DE10060239A1 - Vorrichtung zum Be- und Entlüften eines Kraftstoffbehälters - Google Patents

Vorrichtung zum Be- und Entlüften eines Kraftstoffbehälters

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Be- und Entlüften eines Kraftstoffbehälters in einem Kraftfahrzeug, mit zumindest einer vom Kraftstoffbehälter zu einem Aktivkohlefilter führenden Entlüftungsleitung, die mit einem flüssigen Kraftstoff zurückhaltenden Ausgleichsbehälter kommuniziert, wobei zur Erhöhung der Funktionssicherheit bei definierten Betriebszuständen eine elektrisch zuschaltbare Pumpe vorgesehen ist, die bei diesen Betriebszuständen sporadisch einschaltbar ist und ggf. im Ausgleichsbehälter angesammelten Kraftstoff in den Kraftstoffbehälter zurückfördert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Be- und Entlüften eines Kraft­ stoffbehälters in einem Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruches 1.
Eine derartige Vorrichtung zeigt nur beispielsweise die EP 0 502 326 B1, bei der der Ausgleichsbehälter außerhalb des Kraftstoffbehälters angeordnet ist. Zur Vermeidung des Auslaufens von Kraftstoff über die besagte Entlüftungs­ leitung ist in dem Ausgleichsbehälter ein Labyrinth mit mehreren Kammern ausgebildet.
Trotzdem kann bei ungünstigen Betriebszuständen - z. B. einem Überdruck im Kraftstoffbehälter bei sich erwärmenden und dementsprechend ausga­ sendem Kraftstoff und ggf. einer extremen Schräglage des Kraftfahrzeuges - nicht ausgeschlossen werden, dass Kraftstoff über die Entlüftungsleitung austritt und den Aktivkohlefilter entsprechend verunreinigt oder sogar ins Freie gelangt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Vorrichtung derart weiter zu bilden, dass eine noch größere Funktionssicherheit im Be- und Entlüf­ tungssystem vorliegt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindun­ gen sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine elektrisch zuschaltbare Pumpe vorzusehen, die bei definierten Betriebszuständen sporadisch einschaltbar ist und ggf. im Ausgleichsbehälter angesammelten Kraftstoff in den Kraft­ stoffbehälter zurückfördert. Diese Maßnahme, die insbesondere im Stillstand des Kraftfahrzeuges durchgeführt wird, ermöglicht einen Druckabbau oder bei einer Schrägstellung des Kraftfahrzeuges eine ausgleichende Verlage­ rung oder Verteilung des Kraftstoffes im Kraftstoffbehälter, ohne dass über die Entlüftungsleitung Kraftstoff nach außen gelangt.
Die Ansteuerung der Pumpe kann mittels eines Druckschalters am Kraft­ stoffbehälter und/oder über einen im Ausgleichsbehälter befindlichen Schwimmerschalter und/oder über einen eine Schräglage des Kraftfahrzeu­ ges erfassenden Sensor zeitweilig einschaltbar sein.
Ferner kann die Pumpe bevorzugt eine Saugstrahlpumpe sein, die durch eine entsprechende Verbindung mit der in der Regel im Kraftstoffbehälter ohnehin vorhandenen Kraftstoffpumpe betrieben wird. Dementsprechend kann eine separate elektromotorische Pumpe entfallen. Bevorzugt ist der Ausgleichsbehälter und ggf. ein Sicherheitsventil, ein sogenanntes Schwim­ mer-Roll-Over-Ventil, innerhalb des Kraftstoffbehälters angeordnet, wodurch eine erhebliche Vereinfachung von Bauteilen und Leitungsführungen erzielt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzel­ heiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch einen Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug mit einer integrierten elektrischen Kraftstoffpumpe und einem integrierten Ausgleichsbehälter mit einer Saugstrahlpumpe als Absaugeinrichtung.
Der schematisch dargestellte Kraftstoffbehälter 10 für ein Kraftfahrzeug weist eine Deckwand 12, umlaufende Seitenwände 14, 16 und einen Boden 18 auf. Der Kraftstoffbehälter 10 ist als ein sogenannter Satteltank mit einer mittigen Einbuchtung 20 im Boden 18 ausgeführt (vereinfachte Darstellung).
Im Kraftstoffbehälter 10 sind zur Messung des Füllstandes zwei Tauchrohr­ geber 22, 24 angeordnet, ferner ist zur Befüllung des Kraftstoffbehälters 10 ein Einfüllrohr 26 mit einem Verschluss 28 mit einem integrierten Überdruck­ ventil 30 vorgesehen.
Im Bereich des Bodens 18 des Kraftstoffbehälters 10 ist in einem Staube­ hälter 32 eine elektrische Kraftstoff-Pumpe 34 angeordnet, die Kraftstoff über einen Vorfilter 36 ansaugt und über eine Vorlaufleitung 38 zur nicht darge­ stellten Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges fördert. Zudem kann auch eine nicht dargestellte Rücklaufleitung für Kraftstoff vorhanden sein.
Ferner ist im Bereich der Deckwand 12 innerhalb des Kraftstoffbehälters 10 ein Ausgleichsbehälter 40 angeordnet, in dem zwei sich überkreuzende Ent­ lüftungsleitungen 42, 44 verlegt sind. Die Entlüftungsleitungen 42, 44 münden nach oben in die Abschlusswand 46 des Ausgleichsbehälters 40 und sind mit jeweils entgegengesetzt im Ausgleichsbehälter 40 liegenden Mündungen zum Ausgleichsbehälter 40 offen.
Weiterhin ist in dem Ausgleichsbehälter 40 ein Sicherheitsventil bzw. ein Schwimmer-Roll-Over-Ventil 48 eingebaut, das nach unten zum Ausgleichs­ behälter 40 zu offen ist. Das Schwimmer-Roll-Over-Ventil 48 besteht in be­ kannter Weise aus einem Schwimmerventil und einem Schwerkraftventil.
Das Schwimmer-Roll-Over-Ventil 48 ist mit einer zu einem Aktivkohlefilter 50 führenden Entlüftungsleitung 52 verbunden. Der Aktivkohlefilter 50 ist zudem über eine Regenerationsleitung 54 mit dem Ansaugsystem der Brennkraft­ maschine und über eine weitere Leitung 56 mit der Atmosphäre verbunden.
An den Kraftstoffbehälter 10 ist weiterhin über eine von der Deckwand 12 abgehende Leitung 58 ein Drucksensor 16 angeschlossen.
Des weiteren zweigt von der Kraftstoff-Vorlaufleitung 38 eine Treiberleitung 62 ab, in die eine Saugstrahlpumpe 64 integriert ist. Die Treiberleitung 62 ist an der geodätisch tiefsten Stelle des Ausgleichsbehälters 40 in diesen hin­ eingeführt und trägt in diesem Bereich die Saugstrahlpumpe 64, so dass diese im Ausgleichsbehälter 40 befindlichen flüssigen Kraftstoff vollständig absaugen kann. Dann verläuft die Treiberleitung 62 in einer 180° Umkehrung wieder nach unten und endet innerhalb des Kraftstoffbehälters 10, wobei an deren Mündung ein Rückschlagventil 66 sitzt.
Die Kraftstoff-Pumpe 34 wird bei in Betrieb befindlichem Kraftfahrzeug stän­ dig angetrieben, wobei über die Treiberleitung 62 und die Saugstrahlpumpe 64 der Ausgleichsbehälter 40 ständig abgesaugt werden kann.
Wird das Kraftfahrzeug stillgesetzt, so läuft auch die Pumpe 34 nicht.
Wird nun über ein nicht näher dargestellte Steuergerät 68, das auch bei Still­ stand des Kraftfahrzeuges aktiviert ist (auch bei geöffnetem Zündschalter), ein definierter Betriebszustand erfasst, so schaltet dieses Steuergerät 68 die Kraftstoff-Pumpe 34 sporadisch, d. h. über ein definiertes Zeitintervall ein, so dass über den Förderstrom in der Vorlaufleitung 38 die Treiberleitung 62 und die Saugstrahlpumpe 64 betrieben werden und im Ausgleichsbehälter 40 befindlichen flüssigen Kraftstoff absaugen bzw. in den Kraftstoffbehälter 10 zurückfördern. Die Mündung der Treiberleitung 62 kann dabei an eine defi­ nierte, ggf. empirisch ermittelte, bevorzugte Position im Kraftstoffbehälter 10 verlegt sein.
Das besagte Steuergerät 68 wertet in an sich bekannter Weise die Signale des Drucksensors 60 aus und schaltet die Kraftstoff-Pumpe 34 ein, wenn ein definierter Druck-Schwellwert überschritten ist. Danach kann bei längerem Vorliegen dieses Überdruckes sporadisch (z. B. alle 10 Minuten für eine Laufzeit von 30 Sekunden) eine Wiederholung des Pumpenlaufs geschaltet werden.
Gleiches gilt für eine extreme Schräglage des Kraftfahrzeuges; die Schräg­ lage kann beispielsweise durch die Signale α eines entsprechenden Pendel­ sensors (nicht dargestellt) ermittelt und ebenfalls elektronisch ausgewertet werden. Alternativ könnten die Signale der beiden Tauchrohrgeber 22, 24 zur Ermittlung der Schräglage separat ausgewertet werden.
Zudem ist im Ausgleichsbehälter 40 ein Schwimmerschalter 70 (z. B. ein Reedschalter) angeordnet, der bei einem definierten Stand von flüssigem Kraftstoff im Ausgleichsbehälter 40 über das Steuergerät 68 die Kraftstoff- Pumpe 34 einschaltet.
Neben ggf. weiteren Signalen kann im Steuergerät 68 über die Füllstandsge­ ber 22, 24 oder der korrespondierenden Füllstandsanzeige (nicht dargestellt) der Füllstand im Kraftstoffbehälter 10 erfasst und daraus die Einschaltpara­ meter für die Kraftstoff-Pumpe 34 bestimmt werden. Z. B. ist bei niedrigen Füllständen von Kraftstoff im Kraftstoffbehälter 10 eine Aktivierung der Kraft­ stoff-Pumpe 34 bei Schräglage des Kraftfahrzeuges nicht erforderlich, weil hier ein Eindringen von Kraftstoff über die Entlüftungsleitungen 42, 44 in den Ausgleichsbehälter 40 nicht zu erwarten ist.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel be­ schränkt. Beispielsweise kann es ausreichend sein, im Ausgleichsbehälter 40 nur den Schwimmerschalter 70 als Einschaltkriterium für die Kraftstoff- Pumpe 34 zu verwenden.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Be- und Entlüften eines Kraftstoffbehälters in einem Kraftfahrzeug, mit zumindest einer vom Kraftstoffbehälter zu einem Aktiv­ kohlefilter führenden Entlüftungsleitung, die mit einem flüssigen Kraftstoff zurückhaltenden Ausgleichsbehälter kommuniziert, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine elektrisch zuschaltbare Pumpe (34) vorgesehen ist, die bei definierten Betriebszuständen sporadisch einschaltbar ist und ggf. im Ausgleichsbehälter (40) angesammelten Kraftstoff in den Kraftstoffbe­ hälter (10) zurückfördert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (34) bei einem definierten Überdruck im Kraftstoffbehälter (10) einschalt­ bar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (34) ab einer definierten Schräglage des Kraftfahrzeuges ein­ schaltbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (34) über einen Schwimmerschalter (70) im Ausgleichs­ behälter (40) einschaltbar ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe im Ausgleichsbehälter (40) eine Saug­ strahlpumpe (64) ist, die von einer im Kraftstoffbehälter (10) angeordne­ ten Kraftstoff-Pumpe (34) betrieben ist und dass die Kraftstoff-Pumpe (34) bei den definierten Betriebszuständen sporadisch angesteuert ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Saug­ strahlpumpe (64) über eine zum Ausgleichsbehälter (40) und von diesem zurück zum Kraftstoffbehälter (10) führende Treiberleitung (62) betrieben ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsbehälter (40) in den Kraftstoffbe­ hälter (10) integriert ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Pumpe (34) bei Still­ stand des Kraftfahrzeuges und bei niedrigem Füllstand im Kraftstoffbe­ hälter (10) unterbrochen ist.
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