DE102022102166A1

DE102022102166A1 - Betriebsmittelbehälter für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit Betriebsmittelbehälter

Info

Publication number: DE102022102166A1
Application number: DE102022102166.1A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Schimpf; Raul Ramos Alonso; Andreas Bacherler; Batuhan Tugral; Michael Tarara
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-01-31
Filing date: 2022-01-31
Publication date: 2023-08-03
Also published as: CN118632978A; WO2023144415A1

Abstract

Die hier offenbarte Technologie betrifft erfindungsgemäß einen Betriebsmittelbehälter (10) für ein Fahrzeug, wobei der Betriebsmittelbehälter (10) zum Speichern von flüssigem Betriebsmittel vorgesehen ist und Folgendes umfasst: einen Entnahmeabschnitt (20) mit einem darin angeordneten Speichertopf (22); einen fluidleitend mit dem Entnahmeabschnitt (20) verbundenen, an den Entnahmeabschnitt (20) angrenzenden Zuführabschnitt (30); und ein Betriebsmittelfördersystem mit einem im Zuführabschnitt (30) angeordneten Betriebsmittelreservoir (52) sowie einer ersten Fördereinrichtung (54) und einer zweiten Fördereinrichtung (56). Die erste und die zweite Fördereinrichtung (52, 54) sind jeweils fluidleitend mit dem Betriebsmittelreservoir (52) verbunden, wobei die erste Fördereinrichtung dazu eingerichtet ist, Betriebsmittel aus dem Zuführabschnitt von außerhalb des Betriebsmittelreservoirs in das Betriebsmittelreservoir hinein zu fördern, und die zweite Fördereinrichtung dazu eingerichtet ist, Betriebsmittel aus dem Betriebsmittelreservoir in den Speichertopf zu fördern. Darüber hinaus betrifft die Technologie ein Fahrzeug mit dem Betriebsmittelbehälter (10).

Description

Die hier offenbarte Technologie betrifft einen Betriebsmittelbehälter für ein Fahrzeug, der zum Speichern von flüssigem Betriebsmittel vorgesehen ist, sowie ein Fahrzeug mit einem derartigen Betriebsmittelbehälter.
Zum Speichern eines flüssigen Betriebsmittels, beispielsweise eines Kraftstoffes, wie Benzin oder Diesel, in einem Fahrzeug (insbesondere einem Luft-, Boden- oder Wasserfahrzeug) ist es bekannt, das Fahrzeug mit einem Betriebsmittelbehälter, im genannten Beispiel in Form eines Kraftstofftanks, zu versehen. Während des Tankvorgangs in den Kraftstofftank eingefülltes und sodann im Kraftstofftank gespeichertes Benzin kann einem Antriebsaggregat des Fahrzeuges mittels einer Kraftstoffpumpe und Kraftstoffleitungen zugeführt werden.
Es ist eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, zumindest einen Nachteil einer vorbekannten Lösung zu verringern oder zu beheben oder eine alternative Lösung vorzuschlagen. Es ist insbesondere eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, einen vergleichsweise kostengünstig herstellbaren Betriebsmittelbehälter für ein Fahrzeug bereitzustellen, der sich selbst bei flacher Bauweise effizient bis auf eine relativ geringe Restmenge an Betriebsmittel entleeren lässt. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Technologie, ein entsprechendes Fahrzeug bereitzustellen. Weitere bevorzugte Aufgaben können sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie ergeben.
Die Aufgabe(n) wird/werden gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 sowie der weiteren unabhängigen Patentansprüche. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen dar.
Gemäß einem Aspekt wird hier ein Betriebsmittelbehälter vorgeschlagen, der zum Speichern von (insbesondere bei Normbedingungen) flüssigem Betriebsmittel vorgesehen ist. Der Betriebsmittelbehälter umfasst einen Entnahmeabschnitt mit einem darin angeordneten Speichertopf, einen fluidleitend mit dem Entnahmeabschnitt verbundenen, an den Entnahmeabschnitt angrenzenden Zuführabschnitt sowie ein Betriebsmittelfördersystem. Das Betriebsmittelfördersystem enthält ein im Zuführabschnitt angeordnetes Betriebsmittelreservoir sowie eine erste Fördereinrichtung und eine zweite Fördereinrichtung. Die erste und die zweite Fördereinrichtung sind jeweils fluidleitend mit dem Betriebsmittelreservoir verbunden. Ferner ist die erste Fördereinrichtung dazu eingerichtet, Betriebsmittel aus dem Zuführabschnitt von außerhalb des Betriebsmittelreservoirs in das Betriebsmittelreservoir hinein zu fördern. Die zweite Fördereinrichtung ist dazu eingerichtet, Betriebsmittel aus dem Betriebsmittelreservoir in den Speichertopf zu fördern.
Das Betriebsmittelfördersystem mit dem Betriebsmittelreservoir im Zuführabschnitt ermöglicht, den Betriebsmittelbehälter mit vergleichsweise großer Grundfläche zu bauen und das Betriebsmittel dennoch zuverlässig zur weiteren Förderung in den Speichertopf vorzuhalten. Da das Betriebsmittelreservoir im Zuführabschnitt angeordnet ist, kann Betriebsmittel aus dem Zuführabschnitt in der Umgebung des Betriebsmittelreservoirs (energie-) effizient mittels der ersten Fördereinrichtung über eine relativ kurze Leitung in das Reservoir geleitet werden. Darüber hinaus kann die erste Fördereinrichtung vergleichsweise einfach und kostengünstig hergestellt werden. Insbesondere kann eine Anzahl von Fördermitteln (Pumpen) reduziert werden. Der Betriebsmittelbehälter gemäß der hier offenbarten Technologie ermöglicht, eine geringe (Rest-) Menge an Betriebsmittel im Betriebsmittelbehälter vergleichsweise effektiv zu nutzen. Im Umkehrschluss kann die Erstbefüllmenge an Betriebsmittel reduziert werden.
Der Zuführabschnitt weist vorzugsweise einen Verbindungsabschnitt auf, über den der Zuführabschnitt mit dem Entnahmeabschnitt fluidleitend verbunden ist. In diesem Fall kann ein Boden des Betriebsmittelbehälters im Verbindungsabschnitt eine Schwelle (Erhebung) aufweisen. Bevorzugt ist die zweite Fördereinrichtung dazu eingerichtet, im Betriebsmittelreservoir enthaltenes Betriebsmittel aus dem Betriebsmittelreservoir über die Schwelle hinweg, insbesondere in den Speichertopf hinein, zu fördern.
Der Boden des Betriebsmittelbehälters verläuft im Entnahmeabschnitt vorzugsweise horizontal, insbesondere in einer horizontalen Ebene, wenn sich der Betriebsmittelbehälter in seiner Einbaulage befindet. Die im Verbindungsabschnitt vorgesehene Schwelle kann auf einer dem Entnahmeabschnitt und insbesondere einem im Entnahmeabschnitt optional vorgesehenen, unten näher erläuterten Sumpf entgegengesetzten Seite rampenartig abgeschrägt sein. Die Rampe kann insbesondere von einem niedrigen (ersten) Niveau des Bodens des Betriebsmittelbehälters an einem dem Entnahmeabschnitt entgegengesetzten Ende des Verbindungsabschnitts auf ein höheres (zweites) Niveau des Bodens an einem dem Entnahmeabschnitt zugewandten Ende des Verbindungsabschnitts führen. Dies ermöglicht, dass Betriebsmittel aus dem Zuführabschnitt insbesondere bei einem niedrigen Betriebsmittelpegel unterhalb des hohen Niveaus infolge von Fahrzeugbewegungen über die Rampe zum Entnahmeabschnitt strömen kann.
Im restlichen Zuführabschnitt (außerhalb des Verbindungsabschnitts) kann der Boden des Betriebsmittelbehälters ebenfalls horizontal verlaufen, insbesondere wenn sich der Betriebsmittelbehälter in seiner Einbaulage befindet. In diesem restlichen Zuführabschnitt kann der Boden somit im Wesentlichen parallel zum Teil des Bodens des Betriebsmittelbehälters im Entnahmeabschnitt verlaufen. Insbesondere kann der Boden des Betriebsmittelbehälters an einem vom Entnahmeabschnitt abgewandten ersten Ende des Zuführabschnitts, an dem der Betriebsmittelbehälter endet, in der Einbaulage des Betriebsmittelbehälters vertikal auf einem niedrigeren Niveau angeordnet ist als an einem an den Entnahmeabschnitt angrenzenden zweiten Ende.
Im Kontext der vorliegenden Offenbarung kann der Begriff „Einbaulage“ die Lage des Betriebsmittelbehälters in seinem am Fahrzeug montierten Zustand bei waagerecht ausgerichtetem Fahrzeug bezeichnen. Wenn im Folgenden von einer horizontalen Ausrichtung des Betriebsmittelbehälters gesprochen wird, kann damit die Ausrichtung des Betriebsmittelbehälters in der Einbaulage gemeint sein. Sofern in der vorliegenden Offenbarung nichts Gegenteiliges angegeben ist, gelten die erläuterten Lagebeziehungen, Ausrichtungen, Anordnungen und alle sonstigen Merkmale insbesondere dann, wenn sich der Betriebsmittelbehälter in seiner Einbaulage befindet. Die Einbaulage kann im Umkehrschluss unabhängig vom Fahrzeug dadurch definiert sein, dass der Boden des Betriebsmittelbehälters im Entnahmeabschnitt horizontal verläuft. Insofern können in diesem Fall alle horizontal verlaufenden Teile des Betriebsmittelbehälters als sich (im Wesentlichen) parallel zueinander erschreckend offenbart angesehen werden.
Analog bezieht sich der Begriff „Niveau“, mit dem die Lage in vertikaler Richtung gemeint ist, vorzugsweise ebenfalls auf den Betriebsmittelbehälter in seiner Einbaulage. Der Begriff „Höhe“ kann als vertikale Höhe in der Einbaulage / senkrecht zum Boden des Betriebsmittelbehälters im Entnahmeabschnitt verstanden werden. Oben/oberhalb und unten/unterhalb können sich ebenfalls auf die Einbaulage beziehen.
Der Boden des Betriebsmittelbehälters kann der gesamte Abschnitt der Wandlung des Betriebsmittelbehälters sein, auf dem in der Einbaulage der hydrostatische Druck (Gravitationsdruck) des vollständig / randvoll mit Betriebsmittel gefüllten Betriebsmittelbehälters (direkt oder indirekt über im Inneren des Betriebsmittelbehälters vorgesehene Komponenten) lastet. Insbesondere kann der Boden des Betriebsmittelbehälters im Zuführabschnitt der gesamte Abschnitt der Wandlung des Betriebsmittelbehälters sein, auf dem in der Einbaulage der hydrostatische Druck (Gravitationsdruck) des vollständig mit Betriebsmittel gefüllten Zuführabschnitts lastet.
Der Boden kann insbesondere im Zuführabschnitt ein Oberflächenprofil enthalten, welches beispielsweise eine oder mehrere längliche Erhebungen/Sicken und/oder einen oder mehrere Kanäle aufweist. Vorzugsweise ist das Oberflächenprofil derart ausgestaltet, dass im Zuführabschnitt befindliches Betriebsmittel (in der Einbaulage) bei fallendem Betriebsmittelpegel durch die Schwerkraft zu einem oder mehreren Einlässen der ersten Fördereinrichtung strömt, von denen aus die erste Fördereinrichtung das Betriebsmittel in das Betriebsmittelreservoir fördern kann. Bevorzugt befinden sich die einen oder mehreren Einlässe an lokalen Tiefpunkten oder Vertiefungen im Boden im Bereich des Zuführabschnitts.
Der Speichertopf und/oder das Betriebsmittelreservoir können insbesondere als Schwalltopf ausgestaltet sein. Der Speichertopf und/oder das Betriebsmittelreservoir können jeweils dazu dienen, einen Teil des im Betriebsmittelbehälter enthaltenen Betriebsmittels zu bevorraten. Das Volumen des Speichertopfes bzw. des Betriebsmittelreservoirs ist bevorzugt sehr klein im Vergleich zum Speichervolumen des Betriebsmittelbehälters. Beispielsweise kann das Volumen des Speichertopfes bzw. des Betriebsmittelreservoirs mindestens um den Faktor 10, bevorzugt mindestens um den Faktor 50, und besonders bevorzugt mindestens um den Faktor 100, kleiner sein als das Speichervolumen des Betriebsmittelbehälters. Vorzugsweise steht der Speichertopf auf einem Aufstandsbereich auf, welcher als Teil des Bodens des Betriebsmittelbehälters im Entnahmeabschnitt ausgebildet sein kann. Analog steht das Betriebsmittelreservoir bevorzugt auf einem weiteren Aufstandsbereich im Zuführabschnitt auf, welcher insbesondere als Teil des Bodens des Betriebsmittelbehälters im Zuführabschnitt ausgebildet sein kann.
Der Speichertopf kann einen Einlass (Zulauf) für in der unmittelbaren Umgebung des Speichertopfes im Entnahmeabschnitt befindliches Betriebsmittel aufweisen, durch den dieses Betriebsmittel in den Speichertopf hineinströmen kann. Um einen Rückstrom in die Gegenrichtung zu unterbinden, kann der Einlass mit einem Rückschlagventil, beispielsweise einem Pilzventil oder einer Ventilklappe, versehen sein. Der Speichertopf kann ferner Teil einer Funktionseinheit zur Entnahme des Betriebsmittels aus dem Entnahmeabschnitt sein. Wenn der Betriebsmittelbehälter beispielsweise ein Kraftstofftank ist, kann die Funktionseinheit als Tankeinbaueinheit ausgestaltet sein. Die Funktionseinheit kann über eine entsprechend dimensionierte, verschließbare Öffnung in der Wandlung des Entnahmeabschnitts in den Entnahmeabschnitt einbringbar sein.
Die Funktionseinheit kann zusätzlich zum Speichertopf mindestens ein mit dem Speichertopf über eine Förderleitung fluidleitend verbundenes Fördermittel für im Speichertopf befindliches Betriebsmittel, mindestens ein Filtermittel für das Betriebsmittel und/oder mindestens einen Auslass aufweisen. Das Fördermittel kann dazu eingerichtet sein, Betriebsmittel aus dem Speichertopf unter Druck zu setzen und/oder über die Förderleitung/en zum Auslass beziehungsweise aus der Funktionseinheit heraus zu fördern. In einer bevorzugten Variante ist das Fördermittel als Pumpe, insbesondere als Tauchpumpe, im Speichertopf ausgebildet. Ein niedrigster/tiefster Pegel (Niveau des Spiegels) des Betriebsmittels, ab dem das Fördermittel im Speichertopf befindliches Betriebsmittel fördern kann, ist vorzugsweise benachbart zum Speichertopfboden im Entnahmeabschnitt angeordnet. Die Pumpe / das Fördermittel kann als eine aktive Pumpe, insbesondere elektrische, Pumpe ausgestaltet sein.
Das Filtermittel kann als Feststofffilter vorgesehen sein. Der Feststofffilter ist eingerichtet, im Betriebsmittel enthaltene Festkörper zumindest teilweise am Eindringen in den Speichertopf bzw. in das Fördermittel/die Pumpe zu behindern. Zweckmäßig wird der Feststofffilter von einer Vielzahl von vorstehenden Elementen ausgebildet, die von einer äußeren Speichertopfbodenoberfläche abstehen. Die einzelnen vorstehenden Elemente sind dabei untereinander in einem so geringen Abstand angeordnet, dass das Betriebsmittel hindurchströmen kann, nicht jedoch die Feststoffe. Ein solcher Feststofffilter wird auch als „Rock Stopper“ bezeichnet und dient dem Schutz der Pumpe.
Der Betriebsmittelbehälter bildet vorzugsweise das Speichervolumen zur Speicherung des Betriebsmittels aus. Der Betriebsmittelbehälter kann also die im Wesentlichen fuiddichte Außenhülle vom Speichervolumen (im Folgenden auch als „Wandung“ bezeichnet) ausbilden und das Speichervolumen gegenüber dem Einbauraum im Fahrzeug abgrenzen. Im Falle von Kunststoffbehältern spricht man beispielsweise von der Blase. Im Falle von Stahlbehältern kann der Betriebsmittelbehälter beispielsweise aus zwei Metallschalen ausgebildet sein.
Insbesondere bilden der Entnahmeabschnitt und der Zuführabschnitt zusammen den gesamten Betriebsmittelbehälter aus. D.h., die Wandung des Betriebsmittelbehälters setzt sich vorzugsweise aus einem ersten Teil der Wandung, der einen Innenbereich des Entnahmeabschnitts gegenüber der Umgebung des Betriebsmittelbehälters begrenzt, und einem zweiten Teil der Wandung, der einen Innenbereich des Zuführabschnitts gegenüber der Umgebung des Betriebsmittelbehälters begrenzt, zusammen. Der Entnahmeabschnitt ist bevorzugt höher als der Zuführabschnitt, d.h. in der Einbaulage des Betriebsmittelbehälters kann der Entnahmeabschnitt nach oben über den Zuführabschnitt hinausragen.
Ein Einfüllabschnitt zum Befüllen des Betriebsmittelbehälters mit dem Betriebsmittel kann im Entnahmeabschnitt, in der Einbaulage insbesondere auf einem höheren (vertikalen) Niveau als der vertikal höchste Punkt des Betriebsmittelbehälters im Zuführabschnitt, angeordnet sein. Beim Befüllen des Betriebsmittelbehälters, insbesondere mit einer vergleichsweise geringen Erstbefüllmenge von beispielsweise 5 bis 13 Liter an Betriebsmittel, kann das Betriebsmittel somit direkt in den Entnahmeabschnitt einströmen und auf direktem Weg in den Speichertopf gelangen. Sofern ein Teil des Betriebsmittels in den Zuführabschnitt strömt, kann dieser Teil bei horizontaler Ausrichtung des Betriebsmittelbehälters zumindest teilweise mittels der ersten Fördereinrichtung in das Betriebsmittelreservoir und anschließend mittels der zweiten Fördereinrichtung in den Speichertopf gefördert werden.
Zu diesem Zweck hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die erste Fördereinrichtung mit mindestens einer ersten Saugstrahlpumpe (auch als Strahlpumpe/n bezeichnet) versehen ist. Analog kann auch die zweite Fördereinrichtung mit mindestens einer zweiten Saugstrahlpumpe (Strahlpumpe/n) versehen sein. Insbesondere können die jeweiligen Saugstrahlpumpen zum Fördern des Betriebsmittels verwendet werden. Zu jeder Saugstrahlpumpe kann mindestens eine zugehörige Treibleitung sowie, mindestens eine Saugleitung und/oder Summenleitung gehören. D.h., die mindestens eine erste Saugstrahlpumpe kann mindestens eine erste Treibleitung, mindestens eine erste Saugleitung und/oder mindestens eine erste Summenleitung aufweisen. Entsprechend kann die mindestens eine zweite Saugstrahlpumpe mindestens eine zweite Treibleitung, mindestens eine zweite Saugleitung und/oder mindestens eine zweite Summenleitung aufweisen. Saugstrahlpumpen als solche sind dem Fachmann bekannt. Eine Saugstrahlpumpe umfasst i.d.R. ein Mischrohr mit einem in Strömungsrichtung divergierenden Konus. In dieses Mischrohr strömt ein Treibmedium ein und saugt dabei das Betriebsmittel i.d.R. aus der Saugleitung mit ein. Eine solche Saugstrahlpumpe ist vergleichsweise günstig, ausfallsicher und benötigt vergleichsweise wenig Platz.
Die erste Fördereinrichtung ist - abgesehen von ihrer/ihren erste/n Treibleitung/en, die sich bis in den Entnahmeabschnitt und insbesondere bis zur Funktionseinheit erstrecken kann/können - vorzugsweise vollständig im Zuführabschnitt angeordnet. Dies ermöglicht, das Betriebsmittel aus dem Zuführabschnitt ohne Umweg über den Entnahmeabschnitt in das Betriebsmittelreservoir zu fördern. Höchstvorzugsweise ist zumindest ein Teil der zweiten Fördereinrichtung weiter vom Speichertopf entfernt als das Betriebsmittelreservoir, sodass letzteres praktisch als Zwischenspeicher für das Betriebsmittel entlang des Strömungspfades zum Speichertopf dienen kann. Höchstvorzugsweise ist das Betriebsmittelreservoir zwischen der ersten Fördereinrichtung und der zweiten Fördereinrichtung angeordnet. Insbesondere kann das Betriebsmittelreservoir bezüglich eines Betriebsmittelstroms durch das Betriebsmittelfördersystem in Richtung des Speichertopfes stromaufwärts von der zweiten Fördereinrichtung und/oder stromaufwärts von der ersten Fördereinrichtung vorgesehen sein.
Beliebige der Saugstrahlpumpen der ersten und/oder zweiten Fördereinrichtung können jeweils saugend oder treibend ausgestaltet sein. Treibende Saugstrahlpumpen zeichnen sich dadurch aus, dass sich die Saugstrahlpumpe selbst im Bereich, aus dem zu fördern ist, befindet, wohingegen bei saugenden Saugstrahlpumpen nur die Ansaugstelle (ggf. in einer Ansaugeinheit), nicht jedoch die Saugstrahlpumpe selbst, im Bereich, aus dem zu fördern ist, platziert wird.
In einer bevorzugten Variante ist mindestens eine treibend ausgestaltete erste Saugstrahlpumpe benachbart zum ersten Ende des Zuführabschnitts angeordnet. Eine zugehörige erste Treibleitung kann mit der Förderleitung verbunden sein, sodass sie einen Teil des unter Druck gesetzten, durch die Förderleitung strömenden Betriebsmittels als ersten Massenstrom zu der mindestens einen ersten Saugstrahlpumpe leitet. Ein Summenstrom aus dem ersten Massenstrom und einem mittels der ersten Saugstrahlpumpe angesaugten zweiten Massenstrom kann sodann dem Betriebsmittelreservoir über die zugehörige erste Summenleitung, insbesondere ohne Umweg über den Entnahmeabschnitt, zugeführt werden.
In einer weiteren bevorzugten Variante ist mindestens eine saugend ausgestaltete erste Saugstrahlpumpe Teil der ersten Fördereinrichtung. Diese erste Saugstrahlpumpe ist vorzugsweise im Zuführabschnitt angeordnet; sie kann insbesondere im Inneren des Betriebsmittelreservoirs enthalten sein. Eine erste Saugleitung, die mit dieser ersten Saugstrahlpumpe fluidleitend verbunden ist, weist bevorzugt ein dieser ersten Saugstrahlpumpe entgegengesetztes Ende auf, welches vorzugsweise benachbart zum ersten Ende des Zuführabschnitts angeordnet ist. Wenn diese erste Saugstrahlpumpe im Inneren des Betriebsmittelreservoirs vorgesehen ist, kann auf eine Summenleitung verzichtet werden. Die zugehörige erste Treibleitung kann wie oben beschrieben mit der Förderleitung verbunden sein, sodass sie einen Teil des unter Druck gesetzten, durch die Förderleitung strömenden Betriebsmittels als ersten Massenstrom zu der mindestens einen ersten Saugstrahlpumpe leitet. Ein Summenstrom aus dem ersten Massenstrom und einem mittels der ersten Saugstrahlpumpe über die Saugleitung angesaugten zweiten Massenstrom kann sodann dem Betriebsmittelreservoir zugeführt werden.
Eine weitere bevorzugte Variante sieht vor, dass die zweite Fördereinrichtung mindestens eine treibend ausgestaltete zweite Saugstrahlpumpe aufweist, die vorzugsweise zur Bauraumoptimierung im Zuführabschnitt, insbesondere im Betriebsmittelreservoir, angeordnet ist. Diese zweite Saugstrahlpumpe enthält vorzugsweise einen Einlass, der benachbart zum Boden des Betriebsmittelreservoirs angeordnet ist und durch den das Betriebsmittel aus dem Betriebsmittelreservoir in die zweite Saugstrahlpumpe einströmen kann. Eine zugehörige zweite Treibleitung kann analog zu den oben in Zusammenhang mit der ersten Fördereinrichtung beschriebenen Varianten mit Betriebsmittel aus der Förderleitung gespeist werden. D.h., diese zweite Treibleitung kann mit der Förderleitung verbunden sein, sodass sie einen Teil des unter Druck gesetzten, durch die Förderleitung strömenden Betriebsmittels als ersten Massenstrom zu der mindestens einen zweiten Saugstrahlpumpe leitet. Ein Summenstrom aus dem ersten Massenstrom und einem mittels der zweiten Saugstrahlpumpe angesaugten zweiten Massenstrom kann sodann dem Speichertopf über die zugehörige zweite Summenleitung, insbesondere über die Schwelle hinweg, zugeführt werden.
In einer weiteren bevorzugten Variante ist mindestens eine saugend ausgestaltete zweite Saugstrahlpumpe Teil der zweiten Fördereinrichtung. Diese zweite Saugstrahlpumpe ist vorzugsweise im Entnahmeabschnitt angeordnet; sie kann insbesondere in der Funktionseinheit enthalten sein. Eine zweite Saugleitung, die mit dieser zweiten Saugstrahlpumpe fluidleitend verbunden ist, weist ein dieser zweiten Saugstrahlpumpe entgegengesetztes Ende auf, welches vorzugsweise derart mit dem Betriebsmittelreservoir fluidleitend verbunden ist, dass Betriebsmittel aus dem Betriebsmittelreservoir mittels der zweiten Saugstrahlpumpe, insbesondere benachbart zum Boden des Betriebsmittelreservoirs, in die Saugleitung eingesaugt werden kann. Die zugehörige zweite Treibleitung kann wiederum mit der Förderleitung verbunden sein, sodass sie einen Teil des unter Druck gesetzten, durch die Förderleitung strömenden Betriebsmittels als ersten Massenstrom zu der mindestens einen zweiten Saugstrahlpumpe leitet. Ein Summenstrom aus dem ersten Massenstrom und einem mittels der zweiten Saugstrahlpumpe über die zweite Saugleitung angesaugten zweiten Massenstrom kann sodann dem Speichertopf zugeführt werden.
Wenn die erste Fördereinrichtung mehrere erste Saugstrahlpumpen, Treibleitungen, Saugleitungen und/oder Summenleitungen umfasst, können diese Komponenten jeweils wie eine Anordnung aus der oben beschriebenen mindestens einen ersten Saugstrahlpumpe, ersten Treibleitung, ersten Saugleitung und ersten Summenleitung konfiguriert sein. Wenn analog dazu die zweite Fördereinrichtung mehrere zweite Saugstrahlpumpen, Treibleitungen, Saugleitungen und/oder Summenleitungen umfasst, können diese Komponenten jeweils wie eine Anordnung aus der oben beschriebenen mindestens einen zweiten Saugstrahlpumpe, zweiten Treibleitung, zweiten Saugleitung und zweiten Summenleitung konfiguriert sein. In einer besonders bevorzugten Variante sind alle Saugstrahlpumpen des Betriebsmittelfördersystems im Betriebsmittelreservoir angeordnet.
Beim Befüllen des Betriebsmittelbehälters oder während des Fahrbetriebs des Fahrzeuges in den Zuführabschnitt gelangtes Betriebsmittel kann somit nicht nur über die Schwelle in den Entnahmeabschnitt schwappen, sondern auch mittels des Betriebsmittelfördersystems in den Speichertopf gefördert werden. Im Entnahmeabschnitt außerhalb des Speichertopfes befindliches Betriebsmittel kann unter Öffnung des Ventils am Einlass in den Speichertopf hineinströmen und ab Erreichen des niedrigsten Pegels, ab dem das Fördermittel das im Speichertopf befindliche Betriebsmittel fördern kann, mittels des Fördermittels unter Druck gesetzt und in Richtung des Auslasses gefördert werden. Ein Teil dieses Betriebsmittels kann zum Betreiben der Saugstrahlpumpen umgeleitet werden, um eine effiziente Entleerung des Zuführabschnitts mittels des Betriebsmittelfördersystems bereitzustellen.
Es ist bevorzugt, dass der Entnahmeabschnitt höher als der Zuführabschnitt ist. Die Höhe des Entnahmeabschnitts kann dabei die maximale Erstreckung des Entnahmeabschnitts sowie des Betriebsmittelbehälters senkrecht zum Boden des Betriebsmittelbehälters im Entnahmeabschnitt sein. Wenn dieser Teil des Bodens in der Einbaulage horizontal ausgerichtet ist, entsprechen also die Höhe des Entnahmeabschnitts sowie die Höhe des Betriebsmittelbehälters der vertikalen Erstreckung (Höhe) des Entnahmeabschnitts. Die Breite des Betriebsmittelbehälters kann in der Haupterstreckungsrichtung des Entnahmeabschnitts oder senkrecht zu einer Richtung, in der sich der Zuführabschnitt vom Entnahmeabschnitt weg erstreckt, gemessen sein. Eine Länge des Betriebsmittelbehälters (bzw. seiner Abschnitte) kann in einer Längsrichtung des Zuführabschnitts parallel zum Boden des Entnahmeabschnitts und/oder senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung des Entnahmeabschnitts gemessen sein.
Die Höhe des Entnahmeabschnitts ist vorzugsweise mindestens 1,5-mal oder mindestens doppelt so groß wie die Höhe des Zuführabschnitts. Die Höhe des Entnahmeabschnitts kann mindestens 20 cm betragen; die Höhe des Zuführabschnitts kann höchstens 20 cm oder höchstens 15 cm betragen. Die Breite des Zuführabschnitts kann im Wesentlichen der Breite des Entnahmeabschnitts und/oder der gesamten Breite des Betriebsmittelbehälters entsprechen.
Vorzugsweise beträgt diese Breite zwischen 0,70 m und 1,00 m. Vorzugsweise beträgt die Länge des Betriebsmittelbehälters zwischen 1,00 m und 1,50 m. Die Länge des Zuführabschnitts ist vorzugsweise mindestens doppelt so groß, bevorzugt mindestens dreimal so groß, wie die Länge des Entnahmeabschnitts. Entsprechend ist die Grundfläche des Zuführabschnitts vorzugsweise mindestens doppelt so groß, bevorzugt mindestens dreimal so groß, wie die (horizontale) Grundfläche des Entnahmeabschnitts.
Insbesondere kann der Zuführabschnitt länger sein als der Entnahmeabschnitt hoch ist. In einer besonders bevorzugten Variante ist der Zuführabschnitt mindestens 5-mal oder mindestens 8-mal so lang wie der Zuführabschnitt hoch ist. Im Ergebnis ist der Zuführabschnitt somit vorzugsweise flacher als der Entnahmeabschnitt ausgebildet, weist jedoch bevorzugt ein größeres Fassungsvolumen (Innenvolumen) für das Betriebsmittel auf als der Entnahmeabschnitt. Dies kann sich insbesondere vorteilhaft auf den Schwerpunkt und somit auf die Fahrdynamik des Fahrzeuges auswirken. Das Innenvolumen des Zuführabschnitts kann insbesondere mindestens doppelt so groß sein wie ein Innenvolumen des Entnahmeabschnitts. Bevorzugt weist der Zuführabschnitt ein Verhältnis von Grundfläche in Quadratmeter zu Höhe in Meter zwischen 5:1 und 20:1 oder zwischen 7:1 und 15:1 auf. Die oben genannte Schwelle kann höchstens halb so hoch oder höchstens ein Viertel so hoch sein wie der Zuführabschnitt.
In einer weiteren bevorzugten Variante enthält der Entnahmeabschnitt einen Sumpf für das Betriebsmittel. Der Sumpf kann als Vertiefung im Boden des Entnahmeabschnitts ausgebildet sein. Vorzugsweise erstreckt sich der Sumpf über die gesamte Grundfläche des Entnahmeabschnitts. Insbesondere kann sich der Sumpf (in Längsrichtung) von der Grenze zwischen dem Entnahmeabschnitt und dem Zuführabschnitt bis zum dem Zuführabschnitt entgegengesetzten Ende des Entnahmeabschnitts erstrecken. Ferner kann sich der Sumpf über einen Teil der Breite des Entnahmeabschnitts oder über die gesamte Breite des Entnahmeabschnitts erstrecken. Vorzugsweise weist der Sumpf ein größeres Volumen auf als der Speichertopf.
Der Übergang zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Sumpf kann stufenförmig oder fließend ausgebildet sein, wobei der Übergang bevorzugt eine größere Neigung aufweist als die Rampe, damit das Schwappen in Richtung des Sumpfes bevorzugt ist. Der Sumpf ist außerdem vorzugsweise horizontal direkt durch einen oder mehrere Wandungen des Betriebsmittelbehälters begrenzt. Höchst vorzugsweise ist der Speichertopf zumindest abschnittsweise im Sumpf angeordnet. Der Einlass des Speichertopfes und/oder ein tiefster Betriebsmittelpegel, ab dem die Funktionseinheit Betriebsmittel aus dem Speichertopf mittels des Fördermittels fördern kann, sind dabei vorzugsweise im Sumpf angeordnet. Dies kann ermöglichen, die mindeste Erstbefüllmenge an Betriebsmittel zu reduzieren, mit der das Fahrzeug bestimmungsgemäß betrieben werden kann.
Das Betriebsmittel ist bevorzugt ein Kraftstoff für ein Kraftfahrzeug. Gleichsam ist vorstellbar, dass die hier offenbarte Technologie zur Speicherung anderer Flüssigkeiten (z.B. Wasser oder einer wässrigen Lösung) in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird. Wenn hier die Rede ist von einem Betriebsmittelbehälter, Betriebsmittelpumpe und dergleichen, sollen gleichsam die Begriffe Kraftstoffbehälter bzw. Kraftstoffpumpe mit offenbart sein. Der Kraftstoff kann bei Normbedingungen und/oder bei Normdruck zumindest in einem Temperaturbereich von -25 bis +100 °C flüssig sein. Insbesondere kann es sich bei dem Kraftstoff um Benzin oder Diesel handeln. Der Betriebsmittelbehälter kann entsprechend zur Speicherung des flüssigen Betriebsmittels bei Normdruck ausgelegt sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Betriebsmittelbehälter kein Satteltank ist. Stattdessen ist der Betriebsmittelbehälter vorzugsweise als Flachtank und/oder als Einkammertank ausgestaltet.
Das hier vorgeschlagene Fahrzeug ist vorzugsweise ein Kraftfahrzeug und weist einen vorstehend im Detail beschriebenen Betriebsmittelbehälter auf, der in seiner Einbaulage am Fahrzeug montiert ist. Vorzugsweise ist der Betriebsmittelbehälter dabei derart ausgerichtet, dass der Zuführabschnitt in Fahrzeuglängsrichtung vorne und der Entnahmeabschnitt in Fahrzeuglängsrichtung hinten positioniert sind. Auf diese Weise kann sich im Betriebsmittelbehälter befindliches Betriebsmittel, bedingt durch sein Trägheitsmoment, beim Anfahrvorgang in Richtung des Entnahmeabschnitts und somit in den Speichertopf hinein verlagern, sodass der Betriebsmittelspiegel im Speichertopf im Zeitpunkt erhöhten Betriebsmittelverbrauchs ansteigen kann. Der Betriebsmittelbehälter ist vorzugsweise im Unterflurbereich des Fahrzeuges, insbesondere abschnittsweise oder vollständig zwischen einer Vorderachse und einer Hinterachse des Fahrzeuges, angeordnet. In der Einbaulage verläuft der Betriebsmittelspiegel im Betriebsmittelbehälter horizontal (waagerecht).
Mit anderen Worten betrifft die hier offenbarte Technologie einen großflächigen Betriebsmittelbehälter (Einkammertank) mit einem Zwischenspeicher für den mindestens einer Saugstrahlpumpe angesagten Kraftstoff. Der Betriebsmittelbehälter ermöglicht auch in großflächigen Tanks das Fördern von Kraftstoff in einen Schwalltopf.
Darüber hinaus kann eine schnelle Erstbefüllung der Funktionseinheit / Tankeinbaueinheit im Fahrzeugwerk und/oder eine Verbesserung der minimalen Absaugmenge erreicht werden, wenn der Aufstandsbereich des Speichertopfes / der Tankeinbaueinheit um mindestens eine Höhendifferenz gegenüber dem Boden des Betriebsmittelbehälters in der unmittelbaren Umgebung des Speichertopfes abgesenkt wird, die der Höhe der Absaugstelle (niedrigste Betriebsmittelspiegelhöhe, ab der das Betriebsmittel abgesaugt werden kann) der Funktionseinheit/Tankeinbaueinheit über dem Aufstandsbereich entspricht. Dadurch kann auch der Wiederstart nach einer Kanisterbetankung erleichtert werden. Der Zwischenspeicher (Betriebsmittelreservoir) kann direkt am Boden des Betriebsmittelbehälters oder über Füße am Boden des Betriebsmittelbehälters befestigt werden. Im Zwischenspeicher ist in einer Variante eine Saugstrahlpumpe integriert.
An dieser Stelle ist außerdem das oben im Detail beschriebene Betriebsmittelfördersystem in unabhängiger Form offenbart.
Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der Figuren erläutert. Es zeigen schematisch:

1 eine erste Ausführungsform eines Betriebsmittelbehälters für ein Fahrzeug in einer vertikalen Längsschnittsansicht, wobei sich der Betriebsmittelbehälter in seiner Einbaulage befindet;
2 den Betriebsmittelbehälter aus 1 in einer horizontalen Schnittansicht, wobei Leitungen der Übersichtlichkeit halber weggelassen sind;
3 eine Detailansicht des Betriebsmittelbehälters aus 1 im Bereich des Speichertopfes;
4 eine perspektivische Vorderansicht des Betriebsmittelbehälters aus 1 von schräg unterhalb der Horizontalen;
5 eine zweite Ausführungsform eines Betriebsmittelbehälters für ein Fahrzeug in einer vertikalen Längsschnittsansicht, wobei sich der Betriebsmittelbehälter in seiner Einbaulage befindet;
6 eine Detailansicht des Betriebsmittelbehälters aus 5 im Bereich des Speichertopfes; und
7 ein Fahrzeug mit dem Betriebsmittelbehälter aus 1 in einer Seitenansicht, wobei sich der Betriebsmittelbehälter in seiner Einbaulage im Unterflurbereich des Fahrzeuges befindet.

Die 1 bis 4 zeigen einen Betriebsmittelbehälter 10 für ein in 7 schematisiert dargestelltes Fahrzeug 100, bei dem es sich hier um ein Kraftfahrzeug, beispielhaft einen Personenkraftwagen, handelt. In diesem Beispiel hat das Fahrzeug 100 ein Antriebsaggregat mit einem Verbrennungsmotor 100, der lediglich beispielhaft mit einem Betriebsmittel in Form von Kraftstoff betrieben werden kann. Der Betriebsmittelbehälter 10 ist ein Einkammertank und zum Speichern von flüssigem Betriebsmittel vorgesehen; er ist einstückig ausgebildet und besteht aus einen Entnahmeabschnitt 20 und einem Zuführabschnitt 30, wobei der Zuführabschnitt 30 flacher ist und eine größere Grundfläche aufweist als der Entnahmeabschnitt 20.
In dieser Variante ist eine gesamte einstückige Hülle des Betriebsmittelbehälters 10 durch einen den Entnahmeabschnitt 20 begrenzenden Teil der Hülle und einen den Zuführabschnitt 30 begrenzenden Teil der Hülle gebildet. Ein Boden 12 des Betriebsmittelbehälters 10 ist Teil dieser Hülle und bildet die Grundfläche des Betriebsmittelbehälters 10. Ein Übergang/eine Grenze zwischen dem Zuführabschnitt 30 und dem Entnahmeabschnitt 20 ist offen und bildet eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Zuführabschnitt 30 und dem Entnahmeabschnitt 20, wobei der Zuführabschnitt 30 einen Verbindungsabschnitt 35 hat, der an den Entnahmeabschnitt 20 grenzt.
Im Entnahmeabschnitt 20 ist ein Speichertopf 22 angeordnet, welcher Teil einer Funktionseinheit 24 zur Entnahme des Betriebsmittels aus dem Entnahmeabschnitt 20 ist und einen Einlass 26 mit einem Ventil aufweist. Das Ventil kann beispielsweise als Klappe oder als Rückschlagventil (insbesondere als Pilzventil) ausgebildet sein. Der Einlass 26 ist im Bereich des Bodens (hier als Öffnung im Boden) des Speichertopfes 22 ausgebildet und benachbart zum Boden 12 angeordnet. Der Einlass 26 dient dazu, dass flüssiges Betriebsmittel aus dem Entnahmeabschnitt 20 direkt in den Speichertopf 22 strömen kann. Um dies zu ermöglichen, steht der Speichertopf 22 in einem Aufstandsbereich des Bodens 12 derart auf dem Boden 12 auf, dass der Boden 12 und der Boden des Speichertopfes insbesondere im Bereich des Einlasses 26 zumindest bereichsweise voneinander beabstandet sind. Der Speichertopf 22 kann außerdem einen oder mehrere weitere Einlässe (Zuläufe) im Boden 12 oder auf höheren vertikalen Niveaus in einer Wandlung des Speichertopfes 22 aufweisen.
Die Funktionseinheit 24 (sogenannte Tankeinbaueinheit) umfasst ferner mindestens ein als (aktive) Betriebsmittelpumpe ausgebildetes Fördermittel 28 sowie einen Auslass 29. Die Funktionseinheit 24 ist dazu eingerichtet, Betriebsmittel aus dem Speichertopf 22 mittels des Fördermittels 28 über mindestens eine Förderleitung 27 in Richtung des Auslasses 29 zu fördern. Das Fördermittel 28 kann das Betriebsmittel auf diese Weise fördern, wenn der Spiegel des Betriebsmittels mindestens auf einem vorbestimmten niedrigsten Betriebsmittelpegel 42 liegt. Die Funktionseinheit 20 kann über eine entsprechend dimensionierte, verschließbare Öffnung 23 in der Wandlung des Entnahmeabschnitts 20 in den Entnahmeabschnitt 20 eingebracht werden. Ein Einfüllabschnitt 21 zum Befüllen des Betriebsmittelbehälters mit dem Betriebsmittel ist hierbei Teil eines Verschlusses der Öffnung 23.
Im Inneren des Betriebsmittelbehälters 10 ist ferner ein Betriebsmittelfördersystem mit einem im Zuführabschnitt 30 angeordneten Betriebsmittelreservoir 52 sowie einer ersten Fördereinrichtung 54 und einer zweiten Fördereinrichtung 56, die jeweils mit dem Betriebsmittelreservoir 52 fluidleitend verbunden sind, angeordnet. Die erste Fördereinrichtung 54 ist dazu eingerichtet, Betriebsmittel aus dem Zuführabschnitt 30 von außerhalb des Betriebsmittelreservoirs 52, insbesondere von einer oder mehreren Ansaugeinheiten 58, 60, in das Betriebsmittelreservoir 52 hinein zu fördern. Die zweite Fördereinrichtung 56 ist dazu eingerichtet, Betriebsmittel aus dem Betriebsmittelreservoir 52 zum Speichertopf 22 zu fördern.
In der Variante aus 1 enthält die erste Fördereinrichtung 54 zwei erste Saugstrahlpumpen 62, 64, die beide im Zuführabschnitt 30 angeordnet und wie im Folgenden näher erläutert treibend ausgestaltet sind. Jede erste Saugstrahlpumpe 62, 64 ist fluidleitend mit einer ersten Treibleitung 62a, 64a sowie einer ersten Summenleitung 62c, 64c verbunden. Eine jeweilige separate Saugleitung ist hier nicht erforderlich und daher auch nicht abgebildet; sie kann jedoch zusätzlich zur Verbindung zwischen jeweils einer zusätzlichen Ansaugeinheit 58, 60 und der zugehörigen ersten Saugstrahlpumpe 62, 64 verwendet werden. Die ersten Treibleitungen 62a, 64a (siehe 1 und 3) verbinden jeweils die Förderleitung 27 mit den ersten Saugstrahlpumpen 62, 64, insbesondere mit einem Anschluss der jeweiligen ersten Saugstrahlpumpe 62, 64 für das Treibmedium, bei dem es sich um aus der Förderleitung 27 abgezweigtes, unter Druck gesetztes Betriebsmittel handelt.
Nach Durchgang des Treibmediums durch die jeweilige erste Saugstrahlpumpe 62, 64 unter Erhöhung des Massenstroms an Betriebsmittel auf einen Summenstrom, gelangt das Treibmedium zusammen mit aus dem Zuführabschnitt 30 im Bereich der jeweiligen ersten Saugstrahlpumpe 62, 64 angesaugtem Betriebsmittel (sogenanntes Saugmedium) über die jeweilige Summenleitung 62c, 64c in das Betriebsmittelreservoir 52. Durch den Eintrag des Summenstroms in das Betriebsmittelreservoir 52 steigt ein Betriebsmittelpegel 68 im Betriebsmittelreservoir 52, welcher über ein Entlüftungsventil 70 entlüftet wird.
Zum Fördern von Betriebsmittel aus dem Betriebsmittelreservoir 52 enthält die zweite Fördereinrichtung 56 eine saugende zweite Saugstrahlpumpe 66, die in dieser Variante im Entnahmeabschnitt 20 angeordnet ist. Insbesondere ist die zweite Saugstrahlpumpe 66 als Teil der Funktionseinheit 24 ausgebildet. Eine zweite Treibleitung 66a verbindet die Förderleitung 27 fluidleitend mit der zweiten Saugstrahlpumpe 66, insbesondere mit einem Anschluss der zweiten Saugstrahlpumpe 66 für das Treibmedium, bei dem es sich ebenfalls um aus der Förderleitung 27 abgezweigtes, unter Druck gesetztes Betriebsmittel handelt. Eine zweite Saugleitung 66b verbindet einen Auslass des Betriebsmittelreservoirs 52, der benachbart zum oder im Boden des letzteren angeordnet ist, mit einem zweiten Anschluss der zweiten Saugstrahlpumpe 66 für das Saugmedium (der zweiten Saugstrahlpumpe 66 über die zweite Saugleitung 66b zugeführtes Betriebsmittel). Nach Durchgang des Treibmediums aus der zweiten Treibleitung 66a durch die zweite Saugstrahlpumpe 66 unter Ansaugung von Betriebsmittel aus dem Betriebsmittelreservoir 52 über die zweite Saugleitung 66b, strömt somit der resultierende Summenstrom entweder unmittelbar oder über eine zweite Summenleitung (nicht dargestellt) in den Speichertopf 22.
Der Boden 12 des Betriebsmittelbehälters 10 verläuft im Aufstandsbereich für den Speichertopf 22 und in dieser Variante im gesamten Entnahmeabschnitt 20 im Wesentlichen entlang einer Ebene E, welche horizontal ausgerichtet sein kann. In der in 3 gezeigten Einbaulage des Betriebsmittelbehälters 10 ist vorgesehen, dass die Ebene E insbesondere bei Stillstand des Fahrzeuges parallel zu einem Betriebsmittelspiegel des im Betriebsmittelbehälter 10 befindlichen Betriebsmittels verläuft. Im Bereich des Zuführabschnitts 30 außerhalb des Verbindungsabschnitts 35 verläuft der Boden 12 parallel oder komplanar zur Ebene E. Im Verbindungsabschnitt 35 ist der Boden 12 mit einer Schwelle 37 versehen. Im Zuführabschnitt 30 außerhalb des Verbindungsabschnitts 35 kann der Boden 12 abgesehen von als Sicken 36 im Boden 12 ausgebildeten Erhebungen im Wesentlichen flach sein. Die Sicken 36 ragen in den Innenraum des Betriebsmittelbehälters 10 hinein und verlaufen in Längsrichtung des Zuführabschnitts 30.
Der Betriebsmittelbehälter 10 weist im Bereich des Entnahmeabschnitts 20 eine Höhe H_E senkrecht zur Ebene E auf, die mindestens 1 ,5-mal, vorzugsweise mindestens doppelt so groß ist wie eine Höhe Hz des Zuführabschnitts (in derselben Richtung, vgl. 1). Aus 2 ist ersichtlich, dass der Entnahmeabschnitt 20 eine Haupterstreckungsrichtung m parallel zur Ebene E aufweist; in dieser Haupterstreckungsrichtung m hat der gesamte Betriebsmittelbehälter eine Breite B_G. Sowohl der Entnahmeabschnitt 20 als auch der Zuführabschnitt 30 weisen dieselbe Breite B_G auf. In der Ebene E und senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung m weist der Zuführabschnitt 30 eine Länge Lz auf, die zwischen 2- und 5-mal so groß, hier insbesondere mindestens 2,5-mal so groß, ist wie eine Länge L_E des Entnahmeabschnitts (gemessen in derselben Richtung).
Damit der Betriebsmittelbehälter 10 mit seinem Zuführabschnitt 30 einen flachen Bauraum, insbesondere im Unterflurbereich des Fahrzeuges 100, möglichst effizient ausnutzen kann, ist der Zuführabschnitt 30 flach, insbesondere flacher als der Entnahmeabschnitt 20, ausgebildet. Die Länge Lz des Zuführabschnitts 30 ist mindestens 5-mal oder mindestens 8-mal so groß wie die Höhe Hz des Zuführabschnitts 30. Der Zuführabschnitt 30 hat ein Verhältnis von Grundfläche in Quadratmeter zu Höhe in Meter zwischen 5:1 und 20:1, zwischen 7:1 und 15:1, oder (bevorzugt) zwischen 9:1 und 11:1. Vorzugsweise ist ein Innenvolumen des Zuführabschnitts 30 mindestens doppelt so groß wie ein Innenvolumen des Entnahmeabschnitts 20. Das gesamte nominale Fassungsvolumen des Betriebsmittelbehälters kann zwischen 40 und 150 Liter betragen und beträgt hier 50 Liter.
Der Entnahmeabschnitt 20 weist ferner einen Sumpf 40 für das Betriebsmittel auf, in dem ein vertikal unterer Teil des Speichertopfes 22 angeordnet ist. Insbesondere ist der Sumpf 40 derart ausgebildet, dass der Boden 12 im Bereich des Entnahmeabschnitts 20 um eine Tiefe Ts des Sumpfes 40 vertikal tiefer liegt als der Boden 12 an einem an den Entnahmeabschnitt 20 angrenzenden Ende des Zuführabschnitts 30. Der Sumpf 40 wird durch die oben genannte Schwelle begrenzt. Der Einlass 26 des Speichertopfes 22 und der tiefste Betriebsmittelpegel 42, ab dem die Funktionseinheit 24 das Betriebsmittel aus dem Speichertopf 22 mittels des Fördermittels 28 fördern kann, liegt im Sumpf 40.
Ein in den 5 und 6 dargestellter Betriebsmittelbehälter 10 unterscheidet sich dadurch von Betriebsmittelbehälter 10 aus 1, dass die erste Fördereinrichtung 54 eine saugende erste Saugstrahlpumpe 62 anstatt zwei treibenden ersten Saugstrahlpumpen und die zweite Fördereinrichtung 56 eine treibende zweite Saugstrahlpumpe 66 anstatt einer saugenden zweiten Saugstrahlpumpe 66 aufweist. Die erste und zweite Saugstrahlpumpe 62, 66 sind hier beispielhaft im Betriebsmittelreservoir 52 enthalten. Entsprechend enthält die erste Fördereinrichtung 54 anstatt der Summenleitung 62c eine Saugleitung 66b, über die die erste Saugstrahlpumpe 62 fluidleitend mit den Ansaugeinheiten 58, 60 verbunden ist.
Die Ansaugeinheiten 58, 60 sind bevorzugt auf einer dem Entnahmeabschnitt 20 entgegengesetzten Seite des Betriebsmittelreservoirs 52 angeordnet. Der Summenstrom dieser ersten Saugstrahlpumpe 62 gelangt aufgrund der Anordnung der ersten Saugstrahlpumpe 62 unmittelbar in das Betriebsmittelreservoir 52. Die zweite Fördereinrichtung 56 weist hingegen eine Summenleitung 66c anstatt der Saugleitung 66b auf, wobei die Summenleitung 66c das Betriebsmittelreservoir 52 fluidleitend mit dem Speichertopf 22 verbindet. Im Übrigen weist der Betriebsmittelbehälter 10 gemäß den 5 und 6 sämtliche Merkmale des Betriebsmittelbehälters 10 gemäß 1 auf.
Das in 7 gezeigte Fahrzeug 100 enthält einen Betriebsmittelbehälter 10 gemäß 1, obgleich stattdessen der Betriebsmittelbehälter 10 gemäß 5 enthalten sein kann. Das Fahrzeug 100 befindet sich in seiner waagerechten Position und der Betriebsmittelbehälter 10 ist in seiner Einbaulage am Fahrzeug 100 montiert. Dabei ragt der Zuführabschnitt 30 in Fahrtrichtung R des Fahrzeuges vom Entnahmeabschnitt 20 weg. Mit anderen Worten, der Zuführabschnitt 30 ist relativ zur Fahrzeuglängsachse vorne und der Entnahmeabschnitt 20 ist relativ zur Fahrzeuglängsachse hinten angeordnet. In seiner Einbaulage befindet sich der Betriebsmittelbehälter 10 abschnittsweise oder vollständig im Unterflurraum und/oder zwischen einer Vorderachse und einer Hinterachse des Fahrzeuges 100. In der Fahrzeuglängsrichtung beträgt die Länge Lz des Zuführabschnitts 30 mindestens 1/6, bevorzugt mindestens 1/5 der Gesamtlänge des Fahrzeuges 100 und hier weniger als 5/6 der Gesamtlänge des Fahrzeuges 100.
Aus Gründen der Leserlichkeit wurde vereinfachend der Ausdruck „mindestens eine“ teilweise weggelassen. Sofern ein Merkmal der hier offenbarten Technologie in der Einzahl bzw. unbestimmt beschrieben ist (z.B. der/ein Betriebsmittelbehälter, der/ein Speichertopf, etc.) so soll gleichzeitig auch seine Mehrzahl mit offenbart sein (d.h., der mindestens eine Betriebsmittelbehälter, der mindestens eine Speichertopf, etc.). Insbesondere kann die Anzahl von Saugstrahlpumpen sowie zugehörigen Treib-, Saug- und/oder Summenleitungen pro Fördereinrichtung 54, 56 jeweils allen denkbaren Kombinationen eins, zwei, drei, vier, fünf, oder mehr betragen.
Der Begriff „im Wesentlichen“ umfasst im Kontext der hier offenbarten Technologie jeweils die genaue Eigenschaft bzw. den genauen Wert sowie jeweils für die Funktion der Eigenschaft/des Wertes unerhebliche Abweichungen (z.B. aufgrund von Fertigungstoleranzen).
Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.

Claims

Betriebsmittelbehälter (10) für ein Fahrzeug, wobei der Betriebsmittelbehälter (10) zum Speichern von flüssigem Betriebsmittel vorgesehen ist und Folgendes umfasst: einen Entnahmeabschnitt (20) mit einem darin angeordneten Speichertopf (22); einen fluidleitend mit dem Entnahmeabschnitt (20) verbundenen, an den Entnahmeabschnitt (20) angrenzenden Zuführabschnitt (30); und ein Betriebsmittelfördersystem mit einem im Zuführabschnitt (30) angeordneten Betriebsmittelreservoir (52) sowie einer ersten Fördereinrichtung (54) und einer zweiten Fördereinrichtung (56), wobei die erste und die zweite Fördereinrichtung (54, 56) jeweils fluidleitend mit dem Betriebsmittelreservoir (52) verbunden sind, und wobei die erste Fördereinrichtung (54) dazu eingerichtet ist, Betriebsmittel aus dem Zuführabschnitt (30) von außerhalb des Betriebsmittelreservoirs (52) in das Betriebsmittelreservoir (52) hinein zu fördern, und die zweite Fördereinrichtung (56) dazu eingerichtet ist, Betriebsmittel aus dem Betriebsmittelreservoir (52) in den Speichertopf (22) zu fördern.
Betriebsmittelbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Fördereinrichtung (56) mit einer oder mehreren zweiten Saugstrahlpumpen (66) und, pro zweiter Saugstrahlpumpe (66), jeweils einer zweiten Treibleitung (66a) ausgestaltet ist, wobei sich die zweite/n Saugstrahlpumpe/n (66) im Zuführabschnitt (30) befindet/befinden.
Betriebsmittelbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Fördereinrichtung (54) mit einer oder mehreren ersten Saugstrahlpumpen (62, 64) und, pro erster Saugstrahlpumpe (62, 64), jeweils einer ersten Treibleitung (62a, 64a) ausgestaltet ist, wobei sich die erste/n Saugstrahlpumpe/n (62, 64) im Zuführabschnitt (30) befindet/befinden.
Betriebsmittelbehälter (10) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei eine oder mehrere der ersten beziehungsweise zweiten Saugstrahlpumpen (62, 64, 66) im Betriebsmittelreservoir (52) angeordnet sind.
Betriebsmittelbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Innenvolumen des Zuführabschnitts (30) mindestens doppelt so groß ist wie ein Innenvolumen des Entnahmeabschnitts (20), und/oder wobei der Zuführabschnitt (30) in der Einbaulage des Betriebsmittelbehälters (10) vertikal höchstens halb so hoch ist wie der Entnahmeabschnitt (20).
Betriebsmittelbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zuführabschnitt (30) ein Verhältnis von Grundfläche in Quadratmeter zu Höhe in Meter zwischen 5:1 und 20:1 oder zwischen 7:1 und 15:1 aufweist.
Betriebsmittelbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Entnahmeabschnitt (20) eine Haupterstreckungsrichtung (m) aufweist, und wobei eine horizontale Länge (Lz) des Zuführabschnitts (30) senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung (m) des Entnahmeabschnitts (20) in der Einbaulage des Betriebsmittelbehälters (10) mindestens 5-mal oder mindestens 8-mal so groß ist wie eine vertikale Höhe (Hz) des Zuführabschnitts (30).
Betriebsmittelbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zuführabschnitt (30) einen Verbindungsabschnitt (35) aufweist, über den der Zuführabschnitt (30) mit dem Entnahmeabschnitt (20) fluidleitend verbunden ist, wobei ein Boden (12) des Betriebsmittelbehälters (10) im Verbindungsabschnitt (35) eine Schwelle (37) aufweist, und wobei die zweite Fördereinrichtung (56) dazu eingerichtet ist, Betriebsmittel aus dem Betriebsmittelreservoir (52) über die Schwelle (37) hinweg zu fördern.
Betriebsmittelbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Boden (12) des Betriebsmittelbehälters (10) an einem vom Entnahmeabschnitt (20) abgewandten ersten Ende (32) des Zuführabschnitts (30), an dem der Betriebsmittelbehälter (10) endet, in der Einbaulage des Betriebsmittelbehälters (10) vertikal auf einem niedrigeren Niveau angeordnet ist als an einem an den Entnahmeabschnitt (20) angrenzenden zweiten Ende (34).
Betriebsmittelbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Boden (12) des Betriebsmittelbehälters (10) im Zuführabschnitt (30) mit einer oder mehreren Sicken (36) versehen ist, die in einen Innenbereich des Betriebsmittelbehälters (10) hineinragen.
Betriebsmittelbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Speichertopf (22) Teil einer Funktionseinheit (24) zur Entnahme von Betriebsmittel aus dem Entnahmeabschnitt (20) ist, welche ferner ein Fördermittel (28) sowie eine Förderleitung (27) aufweist, und wobei die Funktionseinheit (24) dazu eingerichtet ist, Betriebsmittel aus dem Speichertopf (22) mittels des Fördermittels (28) durch die Förderleitung (27) aus der Funktionseinheit (24) heraus zu fördern.
Betriebsmittelbehälter (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Entnahmeabschnitt (20) mit einen Sumpf (40) für Betriebsmittel versehen ist, in dem der Speichertopf (22) zumindest abschnittsweise angeordnet ist, und wobei ein tiefster Betriebsmittelpegel (42), ab dem die Funktionseinheit (24) Betriebsmittel aus dem Speichertopf (22) mittels des Fördermittels (28) durch die Förderleitung (27) fördern kann, im Sumpf (40) angeordnet ist.
Betriebsmittelbehälter (10) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste und/oder zweite Fördereinrichtung (54, 56) fluidleitend mit der Förderleitung (27) verbunden sind/ist.
Betriebsmittelbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Betriebsmittel ein Kraftstoff für ein Kraftfahrzeug ist, und/oder wobei der Betriebsmittelbehälter (10) ein Kraftstofftank oder ein Kraftstoff-Flachtank ist, und/oder wobei der Betriebsmittelbehälter (10) als Einkammertank ausgestaltet ist.
Fahrzeug (100), umfassend einen Betriebsmittelbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Betriebsmittelbehälter (10) in seiner Einbaulage am Fahrzeug (100) montiert ist.