DE19933478A1

DE19933478A1 - Kraftfahrzeug-Betankungssystem

Info

Publication number: DE19933478A1
Application number: DE19933478A
Authority: DE
Inventors: Richard Eugene Baker; Bradford Bates
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 1998-09-08
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2000-03-16
Anticipated expiration: 2019-07-17
Also published as: DE19933478B4; CA2281152A1; US6032703A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Treibstoffbetankungseinrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem auf dem Kraftfahrzeug angebrachten Sender (14) zur Identifikation des vom Kraftfahrzeug benötigten Treibstofftyps und einem Treibstoffsteuerungs- und Kommunikationssubsystem (16), welches Treibstoff liefert, der so gemischt ist, daß er die vom auf dem Kraftfahrzeug befestigten Sender (14) geforderten Charakteristika erfüllt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugbetankungseinrichtung sowie ein Verfahren zur Betankung eines Kraftfahrzeugs. Sie bezieht sich also auf die Versorgung eines Automobils mit der richtigen Mischung eines Basis- und Zusatztreibstoff-Vor rates.

Staatliche Regulierungen über Kraftfahrzeug-Emissionen werden immer ein schränkender und es wird notwendig, Treibstoffe vorzusehen, die an die speziellen zu betankenden Kraftfahrzeuge angepaßt sind. Beispielsweise kann es notwendig sein, sauerstoffhaltige Treibstoffe an bestimmte Kraftfahrzeuge abzugeben. Bei Dieselmotoren und anderen Motortypen kann es notwendig sein, angereicherte Treibstoffe oder Hilfsfluide, wie wasserlösliche Harnstoffadditive zuzusetzen, die beispielsweise in einem separaten Tank in eines Fahrzeuges eingebracht werden können, um für ein Nachbehandlungsverfahren innerhalb eines Kraftfahrzeugka talysatorsteuersystems verfügbar zu sein.

Ein anderer Faktor, der das Betanken in Zukunft betrifft, wird die Verwendung von Brennstoffzellen sein, die nicht mit Treibstoffadditiven wie Detergentien und Anti- Abnutzungsadditiven zum Treibstoffpumpen-Schutz betrieben werden können, die für Diesel- und Benzinmotoren notwendig sind.

Als Resultat der sich ändernden Treibstoffanforderungen, die von zukünftigen Mo dellkraftfahrzeugen gestellt werden, ist es wahrscheinlich notwendig, die Treibstof finfrastruktur mit der Notwendigkeit, verschiedenste Typen gemischter Treibstoffe zu verteilen, zu belasten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Anzahl vorzuhaltender Treibstoffe in einer Treibstoffverteilungsstation gering zu halten.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System mit den Merkmalen des Pa tentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Un teransprüchen.

Ein erfindungsgemäßes System vermeidet die Notwendigkeit, verschiedene ge mischte Treibstofftypen abzugeben, indem ein Basistreibstoff- und Additiv-System vorgesehen wird.

Ein weiteres Problem, das unterschiedliche Typen Treibstoffe hervorrufen, besteht darin, daß eine unrichtige Betankung möglich ist. Es kann für einen zukünftigen Verbraucher schwierig sein, zu wissen und genau zu spezifizieren, welcher Treib stoff für ein Kraftfahrzeug benötigt wird. Ein erfindungsgemäßes System kann diese Probleme lösen.

Schließlich kann, falls ein Automobilemissionssteuersystem einstellbare Steuerun gen derart hat, daß beispielsweise eine Änderung der Effizienz des Steuersystems durch Verwendung eines Treibstoffes mit einem spezifischen Additiv korrigiert wer den kann, es erwünscht sein, diese Änderung in den Betankungsanforderungen des Kraftfahrzeuges der Betankungsstation mitzuteilen. Ein erfindungsgemäßes System kann dies ebenfalls erzielen.

Obwohl die Mobil Oil Coporation zur Zeit einen elektronischen Transponder besitzt, der mit einer Treibstoffpumpe derart kommuniziert, daß es den Besitzer einer Treibstoff- oder eines anderen Typs Kreditkarte identifiziert, wird keine Information über die Treibstoffanforderungen des Kraftfahrzeuges übertragen.

Ein System zum Betanken eines Kraftfahrzeugs umfaßt ein Abgabesubsystem zur Abgabe mehrerer Treibstoffkomponenten an ein Automobil, einen am Automobil angebrachten Sender zu Identifizierung des durch das Kraftfahrzeug benötigten Treibstofftyps und ein Treibstoffsteuer- und Kommunikationssubsystem zur Kom munikation mit dem Kraftfahrzeug über den Sender, um den durch das Kraftfahr zeug benötigten Treibstofftyps bestimmen. Das Steuer- und Übertragungssystem betreibt ein Treibstoffabgabe Subsystem, um das Kraftfahrzeug mit der notwendi gen Mischung Treibstoffkomponenten zu versorgen.

Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß die falsche Betankung von Kraftfahrzeugen, das heißt mit einem Treibstoff, der sich fürs Kraftfahrzeug nicht eignet, vermieden werden kann.

Es ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, daß ein übliches Treibstoffgemisch ermög licht, die Kraftfahrzeugeffizienz zu steigern. Beispielsweise kann ein Kraftfahrzeug mit einem Treibstoff mit einer präzisen Oktanzahl betrieben werden, die vom Kraftfahrzeug benötigt wird, um die Kraftfahrzeug-Zündung am effizientesten Punkt ohne Beladen des Kraftfahrzeugsystems mit unnötigen Oktanzahlen zu betrieben. Diese notwendige Oktanzahl wird durch die Kraftfahrzeug-eigene Motorsteuerung bestimmt und dem Treibstoffabgabe System gemäß einem Aspekt der Erfindung übermittelt.

Weitere Ziele und Merkmale sowie Vorteile der Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung, in der anhand bevorzugter Aus führungsbeispiele die Erfindung unter Zuhilfenahme der Zeichnung erläutert wird. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Systems; und

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Wiederbe tankung.

Wie in Fig. 1 gezeigt, empfängt die Motorsteuerung 10, die aus einer Klasse Mo torsteuerungen, die den Fachmann bekannt sind, ausgewählt und durch diese Be schreibung vorgeschlagen wird, Motorbetriebsinformationen von mehreren Senso ren 12. Diese Sensoren können bspw. Sensoren für die Motorgeschwindigkeit, die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit, die Drosselventilposition, die Umgebungslufttempe ratur, die Treibstoffzusammensetzung, das Motorklopfen und andere Sensoren umfassen. Die Treibstoffzusammensetzung kann einen Prozentsatz sauerstoffhal tiger, Alkohol- und andere Typen Brennstoffkomponenten aufweisen. Die Senso ren 12 können auch einen Sensor für NOx oder andere Abgaskomponenten um fassen. Demzufolge kann die Motorsteuerung 10 Klopfen oder andere Maschinen- Betriebsparameter messen und bestimmen, ob der Kraftfahrzeugmotor Treibstoff mit einer höheren oder niedrigeren Oktanzahl benötigt. Falls dies der Fall ist, wird die Motorsteuerung 10 den notwendigen Wert für die Oktanzahl bestimmen und diesen Wert dem Sender 14 übermitteln, woraufhin der Wert für die Oktanzahl, der ein mischbares Treibstoffcharakteristikum ist, gespeichert wird. Dies ist bei Block 30 der Fig. 2 gezeigt. Danach wird, wenn das Kraftfahrzeug zur Füllstation ge bracht wird, der abgespeicherte Wert für die erwünschten mischbaren Charakteri stika oder Eigenschaft, in diesem Fall der Oktanzahl, durch den Sender 14 über mittelt, der entweder ein Transponder oder ein anderer Typ Sender sein kann, der innerhalb des Kraftfahrzeuges befördert oder aufgenommen ist. Der Sender 14 übermittelt den Wert der mischbaren Charakteristik zum Treibstoffsteuerungs- und Kommunikationssubsystem 16, das sich bevorzugt in der Füllstation befindet. Das Treibstoffsteuerungs- und Kommunikationssubsystem 16 kommuniziert mit dem Kraftfahrzeug, wie oben erwähnt, über den Sender 14, um den durch das Kraft fahrzeug benötigten Kraftstofftyp zu bestimmen. Beispielsweise - in Fall von Oktan - kann ein Treibstoff mit hohem Oktangehalt mit einer Oktanzahl oberhalb von 100 mit einem Treibstoff niedrigerer Oktanzahl im Bereich von 85 Oktan oder weniger gemischt werden, um eine Mischung mit der erwünschten Oktanzahl zu erhalten.

Weitere Charakteristika, die durch ein erfindungsgemäßes System gehandhabt werden können, wären sauerstoffhaltige, oder spezielle Treibstoffe, die von Diesel- Motoren benötigt werden, entgegengesetzt ähnlichen Treibstoffen, die von Kraft fahrzeugen mit Brennstoffzellen verbraucht werden können, aber nicht die Deter gentien und andere Abnutzungsverhinderungsadditive, die von Verbrennungsmo toren benötigt werden, tolerieren.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Motorsteuerung auch dazu verwendet werden, Hilfsfluide, wie treibstoffhaltige Fluide zum Einsatz mit NOx- Nachbehandlungssystemen zu spezifizieren. In diesem Fall wird die Steuerung 10 die Menge des Hilfsfluids in einem separaten Vorratstank, der im Kraftfahrzeug befördert wird, überwachen. Die Steuerung 10 wird die Fluidsteuerung und das Kommunikationssubsystem anweisen, falls zusätzliches Hilfsfluid benötigt wird. Weitere Hilfsfluide können beispielsweise Wasser oder andere Fluidtypen sein, die dem Fachmann bekannt und aus der Offenbarung offensichtlich sind.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, umfaßt ein Verfahren gemäß der Erfindung die Be stimmung eines charakteristischen Treibstoffwertes bei Block 30. Dieser Wert wird bei Block 32 gespeichert und zum Treibstoffsteuerungs- und Kommunikationssub system 16 bei Block 34 heruntergeladen. Beim Block 36 bestimmt das Treibstoff steuerungs- und Kommunikationssubsystem 16 die Treibstoffkomponentenmi schung, die benötigt wird, um die erwünschten charakteristischen Werte zu erhal ten. Schließlich wird bei Block 38 das Treibstoffsteuerungs- und Kommunikations system 16 das Abgabesystem 18 veranlassen, Treibstoff mit der gewünschten Charakteristik an das Kraftfahrzeug-Treibstoffsystem 20 abzugeben.

Bezugszeichenliste

10

Motorsteuerung

12

Sensoren

14

Sender

16

Treibstoffsteuerungs- und Kommunikationssubsystem

18

Abgabesystem

20

Kraftfahrzeug-Treibstoffsystem

30

Block

32

Block

34

Block

36

Block

38

Block

Claims

1. Kraftfahrzeugbetankungseinrichtung, mit:
einem Abgabesubsystem (18) zur Abgabe mehrerer Treibstoffkomponenten an ein Kraftfahrzeug;
einen am Kraftfahrzeug befestigten Sender (14) zur Identifikation des durch das Kraftfahrzeug benötigten Treibstoffs;
ein Treibstoffsteuerungs- und Kommunikationssubsystem (16) zur Kommunikation mit dem Kraftfahrzeug über den Sender (14), um den vom Kraftfahrzeug benötigten Treibstofftyp zu bestimmen, das auch das Treibstoffabgabesubsystem (18) betreibt, um das Kraftfahrzeug mit der benötigten Mischung Treibstoffkomponenten zu versorgen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibstoffabgabesubsystem (18) mit mehreren flüssigen Treibstoffkomponenten ausgerüstet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibstoffabgabesubsystem (18) mindestens eine flüssige Treibstoffkomponente und mindestens eine gasförmige Treibstoffkomponente aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibstoffabgabesubsystem (18) mindestens eine flüssigen Basis- Treibstoffkomponente und mindestens ein Treibstoffadditiv aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (14) einen Transponder aufweist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (14) eine Ausgabe aufweist, die eine Funktion mindestens eines Motor- Betriebsparameters ist.

7. Einrichtung zur Betankung eines Kraftfahrzeuges, mit:
einem Treibstoffabgabesubsystem (18) zur Abgabe mindestens eines Basistreibstoffes, mindestens eines Treibstoffadditivs und mindestens eines Hilfsfluids an ein Kraftfahrzeug;
einem Transponder, der am Kraftfahrzeug befestigt ist, um den Treibstofftyp, Treibstoffadditiv und Hilfsfluid, die vom Kraftfahrzeug benötigt werden, zu identifizieren;
einem Treibstoffsteuerungs- und Kommunikationssubsystem (16) zur Kommunikation mit dem Kraftfahrzeug über den Transponder, um den Typ Treibstoff, Treibstoffadditiv und Hilfsfluid, die vom Kraftfahrzeug benötigt werden, zu bestimmen, das auch das Treibstoffabgabesubsystem (18) betreibt, um das Kraftfahrzeug mit der notwendigen Mischung Basistreibstoff und Treibstoffadditiv, als auch mit Hilfsfluid zu versorgen.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Treibstoff einen gasförmigen Treibstoff aufweist.

9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Hilfstreibstoff eine Harnstofflösung aufweist, die nicht mit dem Basistreibstoff gemischt wird, sondern in einem vom Treibstofftank des Kraftfahrzeuges getrennten Tank befördert wird.

10. Verfahren zum Betanken eines Kraftfahrzeuges mit den Schritten:
Vorsehen eines Treibstoffabgabesubsystems, um mehrere Treibstoffkomponenten an ein Kraftfahrzeug abzugeben;
Bestimmen eines erwünschten Wertes für mindestens ein mischbares Treibstoffcharakteristikum aufgrund eines gemessenen Wertes mindestens eines Motorbetriebsparameters, wobei die Bestimmung durch eine bordeigene Maschinensteuerung erfolgt;
Empfangen und Abspeichern des erwünschten mischbaren charakteristischen Wertes in einem im Sender angeordneten Speicher, der betrieblich mit der Motorsteuerung verbunden ist, wobei der Sender vom Kraftfahrzeug getragen wird;
Kommunikation mit dem Kraftfahrzeug über den Sender mittels eines stationären Steuer- und Kommunikationssystems, um den mischbaren charakteristischen Wert vom Sender zu empfangen;
Bestimmen der Mischung der Treibstoffkomponenten, die benötigt werden, um den erwünschten mischbaren charakteristischen Wert zu erhalten; und
Betrieb des Treibstoffabgabesubsystems, um das Kraftfahrzeug mit einer Mischung Treibstoffkomponenten zu versorgen, die dazu benötigt werden, um den mischbaren charakteristischen Wert zu erhalten.