DE3308180A1 - Kraftstoffniedrigstand-anzeigesystem - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft ein Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem für ein Motorfahrzeug, mit dem die Wirkungsweise eines Kraftstoffstnndsensors in einem Kraftstofftank des Motorfahrzeugs überwacht werden kann und insbesondere ein Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem mit einer Sichtanzeigevorrichtung, die angibt, daß ein vorbestimmter niedriger Kraftstoffstand im Kraftstoffbehälter des Kraftfahzeuges erreicht wurde.

Üblicherweise gelangt bei Kraftfahrzeugen ein Kraftstoffstandsensor in einem Kraftstoffbehälter zum Einsatz, der die Änderung des Kraftstoffüllstandes in dem Behälter überwacht und der den Kraftstoffstand in Form eines elektrischen Signals, gewöhnlicherweise eines Spannungssignals,an eine elektrisch betreibbare Kraftstof fuhr übermittelt, die in einem Instrumentenpaneel·des Kraftfahrzeuges angebracht ist. Normalerweise sind solche Kraftstoffuhren so geeicht, daß sie die Kraftstoffmenge anzeigen, die im Kraftstofftank verbleibt, wobei ein Ende der skalen Ablesung auffallend markiert ist, um anzuzeigen, daß der Kraftstoffstand unter einen Niedrigstand gefallen ist, daß ein Wiederauffüllen des Tankes mit Kraftstoff erforderlich macht. Unglücklicherweise fällt dieser Warnabschnitt auf der Kraftstoffuhrskala eher klein aus und kann vom Führer ties Kraftf ahzeuges leicht übersehen werden. Folglich ist es notwendig, den Führer des Kraftfahrzeuges auf den Kraftstoffniedrigstand mittels einer leicht sichtbaren Anzeigevorrichtung aufmerksam zu machen, wobei es sich vorzugsweise um eine lichtaussendende Vorrichtung handelt. Das Ansprechen einer solchen lichtaussendenden Vorrichtung würde dann die Aufmerksamkeit des Kraftfahrzeugführers schnell und effektive darauf hinlenken, daß der Kraftstoffstand in dem Kraftstoffbehälter unakzeptabel niedrig geworden ist. Bei einem solchen System ist es wünschenswert, daß die lichtaussendende Anzeigevorrichtung exakt anspricht, wenn ein vorbestimmter Kraftstoff stand im Kraftstoffbehälter erreicht worden ist; es ist

in diesem Falle aber auch notwendig, daß jegliches Einschalten der lichtaussendenden Anzeigevorrichtung vermieden wird, wenn sich der Kraftstoffstand in dem Kraftstoffbehälter aufgrund einer Bewegung des Kraftfahrzeuges und/oder der Stellung des Kraftfahrzeuges relativ zur Straßendecke schnell ändert.

Ein erfindungsgemäßes Kraf tstof fn i cdr j gstand-Anzcigesystem, mit dem die Wirkungsweise eines Kraftstoffstundsensors in einem Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeuges überwacht werden kann, umfaßt eine lichtaussendene Anzeigevorrichtung, die mit einer Spannungskomparatorvorrichtung, die zwei Eingänge besitzt, verbunden ist, wobei der erste Eingang von einer Referenzspannungsquelle und der zweite mit einem Spannungssignal beaufschlagt wird, das von einem Zeitverzögerungsschaltkreis erzeugt wird, sobald der Zeitverzögerungsschaltkreis mit einem Spannungssignal von em Kraftstoffsensor versorgt wird, wobei, wenn das System in dem Kraftfahrzeug installiert ist, die Spannungskomparatorvorrichtung dazu dient, die beiden Eingänge zu vergleichen, wobei die lichtaussendende Anzeigevorrichtung eingeschaltet wird, wenn das Kraftstoffsensorsignal einem vorbestimmten Niedrigstand des Kraftstoffs im Kraftstoffbehälter entspricht und wobei die lichtaussendende Anzeigevorrichtung ausgeschaltet wird, wenn das KraftstoffsensorSpannungssignal Kraftstoffständen entspricht, die über dem vorbestimmten Stand liegen, wobei der Zeitverzögerungschaltkreis am anderen Komparatoreingang dazu dient, den Komparator von den Einflüssen schneller KraftstoffStandschwankungen im Kraftstoffbehälter zu entkoppeln, die von der Bewegung oder der Stellung des Motorfahrzeugs verursacht sind. Das Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem enthält vorzugsweise einen Zeitverzögerungsüberbrückungs-Schaltkreis, der bei dem im Kraftfahrzeug installierten System dazu dient, daß der Zeitverzögerungsschaltkreis für einen kurzen vorbestimmten Zeitabschnitt überbrückt wird, wenn die Zündanlage des Kraftfahrzeuges in Gang gesetzt wird und der dann

am Ende dos kurzen vorbestimmten Zeitabschnittes außer Funktion gesetzt wird. Dieser Zeitverzögerungsüberbrückungs-Schaltkreis umfaßt einen Thyristor, der einen Teil des Zeitverzögerungsschaltkreises überbrückt und der durch eine Differenzierschaltung gezündet wird.

Nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht die lichtaussendende Anzeigevorrichtung aus einer lichtemittierenden Diode, die Referenzspannungsquelle umfaßt einen Widerstandschaltkreis, der zwischen eine geregelte Spannungsquelle und ein Erdpotential geschaltet werden kann und der Zeitverzögerungsschaltkreis umfaßt einen Kondensator, der zwischen die geregelte Spannungsquelle und den zweiten Eingang der Komparatorvorrichtung geschaltet werden kann, sowie einen Widerstand, der zwischen den Kraftstoffstandsensor und den zweiten Eingang der Komparatorvorrichtung schaltbar ist. Ein Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem entsprechend dieser Ausführungsform findet Anwendung in Kraftfahrzeugen, bei denen eine geregelte Spannungsquelle zum Betrieb anderer Anzeigeinstrumente (wie z.B. einer Bimetall-Kraftstoffuhr) am Instrumentenpaneel des Kraftfahrzeuges verwendet wird. Ein Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem gemäß dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform wird vorteilhafterweise in einem Instrumentenpaneel unmittelbar benachbart zu einer Kraftstoffuhr untergebracht, die mit dem Kraftstoffstandsensor verbunden werden kann.

Nach einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht die lichtaussendende Anzeigevorrichtung aus einer Glühlampe, die an den Ausgang der Spannungskomparatorvorrichtung mittels eines Transistorschaltkreises angeschlossen ist, die Referenzspannungsquelle umfaßt einen Widerstandsschaltkreis, der zwischen einen Spannungsreglerschaltkreis und ein Erdpotential geschaltet ist und der Zeitverzögerungsschaltkreis umfaßt einen Kondensator der zwischen den Spannungsreglerschaltkreis und

den zweiten Ausgang der Komparatorvorrichtung geschaltet ist sowie einen Widerstand, der zwischen den Kraftstoffstandsensor und den zweiten Eingang der Komparatorvorrichtung schaltbar ist. Ein Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesysiom nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform findet bei Kraftfahrzeugen Anwendung, bei denen keine stabilisierte Spannungsquelle für die Instrumente zur Verfügung steht, wie z.B. bei Kraftfahrzeugen, die mit eisenkernlosen Kraftstoffuhren ausgerüstet sind, da das System entsprechend der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform zum direkten Betrieb an der Batterie entworfen wurde.

Ein Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform bildet vorteilhafterweise einen Teil eines in-line-Steckers, der so gestaltet ist, daß er in einen Instrumentenpaneelkabelbaum des Kraftfahrzeuges einrastbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichung beispielsweise näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematische Übersicht des erfindungsgemäßen Kraftstoff niedrigstand-Anzeigesy stems,

Fig. 2 einen Schaltplan der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform,

Fig. 3 eine schematische Anordnung des Schaltkreises nach Fig. 2 auf einer gedruckten Karte des Instrumentenpaneels,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Instrumentenpaneelkarte nach Fig. 3,

Fig. 5 einen Schaltplan der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform,

Fig. 6 eine auf einen in-line-stecker montierte Anordnung der Schaltung nach Fig. 5, und

Fig. 7 eine Seitenansicht des in-line-Steckers nach Fig. 6

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem, das eine lichtaussendende Anzeigevorrichtung 12 umfaßt, die mit einer Spannungskomparatorschaltung 14 verbunden ist, welche zwei Eingänge 16, 18 aufweist, wobei der erste Eingang 16 von einer Referenzspannungsquelle 20 und der zweite Eingang 18 von einem Spannungssignal beaufschlagt wird, das von einem Zeitverzögerungsschaltkreis 22 erzeugt wird, sobald dieses mit einem Spannungssignal von dem Kraftstoffstandsensor (nicht gezeigt) versorgt wird. Die Spannungskomparatorvorrichtung 14 dient bei dem in einem Kraftfahrzeug installierten System 10 dazu, die beiden Eingänge 16, 18 dergestalt zu vergleichen, daß die lichtaussendende Vorrichtung 12 eingeschaltet wird, sobald das Kraftstoffstandsensor-Spannungssignal einem vorbestimmten niedrigen Kraftstoffstand im Kraftstoffbehälter des Fahrzeuges entspricht, sowie dazu, die lichtaussendende Anzeigevorrichtung 12 abzuschalten, sobald das Kraftstoffstandsensor-Spannungssignal einem Kraftstoffstand über dem vorbestimmten Stand entspricht. Der Zeitverzögerungsschaltkreis 22 am Eingang 18 des Komp rators dient dazu, den Komparator 14 von den Effekten schneller KraftstoffStandänderungen im Kraftstoffbehälter zu entkoppeln, die von einer Fahrzeugbewegung oder -stellung verursacht werden, wobei die Funktion dieses Zeitverzögerungsschaltkreises im Rahmen der ausführlichen Beschreibung für die zweite erfindungsgemäßen Ausführungsformen nachfolgend genauer beschrieben wird.

Das Kraftstoffniodrigstand-Anzeigesystem 10 nach Fig. 1 enthält außerdem einen Zeitverzögerungsüberbrückungs-Schaltkreis

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24, der bei dem im Kraftfahrzeug installierten System 10 dazu dient, den Zeitverzogerungsschaltkreis 22 für einen kurzen vorbestimmten- Zeitabschnitt zu überbrücken, sobald die Fahrzeug-Zündanlage in Gang gesetzt wird, wobei der Schaltkreis 24 dann am Ende des kurzen vorbestimmten Zeitabschnitts außer Funktion gesetzt wird. Der Grund für das Vorhandensein dieses Zeitverzögerungsüberbrückungs-Schaltkreises 24 soll im Rahmen der nachfolgenden Beschreibung für die beiden erfindungsgemäßen Ausführungsformen nachfolgend beschrieben werden.

Fig. 2 zeigt den Schaltplan der ersten Ausführungsform der in Figur 1 schematisch dargestellten Erfindung, und zwar handelt es sich dabei um ein Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem, das in einem Kraftfahrzeug zur Anwendung gelangt, das eine stabilisierte 10-Volt-Versorgung für eine Bimetall-Kraftstoffuhr. 26 aufweist. In dieser Schaltung ist die lichtaussendende Anzeigevorrichtung 12 eine lichtemittierende Diode, der Spannungs komparator 14 ist ein als Komparator geschalteter Operationsverstärker und die Referenzspannungsquelle 20 umfaßt ein Widerstandsnetzwerk aus zwei Widerständen 28, 30, die zwischen eine Eingangsleitung 32, die von der stabilisierten Spannungsversorgung mit 10-Volt beaufschlagt ist und eine Erdleitung 34 in Serie geschaltet sind. Die am Verbindungspunkt B zwischen den Widerständen 2 8 und 30 eingestellte feste Referenzspannung führt den Eingang 16 zu dem nicht invertierenden Eingang des Komparators 14. Der Ausgang des Komparators 14 ist mit der lichtemittierenden Diode 12 über einen Widerstand 13 verbunden.

Der Zeitverzogerungsschaltkreis 22 aus Fig. 2 umfaßt einen Kondensator 36 und einen Widerstand 38, wobei der Kondensator 36 zwischen der 10-Volt-führenden Leitung 32 und dem Verbindungspunkt A angeordnet ist, der über die Eingangsleitung 18 mit dem invertierenden Eingang des Komparators 14 verbunden ist und worbei der Widerstand 38 zwischen dem Verbindungspunkt A

und einer Eingangsleitung 40 angeordnet ist, die mit einer ersten Zuleitung 42 an oinen variablen Widerstand-Kraftstoffstandsensor 44 anschließbar ist. Die zweite Zuleitung 46 des variablen Widerstandkraftstoffstandsensors 44 ist mit dem Erdpotentail verbunden.

Der Zeitverzögerungsüberbrückungs-Schaltkreis 24 aus Fig. 2 umfaßt einen Thyristor 48, der zum Widerstand 3 8 zwischen der Leitung 40 und dem Verbindungspunkt A parallel geschaltet ist, wobei der Thyristor 48 von einem Differenzierschaltkreis getriggert wird, der einen Kondensator 50 und einen Widerstand 52 umfaßt, die beide zwischen dem Verbindungspunkt A und dem Erdpotential angeordnet sind.

Die Funktion der Schaltung nach Fig. 2 soll nun beschrieben werden, wobei zunächst die Funkttion des Zeitverzögerungsüberbrückungs-Schaltkreises 24 nicht berücksichtigt wird, um dann in einem weiteren Schritt die genaue Bedeutung des Zeiverzögerungsüberbrückungs-Schaltkreises 24 zu verdeutlichen.

In Fig. 2 ist das Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem dargestellt, das in einem Kraftfahrzeug an einem Kraftfahrzeuginstrumentenpaneel unmittelbar benachbart zur Kraftstoffuhr 2 6 angeordnet ist. Der variable Widerstandskraftstoffstandsensor 44 des Kraftfahrzeuges liegt in einer Ausführung vor, bei dem der Widerstand des Kraftstoffstandsensors mit abnehmendem Kraftstoffstand im Kraftstoffbehälter des Fahrzeuges zunimmt. Das Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem 10 aus der Fig. 2 arbeitet im wesentlichen so, daß die am Verbindungspunkt A erzeugte Spannung mit der am Verbindungspunkt B erzeugten festen Referenzspannung derartig verglichen wird, daß der Komparator 14 den Schaltkreis vervollständigt, in dem er die lichtemittierende Diode 12 einschaltet, sobald die Spannung am Verbindungspunkt A die Spannung am Verbindungspunkt B über-

steigt und indem er den Schaltkreis zur lichtemittierenden Diode 12 unterbricht, wenn die Spannung am Verbindungspunkt A unter die Spannung am Verbindungspunkt B fällt. Die Widerstandswerte der Widerstände 28 und 30 sind so gewählt, daß die feste Spannung , die am Verbindungspunkt B erzeugt wird äquivalent zu der am Verbindungspunkt A erzeugten Spannung ist, sobald der Kraftstoff im Kraftstoffbehälter des Fahrzeuges unter den vorbestimmten niedrigen Stand gefallen ist, bei dem ein Wiederauffüllen des Kraftfahrzeuges mit Kraftstoff stattfinden sollte.

Es soll nun angenommenwerden, daß das Kraftfahrzeug sich auf einer Straßendecke bewegt, und daß der Kraftstoffbehälter ungefähr halb voll ist. Unter diesen Umständen wird die Spannung, die sich am Verbindungspunkt A eingestellt hat, geringer sein, als die Spannung, die sich am Punkt B eingestellt hat und der Komparator 14 wird die lichtemittierende Diode 12 ausgeschaltet halten. Wenn das Fahrzeug mit der Bewegung fortfährt, wird mehr und mehr Kraftstoff verbraucht, bis der Kraftstoffstand im Kraftstoffbehälter unter den vorbestimmten Stand fällt, bei dem ein Wiederauffüllen des Fahrzeuges mit Kraftstoff stattfinden sollte, Zu diesem Zeitpunkt ist die Spannung, die sich am Verbindungspunkt A eingestellt hat exakt dieselbe, wie die Spannung, die sich an Punkt B eingestellt hat und der Komparator 14 befindet sich in einem Gleichgewichtszustand, bei dem die lichtemittierende Diode angeschaltet wird. Sobald der Treibstoffstand in dem Treibstoffbehälter unter den vorbestimmten Stand zu fallen beginnt, steigt die Spannung am Verbindungspunkt A über die Spannung B und der Komparator 14 schaltet die lichtemittierende Diode 12 ein, um den Führer des Kraftfahrzeuges optisch zu warnen, daß ein Wiederauffüllen des Fahrzeuges mit Kraftstoff nun stattfinden sollte. Die lichtemittierende Diode 12 wird angeschaltet bleiben, bis der Kraftstoffstand im Kraftstoffbehälter über dem vorbestimmten Stand hinaus angestiegen ist.

Wenn das Kraftfahrzeug sich auf einer Staßendecke bewegt, ist der Kraftstoff im Kraftstoffbehälter einer beträchtlichen

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Bewegung ausgesetzt, so daß der Kraftstoffstandsensor 44 einer Bedingung unterliegt, die in der Umgangssprache als "Kraftstoff-Schwappen" bekannt ist„ wobei der Kraftstoffstand sowohl schnell wie auch großflächig aufgrund von Bremsen, Beschleunigungen oder Kurvonfahrten des Kraftfahrzeuges schwankt. Dementsprechend wird das Spannungssignal, das von dem Kraftstoffstand 44 erzeugt wird dazu neigen, über kurze Zeitabschnitte beträchtlich zu schwanken, wobei dieses schnelle Schwanken des Spannungssignals von dem Signal entkoppelt werden muß, mit dem der Komparator 14 beaufschlagt wird. Diese Funktion wird von dem Zeitverzögerungsüberbrückungs-Schaltkreis 20 übernommen, dessen Betriebsmerkmale so ausgelegt sind, daß Spannungsänderungen, die am Verbindungspunkt A erzeugt werden, einen gewissen Zeitabschnitt nach dem Eintreffen einer SpannungsSignaländerung von dem Kraftstoffstandsensor 44 auftreten. Auf diese Weise kann der Zeitverzögerungsschaltkreis 22 die am Verbindungspunkt A auftretenden schnellen Spannungssignaländerungen von dem Kraftstoff standsensor 44 auf effektive Weise entkoppeln.

Es soll jetzt die Situation eines ruhenden Fahrzeugs mit ausgeschalteter Zündanlage betrachtet werden. Unter diesen Umständen ist der Kondensator 36 der Zeitverzögerungsschaltung entladen. Das hat zur Folge, daß, sobald die Zündanlage des Kraftfahrzeuges in Gang gesetzt wird, der Kondensator 36 den-Verbindungspunkt A mit der auf 10-Volt-führenden Spannung kurzschließt. Diese 10-Volt-führende Spannung liegt oberhalb der festen Differenzspannung, die am Verbindunspunkt B erzeugt wird, so daß der Komparator 14 die lichtemittierende Diode einschaltet und dem Führer des Fahrzeuges anzeigt, daß das Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem betriebsbereit ist. Der Komparator 14 wird die lichtemittierende Diode 12 erst ausschalten, wenn die am Verbindungspunkt A erzeugte Spannung unter die Spannung fällt, die am Verbindungspunkt B erzeugt wird, wobei dor Wort, bei dem dies auftritt von den Betriebsverhültnissen dos Zoi l-vorzögerungsschaltkreises 22 und dem gesamten Kraftstuffstand des Kraftstoffs in Kraftstoffbehälter abhängt. Wenn der Zeitverzögerungsüberbxückungs-Schaltkreis

24 nicht vorhanden wäre, würde die Zeit, die die Spannung am Verbindungspunkt A benötigt, um unter die Spannung am Verbindungspunkt B zu fallen zwischen ungefähr 5 Sekunden bei vol lern Kraftstoffbehälter und ungefähr 2 Minuten bei einem Kraftstoifstand knapp über dem vorbestimmten Stand variiert. Die jeweilige Zeitspanne, während der die lichtemittierende Diode 12 angeschaltet bleibt, ist ein direktes Maß für den relativen Kraftstoffstand im Kraftstoffbehälter. Selbstverständlich wird der durchschnittliche Fachmann erkennen, daß die lichtemittierende Diode angeschaltet bleibt, wenn der Kraftstoffstand im Kraftstoffbehälter unter den vorbestimmten Kraftstoffstand liegt. Es liegt deshalb auf der Hand, daß das erfindungsgemäße Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem dadurch, daß es dem Führer des Kraftfahrzeuges zusätzlich zur Benzinuhrablesung eine Kontrollmöglichkeit über den Kraftstoffstand in dem Kraftstoffbehälter des Kraftfahrzeuges gibt, ein weiteres nützliches Merkmal aufweist.

In der Praxis sind die Betriebsverhältnisse des Zeitverzögerungsschaltkreises 22 jedoch dergestalt, daß die lichtemittierende Diode 12 über einen sehr viel längeren Abschnitt angeschaltet bleibt, als es für ein Ingangsetzen der Kraftfahrzeug-Zündanlage wünschenswert ist. Dieses Problem wird sie der erfindungsgemäßen Ausführungsform mit Hilfe des Zeitverzögerungsüberbrückungs-Schaltkreises 24 gelöst. Dieser Zeitverzögerungsüberbrückungs-Schaltkreis 24 umfaßt den Thyristor 48, den Kondensator 50 und den Widerstand 52, wobei die Gate-Elektrode des Thyristors 48 mit dem Verbindungspunkt C zwischen dem Kondensator 50 und dem Widerstand 52 verbunden ist. Wie bereits dargelegt, wird bei Ingangsetzen der Kraftfahrzeugzündanlage der Verbindungspunkt A auf ein Potential von 10-Volt gelegt, da der Kondensator 36 als Kurzschlußkreis wirkt. Eine ähnliche Wirkung weist, der Kondensator 50 auf, mit dessen Hilfe ein Potential von 10-Volt am Verbindungspunkt C zwischen den Kondensator 50 und dem Widerstand 52 kurzzeitig erzeugt wird. Dieses so erzeugte 10-Volt Potential am Verbindungspunkt C

reicht dazu aus, den Thyristor 48 anzuschalten, was wiederum dazu fürht,".- daß der Thyristor 48 den Widerstand 38 effektiv kurzschließt, was zu einem sehr schnellen Aufladen des Kondensators 3£ führt. Infolgedessen beginnt sich die Spannung, die am Verbindungspunkt A erzeugt wird sehr schnell der Spannung, die an der ^Leitung 40 vom Kraftstoffstandsensor 44 anliegt, anzupassen. ;· Der Thyristor 48 wird weiterhin Strom fließen lassen, bis der durchfließende Strom auf etwa 1 Milliampere abfällt.

Da der Thyristor 48 nicht bis auf einen Stromfluß "Null" hinunter leitet, schaltet er ab, wobei die Strecke, die den Widerstand 3 8 kurzschließt unterbrochen wird, bevor der Kondensator 36 voll aufgeladen ist. Infolgedessen wird die restliche Stromladerate, die den Kondensator 36 vollständig auflädt den Zeitverzögerungsschaltkreis-Widerstand 38 durchfließen. Wenn der Thyristor 4 8 dazu in der Lage wäre bis zum Null-Strom hinunter zu leiten, foürde die lichtemittierende Diode 12 nicht mit dem Ingangsetzen der Zündanlage eingeschaltet, es sei denn der Kraftstoffstand in dem Kraftstoffbehälter wäre unter dem vorbestimmten Stand. Es wurde jedoch festgestellt, daß das Ausschalten des Thyristors 4 8, sobald der durchgehende Strom auf ungefähr eird Milliampere fällt, dazu führt, daß die licht-

emittierend^ Diode 12 eingeschaltet wird, wenn der Kraftstoffstand in dem Kraftstoffbehälter sich auf einem zweiten vorbestimmten Stand befindet, der ungefähr einen viertelgefüllten Behälter entspricht. Sobald sich der Kraftstoffstand in dem Kraftstoffbehäler auf dem vorbestimmten zweiten Stand befindet, bleibtjdie lichtemittierende Diode 12 für ungefähr 5 Sekunden eingeschaltet. Dieser Zeitabschnitt wächst fortlaufend Ί

in gleichem .Maßte, wie der Kraftstoffstand in dem Kraftstoffbehälter unter eine Viertelfüllung auf den ersten vorbestimmten Kraftstoffstand hin abfällt, wobei, sobald der Kraftstoff stand den ersten vorbestimmten Kraftstoffstand erreicht, die lichtemrttierende Diode 12 angeschaltet bleibt bis der Kraft, stoff stand durch Zuführung weiteren Kraftstoffs in den Kraftstoffbehälter ansteigt. Die Anwesenheit des Zeitverzögerungsüberbrückungs-Schaltkreises 24 in der Schaltung nach

Fig. 2 hat den Vorteil, daß beim Inbetriebsetzen des Kraftfahrzeuganlaßschaltkreises der Führer sofort und oft vor der korrekten Anzeige der Kraftstoffuhr des Kraft fahrzeuges auf eine mögliche Kraftstoffniedrigstand-Situation aufmerksam wird. Infolgedessen wird der Führer des Fahrzeuges auf eine adequate Art vor dem Beginn der Fahrt vor einrm Kraftstoffniedrigstand im Kraftstoffbehälter gewarnt, was sich a.ls sehr nützlich erweisen kann, wenn er beabsichtigt eine längere Reise mit dem Kraftfahrzeug zu unternehmen.

Die Schaltungsbauteile, die für die Schaltung nach Fig. 2 benötigt werden, sind relativ klein und kompakt und können recht einfach in Verbindung mit einer Kraftstoffuhr auf dem Instrumentenpaneel des Kraftfahrzeuges zusammengebaut werden. Die Figuren 3 und 4 der Zeichnung zeigen einen Entwurf einer derartigen gedruckten Schaltungskarte 54, auf der einige Bauteile nach der Schaltung von Fig. 2 angebracht sind.

Fig. 5 der Zeichnung stellt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem dar, das zur Verwendung mit einer eisenkernlosen Kraftstoffuhr 56 vorgesehen ist, die mit der 12-Volt Batterieversorgung des Kraftfahrzeuges arbeitet. Die Schaltkreisbauteile des Schaltkreises nach Fig. 5, die jenen aus dem Schaltkreis nach Fig.2 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichnungen -versehen. Das Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem ist im wesentlichen das gleiche wie das System aus Fig. 2, abgesehen davon, daß der Komparator 14 eine Glühlampe 58 ein- oder ausschaltet, und daß das System als Ganzes gegen Schwankungen der Batteriespannung mit einem integralen Dämpfungskreis 60 bedämpft wird.

Aus der Figur ist ersichtlich, daß der Ausgang des Komparators 14 über einen in der Leitung liegenden Widerstand 62 an der Basis eines NPN-Transistors 64 anliegt, dessen Emitter mit einem Anschluß der Glühlampe 58 verbunden ist und dessen Kollektor mit einer mit am Dämpfungsschaltkreis 60 angeschlossenen 12-Volt-Versorgungsleitung 66 verbunden ist. Bei dieser

Anordnung arbeitet der Komparator 14 weiterhin in Komparatoreinstellung, der Ausgang des Komparators 14 dient jedoch dazu, den Transistor 64 an- und abzuschalten, um die Glühlampe 58 ein- und auszuschalten, im Gegensatz zur Schaltung nach Fig. 2, wo die lichtemittierende Diode direkt vom Komperatör geschaltet wird.

Der Dämpfungsschaltkreis 60 stellt einen Standardeingangsdämpfungsschaltkreis dar, wie er zur Bedämpfung eines elektronischen Schaltkreises gegen die Effekte von Spannungsänderungen der Spannungsquelle auf diesem Gebiet durchaus bekannt ist. Infolgedessen besteht keine Notwendigkeit, die Arbeitsweise dieses Standardeingangsdämpfungsschaltkreises im Detail zu schildern. Er sorgt grundsätzlich dafür, daß die für die Wirkungsweise des Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem zuständigen Bauteile vor einer Beschädigung durch Spannungsspitzen geschützt werden, die in der Versorgungsleitung auftreten können. Die Schaltung nach Fig. 5 arbeitet in genau der gleichen Weise, wie die im Zusammenhang mit der Fig. 2 beschriebene Schaltung. Da dieser Schaltkreis einen integralen Eingangsdämpfungsschaltkreis und einen Transistorschaltkreis besitzt, wurde sie so ausgelegt, daß sie den Bestandteil eines in-line-Steckers bildet, der so gestaltet wurde, daß er am Instrumentenpaneel-Kabelbaum des Kraftfahrzeuges passend einrastbar ist, wie in Fig. 6 und 7 dargestellt. Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß der Schaltkreis nach Fig. 5 auf einer gedruckten Schaltkarte 58 untergebracht ist, wobei die Glühlampe 58 mit dieser mittels jeweiliger Leitungen 70, 72 verbunden ist, und daß das Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem mit dem Einrastschalter 74 mittels Zuführung 76, 78 und 80 verbunden ist. Das erfindungsgemäße Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem stellt eine wirkungsvolle optische Warnvorrichtung dar, die den Führer eines Kraftfahrzeuges warnt, wenn der Kraftstoff in dem Kraftstoffbehälter des Fahrzeuges unter einem unakzeptabel niedrigen Stnnd gefallen ist, ohne daß diese optische Anzeige durch die Bewegung oder die Stellung dos sich in Bewegung befin-

denden Fahrzeuges beeinträchtigt wird. Darüber hinaus hat das erfindungsgemäße Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem den weiteren Vortei, daß dem Fahrzeugführer beim Ingangsetzen der Zündanlage eine gesonderte Anzeigevorrichtung für eine mögliche Kraftstoffniedrigstand-Situation im Kraftfahrzeug geboten wird.

Leerseite

Claims (7)

1. Patentansprüche

   ■'" 1 .JKraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem zur Überwachung eines Kraftstoffstandsensors in einem Kraftstoffbehälter eines Motorfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet , daß das Anzeigesystem (10) eine'lichtaussendende Anzeigevorrichtung (12) umfaßt, die mit einer Spannungskomparatorvorrichtung (14)verbunden ist, die zwei Eingänge (16, 18) aufweist, wobei der erste Eingang (16) von einer Referenzspannungsquelle (20) und der zweite Eingang (18) mit einem Spannungssignal beaufschlagt wird, das von einem Zeitverzögerungsschaltkreis (22) erzeugt wird, wenn der Zeitverzögerungsschaltkreis (22) mit einem Spannungssignal von dem Kraftstoffsensor (44) versorgt wird, daß die Spannungskomparatorvorrichtung (14) bei dem im Kraftfahrzeug angebrachten System dazu dient, die Eingänge (16, 18) so mit-

   einander zu very]οieben, daß die 1ichi aussendende Vorrichtung (12) eingeschaltet wird, wenn das Kraftstoffsonsorspannungssignal einem vorbestimmten Kraftstoffniedrigstand im Kraftstoffbehälter entspricht, und daß die lichtaussendonde Anzeigevorrichtung (12) ausgeschaltet wird, wenn das Kraftstoffsensorspannungssignal einem Kraftstoffstand über dem vorbestimmten Stand entspricht, daß der Zeitverzögerungsschaltkreis (22) über den zweiten Eingang (18) mit der Komparatorvorrichtung (14) zusammenwirkt, und die Komparatorvorrichtung (14) im wesentlichen von den Einflüßen schneller Schwankungen des Kraftstoffstandes im Kraftstoffbehälter zu entkoppeln, die von der Fahrzeugbewegung oder -stellung verursacht sind.
2. 2. Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das System (10) einen Zeitverzögerungsüberbrückungs-Schaltkreis (24) umfaßt, der bei in dem Kraftfahrzeug installierten System (10) dazu dient, daß der Zeitverzögerungsschaltkreis (22) für einen kurzen vorbestimmten Zeitabschnitt überbrückt wird, wenn die Zündanlage des Kraftfahrzeuges in Gang gesetzt wird, und der am Ende des kurzen vorbestimmten Zeitabschnittes außer Wirkung gesetzt wird.
3. 3. Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem nach Anspruch , dadurch gekennzei.chn , daß der Zeitverzögerungsüberbrückungs-Schaltkreis (24) einen Thyristor 48 umfaßt, der einen Teil des Zeitverzögerungsschaltkreises (22) überbrückt und der durch einen Differenzierschaltkreis (50, 52) gezündet wird.
4. 4. Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem nach einem oder meheren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtaussendonde Anzeigevorrichtung aus einer lichtemittierenden Diode (12) besteht, daß die Referenzspannungsquelle einen Widerstandschaltkreis (28, 30)umfaßt, der zwischen einer

   geregelten Spannungsquelle und ein Erdpotential anschließbar ist, daß der Zeitverzögerungsschaltkreis einen Kondensator (36) umfaßt, der zwischen die geregelte Spannungsquelle und dem zweiten Eingang (18) der Koinpn ratorvorri chtung (14) schaltbar ist, und daß ein Widerstand (38) zwischon den Kraftstoff standsensor (44) und den zweiton Eingang (18) der Koinparatorvorrichtung (14) schaltbar ist.
5. 5. Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das System (10) in einem Kraftfahrzeug-Instruinentenpaneelunmittelbar benachbart zu einer Kraftstoffuhr (26) untergebracht ist, die mit dem Kraftstoffstandsensor (44) verbindbar ist.
6. 6. Kraftstoffniedrigstand-Anzeigesystem nach einem der Ansprüche

   1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die lichtaussendende Vorrichtung aus einer Glühlampe (58) besteht, die mit dem Ausgang der Spannungskomperatorvorrichtung (14) mittels eines TransistorSchaltkreises (62, 64) verbunden ist, daß die Referenzspannungsquelle einen Widerstandsschaltkreis (28, 30) umfaßt, der zwischen einem spannungsgedämpften Schaltkreis und ein Erdpotential geschaltet ist, daß der Zeitverzögerungsschaltkreis (22) einen Kondensator (36) umfaßt, der zwischen dem spannungsgedämpften Schaltkreis und dem zweiten Eingang (18) der Komparatorvorrichtung (14) geschaltet ist, und'daß ein Widerstand (38) zwischen den Kraftstoffsensor (44) und dem zweiten Eingang (18) der Komperatorvorrichtung (14) geschaltet ist.
7. 7. Kraftstoff fniedrigstand-Anzeigesystem nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet , daß das System (10) einen Teil eines in-line-Steckers (68) bildet, der so gestaltet ist, daß er in einen InstrumentenpaneetKabelbaum des Kraftfahrzeuges einrastbar ist.