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TECHNISCHES GEBIET
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Das technische Gebiet bezieht sich im Allgemeinen auf Fahrzeugsensoren, und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Offset-Erkennung eines Kraftstofffüllstandsensorfehlers.
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EINLEITUNG
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Kraftstofffüllstandsensoren stellen Messwerte der Kraftstoffmenge in einem Kraftstofftank für Fahrzeuge und andere ähnliche Maschinen bereit. Falsche Messwerte oder Fehlfunktionen mit einem Kraftstofffüllstandsensor können zu einem unerwarteten Verbrauch des gesamten Kraftstoffs im Tank führen. Folglich ist die Genauigkeit eines Kraftstofffüllstandsensors insbesondere dann von besonderer Bedeutung, wenn der Kraftstofffüllstand niedrigere Werte erreicht. Im Laufe der Zeit können Ungenauigkeiten und Fehler bei Kraftstofffüllstandsensoren auftreten, die zu ungenauen Messwerten führen.
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Dementsprechend ist es wünschenswert, eine Offset-Erkennung eines Kraftstofffüllstandsensorfehlers bereitzustellen. Ferner werden andere wünschenswerte Funktionen und Merkmale der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, sowie mit dem vorangehenden technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich offensichtlich.
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KURZDARSTELLUNG
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Es ist ein Verfahren zum Bestimmen einer Offset-Erkennung für einen Kraftstofffüllstandsensorfehler vorgesehen. In einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren: das Empfangen eines elektrischen Widerstandsmesswertes von einem Potentiometer eines Kraftstofffüllstandsensors; das Erzeugen eines geschätzten Kraftstofffüllstands basierend auf einer etablierten Kraftstoffverbrauchstabelle, die den elektrischen Widerstandsmesswert referenziert; das Berechnen der Kraftstofffüllstandsempfindlichkeit basierend auf der Änderung der elektrischen Widerstandsmesswerte geteilt durch die Änderung der geschätzten Kraftstofffüllstände (ΔR/ΔF); das Bestimmen eines erforderlichen Offsets zum elektrischen Widerstandsmesswert durch Vergleichen der Kraftstofffüllstandsempfindlichkeit mit einer vorbestimmten Empfindlichkeitskurve; und das Aktualisieren der Kraftstoffnutzungstabelle mit dem Offset zum elektrischen Widerstandsmesswert.
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Es ist ein System zum Berechnen einer Offset-Erkennung für einen Kraftstofffüllstandsensorfehler vorgesehen. In einer Ausführungsform beinhaltet die Vorrichtung: einen Kraftstofffüllstandsensor, umfassend einen Schwimmerarm, der sich entsprechend einer Änderung des Kraftstofffüllstands dreht, ein Potentiometer, das mit der Basis des Schwimmerarms verbunden ist, sodass sich ein Verbindungspunkt des Potentiometers entsprechend der Position des Schwimmerarms dreht, einen variablen Widerstand in Kontakt mit dem Anschlusspunkt des Potentiometers, wobei der variable Widerstand einen elektrischen Widerstandsmesswert erzeugt, der basierend auf der Position des Anschlusspunktes variiert; eine elektronische Datenspeichervorrichtung, die eine Kraftstoffverbrauchstabelle enthält, die den Kraftstoffstand durch Bezugnahme auf den elektrischen Widerstandsmesswert des Kraftstofffüllstandsensors schätzt; und einen elektronischen Mikroprozessor, der die Kraftstofffüllstandsempfindlichkeit basierend auf der Änderung der elektrischen Widerstandsmessungen geteilt durch die Änderung der geschätzten Kraftstofffüllstände (ΔR/ΔF) berechnet; Bestimmen eines jeden notwendigen Offsets zum elektrischen Widerstandswert durch Vergleichen der Kraftstofffüllstandsempfindlichkeit mit einer vorbestimmten Empfindlichkeitskurve, die in der elektronischen Datenspeichervorrichtung gespeichert ist, und Aktualisieren der Kraftstoffverbrauchstabelle mit dem Offset zum elektrischen Widerstandswert.
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Es ist ein Fahrzeug zum Berechnen einer Offset-Erkennung für einen Kraftstofffüllstandsensorfehler vorgesehen. In einer Ausführungsform beinhaltet die Vorrichtung: einen Kraftstofffüllstandsensor, umfassend einen Schwimmerarm, der entsprechend einer Änderung des Kraftstofffüllstands eines Kraftstofftanks für ein Fahrzeug schwenkt, ein Potentiometer, das mit der Basis des Schwimmerarms verbunden ist, sodass sich ein Verbindungspunkt des Potentiometers entsprechend der Position des Schwimmerarms dreht, einen variablen Widerstand in Kontakt mit dem Anschlusspunkt des Potentiometers, wobei der variable Widerstand einen elektrischen Widerstandsmesswert erzeugt, der basierend auf der Position des Anschlusspunktes variiert; eine elektronische Datenspeichervorrichtung, die eine Kraftstoffverbrauchstabelle enthält, die den Kraftstoffstand im Kraftstofftank durch Bezugnahme auf den elektrischen Widerstandsmesswert des Kraftstofffüllstandsensors schätzt; und einen elektronischen Mikroprozessor, der die Kraftstofffüllstandsempfindlichkeit basierend auf der Änderung der elektrischen Widerstandsmessungen geteilt durch die Änderung der geschätzten Kraftstofffüllstände (ΔR/ΔF) berechnet; Bestimmen eines jeden notwendigen Offsets zum elektrischen Widerstandswert durch Vergleichen der Kraftstofffüllstandsempfindlichkeit mit einer vorbestimmten Empfindlichkeitskurve, die in der elektronischen Datenspeichervorrichtung gespeichert ist, und Aktualisieren der Kraftstoffverbrauchstabelle mit dem Offset zum elektrischen Widerstandswert.
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Figurenliste
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Die exemplarischen Ausführungsformen werden nachfolgend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen beschrieben, worin gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und worin gilt:
- 1 stellt ein Funktionsblockdiagramm dar, das ein Fahrzeug mit einem Offset-Erkennungssystem für einen Kraftstofffüllstandsensorfehler gemäß verschiedenen Ausführungsformen darstellt;
- Die 2A und 2B stellen Diagramme eines Kraftstofffüllstandsensors in verschiedenen Positionen gemäß einer Ausführungsform dar;
- 3 stellt ein Diagramm eines Potentiometers zur Verwendung mit dem Kraftstofffüllstandsensor gemäß einer Ausführungsform dar;
- 4 stellt ein ausführliches Diagramm der verschiedenen Bereiche des Potentiometers gemäß einer Ausführungsform dar;
- 5 stellt eine nichtlineare Empfindlichkeitskurve des Kraftstofffüllstandsensors (ΔR/ΔF) Grafik im Vergleich zu einer entsprechenden Kraftstofffüllstandsgrafik gemäß einer Ausführungsform dar;
- 6 stellt ein Blockdiagramm der Funktionsweise eines Offset-Erkennungssystems für Kraftstofffüllstandsensoren gemäß einer Ausführungsform dar;
- 7 stellt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Erkennen eines Offsets für einen Kraftstofffüllstandsensorfehler gemäß einer Ausführungsform dar;
- 8 stellt eine Empfindlichkeitskurvengrafik des Kraftstofffüllstandsensors (ΔR/ΔF) zur Verwendung mit einem Offset-Erkennungsalgorithmus zur Verwendung mit einem Kraftstofffüllstandsensor gemäß einer Ausführungsform dar;
- 9 stellt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen eines Offsets für einen Kraftstofffüllstandsensorfehler gemäß einer Ausführungsform dar; und
- Die 10A und 10B stellen exemplarische Diagramme zum Bestimmen eines Offsets für eine Kraftstofffüllstandsensorempfindlichkeitskurve (ΔR/ΔF) im Vergleich mit der entsprechenden Kraftstofffüllstandsgrafik gemäß einer Ausführungsform dar.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende ausführliche Beschreibung dient lediglich als Beispiel und soll die Anwendung und Verwendung in keiner Weise einschränken. Weiterhin besteht keine Absicht, im vorstehenden technischen Bereich, Hintergrund, der Kurzzusammenfassung oder der folgenden ausführlichen Beschreibung an eine ausdrücklich oder implizit vorgestellte Theorie gebunden zu sein. Der hier verwendete Begriff „Modul“ bezieht sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppenprozessor) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, die die beschriebene Funktionalität bieten.
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können hierin als funktionale und/oder logische Blockkomponenten und verschiedene Verarbeitungsschritte beschrieben sein. Es ist zu beachten, dass derartige Blockkomponenten aus einer beliebigen Anzahl an Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten aufgebaut sein können, die zur Ausführung der erforderlichen Funktionen konfiguriert sind. Zum Beispiel kann eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eines Systems oder einer Komponente verschiedene integrierte Schaltungskomponenten, beispielsweise Speicherelemente, digitale Signalverarbeitungselemente, Logikelemente, Wertetabellen oder dergleichen, einsetzen, die mehrere Funktionen unter der Steuerung eines oder mehrerer Mikroprozessoren oder anderer Steuervorrichtungen durchführen können. Zudem werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass die exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit einer beliebigen Anzahl an Systemen eingesetzt werden können, und dass das hierin beschriebene System lediglich eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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Der Kürze halber sind konventionelle Techniken in Verbindung mit der Signalverarbeitung, Datenübertragung, Signalgebung, Steuerung und weiteren funktionalen Aspekten der Systeme (und den einzelnen Bedienelementen der Systeme) hierin ggf. nicht im Detail beschrieben. Weiterhin sollen die in den verschiedenen Figuren dargestellten Verbindungslinien exemplarische Funktionsbeziehungen und/oder physikalische Verbindungen zwischen den verschiedenen Elementen darstellen. Es sollte beachtet werden, dass viele alternative oder zusätzliche funktionale Beziehungen oder physikalische Verbindungen in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung vorhanden sein können.
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Unter Bezugnahme auf 1, a ist ein bei 100 allgemein dargestelltes Kraftstofffüllstandsensor-Offset-Erkennungssystem mit einem Fahrzeug 10 gemäß verschiedenen Ausführungsformen assoziiert. Im Allgemeinen bestimmt das Offset-Erkennungssystem 100 des Kraftstofffüllstandsensors den für den Kraftstofffüllstandsensor erforderlichen Offset.
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Wie in 1 dargestellt, beinhaltet das Fahrzeug 10 im Allgemeinen ein Fahrgestell 12, eine Karosserie 14, Vorderräder 16 und Hinterräder 18. Die Karosserie 14 ist auf dem Fahrgestell 12 angeordnet und umhüllt im Wesentlichen die anderen Komponenten des Fahrzeugs 10. Die Karosserie 14 und das Fahrgestell 12 können gemeinsam einen Rahmen bilden. Die Räder 16-18 sind jeweils mit dem Fahrgestell 12 in der Nähe einer jeweiligen Ecke der Karosserie 14 drehbar verbunden.
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In verschiedenen Ausführungsformen ist die Offset-Erkennung eines Kraftstofffüllstandsensor-Fehlersystems in das Fahrzeug 10 integriert. Das Fahrzeug 10 ist beispielsweise ein Fahrzeug, das zum Befördern von Passagieren von einem Ort zum anderen konstruiert ist. Das Fahrzeug 10 ist in der veranschaulichten Ausführungsform als Pkw dargestellt, es sollte jedoch beachtet werden, dass auch jedes andere Fahrzeug, einschließlich Motorräder, Lastwagen, Sportfahrzeuge (SUVs), Freizeitfahrzeuge (RVs), Schiffe, Flugzeuge usw. verwendet werden können.
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Wie dargestellt, beinhaltet das Fahrzeug 10 im Allgemeinen ein Antriebssystem 20, ein Übertragungssystem 22, ein Lenksystem 24, ein Bremssystem 26, ein Sensorsystem 28, ein Stellantriebsystem 30, mindestens einen Datenspeicher 32, mindestens eine Steuerung 34 und ein Kommunikationssystem 36. Das Antriebssystem 20 kann in verschiedenen Ausführungsformen einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine, wie beispielsweise einen Traktionsmotor und/oder ein Brennstoffzellenantriebssystem, beinhalten. Das Übertragungssystem 22 ist dazu konfiguriert, Leistung vom Antriebssystem 20 zu den Fahrzeugrädern 16-18 gemäß den wählbaren Übersetzungen zu übertragen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Getriebesystem 22 ein Stufenverhältnis-Automatikgetriebe, ein stufenlos verstellbares Getriebe oder ein anderes geeignetes Getriebe beinhalten. Das Bremssystem 26 ist dazu konfiguriert, den Fahrzeugrädern 16-18 ein Bremsmoment bereitzustellen. Das Bremssystem 26 kann in verschiedenen Ausführungsformen Reibungsbremsen, Brake-by-Wire, ein regeneratives Bremssystem, wie beispielsweise eine elektrische Maschine und/oder andere geeignete Bremssysteme beinhalten. Das Lenksystem 24 beeinflusst die Position der Fahrzeugräder 16-18. Während in einigen Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung zur Veranschaulichung als ein Lenkrad dargestellt, kann das Lenksystem 24 kein Lenkrad beinhalten.
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Das Kraftstofffüllstandsensor-Offset-Erkennungssystem 28 beinhaltet eine oder mehrere Sensorvorrichtungen 40a-40n, die beobachtbare Bedingungen des Kraftstoffsystems des Fahrzeugs 10 erfassen. Die Datenspeichervorrichtung 32 speichert Daten zur Verwendung beim automatischen Steuern des Fahrzeugs 10. Wie ersichtlich, kann die Datenspeichervorrichtung 32 ein Teil der Steuerung 34, von der Steuerung 34 getrennt, oder ein Teil der Steuerung 34 und Teil eines separaten Systems sein. Die Steuerung 34 beinhaltet mindestens einen Prozessor 44 und eine computerlesbare Speichervorrichtung oder Medien 46. Der Prozessor 44 kann eine Spezialanfertigung oder ein handelsüblicher Prozessor sein, eine Zentraleinheit (CPU), eine Grafikprozessoreinheit (GPU) unter mehreren Prozessoren verbunden mit der Steuerung 34, ein Mikroprozessor auf Halbleiterbasis (in Form eines Mikrochips oder Chip-Satzes), ein Makroprozessor, eine Kombination derselben oder allgemein jede beliebige Vorrichtung zur Ausführung von Anweisungen. Die computerlesbare Speichervorrichtung oder Medien 46 können flüchtige und nicht-flüchtige Speicher in einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem Speicher mit direktem Zugriff (RAM) und einem Keep-Alive-Memory (KAM) beinhalten. KAM ist ein persistenter oder nicht-flüchtiger Speicher, der verwendet werden kann, um verschiedene Betriebsvariablen zu speichern, während der Prozessor 44 ausgeschaltet ist. Die computerlesbare Speichervorrichtung oder Medien 46 können unter Verwendung einer beliebigen einer Anzahl an bekannten Speichervorrichtungen, wie beispielsweise PROMs (programmierbarer Nur-Lese-Speicher), EPROMs (elektrische PROM), EEPROMs (elektrisch löschbarer PROM), Flash-Speicher oder beliebige andere elektrischen, magnetischen, optischen oder kombinierten Speichervorrichtungen, implementiert werden, die Daten speichern können, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die von der Steuerung 34 beim Steuern des Fahrzeugs 10 verwendet werden.
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Die Anweisungen können ein oder mehrere separate Programme beinhalten, von denen jede eine geordnete Auflistung von ausführbaren Anweisungen zum Implementieren von logischen Funktionen umfasst. Die Anweisungen empfangen und verarbeiten, wenn diese vom Prozessor 44 ausgeführt werden, Signale vom Sensorsystem 28, führen Logik, Berechnungen, Verfahren und/oder Algorithmen zur automatischen Steuerung der Komponenten des Fahrzeugs 10 durch und erzeugen Steuersignale an das Stellantriebsystem 30, um die Komponenten des Fahrzeugs 10 basierend auf der Logik, den Berechnungen, den Verfahren und/oder Algorithmen automatisch zu steuern. Obwohl in 1 nur eine Steuerung 34 dargestellt ist, können Ausführungsformen des Fahrzeugs 10 eine beliebige Anzahl an Steuerungen 34 beinhalten, die über irgendein geeignetes Kommunikationsmedium oder eine Kombination von Kommunikationsmedien kommunizieren und zusammenwirken, um die Sensorsignale zu verarbeiten, Logik, Berechnungen, Verfahren und/oder Algorithmen durchzuführen, und Steuersignale zu erzeugen, um die Funktionen des autonomen Fahrzeugs 10 automatisch zu steuern. In verschiedenen Ausführungsformen sind eine oder mehrere Anweisungen der Steuerung 34 im Kraftstofffüllstandsensor-Offset-Erkennungssystem 100 verkörpert und erkennen beim Ausführen durch den Prozessor 44 einen Offsetfehler im Kraftstofffüllstandsensor und kompensieren diesen Fehler.
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Unter Bezugnahme auf die 2A und 2B sind die Diagramme 202 und 210 der Kraftstofffüllstandsensoren 204 und 212 gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Wie in 2A abgebildet, ist ein Kraftstofffüllstandsensor 204 mit einem Schwimmerarm 206 und einem Potentiometer 208 in der Position „leer“ dargestellt. Wie in 2B abgebildet, ist der Kraftstofffüllstandsensor 212 mit einem Schwimmerarm 214 und einem Potentiometer 216 in der Position „voll“ dargestellt. Während des normalen Betriebs bewegt sich der Schwimmerarm entsprechend dem Füllstand in einem Kraftstofftank. Die Basis des Schwimmerarms ist mit einem Potentiometer verbunden, das sich dreht, um die Position des Schwimmerarms und den entsprechenden Kraftstofffüllstand wiederzugeben.
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Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Diagramm 300 des mit dem Kraftstofffüllstandsensor verwendeten Potentiometers 302 gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Wie zuvor in den 2A und 2B dargestellt, dreht der Schwimmerarm des Kraftstoffsensors das Potentiometer 302, um den Füllstand im Kraftstofftank wiederzugeben. Das Potentiometer beinhaltet einen Anschlusspunkt 304, der einen elektrischen Kontakt mit einem variablen Widerstand 306 herstellt. Während sich das Potentiometer 302 dreht, bewegt sich der Anschlusspunkt 304 entlang des Regelwiderstands 306 in verschiedene Positionen. Die verschiedenen Positionen entlang des variablen Widerstands erzeugen an jeder Position einen unterschiedlichen elektrischen Widerstandswert, der den Füllstand im Kraftstofftank wiedergibt.
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Unter Bezugnahme auf 4 ist ein ausführliches Diagramm 400 aus den verschiedenen Bereichen 406, 408 und 410 für den Regelwiderstand 404 des Potentiometers gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Wie bereits in 3 dargestellt und beschrieben, dreht sich der Anschlusspunkt 402 des Potentiometers entlang des Regelwiderstands 404, um einen anderen elektrischen Widerstand zu erzeugen, der den Füllstand im Kraftstofftank wiedergibt. In dieser Ausführungsform ist der Regelwiderstand in drei verschiedene Bereiche unterteilt, wobei jeder Bereich eine unterschiedliche elektrische Widerstandsempfindlichkeit aufweist. Insbesondere weist der Regelwiderstand Folgendes auf: einen Anfangsbereich 410, einen Zwischenbereich 408 und einen Endbereich 406. Der Anfangsbereich stellt ungefähr das Niveau im ersten Viertel des Kraftstofftankinhalts dar, während der Zwischenbereich ungefähr die mittlere Hälfte des Kraftstofftankinhalts darstellt. Der Endbereich stellt in etwa das Niveau im vierten Viertel des Kraftstofftankinhalts dar. Die elektrischen Widerstandsempfindlichkeiten variieren zwischen den Bereichen, wobei der Endbereich am empfindlichsten ist. In dieser Ausführungsform wird eine höhere Empfindlichkeit für den Endbereich verwendet, da eine korrekte Messung kritisch ist, um zu vermeiden, dass im letzten Viertel des Kraftstofftankinhalts Kraftstoff ausgeht. In dieser Ausführungsform liegt der Regelwiderstand, wie dargestellt, bei einem minimalen elektrischen Widerstandswert (Rmin), wenn das Niveau des Kraftstofftanks voll ist, und bei einem maximalen elektrischen Widerstand (Rmax), wenn das Niveau des Kraftstofftanks leer ist.
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Unter Bezugnahme auf 5 werden lineare und nichtlineare Grafiken 500 dargestellt, um die Kraftstofffüllstandsmessungen über die verschiedenen Bereiche des Regelwiderstands gemäß einer Ausführungsform zu messen. Die lineare Grafik 502 stellt die Werte aus einer vorgegebenen Kraftstoffverbrauchstabelle dar, die auf einer elektronischen Datenspeichervorrichtung gespeichert ist und zum Schätzen des Kraftstofffüllstands basierend auf dem elektrischen Widerstandswert des Potentiometers verwendet wird. Die Grafik 502 stellt den in Ohm (Ω) gemessenen elektrischen Widerstandswert gegenüber dem in einem dezimalen Wert gemessenen Kraftstofffüllstand dar, der den Kraftstofffüllstand wiedergibt (0 = leer; 1 = voll). Es werden zwei getrennte Linien 501 und 502 dargestellt, die unterschiedliche Werte in den Kraftstofffüllstandsmessungen wiedergeben. Die erste Linie 501 repräsentiert den „nominalen“ oder reflektierten Widerstandswert, während die zweite Linie 502 den reduzierten oder tatsächlichen Widerstandswert darstellt.
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Das alleinige Vertrauen auf den Nennwert kann dazu führen, dass der Fahrzeugführer annimmt, dass der Kraftstofffüllstand höher ist als er tatsächlich ist. Ein falscher Messwert des Widerstands kann im Laufe der Zeit auftreten und die Folge von Oxidation, Teilkurzschluss, Bruch auf der Regelwiderstandsplatine, Komponententemperatur oder anderen Herstellerschwankungen sein. Der falsche Messwert kann einen Offset zum Widerstandswert erfordern, um den tatsächlichen Füllstand des Kraftstofftanks wiederzugeben. Die Höhe des Offsets kann jedoch schwer zu erkennen sein, da kein Referenzpunkt vorhanden ist, es sei denn, der Tank ist vollständig leer oder befindet sich genau an einer vollen Position.
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Unter Rückführung auf 5 wird eine nichtlineare Grafik 504 als Empfindlichkeitskurve dargestellt, die die Widerstandsänderung dividiert durch die Kraftstofffüllstandsänderung über die verschiedenen Bereiche des Regelwiderstands gemäß einer Ausführungsform darstellt. In dieser Grafik 504 reflektiert die Widerstandsänderung geteilt durch die Änderung des Kraftstofffüllstands (ΔR/ΔT) die mathematische Ableitung (dR/dF) Ableitung des Wertes der linearen Grafik 502. Der Kernpunkt der nichtlinearen Grafik 504 ist, dass sich ihr Wert bei keinem Widerstandsfehler ändert, da er auf der Änderungsrate des Wertes des Widerstands über der Änderungsrate des Kraftstofffüllstands basiert. Ein Fehler in einer Widerstandsnennwertmessung hätte keinen Einfluss auf den entsprechenden Empfindlichkeitswert. Die Nichtlinearität der Empfindlichkeitskurve kann durch Variation der physikalischen Dicke des Regelwiderstands abgeleitet werden, was einen empfindlicheren Widerstand im Endbereich ermöglicht. Darüber hinaus kann die Nichtlinearitäts-Empfindlichkeitskurve aus dem Drehanschlusspunkt des Potentiometers abgeleitet werden, der eine inhärente Sinusfunktion erzeugt, die zwischen der Höhe (H) des Arm-V-Winkels des Arms (θ) multipliziert mit der Länge (L) des Arms (H = L * sin θ) abgebildet wird.
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Wie bei der vorgegebenen Kraftstoffverbrauchstabelle, die zum Erzeugen der linearen Grafik 501 verwendet wird, werden auch die Werte für die Empfindlichkeitskurve der nichtlinearen Grafik 504 zur späteren Referenz in einer elektronischen Datenspeichervorrichtung gespeichert. In der Praxis wird die Empfindlichkeitskurve 504 mit dem Nennwert 501 der linearen Grafik 502 verglichen. Wenn ein Fehler in der Nennmessung erkannt wird, wird ein Offset bestimmt, um den Nennmesswert mit dem erwarteten Kraftstofffüllstandswert, der durch die Empfindlichkeitskurve bestimmt wird, in Einklang zu bringen.
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Unter Bezugnahme nun auf 6 ist ein Blockdiagramm 600 dargestellt, das die Funktion eines Offset-Erkennungssystems gemäß einer Ausführungsform darstellt. Wie dargestellt, beginnt der Prozess mit der Überwachung der Kraftstoffwerte 602, indem die elektrischen Widerstandswerte auf ein Diagramm bezogen werden, das durch die Kraftstoffverbrauchstabelle erzeugt wird. Anschließend wird die berechnete Kraftstofffüllstandsempfindlichkeitskurve 604 referenziert und mit dem geschätzten Kraftstofffüllstand verglichen. Wenn der geschätzte Kraftstofffüllstand nicht mit der Empfindlichkeitskurve übereinstimmt, wird ein Offset für den Kraftstofffüllstand berechnet 606 und als korrekter Kraftstofffüllstandsmesswert bereitgestellt. Der Offsetwert wird dann als Aktualisierung der Kraftstoffverbrauchstabelle 608 hinzugefügt, die bei der nächsten Kraftstofffüllstandsmessung verwendet wird. Wie dargestellt, kann der Prozess zum Berechnen des Offsets und Aktualisieren der Kraftstoffverbrauchstabelle kontinuierlich und fortlaufend während des gesamten Betriebs des Kraftstofffüllstandsensors ablaufen.
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Unter Bezugnahme nun auf 7 ist um das Blockdiagramm 700 eine Vorrichtung zum Erkennen eines Offsets für einen Kraftstofffüllstandsensorfehler gemäß einer Ausführungsform dargestellt. In dieser Ausführungsform nimmt der Kraftstofffüllstandsensor 702 mit dem Potentiometer 704, das den Kraftstofffüllstand darstellt, eine Messung vor. Der vom Potentiometer 704 abgelesene elektrische Widerstand wird einem Prozessor und einer elektronischen Datenspeichervorrichtung 703 bereitgestellt, die basierend auf einer festgelegten Modellkraftstoffverbrauchstabelle 706 einen geschätzten Kraftstofffüllstand erzeugt. Der geschätzte Kraftstofffüllstand wird auf der Empfindlichkeitskurve 708 aufgezeichnet, um eine eventuelle Offsetberechnung 712 zu bestimmen. Der Offset wird dann verwendet, um die Kraftstoffverbrauchstabelle 710 zu aktualisieren, die den korrekten Offset-Kraftstofffüllstandsausgang 714 berechnet. Der Offset-Kraftstofffüllstandsausgang 714 wird typischerweise an die Kraftstofffüllstandsanzeige für ein Fahrzeug bereitgestellt. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Kraftstofffüllstandsanzeige eine analoge oder digitale Anzeige sein. In alternativen Ausführungsformen kann die Kraftstoffverbrauchstabelle 710 tatsächlich aus zwei getrennten Tabellen bestehen. Die erste Tabelle weist eine hohe Auflösung auf, kann aber mit verschiedenen Fehlern behaftet sein. Die zweite Tabelle kann als Backup- oder als „komplementäre“ Tabelle verwendet werden. Die zweite Tabelle weist in der Regel eine niedrigere Auflösung auf als die erste Tabelle. In weiteren Ausführungsformen wird der Offsetwert der ersten Tabelle basierend auf dem Offsetwert der zweiten Tabelle aktualisiert.
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Unter Bezugnahme nun auf 8 ist eine Grafik 800 einer Kraftstofffüllstandsempfindlichkeitskurve mit Bezugspunkten zum Berechnen von Offsetwerten gemäß einer Ausführungsform dargestellt. In einigen Ausführungsformen kann die Empfindlichkeitskurve zur Offseterkennung an einem Kantenpunkt 802 oder einer „Begrenzung“ zwischen den Bereichen des Regelwiderstands des Potentiometers verwendet werden. Die Kantenpunkte dienen als Meilensteinprüfung für eine bessere Erkennungsgenauigkeit, da sich die Empfindlichkeit des Widerstands an diesen Begrenzungen ändert. In alternativen Ausführungsformen kann die Kraftstoffrate basierend auf der vorgegebenen Trajektorie 804 in den verschiedenen Bereichen des Widerstands kontinuierlich überwacht und überprüft werden.
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Unter Bezugnahme nun auf 9 ist ein Flussdiagramm 900 eines Verfahrens zum Erkennen eines Offsets für einen Kraftstofffüllstandsensorfehler gemäß einer Ausführungsform dargestellt. In dieser Ausführungsform wird die Messung des Kraftstofffüllstandsensors als elektrischer Widerstandswert aus dem Potentiometer des Kraftstoffsensors 902 betrachtet. Die elektrische Widerstandsmessung wird verwendet, um eine Kraftstofffüllstandsschätzung 904 aus einer Kraftstoffverbrauchstabelle 905 zu erzeugen, die von einer elektronischen Datenspeichervorrichtung abgerufen wird. Die Kraftstofffüllstandsempfindlichkeit wird basierend auf einer vorgegebenen Empfindlichkeitskurve 906 berechnet, die aus der Kraftstoffverbrauchstabelle abgeleitet wird. Die Kraftstofffüllstandsschätzung wird mit der Empfindlichkeitskurve 908 verglichen, um zu bestimmen, ob ein Offset erforderlich 910 ist. Wenn der Offset erforderlich ist, wird er als Aktualisierung der Kraftstoffschätztabelle 912 hinzugefügt und in der elektronischen Datenspeichervorrichtung 905 gespeichert.
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Unter Bezugnahme nun auf die 10A und 10B werden ein Kraftstoffverbrauchsdiagramm 1002 und ein Empfindlichkeitsdiagramm 1004 dargestellt, um Offsetwerte in einem Beispiel einer Ausführungsform zu bestimmen. In diesem Beispiel zeigen die 10A und 10B ein Kraftstoffverbrauchsdiagramm 1002, wobei der elektrische Nennwiderstand 150 Ohm beträgt. Dies weist auf einen Kraftstoffstand von ca. 33 % Kapazität hin. Der entsprechende gemessene ΔR/ΔT-Wert auf der Empfindlichkeitskurve ist -260, was einen Kraftstofffüllstand von ca. 25 % Kapazität anzeigt. Dieser Wert steht im Widerspruch zum Sollwert (25 % v. 335), der das Vorhandensein von weniger Kraftstoff im Tank anzeigt, als der Sollwert anzeigt. Die Notwendigkeit eines Ausgleichs wird somit bestätigt und der Wert von 25 % Kraftstoffkapazität wird auf der Kraftstoffverbrauchstabelle gemessen. In diesem Beispiel erfordert ein Widerstandswert von 150 Ohm in der Kraftstoffverbrauchstabelle, der mit einer Kraftstoffkapazität von 25 % verglichen wird, einen Offsetwert 1006 von -20 Ohm, der auf den Nennwert angewendet wird, um einen korrekten Kraftstofffüllstandswert zu erhalten. Dieser Offset von -20 Ohm 1006 wird dann für alle zukünftigen Schätzungen unter Verwendung der Kraftstoffverbrauchstabelle in der Kraftstoffverbrauchstabelle aktualisiert.
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Während mindestens eine exemplarische Ausführungsform in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung dargestellt wurde, versteht es sich, dass es eine große Anzahl an Varianten gibt. Es versteht sich weiterhin, dass die exemplarische Ausführungsform oder die exemplarischen Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration dieser Offenbarung in keiner Weise einschränken sollen. Die vorstehende ausführliche Beschreibung stellt Fachleuten auf dem Gebiet vielmehr einen zweckmäßigen Plan zur Implementierung der exemplarischen Ausführungsform bzw. der exemplarischen Ausführungsformen zur Verfügung. Es versteht sich, dass verschiedene Veränderungen an der Funktion und der Anordnung von Elementen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren rechtlichen Entsprechungen aufgeführt ist, abzuweichen.
