DE3046076C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle von auf den Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeuges bezogenen Daten mit einer Kraftstoffanzeigevorrichtung, mindestens einem Durchflußregler zum Erfassen des momentanen Kraftstoffverbrauchs, der ein elektrisches Signal abgibt, mit einer Verarbeitungsschaltung mit mindestens einem Eingang, dem das Kraftstoffverbrauchssignal zugeführt ist, wobei die Verar­ beitungsschaltung mehrere Ausgänge aufweist, von denen einer ein Signal abgibt, wenn der Verbrauch innerhalb eines vorgege­ benen Bereiches liegt, mit mehreren optischen Anzeigevorrich­ tungen, die mit je einem der Ausgänge verbunden sind, zur Dar­ stellung des Signales am zugeordneten Ausgang, wie sie aus der DE 27 53 714 C2 bekannt ist.

In der letzten Zeit sind die Kosten der Erdölprodukte und damit auch die Kraftstoff-Abgabepreise erheblich gestiegen. Um den Kraftstoffverbrauch in Kraftfahrzeugen unter Kontrolle zu halten sind verschiedene Arten von Kontrollvorrichtungen konzipiert worden, bei denen jeweils fortlaufend mittels geeigneter Geber eine Vielzahl von Daten erfaßt und verarbeitet wird, wie bei­ spielsweise der Kraftstoffvorrat im Fahrzeugtank, der momentane Verbrauch usw. Die Vorrichtungen verarbeiten diese Daten und liefern dem Fahrer direkt oder indirekt vom Kraftstoffverbrauch abhängige Informationen.

Die meisten zur Zeit auf dem Markt befindlichen Vorrichtungen haben jedoch durchweg den Nachteil, daß sie die Aufmerksamkeit des Fahrers während des Ablesens binden und ihn dadurch von der Beobachtung des Verkehrsgeschehens ablenken, wodurch poten­ tielle Gefahrensituationen geschaffen werden.

Bei der aus der DE 27 53 714 C2 bekannten Vorrichtung sind optische Anzeigevorrichtungen in einer Anzeigeeinheit, die zur Anzeige des momentanen Kraftstoffverbrauchs dienen, und die übrigens alle die gleiche Farbe (grün) haben, auf einem Kreis­ bogen innerhalb eines Tachometers angeordnet und einzelnen Geschwindigkeitsmarkierungen zugeordnet. Es sind insgesamt neun Anzeigevorrichtungen entsprechend den neun Geschwindigkeitsmar­ kierungen vorgesehen. Der Fahrer kann daran, ob die gerade leuchtende Anzeigevorrichtung mit der Stellung der Tachonadel übereinstimmt oder nicht, erkennen, ob der Kraftstoffverbrauch normal ist oder zu hoch ist, beispielsweise weil ein zu nied­ riger Gang eingelegt ist. Der Fahrer muß somit bei der bekannten Vorrichtung die gerade leuchtende Anzeigevorrichtung (eine Leuchtdiode) mit der augenblicklichen Stellung der Tachonadel in Beziehung setzen und einen Vergleich der Stellung der beiden Arten von Anzeigeelementen vornehmen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, bei der die Anzeige des augenblicklichen Kraft­ stoffverbrauchs äußerst einfach ist, so daß der Fahrer mit einem Blick erkennen kann, ob sich der Kraftstoffverbrauch in einem vorbestimmten Bereich befindet, oder oberhalb bzw. unter­ halb dieses Bereiches.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß drei Anzeigevorrich­ tungen vorgesehen sind, von denen eine angesteuert ist, wenn der momentane Kraftstoffverbrauch in dem vorgegebenen Bereich liegt, und je eine der beiden anderen angesteuert ist, wenn der momen­ tane Kraftstoffverbrauch unter bzw. über dem vorgegebenen Bereich liegt.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Fahrer ohne Ausführung irgendwelcher Vergleichsvorgänge unmittelbar erkennen kann, ob der Kraftstoffverbrauch im vorgegebenen Bereich liegt, weil die mittlere von drei Anzeigevorrichtungen aktiviert ist, oder ob eine der beiden anderen Anzeigevorrichtungen aktiviert ist.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Reichweite beim jeweiligen Fahrzustand ermittelt und angezeigt. Zwar kann der Fahrer unter Berücksichtigung des ihm im allgemeinen durch eine Tankfüllstandsanzeige annähernd bekannten Tankinhalts und unter Berücksichtigung des ihm von der im Anspruch 1 beschriebenen Anzeigevorrichtung mitgeteilten augenblicklichen Kraftstoffverbrauchs und der augenblicklichen Geschwindigkeit mühsam ausrechnen, wie groß etwa die Reichweite des Fahrzeugs unter Zugrundelegung konstanter Verhältnisse sein wird. Der Fahrer ist jedoch nicht in der Lage, bei wech­ selnden Fahrbedingungen die Angabe der Reichweite jeweils rasch zu ermitteln. Demgegenüber ermöglicht es die Ausführungsform gemäß Anspruch 7 beispielsweise, daß der Fahrer dann, wenn z. B. bei hoher Fahrgeschwindigkeit die ihm mitgeteilte Reichweite nicht zum Erreichen eines Ziels ausreicht, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs innerhalb vernüftiger Grenzen soweit verringert, bis die bei sinkender Geschwindigkeit im allgemeinen anwachsende Reichweite ausreicht, oder aber der Fahrer stellt auf einfache Weise beim Vermindern der Geschwindigkeit fest, daß der Kraftstoffvorrat in keinem Fall zum Erreichen des Ziels ausreicht.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der vorliegenden Er­ findung ergeben sich der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigt

Fig. 1 die Ansicht einer Anzeigevorrichtung, und

Fig. 2 ein schematisiertes, vereinfachtes Block­ schaltbild der Vorrichtung zur Verarbei­ tung von Daten, die vom momentanen Kraft­ stoffverbrauch des Fahrzeuges abhängen und zur Zuführung der Signale an die in Fig. 1 dargestellte Anzeigevorrichtung.

Das in Fig. 1 dargestelte Anzeigefeld 1 wird in einem Instrumentenbrett oder Armaturenbrett eines Kraftfahr­ zeuges angeordnet; es umfaßt mehrere Anzeigevorrichtungen für die Anlage von Werten, die mittelbar oder unmittel­ bar vom Kraftstoffverbrauch des Fahrzeuges abhängen.

Das Anzeigefeld 1 hat einen im wesentlichen rechteckigen Umriß, wobei die Höhe größer ist als die Breite und die oberen Ecken abgerundet sind.

Die Oberfläche des Anzeigefeldes 1 ist von oben nach unten in drei Bereiche 2, 3 und 4 unterteilt, die durch entsprechende Linien begrenzt sind.

Der obere Bereich 2 ist in horizontaler Richtung von links nach rechts in drei Abschnitte 5, 6 und 7 unter­ teilt. In jedem dieser Abschnitte sind Anzeigevorrichtungen 8, 9, 10, insbe­ sondere Leuchtstäbe oder Leuchtdioden jeweils gruppenweise parallel zueinander angeordnet. Dabei sind die Leucht­ stäbe oder Anzeigevorrichtungen 8 und 10 in den äußeren Abschnitten 5 und 7 ver­ tikal, die Leuchtstäbe in der Anzeigevorrichtung 9 im mittleren Feld horizontal ausgerichtet.

Bei Anliegen entsprechender, von der Verarbeitungsschal­ tung gemäß Fig. 2 erzeugter Steuersignale leuchten die Anzeigevorrichtungen 8 und 10 jeweils dann, wenn der momentane Kraftstoffver­ brauch unterhalb bzw. oberhalb eines vorgegebenen Be­ reiches liegt, wogegen die Anzeigevorrichtung 9 leuchtet, wenn der momentane Verbrauch innerhalb dieses vorgegebenen Be­ reiches liegt.

Der mittlere Bereich 3 ist in Abschnitte 11 und 12 unter­ teilt; dabei erstreckt sich der Abschnitt 11 in horizon­ taler Richtung über die Breite der darüber befindlichen Abschnitte 5 und 6 des Bereiches 2, wogegen der Abschnitt 12 unter dem Abschnitt 7 des Bereiches 2 liegt. Innerhalb des Abschnittes 11 ist das Wort "Liter" oder eine andere Volumenmaßeinheit, beispielsweise "Gallonen" angegeben. Darunter befindet sich eine Anzeigevorrichtung 13 mit zwei Sieben-Segment-Anzeigen 14. Die Anzeigevorrichtung 13 gibt die im Kraftstofftank des Fahrzeuges enthaltene Kraftstoffmenge z. B. in Litern an.

Im Abschnitt 12 ist eine optische Anzeigevorrichtung 15 angeordnet, deren Aufleuchten dem Fahrer anzeigt, daß der Pegel im Kraftstoffvorratsbehälter des Fahrzeuges unter einem vorgegebenen Mindestwert liegt (Reserveanzeige).

Der untere Bereich 4 ist nicht unterteilt, sondern umfaßt einen die volle Breite einnehmenden Abschnitt 16, in des­ sen oberem Teil das Wort "Reichweite" angegeben ist, wo­ runter eine Anzeigevorrichtung 17 angeordnet ist, das drei Sieben-Segment-Anzeigen 18 umfaßt. Rechts neben der Anzeigevorrichtung 17 ist noch eine Entfernungsangabe in Form einer Aufschrift "km" oder "Meilen" angebracht. Die von der Anzeigevorrichtung 17 dargestellte Angabe ist die Ent­ fernung, die das Fahrzeug unter Berücksichtigung der im Kraftstoffvorratsbehälter momentan enthaltene Kraft­ stoffmenge bei dem momentanen Kraftstoffverbrauch sowie der momentanen Geschwindigkeit zurückzulegen im Stande ist.

In Fig. 2 ist eine Verarbeitungsschaltung 20 dargestellt, die auf der Eingangsseite Signale von einer Mehrzahl von Gebern erhält und an Ausgängen elektrische Signale be­ reitstellt, von denen die Anzeigevorrichtungen 8, 9, 10, 13, 15 und 17 ange­ steuert sind.

In einem Kraftstoffvorratsbehälter 21 des Fahrzeuges ist durch einen Stopfen 22 hindurch ein Kraftstoffpegelgeber 23 einge­ setzt, der ein elektrisches Signal in Abhängigkeit der im Kraftstoffvorratsbehälter 21 befindlichen Kraftstoff­ menge abgibt; außerdem ist ein Kraftstoff-Mindestpegelgeber 24 für die Mindest­ menge (Reserveanzeige) vorgesehen, der ein elektrisches Signal abgibt, wenn der Pegel im Kraftstoffvorratsbehäl­ ter 21 unter einem vorgegebenen Mindestwert absinkt. Das vom Kraftstoffpegelgeber 23 abgegebene Signal gelangt über einen Analog-Digital-Umsetzer 25 zu einem Eingang 26 der Ver­ arbeitungsschaltung 20.

Der Eingang 26 der Verarbeitungsschaltung 20 ist mit einem Schaltkreis 27 verbunden, dessen Ausgang die Anzeigevorrichtung 13 ansteuert, daß die im Kraftstoff­ vorratsbehälter 21 enthaltene Kraftstoffmenge in Liter anzeigt. Der Schaltkreis 27 umfaßt an sich bekannte Elemente wie Decoder, Treiber und dgl.

Der Ausgang des Kraftstoff-Mindestpegelgebers 24 ist mit einem Eingang 28 der Verarbeitungsschaltung 20 verbunden und steuert über einen Steuerkreis 19, beispielsweise eine Treiberstufe, die Anzeigevorrichtung 15, die bei Unterschreiten des vorge­ gebenen Mindestpegels aufleuchtet.

Vom unteren Bereich des Kraftstoffvorratsbehälters 21 führt ein Saugrohr 20 zu einer Pumpe 30 bekannten Typs, von der eine Hilfsleitung 31 als Kraftstoffrücklauf zum Kraftstoffvorratsbehälter 21 zurückführt. Die Pumpe 30 fördert Kraftstoff zu einem nicht näher dargestellten Vergaser, der über eine Druckleitung 32 angeschlossen ist. In den Verlauf der Druckleitung 32 ist ein Durch­ flußgeber 33 eingeschaltet, der ein dem Durchfluß des Kraftstoffes in der Druckleitung 32 proportionales elek­ trisches Signal erzeugt, das dem momentanen Kraftstoff­ verbrauch entspricht. Das vom Durchflußgeber 33 erzeugte elektrische Signal wird einem Eingang 34 der Verarbei­ tungsschaltung 20 zugeführt und gelangt an die Eingänge zweier Komparatoren 35 und 36. Diesen beiden Komparatoren wird jeweils ein Vergleichssignal zugeführt (in der Zeichnung nicht dargestellt), dessen Größe vorgegeben wird. Die Ausgänge der Komparatoren 35 und 36 sind mit Eingängen einer Logikschaltung 37 verbunden, die drei Ausgänge 38, 39 und 40 aufweist, die jeweils mit Ein­ gängen zur Speisung der Anzeigevorrichtungen 8, 9 bzw. 10 ver­ bunden sind.

Ein Geschwindigkeitsgeber 41 erzeugt ein der Fahrzeug­ geschwindigkeit proportionales elektrisches Signal und ist mit einem Eingang 42 der Verarbeitungsschaltung 20 verbunden. Das vom Geschwindigkeitsgeber 41 geliefertes Signal wird an einen ersten von drei Eingängen einer Schaltung 43 geführt, deren beide andere Eingänge mit den Eingängen 26 bzw. 34 der Verarbeitungsschaltung 20 verbunden sind. Die Schaltung 43 erzeugt an ihrem Aus­ gang ein Signal zur Ansteuerung des Leuchtanzeigefeldes 17, das in der nachfolgend näher beschriebenen Weise die Strecke angibt, die das Fahrzeug noch zurücklegen kann (Reichweite).

In der nachfolgenden Beschreibung der Funktion der Ver­ arbeitungsschaltung 20 werden drei Fälle unterschieden, wobei im ersten Fall der momentane Kraftstoffverbrauch unter dem vorgegebenen Bereich, im zweiten Fall inner­ halb des vorgegebenen Bereichs und im dritten Fall über dem vorgegebenen Bereich liegt. Die Grenzen des Bereichs werden durch die Einstellung des an die Komparatoren angelegten Vergleichssignales festgelegt. Liegt der momentane Verbrauch unterhalb des Bereiches so sind die Ausgänge beider Komparatoren null. Liegt der momentane Verbrauch innerhalb des festgelegten Bereichs so ist der Ausgang des Komparators 35 eins und der Ausgang des Komparators 36 null. Liegt der momentane Verbrauch oberhalb des Bereiches so sind die Ausgänge beider Kompa­ ratoren 35 und 36 eins. Die Logikschaltung 37 erzeugt im ersten Fall ein Steuersignal am Ausgang 38, im zwei­ ten Fall ein Steuersignal am Ausgang 39 und im dritten Fall ein Steuersignal am Ausgang 40, wodurch die Anzeigevorrich­ tungen 8 bzw. 9 bzw. 10 angesteuert werden und aufleuchten. Diese Anzeigevorrichtungen können sich außer durch ihre unterschiedliche räumliche Anordnung auch durch Anzeige in unterschiedlichen Farben voneinander abheben, beispielsweise die Anzeigevorrichtung 8 in orange, die Anzeigevorrichtung 9 in grün und die Anzeigevorrichtung 10 in rot, so daß dem Fahrer die Lage des momentanen Kraft­ stoffverbrauchs unterhalb, innerhalb oder oberhalb des vorgegebenen Bereiches sinnfällig signalisiert wird, ohne daß er sich auf das Ablesen der Anzeige zu konzentrieren braucht.

Das vom Kraftstoffpegelgeber 23 erzeugte analoge Signal wird vom Analog-Digital-Umsetzer 25 in ein digitales Signal umge­ wandelt und steuert über den Schaltkreis 27 die Anzeige­ vorrichtung 13, wodurch eine fortlaufende Kontrolle des Kraftstoffvorrats im Kraftstoffvorratsbehälter 21 er­ möglicht ist.

Der Kraftstoff-Mindestpegelgeber 24 für den Mindestpegel steuert über den Steuerkreis 19 die Anzeigevorrichtung 15 an, wenn der Kraft­ stoffpegel im Kraftstoffvorratsbehälter 21 unter dem vorgegebenen Mindeststand absinkt.

Die Schaltung 43 verarbeitet die an ihre drei Eingänge gelangenden Signale, und zwar das dem Kraftstoffpegel im Kraftstoffvorratsbehälter 21 entsprechende Signal, das Signal bezüglich der momentanen Fahrzeuggeschwindig­ keit und das Signal des momentanen Kraftstoffverbrauchs. Die Schaltung 43 erzeugt ein Ausgangssignal, das die maximale Reichweite in km oder in Meilen angibt, die das Fahrzeug bei konstanter Beibehaltung der momentanen Werte bis zum Verbrauch des im Kraftstoffvorratsbehälter 21 enthaltenen Kraftstoffes zurücklegen kann.

Wie sich aus Fig. 1 leicht erkennen läßt, sind die von den Anzeigevorrichtungen 8, 9 und 10 gelieferten Angaben für den Fahrer leicht wahrnehmbar, ohne daß er Daten exakt ablesen braucht. Weitergehende Informationen, insbeson­ dere bezüglich der Reichweite, können von der Anzeigevor­ richtung 17 des Anzeigefeldes 1 abgelesen werden.

Die Vorrichtung übermittelt durch die besondere Anordnung der Anzeigevorrichtungen 8, 9 und 10 dem Fahrer fortlaufend eine ohne besondere Aufmerksamkeit wahrnehmbare Information über den Verbrauch und signali­ siert insbesondere Änderungen im Fahrverhalten, die den Kraftstoffverbrauch wesentlich beeinflussen. Erfolgt beispielsweise aus einer Situation geringen Verbrauchs heraus bei eingeschalteter Anzeigevorrichtung 8 eine Änderung in Richtung auf höheren Verbrauch infolge einer plötz­ lichen Beschleunigung, so erlischt die Anzeigevorrichtung 8 und es leuchten die Anzeigevorrichtungen 9 oder 10 auf. Außerdem zeigt die Anzeigevorrichtung 17 eine starke Verminderung der möglichen Reichweite an.

In einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung kann der Steuer­ kreis 19 ein Blinksignal zur Steuerung der Anzeigevorrichtung 15 erzeugen, um das Absinken des Kraftstoffpegels unter den vorgegebenen Grenzwert augenfälliger anzuzeigen. Ist in dem Kraftfahrzeug statt eines Vergasers eine Einspritzanlage mit Einspritzventilen vorgesehen, so können an den Eingang 34 der Verarbeitungsschaltung 20 unmittelbar die Steuersignale verwendet werden, die den Einspritzventilen zugeführt werden, weil nämlich die Frequenz dieser Einspritzventilsignale den momentanen Kraftstoffverbrauch entspricht; das dabei am Eingang 34 anstehende elektrische Signal kann entsprechend verar­ beitet zur Funktionssteuerung der Anzeigevorrichtungen 8, 9 und 10 eingesetzt werden.

Für die Anzeigevorrichtungen 8, 9, 10 kann anstelle einer jeden Gruppe von Leuchtstäben eine Signallampe oder eine sonstwie geformte Leuchtdiode eingesetzt werden.

Die Verarbeitungs­ schaltung 20 kann ein Mikroprozessor sein, der entsprechend Schaltsignale abgibt, die von dem vorgegebenen und ggfls. einstellbaren Verbrauchsbereich abhängen, um eine Anzeige für den mittleren Verbrauch, einen Unterverbrauch oder ein Überverbrauch anzusteuern.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Kontrolle von auf den Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeugs bezogenen Daten mit einer Kraftstoffanzeigevorrichtung (13, 15), mindestens einem Durch­ flußgeber (33) zum Erfassen des momentanen Kraftstoffver­ brauchs, der ein elektrisches Signal abgibt, mit einer Verarbeitungsschaltung (20) mit mindestens einem Eingang (34), dem das Kraftstoffverbrauchssignal zugeführt ist, wobei die Verarbeitungsschaltung (20) mehrere Ausgänge (38, 39, 40) aufweist, von denen einer (39) ein Signal abgibt, wenn der Verbrauch innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt, mit mehreren optischen Anzeigevorrich­ tungen (8, 9, 10), die mit je einem der Ausgänge (38, 39, 40) verbunden sind, zur Darstellung des Signales am zuge­ ordneten Ausgang, dadurch gekennzeichnet, daß drei Anzei­ gevorrichtungen (8, 9, 10) vorgesehen sind, von denen eine (9) angeordnet ist, wenn der momentane Kraftstoff­ verbrauch in dem vorgegebenen Bereich liegt, und je eine der beiden anderen (8, 10) angesteuert ist, wenn der momentane Kraft­ stoffverbrauch unter bzw. über dem vorgegebenen Bereich liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Bereich einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtungen verschiedenfarbig sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtungen (8, 9, 10) Leucht­ stäbe oder Leuchtdioden umfassen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Kraftstoff-Mindestpegelgeber (24) vorgesehen ist, der im Kraftstoffvorratsbehälter (21) des Kraftfahrzeuges eingebaut ist zur Abgabe eines Signales an der optischen Anzeigevorrichtung (15).

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Kraftstoffpegelgeber (23) vorgesehen ist, der im Kraftstoffvorratsbehälter (21) des Kraftfahrzeuges eingebaut und mit einem Eingang (26) der Verarbeitungsschaltung (20) verbunden ist zur Anzeige des Kraftstoffvorrates in der nachgeschalteten Anzeigevor­ richtung (13).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Geschwindigkeits­ geber (41) für die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit vorgesehen ist und daß die Verarbeitungsschaltung (20) aus dem momentanen Verbrauch, dem Kraftstoffvorrat und der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit ein Signal ermittelt zur Angabe der Reichweite auf einer angeschlossenen Anzei­ gevorrichtung (17).