(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体容器（１０）の充填プロセス中に充填デバイスの作動解除を検出するための方法であって、前記作動流体容器（１０）の作動流体容器内部（１１）は、前記作動流体容器内部（１１）に開いている充填管（２０）を介して作動流体で充填することができ、前記充填管（２０）内の圧力を決定するための圧力センサ（４０）が、前記充填管（２０）内に配置され、前記方法は、
−  前記圧力センサ（４０）を用いて取得された圧力値の時間プロファイルを取得する方法ステップ（Ｓ１）と、
−  前記圧力値の前記時間プロファイルに従って充填停止信号を出力する方法ステップ（ＳＳ）と、
を有し、
前記圧力センサ（４０）を用いて前記充填管（２０）内で第１の期間内に取得された圧力値と、前記圧力センサ（４０）を用いて前記充填管（２０）内で、時間的に前記第１の期間の後に続く第２の期間内に取得された圧力値と、の比較により、充填停止が決定される方法。
【請求項２】
−  前記圧力センサ（４０）を用いて前記充填管（２０）内で第１の期間内に少なくとも２つの圧力値を取得する方法ステップ（Ｓ２１）と、
−  前記圧力センサ（４０）を用いて前記充填管（２０）内で、時間的に前記第１の期間の後に続く第２の期間内に少なくとも２つのさらなる圧力値を取得する方法ステップ（Ｓ２２）と、
−  前記第１の期間内に取得された前記圧力値の間の第１の差を決定する方法ステップ（Ｓ２３）と、
−  前記第２の期間内に取得された前記圧力値の間の第２の差を決定する方法ステップ（Ｓ２４）と、
−  前記第２の差の絶対値が前記第１の差の絶対値より小さい場合に充填停止信号を出力する方法ステップ（ＳＳ）と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
−  第１の期間内に多数の第１の圧力値を取得する方法ステップ（Ｓ３１）と、
−  前記多数の第１の圧力値に基づき第１の信号対雑音比を決定する方法ステップ（Ｓ３２）と、
−  時間的に前記第１の期間の後に続く第２の期間内に多数の第２の圧力値を取得する方法ステップ（Ｓ３３）と、
−  前記多数の第２の圧力値に基づき第２の信号対雑音比を決定する方法ステップ（Ｓ３４）と、
−  前記第２の信号対雑音比が前記第１の信号対雑音比より大きい場合に充填停止信号を出力する方法ステップ（ＳＳ）と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
−  第１の期間内に多数の第１の圧力値を取得する方法ステップ（Ｓ４１）と、
−  前記第１の圧力値に基づき第１の周波数スペクトルを取得する方法ステップ（Ｓ４２）と、
−  時間的に前記第１の期間の後に続く第２の期間内に多数の第２の圧力値を取得する方法ステップ（Ｓ４３）と、
−  前記第２の圧力値に基づき第２の周波数スペクトルを取得する方法ステップ（Ｓ４４）と、
−  前記第２の周波数スペクトルが前記第１の周波数スペクトルと異なる場合に充填停止信号を出力する方法ステップ（ＳＳ）と、
を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
−  前記圧力値が、絶対最大値と、第１の時間間隔で前記絶対最大値の後に続く絶対最小値と、を有するかどうかを確認する方法ステップ（Ｓ５１）と、
−  前記第１の時間間隔が所定の期間より短い場合に前記充填停止信号を出力する方法ステップ（ＳＳ）と、
を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
−  前記圧力センサ（４０）によって取得された前記圧力値のハイパスフィルタ処理を実行する方法ステップ（Ｓ６１）と、
−  前記ハイパスフィルタ処理された圧力値が所定の下限閾値を下回った場合に前記充填停止信号を出力する方法ステップ（ＳＳ）と、
を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
−  前記圧力センサ（４０）によって取得された前記圧力値のハイパスフィルタ処理を実行する方法ステップ（Ｓ６１）と、
−  前記ハイパスフィルタ処理された圧力値の絶対値を取得する方法ステップ（Ｓ７１）と、
−  絶対値に変換されている前記ハイパスフィルタ処理された圧力値が所定の上限閾値を超えた場合に前記充填停止信号を出力する方法ステップ（ＳＳ）と、
を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
−  前記圧力センサ（４０）によって取得された前記圧力値のハイパスフィルタ処理を実行する方法ステップ（Ｓ６１）と、
−  前記ハイパスフィルタ処理された圧力値の絶対値を取得する方法ステップ（Ｓ７１）と、
−  最初にハイパスフィルタ処理され次いで絶対値に変換された前記圧力値のローパスフィルタ処理を実行する方法ステップ（Ｓ８１）と、
−  最初にハイパスフィルタ処理され次いで絶対値に変換されその後ローパスフィルタ処理された前記圧力値が所定の上限閾値を超えた場合に前記充填停止信号を出力する方法ステップ（ＳＳ）と、
を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
作動流体容器（１０）の充填プロセス中に充填デバイスの作動解除を検出するための方法であって、前記作動流体容器（１０）の作動流体容器内部（１１）は、前記作動流体容器内部（１１）に開いている充填管（２０）を介して作動流体で充填することができ、前記作動流体容器内部（１１）または前記充填管（２０）内での前記作動流体の移動によって引き起こされる、前記作動流体容器（１０）または前記充填管（２０）の加速度を測定するための加速度センサ（５０）が、前記作動流体容器（１０）上に、または前記充填管（２０）上に装着され、前記方法は、
−  前記加速度センサ（５０）を用いて取得された加速度値の時間プロファイルを取得する方法ステップ（Ｓ９）と、
−  前記加速度値の前記時間プロファイルに従って充填停止信号を出力する方法ステップ（ＳＳ）と、
を有する方法。
【請求項１０】
加速度値が所定の加速度制限値を超える場合に前記充填停止信号が出力されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
作動流体容器（１０）の充填プロセス中に充填デバイスの作動解除を検出するための方法であって、前記作動流体容器（１０）の作動流体容器内部（１１）は、前記作動流体容器内部（１１）に開いている充填管（２０）を介して作動流体で充填することができ、前記充填管（２０）内の体積流量を決定するための体積流量センサ（６０）が、前記充填管（２０）内に配置され、前記方法は、
−  前記体積流量センサ（６０）を用いて取得された体積流量値の時間プロファイルを取得する方法ステップ（Ｓ１１）と、
−  前記体積流量値の前記時間プロファイルに従って充填停止信号を出力する方法ステップ（ＳＳ）と、
を有する方法。
【請求項１２】
体積流量値が所定の体積流量制限値を下回る場合に前記充填停止信号が出力されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
作動流体容器システム（１）であって、
−  作動流体容器（１０）と、
−  前記作動流体容器（１０）に作動流体を充填するための、作動流体容器内部（１１）に開いている充填管（２０）と、
を有し、
−  前記作動流体容器システム（１）は、前記充填管（２０）内に配置される圧力センサ（４０）を有し、
−  前記圧力センサ（４０）は、前記充填管（２０）内の圧力を表すデータを電子制御デバイス（７０）に伝送するために前記電子制御デバイス（７０）にデータ回線を介して結合され、
−  前記電子制御デバイス（７０）は、請求項１から８のいずれか一項に記載の充填デバイスの作動解除を検出するための方法を実行するように構成されていることを特徴とする作動流体容器システム（１）。
【請求項１４】
前記圧力センサ（４０）は、前記圧力センサ（４０）が前記充填管（２０）の内面を越えて突き出ないように前記充填管（２０）内に取り付けられることを特徴とする請求項１３に記載の作動流体容器システム。
【請求項１５】
作動流体容器システム（１）であって、
−  作動流体容器（１０）と、
−  前記作動流体容器（１０）に作動流体を充填するための、作動流体容器内部（１１）に開いている充填管（２０）と、
を有し、
−  前記作動流体容器システム（１）は、前記作動流体容器内部（１１）または前記充填管内での前記作動流体の移動によって引き起こされる、前記作動流体容器（１０）または前記充填管（２０）の加速度を測定するために、前記作動流体容器（１０）上に、または前記充填管（２０）上に装着されている加速度センサ（５０）を有し、
−  前記加速度センサは、加速度データを電子制御デバイス（７０）に伝送するためにデータ回線を介して前記電子制御デバイス（７０）に結合され、
−  前記電子制御デバイス（７０）は、請求項９または１０に記載の充填デバイスの作動解除を検出するための方法を実行するように構成されていることを特徴とする作動流体容器システム（１）。
【請求項１６】
作動流体容器システム（１）であって、
−  作動流体容器（１０）と、
−  前記作動流体容器（１０）に作動流体を充填するための、作動流体容器内部（１１）に開いている充填管（２０）と、
を有し、
−  前記作動流体容器システム（１）は、前記充填管（２０）内に配置される体積流量センサ（６０）を有し、
−  前記体積流量センサ（６０）は、前記充填管（２０）内の体積流量を表すデータを電子制御デバイス（７０）に伝送するために前記電子制御デバイス（７０）にデータ回線を介して結合され、
−  前記電子制御デバイス（７０）は、請求項１１または１２に記載の充填デバイスの作動解除を検出するための方法を実行するように構成されていることを特徴とする作動流体容器システム（１）。
【請求項１７】
前記作動流体容器システムは、逆止め弁（３０）を有し、前記作動流体容器内部（１１）が、前記逆止め弁（３０）を介して前記充填管（２０）に流体的に接続されることを特徴とする請求項１３から１６のいずれか一項に記載の作動流体容器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充填流体容器(filling fluid container)の充填プロセス(filling process)中に充填デバイス(filling device)の作動解除(deactivation)を検出するための方法に関するものである。それに加えて、本発明は、作動流体容器(operating fluid container)の充填プロセス中に充填デバイスの作動解除を検出するために使用できる作動流体容器システムにも関係する。
【背景技術】
【０００２】
次の本文において、燃料容器または燃料タンクとして実現される作動流体容器、および燃料容器システムとして実現される作動流体容器システムが参照される。しかしながら、本発明による作動流体容器は、特に限定することなく、自動車の各場合において、燃料容器（ガソリンまたはディーゼル燃料用）、尿素容器、ウインドスクリーンウォッシャー液容器、オイル容器、二次流体容器、または添加剤容器である。始めに言及したタイプの作動流体容器は、押出ブロー成形によって製造されることが多く、特に、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）が、押出ブロー成形容器の製造に適している。それに加えて、射出成形法を用いて対応する作動流体容器を製造することが可能である。さらに、金属から形成される作動流体容器も使用できる。
【０００３】
従来技術から、燃料容器を通気するために、前記容器は、通気管路に流体的に接続される少なくとも１つの通気弁を有し、大気中に過度の圧力を放出することが知られている。特に、ガソリン用に構成されている燃料容器の場合には、その通気管路は、燃料蒸気を通し、濾過するための活性炭濾過器に流体的に接続されることが多い。活性炭濾過器を用いて濾過されたガスは、活性炭濾過器を通った後に大気中に放出される。燃料容器が燃料補給されると、通気弁は開放位置にあり、したがって燃料補給中に燃料容器から追い出されたガス（燃料蒸気空気混合物）は大気中に放出され得る−適切であれば活性炭濾過器で濾過される。充填停止または燃料補給停止は、通気弁が燃料容器内で増大した燃料によって閉鎖されるように開始され、その結果、通気弁による、燃料容器内に配置されているガス／蒸気の放出が妨げられる。燃料容器内部に開いている充填管(filling pipe)を介して燃料をさらに送り込んだ結果、燃料容器内の圧力が上昇し、それによって燃料レベルが充填管内に挿入されている燃料ポンプノズルを閉鎖するまで充填管内の燃料レベルも上昇し、その後、燃料ポンプノズルの部分での燃料の流出が終わる。
【０００４】
燃料補給プロセスまたは充填プロセスをより正確に実行することができるように、また充填プロセス中に、より大きな影響を有するようにするために、充填デバイスまたは充填弁の作動解除を検出できることは大きな利点である。
【０００５】
従来技術では、たとえば燃料ポンプノズルの形態で実現され得る分配デバイスの作動解除が検出されるいかなる方法またはいかなる作動流体容器システムも開示していない。その代わりに、従来技術から知られている作動流体容器システム内で燃料補給通気弁が閉じると、充填デバイスは燃料補給通気弁の閉鎖後遅れて作動流体の放出を終了すると単純に仮定される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、充填デバイスの作動解除を検出するための方法を利用可能にするという目的に基づく。それに加えて、本発明は、充填プロセス中に充填デバイスの作動解除を検出するように構成されている作動流体容器システムを利用可能にするという目的に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明が基づく目的は、独立請求項を用いて達成される。有利な精緻化は、従属請求項において説明されている。
【０００８】
より正確には、本発明が基づく目的は、作動流体容器の充填プロセス中に充填停止を決定するための方法であって、作動流体容器の作動流体容器内部は、前記内部に開いている充填管を介して作動流体で充填することができ、充填管内の圧力を決定するための圧力センサが、充填管内に配置される方法を用いて達成される。本発明による方法は、ここでは、圧力センサを用いて取得された圧力値の時間プロファイルを取得するための方法ステップと、圧力値の時間プロファイルに従って充填停止信号を出力するための方法ステップと、を有する。
【０００９】
本発明による方法を用いることで、たとえば、燃料ポンプの燃料ポンプノズルとして実現され得る充填デバイスの充填停止を確実に決定することが可能である。したがって、本発明による方法を用いることで、燃料ポンプノズルの作動解除機能をチェックすることが可能であり、その結果、充填プロセス中の安全性が高められる。それに加えて、本発明による方法を用いることで、作動解除をカウントすることによって燃料補給の試行回数を決定することが可能である。燃料補給の試行回数は、コントローラ内の入力変数として処理され／使用され得る。それに加えて、コントローラは、目標とする方式でその後の燃料補給プロセスを準備することができる。たとえば、燃料の特定の量の定められた燃料補給が実施され得る。それに加えて、本発明による方法は、燃料補給プロセスが顧客の要請による指定に応じて構成できるという利点を提供する。たとえば、第１の作動解除プロセスの検出後に、燃料補給の試行回数が設定され得る。それに加えて、本発明による方法は、最終使用者／燃料補給を実行する人の燃料補給挙動に関して結論を引き出すことを確実に可能にし得る。
【００１０】
燃料補給プロセス中に、作動流体容器内部は、充填管の充填ノズル内に挿入される充填デバイスを用いて作動流体を充填される。充填デバイスは、好ましくは、燃料ポンプの燃料ポンプノズルである。しかしながら、本発明による方法を用いることで、作動流体容器が、たとえば、補給容器を用いることで充填される場合に充填停止を検出することも可能である。
【００１１】
圧力センサを用いて取得される圧力値は、好ましくは、取得期間／記録期間中の各時点に圧力値を割り当てられるように記憶される。その結果、圧力値は、好ましくは、表の形で記憶される。圧力値の記録または記憶は、好ましくは、充填プロセスが確認された結果開始される。充填プロセスは、好ましくは、充填管内で、好ましくは、充填管の充填ノズル内でセンサを用いて検出される。センサは、たとえば、充填管内への燃料ポンプノズルまたは他の何らかの充填デバイスの挿入を検出することができる。
【００１２】
圧力値は、好ましくは、定期的な時間間隔で取得され記憶される。
【００１３】
この方法は、好ましくは、圧力値の時間プロファイルに従って警告信号が出力されるように実現される。警告信号は、好ましくは、音響および／または光学的警告信号である。警告信号は、好ましくは、携帯電話として好ましくは実現される携帯端末に伝送され得る。それに加えて、たとえば、作動流体容器が取り付けられている車両のクラクションまたは他の何らかの音発生デバイスによって警告信号を出力させることも可能である。さらに、好ましくは、車両の表示デバイスに光学的警告信号を表示させることも可能である。
【００１４】
この方法は、好ましくは、
−  圧力センサを用いて充填管内で第１の期間内に少なくとも２つの圧力値を取得する方法ステップと、
−  圧力センサを用いて充填管内で、時間的に第１の期間の後に続く第２の期間内に少なくとも２つのさらなる圧力値を取得する方法ステップと、
−  第１の期間内に取得された圧力値の間の第１の差を決定する方法ステップと、
−  第２の期間内に取得された圧力値の間の第２の差を決定する方法ステップと、
−  第２の差の絶対値が第１の差の絶対値より低い場合に充填停止信号を出力する方法ステップと、
を有するように実現される。
【００１５】
この方法の対応する実施形態を用いることで、少数の取得済み圧力値を使用するだけで充填デバイスの作動解除を非常に単純な仕方で確実に確認することが可能である。第１の期間中に、充填デバイスは、作動流体容器が第１の期間中に作動流体を充填されるように作動流体を放出する。したがって、充填管内の圧力センサを用いることで取得された圧力値は、第１の期間中に、充填管内の静的圧力と、充填管内の作動流体の移動によって調整される動的圧力と、から生じる。第２の期間中に、充填デバイスは作動流体を放出しないが、それは、充填デバイスの作動解除機構（たとえば、ブリーザー孔）が充填管内の上昇する作動流体柱により作動流体によって作動／閉鎖されるからである。その結果、第２の期間中に、いかなる作動流体も、充填管を介して作動流体容器内部に流れ込まず、充填管内に配置された圧力センサは、単に、充填管内の静的圧力を決定するだけである。静的圧力は、第２の期間中の第２の差の絶対値が第１の期間中の第１の差の絶対値より小さくなるように、動的圧力より小さい雑音レベルを有する。
【００１６】
もちろん、この方法は、第１の期間内および第２の期間内に２つより多い圧力値がそれぞれ決定されるように実現され得る。次いで、この場合、この方法は、
−  圧力センサを用いて充填管内で第１の期間内に多数の圧力値を取得する方法ステップと、
−  圧力センサを用いて充填管内で、時間的に第１の期間の後に続く第２の期間内に多数のさらなる圧力値を取得する方法ステップと、
−  第１の期間内に取得された最大の圧力値と第１の期間内に取得された最小の圧力値との間の第１の差を決定する方法ステップと、
−  第２の期間内に取得された最大の圧力値と第２の期間内に取得された最小の圧力値との間の第２の差を決定する方法ステップと、
−  第２の差の絶対値が第１の差の絶対値より小さい場合に充填停止信号を出力する方法ステップと、
を有する。
【００１７】
好ましくは、充填停止信号は、第２の差の絶対値が第１の差の絶対値の半分より小さい場合にのみ出力される。より好ましくは、充填停止信号は、第２の差の絶対値が第１の差の絶対値の１／４より小さい場合にのみ出力される。より好ましくは、充填停止信号は、第２の差の絶対値が第１の差の絶対値の１／８より小さい場合にのみ出力される。
【００１８】
第１の差および第２の差のそれぞれの絶対値は、各々、第１の差または第２の差の絶対値であり、したがって、常に、正実数である。
【００１９】
より好ましくは、この方法は、
−  第１の期間内に多数の第１の圧力値を取得する方法ステップと、
−  多数の第１の圧力値に基づき第１の信号対雑音比を決定する方法ステップと、
−  時間的に第１の期間の後に続く第２の期間内に多数の第２の圧力値を取得する方法ステップと、
−  多数の第２の圧力値に基づき第２の信号対雑音比を決定する方法ステップと、
−  第２の信号対雑音比が第１の信号対雑音比より大きい場合に充填停止信号を出力する方法ステップと、
を有するように実現される。
【００２０】
それに対応して実現される方法を用いることで、精度を高めて充填デバイスの充填停止をなおいっそう確実に決定することが可能である。
【００２１】
多数の第１の圧力値および第２の圧力値は、少なくとも２つの第１の圧力値および少なくとも２つの第２の圧力値を意味すると理解される。
【００２２】
信号対雑音比は、存在している平均雑音出力Ｐｎｏｉｓｅ（バンド幅にわたるスペクトル雑音出力密度の積分）に関する平均信号出力Ｐｓｉｇｎａｌの比として定義され、雑音出力の発生源は考慮されない。したがって、ＳＮＲ＝有効信号出力／雑音出力＝Ｐｓｉｇｎａｌ／Ｐｎｏｉｓｅである。
【００２３】
充填停止信号は、好ましくは、第２の信号対雑音比が第１の信号対雑音比の少なくとも２倍の大きさである場合にのみ出力される。より好ましくは、充填停止信号は、第２の信号対雑音比が第１の信号対雑音比の少なくとも３倍の大きさである場合にのみ出力される。より好ましくは、充填停止信号は、第２の信号対雑音比が第１の信号対雑音比の少なくとも４倍の大きさである場合にのみ出力される。
【００２４】
信号対雑音比の代わりに、ピーク信号対雑音比または搬送波対雑音比を使用してこの方法を実行することも可能である。
【００２５】
この方法は、好ましくは、
−  第１の期間内に多数の第１の圧力値を取得する方法ステップと、
−  第１の圧力値に基づき第１の周波数スペクトルを取得する方法ステップと、
−  時間的に第１の期間の後に続く第２の期間内に多数の第２の圧力値を取得する方法ステップと、
−  第２の圧力値に基づき第２の周波数スペクトルを取得する方法ステップと、
−  第２の周波数スペクトルが第１の周波数スペクトルと異なる場合に充填停止信号を出力する方法ステップと、
を有するように実現される。
【００２６】
第１の期間中に、充填管内の圧力は、充填管内の作動流体柱と大気圧とによって調整される、静的圧力と、充填管内の作動流体の移動によって調整される、動的圧力と、の重ね合わせの結果として生成され、対照的に、第２の期間中の充填管内の圧力は、静的圧力によってのみ調整され、圧力値の周波数スペクトルはそれに応じて変化する。したがって、第１の期間中に、および第２の期間中に周波数スペクトルを決定することによって、ならびに動的圧力に特徴的である特定の周波数範囲を比較することによって、作動流体が充填管を貫流しているかどうかに関する結論を引き出すことが可能である。たとえば、充填管内の作動流体の流動運動に特徴的である周波数が、周波数スペクトル内に存在しない場合、充填デバイスは、もはや、いかなる作動流体も放出し得ず、充填停止信号が出力される。第１の期間内の周波数スペクトルは、第２の期間内の周波数スペクトルより高い周波数を有する。
【００２７】
周波数スペクトルは、好ましくは、圧力値のフーリエ変換を用いて生成される。
【００２８】
この方法は、好ましくは、圧力値が、絶対最大値と、第１の時間間隔で絶対最大値の後に続く絶対最小値と、を有するかどうかを確認するための方法ステップと、それに加えて、第１の時間間隔が所定の期間より短い場合に充填停止信号を出力するための方法ステップと、を有するように実現される。
【００２９】
充填デバイスが作動流体の放出を終了する場合、この終了の前に作動流体容器内部を大気中に流体的に接続する通気弁が閉鎖され、それにより、作動流体容器内部はもはや通気され得ない。その結果、作動流体容器内部の圧力が上昇することで、充填管内の作動流体柱は、充填デバイスの作動解除機構（たとえば、燃料ポンプノズル内のブリーザー孔）が作動されるまで上昇する。充填管内の作動流体柱のレベルは、充填デバイス（燃料ポンプ弁）が作動解除されると、作動流体容器内の作動流体のレベルより高くなる。したがって、作動流体は、充填弁が閉鎖されたにもかかわらず充填管から作動流体容器内部に流れ続け、作動流体容器内部の圧力はさらに上昇する。作動流体容器内の加圧ガスはスプリングとして働き、作動流体を作動流体容器内部から押し出して充填管内に戻す。これは、作動流体容器内部と充填管との間の作動流体の揺動運動の減衰を引き起こし、次いでこれは充填管内の圧力変動を引き起こす。絶対最大値は、ここで、充填デバイスが作動解除されたときにすぐに圧力センサによって取得される圧力に対応するが、これはこの時点で充填管内の作動流体のレベルが最大になるからである。絶対最大値は、作動流体容器内部において過度の圧力が広がることで作動流体が最初に強制的に充填管内に戻されたときに圧力センサによって取得される圧力値に対応する。
【００３０】
絶対最小値は、充填管が逆止め弁を介して作動流体容器内部に流体的に接続される場合に特に顕著である。
【００３１】
絶対最大圧力値とも称されてよい絶対最大値は、圧力センサが静的雑音として出力する圧力値より大きくなければならないとしてここでは理解されるべきである。絶対最小圧力値とも称されてよい絶対最小値は、圧力センサが静的雑音として出力する圧力値より小さくなければならないとしてここでは理解されるべきである。
【００３２】
第１の期間は好ましくは１秒を含む。より好ましくは第１の期間は０．５秒を含む。より好ましくは第１の期間は０．４秒を含む。より好ましくは第１の期間は０．３秒を含む。より好ましくは第１の期間は０．２秒を含む。より好ましくは第１の期間は０．１秒を含む。より好ましくは第１の期間は０．１秒未満を含む。
【００３３】
圧力値は、好ましくは、充填プロセスで始まって取得され記録される。充填プロセスの開始は、たとえば、燃料タンクフラップを開くことによって、および／または充填管内への充填デバイスの挿入を検出する充填管内のセンサを用いて指示され得る。より好ましくは、圧力値は、作動流体容器内の過剰な圧力の放出から始まって記録される。これは、特にＰＨＥＶ車両において有利である。
【００３４】
この方法は、好ましくは、方法が、圧力センサによって取得された圧力値のハイパスフィルタ処理を実行するための方法ステップを有するように実現され、充填停止信号を出力する方法ステップは、ハイパスフィルタ処理された圧力値が所定の下限閾値を下回った場合に実行される。
【００３５】
圧力値のハイパスフィルタ処理のおかげで、特に充填管内のレベルの上昇による圧力の低速上昇によって調整される圧力値の低周波信号成分は、フィルタで除去され、これにより、充填管内の作動流体の揺動運動によって調整される圧力の急速な変化はより容易に識別可能である。
【００３６】
ハイパスフィルタ処理は、好ましくは、１Ｈｚより高い周波数を有する信号のみを通す。より好ましくは、ハイパスフィルタ処理は、２Ｈｚより高い周波数を有する信号のみを通す。より好ましくは、ハイパスフィルタ処理は、４Ｈｚより高い周波数を有する信号のみを通す。より好ましくは、ハイパスフィルタ処理は、８Ｈｚより高い周波数を有する信号のみを通す。より好ましくは、ハイパスフィルタ処理は、１６Ｈｚより高い周波数を有する信号のみを通す。より好ましくは、ハイパスフィルタ処理は、３２Ｈｚより高い周波数を有する信号のみを通す。
【００３７】
この方法は、好ましくは、方法が、圧力センサによって取得された圧力値のハイパスフィルタ処理を実行するための方法ステップと、ハイパスフィルタ処理された圧力値の絶対値を取得するためのその後の方法ステップと、を有し、充填停止信号を出力するための方法ステップは、絶対値に変換されているハイパスフィルタ処理された圧力値が所定の上限閾値を超えた場合に実行されるように実現される。
【００３８】
それに対応して実現される方法は、充填管内の作動流体の揺動、およびしたがって、充填デバイスにおけるこの揺動運動に先行する充填停止は、なおもさらに改善される信頼性のレベルで決定され得る。
【００３９】
この方法は、好ましくは、方法が、圧力センサによって取得された圧力値のハイパスフィルタ処理を実行するための方法ステップと、ハイパスフィルタ処理された圧力値の絶対値を取得するためのその後の方法ステップと、最初にハイパスフィルタ処理され次いで絶対値に変換された圧力値のローパスフィルタ処理を実行するための方法ステップと、を有し、充填停止信号を出力するための方法ステップは、最初にハイパスフィルタ処理され次いで絶対値に変換されその後ローパスフィルタ処理された圧力値が所定の上限閾値を超えた場合に実行されるように実現される。
【００４０】
それに対応して実現される方法は、充填管内の作動流体の揺動、およびしたがって、充填デバイスにおけるこの揺動運動に先行する充填停止は、なおもさらに改善される信頼性のレベルで決定され得るという利点を有するが、これはこのようにして変換される信号の高周波成分（圧力値）がフィルタで除去されるからである。
【００４１】
ローパスフィルタ処理は、好ましくは、１Ｈｚより高い周波数を有する信号をフィルタで除去する。より好ましくは、ローパスフィルタ処理は、２Ｈｚより高い周波数を有する信号をフィルタで除去する。より好ましくは、ローパスフィルタ処理は、４Ｈｚより高い周波数を有する信号をフィルタで除去する。より好ましくは、ローパスフィルタ処理は、８Ｈｚより高い周波数を有する信号をフィルタで除去する。より好ましくは、ローパスフィルタ処理は、１６Ｈｚより高い周波数を有する信号をフィルタで除去する。より好ましくは、ローパスフィルタ処理は、３２Ｈｚより高い周波数を有する信号をフィルタで除去する。
【００４２】
本発明が基づく目的は、また、作動流体容器と、作動流体を作動流体容器に充填するために作動流体容器の作動流体容器内部に開いている充填管と、を有する作動流体容器システムであって、作動流体容器システムは、充填管内に配置されている少なくとも１つの圧力センサを有し、圧力センサが、充填管内の圧力を表すデータを電子制御デバイスに伝送するためにデータ回線を介して電子制御デバイスに結合され、制御デバイスは、充填停止を決定するために上で説明されているように方法を実行するように構成されていることを特徴とする作動流体容器システムによっても達成される。
【００４３】
電子制御デバイスへの圧力センサの結合は、有線データ回線を介しておよび／またはワイヤレスデータ回線を介して実行され得る。
【００４４】
圧力センサは、好ましくは、圧力センサが充填管の内面を越えて突き出ないように充填管内に取り付けられる。
【００４５】
作動流体容器システムが、それに対応して実現されるときに、充填管内で圧力センサを利用できるようにすることは、圧力センサによって追加の渦が発生しないことを意味する。一方で、結果として、充填管内の圧力の測定精度は高められ、他方で、充填管を通る増大した充填体積流量も達成され得る。
【００４６】
より好ましくは、圧力センサは、圧力センサが充填管の内面と同一面上にあるように充填管内に取り付けられる。
【００４７】
本発明が基づく目的は、作動流体容器の充填プロセス中に充填停止を決定するための方法であって、作動流体容器の作動流体容器内部は、前記内部に開いている充填管を介して作動流体で充填することができ、作動流体容器システムは、作動流体容器上に、または充填管上に装着されている加速度センサを有する方法を用いても達成される。本発明による方法は、ここでは、加速度センサを用いて取得された加速度値の時間プロファイルを取得するための方法ステップと、加速度値の時間プロファイルに従って充填停止信号を出力するための方法ステップと、を有する。
【００４８】
加速度センサを用いて取得される加速度値は、好ましくは、取得期間／記録期間中の各時点に加速度値を割り当てられるように記憶される。その結果、加速度値は、好ましくは、表の形で記憶される。加速度値の記録または記憶は、好ましくは、充填プロセスが確認されることによって開始される。充填プロセスは、好ましくは、充填管内で、好ましくは、充填管の充填ノズル内でセンサによって検出される。前記センサは、たとえば、充填管内への燃料ポンプノズルまたは他の何らかの充填デバイスの挿入を検出することができる。
【００４９】
加速度値は、好ましくは、定期的な時間間隔で取得され記憶される。
【００５０】
加速度センサは、固体伝送音センサとも称され得る。加速度センサは、好ましくは、充填管に接続される。それに加えて、作動流体容器への充填管の接続および結果として得られる充填管から作動流体容器への固体伝送音の良好な伝達により、加速度センサが作動流体容器に接続されることが可能である。
【００５１】
この方法は、好ましくは、加速度値が所定の加速度制限値を超える場合に充填停止信号が出力されるように実現される。
【００５２】
本発明が基づく目的は、また、作動流体容器と、作動流体を作動流体容器に充填するために作動流体容器の作動流体容器内部に開いている充填管と、を有する作動流体容器システムであって、作動流体容器システムは、作動流体容器上に、または充填管上に装着されている加速度センサを有し、加速度センサは、加速度データを電子制御デバイスに伝送するためにデータ回線を介して電子制御デバイスに結合され、制御デバイスは、上で最後に説明された２つの方法のうちの１つに従って充填停止を決定するための方法を実行するように構成されている作動流体容器システムを用いても達成される。
【００５３】
電子制御デバイスへの加速度センサの結合は、有線データ回線を介しておよび／またはワイヤレスデータ回線を介して実行され得る。
【００５４】
加速度センサは、固体伝送音センサとも称され得る。加速度センサは、好ましくは、充填管に接続される。それに加えて、作動流体容器への充填管の接続および結果として得られる充填管から作動流体容器への固体伝送音の良好な伝達により、加速度センサが作動流体容器に接続されることが可能である。
【００５５】
本発明が基づく目的は、作動流体容器の充填プロセス中に充填停止を決定するための方法であって、作動流体容器の作動流体容器内部は、前記内部に開いている充填管を介して作動流体で充填することができ、充填管内の体積流量を決定するための体積流量センサが、充填管内に配置される方法を用いても達成される。本発明による方法は、ここでは、体積流量センサを用いて取得された体積流量値の時間プロファイルを取得するための方法ステップと、体積流量値の時間プロファイルに従って充填停止信号を出力するための方法ステップと、を有する。
【００５６】
体積流量センサを用いて取得される体積流量値は、好ましくは、取得期間／記録期間中の各時点に体積流量値を割り当てられるように記憶される。その結果、体積流量値は、好ましくは、表の形で記憶される。体積流量値の記録または記憶は、好ましくは、充填プロセスが確認されることによって開始される。好ましくは、充填プロセスは、充填管内で、好ましくは、充填管のフィラーノズル内でセンサを用いて検出される。前記センサは、たとえば、充填管内への燃料ポンプノズルまたは他の何らかの充填デバイスの挿入を検出することができる。
【００５７】
体積流量値は、好ましくは、定期的な時間間隔で取得され記憶される。
【００５８】
この方法は、好ましくは、体積流量値が所定の体積流量制限値を下回る場合に充填停止信号が出力されるように実現される。
【００５９】
本発明が基づく目的は、また、作動流体容器と、作動流体を作動流体容器に充填するために作動流体容器の作動流体容器内部に開いている充填管と、を有する作動流体容器システムであって、作動流体容器システムは、充填管内に配置されている体積流量センサを有し、体積流量センサが、充填管内の体積流量を表すデータを電子制御デバイスに伝送するためにデータ回線を介して電子制御デバイスに結合され、制御デバイスは、上で最後に説明された２つの方法のうちの１つに従って充填停止を決定するための方法を実行するように構成されていることを特徴とする作動流体容器システムを用いても達成される。
【００６０】
電子制御デバイスへの体積流量センサの結合は、有線データ回線を介しておよび／またはワイヤレスデータ回線を介して実行され得る。
【００６１】
作動流体容器システムは、好ましくは、逆止め弁を有し、作動流体容器内部が、逆止め弁を介して充填管（２０）に流体的に接続されるように実現される。
【００６２】
逆止め弁は、好ましくは、作動流体容器内部に開いている挿入管の端部と作動流体容器内部との間のフラップとして配置される。
【００６３】
逆止め弁を利用できるようにすることは、充填プロセスが終了したときに、充填管内に発生する不足圧力が充填管内の作動流体の揺動運動により増幅され、充填デバイスの充填停止をなおいっそう確実に決定できることを意味する。
【００６４】
作動流体容器システムが充填管内に圧力センサを有する場合、圧力センサは、好ましくは、逆止め弁の上流に配置される。上流は、ここでは、充填管を介して作動流体容器内部に充填される作動流体の流れの方向を指す。
【００６５】
説明されている例示的な実施形態から生じる本発明のさらなる利点、詳細、および特徴は、以下で知ることができる。ここで、具体的に次のように述べる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明による作動流体容器システムを示す概略図である。
【図２】作動流体容器の充填プロセス中に作動流体容器システムの充填管内で、図１に例示されている圧力センサを用いて取得される圧力値の図である。
【図３】本発明の実施形態により充填停止を決定するための方法を示すフローチャート図である。
【図４】本発明の実施形態により充填停止を決定するための方法を示すフローチャート図である。
【図５】本発明の実施形態により充填停止を決定するための方法を示すフローチャート図である。
【図６】本発明の実施形態により充填停止を決定するための方法を示すフローチャート図である。
【図７Ａ】作動流体容器の充填プロセス中に作動流体容器システムの充填管内で、図１に例示されている圧力センサを用いて取得される圧力値の時間プロファイルの図である。
【図７Ｂ】図７Ａに例示されている圧力値の、前記値がハイパスフィルタによってフィルタ処理された後の時間プロファイルを示す図である。
【図７Ｃ】図７Ｂに例示されている圧力信号の絶対値の時間プロファイルの図である。
【図７Ｄ】図７Ｃに例示されている圧力信号の、これらの信号がローパスフィルタによってフィルタ処理された後の時間プロファイルを示す図である。
【図８】本発明の実施形態により充填停止を決定するための方法を示すフローチャート図である。
【図９】本発明の実施形態により充填停止を決定するための方法を示すフローチャート図である。
【図１０】本発明の実施形態により充填停止を決定するための方法を示すフローチャート図である。
【図１１】本発明の実施形態により充填停止を決定するための方法を示すフローチャート図である。
【図１２】本発明のさらなる実施形態による作動流体容器システムを示す概略図である。
【図１３】図１２に示されている作動流体容器システム内の充填停止を決定するための方法を示すフローチャート図である。
【図１４】本発明のさらなる実施形態による作動流体容器システムを示す概略図である。
【図１５】図１４に示されている作動流体容器システム内の充填停止を決定するための方法を示すフローチャート図である。
【図１６】作動流体容器内の圧力（それぞれの下側圧力プロファイル）および充填管内の圧力（それぞれの上側圧力プロファイル）の時間プロファイルを示す図である。
【図１７】時間圧力プロファイルを示す図である。上側の図には、充填管内の圧力プロファイルが実線で例示されており、容器内の圧力プロファイルが破線で例示され、真ん中の図には、充填管内の静圧が例示され、下側の図には、静圧成分によって補償された、充填管内の時間圧力プロファイルが例示されている。
【図１８】異なる充填体積流量に対する充填管内の時間圧力プロファイルを示す図である。
【図１９】充填管内および作動流体容器内の圧力値を充填体積流量の関数として示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
そこで次の説明では、同一の参照記号は同一のコンポーネントまたは同一特徴を表し、したがって、１つの図を参照してなされるコンポーネントの説明も他の図に適用され、こうして説明の繰り返しは避けられる。それに加えて、１つの実施形態に関して説明されている個別の特徴も、他の実施形態において別々に適用され得る。
【００６８】
図１は本発明による作動流体容器システム１の概略を示しており、その作動流体容器システム１は本発明の場合には燃料容器システム１として実現される。作動流体容器システム１は、作動流体容器１０と、作動流体を作動流体容器内部１１に充填するために作動流体容器１０の作動流体容器内部１１内に開いている充填管２０と、を有する。図１から、作動流体容器システム１は、充填管２０内に配置される圧力センサ４０も有することも明らかである。圧力センサは、充填管２０が作動流体容器内部１１に開いている接合領域内に配置される。これに関連して、作動流体容器システム１の取付位置において、圧力センサ４０は、充填管２０の下側壁に配置される。
【００６９】
図１からは明らかではないが、圧力センサ４０は、好ましくは、圧力センサ４０が充填管２０の内面を越えて突き出ないように充填管２０内に取り付けられる。作動流体容器システム１が、それに対応して実現されるときに、充填管２０内で圧力センサ４０を利用できるようにすることは、圧力センサ４０によって追加の渦が発生しないことを意味する。一方で、このことは、充填管２０内での圧力センサ４０の測定精度を高め、他方で、充填体積流量の増大はいぜんとして充填管２０によって達成され得る。
【００７０】
作動流体容器内部１１は、図示されている例示的な実施形態において燃料ポンプノズル１００として実現される充填デバイス１００を介して作動流体を充填され得る。燃料ポンプノズル１００は、この目的のために、充填管２０の充填ノズル２１を用いて充填管２０内に導入される。
【００７１】
作動流体容器内部１１への充填管２０の接合領域において、本発明の場合において逆止め弁３０として実現される逆止め弁３０が配置される。逆止め弁３０は、入口チェック弁３０とも称され、作動流体が作動流体容器内部１１から充填管２０内に少なくとも逆流するのを防ぐか、または低減する。
【００７２】
図１から、圧力センサ４０は、充填管２０内の圧力を表すデータを電子制御デバイス７０に伝送するために電子制御デバイス７０にデータ回線７１を介して結合されることも明らかである。データ回線７１は、有線データ回線７１として、またはワイヤレスデータ回線７１として実現され得る。
【００７３】
制御デバイス７０は、充填停止を決定するために以下で説明されている方法のうちの１つを実行するように構成されている。
【００７４】
図２は、作動流体容器１０の充填プロセス中に作動流体容器システム１の充填管２０内で、図１に例示されている圧力センサ４０を用いて取得される圧力値の図である。第１の期間内で、充填管２０内の圧力は、本質的に一定であるが、高い雑音レベルを有することは明らかである。第１の期間中に、作動流体容器内部１１は、通気弁（図示せず）を介して、大気中に流体的に接続され、それにより、作動流体容器内部から追い出されたガスを放出する。第１の期間中に、充填管２０内の圧力は、充填管２０内の作動流体柱および大気圧によって引き起こされる静的圧力成分と、充填管２０内の作動流体の流動運動によって引き起こされる動的圧力成分と、から生じる。
【００７５】
作動流体容器内部１１で作動解除充填レベルに到達した後、通気弁は閉じ、作動流体容器内部１１は大気から流体的に切り離される。その結果、作動流体をさらに投入することで、作動流体容器内部１１の圧力が上昇し、その結果、充填管２０内の作動流体のレベルが上昇する。これは、図２の上昇する圧力値から明らかである。作動流体が流体ポンプノズル１００に到達した場合、流体ポンプノズルは充填停止を実行する。これにより、第２の期間中に充填管２０から作動流体容器内部１１に流れ込む作動流体はまったくないか、または相当に少なく、第２の期間中に圧力センサ４０によって決定される圧力は、動的圧力成分が存在しないため著しく小さい雑音レベルを有する。これは、図２の右側部分の、図２に例示されている圧力プロファイルから明らかである。雑音レベルは、第２の期間中よりも第１の期間中に高いことは明らかである。
【００７６】
図３は、電子制御デバイス７０が実行する方法シーケンスを示す。第１の方法ステップＳ１において、圧力センサ４０を用いて取得された圧力値の時間プロファイルが記録される。その後、制御デバイス７０は、圧力値の時間プロファイルに従って充填停止信号ＳＳを出力する。
【００７７】
本発明の一実施形態により、制御デバイス７０は、図４に例示されている方法を実行するように構成されている。方法ステップＳ２１において、少なくとも２つの圧力値が、第１の期間内に圧力センサ４０を用いて充填管２０内で取得される。第１の期間は、ここでは、充填管２０内で圧力値が静的圧力と動的圧力との重ね合わせから得られる図２における期間である。その後、圧力センサ４０を用いて充填管２０内で、時間的に第１の期間の後に続く第２の期間内に少なくとも２つのさらなる圧力値を決定するための方法ステップＳ２２が実行される。第２の期間は、ここでは、圧力値が充填管２０内の静的圧力からのみ生成され、その結果、充填管２０から作動流体容器内部１１に流れ込む作動流体はない図２における期間である。その後、第１の期間内に取得される圧力値の間の第１の差を決定するための方法ステップＳ２３および第２の期間内に取得される圧力値の間の第２の差を決定するための方法ステップＳ２４が実行される。さらなる方法ステップにおいて、第１の差および第２の差の絶対値は、互いに比較され、第２の差の絶対値が第１の差の絶対値より小さい場合に、充填停止信号を出力するための方法ステップＳＳが出力される。代替的に、第２の差の絶対値が第１の差の絶対値より小さくない場合、この手順は、方法ステップＳ２１にジャンプして戻る。
【００７８】
制御デバイス７０は、好ましくは、第１の期間内および第２の期間内に２つより多い圧力値がそれぞれ取得されるように構成される。次いで、この場合、この方法は、
−  圧力センサ４０を用いて充填管２０内で第１の期間内に多数の圧力値を取得する方法ステップＳ２１と、
−  圧力センサ４０を用いて充填管２０内で、時間的に第１の期間の後に続く第２の期間内に多数のさらなる圧力値を取得する方法ステップＳ２２と、
−  第１の期間内に取得された最大の圧力値と第１の期間内に取得された最小の圧力値との間の第１の差を決定する方法ステップＳ２３と、
−  第２の期間内に取得された最大の圧力値と第２の期間内に取得された最小の圧力値との間の第２の差を決定する方法ステップＳ２３と、
−  第２の差の絶対値が第１の差の絶対値より小さい場合に充填停止信号を出力する方法ステップＳＳと、
を有する。
【００７９】
本発明のさらなる実施形態により、制御デバイス７０は、図５に例示されている方法を実行するように構成されている。方法ステップＳ３１において、多数の第１の圧力値が、第１の期間内に取得される。その後、方法ステップＳ３２において、第１の信号対雑音比が、多数の第１の圧力値に基づき取得される。この方法は、また、時間的に第１の期間の後に続く第２の期間内に多数の第２の圧力値を取得するための方法ステップＳ３３と、多数の第２の圧力値に基づき第２の信号対雑音比を決定するための時間的に後に続く方法ステップＳ３４と、を有する。さらなる方法ステップにおいて、第１の信号対雑音比および第２の信号対雑音比は、互いに比較され、第２の信号対雑音比が第１の信号対雑音比より大きい場合に、充填停止信号を出力するための方法ステップＳＳが実行される。代替的に、第２の信号対雑音比が第１の信号対雑音比より大きくないか、または等しい場合、この手順は、方法ステップＳ３１にジャンプして戻る。
【００８０】
本発明のさらなる実施形態により、制御デバイス７０は、図６に例示されている方法を実行するように構成されている。方法ステップＳ４１において、多数の第１の圧力値が、第１の期間内に取得される。その後、方法ステップＳ４２において、第１の周波数スペクトルが、多数の第１の圧力値に基づき取得されるか、または計算される。第１の周波数スペクトルは、好ましくは、第１の圧力値のフーリエ変換を用いて生成される。この方法は、時間的に第１の期間の後に続く第２の期間内に多数の第２の圧力値を取得するための方法ステップＳ４３も有する。その後、方法ステップＳ４４において、第２の周波数スペクトルが、第２の圧力値に基づき取得されるか、または計算される。第２の周波数スペクトルは、好ましくは、第２の圧力値のフーリエ変換を用いて生成される。さらなる方法ステップにおいて、第１の周波数スペクトルおよび第２の周波数スペクトルは、互いに比較され、第２の周波数スペクトルが第１の周波数スペクトルと異なる場合に、充填停止信号を出力するための方法ステップＳＳが実行される。代替的に、第２の周波数スペクトルが第１の周波数スペクトルと異ならない場合、この手順は方法ステップＳ４１にジャンプして戻る。
【００８１】
第１の期間中に、および第２の期間中に周波数スペクトルを決定することによって、ならびに動的圧力に特徴的である特定の周波数範囲を比較することによって、作動流体が充填管２０を貫流しているかどうかに関する結論を引き出すことが可能である。たとえば、充填管２０内での作動流体の流動運動に特徴的である周波数が、周波数スペクトル内に存在しない場合、充填デバイス１００は、もはや、いかなる作動流体も放出せず、その後、充填停止信号が出力される。第１の期間内の周波数スペクトルは、第２の期間内の周波数スペクトルより高い周波数を有する。
【００８２】
図７Ａは、作動流体容器１０の充填プロセス中に作動流体容器システム１の充填管２０内で、図１に例示されている圧力センサ４０を用いて取得される圧力値の時間プロファイルの図である。１４７秒から１４９秒の間の時間範囲内で、充填管２０内の圧力は、最初に上昇し、その後、約１４８．５秒のところで大きく低下することが明らかである。
【００８３】
充填デバイス１００が作動流体の放出を終了する場合、この終了の前に、作動流体容器内部１１を大気中に流体的に接続する、図に示されていない、通気弁が閉鎖され、それにより、作動流体容器内部１１はもはや通気され得ない。その結果、作動流体容器内部１１の圧力が上昇することで、充填管２０内の作動流体柱は、充填デバイス１００の作動解除機構が作動されるまで上昇する。充填管２０内の作動流体柱のレベルは、充填デバイス１００または燃料ポンプノズル１００が作動解除されると、作動流体容器１０内の作動流体のレベルより高くなる。したがって、通気弁が閉じられたにもかかわらず、作動流体は、充填弁２０から作動流体容器内部１１に流れ続け、作動流体容器内部１１の圧力はさらに上昇する。作動流体容器内部１１の加圧ガスはスプリングとして働き、作動流体を作動流体容器内部１１から押し出して充填管２０内に戻す。これは、作動流体容器内部１１と充填管２０との間の作動流体の揺動運動の減衰を引き起こし、次いでこれは充填管２０内の圧力変動および圧力低下を引き起こす。
【００８４】
本発明のさらなる実施形態により、制御デバイス７０は、図８に例示されている方法を実行するように構成されている。方法ステップＳ５１において、充填管２０内の圧力センサ４０によって取得される圧力値が、絶対最大値と、第１の時間間隔で絶対最大値の後に続く絶対最小値と、を有するかどうかが決定される。その後、充填停止信号を出力するための方法ステップＳＳは、第１の時間間隔が所定の期間より短い場合に実行される。作動流体容器システム１の構成において、作動流体容器１０、充填管２０、および逆止め弁３０の寸法および幾何学的形状は、絶対最小圧力が絶対最大圧力値から約０．１秒後に続くような寸法および形状である。その結果、作動流体容器システム１がそれに応じて構成されたときに、所定の期間は、好ましくは、０．５秒から０．２秒の間である。所定の期間は、作動流体容器１０、充填管２０および逆止め弁３０の寸法および幾何学的形状に従って異なる形で選択され得る。
【００８５】
絶対最大値は、ここで、充填デバイス１００が作動解除されたときにすぐに圧力センサ４０によって取得される圧力に対応するが、これはこの時点で充填管２０内の作動流体のレベルが最大になるからである。絶対最小値は、作動流体容器内部１１において広がる過度の圧力により作動流体が最初に強制的に充填管２０内に戻されたときに圧力センサ４０によって取得される圧力値に対応する。絶対最小値は、充填管２０が逆止め弁３０を介して作動流体容器内部１１に流体的に接続される場合に特に顕著である。
【００８６】
絶対最大圧力値とも称されてよい絶対最大値は、圧力センサ４０が静的雑音として出力する圧力値より大きくなければならないことを意味するとしてとしてここでは理解されるべきである。絶対最小圧力値とも称されてよい絶対最小値は、圧力センサ４０が静的雑音として出力する圧力値より小さくなければならないことを意味するとしてここでは理解されるべきである。
【００８７】
図７Ｂは、図７Ａに例示されている圧力値の、これらがハイパスフィルタによってフィルタ処理された後の時間プロファイルを示す。
【００８８】
本発明のさらなる実施形態により、制御デバイス７０は、図９に例示されている方法を実行するように構成されている。方法ステップＳ１において、圧力センサ４０を用いて取得された圧力値の時間プロファイルが記録される。方法ステップＳ６１において、圧力センサ４０によって取得された圧力値は、ハイパスフィルタ処理を受ける。その後、制御デバイス７０を用いて、フィルタ処理された圧力値が所定の下限閾値を下回るかどうかがチェックされる。ハイパスフィルタ処理された圧力値が所定の下限閾値を下回った場合に、充填停止信号を出力するための方法ステップＳＳが実行される。ハイパスフィルタ処理された圧力値が所定の下限閾値を下回らない場合、この手順は、代替的に、方法ステップＳ１にジャンプして戻ることができる。
【００８９】
図７Ｃは、図７Ｂに例示されている圧力信号の絶対値の時間プロファイルの図である。
【００９０】
本発明のさらなる実施形態により、制御デバイス７０は、図１０に例示されている方法を実行するように構成されている。方法ステップＳ１において、圧力センサ４０を用いて取得された圧力値の時間プロファイルが記録される。方法ステップＳ６１において、圧力センサ４０によって取得された圧力値は、ハイパスフィルタ処理を受ける。その後、方法ステップＳ７１において、ハイパスフィルタ処理された圧力値／圧力信号の絶対値が取得／生成される。その後、絶対値に変換されているハイパスフィルタ処理された圧力値が所定の上限閾値を超えたかどうかが制御デバイス７０を用いてチェックされる。絶対値に変換されているハイパスフィルタ処理された圧力値が所定の上限閾値を超えた場合に、充填停止信号を出力するための方法ステップＳＳが実行される。絶対値に変換されているハイパスフィルタ処理された圧力値が所定の上限閾値を超えない場合、この手順は、代替的に、方法ステップＳ１にジャンプして戻ることができる。
【００９１】
図７Ｄは、図７Ｃに例示されている圧力信号の、これらの信号がローパスフィルタによってフィルタ処理された後の時間プロファイルを示す図である。
【００９２】
本発明のさらなる実施形態により、制御デバイス７０は、図１１に例示されている方法を実行するように構成されている。方法ステップＳ１において、圧力センサ４０を用いて取得された圧力値の時間プロファイルが記録される。方法ステップＳ６１において、圧力センサ４０によって取得された圧力値は、ハイパスフィルタ処理を受ける。その後、方法ステップＳ７１において、ハイパスフィルタ処理された圧力値／圧力信号の絶対値が取得／生成される。方法ステップＳ８１において、絶対値に変換されているハイパスフィルタ処理された圧力値／圧力信号は、ローパスフィルタ処理を受ける。その後、最初にハイパスフィルタ処理され、次いで絶対値に変換され、その後ローパスフィルタ処理されている圧力値／圧力信号が所定の上限閾値を超えたかどうかが制御デバイス７０を用いてチェックされる。絶対値に変換され、その後ローパスフィルタ処理されているハイパスフィルタ処理された圧力値／圧力信号が所定の上限閾値を超えた場合に、充填停止信号を出力するための方法ステップＳＳが実行される。絶対値に変換され、その後ローパスフィルタ処理されているハイパスフィルタ処理された圧力値／圧力信号が所定の上限閾値を超えない場合、この手順は、代替的に、方法ステップＳ１にジャンプして戻ることができる。
【００９３】
図１２は、本発明のさらなる実施形態による作動流体容器システム１を示す概略図である。図１２に例示されている作動流体容器システム１は、図１に例示されている作動流体容器システム１と、充填管２０上に、または作動流体容器１０上に配置され得る少なくとも１つの加速度センサ５０を有するという点で異なる。作動流体容器システム１は、２つの加速度センサ５０も有することができ、第１の加速度センサ５０は、充填管２０上に配置され、第２の加速度センサ５０は、作動流体容器１０上に配置される。加速度センサ５０は、データを伝送するために有線データ回線７１またはワイヤレスデータ回線７１を介して制御デバイス７０に結合される。それに加えて、図１２に例示されている作動流体容器システム１が図１に例示されている圧力センサ４０を有することも可能である。
【００９４】
制御デバイス７０は、図１３に例示されている方法を実行するように構成される。方法ステップＳ９において、加速度センサ５０を用いて取得された加速度値の時間プロファイルが取得される。その後、制御デバイス７０は、加速度値が所定の加速度制限値を超えたかどうかをチェックする。加速度値が加速度制限値を超えた場合、充填停止信号を出力するための方法ステップＳＳが実行される。その結果、充填停止信号は、加速度センサ５０によって取得される加速度値の時間プロファイルに従って出力される。
【００９５】
図１４は、本発明のさらなる実施形態による作動流体容器システム１を示す概略図である。図１４に例示されている作動流体容器システム１は、図１に例示されている作動流体容器システム１と、この作動流体容器システム１が充填管２０を通る作動流体の体積流量測定値を決定するために充填管２０内に配置されている少なくとも１つの体積流量センサ６０を有するという点で異なる。体積流量センサ６０は、データを伝送するために有線データ回線７１またはワイヤレスデータ回線７１を介して制御デバイス７０に結合される。それに加えて、図１４に例示されている作動流体容器システム１が図１に例示されている圧力センサ４０および／または図１２に例示されている加速度センサ５０を有することも可能である。
【００９６】
制御デバイス７０は、図１５に例示されている方法を実行するように構成される。一方法ステップＳ１１において、体積流量センサ６０を用いて取得された体積流量値の時間プロファイルが取得される。その後、制御デバイス７０は、体積流量値が所定の体積流量制限値を下回ったかどうかをチェックする。体積流量値が体積流量制限値を下回った場合、充填停止信号を出力するための方法ステップＳＳが実行される。その結果、充填停止信号は、体積流量センサ６０によって取得される体積流量値の時間プロファイルに従って出力される。
【００９７】
目標体積を達成するか、または定義されたいっぱいに満たした量を利用可能にするための方法は、図１６から図１９を参照しつつ以下で説明される。体積流量または充填体積流量の決定は、充填管２０内に配置されている圧力センサ４０を用いて実行されるべきである。
【００９８】
図１６において、作動流体容器１０内の圧力および充填管２０内の圧力のプロファイルは、様々な充填速度（１０ｌ／分から５０ｌ／分）で例示されている。
【００９９】
圧力プロファイルは基本的に異なることがここで明らかである。特に、充填管２０内の圧力測定の場合、圧力に対する充填レベルの影響があることがわかる。充填管内の圧力センサはタンク／作動流体容器に流体的に接続されているので、前記圧力センサは、追加的に、タンク内の燃料／作動流体の静圧を測定する。これは、充填レベルとともに上昇する充填管２０内の圧力から明らかである。メインチャンバー（すなわち、サドルタンク）内の燃料レベルがさらに上昇することがなくなるや、燃料流全体が二次チャンバー内に入って来ているので、圧力のさらなる上昇もない。
【０１００】
したがって、図１７において、圧力プロファイルは、静圧成分によって補償されるように例示されている。メインチャンバーの充填レベルは、ｐｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃ＝ρｇｈを用いて静圧（信号ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅ）に変換される。補償圧力プロファイル（信号ｔａｎｋｐｒｅｓｓｕｒｅａｄｊｕｓｔｅｄ）は、充填管内の圧力と静圧との間の差から生成される。
【０１０１】
したがって、燃料補給プロセスにわたって比較的一定である圧力レベルが取得され得る。この圧力レベルは、図１８に示されているように、体積流量とともに変化する。
【０１０２】
図１９は、体積流量に対してプロットされた圧力値と、充填管２０内の補償圧力信号およびタンク内の圧力測定値の両方と、を示している。圧力と充填管２０との間の極端な線形関係は、そこから導出することができ、この関係は、体積流量が充填管２０内の取得された圧力に基づき決定されることを容易に可能にする。
【０１０３】
圧力測定値を使用することによって、体積流量に関する結論を引き出すことが容易に可能である。その結果得られる関係は線形である。タンク１０内の圧力測定の場合、この結論は、パラメータをさらに知ることなく下すことができる。充填タンク２０内の圧力が測定された場合、これに関連して、タンク１０内の燃料の静圧成分は、追加的に、考慮されなければならない。
【符号の説明】
【０１０４】
１  作動流体容器システム
１０  作動流体容器
１１  作動流体容器内部
２０  充填管
２１  充填ノズル
３０  逆止め弁／入口チェック弁
４０  圧力センサ
５０  加速度センサ／固体伝送音センサ
６０  体積流量センサ
７０  電子制御デバイス
７１  データ回線
１００  充填デバイス／燃料ポンプノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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