DE102017001039A1 - Method for safely refueling a gas storage tank - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum sicheren Betanken eines Gasspeichers (1) in einem Fahrzeug über eine Befülleitung (9) mit einem Befüllstutzen (10), welcher eine abnehmbare Abdeckkappe (11) aufweist, deren aufgesteckter oder abgenommener Zustand detektierbar ist, wobei bei abgenommener Abdeckkappe (11) und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die kleiner als eine Grenzgeschwindigkeit ist, ein Tanksteuergerät den Tankvorgang freigibt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn der Freigabe über eine Absperrventileinrichtung (8) eine Versorgungsleitung (5) zwischen Druckgasbehältern (2) des Gasspeichers (1) und einem das Gas nutzenden Aggregat (6) geschlossen wird.The invention relates to a method for safely refueling a gas reservoir (1) in a vehicle via a filling line (9) with a filling nozzle (10), which has a removable cap (11) whose plugged or removed state is detectable, with the cap removed (11) and a speed of the vehicle that is less than a limit speed, a tank controller releases the refueling process. The inventive method is characterized in that at the beginning of the release via a shut-off valve device (8) a supply line (5) between compressed gas tanks (2) of the gas reservoir (1) and a gas-using unit (6) is closed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum sicheren Betanken eines Gasspeichers in einem Fahrzeug nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung eines derartigen Verfahrens.The invention relates to a method for safely refueling a gas storage in a vehicle according to the preamble of claim 1 In addition, the invention relates to the use of such a method.

Das sichere Betanken von Gasspeichern, insbesondere von Wasserstoffspeichern in Fahrzeugen spielt eine erhebliche Rolle, da anders als bei der Betankung mit flüssigem Kraftstoff durch austretende Gase zündfähige Gemische, um das Fahrzeug herum, sehr viel leichter entstehen können. Daher wird im Stand der Technik beispielsweise vorgeschlagen einen Verbrennungsmotor oder die Zündung eines Fahrzeugs abzuschalten, wenn gemäß Sensordaten eine Betankung vorliegt und dies durch eine entsprechend geringe Fahrzeuggeschwindigkeit, insbesondere durch den Stillstand des Fahrzeugs, plausibilisert wird. In diesem Zusammenhang kann bezüglich des Abschaltens der Zündung auf die DE 10 2012 222 722 A1 sowie hinsichtlich der Abschaltung des Verbrennungsmotors auf die EP 2 189 705 A1 hingewiesen werden.The safe refueling of gas storage, especially of hydrogen storage in vehicles plays a significant role, as unlike the refueling with liquid fuel by escaping gases ignitable mixtures around the vehicle around, can much easier arise. Therefore, for example, it is proposed in the prior art to switch off an internal combustion engine or the ignition of a vehicle if there is fueling according to sensor data and this is made plausible by a correspondingly low vehicle speed, in particular by the vehicle being at a standstill. In this connection, with respect to the switching off of the ignition on the DE 10 2012 222 722 A1 as well as with regard to the shutdown of the internal combustion engine on the EP 2 189 705 A1 be pointed out.

Wie auch in diesen beiden Schriften ist es typischerweise üblich einen Schalter, insbesondere am Tankdeckel, vorzusehen um die Betankung prinzipiell zu erkennen beziehungsweise die Betankungsbereitschaft des Fahrzeugs zu signalisieren. In diesem Zusammenhang kann ferner auf die DE 10 2010 008 206 A1 verwiesen werden. Dort wird auch vorgeschlagen eine Wegfahrsperre des Fahrzeugs zu aktivieren, während dieses betankt wird.As in these two documents, it is typically customary to provide a switch, in particular on the gas cap, in order to recognize the refueling in principle or to signal the refueling readiness of the vehicle. In this connection, it is also possible to refer to the DE 10 2010 008 206 A1 to get expelled. There is also proposed to activate an immobilizer of the vehicle while it is refueling.

Typischerweise ist es nun so, dass der Ablauf der Betankung durch entsprechende Normierungen und daraus abgeleitete Gesetze reguliert wird. So schreibt beispielsweise die EU-Verordnung EU 406/2010 in Kapitel 9.5 vor, dass während der Betankung das Antriebssystem oder die Wasserstoffumwandlungsanlage nicht aktiv sein dürfen, und dass das Fahrzeug beim Betanken gegen Wegrollen zu sichern ist.Typically, it is now so that the flow of refueling is regulated by appropriate standards and derived laws. For example, the EU Regulation EU 406/2010 writes in chapter 9.5 ensure that the propulsion system or the hydrogen conversion plant is not active during refueling, and that the vehicle must be secured against rolling during refueling.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin ein Verfahren zum sicheren Betanken eines Gasspeichers an einem Fahrzeug anzugeben, welches gegenüber dem Stand der Technik weiter verbessert ist.The object of the present invention is to provide a method for safely refueling a gas storage on a vehicle, which is further improved over the prior art.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Im Anspruch 10 ist außerdem eine besonders bevorzugte Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben.According to the invention, this object is achieved by a method having the features in the claim 1 solved. Advantageous embodiments and further developments emerge from the subclaims dependent thereon. In the claim 10 In addition, a particularly preferred use of the method according to the invention is given.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es so, dass der abgenommene Zustand einer Abdeckkappe auf dem Befüllstutzen der Befülleitung für den Gasspeicher detektiert wird. Bei abgenommener Abdeckkappe und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, welche kleiner als eine Grenzgeschwindigkeit ist, wird über ein Tanksteuergerät der Tankvorgang freigegeben. Dies entspricht soweit dem Stand der Technik. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, das zu Beginn der Freigabe über eine aktiv angesteuerte Absperrventileinrichtung eine Versorgungsleitung zwischen dem Gasspeicher und einem das Gas nutzenden Aggregat geschlossen wird. Die Verbindung beispielsweise zu einem Verbrennungsmotor oder im Falle von Wasserstoff insbesondere zu einer Brennstoffzelle wird also aktiv geschlossen, wenn die Freigabe für den Tankvorgang erfolgt ist. Hierdurch ergibt sich ein erheblicher Vorteil hinsichtlich der Sicherheit des Aufbaus.In the method according to the invention, it is so that the removed state of a cap is detected on the filling nozzle of the filling line for the gas storage. With the cap removed and a speed of the vehicle which is less than a limit speed, the refueling process is enabled via a tank control unit. This corresponds to the state of the art. According to the invention, it is provided that at the beginning of the release via an actively controlled shut-off valve device, a supply line between the gas storage and a unit using the gas is closed. The connection, for example, to an internal combustion engine or, in the case of hydrogen, in particular to a fuel cell, is thus actively closed when the release for the refueling operation has taken place. This results in a significant advantage in terms of safety of the structure.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee ist es außerdem vorgesehen, das zusammen mit der Absperrventileinrichtung Entnahmeventile an Druckgasbehältern des Gasspeichers geschlossen werden. Der Gasspeicher besteht typischerweise aus mehreren Druckgasbehältern. Jeder dieser Druckgasbehälter verfügt im Allgemeinen über ein so genanntes Tankventil oder On-Tank-Valve (OTV), dieses umfasst ein Entnahmeventil um Gas für den Verbrennungsmotor oder die Brennstoffzelle aus dem Gasspeicher entnehmen zu können. Typischerweise ist der mit der Befüllleitung verbundene Pfad nicht identisch zu dem Entnahmepfad, sodass das Entnahmeventil bei der Betankung des Gasspeichers nicht durchströmt wird. Es wird dann in dieser vorteilhaften Weiterbildung des erfüllungsgemäßen Verfahrens geschlossen, um ein Rückströmen von Gas über die Entnahmeventile sicher auszuschließen.According to an advantageous development of the idea, it is also provided that together with the shut-off valve device removal valves are closed at compressed gas tanks of the gas storage. The gas storage typically consists of several compressed gas tanks. Each of these compressed gas containers generally has a so-called tank valve or on-tank valve (OTV), this includes a sampling valve to remove gas for the internal combustion engine or the fuel cell from the gas storage. Typically, the path connected to the filling line is not identical to the removal path, so that the bleed valve is not flowed through when refueling the gas reservoir. It is then closed in this advantageous development of the method according to the invention in order to reliably exclude a backflow of gas via the removal valves.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann es ferner vorgesehen sein, dass, wie es im Stand der Technik ebenfalls bekannt ist, in einer Tankmulde mit einem Tankdeckel ein Sensor beziehungsweise Schalter angeordnet ist, über welchen der offene oder geschlossene Zustand des Tankdeckels detektierbar ist. Für diesen Fall ist es vorgesehen, das die Freigabe nur ausgelöst wird, wenn zusätzlich zu der abgenommenen Abdeckkappe auch der Tankdeckel geöffnet ist. Neben der Geschwindigkeit und der abgenommenen Abdeckkappe spielt nun also auch der Tankdeckel eine Rolle. Hierdurch wird die Sicherheit noch weiter verbessert, da die Fehlerwahrscheinlichkeit durch die Auswertung eines weiteren Schalters beziehungsweise Sensors nochmals weiter reduziert werden kann.According to an advantageous development of the idea, it may further be provided that, as is also known in the prior art, a sensor or switch is arranged in a tank recess with a tank lid, via which the open or closed state of the tank lid is detectable. For this case, it is envisaged that the release will only be triggered if, in addition to the removed cap and the fuel cap is open. In addition to the speed and the removed cap now so also the gas cap plays a role. As a result, the security is further improved, since the error probability can be reduced even further by the evaluation of another switch or sensor.

Gemäß einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Idee ist es dabei vorgesehen, dass sobald mit Beginn der Betankung ein Druckanstieg um zumindest einen vorgegebenen Prozentsatz erkannt wird, eine gültige Betankung angenommen wird. Eine solche gültige Betankung, welche also tatsächlich stattfindet, nachdem zuvor die Freigabe über die Geschwindigkeit und zumindest die abgenommene Abdeckkappe sowie gegebenenfalls den geöffneten Tankdeckel erfolgt war, wird also nun anhand eines Druckanstiegs bei der Betankung verifiziert. Dies stellt hinsichtlich der Sensorik kein Problem dar, da der Druck in dem Gasspeicher ohnehin überwacht wird. Steigt dieser Druck also um einen gewissen Prozentsatz an, welcher so gewählt wird, dass er nicht mit typischerweise innerhalb kurzer Zeit auftretenden Erwärmungseffekten zusammenhängen kann, dann wird eine gültige Betankung angenommen.According to a further very favorable embodiment of the idea according to the invention, it is provided that as soon as the refueling begins a pressure increase by at least one predetermined percentage is detected, a valid refueling is accepted. Such a valid refueling, which therefore actually takes place after the release of the speed and at least the removed cap and possibly the opened tank cap had previously been carried out, is therefore now verified on the basis of an increase in pressure during refueling. This poses no problem with regard to the sensor system, since the pressure in the gas reservoir is monitored anyway. Thus, if this pressure increases by a certain percentage, which is chosen so that it can not be related to heating effects typically occurring within a short time, then a valid refueling is assumed.

Gemäß einer außerordentlich günstigen und vorteilhaften Weiterbildung dieser Idee wird nun im Falle einer Freigabe und einer gültigen Betankung eine Wegfahrsperre des Fahrzeugs aktiviert. Die Wegfahrsperre wird also nicht anhand des Freigabesignals für die Betankung ausgelöst, sondern erst dann wenn gleichzeitig zur Freigabe eine gültige Betankung erkannt worden ist, weil sich der Druck von der Tankanlage in der Befüllungsleitung ausgebreitet hat. Bis zu diesem Zeitpunkt kann rein elektrisch noch mit dem Fahrzeug rangiert werden, beispielsweise um dieses nochmal ein gewisses Wegstück zurückzusetzen, um es präziser gegenüber der Tankanlage in der Tankstelle zu platzieren. Erst mit dem Beginn der gültigen Betankung, welche über den Druckanstieg beim Koppeln des Zapfventils mit dem Befüllstutzen erfasst wird, wird die Wegfahrsperre des Fahrzeugs aktiviert.According to an extremely favorable and advantageous development of this idea, an immobilizer of the vehicle is now activated in the event of release and valid refueling. The immobilizer is therefore not triggered on the basis of the release signal for refueling, but only when a valid refueling has been recognized simultaneously for release, because the pressure has spread from the tank system in the filling line. Up to this point in time, the vehicle can still be maneuvered purely electrically, for example in order to reset this part of the way again in order to place it more precisely in relation to the tank system in the filling station. Only with the beginning of the valid refueling, which is detected by the pressure increase when coupling the dispensing valve with the filling nozzle, the immobilizer of the vehicle is activated.

Gemäß einer sehr günstigen Weiterbildung dieser Idee ist es dabei vorgesehen, dass die aktivierte Wegfahrsperre durch das Einlegen einer Parksperre in dem Fahrzeuggetriebe aktiviert wird. Eine solche mechanische Parksperre, wie sie ansonsten nur beim geparkten Fahrzeug aktiv ist, verhindert ein Wegfahren beziehungsweise Wegrollen des Fahrzeugs zuverlässig, da sie mechanisch in entsprechende Elemente des Getriebes eingreift und so Elemente des Getriebes blockiert, welche sich beim Fahren oder Rollen zwangsweise bewegen müssten.According to a very favorable development of this idea, it is provided that the activated immobilizer is activated by the insertion of a parking brake in the vehicle transmission. Such a mechanical parking lock, as it is otherwise active only when parked vehicle prevents driving away or rolling away of the vehicle reliably, since it mechanically engages in corresponding elements of the transmission, thus blocking elements of the transmission, which would have to move forcibly when driving or rolling.

Das Ende des Betankungsvorgangs kann dann durch das Aufstecken der Abdeckkappe und gegebenenfalls das Schließen des Tankdeckels erkannt werden, und zwar immer dann wenn die Abdeckkappe aufgesteckt wird, nachdem eine gültige Betankung erfolgt ist und zuvor eine Freigabe für die Betankung vorlag. Die Freigabe wird dann zurückgenommen. Das Zurücknehmen der Freigabe kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfüllungsgemäßen Verfahrens dazu führen, das ein Lösen der Wegfahrsperre freigegeben wird und das alternativ oder ergänzend hierzu ein Öffnen der Absperrventileinrichtung und sofern vorhanden der Entnahmeventileinrichtungen freigegeben wird, sofern eine solche Öffnung vom Fahrzeug angefordert wird, beispielsweise weil verbrennungsmotorisch oder über die Brennstoffzelle Leistung bereitgestellt werden soll.The end of the refueling process can then be detected by attaching the cap and, if necessary, closing the tank cap, whenever the cap is plugged in after a valid refueling has taken place and previously had a clearance for refueling. The release is then withdrawn. The withdrawal of the release may result according to an advantageous development of the method according to the invention, the release of the immobilizer is released and the alternative or in addition to opening the shut-off valve device and if available the removal valve devices is released, if such an opening is requested by the vehicle, for example because engine or fuel cell power is to be provided.

Das Verfahren ist außerordentlich effizient und sicher, sodass es sich insbesondere zur Betankung eines Gasspeichers bei entsprechend hohen Drücken von wenigstens 25 MPa oder insbesondere 70 MPa anbietet. Es kann also insbesondere für Gasspeicher eingesetzt werden, welche für komprimiertes Abgas oder besonders bevorzugt für Wasserstoff, welcher derzeit bei einem Nenndruck von 70 MPa gespeichert wird, eingesetzt werden.The method is extremely efficient and safe, so that it is particularly suitable for refueling a gas storage at correspondingly high pressures of at least 25 MPa or especially 70 MPa. It can therefore be used in particular for gas storage, which for compressed exhaust gas or particularly preferably for hydrogen, which is currently stored at a nominal pressure of 70 MPa, are used.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie seiner Verwendung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend in der Bezugnahme auf die Figur näher dargestellt ist.Further advantageous embodiments of the method according to the invention and its use will become apparent from the embodiment, which is shown in more detail below with reference to the figure.

Die einzige beigefügte Figur zeigt dabei einen Gasspeicher welcher zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.The single attached figure shows a gas storage which is suitable for carrying out the method according to the invention.

Die einzige beigefügte Figur zeigt einen Gasspeicher 1, welcher zur Speicherung von Wasserstoff bei einem Nenndruck von 70 MPa ausgebildet sein soll. Der Gasspeicher 1 verfügt über zwei einzelne Druckgasbehälter 2, welche jeweils ein Tankventil 3 aufweisen. Dieses Tankventil 3 weist einerseits ein Entnahmeventil und anderseits einen hiervon zumindest teilweise unabhängigen Befüllpfad auf. Darüber hinaus sind weitere Elemente wie beispielsweise ein manuelles Entleerventil, ein thermisch auslösendes Sicherheitsventil oder ähnliches in dem Tankventil 3, vorhanden. Die beiden Druckgasbehälter 2 sind über eine Gasleitung 4 miteinander verbunden. Von der Gasleitung 4 führt eine Versorgungsleitung 5 zu einem Aggregat 6, beispielsweise einem Gasmotor oder einer Brennstoffzelle. In der Versorgungsleitung 5 ist ein Absperrventil 8 sowie ein Drucksensor 7 auf der dem Druckgasbehälter 2 abgewandten Seite des Absperrventils 8 angeordnet. Ferner ist die Gasleitung 4 über eine Befülleitung 9 mit einem Befüllstutzen 10 verbunden. Dieser Befüllstutzen weist eine Abdeckkappe 11 auf, welche auch als Staubschutzkappe bezeichnet werden könnte. Der ganze Aufbau ist dabei in einer angedeuteten Tankmulde 12 des Fahrzeugs, welches den Gasspeicher 1 aufweist angeordnet. Im Bereich der Abdeckkappe 11 befindet sich über einen Schalter 13 angedeutet eine Vorrichtung um beispielsweise elektrisch, oder über magnetische Sensoren oder Ähnliches zu detektieren ob die Abdeckkappe 11 auf dem Befüllstutzen 10 aufgesteckt ist, oder nicht. Ein vergleichbarer Schalter 14 ist im Bereich einer angedeuteten Tankklappe 15 angedeutet, welche die Tankmulde 12 des Fahrzeugs immer dann verschließt, wenn das Fahrzeug nicht betankt werden soll. Das Fahrzeug selbst weist in an sich bekannter Weise ein Fahrzeugsteuergerät auf, und ein Steuergerät für die Tankanlage, welche beispielsweise über den CAN-Bus untereinander in Kommunikationsverbindung stehen.The sole attached figure shows a gas storage 1 , which should be designed to store hydrogen at a nominal pressure of 70 MPa. The gas storage 1 has two individual compressed gas tanks 2 , which each have a tank valve 3 exhibit. This tank valve 3 has, on the one hand, an extraction valve and, on the other hand, an at least partially independent filling path. In addition, other elements such as a manual emptying valve, a thermally triggered safety valve or the like in the tank valve 3 , available. The two compressed gas tanks 2 are over a gas pipe 4 connected with each other. From the gas line 4 leads a supply line 5 to an aggregate 6 For example, a gas engine or a fuel cell. In the supply line 5 is a shut-off valve 8th as well as a pressure sensor 7 on the compressed gas tank 2 opposite side of the shut-off valve 8th arranged. Further, the gas line 4 via a filling line 9 with a filling nozzle 10 connected. This filling nozzle has a cap 11 which could also be called a dust cap. The whole structure is in an indicated tank pit 12 of the vehicle, which stores the gas 1 has arranged. In the area of the cap 11 is located over a switch 13 indicated a device to detect, for example, electrically, or via magnetic sensors or the like whether the cap 11 on the filler neck 10 plugged or not. A comparable switch 14 is in the range of an indicated tank flap 15 indicated, which the tank well 12 the vehicle always closes when the vehicle is not refueled. The vehicle itself points in a conventional manner, a vehicle control unit, and a control unit for the tank system, which communicate with each other, for example via the CAN bus in communication.

In einer einfachsten Ausführungsvariante der Erfindung kann auf den Schalter 14 im Bereich des Tankdeckels 15 verzichtet werden. Durch das Abziehen der Abdeckkappe 11 durch eine Person, welche den Gasspeicher 1 betanken will, erhält das Steuergerät des Tanksystems einen ersten Impuls, welcher diesem signalisiert, dass die Abdeckkappe abgenommen ist. Falls das Steuergerät des Tanksystems bisher nicht aktivert war kann es durch diesen Impuls aktiviert beziehungsweise aufgeweckt werden. Über das Steuergerät des Fahrzeugs und die Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeugsteuergerät und dem Tanksteuergerät wird nun die Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt. Ist diese kleiner als eine vorgegebene Grenzgeschwindigkeit, welche entsprechend gering gewählt wird, sodass also davon ausgegangen werden kann, dass das Fahrzeug steht oder allenfalls noch mit minimaler Restgeschwindigkeit rollt und unmittelbar danach zu stehen kommt, dann werden bei aktivem Impuls aufgrund der abgezogenen Abdeckkappe über das Tanksteuergerät die Entnahmeventile in den Tankventilen 3 und das Absperrventil 8 in der Versorgungsleitung 5 geschlossen. Damit ist ein weiterer Betrieb des Aggregats 6 nicht mehr möglich, sodass dieses entsprechend abgeschaltet wird. Zu diesem Zeitpunkt ist ein Rangieren des Fahrzeugs im rein batterieelektrischen Betrieb, welcher zumindest bei einem Brennstoffzellenfahrzeug existiert, noch möglich. Das Fahrzeug kann also nochmals umrangiert werden, beispielsweise um dieses möglichst präzise vor einer Betankungsanlage der Tankstelle zu platzieren.In a simplest embodiment of the invention may be on the switch 14 in the area of the gas cap 15 be waived. By removing the cap 11 by a person holding the gas storage 1 wants to refuel, the control unit of the tank system receives a first pulse, which signals this, that the cap is removed. If the control unit of the tank system was not previously activated, it can be activated or woken up by this pulse. The vehicle speed is now determined via the control unit of the vehicle and the communication connection between the vehicle control unit and the tank control unit. If this is smaller than a predetermined limit speed, which is selected to be correspondingly low, so it can be assumed that the vehicle is still rolling or possibly with minimum residual speed and comes to stand immediately afterwards, then be active pulse due to the deducted cap over the Tank control unit the extraction valves in the tank valves 3 and the shut-off valve 8th in the supply line 5 closed. This is another operation of the unit 6 no longer possible, so this is turned off accordingly. At this time, it is still possible to maneuver the vehicle in battery-only electric operation which exists at least in a fuel cell vehicle. The vehicle can thus be rearranged again, for example, to place this as precisely as possible in front of a refueling system of the gas station.

Beginnt nun die Betankung durch die Person, welche auch die Abdeckkappe 11 abgezogen hat, dann kommt es in dem Gasspeicher 1 und hier insbesondere in der Befülleitung 9, der Gasleitung 4 und dem zwischen der Gasleitung 4 und dem Absperrventil 8 liegenden Teil der Versorgungsleitung 5 zu einem Druckanstieg. Wird ein solcher Druckanstieg um einige Prozent über den Drucksensor 7 erkannt, dann kann davon ausgegangen werden, dass dies mit einer Betankung zusammenhängt. Der Grenzwert ist dabei so zu wählen, dass ein Druckanstieg beispielsweise durch eine Erwärmung des Gasspeichers 1, beispielsweise aufgrund einer Sonneneinstrahlung oder ähnlichen nicht als relevanter Druckanstieg interpretiert wird. Das Steuergerät des Tanksystems wertet dann die Betankung als gültig, geht also von einer tatsächlich begonnenen Betankung nach der erfolgten Freigabe, mit dem Schließen des Absperrventils 8 und der Entnahmeventile in den Tankventilen 3 aus. Neben der Freigabe, welche anhand des Sensors/Schalters 13 der Abdeckkappe 11 und der nicht mehr vorliegenden oder nur noch außerordentlich geringen Fahrgeschwindigkeit, welche das Tanksteuergerät vom Fahrzeugsteuergerät übermittelt bekam, erfolgt war, liegt also nun als weitere Information eine gültige Betankung vor. In diesem Fall gibt das Tanksteuergerät ein entsprechendes Signal an das Fahrzeugsteuergerät, welches ein Wegrollen des Fahrzeugs verhindert. Beim Brennstoffzellenfahrzeug wird nun auch der Batterieelektrische Vortrieb unterbunden. Dies kann prinzipiell rein elektronisch erfolgen, vorzugsweise kann jedoch das Einlegen einer mechanischen Parksperre im Getriebe ausgelöst werden, sodass ein Bewegen des Fahrzeugs sicher und zuverlässig unterbunden wird. Dies bezieht sich dann nicht nur auf das pure Wegfahren des Fahrzeugs sondern verhindert auch, ähnlich wie beispielsweise eine angezogene Handbremse, welche bei elektronischer Betätigung eine alternative Möglichkeit zum Verhindern des Wegfahrens beziehungsweise Wegrollens darstellt, dass das Fahrzeug auch nicht wegrollen kann. Die Betankung kann dann in einem sicheren Zustand des Fahrzeugs erfolgen.Now begins the refueling by the person who also the cap 11 has deducted, then it comes in the gas storage 1 and here in particular in the filling line 9 , the gas pipe 4 and between the gas line 4 and the shut-off valve 8th lying part of the supply line 5 to a pressure increase. Will such a pressure increase by a few percent over the pressure sensor 7 recognized, then it can be assumed that this is related to a refueling. The limit value is to be chosen so that a pressure increase, for example by heating the gas storage 1 For example, due to solar radiation or the like is not interpreted as a relevant pressure increase. The control unit of the tank system then evaluates the refueling as valid, that is, from an actually started refueling after the successful release, with the closing of the shut-off valve 8th and the sampling valves in the tank valves 3 out. In addition to the release, which by means of the sensor / switch 13 the cap 11 and the no longer present or only extremely low driving speed, which got the tank control unit received from the vehicle control unit, was done, so now is as a further information before a valid refueling. In this case, the tank controller gives a corresponding signal to the vehicle control unit, which prevents the vehicle from rolling away. When fuel cell vehicle now the battery electric propulsion is prevented. This can be done in principle purely electronic, but preferably the insertion of a mechanical parking brake in the transmission can be triggered so that moving the vehicle is reliably and reliably prevented. This then not only refers to the pure driving away of the vehicle but also prevents, similar to a tightened handbrake, which represents an alternative way to prevent the driving away or rolling away during electronic operation that the vehicle can not roll away. The refueling can then take place in a safe condition of the vehicle.

Wenn die Person nach der Beendigung des Tankvorgangs die Abdeckkappe 11 wieder auf dem Befüllstutzen steckt dann wird die Freigabe zurückgenommen. Durch dieses Zurücknehmen der Freigabe wird ein Signal vom Tanksteuergerät an das Fahrzeugsteuergerät gesandt beziehungsweise das zuvor gesendete Signal nun nicht mehr aufrechterhalten, sodass über das Fahrzeugsteuergerät die Wegfahrsperre wieder aufgehoben wird. Gleichzeitig kann nach dem Wegfallen der Freigabe ein Öffnen des Absperrventils 8 und der Entnahmeventile in den Tankventilen 4 erfolgen, sofern dies vom Fahrzeug entsprechend angefordert wird. Darüber hinaus ist mit dem Wegfallen der Wegfahrsperrfunktion das rein batterieelektrische Verfahren sofort wieder möglich, das Fahren mit Gasmotor oder Brennstoffzelle nach dem erneuten Start des Aggregats 6.If the person after completion of the refueling the cap 11 again on the filler neck then the release is withdrawn. As a result of this withdrawal of the release, a signal is sent from the tank control unit to the vehicle control unit or the previously transmitted signal is no longer maintained, so that the immobilizer is canceled again via the vehicle control unit. At the same time, after the release of the release, an opening of the shut-off valve 8th and the sampling valves in the tank valves 4 if requested by the vehicle. In addition, with the omission of the immobilizer function, the purely battery-electric method immediately possible again, driving with gas engine or fuel cell after the restart of the unit 6 ,

Eine alternative Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht es nun vor, dass zusätzlich zu dem Impuls, welcher durch das Abziehen der Abdeckkappe und den Schalter 13 ausgelöst wird, für die Freigabe der Betankung auch ein Signal der Tankklappe 15, ausgelöst durch den Schalter 14, vorliegen muss. In diesem Fall kann für den Fall, dass das Tanksteuergerät nicht aktiviert war dieses bereits beim Öffnen des Tankdeckels 15, welches ja typischerweise vor dem Abziehen der Abdeckkappe 11 erfolgt, entsprechend aktiviert werden. Dies ermöglicht eine gewisse Redundanz, da im Falle, dass einer der Schalter 13, 14 ein falsch positives Signal liefert die Freigabe der Betankung nicht ohne das Vorhandensein des anderen Signals erfolgt. Der Ablauf ist ansonsten derselbe wie oben beschrieben. Lediglich bei der Beendigung des Tankvorgangs wird wiederum geprüft ob sowohl die Abdeckkappe 11 auf dem Befüllstutzen 10 sicher aufgesteckt ist und gleichzeitig die Tankklappe 15 geschlossen ist. Also nur wenn sowohl über den Schalter 13 als auch über den Schalter 14 der gewünschte Zustand detektiert wird, wird die Tankfreigabe entsprechend beendet und die Wegfahrsperre aufgehoben, sodass das Fahrzeug wieder bewegt werden kann.An alternative variant of the method according to the invention now provides that, in addition to the pulse, which by pulling off the cap and the switch 13 is triggered, for the release of refueling and a signal of the fuel filler flap 15 , triggered by the switch 14 , must be present. In this case, in the event that the tank controller was not activated, this may already occur when opening the fuel cap 15 which is typically before peeling off the cap 11 takes place, be activated accordingly. This allows for some redundancy, as in the case of one of the switches 13 . 14 a false positive signal will not release the refueling without the presence of the other signal. The procedure is otherwise the same as described above. Only at the end of the refueling process is again checked whether both the cap 11 on the filler neck 10 securely plugged in and at the same time the fuel filler flap 15 closed is. So only if both over the switch 13 as well as over the switch 14 the desired state is detected, the tank release is terminated accordingly and the immobilizer unlocked so that the vehicle can be moved again.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012222722 A1 [0002]DE 102012222722 A1 [0002]
  • EP 2189705 A1 [0002]EP 2189705 A1 [0002]
  • DE 102010008206 A1 [0003]DE 102010008206 A1 [0003]

Claims (10)

Verfahren zum sicheren Betanken eines Gasspeichers (1) in einem Fahrzeug über eine Befülleitung (9) mit einem Befüllstutzen (10), welcher eine abnehmbare Abdeckkappe (11) aufweist, deren aufgesteckter oder abgenommener Zustand detektierbar ist, wobei bei abgenommener Abdeckkappe (11) und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die kleiner als eine Grenzgeschwindigkeit ist, ein Tanksteuergerät den Tankvorgang freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn der Freigabe über eine Absperrventileinrichtung (8) eine Versorgungsleitung (5) zwischen Druckgasbehältern (2) des Gasspeichers (1) und einem das Gas nutzenden Aggregat (6) geschlossen wird.Method for safely refueling a gas accumulator (1) in a vehicle via a filling line (9) with a filling nozzle (10), which has a removable cap (11) whose plugged or removed state can be detected, with the cap (11) and a speed of the vehicle, which is smaller than a limit speed, a tank control device releases the refueling process, characterized in that at the beginning of the release via a shut-off valve device (8) a supply line (5) between compressed gas tanks (2) of the gas reservoir (1) and one Gas-using unit (6) is closed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusammen mit der Absperrventileinrichtung (8) Entnahmeventile in Tankventilen (3) der Druckgasbehälter (2) geschlossen werden.Method according to Claim 1 , characterized in that together with the shut-off valve device (8) removal valves in tank valves (3) of the compressed gas container (2) are closed. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Befüllstutzen (10) in einer Tankmulde (12) mit einem Tankdeckel (15) angeordnet ist, wobei der offene oder geschlossene Zustand des Tankdeckels (15) detektierbar ist, wobei zusätzlich zu der abgenommenen Abdeckkappe (11) auch der Tankdeckel (15) geöffnet sein muss, um die Freigabe auszulösen.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the filling nozzle (10) in a tank recess (12) with a tank lid (15) is arranged, wherein the open or closed state of the tank lid (15) is detectable, wherein in addition to the removed cap (11) and the Tank cap (15) must be open to trigger the release. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sobald mit Beginn der Betankung ein Druckanstieg um zumindest einen vorgegebenen Prozentsatz erkannt wird, eine gültige Betankung angenommen wird.Method according to Claim 1 . 2 or 3 , characterized in that as soon as the start of refueling a pressure increase is detected by at least a predetermined percentage, a valid refueling is assumed. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Freigabe und einer gültigen Betankung eine Wegfahrsperre des Fahrzeugs aktiviert wird.Method according to Claim 4 , characterized in that in case of release and a valid refueling an immobilizer of the vehicle is activated. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aktivieren der Wegfahrsperre eine mechanische Parksperre im Fahrzeuggetriebe eingelegt wird.Method according to Claim 5 , characterized in that when activating the immobilizer, a mechanical parking brake is engaged in the vehicle transmission. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende des Tankvorgangs durch eine nach erfolgter Freigabe und gültiger Betankung aufgesteckte Abdeckkappe (11) erkannt wird, wonach die Freigabe zurückgenommen wird.Method according to one of Claims 1 to 6 characterized in that an end of the refueling operation is detected by a plugged after the release and valid refueling cap (11), after which the release is withdrawn. Verfahren nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass ein Zurücknehmen der Freigabe ein Lösen der Wegfahrsperre auslöst sofern diese aktiviert warMethod according to Claim 7 characterized in that a withdrawal of the release triggers a release of the immobilizer if it was activated Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Rücknahme der Freigabe ein Öffnen der Absperrventileinrichtung (8) und sofern vorhanden der Entnahmeventileinrichtungen freigegeben wird.Method according to Claim 7 or 8th , characterized in that after the withdrawal of the release, an opening of the shut-off valve device (8) and, if present, the removal valve devices is released. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Betankung eines Gasspeichers (1) mit komprimierten Erdgas oder Wasserstoff bei einem Nenndruck von wenigstens 25 MPa, insbesondere 70 MPa.Use of the method according to one of Claims 1 to 9 for refueling a gas reservoir (1) with compressed natural gas or hydrogen at a nominal pressure of at least 25 MPa, in particular 70 MPa.
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