DE102008021382B4 - Determining the fill level of a liquid container of a motor vehicle windscreen washer system - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur rechnergestützten laufenden Ermittlung des Füllstands (Q(t)) eines Flüssigkeitsbehälters (3) einer Kraftfahrzeug (KFZ)-Scheibenwaschanlage (2), wobei der Füllstand des Flüssigkeitsbehälters (3) durch Erfassung aller bei Betätigung der Scheibenwaschanlage erfolgenden Abflüsse (Q) sowie der durch Nachfüllen des Behälters (3) gegebenen Zuflüsse und Berechnung der Differenz zwischen den Zu- und Abflüssen ermittelt wird, und bei einem Nachfüllen des Behälters (3) durch Betätigen eines im KFZ bereits vorhandenen Bedienelementes (14) ein vorgegebener Voll-Füllstand (Q) als Zufluss-Erfassung zugrunde gelegt wird, wobei bisherige Ermittlungsergebnisse gelöscht und die Füllstands-Ermittlung durch Differenzberechnung neu gestartet wird.Method for the computer-aided ongoing determination of the filling level (Q (t)) of a liquid container (3) of a motor vehicle (motor vehicle) washer system (2), wherein the filling level of the liquid container (3) is detected by detecting all outlets (Q) operating upon actuation of the windscreen washer system the given by refilling the container (3) inflows and calculation of the difference between the inflows and outflows is determined, and when refilling the container (3) by pressing a control already existing in the vehicle (14) a predetermined full-level (Q ) is taken as inflow detection, whereby previous determination results are deleted and the level determination is restarted by difference calculation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur rechnergestützten laufenden Ermittlung des Füllstands eines Flüssigkeitsbehälters einer Kraftfahrzeug-Scheibenwaschanlage.The invention relates to a method and a device for computer-aided ongoing determination of the level of a liquid container of a motor vehicle windscreen washer.

In Kraftfahrzeugen gibt es in der Regel keine Füllstandsmessung von Scheibenwaschanlagen, und demgemäß werden Kraftfahrzeugfahrer immer wieder in unangenehmer Weise überrascht, wenn der Flüssigkeitsbehälter der Scheibenwaschanlage leer ist und keine Waschflüssigkeit mehr zur Reinigung etwa der Windschutzscheibe zur Verfügung steht. Dies ist nicht nur unangenehm, sondern auch gefährlich, da dann wegen der nicht möglichen Reinigung der Windschutzscheibe die Sicht wesentlich behindert wird. Nichtsdestoweniger wird selbst in modernen Kraftfahrzeugen der gehobeneren Klassen in der Regel keine elektronische Messung des Füllstandes der Scheibenwaschanlage vorgesehen, da eine elektronische Füllstands-Messeinrichtung mit einem im Behälter eingebauten Pegelsensor, der mit entsprechenden Stromversorgungsmitteln sowie Anzeigeelementen im Kraftfahrzeuginneren verbunden werden muss, im Hinblick auf diese Messeinrichtung sowie die notwendige Verkabelung im Kraftfahrzeug verhältnismäßig hohe Kosten verursacht. Es gibt daher keine Warnung für den Lenker des Kraftfahrzeugs, wenn sich der Füllstand im Waschmittelbehälter dem Leerzustand nähert, und die einzige Möglichkeit, hier vorzusorgen, besteht darin, dass der Kraftfahrzeuglenker von Zeit zu Zeit selbst direkt im Motorraum den Flüssigkeitsstand im Flüssigkeitsbehälter der Scheibenwaschanlage überprüft. Dies wird jedoch sehr häufig vergessen bzw. vernachlässigt.In motor vehicles, there is usually no level measurement of windscreen washers, and accordingly motor vehicle drivers are always surprised in an unpleasant way, when the liquid container of the windscreen washer is empty and no washing liquid is more about cleaning the windshield available. This is not only unpleasant, but also dangerous, because then the visibility is significantly hampered because of the impossibility of cleaning the windshield. Nonetheless, even in modern automobiles of the higher class, there is usually no electronic measurement of the level of the windscreen washer, since an electronic level gauge has to be connected to a level sensor installed in the container which must be connected to corresponding power supply means as well as display elements in the vehicle interior with respect to them Measuring device and the necessary wiring in the motor vehicle causes relatively high costs. There is therefore no warning to the driver of the motor vehicle when the level in the detergent container approaches the empty state, and the only way to make provision here is that the driver of the vehicle checks the fluid level in the liquid container of the windscreen washer system from time to time, even directly in the engine compartment , However, this is often forgotten or neglected.

In der EP 1 389 729 A1 wird ein Verfahren zur Überwachung der Fluidmenge in einem Fluidbehälter vorgeschlagen, bei welchem der aktuelle Füllstand durch Subtraktion der entnommenen Flüssigkeitsmenge von einem Startwert ermittelt wird. Der Startwert für die Füllmenge ist dabei stets bekannt, da austauschbare Fluidbehälter, beispielsweise Gaskartuschen oder dergleichen, vorgesehen sind, welche mit einer vorgegebenen Fluidmenge befüllt sind.In the EP 1 389 729 A1 a method for monitoring the amount of fluid in a fluid container is proposed, in which the current level is determined by subtracting the amount of liquid withdrawn from a starting value. The starting value for the filling quantity is always known, since replaceable fluid containers, for example gas cartridges or the like, are provided, which are filled with a predetermined amount of fluid.

Aus der DE 38 25 630 A1 ist ein Verfahren zum Bestimmen einer Vorratsmenge von KFZ-Betriebsflüssigkeiten, beispielsweise Kraftstoff- oder Reinigungsflüssigkeiten, bekannt, bei welchem momentane Verbrauchswerte durch einen Zähler summiert und mittels eines Subtrahiergliedes von einem Anfangswert abgezogen werden. Der Anfangswert wird dabei durch einen Geber, beispielsweise einen Hebelgeber, absolut erfasst.From the DE 38 25 630 A1 For example, a method is known for determining a supply quantity of motor vehicle operating fluids, for example fuel or cleaning fluids, in which instantaneous consumption values are summed by a counter and subtracted from an initial value by means of a subtractor. The initial value is recorded by an encoder, such as a lever, absolute.

In der DE 297 09 745 U1 ist ein Ölverbrauchszähler für einen Ölbrenner beschrieben, bei welchem der Öl-Verbrauch über einen für den Brenner typischen Verbrauchswert an Öl je Zeiteinheit und die jeweilige Betriebsdauer ermittelt wird.In the DE 297 09 745 U1 an oil consumption meter is described for an oil burner, in which the oil consumption is determined by a typical consumption of oil per unit time and the respective operating time for the burner.

Aus der DE 299 15 686 U1 ist eine Füllstandserfassung von Flüssigtreibstofftanks bekannt, bei welcher die Verbrauchsmenge mittels eines Durchflussmessers erfasst wird, so dass die Füllstandsanzeige nicht vom Neigungswinkel des Fahrzeugs abhängt.From the DE 299 15 686 U1 a level detection of liquid fuel tanks is known, in which the consumption amount is detected by means of a flow meter, so that the level indicator does not depend on the inclination angle of the vehicle.

Aus der WO 03/031918 A1 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Durchflussmenge einer Pumpe bzw. eines Gebläses gezeigt, wobei Eingangsstrom und Eingangsspannung des Pumpen- bzw. Gebläsemotors gemessen werden und aus diesen über empirisch ermittelte Zusammenhänge oder Relationen die Durchflussmenge ermittelt wird.From the WO 03/031918 A1 a device for determining the flow rate of a pump or a blower is shown, wherein input current and input voltage of the pump or fan motor are measured and from these empirically determined relationships or relations, the flow rate is determined.

Demgemäß ist im Stand der Technik lediglich bekannt, bei austauschbaren Fluidbehältern den momentanen Füllstand durch Subtraktion der Abflüsse von einem fest vorgegebenen Startwert zu ermitteln. Es wäre jedoch wünschenswert, eine solche Technik auch auf nachfüllbare Flüssigkeitsbehälter einer Scheibenwaschanlage zu erweitern.Accordingly, it is only known in the prior art to determine the current level by subtracting the outflows from a fixed predetermined starting value in the case of exchangeable fluid containers. However, it would be desirable to extend such a technique to refillable liquid containers of a windshield washer.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine kostengünstige Technik zur zumindest ungefähren laufenden Ermittlung des Füllstands der Waschflüssigkeit im Flüssigkeitsbehälter einer Kfz-Scheibenwaschanlage vorzuschlagen, ohne dass hierfür ein eigener Füllstandsmesser mit entsprechender Schaltung erforderlich wäre. Die Erfindung zielt dabei darauf ab, bereits vorhandene elektronische Elemente im jeweiligen Kraftfahrzeug zu nützen. Insofern ist es auch Aufgabe der Erfindung, eine Technik zur Ermittlung des Füllstands der Scheibenwaschanlage vorzuschlagen, die auch in bestehenden Kraftfahrzeugen im Nachhinein noch implementiert werden kann. Die Erfindung basiert dabei auf dem Gedanken, den Füllstand nicht durch zusätzliche Messelemente zu erfassen, sondern anhand von zur Verfügung stehenden Informationen zu berechnen.The object of the invention is therefore to propose a cost-effective technique for at least approximately ongoing determination of the level of the washing liquid in the liquid container of a car windscreen washer system, without the need for a separate level gauge with appropriate circuit would be required. The invention aims to use existing electronic elements in the respective motor vehicle. In this respect, it is also an object of the invention to propose a technique for determining the level of the windscreen washer system, which can be implemented in existing vehicles in retrospect still. The invention is based on the idea not to detect the level by additional measuring elements, but to calculate on the basis of available information.

Zur Lösung der gestellten Aufgaben sieht die Erfindung ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Füllstandsermittlung wie in den unabhängigen Ansprüchen definiert vor. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. To achieve the objects, the invention provides a method and a device for level detection as defined in the independent claims. Advantageous embodiments and further developments are specified in the dependent claims.

Bei der vorliegenden Technik gelingt es, ohne direkte Rückmeldung aus dem Flüssigkeitskreislauf der Scheibenwaschanlage die Füllstandsmenge im Flüssigkeitsbehälter zu bestimmen. Dies wird im Wesentlichen dadurch bewerkstelligt, dass alle Zuflüsse zum und Abflüsse vom Behälter erfasst und über die Zeit „integriert“ werden. Im Einzelnen werden dabei die Zuflüsse, also das Nachfüllen des Behälters, einfach so erfasst, dass auf einen vorgegebenen ursprünglichen Voll-Füllstand, also den Ausgangszustand, zurückgekehrt wird, etwa in Form eines System-Resets, wozu ein bereits vorhandenes Bedienelement verwendet wird. Im Zuge einer derartigen Rücksetzung des Systems kann ein in einem Speicher abgelegter vorgegebener Voll-Füllstand für den neuerlichen Beginn der Füllstandserfassung ausgelesen und zugrundegelegt werden. Was die Abflüsse bzw. Abflussmengen betrifft, so können diese bei den einzelnen Betätigungen der Scheibenwaschanlage abhängig von der Dauer dieser Betätigungen ermittelt werden, wobei die so im Laufe der Zeit erhaltenen Abflussmengen jeweils vom gerade gegebenen Füllstand subtrahiert werden, und zwar solange, bis der Behälter wieder nachgefüllt wird, wobei dann bei einer entsprechenden Rücksetz-Eingabe das jeweilige bisherige Ermittlungsergebnis verworfen und die Füllstands-Ermittlung ausgehend von dem Voll-Füllstand neu gestartet wird. Für diese Datenspeicherung ebenso wie für die zeitliche Erfassung der Betätigungen der Scheibenwaschanlage können als Erfassungsmittel bzw. Rechenmittel im jeweiligen Kraftfahrzeug vorhandene Mittel, wie insbesondere ein mehr oder weniger aufwendig gestalteter Bordcomputer, eingesetzt werden. Es ist bereits Stand der Technik, einen Betätigungshebel zur Aktivierung der Scheibenwaschanlage über den Bordcomputer mit dem zum Pumpen der Waschflüssigkeit vorgesehenen Pumpen-Motor zu verbinden, so dass der Beginn und das Ende von derartigen Aktivierungen der Scheibenwaschanlage als Information im Bordcomputer bzw. in einem sogenannten Body Control Modul, nachstehend auch kurz Steuereinheit genannt, zur Verfügung stehen. Die beispielsweise durch den Bordcomputer realisierten Rechenmittel können weiters zur möglichst genauen Füllstandsermittlung nicht nur eine einfache lineare Mengenberechnung durchführen, sondern auch Systemparameter mitberücksichtigen. Beispielsweise können Konstanten, die die Pumpe mit ihrem Motor sowie die Flüssigkeitsleitung zu jeweiligen Düsen beschreiben, der Berechnung zugrunde gelegt werden, ebenso wie die jeweils am Motor anliegende elektrische Betriebsspannung, die erfahrungsgemäß nicht konstant ist, sondern sogar in relativ starkem Ausmaß schwanken kann. Für besonders genaue Berechnungen ist es auch denkbar, dass das Anlaufen der Pumpe bei einer Betätigung der Waschanlage durch eine empirisch ermittelten Korrekturgröße berücksichtigt wird.In the present technique, it is possible to determine the level in the liquid container without direct feedback from the liquid circuit of the windscreen washer. This is essentially accomplished by capturing all inflows to and outflows from the container and "integrating" them over time. In detail, the inflows, that is, the refilling of the container, are simply detected in such a way that a return to a predetermined original full level, ie the initial state, is returned, for example in the form of a system reset, for which purpose an already existing operating element is used. In the course of such a reset of the system, a stored in a memory predetermined full-level for the recent beginning of the level detection can be read and used as a basis. As regards the outflows or outflow quantities, these can be determined in the individual operations of the windscreen washer system depending on the duration of these operations, the thus obtained in the course of time outflow quantities are each subtracted from just given level, and that until the container is refilled again, in which case the respective previous determination result is discarded and the fill level determination is restarted starting from the full fill level in the case of a corresponding reset input. For this data storage as well as for the timing of the operations of the windscreen washer system can be used as detection means or computing means in the respective motor vehicle existing means, such as in particular a more or less elaborately designed on-board computer. It is already state of the art to connect an actuating lever for activating the windscreen washer system via the on-board computer with the intended pump for pumping the pump motor, so that the beginning and end of such activations of the windscreen washer as information in the on-board computer or in a so-called Body Control Module, hereinafter also referred to as control unit, are available. The computing means realized, for example, by the on-board computer can furthermore not only carry out a simple linear quantity calculation for the most accurate level determination, but also take into account system parameters. For example, constants describing the pump with its motor and the liquid line to respective nozzles, the calculation are based, as well as the respectively applied to the motor electrical operating voltage, which is not always constant experience, but may even fluctuate to a relatively large extent. For particularly accurate calculations, it is also conceivable that the startup of the pump is taken into account during an actuation of the washer by an empirically determined correction value.

Ganz allgemein hat es sich bei Versuchen als vorteilhaft erwiesen, für die laufende Füllstandsermittlung, die durch die Pumpe bewirkten zeitabhängigen momentanen Flüssigkeitsströme I(t) gemäß der linearen Bezeichnung I ( t ) = I 0 + k ( U ( t ) U 0 )

Figure DE102008021382B4_0001
zu berechnen, wobei

  • I0 ein durch die Pumpe bei Nenn-Pumpleistung bewirk- ter konstanter Flüssigkeitsstrom,
  • U(t) die momentane Betriebsspannung,
  • U0 die Nenn-Betriebsspannung am Pumpen-Motor, z.B. 12V, und
  • k eine von der jeweiligen Anlage abhängige, empi- risch ermittelbare Konstante ist.
In general, it has proved to be advantageous in experiments, for the current level determination, the time-dependent instantaneous liquid flows I (t) caused by the pump in accordance with the linear designation I ( t ) = I 0 + k ( U ( t ) - U 0 )
Figure DE102008021382B4_0001
to calculate, where
  • I 0 is a constant flow of liquid effected by the pump at rated pump power,
  • U (t) the instantaneous operating voltage,
  • U 0 is the nominal operating voltage at the pump motor, eg 12V, and
  • k is an empirically determinable constant dependent on the respective system.

Beim Ermitteln des jeweiligen Füllstands hängt die Genauigkeit der Füllstandsermittlung naturgemäß davon ab, wie genau der Flüssigkeitsbehälter beim Nachfüllen „voll“ gefüllt wird. Hier sind gewisse Schwankungen gegeben, und insofern reicht es in den meisten Fällen auch aus, für die Berechnung der Ablaufmengen bei Betätigung der Scheibenwaschanlage Vereinfachungen vorzunehmen. Es ist, wie sich gezeigt hat, daher güstig, wenn die momentane Betriebsspannung U(t) für das jeweilige Wasch-Betätigungsintervall Δt näherungsweise konstant gesetzt und die jeweilige (negative) Füllstandsänderung Qab durch Multiplizieren des Flüssigkeitsstroms I(t) mit dem Zeitintervall Δt, also Qab=Δt·I(t), berechnet wird.When determining the respective fill level, the accuracy of the fill level detection naturally depends on how accurately the liquid container is "filled" during refilling. There are certain fluctuations here, and to that extent, in most cases it is also sufficient to make simplifications for the calculation of the discharge quantities when the windscreen washer is operated. It has, as has been shown, therefore benign, if the current operating voltage U (t) for the respective wash actuation interval .DELTA.t set approximately constant and the respective (negative) level change Q ab by multiplying the fluid flow I (t) with the time interval .DELTA.t , ie Q ab = Δt · I (t), is calculated.

Vorzugsweise wird weiters ein Mindest-Füllstand, beispielsweise 10% des Voll-Füllstands, vorgegeben, und der ermittelte Füllstandswert wird durch Vergleichsmittel laufend mit dem vorgegebenen Mindest-Füllstand verglichen; beim Unterschreiten des Mindest-Füllstands wird durch die Vergleichsmittel ein Warnsignal ausgelöst, d.h. ein Warnmittel aktiviert, wobei es sich hierbei bevorzugt um ein optisches Warnmittel, d.h. eine Warnlampe, oder aber um eine Anzeige im Display eines entsprechend ausgebildeten Bordcomputers handeln kann.Preferably, a minimum fill level, for example 10% of the full fill level, is further specified, and the determined fill level value is continuously compared by comparison means with the predetermined minimum fill level; when falling below the minimum level is triggered by the comparison means a warning signal, ie a warning means activated, which is preferably an optical warning means, ie a warning lamp, or it may be an indication in the display of a suitably trained on-board computer.

Die Rechenmittel können von Betriebsspannungs-Messmitteln, die die tatsächliche am Pumpen-Motor anliegende Spannung erfassen, entsprechende Spannungswerte übermittelt erhalten, um so abhängig von dieser tatsächlichen Betriebsspannung und somit von der durch die Pumpe tatsächlich bewirkte Durchflussmenge die Abflussmengen über die Zeit zu ermitteln. Alternativ kann dazu der Spannungspegel an der Steuereinheit gemessen und als Rechengröße für alle Pumpen verwendet werden. Dies ist deshalb möglich, weil die Bordnetzspannung zwar stark zwischen 9 und 16V schwankt, dann aber im ganzen Fahrzeug ähnlich hoch ist.The computing means may receive transmitted voltage readings from operating voltage measuring means which detect the actual voltage applied to the pump motor so as to determine, depending on this actual operating voltage and thus on the actual flow rate produced by the pump, the discharge rates over time. Alternatively, the voltage level at the control unit can be measured and used as arithmetic variable for all pumps. This is possible because the vehicle electrical system voltage fluctuates strongly between 9 and 16V, but is then similarly high throughout the vehicle.

Es sei erwähnt, dass eine Kfz-Scheibenwaschanlage in der Praxis nicht nur zur Reinigung einer Windschutzscheibe, sondern auch zur Reinigung einer Heckscheibe sowie auch zur Reinigung von Frontscheinwerfern eingesetzt werden kann und häufig wird, so dass die vorliegende Technik entsprechend auf die Überwachung der Betätigungen der Pumpen für die Windschutzscheibenreinigung, für die Heckscheibenreinigung und gegebenenfalls auch für die Frontscheinwerfer, sofern diese getrennt von der Windschutzscheibenreinigung angesteuert wird, in Summe zu beziehen ist. Mit anderen Worten, es sind die einzelnen Betätigungen von beispielsweise insgesamt drei Pumpen gesondert zu erfassen und hinsichtlich der dadurch gegebenen Abflussmengen zu addieren, wenn die Gesamt-Abflussmengen vom jeweiligen Behälter-Füllstand subtrahiert werden. Sofern dabei gesonderte Pumpen bzw. Pumpen-Motoren eingesetzt werden, sind auch dementsprechend unterschiedliche Parameter zu berücksichtigen, wenn die jeweiligen Abflussmengen ermittelt werden, ebenso wie durch die unterschiedlichen Leitungssysteme und Düsen gegebenen verschiedenen Systemkonstanten.It should be noted that a car windscreen washer system can be used in practice not only for cleaning a windshield, but also for cleaning a rear window and for cleaning headlights and is often, so that the present technique according to the monitoring of the operations of Pumps for the windshield cleaning, for the rear window cleaning and possibly also for the front headlights, if this is controlled separately from the windshield cleaning, to be obtained in total. In other words, the individual actuations of, for example, a total of three pumps are to be detected separately and to be added with regard to the outflow quantities given thereby, when the total outflow quantities are subtracted from the respective container fill level. If separate pumps or pump motors are used in this case, correspondingly different parameters must be taken into account if the respective outflow quantities are determined, as well as different system constants given by the different piping systems and nozzles.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch weiter erläutert. Im Einzelnen zeigen in der Zeichnung:

  • 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur laufenden Ermittlung des Füllstands einer Scheibenwaschanlage, die in wesentlichen Teilen ebenfalls veranschaulicht ist;
  • 2 ein schematisches Diagramm zur Darstellung von Zuflüssen (Füllungen) und Abflüssen einer solchen Scheibenwaschanlage über der Zeit; und
  • 3 schematisch in einem Detail-Diagramm einen Anlaufvorgang bei einer Pumpenbetätigung, mit einer entsprechenden Auswirkung bei der Ermittlung der zugehörigen Ablaufmenge bzw. einer zur Berücksichtigung dieses Umstands möglichen Korrekturgröße.
The invention will be further explained by means of embodiments and with reference to the drawings. In detail, in the drawing:
  • 1 a schematic block diagram of an apparatus for continuously determining the level of a windscreen washer, which is also illustrated in essential parts;
  • 2 a schematic diagram showing the inflows (fillings) and outflows of such a windscreen washer system over time; and
  • 3 schematically in a detailed diagram of a start-up process in a pump operation, with a corresponding effect in the determination of the associated flow rate or a possible to take account of this circumstance correction value.

In 1 ist schematisch eine Vorrichtung 1 zur laufenden Ermittlung des Füllstands einer Scheibenwaschanlage in Zuordnung zu einer Scheibenwaschanlage 2 veranschaulicht. Bei einer herkömmlichen Scheibenwaschanlage 2 ist der Behälter 3 für die Waschflüssigkeit über ein Schlauch- oder Leitungssystem 4 mit entsprechenden Pumpen P1, P2, P3 (allgemein P) verbunden, die von elektrischen Motoren M1, M2, M3 (allgemein M) angetrieben werden. Jeder Motor M bzw. jede Pumpe P steuert das Waschen einer Komponente, wie z.B. einer Windschutzscheibe, einer Heckscheibe und der Frontscheinwerfer (nicht dargestellt). Der Flüssigkeitsbehälter 3 ist üblicherweise im Motorraum des Kraftfahrzeugs (nicht gezeigt) untergebracht und wird in der Regel vom Benützer des Kraftfahrzeugs befüllt. Je nach Ausführung des Kraftfahrzeugs kann es auch sein, dass keine Waschanlage für eine Heckscheibe vorhanden ist, etwa im Fall von herkömmlichen Limousinen, und auch für die Reinigung der Frontscheinwerfer ist häufig keine Waschanlage eingebaut. In einem solchen Fall reduziert sich der gezeigte Flüssigkeitskreislauf auf ein System mit einer einzigen Pumpe P (bzw. P1) samt zugehörigem Motor M (bzw. M1) für die Reinigung der Windschutzscheibe. Wenn daher nachstehend von einer Pumpe P bzw. einem Motor M die Rede ist, so ist dies immer so zu verstehen, dass darunter auch zwei oder mehr (drei) Pumpen bzw. Motoren fallen.In 1 is schematically a device 1 for the continuous determination of the level of a windscreen washer in association with a windscreen washer 2 illustrated. In a conventional windscreen washer 2 is the container 3 for the washing liquid via a hose or pipe system 4 connected to respective pumps P1, P2, P3 (generally P) driven by electric motors M1, M2, M3 (generally M). Each engine M or pump P controls the washing of a component such as a windshield, a rear window and the headlamp (not shown). The liquid container 3 is usually housed in the engine compartment of the motor vehicle (not shown) and is usually filled by the user of the motor vehicle. Depending on the design of the motor vehicle, it may also be that no washer for a rear window is present, such as in the case of conventional sedans, and also for the cleaning of the headlights often no car wash is installed. In such a case, the fluid circuit shown reduced to a system with a single pump P (or P1) and associated motor M (or M1) for cleaning the windshield. Therefore, if below a pump P or a motor M is mentioned, it is always to be understood that fall under two or more (three) pumps or motors.

Zur Betätigung der Waschanlage, d.h. des oder der Pumpen-Motoren M, gibt es ein Bedieninstrument, d.h. Betätigungselement S, im Bereich des Lenkrads, im Allgemeinen einen Taster oder Hebel, so dass der Benützer des Kraftfahrzeugs den gewünschten Waschvorgang starten kann. Zumeist ist ein Intervall vorgegeben, während dessen Flüssigkeit aus dem Behälter 3 gepumpt und auf die zu reinigende Komponente gespritzt wird. Denkbar ist es aber auch, mit Hilfe des jeweiligen Betätigungselements S1, S2 oder S3 (allgemein S) das Betätigungsintervall vorzugeben, d.h. nicht nur den Startzeitpunkt, sondern auch den Endzeitpunkt des Spritzvorgangs festzulegen. So oder so wird während des Betätigungsintervalls, während der Aktivierung des jeweiligen Motors M und damit der Pumpe P, Flüssigkeit aus dem Behälter 3 gepumpt und der zu reinigenden Komponente zugeführt. Diese zeitliche Information über die Betätigung des jeweiligen Pumpen-Motors M liegt in einer Steuereinheit 5, auch Body Control Modul genannt, vor. Diese Steuereinheit 5 ist für die Aktivierung des jeweiligen Pumpen-Motors M verantwortlich, wie auch im Übrigen für die mechanische Betätigung eines zugehörigen - hier nicht näher veranschaulichten - Scheibenwischers. Um diese vorhandenen Informationen auszuwerten, und um daraus den jeweiligen Füllstand zu ermitteln, ist es grundsätzlich notwendig, alle Zuflüsse zum Behälter 3 und Abflüsse aus dem Behälter 3 über die Zeit aufzusummieren bzw. zu integrieren.For actuating the washing system, ie, the one or more pump motors M, there is an operating instrument, ie actuating element S, in the region of the steering wheel, generally a button or lever, so that the user of the motor vehicle can start the desired washing process. In most cases, an interval is predetermined, during which the liquid is pumped out of the container 3 and injected onto the component to be cleaned. It is also conceivable, however, with the help of the respective actuating element S1, S2 or S3 (generally S) to specify the actuation interval, ie not only the start time, but also the end time of the injection process. Either way, during the actuation interval, during the activation of the respective motor M and thus of the pump P, liquid will escape from the container 3 pumped and fed to the component to be cleaned. This time information about the operation of the respective pump motor M is located in a control unit 5 , also called body control module, before. This control unit 5 is responsible for the activation of the respective pump motor M, as well as otherwise for the mechanical actuation of an associated - not illustrated here - windscreen wiper. To this existing information To evaluate, and to determine the respective level, it is basically necessary to all inflows to the container 3 and drains from the container 3 Sum up or integrate over time.

Die Steuereinheit 5 kann wie in 1 schematisch gezeigt im Detail ein Ansteuerungsmodul 6 für die Motoren M enthalten, und zusätzlich ist ein Timer (Zeitmesskreis) 7 zugeordnet, so dass über eine entsprechende Schnittstelle 8 ein entsprechendes Zeitsignal betreffend die Aktivierungszeit an Rechenmittel 9 abgegeben werden kann.The control unit 5 can be like in 1 schematically shown in detail a drive module 6 for the motors M included, and additionally a timer (timing circuit) 7 assigned so that via an appropriate interface 8th a corresponding time signal relating to the activation time to computing means 9 can be delivered.

Diesem Rechenmittel 9 ist eine Eingabeeinheit 10 zur Eingabe von Systemparametern zugeordnet, wobei die Systemparameter als Konstante in einem Speicher 11 abgelegt werden können. Weiters ist dem Rechenmittel 9 ein Messwertspeicher 12 zugeordnet, in dem laufend der berechnete Füllstand abgespeichert wird.This means of calculation 9 is an input unit 10 assigned to the input of system parameters, the system parameters as a constant in a memory 11 can be stored. Furthermore, the means of calculation 9 a measured value memory 12 assigned, in which the calculated level is constantly stored.

Die Rechenmittel 9 erhalten weiters von Spannungsüberwachungsmitteln 13 der Steuereinheit 5 laufend Informationen über die tatsächliche Höhe der (jeweiligen) Betriebsspannung U bzw. U1, U2, U3 der Pumpen-Motoren M bzw. M1, M2, M3. Im Idealfall ist die Betriebsspannung der Pumpen-Motoren konstant und gleich einem Nennwert U1', U2' bzw. U3'. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass die Nenn-Betriebsspannungen für alle drei Motoren M1, M2, M3 (sofern drei Motoren vorhanden sind) gleich sind, z.B. 12V betragen. Erfahrungsgemäß kann jedoch die Bordnetzspannung in einem Kraftfahrzeug beträchtlich schwanken, beispielsweise zwischen 9V und 16V, und dementsprechend kann sich die Ist-Betriebsspannung U1, U2, U3 von der Nenn-Betriebsspannung U1', U2', U3' unterscheiden. Es ist aber auch vielfach gerechtfertigt, davon auszugehen, dass die Ist-Betriebsspannung für alle drei Motoren der Spannung an der Steuereinheit 6 entspricht. Eine derartige variierende Ist-Betriebsspannung wirkt sich naturgemäß auf die Förderleistung der zugehörigen Pumpen P aus, so dass auch die Ablaufmengen dementsprechend unterschiedlich sein können. Daher sieht die vorliegende Vorrichtung 1 eine Berücksichtigung der jeweiligen tatsächlichen Ist-Betriebsspannung U(t) vor.The calculating means 9 get further from voltage monitors 13 the control unit 5 information about the actual level of the (respective) operating voltage U or U1, U2, U3 of the pump motors M or M1, M2, M3. Ideally, the operating voltage of the pump motors is constant and equal to a nominal value U1 ', U2' or U3 '. In particular, it can also be provided that the rated operating voltages for all three motors M1, M2, M3 (if three motors are present) are the same, for example 12V. Experience has shown, however, that the vehicle electrical system voltage in a motor vehicle can fluctuate considerably, for example between 9V and 16V, and accordingly the actual operating voltage U1, U2, U3 may differ from the nominal operating voltage U1 ', U2', U3 '. However, it is also often justified to assume that the actual operating voltage for all three motors is the voltage at the control unit 6 equivalent. Such a varying actual operating voltage naturally has an effect on the delivery rate of the associated pumps P, so that the outflow quantities can also be correspondingly different. Therefore, the present device provides 1 a consideration of the respective actual actual operating voltage U (t).

Bezeichnet

  • Q(t) die Flüssigkeitsmenge zum Zeitpunkt t
  • Qfill(t0,t1) die vom Benützer nachgefüllte Flüssigkeits- menge im Zeitintervall von t0 bis t1
  • Ik(t) den Flüssigkeitsstrom des k-ten Motors (mit z.B. k=1,2,3) zum Zeitpunkt t und
  • n die Anzahl der Motoren (also z.B. n=3), dann gilt: Q ( t ) = Q ( t 0 ) + Q f i l l ( t 0, t 1 ) k = 1 n t 0 t 1 I k ( t ) d t
    Figure DE102008021382B4_0002
Designated
  • Q (t) the amount of liquid at time t
  • Q fill (t 0 , t 1 ) the amount of liquid replenished by the user in the time interval from t 0 to t 1
  • I k (t) the liquid flow of the k-th engine (with eg k = 1,2,3) at time t and
  • n the number of motors (eg n = 3), then: Q ( t ) = Q ( t 0 ) + Q f i l l ( t 0 t 1 ) - Σ k = 1 n t 0 t 1 I k ( t ) d t
    Figure DE102008021382B4_0002

Es lässt sich daher die Änderung des Flüssigkeitsstandes beobachten, indem 1. die nachgefüllte Flüssigkeitsmenge Qfill und 2. der Flüssigkeitsstrom Ik der Motoren Mk (k=1,2,3) gemessen wird.It is therefore possible to observe the change in the liquid level by measuring 1. the refilled liquid quantity Q fill and 2. the liquid flow I k of the motors M k (k = 1,2,3).

Die nachgefüllte Flüssigkeitsmenge Qfill lässt sich nicht direkt bestimmen. Üblicherweise erfolgt das Nachfüllen der Reinigungsflüssigkeit jedoch derart, dass der Behälter 3 danach voll gefüllt ist. Es ist daher ausreichend, in diesem Fall über ein vorhandenes Eingabe- bzw. Bedienelement 14 den Voll-Zustand zu melden. Dafür können beispielsweise bereits vorhandene Elemente, wie der Knopf für den Tageskilometerzähler oder ein Bedienelement des Bordcomputers, verwendet werden. Der Benützer bzw. die nachfüllende Werkstatt muss jedoch darauf achten, das Nachfüllen zu melden. Diese Meldung dient gleichzeitig zum Rücksetzen bzw. Initialisieren des Systems. Eventuell in der Vergangenheit aufgetretene Messungenauigkeiten oder Fehlbedienungen werden dadurch wieder eliminiert. Sollte der Benützer diese Initialisierung beim Nachfüllen vergessen (oder er füllt den Behälter nicht vollständig nach), so führt dies zwar zu einer potentiell falschen Füllstandsanzeige, hat aber sonst keine negativen Auswirkungen. Bei einem folgenden Nachfüllen ist der Fehler auch wieder behoben. Sofern eine derartige Rücksetzung bzw. Initialisierung nicht vorgenommen oder aber der Behälter 3 nicht vollständig gefüllt wird, kann zwar ein niedrigerer oder aber höherer Füllstand als tatsächlich gegeben von der Vorrichtung 1 ermittelt werden, jedoch ist es nicht notwendig, den jeweiligen Füllstand laufend anzuzeigen, vielmehr genügt es, wenn - wie nachstehend noch näher erläutert werden wird - für den Benützer bei Unterschreiten eines vorgegeben Schwellwerts, d.h. Mindest-Füllstands, ein Warnsignal, beispielsweise durch Aktivieren einer Warnlampe 15, erzeugt wird. Diese Anzeige kommt im Fall einer nicht durchgeführten Rücksetzung des Systems früher als notwendig, im Fall eines nicht vollständigen Befüllens des Behälters 3 verspätet, wobei jedoch genügend Sicherheit gegeben sein kann, wenn als Mindest-Füllstand beispielsweise 10% des Voll-Füllstands vorgegeben werden, da kaum anzunehmen ist, dass beim Nachfüllen des Behälters dieser nur zu 90% gefüllt wird.The refilled liquid quantity Q fill can not be determined directly. Usually, however, the refilling of the cleaning liquid takes place in such a way that the container 3 then it is full. It is therefore sufficient, in this case via an existing input or operating element 14 to report the full condition. For example, existing elements, such as the button for the trip odometer or a control of the on-board computer, can be used. However, the user or the refilling workshop must be careful to report the refilling. This message also serves to reset or initialize the system. Any measurement inaccuracies or incorrect operations that have occurred in the past will be eliminated. If the user forgets this initialization during refilling (or he does not completely refill the container), this leads to a potentially incorrect level indicator, but otherwise has no negative effects. In a subsequent refilling the error is also fixed again. Unless such a reset or initialization is made or the container 3 is not completely filled, although a lower or higher level than actually given by the device 1 be determined, but it is not necessary to constantly display the respective level, but it is sufficient if - as will be explained in more detail below - for the user falls below a predetermined threshold, ie minimum level, a warning signal, for example by activating a warning light 15 , is produced. This indication occurs earlier than necessary in the case of a failure to reset the system, in case of incomplete filling of the container 3 delayed, but with sufficient security can be given if the minimum level, for example, 10% of the full level specified, since it is unlikely that when refilling the container this is filled to only 90%.

In 1 ist veranschaulicht, dass mit Hilfe des Rücksetz-Eingabeelements 14 beispielsweise der Messwert-Speicher 12, der dem Rechenmittel 9 zugeordnet ist, rückgesetzt wird, d.h. auf den vollen Füllstand gesetzt wird, der vorgegeben ist. Für diese Eingabe kann, wie erwähnt, beispielsweise der Knopf für den Tageskilometerzähler verwendet werden, wobei durch entsprechende Implementierung etwa des Bordcomputers vorgesehen wird, dass dieser Rücksetzvorgang dann ausgelöst wird, wenn der Knopf des Tageskilometerzählers länger als beispielsweise 3 Sekunden gedrückt gehalten wird.In 1 is illustrated with the help of the reset input element 14 for example, the measured value memory 12 that's the means of calculation 9 is assigned, is reset, that is set to the full level, which is predetermined. For this input, as mentioned, for example, the button for the trip odometer are used, it being provided by appropriate implementation of about the onboard computer that this reset operation is triggered when the button of the trip meter is pressed longer than for example 3 seconds.

Wie weiter aus 1 ersichtlich ist, ist ein Vergleichsmittel 16 an den Ausgang der Rechenmittel 9 angeschlossen, um so den von den Rechenmitteln 9 ermittelten und abgegebenen Füllstand mit dem durch Referenzwert-Vorgabemittel 17 vorgegebenen, in Speichermitteln 18 abgespeicherten Mindest-Füllstand zu vergleichen und so bei Unterschreitung dieses Mindest-Füllstands die Warnmittel, z.B. die Warnlampe 15, zu aktivieren.How farther 1 is apparent, is a comparison means 16 to the output of the computing means 9 connected, so by the means of calculation 9 determined and delivered level with the by reference value specification means 17 predetermined, in storage means 18 to compare stored minimum level and so falls below this minimum level, the warning means, such as the warning lamp 15 , to activate.

Die Steuereinheit 5, die Rechenmittel 9 samt Speichermitteln 11, 12 sowie die Vergleichsmittel 16 samt Speichermittel 18 können durch das jeweilige Kfz-Bordcomputersystem realisiert sein, wie in 1 schematisch mit gestrichelter Linie 19 veranschaulicht ist.The control unit 5 , the calculating means 9 together with storage means 11, 12 and the comparison means 16 including storage media 18 can be realized by the respective on-board computer system, as in 1 schematic with dashed line 19 is illustrated.

Ganz allgemein entspricht der vom Behälter 3 von der jeweiligen Pumpe P abgepumpte, d.h. abfließende, Flüssigkeitsstrom I(t), der der zu reinigenden Komponente, z.B. Windschutzscheibe, zugeführt wird, einer Funktion f, die abhängig ist von Parametern des k-ten Motors, der k-ten Pumpe und dem zugehörigen k-ten Leitungssystem; weiters ist dieser Flüssigkeitsstrom I(t) auch wie erwähnt abhängig von der Betriebsspannung U, und allgemein kann, wenn die Aktivierungszeit der k-ten Pumpe mit t0 bis t1 bezeichnet wird, der Flüssigkeitsstrom Ik(t) wie folgt als Funktion angeschrieben werden: I k ( t ) = f k ( t 0 , t , U )

Figure DE102008021382B4_0003
In general, it corresponds to the container 3 Pumped from the respective pump P, ie flowing, liquid stream I (t), which is supplied to the component to be cleaned, eg windshield, a function f, which is dependent on parameters of the k-th motor, the k-th pump and the associated kth management system; Further, as noted, this liquid flow I (t) is also dependent upon the operating voltage U, and generally, when the activation time of the k-th pump is designated t 0 through t 1 , the fluid flow I k (t) is written as a function as follows become: I k ( t ) = f k ( t 0 . t . U )
Figure DE102008021382B4_0003

Diese Funktion hängt somit vom verwendeten Motor Mk, von der Bordnetzspannung U, vom Startzeitpunkt t0, der Pumpaktivierung sowie der aktuellen Zeit t ab. Die Abhängigkeit von der Startzeit t0 zusammen mit der aktuellen Zeit t ergibt sich daraus, dass die Pumpleistung im Motoranlauf steigend ist, bis diese den stationären Wert einnimmt. Als Vereinfachung kann - wie erwähnt - auch lediglich ständig mit dem stationären Wert gerechnet werden, was eine Vernachlässigung des Pumpen-Anlaufs bedingt. Die Funktion f entspricht direkt der Charakteristik der eingesetzten Pumpe in Zusammenhang mit dem Strömungswiderstand des hydraulischen Systems. Es handelt sich daher um Systemkonstanten, die einmalig berechnet bzw. gemessen werden können und als Parameter in geeigneter Weise im Steuergerät (Speicher 11) abgelegt werden. Ist dies für die Charakteristik einer speziellen Pumpe P notwendig, können auch weitere Parameter in die Berechnung des Flüssigkeitsstroms aufgenommen werden, wie beispielsweise die Umgebungstemperatur.This function thus depends on the motor M k used , on the vehicle electrical system voltage U, on the starting time t 0 , the pump activation and the current time t. The dependence on the starting time t 0 together with the current time t results from the fact that the pump power at the motor starting is increasing until it assumes the steady state value. As a simplification, as mentioned, only the steady-state value can be constantly calculated, which neglects the pump start-up. The function f corresponds directly to the characteristics of the pump used in connection with the flow resistance of the hydraulic system. They are therefore system constants that can be calculated or measured once and used as parameters in the control unit (memory 11 ) are stored. If this is necessary for the characteristic of a specific pump P, other parameters can also be included in the calculation of the liquid flow, such as the ambient temperature.

Durch das beschriebene permanente Bestimmen der Flüssigkeitsstands-Änderung kann eine Verfolgung der Füllmenge erreicht werden. Beim eingestellten Schwellenwert, wie beispielsweise einer Restmenge von 10%, erfolgt eine Warnungsmitteilung (Warnlampe 15). Damit wird vermieden, dass der Fahrer durch den Umstand überrascht wird, plötzlich keine Scheibenwaschflüssigkeit mehr zu haben.By the described permanent determination of the liquid level change, a tracking of the filling amount can be achieved. When set threshold, such as a residual amount of 10%, a warning message (warning lamp 15 ). This avoids that the driver is surprised by the fact suddenly to have no more windshield washer fluid.

Für eine Vereinfachung der Berechnung eines allgemeinen Pumpen-Flüssigkeitsstroms I(t) kann auch eine bloße lineare Abhängigkeit von der Bordnetzspannung U(t) wie folgt angenommen werden: I ( t ) = I 0 + k ( U ( t ) U 0 )

Figure DE102008021382B4_0004
For a simplification of the calculation of a general pump fluid flow I (t), a mere linear dependence on the vehicle electrical system voltage U (t) can also be assumed as follows: I ( t ) = I 0 + k ( U ( t ) - U 0 )
Figure DE102008021382B4_0004

Darin ist U0 die Nenn-Betriebsspannung oder Bezugsspannung, zumeist U0=12V, so dass die vorstehende Beziehung für I(t) wie folgt angeschrieben werden kann: I ( t ) = I 0 + k ( U ( t ) U 0 )

Figure DE102008021382B4_0005
In which U 0 is the rated operating voltage or reference voltage, usually U 0 = 12V, so that the above relationship for I (t) can be written as follows: I ( t ) = I 0 + k ( U ( t ) - U 0 )
Figure DE102008021382B4_0005

I0 ist dabei der konstante Flüssigkeitsstrom, der sich abhängig von den Parametern der Pumpe und des Leitungssystems samt Düse ergibt, wenn die tatsächliche Betriebsspannung der Nenn-Betriebsspannung gleich ist, so dass in der Zeit keine Variationen im Flüssigkeitsstrom I auftreten.In this case, I 0 is the constant liquid flow, which depends on the parameters of the pump and the piping system together with the nozzle when the actual operating voltage is equal to the nominal operating voltage, so that no variations in the liquid flow I occur over time.

k ist in der vorstehenden Beziehung ein Proportionalitätsfaktor, der anfänglich empirisch für das jeweilige System durch Messen bestimmt wird.k in the above relationship is a proportionality factor that is initially determined empirically for the particular system by measurement.

Wenn nun kurze Aktivierungszeiten, d.h. kurzzeitige Betätigungen der jeweiligen Scheibenwaschanlage (wobei hierunter auch z.B. die Anlage für die Reinigung der Frontscheinwerfer zu verstehen ist) angenommen werden, wobei in den jeweiligen kurzen Zeiten die Betriebsspannung nicht schwankt, so ergibt sich für den jeweiligen Kreislauf samt Pumpe ein konstanter Flüssigkeitsstrom I0. Die vom Behälter 3 abgepumpte Abflussmenge Q kann dann einfach durch Multiplizieren des Flüssigkeitsstroms I0 mal der Zeit Δt, für die die jeweilige Waschanlage aktiviert wurde, berechnet werden.If now short activation times, ie short-term operations of the respective windscreen washer system (which, for example, the system for cleaning the headlights is to be understood) are assumed, in which the operating voltage does not fluctuate in the respective short times, then results for the respective circuit, including pump a constant liquid flow I 0 . The from the container 3 pumped outflow quantity Q can then be calculated simply by multiplying the fluid flow I 0 times the time Δt for which the respective washer has been activated.

In 2 ist nur ganz schematisch und übertrieben, was die Abflussmengen bei Betätigungen der Scheibenwaschanlage anlangt, ein Verlauf der Füllmenge Q über der Zeit t gezeigt. Dabei ist der vollgefüllte Zustand bei Qmax veranschaulicht, und bei Betätigungen der Scheibenwaschanlage, in den linear abfallenden Bereichen 20, 21 usw., liegen Abflüsse Qab vom Behälter 3 vor, die den Füllstand Q im Behälter 3 reduzieren. Dies kann solange geschehen, bis bei einem Punkt 22, zum Zeitpunkt tx, die vorgegebene Mindest-Füllstandsmenge Qref (z.B. 10% von Qmax) unterschritten wird, und ab diesem Zeitpunkt ist die Warnlampe 15 aktiviert, bis der Behälter 3 wieder zumindest über die Warnschwelle, bevorzugt natürlich auf den vollen Füllstand Qmax, aufgefüllt wird, was in 2 bei 23 veranschaulicht ist. Mit dem Auffüllen muss natürlich nicht bis zum Unterschreiten des Mindest-Füllstands Qref gewartet werden, vielmehr kann auch davor der Behälter 3 wieder aufgefüllt werden, wie in 2 bei 24 gezeigt ist.In 2 is only very schematic and exaggerated, as regards the outflow quantities when operating the windscreen washer system, a curve of the filling amount Q over the time t shown. In this case, the fully filled state is illustrated at Qmax, and at windshield washer actuations, in the linear sloping regions 20 . 21 etc., drains Q lie on the container 3 before, the level Q in the container 3 to reduce. This can happen as long as one point 22 , At the time t x , the predetermined minimum level amount Q ref (eg 10% of Q max ) is exceeded, and from this point is the warning lamp 15 activated until the container 3 again at least over the warning threshold, preferably of course to the full level Q max , is refilled, which is in 2 at 23 is illustrated. Of course, filling does not have to wait until the minimum fill level Q ref is undershot, but the container can also be maintained before that 3 be replenished as in 2 at 24 is shown.

In 3 ist schließlich in einem Detail und auch nur ganz schematisch gezeigt, wie nach dem Starten einer Pumpe zum Zeitpunkt t0 während eines kurzen Zeitintervalls τ in einer Anlaufphase die Pumpe von einer Förderleistung gleich 0 auf die Betriebs-Förderleistung ansteigt, so dass erst allmählich der Flüssigkeitsstrom I0 (der sich im Abfall der Kurve 25 in 3 widerspiegelt) erreicht wird. Im Idealfall, d.h. ohne Berücksichtigung eines derartigen Anlaufverhaltens, würde sich ein sofortiges volles Abpumpen und damit ein Verlauf der Abflussmenge gemäß der Kurve 25' in 3 ergeben. Die Differenz kann als Korrekturgröße ΔQ in die Füllstandsermittlung einbezogen werden, wobei diese Korrekturgröße ΔQ ebenfalls einmal für eine bestimmte Pumpe anfangs ermittelt und dann als Parameter abgespeichert wird. Diese Korrektur kann beispielsweise gemäß folgender Beziehung berücksichtigt werden: Q ( t ) = Q max I 0 Δ t + Δ Q

Figure DE102008021382B4_0006
In 3 is finally shown in a detail and also only very schematically, as after starting a pump at time t 0 during a short time interval τ in a start-up phase, the pump increases from a flow rate equal to 0 on the operating flow rate, so that only gradually the liquid flow I 0 (which is in the fall of the curve 25 in 3 reflects) is achieved. In the ideal case, ie without taking into account such a start-up behavior, an immediate full pumping out and thus a course of the discharge amount according to the curve 25 ' in 3 result. The difference can be included as a correction quantity .DELTA.Q in the filling level determination, wherein this correction quantity .DELTA.Q is also initially determined once for a specific pump and then stored as a parameter. This correction can be taken into account, for example, according to the following relationship: Q ( t ) = Q Max - I 0 Δ t + Δ Q
Figure DE102008021382B4_0006

Die beschriebene Technik ermöglicht somit ein laufendes Ermitteln bzw. Überwachen des Füllstands im Flüssigkeitsbehälter einer Kfz-Scheibenwaschanlage einfach durch Ermitteln bzw. Abschätzen der abfließenden, zum Reinigen von Scheiben bzw. Frontscheinwerfern benötigten Flüssigkeitsmengen bei Aktivieren der Waschanlage, und insbesondere auch unter Vorgabe eines vorgegebenen maximalen Füllstands (Voll-Füllstands), auf den beim Nachfüllen des Behälters immer wieder zurückgestellt wird. Dadurch ist es möglich, vorhandene Elektronikkomponenten im Bordcomputersystem auszunutzen, so dass eine einfache, preiswerte und effiziente Füllstandsüberwachung ermöglicht wird, wobei insbesondere auch keine zusätzliche Verkabelung notwendig ist.The technique described thus makes it possible to continuously determine or monitor the fill level in the liquid container of a vehicle windscreen washer system simply by ascertaining or estimating the outflowing quantities of liquid required to clean windows or headlamps when the wash system is activated, and in particular also by specifying a predetermined maximum Level (full level), which is repeatedly reset when refilling the container. This makes it possible to exploit existing electronic components in the on-board computer system, so that a simple, inexpensive and efficient level monitoring is possible, in particular, no additional wiring is necessary.

Claims (9)

Verfahren zur rechnergestützten laufenden Ermittlung des Füllstands (Q(t)) eines Flüssigkeitsbehälters (3) einer Kraftfahrzeug (KFZ)-Scheibenwaschanlage (2), wobei der Füllstand des Flüssigkeitsbehälters (3) durch Erfassung aller bei Betätigung der Scheibenwaschanlage erfolgenden Abflüsse (Qab) sowie der durch Nachfüllen des Behälters (3) gegebenen Zuflüsse und Berechnung der Differenz zwischen den Zu- und Abflüssen ermittelt wird, und bei einem Nachfüllen des Behälters (3) durch Betätigen eines im KFZ bereits vorhandenen Bedienelementes (14) ein vorgegebener Voll-Füllstand (Qmax) als Zufluss-Erfassung zugrunde gelegt wird, wobei bisherige Ermittlungsergebnisse gelöscht und die Füllstands-Ermittlung durch Differenzberechnung neu gestartet wird.Method for computer-aided ongoing determination of the filling level (Q (t)) of a liquid container (3) of a motor vehicle (motor vehicle) washer (2), wherein the filling level of the liquid container (3) is detected by detecting all outflows (Q ab ) when the windscreen washer is actuated as well as the inflowing of the container (3) given inflows and calculation of the difference between the inflows and outflows is determined, and in a refilling of the container (3) by pressing a control already existing in the vehicle (14) a predetermined full-level ( Q max ) is taken as the inflow detection, whereby previous determination results are deleted and the fill level determination is restarted by difference calculation. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindest-Füllstands (Qref) ein, z.B. optisches, Warnsignal abgegeben wird.Method according to Claim 1 , characterized in that when falling below a predetermined minimum level (Q ref ) a, eg optical, warning signal is issued. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Erfassung der Abflüsse durch wenigstens eine elektrische Pumpe (P) bewirkte Flüssigkeitsströme (I) abhängig von den Pumpen samt Flüssigkeitsleitungen, von der am Pumpen-Motor (M) anliegenden elektrischen Betriebsspannung (U), vom Startzeitpunkt (to) der jeweiligen Pumpen-Aktivierung, von der momentanen Zeit oder vom Endzeitpunkt ermittelt wird. Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that for the detection of the outflows by at least one electric pump (P) caused liquid flows (I) depending on the pump, including liquid lines, from the pump motor (M) applied electrical operating voltage (U), from the start time (to ) of the respective pump activation, from the current time or the end time is determined. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Pumpe (P) bewirkten zeitabhängigen momentanen Flüssigkeitsströme I(t) gemäß der linearen Beziehung I ( t ) = I 0 + k ( U ( t ) U 0 )
Figure DE102008021382B4_0007
berechnet werden, wobei I0 ein durch die Pumpe bei Nenn-Pumpleistung U(t) bewirkter konstanter Flüssigkeitsstrom, die momentane Betriebsspannung, U0 die Nenn-Betriebsspannung am Pumpen-Motor, z.B. 12V, und k eine von der jeweiligen Anlage abhängige, empirisch ermittelbare Konstante ist.
Method according to Claim 3 , characterized in that the time-dependent instantaneous fluid flows I (t) effected by the pump (P) are in accordance with the linear relationship I ( t ) = I 0 + k ( U ( t ) - U 0 )
Figure DE102008021382B4_0007
where I 0 is a constant liquid flow caused by the pump at rated pump power U (t), the instantaneous operating voltage, U 0 is the nominal operating voltage at the pump motor, eg 12V, and k is dependent on the particular system, empirical can be determined constant.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die momentane Betriebsspannung (U(t)) für das jeweilige Wasch-Betätigungsintervall (Δt) näherungsweise konstant gesetzt und die Füllstandsänderung (Qab) durch Multiplizieren des Flüssigkeitsstroms (I(t)) mit dem Zeitintervall (Δt), also Qab=Δt·I(t), berechnet wird.Method according to Claim 4 , characterized in that the instantaneous operating voltage (U (t)) for the respective washing actuation interval (Δt) is set to be approximately constant and the level change (Q ab ) by multiplying the fluid flow (I (t)) by the time interval (Δt), ie Q ab = Δt · I (t), is calculated. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlaufen der Pumpe (P) bei einer Betätigung der Waschanlage (2) durch Addieren einer empirisch ermittelten Korrekturgröße (ΔQ) berücksichtigt wird.Method according to Claim 3 , characterized in that the start of the pump (P) during actuation of the washer (2) by adding an empirically determined correction quantity (ΔQ) is taken into account. Vorrichtung (1) zur laufenden Ermittlung des Füllstands (Q) eines Flüssigkeitsbehälters (3) einer Kraftfahrzeug (KFZ)-Scheibenwaschanlage (2), welcher wenigstens ein Betätigungsschalter (S) zur Aktivierung wenigstens einer Pumpe (P) und deren Motors (M) zugeordnet ist, wobei Mittel (6, 7) zum zeitlichen Erfassen von Pumpen-Betätigungen und Rechenmittel (9). zum Ermitteln von dabei bewirkten Abflussmengen (Qab) aus dem Flüssigkeitsbehälter (3) sowie zum Subtrahieren der Abflussmengen von einem zuvor gegebenen, in Speichermitteln (12) gespeicherten Füllstand, um einen neuen, verringerten Füllstand zu berechnen und in den Speichermitteln (12) abzuspeichern, vorhanden sind, wobei ein im KFZ bereits vorhandenes Bedienelement (14) eingerichtet ist, durch seine Betätigung bei einem Nachfüllen des Behälters (3) einen vorgegebenen Voll-Füllstand (Qmax) in den Speichermitteln (12) zu speichern und bisherige Ermittlungsergebnisse zu löschen und die Füllstands-Ermittlung durch Differenzberechnung neu zu starten.Device (1) for continuously determining the filling level (Q) of a liquid container (3) of a motor vehicle (motor vehicle) washer system (2), which is assigned at least one actuating switch (S) for activating at least one pump (P) and its motor (M) is, wherein means (6, 7) for the timely detection of pump operations and computing means (9). for determining discharge quantities (Q ab ) caused thereby from the liquid container (3) and for subtracting the discharge quantities from a previously given level stored in storage means (12) in order to calculate a new, reduced filling level and store it in the storage means (12) , are present, wherein an already existing in the vehicle operating element (14) is set up by his operation during a refilling of the container (3) to store a predetermined full-level (Q max ) in the memory means (12) and delete existing investigation results and to restart the fill level determination by difference calculation. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Vergleichsmittel (16), um den jeweiligen Füllstand mit einem vorgegebenen Mindest-Füllstand (Qref) zu vergleichen, und durch, z.B. optische, Warnmittel (15), die beim Unterschreiten des Mindest-Füllstands (Qref) durch die Vergleichsmittel (16) aktivierbar sind.Device after Claim 7 , characterized by comparison means (16) to compare the respective level with a predetermined minimum level (Q ref ), and by, for example optical, warning means (15), which falls below the minimum level (Q ref ) by the comparison means (16) are activatable. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel (9) mit Mitteln (13) zum Erfassen der an dem Motor (M) der Pumpe (P) angelegten Betriebsspannung (U) verbunden und eingerichtet sind, die Abflussmengen (Qab) in der Zeit abhängig von der Betriebsspannung (U) zu ermitteln.Device after Claim 7 or 8th , characterized in that the computing means (9) are connected to and furnished with means (13) for detecting the operating voltage (U) applied to the motor (M) of the pump (P), the discharge quantities (Q ab ) being dependent on time to determine the operating voltage (U).
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