DE102021213952A1 - Method for detecting a malfunction of a level sensor, level sensor, computer program and computer-readable medium - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feststellung einer Fehlfunktion eines Füllstandsgebers (3). Das Verfahren umfasst die Ermittlung eines Füllstandsänderungsdifferenzwerts (15) zwischen einem ersten Füllstandsänderungswert (13), ermittelt durch einen Füllstandsgeber (3), und einem zweiten Füllstandsänderungswert (14), ermittelt durch mindestens eine fördermengenabhängige, physikalische Größe (11, 12), und Feststellen einer Fehlfunktion des Füllstandsgebers (3), wenn der Füllstandsänderungsdifferenzwert (15) mindestens einem Schwellwert entspricht. Ferner betrifft die Erfindung einen Füllstandsgeber (3) und Mittel, die geeignet sind, die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium.The invention relates to a method for detecting a malfunction in a level sensor (3). The method includes determining a fill level change difference value (15) between a first fill level change value (13), determined by a fill level sensor (3), and a second fill level change value (14), determined by at least one delivery quantity-dependent physical variable (11, 12), and determining a malfunction of the filling level sensor (3) if the filling level change differential value (15) corresponds to at least one threshold value. The invention also relates to a fill level indicator (3) and means that are suitable for carrying out the steps of the method according to the invention, a computer program and a computer-readable medium.
Description
Technisches Gebiettechnical field
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feststellung einer Fehlfunktion eines Füllstandsgebers, einen Füllstandsgeber, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium.The invention relates to a method for detecting a malfunction of a level sensor, a level sensor, a computer program and a computer-readable medium.
Stand der TechnikState of the art
Die Druckschrift
Nachteilig an den Vorrichtungen im Stand der Technik ist insbesondere, dass ein Sensorvergleichswert durch denselben Füllstandssensor zur Verfügung gestellt wird. Damit ist die Feststellung von Fehlfunktionen, bei denen der Füllstandssensor zwei gleiche, zeitlich zueinander beabstandete Sensormesswerte liefert, nicht möglich. Ein solcher Fall kann Beispielsweise auftreten, wenn ein Füllstandsgeber einen solchen Füllstandsensor sowie einen Hebelarm mit einem daran befestigten Schwimmer umfasst, und der Hebelarm derart geklemmt ist, dass er mittels des Schwimmers keine Füllstandsänderung mehr an den Füllstandssensor übertragen kann.A particular disadvantage of the devices in the prior art is that a sensor comparison value is made available by the same filling level sensor. It is therefore not possible to determine malfunctions in which the filling level sensor supplies two identical sensor measurement values that are spaced apart in time. Such a case can occur, for example, when a level indicator includes such a level sensor and a lever arm with a float attached to it, and the lever arm is clamped in such a way that it can no longer transmit a level change to the level sensor by means of the float.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, VorteilePresentation of the invention, task, solution, advantages
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, welches eine Fehlfunktion eines Füllstandsgebers sicher, einfach und kostengünstig feststellt. Insbesondere soll eine Fehlfunktion des Füllstandsgebers feststellbar sein, auch wenn der Füllstandsgeber zeitlich zueinander beabstandet, denselben Füllstandswert ermittelt. Eine weitere Aufgabe besteht darin, einen Füllstandsgeber bereitzustellen, der in der Lage ist, eine Fehlfunktion mittels eines derartigen Verfahrens festzustellen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Computerprogramm bereitzustellen, das bewirkt, dass der Füllstandsgeber die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein computerlesbares Medium, auf dem ein derartiges Computerprogramm gespeichert ist, bereitzustellen.It is the object of the present invention to provide a method which reliably, simply and inexpensively detects a malfunction of a filling level indicator. In particular, it should be possible to detect a malfunction of the level sensor, even if the level sensor determines the same level value at a different time from one another. Another object is to provide a fill level indicator capable of detecting a malfunction using such a method. A further object is to provide a computer program which causes the filling level indicator to carry out the method steps of the method according to the invention. A further object is to provide a computer-readable medium on which such a computer program is stored.
Die erste Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.The first object is achieved by a method having the features of claim 1.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Verfahren zur Feststellung einer Fehlfunktion eines Füllstandsgebers und umfasst folgende Schritte:
- - Ermitteln eines Füllstandsänderungsdifferenzwerts zwischen einem ersten Füllstandsänderungswert, ermittelt durch einen Füllstandsgeber, und einem zweiten Füllstandsänderungswert, ermittelt durch mindestens eine fördermengenabhängige, physikalische Größe,
- - Feststellen einer Fehlfunktion des Füllstandsgebers, wenn der Füllstandsänderungsdifferenzwert mindestens einem Schwellwert entspricht. Mit anderen Worten wird eine Fehlfunktion des Füllstandsgebers festgestellt, wenn der Füllstandsänderungsdifferenzwert dem Schwellwert entspricht oder über dem Schwellwert liegt.
- - Determination of a filling level change differential value between a first filling level change value, determined by a filling level sensor, and a second filling level change value, determined by at least one delivery quantity-dependent physical variable,
- - Determination of a malfunction of the filling level sensor if the filling level change differential value corresponds to at least one threshold value. In other words, a malfunction of the filling level sensor is detected when the filling level change differential value corresponds to the threshold value or is above the threshold value.
Auf diese Weise ist es möglich die Funktionsfähigkeit des Füllstandsgebers auf Plausibilität zu prüfen und eine Fehlfunktion des Füllstandsgebers festzustellen, auch wenn der Füllstandsgeber bei mehreren Messungen, die zeitlich zueinander beabstandet sind, dieselbe Füllstandsmenge, mit anderen Worten keinen ersten Füllstandsänderungswert, misst.In this way, it is possible to check the functionality of the level indicator for plausibility and to determine a malfunction of the level indicator, even if the level indicator measures the same level quantity, in other words, no first level change value, in several measurements that are spaced apart in time.
Grundsätzlich ist unter einem Füllstandsänderungswert ein Wert zu verstehen, der die Änderung eines Füllstands wiedergibt. Zwar bezieht sich der erste Füllstandsänderungswert sowie der zweite Füllstandsänderungswert auf dieselbe Änderung der Füllstandsmenge, doch können sich die beiden Füllstandsänderungswerte voneinander unterscheiden, wenn der Füllstandsgeber, durch den der erste Füllstandsänderungswert ermittelt wird, defekt ist, da die beiden Füllstandsänderungswerte auf unterschiedliche Weise ermittelt werden. So ein Defekt des Füllstandsgebers hat keinen Einfluss auf den zweiten Füllstandsänderungswert.Basically, a level change value is to be understood as a value that reflects the change in a level. Although the first fill level change value and the second fill level change value relate to the same change in the fill level quantity, the two fill level change values can differ from one another if the fill level sensor, by which the first fill level change value is determined, is defective, since the two fill level change values are determined in different ways. Such a defect in the level sensor has no effect on the second level change value.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Füllstandsgeber einen Füllstandssensor umfasst, der den ersten Füllstandsänderungswert ermittelt. Mit anderen Worten ermittelt der Füllstandsgeber mittels des Füllstandsensors den ersten Füllstandsänderungswert. In diesem Fall handelt es sich bei der Ermittlung des ersten Füllstandsänderungswerts um eine Messung des ersten Füllstandsänderungswerts. Bei dem Füllstandssensor handelt es sich beispielsweise um einen magnetoresistiven Magnetfeldsensor, wie einen Hallsensor. Auch ist es möglich, dass es sich um eine magnetisch aktiven Positionssensor oder um einen Positionssensor, der nach dem Prinzip eines Potentiometers ausgebildet ist, handelt.It is particularly advantageous if the fill-level indicator includes a fill-level sensor that determines the first fill-level change value. In other words, the filling level indicator uses the filling level sensor to determine the first filling level change value. In this case, the determination of the first fill level change value is a measurement of the first fill level change value. The level sensor is, for example, a magnetoresistive magnetic field sensor, such as a Hall sensor. Also it is possible that it is a magnetically active position sensor or a position sensor which is designed according to the principle of a potentiometer.
Ein Füllstandsgeber der einen Füllstandssensor umfasst, ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform. Grundsätzlich kann es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um ein Verfahren zur Feststellung einer Fehlfunktion eines Füllstandssensors handeln, wenn der Füllstandsgeber einen Füllstandssensor umfasst.A fill level indicator that includes a fill level sensor is a further preferred embodiment. In principle, the method according to the invention can be a method for determining a malfunction of a fill level sensor if the fill level indicator includes a fill level sensor.
Auch ist es vorteilhaft, wenn der Füllstandsgeber einen Hebelarm aufweist, an dem ein Schwimmer angeordnet ist, wobei der Schwimmer mittels des Hebelarms eine Füllstandsänderung in eine Rotations- und/oder Schwenkbewegung eines Signalgebers überträgt, wobei der Signalgeber an dem Hebelarm, insbesondere beabstandet zum Schwimmer, befestigt ist, wobei der Signalgeber mit dem Füllstandssensor signalübertragend gekoppelt ist. Bei dem Signalgeber handelt es sich bevorzugterweise um ein elektrisch leitendes Schleifelement eines Positionssensors, der nach dem Prinzip eines Potentiometers ausgebildet ist, oder um einen Permanentmagneten eines magnetoresistiven Magnetfeldsensors.It is also advantageous if the level indicator has a lever arm on which a float is arranged, with the float using the lever arm to transmit a change in level into a rotational and/or pivoting movement of a signal indicator, with the signal indicator on the lever arm, in particular at a distance from the float , is attached, wherein the signal transmitter is coupled to the level sensor in a signal-transmitting manner. The signal transmitter is preferably an electrically conductive sliding element of a position sensor, which is designed according to the principle of a potentiometer, or a permanent magnet of a magnetoresistive magnetic field sensor.
Unter der Fördermenge wird grundsätzlich die Menge der Flüssigkeit, die aus dem Tank herausgefördert wird oder wurde, verstanden. Mit anderen Worten verursacht die Fördermenge eine Füllstandsänderung.The flow rate is basically the amount of liquid that is or was pumped out of the tank. In other words, the flow rate causes a level change.
Unter der Fördermengenabhängigkeit der physikalischen Größe kann somit grundsätzlich verstanden werden, dass die physikalische Größe abhängig von der herausgeförderten Menge der Flüssigkeit ist. Da die herausgeförderte Flüssigkeitsmenge eine Füllstandsänderung im Tank hervorruft, lässt sich durch eine fördermengenabhängige, physikalische Größe der zweite Füllstandsänderungswert ermitteln. Äußerst bevorzugt ist es, wenn die Flüssigkeit zu einem Verbraucher gefördert wird, wenn die Flüssigkeit aus dem Tank herausgefördert wird.The dependency of the physical variable on the conveyed quantity can therefore be understood in principle to mean that the physical variable is dependent on the quantity of liquid conveyed out. Since the amount of liquid pumped out causes a change in the fill level in the tank, the second fill level change value can be determined by a physical variable that is dependent on the flow rate. It is extremely preferred if the liquid is conveyed to a consumer when the liquid is being conveyed out of the tank.
Ein möglicher Verbraucher ist ein Verbrennungsmotor, ein Abgasreinigungssystem, ein Sensorreinigungssystem oder ähnliches.A possible consumer is an internal combustion engine, an exhaust gas cleaning system, a sensor cleaning system or the like.
Grundsätzlich ist es bevorzugt, wenn der zweite Füllstandsänderungswert mittels einer Berechnung, einer Übertragungsfunktion oder einem Kennfeld aus der mindestens einen fördermengenabhängige, physikalischen Größe ermittelt wird.In principle, it is preferred if the second fill level change value is determined by means of a calculation, a transfer function or a characteristic diagram from the at least one physical quantity dependent on the delivery quantity.
Bei der Berechnung wird dem Verfahren bevorzugterweise eine Berechnungsformel zugrunde gelegt, womit aus der mindestens einen fördermengenabhängigen, physikalischen Größe der zweite Füllstandsänderungswert ermittelt wird. Bei dem Kennfeld kann es sich um ein mehrdimensionales Kennfeld handeln.In the calculation, the method is preferably based on a calculation formula, with which the second filling level change value is determined from the at least one delivery quantity-dependent physical variable. The map can be a multi-dimensional map.
Grundsätzlich kann es sich bei der mindestens einen fördermengenabhängige, physikalischen Größe um ein Größe handeln, aus der der zweite Füllstandsänderungswert indirekt ermittelt oder abgeleitet werden kann.In principle, the at least one delivery quantity-dependent physical quantity can be a quantity from which the second filling level change value can be determined or derived indirectly.
Ferner ist es, im Fall, dass der zweite Füllstandsänderungswert mit mehreren fördermengenabhängigen, physikalischen Größen ermittelt wird, grundsätzlich bevorzugt, wenn die fördermengenabhängigen, physikalischen Größen untereinander auf Plausibilität geprüft werden. Fördermengenabhängige, physikalische Größen, die diese Prüfung nicht bestehen, also nicht plausibel sind, werden für die Ermittlung des zweiten Füllstandsänderungswerts nicht verwendet. Damit wird die Funktionssicherheit des erfindungsgemäßen Verfahrens sichergestellt.Furthermore, in the event that the second level change value is determined using a plurality of delivery quantity-dependent physical quantities, it is generally preferred if the delivery quantity-dependent physical quantities are checked for plausibility among one another. Flow rate-dependent, physical quantities that do not pass this test, i.e. are not plausible, are not used to determine the second fill level change value. This ensures the functional reliability of the method according to the invention.
Auch ist es grundsätzlich zu bevorzugen, wenn sich die Ermittlung des ersten Füllstandsänderungswerts sowie des zweiten Füllstandsänderungswerts auf die gleiche Zeitspanne bezieht. Besonders bevorzugt ist es, sich die Ermittlung des ersten Füllstandsänderungswerts sowie des zweiten Füllstandsänderungswerts auf dieselbe Zeitspanne bezieht. Mit anderen Worten erfolgt die Ermittlung sowie der Start und das Ende der Ermittlung des ersten Füllstandsänderungswerts und des zweiten Füllstandsänderungswerts gleichzeitig. Dadurch wird sichergestellt, dass sich die beiden Füllstandsänderungswerte auf dieselbe Füllstandsänderung bezieht.In principle, it is also preferable if the determination of the first filling level change value and the second filling level change value relates to the same period of time. It is particularly preferred if the determination of the first filling level change value and the second filling level change value relates to the same period of time. In other words, the determination as well as the start and end of the determination of the first filling level change value and the second filling level change value take place simultaneously. This ensures that the two level change values refer to the same level change.
Darüber hinaus ist es grundsätzlich zu bevorzugen, wenn sich die Ermittlung des ersten Füllstandsänderungswerts sowie des zweiten Füllstandsänderungswerts auf eine Zeitspanne bezieht, die derart gewählt ist, dass sich ein erster Füllstandsänderungswert sowie ein zweiter Füllstandsänderungswert ermitteln lässt. Mit anderen Worten ist die Zeitspanne so lange gewählt, dass sich für das Verfahren eine ausreichende Füllstandsänderung einstellt, die durch den Füllstandsgeber und die fördermengenabhängige, physikalische Größe ermittelbar ist.In addition, it is generally preferable if the determination of the first filling level change value and the second filling level change value relates to a period of time that is selected such that a first filling level change value and a second filling level change value can be determined. In other words, the period of time is chosen so long that a sufficient level change occurs for the method, which can be determined by the level sensor and the physical quantity dependent on the delivery rate.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn sich die Füllstandsänderungswerte auf den Füllstand einer Flüssigkeit beziehen. Bei der Flüssigkeit handelt es sich vorteilhafterweise um Kraftstoff, um ein Reduktionsmittel zur Abgasreinigung von Abgas eines Verbrennungsmotors, um Wasser, um Öl, um ein Kühlmittel, um ein Kältemittel, um eine Reinigungslösung oder um ein Reinigungsmittel.In addition, it is advantageous if the fill level change values relate to the fill level of a liquid. The liquid is advantageously fuel, a reducing agent for cleaning exhaust gas from an internal combustion engine, water, oil, a coolant, a refrigerant, a cleaning solution or a cleaning agent.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn sich die Flüssigkeit innerhalb eines Tanks befindet. Es ist zweckmäßig, wenn es sich bei dem Tank um einen entsprechend der Flüssigkeit ausgebildeten Tank handelt, beispielsweise um einen Flüssigkeitstank, Kraftstofftank, Wassertank, Öltank, Kühlmitteltank, Kältemitteltank, Reinigungslösungstank, Reinigungsmitteltank oder Tank für einer Reduktionsmittel zur Abgasreinigung von Abgasen eines Verbrennungsmotors.Furthermore, it is advantageous if the liquid is located within a tank. It is expedient if the tank is a tank designed according to the liquid, for example a liquid tank, fuel tank, water tank, oil tank, coolant tank, refrigerant tank, cleaning solution tank, cleaning agent tank or tank for a reducing agent for cleaning exhaust gases from an internal combustion engine.
Auch ist es zweckmäßig, wenn der Füllstandsgeber und/oder der Füllstandssensor innerhalb des Tanks angeordnet sind. Dies trägt zu einer kompakten Bauweise bei.It is also expedient if the filling level transmitter and/or the filling level sensor are arranged inside the tank. This contributes to a compact design.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die mindestens eine fördermengenabhängige, physikalische Größe durch eine Messung ermittelt wird. Insbesondere erfolgt die Messung durch einen Sensor. Vorteilhafterweise befindet sich der Sensor außerhalb des Tanks oder die Messung wird außerhalb des Tanks vorgenommen. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der Sensor der die mindestens eine fördermengenabhängige, physikalische Größe misst, kein Füllstandssensor ist. Mit anderen Worten wird der zweite Füllstandsänderungswert ohne einen Füllstandssensor, ohne einen Füllstandsgeber, füllstandsensorfrei und/oder füllstandsgeberfrei ermittelt und/oder gemessen. Insbesondere ist es möglich, dass der zweite Füllstandsänderungswert mittels eines anderen vorhandenen Sensors gemessen wird.In addition, it is advantageous if the at least one delivery quantity-dependent physical variable is determined by a measurement. In particular, the measurement is carried out by a sensor. Advantageously, the sensor is outside the tank or the measurement is made outside the tank. Furthermore, it is expedient if the sensor that measures the at least one delivery quantity-dependent physical variable is not a level sensor. In other words, the second fill level change value is determined and/or measured without a fill level sensor, without a fill level transmitter, without a fill level sensor and/or without a fill level transmitter. In particular, it is possible for the second filling level change value to be measured using another sensor that is present.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Schwellwert in Abhängigkeit der Ermittlungsgenauigkeit des zweiten Füllstandsänderungswerts aus der fördermengenabhängige, physikalischen Größe gewählt ist. Hierdurch werden fehlerhafte Feststellungen von Fehlfunktionen des Füllstandsgebers vermieden.Furthermore, it is advantageous if the threshold value is selected as a function of the determination accuracy of the second filling level change value from the physical quantity dependent on the delivery quantity. As a result, erroneous determinations of malfunctions of the fill level sensor are avoided.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn eine Fehlfunktion des Füllstandsgebers erst festgestellt wird, wenn der Füllstandsänderungsdifferenzwert innerhalb einer bestimmten Zeitperiode mehrfach mindestens den Schwellwert entspricht. Auch hierdurch werden fehlerhafte Feststellungen von Fehlfunktionen des Füllstandsgebers vermieden. Die Zeitperiode kann mehrere Stunden oder weniger als eine Stunde umfassen.It is particularly advantageous if a malfunction of the filling level sensor is only detected when the filling level change differential value corresponds at least to the threshold value several times within a certain period of time. In this way, too, erroneous determinations of malfunctions of the filling level sensor are avoided. The time period can be several hours or less than an hour.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn der Schwellwert 0%, maximal 5 %, maximal 10 %, maximal 20 % oder maximal 30 % des ersten Füllstandsänderungswerts entspricht. Mit anderen Worten ist der Schwellwert hierbei abhängig vom ersten Füllstandsänderungswert.It is particularly advantageous if the threshold value corresponds to 0%, a maximum of 5%, a maximum of 10%, a maximum of 20% or a maximum of 30% of the first level change value. In other words, the threshold value is dependent on the first level change value.
Außerdem ist es besonders vorteilhaft, wenn die Fehlfunktion des Füllstandsgebers lediglich festgestellt wird, wenn der zweite Füllstandsänderungswert größer ist als der erste Füllstandsänderungswert. Auf diese Art und Weise wird verhindert, dass der Füllstand der Flüssigkeit innerhalb des Tanks einen kritischen Wert annimmt. Unter einem kritischen Wert ist beispielsweise ein Füllstand zu verstehen, bei dessen Unterschreitung keine Flüssigkeit mehr aus dem Tank gefördert werden kann.In addition, it is particularly advantageous if the malfunction of the filling level sensor is only detected when the second filling level change value is greater than the first filling level change value. This prevents the level of the liquid inside the tank from reaching a critical value. A critical value is to be understood, for example, as a fill level below which no more liquid can be pumped out of the tank.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einer der mindestens einen fördermengenabhängigen, physikalischen Größe um die Leistung einer Förderpumpe handelt. Bei der Leistung handelt es sich bevorzugterweise um die elektrische Leistung eines Förderpumpenmotors der Förderpumpe, wenn der Förderpumpenmotor als Elektromotor ausgebildet ist. Alternativ handelt es sich, unabhängig davon, ob der Förderpumpenmotor als Elektromotor ausgebildet ist, bei der Leistung, um die Pumpleistung der Förderpumpe. Aus dieser fördermengenabhängigen, physikalischen Größe ist der zweite Füllstandsänderungswert ermittelbar, weil hierdurch auf die Menge der herausgeförderten Flüssigkeit geschlossen werden kann, wobei die herausgeförderte Flüssigkeit eine Änderung des Füllstands der Flüssigkeit im Tank hervorruft.A preferred embodiment is characterized in that one of the at least one delivery quantity-dependent physical variable is the output of a delivery pump. The power is preferably the electrical power of a feed pump motor of the feed pump when the feed pump motor is designed as an electric motor. Alternatively, regardless of whether the feed pump motor is designed as an electric motor, the power is the pumping power of the feed pump. The second fill level change value can be determined from this delivery quantity-dependent physical variable, because this allows the amount of liquid conveyed out to be inferred, with the liquid conveyed out causing a change in the level of the liquid in the tank.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei zwei der der mindestens einen fördermengenabhängigen, physikalischen Größen um den elektrischen Förderpumpenstrom und die Förderpumpendrehzahl einer oder der Förderpumpe handelt. Der elektrische Förderpumpenstrom und die Förderpumpendrehzahl werden vorzugsweise von Sensoren ermittelt, die für den Betrieb der Förderpumpe notwendig sind. Daher sind keine speziell für die Ermittlung des zweiten Füllstandsänderungswerts vorgesehenen Sensoren notwendig. Bei dem elektrischen Förderpumpenstrom handelt es sich insbesondere um die Stromstärke der elektrischen Energie, mit der eine Statorwicklung eines Elektromotors der Förderpumpe versorgt wird. Bei der Förderpumpendrehzahl handelt es sich um die Drehzahl eines oder des Elektromotors der Förderpumpe oder um die Drehzahl einer oder der Pumpenstufe der Förderpumpe. Vorteilhafterweise ist die Förderpumpendrehzahl proportional zur Fördermenge oder dem Fördervolumen der Förderpumpe, wodurch auf eine Füllstandsänderung geschlossen werden kann und sich ein Füllstandsänderungswert ermitteln lässt.A further preferred embodiment is characterized in that two of the at least one delivery quantity-dependent physical variables are the electric delivery pump current and the delivery pump speed of one or the delivery pump. The electric feed pump current and the feed pump speed are preferably determined by sensors that are necessary for the operation of the feed pump. Therefore, no sensors provided specifically for determining the second filling level change value are necessary. The electrical feed pump current is in particular the current strength of the electrical energy with which a stator winding of an electric motor of the feed pump is supplied. The feed pump speed is the speed of one or the electric motor of the feed pump or the speed of one or the pump stage of the feed pump. The speed of the feed pump is advantageously proportional to the delivery quantity or the delivery volume of the feed pump, as a result of which a fill level change can be inferred and a fill level change value can be determined.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn es sich bei dem Förderpumpenmotor um eine permanenterregte Synchronmaschine oder um einen mechanisch kommutierten Gleichstrommotor handelt. Eine permanenterregte Synchronmaschine zeichnet sich durch ihre Langlebigkeit aus, während sich ein mechanisch kommutierter Gleichstrommotor durch seine Kostengünstigkeit auszeichnet. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn es sich bei dem Förderpumpenmotor um einen Innenläufer handelt.It is particularly advantageous if the feed pump motor is a permanently excited synchronous machine or a mechanically commutated DC motor. A permanently excited synchronous machine is characterized by their longevity, while a mechanically commutated DC motor is characterized by its low cost. In addition, it is advantageous if the feed pump motor is an internal rotor.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Förderpumpe eine Pumpenstufe aufweist. Es ist besonders zweckmäßig, wenn der Förderpumpenmotor die Pumpenstufe antreibt. Bei der Pumpenstufe handelt es sich vorzugsweise um eine Seitenkanalpumpenstufe, eine Peripheralkanalpumpenstufe, eine Gerotor-Pumpenstufe, eine Schraubenpumpe, einen Radialverdichter oder eine Flügelzellenpumpenstufe.Furthermore, it is advantageous if the feed pump has a pump stage. It is particularly useful when the feed pump motor drives the pump stage. The pump stage is preferably a side channel pump stage, a peripheral channel pump stage, a gerotor pump stage, a screw pump, a radial compressor or a vane pump stage.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Förderpumpe innerhalb des Tanks angeordnet ist. Hierdurch wird eine besonders kompakte Bauweise ermöglicht.It is also advantageous if the feed pump is arranged inside the tank. This enables a particularly compact design.
Auch ist es zu bevorzugen, wenn eine Steuereinheit, die den Förderpumpenmotor steuert, außerhalb des Tanks angeordnet ist. Dies trägt zur Betriebssicherheit bei, da hierdurch vermieden wird, dass die Steuereinheit mit der Flüssigkeit in Kontakt kommen kann, was ansonsten Beschädigungen der Steuereinheit hervorrufen könnte.Also, it is preferable that a control unit that controls the feed pump motor is located outside the tank. This contributes to operational safety, since this prevents the control unit from coming into contact with the liquid, which could otherwise cause damage to the control unit.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit, einen oder den Sensor aufweist, der die mindestens eine fördermengenabhängige, physikalische Größe misst. Beispielsweise kann es sich bei dem Sensor um einen Stromsensor handeln, mit dessen Hilfe sich die elektrische Leistung des Förderpumpenmotors ermitteln lässt.In addition, it is advantageous if the control unit has a sensor or the sensor that measures the at least one delivery quantity-dependent physical variable. For example, the sensor can be a current sensor that can be used to determine the electrical output of the feed pump motor.
Grundsätzlich ist es bevorzugt, dass, im Fall, dass der zweite Füllstandsänderungswert durch mehrere fördermengenabhängige, physikalische Größen ermittelt wird, mehrere oder jeder der verbrauchsabhängigen, physikalischen Größen durch mindestens einen oder mehrere Sensoren ermittelt oder gemessen wird.In principle, it is preferred that, in the event that the second level change value is determined by a plurality of delivery quantity-dependent physical variables, a plurality or each of the consumption-dependent physical variables is determined or measured by at least one or more sensors.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einer der mindestens einen fördermengenabhängigen, physikalischen Größe um eine fahrdynamische Größe handelt. Derartige fahrdynamische Größen können von anderen Sensorsystemen innerhalb eines Kraftfahrzeugs ermittelt oder gemessen werden. Daher sind keine speziell für die Ermittlung des zweiten Füllstandsänderungswerts vorgesehenen Sensoren notwendig.A further preferred embodiment is characterized in that one of the at least one delivery quantity-dependent physical variable is a driving-dynamic variable. Such driving-dynamic variables can be determined or measured by other sensor systems within a motor vehicle. Therefore, no sensors provided specifically for determining the second filling level change value are necessary.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einer der mindestens einen fördermengenabhängigen, physikalischen Größe um die Längsbeschleunigung eines Fahrzeugs handelt. Die Längsbeschleunigung kann durch einen Sensor aus einem ESP-System oder einem Fahrerassistenzsystem ermittelt oder gemessen werden.A further preferred embodiment is characterized in that one of the at least one delivery quantity-dependent physical variable is the longitudinal acceleration of a vehicle. The longitudinal acceleration can be determined or measured by a sensor from an ESP system or a driver assistance system.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn hierfür lediglich eine positive Längsbeschleunigung des Fahrzeugs genutzt wird. Mit anderen Worten ist eine Nutzung einer negativen Längsbeschleunigung, die beispielsweise einem Bremsvorgang des Fahrzeugs entspricht, nicht berücksichtigt.It is particularly advantageous if only a positive longitudinal acceleration of the vehicle is used for this. In other words, use of a negative longitudinal acceleration, which corresponds, for example, to a braking operation of the vehicle, is not taken into account.
Grundsätzlich ist es vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße Verfahren, wenn es in einem Kraftfahrzeug durchgeführt wird, lediglich während des Betriebs des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße Verfahren spätestens mit der Beendigung des Betriebs des Kraftfahrzeugs beendet wird und frühestens mit dem Beginn des Betriebs des Kraftfahrzeugs gestartet wird.In principle, it is advantageous if the method according to the invention, when it is carried out in a motor vehicle, is only carried out while the motor vehicle is in operation. In addition, it is advantageous if the method according to the invention is terminated at the latest when the operation of the motor vehicle is terminated and is started at the earliest when the operation of the motor vehicle begins.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einer der mindestens einen fördermengenabhängigen, physikalischen Größe um die Querbeschleunigung eines Fahrzeugs handelt. Die Querbeschleunigung kann durch einen Sensor aus einem ESP-System oder einem Fahrerassistenzsystem ermittelt oder gemessen werden.A further preferred embodiment is characterized in that one of the at least one delivery quantity-dependent physical variable is the lateral acceleration of a vehicle. The lateral acceleration can be determined or measured by a sensor from an ESP system or a driver assistance system.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn außer der Querbeschleunigung des Fahrzeugs auch der Lenkwinkel des Fahrzeugs berücksichtigt wird. Auf diese Weise wird indirekt die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs berücksichtigt. Der Linkwinkel des Fahrzeugs kann beispielsweise mittels eines Lenkwinkelsensors gemessen oder ermittelt werden.It is particularly advantageous if, in addition to the transverse acceleration of the vehicle, the steering angle of the vehicle is also taken into account. In this way, the vehicle speed of the vehicle is indirectly taken into account. The link angle of the vehicle can be measured or determined using a steering angle sensor, for example.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einer der mindestens einen fördermengenabhängigen, physikalischen Größe um die Geschwindigkeit, also die Fahrzeuggeschwindigkeit, eines Fahrzeugs handelt. Für die Ermittlung oder Messungen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs kann ein Raddrehzahlsensor verwendet werden. Bevorzugterweise handelt es sich um einen Raddrehzahlsensor eines ABS-Systems, eines ESP-Systems oder eines Fahrerassistenzsystems.A further preferred embodiment is characterized in that one of the at least one delivery quantity-dependent physical variable is the speed, ie the vehicle speed, of a vehicle. A wheel speed sensor may be used to determine or measure the speed of the vehicle. It is preferably a wheel speed sensor of an ABS system, an ESP system or a driver assistance system.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einer der mindestens einen fördermengenabhängigen, physikalischen Größe um eine zurückgelegte Strecke eines Fahrzeugs handelt. Dies ist vorteilhaft, wenn es sich bei der Flüssigkeit beispielsweise um Kraftstoff handelt, da über die zurückgelegte Strecke des Fahrzeugs auf den Verbrauch des Kraftstoffs und somit auf einen Füllstandsänderungswert, insbesondere auf den zweiten Füllstandsänderungswert geschlossen werden kann.A further preferred embodiment is characterized in that one of the at least one delivery quantity-dependent physical quantity is a distance traveled by a vehicle. This is advantageous if the liquid is fuel, for example, because the distance traveled by the vehicle affects the consumption of fuel and thus a level change value, in particular which can be closed on the second fill level change value.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einer der mindestens einen fördermengenabhängigen, physikalischen Größe um einen zurückgelegten Höhenunterschied eines Fahrzeugs handelt. Auch hierbei kann auf einen Mindestkraftstoffverbrauch geschlossen werden, wodurch sich der zweite Füllstandsänderungswert ermitteln lässt.A further preferred embodiment is characterized in that one of the at least one delivery quantity-dependent physical variable is a difference in height covered by a vehicle. Here, too, a minimum fuel consumption can be inferred, as a result of which the second level change value can be determined.
Grundsätzlich beziehen sich alle Verfahren, die sich auf ein Fahrzeug beziehen, auf ein Fahrzeug, in dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird.In principle, all methods that relate to a vehicle relate to a vehicle in which the method according to the invention is carried out.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einer der mindestens einen fördermengenabhängigen, physikalischen Größe um die Betriebsdauer eines Fahrzeugs, eines Verbrennungsmotors und/oder einer Förderpumpe handelt. Hierbei handelt es sich um eine besonders einfache Möglichkeit, eine Fehlfunktion des Füllstandsgebers festzustellen.A further preferred embodiment is characterized in that one of the at least one delivery quantity-dependent physical variable is the operating time of a vehicle, an internal combustion engine and/or a delivery pump. This is a particularly simple way of detecting a malfunction in the level sensor.
Ein weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einer der mindestens einen fördermengenabhängigen, physikalischen Größe um eine Einspritzmenge handelt. Insbesondere handelt es sich bei der Einspritzmenge um eine Kraftstoffeinspritzmenge in einen Verbrennungsmotor, um eine Wassereinspritzmenge in einen Verbrennungsmotor oder um eine Einspritzmenge eines Reduktionsmittel zur Reinigung von Abgasen eines Verbrennungsmotors in ein Abgasreinigungssystem.A further preferred embodiment is characterized in that one of the at least one delivery quantity-dependent physical quantity is an injection quantity. In particular, the injection quantity is a fuel injection quantity into an internal combustion engine, a water injection quantity into an internal combustion engine, or an injection quantity of a reducing agent for purifying exhaust gases from an internal combustion engine into an exhaust gas purification system.
Ein weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner den folgenden Schritt umfasst: Feststellen einer fehlerfreien Funktionsfähigkeit des Füllstandsgebers, wenn der Füllstandsänderungsdifferenzwert unter dem Schwellwert liegt.A further preferred embodiment is characterized in that the method also includes the following step: determining that the filling level sensor is able to function correctly if the filling level change difference value is below the threshold value.
Vorteilhafterweise wird in einem solchen Fall keine Generierung einer Meldung an den Fahrer des Fahrzeugs erzeugt.Advantageously, in such a case, no message is generated for the driver of the vehicle.
Ein weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das erfindungsgemäße Verfahren ferner den folgenden Schritt umfasst: Generierung eines Fehlersignals, wenn eine Fehlfunktion festgestellt wird. Insbesondere wird das Fehlersignal abgespeichert und/oder aufgrund des Fehlersignal eine Fehlermeldung generiert, um dem Fahrer des Fahrzeugs über die Feststellung der Fehlfunktion des Füllstandsgebers zu informieren.A further preferred embodiment is characterized in that the method according to the invention also includes the following step: generation of an error signal if a malfunction is detected. In particular, the error signal is stored and/or an error message is generated on the basis of the error signal in order to inform the driver of the vehicle about the detection of the malfunction of the filling level sensor.
Die Aufgabe bezüglich der Bereitstellung des Füllstandsgebers wird dadurch gelöst, dass ein Füllstandsgeber und Mittel, die geeignet sind, die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, bereitgestellt werden.The task relating to the provision of the filling level indicator is achieved in that a filling level indicator and means that are suitable for carrying out the steps of the method according to the invention are provided.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Flüssigkeitsfördervorrichtung den erfindungsgemäßen Füllstandsgeber aufweist.A further preferred embodiment is characterized in that a liquid delivery device has the filling level sensor according to the invention.
Beispielsweise handelt es sich je nach Ausführungsform, bei der Flüssigkeitsfördervorrichtung, die den erfindungsgemäßen Füllstandsgeber aufweist, um ein Wasserfördermodul, um ein Fördermodul zur Förderung eines Reduktionsmittels zur Abgasreinigung von Abgasen eines Verbrennungsmotors, um eine Fördereinheit zur Reinigung einer Fahrzeugscheibe, zur Reinigung von Scheinwerfern oder zur Reinigung von Sensoren. Vorzugsweise handelt es sich bei den Sensoren, um Sensoren, die zum autonomen Betrieb eines Kraftfahrzeugs notwendig sind. Mit anderen Worten ist es möglich, dass es sich bei den zu reinigenden Sensoren um Kameras, Radarsensoren, Lidar-Sensoren, Ultraschallsensoren, Infrarotsensoren und/oder ähnliche Sensoren handelt.For example, depending on the embodiment, the liquid delivery device, which has the level sensor according to the invention, is a water delivery module, a delivery module for delivering a reducing agent for cleaning exhaust gases from an internal combustion engine, a delivery unit for cleaning a vehicle window, for cleaning headlights or for cleaning of sensors. The sensors are preferably sensors that are necessary for the autonomous operation of a motor vehicle. In other words, it is possible for the sensors to be cleaned to be cameras, radar sensors, lidar sensors, ultrasonic sensors, infrared sensors and/or similar sensors.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrzeug den erfindungsgemäßen Füllstandsgeber oder eine derartige Flüssigkeitsfördervorrichtung aufweist.A further preferred embodiment is characterized in that a vehicle has the filling level sensor according to the invention or a liquid delivery device of this type.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Fahrzeug mehr als einen erfindungsgemäßen Füllstandsgeber oder mehr als eine derartige Flüssigkeitsfördervorrichtung aufweist.It is particularly advantageous if a vehicle has more than one filling level sensor according to the invention or more than one liquid delivery device of this type.
Die Aufgabe bezüglich des Computerprogramms wird dadurch gelöst, dass ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass eine der erfindungsgemäßen Vorrichtungen die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt, bereitgestellt wird.The object with regard to the computer program is achieved in that a computer program comprising instructions which cause one of the devices according to the invention to carry out the method steps of the method according to the invention is made available.
Die Aufgabe bezüglich des computerlesbaren Mediums wird dadurch gelöst, dass ein computerlesbares Medium, auf dem das erfindungsgemäße Computerprogramm abgespeichert ist, bereitgestellt wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn es sich bei dem computerlesbaren Medium, um einen Speicherchip handelt.The object relating to the computer-readable medium is achieved in that a computer-readable medium on which the computer program according to the invention is stored is made available. It is particularly advantageous if the computer-readable medium is a memory chip.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das computerlesbaren Medium oder der Speicherchip als Permanentspeicher ausgebildet ist. D. h., dass der Speicher des computerlesbaren Mediums oder des Speicherchips nicht löschbar oder überschreibbar ausgebildet ist. Alternativ ist es zu bevorzugen, wenn das computerlesbare Medium oder der Speicherchip als überschreibbarer oder löschbarer Speicher ausgebildet ist. Auf diese Weise sind Updates, also Aktualisierungen, oder Fehlerbehebungen ohne Austausch des computerlesbaren Mediums oder des Speicherchips möglich.It is also advantageous if the computer-readable medium or the memory chip is in the form of a permanent memory. This means that the memory of the computer-readable medium or of the memory chip is designed such that it cannot be erased or overwritten. Alternatively, it is preferable if the computer-readable medium or memory Cherchip is designed as a rewritable or erasable memory. In this way, updates, ie updates, or error corrections are possible without replacing the computer-readable medium or the memory chip.
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.Advantageous developments of the present invention are described in the dependent claims and in the following description of the figures.
Figurenlistecharacter list
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Füllstandsgeber, und -
2 ein erfindungsgemäßes Verfahren.
-
1 a motor vehicle with a level sensor according to the invention, and -
2 a method according to the invention.
Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention
Die
Die Steuereinheit 7 stellt eine Fehlfunktion des Füllstandsgebers fest, wenn der Füllstandsänderungsdifferenzwert mindestens einem Schwellwert entspricht. Mit anderen Worten wird eine Fehlfunktion des Füllstandsgebers 3 oder des Füllstandssensors festgestellt, wenn der Füllstandsänderungsdifferenzwert dem Schwellwert entspricht oder über dem Schwellwert liegt. Wenn eine Fehlfunktion des Füllstandsgebers 3 festgestellt wird, wird ein Fehlersignal generiert, dass auf der Anzeige 8 einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 die Fehlfunktion des Füllstandsgebers 3 anzeigt.The
Die
Die Ausführungsbeispiele der
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 22
- Tanktank
- 33
- Füllstandsgeberlevel sensor
- 44
- Füllstandssensorlevel sensor
- 55
- Sensorsensor
- 66
- Sensorsensor
- 77
- Steuereinheitcontrol unit
- 88th
- AnzeigeAdvertisement
- 99
- elektrische Leitungelectrical line
- 1010
- Förderpumpefeed pump
- 1111
- erste fördermengenabhängige, physikalische Größefirst flow rate-dependent, physical variable
- 1212
- zweite fördermengenabhängige, physikalische Größesecond physical variable dependent on the flow rate
- 1313
- erster Füllstandänderungswertfirst level change value
- 1414
- zweiter Füllstandänderungswertsecond level change value
- 1515
- Füllstandänderungsdifferenzwertlevel change differential value
- 1616
- Fehlersignalerror signal
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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