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Die
Erfindung betrifft eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung, eine Be-
und/oder Entlüftungseinheit
und ein Kraftfahrzeug nach den jeweiligen Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
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Eine
Kraftstoffversorgungsvorrichtung weist üblicherweise einen Kraftstoffbehälter mit
einem Kraftstofffördermodul
auf, welches den Kraftstoff mittels einer Kraftstoffpumpe aus dem
Kraftstoffbehälter über eine
Kraftstoffleitung zu einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges
fördert.
Die Kraftstoffpumpe ist an einem Verschlusselement mit einer Montageöffnung des
Kraftstoffbehälters
innerhalb desselben angeordnet.
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Ferner
weist die Kraftstoffversorgungsvorrichtung eine Be- und/oder Entlüftungseinheit
zum Belüftung
und/oder Entlüften
eines Innenraumes des Kraftstoffbehälters, die mit einer Be- und/oder Entlüftungsleitung
verbunden ist, auf.
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Eine
derartige Kraftstoffversorgungsvorrichtung ist beispielsweise aus
der
DE 199 54 541
C2 bekannt, wobei Kraftstoff aus einem Abscheidebehälter mittels
einer Saugstrahlpumpe absaugbar ist.
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Aus
der
DE 102 09 491
A1 ist bekannt, eine Saugstrahlpumpe mittels einer Kraftstoffpumpe
zu betreiben, indem ein abgezweigter Teilstrom der Kraftstoffpumpe
als Treibstrom der Saugstrahlpumpe verwendet wird, um Kraftstoff
aus einem Abscheidebehälter
abzusaugen.
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Nachteilig
ist bei den oben diskutierten Anordnungen, dass die Anordnung so
ausgelegt ist, dass Kraftstoff lediglich aus dem Abscheidebehälter der
Be- und/oder Entlüftungseinheit
abgesaugt werden kann, so dass unter Umständen Kraftstoffvolumen während der
Betankung von aus dem Tank entweichenden Gasen aus der Be- und/oder
Entlüftungsleitung
gefördert
werden muss.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es bei einer gattungsgemäßen Kraftstoffversorgungsvorrichtung
die die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine
flexibel einbaubare Kraftstoffversorgungsvorrichtung bereitzustellen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale der unabhängigen
Ansprüche
gelöst.
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Die
gattungsgemäße Kraftstoffversorgungsvorrichtung
zum Einbau in ein Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass
eine Leitung vorgesehen ist, die zwischen einer Be- und/oder Entlüftungsleitung und
einer Pumpeinheit zum Absaugen des Kraftstoffes aus der Be- und/oder
Entlüftungseinheit
angeordnet ist und mittels der Kraftstoff aus der Be- und/oder Entlüftungseinheit
absaugbar ist. Wenn die Be- und/oder Entlüftungsleitung nicht in ihrem
gesamten Verlauf von einem Anschlusspunkt am Kraftstoffbehälter stetig
ansteigend ist, wird sich Kraftstoff am geodätisch tieferliegenden Abschnitt,
einem sogenannten Siphon, in der Be- und Entlüftungsleitung ansammeln. Diese
Ansammlung von Kraftstoff in dem Siphon ist mittels der Pumpeinheit
absaugbar und die Be- und/oder Entlüftungsleitung somit leer pumpbar. Dadurch
ist sichergestellt, dass der Siphon auch während der An- und Betankung
des Fahrzeuges nicht mit Kraftstoff gefüllt ist. Dies wäre nachteilig
bei der An- und Betankung, da der Kraftstoff im Siphon am Anfang
und während
der Betankung von den aus dem Kraftstoffbehälter entweichenden Gasen herausgedrückt werden
müsste.
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Hierbei
ist vorteilhaft, dass eine beliebige Verlegung der Be- und/oder
Entlüftungsleitung,
insbesondere einer Summenentlüftungsleitung,
auch in einem komplizierten Kraftfahrzeug-Package, bei dem der Verlauf der Be-
und/oder Entlüftungsleitung
einen Siphon in derselben ausbildet, realisierbar ist. Somit können aufwendige
Karosseriemaßnahmen,
wie ein Durchbruch eines Längsträgers der
Karosserie und/oder Trägerversteifung,
eingespart werden. Ferner kann ein Ausgleichsbehälter, der bei den meisten Kraftstoffbehältern eine
gewisse Größe haben
muss, kleiner ausgelegt oder sogar komplett eingespart werden. Außerdem ist
eine einfachere Montage einer Kraftstoffversorgungsvorrichtung am
Band gewährleistet.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Pumpeinheit
zum Absaugen von Kraftstoff aus der Be- und/oder Entlüftungsleitung
von dem Kraftstofffördermodul
antreibbar.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird die Pumpeinheit durch
den Kraftstoffvorlauf, den Kraftstoffrücklauf und/oder einen Teilstrom
des Kraftstoffrücklaufs
betrieben.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Pumpeinheit eine
Saugstrahlpumpe.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Pumpeinheit vor-
und rücklaufbetreibbar.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung bilden die Pumpeinheit
und die Kraftstoffpumpe baulich eine Einheit in dem Kraftstofffördermodul.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Be- und Entlüftungsleitung
mittels eines Anschlusselements mit der Leitung verbunden.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Anschlusselement als T-Stück oder
Y-Stück
ausgebildet.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Leitung im Inneren
der Be- und/oder Entlüftungsleitung
angeordnet.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Anschlusselement
am geodätisch
tiefsten Punkt der Be- und Entlüftungsleitung
angeordnet und/oder die Absaugung aus der Be- und/oder Entlüftungsleitung
erfolgt an deren geodätisch
tiefstem Punkt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Anschlusselement
außerhalb
des Kraftstoffbehälters
an der Be- und/oder Entlüftungsleitung
angeordnet.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß ferner durch
eine Be- und/oder Entlüftungseinheit
für eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung
mit einer Be- und/oder Entlüftungsleitung
zum Druckausgleich eines Kraftstoffbehälters der Kraftstofffördervorrichtung
mit der Umgebung und einer Pumpeinheit zum Absaugen von Kraftstoff
aus der Be- und/oder Entlüftungseinheit
gelöst,
wobei eine Leitung vorgesehen ist, die zwischen der Be- und/oder
Entlüftungsleitung und
der Pumpeinheit zum Absaugen des Kraftstoffes aus der Be- und/oder
Entlüftungseinheit
angeordnet ist und mittels der Kraftstoff aus der Be- und/oder Entlüftungsleitung
absaugbar ist.
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In
einer Ausgestaltung der Be- und/oder Entlüftungseinheit ist die Be- und/oder
Entlüftungsleitung
mittels eines Anschlusselements mit der Leitung verbunden.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Be- und/oder Entlüftungseinheit
ist die Leitung im Inneren der Be- und/oder Entlüftungsleitung angeordnet.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Be- und/oder Entlüftungseinheit
ist das Anschlusselement am geodätisch
tiefsten Punkt der Be- und Entlüftungsleitung
angeordnet und/oder die Absaugung aus der Be- und/oder Entlüftungsleitung
erfolgt an deren geodätisch
tiefstem Punkt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Be- und/oder Entlüftungseinheit
ist das Anschlusselement außerhalb
des Kraftstoffbehälters
an der Be- und/oder Entlüftungsleitung
angeordnet.
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Die
Erfindung umfasst ferner ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungsvorrichtung
oder einer erfindungsgemäßen Be- und/oder
Entlüftungseinheit.
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Im
Folgenden werden weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung auch
unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen anhand eines in der einzigen
Figur der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung,
die Beschreibung und die Ansprüche
enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination, die der Fachmann zweckmäßigerweise
auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen
wird.
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In
der Figur ist eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung 10 zur
Versorgung einer hier nicht dargestellten Brennkraftmaschine eines
Kraftfahrzeuges (ebenfalls nicht dargestellt) schematisch in Schnittdarstellung
gezeigt. Von der Kraftstoffversorgungsvorrichtung 10 ist
lediglich ein Kraftstoffbehälter 12 und
eine symbolisch dargestellte Be- und/oder Entlüftungseinheit 14 sowie
eine Kraftstoffzufuhrleitung bzw. ein Einfüllrohr 16 dargestellt.
Die Entlüftungseinheit 14 kann
eine Betriebs- und/oder Betankungsentlüftung sein. Von dem Kraftfahrzeug
ist ein Längsträger 18 einer
Karosserie gezeigt.
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Der
Kraftstoffbehälter 12 kann
ein Einkammertank oder ein Mehrkammertank sein. In der in der Figur
dargestellten Kraftstoffversorgungsvorrichtung 10 ist der
Kraftstoffbehälter 12 ein
Mehrkammertank, der in der in der Figur dargestellten Ausführungsform als
sogenannter Satteltank ausgebildet ist. Dieser weist einen ersten
Tankbereich 20 und einen zweiten Tankbereich 22 auf,
wobei der erste und der zweite Tankbereich jeweils eine größere vertikale
Querschnittserstreckung aufweisen und mittels eines Bereiches 24 mit
kleinerer vertikaler Querschnittsstreckung verbunden sind.
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Der
Kraftstoffbehälter 12 ist
beispielsweise ein einstückig
im Extrusionsverfahren hergestellter Kunststofftank oder ein Metalltank,
wenngleich die Lehre der Erfindung unabhängig von dem Material, aus
welchem der Kraftstoffbehälter 12 gefertigt
ist, und unabhängig
von dessen konkreter Form und Ausgestaltung und dessen Herstellungsverfahren besteht.
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Die
Be- und/oder Entlüftungseinheit 14 dient der
Be- und/oder Entlüftung
des Innenraumes 32 des Kraftstoffbehälters 12, insbesondere
wenn Kraftstoff in den Kraftstoffbehälter 12 gefüllt und/oder
aus diesem entnommen wird. Die Be- und/oder Entlüftungseinheit 14 ist
mit einer ersten Be- und/oder Entlüftungsleitung 26 verbunden,
die mit einem Anschlussflansch 28 mit einem Gehäuse 30 des
Kraftstoffbehälters 12 derart
verbunden ist, dass gasförmige Komponenten
aus einem Innenraum 32 des Kraftstoffbehälters 12 in
die Be- und/oder Entlüftungseinheit 14 gelangen
können.
Vorzugsweise ist die Leitung 26 eine Summentlüftungseinleitung
für eine
Betriebs- und Betankungsentlüftung,
wobei die Entlüftung
bei der Betankung und die Betriebsentlüftung zusammengeführt sind.
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Die
Betriebsentlüftung
kann beispielsweise über
ein Roll-over-Ventil und die Entlüftung bei der Betankung über ein
Schwimmerventil erfolgen.
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Die
erfindungsgemäße Kraftstoffversorgungsvorrichtung 10 kann
auch einen Ausgleichsbehälter
in der Be- und/oder Entlüftungsleitung 26 aufweisen,
der vorzugsweise an der Kraftstoffzufuhrleitung bzw. am Einfüllrohr 16 befestigt
ist. In einer anderen Ausführungsform
kann die Kraftstoffversorgungsvorrichtung 10 aber auch
eine Betankungsentlüftungsleitung
und eine Betriebsentlüftungsleitung aufweisen,
wobei die Betankungsentlüftungsleitung und
die Betriebsentlüftungsleitung
getrennt mit der Kraftstoffzufuhrleitung bzw. dem Einfüllrohr 16 verbunden
sind. Es kann vorgesehen sein, in der Betankungsentlüftungsleitung
und/oder der Betriebsentlüftungsleitung
einen Ausgleichsbehälter
vorzusehen. Angesammeltes Kraftstoffvolumen kann erfindungsgemäß sowohl
aus der Betankungsentlüftungsleitung,
als auch aus der Betriebsentlüftungsleitung
abgesaugt werden, aber auch aus beiden. Hierbei ist vorgesehen,
dass das angesammelte Kraftstoffvolumen jeweils an deren geodätisch tiefstem
Punkt abgesaugt wird.
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Zum
Einsatz der erfindungsgemäßen Be- und/oder
Entlüftungseinheit 14 ist
es unerheblich wie das Kraftstoffvolumen in die Be- und/oder Entlüftungsleitung
oder die Entlüftungsleitungen
gelangt ist. Erfindungswesentlich ist lediglich, dass das angesammelte
Kraftstoffvolumen stets an dem geodätisch tiefsten Punkt der Be-
und/oder Entlüftungsleitung abgesaugt
wird.
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Im
zweiten Tankbereich 22 ist ein Kraftstofffördermodul 38 angeordnet
mittels dem die Brennkraftmaschine mit Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 12 versorgt
wird. Das Kraftstofffördermodul 38 weist
eine hier nicht dargestellte Kraftstoffpumpe auf. Das Kraftstofffördermodul 38 ist
mit dem Gehäuse 30 mittels
eines Flansches 40 verbunden und an diesem befestigt. Der
Flansch 40 weist eine Öffnung 41 auf, durch
die ein Leitungsabschnitt 42 einer Leitung 44 der
Be- und/oder Entlüftungseinheit 14 mit
dem Kraftstofffördermodul 38 verbunden
ist. An dem Flansch 40 ist vorzugsweise ein hier nicht
dargestelltes Rückschlagventil
(RSV) angeordnet, um zu verhindern dass Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 12 über den
Leitungsabschnitt 42 in die Be- und/oder Entlüftungseinheit 44 gelangt
und andererseits Kraftstoff über
die Leitung 44 in den Kraftstoffbehälter 12 gelangen kann.
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Die
Be- und/oder Entlüftungsleitung 26 verläuft im Wesentlichen
parallel zu einer oberen Fläche des
Gehäuses 30,
die in der Schnittdarstellung lediglich als obere Kante 46 erkennbar
ist. Im weiteren Verlauf des dargestellten Ausführungsbeispiels ist die Be-
und/oder Entlüftungsleitung 26 geodätisch unterhalb
des Längsträgers 18 entlanggeführt und mündet an
einer Anschlussstelle 48 mit einem Abschnitt 50 in
die Kraftstoffzufuhrleitung bzw. das Einfüllrohr 16.
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Die
Be- und/oder Entlüftungsleitung 26 bildet durch
die oben beschriebene Leitungsführung
einen Siphon 52 aus. Da der Siphon 52 die tiefste
Stelle in der Be- und/oder Entlüftungsleitung 26 ist,
sammelt sich darin oftmals Kraftstoffvolumen an. Dies kann beispielsweise
am Ende des Tankvorgangs oder auf Grund der Fahrdynamik erfolgen.
Ein leerer oder gefüllter
Siphon 52 hat aber entscheidenden Einfluss auf die Güte der An-
und Betankbarkeit des Fahrzeugs. Ein gefüllter Siphon 52 ist
nachteilig; da das gesammelte Kraftstoffvolumen im Siphon 52 am
Anfang und während
der Betankung von den aus dem Kraftstoffbehälter 12 entweichenden
Gasen herausgedrückt
werden muss.
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Deshalb
wird der sich im Siphon 52 angesammelte Kraftstoff gemäß der Erfindung
aus dem Siphon 52 durch eine über das Kraftstofffördermodul 38 betriebene,
saugende Pumpe (hier nicht dargestellt), beispielsweise eine Saugstrahlpumpe
(SSP), abgesaugt. Vorzugsweise ist die Saugstrahlpumpe in dem Kraftstofffördermodul 38 angeordnet.
Die Saugstrahlpumpe ist mittels der Kraftstoffpumpe antreibbar.
Beispielsweise kann der Antrieb der Saugstrahlpumpe erfolgen, indem
ein Teilstrom aus der Kraftstoffpumpe abgezweigt wird, der einen Treibstrom
für die
Saugstrahlpumpe bildet.
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Die
Pumpeinheit kann durch den Kraftstoffvorlauf oder den Kraftstoffrücklauf betrieben
werden. Es ist ebenfalls vorgesehen, dass ein Teilstrom des Kraftstoffrücklaufes,
der vor dem Verbrennungsmotor zur Druckbegrenzung abgezweigt wird,
zum Betreiben der Pumpeinheit verwendet wird, bevor der Teilstrom
des Kraftstoffs in den Kraftstoffbehälter 12 fließt. Bei
Dieselfahrzeugen beispielsweise wird ein Kraftstoffversorgungsvorrichtung 10 verwendet,
die eine motorseitige Tandempumpe aufweist, die den Dieselkraftstoff
zum Verbrennungsmotor saugt und die nicht benötigte Kraftstoffmenge zurück in den Kraftstoffbehälter 12 der
Kraftstoffversorgungsvorrichtung 10 drückt. In diesem Ausführungsbeispiel
ist das Kraftstofffördermodul 38 dann
kein aktives Kraftstofffördermodul 38.
Somit kann das Kraftstofffördermodul 38 bei
der erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungsvorrichtung 10 als
ein aktives oder als ein passives Kraftstofffördermodul 38 ausgestaltet
sein.
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Die
Saugstrahlpumpe ist an dem Flansch 40 mit der Leitung 44 verbunden,
die mit der Be- und/oder
Entlüftungsleitung 26 an
deren geodätisch tiefster
Stelle mittels eines Anschlusselementes 54 angeschlossen
ist. Somit ist die Be- und/oder Entlüftungsleitung 26 mit der
Leitung 44 verbunden und Kraftstoff kann über die
Leitung 44 aus dem Siphon 52 abgesaugt werden.
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Das
Anschlusselement 54 ist vorzugsweise als T-Stück 56 ausgebildet.
Das Anschlusselement 54 kann aber auch ein Y-Stück sein.
Das Anschlusselement 54 ist hierbei außerhalb des Kraftstoffbehälters 12 angeordnet,
da die Be- und/oder Entlüftungsleitung 26 und
die Leitung 44 außerhalb
des Kraftstoffbehälters 12 verlaufen.
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Die
Leitung 44 kann im Inneren der Be- und/oder Entlüftungsleitung 26 angeordnet
sein. Dies ist der Fall bei Ausführungsformen
der Be- und/oder Entlüftungseinheit 14,
die eine Betankungsleitungsentlüftungsleitung
mit relativ großem
Querschnitt aufweisen und eine Leitung 44, um diese leer
zu pumpen, die einen kleineren Querschnitt aufweist.
-
Es
kann ferner vorgesehen sein, in der Be- und/oder Entlüftungseinheit 14 Ventile
zur Absperrung, sogenannte Absperrventile, in der Be- und/oder Entlüftungsleitung 26 und
der Leitung 44 anzuordnen. Ferner kann vorgesehen sein,
einen Aktivkohlefilter zur Aufnahme bzw. zur Reinigung der gasförmigen Komponenten,
die in der Regel Kohlenwasserstoffe aufweisen, in der Be- und/oder
Entlüftungseinheit
anzuordnen.
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- 10
- Kraftstoffversorgungsvorrichtung
- 12
- Kraftstoffbehälter
- 14
- Be-
und/oder Entlüftungseinheit
- 16
- Kraftstoffzufuhrleitung
bzw. Einfüllrohr
(Betankungsleitung)
- 18
- Längsträger
- 20
- erster
Tankbereich
- 22
- zweiter
Tankbereich
- 24
- Bereich
- 26
- Be-
und/oder Entlüftungsleitung
- 28
- Anschlussflansch
- 30
- Gehäuse
- 32
- Innenraum
- 38
- Kraftstofffördermodul
- 40
- Flansch
- 41
- Öffnung
- 42
- Leitungsabschnitt
- 44
- Leitung
- 46
- Kante
- 48
- Anschlusselement
- 50
- Abschnitt
- 52
- Siphon
- 54
- Anschlusselement
- 56
- T-Stück