DE102004008037A1

DE102004008037A1 - Vehicle fuel tank fuel level sensor unit combines float reading with instantaneous fuel consumption for engine control unit

Info

Publication number: DE102004008037A1
Application number: DE200410008037
Authority: DE
Inventors: Holger Lacoste
Original assignee: Opel Eisenach GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2004-02-19
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2005-09-15

Abstract

A vehicle fuel tank fuel level sensor unit has a float and integrated control unit processor using the float level and instantaneous fuel consumption from the engine control unit as inputs. Independent claims are included for procedures used by the above sensor unit.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erkennen des Füllstands von Kraftstoff in einem Tank eines Kraftfahrzeuges mit einem auf dem Kraftstoff schwimmenden Geber und einer Auswerteeinheit, die ein Signal des Gebers verarbeitet, sowie auf ein entsprechendes Verfahren.The The invention relates to a device for detecting the level of fuel in a tank of a motor vehicle with a on the fuel floating donor and an evaluation unit, the a signal from the encoder processed, as well as a corresponding Method.

Aus der Praxis der Kraftfahrzeugtechnik ist es bekannt, den Füllstand von Kraftstoff in einem Tank des Kraftfahrzeuges mit Hilfe eines Schwimmers zu überwachen, der auf der Flüssigkeitsoberfläche des Kraftstoffs schwimmt. Von diesem Geber wird in Abhängigkeit der Füllstandshöhe des Kraftstoffs im Tank ein Messwert an eine Auswerteeinheit übermittelt, die wiederum ausgehend von dem Messwert, z. B. über einen CAN-Bus, einen Zahlenwert an ein Anzeigeinstrument im Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges weiterleitet. In dem Anzeigeinstrument, das ein analoges oder digitales Instrument ist, wird dieser Zahlenwert anhand einer z. B. durch Versuche ermittelten Tankkennlinie in eine Anzeige umgewandelt, um den tatsächlichen Füllstand des Kraftstoffs im Tank des Kraftfahrzeuges, beispielsweise durch die Zeigerstellung des analogen Instruments, wiederzugeben. Hierbei ist es bekannt, eine Dämpfung vorzusehen, um Bewegungen des Kraftstoffs im Tank, die zu einer Veränderung der Füllstandshöhe führen, bei der Anzeige zu unterdrücken. Diese Bewegungen des Kraftstoffs sind zum einen auf Fahrbahnunebenheiten zurückzuführen, über die das Kraftfahrzeug fährt, und zum anderen auf die Fahrbe wegungen bzw. einen Fahrtzustand selbst oder eine geneigte Lage des Kraftfahrzeuges aufgrund einer Berg- oder Talfahrt.Out The practice of automotive technology, it is known, the level of fuel in a tank of the motor vehicle with the help of a To monitor floats, the on the liquid surface of the Fuel is floating. From this giver will depend on the level of the fuel in the tank transmits a measured value to an evaluation, which in turn starting from the measured value, e.g. B. over a CAN bus, a numeric value to a display instrument in the dashboard of the motor vehicle passes. In the indicating instrument, the is an analog or digital instrument, this numerical value based on a z. B. determined by tests tank characteristic in a Display converted to the actual level of the fuel in the tank of the motor vehicle, for example by the Pointer position of the analog instrument to play. in this connection It is known, a damping provide for movements of the fuel in the tank leading to a change the level height, at to suppress the display. These movements of the fuel are on the one hand on road bumps attributed over the the motor vehicle drives, and on the other to the Fahrbe movements or a driving condition itself or an inclined position of the motor vehicle due to a mountainous or descent.

Bei modernen Kraftfahrzeugen weist der Tank für den Kraftstoff häufig eine stark asymmetrische Form auf, damit er in vorhandene, oftmals eng begrenzte räumliche Gegebenheiten eingepasst werden kann. Dies führt dazu, dass z. B. beim Anfahren oder Bremsen die Flüssigkeit im Tank hin- und herschwappt und durch die asymmetrische Formgebung des Tanks hierdurch starke Änderungen der Füllstandhöhe am Ort des Schwimmers im Tank verursacht werden. Außerdem ist häufig der Schwimmer nicht in einer mittigen Position im Tank angeordnet sondern am Rand des Tanks, wodurch weitere Verfälschungen der Tankanzeige entstehen können.at In modern motor vehicles, the fuel tank often has one strongly asymmetrical shape, so that it exists in existing, often narrowly limited spatial Circumstances can be adjusted. This causes z. B. when starting or Brakes the fluid in the tank swings back and forth and the asymmetric shape of the Tanks hereby strong changes the level height at the place caused by the float in the tank. In addition, often the Float not arranged in a central position in the tank but at the edge of the tank, causing further adulteration of the fuel gauge can.

Die DE 29 32 239 B1 offenbart einen Pegelstandsmesser für den Brennstoffstand im Tank eines Kraftfahrzeuges mit einem auf der Flüssigkeitsoberfläche im Tank angeordneten Schwimmer, der in Abhängigkeit des Füllstands des Kraftstoffs im Tank ein elektrisches Signal an eine Auswerteeinheit übermittelt. Die Auswerteeinheit verfügt über einen Speicher; dessen Zeitkonstante deutlich größer ist als die Periode einer Bewegung der Flüssigkeitsoberfläche im Tank. Damit werden die üblichen Schwankungen des Kraftstoffs im Tank durch die längere Zeitkonstante unterdrückt, um eine sich ständig ändernde Anzeige des Füllstands des Kraftstoffs im Tank zu vermeiden.The DE 29 32 239 B1 discloses a level gauge for the fuel level in the tank of a motor vehicle with a arranged on the liquid surface in the tank float, which transmits an electrical signal to an evaluation unit depending on the level of the fuel in the tank. The evaluation unit has a memory; whose time constant is significantly greater than the period of movement of the liquid surface in the tank. Thus, the usual fluctuations of the fuel in the tank are suppressed by the longer time constant in order to avoid a constantly changing indication of the level of the fuel in the tank.

Die WO 93/15382 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Tankfüllstandserkennung, wobei der Tank mit einer entsprechenden Einrichtung unter Druck gesetzt wird. Anhand der sich ändernden Druckkennlinie im Tank wird auf den Füllstand des Kraftstoffs im Tank zurückgeschlossen. Dabei wird berücksichtigt, dass bei einem fast leeren Tank aufgrund des hohen Gasvolumens im Tank dieser einen anderen Druckgradienten aufweist als in einem annähernd vollen Zu stand. Die Vorrichtung und das zugehörige Verfahren erfordern einen erheblichen konstruktiven Aufwand.The WO 93/15382 A1 describes a method and a device for Tank level detection, the tank being pressurized with a corresponding device is set. On the basis of changing Pressure characteristic in the tank is based on the fuel level Tank closed back. there is taken into account, that in a nearly empty tank due to the high gas volume in the Tank this has a different pressure gradient than in one nearly full to stand. The device and associated method require one considerable design effort.

Die bekannten Vorrichtungen und Verfahren zum Erkennen des Füllstands von Kraftstoff in einem Tank sind insofern nachteilig, als u. a. bei einer langen Bergauf- oder Bergabfahrt ein falscher Füllstand im Tank angezeigt wird, da in diesen Fällen aufgrund der Fahrzeugneigung der Schwimmer auf der Flüssigkeitsoberfläche seine Position verändert, ohne dass tatsächlich die Kraftstoffmenge ihr Volumen ändert.The known devices and methods for detecting the level of fuel in a tank are disadvantageous in that u. a. in a long uphill or downhill a wrong level in the Tank is displayed because in these cases, due to the vehicle inclination the float on the liquid surface its Changed position, without that actually the amount of fuel changes its volume.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erkennen des Füllstands von Kraftstoff in einem Tank eines Kraftfahrzeuges der eingangs genannten Art anzugeben, wobei das Schwanken des Flüssigkeitspegels des Kraftstoffs im Tank, das durch die Bewegungen des Kraftfahrzeuges hervorgerufen wird, nicht zu einer Verfälschung der angezeigten Kraftstoffmenge führt.It Object of the invention, an apparatus and a method for Detecting the level of Fuel in a tank of a motor vehicle of the aforementioned Specify type, wherein the fluctuation of the liquid level of the fuel in the tank, caused by the movements of the motor vehicle is not a falsification of indicated fuel quantity leads.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Auswerteeinheit als einen weiteren Parameter einen momentanen Kraftstoffverbrauch berücksichtigt.According to the invention Task solved by that the evaluation unit as a further parameter a current Fuel consumption considered.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.advantageous Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass unterschiedliche Fahrtzustände des Kraftfahrzeuges einen Einfluss auf den momentanen Kraftstoffverbrauch haben. Z. B. hat eine Beschleunigung des Kraftfahrzeuges zur Folge, dass in Fahrtrichtung gesehen der flüssige Kraftstoff nach hinten gedrückt wird und gleichzeitig der momentane Kraftstoffverbrauch steigt. Die Verlagerung des Kraftstoffes im Tank hat unmittelbaren Einfluss auf den Schwimmer oder Geber. Ein relativ geringer momentaner Kraftstoffverbrauch lässt lediglich eine verhältnismäßig kleine Veränderung einer Anzeige, trotz großer Schwankungen von Messwerten des Gebers, zu als ein relativ hoher momentaner Kraftstoffverbrauch, bei dem größere Veränderungen möglich sind. Damit steht eine Dämpfung der Anzeige in einem direkten Zusammenhang zu dem momentanen Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeuges.The core idea of the invention is that different driving states of the motor vehicle have an influence on the instantaneous fuel consumption. For example, an acceleration of the motor vehicle has the consequence that the liquid fuel is pushed back as seen in the direction of travel and at the same time the instantaneous fuel consumption increases. The displacement of the fuel in the tank has a direct influence on the float or donor. A relatively low current fuel consumption leaves only one behaves a relatively small change in a display, despite large fluctuations in encoder readings, as a relatively high instantaneous fuel consumption, where larger changes are possible. This is a damping of the display in a direct relationship to the current fuel consumption of the motor vehicle.

Von einem bereits im Kraftfahrzeug vorhandenen Motorsteuergerät, das auf elektronischem Wege sämtliche Funktionen des Motors und des Kraftfahrzeuges steuert und überwacht, wird ein entsprechendes Signal über den aktuellen Kraftstoffverbrauch an die Auswerteeinheit übermittelt, die dieses Signal bei der Ermittlung des tatsächlichen Pegelstands des Kraftstoffs im Tank berücksichtigt. Das bedeutet, dass z. B. bei einer Berg- bzw. Talfahrt das vom Geber im Tank übermittelte Signal einen veränderten Kraftstoffstand wiedergeben würde. Dies wird aber durch die Auswerteeinheit anhand des den momentanen Kraftstoffverbrauch anzeigenden Signals des Motorsteuergerätes ausgeglichen. Ebenso wirkt eine Verzögerung des Kraftfahrzeuges mit einem sinkenden momentanen Kraftstoffverbrauch unmittelbar auf den Pegelstand ein. Die entsprechende Dämpfung, jeweils bezogen auf den aktuellen Kraftstoffverbrauch, die von der Auswerteeinheit bei der Anzeige eines tatsächlichen Pegelstands zu berücksichtigen sind, kann vom Fachmann, z. B. mit Hilfe einfacher Reihenversuche, ermittelt werden. Mit dem Korrekturwert für die Dämpfung wird ein tatsächlicher Messwert des Gebers von der Auswerteeinheit beaufschlagt, also verändert „ um den wahren Tankinhalt auf dem Anzeigeinstrument wiederzugeben bzw. den durch eine ungünstige Lage des Kraftfahrzeuges verursachten Messfehler auszugleichen.From an already existing in the motor vehicle engine control unit on electronically all Functions of the engine and the motor vehicle controls and monitors, a corresponding signal is transmitted transmits the current fuel consumption to the evaluation unit, this signal when determining the actual level of the fuel considered in the tank. This means that z. B. in a mountain or descent from the dealer transmitted in the tank Signal a changed Fuel level would play. However, this is done by the evaluation unit on the basis of the current Fuel consumption indicating signal of the engine control unit balanced. Similarly, a delay acts the motor vehicle with a sinking instantaneous fuel consumption immediately on the water level. The corresponding damping, each based on the current fuel consumption, by the Evaluation unit are to be considered when displaying an actual water level, can by the expert, for. B. using simple serial tests determined become. With the correction value for the damping becomes an actual one Measured value of the encoder acted upon by the evaluation, so changed "to the true tank contents on the display instrument or the through an unfavorable one Location of the motor vehicle caused to compensate for measurement errors.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass eine relativ genaue Anzeige erhalten wird, die den richtigen Füllstand im Kraftstofftank genauer wiedergibt, als es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Hierzu sind keinerlei zusätzliche Einbauten notwendig, da das Motorsteuergerät und die Auswerteeinheit zur Kraftstoffanzeige bereits im Kraftfahr zeug vorhanden sind und über einen Fahrzeug-Bus, insbesondere einen CAN-Bus, miteinander in Verbindung stehen.Of the Advantage of the invention is that a relatively accurate display is obtained, the more accurate the correct level in the fuel tank as is known in the art. For this are no extra Installations necessary, since the engine control unit and the evaluation unit for Fuel gauge are already present in Kraftfahr zeug and on a Vehicle bus, in particular a CAN bus, communicate with each other.

Durch die hard- und/oder softwaremäßige Integration der Auswerteeinheit in eine im Kraftfahrzeug bereits vorhandene elektronische Einheit, beispielsweise in ein Instrument, fallen keine zusätzlichen Kosten für die Auswerteeinheit an. Eine entsprechende Programmierung der elektronischen Einheit ist dem Fachmann möglich. Die Auswerteeinheit kann derart ausgelegt sein, dass entweder aus dem zusätzlich berücksichtigten Signal des momentanen Kraftstoffverbrauchs ein Signal des Gebers mit einem in einem Speicher abgelegten entsprechenden Korrekturwert zur Dämpfung der Anzeige beaufschlagt wird, oder dass aus dem ermittelten Kraftstoffverbrauch von der Auswerteeinheit in einer Berechnungseinheit ein Korrekturwert für das Gebersignal berechnet wird, um den durch den Fahrtzustand veränderten Pegelstand im Tank auszugleichen. Zusätzlich kann die Dämpfung auch eine sprunghafte Änderung der Füllstandsanzeige unterdrücken. Hierbei kann die Dämpfung bei einem relativ geringen momentanen Kraftstoffverbrauch die Füllstandsanzeige stärker beeinflussen als bei einem verhältnismäßig hohen momentanen Kraftstoffverbrauch.By the hardware and / or software integration the evaluation in an already existing in the motor vehicle electronic unit, such as an instrument No additional costs for the evaluation unit. An appropriate programming of the electronic Unit is possible for the skilled person. The evaluation unit can be designed such that either out of in addition considered Signal of the current fuel consumption a signal of the encoder with a corresponding correction value stored in a memory for damping the indicator is acted upon, or that from the determined fuel consumption from the evaluation unit in a calculation unit, a correction value for the Encoder signal is calculated to the changed by the driving condition Level out in the tank. In addition, the damping can also a sudden change the level indicator suppress. Here, the damping at a relatively low momentary fuel consumption affect the level indicator more than at a relatively high level current fuel consumption.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten 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 features not only in the specified combination, but also in others Combinations are usable. The scope of the present invention is only through the claims Are defined.

Claims

Device for detecting the level of fuel in a tank of a motor vehicle with a transmitter floating on the fuel and an evaluation unit which processes a signal of the encoder, characterized in that the evaluation unit takes into account as a further parameter a current fuel consumption.

Device according to claim 1, characterized in that that the evaluation unit coupled to an engine control unit is, which determines the current fuel consumption.

Device according to Claim 1 or 2, characterized that the evaluation unit hard and / or software in a integrated in the motor vehicle already existing electronic unit is.

Method for determining the level of fuel in a tank of a motor vehicle, wherein an evaluation unit Signal from a transmitter floating on the fuel, characterized in that of the evaluation unit as a further Parameter a current fuel consumption is taken into account.

Method according to claim 4, characterized in that that of an engine control unit the instantaneous fuel consumption is determined.