EP2165165A1 - Verfahren und vorrichtung zur tankfüllstandserfassung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur tankfüllstandserfassung

Info

Publication number
EP2165165A1
EP2165165A1 EP08785897A EP08785897A EP2165165A1 EP 2165165 A1 EP2165165 A1 EP 2165165A1 EP 08785897 A EP08785897 A EP 08785897A EP 08785897 A EP08785897 A EP 08785897A EP 2165165 A1 EP2165165 A1 EP 2165165A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tank level
level sensor
tank
fuel
calculated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08785897A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thor Windbergs
Andreas Posselt
Marko Lorenz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2165165A1 publication Critical patent/EP2165165A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/80—Arrangements for signal processing
    • G01F23/802—Particular electronic circuits for digital processing equipment
    • G01F23/804—Particular electronic circuits for digital processing equipment containing circuits handling parameters other than liquid level

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for detecting the tank level of a motor vehicle.
  • a tank level sensor provides a charge level-dependent voltage signal, which is then evaluated by a combination instrument so that the driver can be provided with a tank level indicator. Furthermore, it is customary that with the aid of the tank level sensor also a refueling process is detected by an increase in the tank level is evaluated by more than a predetermined limit as an indication of refueling. In most cases, the tank level sensor is based on a potentiometer arrangement with a lever arm and a float.
  • exhaust-related pilot control and regulating functions can also be based on the tank level signal and thus can use a further, reliably detectable input parameter. This could further reduce the susceptibility of the exhaust-related control functions to malfunction of individual sensors or components. It is thus an object of the present invention to provide a more accurate, more reliable method for tank level detection, in which at most small additional measures are necessary by the use of existing components in the motor vehicle over the conventional tank level detection.
  • the invention thus provides a method for detecting the tank level of a motor vehicle with an internal combustion engine, comprising the steps:
  • Tank level sensor signal and the calculated tank level.
  • the method according to the invention provides a more reliable tank level signal that can be used for various control functions of engine operation, without requiring technically more sophisticated sensors or the like.
  • the determination of the amount of fuel consumed by the internal combustion engine can take place here by evaluating signals which are already monitored and determined in the internal combustion engine anyway, so that no additional components have to be installed for carrying out the method according to the invention.
  • the tank level sensor signal is smoothed and / or filtered, in particular under
  • the tank level sensor signal can be linearized in this case.
  • the calculated tank level is determined by determining the intake air quantity with known fuel / air ratio and / or by determining the opening times of the injectors and the fuel pressure, and Calculate a tank level from it.
  • the determination of the amount of fuel consumed by the internal combustion engine can also be carried out depending on engine operating conditions, such as engine temperature and / or tank ventilation and / or the operating state of a lambda probe.
  • the raw data of the tank level sensor signal be linearized.
  • a non-linear tank level sensor signal in which case from the Tank Schollstandsgebersignal using a in the A value for the tank level can be determined in advance in the engine control unit stored characteristic curve without high additional calculation effort.
  • the slope of the tank level sensor signal is corrected depending on the slope of the calculated tank level for determining the corrected tank level signal.
  • a gradient correction may consist, for example, of the fact that at two predetermined times in each case a value for the tank level from the tank level sensor signal and a calculated tank level be determined, and the difference between the two determined from the tank level sensor signals tank levels and the two calculated tank levels are compared. If the difference between the tank fill levels determined from the tank level sensor signals deviates from the difference between the calculated tank fill levels, the last-determined tank level sensor signal is corrected accordingly and provided as a corrected tank fill level signal.
  • a malfunction of the tank level sensor is output when the correction value for the slope of the tank level sensor signal exceeds a predetermined limit.
  • a failure of the tank level sensor can be easily detected and thus the reliability of the tank level sensor signal can be improved.
  • a plausibility check of the tank level sensor signal is also performed in order to prevent malfunctions of the tank level sensor signal
  • Tanksllstandsgebers detect early, the plausibility check a malfunction of the tank level sensor emits when the calculated amount of fuel consumed by a certain amount or more deviates from an ascertainable from the tank level sensor signal amount of fuel.
  • a tank level sensor malfunction may be issued when the tank level sensor signal is at its top dead center and the calculated amount of fuel consumed since the last refueling is greater than the top dead volume of the tank level sensor or if the tank level sensor signal is at its bottom dead center and the calculated one consumed fuel quantity since reaching the bottom dead center is greater than the bottom dead volume of the tank level sensor.
  • the present invention provides an apparatus comprising an internal combustion engine, a fuel tank provided with a tank level sensor, and an engine control unit, the engine control unit configured to perform a tank level detection method of the present invention as described above.
  • FIG. 1 is a graph schematically showing the voltage signal output from a conventional potentiometer-based tank level sensor as a function of the tank level.
  • FIG. Fig. 2 shows a schematic representation of the engine components and
  • FIG. 3 shows a graph which shows a linearized tank level sensor signal together with the tank level calculated according to the invention from the engine fuel consumption.
  • FIG. 4 shows a graph illustrating a slope correction of the tank level sensor signal.
  • an engine 10 is connected to an engine control unit 14 in such a way that various engine components, such as injection valves 18, intake pipes 20 and a lambda probe 22 are monitored and controlled by the engine control unit 14.
  • a fuel tank 12 has a tank level sensor 16, the z. B. is designed as a conventional potentiometer arrangement with a float and a lever, and outputs a dependent of the tank level voltage signal U T s G to the engine control unit 14.
  • sensors 24 for example for measuring the engine temperature, the acceleration and travel speed of the motor vehicle and the like are connected to the engine control unit 14.
  • the signal U TSG output from the tank level sensor 16 is smoothed and linearized by suitable filters (UT SG J I ⁇ ) ! as shown in Fig. 3.
  • Low-pass filtering can eliminate artifacts caused, for example, by sloshing of gasoline in the tank. Furthermore, the
  • Vehicle position and the vehicle acceleration, which influence the liquid level in the tank level sensor float, are taken into account by, for example, determined from a stored map correction values for the vehicle position and / or vehicle acceleration and added to the filtered tank level sensor signal. Alternatively, the evaluation or Evaluation of the tank level sensor signal in such critical vehicle conditions hidden or suspended.
  • the fuel volume consumed by the engine 10 in this time interval is calculated at regular time intervals, with a pressure sensor in the
  • Intake manifold 20 measures the air required by the engine 10 and the lambda probe 22 detects the fuel / air ratio.
  • the quantity of fuel consumed in the internal combustion engine can be calculated as follows: n Q Lu ft ⁇ z ⁇ engine ⁇ -vs ⁇ stochio metric
  • a tank level F Ber is then determined, which, as shown in Fig. 3, with the linearized tank level signal U TSG _I I ⁇ the tank level sensor 16 can be compared for the same period.
  • the tank level can thus also be indicated with improved accuracy in the region of the upper and lower dead volumes in which conventionally no accurate tank level signal could be detected on the basis of the signal F Ber calculated from the engine fuel consumption.
  • the tank level signal F Ber calculated from the engine fuel consumption can also be used for the correction and the plausibility check of the linearized tank level sensor signal U TSG _I I ⁇ , as shown in FIG. 4.
  • the absolute deviations of the linearized tank level sensor signal U T s G _i m from the calculated from the engine fuel consumption tank level signal F Ber compared with predetermined limits and determined that a malfunction of the tank level sensor 16 is present when the deviation of the signals U T sG_im and F Ber is greater than the respective predetermined limit value.
  • a malfunction of the tank level sensor 16 can then be signaled to the driver, for example by lighting a warning light.
  • a further plausibility check of the linearized tank level sensor signal Ujs Gjm can take place in the region of the upper and lower dead volumes .
  • the tank level sensor signal U TSG is at its top dead center U T s G _ max and calculated fuel quantity since the last refueling by a certain tolerance value is greater than the upper dead volume of the tank level sensor 16, or if the tank level sensor signal U TSG at its lower Dead center U T sG_max and the calculated amount of fuel consumed since reaching this signal value U T sG_mm the tank level sensor signal U TSG by a certain tolerance value is greater than the lower dead volume of the tank level sensor 16, in turn, the driver is signaled a malfunction of the tank level sensor 16.
  • the slope of the tank level sensor signal U T s G _i m may be corrected in a given time interval to coincide with the slope of the fuel level calculated from the engine fuel consumption F Ber for the same Time interval matches.
  • the accuracy of the tank level sensor signal U TSG can be improved, and thus in particular the detection of a refueling (which is based on a change in the tank level sensor signal UT SG by a predetermined minimum value up and thus depends on the slope of the tank level sensor signal U TSG ) made more reliable ,
  • an accurate tank level signal can be provided with the aid of the corrected tank level sensor signal.
  • the inventive method thus has the advantage that without the need for new sensors and measuring methods for the tank level, only by using already in the engine compartment and in the fuel tank existing components, a tank level signal can be provided which is much more accurate and reliable than previously possible.
  • a tank level signal can be provided which is much more accurate and reliable than previously possible.
  • FlexFuel systems in which both a refueling signal, as well as a tank level signal can be used in the mixture control, thus becomes enables a more reliable and robust engine control.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zur Erfassung des Tankfüllstands eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor umfasst die Schritte: Ermitteln des Tankfüllstandsgebersignals (UTSG) eines Tankfüllstandsgebers, Bestimmen eines errechneten Tankfüllstands (FBer) abhängig von einer vom Verbrennungsmotor verbrauchten Kraftstoffmenge und Bereitstellen eines korrigierten Tankfüllstandssignals abhängig von dem Tankfüllstandsgebersignal (UTSG) und dem errechneten Tankfüllstand (FBer).

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren und Vorrichtung zur Tankfüllstandserfassung
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung des Tankfüllstands eines Kraftfahrzeugs.
Stand der Technik
Üblicherweise stellt bei der Tankfüllstandserfassung ein Tankfüllstandsgeber ein vom Füllungspegel abhängiges Spannungssignal zur Verfügung, das dann von einem Kombi-Instrument ausgewertet wird, so dass dem Fahrer eine Tankfüllstands- anzeige zur Verfügung gestellt werden kann. Weiterhin ist es üblich, dass mit Hilfe des Tankfüllstandsgebers auch ein Betankungsvorgang erfasst wird, indem ein Ansteigen des Tankfüllstands um mehr als einen vorbestimmten Grenzwert als Anzeichen für eine Betankung ausgewertet wird. Meist basiert der Tankfüllstandsgeber dabei auf einer Potentiometer-Anordnung mit einem Hebelarm und einem Schwimmer.
Während diese Anordnung technisch einfach und kostengünstig zu realisieren ist, weist sie den Nachteil auf, dass der Hebel üblicherweise, wie in Fig. 1 dargestellt, eine obere Totpunktstellung aufweist, oberhalb derer sich das Tankfüllstandsgebersignal UTsG_max auch bei ansteigendem Tankfüllstand nicht mehr ändert, und eine untere Totpunktstellung, unterhalb derer sich das Tankfüllstandsgebersignal UTsG_mm auch bei fallendem Tankfüllstand nicht mehr ändert. Somit gibt es ein oberes und ein unteres Totvolumen, das nicht detektiert werden kann, da sich der mechanische Hebel vor Erreichen dieses Volumens im Anschlag befindet. Weiterhin beeinträchtigen korrosionsbedingte Ablagerungen auf der Potentiometerbahn die Genauigkeit und die Zuverlässigkeit eines derartigen Tankfüllstandsgebers. Insbesondere bei Verwendung von Ethanol-basierten Kraftstoffen verschärft sich die Korrosionsproblematik ohne zusätzliche konstruktive Maßnahmen.
Ein in seiner Zuverlässigkeit beeinträchtigtes Tankfüllstandsgebersignal ist nicht nur unbequem für den Fahrer, der so nicht die maximale Reichweite bis zur nächsten Betankung abschätzen kann, sondern führt darüber hinaus bei sogenannten FlexFuel-Systemen zu Problemen, bei denen Kraftstoffe mit unterschiedlichen Ethanolgehalten verwendet werden können und die Gemisch-Steuerung in Abhängigkeit des verwendeten Kraftstoffes berechnet wird. Für die Berechnung bzw. Bestimmung des Ethanolgehalts im verwendeten Kraftstoff wird unter anderem die Betankungserkennung mittels des Tankfüllstandsgebersignals verwendet, um unnötigen Bestimmungs- und Rechenaufwand zu vermeiden. Eine Fehlfunktion des Tankfüllstandsgebers kann somit bei einem derartigen FlexFuel-System die gesamte Motorsteuerung beeinträchtigen.
Außerdem kann durch die Überwachung von Änderungen des Motorverhaltens die Verbrennung abweichender Kraftstoffe (z. B. E85 statt Benzin) erfasst werden, wobei zur Unterscheidung von tatsächlichen, Kraftstoff- bedingten Änderungen des Motorverhaltens gegenüber Sensorikfehlern eine derartige Kraftstofftyp- Erfassung nur nach dem Erfassen eines Betankungssignals zugelassen wird. Es sind hierbei auch Verfahren zum Erkennen des Kraftstofftyps denkbar, die direkt auf das Tankfüllstandssignal bzw. dessen Änderung zurückgreifen.
Wenn ein genaues und zuverlässig erfasstes Tankfüllstandssignal bereitgestellt werden könnte, wäre es denkbar, dass sich auch abgasrelevante Vorsteuerungs- und Regelfunktionen auf das Tankfüllstandssignal stützen können und somit einen weiteren, zuverlässig erfassbaren Eingabe- Parameter nutzen können. Dadurch könnte die Anfälligkeit insbesondere der abgasrelevanten Steuer- und Regelfunktionen gegenüber Fehlfunktionen einzelner Sensoren oder Komponenten weiter verringert werden. Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein genaueres, zuverlässigeres Verfahren zur Tankfüllstandserfassung bereitzustellen, bei dem durch die Verwendung von im Kraftfahrzeug bereits vorhandenen Komponenten gegenüber der herkömmlichen Tankfüllstandserfassung allenfalls geringe zusätzliche Maßnahmen notwendig sind.
Die Erfindung stellt somit ein Verfahren zur Erfassung des Tankfüllstands eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor bereit, umfassend die Schritte:
Ermitteln des Tankfüllstandsgebersignals eines Tankfüllstandsgebers, - Bestimmen eines errechneten Tankfüllstands abhängig von einer vom
Verbrennungsmotor verbrauchten Kraftstoffmenge und - Bereitstellen eines korrigierten Tankfüllstandssignals abhängig von dem
Tankfüllstandsgebersignal und dem errechneten Tankfüllstand.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird, ohne dass technisch aufwändigeren Sensoren oder dergleichen benötigt würden, ein zuverlässigeres Tankfüllstandssignal bereitgestellt, das für verschiedene Steuerungsfunktionen des Motorbetriebs verwendet werden kann. Das Bestimmen der vom Verbrennungsmotor verbrauchten Kraftstoffmenge kann hierbei durch Auswertung von Signalen erfolgen, welche sowieso bereits im Verbrennungsmotor überwacht und ermittelt werden, so dass für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens keine zusätzlichen Komponenten installiert werden müssen.
Weiterhin müssen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gegenüber der herkömmlichen, ungenauen und unzuverlässigen Erfassung des Tankfüllstands keine zusätzlichen Maßnahmen durchgeführt werden und es entstehen somit gegenüber der herkömmlichen Tankfüllstandserfassung keine zusätzlichen Kosten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Tank- füllstandsgebersignal geglättet und/oder gefiltert, insbesondere unter
Berücksichtigung von Randbedingungen, wie beispielsweise der Fahrzeuglage, der Fahrzeugbeschleunigung und dem Zeitabstand zur letzten Betankung. Hierdurch können Artefakte in den Rohdaten des Tankfüllstandsgebersignals, welche durch die elektrischen und mechanischen Eigenschaften des Tankfüllstandsgebers oder durch Schwappen des Kraftstoffs bedingt sind, beseitigt werden, und somit kann die Genauigkeit des Tankfüllstandsgebersignals verbessert werden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Tankfüllstandsgebersignal hierbei linearisiert werden.
Um ohne zusätzliche Komponenten und Sensoren einfach einen errechneten Tankfüllstand bereitstellen zu können, erfolgt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung das Bestimmen des errechneten Tankfüllstands mittels Bestimmen der Ansaugluftmenge bei bekanntem Kraftstoff/Luft-Verhältnis und/oder mittels Bestimmen der Öffnungszeiten der Einspritzventile und des Kraftstoffdrucks, und Errechnen eines Tankfüllstands daraus.
Um einen möglichst genauen Wert für den errechneten Tankfüllstand bereitstellen zu können, kann das Bestimmen der vom Verbrennungsmotor verbrauchten Kraftstoffmenge ferner abhängig von Motor-Betriebsbedingungen, wie beispielsweise Motor- Temperatur und/oder Tankentlüftung und/oder dem Betriebszustand einer Lambdasonde, durchgeführt werden.
Zur einfachen Umrechnung des Tankfüllstandsgebersignals in einen Wert für den Tankfüllstand, der dann mit einem errechneten Tankfüllstand verglichen werden kann, wird grundsätzlich bevorzugt, dass die Rohdaten des Tankfüllstandsgebersignals linearisiert werden. Sollte dies für einen bestimmten Fall aufgrund der Form des Kraftstofftanks oder den Eigenschaften des verwendeten Tankfüllstandsgebers jedoch nicht möglich sein, ist es auch möglich, ein (insbesondere geglättetes und/oder gefiltertes) nichtlineares Tankfüllstandsgebersignal zu verwenden, wobei dann aus dem Tankfüllstandsgebersignal mit Hilfe einer im Voraus im Motorsteuergerät gespeicherten Kennlinie ohne hohen zusätzlichen Berechnungsaufwand ein Wert für den Tankfüllstand ermittelt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zum Ermitteln des korrigierten Tankfüllstandssignals die Steigung des Tankfüllstandsgebersignals abhängig von der Steigung des errechneten Tankfüllstands korrigiert. Eine derartige Steigungskorrektur kann beispielsweise daraus bestehen, dass zu zwei vorgegebenen Zeitpunkten jeweils ein Wert für den Tankfüllstand aus dem Tankfüllstandsgebersignal und ein errechneter Tankfüllstand ermittelt werden, und die Differenz der beiden aus den Tankfüllstandsgebersignalen bestimmten Tankfüllstände und der beiden errechneten Tankfüllstände miteinander verglichen werden. Wenn die Differenz der aus den Tankfüllstandsgebersignalen bestimmten Tankfüllstände von der Differenz der errechneten Tankfüllstände abweicht, wird das zuletzt ermittelte Tankfüllstandsgebersignal entsprechend korrigiert und als korrigiertes Tankfüllstandssignal bereitgestellt.
Hierbei wird insbesondere dann eine Fehlfunktion des Tankfüllstandsgebers ausgegeben, wenn der Korrekturwert für die Steigung des Tankfüllstandsgeber- Signals einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet. Dadurch kann ein Ausfall des Tankfüllstandsgebers einfach erfasst werden und somit die Zuverlässigkeit des Tankfüllstandsgebersignals verbessert werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird weiterhin eine Plausibilitäts- prüfung des Tankfüllstandsgebersignals durchgeführt, um Fehlfunktionen des
Tankfüllstandsgebers frühzeitig zu erfassen, wobei die Plausibilitätsprüfung eine Fehlfunktion des Tankfüllstandsgebers ausgibt, wenn die berechnete verbrauchte Kraftstoffmenge um einen bestimmten Betrag oder mehr von einer aus dem Tankfüllstandsgebersignal ermittelbaren Kraftstoffmenge abweicht. Insbesondere kann eine Fehlfunktion des Tankfüllstandsgebers dann ausgegeben werden, wenn das Tankfüllstandsgebersignal sich an seinem oberen Totpunkt befindet und die berechnete verbrauchte Kraftstoffmenge seit der letzten Betankung größer ist als das obere Totvolumen des Tankfüllstandsgebers, oder wenn sich das Tankfüllstandsgebersignal an seinem unteren Totpunkt befindet und die berechnete verbrauchte Kraftstoffmenge seit Erreichen des unteren Totpunkts größer ist als das untere Totvolumen des Tankfüllstandsgebers.
Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung bereit, umfassend einen Verbrennungsmotor, einen Kraftstofftank, welcher mit einem Tankfüllstandsgeber versehen ist, und ein Motorsteuergerät, wobei das Motorsteuergerät derart ausgebildet ist, dass es ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Erfassung des Tankfüllstands, wie voranstehend beschrieben, durchführt.
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 zeigt einen Graphen, der schematisch das von einem herkömmlichen, Potentiometer-basierten Tankfüllstandsgeber ausgegebene Spannungssignal in Abhängigkeit des Tankfüllstands zeigt. Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Motorkomponenten und
Sensoren, die beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Tankfüllstandserfassung verwendet werden.
Fig. 3 zeigt einen Graphen, der ein linearisiertes Tankfüllstandsgebersignal zusammen mit dem erfindungsgemäß aus dem Motor- Kraftstoff- verbrauch berechneten Tankfüllstand zeigt.
Fig. 4 zeigt einen Graphen, der eine Steigungskorrektur des Tankfüllstands- gebersignals veranschaulicht.
Wie in Fig. 2 schematisch dargestellt, ist ein Motor 10 mit einem Motorsteuergerät 14 derart verbunden, dass diverse Motorkomponenten, wie beispielsweise Einspritzventile 18, Ansaugrohre 20 und eine Lambdasonde 22 vom Motorsteuergerät 14 überwacht und gesteuert werden. Weiterhin weist ein Kraftstofftank 12 einen Tankfüllstandsgeber 16 auf, der z. B. als eine herkömmliche Potentiometer-Anordnung mit einem Schwimmer und einem Hebel ausgebildet ist, und der ein vom Tankfüllstand abhängiges Spannungssignal UTsG an das Motorsteuergerät 14 ausgibt.
Außerdem sind noch weitere Sensoren 24, beispielsweise zum Messen der Motortemperatur, der Beschleunigung und Fahrtgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und dergleichen an das Motorsteuergerät 14 angeschlossen.
Das vom Tankfüllstandsgeber 16 ausgegebene Signal UTSG wird durch geeignete Filter geglättet und linearisiert (UTSGJIΠ)! wie in Fig. 3 dargestellt. Durch eine Tiefpassfilterung können hierbei Artefakte, die beispielsweise durch Schwappen des Benzins im Tank verursacht sind, beseitigt werden. Weiterhin können die
Fahrzeuglage und die Fahrzeugbeschleunigung, die den Flüssigkeitspegel im Bereich des Tankfüllstandsgeber-Schwimmers beeinflussen, berücksichtigt werden, indem beispielsweise aus einem abgespeicherten Kennfeld Korrekturwerte für die Fahrzeuglage und/oder Fahrzeugbeschleunigung ermittelt und zu dem gefilterten Tankfüllstandsgebersignal addiert werden. Alternativ kann die Auswertung bzw. Bewertung des Tankfüllstandsgeber-Signals in solchen kritischen Fahrzeugzuständen ausgeblendet bzw. ausgesetzt werden.
Gleichzeitig wird in regelmäßigen Zeitintervallen das in diesem Zeitintervall vom Motor 10 verbrauchte Kraftstoffvolumen berechnet, wobei ein Drucksensor im
Ansaugrohr 20 die vom Motor 10 benötigte Luft misst und die Lambdasonde 22 das Kraftstoff/Luft- Verhältnis erfasst. Mittels dem Lambdawert und der verbrauchten Luftmasse kann die im Verbrennungsmotor verbrauchte Kraftstoffmenge aus: n Q Luft ^ zϊ Motor ^-v s^ stochio metrisch
berechnet werden, wobei QMotor die im Motor verbrauchte Kraftstoffmenge ist, QLuft die im Motor verbrauchte Luftmenge ist, λ das Kraftstoff/Luft- Verhältnis ist, und Utochiometrisch die stöchiometrische Zahl ist. Bei dieser Berechnung können auch weitere Randbedingungen, wie z. B. die Motortemperatur, Tankentlüftung oder die Aktivität der Lambdasonde einbezogen werden.
Aus der derart berechneten verbrauchten Kraftstoffmenge wird dann ein Tankfüllstand FBer bestimmt, der, wie in Fig. 3 gezeigt, mit dem linearisierten Tankfüllstandssignal UTSG_IIΠ des Tankfüllstandsgebers 16 für den gleichen Zeitraum verglichen werden kann. Mit Hilfe des berechneten Tankfüllstands FBer kann somit auch im Bereich des oberen und des unteren Totvolumens, in denen herkömmlich kein genaues Tankfüllstandssignal erfasst werden konnte, der Tankfüllstand anhand des aus dem Motor- Kraftstoffverbrauch berechneten Signals FBer mit verbesserter Genauigkeit angegeben werden.
Weiterhin kann das aus dem Motor- Kraftstoffverbrauch berechnete Tankfüllstandssignal FBer auch zur Korrektur und zur Plausibilitätsüberprüfung des linearisierten Tankfüllstandsgebersignals UTSG_IIΠ verwendet werden, wie in Fig. 4 gezeigt. Hierbei werden die absoluten Abweichungen des linearisierten Tankfüllstandsgebersignals UTsG_im vom aus dem Motor- Kraftstoffverbrauch berechneten Tankfüllstandssignal FBer mit vorbestimmten Grenzwerten verglichen und bestimmt, dass eine Fehlfunktion des Tankfüllstandsgebers 16 vorliegt, wenn die Abweichung der Signale UTsG_im und FBer voneinander größer als der jeweils vorbestimmte Grenzwert ist. Eine derartige Fehlfunktion des Tankfüllstandsgebers 16 kann dann dem Fahrer beispielsweise durch Aufleuchten einer Warnleuchte signalisiert werden.
Eine weitere Plausibilitätsüberprüfung des linearisierten Tankfüllstandsgebersignals UjsGjm kann im Bereich des oberen und des unteren Totvolumens erfolgen. Wenn sich das Tankfüllstandsgebersignal UTSG an seinem oberen Totpunkt UTsG_max befindet und die berechnete verbrauchte Kraftstoffmenge seit der letzten Betankung um einen bestimmten Toleranzwert größer ist als das obere Totvolumen des Tankfüllstandsgebers 16, oder wenn sich das Tankfüllstandsgebersignal UTSG an seinem unteren Totpunkt UTsG_max befindet und die berechnete verbrauchte Kraftstoffmenge seit Erreichen dieses Signalwerts UTsG_mm des Tankfüllstandsgebersignals UTSG um einen bestimmten Toleranzwert größer ist als das untere Totvolumen des Tankfüllstandsgebers 16, wird wiederum dem Fahrer eine Fehlfunktion des Tankfüllstandsgebers 16 signalisiert.
Wenn bestimmt worden ist, dass keine Fehlfunktion des Tankfüllstandsgebers 16 vorliegt, kann die Steigung des Tankfüllstandsgebersignals UTsG_im in einem gegebenen Zeitintervall dahingehend korrigiert werden, dass sie mit der Steigung des aus dem Motor- Kraftstoffverbrauch errechneten Tankfüllstands FBer für das gleiche Zeitintervall übereinstimmt. Durch diese Korrektur kann die Genauigkeit des Tankfüllstandsgebersignals UTSG verbessert werden, und somit insbesondere die Erfassung einer Betankung (die auf einer Änderung des Tankfüllstandsgebersignals UTSG um einen vorbestimmten Mindestwert nach oben beruht und somit abhängig von der Steigung des Tankfüllstandsgebersignals UTSG ist) zuverlässiger erfolgen. Weiterhin kann, ohne dass der errechnete Tankfüllstand FBer kontinuierlich bestimmt werden muss, mit Hilfe des korrigierten Tankfüllstandsgebersignals ein genaues Tankfüllstandssignal bereitgestellt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist somit den Vorteil auf, dass ohne die Notwendigkeit neuer Sensoren und Messverfahren für den Tankfüllstand, lediglich durch die Verwendung bereits im Motorraum und im Kraftstofftank vorhandener Komponenten, ein Tankfüllstandssignal bereitgestellt werden kann, welches wesentlich genauer und zuverlässiger ist als bisher möglich. Insbesondere bei FlexFuel-Systemen, bei denen sowohl ein Betankungssignal, als auch ein Tankfüllstandssignal bei der Gemisch-Steuerung verwendet werden kann, wird somit eine insgesamt zuverlässigere und robustere Motorsteuerung ermöglicht.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Erfassung des Tankfüllstands eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor (10), umfassend die Schritte:
Ermitteln des Tankfüllstandsgebersignals (UTSG) eines Tankfüllstandsgebers (16),
- Bestimmen eines errechneten Tankfüllstands (Fßer) abhängig von einer vom Verbrennungsmotor (10) verbrauchten Kraftstoffmenge und
- Bereitstellen eines korrigierten Tankfüllstandssignals abhängig von dem Tankfüllstandsgebersignal (UTSG) und dem errechneten Tankfüllstand
2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt:
- Glätten und/oder Filtern des Tankfüllstandsgebersignals (UTsG_roh), insbesondere unter Berücksichtigung von Randbedingungen, wie beispielsweise der Fahrzeuglage, der Fahrzeugbeschleunigung und dem
Zeitabstand zur letzten Betankung.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen des errechneten Tankfüllstands (FBer) mittels Bestimmen der Ansaugluftmenge bei bekanntem Kraftstoff/Luft-Verhältnis (λ) und/oder mittels
Bestimmen der Öffnungszeiten der Einspritzventile (18) und des Kraftstoffdrucks, und Errechnen eines Tankfüllstands (FBer) daraus, erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen der vom Verbrennungsmotor (10) verbrauchten
Kraftstoffmenge abhängig von Motor-Betriebsbedingungen, wie beispielsweise der Motor- Temperatur und/oder Tankentlüftung und/oder dem Betriebszustand einer Lambdasonde (22), durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Tankfüllstandsgebersignal (UTSG) mit Hilfe einer im Voraus im Motorsteuergerät (14) gespeicherten Kennlinie ein Wert für den Tankfüllstand ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ermitteln des korrigierten Tankfüllstandssignals die Steigung des Tankfüllstandsgebersignals (UTSG) abhängig von der Steigung des errechneten Tankfüllstands (Fßer) korrigiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Angabe über eine Fehlfunktion des Tankfüllstandsgebers (16) ausgegeben wird, wenn der Korrekturwert für die Steigung des Tankfüllstandsgebersignals (UTSG) einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fehlfunktion des Tankfüllstandsgebers (16) ausgegeben wird, wenn die berechnete verbrauchte Kraftstoffmenge um einen bestimmten Betrag oder mehr von einer aus dem Tankfüllstandsgebersignal (UTSG) ermittelbaren Kraftstoffmenge abweicht.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Angabe über eine Fehlfunktion des Tankfüllstandsgebers (16) ausgegeben wird, wenn das Tankfüllstandsgebersignal (UTSG) sich an seinem oberen Totpunkt (UTsG_max) befindet und die berechnete verbrauchte Kraftstoffmenge seit der letzten
Betankung größer ist als das obere Totvolumen des Tankfüllstandsgebers (16), oder wenn sich das Tankfüllstandsgebersignal (UTSG) an seinem unteren Totpunkt (UTsG_mιn) befindet und die berechnete verbrauchte Kraftstoffmenge seit Erreichen des unteren Totpunkts (UTsG_mm) größer ist als das untere Totvolumen des Tankfüllstandsgebers (16).
10. Vorrichtung mit einem Verbrennungsmotor (10), einem Kraftstofftank (12), welcher mit einem Tankfüllstandsgeber (16) versehen ist, und einem Motorsteuergerät (14), dadurch gekennzeichnet, dass das Motorsteuergerät (14) derart ausgebildet ist, dass es ein Verfahren zur Erfassung des Tankfüllstands gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 durchführt.
EP08785897A 2007-07-04 2008-07-02 Verfahren und vorrichtung zur tankfüllstandserfassung Withdrawn EP2165165A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007030992A DE102007030992A1 (de) 2007-07-04 2007-07-04 Verfahren und Vorrichtung zur Tankfüllstandserfassung
PCT/EP2008/058477 WO2009004020A1 (de) 2007-07-04 2008-07-02 Verfahren und vorrichtung zur tankfüllstandserfassung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2165165A1 true EP2165165A1 (de) 2010-03-24

Family

ID=39739454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP08785897A Withdrawn EP2165165A1 (de) 2007-07-04 2008-07-02 Verfahren und vorrichtung zur tankfüllstandserfassung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8733167B2 (de)
EP (1) EP2165165A1 (de)
BR (1) BRPI0813480A2 (de)
DE (1) DE102007030992A1 (de)
WO (1) WO2009004020A1 (de)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9605804B2 (en) 2010-04-21 2017-03-28 Honda Motor Co., Ltd. Method and system for tank refilling using active fueling speed control
US9212783B2 (en) 2010-04-21 2015-12-15 Honda Motor Co., Ltd. Method and system for tank refilling
US9347612B2 (en) 2010-04-21 2016-05-24 Honda Motor Co., Ltd. Method and system for tank refilling using active fueling speed control
US9347614B2 (en) 2010-04-21 2016-05-24 Honda Motor Co., Ltd. Method and system for tank refilling using active fueling speed control
US8783303B2 (en) 2010-04-21 2014-07-22 Ryan HARTY Method and system for tank refilling
JP5757074B2 (ja) * 2010-08-20 2015-07-29 トヨタ自動車株式会社 ガス充填システム及び補正方法
EP2466278B1 (de) 2010-12-16 2015-01-28 Fiat Powertrain Technologies S.p.A. Verfahren zum Abschätzen des Kraftstofffüllstands in einem Fahrzeugtank und entsprechende Anordnung
DE202011002211U1 (de) * 2011-02-02 2012-05-07 Sick Ag Sensoranordnung zur Füllstandsmessung
KR20140087369A (ko) * 2012-12-28 2014-07-09 현대자동차주식회사 요소 레벨 센서의 고장 진단 방법 및 장치
US8984934B2 (en) * 2013-03-13 2015-03-24 Ford Global Technologies, Llc Method and system to validate a fuel level indicator in a vehicle
DE102013010738B4 (de) 2013-06-27 2019-06-19 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Tankeinrichtung sowie entsprechende Tankeinrichtung
DE102013226621B3 (de) 2013-12-19 2015-04-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung für den Betrieb eines Hybridfahrzeuges
DE102014213776A1 (de) * 2014-07-16 2016-01-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Betriebsverfahren für Hybridfahrzeug
JP6150839B2 (ja) * 2015-04-14 2017-06-21 本田技研工業株式会社 燃料充填システム及びその燃料充填方法
US10077998B2 (en) 2015-09-14 2018-09-18 Honda Motor Co., Ltd. Hydrogen fueling with integrity checks
US10559138B2 (en) 2015-12-18 2020-02-11 Ge Global Sourcing Llc Sensor signal processing system and method
DE102016206129A1 (de) 2016-04-13 2017-10-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung einer Restreichweite eines Kraftfahrzeugs
DE102016222849B4 (de) 2016-11-21 2024-03-14 Audi Ag Verfahren zur Kalibrierung einer Anzeige eines Füllstands
DE102017214438B4 (de) * 2017-08-18 2020-03-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Anzeige eines Tankinhalts eines Kraftfahrzeugs
FR3083608B1 (fr) * 2018-07-06 2021-07-16 Ifp Energies Now Procede d'estimation d'une quantite de carburant reellement ajoutee lors d'un plein dans un reservoir de vehicule
US11313514B2 (en) 2018-12-04 2022-04-26 Honda Motor Co., Ltd. Method and system for tank refueling using dispenser and nozzle readings
US11339926B2 (en) 2018-12-05 2022-05-24 Honda Motor Co., Ltd. Methods and systems for improving hydrogen refueling
FR3105404B1 (fr) * 2019-12-20 2021-12-17 Renault Sas Dispositif d’estimation du volume de liquide et procédé de mise en œuvre du dispositif
US11193810B2 (en) * 2020-01-31 2021-12-07 Pratt & Whitney Canada Corp. Validation of fluid level sensors
CN111924791B (zh) * 2020-07-22 2022-03-22 南京智鹤电子科技有限公司 一种油箱油位标定方法、装置及电子设备
US11493378B2 (en) * 2020-09-22 2022-11-08 Caterpillar Inc. Fuel level measurement system for a machine
US11566575B2 (en) * 2021-03-19 2023-01-31 Intangles Lab Pvt. Ltd. Sub-resolution measurement of fuel in fuel tank
US11820221B2 (en) 2021-06-29 2023-11-21 Nissan North America, Inc. Vehicle fuel level estimation
CN115076601B (zh) * 2022-05-10 2024-02-20 潍柴动力股份有限公司 气罐剩余液位可信性的检测方法、装置及系统

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2547413A1 (fr) 1983-06-07 1984-12-14 Thomson Brandt Procede et dispositif d'evaluation du volume de carburant contenu dans le reservoir d'un vehicule automobile
EP0188911A3 (de) * 1984-12-25 1987-09-16 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln von Lecks in einer Gasleitung
US4972700A (en) * 1989-12-18 1990-11-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Fuel leak sensor system
US5321633A (en) * 1990-04-10 1994-06-14 Yazaki Corporation Heat radiating type liquid level sensing system and the method therefor
US5461903A (en) * 1994-03-03 1995-10-31 Fluid Power Industries, Inc. Apparatus and method for detecting leak in hydraulic system
DE19729695B4 (de) 1997-07-11 2008-05-08 Robert Bosch Gmbh Ausblendung von aus Kraftstoffmangel resultierenden Fehlermeldungen bei der On-Board-Diagnose von Kraftfahrzeugen
US6082392A (en) * 1997-09-30 2000-07-04 General Transervice, Inc. Dual hose assembly and control system for truck-to-truck fuel transfer
US6413223B1 (en) * 1999-06-01 2002-07-02 Massachussetts Institute Of Technology Cuffless continuous blood pressure monitor
US6877367B2 (en) * 2000-05-17 2005-04-12 Horiba, Ltd. System and method for measuring brake mean effective pressure in a running vehicle
GB0015691D0 (en) * 2000-06-28 2000-08-16 Bae Systems Plc Detection of fuel leak sites in aricraft
US6502042B1 (en) * 2000-10-26 2002-12-31 Bfgoodrich Aerospace Fuel And Utility Systems Fault tolerant liquid measurement system using multiple-model state estimators
DE10111923A1 (de) 2001-03-13 2002-10-02 Bosch Gmbh Robert Verfahren für eine Tank-Füllstandbestimmung bei Kraftfahrzeugen
DE10300760A1 (de) * 2002-01-23 2003-08-14 Siemens Vdo Automotive Corp Verfahren zum Erkennen eines fehlerhaft arbeitenden Tankfüllstandsmeldesystems
US6907780B1 (en) * 2003-12-01 2005-06-21 Motorola, Inc. Fuel level sensor
DE102004021094A1 (de) 2004-04-29 2005-11-24 Adam Opel Ag Verfahren zur Füllstandsmessung in einem Kraftstofftank
DE102005016007A1 (de) 2005-04-07 2006-10-19 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Verfahren zum Anzeigen eines Tankinhalts eines Kraftstofftanks eines Kraftfahrzeugs
US7739004B2 (en) * 2006-11-29 2010-06-15 The Boeing Company Automatic engine fuel flow monitoring and alerting fuel leak detection method
US7865317B2 (en) * 2008-12-10 2011-01-04 Gm Global Technology Operations, Inc. System and method for measuring a fuel level in a vehicle fuel tank
US8401761B2 (en) * 2009-07-09 2013-03-19 Ford Global Technologies, Llc Fuel indicator method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2009004020A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US8733167B2 (en) 2014-05-27
BRPI0813480A2 (pt) 2015-01-06
DE102007030992A1 (de) 2009-01-08
US20100185360A1 (en) 2010-07-22
WO2009004020A1 (de) 2009-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2165165A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur tankfüllstandserfassung
DE102016216122B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Plausibilisierung der Funktionsfähigkeit einer Kurbelgehäuseentlüftung
DE19740916B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102009006150B4 (de) Spülungssteuerung für Verdampfungsemissionen
EP0578795B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum prüfen der funktionsfähigkeit einer tankentlüftungsanlage
WO2016155986A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ermitteln eines korrekturwertes für eine kraftstoffeinspirtzmenge
DE102013111151B4 (de) Verfahren zur Diagnostizierung eines EGR-Systems und Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung mittels desselben
DE19648688B4 (de) Verfahren zur Erfassung der Füllstandsmenge eines Tanksystems
DE102007027181A1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs
WO2017194283A1 (de) Verfahren zur fehlerdiagnose bei einer brennkraftmaschine
EP0535183B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum überprüfen der funktionsfähigkeit einer tankentlüftungsanlage
DE102011086361A1 (de) Verfahren zum Erkennen von Leckagen im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug
WO2019057866A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung eines über zwei spülleitungen mit dem ansaugtrakt einer turbogeladenen brennkraftmaschine verbundenen tankentlüftungsventils
DE10206767A1 (de) Verfharen zur Ermittlung des Atmosphärendruckes auf der Basis des Druckes in der Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine
DE102017223194A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines Partikelfilters
DE102008005883B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102016222849B4 (de) Verfahren zur Kalibrierung einer Anzeige eines Füllstands
DE102017207212A1 (de) System zum Bestimmen einer Erdgasqualität eines Erdgasfahrzeugs und Erdgasfahrzeug
DE10056431A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose des Strömungswiderstands im Ansaugtrakt von Brennkraftmaschinen
DE3904027A1 (de) System zum feststellen und beseitigen von stoerungen im ansaugbereich eines kraftfahrzeugmotors
DE102009028874A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
DE102016208614A1 (de) Verfahren zur Prüfung der Funktionsfähigkeit eines Tankentlüftungsventils einer Tankentlüftungsanlage
DE102009050460A1 (de) Verfahren zum Bestimmen eines Füllstands einer Flüssigkeit in einem Tank eines Kraftfahrzeugs und entsprechende Messvorrichtung
DE102009029011A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
DE102019202298A1 (de) Verfahren zur verbesserten Bestimmung des Kraftstoffverbrauchs eines Verbrennungsmotors

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20100204

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA MK RS

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20150310

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20150922