DE102007035114A1 - Gegenprobe bei der Detektion eines Leer-Kraftstoffstands - Google Patents
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Abstract
Ein Kraftstoffstand-Überwachungssystem für ein Kraftstoffsystem mit einem primären Kraftstofftank und einem sekundären Kraftstofftank umfasst einen Kraftstoffstandsensor, der in dem sekundären Kraftstofftank angeordnet ist und der ein erstes Signal erzeugt. Ein Leer-Schalter ist in dem sekundären Kraftstofftank angeordnet und erzeugt ein zweites Signal. Ein Steuermodul ermittelt auf der Grundlage des ersten Signals, des zweiten Signals und mehrerer Signalschwellenwerte einen Zustand des Kraftstoffstandsensors oder des Leer-Schalters.
Description
- GEBIET
- Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kraftstoffstandsüberwachung in einem Fahrzeug und insbesondere ein Überwachen eines Kraftstoffstands in einem Fahrzeug mit einem primären und einem sekundären Kraftstofftank.
- HINTERGRUND
- Die Aussagen dieses Abschnitts liefern lediglich Hintergrundinformationen, die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung stehen, und müssen nicht unbedingt Stand der Technik darstellen.
- Brennkraftmaschinen verbrennen ein Luft-und-Kraftstoff-Gemisch (A/F-Gemisch) in Zylindern, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Genauer gesagt treiben die Verbrennungsereignisse hin- und hergehend Kolben an, die eine Kurbelwelle antreiben, um einen Drehmomentausgang von der Maschine bereitzustellen. Der Kraftstoff wird durch ein Kraftstoffsystem an die Maschine geliefert. Die Kraftstoffsysteme einiger Fahrzeuge umfassen mehrere Kraftstofftanks. Beispielsweise umfassen einige Kraftstoffsysteme einen primären Kraftstofftank und einen sekundären Kraftstofftank, wobei jeder Kraftstofftank seinen eigenen Einfüllstutzen umfasst.
- Die Kraftstoffstände in den Kraftstofftanks werden überwacht, und der Fahrzeugbediener wird über die Menge an in jedem Tank verbleibenden Kraftstoff informiert. Genauer gesagt ist in jedem Tank ein Kraftstoffstandsensor vorgesehen. Jeder Kraftstoffstandsensor spricht auf den Kraftstoffstand in dem Tank an und erzeugt auf der Grundlage hiervon ein Signal. Die Menge an verbleibendem Kraftstoff wird auf der Grundlage der Signale ermittelt.
- Eine herkömmliche Kraftstoffstand-Überwachungssteuerung umfasst eine Rationalitätsdiagnose, um zu ermittein, ob die Kraftstoffstandsensoren korrekt arbeiten. Die herkömmliche Kraftstoffstand-Überwachungssteuerungs-Rationalitätsdiagnose ist jedoch nicht dazu in der Lage, zwischen einem Kraftstoffstandsignal, das auf leer hangen geblieben ist, und einem Kraftstofftank zu unterscheiden, in den kein Kraftstoff gefüllt wurde. Bei den meisten Kraftstoffsystementwürfen ist dies kein Problem, da der Kraftstofftank auf einer regelmäßigen Basis aufgetankt wird.
- Bei einem dualen Kraftstofftanksystem mit separaten Einfüllstutzen entscheidet sich der Fahrzeugbediener jedoch oftmals für eine nicht spezifizierte Zeitdauer nicht dazu, Kraftstoff in den sekundären Kraftstofftank zu füllen. Das heißt, dass die herkömmliche Kraftstoffstand-Überwachungssteuerung nicht diagnostizieren kann, ob ein Kraftstoffstand auf leer hängen geblieben ist oder auf leer bleibt, weil in den sekundären Kraftstofftank kein Kraftstoff gefüllt wurde.
- ZUSAMMENFASSUNG
- Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung ein Kraftstoffstand-Überwachungssystem für ein Kraftstoffsystem mit einem primären Kraftstofftank und einem sekundären Kraftstofftank bereit. Das Kraftstoffstand-Überwachungssystem umfasst einen Kraftstoffstandsensor, der in dem sekundären Kraftstofftank angeordnet ist und der ein erstes Signal er zeugt. Ein Leer-Schalter ist in dem sekundären Kraftstofftank angeordnet und erzeugt ein zweites Signal. Ein Steuermodul ermittelt auf der Grundlage des ersten Signals, das zweiten Signals und mehrerer Signalschwellenwerte einen Zustand des Kraftstoffstandsensors oder des Leer-Schalters.
- Gemäß einem Merkmal vergleicht das Steuermodul eine Summe des ersten und des zweiten Signals mit jedem der mehreren Signalschwellenwerte.
- Gemäß anderen Merkmalen setzt das Steuermodul auf der Grundlage des Zustands ein Zustandsflag. Das Zustandsflag gibt einen Zustand eines leeren Kraftstofftanks oder einen Zustand eines vollen Kraftstofftanks oder einen Zustand eines normalen Betriebs oder einen Zustand eines Hängenbleibens des Leer-Schalters oder einen Zustand eines Hängenbleibens des Kraftstoffstandsensors an. Das Steuermodul erzeugt einen Diagnoseproblemcode und veranlasst eine Warnung, wenn der Zustand ein Zustand eines Hängenbleibens des Leer-Schalters oder ein Zustand eines Hängenbleibens des Kraftstoffstandsensors ist.
- Gemäß einem anderen Merkmal umfasst das erste Signal einen ersten Wert oder einen zweiten Wert oder einen dritten Wert.
- Gemäß noch anderen Merkmalen ist der Kraftstoffstandsensor ein variabler Widerstand. Der Leer-Schalter ist mit dem Kraftstoffstandsensor elektrisch in Serie geschaltet.
- Bei noch einem anderen Merkmal umfasst das zweite Signal einen ersten oder einen zweiten Wert.
- Weitere Anwendungsgebiete werden aus der hierin gelieferten Beschreibung ersichtlich. Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur Erläuterungszwecken dienen sollen und nicht beabsichtigen, den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung zu beschränken.
- ZEICHNUNGEN
- Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich Erläuterungszwecken und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung auf keine Weise beschranken.
-
1 ist ein funktionales Blockdiagramm eines beispielhaften Fahrzeugsystems, das einen primären und einen sekundären Kraftstofftank umfasst; -
2 ist ein funktionales Blockdiagramm des primären und des sekundären Kraftstofftanks; -
3 ist ein schematisches Schaltbild eines in dem sekundären Kraftstofftank realisierten Sensorsystems; und -
4 ist ein Flussdiagramm, das durch die Kraftstoffstanddetektions-Gegenprobensteuerung der vorliegenden Erfindung ausgeführte beispielhafte Schritte zeigt. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
- Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform ist lediglich beispielhafter Natur und beabsichtigt auf keine Weise, die Erfindung, ihre Anwendung oder Verwendungen zu beschränken. Zu Klarheitszwecken werden in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen verwendet, um ähnliche Elemente zu identifizieren. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen Schaltkreis (ASIC), einen elektronischen Schaltkreis, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, zugeordnet oder gruppiert) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, einen Schaltkreis mit kombinatorischer Logik oder andere geeignete Bauteile, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
- Bezug nehmend auf
1 umfasst ein beispielhaftes Fahrzeugsystem10 eine Maschine12 mit einem Einlasskrümmer14 und einem Auslasskrümmer16 . Luft wird durch eine Drosselklappe18 in den Einlasskrümmer14 gesaugt. Die Luft wird mit Kraftstoff gemischt, und das Kraftstoff-und-Luft-Gemisch wird in einem Zylinder20 komprimiert und gezündet, um einen Kolben (nicht gezeigt) in dem Zylinder hin- und hergehend anzutreiben. Es sei angemerkt, dass, obwohl ein einzelner Zylinder20 gezeigt ist, die Maschine mehrere Zylinder20 umfassen kann. Der Kolben treibt eine Kurbelwelle (nicht gezeigt) rotierend an, um einen Antriebsdrehmomentausgang bereitzustellen. Kraftstoff wird der Maschine durch ein Kraftstoffsystem22 geliefert, das einen Kraftstoffregler24 , einen primären Kraftstofftank26 und einen sekundären Kraftstofftank28 umfasst. Der primäre und der sekundäre Kraftstofftank26 ,28 umfassen Einfüllstutzen30 bzw.32 . - Bezug nehmend auf
2 umfassen sowohl der primäre als auch der sekundäre Kraftstofftank26 ,28 einen Kraftstoffstandsensor40 , der eine Schalteinheit42 , einen Schwimmer44 und einen Hebelarm46 aufweist. Der Schwimmer44 kann schwimmen und schwimmt an der Oberfläche des Kraftstoffs. Wenn sich der Kraftstoffstand erhöht/verringert, er höht/verringert sich die Höhe des Schwimmers44 dementsprechend relativ zu der Schalteinheit42 , wodurch eine Rotationsposition des Hebelarms46 relativ zu der Schalteinheit42 eingestellt wird. Die Schalteinheit42 umfasst einen variablen Widerstand, dessen Widerstandswert auf der Grundlage der Rotationsposition des Hebelarms46 eingestellt wird. Wenn sich der Schwimmer44 beispielsweise in einer hohen Position (H) befindet, wird ein erster Widerstandswert (z.B. 20 Ohm) geliefert, wenn sich der Schwimmer44 in einer mittleren Position (M) befindet, wird ein zweiter Widerstandswert (z.B. 55 Ohm) geliefert, und wenn sich der Schwimmer44 in einer niedrigen Position (L) befindet, wird ein dritter Widerstandswert (z.B. 230 Ohm) geliefert. Der sekundäre Kraftstofftank28 umfasst auch einen Leer-Schalter50 oder eine andere Widerstandseinrichtung mit einem Schwimmer51 , der auf der Grundlage des Kraftstoffstands in dem sekundären Kraftstofftank28 vertikal in dem Leer-Schalter50 gleitet. - Bezug nehmend auf
3 sind der Kraftstoffstandsensor40 und der Leer-Schalter50 elektrisch in Serie geschaltet, um ein Gesamtkraftstoffstandsignal (SFL) zu liefern. Genauer gesagt umfasst der Leer-Schalter50 einen Ausgangspunkt52 , einen Schalterarm54 und einen ersten und einen zweiten Eingangspunkt56 ,58 . Der erste Eingangspunkt56 ist elektrisch mit einem Widerstand60 mit einem festen Widerstandswert (R) verbunden. Der zweite Eingangspunkt58 ist mit Masse verbunden. Der Schalterarm54 verbindet den Ausgangspunkt52 mit dem ersten oder dem zweiten Ausgangspunkt56 ,58 . Wenn sich beispielsweise der Schwimmer51 des Leer-Schalters50 an seiner niedrigsten Position befindet (d.h. wenn der Kraftstoffstand unter dem Leer-Schalter50 liegt), dann verbindet der Schalterarm54 den Ausgangspunkt52 mit dem ersten Eingangspunkt56 . Auf diese Weise wird zu dem Widerstandswert des Kraftstoffstandsensors (RFLS) R hinzugefügt. Wenn sich der Schwimmer51 in seiner obersten Position befindet (d.h. wenn der Kraftstoffstand über dem Leer-Schalter50 liegt), ist der Ausgangspunkt52 mit dem zweiten Eingangspunkt58 verbunden und wird kein zusätzlicher Widerstandswert zu RFLS hinzugefügt. SFL, das als der Gesamtwiderstandswert des Kraftstoffstandsensors40 und des Leer-Schalters50 bereitgestellt wird, wird an ein Steuermodul70 gesendet (siehe1 und3 ). - Das Steuermodul
70 führt die Kraftstoffstanddetektions-Gegenprobensteuerung der vorliegenden Erfindung aus. Genauer gesagt wird auf der Grundlage von SFL eines mehrerer Kraftstoffstandzustandsflags gesetzt. - Die Kraftstoffstandzustandsflags umfassen ein Flag eines leeren Tanks (FLAGET), ein Flag eines Hängenbleibens des ersten Schalters (FLAGS1) (das z.B. angibt, dass der Leer-Schalter
50 in der Leer-Position hangen geblieben ist), ein Flag eines Hängenbleibens des ersten oder zweiten Schalters (FLAGS1,2) (das z.B. angibt, dass entweder der Leer-Schalter50 in seiner obersten Position hängen geblieben ist oder der Kraftstoffstandsensor40 in seiner niedrigsten Position hangen geblieben ist (d.h. der Leer-Position)), ein Flag eines vollen Tanks (FLAGFT) und ein Flag eines mittleren Stands (FLAGML), sind jedoch nicht darauf beschränkt. Die Flags werden auf der Grundlage der nachstehenden beispielhaften Wahrheitsta belle gesetzt:Leer-Schalter Kraftstoffstandsensor R (Ohm) RFLS (Ohm) SFL (Ohm) Zustandsflag Niedrig Niedrig 250 230 480 FLAGET Niedrig Mittel 250 55 305 FLAGS1 Niedrig Hoch 250 20 270 FLAGS1 Hoch Niedrig 0 230 230 FLAGS1,2 Hoch Mittel 0 55 55 FLAGML Hoch Hoch 0 20 20 FLAGFT - Das Steuermodul
70 gibt den Kraftstoffstand in dem sekundären Kraftstofftank28 auf der Grundlage von FLAGET, FLAGML oder FLAGFT an. Insbesondere wenn FLAGML gesetzt ist, verwendet das Steuermodul70 eine herkömmliche Rationalitätsprüfung, um zu ermitteln, ob der Kraftstoffstandsensor40 korrekt funktioniert. Wenn FLAGS1 oder FLAGS1,2 gesetzt ist, setzt das Steuermodul70 einen Diagnoseproblemcode (DTC) und lässt das Steuermodul70 eine Fehlfunktionsangabeleuchte (MIL) oder eine andere visuelle oder hörbare Einrichtung aufleuchten, um dem Fahrzeugbediener mitzuteilen, dass eine Fehlfunktion vorliegt. Ferner können, da die Widerstandswerte in Serie hinzugefügt werden, für eine Kraftstoffstandermittlung immer noch aktuelle Kraftstoffstandauslesealgorithmen realisiert werden, und eine Bereichsexistenzdiagnose funktioniert immer noch korrekt. - Bezug nehmend auf
4 werden ausführlich beispielhafte Schritte beschrieben, die durch die Kraftstoffstandüberwachungs-Gegenprobensteuerung ausgeführt werden. Das spezielle Flag wird auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen SFL und mehreren Widerstandswert-Schwellenwerten gesetzt. In Schritt400 ermittelt die Steuerung, ob SFL größer oder gleich einem ersten Widerstandswert-Schwellenwert (RTHR1) (z.B. 480 Ohm) ist. Wenn SFL größer oder gleich RTHR1 ist, arbeiten beide Schalter korrekt, setzt die Steuerung in Schritt402 FLAGET, und die Steuerung endet. Wenn SFL nicht größer oder gleich RTHR1 ist, ermittelt die Steuerung in Schritt404 ob SFL kleiner als RTHR1 und größer oder gleich einem zweiten Widerstandswert-Schwellenwert (RTHR2) (z.B. 270 Ohm) ist. Wenn SFL kleiner als RTHR1 und größer oder gleich RTHR2 ist, arbeitet der Leer-Schalter nicht korrekt, setzt die Steuerung in Schritt406 FLAGS1, und die Steuerung endet. Wenn SFL nicht kleiner als RTHR1 und nicht größer oder gleich RTHR2 ist, fährt die Steuerung in Schritt408 fort. - In Schritt
408 ermittelt die Steuerung, ob SFL kleiner als RTHR2 und größer als ein dritter Widerstandswert-Schwellenwert (RTHR3) (z.B. 230 Ohm) ist. Wenn SFL kleiner als RTHR2 und größer als RTHR3 ist, arbeitet der Leer-Schalter oder der Kraftstoffstandsensor nicht korrekt, setzt die Steuerung in Schritt410 FLAGS1,2, und die Steuerung endet. Wenn SFL nicht kleiner als RTHR2 und nicht größer als RTHR3 ist, ermittelt die Steuerung in Schritt412 , ob SFL kleiner oder gleich RTHR3 und größer oder gleich einem vierten Widerstandswert-Schwellenwert (RTHR4) (z.B. 20 Ohm) ist. Wenn SFL kleiner oder gleich RTHR3 ist und größer oder gleich RTHR4 ist, setzt die Steuerung in Schritt414 FLAGML, und die Steuerung endet. Wenn SFL nicht kleiner oder gleich RTHR3 ist und nicht größer oder gleich RTHR4 ist, setzt die Steuerung in Schritt416 FLAGFT, und die Steuerung endet. - Fachleute können nun aus der vorangehenden Beschreibung erkennen, dass die breiten Lehren der vorliegenden Erfindung auf eine Vielzahl von Formen realisiert werden können. Daher sollte, während diese Erfindung in Verbindung mit bestimmten Beispielen hiervon beschrieben wurde, der wahre Schutzumfang der Erfindung nicht so beschrankt sein, da andere Abwandlungen für den Fachmann bei einem Studieren der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche ersichtlich werden.
Claims (27)
- Kraftstoffstand-Überwachungssystem für ein Kraftstoffsystem mit einem primären Kraftstofftank und einem sekundären Kraftstofftank, umfassend: einen Kraftstoffstandsensor, der in dem sekundären Kraftstofftank angeordnet ist und der ein erstes Signal erzeugt; einen Leer-Schalter, der in dem sekundären Kraftstofftank angeordnet ist und der ein zweites Signal erzeugt; und ein Steuermodul, das auf der Grundlage des ersten Signals, des zweiten Signals und mehrerer Signalschwellenwerte einen Zustand des Kraftstoffstandsensors oder des Leer-Schalters ermittelt.
- Kraftstoffstand-Überwachungssystem nach Anspruch 1, wobei das Steuermodul eine Summe des ersten und des zweiten Signals mit jedem der mehreren Signalschwellenwerte vergleicht.
- Kraftstoffstand-Überwachungssystem nach Anspruch 1, wobei das Steuermodul auf der Grundlage des Zustands ein Zustandsflag setzt.
- Kraftstoffstand-Überwachungssystem nach Anspruch 3, wobei das Zustandsflag einen Zustand eines leeren Kraftstofftanks oder einen Zustand eines vollen Kraftstofftanks oder einen Zustand eines normalen Betriebs oder einen Zustand eines Hängenbleibens des Leer-Schalters oder einen Zustand eines Hängenbleibens des Kraftstoffstandsensors angibt.
- Kraftstoffstand-Überwachungssystem nach Anspruch 4, wobei das Steuermodul einen Diagnoseproblemcode erzeugt und eine Warnung veranlasst, wenn der Zustand ein Zustand eines Hängenbleibens des Leer-Schalters oder ein Zustand eines Hängenbleibens des Kraftstoffstandsensors ist.
- Kraftstoffstand-Überwachungssystem nach Anspruch 1, wobei das erste Signal einen ersten Wert oder einen zweiten Wert oder einen dritten Wert umfasst.
- Kraftstoffstand-Überwachungssystem nach Anspruch 1, wobei der Kraftstoffstandsensor ein variabler Widerstand ist.
- Kraftstoffstand-Überwachungssystem nach Anspruch 7, wobei der Leer-Schalter mit dem Kraftstoffstandsensor elektrisch in Serie geschaltet ist.
- Kraftstoffstand-Überwachungssystem nach Anspruch 1, wobei das zweite Signal einen ersten oder einen zweiten Wert umfasst.
- Verfahren zum Auswerten, ob eine Kraftstoffüberwachungsvorrichtung korrekt funktioniert, das umfasst, dass unter Verwendung eines Kraftstoffstandsensors, der in einem Kraftstofftank angeordnet ist, ein erstes Signal erzeugt wird; unter Verwendung eines Leer-Schalters, der in dem Kraftstofftank angeordnet ist, ein zweites Signal erzeugt wird; und auf der Grundlage des ersten Signals, des zweiten Signals und mehrerer Signalschwellenwerte ein Zustand des Kraftstoffstandsensors oder des Leer-Schalters ermittelt wird.
- Verfahren nach Anspruch 10, das ferner umfasst, dass das erste und das zweite Signal addiert werden, wobei eine sich ergebende Summe des ersten und des zweiten Signals mit jedem der mehreren Signalschwellenwerte verglichen wird.
- Verfahren nach Anspruch 10, das ferner umfasst, dass auf der Grundlage des Zustands ein Zustandsflag gesetzt wird.
- Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Zustandsflag einen Zustand eines leeren Kraftstofftanks oder einen Zustand eines vollen Kraftstofftanks oder einen Zustand eines normalen Betriebs oder einen Zustand eines Hängenbleibens des Leer-Schalters oder einen Zustand eines Hängenbleibens des Kraftstoffstandsensors angibt.
- Verfahren nach Anspruch 10, wobei das erste Signal einen ersten Wert oder einen zweiten Wert oder einen dritten Wert umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Kraftstoffstandsensor ein variabler Widerstand ist.
- Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Leer-Schalter mit dem Kraftstoffstandsensor elektrisch in Serie geschaltet ist.
- Verfahren nach Anspruch 10, wobei das zweite Signal einen ersten oder einen zweiten Wert umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 10, wobei das erste und das zweite Signal Widerstandswerte sind, die zu dem Kraftstoffstandsensor bzw. dem Leer-Schalter gehören.
- Verfahren zum Auswerten, ob ein Kraftstoffüberwachungssensor korrekt funktioniert, das umfasst, dass ein Kraftstoffsystem mit einem ersten und einem zweiten Kraftstofftank bereitgestellt wird; unter Verwendung eines Kraftstoffstandsensors, der in dem sekundären Kraftstofftank angeordnet ist, ein erstes Signal erzeugt wird; unter Verwendung eines Leer-Schalters, der in dem sekundären Kraftstofftank angeordnet ist, ein zweites Signal erzeugt wird; und auf der Grundlage des ersten Signals, des zweiten Signals und mehrerer Signalschwellenwerte ein Zustand des Kraftstoffstandsensors oder des Leer-Schalters ermittelt wird.
- Verfahren nach Anspruch 19, das ferner umfasst, dass das erste und das zweite Signal addiert werden, wobei eine sich ergebende Summe des ersten und des zweiten Signals mit jedem der mehreren Signalschwellenwerte verglichen wird.
- Verfahren nach Anspruch 19, das ferner umfasst, dass auf der Grundlage des Zustands ein Zustandsflag gesetzt wird.
- Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Zustandsflag einen Zustand eines leeren Kraftstofftanks oder einen Zustand eines vollen Kraftstofftanks oder einen Zustand eines normalen Betriebs oder einen Zustand eines Hängenbleibens des Leer-Schalters oder einen Zustand eines Hängenbleibens des Kraftstoffstandsensors angibt.
- Verfahren nach Anspruch 19, wobei das erste Signal einen ersten Wert oder einen zweiten Wert oder einen dritten Wert umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Kraftstoffstandsensor ein variabler Widerstand ist.
- Verfahren nach Anspruch 24, wobei der Leer-Schalter mit dem Kraftstoffstandsensor elektrisch in Serie geschaltet ist.
- Verfahren nach Anspruch 19, wobei das zweite Signal einen ersten oder einen zweiten Wert umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 19, wobei das erste und das zweite Signal Widerstandswerte sind, die zu dem Kraftstoffstandsensor bzw. dem Leer-Schalter gehören.
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