DE60300642T2

DE60300642T2 - Flüssigkeitssensor für kraftstofftank mit einem schwimmer und einem nichtlinearen rheostat und vorrichtung zur bestimmung einer verbleibenden kraftstoffmenge

Info

Publication number: DE60300642T2
Application number: DE60300642T
Authority: DE
Inventors: Makoto Koike
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2003-04-18
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2023-04-19
Also published as: EP1407236B1; JP2003343379A; US6915691B2; TW200307119A; DE60300642D1; EP1407236A1; TW585996B; CN1524176A; US20040216522A1; CN1237331C; WO2004003489A1

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft einen Kraftstofftankpegelsensor und eine Vorrichtung zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge, die für einen Kraftstofftank eines Automobils oder dergleichen verwendet werden, um die in dem Kraftstofftank verbleibende Kraftstoffmenge zu bestimmen.
Technischer Hintergrund
Das Automobil, das mit Kraftstoff wie etwa Benzin fährt, ist mit einem Kraftstofftank zur Aufbewahrung von Kraftstoff sowie einer Vorrichtung zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge ausgestattet, wobei die Vorrichtung derart vorgesehen ist, dass ein Fahrer über die in dem Kraftstofftank verbleibende Kraftstoffmenge informiert werden kann.
Eine herkömmliche Vorrichtung zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge enthält einen Kraftstofftankpegelsensor, der in einem Kraftstofftank vorgesehen ist, sowie eine Kraftstoffanzeige, die einem Fahrer die verbleibende Kraftstoffmenge anzeigt. Der Kraftstofftankpegelsensor enthält einen Schwimmer, der auf der Oberfläche des flüssigen Kraftstoffs schwimmt, einen Kontakt, der sich vertikal entsprechend der vertikalen Bewegung des Schwimmers bewegt, sowie einen Rheostaten, der seinen elektrischen Widerstandswert entsprechend einer Kontaktposition davon mit dem Kontakt verändert. Typischerweise sind im Betrieb der Kontakt und der Rheostat immer in einem Zustand, in dem sie in flüssigen Kraftstoff eingetaucht sind oder dem Kraftstoffdampf ausgesetzt sind.
Herkömmlich bestimmt der Kraftstofftankpegelsensor die im Kraftstofftank verbleibende Kraftstoffmenge, in dem er Änderungen im elektrischen Widerstandswert des Rheostaten nutzt, die stattfinden, wenn sich die Kontaktposition zwischen dem Kontakt und dem Rheostaten mit der vertikalen Bewegung des Schwimmers, der auf der Oberfläche des flüssigen Kraftstoffs ruht, verändert.
In 9 ist in grafischer Form eine Beziehung zwischen Widerstandswerten des Rheostaten und in dem Kraftstofftank verbleibenden Kraftstoffmengen gezeigt. In der Grafik ist der Rheostat so konfiguriert, dass sein Widerstandswert linear abnimmt, wenn die in dem Kraftstofftank verbleibende Kraftstoffmenge zunimmt.
Übrigens ist es bekannt, dass Kraftstoffe, wie etwa Benzin, Schwefel enthalten, das sich in Sulfidform über die Zeit auf dem Kontakt und dem Rheostaten ablagert, so dass der Widerstandswert des Rheostaten ansteigt und Schwankungen in dem Widerstandswert größer werden.
Demzufolge werden, wenn sich Sulfide ablagern, wie in 10 mit der durchgehenden Linie gezeigt, die Widerstandswerte des Rheostaten insgesamt von frühen Zustandswerten (unterbrochene Linie in 10) angehoben, und die Schwankungen werden weit. Genauer gesagt werden, wie das in 10 gezeigte Beispiel aufzeigt, Werte, die als Anzeige der restlichen Kraftstoffmengen durch die Kraftstoffanzeige (die Auslesungen) angegeben werden, kleiner als die tatsächlichen Restmengen des Kraftstoffs (wahren Werte).
Dieses Phänomen ist in 11 dargestellt. In 11 repräsentiert die Ordinatenachse die Auslesungen der Kraftstoffanzeige, und die Abszissenachse repräsentiert die wahren Werte, die die Kraftstoffmengen anzeigen, die tatsächlich in dem Kraftstofftank verbleiben. In den frühen Zustandswerten (wie mit der unterbrochenen Linie angegeben) wird eine gute Übereinstimmung zwischen den Auslesungen und den wahren Werten beobachtet. Wenn sich jedoch Sulfide ablagern und der Widerstandswert ansteigt (wie mit der durchgehenden Linie angegeben), geht die Übereinstimmung verloren, und die Auslesungen werden kleiner als die wahren Werte.
Selbst wenn das in 11 gezeigte Phänomen auftritt, ist ein mit den srichpunktierten Linien in 11 dargestellter Kraftstofftankanzeigebereich ein Bereich von Auslesungen von Kraftstoffpegeln, die von einer Person, die die Anzeige der Kraftstoffanzeige visuell erkennt, als voll erkannt werden könnte. In 11 ist gezeigt, dass selbst dann, wenn der wahre Wert zu einem Wert wird, der Voll entspricht, nachdem die Sulfide abgelagert sind, die Auslesung noch immer nicht den Kraftstofftankanzeigebereich erreicht.
Eine solche ungewünschte Lücke zwischen den Auslesungen und den wahren Werten, die aus der Sulfidablagerung resultiert, wie oben beschrieben, würde einem Fahrer, der an einer Tankstelle oder dergleichen um Volltanken gebeten hat, nachteilig ein vages Empfinden von Ungerechtigkeit geben, weil die Kraftstoffanzeige eine Auslesung ergibt, die so aussieht, als ob der Kraftstofftank nicht vollständig aufgefüllt worden ist, ungeachtet davon, dass der Kraftstofftank tatsächlich mit Kraftstoff aufgefüllt worden ist.
Die US 6,253,610 B1 offenbart einen Kraftstofftankpegelsensor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die GB 7 23 949 A offenbart einen Kraftstofftankpegelsensor mit zwei Potentiometern 16 und 18, die zwei separate Anzeigeinstrumente ansteuern. Das Potentiometer 16 hat einen diskontierlichen Widerstand, der im Gebrauch einen diskontierlich veränderten Widerstandswert über den vollen Bereich der Füllung bereitstellt. Die WO 02/27280 A2 bestimmt einen Kraftstoffpegel in einem Behälter, insbesondere einer Harnstofflösung für die chemische Reduktion schädlicher Abgaskomponenten, worin sich der gemessene Widerstandswert scharf ändert, wenn bestimmte Grenzen des Pegels überschritten werden, oder jene zur Neige geht.
Die vorliegende Erfindung ist unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Nachteile durchgeführt worden, und eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kraftstofftankpegelsensor bereitzustellen, der einen aufgefüllten Kraftstofftank immer adäquat erkennen kann, selbst wenn ein Widerstandswert eines Rheostaten mit der Ablagerung von Sulfiden ansteigt.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Bestimmung einer verbleibenden Kraftstoffmenge anzugeben, die die im Kraftstofftank verbleibende Kraftstoffmenge auf der Basis von Auffüllinformationen, die von dem Kraftstofftankpegelsensor erkannt wird, präzise bestimmen kann, ohne sich auf den Widerstandswert des Rheostaten zu verlassen.
Offenbarung der Erfindung
Zur Lösung zumindest der ersten Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 ein Kraftstofftankpegelsensor zum Messen einer verbleibenden Kraftstoffmenge entsprechend einem Widerstandswert angegeben, der durch Bewegen eines Rheostaten unter Verwendung eines Schwimmers verändert wird, der sich vertikal entsprechend einer Zuname oder Abnahme des Kraftstoffs im Kraftstofftank bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung im Widerstandswert des Rheostaten in einen linearen Bereich, in dem sich der Widerstandswert mit der Zunahme oder Abnahme des Kraftstoffs linear verändert, und einen nicht linearen Bereich, in dem sich der Widerstandswert diskontinuierlich unter vollen Tankbedingungen verändert, wo der Kraftstofftank im Wesentlichen mit dem Kraftstoff aufgefüllt ist, unterteilt ist; worin der nicht lineare Bereich an einem Ende des linearen Bereichs liegt, der einer Position entspricht, in der der Kraftstofftank im Wesentlichen mit Kraftstoff aufgefüllt ist.
Mit dem Kraftstofftankpegelsensor, der die oben beschriebene Anordnung hat, gehören die Widerstandswerte des Rheostaten in einem Status, der sich in frühen Zuständen aufzeigt (vor der Ablagerung von Sulfiden) zu einem von zwei unterschiedlichen Bereichen in Abhängigkeit von der Kraftstoffmenge, d. h. vom Pegel des Schwimmers. Es wird eine Beschreibung dieser Bereiche in Zuordnung mit der Fluktuation der Kraftstoffmenge im Kraftstofftank angegeben. Bevor die in dem Kraftstofftank verbleibende Kraftstoffmenge, die bei Null beginnt, in einen vollen Tankzustand gelangt, verändert sich der Widerstandswert des Rheostaten zuerst linear entsprechend der vertikalen Bewegung des Schwimmers (linearer Bereich).
Wenn anschließend der Kraftstofftank mit Kraftstoff aufgefüllt wird und der Schwimmer bis zur Oberseite hochgeht, verändert sich der Widerstandswert des Rheostaten diskontinuierlich vom Ende des linearen Bereichs aus, um einen bestimmten Wert einzunehmen (nicht linearer Bereich).
Man nehme an, dass der Rheostat konfiguriert ist, dass seine Widerstandswerte Werte einnehmen können, entweder in dem linearen Bereich, wo der Widerstandswert des Rheostaten linear abnimmt, oder in dem nicht linearen Bereich, wo der Widerstandswert des Rheostaten diskontinuierlich um einen vorbestimmten Wert als besonderen Wert abnimmt.
In Bezug auf den Rheostaten mit der obigen Anordnung bezieht sich die nächste Diskussion auf eine Beziehung zwischen den Widerstandswerten und den Auslesungen der Kraftstoffanzeige und der Bedingung, wo Sulfide abgelagert sind. Die Widerstandswerte, wenn der Kraftstofftank nicht in einem vollen Tankzustand ist (d. h. sie in den linearen Bereich fallen), werden höher als jene in früheren Zuständen (vor der Ablagerung von Sulfiden), weil Sulfide abgelagert werden, und die Auslesungen der Kraftstoffanzeige nehmen daher kleinere Werte ein als die tatsächlich verbleibende Kraftstoffmenge (wahren Werte).
Obwohl jedoch unter den Tank-voll-Bedingungen (nicht linearer Zustand), der Widerstandswert höher wird als die Werte früheren Zustands (vor der Ablagerung von Sulfiden), kann aber der adäquat eingestellte vorbestimmte Wert die Widerstandswerte niedriger machen als den Wert am Ende des linearen Bereichs. In anderen Worten können mit dem Rheostat, der die so konfigurierte Anordnung wie oben hat, die Auslesungen der Kraftstoffanzeige unter den vollen Tankzuständen mit wahren Werten identisch gemacht werden, selbst wenn Sulfide abgelagert sind.
Bevorzugt wird, um die zweite Aufgabe zu lösen, gemäß Anspruch 2 eine Vorrichtung zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge in einem Kraftstofftank gemäß der Kraftstoffverbrauchsinformation eines Motors mit Kraftstoffeinspritzung, Auffüllinformation, die von dem Kraftstofftankpegelsensor erfasst wird, und einer vollen Tankkapazität des Kraftstofftanks angegeben, worin die Vorrichtung die in dem Kraftstofftank verbleibende Kraftstoffmenge ermittelt, in dem sie von der vollen Tankkapazität einen durch die Kraftstoffverbrauchsinformation angegebenen Kraftstoffverbrauch subtrahiert, wobei der Kraftstoffverbrauch einen Wert hat, der totalisiert ist, nachdem die Auffüllinformation anzeigt, dass der Kraftstofftank aufgefüllt ist.
Die Vorrichtung zur Bestimmung der verbleibenden Kraftstoffmenge mit einer Anordnung wie oben ist eine Vorrichtung, die die in dem Kraftstofftank verbleibende Kraftstoffmenge schätzt, in dem sie die guten Erfassungsleistungen des obigen Kraftstofftankpegelsensors nutzt, die sichergestellt werden, selbst wenn Sulfide abgelagert sind.
Genauer gesagt, wenn der Kraftstofftank in einen vollen Tankzustand gelangt, gibt der Kraftstofftankpegelsensor Auffüllinformation an die Vorrichtung für eine verbleibende Kraftstoffmenge aus; dann schätzt die Vorrichtung zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge die in dem Kraftstofftank verbleibende Kraftstoffmenge durch eine arethmetische Operation, in der die vom Motorverbrauch der Kraftstoffmenge von der der vollen Tankkapazität subtrahiert wird, die die Kraftstoffmenge ist, die der Kraftstofftank aufnehmen kann.
Wie oben diskutiert, verwendet die Vorrichtung zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge gemäß der vorliegenden Erfindung nicht den Widerstandswert des Rheostaten in dem Kraftstofftankpegelsensor, außer für die Auffüllinformation, und kann daher eine akkurate verbleibende Kraftstoffmenge fehlerlos schätzen, selbst wenn der in dem Kraftstofftankpegelsensor gemessene Widerstandswert aufgrund der Ablagerung von Sulfiden ansteigt.
Andere Ziele und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen leicht ersichtlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Kraftstofftankpegelsensors gemäß der vorliegenden Erfindung und ein Bezug davon zu einer Vorrichtung zur Bestimmung einer verbleibenden Kraftstoffmenge.
2 ist eine Grafik mit Darstellung einer Beziehung (in einem frühen Zustand) zwischen Widerstandswerten des Kraftstofftankpegelsensors gemäß der vorliegenden Erfindung und in einem Kraftstofftank verbleibenden Kraftstoffmengen (Benzin).
3 ist eine Grafik mit Darstellung einer Beziehung zwischen Widerstandswerten und in dem Kraftstofftank verbleibenden Kraftstoffmengen (Benzin) nach der Ablagerung von Sulfiden in dem Kraftstofftankpegelsensor gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine Beziehung zwischen Auslesungen einer Kraftstoffanzeige und wahren Werten.
5 ist ein Funktionsblockdiagramm einer ersten Ausführung der Vorrichtung zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge gemäß der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Flussdiagramm eines Steuerprozesses, der in der ersten Ausführung der Vorrichtung zum Bestimmen der verbleibenden Kraftstoffmenge gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
7 ist ein Funktionsblockdiagramm einer zweiten Ausführung der Vorrichtung zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge gemäß der vorliegenden Erfindung.
8 ist ein Flussdiagramm eines Steuerprozesses der in der zweiten Ausführung der Vorrichtung zum Bestimmen der verbleibenden Kraftstoffmenge der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
9 ist eine Grafik mit Darstellung einer Beziehung zwischen Widerstandswerten eines Rheostaten und in einem Kraftstofftank in einer herkömmlichen Vorrichtung verbleibenden Kraftstoffmenge (Benzin).
10 ist eine Grafik mit Darstellung einer Beziehung (nach Ablagerung von Sulfiden) zwischen Widerstandswerten des Rheostaten und in dem Kraftstofftank in der herkömmlichen Vorrichtung verbleibenden Kraftstoffmengen (Benzin).
11 ist eine Grafik mit Darstellung einer Beziehung (nach Ablagerung von Sulfiden) zwischen Auslesungen einer Kraftstoffanzeige und wahren Werten der verbleibenden Kraftstoffmengen in der herkömmlichen Vorrichtung.
Art(en) zur Ausführung der Erfindung
Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden dort, wo es geeignet scheint, in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Ein Kraftstofftankpegelsensor gemäß der vorliegenden Erfindung, zusammen mit einem Bezug davon zu einer Vorrichtung ist schematisch in 1 dargestellt. In Bezug auf 1 enthält ein Kraftstofftankpegelsensor 1 einen Rheostaten 1a und einen Kontakt 1b, und ist in Kraftstoff eingetaucht. Der Kontakt 1b ist mit einem Schwimmer 1c verbunden, der auf der Oberfläche des flüssigen Kraftstoffs schwimmt. Der Kontakt 1b bewegt sich vertikal entsprechend der vertikalen Bewegung des Schwimmers 1c, so dass sich ein Abschnitt davon in Kontakt mit dem Rheostaten verschiebt, um den Wiederstandswert des Rheostaten 1a zu verändern.
Eine Vorrichtung 3 zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge ist mit dem Kraftstofftankpegelsensor 1 durch einen A/D-Wandler 4 verbunden und erhält Widerstandswerte des Rheostaten 1a, die von dem Kraftstofftankpegelsensor 1 erhalten werden. Die Vorrichtung 3 zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge ist mit einer FIECU (elektronische Kraftstoffeinspritz-Steuereinheit) 5 verbunden und erhält Kraftstoffverbrauchsinformationen eines Motors mit Krafteinspritzung von der FIECU 5.
In der Vorrichtung 3 zum Bestimmen der verbleibenden Kraftstoffmenge wird die in dem Kraftstofftank 2 verbleibende Kraftstoffmenge in einer Weise, die später beschrieben wird, auf der Basis von Information (Widerstandswert, Kraftstoffverbrauchsinformation etc.), die wie oben beschrieben erhalten wird, geschätzt und wird an eine Kraftstoffanzeige 6 ausgegeben.
Als nächstes wird eine detaillierte Beschreibung des Kraftstofftankpegelsensors 1 gemäß der vorliegenden Erfindung angegeben.
Eine Beziehung zwischen Widerstandswerten des Kraftstofftankpegelsensors 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, die vor der Ablagerung von Sulfiden ausgeführt wird (Frühzustands-Werte) und in dem Kraftstofftank 2 verbleibenden Kraftstoffmengen ist in 2 grafisch gezeigt.
Die Widerstandswerte des Rheostaten 1a können unterteilt werden in einen linearen Bereich, in dem der Widerstandswert mit einem bestimmten Steigungsgrad mit einer Zunahme des Kraftstoffs im Kraftstofftank 2 linear abnimmt, und einem nicht linearen Bereich, in dem der Widerstandswert um einen vorbestimmten Wert Rth am Ende A des linearen Bereichs diskontinuierlich abnimmt, dort, wo der Kraftstofftank 2 im Wesentlichen aufgefüllt ist, und anschließend als ein bestimmter Wert gehalten wird.
Als nächstes ist eine Beziehung zwischen Widerstandswerten des Kraftstofftankpegelsensors 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, die sich nach der Ablagerung von Sulfiden aufzeigt, und in dem Kraftstofftank 2 verbleibende Kraftstoffmengen, in 3 grafisch gezeigt. Aufgrund der Ablagerung von Sulfiden werden die Widerstandswerte des Rheostaten 1a über den gesamten Bereich in Bezug auf die Frühzustands-Werte angehoben, und die Schwankungen der Widerstandswerte werden weiter.
Wenn man den Blick auf die Widerstandswerte des Rheostaten 1a unter vollen Tankbedingungen (im nicht linearen Bereich) richtet, ist gezeigt, dass der Widerstandswert zunimmt, wobei dessen Schwankungen weiter werden, jedoch kleiner als die am Ende A des linearen Bereichs in den Frühzustands-Werten. In anderen Worten, der Kraftstofftankpegelsensor 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ist so konfiguriert, dass er die Widerstandswerte unter den vollen Tankbedingungen diskontinuierlich absenkt, und daher erlauben kann, dass die Kraftstoffanzeige 6 richtige Auslesungen (Tank-voll-Anzeige) unter vollen Tankbedingungen bereitstellt, selbst wenn Sulfide abgelagert sind und der Widerstandswert zunimmt.
4 ist eine Grafik mit Darstellung einer Beziehung zwischen den von der Kraftstoffanzeige 6 angegebenen verbleibenden Kraftstoffmengen (Auslesungen) und den tatsächlich verbleibenden Kraftstoffmengen (wahren Werten), vor und nach der Ablagerung von Sulfiden; die Ordinatenachse repräsentiert die Auslesungen der Kraftstoffanzeige 6, und die Abszissenachse repräsentiert die wahren Werte, welche die Kraftstoffmengen anzeigen, die tatsächlich in dem Kraftstofftank 2 verbleiben. Eine unterbrochene Linie ist eine Grafik mit Darstellung einer Beziehung zwischen den Auslesungen, die vor der Ablagerung der Sulfide angegeben werden, und den wahren Werten; es ist gezeigt, dass die wahren Werte mit den Auslesungen identisch sind.
Eine durchgehende Linie ist ein Graph mit Darstellung einer Beziehung zwischen den Auslesungen, die nach der Ablagerung von Sulfiden angegeben werden, und den wahren Werten; es ist gezeigt, dass die Auslesungen kleiner sind als die wahren Werte, außer unter vollen Tankbedingungen, während aus den oben beschriebenen Gründen die Auslesungen und die wahren Werte unter den vollen Tankbedingungen miteinander identisch werden. Genauer gesagt, gibt hierauf die Kraftstoffanzeige 6 eine Auslesung an, die in den Tank-voll-Anzeigebereich fällt, der von einer Person, die die Anzeige der Kraftstoffanzeige 6 betrachtet als voll erkennen könnte.
Somit kann der Kraftstofftankpegelsensor 1 gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kraftstoffanzeige 10 mit einer geeigneten Auslesung versorgen, die unter vollen Tankbedingungen Voll anzeigt, selbst wenn Sulfide abgelagert sind und der Widerstandswert zunimmt.
In der vorliegenden Erfindung sollte der vorbestimmte Wert (Schwellenwert) Rth so gesetzt sein, dass der Widerstandswert unter vollen Tankbedingungen (in dem nicht linearen Bereich) den Wert am Ende A des linearen Bereichs nicht überschreitet, selbst wenn Sulfide auf dem Rheostaten 1a oder anderen Stellen abgelagert sind, und der Widerstandswert zunimmt und dessen Schwankungen weiter werden.
Als nächstes wird eine detaillierte Beschreibung der Vorrichtung 3 zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge gemäß der vorliegenden Erfindung angegeben.
Eine erste Ausführung der Vorrichtung 3 zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge wird in Bezug auf das in 5 gezeigte Funktionsblockdiagramm beschrieben.
Wie später im Detail diskutiert, wird die erste Ausführung der Vorrichtung 3 zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge durch die Erfassung eines aufgefüllten Zustands des Kraftstofftanks 2 (wie in 1) unter Verwendung des Kraftstofftankpegelsensors 1 getriggert, um eine Subtraktion eines Kraftstoffverbrauchs c von einer vollen Tankkapazität Q_F durchzuführen, um eine verbleibende Kraftstoffmenge Q_now zu schätzen.
Die Vorrichtung 3 zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge gemäß der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung enthält einen Kraftstoffverbrauchsrechner 3a, der Kraftstoffverbrauchsinformation c' von der FIECU 5 empfängt, um einen Kraftstoffverbrauch c zu ermitteln, einen Selektor 3b, der Auffüllinformation von dem Kraftstofftankpegelsensor 1 gemäß der vorliegenden Erfindung empfängt, einen Speicher 3d, der eine volle Tankkapazität Q_F des Kraftstofftanks 2 enthält, einen Subtrahierer 3e, der eine im Kraftstofftank 2 verbleibende gegenseitige Kraftstoffmenge Q_now von der Auffüllinformation F, der vollen Tankkapazität Q_F und dem Kraftstoffverbrauch c ermittelt. Die verbleibende Kraftstoffmenge Q_now wird an die Kraftstoffanzeige 6 ausgegeben und als Auslesung angegeben. Jedes Element ist in der Form von Software implementiert, wovon jedes Modul einzelne Operationen ausführt.
Als nächstes wird eine Beschreibung eines Betriebs der Vorrichtung 3 zur Bestimmung einer verbleibenden Kraftstoffmenge gemäß der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung angegeben.
Die von dem Kraftstofftankpegelsensor 1 ausgegebene Auffüllinformation F ist ein Flag, das eines von zwei Werten 0 und 1 hat; wenn z. B. die verbleibende Kraftstoffmenge dem Wert unter vollen Tankbedingungen äquivalent ist, wird F = 1 ausgegeben, während ansonsten F = 0 ausgegeben wird.
Der Kraftstoffverbrauchsrechner 3a erhält als Kraftstoffverbrauchsinformation c' einen Einspritzanweisungswert, den die FIECU 5 an eine Einspritzdüse (nicht gezeigt) des Motors mit Kraftstoffeinspritzung (nicht gezeigt) ausgibt, und berechnet eine Kraftstoffeinspritzmenge (Kraftstoffverbrauch c) pro bestimmter Zeiteinheit (z. B. pro Minute).
Der Selektor 3b führt Operationen aus, die sich in jedem Wert der Auffüllinformation F unterscheiden. Wenn F = 1 (unter einer vollen Tankbedingung) führt der Selektor 3b eine Operation (Q_old = Q_F), um die volle Tankkapazität Q_F auf einen Operationsparameter Q_old zu setzen. Wenn andererseits F = 0 (nicht unter voller Tankbedingung) führt der Selektor 3b eine Operation (Q_old = Q_now) aus, um die gegenwärtige Kraftstoffmenge Q_now, die in dem Kraftstofftank 2 verbleibt, auf einen Operationsparameter Q_old zu setzen.
Die Auswahl der Operationen in dem Selektor 3b (Q_old = Q_F oder Q_old = Q_now) wird unter Verwendung eines Schalters SW erreicht, der einen Kontaktpunkt zwischen Kontakten C1 und C2 entsprechend den Werten der Auffüllinformation F verändert. Insbesondere wenn die Auffüllinformation F gleich Null ist, stellt der Schalter SW einen Kontakt mit dem Kontakt C1 her, um die Operation Q_old = Q_now durchzuführen. Wenn andererseits die Auffüllinformation F gleich 1, ändert der Schalter SW vorübergehend den Kontaktpunkt mit dem Kontakt C2, um die Operation Q_old = Q_F auszuführen. Sobald die Operation Q_old = Q_F beendet ist, ändert daraufhin der Schalter SW sofort den Kontaktpunkt zurück, und wird mit dem Kontakt C1 in Kontakt gehalten.
Der Subtrahierer 3e führt eine Operation Q_now = Q_old – c aus, um eine in dem Kraftstofftank 2 verbleibende gegenwärtige Kraftstoffmenge Q_now zu erhalten. Aus dem Kraftstoffverbrauch c, den der Kraftstoffverbrauchsrechner 3a aus der Kraftstoffverbrauchsinformation c' berechnet hat, und dem von dem Selektor 3b eingegebenen Q_old. Das so erhaltene Q_now wird an die Kraftstoffanzeige 6 ausgegeben, worin dies als Auslesung angezeigt wird, und wird zurück zu dem Selektor 3b ausgegeben, um Q_now nachzuberechnen, das sich zu jedem Moment mit dem Kraftstoffverbrauch ändert. Wenn man z. B. annimmt, dass der Kraftstoffverbrauchsrechner 2a den Kraftstoffverbrauch c alle eine Minute berechnet, erarbeitet der Subtrahierer 3e auch Q_now = Q_old – c jede eine Minute.
Als nächstes wird eine Beschreibung eines Steuerprozesses der Vorrichtung 3 zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge gemäß der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf das in 6 gezeigte Flussdiagramm angegeben.
In Schritt S11 wird der Kraftstoffverbrauch c für jede vorbestimmte Zeitdauer (in diesem Fall eine Minute) aus der Kraftstoffverbrauchsinformation c' ermittelt.
Mit S12 ist ein Schritt bezeichnet, wo eine Konditionaloperation auf der Basis eines Werts der Auffüllinformation F in dem Selektor 3b ausgeführt wird. Wenn F = 1 (Zweig J), wird der Schalter SW mit dem Kontakt C2 in dem Selektor 3b in Kontakt gebracht, um die Operation Q_old = Q_F auszuführen (S13). Ansonsten, d. h. wenn F = 0 (Zweig N), wird der Schalter SW mit dem Kontakt C1 in dem Selektor 3b in Kontakt gebracht, um die Operation Q_old = Q_now auszuführen (S14).
Als nächstes wird in Schritt S15 die Operation Q_now = Q_old – c in dem Subtrahierer ausgeführt, um die in dem Kraftstofftank 2 verbleibende gegenwärtige Kraftstoffmenge Q_now zu ermitteln, die an die Kraftstoffanzeige 6 ausgegeben wird. Danach kehrt der Prozess zu Schritt S11 zurück und schleift die Schritte S11 bis S15 für jede Dauer einer Minute.
Wie oben beschrieben, schätzt die Vorrichtung 3 zum Bestimmen der verbleibenden Kraftstoffmenge gemäß der vorliegenden Erfindung die verbleibende Kraftstoffmenge Q_now ohne die Verwendung von Widerstandswerten des Rheostaten 1a, (wie in 1) aus unter vollen Tankbedingungen dort, wo der Kraftstofftankpegelsensor 1 eine akkurate Erfassung auch bei der Ablagerung von Sulfiden erreichen kann, und daher die verbleibende Kraftstoffmenge Q_now unabhängig davon, ob Sulfide auf dem Rheostaten 1a abgelagert sind oder nicht, genau bestimmen kann.
Als nächstes wird eine zweite Ausführung der Vorrichtung 3 zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge in Bezug auf das in 7 gezeigte Funktionsblockdiagramm beschrieben. In 7 sind jene Elemente, die den Komponenten von 5 entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen identifiziert, und eine verdoppelte Beschreibung davon wird weggelassen.
Die Vorrichtung 3 zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge gemäß der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung enthält einen Kraftstoffverbrauchstotalisierer 3f, der Kraftstoffverbrauchsinformation c' von der FIECU 5 und Auffüllinformation F von dem Kraftstofftankpegel 1 jeweils erhält, einen Speicher 3d, der eine volle Tankkapazität Q_F des Kraftstofftanks 2 speichert, sowie einen Subtrahierer 3g, der eine in dem Kraftstofftank 2 verbleibende gegenwärtige Kraftstoffmenge Q_now aus einem von dem Kraftstoffverbrauchstotalisierer 3f erhaltenen totalisierten Kraftstoffverbrauch C_sum der vollen Tankkapazität Q_F. Die verbleibende Kraftstoffmenge Q_now wird an die Kraftstoffanzeige 6 ausgegeben und als Auslesung angegeben.
Als nächstes wird eine Beschreibung eines Betriebs der Vorrichtung 3 zur Bestimmung einer verbleibenden Kraftstoffmenge gemäß der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung angegeben.
Wenn in dem Kraftstoffverbrauchstotalisierer 3f die Auffüllinformation 1 wird, wird die Totalisierung des Kraftstoffverbrauchs c initialisiert; der totalisierte Kraftstoffverbrauch C_sum wird durch Ausführung von Totalisierungsopberationen zu vorbestimmten Intervallen ermittelt, und wird an den Subtrahierer 3g ausgegeben. Genauer gesagt, der Kraftstoffverbrauchstotalisierer 3f wird auf ein auf 1 gesetztes Flag der Auffüllinformation F geträgert, um die Operation C_sum = C_sum + c auszuführen, um den totalisierten Kraftstoffverbrauch C_sum zu erfassen, die gesamte Kraftstoffmenge, die seit dem vollen Tankzustand verbraucht worden ist. Es wird angenommen, dass der Kraftstoffverbrauch c zu jeder eine Minute erarbeitet wird, wie in der ersten Ausführung.
In dem Subtrahierer 3g wird der totalisierte Kraftstoffverbrauch C_sum von der vollen Tankkapazität Q_F subtrahiert, um eine in dem Kraftstofftank 2 verbleibende gegenwärtige Kraftstoffmenge Q_now zu ermitteln, die an die Kraftstoffanzeige 6 ausgegeben wird.
Als nächstes wird eine Beschreibung eines Steuerflusses der Vorrichtung 3 zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge gemäß der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf das in 8 gezeigte Flussdiagramm angegeben.
Mit S21 ist ein Schritt bezeichnet, wo eine Konditionaloperation in dem Kraftstoffverbrauchstotalisierer 3f ausgeführt wird. Wenn F = 1 (Zweig J), wird die Operation C_sum = 0 in Schritt S22 ausgeführt, um das C_sum zu initialisieren, und der Prozess geht zu Schritt S23. Wenn F = 0 (Zweig N), wird der Kraftstoffverbrauch c für jede vorbestimmte Zeit (in diesem Fall eine Minute) aus der Kraftstoffverbrauchsinformation c' in Schritt S23 ermittelt. Anschließend wird in Schritt S24 die Operation C_sum = C_sum + c ausgeführt, um einen totalisierten Wert von C_sum zu ermitteln.
Als nächstes wird in Schritt S25 die Operation Q_now = Q_F – C_sum ausgeführt, um eine im Kraftstofftank 2 verbleibende gegenwärtige Kraftstoffmenge Q_now zu ermitteln, die an die Kraftstoffanzeige 6 ausgegeben wird. Danach geht der Prozess zurück zu Schritt S21 und schleift die Schritte S21 bis S25 für jede Periode von z. B. einer Minute.
Wie oben beschrieben, schätzt die Vorrichtung 3 zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge gemäß der vorliegenden Erfindung die verbleibende Kraftstoffmenge Q_now ohne die Verwendung von Widerstandswerten des Rheostaten 1a (wie in 1) außer unter vollen Tankbedingungen, wo der Kraftstofftankpegelsensor 1 auch bei der Ablagerung von Sulfiden eine genaue Erfassung erreichen kann, und kann somit die verbleibende Kraftstoffmenge Q_now unabhängig davon, ob auf dem Rheostaten 1a Sulfide abgelagert sind oder nicht, genau bestimmen kann.
Ein genauer Kraftstoffverbrauch c kann aus dem Einspritzanweisungswert bestimmt werden, den der Motor mit Kraftstoffeinspritzung an die Einspritzung ausgibt; jedoch können auch Parameter, die sich auf den Anweisungswert sowie den Einspritzanweisungswert beziehen, genutzt werden, um die verbleibende Kraftstoffmenge Q_now zu ermitteln.
Obwohl die Ablagerung von Sulfiden auf dem Kraftstofftankpegelsensor 1, die die Auslesungen der Kraftstoffanzeige 6 fluktuieren lassen würde (d. h. bewirkt, dass die Auslesungen ansteigen und abfallen), zum Beispiel die möglicherweise einem Fahrer in einigen Fällen das vage Gefühl von Ungerechtigkeit geben könnte, liefert die aus dem Kraftstoffverbrauch c erfasste verbleibende Kraftstoffmenge Q_now, wie oben beschrieben, konstant abnehmende Auslesungen der Kraftstoffanzeige 6, was dazu dient, zu verhindern, dass der Fahrer ein solches Gefühl der Ungerechtigkeit empfindet.
Industrielle Anwendbarkeit
Der Kraftstofftankpegelsensor gemäß der vorliegenden Erfindung liefert einen nicht linearen Bereich von Widerstandswerten des Rheostaten, worin sich der Widerstandswert diskontinuierlich verändert und einen einheitlichen Wert aufzeigt, wenn der Kraftstofftank im Wesentlichen aufgefüllt ist, und selbst wenn somit Sulfide auf dem Kraftstofftankpegelsensor abgelagert werden und die Widerstandswerte des Rheostaten ansteigen, kann der Kraftstofftankpegelsensor die vollen Tankbedingungen des Kraftstofftanks akkurat erfassen.
Die Vorrichtung zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge gemäß der vorliegenden Erfindung schätzt die verbleibende Kraftstoffmenge ohne die Verwendung der Widerstandswerte des Rheostaten, außer unter den vollen Tankbedingungen, wo der Kraftstofftankpegelsensor eine akkurate Erfassung auch bei der Ablagerung von Sulfiden erreichen kann, und kann somit die verbleibende Kraftstoffmenge unabhängig davon, ob Sulfide auf dem Rheostaten abgelagert sind oder nicht, genau schätzen.

Claims

Kraftstofftankpegelsensor (1) zum Messen einer verbleibenden Kraftstoffmenge gemäß einem Widerstandswert, der sich durch Bewegen eines Rheostaten (1a) unter Verwendung eines Schwimmers (1c) verändert, der sich entsprechend der Zunahme und Abnahme des Kraftstoffs in einem Kraftstofftank (2) vertikal bewegt, wodurch der Widerstand des Rheostaten (1a) aufgeteilt ist in einen linearen Bereich, in dem sich der Widerstandswert mit der Zunahme und Abnahme des Kraftstoffs linear verändert, und einen nicht linearen Bereich; worin der nicht lineare Bereich an einem Ende (A) des linearen Bereichs angeordnet ist, der einer Position entspricht, an der der Kraftstofftank (2) mit Kraftstoff im Wesentlichen aufgefüllt ist, so dass unter vollen Tankbedingungen, wo der Kraftstofftank (2) im Wesentlichen mit Kraftstoff aufgefüllt ist, akkurate Auslesungen bereitgestellt werden; dadurch gekennzeichnet, dass in dem nicht linearen Bereich sich der Widerstandswert um einen vorbestimmten Wert (Rth) diskontinuierlich verändert.
Vorrichtung, die einen Kraftstofftankpegelsensor (1) gemäß Anspruch 1 umfasst, zum Bestimmen einer verbleibenden Kraftstoffmenge in einem Kraftstofftank (2) gemäß der Kraftstoffverbrauchsinformation (c') eines Motors mit Kraftstoffeinspritzung, Auffüllinformation (F), die von dem Kraftstofftankpegelsensor (1) erfasst wird, und einer vollen Tankkapazität (Q_F) des Kraftstofftanks (2), worin die Vorrichtung die in dem Kraftstofftank (2) verbleibende Kraftstoffmenge ermittelt, in dem sie von der vollen Tankkapazität einen durch die Kraftstoffverbrauchsinformation angegebenen Kraftstoffverbrauch (C_sum) subtrahiert, wobei der Kraftstoffverbrauch einen Wert hat, der totalisiert ist, nachdem die Auffüllinformation (F) anzeigt, dass der Kraftstofftank (2) aufgefüllt ist.