DE102010023473A1

DE102010023473A1 - Verfahren zum Betreiiben eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102010023473A1
Application number: DE201010023473
Authority: DE
Inventors: Andreas Menke
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2010-06-11
Filing date: 2010-06-11
Publication date: 2011-12-15
Also published as: KR20110135826A; CN102275503A; CN102275503B; FR2961133B1; US20110303300A1; FR2961133A1; JP2012001205A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das einen Kraftstofftank mit einer Einfüllöffnung umfasst, die durch einen Verschlussdeckel verschließbar ist, der durch eine Tankklappe abdeckbar ist, die zwischen einer Abdeckstellung und einer Freigabestellung bewegbar ist. Um das Betanken des Kraftfahrzeugs zu vereinfachen, wird ein Druckausgleich zwischen dem Kraftstofftank und der Umgebung durchgeführt, wenn erkannt wird, dass die Tankklappe geöffnet wird beziehungsweise werden soll.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das einen Kraftstofftank mit einer Einfüllöffnung umfasst, die durch einen Verschlussdeckel verschließbar ist, der durch eine Tankklappe abdeckbar ist, die zwischen einer Abdeckstellung und einer Freigabestellung bewegbar ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein derartiges Kraftfahrzeug.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2009 009 625 A1 ist ein Diagnosesystem für ein Fahrzeug bekannt, das ein Auftankanzeigemodul und ein Diagnosemodul umfasst, das eine Störung eines Tankverschluss-Stellungssensors selektiv diagnostiziert, wenn der Tankverschluss-Stellungssensor anzeigt, dass sich ein Tankverschluss kürzer oder länger in einer offenen oder einer geschlossenen Stellung befindet. Aus der europäischen Patentschrift EP 0 340 062 B1 ist eine Füllbegrenzungsvorrichtung für einen Brennstofftank bekannt, wobei ein Ausnehmungsraum über eine Belüftungsschaltung mit der Atmosphäre in Verbindung steht, wobei die Vorrichtung ein Sperrventil aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Betanken eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6 zu vereinfachen.
Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das einen Kraftstofftank mit einer Einfüllöffnung umfasst, die durch einen Verschlussdeckel verschließbar ist, der durch eine Tankklappe abdeckbar ist, die zwischen einer Abdeckstellung und einer Freigabestellung bewegbar ist, dadurch gelöst, dass ein Druckausgleich zwischen dem Kraftstofftank und der Umgebung durchgeführt wird, wenn erkannt wird, dass die Tankklappe geöffnet wird beziehungsweise werden soll. Der Kraftstofftank ist vorzugsweise Teil eines Drucktanksystems, insbesondere eines Hybridfahrzeugs. Bei Hybridfahrzeugen, insbesondere so genannten Plug-in-Hybridfahrzeugen, werden häufig Drucktanks eingesetzt, bei denen der Kraftstofftank im Betrieb einem Überdruck ausgesetzt wird, um zum Beispiel die Verdunstung von Kraftstoff zu reduzieren. Der Überdruck muss beim beziehungsweise vor dem Betanken des Kraftstofftanks abgebaut werden, damit an herkömmlichen Tankstellen Kraftstoff getankt werden kann. Der Druckausgleich kann durch Betätigen eines speziellen Bedienelements, zum Beispiel eines Tasters beziehungsweise Schalters, eingeleitet werden. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird der Druckausgleich automatisch ausgeführt, wenn erkannt wird, dass die Tankklappe geöffnet wird beziehungsweise werden soll.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Druckausgleich zwischen dem Kraftstofftank und der Umgebung durch eine Betätigung der Tankklappe eingeleitet wird. Bei der Betätigung der Tankklappe handelt es sich vorzugsweise um eine Push-Push-Betätigung, bei der das Öffnen der Tankklappe durch einen leichten Druck auf die Tankklappe eingeleitet wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnen des Verschlussdeckels verhindert wird, solange der Druckausgleich zwischen dem Kraftstofftank und der Umgebung noch nicht abgeschlossen ist. Zur Sicherung gegen ein vorzeitiges Öffnen des Verschlussdeckels kann dieser erst dann geöffnet werden, wenn der Druckausgleich zwischen dem Kraftstofftank und der Umgebung abgeschlossen ist. Davor ist der Verschlussdeckel entweder blockiert oder beliebig verdrehbar, ohne dass die Einfüllöffnung freigegeben wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnen beziehungsweise Betätigen der Tankklappe erfasst und das erfasste Signal verwendet wird, um den Druckausgleich zwischen dem Kraftstofftank und der Umgebung einzuleiten. Das Signal kann zum Beispiel drahtlos in den Verschlussdeckel übertragen werden. Das Signal kann aber auch über einen entsprechenden Mechanismus mechanisch übertragen werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Druckausgleich eingeleitet wird, wenn die Tankklappe auf den Verschlussdeckel zu bewegt wird. Im Rahmen der Push-Push-Funktion wird das Öffnen der Tankklappe durch einen leichten Druck auf die Tankklappe eingeleitet. Wenn die Tankklappe einige Millimeter, zum Beispiel drei Millimeter, tief eingedrückt wurde, springt sie nach dem Loslassen selbsttätig auf und gibt den darunter befindlichen Verschlussdeckel frei.
Die vorab angegebene Aufgabe ist bei einem Kraftfahrzeug mit einem Kraftstofftank, der eine Einfüllöffnung umfasst, die durch einen Verschlussdeckel verschließbar ist, der durch eine Tankklappe abdeckbar ist, die zwischen einer Abdeckstellung und einer Freigabestellung bewegbar ist, wobei das Kraftfahrzeug insbesondere gemäß einem vorab beschriebenen Verfahren betrieben wird, durch eine Tankklappenbewegungserfassungseinrichtung oder Tankklappenbetätigungserfassungseinrichtung gelöst, die so mit einer Steuerung zusammenwirkt, dass ein Druckausgleich zwischen dem Kraftstofftank und der Umgebung durchgeführt wird, wenn erkannt wird, dass die Tankklappe geöffnet wird beziehungsweise werden soll. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich vorzugsweise um ein Hybridfahrzeug mit einem Drucktanksystem. Der Verschlussdeckel ist vorzugsweise in einer Tankmulde angeordnet, die durch die Tankklappe verschließbar ist. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Tankklappe als Push-Push-Tankklappe ausgeführt ist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine komfortable Bedienung des Kraftfahrzeugs beim Betanken ermöglicht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Tankklappenbewegungserfassungseinrichtung oder Tankklappenbetätigungserfassungseinrichtung einen Mikroschalter oder einen Reed-Kontakt umfasst, der beim Öffnen oder Herunterdrücken der Tankklappe betätigt oder angesteuert wird. Das Öffnen der Tankklappe wird zum Beispiel von einem Steuergerät registriert, durch das der Druckausgleich ausgelöst wird. Der Mikroschalter kann zum Beispiel mechanisch betätigt werden. Als Reed-Kontakt wird ein Schaltkontakt bezeichnet, der unter Vakuum oder Schutzgas in einen Glaskolben eingeschmolzene Kontaktzungen umfasst, die zugleich eine Kontaktfeder und einen Magnetanker bilden. Der Name stammt vom Rohrblatt der Holzblasinstrumente, englisch Reed, das den schwingenden Kontaktzungen ähnelt. Die Kontaktzungen werden zum Beispiel aus einem mit Edelmetall beschichteten ferromagnetischen Material, zum Beispiel Weicheisen, hergestellt. Die Kontaktbetätigung erfolgt durch ein von außen einwirkendes Magnetfeld, das von einem in die Nähe gebrachten Dauermagneten oder in einer zugehörigen Magnetspule elektrisch erzeugt wird.
Die oben angegebene Aufgabe ist bei einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6, insbesondere bei einem vorab beschriebenen Kraftfahrzeug, alternativ oder zusätzlich durch eine Öffnungsverhinderungseinrichtung für den Verschlussdeckel gelöst, die ein Öffnen des Verschlussdeckels verhindert, solange der Druckausgleich zwischen dem Kraftstofftank und der Umgebung noch nicht abgeschlossen ist. Der Verschlussdeckel kann erst dann geöffnet werden, wenn der Druckausgleich zwischen dem Kraftstofftank und der Umgebung abgeschlossen ist.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsverhinderungseinrichtung für den Verschlussdeckel von außen oder von innen mit dem Verschlussdeckel zusammenwirkt. Dadurch wird eine Sicherung gegen ein vorzeitiges Öffnen des Verschlussdeckels geschaffen. Die Sicherung kann über eine Sperrung des Verschlussdeckels von außen realisiert werden, zum Beispiel durch eine elektromechanische Sperre, die einen translatorisch und/oder rotatorisch bewegbaren Stift oder eine entsprechende Klinke umfasst. Alternativ oder zusätzlich kann eine Sperrung des Verschlussdeckels innen vorgesehen werden, wobei die entsprechenden Signale drahtlos in den Verschlussdeckel übertragen werden können. In Abhängigkeit von den übertragenen Signalen kann eine Übertragung eines Drehmoments zwischen einem Verschlussdeckeloberteil und einem zugehörigen Verschlussdeckelunterteil verhindert werden, solange der Druckausgleich noch nicht beendet ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der verschiedene Ausführungsbeispiele ausführlich beschrieben sind.
Bei Hybridfahrzeugen, insbesondere bei so genannten Plug-in-Hybridfahrzeugen, werden häufig Drucktanks eingesetzt, in denen der Kraftstoff mit einem Überdruck beaufschlagt ist. Dieser Überdruck muss vor einem Betanken des Kraftstofftanks abgebaut werden, wenn das Kraftfahrzeug an einer herkömmlichen Tankstelle betankt werden soll.
Bei der vorliegenden Erfindung geht es darum, auf einfache Art und Weise eine Erkennung eines Betankungsvorgangs mit einem Druckausgleichs- oder Druckabbau-Mechanismus zu kombinieren. Die Erkennung des Betankungsvorgangs wird beim Öffnen der Tankklappe zum Beispiel durch einen Mikroschalter in einem Push-Push-Element oder parallel dazu erkannt. Die Erkennung des Betankungsvorgangs kann auch durch einen Reed-Kontakt erfolgen, der das Öffnen der Tankklappe detektiert.
Das Öffnen der Tankklappe wird elektrisch von einem Steuergerät registriert und löst zum Druckausgleich mit der Umgebung zum Beispiel einen Lüftungsvorgang des Kraftstofftanks aus. Für den Lüftungsvorgang beziehungsweise Druckausgleich können Lüftungs- beziehungsweise Druckausgleichsventile verwendet werden, die so ausgelegt sind, dass die Belüftung beziehungsweise der Druckausgleich in kurzer Zeit, zum Beispiel in circa zehn Sekunden, erfolgt.
Gemäß einem weiteren wesentlichen Aspekt der Erfindung wird das Öffnen eines unter der Tankklappe angeordneten Verschlussdeckels sicher verhindert, solange der Druckausgleich noch nicht abgeschlossen ist.
Das vorzeitige Öffnen des Verschlussdeckels kann zum Beispiel durch ein elektromechanisches Sperren des Verschlussdeckels von außen erfolgen, zum Beispiel mit einem Sperrstift oder einer Sperrklinke. Eine Sperrbewegung des Sperrstiftes beziehungsweise der Sperrklinke kann translatorisch oder rotatorisch ausgeführt werden.
Alternativ kann ein unerwünschtes Öffnen des Verschlussdeckels durch elektromechanisches Sperren einer Drehmomentübertragung direkt im Verschlussdeckel erfolgen. Die entsprechenden Signale können kabellos in das Innere des Verschlussdeckels übertragen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009009625 A1 [0002]
EP 0340062 B1 [0002]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das einen Kraftstofftank mit einer Einfüllöffnung umfasst, die durch einen Verschlussdeckel verschließbar ist, der durch eine Tankklappe abdeckbar ist, die zwischen einer Abdeckstellung und einer Freigabestellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckausgleich zwischen dem Kraftstofftank und der Umgebung durchgeführt wird, wenn erkannt wird, dass die Tankklappe geöffnet wird beziehungsweise werden soll.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckausgleich zwischen dem Kraftstofftank und der Umgebung durch eine Betätigung der Tankklappe eingeleitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnen des Verschlussdeckels verhindert wird, solange der Druckausgleich zwischen dem Kraftstofftank und der Umgebung noch nicht abgeschlossen ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnen beziehungsweise Betätigen der Tankklappe erfasst und das erfasste Signal verwendet wird, um den Druckausgleich zwischen dem Kraftstofftank und der Umgebung einzuleiten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckausgleich eingeleitet wird, wenn die Tankklappe auf den Verschlussdeckel zu bewegt wird.
Kraftfahrzeug mit einem Kraftstofftank, der eine Einfüllöffnung umfasst, die durch einen Verschlussdeckel verschließbar ist, der durch eine Tankklappe abdeckbar ist, die zwischen einer Abdeckstellung und einer Freigabestellung bewegbar ist, wobei das Kraftfahrzeug insbesondere gemäß einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche betrieben wird, gekennzeichnet durch eine Tankklappenbewegungserfassungseinrichtung oder Tankklappenbetätigungserfassungseinrichtung, die so mit einer Steuerung zusammenwirkt, dass ein Druckausgleich zwischen dem Kraftstofftank und der Umgebung durchgeführt wird, wenn erkannt wird, dass die Tankklappe geöffnet wird beziehungsweise werden soll.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tankklappe als Push-Push-Tankklappe ausgeführt ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Tankklappenbewegungserfassungseinrichtung oder Tankklappenbetätigungserfassungseinrichtung einen Mikroschalter oder einen Reed-Kontakt umfasst, der beim Öffnen oder Herunterdrücken der Tankklappe betätigt oder angesteuert wird.
Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6, insbesondere nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch eine Öffnungsverhinderungseinrichtung für den Verschlussdeckel, die ein Öffnen des Verschlussdeckels verhindert, solange der Druckausgleich zwischen dem Kraftstofftank und der Umgebung noch nicht abgeschlossen ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsverhinderungseinrichtung für den Verschlussdeckel von außen oder von innen mit dem Verschlussdeckel zusammenwirkt.