DE102006024328B4 - Closed fuel tank of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Geschlossener Kraftstofftank (1) eines Kraftfahrzeugs mit einer Eintrittsöffnung für die Zufuhr von Kraftstoff sowie einer Austrittsöffnung für die Abfuhr von Kraftstoff, wobei die Eintrittsöffnung mit einem Zwischenbehälter (12) verbunden ist, in den der letztlich in den Kraftstofftank einzuführende Kraftstoff aus der Umgebung einfüllbar und aus diesem mittels einer Druck-Fördervorrichtung (16) in den unter Überdruck stehenden Innenraum des Kraftstofftanks (1) förderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druck-Fördereinrichtung (16) im Zwischenbehälter (12) direkt oder indirekt vom Antriebsmotor einer im Kraftstofftank (1) angeordneten Kraftstoffpumpe (2) antreibbar ist.Closed fuel tank (1) of a motor vehicle having an inlet opening for the supply of fuel and an outlet opening for the discharge of fuel, wherein the inlet opening is connected to an intermediate container (12), in which the ultimately introduced into the fuel tank fuel from the environment can be filled and from this by means of a pressure-conveying device (16) in the pressurized interior of the fuel tank (1) is conveyed, characterized in that the pressure-conveying device (16) in the intermediate container (12) directly or indirectly from the drive motor in the fuel tank (1 ) arranged fuel pump (2) is drivable.
Description
Die Erfindung betrifft einen geschlossenen Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Kraftstofftank bzw. ein solches Kraftstofftank-System ist in der
Übliche Kraftstofftanks sind mit einer Entlüftungseinrichtung versehen, über die u. a. beim Befüllen des Kraftstofftanks die zuvor darin enthaltene Luft abgeführt wird, wobei die im abgeführten Luftstrom enthaltenen Kraftstoffbestandteile in einem sog. Aktivkohlefilter, durch welches der abgeführte Luftstrom hindurchgeführt wird, zwischengespeichert werden, um eine Belastung der Umwelt durch diese unverbrannten Kraftstoffbestandteile zu vermeiden. Im Aktivkohlefilter zwischengespeichert werden ferner auch Kraftstoffdämpfe, die aus der Verdunstung von Kraftstoff im Kraftstofftank des insbesondere unter Umgebungs-Hitze betriebenen, aber auch heiß abgestellten Kraftfahrzeugs resultieren, da als Folge dieser Verdunstung kein nennenswerter Überdruck im Kraftstofftank entstehen darf und somit auch unter diesen Umständen eine Entlüftung des Tanks über das Aktivkohlefilter erfolgen muss.Usual fuel tanks are provided with a venting device, on the u. a. when filling the fuel tank, the air previously contained therein is discharged, wherein the fuel components contained in the discharged air flow in a so-called. Activated carbon filter through which the discharged air flow is passed, to be cached in order to avoid a burden on the environment by these unburned fuel components. Also stored in the activated carbon filter are fuel vapors resulting from the evaporation of fuel in the fuel tank of the motor vehicle, which is operated in particular under ambient heat, but also hot shut off, since as a result of this evaporation no appreciable overpressure in the fuel tank may arise and thus under these circumstances Vent the tank over the activated carbon filter must be made.
Das genannte Aktivkohlefilter muss immer wieder gespült werden, wobei Umgebungsluft hindurchgeführt und zusammen mit den dann vom Aktivkohlefilter wieder abgegebenen Kraftstoffbestandteilen einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs, für deren Versorgung der Kraftstofftank vorgesehen ist, zur Verbrennung zugeführt wird. Diese geschilderte Technik hat sich grundsätzlich bewährt, ist jedoch bspw. bei sog. Hybrid-Kraftfahrzeugen, die alternativ zu einer Brennkraftmaschine auch von einem Elektromotor angetrieben werden können, praktisch nicht identisch umsetzbar, da es hierbei lange Zeitspannen geben kann, während derer die Brennkraftmaschine nicht betrieben wird und somit eine wirkungsvolle bzw. zuverlässige Spülung des Aktivkohlefilters nicht möglich ist.The said activated carbon filter must be rinsed again and again, wherein ambient air is passed through and, together with the then discharged from the activated carbon filter fuel components of an internal combustion engine of the motor vehicle, for the supply of the fuel tank is provided for combustion. This described technique has proven itself in principle, but is, for example, in so-called. Hybrid vehicles, which can be driven alternatively by an electric motor as an alternative to an internal combustion engine, virtually impossible to implement identically, since this can give long periods of time during which the engine is not is operated and thus an effective or reliable flushing of the activated carbon filter is not possible.
Bekannt ist es weiterhin, in einem geschlossenen Kraftstofftank ein Zustandekommen und Aufrechterhalten von Überdruck gewisser Höhe zuzulassen. Dieser Überdruck kann insbesondere mit mehr oder weniger gefülltem Kraftstofftank auftreten, bspw. wenn dieser (insbesondere unter Umgebungseinfluss) erwärmt wird und kein Kraftstoff entnommen wird, wenn das Kraftfahrzeug elektromotorisch betrieben und der elektrische Fzg.-Antriebsmotor aus einem Akkumulator gespeist wird. Die daraus resultierende teilweise Verdunstung des Kraftstoffs im Tank erhöht dessen Innendruck, was nun jedenfalls bis zu einem gewissen Druckwert zugelassen wird, so dass bis dahin keine Entlüftung bzw. Belüftung des Tanks erforderlich ist. Folglich wird dann ein ggf. noch vorhandenes Aktivkohlefilter nicht durchströmt, so dass im Idealfall ein solches sowie eine zugehörige Entlüftungseinrichtung überhaupt nicht mehr erforderlich ist; zumindest jedoch ist damit die Notwendigkeit einer Entlüftung des Kraftstofftanks erheblich reduziert. Vorteilhafterweise reduziert der dann im Kraftstofftank vorliegende Überdruck zusätzlich die Verdunstungsneigung des Kraftstoffs.It is also known to allow the formation and maintenance of overpressure of a certain height in a closed fuel tank. This overpressure can occur in particular with more or less filled fuel tank, for example. When this is heated (especially under environmental influence) and no fuel is removed when the motor vehicle is operated by electric motor and the electric Fzg.-drive motor is powered from a battery. The resulting partial evaporation of the fuel in the tank increases its internal pressure, which is now admitted in any case up to a certain pressure value, so that until then no venting or ventilation of the tank is required. Consequently, an optionally still existing activated carbon filter is then not flowed through, so that in the ideal case, such as well as an associated venting device is no longer necessary at all; however, at least this significantly reduces the need for venting the fuel tank. Advantageously, the excess pressure then present in the fuel tank additionally reduces the tendency of the fuel to evaporate.
Jedoch ist es dann, wenn im Kraftstofftank Überdruck herrscht, nicht mehr möglich, diesen ebenso einfach zu befüllen bzw. zu betanken wie die üblichen geschlossenen Kraftstofftanks, in denen aufgrund von Zwangsentlüftung kein Überdruck im Tank auftreten kann. Würde nämlich bei Vorliegen von Überdruck im Tank ein üblicher Verschluss eines üblichen Tank-Befüllstutzens geöffnet, so erfolgte ein schlagartiger Druckabbau, verbunden mit der Gefahr, dass Kraftstoff hinausschwappt, insbesondere jedoch mit entsprechender Belastung der Umwelt mit den im Tank angesammelten gasförmigen Kraftstoffbestandteilen. Um dies zu vermeiden, ist es aus der eingangs genannten Schrift bekannt, für ein gewünschtes Befüllen des Kraftstofftanks den Kraftstoff nicht direkt in den Kraftstofftank einzuleiten, sondern in einen diesem zumindest funktional vorgelagerten sog. Zwischenbehälter zu füllen, aus dem dann der Kraftstoff geeignet in den eigentlichen geschlossenen Kraftstofftank geleitet wird. Letzteres muss ggf. gegen den Überdruck im Kraftstofftank erfolgen, so dass hierfür eine geeignete sog. Druck-Fördervorrichtung vorgesehen ist, mit Hilfe derer der Kraftstoff aus dem Zwischenbehälter in den Innenraum des geschlossenen Kraftstofftanks überführt wird. Um sicherzustellen, dass grundsätzlich keine Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank in den Zwischenbehälter und aus diesem in die Umgebung gelangen können, kann im wesentlichen nur eine Verbindung zwischen den Volumina des geschlossenen Kraftstofftanks und des sog. Zwischenbehälters bestehen, nämlich diejenige, über die Kraftstoff aus dem Zwischenbehälter in den Kraftstoffbehälter gelangt, wobei ein Rückströmen von flüssigem Kraftstoff oder Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank in den Zwischenbehälter zu unterbinden ist. Daher ist eine von der genannten Druck-Fördereinrichtung ausgehende Förderleitung mit einem geeigneten Rückschlagventil ausgestattet.However, if there is overpressure in the fuel tank, it is no longer possible to fill or refuel it just as easily as the usual closed fuel tanks in which no overpressure in the tank can occur due to forced ventilation. If, in the presence of overpressure in the tank, a conventional closure of a conventional tank filler neck opened, a sudden pressure reduction occurred, associated with the risk of fuel sloshing out, but in particular with a corresponding pollution of the environment with the gaseous fuel constituents accumulated in the tank. To avoid this, it is known from the above-mentioned document, for a desired filling of the fuel tank does not introduce the fuel directly into the fuel tank, but in this at least functionally upstream so-called. Intermediate tank to fill, from which then the fuel suitable in the actual closed fuel tank is routed. The latter must possibly take place against the overpressure in the fuel tank, so that for this purpose a suitable so-called. Pressure-conveying device is provided by means of which the fuel from the intermediate container is transferred into the interior of the closed fuel tank. In order to ensure that basically no fuel vapors from the fuel tank in the intermediate container and from this can get into the environment, essentially only a connection between the volumes of the closed fuel tank and the so-called. Zwischenbehälters consist, namely the one, via the fuel from the intermediate container enters the fuel tank, wherein a return flow of liquid fuel or fuel vapors from the fuel tank is to be prevented in the intermediate container. Therefore, an outgoing from said pressure conveyor conveying line is equipped with a suitable non-return valve.
Als aufwändig bei dieser bekannten Lösung stellt sich jedoch die eigenständig erforderliche Druckfördereinrichtung insofern heraus, als für diese ein eigenern Antriebsmotor vorzusehen ist. Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.As elaborate in this known solution, however, the independently required pressure conveying device turns out insofar as a separate drive motor is to be provided for this. To point out a remedy for this problem is the object of the present invention.
Die Lösung dieser Aufgabe ist für ein Kraftstofftank-System nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Druck-Fördereinrichtung im Zwischenbehälter direkt oder indirekt vom Antriebsmotor einer im Kraftstofftank angeordneten Kraftstoffpumpe antreibbar ist.The solution of this problem is for a fuel tank system according to the preamble of
Erfindungsgemäß wird der zusätzliche Aufwand für die im Zwischenbehälter benötigte Druck-Fördereinrichtung gering gehalten, wenn diese direkt oder indirekt vom Antriebsmotor einer im Kraftstofftank angeordneten Kraftstoffpumpe antreibbar ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Druck-Fördereinrichtung mechanisch von einer mit einem Fluidstrom betriebenen Kraftmaschine oder Strömungsmaschine angetrieben, die mit dem von der im geschlossenen Kraftstofftank angeordneten Kraftstoffpumpe geförderten Kraftstoffstrom oder von einem hiervon abgezweigten Teilstrom versorgt wird.According to the invention, the additional effort required for the pressure conveyor required in the intermediate container is kept small if it can be driven directly or indirectly by the drive motor of a fuel pump arranged in the fuel tank. In a particularly preferred embodiment, the pressure-conveying device is mechanically driven by a driven with a fluid flow engine or turbomachine, which is supplied with the funded by the fuel tank disposed in the fuel tank fuel flow or from a branched therefrom partial flow.
Für das Befüllen des Zwischenbehälters kann dieser mit einem bei bisherigen Tanks üblichen Einfüllstutzen versehen sein, so dass der Nutzer des Kraftfahrzeugs praktisch keinen Unterschied zwischen den bisherigen Systemen und einem System nach der vorliegenden Erfindung feststellen muss; das vorgeschlagene System ist somit äußerst nutzer-freundlich. In diesem Sinne wird weiterhin vorgeschlagen, dass die Druck-Fördereinrichtung in Abhängigkeit vom Füllstand im Zwischenbehälter und/oder einer geeigneten Kennung über die Befüllung oder Befüllabsicht dieses Zwischenbehälters (bspw. mittels eines dem Fachmann bekannten Tankdeckelschalters) selbsttätig in Betrieb genommen wird.For filling the intermediate container this may be provided with a usual in previous tanks filler neck, so that the user of the motor vehicle must find virtually no difference between the previous systems and a system according to the present invention; The proposed system is thus extremely user-friendly. In this sense, it is further proposed that the pressure-conveying device is automatically put into operation depending on the level in the intermediate container and / or a suitable identifier on the filling or filling intent of this intermediate container (eg. By means of a tank cap switch known to the expert).
Mit dem vorgeschlagenen System erfolgt vorzugsweise nur eine kurzfristige Zwischenspeicherung einer geringen Menge von Kraftstoff im sog. Zwischenbehälter, weshalb es möglich ist, im Einfüllstutzen dieses Zwischenbehälters ein austauschbares Sieb oder Vorfilter für den aus der Umgebung einzufüllenden Kraftstoff vorzusehen, da ein durch dieses Sieb verursachtes Abschalten einer Tank-Zapfpistole durch entstehenden Gegendruck nicht zu befürchten ist. Im übrigen kann der Zwischenbehälter baulich am oder im geschlossenen Kraftstofftank integriert sein, so bspw. auch in Kombination mit dem bereits genannten Schwalltopf; es kann der Zwischenbehälter jedoch auch ein völlig eigenständiges Bauteil darstellen. Der Zwischenbehälter kann aber auch zusammen mit dem genannten Einfüllstutzen ein gemeinsames Bauteil bilden; bspw. kann der Einfüllstutzen derart gestaltet sein und insbesondere ein solches Volumen besitzen, dass er die Funktion des Zwischenbehälters übernehmen kann.With the proposed system, preferably only a short-term intermediate storage of a small amount of fuel in the so-called. Intermediate container, which is why it is possible to provide in the filler neck of this intermediate container an exchangeable sieve or pre-filter for the fuel to be filled from the environment, as a shutdown caused by this sieve a tank fuel nozzle is not to be feared by the resulting back pressure. Moreover, the intermediate container can be structurally integrated on or in the closed fuel tank, so for example. Also in combination with the already mentioned swirl pot; However, it may represent the intermediate container also a completely separate component. But the intermediate container can also form a common component together with said filler neck; For example, the filler neck can be designed and in particular have such a volume that it can take over the function of the intermediate container.
Die beigefügte Prinzipskizze zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Erfindungswesentlich können dabei sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein.The attached schematic diagram shows a preferred embodiment of the present invention. Essential to the invention may be all features described in more detail.
Mit der Bezugsziffer
Wenn die Brennkraftmaschine (bzw. deren Einspritz-Verteilerleiste
An der rechten Außenwand des Kraftstoffbehälters
Aus diesem Zwischenbehälter
Angetrieben wird die Druck-Fördereinrichtung
Wie vor der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels ausführlich dargelegt ist, kann mit dem vorgestellten Kraftstofftank-System (bzw. mit einem Kraftstofftank mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1) ein Überdruck bis zu einer gewissen Höhe im Kraftstofftank
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