DE10020000A1 - Vorrichtung an einem Kraftstoffbehälter für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Bei einer Vorrichtung an einem Kraftstoffbehälter für Kraftfahrzeuge, mit einem in dem Behälter mündenden Einfüllstutzen, der mittels einem Tankdeckel verschließbar ist, mit einem Füllstandssensor im Kraftstoffbehälter, der bei einem definierten Füllstand ein am Einfüllstutzen angeordnetes Ventil zur Füllstandsbegrenzung schließt, ist zur Erzielung von Sicherheitsfunktionen das Ventil elektrisch betätigt und über zumindest einen weiteren Sensor beeinflussbar. Die weiteren Sensoren können ein Sensor zur Tankdeckel-Positionserkennung, ein Geschwindigkeitssignal und/oder ein Beschleunigungssensor sein.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einem Kraftstoffbehälter für Kraft­ fahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise in der DE 196 50 194 C1 be­ schrieben, bei der im Einfüllstutzen eine schwenkbare Klappe als Ventil an­ geordnet ist, die über ein Gestänge und einen schwimmergesteuerten Füll­ standssensor betätigt wird. Die Anordnung der Klappe ist dabei derart, dass sie beim Betanken des Kraftstoffbehälters bei Erreichen der Füllstands­ grenze ähnlich einem Rückschlagventil schließt und damit den Betankungs­ vorgang beendet. Danach kann sich die Klappe aufgrund eines vorgesehe­ nen Leerweges im Betätigungsgestänge langsam wieder öffnen und bleibt geöffnet, bis bei einem weiteren Betanken wiederum die Füllstandsgrenze erreicht ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, bei der neben der momentanen Füllstandsbegrenzung auch sicherheitsrelevante Kriterien erfüllbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass Ventil elektrisch zu betätigen und dessen Funktion über zumindest einen weiteren Sensor zu beeinflussen. Der weitere Sensor kann dabei ein Tankdeckel-Sensor sein zur Erkennung, ob der Tankdeckel abgenommen oder ordnungsgemäß geschlossen ist. Der weitere Sensor kann ferner ein Beschleunigungssensor sein, wie er z. B. zur Zündung von Airbags im Kraftfahrzeug ohnehin vorhanden sein kann. Damit ist das Ventil nur geöffnet, wenn der Tankdeckel geöffnet ist und die vorge­ nannten Signale nicht anliegen. Ferner kann ein Geschwindigkeitssignal des Kraftfahrzeuges erfasst werden, welches ein Schließen des Ventiles dann bewirkt, wenn der Tankdeckel noch geöffnet oder nicht ordnungsgemäß auf den Einfüllstutzen aufgesetzt ist, und das Geschwindigkeitssignal einen Fahrzustand anzeigt.

In einer vereinfachten Ausführung kann das Ventil jedoch überwiegend offen sein und umgekehrt nur dann schließen, wenn das Airbag-Signal anliegt oder wenn bei geöffnetem Tankdeckel ein Geschwindigkeitssignal eines definier­ ten Fahrzustandes anliegt oder selbstverständlich wenn beim betanken der Füllstandsgrenzwert erreicht ist und der Füllstandssensor ein Signal abgibt.

Das elektrische Ventil kann bevorzugt im stromlosen Zustand durch Feder­ kraft geschlossen und elektromotorisch oder elektromagnetisch öffenbar sein. Zumindest wenn das Ventil im überwiegenden Betriebszustand des Kraftfahrzeuges geschlossen ist, unterliegt es dadurch einem geringeren Verschleiß; außerdem ist sichergestellt, dass bei einem Ausfall der Strom­ versorgung oder einem Defekt in der elektrischen Betätigung das Ventil ge­ schlossen ist und z. B. ein Auslaufen von Kraftstoff über den Einfüllstutzen (z. B. bei einem Unfall mit Schräg- oder Dachlage des Kraftfahrzeuges und ggf. abgerissenem Tankdeckel) verhindert ist.

Bevorzugt ist das Ventil innerhalb des Kraftstoffbehälters am Einfüllstutzen derart angeordnet, dass es im Bereich der oberen Wand des Behälters und ggf. oberhalb des Füllstandes bei einsetzender Füllstandsbegrenzung liegt. Durch diese Position ist ein Auslaufen von Kraftstoff sogar dann unterbun­ den, wenn ggf. durch Unfalleinwirkung der außerhalb des Kraftstoffbehälters liegende Abschnitt des Einfüllstutzens abgerissen oder beschädigt wäre.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzel­ heiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt einen Kraftstoffbe­ hälter für ein Kraftfahrzeug mit einem Einfüllstutzen und einem elektrischen Ventil zum Absperren des Einfüllstutzens.

Mit 10 ist ein Kraftstoff-Behälter bezeichnet, mit einem Boden 12, Seiten­ wänden 14 und einer oberen Wand 16, sowie mit einem Einfüllstutzen 18, der mittels eines Tankdeckels 20 verschließbar ist.

Der Einfüllstutzen 18 weist einen im Bereich der oberen Wand 16 durch die Seitenwand 14 einmündenden Abschnitt 22 auf, der in Richtung zum Boden 12 des Behälters 10 abfallend etwa in der Behältermitte endet.

Im Behälter 10 ist ein schwimmergesteuerter Füllstandssensor 24 angeord­ net, der bei dem eingezeichneten Füllstand 26 ein elektrisches Signal an ein elektronisches Steuergerät 28 abgibt. Das Steuergerät 28 wiederum steuert ein elektromagnetisch betätigbares Ventil 30, welches an sich bekannter Bauart sein kann und mit dem Ventilteil (z. B. einer Klappe) so am Einfüll­ stutzen-Abschnitt 22 angebaut ist, das es diesen im stromlosen Zustand durch Federkraft schließt und bei Strombeaufschlagung elektromagnetisch betätigt öffnet. Das Ventil 30 ist dabei im Bereich der oberen Wand 16 des Behälters 10 und oberhalb der eingezeichneten Füllstandsgrenze 26 ange­ ordnet.

Das Steuergerät 28 ist ferner über eine Leitung 32 mit dem nicht dargestell­ ten elektrischen Bordnetz des Kraftfahrzeuges und über einen Sensor 34 mit einer Tankdeckel-Positionserkennung verbunden. Ferner zeigt eine im Kraftfahrzeug vorhandene Geschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (z. B. Tachometer) 38 einen Stillstand bzw. umgekehrt einen Fahrzustand des Kraftfahrzeuges an; des weiteren besteht eine elektrische Verbindung zu einem Beschleunigungssensor 36, der bei einer unzulässigen Beschleuni­ gung bzw. Verzögerung in einem Crashfalle ein Signal zur Zündung von Air­ bags abgibt und schließlich ist das Steuergerät 28 noch mit dem Zünd­ schlossschalter 33 des Kraftfahrzeuges verbunden.

Im Steuergerät 28 sind die beschriebenen Signale wie folgt verknüpft:

Zeigt der Füllstandssensor 24 den definierten Füllstandsgrenzwert 26 an, so ist das Ventil 30 stromlos und damit geschlossen.

Gleiche Funktion hat der Beschleunigungssensor 36. Ein Signal vom Be­ schleunigungssensor 36 im Falle eines Fahrzeugcrashs führt zu einem so­ fortigem Schließen des Ventils 30, entweder über eine definierte Zeitdauer oder bis zu einem Reset des Steuergerätes 28.

Liegt darüber hinaus am Steuergerät 28 kein Stillstandssignal bzw. ein Ge­ schwindigkeitssignal des Kraftfahrzeuges an, so ist das Ventil 30 ebenfalls stromlos bzw. geschlossen.

Das Ventil 30 wird andererseits dann von dem Steuergerät 28 mit Strom be­ aufschlagt und öffnet, wenn der Tankdeckel 20 geöffnet ist und gleichzeitig das Stillstandssignal über die Geschwindigkeits-Erfassungseinrichtung 38 anliegt.

Wird der Tankdeckel 20 nicht oder nicht ordnungsgemäß geschlossen, was über den Sensor 34 für das Steuergerät 28 erkennbar ist, so schließt das Ventil 30 (z. B. wenn nicht bis zur Füllstandsbegrenzung 26 getankt wird) spätestens bei vorliegen eines Signales der Geschwindigkeits-Erfassungs­ einrichtung 38 darüber, dass sich das Kraftfahrzeug nicht mehr im Stillstand befindet.

Nach dem Betanken des Kraftfahrzeuges ist in der Regel das Ventil 30 über den Füllstandssensor 24 geschlossen. Wird nun das Kraftfahrzeug durch Schließen des Zündschlossschalters 33 gestartet, so wird im Steuergerät 28 über ein nicht dargestelltes Zeitglied kurzzeitig nochmals das Ventil 30 im Öffnungssinne angesteuert und über ein definiertes Zeitintervall geöffnet gehalten. Dadurch kann ggf. im Einfüllstutzen 18 stromauf des Ventils 30 noch befindlicher Kraftstoff in den Behälter 10 ablaufen. Das Zeitglied kann ggf. aber auch über das Geschwindigkeitssignal 38 gestartet werden.

Durch die vorbeschriebene Anordnung des elektrisch betätigbaren Ventiles 30 und durch die entsprechende logische Verknüpfung von Signalen in dem Steuergerät 28 wird erreicht, dass der Kraftstoffbehälter 10 weder über eine Füllbegrenzung 26 hinaus betankt werden kann, noch dass bei einem Crash des Kraftfahrzeuges und ggf. einer Beschädigung des Einfüllstutzens 18 oder des Tankdeckels 20 Kraftstoff über den Einfüllstutzen 18 auslaufen kann. Das Ventil 30 kann dazu - wie vorstehend ausgeführt - überwiegend geöffnet oder (Ausführungsbeispiel) geschlossen gehalten werden. Es kön­ nen auch nur einzelne von dem beschriebenen Sensoren 33, 34, 36, 38 ver­ wendet sein.

Claims (12)

1. Vorrichtung an einem Kraftstoffbehälter für Kraftfahrzeuge, mit einem in den Behälter mündenden Einfüllstutzen, der mittels einem Tankdeckel verschließbar ist, mit einem Füllstandssensor im Behälter, der bei einem definierten Füllstand ein am Einfüllstutzen angeordnetes Ventil zur Füll­ standsbegrenzung schließt, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (30) elektrisch betätigt und über zumindest einen weiteren Sensor (34, 36, 38) beeinflusst ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Sensor ein Sensor (34) für die Tankdeckel-Positionserkennung ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Sensor ein Beschleunigungssensor (36) einer Sicherheitsein­ richtung des Kraftfahrzeuges ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Sensor ein Signal einer Geschwindig­ keits-Erfassungseinrichtung (38) des Kraftfahrzeuges ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Ventil (30) nur geöffnet ist, wenn der Tankdeckel (20) geöffnet und ein Stillstandssignal der Geschwindig­ keits-Erfassungseinrichtung (38) des Kraftfahrzeuges anliegt.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (30) mit dem Schließen des Tank­ deckels (20) und/oder mit der Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges (Zündschlosssignal) kurzzeitig geöffnet ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (30) über ein elektronisches Steuergerät (28) angesteuert wird, welches die Signale des zumindest einen Sensors (34, 36, 38) verarbeitet.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (30) geschlossen bleibt, wenn ein Signal des Beschleunigungssensors (36) und/oder ein Signal des Füllstandssensors (24) und/oder ein Fahrsignal der Geschwindigkeits- Erfassungseinrichtung (38) vorliegt.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Ventil (30) im stromlosen Zustand durch Federkraft geschlossen und elektromotorisch oder elekt­ romagnetisch öffenbar ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (30) innerhalb des Kraftstoffbe­ hälters (10) am Einfüllstutzen (18) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Einfüll­ stutzen (18) in Höhe der oberen Wand (16) des Behälters (10) in den Be­ hälter einläuft und dann mit einem Abschnitt (22) in Richtung zum Boden (12) des Behälters (10) abfallend verläuft und dass das Ventil (30) im oberen Abschnitt (22) nahe der oberen Wand (16) am Einfüllstutzen (18) positioniert ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (30) oberhalb der Füllstandsgrenze (26) im Behälter (10) an­ geordnet ist.