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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer in einem Kraftstofftank eines Kraftwagens, insbesondere eines Nutzkraftwagens, aufgenommenen Menge eines Kraftstoffes gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Ein solches Verfahren zum Ermitteln einer in einem Kraftstofftank aufgenommenen Menge eines Kraftstoffes, insbesondere eines flüssigen Kraftstoffes, zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, insbesondere eines Nutzkraftwagens, ist beispielsweise bereits
DE 198 06 415 A1 als bekannt zu entnehmen. Bei dem Verfahren wird wenigstens ein die Menge charakterisierender Berechnungswert mittels einer Recheneinrichtung des Kraftwagens aus einem Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine berechnet. Ferner offenbart
DE 100 40 739 A1 einen Sensor zur Bestimmung des Niveaus und/oder der Temperatur einer Flüssigkeit, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass der Berechnungswert besonders präzise und zuverlässig berechnet werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass der Berechnungswert besonders präzise und zuverlässig berechnet werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass mittels wenigstens eines Sensors wenigstens eine die Menge charakterisierende Messgröße erfasst und wenigstens ein die erfasste Messgröße charakterisierender Messwert bereit gestellt wird, welcher mit dem Berechnungswert abgeglichen beziehungsweise verglichen wird. Beispielsweise ist es möglich, durch Abgleichen des Berechnungswertes mit dem tatsächlich erfassten Messwert den Berechnungswert zu plausibilisieren, sodass beispielsweise überprüft werden kann, ob die durch den Berechnungswert charakterisierte und somit berechnete Menge des Kraftstoffes mit der tatsächlich in dem Kraftstofftank enthaltenen Menge des Kraftstoffes übereinstimmt beziehungsweise dieser tatsächlich in dem Kraftstofftank enthaltenen Menge zumindest nahe kommt. Ferner ist es möglich, den Berechnungswert in Abhängigkeit von dem Messwert zu berechnen, um dadurch den Berechnungswert und die in dem Kraftstofftank enthaltene Menge besonders präzise und zuverlässig, das heißt aussagekräftig berechnen zu können.
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Da im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens der Berechnungswert und somit die im Kraftstofftank enthaltene Menge des Kraftstoffes, welche auch als Kraftstoffmenge bezeichnet wird und beispielsweise durch einen so genannten Füllstand beschrieben beziehungsweise charakterisiert wird, berechnet werden, kann die Anzahl an Schaltpunkten beziehungsweise Messpunkten des Sensors besonders gering gehalten werden, sodass sich ein besonders einfacher Aufbau des Sensors realisieren lässt. In der Folge können die Kosten des Sensors besonders gering gehalten werden.
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Mittels eines solchen zuvor genannten Schaltpunktes beziehungsweise Messpunktes erfasst der Sensor einen jeweiligen Füllstand des Kraftstoffes in dem Kraftstofftank, wobei der erfasste Füllstand die tatsächlich in dem Kraftstofftank enthaltene Menge des Kraftstoffes charakterisiert, und wobei der Füllstand beispielsweise durch die Messgröße beziehungsweise den Messwert charakterisiert wird.
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Beispielsweise ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Sensor dazu ausgebildet ist, einen ersten Füllstand zu erfassen, bei welchem der Tank vollständig, das heißt zu 100 Prozent mit Kraftstoff gefüllt ist. Der erste Füllstand charakterisiert somit den vollständig mit Kraftstoff gefüllten Tank. Ein solcher, vollständig mit Kraftstoff gefüllter Zustand des Tanks wird somit beispielsweise durch den Messwert charakterisiert. In der Folge ist es beispielsweise möglich, den Berechnungswert und somit die im Kraftstofftank enthaltene Menge des Kraftstoffes ausgehend von dem Messwert beziehungsweise dem ersten Füllstand zu berechnen, sodass der Berechnungswert besonders präzise und zuverlässig beziehungsweise aussagekräftig berechnet werden kann.
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Alternativ oder zusätzlich ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Sensor dazu ausgebildet ist, mittels eines entsprechenden Schaltpunktes beziehungsweise Messpunktes einen zweiten Füllstand zu erfassen, ab welchem zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine mit dem im Tank enthaltenen Kraftstoff auf eine im Kraftstofftank noch enthaltene Reservemenge beziehungsweise Reserve des Kraftstoffes zurückgegriffen wird. Dies bedeutet, dass der zweite Füllstand die Reserve beziehungsweise Reservemenge charakterisiert. Unter der Reservemenge ist eine besonders geringe Kraftstoffmenge zu verstehen, welche noch im Tank enthalten ist. Dabei ist der Kraftstofftank durch Betreiben der Verbrennungskraftmaschine bereits soweit entleert, dass nur noch die Reservemenge im Kraftstofftank enthalten ist. Wird somit mittels des Sensors der zweite Füllstand erfasst, so kann beispielsweise wenigstens ein Hinweissignal im Innenraum, insbesondere über ein im Innenraum angeordnetes Kombiinstrument des Kraftwagens, ausgegeben werden, sodass der Fahrer des Kraftwagens mittels des Hinweissignals darauf aufmerksam gemacht wird, dass nur noch die Reservemenge im Kraftstofftank enthalten ist. Dadurch wird der Fahrer beispielsweise dazu aufgefordert, den Kraftstofftank mit Kraftstoff zu befüllen, das heißt zu betanken.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Idee ist, die Kosten des Sensors im Vergleich zu herkömmlichen Sensoren zu reduzieren, indem die Anzahl an Schaltpunkten beziehungsweise Messpunkten des Sensors im Vergleich zu herkömmlichen Sensoren reduziert wird. Trotz des Einsatzes einer nur geringen Anzahl an Schaltpunkten des Sensors kann die im Kraftstofftank enthaltene Menge besonders präzise und zuverlässig ermittelt und beispielsweise über wenigstens ein Signal, welches im Innenraum des Nutzkraftwagens ausgegeben wird, an den Fahrer des Kraftwagens kommuniziert werden, da der Berechnungswert und somit die im Kraftstofftank enthaltene Menge des Kraftstoffes berechnet werden, wobei der Berechnungswert mit dem Messwert abgeglichen und beispielsweise im Abhängigkeit von dem Messwert berechnet wird.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Ermitteln einer in einem Kraftstofftank aufgenommenen Menge eines Kraftstoffes zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, insbesondere eines Nutzkraftwagens, bei welchem wenigstens ein die Menge charakterisierender Berechnungswert mittels einer Recheneinrichtung des Kraftwagens aus einem Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine berechnet wird, wobei mittels wenigstens eines Sensors wenigstens eine die Menge charakterisierende Messgröße erfasst und wenigstens ein die erfasste Messgröße charakterisierender Messwert bereitgestellt wird, welcher mit dem Berechnungswert abgeglichen wird; und
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2 eine schematische Perspektivansicht des Sensors.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Ermitteln einer in einem Kraftstofftank eines Kraftwagens, insbesondere Nutzkraftwagens, aufgenommenen Menge eines Kraftstoffes, insbesondere eines flüssigen Kraftstoffes. Die in dem Kraftstofftank enthaltene beziehungsweise aufgenommene Menge des Kraftstoffes wird auch als Kraftstoffmenge bezeichnet, wobei mit der Kraftstoffmenge ein jeweiliger Füllstand des Kraftstoffes in dem Kraftstofftank korrespondiert. Dies bedeutet, dass der in dem Tank aufgenommene, flüssige Kraftstoff einen den Füllstand charakterisierenden Pegel aufweist, wobei der Pegel und somit der Füllstand mit abnehmender Kraftstoffmenge abnehmen und mit zunehmender Kraftstoffmenge zunehmen. Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise als Dieselmotor ausgebildet, sodass der Kraftstoff beispielsweise Dieselkraftstoff ist. Die vorherigen und folgenden Ausführungen können jedoch auch auf andere Verbrennungskraftmaschinen und andere Kraftstoffarten übertragen werden.
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Der Kraftwagen umfasst eine Recheneinrichtung in Form eines Steuergeräts 10, welches als elektronische Recheneinrichtung beziehungsweise als elektronisches Steuergerät ausgebildet ist. Im Rahmen des zuvor genannten Verfahrens wird ein aktueller Kraftstoffverbrauch 12 der Verbrennungskraftmaschine insbesondere in der Einheit Liter pro Kilometer ermittelt. Der aktuelle Kraftstoffverbrauch 12 wird beispielsweise berechnet und/oder mittels eines Sensors erfasst. Die Verbrennungskraftmaschine wird mit dem Kraftstoff versorgt und somit mittels des Kraftstoffes betrieben, sodass beispielsweise der Kraftwagen mittels der sich im Betrieb befindenden Verbrennungskraftmaschine angetrieben und somit entlang einer Fahrbahn bewegt werden kann.
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Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens einen Brennraum insbesondere in Form eines Zylinders sowie wenigstens ein dem Brennraum zugeordnetes Einspritzventil auf, mittels welchem der Kraftstoff in den Brennraum eingebracht, insbesondere direkt eingespritzt, wird. Eine mittels des Einspritzventils in den Brennraum eingebrachte Menge des Kraftstoffes wird auch als Einspritzmenge bezeichnet. Aus jeweiligen, in den Brennraum eingebrachten Einspritzmengen resultiert somit der aktuelle Kraftstoffverbrauch 12, wobei die Einspritzmengen mittels des Steuergeräts 10 ermittelt werden.
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Im Rahmen des Verfahrens wird mittels des Steuergeräts 10 aus dem aktuellen Kraftstoffverbrauch 12 der Verbrennungskraftmaschine wenigstens ein die in dem Kraftstofftank enthaltene Menge des Kraftstoffes charakterisierender Berechnungswert berechnet, sodass dieser Berechnungswert einen Füllstand 14 des Kraftstoffes in dem Kraftstofftank charakterisiert. Dies bedeutet beispielsweise, dass mittels des Steuergeräts 10 aus dem aktuellen Kraftstoffverbrauch 12 der Füllstand 14 insbesondere in der Einheit Liter berechnet wird. Die Berechnung des Füllstandes 14 erfolgt beispielsweise auf folgende Weise: Der aktuelle Kraftstoffverbrauch 12 wird auf eine Fahrstrecke bezogen, entlang welcher der Kraftwagen mittels der Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird, wobei die Verbrennungskraftmaschine während des Zurücklegens der Fahrstrecke den aktuellen Kraftstoffverbrauch 12 aufweist.
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Durch Multiplizieren des aktuellen Kraftstoffverbrauchs 12 mit der Fahrstrecke ergibt sich eine von der Verbrennungskraftmaschine verbrauchte Absolutmenge des Kraftstoffes. Weist die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise während jeweiliger Fahrstrecken unterschiedliche, aktuelle Kraftstoffverbräuche 12 auf, so wird aus dem jeweiligen aktuellen Kraftstoffverbrauch auf die beschriebene Weise die verbrauchte Absolutmenge berechnet. Dann werden die berechneten Absolutmengen aufsummiert, wodurch eine von der Verbrennungskraftmaschine verbrauchte Gesamtmenge des Kraftstoffes berechnet wird. Diese verbrauchte Gesamtmenge wird beispielsweise von einem zuvor ermittelten Füllstandswert abgezogen, das heißt subtrahiert, woraus der berechnete Füllstand 14 resultiert. Der zuvor ermittelte Füllstandswert charakterisiert dabei eine Kraftstoffmenge, die vor dem zurücklegen der jeweiligen Fahrstrecke in dem Kraftstofftank enthalten war. Der berechnete Füllstand 14 charakterisiert somit die noch im Kraftstofftank enthaltene und zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine und somit zum Antreiben des Kraftwagens zur Verfügung stehende Menge des Kraftstoffes.
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In Abhängigkeit von dem aktuellen Kraftstoffverbrauch 12 und in Abhängigkeit von dem berechneten Füllstand 14 wird eine Reichweite 16 insbesondere in der Einheit Kilometer berechnet. Die Reichweite 16 wird beispielsweise aus einem Verhältnis des berechneten Füllstandes 14 zu dem aktuellen Kraftstoffverbrauch 12 berechnet, wobei die Reichweite 16 eine von dem Kraftwagen mittels der noch im Kraftstofftank enthaltenen Menge des Kraftstoffes zurücklegbare Strecke charakterisiert. Mit anderen Worten ist die Reichweite 16 eine Strecke, über welche der Kraftwagen mittels der Verbrennungskraftmaschine unter Verbrauch der im Kraftstofftank noch enthaltenen und durch den Füllstand 14 charakterisierten Menge des Kraftstoffes angetrieben und somit gefahren werden kann. Beispielsweise wird im Innenraum des Kraftwagens, insbesondere in einem im Innenraum angeordneten Kombiinstrument, wenigstens ein Hinweissignal ausgegeben, das die berechnete Reichweite 16 charakterisiert und somit dem Fahrer des Kraftwagens anzeigt.
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Um nun den Berechnungswert beziehungsweise den Füllstand 14 und in der Folge die noch verbleibende Reichweite 16 besonders präzise und zuverlässig berechnen zu können, wird mittels wenigstens eines besonders gut aus 2 erkennbaren Sensors 18 wenigstens eine die im Kraftstofftank enthaltene Menge des Kraftstoffes charakterisierende Messgröße erfasst und wenigstens ein die erfasste Messgröße charakterisierender Messwert bereit gestellt. In 1 ist durch einen Pfeil 20 veranschaulicht, dass der Sensor 18 den Messwert bereitstellt und an das Steuergerät 10 überträgt, welches den Messwert empfängt. Mittels des Steuergeräts 10 wird der Berechnungswert beziehungsweise der Füllstand 14 mit dem Messwert abgeglichen, wobei beispielsweise der Füllstand 14 beziehungsweise der Berechnungswert in Abhängigkeit von dem Messwert berechnet wird.
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Aus 2 ist erkennbar, dass der Sensor 18 einen Schwimmer 22 aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, auf dem im Kraftstofftank enthaltenen Kraftstoff aufzuschwimmen. Wie in 2 durch die Pfeile 24 veranschaulicht ist, bewegt sich der Schwimmer 22 mit dem Pegel und somit mit dem Füllstand des Kraftstoffes in dem Kraftstofftank mit, wobei sich der Schwimmer 22 beispielsweise, insbesondere translatorisch, entlang einer Platine 26 des Sensors 18 bewegt. Die Platine 26 weist eine Mehrzahl von Schaltpunkten beziehungsweise Messpunkten auf, wobei diese Messpunkte des Sensors 18 durch jeweilige Reed-Kontakte 28 gebildet sind. Dies bedeutet, dass durch einen Reed-Kontakt 28 des Sensors 18 genau ein Messpunkt des Sensors 18 gebildet ist. Der jeweilige Reed-Kontakt 28 korrespondiert dabei mit genau einer Position des Schwimmers 22, welcher seine Position mit sich änderndem Pegel und somit mit sich änderndem Füllstand ändert.
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Somit korrespondiert die jeweilige Position des Schwimmers 22 mit einem jeweiligen Füllstand des Kraftstoffes im Kraftstofftank, wobei die jeweilige Position mit genau einem der Reed-Kontakte 28 korrespondiert. Somit korrespondiert der jeweilige Reed-Kontakt 28 mit genau einem Füllstand des Kraftstoffes in dem Kraftstofftank. Erreicht der in dem Kraftstofftank aufgenommene Kraftstoff einen jeweiligen Füllstand, so wird der mit diesem erreichten Füllstand korrespondierende Reed-Kontakt 28 geschlossen, während die anderen Reed-Kontakte 28 geöffnet sind. Der Sensor 18 stellt dabei in Abhängigkeit von dem geschlossenen Reed-Kontakt 28 den Messwert bereit, sodass der bereitgestellte Messwert den mittels des entsprechenden Reed-Kontakts 28 erfassten Füllstand charakterisiert. Mit anderen Worten schließt genau einer der Reed-Kontakte 28 bei einem bestimmten Füllstand.
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Da im Rahmen des Verfahrens der Füllstand 14 berechnet wird, kann die Anzahl an Messpunkten des Sensors 18 besonders gering gehalten werden, sodass sich ein besonders einfacher Aufbau des Sensors 18 realisieren lässt. In der Folge können die Kosten des Sensors 18 besonders gering gehalten werden. Gleichzeitig kann der Füllstand 14 besonders präzise und zuverlässig berechnet werden, da der berechnete Füllstand 14 mittels des Sensors 18 abgeglichen und beispielsweise in Abhängigkeit von dem bereitgestellten Messwert berechnet wird.
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Als vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn einer der Messpunkte, das heißt vorliegend einer der Reed-Kontakte 28 zum Erfassen eines ersten Füllstands ausgebildet ist, wobei der erste Füllstand einen vollständig mit Kraftstoff gefüllten Zustand des Kraftstofftanks charakterisiert. Ist somit der Kraftstofftank vollständig mit Kraftstoff gefüllt, so nimmt der Kraftstoff den ersten Füllstand ein, welcher mittels des Sensors 18 erfasst werden kann. In der Folge ist es beispielsweise möglich, eine Tankanzeige auf „voll” zu setzen und dem Fahrer mittels wenigstens eines Hinweissignals, welches im Innenraum des Kraftwagens, insbesondere in dem Kombiinstrument, ausgegeben wird, zu kommunizieren, dass der Kraftstofftank voll, das heißt vollständig gefüllt ist. Dieser erste Füllstand wird durch den zuvor beschriebenen Füllstandswert charakterisiert, sodass ab dem ersten Füllstand beziehungsweise ab dem Füllstandswert die Berechnung der noch in dem Kraftstofftank enthaltenen Menge des Kraftstoffes beginnen kann. Dies erfolgt wie zuvor beschrieben derart, dass von dem ersten Füllstand beziehungsweise von dem den ersten Füllstand charakterisierenden Füllstandswert die berechnete Gesamtmenge subtrahiert wird.
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Alternativ oder zusätzlich ist es vorzugsweise vorgesehen, dass einer der Messpunkte des Sensors 18 dazu ausgebildet ist, einen zweiten Füllstand zu erfassen, welcher eine noch in dem Kraftstofftank enthaltene Reservemenge des Kraftstoffes charakterisiert. Die Reservemenge ist eine besonders geringe Menge des Kraftstoffes, wobei diese geringe Menge, das heißt die Reservemenge noch zur Verfügung steht, um die Verbrennungskraftmaschine zu betreiben und somit den Kraftwagen anzutreiben. Die Reservemenge wird auch als Reserve bezeichnet, auf welche zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine zurückgegriffen wird, wenn der Kraftstofftank schon besonders weit entleert ist. Dann steht nur noch die Reservemenge zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine zur Verfügung. Werden der zweite Füllstand und somit die damit korrespondierende Reservemenge beziehungsweise Reserve erfasst, so wird beispielsweise wenigstens ein Hinweissignal in dem Innenraum, insbesondere in dem Kombiinstrument, ausgegeben, um den Fahrer darauf aufmerksam zu machen, dass nur noch die Reservemenge in dem Kraftstofftank enthalten ist. Dadurch kann der Fahrer aufgefordert werden, den Kraftstofftank mit Kraftstoff zu befüllen, das heißt zu betanken. Bei dem jeweiligen Hinweissignal kann es sich um ein optisches und/oder akustisches und/oder haptisches Signal handeln.
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Insgesamt ist erkennbar, dass eine nur geringe Anzahl an Messpunkten beziehungsweise Schaltpunkten des Sensors 18 vorgesehen und erforderlich ist, um mittels der Messpunkte jeweilige, kritische beziehungsweise wichtige Füllstände zu erfassen. Anhand dieser tatsächlich erfassten Füllstände ist es möglich, den Füllstand 14 präzise und zuverlässig zu berechnen. Mit anderen Worten ist bei dem Sensor 18 gegenüber herkömmlichen Sensoren eine Reduzierung der Schaltpunkte beziehungsweise Messpunkte, welche auch als Messstände bezeichnet werden, vorgesehen, sodass die Kosten des Sensors 18, welcher auch als Geber oder Tankgeber bezeichnet wird, gegenüber herkömmlichen Sensoren reduziert werden können. Trotz der geringen Anzahl an Messpunkten können der Füllstand 14 und somit die Reichweite 16 besonders präzise ermittelt werden, in dem diese berechnet werden.
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Ferner ist es mittels des Verfahrens möglich, den Füllstand 14 und somit die Reichweite 16 besonders präzise berechnen und beispielsweise dem Fahrer anzeigen zu können, auch dann, wenn eine noch besonders große Menge an Kraftstoff in dem Kraftstofftank enthalten ist. Insbesondere ist es möglich, den Füllstand 14 auch dann besonders präzise zu berechnen, wenn der Kraftstofftank beispielsweise in einem Bereich von einschließlich 70 Prozent bis einschließlich 100 Prozent mit Kraftstoff gefüllt ist. Auch innerhalb dieses Bereiches können unterschiedliche Füllstände ermittelt und differenziert werden, sodass auch in diesem Bereich dem Fahrer die noch im Kraftstofftank enthaltene Menge des Kraftstoffes präzise kommuniziert werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Steuergerät
- 12
- Kraftstoffverbrauch
- 14
- Füllstand
- 16
- Reichweite
- 18
- Sensor
- 20
- Pfeil
- 22
- Schwimmer
- 24
- Pfeil
- 26
- Platine
- 28
- Reed-Kontakt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19806415 A1 [0002]
- DE 10040739 A1 [0002]
