DE102017201254A1

DE102017201254A1 - Verfahren zum Entlüften oder Belüften eines Kraftstofftanks eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102017201254A1
Application number: DE102017201254.4A
Authority: DE
Inventors: Andreas Pelger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2017-01-26
Publication date: 2018-07-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entlüften oder Belüften eines Kraftstofftanks eines Kraftfahrzeugs in Verbindung mit einem in Betracht gezogenen Befüllen des Kraftstofftanks, in welchem Überdruck oder Unterdruck vorliegen kann, an einer Tankstelle, wobei von einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs geeignet festgestellt wird, ob sich das Kraftfahrzeug nahe einer Tankstelle befindet und bejahendenfalls sowie Unterschreiten eines bestimmten Füllstandes im Kraftstofftank ein Entlüften oder Belüften zugelassen oder vorbereitet oder durchgeführt wird, wobei die Nähe des Fahrzeugs zu einer Tankstelle durch Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation festgestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entlüften oder Belüften eines Kraftstofftanks eines Kraftfahrzeugs in Verbindung mit einem in Betracht gezogenen Befüllen des Kraftstofftanks, in welchem Überdruck oder Unterdruck vorliegen kann, an einer Tankstelle, wobei von einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs geeignet festgestellt wird, ob sich das Kraftfahrzeug nahe einer Tankstelle befindet und bejahendenfalls sowie bei Unterschreiten eines bestimmten Füllstandes im Kraftstofftank ein Entlüften oder Belüften zugelassen oder vorbereitet oder durchgeführt wird. Beansprucht wird weiterhin eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehene Vorrichtung, insbesondere in Form eines Computerprogrammprodukts. Zum Stand der Technik wird insbesondere auf die DE 10 2007 030 523 A1 und weiterhin auf die DE 10 2011 076 479 A1 sowie als Beispiel für eine in Fachkreisen bekannte Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation (V2I-Kommunikation) beispielshalber auf die DE 10 2012 007 367 A1 verwiesen.
Die Problematik, dass die Kraftstofftanks mancher Kraftfahrzeuge, insbesondere solche von Hybrid-Fahrzeugen, welche neben einem Verbrennungsmotor als Antriebsaggregat auch elektromotorisch betrieben werden können, vor einem beabsichtigten Befüllen des Tanks entlüftet werden müssen, um einen darin zuvor vorliegenden Überdruck abzubauen, ist in der vorstehend erstgenannten Schrift ausführlich beschrieben. Zur Vorbereitung bzw. Durchführung eines solchen Entlüftens wird dort vorgeschlagen, unter Berücksichtigung des aktuellen Tankinhalts und vorliegenden Navigationsdaten, die auch Angaben zu in der Nähe des aktuellen Fahrzeug-Standorts liegenden Tankstellen enthalten, auf ein möglicherweise beabsichtigtes, d.h. möglicherweise in Betracht gezogenes Befüllen des Kraftstofftanks zu schließen. Die entsprechenden Berechnungsabläufe werden in einer elektronischen Steuereinheit durchgeführt, welche auch als Fahrerassistenzsystem bezeichnet werden kann. Eine Weiterbildung dieses bekannten Verfahrens, wonach eine Tankstelle vom Fahrzeug bzw. von einem Fahrerassistenzsystem auch ohne entsprechende Navigationsdaten erkannt werden kann, ist in der eingangs zweitgenannten Schrift beschrieben.
Vorliegend soll eine weitere vorteilhafte Alternative oder Weiterbildung zum nächstliegenden Stand der Technik (nach der DE 10 2007 030 523 A1 ) aufgezeigt werden (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung). Die Lösung dieser Aufgabe ist für ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Nähe des Fahrzeugs zu einer Tankstelle durch Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation (V2I) festgestellt wird. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
Auch unter Begriff „Internet der Dinge“ ist es bekannt, dass Gegenstände miteinander kommunizieren können, um den Menschen von einfachen Überlegungen und Tätigkeiten zu entlasten. Ein Sonderfall des Internets der Dinge („internet of things“) ist die Kommunikation von Kraftfahrzeugen bzw. von deren Fahrerassistenzsystemen mit der Infrastruktur. So ist es bspw. bekannt, dass Fahrzeuge in Parkhäusern der Umgebung nach freien Parkplätzen fragen oder in Verbindung mit Tankstellen, an welchen Kraftstoff zum Betrieb des Fahrzeugs nachgefüllt werden kann, den aktuellen Kraftstoffpreis erfragen und daraufhin dem Fahrer eine vorteilhafte Tankstelle anzeigen. In der eingangs letztgenannten Schrift ist das Abrufen von Verkehrs- und Wetterinformationen als ein weiteres Beispiel für eine V2I-Kommunikation beschrieben.
Vorliegend wird nun vorgeschlagen, dann, wenn die Restmenge von im Fahrzeug-Kraftstofftank befindlichem Kraftstoff einen bestimmten Mindest-Füllstand unterschritten hat, durch Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation die Nähe des Fahrzeugs zu einer Tankstelle zu bestimmen. Der Begriff der Nähe kann dabei örtlich und/oder zeitlich verstanden werden, d.h. dass festgestellt wird, wo und/oder in welcher Zeitspanne ein Befüllvorgang des Kraftstofftanks gestartet werden könnte. Auch ist der genannte Begriff des Mindest-Füllstandes bzw. eines Füllstandes im Kraftstofftank, unterhalb dessen die V2I-Kommunikation gestartet wird, umfassend zu verstehen. So muss dieser besagte Füllstand keineswegs ein konstant vorgegebener Wert sein, sondern kann seinerseits von Randbedingungen abhängen, bspw. in Form der Restreichweite, d.h. wie weit das Kraftfahrzeug noch mit der vorhandenen Reserve von gespeicherter Energie bzw. gespeichertem Kraftstoff bewegt werden kann.
Selbstverständlich kann ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem bei der Durchführung des Verfahrens analog zur eingangs genannten DE 10 2007 030 523 A1 auf vorliegende Navigationsdaten mit darin hinterlegten Informationen zu Tankstellen zugreifen, um überhaupt eine gezielte Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation mit einer naheliegenden Tankstelle starten zu können. Im Rahmen einer solchen Kommunikation kann dann abgefragt werden, ob die Tankstelle überhaupt geöffnet hat und wie lange eine mögliche Wartezeit an der Tankstelle ist, ehe ein Befüllvorgang an einer dann freien Zapfsäule gestartet werden könnte. Unter Rückgriff auf weitere in einem geeigneten Fahrerassistenzsystem vorliegende Informationen kann im erfindungsgemäßen Verfahren dann die sog. „zeitliche Nähe“ bestimmt werden, d.h. insbesondere (und bspw. auch unter Berücksichtigung der aktuellen Verkehrssituation) eine geschätzte vorausliegende Zeitspanne bis zum Beginn eines Befüllens des Kraftstofftanks, genauer bis zu demjenigen Zeitpunkt, zu welchem das Fahrzeug an einer Tankstellen-Zapfsäule abgestellt wird.
Unter Berücksichtigung der vorstehend genannten vorausliegenden Zeitspanne kann im Sinne einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens eine im Fahrzeug-Tanksystem vorgesehene Speichereinheit für gasförmige Kraftstoffbestandteile durch geeigneten Betrieb eines aus dem Kraftstofftank gespeisten Verbrennungsmotors solchermaßen gespült werden, dass der Spülvorgang unmittelbar vor dem Abstellen des Fahrzeugs an der Tankstelle beendet ist. Bekanntlich werden gasförmige Kraftstoffbestandteile im Fahrzeug-Tanksystem insbesondere in einem sog. Aktivkohlefilter zwischengespeichert, um deren Emission in die Umgebung zu verhindern, wobei dieser Aktivkohlefilter oder Zwischenspeicher (= „Speichereinheit“) gelegentlich gespült werden muss, um danach wieder gasförmige Kraftstoffbestandteile aufnehmen zu können. In Abhängigkeit von der Ausgestaltung von Tankstellen und insbesondere davon, ob die bei einem Befüllen des Kraftstofftanks anfallenden Kraftstoffdämpfe tankstellenseitig abgesaugt werden (dies ist in Europa zumeist der Fall) oder in einer Speichereinheit des Fahrzeugs zwischengespeichert werden müssen (so wie es in den USA üblich ist) kann es nämlich erforderlich sein, vor Durchführung eines Befüllvorgangs des Fahrzeug-Tanks die besagte Speichereinheit (= „Zwischenspeicher“) bestmöglich geleert zu haben, so dass diese die beim Betanken anfallenden Kraftstoffdämpfe praktisch vollständig aufnehmen kann. Vorliegend wird nun vorgeschlagen, diese Speichereinheit vor einem vorgesehenen Betanken solchermaßen zu spülen, d.h. die zuvor darin gespeicherten Kraftstoffbestandteile dem (betriebenen) Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs zur Verbrennung zuzuführen, dass der Spülvorgang unmittelbar, d.h. vorzugsweise nur eine oder wenige Minuten vor dem Abstellen des Fahrzeugs an der Tankstelle (bzw. an der vorgesehenen Zapfsäule) vollständig abgeschlossen ist. Beim Spülen reduziert sich nämlich zumindest bei einer als Aktivkohlefilter ausgebildeten Speichereinheit deren Temperatur nennenswert, wodurch sich gleichzeitig deren Speichervermögen erhöht. Damit ergibt sich also ein optimales Speichervermögen.
Ebenfalls unter Berücksichtigung einer geschätzten vorausliegenden Zeitspanne bis zum Beginn eines Befüllens des Kraftstofftanks bzw. bis zum Abstellen des Fahrzeugs an einer Tankstellen-Zapfsäule kann im Sinne einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ein im Fahrzeug vorgesehener Speicher für elektrische Energie, welche von einem vom Verbrennungsmotor angetriebenen Generator erzeugt wird, unter Nutzung eines Teils der noch im Kraftstofftank befindlichen Kraftstoffmenge zumindest annährend oder soweit als möglich maximal beladen werden, d.h. in entsprechender Weise können der Verbrennungsmotor betrieben und der besagte Generator einschließlich zugehöriger Elektronik gesteuert werden. Besonders vorteilhaft ist eine entsprechend angepasste Entlade- und Beladestrategie für einen elektrischen Energiespeicher des Kraftfahrzeugs, wenn aus diesem ein neben dem genannten Verbrennungsmotor vorgesehener elektrischer Antriebsmotor versorgt wird, d.h. wenn das Fahrzeug mit einem Hybridantrieb ausgerüstet ist. Dabei kann eine geeignete Strategie zur zumindest annährend maximalen Beladung des elektrischen Energiespeichers auch einen Schritt umfassen, in welchem dieser zunächst geringfügig entladen wird, um daraufhin eine bestmögliche Beladung bis zum Erreichen der Tankstelle zu ermöglichen. Mit einer solchen Beladungsstrategie steht dann dem Nutzer des Kraftfahrzeugs nach Durchführung der Betankung, d.h. nach vollständigem Befüllen des Kraftstofftanks der maximal mögliche Energievorrat zur Verfügung.
Beansprucht wird vorliegend im übrigen nicht nur ein erfindungsgemäßes Verfahren, sondern auch ein Computerprogramm sowie ein Computerprogrammprodukt, welches dieses Verfahren auf einer geeigneten elektronischen Rechen- und Steuereinheit durchführt, wobei das Computerprogrammprodukt durchaus auch auf einen mobilen Anwendergerät, welches nicht fest im Fahrzeug installiert sein muss, aber seinerseits mit einer elektronischen Steuereinheit des Fahrzeugs kommunizieren kann, vorgesehen sein kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007030523 A1 [0001, 0003, 0006]
DE 102011076479 A1 [0001]
DE 102012007367 A1 [0001]

Claims

Verfahren zum Entlüften oder Belüften eines Kraftstofftanks eines Kraftfahrzeugs in Verbindung mit einem in Betracht gezogenen Befüllen des Kraftstofftanks, in welchem Überdruck oder Unterdruck vorliegen kann, an einer Tankstelle, wobei von einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs geeignet festgestellt wird, ob sich das Kraftfahrzeug nahe einer Tankstelle befindet und bejahendenfalls sowie Unterschreiten eines bestimmten Füllstandes im Kraftstofftank ein Entlüften oder Belüften zugelassen oder vorbereitet oder durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Nähe des Fahrzeugs zu einer Tankstelle durch Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation festgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei unter Berücksichtigung einer geschätzten vorausliegenden Zeitspanne bis zum Beginn eines Befüllens des Kraftstofftanks eine im Fahrzeug-Tanksystem vorgesehene Speichereinheit für gasförmige Kraftstoffbestandteile durch geeigneten Betrieb eines aus dem Kraftstofftank gespeisten Verbrennungsmotors solchermaßen gespült wird, dass der Spülvorgang unmittelbar vor dem Abstellen des Fahrzeugs an der Tankstelle beendet ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei unter Berücksichtigung einer geschätzten vorausliegenden Zeitspanne bis zum Beginn eines Befüllens des Kraftstofftanks ein im Fahrzeug vorgesehener Speicher für elektrische Energie, welche von einem vom Verbrennungsmotor angetriebenen Generator erzeugt wird, unter Nutzung eines Teils der noch im Kraftstofftank befindlichen Kraftstoffmenge zumindest annährend oder soweit als möglich maximal beladen wird.
Vorrichtung, insbesondere Computerprogrammprodukt, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche.