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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Initialisierung der Masse eines Kraftfahrzeugs nach einem Neustart desselben für die Steuerung eines Anfahrvorgangs aus dem Stillstand des Kraftfahrzeugs heraus.
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Zur optimalen Steuerung eines Anfahrvorgangs für ein Kraftfahrzeug aus dem Stillstand desselben heraus ist es erforderlich, die Masse des Kraftfahrzeugs zu kennen. Dies ist insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit stark schwankender Fahrzeugmasse von Bedeutung, so zum Beispiel bei Nutzfahrzeugen wie zum Beispiel Lastkraftwagen. Nur dann, wenn die Fahrzeugmasse des Kraftfahrzeugs bekannt ist, kann ein Anfahrgang korrekt gewählt werden. Weiterhin kann unter Kenntnis der Fahrzeugmasse eine Anfahrkupplung, die zwischen Getriebe und Antriebsaggregat geschaltet ist, exakt angesteuert werden.
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Da Kraftfahrzeuge, wie zum Beispiel Nutzfahrzeuge, in der Regel keinen Sensor aufweisen, mithilfe dessen die Fahrzeugmasse messtechnisch erfasst werden kann, ist es erforderlich die Fahrzeugmasse rechnerisch zu ermitteln. So ist aus der
DE 10 2006 022 171 A1 ein Verfahren bekannt, mithilfe dessen im Betrieb, also während der Fahrt, die Kraftfahrzeugmasse errechnet werden. Ein solches Verfahren ist jedoch nur im Fahrbetrieb einsetzbar.
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Da sich nach Stillstand eines Kraftfahrzeugs, zum Beispiel eines Lastkraftwagens, die Masse desselben durch Beladung und/oder Entladung in der Regel verändert, kann die mit dem Verfahren nach
DE 10 2006 022 171 A1 rechnerisch bestimmte Masse eines Kraftfahrzeugs nicht für einen Anfahrvorgang aus dem Stillstand des Kraftfahrzeugs nach einem Neustart desselben verwendet werden. Vielmehr werden zur Steuerung eines Anfahrvorgangs aus dem Stillstand des Kraftfahrzeugs heraus nach einem Neustart desselben Masseinitialisierungswerte verwendet, nämlich ein vom Kraftfahrzeug unabhängiger Masseminimalwert und Massemaximalwert.
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Bei aus der Praxis bekannten Verfahren wird als Masseminimalwert für die Initialisierung der Masse eines Kraftfahrzeugs nach einem Neustart desselben das Leergewicht ohne Anhänger, also die Masse einer leeren Zugmaschine, verwendet. Als Massemaximalwert für die Initialisierung der Masse nach einem Neustart desselben wird hingegen die sich bei maximal zulässiger Beladung einstellende Masse des Kraftfahrzeugs verwendet. Dieses Vorgehen zur Initialisierung der Masse eines Kraftfahrzeugs nach einem Neustart ist ungenau, sodass ein Anfahrgang nur ungenau ausgewählt werden kann. Weiterhin ist nur eine ungenaue Ansteuerung der Anfahrkupplung möglich.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein genaueres Verfahren zur Initialisierung der Masse eines Kraftfahrzeugs nach einem Neustart desselben für die Steuerung eines Anfahrvorgangs aus dem Stillstand des Kraftfahrzeugs heraus zu schaffen. Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird während des Betriebs des Kraftfahrzeugs die Masse desselben errechnet, wobei errechnete Massewerte gespeichert werden, wobei aus den gespeicherten Massewerten ein fahrzeugindividueller Massemaximalwert und/oder ein fahrzeugindividueller Masseminimalwert bestimmt wird, und wobei der so bestimmte fahrzeugindividuelle Massemaximalwert und/oder der so bestimmte fahrzeugindividuelle Masseminimalwert zur Initialisierung der Masse des Kraftfahrzeugs nach dem Neustart desselben verwendet wird.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Initialisierung der Masse eines Kraftfahrzeugs nach einem Neustart vorgeschlagen, die Initialisierung auf Grundlage gespeicherter Massewerte durchzuführen. So wird vorgeschlagen, während des Betriebs des Kraftfahrzeugs errechnete Massewerte zu speichern und aus diesen gespeicherten Massewerten einen fahrzeugindividuellen Massemaximalwert für die Masseinitialisierung und/oder einen fahrzeugindividuellen Masseminimalwert für die Masseinitialisierung zu bestimmen.
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Der so bestimmte fahrzeugindividuelle Massemaximalwert und/oder der so bestimmte fahrzeugindividuelle Masseminimalwert werden nach Neustart des Kraftfahrzeugs zur Initialisierung der Masse desselben verwendet.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die meisten Kraftfahrzeuge den theoretisch möglichen, zur Verfügung stehenden Massebereich zwischen der leeren Zugmaschine und der maximal zulässigen Beladung nicht ausnutzen. So verfügen viele Kraftfahrzeuge über einen festen Aufbau, zum Beispiel einen Tank, dessen Masse zur Bestimmung des fahrzeugindividuellen Masseminimalwerts berücksichtigt werden kann. Ferner wird auf Grundlage des typischerweise zugeladenen Transportguts, insbesondere auf Grundlage des spezifischen Gewichts desselben, die maximal zulässigen Beladung in der Regel nicht ausgenutzt. Dies kann bei der Bestimmung des fahrzeugindividuellen Massemaximalwerts berücksichtigt werden.
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Bedingt durch die fahrzeugindividuelle Bestimmung eines Massemaximalwerts sowie eines Masseminimalwerts für die Initialisierung der Masse nach einem Neustart des Kraftfahrzeugs ist es möglich, den Anfahrvorgang nach einem Neustart genauer zu steuern, da einerseits ein Anfahrgang genauer gewählt und andererseits die Anfahrkupplung besser angesteuert werden kann. Durch eine genauere Bestimmung eines Anfahrgangs werden Gangwechsel beim Anfahren vermieden, wodurch einerseits der Verschleiß verringert wird und andererseits der Fahrkomfort erhöht wird. Auch durch eine genauere Ansteuerung der Anfahrkupplung kann ebenfalls der Verschleiß verringert und der Fahrkomfort erhöht werden.
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Mit der Erfindung ist es erstmals möglich, die Initialisierung der Masse nach einem Neustart des Kraftfahrzeugs individuell auf ein Kraftfahrzeug, nämlich auf dessen typischen Einsatz, abzustimmen. Dies ist getriebeherstellerseitig nicht möglich, da dem Getriebehersteller solche Details nicht bekannt sind.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird aus den gespeicherten Massewerten ein fahrzeugindividuelles Beladungsmuster oder ein fahrzeugindividuelles Entladungsmuster für das Kraftfahrzeug ermittelt, wobei der fahrzeugindividuelle Massemaximalwert und/oder der fahrzeugindividuelle Masseminimalwert auf Grundlage des ermittelten fahrzeugindividuellen Beladungsmusters oder Entladungsmusters ermittelt wird.
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Mit dieser vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es möglich, den Anfahrvorgang noch genauer zu steuern, da eine noch exaktere Initialisierung der Masse des Kraftfahrzeugs nach dem Neustart desselben durch eine exaktere Abschätzung des Massemaximalwerts und Masseminimalwerts möglich ist.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Standes der Technik;
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2 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Initialisierung der Masse eines Kraftfahrzeugs; und
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3 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Initialisierung der Masse eines Kraftfahrzeugs.
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Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Initialisierung der Masse eines Kraftfahrzeugs, insbesondere der Masse eines Nutzfahrzeugs mit stark veränderlicher Masse, so zum Beispiel der Masse eines als Müllsammler oder Milchlaster oder Heizöltransporters dienenden Nutzfahrzeugs, nach einem Neustart desselben.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine exakte Initialisierung der Masse nach einem Neustart des Kraftfahrzeugs möglich, um so nach dem Neustart des Kraftfahrzeugs auf Grundlage der erfindungsgemäß vorgenommenen Masseinitialisierung einen Anfahrvorgang aus dem Stillstand des Kraftfahrzeugs heraus über eine Getriebesteuerungseinrichtung exakt zu steuern.
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Bevor nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 und 3 auf die Erfindung im Detail eingegangen wird, soll nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 der Stand der Technik beschrieben werden.
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So zeigt
1 über der Zeit t während des Betriebs eines Kraftfahrzeugs, nämlich eines als Müllsammler oder Milchlaster dienenden Lastkraftwagens, bestimmte Massewerte M(t) des Kraftfahrzeugs, die während des Betriebs zum Beispiel mit dem aus der
DE 10 2006 022 171 A1 bekannten Verfahren errechnet werden. So zeigt
1 für den Fall eines Müllsammlers bzw. Milchlasters, dass die Masse M(t) desselben im Betrieb typischerweise stufenartig bis zu einem oberen Grenzwert zunimmt, nach dessen Erreichen sich die Masse durch Entleerung des Milchlasters bzw. Müllsammlers wieder verringert.
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Nach dem Stand der Technik wird zur Initialisierung der Masse eines Kraftfahrzeugs nach einem Neustart desselben so vorgegangen, dass als Masseminimalwert MINT,MIN für die Masseinitialisierung die Masse der leeren Zugmaschine und für den Massemaximalwert MINT,MAX die zulässige maximale Gesamtmasse des Lastkraftwagens verwendet wird. Dabei kann 1 entnommen werden, dass nach dem Stand der Technik der Masseminimalwert MINT,MIN stets deutlich unterhalb der errechneten Minimalmasse (Minimum der errechneten Fahrzeugmasse M(t)) und der Massemaximalwert MINT,MAX der Masseinitialisierung stets deutlich oberhalb der errechneten Maximalmasse (Maximum der errechneten Fahrzeugmasse M(t)) liegt.
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Daraus folgt, dass nach dem Stand der Technik die Initialisierung der Masse des Kraftfahrzeugs nach dem Neustart desselben ungenau ist, sodass auch ein Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs aus dem Stillstand heraus nach Neustart nur ungenau erfolgen kann.
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Gemäß 2 wird erfindungsgemäß zur Initialisierung der Masse eines Kraftfahrzeugs nach einem Neustart desselben so vorgegangen, dass aus den während des Betriebs des Kraftfahrzeugs errechneten Massewerten M(t) des Kraftfahrzeugs, die während des Betriebs gespeichert werden, ein fahrzeugindividueller Massemaximalwert M'INT,MAX sowie ein fahrzeugindividueller Masseminimalwert M'INT,MIN bestimmt wird, und dass der so bestimmte fahrzeugindividuelle Massemaximalwert M'INT,MAX und der so bestimmte fahrzeugindividuelle Masseminimalwert M'INT,MIN zur Masseinitialisierung des Kraftfahrzeugs nach dem Neustart desselben verwendet wird.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Kraftfahrzeug, nämlich ein Lastkraftwagen mit stark veränderlicher Masse, typischerweise immer dem gleichen Einsatzzweck unterliegt und dabei weder die Masse der leeren Zugmaschine noch die Masse der maximal zulässigen Beladung als mögliche Massen im Betrieb zu berücksichtigen sind. Daher werden erfindungsgemäß der Massemaximalwert und der Masseminimalwert zur Masseinitialisierung nach dem Neustart des Kraftfahrzeugs auf Grundlage von während des Betriebs des Kraftfahrzeugs ermittelten und gespeicherten Massewerten angepasst. Hierdurch ist es möglich, den Anfahrvorgang genauer zu steuern, da einerseits ein Anfahrgang exakter ermittelt werden kann und andererseits eine Anfahrkupplung exakter angesteuert werden kann.
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Bei der Bestimmung des fahrzeugindividuellen Massemaximalwerts M'INT,MAX für die Masseinitialisierung bleiben selten errechnete, maximale Massewerte unberücksichtigt, indem dieselben ausgefiltert werden.
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Ebenso werden bei der Bestimmung des fahrzeugindividuellen Masseminimalwerts M'INT,MIN für die Masseinitialisierung selten errechnete, minimale Massewerte ausgefiltert, um dieselben nicht zu berücksichtigen.
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Dadurch kann gewährleistet werden, dass nur selten vorkommende Massewerte, die eine ungewöhnliche, selten vorkommende Beladungssituation des Kraftfahrzeugs darstellen oder auf Berechnungsfehlern beruhen, für die Masseinitialisierung nach einem Neustart nicht berücksichtigt werden.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden zur Bestimmung des fahrzeugindividuellen Massemaximalwerts M'INT,MAX sowie bei der Bestimmung des fahrzeugindividuellen Masseminimalwerts M'INT,MIN im Sinne eines Ringspeichersystems eine definierte Anzahl gespeicherter Massewerte, die während des Betriebs des Kraftfahrzeugs berechnet wurden, berücksichtigt, wobei bei Errechnung und Speicherung eines neuen Massewerts des Kraftfahrzeugs im Ringspeichersystem der jeweils älteste Massewert aus dem Ringspeichersystem gelöscht wird. Hierdurch ist dann eine fortlaufende, quasikontinuierliche Aktualisierung des fahrzeugindividuellen Massemaximalwerts M'INT,MAX und des fahrzeugindividuellen Masseminimalwerts M'INT,MIN bei der Initialisierung der Kraftfahrzeugmasse möglich.
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Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, bei der Bestimmung des fahrzeugindividuellen Massemaximalwerts M'INT,MAX und bei der Bestimmung des fahrzeugindividuellen Masseminimalwerts M'INT,MIN eine definierte Anzahl während des Betriebs ermittelter und gespeicherter Massewerte zu berücksichtigen, wobei diese definierte Anzahl nach einer definierten Zeitspanne komplett verworfen wird. In diesem Fall erfolgt dann keine fortlaufende, quasikontinuierliche Nachführung der Masseinitialisierung, sondern eine diskontinuierliche Aktualisierung derselben.
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Nach einer vereinfachten Vorgehensweise können der fahrzeugindividuelle Massemaximalwert und der fahrzeugindividuelle Masseminimalwert, die zur Initialisierung der Masse des Kraftfahrzeugs nach dem Neustart desselben verwendet werden, auch so ermittelt werden, dass nach Errechnung eines neuen Massewerts derselbe mit dem gespeicherten Massemaximalwert und dem gespeicherten Masseminimalwert verglichen wird. Dann, wenn der neu ermittelte Massewert größer als der gespeicherte Massemaximalwert ist, wird der gespeicherte Massemaximalwert durch den neu ermittelten Massewert überschrieben. Ist hingegen der neu ermittelte Massewert kleiner als der gespeicherte Massemaximalwert, wird der gespeicherte Massemaximalwert um einen festen Betrag verringert. Dann, wenn der neu ermittelte Massewert kleiner als der gespeicherte Masseminimalwert ist, wird der gespeicherte Masseminimalwert durch den neu ermittelten Massewert überschrieben. Ist hingegen der neu ermittelte Massewert größer als der gespeicherte Masseminimalwert, wird der gespeicherte Masseminimalwert um einen festen Betrag vergrößert. Durch diese vereinfachte Vorgehensweise wird bewirkt, dass der gespeicherte Massemaximalwert und der gespeicherte Masseminimalwert stets aktuell bleiben. Wird einmalig durch eine fehlerhafte Beladung oder fehlerhafte Berechnung ein falscher Massemaximalwert oder ein falscher Masseminimalwert gespeichert, wird dieser mit der Zeit wieder automatisch korrigiert. Der Massemaximalwert oder der Masseminimalwert bleiben so automatisch im Bereich tatsächlich auftretender Massewerte.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird aus den während des Betriebs ermittelten und gespeicherten Massewerten M(t) ein fahrzeugindividuelles Beladungsmuster oder ein fahrzeugindividuelles Entladungsmuster für das Kraftfahrzeug ermittelt. Hierbei handelt sich bei 2 und 3 für den Fall des Müllsammlers oder Milchlasters, der ausgehend von einem entladenen Zustand in mehreren Stufen beladen wird, bei den in den errechneten und gespeicherten Massewerten M(t) ermittelten Mustern jeweils um Beladungsmuster.
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Bei einem Heizöllaster, der ausgehenden von einer maximalen Beladung in mehreren Stufen entladen wird, würde ein Entladungsmuster vorliegen.
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Die Masseinitialisierung nach einem Neustart über den oben beschriebenen, fahrzeugindividuellen Massemaximalwerts M'INT,MAX und den oben beschriebenen, fahrzeugindividuellen Masseminimalwerts M'INT,MIN wird nach der vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung auf Grundlage des bestimmten Beladungsmusters oder Entladungsmusters angepasst. So zeigt 3, dass nach der vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der fahrzeugindividuelle Massemaximalwert M''INT,MAX und der fahrzeugindividuelle Masseminimalwert M''INT,MIN auf Grundlage des ermittelten fahrzeugindividuellen Beladungsmuster, welches aus den errechneten und gespeicherten Massewerten M(t) ermittelt wird, bestimmt wird. Der unabhängig vom Beladungsmuster oder Entladungsmuster bestimmte Massemaximalwert M'INT,MAX bildet hierbei eine Obergrenze und der Masseminimalwert M'INT,MIN bildet hierbei eine Untergrenze.
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So wird gemäß 3 auf Grundlage des ermittelten Beladungsmusters der fahrzeugindividuelle Massemaximalwert M''INT,MAX sowie der fahrzeugindividuelle Masseminimalwert M''INT,MIN derart ermittelt, dass der Massemaximalwert M''INT,MAX und der Masseminimalwert M''INT,MIN auf Grundlage von vom Beladungsmuster abhängigen, zur erwartenden Masse-Offsetwerten errechnet werden, um abhängig vom Beladungsmuster die Masseinitialisierung nach dem Neustart des Kraftfahrzeugs noch exakter auszuführen.
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Der zuletzt errechnete bzw. aktuelle Massewert wird mit einem vom Beladungsmuster oder Entladungsmuster abhängigen, zu erwartenden Masse-Offsetwert verrechnet, um den Massemaximalwert M''INT,MAX und den Masseminimalwert M''INT,MIN abhängig vom Beladungsmuster oder Entladungsmuster zu bestimmen.
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Dann, wenn der errechnete bzw. aktuelle Massewert kleiner als ein definierter Grenzwert ist, entspricht bei dem Beladungsmuster der 3 nach einem Neustart der vom Beladungsmuster abhängige Masseminimalwert M''INT,MIN in etwa dem zuletzt errechneten bzw. aktuellen Massewert und der vom Beladungsmuster abhängige Massemaximalwert M''INT,MAX dem zuletzt errechneten bzw. aktuellen Massewert zuzüglich eines positiven Masse-Offsetwerts, jedoch begrenzt durch den unabhängig vom Beladungsmuster bestimmten Massemaximalwert M'INT,MAX. Nach Überschreiten eines definierten Grenzwerts wird gemäß 3 von einer bevorstehenden Entladung des bis dahin sukzessive beladenen Kraftfahrzeugs ausgegangen, so dass dann der vom Beladungsmuster abhängige Masseminimalwert M''INT,MIN dem unabhängig vom Beladungsmuster bestimmten Masseminimalwert M'INT,MIN und der vom Beladungsmuster abhängige Massemaximalwert M''INT,MAX dem unabhängig vom Beladungsmuster bestimmten Massemaximalwert M'INT,MAX entspricht.
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Bei einem Entladungsmuster kann der vom Entladungsmuster abhängige Massemaximalwert M''INT,MAX und der vom Entladungsmuster abhängige Masseminimalwert M''INT,MIN in Analogie zur 3 bestimmt werden, wobei dann, wenn der errechnete bzw. aktuelle Massewert größer als ein definierter Grenzwert ist, nach einem Neustart der Massemaximalwert M''INT,MAX in etwa dem zuletzt errechneten bzw. aktuellen Massewert und der Masseminimalwert M''INT,MIN dem zuletzt errechneten bzw. aktuellen Massewert zuzüglich eines negativen Masse-Offsetwerts, jedoch begrenzt durch den unabhängig vom Entladungsmuster bestimmten Masseminimalwert M'INT,MAX, entspricht.
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Nach Unterschreiten eines definierten Grenzwerts wird in diesem Fall dann von einer bevorstehenden Beladung des bis dahin sukzessive entladenen Kraftfahrzeugs ausgegangen, so dass dann der Masseminimalwert M''INT,MIN dem Masseminimalwert M'INT,MIN und der Massemaximalwert M''INT,MAX dem Massemaximalwert M'INT,MAX entspricht.
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Nach der vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird demnach während des Betriebs des Kraftfahrzeugs der Verlauf der errechneten Massewerte betrachtet, um ein Beladungsmuster oder Entladungsmuster zu bestimmen. Dies wird dann bei der Masseinitialisierung nach Neustart des Kraftfahrzeugs berücksichtigt. So kann nach Neustart eines Kraftfahrzeugs die zu erwartende Masse desselben genauer abgeschätzt werden, da dabei die typische Nutzung des Kraftfahrzeugs berücksichtigt wird.
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So muss dann, wenn ein Milchlaster oder Mülllaster leer oder mit geringer Masse abgestellt wird, nach einem Neustart desselben nicht davon ausgegangen werden, dass dieser voll beladen ist, da aus dem bestimmten Beladungsmuster desselben davon ausgegangen werden kann, dass dieser sukzessive beladen wird.
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Ebenso muss bei einem Heizöltransporter, der sukzessive entladen wird, nicht davon ausgegangen werden, dass derselbe ausgehend von einer maximalen Beladung voll entladen wird.
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Vielmehr kann dann auf Grundlage des ermittelten Beladungsmusters oder Entladungsmusters der Massemaximalwert und der Masseminimalwert für die Masseinitialisierung nach einem Neustart aus dem aktuell errechneten Massewert und einem vom Beladungsmuster oder Entladungsmuster abhängigen Offsetwert bestimmt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006022171 A1 [0003, 0004, 0021]
