KR102608326B1 - 차량 및 측정 방법 - Google Patents

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KR102608326B1
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게오르그 베. 마이르
안드레 쇼빠
마리우스즈 스즈체파니악
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분데스레푸블릭 도이치란트, 페어트레텐 두르히 디 분데스미니스테린 퓌르 비르트샤프트 운트 에네르기, 디제 페어트레텐 두르히 덴 프래지덴텐 데르 분데스안슈탈트 퓌르 마테리알포르슝 운트-프뤼풍 (베아엠)
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Abstract

차량(100, 200, 300, 400)은, 섀시(110, 210, 310, 410); 가스용 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420); 및 섀시(110, 210, 310, 410)와 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420) 사이에 배치되어 있으며, 섀시(110, 210, 310, 410)와 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)에 연결되어 있는 제1 계량 장치(140, 240, 340, 440)로, 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)에 의해 제1 계량 장치(140, 240, 340, 440)에 가해지는 힘을 측정하도록 구성된 제1 계량 장치(140, 240, 340, 440)를 포함한다.

Description

차량 및 측정 방법
본 발명은 차량 특히 압축 천연 가스 및 압축 수소 또는 다른 추진제 가스 같은 압축된 가스용 가스 저장장치가 있는 차량, 그리고 가스 저장장치의 중량 및/또는 가스 저장장치의 가스 충전 중량을 결정하기 위한 측정 방법에 관한 것이다.
지금까지 압축 가스 용기와 추진제 가스 저장 탱크는 일반적으로 압력에 따라 채워졌다. 밀폐된 공간의 압력은 온도에 직접적으로 의존하기 때문에, 압력 용기의 온도는 균일해야 하며, 정의된 충전 양으로 압력-제어 충전을 위해 정확하게 알아야 한다. 그러나 충전에 의해 용기 내부의 온도가 불균일하게 변하기 때문에, 몇 분에서 몇 시간의 시간 내에 정확한 압력 제어 충전에 필요한 온도 분포 정보를 상당한 노력 없이 얻을 수가 없다. 특히 주유소에서 차량 가스 탱크를 채울 때, 탱크의 불균일한 온도를 충분히 안정적으로 측정할 수 없으며 및/또는 전체 영역에 걸쳐 주유소와 안정적으로 통신할 수 없다.
따라서 허용 가능한 충전 시간 내에, 압력에 따라 차량 탱크 및 기타 가스 압력 용기를 광범위하게 충전하는 것은 상대적으로 부정확한 공정이며, 이는 또한 탱크의 레벨 측정에 상응하는 불확실성을 초래하게 된다. 특히 신속한 차량 충전의 경우, 충전소에서 충전 과정 중에 중단 기준 최대 압력 또는 최대 온도 중 하나에 도달하면, 실제로 얼마나 많은 가스가 충전되었는지 명확하지 않다. 불확실성의 적어도 일부는 종종 충전 공정이 시작되기 전에 실제 충전 수준의 부정확성으로 인해 발생한다.
그 결과, 차량의 (남은) 주행 거리는 상대적으로 부정확하게 결정될 수 있다. 이는, 차량의 잔여 충전 수준이 너무 높은 것으로 추정됨으로 인해, 원치 않는 차량 고장으로 이어질 수도 있다.
이러한 점들에 비추어, 본 발명은 청구항 제1항에 따른 차량 및 청구항 제16항에 따른 측정 방법을 제공한다.
일 실시형태에 따르면, 차량은, 섀시, 가스용 가스 저장 탱크 특히 가스 압력 용기로 구현되는, 압축 가스 또는 액화 가스용 가스 저장 탱크, 및 섀시와 가스 저장 탱크 사이에 배치되어 있으며, 섀시와 가스 저장 탱크에 연결되어 있는 제1 계량 장치를 포함한다. 제1 계량 장치는 가스 저장 탱크에 의해 제1 계량 장치에 가해지는 힘 특히 가스 저장 탱크에 의해 제1 계량 장치에 가해지는 중량을 측정하게 구성된다. 특히, 제1 계량 장치는 가스 저장장치에 의해 가해지는 중량의 (제1) 측정 값을 결정하게 배치된다.
이 설정을 통해 이하에서 가스 충전을 포함하여 가스 저장장치라고도 하는 가스 저장 탱크의 무게를 결정할 수 있다. 따라서 가스 저장장치의 빈 무게를 아는 경우, 충전된 가스의 무게 또는 질량을 쉽고 충분히 정확하게 결정할 수 있다. 이것은 또한 가스 저장 탱크를 재급유(재충전) 할 때 압력에 따라 재충전할 때 주어진 비교적 짧은 원하는 재충전 시간으로 가능한 것보다 더 정확하게 충전 양을 결정할 수 있게 한다. 시스템 내의 온도 분포는 계량에 의한 충전 양의 결정과 실질적으로 관련이 없으므로, 위에서 언급한 압력 충전의 단점을 간단한 방법으로 피할 수 있다. 연료 보급 중 탱크 양/공정한 청구를 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 가스 저장 탱크의 압력 및 온도와 무관한, (동력이 있는) 차량의 (남은) 범위를 보다 정확하게 결정할 수 있다.
특히, 가스 저장 탱크는 차량을 구동하기 위해 전기 모터, 2가 연소 엔진 및/또는 1가 가스 엔진과 결합하여 연료 전지에 유체적으로 연결된 탱크일 수 있다.
그러나, 가스 저장장치는 일반적으로 차량의 추진 또는 차량 소비를 위해 사용되지 않거나 적어도 배타적으로 사용되지 않는 상응하는 가스의 수송을 위한 가스 압력 저장장치일 수 있다.
탱크 차량으로서의 차량은 추진제 가스 탱크로서 엔진에 연결된 가스 저장 탱크 및 가스의 수송을 위한 가스 압력 저장 탱크를 모두 구비할 수 있으며, 이들 각각이 계량 장치를 구비할 수도 있다.
가스 저장 탱크의 구조, 특히 가스 저장 탱크의 벽 구조는 저장되는 가스 및/또는 안전 요건에 따라 조정될 수 있다. 예를 들어, 온도-액화 가스를 저장하기 위한 가스 저장 탱크의 벽은 단열 층을 가질 수 있다.
간결함을 위해, 가스 저장 탱크에 저장된 가스량(가스 질량)은 이하에서 탱크 내용물이라고도 한다.
차량은 예를 들어 승용차, 버스 또는 예컨대 탱커인 트럭과 같은 도로 운송용 자동차, 및 철도 차량, 선박 또는 항공기(양력, 변위 양력 또는 공기 역학적 양력을 위한 로켓 추진 장치를 구비하는)일 수 있다.
가스 저장 탱크는 적어도 실질적으로 원통형일 수 있다. 즉 가스 저장 탱크는 적어도 단부 영역까지 원통형일 수 있다. 예를 들어, 가스 저장 탱크는 가스 저장 탱크의 종축을 정의할 수 있는 원통형 메인 섹션과, 종축 방향에서 서로 마주 보는 일 단부 섹션 또는 두 단부 섹션을 가질 수 있다. 메인 섹션은 일반적으로 가스 저장 탱크 내부 부피의 적어도 75%, 적어도 80% 또는 적어도 85%를 제공한다. 이하에서, 단부 섹션은 가스 저장 탱크의 단부로도 호칭된다. 특히, 가스 저장장치는 가압된 유리 실린더로 구현될 수 있다.
그러나 가스 저장장치는 가스 저장 시스템 또는 여러 부분으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 가스 저장 탱크 또는 가스 저장 시스템은, 적어도 실질적으로 단단한 방식으로 서로 기계적으로 연결되고, 하나 이상의 압력 가스 라인 또는 파이프를 통해 서로 유체적으로 연결되는 2개 이상의 가스 압력 실린더에 의해 형성될 수 있다.
다시 말해서, 차량은 가스 저장 탱크에 기계적으로 견고하고 유동적으로 연결된 가스를 위한, 하나 이상의 추가적인 가스 저장 탱크를 가질 수 있다. 가스 저장 탱크가 기계적으로 견고하게 연결되어 있기 때문에, 가스 저장 탱크 중 하나가 제1 계량 장치에 가하는 힘을 측정하는 경우, 탱크 내용물을 충분히 정확하게 측정하는 것으로 충분한다.
또한, 가스 저장 탱크(들)는 전형적으로 적어도 100 바, 적어도 200 바, 심지어 적어도 500 바, 또는 심지어 적어도 700 바의 작동 압력을 위해 설계된다. 온도-액화 또는 압력 액화 가스의 경우, 테스트 압력 및 압력 저항은 각각 적어도 10 바, 일반적으로 적어도 25 바로 가정해야 한다.
단순화를 위해, 이하의 예시적인 실시형태는 주로 가스 저장 탱크를 지칭한다.
계량하는 동안, 제1 계량 장치는 일반적으로 가스 저장 탱크 중량의 적어도 일부를 지탱한다.
또한, 제1 계량 장치는 일반적으로 섀시에 고정된다.
일반적으로 가스 저장 탱크는, 적어도 계량하는 중에, 제1 계량 장치 위에 직접 또는 간접적으로 놓인다.
특히, 가스 저장 탱크의 제1 단부는 각각 제1 계량 장치 위에 놓여 안착되어 있을 수 있고 및/또는 계량을 위한 제1 계량 장치는 가스 저장 탱크의 부하(load)의 일부를 지탱할 수 있다.
또한, 제1 계량 장치는 섀시에 연결된 가스 저장 탱크를 위한 베어링 구조의 일부를 형성할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 차량은, 섀시와 가스 저장 탱크 사이에 위치하고, 섀시와 가스 저장 탱크에 연결된 제2 계량 장치를 갖는다. 제2 계량 장치는 가스 저장 탱크에 의해 제2 계량 장치에 가해지는 힘을 측정하도록 구성된다.
일반적으로, 가스 저장 탱크의 무게를 측정하기 위해, 제1 단부의 반대편에 있는 가스 저장 탱크의 제2 단부는 제2 무게 계량 장치에 직접 또는 개별적으로 놓이고/안착되어 있다.
가스 저장 탱크의 각 단부에 연결된 두 개의 계량 장치를 사용하여, 계량 중에 가스 저장 탱크의 안내를 보다 쉽고 및/또는 강력하게 할 수 있다. 또한, 두 개의 계량 장치를 사용함으로써, 가스 저장 탱크 또는 탱크 내용물의 무게를 보다 정확하고 및/또는 신뢰성 있게 결정할 수 있다.
제2 계량 장치는 베어링(구조)의 일부를 형성할 수도 있다.
일반적으로, 제1 및/또는 제2의 각 계량 장치는 개별 로드 셀로 구현된다. 예를 들어 로드 셀에는 각각의 스트레인 게이지가 있을 수 있다.
제1 및/또는 제2 계량 장치는 또한 계량에 적합한 로드 셀 이외의 구성요소, 특히 힘 변환기(힘 센서라고도 함)를 가질 수 있고 및/또는 이들이 제공될 수 있다. 각각의 구성요소는, 적어도 측정 중에, 가스 저장 탱크에서 섀시 및/또는 차량의 하나(또는그 이상)의 휠 베어링(들)까지의 힘 경로에 참여할 수 있다.
충전 양을 충분히 정확하게 측정할 수 있도록, 계량 장치는 충전되는 가스의 유형과 가스의 양에 따라 주어진 온도에서 공칭 압력에 적절한/대응하는 중량 분해능을 구비한다. 가스 저장 탱크의 압력 분해능과 동일하게, 중량 분해능을 통해 최대 충전 양의 1% 미만의 작은 단계로 가스 질량을 측정할 수 있다(예를 들어, CNG 저장을 위한 적어도 2 바(압축 천연 가스용 가스 저장 탱크) 또는 예를 들어 LPG (LPG)의 경우 0.3 바).
압력(p) 분해능에서 중량 분해능의 변환은, 예를 들어 실제 가스의 상태 방정식에 의해, 특히 실제 기체 계수 Z로 보충된 이상 기체 상태의 열 방정식을 사용하여 수행될 수 있다.
p*V=Z*R*T
예를 들어, 온도(T) 293.15K(20℃)에서, 천연 가스의 실제 가스 계수는 Z=0.813이다.
따라서 200 바의 압력에서, 천연 가스(몰 질량이 16.043 g/몰)로 채워진 50ℓ 가스 저장 탱크의 경우, 삽입된 천연 가스 질량 m은 8.096 ㎏이 얻어진다. 이러한 조건에서, 1 바의 압력 차이는 약 40g에 상당한다.
따라서, 계량 장치는 일반적으로 적어도 1% 또는 0.5% 심지어 0.4% (40 g/10㎏)의 상대 중량 분해능(㎏ 단위의 분해능/㎏ 단위의 중량 범위)을 갖는다.
이를 통해, 압력-제어 가스 충전보다 훨씬 더 정확한 측정/충전이 가능하다. 50-ℓ 가스 저장 탱크가 천연 가스로 최대 200 바까지 압력-제어 충전되고, 유효 평균 온도가 50℃(323.15°K까지, 실제 가스 계수 Z=0.879)까지 상승하는 경우, 가스 저장 탱크는 약 6.7㎏만 채워지는데, 이는 약 16%의 차이/오차에 해당한다.
이 예시적 계산은 압력에 따라 가스 저장 탱크를 채우는 것과 비교하여, 가스 저장 탱크(예를 들어, 내장형 자동차 탱크)를 충전하는 중에, 계량을 통해 특히 가스 질량의 연속 계량을 통해 가스 저장 탱크의 가스 질량을 측정함으로써 훨씬 더 정확한 충전 양(질량)을 결정할 수 있음을 보여준다.
특히 고압의 경우, 원하는 중량 분해능은 일반적으로 가스 또는 가스 혼합물에 대한 p-T-m 관계에 대한 값 테이블 또는 관련 보간 함수를 사용하여 더 정확하게 계산할 수 있다. 예를 들어, NIST("National Institute of Standards and Technology", Gaithersburg, Maryland, USA)의 "REFPROP" 데이터베이스( "Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database")에서 각각의 p-T-m 관계를 가져올 수 있다.
충전할 가스 탱크에 따라, 계량 장치의 계량 범위는 적어도 10 ㎏ 또는 적어도 1000 ㎏이 될 수 있다.
가스 저장 탱크의 일반적으로 수등(water-lit) 내부 용적은 적어도 10ℓ, 적어도 20ℓ 또는 심지어 적어도 150ℓ일 수 있다. 가스 수송의 경우, 가스 저장 탱크의 내부 부피는 그에 상응하는 더 높은 계량 범위로 적어도 50ℓ, 적어도 500ℓ 또는 심지어 적어도 5000ℓ일 수 있다.
가스 저장 탱크의 무게 또는 탱크 내용물이 가능한 한 정확하게 결정되도록 하기 위해, 제1 단부 및/또는 제2 단부는 일반적으로 각각의 밸브(제1 또는 제2 밸브)를 통해 각각의 유연한 및/또는 슬라이딩 가능한 압력 라인에 연결될 수 있다.
일반적으로, 베어링 구조는, 가스 저장 탱크의 무게를 측정 및/또는 탱크 내용물을 결정하는 데에 적합한 적어도 제1 상태에 있다. 제1 상태는, 가스 저장 탱크 또는 각 계량 장치/로드 셀에 연결된 그 단부가 각 계량 장치/로드 셀의 작동 방향으로 이동할 수 있도록(일반적으로 안내되는 방식으로) 구현된다. 이 이동 및 이에 따른 측정 정확도는 너무 뻣뻣한(stiff) 압력 라인의 영향을 받을 수 있다.
구부릴 수 있는(bendable) 및/또는 변위 가능한(displaceable) 압력 라인은 호스 또는 파이프 나선을 가질 수 있거나, 호스 또는 파이프 나선에 의해 형성될 수 있다.
가스 저장장치가 엔진 또는 운송 저장장치에 연결된 가스 저장 탱크인 경우, 가스 저장장치의 양 단부는 각각 유연하거나 이동 가능한 압력 라인(압력 파이프)에 연결될 수 있다.
제1 밸브 및/또는 제2 밸브는 일반적으로 제어 가능하거나 조정 가능하다.
일반적으로, 베어링 구조 및 베어링은 각각 제1 단부에 연결된 제1 베어링 블록, 더욱 더 일반적으로는 제1 베어링 블록 및 제1 베어링 블록을 위한 제1 선형 가이드를 갖는다.
또한, 베어링 구조는 제2 단부에 연결된 제2 베어링 블록, 일반적으로 제2 베어링 블록 및 제2 베어링 블록을 위한 제2 선형 가이드를 포함할 수 있다.
일반적으로, 각각의 선형 가이드는 차량의 섀시에 견고하게 연결되고 및/또는 그 이동 방향이 적어도 실질적으로 각각의 계량 장치의 작동 방향에 대응되도록, 즉 최대 편차 5% 또는 심지어 최대 편차 2%가 되게 하는 방식으로 구현 또는 설계된다.
또한, 베어링은 제1 스프링, 제2 스프링, 제1 댐퍼 및/또는 제2 댐퍼를 가질 수 있다.
제1 스프링은, 제1 스프링이 제1 계량 장치의 방향(제1 계량 장치의 작동 방향)으로 일반적으로 위로부터 아래로 제1 베어링 블록 위로 대응하는 스프링 힘(스프링 예압(preload))을 프리로드 한 상태로 가하는 방식으로, 베어링에 배치될 수 있다.
유사하게, 제2 스프링이 제2 계량 장치의 방향(제2 계량 장치의 작동 방향)으로 일반적으로 위로부터 아래로 제2 베어링 블록 위로 대응하는 스프링 힘(스프링 예압)을 프리로드 한 상태로 가하는 방식으로, 베어링에 배치될 수 있다.
(예압된) 제1 및/또는 제2 스프링으로 인해, 각각의 베어링 블록 및 이에 따라 가스 저장 탱크가 계량 장치(들)의 방향으로 예를 들어 아래쪽으로 눌려진다. 이는 가스 저장 탱크가 주행하는 중에 진동으로 인해 각각의 선형 가이드에서 더 강한 움직임이 일어나는 것을 방지할 수 있다. 이러한 이유로, 각각의 댐퍼는 일반적으로 가스 저장 탱크 또는 각각의 베어링 블록의 움직임을 감쇠하기 위해 제공된다. 또한, 프리로드된 스프링 및/또는 댐퍼의 사용과 관련 이동의 감소 또는 이동의 높은 댐핑(감쇠 시간 단축)은, 차량의 짧은 정지 및/또는 심지어 차량이 움직이는 동안에도 중량 측정을 용이하게 할 수 있다.
주행 중에 탱크 내용물이 결정/계산되는 경우, 이러한 결정/계산은 일반적으로 가스 저장 탱크의 수직 방향(중력으로 인한 가속도에 평행한 방향)의 가속도를 위해 측정된 하나 또는 그 이상의 측정 값들(측정 데이터들)(가스 저장 탱크에 연결되거나 가스 저장 탱크에 부착된 하나 이상의 가속도 센서에 의해 측정된)을 고려하여 이루어질 수 있다.
추가 실시형태에 따르면, 베어링은 제1 선형 가이드의 이동 방향(제1 계량 장치의 작동 방향)으로 제1 베어링 블록을 고정(arresting)하기 위한 제1 고정 요소 및/또는 제2 선형 가이드의 이동 방향(제2 계량 장치의 작동 방향)으로 제2 베어링을 고정하기 위한 제2 고정 요소를 갖는다. 따라서, 각각의 베어링 블록 및 따라서 가스 저장 탱크는 차량이 이동하는 동안 제1 및/또는 제2 고정 요소에 의해 신뢰성 있게 고정될 수 있다.
각각의 잠금 요소는 펀치, 스핀들 또는 맨드릴일 수 있다.
또한, 베어링은 일반적으로 각각의 고정 위치와 각각의 비-고정 위치(가스 저장 탱크의 계량이 가능한 위치) 사이에서 고정 요소를 이동시키기 위한 개별 구동 수단을 갖는다. 예를 들어, 이는 각각의 전기 모터 또는 공압 또는 유압 피스톤 일 수 있다.
특히, 잠금 요소(들)가 (각 구동 수단에 의해) 각각의 선형 가이드의 이동 방향으로 이동될 수 있는 것이 제공될 수 있다. 이에 따라, 고정될 때/고정을 위해, 가스 저장 탱크가 계량 장치로부터 멀리 이동할 수 있다. 이 언로드 상태에서, 계량 장치(들)는 각각의 일반적으로 작은 기준 측정 값을 제공해야 한다. 이러한 방식으로 최대 수년의 매우 긴 작동 시간 동안 각 계량 장치의 가능한 드리프트(drift)를 고려할 수 있다.
일반적으로 가스 저장 탱크(한 쪽)는 가스 저장 탱크가 그 종축 방향으로 이동할 수 있도록 장착된다. 이것은 급유 중 또는 주행 중에 압력 변화의 결과로 종축 방향으로 가스 저장 탱크의 팽창 변화로 인해 발생할 수 있는 기계적 장력(tension)을 방지할 수 있게 한다. 특히, 가스 저장 탱크의 제2 단부는 가스 저장 탱크의 종축 방향으로 이동 가능하게 장착 될 수 있으며(이 방향으로 플로팅 베어링으로 구현됨), 제1 단부는 모든 병진 방향으로 고정될 수 있다(고정 베어링).
일반적으로, 가스 저장 탱크를 위한 베어링 기구 또는 마운팅은, 가스 저장 장치가 섀시에 대해 가스 저장 장치의 종축에 대해 적어도 실질적으로 수직이고 및/또는 제1 및/또는 제2 계량 장치의 작동 방향과는 적어도 실질적으로 평행인 추가 방향으로 이동 가능하게 장착되고, 일반적으로 안내되며 이동 가능하게 장착되고, 심지어 일반적으로 스프링 프리로드로 로딩되고 및/또는 감쇠 안내되며 이동 가능하게 장착된, 제1 상태를 구비한다(잠금 해제 상태).
일 실시형태에 따르면, 베어링 구조는 제2 상태(잠금 상태)를 가진다. 제2 상태에서, 가스 저장 탱크, 제1 단부 및/또는 제2 단부는 추가 방향으로 적어도 실질적으로 이동하지 못하게 섀시에 연결되고, 및/또는 추가 방향으로 적어도 실질적으로 이동하지 못하게 섀시에 장착되어 있다.
그러나, 가스 저장 탱크의 제2 단부는 예를 들어 클램프 베어링에 의해 병진 고정(병진과 관련하여 고정됨)이 제공될 수도 있다. 그러나 가스 저장 탱크의 제2 단부는 적어도 실질적으로 수평으로 배향된 제1 축을 중심으로 회전 가능하도록 장착되어 있다. 즉, 수평 방향으로부터의 각도 편차가 최대 10° 또는 심지어 최대 3°인 제1 축 주위를 회전할 수 있게 장착되어 있다. 이는 가스 저장 탱크가 잠금되지 않은 상태에서 제1 축을 중심으로 회전 가능하게 장착됨을 의미한다.
나사산 핀이 있는 1-피스 또는 2-피스 클램프와 클램프 베어링 하프-쉘과 같은 클램프 베어링은 일반적으로 원형 구성요소 또는 구성요소 섹션 사이의 분리 가능한 연결이다. 클램프 베어링은 강 또는 다른 적절한 재료로 만들어진 하나 이상의 성형 부품(예를 들어, 프리즘, 하프 파이프, 클램프)으로 구성될 수 있다. 특히, 클램프 베어링은 넥 또는 보스로 구현된 가스 저장 탱크의 제2 단부의 섹션을 수용할 수 있다. 클램핑 작용/힘 전달은, 상정 가능하기로는 포지티브 잠금에 의해 지지되며 때로는 계산된/미리 결정된 변형에 의해 지원되는 마찰 연결에 의해 클램핑 베어링의 형성된 부품을 적절하게 클램핑하여 달성된다. 예를 들어, 계산된 변형에 의한 클램핑 효과는 일반적으로 가스 저장 탱크의 둥근 목에 작용하는 직선 프리즘에 의해 달성될 수 있다.
클램프 베어링은 프레임에 모든 방향으로 병진 고정될 수 있으며, 제1 축을 중심으로 회전할 수 있다. 그러나 일반적으로 클램프 베어링은 제1 축에 수직 인 축을 중심으로 가스 저장 탱크의 회전 운동을 억제한다. 따라서, 가스 저장 탱크를 충전하는/비우는 동안, 가스 저장 탱크의 회전 운동은 적어도 실질적으로 제1 축 주위의 회전 운동으로 제한될 수 있다. 이것은 또한 방해에 영향을 받지 않는, 가스 저장 탱크/탱크 내용물의 계량을 용이하게 한다.
일반적으로, 차량에는 제1 및/또는 제2 계량 장치에 연결된 측정 및/또는 평가 장치 및/또는 제1 및/또는 제2 계량 장치 및/또는 측정 및/또는 평가 장치에 연결된 탱크 내용물에 대한 레벨 지시기(level indicator)가 있다.
측정 및/또는 평가 유닛은 일반적으로 차량의 엔진, 밸브 및 차량의 기타 구성요소에 연결된 차량의 차량 제어 시스템의 일부를 형성할 수 있다.
측정 및/또는 평가 유닛은 가스 저장 탱크의 가속도를 측정하기 위해 가스 저장 탱크에 부착된 가속도 센서에 연결될 수도 있다.
예를 들어, 가속도계에 의해 측정된 (절대) 가속도 값이 미리 결정된 임계 값 미만인 경우에만, 예를 들어 차량이 정지되어 있고 가스 저장 탱크의 모든 진동이 감쇠된 경우에만, 제1 및/또는 제2 계량 장치에 의해 중량을 측정하는 것을 예상할 수 있다.
그러나, 가스 실린더의 가속도 및 중량을 주행 중에 측정하고, 측정된 가속도 값을 사용하여 가스 실린더의 측정된 중량 값을 보정하는 구성이 제공될 수도 있다. 이러한 방식으로, 여정으로 인한 중량에 대한 측정 값의 불규칙성을 보정할 수 있다.
안전 상의 이유로, 온도 센서를 가스 저장 탱크에 장착할 수도 있다.
온도 센서는 일반적으로 차량 컨트롤러, 측정 및/또는 평가 장치 및/또는 디스플레이 장치에 연결된다.
일반적으로 측정 및/또는 평가 유닛 또는 차량 제어 시스템은, 온도 센서에 의해 전송된 온도 값이 사전에 정의된 제1 온도 임계 값에 도달하거나 그 아래로 떨어질 때만, 가스 저장 탱크를 채우기 위해 제1 밸브의 개방을 트리거하도록 설정된다.
또한, 측정 및/또는 평가 유닛 또는 차량 제어 유닛은, (안전 상의 이유로) 온도 센서에 의해 전송된 온도 값이 사전에 정의된 제2 임계 온도에 도달하거나 이를 초과하는 경우, 제1 밸브의 닫힘을 트리거하도록 설정할 수 있다.
또한, 안전 상의 이유로 가스 저장 탱크에 유체적으로 연결된 압력 센서가 제공될 수 있다.
예를 들어, 측정 및/또는 평가 유닛 또는 차량 제어 유닛은, 압력 센서에 의해 전달된 압력 값이 미리 정의된 압력 임계 값에 도달하거나 이를 초과하는 경우, 제1 밸브의 닫힘을 트리거하도록 설정될 수 있다.
이하에서, 측정 및/또는 평가 유닛은 측정 유닛으로도 호칭된다.
일반적으로, 측정 유닛은 아래에 설명된 측정 방법을 수행하도록 설정된다.
능동(active)(자체 구동하는) 또는 수동(passive)(예를 들어, 견인 차량에 의한, 페리 또는 여객 열차) 여부에 관계없이, 차량의 위치를 변경하는 동안에, 높은 가속도는 차량의 가스 저장 탱크의 베어링에 강한 동적 부하를 초래할 수 있으며, 이는 궁극적으로 제1 및/또는 제2 계량 장치의 측정 정확도에 영향을 미칠 수 있다. 높거나 낮은 주변 온도로 인해, 차량 자체의 팽창이 비교적 크게 변경되어 비슷한 효과가 발생할 수도 있다. 예를 들어, 소성 변형으로 이어지는 국부적 과부하는 교정(calibration)의 시프트/왜곡 또는 계량 장치(들)(로드 셀(들))의 거동에 원치 않는 기타 변경을 초래할 수 있다.
이를 방지하고 및/또는 독립적인 보정을 가능하게 하기 위해, 특히 계량 장치 영역에서, 필요한 경우(높은 힘 또는 기계적 장력), 힘 전달에 의한 가스 저장의 베어링 구조의 완화(relieve)가 제공될 수 있다.
힘 전달의 간단한 가능성, 즉 계량 장치(들) 주변의 힘 흐름의 전환(redirection)은 베어링의 (일시적 또는 수요-의존적) 보강으로 구성된다.
대안적으로 또는 추가적으로, 원하는 경우, 각각의 평행 베어링이 활성화될 수 있다.
예를 들어, 가스 저장 탱크의 베어링(특히 단부들)을 각 계량 장치/로드 셀의 한 작동 방향으로 임시 고정 및/또는 보강(stiffening)할 수 있다. 가스 저장장치의 임시 고정 및/또는 보강하는 상태는, 가스 저장장치, 제1 단부 및/또는 제2 단부가 섀시에 적어도 실질적으로 움직일 수 없게 연결되어 있는, 베어링의 제2 상태에 대응할 수 있다.
이 고정 및/또는 보강 또는 관련 완화는, 차량의 "점화"가 활성화 되지 않거나(비활성화) 차량이 움직이기 시작할 때, 자동으로 수행될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 측정 방법은 본 명세서에 기재되어 있는 바와 같이, 차량의 제1 계량 장치로 제1 측정 값을 결정하는 단계, 및 차량의 가스 저장 탱크의 중량 및/또는 가스 저장 탱크의 가스 충전 중량을 계산하기 위해 제1 측정 값을 사용하는 단계를 포함한다.
일반적으로, 측정 방법은 차량의 제2 계량 장치로 제2 측정 값을 결정하는 단계, 및 차량의 가스 저장 탱크의 중량 및/또는 가스 저장 탱크의 가스 충전 중량을 계산하기 위해 제2 측정 값을 사용하는 단계를 포함한다.
가스 저장장치의 중량 및/또는 가스 저장장치의 가스 충전 중량을 계산할 때, 제1 또는 제2 측정 값을 결정하는 중에, 가스 저장장치에 작용하는 스프링 힘이 고려되는 것이 또한 제공될 수 있다.
일반적으로, 가스 저장 탱크의 계산된 중량 및/또는 가스 저장 탱크의 가스 충전 중량이 저장되고, 추가적으로 처리 및/또는 전달된다.
예를 들어, 계산된 각각의 중량은 이전 및/또는 후속 중량 값과 비교 및/또는 평균화 될 수 있고 및/또는 차량의 디스플레이 장치에 출력될 수 있다.
또한, 제1 측정 값 및/또는 제2 측정 값을 결정하기 전에, 차량의 베어링 구조를 제1 상태로 전환(transfer)하도록 제공될 수 있다.
또한, 가속도 센서를 이용하여 동시에 측정한 가속도 값 또는 (아마도) 휴지 상태 전후로 측정한 가속도가 가속도 임계 값 미만인 경우에만 제1 및/또는 제2 측정 값을 결정하도록 제공될 수 있다. 그러나 측정된 가속도 값에 따라 계산하여 제1 및/또는 제2 측정 값을 수정하는 것도 가능하다.
대안적으로 또는 추가적으로, 가스 저장 탱크의 중량 또는 탱크 충전 중량을 계산할 때 동시에 측정된 가속도 값이 고려되도록 제공될 수 있다.
또한, 가스 저장 탱크의 충전 프로세스(밸브 등의 개방/폐쇄 등)를 제어하기 위해 (안전 상의 이유로) 온도 및/또는 압력 센서로 결정된 측정 값을 사용하고 및/또는 결정된 중량의 타당성을 확인하기 위한 비교 계산을 위해 측정 값을 사용하게 제공될 수 있다.
일반적으로, 제1 측정 값 및/또는 제2 측정 값은 여러 번 결정되고, 가스 저장 탱크의 각 중량 또는 가스 저장 탱크의 가스 충전을 계산하는 데에 사용된다.
제1 및/또는 제2 측정 값의 결정과 가스 저장 탱크 또는 가스 충전의 중량　 계산은, 차량이 정차하고 있을 때, 예를 들어 신호등에서 잠깐 멈춰 있을 때, (주유소에서) 가스 저장 탱크(탱크들)를 충전된 가스 버퍼 저장 탱크로부터 가스를 채우는 동안 및/또는 가스 버퍼 저장 탱크를 가스 저장 탱크(탱크 트럭)에 저장된 가스로 채우는 동안에, 특히 쉽고 정확하게 수행될 수 있다.
필요한 경우, 예를 들어 차량의 시동 및/또는 차량의 모션 상태 예를 들어 차량이 출발하는지 또는 차량이 출발하였는지에 따라, 가스 저장 탱크의 베어링 구조의 고정 및/또는 보강을 활성화 하게, 및/또는 측정(측정 값의 결정) 전에 고정 및/또는 보강을 불활성화 하기 위해 제공될 수도 있다.
전술한 실시형태들은 원하는 대로 서로 조합될 수 있다.
본 발명의 추가적인 유리한 구조, 세부 사항, 측면 및 특징들이 종속 청구항, 상세한 설명 및 첨부된 도면에 제공된다.
도 1a는 일 실시형태에 따른 가스 저장 탱크가 있는 차량의 개략적인 측면도이다.
도 1b는 일 실시형태에 따른 도 1a에 도시되어 있는 차량의 개략적인 단면도이다.
도 1c는 일 실시형태에 따른 도 1a에 도시되어 있는 차량의 사시도이다.
도 2a는 일 실시형태에 따른 도 1a에 도시되어 있는 차량의 다른 개략적인 측면도이다.
도 2b는 일 실시형태에 따른 도 1a에 도시되어 있는 차량의 다른 개략적인 단면도이다.
도 2c는 일 실시형태에 따른 도 1a에 도시되어 있는 차량의 다른 개략적인 측면도이다.
도 2d는 일 실시형태에 따른 도 1a에 도시되어 있는 차량의 다른 개략적인 단면도이다.
도 3a는 일 실시형태에 따른 가스 저장 탱크가 있는 차량의 개략적인 측면도이다.
도 3b는 일 실시형태에 따른 도 3a에 도시되어 있는 차량의 다른 개략적인 단면도이다.
도 3c는 일 실시형태에 따른 도 3a에 도시되어 있는 차량의 다른 개략적인 단면도이다.
도 4는 일 실시형태에 따른 가스 저장 탱크가 있는 차량의 개략적인 측면도이다.
도 5는 일 실시형태에 따른 가스 저장 탱크가 있는 차량의 개략적인 측면도이다.
도 6은 일 실시형태에 따른 측정 방법의 블록도이다.
도 1a 내지 도 5에서, 마지막 두 자리 수가 일치하는 동일한 참조번호 또는 도면번호는 유사한 파트 또는 구성요소를 가리킨다. 예를 들어, 도 1a에서 도면번호 120으로 지시되어 있는 파트는 도 5에서 도면번호 420으로 지시되어 있는 파트와 동일하거나 유사한 파트에 상응할 수 있다.
더 나은 방향을 위해, 도 1a 내지 도 5 각각은 직교 좌표계를 포함한다. 여기서 z-방향은 수직 방향을 나타내고, x-방향과 y-방향은 서로 직교하는 수평 방향을 나타낸다.
도 1a는 모터 차량일 수 있는 차량(100)의 내부 파트의 개략적인 측면도 또는 단면도이다. 따라서, 각각 섀시(110) 또는 바디의 일부 및 차량(100)의 가스 저장 탱크(120) 및 통합 계량 장치(140, 140')를 구비하는 베어링 구조(163, 163')가 도시되어 있다.
명확성을 위해, 예를 들어 압력 라인(도시되어 있지 않음)과 밸브(도시되어 있지 않음)를 통해 가스 저장 탱크(120)의 인출 연결부(포트)(125)에 유체적으로 연결될 수 있는 가스 엔진 및 다른 압력 라인(도시되어 있지 않음)과 다른 밸브(도시되어 있지 않음)를 통해 가스 저장 탱크(120)의 충전 연결부(포트)(125)에 유체적으로 연결될 수 있는 탱크 연결같이 차량(100)의 추가 세부 사항은 도시하지 않았다.
도 1a 및 도 1a에 도시된 라인 BB를 따른 차량(100)의 단면도에 대응하는 도 1b 그리고 차량(100)의 사시도에 대응하는 도 1c에서 알 수 있는 바와 같이, 예시적인 가스 저장 탱크(120)는 실질적으로 실린더-대칭이다.
또한, 차량(100)이 통상적으로 동작할 때, 가스 저장 탱크(120)의 종축(L)은 실질적으로 지면 예를 들어 수평 방향과 평행한 것이 일반적이다.
예시적인 실시형태에서, 가스 저장 탱크(120)는 각 베어링 블록(160, 160')에 의해 가스 저장 탱크의 두 단부들(121, 122)이 제1 계량 장치(140)와 제2 계량 장치(140') 위에 지탱(장착)되어 있다.
이를 위해, 가스 저장 탱크(120)의 제1 단부(121)는 제1 베어링 블록(160)에 견고하게 연결되어 있고, 가스 저장 탱크(120)의 제2 단부(122)는 제2 베어링 블록(160')에 견고하게 연결되어 있다. 두 베어링 블록(160, 160')은 각각 제1 및 제2 계량 장치(140, 140') 위에 안착하고 있다.
제1 단부(121)를 위해, 도 1b에 상세하게 도시되어 있는 바와 같이, 베어링은 제1 베어링 블록(160)이 z-방향으로 안내 이동할 수 있도록 하는 선형 가이드(163)를 구비한다. z-방향은 제1 계량 장치(140)의 작동 방향에 대응한다.
이는 제2 단부(122)에 대해서도 유사하게 적용된다. 도 1a에서 라인 B'B'를 따르는 단면은 일반적으로 도 1b와 유사하기 때문에, 제2 단부(122)에 대응하는 상세 단면은 제공하지 않는다.
예시적인 실시형태에서, 선형 가이드(162, 163)는, 가이드 핀 또는 가이드 레일로 구현될 수 있는, 2개의 가이드 요소들(162a, 163a)에 의해 구현된다.
도 1b에 추가로 도시되어 있는 바와 같이, 가이드 요소들(162a, 163a)은 섀시(110)에 고정될 수 있으며, 제1 계량 장치(140) 및 제2 계량 장치(140') 모두에 의해 안내될 수 있다.
따라서, 일반적으로 섀시(110)에 고정되어 있는 제1 계량 장치(140) 및 제1 베어링 블록(160)은 가이드 요소들(162a, 163a)을 위한 대응 z-방향 개구들을 구비할 수 있다.
도 1b에 추가로 상세히 도시되어 있는 바와 같이, 제1 베어링 블록(160) 위에, 제1 베어링 블록(160) 그리고 이에 따라 스프링 댐퍼들(164, 165)을 통해 제1 계량 장치(140)에 프리로드를 가하게, 각각의 스프링 댐퍼(164, 165)가 가이드 요소(162a, 163a)의 상부 섹션 위로 밀어져서 각 너트(166, 167)에 의해 각각의 가이드 요소(162a, 163a)에 연결될 수 있다.
스프링 댐퍼들(164, 165)의 이런 영향이 대응 회로 기호를 사용하여 도 2b 및 도 2d에 나타내어져 잇다.
차량(100)의 다른 개략적인 측면을 도시하고 있는 도 2a에 도시되어 있는 바와 같이, 2개의 계량 장치(140, 140')는 일반적으로 파선으로 도시되어 있는 대응하는 데이터 링크를 통해 차량(100)의 측정 및/또는 평가 유닛(180)에 연결되어 있다. 측정 및/또는 평가 유닛(180)은 차량(100)의 차량 제어 유닛의 일부를 형성하는 것이 일반적이다. 데이터 접속은 필드 버스(예컨대 CAN 버스) 및 무선 접속의 데이터 라인에 대응할 수 있다.
측정 및/또는 평가 유닛(180)은 제1 계량 장치(140)로부터 획득된 제1 측정 데이터 및 제2 계량 장치(140')로부터 획득된 제2 측정 데이터를 저장 및/또는 처리하도록 구성되며, 특히 제1 및/또는 제2 측정 데이터를 사용하여 탱크 내용물의 무게/질량을 계산하도록 구성되어 있다.
또한, 계산된 탱크 내용물의 중량 또는 질량은 예를 들어 대응하는 데이터 연결을 통해 측정 및/또는 평가 유닛(180)에 연결된 출력 유닛(190) 예를 들어 디스플레이에 의해 출력될 수 있다.
또한, 측정 및/또는 평가 유닛(180)은 적절한 데이터 연결을 통해 가스 저장 탱크(120)에 또는 가스 저장 탱크(120) 내에 장착될 수 있는 온도 센서(171) 및/또는 가스 저장 탱크(120)의 내부와 유체 접촉하는 압력 센서(172)에 연결될 수 있다.
이미 위에서 설명한 바와 같이, 측정 및/또는 평가 유닛(180) 및/또는 차량 제어 유닛(180)으로부터 온도 센서(171) 및/또는 압력 센서(172)의 측정된 값은, 비교 계산 및/또는 포트(125) 및/또는 포트(123)에 유체적으로 연결되어 있는 논-디스플레이 밸브의 제어(특히 가스 저장 탱크(120)를 재충진할 때)를 위해 사용될 수 있다.
도 2c 및 2d에 도시된 바와 같이, 측정 및/또는 평가 유닛(180)은 대응하는 데이터 링크를 통해 섀시(110)에 장착된 가속도 센서(175)에 연결될 수 있다.
대안적으로, 가속도계(175)가 또한 가스 저장 탱크(120)에 부착될 수 있다.
또한 위에서 설명된 바와 같이, 가속도계(175)로부터 측정된 값은 탱크 내용물의 중량 또는 질량을 계산할 때 측정 및/또는 평가 유닛(180)에 의해 고려될 수 있고 및/또는 가속도계(175)에 의해 결정된 가속도 값이 대응하는(특정) 임계 값 미만인 경우에만 계량 장치(140, 140')로부터 측정된 값을 수집하거나 고려하는 데에 사용될 수 있다.
도 3a는 차량(200)의 내부 파트의 개략적인 측면 또는 횡단면을 도시한다. 차량(200)은 통상적으로 차량(100)과 유사하며, 이는 도 1a 내지 도 2d를 참조하여 위에 설명되어 있다. 차량(200)은 또한 압축 천연 가스와 같은 추진제 가스를 위한 탱크로서 가스 저장 탱크(220)를 가지며, 일반적으로 모터 차량이기도 하다. 그러나, 가스 저장 탱크(220)의 베어링이 차량(100)과 다르다.
도 3a의 라인 BB를 따른 단면도를 나타내는 도 3b 및 도 3c에 더 상세히 예시된 바와 같이, 가스 저장 탱크(220)의 베어링은 일반적으로 각각의 베어링 블록(260, 260')을 들어올리고 잠그기 위한 핀, 펀치, 스핀들 또는 맨드릴로 구현되는 2개의 단부(221, 222) 각각에 2개의 잠금 요소(268)를 구비한다. 그러나 명료함을 위해, 제2 단부(222)에 대해 대응하는 단면은 도시하지 않았다.
도 3b는 잠금 요소(268)가 후퇴되고, 일반적으로 가스 저장 탱크(220)의 총 질량의 적어도 평균 약 50%의 중량 비율로 제1 베어링 블록(260)을 통해 제1 로드 셀(240)이 로드되는 베어링의 제1 상태를 나타낸다. 제1 상태에서, 예를 들어 급유할 때 특히 차량(200)이 정지된 경우, 계량 장치(240, 240')에 의해 결정된 측정 값을 사용하여 가스 저장 탱크(220)의 총 질량/중량에 대한 간단하고 신뢰할 수 있는 결정이 이루어질 수 있으며, 이를 기반으로 탱크 내용물의 질량/무게를 결정할 수 있다.
도 3c는 잠금 요소(268)가 확장되고, 제1 베어링 블록(240)이 상승되어 적어도 대부분이 잠금되는, 베어링의 제2 상태를 나타낸다. 베어링의 제2 상태는 탱크 내용물의 질량/무게를 결정하는 데에 적합하지 않다. 그러나, 차량(200)이 이동하는 동안, 가스 저장 탱크(220)의 원치 않는 진동을 적어도 상당히 예방할 수 있다.
도 4는 차량(300)의 내부 파트의 개략적인 측면도 또는 단면도이다. 차량(300)은 일반적으로 도 1a 내지 도 3c를 참조하여 전술한 차량(100, 200)과 유사하다. 차량(300)은 또한 추진제 가스를 위한 탱크로서 가스 저장 탱크(320)를 가지며 일반적으로 모터 차량이기도 하다. 그러나, 가스 저장 탱크(320)의 베어링은 추가적인 안정화 커넥터, 특히 제1 단부(321)와 제2 단부(322) 사이에 관형 및/또는 늑근-형 커넥터(369)를 갖는다.
도 5는 차량(400)의 내부 파트의 개략적인 측면도 또는 단면도이다. 차량(400)은 일반적으로도 1a 내지 도 4를 참조하여 위에서 설명한 차량(100, 200, 300)과 유사하다. 차량(400)은 또한 추진제 가스를 위한 탱크로서 가스 저장 탱크(420)를 가지며 일반적으로 모터 차량이기도 하다. 그러나 차량(400)은 가스 저장 탱크(410)의 제1 단부(421)에 접촉력을 측정하기 위한 제1 계량 장치(440)만을 가지고 있다. 또한 가스 저장 탱크(420)의 제2 단부(422)의 베어링은, 차량(100 내지 400)의 제1 단부의 베어링과 유사하거나 동일할 수 있는 제1 단부(421)의 베어링과 다르게 설계되어 있다.
예시적인 실시형태에서, 클램프 베어링(465')이 제2 단부(422)의 지탱에 사용된다.
그러나, 클램프 베어링(465')은 프레임(410) 예를 들어 베이스 플레이트 또는 크로스 스트럿(410)에 부착된다.
클램프 베어링(465')은 일반적으로 가스 저장 탱크(420)가 y-방향으로 배향 된 제1 축 주위로 이동 가능하도록 구현된다. 예를 들어, 클램프 베어링(465')은 가스 저장 탱크(420)의 종축 "L"이 제1 축을 중심으로 적어도 수 도 또는 심지어 수 10°만큼 이동 가능하도록 구현될 수 있다. 그러나 이러한 값은 가스 저장 탱크의 형상 및 특히 가스 저장 탱크의 길이(단부(421)와 단부(422) 사이의 거리)에 따라 달라질 수 있다.
또한, 클램프 베어링(465')은, 추가 축 주위로 가스 저장 탱크(420)의 이동이 억제되는 방식으로 구현될 수 있다.
또한, 가스 저장 탱크(420)와 제1 베어링 블록(460) 사이에는, 배럴 베어링 또는 롤러 베어링이 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 계량 장치(440)에 의한 중량 측정에 대한 틸팅의 영향이 신뢰성 있게 방지될 수 있다.
아래에서, 도 6을 참고하여 측정 방법(1000)을 설명한다.
먼저, 블록 1100에서, 본 명세서에 설명된 바와 같이 차량의 제1 계량 장치로 제1 측정 값이 결정될 수 있다.
후속 블록 1200에서, 차량의 가스 저장 탱크의 중량 및/또는 가스 저장 탱크의 가스 충전 중량을 결정하는 데에 제1 측정 값이 사용될 수 있다.
가스 충전 중량은 일반적으로 베어링 블록(들)의 중량을 포함하여 가스 저장 탱크의 총 중량과 빈 중량 간의 차이로 결정된다.
또한, 가스 충전 중량을 결정할 때, 가스 저장 탱크에 작용하는 스프링 힘은 일반적으로 감산한다.
도 6에서 점선 화살표로 표시된 바와 같이, 방법(1000)은 예를 들어 액화 또는 압축 가스로 가스 저장 탱크를 급유하는 동안, 차량 중간 기착 동안 또는 차량이 움직이는 동안에도 여러 번 반복될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 차량은 섀시, 가스용 가스 저장 탱크, 특히 가스 압력 용기 형태의 액화 또는 압축 가스용 가스 저장 탱크, 및 섀시와 가스 저장 탱크 사이에 배치되어 있으며, 섀시 및 가스 저장 장치에 연결된 제1 계량 장치를 포함한다. 제1 계량 장치는 제1 계량 장치에 가스 저장 탱크에 의해 가해지는 힘, 특히 제1 계량 장치에 가스 저장 탱크에 의해 가해지는 중량과 상관관계가 있는 측정 값을 결정하도록 구성된다.
본 발명은 예시적인 실시형태에 의해 설명되었다. 이러한 실시형태는 본 발명을 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 다음의 청구항들은 일반적으로 본 발명을 정의하기 위한 구속력이 없는 제1 시도를 나타낸다.
100, 200, 300, 400　　차량
110, 210, 310, 410　　섀시
120, 220, 320, 420　　가스 저장 탱크
140, 240, 340, 440　　제1 계량 장치
140', 240', 340'　　　　제2 계량 장치
121, 221, 321, 421　　가스 저장 탱크의 제1 단부
122, 222, 322, 422　　가스 저장 탱크의 제1 단부
123, 223, 323, 423　　가스 저장 탱크의 태핑 연결(모터 측)
125, 225, 325　　　　　　　　　가스 저장 탱크의 충진 연결
160, 260, 360, 460　　제1 베어링 블록
160', 260',360'　　　　　　2개의 베어링 받침대
162, 163, 262, 263, 363, 463　　　　　　제1 선형 가이드
162', 163', 263', 363'　　　　　　　　　　　　제2 선형 가이드
162a, 163a, 가이드 요소　　　　제1 선형 가이드의 (핀, 레일)
164, 165, 264, 265, 364, 464　　　　　　제1 스프링/스프링-댐퍼 유닛
164', 165', 265', 365'　　　　　제2 스프링/스프링-댐퍼 유닛
166, 167, 167', 266, 267'　　너트
171　　　　온도 센서
172　　　　압력 센서
175　　　　가속도계
180　　　　측정 및/또는 평가 유닛
190　　　　디스플레이 유닛/디스플레이
268　　　　잠금 요소
369　　　　커넥터, 브래킷
465'　　　클램프 베어링
1000　　　측정 방법

Claims (42)

  1. 차량(100, 200, 300, 400)으로,
    - 섀시(110, 210, 310, 410);
    - 가스용 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420);
    - 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)를 섀시(110, 210, 310, 410)에 연결하기 위한 베어링 구조로, 상기 베어링 구조는 일시적으로 고정 또는 보강될 수 있는, 베어링 구조; 및
    - 섀시(110, 210, 310, 410)와 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420) 사이에 배치되어 있으며, 섀시(110, 210, 310, 410)와 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)에 연결되어 있는 제1 계량 장치(140, 240, 340, 440)로, 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)에 의해 제1 계량 장치(140, 240, 340, 440)에 가해지는 힘을 측정하도록 구성된 제1 계량 장치(140, 240, 340, 440)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)는 적어도 실질적으로 원통형이고, 제1 단부(121, 221, 321, 421), 상기 제1 단부(121, 221, 321, 421) 반대편에 제2 단부(122, 222, 322, 422) 및 종축(L)을 포함하고, 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)의 제2 단부(122, 222, 322, 422)는 종축의 방향(x)으로 이동 가능하게 장착되고, 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)의 제2 단부(122, 222, 322, 422)는 적어도 실질적으로 수평 방향으로 배향된 제1 축(y) 주위를 회전할 수 있게 장착되고, 제1 단부(121, 221, 321, 421) 및 제2 단부(122, 222, 322, 422)는 각각 가요성 또는 변위 가능한 압력 파이프에 연결되고, 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)는 제1 계량 장치(140, 240, 340, 440) 위에 안착하고 있고, 가스 저장 탱크(120)의 제1 단부(121, 221, 321, 421)는 제1 계량 장치(140, 240, 340, 440) 위에 안착하고 있고, 및 제2 단부(122, 222, 322, 422)는 종축(L) 방향으로 제1 단부(121, 221, 321, 421) 반대편에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 계량 장치(140, 240, 340, 440)는 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)을 위한 베어링 구조의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    섀시(110, 210, 310, 410)와 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420) 사이에 배치되어 있으며, 섀시(110, 210, 310, 410)와 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)에 연결되어 있는 제2 계량 장치(140', 240', 340')를 포함하되, 제2 계량 장치(140', 240', 340')는 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)에 의해 제2 계량 장치(140', 240', 340')에 가해지는 힘을 측정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량.
  5. 제4항에 있어서,
    가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)의 제2 단부(122, 222, 322, 422)가 제2 계량 장치(140', 240', 340') 위에 안착하고, 및 제2 계량 장치(140', 240', 340')는 베어링 구조(160, 260, 360, 460)의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 베어링 구조는 상기 제1 단부(121, 221, 321, 421)에 연결된 제1 베어링 블록(160, 260, 360, 460)을 포함하고, 베어링 구조는 제1 베어링 블록(160, 260, 360, 460)을 위한 제1 선형 가이드(162, 163, 262, 263, 363, 463)를 포함하고, 상기 베어링 구조는 상기 제2 단부(122, 222, 322, 422)에 연결된 제2 베어링 블록(160', 260', 360')을 포함하고, 베어링 구조는 제2 베어링 블록(160', 260', 360')을 위한 제2 선형 가이드(162', 163', 263', 363')를 포함하고, 베어링 구조는 제1 계량 장치(140, 240, 340, 440)의 방향으로 제1 베어링 블록(160, 260, 360, 460)에 스프링 편향력(bias)을 가할 수 있는 제1 스프링(164, 165, 264, 265, 364, 464)을 포함하고, 베어링 구조는 제1 선형 가이드의 이동 방향(z)으로 제1 베어링 블록(160, 260, 360, 460)의 이동을 감쇠시키기 위한 제1 댐퍼를 포함하고, 베어링 구조는 제1 선형 가이드의 이동 방향(z)으로 제1 베어링 블록(160, 260, 360, 460)의 이동에 영향을 주기 위한 제1 스프링 댐퍼 유닛(164, 165, 264, 265, 364, 464)을 포함하고, 베어링 구조는 제2 계량 장치(140', 240', 340')의 방향으로 제2 베어링 블록(160', 260', 360')에 스프링 편향력을 가할 수 있는 제2 스프링(164', 165', 265', 365')을 포함하고, 베어링 구조는 제2 선형 가이드의 이동 방향(z)으로 제2 베어링 블록(160', 260', 360')의 이동을 감쇠시키기 위한 제2 댐퍼를 포함하고, 베어링 구조는 제2 선형 가이드의 이동 방향(z)으로 제2 베어링 블록(160', 260', 360')의 이동에 영향을 주기 위한 제2 스프링-댐퍼 유닛(164', 165', 265', 365')을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
  7. 제6항에 있어서,
    제2 선형 가이드의 이동 방향(z)이 제1 선형 가이드의 이동 방향(z)과 평행한 것을 특징으로 하는 차량.
  8. 제3항에 있어서,
    베어링 구조는 제1 선형 가이드(262, 263)의 이동 방향(z)으로 제1 베어링 블록의 이동을 잠그기 위한 제1 잠금 요소(268)를 포함하고, 및 베어링 구조는 제2 선형 가이드(263')의 이동 방향(z)으로 제2 베어링 블록의 이동을 잠그기 위한 제2 잠금 요소(268)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
  9. 제3항에 있어서,
    베어링 구조는 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)가 섀시(110, 210, 310, 410)에 대해 가스 저장 탱크(120)의 종축과 직교하는 추가 방향(z)으로 이동 가능하게 장착되는 제1 상태를 포함하고, 및 추가 방향(z)은 제1 계량 장치(140, 240, 340, 440) 및 제2 계량 장치(140', 240', 340')의 작동 방향에 대응하는 것을 특징으로 하는 차량.
  10. 제9항에 있어서,
    베어링 구조는 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420), 제1 단부(121, 221, 321, 421) 및 제2 단부(122, 222, 322, 422)가 적어도 실질적으로 추가 방향(z)으로 이동하지 못하게 섀시(110, 210, 310, 410)에 연결된 제2 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
  11. 제9항에 있어서,
    가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)는 섀시(110, 210, 310, 410), 제1 계량 장치(140, 240, 340, 440) 및 제2 계량 장치(140', 240', 340')에 대해 추가 방향(z)으로 프리로딩 되어 있는 것을 특징으로 하는 차량.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    차량은 고정식으로 또는 이동하지 못하게 기계적으로 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)에 연결되어 있고, 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)에 유체적으로 연결되어 있는 적어도 하나의 추가의 가스 저장 탱크를 포함하고, 차량이 모터 차량, 철도 차량, 선박 또는 항공기이고 또는 차량이 승용차, 버스 또는 트럭인 것을 특징으로 하는 차량.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    각각의 계량 장치(140, 240, 340)가 로드 셀을 포함하거나 또는 로드 셀인 것을 특징으로 하는 차량.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    차량은, 제1 및 제2 계량 장치(140, 140')에 연결되어 있는 측정 및 평가 장치(180), 제1 및 제2 계량 장치(140, 140') 및 측정 및 평가 장치(180)에 연결되어 있는 레벨 지시기(190)를 포함하고, 및 차량은, 가스 저장 탱크(120)의 가속도를 측정하기 위해 측정 및 평가 장치(180)에 연결되어 있는 가속도 센서(175)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
  15. 제3항에 있어서,
    가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)를 위한 베어링 구조는 가스 저장 탱크(120)의 제1 단부(121, 221, 321, 421)가 제1 계량 장치(140, 240, 340, 440)의 작동 방향(z)으로 일시적으로 고정 또는 보강될 수 있게 구현되고, 및 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)를 위한 베어링 구조는 가스 저장 탱크(120)의 제2 단부(122, 222, 322, 422)가 제2 계량 장치(140', 240', 340', 440')의 작동 방향(z)으로 일시적으로 고정 또는 보강될 수 있게 구현되는 것을 특징으로 하는 차량.
  16. 측정 방법(1000)으로,
    - 제1항에 따른 차량의 제1 계량 장치(140, 240, 340)로 제1 측정 값을 결정하는 단계, 및
    - 제1 측정 값을 사용하여, 차량의 가스 저장 탱크(120)의 중량 또는 가스 저장 탱크(120)의 가스 충전 중량을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    - 차량의 제2 계량 장치(140', 240', 340')로 제2 측정 값을 결정하는 단계,
    - 제2 측정 값을 사용하여, 차량의 가스 저장 탱크(120)의 중량 또는 가스 저장 탱크(120)의 가스 충전 중량을 계산하는 단계,
    가스 저장 탱크(120)의 중량 또는 가스 저장 탱크(120)의 가스 충전 중량을 계산할 때, 가스 저장 탱크(120)에 가해지는 스프링 힘을 고려하는 단계;
    - 계산된 가스 저장 탱크(120)의 중량 또는 가스 저장 탱크(120)의 가스 충전 중량을 저장 및 전송하는 단계; 및
    - 제1 측정 값 및 제2 측정 값을 결정하기 전에, 차량의 베어링 구조를, 가스 저장 탱크(120, 220, 320, 420)가 제1 계량 장치(140, 240, 340, 440)의 작동 방향(z)으로 및 제2 계량 장치(140', 240', 340')의 작동 방향(z)으로 이동할 수 있게 장착되는, 제1 상태로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    차량이 정지되어 있는 중에, 충전된 가스 버퍼 저장 탱크로부터 가스 저장 탱크(120)를 가스로 충전하는 중에, 또는 가스 저장 탱크(120) 내에 저장된 가스로 가스 버퍼 저장 탱크를 충전하는 중에 또는 차량이 운행하는 중에, 제1 측정 값을 결정하는 단계가 여러 번 수행되고, 중력(+/-z)에 의한 가속 방향으로의 가속도 상에서 측정된 데이터를 고려하여, 제1 측정 값을 결정하는 단계가 수행되고, 및 가속도에 대한 측정 데이터가 소정의 임계 값 미만인 경우에, 각각의 제1 측정 값만이 결정되거나 또는 고려되는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
  19. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    차량이 정지되어 있는 중에, 충전된 가스 버퍼 저장 탱크로부터 가스 저장 탱크(120)를 가스로 충전하는 중에, 또는 가스 저장 탱크(120) 내에 저장된 가스로 가스 버퍼 저장 탱크를 충전하는 중에 또는 차량이 운행하는 중에, 제2 측정 값을 결정하는 단계가 여러 번 수행되고, 중력(+/-z)에 의한 가속 방향으로의 가속도 상에서 측정된 데이터를 고려하여, 제2 측정 값을 결정하는 단계가 수행되고, 및 가속도에 대한 측정 데이터가 소정의 임계 값 미만인 경우에, 각각의 제2 측정 값만이 결정되거나 또는 고려되는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
  20. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    가스 저장 탱크(120)의 베어링 구조의 고정 또는 보강을 활성화 또는 불활성화 하는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
  21. 삭제
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