DE102016206613A1

DE102016206613A1 - Tank system of a motor vehicle with a volume change element

Info

Publication number: DE102016206613A1
Application number: DE102016206613.7A
Authority: DE
Inventors: Attila Farkas; Emmanuel Arras
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-04-19
Filing date: 2016-04-19
Publication date: 2017-10-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Tanksystem eines Kraftfahrzeugs mit einem im Innenraum des Kraftstofftanks zumindest im Wesentlichen oberhalb des Flüssigkeitsspiegels vorgesehenen Volumenveränderungselement, das in Form eines verformbaren Beutels ausgebildet ist, welcher ein mit der Umgebung in Verbindung stehendes Ausgleichs-Volumen bildet, insbesondere mit einem der in den Ansprüchen 1 bis 3 der WO 2016/012284 enthaltenen Merkmale, wobei das Volumenveränderungselement als schlauchförmiger länglicher Beutel ausgebildet ist, welcher in gewundener Form im Innenraum des Kraftstofftanks gehalten oder positioniert oder fixiert ist.The invention relates to a tank system of a motor vehicle with a provided in the interior of the fuel tank at least substantially above the liquid level volume change element, which is in the form of a deformable bag, which forms a communicating with the environment compensation volume, in particular with one of the in the Claims 1 to 3 of WO 2016/012284 features, wherein the volume changing element is formed as a tubular elongated bag, which is held or positioned or fixed in a wound shape in the interior of the fuel tank.

Description

Die Erfindung betrifft ein Tanksystem eines Kraftfahrzeugs mit einem im Innenraum des Kraftstofftanks zumindest im Wesentlichen oberhalb des Flüssigkeitsspiegels vorgesehenen Volumenveränderungselement, das in Form eines verformbaren Beutels ausgebildet ist, welcher ein mit der Umgebung in Verbindung stehendes Ausgleichs-Volumen bildet, insbesondere mit einem der in den Ansprüchen 1 bis 3 der WO 2016/012284 enthaltenen Merkmale.The invention relates to a tank system of a motor vehicle with a provided in the interior of the fuel tank at least substantially above the liquid level volume change element, which is in the form of a deformable bag, which forms a communicating with the environment compensation volume, in particular with one of the in the Claims 1 to 3 of WO 2016/012284 contained features.

Der technologische Hintergrund eines Kfz-Tanksystems mit einem sog. Volumenveränderungselement ist ebenso wie eine vorteilhafte Ausgestaltung eines solchen Tanksystems in der vorstehend genannten Schrift ausführlich beschrieben, auf welche Schrift hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird und welche Schrift bzw. deren offenbarte Merkmale vollumfänglich Inhalt der vorliegenden Erfindung sein soll bzw. sollen, da mit der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Tanksystem nach der WO 2016/012284 im Hinblick auf funktionale Sicherheit vorteilhaft weiter gebildet werden soll (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).The technological background of a motor vehicle tank system with a so-called volume change element as well as an advantageous embodiment of such a tank system in the aforementioned document is described in detail, which font is hereby incorporated by reference and which font or its disclosed features fully content of the present invention should be or should, as with the present invention, in particular a tank system according to the WO 2016/012284 with regard to functional safety is to be further formed advantageous (= object of the present invention).

Die Lösung dieser Aufgabe ist für ein Tanksystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Volumenveränderungselement als schlauchförmiger länglicher Beutel ausgebildet ist, welcher in gewundener Form im Innenraum des Kraftstofftanks gehalten oder positioniert oder fixiert ist. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.The solution to this problem is for a tank system according to the preamble of claim 1, characterized in that the volume-changing element is designed as a tubular elongated bag, which is held or positioned or fixed in a helical shape in the interior of the fuel tank. Advantageous embodiments and further developments are content of the dependent claims.

Indem das Volumenveränderungselement schlauchartig oder wie ein flexibles Rohr, dessen Querschnitt und damit dessen als veränderliches Ausgleichs-Volumen dienender Rauminhalt veränderlich ist, ausgebildet ist, und indem dieser Schlauch oder dieses Rohr in bspw. mäanderartig und/oder spiralartig gewundener Form im Tank-Innenraum gehalten oder positioniert oder fixiert ist, kann dieses Volumenveränderungselement sich nahezu über die gesamte Grundfläche, bzw. da sich dieses Volumenveränderungselement oberhalb des Spiegels von im Tank befindlicher Flüssigkeit befindet, praktisch über die gesamte Deckfläche des Tank-Innenraums erstrecken, ohne dass die Gefahr besteht, dass dieses Volumenveränderungselement im schlaffen Zustand, d. h. wenn das Ausgleichs-Volumen des Volumenveränderungselementes minimal ist, durch irgendwelche weiteren Einbauteile, die ebenfalls innerhalb des Kraftstofftanks vorgesehen sind, beschädigt wird. Mit den Worten „gehalten oder positioniert oder fixiert” soll dabei ausgedrückt werden, dass durch geeignete Mittel die Position und Formgebung, nämlich insbesondere die genannte gewundene Form des Volumenveränderungselements im Wesentlichen festgelegt ist, dass aber Veränderungen unter anderem der Formgebung in einem gewissen Umfang möglich sind. Solche Veränderungen ergeben sich alleine durch die Funktion des Volumenveränderungselementes dadurch, dass dieses entweder mit einer relativ großen Menge von Umgebungsluft befüllt ist, um die Bildung von Unterdruck im Tank zu verhindern oder nahezu keine Umgebungsluft enthält, wenn eine geringe Verdunstungsneigung des im Kraftstofftank befindlichen Kraftstoff ohne ein solches Volumenveränderungselement dazu führen würde, dass sich im Kraftstofftank ein Überdruck (gegenüber Umgebungsdruck) aufbaut.By the volume-changing element hose-like or as a flexible tube whose cross-section and thus its variable volume equalization volume is variable, is formed, and held by this hose or tube in example. Meandering and / or spirally wound shape in the tank interior or is positioned or fixed, this volume changing element can extend almost over the entire base area, or since this volume changing element is located above the level of liquid in the tank, practically over the entire top surface of the tank interior, without the risk that this volume change element in the flaccid state, d. H. when the balance volume of the volume change element is minimal, is damaged by any other built-in parts, which are also provided within the fuel tank. By the words "held or positioned or fixed" is to be expressed that by appropriate means the position and shape, namely in particular the said tortuous shape of the volume change element is essentially fixed, but that changes, inter alia, the shaping to a certain extent are possible , Such changes are due solely to the function of the volume change element in that it is either filled with a relatively large amount of ambient air to prevent the formation of negative pressure in the tank or contains almost no ambient air, if a low tendency to evaporate located in the fuel tank without fuel Such a volume-changing element would lead to an overpressure (compared to ambient pressure) building up in the fuel tank.

Immanent ergibt sich mit einer wie vorgeschlagen gehaltenen oder im Tank-Innenraum positionierten schlauchartigen Struktur eine höhere Steifigkeit und Festigkeit des Volumenveränderungselements, da die geeignet gehaltene Wandstruktur des Volumenveränderungselements mit einer schlauchartigen Gestaltung desselben einen größeren Anteil desjenigen Tankinnenraum-Volumens einnimmt, als dies ein sackförmiger Beutel, welcher üblicherweise im Stand der Technik gezeigt ist, tut. Die Stabilität eines „Schlauches” ist aufgrund des höheren Wandanteils des Volumenveränderungselements somit höher als diejenige eines „Sackes”.Immanent results with a held as proposed or positioned in the tank interior tubular structure, a higher rigidity and strength of the volume change element, since the suitably held wall structure of the volume change element with a tubular design of the same occupies a greater proportion of that tank interior volume, as a bag-shaped bag which is commonly shown in the prior art does. The stability of a "hose" is thus higher than that of a "bag" due to the higher wall portion of the volume changing element.

Wesentlich im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist, dass das schlauchförmige oder die Form eines länglichen Beutels aufweisende Volumenveränderungselement in gewundener Form im Innenraum des Kraftstofftanks gehalten (oder positioniert oder fixiert) ist. Was eine Windung ist, welche zur Erzielung einer gewundenen Form benötigt wird, ist grundsätzlich bekannt, d. h. die Längsachse des Schlauches weist vorzugsweise mehrere Bögen auf. Diese Bögen können in einer gemeinsamen Ebene oder auch in verschiedenen Ebenen liegen bzw. verschiedene Ebenen beschreiben. Dabei können bei Betrachtung quasi aufeinanderfolgender Bogenabschnitte Richtungswechsel vorgesehen sein, wodurch sich eine mäanderförmige Gestalt ergeben kann oder es können aneinander angrenzende Bogenabschnitte eine gleich orientierte aber betragsmäßig geringfügig geänderte Krümmung aufweisen, wodurch sich eine spiralförmige Gestalt ergibt. Selbstverständlich sind auch beliebige Kombinationen beliebiger Krümmungen einzelner Bogenabschnitte und geradliniger Abschnitte des schlauchförmigen Volumenveränderungselements möglich, d. h. auch mit geradlinigen Abschnitten ist eine gewundene Form darstellbar, wenn sich an die geradlinigen Abschnitte Bogenabschnitte bzw. gebogene Abschnitte anschließen.Essential in the context of the present invention is that the tubular or the shape of an elongated bag having volume change element is held in a spiral shape in the interior of the fuel tank (or positioned or fixed). What is a turn needed to achieve a tortuous shape is basically known, i. H. the longitudinal axis of the tube preferably has a plurality of bends. These arcs can lie in a common plane or in different planes or describe different planes. In this case, when looking at quasi-successive arc sections may be provided directional change, which may result in a meandering shape or adjacent arc sections may have an equally oriented but slightly modified amount of curvature, resulting in a spiral shape. Of course, any combination of any curvatures of individual arc sections and rectilinear portions of the tubular volume change element are possible, d. H. Even with rectilinear sections, a tortuous shape can be represented when connecting curved sections or bent sections to the rectilinear sections.

Was die Halterung bzw. Positionierung oder Fixierung des erfindungsgemäß schlauchförmigen länglichen Beutels (als Volumenveränderungselement) betrifft, so kann diese in einer günstigen Ausführungsform punktuell sein, d. h. der schlauchförmige Beutel ist an mehreren Stellen oder Punkten entweder aufhängt oder befestigt oder liegt an mehreren Punkten angebunden (oder befestigt) an einer Innenwand des Kraftstofftanks an. Bei dieser Innenwand des Kraftstofftanks, an welcher das schlauchförmige Volumenveränderungselement punktuell, d. h. insbesondere nicht vollumfänglich angebunden oder gehalten oder fixiert ist, kann es sich insbesondere um die in Gebrauchslage des Kraftstofftanks obenliegende Tankwand (= Deckfläche) handeln; alternativ aber auch um eine Seitenwand des Kraftstofftanks oder um eine Wand oder Wandstruktur, welche im Innenraum des Kraftstofftanks vorgesehen ist. Bei letzterer handelt es sich insbesondere um eine in der eingangs genannten WO 2016/012284 unter anderem gezeigten Schwapp-Schutzwand, welche Durchtrittsöffnungen für Kraftstoff aufweist, und die unter anderem oder alleinig dazu vorgesehen ist, das Volumenveränderungselement vor zu intensiven Schwappbewegungen des Kraftstoffs, die bei der Fortbewegung des Kraftfahrzeugs entstehen, zu schützen. Auf einer solchen Schwapp-Schutzwand kann der schlauchförmige Beutel in gewundener Form punktuell fixiert aufliegen.As regards the mounting or positioning or fixing of the tube-shaped elongated bag according to the invention (as volume-changing element), this can be achieved in a favorable manner Embodiment be pointy, ie the tubular bag is either hung or fixed at several points or points or abuts (or attached) at several points on an inner wall of the fuel tank on. In this inner wall of the fuel tank to which the tubular volume change element selectively, ie in particular not fully connected or held or fixed, it may in particular be in the use position of the fuel tank overhead tank wall (= top surface); alternatively, however, also around a side wall of the fuel tank or around a wall or wall structure, which is provided in the interior of the fuel tank. The latter is in particular one in the aforementioned WO 2016/012284 shown Schwapp protective wall, among other things, which has passage openings for fuel, and which is provided inter alia or solely to protect the volume change element from excessive sloshing movements of the fuel, which arise during the locomotion of the motor vehicle. On such a slosh protective wall, the tubular bag in a twisted form can rest at a fixed point.

Ein erfindungsgemäß schlauchförmiges Volumenveränderungselement ist relativ einfach herstellbar, so bspw. durch Extrudieren, wobei lediglich die Schlauchenden zu verschließen sind. Anders als manch andere aufwändigere Gestaltung eines geeigneten Volumenveränderungselements kann ein erfindungsgemäßer Schlauch auch relativ einfach innerhalb eines vorgefertigten Kraftstofftanks fixiert oder positioniert werden, indem dieser durch eine übliche sog. Serviceöffnung (auch Serviceflansch genannt) des Tanks eingeführt wird. Für einen Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs kann das schlauchförmige Volumenveränderungselement bspw. einen Durchmesser von 10 Zentimetern und eine Länge von ca. 2 Metern besitzen. Aus einem geeigneten Kunststoffmaterial geformt kann die Wandstärke des Volumenveränderungselements in der Größenordnung von 100 Mikrometern liegen.A tubular volume change element according to the invention is relatively easy to produce, for example, by extrusion, wherein only the hose ends are to be closed. Unlike some other more elaborate design of a suitable volume change element, a hose according to the invention can also be fixed or positioned relatively easily within a prefabricated fuel tank by introducing it through a conventional so-called service opening (also called service flange) of the tank. For a fuel tank of a motor vehicle, the tubular volume change element, for example, have a diameter of 10 centimeters and a length of about 2 meters. Molded from a suitable plastic material, the wall thickness of the volume-changing element may be on the order of 100 microns.

Die beigefügte einzige Figur zeigt lediglich prinzipiell in perspektivischer Darstellung ein mögliches Ausführungsbeispiel, wobei der Kraftstofftank mit der Bezugsziffer 1 als einfacher Quader dargestellt ist, in dessen Innenraum neben einem lediglich strichliert dargestellten Schwalltopf 3 mit integrierter Kraftstoff-Fördereinheit ein Füllstandsgeber 7 sowie diverse Ventile 5, 6 (Roll-Over-Valve, Füllstandbegrenzungsventil) in dem Fachmann bekannter Weise vorgesehen sind.The attached single figure shows only in principle a perspective view of a possible embodiment, wherein the fuel tank with the reference numeral 1 is shown as a simple cuboid, in the interior next to a dashpot only shown dashed 3 with integrated fuel delivery unit a level sensor 7 as well as various valves 5 . 6 (Roll-over valve, level control valve) are provided in the manner known in the art.

Abseits der vorstehend genannten und im Tank-Innenraum vorgesehenen Elemente ist an der Innenseite der oberen Tankwand (= die in Draufsicht auf 1 obere Wand, welche sich auch in Tankeinbaulage im Fahrzeug oben befindet) punktuell, nämlich an mehreren Stellen 8, welche wie in der Legende zur Figur in Form eines Häkchens oder Befestigungsstifts oder dgl. dargestellt sind, ein schlauchförmiges Volumenveränderungselement 2 in gewundener Form aufgehängt bzw. gehalten. Dieses Volumenveränderungselement 2 ist in seiner ein maximales Ausgleichsvolumen darstellenden Form figürlich dargestellt; in seiner ein minimales Ausgleichsvolumen bildenden Form würde dies flexibel verformbare und vorzugsweise durch eine Kunststoffhaut in Form eines schlauchförmigen Beutels gebildete Volumenveränderungselement 2 schlaff an den mehreren Stellen 8 hängen. Die grundsätzliche Anordnung des schlauchförmigen Volumenveränderungselements 2 in gewundener abschnittsweise spiralförmiger und abschnittsweise geradliniger und abschnittsweise mäanderförmiger Anordnung, welche durch die Lage der Stellen 8, welche das Volumenveränderungselement im Innenraum des Kraftstofftanks 1 halten oder fixieren, ändert sich dann aber nicht. Ebenfalls auf das wesentliche abstrahiert sind in der beigefügten Figur mehrere Schwapp-Schutzwände 4 gezeigt, welche mit Durchtrittsöffnungen für den im Tank 1 befindlichen Kraftstoff versehen sind.Away from the above-mentioned and provided in the tank interior elements is on the inside of the upper tank wall (= in plan view 1 upper wall, which is also in tank installation position in the vehicle above) points, namely at several points 8th which are shown as in the legend to the figure in the form of a check mark or fastening pin or the like, a tubular volume change element 2 suspended or held in a twisted shape. This volume change element 2 is represented figuratively in its form representing a maximum compensating volume; in its minimal compensating volume forming form this would be flexibly deformable, and preferably formed by a plastic skin in the form of a tubular bag volume change element 2 limp in several places 8th hang. The basic arrangement of the tubular volume change element 2 in spiral sections of spiral and sectionally rectilinear and sections meandering arrangement, which by the position of the bodies 8th , which the volume change element in the interior of the fuel tank 1 hold or fix, but then does not change. Also abstracted on the essential are several Schwapp bulkheads in the attached figure 4 shown, which with passages for the tank 1 provided fuel are provided.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2016/012284 [0001, 0002, 0007]

Claims

Tank system of a motor vehicle with an interior of the fuel tank ( 1 ) at least substantially above the liquid level provided volume change element ( 2 ), Which is in the form of a deformable bag which forms a related with the environment compensation volume, in particular with one of the features contained in the claims 1 to 3 of WO 2016/012284, characterized in that the volume changing element ( 2 ) is formed as a tubular elongated bag, which in a spiral shape in the interior of the fuel tank ( 1 ) is held or positioned or fixed.

Tank system according to claim 1, wherein the tubular bag ( 2 ) is at least partially meander-shaped and / or spirally wound or positioned or fixed.

Tank system according to claim 1 or 2, wherein the tubular bag ( 2 ) is fixed selectively on the inside of the upper tank wall in the position of use of the fuel tank.

Tank system according to one of the preceding claims, wherein the tubular bag ( 2 ) selectively at a provided in the tank interior and passage openings for fuel slosh protection wall ( 4 ) is attached.