DE102005005171A1

DE102005005171A1 - Kraftstofffördereinheit

Info

Publication number: DE102005005171A1
Application number: DE200510005171
Authority: DE
Inventors: Carsten Benzin; Bernd Lienemann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2006-08-10

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstofffördereinheit für ein Kraftfahrzeug mit mehreren in einem Kraftstoffbehälter angeordneten Förderpumpen zum Ansaugen von Kraftstoff aus einem Schwalltopf 6 und Fördern über eine gemeinsame Vorlaufleitung 28 zu einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs sowie zum Fördern von den Förderpumpen über Zuführleitungen 15 und 24 zu mehreren Saugstrahlpumpen 16 und 25, von denen Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter angesaugt und in den Schwalltopf 6 gefördert wird. Zumindest zwei der Förderpumpen sind in einem gemeinsamen Schwalltopf 6 angeordnet und eine der in dem gemeinsamen Schwalltopf 6 angeordneten Förderpumpen ist eine Hauptpumpe 7, von der Kraftstoff zu zumindest zwei der Saugstrahlpumpen 16 und 25 förderbar ist. Bei Betrieb der Kraftstofffördereinheit 5 fördert die Hauptpumpe 7 permanent und eine oder mehrere der weiteren Förderpumpen 8 sind abschaltbar.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstofffördereinheit für ein Kraftfahrzeug mit mehreren in einem Kraftstoffbehälter angeordneten Förderpumpen zum Ansaugen von Kraftstoff aus einem Schwalltopf und Fördern über eine gemeinsame Vorlaufleitung zu einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs sowie zum Fördern von den Förderpumpen über Zuführleitungen zu mehreren Saugstrahlpumpen, von denen Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter angesaugt und in den Schwalltopf gefördert wird.

Bei einer solchen Kraftstofffördereinheit ist es bekannt, dass jede Förderpumpe einen eigenen Schwalltopf besitzt, was einen erheblichen Bedarf an Einbauraum erfordert und nur schwierig in den Kraftstoffbehälter einbaubar ist.

Die Anordnung von mehreren Förderpumpen dient dazu, die nicht ausreichende Leistung einer einzigen Förderpumpe zu erhöhen. Ist der Kraftstoffbedarf je nach Fahrbetrieb wesentlich unterschiedlich, so fördern bei geringem Kraftstoffbedarf die immer zusammen in Betrieb befindlichen Förderpumpen erheblich zuviel Kraftstoff, so dass der überschüssige Kraftstoff über eine Rücklaufleitung wieder in den Kraftstoffbehälter zurückfließt. Der gemeinsame Betrieb der Förderpumpen erfordert dabei einen unnötig hohen Stromverbrauch.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Kraftstofffördereinheit der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach aufgebaut und leicht montierbar ist, einen geringen Bauraum benötigt und einen geringen Energiebedarf aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest zwei der Förderpumpen in einem gemeinsamen Schwalltopf angeordnet sind und eine der in dem gemeinsamen Schwalltopf angeordneten Förderpumpen eine Hauptpumpe ist, von der Kraftstoff zu mindestens zwei der Saugstrahlpumpen förderbar ist, wobei bei Betrieb der Kraftstofffördereinheit eine oder mehrere der weiteren Förderpumpen abschaltbar sind.

Bei hohem Kraftstoffbedarf fördern außer der Hauptpumpe noch eine weitere oder sogar alle weiteren Förderpumpen Kraftstoff zur gemeinsamen Vorlaufleitung und über diese zur Brennkraftmaschine.

Zum Befüllen des Schwalltopfes wird durch die Hauptpumpe und die weiteren Förderpumpen den Saugstrahlpumpen Kraftstoff zugeführt, so dass diese aus dem Kraftstoffbehälter Kraftstoff ansaugen und in den Schwalltopf fördern.

Reduziert sich der Kraftstoffbedarf bei einem moderaten Betrieb der Brennkraftmaschine, werden alle oder einige der weiteren Förderpumpen abgeschaltet. Da die Hauptpumpe dann auf jeden Fall weiterfördert und damit auch mindesten zwei Saugstrahlpumpen betreibt, wird eine Befüllung des Schwalltopfes auch dann sichergestellt, wenn höchstens eine der Saugstrahlpumpen in Kraftstoff eingetaucht ist. Dies kann z. B. bei geringer Tankfüllung und Schrägstehen des Kraftfahrzeugs oder bei einer leeren Kammer eines Sattelkraftstoffbehälters der Fall sein.

Vorzugesweise fördert bei Betrieb der Kraftstofffördereinheit die Hauptpumpe permanent.

Die Ansaugleitungen der Hauptpumpe und der weiteren Förderpumpen können jeweils über einen Vorfilter in den Schwalltopf münden.

Um Pumpenleistung der Saugstrahlpumpen zu sparen kann ein Rücklauf der Brennkraftmaschine in den Schwalltopf münden.

Sind in den Druckanschlüssen der weiteren Förderpumpen insbesondere federbelastete Rückschlagventile angeordnet, über die Kraftstoff zu der gemeinsamen Vorlaufleitung förderbar ist, so kann bei abgeschalteten weiteren Förderpumpen kein von der Hauptpumpe geförderter Kraftstoff über die weiteren Förderpumpen in den Schwalltopf gelangen und damit nicht der Brennkraftmaschine zugefördert werden.

Darüber hinaus kann auch in dem Druckanschluss der Hauptpumpe ein federbelastetes Rückschlagventil angeordnet sein, über das Kraftstoff zu der gemeinsamen Vorlaufleitung förderbar ist.

Führen von den Auslässen der Hauptpumpe und der weiteren Förderpumpen jeweils Verbindungen zu einem gemeinsamen Verteilerventil und von dem Verteilerventil aus die Zuführleitungen zu einer oder mehreren Saugstrahlpumpen, wobei durch das Verteilerventil der Einlass der Verbindung der jeweils nicht fördernden Förderpumpe absperrbar ist, so kann der von der fördernden Pumpe zum Verteilerventil geförderte Kraftstoff nicht in eine der gerade nicht fördernden Förderpumpen gelangen, sondern wird vollständig einer Saugstrahlpumpe zu deren Betrieb zugeführt.

Anstatt oder zusätzlich zur Zufuhr eines Kraftstoffstroms zum Verteilerventil kann von einem Auslass der Hauptpumpe eine Zuführleitung direkt zu einer Saugstrahlpumpe führen.

Zur Reduzierung der Baugröße sind vorzugsweise die Hauptpumpe und/oder die weiteren Förderpumpen zweistufige Pumpen mit einer Hauptpumpenstufe und einer Zweitpumpenstufe, wobei der Auslass der Hauptpumpenstufe mit der Vorlaufleitung und der Auslass der Zweitpumpenstufe mit dem Verteilerventil oder einer Zuführleitung zu einer Saugstrahlpumpe verbunden sind.

Die Hauptpumpe und/oder die weiteren Förderpumpen können Peripheralradpumpen oder Seitenkanalpumpen sein.

Eine Möglichkeit besteht darin, dass die Hauptpumpe und die weiteren Förderpumpen jeweils mittels eines Pumpenhalters in dem Schwalltopf angeordnet sind.

Eine andere weniger Bauteile und einen geringeren Bauraum erfordernde Möglichkeit besteht darin, dass die Hauptpumpe und die weiteren Förderpumpen mittels eines gemeinsamen Pumpenhalters in dem Schwalltopf angeordnet sind.

Der Kraftstoffbehälter kann ein Sattelkraftstoffbehälter mit mehreren Kammern sein, wobei in mehreren oder allen Kammern jeweils eine Saugstrahlpumpe insbesondere im Bodenbereich angeordnet ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine Prinzipdarstellung eines Kraftstoffbehälters mit einer Kraftstofffördereinheit,
2 eine Kraftstofffördereinheit im Querschnitt,
3 die Kraftstofffördereinheit nach 2 in der Draufsicht.
In 1 ist ein Sattelkraftstoffbehälter 1 mit einer ersten Kammer 2 und einer zweiten Kammer 3 dargestellt, zwischen denen ein erhöhter Zwischenbereich 4 angeordnet ist.
Auf diesem Zwischenbereich 4 steht ein nach oben offener Schwalltopf 6 einer Kraftstofffördereinheit 5, in dem eine Hauptpumpe 7 und eine weitere Förderpumpe 8 angeordnet sind.
Die als zweistufige Pumpe ausgebildete Hauptpumpe 7 saugt über einen ersten Vorfilter 9 Kraftstoff aus dem Bodenbereich des Schwalltopfs 6 an und fördert ihn mit seiner Hauptpumpenstufe über einen Druckanschluss 10, in dem ein federbelastetes Rückschlagventil 11 angeordnet ist, zu einer Vorlaufleitung 28, die durch einen eine Montageöffnung 12 in der oberen Wand des Sattelkraftstoffbehälters 1 verschließenden Verschlussflansch 13 zu einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine führt.
Von dieser Brennkraftmaschine wird über einen Rücklauf 14 der überschüssige Kraftstoff zurück in den Schwalltopf 6 geleitet.
Ein Abzweig des Druckanschlusses 10 der Hauptpumpe 7 vor dem Rückschlagventil 11 führt über eine erste Zuführleitung 15 zu einer ersten Saugstrahlpumpe 16, die im Bodenbereich der ers ten Kammer 2 angeordnet ist und von der aus der ersten Kammer 2 angesaugter Kraftstoff über eine Verbindungsleitung 17 in den Schwalltopf 6 gefördert wird.
Mit ihrer Zweitpumpenstufe fördert die Hauptpumpe 7 über eine Leitung 18 zu einem Verteilerventil 19.
Die ebenfalls als zweistufige Pumpe ausgebildete Förderpumpe 8 saugt über einen zweiten Vorfilter 20 Kraftstoff aus dem Bodenbereich des Schwalltopfes 6 an und fördert ihn mit seiner Hauptpumpenstufe über einen Druckanschluss 21, in dem ein federbelastetes Rückschlagventil 22 angeordnet ist, zu der Vorlaufleitung 28.
Mit ihrer Zweitpumpenstufe fördert die Förderpumpe 8 über eine Leitung 23 ebenfalls zu dem Verteilerventil.
Von einem Auslass des Verteilerventils 19 führt eine zweite Zuführleitung 24 zu einer zweiten Saugstrahlpumpe 25, die im Bodenbereich der zweiten Kammer 3 angeordnet ist und von der aus der zweiten Kammer 3 angesaugter Kraftstoff über eine Verbindungsleitung 26 in den Schwalltopf 6 gefördert wird.
Die Hauptpumpe 7 ist eine beim Betrieb der Kraftstoffeinheit 5 bevorzugt permanent fördernde Pumpe, während die Förderpumpe 8 abhängig von dem Kraftstoffbedarf der Brennkraftmaschine zugeschaltet oder abgeschaltet wird.
Wenn sowohl die Hauptpumpe 7 als auch die Förderpumpe 8 im Betrieb sind, fördern beide mit ihren Zweitpumpenstufen über das Verteilerventil 19 zur zweiten Saugstrahlpumpe 25.
Da über den Abzweig des Druckanschlusses 10 der Hauptpumpe 7 auch zur ersten Saugstrahlpumpe 16 Kraftstoff gefördert wird, werden beide Saugstrahlpumpen 16 und 25 betrieben und fördern Kraftstoff aus beiden Kammern 2 und 3 in den Schwalltopf 6.
Ist aufgrund des geringen Kraftstoffbedarfs der Brennkraftmaschine nur die Hauptpumpe 7 in Betrieb, wird von deren Hauptpumpenstufe der ersten Saugstrahlpumpe 16 und von deren Zweitpumpenstufe über das Verteilerventil 19 der zweiten Saugstrahlpumpe 25 Kraftstoff zugefördert, so dass auch in diesem Fall beide Saugstrahlpumpen 16 und 25 Kraftstoff in den Schwalltopf 6 fördern.
Damit wird sichergestellt, dass auch dann, wenn in einer der beiden Kammern 2 und 3 kein Kraftstoff mehr vorhanden ist oder eine der Saugstrahlpumpen 16 und 25 aus anderen Gründen keinen Kraftstoff ansaugen kann, der Schwalltopf 6 zumindest von einer der Saugstrahlpumpen 16 oder 25 befüllt wird.
Ist die Förderpumpe 8 außer Betrieb, wird durch das Verteilerventil 19 der Einlass der Leitung 23 in das Verteilerventil 19 abgesperrt.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 und 3 der Kraftstofffördereinheit 5 sind die Hauptpumpe 7 und die Förderpumpe 8 in einem gemeinsamen Pumpenhalter 27 im Schwalltopf 6 angeordnet.

1: Sattelkraftstoffbehälter
2: erste Kammer
3: zweite Kammer
4: Zwischenbereich
5: Kraftstofffördereinheit
6: Schwalltopf
7: Hauptpumpe
8: Förderpumpe
9: erster Vorfilter
10: Druckanschluss
11: Rückschlagventil
12: Montageöffnung
13: Verschlussflansch
14: Rücklauf
15: erste Zuführleitung
16: erste Saugstrahlpumpe
17: Verbindungsleitung
18: Leitung
19: Verteilerventil
20: zweiter Vorfilter
21: Druckanschluss
22: Rückschlagventil
23: Leitung
24: zweite Zuführleitung
25: zweite Saugstrahlpumpe
26: Verbindungsleitung
27: Pumpenhalter
28: Vorlaufleitung

Claims

Kraftstofffördereinheit für ein Kraftfahrzeug mit mehreren in einem Kraftstoffbehälter angeordneten Förderpumpen zum Ansaugen von Kraftstoff aus einem Schwalltopf und Fördern über eine gemeinsame Vorlaufleitung zu einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs sowie zum Fördern von den Förderpumpen über Zuführleitungen zu mehreren Saugstrahlpumpen, von denen Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter angesaugt und in den Schwalltopf gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der Förderpumpen in einem gemeinsamen Schwalltopf (6) angeordnet sind und eine der in dem gemeinsamen Schwalltopf (6) angeordneten Förderpumpen eine Hauptpumpe (7) ist, von der Kraftstoff zu mindestens zwei der Saugstrahlpumpen (16, 25) förderbar ist, wobei bei Betrieb der Kraftstofffördereinheit eine oder mehrere der weiteren Förderpumpen (8) abschaltbar sind.
Kraftstofffördereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betrieb der Kraftstofffördereinheit (5) die Hauptpumpe (7) permanent fördert.
Kraftstofffördereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugleitungen der Hauptpumpe (7) und der weiteren Förderpumpen (8) jeweils über einen Vorfilter (9, 20) in den Schwalltopf (6) münden.
Kraftstofffördereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rücklauf (14) der Brennkraftmaschine in den Schwalltopf (b) mündet.
Kraftstofffördereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Druckanschlüssen (21) der weiteren Förderpumpen (8) insbesondere federbelastete Rückschlagventile (22) angeordnet sind, über die Kraftstoff zu der gemeinsamen Vorlaufleitung (28) förderbar ist.
Kraftstofffördereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Druckanschluss (10) der Hauptpumpe (7) ein insbesondere federbelastetes Rückschlagventil (11) angeordnet ist, über das Kraftstoff zu der gemeinsamen Vorlaufleitung (28) förderbar ist.
Kraftstofffördereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von Auslässen der Hauptpumpe (7) und der weiteren Förderpumpen (8) jeweils Verbindungen zu einem gemeinsamen Verteilerventil (19) und von dem Verteilerventil (19) aus die Zuführleitungen (15, 24) zu einer oder mehreren Saugstrahlpumpen (25) führen, wobei durch das Verteilerventil (19) der Einlass der Verbindung der jeweils nicht fördernden Förderpumpe (8) absperrbar ist.
Kraftstofffördereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von einem Auslass der Hauptpumpe (7) eine Zuführleitung (15) zu einer Saugstrahlpumpe (16) führt.
Kraftstofffördereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die Hauptpumpe (7) und/oder die weiteren Förderpumpen (8) zweistufige Pumpen mit einer Hauptpumpenstufe und einer Zweitpumpenstufe sind, wobei der Auslass der Hauptpumpenstufe mit der Vorlaufleitung (28) und der Auslass der Zweitpumpenstufe mit dem Verteilerventil (19) oder einer Zuführleitung zu einer Saugstrahlpumpe verbunden ist.
Kraftstofffördereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptpumpe und/oder die weiteren Förderpumpen Peripheralradpumpen oder Seitenkanalpumpen sind.
Kraftstofffördereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptpumpe und die weiteren Förderpumpen jeweils mittels eines Pumpenhalters in dem Schwalltopf angeordnet sind.
Kraftstofffördereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptpumpe (7) und die weiteren Förderpumpen (8) mittels eines gemeinsamen Pumpenhalters (27) in dem Schwalltopf (6) angeordnet sind.
Kraftstofffördereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffbehälter ein Sattelkraftstoffbehälter (1) mit mehreren Kammern (2, 3) ist, wobei in mehreren oder allen Kammern (2, 3) jeweils eine Saug strahlpumpe (16, 25) insbesondere im Bodenbereich angeordnet ist.