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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln der Flüssigkeitsmenge von einer in einem Behälter eines Fahrzeugs, insbesondere in einem Kraftstofftank, bevorrateten Flüssigkeit. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Ermitteln der Flüssigkeitsmenge von einer in einem Behälter eines Fahrzeugs, insbesondere in einem Kraftstofftank, bevorrateten Flüssigkeit, insbesondere zum Ausführen eines solchen Verfahrens. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Verwendung eines derartigen Verfahrens oder einer derartigen Vorrichtung zum Ermitteln der Flüssigkeitsmenge von einer in einem Behälter eines Fahrzeugs, insbesondere in einem Kraftstofftank, bevorrateten Flüssigkeit.
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Bei Fahrzeugen, wie insbesondere Plug-In-Hybrid-Fahrzeugen, ist eine genaue Erkennung der Menge an Flüssigkeit in einem zugehörigen Vorratsbehälter von besonderer Bedeutung. Diese Flüssigkeitsmenge betrifft insbesondere die Menge an Kraftstoff, wie insbesondere Benzin oder Diesel. Nur auf der Grundlage einer präzisen Füllstandserkennung kann für das Fahrzeug die optimale Betriebsstrategie geregelt und für den Kunden plausibel dargestellt werden.
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Bekannte Fahrzeuge haben in der Regel eine Füllstandsanzeige auf der Basis eines Hebelgebers mittels dem im Behälter lokal ein Füllstand ermittelt wird. Die damit angezeigten Füllstände sind aber bekanntlich vergleichsweise ungenau. Über eine Dämpfung des Hebelgebers sowie eine Ein- und Austankerkennung wird versucht die Fehlerhaftigkeit der ermittelten Füllstände zu korrigieren. Aber insbesondere bei länger anhaltenden stationären Zuständen, wie Bergauffahrt, Bergabfahrt oder Stau auf nicht horizontaler Straße, oder auch bei länger anhaltender Kurvenfahrt bzw. Schrägfahrt besteht weiterhin die Gefahr von Fehlerwerten.
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Andere technische Lösungen, wie z. B. der Einsatz mehrerer Hebelgeber sind aufwändig, vergleichsweise teuer und gewichtsbehaftet.
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Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Ermitteln der Flüssigkeitsmenge von einer in einem Behälter eines Fahrzeugs, insbesondere in einem Kraftstofftank, bevorrateten Flüssigkeit, mit folgenden Schritten geschaffen: Messen eines Wertes des Füllstands der Flüssigkeit im Behälter, Messen eines Wertes einer den Füllstand beeinflussenden, physikalischen Größe am Fahrzeug und Ermitteln der Flüssigkeitsmenge im Behälter in Abhängigkeit des Wertes des Füllstands und des Wertes der physikalischen Größe.
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Die erfindungsgemäße Lösung basiert auf der Erkenntnis, dass insbesondere physikalische Größen, wie die Beschleunigung und Abbremsung des Fahrzeugs während dessen Fahrbetriebs den Messwert des Füllstands des Behälters verfälschen und so zu einer ungenauen Füllstandserkennung führen. Diese physikalischen Größen werden bei heute bekannten Fahrzeugen aber oft bereits von dort vorhandenen Sensoren erfasst, so dass auch die zugehörigen Werte dieser physikalischen Größen weitgehend kostenneutral am Fahrzeug zur Verfügung stehen. Durch die erfindungsgemäße Kombination bzw. Berücksichtigung dieser Werte von physikalischen Größen des Fahrzeugs bei der Messung mittels eines Füllstandsmessers kann der Wert des Füllstandes dann entsprechend korrigiert und damit hinsichtlich seiner Messgenauigkeit weitestgehend kostenneutral verbessert werden.
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Bevorzugt wird entsprechend als Wert des Füllstands der Flüssigkeit im Behälter ein Höhenwert der Flüssigkeitsoberfläche gemessen. Ein solcher Höhenwert kann einfach und kostengünstig mit bekannten Apparaturen gemessen werden. Entsprechend können auch bekannte Auswertegeräte verwendet werden, deren Messwert dann wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, korrigiert wird. Im Vergleich zu einer sonstigen Lösung mit besonders hochwertigen Mess- und Auswertegeräten ist diese Lösung weitaus günstiger. Diese Lösung ist ferner auch besonders betriebssicher, weil erprobte Messtechniken weiter verwendet und die Verbesserung durch eine Kombination von deren Ergebnissen erzielt wird.
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Der Höhenwert der Flüssigkeitsoberfläche wird vorzugsweise mittels eines Schwimmers gemessen. Ein Schwimmer ist ein erprobtes Messgerät für Füllstandsmessungen, der insbesondere hinsichtlich Temperatur- und Druckschwankungen im Behälter unverfälschte Messergebnisse liefert.
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Vorteilhaft wird ferner als Wert der den Füllstand beeinflussenden, physikalischen Größe ein Beschleunigungswert des Fahrzeugs gemessen. Die Beschleunigung des Fahrzeugs wirkt auch auf dort bevorratete Flüssigkeiten, wobei diese aufgrund ihrer Massenträgheit und Fliesfähigkeit sich anders bewegen als der sie umgebende Behälter. Entsprechend bewegt sich die Flüssigkeit relativ zum umgebenden Behälter und verfälscht mit dieser Bewegung auch das Messergebnis eines dort vorgesehenen Füllstandsmessers. Die Verfälschung wird aber durch die erfindungsgemäße Berücksichtigung der zeitgleich ermittelten Beschleunigungswerte kompensiert.
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Der Beschleunigungswert wird bevorzugt mittels eines Beschleunigungssensors gemessen, der in der Regel an dem zugehörigen Fahrzeug ohnehin bereits verbaut ist.
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Die Erfindung sieht ferner vorzugsweise ein derartiges Verfahren mit folgenden weiteren Schritten vor: Simulation eines Verhaltens der Flüssigkeit im Behälter für mindestens zwei Werte der physikalischen Größe, Ermitteln je eines Korrekturwerts für die Flüssigkeitsmenge anhand der Simulation, Speichern der Korrekturwerte und Rückgreifen auf den jeweiligen Korrekturwert beim Ermitteln der Flüssigkeitsmenge im Behälter in Abhängigkeit des Wertes des Füllstands und des Wertes der physikalischen Größe.
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Erfindungsgemäß ist entsprechend dem Verfahren auch eine Vorrichtung zum Ermitteln der Flüssigkeitsmenge von einer in einem Behälter eines Fahrzeugs, insbesondere in einem Kraftstofftank, bevorrateten Flüssigkeit geschaffen, insbesondere zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einer ersten Messeinrichtung zum Messen eines Wertes des Füllstands der Flüssigkeit im Behälter, einer zweiten Messeinrichtung zum Messen eines Wertes einer den Füllstand beeinflussenden, physikalischen Größe am Fahrzeug und einer Steuereinrichtung zum Ermitteln der Flüssigkeitsmenge im Behälter in Abhängigkeit des Wertes des Füllstands und des Wertes der physikalischen Größe.
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Die erste Messeinrichtung ist dabei allgemein vorzugsweise als Höhenstandsmesser der Höhe der Flüssigkeitsoberfläche der Flüssigkeit im Behälter gestaltet. Ein solcher Höhenstandsmesser kann alternativ zu einem Schwimmer auch vorteilhaft ein Abstandsmesser (Echolot) sein.
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Die zweite Messeinrichtung ist bevorzugt als Beschleunigungssensor der Beschleunigung des Fahrzeugs gestaltet. Derartige Beschleunigungssensoren sind bei bekannten Kraftfahrzeugen, wie Personenkraftwagen und Lastkraftwagen, insbesondere zum Steuern von deren Fahrverhalten im Rahmen von Antischlupfsystem, Antiblockiersystemen oder Fahrdynamikregelsystemen bereits verbaut.
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Die Erfindung ist auch gezielt auf eine Verwendung eines derartigen erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer derartigen erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ermitteln der Flüssigkeitsmenge von einer in einem Behälter eines Fahrzeugs, insbesondere in einem Kraftstofftank, bevorrateten Flüssigkeit gerichtet.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
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2 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 1 ist ein Fahrzeug 10 in Form eines herkömmlichen Personenkraftwagens dargestellt, das unter anderem mit einem Behälter 12 in Gestalt eines Kraftstofftanks zum Bevorraten eines flüssigen Kraftstoffs, insbesondere Benzin oder Diesel versehen ist. Zum Ermitteln der Flüssigkeitsmenge, der im Behälter 12 bevorrateten Flüssigkeit, ist eine Vorrichtung 14 im Fahrzeug 10 verbaut. Die Vorrichtung 14 ist mit einer ersten Messeinrichtung 16 zum Messen eines Wertes eines Füllstands der Flüssigkeit im Behälter 12 versehen. Die Messeinrichtung 16 ist vorliegend als ein Schwimmer gestaltet, der als Höhenstandsmesser einen Höhenwert der Flüssigkeitsoberfläche im Behälter 12 ermittelt. Ferner ist die Vorrichtung 14 mit einer zweiten Messeinrichtung 18 gestaltet, die als ein Beschleunigungssensor ausgebildet ist und zum Messen eines Beschleunigungswerts des Fahrzeugs 10 dient. Die Beschleunigung des Fahrzeugs 10 stellt eine die Füllstand im Behälter 12 beeinflussende, physikalische Größe dar, denn mit der Beschleunigung wird zugleich die träge Flüssigkeit innerhalb des Behälters 12 relativ zu diesem bewegt. Damit verändert sich auch der Höhenstand der Flüssigkeitsoberfläche im Behälter 12, womit die Messeinrichtung 16 ein fehlerbehaftetes Signal erzeugt.
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Ferner ist für die Vorrichtung 14 eine Steuereinrichtung 20 in Gestalt eines elektronischen Steuergeräts vorgesehen, das dazu eingerichtet ist, das Signal der ersten Messeinrichtung 16 und das Signal der zweiten Messeinrichtung 18 derart auszuwerten, dass dadurch insbesondere bei einer Beschleunigung des Fahrzeugs 10 eine Kompensation des von der Messeinrichtung 16 gelieferten, fehlerbehafteten Signals erfolgt. Mit der Steuereinrichtung 20 wird also die Flüssigkeitsmenge im Behälter 12 in Abhängigkeit des Wertes des Füllstands und des Wertes der Beschleunigung des Fahrzeugs 10 ermittelt.
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In 2 ist ein zugehöriges Verfahren 22 zum Ermitteln der Flüssigkeitsmenge in dem Behälter 12 dargestellt. Das Verfahren 22 umfasst einen Schritt 24 eines Messens eines Wertes des Füllstandes, insbesondere des Höhenwerts der Flüssigkeitsoberfläche im Behälter 12 sowie zeitgleich einen Schritt 26 eines Messens eines Beschleunigungswerts des Fahrzeugs 10. In einem nachfolgenden Schritt 28 wird dann aus diesen beiden Werten die Flüssigkeitsmenge im Behälter 12 ermittelt.
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2 zeigt auch, dass für dieses Ermitteln 28 der Flüssigkeitsmenge im Behälter 12 vorteilhaft weitere Schritte durchgeführt werden. Diese Schritte sind eine Simulation 30 eines Verhaltens der Flüssigkeit im Behälter 12 bei verschiedenen Beschleunigungssituationen des Fahrzeugs 10. Nachfolgend wird in einem Schritt 32 mindestens ein Korrekturwert für die Flüssigkeitsmenge für diese Beschleunigungssituationen ermittelt. Diese Korrekturwerte werden in einem Schritt 34 in einem zugehörigen Speicher gespeichert, der insbesondere auch in die Steuereinrichtung 20 verbaut ist. Die Steuereinrichtung 20 kann dann mittels eines Rückgreifens 36 auf den jeweiligen Korrekturwert bei dem Schritt 28 des Ermittelns der Flüssigkeitsmenge im Behälter 12 die richtige Flüssigkeitsmenge feststellen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeug
- 12
- Behälter, insbesondere Kraftstofftank
- 14
- Vorrichtung zum Ermitteln der Flüssigkeitsmenge
- 16
- erste Messeinrichtung, insbesondere Höhenstandsmesser in Form eines Schwimmers
- 18
- zweite Messeinrichtung, insbesondere Beschleunigungssensor
- 20
- Steuereinrichtung
- 22
- Verfahren zum Ermitteln der Flüssigkeitsmenge im Behälter
- 24
- Messen eines Wertes des Füllstandes, insbesondere eines Höhenwerts der Flüssigkeitsoberfläche im Behälter
- 26
- Messen eines Wertes einer den Füllstand beeinflussenden, physikalischen Größe, insbesondere eines Beschleunigungswerts des Fahrzeugs
- 28
- Ermitteln der Flüssigkeitsmenge im Behälter
- 30
- Simulation eines Verhaltens der Flüssigkeit im Behälter
- 32
- Ermitteln eines Korrekturwerts für die Flüssigkeitsmenge
- 34
- Speichern der Korrekturwerte
- 36
- Rückgreifen auf den jeweiligen Korrekturwert
