DE102007001545A1

DE102007001545A1 - Verfahren zum Befüllen eines Kraftstofftanks eines Kraftfahrzeugs sowie System zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE102007001545A1
Application number: DE200710001545
Authority: DE
Inventors: Andreas Marschner; Martin Lauterbach; Peter Brandl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2007-01-10
Filing date: 2007-01-10
Publication date: 2008-07-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen eines Kraftstofftanks eines Kraftfahrzeugs, der eine verschließbare Zufuhröffnung für die Zufuhr von Kraftstoff, eine Austrittsöffnung für die Abfuhr von Kraftstoff sowie eine Entlüftungsöffnung zum Belüften des nicht mit flüssigem Kraftstoff befüllten Raumes im Kraftstofftank und insbesondere zum Abbau von Überdruck in diesem Raum aufweist. Vor Einräumung der Möglichkeit, die Zufuhröffnung zu öffnen, wird durch eine Bedienperson oder dgl. ein Signal für die Öffnungsabsicht der Zufuhröffnung an eine insbesondere elektronische Steuereinheit gesandt, die daraufhin die Möglichkeit für den Abbau von gegebenenfalls im besagten Raum herrschenden Überdruck schafft, und es wird erst nach dessen Abbau die Möglichkeit zum Öffnen der Zufuhröffnung eingeräumt. Vorzugsweise wird das Signal für die Öffnungsabsicht durch eine geringfügige Bewegung eines die Zufuhröffnung verschließenden Elements oder eines die verschlossene Zufuhröffnung abdeckenden Elements ausgelöst. Ferner kann ein erfolgter Abbau von Überdruck durch selbsttätiges Öffnen der Zufuhröffnung oder eines die noch verschlossene Zufuhröffnung abdeckenden Elements angezeigt werden. Schließlich kann auch der in Gang gesetzte und/oder erfolgende und/oder erfolgte Abbau von vorliegendem Überdruck der Bedienperson akustisch oder optisch angezeigt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen eines Kraftstofftanks eines Kraftfahrzeugs, der eine verschließbare Zuführöffnung für die Zufuhr von Kraftstoff, eine Austrittsöffnung für die Abfuhr von Kraftstoff sowie eine Entlüftungsöffnung zum Belüften des nicht mit flüssigem Kraftstoff befüllten Raumes im Kraftstofftank und insbesondere zum Abbau von Überdruck in diesem Raum aufweist.
Bei solchen üblichen Kraftstofftanks wird über die Be- bzw. Entlüftungsöffnung bzw. Entlüftungseinrichtung unter anderem beim Befüllen des Kraftstofftanks die zuvor darin enthaltene Luft abgeführt, wobei die im abgeführten Luftstrom enthaltenen Kraftstoffbestandteile in einem sog. Aktivkohlefilter, durch welches der abgeführte Luftstrom hindurchgeführt wird, zwischengespeichert werden, um eine Belastung der Umwelt durch diese unverbrannten Kraftstoffbestandteile zu vermeiden. Im Aktivkohlefilter zwischengespeichert werden ferner auch Kraftstoffdämpfe, die aus der Verdunstung von Kraftstoff im Kraftstofftank des insbesondere unter Umgebungs-Hitze betriebenen, aber auch heiß abgestellten Kraftfahrzeugs resultieren, da als Folge dieser Verdunstung kein nennenswerter Überdruck im Kraftstofftank entstehen darf und somit auch unter diesen Umständen eine Entlüftung des Tanks über das Aktivkohlefilter erfolgen muss.
Das genannte Aktivkohlefilter muss immer wieder gespült werden, wobei Umgebungsluft hindurchgeführt und zusammen mit den dann vom Aktivkohlefilter wieder abgegebenen Kraftstoffbestandteilen einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs, für deren Versorgung der Kraftstofftank vorgesehen ist, zur Verbrennung zugeführt wird. Diese geschilderte Technik hat sich grundsätzlich bewährt, ist jedoch bspw. bei sog. Hybrid-Kraftfahrzeugen, die alternativ zu einer Brennkraftmaschine auch von einem Elektromotor angetrieben werden können, praktisch nicht identisch umsetzbar, da es hierbei lange Zeitspannen geben kann, während derer die Brennkraftmaschine nicht betrieben wird und somit eine wirkungsvolle bzw. zuverlässige Spülung des Aktivkohlefilters nicht möglich ist.
Vorgeschlagen ist daher, ein Zustandekommen und Aufrechterhalten von Überdruck gewisser Höhe im geschlossenen Kraftstofftank zuzulassen. Dieser Überdruck kann insbesondere mit mehr oder weniger gefülltem Kraftstofftank auftreten, bspw. wenn dieser (insbesondere unter Umgebungseinfluss) erwärmt wird und kein Kraftstoff entnommen wird, wenn das Kraftfahrzeug elektromotorisch betrieben und der elektrische Fzg.-Antriebsmotor aus einem Akkumulator gespeist wird. Die daraus resultierende teilweise Verdunstung des Kraftstoffs im Tank erhöht dessen Innendruck, was nun jedenfalls bis zu einem gewissen Druckwert zugelassen wird, so dass bis dahin keine Entlüftung bzw. Belüftung des Tanks erforderlich ist. Folglich wird dann ein ggf. noch vorhandenes Aktivkohlefilter nicht durchströmt. Vorteilhafterweise reduziert der dann im Kraftstofftank vorliegende Überdruck zusätzlich die Verdunstungsneigung des Kraftstoffs.
Jedoch ist es dann, wenn im Kraftstofftank Überdruck herrscht, nicht mehr möglich, diesen ebenso einfach zu befüllen bzw. zu betanken wie die üblichen nicht geschlossenen Kraftstofftanks, in denen aufgrund von Zwangsentlüftung kein Überdruck im Tank auftreten kann. Würde nämlich bei Vorliegen von Überdruck im Tank ein üblicher Verschluss eines üblichen Tank-Befüllstutzens geöffnet, so erfolgte ein schlagartiger Druckabbau, verbunden mit der Gefahr, dass Kraftstoff hinausschwappt, insbesondere jedoch mit entsprechender Belastung der Umwelt mit den im Tank angesammelten gasförmigen Kraftstoffbestandteilen.
Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Die Lösung dieser Aufgabe ist für ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass vor Einräumung der Möglichkeit, die Zufuhröffnung zu öffnen, durch eine Bedienperson oder dgl. ein Signal für die Öffnungsabsicht der Zuführöffnung an eine insbesondere elektronische Steuereinheit gesandt wird, die daraufhin die Möglichkeit für den Abbau von gegebenenfalls im besagten Raum herrschenden Überdruck schafft, und dass erst nach dessen Abbau die Möglichkeit zum Öffnen der Zufuhröffnung eingeräumt wird. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird dafür gesorgt, dass kein Überdruck im Tank vorliegt, wenn die Zufuhröffnung geöffnet wird. Dabei kann das Öffnen der Zufuhröffnung entweder durch eine Bedienperson, bspw. einen Tankwart oder den Fahrer des Fahrzeugs erfolgen, alternativ aber auch automatisiert, wie dies beim grundsätzlich bekannten sog. Robot-Tanken der Fall ist. Zumindest für den erstgenannten Fall kann die Zufuhröffnung dabei durch den üblichen, auf das freie Ende des Kraftstoff-Einfüllstutzens des Tanks aufgeschraubten Tankverschluss verschlossen sein. Ehe nun dieser oder ein anderer Tankverschluss oder eine übliche, diesen Tankverschluss normalerweise abdeckende Tankklappe in der Karosserie bzw. Außenhaut des Fahrzeugs geöffnet werden kann, soll somit evtl. im Tank-Innenraum vorliegender Überdruck (gegenüber Umgebungsdruck) abgebaut werden. Damit dies erfolgen kann, muss eine vorhandene Entlüftungsöffnung, die üblicherweise geschlossen ist und an die sich vorzugsweise ein eingangs genanntes Aktivkohlefilter oder dgl. anschließt, geöffnet werden. Letzteres kann bspw. durch entsprechende Ansteuerung eines in oder an der Entlüftungsöffnung vorgesehenen oder zumindest mit dieser geeignet zusammenwirkenden Ventils erfolgen, vorzugsweise über eine elektronische Steuereinheit, wenn oder nachdem dieser mittels eines geeigneten Signals mitgeteilt wurde, dass die Zuführöffnung des Tanks geöffnet werden soll (= Öffnungsabsicht), d. h. dass insbesondere die Absicht besteht, den Kraftstofftank zu befüllen (= sog. Betankungsabsicht).
Grundsätzlich kann eine Betankungsabsicht bzw. eine Öffnungsabsicht auf verschiedene Weise mitgeteilt werden, so bspw. durch Betätigung eines separaten Tasters oder dgl.. Um jedoch den Aufwand für die Bedienperson und den Unterschied zum bisher üblichen Betankungs-Verfahren so gering als möglich zu halten, wird weiterhin vorgeschlagen, dass das Signal für die Öffnungsabsicht durch eine geringfügige Bewegung eines die Zufuhröffnung des Tanks verschließenden Elements oder eines die verschlossene Zufuhröffnung abdeckenden Elements ausgelöst wird. Konkret kann dieses besagte Signal also dadurch ausgelöst werden, dass entweder der Tankverschluss am Einfüllstutzen geringfügig bewegt wird, wobei der Einfüllstutzen nach dieser Bewegung jedoch weiterhin dicht verschlossen sein soll, oder dass (vorzugsweise) die genannte Tankklappe oder dgl. geringfügig bewegt wird. Letzteres kann bspw. durch einen leichten Druck von außen auf die Tankklappe ausgelöst werden, wodurch diese jedoch noch nicht geöffnet werden kann, sondern vorzugsweise durch das Zentralverriegelungssystem des Kraftfahrzeugs noch in ihrer geschlossenen Position gehalten wird. Eine entsprechende Bewegungsmöglichkeit der Tank-Klappe kann bspw. durch Vorsehen eines geeigneten Langlochs in der Zentralverriegelungsmechanik eingeräumt werden, während für das Erkennen dieser genannten geringfügigen Bewegung ein geeigneter Sensor im entsprechenden Bereich der Tankklappe vorgesehen sein kann.
Im Sinne einer vorteilhaften Weiterbildung kann ein erfolgter Abbau von Überdruck im Kraftstofftank (bzw. im genannten Innen-Raum desselben) durch selbsttätiges Öffnen der Tank-Zufuhröffnung oder eines die noch verschlossene Zufuhröffnung abdeckenden Elements angezeigt werden. Wenn es sich bei dem letztgenannten Element um die Tankklappe handelt, kann diese vorzugsweise getrieben durch ein Kraftspeicherelement (Federelement) dann selbsttätig öffnen bzw. aufschwenken, und zwar vorzugsweise dadurch, dass dann, nämlich nach erfolgtem Druckabbau im Tank, das Zentralverriegelungssystem diese Klappe freigibt. Vorzugsweise kann zur Systemüberwachung ein Sensor zum Erkennen der Klappen-Position, zumindest derjenigen Position, in der die Klappe vorzugsweise durch die Zentralverriegelungsmechanik in der geschlossenen Position gehalten wird, vorgesehen sein. In diesem Zusammenhang weiter auf ein System zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingehend kann die Überwachung des innerhalb des Kraftstofftanks herrschenden Druckes bevorzugt mittels eines Drucksensors erfolgen, der mit der bereits genannten elektronischen Steuereinheit in signalübertragender Verbindung steht, so dass letztere in Abhängigkeit von den festgestellten Druckwerten entsprechende Signale aussenden kann.
Ebenfalls im Sinne einer vorteilhaften Weiterbildung kann der in Gang gesetzte und/oder erfolgende und/oder erfolgte Abbau von vorliegendem Überdruck der Bedienperson akustisch oder optisch angezeigt werden. Eine akustische Anzeige eines erfolgten Abbaus kann bspw. durch das gleiche Geräusch wie beim Aktivieren der Zentralverriegelung geschehen, während der erfolgende Abbau von Überdruck bspw. durch geeignete Gestaltung der Entlüftungsleitung des Tanks quasi selbsttätig akustisch verdeutlicht werden kann, bspw. indem diese als Wellrohr oder indem in dieser eine Pfeife oder dgl. ausgebildet ist, jedoch kann dies sowie eine Vielzahl weiterer Details durchaus abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims

Verfahren zum Befüllen eines Kraftstofftanks eines Kraftfahrzeugs, der eine verschließbare Zuführöffnung für die Zufuhr von Kraftstoff, eine Austrittsöffnung für die Abfuhr von Kraftstoff sowie eine Entlüftungsöffnung zum Belüften des nicht mit flüssigem Kraftstoff befüllten Raumes im Kraftstofftank und insbesondere zum Abbau von Überdruck in diesem Raum aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass vor Einräumung der Möglichkeit, die Zufuhröffnung zu öffnen, durch eine Bedienperson oder dgl. ein Signal für die Öffnungsabsicht der Zuführöffnung an eine insbesondere elektronische Steuereinheit gesandt wird, die daraufhin die Möglichkeit für den Abbau von gegebenenfalls im besagten Raum herrschenden Überdruck schafft, und dass erst nach dessen Abbau die Möglichkeit zum Öffnen der Zufuhröffnung eingeräumt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal für die Öffnungsabsicht durch eine geringfügige Bewegung eines die Zufuhröffnung verschließenden Elements oder eines die verschlossene Zufuhröffnung abdeckenden Elements ausgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erfolgter Abbau von Überdruck durch selbsttätiges Öffnen der Zufuhröffnung oder eines die noch verschlossene Zufuhröffnung abdeckenden Elements angezeigt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in Gang gesetzte und/oder erfolgende und/oder erfolgte Abbau von vorliegendem Überdruck der Bedienperson akustisch oder optisch angezeigt wird.
System zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das die Zufuhröffnung abdeckende Element eine sog. Tankklappe in der Karosserie des Fahrzeugs ist und die geringfügige Bewegung dieser Klappe durch Druck auf diese Klappe ausgelöst und von einem Sensor erkannt wird.
System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe insbesondere durch ein Zentralverriegelungssystem des Kraftfahrzeugs solange in der die noch verschlossene Zufuhröffnung abdeckenden Position gehalten wird, bis Überdruck im Tank vollständig abgebaut ist, wobei ein Sensor zum Detektieren dieser Klappen-Position vorgesehen ist.
System nach Anspruch 5 oder 6, mit einem Drucksensor zum Überwachen des im besagten, nicht mit flüssigem Kraftstoff befüllten Raumes herrschenden Drucks, der an die besagte elektronische Steuereinheit übermittelt wird.