(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動液容器システムであって、
少なくとも１つの作動液容器（１０）と、
前記作動液容器（１０）内にある作動液の少なくとも１つの品質特性および前記作動液容器（１０）の充填レベルを測定するための、前記作動液容器（１０）内に配置された品質および充填レベルセンサ（７０）と、
当該作動液容器システムのタンク溝および／またはタンクフラップ内に配置された表示装置（７５）と、を備えており、
前記表示装置（７５）は、データを前記品質および充填レベルセンサ（７０）から前記表示装置（７５）に伝達するためのデータ線路（１００）を用いて、前記品質および充填レベルセンサ（７０）に接続されており、前記データは、前記作動液容器（１０）内にある前記作動液の前記少なくとも１つの品質特性および前記作動液容器（１０）の前記充填レベルを再現し、
前記表示装置（７５）は、前記少なくとも１つの品質特性および前記充填レベルを再現する前記データを示すように構成されている、
という特徴を有する、作動液容器システム。
【請求項２】
当該作動液容器システムは、タンク制御装置（６０）を有しており、
前記タンク制御装置（６０）は、前記少なくとも１つの品質特性および前記充填レベルを再現するデータを受信するために、前記データ線路（１００）を用いて、前記品質および充填レベルセンサ（７０）に接続されており、
前記タンク制御装置（６０）は、前記データ線路（１００）を用いて、前記少なくとも１つの品質特性および前記充填レベルを再現するデータを伝達するために、前記表示装置（７５）に接続されている、
という特徴を有する、請求項１記載の作動液容器システム。
【請求項３】
前記タンク制御装置（６０）は、前記品質および充填レベルセンサ（７０）から伝達された前記データに加えて、前記作動液容器（１０）の傾斜を再現する別のデータを受信するように構成されており、
前記タンク制御装置（６０）は、前記品質および充填レベルセンサ（７０）から伝達された前記データと前記作動液容器（１０）の前記傾斜を再現する前記データとを用いて、実際充填レベルを検出するように構成されている、
という特徴を有する、請求項２記載の作動液容器システム。
【請求項４】
前記作動液容器（１０）は、傾斜センサ（８０）を有しており、該傾斜センサ（８０）を用いて、前記作動液容器（１０）の前記傾斜を測定可能であり、
前記傾斜センサ（８０）は、第２のデータ交換接続部（１０２）を介して前記タンク制御装置（６０）に接続されており、前記第２のデータ交換接続部（１０２）を介して、前記傾斜センサ（８０）によって検出された、前記作動液容器（１０）の前記傾斜を再現するデータを、前記タンク制御装置（６０）に伝達可能である、
という特徴を有する、請求項３記載の作動液容器システム。
【請求項５】
前記タンク制御装置（６０）は、前記作動液容器（１０）内にある前記作動液の１つの品質特性が、予め設定された品質限界を下回っているおよび／または上回っていることを検出した場合に、データ出力ユニットを介して警告信号を出力するように構成されている、請求項２から４までのいずれか１項記載の作動液容器システム。
【請求項６】
前記タンク制御装置（６０）は、前記警告信号を、前記データ線路（１００）を介して前記表示装置（７５）に伝達するように構成されており、これにより前記表示装置（７５）は前記警告信号を示す、請求項５記載の作動液容器システム。
【請求項７】
前記作動液容器（１０）は、少なくとも１つの電気式および／または電子磁気式に作動可能なアクチュエータ（２０，２１，２２，２３，２４，２５，４４）を有しており、該アクチュエータ（２０，２１，２２，２３，２４，２５，４４）を用いて、前記作動液容器（１０）の充填過程の終了が起動可能であり、
前記タンク制御装置（６０）は、データ交換接続部（１０１）を介して前記アクチュエータ（２０，２１，２２，２３，２４，２５，４４）に接続されており、
前記タンク制御装置（６０）は、前記警告信号の出力時に、タンク補給停止信号を、前記データ交換接続部（１０１）を介して前記アクチュエータ（２０，２１，２２，２３，２４，２５，４４）に伝達するように構成されており、
前記タンク補給停止信号の受信時に、前記アクチュエータ（２０，２１，２２，２３，２４，２５，４４）は前記充填過程の終了を起動する、
という特徴を有する、請求項５または６記載の作動液容器システム。
【請求項８】
前記少なくとも１つのアクチュエータ（２１，２２）は、自動車タンク（１０）内に配置された運転時空気抜き弁および／またはタンク補給時空気抜き弁（２１，２２）として形成されており、
前記運転時空気抜き弁および／またはタンク補給時空気抜き弁（２１，２２）は、電気式および／または電子磁気式に開放位置と閉鎖位置との間で作動可能であり、
前記運転時空気抜き弁および／またはタンク補給時空気抜き弁（２１，２２）の前記開放位置では、前記自動車タンク（１０）は、前記運転時空気抜き弁および／またはタンク補給時空気抜き弁（２１，２２）を用いて、空気抜き管路（３０，３１）に流体接続されており、
前記運転時空気抜き弁および／またはタンク補給時空気抜き弁（２１，２２）の前記閉鎖位置では、前記自動車タンク（１０）は、前記運転時空気抜き弁および／またはタンク補給時空気抜き弁（２１，２２）を用いて、前記空気抜き管路（３０，３１）から流体遮断されている、
という特徴を有する、請求項７記載の作動液容器システム。
【請求項９】
前記少なくとも１つのアクチュエータ（２０）は、前記自動車タンク（１０）内に開口する充填管（１１）内に配置された逆止弁（２０）として形成されており、
前記逆止弁（２０）は、電気式および／または電子磁気式に開放位置と閉鎖位置との間で作動可能であり、
前記逆止弁（２０）の前記開放位置では、前記自動車タンク（１０）は、前記充填管（１１）に流体接続されており、
前記逆止弁（２０）の前記閉鎖位置では、前記自動車タンク（１０）は、前記逆止弁（２０）を用いて前記充填管（１１）から流体遮断されているか、または前記充填管（１１）の内径が、前記逆止弁（２０）を用いて減じられている、
という特徴を有する、請求項７または８記載の作動液容器システム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのアクチュエータ（２５）は、前記自動車タンク（１０）内に開口する充填管（１１）内に配置された干渉体（２５）として形成されており、
前記干渉体（２５）は、電気式および／または電子磁気式に開放位置と干渉位置との間で作動可能であり、
前記干渉体（２５）の前記開放位置では、前記充填管（１１）の内径は減じられておらず、
前記干渉体（２５）の前記干渉位置では、前記干渉体（２５）は、前記充填管（１１）内に進入していて、かつ前記充填管（１１）の内径を減じている、
という特徴を有する、請求項７から９までのいずれか１項記載の作動液容器システム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのアクチュエータ（２３）は、前記自動車タンク（１０）と活性炭フィルタ（４０）との間に配置された遮断弁（２３）として形成されており、
前記遮断弁（２３）は、電気式および／または電子磁気式に開放位置と閉鎖位置との間で作動可能であり、
前記遮断弁（２３）の前記開放位置では、前記自動車タンク（１０）は、前記遮断弁（２３）を用いて前記活性炭フィルタ（４０）に流体接続されており、
前記遮断弁（２３）の前記閉鎖位置では、前記自動車タンク（１０）は、前記遮断弁（２３）を用いて前記活性炭フィルタ（４０）から流体遮断されている、
という特徴を有する、請求項７から１０までのいずれか１項記載の作動液容器システム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのアクチュエータ（２４）は、前記自動車タンク（１０）内に開口する前記充填管（１１）の充填管片（１２）内に配置された電磁石（２４）として形成されており、
前記電磁石（２４）は、アクティブ状態とパッシブ状態との間で作動可能であり、
前記アクティブ状態では、前記電磁石（２４）は磁界を生じさせ、
前記パッシブ状態では、前記電磁石（２４）は磁界を生じさせない、
という特徴を有する、請求項７から１１までのいずれか１項記載の作動液容器システム。
【請求項１３】
前記タンク制御装置（６０）は、信号を充填装置（９０，９２）に無線送信するための信号送信ユニット（６１）を有している、請求項２から１２までのいずれか１項記載の作動液容器システム。
【請求項１４】
前記タンク制御装置（６０）は、充填過程前に、前記作動液容器（１０）内にある前記作動液の１つの品質特性の濃度および作動液量を検出するように構成されており、
前記タンク制御装置（６０）はさらに、充填過程後に、前記作動液容器内にある前記作動液の１つの品質特性の濃度および作動液量を検出するように構成されており、
前記タンク制御装置（６０）は、前記充填過程前における前記品質特性の濃度と前記充填過程前における前記作動液量との積を、前記充填過程後における前記作動液量で割った商を求めることによって、充填された前記作動液の１つの品質特性の濃度を計算するように構成されている、
という特徴を有する、請求項２から１３までのいずれか１項記載の作動液容器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用の作動液容器システムに関する。作動液容器システムは、例えば燃料容器システムとしてまたは尿素容器システムとして構成されていてよい。
【背景技術】
【０００２】
自動車（以下においては略してＫｆｚと記載）は、その作動のために種々様々な作動液を必要とする。内燃機関を備えたＫｆｚでは、Ｋｆｚの、燃料容器として形成された作動液容器内において、燃料がＫｆｚと共に移動する。燃料は、オットー燃料、ディーゼル燃料またはエタノールであってよい。さらに、内燃機関、特にディーゼル機関を備えたＫｆｚでは、Ｋｆｚの排気中の窒素酸化物を低減するために、尿素水溶液が排気管系に注入される。そのために、Ｋｆｚは、尿素水溶液を貯蔵するための尿素容器を有している。
【０００３】
内燃機関の作動のために、燃料は特定の特性を有する必要がある。ディーゼル機関はディーゼル燃料を必要とし、これに対してオットー機関はオットー燃料を必要とする。さらに、種々様々なオットー機関は、例えば異なったオクタン価および／または異なったエタノール含有量を有する種々様々なオットー燃料を必要とすることがある。このとき、燃料の蒸気圧は温度に関連しているということを考慮しなくてはならない。これに対して、種々様々なディーゼル機関は、種々様々な硫黄含有量および／または種々様々なセタン価を有する種々様々なディーゼル燃料を必要とすることがある。
【０００４】
選択触媒還元のための設備の適正な機能を保証するためには、予め設定された濃度範囲内の尿素濃度を有する尿素水溶液が必要とされる。
【０００５】
作動液容器は通常、給油ポンプ（Zapfsaeule）として構成された充填装置を用いて作動液を充填される。作動液容器への充填時には、従来技術に基づいて公知の作動液容器では、ドライバまたはタンク補給者は、充填される作動液の量および特性または品質に関する、充填装置の表示を信頼しなくてはならない。例えばディーゼル用燃料容器にオットー燃料が充填された場合、内燃機関の性能を損なうおそれ、それどころか内燃機関を損傷させるおそれがある。さらに、充填装置によって示されたよりも僅かな作動液が、または低い品質の作動液が、充填装置によって作動液容器内に充填されるおそれがあり、このような場合には、ドライバまたはタンク補給者は、充填された作動液に対して高すぎる価格を支払うことになる。
欧州特許出願公開第０８１６２８４号明細書には、充填管片を介して充填される、燃料、ディーゼル燃料またはその他の液体の量を検査するための装置が記載されている。装置は、充填管片内に導入可能であるので、例えば分配弁として形成された充填装置を、この装置内に導入可能である。装置は、流れ検出器を用いて充填すべき量を測定するように構成されている。さらに装置は、電極対を用いて、充填された液体の導電性を測定するように構成されており、これによってオットー燃料とディーゼル燃料との区別を行うことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、Ｋｆｚの作動確実性を高め、かつドライバまたはタンク補給者に改善されたごまかし防止処置を提供する、自動車用の作動液容器システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の根底を成す課題は、請求項１に記載の特徴を備えた作動液容器システムによって解決される。好適な態様は、従属請求項に記載されている。
【０００８】
より正確に言えば、本発明の根底を成す課題は、作動液容器内にある作動液の少なくとも１つの品質特性および／または作動液容器の充填レベルを測定するための、品質および／または充填レベルセンサが作動液容器内に配置されている、少なくとも１つの作動液容器を備えた作動液容器システムによって解決される。本発明に係る作動液容器システムは、さらに、作動液容器システムのタンク溝および／またはタンクフラップ内に配置された表示装置を有している。表示装置は、データを品質および／または充填レベルセンサから表示装置に伝達するためのデータ線路を用いて、品質および／または充填レベルセンサに接続されており、データは、作動液容器内にある作動液の少なくとも１つの品質特性および／または作動液容器の充填レベルを再現する。表示装置は、少なくとも１つの品質特性および／または充填レベルを再現するデータを示すように構成されている。
【０００９】
品質および／または充填レベルセンサを用いて、作動液の少なくとも１つの品質特性および／または作動液容器の充填レベルを検出することができる。このようにして検出されたデータは、ドライバまたはタンク補給者にとって、タンク溝および／またはダンクフラップの内側の領域内の表示装置において、良好に見えるように表示される。このようにして、タンク補給者は、作動液特性が自身のＫｆｚにとって十分であるか否かを認識することができる。さらに、タンク補給者は、例えば正しい燃料が充填されたか否かを確認することができる。もし誤った燃料種類が燃料容器内に充填されたらしい場合には、ドライバは表示装置を介してさらに、タンク補給者／ドライバがまずはＫｆｚの始動の試みを実施しないという認識に到り、これによって内燃機関の損傷が回避される。さらに、タンク補給者／ドライバは、充填装置（例えば給油設備）から供給された充填された作動液量が、実際に作動液容器内に充填された作動液量に相当しているか否かを確認することができる。
【００１０】
作動液の品質特性というのは、例えば作動液のエタノール含有量、作動液のオクタン価、作動液のセタン価、作動液の水分含有量、作動液の濁り、作動液の過酸化水素含有量、作動液の蒸気圧、作動液の硫黄含有量、作動液のバイオディーゼル割合、作動液の尿素割合等のことを意味している。したがって、品質および／または充填レベルセンサは、作動液容器内における作動液のエタノール含有量および／またはオクタン価および／またはセタン価および／または水分含有量および／または濁りおよび／または過酸化水素含有量および／または蒸気圧および／または硫黄含有量および／またはバイオディーゼル割合および／または尿素割合を測定するように構成される。
【００１１】
品質および／または充填レベルセンサは、作動液品質および／または充填レベルセンサとも、または作動液品質および／または作動液充填レベルセンサとも呼ぶことができる。品質および／または充填レベルセンサは、作動液の品質特性および／または作動液容器内にある作動液量を測定するように構成されている。品質および／または充填レベルセンサは、品質センサとして構成されていてよい。さらに、品質および／または充填レベルセンサは、充填レベルセンサとして構成されていてよい。さらに、品質および／または充填レベルセンサは、２つに分割されていてよく、かつ１つの品質センサと１つの別体の充填レベルセンサとを有することができる。作動液容器システムは、複数の作動液容器を、例えば１つの燃料タンク、１つの尿素容器および１つの水容器を有することも可能である。
【００１２】
好ましくは、作動液容器システムは、タンク制御装置を有しており、タンク制御装置は、少なくとも１つの品質特性および／または充填レベルを再現するデータを受信するために、データ線路を用いて、品質および／または充填レベルセンサに接続されている。タンク制御装置は、データ線路を用いて、少なくとも１つの品質特性および／または充填レベルを再現するデータを伝達するために、表示装置に接続されている。
【００１３】
相応に構成された作動液容器システムは、品質および／または充填レベルセンサによって検出されたデータをタンク制御装置によってさらに処理することができるという利点を提供する。例えば、品質特性のための目標値との比較をタンク制御装置において実施することができる。
【００１４】
好ましくは、タンク制御装置は、品質および／または充填レベルセンサから伝達されたデータに加えて、自動車タンクの傾斜を再現する別のデータを受信するように構成されている。さらに、タンク制御装置は、品質および／または充填レベルセンサから伝達されたデータと自動車タンクの傾斜を再現するデータとを用いて、実際充填レベルを検出するように構成されている。
【００１５】
実際充填レベルは、作動液容器が傾斜を有していない場合、つまりＫｆｚが傾斜のない平面に位置している場合に、作動液容器の充填レベル（つまり作動液容器の基準充填レベル）に相当する。充填レベルセンサ信号と、作動液容器の傾斜を再現するデータと、作動液容器の実際の充填グレード（実際充填レベル）との間における関係は、好ましくは、タンク制御装置内に保存されている修正特性マップにおいて好ましくは記憶される。
【００１６】
自動車または作動液容器の空間位置の測定は、好ましくは、車両固有の位置センサによって行われる。修正特性マップを作成するために、作動液容器を、例えば水平軸線を中心にして５°のステップで傾斜させ、かつ各傾斜位置において、作動液容器を、鉛直軸線を中心にしてかつ５°のステップで３６０°回転させることができる。このとき、これらの傾斜位置点および回転点のそれぞれにおいて、高さ・容積特性線が作成され、かつ修正特性マップに記載される。これによって、修正特性マップは、作動液容器内にある正確な作動液量を測定するために役立つ。さらに、修正マップにおいては、燃料の温度変化が考慮されるようになっていてよい。
【００１７】
相応に構成された作動液容器は、作動液容器の実際の充填グレードが今一度高められた精度で測定可能であるという利点を提供しており、これによって、予め設定された目標を得るための確実性が高まり、同時に、多すぎる燃料が作動液容器内に収容されることがなくなり、これによって自動車の重量、ひいては自動車の二酸化炭素放出量が低減される。さらに、単に必要な作動液量だけを収容することによって、作動液の経時変化が阻止される。
【００１８】
好ましくは、作動液容器は、傾斜センサを有しており、傾斜センサを用いて、作動液容器の傾斜が測定可能である。傾斜センサは、第２のデータ交換接続部を介して、および／または別の信号線路を介して実現することができる別のデータ交換接続部を介して、タンク制御装置に接続されており、第２のデータ交換接続部および／または別のデータ交換接続部を介して、傾斜センサによって検出された、作動液容器の傾斜を再現するデータを、タンク制御装置に伝達可能である。
【００１９】
好ましくは、タンク制御装置は、作動液容器内にある作動液の１つの品質特性が予め設定された品質限界を下回っているおよび／または上回っていることを検出した場合に、データ出力ユニットを介して警告信号を出力するように構成されている。
【００２０】
タンク制御装置内には、エタノール含有量および／またはオクタン価および／またはセタン価および／または水分含有量および／または濁りおよび／または過酸化水素含有量および／または蒸気圧および／または硫黄含有量および／またはバイオディーゼル割合および／または尿素割合に対する品質限界値が、電子的なメモリに記憶されている。タンク制御装置内において、品質および／または充填レベルセンサによって準備されかつ上に記載した品質特性を再現するデータが、品質限界値と比較され、作動液の品質特性のうちの１つが、少なくとも１つの品質限界値を下回っているおよび／または上回っている場合には、タンク制御装置を用いて警告信号が出力される。
【００２１】
好ましくは、タンク制御装置は、データ線路を介して表示装置に警告信号を伝達するように構成されており、これにより表示装置は警告信号を示す。
【００２２】
相応に構成された作動液容器は、警告信号を、ドライバ／タンク補給者が直接、作動液容器の充填過程中に見ることができるという利点を提供する。それというのは、警告信号はタンク溝および／またはタンクフラップの領域に表示されるからである。ドライバ／タンク補給者が警告信号を見出すや否や、ドライバ／タンク補給者は、作動液容器の充填過程を直ちに終了することができ、これによって自動車における損傷を最小限に留めるかまたは完全に阻止することができる。
【００２３】
警告信号は、もちろんまた例えばＫｆｚのエンジン電子制御装置に送信されてもよく、このようにすると、燃料の品質が悪い場合または燃料種類が誤っている（例えばオットー燃料の代わりにディーゼル燃料）場合に、エンジンを最初まったく始動させることができない。
【００２４】
さらに好ましくは、作動液容器は、少なくとも１つの電気式および／または電子磁気式に作動可能なアクチュエータを有しており、アクチュエータを用いて、作動液容器の充填過程の終了が起動可能である。この場合、タンク制御装置は、データ交換接続部を介してアクチュエータに接続されており、かつさらに、警告信号の出力時にアクチュエータに、データ交換接続部を介して充填停止信号を伝達するように構成されている。充填停止信号の受信時に、アクチュエータは充填過程の終了を起動する。
【００２５】
充填停止信号はタンク補給停止信号とも呼ばれ、充填開始信号はタンク補給開始信号とも呼ばれる。
【００２６】
相応に構成された作動液容器は、タンク制御装置によって、例えば充填された燃料種類がＫｆｚの内燃機関の燃料種類に相当していないことが確認された場合、または例えば作動液の品質が要求されている品質に相当していない場合に、充填過程を作動液容器システムによって自動的に終了させることができるという利点を提供する。これにより、充填過程の自動的な終了によって、Ｋｆｚの運転確実性が高まり、かつ保証費用を減らすことができる。
【００２７】
作動液容器は、好ましくは、少なくとも１つのアクチュエータが、作動液容器内に配置された運転時空気抜き弁および／またはタンク補給時空気抜き弁として形成されるように構成されている。運転時空気抜き弁および／またはタンク補給時空気抜き弁は、電気式および／または電子磁気式に開放位置と閉鎖位置との間で作動可能／移動可能である。運転時空気抜き弁および／またはタンク補給時空気抜き弁の開放位置では、作動液容器は、運転時空気抜き弁および／またはタンク補給時空気抜き弁を用いて、空気抜き管路に流体接続されており、運転時空気抜き弁および／またはタンク補給時空気抜き弁の閉鎖位置では、作動液容器は、運転時空気抜き弁および／またはタンク補給時空気抜き弁を用いて、空気抜き管路から流体遮断されている。
【００２８】
充填過程を終了させるための運転時空気抜き弁および／またはタンク補給時空気抜き弁の使用は、次のような利点を提供する。すなわち、いずれにせよ作動液容器の作動のために必要な弁装置が、タンク補給過程を電気式および／または電子磁気式に終了させるために使用され、その結果、さらなる部材を作動液容器内に組み込む必要がなくなり、これによって、相応に構成された作動液容器の複雑さが高まることはない。
【００２９】
作動液容器は、好ましくは、少なくとも１つのアクチュエータが、作動液容器内に開口する充填管内に配置された逆止弁として形成されるように構成されている。逆止弁は、電気式および／または電子磁気式に開放位置と閉鎖位置との間で作動可能／移動可能であり、逆止弁の開放位置では、作動液容器は、充填管に流体接続されており、逆止弁の閉鎖位置では、作動液容器は、逆止弁を用いて充填管から流体遮断されているか、または充填管の内径が逆止弁を用いて減じられている。
【００３０】
さらに好ましくは、作動液容器は、少なくとも１つのアクチュエータが、作動液容器内に開口する充填管内に配置された干渉体として形成されるように構成されている。干渉体は、電気式および／または電子磁気式に開放位置と干渉位置との間で作動可能であり、干渉体の開放位置では、充填管の内径は減じられておらず、干渉体の干渉位置では、干渉体は、充填管内に進入していて、かつ充填管の内径を減じている。
【００３１】
さらに好ましくは、作動液容器は、少なくとも１つのアクチュエータが、作動液容器内に開口する充填管の充填管片内に配置された電磁石として形成されるように構成されており、電磁石は、アクティブ状態とパッシブ状態との間で作動可能／移動可能である。電磁石のアクティブ化によって、充填管内に導入された分配弁が閉鎖されるか、または電磁石のアクティブ化によって、分配弁が開放される。
【００３２】
作動液容器の、最後に記載した３つの構成は、次のような利点を提供する。すなわち、充填過程を終了させるために、作動液容器内において内圧が形成される必要はないので、充填過程の終了後に作動液容器はほぼ無圧である。内圧が形成されないので、作動液容器はまた膨張せず、これによって作動液容器における充填量測定の精度が高められる。さらに、充填過程の終了のために作動液容器内において圧力を形成する必要がないという事実は、作動液容器内に充填された作動液量が、作動液容器内に充填すべき作動液量により正確に適合するという利点を提供する。なぜならば、作動液容器内に留まっている気体容積が、圧縮可能なガスばねとして作用しないからである。充填管内に充填された作動液の量は、極めて正確に測定可能であるので、充填された作動液量の精度が高まる。
【００３３】
別の好適な実施形態では、作動液容器は、少なくとも１つのアクチュエータが、作動液容器と活性炭フィルタとの間、および／または活性炭フィルタと大気との間に配置された遮断弁として形成されるように構成されている。遮断弁は、電気式および／または電子磁気式に開放位置と閉鎖位置との間で作動可能／移動可能であり、遮断弁の開放位置では、作動液容器は、遮断弁を用いて活性炭フィルタにまたは大気に流体接続されており、遮断弁の閉鎖位置では、作動液容器は、遮断弁を用いて活性炭フィルタまたは大気から流体遮断されている。
【００３４】
さらに好ましくは、作動液容器システムは、タンク制御装置が、信号を充填装置に無線送信するための信号送信ユニットを有するように構成されている。
【００３５】
このように構成されていると、タンク制御装置を用いて、例えば、作動液容器内に充填すべき作動液を特定することができるので、充填装置は単に相応の作動液だけを提供することになる。これにより、誤ったタンク補給が確実に回避される。さらに、タンク制御装置を用いて、タンク補給停止信号を充填装置に送信することができ、これによって作動液容器への充填が充填装置によって終了される。例えば、誤った作動液または適切でない品質の作動液が作動液容器内に導入されることが、タンク制御装置によって確認されると、タンク制御装置は充填装置にタンク補給停止信号を送信し、これによって充填過程は直ちに終了される。作動液容器システムの相応の構成は、適切でない作動液の充填の確認時に、適切でない作動液が特に僅かしか作動液容器内に充填されないことを可能にする。
【００３６】
本発明のその他の利点、詳細および特徴について、以下に記載の実施形態に基づいて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る作動液容器システムを概略的に示す図である。
【図２】作動液容器システムの表示装置を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下の記載において、同じ符号は同じ部材または同じ特徴を示しており、したがって、１つの図面を参照して行われた１つの部材についての記載は、他の図面に対しても通用するので、記載の繰り返しは省かれる。
【００３９】
図１には、本発明に係る作動液容器システムが示されており、この作動液容器システムでは、作動液容器１０は自動車タンク１０として形成されている。本発明のこの構成は単に例である。本発明に係る作動液容器システムは、もちろん自動車タンク１０の代わりにまたは自動車タンク１０に加えて、尿素容器１０として形成された作動液容器１０を有することができる。さらに、本発明に係る作動液容器システムは、もちろん自動車タンク１０の代わりにまたは自動車タンク１０に加えて、水容器／洗浄水容器１０として形成された作動液容器１０を有することができる。
【００４０】
自動車タンク１０は、ある一定量の燃料Ｋと、通常炭化水素によって飽和されている気体容積Ｇとをさらに収容している。燃料Ｋの充填のために、自動車タンク１０は充填管１１を有しており、この充填管１１の、燃料タンク１０とは反対側の端部には、充填管片１２が配置されている。さらに、自動車タンク１０は、燃料ポンプ１４を収容している。燃料ポンプ１４は、燃料管路１５を介して燃料Ｋを図示されていない自動車のエンジン５０に圧送するためにエンジン５０に流体接続されている。さらに、自動車タンク１０は、再循環管路１６を有していてよく、この再循環管路１６は、自動車タンク１０と、充填管片１２によって取り囲まれた容積室とに流体接続されている。再循環管路１６は、自動車タンク１０のタンク補給過程中における自動車タンク１０と充填管片１２との間における気体交換のために働き、単にオプションとして、かつ通常はアメリカ合衆国市場のために設けられている。
【００４１】
自動車タンク１０として形成された作動液容器１０は、この作動液容器１０内に配置された品質および／または充填レベルセンサ７０を、自動車タンク１０内にある燃料の少なくとも１つの品質特性および／または自動車タンク１０の充填レベルを測定するために有している。さらに、作動液容器システムは、表示装置７５を有しており、この表示装置７５は、作動液容器システムのタンク溝および／またはタンクフラップ内に配置されている。表示装置７５は、好ましくはタンクフラップの内側に配置されている。表示装置７５は単独で図２に示されている。この図２から分かるように、表示装置７５は複数の表示エレメントを有しており、これらの表示エレメントを介して例えば自動車タンク１０の充填レベルを読み取ることができる。表示装置７５には、さらに、洗浄水容器および尿素容器の充填レベルを示す別の表示エレメントが設けられているが、図１に示された作動液容器システムでは、尿素容器も洗浄水容器も示されていない。表示装置７５は、警告信号を示すことができる表示エレメントをさらに有している。
【００４２】
表示装置７５は、品質および／または充填レベルセンサ７０から表示装置７５にデータを伝達するデータ線路１００を用いて、品質および／または充填レベルセンサ７０に接続されており、データは、少なくとも、自動車タンク１０内にある燃料の品質特性および／または自動車タンク１０の充填レベルを再現する。表示装置７５は、少なくとも１つの品質特性および／または充填レベルを再現するデータを示すように構成されている。タンク制御装置６０は、少なくとも１つの品質特性および／または充填レベルを再現するデータを受信するために、データ線路１００を用いて品質および／または充填レベルセンサ７０に接続されている。さらに、タンク制御装置６０は、少なくとも１つの品質特性および／または充填レベルを再現するデータを伝達するために、データ線路１００を用いて表示装置７５に接続されている。
【００４３】
作動液の品質特性というのは、例えば作動液のエタノール含有量、作動液のオクタン価、作動液のセタン価、作動液の水分含有量、作動液の濁り、作動液の過酸化水素含有量、作動液の蒸気圧、作動液の硫黄含有量、作動液のバイオディーゼル割合、作動液の尿素割合等のことを意味している。したがって、品質および／または充填レベルセンサ７０は、作動液容器内における作動液のエタノール含有量および／またはオクタン価および／またはセタン価および／または水分含有量および／または濁りおよび／または過酸化水素含有量および／または蒸気圧および／または硫黄含有量および／またはバイオディーゼル割合および／または尿素割合を測定するように構成される。
【００４４】
品質および／または充填レベルセンサ７０を用いて、作動液の少なくとも１つの品質特性および／または作動液容器１０の充填レベルを検出することができる。このようにして検出されたデータは、タンク溝および／またはタンクフラップの内側の領域内の表示装置７５において、ドライバまたはタンク補給者に良く見えるように示される。そしてタンク補給者は、自身のＫｆｚにとって作動液特性が十分であるか否かを確認することができる。さらに、タンク補給者は、例えば正しい燃料が充填されたか否かを確認することができる。誤った燃料種類が燃料容器内に充填されているらしい場合に、ドライバは、表示装置７５を介してそれについて認識するので、タンク補給者／ドライバはＫｆｚの始動の試みをまったく実施することはなく、これによって内燃機関５０の損傷が回避される。さらに、タンク補給者／ドライバは、充填装置９０（例えば給油設備（Zapfanlage））から供給された充填された作動液量が、実際に作動液容器１０内に充填された作動液量に相当しているか否かを確認することができる。
【００４５】
さらに図１から分かるように、タンク制御装置６０は、データ出力ユニット６３を有しており、このデータ出力ユニット６３を介してデータおよび／または信号が、第１のデータ交換接続部１０１を介して、電気式および／または電子磁気式に作動可能なアクチュエータ２０，２１，２２，２３，２４，２５，４４に伝達可能である。第１のデータ交換接続部１０１は、第１の信号線路１０１ともまたは一般的に第１の電気線路１０１とも呼ぶことができる。さらに以下において詳しく述べるアクチュエータ２０〜２５，４４は、自動車タンク１０の充填過程の終了を起動するように構成されている。そのために、タンク制御装置６０は、アクチュエータ２０〜２５，４４のうちの１つまたは複数に充填停止信号を、データ交換接続部１０１を介して伝達するように構成されており、これによって充填停止信号の受信時にアクチュエータ２０〜２５，４４のうちの少なくとも１つが、さらに以下において詳しく述べる形式で、充填過程の終了を起動する。
【００４６】
図１には、アクチュエータ２０〜２５，４４を備えた自動車タンク１０が示されている。しかしながら、自動車タンク１０の充填過程の終了を起動するために、すべてのアクチュエータ２０〜２５，４４が必要であると、本発明が理解される必要はない。むしろ、自動車タンク１０の充填過程の終了は、単にただ１つの電気式および／または電子磁気式に作動可能なアクチュエータ２０〜２５，４４によって起動することができる。したがって、本発明に係る自動車タンク１０は、単にただ１つの電気式および／または電子磁気式に作動可能なアクチュエータ２０〜２５，４４を有することができると本発明を理解することができる。したがって、図１は、自動車タンク１０は、電気式および／または電子磁気式に作動可能なアクチュエータ２０〜２５のうちの少なくとも１つを有すると理解することができる。しかしながら、自動車タンク１０は、電気式および／または電子磁気式に作動可能なアクチュエータ２０〜２５，４４のうちの複数を有することも可能である。
【００４７】
電気式および／または電子磁気式に作動可能なアクチュエータ２２は、自動車タンク１０内に配置されたタンク補給時空気抜き弁２２として形成されている。運転時空気抜き弁２１は、タンク補給中に閉鎖されている。タンク制御装置６０からデータ出力ユニット６３を介してタンク補給時空気抜き弁２２に出力される充填停止信号の受信時に、タンク補給時空気抜き弁２２は閉鎖し、これによってタンク補給過程中における自動車タンク１０の空気抜きは中断される。燃料が充填管１１を介して自動車タンク１０内にさらに導入されることによって、タンク内圧が上昇し、これによって充填管１１内に導入される燃料が、充填管１１内において上昇し、この上昇は、燃料が挿入された分配弁（Zapfventil）の遮断孔に達するまで続き、これによって充填過程は終了する。
【００４８】
タンク補給時空気抜き弁２２は、電気式および／または電子磁気式に、開放位置と閉鎖位置との間で作動可能／移動可能である。タンク補給時空気抜き弁２２の開放位置では、自動車タンク１０はタンク補給時空気抜き弁２２を介して大気に流体接続されており、タンク補給時空気抜き弁２２の閉鎖位置では、自動車タンク１０は大気から流体遮断されている。
【００４９】
図１に示されている状態では、自動車タンク１０は、活性炭フィルタ４０および流出弁４１または点検弁４４を介して大気に対して流体接続されているが、活性炭フィルタ４０は本発明にとって必ずしも必要ではなく、任意である。
【００５０】
図１に示された作動液容器システムは、活性炭フィルタ４０を有しており、この活性炭フィルタ４０は、遮断弁２３を介して運転時空気抜き弁２１およびタンク補給時空気抜き弁２２に、ひいては自動車タンク１０に流体接続されている。運転時空気抜き弁２１およびタンク補給時空気抜き弁２２は、必ずしも電気式および／または電子磁気式に作動可能ではなくてもよく、単に遮断弁２３だけが電気式および／または電子磁気式に作動可能であればよい。しかしながらもちろん、運転時空気抜き弁２１およびタンク補給時空気抜き弁２２も、遮断弁２３と共に、電気式および／または電子磁気式に作動可能であってもよい。
【００５１】
遮断弁２３は、自動車タンク１０と活性炭フィルタ４０との間に配置されており、電気式および／または電子磁気式に開放位置と閉鎖位置との間で作動可能／移動可能である。遮断弁２３の開放位置では、自動車タンク１０は、遮断弁２３を用いて活性炭フィルタ４０に流体接続されており、遮断弁２３の閉鎖位置では、自動車タンク１０は、活性炭フィルタ４０から遮断弁２３を用いて流体遮断されている。タンク制御装置６０のデータ出力ユニット６３から遮断弁２３に第１のデータ交換接続部１０１を介して伝達される充填停止信号の受信時に、遮断弁２３は閉鎖し、これによってタンク補給過程中における燃料容器１０の空気抜きが中断される。これにより、充填管１１を介した自動車タンク１０内への燃料の充填によって、自動車タンク１０の内圧が上昇する。充填管１１内への燃料のさらなる導入によって、燃料は充填管１１内において上昇し、この上昇は、燃料が図示されていない分配弁の遮断孔に達するまで続き、その後で充填過程は終了される。
【００５２】
アクチュエータ２０は、充填管１１内に配置された逆止弁２０として形成されている。逆止弁２０は、電気式および／または電子磁気式に、開放位置と閉鎖位置との間で作動可能である。逆止弁２０の開放位置では、自動車タンク１０は、充填管１１に流体接続されており、逆止弁２３の閉鎖位置では、自動車タンク１０は、充填管１１から逆止弁２０を用いて流体遮断されているか、または少なくとも、充填管１１の内径が逆止弁２０を用いて減じられている。
【００５３】
タンク制御装置６０のデータ出力ユニット６３から第１のデータ交換接続部１０１を介して逆止弁２０に出力される充填停止信号の受信時に、逆止弁２０はその閉鎖位置に移送され、これにより、充填管１１内に導入される燃料は、まったくまたは単にゆっくりとしか自動車タンク１０内に導入され得ない。充填管１１内への燃料のさらなる導入によって、燃料は充填管１１内において上昇し、この上昇は、燃料が図示されていない分配弁の遮断孔に達するまで続き、これにより充填過程は終了する。
【００５４】
相応に構成された自動車タンク１０は、次のような利点を提供する。すなわち、充填過程の終了のために、自動車タンク１０の内部において圧力が形成される必要がないので、充填過程の終了後に燃料タンク１０はほぼ無圧である。これによって、場合によっては行われる活性炭フィルタ４０に対する負荷が低減される。さらに、自動車タンク１０内における燃料量の測定も、高い精度で可能である。それというのは、自動車タンク１０に圧力負荷が加えられないままであることに基づいて、自動車タンク１０の変形が生じないかまたは減少するからである。
【００５５】
アクチュエータ２５は、充填管１１内に配置された干渉体２５として形成されている。この干渉体２５は、電気式および／または電子磁気式に作動可能／移動可能であり、干渉体２５の開放位置では、充填管１１の内径は減じられておらず、干渉体２５は、その干渉位置では充填管１１内に進入しており、これによって充填管１１の内径を減じている。
【００５６】
タンク制御装置６０のデータ出力ユニット６３から第１のデータ交換接続部１０１を介して干渉体２５に出力される、充填停止信号の受信時に、干渉体２５はその閉鎖位置に移送され、これにより、充填管１１内に導入された燃料は、もはやまったく、または減じられた速度でしか自動車タンク１０内に導入され得ない。干渉体２５によって、導入される燃料の渦動が生じ、これにより、分配弁９１の遮断開口が、渦動された燃料と接触し、これによって分配弁９１による遮断が行われる。充填管１１内への燃料のさらなる導入によって、充填管１１における燃料が上昇し、この上昇は、燃料が図示されていない分配弁の遮断孔に達するまで続き、次いで充填過程が終了する。
【００５７】
相応に構成された自動車タンク１０は、充填過程の終了のために自動車タンク１０の内部において圧力を形成する必要がなく、その結果充填過程の終了後に自動車タンク１０はほぼ無圧である、という利点を提供する。これによって、場合によっては設けられている活性炭フィルタ４０に対する負荷が低減される。さらに、自動車タンク１０内における燃料量の測定もまた、高い精度で可能である。それというのは、自動車タンク１０に対する圧力負荷が発生しないことに基づいて、自動車タンク１０の変形がまったく生じないかまたは減少するからである。
【００５８】
さらに、少なくとも１つのアクチュエータ２４は、充填管片１２内に配置された電磁石２４として形成されていてもよい。この電磁石２４は、特にリング磁石２４の形態で形成されていてよい。電磁石２４は、アクティブ状態とパッシブ状態との間で作動可能であり、アクティブ状態では、電磁石２４は磁界を生じさせ、パッシブ状態では、電磁石２４は磁界を生じさせない。
【００５９】
タンク制御装置６０のデータ出力ユニット６３から電磁石２４への充填停止信号の伝達によって、電磁石２４は、そのパッシブ状態に移送され、これによって磁界は生じず、その結果、充填管片１２内に導入された分配弁９１が閉鎖される。相応に構成された自動車タンク１０は、次のような利点を提供する。すなわち、充填過程の終了のために、自動車タンク１０の内部における圧力形成が不要であるので、一方では、任意に準備された活性炭フィルタ４０に、ほとんど強い負荷が加えられず、かつさらに、圧力負荷による自動車タンク１０の変形も発生せず、これによって自動車タンク１０の充填状態を高い精度で測定可能である。さらに、第５実施形態による自動車タンク１０は、充填過程の終了のために一度充填管１１を燃料で満たす必要がないので、目標に対して極めて正確な充填停止信号が得られるという利点を提供する。
【００６０】
図１から分かるように、自動車タンク１０は、自動車タンク１０の傾斜を測定するための傾斜センサ８０をさらに有している。傾斜センサ８０は、第２のデータ線路１０２として形成された第２のデータ交換接続部１０２を介して、タンク制御装置６０に接続されており、第３のデータ線路１０２は、タンク制御装置６０の第２の受信ユニット６４に接続されている。傾斜センサ８０は、この傾斜センサ８０によって検出された、自動車タンク１０の傾斜を再現するデータを、タンク制御装置６０に伝達するように構成されている。
【００６１】
タンク制御装置６０は、品質および／または充填レベルセンサ７０から伝達されたデータに加えて、傾斜センサ８０から伝達されたデータを受信するために、かつ自動車タンク１０の実際充填レベルを、品質および／または充填レベルセンサ７０および傾斜センサ８０のデータを考慮して求めるように構成されている。これによって、自動車の、ひいては自動車タンク１０の傾斜を考慮することができるので、燃料タンク１０の充填レベルのさらに正確な測定が可能になる。
【００６２】
自動車タンク１０は、自動車タンク１０の空間位置または傾斜を考慮するために、必ずしも傾斜センサ８０を有する必要がない。それというのは、通常、自動車の車載電子機器内に傾斜センサが存在しており、そのデータを、タンク制御装置６０の第２のデータ受信ユニット６４に伝達することができるからである。
【００６３】
図１に示された自動車タンク１０では、活性炭フィルタ４０は、流出弁４１および掃気管路４３を介して、エンジン５０の吸気路５１に流体接続されている。これによって、エンジン５０の吸気によって活性炭フィルタ４０を掃気することが可能である。さらに図１から分かるように、運転時空気抜き管路３０およびタンク補給時空気抜き管路３１は、絞り弁４２を介してエンジン５０の吸気路５１に流体接続されている。これによって、圧力下にある気体を燃料タンク１０から、直接、吸気路５１内に、絞り弁４２および掃気管路４３を介して導くことが可能であり、その結果、炭化水素によって飽和された気体を、直接、エンジン５０の内部における燃焼のために使用することができる。
【００６４】
図１からさらに分かるように、タンク制御装置６０は、充填装置９０に信号を無線送信するための信号送信ユニット６１を有している。これによって、タンク制御装置６０は、信号送信ユニット６１を介して充填装置９０にタンク補給停止信号を送ることが可能であり、これにより充填装置９０は、作動液容器１０内への作動液の圧送を停止する。さらに、タンク制御装置６０は充填装置９０に、充填すべき作動液量を送信することも可能であり、これにより充填装置９０は、要求された作動液量を作動液容器１０内に自動的に圧送する。また、タンク制御装置６０から充填装置９０へのデータの伝達によって、タンク制御装置６０は充填装置９０に、充填すべき作動液の種類を知らせ、これにより充填装置は、充填すべき作動液を整える。このことは特に、充填装置９０が単に１つの分配弁９１しか有しておらず、この分配弁９１から例えば異なった品質（例えば異なったオクタン価）の燃料種類が供給可能である場合に好適である。
【００６５】
図２には、本発明に係る作動液容器システムの表示装置７５が略示されている。表示装置７５は、燃料タンク１０内にある燃料量を表示するための表示エレメント７６を有している。表示装置７５は、水容器内にある洗浄水量を表示するための表示エレメント７７をさらに有している。表示装置７５は、尿素容器内にある尿素溶液量を表示するための表示エレメント７８をさらに有している。さらに、表示装置７５は、警告信号を視覚的に示すことができる警告信号表示エレメント７９をも有している。
【００６６】
図２に示された表示装置７５では、表示エレメント７６〜７９はアナログ式の表示器具として形成されている。しかしながら、それぞれの表示エレメントは、例えば光走行ストリップの形態で形成されていてもよい。さらに、表示装置は、ＬＣＤ／ＴＦＴ表示装置７５の形態で形成されていてよい。したがって、７０の表示装置に関する制限は、存在しない。
【００６７】
さらに、表示装置７５を用いて、作動液容器１０内にある作動液のそれぞれの品質特性を示すことが可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１０  作動液容器／自動車タンク
１１  充填管（作動液容器／自動車タンクの）
１２  充填管片
１４  作動液搬送装置／燃料搬送装置／燃料ポンプ
１５  作動液管路／燃料管路
１６  再循環管路
２０  アクチュエータ／逆止弁
２１  アクチュエータ／運転時空気抜き弁
２２  アクチュエータ／タンク補給時空気抜き弁
２３  アクチュエータ／遮断弁／ＦＴＩＶ（fuel tank isolation valve：燃料タンク遮断弁）
２４  アクチュエータ／電磁石（充填管片の内部における）
２５  アクチュエータ／干渉体（充填管片の内部における）
３０  運転時空気抜き管路
３１  タンク補給時空気抜き管路
４０  活性炭フィルタ
４１  流出弁／パージ弁
４２  絞り弁
４３  掃気管路
４４  点検弁／ＯＢＤ弁（on board diagnostiv Ventil：オンボード診断弁）
５０  エンジン
５１  吸気路（エンジンの）
６０  タンク制御装置／タンク制御装置（作動液容器／自動車タンクの）
６１  データ送信ユニット（タンク制御装置の）
６２  データ受信ユニット（タンク制御装置の）
６３  データ出力ユニット
６４  （第２の）データ受信ユニット（タンク制御装置の）
７０  品質および／または充填レベルセンサ
７５  表示装置
７６  燃料容器用の表示エレメント
７７  ＳＣＲ容器用の表示エレメント
７８  水容器用の表示エレメント
７９  警告信号用の表示エレメント
８０  傾斜センサ
９０  充填装置／ポンプシステム
９１  分配弁
９２  データ受信装置（充填装置の）
１００  データ線路
１０１  （第１の）データ交換接続部／信号線路／電気線路
１０２  （第２の）データ交換接続部／信号線路／電気線路
Ｇ  気体容積（作動液容器／自動車タンク内における）
Ｋ  作動液／燃料（作動液容器／自動車タンク内における）
【要約】
本発明は、少なくとも１つの作動液容器（１０）と、作動液容器（１０）内にある作動液の少なくとも１つの品質特性および／または作動液容器（１０）の充填レベルを測定するための、作動液容器（１０）内に配置された品質および／または充填レベルセンサ（７０）と、作動液容器システムのタンク溝および／またはタンクフラップ内に配置された表示装置（７５）と、を備える作動液容器システムを開示しており、作動液容器システムは、表示装置（７５）が、データを品質および／または充填レベルセンサ（７０）から表示装置（７５）に伝達するためのデータ線路（１００）を用いて、品質および／または充填レベルセンサ（７０）に接続されており、データは、作動液容器（１０）内にある作動液の少なくとも１つの品質特性および／または作動液容器（１０）の充填レベルを再現し、かつ表示装置（７５）は、少なくとも１つの品質特性および／または充填レベルを再現するデータを示すように構成されている、という特徴を有している。【図１】
0006430067.tif 000002
【図２】
0006430067.tif 000003