DE3537088C1

DE3537088C1 - Vorrichtung zur Anzeige und Messung des Fuellstandes eines Kraftstofftankes in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE3537088C1
Application number: DE3537088A
Authority: DE
Inventors: Jans-Joerg Dipl-Ing Florus; Detlef Dipl-Ing Kaminski; Antonio Bucefari
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1985-10-18
Filing date: 1985-10-18
Publication date: 1987-04-23
Also published as: JPH0567164B2; GB2181873A; IT1199273B; FR2588954A1; GB8624612D0; IT8648564A0; JPS62129724A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung und Anzeige des Füllstandes eines Kraftstofftankes in einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bereits eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt (DE-PS 33 09 802), welche im Rahmen eines vielseitigen elektronischen Systems, z. B. in einem Bordcomputer, Anwendung findet. Bei diesem System wird dem der Füllstandsmessung zugeordneten Steuergerät neben dem Signal des Füllstandgebers noch das Signal des Weggebers zugeführt, jedoch aus Gründen, welche mit der Ermittlung von bestimmten Reisedaten in Zusammenhang stehen.

Wie allgemein bekannt ist, wird dem Fahrer eines Kraftfahrzeuges der Füllstand des Kraftstofftankes kontinuierlich angezeigt, so daß der momentane Vorrat ersichtlich ist. Diesem Verständnis nach muß der angezeigte Wert mit fortschreitender Reisedauer, d. h., mit dem zurückgelegten Weg bis zum Nachtanken, monoton sinken (Fig. 1). Bei den heutigen Kraftstoffvorratsanzeigesystemen ist jedoch zu beobachten, daß der angezeigte Wert auch ohne Nachtanken während der Fahrt zeitweise ansteigt. Ein Grund für dieses irreführende Fehlverhalten der Anzeige liegt in der Filterung des Signals des Füllstandgebers. Dieses Signal hat einen zeitlichen Verlauf (Fig. 2), der von folgenden Größen abhängt:

Der Flüssigkeitsspiegel im Tank wird durch die Fahrbewegungen und Straßenverhältnisse stark bewegt, und der Füllstandgeber kann aus konstruktiven Gründen nicht am optimalen Gebereinbauort untergebracht werden.

Bei den bislang allgemein bekannten Vorrichtungen, wird das Signal des Füllstandgebers mittels eines Tiefpasses zeitlich gedämpft, z. B. durch Auslauflabyrinthe, Flügelbleche am Schwimmerarm des Füllstandgebers, hydraulische Dämpfungen im Geberdrehpunkt, elektro nische Tiefpaßschaltungen etc. Diese Verfahren tragen jedoch nur un zureichend der Tatsache Rechnung, daß sich der Füllstand im Kraft stofftank während einer bestimmten Wegstrecke ändert, während lange Zeit vergehen kann, ohne daß der Füllstand nennenswert sinkt. Demzufolge kann sich die Anzeige, die zeitlich gedämpft ist, auf ein Signal des Füllstandgebers einpegeln, das - z. B. beim Anhalten am Hang - einen zu hohen Füllstand vortäuscht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Vorrichtung so auszubilden, daß falsche Kraftstoffvorratsanzeigen ausgeschlossen sind.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Eine anspruchsgemäß ausgebildete Vorrichtung, welche das Signal des Füllstandgebers wegstreckenabhängig erfaßt und basierend auf einem Weg raster digital so filtert, daß eine monoton fallende Zeitfunktion ent steht, bietet demzufolge eine geeignete Möglichkeit, eine sinnvolle Anzeige zu generieren, da der Tankfüllstand während der Fahrt, wenn meßbare Füllstandsänderungen auftreten, gemessen wird und zeitlich sehr lange Dämpfungskonstanten erzeugt werden können, da das Signal des Füllstandgebers bezogen auf den zurückgelegten Weg ausgewertet wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegen standes sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Diagramm, welches die Kraftstoffvorratsanzeige in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg darstellt,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung ein Diagramm, welches den wegstreckenabhängigen Anteil des Signals des Füllstand gebers in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg darstellt,

Fig. 3 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 4 das dazugehörige Fluß-Diagramm.

Die insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrichtung zur Messung und Anzeige des Füllstandes eines Kraftstofftankes in einem Fahrzeug besteht im wesentlichen aus einem beliebigen, den Füllstand sensierenden Füll standgeber 2, einem die Wegstrecke sensierenden Weggeber 3, einer Aus werteeinheit 4 und einem Kraftstoffvorratsanzeiger 15. Innerhalb der Auswerteeinheit 4, welche als Einchip-Mikrocomputer ausgebildet sein kann, befindet sich u. a. ein Zähler 5, ein Speicherglied 6, eine Signalaufbereitungsstufe 7 und ein digitales Filter 8, wobei die Auswerteeinheit 4 selbst an Batteriespannung angeschlossen ist (bei 9 und 10). Die Auswerteeinheit 4 weist drei Eingänge 11, 12 und 13 sowie einen Ausgang 14 auf, wobei der Reserve-Eingang 11 hier außer Betracht bleibt. Über den Eingang 12 liegen am Speicherglied 6 die Signale des Füllstandgebers 2 an, während über den Eingang 13 dem Zähler 5 die Wegstreckensignale des Weggebers 3 zugeführt werden. Nach Ablauf einer vorgegebenen konstanten Wegstrecke (z. B. 200 m), wenn also der Zähler eine bestimmte Anzahl von Wegstreckensignalen erhalten hat, erzeugt dieser ein Konstantwegstreckensignal, welches über eine Verbindung 5′ das Speicherglied 6 aktiviert. Dieses erfaßt sodann das an ihm anstehende Signal des Füllstandgebers 2, welches unter Zwischenschaltung der Signalaufbereitungsstufe 7 - in welcher fahr zeugtypsspezifische Parameter und Kennlinien, wie Tankgeometrie, Zusammen hänge im Geber selbst, Radgeometrie etc., berücksichtigt werden können - entsprechend aufbereitet dem digitalen Filter 8 zugeführt wird. Das digitale Filter 8 ist z. B. als rekursives Filter 2. Ordnung mit einer Dämpfungskonstanten von etwa 30 km ausgebildet; insbesondere können mit einem derart dimensionierten Filter auch Maximalverbräuche ohne nennenswerte Phasenverschiebung der Anzeige gegenüber dem Füllstand angezeigt werden. Das dann am Ausgang 14 anstehende gefilterte Aus gangssignal ist gleichzeitig das Ansteuersignal zur Generierung der dem Füllstand entsprechende Anzeige im Kraftstoffvorratsanzeiger 15.

Entsprechend der vorgegebenen konstanten Wegstrecke, im Ausführungsbei spiel 200 m, wird das Signal des Füllstandgebers also alle 200 m erfaßt und der zuvor beschriebene Programmdurchlauf initiiert, so daß eine weg abhängige Filterung der Signale des Füllstandgebers entsteht. Die Programmwiederholfrequenz ist also von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig.

Lediglich beim Betanken des Fahrzeuges wird im Stillstand die Zeit funktion des steigenden Tankfüllstandes gemessen, also der zeitliche Verlauf der Signalspannungen des Füllstandgebers, so daß dem Fahrer unmittelbar der momentane Füllstand angezeigt wird. Dies kann so realisiert sein, daß dann, wenn keine Wegstreckensignale innerhalb einer Zeit von beispielsweise 500 ms erfaßt werden, angenommen wird, daß das Fahrzeug steht. Danach wird der Füllstand im Abtastzyklus von 500 ms erfaßt und aus der ermittelten Zeitfunktion des Füllstandes geschlossen, ob getankt wird oder ob das Fahrzeug lediglich nicht horizontal geparkt ist. Wird erkannt, daß ein Betanken des Fahrzeuges vorliegt, so folgt die Anzeige ohne nennenswerte Dämpfung dem Füll stand, so daß also dem Fahrer sofort die Anzeige des aktuellen Kraft stoffvorrats vorliegt.

Schließt des weiteren im Fahrbetrieb des Fahrzeuges der Reserve-Kontakt, so daß auch über den Reserve-Eingang 11 an der Auswerteeinheit 4 ein Signal anliegt, so wird, um kein undefiniertes und verwirrendes Springen der Kraftstoffvorratsanzeige zwischen "Füllstand" und "Reserve" auftreten zu lassen, die Anzeige erst dann auf "Reserve" umgeschaltet, wenn der Reserve-Kontakt beispielsweise über eine Weg strecke von 3 km ununterbrochen geschlossen ist.

Mit der Erfindung wird jedoch nicht nur eine falsche Kraftstoffvor ratsanzeige ausgeschlossen, sondern auch eine erhöhte Anzeigegenauig keit erzielt, so daß sowohl eine Skalierung jeder beliebigen Anzeige in Litern möglich wird als auch eine Digitalanzeige realisiert werden kann, welche den verbleibenden Kraftstoffvorrat explizit anzeigt.

Claims

1. Vorrichtung zur Messung und Anzeige des Füllstandes eines Kraftstofftankes in einem Fahrzeug mit einem den Füllstand sensierenden Füllstandgeber sowie mit einem die Wegstrecke sensierenden Weggeber, deren Signale über Eingänge einer Aus werteeinheit mit einer Signalaufbereitungsstufe zur Aufbe reitung dieser Signale und zur Erzeugung eines Ansteuersignals an deren Ausgang zugeführt werden, welches Ansteuersignal eine dem Füllstand entsprechende Anzeige in einem Kraftstoffvor ratsanzeiger generiert, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegstreckensignal des Weggebers (3) einem Zähler (5) der Auswerteeinheit (4) zugeführt wird, welcher jeweils nach Ablauf einer vorgegebenen Wegstrecke ein Konstantwegstrecken signal erzeugt, daß das Konstantwegstreckensignal ein Speicher glied (6) der Auswerteeinheit (4) aktiviert, welches sodann das an ihm anstehende Signal des Füllstandgebers (2) über nimmt, daß das übernommene Signal unter Zwischenschaltung der Signalaufbereitungsstufe (7) einem digitalen Filter (8) der Auswerteeinheit (4) zugeführt wird, dessen Ausgangssignal das Ansteuersignal bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstantwegstreckensignal jeweils nach Ablauf einer vorge gegebenen Wegstrecke von 100 m bis 300 m, vorzugsweise 200 m, erzeugt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Filter (8) als rekursives Filter n-ter Ordnung mit einer Dämpfungskonstanten von etwa 10 bis 30 km ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Filter (8) durch einen zweistufigen rekursiven Tief paß gebildet ist.