DE102016216076B4

DE102016216076B4 - Vorrichtung zur Anzeige eines Tankinhalts eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102016216076B4
Application number: DE102016216076.1A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Breuer; Laurens Hufer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2016-08-26
Publication date: 2024-01-18
Anticipated expiration: 2036-08-27
Also published as: DE102016216076A1

Abstract

Vorrichtung (1) zur Anzeige eines Tankinhalts eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Auswerte- und Steuereinheit (2) und mindestens eine Anzeigeeinrichtung (3), wobei die Auswerte- und Steuereinheit (2) derart ausgebildet ist, Daten mindestens eines Füllstandsensors (4, 5) des Tankinhalts zu erfassen, auszuwerten und auf der Anzeigeeinrichtung (3) zur Anzeige zu bringen, wobei in der Auswerte- und Steuereinheit (2) ein Deltawert (δ1, δ2) abgelegt ist, der einer Kraftstoffmenge entspricht, um die sich die Daten des mindestens eine Füllstandsensors (4, 5) mindestens geändert haben müssen, um auf einen Betankungsvorgang oder Abtankungsvorgang zu schließen, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (2) derart ausgebildet ist, aus mindestens einem Fahrzeugsignal die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und den Zustand einer Brennkraftmaschine zu erfassen, wobei Änderungen des Füllstandes während eines Zustandes Geschwindigkeit Null und Brennkraftmaschine eingeschaltet ignoriert werden oder mit einem Deltawert (δ1) verglichen werden, der größer als ein Deltawert (δ2) bei Geschwindigkeit Null und „Brennkraftmaschine ausgeschaltet“ ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige eines Tankinhalts eines Kraftfahrzeugs.
Vorrichtungen zur Anzeige eines Tankinhaltes eines Kraftfahrzeug umfassen üblicherweise eine Auswerte- und Steuereinheit und eine Anzeigeeinrichtung, wobei die Auswerte- und Steuereinheit unterschiedliche Daten wie zum Beispiel die eines Füllstandsensors erfasst, auswertet und auf der Anzeigeeinrichtung zur Anzeige bringt. Diese Anzeigeeinrichtung ist beispielsweise im Kombiinstrument angeordnet. Bei modernen Kraftfahrzeugen können Daten der Auswerte- und Steuereinheit auch auf weiteren Anzeigeeinheiten zur Anzeige gebracht werden, beispielsweise um Verbrauchsdaten oder Warnmeldungen anzuzeigen. Hinsichtlich der Füllstsandsensoren sind verschiedene Technologien bekannt, wobei diese im einfachsten Fall als Schwimmer ausgebildet sind. Die genaue Anzeige des Tankinhalts ist jedoch schwierig, da die Flüssigkeit verschiedenen Kräften unterworfen ist, die zu einer Bewegung bzw. ungleichmäßiger Verteilung der Flüssigkeit in einem Tank führen können. Beispiele hierfür sind Beschleunigungen des Kraftfahrzeugs oder Schräglagen. Unter anderem solche Einflüsse können zu teilweise sprunghaften Änderungen der Daten des Füllstandsensors führen. Zur Lösung dieses Problems sind verschiedene Ansätze angedacht worden, wie beispielsweise mehr Füllstandsensoren, Plausibilisierungen sowie eine gewisse Trägheit bzw. Dämpfung bei der Anzeige.
Weiter ist es bekannt, einen Deltawert vorzusehen, der einer Kraftstoffmenge entspricht, um die sich die Daten des mindestens einen Füllstandsensor mindestens geändert haben müssen, um auf einen Betankungsvorgang zu schließen. Dieser Deltawert kann auch zur Erkennung einer Entleerung (Abtankung) verwendet werden.
Verschärft werden die zuvor beschriebenen Probleme bei Kraftfahrzeugen mit internen Kraftstoffpumpen, die Kraftstoff umpumpen, insbesondere bei Mehrkammertanks von Kraftfahrzeugen, wie beispielsweise in der DE 10 2005 041 362 A1 beschrieben.
Ferner offenbart die DE 10 2013 001 887 A1 ein Verfahren und eine Tankerkennungsvorrichtung zum Feststellen eines Tankvorgangs eines Fahrzeugs. Anhand geografischer Daten wird ermittelt, ob sich das Fahrzeug an einer Tankstelle befindet. Einem Nutzer des Fahrzeugs wird dann eine Veränderung eines Füllstands in einem Kraftstofftank kommuniziert, wenn sich ein Messelement eines Füllstandmessers in einem Bereich des Kraftstofftanks befindet, in welchem zum Ermitteln einer Veränderung des Füllstands im Kraftstofftank eine Menge an in einen Verbrennungsmotor des Fahrzeugs eingebrachtem Kraftstoff berücksichtigt wird.
Die DE 10 2004 008 036 A1 und DE 10 2004 008 037 A1 zeigen jeweils weitere Vorrichtungen zum Erkennen des Füllstands von Kraftstoff in einem Tank eines Kraftfahrzeuges.
Des Weiteren wird in der DE 10 2005 016 007 A1 ein Verfahren zum Anzeigen eines Tankinhalts eines Kraftstofftanks eines Kraftfahrzeugs geschaffen, das eine zuverlässige Anzeige des tatsächlichen Tankinhalts gewährleistet, um eine Änderung eines angezeigten Werts auf einen Maximalwert pro Zeiteinheit zu begrenzen.
Bei Fahrzeugen mit Mehrkammertanksystemen werden die Inhalte der einzelnen Kammern bei laufendem Motor durch eine Kraftstoffpumpe umgepumpt. D.h. der Tankinhalt der einen Kammer wird in eine andere Kammer umgepumpt. Durch die Änderung des jeweiligen Tankinhalts gibt es daraus resultierend eine Änderung des jeweiligen Tankkammersensors. Im Idealfall wird die Mindermenge der einen Kammer als Mehrmenge der anderen Kammer sensiert und es gibt keine Differenz in der Gesamtmenge. Somit bleibt die Tankanzeige im Kombiinstrument unverändert.
In der Realität kommt es häufig zu Abweichungen der Messung der Einzelkammern. Hervorgerufen wird das durch zum Beispiel Schräglage (Fahrzeug, Pumpe, Sensor), unterschiedliche Ansaug- und Sensierposition in der Einzelkammer, nicht sensierbare Bereiche in der Einzelkammer oder Steigungsfehler in der Kennlinie. Das bedeutet, dass bei Fahrzeugstillstand und laufendem Motor eine Änderung des Tankinhalts, hervorgerufen durch die Abweichung während des Umpumpvorgangs der Einzelkammern, angezeigt wird. Der Kunde sieht eine sprunghaft steigende oder fallende Tankanzeige. Im schlimmsten Fall kann es sogar zu einem Liegenbleiben des Fahrzeugs mit Tankanzeige > leer kommen. Bei allen steigenden Änderungen der Tankanzeige größer dem Deltawert wird auch eine Anzeigeebene „ab Tanken“ im Kombiinstrument und in allen weiteren Anzeigen (Mitteldisplay) zurückgestellt, falls eine solche Ebene vorhanden ist.
Eine Erhöhung des Deltawertes würde dieses Problem zwar minimieren, würde dann aber dazu führen, dass insbesondere Kleinstmengenbetankungen, wie dies häufig bei Mietwagen geschieht, nicht mehr angezeigt werden könnten.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung zur Anzeige eines Tankinhaltes eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die die oben genannten Probleme reduziert.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Hierzu umfasst die Vorrichtung zur Anzeige eines Tankinhalts eines Kraftfahrzeugs eine Auswerte- und Steuereinheit und mindestens eine Anzeigeeinrichtung. Dabei ist die Auswerte- und Steuereinheit derart ausgebildet, Daten mindestens eines Füllstandsensors des Tankinhalts zu erfassen, auszuwerten und auf der Anzeigeeinrichtung zur Anzeige zu bringen. Weiter ist in der Auswerte- und Steuereinheit ein Deltawert abgelegt, der einer Kraftstoffmenge entspricht, um die sich die Daten des mindestens einen Füllstandsensors geändert haben müssen, um auf einen Betankungsvorgang oder Abtankungsvorgang zu schließen. Die Auswerte- und Steuereinheit ist weiter derart ausgebildet, aus mindestens einem Fahrzeugsignal die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und den Zustand einer Brennkraftmaschine zu erfassen, wobei Änderungen des Füllstandes während eines Zustandes Geschwindigkeit Null und „Brennkraftmaschine eingeschaltet“ ignoriert werden oder mit einem Deltawert verglichen werden, der größer als ein Deltawert bei Geschwindigkeit Null und „Brennkraftmaschine ausgeschaltet“ ist. Die Erfindung setzt dabei an, dass üblicherweise ein Tankvorgang (Betankungsvorgang oder Abtankungsvorgang) bei abgeschalteter Brennkraftmaschine erfolgt. Daher ist die Wahrscheinlichkeit sehr groß, dass erfasste Änderungen im Stand bei eingeschalteter Brennkraftmaschine auf Messfehler (z. B. aufgrund von Schräglage oder Umpumpvorgängen) zurückzuführen sind. In einer ersten Alternative werden diese Änderungen einfach ignoriert. In einer alternativen Ausführungsform wird in diesem Zustand ein großer Deltawert ausgewählt (z. B. 10 I und größer), sodass die Wahrscheinlichkeit, dass der Messfehler größer als der Deltawert ist, sehr gering ist. Bei ausgeschalteter Brennkraftmaschine kann dann hingegen ein entsprechend kleiner Deltawert (z. B. 2 - 5 I) gewählt werden, sodass die Anzeige entsprechend sensitiv für Kleinstmengenbetankungen ist. Das mindestens eine Fahrzeugsignal ist dabei vorzugsweise mindestens eine Netzwerkbotschaft eines Motorsteuergerätes.
In einer Ausführungsform ist die Auswerte- und Steuereinheit weiter derart ausgebildet, dass mittels mindestens eines Fahrzeugsignals ermittelbar ist, ob die Brennkraftmaschine aufgrund einer Start-Stopp-Automatik ausgeschaltet wurde, wobei bei einer ausgeschalteten Brennkraftmaschine aufgrund einer Start-Stopp-Automatik die Änderungen des Füllstandes wie bei einer eingeschalteten Brennkraftmaschine behandelt wurden. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass beim Ausschalten der Brennkraftmaschine aufgrund einer Start-Stopp-Automatik die Wahrscheinlichkeit für einen realen Tankvorgang gering ist, sodass auch hier die Daten ignoriert oder mit dem größeren Deltawert verglichen werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Auswerte- und Steuereinheit derart ausgebildet, die Daten mehrerer Füllstandsensoren eines Mehrkammertanks zu erfassen.
In einer weiteren Ausführungsform ist in der Auswerte- und Steuereinheit mindestens eine erste Dämpfung und eine zweite Dämpfung abgelegt, mittels derer die Daten des mindestens einen Füllstandsensors beaufschlagt werden, wobei die Auswerte- und Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass bei eingeschalteter Brennkraftmaschine die erste Dämpfung verwendet wird und bei Geschwindigkeit Null und ausgeschalteter Brennkraftmaschine die zweite Dämpfung verwendet wird, wobei die zweite Dämpfung kleiner als die erste Dämpfung ist. Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass auf die zweite Dämpfung erst umgeschaltet wird, wenn der Deltawert überschritten wurde. Durch die Verwendung der zweiten Dämpfung wird erreicht, dass Änderungen aufgrund eines Tankvorgangs relativ schnell zur Anzeige gelangen. Dabei können verschiedene erste Dämpfungen abgelegt sein, die beispielsweise in Abhängigkeit eines aktuellen Verbrauchs ausgewählt werden. Allerdings sind alle ersten Dämpfungen größer als die zweite Dämpfung. Im Falle einer ausgeschalteten Brennkraftmaschine aufgrund einer Start-Stopp-Automatik wird vorzugsweise eine erste Dämpfung gewählt.
In einer weiteren Ausführungsform sind füllstandsabhängige Deltawerte in der Auswerte- und Steuereinheit abgelegt. Dabei wird ausgenutzt, dass bei relativ hohen Füllständen die Probleme mit Messfehlern geringer sind. Entsprechend können die Deltawerte kleiner gewählt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Anzeige eines Tankinhalts eines Kraftfahrzeugs.
In 1 ist eine Vorrichtung 1 zur Anzeige eines Tankinhalts eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Auswerte- und Steuereinheit 2 und mindestens eine Anzeigeeinrichtung 3. Die Auswerte- und Steuereinheit 2 ist derart ausgebildet, Daten SEN1, SEN2 von zwei Füllstandsensoren 4, 5 eines Mehrkammertanks zu erfassen, auszuwerten und auf der Anzeigeeinrichtung 3 zur Anzeige zu bringen. Des Weiteren sind in der Auswerte- und Steuereinheit 2 mindestens ein erster Deltawert δ1 und ein zweiter Deltawert δ2 sowie eine erste Dämpfung D1 und eine zweite Dämpfung D2 abgelegt. Dabei ist der erste Deltawert δ1 größer als der zweite Deltawert δ2 und die erste Dämpfung D1 größer als die zweite Dämpfung D2. Schließlich ist die Auswerte- und Steuereinheit 2 über ein Bussystem 6, z.B. einen CAN-Bus, mit einem Motorsteuergerät 7 verbunden, das eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine steuert. Dabei wertet die Auswerte- und Steuereinheit 2 Daten des Motorsteuergeräts 7 aus, wobei für die Auswertung der Daten SEN1, SEN2 im Falle einer abgeschalteten Brennkraftmaschine, die nicht auf eine Start-Stopp-Automatik zurückgeht, der zweite Deltawert δ2 verwendet wird. Ansonsten wird stets der erste Deltawert δ1 gewählt. Somit können Kleinstmengenbetankungen oder -abtankungen erfasst und angezeigt werden, wobei ansonsten die Vorrichtung 1 robust gegen Messfehler der Füllstandsensoren 4, 5 ist. Überschreitet dann die Änderung der Daten den zweiten Deltawert δ2, so wird von der ersten Dämpfung D1 auf die zweite Dämpfung D2 umgeschaltet, sodass die erfasste Nachbetankung sehr schnell auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt wird. Die zweite Dämpfung D2 kann dabei im Extremfall sogar Null sein.

Claims

Vorrichtung (1) zur Anzeige eines Tankinhalts eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Auswerte- und Steuereinheit (2) und mindestens eine Anzeigeeinrichtung (3), wobei die Auswerte- und Steuereinheit (2) derart ausgebildet ist, Daten mindestens eines Füllstandsensors (4, 5) des Tankinhalts zu erfassen, auszuwerten und auf der Anzeigeeinrichtung (3) zur Anzeige zu bringen, wobei in der Auswerte- und Steuereinheit (2) ein Deltawert (δ1, δ2) abgelegt ist, der einer Kraftstoffmenge entspricht, um die sich die Daten des mindestens eine Füllstandsensors (4, 5) mindestens geändert haben müssen, um auf einen Betankungsvorgang oder Abtankungsvorgang zu schließen, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (2) derart ausgebildet ist, aus mindestens einem Fahrzeugsignal die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und den Zustand einer Brennkraftmaschine zu erfassen, wobei Änderungen des Füllstandes während eines Zustandes Geschwindigkeit Null und Brennkraftmaschine eingeschaltet ignoriert werden oder mit einem Deltawert (δ1) verglichen werden, der größer als ein Deltawert (δ2) bei Geschwindigkeit Null und „Brennkraftmaschine ausgeschaltet“ ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (2) derart ausgebildet ist, dass mittels mindestens eines Fahrzeugsignals ermittelbar ist, ob die Brennkraftmaschine aufgrund einer Start-Stopp-Automatik ausgeschaltet wurde, wobei bei einer ausgeschalteten Brennkraftmaschine aufgrund einer Start-Stopp-Automatik die Änderungen des Füllstandes wie bei einer eingeschalteten Brennkraftmaschine behandelt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (2) derart ausgebildet ist, die Daten mehrerer Füllstandsensoren (4, 5) eines Mehrkammertanks zu erfassen.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerte- und Steuereinheit (2) mindestens eine erste Dämpfung (D1) und eine zweite Dämpfung (D2) abgelegt ist, mittels derer die Daten des mindestens einen Füllstandsensors (4, 5) beaufschlagt werden, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (2) derart ausgebildet ist, dass bei eingeschalteter Brennkraftmaschine die erste Dämpfung (D1) und bei Geschwindigkeit Null und ausgeschalteter Brennkraftmaschine die zweite Dämpfung (D2) verwendet wird, wobei die zweite Dämpfung (D2) kleiner als die erste Dämpfung (D1) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (2) derart ausgebildet ist, dass auf die zweite Dämpfung (D2) erst umgeschaltet wird, wenn der zugeordnete Deltawert (δ2) überschritten wurde.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerte- und Steuereinheit (2) füllstandsabhängige Deltawerte (δ1, δ2) abgelegt sind.