DE102014225315A1

DE102014225315A1 - Krafstofffördereinrichtung

Info

Publication number: DE102014225315A1
Application number: DE102014225315.2A
Authority: DE
Inventors: Markus Strasser; Florian Mager
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-12-09
Filing date: 2014-12-09
Publication date: 2016-06-09

Abstract

Kraftstofffördereinrichtung (1) und Verfahren zur Steuerung einer Kraftstofffördereinrichtung (1), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Kraftstofftank (2), einer Förderpumpe (8), einer Saugstrahlpumpe (6), welche Kraftstoff in einen Schwalltopf (4) fördert und einem Steuermittel (10), welches die Kraftstoffförderung durch die Saugstrahlpumpe (6) steuert. Das Steuermittel (10) ist ein elektrisches Schaltventil (10).

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Kraftstofffördereinrichtung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, welche Kraftstoff in einen Schwalltopf eines Kraftstofftanks fördert.
Kraftstofffördereinrichtungen, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, welche Kraftstoff in einen Schwalltopf eines Kraftstofftanks fördern, sind im Stand der Technik bekannt.
Aus der DE 10 2007 043 522 A1 ist eine Abschaltvorrichtung für eine Saugstrahlpumpe in einem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die Zufuhr von Kraftstoff zur Saugstrahlpumpe wird über einen Schwimmer im Schwalltopf gesteuert. Der Schwimmer ist mit einem Magnet-Bauteil verbunden und ein Ventilkörper weist einen magnetisierbaren Abschnitt auf, so dass im Falle einer Position des Schwimmers nahe einer den Ventilkörper enthaltenden Ventilkammer der Ventilkörper durch Magnetkraft in eine bestimmte Position gebracht und gehalten wird, während im Falle einer von der Ventilkammer weiter beabstandeten Position des Schwimmers der Ventilkörper durch Schwerkraft oder unter Einwirkung eines Kraftspeicherelementes in eine andere Position gebracht und gehalten wird.
Eine Weitere Kraftstofffördereinrichtung zur Befüllung eines Schwalltopfes ist in der DE 10 2011 011 167 A1 gezeigt.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Kraftstofffördereinrichtung zur Befüllung eines Schwalltopfes in einem Kraftstofftank durch eine Saugstrahlpumpe bereitzustellen, die ein alternatives Vorgehen zu den bisherigen Möglichkeiten zur Befüllung des Schwalltopfes bietet und ein Steuermittel aufweist, welches als elektrisches Schaltventil ausgebildet ist und die Kraftstoffförderung, die sogenannte Treibmenge durch die Saugstrahlpumpe steuert.
Ein elektrisches Schaltventil weist eine hohe Genauigkeit auf und lässt sich durch das bereits im Kraftfahrzeug vorhandene Motorsteuergerät ansteuern.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Steuerung der oben genannten Kraftstofffördereinrichtung zu beanspruchen.
Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach dem unabhängigen Patentanspruch 1 und durch ein erfindungsgemäßes Verfahren nach dem unabhängigen Patentanspruch 8 gelöst.
Eine erfindungsgemäße Kraftstofffördereinrichtung weist eine Förderpumpe, eine Saugstrahlpumpe, welche Kraftstoff in einen Schwalltopf fördert und ein Steuermittel, welches die Kraftstoffförderung durch die Saugstrahlpumpe steuert auf. Das Steuermittel ist ein elektrisches Schaltventil.
Es ist von Vorteil, wenn das elektrische Schaltventil die Kraftstoffförderung in Abhängigkeit von der Höhe des Kraftstoffpegels im Kraftstofftank steuert, da eine Steuerung in Abhängigkeit von der Höhe des Kraftstoffpegels im Tank genauer ist als eine Steuerung in Abhängigkeit vom Kraftstoffpegel im Schwalltopf. Auch wenn im Schwalltopf noch genug Kraftstoff ist kann der Kraftstoffpegel im Tank bereits unter eine Seitenwand des Schwalltopfes gesunken sein, so dass eine Befüllung des Schwalltopfes nur noch über die Saugstrahlpumpe erfolgen kann.
Es ist vorteilhaft, wenn das elektrische Schaltventil geöffnet ist, wenn der Kraftstoffpegel im Kraftstofftank ein vorbestimmtes unteres Niveau erreicht oder unterschreitet, und wenn das elektrische Schaltventil geschlossen ist, wenn der Kraftstoffpegel im Kraftstofftank ein vorbestimmtes oberes Niveau erreicht oder überschreitet, da das untere und/oder obere Niveau abhängig von der Höhe der Seitenwand des Schwalltopfes gewählt werden können. Es ist auch möglich eine Befüllung des Schwalltopfes über die Saugstrahlpumpe zu veranlassen bevor der Kraftstoffpegel unterhalb der Höhe der Seitenwand gesunken ist.
Vorteilhafterweise öffnet und schließt das elektrische Schaltventil abhängig von der Position eines im Kraftstofftank angeordneten Tankfüllstandgebers. Ein Tankfüllstandgeber ist in fast jedem Tank vorhanden, so dass kein zusätzliches Bauteil im Tank angeordnet werden muss und Kosten gespart werden können.
Der Tankfüllstandgeber weist einen Schwimmer auf, welcher über einen Hebelarm an einer Seitenwand des Schwalltopfes befestigt ist, so dass die Position des Schwimmers auf einfache Weise die Höhe des Kraftstoffpegels im Tank anzeigt.
Der Tankfüllstandgeber ist durch ein Motorsteuergerät auswertbar und das elektrische Schaltventil ist über das Motorsteuergerät steuerbar, was von Vorteil ist, da das Motorsteuergerät bereits eine Auswertung des Tankfüllstandgebers durchführt um einem Fahrer mitzuteilen, wann spätestens eine Tankstelle aufgesucht werden muss.
Ausführungsbeispiele
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Kraftstofffördereinrichtung in einer schematischen Darstellung und
2 ein Diagramm, welches die Öffnung des Schaltventils abhängig von der Position des Tankfüllstandgebers anzeigt.
Die 1 zeigt eine Kraftstofffördereinrichtung 1, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, in einer schematischen Darstellung. Die Kraftstofffördereinrichtung 1 weist eine Förderpumpe 8 auf, welche Kraftstoff aus dem im Kraftstofftank 2 befindlichen Schwalltopf 4 ansaugt und durch eine hydraulische Leitung 9 zu einer Brennkraftmaschine führt. Die Förderpumpe 8 ist in einem nach oben offenen Schwalltopf 4 angeordnet.
Der Kraftstofftank 2 enthält eine Saugstrahlpumpe 6. Die Saugstrahlpumpe 6 dient dazu Kraftstoff in den Schwalltopf 4 zu fördern, um eine ständige Befüllung des Schwalltopfes 4, während des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs zu gewährleisten. Befindet sich nicht genug Kraftstoff im Schwalltopf 4 kann die Förderpumpe 8 nicht ausreichend Kraftstoff über die hydraulische Leitung 9 zur Brennkraftmaschine fördern.
Das Wirkprinzip einer Saugstrahlpumpe 6 liegt darin Kraftstoff gezielt durch eine Düse zu leiten, um dessen Strömungsgeschwindigkeit zu erhöhen. Diese Kraftstoffmenge wird als Treibmenge bezeichnet. Die Geschwindigkeitserhöhung des Kraftstoffs am Austritt der Düse erzeugt einen Unterdruck im Gehäuse der Saugstrahlpumpe 6 und reißt umliegenden Kraftstoff, die sogenannte Saugmenge, aus dem Kraftstofftank 2 mit sich. Die Saug- und Treibmenge werden in den Schwalltopf 4 geleitet, wodurch dieser befüllt wird.
Bei einem ausreichend mit Kraftstoff gefüllten Kraftstofftank 2 wird der Schwalltopf 4 von oben mit Kraftstoff befüllt. Erst wenn die im Kraftstofftank 2 befindliche Kraftstoffmenge niedriger als die Höhe des Schwalltopfes 4 ist, muss eine Befüllung des Schwalltopfes 4 durch die Saugstrahlpumpe 6 erfolgen.
Die hydraulische Leitung 9 weist eine Abzweigleitung 15 auf, welche zur Saugstrahlpumpe 6 führt, um Kraftstoff zur Saugstrahlpumpe 6 zu leiten, damit diese den Schwalltopf 4 mit Kraftstoff befüllt.
Die Kraftstoffmenge, die als Treibmenge zur Saugstrahlpumpe 6 fließt, muss durch die Förderpumpe 8 zusätzlich gefördert werden. Durch die zusätzliche Förderung der Treibmenge durch die Förderpumpe 8 wird der Leistungsbedarf der Förderpumpe 8 erhöht.
Damit die Förderpumpe 8 keinen Kraftstoff durch die Abzweigleitung 15 fördert, wenn der Kraftstofftank 2 ausreichend gefüllt ist, weist die Kraftstofffördereinrichtung 1 ein Steuermittel 10 auf, welches die Kraftstoffförderung durch die Saugstrahlpumpe 6 steuert. Das Steuermittel 10 ist in der Abzweigleitung 15 angeordnet und steuert die Kraftstoffförderung durch die Saugstrahlpumpe 6 in Abhängigkeit von der Höhe des Kraftstoffpegels im Kraftstofftank 2.
Ist der Kraftstoffpegel im Kraftstofftank 2 oberhalb einer Seitenwand 7 des Schwalltopfes 4, so wird kein Kraftstoff durch die Saugstrahlpumpe 6 gefördert. In diesem Fall kann Kraftstoff von oben in den Schwalltopf 4 gelangen. Ist der Kraftstoffpegel im Kraftstofftank 2 unterhalb einer Seitenwand 7 des Schwalltopfes 4, so wird Kraftstoff durch die Saugstrahlpumpe 6 gefördert, welche Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 2 außerhalb des Schwalltopfes 4 ansaugt.
Das Steuermittel ist ein elektrisches Schaltventil 10, welches über eine elektrische Leitung 18 mit einem Motorsteuergerät 16 verbunden ist. Das Motorsteuergerät 16 ist wiederum über eine weitere elektrische Leitung 14 mit einem Tankfüllstandgeber 11 verbunden. Anstelle der elektrischen Leitung 18 und der weiteren elektrischen Leitung 14 können auch kabellose digitale Verbindungen zum Einsatz kommen.
Das Schaltventil 10 öffnet oder schließt abhängig von der Position des im Kraftstofftank 2 angeordneten Tankfüllstandgebers 11. Der Tankfüllstandgeber 11 weist einen Hebelarms 12 auf an dessen Ende ein Schwimmer 13 befestigt ist. Abhängig von der Kraftstoffmenge im Kraftstofftank 2 bewegt sich der Schwimmer 13 im Kraftstofftank 2 nach oben oder nach unten. Die Bewegung des Schwimmers 13 wird über den Hebelarm 12 an den Tankfüllstandgeber 11 übertragen.
Eine Software im Motorsteuergerät 16 wertet die Position des Tankfüllstandgebers 11 aus und stellt eine Bestromung des elektrischen Schaltventils 10 über die elektrische Leitung 18 her.
Ist der Kraftstoffpegel im Tank 2 unterhalb einer Seitenwand 7 des Schwalltopfes 4 so erfolgt eine Bestromung des elektrischen Schaltventils 10, so dass sich das elektrische Schaltventil 10 öffnet und Kraftstoff über die Abzweigleitung 15 durch die Saugstrahlpumpe 6 strömen kann.
Ist der Kraftstoffpegel im Tank 2 oberhalb einer Seitenwand 7 des Schwalltopfes 4 so erfolgt keine Bestromung des elektrischen Schaltventils 10, so dass das elektrische Schaltventil 10 geschlossen bleibt oder schließt und kein Kraftstoff über die Abzweigleitung 15 durch die Saugstrahlpumpe 6 strömen kann.
2 zeigt im oberen Diagramm A einen Verlauf des Kraftstoffpegels im Tank 2 über die Zeit t. Die y-Achse zeigt die Höhe des Kraftstoffpegels an. So ist der Tank 2 vollständig bei einer Position y = 1 gefüllt. Der Tank ist leer bei der Position y = 0 und der Kraftstoffpegel befindet sich auf der Höhe der Seitenwand 7 bei der Position y = x.
2 zeigt im unteren Diagramm B die Bestromung des elektrischen Schaltventils 10 über die Zeit t. Das elektrische Schaltventil 10 wird nicht bestromt, wenn y = 0 ist. Bei einem nicht bestromten elektrischen Schaltventil 10 ist das Schaltventil 10 geschlossen und es strömt kein Kraftstoff durch die Saugstrahlpumpe 6.
Das elektrische Schaltventil 10 wird bestromt, wenn y = 1 ist. Bei einem bestromten elektrischen Schaltventil 10 ist das Schaltventil 10 geöffnet und es strömt Kraftstoff durch die Saugstrahlpumpe 6. Beide Diagramme A und B stellen den gleichen Zeitverlauf t dar.
Aus den Diagrammen A und B ist zu erkennen, dass die Bestromung des elektrischen Schaltventils 10 immer dann erfolgt, wenn der Kraftstoffpegel auf das Niveau der Seitenwand 7 absinkt. Die Bestromung des elektrischen Schaltventils 10 wird beendet, wenn der Kraftstofftank 2 wieder auf ein Niveau oberhalb der Seitenwand 7 gefüllt wird.
In einer alternativen Ausführungsform ist es auch möglich, dass das Schaltventil 10 bei Bestromung geschlossen ist und wenn keine Bestromung erfolgt geöffnet 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

DE 102007043522 A1 [0003]
DE 102011011167 A1 [0004]

Claims

Kraftstofffördereinrichtung (1), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Kraftstofftank (2), einer Förderpumpe (8), einer Saugstrahlpumpe (6), welche Kraftstoff in einen Schwalltopf (4) fördert und einem Steuermittel (10), welches die Kraftstoffförderung durch die Saugstrahlpumpe (6) steuert, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel (10) ein elektrisches Schaltventil (10) ist.
Kraftstofffördereinrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei das elektrische Schaltventil (10) die Kraftstoffförderung in Abhängigkeit von der Höhe des Kraftstoffpegels im Kraftstofftank (2) steuert.
Kraftstofffördereinrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei das elektrische Schaltventil (10) geöffnet ist wenn der Kraftstoffpegel im Kraftstofftank (2) ein vorbestimmtes unteres Niveau erreicht oder unterschreitet, und wobei das elektrische Schaltventil (10) geschlossen ist, wenn der Kraftstoffpegel im Kraftstofftank (2) ein vorbestimmtes oberes Niveau erreicht oder überschreitet.
Kraftstofffördereinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das elektrische Schaltventil (10) abhängig von der Position eines im Kraftstofftank (2) angeordneten Tankfüllstandgebers (11) öffnet oder schließt.
Kraftstofffördereinrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei der Tankfüllstandgeber (11) einen Schwimmer (13) aufweist, welcher über einen Hebelarm (12) an einer Seitenwand (7) des Schwalltopfes (4) befestigt ist.
Kraftstofffördereinrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Position des Tankfüllstandgebers (11) durch ein Motorsteuergerät (16) auswertbar ist und das elektrische Schaltventil (10) über das Motorsteuergerät (16) steuerbar ist.
Verfahren zur Steuerung einer Kraftstofffördereinrichtung (1) mit einem Kraftstofftank (2), einer Förderpumpe (8), einer Saugstrahlpumpe (6), welche Kraftstoff in einen Schwalltopf (4) fördert und einem Steuermittel (10), welches ein elektrisches Schaltventil (10) ist und die Kraftstoffförderung durch die Saugstrahlpumpe (6) steuert, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Schaltventil (10) die Kraftstoffförderung in Abhängigkeit von der Höhe des Kraftstoffpegels im Kraftstofftank (2) steuert.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das elektrische Schaltventil (10) durch Motorsteuergerät (16) angesteuert wird, wobei das Motorsteuergerät (16) das elektrische Schaltventil (10) abhängig von der Position eines im Kraftstofftank (2) angeordneten Tankfüllstandgebers (11) öffnet oder schließt