DE102010034434A1

DE102010034434A1 - Dieselkraftstoffpumpenmodul mit einer Umleitung für ausgeflockten Kraftstoff

Info

Publication number: DE102010034434A1
Application number: DE102010034434A
Authority: DE
Inventors: William L. Clarkston Villaire; Robert Washington Halsall; Mitchell E. Grand Blanc Hart
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-08-21
Filing date: 2010-08-16
Publication date: 2011-03-31
Also published as: KR20110020168A; US20110041931A1

Abstract

Ein Kraftstoffumleitungssystem, das so ausgestaltet ist, dass im Fall, dass Dieselkraftstoff ausgeflockt ist und/oder sich Eiskristalle gebildet haben, so dass der Kraftstoff nicht leicht durch das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb gelangen kann, der Dieselkraftstoff selektiv dazu in der Lage ist, über ein Umgehungsventil durch einen Hilfskraftstoffkanal zu gelangen, wodurch eine angemessene Kraftstoffströmung an den Dieselmotor sichergestellt wird. Durch den Motor erwärmter Rückführungskraftstoff wird vorzugsweise direkt auf das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb geleitet, um zum Auflösen des Ausflockens und der Kristallisation beizutragen. Ein grobes Hilfskraftstoffsieb stellt optional ein grobes Kraftstofffiltern des umgeleiteten Kraftstoffs bereit.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Kraftstoffpumpenmodule, die mit Kraftstofftanks für Kraftfahrzeuge gekoppelt sind, und insbesondere ein Kraftstoffumleitungssystem, bei dem ausgeflockter Kraftstoff das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb über einen Hilfskraftstoffkanal und ein Umgehungsventil umgehen kann, wenn ausgeflockter Dieselkraftstoff das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb blockiert.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Kraftfahrzeugkraftstofftanks stellen nicht nur einen Vorratsbehälter für Kraftstoff bereit, sondern müssen auch über eine Einrichtung zum Hinzufügen von Kraftstoff, zum Liefern von Kraftstoff (d. h. an den Motor) und zum Überwachen der Kraftstoffmenge darin verfügen. Es ist allgemein üblich geworden, die Funktionen der Kraftstofflieferung und Überwachung über ein Kraftstoffpumpenmodul zu kombinieren, das mit einer Öffnung der Kraftstofftankaußenhaut ausbaubar gekoppelt ist.
1 stellt ein Beispiel eines Kraftfahrzeugkraftstofftanks 10 dar, der als Beispiel eine Sattelform mit zwei Kraftstoffwannen 10a, 10b aufweist. Die Kraftstofftankaußenhaut 12 ist mit ersten und zweiten Öffnungen 12a, 12b versehen, wobei jede Öffnung über einer jeweiligen Kraftstoffwanne 10a, 10b angeordnet ist. Bei der ersten Wanne 10a befindet sich ein Kraftstoffpumpenmodul 14, das mit der ersten Öffnung 12a dicht gekoppelt ist, und bei der zweiten Wanne 10b befindet sich eine sekundäre Kraftstoffübertragungsquelle 16, die mit der zweiten Öffnung 12b dicht gekoppelt ist und mit dem Kraftstoffpumpenmodul 14 über eine Transferleitung 18 fluidtechnisch gekoppelt ist.
Das Kraftstoffpumpenmodul 14 ist Teil eines Kraftstoffumleitungssystems. Mit Bezug auf Kraftstoffumleitungssysteme gibt es Kraftstoffzufuhr- und Umgehungsleitungen, die den Kraftstoff zu dem Kraftstoffpumpenmodul zurückführen oder den Kraftstoff innerhalb des Kraftstoffpumpenmoduls zurückführen. Der Ausdruck ”Kraftstoffumleitungssystem” bezeichnet sowohl ”Kraftstoffrückführungssysteme” als auch ”Kraftstoffsysteme ohne mechanische Rückführung”.
2 stellt eine schematische Darstellung der funktionalen Aspekte eines Kraftstoffpumpenmoduls 20 dar, das im Stand der Technik verwendet wird, beispielsweise in der Art des Kraftstoffpumpenmoduls 14 in 1 mit Bezug auf einen Kraftstofftank eines Kraftstoffrückführungssystems für die Dieselkraftstofflieferung an einen Dieselmotor. Ein Modulvorratsbehälter 22 ist durch eine Kunststoffmodulseitenwand 20a definiert. Eine Kraftstoffpumpe 24 entnimmt Vorratsbehälterkraftstoff F_R durch ein Kraftstoffpumpenkraftstoffhohlsieb 26 im Modulvorratsbehälter, und der gefilterte Kraftstoff F_S wird dann von der Kraftstoffpumpe 24 gepumpt, und der gefilterte gepumpte Kraftstoff F_P wird dann über ein Kraftstofffilter 28 in der Leitung und eine Kraftstoffzufuhrleitung 30 an den Dieselmotor 40 geliefert.
Das Kraftstoffumleitungssystem pumpt ununterbrochen Kraftstoff und jede vom Motor nicht verwendete Menge wird über eine Rückführungskraftstoffleitung 34 als ein gefilterter Umleitungskraftstoff F_B an das Kraftstoffpumpenmodul 20 zurückgeführt, wobei ein (nicht gezeigter) Druckregler zwischen der Kraftstoffpumpe 24 und dem Dieselmotor 40 angeordnet sein kann. Der gefilterte Umleitungskraftstoff F_B wird von einer Strahlpumpe 36 über eine Steigleitung 38 in den Modulvorratsbehälter 22 abgeführt. Da sich der gefilterte Umleitungskraftstoff F_B diesbezüglich bereits im Modulvorratsbehälter mit dem Vorratsbehälterkraftstoff F_R vermischt, ist er nicht länger separat wie eine eindeutig identifizierbare Einheit und wird nur ein Mischungsaspekt der Vorratsbehälterkraftstoffkomponente F_R, wobei der gesamte Vorratsbehälterkraftstoff vor dem Eintreten in die Kraftstoffpumpe gefiltert werden muss.
Obwohl diese Anordnung des Standes der Technik gut arbeitet, kann eine Situation auftreten, bei der der Dieselkraftstoff auf eine Weise ausflockt, dass er ”Wolken” bildet, wodurch er zu zähflüssig wird, um das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb zu passieren, woraufhin ein Kraftstoffdurchgang durch das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb abgewürgt werden kann. Eine derartige Situation kann beispielsweise auftreten, wenn sehr kalte Bedingungen vorhanden sind, bei denen ein Ausflocken des Dieselkraftstoffs und/oder eine Eiskristallisation auftritt, die eine Kraftstoffblockade am Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb verursachen, woraufhin der Dieselmotor aus Kraftstoffmangel absterben kann.
Es wäre folglich wünschenswert, dass bei Kraftstoffumleitungssystemen über die Kraftstoffpumpe irgendwie dennoch ausgeflockter Kraftstoff mit der Rate geliefert würde, die vom Motor angefordert wird, wenn ausgeflockter Kraftstoff das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb blockiert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist ein Kraftstoffumleitungssystem, das so ausgestaltet ist, dass der Dieselkraftstoff im Fall, dass er ausgeflockt ist und/oder sich Eiskristalle gebildet haben, so dass der Kraftstoff am Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb blockiert ist, selektiv in der Lage ist, durch einen Hilfskraftstoffkanal zu der Kraftstoffpumpe zu gelangen, wodurch die Konformität mit einer Kraftstoffanforderung des Dieselmotors beibehalten wird.
Das Umleitungssystem für ausgeflockten Kraftstoff gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Hilfskraftstoffkanal, ein im Normalfall geschlossenes Umgehungsventil (d. h. ein Überdruckventil), und optional ein grobes Hilfskraftstoffsieb auf, wobei das Umleitungssystem für ausgeflockten Kraftstoff mit der Kraftstoffpumpe fluidtechnisch verbunden ist. Das im Normalfall geschlossene Umgehungsventil verhindert, dass Kraftstoff durch den Hilfskraftstoffkanal zu der Kraftstoffpumpe gelangt, sofern nicht mindestens ein vorbestimmter Kraftstoffdruckunterschied zwischen dem (niedrigeren) Kraftstoffdruck im Inneren des Kraftstoffpumpenkraftstoffsiebs und dem (höheren) Kraftstoffdruck benachbart außerhalb des Kraftstoffpumpenkraftstoffsiebs existiert, wobei das Umgehungsventil dann in einen offenen Zustand umschaltet, so dass zugelassen wird, dass Kraftstoff durch den Hilfskraftstoffkanal zu der Kraftstoffpumpe strömt.
Im Betrieb wird Dieselkraftstoff normalerweise durch das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb derart frei hindurchströmen, dass der Kraftstoffdruckunterschied zwischen dem Kraftstoffdruck außerhalb und innerhalb des Kraftstoffpumpenkraftstoffsiebs in Ansprechen auf ein Pumpen von Kraftstoff durch die Kraftstoffpumpe kleiner als der vorbestimmte Kraftstoffdruckunterschied ist, wobei sich das Umgehungsventil in seinem normalerweise geschlossenen Zustand befindet und kein Kraftstoff durch den Hilfskraftstoffkanal gelangt. Im Fall, dass der Kraftstoff beim Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb blockiert wird, wie etwa in einer Situation, in welcher der Kraftstoff ausgeflockt ist und/oder sich Eiskristalle gebildet haben, wie z. B. in einer Umgebung mit einem kalten Kraftstofftank, so dass der Kraftstoff in Ansprechen auf ein Pumpen von Kraftstoff durch die Kraftstoffpumpe nicht frei durch das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb strömt, wird der Kraftstoffdruckunterschied dann ansteigen. Sollte der Kraftstoffdruckunterschied den vorbestimmten Kraftstoffdruckunterschied erreichen (oder überschreiten), wird daraufhin das im Normalfall geschlossene Umgehungsventil, welches den Kraftstoffdruckunterschied erfasst, einen offenen Zustand annehmen, woraufhin der ausgeflockte Kraftstoff und/oder die Kristalle nun durch den Hilfskraftstoffkanal und das grobe Hilfskraftstoffsieb, wenn es vorhanden ist, zu der Kraftstoffpumpe gelangen können, wodurch die Kraftstoffrate bereitgestellt wird, die vom Motor benötigt wird. Solange der differentielle Kraftstoffdruck größer als der vorbestimmte Kraftstoffdruckunterschied bleibt, wird das Umgehungsventil offen bleiben und einen Durchgang von Kraftstoff durch den Hilfskraftstoffkanal zu der Kraftstoffpumpe ermöglichen. Wenn sich das Ausflocken und/oder die Kristallisation jedoch verringert hat (d. h. aufgelöst hat), so dass sich der Kraftstoffdruckunterschied so verringert hat, dass er unter den vorbestimmten Kraftstoffdruckunterschied sinkt, dann wird das Umgehungsventil seinen im Normalfall geschlossenen Zustand annehmen, um zu verhindern, dass Kraftstoff durch den Hilfskraftstoffkanal strömt.
Es ist bevorzugt, dass der Hilfskraftstoffkanal im Modulvorratsbehälter an einer erhöhten Position angeordnet ist, die mit Bezug auf das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb erhöht ist, wodurch Verunreinigungen im Allgemeinen unter dem Hilfskraftstoffkanal und von diesem entfernt abgelagert sein werden. Es ist ferner bevorzugt, dass der gefilterte Rückführungskraftstoff als eine Strömung zu dem Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb (d. h. auf diesen) strömend abgeführt wird, wodurch der durch die Wärme des Dieselmotors erwärmte Rückführungskraftstoff dazu tendieren wird, ein Auflösen (d. h. ein Schmelzen) von irgendwelchem ausgeflocktem Kraftstoff und/oder Eiskristallen zu unterstützen, die das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb umgeben.
Es ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftstoffumleitungssystem bereitzustellen, das so ausgestaltet ist, dass im Fall, dass Dieselkraftstoff ausgeflockt ist und/oder sich Eiskristalle gebildet haben, so dass der Kraftstoff daran gehindert wird, durch das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb zu gelangen, der Dieselkraftstoff selektiv in der Lage sein wird, durch einen Hilfskraftstoffkanal zu gelangen, um dadurch eine Konformität mit einer Kraftstoffanforderung vom Dieselmotor aufrechtzuerhalten.
Diese und zusätzliche Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform klarer werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Kraftstofftanks, die insbesondere ein damit gekoppeltes Kraftstoffpumpenmodul zeigt.
2 ist eine schematische Darstellung eines Kraftstoffpumpenmoduls nach dem Stand der Technik für einen Kraftstofftank eines Kraftstoffumleitungssystems.
3 ist eine schematische Darstellung eines Kraftstoffpumpenmoduls für einen Kraftstofftank eines Kraftstoffumleitungssystems, welches ein Umleitungssystem für ausgeflockten Kraftstoff gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, wobei das Umleitungssystem für ausgeflockten Kraftstoff ein grobes Hilfskraftstoffsieb enthält.
3A ist eine Draufsicht entlang von Linie 3A-3A von 3.
4 ist eine schematische Darstellung eines Kraftstoffpumpenmoduls für einen Kraftstofftank eines Kraftstoffumleitungssystems, das ein Umleitungssystem für ausgeflockten Kraftstoff ähnlich wie 3 enthält, wobei das Umleitungssystem für ausgeflockten Kraftstoff nun kein grobes Hilfskraftstoffsieb enthält.
4A ist eine Draufsicht entlang von Linie 4A-4A von 4.
5 ist eine schematische Darstellung eines Kraftstoffpumpenmoduls für einen Kraftstofftank eines Kraftstoffumleitungssystems, das ein alternatives Beispiel eines Umleitungssystems für ausgeflockten Kraftstoff gemäß der vorliegenden Erfindung enthält.
6 ist eine schematische Darstellung eines Kraftstoffpumpenmoduls für einen Kraftstofftank eines Kraftstoffumleitungssystems, das das Umleitungssystem für ausgeflockten Kraftstoff von 3 enthält, das im Betrieb gezeigt ist, wobei es Kraftstoff während eines Ereignisses mit ausgeflocktem Kraftstoff und/oder mit Eiskristallisation umleitet.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Mit Bezug nun auf die Zeichnung stellen 3 bis 6 verschiedene Aspekte eines Kraftstoffpumpenmoduls für einen Kraftstofftank eines Kraftstoffumleitungssystems dar, das ein Umleitungssystem für ausgeflockten Kraftstoff gemäß der vorliegenden Erfindung enthält.
3 stellt eine schematische Darstellung der funktionalen Aspekte eines Kraftstoffpumpenmoduls 100, z. B. auf die Weise des Kraftstoffpumpenmoduls 14 in 1 mit Bezug auf einen Kraftstofftank eines Kraftstoffrückführungssystems für eine Dieselkraftstofflieferung an einen Dieselmotor dar.
Ein Modulvorratsbehälter 102 ist durch eine Kunststoffmodulseitenwand 102a definiert. Eine Kraftstoffpumpe 104 entnimmt Vorratsbehälterkraftstoff F_R durch ein Kraftstoffpumpenkraftstoffhohlsieb 106 im Modulvorratsbehälter und der gefilterte Kraftstoff F_S wird dann von der Kraftstoffpumpe 104 an den Dieselmotor 108 gepumpt, wobei der gefilterte gepumpte Kraftstoff F_P dann über eine Kraftstoffzufuhrleitung 110 mit einem Kraftstofffilter 112 in der Leitung an den Dieselmotor geliefert wird.
Das Kraftstoffumleitungssystem pumpt ununterbrochen Dieselkraftstoff und jede vom Motor nicht verwendete Menge wird über eine Kraftstoffrückführungsleitung 114 als ein gefilterter Umleitungskraftstoff F_B an das Kraftstoffpumpenmodul 100 zurückgeführt, wobei ein (nicht gezeigter) Druckregler zwischen der Kraftstoffpumpe 104 und dem Dieselmotor 108 angeordnet sein kann. Der gefilterte Umleitungskraftstoff F_B wird als eine Kraftstoffflussströmung F_O abgeführt, die über eine Strahlpumpe 116 direkt auf das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb 106 strömt, welche am Ende einer Steigleitung 118 angeordnet ist, und vermischt sich daraufhin mit dem Vorratsbehälterkraftstoff F_R und wird ein Teil desselben. Da die Ausgabekraftstoffflussströmung F_O durch Wärme vom Dieselmotor 108 erwärmt wurde, wird diesbezüglich diese Wärme wiederum in den Vorratsbehälterkraftstoff eingebracht, der das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb 104 umgibt, wodurch irgendwelcher ausgeflockter Kraftstoff und/oder irgendwelche Eiskristalle aufgelöst werden.
Ein Umleitungssystem für ausgeflockten Kraftstoff 120, 120', 102'' gemäß der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt, so dass das Kraftstoffpumpenmodul 100 in der Lage ist, bei Temperaturen gut zu arbeiten, bei denen der Kraftstoff ausgeflockt ist und/oder sich Eiskristalle gebildet haben, was eine Blockade des Durchgangs des Vorratsbehälterkraftstoffs F_R durch das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb 106 zu der Kraftstoffpumpe 104 verursacht.
Mit Bezug nun auf 3 und 3A enthält das Umleitungssystem für ausgeflockten Kraftstoff 120 einen Hilfskraftstoffkanal 128 und ein im Normalfall geschlossenes Umgehungsventil 124, wobei vorzugsweise auch ein grobes Hilfskraftstoffsieb 122 umfasst ist. Das Umleitungssystem 120 für ausgeflockten Kraftstoff ist vorzugsweise über den Hohlraum H' des Kraftstoffpumpenkraftstoffsiebs 106 mit der Kraftstoffpumpe 104 fluidtechnisch verbunden.
Das grobe Hilfskraftstoffsieb 122 soll vorzugsweise enthalten sein, obwohl es optional ist (zum Vergleich ist das grobe Hilfskraftstoffsieb in 4 und 4A nicht enthalten). Das grobe Hilfskraftstoffsieb 122 ist vorzugsweise am Hilfskraftstoffkanal 128 angeordnet und weist eine Öffnungsmaschenweite auf, die größer als die Öffnungsmaschenweite des Kraftstoffpumpenkraftstoffsiebs ist, so dass ausgeflockter Kraftstoff und/oder Eiskristalle durch die Öffnungen 122a des groben Hilfskraftstoffsiebs hindurchgehen können, große Verunreinigungen dies jedoch nicht können. Das grobe Hilfskraftstoffsieb kann eine eingebaute Partikelrückhaltevorrichtung oder eine separate Sieb/Filterkomponente enthalten. Als ein Beispiel ohne Einschränkung kann die Öffnungsmaschenweite des groben Hilfskraftstoffsiebs 122 Öffnungen 122a mit einem Querschnittsbereich von etwa 1 mm und größer aufweisen. Zum Vergleich und als Beispiel ohne Einschränkung kann die Öffnungsmaschenweite des Kraftstoffpumpenkraftstoffsiebs 106 von etwa 0,1 mm bis etwa 0,5 mm reichen. Da der Querschnitt der Öffnungen 122a des Hilfskraftstoffsiebs 122 größer sind, wird dann der Hilfskraftstoffkanal 128 weniger verstopft. Wie bei 4 und 4A gezeigt ist, kann das grobe Hilfskraftstoffsieb tatsächlich weggelassen werden, wodurch der Hilfskraftstoffkanal 128 nicht versperrt wird.
Die Anordnung des Hilfskraftstoffkanals 128 (und vorzugsweise die Anordnung des groben Hilfskraftstoffsiebs 122, wenn es vorhanden ist) ist bezüglich des Modulvorratsbehälters 102 vorzugsweise erhöht. Als ein Beispiel ohne Einschränkung kann der Hilfskraftstoffkanal 128 zwischen etwa 20,0 mm und etwa 50,0 mm hoch über dem Boden des Modulvorratsbehälters 102 angeordnet sein. In dieser Hinsicht ist, da Verunreinigungen dazu tendieren, Sedimente am Bodenabschnitt des Modulvorratsbehälters 102 auszubilden, durch das Platzieren des Hilfskraftstoffkanals 128 an einer hohen Stelle im Modulvorratsbehälter aber dennoch unter einem typischen Kraftstoffpegel im Modulvorratsbehälter, so dass er im Kraftstoff angeordnet ist, die Wahrscheinlichkeit minimiert, dass abgelagerte Partikel den Hilfskraftstoffkanal erreichen.
Um eine erhöhte Anordnung des Hilfskraftstoffkanals 128 bereitzustellen, wie sie bei 3 bis 4A gezeigt ist, enthält das Umleitungssystem 120, 120' für ausgeflockten Kraftstoff ein allgemein vertikal orientiertes Umleitungsrohr 126, das an seinem oberen Ende 126a mit höherer Höhe über den Hilfskraftstoffkanal 128 (und über das Hilfskraftstofffilter 122 von 3 und 3A) mit dem Vorratsbehälterkraftstoff F_R fluidtechnisch kommuniziert und an seinem unteren Ende 126b mit niedrigerer Höhe mit dem Hohlraum H' des Kraftstoffpumpenkraftstoffsiebs 106 fluidtechnisch kommuniziert. Wie bei 5 gezeigt ist (in der das Kraftstoffpumpenmodul 100 Teile aufweist, die gleich funktionieren und bezeichnet sind wie diejenigen von 3), enthält das Umleitungssystem 120'' für ausgeflockten Kraftstoff andererseits ein Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb 106', das allgemein L-förmig ist und einen allgemein vertikal orientierten Siebhohlschenkel 106a und einen hohlen Hauptkörper 106b aufweist, wobei der Siebschenkel an seinem oberen Ende 106c mit höherer Höhe über den Hilfskraftstoffkanal 128 (und optional über das grobe Hilfskraftstoffsieb 122) mit dem Vorratsbehälterkraftstoff F_R fluidtechnisch kommuniziert, und sein Hohlraum H'' an seinem unteren Ende 106d mit niedrigerer Höhe mit dem Hohlraum H'' des Hauptkörpers 106d fluidtechnisch kommuniziert.
Das im Normalfall geschlossene Umgehungsventil 124 ist beispielsweise ein elastisch vorgespanntes geschlossenes Überdruckventil oder ein anderes im Normalfall geschlossenes Ventil, bei dem der offene und der geschlossene Zustand druckbestimmt sind, und wobei das Umgehungsventil bei normalen Betriebskraftstoffdrücken normalerweise geschlossen ist. Das Umgehungsventil 124 ist zwischen dem Hilfskraftstoffkanal 128 (und auch dem groben Hilfskraftstoffsieb 122, falls vorhanden) und der Kraftstoffpumpe 104 angeordnet, besonders bevorzugt am Hohlraum des Kraftstoffpumpenkraftstoffsiebs 106, 106', und erfasst den Kraftstoffdruckunterschied zwischen dem Kraftstoffdruck P₁ des Vorratsbehälterkraftstoffs F_R an seiner Ventilaußenseite 104a und dem Kraftstoffdruck P₂ des gefilterten Kraftstoffs F_S im Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb an seiner Ventilinnenseite 124b, wobei P₁ minus P₂ gleich dem Differenzdruck ΔP ist.
Das im Normalfall geschlossene Umgehungsventil 124 verhindert, dass Kraftstoff durch den Hilfskraftstoffkanal 128 zu der Kraftstoffpumpe 104 gelangt, wenn es sich in seinem geschlossenen Zustand befindet, aber es ermöglicht, dass Kraftstoff durch den Hilfskraftstoffkanal zu der Kraftstoffpumpe gelangt, wenn es in seinem offenen Zustand ist. Es wird ein vorbestimmter Kraftstoffdruckunterschied ΔPP ermittelt, z. B. auf der Grundlage von empirischen Tests oder einem anderen Verfahren, der eine Kraftstoffströmungssituation anzeigt, bei der Kraftstoff am Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb 106, 106' blockiert wird, z. B. aufgrund von Ausflocken oder Vereisen. Wenn der am Umgehungsventil 124 erfasste Druckunterschied ΔP zwischen dem (niedrigeren) Kraftstoffdruck P₂ im Inneren des Kraftstoffpumpenkraftstoffsiebs und dem (höheren) Kraftstoffdruck P₁ außerhalb des Kraftstoffpumpenkraftstoffsiebs derart ist, dass ΔP < ΔPP, dann bleibt das Umgehungsventil in seinem geschlossenen Zustand; wenn jedoch ΔP > ΔPP, dann schaltet das Umgehungsventil in seinen offenen Zustand um, so dass zugelassen wird, dass Kraftstoff durch den Hilfskraftstoffkanal zu der Kraftstoffpumpe strömt.
Im Betrieb wird Dieselkraftstoff normalerweise frei durch das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb 106, 106' strömen, so dass der Kraftstoffdruckunterschied zwischen dem Kraftstoffdruck außerhalb und innerhalb des Kraftstoffpumpenkraftstoffsiebs in Ansprechen auf ein Pumpen von Kraftstoff durch die Kraftstoffpumpe 104 kleiner als der vorbestimmte Kraftstoffdruckunterschied ist, wobei sich das Umgehungsventil 124 in seinem normalerweise geschlossenen Zustand befindet und kein Kraftstoff durch den Hilfskraftstoffkanal 128 hindurch gelangt. Im Fall, dass der Kraftstoff ausgeflockt ist und/oder sich Eiskristalle gebildet haben, wie beispielsweise bei einer Umgebung mit kalten Kraftstofftank, kann es sein, dass der Kraftstoff am Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb blockiert wird und in Ansprechen auf ein Pumpen von Kraftstoff durch die Kraftstoffpumpe nicht frei dort hindurch strömen kann, woraufhin der Kraftstoffdruckunterschied ansteigt. Sollte der Kraftstoffdruckunterschied den vorbestimmten Kraftstoffdruckunterschied überschreiten, wird das normalerweise geschlossene Umgehungsventil in seinen offenen Zustand umschalten, woraufhin der ausgeflockte Kraftstoff und/oder die Kristalle nun durch den Hilfskraftstoffkanal (und durch das grobe Hilfskraftstoffsieb, falls vorhanden) und in die Kraftstoffpumpe gelangen können, wodurch die Kraftstoffrate bereitgestellt wird, die vom Motor benötigt wird. Solange der differentielle Kraftstoffdruck ΔP größer als der vorbestimmte Kraftstoffdruckunterschied ΔPP bleibt, wird das Umgehungsventil in seinem offenen Zustand bleiben und den Durchgang von Kraftstoff durch den Hilfskraftstoffkanal an die Kraftstoffpumpe ermöglichen. Wenn sich das Ausflocken und/oder die Kristallisation jedoch verringert haben (d. h. die Ausflockung/das Eis hat sich aufgelöst), so dass sich der Kraftstoffdruckunterschied verringert hat, so dass er unter den vorbestimmten Kraftstoffdruckunterschied fällt (d. h. ΔP < ΔPP), dann wird das Umgehungsventil zurück in seinen normalerweise geschlossenen Zustand schalten.
Somit ist ersichtlich, dass das Umleitungssystem für ausgeflockten Kraftstoff gemäß der vorliegenden Erfindung einzigartige und vorteilhafte Merkmale enthält. Das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb, das bei Dieselkraftstoff im Allgemeinen ein Gewebe ist, wird verstopfen, wenn die Dieselkraftstofftemperatur unter ihren ”Ausflockungs”-Punkt fällt. Bei einem derartigen Umstand wird sich jedoch das Umgehungsventil öffnen und der ausgeflockte Kraftstoff kann durch den Hilfskraftstoffkanal zu der Kraftstoffpumpe gelangen. Der Hilfskraftstoffkanal ist im Modulvorratsbehälter weit weg von abgelagerten Partikeln relativ hoch angeordnet. Die Maschenweite der Öffnungen des groben Hilfskraftstoffsiebs (wenn bereitgestellt) ist größer als diejenige des Kraftstoffpumpenkraftstoffsiebs, wird aber dennoch verhindern, dass große Partikel zu der Kraftstoffpumpe gelangen. Ferner ist der Ablauf der Strahlpumpe des Modulvorratsbehälters direkt auf das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb gerichtet, was eine Beseitigung von ausgeflocktem Kraftstoff und/oder Eiskristallen um das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb durch ein Erhöhen der Kraftstofftemperatur dadurch beschleunigen wird, dass der Ablauf in der Form eines erwärmten Motorrückführungskraftstoffs vorliegt.
Für Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, kann die vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsform einer Änderung oder Modifikation unterliegen. Eine derartige Änderung oder Modifikation kann ausgeführt werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, der nur durch den Umfang der beigefügten Ansprüche begrenzt sein soll.

Claims

Kraftstoffpumpenmodul für ein Kraftstoffumleitungssystem, umfassend: einen Modulvorratsbehälter; eine in dem Modulvorratsbehälter angeordnete Kraftstoffpumpe; ein mit der Kraftstoffpumpe verbundenes Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb; und ein Umleitungssystem für ausgeflockten Kraftstoff, das mit der Kraftstoffpumpe fluidtechnisch kommuniziert, wobei das Umleitungssystem für ausgeflockten Kraftstoff umfasst: einen Hilfskraftstoffkanal, der in dem Modulvorratsbehälter angeordnet ist; und ein Umgehungsventil, das zwischen dem Hilfskraftstoffkanal und der Kraftstoffpumpe angeordnet ist, wobei das Umgehungsventil in Ansprechen auf einen Kraftstoffdruckunterschied zwischen einem offenen Zustand und einem geschlossenen Zustand betrieben werden kann; wobei sich das Umgehungsventil in einem im Normalfall geschlossenen Zustand befindet, so dass verhindert wird, dass Kraftstoff durch den Hilfskraftstoffkanal zu der Kraftstoffpumpe strömt, so dass ein Kraftstoff, wenn er in Ansprechen auf ein Pumpen durch die Kraftstoffpumpe strömend gepumpt wird, durch das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb gefiltert wird, bevor er die Kraftstoffpumpe erreicht; wenn jedoch der Kraftstoff an dem Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb derart blockiert wird, dass ein vorbestimmter Kraftstoffdruckunterschied zwischen einem Kraftstoff innerhalb des Kraftstoffpumpenkraftstoffsiebs und einem Kraftstoff außerhalb des Kraftstoffpumpenkraftstoffsiebs zumindest im Wesentlichen existiert, dann schaltet das Umgehungsventil in einen offenen Zustand um, so dass zugelassen wird, dass Kraftstoff durch den Hilfskraftstoffkanal zu der Kraftstoffpumpe strömt.
Kraftstoffpumpenmodul nach Anspruch 1, das ferner einen Kraftstoffrückführungsablauf umfasst; wobei ein von der Kraftstoffpumpe gepumpter Kraftstoff an einen Motor geliefert wird und ein vom Motor nicht verwendeter Kraftstoff zu dem Modulvorratsbehälter zurückgeführt wird, indem er von dem Kraftstoffrückführungsablauf auf das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb geleitet wird.
Kraftstoffpumpenmodul nach Anspruch 1, das ferner ein grobes Hilfskraftstoffsieb umfasst, das eine größere Öffnungsmaschenweite als eine Öffnungsmaschenweite des Kraftstoffpumpenkraftstoffsiebs aufweist, wobei der Hilfskraftstoffkanal mit der Kraftstoffpumpe durch das grobe Hilfskraftstoffsieb fluidtechnisch kommuniziert.
Kraftstoffpumpenmodul nach Anspruch 3, wobei der Hilfskraftstoffkanal mit Bezug auf den Modulvorratsbehälter in einer hohen Höhe angeordnet ist.
Kraftstoffpumpenmodul nach Anspruch 3, das ferner einen Kraftstoffrückführungsablauf umfasst; wobei ein von der Kraftstoffpumpe gepumpter Kraftstoff an einen Motor geliefert wird und ein von dem Motor nicht verwendeter Kraftstoff an den Modulvorratsbehälter zurückgeführt wird, indem er von dem Kraftstoffrückführungsablauf auf das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb geleitet wird.
Kraftstoffpumpenmodul nach Anspruch 5, wobei der Hilfskraftstoffkanal mit Bezug auf den Modulvorratsbehälter in einer hohen Höhe angeordnet ist.
Kraftstoffpumpenmodul nach Anspruch 1, wobei: der Hilfskraftstoffkanal an einem oberen Ende einer im Wesentlichen vertikal orientierten Umgehungsleitung angeordnet ist, wobei ein unteres Ende der Umgehungsleitung mit einem Hohlraum des Kraftstoffpumpenkraftstoffsiebs fluidtechnisch verbunden ist und wobei das Umgehungsventil in der Umgehungsleitung zwischen dem Hilfskraftstoffkanal und dem Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb angeordnet ist; und wobei der Hilfskraftstoffkanal mit Bezug auf den Modulvorratsbehälter in einer hohen Höhe angeordnet ist.
Kraftstoffpumpenmodul nach Anspruch 7, das ferner einen Kraftstoffrückführungsablauf umfasst; wobei ein von der Kraftstoffpumpe gepumpter Kraftstoff an einen Motor geliefert wird und ein von dem Motor nicht verwendeter Kraftstoff an den Modulvorratsbehälter zurückgeführt wird, indem er von dem Kraftstoffrückführungsablauf auf das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb geleitet wird.
Kraftstoffpumpenmodul nach Anspruch 7, das ferner ein grobes Hilfskraftstoffsieb umfasst, das eine größere Öffnungsmaschenweite als eine Öffnungsmaschenweite des Kraftstoffpumpenkraftstoffsiebs aufweist, wobei der Hilfskraftstoffkanal mit der Kraftstoffpumpe durch das grobe Hilfskraftstoffsieb fluidtechnisch kommuniziert.
Kraftstoffpumpenmodul nach Anspruch 9, das ferner einen Kraftstoffrückführungsablauf umfasst; wobei ein von der Kraftstoffpumpe gepumpter Kraftstoff an einen Motor geliefert wird und ein vom Motor nicht verwendeter Kraftstoff an den Modulvorratsbehälter zurückgeführt wird, indem er von dem Kraftstoffrückführungsablauf auf das Kraftstoffpumpenkraftstoffsieb geleitet wird.