoffvorrat ergibt sich allein durch Berücksichtigung des tatsächlichen Verbrauches und seine Beziehung zum Anfangs- sowie zum jeweiligen Bezugswert. Bewegungen der Oberfläche des Vorrats im nicht dargestellten Vorratsbehälter, die aufgrund von Bewegungen und insbesondere Beschleunigungen des Kraftfahrzeugs hervorgerufen werden, haben keinen Einfluß auf die Anzeige 6.

Mit Hilfe des Mittelwertbildners 7 kann, ggf. unter Berücksichtigung des im Zähler 4 aufgelaufenen Gesamtverbrauchs seit dem Beginn der Betriebsperiode bzw. dem zuletzt festgestellten Bezugswert der Mittelwert aus den Ausgangssignalen des Gebers 1 bestimmt werden und eine zu Beginn einer Betriebsperiode mögliche Fehlaussage des Gebers 1, beispielsweise bedingt durch eine Schräglage des Kraftfahrzeugs bei Inbetriebnahme, korrigiert werden. Dabei werden die zur Mittelwertbildung herangezogenen Werte in relativ großen zeitlichen Abständen bestimmt und anstelle des festen Anfangswertes auf das Subtrahierglied 5 gegeben. Anstelle dieses Anfangswerts ist es auch möglich, den während der letzten Betriebsperiode letzten angezeigten Wert als Anfangswert zu verwenden, um ebenfalls diesen Einfluß der Schräglage des Kraftfahrzeugs auszugleichen.

Durch entsprechende Gestaltung des für die Anzeige zugrundegelegten Programms kann ferner erreicht werden, daß auch bei einer Vergrößerung die Anzeige keinen größeren Wert anzeigt. Ferner kann mit Hilfe des Bezugswerts und seines Verlaufs ein systematischer Fehler, wie er beispielsweise bei Verwendung des elektronischen Einspritzsignals für die Bestimmung des kommulierten Verbrauchs möglich ist, korrigiert werden. Mit Hilfe des Bezugswerts wird die angezeigte Vorratsmenge angeeicht und eine Abweichung der angezeigten Vorratsmenge gegenüber der tatsächlichen Menge, die durch ein zu großes bzw. zu kleines Verbrauchssignal bedingt ist, vermieden werden.

Ebenfalls angedeutet ist die Initialisierung des Systems zu Beginn einer jeder Betriebsperiode mit Hilfe eines vom Zündschalter 15 abgeleiteten Signals. Damit wird das Subtrahierglied 5 und der Zähler 4 zurückgesetzt. Anschließend daran wird als erstes das Ausgangssignal des Gebers 1 in das Subtrahierglied eingeschrieben und zur Anzeige gebracht bzw. wie oben dargestellt, bzw. der während der letzten Betriebsperiode zuletzt angezeigte Wert zur Anzeige gebracht.

Claims (7)

1. Verfahren zur Bestimmung und Anzeige der in einem Vorratsbehälter enthaltenen Vorratsmenge von Kraftfahrzeug-Betriebsflüssigkeiten, mit einem statischen Geber für die momentane Vorratsmenge und Mitteln zum Beseitigen von kurzzeitigen Schwankungen der Anzeige, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber einen den Niveauschwankungen der Vorratsmenge ungedämpft ausgesetzten Meßschwimmer enthält, der zum Erzeugen eines Anfangswerts bei Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs dient, daß die Veränderungen der Vorratsmenge mittels einer Verbrauchsmeßeinrichtung bestimmt werden und daß die Differenz aus Anfangswert und dem während der jeweiligen Betriebsperiode kumulierten und mit Hilfe der Verbrauchsmeßeinrichtung bestimmten Gesamtverbrauch angezeigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfangswert durch einen Mittelwert ersetzt ist, der aus in größeren zeitlichen Abständen während der jeweiligen Betriebsperiode bestimmten Geber-Ausgangssignalen gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Anfangswert der letzte in der vorangegangenen Betriebsperiode angezeigte Wert verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei fahrendem Kraftfahrzeug auch bei einer Veränderung des Geber-Ausgangssignals, das einer Vergrößerung der Vorratsmenge entspricht, der Anzeigewert nicht vergrößert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch eine fehlerhafte Arbeitsweise der Verbrauchsmeßeinrichtung bedingter unrichtiger Gesamtverbrauch durch Vergleich mit dem aktuellen oder gemittelten Geber-Ausgangssignal korrigiert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Restmenge die Änderung der Vorratsmenge ausschließlich durch den Gesamtverbrauch bestimmt wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßschwimmer als Hebelgeber und/oder die Verbrauchsmeßeinrichtung als Durchflußmesser ausgebildet ist.