DE102015222977A1 - Provision of vacuum for tank ventilation or brake booster - Google Patents

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Abstract

Bremskraftverstärker (2) oder Tankentlüftungssystem (3) für ein Kraftfahrzeug (1), umfassend eine Unterdruckpumpe (4) zur Bereitstellung der Hilfsenergie des Bremskraftverstärkers (2) bzw. zur Absaugung (3) eines gasförmigen Mediums (5b) aus dem Tank (5) des Kraftfahrzeugs, wobei die Unterdruckpumpe (4) eine Strahlpumpe ist, die als Treibmedium Motoröl (6) von einer Druckseite (7b) des Ölkreislaufs (7) des Kraftfahrzeugs (1) bezieht. Motorölpumpe (100) für ein Kraftfahrzeug mit einem Öleinlass (101) und einem Ölauslass (102) und einer druckerhöhenden Pumpe (9) zur Förderung von Motoröl (6) vom Öleinlass (101) zum Ölauslass (102), wobei ein Gaseinlass (103) für ein gasförmiges Medium (13), ein zusätzlicher Auslass (104) sowie eine Strahlpumpe (4) vorgesehen sind, wobei die Strahlpumpe (4) dazu ausgebildet ist, Motoröl (6) von der Druckseite (9b) der druckerhöhenden Pumpe (9) als Treibmedium zu beziehen, das gasförmige Medium (13) am Gaseinlass (103) anzusaugen und das gasförmige Medium (13) vermischt mit Motoröl (6) zu dem zusätzlichen Auslass (104) zu fördern.Brake booster (2) or tank ventilation system (3) for a motor vehicle (1), comprising a vacuum pump (4) for providing the auxiliary energy of the brake booster (2) or for extracting (3) a gaseous medium (5b) from the tank (5) of the motor vehicle, wherein the vacuum pump (4) is a jet pump, which as a driving medium engine oil (6) of a pressure side (7b) of the oil circuit (7) of the motor vehicle (1) relates. An engine oil pump (100) for a motor vehicle having an oil inlet (101) and an oil outlet (102) and a pressure-increasing pump (9) for pumping engine oil (6) from the oil inlet (101) to the oil outlet (102), wherein a gas inlet (103) for a gaseous medium (13), an additional outlet (104) and a jet pump (4) are provided, wherein the jet pump (4) is adapted to engine oil (6) from the pressure side (9b) of the pressure-increasing pump (9) as Suction medium to draw, the gaseous medium (13) at the gas inlet (103) and the gaseous medium (13) mixed with engine oil (6) to the additional outlet (104) to promote.

Description

Die Erfindung betrifft die Versorgung von Bremskraftverstärkern oder Tankentlüftungssystemen in Kraftfahrzeugen mit Unterdruck. The invention relates to the supply of brake booster or tank ventilation systems in motor vehicles with negative pressure.

Stand der Technik State of the art

Bei verbrennungsmotorischen, mit Flüssigkraftstoffen betriebenen Kraftfahrzeugen ist es in der Regel erforderlich, Kraftstoffdämpfe mit einer aktiven Tankentlüftung aus dem Kraftstofftank zu entfernen, damit sich in diesem Tank kein Überdruck aufbaut. Ein solcher Überdruck könnte beispielsweise zum Auslaufen des flüssigen Kraftstoffs führen. In internal combustion engine vehicles powered by liquid fuels, it is usually necessary to remove fuel vapors with an active tank vent from the fuel tank to prevent overpressure build up in that tank. Such an overpressure could, for example, lead to leakage of the liquid fuel.

Das Tankentlüftungssystem benötigt zum Betrieb einen Unterdruck. Aus der DE 199 42 011 A1 ist bekannt, diesen Unterdruck von der gleichen mechanisch oder elektrisch angetriebenen Unterdruckpumpe zu beziehen, deren Hauptfunktion die Erzeugung eines Unterdrucks für den Bremskraftverstärker ist. The tank ventilation system requires a negative pressure for operation. From the DE 199 42 011 A1 It is known to obtain this negative pressure from the same mechanically or electrically driven vacuum pump whose main function is the generation of a vacuum for the brake booster.

Weitere Entwicklungen im Bereich der Bremssysteme lassen erwarten, dass in zukünftigen Fahrzeugen zunehmend die zum Betrieb des Bremskraftverstärkers erforderliche Hilfsenergie nicht mehr durch Unterdruck zur Verfügung gestellt wird. Die bislang vorhandene Unterdruckpumpe könnte dann entfallen. Somit würde dann allein für die nach wie vor nötige aktive Tankentlüftung eine eigene Unterdruckpumpe erforderlich. Further developments in the field of brake systems can be expected that in future vehicles increasingly required for operation of the brake booster auxiliary power is no longer provided by negative pressure. The previously existing vacuum pump could then be omitted. Thus, a separate vacuum pump would then be required only for the still necessary active tank ventilation.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Im Rahmen der Erfindung wurde ein Bremskraftverstärker oder Tankentlüftungssystem für ein Kraftfahrzeug entwickelt. Zur Bereitstellung der Hilfsenergie des Bremskraftverstärkers, bzw. zur Absaugung eines gasförmigen Mediums aus dem Tank des Kraftfahrzeugs, ist eine Unterdruckpumpe vorgesehen. In the context of the invention, a brake booster or tank ventilation system has been developed for a motor vehicle. To provide the auxiliary power of the brake booster, or for the extraction of a gaseous medium from the tank of the motor vehicle, a vacuum pump is provided.

Erfindungsgemäß ist die Unterdruckpumpe eine Strahlpumpe, die als Treibmedium Motoröl von einer Druckseite des Ölkreislaufs des Kraftfahrzeugs bezieht. Es wurde erkannt, dass eine Strahlpumpe als Unterdruckpumpe besonders einfach aufgebaut und besonders preiswert ist. Insbesondere verursacht sie keine zusätzlichen Wartungskosten, weil sie keine bewegten mechanischen Teile aufweist. Die zum Betrieb erforderliche Energie wird aus dem Öldruck im Ölkreislauf des Kraftfahrzeugs bezogen.According to the invention, the vacuum pump is a jet pump which, as the driving medium, obtains engine oil from a pressure side of the oil circuit of the motor vehicle. It was recognized that a jet pump vacuum pump is particularly simple and very inexpensive. In particular, it does not cause additional maintenance costs because it has no moving mechanical parts. The energy required for operation is obtained from the oil pressure in the oil circuit of the motor vehicle.

Die Strahlpumpe kann insbesondere in die Motorölpumpe des Kraftfahrzeugs integriert sein. Dort wird der Öldruck, der Strahlpumpe antreibt, unmittelbar erzeugt. Wenn die Strahlpumpe in die Motorölpumpe integriert ist, kann die Motorölpumpe dahingehend aufgewertet werden, dass sie als zusätzliche Funktionalität einen Unterdruck bereitstellt. Diese zusätzliche Funktionalität kann mit dem geringstmöglichen Bedarf an zusätzlichem Einbauraum realisiert werden. Idealerweise passt die Strahlpumpe sogar in das Gehäuse der bisherigen Motorölpumpe. Die Integration der Strahlpumpe in die Motorölpumpe ist außerdem preiswerter als eine separate, mechanisch oder elektrisch angetriebene Tankentlüftungspumpe.The jet pump can be integrated in particular in the engine oil pump of the motor vehicle. There, the oil pressure that drives the jet pump is generated directly. When the jet pump is integrated with the engine oil pump, the engine oil pump can be upgraded to provide negative pressure as additional functionality. This additional functionality can be realized with the least possible need for additional installation space. Ideally, the jet pump even fits into the housing of the previous engine oil pump. The integration of the jet pump in the engine oil pump is also cheaper than a separate, mechanically or electrically driven tank ventilation pump.

In der Strahlpumpe fördert das Motoröl das gasförmige Medium durch Impulsübertrag. Dabei wird das Motoröl mit dem gasförmigen Medium durchmischt. Dieses gasförmige Medium ist bei einem Tankentlüftungssystem beispielsweise ein Gemisch aus Luft und Kraftstoffdampf. Die Erfinder haben erkannt, dass das Motoröl aufgrund seiner hohen Umlaufgeschwindigkeit im Ölkreislauf des Kraftfahrzeugs bereits derart stark mit gelöster Luft gesättigt ist, dass die durch Mischung mit dem gasförmigen Medium in der Strahlpumpe zu keiner nennenswerten zusätzlichen Belastung des Ölkreislaufs mit Fremdstoffen führt. Insbesondere müssen bereits bestehende Vorrichtungen zur Entgasung bzw. Entschäumung des Motoröls nicht modifiziert werden, um das eingemischte gasförmige Medium aus dem Ölkreislauf fernzuhalten. In the jet pump, the engine oil promotes the gaseous medium by momentum transfer. The engine oil is mixed with the gaseous medium. This gaseous medium is in a tank ventilation system, for example, a mixture of air and fuel vapor. The inventors have recognized that due to its high circulation speed in the oil circuit of the motor vehicle, the engine oil is already so saturated with dissolved air that the mixing with the gaseous medium in the jet pump leads to no appreciable additional burden on the oil circuit with foreign substances. In particular, existing devices for degassing or defoaming the engine oil must not be modified to keep the mixed gaseous medium from the oil circuit.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zweigt eine Zuführung für Motoröl als Treibmedium für die Strahlpumpe zwischen einer druckerhöhenden Pumpe für das Motoröl und dem Einlass des Motoröls in den Motor des Kraftfahrzeugs aus dem Ölkreislauf des Kraftfahrzeugs ab. Diese Abzweigung kann beispielsweise innerhalb der Motorölpumpe angeordnet sein. Sie kann insbesondere vor einem Ölfilter angeordnet sein, der das Motoröl vor dem Eintritt in den Motor reinigt. Dann wird der Filter durch den zum Betrieb der Strahlpumpe erforderlichen zusätzlichen Volumenstrom an Motoröl nicht zusätzlich belastet und muss nicht früher ausgetauscht werden. In a particularly advantageous embodiment of the invention, a supply for engine oil branches off as a driving medium for the jet pump between a pressure-increasing pump for the engine oil and the inlet of the engine oil in the engine of the motor vehicle from the oil circuit of the motor vehicle. This branch can be arranged for example within the engine oil pump. In particular, it may be arranged in front of an oil filter which cleans the engine oil before it enters the engine. Then the filter is not additionally burdened by the required for operation of the jet pump additional flow of engine oil and does not need to be replaced sooner.

Alternativ oder in Kombination zweigt in einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine Zuführung für Motoröl als Teilmedium für die Strahlpumpe aus dem Teil des Ölkreislaufs des Kraftfahrzeugs ab, der die Kolbenkühlung des Motors des Kraftfahrzeugs versorgt. Die Kolbenkühlung wird nicht ständig benötigt und ist daher meistens mit einem Ventil ausgestattet, über das der Zustrom an Motoröl ein- oder ausgeschaltet werden kann. Wenn die Strahlpumpe an den gleichen Teil des Ölkreislaufs angeschlossen ist, kann sie mit dem gleichen Ventil geschaltet werden. Auch die Strahlpumpe wird nicht ständig benötigt, und die Zeit, zu denen die Strahlpumpe benötigt wird, ist nicht streng an Betriebszustände des Fahrzeugs gekoppelt. Insbesondere kann in Betriebsphasen, in denen die Kolbenkühlung aktiv ist, mit der Strahlpumpe Unterdruck auf Vorrat erzeugt werden. Der Vorteil dieser Lösung ist, dass die Strahlpumpe nicht ständig Energie und damit Kraftstoff verbraucht, während zugleich diese Energieeinsparung nicht mit dem Aufwand für ein zusätzliches Ventil erkauft werden muss.Alternatively or in combination branches in a further particularly advantageous embodiment of the invention, a supply of engine oil as a partial medium for the jet pump from the part of the oil circuit of the motor vehicle, which supplies the piston cooling of the engine of the motor vehicle. Piston cooling is not always needed and is therefore usually equipped with a valve that allows the flow of engine oil to be turned on or off. If the jet pump is connected to the same part of the oil circuit, it can be switched with the same valve. Also, the jet pump is not needed all the time, and the time when the jet pump is needed is not strictly coupled to operating conditions of the vehicle. In particular, in operating phases in which the Piston cooling is active, with the jet pump vacuum to be generated in advance. The advantage of this solution is that the jet pump does not constantly consume energy and thus fuel, while at the same time this energy saving does not have to be paid for with the expense of an additional valve.

Die Zuführung für das Motoröl als Treibmedium für die Strahlpumpe kann aber auch an beliebigen anderen Stellen, insbesondere stromabwärts des zwischen der Motorölpumpe und dem Motor angeordneten Ölfilters, aus dem Ölkreislauf des Kraftfahrzeugs abzweigen. Die Strahlpumpe kann insbesondere in den Motor selbst integriert sein. Der Motor ist nur mit hohem Aufwand aus dem Kraftfahrzeug zu demontieren, was eigentlich dagegen spricht, nicht unbedingt notwendige Teile in ihn zu integrieren. Die Erfinder haben jedoch erkannt, dass die Strahlpumpe verschleiß- und wartungsfrei ist, da sie keine bewegten mechanischen Teile aufweist. Somit ist nicht damit zu rechnen, dass der Motor einmal frühzeitig demontiert werden muss, weil die in ihn integrierte Strahlpumpe versagt. The supply of the engine oil as a driving medium for the jet pump can also branch off at any other points, in particular downstream of the arranged between the engine oil pump and the engine oil filter from the oil circuit of the motor vehicle. The jet pump can be integrated in particular in the engine itself. The engine can be disassembled only with great effort from the motor vehicle, which actually speaks against integrating not necessarily necessary parts in it. The inventors have recognized, however, that the jet pump is wear and maintenance-free, since it has no moving mechanical parts. Thus, it is not to be expected that the engine must be disassembled early, because the integrated jet pump fails.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in der Verbindung zwischen dem Tank des Kraftfahrzeugs und der Strahlpumpe ein in Richtung auf die Strahlpumpe öffnendes Rückschlagventil angeordnet ist. Dieses Rückschlagventil wird dann durch den von der Strahlpumpe erzeugten Unterdruck geöffnet. Im Fehlerfall, z.B. bei einem Überschlag des Kraftfahrzeugs, ist die Strahlpumpe nicht aktiv, und das Rückschlagventil ist geschlossen. Dadurch ist sichergestellt, dass in derartigen Situationen der Inhalt des Tanks nicht durch die Tankentlüftung ausläuft. Damit gelangt durch diese Leitung kein Kraftstoff in die Umwelt, und der Kraftstoff vermischt sich auch nicht mit dem Motoröl, was zu einer Beschädigung des Motors führen könnte. A further advantageous embodiment of the invention provides that in the connection between the tank of the motor vehicle and the jet pump in the direction of the jet pump opening check valve is arranged. This check valve is then opened by the negative pressure generated by the jet pump. In case of error, e.g. in a rollover of the motor vehicle, the jet pump is not active, and the check valve is closed. This ensures that in such situations, the contents of the tank does not leak through the tank vent. Thus, through this line no fuel into the environment, and the fuel does not mix with the engine oil, which could lead to damage to the engine.

Nach dem zuvor Gesagten bezieht sich die Erfindung auch auf eine Motorölpumpe für ein Kraftfahrzeug. Diese Motorölpumpe weist einen Öleinlass und einen Ölauslass auf. Eine druckerhöhende Pumpe ist zur Förderung von Motoröl vom Öleinlass zum Ölauslass vorgesehen. After the foregoing, the invention also relates to an engine oil pump for a motor vehicle. This engine oil pump has an oil inlet and an oil outlet. A pressure-increasing pump is provided to deliver engine oil from the oil inlet to the oil outlet.

Erfindungsgemäß sind ein Gaseinlass für ein gasförmiges Medium, ein zusätzlicher Auslass sowie eine Strahlpumpe vorgesehen. Dabei ist die Strahlpumpe dazu ausgebildet, Motoröl von der Druckseite der druckerhöhenden Pumpe als Treibmedium zu beziehen, das gasförmige Medium am Gaseinlass anzusaugen und das gasförmige Medium vermischt mit Motoröl zu dem zusätzlichen Auslass zu fördern. According to the invention, a gas inlet for a gaseous medium, an additional outlet and a jet pump are provided. In this case, the jet pump is adapted to obtain engine oil from the pressure side of the pressure-increasing pump as a propellant, to suck the gaseous medium at the gas inlet and the gaseous medium mixed with engine oil to promote the additional outlet.

Wie zuvor erläutert, wird damit die Funktionalität der Motorölpumpe deutlich aufgewertet. Praktisch jedes Kraftfahrzeug benötigt einen Unterdruck für ein Tankentlüftungssystem und/oder für einen Bremskraftverstärker. Dies ist also für das Fahrzeug genauso ein Grundbedarf wie der Öldruck im Ölkreislauf. Wenn nun beide Grundbedarfe durch dasselbe Bauteil gedeckt werden, können sowohl Kosten als auch Bauraum eingespart werden. Die Strahlpumpe kann insbesondere als Bypass zwischen der Druckseite und einer Leckölleitung, die eine eventuell anfallende Pumpenleckage in die Ölwanne zurückführt, geschaltet sein. As explained above, so that the functionality of the engine oil pump is significantly upgraded. Virtually every motor vehicle requires a vacuum for a tank ventilation system and / or for a brake booster. So this is just as much a basic requirement for the vehicle as the oil pressure in the oil circuit. If both basic requirements are covered by the same component, both costs and installation space can be saved. In particular, the jet pump can be connected as a bypass between the pressure side and a leak oil line, which leads back any pump leakage to the oil sump.

In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung fördert die Strahlpumpe in einen Raum, der in Richtung auf einen Einlass für Verbrennungsluft in den Motor des Kraftfahrzeugs entlüftet ist. Dieser Raum kann beispielsweise mit der Kurbelgehäuseentlüftung des Motors des Kraftfahrzeugs verbunden sein. Die Kurbelgehäuseentlüftung, die in praktisch jedem Fahrzeug benötigt wird, weist bereits einen Ölabscheider auf. Dieser kann, gegebenenfalls mit geringen Modifikationen, mit genutzt werden, um aus der Strahlpumpe austretende gasförmige Ölbestandteile von der Umwelt fernzuhalten. Aus der Strahlpumpe austretender Kraftstoffdampf kann mit der Verbrennungsluft im Motor verbrannt werden. In a further particularly advantageous embodiment of the invention, the jet pump conveys into a space which is vented in the direction of an inlet for combustion air into the engine of the motor vehicle. This space can be connected, for example, with the crankcase ventilation of the engine of the motor vehicle. The crankcase breather, which is needed in virtually every vehicle, already has an oil separator. This can, if necessary, with minor modifications, be used with to keep out of the jet pump gaseous oil components from the environment. From the jet pump escaping fuel vapor can be burned with the combustion air in the engine.

Selbstverständlich ist es auch möglich, den Raum, in den die Strahlpumpe fördert, mit einem separaten Rückhaltesystem für Öl und/oder für Kraftstoff in die Umwelt zu entlüften. Die Vorteile der Erfindung können dann in autarker Weise bereitgestellt werden, ohne dass beispielsweise eine Modifikation des Ölabscheiders in der Kurbelgehäuseentlüftung oder eine Anpassung des Motormanagements an den in die Verbrennungsluft zusätzlich eingebrachten Kraftstoffdampf erforderlich wäre. Die Erfindung lässt sich somit in vielfältiger Weise entweder in Neufahrzeuge integrieren oder in bestehende Fahrzeuge nachrüsten, beispielsweise bei einem ohnehin fälligen Austausch der Motorölpumpe. Wie zuvor erläutert, ist vorteilhaft in der Zuführung des Motoröls zur Strahlpumpe ein Ventil zum wahlweisen Ein- oder Ausschalten der Strahlpumpe angeordnet. Wenn das Ventil nur diesem Zweck dient, kann die Einschaltzeit der Strahlpumpe am besten an den Bedarf an Unterdruck angepasst werden. Die Strahlpumpe wird dann maximal energieeffizient betrieben. Das Ventil kann beispielsweise als Magnetventil (Schalt- oder Proportionalventil) oder als druckbetätigtes Ventil (beispielsweise federbelastetes Kugelventil) ausgeführt sein.Of course, it is also possible to vent the space in which promotes the jet pump, with a separate restraint system for oil and / or fuel in the environment. The advantages of the invention can then be provided in a self-sufficient manner, without, for example, requiring modification of the oil separator in the crankcase ventilation or adaptation of the engine management system to the fuel vapor additionally introduced into the combustion air. The invention can thus be integrated in a variety of ways, either in new vehicles or retrofitted into existing vehicles, for example in an already due exchange of the engine oil pump. As explained above, a valve for selectively switching on or off the jet pump is advantageously arranged in the feed of the engine oil to the jet pump. If the valve serves only this purpose, the turn-on time of the jet pump can best be adapted to the need for negative pressure. The jet pump is then operated maximally energy efficient. The valve can be designed, for example, as a solenoid valve (switching or proportional valve) or as a pressure-actuated valve (for example a spring-loaded ball valve).

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in der Zuführung des Motoröls zur Strahlpumpe eine Drossel angeordnet. Dadurch wird der maximal mögliche Ölvolumenstrom durch die Strahlpumpe begrenzt. Somit wird auch der maximal mögliche Ölverlust im Fehlerfall begrenzt.In a further advantageous embodiment of the invention, a throttle is arranged in the feed of the engine oil to the jet pump. As a result, the maximum possible oil volume flow is limited by the jet pump. Thus, the maximum possible oil loss is limited in case of failure.

Die druckerhöhende Pumpe in der Motorölpumpe kann elektrisch, mechanisch oder kombiniert elektrisch/mechanisch angetrieben sein. Sofern die druckerhöhende Pumpe rein mechanisch angetrieben ist, kann die Strahlpumpe nur benutzt werden, solange der Verbrennungsmotor läuft. Wenn auch ein elektrischer Betrieb der druckerhöhenden Pumpe möglich ist, kann die Strahlpumpe auch im Motorstillstandsphasen benutzt werden, die in zukünftigen Hybrid- und Segelfahrzeugen verstärkt auftreten werden. The pressure-increasing pump in the engine oil pump can be driven electrically, mechanically or combined electrically / mechanically. Unless the pressure-increasing pump is purely mechanically driven, the jet pump can only be used as long as the internal combustion engine is running. Although electrical operation of the pressure-increasing pump is possible, the jet pump can also be used during engine stoppage phases, which will be more prevalent in future hybrid and sail vehicles.

Die Strahlpumpe, und/oder ein Ventil in ihrer Zuführung für Motoröl, können aber auch an anderen Stellen im Ölkreislauf des Kraftfahrzeugs angeschlossen sein. Die Strahlpumpe und/oder das Ventil können beispielsweise am Turbolader angeschlossen werden, so dass der Ölvolumenstrom, der zur Kühlung und/oder Schmierung des Turboladers erforderlich ist, mit genutzt werden kann. Somit kann beispielsweise der Turbolader zusammen mit der Strahlpumpe und/oder dem Ventil zu einer Baugruppe mit erweiterter Funktionalität zusammengefasst sein. Die Strahlpumpe kann aber beispielsweise auch in die Öl-Rückführleitung des Turboladers, in die Ölwanne oder in das Ölfiltermodul integriert sein. Da die Strahlpumpe sehr preiswert zu fertigen ist, entstehen nur geringe Mehrkosten, wenn mit dem turnusmäßigen Austausch des Ölfiltermoduls auch die Strahlpumpe ausgetauscht werden muss.The jet pump, and / or a valve in its supply for engine oil, but can also be connected at other locations in the oil circuit of the motor vehicle. The jet pump and / or the valve can for example be connected to the turbocharger, so that the oil volume flow, which is required for cooling and / or lubrication of the turbocharger, can be used with. Thus, for example, the turbocharger together with the jet pump and / or the valve can be combined to form an assembly with extended functionality. However, the jet pump can also be integrated, for example, in the oil return line of the turbocharger, in the oil sump or in the oil filter module. Since the jet pump is very inexpensive to manufacture, there are only small additional costs, if with the regular replacement of the oil filter module and the jet pump must be replaced.

In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein aus der Strahlpumpe ausgangsseitig austretendes Gemisch aus Motoröl und dem von der Strahlpumpe angesaugten gasförmigen Medium, beispielsweise Luft oder ein Gemisch aus Luft und Kraftstoffdampf, als Kühlmittel in die Kolbenkühlung des Motors des Kraftfahrzeugs geführt. Der für die Kolbenkühlung erforderliche Volumenstrom an Motoröl kann dann für den Betrieb der Strahlpumpe ein zweites Mal genutzt werden. Die Kolbenkühlung ist unempfindlich dagegen, dass das Gemisch aus Motoröl und dem gasförmigen Medium in der Regel zweiphasig ist.In a further particularly advantageous embodiment of the invention, a mixture of engine oil and the gaseous medium aspirated from the jet pump, for example air or a mixture of air and fuel vapor, is passed as coolant into the piston cooling of the engine of the motor vehicle from the jet pump. The volume flow of engine oil required for the piston cooling can then be used a second time for the operation of the jet pump. The piston cooling is insensitive to the fact that the mixture of engine oil and the gaseous medium is usually two-phase.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt. Further measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of the preferred embodiments of the invention with reference to figures.

Ausführungsbeispieleembodiments

Es zeigt: It shows:

1 Prinzipskizze der Bereitstellung von Unterdruck über eine Strahlpumpe 4 mit Motoröl 6 als Treibmedium. 1 Schematic diagram of the provision of negative pressure via a jet pump 4 with engine oil 6 as a driving medium.

2 Integration der Strahlpumpe 4 in die Motorölpumpe 100. 2 Integration of the jet pump 4 in the engine oil pump 100 ,

3 Integration der Strahlpumpe 4 in den Verbrennungsmotor 10 des Kraftfahrzeugs 1. 3 Integration of the jet pump 4 in the internal combustion engine 10 of the motor vehicle 1 ,

4 Anschluss der Strahlpumpe 4 in den Teil 7c des Ölkreislaufs 7, der die Kolbenkühlung 10b des Motors 10 versorgt. 4 Connection of the jet pump 4 in the part 7c of the oil circuit 7 that the piston cooling 10b of the motor 10 provided.

1 zeigt schematisch, wie mit einer Strahlpumpe 4 in einem Kraftfahrzeug 1 ein Unterdruck sowohl für den Bremskraftverstärker 2 als auch für das Tankentlüftungssystem 3 bereitgestellt werden kann. Der Bremskraftverstärker 2 nimmt eine Bremsanforderung des Fahrers über das Bremspedal 21 entgegen. Ein am Anschluss 26 des Bremskraftverstärkers 2 vorgelegter Unterdruck liefert die Hilfsenergie, um eine Bremsflüssigkeit 23 aus einem Reservoir 22 mit einem gegenüber dem Druck auf das Bremspedal 21 deutlich verstärkten Druck in einen Bremszylinder 24 einzusteuern. Dieser Druck bewirkt ein Anlegen der Bremse 25. 1 schematically shows how with a jet pump 4 in a motor vehicle 1 a negative pressure for both the brake booster 2 as well as for the tank ventilation system 3 can be provided. The brake booster 2 takes a brake request from the driver via the brake pedal 21 opposite. One at the connection 26 of the brake booster 2 submitted negative pressure provides the auxiliary energy to a brake fluid 23 from a reservoir 22 with one opposite the pressure on the brake pedal 21 significantly increased pressure in a brake cylinder 24 einzusteuern. This pressure causes the application of the brake 25 ,

Im Tank 5 des Fahrzeugs 1 befindet sich Kraftstoff in einer flüssigen Phase 5a und in einer dampfförmigen Phase 5b. Der Tank 5 weist einen Stutzen 33 zur Abführung der dampfförmigen Phase 5b auf. Durch Vorlegen eines Unterdrucks an der Entlüftungsleitung 32 wird das Rückschlagventil 31 geöffnet, und der dampfförmige Kraftstoff 5b wird abgesaugt. In the tank 5 of the vehicle 1 Fuel is in a liquid phase 5a and in a vapor phase 5b , The Tank 5 has a nozzle 33 for the removal of the vapor phase 5b on. By presenting a vacuum on the vent line 32 becomes the check valve 31 opened, and the vaporous fuel 5b is sucked off.

Die Strahlpumpe 4 hat eine Treibdüse 4a, in die über eine Zuleitung 8a Motoröl 6 von der Druckseite 7b des Ölkreislaufs 7 des Fahrzeugs 1 zugeführt wird. Die Treibdüse 4a entspannt das Motoröl 6 und erhöht dabei seine Geschwindigkeit. In der Mischdüse 4b überträgt das Motoröl 6 einen Impuls auf den über die Leitung 32 angesaugten Kraftstoffdampf 5b und auf die aus dem Anschluss 26 des Bremskraftverstärkers 2 abgesaugte Luft. Die Luft bzw. Kraftstoffmoleküle werden in Richtung des Diffusors 4c getrieben, wodurch in der Mischdüse 4b ein Unterdruck entsteht. Druckenergie wird also in kinetische Energie umgewandelt und in Form von kinetischer Energie aus der Mischdüse 4b abgezogen. Im Diffusor 4c sinkt die Strömungsgeschwindigkeit wieder, und es erfolgt eine Druckrückgewinnung. Das Gemisch aus Motoröl 6, Luft und Kraftstoffdampf 5b wird dem Ölreservoir 12 zugeführt. Dieses Ölreservoir 12 befindet sich auf der Niederdruckseite 7a des Ölkreislaufs 7 des Fahrzeugs 1. Die druckerhöhende Pumpe 9 fördert von der Niederdruckseite 7a auf die Druckseite 7b des Ölkreislaufs 7. Von der Druckseite 7b aus gelangt das Motoröl 6 über den Einlass 11 in den Motor 10. The jet pump 4 has a motive nozzle 4a , in the over a supply line 8a Engine oil 6 from the pressure side 7b of the oil circuit 7 of the vehicle 1 is supplied. The motive nozzle 4a relaxes the engine oil 6 and increases its speed. In the mixing nozzle 4b transfers the engine oil 6 an impulse on the over the line 32 sucked fuel vapor 5b and on the off the hook 26 of the brake booster 2 extracted air. The air or fuel molecules are directed towards the diffuser 4c driven, causing in the mixing nozzle 4b a negative pressure is created. Thus, pressure energy is converted into kinetic energy and kinetic energy from the mixing nozzle 4b deducted. In the diffuser 4c the flow rate decreases again, and there is a pressure recovery. The mixture of engine oil 6 , Air and fuel vapor 5b becomes the oil reservoir 12 fed. This oil reservoir 12 is located on the low pressure side 7a of the oil circuit 7 of the vehicle 1 , The pressure-increasing pump 9 promotes from the low pressure side 7a on the print side 7b of the oil circuit 7 , From the print side 7b out gets the engine oil 6 over the inlet 11 in the engine 10 ,

Das Ölreservoir 12 ist über eine Leitung 16 mit der Kurbelgehäuseentlüftung 15 des Motors 10 verbunden. Diese Kurbelgehäuseentlüftung 15 ist wiederum in den Einlass 14 für Verbrennungsluft in den Motor 10 entlüftet. Somit ist letzten Endes auch das Ölreservoir 12 über die Leitung 16 und über die Leitung 15a in den Einlass 14 für Verbrennungsluft entlüftet. Weder gasförmige Bestandteile des Motoröls 6 noch Kraftstoffdampf 5b können so in die Umwelt gelangen. The oil reservoir 12 is over a line 16 with the crankcase breather 15 of the motor 10 connected. This crankcase breather 15 is in turn in the inlet 14 for combustion air in the engine 10 vented. Thus, ultimately, the oil reservoir 12 over the line 16 and over the line 15a in the inlet 14 vented for combustion air. Neither gaseous constituents of the engine oil 6 still fuel vapor 5b so can get into the environment.

2 verdeutlicht schematisch die Integration der Strahlpumpe 4 in die Motorölpumpe 100. Die Motorölpumpe 100 enthält eine druckerhöhende Pumpe 9, die den Druck des Motoröls 6 zwischen der Niederdruckseite 9a und der Druckseite 9b auf einen einstellbaren Wert anheben. Dieser Wert wird über das Drucksteuerventil 91 vorgegeben, das von der elektronischen Steuereinheit 10d angesteuert wird. Auf der Druckseite 9b der druckerhöhenden Pumpe 9 befindet sich der Auslass 102 der Motorölpumpe 100, über den das Motoröl 6 dem Ölfilter 20 und damit schließlich auch dem Motor 10 zugeführt wird. Zwischen der druckerhöhenden Pumpe 9 und dem Ölfilter 20, noch innerhalb der Motorölpumpe 100, zweigt die Zuführung 8a für das Motoröl in die Strahlpumpe 4 ab. Diese Abzweigung 8a ist über ein Steuerventil 17 und eine Drossel 18 geführt. Über das Steuerventil 17 kann also die Strahlpumpe 4 ein- und ausgeschaltet werden. 2 schematically illustrates the integration of the jet pump 4 in the engine oil pump 100 , The engine oil pump 100 contains a pressure-increasing pump 9 that the pressure of the engine oil 6 between the low pressure side 9a and the print side 9b to an adjustable value. This value is via the pressure control valve 91 specified by the electronic control unit 10d is controlled. On the print side 9b the pressure-increasing pump 9 is the outlet 102 the engine oil pump 100 about which the engine oil 6 the oil filter 20 and finally the engine 10 is supplied. Between the pressure-increasing pump 9 and the oil filter 20 , still within the engine oil pump 100 , the feeder branches off 8a for the engine oil in the jet pump 4 from. This branch 8a is via a control valve 17 and a throttle 18 guided. About the control valve 17 so can the jet pump 4 be switched on and off.

Die Strahlpumpe 4 saugt über den Einlass 103 der Motorölpumpe 100 ein gasförmiges Medium 13, beispielsweise Luft, Kraftstoffdampf 5b oder eine beliebige Mischung hiervon, an. Das Gemisch dieses gasförmigen Mediums 13 mit dem Motoröl 6 wird über den gemeinsamen Auslass 104 aus der Motorölpumpe 100 abgegeben. Von diesem Auslass 104 wird es dem Ölreservoir 12 zugeführt. In dem Ölreservoir 12 werden alle Rückflüsse von Motoröl 6 gesammelt. Dies sind im Einzelnen der Rückfluss 7f aus dem Zylinderblock 10a, der Rückfluss 7d von der Kolbenkühlung 10b und der Auslass 7e aus dem Drucksteuerventil 91. Die Kolbenkühlung 10b kann über ein weiteres Steuerventil 19 durch die elektronische Steuereinheit 10d ein- und ausgeschaltet werden. Diese Steuereinheit 10d bedient auch das Steuerventil 17 für die Strahlpumpe 4 und das Drucksteuerventil 91 für die druckerhöhende Pumpe 9. Über einen Drucksensor 10c innerhalb des Motors 10 ist die elektronische Steuereinheit 10d immer über den aktuellen Öldruck im Motor 10 informiert.The jet pump 4 sucks over the inlet 103 the engine oil pump 100 a gaseous medium 13 , For example, air, fuel vapor 5b or any mixture thereof. The mixture of this gaseous medium 13 with the engine oil 6 will be over the common outlet 104 from the engine oil pump 100 issued. From this outlet 104 it becomes the oil reservoir 12 fed. In the oil reservoir 12 All returns of engine oil 6 collected. These are in detail the reflux 7f from the cylinder block 10a , the return flow 7d from the piston cooling 10b and the outlet 7e from the pressure control valve 91 , The piston cooling 10b can have another control valve 19 through the electronic control unit 10d be switched on and off. This control unit 10d also operates the control valve 17 for the jet pump 4 and the pressure control valve 91 for the pressure-increasing pump 9 , About a pressure sensor 10c inside the engine 10 is the electronic control unit 10d always above the current oil pressure in the engine 10 informed.

Nach 3 lässt sich die Strahlpumpe 4 alternativ auch in den Verbrennungsmotor 10 integrieren. Zu diesem Zweck ist der zur Strahlpumpe 4 führende Abzweig 8a für das Motoröl einschließlich des Steuerventils 17 nun stromabwärts des Ölfilters 20 angeordnet. Im Übrigen erfüllt die Strahlpumpe 4 jedoch die gleiche Funktion wie gemäß 2.To 3 lets go of the jet pump 4 alternatively also in the internal combustion engine 10 integrate. For this purpose, the jet pump 4 leading branch 8a for the engine oil including the control valve 17 now downstream of the oil filter 20 arranged. Incidentally, the jet pump fulfills 4 however, the same function as according to 2 ,

Nach 4 lässt sich die Strahlpumpe 4 auch an anderer Stelle in den Motor 10 integrieren. Sie ist hier in dem Teil 7c des Ölkreislaufs 7 geschaltet, der die Kolbenkühlung 10b versorgt. Da die Strahlpumpe 4 mit dem Kolbenkühler 10b in Reihe geschaltet ist, läuft sie genau dann, wenn auch die Kolbenkühlung 10b aktiv ist. Beide Geräte werden somit über das gleiche Steuerventil 19, das hier zugleich die Funktion des Steuerventils 17 aus den 2 und 3 übernimmt, ein- und ausgeschaltet. Hier ist die Flexibilität für das Ein- und Ausschalten der Strahlpumpe 4 eingeschränkt, da im Zweifel die Kolbenkühlung 10b auch dann eingeschaltet werden muss, wenn ein Einschalten der Strahlpumpe 4 eigentlich nicht erforderlich wäre. Dafür wird das separate Steuerventil 17 eingespart.To 4 lets go of the jet pump 4 elsewhere in the engine 10 integrate. She is here in the part 7c of the oil circuit 7 switched, the piston cooling 10b provided. Because the jet pump 4 with the piston cooler 10b Connected in series, it runs exactly when, even if the piston cooling 10b is active. Both devices are thus via the same control valve 19 , here at the same time the function of the control valve 17 from the 2 and 3 takes over, on and off. Here is the flexibility for turning the jet pump on and off 4 restricted, since in doubt the piston cooling 10b must also be turned on when switching on the jet pump 4 actually not required. This is the separate control valve 17 saved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19942011 A1 [0003] DE 19942011 A1 [0003]

Claims (10)

Bremskraftverstärker (2) oder Tankentlüftungssystem (3) für ein Kraftfahrzeug (1), umfassend eine Unterdruckpumpe (4) zur Bereitstellung der Hilfsenergie des Bremskraftverstärkers (2) bzw. zur Absaugung (3) eines gasförmigen Mediums (5b) aus dem Tank (5) des Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckpumpe (4) eine Strahlpumpe ist, die als Treibmedium Motoröl (6) von einer Druckseite (7b) des Ölkreislaufs (7) des Kraftfahrzeugs (1) bezieht.Brake booster ( 2 ) or tank ventilation system ( 3 ) for a motor vehicle ( 1 ), comprising a vacuum pump ( 4 ) for providing the auxiliary power of the brake booster ( 2 ) or for suction ( 3 ) of a gaseous medium ( 5b ) from the tank ( 5 ) of the motor vehicle, characterized in that the vacuum pump ( 4 ) is a jet pump, which is used as a propellant engine oil ( 6 ) from a printing side ( 7b ) of the oil circuit ( 7 ) of the motor vehicle ( 1 ). Bremskraftverstärker (2) oder Tankentlüftungssystem (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuführung (8a) für Motoröl (6) als Treibmedium für die Strahlpumpe (4) zwischen einer druckerhöhenden Pumpe (9) für das Motoröl (6) und dem Einlass (11) des Motoröls (6) in den Motor (10) des Kraftfahrzeugs (1) aus dem Ölkreislauf (7) des Kraftfahrzeugs (1) abzweigt.Brake booster ( 2 ) or tank ventilation system ( 3 ) according to claim 1, characterized in that a feeder ( 8a ) for engine oil ( 6 ) as a driving medium for the jet pump ( 4 ) between a pressure-increasing pump ( 9 ) for the engine oil ( 6 ) and the inlet ( 11 ) of engine oil ( 6 ) in the engine ( 10 ) of the motor vehicle ( 1 ) from the oil circuit ( 7 ) of the motor vehicle ( 1 ) branches off. Bremskraftverstärker (2) oder Tankentlüftungssystem (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuführung (8b) für Motoröl (6) als Treibmedium für die Strahlpumpe (4) aus dem Teil (7c) des Ölkreislaufs (7) des Kraftfahrzeugs (1) abzweigt, der die Kolbenkühlung (10b) des Motors (10) des Kraftfahrzeugs (1) versorgt.Brake booster ( 2 ) or tank ventilation system ( 3 ) according to one of claims 1 to 2, characterized in that a feeder ( 8b ) for engine oil ( 6 ) as a driving medium for the jet pump ( 4 ) from the part ( 7c ) of the oil circuit ( 7 ) of the motor vehicle ( 1 ) branches, the piston cooling ( 10b ) of the motor ( 10 ) of the motor vehicle ( 1 ) provided. Tankentlüftungssystem (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindung (32) zwischen dem Tank (5) des Kraftfahrzeugs (1) und der Strahlpumpe (4) ein in Richtung auf die Strahlpumpe (4) öffnendes Rückschlagventil (31) angeordnet ist.Tank ventilation system ( 3 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the compound ( 32 ) between the tank ( 5 ) of the motor vehicle ( 1 ) and the jet pump ( 4 ) in the direction of the jet pump ( 4 ) opening check valve ( 31 ) is arranged. Motorölpumpe (100) für ein Kraftfahrzeug mit einem Öleinlass (101) und einem Ölauslass (102) und einer druckerhöhenden Pumpe (9) zur Förderung von Motoröl (6) vom Öleinlass (101) zum Ölauslass (102), dadurch gekennzeichnet, dass ein Gaseinlass (103) für ein gasförmiges Medium (13), ein zusätzlicher Auslass (104) sowie eine Strahlpumpe (4) vorgesehen sind, wobei die Strahlpumpe (4) dazu ausgebildet ist, Motoröl (6) von der Druckseite (9b) der druckerhöhenden Pumpe (9) als Treibmedium zu beziehen, das gasförmige Medium (13) am Gaseinlass (103) anzusaugen und das gasförmige Medium (13) vermischt mit Motoröl (6) zu dem zusätzlichen Auslass (104) zu fördern.Engine oil pump ( 100 ) for a motor vehicle with an oil inlet ( 101 ) and an oil outlet ( 102 ) and a pressure-increasing pump ( 9 ) for the extraction of motor oil ( 6 ) from the oil inlet ( 101 ) to the oil outlet ( 102 ), characterized in that a gas inlet ( 103 ) for a gaseous medium ( 13 ), an additional outlet ( 104 ) and a jet pump ( 4 ) are provided, wherein the jet pump ( 4 ) is adapted to engine oil ( 6 ) from the pressure side ( 9b ) of the pressure-increasing pump ( 9 ) as the propellant, the gaseous medium ( 13 ) at the gas inlet ( 103 ) and the gaseous medium ( 13 ) mixed with engine oil ( 6 ) to the additional outlet ( 104 ) to promote. Bremskraftverstärker (2), Tankentlüftungssystem (3) oder Motorölpumpe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlpumpe (4) in einen Raum (12) fördert, der in Richtung auf einen Einlass (14) für Verbrennungsluft in den Motor (10) des Kraftfahrzeugs (1) entlüftet ist (16).Brake booster ( 2 ), Tank ventilation system ( 3 ) or engine oil pump ( 100 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the jet pump ( 4 ) in a room ( 12 ), which is directed towards an inlet ( 14 ) for combustion air into the engine ( 10 ) of the motor vehicle ( 1 ) is vented ( 16 ). Bremskraftverstärker (2), Tankentlüftungssystem (3) oder Motorölpumpe (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (12) mit der Kurbelgehäuseentlüftung (15) des Motors (10) des Kraftfahrzeugs (1) verbunden ist (16).Brake booster ( 2 ), Tank ventilation system ( 3 ) or engine oil pump ( 100 ) according to claim 6, characterized in that the space ( 12 ) with the crankcase breather ( 15 ) of the motor ( 10 ) of the motor vehicle ( 1 ) connected is ( 16 ). Bremskraftverstärker (2), Tankentlüftungssystem (3) oder Motorölpumpe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuführung (8a, 8b) des Motoröls (6) zur Strahlpumpe (4) ein Ventil (17) zum wahlweisen Ein- oder Ausschalten der Strahlpumpe (4) angeordnet ist.Brake booster ( 2 ), Tank ventilation system ( 3 ) or engine oil pump ( 100 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the feeder ( 8a . 8b ) of engine oil ( 6 ) to the jet pump ( 4 ) a valve ( 17 ) for selectively switching on or off the jet pump ( 4 ) is arranged. Bremskraftverstärker (2), Tankentlüftungssystem (3) oder Motorölpumpe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuführung (8a, 8b) des Motoröls (6) zur Strahlpumpe (4) eine Drossel (18) angeordnet ist.Brake booster ( 2 ), Tank ventilation system ( 3 ) or engine oil pump ( 100 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that in the feeder ( 8a . 8b ) of engine oil ( 6 ) to the jet pump ( 4 ) a throttle ( 18 ) is arranged. Bremskraftverstärker (2), Tankentlüftungssystem (3) oder Motorölpumpe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus der Strahlpumpe (4) ausgangsseitig austretendes Gemisch aus Motoröl (6) und dem von der Strahlpumpe (4) angesaugten gasförmigen Medium (5b, 13) als Kühlmittel in die Kolbenkühlung (10b) des Motors (10) des Kraftfahrzeugs (1) geführt ist.Brake booster ( 2 ), Tank ventilation system ( 3 ) or engine oil pump ( 100 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that one of the jet pump ( 4 ) output side mixture of engine oil ( 6 ) and that of the jet pump ( 4 ) sucked gaseous medium ( 5b . 13 ) as a coolant in the piston cooling ( 10b ) of the motor ( 10 ) of the motor vehicle ( 1 ) is guided.
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