DE10115865A1

DE10115865A1 - Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10115865A1
Application number: DE2001115865
Authority: DE
Inventors: Mathias Rollwage; Wolfgang Kramp
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-10-10

Abstract

Die Kraftstoffversorgungseinrichtung weist ein elektrisch angetriebenes Förderaggregat (14) auf, durch das Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter (12) zur Brennkraftmaschine (10) gefördert wird, und eine elektrische Steuereinrichtung (50), durch die der Betrieb des Förderaggregats (14) gesteuert wird. Das Förderaggregat (14) ist im Kraftstoffvorratsbehälter (12) angeordnet und die Steuereinrichtung (50) ist im Bereich des Kraftstoffvorratsbehälters (12) angeordnet. Die Steuereinrichtung (15) weist eine Crashsensoreinrichtung (52) auf, durch die im Falle eines Unfalls die Stärke eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs erfaßt wird, und bei einem Aufprall, der eine vorgegebene Stärke überschreitet, wird durch die Steuereinrichtung (50) der Betrieb des Förderaggregats (14) verhindert.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs nach der Gattung des Anspruchs 1.

Eine solche Kraftstoffversorgungseinrichtung ist aus der Literatur, Gasoline-engine management, SAE International, 1^st edition 1999, Seite 120, bekannt. Diese Kraftstoffversorgungseinrichtung weist ein elektromotorisch angetriebenes Förderaggregat auf, durch das Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter zur Brennkraftmaschine gefördert wird. Außerdem ist eine elektronische Steuereinrichtung vorgesehen, durch die der Betrieb des Förderaggregats gesteuert wird. Durch die Steuereinrichtung wird der Betrieb des Förderaggregats verhindert, wenn die Brennkraftmaschine bei eingeschalteter Zündung stillsteht, was beispielsweise nach einem Unfall der Fall sein kann. Hiermit kann jedoch nicht mit ausreichender Sicherheit vermieden werden, daß das Förderaggregat nach einem Unfall weiterhin Kraftstoff fördert, insbesondere wenn die Brennkraftmaschine danach weiterhin in Betrieb ist.

Hierdurch besteht insbesondere erhöhte Brandgefahr. Die Steuereinrichtung ist dabei entfernt vom Kraftstoffvorratsbehälter angeordnet, so daß zwischen dieser und dem Förderaggregat lange elektrische Leitungen erforderlich sind.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffversorgungseinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Steuereinrichtung nahe dem Förderaggregat angeordnet ist, so daß zwischen diesem und dem im Kraftstoffvorratsbehälter angeordneten Förderaggregat nur kurze elektrische Leitungen erforderlich sind. Durch die Crashsensoreinrichtung wird durch die Steuereinrichtung ein möglicher Aufprall des Kraftfahrzeugs erfasst und der Betrieb des Förderaggregats erforderlichenfalls verhindert, so daß mit ausreichender Sicherheit vermieden werden kann, daß das Förderaggregat weiterhin Kraftstoff fördert und Brandgefahr besteht.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungseinrichtung angegeben. In den Ansprüchen 2 bis 5 sind weitere Funktionen angegeben, die durch die Steuereinrichtung gesteuert werden können. Durch die Steuereinrichtung können dabei sämtliche Funktionen gesteuert werden, die im Bereich des Kraftstoffvorratsbehälters vorgesehen sind.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs in schematischer Darstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Figur ist eine Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine 10 eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Brennkraftmaschine 10 weist eine Einspritzanlage auf, durch die Kraftstoff in die Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Das Kraftfahrzeug weist einen Kraftstoffvorratsbehälter 12 auf, in dessen Bereich die Kraftstoffversorgungseinrichtung im wesentlichen angeordnet ist. Die Kraftstoffversorgungseinrichtung weist ein im Kraftstoffvorratsbehälter 12 angeordnetes Förderaggregat 14 auf, das einen Elektromotor 16 als Antrieb aufweist, durch den ein Pumpenteil 18 angetrieben wird. Der Elektromotor 14 und der Pumpenteil 18 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 20 angeordnet. In das Förderaggregat 14 ist ein Rückschlagventil 22 integriert, das beispielsweise in einem vom Gehäuse 20 abführenden Druckstutzen 24 angeordnet ist. Das Rückschlagventil 22 öffnet in Förderrichtung des Förderaggregats 14 zur Brennkraftmaschine 10 hin und schließt in entgegengesetzter Richtung, so daß von der Brennkraftmaschine 10 kein Kraftstoff in das Förderaggregat 14 zurückfließen kann.

Das Förderaggregat 14 saugt Kraftstoff über einen Vorfilter 25 an und der vom Förderaggregat 14 geförderte Kraftstoff tritt durch ein weiteres Kraftstoffilter 26 hindurch. Das Förderaggregat 14 ist in einem im Kraftstoffvorratsbehälter 12 angeordneten topfförmigen Staubehälter 28 angeordnet. Ein Teil der vom Förderaggregat 14 geförderten Kraftstoffmenge wird abgezweigt und als Treibmenge für eine Saugstrahlpumpe 30 genutzt, die nahe dem Boden 13 des Kraftstoffvorratsbehälters 12 angeordnet ist und die Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 12 in den Staubehälter 28 fördert. Im Betrieb saugt das Förderaggregat 14 Kraftstoff durch den Vorfilter 25 aus dem Staubehälter 28 an und fördert diesen durch den Filter 26 und eine Leitung 15 zur Brennkraftmaschine 10.

Am Staubehälter 28 ist ein Füllstandsgeber 32 angeordnet, der beispielsweise einen schwenkbaren Hebel 34 aufweist, an dessen freiem Ende ein Schwimmer 35 angeordnet ist. Der Hebel 34 wirkt beispielsweise mit einem Potentiometer 36 zusammen, durch das ein von der Schwenklage des Hebels 34 und damit vom Füllstand im Kraftstoffvorratsbehälter 12 abhängiges elektrisches Signal erzeugt wird.

Im Bereich des Kraftstoffvorratsbehälters 12, vorzugsweise im Kraftstoffvorratsbehälter 12, ist eine Drucksensoreinrichtung 38 angeordnet, durch die der vom Förderaggregat 14 erzeugte Förderdruck erfaßt wird. Die Drucksensoreinrichtung 38 ist beispielsweise in einer vom Kraftstoffilter 26 zur Brennkraftmaschine 10 abführenden Leitung angeordnet. Durch die Drucksensoreinrichtung 38 wird ein elektrisches Signal erzeugt, das proportional zum Förderdruck ist.

Der Kraftstoffvorratsbehälter 12 weist an seiner Oberseite eine Öffnung 40 auf, durch die der Staubehälter 28 mit dem in diesen eingesetzten Förderaggregat 14 sowie der Saugstrahlpumpe 30 und dem Füllstandsgeber 32 in den Kraftstoffvorratsbehälter 12 eingesetzt werden kann. Die Öffnung 40 wird anschließend mit einem Deckel 42 dicht verschlossen. Im Bereich des Kraftstoffbehälters 12 ist eine elektronische Steuereinrichtung 50 angeordnet, durch die der Betrieb des Förderaggregats 14 gesteuert wird. Die Steuereinrichtung 50 kann direkt am Kraftstoffvorratsbehälter 12, vorzugsweise an dessen Außenseite, angeordnet sein. Die Steuereinrichtung 50 kann beispielsweise am Deckel 42 angeordnet sein. Durch die Steuereinrichtung 50 wird beispielsweise die Höhe der an den Elektromotor 16 des Förderaggregats 14 angelegten elektrischen Spannung bestimmt und damit die Drehzahl sowie die hierzu proportionale Fördermenge und der Förderdruck des Förderaggregats 14. Hierbei kann durch die Steuereinrichtung 50 beispielsweise getaktet eine Spannung an den Elektromotor 16 angelegt werden, wobei durch eine Änderung des Tastverhältnisses auf einfache Weise die Höhe der Effektivspannung verändert werden kann.

Die Steuereinrichtung 50 weist eine Crashsensoreinrichtung 52 auf, durch die ein Aufprall des Kraftfahrzeugs und die Stärke des Aufpralls erfaßt wird. Die Crashsensoreinrichtung 52 ist als Beschleunigungssensoreinrichtung ausgebildet, durch die Beschleunigungen in unterschiedlichen Richtungen erfaßt werden. Die Crashsensoreinrichtung 52 kann beispielsweise eine Sensoreinrichtung sein, wie sie auch für Insassenrückhaltesysteme im Kraftfahrzeug wie Airbag und Gurtstraffer verwendet wird. Die Crashsensoreinrichtung 52 kann beispielsweise eine mikromechanische Sensoreinrichtung sein, mit maximal 2 Kanälen zur Detektion von Front- und Heckaufprall sowie Seitenaufprall sein. Die Crashsensoreinrichtung 52 kann auf Bauelementbasis auf einer Leiterplatte der Steuereinrichtung 50 vorgesehen sein. Die Abtastrate der Crashsensoreinrichtung 52 kann im Vergleich zur Anwendung bei Insassenrückhaltesystemen deutlich geringer sein, beispielsweise etwa 100 ms bis 200 ms bei einem Front- oder Heckaufprall und etwa 30 ms bis 60 ms bei einem Seitenaufprall. Im Falle eines Unfalls wird durch die Crashsensoreinrichtung 52 die Stärke des Aufpralls detektiert und durch die Steuereinrichtung 50 wird diese ausgewertet daraufhin, ob diese über einer vorgegebenen Stärke liegt. Wenn dies der Fall ist, so wird durch die Steuereinrichtung 50 der Betrieb des Förderaggregats 14 verhindert, so daß dieses keinen Kraftstoff mehr fördert. Im Falle eines Unfalls können Kraftstoffleitungen zwischen dem Förderaggregat 14 und der Brennkraftmaschine 10 oder an der Brennkraftmaschine 10 beschädigt sein, so daß durch diese Kraftstoff austreten kann, wenn durch das Förderaggregat 14 weiterhin Kraftstoff gefördert wird. Dies wird durch die Steuereinrichtung 50 mit der Crashsensoreinrichtung 52 vermieden.

Die Crashsensoreinrichtung 52 kann eine Selbsttestfunktion aufweisen, um eine Fehlfunktion, das heißt eine Verhinderung des Betriebs des Förderaggregats 14 bei intaktem Kraftfahrzeug, zu vermeiden. Die Steuereinrichtung 50 ist vorzugsweise mit einer elektronischen Steuereinrichtung 60 elektrisch verbunden, durch die der Betrieb der Brennkraftmaschine 10 gesteuert wird. Die Steuereinrichtung 60 kann dabei eine Diagnoseeinrichtung 62 aufweisen, durch die detektiert wird, ob Fehlfunktionen bei der Brennkraftmaschine oder Nebenaggregaten von dieser vorliegen. Wenn durch die Diagnoseeinrichtung 62 keine Fehlfunktionen detektiert werden, so kann diese Information von der Steuereinrichtung 50 an die Steuereinrichtung 60 weitergeleitet werden, wobei durch die Steuereinrichtung 50 der Betrieb des Förderaggregats 14 wieder freigegeben werden kann.

Die Drucksensoreinrichtung 38 kann mit der Steuereinrichtung 50 elektrisch verbunden sein. Durch die Steuereinrichtung 50 kann der Betrieb des Förderaggregats 14 derart gesteuert werden, daß dieses einen vorgegebenen Förderdruck erzeugt. Der tatsächliche Förderdruck wird dabei durch die Drucksensoreinrichtung 38 erfaßt und dieser wird durch die Steuereinrichtung 50 mit einem vorgegebenen Förderdruck verglichen. Zur Einstellung des vorgegebenen Förderdrucks wird der Elektromotor 16 des Förderaggregats 14 durch die Steuereinrichtung 50 mit einer bestimmten elektrischen Spannung versorgt, wobei der erzeugte Förderdruck wie bereits vorstehend angegeben durch eine Änderung der Spannung verändert werden kann. Durch das Förderaggregat 14 wird dabei nur ein solcher Förderdruck erzeugt und eine solche Kraftstoffmenge gefördert, wie für den jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine 10 erforderlich ist. Es ist daher keine Rücklaufleitung von der Brennkraftmaschine 10 in den Kraftstoffvorratsbehälter 12 und kein mechanischer Druckregler erforderlich.

Der Füllstandsgeber 32 kann mit der Steuereinrichtung 50 elektrisch verbunden sein, wobei durch die Steuereinrichtung 50 die Signale des Füllstandsgebers 32 verarbeitet werden. Mit der Steuereinrichtung 50 ist direkt oder über weitere Einrichtungen ein Anzeigeinstrument elektrisch verbunden, auf dem für den Fahrzeuglenker der Füllstand des Kraftstoffvorratsbehälters 12 angezeigt wird.

Es kann weiterhin eine Lecksensoreinrichtung 54 vorgesehen sein, durch die zumindest mittelbar detektiert wird, ob in der Verbindung zwischen dem Förderaggregat 14 und der Brennkraftmaschine 10 ein Leck vorhanden ist. Durch die Lecksensoreinrichtung 54 kann beispielsweise ein Druckabfall zwischen dem Förderaggregat 14 und der Brennkraftmaschine 10 erfaßt werden. Die Lecksensoreinrichtung 54 ist mit der Steuereinrichtung 50 elektrisch verbunden, durch die Signale der Lecksensoreinrichtung 54 verarbeitet werden. Über eine Diagnoseeinrichtung können Informationen über die Signale der Lecksensoreinrichtung 54 aus der Steuereinrichtung 50 ausgelesen werden. Alternativ können von der Steuereinrichtung 50 auch Informationen über die Signale der Lecksensoreinrichtung 54 an die Steuereinrichtung 60 weitergeleitet werden.

Es kann außerdem eine Druckausgleichseinrichtung 56 vorgesehen sein, durch die ein Druckausgleich zwischen dem Inneren des Kraftstoffvorratsbehälters 12 und der Umgebung bewirkt wird. Die Druckausgleichseinrichtung 56 kann dabei elektrisch gesteuerte Ventile 58 aufweisen, die durch die Steuereinrichtung 50 gesteuert werden.

Durch die Steuereinrichtung 50 können sämtliche Funktionen gesteuert werden, die im Kraftstoffvorratsbehälter 12 oder im Bereich des Kraftstoffvorratsbehälters 12 vorgesehen sind, und durch die Steuereinrichtung 50 können Signale von verschiedenen Einrichtungen im Kraftstoffvorratsbehälter 12 oder im Bereich des Kraftstoffvorratsbehälters 12 verarbeitet werden.

Claims

1. Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit einem elektrisch angetriebenen Förderaggregat (14), durch das Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter (12) zur Brennkraftmaschine (10) gefördert wird und mit einer elektrischen Steuereinrichtung (50), durch die der Betrieb des Förderaggregats (14) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderaggregat (14) im Kraftstoffvorratsbehälter (12) angeordnet ist, daß die Steuereinrichtung (50) im Bereich des Kraftstoffvorratsbehälters (12) angeordnet ist, daß die Steuereinrichtung (50) eine Crashsensoreinrichtung (52) aufweist, durch die im Falle eines Unfalls die Stärke eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs erfaßt wird, und daß bei einem Aufprall, der eine vorgegebene Stärke überschreitet durch die Steuereinrichtung (50) der Betrieb des Förderaggregats (14) verhindert wird.

2. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Drucksensoreinrichtung (38) umfaßt, durch die der durch das Förderaggregat (14) erzeugte Förderdruck erfaßt wird und die mit der Steuereinrichtung (50) elektrisch verbunden ist und daß der Betrieb des Förderaggregats (14) durch die Steuereinrichtung (50) derart gesteuert wird, daß das Förderaggregat (14) einen vorgegebenen Förderdruck erzeugt.

3. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese einen im Kraftstoffvorratsbehälter (12) angeordneten Füllstandsgeber (32) umfaßt, der mit der Steuereinrichtung (50) elektrisch verbunden ist, und daß durch die Steuereinrichtung (50) Signale des Füllstandsgebers (32) verarbeitet werden.

4. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Lecksensoreinrichtung (54) umfaßt, durch die erfaßt wird, ob in der Verbindung des Förderaggregats (14) mit der Brennkraftmaschine (10) ein Leck vorhanden ist, daß die Lecksensoreinrichtung (54) mit der Steuereinrichtung (50) elektrisch verbunden ist und daß durch die Steuereinrichtung (50) Signale der Lecksensoreinrichtung (54) verarbeitet werden.

5. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Druckausgleichseinrichtung (56) umfaßt, durch die ein Druckausgleich zwischen dem Inneren des Kraftstoffvorratsbehälters (12) und der Umgebung bewirkt wird, daß die Druckausgleichseinrichtung (56) mit der Steuereinrichtung (50) elektrisch verbunden ist und daß die Druckausgleichseinrichtung (56) durch die Steuereinrichtung (50) gesteuert wird.

6. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (50) mit einer weiteren Steuereinrichtung (60) verbunden ist, durch die der Betrieb der Brennkraftmaschine (10) gesteuert wird.