DE9110431U1 - Device for refuelling motor vehicles with gas recirculation by a motor-driven gas pump - Google Patents
Device for refuelling motor vehicles with gas recirculation by a motor-driven gas pumpInfo
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Description
Vorrichtung zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit Gasrückführung durch eine motorgetriebene GasförderpumpeDevice for refueling motor vehicles with gas recirculation through a motor-driven gas pump
Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit einer für die Rückführung der beim Tankvorgang freiwerdenden Gasmengen in der Zapfsäule vorgesehenen, motorgetriebenen Gasförderpumpe, mit einem vom Flüssigkeitsmeßmotor antreibbaren Impulsgeber für den Rechner und die Anzeige der Tankdaten sowie einem Prozessor, mit dem das Verhältnis zwischen getanktem Kraftstoffvolumen und zurückgeführter Gasmenge einstellbar ist.The innovation relates to a device for refuelling motor vehicles with a motor-driven gas feed pump designed to return the gas quantities released during the refuelling process in the petrol pump, with a pulse generator driven by the liquid measuring motor for the computer and the display of the tank data, as well as a processor with which the ratio between the volume of fuel refuelled and the amount of gas returned can be adjusted.
Bekannt ist eine derartige Vorrichtung aus der DE-OS 39 03 603. Hierbei wird als Motor für die Gasförderpumpe ein impulsgetriebener Schrittschaltmotor verwendet, der von den Impulsen eines vom Flüssigkeitsmeßmotor angetriebenen Impulsgebers gesteuert wird, der auch den Rechner für die Tankdaten steuert.Such a device is known from DE-OS 39 03 603. Here, a pulse-driven stepper motor is used as the motor for the gas feed pump, which is controlled by the pulses of a pulse generator driven by the liquid measuring motor, which also controls the computer for the tank data.
Nachteilig ist bei dieser bekannten Bauart, daß sich elektrische Schrittschaltmotore in explosionsgefährdeten Räumen von Zapfsäulen schwierig einbauen lassen. Weiterhin besteht die Gefahr, daß die Gasförderpumpe stillsteht und die Gasrückführung unkontrolliert ausfällt, wenn der diese Pumpe antreibende Schrittschaltmotor versagt.The disadvantage of this known design is that electric stepper motors are difficult to install in areas of gas pumps where there is a risk of explosion. There is also the risk that the gas feed pump will stop and the gas return will fail uncontrollably if the stepper motor driving this pump fails.
Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Bauart die Ansteuerung des die Gasförderpumpe antreibenden Motors in einen Funktionsverlauf einzubeziehen, so daß sich physikalisch bedingte Unregelmäßigkeiten und Nichtlinearitäten der Gasförderpumpe weitgehend elektronisch kompensieren lassen.It is the object of the invention to include the control of the motor driving the gas feed pump in a functional sequence in a device of the type mentioned at the beginning, so that physically caused irregularities and non-linearities of the gas feed pump can be largely compensated electronically.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mit dem die Gasförderpumpe antreibenden Motor ein Impulsgeber verbunden ist, der zusammen mit einer als Prozessor ausgebildeten Regeleinheit und dem vom Flüssigkeitsmeßmotor angetriebenen Impulsgeber einen Regelkreis bildet, der beim Betankungsvorgang ständig einen Vergleich zwischen dem getankten Kraftstoffvolumen und der zurückgeführten Gasmenge vornimmt.This task is solved by connecting a pulse generator to the motor driving the gas feed pump, which together with a control unit designed as a processor and the pulse generator driven by the liquid measuring motor forms a control circuit which, during the refueling process, constantly compares the volume of fuel filled and the amount of gas returned.
Durch eine derartige Regelung werden, anders als bei der bekannten Steuerung, eine exakte Drehzahlanpassung zwischen dem als Kolbenmesser ausgebildeten Flüssigkeitsmeßmotor und dem die Gasförderpumpe antreibenden Motor sowie eine ständige Kontrolle der Drehbewegung dieser Pumpe erzielt; Fehler im Gasrückführungssystem während des Betankungsvorgangs werden hierbei sofort von der Regeleinheit erkannt und dem Rechner mitgeteilt. Dadurch läßt sich insgesamt eine erhöhte Sicherheit der tatsächlich zurückgeführten Gasmenge gewährleisten.Unlike the conventional control system, this type of control achieves an exact speed adjustment between the liquid measuring motor, which is designed as a piston meter, and the motor driving the gas feed pump, as well as constant monitoring of the rotary movement of this pump; errors in the gas return system during the refueling process are immediately detected by the control unit and reported to the computer. This ensures an overall increased level of reliability of the amount of gas actually returned.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Gasrückführpumpe von einem spannungsgeregelten Gleichstrommotor mit elektronischer Kommutierung antreibbar. In weiterer Ausgestaltung läßt sich ein Synchronmotor mit einem hochenergetischen, permanentmagnetischen Läufer verwenden, der an seinem Rotorumfang Metalle der Seltenen Erden, vorzugsweise Magnete aus Kobalt, enthält. Magnetmetalle dieser Art zeichnen sich dadurch aus, daß sie sich durch hohe elektrische Impulsströme nicht entmagnetisieren lassen.In an advantageous embodiment, the gas recirculation pump can be driven by a voltage-controlled direct current motor with electronic commutation. In a further embodiment, a synchronous motor with a high-energy, permanent-magnet rotor can be used, which contains rare earth metals, preferably cobalt magnets, on its rotor circumference. Magnetic metals of this type are characterized by the fact that they cannot be demagnetized by high electrical pulse currents.
Weitere Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further features and details emerge from the subclaims.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert; die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung der Zapfsäule einer Kraftfahrzeugtankstelle.The invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the single figure of the drawing; the drawing shows a schematic representation of the fuel pump of a motor vehicle filling station.
Aus einem in der Zeichnung nicht dargestellten, unterirdisch angeordneten Lagerbehälter wird bei einem Betankungsvorgang eines aufzutankenden Kraftfahrzeugs über eine bis in die Nähe des Behälterbodens reichende Ansaugleitung 1 durch eine innerhalb eines Zapfsäulengehäuses 2 installierte Flüssigkeitsförderpumpe 3 flüssiger Kraftstoff angesaugt, der in seiner Fördermenge durch einen als Kolbenmesser ausgebildeten Flüssigkeitsmeßmotor 4 gemessen wird. Die Ausgangswelle des Flüssigkeitsmeßmotors 4 ist mit einem Impulsgeber 5 gekoppelt, der die getankte Kraftstoffmenge in entsprechende elektrische Signale umsetzt, welche für die Anzeige des getankten Kraftstoffvolumens und des zu zahlenden Kaufpreises einem im Zapfsäulengehäuse 2 vorgesehenen Rechner 6 zugeführt werden. Die Anzeige von Grundpreis, getankter Kraftstoffmenge und Kaufpreis erfolgt an einem Monitor im Zapfsäulenkopf. During a refueling process of a motor vehicle, liquid fuel is sucked in from an underground storage tank (not shown in the drawing) via a suction line 1 that reaches close to the bottom of the tank by a liquid feed pump 3 installed inside a pump housing 2. The delivery rate of the liquid fuel is measured by a liquid measuring motor 4 designed as a piston meter. The output shaft of the liquid measuring motor 4 is coupled to a pulse generator 5, which converts the amount of fuel pumped into corresponding electrical signals, which are fed to a computer 6 provided in the pump housing 2 to display the volume of fuel pumped and the purchase price to be paid. The basic price, amount of fuel pumped and purchase price are displayed on a monitor in the pump head.
Der für den Betankungsvorgang angesaugte und hochgeförderte Kraftstoff verläßt den Flüssigkeitsmeßmotor 4 über eine Rohrleitung 7 und gelangt über einen Zapfschlauch 8 an das in der Zeichnung nicht wiedergegebene Zapfventil.The fuel sucked in and pumped up for the refueling process leaves the liquid measuring motor 4 via a pipe 7 and reaches the nozzle (not shown in the drawing) via a nozzle hose 8.
Eine Ringkammer im Zapfventil nimmt die beim Tanken freiwerdenden Gase auf und steht mit einer schlauchförmigen Gasrückführleitung 9 in Verbindung, die bis zu ihrer Ausmündung innerhalb des Zapfsäulengehäuses 2 oder in dessen Nähe koaxial vom Zapfschlauch 8 umgeben ist. Hinter der Ausmündung geht die Gasrückführleitung 9 in eine Rohrleitung 10 über, die über eine Flammendurchschlagsicherung 11 an eine Gasförderpumpe 12 mit regelbarem Motor angeschlossen ist. Der Ausgang der Gasförderpumpe führt über eine weitere Flammendurchschlagsicherung 13 und eine Gasleitung 14 durch den Domdeckel in den unterirdischen Lagerbehälter oberhalb dessen Flüssigkeitsspiegels.An annular chamber in the nozzle collects the gases released during refueling and is connected to a hose-shaped gas return line 9, which is coaxially surrounded by the filling hose 8 up to its outlet inside the dispenser housing 2 or in its vicinity. Behind the outlet, the gas return line 9 passes into a pipe 10, which is connected via a flame arrester 11 to a gas feed pump 12 with an adjustable motor. The outlet of the gas feed pump leads via another flame arrester 13 and a gas line 14 through the dome cover into the underground storage tank above its liquid level.
Bei dem die Gasförderpumpe 12 antreibenden regelbaren Motor handelt es sich um einen spannungsgeregelten Gleichstrommotor mit elektronischer Kommutierung, der eine analoge Regelung und damit analoge Drehmomentänderungen zuläßt. Besonders geeignet ist für derartige Zwecke ein Synchronmotor mit einem hochenergetischen, permanentmagnetischen Läufer mit einer Kobaltlegierung am Rotorumfang.The adjustable motor that drives the gas feed pump 12 is a voltage-controlled direct current motor with electronic commutation, which allows analog control and thus analog torque changes. A synchronous motor with a high-energy, permanent-magnet rotor with a cobalt alloy on the rotor circumference is particularly suitable for such purposes.
Mit diesem Motor für die Gasförderpumpe 12 ist ein Impulsgeber 15 verbunden, der elektrische Regelimpulse von einer beispielsweise als Mikroprozessor ausgebildeten Regeleinheit 16 für die Gasförderpumpe 12 zugeführt erhält. Diese Regeleinheit 16 vergleicht ständig die vom Impulsgeber 5 des Kolbenmessers 4 im Rechner 6 erzeugte und dem getankten Kraftstoffvolumen proportionale Impulszahl mit der vom Impulsgeber 15 des Motors für die GasförderpumpeA pulse generator 15 is connected to this motor for the gas feed pump 12, which receives electrical control pulses from a control unit 16 for the gas feed pump 12, designed for example as a microprocessor. This control unit 16 constantly compares the number of pulses generated by the pulse generator 5 of the piston meter 4 in the computer 6 and proportional to the volume of fuel pumped with the number of pulses generated by the pulse generator 15 of the motor for the gas feed pump.
erzeugten und der zugeführten Gasmenge entsprechenden Impulszahl und regelt dieses Verhältnis als auch Abweichungen von einem vorwählbaren Verhältnis zwischen abgegebenem Kraftstoffvolumen und rückgeführter Gasmenge auf den Antrieb der Gasförderpumpe 12 im Sinne einer Drehzahlerhöhung oder Drehzahlverringerung des Motors für diese Pumpe.generated and corresponding to the amount of gas supplied and regulates this ratio as well as deviations from a preselectable ratio between the volume of fuel delivered and the amount of gas returned to the drive of the gas feed pump 12 in the sense of an increase or reduction in the speed of the motor for this pump.
Bei diesem ständigen Vergleich stellt das getankte Kraftstoffvolumen den Istwert und die zurückgeführte Gasmenge den Sollwert des Regelkreises dar. Die Regelung ist so eingestellt, daß normalerweise das Verhältnis 1 ist, d.h. 100% getanktes Kraftstoffvolumen entspricht 100% zurückgeführter Gasmenge. Dieses Verhältnis läßt sich jedoch beispielsweise derart korrigieren, daß 105% zurückgeführter Gasmenge als Sollwert dem Istwert von 100% getanktem Kraftstoff volumen entsprechen, um einen vergrößerten Rücksaugeffekt zu erzielen.In this constant comparison, the fuel volume filled represents the actual value and the gas quantity returned represents the setpoint of the control loop. The control is set so that the ratio is normally 1, i.e. 100% fuel volume filled corresponds to 100% gas quantity returned. However, this ratio can be corrected, for example, so that 105% gas quantity returned as the setpoint corresponds to the actual value of 100% fuel volume filled in order to achieve an increased suction effect.
Die Regelgeschwindigkeit ist wiederum so eingestellt, daß ein bauartbedingter Trägheitseffekt der Gasförderpumpe kompensiert, also einer gewissen Hysterese entgegengewirkt wird. Dies erfolgt in der Regeleinheit 16 auf rein elektronischem Wege.The control speed is in turn set in such a way that a design-related inertia effect of the gas feed pump is compensated, i.e. a certain hysteresis is counteracted. This is done in the control unit 16 in a purely electronic way.
Claims (6)
Priority Applications (1)
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| DE9110431U DE9110431U1 (en) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | Device for refuelling motor vehicles with gas recirculation by a motor-driven gas pump |
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| DE9110431U1 true DE9110431U1 (en) | 1991-12-05 |
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ID=6870527
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| DE (1) | DE9110431U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4214424A1 (en) * | 1992-04-24 | 1993-10-28 | Gossler Kg Oscar | Arrangement for gas feedback, when filling road vehicle with fuel - involves fuel delivery line connected to fuel storage tank and vacuum gas feedback conduit connected to delivery pistol |
| EP0588393A2 (en) * | 1992-09-15 | 1994-03-23 | NUOVOPIGNONE INDUSTRIE MECCANICHE E FONDERIA S.p.A. | Vapour recovery system in fuel filling installations |
-
1991
- 1991-08-23 DE DE9110431U patent/DE9110431U1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5333655A (en) * | 1992-09-15 | 1994-08-02 | Nuovopignone Industrie Meccaniche E Fonderia Spa | System for effective vapor recovery without seal members in fuel filling installations |
| EP0751095A1 (en) * | 1992-09-15 | 1997-01-02 | NUOVOPIGNONE INDUSTRIE MECCANICHE E FONDERIA S.p.A. | Vapour recovery system in fuel filling installations |
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