DE3825630C2 - - Google Patents
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- DE3825630C2 DE3825630C2 DE3825630A DE3825630A DE3825630C2 DE 3825630 C2 DE3825630 C2 DE 3825630C2 DE 3825630 A DE3825630 A DE 3825630A DE 3825630 A DE3825630 A DE 3825630A DE 3825630 C2 DE3825630 C2 DE 3825630C2
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- B60K15/03—Fuel tanks
- B60K15/06—Fuel tanks characterised by fuel reserve systems
- B60K15/061—Fuel tanks characterised by fuel reserve systems with level control
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zur Bestimmung und Anzeige der in einem Vorratsbehälter enthaltenen Vorratsmenge
von Kraftfahrzeug-Betriebsflüssigkeiten.
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 57 863.
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.
Weiter ist in diesem Zusammenhang bekannt, beim Betanken
des Kraftfahrzeugs einen Bezugswert für die jeweilige
Vorratsmenge von Hand einzustellen und durch Berücksichtigen
des jeweiligen Verbrauchs die Anzeige zu steuern
(DE-OS 21 53 757). Problematisch ist dabei die manuelle
Einstellung des Bezugswerts, die in der Regel mit einem
Fehler behaftet ist und damit während der gesamten Dauer
der Anzeige in das Meßergebnis eingeht.
Aus der DE 31 48 534 A1 ist, wie im Prinzip auch aus der
bereits genannten DE-PS 29 28 767 bekannt, bei Auftreten
einer Beschleunigung oder bei Neigen des Kraftfahrzeugs
die Verbindung zwischen dem Pegelstandsfühler und dem Anzeigeinstrument
zu unterbrechen. Hierzu wird ein Sensor
verwendet. Diese Ausführung ist einerseits aufwendig und
läßt ebenfalls nur eine äußerst fehlerhafte Anzeige des
tatsächlichen Kraftstoffvorrats erwarten.
Aus der DE 30 28 738 A1 ist es bekannt, die Ausgangssignale
eines Kraftstoff-Pegelfühlers zeitlich zu mitteln
und Abweichungen des gemittelten Signals von definierten
oberen und unteren Grenzwerten zu unterdrücken. Dieses
Verfahren nimmt auf den tatsächlichen Kraftstoffverbrauch
und dessen auch bei gleichförmiger Bewegung des Kraftfahrzeugs
erfolgten Änderung des Kraftstoffvorrats keine
Rücksicht.
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, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit geringem
Aufwand eine genaue Anzeige des tatsächlich vorhandenen
Betriebsflüssigkeits-Vorrats liefert.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die im Patentanspruch
1 angegebenen Merkmale.
Wesentlich für die Erfindung ist, daß die Veränderung der
Vorratsmenge ausschließlich oder zumindest im wesentlichen
mit Hilfe der Verbrauchsmeßeinrichtung bestimmt
wird. Der statische Geber besitzt nun nicht mehr das dominierende
Gewicht. Er dient zur Korrektur für die mit
Hilfe der Verbrauchsmeßeinrichtung bestimmte Anzeigeänderung.
Ferner auch dazu, in Verbindung mit einem entsprechenden
Programm, die Anzeige plausibel zu gestalten. Der
für die Anzeige zu Beginn einer Betriebsperiode maßgebliche
Bezugswert wird aus dem während der vorangegangenen
Betriebsperiode zuletzt angezeigten Wert gewonnen. Damit
ist einerseits eine Kontinuität der Anzeige bei Inbetriebnahme
des Kraftfahrzeugs erzielt und andererseits
Probleme, die sich insbesondere zu dieser Zeit durch eine
ggf. dann vorliegende Neigung bzw. während der Anfahrtsperiode
starke Beschleunigung des Kraftfahrzeugs
ergebenden Probleme für die Anzeige beseitigt.
Gegenüber den eingangs genannten bekannten Vorrrichtungen
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 und 3 angegebenen Merkmale
gestatten es, die Vorrichtung und die damit erzielte Anzeige
weiter zu verbessern. Unter anderem gestatten die
Merkmale gemäß Patentanspruch
2 das scheinbare Anwachsen der Vorratsmenge während
der Fahrt zu verhindern, und gemäß Patentanspruch
3 einen besonders kostengünstigen Hebelgeber zu verwenden.
Dieser Geber bedeutet gegenüber den heutzutage üblichen
Meßschwimmern in Form eines Tauchrohrgebers eine Reduzierung
der Kosten auf etwa den halben Wert. Die Verwendung
eines derartigen Gebers ist im Prinzip bekannt. Jedoch
sind die mit der Verwendung gerade im Hinblick auf die
genannte 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 Einbaulage 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 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 ti für nicht
dargestellte Einspritzventile einer Brennkraftmaschine
bereitgestellt werden. Diese Einspritzimpulse ti
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, wird vermieden.
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, wie oben dargestellt, bzw. der
während der letzten Betriebsperiode zuletzt angezeigte
Wert zur Anzeige gebracht.
Claims (3)
1. Vorrichtung zur Bestimmung und Anzeige der in einem
Vorratsbehälter enthaltenen Vorratsmenge von Kraftfahrzeug-Betriebsflüssigkeiten,
mit einem statischen
Geber für die momentane Vorratsmenge, der einen den
Niveauschwankungen der Vorratsmenge ungedämpft ausgesetzten
Meßschwimmer enthält und einen Bezugswert
in Form eines aus den in größeren zeitlichen Abständen
während der jeweiligen Betriebsperiode bestimmten
Geber-Ausgangssignalen gebildeten Mittelwert
liefert, mit einer Verbrauchsmeßeinrichtung, die die
Veränderungen der Vorratsmenge bestimmt, mit einer
Anzeigevorrichtung für die Differenz aus Bezugswert
und dem während der jeweiligen Betriebsperiode kumulierten
und mit Hilfe der Verbrauchsmeßeinrichtung
bestimmten Gesamtverbrauch, wobei bei Inbetriebnahme
des Kraftfahrzeugs der Bezugswert der letzte in der
vorangegangenen Betriebsperiode angezeigte Wert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß bei fahrendem Kraftfahrzeug
auch bei einer Veränderung des Geber-Ausgangssignals,
die einer Vergrößerung der Vorratsmenge
entspricht, der Anzeigewert nicht vergrößert wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Meßschwimmer als Hebelgeber
und/oder die Verbrauchsmeßeinrichtung als
Durchflußmesser ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
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Publications (2)
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Country Status (1)
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