DE102008030196A1 - Tankentlüftungseinrichtung und zugehöriges Betriebsverfahren - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tankentlüftungseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Speichereinrichtung (2) zum Speichern von Kohlenwasserstoffgas, deren Tankanschluss (9) über eine Entlüftungsleitung (12) an einen Kraftstofftank (5) eines Fahrzeugs angeschlossen ist, deren Motoranschluss (10) über eine Rückspülleitung (13) an eine Frischgasanlage (6) einer Brennkraftmaschine (4) des Fahrzeugs angeschlossen ist und deren Umgebungsanschluss (11) über eine Umgebungsleitung (15) mit einer Umgebung (7) des Fahrzeugs kommuniziert. Zur Reduzierung der Kohlenwasserstoffemissionen kann wenigstens eine Umsetzeinrichtung (3) vorgesehen sein, die zum stofflichen Umsetzen von Kohlenwasserstoffgas dient und die eingangsseitig über eine Zuführleitung (18) direkt oder indirekt an den Kraftstofftank (5) angeschlossen ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tankentlüftungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betreiben einer Tankentlüftungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs.
  • Aus Umweltschutzgründen weisen moderne Kraftfahrzeuge eine Tankentlüftungseinrichtung auf, die eine Speichereinrichtung aufweist, mit deren Hilfe Kohlenwasserstoffgas gespeichert werden kann. Diese Speichereinrichtung, bei der es sich insbesondere um ein Aktivkohlefilter handeln kann, ist über einen Tankanschluss an einen Kraftstofftank des Fahrzeugs angeschlossen. Bei ausgeschalteter Brennkraftmaschine kann Kohlenwasserstoffgas, das sich im Kraftstofftank bildet, über die Speichereinrichtung entlüftet werden, wobei die Kohlenwasserstoffe in der Speichereinrichtung absorbiert werden. Beim späteren Betrieb der Brennkraftmaschine wird ein Teil der Umgebungsluft über die Speichereinrichtung angesaugt, wodurch die Speichereinrichtung gespült und die darin eingelagerten Kohlenwasserstoffe desorbiert werden.
  • Verschärfte Umweltschutzbestimmungen bestimmter Staaten verlangen nun zusätzlich, dass auch während der Betankung des Kraftfahrzeugs Kohlenwasserstoffgas, das aus dem sich füllenden Kraftstofftank verdrängt wird, nicht in die Umgebung gelangt. Hierzu ist es beispielsweise möglich, durch komplexe Leitungssysteme auch beim Betanken das aus dem Tank entweichende Kohlenwasserstoffgas durch die Speichereinrichtung zu führen. Hierzu muss die Speichereinrichtung entsprechend groß dimensioniert werden. Alternativ kann hierzu eine zusätzliche Speichereinrichtung erforderlich sein. Darüber hinaus entsteht für unterschiedliche Fahrzeugtypen – je nachdem, ob sie auch den Betankungsfall berücksichtigen sollen oder nicht – der Bedarf nach unterschiedlich groß dimensionierten Speichereinrichtungen.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Tankentlüftungseinrichtung bzw. für ein zugehöriges Betriebsverfahren eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass sie mit einem vergleichsweise geringen Bauraum auskommt und/oder dass sie für unterschiedliche Tankgrößen eine einheitliche Bauweise für die Tankentlüftungseinrichtung ermöglicht.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, für den Betankungsfall eine Umsetzeinrichtung vorzusehen, in der das beim Betanken aus dem Kraftstofftank verdrängte Kohlenwasserstoffgas stofflich umgesetzt werden kann, insbesondere durch Oxidation. Durch die Umsetzung der beim Betanken frei werdenden Kohlenwasserstoffe entfällt eine Speicherung derselben, wodurch auf eine hierfür vorgesehene Speichereinrichtung verzichtet werden kann. Die Erfindung schlägt eine funktionale Trennung zwischen dem Betankungsfall und dem Standardentlüftungsfall vor, wobei die Standardentlüftung mit der herkömmlichen Speichereinrichtung arbeiten kann, während beim Befüllungsfall mit der Stoffumsetzung gearbeitet wird.
  • Da der Kohlenwasserstoffgasstrom beim Betanken vergleichsweise klein ist, kann die Umsetzeinrichtung entsprechend klein dimensioniert werden. Jedenfalls baut eine derartige Umsetzeinrichtung hinsichtlich des erforderlichen Bauraums deutlich kleiner als eine Speichereinrichtung, die zum Speichern der beim Betanken freiwerdenden Kohlenwasserstoffgasmenge erforderlich wäre. Des weiteren kann die Tankentlüftungseinrichtung mit Hilfe der separaten Umsetzeinrichtung weitgehend unabhängig von der Frage realisiert werden, ob der Betankungsfall berücksichtigt werden muss oder nicht. Es ergibt sich dadurch ein modularer Aufbau, bei dem das Modul „Umsatzeinrichtung” in Abhängigkeit des Wunsches, auch den Betankungsfall berücksichtigen, vorgesehen oder weggelassen werden kann. Hierdurch kann die Variantenvielfalt reduziert werden. Dementsprechend lassen sich die Herstellungskosten für die Entlüftungseinrichtung senken.
  • Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Umsetzeinrichtung einen Katalysator aufweisen oder durch einen solchen gebildet sein. Im Katalysator erfolgt dann eine katalytische Umsetzung des Kohlenwasserstoffgases mit Luft als Oxidator. Ein derartiger Katalysator kann im Vergleich zu einem Katalysator einer Abgasanlage relativ klein bauen, da der beim Betanken anfallende Volumenstrom an Kohlenwasserstoffgas sehr viel kleiner ist als die bei Volllast der Brennkraftmaschine auftretende Abgasmenge, auf die ein Abgas-Katalysator auszulegen ist.
  • Bei der Umsetzeinrichtung kann es sich um einen Bestandteil eines Brennstoffzellensystems handeln. Hierdurch lässt sich das beim Betanken freiwerdende Kohlenwasserstoffgas direkt oder indirekt zum Generieren von elektrischem Strom nutzen. Eine derartige Ausführungsform ist vor allem dann von erhöhtem Interesse, wenn das Fahrzeug ohnehin mit einem Brennstoffzellensystem ausgestattet ist. Hierdurch lässt sich eine sinnvolle Nutzung des beim Betanken freiwerdenden Kohlenwasserstoffgases realisieren.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
  • Es zeigen, schematisch,
  • 1 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Prinzipskizze einer Tankentlüftungseinrichtung,
  • 2 bis 5 Ansichten wie in 1, jedoch bei unterschiedlichen Betriebszuständen.
  • Entsprechend den 1 bis 5 umfasst eine Tankentlüftungseinrichtung 1 eine Speichereinrichtung 2 sowie eine Umsetzeinrichtung 3. Die Entlüftungseinrichtung 1 ist in einem Kraftfahrzeug angeordnet, das eine Brennkraftmaschine 4 und einen Kraftstofftank 5 aufweist. Die Brennkraftmaschine 4 wird mit einem in der Regel flüssigen Kohlenwasserstoff betrieben, wie z. B. Benzin, Diesel, Biodiesel oder andere synthetische Kraftstoffe. Die Brennkraftmaschine 4 wird über eine Frischgasanlage 6 aus einer Umgebung 7 mit Frischgas versorgt, bei dem es sich in der Regel um Luft handelt. Komponenten, mit denen eine derartige Frischgasanlage 6 übli cherweise ausgestattet ist, wie z. B. ein Luftfilter oder eine Ladeeinrichtung, sind hier nicht dargestellt. Ferner ist eine Abgasanlage 8 vorgesehen, mit deren Hilfe Verbrennungsabgase von der Brennkraftmaschine 4 abgeführt und der Umgebung 7 zugeführt werden können. Auch hier sind Komponenten, die eine derartige Abgasanlage 8 üblicherweise enthält, wie z. B. Katalysatoren, Partikelfilter, Schalldämpfer, nicht dargestellt.
  • Die Speichereinrichtung 2 ist zum Speichern von Kohlenwasserstoffgas ausgestaltet. Beispielsweise kann die Speichereinrichtung 2 hierfür ein Aktivkohlefilter aufweisen bzw. durch ein solches gebildet sein. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Speichereinrichtungen denkbar. Die Speichereinrichtung 2 weist einen Tankanschluss 9, einen Motoranschluss 10 und einen Umgebungsanschluss 11 auf. Der Tankanschluss 9 ist über eine Entlüftungsleitung 12 an den Kraftstofftank 5 angeschlossen. Der Motoranschluss 10 ist über eine Rückspülleitung 13 an die Frischgasanlage 6 angeschlossen. Eine entsprechende Anschlussstelle ist hier mit 14 bezeichnet. Der Umgebungsanschluss 11 ist über eine Umgebungsleitung 15 mit der Umgebung 7 verbunden.
  • Die Umsetzeinrichtung 3 besitzt einen Eingangsanschluss 16 sowie einen Ausgangsanschluss 17. Eingangsseitig ist die Umsetzeinrichtung 3 über eine Zuführleitung 18 an den Tank 5 angeschlossen. Im vorliegenden Fall erfolgt die Anbindung an den Tank 5 indirekt über ein Steuerventil 19, das in der Entlüftungsleitung 12 angeordnet ist. Grundsätzlich ist auch eine Ausführungsform denkbar, bei welcher die Zuführleitung 18 direkt an den Tank 5 angeschlossen ist, also zusätzlich bzw. separat zur Entlüftungsleitung 12. Des weiteren ist die Umsetzeinrichtung 3 ausgangsseitig über eine Abführleitung 20 mit der Umgebung 7 verbunden. Im Beispiel ist die Abführleitung 20 hierfür an die Abgasanlage 8 angeschlossen. Eine entsprechende Anschlussstelle ist hier mit 21 bezeichnet. Dementsprechend werden die Reaktionsprodukte der Umsetzeinrichtung 3 indirekt, nämlich über einen Teil der Abgasanlage 8 der Umgebung 7 zugeführt. Hierdurch kennen insbesondere Abgasreinigungseinrichtungen der Abgasanlage 8 genutzt werden.
  • Das in der Entlüftungsleitung 12 angeordnete Steuerventil 19 ist so ausgestaltet, dass es zumindest zwei Schaltstellungen aufweist. In der ersten Schaltstellung, die in den 2, 3 und 5 durch I symbolisiert ist, verbindet das Steuerventil 19 den Tank 5 mit der Speichereinrichtung 2. In dieser ersten Schaltstellung I ist die Verbindung des Steuerventils 19 zur Umsetzeinrichtung 3 gesperrt. In der zweiten Schaltstellung, die in 4 durch II symbolisiert ist, verbindet das Steuerventil 19 den Tank 5 mit der Umsetzeinrichtung 3. In dieser zweiten Schaltstellung II ist die Verbindung des Steuerventils 19 zur Speichereinrichtung 2 gesperrt. Insoweit handelt es sich beim Steuerventil 19 bevorzugt um ein Zwei-Wege-Ventil. Grundsätzlich sind auch andere Ausführungsformen für ein derartiges Steuerventil 19 denkbar.
  • In der Rückspülleitung 19 ist ein Sperrventil 22 angeordnet, mit dessen Hilfe die Rückspülleitung 19 gesperrt und geöffnet werden kann. Die Umgebungsleitung 15 enthält hier rein exemplarisch eine Filtereinrichtung 23, mit deren Hilfe beim Spülen der Speichereinrichtung 2 aus der Umgebung 7 angesaugte Luft gefiltert werden kann. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Rückspülleitung 13 stromab einer in der Frischgasanlage 6 angeordneten Filtereinrichtung an die Frischgasanlage 6 angeschlossen ist. Im Beispiel enthält die Umgebungsleitung 15 außerdem eine Diagnosepumpe 24, die zumindest zwischen einem Aktivzustand und einem Passivzustand umschaltbar ist. Im Passivzustand ist die Diagnosepumpe 24 in beiden Richtungen durchströmbar, und zwar insbesondere mit einem vergleichsweise geringen Durchströmungswiderstand. Im Aktivzustand fördert die Diagnosepumpe 24 Luft aus der Umgebung 7 in Richtung Speichereinrichtung 2.
  • Die Umsetzeinrichtung 3 ist so ausgestaltet, dass mit ihrer Hilfe Kohlenwasserstoffe stofflich umgesetzt werden können. Bevorzugt handelt es sich bei der Umsetzeinrichtung 3 um einen Katalysator, der Kohlenwasserstoffe katalytisch mit einem entsprechenden Oxidator, bevorzugt Luft, umsetzen kann. Beispielsweise werden Kohlenwasserstoffe in der Umsetzeinrichtung 3 in Kohlendioxid und Wasser umgesetzt. Ebenso kann die Umsetzeinrichtung 3 so ausgestaltet sein, dass sie einen Brenner aufweist. Auch kann die Umsetzeinrichtung 3 ein Bestandteil eines Brennstoffzellensystems sein, so dass die Kohlenwasserstoffe direkt oder indirekt zum Generieren von elektrischem Strom genutzt werden können. Beispielsweise handelt es sich bei der Umsetzeinrichtung 3 um einen Reformer eines Brennstoffzellensystems, der durch partielle Oxidation aus den Kohlenwasserstoffen ein Wasserstoffgas enthaltendes Synthesegas generiert, das in einer Brennstoffzelle an einem entsprechenden Elektrolyten verstrom werden kann. Ein derartiger Reformer arbeitet hierzu insbesondere mit einem Katalysator.
  • Die Entlüftungseinrichtung 1 kann zweckmäßig mit einer Heizeinrichtung 25 ausgestattet sein, mit deren Hilfe die Umsetzeinrichtung 3 auf eine geeignete Betriebstemperatur aufgeheizt werden kann. Sofern die Umsetzeinrichtung 3 einen Katalysator aufweist oder durch einen solchen gebildet ist, kann mit Hilfe der Heizeinrichtung 25 der Katalysator bzw. die Umsetzeinrichtung 3 auf die Aktivierungstemperatur des Katalysators aufgeheizt werden. Die Heizeinrichtung 25 kann hierzu insbesondere elektrisch arbeiten.
  • Die Entlüftungseinrichtung 1 ist außerdem mit einer Steuereinrichtung 26 ausgestattet, die über entsprechende Steuerleitungen 27 mit den steuerbaren Komponenten der Entlüftungseinrichtung 1 verbunden ist. Beispielsweise ist die Steuereinrichtung 26 über die Steuerleitungen 27 an die Heizeinrichtung 25, an das Steuerventil 19, an das Sperrventil 22 und an die Diagnosepumpe 24 angeschlossen, um die genannten Komponenten betätigen bzw. ansteuern zu können. Ferner kann die Steuereinrichtung 26 über eine entsprechende Signalleitung 28 beispielsweise an einen Drucksensor 29 an geschlossen sein, der den Druck im Kraftstofftank 5 detektiert.
  • Die Tankentlüftungseinrichtung 1 lässt sich insbesondere wie folgt betreiben:
    2 zeigt den Standard-Entlüftungsfall, der sich bei ausgeschalteter Brennkraftmaschine 4 einstellt. Hierzu ist das Steuerventil 19 in seine erste Schaltstellung I geschaltet. In der Folge kann Gas aus dem Tank 5 entsprechend Pfeilen 30 über die Entlüftungsleitung 12 durch das Steuerventil 19 zur Speichereinrichtung 2 gelangen und über die Umgebungsleitung 15 durch die Diagnosepumpe 24 und durch das Luftfilter 23 in die Umgebung 7 gelangen. Dabei werden im Gas mitgeführte Kohlenwasserstoffe in der Speichereinrichtung 2 absorbiert.
  • In diesem Entlüftungsbetriebszustand ist das Sperrventil 22 so geschaltet, dass es seine Sperrstellung einnimmt.
  • 3 zeigt den normalen Betrieb der Brennkraftmaschine 4, bei dem die Speichereinrichtung 2 regeneriert wird. Hierzu wird ein Teil des von der Brennkraftmaschine 4 benötigten Frischgases über die Rückspülleitung 13 angesaugt. Hierdurch strömt ein vorbestimmter Luftstrom aus der Umgebung 7 entsprechend Pfeilen 31 über die Umgebungsleitung 15 durch das Luftfilter 23 und durch die Diagnosepumpe 24 zur Speichereinrichtung 2 und von dieser über die Rückspülleitung 13 durch das Sperrventil 22 bis zur Frischgasanlage 6. Mit unterbrochener Linie gezeichnete Pfeile 32 deuten dabei einen Gaspfad an, durch den Kohlenwasserstoff enthaltendes Gas nach wie vor vom Tank 5 zur Speichereinrichtung 2 gelangen kann. Pfeile 33 symbolisieren die Hauptfrischgasströmung von der Umgebung 7 durch die Frischgasanlage 6 zur Brennkraftmaschine 4. Weitere Pfeile 34 symbolisieren die Abgasströmung von der Brennkraftmaschine 4 zur Umgebung 7.
  • Bei der Durchströmung der Speichereinrichtung 2 werden die darin eingelagerten Kohlenwasserstoffe freigesetzt bzw. desorbiert, wodurch die Speichereinrichtung 2 regeneriert wird.
  • Für diesen Regenerationsbetrieb weist das Steuerventil 19 wieder seinen ersten Schaltzustand I auf, während das Sperrventil 22 nun seine Offenstellung einnimmt.
  • 4 zeigt nun den Betankungsfall. Beim Betanken des Fahrzeugs bzw. des Tanks 5 ist das Sperrventil 22 in seine Sperrstellung geschaltet. Das Steuerventil 19 ist in seine zweite Schaltstellung II geschaltet. Beim Betanken ist die Brennkraftmaschine 4 für gewöhnlich ausgeschaltet, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist für die Funktion der Tankentlüftungseinrichtung 1 bzw. für das zugehörige Betriebsverfahren. Zur Vorbereitung des Betankungsfalls kann die Steuereinrichtung 26 beispielsweise die Heizeinrichtung 25 zum Aufheizen der Umsetzeinrichtung 3 aktivieren. Den Betankungsfall kann die Steuereinrichtung 26 beispielsweise durch das öffnen eines Tankdeckels erkennen. Beim Betanken füllt sich der Tank 5 mit flüssigem Kraftstoff, wodurch das darin enthaltende Volumen aus Luft und gasförmigem Kraftstoff verdrängt wird. Dieses kann über einen Teil der Entlüftungsleitung 12 über das Steuerventil 19 zur Zuführleitung 18 gelangen und über diese zur Umsetzeinrichtung 3. In der Umsetzeinrichtung 3 erfolgt die stoffliche Umsetzung des Kohlenwasserstoffgases, beispielsweise durch katalytische Verbrennung. Der Gaspfad vom Tank 5 zur Umsetzeinrichtung 3 ist hier durch Pfeile 35 angedeutet. Die bei der stofflichen Umsetzung in der Umsetzeinrichtung 3 entstehenden Reaktionsprodukte werden entsprechend Pfeilen 36 über die Abführleitung 20 und einen Teil der Abgasanlage 8 der Umgebung 7 zugeführt.
  • 5 zeigt einen Diagnosezustand, bei dem die Entlüftungseinrichtung 1 selbsttätig eine Diagnose, sogenannte On-Board-Diagnose (OBD) der relevanten Komponenten durchführen kann. Für diese Diagnose, die bei eingeschalteter oder bei ausgeschalteter Brennkraftmaschine 4 durchgeführt werden kann, ist das Steuerventil 19 in seine erste Schaltstellung I geschaltet und das Sperrventil 22 ist in seine Sperrstellung geschaltet. Ferner ist die Diagnosepumpe 24 aktiviert, so dass sie Luft aus der Umgebung 7 ansaugt und in Richtung Speichereinrichtung 2 fördert. Hierdurch steigt der Druck stromab der Diagnosepumpe 24. Dementsprechend lässt sich die Druckdichtigkeit im Tank 5, in der Entlüftungsleitung 12, in der Speichereinrichtung 2, im Steuerventil 19, im Sperrventil 22, in der Rückspülleitung 13 bis zum Sperrventil 22 und in der Umgebungsleitung 15 zwischen Speichereinrichtung 2 und Diagnosepumpe 24 prüfen. Die Gasströmung zum Aufbau des Diagnosedrucks ist in 5 durch Pfeile 37 angedeutet. Das Erreichen des Diagnosedrucks kann von der Steuereinrichtung 26 über den Drucksensor 29 überwacht werden.
  • Zur Realisierung der zuvor beschriebenen Betriebszustände, also zur Durchführung des Betriebsverfahrens ist die Steuereinrichtung 26 entsprechend ausgestaltet, insbesondere programmiert.

Claims (12)

  1. Tankentlüftungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, – mit wenigstens einer Speichereinrichtung (2) zum Speichern von Kohlenwasserstoffgas, deren Tankanschluss (9) über eine Entlüftungsleitung (12) an einen Kraftstofftank (5) eines Fahrzeugs angeschlossen ist, deren Motoranschluss (10) über eine Rückspülleitung (13) an eine Frischgasanlage (6) einer Brennkraftmaschine (4) des Fahrzeugs angeschlossen ist und deren Umgebungsanschluss (11) über eine Umgebungsleitung (15) mit einer Umgebung (7) des Fahrzeugs kommuniziert, – mit wenigstens einer Umsetzeinrichtung (3) zum stofflichen Umsetzen von Kohlenwasserstoffgas, die eingangsseitig über eine Zuführleitung (18) direkt oder indirekt an den Kraftstofftank (5) angeschlossen ist.
  2. Tankentlüftungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzeinrichtung (3) einen Katalysator aufweist oder durch einen solchen gebildet ist.
  3. Tankentlüftungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzeinrichtung (3) ein Bestandteil eines Brennstoffzellensystems ist.
  4. Tankentlüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzeinrichtung (3) ausgangsseitig über eine Abführleitung (20) an eine Abgasanlage (8) der Brennkraftmaschine (4) angeschlossen ist.
  5. Tankentlüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizeinrichtung (25) zum Aufheizen der Umsetzeinrichtung (3) vorgesehen ist.
  6. Tankentlüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführleitung (18) über ein Steuerventil (19) an die Entlüftungsleitung (12) angeschlossen ist.
  7. Tankentlüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (26) zur Durchführung des Betriebsverfahrens nach einem der Ansprüche 8 bis 12 vorgesehen ist.
  8. Verfahren zum Betreiben einer Tankentlüftungseinrichtung (1) eines Kraftfahrzeugs, – bei dem bei ausgeschalteter Brennkraftmaschine (4) des Fahrzeugs ein Kraftstofftank (5) über eine Speichereinrichtung (2) zum Speichern von Kohlenwasserstoffgas in eine Umgebung (7) des Fahrzeugs entlüftet wird. – bei dem bei eingeschalteter Brennkraftmaschine (4) die Speichereinrichtung (2) durch Spülluft rückgespült wird, die hierzu aus der Umgebung (7) durch die Speichereinrichtung (2) in eine Frischgasanlage (6) der Brennkraftmaschine (4) angesaugt wird, – bei dem beim Betanken des Kraftstofftanks (5) Kohlenwasserstoffgas vom Kraftstofftank (5) zu einer Umsetzeinrichtung (3) geführt und darin stofflich umgesetzt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlenwasserstoffgas beim Betanken in der Umsetzeinrichtung (3) katalytisch umgesetzt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlenwasserstoffgas beim Betanken in der Umsetzeinrichtung (3) direkt oder indirekt durch Verstromen umgesetzt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beim Umsetzen erzeugten Reaktionsprodukte von der Umsetzeinrichtung (3) zu einer Abgasanlage (8) der Brennkraftmaschine (4) geführt werden.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzeinrichtung (3) vor dem Umsetzen des Kohlenwasserstoffgases auf eine Betriebstemperatur aufgezeigt wird.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011116926A1 (fr) * 2010-03-24 2011-09-29 Continental Automotive France Procede et dispositif de detection de pincement de tuyau de liaison entre un reservoir et un filtre a vapeurs d'essence
DE102010021353A1 (de) * 2010-05-22 2011-11-24 Audi Ag Tankentlüftungssystem für einen Kraftstofftank eines Fahrzeugs und Verfahren zum Entlüften eines Kraftstofftanks
DE102011106934A1 (de) * 2011-07-08 2012-03-15 Audi Ag Kraftwagen mit Speichereinrichtung für ausgasenden Kraftstoff
DE102010054351A1 (de) * 2010-12-13 2012-06-14 Kautex Textron Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Betrieb eines adsorptiven Kraftstoff-Dampffilters eines Kraftstoffbehälters sowie Kraftstoffbehälter für ein Kfz
WO2013056886A3 (de) * 2011-10-18 2013-08-01 Robert Bosch Gmbh Entlüftung eines kraftstofftanks über einen kraftstoffzufuhrpfad und einen luftzufuhrpfad eines vebrennungsmotors
WO2014088530A1 (en) * 2012-12-03 2014-06-12 Continental Automotive Systems, Inc. Method and system for cleaning a charcoal canister of an emissions system using a fuel cell
US9115675B2 (en) 2012-12-03 2015-08-25 Continental Automotive Systems, Inc. Method and system for cleaning a charcoal canister of an emissions system using a fuel cell

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2927039B1 (de) * 2014-04-01 2020-06-10 Plastic Omnium Advanced Innovation and Research Fahrzeugvorratssystem und Konverter zur Verwendung in einem solchen System

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19720893A1 (de) * 1996-05-31 1997-12-04 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von Kraftstoffdämpfen
DE10040125A1 (de) * 2000-08-17 2002-02-28 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung zur Reduzierung der Kohlenwasserstoffverdunstungsemission in einem Kraftstoffversorgungssystem

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5207734A (en) * 1991-07-22 1993-05-04 Corning Incorporated Engine exhaust system for reduction of hydrocarbon emissions
US6463889B2 (en) * 2001-03-08 2002-10-15 General Motors Corporation POx cold start vapor system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19720893A1 (de) * 1996-05-31 1997-12-04 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von Kraftstoffdämpfen
DE10040125A1 (de) * 2000-08-17 2002-02-28 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung zur Reduzierung der Kohlenwasserstoffverdunstungsemission in einem Kraftstoffversorgungssystem

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8966964B2 (en) 2010-03-24 2015-03-03 Continental Automotive France Method and device for detecting the pinching of a coupling hose between a tank and a gasoline vapor filter
FR2957858A1 (fr) * 2010-03-24 2011-09-30 Continental Automotive France Procede et dispositif de detection de pincement de tuyau de liaison entre un reservoir et un filtre a vapeurs d'essence
WO2011116926A1 (fr) * 2010-03-24 2011-09-29 Continental Automotive France Procede et dispositif de detection de pincement de tuyau de liaison entre un reservoir et un filtre a vapeurs d'essence
CN102802994A (zh) * 2010-03-24 2012-11-28 法国欧陆汽车公司 汽油容器和汽油蒸汽过滤器之间的连接管的夹紧检测方法和设备
KR101781330B1 (ko) 2010-03-24 2017-09-25 콘티넨탈 오토모티브 프랑스 탱크와 가솔린 증기 필터 사이의 연결 호스의 핀칭을 감지하기 위한 방법 및 장치
CN102802994B (zh) * 2010-03-24 2015-08-05 法国欧陆汽车公司 汽油容器和汽油蒸汽过滤器之间的连接管的夹紧检测方法和设备
DE102010021353A1 (de) * 2010-05-22 2011-11-24 Audi Ag Tankentlüftungssystem für einen Kraftstofftank eines Fahrzeugs und Verfahren zum Entlüften eines Kraftstofftanks
US8931523B2 (en) 2010-05-22 2015-01-13 Audi Ag Tank venting device for a fuel tank of a vehicle, and method for venting a fuel tank
DE102010054351A1 (de) * 2010-12-13 2012-06-14 Kautex Textron Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Betrieb eines adsorptiven Kraftstoff-Dampffilters eines Kraftstoffbehälters sowie Kraftstoffbehälter für ein Kfz
DE102010054351B4 (de) * 2010-12-13 2014-08-28 Kautex Textron Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Betrieb eines adsorptiven Kraftstoff-Dampffilters eines Kraftstoffbehälters sowie Kraftstoffbehälter für ein Kfz
DE102011106934A1 (de) * 2011-07-08 2012-03-15 Audi Ag Kraftwagen mit Speichereinrichtung für ausgasenden Kraftstoff
WO2013056886A3 (de) * 2011-10-18 2013-08-01 Robert Bosch Gmbh Entlüftung eines kraftstofftanks über einen kraftstoffzufuhrpfad und einen luftzufuhrpfad eines vebrennungsmotors
WO2014088530A1 (en) * 2012-12-03 2014-06-12 Continental Automotive Systems, Inc. Method and system for cleaning a charcoal canister of an emissions system using a fuel cell
US9115675B2 (en) 2012-12-03 2015-08-25 Continental Automotive Systems, Inc. Method and system for cleaning a charcoal canister of an emissions system using a fuel cell

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