SE518469C2 - Förfarande och system för fastställande av tankvolym - Google Patents

Description

»as-t 10 15 20 :ff 25 518 469 2 ring av systemet, eftersom det kräver ytterligare delar. En annat förslag innebär att föraren strax efter tankning manuellt för in information om tankad mängd i fordo- nets dator. Förslaget har nackdelen att det ökar arbetsbelastningen på föraren, och dessutom är risken för felinmatningar eller uteblivna inmatningar inte obetydlig.

UPPFINNINGENS SYFTE Det är ett syfte med uppfinningen åstadkomma ett förfarande och ett system med vilka det är möjligt att identifiera en ändring av volymkapaciteten för bränsle vid ett nyttofordon.

Ett annat syfte med uppfinningen är att förbättra noggrannheten på information ba- serad på signaler från en bränslenivågivare i ett fordon.

KORTFATTAD REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ovan nämnda syflen uppnås med ett förfarande och ett system enligt de känneteck- nande särdragen i patentkrav l respektive 5.

Genom att göra antagande på det sätt som föreslås i patentkrav l, elimineras beho- vet av införande i fordonets dator från en extem källa information om bränslevo- lymkapaciteten. Detta resulterar i betydande tids- och kostnads besparingar vid for- donets tillverkning och även vid senare byten- eller tillägg av bränsletankar.

Företrädesvis omfattar systemet enligt uppfinningen volymändringsfastställnings- medel för att, om den sammanlagda volymkapaciteten för den minst ena bränsletan- ken ändras, fastställa detta. Således behövs vid tankbyte eller -tillägg inget införan- de av information om detta i fordonets dator från någon extem källa. øn>xl 10 15 20 512125 518 469 3 o: oc: Företrädesvis justeras en korrelation mellan information från bränslenivågivaren och information om kvoten mellan återstående mängd bränsle och full mängd bränsle, på basis av information från bränslenivågivaren och information om hur mycket bränsle som förbrukas mellan en fiilltankning av fordonet och en på denna efterföl- jande tankning av detsamma. Detta innebär att systemet självmant kan förbättra noggrannheten på en av sina egna funktioner. Dessutom förbättras visningen för fö- raren av återstående fraktion av full bränslemängd.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer nedan att beskrivas i större detalj med hänvisning till de bi- fogade figurerna, på vilka - fig. 1 schematiskt visar en utföringsform av systemet enligt uppfinningen, - fig. 2 schematiskt visar en tvärsnittsvy av en bränsletank, - fig. 3 visar tvâ skalor för återstående fraktion av fiill bränslemängd, och - fig. 4 visar två skalor för återstående fraktion av fiill bränslemängd.

DETALJERAD BESKRIVNING Fig. 1 visar ett system för bränslevolymsberäkning för ett nyttofordon, t.ex. en last- bil. Systemet kan användas även på andra typer av fordon, t.ex. bussar, personbilar, och arbetsfordon. Systemet omfattar en bränslenivågivare FS, belägen i en bränsle- tank FT hos fordonet. Fordonet kan vara utrustat med en eller flera bränsletankar.

Bränslenivågivaren FS är kopplad till en central datorenhet CU med beräkningsme- del och datalagringsmedel. I fordonets förarhytt finns en bränslenivâvisare F LM, och en bränsleinformationsdisplay FID, bägge kopplade till datorenheten CU. Sy- stemet omfattar också en vridmomentssensor TS, kopplad till datorenheten CU och anordnad att sända signaler motsvarande motorns vridmoment. n o b s papi: 10 15 20 25 518 469 4 nu , . « e av Fordonet är anpassat för att kunna utrustas med olika tankaltemativ avseende bränsleförvaring. Vissa av dessa tankaltemativ kan avse fall då fordonet är utrustat med en bränsletank, vilken kan förekomma i olika storlekar. Andra tankaltemativ kan avse fall då fordonet är utrustat med två eller fler tankar, med vissa storleksal- temativ och i olika kombinationer. I datorenheten CU finns lagrad information om ett antal, n, möjliga värden, V,, V” , , V", vilka var och en motsvarar värdet på den sammanlagda bränslevolymkapaciteten vid ett av tankaltemativen.

Med föreliggande uppfinningen är det möjligt att fastställa vilken bränslevolymka- pacitet som finns hos fordonet. Detta sker utan att någon inmatning av information från en extern källa behöver göras. En fördel med uppfinningen är att ett byte mel- lan två tankaltemativ kan utföras, varefter en automatisk bestämning av den nya tankvolymen kan ske, utan externa åtgärder.

Här följer ett utföringsexempel av uppfinningen, såsom den kan användas för att be- stämma bränslevolymkapaciteten hos ett fordon. Fordonet tankas fullt vid en första tankning 71 . Systemets funktioner vid tankningar som inte är fulltankningar beskrivs närmare nedan. Systemet omfattar medel för att fastställa hur mycket bränsle som fordonet förbrukar. Vid fordonets färd efter den första tankningen T, erhåller dator- enheten CU information från vridmomentsensom TS, på basis av vilken bränsleför- brukningstakten beräknas. Altemativt kan fordonet vara utrustat med en flödesmäta- re, belägen i en bränsleledning mellan tanken FT och motorn, vilken flödesmätare är kopplad till datorenheten CU för erhållande av bränsleförbrukningstakten. En konti- nuerlig, eller med täta mellanrum företagen tidsintegrering ger information om hur mycket bränsle V, som förbrukats efter den första tankningen I; . Information om förbrukad mängd bränsle, VC , uppdateras och lagras allteftersom den förnyas.

Systemet omfattar medel för att fastställa fraktionen av resterande bränsle i tanken FT. Detta medel kan omfatta datorenheten CU och bränslenivågivaren FS, varvid 10 15 20 _, . .- :-..:-».: z-øn- 'å :°':, z .z u z . _.~ u» z: z _ ,, , . o : " :n zu) ._ ¿_ _ , . u". i: . ' _ . . _ _ _, . a . - 5 datorenheten CU erhåller kontinuerligt signaler från bränslenivågivaren FS, på basis av vilka beräknas en återstående bränslemängdsfraktion R i. Den återstående bräns- lemängdsfraktionen R är endast som ett relativt värde, d.v.s. en fraktion av full bränslemängd, t.ex. 1A, och information om den uppdateras och lagras kontinuerligt av datorenheten CU.

Vid en andra tankning T, , som också är en fillltankning, fastställer datorenheten CU att en tankning föreligger. Härvid kan man utnyttja det faktum att signalen från bränslenivågivaren FS vid tankning ändras avsevärt snabbare än vid fordonets färd.

T.ex. kan datorenheten CU, på basis av signalen från bränslenivågivaren FS, beräk- na ändringstakten hos signalen, och fastställa att en tankning pågår om ändringtak- ten överskrider ett förutbestämt värde.

Datorenheten CU fastställer också den återstående bränslemängdsfraktionen R, då den andra tankningen T, påbörjas. Detta kan ske genom att datorenheten jämför lag- rade, på varandra följande värden för den återstående bränslemängdsfraktionen R .

Datorenheten CU gör en första beräkning av den totala volymkapaciteten VH: V" = Vd /(l-R, ), där Vd är värdet på bränslemängden som förbrukats mellan den första tankningen T] och den andra tankningen Tz. Vd motsvaras av det aktuella värdet på V, vid den andra tankningen TZ. Resultatet av den första beräkningen av den totala volymkapaciteten V" lagras.

Datorenheten CU välj er, i ett första antagande om den sammanlagda volymkapaci- teten för bränsletanken hos fordonet, det av de lagrade möjliga värdena, V, , V” , , V" , som ligger närmast den första beräkningen, V". 10 15 20 s n o ß »av .a man: »a.au 518 469 , . I z « n . ° ' , . ' | a n ; . ~ q u u 6 Vid en tredje tankning T, , även den en fulltankning, upprepas de inledande stegen ovan, vilket resulterar i en andra beräkning av den totala volymkapaciteten, V,2: V,2 = Vcz/(l- R, ), där VC, och R, är nya värden på bränslemängden som förbrukats mellan den andra tankningen T, och den tredje tankningen T, , respektive den åter- stående bränslemängdsfraktionen R vid inledningen av den tredje tankningen. Re- sultatet av den andra beräkningen av den totala volymkapaciteten V,2 lagras.

Ett andra antagande om den sammanlagda volymkapaciteten för bränsletanken hos fordonet görs. I syfte att förbättra noggrannheten görs det andra antagandet på basis av både den första beräkningen av den totala volymkapaciteten V" och den andra V”. Antagandet kan utföras genom att välja det värde av de möjliga lagrade värde- na, V, , V” , , n , som ligger närmast medelvärdet av V" och V,,.

Sålunda erhålles vid varje upprepning av förfarandet en ny beräkning av volymka- paciteten. Därigenom kan en bättre noggrannhet vid antagandet om volymkapacite- ten för bränsletanken åstadkommas.

Vid varje nytt antagande används sålunda lagrade beräknade värden på volymkapa- citeten. Om ett medelvärde av dessa används för antagandet, kan vid medelvärdes- beräkningen beräknade värden viktas, t.ex. beroende på hur stor volym som tanka- des vid beräkningen av varje volymkapacitet. En kapacitet som beräknats vid en tankning av en relativt liten volym kan ges en mindre vikt än en sådan som beräk- nats vid en större tankning, efiersom noggrannheten kan vara mindre vid små tank- volymer.

Resultatet av antagandet om volymkapaciteten kan användas för att, via bränslein- formationsdisplayen FID, informera en förare av fordonet om volymkapaciteten. I fi g. 1 visas denna på den övre raden på bränsleinformationsdisplayen FID. Genom att jämföra antagandet om den totala volymkapaciteten med informationen om den 10 15 20 n o nu» o; i s u s v n n u :Ivan 518 469 . . e a u I 0 ' ' °' 7 bränslenivån, kan, t.ex. under färd, information ges om den resterande bränslevoly- men. I fig. 1 visas denna på den undre raden på bränsleinformationsdisplayen FID.

Enligt ovan utförs varje iteration, eller förnyat antagande om volymkapaciteten vid en tankning som föregåtts av en fulltankning. Om den föregående tankningen inte var en fulltankning blir en beräkning av volymkapaciteten V, missvisande, och bör inte ligga till grund för ett nytt antagande om volymkapaciteten. Därför måste, om en tankning inte är en fiilltankning, ett fastställande av detta ske. Ett sådant faststäl- lande kan ske på basis av att bränslenivågivaren inte indikerar fiillt när tankningen avslutats. Företrädesvis underlåts, vid en tankning som följer på en tankning som inte är fulltankning, ett nytt antagandet om volymkapaciteten.

Om bränslenivågivaren inte indikerar fullt direkt efter flera på varandra efterföljan- de tankningar, kan detta tyda på av det är fel på densamma. Därför kan systemet in- nehålla en funktion som, då en fullindikering inte inträffar vid någon av ett förutbe- stämt antal på varandra följande tankningar, informerar föraren av fordonet att bränslenivågivaren är ur fimktion.

Om ett beräknat värde på volymkapaciteten V, , beräknat i anslutning till en god- tycklig tankning, avviker väsentligt 'från tidigare beräkningar och/eller antaganden tyder detta på någon av följande alternativ: i) föregående tankning var inte en fulltankning, ii) ett fel på bränslenivågivaren, eller iii) den sammanlagda volymkapaciteten har ändrats.

Om alternativ i) föreligger fastställdes detta företrädesvis redan vid den föregående tankningen, enligt vad som beskrivits ovan. Om altemativ ii) föreligger, d.v.s. ett fel på bränslenivågivaren, kan detta fastställas enligt vad som beskrivits ovan. Vid ett antagande om att varken altemativ i) eller ii) föreligger, fastställer datorenheten CU företrädesvis att altemativ iii) föreligger. Detta kan innebära att bränsletanken, eller, 518 469 1:12: 8 om fordonet är försett med flera sådana, att någon eller flera av dem bytts, eller att en ytterligare bränsletank monterats.

Om det fastställts att den sammanlagda volymkapaciteten har ändrats påbörjas en ny 5 serie av antaganden av den nya volymkapaciteten, på samma sätt som beskrivits ovan. Det bör noteras att det därvid inte behövs information från någon extem källa.

Mer specifikt behövs ingen omprogrammering av systemet då volymkapaciteten ändras, utan detta upptäcker själv volymändringen och bestämmer själv den nya volymkapaciteten. 10 Uppfinningen kan användas till, förutom bestämning av bränslevolymkapaciteten, förbättring av noggrannheten av informationen på basis av bränslenivågivaren FS.

Detta ger en mer korrekt visning på bränslenivåvisaren FLM. Vid varje nytt anta- gande om volymkapaciteten, vid den upprepade processen beskriven ovan, erhålles 15 ett värde på den återstående bränslemängdsfraktionen och ett värde på mängden förbrukat bränsle efter föregående fulltankning. På basis av dessa två värden kan en korrigering ske av skalan för bränslenivån.

Fi g. 2, 3 och 4 visar ett enkelt exempel för att illustrera en funktion för förbättring 20 av noggrannheten av informationen på basis av bränslenivågivaren FS. Ett fordon är försett med en bränsletank FT. Denna sträcker sig mellan två parallella väggar och har ett tvärsnitt enligt fig. 2. I bränsletanken är en bränslenivågivare F S belägen.

Denna är anordnad att avge en signal som motsvarar ett linjärt förhållande mellan bränslenivån och bränslemängden, illustrerat av den övre skala i fig. 3. Den undre 25 skalan i fi g. 3 motsvarar den information som erhålles efler korrigering signalen från bränslenivågivaren FS.

Vi antar att det i fordonets datorenhet finns tre tankvolymaltemativ lagrade: 200, 300 och 450 liter. Vi antar vidare att, vid inledningen av en tankning värdet på den 30 återstående bränslemängdsfraktionen R. är V2. Vidare antas att värdet på mängden 10 15 s 1 a 469 šï* išglšï 9 förbrukat bränsle VC, efter föregående fulltankning är 170 liter. Den beräknade vo- lymkapaciteten blir då enligt ovan V" = Vd /(1- RI) = 170/(1-1/2) = 340 liter. Ett an- tagande görs då att volymkapaciteten är 300 liter eftersom det är det lagrade värdet som ligger närmast det beräknade värdet. Eftersom mängden förbrukat bränsle Vd efter föregående fulltankning är 170 liter så är resterande bränslemängd 130 liter.

Då kan det antas att den återstående bränslemängdsfraktionen R, är 13/30. Skalan för den återstående bränslemängdsfraktionen kan då korrigeras som visas i den und- re skalan i fig. 4. Här ändras värdet vid den aktuella avläsningspunkten från 1/2 till 13/60, och en linjär anpassning görs både över och under avläsningspunkten. Det kan också tänkas att hela skalan anpassas till en icke-linjär kurva.

Alltefiersom nya värden erhålles på den återstående bränslemängdsfraktionen R och förbrukat bränsle IQ kan nya justeringar göras vid ytterligare punkter på skalan, på samma sätt som ovan. Efterföljande justeringar sker företrädesvis endast i det intervall av skalan som innehåller den aktuella justeringspunkten, och avgränsas av tidigare justeringspunkter som ligger närmast den aktuella justeringspunkten.

Claims (2)

10 15 20 Vf 25 nø>nn . - - . - -o 518 469 10 . . ~ . .o PATENTKRAV

1. Förfarande för att bestämma den sammanlagda volymkapaciteten for minst en bränsletank (FT) hos ett fordon, varvid fordonet omfattar en datorenhet (CU), kännetecknat av, stegen att a) lagra i datorenheten (CU) ett antal (n) kända möjliga värden (V, , V” , , Vu) på den sammanlagda volymkapaciteten for bränsletanken (FT), b) fastställa hur mycket bränsle (Vd) som förbrukas mellan en fulltankning av for- donet och en på denna efterföljande tankning av detsamma, c) fastställa kvoten mellan återstående mängd bränsle och full mängd bränsle i den minst ena bränsletanken vid inledningen av nämnda efterföljande tankning, d) beräkna ett värde (VH ) på den sammanlagda volymkapaciteten for bränsletanken på basis av den fastställda mängden bränsle som forbrukats mellan de två närnn- da tankningama och den nämnda fastställda kvoten mellan återstående mängd bränsle och full mängd bränsle i den minst ena bränsletanken, och e) göra ett antagande, på basis av det beräknade värdet (V,, ), om vilket av de kända möjliga värdena (V,, V,, , , VH) på den sammanlagda volymkapaciteten som motsvarar den sammanlagda volymkapaciteten for bränsletanken.

2. Förfarande enligt krav 1, omfattande stegen att f) upprepa stegen b)-c) i krav 1, g) beräkna ett nytt värde på den sammanlagda volymkapaciteten for bränsletanken, h) anta, på basis av minst ett av de beräknade värdena på den sammanlagda volym- kapaciteten for bränsletanken, vilket av de kända möjliga värdena (V, , V” , , Vn) på den sammanlagda volymkapaciteten som motsvarar den sammanlagda volymkapaciteten for bränsletanken, och i) upprepa stegen f)-h) ovan, for att förbättra noggrannheten på antagandet i steg h. 10 15 20 if=25 d) e) 518 469 ll . . . . . a . - | v. . Förfarande enligt krav 1 eller 2, vid vilket, om den sammanlagda volymkapaci- teten för den minst ena bränsletanken ändras, detta fastställs. Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid en korrelation mellan information från minst en bränslenivågivare (FS), vilken är anordnad att detekte- ra bränslenivån i bränsletanken (FT), och information om kvoten mellan återstå- ende mängd bränsle och full mängd bränsle justeras på basis av information från bränslenivågivaren (FS) och information om hur mycket bränsle (Vd) som för- brukas mellan en fillltankning av fordonet och en på denna efterföljande tank- ning av detsamma. System för att bestämma den sammanlagda volymkapaciteten för minst en bränsletank (FT) hos ett fordon, kännetecknat av, lagringsmedel för att lagra ett antal (n) kända möjliga värden ( V, , V” , , Vn) på den sammanlagda volymkapaciteten bränsletanken (FT), bränsleförbrukningsfastställningsmedel (TS, CU) för att fastställa hur mycket bränsle (Vd) som förbrukas mellan en fulltankning av fordonet och en på denna efterföljande tankning av detsamma, fraktionsfastställningsmedel (CU, FS) för att fastställa kvoten mellan återstående mängd bränsle och full mängd bränsle i den minst ena bränsletanken vid inled- ningen av nämnda efterföljande tankning, beräkningsmedel för att beräkna ett värde (VH) på den sammanlagda volymkapa- citeten för bränsletanken på basis av den fastställda mängden bränsle som fór- brukats mellan de två nämnda tankningama och den nämnda fastställda kvoten mellan återstående mängd bränsle och full mängd bränsle i den minst ena bräns- letanken, och antagningsmedel för att göra ett antagande, på basis av det beräknade värdet (VH ), vilket av de kända möjliga värdena (V, , V” , , V" ) på den sammanlagda . . . - | u: |1,|v 10 15 s 1 s 469 12 volymkapaciteten som motsvarar den sammanlagda volymkapaciteten for bränsletanken. . System enligt krav 5, omfattande volymändringsfastställningsmedel for att, om den sammanlagda volymkapaciteten for den minst ena bränsletanken ändras, fastställa detta. . System enligt något av kraven 5 eller 6, omfattande justeringsmedel för att juste- ra en korrelation mellan information från minst en bränslenivågivare (FS), vilken är anordnad att detektera bränslenivån i bränsletanken (FT), och information om kvoten mellan återstående mängd bränsle och full mängd bränsle, på basis av in- fonnation fiån bränslenivågivaren (FS) och information om hur mycket bränsle (Vd) som förbrukas mellan en fiilltankning av fordonet och en på denna efter- följande tankning av detsamma.