DE102016206070B4

DE102016206070B4 - Brennstoffbetankungssystem und Brennstoffbetankungsverfahren davon

Info

Publication number: DE102016206070B4
Application number: DE102016206070.8A
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Handa
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2015-04-14
Filing date: 2016-04-12
Publication date: 2022-09-01
Anticipated expiration: 2036-04-13
Also published as: US10030816B2; JP6150839B2; DE102016206070A1; US20160305611A1; JP2016200267A

Abstract

Brennstoffbetankungsverfahren für ein Brennstoffbetankungssystem (5), welches enthält: eine Speichervorrichtung, die Kenn-Information speichert, die einen Volumenwert eines Brennstofftanks (31, 32, 33) enthält, einen Zustandsinformationssensor (36 bis 39), der Zustandsinformation in Bezug auf den Zustand des Brennstoffs in dem Brennstofftank (31, 32, 33) detektiert, ein Fahrzeug (V) mit einem Sender (5) zum externen Senden der in der Speichervorrichtung gespeicherten Kenn-Information und der vom Zustandsinformationssensor (36 bis 39) detektierten Zustandsinformation, und eine externe Betankungsvorrichtung (9), die Brennstoff in den Brennstofftank unter Verwendung der vom Fahrzeug (V) gesendeten Information füllt, wobei das Verfahren aufweist:einen Betankungsschritt (S3, S13, S16) zum Tanken von Brennstoff von der externen Betankungsvorrichtung (9) in den Brennstofftank (31, 32, 33) unter Verwendung einer vorbestimmten Betankungssteuervorschrift;einen ersten Betankungsmengenberechnungsschritt zum Berechnen einer Brennstoff-Betankungsmenge innerhalb einer Bestimmungsdauer nach dem Starten des Betankungsschritts (S2) unter Verwendung der vom Sender (5) gesendeten Information;einen zweiten Betankungsmengenberechnungsschritt zum Berechnen einer Brennstoff-Betankungsmenge in der Bestimmungsdauer unter Verwendung eines Massenflussmessers (97a), der an der externen Betankungsvorrichtung (9) vorgesehen ist; undeinen Bestimmungsschritt (S9) zum Bestimmen, ob eine Betankungsmengen-Differenz zwischen der Betankungsmenge, die in dem ersten Betankungsmengenberechnungsschritt erhalten wird, und der Betankungsmenge, die in dem zweiten Betankungsmengenberechnungsschritt erhalten wird, innerhalb eines vorbestimmten zulässigen Bereichs liegt,wobei die Betankungssteuervorschrift gemäß einem in dem Bestimmungsschritt (S9) erhaltenen Bestimmungsergebnis nach Beginn der Brennstoff-Betankung in dem Betankungsschritt (S2) geändert wird (S13, S16).

Description

Diese Anmeldung beruht auf und beansprucht den Vorteil der Priorität aus der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-082701 , eingereicht am 14. April 2015.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennstoffbetankungssystem und ein Brennstoffbetankungsverfahren.
Verwandte Technik
Brennstoffzellenfahrzeuge fahren durch Zufuhr von oxigenierter Luft und Wasserstoff zur Brennstoffzelle, und treiben, unter Verwendung der hierdurch erzeugten elektrischen Energie, einen Elektromotor an. In den letzten Jahren wurden bei der praktischen Realisierung an Brennstoffzellenfahrzeugen Schritte gemacht, welche die Brennstoffzellen als Energiequelle zum Erzeugen von Antriebskraft verwenden. Obwohl Wasserstoff erforderlich ist, um mit den Brennstoffzellen elektrischen Strom zu erzeugen, sind, bei den Brennstoffzellenfahrzeugen der letzten Jahre, solche Fahrzeuge üblich geworden, die eine ausreichende Wasserstoffmenge vorab in einem Hochdrucktank oder einem mit einer Speicherlegierung ausgestatteten Wasserstofftank speichern, und den Wasserstoff innerhalb des Tanks zum Fahren nutzen. Einhergehend damit haben tiefgreifende Untersuchungen auch in der Technik Fortschritte gemacht, die als sogenanntes kommunikatives Betanken bezeichnet wird, um die erforderliche Sauerstoffmenge rasch in den Tank zu füllen.
Kommunikatives Betanken ist eine Technik, die Information im Bezug auf einen Wasserstofftank zu einer Tankstelle als ein Datensignal schickt, irgendeine Art von Kommunikationsmittel von der Fahrzeugseite benutzt, und den Brennstoff unter Verwendung der an der Tankstelle empfangenen Information tankt. Sensoren, die zum Beispiel die Temperatur oder den Druck des Wasserstoffgases innerhalb des Wasserstofftanks erfasst, sind an dem Wasserstofftank vorgesehen. Von der Fahrzeug-Seite her wird zur Tankstellen-Seite Information gesendet, die sich auf die Temperatur oder den Druck des Wasserstofftanks basierend auf den Ausgaben dieser Sensoren beziehen (nachfolgend wird diese Information im Bezug auf die Temperatur, den Druck etc. des Wasserstofftanks gemeinsam als Tankzustandsinformation bezeichnet). Die Tankstellen-Seite steuert die Betankungsströmungsrate unter den Betankungssteuerungsvorschriften, die unter Verwendung der erfassten Tankzustandsinformation gemacht werden, mit dem Ziel, so rasch wie möglich nachzutanken.
Die JP 2011-122 657 A zeigt eine Technik zum Verifizieren, ob die von der Fahrzeug-Seite gesendete Information korrekt ist. Mit dem Verfahren von Patentdokument 1 wird die vorhergesagte Temperatur vom Brennstoff innerhalb des Brennstofftanks nach anfänglichem Betanken basierend auf physikalischer Information vom Wasserstoffgas berechnet, das während des anfänglichen Betankens von der Tankstelle in das Fahrzeug gegeben wird, wobei diese vorhergesagte Temperatur mit der aktuellen Temperatur des Brennstoffs innerhalb des Wasserstofftanks verglichen wird, die von dem Fahrzeug nach dem anfänglichen Betanken gesendet wird, und falls diese stark abweichen, wird gewertet, dass in dem Temperatursensor an der Fahrzeug-Seite eine Abnormalität aufgetreten ist, und es werden Maßnahmen getroffen, wie etwa die Betankungsströmungsrate zu reduzieren, zu stoppen und über die Abnormalität zu informieren.
Die JP 2010-209 980 A zeigt eine Gasversorgungsvorrichtung mit einem Durchflussmesser, der in einem Gasversorgungskanal vorgesehen ist, einem Drucksensor und einem Temperatursensor zur Messung von Druck und Temperatur in einem Akkumulator, einem ersten Gaszufuhrmengen-Berechnungsteil, der eine erste Gaszufuhrmenge zu einem Gasfüllobjekt auf der Grundlage einer Änderung im gemessenen Druck-/Temperaturzustand berechnet, einem zweiten Gaszufuhrmengen-Berechnungsteil, der eine zweite Gaszufuhrmenge zu dem Gasfüllobjekt aus einem Messwert des Durchflussmessers berechnet, und einem Fehlerbestimmungsteil, der die erste Gaszufuhrmenge mit der zweiten Gaszufuhrmenge vergleicht und einen Ausfall des Durchflussmessers feststellt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Jedoch wird mit dem Verfahren der JP 2011-122 657 A die vorhergesagte Temperatur nach dem anfänglichen Betanken durch Eingabe von physikalischer Information, wie etwa der Zufuhrtemperatur und dem Zufuhrdruck des Brenngases, das von der Tankstelle zum Brennstofftank abgegeben wird, in einem arithmetischen Vorhersageausdruck berechnet, der basierend auf dem Energieerhaltungsvorschrift hergeleitet wird. In anderen Worten, das Verfahren der JP 2011-122 657 A bestimmt die Gültigkeit der von der Fahrzeug-Seite gesendeten Information unter der Voraussetzung, dass die vorhergesagte Temperatur, die unter Verwendung des arithmetischen Vorhersageausdrucks berechnet wird, korrekt ist. Jedoch variiert die Temperatur des Brennstoffs in dem Wasserstofftank während der Betankung tatsächlich entsprechend der Wärme, die von den Oberflächen des Wasserstofftanks freigesetzt wird, und daher ist es schwierig, die vorhergesagte Temperatur genau zu berechnen. Aus diesem Grund ist bei dem Verfahren der JP 2011-122 657 A der Messfehler in der als Standard dienenden vorhergesagten Temperatur groß, und es ist schwierig, die Gültigkeit der von der Fahrzeug-Seite gesendeten Information genau zu bestimmen.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, ein Brennstoffbetankungsverfahren und ein Brennstoffbetankungssystem anzugeben, die die Gültigkeit der Information bestimmen kann, die vom Fahrzeug gesendet wird, während der Brennstoff mit hoher Genauigkeit betankt wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird zur Lösung der Aufgabe ein Brennstoffbetankungssystem nach Anspruch 1 angegeben.
Es sollte angemerkt werden, dass sich „Betankungssteuervorschrift“ der vorliegenden Erfindung auf einen Steueralgorithmus bezieht, der den Betriebsbetrag der Strömungssteuervorrichtung basierend auf einer Mehrzahl von Eingangssignalen bestimmt. Ferner ist „Ändern der Betankungssteuervorschrift“ nicht nur das Ändern des Steueralgorithmus selbst, sondern soll auch enthalten, die entsprechende Beziehung zwischen Eingangssignalen und dem Betriebsbetrag im Wesentlichen zu ändern, durch Verändern des Kennfelds, Erhöhen von neuen Eingangssignalen und Vermindern von insoweit verwendeten Eingangssignalen, auch mit dem gleichen Steueralgorithmus. Ferner soll in der vorliegenden Erfindung das Betankungsende selbst gemäß dem Bestimmungsergebnis zum „Ändern der Betankungssteuervorschrift“ enthalten sein.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in diesem Fall bevorzugt, dass der Betankungsschritt unterteilt ist in einen ersten Betankungsschritt, der eine Dauer nach dem Start der Betankung bis zum Erhalt des Bestimmungsergebnisses enthält, sowie einen zweiten Betankungsschritt nach dem Ende des ersten Betankungsschritts, wobei Brennstoff im ersten Betankungsschritt unter einer Betankungssteuervorschrift getankt wird, die unter Verwendung der Zustandsinformation und der Kenn-Information erstellt ist, und wobei, im Falle der Bestimmung, dass die Differenz innerhalb des zulässigen Bereichs liegt, Brennstoff in dem zweiten Betankungsschritt unter einer Betankungssteuervorschrift getankt wird, die unter Verwendung der Zustandsinformation und der Kenn-Information oder hierzu äquivalenter Information erstellt ist.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in diesem Fall bevorzugt, dass das Brennstoffbetankungsverfahren ferner einen Volumenschätzschritt zum Berechnen eines geschätzten Werts V' für das Volumen des Brennstofftanks gemäß der folgenden Formel (1) aufweist, unter Verwendung von Werten, die zu einer vorbestimmten Null-Zeit und einer ersten Zeit erfasst werden, während der erste Betankungsschritt durchgeführt wird, $V' = \frac{R \cdot dm}{\frac{P_{1}}{T_{1} \cdot Z_{1}} - \frac{P_{0}}{T_{0} \cdot Z_{0}}}$
In der obigen Formel (1) ist „R“ ein vorbestimmter Festwert, wobei „dm“ ein Wert einer Brennstofffüllmenge zwischen der Null-Zeit und der ersten Zeit ist, die mit dem Massenflussmesser erhalten wird, „T₀“ und „T₁“ Werte der Temperatur vom Brennstoff innerhalb des Brennstofftanks jeweils zur Null-Zeit und ersten Zeit sind, „P₀“ und „P₁“ Werte vom Brennstoffdruck innerhalb des Brennstofftanks jeweils zur Null-Zeit und ersten Zeit sind, und „Z₀“ und „Z₁“ Werte des Komprimierbarkeitsfaktors von Brennstoff innerhalb des Brennstofftanks jeweils zur Null-Zeit und ersten Zeit sind.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in diesem Fall bevorzugt, dass die Brennstoffbetankung zur Null-Zeit und ersten Zeit in dem ersten Betankungsschritt vorübergehend gestoppt wird, und das „P₀“ und „P₁“ Messwerte eines Drucksensors, der an der externen Betankungsvorrichtung vorgesehen ist, jeweils zur Null-Zeit und ersten Zeit sind.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in diesem Fall bevorzugt, dass der Brennstoff im zweiten Betankungsschritt unter einer Betankungssteuervorschrift getankt wird, die unter Verwendung eines aus der Kenn-Information erhaltenen Volumenwerts oder eines in dem Volumenschätzschritt erhaltenen geschätzten Werts erstellt ist, im Falle der Bestimmung im Bestimmungsschritt, dass die Differenz innerhalb des zulässigen Bereichs liegt, und die Differenz zwischen dem aus der Kenn-Information erhaltenen Volumenwert und dem aus dem Volumenschätzschritt erhaltenen geschätzten Wert innerhalb eines vorbestimmten Messfehlerbereichs liegt.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in diesem Fall bevorzugt, dass der Brennstoff im ersten Betankungsschritt getankt wird, bis eine(r) von Druckveränderungsbetrag, Massenveränderungsbetrag, Temperaturveränderungsbetrag, Dichteveränderungsbetrag vom Brennstoff innerhalb des Brennstofftanks ab einem Moment vom Beginn der Brennstoffbetankung und abgelaufene Zeit ab dem Moment vom Beginn der Brennstoffbetankung einen für jede(n) davon gesetzten Bestimmungsschwellenwert überschreitet.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in diesem Fall bevorzugt, dass der Bestimmungsschwellenwert auf den größten Wert innerhalb eines Bereichs gesetzt wird, der das Auftreten eines übermäßigen Temperaturanstiegs während des ersten Betankungsschritts verhindern kann.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in diesem Fall bevorzugt, dass unmittelbar nach dem Start des zweiten Betankungsschritts der Brennstoff in dem ersten Betankungsschritt mit einer Strömungsrate getankt wird, die nicht größer als eine minimale Strömungsrate unter verfügbaren Strömungsraten ist.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in diesem Fall bevorzugt, dass im Falle der Bestimmung im Bestimmungsschritt, dass die Differenz innerhalb des zulässigen Bereichs liegt, eine Brennstoffmenge, die sich innerhalb des Brennstofftanks befindet, unter Verwendung der vom Sender gesendeten Zustandsinformation berechnet wird, und Brennstoff in dem zweiten Betankungsschritt unter einer Betankungssteuervorschrift getankt wird, die basierend auf der Brennstoffmenge eine Dauer bis zum Betankungsende bestimmt.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Brennstoffbetankungssystem nach Anspruch 9 angegeben.
Im ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Brennstoffbetankungsmenge innerhalb der vorbestimmten Dauer nach dem Start des Betankungsschritts unter einer vorbestimmten Betankungssteuervorschrift unter Verwendung der von der Fahrzeug-Seite gesendeten Information berechnet, und diese wird als erste Betankungsmenge definiert. Darüber hinaus wird die Brennstoffbetankungsmenge innerhalb der gleichen Bestimmungsdauer wie dieser unter Verwendung eines Massenflussmeters berechnet, der an der externen Betankungsvorrichtung vorgesehen ist, und diese wird als zweite Betankungsmenge definiert. Dann wird bestimmt, ob die Differenz zwischen dieser ersten Betankungsmenge und zweiten Betankungsmenge innerhalb eines vorbestimmten zulässigen Bereichs liegt, und wird die Betankungssteuervorschrift gemäß diesem Bestimmungsergebnis geändert. Insbesondere kann mit der vorliegenden Erfindung die Gültigkeit der von der Fahrzeug-Seite gesendeten Information genau bestimmt werden, indem als Standard die zweite Betankungsmenge gesetzt wird, die direkt mittels des Massenflussmessers gemessen wird, der in der externen Betankungsvorrichtung vorgesehen ist. Darüber hinaus wird die erste Betankungsmenge unter Verwendung der von der Fahrzeug-Seite gesendeten Information berechnet. In anderen Worten ist es mit der ersten Betankungsmenge und zweiten Betankungsmenge möglich, die Informationsquelle, die zur Berechnung von diesen verwendet wird, vollständig in die Fahrzeug-Seite und die externe Betankungsvorrichtung-Seite zu isolieren. Darüber hinaus wird angenommen, dass die externe Betankungsvorrichtung den Brennstoff in eine unspezifizierte Anzahl von verschiedenen Fahrzeugtypen füllen wird. Aus diesem Grund ist allgemein die Genauigkeit von Sensoren, die an der externen Betankungsvorrichtung verwendet werden, höher als die Genauigkeit des Sensors, der in einzelnen Fahrzeugen verbaut ist. Daher ist es möglich, die Gültigkeit der von der Fahrzeug-Seite gesendeten Information genau zu bestimmen, indem die Informationsquellen, die zur Berechnung der ersten Betankungsmenge und der zweiten Betankungsmenge verwendet werden, in die externe Betankungsvorrichtung-Seite und die Fahrzeug-Seite isoliert werden. Darüber hinaus ist es, durch Verringern von Fehlbewertungen im Vergleich zum Herkömmlichen, möglich, auch die Zeit zu verkürzen, die erforderlich ist, bis der Brennstofftank nachgetankt wird, weil während der Brennstoffbetankung nicht irrtümlich zu einer ungeeigneten Betankungssteuervorschrift gewechselt wird.
Im zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Betankungsschritt in einen ersten Betankungsschritt, der die Dauer seit dem Start der Betankung bis zum Erhalt des Bestimmungsergebnisses enthält, und einen zweiten Schritt nach dem Ende dieses ersten Betankungsschritts unterteilt. Dann wird in dem ersten Betankungsschritt der Brennstoff unter der Betankungssteuervorschrift getankt, die unter Verwendung dieser Zustandsinformation und Kenn-Information erstellt ist. Falls bestimmt wird, dass der Unterschied innerhalb des zulässigen Bereichs liegt, d.h. falls nachgewiesen wird, dass die Zustandsinformation und Kenn-Information, die von der Fahrzeug-Seite gesendet werden, korrekt sind, wird, im zweiten Betankungsschritt, nach dem ersten Betankungsschritt der Brennstoff unter der Betankungsvorschrift betankt, die unter Verwendung dieser Zustandsinformation und Kenn-Information erstellt ist (d.h. gleiche Betankungsvorschrift wie im ersten Betankungsschritt). Indem der Brennstoff unter der Betankungssteuervorschrift betankt wird, die unter Verwendung der Zustandsinformation und Kenn-Information von der Fahrzeug-Seite basierend auf der Annahme gestellt wird, dass die von der Fahrzeug-Seite gesendete Zustandsinformation und Kenn-Information korrekt sind, ist es in dem ersten Betankungsschritt vor Erhalt des Bestimmungsergebnisses auf diese Weise möglich, den ersten Betankungsschritt so rasch wie möglich zu beenden.
Im dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Volumen des Brennstofftanks durch ein einfaches Verfahren abzuschätzen, indem das Volumen des Brennstofftanks basierend auf der obigen Formel (1), unter Verwendung von Werten abgeschätzt wird, die während des ersten Betankungsschritts zu zwei Zeiten erhalten werden. Darüber hinaus ist es gemäß der obigen Formel (1) möglich, das Volumen des Brennstofftanks zu schätzen, ohne die Kenn-Information im Bezug auf das Volumen des Brennstofftanks zu verwenden, die von der Fahrzeug-Seite gesendet werden. Daher ist es durch Vergleich des geschätzten Volumenwerts, der basierend auf der obigen Formel (1) erhalten wird, und des Volumenwerts, der von der Kenn-Information vom Fahrzeug erhalten wird, möglich, die Zuverlässigkeit des Volumens vom Brennstofftank zu verbessern.
Im vierten Aspekt ist die Genauigkeit der Sensoren, die in der externen Betankungsvorrichtung verwendet werden, hoch, im Vergleich zu jenen des Fahrzeugs, wie oben erwähnt. Doch ist aufgrund des Druckabfalls in der Rohrleitung der Druck, der am Drucksensor der externen Betankungsvorrichtung während des Tankens vom Brennstoff detektiert wird, höher als der Druck innerhalb des aktuellen Brennstofftanks. In der vorliegenden Erfindung ist es durch zeitweiliges Stoppen der Brennstoffbetankung bei der Null-Zeit und ersten Zeit möglich, einen Zustand herzustellen, in dem es möglich ist, nur zu den beiden Zeiten den Druck innerhalb des Brennstofftanks mit dem der externen Betankungsvorrichtung vorgesehenen Drucksensor zu erfassen. Da es hierdurch möglich ist, den Erfassungswert des Drucksensors der externen Betankungsvorrichtung, der allgemein eine hohe Genauigkeit hat, bei der Berechnung des geschätzten Werts für das Volumen des Brennstofftanks zu verwenden, kann das Volumen genau abgeschätzt werden.
Gemäß dem fünften Aspekt wird in dem zweiten Betankungsschritt der vorliegenden Erfindung in dem Fall, wo gemäß dem Bestimmungsschritt die Zustandsinformation und Kenn-Information, die von der Fahrzeug-Seite gesendet werden, als korrekt bestimmt werden (Differenz innerhalb des zulässigen Bereichs liegt), und die Konsistenz zwischen dem Volumenwert, der von der Kenn-Information erhalten wird, und dem geschätzten Volumenwert, der gemäß dem Volumen-Schätzschritt erhalten wird, bestätigt wird, der Brennstoff unter der Betankungssteuervorschrift betankt, der mittels einem dieser Werte für das Volumen erstellt wird. Da es hierdurch möglich ist, Brennstoff unter einer Betankungssteuervorschrift zu tanken, die unter Verwendung eines Volumenwerts mit hoher Zuverlässigkeit im zweiten Betankungsschritt erstellt wird, ist es möglich, rasch nachzutanken.
Gemäß dem sechsten Aspekt wird der erste Betankungsschritt, wie oben erwähnt, in Antwort auf das Bestimmungsergebnis des parallel hierzu ausgeführten Bestimmungsschritts, im gesamten Betankungsprozess, bis vor der Änderung der Brennstoffbetankungsvorschrift, als Schritt definiert. Darüber hinaus wird im Bestimmungsschritt die Gültigkeit der von der Fahrzeug-Seite gesendeten Information durch Vergleich der ersten Betankungsmenge und der zweiten Betankungsmenge bestimmt. In anderen Worten, um das Bestimmungsergebnis im Bestimmungsschritt genau zu machen, ist es erforderlich, dass eine bestimmte Brennstoffmenge im ersten Betankungsschritt zu tanken ist, so dass der Zustand innerhalb des Brennstofftanks auf ein gewisses Ausmaß stabil ist. In dieser Hinsicht kann in der vorliegenden Erfindung die Bestimmungsgenauigkeit im Bestimmungsschritt geeignet gehandhabt werden, indem der erste Betankungsschritt durchgeführt wird, bis einer unter dem Druckveränderungsbetrag, dem Massenveränderungsbetrag, dem Temperaturveränderungsbetrag, dem Dichteveränderungsbetrag und der abgelaufenen Zeit einen Bestimmungsschwellenwert überschreitet, der für jeden davon gesetzt ist, d.h. bis eine gewisse Brennstoffmenge getankt ist.
Dementsprechend wird in dem ersten Betankungsschritt, wie oben zur siebten Ausführung erwähnt, Brennstoff unter der Betankungssteuervorschrift getankt, die unter Verwendung der Zustandsinformation und der Kenn-Information erstellt ist, wofür dieses Mal die Gültigkeit noch zu beweisen ist, bis einer unter dem Druckveränderungsbetrag, dem Massenveränderungsbetrag und der abgelaufenen Zeit den für jeden davon gesetzten Bestimmungsschwellenwert überschreitet. In der vorliegenden Erfindung lässt sich, auch in einem Fall, wo die Betankung unter irrtümlicher Information durchgeführt wird, verhindern, dass während des ersten Betankungsschritts ein exzessiver Temperaturanstieg erreicht wird (Temperatur vom Brennstofftank steigt auf eine höhere Temperatur als angenommen), indem die Bestimmungsschwellenwerte in einen Bereich gesetzt werden, der das Auftreten eines übermäßigen Temperaturanstiegs während des ersten Betankungsschritts verhindern kann. Indem darüber hinaus der Bestimmungsschritt auf den größten Wert innerhalb eines Bereichs gesetzt wird, der einen übermäßigen Temperaturanstieg verhindern kann, kann die Bestimmungsgenauigkeit im Bestimmungsschritt verbessert werden, da es möglich ist, die Zeit für den Zustand innerhalb des Brennstofftanks sicherzustellen, damit sich dieser während des ersten Betankungsschritts stabilisiert.
Gemäß dem achten Aspekt wird in dem ersten Betankungsschritt, wie oben erwähnt, Brennstoff unter einer Betankungssteuervorschrift getankt, die unter Verwendung von Zustandsinformation und Kenn-Information erstellt ist, wofür die Gültigkeit dieser Zeit noch zu beweisen ist. In der vorliegenden Erfindung wird Brennstoff in dem ersten Betankungsschritt mit einer Strömungsrate von nicht größer als der minimalen Strömungsrate, getankt, welche der kleinste Betrag unter den verfügbaren Strömungsraten ist, unmittelbar nach dem Beginn des zweiten Betankungsschritts. Hierdurch lässt sich verhindern, dass im ersten Betankungsschritt die Temperatur des Brennstofftanks bis zu einer Temperatur ansteigt, die höher als angenommen ist, auch wenn die von der Fahrzeug-Seite gesendete Zustandsinformation nicht genau war.
Gemäß dem neunten Aspekt wird in dem zweiten Betankungsschritt der vorliegenden Erfindung, falls bestimmt wird, dass die Differenz innerhalb des zulässigen Bereichs liegt, die Brennstoffmenge, die sich innerhalb des Brennstofftanks befindet, unter Verwendung der von der Fahrzeug-Seite gesendeten Zustandsinformation berechnet, und wird Brennstoff unter der Betankungssteuervorschrift getankt, welche basierend auf dieser Brennstoffmenge die Dauer bestimmt, um das Betanken abzuschließen. In anderen Worten, da die als korrekt bestimmte Zustandsinformation bei der Berechnung der Brennstoffmenge berechnet wird, ist es möglich, die Brennstoffbetankung zu einer geeigneten Zeitgebung in der Nähe des Nachtankens zu beenden.
Gemäß dem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Gültigkeit der von der Fahrzeug-Seite gesendeten Information aus den gleichen Gründen wie im vorgenannten ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung genau bestimmt werden. Weil sie darüber hinaus gemäß der vorliegenden Erfindung nicht irrtümlich zu einer ungeeigneten Betankungssteuervorschrift während der Brennstoffbetankung verändert wird, ist es aufgrund verringerter Fehlbewertung im Vergleich zum Herkömmlichen möglich, die Zeit zu verkürzen, die bis zum Nachtanken des Brennstofftanks erforderlich ist.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, welche die Konfiguration eines Wasserstoffbetankungssystems gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das die Konfiguration einer Steuerschaltung für die Betankungsströmungsratensteuerung durch eine Tankstellen-ECU zeigt;
3 ist ein Flussdiagramm, das eine Betankungssequenz von Wasserstoffgas in einem Wasserstoffbetankungssystem zeigt;
4 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen dem Druckveränderungsbetrag und der Temperatur des Wasserstofftanks unmittelbar nach dem Betankungsbeginn zeigt;
5 ist ein Zeitdiagramm, das schematisch den Fluss der Betankung von Wasserstoffgas zeigt, wie er durch das Flussdiagramm von 3 realisiert wird; und
6 ist ein Flussdiagramm, das eine Sequenz zum Betanken von Wasserstoffgas in einem Fall zeigt, wo die vorliegende Erfindung auf ein Wasserstoffbetankungssystem angewendet wird, das periodisch eine Leckprüfung durchführt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird eine Ausführung der vorliegenden Erfindung im Bezug auf die Zeichnungen erläutert. 1 ist eine Ansicht, die die Konfiguration eines Wasserstoffbetankungssystems S zeigt, auf das das Brennstoffbetankungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführung angewendet wird. Das Wasserstoffbetankungssystem S ist konfiguriert durch die Kombination eines Brennstoffzellenfahrzeugs V, das mit Wasserstoff als flüssigem Brennstoff fährt, und einer Wasserstofftankstelle 9, die als externe Betankungsvorrichtung dient, die den Wasserstoff einem Wasserstofftank 31 dieses Fahrzeugs V zuführt. Nachfolgend wird zuerst die Konfiguration an der Seite des Fahrzeugs V erläutert, und dann wird die Konfiguration an der Seite der Wasserstofftankstelle 9 erläutert.
< Konfiguration des Brennstoffzellenfahrzeugs V >
Das Brennstoffzellenfahrzeug V enthält ein Wasserstofftanksystem 3, das von der Wasserstofftankstelle 9 zugeführtes Wasserstoffgas speichert, eine Kommunikations-Operations-ECU 6, die Datensignale erzeugt, einschließlich von Information, die sich auf das Wasserstofftanksystem 3 bezieht, sowie einen Infrarotsensor der von der Kommunikations-Operations-ECU 6 erzeugte Datensignale zur Wasserstofftankstelle 9 sendet. Es sollte angemerkt werden, dass, im Fahrzeug V in 1, Darstellungen für die Konfigurationen der Fahrzeugkarosserie und des Brennstoffzellensystems weggelassen sind, das unter Verwendung des im Wasserstofftanksystem 3 gespeicherten Wasserstoffgases Elektrizität erzeugt, sowie Konfigurationen wie etwa das Antriebssystem, welches bewirkt, dass sich der Fahrzeugkörper unter Verwendung der vom Brennstoffzellensystem erzeugten elektrischen Energie bewegt.
Das Wasserstofftanksystem 3 enthält eine Mehrzahl von (zum Beispiel drei) Wasserstofftanks 31, 32 und 33, die Wasserstoffgas speichern, eine Aufnahme 34, mit der der Stutzen der Wasserstofftankstelle 9 während der Betankung von Wasserstoffgas verbunden wird, ein Einführrohr 35, das diese Aufnahme 34 und jeden der Wasserstofftanks 31 bis 33 verbindet, Temperatursensoren 36, 37 und 38, welche die Temperaturen innerhalb der jeweiligen Wasserstofftanks 31 bis 33 erfassen, sowie einen Drucksensor 39, der den Druck innerhalb der Wasserstofftanks 31 bis 33 erfasst. Das Wasserstoffdruckgas, das während der Betankung von der Wasserstofftankstelle 9 gesendet wird, wird über dieses Einführrohr 35 in jeden der Wasserstofftanks 31 bis 33 gefüllt.
Darüber hinaus sind in diesen Wasserstofftanks 31, 32 und 33 jeweilige Hauptventile 31a, 32a und 33a vorgesehen. Da zum Beispiel während der Fahrt des Fahrzeugs V das Wasserstoffgas, das innerhalb der Wasserstofftanks 31 bis 33 gespeichert ist, dem Brennstoffzellensystem zugeführt wird, das nicht dargestellt ist, sind diese Hauptventile 31a bis 33a offen. Darüber hinaus sind diese Hauptventile 31a bis 33a so gemacht, dass sie von einer Bedienungsperson manuell geöffnet und geschlossen werden können, im Hinblick auf die Wartungszeit des Fahrzeugs 1. Daher könnte es, zum Beispiel nach der Durchführung der Wartung, falls die Bedienungsperson vergisst, eines der Hauptventile zu öffnen, Fälle geben, wo das Wasserstoffgas von der Wasserstofftankstelle 9 betankt wird, während das Hauptventil geschlossen bleibt.
Es sollte angemerkt werden, dass danach für eine Konfiguration, die eine Mehrzahl von Wasserstofftanks 31 bis 33 enthält, die im Fahrzeug von 1, Fälle, die sich einfach auf „Wasserstofftank“ beziehen, einen einzelnen Wasserstofftank bezeichnen sollen, der virtuell durch eine Kombination dieser Mehrzahl von Wasserstofftanks 31 bis 33 konfiguriert ist. Da Wasserstoffgas unter angenähert den gleichen Bedingungen in jeden Wasserstofftank gefüllt wird, wird der Wasserstofftank auch dann nicht eingeschränkt, wenn man ihn als einzelne Konfiguration annimmt.
Jeder der Temperatursensoren 36 bis 38 erfasst die Temperatur vom Wasserstoffgas in den jeweiligen Wasserstofftanks 31 bis 33, und schickt über Kommunikations-Operations-ECU 6 ein Signal, das dem erfassten Wert entspricht. Darüber hinaus erfasst der Drucksensor 39 den Druck im Einführrohr 35 in der Nähe des Wasserstofftanks 31 und schickt zur Kommunikations-Operations-ECU 6 ein Signal, das dem erfassten Wert entspricht.
Die Kommunikations-Operations-ECU 6 ist ein Mikrocomputer, der konfiguriert ist durch eine Schnittstelle, die eine A/D-Wandlung an den Erfassungssignalen der oben erwähnen Sensoren 36 bis 39 durchführt, eine CPU 2, die den später beschriebenen Signalerzeugungsprozess ausführt, eine Treiberschaltung, die den Infrarotsensor in einem unter dem oben erwähnten Prozess bestimmten Zustand betreibt, eine Speichervorrichtung, die verschiedene Daten speichert, etc.
Programme, die sich auf die Ausführung des später beschriebenen Signalerzeugungsprozesses beziehen, und Kenn-Information, die Kapazitätswerte der Wasserstofftanks 31 bis 33 enthalten, mit denen das Fahrzeug V während der Herstellung ausgestattet wird, sind in der Speichervorrichtung der Kommunikations-Operations-ECU 6 aufgezeichnet. Das Wasserstofftanksystem 3, wie oben erwähnt, ist konfiguriert durch eine Kombination einer Mehrzahl der Wasserstofftanks 31 bis 33. Daher ist der in dieser Kenn-Information enthaltene Kapazitätswert der Gesamtwert der Kapazitätswerte der Wasserstofftanks 31 bis 33 während der Herstellung. Es sollte angemerkt werden, dass zusätzlich zum Kapazitätswert des Wasserstofftanks zum Beispiel Information im Bezug auf den Wasserstofftank, die während der Herstellung spezifiziert werden kann, wie etwa das Volumen, das durch eine bekannte Umwandlungsvorschrift aus dem Kapazitätswert und dem Material des Wasserstofftanks hergeleitet wird, in dieser Kenn-Information enthalten ist.
Die CPU der Kommunikations-Operations-ECU 6 startet einen Signalerzeugungsprozess zum Erzeugen eines Signals, das von dem Sender 5 zur Wasserstofftankstelle 9 zu senden ist, bei dem Ereignis, dass ein die Aufnahme 34 schützender Tankdeckel geöffnet wird. Darüber hinaus beendet die CPU der Kommunikations-Operations-ECU 6 den Signalerzeugungsprozess, wenn das Ereignis in einen Zustand eintritt, in dem das Betanken mit Wasserstoffgas unmöglich wird, indem zum Beispiel der oben erwähnte Stutzen von der Aufnahme 34 entfernt wird.
In dem Signalerzeugungsprozess werden ein übertragener Temperaturwert T_IR entsprechend dem gegenwärtigen Wert der Temperatur im Wasserstofftank, ein übertragener Druckwert P_IR entsprechend dem gegenwärtigen Wert vom Druck in dem Wasserstofftank, und ein übertragener Volumenwert V_IR entsprechend dem gegenwärtigen Wert vom Volumen des Wasserstofftanks zu jeder vorbestimmten Periode erfasst, und wird entsprechend diesen Werten (T_IR, P_IR und V_IR) ein Datensignal erzeugt. Für den übertragenen Temperaturwert T_IR wird zum Beispiel der Durchschnittswert für die Erfassungswerte der oben erwähnten drei Temperatursensoren 36 bis 38, oder ein Erfassungswert eines repräsentativen Sensors, der vorab unter den drei Temperatursensoren 36 bis 38 bestimmt wird, benutzt. Für den übertragenen Druckwert P_IR wird zum Beispiel der Erfassungswert des Drucksensors 39 zu dieser Zeit verwendet. Ferner wird für den übertragenen Volumenwert V_IR ein Wert verwendet, der in der vorgenannten Speichervorrichtung aufgezeichnet ist. Es sollte angemerkt werden, dass unter diesen Übertragungswerten T_IR, P_IR und V_IR das T_IR und P_IR Werte sind, die sich während des Betankens sukzessiv verändern; jedoch ist V_IR ein Festwert, der sich während der Betankung nicht verändert.
Darüber hinaus werden bei dem Signalerzeugungsprozess der übertragene Temperaturwert T_IR und der übertragene Druckwert P_IR, die wie oben erwähnt periodisch erfasst werden, und für jeden Übertragungswert vorab bestimmte Abbruchschwellenwerte verglichen, und falls einer dieser Übertragungswerte während des Betankens den Abbruchschwellenwert überschreitet, wird ein Abbruchssignal erzeugt, um das Beenden der Betankung an der Wasserstofftankstelle 9 anzufordern.
Die Treiberschaltung der Kommunikations-Operations-ECU 6 bewirkt, dass ein Infrarotsensor entsprechend den Datensignalen und dem Abbruchssignal, die durch den oben erwähnten Signalerzeugungsprozess erzeugt werden, betrieben wird (aufblinkt). Datensignale, welche Zustandsinformation im Bezug auf den Zustand innerhalb des Wasserstofftanks enthalten (zum Beispiel den übertragenen Temperaturwert T_IR, den übertragenen Druckwert P_IR, etc.) sowie Kenn-Information (d.h. der übertragene Volumenwert V_IR, etc.) und Abbruchssignale werden hierdurch zur Wasserstofftankstelle 9 gesendet.
< Konfiguration der Wasserstofftankstelle 9 >
Die Wasserstofftankstelle 9 enthält einen Wasserstoffspeichertank 91, in dem dem Fahrzeug V zuzuführendes Wasserstoffgas bei hohem Druck gespeichert wird, einen Betankungskanal 93, der von dem Wasserstoffspeichertank 91 zum Betankungsstutzen 92 führt, der von der Bedienungsperson direkt bedient wird, ein Strömungsratensteuerventil, das in dem Betankungskanal 93 vorgesehen ist, sowie eine Tankstellen-ECU 95, die das Strömungsratensteuerventil 94 öffnet und schließt, um die Strömungsrate vom Wasserstoffgas (nachfolgend als „Betankungsströmungsrate“), die in dem Betankungskanal 93 fließt, zu steuern.
Ein Vorkühler 96, der das Wasserstoffgas kühlt, ist in dem Betankungskanal 93 zwischen dem Strömungsratensteuerventil 94 und dem Betankungsstutzen 92 vorgesehen. Durch Kühlung des Wasserstoffgases an der Position vor der Betankung zum Wasserstofftank des Fahrzeugs V durch einen solchen Vorkühler 96 wird ein Temperaturanstieg des Wasserstoffgases im Wasserstofftank vermieden, und somit wird ein rasches Betankung möglich.
Eine Mehrzahl von Sensoren 97a, 97b, 97c und 97d zum Erfassen von verschiedenen physikalischen Größen im Bezug auf das Tanken vom Wasserstoffgas sind an der Wasserstofftankstelle 9 vorgesehen.
Ein Massenflussmesser 97a ist in dem Betankungskanal 93 zwischen dem Strömungsratensteuerventil 94 und dem Vorkühler 96 vorgesehen, erfasst die Massenströmungsrate vom Wasserstoffgas, das in dem Betankungskanal 93 fließt, und sendet zur Tankstellen-ECU 95 ein Signal, das dem Erfassungswert entspricht.
Der Gastemperatursensor 97b ist in dem Betankungskanal 93 zwischen dem Vorkühler 96 und dem Betankungsstutzen 92 vorgesehen, erfasst die Temperatur vom Wasserstoffgas im Betankungskanal 93 und sendet zur Tankstellen-ECU 95 ein Signal, das dem Erfassungswert entspricht.
Der Drucksensor 97c ist in dem Betankungskanal 93 zwischen dem Vorkühler 96 und dem Betankungsstutzen 92 vorgesehen, erfasst den Druck vom Wasserstoffgas innerhalb des Betankungskanals 93 und sendet zur Tankstellen-ECU 95 ein Signal, das dem Erfassungswert entspricht.
Der Umgebungstemperatursensor 97d erfasst die Temperatur der Atmosphäre und sendet zum Tankstellen-ECU 95 ein Signal, das dem Erfassungswert entspricht. Es sollte angemerkt werden, dass die von diesem Umgebungstemperatursensor 97d erfasste Umgebungstemperatur als die Temperatur vom Wasserstoffgas im Brennstofftank des Fahrzeugs V zu Beginn der Betankung angesehen werden könnte.
Ein Infrarotempfänger 98 zum Empfangen der vom Fahrzeug V gesendeten Datensignale ist an dem Betankungsstutzen 92 vorgesehen. Wenn der Betankungsstutzen 92 mit der Aufnahme 34 verbunden ist, weist der Infrarotempfänger 98 zum Infrarotsensor des Fahrzeugs V, wodurch das Senden und der Empfang von Datensignalen und Abbruchssignalen (nachfolgend als „Datensignal, etc.“ bezeichnet) über Infrarotstrahlen zwischen diesem Sender 5 und dem Empfänger 98 möglich wird. Wenn Datensignale etc. empfangen werden, die von dem Infrarotsensor gesendet werden, sendet detektiert Infrarotempfänger 98 diese zur Tankstellen-ECU 95. Das Senden und Empfangen von Datensignalen etc. wird hierdurch zwischen der Kommunikations-Operations-ECU 6 und der Tankstellen-ECU 95 realisiert. Das Senden und Empfangen von Datensignalen etc. über Infrarotstrahlen zwischen diesem Sender 5 und Empfänger 98 wird nachfolgend auch als IR-Kommunikation bezeichnet.
Die Tankstellen-ECU 95 steuert die Betankungsströmungsrate unter den Betankungssteuervorschriften wie etwa jenen, die in 2 gezeigt sind, unter Verwendung der Ausgabe der Sensoren 97a bis 97d, die an der Tankstellen-Seite vorgesehen sind, und der Datensignale durch IR-Kommunikation in Antwort darauf, dass das Tanken vom Wasserstoffgas und die IR-Kommunikation möglich wird, indem der Betankungsstutzen 92 mit der Aufnahme 34 des Fahrzeugs V verbunden wird.
2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das die Konfiguration einer Steuereinheit für die Betankungsströmungsratensteuerung durch die Tankstellen-ECU 95 zeigt. Nachfolgend werden die Funktionen jedes in 2 gezeigten Moduls 71 bis 77 der Reihe nach erläutert.
Eine Durchschnitts-Vorkühlungstemperatur-Berechnungseinheit berechnet eine durchschnittliche Vorkühlungstemperatur T_{PC_AV}, welche die durchschnittliche Temperatur vom Wasserstoffgas nach dem Durchtritt durch den Vorkühler ist, basierend auf einem Erfassungswert T_PC eines Gastemperatursensors 97b und einem Erfassungswert m_ST des Massenflussmessers 97a.
Eine Druckanstiegsraten-Berechnungseinheit 72 berechnet eine normalisierte Betankungszeit unter Verwendung eines vorab erstellten Betankungszeit-Kennfelds, der Umgebungstemperatur T_am und der durchschnittlichen Vorkühlungstemperatur T_{PC_AV}, und berechnet eine Soll-Druckanstiegsrate ΔP_ST entsprechend der Soll-Anstiegsrate des Betankungsdrucks PST unter Verwendung dieser normalisierten Betankungszeit und einem gegenwärtigen Erfassungswert P_ST (nachfolgend auch als „Betankungsdruck“ bezeichnet) des Tankstellendrucksensors. Es sollte angemerkt werden, dass diese normalisierte Betankungszeit keine Betankungszeit ist, die beim gegenwärtigen Tanken aktuell erforderlich sein sollte, sondern bezieht sich stattdessen auf die virtuelle Betankungszeit, die erforderlich sein sollte, falls man annimmt, dass der Wasserstofftank in einem vorbestimmten Referenzzustand (zum Beispiel leeren Zustand) ist, bis aus diesem Referenzzustand heraus nachgetankt wird.
Darüber hinaus ist das „Betankungszeit-Kennfeld“ ein Kennfeld, das die Umgebungstemperatur T_am und durchschnittliche Vorkühlungstemperatur T_{PC_AV} mit der normalisierten Betankungszeit korreliert. Dieses Betankungszeit-Kennfeld wird in der Druckanstiegsraten-Berechnungseinheit 72 für mehrere Typen, zum Beispiel jede Klasse gemäß dem Volumen des Wasserstofftanks, definiert. Die Druckanstiegsraten-Berechnungseinheit 72 wählt ein Betankungszeit-Kennfeld gemäß der Klasse, zu der der Ziel-Wasserstofftank gehört, unter Verwendung eines übertragenen Volumenwerts V_IR, der von der Fahrzeug-Seite gesendet wird, oder einem geschätzten Volumenwert V', der von der später beschriebenen Volumen-Schätzeinheit 76 berechnet wird, und berechnet die normalisierte Betankungszeit und Soll-Anstiegsrate, wie oben erwähnt.
Es sollte angemerkt werden, dass der geschätzte Volumenwert V' von der Volumen-Schätzeinheit 76 nach einer vorbestimmten Zeit seit dem Betankungsbeginn berechnet wird, wie später erläutert. Darüber hinaus kann der übertragene Volumenwert V_IR ab unmittelbar nach dem Betankungsbeginn verwendet werden; jedoch wird durch die später beschriebene Fehler-Bestimmungseinheit 77 eine vorbestimmte Zeit nach dem Betankungsbeginn bestimmt. Daher bestimmt, während einer vorbestimmten Zeit nach Betankungsbeginn, die Druckanstiegsraten-Berechnungseinheit 72 vorläufig das oben erwähnte Betankungszeit-Kennfeld gemäß dem übertragenen Volumenwert V_IR, und zwar auch in einem Zustand, in dem die Gültigkeit des Werts V_IR nicht bestimmt worden ist. Darüber hinaus wird, nachdem der geschätzte Volumenwert V' berechnet worden ist, das Betankungszeit-Kennfelds gemäß dem geschätzten Volumenwert V' unter dem übertragenen Volumenwert V_IR bestimmt.
Die Soll-Fülldruck-Berechnungseinheit 73 berechnet den Soll-Fülldruck P_TRGT entsprechend dem Soll-Wert für den Betankungsdruck nach einer vorbestimmten Zeit, unter Verwendung der in der Druckanstiegsraten-Berechnungseinheit 72 berechneten Soll-Anstiegsrate ΔP_ST und dem Betankungsdruck PST.
Ein Rückkopplungsregler 74 bestimmt eine Soll-Öffnung des Strömungsratensteuerventils derart, dass der Betankungsdruck P_ST zu dem Soll-Betankungsdruck P_TRGT wird, basierend auf einer bekannten Rückkopplungsregelungs-Vorschrift, und gibt diesen in eine Antriebsvorrichtung (nicht dargestellt) des Strömungsratensteuerventils ein. Diese Antriebsvorrichtung justiert die Öffnung des Strömungsratensteuerventils, um diese Soll-Öffnung zu realisieren.
Eine Betankungsabschluss-Bewertungseinheit 75 bewertet, ob das Tanken vom Wasserstoffgas abgeschlossen ist, und falls sie das Betanken als abgeschlossen wertet, setzt sie die Soll-Öffnung auf 0, um einen Abschluss vom Tanken des Wasserstoffgases zu veranlassen. In der Betankungsabschluss-Bewertungseinheit 75 sind zum Beispiel drei Betankungsabschlussbedingungen erfüllt, wie etwa die folgenden:
Die erste Betankungsabschlussbedingung ist, dass ein Abbruchssignal von der Fahrzeug-Seite empfangen wurde. Im Falle der Bewertung, dass diese erste Betankungsabschlussbedingung erfüllt wurde, setzt die Betankungsabschluss-Bewertungseinheit 75 die Soll-Öffnung auf 0, um zu bewirken, dass das Tanken vom Wasserstoffgas beendet wird.
Die zweite Betankungsabschlussbedingung ist, dass der Wasserstoff SOC (Ladegrad) des Wasserstoffs während des Betankens einen vorbestimmten Abschlussschwellenwert überschritten hat. Hierin ist der Wasserstoff SOC ein Wert, den man erreicht, indem man die Restmenge vom Wasserstoffgas, die im Wasserstofftank gespeichert ist, wie einen Prozentsatz im Bezug auf die maximale Wasserstoffgasmenge, die im Wasserstofftank gespeichert werden kann, ausdrückt. Die Betankungsabschluss-Bewertungseinheit 75 berechnet den Wasserstoff SOC während des Betankens durch Eingeben des übertragenen Temperaturwerts T_IR an der Fahrzeug-Seite und des Betankungsdrucks P_ST in eine bekannte Schätzformel, und setzt, falls dieser Wasserstoff SOC den oben erwähnten Abschlussschwellenwert überschreitet, die Soll-Öffnung auf 0, um zu bewirken, dass das Tanken vom Wasserstoffgas beendet wird. Es sollte angemerkt werden, dass die Betankungsabschluss-Bewertungseinheit 75 konfiguriert sein könnte, um den Wasserstoff SOC unter Verwendung des vom Fahrzeug gesendeten übertragenen Druckwerts P_IR zu berechnen, anstatt des vom Tankstellendrucksensor erfassten Betankungsdrucks P_ST, solange danach von der später beschriebenen Fehler-Bestimmungseinheit 77 bewertet wird, dass der übertragene Druckwert korrekt ist (insbesondere zum Beispiel nach dem zweiten Betankungsschritt von S16 im später beschriebenen Flussdiagramm von 3).
Die dritte Betankungsabschlussbedingung ist, dass der Betankungsdruck P_ST einen vorbestimmten Abschlussschwellenwert überschritten hat. Die Betankungsabschluss-Bewertungseinheit 75 setzt die Soll-Öffnung auf 0, um zu bewirken, dass das Tanken vom Wasserstoffgas beendet wird, falls der vom Drucksensor erfasste Betankungsdruck P_ST den oben erwähnten Abschlussschwellenwert überschritten hat.
Es sollte angemerkt werden, dass, wenn man die oben erwähnte zweite Betankungsabschlussbedingung verwendet, es möglich ist, eine größere Menge von Wasserstoffgas zu tanken als im Falle der Verwendung der zwei anderen Betankungsabschlussbedingungen, da der Abschluss des Betankens unter Verwendung des Wasserstoff SOC im Wasserstofftank bewertet wird. Da jedoch das Datensignal (T_IR), das von der Fahrzeug-Seite gesendet wird, bei der Berechnung des Wasserstoff SOC verwendet wird, ist es in dem Fall, wo diese Datensignale ungenau sind, nicht bevorzugt, diese zweite Betankungsabschlussbedingung zu verwenden. Wenn man darüber hinaus die oben erwähnte dritte Betankungsabschlussbedingung verwendet, ist es möglich, die Zeitgebung zum Abschließen des Betankens zu bewerten, ohne Datensignale von der Fahrzeug-Seite zu verwenden. Da es jedoch so wird, dass das Betanken früher abgeschlossen wird als im Falle der Verwendung der vorgenannten zweiten Betankungsbedingung, ist es nicht möglich, dass eine ausreichende Menge des Wasserstoffgases getankt wird.
Im Hinblick auf diese obigen Punkte bestimmt die Betankungsabschluss-Bewertungseinheit 75 eine Dauer zum Abschließen des Betankens gemäß den ersten und zweiten Betankungsabschlussbedingungen während einer Zeit seit dem Betankungsbeginn bis Gültigkeit von Datensignalen (T_IR, P_IR) von der später beschriebenen Fehler-Bestimmungseinheit 77 bestimmt wird, und danach gewertet wird, dass diese Datensignale (T_IR, P_IR) genau sind. In anderen Worten, die dritte Betankungsabschlussbedingung wird nicht verwendet. Darüber hinaus bestimmt die Betankungsabschluss-Bewertungseinheit 75 eine Dauer zum Abschließen des Betankens gemäß den ersten und dritten Betankungsabschlussbedingungen, nachdem von der Fehler-Bestimmungseinheit 77 bestimmt worden ist, dass die Datensignale (T_IR, P_IR) ungenau sind. In anderen Worten, die zweite Betankungsabschlussbedingung wird in Antwort darauf nicht verwendet, dass gewertet wird, dass die Datensignale T_IR, P_IR ungenau sind. Hierdurch wird es möglich, das Betanken von Wasserstoffgas fortzusetzen und eine so große Menge wie möglich von Wasserstoffgas zu tanken, auch wenn die Datensignale ungenau sind.
Die Volumenschätzeinheit 76 berechnet den geschätzten Wert V' für das Volumen des Wasserstofftanks gemäß der folgenden Formel (2) unter Verwendung von anderer Information als den von der Fahrzeug-Seite gesendeten übertragenen Volumenwert V_IR, d. h. Werten, die zu zwei unterschiedlichen Null-Zeiten und ersten Zeiten während des Betankens erfasst werden. Die folgende Formel (2) wird hergeleitet durch Kombination der realen Gas-Gleichungen, die bei jeder der obigen Null-Zeit und ersten Zeit erstellt werden. $V' = \frac{R \cdot dm}{\frac{P_{1}}{T_{1} \cdot Z_{1} (P_{1})} - \frac{P_{0}}{T_{0} \cdot Z_{0} (P_{0})}}$
In der obigen Formel (2) ist „R“ die Gaskonstante und ist ein Festwert, „dm“ ist ein Wert der Füllmenge des Wasserstoffgases zum Beispiel zwischen der vorgenannten Null-Zeit und ersten Zeit, und es wird ein Wert verwendet, der durch Integrieren vom Erfassungswert des Massenflussmessers 97a zwischen der Null-Zeit und der ersten Zeit berechnet wird.
„T₀“ und „T₁“ sind Werte der Temperatur vom Wasserstoffgas im Wasserstofftank jeweils zur Null-Zeit und ersten Zeit. Insbesondere wird zum Beispiel für „T₀“ der Erfassungswert T_am des Umgebungstemperatursensors zur Null-Zeit verwendet. Darüber hinaus wird „T1“ berechnet, indem der Erfassungswert des Umgebungstemperatursensors, der Erfassungswert des Gastemperatursensors, etc. in eine Temperaturvorhersageformel eingesetzt werden, die vorab erstellt ist.
„P₀“ und „P₁“ sind Werte vom Druck des Wasserstoffgases im Wasserstofftank zur Null-Zeit und ersten Zeit. Insbesondere werden zum Beispiel die Erfassungswerte P_ST vom Drucksensor an der Tankstellen-Seite zur Null-Zeit und ersten Zeit jeweils für „P₀“ und „P₁“ verwendet. Da jedoch während der Betankung von Wasserstoffgas der Druckabfall im Wasserstoffgaskanal zwischen der Tankstelle und dem Fahrzeug zunimmt, ist der Druck an der Tankstellen-Seite höher als innerhalb des Wasserstofftanks. Daher ist es, im Falle der Schätzung von „P₀“ und „P₁“ unter Verwendung der Ausgabe vom Drucksensor an der Tankstellen-Seite wie oben beschrieben, bevorzugt, die Betankung vom Wasserstoffgas während dieser Schätzzeiten vorübergehend zu stoppen, d. h. zur Null-Zeit und ersten Zeit.
Darüber hinaus sind „Z₀(P₀)“ und „Z₁(P₁)“ Werte vom Komprimierbarkeitsfaktor vom Wasserstoffgas im Wasserstofftank jeweils während der Null-Zeit und der ersten Zeit. Insbesondere werden sie berechnet, indem, als Funktionen vom Druck des Wasserstoffgases in dem Wasserstofftank, die Werte von „P₀“ und „P₁“ für den Druck zu jeder Zeit, die Werte von „T₀“ und „T₁“ für die Temperatur zu jeder Zeit, etc. in die vorab erstellte Schätzformel für den Komprimierbarkeitsfaktor eingegeben werden.
Die Fehler-Bestimmungseinheit 77 bestimmt die Gültigkeit der Datensignale (T_IR, P_IR, V_IR), die von der Fahrzeug-Seite gesendet werden, unter Verwendung der Ausgabe des Massenflussmessers 95a in einer vorbestimmten Bestimmungsperiode nach dem Betankungsbeginn. Insbesondere bestimmt die Fehler-Bestimmungseinheit 77 die Gültigkeit der Datensignale (T_IR, P_IR, V_IR) gemäß der folgenden Sequenz.
Zuerst berechnet die Fehler-Bestimmungseinheit 77 die Wasserstoffgas-Betankungsmenge innerhalb der oben erwähnten Bestimmungsdauer, indem die Datensignale (T_IR, P_IR, V_IR), die von der Fahrzeug-Seite gesendet werden, in die folgende Formel (3) eingesetzt werden. In der folgenden Formel (3) entsprechen „ts“ und „te“ jeweils Startzeit und Endzeit der oben erwähnten Bestimmungsdauer. Darüber hinaus bezeichnen in der folgenden Formel (3) „P_IR(te)“ und „T_IR(ts)“ Datensignale, die zu den jeweiligen Zeiten erfasst werden. Darüber hinaus ist „R“ die Gaskonstante ähnlich der obigen Formel (2), und sind „Z(PIR(te))“ und „Z(P_IR(ts))” Werte, die berechnet werden, indem jeweils die übertragenen Druckwerte jeder Zeit in die Schätzformel für den Komprimierbarkeitsfaktor eingesetzt werden, der der gleiche ist wie jener, der in der obigen Formel (2) verwendet wird. Es sollte angemerkt werden, dass die folgende Formel (3) hergeleitet wird, indem die realen Gasgleichungen, die jeweils zur Startzeit und Endzeit erstellt werden, ähnlich der obigen Formel (2), kombiniert werden. ${dm}_{IR} = m (te) - m (ts) = \frac{P_{IR} (te) V_{IR} (te)}{Z (P_{IR} (te)) T_{IR} (te) R} - \frac{P_{IR} (ts) V_{IR} (ts)}{Z (P_{IR} (ts)) T_{IR} (ts) R}$
Dann berechnet die Fehler-Bestimmungseinheit 77 die Wasserstoffgasbetankungsmenge innerhalb der oben erwähnten Bestimmungsdauer, indem sie die Erfassungswerte m_ST des Massenflussmessers 97a integriert, und definiert dies als „dm_MFM“.
Dann berechnet die Fehler-Bestimmungseinheit 77 mit der folgenden Formel (4) einen Messfehlerparameter dmerror entsprechend einer Differenz zwischen der Betankungsmenge dm_IR und dm_MFM, die, wie oben erwähnt, mit unterschiedlichen Verfahren berechnet wurden. Dann bewertet die Fehler-Bestimmungseinheit 77, dass die Datensignale (T_IR, P_IR, V_IR), die von der Fahrzeug-Seite gesendet werden, korrekt sind, falls dieser Messfehlerparameter dm_error innerhalb eines vorbestimmten zulässigen Bereichs liegt (zum Beispiel 15 %), und bewertet, dass die Datensignale (T_IR, P_IR, V_IR), die von der Fahrzeug-Seite gesendet werden, genau sind, falls der Messfehlerparameter dm_error außerhalb eines vorbestimmten zulässigen Bereichs liegt. ${dm}_{error} = | \frac{{dm}_{IR}}{{dm}_{MFM}} - 1 |$
Nun wird eine spezifische Sequenz zum Betankung von Wasserstoffgas in dem Wasserstoffbetankungssystem erläutert. 3 ist ein Flussdiagramm, das eine Sequenz zur Betankung von Wasserstoffgas in dem Wasserstoffbetankungssystem zeigt. Dieser Prozess startet in Antwort darauf, dass der Betankungsstutzen der Wasserstofftankstelle mit der Aufnahme des Fahrzeugs verbunden wird, und in einen Zustand eintritt, in dem Betanken von Wasserstoffgas und die IR-Kommunikation möglich sind.
In S1 erfasst die Wasserstofftankstelle den Anfangsdruck Po vom Wasserstofftank und die Anfangstemperatur To vom Wasserstofftank nach Durchführung einer Vorschuss-Betankung. Diese Vorschuss-Betankung ist ein Prozess, der experimentell Wasserstoffgas mit einer Menge in der Größenordnung von einigen 10 bis 100 g für einige Sekunden tankt. Danach wird das Betanken nach Beendigung dieser Vorschuss-Betankung als HauptBetankung definiert. Darüber hinaus wird hierin der Anfangsdruck Po vom Wasserstofftank zum Beispiel basierend auf der Ausgabe des an der Tankstelle vorgesehenen Drucksensors erfasst. Die Anfangstemperatur To des Wasserstofftanks wird zum Beispiel basierend auf der Ausgabe eines an der Tankstelle vorgesehenen Außentemperatursensors erfasst. Darüber hinaus wird danach eine Zeit, die eine Dauer ist, in der das Betanken nach Ausführung der Vorschuss-Betankung vorübergehend gestoppt wird, worin dieser Anfangsdruck Po und Anfangstemperatur To erfasst werden, als Null-Zeit definiert (t0 in der später beschriebenen 5).
In S2 bestimmt die Wasserstofftankstelle vorläufig ein Betankungszeit-Kennfeld für die Druckanstiegsraten-Berechnungseinheit von 2 unter Verwendung des von dem Fahrzeug gesendeten übertragenen Volumenwerts V_IR.
In S3 startet die Wasserstofftankstelle einen ersten Betankungsschritt. In diesem ersten Betankungsschritt wird die Betankungsströmungsrate unter Betankungssteuervorschrift gesteuert, die unter Verwendung der vom Fahrzeug gesendeten Datensignale (T_IR, V_IR) vorbereitet wird. Insbesondere wird in diesem ersten Betankungsschritt die Betankungsströmungsrate unter dem Betankungszeit-Kennfeld gesteuert, das wie oben erwähnt vorläufig entsprechend dem übertragenen Volumenwert V_IR bestimmt ist. Darüber hinaus wird der übertragene Temperaturwert T_IR benutzt, um in der Betankungsabschluss-Bewertungseinheit von 2 zu bewerten, ob die ersten und zweiten Betankungsabschlussbedingungen erfüllt sind.
In S4 berechnet die Wasserstofftankstelle den Messfehlerparameter dm_error mit der vorgenannten Null-Zeit als der Anfangszeit und der Gegenwart als der Endzeit, indem sie die Datensignale (T_IR, P_IR, V_IR), die von dem Fahrzeug gesendet werden, und den Erfassungswert m_ST des Massenflussmessers, der an der Tankstelle vorgesehen ist, die obigen Formeln (3) und (4) einsetzt, und den berechneten Wert in einem vorbestimmten Puffer sichert.
In S5 bestimmt die Wasserstofftankstelle, ob die vorbestimmte Bestimmungsdauer seit dem Start des ersten Betankungsschritts erreicht ist. Insbesondere bestimmt die Wasserstofftankstelle, ob, unter einem Druckveränderungsbetrag, einem Massenveränderungsbetrag, einem Temperaturveränderungsbetrag und einem Dichteveränderungsbetrag in dem Brennstoff in dem Brennstofftank von der vorgenannten Null-Zeit bis zur Gegenwart, der abgelaufenen Zeit von der Null-Zeit bis zur Gegenwart, eine von den für jeden gesetzten Bestimmungsschwellenwert überschritten hat. Falls die Bestimmung in S5 NEIN ist, kehrt der Prozess zu Schritt S4 zurück, um das Betanken von Wasserstoffgas fortzusetzen, und falls die Bestimmung in S5 JA ist, geht der Prozess zu S6 weiter, um das Betanken von Wasserstoffgas vorübergehend zu stoppen. Hierin wird die bevorzugte Einstellung vom Bestimmungsschwellenwert in S5 erläutert.
4 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen dem Druckveränderungsbetrag (horizontale Achse) und der Temperatur des Wasserstofftanks (vertikale Achse) unmittelbar nach dem Betankungsbeginn zeigt. In 4 sei angenommen, dass die Temperatur vom Wasserstofftank im Moment des Betankungsbeginns gleich der Umgebungstemperatur ist. Obwohl die Temperatur des Wasserstofftanks in der Umgebungstemperatur einhergehend mit Zunahme des Druckveränderungsbetrags ansteigt, wenn die Betankung begonnen wird, wie in diesem Graph gezeigt, verändert sich deren Anstiegsgeschwindigkeit entsprechend dem Typ vom Betankungszeit-Kennfeld, das basierend auf dem übertragenen Volumenwert V_IR in S3 vorläufig bestimmt wird. Falls hier der übertragenen Volumenwert V_IR ein geeigneter Wert ist, der den aktuellen Volumenwert des Wasserstofftanks repräsentiert, wird dies nicht in einem übermäßigen Temperaturanstieg resultieren, wie mit der durchgehenden Linie in 4 gezeigt, da ein Betankungszeit-Kennfeld ausgewählt ist, das entsprechend dem ausgewählten Wasserstofftank geeignet ist. Falls jedoch der übertragenen Volumenwert V_IR ein ungeeigneter Wert ist, der sich vom Volumenwert des aktuellen Wasserstofftanks unterscheidet, könnte die Temperatur vom Wasserstofftank in kurzer Zeit ansteigen und in einem übermäßigen Temperaturanstieg resultieren, wie in 4 mit der gepunkteten Linie gezeigt, wenn die Betankung mit einem ungeeigneten Betankungszeit-Kennfeld fortgesetzt wird.
In S5 wird angenommen, dass es Fälle gibt, wo ein Fehler (insbesondere eine Diskrepanz zwischen dem übertragenen Volumenwert und dem Volumenwert des aktuellen Wasserstofftanks) in Datensignalen vorhanden ist, die von der Fahrzeug-Seite gesendet werden, wobei der Bestimmungsschwellenwert auf eine solche Höhe gesetzt wird, dass sich das Auftreten eines übermäßigen Temperaturanstiegs verhindern lässt, der durch einen solchen Fehler in den Datensignalen während des ersten Betankungsschritts verursacht wird. In anderen Worten, der Bestimmungsschwellenwert wird auf eine derart geeignete Höhe gesetzt, dass das Tanken vom Wasserstoffgas vorübergehend gestoppt wird, bevor ein übermäßiger Temperaturanstieg erreicht wird, auch wenn in den Datensignalen ein Fehler vorhanden war. Insbesondere wird der Bestimmungsschwellenwert für den Druckveränderungsbetrag zum Beispiel so gesetzt, wie in 4 gezeigt. Zum Beispiel wird ein Fehler angenommen, so dass die Temperaturanschießgeschwindigkeit vom Wasserstofftank unter den verschiedenen Fehlern, die in den Datensignalen angenommen werden, am schnellsten ist (siehe gepunktete Linie in 4), wobei im Falle der Betankung von Wasserstoffgas, unter einen solchen Fehler enthaltenden Datensignalen, der Druckveränderungsbetrag zu dem Moment gemessen wird, zu dem die Temperatur vom Wasserstofftank die vorbestimmte obere Grenztemperatur überschreitet, die so erstellt ist, dass sie das Auftreten des übermäßigen Temperaturanstiegs zuverlässig verhindert. Der Bestimmungsschwellenwert für den Druckveränderungsbetrag wird in einem Bereich von 0 bis zu einem Messwert gesetzt, wie in 4 mit dem Pfeil gezeigt. Es sollte angemerkt werden, dass, obwohl im Bezug auf 4 ein Fall erläutert wird, wo der Bestimmungsschwellenwert für den Druckveränderungsbetrag gesetzt wird, der Bestimmungsschwellenwerte auch für den Massenveränderungsbetrag, den Temperaturveränderungsbetrag, den Dichteveränderungsbetrag und eine abgelaufene Zeit entsprechend der gleichen Sequenz gesetzt werden. Indem der Bestimmungsschwellenwert in diese Bereiche gelegt wird, lässt sich verhindern, dass dies während des ersten Betankungsschritts in dem übermäßigen Temperaturanstieg resultiert, auch wenn in den Datensignalen irgendein Fehler enthalten ist.
Es sollte angemerkt werden, dass es erforderlich ist, dass der Messfehlerparameter weitgehend auf einen vorbestimmten Wert konvergiert, um Gültigkeit der Datensignale im später beschriebenen Prozess von S9 genau zu bestimmen. Weil darüber hinaus unmittelbar nach dem Betankungsbeginn der Zustand innerhalb des Tanks nicht stabil und somit die Ausgaben von dem Temperatursensor und dem Drucksensor auf der Fahrzeug-Seite nicht stabil sind, wird auch der basierend auf diesen berechnete Messfehlerparameter unstabil, und kann die Gültigkeit der Datensignale nicht genau bestimmt werden. Um daher die Bestimmungsgenauigkeit anzuheben, ist ein höherer Bestimmungsschwellenwert bevorzugt, um genügend Zeit sicherzustellen, bis die Ausgaben der Sensoren an der Fahrzeug-Seite stabil sind. Aus diesem Grund wird der Bestimmungsschwellenwert bevorzugt auf den größten Wert innerhalb eines Bereichs (0 bis Messwert) gesetzt, der das Auftreten des vorgenannten übermäßigen Temperaturanstiegs verhindern kann. Es wird hierdurch möglich, die Bestimmungsgenauigkeit für die Gültigkeit von Datensignalen soweit wie möglich anzuheben, während das Auftreten eines übermäßigen Temperaturanstiegs verhindert wird.
Zurück zu den Erläuterungen von 3, stoppt die Wasserstofftankstelle die Betankung von Wasserstoffgas in S6 vorübergehend, und der Prozess geht zu S8 weiter. In S8 berechnet die Wasserstofftankstelle den geschätzten Wert V' für das Volumen des Brennstofftanks unter Verwendung der obigen Formel (2). Insbesondere wird der geschätzte Wert V' für das Volumen des Wasserstofftanks berechnet, indem die Werte (P₀, T₀, Z₀(P₀)), die zu der vorgenannten Null-Zeit erfasst werden, die Werte (P₁, T₁, Z₁(P₁), dm), die zur Gegenwart erfasst werden, wenn die Betankung vorübergehend gestoppt wird (Zeit t1 in der später beschriebenen 5), in die obige Formel (2) eingesetzt werden.
In S9 berechnet die Wasserstofftankstelle einen Konvergenzwert dm_{error_c} für den für jedes Mal berechneten Messfehlerparameter dmerror, und bestimmt, ob dieser Konvergenzwert dm_{error_c} innerhalb eines vorbestimmten zulässigen Bereichs liegt (zum Beispiel innerhalb 15 %).
Im Falle der Bewertung, dass der Konvergenzwert dmerror_c des Messfehlerparameters außerhalb des zulässigen Bereichs in S9 liegt, geht der Prozess zu S11 weiter. In S11 bewertet die Wasserstofftankstelle, dass eines der Datensignale (T_IR, P_IR, V_IR), die von der Fahrzeug-Seite gesendet werden, ungenau ist, und der Prozess geht zu S12 weiter. Bei dieser Bewertung und danach werden die Datensignale (T_IR, P_IR, V_IR), die von dem Fahrzeug gesendet werden, von der Wasserstofftankstelle als ungenau bewertet, und werden bei der Betankungsteuerung nicht verwendet.
In S12 wird unter Verwendung des in S8 berechneten geschätzten Werts V' das Betankungszeit-Kennfeld in der Anstiegsraten-Berechnungseinheit von 2 erneut gewählt. Hierdurch wird ein Betankungszeit-Kennfeld bestimmt, das bei der anschließenden Betankung verwendet wird.
In S13 startet die Wasserstofftankstelle einen zweiten Betankungsschritt. In S13 und danach wird, der Bewertung folgend, dass die Datensignale von der Fahrzeug-Seite ungenau sind, die Betankungsströmungsrate unter einer Strömungssteuerungsvorschrift gesteuert, die die von dem Fahrzeug gesendeten Datensignale (T_IR, P_IR, V_IR) nicht benutzt. In anderen Worten wird in der Betankungsabschluss-Bewertungseinheit von 2 die Dauer für den Betankungsabschluss gemäß den ersten und dritten Betankungsabschlussbedingungen bewertet, welche die Datensignale (T_IR, P_IR) nicht verwenden.
Falls in S9 bewertet wird, dass der Konvergenzwert dmerror_c für den Messfehlerparameter innerhalb des zulässigen Bereichs liegt, geht der Prozess zu S10 weiter. In S10 bestimmt die Wasserstofftankstelle, ob der übertragene Volumenwert VIR und der geschätzte Wert V' angenähert gleich sind (V_IR ≒ V'?). Falls die Bestimmung von S10 JA ist, geht der Prozess zu S14 weiter.
Falls darüber hinaus die Bestimmung von S10 NEIN ist, d. h. falls der übertragene Volumenwert V_IR und der geschätzte Wert V' nicht gleich sind, geht der Prozess zum vorgenannten S11 weiter. Wie in den obigen Formeln (3) und (4) gezeigt, werden in den Messfehlerparameter alle drei Typen von Datensignalen (T_IR, P_IR, V_IR), die von dem Fahrzeug gesendet werden, benutzt. Daher sind im Falle der Bestimmung, dass der Konvergenzwert des oben erwähnten Messfehlerparameters innerhalb des zulässigen Bereichs liegt, bei Typen von Datensignalen (T_IR, P_IR, V_IR) alle genau, und daher werden der übertragene Volumenwert V_IR und der geschätzte Wert V' als in etwa gleich angesehen. Falls jedoch ausnahmsweise die Bestimmung von S10 NEIN ist, geht der Prozess zu S11 weiter, und es wird gewertet, dass eines der Datensignale (T_IR, P_IR, V_IR) ungenau ist.
In S14 bewertet die Wasserstofftankstelle, dass alle Datensignale (T_IR, P_IR, V_IR), die von dem Fahrzeug gesendet werden, genau sind, und der Prozess geht zu S15 weiter. In S15 wird unter Verwendung des in S8 berechneten geschätzten Werts V' (oder des als genau bestimmten übertragenen Volumenwerts V_IR) ein Betankungszeit-Kennfeld in der Druckanstiegsraten-Berechnungseinheit von 2 erneut ausgewählt, wodurch das Betankungszeit-Kennfeld bestimmt wird. Es sollte angemerkt werden, dass, weil der übertragene Volumenwert V_IR und der geschätzte Wert V' als etwa gleich bestimmt sind, in dem Prozess von S15 das Betankungszeit-Kennfeld nicht durch ein anderes ersetzt wird.
In S16 startet die Wasserstofftankstelle den zweiten Betankungsschritt. In S16 und danach wird, der Bewertung folgend, dass alle Datensignale von der Fahrzeug-Seite genau sind, wie oben erwähnt, die Betankungsströmungsrate unter einer Betankungssteuervorschrift gesteuert, welche die Datensignale (T_IR, P_IR), die vom Fahrzeug gesendet werden. In anderen Worten wird in diesem Fall, mit der Betankungsabschluss-Bewertungseinheit von 2, ähnlich dem ersten Betankungsschritt, die Dauer zum Abschließen der Betankung gemäß den ersten und zweiten Betankungsabschlussbedingungen unter Verwendung der Datensignale (T_IR, P_IR) bewertet.
5 ist ein Zeitdiagramm, das schematisch den Betankungsfluss vom Wasserstoffgas zeigt, der vom Flussdiagramm von 3 realisiert wird. In 5 bezeichnet die durchgehende Linie die Druckveränderung im Tank, und bezeichnet die gepunktete Linie die Veränderung im Messfehlerparameter. In der vorliegenden Ausführung wird die Hauptbetankung, nachdem die Vorschussbetankung geendet hat, formal in die zwei Schritte unterteilt, nämlich eines ersten Betankungsschritts, der eine Dauer seit dem Betankungsbeginn enthält, bis die Gültigkeit der Datensignale (T_IR, P_IR) in S9 bestimmt wird (siehe S2 bis S12, S14 und S15), sowie einen zweiten Betankungsschritt nach Abschluss dieses ersten Betankungsschritts (siehe S13 und S16).
Wenn der erste Betankungsschritt gestartet wird, wird der Messfehlerparameter unter Verwendung der Datensignale (T_IR, P_IR, V_IR) berechnet, die von dem Fahrzeug gesendet werden (siehe S4). Dieser Messfehlerparameter konvergiert mit fortschreitendem Betanken auf einen vorbestimmten Wert, obwohl er unmittelbar nach dem Start des ersten Betankungsschritts stark vom aktuellen Wert abweicht und ungenau wird, wie in 5 gezeigt. Darüber hinaus wird in dem ersten Betankungsschritt eine geeignete Zeit, damit der Messfehlerparameter weitgehend auf einen Festwert konvergiert, geschätzt, und wird das Betanken vom Wasserstoffgas vorübergehend gestoppt (siehe S5 und S6), und wird die Gültigkeit der Datensignale (T_IR, P_IR, V_IR) einhergehend mit der Berechnung des geschätzten Wert V' für das Volumen bestimmt (siehe S8 und S9). Die Gültigkeit der Datensignale (T_IR, P_IR, V_IR) wird unter Verwendung des Messfehlerparameters dmerrror bestimmt, der unter Verwendung einer vorbestimmten Bestimmungsperiode in dem ersten Betankungsschritt berechnet wird (siehe S9). Darüber hinaus wird der geschätzte Wert V' unter Verwendung von Werten berechnet, die zur Zeit t0 und zur Zeit t1 erfasst werden, zu der das Betanken während des ersten Betankungsschritts vorübergehend gestoppt wird (siehe S8).
Darüber hinaus wird in dem ersten Betankungsschritt, einhergehend mit der Bestimmung der Gültigkeit der Datensignale und der Berechnung des geschätzten Werts V', die Betankungsströmungsrate unter Verwendung des Betankungszeit-Kennfelds gesteuert, das entsprechend dem übertragenen Volumenwert V_IR, für den die Gültigkeit unbestimmt ist, vorläufig bestimmt wird (siehe S2). Dann wird im zweiten Betankungsschritt, einhergehend mit der Änderung der Betankungssteuervorschrift gemäß den Bestimmungsergebnissen für die Gültigkeit der zuvor erwähnten Datensignale (siehe S13 und S16), die Betankungsströmungsrate unter Verwendung des Betankungszeit-Kennfelds gesteuert, das entsprechend dem im ersten Betankungsschritt berechneten geschätzten Wert V' bestimmt ist (siehe S12 und S15).
Da in der obigen Weise im ersten Betankungsschritt das Betankungszeit-Kennfeld verwendet wird, das vorläufig entsprechend dem übertragenen Volumenwert V_IR bestimmt ist, wofür die Gültigkeit unbestimmt ist, könnte im Falle der Annahme, dass ein fehlerhafter übertragener Volumenwert V_IR verwendet wurde, zum Beispiel die Temperatur vom Wasserstofftank auf eine Temperatur ansteigen, die höher ist als angenommen, während der erste Betankungsschritt durchgeführt wird.
Ein solcher übermäßiger Temperaturanstieg kann in S5 von 3 vermieden werden, indem die Bestimmungsschwellenwerte, die für den Druckveränderungsbetrag, den Massenveränderungsbetrag, die abgelaufene Zeit, etc. gesetzt sind, auf möglichst kleine Werte gesetzt werden, und das Betanken vom Wasserstoffgas im ersten Betankungsschritt so rasch wie möglich beendet wird. In anderen Worten, selbst wenn die Betankung unter einem fehlerhaften übertragenen Volumenwert V_IR durchgeführt wird, ist es bevorzugt, die oben erwähnten Bestimmungsschwellenwerte auf möglichst kleine Werte zu setzen, indem Simulationen und Experimente etc. unter Verwendung einer aktuellen Gerätschaft durchgeführt werden, um die Bestimmungsdauer zu erreichen, bevor ein übermäßiger Temperaturanstieg auftritt, und wird das Tanken im ersten Betankungsschritt vorübergehend gestoppt. Es sollte angemerkt werden, dass dieser Bestimmungsschwellenwert bevorzugt so groß wie möglich ist, um die Bestimmungsgenauigkeit zu verbessern, aufgrund der Erstellung durch Messung des Druckveränderungsbetrags, des Massenveränderungsbetrags, der abgelaufenen Zeit etc., die erforderlich sind, damit der Messfehlerparameter wie oben erwähnt konvergiert. Daher wird dieser Bestimmungsschwellenwert auf den kleinsten Wert innerhalb eines Bereichs gesetzt, der eine ausreichende Konvergenz des Messfehlerparameters sicherstellen kann, so dass der oben erwähnte übermäßige Temperaturanstieg nicht auftritt.
Darüber hinaus kann ein solcher übermäßiger Temperaturanstieg auch vermieden werden, indem die Betankungsströmungsrate vom Wasserstoffgas im ersten Betankungsschritt zwangsweise verringert wird. Insbesondere da im ersten Betankungsschritt der Temperaturanstieg vom Wasserstofftank im ersten Betankungsschritt so weit wie möglich gedrückt werden kann, indem das Wasserstoffgas mit einer Strömungsrate von nicht mehr als der minimalen Strömungsrate betankt wird, welche die die kleinste unter den Strömungsraten ist, die unmittelbar nach dem Start des zweiten Betankungsschritts zulässig sind (insbesondere die Betankungsströmungsrate, die unter der Betankungssteuervorschrift von 2 im Falle der Auswahl des Betankungszeit-Kennfelds gemäß einem Tank mit kleinstem Volumen und unter der Annahme realisiert wird, dass die Vorkühlungstemperatur auf die höchste unter den annehmbaren Temperaturen angestiegen ist), ist es möglich, den vorgenannten übermäßigen Temperaturanstieg zu vermeiden.
Obwohl oben eine Ausführung der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Konfigurationen der detaillierten Teile können innerhalb des Umfangs der Idee der vorliegenden Erfindung nach Bedarf modifiziert werden.
Zum Beispiel ist in der oben erwähnten Ausführung eine Wasserstofftankstelle als Beispiel erläutert, welche eine Betankungssteuervorschrift anwendet, welche die Druckanstiegsrate verändern kann, wie in 2 gezeigt; jedoch ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann auch auf eine Wasserstofftankstelle angewendet werden, die eine Betankungssteuervorschrift anwendet, die die Druckanstiegsgeschwindigkeit fixiert.
Darüber hinaus wird in der oben erwähnten Ausführung die Betankung beim Umschalten des Betankungszeit-Kennfelds im Fall fortgesetzt, wo bestimmt wird, dass die Datensignale (T_IR, P_IR, V_IR) ungenau sind (falls die Bestimmung von S9 NEIN ist); jedoch ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt. Falls bestimmt wird, dass die Datensignale ungenau sind, kann die Betankung beendet werden.
Darüber hinaus ist in der oben erwähnten Ausführung ein Fall erläutert, in dem der Messfehler-Bestimmungsprozess der Datensignale, die von dem Fahrzeug gesendet werden (Prozess, bestehend aus der Berechnung des Messfehlerparameters dmerrror in S4 von 3 und Bestimmung, ob der Konvergenzwert dmerror_c des Messfehlerparameters in S9 innerhalb des zulässigen Bereichs liegt) nur einmal unmittelbar nach dem Betankungsstart ausgeführt wird; jedoch ist die Häufigkeit der Ausführung dieses Messfehler-Bestimmungsprozesses darauf nicht beschränkt. Dieser Messfehler-Bestimmungsprozess kann parallel während der Betankung von Wasserstoffgas ausgeführt werden. Daher kann auch nach dem Start des zweiten Betankungsschritts unter der Betankungssteuervorschrift, die gemäß dem erstmaligen Bestimmungsergebnis erstellt ist, der Messfehler-Bestimmungsprozess parallel wiederholt durchgeführt werden. Darüber hinaus kann, im Bezug auf den Messfehler in Datensignalen in dem Messfehler-Bestimmungsprozess in und nach diesem zweiten Betankungsschritt, dieser so konfiguriert sein, um die Betankungssteuervorschrift entsprechend dem letzteren Bestimmungsergebnis erneut zu verändern, falls ein Bestimmungsergebnis erhalten wird, das sich von dem vorherigen Bestimmungsergebnis unterscheidet.
Darüber hinaus wird, wie im Bezug auf die 3 bis 5 erläutert, um den geschätzten Wert V' genau zu berechnen, und Zeit zum Umschalten des Betankungszeit-Kennfelds gemäß dem Bestimmungsergebnis des oben Messfehler-Bestimmungsprozesses sicherzustellen, die Betankung vorübergehend gestoppt (siehe S6 von 3). Andererseits ist in der letzten Zeit ein Wasserstoffbetankungssystem vorgeschlagen worden, das so aufgestellt ist, dass es das Betanken von Wasserstoffgas während des Betankens periodisch vorübergehend stoppt und eine Leckprüfung durchführt, die das Vorhandensein von Betankungslecks prüft. Die vorliegende Erfindung kann auch auf ein Wasserstoffbetankungssystem angewendet werden, das solche Leckprüfungen durchführt.
6 ist ein Flussdiagramm, das die Sequenz zum Betanken von Wasserstoffgas im Falle der Anwendung der vorliegenden Erfindung auf ein Wasserstoffbetankungssystem zeigt, das periodisch Leckprüfungen durchführt. S21 bis S24 und S28 bis S36 im Flussdiagramm von 6 sind jeweils die gleichen wie S1 bis S4 und S8 bis S16 im Flussdiagramm von 3; daher wird deren detaillierte Erläuterung weggelassen.
In S25 bestimmt die Wasserstofftankstelle, ob nach dem Start des ersten Betankungsschritts eine Periode zur Ausführung einer Leckprüfung ein N-tes Mal erreicht wurde (N ist eine ganze Zahl von wenigstens 1). Falls die Bestimmung von S25 NEIN ist, kehrt der Prozess zu S24 zurück und setzt die Betankung von Wasserstoffgas fort, und falls die Bestimmung in S25 JA ist, geht der Prozess zu S26 weiter. Hierin wird die oben erwähnte ganze Zahl N bestimmt, indem durch Ausführung von vorhergehenden Experimenten die Häufigkeit der Leckprüfung gemessen wird, die erforderlich ist, damit der aktuelle Messfehlerparameter konvergiert, ähnlich zu den Bestimmungsschwellenwerten in S5 von 3.
In S26 stoppt die Wasserstofftankstelle die Betankung vom Wasserstoffgas vorübergehend, und der Prozess geht zu S27 weiter. In S27 führt die Wasserstofftankstelle eine Leckprüfung durch, um das Vorhandensein eines Betankungslecks basierend auf dem Konvergenzwert des Erfassungswerts P_ST des Drucksensors, nach vorübergehendem Stopp der Betankung von Wasserstoffgas, zu bestimmen, und dann geht der Prozess zu S28 weiter.
Falls die vorliegende Erfindung auf ein Wasserstoffbetankungssystem angewendet wird, das in der obigen Weise periodisch die Leckprüfung durchführt, ist es wirksam, den geschätzten Wert V' unter Verwendung der Periode berechnen zu können, in der die Betankung vorübergehend gestoppt wird, um die Leckprüfung auszuführen, und in der Lage zu sein, Zeit zum Umschalten des Betankungszeit-Kennfelds sicherzustellen.
Die vorliegende Erfindung gibt ein Brennstoffbetankungssystem und Brennstoffbetankungsverfahren dafür an, das die Gültigkeit der Information, die während der Brennstoffbetankung von einer Fahrzeug-Seite übertragen wird, mit hoher Genauigkeit bestimmen kann. Ein Wasserstoffgasbetankungsverfahren eines Wasserstoffbetankungssystems enthält: einen Schritt zum Tanken von Wasserstoffgas von einer Wasserstofftankstelle zu einem Wasserstofftank unter einer vorbestimmten Betankungssteuervorschrift (S2); und einen Bestimmungsschritt zur Bestimmung, ob ein Messfehlerparameter entsprechend einer Differenz zwischen einer Wasserstoffgasfüllmenge, die unter Verwendung der von der Fahrzeug-Seite übertragenen Information berechnet wird, und einer Wasserstoffgasfüllmenge, die unter Verwendung eines Massenflussmessers berechnet wird, innerhalb eines vorbestimmten zulässigen Bereichs liegt (S9). In dem Betankungsschritt wird die Betankungssteuervorschrift nach Beginn des Betankens von Wasserstoffgas gemäß einem im Bestimmungsschritt erhaltenen Bestimmungsergebnis (S13 und S16) geändert.

Claims

Brennstoffbetankungsverfahren für ein Brennstoffbetankungssystem (5), welches enthält: eine Speichervorrichtung, die Kenn-Information speichert, die einen Volumenwert eines Brennstofftanks (31, 32, 33) enthält, einen Zustandsinformationssensor (36 bis 39), der Zustandsinformation in Bezug auf den Zustand des Brennstoffs in dem Brennstofftank (31, 32, 33) detektiert, ein Fahrzeug (V) mit einem Sender (5) zum externen Senden der in der Speichervorrichtung gespeicherten Kenn-Information und der vom Zustandsinformationssensor (36 bis 39) detektierten Zustandsinformation, und eine externe Betankungsvorrichtung (9), die Brennstoff in den Brennstofftank unter Verwendung der vom Fahrzeug (V) gesendeten Information füllt, wobei das Verfahren aufweist: einen Betankungsschritt (S3, S13, S16) zum Tanken von Brennstoff von der externen Betankungsvorrichtung (9) in den Brennstofftank (31, 32, 33) unter Verwendung einer vorbestimmten Betankungssteuervorschrift; einen ersten Betankungsmengenberechnungsschritt zum Berechnen einer Brennstoff-Betankungsmenge innerhalb einer Bestimmungsdauer nach dem Starten des Betankungsschritts (S2) unter Verwendung der vom Sender (5) gesendeten Information; einen zweiten Betankungsmengenberechnungsschritt zum Berechnen einer Brennstoff-Betankungsmenge in der Bestimmungsdauer unter Verwendung eines Massenflussmessers (97a), der an der externen Betankungsvorrichtung (9) vorgesehen ist; und einen Bestimmungsschritt (S9) zum Bestimmen, ob eine Betankungsmengen-Differenz zwischen der Betankungsmenge, die in dem ersten Betankungsmengenberechnungsschritt erhalten wird, und der Betankungsmenge, die in dem zweiten Betankungsmengenberechnungsschritt erhalten wird, innerhalb eines vorbestimmten zulässigen Bereichs liegt, wobei die Betankungssteuervorschrift gemäß einem in dem Bestimmungsschritt (S9) erhaltenen Bestimmungsergebnis nach Beginn der Brennstoff-Betankung in dem Betankungsschritt (S2) geändert wird (S13, S16).
Das Brennstoffbetankungsverfahren nach Anspruch 1, wobei der Betankungsschritt unterteilt ist in einen ersten Betankungsschritt (S3), der eine Dauer nach dem Start der Betankung bis zum Erhalt des Bestimmungsergebnisses enthält, sowie einen zweiten Betankungsschritt (S16) nach dem Ende des ersten Betankungsschritts, wobei Brennstoff im ersten Betankungsschritt (S3) unter einer Betankungssteuervorschrift getankt wird, die unter Verwendung der Zustandsinformation und der Kenn-Information erstellt ist, und wobei im Falle der Bestimmung, dass die Betankungsmengen-Differenz innerhalb des zulässigen Bereichs liegt, Brennstoff in dem zweiten Betankungsschritt (S16) unter einer Betankungssteuervorschrift getankt wird, die unter Verwendung der Zustandsinformation und der Kenn-Information oder hierzu äquivalenter Information erstellt ist.
Das Brennstoffbetankungsverfahren nach Anspruch 2, das ferner einen Volumenschätzschritt zum Berechnen eines geschätzten Werts V' für das Volumen des Brennstofftanks (31, 32, 33) gemäß der folgenden Formel aufweist, unter Verwendung von Werten, die zu einer vorbestimmten Null-Zeit und einer ersten Zeit erfasst werden, während der erste Betankungsschritt (S3) durchgeführt wird, $V' = \frac{R \cdot dm}{\frac{P_{1}}{T_{1} \cdot Z_{1}} - \frac{P_{0}}{T_{0} \cdot Z_{0}}}$
wobei in der Formel „R“ ein vorbestimmter Festwert ist, „dm“ ein Wert einer Brennstofffüllmenge zwischen der Null-Zeit und der ersten Zeit ist, die mit dem Massenflussmesser (97a) erhalten wird, „T₀“ und „T₁“ Werte der Temperatur vom Brennstoff innerhalb des Brennstofftanks (31, 32, 33) jeweils zur Null-Zeit und ersten Zeit sind, „P₀“ und „P₁“ Werte vom Brennstoffdruck innerhalb des Brennstofftanks (31, 32, 33) jeweils zur Null-Zeit und ersten Zeit sind, und „Z₀“ und „Z₁“ Werte des Komprimierbarkeitsfaktors von Brennstoff innerhalb des Brennstofftanks (31, 32, 33) jeweils zur Null-Zeit und ersten Zeit sind.
Das Brennstoffbetankungsverfahren nach Anspruch 3, wobei die Brennstoffbetankung zur Null-Zeit und ersten Zeit in dem ersten Betankungsschritt vorübergehend gestoppt wird (S6), und wobei das „P₀“ und „P₁“ Messwerte eines Drucksensors (97c), der an der externen Betankungsvorrichtung (9) vorgesehen ist, jeweils zur Null-Zeit und ersten Zeit sind.
Das Brennstoffbetankungsverfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Brennstoff im zweiten Betankungsschritt (S16) unter einer Betankungssteuervorschrift getankt wird, die unter Verwendung eines aus der Kenn-Information erhaltenen Volumenwerts oder eines in dem Volumenschätzschritt erhaltenen geschätzten Werts erstellt ist, im Falle der Bestimmung im Bestimmungsschritt (S9), dass die Betankungsmengen-Differenz innerhalb des zulässigen Bereichs liegt, und eine Volumenwert-Differenz zwischen dem aus der Kenn-Information erhaltenen Volumenwert und dem aus dem Volumenschätzschritt erhaltenen geschätzten Wert innerhalb eines vorbestimmten Messfehlerbereichs liegt.
Das Brennstoffbetankungsverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Brennstoff im ersten Betankungsschritt (S3) getankt wird, bis eine(r) von Druckveränderungsbetrag, Massenveränderungsbetrag, Temperaturveränderungsbetrag, Dichteveränderungsbetrag vom Brennstoff innerhalb des Brennstofftanks (31, 32, 33) ab einem Moment vom Beginn der Brennstoffbetankung und abgelaufene Zeit ab dem Moment vom Beginn der Brennstoffbetankung einen für jede(n) davon gesetzten Bestimmungsschwellenwert überschreitet.
Das Brennstoffbetankungsverfahren nach Anspruch 6, wobei der Bestimmungsschwellenwert auf den größten Wert innerhalb eines Bereichs gesetzt wird, der das Auftreten eines übermäßigen Temperaturanstiegs während des ersten Betankungsschritts (S3) verhindern kann.
Das Brennstoffbetankungsverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, worin im Falle der Bestimmung im Bestimmungsschritt (S9), dass die Betankungsmengen-Differenz innerhalb des zulässigen Bereichs liegt, eine Brennstoffmenge, die sich innerhalb des Brennstofftanks (31, 32, 33) befindet, unter Verwendung der vom Sender gesendeten Zustandsinformation berechnet wird, und das Betanken abgeschlossen wird, wenn die Brennstoffmenge einen vorbestimmten Abschlussschwellenwert überschreitet, und wobei im Falle der Bestimmung im Bestimmungsschritt (S9), dass die Betankungsmengen-Differenz außerhalb des zulässigen Bereichs liegt, das Betanken abgeschlossen wird, wenn der Betankungsdruck, der vom in der externen Betankungsvorrichtung (9) installierten Drucksensor (97c) detektiert wird, einen vorbestimmten Betankungsdruckschwellenwert überschreitet.
Brennstoffbetankungssystem, welches aufweist: ein Fahrzeug (V), das einen Brennstofftank (31, 32, 33) aufweist, der Brennstoff speichert, eine Speichervorrichtung, die Kenn-Information speichert, die einen Volumenwert des Brennstofftanks (31, 32, 33) enthält, einen Zustandsinformationssensor (36 bis 39), der Zustandsinformation in Bezug auf den Zustand des Brennstoffs in dem Brennstofftank (31, 32, 33) detektiert, sowie einen Sender zum externen Senden der in der Speichervorrichtung gespeicherten Kenn-Information und der vom Zustandsinformationssensor (36 bis 39) detektierten Zustandsinformation; eine externe Betankungsvorrichtung, die einen Empfänger aufweist, der vom Fahrzeug gesendete Informationen empfängt, einen Massenflussmesser, der eine Massenflussrate von in den (31, 32, 33) Brennstofftank gefülltem Brennstoff misst, und ein Betankungssteuermittel zum Steuern der Brennstoffbetankung in den Brennstofftank (31, 32, 33) unter einer vorbestimmten Betankungssteuervorschrift; ein erstes Betankungsmengenberechnungsmittel zum Berechnen einer Brennstoff-Betankungsmenge innerhalb einer Bestimmungsdauer nach dem Starten der Brennstoffbetankung durch das Betankungssteuermittel unter Verwendung der vom Sender (5) gesendeten Information; ein zweites Betankungsmengenberechnungsmittel zum Berechnen einer Brennstoff-Betankungsmenge in der Bestimmungsdauer unter Verwendung des Massenflussmessers; und ein Bestimmungsmittel zum Bestimmen, ob eine Betankungsmengen-Differenz zwischen der Betankungsmenge, die von dem ersten Betankungsmengenberechnungsmittel erhalten wird, und der Betankungsmenge, die von dem zweiten Betankungsmengenberechnungsmittel erhalten wird, innerhalb eines vorbestimmten zulässigen Bereichs liegt, wobei das Betankungssteuermittel die Betankungssteuervorschrift gemäß einem vom Bestimmungsmittel erhaltenen Bestimmungsergebnis nach Beginn der Betankung von Brennstoff ändert.