DE102022117504A1

DE102022117504A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung einer Beeinträchtigung eines Hebelgebers sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102022117504A1
Application number: DE102022117504.9A
Authority: DE
Inventors: Stefan Schott; Michael Buhl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-07-13
Filing date: 2022-07-13
Publication date: 2024-01-18

Abstract

Die hier offenbarte Technologie betrifft erfindungsgemäß ein Verfahren und eine Vorrichtung (101) zur Erkennung einer Beeinträchtigung eines Hebelgebers (110), wobei der Hebelgeber (110) eingerichtet ist, Messwerte (202) in Bezug auf einen Füllstand eines Flüssigkeitsbehälters (104) eines Kraftfahrzeugs (100) zu erfassen. Die Vorrichtung (101) ist eingerichtet, in einem Zeit- und/oder Streckenintervall einer ersten Phase (211) einen maximalen Messwert (206) und einen minimalen Messwert (207) des Hebelgebers (110) zu ermitteln. Die Vorrichtung (101) ist ferner eingerichtet, in einer auf die erste Phase (211) folgenden zweiten Phase (212) Anteilsinformation in Bezug auf einen Anteil eines Zeit- und/oder Streckenintervalls der zweiten Phase (212) zu ermitteln, für den die Messwerte (202) des Hebelgebers (110) innerhalb eines Minimal-Wertebereichs (209) für den minimalen Messwert (207) der ersten Phase (211) und/oder innerhalb eines Maximal-Wertebereichs (208) für den maximalen Messwert (206) der ersten Phase (211) liegen, und eine Beeinträchtigung des Hebelgebers (110) auf Basis der Anteilsinformation zu erkennen. Die Anwendung wird auf Fahrsituationen beschränkt, bei welchen Beschleunigungswerte korrelieren.

Description

Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Erkennung einer Beeinträchtigung eines Hebelgebers. Die hier offenbarte Technologie betrifft ferner ein zugehöriges Kraftfahrzeug.
Ein Fahrzeug weist typischerweise ein oder mehrere Flüssigkeitsbehälter zur Aufnahme von flüssigen Betriebsmitteln auf. Insbesondere kann das Fahrzeug einen Behälter zur Aufnahme eines Kraftstoffs aufweisen. Alternativ oder ergänzend kann das Fahrzeug einen Behälter zur Aufnahme von Wischwasser zur Reinigung einer Scheibe des Fahrzeugs aufweisen.
Der Füllstand eines Flüssigkeitsbehälters eines Fahrzeugs kann anhand eines Hebelgebers ermittelt werden, wobei der Hebelgeber typischerweise einen Schwimmer aufweist, der ausgebildet ist, an der Oberfläche der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsbehälter zu schwimmen.
Während des Betriebs des Fahrzeugs kann es zu einer Beeinträchtigung des Hebelgebers kommen, sodass der Füllstand des Flüssigkeitsbehälters nicht mehr zuverlässig und/oder präzise ermittelt werden kann. Dabei kann es insbesondere vorkommen, dass der Hebelgeber in einer bestimmten Stellung eingeklemmt ist.
Es ist eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, zumindest einen Nachteil von einer vorbekannten Lösung zu verringern oder zu beheben oder eine alternative Lösung vorzuschlagen. Es ist insbesondere eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, in effizienter und zuverlässiger Weise eine Beeinträchtigung eines Hebelgebers eines Fahrzeugs zu erkennen. Weitere bevorzugte Aufgaben können sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie ergeben. Die Aufgabe(n) wird/werden jeweils gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen dar.
Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Beeinträchtigung eines Hebelgebers. Der Hebelgeber ist eingerichtet, Messwerte in Bezug auf einen Füllstand eines Flüssigkeitsbehälters eines Kraftfahrzeugs zu erfassen. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:

- Erfassen einer ersten Beschleunigung des Kraftfahrzeugs mittels einem oder mehreren Inertialsensoren,
- Erfassen einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs,
- Ermitteln einer zweiten Beschleunigung basierend auf der Geschwindigkeit,
- Erkennen, ob eine Korrelation zwischen der ersten Beschleunigung und der zweiten Beschleunigung vorliegt oder nicht, und
- Durchführen einer Erkennung einer Beeinträchtigung nur dann, oder genau dann, wenn eine Korrelation zwischen erster Beschleunigung und zweiter Beschleunigung erkannt wird.

Mittels eines solchen Verfahrens kann eine Durchführung einer Erkennung einer Beeinträchtigung eines Hebelgebers auf Zeiträume beschränkt werden, wenn hierfür geeignete Voraussetzungen vorliegen. Es hat sich insbesondere gezeigt, dass in bestimmten Situationen, beispielsweise auf Prüfständen oder bei gleichmäßiger Fahrt ohne Geschwindigkeitsänderung, Vibrationen auftreten können, welche von Beschleunigungssensoren korrekt erfasst werden, jedoch nicht zu Schwappbewegungen in einem Flüssigkeitsbehälter führen. Dies kann insbesondere daran liegen, dass derartige Beschleunigungen nur verzögert und/oder eingeschränkt weitergegeben werden und sie somit eine begrenzte Wirkung auf eine Flüssigkeit im Flüssigkeitsbehälter haben. Die Zuverlässigkeit bei der Durchführung einer Erkennung einer Beeinträchtigung eines Hebelgebers kann damit deutlich erhöht werden.
Der Hebelgeber kann insbesondere dazu verwendet werden, um einen Füllstand eines Flüssigkeitsbehälters zu erkennen. Beispielsweise kann er als Schwimmer ausgebildet sein, so dass er die Höhe des Füllstands angibt.
Die erste Beschleunigung kann insbesondere mittels der Inertialsensoren oder auch nur einem Inertialsensor ermittelt werden, so dass die erste Beschleunigung Informationen über die tatsächliche Bewegung des Kraftfahrzeugs beinhaltet. Dies beinhaltet insbesondere auch Informationen über verhältnismäßig kleine Beschleunigungen, welche beispielsweise auch bei Vibrationen auf Prüfständen oder bei Fahrten mit gleichmäßiger Geschwindigkeit über holprige Straßen auftreten. Die Geschwindigkeit kann demgegenüber vorzugsweise mittels Radsensoren ermittelt werden, so dass die basierend darauf ermittelte Beschleunigung die tatsächliche Beschleunigung des Fahrzeugs wiedergibt.
Eine Korrelation zwischen der ersten Beschleunigung und der zweiten Beschleunigung kann insbesondere bedeuten, dass eine Änderung in der ersten Beschleunigung tatsächlich auf eine Änderung in der Fahrzeuggeschwindigkeit zurückgeht. Dies ist beispielsweise nicht der Fall, wenn das Fahrzeug auf einem Prüfstand steht und lediglich kleinere Vibrationen für die von den Inertialsensoren gemessene erste Beschleunigung sorgen. Wenn eine Korrelation zwischen den Beschleunigungen vorliegt, also eine Änderung der Beschleunigung auf eine Änderung der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit zurückgeht, kann die Durchführung einer Erkennung einer Beeinträchtigung eines Hebelgebers korrekt durchgeführt werden, wie sich in der Praxis herausgestellt hat.
Bezüglich der Durchführung einer Erkennung einer Beeinträchtigung kann auf die weiter unten beschriebenen Vorgehensweisen zurückgegriffen werden.
Beim Ermitteln einer Korrelation kann insbesondere eine erste Varianz einer Differenz zwischen erster Beschleunigung und zweiter Beschleunigung berechnet werden. Ferner kann eine zweite Varianz der ersten Beschleunigung berechnet werden. Die erste Varianz basiert somit auf der Differenz zwischen erster Beschleunigung und zweiter Beschleunigung, und die zweite Varianz basiert ausschließlich auf der ersten Beschleunigung. Es kann grundsätzlich davon ausgegangen werden, dass die erste Varianz umso kleiner wird, je stärker die erste Beschleunigung und die zweite Beschleunigung korreliert sind.
Unter einer Varianz kann insbesondere eine Summe von Quadraten von Abweichungen einzelner Werte zu ihrem Mittelwert verstanden werden. Die Varianz kann insbesondere über einen bestimmten Zeitraum berechnet werden, für welchen entsprechende Werte vorliegen. Diese sind typischerweise diskret und sind typischerweise jeweiligen Zeiten zugeordnet.
Insbesondere kann eine Korrelation erkannt werden, wenn über einen vorgegebenen Zeitraum und/oder über eine vorgegebene Fahrtstrecke die erste Varianz kleiner ist als die zweite Varianz. Dies drückt aus, dass bei Korrelation zwischen den beiden Beschleunigungen die Varianz der Differenz kleiner wird als die Varianz nur einer der Beschleunigungen.
Insbesondere kann keine Korrelation erkannt werden, wenn über einen vorgegebenen Zeitraum und/oder über eine vorgegebene Fahrtstrecke ganz oder teilweise die erste Varianz mindestens so groß ist wie die zweite Varianz. Wenn keine Korrelation vorliegt, wird durch die Differenzbildung typischerweise die Varianz erhöht, so dass dies dazu benutzt werden kann, um eine fehlende Korrelation zu erkennen.
Die Erkennung einer Beeinträchtigung kann insbesondere abhängig von einer erkannten Korrelation über den vorgegebenen Zeitraum und/oder über die vorgegebene Fahrtstrecke durchgeführt werden oder nicht durchgeführt werden. Insbesondere kann somit über den vorgegebenen Zeitraum und/oder über die vorgegebene Fahrtstrecke beobachtet werden, ob eine Korrelation zwischen den beiden Beschleunigungen vorliegt oder nicht, und nur bei erkannter Korrelation die Erkennung der Beeinträchtigung durchgeführt werden. Liegt keine Korrelation vor, wird keine Erkennung der Beeinträchtigung durchgeführt, das heißt beispielsweise, dass der Hebelgeber nicht auf eine eventuelle Fehlfunktion überprüft wird.
Die erste Beschleunigung kann insbesondere eine Längsbeschleunigung und/oder eine Querbeschleunigung sein oder beinhalten. Derartige Beschleunigungen können typischerweise durch geeignete Inertialsensoren gemessen werden. Beispielsweise kann nur eine solche Beschleunigung verwendet werden, oder es kann eine Kombination von zwei oder mehr Beschleunigungen verwendet werden. Hierzu kann beispielsweise auf eine Vektoraddition der Beschleunigung zurückgegriffen werden.
Insbesondere kann die Geschwindigkeit mittels einem oder mehreren Radsensoren erfasst werden. Bei den Radsensoren kann es sich insbesondere um Raddrehzahlsensoren handeln, und/oder es kann sich um Sensoren handeln, welche die Drehung der Räder erfassen. Dies ergibt eine sehr gute Rückmeldung über die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit über Grund.
Die zweite Beschleunigung kann insbesondere als zeitliche Ableitung der Geschwindigkeit ermittelt werden. Dies erlaubt eine einfache und sinnvolle Berechnung, wobei das Ergebnis unmittelbar mit der ersten Beschleunigung verglichen werden kann, welche auf Inertialsensoren basiert.
Nachfolgend werden Merkmale eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Durchführung einer Erkennung einer Beeinträchtigung beschrieben. Diese können insbesondere im Zusammenhang mit den bislang beschriebenen Verfahrensmerkmalen verwendet werden. Insbesondere können sie angewendet werden, wenn eine Korrelation erkannt wird.
Die mit Bezug auf eine Vorrichtung beschriebenen Vorgehensweisen können insbesondere auch als Verfahrensaspekte verstanden werden.
Gemäß einem Aspekt werden eine Vorrichtung (etwa ein Steuergerät) und ein Verfahren zur Erkennung einer Beeinträchtigung eines Hebelgebers eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Als Beeinträchtigung kann insbesondere erkannt werden, dass der Hebelgeber eingeklemmt ist. Der Hebelgeber kann eingerichtet sein, Messwerte in Bezug auf den Füllstand eines Flüssigkeitsbehälters des Kraftfahrzeugs zu erfassen. Dabei kann der Flüssigkeitsbehälter z.B. ein Kraftstoffbehälter zur Aufnahme eines Kraftstoffs (etwa Benzin oder Diesel) für den Betrieb eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs sein. Alternativ kann der Flüssigkeitsbehälter ausgebildet sein, Wischwasser für eine Wischanlage des Fahrzeugs aufzunehmen.
Der Hebelgeber kann ausgebildet sein, Messwerte mit einer bestimmten Messrate bzw. Messfrequenz (z.B. von 0,1 Hz oder mehr, oder von 1 Hz oder mehr, oder 10Hz oder mehr) bereitzustellen. Die Messwerte können dabei Werte zwischen einem minimal möglichen Messwert (z.B. für einen leeren Flüssigkeitsbehälter) und einem maximal möglichen Messwert (z.B. für einen vollständig gefüllten Flüssigkeitsbehälter) annehmen. Der Hebelgeber kann eine bestimmte Messwert-Auflösung aufweisen. Beispielsweise kann der Hebelgeber derart ausgebildet sein, dass der Hebelgeber (nur und/oder genau) N unterschiedliche Werte zwischen dem minimal möglichen Messwert und dem maximal möglichen Messwert bereitstellen kann. Die Anzahl N von möglichen Messwerten, die von dem Hebelgeber bereitgestellt werden können, kann z.B. auf 100 oder weniger, oder auf 50 oder weniger oder auf 40 oder weniger beschränkt sein. Die Messwerte können jeweils Widerstandswerte sein.
Die Vorrichtung ist eingerichtet (während einer Fahrt des Fahrzeugs), oder das Verfahren weist Schritte auf, um in einem Zeit- und/oder Streckenintervall einer ersten Phase einen maximalen Messwert und einen minimalen Messwert des Hebelgebers zu ermitteln. Das Zeit- und/oder Streckenintervall kann z.B. 5-10 Minuten und/oder 5-10 km lang sein. In dem Zeit- und/oder Streckenintervall können (mit der Messrate bzw. Messfrequenz des Hebelgebers) Messwerte ermittelt werden, und es können der maximale Messwert und der minimale Messwert der in der ersten Phase ermittelten Menge von Messwerten identifiziert (und ggf. gespeichert) werden. Bei Verwendung eines Zeitintervalls kann überprüft werden, ob sich das Fahrzeug auch tatsächlich bewegt oder ob das Fahrzeug stillsteht. Ggf. werden zur Ermittlung des Zeitintervalls nur die Zeitabschnitte berücksichtigt, in denen sich das Fahrzeug tatsächlich bewegt. Ein Zeitabschnitt, in dem das Fahrzeug stillsteht, kann ggf. in dem Zeitintervall unberücksichtigt bleiben.
Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, oder das Verfahren weist Schritte auf, um in einer auf die erste Phase folgenden zweiten Phase Anteilsinformation in Bezug auf den Anteil des Zeit- und/oder Streckenintervalls der zweiten Phase zu ermitteln, für den die Messwerte des Hebelgebers innerhalb eines Minimal-Wertebereichs für (insbesondere um) den minimalen Messwert der ersten Phase und/oder innerhalb eines Maximal-Wertebereichs für (insbesondere um) den maximalen Messwert der ersten Phase liegen. Das Zeit- und/oder Streckenintervall der zweiten Phase kann z.B. 5-10 Minuten und/oder 5-10 km lang sein. In dem Zeit- und/oder Streckenintervall können (mit der Messrate bzw. Messfrequenz des Hebelgebers) Messwerte ermittelt werden, wobei die in der zweiten Phase ermittelten bzw. erfassten Messwerte eine Gesamtmenge von Messwerten bilden.
Der Minimal-Wertebereich kann ggf. nur den minimalen Messwert umfassen, und der Maximal-Wertebereich kann ggf. nur den maximalen Messwert umfassen (insbesondere dann, wenn die Anzahl N von unterschiedlichen möglichen Messwerten des Hebelgebers relativ klein ist, etwa N≤40 oder N≤60).
Alternativ oder ergänzend kann der Minimal-Wertebereich für den minimalen Messwert der ersten Phase Werte umfassen und/oder auf Werte begrenzt sein, die ±5% oder weniger oder ±1 % oder weniger um den minimalen Messwert der ersten Phase liegen. Ferner kann der Maximal-Wertebereich für den maximalen Messwert der ersten Phase Werte umfassen und/oder auf Werte begrenzt sein, die ±5% oder weniger oder ±1 % oder weniger um den maximalen Messwert der ersten Phase liegen. Wertebereiche um den minimalen bzw. maximalen Messwert können betrachtet werden, um den Einfluss von Messrauschen zu reduzieren.
Wie bereits weiter oben dargelegt entspricht in einem Beispiel der Minimal-Wertebereich (genau) dem minimalen Messwert und/oder der Maximal-Wertebereich (genau) dem maximalen Messwert. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn die Anzahl N von möglichen Messwerten relativ gering ist, sodass nur relativ wenige diskrete Messwerte erfasst werden können. In diesem Fall tritt typischerweise kein Messrauschen auf, sodass der minimale Messwert bzw. der maximale Messwert jeweils direkt als Wertebereiche verwendet werden können (wobei der jeweilige Wertebereich jeweils nur einen Messwert aufweist).
Es kann somit als Anteilsinformation der Anteil der Messwerte aus der Gesamtmenge von Messwerten der zweiten Phase ermittelt werden, die (entweder) in dem Minimal-Wertebereich oder in dem Maximal-Wertebereich liegen.
Des Weiteren ist die Vorrichtung eingerichtet, oder das Verfahren weist Schritte auf, um eine Beeinträchtigung (insbesondere ein Einklemmen) des Hebelgebers auf Basis der Anteilsinformation zu erkennen. Zu diesem Zweck kann der ermittelte Anteil des Zeit- und/oder Streckenintervalls der zweiten Phase mit einem Anteil-Schwellenwert verglichen werden. Dabei kann der Anteils-Schwellenwert z.B. 10% oder größer oder 20% oder größer (z.B. zwischen 10% und 30%) der Gesamtmenge von Messwerten sein.
Es kann dann in besonders zuverlässiger Weise auf Basis des Vergleichs bestimmt werden, ob eine Beeinträchtigung des Hebelgebers vorliegt oder nicht. Insbesondere kann bestimmt werden, dass eine Beeinträchtigung des Hebelgebers vorliegt, wenn der ermittelte Anteil gleich wie oder größer als der Anteils-Schwellenwert ist. Alternativ oder ergänzend kann bestimmt werden, dass keine Beeinträchtigung des Hebelgebers vorliegt, wenn der ermittelte Anteil kleiner als der Anteils-Schwellenwert ist.
Durch die Auswertung von Messwerten des Hebelgebers in zwei unterschiedlichen Phasen und durch die Ermittlung von Anteilsinformation kann eine Beeinträchtigung des Hebelgebers in effizienter und zuverlässiger Weise erkannt werden.
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, oder das Verfahren kann Schritte aufweisen, um einen ersten Anteil des Zeit- und/oder Streckenintervalls der zweiten Phase zu ermitteln, für den die Messwerte des Hebelgebers innerhalb des Minimal-Wertebereichs liegen. Mit anderen Worten, es kann ein erster Anteil der Messwerte aus der Gesamtmenge von Messwerten der zweiten Phase ermittelt werden, der in dem Minimal-Wertebereich liegt. Ferner kann die Vorrichtung eingerichtet sein, einen zweiten Anteil des Zeit- und/oder Streckenintervalls der zweiten Phase zu ermitteln, für den die Messwerte des Hebelgebers innerhalb des Maximal-Wertebereichs liegen. Mit anderen Worten, es kann ein zweiter Anteil der Messwerte aus der Gesamtmenge von Messwerten der zweiten Phase ermittelt werden, der in dem Maximal-Wertebereich liegt.
Es kann dann in besonders zuverlässiger und präziser Weise auf Basis des ersten Anteils und auf Basis des zweiten Anteils, insbesondere auf Basis der Summe des ersten Anteils und des zweiten Anteils, bestimmt werden, ob eine Beeinträchtigung des Hebelgebers vorliegt oder nicht. Insbesondere kann zu diesem Zweck die Summe des ersten Anteils und des zweiten Anteils mit dem Anteil-Schwellenwert verglichen werden, und es kann basierend auf dem Vergleich bestimmt werden, ob eine Beeinträchtigung des Hebelgebers vorliegt oder nicht.
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, oder das Verfahren kann Schritte aufweisen, um anhand von Bewegungsdaten eines Bewegungssensors (z.B. eines Geschwindigkeitssensors, eines Beschleunigungssensors und/oder einer inertialen Messeinheit) des Fahrzeugs ein Zeit- und/oder Streckenintervall für die erste Phase zu identifizieren, in dem sich die Längs- und/oder Querbeschleunigung des Fahrzeugs um zumindest einen vordefinierten Änderungs-Schwellenwert ändert. Dieses Zeit- und/oder Streckenintervall kann dann zur Ermittlung des maximalen Messwertes und des minimalen Messwertes der ersten Phase verwendet werden.
Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung eingerichtet sein, oder das Verfahren kann Schritte aufweisen, um anhand der Bewegungsdaten zu bestimmen, ob sich die Längs- und/oder Querbeschleunigung des Fahrzeugs innerhalb des (bereits ausgewählten) Zeit- und/oder Streckenintervalls der ersten Phase um zumindest den vordefinierten Änderungs-Schwellenwert ändert oder nicht. Der maximale Messwert und der minimale Messwert des Hebelgebers der ersten Phase werden bevorzugt nur dann für das Erkennen einer Beeinträchtigung des Hebelgebers verwendet, wenn sich die Längs- und/oder Querbeschleunigung des Fahrzeugs innerhalb des Zeit- und/oder Streckenintervalls der ersten Phase um zumindest den vordefinierten Änderungs-Schwellenwert ändert.
Es kann somit anhand der Bewegungsdaten eines Bewegungssensors des Fahrzeugs sichergestellt werden, dass in der ersten Phase eine ausreichend dynamische Fahrt des Fahrzeugs vorliegt (durch die ausreichend hohe Schwankungen der Messwerte des Hebelgebers bewirkt werden). Insbesondere kann auf Basis der Bewegungsdaten überprüft werden, ob in der ersten Phase eine ausreichend hohe Beschleunigungsänderung des Fahrzeugs vorliegt. Ggf. werden nur in diesem Fall der minimale und/oder der maximale Messwert für die Erkennung einer Beeinträchtigung des Hebelgebers verwendet. So können die Zuverlässigkeit und die Genauigkeit der Erkennung einer Beeinträchtigung des Hebelgebers weiter erhöht werden.
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, oder das Verfahren kann Schritte aufweisen, um in dem Zeit- und/oder Streckenintervall der zweiten Phase den maximalen Messwert und/oder den minimalen Messwert des Hebelgebers zu ermitteln. Es kann somit der minimale Messwert aus der Gesamtmenge von Messwerten der zweiten Phase ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend kann der maximale Messwert aus der Gesamtmenge von Messwerten der zweiten Phase ermittelt werden.
Der minimale Messwert der zweiten Phase kann dann mit dem minimalen Messwert der ersten Phase verglichen werden. Alternativ oder ergänzend kann der maximale Messwert der zweiten Phase mit dem maximalen Messwert der ersten Phase verglichen werden. Es kann dann in besonders zuverlässiger Weise auf Basis der ein oder zwei Vergleiche eine Beeinträchtigung des Hebelgebers erkannt werden. Insbesondere kann bestimmt werden, dass eine Beeinträchtigung des Hebelgebers vorliegt, wenn die minimalen Messwerte der ersten und zweiten Phase gleich sind (und in der ersten und/oder zweiten Phase jeweils eine ausreichend hohe Beschleunigungsänderung vorgelegen hat) und/oder wenn die maximalen Messwerte der ersten und zweiten Phase gleich sind (und in der ersten und/oder zweiten Phase jeweils eine ausreichend hohe Beschleunigungsänderung vorgelegen hat).
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, oder das Verfahren kann Schritte aufweisen, um zu bestimmen, dass der minimale Messwert der ersten Phase dem minimal möglichen Messwert des Hebelgebers entspricht. Es kann somit erkannt werden, dass der Flüssigkeitsbehälter keine Betriebsflüssigkeit mehr enthält.
Ferner kann erkannt werden (z.B. auf Basis der Daten einer (Einspritz-) Düse), dass dem Flüssigkeitsbehälter im Anschluss an die erste Phase Flüssigkeit entnommen wird (was der o.g. Messung widerspricht, dass der Flüssigkeitsbehälter leer ist). Es kann dann basierend auf diesem Widerspruch in besonders zuverlässiger Weise bestimmt werden, dass eine Beeinträchtigung des Hebelgebers vorliegt.
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, oder das Verfahren kann Schritte aufweisen, um eine fehlerbezogene Maßnahme zu bewirken, wenn erkannt wird, dass der Hebelgeber eine Beeinträchtigung aufweist. Die fehlerbezogene Maßnahme kann z.B. einen Eintrag in einen Fehlerspeicher des Fahrzeugs und/oder die Ausgabe eines Hinweises an einen Nutzer des Fahrzeugs umfassen. So kann die Zuverlässigkeit des Kraftfahrzeugs erhöht werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Flüssigkeitsbehälter mit einem Hebelgeber beschrieben, wobei der Flüssigkeitsbehälter die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung umfasst und/oder eine Vorrichtung umfasst, welche dazu konfiguriert ist, ein hierin beschriebenes Verfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung umfasst.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Erkennung einer Beeinträchtigung eines Hebelgebers beschrieben. Der Hebelgeber kann eingerichtet sein, Messwerte in Bezug auf den Füllstand eines Flüssigkeitsbehälters eines Kraftfahrzeugs zu erfassen. Das Verfahren umfasst das Ermitteln eines maximalen Messwerts und eines minimalen Messwerts des Hebelgebers in einem Zeit- und/oder Streckenintervall einer ersten Phase des Verfahrens. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Ermitteln, in einer auf die erste Phase folgenden zweiten Phase des Verfahrens, von Anteilsinformation in Bezug auf einen Anteil eines Zeit- und/oder Streckenintervalls der zweiten Phase, für den die Messwerte des Hebelgebers innerhalb eines Minimal-Wertebereichs für den minimalen Messwert der ersten Phase und/oder innerhalb eines Maximal-Wertebereichs für den maximalen Messwert der ersten Phase liegen. Das Verfahren umfasst ferner das Erkennen einer Beeinträchtigung des Hebelgebers auf Basis der Anteilsinformation. Das in diesem Absatz beschriebene Verfahren kann insbesondere ansprechend darauf ausgeführt werden, dass eine Korrelation zwischen erster und zweiter Beschleunigung erkannt wird, wie eingangs beschrieben.
Die hier offenbarte Technologie betrifft ferner eine Vorrichtung, welche dazu konfiguriert ist, ein Verfahren wie hierin beschrieben auszuführen. Die hier offenbarte Technologie betrifft ferner ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium, welches Programmcode enthält, bei dessen Ausführung ein Prozessor ein hierin beschriebenes Verfahren ausführt. Bezüglich des hierin beschriebenen Verfahrens kann dabei auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden.
Die hier offenbarte Technologie betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, aufweisend (i) einen Flüssigkeitsbehälter zur Aufnahme einer Betriebsflüssigkeit des Kraftfahrzeugs, (ii) einen Hebelgeber, der eingerichtet ist, Messwerte in Bezug auf einen Füllstand der Betriebsflüssigkeit in dem Flüssigkeitsbehälter zu erfassen, und (iii) eine Vorrichtung wie hierin beschrieben. Bezüglich der Vorrichtung kann auf alle hierin beschriebenen Ausführungen zurückgegriffen werden.
Insbesondere kann der Flüssigkeitsbehälter ein Kraftstoffbehälter zur Aufnahme eines Kraftstoffs für den Betrieb eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs sein. Auch andere Flüssigkeiten können jedoch in einem solchen Flüssigkeitsbehälter gelagert werden, beispielsweise Wischwasser oder Additive für die Abgasreinigung.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Ferner sind in Klammern aufgeführte Merkmale als optionale Merkmale zu verstehen.
Der Flüssigkeitsbehälter bildet insbesondere ein Speichervolumen zur Speicherung eines Betriebsmittels bzw. einer Flüssigkeit aus. Der Flüssigkeitsbehälter bildet also die im Wesentlichen fluiddichte Außenhülle vom Speichervolumen aus und grenzt das Speichervolumen gegenüber dem Einbauraum ab. Im Falle von Kunststoffbehältern spricht man beispielsweise von der Blase. Im Falle von Stahlbehältern kann der Flüssigkeitsbehälter beispielsweise aus zwei Metallschalen ausgebildet sein.
Mit anderen Worten wurde im Rahmen der Entwicklung eines Tanksteuergeräts eine neue Hebelgeberdiagnose entwickelt, welche hierin beschrieben ist. Diese kann beispielsweise dazu dienen, ein mechanisches Klemmen des Hebelgebers zu entdecken. Im Wesentlichen kann dabei beispielsweise geprüft werden, ob bei einer signifikanten Änderung der Beschleunigung auch eine Bewegung des Hebelgebers erfolgt. Verschiedene Spezialsituationen können jedoch zusätzliche Robustheitsmaßnahmen nötig machen, um Fehldiagnosen zu vermeiden. Beispielsweise können hochfrequente Beschleunigungsänderungen, wie sie beispielsweise an einem Rollenprüfstand verursacht werden oder wie sie bei konstanter Fahrt über eine holprige Straße auftreten, von den Beschleunigungssensoren des Fahrzeugs richtig erfasst werden, aber durch verschiedene dämpfende Effekte nicht zwingend zu einer Bewegung des Hebelgebers führen. In der Folge kann es sein, dass die Diagnose des Hebelgebers nicht zuverlässig funktioniert. Deshalb kann es sinnvoll sein, nur solche Beschleunigungsänderungen zu betrachten, welche durch eine Veränderung der Fahrzeuggeschwindigkeit hervorgerufen werden. Für eine entsprechende Robustheitsmaßnahme sollte daher bestimmt werden, ob die Beschleunigungsänderung durch eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit verursacht wurde oder ob diese auf andere Effekte zurückgeht.
Es kann beispielsweise geprüft werden, ob ein signifikanter Anteil der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs durch die Bewegung des Fahrzeugs in Längsrichtung erklärbar ist. Die entsprechende Prüfung kann über die Berechnung von zwei Varianten stattfinden. Grundgedanke ist dabei, dass die Subtraktion von unkorrelierten Signalen zu einer Vergrößerung der Varianz führt, während die Subtraktion von stark korrelierten Signalen zu einer Reduktion der Varianz führt. Dies kann mathematisch beispielsweise folgendermaßen ausgedrückt werden:

Var(a(t)-b(t)) > Var(a(t)) falls a und b nicht korreliert sind.
Var(a(t)-b(t)) < Var(a(t)) falls a und b stark korreliert sind.

Nur wenn die Beschleunigung im Wesentlichen durch die Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeugs verursacht wird, ist eine Bewegung des Hebelgebers zu erwarten. Nur in diesen Fällen soll die entsprechende Diagnose durchgeführt werden.
Es können also beispielsweise zwei Varianzen berechnet werden, insbesondere über einen gewissen Zeitraum, und diese können verglichen werden. Die zweite Varianz ist dabei typischerweise die Varianz der Längsbeschleunigung, welche von Inertialsensoren gemessen wird. Die erste Varianz kann aus der Differenz der Längsbeschleunigung und der abgeleiteten Fahrzeuggeschwindigkeit gebildet werden. Die abgeleitete Fahrzeuggeschwindigkeit kann eine zeitliche Ableitung eines Geschwindigkeitswerts sein, welcher mittels Radsensoren erfasst werden kann. Falls die erste Varianz über einen gewissen Zeitraum kleiner als die zweite Varianz ist, ist davon auszugehen, dass sich das Fahrzeug tatsächlich bewegt. Ist die erste Varianz größer als die zweite Varianz, ist davon auszugehen, dass die Beschleunigung nicht durch eine echte Bewegung (durch Fahren) des Fahrzeugs entsteht. Im letzteren Fall wird die Beschleunigungsänderung vorzugsweise nicht für die Diagnose der Hebelgeber verwendet.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

1 ein beispielhaftes Fahrzeug mit einem Flüssigkeitsbehälter;
2a bis 2c beispielhafte Messsignale eines Hebelgebers;
3 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Erkennung einer Beeinträchtigung eines Hebelgebers; und
4 ein beispielhafter Verlauf der Längs- und/oder Querbeschleunigung eines Fahrzeugs.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der effizienten und zuverlässigen Ermittlung des Zustands eines Hebelgebers, der dazu verwendet wird, den Füllstand eines Flüssigkeitsbehälters in einem Kraftfahrzeug zu ermitteln. In diesem Zusammenhang zeigt 1 ein beispielhaftes (Kraft-) Fahrzeug 100 mit einem Flüssigkeitsbehälter 104 zur Aufnahme einer Betriebsflüssigkeit 105 des Fahrzeugs 100. Die Betriebsflüssigkeit 105 kann z.B. ein Kraftstoff, etwa Benzin oder Diesel, zum Betrieb eines Verbrennungsmotors (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 100 sein. Alternativ kann die Betriebsflüssigkeit 105 z.B. Wischwasser für eine Wischanlage (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 100 sein.
Das Fahrzeug 100 umfasst ferner einen Hebelgeber 110, der eingerichtet ist, Messwerte in Bezug auf die Höhe des Flüssigkeitspegels der Betriebsflüssigkeit 105 in dem Flüssigkeitsbehälters 104 zu erfassen. Der Hebelgeber 110 kann z.B. einen Schwimmer 112 aufweisen, der über einen Hebel 113 mit einer Messeinheit 111 gekoppelt ist. Der Schwimmer 112 kann ausgebildet sein, an der Oberfläche der Betriebsflüssigkeit 105 in dem Flüssigkeitsbehälter 104 zu schwimmen. Folglich hängt die Höhe des Schwimmers 112 innerhalb des Flüssigkeitsbehälters 104 von dem Flüssigkeitspegel und somit von dem Füllstand der Betriebsflüssigkeit 105 ab. Die Höhe des Schwimmers 112 kann über den Hebel 113 auf die Messeinheit 111 übertragen werden, sodass von der Messeinheit 111 ein Messwert generiert werden kann, der die Höhe des Schwimmers 112 und damit den Füllstand des Flüssigkeitsbehälters 104 anzeigt. Die Messgröße der Messeinheit 111 kann z.B. einen ohmschen Widerstand umfassen, und ein Messwert der Messeinheit 111 kann einen Widerstandswert umfassen.
Ein von der Messeinheit 111 erfasster Messwert kann von einer (Auswerte-) Vorrichtung 101 (z.B. von einem Steuergerät) des Fahrzeugs 100 ausgewertet werden, um Füllstandinformation in Bezug auf den Füllstand des Flüssigkeitsbehälters 104 zu ermitteln. Dabei kann ggf. eine Sequenz von Messwerten für eine entsprechende Sequenz von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten und/oder Streckenpunkten (einer Fahrstrecke des Fahrzeugs 100) gemittelt werden, um Schwankungen der Messwerte aufgrund der Bewegung des Fahrzeugs 100 auszugleichen.
Während des Betriebs des Fahrzeugs 100 kann es zu einer Fehlfunktion des Hebelgebers 110 kommen. Dabei kann es insbesondere vorkommen, dass der Hebelgeber 110 in einer bestimmten Lage eingeklemmt ist, und als Folge daraus keine korrekten Messwerte mehr erfassen kann. Ein defektier Hebelgeber 110 kann ggf. durch Analyse der Menge an Flüssigkeit 105 erkannt werden, die dem Flüssigkeitsbehälter 104 entnommen wird (z.B. zur Einspritzung in den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs 100). Die dem Flüssigkeitsbehälter 104 entnommene Flüssigkeitsmenge wird jedoch typischerweise bereits als zusätzliche Messgröße zur Ermittlung der Füllstandinformation herangezogen, sodass diese Messgröße nicht ohne Weiteres für eine (davon unabhängige) Erkennung einer Fehlfunktion des Hebelgebers 110 verwendet werden kann.
Das Fahrzeug 100 kann zumindest einen Bewegungssensor 102 umfassen, der eingerichtet ist, Sensordaten in Bezug auf die Bewegung, insbesondere in Bezug auf die Fahrgeschwindigkeit und/oder in Bezug auf die Längs- und/oder Querbeschleunigung, des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Die Sensordaten des Bewegungssensors 102 werden in diesem Dokument auch als Bewegungsdaten bezeichnet. Die Ermittlung des Zustands des Hebelgebers 110 kann, wie in diesem Dokument beschrieben, in effizienter und zuverlässiger Weise auf Basis der Bewegungsdaten der ein oder mehrere Bewegungssensoren 102 des Fahrzeugs 100 erfolgen.
Der Bewegungssensor 102 kann insbesondere auch als Inertialsensor bezeichnet werden. Er misst eine Beschleunigung, wie bereits beschrieben. Diese Beschleunigung kann als erste Beschleunigung bezeichnet werden. Des Weiteren verfügt das dargestellte Fahrzeug 100 auch über einen oder mehrere nicht dargestellte Radsensoren, welche eine Geschwindigkeit basierend auf der Umdrehung der Räder ermitteln. Diese Geschwindigkeit kann einer zeitlichen Ableitung unterzogen werden, um eine zweite Beschleunigung zu ermitteln.
Basierend auf den beiden eben erwähnten Beschleunigungen kann eine erste Varianz berechnet werden. Hierzu wird eine Differenz der beiden Beschleunigungen gebildet, und von dieser Differenz wird die Varianz gebildet. Typischerweise wird dabei zu jedem Zeitpunkt der Wert der ersten Beschleunigung verwendet und davon der Wert der zweiten Beschleunigung zum gleichen Zeitpunkt abgezogen. Über einen vorbestimmten Zeitraum oder eine vorbestimmte Fahrtstrecke wird dann die erste Varianz gebildet.
Des Weiteren wird eine zweite Varianz gebildet, welche lediglich über die Werte der ersten Beschleunigung gebildet wird.
Ist über den vorbestimmten Zeitraum oder die vorbestimmte Fahrtstrecke die erste Varianz kleiner als die zweite Varianz, so kann von einer Korrelation zwischen den beiden Beschleunigung ausgegangen werden. In diesem Fall werden die nachfolgenden Maßnahmen zur Erkennung einer Fehlfunktion des Hebelgebers durchgeführt. Ansonsten werden diese Maßnahmen nicht durchgeführt, da von einer Unzuverlässigkeit der beschriebenen Maßnahmen auszugehen ist oder eine solche zumindest nicht ausgeschlossen werden kann. Dies kann insbesondere jeweils für einen vorgegebenen Zeitraum oder eine vorgegebene Fahrtstrecke betrachtet werden, so dass beispielsweise nach dem Zeitraum oder der Fahrtstrecke ermittelt wird, ob die Korrelation vorliegt oder nicht, und nur bei vorliegender Korrelation werden für diesen Zeitraum die nachfolgenden Maßnahmen zum Erkennen einer Fehlfunktion des Hebelgebers 110 ausgeführt.
2a zeigt ein beispielhaftes Messsignal 200, das die Messwerte 202 der Messeinheit 111 des Hebelgebers 110 als Funktion der Zeit und/oder der Fahrstrecke 201 anzeigt. Das Messsignal 200 kann z.B. eine zeitliche Messwert-Auflösung von einem Messwert 202 pro Sekunde (oder höher) aufweisen. Das Messsignal 200 schwankt aufgrund der Bewegung, insbesondere aufgrund der Beschleunigung bzw. der Beschleunigungsänderung, des Fahrzeugs 100 typischerweise um einen gemittelten Messwert-Verlauf 205, wobei der gemittelte Messwert-Verlauf 205 typischerweise den effektiven Füllstand des Flüssigkeitsbehälters 104 anzeigt. Der gemittelte Messwert-Verlauf 205 kann durch Tiefpassfilterung des Messsignals 200 ermittelt werden.
Die Vorrichtung 101 kann eingerichtet sein, das Messsignal 200 in einer ersten Phase 211 (d.h. in einem ersten Zeitintervall, etwa von 5 Minuten, oder in einem ersten Streckenintervall, etwa von 5 km) auszuwerten. Dabei können insbesondere der maximale Messwert x_max 206 und der minimale Messwert x_min 207 innerhalb der ersten Phase 211 ermittelt werden. Für den maximalen Messwert x_max 206 kann gelten, x_max ≥ x(t), für alle Messwerte x(t) 202 innerhalb der ersten Phase 211 (wobei t die Zeit bzw. die Strecke anzeigt). In entsprechender Weise kann für den minimalen Messwert x_min 207 gelten, x_min ≤ x(t), für alle Messwerte x(t) 202 innerhalb der ersten Phase 211.
Ferner kann (auf Basis der Bewegungsdaten der ein oder mehreren Bewegungssensoren 102) überprüft werden, ob in der ersten Phase 211 die Beschleunigung a(t) des Fahrzeugs 100 zumindest an einem Zeitpunkt 201 betraglich gleich wie oder größer als ein vordefinierter Beschleunigungs-Schwellenwert at ist, d.h. a(t) ≥ at oder a(t )≤ -a_t.
Alternativ oder ergänzend kann (auf Basis der Bewegungsdaten der ein oder mehreren Bewegungssensoren 102) überprüft werden, ob in der ersten Phase 211 die maximale Differenz der Beschleunigungen a(t) des Fahrzeugs 100 während der ersten Phase 211 betraglich gleich wie oder größer als ein vordefinierter Änderungs-Schwellenwert Δ_t ist, d.h. Δ = a_max - a_min; wobei a_max die maximale Beschleunigung und a_min die minimale Beschleunigung in der ersten Phase 211 ist; mit Δ ≥ Δt.
Es kann somit auf Basis der Bewegungsdaten überprüft werden, ob das Fahrzeug 100 während der ersten Phase 211 ausreichend starke Bewegungsänderungen durchgeführt hat, die zu einer substantiellen Schwankung der Messwerte x(t) 202, d.h. zu einer substantiellen Abweichung zwischen dem maximalen Messwert x_max 206 und dem minimalen Messwert x_min 207, innerhalb der ersten Phase 211 führen sollten, wenn der Hebelgeber 110 ein fehlerfreies Verhalten aufweist. Der minimale Messwert 207 und/oder der maximale Messwert 206 der ersten Phase 211 werden ggf. nur dann für die Erkennung einer Beeinträchtigung des Hebelgebers 110 verwendet, wenn auf Basis der Bewegungsdaten erkannt wird, dass das Fahrzeug 100 während der ersten Phase 211 ausreichend starke Bewegungsänderungen durchgeführt hat.
In 4 ist ein beispielhafter zeitlicher Verlauf 401 der Beschleunigung 402 des Fahrzeugs 100 dargestellt. Dabei können die Längsbeschleunigung, die Querbeschleunigung und/oder eine Kombination aus Längs- und Querbeschleunigung ermittelt werden. Auf Basis des zeitlichen Verlaufs 401 der Beschleunigung 402 können ein minimaler Beschleunigungswert 407 und ein maximaler Beschleunigungswert 406 der Beschleunigung 402 während der ersten Phase 211 ermittelt werden. Basierend darauf kann die maximale Differenz der Beschleunigungen a(t) des Fahrzeugs 100 während der ersten Phase 211 (d.h. maximaler Beschleunigungswert 406 minus minimaler Beschleunigungswert 407) ermittelt und mit dem vordefinierten Änderungs-Schwellenwert Δ_t verglichen werden. Es kann dann basierend auf dem Vergleich entschieden werden, ob der minimale Messwert 207 und/oder der maximale Messwert 206 für die Erkennung einer Beeinträchtigung des Hebelgebers 110 verwendet werden.
In einer (an die erste Phase 211 anschließenden) zweiten Phase 212 kann auf Basis des zuvor ermittelten maximalen Messwertes x_max 206 und minimalen Messwertes x_min 207 bestimmt werden, ob der Hebelgeber 110 beeinträchtigt, z.B. eingeklemmt, ist oder nicht. Zu diesem Zweck kann ein Minimal-Wertebereich 209 um den minimalen Messwert x_min 207 und ein Maximal-Wertebereich 208 um den maximalen Messwert x_max 206 betrachtet werden. Die Wertebereiche 208, 209 können dabei jeweils Werte aufweisen, die ±10% oder weniger (oder ±5% oder weniger) um den maximalen Messwert x_max 206 bzw. um den minimalen Messwert x_min 207 liegen.
Die zweite Phase 212 kann sich über ein bestimmtes Zeitintervall (z.B. 5 Minuten) und/oder über ein bestimmtes Streckenintervall (z.B. 5 km) erstrecken. Es kann dann das Messsignal 200 in der zweiten Phase 212 ausgewertet werden, und es kann insbesondere der Anteil der Messwerte 202 des Messsignals 200 ermittelt werden, die in dem Minimal-Wertebereich 208 und/oder in dem Maximal-Wertebereich 209 liegen. Mit anderen Worten, es kann der Anteil des (Zeit- und/oder Strecken-) Intervalls ermittelt werden, bei dem die Messwerte 202 des Hebelgebers 110 in dem Minimal-Wertebereich 208 und/oder in dem Maximal-Wertebereich 209 liegen.
Basierend auf dem ermittelten Anteil kann in zuverlässiger Weise bestimmt werden, ob eine Beeinträchtigung des Hebelgebers 110 vorliegt oder nicht. Dabei kann der ermittelte Anteil mit einem Anteil-Schwellenwert verglichen werden, und es kann basierend auf dem Vergleich bestimmt werden, ob der Hebelgeber 110 beeinträchtigt ist oder nicht. Der Anteil-Schwellenwert kann z.B. 10% oder mehr oder 20% oder mehr des gesamten Zeit- und/oder Streckenintervalls bzw. der gesamten Menge von Messwerten 202 der zweiten Phase 212 sein. Wenn der ermittelte Anteil größer als der Anteil-Schwellenwert ist, so kann bestimmt werden, dass der Hebelgeber 110 beeinträchtigt ist. Andererseits kann bestimmt werden, dass der Hebelgeber 110 nicht beeinträchtigt ist.
Bevorzugt werden auch in der zweiten Phase 212 Bewegungsdaten erfasst und ausgewertet. Insbesondere kann die in der zweiten Phase 212 vorliegende maximale Beschleunigungsänderung ermittelt werden. Der ermittelte Anteil wird ggf. nur dann zur Erkennung einer Beeinträchtigung des Hebelgebers 110 verwendet, wenn die maximale Differenz der Beschleunigungen a(t) des Fahrzeugs 100 während der zweiten Phase 212 betraglich gleich wie oder größer als der vordefinierte Änderungs-Schwellenwert Δ_t ist. So kann die Zuverlässigkeit der Erkennung einer Beeinträchtigung des Hebelgebers 110 weiter erhöht werden.
2a zeigt ein beispielhaftes Messsignal 200 für eine Situation, bei der der Hebelgeber 110 nicht beeinträchtigt ist (und der ermittelte Anteil kleiner als der Anteil-Schwellenwert ist). Andererseits veranschaulichen die 2b und 2c Messsignale 200 für Situationen, bei denen der Hebelgeber 110 eine Beeinträchtigung aufweist. Bei der in 2b dargestellten Situation ist der Hebelgeber 110 in einer Stellung eingeklemmt, die dem für die erste Phase 211 ermittelten maximalen Messwert 206 entspricht. Bei der in 2c dargestellten Situation ist der Hebelgerber 110 einseitig eingeklemmt (z.B. anliegend an einem Störkörper) und kann daher nur Messwert-Änderungen in eine Richtung bewirken.
Zur Erkennung eines klemmenden Hebelgebers 110 können somit die Längs- und/oder Querbeschleunigung des Fahrzeugs 100 verwendet und in Korrelation mit der Bewegung des Hebelgebers 110 gesetzt werden (wobei die Bewegung des Hebelgebers 110 durch das Messsignal 200 beschrieben wird). Falls sich der Hebelgeber 110 bei ausreichend großen Beschleunigungen des Fahrzeugs 100 nicht bewegt, kann ein Fehler diagnostiziert werden.
Die Diagnose kann in zwei (aufeinanderfolgenden) Phasen 211, 212 durchgeführt werden. In der ersten Phase 211 können die Beschleunigungen des Fahrzeugs 100 gemessen werden. Die erste Phase 211 kann ein bestimmtes Zeit- und/oder Streckenintervall aufweisen. Während des Zeit- und/oder Streckenintervalls wird das maximale Delta der Quer- und/oder Längsbeschleunigung des Fahrzeugs 100 ermittelt und gespeichert. Ferner können der minimale Messwert 207 und der maximale Messwert 206 des Hebelgebers 110 (z.B. jeweils ein Widerstandswert) innerhalb des Zeit- und/oder Streckenintervalls der ersten Phase 211 ermittelt und gespeichert werden.
In einer nachfolgenden zweiten Phase 212 (die ebenfalls ein bestimmtes Zeit- und/oder Streckenintervall aufweist) können ebenfalls der minimale Messwert 207 und der maximale Messwert 206 ermittelt und gespeichert werden. Ferner kann die kumulierte Strecke bzw. die kumulierte Zeit ermittelt werden, für die sich die Messwerte 202 des Hebelgebers 100 (im Wesentlichen) auf dem minimalen Messwert 207 oder auf dem maximalen Messwert 206 der ersten Phase 211 befinden. Es kann somit Anteilsinformation ermittelt werden, die den Anteil des Zeit- und/oder Streckenintervalls der zweiten Phase 212 anzeigt, in dem die Messwerte 202 des Hebelgebers 110 in dem Minimal-Wertebereich 209 oder in dem Maximal-Wertebereich 208 liegen. Dieser Anteil ist typischerweise gleichbedeutend bzw. identisch mit dem Anteil der Messwertes 202 des Hebelgebers 110 der zweiten Phase 212, die in dem Minimal-Wertebereich 209 oder in dem Maximal-Wertebereich 208 liegen.
Es können dann ein oder mehrere Indizien für eine Beeinträchtigung des Hebelgebers 110 ermittelt werden. Ein beispielhaftes Indiz für eine Beeinträchtigung des Hebelgebers 110 ist, dass der minimale Messwert 207 der zweiten Phase 212 dem minimalen Messwert 206 der ersten Phase 211 entspricht (z.B. um weniger als 2% oder 1 % abweicht) und/oder dass der maximale Messwert 206 der zweiten Phase 212 dem maximalen Messwert 207 der ersten Phase 211 entspricht (z.B. um weniger als 2% oder 1 % abweicht). Ein weiteres Indiz für eine Beeinträchtigung des Hebelgebers 110 ist, dass die ermittelte kumulierte Strecke und/oder Zeit (in dem die Messwerte 202 des Hebelgebers 110 in dem Minimal-Wertebereich 209 oder in dem Maximal-Wertebereich 208 liegen) größer als ein bestimmter Schwellenwert ist.
Auf Basis der ein oder mehrere Indizien kann in effizienter und zuverlässiger Weise auf das Vorliegen eines beeinträchtigten, insbesondere eingeklemmten, Hebelgebers 110 geschlossen werden.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften (ggf. Computerimplementierten) Verfahrens 300 zur Erkennung einer Beeinträchtigung eines Hebelgebers 110. Der Hebelgeber 110 ist eingerichtet, Messwerte 202 in Bezug auf den Füllstand eines Flüssigkeitsbehälters 104 eines Kraftfahrzeugs 100 zu erfassen. Das Verfahren 300 kann durch eine Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 ausgeführt werden.
Das Verfahren 300 umfasst das Ermitteln 301 des maximalen Messwerts 206 und des minimalen Messwerts 207 des Hebelgebers 110 in dem Zeit- und/oder Streckenintervall einer ersten Phase 211 des Verfahrens 300. Die erste Phase 211 kann sich über ein bestimmtes Zeitintervall (z.B. zwischen 5 und 10 Minuten) und/oder über ein bestimmtes Streckenintervall der Fahrstrecke des Fahrzeugs 100 (z.B. zwischen 5 und 10 km) erstrecken.
In dem Zeit- und/oder Streckenintervall der ersten Phase 211 können wiederholt Messwerte 202 des Hebelgebers 110 ermittelt werden, z.B. mit einer bestimmten Messrate (etwa mit einer Messrate von einem Messwert 202 pro 10 Sekunden oder mehr, oder mit einer Messrate von einem Messwert 202 pro Sekunde oder mehr). Es kann somit für eine Sequenz von Zeitpunkten und/oder Streckenpunkten der ersten Phase 211 eine entsprechende Sequenz von Messwerten 202 (d.h. ein Messsignal 200) bereitgestellt werden. Ferner können der maximale Messwert 206 und der minimale Messwert 207 dieser Sequenz von Messwerten 202 ermittelt werden.
Das Verfahren 300 kann ferner umfassen, das Ermitteln eines Minimal-Wertebereichs 209 für bzw. um den minimalen Messwert 207 der ersten Phase 211 und eines Maximal-Wertebereichs 208 für bzw. um den maximalen Messwert 206 der ersten Phase 211. Die Wertebereiche 208, 209 können dabei jeweils auf ±10% oder weniger, oder ±5% oder weniger, oder ±2% oder weniger um den maximalen Messwert 206 bzw. um den minimalen Messwert 207 begrenzt sein. Ggf. kann der Minimal-Wertebereich 209 ausschließlich den minimalen Messwert 207 umfassen, und/oder der Maximal-Wertebereich 208 kann ggf. nur den maximalen Messwert 206 umfassen. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn der Hebelgeber 110 ausgebildet ist, nur eine diskrete Anzahl N von unterschiedlichen Messwerten 202 bereitzustellen (z.B. N gleich 70 oder weniger, oder N gleich 60 oder weniger).
Des Weiteren umfasst das Verfahren das Ermitteln 302, in einer auf die erste Phase 211 folgenden zweiten Phase 212, von Anteilsinformation in Bezug auf den Anteil des Zeit- und/oder Streckenintervalls der zweiten Phase 212, für den die Messwerte 202 des Hebelgebers 110 innerhalb des Minimal-Wertebereichs 209 und/oder innerhalb des Maximal-Wertebereichs 208 liegen. Es kann für eine Sequenz von Zeitpunkten und/oder Streckenpunkten des Zeit- und/oder Streckenintervalls der zweiten Phase 212 eine entsprechende Sequenz von Messwerten 202 des Hebelgebers 110 ermittelt werden. Diese Sequenz von Messwerten 202 kann als Gesamtmenge betrachtet werden. Es kann dann als Anteilsinformation ermittelt werden, welcher Anteil von Messwerten 202 aus dieser Gesamtmenge in dem Minimal-Wertebereich 209 und/oder in dem Maximal-Wertebereich 208 liegen.
Das Verfahren 300 umfasst ferner das Erkennen 303 einer Beeinträchtigung des Hebelgebers 110 auf Basis der Anteilsinformation. Zu diesem Zweck kann der ermittelte Anteil mit einem Anteils-Schwellenwert verglichen werden, und es kann basierend auf dem Vergleich bestimmt werden, ob eine Beeinträchtigung des Hebelgebers 110 vorliegt oder nicht. So kann eine besonders effiziente und zuverlässige Überwachung eines Hebelgebers 110 bewirkt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.
Bezugszeichenliste

100: Fahrzeug
101: (Auswerte-) Vorrichtung
102: Bewegungssensor / Inertialsensor
104: Flüssigkeitsbehälter
105: Flüssigkeit
110: Hebelgeber
111: Messeinheit
112: Schwimmer
113: Hebel
200: Messsignal
201: Zeit / Strecke
202: Messwert
205: gemittelter Messwert-Verlauf
206: maximaler Messwert
207: minimaler Messwert
208: Maximal-Wertebereich
209: Minimal-Wertebereich
211: erste Phase
212: zweite Phase
300: Verfahren zur Erkennung einer Beeinträchtigung eines Hebelgebers
301-303: Verfahrensschritte
402: Beschleunigung
401: Beschleunigungsverlauf
406: maximaler Beschleunigungswert
407: minimaler Beschleunigungswert

Claims

Verfahren zur Erkennung einer Beeinträchtigung eines Hebelgebers (110), wobei der Hebelgeber (110) eingerichtet ist, Messwerte in Bezug auf einen Füllstand eines Flüssigkeitsbehälters (104) eines Kraftfahrzeugs (100) zu erfassen, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: - Erfassen einer ersten Beschleunigung des Kraftfahrzeugs (100) mittels einem oder mehreren Inertialsensoren (102), - Erfassen einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (100), - Ermitteln einer zweiten Beschleunigung basierend auf der Geschwindigkeit, - Erkennen, ob eine Korrelation zwischen der ersten Beschleunigung und der zweiten Beschleunigung vorliegt oder nicht, und - Durchführen einer Erkennung einer Beeinträchtigung nur dann, wenn eine Korrelation zwischen erster Beschleunigung und zweiter Beschleunigung erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei beim Ermitteln einer Korrelation eine erste Varianz einer Differenz zwischen erster Beschleunigung und zweiter Beschleunigung berechnet wird und ferner eine zweite Varianz der ersten Beschleunigung berechnet werden.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine Korrelation erkannt wird, wenn über einen vorgegebenen Zeitraum und/oder über eine vorgegebene Fahrtstrecke die erste Varianz kleiner ist als die zweite Varianz.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei keine Korrelation erkannt wird, wenn über einen vorgegebenen Zeitraum und/oder über eine vorgegebene Fahrtstrecke ganz oder teilweise die erste Varianz mindestens so groß ist wie die zweite Varianz.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Erkennung einer Beeinträchtigung abhängig von einer erkannten Korrelation über den vorgegebenen Zeitraum und/oder über die vorgegebene Fahrtstrecke durchgeführt wird oder nicht durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Beschleunigung eine Längsbeschleunigung und/oder eine Querbeschleunigung ist oder beinhaltet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Geschwindigkeit mittels einem oder mehreren Radsensoren erfasst wird.
Verfahren nach einen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Beschleunigung als zeitliche Ableitung der Geschwindigkeit ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Durchführen einer Erkennung einer Beeinträchtigung Verfahrensschritte ausgeführt werden, um - in einem Zeit- und/oder Streckenintervall einer ersten Phase (211) einen maximalen Messwert (206) und einen minimalen Messwert (207) des Hebelgebers (110) zu ermitteln; - in einer auf die erste Phase (211) folgenden zweiten Phase (212) Anteilsinformation in Bezug auf einen Anteil eines Zeit- und/oder Streckenintervalls der zweiten Phase (212) zu ermitteln, für den die Messwerte (202) des Hebelgebers (110) innerhalb eines Minimal-Wertebereichs (209) für den minimalen Messwert (207) der ersten Phase (211) und/oder innerhalb eines Maximal-Wertebereichs (208) für den maximalen Messwert (206) der ersten Phase (211) liegen; und - eine Beeinträchtigung des Hebelgebers (110) auf Basis der Anteilsinformation zu erkennen.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei Verfahrensschritte ausgeführt werden, um - den ermittelten Anteil des Zeit- und/oder Streckenintervalls der zweiten Phase (212) mit einem Anteil-Schwellenwert zu vergleichen; wobei der Anteils-Schwellenwert insbesondere 10% oder größer oder 20% oder größer ist; und - auf Basis des Vergleichs zu bestimmen, ob eine Beeinträchtigung des Hebelgebers (110) vorliegt oder nicht.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei Verfahrensschritte ausgeführt werden, um - zu bestimmen, dass eine Beeinträchtigung des Hebelgebers (110) vorliegt, wenn der ermittelte Anteil gleich wie oder größer als der Anteils-Schwellenwert ist; und/oder - zu bestimmen, dass keine Beeinträchtigung des Hebelgebers (110) vorliegt, wenn der ermittelte Anteil kleiner als der Anteils-Schwellenwert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei Verfahrensschritte ausgeführt werden, um - einen ersten Anteil des Zeit- und/oder Streckenintervalls der zweiten Phase (212) zu ermitteln, für den die Messwerte (202) des Hebelgebers (110) innerhalb des Minimal-Wertebereichs (209) liegen; - einen zweiten Anteil des Zeit- und/oder Streckenintervalls der zweiten Phase (212) zu ermitteln, für den die Messwerte (202) des Hebelgebers (110) innerhalb des Maximal-Wertebereichs (208) liegen; und - auf Basis des ersten Anteils und auf Basis des zweiten Anteils, insbesondere auf Basis der Summe des ersten Anteils und des zweiten Anteils, zu bestimmen, ob eine Beeinträchtigung des Hebelgebers (110) vorliegt oder nicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei - der Minimal-Wertebereich (209) um den minimalen Messwert (207) der ersten Phase (211) auf Werte begrenzt ist, die ±10% oder weniger um den minimalen Messwert (207) der ersten Phase (211) liegen; und/oder - der Maximal-Wertebereich (208) um den maximalen Messwert (206) der ersten Phase (211) auf Werte begrenzt ist, die ±10% oder weniger um den maximalen Messwert (206) der ersten Phase (211) liegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei Verfahrensschritte ausgeführt werden, um anhand von Bewegungsdaten eines Bewegungssensors (102) des Fahrzeugs (100) - ein Zeit- und/oder Streckenintervall für die erste Phase (211) zu identifizieren, in dem sich eine Längs- und/oder Querbeschleunigung des Fahrzeugs (100) um zumindest einen vordefinierten Änderungs-Schwellenwert ändert; und/oder - zu bestimmen, ob sich die Längs- und/oder Querbeschleunigung des Fahrzeugs (100) innerhalb des Zeit- und/oder Streckenintervalls der ersten Phase (211) um zumindest einen vordefinierten Änderungs-Schwellenwert ändert oder nicht; und den maximalen Messwert (206) und den minimalen Messwert (207) des Hebelgebers (110) der ersten Phase (211) nur dann für das Erkennen einer Beeinträchtigung des Hebelgebers (100) zu verwenden, wenn sich die Längs- und/oder Querbeschleunigung des Fahrzeugs (100) innerhalb des Zeit- und/oder Streckenintervalls der ersten Phase (211) um zumindest den vordefinierten Änderungs-Schwellenwert ändert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei Verfahrensschritte ausgeführt werden, um - in dem Zeit- und/oder Streckenintervall der zweiten Phase (212) den maximalen Messwert (206) und den minimalen Messwert (207) des Hebelgebers (110) zu ermitteln; - den minimalen Messwert (207) der zweiten Phase (212) mit dem minimalen Messwert (207) der ersten Phase (211) zu vergleichen; - den maximalen Messwert (206) der zweiten Phase (212) mit dem maximalen Messwert (206) der ersten Phase (211) zu vergleichen; und - basierend auf den Vergleichen eine Beeinträchtigung des Hebelgebers (110) zu erkennen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei Verfahrensschritte ausgeführt werden, um - eine Maßnahme zu bewirken, wenn erkannt wird, dass der Hebelgeber (110) (110) eine Beeinträchtigung aufweist; und - die Maßnahme insbesondere umfasst, - einen Eintrag in einen Fehlerspeicher des Fahrzeugs (100); und/oder - eine Ausgabe eines Hinweises an einen Nutzer des Fahrzeugs (100).
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, wobei Verfahrensschritte ausgeführt werden, um - zu bestimmen, dass der minimale Messwert (207) der ersten Phase (211) einem minimal möglichen Messwert (202) des Hebelgebers (110) entspricht; - zu erkennen, dass dem Flüssigkeitsbehälter (104) im Anschluss an die erste Phase (211) Flüssigkeit (105) entnommen wird; und - basierend darauf zu bestimmen, dass eine Beeinträchtigung des Hebelgebers (110) vorliegt.
Vorrichtung, welche dazu konfiguriert ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
Kraftfahrzeug (100), das umfasst, - einen Flüssigkeitsbehälter (104) zur Aufnahme einer Betriebsflüssigkeit (105) des Fahrzeugs (100); - einen Hebelgeber (110), der eingerichtet ist, Messwerte (202) in Bezug auf einen Füllstand der Betriebsflüssigkeit (105) in dem Flüssigkeitsbehälter (104) zu erfassen; und - eine Vorrichtung (101) nach Anspruch 18.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 19, wobei der Flüssigkeitsbehälter (104) ein Kraftstoffbehälter zur Aufnahme eines Kraftstoffs für den Betrieb eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs (100) ist.