-
Die Erfindung betrifft ein System zum Ermitteln eines Füllstands von Kraftstoff in einem Kraftstoffbehälter, mit einem Durchflussmesser in einem Einfüllstutzen des Kraftstoffbehälters. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Ermitteln eines Füllstands von Kraftstoff in einem Kraftstoffbehälter, wobei eine verbrauchte und eine nachgetankte Kraftstoffmenge insbesondere mit einem vorab beschriebenen System erfasst werden, wobei eine Differenz aus einer gesamten Kraftstoffmenge und der verbrauchten Kraftstoffmenge gebildet wird.
-
Aus der deutschen Patentschrift
DE 198 34 165 B4 ist eine Kraftstoffvorratsanzeige für einen Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeugs mit einer Endlagenschaltereinrichtung bekannt, die mehrere Endlagenschalter umfasst. Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2004 021 096 A1 ist ein Verfahren zum Ermitteln des Füllstands in einem Kraftstofftank bekannt, wobei die verbrauchte Kraftstoffmenge mit einem Verbrauchssensor erfasst wird, wobei eine nachgetankte Kraftstoffmenge erfasst und in einem Steuergerät im Kraftfahrzeug eine Differenz aus der gesamten und der verbrauchten Kraftstoffmenge gebildet und einem Nutzer des Kraftfahrzeugs angezeigt wird. Die nachgetankte Kraftstoffmenge wird in einem Einfüllstutzen des Kraftstofftanks erfasst.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, die Ermittlung des Füllstands von Kraftstoff in einem Kraftstoffbehälter weiter zu vereinfachen beziehungsweise zu verbessern.
-
Die Aufgabe ist bei einem System zum Ermitteln eines Füllstands von Kraftstoff in einem Kraftstoffbehälter, mit einem Durchflussmesser in einem Einfüllstutzen des Kraftstoffbehälters, dadurch gelöst, dass der Durchflussmesser steuerungsmäßig mit einem Füllstandbegrenzungsventil gekoppelt ist, um das System zu kalibrieren. Der Kraftstoffbehälter ist vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug angeordnet. Über das Füllstandbegrenzungsventil wird erfasst, wann der Kraftstoffbehälter einen maximalen Füllstand hat. Wenn der maximale Füllstand in dem Kraftstoffbehälter erreicht ist, wird eine Entlüftungsleitung geschlossen, so dass der Druck in dem Kraftstoffbehälter nicht mehr abgebaut werden kann, was dazu führt, dass eine zum Nachtanken verwendete Zapfpistole abschaltet. Wenn das Füllstandbegrenzungsventil das Signal liefert, dass der maximale Füllstand erreicht ist beziehungsweise der Tank voll ist, wird das als Anhaltspunkt verwendet, dass das volle Tankvolumen, von zum Beispiel achtzig Litern, erreicht ist.
-
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Systems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Füllstandbegrenzungsventil einen Schaltungsmechanismus aufweist, durch den ein Signal des Füllstandbegrenzungsventils verzögert an ein Steuergerät weitergeleitet wird. Der Schaltungsmechanismus ist vorzugsweise in das Füllstandbegrenzungsventil integriert. Die Signalverzögerung bei der Signalauswertung in einem Steuergerät verhindert, dass die vorgeschriebene Kalibrierung des Systems durch Hin- und Herschwappen von Kraftstoff in dem Kraftstoffbehälter ausgelöst wird, wenn der maximale Füllstand nicht erreicht ist.
-
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Systems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussmesser keinen oder nur einen sehr geringen Strömungswiderstand aufweist. Dadurch wird sichergestellt, dass die Betankungsqualität nicht durch den Durchflussmesser verschlechtert wird. Insbesondere wird ein unerwünschtes Frühabschalten einer Zapfpistole aufgrund eines erhöhten Druckaufbaus in dem Kraftstoffbehälter, hervorgerufen durch einen Strömungswiderstand im Einfüllstutzen, verhindert.
-
Die oben angegebene Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Ermitteln eines Füllstands von Kraftstoff in einem Kraftstoffbehälter, wobei eine verbrauchte und eine nachgetankte Kraftstoffmenge insbesondere mit einem vorab beschriebenen System erfasst werden, wobei eine Differenz aus einer gesamten Kraftstoffmenge und der verbrauchten Kraftstoffmenge gebildet wird, dadurch gelöst, dass ein Signal des Füllstandbegrenzungsventils verwendet wird, um das System zu kalibrieren. Mit dem Füllstandbegrenzungsventil wird festgestellt, dass der maximale Füllstand erreicht ist. Daraufhin kann der Füllstand des Kraftstoffbehälters über die Betankungsmenge, das heißt den Zulauf des Kraftstoffbehälters, und die Fördermenge, das heißt den Ablauf des Kraftstoffbehälters, mit Hilfe einer Differenzrechnung ermittelt werden.
-
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Signal des Füllstandbegrenzungsventils zeitverzögert verwendet wird, um das System zu kalibrieren. Die Zeitverzögerung beträgt zum Beispiel zwanzig Sekunden und soll sicherstellen, dass die Kalibrierung nicht durch in dem Kraftstoffbehälter hin- und herschwappenden Kraftstoff ausgelöst wird.
-
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Entlüftungsleitung geschlossen wird, wenn durch das Füllstandbegrenzungsventil festgestellt wird, dass ein maximaler Füllstand des Kraftstoffbehälters erreicht ist. Dann wird die Annahme getroffen, dass das volle Tankvolumen erreicht ist.
-
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstand nach einem Betanken über den Verbrauch errechnet wird. Der Verbrauch kann zum Beispiel über eine Verbrauchsmessung an Einspritzventilen einer Brennkraftmaschine ermittelt werden, die aus dem Kraftstoffbehälter mit Kraftstoff versorgt wird.
-
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die erfasste nachgetankte Kraftstoffmenge mit einem Korrekturfaktor für eine Luftblasenbildung beim Nachtanken beaufschlagt wird. Durch die Luftblasenbildung beim Betanken wird die Durchflussmessung beeinträchtigt. Diese Beeinträchtigung wird bei der Ermittlung des Füllstands durch den Korrekturfaktor ausgeglichen.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems zum Ermitteln eines Füllstands von Kraftstoff in einem Kraftstoffbehälter und
-
2 eine stark vereinfachte Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln des Füllstands in dem Kraftstoffbehälter.
-
In 1 ist ein System 1 mit einem Kraftstoffbehälter 2 schematisch dargestellt. In dem Kraftstoffbehälter 2 ist Kraftstoff angeordnet, dessen Füllstand 3 durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Der Kraftstoff wird über einen Einfüllstutzen 4 in den Kraftstoffbehälter 2 eingefüllt.
-
Der Einfüllstutzen 4 umfasst ein Einfüllstutzeninnenrohr 5 mit einem Durchflussmesser 6. Ein Ende des Einfüllstutzens 4 ist im Inneren des Kraftstoffbehälters 2 angeordnet. Das andere Ende des Einfüllstutzens 4 ragt aus dem Kraftstoffbehälter 2 heraus und ist durch einen Tankdeckel 8 verschlossen.
-
In dem Kraftstoffbehälter 2 ist eine Kraftstoffpumpe 10 angeordnet, die unter Zwischenschaltung eines Kraftstofffilters 11 über eine Motorleitung 12 Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine fördert. Bei der Brennkraftmaschine handelt es sich vorzugsweise um einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs. Die Brennkraftmaschine umfasst Einspritzventile, über die der Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 2, der auch als Kraftstofftank bezeichnet wird, in Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.
-
Der Kraftstoffbehälter 2 hat einen maximalen Füllstand 3, der mit einem Füllstandbegrenzungsventil 13 erfasst wird. Das Füllstandbegrenzungsventil 13 liefert ein Signal, dass der Kraftstoffbehälter 2 beziehungsweise Tank voll ist, an ein Steuergerät. Darüber hinaus ist in dem Kraftstoffbehälter 2 ein Druckregler 14 angeordnet, über den die Motorleitung 12 zur Kraftstoffrückführung mit einer Eingangsseite der Kraftstoffpumpe verbindbar ist.
-
Eine weitere Ventileinrichtung 15 ist außen an den Kraftstoffbehälter 2 angeflanscht. Die weitere Ventileinrichtung 15 umfasst zum Beispiel ein so genanntes Rollover-Ventil, ein Überdruckschutzventil mit Unterdruckschutz, ein Überdruckbegrenzungsventil und ein Druckhalteventil.
-
Die weitere Ventileinrichtung 15 steht über eine Entlüftungsleitung 16 mit einem Aktivkohlefilter 20 in Verbindung. Der Aktivkohlefilter 20 steht über eine Spülluftleitung 24, in die ein Tankentlüftungsventil 25 integriert ist, mit der Brennkraftmaschine in Verbindung.
-
Der Füllstand 3 des Kraftstoffbehälters 2 wird über die Betankungsmenge, die dem Kraftstoffbehälter 2 über den Einfüllstutzen 4 zugeführt wird, und die Fördermenge ermittelt, die über die Kraftstoffpumpe 10 abgeführt wird. Die Betankungsmenge wird zu einer vorhandenen Tankmenge addiert. Von dieser Summe wird in einer Differenzrechnung die Fördermenge abgezogen.
-
Die vorhandene Tankmenge wird über die Differenz aus einer ersten Betankung beziehungsweise aus der Summe der Betankungen und der gesamten verbrauchten Kraftstoffmenge errechnet. Die Fördermenge wird direkt über die Einspritzventile ermittelt. Die Menge Kraftstoff, die der Brennkraftmaschine über den Aktivkohlefilter 20 zugeführt wird, wird bei der erfindungsgemäßen Differenzrechnung nicht berücksichtigt. Um zu verhindern, dass sich ein daraus ergebender Messfehler in unerwünschter Weise auf die Füllstandsanzeige auswirken könnte, wird regelmäßig beim Volltanken eine Kalibrierung des Systems 1 durchgeführt.
-
Über das Füllstandbegrenzungsventil 13 wird erfasst, wenn der maximale Füllstand 3 in dem Kraftstoffbehälter 2 erreicht ist. Dann wird die Entlüftungsleitung 16 durch das Füllstandbegrenzungsventil 13 verschlossen, so dass der Druck in dem Kraftstoffbehälter 2 nicht mehr über den Aktivkohlefilter 20 abgebaut werden kann. Die daraus resultierende Druckzunahme in dem Kraftstoffbehälter 2 beim Betanken führt dazu, dass eine zum Betanken verwendete Zapfpistole abgeschaltet wird. Bei dem maximalen Füllstand kann das System 1 kalibriert werden. Der Füllstand nach dem Betanken wird über den Verbrauch errechnet.
-
In 2 ist das erfindungsgemäße Verfahren stark vereinfacht dargestellt. Das in 1 dargestellte System 1 umfasst ein Steuergerät 30, dem verschiedene Messsignale zugeführt werden, die durch Pfeile 31 bis 33 angedeutet sind.
-
Durch den Pfeil 31 ist die Betankungsmenge angedeutet, die durch eine Durchflussmessung in dem Einfüllstutzen des Kraftstoffbehälters erfasst wird. Durch den Pfeil 32 ist die Fördermenge angedeutet, die durch eine Verbrauchsmessung an den Einspritzventilen der Brennkraftmaschine erfasst wird. Durch den Pfeil 33 ist das Signal des Füllstandbegrenzungsventils angedeutet, dass der maximale Füllstand des Kraftstoffbehälters erreicht ist, das heißt der Tank voll ist.
-
In dem Steuergerät 30 wird die vorab beschriebene Differenzrechnung durchgeführt. Durch einen weiteren Pfeil 34 ist angedeutet, dass das Ergebnis der Differenzrechnung in einer Tank-/Restweitenanzeige 35 angezeigt wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 19834165 B4 [0002]
- DE 102004021096 A1 [0002]
