AT524534B1 - Device for simulating regeneration of a volatile hydrogen containment system - Google Patents

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AT524534B1
AT524534B1 ATA50414/2021A AT504142021A AT524534B1 AT 524534 B1 AT524534 B1 AT 524534B1 AT 504142021 A AT504142021 A AT 504142021A AT 524534 B1 AT524534 B1 AT 524534B1
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Gasteiner Ing Franz-Markus
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Avl List Gmbh
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Nachbildung einer Abgabe eines Rückhaltesystems (13) für flüchtige Wasserstoffe, insbesondere Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, aufweisend: ein Reservoir (3) zum Bereitstellen von Wasserstoffen; ein Mischbereich (4), in welchem die Wasserstoffe aus dem Reservoir (3) der Luft zuführbar sind, um ein Gasgemisch zu bilden; ein Durchflussventil (6), welches eingerichtet ist, um einen Durchfluss von Wasserstoffen von dem Reservoir (3) zu dem Mischbereich (4) einzustellen; und eine Steuereinheit (7), welche signalübertragend mit dem Durchflussventil (6) verbunden ist und eingerichtet ist, um den Durchfluss von Wasserstoffen zu dem Mischbereich (4) mittels des Durchflussventils (6) zu steuern.The invention relates to a device (1) for simulating a release of a restraint system (13) for volatile hydrogens, in particular hydrocarbons, preferably for a motor vehicle, having: a reservoir (3) for providing hydrogens; a mixing area (4) in which the hydrogen from the reservoir (3) can be supplied to the air in order to form a gas mixture; a flow valve (6) which is set up to adjust a flow of hydrogen from the reservoir (3) to the mixing area (4); and a control unit (7) which is signal-transmittingly connected to the flow-through valve (6) and is set up to control the flow of hydrogens to the mixing area (4) by means of the flow-through valve (6).

Description

Beschreibungdescription

VORRICHTUNG ZUR SIMULATION EINER REGENERATION EINES RÜCKHALTESYSTEMS FÜR FLUCHTIGE WASSERSTOFFE DEVICE FOR SIMULATING A REGENERATION OF A VOLATILE HYDROGEN CONTAINMENT SYSTEM

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nachbildung einer Abgabe eines Rückhaltesystems für flüchtige Wasserstoffe, insbesondere Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug. The invention relates to a device for simulating a delivery of a restraint system for volatile hydrogens, especially hydrocarbons, preferably for a motor vehicle.

[0002] Im Zuge der Einführung der Lambdaregelung bei Fahrzeugen mit Katalysator wurden die Emissionen eines Fahrzeugs gesetzlich geregelt. In the course of the introduction of lambda control in vehicles with a catalytic converter, the emissions of a vehicle were regulated by law.

[0003] Zu diesen Emissionen gehören auch verdunstende Kraftstoffe, insbesondere Kohlenwasserstoffe, aus dem Kraftstoffbehälter. Diese sogenannten flüchtigen Wasserstoffe dürfen nicht unkontrolliert in die Atmosphäre gelangen. Daher müssen diese aufgefangen und zur Wiederverwendung oder zur kontrollierten Beseitigung zwischengespeichert werden. Hierfür kommen im Stand der Technik Rückhaltesysteme und/oder Rückführungssysteme für diese flüchtigen Wasserstoffe zum Einsatz. [0003] These emissions also include evaporating fuels, in particular hydrocarbons, from the fuel tank. These so-called volatile hydrogens must not be released into the atmosphere in an uncontrolled manner. Therefore, these must be collected and temporarily stored for reuse or for controlled disposal. In the prior art, retention systems and/or recirculation systems for these volatile hydrogens are used for this purpose.

[0004] Tankentlüftungssysteme sind aus den Dokumenten DE 102018217662 A1, US 2020173383 A1 oder WO 2017222230 A1 bekannt. [0004] Tank ventilation systems are known from the documents DE 102018217662 A1, US 2020173383 A1 or WO 2017222230 A1.

[0005] Es ist aus dem Stand der Technik insbesondere bekannt, Aktivkohlebehälter für ein Rückhaltesystem einzusetzen. It is known from the prior art in particular to use activated charcoal canisters for a restraint system.

[0006] Wie in Fig. 1 dargestellt, ist ein Rückhaltesystem 13 im Allgemeinen über eine Druckausgleichsleitung 15b mit einem Kraftstofftank 14 verbunden. Das Rückhaltesystem 13 dient hierbei dazu, die flüchtigen Wasserstoffe aus dem Tank 14 aufzufangen und zwischenzuspeichern. In einer Verbindungsleitung 15a zwischen einem Ansaugrohr 12, einer Brennkraftmaschine 10 und dem Rückhaltesystem 13 ist ein sogenanntes Spülventil oder auch Taktventil 11 angeordnet. As shown in Figure 1, a restraint system 13 is generally connected to a fuel tank 14 via a pressure equalizing line 15b. The restraint system 13 serves here to collect and temporarily store the volatile hydrogens from the tank 14 . In a connecting line 15a between an intake pipe 12, an internal combustion engine 10 and the restraint system 13, a so-called scavenging valve or timing valve 11 is arranged.

[0007] Wird die Lambdaregelung des Fahrzeugs aktiv, so wird dieses Spülventil 11 angesteuert und die Verbindungsleitung 15a zwischen Saugrohr 12 und Rückhaltesystem 13 wird freigegeben. Durch den Unterdruck im Saugrohr 12 wird über die Verbindungsleitung 15a Umgebungsluft über eine Zuleitung zur Luftleitung 15c angesaugt. Angesaugte Luft strömt durch das Rückhaltesystem 13 und führt die von diesem zwischengespeicherten flüchtigen Wasserstoffe der Brennkraftmaschine 10 zur Gemischaufbereitung zu. If the lambda control of the vehicle is active, this flushing valve 11 is activated and the connecting line 15a between the intake manifold 12 and the restraint system 13 is released. Due to the negative pressure in the intake manifold 12, ambient air is sucked in via the connecting line 15a via a supply line to the air line 15c. Air drawn in flows through the restraint system 13 and supplies the volatile hydrogen temporarily stored by it to the internal combustion engine 10 for mixture preparation.

[0008] Auf diese Weise wird das Rückhaltesystem 13 in der Weise regeneriert, dass es erneut flüchtige Wasserstoffe aufnehmen kann. Im Normalfall wird eine solche Regeneration nur dann vorgenommen, wenn die Lambdaregelung aktiv ist, da die Regeneration einen Einfluss auf die Gemischzusammensetzung in der Brennkraftmaschine 10 nimmt. In this way, the restraint system 13 is regenerated in such a way that it can absorb volatile hydrogens again. In the normal case, such a regeneration is only carried out when the lambda control is active, since the regeneration has an effect on the composition of the mixture in the internal combustion engine 10 .

[0009] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug oder eine Brennkraftmaschine unter Berücksichtigung von Regenerationszyklen eines Rückhaltesystems für flüchtige Wasserstoffe testen zu können. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, solche Tests in einem vollautomatisierten Modus durchführbar zu machen, insbesondere einem 24/7-Modus. It is an object of the invention to be able to test a vehicle or an internal combustion engine taking into account regeneration cycles of a restraint system for volatile hydrogen. In particular, it is an object of the invention to make such tests executable in a fully automated mode, in particular a 24/7 mode.

[0010] Diese Aufgaben werden durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen. [0010] These objects are solved by the independent claims. Advantageous configurations can be found in the dependent claims.

[0011] Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nachbildung einer Abgabe eines Rückhaltesystems für flüchtige Wasserstoffe, insbesondere Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, aufweisend: A first aspect of the invention relates to a device for simulating a delivery of a restraint system for volatile hydrogens, in particular hydrocarbons, preferably for a motor vehicle, comprising:

ein Reservoir zum Bereitstellen von Wasserstoffen; a reservoir for providing hydrogens;

ein Mischbereich, in welchem die Wasserstoffe aus dem Reservoir Luft zuführbar sind, um ein Gasgemisch zu bilden; a mixing area in which the hydrogen from the reservoir air can be supplied to form a gas mixture;

ein Durchflussventil, welches eingerichtet ist, um einen Durchfluss von Wasserstoffen von dem Reservoir zu dem Mischbereich einzustellen; und a flow valve configured to adjust a flow of hydrogens from the reservoir to the mixing area; and

eine Steuereinheit, welche signalübertragend mit dem Durchflussventil verbunden ist und einge-a control unit which is signal-transmittingly connected to the flow valve and

richtet ist, um den Durchfluss von Wasserstoffen zu dem Mischbereich mittels des Durchflussventils zu steuern. is directed to control the flow of hydrogens to the mixing area by means of the flow valve.

[0012] Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nachbildung einer Abgabe eines Rückhaltesystems von flüchtigen Wasserstoffen, insbesondere Kohlenwasserstoffen, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, wobei der Luft in einem Regenerationsbetrieb Wasserstoffe aus einem Reservoir von Wasserstoffen zugeführt werden, so dass ein Gasgemisch entsteht, und wobei das Gasgemisch einer Brennkraftmaschine oder einer Brennstoffzelle, insbesondere einem Ansaugkrümmer oder einem vorgelagerten Spülventil für ein Rückhaltesystem, zugeführt wird, um ein bei der Abgabe eines Rückhaltesystems anfallendes Gasgemisch nachzubilden. A second aspect of the invention relates to a method for simulating a release of a restraint system of volatile hydrogens, in particular hydrocarbons, preferably for a motor vehicle, with the air being supplied with hydrogens from a reservoir of hydrogens in a regeneration operation, so that a gas mixture is produced and wherein the gas mixture is supplied to an internal combustion engine or a fuel cell, in particular an intake manifold or an upstream scavenging valve for a restraint system, in order to simulate a gas mixture occurring when a restraint system is released.

[0013] Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft einen Energiewandler, insbesondere eine Brennstoffzelle oder eine Brennkraftmaschine, mit einer Vorrichtung zur Nachbildung einer Abgabe eines Rückhaltesystems für flüchtige Wasserstoffe. A third aspect of the invention relates to an energy converter, in particular a fuel cell or an internal combustion engine, with a device for simulating a delivery of a restraint system for volatile hydrogens.

[0014] Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Nachbildung einer Abgabe eines Rückhaltesystems für flüchtige Wasserstoffe. A fourth aspect of the invention relates to a vehicle having an apparatus for simulating a release of a restraint system for volatile hydrogens.

[0015] Ein Durchfluss im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise ein Massenstrom oder ein Volumenstrom. [0015] A flow in the sense of the invention is preferably a mass flow or a volume flow.

[0016] Die Erfindung beruht auf dem Ansatz, dass Regenerationsphasen bzw. der Regenerationsbetrieb eines Rückhaltesystems nachgebildet werden. Hierdurch kann insbesondere die Regeneration des Rückhaltesystems kalibriert werden. Dabei muss der Zustrom an angesaugter Luft, der sogenannte Spülstrom, so eingestellt werden, dass Durchbrüche des Rückhaltesystems zuverlässig vermieden werden. The invention is based on the approach that regeneration phases or the regeneration operation of a restraint system are simulated. In this way, in particular, the regeneration of the restraint system can be calibrated. The inflow of intake air, the so-called flushing flow, must be set in such a way that breakthroughs in the restraint system are reliably avoided.

[0017] Als Randbedingung gilt hierbei, dass nur so viel Spülstrom eingestellt wird, mit welchem negative Emissionsbeeinflussungen durch das Rückhaltesystem vermieden werden können. Insbesondere muss im Fall einer Brennkraftmaschine oder eines Fahrzeugs der Spülstrom so eingestellt werden, dass er mit den jeweiligen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine abgestimmt ist. Darüber hinaus muss er so eingestellt werden, dass keine negative Fahrverhaltensbeeinflussungen entstehen. The boundary condition here is that only so much flushing flow is set with which negative influences on emissions through the restraint system can be avoided. In particular, in the case of an internal combustion engine or a vehicle, the scavenging flow must be adjusted in such a way that it is coordinated with the respective operating conditions of the internal combustion engine. In addition, it must be set in such a way that no negative influences on driving behavior arise.

[0018] Um den Einfluss von Rückhaltesystemen auf die Emission einer Brennkraftmaschine zu bestimmen, müssen im Rahmen der Homologation von Fahrzeugen verschiedene Tests mit Rückhaltesystemen in verschiedenen Beladungszuständen des Rückhaltesystems, insbesondere einem vollen Beladungszustand, gefahren werden. Im Stand der Technik werden hierfür vorzugsweise Aktivkohlebehälter, welche im Allgemeinen als Speicher für flüchtige Wasserstoffe in den Rückhaltesystemen eingesetzt werden, „vorbeladen“. D.h., diese werden eine gewisse Zeit mit flüchtigen Kohlenwasserstoffen beaufschlagt, so dass diese einen vordefinierten Füllungszustand annehmen. In order to determine the influence of restraint systems on the emissions of an internal combustion engine, various tests with restraint systems in different load states of the restraint system, in particular a full load state, must be run as part of the homologation of vehicles. In the prior art, activated charcoal canisters, which are generally used to store volatile hydrogen in the restraint systems, are preferably “preloaded” for this purpose. This means that volatile hydrocarbons are applied to them for a certain period of time so that they assume a predefined fill level.

[0019] Durch das erfindungsgemäße System müssen hierbei keine vorbeladenen Rückhaltesysteme in der jeweiligen Emissionsumgebung, insbesondere an der Brennkraftmaschine, montiert werden. Die verschiedenen Beladungs- und Betriebszustände können einfach simuliert werden. With the system according to the invention, no preloaded restraint systems have to be installed in the respective emission environment, in particular on the internal combustion engine. The various loading and operating conditions can be easily simulated.

[0020] Die Erfindung ermöglicht ein vollautomatisiertes Testen. Insbesondere kann dieses in einem 24-Stunden-Testbetrieb ausgeführt werden, sodass Prüfstände oder auch Erprobungsfahrzeuge mit maximaler Auslastung genutzt werden können. Hierdurch ergeben sich unter anderem wesentliche Kostenvorteile. The invention enables fully automated testing. In particular, this can be carried out in a 24-hour test operation, so that test benches or test vehicles can be used with maximum capacity. This results, among other things, in significant cost advantages.

[0021] In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist die Vorrichtung mit einer Brennkraftmaschine oder Brennstoffzelle, insbesondere mit einem Ansaugkrümmer einer Brennkraftmaschine oder einem vorgelagerten Spülsystem, insbesondere einem vorgelagerten Spülventil für ein Rückhaltesystem, mittels eines Anschlusses fluidkommunizierend verbindbar. Durch das Vorsehen eines Anschlusses kann die Vorrichtung unmittelbar mit einer zu testenden Brennkraftmaschine bzw. deren Ansaugtrakt verbunden werden. Das Gasgemisch kann der Brennkraftmaschine auf diese Weise zur Nachbildung der Abgabe des Rückhaltesystems zugeführt werden. In a first advantageous embodiment, the device can be fluidly connected to an internal combustion engine or fuel cell, in particular to an intake manifold of an internal combustion engine or to an upstream scavenging system, in particular an upstream scavenging valve for a restraint system, by means of a connection. By providing a connection, the device can be connected directly to an internal combustion engine to be tested or its intake tract. The gas mixture can be supplied to the internal combustion engine in this way to simulate the delivery of the restraint system.

[0022] In einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung des Weiteren einen ersIn a second advantageous embodiment, the device also has a first

ten Durchflussmesssensor auf, welcher stromabwärts des Durchflussventils angeordnet ist und eingerichtet ist, den Durchfluss von Wasserstoffen zwischen dem Reservoir und dem Mischbereich zu messen und mit der Steuereinheit signalübertragend verbunden ist, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, den Durchfluss von Wasserstoffen auf der Grundlage von gemessenen Ist-Werten des Durchflusses von Wasserstoffen zu regeln. Mittels des Durchflussmesssensors ist eine genauere Einstellung der dem Mischbereich zugeführten flüchtigen Wasserstoffe möglich. th flow measurement sensor, which is arranged downstream of the flow valve and is set up to measure the flow of hydrogen between the reservoir and the mixing area and is signal-transmittingly connected to the control unit, the control unit being set up to measure the flow of hydrogen on the basis of measured actual values -Regulate hydrogen flow rates. A more precise adjustment of the volatile hydrogens supplied to the mixing area is possible by means of the flow measuring sensor.

[0023] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung einen zweiten Durchflussmesssensor auf, welcher eingerichtet ist, den Durchfluss von angesaugter Luft zu dem Mischbereich zu messen und welcher mit der Steuereinheit signalübertragend verbunden ist, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, den Durchfluss von Wasserstoffen auf der Grundlage von gemessenen Ist-Werten des Durchflusses der angesaugten Luft zu regeln. Auch durch das Vorsehen des zweiten Durchflussmesssensors ist eine genauere Einstellung der dem Mischbereich zugeführten flüchtigen Wasserstoffe möglich. Denn durch die Kenntnis der Luftmenge kann zuzuführende Menge an flüchtigen Wasserstoffen bestimmt werden, um eine gewünschte Konzentration zu erreichen. In a further advantageous embodiment, the device has a second flow measurement sensor, which is set up to measure the flow of intake air to the mixing area and which is connected to the control unit in a signal-transmitting manner, the control unit being set up to measure the flow of hydrogens based on measured actual values of the intake air flow rate. A more precise adjustment of the volatile hydrogens supplied to the mixing area is also possible through the provision of the second flow measurement sensor. Because by knowing the amount of air, the amount of volatile hydrogen to be supplied can be determined in order to achieve a desired concentration.

[0024] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung des Weiteren einen Kohlenwasserstoffsensor auf, welcher eingerichtet ist, um eine Konzentration von Wasserstoffen in dem Gasgemisch zu messen und welcher mit der Steuereinheit signalübertragend verbunden ist. Vorzugsweise ist die Steuereinheit eingerichtet, den Durchfluss von Wasserstoffen auf der Grundlage von gemessenen Ist-Werten der Konzentration von Wasserstoffen zu regeln. Durch den Kohlenwasserstoffsensor kann eine noch bessere Kontrolle des Gasgemischs erreicht werden, welche der Brennkraftmaschine zugeführt wird. In a further advantageous embodiment, the device also has a hydrocarbon sensor which is set up to measure a concentration of hydrogen in the gas mixture and which is connected to the control unit in a signal-transmitting manner. The control unit is preferably set up to regulate the flow of hydrogen on the basis of measured actual values of the concentration of hydrogen. Even better control of the gas mixture that is supplied to the internal combustion engine can be achieved by the hydrocarbon sensor.

[0025] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung wird die Regeneration eines Aktivkohlebehälters als Rückhaltesystem simuliert. In a further advantageous embodiment of the device, the regeneration of an activated charcoal canister is simulated as a restraint system.

[0026] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung des Weiteren eine Regenerationspumpe auf, welche stromabwärts des Mischbereichs angeordnet ist und eingerichtet ist, das Gemisch in die Brennkraftmaschine zu fördern. Mittels der Regenrationspumpe lassen sich auch solche Rückhaltesysteme simulieren, welche in Brennkraftmaschinen mit aufgeladener Luftzufuhr oder in Brennkraftmaschinen mit geringem Unterdruck im Saugrohr (stark entdrosselt) zum Einsatz kommen. In a further advantageous embodiment, the device also has a regeneration pump, which is arranged downstream of the mixing area and is set up to deliver the mixture into the internal combustion engine. The regeneration pump can also be used to simulate restraint systems that are used in internal combustion engines with supercharged air supply or in internal combustion engines with low vacuum in the intake manifold (strongly de-throttled).

[0027] Die im Vorhergehenden in Bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung beschriebenen Merkmale und Vorteile gelten für den zweiten bis vierten Aspekt entsprechend und umgekehrt. The features and advantages described above in relation to the first aspect of the invention apply to the second to fourth aspects accordingly and vice versa.

[0028] In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Energiewandlers überbrückt die Vorrichtung ein vorhandenes Rückhaltesystem der Brennkraftmaschine oder ist anstatt des Rückhaltesystems an dem Energiewandler installiert. In an advantageous embodiment of the energy converter, the device bridges an existing restraint system of the internal combustion engine or is installed on the energy converter instead of the restraint system.

[0029] In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die flüchtigen Wasserstoffe in einer Menge zugeführt, dass sich eine vorbestimmte Konzentration an Wasserstoffen in dem Gasgemisch einstellt. Vorzugsweise wird die Konzentration von flüchtigen Wasserstoffen in dem Gasgemisch in der Weise eingestellt wird, dass diese ein vordefiniertes zeitabhängiges oder von einer zurückgelegten Wegstrecke abhängiges Profil aufweist. Hierdurch kann ein besonders realistischer Simulationsbetrieb erreicht werden. In an advantageous embodiment, the volatile hydrogens are supplied in an amount that sets a predetermined concentration of hydrogens in the gas mixture. The concentration of volatile hydrogens in the gas mixture is preferably set in such a way that it has a predefined time-dependent profile or a profile that is dependent on a distance covered. As a result, a particularly realistic simulation operation can be achieved.

[0030] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird das vordefinierte Profil in einem realen Fahrbetrieb aufgezeichnet und in der Simulation der Abgabe nachgebildet. Hierdurch kann ein nochmals realistischerer Simulationsbetrieb erreicht werden. In a further advantageous embodiment, the predefined profile is recorded in real driving and simulated in the simulation of the fee. As a result, an even more realistic simulation operation can be achieved.

[0031] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird anhand einer Aktivierung eines Spülsystems, insbesondere einer Öffnung des Spülventils, anhand eines Durchflusses an Luft und/oder anhand eines Signals einer Antriebssteuerung (ECU) geprüft, ob ein Regenerationsbetrieb vorliegt, wobei Wasserstoffe der angesaugten Luft ausschließlich in einem Regenerationsbetrieb zugeführt werden. Durch diese Funktion kann die Abgabesimulation bzw. die Vorrichtung zum Nachbilden einfach im Betrieb einer Brennkraftmaschine oder eines Fahrzeugs vollautomatisch In a further advantageous embodiment, an activation of a scavenging system, in particular an opening of the scavenging valve, based on a flow of air and/or based on a signal from a drive control (ECU) is used to check whether regeneration operation is present, with hydrogens in the intake air only be supplied in a regeneration operation. With this function, the delivery simulation or the device for simulating can be fully automated in the operation of an internal combustion engine or a vehicle

mitbetrieben werden. Ein Eingriff durch den Benutzer ist nicht nötig. be co-operated. User intervention is not necessary.

[0032] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird das Verfahren in einem Prüfstandsbetrieb auf einem Fahrzeugprüfstand, Motorenprüfstand oder Antriebsstrangprüfstand oder im realen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs ausgeführt. In a further advantageous embodiment, the method is carried out in test bench operation on a vehicle test bench, engine test bench or drive train test bench or in real driving operation of the motor vehicle.

[0033] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden die Wasserstoffe, welche aus dem Reservoir entnommen werden, der im Regenerationsbetrieb angesaugten Luft in einem Mischbereich zugeführt, um das Gasgemisch zu bilden, wobei die Konzentration von Wasserstoffen in dem Gasgemisch mittels eines Kohlenwasserstoffsensors gemessen wird und wobei ein Durchfluss von Wasserstoffen von dem Reservoir zu dem Mischbereich mittels eines Durchflussventils auf der Grundlage der gemessenen Konzentration von Wasserstoffen eingestellt wird. Durch das Regeln der Zufuhr an flüchtigen Wasserstoffen aus dem Reservoir auf der Grundlage der gemessenen Konzentration kann eine besondere präzise Simulation des realen Betriebs umgesetzt werden. In a further advantageous embodiment of the method, the hydrogens, which are taken from the reservoir, are fed to the air sucked in during regeneration operation in a mixing area in order to form the gas mixture, the concentration of hydrogens in the gas mixture being measured by means of a hydrocarbon sensor and wherein a flow rate of hydrogens from the reservoir to the mixing area is adjusted via a flow rate valve based on the measured concentration of hydrogens. By controlling the supply of volatile hydrogens from the reservoir based on the measured concentration, a particularly precise simulation of real operation can be implemented.

[0034] Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen wenigstens teilweise schematisch: Further features and advantages result from the following description of exemplary embodiments in connection with the figures. They show at least partially schematically:

[0035] - Figur 1 eine Brennkraftmaschine mit einem Rückhaltesystem für flüchtige Wasserstoffe gemäß dem Stand der Technik; [0035] FIG. 1 shows an internal combustion engine with a retention system for volatile hydrogens according to the prior art;

[0036] - Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Simulation einer Regeneration eines Rückhaltesystems für flüchtige Wasserstoffe; [0036] FIG. 2 shows a first exemplary embodiment of a device for simulating a regeneration of a retention system for volatile hydrogens;

[0037] - Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Simulation einer Regeneration eines Rückhaltesystems für flüchtige Wasserstoffe; und - Figure 3 shows a second embodiment of a device for simulating a regeneration of a restraint system for volatile hydrogens; and

[0038] - Figur 4 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Simulation einer Regeneration eines Rückhaltesystems von flüchtigen Wasserstoffen. - Figure 4 shows an embodiment of a method for simulating a regeneration of a retention system of volatile hydrogens.

[0039] Figur 1 zeigt eine Brennkraftmaschine mit einem Kraftstofftank 14 und einem Rückhaltesystem 13 für flüchtige Wasserstoffe gemäß dem Stand der Technik. Figure 1 shows an internal combustion engine with a fuel tank 14 and a restraint system 13 for volatile hydrogen according to the prior art.

[0040] Diesbezüglich wird auf die Ausführungen in der Einleitung verwiesen. In this regard, reference is made to the explanations in the introduction.

[0041] Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 zur Simulation einer Regeneration eines Rückhaltsystems 13 für flüchtige Wasserstoffe, insbesondere Kohlenwasserstoffe. FIG. 2 shows a first exemplary embodiment of a device 1 for simulating a regeneration of a restraint system 13 for volatile hydrogens, in particular hydrocarbons.

[0042] Diese Vorrichtung 1 ersetzt vorzugsweise das Rückhaltesystem 13 sowie weiter vorzugsweise den Kraftstoffbehälter 14, welcher in einem Fahrzeug zur Versorgung einer Brennkraftmaschine 10 mit Kraftstoff vorgesehen sind. Alternativ kann ein vorhandenes Rückhaltesystem 13 und/oder ein vorhandener Kraftstofftank 14 auch überbrückt werden. Insbesondere kann hierfür vorgesehen sein, dass dieser, jedenfalls teilweise, insbesondere in Bezug auf die Druckausgleichsleitung oder Entlüftungsleitung, von der Brennkraftmaschine 10 getrennt wird. This device 1 preferably replaces the restraint system 13 and more preferably the fuel tank 14, which are provided in a vehicle for supplying an internal combustion engine 10 with fuel. Alternatively, an existing restraint system 13 and/or an existing fuel tank 14 can also be bypassed. In particular, provision can be made for this to be separated from internal combustion engine 10, at least partially, in particular with regard to the pressure equalization line or ventilation line.

[0043] Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist an der Verbindungsleitung 15a statt eines Rückhaltesystems 13 eine Leitung 16b angeschlossen, welche geeignet ist, um ein Gemisch anzusaugen. An dieser Gemischleitung 16b sind zwei weitere Leitungen angeschlossen: eine Kohlenwasserstoffleitung 16a, welche mit einem Reservoir 3 für flüchtige Wasserstoffe verbunden ist, und eine Luftansaugleitung 16c, über welche Luft angesaugt werden kann. Im Anschlussbereich der drei Leitungen 16a, 16b, 16c ist ein Mischbereich 4 ausgebildet. As can be seen from FIG. 2, instead of a restraint system 13, a line 16b is connected to the connecting line 15a, which line is suitable for sucking in a mixture. Two further lines are connected to this mixture line 16b: a hydrocarbon line 16a, which is connected to a reservoir 3 for volatile hydrogens, and an air intake line 16c, via which air can be sucked in. A mixing area 4 is formed in the connection area of the three lines 16a, 16b, 16c.

[0044] Öffnet sich das Spülventil 11 in der Verbindungsleitung 15a während die Brennkraftmaschine 10 betrieben wird, so beginnt ein Regenerationsbetrieb für ein Rückhaltesystem 13. Hierbei wird, durch den Unterdruck in dem Saugrohr 12, Luft über die Luftansaugleitung 16c angesaugt. If the scavenging valve 11 in the connecting line 15a opens while the internal combustion engine 10 is being operated, regeneration operation for a restraint system 13 begins. Here, due to the negative pressure in the intake manifold 12, air is sucked in via the air intake line 16c.

[0045] Über die Kohlenwasserstoffleitung 16a werden des Weiteren Kohlenwasserstoffe aus dem Reservoir 3 angesaugt, welche sich in dem Mischbereich 4, welcher in der Gemischleitung Furthermore, hydrocarbons are sucked in from the reservoir 3 via the hydrocarbon line 16a, which are in the mixing area 4, which is in the mixture line

16b stromabwärts des Anschlusses der Kohlenwasserstoffleitung 16a ausgebildet ist, mit der Luft vermischt. Auf diese Weise bildet sich ein Gasgemisch aus Luft und flüchtigen Kohlenwasserstoffen, wie es entstehen würde, wenn das Rückhaltesystem 13 an der Verbindungsleitung 15a angeschlossen wäre. 16b is formed downstream of the connection of the hydrocarbon line 16a, mixed with the air. In this way, a gas mixture of air and volatile hydrocarbons is formed, as would be the case if the restraint system 13 were connected to the connecting line 15a.

[0046] Vorzugsweise weist das System 1 des Weiteren ein Durchflussventil 6 auf, welches in der Kohlenwasserstoffleitung 16a angeordnet ist und eingerichtet ist, den Durchfluss von Kohlenwasserstoffen in der Kohlenwasserstoffleitung 16a zu begrenzen. Hierdurch kann die Konzentration von Kohlenwasserstoffen, welche dem Saugrohr 12 über die Verbindungsleitung 15a zugeführt werden, beeinflusst werden. Preferably, the system 1 further comprises a flow valve 6, which is arranged in the hydrocarbon line 16a and is configured to limit the flow of hydrocarbons in the hydrocarbon line 16a. As a result, the concentration of hydrocarbons that are fed to the intake manifold 12 via the connecting line 15a can be influenced.

[0047] Weiter vorzugsweise weist die Vorrichtung 1 eine Steuereinheit 7 auf. Diese ist mit dem Durchflussventil 6 signalübertragend verbunden und steuert das Durchflussventil 6. [0047]More preferably, the device 1 has a control unit 7 . This is connected to the flow valve 6 in a signal-transmitting manner and controls the flow valve 6.

[0048] Vorzugsweise weist die Vorrichtung 1 darüber hinaus einen Kohlenwasserstoffsensor 5 auf, welcher eingerichtet ist, eine Kohlenwasserstoffkonzentration in dem Gasgemisch, welches in dem Mischbereich 4 entsteht, zu messen. Weiter vorzugsweise ist auch dieser Kohlenwasserstoffsensor 5 signalübertragend mit der Steuereinheit 7 verbunden. Auf diese Weise kann das Durchflussventil 6 auf der Grundlage der mit dem Kohlenwasserstoffsensor 5 gemessenen IstWerte der Kohlenwasserstoffkonzentration in dem Gasgemisch, welches dem Saugrohr 12 zugeführt wird, geregelt werden. The device 1 preferably also has a hydrocarbon sensor 5 which is set up to measure a hydrocarbon concentration in the gas mixture which is produced in the mixing region 4 . More preferably, this hydrocarbon sensor 5 is also connected to the control unit 7 in a signal-transmitting manner. In this way, the flow valve 6 can be regulated on the basis of the actual values of the hydrocarbon concentration in the gas mixture which is fed to the intake manifold 12 measured by the hydrocarbon sensor 5 .

[0049] Weiter vorzugsweise weist die Vorrichtung 1 einen ersten Durchflussmesssensor 2 auf, der den Durchfluss von Kohlenwasserstoffen durch die Kohlenwasserstoffleitung 16a misst. Auch dieser erste Durchflussmesssensor 2 ist vorzugsweise mit der Steuereinheit 7 verbunden. Der Durchfluss durch die Kohlenwasserstoffleitung 16a kann daher des Weiteren mittels der Steuereinheit 7 auf der Grundlage der Ist-Werte des Durchflusses durch die Kohlenwasserstoffleitung 16a erfolgen. [0049]More preferably, the device 1 has a first flow measurement sensor 2, which measures the flow of hydrocarbons through the hydrocarbon line 16a. This first flow measurement sensor 2 is also preferably connected to the control unit 7 . The flow through the hydrocarbon line 16a can therefore also take place by means of the control unit 7 on the basis of the actual values of the flow through the hydrocarbon line 16a.

[0050] Weiter vorzugsweise weist die Vorrichtung 1 einen Durchflussmesssensor 8 auf, welcher eingerichtet ist, den Durchfluss durch die Luftansaugleitung 16c zu messen. Vorzugsweise ist auch dieser zweite Durchflusssensor 8 signalübertragend mit der Steuereinheit 7 verbunden. Vorzugsweise wird daher der Durchfluss von Kohlenwasserstoffen durch die Kohlenwasserstoffleitung 16a auch in Abhängigkeit von mittels des zweiten Durchflussmesssensors gemessenen IstWerten des Durchflusses von Luft durch die Luftansaugleitung 16c. [0050]More preferably, the device 1 has a flow measurement sensor 8, which is set up to measure the flow through the air intake line 16c. This second flow sensor 8 is preferably also connected to the control unit 7 in a signal-transmitting manner. The flow of hydrocarbons through the hydrocarbon line 16a is therefore preferably also dependent on actual values of the flow of air through the air intake line 16c measured by means of the second flow measuring sensor.

[0051] Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 zur Simulation einer Regeneration eines Rückhaltesystems 13 für flüchtige Wasserstoffe, insbesondere Kohlenwasserstoffe. FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of a device 1 for simulating a regeneration of a restraint system 13 for volatile hydrogens, in particular hydrocarbons.

[0052] Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass die Vorrichtung 1 nicht anstatt des Rückhaltesystems 13 an die Brennkraftmaschine 10 angeschlossen ist, sondern zusätzlich zu dieser. This exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment essentially in that the device 1 is not connected to the internal combustion engine 10 instead of the restraint system 13, but in addition to it.

[0053] Die Gemischleitung 16b mündet in diesem Fall vorzugsweise stromaufwärts des Spülventils 11b und des Kohlenwasserstoffsensors 5 in die Verbindungleitung 15a, welche das Rückhaltesystem 13 mit der Brennkraftmaschine 10 verbindet. Weiter vorzugsweise ist ein alternatives oder weiteres Spülventil 11a zwischen der Einmündung der Gemischleitung 16b in die Verbindungsleitung 15a und dem Rückhaltsystem 13 vorgesehen. In this case, the mixture line 16b preferably opens into the connecting line 15a, which connects the restraint system 13 to the internal combustion engine 10, upstream of the scavenging valve 11b and the hydrocarbon sensor 5. More preferably, an alternative or additional flushing valve 11a is provided between the junction of the mixture line 16b in the connecting line 15a and the restraint system 13 .

[0054] Ist das weitere optionale Spülventil 11a geschlossen, so kann mittels der Vorrichtung 1 ein Kohlenwasserstoffgemisch bereitgestellt werden, welches die Kohlenwasserstoffabgabe des Rückhaltesystems 13 nachbildet. Mittels des Spülventils 11b kann auch die Gemischleitung 16b vollständig von der Brennkraftmaschine getrennt werden. Dies ist insbesondere bei Brennkraftmaschinen 10 von Vorteil, bei welchen in der Luftzufuhr 12, insbesondere im Ansaugkrümmer, ein Unterdruck entsteht. Alternativ oder zusätzlich weist die Vorrichtung 1 vorzugsweise zum einen ein erstes Luftventil 9a auf, mittels welchem die Luftzufuhr zum Mischbereich 4 unterbrochen werden kann. Weiter vorzugsweise weist die Vorrichtung 1 zum anderen ein zweites Luftventil 9b auf, mittels welchem die Luftzufuhr zum Rückhaltsystem 13 unterbrochen werden kann. If the further optional flushing valve 11a is closed, a hydrocarbon mixture can be provided by means of the device 1, which simulates the hydrocarbon release of the restraint system 13. The mixture line 16b can also be completely separated from the internal combustion engine by means of the scavenging valve 11b. This is particularly advantageous in the case of internal combustion engines 10 in which a negative pressure is produced in the air supply 12, in particular in the intake manifold. Alternatively or additionally, the device 1 preferably has a first air valve 9a, by means of which the air supply to the mixing area 4 can be interrupted. Furthermore, the device 1 preferably has a second air valve 9b, by means of which the air supply to the restraint system 13 can be interrupted.

[0055] Ein weiterer Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist der Einsatz einer sogenannten Regenerationspumpe 17. Liegt in der Luftzufuhr 12 der Brennkraftmaschine 10 ein Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck vor, beispielsweise bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen, so kann seitens des Rückhaltesystems 13 oder seitens der Vorrichtung 1 eine solche Regenerationspumpe 17 vorgesehen sein, welche das Gasgemisch in die Brennkraftmaschine 10 fördert. In diesem Fall saugt nicht die Brennkraftmaschine 10 selbst, sondern die Regenerationspumpe die Luft an, welche eine Abgabe von Kohlenwasserstoffen von dem Rückhaltesystem oder ein Nachbilden dieser Abgabe bewirkt. A further difference from the first exemplary embodiment is the use of a so-called regeneration pump 17. If the air supply 12 of the internal combustion engine 10 is at overpressure compared to atmospheric pressure, for example in supercharged internal combustion engines, then the restraint system 13 or the device 1 can provide such a pressure Regeneration pump 17 may be provided, which promotes the gas mixture in the internal combustion engine 10. In this case, it is not the internal combustion engine 10 itself that sucks in the air, but the regeneration pump, which causes the release of hydrocarbons from the restraint system or a simulation of this release.

[0056] Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist der Mischbereich 4, in welchem die Kohlenwasserstoffe mit der Luft gemischt werden, als Mischmodul ausgebildet. In einem solchen Mischmodul kann beispielsweise vorgesehen sein, einen Luftwirbel zu erzeugen, um eine möglichst gute Durchmischung der Luft mit den Kohlenwasserstoffen aus dem Reservoir 3 zu erreichen. In contrast to the first embodiment, the mixing area 4, in which the hydrocarbons are mixed with the air, is designed as a mixing module. In such a mixing module, provision can be made, for example, to generate an air vortex in order to achieve the best possible mixing of the air with the hydrocarbons from the reservoir 3 .

[0057] Sowohl die Spülventile 11a, 11b, als auch die Luftventile 9a, 9b und die Regenerationspumpe 17 sind vorzugsweise mit der Steuerung 7 signalübertragend gekoppelt und werden von dieser gesteuert. Both the flushing valves 11a, 11b and the air valves 9a, 9b and the regeneration pump 17 are preferably coupled to the controller 7 in a signal-transmitting manner and are controlled by it.

[0058] Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 100 zur Simulation einer Regeneration eines Rückhaltesystems 13 von flüchtigen Wasserstoffen, insbesondere Kohlenwasserstoffen. FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a method 100 for simulating a regeneration of a restraint system 13 from volatile hydrogens, in particular hydrocarbons.

[0059] Hierbei wird in einem ersten Arbeitsschritt 101 vorzugsweise geprüft, ob ein Regenerationsbetrieb durch eine Antriebssteuerung (ECU) der Brennkraftmaschine initiiert wird. Dies kann beispielsweise anhand des Öffnungsgrads des Spülventils 11, eines Durchflusses an angesaugter Luft durch die Luftansaugleitung 16b und/oder anhand eines Signals der Antriebssteuerung (ECU) selbst erfolgen. Die Kohlenwasserstoffe werden der angesaugten Luft dann ausschließlich in diesem Regenerationsbetrieb zugeführt. In a first step 101, it is preferably checked whether a regeneration operation is initiated by a drive control unit (ECU) of the internal combustion engine. This can be done, for example, based on the degree of opening of the scavenging valve 11, a flow of intake air through the air intake line 16b and/or based on a signal from the drive control unit (ECU) itself. The hydrocarbons are then fed to the intake air exclusively in this regeneration mode.

[0060] In einem zweiten Arbeitsschritt 102 werden der angesaugten Luft im Regenerationsbetrieb Kohlenwasserstoffe aus dem Reservoir 3 zugeführt. Hierdurch entsteht, insbesondere im Mischbereich 4, ein Gasgemisch. In a second work step 102, hydrocarbons from the reservoir 3 are supplied to the intake air in the regeneration mode. This creates, in particular in the mixing area 4, a gas mixture.

[0061] Vorzugsweise werden die Kohlenwasserstoffe dabei in einem Teilarbeitsschritt 102-1 aus dem Reservoir 3 entnommen und in einem weiteren Teilarbeitsschritt 102-2 der im Regenerationsbetrieb angesaugten Luft in dem Mischbereich 4 zugeführt. In diesem Mischbereich 4 entsteht dann das Gasgemisch. The hydrocarbons are preferably removed from the reservoir 3 in a sub-step 102-1 and fed to the air sucked in during regeneration operation in the mixing region 4 in a further sub-step 102-2. The gas mixture is then produced in this mixing area 4 .

[0062] In einem dritten Arbeitsschritt 103 wird das Gasgemisch einem Ansaugrohr 12 einer Brennkraftmaschine 10 oder einem vorgelagerten Spülventil 11 für das Rückhaltesystem 13 zugeführt. Hierdurch wird ein bei einer Regeneration eines Rückhaltesystems 13 anfallendes Gasgemisch nachgebildet. In a third step 103, the gas mixture is fed to an intake pipe 12 of an internal combustion engine 10 or to an upstream purge valve 11 for the restraint system 13. In this way, a gas mixture occurring during regeneration of a restraint system 13 is simulated.

[0063] Vorzugsweise wird in einem weiteren Teilarbeitsschritt 103/1 die Kohlenstoffkonzentration in dem Gasgemisch, welches in dem Mischbereich 4 entsteht, gemessen. In einem weiteren Teilarbeitsschritt 103/2 wird vorzugsweise der Durchfluss von Kohlenwasserstoffen von dem Reservoir 3 zu dem Mischbereich 4 mittels des Durchflussventils 6 auf der Grundlage der gemessenen Kohlenwasserstoffkonzentration eingestellt. In a further partial work step 103/1, the carbon concentration in the gas mixture which is produced in the mixing region 4 is preferably measured. In a further partial work step 103/2, the flow of hydrocarbons from the reservoir 3 to the mixing area 4 is preferably adjusted by means of the flow valve 6 on the basis of the measured hydrocarbon concentration.

[0064] Vorzugsweise werden die Kohlenwasserstoffe dabei in einer Menge zugeführt, dass sich eine vorbestimmte Konzentration an Kohlenwasserstoffen in dem entstehenden Gasgemisch einstellt. Des Weiteren wird die Kohlenwasserstoffkonzentration in dem Gasgemisch vorzugsweise in der Weise eingestellt, dass diese ein vordefiniertes zeitabhängiges oder ein von einer zurückgelegten Wegstrecke abhängiges Profil aufweist. Dieses vordefinierte Profil ist vorzugsweise vorher während einem realen Fahrbetrieb aufgezeichnet worden. The hydrocarbons are preferably supplied in an amount such that a predetermined concentration of hydrocarbons is established in the resulting gas mixture. Furthermore, the hydrocarbon concentration in the gas mixture is preferably set in such a way that it has a predefined time-dependent profile or a profile that is dependent on a distance covered. This predefined profile has preferably been recorded beforehand during real driving.

[0065] Das Verfahren ermöglicht es, dass ein Betrieb der Brennkraftmaschine 10 unter Berücksichtigung von Regenerationszeiträumen eines Rückhaltesystems 13 durchgeführt werden kann, ohne hierfür ein in geeigneter Weise beladenes Rückhaltesystem 13 bereitstellen zu müssen. Die The method makes it possible for the internal combustion engine 10 to be operated taking into account regeneration periods of a restraint system 13 without having to provide a restraint system 13 that is suitably loaded for this purpose. the

Vorrichtung 1 und das Verfahren 100 können sowohl am Fahrzeugprüfstand, am Motorenprüfstand oder am Antriebsstrangprüfstand zum Einsatz kommen. Alternativ kann die Vorrichtung 1 und das Verfahren 100 auch in einem realen Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden, wobei die Vorrichtung 1 hierbei in dem Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) installiert ist. Device 1 and method 100 can be used on the vehicle test bench, on the engine test bench or on the drive train test bench. Alternatively, the device 1 and the method 100 can also be used in real driving operation of a motor vehicle, with the device 1 being installed in the motor vehicle (not shown).

[0066] Es wird darauf hingewiesen, dass es sich bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendung und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung mindestens eines Ausführungsbeispiels gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere im Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile vorgenommen werden können ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt. Insbesondere kann die Vorrichtung 1 und das Verfahren 100 auch in anderen Umgebungen wie einem Fahrzeug oder im Zusammenhang mit einer Brennkraftmaschine zum Einsatz kommen, nämlich überall dort, wo auch Rückhaltesysteme 13 für flüchtige Wasserstoffe verwendet werden, beispielsweise bei Brennstoffzellen mit Reformereinheiten zur Erzeugung von Wasserstoff. It is pointed out that the exemplary embodiments described are only examples that are not intended to restrict the scope of protection, the application and the structure in any way. Rather, the person skilled in the art is given a guideline for the implementation of at least one exemplary embodiment by the preceding description, with various changes, in particular with regard to the function and arrangement of the described components, being able to be made without departing from the scope of protection as it results from the claims and these equivalent feature combinations. In particular, the device 1 and the method 100 can also be used in other environments such as a vehicle or in connection with an internal combustion engine, namely wherever restraint systems 13 for volatile hydrogen are used, for example in fuel cells with reformer units for generating hydrogen.

BEZUGSZEICHENLISTE: REFERENCE LIST:

1 Vorrichtung 1 device

2 Erster Durchflussmesssensor 3 Reservoir 2 First flow measurement sensor 3 Reservoir

4 Mischbereich 4 mixing area

5 Kohlenwasserstoffsensor 5 hydrocarbon sensor

6 Durchflussventil 6 flow valve

7 Steuereinheit 7 control unit

8 Zweiter Durchflussmesssensor 9a, 9b Luftventil 8 Second flow meter sensor 9a, 9b air valve

10 Brennkraftmaschine 10 internal combustion engine

11, 11a, 11b Spülventil 11, 11a, 11b purge valve

12 Ansaugkrümmer 12 intake manifold

13 Rückhaltesystem 13 restraint system

14 Tank 14 tanks

15a, 15b, 15c Leitung des Rückhaltesystems 16a, 16b, 16c Leitung der Vorrichtung 15a, 15b, 15c line of the restraint system 16a, 16b, 16c line of the device

17 Regenerationspumpe 17 regeneration pump

Claims (16)

Patentansprüchepatent claims 1. Vorrichtung (1) zur Nachbildung einer Abgabe eines Rückhaltesystems (13) für flüchtige Wasserstoffe, insbesondere Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, aufweisend: ein Reservoir (3) zum Bereitstellen von Wasserstoffen; ein Mischbereich (4), in welchem die Wasserstoffe aus dem Reservoir (3) der Luft zuführbar sind, um ein Gasgemisch zu bilden; ein Durchflussventil (6), welches eingerichtet ist, um einen Durchfluss von Wasserstoffen von dem Reservoir (3) zu dem Mischbereich (4) einzustellen; und eine Steuereinheit (7), welche signalübertragend mit dem Durchflussventil (6) verbunden ist und eingerichtet ist, um den Durchfluss von Wasserstoffen zu dem Mischbereich (4) mittels des Durchflussventils (6) zu steuern. 1. Device (1) for simulating a delivery of a restraint system (13) for volatile hydrogens, in particular hydrocarbons, preferably for a motor vehicle, comprising: a reservoir (3) for providing hydrogens; a mixing area (4) in which the hydrogen from the reservoir (3) can be supplied to the air in order to form a gas mixture; a flow valve (6) which is set up to adjust a flow of hydrogens from the reservoir (3) to the mixing area (4); and a control unit (7) which is signal-transmittingly connected to the flow-through valve (6) and is set up to control the flow of hydrogens to the mixing area (4) by means of the flow-through valve (6). 2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung (1) stromabwärts jener Position, an welcher ein Kohlenwasserstoffsensor (5) die Konzentration von Wasserstoffen misst, mit einer Brennkraftmaschine (10) oder Brennstoffzelle, insbesondere mit einem Ansaugkrümmer (12) einer Brennkraftmaschine (10) oder einem vorgelagerten Spülsystem, insbesondere einem vorgelagerten Spülventil (11) für ein Rückhaltesystem (13), verbindbar ist. 2. Device (1) according to claim 1, wherein the device (1) downstream of that position at which a hydrocarbon sensor (5) measures the concentration of hydrogens, with an internal combustion engine (10) or fuel cell, in particular with an intake manifold (12). Internal combustion engine (10) or an upstream scavenging system, in particular an upstream scavenging valve (11) for a restraint system (13), can be connected. 3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, welche einen ersten Durchflussmesssensor (2) aufweist, welcher stromabwärts des Durchflussventils (6) angeordnet ist und eingerichtet ist, den Durchfluss von Wasserstoffen zwischen dem Reservoir (3) und dem Mischbereich (4) zu messen und mit der Steuereinheit (7) signalübertragend verbunden ist, wobei die Steuereinheit (7) eingerichtet ist, den Durchfluss von Wasserstoffen auf der Grundlage von gemessenen Ist-Werten des Durchflusses von Wasserstoffen zu regeln. 3. Device (1) according to claim 1 or 2, which has a first flow measuring sensor (2) which is arranged downstream of the flow valve (6) and is set up to measure the flow of hydrogen between the reservoir (3) and the mixing area (4). and is connected to the control unit (7) in a signal-transmitting manner, the control unit (7) being set up to regulate the flow of hydrogen on the basis of measured actual values of the flow of hydrogen. 4. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, welche einen zweiten Durchflussmesssensor (8) aufweist, welcher eingerichtet ist, den Durchfluss von angesaugter Luft zu dem Mischbereich (4) zu messen und mit der Steuereinheit (7) signalübertragend verbunden ist, wobei die Steuereinheit (7) eingerichtet ist, den Durchfluss von Wasserstoffen auf der Grundlage von gemessenen Ist-Werten der Durchflusses der angesaugten Luft zu regeln. 4. Device (1) according to one of the preceding claims 1 to 3, which has a second flow measurement sensor (8) which is set up to measure the flow of intake air to the mixing area (4) and is connected to the control unit (7) in a signal-transmitting manner is, wherein the control unit (7) is set up to regulate the flow of hydrogen on the basis of measured actual values of the flow of the intake air. 5. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, welche einen Kohlenwasserstoffsensor (5) aufweist, welcher eingerichtet ist, um eine Konzentration von Wasserstoffen in dem Gasgemisch zu messen und mit der Steuereinheit (7) signalübertragend verbunden ist, wobei die Steuereinheit (7) eingerichtet ist, den Durchfluss von Wasserstoffen auf der Grundlage von gemessenen Ist-Werten der Konzentration von Wasserstoffen zu regeln. 5. Device (1) according to one of the preceding claims 1 to 4, which has a hydrocarbon sensor (5) which is set up to measure a concentration of hydrogen in the gas mixture and is connected to the control unit (7) in a signal-transmitting manner, wherein the Control unit (7) is set up to regulate the flow of hydrogen on the basis of measured actual values of the concentration of hydrogen. 6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei die Regeneration eines Aktivkohlebehälters als Rückhaltesystem (13) simuliert wird. 6. Device (1) according to any one of the preceding claims 1 to 5, wherein the regeneration of an activated carbon canister is simulated as a restraint system (13). 7. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, des Weiteren eine Regenerationspumpe (17) aufweisend, welche stromabwärts des Mischbereichs (4) angeordnet ist und eingerichtet ist, das Gemisch in die Brennkraftmaschine (10) zu fördern. 7. Device (1) according to one of the preceding claims 1 to 6, further comprising a regeneration pump (17) which is arranged downstream of the mixing region (4) and is adapted to convey the mixture into the internal combustion engine (10). 8. Energiewandler, insbesondere Brennstoffzelle oder Brennkraftmaschine (10), mit einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 1 bis 7. 8. Energy converter, in particular fuel cell or internal combustion engine (10), with a device (1) according to one of the preceding claims 1 to 7. 9. Energiewandler nach Anspruch 8, wobei die Vorrichtung (1) ein vorhandenes Rückhaltesystem (13) der Brennkraftmaschine (10) überbrückt oder anstatt des Rückhaltesystems (13) installiert ist. 9. Energy converter according to claim 8, wherein the device (1) bridges an existing restraint system (13) of the internal combustion engine (10) or instead of the restraint system (13) is installed. 10. Fahrzeug mit einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 1 bis 7 und/oder einem Energiewandler nach Anspruch 8 oder 9. 10. Vehicle with a device (1) according to one of the preceding claims 1 to 7 and/or an energy converter according to claim 8 or 9. 11. Verfahren (100) zur Nachbildung einer Abgabe eines Rückhaltesystems (13) von flüchtigen Wasserstoffen, insbesondere Kohlenwasserstoffen, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, wobei der Luft in einem Regenerationsbetrieb Wasserstoffe aus einem Reservoir (3) von Was-11. Method (100) for simulating a delivery of a restraint system (13) of volatile hydrogens, in particular hydrocarbons, preferably for a motor vehicle, wherein the air in a regeneration operation hydrogens from a reservoir (3) of water serstoffen zugeführt werden (102), so dass ein Gasgemisch entsteht, und wobei das Gasgemisch einer Brennkraftmaschine (10) oder einer Brennstoffzelle, insbesondere einem Ansaugkrümmer (12) oder einem vorgelagerten Spülventil (11) für ein Rückhaltesystem (13), zugeführt wird (103), um ein bei der Abgabe eines Rückhaltesystems (13) anfallendes Gasgemisch nachzubilden. hydrogens are supplied (102), so that a gas mixture is formed, and wherein the gas mixture is supplied (103 ) in order to simulate a gas mixture occurring when a restraint system (13) is released. 12. Verfahren (100) nach Anspruch 11, wobei die Konzentration von Wasserstoffen in dem Gasgemisch in der Weise eingestellt wird, dass diese ein vordefiniertes zeitabhängiges oder von einer durchgesetzten Menge an Gasgemisch abhängiges Profil aufweist. 12. The method (100) according to claim 11, wherein the concentration of hydrogens in the gas mixture is adjusted in such a way that it has a predefined time-dependent profile or a profile that is dependent on a throughput quantity of gas mixture. 13. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei das vordefinierte Profil in einem realen Fahrbetrieb aufgezeichnet wird und in der Simulation der Abgabe nachgebildet wird. 13. The method (100) according to any one of claims 11 or 12, wherein the predefined profile is recorded in real driving and is simulated in the simulation of the delivery. 14. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei anhand einer Aktivierung eines Spülsystems, insbesondere einer Öffnung des Spülventils (11), anhand eines Durchflusses an Luft und/oder anhand eines Signals einer Antriebssteuerung (ECU) geprüft wird (101), ob ein Regenerationsbetrieb vorliegt, wobei Wasserstoffe der angesaugten Luft ausschließlich in einem Regenerationsbetrieb zugeführt werden. 14. The method (100) according to any one of claims 11 to 13, wherein based on an activation of a flushing system, in particular an opening of the flushing valve (11), based on a flow of air and/or based on a signal from a drive control (ECU), a check is carried out (101 ) whether a regeneration operation is present, with hydrogen being supplied to the intake air exclusively in a regeneration operation. 15. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, welches in einem Prüfstandsbetrieb auf einem Fahrzeugprüfstand, Motorenprüfstand oder Antriebsstrangprüfstand oder im realen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs ausgeführt wird. 15. The method (100) according to any one of claims 11 to 14, which is carried out in a test bench operation on a vehicle test bench, engine test bench or drive train test bench or in real driving operation of the motor vehicle. 16. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Wasserstoffe, welche aus dem Reservoir (3) entnommen werden (102-1), der im Regenerationsbetrieb angesaugten Luft in einem Mischbereich (4) zugeführt werden (102-2), um das Gasgemisch zu bilden, wobei die Konzentration von Wasserstoffen in dem Gasgemisch mittels eines Kohlenwasserstoffsensors (5) gemessen wird (103-1) und wobei ein Durchfluss von Wasserstoffen von dem Reservoir (3) zu dem Mischbereich (4) mittels eines Durchflussventils (6) auf der Grundlage der gemessenen Konzentration von Wasserstoffen eingestellt wird (103-2). 16. The method (100) according to any one of claims 11 to 15, wherein the hydrogens which are removed from the reservoir (3) (102-1) are supplied (102-2 ) to form the gas mixture, wherein the concentration of hydrogens in the gas mixture is measured (103-1) by means of a hydrocarbon sensor (5) and wherein a flow of hydrogens from the reservoir (3) to the mixing area (4) by means of a flow valve (6) is adjusted based on the measured concentration of hydrogens (103-2). Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings
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