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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Im
allgemeinen betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum
Diagnostizieren eines Rauschfehlers eines Kraftstoffpegelsensors
eines Fahrzeugs.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Seit
jüngerer
Zeit werden Fahrzeuge mit verschiedenen Diagnosefunktionen ausgestattet,
beispielsweise in einem Selbstdiagnosesystem (beispielsweise On-Board-Diagnose-System
(OBD)). Eine Funktion der Überwachung
eines Lecks eines Kraftstoffversorgungssystems kann ein Beispiel
solcher Diagnosefunktionen sein. Üblicherweise ist ein Fahrzeug
mit einem Kraftstoffpegelsensor zum Erfassen einer in einem Tank
gespeicherten Kraftstoffmenge ausgerüstet.
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Die
oben erwähnte
Kraftstofflecküberwachung
kann in Abhängigkeit
von einem Betrieb des Kraftstoffpegelsensors funktionieren. Beispielsweise in
dem Fall, dass eine Differenz zwischen einem erfaßten Wert
des Kraftstoffpegels, der am Kraftstoffpegelsensor erfaßt wird,
und seinem gefilterten Wert (beispielsweise einem tiefpaß-gefilterten
Wert) groß ist,
kann die Kraftstofflecküberwachungsfunktion
gestoppt werden.
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Wenn
eine Differenz zwischen einem rohen Erfassungswert und seinem gefilterten
Wert des Kraftstoffpegelsensors groß ist kann diese implizieren,
dass einer Fluktuation des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank groß ist. So
wird in diesem Fall die Kraftstofflecküberwachung gestoppt, um eine
falsche Diagnose zu vermeiden.
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Angesichts
eines derartigen Standes der Technik wurde eine Möglichkeit
von Rauschen in dem Kraftstoffpegelsensor nicht in Betracht gezogen. Jedoch
sollte erwähnt
werden, dass der rohe Erfassungswert und der gefilterte Wert eine
große
Differenz aufweisen können,
wenn ein empfangenes Signal von dem Kraftstoffpegelsensor starkes
Rauschen aufweist.
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Das
bedeutet, dass nach dem Stand der Technik in einem Fall, in dem
der Kraftstoffpegelsensor in einem Rauschfehlerzustand ist, solch
ein Fehler des Kraftstoffpegelsensors nicht diagnostiziert wird
und die Kraftstofflecküberwachungsfunktion nicht
durchgeführt
wird.
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Falls
deshalb ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Rauschfehlers eines
Kraftstoffpegelsensors eines Fahrzeuges vorgesehen wird, kann die Selbstdiagnosefunktion
eines Fahrzeugs und einer Kraftstofflecküberwachungsfunktion verbessert
werden.
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Die
in diesem Kapitel "Hintergrund
der Erfindung" offenbarte
Information dient nur zur Verbesserung des Verständnisses des Hintergrundes
der Erfindung und sollte nicht als Anerkennung oder jegliche Form
von Vorschlag gewertet werden, dass diese Information einen Stand
der Technik bildet und bereits in diesem Land einem Durchschnittsfachmann bekannt
ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Motivation zur vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung
eines Verfahrens zum Diagnostiziren eines Rauschfehlers eines Kraftstoffpegelsensors
eines Fahrzeuges.
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Ein
exemplarisches Verfahren zum Diagnostizieren eines Rauschfehlers
eines Kraftstoffpegelsensors eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist folgende Schritte auf: Bestimmen,
ob eine vorbestimmte Diagnosebeginnbedingung erfüllt ist; wenn die Diagnosebeginnbedingung
erfüllt
ist, Vergleichen einer Umwandlungsspannung mit einer vorbestimmten
Spannung, wobei die Umwandlungsspannung von einem Signal von dem
Kraftstoffpegelsensor umgewandelt wird; Zählen einer Anzahl von Erfassungen
einer Fluktuation in Übereinstimmung
mit dem Vergleich der Umwandlungsspannung mit der vorbestimmten Spannung;
Vergleichen einer Fluktuationserfassungsdauer mit einer vorbestimmten
Zeitspanne; wenn die Fluktuationserfassungsdauer die vorbestimmte
Zeitspanne übersteigt,
Vergleichen eines Fluktuationserfassungszählerwerts mit einer ersten vorbestimmten
Anzahl; Zählen
eines Rauschfehlers, wenn der Fluktuationserfassungszählerwert
die erste vorbestimmte Anzahl überschreitet;
Vergleichen eines Rauschfehlerzählerwerts
mit einer zweiten vorbestimmten Anzahl; und Warnen vor einem Rauschfehler,
wenn der Rauschfehlerzählerwert
die zweite vorbestimmte Anzahl übersteigt.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
weist ein exemplarisches Verfahren gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weiterhin folgende Schritte auf: Rücksetzen
des Rauschfehlerzählers
vor der Bestimmung, ob die vorbestimmte Diagnosebeginnbedingung
erfüllt
ist; und Rücksetzen des
Fluktuationserfassungszählers
vor der Bestimmung, ob die vorbestimmte Diagnosebeginnbedingung
erfüllt
ist.
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Bei
noch einer weiteren Ausführungsform enthält die Diagnosebeginnbedingung
eine Motorbetriebszustandsbedingung, eine Fahrzeuglaufzustandsbedingung,
eine Leerlaufschalterbedingung und eine Motordrehzahlbedingung,
wobei: die Motorbetriebszustandsbedingung eingestellt ist in Abhängigkeit
davon, ob der Motor nicht abgedrosselt ist oder sich in einem Startzustand
befindet; die Fahrzeuglaufzustandsbedingung eingestellt ist in Abhängigkeit
davon, ob das Fahrzeug stationär
ist; die Leerlaufschalterbedingung eingestellt ist in Abhängigkeit
davon, ob ein Leerlaufschalter eingeschaltet ist; und die Motordrehzahlbedingung
in Abhängigkeit davon
eingestellt ist, ob die Motordrehzahl geringer als eine vorbestimmte
Drehzahl ist.
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Bei
noch einer weiteren Ausführungsform enthält die Diagnosebeginnbedingung
weiterhin eine Kraftstoffstabilisierungsbedingung, die in Abhängigkeit
davon eingestellt ist, ob eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen
ist, nachdem die Motorbetriebszustandsbedingung, die Fahrzeuglaufzustandsbedingung,
die Leerlaufschalterbedingung und die Motordrehzahlbedingung alle
erfüllt
sind.
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Bei
noch einer weiteren Ausführungsform wird
die Umwandlungsspannung berechnet als ein Absolutwert einer Differenz
zwischen einem rohen Erfassungswert und einem gefilterten Wert des
Kraftstoffpegelsensors.
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Bei
noch einer weiteren Ausführungsform
erhöht
das Zählen
einer Anzahl von Erfassungszeiten einer Fluktuation den Fluktuationserfassungszählerwert
um Eins (1).
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Bei
noch einer weiteren Ausführungsform wird
das Rücksetzen
des Fluktuationserfassungszählers
ausgeführt,
wenn die Diagnosebeginnbedingung nicht bei der Bestimmung erfüllt ist,
ob die vorbestimmte Diagnosebeginnbedingung erfüllt ist.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
begleitenden Zeichnungen, welche beigefügt sind und einen Teil der
Beschreibung bilden, illustrieren eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung
der Grundsätze
der Erfindung.
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Es
zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Diagnostizieren eines Rauschfehlers
eines Kraftstoffpegelsensors eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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2 ein
Fließdiagramm
zum Zeigen eines Verfahrens zum Diagnostizieren eines Rauschfehlers eines
Kraftstoffpegelsensors eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend detailliert mit Bezug
auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Diagnostizieren eines Rauschfehlers
eines Kraftstoffpegelsensors eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Wie
in 1 gezeigt, enthält eine Vorrichtung zum Diagnostizieren
eines Rauschfehlers eines Kraftstoffpegelsensors 120 eines
Fahrzeugs gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einen Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 102,
einen Motordrehzahldetektor 104, einen Leerlaufschalter 106 zum
Erfassen eines Schließens
eines Drosselventils des Motors und eine elektronische Steuereinheit
(ECU) 110 zum Diagnostizieren eines Rauschfehlers des Kraftstoffpegelsensors 120 auf
der Basis von Signalen von den Detektoren und dem Schalter mit dem
Bezugszeichen 102, 104 und 106.
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Die
ECU 110 empfängt
ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 102,
ein Motordrehzahl signal von dem Motordrehzahldetektor 104 und
ein Leerlauf-Ein/Aus-Signal
von dem Leerlaufschalter 106.
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1 illustriert,
dass die ECU 110 ebenfalls ein Signal bezüglich einer
Motorenabdrosslung (Stall) oder eines Motorenstartzustands empfängt, und
diese Illustration dient zum besseren Verständnis der ECU 110.
Detaillierter gesagt kann bezüglich des
Signals der Motorenabdrosslung oder des Motorenstartzustandes die
ECU 110 selbst auf der Basis des Motordrehzahlsignals bestimmen,
ob der Motor abgedrosselt ist oder startet. Andererseits kann solch ein
Signal bezüglich
der Motorenabdrosslung oder bezüglich
des Startzustandes durch einen (nicht gezeigten) zusätzlichen
Sensor in die ECU 110 eingegeben werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung berechnet die ECU 110 zusätzlich eine
verstrichene Zeitspanne, nachdem ein Zustand des Kraftstofftanks
zur Kraftstoffstabilisierung erfüllt ist,
zählt eine
Anzahl von Fluktuationen von Signalen von dem Kraftstoffpegelsensor 120 und
zählt eine Anzahl
von Rauschfehlern des Kraftstoffpegelsensors 120, die zeitweilig
erfaßt
werden.
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Die
ECU kann durch einen oder mehrere Prozessoren realisiert werden,
welche durch ein vorbestimmtes Programm aktiviert werden, und das
vorbestimmte Programm kann derart programmiert werden, dass es jeden
einzelnen Schritt eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung durchführt.
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2 ist
ein Fließplan
zum Zeigen eines Verfahrens zum Diagnostizieren eines Rauschfehlers eines
Kraftstoffpegelsensors eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Wie
in 2 gezeigt, setzt die ECU 110 zunächst einen
Rauschfehlerzähler
auf Null (0) beim Schritt S210 und setzt darauffolgend einen Fluktuationserfassungszähler auf
Null (0) beim Schritt S212.
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Darauffolgend
bestimmt die ECU 110 beim Schritt S214, ob eine vorbestimmte
Diagnosebeginnbedingung erfüllt
ist. Die Diagnosebeginnbedingung umfaßt eine Bedingung für einen
Motorbetriebszustand, eine Bedingung für einen Fahrzeuglaufzustand,
eine Bedingung für
einen Leerlaufschalter 106 und eine Bedingung für die Motorendrehzahl.
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Detaillierter
gesagt, wird die Bedingung für den
Motorlaufzustand in Abhängigkeit
davon eingestellt, ob der Motor nicht abgedrosselt oder in einem Startzustand
ist, die Bedingung für
den Fahrzeuglaufzustand wird in Abhängigkeit davon eingestellt, ob
das Fahrzeug stationär
ist. Die Bedingung für
den Leerlaufschalter 106 wird in Abhängigkeit davon eingestellt,
ob der Motor in einem Leerlauf zustand ist (d.h. der Leerlaufschalter 106 eingeschaltet
ist), und die Bedingung für
die Motordrehzahl wird in Abhängigkeit
davon eingestellt, ob die Motordrehzahl geringer als eine vorbestimmte
Drehzahl ist.
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Zusätzlicherweise
enthält
die Diagnosebeginnbedingung weiterhin eine Kraftstoffstabilisierungsbedingung.
Die Kraftstoffstabilisierungsbedingung wird in Abhängigkeit
davon eingestellt, ob eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist,
nachdem alle Bedingungen (Motorlaufzustandsbedingung, Fahrzeuglaufzustandsbedingung,
Leerlaufschalterbedingung und Motordrehzahlbedingung) erfüllt sind.
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Es
sollte bemerkt werden, dass die Bedingungen (Motorlaufzustandsbedingung,
Fahrzeuglaufzustandsbedingung, Leerlaufschalterbedingung und Motordrehzahlbedingung)
eingestellt sind als Bedingungen, bei denen Kraftstoff im Kraftstofftank erwartungsgemäß nicht
fluktuiert. Jedoch wird die letzte Bedingung hinzugefügt, weil
der Kraftstoff im Kraftstofftank erwartungsgemäß hinreichend stabilisiert
ist (d.h. die Fluktuation hinreichend reduziert ist), erst wenn
zumindest eine gewisse Zeitspanne nach Eintreten der oben erwähnten Bedingungen
verstrichen ist.
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Die
oben beschriebenen Bedingungen können
folgendermaßen
zusammengefaßt
werden:
- (1) Ein Motor ist nicht abgedrosselt
oder in einem Startzustand;
- (2) ein Fahrzeug ist stationär
(z.B. Fahrzeuggeschwindigkeit < 1,25
km/h;
- (3) Leerlaufschalter ist eingeschaltet;
- (4) Motordrehzahl < vorbestimmter
Drehzahl (beispielsweise 900 UpM); und
- (5) eine vorbestimmte Zeitspanne ist verstrichen, nachdem die
Bedingungen (1) bis (4) erfüllt sind.
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Falls
die Diagnosebeginnbedingung beim Schritt S214 nicht erfüllt ist,
setzt die ECU 110 den Fluktuationserfassungszähler wieder
zurück (S214-nein).
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Falls
die Diagnosebeginnbedingung beim Schritt S214 erfüllt ist,
vergleicht die ECU 110 eine Umwandlungsspannung mit einer
vorbestimmten Spannung beim Schritt S216.
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Die
Umwandlungsspannung wird umgewandelt aus dem Signal des Kraftstoffpegelsensors 120. Detailliert
gesagt, wird die Umwandlungsspannung berechnet als ein Absolutwert
einer Differenz zwischen einem rohen Erfassungswert und einem gefilterten
Wert des Kraftstoffpegelsensors 120.
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Das
heißt,
die Umwandlungsspannung wird berechnet als "Umwandlungsspannung = |roher Erfassungswert – gefilterter
Wert|".
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Die
vorbestimmte Spannung wird eingestellt auf beispielsweise 0,41V.
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Wenn
die Umwandlungsspannung beim Schritt S216 größer als die vorbestimmte Spannung ist,
zählt die
ECU 110 dies als Erfassung einer Fluktuation beim Schritt
S218. Detailliert gesagt, erhöht die
ECU 110 beim Schritt S218 den Fluktuationserfassungszählerwert
um eins (1).
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Dann
vergleicht die ECU 110 beim Schritt S220 eine Fluktuationserfassungsdauer
mit einer vorbestimmten Zeitspanne. Die Fluktuationserfassungsdauer
ist definiert als eine Dauer, während
der die Fluktuation erfaßt
wird.
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Die
vorbestimmte Zeitspanne ist ein Kriterium zum Bestimmen, ob der
Kraftstoffpegelsensor 120 möglicherweise in einem Rauschfehlerzustand ist.
Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird die vorbestimmte Zeitspanne beispielsweise
auf 5 Sekunden eingestellt.
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Wenn
die Fluktuationserfassungszeitdauer die vorbestimmte Zeitdauer beim
Schritt S220 überschreitet,
vergleicht die ECU 110 den Fluktuationserfassungszählerwert
mit einer ersten vorbestimmten Anzahl beim Schritt S222.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die erste vorbestimmte Anzahl auf
250 eingestellt. Die erste vorbestimmte Anzahl kann durch einen
Durchschnittsfachmann in Übereinstimmung
mit einem Design-Faktor geändert
werden. Beispielsweise kann die erste vorbestimmte Anzahl eingestellt
werden als eine Anzahl, die registriert, wenn eine Fehlfunktion
des Kraftstoffpegelsensors 120 auftritt, wenn der Kraftstoffpegelsensor 120 kurzgeschlossen
wird durch Anlegen eines Zündspulensignals,
um bewußt
einen Ausfall des Kraftstoffpegelsensors 120 zu verursachen.
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Wenn
der Fluktuationserfassungszählerwert die
erste vorbestimmte Anzahl im Schritt S222 übersteigt, zählt die
ECU 110 dies als einen Rauschfehler beim Schritt S224.
Detaillierter gesagt, erhöht
die ECU 110 beim Schritt S224 den Rauschfehlerzählerwert
um eins (1).
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Dann
vergleicht die ECU 110 beim Schritt 226 den Rauschfehlerzählerwert
mit einer zweiten vorbestimmten Anzahl (z.B. 5) beim Schritt S226.
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Wenn
der Rauschfehlerzählerwert
die zweite vorbestimmte Anzahl beim Schritt S226 übersteigt, warnt
die ECU 110 vor einem Rauschfehler beim Schritt S228. Detaillierter
gesagt, schaltet die ECU 110 beim Schritt S228 die Warnleuchte 130 ein.
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Gemäß den oben
beschriebenen Prozeßschritten
S210 bis S226 wird der Kraftstoffpegelsensor als in einem Rauschfehlerzustand
befindlich diagnostiziert, wenn eine Differenz zwischen einem rohen
Erfassungswert und einem gefilterten Erfassungswert eines Kraftstoffpegelsensors
einen vorbestimmten Wert übersteigt
(bezüglich
der vorbestimmten Spannung) während
einer langen Zeitspanne (bezüglich
der vorbestimmten Zeitspanne und der zweiten vorbestimmten Anzahl),
während
eine Bedingung für
die Stabilisierung von Kraftstoff im Kraftstofftank (bezüglich der
Diagnosebeginnbedingung) erfüllt
ist.
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Die
oben beschriebenen Prozeßschritte S210
bis S226 werden rekursiv in 10 ms ausgeführt.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann ein Rauschfehlerzustand eines Kraftstoffsensors
diagnostiziert werden und dadurch eine Selbstdiagnosefunktion eines
Kraftfahrzeuges verbessert werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit der derzeit am praktischsten
und bevorzugtesten Ausführungsform
beschrieben wurde, sollte verstanden werden, dass die Erfindung nicht
auf die offenbarten Ausführungsformen
beschränkt
ist, sondern alle verschiedenen Modifikationen und äquivalenten
Anordnungen abdecken soll, die in dem Schutzumfang der angehängten Patentansprüche beinhaltet
sind.