DE2835429A1

DE2835429A1 - Einrichtung zum anzeigen der restwegstrecke eines kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE2835429A1
Application number: DE19782835429
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl Phys Jung; Rainer Steinacker
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1978-08-12
Filing date: 1978-08-12
Publication date: 1980-02-28
Also published as: RO77720A; GB2027905A; FR2433207A1

Description

UDO Adolf Schindling AG - Jf- 60DD Frankfurt/Main

Gräfstraße 103

Einrichtung zum Anzeigen der Restwegstrecke eines Kraftfahrzeugs

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Anzeigen der Wegstrecke eines Kraftfahrzeugs, die mit einer im Kraftstoffbehälter vorhandenen Kraftstüffmenge unter Berücksichtigung des Kraftstoffverbrauchs des Kraftfahrzeugs zurücklegbar ist.

Bekannte Einrichtungen dieser Gattung gehen zur Ermittlung der sogenannten Restwegstrecke von einem Durchschnittsverbrauch des Kraftfahrzeugs einerseits und der jeweils im Kraftstoffbehälter noch vorhandenen Kraftstoffmenge andererseits aus. Diese beiden liierte uierden einem QuotientenmeBuierk zugeführt, das die beiden Werte miteinander dividiert und die jeweilige Restuiegstrecke anzeigt. Da je nach Fahrweise der Durchschnittskraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs ganz beträchtlieh über- oder unterschritten werden kann, ist auf eine solche Anzeige der Restwegstrecke im allgemeinen wenig Verlaß.

Dieser Nachteil soll durch die Erfindung überwunden werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, die die jeweilige Restuegstrecke des Kraftfahrzeugs möglichst genau angibt und darüber

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hinaus mit einem möglichst geringen Bauteilaufwand realisierbar ist.

Diese Aufgabe uiird erfindungsgemMß dadurch gelöst, daß ein die Kraftstoffmenge im Kraftstoffbehälter erfassender elektrischer Geber, ein den zeitlichen Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs ermittelnder elektrischer Geber, ein die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermittelnder Geber und ein Mikroprozessor, der die ihm zeitlich nacheinander zugeführten elektri-

.10 sehen Signale der Geber miteinander entsprechend der Beziehung Fahrgeschwindigkeit χ Kraftstoffmenge im Kraftstoffbehälter/ Kraftstoffverbrauch zu einem Ausgangssignal verknüpft, sowie ein an dessen Ausgang bzw. Ausgange angeschlossenes Anzeigeinstrument vorgesehen sind.

Die Ermittlung der Restuegstrecke aus der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit, der im Kraftstoffbehälter befindlichen Kraftstoffmenge und dem momentanen Kraftstoffverbrauch führt zu einem Ergebnis, das wesentlich genauer ist als das der bekannten Einrichtungen, da bei der erfindungsgemäßen Einrichtung nur noch Meßfehler bei der Erfassung der Fahrgeschwindigkeit, des Tankinhalts und des Kraftstoffverbrauchs in die Restwegstrekkenermittlung eingehen. Nachdem im allgemeinen in jedem Kraftfahrzeug ein die Kraftstoffmenge im Kraftstoffbehälter erfassender elektrischer Geber und ein die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermittelnder Geber vorhanden sind, IiBt sich die Einrichtung mit einem verhältnismäßig geringen Aufwand an zusätzlichen Bauteilen realisieren.

3G Gemäß einer vorteilhaften AusfOhrungsform der Erfindung sind Geber vorgesehen, die die zu messende physikalische Größe in ein Frequenzsignal umsetzen. Derartige Geber haben gegenüber anderen Gebern, die die physikalische Größe beispielsweise in eine veränderliche Spannung oder einen veränderlichen Strom um-

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setzen, den Vorteil, daß die van ihnen abgegebenen Frequenzsignale unwesentlich leichter weiterverarbeitet werden können und bei der Weiterverarbeitung keine zusätzlichen Signalumsetzer benötigt tüerden. Dadurch ergibt sich eine weitere Vereinfachung und l/erbilligung der Einrichtung.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, zur Erfassung der Fahrgeschwindigkeit einen geschuiindigkeitsabhängig betätigten Reed-Kontakt-Schalter vorzusehen. Ebenso können auch andere Geber vorgesehen werden, die eine von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängige Zahl von Impulsen pro Zeiteinheit oder eine Schwingung mit einer von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängigen Frequenz abgeben, jedoch ist der geschwindigkeitsabhängig betätigte Reed-Kontakt-Schalter hinsichtlich seiner Robustheit und Zuverlässigkeit fur den vorliegenden Zweck besonders gut geeignet.

Zur Erfassung der Kraftstoffmenge ist mit Vorteil ein kapazitiver Fühler, der ein schwingungsbestimmendes Element eines Oszillators ist, vorgesehen. Ein solcher Geber hat gegenüber anderen möglichen Gebern, die auf kerntechnischer, piezoelektrischer, magnetostriktiver oder induktiver Basis arbeiten, den Vorteil, daß er ohne Schwierigkeiten für die unterschiedlichsten Tankformen in großen Stückzahlen billig herstellbar ist.

Zur Erfassung des Kraftstoffverbrauchs ist am zweckmäßigsten ein Flügelradzähler mit einem vom Flügelrad betätigten Schaltkontakt vorgesehen. Ein solcher Geber, bei dem beispielsweise 3D auf dem Flügelrad ein kleiner Magnet und am Zählergehäuse ein von diesem Magnet betätigter Reed-Kontakt-Schalter vorhanden ist, gibt eine dem jeweiligen Kraftstoffverbrauch proportionale Anzahl von Impulsen pro Zeiteinheit ab. Bei Kraftfahrzeugen mit einer Benzineinspritzvorrichtung kann in vorteilhafter

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Weise zur Erfassung des Kraftstoffverbrauchs auf das Steuersignal für mindestens eines der Ventile als Verbrauchssignal zurückgegriffen werden, das dem Mikroprozessor direkt oder über einen mechanoelektrischen Umsetzer zugeführt wird. Ein derartiger Umsetzer mird dann benötigt, wenn ein elektrisches Steuersignal für mindestens eines der Uentile nicht vorliegt oder sich das Steuersignal wegen seines Verlaufs nicht für die unmittelbare Ansteuerung des Mikroprozessors eignet. Als mechanoelektrischer Umsetzer kommt insbesondere . 1D ein Oszillator mit einer schiiiingungsbestimmenden Induktivität in Betracht, die im Wirkungsbereich des beweglichen Teils des Einspritzventils angeordnet ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Multiplexer vorgesehen, der die Geber nacheinander jeweils für einen vorgegebenen Zeitraum auf den Zähleingang eines Zählers schaltet, dessen auf den Zeitraum bezogener Zählerinhalt ein Maß für den ülert der physikalischen Größe ist. Nach Einlesen des Zählerinhaltes in den Mikroprozessor erfolgt

2D ein Zurücksetzen des Zählers auf Null und ein lüeiterschalten des Multiplexers auf den nächsten Geber, dessen Impulse dann in den Zähler eingelesen werden. Die Steuerung des Multiplexers und des Zählers erfolgt am zweckmäßigsten vom Mikroprozessor aus.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Ausgänge des Zählers jeweils über einen elektronischen Schalter mit den Anschlüssen des Mikroprozessors und dem Anzeigeinstrument zu verbinden. Eine solche Ausführungsform, bei der die Anschlüsse des Mikro-Prozessors sowohl als Eingänge als auch als Ausgänge benutzt werden, bringt den Vorteil mit sich, daß eine Anzahl von Anschlüssen des Mikroprozessors frei bleiben und diese Anschlüsse über die mit ihnen in Verbindung stehenden Teile des Mikroprozessors für andere Steuer- und Regelzwecke verwendet werden

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können. Die die Ausgänge des Zählers zum Mikroprozessor durchschaltenden bzw. diese Verbindung auftrennenden Beschälter sind am zweckmäßigsten durch einen Tri-State-Buffer realisiert, der ebenfalls vom Mikroprozessor angesteuert werden kann. Als Anzeigeinstrument ist am zweckmäßigsten ein mehrstelliges Sieben-Segment-Anzeigedisplay vorgesehen. Das Display kann als Vakuumfluoreszenz- oder als Flüssigkristallanzeige ausgebildet sein.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die ein Blockschaltbild der Einrichtung zeigt, näher erläutert.

An den Multiplexer 1 ist ein Fahrgeschwindigkeitsgeber 2 angeschlossen, der eine geschwindigkeitsproportionale Anzahl von Impulsen pro Zeiteinheit an den Multiplexer 1 als auch an ein nicht dargestelltes elektronisches Tachometer des Kraftfahrzeugs abgibt. Ein weiterer Eingang des Multiplexers 1 ist mit einem Impulssignal von einer kapazitiven FüllstandsmeBeinrichtung 3 und ein dritter Eingang mit einem Impulssignal beaufschlagt, das von einer Benzineinspritzvorrichtung stammt und aus dem Steuersignal für eines der Ventile der Benzineinspritzvorrichtung gewonnen ist. Der Ausgang der kapazitiven FüllstandsmeBeinrichtung 3 ist des weiteren mit einer nicht dargestellten Kraftstoffvorratsanzeige, die sich im Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs befindet, verbunden.

Der Ausgang des Multiplexers 1 steht mit dem Zähleingang eines 12-Bit-Zählers 5 in Verbindung, dessen zwölf Ausgänge über einen Tri-State-Buffer 6 an zwölf Anschlüsse eines B-Bit-Mikro-Prozessors 7 angeschlossen sind. Ein Teil dieser Anschlüsse stehen des weiteren mit den Eingängen einer Treiberstufe B für ein Anzeigedisplay 9 in Verbindung. Zwei weitere Anschlüsse des Mikroprozessors stehen mit den Steuereingängen des Multiplexers 1, ein Anschluß mit dem Reset-Eingang des Zählers 5 und

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ein AnsEhluB mit dem Steuereingang des Tri-State-Buffer S in Verbindung.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung sei davon ausgegangen, daß sich das Kraftfahrzeug in Bewegung befindet und die Geber 2, 3 und k jeweils ein Signal an den Multiplexer 1 abgeben. Durch ein entsprechendes Steuersignal vom Mikroprozessor 7 wird nun zuerst das vom Geber 2 kommende geschwindigkeitsabhängige Impulssignal während eines bestimm-

.10 ten vorgegebenen Zeitintervalls auf den Zähler 5 geschaltet. Bei jedem eintreffenden Impuls zählt der Zähler um einen Wert weiter. Der am Ende des Zeitintervalls im Zähler befindliche Zählerinhalt wird nun durch Ansteuern des Tri-State-Buffer 6 vom Mikroprozessor 7 aus in den Mikroprozessor 7 geschoben. Gleichzeitig ruft die vom Zähler 5 an den Mikroprozessor 7 abgegebene Information ein kurzes Flackern des Anzeigedisplays hervor, was jedoch, da es nur wenige Millisekunden dauert, vom menschlichen Auge nicht wahrgenommen wird. Am Ende der Informationsabgabe wird der Tri-State-Buffer

2D 6 im Sinne einer Trennung der Anschlüsse des Mikroprozessors von den Zählerausgängen angesteuert. Gleichzeitig erscheint an den Anschlüssen des Mikroprozessors 7 wieder die beim letzten Durchgang der Meßwerte errechnete Restwegstreckeninformation, die über die Treiberstufe 8 an das Anzeigedisplay 9 gegeben und von diesem angezeigt wird. Nach einem vom Mikroprozessor 7 an den Reset-Eingang des Zählers 5 gegebenen Impuls, durch den der Zähler wieder auf Null zurückgestellt wird, wird der Multiplexer 1 durch den Mikroprozessor 7 angesteuert und schaltet nunmehr das füllstandsabhängige Signal vom Geber 3 auf den Zähler 5, der wiederum hochzuzählen beginnt. Nach Ablauf des vorgegebenen Zeitraums wird der Geber vom Zähler 5 durch den Multiplexer 1 abgeschaltet und der am Ende des Zeitraums im Zähler 5 eingelesene Zählerinhalt wird wieder wie zuvor über den Tri-State-Buffer 6 in den Mikro

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prozessor 7 eingegeben. Auch bei dieser Informationsübertragung vom Zähler 5 auf den Mikroprozessor 7 flackert des Anzeigedisplsy kurzzeitig, aber für das Auge nicht sichtbar. Nach Nullstellen des Zählers 5 erfolgt nun in gleicher lüeise die Eingabe des momentanen Kraftstoffverbrauchs des Kraftfahrzeugs in den Mikroprozessor 7.

Der Mikroprozessor 7 errechnet nun aus dem eingegebenen Geschüjxndigkeitsiiiert in Kilometern pro Stunde, der noch im Kraftstoffbehälter befindlichen Kraftstoffmenge in Litern und dem momentanen Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs in Litern pro Stunde-entsprechend der Beziehung

Geschwindigkeit χ Kraftstoffmenge _{= Restlljegstrecke}

Kraftstoffverbrauch 15

die Uiegstrecke, die mit der vorhandenen Kraftstoff menge bei der gerade gewählten Fahrweise mit dem Fahrzeug noch zurückgelegt werden kann. Dieser liiert wird im Anzeigedisplay 9 angezeigt. Danach beginnt ein neuer Keßzyklus.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung zum Anzeigen der Wegstrecke eines Kraftfahrzeugs, die mit einer im Kraftstoffbehälter vorhandenen Kraftstaffmenge unter Berücksichtigung des Kraftstoffverbrauchs des Kraftfahrzeugs zurücklegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Kraftstoffmenge im Kraftstoffbehälter erfassender elektrischer Geber (3), ein den zeitlichen Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs ermittelnder elektrischer Geber (4), ein die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermittelnder Geber (2) und ein Mikroprozessor (7), der die ihm zeitlich nacheinander zugeführten elektrischen Signale der Geber (2, 3, *») miteinander entsprechend der Beziehung Fahrgeschwindigkeit χ Kraftstoffmenge im Kraftstoffbehälter/Kraftstoffverbrauch zu einem Ausgangssignal verknüpft, sowie ein ' an dessen Ausgang bzw. Ausgänge angeschlossenes Anzeigeinstrument (9) vorgesehen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu messende physikalische Größe in ein Frequenzsignal

2D umsetzende Geber (2, 3, *t) vorgesehen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Fahrgeschwindigkeit ein geschwindigkeitsabhängig betätigter Reed-Kontakt-Schalter vorgesehen ist.

h. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Kraftstoffmenge ein kapazitiver Fühler, der ein schwingungsbestimmendes Element eines Oszillators ist, vorgesehen ist.
3D

5, Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

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ORIGINAL

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zur Erfassung des Kraftstoffverbrauchs sin Flügelradzähler mit Einem vom Flügelrad betätigten Schaltkontakt vorge-= sehen ist»

S. Einrichtung nach Anspruch 2 für ein Kraftfahrzeug mit einer Benzineinspritzvorrichtung, dadurch gekennzeichnet; daß zur Erfassung des Kraftstoffverbrauchs das Steuersignal für mindestens eines der Ventile als l/erbrauchssignal dem Mikroprozessor (7) direkt oder über einen mechanoelektrisehen Umsetzer zugeführt ist»

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Multiplexer (1) vorgesehen ist, der die Geber (2, 3, k) nacheinander jeweils für einen bestimraten vorgegebenen Zeitraum auf den Zähleingang eines Zählers (5) schaltet, dessen auf den Zeitraum bezogener Zählerinhalt ein Maß für den Ulert der physikalischen Größe ist.

B. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß 2D die Ausgänge des Zählers (5) jeweils über einen elektronischen Schalter (6) mit den Anschlüssen des Mikroprozessors (7) und dem Anzeigeinstrument (9) verbunden sind.

9. Einrichtung nach Anspruch B, dadurch gekennzeichnet, daß als elektronischer Schalter ein Tri-State-Buffer (6) vorgesehen ist.

1D. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigeinstrument ein mehrstelliges Sieben-Segment-Anzeigedisplay (9) vorgesehen ist.

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