DE19507526A1 - Verfahren zur Regelung der Gasrückführung - Google Patents
Verfahren zur Regelung der GasrückführungInfo
- Publication number
- DE19507526A1 DE19507526A1 DE19507526A DE19507526A DE19507526A1 DE 19507526 A1 DE19507526 A1 DE 19507526A1 DE 19507526 A DE19507526 A DE 19507526A DE 19507526 A DE19507526 A DE 19507526A DE 19507526 A1 DE19507526 A1 DE 19507526A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas
- control
- fuel
- pressure
- suction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 37
- 238000003860 storage Methods 0.000 title description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 81
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 16
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 9
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B67D7/00—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
- B67D7/04—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes for transferring fuels, lubricants or mixed fuels and lubricants
- B67D7/0476—Vapour recovery systems
- B67D7/0478—Vapour recovery systems constructional features or components
- B67D7/048—Vapour flow control means, e.g. valves, pumps
- B67D7/0482—Vapour flow control means, e.g. valves, pumps using pumps driven at different flow rates
- B67D7/0486—Pumps driven in response to electric signals indicative of pressure, temperature or liquid flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B67D7/00—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
- B67D7/06—Details or accessories
- B67D7/32—Arrangements of safety or warning devices; Means for preventing unauthorised delivery of liquid
- B67D7/3209—Arrangements of safety or warning devices; Means for preventing unauthorised delivery of liquid relating to spillage or leakage, e.g. spill containments, leak detection
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
- G01M3/28—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
- G01M3/2892—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for underground fuel dispensing systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
- G01M3/32—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators
- G01M3/3236—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators by monitoring the interior space of the containers
- G01M3/3263—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators by monitoring the interior space of the containers using a differential pressure detector
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Loading And Unloading Of Fuel Tanks Or Ships (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1, sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 7 zur Durchführung des Verfahrens.
Ein derartiges geregeltes Absaugen von Gasvolumen mit
Flüssigkeiten ist aus der EP 0 461 770 bekannt, (vgl.
insbesondere S. 3 Zeile 16-18); wobei besondere Maßnahmen
getroffen werden müssen, um das abgesaugte Gasvolumen an das
Volumen der getankten Kraftstoffmenge (24, 28, 34, 38, 44, 46)
anzupassen. Als weitere Maßnahme zur Rückführung des
Benzindampf-/Luftgemisches mit Benzinanteilen wird
vorgeschlagen, den Druck nach dem Zapfschlauch (16) aber noch
vor der Gaspumpe (36) mittels eines Transducers (38) zu messen.
Die hier beschriebene Methode zur Diagnose des Gasdurchsatzes
hat jedoch den Nachteil, daß der tatsächliche Druck am
Transducer (38) abgesehen von der Gasgeschwindigkeit auch durch
die flüssigen Anteile in dem Gas bestimmt wird und die flüssigen
Anteile die Dichte des Gasstromes entscheidend verändern. Bei
wechselnden Flüssigkeitsanteilen im Gasstrom kann der
Transducer (38) dann nicht unterscheiden, ob ein zu hoher
Unterdruck durch zu hohe Gasgeschwindigkeiten oder durch eine
Zunahme der Dichte des Gasstromes verursacht wird.
Der Erfindung liegt ausgehend von diesem Stand der Technik die
Aufgabe zugrunde, bei wechselnden Flüssigkeitsanteilen im
Gasstrom, die Gasrückführung zu dem Erdtank zu regeln.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch das Verfahren gemäß
Patentanspruch 1 bzw. die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 7
gelöst. Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens und der
Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 und 8 gegeben.
Die Erfindung ist eine Unteranmeldung zu der Deutschen
Hauptanmeldung DE 44 34 216, wobei für die, von einer Istwert-
Messung geführte Regelung, der Meßwert der Meßstelle PIR (18)
verwendet wird. Im Unterschied dazu, wird bei der Unteranmeldung
insbesondere die Meßvorrichtung an der Meßstelle (18) dazu
verwendet, die Absaugung der Gase, welche bereits mit
Flüssigkeitsanteilen aus dem Pkw-Tank aus strömen, zu messen und
die Rückführung der Gase in den Lagertank zu regeln.
Es ist zwar aus der DE-A-41 37 345 (vgl. 8, 9) und aus der DE 40
37 066 (vgl. dort 26, 28, 42) bekannt, den Volumenstrom in der
Gasrückführung zu regeln; wobei beim Stand der Technik nach der
DE-A-41 37 345 insbesondere auf die Notwendigkeit verwiesen
wird, bei der Absaugung den Druckabfall und die Gasdichte der
abgesaugten Dämpfe (Seite 1, Zeile 41-43) zu berücksichtigen,
wobei nach dem Stand der Technik nach der DE 40 37 066 besondere
Vorkehrungen getroffen werden, um den Kompressor vor möglicher
Flüssigkeit im Gasstrom zu schützen, wobei aber bei der Messung
des Stellsignales in der vorgeschalteten Strahlpumpe (26) der
Meßfehler durch Flüssigkeitsanteile im Gasstrom nicht
berücksichtigt wird.
Auch bei einer Kombination der Erkenntnisse einerseits nach dem
Stand der Technik, die Gasdichte zu beachten und andererseits
nach dem Stand der Technik, die Flüssigkeitsanteile aus dem
Gasstrom abzuscheiden, auch dann ist es nicht nahe gelegt, den
störenden Einfluß der wechselnden Flüssigkeitsanteile für die
Regelung der Gasrückführung zu erkennen, weil jedes Verfahren
für sich, die gestellte Aufgabe zur Regelung der Gasrückführung
nicht so, wie in der Praxis erforderlich, erfüllen kann.
Es ist auch aus der EP 0 629 175 bekannt, den Volumenstrom über
eine Istwert-Messung (19) im Erdtank (11) zu regeln; wobei nach
dem Stand der Technik nach der EP 0 629 175 der Volumenstrom in
der Sammelleitung (7) zu dem Erdtank (11) geregelt wird. Wobei
aber bei der Regelung des Volumenstromes nicht berücksichtigt
wird, daß bei einem gleichzeitigen Betrieb von mehreren
Zapfstellen (3, 4) in der Gasrückführleitung Flüssigkeit sein
kann und bei einer ungleichmäßigen Verteilung der Flüssigkeit
auf die Zapfstellen unterschiedliche Gasmengen je Zapfstelle
abgesaugt werden. Weiter ist bei dem Stand der Technik nach
EP 0 629 175 nicht berücksichtigt, daß für die Zeit der
Anfahrperiode der Betankung bis zur Ausbildung eines
Druckprofiles in dem gasführenden System, Vorkehrungen zu
treffen sind, daß in dieser Zeit, die Absaugung, z. B. auf die
reduzierte Tankgeschwindigkeit von nur 20 l/min, anstelle von
40 l/min, eingestellt wird.
Die vorteilhafte Istwert-Messung 18 im gasseitigen Tanksystem
der Erdtanks 10, 11, 12 einer Tankstelle beruht auf der
Erkenntnis, daß das Volumenverhältnis zwischen einer
Flüssigkeitsmenge aus einem Tank und einem ungesättigten
Gasstrom mit Anteilen einer leicht verdampfenden Flüssigkeit,
durch eine Messung des Druckes in dem Flüssigkeitstank bestimmt
werden kann. Nach heutiger Erkenntnis ist der optimale
Betriebspunkt für die Gasrückführung gerade dann gegeben, wenn
so viel Gas dem Tanksystem zugeführt wird, daß sich weder ein
Überdruck, noch ein Unterdruck, in dem Gasraum über der
Flüssigkeit in den Erdtanks 10, 11, 12 ausbilden kann.
Bei einem Unterdruck in den Tanks 10, 11, 12 wird Falschluft
angesaugt, die bei einer Aufsättigung bis zu 1,4 kg Kraftstoff
pro angesaugtem m³ Luft aufnehmen kann. Hierdurch entstehen
Kraftstoffverluste, welche sich über ein Jahr gerechnet, bei
einer Kraftstoffdichte von 0,62 kg/l und einem Preis von 1,6
DM/l, bei 1000 m³ Falschluft, auf 3612 DM/Jahr summieren.
Bei einer Aufsättigung der Falschluft entweichen zusätzlich ca.
50% des angesaugten Volumens als Emission am Entlüftungsmast.
Zusätzlich ist auch die erhoffte Schadstoffreduzierung an der
Zapfpistole, wegen der unzureichenden Absaugung der Gase, nicht
eingetreten.
Bei einem Überdruck in den Tanks 10, 11, 12 wird an der
Zapfpistole zuviel Gas angesaugt, so daß über die Gasrückführung
Falschluft dem Lagertank zugeführt wird, was in gleicherweise zu
den beschriebenen Kraftstoffverlusten und erhöhten Emissionen
aus dem Tanksystem führt.
Die Flüssigkeit in dem Gasstrom kann durch eine Leckage in dem
Zapfschlauch oder durch Kraftstoffspritzer am Ansaugstutzen der
Zapfpistole verursacht sein. Bestimmte an Tankstellen eingebaute
Zapfpistolen saugen jedoch am Austritt des Kraftstoffes, ein
gasförmiges Gemisch an, welches in der Zapfpistole mit dem
flüssigen Kraftstoff vermischt wird und beim Austreten eine
Zerstäubung mit feinen Flüssigkeitstropfen bewirkt. Mit
zunehmender Dauer eines Tankvorganges steigt die Menge an
flüssigem Kraftstoff (-Tropfen) in dem, aus dem Pkw-Tank
abgesaugten, Volumenstrom an. Dies erfordert bestimmte
Maßnahmen, um über die kurze Dauer des Tankvorganges, ein
gleichbleibendes Gasvolumen, aber bei unterschiedlicher Dichte,
abzusaugen.
Entsprechend der Zweckbestimmung der Gasrückführung, nämlich
Emissionen zu reduzieren, ist es notwendig, das Gas mit den
Flüssigkeitsanteilen den Erdtanks 10, 11, 12 zuzuführen.
Der Druckverlauf im Erdtank ist also die Kenngröße für das
Verhältnis der Volumina des zurückgeführten Gases, zu dem des
getankten Kraftstoffes. Dieser Druck wird als Istwert für eine
Regelung der zurückgeführten Gasmenge verwendet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Fig. 1 und Fig. 2
näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Prozeßschema mit der Regelung der Gasrückführung;
Fig. 2 eine Ausgestaltung der Regelung bei dem Betrieb von
mehreren Zapfstellen.
In Fig. 1 ist die schematische Darstellung der oben nach dem
Stand der Technik beschriebenen Systeme zur Gasrückführung
ersichtlich. Dabei verläuft die Gasrückführleitung 1 beginnend
an der schematisch dargestellten Zapfpistole 2, zu dem Zapf
schlauch 3, zu einem Absperrventil 4, über die Gaspumpe 5, zu
dem Ventil 6, in dem Entlüftungsmast am Ende der
Gasrückführleitung 1, wobei der Zapf-Schlauch 3 als
Koaxialschlauch mit der Gasförderung im Innern dargestellt ist.
Falls die Erdtanks 10, 11, 12 gegen Über- oder Unterdruck
abgesichert sind, so ist das Ventil 6 als sogenanntes Druck-
Vakuumventil ausgeführt, welches jeweils ab einem bestimmten
Unterdruck z. B. - 100 mm WS und einem bestimmten Überdruck z. B.
+ 100 mm WS öffnet. Über die Verbindungsleitungen 7, 8, 9 ist die
Gasrückführleitung 1 mit den 3 Erdtanks 10, 11, 12 verbunden.
Über den Stutzen 13 erfolgt die nicht gezeigte Gasrückführung
der 2 anderen Zapfstellen der gleichen Zapfsäule. Über den
Stutzen 14 können die Gase von anderen Zapfsäulen zurückgeführt
werden. Die Kraftstoffentnahme aus dem Erdtank 12 erfolgt über
die Leitung 15 und die Benzinpumpe 16 zu dem Zapf-Schlauch 3 und
von dort zu der Zapfpistole 2 mit dem Absperrventil 17 in der
Flüssigkeitsleitung. Die verschiedenen, geschlossenen Stutzen im
Domschacht, zur Befüllung, Gaspendelung und für den Peilstab
sind allgemein mit 25 bezeichnet.
Bei der Regelung des Gasvolumen in einem bestimmten Verhältnis
zu der Kraftstoffentnahme ist besonders zu beachten,
daß der eigentliche Tankvorgang gegenüber anderen kontinuierlichen Regelaufgaben in der Verfahrenstechnik mit ca. 1 min. besonders kurz ist,
daß der Kunde an der Zapfstelle 2 zwischen mehreren Einfüll- Geschwindigkeiten auswählen kann und der Einfluß des An- und Abschaltens jeweils groß ist,
daß die Dichte des abgesaugten Gasstromes, die Förderbedingungen in dem Gasrückführsystem 1, 4, 5, 6 sich ändern können und die Anteile an flüssigem Kraftstoff in dem Gasstrom sich mit zunehmender Dauer des Tankvorganges verändern.
daß der eigentliche Tankvorgang gegenüber anderen kontinuierlichen Regelaufgaben in der Verfahrenstechnik mit ca. 1 min. besonders kurz ist,
daß der Kunde an der Zapfstelle 2 zwischen mehreren Einfüll- Geschwindigkeiten auswählen kann und der Einfluß des An- und Abschaltens jeweils groß ist,
daß die Dichte des abgesaugten Gasstromes, die Förderbedingungen in dem Gasrückführsystem 1, 4, 5, 6 sich ändern können und die Anteile an flüssigem Kraftstoff in dem Gasstrom sich mit zunehmender Dauer des Tankvorganges verändern.
Vorteilhaft ist, die über eine Druckgröße geführte Regelung, auf
einem zweistufigen Wirkungsprinzip aufgebaut. Dies besteht aus
einer Grundeinstellung für die Gasförderung, welche nach einem
gespeicherten Wert bei Beginn des Tanken den Anfahrvorgang der
Gasförderung regelt und einer, der Grundeinstellung überlagerten
Regelung, welche aufgrund einer Istwert-Messung und einem
Sollwert-/Istwertvergleich den gespeicherten Wert modifiziert.
Der modifizierte Wert kann gespeichert werden und für die
nachfolgende Betankung verwendet werden oder durch ein Reset am
Ende des Tankvorganges können die Ausgangsbedingungen wieder
hergestellt werden.
Vorteilhaft werden für die Regelung der Grundeinstellung das
bestehende Regelprinzip nach dem Stand der Technik 20, 21, 24, 26
verwendet und für die überlagerte Meßgröße der Druckwert an der
Meßstelle 18.
Bei der Regelung der Grundeinstellung wird der Impuls von der
Benzinuhr 20 über die gestrichelte Leitung dem Regler 21
zugeführt, der diese Informationen verarbeitet und sie auf den
drehzahl-geregelten Antriebsmotor 24 der Gaspumpe 5
weiterleitet. An Stelle des drehzahl-geregelten Motors 24 kann
der Regler alternativ ein Stellventil 26 in der Leitung 1
ansteuern.
Diese Regelung 20, 21, 24, 5, 26 zeigt das typische Regelverhalten
der oben aufgeführten Verfahren nach dem Stand der Technik.
Regelungen dieser Art, welche den störenden Einfluß von
Flüssigkeit im Gasstrom bzw. das Auftreten von überhöhten
Druckverlusten nicht erkennen, können vorteilhaft durch eine
unabhängige Druckmessung, gemäß Patentanspruch 1, mit einem
Sollwert/Istwert-Vergleich ergänzt werden.
Die Meßstelle 18 in der Leitung 1 ist als Drucktransmitter
aufgebaut. Dieser besteht aus einem Meßumformer, mit einem
eigensicheren Stromkreis 4-20 mA, der von einem Speisegerät
mit 24 VDC oder 220 V fremd gespeist wird. Von dem Speisegerät
wird das Meßsignal in einem weiteren Stromkreis zu dem Regler 21
geführt. Der Aufbau der Meßstelle ist in der zugehörigen
Hauptanmeldung DE 44 34 216.0 ausführlich beschrieben.
Bei Beginn eines Tankvorganges wird die Förderleistung der
Gaspumpe 5 durch die bestehende Regelung 20, 21, 24,5 entsprechend
dem Volumenstrom an der Benzinuhr 20 eingestellt. In dieser Zeit
baut sich in der Gasrückführleitung 1 zuerst das den
Strömungsbedingungen entsprechende Druckprofil auf und dann wird
nach einigen Sekunden noch bei konstanten Einstellwerten eine
mögliche Änderung des Druckes in der Meßstelle 18 gemessen.
Diese Druckänderung wird mit dem Sollwert der Druckänderung in
dem Regler 21 verglichen. Bei einer negativen Abweichung vom
Sollwert liefert der Regler einen positiven Impuls auf den
drehzahlgeregelten Motor, welcher z. B. eine um 10% erhöhte
Drehzahl der Pumpe 5 bewirkt.
Im Falle der Regelung über ein Stellventil 26 kann durch diesen
Impuls das Ventil, um eine feste Größe, weiter geöffnet werden.
Die Förderleistung der Gaspumpe 5 kann einige Sekunden nach dem
ersten Regel schritt durch einen weiteren Regelvorgang nach dem
gleichen Prinzip nachgestellt werden.
Sollte die an der Stelle 18 gemessene Druckänderung über dem
Sollwert der Druckänderung liegen, so liefert der Regler 21
einen Impuls, welcher z. B. eine um 10% tiefere Drehzahl an dem
Antriebsmotor 24 der Gaspumpe 5 bewirkt. Die schrittweise
durchgeführte Nachregelung kann mehrmals wiederholt werden.
In dem Regler 21 wird als Sollwert ein bestimmter Druckgradient
vorgegeben und nach einem Vergleich des Druckgradienten aus der
Istwert-Messung an der Stelle 18 wird das Signal von dem Regler
21 schrittweise oder proportional zu dem Unterschied der
Druckgradienten verändert.
Am Ende des Tankvorganges kann die Neueinstellung der
Förderleistung der Pumpe 5 in dem Regler 21, gemäß
Patentanspruch 3, gespeichert werden.
In diesem Fall wird die einzelne Zapfstelle laufend neu
entsprechend den veränderten Bedingungen eingestellt. Diese
veränderlichen Bedingungen entstehen durch die
Flüssigkeitsanteile, infolge einer Kraftstoffrücksaugung oder
auch die unterschiedlichen Gasdichten, welche beim Wechsel
zwischen Fahrzeugen mit Vergasermotoren und mit einer
Benzineinspritzung möglich sind, weil bei letzteren der
Kraftstoff im Pkw-Tank viel weiter aufgewärmt wird.
Für die Ausführung der Regelung, nach Patentanspruch 5, ist es
möglich, daß beim Abstellen der Kraftstoffentnahme ein
Resetbefehl erfolgt und eine bewährte Grundeinstellung der
Förderleistung zum Anfahren der Produktströme wieder eingestellt
wird.
Im allgemeinen sind die Tankstellen mit mehr als einer
Zapfstelle ausgerüstet und mehrere Lagertanks 10, 11, 12 sind über
ein gasseitiges System 1, 7, 8, 9 miteinander verbunden. Für den
Fall, daß die Gase von 3 Kraftstoffqualitäten über die Pumpe 5
abgesaugt werden, so hat der Regler 21 vorteilhaft eine
Impulsleitung zu den Steuereinrichtungen 5, 24 oder 26. Zum
Regler 21 führen zwei weitere Impulsleitungen 29, 30, welche
einen Impuls von den Benzinuhren bei der Kraftstoffentnahme aus
den Tanks 10 und 11 liefern. Die entsprechenden Gase werden über
die Leitung 13 angesaugt (Fig. 2).
Bei insgesamt mehreren Zapfstellen für die einzelnen
Kraftstoffqualitäten muß das Meßsignal von der Meßstelle 18 zu
mehreren Reglern 21, 40 geführt werden. Die Ausführung der
Regelung bei mehreren Zapfstellen wird anhand von Fig. 2
beschrieben. In Fig. 2 ist die weitere Regelung für eine weitere
Zapfstelle dargestellt, mit einer Kraftstoffleitung 33, einer
Kraftstoffpumpe 34, Benzinuhr 35 sowie der Gasrückführleitung
36, der Gaspumpe 37 und dem drehzahl-geregelten Antriebsmotor
38.
In die Meßleitung von der Meßstelle 18 zu dem Regler 21 und 40
ist ein Verteiler 31 für das Meßsignal zwischen geschaltet. Von
dem Verteiler 31 führt jeweils eine Leitung zu dem gemeinsamen
Regler 21, 40 für eine Zapfsäule oder für eine Säulenhälfte.
Wobei bei dem gleichzeitigen Betrieb von mehreren Zapfstellen
vorteilhaft nur die als letztes zugeschaltete Zapfstelle
geregelt wird. Hierzu erhält der Verteiler 31 einen Impuls beim
Einschalten des Kraftstoffflusses in der Leitung 15, 20, 35, 33
und stellt den Schalter 32 auf das gerade arbeitende System
34, 37.
Dieser Verteiler 31 wird am Ausgang der Druckmeßstelle 18
eingebaut und zwar nach dem Speisetrenner, der zusammen mit dem
Meßumformer in den eigensicheren Stromkreis 4-20 mA eingebaut
ist. Der Regler 40 ist über eine Impuls-Leitung mit dem
regelbaren Motor 38 verbunden. Als alternative Stelleinheit ist
das Stellventil 39 eingezeichnet.
Unter der Annahme, daß die andere Zapfstelle 16, 5 schon in
Betrieb ist, und die Gasrückführung optimal eingeregelt ist, so
wird das System 34, 37 anschließend über die Regelstrecke
18, 31, 32, 40, 38 optimal einstellbar. Die Regelung arbeitet also
immer für die als letztes zugeschaltete Zapfstelle.
Bei längerer Betriebserfahrung und einer verbesserten Standzeit
der Komponenten, werden die Betriebsparameter auch über einen
Zeitraum von einigen Tagen konstant bleiben. In diesem Fall kann
die Regelung vorteilhaft nur mit einem einzigen Regelschritt pro
Tankvorgang betrieben werden. Bei einem Umschlag von
beispielsweise 20 m³ Kraftstoff werden über 400 Tankvorgänge
durchgeführt. Dies trifft bei 8 Zapfstellen ca. 50 Regelschritte
auf jeden Regler. Diese Neueinstellung kann jeweils gespeichert
werden, so daß jede Zapfstelle auch bei kleinen Regelschritten
relativ schnell sich dem optimalen Betriebspunkt nähern kann.
Eine derartige Regelung, welche zu unterschiedlichen
Betriebszeiten eine Optimierung der Gasabsaugung ermöglicht, ist
bezogen auf den Umschlag von 20 m³ Kraftstoff eine Regelung,
bezogen auf den einzelnen Tankvorgang, bei nur einem
Regelschritt, und bei einer variablen Dauer der Messung, kann
man auch von einer geregelten Justierung der Absaugung sprechen.
Der Nutzen einer geregelten Absaugung der Gase läßt sich an dem
folgenden Beispiel aufzeigen:
Tankstellengröße - Umsatz: 3000 m³/Jahr
bisheriger Kraftstoffschwund: 0,5%
dampfförmige/flüssige Emissionen: 15 m³/Jahr
finanzieller Verlust bei 1,6 DM/l: 24 000 DM/Jahr
bisheriger Kraftstoffschwund: 0,5%
dampfförmige/flüssige Emissionen: 15 m³/Jahr
finanzieller Verlust bei 1,6 DM/l: 24 000 DM/Jahr
Ertragssituation:
Marge beim Vertrieb (0,04 DM/l): 40 DM/m³
jährliche Marge (3000 × 40): 120 000 DM/Jahr
Marge beim Vertrieb (0,04 DM/l): 40 DM/m³
jährliche Marge (3000 × 40): 120 000 DM/Jahr
erreichte Verbesserung:
Vermeidung des Schwundes durch: Gasrückführung
zusätzlicher Ertrag: 24 000 DM/Jahr
Steigerung des Ertrages um (24/120): 20%
reduzierte Umweltbelastung (VOC): 15 m³/Jahr.
Vermeidung des Schwundes durch: Gasrückführung
zusätzlicher Ertrag: 24 000 DM/Jahr
Steigerung des Ertrages um (24/120): 20%
reduzierte Umweltbelastung (VOC): 15 m³/Jahr.
Claims (9)
1. Verfahren zur Regelung der Gasrückführung in einem bestimmten
Verhältnis zu dem getankten Kraftstoffvolumen,
unter Berücksichtigung der wechselnden Gasdichten, welche sich
auch aus dem Vorhandensein von Kraftstoff in der
Gasrückführleitung ergeben, wobei die Flüssigkeit als Tropfen
aus dem Kraftstofftank angesaugt wird und/oder durch eine
Leckage in der Zapfeinheit, z. B. dem Zapfventil (2) und dem
Zapfschlauch (3) verursacht sein kann, bestehend aus,
der Zapfeinheit (2, 3) mit dem zugehörigen Anschluß an die
Benzinuhr (20),
einer Installation zur Gasrückführung (1, 4, 5, 6) z. B. mittels einer Absaugung der Gase über eine Pumpe (5),
und einer Regelvorrichtung (20,21,24,5) zur Einstellung des Volumenstromes in dem gasseitigen System über eine Stelleinheit in Abhängigkeit von dem getankten Kraftstoffvolumen z. B. über einen drehzahl-geregelten Motor (24) oder ein Stellventil (26) in der Gasrückführleitung, und
einem druckabhängigen Meßwertgeber (18) zur Istwert-Messung in einem Tank oder einem Tanksystem,
dadurch gekennzeichnet, daß
einer Installation zur Gasrückführung (1, 4, 5, 6) z. B. mittels einer Absaugung der Gase über eine Pumpe (5),
und einer Regelvorrichtung (20,21,24,5) zur Einstellung des Volumenstromes in dem gasseitigen System über eine Stelleinheit in Abhängigkeit von dem getankten Kraftstoffvolumen z. B. über einen drehzahl-geregelten Motor (24) oder ein Stellventil (26) in der Gasrückführleitung, und
einem druckabhängigen Meßwertgeber (18) zur Istwert-Messung in einem Tank oder einem Tanksystem,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Regelvorrichtung (20, 21, 24, 5) mit Steuerimpulsen von der Benzinuhr 20, in Abhängigkeit von dem Kraftstoffdurchfluß, arbeitet,
- - die Regelvorrichtung (20, 21, 24, 5, 26) mit einem Sollwert für den Druckgradienten aus einer Istwert-Messung gespeist wird,
- - der Regelvorrichtung als Istwert das Meßsignal des Meßwertgebers (18) zugeführt wird,
- - und bei einem größeren Druckgradienten als der Sollwert der Impuls auf die Stelleinheit reduzierend wirkt,
- - und bei einem kleineren Druckgradienten als der Sollwert der Impuls auf die Stelleinheit verstärkend wirkt.
2. Verfahren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- - zu Beginn eines Tankvorganges und während des Aufbaues eines Druckprofiles in dem Tanksystem (1, 10, 11, 12) das Volumen der Absaugung nach einer konstanten Vorgabe, im Verhältnis zum Kraftstoffstrom, welches in dem Regler (21, 40) gespeichert ist, eingestellt wird,
- - nach der Ausbildung des Druckprofiles in dem Tanksystem (1, 10, 11, 12) das Meßsignal des Meßwertgebers (18) zu einem Druckgradienten verarbeitet wird,
- - und nach einem Sollwert-/Istwert-Vergleich der Impuls des Reglers auf die Stelleinheit (24 oder 26, 38 oder 39) geführt wird.
3. Verfahren, nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß
die neue Betriebsweise der Stelleinheiten als neuer Wert für
die Grundeinstellung der Regelung gespeichert wird.
4. Verfahren, nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß
daß die Regelschritte zur Neueinstellung der Volumenrate gemäß
Patentanspruch 2 und Patentanspruch 3 im verlaufe eines
Tankvorganges mehr als einmal durchgeführt werden.
5. Verfahren, nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Neueinstellungen der Absaugmenge aus mehreren Regelschritten, die über die Dauer einer Betankung anfallen, bis zu einem bestimmten Zeitpunkt permanent gespeichert werden, und
- - weitere Einstellungen ab diesem Zeitpunkt am Ende des Betankung, durch einen internen Reset, gelöscht werden.
6. Verfahren, nach Anspruch 1 und zur Regelung von mehreren
Zapfstellen über eine Istwertmessung (18), dadurch
gekennzeichnet, daß
- - die einzelnen Zapfstellen in der Reihenfolge des Einschaltens geregelt werden,
- - jeweils die zuletzt zugeschaltete Zapfstelle über einen Sollwert/Istwert Vergleich betrieben wird,
- - und die anderen noch fördernden Zapfstellen, über die als Grundeinstellung gespeicherten Werte, die Gase in fester Abhängigkeit von dem Kraftstoffdurchsatz aus dem Fahrzeugtank absaugen.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
und zur Regelung der Absaugung des Gasvolumen aus dem
Fahrzeugtank während der Anfahrperiode und dem anschließenden,
kontinuierlichen Betrieb einer Betankung insbesondere nach
Anspruch 2, bestehend aus,
- - einer Steuerung der Absaugung in einer direkten Abhängigkeit von dem Kraftstoffdurchfluß (16, 20, 21, 24, 5, 26),
- - einer Druckmessung (18) in dem Tanksystem (1, 10, 11, 12) und einem Regler, der mit der Steuerung (21, 40) verknüpft ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - in der ersten Zeit eines Tankvorganges die Absaugung des Gasvolumens in direkter Abhängigkeit von dem Kraftstoffdurchfluß (20) steuerbar ist,
- - nach dem Aufbau eines Druckprofiles der Druckverlauf in dem Tanksystem (1, 10, 11, 12) durch den Meßwertgeber der Druckmessung (18) meßbar ist,
- - der Regler mit einem Sollwert für den Druckverlauf speicherbar ist,
- - und nach der Messung des Druckverlaufes, als Istwert, das abgesaugte Gasvolumen, durch ein, der bestehenden Steuerung überlagertes, Stellsignal, regelbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7 und zur Verbesserung der
Absaugung in der Anfahrperiode, dadurch gekennzeichnet, daß
das, die bestehende Steuerung überlagernde, Stellsignal in der
Steuerung (21, 40) speicherbar ist und für die Steuerung der
Absaugung zu Beginn eines später anschließenden Tankvorganges
verwendbar ist.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4434216A DE4434216C2 (de) | 1994-03-19 | 1994-09-25 | Verfahren zur Diagnose von Kraftstoffleckagen |
| DE19507526A DE19507526A1 (de) | 1994-09-25 | 1995-03-03 | Verfahren zur Regelung der Gasrückführung |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4434216A DE4434216C2 (de) | 1994-03-19 | 1994-09-25 | Verfahren zur Diagnose von Kraftstoffleckagen |
| DE19507526A DE19507526A1 (de) | 1994-09-25 | 1995-03-03 | Verfahren zur Regelung der Gasrückführung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19507526A1 true DE19507526A1 (de) | 1996-09-05 |
Family
ID=6529137
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4445101A Withdrawn DE4445101A1 (de) | 1994-03-19 | 1994-12-17 | Verfahren und Dichtheitskontrolle |
| DE19507526A Withdrawn DE19507526A1 (de) | 1994-03-19 | 1995-03-03 | Verfahren zur Regelung der Gasrückführung |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4445101A Withdrawn DE4445101A1 (de) | 1994-03-19 | 1994-12-17 | Verfahren und Dichtheitskontrolle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (2) | DE4445101A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006031000A1 (de) * | 2006-07-05 | 2008-01-17 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zur Befüllung eines Behälters mit kryogen gespeichertem Kraftstoff |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10138777A1 (de) * | 2001-08-07 | 2003-02-20 | Kunze Silvia | Verfahren zur Funktionsüberwachung von Zuleitungen für mit einem druckbeaufschlagten Medium betriebene Aggregate sowie zugehörige Funktionsüberwachungseinrichtung |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3413840A (en) * | 1966-04-19 | 1968-12-03 | Mcmullen John J | Leak detection system |
| GB8707231D0 (en) * | 1987-03-26 | 1987-04-29 | Analytical Instr Ltd | Temperature compensation in pressure leak detection |
| WO1993017955A1 (de) * | 1992-03-08 | 1993-09-16 | Fritz Curtius | Behandlung der benzindämpfe auf tankstellen |
| FR2693450B1 (fr) * | 1992-07-09 | 1994-08-26 | Schlumberger Ind Sa | Système destiné à la mesure de l'efficacité des installations de récupération de vapeurs d'hydrocarbures utilisées sur les stations-service. |
-
1994
- 1994-12-17 DE DE4445101A patent/DE4445101A1/de not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-03-03 DE DE19507526A patent/DE19507526A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006031000A1 (de) * | 2006-07-05 | 2008-01-17 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zur Befüllung eines Behälters mit kryogen gespeichertem Kraftstoff |
| US7721770B2 (en) | 2006-07-05 | 2010-05-25 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method of operating a device for filling a tank with cryogenically stored fuel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4445101A1 (de) | 1996-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69217571T2 (de) | Benzinspender mit Dampfrückgewinnungssystem | |
| DE2238727C2 (de) | Brennstoffentleerungseinrichtung für Gasturbinentriebwerk | |
| DE1526858A1 (de) | Gasturbinenstrahltriebwerk | |
| EP1437578B1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Messung eines dynamischen Fluidverbrauchs | |
| EP0035217B1 (de) | Vorrichtung zur Verhinderung des Mitmessens gasförmiger Beimengungen bei der Abgabe von Flüssigkeiten | |
| DE102011117158B4 (de) | Tanksystem für ein Kraftfahrzeug sowie Betriebsverfahren hierfür | |
| EP0443068A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Entsorgung der beim Betanken eines Fahrzeugs mit Kraftstoff freiwerdenden und/oder vorhandenen Gase | |
| DE1626429B1 (de) | Kraftanlage mit einer Dieselbrennkraftmaschine für Betrieb mit flüssigem Brennstoff und Gas | |
| EP0895960B1 (de) | Verfahren und Anlage zur Abgabe von Flüssigkeit aus einem mehrere Kammern enthaltenden Tankwagen | |
| DE3512222A1 (de) | Verfahren und einrichtung zum stroemungsmechanischen pumpen | |
| EP4406790B1 (de) | Kraftfahrzeug umfassend eine vorrichtung zum bereitstellen von scheibenwischwasser | |
| DE19507526A1 (de) | Verfahren zur Regelung der Gasrückführung | |
| EP3270033A1 (de) | Verfahren zum betanken von insbesondere lastkraftfahrzeugen mit erdgas | |
| EP3497363A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur eichfähigen erfassung einer gasmenge | |
| EP0099037A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Druckgasversorgung | |
| EP0440845B1 (de) | Zapfvorrichtung zur Ausgabe flüssiger Kraftstoffe | |
| DE4434216A1 (de) | Verfahren zur Diagnose von Kraftstoffleckagen | |
| DE4224950C2 (de) | Rückführung von Gasen in Betankungsanlagen | |
| EP0295202B1 (de) | Dosiervorrichtung zum Beimischen von Additiven zu einem unter Druck stehenden Wasserstrom | |
| AT404466B (de) | Kraftstoffgemisch-ausgabevorrichtung | |
| DE3501127C2 (de) | ||
| DE2509309B2 (de) | Regelsystem für Flugfeld-Tankfahrzeuge | |
| DE2301307A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur gemischten versorgung von dieselmotoren mit gasoel und fluessiggas (l.p.g.) | |
| DE2529751B2 (de) | DurchfluBmengenregeleinrichtung | |
| DE1428066A1 (de) | Grenzmengenregelung an Turboverdichtern |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AF | Is addition to no. |
Ref country code: DE Ref document number: 4434216 Format of ref document f/p: P |
|
| 8122 | Nonbinding interest in granting licences declared | ||
| AF | Is addition to no. |
Ref country code: DE Ref document number: 4434216 Format of ref document f/p: P |
|
| 8141 | Disposal/no request for examination |