DE102007039861A1

DE102007039861A1 - Kraftstoffsatteltank und Verfahren zum Betrieb eines Kraftstofffördersystems in einem Kraftstoffsatteltank

Info

Publication number: DE102007039861A1
Application number: DE102007039861A
Authority: DE
Inventors: Peter Schelhas
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-08-23
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2009-02-26

Abstract

Es sind schon Kraftstofftanks bekannt, mit mindestens einem Sattel, durch den im Kraftstofftank mindestens zwei Tankbereiche gebildet sind, und mit einem im Bereich des Sattels vorgesehenen Schwappschutzmittel, das das Schwappen von Kraftstoff von einem Tankbereich in den anderen mittels einer Klappe behindert. Nachteilig ist, dass das Vorsehen einer um eine Drehachse drehbar gelagerten Klappe die Herstellungskosten des Kraftstofftanks deutlich erhöht. Bei dem erfindungsgemäßen Kraftstofftank werden die Herstellungskosten verringert. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Schwappschutzmittel (11) als feststehende Wandung (12) ausgebildet ist, die von einem unteren Tankboden (16) zu einem oberen Tankboden (17) des Kraftstofftanks (1) hin verläuft.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Kraftstofftank nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Kraftstofftank aus der KR 2006063074 A bekannt, mit mindestens einem Sattel, durch den im Kraftstofftank mindestens zwei Tankbereiche gebildet sind, und mit einem im Bereich des Sattels vorgesehenen Schwappschutzmittel, das das Schwappen von Kraftstoff von einem Tankbereich in den anderen mittels einer Klappe behindert. Nachteilig ist, dass das Vorsehen einer um eine Drehachse drehbar gelagerten Klappe die Herstellungskosten des Kraftstofftanks deutlich erhöht.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Kraftstofftank mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil der Schwallschutz kostengünstiger erreicht wird, indem das Schwappschutzmittel als feststehende Wandung ausgebildet ist, die von einem unteren Tankboden zu einem oberen Tankboden des Kraftstofftanks hin verläuft. Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 9 hat den Vorteil, dass durch füllstandsabhängiges Abschalten einer oder aller Saugstrahlpumpen Energie für das kontinuierliche Umpumpen von Kraftstoff eingespart wird, wodurch der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine verringert wird.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Kraftstofftanks möglich.
Besonders vorteilhaft ist, wenn an der feststehenden Wandung ein Verbindungskanal vorgesehen ist, der den einen Tankbereich mit dem anderen Tankbereich strömungsverbindet. Auf diese Weise wird erreicht, dass der eine Tankbereich über den anderen Tankbereich durch statischen Flüssigkeitsaustausch befüllbar ist.
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn der Verbindungskanal in zumindest einen der Tankbereiche vorsteht, da auf diese Weise weniger Kraftstoff über den Sattel schwappen kann.
Sehr vorteilhaft ist es, wenn der Verbindungskanal zu einem unteren Tankboden oder zu einem oberen Tankboden des Kraftstofftanks hin verläuft, da auf diese Weise weniger Kraftstoff über den Sattel schwappen kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist der Verbindungskanal zylinderförmig oder trichterförmig ausgebildet. Die Trichterform hat den Vorteil, dass bei Ausrichtung zu einem unteren Tankboden die Schwappenergie des Kraftstoffs zum Schließen eines im Verbindungskanal vorgesehenen Ventilelements genutzt werden kann.
Desweiteren vorteilhaft ist, wenn das in den Tankbereich vorstehende Ende des Verbindungskanals der feststehenden Wandung, dem unteren Tankboden oder dem oberen Tankboden zugewandt ist, da der Eingang in den Verbindungskanal nur noch indirekt angeströmt wird und auf diese Weise besser gegenüber der Schwappströmung abgeschottet ist.
Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn in dem Verbindungskanal ein Ventilelement vorgesehen ist, da auf diese Weise die Strömung von dem einen Tankbereich in den anderen besser steuerbar ist. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Ventilelement ein Rückschlagventil, ein Klappenventil, ein Flachsitzventil oder ein Schwimmerventil.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
1 zeigt im Schnitt einen erfindungsgemäßen Kraftstoffsatteltank gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 einen erfindungsgemäßen Kraftstoffsatteltank gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
3 einen erfindungsgemäßen Krafstoffsatteltank gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
4 einen erfindungsgemäßen Kraftstoffsatteltank gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt im Schnitt einen erfindungsgemäßen Kraftstoffsatteltank gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
Der erfindungsgemäße Kraftstofftank 1 ist ein sogenannter Satteltank mit mindestens einem Sattel 2. Durch den zumindest einen Sattel 2 sind mindestens zwei Tankbereiche 1.1, 1.2 gebildet. Der zumindest eine Sattel 2 teilt den Kraftstofftank 1 auf diese Weise in die mindestens zwei Tankbereiche 1.1, 1.2. In dem einen Tankbereich 1.1 ist der Kraftstoffzulauf in den Tank sowie beispielsweise ein Kraftstofffördermodul 3 vorgesehen, das Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 1 ansaugt und druckerhöht über eine Druckleitung 4 zu einer Brennkraftmaschine 5 fördert. Das Kraftstofffördermodul 3 weist ein Förderaggregat 6 auf, das in einem Speichertopf 7 angeordnet ist. Das Förderaggregat 6 saugt Kraftstoff aus dem Speichertopf 7 an und fördert es druckerhöht in die Druckleitung 4. Von der Druckleitung 4 zweigt eine Treibleitung 8 ab, die zumindest eine Saugstrahlpumpe 9.1 antreibt, um Kraftstoff aus den Tankbereichen 1.2 ohne Kraftstofffördermodul 3 über den Sattel 2 hinweg in den das Kraftstofffördermodul 3 aufweisenden Tankbereich 1.1 zu fördern. Die Befüllung des Speichertopfs 7 erfolgt beispielsweise mittels einer Topf-Saugstrahlpumpe 9.2.
Der mittels des Kraftstofffördermoduls 3 von dem einen Tankbereich 1.2 in den anderen Tankbereich 1.1 geförderte Kraftstoff kann im Stand der Technik jedoch bei Kurven- und/oder Bergfahrten wieder zurück in den Tankbereich 1.2 schwappen, wodurch erneut elektrische Energie für das Umpumpen des Kraftstoffs in den Tankbereich 1.1 aufgebracht werden muss.
Um Energie für das ständige Umpumpen von Kraftstoff von dem einen 1.2 in den anderen Tankbereich 1.1 zu sparen, ist zumindest ein Schwappschutzmittel 11 vorgesehen, das das Schwappen von Kraftstoff von dem Tankbereich 1.1 in den anderen 1.2 behindert. Auf diese Weise kann die erforderliche maximale Leistung des Förderaggregates 6 des Kraftstofffördermoduls 3 und der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine 5 verringert werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Schwappschutzmittel 11 als feststehende Wandung bzw. als Schott 12 ausgebildet ist, die bzw. das von einem unteren Tankboden 16 zu einem oberen Tankboden 16 des Kraftstofftanks 1 hin verläuft. Die feststehende Wandung 12 ist beispielsweise im Bereich des Sattels 2 vorgesehen. Zwischen der Wandung 12 und dem oberen Tankboden 17 kann ein Spalt bzw. ein Zwischenraum 14 verbleiben. Die Tankbereiche 1.1, 1.2 können jedoch auch dicht gegeneinander abgeschlossen sein. Die feststehende Wandung 12 ist an zumindest einer Wandung des Kraftstofftanks 1 befestigt, beispielsweise kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig. Sie kann beispielsweise einstückig am Kraftstofftank 1 ausgebildet oder als separates Teil vorgesehen sein.
In der Wandung 12 ist beispielsweise zumindest ein Verbindungskanal 15 vorgesehen. Der zumindest eine Verbindungskanal 15 ist beispielsweise eine Durchgangsöffnung. Durch den zumindest einen Verbindungskanal 15 wird erreicht, dass der eine Tankbereich 1.2 über den anderen Tankbereich 1.1 durch Strömungsverbindung befüllbar ist.
In dem zumindest einen Verbindungskanal 15 kann ein Strömungselement 23 angeordnet sein. Das Strömungselement 23 kann ein aktiv schaltbares oder ein passives Ventil sein. Beispielsweise ist das Strömungselement 23 ein passives Rückschlagventil, ein Klappenventil, ein Flachsitzventil oder ein Schwimmerventil. Im Fall eines Rückschlagventils ist dieses derart angeordnet, dass es für einen Schwallstrom in Richtung des Tankbereichs 1.2 schließt, aber für einen entgegengesetzten Strom in den Tankbereich 1.1 durchströmbar ist.
Die Treibleitung 8 verläuft mit einem zur Saugstrahlpumpe 9.1 im Tankbereich 1.2 verlaufenden Abschnitt entweder über die Wandung 12 hinweg oder ist durch diese hindurchgeführt.
In der Treibleitung 8 ist zumindest ein Schaltventil 10 vorgesehen, mittels dem die Saugstrahlpumpen 9.1, 9.2 ein- und ausgeschaltet werden können. Das Schaltventil 10 ist beispielsweise ein Magnetventil. Erfindungsgemäß werden die Saugstrahlpumpen 9.1, 9.2 oder andere Fördermittel zum Umpumpen des Kraftstoffs in den Tankbereich 1.1 erst betrieben, wenn ein vorbestimmter Füllstand H in dem Tankbereich 1.1 mit dem Kraftstofffördermodul 3 unterschritten wird. Auf diese Weise wird bei einem Füllstand H in dem Tankbereich 1.1 oberhalb des vorbestimmten Füllstands H keine Energie für den Betrieb der Saugstrahlpumpen 9.1, 9.2 verbraucht. Anstatt eines einzigen Schaltventils 10, das die Saugstrahlpumpen 9.1, 9.2 gemeinsam zu- oder abschaltet (1), kann auch für jede Saugstrahlpumpe 9.1, 9.2 (2) oder nur für eine der Saugstrahlpumpen 9.1, 9.2 (3) ein separates Schaltventil 10 vorgesehen sein. Das zumindest eine Schaltventil 10 wird mittels eines Steuergerätes 24, vorzugsweise dem Motorsteuergerät angesteuert, das mit einem Füllstandsgeber 25 verbunden ist. Die Saugstrahlpumpe 9.1 wird außerdem eingeschaltet, wenn die Verweilzeit des Kraftstoffs in dem Tankbereich 1.2 einen vorbestimmten Wert überschreitet, um eine Alterung des Kraftstoff zu vermeiden. Die Saugstrahlpumpe 9.1 wird außerdem ausgeschaltet, wenn der Füllstand im Tankbereich 1.2 nahe null ist.
2 zeigt im Schnitt einen erfindungsgemäßen Kraftstoffsatteltank gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach 2 sind die gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel nach 1 gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass der Verbindungskanal 15 in den Tankbereich 1.1 mit dem Kraftstofffördermodul 3 vorsteht. Der Verbindungskanal 15 durchragt die feststehende Wandung 12 mit einem ersten Abschnitt 15.1 und verläuft mit einem weiteren Abschnitt 15.2, der in den Tankbereich 1.1 vorsteht, zu dem unteren Tankboden 16 (3) oder zu dem oberen Tankboden 17 (4) des Kraftstofftanks 1 hin. Der weitere Abschnitt 15.2 des Verbindungskanals 15 kann auch als waagerechter Kanal vorgesehen sein.
In dem Verbindungskanal 15, 15.1, 15.2 kann eine Rückschlagklappe oder ein Rückschlagventil 23 vorgesehen sein, die bzw. das für einen Schwallstrom in Richtung des Tankbereichs 1.2 schließt, aber für einen entgegengesetzten Strom in den Tankbereich 1.1 durchströmbar ist.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nach 2 ist der Verbindungskanal 15 U-förmig gebogen, wobei das eine Ende 18 an der feststehenden Wandung 12 vorgesehen und das freie andere Ende 19 mit seiner Öffnung 20 der feststehenden Wandung 12 zugewandt, damit der zum Tankbereich 1.2 gerichteten Schwappströmung abgewandt und somit als Labyrinth ausgebildet ist. Das freie andere Ende 19 kann mit seiner Öffnung 20 dem unteren Tankboden 16 (3) oder zu dem oberen Tankboden 17 ((4) des Kraftstofftanks 1 zugewandt sein. Der Verbindungskanal 15 ist beispielsweise zylinderförmig ausgebildet. Er kann auch trichterförmig sein und sich zur feststehenden Wandung 12 hin verengen (3).
3 zeigt im Schnitt einen erfindungsgemäßen Kraftstoffsatteltank gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel nach 3 sind die gegenüber den Kraftstofftanks nach 1 und 2 gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Durch die Ausrichtung des Trichters zum unteren Tankboden kann die Schwappenergie des Kraftstoffs zum Schließen des Ventilelements 23 genutzt werden.
In dem Verbindungskanal 15, 15.1, 15.2 ist beispielsweise eine Rückschlagklappe oder ein Rückschlagventil 23 vorgesehen, die bzw. das für einen Schwallstrom in Richtung des Tankbereichs 1.2 schließt, aber für einen entgegengesetzten Strom in den Tankbereich 1.1 durchströmbar ist.
4 zeigt im Schnitt einen erfindungsgemäßen Kraftstoffsatteltank gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
Bei dem vierten Ausführungsbeispiel nach 4 sind die gegenüber den Kraftstofftanks nach 1 bis 3 gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Durch die Ausrichtung des Verbindungskanals zum oberen Tankboden ist ein Labyrinth erzielt, das das Schwappen von Kraftstoff in den Tankbereich 1.2 vermeidet.
In dem Verbindungskanal 15, 15.1, 15.2 kann eine Rückschlagklappe oder ein Rückschlagventil 23 vorgesehen sein, die bzw. das für einen Schwallstrom in Richtung des Tankbereichs 1.2 schließt, aber für einen entgegengesetzten Strom in den Tankbereich 1.1 durchströmbar ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- KR 2006063074 A [0001]

Claims

Kraftstofftank mit mindestens einem Sattel, durch den im Kraftstofftank mindestens zwei Tankbereiche gebildet sind, und mit einem im Bereich des Sattels vorgesehenen Schwappschutzmittel, das das Schwappen von Kraftstoff von einem Tankbereich in den anderen behindert, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwappschutzmittel (11) als feststehende Wandung (12) ausgebildet ist, die von einem unteren Tankboden (16) zu einem oberen Tankboden (17) des Kraftstofftanks (1) hin verläuft.
Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der feststehenden Wandung (12) zumindest ein Verbindungskanal (15) vorgesehen ist, der den einen Tankbereich (1.1) mit dem anderen Tankbereich (1.2) strömungsverbindet.
Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (15) in zumindest einen der Tankbereiche (1.1, 1.2) vorsteht.
Kraftstofftank nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (15) zu einem unteren Tankboden (16) oder zu einem oberen Tankboden (17) des Kraftstofftanks (1) hin verläuft.
Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (15) zylinderförmig oder trichterförmig ausgebildet ist.
Kraftstofftank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Tankbereich (1.1, 1.2) vorstehende Ende des Verbindungskanals (15) der feststehenden Wandung (12), dem unteren Tankboden (16) oder dem oberen Tankboden (17) zugewandt ist.
Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verbindungskanal (15) ein Ventilelement (23) vorgesehen ist.
Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (23) ein Rückschlagventil, ein Klappenventil, ein Flachsitzventil oder ein Schwimmerventil ist.
Verfahren zum Betrieb eines Kraftstofffördersystems in einem Kraftstoffsatteltank, mit einem Kraftstofffördermodul und mit zumindest einem Fördermittel, das Kraftstoff von einem Tankbereich in einen anderen Tankbereich über einen Sattel hinweg fördert, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Fördermittel (9.1, 9.2) abhängig von einem Füllstand (H) im Kraftstofftank (1) erst eingeschaltet wird, wenn ein vorbestimmter Füllstand (H) in einem das Kraftstofffördermodul (3) aufweisenden Tankbereich (1.1) des Kraftstoffsatteltanks (1) unterschritten wird.