CN108140278A - 用于在机动车与至少一个用于机动车的车辆外部的供能单元之间关于供能过程进行直接或间接通信的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在机动车与至少一个用于机动车的车辆外部的供能单元之间关于供能过程进行直接或间接通信的方法。本发明规定，在给机动车(K)的至少一个能量存储器(1)进行能量输出开始之前或开始时，从供能单元(E)给机动车(K)的至少一个部件(5)传送用于确认正在进行能量输出的信号(S)。通过该方式能够利用所述方法能够以简单的方式确定发生了供能过程。此外基于这种信号的传送，还为供能过程还在其数量方面更好地被检测并且相应地显示提供了前提。
Description
由文献DE 10 2006 044 780 A1已知一种具有权利要求1的前序部分的技术特征的方法。具体而言在该处描述了一种用于对机动车油箱中燃料的填注进行监控的方法和设备。机动车的油箱在此设有识别单元，利用所述识别单元能够识别该机动车所允许的燃料。为加油塔配置了认知单元，由此能够读取机动车的识别单元和进而读取被允许的燃料。在加油塔中集成了数据处理单元。数据处理单元用于将可通过加油塔输出的燃料种类与机动车的允许的燃料进行比较。当在加油塔中可供使用的燃料是被允许的时，准许加油过程。如果可被输出的液体应该对于机动车是不允许的，则例如发出声学或光学的信号并且阻止加油过程。这可以例如通过关闭加油龙头(Zapfhahn)或加油柱来实现。
在文献EP 1 184 241 A1中已知一种用于对停车场车队中的车辆的加油过程进行自动控制的方法。通过使用为车辆所配置的信用卡并且同时确认信用卡的使用地点，实现了对被提取的燃料量的无现金支付。为了能够排除其他车辆作为该停车场车队中的车辆被加油而配属于该停车场车辆的信用卡被用于支付，还可额外地检测在车辆在加油时刻的地理位置。该位置借助数据传输被传送至中央计算机，所述中央计算机用于实施被加油的车辆的地理位置与信用卡使用位置的比较。为此完成一方面在车辆和中央计算机之间和另一方面在加油站单元/信用卡单元与中央计算机之间的数据通信。数据通信通过标准的网络、例如ISDN、Datex-P、卫星、英特网或其他网络实现。
最后在文献DE 10 2014 203 055 A1中描述了一种用于确定通过加油塔泵入燃料容器中的燃料量的设备。在此，流量传感器测量泵入燃料容器中的燃料量，并且将该数据存储在数据存储器中。而且关于被输出的燃料量在加油塔侧的显示的数据也被存储。由此可以推断加油塔或加油站的显示准确性。通过通信装置能够从服务器调取并且存储被保存的数据。保存在服务器中的数据可供其他用户通过移动终端设备调取所用。
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种方法，利用所述方法能够以简单的方式确定发生了供能过程。
上述技术问题通过权利要求1的技术特征解决。本发明的有利的改进方式或构造方式由相应的从属权利要求给出。
本发明给出一种用于在机动车与至少一个用于机动车的车辆外部的供能单元之间关于供能过程进行直接或间接通信的方法。
根据本发明规定，在给机动车的至少一个能量存储器进行能量输出开始之前或开始时，从供能单元给机动车的至少一个部件传送用于确认正在进行能量输出的信号。
在直接通信的情况下，两个通信伙伴直接相互通信，相较而言在间接通信的情况下，中间连接有至少另一个通信伙伴。
由于当前机动车配备有内燃机和/或越来越多地配备有电驱动器，因此无论是传统的加油塔还是用于充载电能的充电站都可以被理解为供能单元的概念。当然，所述列举不是穷尽的，并且还可以考虑用于其他能量载体(例如燃气、氢气)的供能单元。
被称为供能过程的过程是指，为机动车供应新的能量或者给机动车输入新的能量。
通过所述用于确认正在进行能量输出的信号可以通过简单的方式实现对供能过程的认知。该信号可以优选作为简单的状态信号(状态字符：是/否)以供使用。这降低了所需的控制费用。
此外基于这种信号的传送，还为供能过程在其质量方面更好地被检测并且相应地示出提供了前提。
例如作为本发明的其他构造方式还可以考虑的是，在信号传送之后在车辆侧这样调整被接收的能量数额的显示，即消除或至少减小在不具有所述信号时存在的公差范围(所谓的补给阈值(Nachtankschwelle))，能量存储器中的能量储备在所述公差范围内的波动是不被显示的。
如果机动车例如配备有内燃机，那么所接收的能量数额、也即补给的燃料的显示大多数通过所谓油箱指针完成。
然而为了使仅仅由机动车的短暂倾斜导致的所检测的油箱填充高度的波动不被不必要地显示，设置上述公差范围。机动车在静止状态下的短暂倾斜例如可以通过装载/卸载过程、人员的上/下车、机动车的倾斜位置导致。
所述公差范围优选确定为数升。该公差范围越大，就必须在加油过程中在补给过程被机动车的车载系统识别出来并且相应地显示之前更多地加油。
一方面所期望的油箱显示的“稳定状态“可以在另一方面导致显示错误。
通过本发明的所述构造方式使该错误被克服或最小化。
在使用当前经常出现的预付加油站时，用户可以通过给出所期望的总价来实施加油。然而为此还需要获知燃料价格和机动车的可加油量。由此加油过程变得不舒适。
然而也可以通过借由EC卡(转账卡)/信用卡的激活来实现加油，其中，可以考虑随后的加油直至通过自动关闭或通过用户实现停止。在一些国家，还可以通过在收银台存入现金来实现激活。
因此本发明的改进方式规定，在给机动车的至少一个能量存储器进行能量输出之前，检测能量存储器中的能量储备，由此推导出最大程度可被能量存储器接收的能量数额的数值，并且将该数值提供给车辆外部的供能单元。在此，在供能单元方面的能量的实际输出量最高相当于最大程度可被机动车接收的能量数额。
在配备内燃机的车辆中，能量存储器通常被构造为油箱。在电动车或混合动力车中，作为能量存储器的通常是特殊的、经受高压的牵引电池。
本发明的所述改进方式实现了供能过程尤其在使用预付供能单元时的自动化。由此带来了针对车辆驾驶员明显的舒适度提升。车辆驾驶员不必为了能够开启“合适的”供能过程而推导(例如通过读取油箱显示器)应接收的能量数额。
优选地利用已知方法、例如WLAN(无线局域网)、互联网，WPAN(无线个人区域网络或蓝牙)，NFC(近场通信)或RFID(射频识别)来以无线方式实现所述部件之间的通信。
因为与此同时在所有区域中都有无线通信，因此其可以被有利地利用。此外，在无接触或无线的通信中根本不出现磨损或完全不出现尤其在加油站带来一定风险的火花飞溅。
所述方法的改进方式规定，能量输出之前将最大程度可被能量存储器接收的能量数额与确定的或待确定的金额相比较。这能够这样实现，即为供能单元提供关于该金额的信息，并且由该金额推导出可支付的输出量。在此，供能单元被控制为，当可支付的输出数额小于最大可接收的能量数额时，使实际的输出数额小于最大可接收的能量数额。
这同样有利于舒适度提升，因为客户在给机动车供应能量时不必考虑他的资金是否足够用于供能过程。
本发明构思的另一构造方式规定，能量输出之前将最大程度可被能量存储器接收的能量数额与供能单元的能量储备相比较。在此，供能单元被控制为，当供能单元的能量储备小于最大可接收的能量数额时，使实际的输出量相当于供能单元的能量储备。
本发明的该构造方式还可以有利于在自动化的供能过程中的舒适度提升。客户由此至少获得最大可供使用的能量的数额。当可被供能单元输出的能量数额应该低于确定的或可确定的数值时，可以发出光学和/或声学和/或触觉(例如振动)的警告。在此方面还可以考虑的是，显示从供能单元实际可输出或被输出的能量数额。可选地，必要时还额外地发出提示，例如未加满或少于可能输入的。
然而本发明还涉及一种用于实施根据本发明的方法的设备。
这种设备包括机动车和车辆外部的供能单元，其中，无论机动车还是供能单元都分别配备至少一个通信装置，通过所述通信装置能够实现机动车与供能单元之间的直接或间接的数据交换。此外，机动车还具有至少一个用于显示能量存储器中的能量储备的显示装置。显示装置能够被控制为，能量存储器中的能量储备在公差范围内的波动不被显示。此外，公差范围的大小还能根据所交换的数据而改变，其中，公差范围尤其能被删除或至少变小。
由此能够克服由公差范围所导致的显示错误。
该设备被如下改进，即由供能单元给机动车的能量的输出量能够根据所交换的数据被控制。利用通过该方式配备的设备能够良好地实施根据本发明的方法，并且更舒适地完成供能过程。
本发明的优选实施例在附图中示出并且在以下描述中详细阐述。在此相同的附图标记表示相同的、类似的或功能相同的构件，其中，即使摒弃重复描述，也实现了相应或类似的性质和优点。
分别示意性地由
图1示出用于实施根据本发明的方法的设备的概览图，
图2示出根据本发明的设备的可基于状态信号被控制的显示装置的细节图，
图3示出能量存储器中的能量储备随时间t变化的曲线，
图4示出根据图3的视图IV的细节图，用于阐述公差范围的作用，
图5示出与状态信号相关的公差范围随时间变化的曲线，和
图6示出用于阐述根据本发明的方法的流程图。
由图1示意性示出加油站TS。加油站TS具有多个呈加油塔形式的供能单元E。供能单元E与能量存储器9流体连接，在所述能量存储器中存储不同的燃料。
燃料能够通过与加油管3相连的加油龙头4输入机动车K中。
每个供能单元E均配备有通信装置2，通过所述通信装置优选借助无线的通信系统KS能够实现与待加油的机动车K的通信装置5、与加油站TS所配备的中央计算机8和/或与操作人员P的移动通信设备7的通信。
每两个所述部件之间的通信可设想为分别直接的、也即相互直通的，或者也可设想为在中间连接至少一个另外的部件的情况下间接地实现。
然而与该实施例不同地，也可以考虑数据的无线或有线连接的传送。例如可以考虑的是，加油龙头4连同机动车K的加注口一起作为信号路径被使用。
此外，每个供能单元E均设有评估和控制装置11，通过所述评估和控制装置根据借助通信系统KS交换的数据，能够控制借助加油龙头4给机动车K的燃料输出量。
而且机动车K也设有评估和控制装置12，通过所述评估和控制装置能够根据借助通信系统KS交换的数据来控制显示仪器6的显示装置60。显示仪器6可以构造为多功能仪表板，在所述多功能仪表板中汇总了多个显示装置。
通信装置2与评估和控制装置11形成信号技术的连接。
同样地，通信装置5与评估和控制装置12形成信号技术的连接。
机动车K配置有内燃机(未示出)。为了供给内燃机而使用呈燃料容器形式的能量存储器1，通过所述燃料容器容纳或能够容纳呈燃料形式的化学能。
通过填充高度检测装置10可以得到燃料在能量存储器1中的填充高度。
填充高度检测装置10可以例如包括传感器和/或浮标机构。
同样地，能量存储器9配备有填充高度检测装置90，利用所述填充高度检测装置对分别由机动车K请求的燃料的填充高度进行测量，并且发送至供能单元E的通信装置2和/或中央计算机8。
根据图6在此应该主要示出与机动车K的供能过程或者说加油过程有关的方法步骤。
加油站TS的供能单元E能够构造为所谓的预付加油柱。
一旦操作人员P将加油龙头4插入机动车K的未示出的加油口中，则触发第一方法步骤V1。第一方法步骤V1的触发可以例如如下完成：通过接近传感器(未示出)向评估和控制装置11传送信号，即希望进行加油过程。该信号优选可以提供为状态字符(是/否)或开关动作脉冲。还可以考虑的是，该信号通过操作人员P在控制操作键时形成。在方法步骤V1中随后检测能量储备V(t)，或传递和读取事先测得的能量储备V(t)。能量储备V(t)是能量存储器1的能量储备，也就是说例如是给机动车K输出燃料之前机动车K的油箱容量。
该数据发送至评估和控制装置12，所述评估和控制装置随后在方法步骤V2中由能量存储器1的为其已知的体积VES和读取的当前的能量储备V(t)计算用于能量存储器1的最多可接收的能量数额Vauf。
最多可接收的能量数额Vauf通过通信装置5传送至通信装置2。
可选地(以虚线)示出方法步骤V3、V4、V52、V63和V64。因此首先针对方法步骤V51进行阐述：
在该方法步骤V51中，通过评估和控制装置11或通过中央计算机8将最多可接收的能量数额的曲线与供能单元E或能量存储器9的能量储备VEVE相比较。如果最多可接收的能量数额Vauf大于或等于能量存储器9的能量储备VEVE，那么通过通信系统KS向供能单元E的通信装置2发送相应的信息。这导致的是，评估和控制装置11将待输出的能量数额Vab设置为与供能单元E的能量储备VEVE相当的数值(见方法步骤V61)。
否则，当最多可接收的能量数额Vauf小于供能单元E的能量储备VEVE时，待输出的能量数额Vab的数值被设置为可接受的能量数额Vauf的数值(参照方法步骤V62)。
在下一个方法步骤V7中，通信装置2将关于正在进行供能过程或加油过程的信号S传送至通信装置5，并且通过待输出的能量数额Vab的输出开始该供能过程。信号S可以在真正的供能过程开始之前不久或开始时被传送，例如当供能单元E的体积传感器被触发时才传送。
一旦所述待输出的能量数额Vab被输出给机动车K，则供能过程自动地结束。
作为可选的方法步骤V3，向通信装置2或中央计算机8传送金额G，所述金额供操作人员P为供能过程所用或操作人员P准备花费所述金额。
该金额G可以例如通过操作人员P利用移动通信设备7的应用(App)来提供。通过供能单元E上的操作/按键区域(未示出)的输入也是可行的。
基于该金额G，在方法步骤V3中通过评估和控制装置11或中央计算机8利用每能量单位的价格计算出可支付的能量数额Vbez。
在随后同样可选的方法步骤V4中，将可接收的能量数额Vauf与可支付的能量数额Vbez相比较。
如果可接收的能量数额Vauf大于可支付的能量数额Vbez或等于可支付的能量数额Vbez，那么在方法步骤V52中进行可支付的能量数额Vbez与供能单元E或能量存储器9的能量储备VEVE的比较。如果可接收的能量数额Vauf小于可支付的能量数额Vbez，那么进行已经描述过的方法步骤V52。
如果在方法步骤V52中测得，可支付的能量数额Vbez大于供能单元E的能量储备VEVE或等于供能单元E的能量储备VEVE，那么通过评估和控制装置11使待输出的能量数额Vab与能量储备VEVE的数值相等(参照方法步骤V64)。必要时，在此可以在能量储备VEVE应该低于确定的数值时发出警告。还可以考虑供能过程中断的选项。
如果可支付的能量数额Vbez小于能量储备VEVE，则待输出的能量数额Vab通过评估和控制装置11设置为可支付的能量数额Vbez的数值(参照方法步骤V63)。
随后进行已经描述过的方法步骤V7。
利用所示方法能够实现供能过程的自动化和进而舒适度提升。操作人员P不需要对待加注的燃料的数额进行考虑。由系统侧获取的数据推导出待加注的燃料的数额。
借助图2示出了怎样在方法步骤V7中将信号S通过通信系统KS提供给通信装置5。由此，信号S还可提供给评估和控制装置12，所述评估和控制装置根据信号S通过控制线路SL能够控制显示仪器6的已述显示装置60。
在图3中，在机动车K的能量存储器1中的能量储备V随时间t变化。如图所示，随着机动车K的运行而消耗能量，并且导致能量储备V的变化ΔV。
利用在图4中反映出的细节部IV更详细地示出了供能过程(加油过程)。
供能过程控制持续了时长Δt，所述时长通过供能过程在时刻t1的开始和供能过程在时刻t2的结束被定义。
利用V(t1)标记在时刻t1时的能量储备，并且利用V(t2)标记在时刻t2时、也即在加油过程结束后的能量储备。
此外，在图4中从能量储备V(t1)的水平开始示出公差范围T(所谓的补给阈值)，在所述公差范围内，由填充高度检测装置10测得的能量储备V的变化ΔV(在此具体而言是能量存储器1的填充高度的所测得的变化)不通过显示装置60示出。
由此应该避免在机动车的静止状态下在显示装置60的显示器中过多的波动，所述波动可以例如在机动车K的倾斜位置时、在装载和卸载过程中或在人员上下车时导致。
然而这种公差范围导致，当被输出的能量数额Vab小于或等于T/2时，在供能单元E给机动车的加油过程中总共输出的能量数额Vab、即例如输出的燃料升数则被错误地示出。如果被输出的能量数额Vab大于T/2(如图4所示)，则不出现显示错误，因为在此情况下超出了补给阈值，并且实际输出的能量数额Vab被示出。公差范围T相应地还用于卸油过程，在所述卸油过程中燃料从燃料容器中排出。然而该情况基本上很鲜见。
补救措施在此通过特殊的控制方法实现，该补救措施应借助图5阐述。
在该附图中，在纵轴线上示出公差范围T的状态，所述公差范围在控制技术上可以要么处于其固定数值(T＝T)要么被消除(T＝0)。
此外还示出信号S，所述信号可以发送至通信装置5(S＝1)或不被发送(S＝0)。
如图所示，当加油过程在时刻t1开始时，信号S发送至通信装置5(S＝1)。由此在评估和控制装置12中还以控制逻辑方式消除公差范围T(T＝0)。
在信号S的发送仅暂时脉冲状地在时刻t1进行的过程中，公差范围T在加油过程的整个时长Δt内被消除(T＝0)。
在该图中还示出，一次性预定的公差范围T在加油过程在时刻t2结束时自动地被重新激活(T＝T)。然而这则是在能量储备V(t2)的更高水平上(也参照图4中的T’)。
与该实施例不同地还可以考虑的是，通过信号S的传送使得公差范围T在供能过程的时长Δt内不是完全被消除，而是仅降低。
此外，与图5所示不同地还可以考虑的是，在加油过程在时刻t2结束之后，脉冲状的提示加油过程结束的信号再次发送至通信装置5。优选地，只有当不但所提及的信号而且用于确认已加油的机动车的当前速度大于零的另一信号都附加(anliegen)在评估和控制装置12上时，才实现公差范围T(T＝T)的重新激活。
通过至少在加油过程的时长Δt期间变化地控制显示装置60，来显示所输出的能量数额Vab的总数值和进而用于机动车K的可接收的能量数额的具体数值。
本发明不局限于所述实施例。该实施例仅援引用于总体阐述本发明的核心构思。事实上，本发明还可以在其保护范围内采取与上述实施例不同的表述。在此本发明尤其还可以具有这样的技术特征，所述技术特征是由各个权利要求的单一技术特征组成的组合。这样例如还可以考虑使用磁体和用于形成所述信号的场强传感器，所述信号用于确认正在进行能量输出。通过在燃料流动时的磁场变化例如可以考虑形成脉冲状信号“加油进行中”。
附图标记清单
1 机动车的能量存储器
2 通信装置
3 加油管
4 加油龙头
5 通信装置
6 显示仪器
7 移动通信设备
8 中央计算机
9 供能单元的能量存储器
10 填充高度检测装置
11 评估和控制装置
12 评估和控制装置
60 显示装置
90 填充高度检测装置
E 供能单元(加油塔)
G 可供使用的金额
K 机动车
KS 无线连接的通信系统
P 操作人员
S 信号
SL 控制线路
t 时间
t1 供能过程开始的时刻
t2 供能过程结束的时刻
Δt 供能过程的时长
T,T’ 公差范围
TS 加油站
V 机动车的能量存储器中的能量储备
V(t) 时刻t的能量储备
V(t1) 时刻t1的能量储备
V(t2) 时刻t2的能量储备
ΔV 能量储备的变化
ΔV1 在公差范围内的能量储备的变化
ΔV2 在公差范围外的能量储备的变化
V1-V4 方法步骤
V51，V52 方法步骤
V61-V64 方法步骤
V7 方法步骤
Vab 待输出或被输出的能量数额
Vauf 可接收的能量数额
Vbez 可支付的能量数额
VES 机动车的能量存储器的体积
VEVE 供能单元的能量储备
Claims (7)
1.一种用于在机动车(K)与至少一个用于机动车(K)的车辆外部的供能单元(E)之间关于供能过程进行直接或间接通信的方法，其特征在于，在给机动车(K)的至少一个能量存储器(1)进行能量输出开始之前或开始时，从供能单元(E)给机动车(K)的至少一个部件(5)传送用于确认正在进行能量输出的信号(S)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在信号(S)的传送之后在车辆侧这样调整被接收的能量数额的显示，即消除或至少减小在不具有所述信号(S)时存在的公差范围(T)，能量存储器(1)中的能量储备(V(t))在公差范围内的波动(ΔV)不被显示。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在给机动车(K)的至少一个能量存储器(1)进行能量输出之前检测能量存储器(1)中的能量储备(V(t))，由此推导出能量存储器(1)最大可接收的能量数额(Vauf)的数值，并且将该数值提供给车辆外部的供能单元(E)，其中，能量的输出数额(Vab)最多相当于所述最大可接收的能量数额(Vauf)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，能量输出之前将最大可接收的能量数额(Vauf)与确定的或待确定的金额(G)相比较，从而为供能单元(E)提供了关于该金额(G)的信息，并且由该金额推导出可支付的输出数额(Vbez)，其中，功能单元(E)被控制为，当可支付的输出数额(Vbez)小于最大可接收的能量数额(Vauf)时，使实际的输出数额(Vab)小于最大可接收的能量数额(Vauf)。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在能量输出之前将最大可接收的能量数额(Vauf)与供能单元(E)的能量储备(E)相比较，其中，供能单元(E)被控制为，当供能单元(E)的能量储备(E)小于最大可接收的能量数额(Vauf)时，使实际的输出数额(Vab)相当于供能单元(E)的能量储备(VEVE)。
6.一种用于实施上述权利要求中任一项所述方法的设备，所述设备包括机动车(K)和车辆外部的供能单元(E)，其中，不仅机动车(K)而且供能单元(E)都分别配备至少一个通信装置(2或5)，通过所述通信装置实现机动车(K)与供能单元(E)之间的直接或间接的数据交换，其特征在于，机动车(K)还具有至少一个用于显示能量存储器(1)中的能量储备(V(t))的显示装置(60)，并且所述显示装置(60)能被控制为，不显示能量存储器(1)中的能量储备(V(t))在公差范围(T)内的波动(ΔV1)，并且其中公差范围(T)的大小能根据所交换的数据(S)而改变，所述公差范围(T)尤其能被消除或至少减小。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，经由供能单元(E)至机动车(K)的能量的输出数额(Vab)能够根据所交换的数据(Vauf、Vbez、VEVE)被控制。
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