DE102005055092A1

DE102005055092A1 - Füllstandsanzeigesystem

Info

Publication number: DE102005055092A1
Application number: DE102005055092A
Authority: DE
Inventors: Walter Bleuel
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2007-05-24

Abstract

System zur Anzeige eines vorhandenen Kraftstoffvolumens in einem Kraftstofftank, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer ersten Anzeigevorrichtung, die das im Kraftfahrzeugtank vorhandene Kraftstoffvolumen mit einer ersten, hohen Anzeigegenauigkeit anzeigt, einer zweiten Anzeigevorrichtung, die das vorhandene Kraftstoffvolumen mit einer gegenüber der ersten Anzeigegenauigkeit zweiten, niedrigeren Anzeigegenauigkeit anzeigt, mindestens einer Füllstandsmesseinrichtung, die das vorhandene Kraftstoffvolumen mit einer hohen Genauigkeit oberhalb einer Messbarkeitsgrenze misst, einer Rechnereinheit, welche das vorhandene Kraftstoffvolumen auf Basis eines Kraftstoffverbrauchs berechnet, sofern das Kraftstoffvolumen unterhalb der Messbarkeitsgrenze sinkt, einer Schaltvorrichtung, welche die erste Anzeigevorrichtung zur zweiten Anzeigevorrichtung hinzuschaltet oder auf die erste Anzeigevorrichtung umschaltet, sofern das vorhandene Kraftstoffvolumen einen oberen Schwellwert unterschreitet. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Anzeige des vorhandenen Kraftstoffvolumens.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Anzeige des vorhandenen Kraftstoffvolumens in einen Kraftstofftank, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, sowie ein Verfahren zur Anzeige des vorhandenen Kraftstoffvolumens.
Tankanzeigen in einem Kraftfahrzeug informieren den Fahrer über das im Kraftfahrzeugtank vorhandene Kraftstoffvolumen und ermöglichen ihm, zusätzlich die Reichweite des Kraftfahrzeugs, die von dem im Kraftfahrzeugtank vorhandenen Kraftstoffvolumen abhängt, abzuschätzen. Gegenwärtig wird das vorhandene Kraftstoffvolumen dem Fahrer meist in analoger Form mittels einer Nadel, welche über eine meist grobe Skala bewegt wird, dargestellt. Dabei weisen analoge Anzeigevorrichtungen aus Sicherheitsgründen typischerweise einen Anzeigebereich, welcher eigens als Reservefüllstand gekennzeichnet ist, auf.
Bei einem Tankfüllstand oberhalb des Reservefüllstands ist eine genaue Kenntnis des vorhandenen Kraftstoffvolumens für den Fahrer im Allgemeinen uninteressant und unkritisch. Eine einfache Ablesbarkeit des ungefähren Tankfüllstands sowie ästhetische Gesichtspunkte stehen bei der Ausgestaltung und Wahl der Art der Anzeigevorrichtung oft im Vordergrund. Daher werden hier, u.A. aufgrund der einfachen Erfassbarkeit der Informationen, meist analoge Anzeigen gewählt. Im Gegensatz dazu ist ein Tankfüllstand unterhalb des Reservefüllstands kritischer. Hier möchte der Fahrer das vorhandene Kraftstoffvolumen typischerweise sehr genau kennen, um die Reichweite seines Kraftfahrzeugs genau bestimmen zu können, um nicht unverhofft außerhalb der kraftstoffbedingten Reichweite einer Tankstelle zu sein. Die meist grobe Beschriftung von analogen Skalen führt aber dazu, dass es für den Fahrer eher schwierig ist das vorhandene Kraftstoffvolumen abhängig von der Nadelstellung zu schätzen. Insbesondere bei einem Tankfüllstand deutlich unterhalb des Reservefüllstands kann eine Fehleinschätzung des vorhandenen Kraftstoffvolumens zu einem vorzeitigen Motorstillstand führen.

Der Tank in einem Fahrzeug weist typischerweise einen Haupttank mit einer Füllstandsmesseinrichtung und einen in diesem angeordneten Beruhigungstopf auf. Der Beruhigungstopf stellt sicher, dass die Brennkraftmaschine auch in dem Fall, dass der Tank eine Beschleunigung erfährt, mit Kraftstoff versorgt werden kann. Der Haupttank fasst – abhängig von der Fahrzeuggröße – typischerweise 40–90 Liter, der Beruhigungstopf etwa 0,5 Liter Kraftstoff. Der Reservefüllstand entspricht typischerweise einem Kraftstoffvolumen von 5–10 Litern. Nach einem Auftanken sind der Haupttank sowie der Beruhigungstopf mit Kraftstoff gefüllt. Der Kraftstoff wird fortwährend aus dem Tank in den Beruhigungstopf gepumpt. Die Kraftstoffentnahme zur Versorgung der Brennkraftmaschine erfolgt aus dem Beruhigungstopf, da hier stets eine gleichmäßige Versorgung der Brennkraftmaschine mit Kraftstoff gewährleistet ist. Die vorhandene Kraftstoffmenge wird zunächst durch die Füllstandsmesseinrichtung gemessen und dem Fahrer angezeigt. Unterhalb eines vorbestimmten Restkraftstoffvolumens im Tank, im Folgenden auch Messbarkeitsgrenze genannt, kann die Füllstandsmesseinrichtung aufgrund deren Aufbaus und der oft komplexen Tankgeometrie das vorhandene Kraftstoffvolumen nicht mehr genau bestimmen. Es wird deutlich, dass ein Kraftstoffvolumenintervall besteht, bei welchem dem Fahrer kein genauer Wert des vorhandenen Kraftstoffvolumens angezeigt werden kann. Dies ist jedoch bei Kraftstoffvolumina unterhalb der Reserve von besonderem Interesse für den Fahrer, da eine fehlerhafte Anzeige des vorhandenen Kraftstoffvolumens zu einem vorzeitigen Motorstillstand führen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine bessere und insbesondere verlässlichere Anzeige des Füllstands eines Kraftstofftanks, insbesondere im Bereich dessen Reserve, bereitzustellen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst.

Demgemäss ist ein System zur Anzeige des vorhandenen Kraftstoffvolumens in einem Kraftstofftank, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer ersten Anzeigevorrichtung, die das im Kraftfahrzeugtank vorhandene Kraftstoffvolumen mit einer ersten, hohen Anzeigegenauigkeit anzeigt, einer zweiten Anzeigevorrichtung, die das vorhandene Kraftstoffvolumen mit einer gegenüber der ersten Anzeigegenauigkeit zweiten, niedrigeren Anzeigegenauigkeit anzeigt, mindestens einer Füllstandsmesseinrichtung, die das vorhandene Kraftstoffvolumen mit einer hohen Genauigkeit oberhalb einer Messbarkeitsgrenze misst, einer Rechnereinheit, welche das vorhandene Kraftstoffvolumen auf Basis eines Kraftstoffverbrauchs berechnet, sofern das Kraftstoffvolumen unterhalb die Messbarkeitsgrenze sinkt, einer Schaltvorrichtung, welche die erste Anzeigevorrichtung zur zweiten Anzeigevorrichtung hinzuschaltet oder auf die erste Anzeigevorrichtung umschaltet, sofern das vorhandene Kraftstoffvolumen einen oberen Schwellwert unterschreitet.

Weiterhin ist ein Verfahren zur Anzeige des vorhandenen Kraftstoffvolumens in einem Kraftstofftank, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, bei dem von einer ersten Anzeigevorrichtung, die das im Kraftfahrzeugtank vorhandenes Kraftstoffvolumen mit einer ersten hohen Anzeigegenauigkeit anzeigt, auf eine zweite Anzeigevorrichtung, die das vorhandene Kraftstoffvolumen mit einer gegenüber der ersten Anzeigegenauigkeit niedrigeren zweiten Anzeigegenauigkeit anzeigt, umgeschaltet wird oder die erste Anzeigevorrichtung zur zweiten Anzeigevorrichtung hinzugeschaltet wird, wenn das vorhandene Kraftstoffvolumen einen vorgegebenen oberen Schwellwert unterschreitet, wobei das vorhandene Kraftstoffvolumen auf Basis des verbrauchten Kraftstoffvolumens berechnet wird, sofern das Kraftstoffvolumen unterhalb eine Messbarkeitsgrenze sinkt.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass dem Fahrer bedarfsbezogen zwei verschieden genaue Tankanzeigen zur Verfügung gestellt werden, wobei jedes im Kraftstofftank vorhandene Reservevolumen genau angezeigt werden kann. Ein Reservekraftstoffvolumen ist hier als ein Kraftstoffvolumen unterhalb einer definierten Reserve zu verstehen. Bei einem Tankfüllstand oberhalb des Reservekraftstoffvolumens fällt es dem Fahrer leicht das vorhandene Kraftstoffvolumen anhand der weniger genauen Tankanzeige grob abzuschätzen. Bei der Gestaltung der weniger genauen Tankanzeige kann so ästhetischen Merkmalen Vorrang gegeben werden, die sich negativ auf die Ablesbarkeit der Tankanzeige auswirken können. Bei einem Tankfüllstand unterhalb des Reservekraftstoffvolumens kann sich der Fahrer mittels der genauen Tankanzeige präzise über das vorhandene Tankvolumen informieren. Dies wird jedoch erst dadurch ermöglicht, dass das vorhandene Kraftstoffvolumen zu jeder Zeit genau genug kalkuliert oder gemessen werden kann. Mittels der genauen Tankanzeige und mittels des genaueren Tankfüllstandser mittlungssystems kann die verbleibende kraftstoffbedingte Reichweite dem Fahrer genauer als bisher bekannt gemacht werden.

Ferner lassen sich Kraftstoffmengen beim so genannten "Green Filling" einsparen. "Green Filling" bezeichnet die Fahrzeugerstbefüllung mit Kraftstoff beim Fahrzeughersteller. Das Fahrzeug wird dort mit einem im Vergleich zum Fassungsvolumen des Tanks geringen Kraftstoffvolumen betankt, das einen Transport zum Händler und/oder Kunden sicherstellen soll. Die, während des Transports, gefahrenen Strecken variieren von Fahrzeug zu Fahrzeug. Sinkt das Kraftstoffvolumen während des Transports weit unterhalb des Reservefüllstands, muss das Auto wieder betankt werden, um einen Motorausfall zu verhindern. Dies ist aber u.A. aus Gründen einer kurzen Lieferzeit unerwünscht. Deshalb wird das Kraftfahrzeug mit generell mehr Kraftstoff, als eigentlich für den Transport notwendig, bei der Fahrzeugerstbefüllung betankt. Ist das vorhandene Kraftstoffvolumen im Tank mittels der Erfindung genauer bekannt, kann das Kraftstoffvolumen bei der Fahrzeugerstbefüllung auf eine exakte Mindestmenge reduziert werden. Dies führt somit zu einer Kostenersparnis für den Fahrzeughersteller.

Das erfindungsgemäße System sieht eine Kraftstoffverbrauchsmesseinrichtung vor, welche mit der Rechnereinheit verbunden ist und das verbrauchte Kraftstoffvolumen an diese übermittelt. Das im Tank verbleibende Kraftstoffvolumen kann somit, ausgehend von einem Referenzvolumen im Tank berechnet werden. Das Referenzvolumen ist typischerweise das zuletzt genau gemessene Kraftstoffvolumen im Tank.

Ferner weist der Kraftfahrzeugtank einen Haupttank und einen in diesem befindlichen Beruhigungstopf auf. Der Beruhigungstopf stellt sicher, dass die Brenn kraftmaschine auch in dem Fall, dass der Tank relativ leer ist und zusätzlich eine Beschleunigung erfährt, mit Kraftstoff versorgt werden kann. Eine Beschleunigung kann sowohl beim Beschleunigen als auch beim Bremsen auftreten. Gleiches gilt bei der Fahrt des Fahrzeugs auf einer geneigten Straße, beispielsweise in der Kurve oder am Berg.

Die Messbarkeitsgrenze der Füllstandsmesseinrichtung liegt bei etwa 3 bis 10 Prozent des Haupttanks. Unterhalb der Messbarkeitsgrenze ist das von der Füllstandsmesseinrichtung ermittelte vorhandene Kraftstoffvolumen nicht oder nur aufwändig messbar.

Ferner weist das System einen ersten, mit der Schaltvorrichtung verbundenen Schwellwertgeber auf, welcher den oberen Schwellwert, der einem Reserve-Kraftstoffvolumen entspricht, einstellt. Dabei kann das Reserve-Kraftstoffvolumen derart bemessen sein, dass ein Erreichen einer Tankstelle fast immer sicher gestellt werden kann.

Ein zweiter, mit der Schaltvorrichtung verbundener Schwellwertgeber ist vorgesehen, welcher einen unteren Schwellwert, der einem Kraftstoffvolumen entspricht, bei dem eine Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs gerade noch ausreichend mit Kraftstoff versorgt wird, einstellt. Dieser zweite Schwellwert liegt unterhalb des ersten Schwellwerts und ist derart bemessen, dass dem Fahrer meist genügend Zeit gegeben wird, das Fahrzeug mittels Motorkraft außerhalb des Straßenverkehrs zu parken und den Motor abzustellen, bevor dieser Luft ansaugt.

Das System sieht eine Vergleichereinrichtung vor, welche eingangsseitig mit der Rechnereinheit, dem ersten Schwellwertgeber und/oder dem zweiten Schwellwertgeber und ausgangsseitig mit einem Steueranschluss der Schaltvorrichtung gekoppelt ist.

Anschließend kann die Vergleichereinrichtung das vorhandene Kraftstoffvolumen mit dem unteren und/oder dem oberen Schwellwert vergleichen und erzeugt abhängig von dem Vergleichsergebnis ein Steuersignal zur Ansteuerung der Schaltvorrichtung, über welches die Schaltvorrichtung die erste Anzeigevorrichtung zur zweiten Anzeigevorrichtung hinzuschaltet oder auf die erste Anzeigevorrichtung umschaltet.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems sieht vor, dass die erste Anzeigevorrichtung zum Anzeigen beliebiger Informationen ausgebildet ist und dass die erste Anzeigevorrichtung nach dem Zuschalten der ersten Anzeigevorrichtung zur zweiten Anzeigevorrichtung oder nach dem Umschalten auf die erste Anzeigevorrichtung das vorhandene Kraftstoffvolumen zusätzlich/alternativ zu den beliebigen Informationen anzeigt. Die erste Anzeigevorrichtung kann dabei Bestandteil eines Navigationsgeräts, Radios, Kilometerzählers, Fahrerinformationssystems, Spiegels, Head-Up-Displays und/oder Monitors sein. Diese Funktionsintegration führt zu einer Platz- und Ressourceneinsparung.

Die hohe Anzeigegenauigkeit der ersten Anzeigevorrichtung ist um mindestens einen Faktor 10, vorzugsweise um mindestens einen Faktor 30 genauer als die niedrige Anzeigegenauigkeit der zweiten Anzeigevorrichtung. Diese Genauigkeit erlaubt es dem Fahrer die Reichweite seines Fahrzeugs ausreichend genau einzuschätzen. Eine solche hohe Anzeigegenauigkeit ließe sich leicht durch die Verwendung einer digitalen ersten Anzeigevorrichtung erreichen. Eine analoge zweite Anzeigevorrichtung bietet sich aus ästhetischen sowie Gründen der einfachen Ablesbarkeit an. Somit können die gewählten Anzeigevorrichtungen optimal an die Bedürfnisse des Fahrers angepasst werden, was sowohl zu einem erhöhten Fahrkomfort als auch zu einem erhöhten Sicherheitsgefühl beim Fahrer führt.

Weitere Verfahrensmerkmale der Erfindung sind, dass die Messbarkeitsgrenze bei etwa 3 bis 10 Prozent des Haupttanks liegt.

Der oberer Schwellwert entspricht einem Reserve-Kraftstoffvolumen.

Ferner wird ein unterer Schwellwert bereitgestellt, der einem Kraftstoffvolumen entspricht, bei dem eine Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine gerade noch ausreichend mit Kraftstoff versorgt wird.

Außerdem wird das vorhandene Kraftstoffvolumen im Kraftfahrzeugtank vor dem Zuschalten oder Umschalten mit einer hohen Genauigkeit ermittelt.

In der Folge wird das vorhandene Kraftstoffvolumen mit dem unteren und/oder oberen Schwellwert verglichen.

Vor dem Zuschalten der ersten Anzeigevorrichtung zur zweiten Anzeigevorrichtung oder vor dem Umschalten auf die erste Anzeigevorrichtung zeigt die erste Anzeigevorrichtung beliebige Informationen, beispielsweise den Tageskilometerstand, an. Nach dem Zuschalten der ersten Anzeigevorrichtung zur zweiten Anzeigevorrichtung oder nach dem Umschalten auf die erste Anzeigevorrichtung wird das vorhandene Kraftstoffvolumen zusätzlich oder alternativ zu den beliebigen Informationen angezeigt.

Bei Unterschreitung des unteren und/oder des oberen Schwellwertes wird zumindest eine Lichtquelle eingeschaltet und/oder in einen Blinkmodus geschaltet wird und/oder die Farbe verändert wird. Folglich wird der Fahrer bei Erreichen des Reservevolumens oder bei einem kurz bevorstehenden Motorstillstand optisch gewarnt und kann entsprechend reagieren.

Anstelle oder zusätzlich zu dem optischen Warnungsverfahren, kann bei Unterschreitung des unteren und/oder oberen Schwellwerts eine Lautsprechervorrichtung mit einem Steuersignal zur Ausgabe eines Warnsignals angesteuert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend noch anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:

1A: ein Blockschaltbild eines allgemeinen Aufbaus eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Füllstandsanzeigesystems;

1B: ein allgemeiner Graph des angezeigten Kraftstoffvolumens als Funktion eines vorhandenen Kraftstoffvolumens eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Füllstandsanzeigesystems;

2: ein Blockschaltbild eines zweiten, gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel, konkreteren Ausführungsbeispiel des Füllstandsanzeigesystems;

3: ein Schaltbild eines dritten, gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel, konkreteren Ausführungsbeispiels des Füllstandsanzeigesystems.

In allen Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente – sofern nichts Anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen worden.
1A und 1B zeigen ein Blockschaltbild beziehungsweise einen allgemeinen Graph eines angezeigten Kraftstoffvolumens als Funktion eines vorhandenen Kraftstoffvolumen eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Systems 10. Ein Kraftstofftank 1 und eine Rechnereinheit 2b sind jeweils mit einer Füllstandsmesseinrichtung 2a sowie einer Kraftstoffverbrauchsmesseinrichtung 2c verbunden. Eine Vergleichereinrichtung 3 ist mit einem Schwellwertgeber 4 sowie der Recheneinheit 2b verbunden. Eine Schaltvorrichtung 5 ist mit einer ersten Anzeigevorrichtung 6 und einer zweiten Anzeigevorrichtung 7 sowie der Vergleichereinrichtung 3 verbunden. In 1B ist das oberhalb einer Messbarkeitsgrenze MG liegende angezeigte Kraftstoffvolumen AW ein gemessenes Kraftstoffvolumen V1 und das unterhalb der Messbarkeitsgrenze MG liegende Kraftstoffvolumen ein berechnetes Kraftstoffvolumen V2.
Die Füllstandsmesseinrichtung 2a misst den Füllstand in dem Kraftstofftank 1 und übermittelt den Messwert an die Rechnereinheit 2b. Liegt das gemessene Kraftstoffvolumen oberhalb der Messbarkeitsgrenze MG, so wird das gemessene Kraftstoffvolumen in Form des Werts M an die Vergleichereinrichtung 3 übermittelt. Liegt das gemessene vorhandene Kraftstoffvolumen unterhalb der Messbarkeitsgrenze MG, so berechnet die Rechnereinheit 2b auf der Basis eines Referenzvolumens (ein gemessenes Volumen oberhalb der Messbarkeitsgrenze) und dem von einer Kraftstoffverbrauchsmesseinrichtung 2c ermittelten verbrauchten Kraftstoffvolumens das im Kraftstofftank vorhandene Kraftstoffvolumen und stellt dieses in Form des Werts M an der Vergleichereinrichtung 3 bereit. Der Wert M wird mit dem Schwellwertsignal SW des Schwellwertgebers 4 verglichen. Sofern der Wert M unterhalb des Schwellwerts SW liegt, wird der Wert M auf der zweiten Anzeigevorrichtung 7 mit einer niedrigen zweiten Anzeigegenauigkeit angezeigt. Unterschreitet der Wert M den Schwellwert SW, so legt die Vergleichereinrichtung ein derartiges Stellsignal an der Schaltvorrichtung 5 an, sodass der Wert M auf der ersten Anzeige 6 mit einer, gegenüber der zweiten Anzeigegenauigkeit hohen ersten Anzeigegenauigkeit angezeigt wird, wobei der Wert M weiterhin auf der zweiten Anzeigevorrichtung 7 angezeigt wird, oder in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung der Wert M auf der zweiten Anzeigevorrichtung 7 nicht mehr angezeigt wird.
2 zeigt ein Blockschaltbild eines zweiten, gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel, konkreteren Ausführungsbeispiels des Füllstandsanzeigesystems. Die Schaltvorrichtung 5 ist, im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel, mit einer Quelle beliebiger Information 8 und einem Warnsignalgeber 9 verbunden.
Sofern der Wert M unterhalb des Schwellwerts SW liegt, wird der Wert M auf der zweiten Anzeigevorrichtung 7 mit einer niedrigen zweiten Anzeigegenauigkeit angezeigt und eine beliebige Information B wird auf der ersten Anzeigevorrichtung 6 angezeigt. Unterschreitet der Wert M den Schwellwert SW, so legt die Vergleichereinrichtung ein derartiges Stellsignal an der Schaltvorrichtung 5 an, sodass die beliebige Information B nicht mehr zur Anzeige auf der ersten Anzeigevorrichtung 6 geschaltet ist und, der Wert M auf der ersten Anzeigevorrichtung 6 mit einer, gegenüber der zweiten Anzeigegenauigkeit hohen ersten Anzeigegenauigkeit angezeigt wird, wobei der Wert M weiterhin auf der zweiten Anzeigevorrichtung 7 angezeigt wird. Ferner schaltet das Stellsignal die Schaltvorrichtung so, dass ein Warnsignal von der Warnvorrichtung 9 ausgesendet wird.
3 zeigt ein Schaltbild eines dritten, gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel, konkreteren Ausführungsbeispiels des Füllstandsanzeigesystems. Die Vergleichereinrichtung weist, im Unterschied zu dem zweiten Ausführungsbeispiel, zwei separate Vergleichereinrichtungen 11, 13 auf, wobei beide Vergleichereinrichtungen 11, 13 mit der Rechnereinheit 2b verbunden sind und die Vergleichereinrichtung 11 mit einem oberen Schwellwertgeber 4 und die zweiten Vergleichereinrichtung 13 mit einem unteren Schwellwertgeber 12 verbunden sind. Die Schaltvorrichtung 5 weist vier Schaltern, S1, S2, S3, S4 auf. Signalgeneratoren 15 und 17 sind jeweils mit der Lichtquelle 9 und der Lautsprechervorrichtung 16 verbunden. Eine Tageskilometerzählervorrichtung weist den Signalgeber 14 und die digitale Anzeige 6 auf.
Der obere Schwellwertgeber 4 stellt einen oberen Schwellwert SW1, der einem Reservekraftstoffvolumen im Tank entspricht, an der ersten Vergleichereinrichtung 11 ein. Der untere Schwellwertgeber 12 stellt einen unteren Schwellwert SW2, der einem Kraftstoffvolumen im Tank entspricht bei dem eine Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine gerade noch ausreichend mit Kraftstoff versorgt werden kann, an der zweiten Vergleichereinrichtung 13 ein. Sofern der Wert M größer ist als der obere Schwellwert SW1, sind die Stellsignale Sx1, Sx2, Sx3, Sx4 derart, dass ein Schalter S3 geschlossen ist und die Schalter S1, S2, S4 offen sind. Bei dieser Schalterstellung der Schaltvorrichtung, wird die Tageskilometerinformation Q eines Tageskilometerzählersignalgebers 14 auf einer digitalen Anzeigevorrichtung 6, mit einer hohen Anzeigegenauigkeit angezeigt, während die analoge Anzeigevorrichtung 7 mit einer gegenüber der digitalen Anzeigevorrichtung niedrigeren Anzeigegenauigkeit den Wert M anzeigt. Sinkt der Wert M auf einen Wert zwischen dem oberen Schwellwert SW1 und unteren Schwellwert SW2, so sind die Stellsignale Sx1, Sx2, Sx3, Sx4 derart, dass die Schalter S1, S2 geschlossen sind und die Schalter S3, S4 geöffnet sind. Bei dieser Schalterstellung zeigt nun die digitale Anzeigevorrichtung 6 den Füllstand im Tank zusätzlich zu der analogen Anzeigevorrichtung 7 an. Eine Lichtquelle 9 wird von einem Signal B1 eines Signalgenerators 15 in einen Blinkmodus versetzt. In dem Fall, dass der Wert M den unteren Schwellwert SW2 unterschreitet belegt die zweite Vergleichereinrichtung 13 den Schalter S4 mit einem Stellsignal Sx4, welches den Schalter S4 schließt. Ein Lautsprecher 16 erzeugt einen Warnton gemäss eines Signals B2 eines Signalgenerators 17.
So ist die Erfindung nicht auf den in den vorstehenden Figuren dargestellten, speziellen Aufbau beschränkt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit und Allgemeingültigkeit sind die wesentlichen Funktionen des Systems in den 1 bis 3 als Funktionsschaubilder dargestellt. Dabei ist es möglich, dass eine oder mehrere Funktionen in einer Komponente des Systems integriert sind. Ebenso können mehrere Komponenten des Systems dazu verwendet werden eine Funktion vorzusehen.
Insbesondere muss die digitale Anzeigevorrichtung nicht notwendigerweise Bestandteil einer Tageskilometerzähler-Vorrichtung sein, sondern kann auch als Bestandteil eines Navigationsgeräts, Radios, Kilometerzählers, Fahrerinformationssystems, Spiegels, Head-Up-Displays, Monitors etc. ausgebildet sein.
Als Warnsignalgeber kommen Lichtquellen, Lautsprecher, vibrierenden Elements in physischem Kontakt mit dem Fahrer und spezielle Symbole oder Textnachrichten auf dem Display eines Monitors, Head-Up-Displays, Radios, Bordcomputers, Spiegels oder Fahrerinformationssystems in Frage.
Sowohl die Lichtquelle als auch der Lautsprecher 16 können durch einen der oben genannten Warnsignalgeber ersetzt und/oder ergänzt werden. Dabei ist für das an den Fahrer übermittelte Signal charakteristisch, dass es die Aufmerksamkeit des Fahrers auf das Füllstandsanzeigesystem lenkt. Dies kann ein Signal sein, welches seine Frequenz oder Amplitude verändert. Ferner, besteht die Möglichkeit dem System weitere Schwellwertgeber und mit diesen gekoppelte Warnsignalgeber hinzuzufügen, oder auf Warnsignalgeber komplett zu verzichten.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Vergleichereinrichtung, die Schalteinrichtung, die Rechnereinheit sowie die Schwellwertgeber durch eine programmgesteuerte Einrichtung, z.B. einen Mikroprozessor oder einen Mikrocontroller, bereitgestellt. Dabei können die Vergleichereinrichtung durch einen oder mehrere Komparatoren, die Schalteinrichtung durch einen oder mehrere Transistoren und die Schwellwertgeber durch einen oder mehrere Speicher ausgebildet sein.

1: Kraftstofftank
2a: Füllstandsmesseinrichtung
2b: Rechnereinheit
2c: Kraftstoffverbrauchsmesseinrichtung
3: Vergleichereinrichtung
4: oberer Schwellwertgeber
5: Schaltvorrichtung
6: erste Anzeigevorrichtung
7: zweite Anzeigevorrichtung
8: Quelle beliebiger Information
9: Warnsignalgeber
10: System
11: erste Vergleichereinrichtung
12: unterer Schwellwertgeber
13: zweite Vergleichereinrichtung
14: Tageskilometerzählersignalgeber
15: Signalgenerator
16: Warnsignalgeber
17: Signalgenerator

Claims

System (10) zur Anzeige des vorhandenen Kraftstoffvolumens in einem Kraftstofftank (1), insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit – einer ersten Anzeigevorrichtung (6), die das im Kraftfahrzeugtank (1) vorhandene Kraftstoffvolumen mit einer ersten, hohen Anzeigegenauigkeit anzeigt, – einer zweiten Anzeigevorrichtung (7), die das vorhandene Kraftstoffvolumen mit einer gegenüber der ersten Anzeigegenauigkeit zweiten, niedrigeren Anzeigegenauigkeit anzeigt, – mindestens einer Füllstandsmesseinrichtung (2a), die das vorhandene Kraftstoffvolumen mit einer hohen Genauigkeit oberhalb einer Messbarkeitsgrenze MG misst, – einer Rechnereinheit (2b), welche das vorhandene Kraftstoffvolumen auf Basis eines Kraftstoffverbrauchs berechnet, sofern das Kraftstoffvolumen unterhalb die Messbarkeitsgrenze MG sinkt, – einer Schaltvorrichtung (5), welche die erste Anzeigevorrichtung (7) zur zweiten Anzeigevorrichtung (6) hinzuschaltet oder auf die erste Anzeigevorrichtung (7) umschaltet, sofern das vorhandene Kraftstoffvolumen einen oberen Schwellwert (SW1) unterschreitet.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftstoffverbrauchsmesseinrichtung (2c) vorgesehen ist, welche mit der Rechnereinheit (2b) verbunden ist und das verbrauchte Kraftstoffvolumen misst und an die Rech nereinheit (2b) übermittelt.
System nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftfahrzeugtank (1) einen Haupttank und einen in diesem befindlichen Beruhigungstopf, welcher derart ausgebildet ist, dass die Brennkraftmaschine in dem Fall, dass der Tank eine Beschleunigung erfährt, mit Kraftstoff versorgt werden kann.
System nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messbarkeitsgrenze MG bei etwa 3 bis 10 Prozent des Haupttanks liegt.
System nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Schaltvorrichtung (5) verbundener, erster Schwellwertgeber (4) vorgesehen ist, welcher den oberen Schwellwert (SW1), der einem Reserve-Kraftstoffvolumen entspricht, ausgibt.
System nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Schaltvorrichtung (5) verbundener, zweiter Schwellwertgeber (12) vorgesehen ist, welcher einen unteren Schwellwert (SW2), der einem Kraftstoffvolumen entspricht, bei dem eine Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs gerade noch ausreichend mit Kraftstoff versorgt wird, einstellt.
System nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vergleichereinrichtung (3) vorgesehen ist, welche eingangsseitig mit der Rechnereinheit (2b), dem ersten Schwellwertgeber (4) und/oder dem zweiten Schwellwertgeber (12) und ausgangsseitig mit einem Steueranschluss der Schaltvorrichtung (5) gekoppelt ist.
System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichereinrichtung (3) das vorhandene Kraftstoffvolumen mit dem unteren und/oder dem oberen Schwellwert (4, 12) vergleicht und abhängig von dem Vergleichsergebnis ein Steuersignal (Sx1) zur Ansteuerung der Schaltvorrichtung (5) erzeugt, über welches die Schaltvorrichtung die erste Anzeigevorrichtung (6) zur zweiten Anzeigevorrichtung (7) hinzuschaltet oder auf die erste Anzeigevorrichtung (6) umschaltet, sofern das vorhandene Kraftstoffvolumen den oberen Schwellwert (SW1) unterschreitet.
System nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anzeigevorrichtung (6) zum Anzeigen beliebiger Informationen (Q) ausgebildet ist und dass die erste Anzeigevorrichtung (6) nach dem Zuschalten der ersten Anzeigevorrichtung (6) zur zweiten Anzeigevorrichtung (7) oder nach dem Umschalten auf die erste Anzeigevorrichtung (6) das vorhandene Kraftstoffvolumen zusätzlich oder alternativ zu den beliebigen Informationen (Q) anzeigt.
System nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anzeigevorrichtung (6) als Bestandteil eines Navigationsgeräts, Radios, Kilometerzählers, Fahrerinformationssystems, Spiegels, Head-Up-Displays und/oder Monitors ausgebildet ist.
System nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hohe Anzeigegenauigkeit um mindestens einen Faktor 10, vorzugsweise um mindestens einen Faktor 100 genauer ist als die niedrige Anzeigegenauigkeit.
System nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine digitale erste An zeigevorrichtung (6) und eine analoge zweite Anzeigevorrichtung (7) vorgesehen sind.
Verfahren zur Anzeige des vorhandenen Kraftstoffvolumens in einem Kraftstofftank, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, bei dem von einer ersten Anzeigevorrichtung (6), die das im Kraftfahrzeugtank vorhandenes Kraftstoffvolumen mit einer ersten hohen Anzeigegenauigkeit anzeigt, auf eine zweite Anzeigevorrichtung (7), die das vorhandene Kraftstoffvolumen mit einer gegenüber der ersten Anzeigegenauigkeit niedrigeren zweiten Anzeigegenauigkeit anzeigt, umgeschaltet wird oder die erste Anzeigevorrichtung zur zweiten Anzeigevorrichtung hinzugeschaltet wird, wenn das vorhandene Kraftstoffvolumen einen vorgegebenen oberen Schwellwert (SW1) unterschreitet, wobei das vorhandene Kraftstoffvolumen auf Basis des verbrauchten Kraftstoffvolumens berechnet wird, sofern das Kraftstoffvolumen unterhalb eine Messbarkeitsgrenze MG sinkt.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messbarkeitsgrenze bei etwa 3 bis 10 Prozent des Haupttanks liegt.
Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen verfahrensbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Schwellwert (SW1) einem Reserve-Kraftstoffvolumen entspricht.
Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen verfahrensbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein unterer Schwellwert (SW1) bereitgestellt wird, der einem Kraftstoffvolumen entspricht, bei dem eine Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine gerade noch ausreichend mit Kraftstoff versorgt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen verfahrensbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vorhandene Kraftstoffvolumen im Kraftfahrzeugtank (1) vor dem Zuschalten oder Umschalten ermittelt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen verfahrensbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vorhandene Kraftstoffvolumen (M) mit dem unteren und/oder oberen Schwellwert (1) verglichen wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen verfahrensbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Zuschalten oder vor dem Umschalten beliebige Informationen (Q) auf der ersten Anzeigevorrichtung (6) angezeigt werden und dass nach dem Zuschalten der ersten Anzeigevorrichtung (6) zur zweiten Anzeigevorrichtung (7) oder nach dem Umschalten auf die erste Anzeigevorrichtung (6) das vorhandene Kraftstoffvolumen zusätzlich oder alternativ zu den beliebigen Informationen (Q) angezeigt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen verfahrensbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreitung des unteren und/oder des oberen Schwellwertes (4, 12) zumindest eine Lichtquelle (9) mittels eines Signals (B1) eingeschaltet wird und/oder in einen Blinkmodus geschaltet wird und/oder die Farbe verändert wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen verfahrensbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreitung des unteren und/oder des oberen Schwellwerts eine Lautsprechervorrichtung (16) zur Ausgabe eines Warnsignals (B2) eingeschaltet wird.