DE10322300A1 - Schutzeinrichtung zur Vermeidung von Fehlbetankungen und Verfahren zum Betreiben der Schutzeinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung (11) zur Vermeidung von Fehlbetankungen, mit einer mittels mindestens eines Sensors (13) aktivierbaren Warneinrichtung und/oder Befüllvorgang-Unterbrechungseinrichtung. Die Schutzeinrichtung (11) zeichnet sich dadurch aus, dass der Sensor (13) zur Ermittlung wenigstens eines charakteristischen Parameters eines in einen Tank (7) eingefüllten Mediums dient.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung zur Vermeidung von Fehlbetankungen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zum Betreiben der Schutzeinrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4 sowie ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
• In Folge von Unachtsamkeit oder Unwissenheit werden immer wieder Kraftstoffvorratsbehälter von Brennkraftmaschinen betriebenen Fahrzeugen mit einem nicht dafür vorgesehenen Kraftstoff betankt, was bei Nichtbemerken des Irrtums bei nachfolgendem Starten der Brennkraftmaschine zu einem Ausfall derselben führen kann. Eine Fehlbetankung eines einen Dieselmotor aufweisenden Fahrzeugs, beispielsweise mit Benzin, kann zu schweren Schäden am Einspritzsystem bis hin zu einem Totalschaden des Dieselmotors führen.
• Eine Schutzeinrichtung zur Vermeidung von Fehlbetankungen ist aus der DE 34 25 461 C2 bekannt. Diese weist einen Sensor auf, der aus einem in einem Einfüllstutzen eines Kraftstofftanks angeordneten aktiven Näherungsgeber und einem an einem Kraftstoffeinfüllstutzen einer Kraftstoffzapfsäule fest angebrachten Permanentmagneten besteht. Der Permanentmagnet kennzeichnet den Kraftstoffeinfüllstutzen als den einer Kraftstoffzapfsäule, die einen für den zu befüllenden Kraftstoff tank nicht vorgesehenen Kraftstoff liefert. Beim Einführen eines solchen Kraftstoffeinfüllstutzens in den Tankeinfüllstutzen aktiviert der Permanentmagnet den Näherungsgeber, der daraufhin die Kraftstoffzufuhr an der Kraftstoffzapfsäule unterbricht und gegebenenfalls zugleich auch eine Warneinrichtung, die die Fehlbetankung zur Anzeige bringt, aktiviert. Die Kosten dieser Schutzeinrichtung sind sehr hoch, da sämtliche in Frage kommenden Kraftstoffeinfüllstutzen mit diesem Permanentmagneten versehen werden müssen. Darüber hinaus ist die Schutzeinrichtung bei Verwendung eines Reservekanisters, der mit einem "falschen" Kraftstoff befüllt ist, wirkungslos.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schutzeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine hohe Funktionssicherheit aufweist. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein geeignetes Verfahren zum Betreiben der Schutzeinrichtung anzugeben. Ziel der Erfindung ist es ferner, ein Fahrzeug mit einer mit Kraftstoff betreibbaren Maschine zu schaffen, bei dem Fehlbetankungen mit hoher Sicherheit vermieden werden können.
• Zur Lösung der Aufgabe wird eine Schutzeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass der Sensor zur Ermittlung wenigstens eines charakteristischen Parameters des eingefüllten Mediums dient. Charakteristische Parameter sind beispielsweise der Verdampfungsdruck, die chemische Zusammensetzung oder die Farbe des Mediums. Anders als bei bekannten Schutzeinrichtungen, bei denen eine Überprüfung des mechanischen Mittels zum Betanken durchgeführt wird, analysiert die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung das in einen Tank wie auch immer eingefüllte Medium und leitet bei Feststellung eines für diesen Tank nicht vorgesehenen Mediums entsprechende Gegenmaßnahmen ein, die darin bestehen, dass eine Warneinrichtung und zusätzlich oder alternativ eine den Befüllvorgang unterbrechende Einrichtung aktiviert werden/wird. Die Schutzeinrichtung zeichnet sich durch eine hohe Funktionssicherheit aus, da das eingefüllte Medium selbst auf Zulässigkeit überprüft wird und nicht das mechanische Mittel, mit dem die Betankung durchgeführt wird.
• Die Schutzeinrichtung ist besonders vorteilhaft im Zusammenhang mit mobilen Vorrichtungen oder Geräten, wie zum Beispiel motorbetriebenen Zweirädern, Kraftfahrzeugen, Flugzeugen, motorbetriebenen Aggregaten und dergleichen einsetzbar.
• Die Schutzeinrichtung ist sowohl im Zusammenhang mit flüssigen Medien, beispielsweise Kraftstoffen, als auch mit gasförmigen Medien einsetzbar.
• In bevorzugter Ausführungsform ist der Sensor zur Ermittlung wenigstens eines charakteristischen Parameters des eingefühlten Mediums ein berührungslos arbeitender Sensor, wodurch sich eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Anordnung des Sensors im Bereich des Tanks beziehungsweise eines zum Tank führenden Einfüllstutzens ergeben. Der Sensor kann beispielsweise von einem Geruchssensor gebildet sein, der bei Verwendung in Zusammenhang mit Kraftstoffen zumindest den Unterschied erkennt, ob es sich um einen Dieselkraftstoff oder um Benzin handelt, was beispielsweise durch die unterschiedlichen Verdampfungsdrücke und die unterschiedliche chemische Zusammensetzung dieser Kraftstoffe erfolgt.
• Nach einer anderen, für flüssige Medien einsetzbaren Ausführungsvariante ist der Sensor ein elektronischer Flüssigkeitssensor, der so angeordnet ist, dass er mit dem eingefüllten Fluid zumindest benetzt wird. Der Flüssigkeitssensor gibt zum Beispiel in Abhängigkeit des Fluids unterschiedliche Phase- und Frequenzantworten aus, die als Stellgröße zur Ansteuerung der Warneinrichtung und/oder der Befüllvorgang-Unterbrechungseinrichtung weiter verwendbar sind.
• Weiterhin wird ein Ausführungsbeispiel der Schutzeinrichtung bevorzugt, bei dem die Warneinrichtung bei Aktivierung durch den Sensor mindestens ein akustisches und/oder optisches Warnsignal ausgibt, das von der den Betankungsvorgang durchführenden Person wahrnehmbar ist und diese dadurch aufgefordert wird, den Betankungsvorgang abzubrechen. Das Warnsignal kann von einer ohnehin am Fahrzeug vorgesehenen Anzeige- oder Warneinrichtung ausgegeben werden, beispielsweise indem die Lichter der Fahrzeug-Richtungsanzeige eingeschaltet beziehungsweise im Intervall ein- und ausgeschaltet werden und/oder indem eine Hupe und/oder ein Summer aktiviert werden. Selbstverständlich kann hierfür auch ein separates Anzeige- oder Tonerzeugungselement vorgesehen sein, das vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Tankeinfüllöffnung in einem von der den Tankvorgang durchführenden Person einsehbaren Bereich angeordnet ist.
• Nach einer ersten Ausführungsform weist die Befüllvorgang-Unterbrechungseinrichtung mindestens ein Absperrelement, beispielsweise eine Absperrklappe auf, mittels dem die Mediumverbindung zwischen einer Einfüllöffnung und dem zu befüllenden Tank absperrbar ist. Nach einer zweiten Ausführungsform ist die Befüllvorgang-Unterbrechungseinrichtung dem Betankungsmittel, also im Falle von Kraftstoff der Kraftstoffzapfsäule zugeordnet. Die Unterbrechung der Mediumzufuhr kann hier beispielsweise durch Abschaltung eines Mediumförderaggregats realisiert werden.
• Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Schutzeinrichtung ergeben sich aus Kombinationen der in den Unteransprüchen genannten Merkmale.
• Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 4 vorgeschlagen. Dieses sieht vor, dass beim Einfüllen des flüssigen oder gasförmigen Mediums in den Tank wenigstens ein charakteristischer Parameter des in den Tank eingefüllten Mediums ermittelt und dieser Parameter mit einem Referenzparameter eines für diesen Tank zulässigen Mediums verglichen wird, wobei bei Feststellung einer unzulässigen Abweichung zwischen ermitteltem Parameter und Referenzparameter die Warneinrichtung und/oder Befüllvorgang-Unterbrechungseinrichtung aktiviert wird. Handelt es sich bei dem Medium um Kraftstoff, ist der charakteristische Parameter beispielsweise der Verdampfungsdruck oder die chemische Zusammensetzung.
• Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante wird bei Feststellung einer unzulässigen Abweichung zwischen ermitteltem Parameter und Referenzparameter ein mit dem im Tank befindlichen Medium zu versorgender Abnehmer oder Verbraucher abgeschaltet oder dessen Betrieb verhindert. Sofern es sich bei dem Medium um einen Kraftstoff handelt, wird vorzugsweise direkt auf ein Kraftstoffeinspritzsystem und/oder auf die Brennkraftmaschine selbst Einfluss genommen. Da üblicherweise die Brennkraftmaschine während des Betankungsvorgangs abgeschaltet ist, wird ein Starten derselben durch geeignete Maßnahmen verhindert, so dass auch bei einer erfolgten Fehlbetankung eine Beschädigung der Brennkraftmaschine und des Einspritzsystems ausgeschlossen werden kann. Damit bei einer Fehlbetankung der Kraftstoff sich nicht im Kraftstoffzufuhrsystem verteilt, wird vorzugsweise die Kraftstoffförderpumpe blockiert.
• Bevorzugt wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens, bei der bei Feststellung einer unzulässigen Abweichung zwischen ermitteltem Parameter und Referenzparameter die Mediumverbindung zwischen Tank und Abnehmer beziehungsweise Verbraucher abgesperrt wird, was beispielsweise durch Aktivierung eines entsprechenden Absperrventils realisiert werden kann.
• Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus Kombinationen der in den Unteransprüchen genannten Merkmale.
• Der Gegenstand der Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 7, das eine Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 aufweist.
• Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung einen Ausschnitt eines Fahrzeugs 1, das eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine aufweist, die beispielsweise mit Dieselkraftstoff betrieben wird. Von dem Fahrzeug 1 ist lediglich ein Teil einer Karosserieaußenhaut 3 im Bereich einer Tankmulde 5 und ein Tank 7 für den Kraftstoff, der mit einem in die Tankmulde 5 hineinragenden Tankeinfüllstutzen 9 versehen ist, dargestellt.
• Das Fahrzeug 1 weist weiterhin eine Schutzeinrichtung 11 zur Vermeidung von Fehlbetankungen auf, die einen in der Tankmulde 5 angeordneten Sensor 13 zur Ermittlung wenigstens eines charakteristischen Parameters des in den Tank 7 eingefüllten Kraftstoffs aufweist. Der Sensor 13 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Geruchssensor ausgebildet, auf dessen Funktion nachfolgend noch näher eingegangen wird. Der Sensor 13 ist über erste Signalleitungen 15 mit einer elektronischen Steuereinheit 17 verbunden, die ein separates Modul sein kann oder in die Fahrzeugelektronik implementiert ist.
• An die Steuereinheit 17 ist mittels zweiter Signalleitungen 19 eine in der Figur nicht dargestellte Warneinrichtung angeschlossen, die bei Aktivierung durch den Sensor 13 ein akustisches/optisches Warnsignal ausgibt, das der die Befüllung des Tanks 7 durchführenden Person durch das Signal anzeigt, dass sie den falschen Kraftstoff einfüllt.
• In der Figur ist ferner eine Zapfpistole 21 erkennbar, die über einen Schlauch 23 mit einer nicht dargestellten Kraftstoffzapfsäule verbunden ist. Die Zapfpistole 21 weist einen in den Tankeinfüllstutzen 9 einführbaren Stutzen 25 auf.
• Zur Funktionsweise der Schutzeinrichtung 11: Beim Einfüllen des Kraftstoffs in den Tankeinfüllstutzen 9 treten aus diesem Kraftstoffdämpfe 27 aus, aus denen der Sensor 13 wenigstens einen charakteristischen Parameter des eingefüllten Fluids überprüft und in dessen Abhängigkeit ermittelt, ob es sich bei dem in dem Tank 7 eingefüllten Fluid – bei diesem Ausführungsbeispiel – um Dieselkraftstoff handelt. Sofern der Sensor 13 feststellt, dass es sich beispielsweise um Benzin handelt, wird dies über ein entsprechendes Signal an die Steuereinheit 17 gemeldet, die daraufhin die Warneinrichtung aktiviert, die die den Betankungsvorgang durchführende Person dazu veranlassen soll, den Betankungsvorgang abzubrechen. Die Schutzeinrichtung 11 weist vorzugsweise eine nur geringe Reaktionszeit auf, so dass sichergestellt werden kann, dass nur eine geringe Menge des "falschen" Fluids in den Tank 7 gelangt, bevor das Warnsignal durch die Warneinrichtung ausgegeben wird.
• Wie in der Figur angedeutet, kann der Sensor 13 auch in einer Entlüftungsleitung 29, die vom Tankeinfüllstutzen 9 abgeht, angeordnet sein. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Sensor 13 unmittelbar im Tankeinfüllstutzen 9 oder im Tank 7 anzuordnen.
• Die vorstehend beschriebene Schutzeinrichtung 11 weist den Vorteil auf, dass sie autonom von der Betankungsanlage betrieben wird, wodurch eine hohe Funktionssicherheit gewährleistet werden kann, weil direkt das in den Tankeinfüllstut zen eingefüllte Medium geprüft wird und daher die Aktivierung der Warneinrichtung nicht davon abhängt, wie das Mittel zum Einfüllen des Mediums in den Tankeinfüllstutzen 9 ausgestaltet ist.

Claims (7)

1. Schutzeinrichtung (11) zur Vermeidung von Fehlbetankungen, insbesondere für Fahrzeuge (1), mit einer mittels mindestens eines Sensors (13) aktivierbaren Warneinrichtung und/oder Befüllvorgang-Unterbrechungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (13) zur Ermittlung wenigstens eines charakteristischen Parameters eines in einen Tank (7) eingefüllten Mediums dient.
2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (13) ein berührungslos arbeitender Sensor oder ein elektronischer Flüssigkeitssensor ist.
3. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Warneinrichtung bei Aktivierung mindestens ein akustisches und/oder optisches Signal ausgibt.
4. Verfahren zum Betreiben der Schutzeinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 im Zusammenhang mit einem Tank (7) für wenigstens ein flüssiges oder gasförmiges Medium, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einfüllen des Mediums in den Tank (7) wenig stens ein charakteristischer Parameter des Mediums ermittelt und dieser mit einem Referenzparameter eines für diesen Tank (7) zulässigen Mediums verglichen wird, und dass bei Feststellung einer unzulässigen Abweichung zwischen ermitteltem Parameter und Referenzparameter die Warneinrichtung und/oder Befüllvorgang-Unterbrechungseinrichtung aktiviert werden/wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Feststellung einer unzulässigen Abweichung zwischen ermitteltem Parameter und Referenzparameter ein mit dem im Tank (7) befindlichen Medium zu versorgender Abnehmer oder Verbraucher abgeschaltet oder dessen Betrieb verhindert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Feststellung einer unzulässigen Abweichung zwischen ermitteltem Parameter und Referenzparameter die Mediumverbindung zwischen Tank (7) und Abnehmer beziehungsweise Verbraucher abgesperrt wird.
7. Fahrzeug (1) mit einer mit Kraftstoff betreibbaren Maschine, mit einem einen Einfüllstutzen (9) aufweisenden Tank (7) für den Kraftstoff und gegebenenfalls mit einer Tankentlüftungsleitung (29) sowie mit einer Schutzeinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor (13) im Bereich des Einfüllstutzens (9) oder der Entlüftungsleitung (29) oder – in Richtung der Schwerkraft gesehen – im oberen Bereich des Tanks (7) angeordnet ist.