DE112013002339T5

DE112013002339T5 - Gasbefüllungssystem und Fahrzeug

Info

Publication number: DE112013002339T5
Application number: DE112013002339.3T
Authority: DE
Inventors: c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAIS Komiya Kenji; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAI Yoshida Kousei
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2015-03-26
Anticipated expiration: 2033-04-27
Also published as: DE112013002339T8; CN104204650A; DE112013002339B8; US20150362383A1; US10371587B2; WO2013161318A1; CN104204650B; JP6001315B2; DE112013002339B4; JP2013228059A

Abstract

Die Erfindung adressiert die Aufgabe zum Vorsehen eines Gasbefüllungssystems und eines Fahrzeugs, die auf einfache Weise fahrzeugseitig erfassen können, ob es eine Abweichung in einem Temperatursensor gibt, der eine Temperatur in einem Tank des Fahrzeugs misst. Das Gasbefüllungssystem und das Fahrzeug enthalten: ein Fahrzeug, das einen einzelnen oder mehrere Tanks, die ein Hochdruckgas enthalten können, und ein erstes Kommunikationsinstrument enthält; und eine Gasstation, die ein zweites Kommunikationsinstrument enthält, das ein Signal von dem ersten Kommunikationssystem empfängt, und welche ein Gas in den einzelnen oder die mehreren Tanks einspeist. Das Fahrzeug enthält: einen ersten Temperatursensor, der eine Temperaturinformation des in den einzelnen Tank gespeicherten Gases erlangt; einen zweiten Temperatursensor, der eine Temperaturinformation außerhalb des einzelnen Tanks 22 erlangt; und einen Controller. Der Controller ermöglicht eine Übertragung der Temperaturinformation des ersten Temperatursensors zu dem zweiten Kommunikationsinstrument unter der Bedingung, dass der absolute Wert eines Unterschieds zwischen einem angezeigten Wert des ersten Temperatursensors und einem angezeigten Wert des zweiten Temperatursensors kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, und eine Übertragung der Temperaturinformation des ersten Temperatursensors zu dem zweiten Kommunikationsinstrument unter der Bedingung verbietet, dass der absolute Wert des Unterschieds größer ist als der vorbestimmte Wert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Gasbefüllungssystem und ein Fahrzeug, das ein Gas von einer Gasstation in einen fahrzeugseitigen Tank lädt.
HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK
In den letzten Jahren sind ein Brennstoffzellenelektrofahrzeug mit und ein Wasserstoffgasfahrzeug stärker ins Blickfeld gerückt. Das Brennstoffzellenfahrzeug erzeugt Elektrizität durch Bewirken, dass Wasserstoff elektrochemisch mit Sauerstoff in der Luft reagiert, und eine Antriebskraft durch Zuführen der erzeugten Elektrizität zu einem Motor erzeugt. Das Wasserstoffgasfahrzeug enthält eine Verbrennungskraftmaschine, die ein Wasserstoffgas anstelle eines Benzins verbrennt.
Diese Fahrzeuge sind mit einem Tank zum Speichern von Wasserstoffgas ausgestattet (siehe beispielsweise Patentdokument 1). Wenn die restliche Menge des Wasserstoffgases in dem Tank klein ist, wird Wasserstoffgas in den Tank bei einer Wasserstoffstation als Brennstoffgasstation geladen.
Ein Temperatursensor und ein Drucksensor sind in dem Tank installiert, und der Menge an in den Tank gefüllten Wasserstoff wird ermöglicht, von einem angezeigten Wert des Temperatursensors und einem angezeigten Wert des Drucksensors erlangt zu werden. Mit dem Temperatursensor ist es möglich, ein Temperaturmanagement derart auszuführen, dass die Temperatur in dem Tank nicht einen Grenzwert übersteigt. Die Temperatur in dem Tank nimmt zu, wenn Wasserstoffgas geladen wird.
Was das vorstehend beschriebene Temperaturmanagement betrifft, wurde vorgeschlagen, dass Temperaturinformationen in einen Tank sequentiell von einer Fahrzeugseite zu einer Wasserstoffstationsseite übertragen werden und die Wasserstoffstation automatisch das Laden des Wasserstoffs stoppt, bevor die Temperatur des Tanks dessen zulässige Temperatur übersteigt (siehe beispielsweise Patentdokument 2).
Allerdings entstehen, falls der Temperatursensor in dem Tank eine Abnormalität aufgrund einer Abweichung oder dergleichen aufweist, die folgenden Probleme, da es nicht möglich ist, die Temperatur in dem Tank genau zu messen.
Anfänglich wird das Problem bei dem Fall beschrieben, bei dem der Temperatursensor eine Temperatur anzeigt, die höher als eine tatsächliche Temperatur in dem Tank wie ein angezeigter Wert ist. Beispielsweise wird angenommen, dass, wenn eine Umwelttemperatur (Umgebungstemperatur) –40°C ist und die tatsächliche Temperatur in dem Tank auch –40°C sowie die Umwelttemperatur ist, der angezeigte Wert des Temperatursensors 85°C ist (das heißt, es gibt eine Abweichung von +125°C bei dem Temperatursensor). Die Wasserstoffstation speist Wasserstoffgas in den Tank durch Einstellen der Einspeiserate (Druck) des Wasserstoffgases ein, so dass der angezeigte Wert des Temperatursensors nicht 85°C oder höher übersteigt.
In diesem Fall wird Wasserstoffgas in den Tank geladen bis zu einem Befüllungsdruck, der bei dem Fall angenommen wird, bei dem die Temperatur in dem Tank 85°C ist; allerdings ist die tatsächliche Temperatur in dem Tank –40°C mit dem Ergebnis, dass ein Überladen auftritt (der Befüllungsfaktor wird höher oder gleich 100%). Zudem gibt es, falls sich das Fahrzeug zu einem Ort bewegt, dessen Umwelttemperatur nach Abschluss des Ladens beispielsweise 85°C ist, Bedenken, dass die Temperatur in dem Tank steil ansteigt und einen zulässigen Druck des Tanks übersteigt.
Zweitens wird das Problem bei dem Fall beschrieben, bei dem der Temperatursensor eine Temperatur anzeigt, die niedriger als die tatsächliche Temperatur in dem Tank wie ein angezeigter Wert wird. In diesem Fall gibt es eine Möglichkeit, dass ein Wasserstoffgas geladen ist, selbst wenn die Temperatur in dem Tank 85°C übersteigt. Wenn ein Wasserstoffgas kontinuierlich in den Tank in einem solchen Überhitzungszustand geladen wird (die Temperatur in dem Tank ist höher oder gleich 85°C), gibt es Bedenken wegen des Auftretens von Problemen, wie z. B. einer Abnahme der Festigkeit des Tanks, die aus einer thermischen Verschlechterung eines Harzabschnitts des Tanks resultiert, und einer Emission des Wasserstoffgases zu dem Äußeren des Fahrzeugs, die sich aus der Aktivierung eines Entlastungsventils ergibt.
Das bedeutet, dass, falls ein Wasserstoffgas basierend auf dem angezeigten Wert des Temperatursensors bei einem Zustand geladen wird, bei dem es eine Abweichung in dem Temperatursensor in dem Tank gibt, ein Überladen oder Überhitzen auftritt mit dem Ergebnis, dass eine größere Beanspruchung als die bei einem gewöhnlichen Gebrauch auf den Tank wirkt.
Daher wurde ein Gasbefüllungssystem vorgeschlagen, in dem eine Temperaturdifferenz zwischen einer Temperatur in einem Tank und einer Temperatur eines Wasserstoffgases, das in den Tank eingespeist wird, berechnet wird, bestimmt wird, dass die Temperaturinformation in dem Tank abnormal ist, wenn der Temperaturunterschied einen vorbestimmten Schwellenwert T_th übersteigt, und eine Strömungsrate des Wasserstoffgases, das in den Tank eingespeist wird, reduziert wird verglichen während normaler Zeiten (siehe beispielsweise Patentdokument 3).
BETREFFENDE STAND DER TECHNIK DOKUMENTE
Patentdokument

Patentdokument 1: veröffentlichte japanische Patentanmeldung JP 2007-16893 ( JP 2007-16893 A )
Patentdokument 2: veröffentlichte japanische Patentanmeldung JP 2011-157995 ( JP 2011-157995 A )
Patentdokument 3: veröffentlichte japanische Patentanmeldung JP 2011-149533 ( JP 2011-149533 A )

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
DAS DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEM
Allerdings muss das in Patentdokument 3 beschriebene Brennstoffgasbefüllungssystem ein Laden bei einer niedrigen Strömungsrate für eine vorbestimmte Zeit von einer Wasserstoffstationsseite in den Tank durchgeführt werden bevor vollständiges Laden gestartet wird, um zu erfassen, ob es eine Abweichung in dem Temperatursensor in dem Tank gibt, so dass es ein Problem gab, dass es eine Zeit dauerte und Anstrengungen zum Erfassen einer Abweichung gab.
Die Erfindung wurde in Erwägung gezogen, um ein solches existierendes Problem zu lösen, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Gasbefüllungssystem und ein Fahrzeug vorzuschlagen, die auf einfache Weise bei einer Fahrzeugseite erfassen können, ob es eine Abweichung in dem Temperatursensor gibt, der eine Temperatur in einem Tank des Fahrzeugs misst.
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Um die vorstehende Aufgabe zu erreichen, enthält ein Gasbefüllungssystem gemäß der Erfindung: ein Fahrzeug, das einen einzelnen oder mehrere Tanks und ein erstes Kommunikationsinstrument enthält, wobei der einzelne oder mehrere Tanks ein Hochdruckgas enthalten können; und eine Gasstation, die ein zweites Kommunikationsinstrument enthält, das ein Signal empfängt, das von dem ersten Kommunikationsinstrument übertragen wird, und welche das Gas zu dem einzelnen oder mehreren Tanks einspeist, wobei das Fahrzeug einen ersten Temperatursensor, der eine Temperaturinformation des in einen Körperabschnitt des einzelnen Tanks gespeicherten Gases erlangt; einen zweiten Temperatursensor, der eine Temperaturinformation außerhalb des Körperabschnitts des einzelnen Tanks erlangt; eine Berechnungseinheit, die einen Unterschied zwischen einem angezeigten Wert des ersten Temperatursensors und einem angezeigten Wert des zweiten Temperatursensors berechnet; und eine Bestimmungseinheit enthält, die bestimmt, ob der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds größer als ein vorbestimmter Wert ist, und die Bestimmungseinheit eine Übertragung der durch den ersten Temperatursensor erlangten Temperaturinformation von dem ersten Kommunikationsinstrument zu dem zweiten Kommunikationsinstrument unter der Bedingung ermöglicht, dass der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, und eine Übertragung der durch den ersten Temperatursensor erlangten Temperaturinformation von dem ersten Kommunikationsinstrument zu dem zweiten Kommunikationsinstrument unter der Bedingung verbietet, dass der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds größer als der vorbestimmte Wert ist.
Mit dieser Konfiguration kann das Gasbefüllungssystem gemäß der Erfindung auf einfache Weise fahrzeugseitig erfassen, ob es eine Abweichung in dem ersten Temperatursensor gibt, der die Temperatur in dem Tank des Fahrzeugs misst. Das Gasbefüllungssystem gemäß der Erfindung kann ein Laden von Wasserstoffgas basierend auf der Temperaturinformation des ersten Temperatursensors verbieten, wenn es eine Abweichung in dem ersten Temperatursensor gibt.
Bei dem Gasbefüllungssystem gemäß der Erfindung wird vorzugsweise der zweite Temperatursensor in einem mit einem Ende des Körperabschnitts des einzelnen Tanks verbundenen Ventil vorgesehen.
Mit dieser Konfiguration kann das Gasbefüllungssystem gemäß der Erfindung eine Verschlechterung des Referenzsensors aufgrund eines Wasserstoffgases bei geringen Kosten vermeiden, da der zweite Temperatursensor, der als Referenzsensor für den ersten Temperatursensor dient, bei einer Position installiert ist, bei der der zweite Temperatursensor nicht dem Wasserstoffgas ausgesetzt ist.
Bei dem Gasbefüllungssystem gemäß der Erfindung enthält das Fahrzeug vorzugsweise ferner einen Umgebungstemperatursensor zum Erlangen einer Temperaturinformation einer Umgebungstemperatur, und der zweite Temperatursensor ist der Umgebungstemperatursensor.
Mit dieser Konfiguration kann das Gasbefüllungssystem gemäß der Erfindung Kosten durch Verwendung des Umgebungstemperatursensors reduzieren, der eine bereits existierende Komponente des Fahrzeugs als der Referenzsensor ist.
Bei dem Gasbefüllungssystem gemäß der Erfindung enthält vorzugsweise das Fahrzeug ferner eine Abweichungsbetragseinschätzeinheit, die einen Abweichungsbetrag des ersten Temperatursensors unter der Bedingung einschätzt, dass es durch die Bestimmungseinheit bestimmt wird, dass der absolute Wert des Unterschieds größer als der vorbestimmte Wert ist; und eine Temperaturinformationskorrektureinheit, die die Temperaturinformation des ersten Temperatursensors unter Verwendung des durch die Abweichungsbetragseinschätzeinheit eingeschätzten Abweichungsbetrags korrigiert, und die Bestimmungseinheit eine Übertragung der durch die Temperaturinformationskorrektureinheit korrigierten Temperaturinformation von dem ersten Kommunikationsinstrument zu dem zweiten Kommunikationsinstrument unter der Bedingung bestimmt, dass der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds größer als der vorbestimmte Wert ist.
Mit dieser Konfiguration kann das Gasbefüllungssystem gemäß der Erfindung ein Laden des Wasserstoffgases basierend auf der korrigierten Temperaturinformation des ersten Temperatursensors ausführen, während ein Überladen und Überhitzen unterdrückt wird, selbst wenn es eine Abweichung in dem ersten Temperatursensor gibt.
Um die vorstehende Aufgabe zu erreichen, enthält ein Gasbefüllungssystem gemäß der Erfindung: ein Fahrzeug, das mehrere Tanks und ein erstes Kommunikationsinstrument enthält, wobei mehrere Tanks ein Hochdruckgas enthalten können; und eine Gasstation, die ein zweites Kommunikationsinstrument enthält, das ein Signal empfängt, das von dem ersten Kommunikationsinstrument übertragen wird, und welche das Gas in die mehreren Tanks einspeist, wobei das Fahrzeug einen ersten Temperatursensor enthält, der eine Temperaturinformation des in einen Körperabschnitt eines Tanks aus mehreren Tanks gespeicherten Gases erlangt; einen zweiten Temperatursensor, der eine Temperaturinformation des in einen Körperabschnitt des Tanks anstelle des einen Tanks gespeicherten Gases erlangt; eine Berechnungseinheit, die einen Unterschied zwischen einen angezeigten Wert des ersten Temperatursensors und einen angezeigten Wert des zweiten Temperatursensors berechnet; und eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds größer als ein vorbestimmter Wert ist, und die Bestimmungseinheit eine Übertragung der durch den ersten Temperatursensor erlangten Temperaturinformation von dem ersten Kommunikationsinstrument zu dem zweiten Kommunikationsinstrument unter der Bedingung ermöglicht, dass der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, und eine Übertragung der durch den ersten Temperatursensor erlangten Temperaturinformation von dem ersten Kommunikationsinstrument zu dem zweiten Kommunikationsinstrument unter der Bedingung verbietet, dass der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds größer als der vorbestimmte Wert ist.
Mit dieser Konfiguration kann das Gasbefüllungssystem gemäß der Erfindung die Konfiguration jedes Tanks vereinfachen, da lediglich ein Temperatursensor in jedem Tank installiert werden muss, wenn das Fahrzeug zwei oder mehrere Tanks enthält.
Bei dem Gasbefüllungssystem gemäß der Erfindung enthält das Fahrzeug ferner vorzugsweise eine Abweichungsbetragseinschätzeinheit, die einen Abweichungsbetrag des ersten Temperatursensors unter der Bedingung einschätzt, dass durch die Bestimmungseinheit bestimmt wird, dass der absolute Wert des Unterschieds größer als der vorbestimmte Wert ist; und eine Temperaturinformationskorrektureinheit, die die Temperaturinformation des ersten Temperatursensors unter Verwendung des durch die Abweichungsbetragseinschätzeinheit eingeschätzten Abweichungsbetrags korrigiert, und die Bestimmungseinheit eine Übertragung der durch die Temperaturinformationskorrektureinheit korrigierte Temperaturinformation von dem ersten Kommunikationsinstrument zu dem zweiten Kommunikationsinstrument unter der Bedingung ermöglicht, dass der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds größer als der vorbestimmte Wert ist.
Mit dieser Konfiguration kann das Gasbefüllungssystem gemäß der Erfindung ein Laden des Wasserstoffgases basierend auf der korrigierten Temperaturinformation des ersten Temperatursensors ausführen, während ein Überladen und Überhitzen unterdrückt wird, selbst wenn es eine Abweichung in dem ersten Temperatursensor gibt.
Um die vorstehende Aufgabe zu erreichen, enthält ein Fahrzeug gemäß der Erfindung: ein erstes Kommunikationsinstrument; einen einzelnen oder mehrere Tanks, die ein Hochdruckgas enthalten, das von einer Gasstation zugeführt wird, die ein zweites Kommunikationsinstrument enthält, das ein Signal von dem ersten Kommunikationsinstrument empfängt; einen ersten Temperatursensor, der eine Temperaturinformation des in einen Körperabschnitt des einzelnen Tanks gespeicherten Gases erlangt; einen zweiten Temperatursensor, der eine Temperaturinformation außerhalb des Körperabschnitts des einzelnen Tanks erlangt; eine Berechnungseinheit, die einen Unterschied zwischen einen angezeigten Wert des ersten Temperatursensors und einen angezeigten Wert des zweiten Temperatursensors berechnet; und eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds größer als ein vorbestimmter Wert ist, und die Bestimmungseinheit eine Übertragung der durch den ersten Temperatursensor erlangten Temperaturinformation von dem ersten Kommunikationsinstrument zu dem zweiten Kommunikationsinstrument unter der Bedingung ermöglicht, dass der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, und eine Übertragung der durch den ersten Temperatursensor erlangten Temperaturinformation von dem ersten Kommunikationsinstrument zu dem zweiten Kommunikationsinstrument unter der Bedingung verbietet, dass der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds größer als der vorbestimmte Wert ist.
Mit dieser Konfiguration kann das Gasbefüllungssystem gemäß der Erfindung auf einfache Weise fahrzeugseitig erfassen, ob es eine Abweichung in dem ersten Temperatursensor gibt, der die Temperatur in dem Tank des Fahrzeugs misst. Das Gasbefüllungssystem gemäß der Erfindung kann ein Laden des Wasserstoffgases basierend auf der Temperaturinformation des ersten Temperatursensors verbieten, wenn es eine Abweichung in dem ersten Temperatursensor gibt.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der Erfindung ist es möglich, ein Gasbefüllungssystem und ein Fahrzeug zu schaffen, die auf einfache Weise fahrzeugseitig erfassen können, ob es eine Abweichung in einem Temperatursensor gibt, der eine Temperatur in einem Tank des Fahrzeugs misst, und die ein Laden von Wasserstoffgas basierend auf der Temperaturinformation des Temperatursensors verbietet, wenn es eine Abweichung in dem Temperatursensor gibt.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist eine schematische Ansicht eines Gasbefüllungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine Konfigurationsansicht des Gasbefüllungssystems gemäß der ersten Ausführungsform.
3 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Controllers für ein Fahrzeug in dem Gasbefüllungssystem gemäß der ersten Ausführungsform.
4 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Konfiguration eines Tanks nahe eines Ventilzusammenbaus in dem Gasbefüllungssystem gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
5 ist ein Diagramm, das die Verteilung eines Abweichungsbetrags eines ersten Temperatursensors und die Verteilung eines Abweichungsbetrags eines zweiten Temperatursensors in dem Gasbefüllungssystem gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
6 ist ein Flussdiagramm, das die Prozedur eines Abweichungserfassungsprozesses zeigt, der durch den Controller für ein Fahrzeug in dem Gasbefüllungssystem gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird.
7 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Controllers für ein Fahrzeug in einem Gasbefüllungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform.
8 ist ein Flussdiagramm, das die Prozedur eines Abweichungserfassungsprozesses zeigt, der durch den Controller für ein Fahrzeug in dem Gasbefüllungssystem gemäß der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird.
9 ist eine Konfigurationsansicht eines Gasbefüllungssystems gemäß einer dritten Ausführungsform.
10 ist eine schematische Ansicht eines Gasbefüllungssystems gemäß einer vierten Ausführungsform.
11 ist ein Diagramm, das die Verteilung eines Abweichungsbetrags eines ersten Temperatursensors und die Verteilung eines Abweichungsbetrags eines zweiten Temperatursensors in dem Gasbefüllungssystem gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
ART UND WEISE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Nachstehend werden Ausführungsformen eines Gasbefüllungssystems und eines Fahrzeugs gemäß der Erfindung mit Bezug auf die Figuren beschrieben.
Erste Ausführungsform
Zunächst wird die Konfiguration eines Gasbefüllungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben. Wie in 1 gezeigt, enthält das Gasbefüllungssystem 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Fahrzeug 20 und eine Gasstation 10. Das Fahrzeug 20 fährt unter Verwendung von Wasserstoffgas als Brennstoffgas. Die Gasstation 10 speist Wasserstoffgas in das Fahrzeug 20 ein.
Wie in 2 gezeigt, enthält die Gasstation 10 einen Spender 11, einen Ladeschlauch 12, eine Düse 13, einen Temperatursensor 14, ein Kommunikationsinstrument 15 und einen Controller 16. Der Spender 11 liefert Wasserstoffgas und der Ladeschlauch 12 ist mit dem Spender 11 verbunden. Die Düse 13 ist mit einem Ende des Ladeschlauchs 12 verbunden. Der Drucksensor 14 ist nahe der Düse 13 vorgesehen. Das Kommunikationsinstrument 15 ist bei dem distalen Ende der Düse 13 vorgesehen und wird verwendet zum Übertragen oder Empfangen von verschiedenen Teilen von Informationen zu oder von dem Fahrzeug 20.
Das Kommunikationsinstrument 15 ist ein Instrument, durch das das Fahrzeug 20 mit der Gasstation 10 kommuniziert, und als ein Empfänger, der Signale empfängt, die verschiedene Teile von Informationen enthalten, und als ein Sender funktioniert, der Signale überträgt, die verschiedene Teile von Informationen enthalten. Das Kommunikationsinstrument 15 weist beispielsweise eine Kommunikationsschnittstelle auf, die eine drahtlose Kommunikation, wie z. B. eine Infrarotkommunikation überträgt. Die durch das Kommunikationsinstrument 15 empfangenen Informationen werden zu dem Controller 16 übertragen.
Der Controller 16 ist als Mikrocomputer konfiguriert, der eine CPU, einen ROM und einen RAM innenliegend enthält. Der Controller 16 steuert Vorrichtungen (nicht gezeigt) in der Gasstation 10 auf der Basis von Daten der Veränderung der Druckausgabe von dem Drucksensor 14 und der Information auf der Seite des Fahrzeugs 20, die von dem Kommunikationsinstrument 15 empfangen werden. Daher steuert der Controller 16 die Flussrate oder Menge des Wasserstoffgases, das in das Fahrzeug 20 geladen wird.
Das Fahrzeug 20 enthält eine Brennstoffzelle 21, einen einzelnen Tank 22, eine Passage 23 (nachstehend als eine Gasladepassage bezeichnet), eine Passage 24 (nachstehend als eine Gaseinspeisepassage bezeichnet), eine Anschlußdose bzw. einen Behälter 25, ein Kommunikationsinstrument 26, eine Anzeigevorrichtung 27 und einen Controller 28. Der Tank 22 kann ein Hochdruckwasserstoffgas enthalten. Die Passage 23 wird zum Einführen von aus der Gasstation 10 eingespeisten Wasserstoffgas zu dem Tank 22 verwendet. Die Passage 24 wird zum Einspeisen von Wasserstoffgas von dem Tank 22 zu der Brennstoffzelle 21 verwendet. Die Anschlußdose bzw. der Behälter 25 ist mit einem Ende der Gasladepassage 23 verbunden. Das Kommunikationsinstrument 26 wird zum Übertragen verschiedener Teile von Informationen mit dem Kommunikationsinstrument 15 der Gasstation 10 verwendet. Die Anzeigevorrichtung 27 wird zum Anzeigen von verschiedenen Teilen von Informationen verwendet.
Ventile (nicht gezeigt), wie z. B. ein Überprüfungsventil und ein elektromagnetisches Ventil, sind bei Bedarf in der Gasladepassage 23 und der Gaseinspeisepassage 24 angeordnet.
Ein Ventilzusammenbau 29 ist mit dem Tank 22 mit Schrauben verbunden. Der Ventilzusammenbau 29 ist durch integrales Zusammenbauen von verschiedenen Ventilen, Sensoren und dergleichen ausgebildet. Wasserstoffgas wird in oder von dem Tank 22 über den Ventilzusammenbau 29 geladen oder abgegeben.
Die Anschlußdose bzw. der Behälter 25 ist ein Abschnitt, an dem die Düse 13 zum Zeitpunkt des Wasserstoffladens verbunden ist, und ist beispielsweise in einer Deckelbox des Fahrzeugs 20 vorgesehen. Das Kommunikationsinstrument 26 ist nahe dem Behälter 25 vorgesehen. Ein kommunizierbarer Zustand wird zwischen dem Kommunikationsinstrument 15 und dem Kommunikationsinstrument 26 bei einem Zustand eingerichtet, bei dem der Behälter 25 und die Düse 13 miteinander verbunden sind.
Das Kommunikationsinstrument 26 ist ein Instrument, durch das das Fahrzeug 20 mit der Gasstation 10 kommuniziert, und beispielsweise eine Kommunikationsschnittstelle aufweist, die eine drahtlose Kommunikation, wie z. B. eine Infrarotkommunikation, ausführt. Der Behälter 25 beinhaltet ein Überprüfungsventil (nicht gezeigt) oder dergleichen zum Verhindern eines Rückstroms von Wasserstoffgas in Richtung nach außen.
Der Controller 28 ist als Mikrocomputer konfiguriert, der eine CPU, einen ROM und einen RAM innenliegend enthält, und das Fahrzeug 20 steuert. Die CPU führt eine gewünschte Berechnung entsprechend einem Steuerprogramm aus, und führt verschiedene Prozesse oder Steuerungen, wie z. B. ein Öffnen/Schließen des in dem Fahrzeug 20 enthaltenen elektromagnetischen Ventils aus. Der ROM speichert Steuerprogramme und steuert Daten, die in der CPU verarbeitet werden. Der RAM wird hauptsächlich als verschiedene Arbeitsbereiche für Steuerprozesse verwendet.
Der Controller 28 ist mit dem Kommunikationsinstrument 26, einem ersten und zweiten Temperatursensor 41, 42 (die nachstehend beschrieben werden) und der Anzeigevorrichtung 27 verbunden. Der Controller 28 überträgt Informationen, die bei dem Fahrzeug 20 erlangt werden können, zu dem Kommunikationsinstrument 15 der Gasstation 10 unter Verwendung des Kommunikationsinstruments 26.
Wie in 13 gezeigt, enthält der fahrzeugseitige Controller 28 eine Zeitmesseinheit 51, eine Berechnungseinheit 52, eine Bestimmungseinheit 53 und eine Speichereinheit 54 als funktionale Blöcke zum Bestimmen, ob der erste Temperatursensor 41 eine Abnormalität aufweist.
Die Temperaturmesseinheit 51 misst eine verstrichene Zeit von einem Stopp des Fahrzeugs 20. Die Berechnungseinheit 52 berechnet einen Unterschied (nachstehend als ein Sensortemperaturunterschied bezeichnet) zwischen einem angezeigten Wert des ersten Temperatursensors 41 und einem angezeigten Wert des zweiten Temperatursensors 42. Die Speichereinheit 54 ist aus den vorstehend beschriebenen ROM, RAM und dergleichen ausgebildet.
Die Bestimmungseinheit 53 bestimmt, ob der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit 52 berechneten Sensortemperaturunterschieds größer als ein vorbestimmter Wert ist. Wie nachstehend weiter beschrieben wird, ermöglicht die Bestimmungseinheit 53 eine Übertragung der durch den ersten Temperatursensor 41 erlangten Temperaturinformation von dem Kommunikationsinstrument 26 zu dem Kommunikationsinstrument 15 unter der Bedingung, dass der absolute Wert des Sensortemperaturunterschieds kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, und verbietet eine Übertragung der durch den ersten Temperatursensor 41 erlangten Temperaturinformation von dem Kommunikationsinstrument 26 zu dem Kommunikationsinstrument 15 unter der Bedingung, dass der absolute Wert des Sensortemperaturunterschieds größer als der vorbestimmte Wert ist.
Als Nächstes wird eine spezifische Struktur des Tranks 22 und die Anordnung der Ventile beschrieben. Der Tank 22 kann aus einem Metallmaterial, wie z. B. Stahl sein. Allerdings ist vom Standpunkt der Gewichtsreduzierung der Tank 22 vorzugsweise aus einem sogenannten faserverstärkten Plastik (FRP) hergestellt, in dem ein Polyamid(PA)-Harz mit Fasern verstärkt ist.
Der Tank 22 weist eine sogenannte hochdruckladbare Struktur auf. Der Tank 22 speichert jedes Gas, beispielsweise Wasserstoffgas, das in dem Fahrzeug 20 ist, das eine Brennstoffzelle wie in dem Fall der vorliegenden Ausführungsform enthält. Der Tank 22 kann auch verschiedene bevorzugte hochdrucklade Gase anstelle von Wasserstoffgas und verflüssigten Gasbrennstoff enthalten, wie z. B. verflüssigtes Petroleumgas (LPG) für eine Verbrennungskraftmaschine, ein verflüssigtes Naturgas (LNG) und ein komprimiertes Naturgas (CNG).
Wie in 4 gezeigt, enthält der Tank 22 einen Körperabschnitt 63, ein Endstück 64 und einen Ventilzusammenbau 29. Der Körperabschnitt 63 ist aus einem Liner bzw. Einsatzes 61 und einer Schale 62 an der äußeren Seite des Liners 61 ausgebildet. Das Endstück 64 ist mit einem Ende des Körperabschnitts 63 in Längsrichtung verbunden. Der Ventilzusammenbau 29 dichtet eine Öffnung des Endstücks 64 hermetisch ab. Der Körperabschnitt 63 ist so konfiguriert, dass er ein Wasserstoffgas von beispielsweise 35 MPa oder 70 MPa speichern kann. Ein Innengewinde 65 ist an der inneren Peripherie der Öffnung des Endstücks 64 ausgebildet. Der Ventilzusammenbau 29 ist an dem Innengewinde 65 schraubend verbunden.
Der Ventilzusammenbau 29 ist so vorgesehen, dass er sich vom Inneren des Tanks 22 zum Äußeren des Tanks 22 erstreckt. Ein Außengewinde ist an der äußeren Peripherie eines Halsabschnitts des Ventilzusammenbaus 29 ausgebildet. Das Außengewinde ist an dem Innengewinde 65 aufgeschraubt. Bei einem Zustand, bei dem der Ventilzusammenbau 29 mit dem Endstück 64 schraubend verbunden ist, ist jede Lücke zwischen dem Ventilzusammenbau 29 und dem Endstück 64 luftdicht durch eine Mehrzahl von Abdichtelementen (nicht gezeigt) abgedichtet.
Ein Teil der Passage der Gasladepassage 23, ein Teil der Gaseinspeisepassage 24 und die Entlastungspassage 66 sind innerhalb des Ventilzusammenbaus 29 ausgebildet. Ein Überprüfungsventil RV1 ist in der Gasladepassage 23 vorgesehen. Ein elektromagnetisches Ventil G1 ist in der Gasbefüllungspassage 24 vorgesehen. Ein Entlastungsventil 67 ist in der Entlastungspassage 66 vorgesehen. Das Entlastungsventil 67 reduziert den inneren Druck des Tanks 22, wenn der inneren Druck einen vorbestimmten Wert oder höher erreicht hat. Eine Stelle, an der das elektromagnetische Ventil G1 vorgesehen ist, kann außerhalb des Ventilzusammenbaus 29 sein.
Zudem enthält der Tank 22 den ersten Temperatursensor 41 und den zweiten Temperatursensor 42. Der erste Temperatursensor 41 erlangt eine Temperaturinformation des in den Körperabschnitt 63 gespeicherten Wasserstoffgases. Der zweite Temperatursensor 42 erlangt eine Temperaturinformation außerhalb des Körperabschnitts 63. Der erste Temperatursensor 41 ist innerhalb des Körperabschnitts 63 installiert. Der zweite Temperatursensor 42 ist bei einer Position innerhalb des Ventilzusammenbaus 29 installiert. Bei der Position ist der zweite Temperatursensor 42 nicht dem Wasserstoffgas ausgesetzt.
5 ist ein Diagramm, das die Verteilung eines Abweichungsbetrags des ersten Temperatursensors 41 und die Abweichung eines Abweichungsbetrags des zweiten Temperatursensors 42 zeigt. Eine Abszissenachse stellt einen Abweichungsbetrag jedes Temperatursensors dar. Die Ordinatenachse stellt die normierte Anzahl der Temperatursensoren dar, die einen Abweichungsbetrag anzeigen, der auf der Abszissenachse unter der Annahme angezeigt wird, dass es eine Mehrzahl von Sensoren des gleichen Typs wie der erste Temperatursensor 41 oder der zweite Temperatursensor 42 gibt.
Zur gleichen Zeit zeigt das Diagramm einen Abweichungsbetrag an, der für den ersten Temperatursensor 41 ±X ermöglicht, und einen Abweichungsbetrag anzeigt, der für den zweiten Temperatursensor 42 ±Y ermöglicht. Das bedeutet, wenn ein tatsächlicher bzw. wahrer Wert der Temperatur des Wasserstoffgases in dem Tank 22 A ist, reicht ein zulässiger Bereich des angezeigten Werts des ersten Temperatursensors 41 von (A – X) bis (A + X).
Der zweite Temperatursensor 42 wird als Referenzsensor zum Bestimmen verwendet, dass der erste Temperatursensor 41 eine Abnormalität aufweist. Ein zulässiger Wert Y des Abweichungsbetrags des zweiten Temperatursensors 42 ist vorzugsweise kleiner als ein zulässiger Wert X des Abweichungsbetrags des ersten Temperatursensors 41.
Als Nächstes wird der Betrieb des Gasbefüllungssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Ein Abweichungserfassungsprozess, der durch den Controller 28 des Fahrzeugs 20 ausgeführt wird, und der in 6 angezeigt ist, wird jedes Mal ausgeführt, wenn das Fahrzeug 20 gestartet wird.
Um die Genauigkeit der Abweichungserfassung zu erhöhen, ist es wünschenswert, den tatsächlichen Wert der durch den ersten Temperatursensor 41 zu messenden Temperatur und den tatsächlichen Wert der durch den zweiten Temperatursensor 42 zu messenden Temperatur miteinander in Einstimmung zu bringen. Allerdings verändert sich während des Startens des Fahrzeugs 20 die Temperatur des Wasserstoffgases in dem Tank 22 als Ergebnis der Strömung des Wasserstoffgases aus dem Tank 22 heraus.
Daher stimmen unmittelbar nach einem Stoppen des Fahrzeugs 20 die Temperatur des Wasserstoffgases in dem Tank 22 und die Temperatur innerhalb des Ventilzusammenbaus 29 im Allgemeinen nicht miteinander überein. Das Innere des Ventilzusammenbaus 29 ist nicht dem Wasserstoffgas ausgesetzt. Daher werden die Temperatur des Wasserstoffgases in dem Tank 22 und die Temperatur des Ventilzusammenbaus 29 ausreichend in Übereinstimmung miteinander in einer Periode einer vorbestimmten Zeit t₀ durch die Wärmeleitung zwischen dem Tank 22 und dem Ventilzusammenbau 29 zu bringen.
Daher bestimmt der Controller 28, ob eine verstrichene Zeit t von einem Betriebsstopp des Fahrzeugs 20 bis zu einem Starten des Fahrzeugs 20 die vorbestimmte Zeit t₀ (Schritt S60) übersteigt. Nachstehend wird die vorbestimmte Zeit t₀ beispielsweise auf ungefähr 6 Stunden festgelegt.
Anschließend berechnet der Controller 28 den Sensortemperaturunterschied zwischen dem angezeigten Wert des ersten Temperatursensors 41 und dem angezeigten Wert des zweiten Temperatursensors 42, und bestimmt, ob der absolute Wert des berechneten Sensortemperaturunterschieds größer als ein Abweichungsbestimmungsbetrag ist (X + Y) (Schritt S61).
Der Controller 28 bestimmt, ob es eine Möglichkeit einer Abweichung gibt, wenn der absolute Wert des Sensortemperaturunterschieds größer als der Abweichungsbestimmungsbetrag (X + Y) ist; wohingegen der Controller 28 bestimmt, dass es keine Abweichung gibt, wenn der absolute Wert des Sensortemperaturunterschieds kleiner oder gleich dem Abweichungsbestimmungsbetrag (X + Y) ist.
Wenn der absolute Wert des Sensortemperaturunterschieds kleiner oder gleich dem Abweichungsbestimmungsbetrag (X + Y) ist, ermöglicht der Controller 28 der Gasstation 10 eine Kommunikationsbefüllung (wird nachstehend beschrieben) auszuführen. Insbesondere ermöglicht bei einem Zustand, bei dem der Behälter 25 mit der Düse 13 verbunden ist, der Controller 28 eine Übertragung des angezeigten Werts des ersten Temperatursensors 41 von dem Kommunikationsinstrument 26 zu dem Kommunikationsinstrument 15 als Temperaturinformation (Schritt S62).
Der Controller 28 legt den Wert eines Index n fest, der die Anzahl der Male einer Abweichung anzeigt, wenn eine Abweichung mit „0” (Schritt S63) erfasst wurde, und führt anschließend den Prozess des Schritts S61 erneut aus.
Bei dem vorstehend beschriebenen Schritt S62 starten, wenn die Temperaturinformation von dem Kommunikationsinstrument 26 zu dem Kommunikationsinstrument 15 übertragen wird, der fahrzeugseitige Controller 28 und der gasstationseitige Controller 16 den Prozess zum Laden des Wasserstoffgases (Kommunikationsbefüllung) basierend auf den Spezifikationen von „SAE-J2799”, während eine Kommunikation über das Kommunikationsinstrument 26 und das Kommunikationsinstrument 15 ausgeführt wird.
Der Controller 28 überträgt anschließend eine Information, die die Temperatur des Wasserstoffgases in dem Tank 22 (Temperaturinformation) zu dem Controller 16 anzeigt. Wenn der Controller 16 die Temperaturinformation empfängt, speist der Controller 16 ein Wasserstoffgas zu dem Tank 22 durch Einstellen der Einspeiserate (Druck) des Wasserstoffgases ein, so dass der angezeigte Wert des ersten Temperatursensors 41 nicht auf 85°C oder höher erhöht wird. Der Controller 28 und der Controller 16 kommunizieren miteinander auf diese Weise. Dadurch ist es möglich, schnell das Wasserstoffgas in den Tank 22 zu laden, während eine Zunahme der Temperatur des Wasserstoffgases unterdrückt wird.
Wenn in dem Schritt S61 bestimmt wird, dass der absolute Wert des Sensortemperaturunterschieds größer als (X + Y) ist, d. h., wenn es eine Möglichkeit einer Abweichung gibt, inkrementiert der Controller 28 den Wert des Indexes n (Schritt S64). Der Wert des Index n wird im Voraus auf „0” initialisiert bevor der Prozess von Schritt S60 ausgeführt wird.
Anschließend bestimmt der Controller 28, ob die Anzahl der Male, wenn eine Abweichung nacheinander erfasst wurde, eine vorbestimmte Anzahl von Malen N übersteigt, die im Voraus (Schritt S65) festgelegt werden. Der Wert von N wird auf 1 oder größer festgelegt.
Wenn der Wert des Index n kleiner als N ist, führt der Controller 28 den Prozess von S61 erneut aus. Wenn der Wert des Index n N erreicht hat (das bedeutet, wenn der Sensortemperaturunterschied den Abweichungsbestimmungsbetrag (X + Y) N-Male nacheinander übersteigt, informiert der Controller 28 den Fahrer des Fahrzeugs 20, dass es eine Abweichung in dem ersten Temperatursensor 41 gibt oder eine Reparatur oder dergleichen des ersten Temperatursensors 41 wird durch Veranlassen der Anzeigevorrichtung 27 zum Anzeigen jener Teile von Informationen (Schritt S66) aufgefordert.
Der Controller 28 ermöglicht der Gasstation 10 das Ausführen einer Kommunikationsbefüllung. Insbesondere ermöglicht bei einem Zustand, bei dem der Behälter 25 mit der Düse 13 verbunden ist, der Controller 28 die Temperaturinformation des ersten Temperatursensors 41 von dem Kommunikationsinstrument 26 zu dem Kommunikationsinstrument 15, und überträgt eine Anweisungsinformation zum Verbieten der Kommunikationsbefüllung zu dem Kommunikationsinstrument 15 (Schritt S67). Dadurch wird lediglich eine Nicht-Kommunikationsbefüllung basierend beispielsweise auf den Spezifikationen von „SAE-J2601” möglich.
Die vorstehend beschriebenen Prozesse von Schritt S61 bis Schritt S65 werden wiederholend ausgeführt bis eine negative Bestimmung in Schritt S65 ausgeführt wird oder bis die im Voraus festgelegte vorbestimmte Zeit verstrichen ist.
Wie vorstehend beschrieben, kann das Gasbefüllungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf einfache Weise fahrzeugseitig erfassen, ob es eine Abweichung in dem ersten Temperatursensor 41 gibt, der die Temperatur in dem Tank 22 des Fahrzeugs 20 misst. Wenn es eine Abweichung in dem ersten Temperatursensor 41 gibt, ist es möglich, ein Laden von Wasserstoffgas basierend auf der Temperaturinformation des zweiten Temperatursensors 41 zu ermöglichen.
Zudem kann das Gasbefüllungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Anweisung erteilen, ob eine Kommunikationsbefüllung basierend auf dem angezeigten Wert des ersten Temperatursensors 41 in dem Tank 22 gasstationsseitig ausgeführt wird, um einen Befüllungsmodus außer dem Kommunikationsbefüllen anzuwenden oder nicht bevor das Laden durch die Gasstation 10 gestartet wird.
Bei dem Gasbefüllungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der zweite Temperatursensor (Referenzsensor) 42 an einer Position installiert, die äquivalent zu der Temperaturumgebung in dem Tank 22 ist, so dass es möglich ist, eine Abweichung des ersten Temperatursensors 41 in dem Tank 22 genau zu erfassen. Wenn der Referenzsensor in dem Tank 22 installiert ist, wird ein relativ teurer wasserstoffwiderstandsfester Temperatursensor erforderlich. Allerdings ist in dem Gasbefüllungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Referenzsensor bei einer Position installiert, bei der der Referenzsensor dem Wasserstoffgas ausgesetzt ist, so dass es möglich ist Kosten zu reduzieren.
Bei dem Gasbefüllungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält das Fahrzeug 20 die Brennstoffzelle 21 und den Tank 22, der ein in die Brennstoffzelle einzuspeisendes Gas speichert. Allerdings kann das Fahrzeug 20 eine Verbrennungskraftmaschine enthalten, die Wasserstoffgas oder Naturgas verbrennt, anstelle der Brennstoffzelle 21.
Zweite Ausführungsform
Eine zweite Ausführungsform des Gasbefüllungssystems gemäß der Erfindung wird mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Das Gasbefüllungssystem gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Gasbefüllungssystem gemäß der ersten Ausführungsform in der Konfiguration des Controllers 28; allerdings sind die anderen Komponenten auf ähnliche Weise konfiguriert. Dadurch wird gegebenenfalls auf die Beschreibung der ähnlichen Konfiguration und Betriebsweisen zu jenen der ersten Ausführungsform verzichtet.
Wie in 7 gezeigt, enthält der fahrzeugseitige Controller 28 eine Abweichungsbetragseinschätzeinheit 55 und eine Temperaturinformationskorrektureinheit 56 zusätzlich zu der Zeitmesseinheit 51, der Berechnungseinheit 52, der Bestimmungseinheit 53 und der Speichereinheit 54 als funktionale Blöcke zum Bestimmen, ob der erste Temperatursensor 41 eine Abnormalität aufweist.
Die Abweichungsbetragseinschätzeinheit 55 schätzt einen Abweichungsbetrag des ersten Temperatursensors 41 unter der Bedingung ein, dass durch die Bestimmungseinheit 43 bestimmt wird, dass der absolute Wert des Sensortemperaturunterschieds größer als der Bestimmungswert (X + Y) ist. Die Temperaturinformationskorrektureinheit 56 korrigiert die Temperaturinformation des ersten Temperatursensors 41 unter Verwendung des durch die Abweichungsbetragseinschätzeinheit 55 eingeschätzten Abweichungsbetrags.
8 ist ein Flussdiagramm, das einen Abweichungserfassungsprozess zeigt, der durch den Controller 28 des Fahrzeugs 20 in dem Gasbefüllungssystem gemäß der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird. Der Prozess von Schritt S71 und Schritt S73 bis Schritt S76 sind jeweils ähnlich zu den Prozessen von Schritt S61, und Schritt S63 bis Schritt S66 in dem in 6 gezeigten Flussdiagramm.
Der Controller 28 informiert den Fahrer des Fahrzeugs 20 in Schritt S76, dass es eine Abweichung in dem ersten Temperatursensor 41 gibt, und schätzt anschließend eine Abweichung des ersten Temperatursensors 41 ein (Schritt S77). Beispielsweise berechnet der Controller 28 den durchschnittlichen Wert von N Temperatursensorunterschieden als Abweichungsbetrag des ersten Temperatursensors 41. Die N Sensortemperaturunterschiede übersteigen den Abweichungsbestimmungsbetrag (X + Y) N-Male nacheinander, und wurden in Schritt S75 erfasst.
Anschließend korrigiert der Controller 28 die Temperaturinformation des ersten Temperatursensors 41 durch Subtrahieren des in Schritt S77 eingeschätzten Abweichungsbetrags von dem angezeigten Wert des ersten Temperatursensors 41 (Schritt S71).
Anschließend ermöglicht der Controller 28 der Gasstation 10 eine Kommunikationsbefüllung auszuführen. Insbesondere ermöglicht bei einem Zustand, bei dem der Behälter 25 mit der Düse 13 verbunden ist, der Controller 28 eine Übertragung der korrigierten Temperaturinformation des ersten Temperatursensors 41 von dem Kommunikationsinstrument 26 mit dem Kommunikationsinstrument 15 (Schritt S78).
Der Prozess in dem Fall von Schritt S71 bis Schritt S72 ist ähnlich zu dem Prozess von Schritt S62 in dem in 6 gezeigten Flussdiagramm. Die vorstehend beschriebenen Prozesse des Schritts S71 bis Schritt 78 werden wiederholt ausgeführt bis die im Voraus festgelegte vorbestimmte Zeit verstrichen ist.
Wie vorstehend beschrieben, selbst wenn es eine Abweichung in dem ersten Temperatursensor 41 in dem Tank 22 gibt, kann das Gasbefüllungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Wasserstoffgas basierend auf der korrigierten Temperaturinformation des ersten Temperatursensors 41 laden, während ein Überladen und Überhitzen unterdrückt wird.
Dritte Ausführungsform
Eine dritte Ausführungsform des Gasbefüllungssystems gemäß der Erfindung wird mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Dadurch wird gegebenenfalls auf die Beschreibung der ähnlichen Konfiguration und Betriebsweisen zu jenen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verzichtet. Ein Gasbefüllungssystem 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von den Konfigurationen der ersten und zweiten Ausführungsformen darin, dass das Fahrzeug zwei oder mehrere Tanks und einen Temperatursensor eines der Tanks, der als ein Referenzsensor für einen anderen der Tanks arbeitet, enthalten. Nachstehend wird bei dem Fall, bei dem das Fahrzeug zwei Tanks enthält, beispielsweise auf diese Weise beschrieben.
Wie in 9 dargestellt, enthält in dem Gasbefüllungssystem 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Fahrzeug 20 zwei Tanks 22a, 22b, zwei Verzweigungspassagen 23a, 23b und zwei Verzweigungspassagen 24a, 24b. Die zwei Tanks 22a, 22b können ein Hochdruckwasserstoffgas enthalten. Die zwei Tankpassagen 23a, 23b verzweigen sich von der Gasladepassage 23 über einen einlassseitigen Krümmer 31. Die zwei Verzweigungspassagen 24a, 24b zweigen sich von der Gasbefüllungspassage 24 über einen auslassseitigen Krümmer 32 ab. Die Konfiguration der Passagen in jeden der Tanks 22a, 22b ist ähnlich zu der des in 4 gezeigten Tanks 22.
Der einlassseitige Krümmer 31 und der auslassseitige Krümmer 32 sind mit dem Controller 28 (nicht gezeigt) verbunden, so dass ermöglicht wird, dass der Tank, zu dem das Wasserstoffgas geladen wird, und der Tank, von dem Wasserstoffgas zu der Brennstoffzelle eingespeist wird, ausgewählt werden.
Ein erster Temperatursensor 43 ist innerhalb des Körperabschnitts 63 des Tanks 22a installiert. Ein zweiter Temperatursensor (Referenzsensor) 44 ist innerhalb des Körperabschnitts 63 des Tanks 22b installiert. Ein Abweichungsbetrag, der für den ersten Temperatursensor 43 ±X ist, und ein Abweichungsbetrag, der für den zweiten Temperatursensor 44 ±Y ist. Auf den innerhalb des Ventilzusammenbaus 29 des Tanks 22 installierten Temperatursensor kann verzichtet werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Berechnungseinheit 52 des Controllers 28 den Unterschied zwischen einem angezeigten Wert des ersten Temperatursensors 43 des einen Tanks 22a und einem angezeigten Wert des zweiten Temperatursensors 44 des anderen Tanks 22b als ein Sensortemperaturunterschied.
Die Bestimmungseinheit 53 des Controllers 28 ermöglicht eine Übertragung der durch den ersten Temperatursensor 43 des einen Tanks 22a erlangten Temperaturinformation von dem Kommunikationsinstrument 26 zu dem Kommunikationsinstrument 15 unter der Bedingung, dass der absolute Wert des Sensortemperaturunterschieds kleiner oder gleich dem Abweichungsbestimmungswert (X + Y) ist; wohingegen die Bestimmungseinheit 53 eine Übertragung der durch den ersten Temperatursensor 43 des einen Tanks 22a erlangten Temperaturinformation von dem Kommunikationsinstrument 26 zu dem Kommunikationsinstrument 15 unter der Bedingung verbietet, dass der absolute Wert des Sensortemperaturunterschieds größer als der Abweichungsbestimmungswert (X + Y) größer ist.
Das bedeutet, dass bei der vorliegenden Ausführungsform der zweite Temperatursensor 44 als ein Referenzsensor zum Bestimmen verwendet wird, ob der erste Temperatursensor 43 eine Abnormalität aufweist. Umgekehrt kann der erste Temperatursensor 43 als ein Referenzsensor zum Bestimmen verwendet werden, ob der zweite Temperatursensor 44 eine Abnormalität aufweist. Allerdings wird angenommen, dass diese zwei Temperatursensoren 43, 44 keine Abweichung auf ähnliche Weise aufweisen.
Das Gasbefüllungssystem 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann eine Abweichung des ersten Temperatursensors 43 (oder des zweiten Temperatursensors 44) wie bei dem Fall der ersten Ausführungsform erfassen, obwohl der Referenzsensor dem Wasserstoffgas ausgesetzt ist. Bei dem Gasbefüllungssystem 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform muss lediglich ein einzelner Temperatursensor in jedem Tank installiert sein, so dass es möglich wird, die Konfiguration jedes Tanks zu vereinfachen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist es, wenn eine Abweichung eines der Temperatursensoren erfasst wurde, wünschenswert, eine Kommunikationsbefüllung für alle Tanks zu verbieten.
Vierte Ausführungsform
Eine vierte Ausführungsform des Gasbefüllungssystems gemäß der Erfindung wird mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Dadurch wird gegebenenfalls auf die Beschreibung ähnlicher Konfiguration und Betriebsweisen zu jenen der vorstehend beschriebenen Ausführungsform verzichtet. Das Gasbefüllungssystem 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von den Konfigurationen der ersten bis dritten Ausführungsformen darin, dass ein Umgebungstemperatursensor, der in dem Fahrzeug enthalten ist, als Referenzsensor verwendet wird.
Wie in 10 gezeigt, enthält bei dem Gasbefüllungssystem das Fahrzeug 20 einen Umgebungstemperatursensor 46 zum Erlangen einer Temperaturinformation einer Umgebungstemperatur als einen zweiten Temperatursensor (Referenzsensor) zusätzlich zu einem Temperatursensor 45, der innerhalb des Körperabschnitts 63 des Tanks 22 installiert ist, der ein Hochdruckwasserstoffgas enthalten kann. Auf den innerhalb des Ventilzusammenbaus 29 des Tanks 22 installierten Temperatursensor kann verzichtet werden.
Auch bei der vorliegenden Ausführungsform bestimmt der Controller 28, dass es eine Möglichkeit einer Abweichung gibt, wenn der absolute Wert des Sensortemperaturunterschieds größer als der Abweichungsbestimmungsbetrag (X + Y) ist; wobei der Controller 28 bestimmt, dass es keine Abweichung gibt, wenn der absolute Wert des Sensortemperaturunterschieds kleiner oder gleich dem Abweichungsbestimmungswert (X + Y) ist.
Da die Positionen des ersten Temperatursensors 45 und des Umgebungstemperatursensors 46 voneinander beabstandet sind, gibt es einen Unterschied zwischen tatsächlichen Werten A, B von entsprechend gemessenen Werten, wie in 11 gezeigt. Daher verschiebt sich ein zulässiger Bereich eines angezeigten Werts des ersten Temperatursensors 45 um einen Betrag des tatsächlichen Werts B im Vergleich zu der ersten Ausführungsform und ist (A + B – X) bis (A + B + X).
Wie vorstehend beschrieben, verwendet das Gasbefüllungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Umgebungstemperatursensor 46, der eine bereits existierende Komponente des Fahrzeugs 20 als Referenzsensor ist, so dass es möglich ist Kosten zu reduzieren.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Das Gasbefüllungssystem und das Fahrzeug gemäß der Erfindung können auf jene angewendet werden, die einen Tank aufweisen, zu dem nicht nur Wasserstoffgas, sondern auch anderes Brennstoffgas, wie z. B. Naturgas, zugeführt wird. Das Gasbefüllungssystem und das Fahrzeug gemäß der Erfindung können nicht nur auf ein Fahrzeug angewendet werden, sondern auch auf eine mit einem Tank ausgestattete mobile Einheit als ein Bestimmungsort des Ladegases, wie z. B. ein Flugzeug, ein Schiff und ein Roboter, von Außen.
Bezugszeichenliste

10: Gasstation,
11: Spender,
12: Ladeschlauch,
13: Düse,
14: Drucksensor,
15: zweites Kommunikationsinstrument,
16, 28: Controller,
20: Fahrzeug,
21: Brennstoffzelle,
22, 22a, 22b: Tank,
23: Gasladepassage,
23a, 23b, 24a, 24b: Verzweigungspassage,
24: Gaseinspeisepassage,
25: Behälter bzw. Anschlußdose,
26: erstes Kommunikationsinstrument,
27: Anzeigevorrichtung,
29: Ventil,
31, 32: Krümmer,
41, 43, 45: erster Temperatursensor,
42, 44: zweiter Temperatursensor,
46: Umgebungstemperatursensor,
51: Zeitmesseinheit,
52: Berechnungseinheit,
53: Bestimmungseinheit,
54: Speichereinheit,
55: Abweichungsbetragsbestimmungseinheit,
56: Temperaturinformationskorrektureinheit,
61: Einsatz,
62: Hülle,
63: Körperabschnitt,
64: Endstück,
65: Innengewinde,
66: Entlastungspassage,
67: Entlastungsventil

Claims

Gasbefüllungssystem, gekennzeichnet durch: ein Fahrzeug, das einen einzelnen oder mehrere Tanks und ein erstes Kommunikationsinstrument enthält, wobei der einzelne oder mehrere Tanks ein Hochdruckgas enthalten können; und eine Gasstation, die ein zweites Kommunikationsinstrument enthält, das ein Signal empfängt, das von dem ersten Kommunikationsinstrument übertragen wird, und welche das Gas in den einzelnen oder die mehreren Tanks einspeist, wobei das Fahrzeug enthält einen ersten Temperatursensor, der eine Temperaturinformation des in einen Körperabschnitt des einzelnen Tanks gespeicherten Gases erlangt; einen zweiten Temperatursensor, der eine Temperaturinformation außerhalb des Körperabschnitts des einzelnen Tanks erlangt; eine Berechnungseinheit, die einen Unterschied zwischen einem angezeigten Wert des ersten Temperatursensors und einem angezeigten Wert des zweiten Temperatursensors berechnet; und eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds größer als ein vorbestimmter Wert ist, und die Bestimmungseinheit eine Übertragung der durch den ersten Temperatursensor erlangten Temperaturinformation von dem ersten Kommunikationsinstrument zu dem zweiten Kommunikationsinstrument unter der Bedingung ermöglicht, dass der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, und eine Übertragung der durch den ersten Temperatursensor erlangten Temperaturinformation von dem ersten Kommunikationsinstrument zu dem zweiten Kommunikationsinstrument unter der Bedingung verbietet, dass der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds größer als der vorbestimmte Wert ist.
Gasbefüllungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der zweite Temperatursensor in einem mit einem Ende des Körperabschnitts des einzelnen Tanks verbundenen Ventil vorgesehen ist.
Gasbefüllungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ferner einen Umgebungstemperatursensor zum Erlangen einer Temperaturinformation einer Umgebungstemperatur enthält, und der zweite Temperatursensor der Umgebungstemperatursensor ist.
Gasbefüllungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ferner enthält eine Abweichungsbetragseinschätzeinheit, die einen Abweichungsbetrag des ersten Temperatursensors unter der Bedingung einschätzt, dass durch die Bestimmungseinheit bestimmt wird, dass der absolute Wert des Unterschieds größer ist als der vorbestimmte Wert; und eine Temperaturinformationskorrektureinheit, die die Temperaturinformation des ersten Temperatursensors mit dem durch die Abweichungsbetragseinschätzeinheit eingeschätzten Abweichungsbetrag korrigiert, und die Bestimmungseinheit eine Übertragung der durch die Temperaturinformationskorrektureinheit korrigierten Temperaturinformation von dem ersten Kommunikationsinstrument zu dem zweiten Kommunikationsinstrument unter der Bedingung ermöglicht, dass der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds größer ist als der vorbestimmte Wert.
Gasbefüllungssystem, gekennzeichnet durch: ein Fahrzeug, das mehrere Tanks und ein erstes Kommunikationsinstrument enthält, wobei die mehreren Tanks ein Hochdruckgas enthalten können; und eine Gasstation, die ein zweites Kommunikationsinstrument enthält, das ein Signal empfängt, das von dem ersten Kommunikationsinstrument übertragen wird, und welche das Gas in die mehreren Tanks einspeist, wobei das Fahrzeug enthält einen ersten Temperatursensor, der eine Temperaturinformation des in einen Körperabschnitt eines Tanks aus den mehreren Tanks gespeicherten Gases erlangt; einen zweiten Temperatursensor, der eine Temperaturinformation des Gases erlangt, das in einen Körperabschnitt des Tanks außer dem einen Tank gespeichert ist; eine Berechnungseinheit, die einen Unterschied zwischen einem angezeigten Wert des ersten Temperatursensors und einem angezeigten Wert des zweiten Temperatursensors errechnet; und eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds größer als ein vorbestimmter Wert ist, und die Bestimmungseinheit eine Übertragung der durch den ersten Temperatursensor erlangten Temperaturinformation von dem ersten Kommunikationsinstrument zu dem zweiten Kommunikationsinstrument unter der Bedingung ermöglicht, dass der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds kleiner oder gleich des vorbestimmten Werts ist, und eine Übertragung der durch den ersten Temperatursensor erlangten Temperaturinformation von dem ersten Kommunikationsinstrument zu dem zweiten Kommunikationsinstrument unter der Bedingung verbietet, dass der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds größer ist als der vorbestimmte Wert.
Gasbefüllungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ferner enthält eine Abweichungsbetragseinschätzeinheit, die einen Abweichungsbetrag des ersten Temperatursensors unter der Bedingung einschätzt, dass durch die Bestimmungseinheit bestimmt wird, dass der absolute Wert des Unterschieds größer ist als der vorbestimmte Wert; und eine Temperaturinformationskorrektureinheit, die die Temperaturinformation des ersten Temperatursensors mit dem durch die Abweichungsbetragseinschätzeinheit eingeschätzten Abweichungsbetrag korrigiert, und die Bestimmungseinheit eine Übertragung der durch die Temperaturinformationskorrektureinheit korrigierten Temperaturinformation von dem ersten Kommunikationsinstrument zu dem zweiten Kommunikationsinstrument unter der Bedingung ermöglicht, dass der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds größer als der vorbestimmte Wert ist.
Fahrzeug, gekennzeichnet durch: ein erstes Kommunikationsinstrument; einen einzelnen oder mehrere Tanks, die ein Hochdruckgas enthalten können, das von einer Gasstation zugeführt wird, die ein zweites Kommunikationsinstrument enthält, das ein Signal von dem ersten Kommunikationsinstrument empfängt; einen ersten Temperatursensor, der eine Temperaturinformation des in einen Körperabschnitt des einzelnen Tanks gespeicherten Gases erlangt; einen zweiten Temperatursensor, der eine Temperaturinformation außerhalb des Körperabschnitts des einzelnen Tanks erlangt; eine Berechnungseinheit, die einen Unterschied zwischen einem angezeigten Wert des ersten Temperatursensors und einem angezeigten Wert des zweiten Temperatursensors berechnet; und eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds größer ist als ein vorbestimmter Wert, wobei die Bestimmungseinheit eine Übertragung der durch den ersten Temperatursensor erlangten Temperaturinformation von dem ersten Kommunikationsinstrument zu dem zweiten Kommunikationsinstrument unter der Bedingung ermöglicht, dass der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, und eine Übertragung der durch den ersten Temperatursensor erlangten Temperaturinformation von dem ersten Kommunikationsinstrument zu dem zweiten Kommunikationsinstrument unter der Bedingung verbietet, dass der absolute Wert des durch die Berechnungseinheit berechneten Unterschieds größer ist als der vorbestimmte Wert.