DE19806412B4

DE19806412B4 - Kraftstoffversorgungsanlage zum Zuliefern von Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19806412B4
Application number: DE19806412A
Authority: DE
Inventors: Kurt Frank
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-02-17
Filing date: 1998-02-17
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2018-02-18
Also published as: FR2775023A1; DE19806412A1; IT1307679B1; ITMI990246A1; FR2775023B1; JPH11280582A; US6155237A

Abstract

Kraftstoffversorgungsanlage zum Zuliefern von Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine, mit einer Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff aus einem Kraftstofftank fördert, wobei die Kraftstoffpumpe (EKP) mit einem Kraftstoffspeicher (KSS) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe (EKP) mit einer Steuereinrichtung gekoppelt ist, welche die Kraftstoffpumpe (EKP) so steuert, dass die Kraftstoffpumpe (EKP) eine Kurvenfahrtreserve (R) in den Kraftstoffspeicher (KSS) fördert, und dass eine Überwachungseinrichtung, die das Niveau des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (KST) überwacht, mit der Steuereinrichtung gekoppelt ist, dass als weitere Steuergröße neben dem Beladungszustand des Kraftstoffspeichers (KSS) das Niveau des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (KST) verwendet wird, und dass die Kraftstoffpumpe (EKP) mit zunehmender Entleerung des Kraftstofftanks (KST) zyklisch eingeschaltet wird, bevor der Kraftstoffspeicher (KSS) leer ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffversorgungsanlage zum Zuliefern von Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine, mit einer Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff aus einem Kraftstofftank fördert, und mit einem Kraftstoffspeicher zur Aufnahme einer Kurvenfahrtreserve.

Die Kraftstoffpumpe von einer derartigen Kraftstoffversorgungsanlage wird heutzutage oft in den Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs eingebaut. Dabei kann es, insbesondere in Kurven und bei einem fast leer gefahrenen Kraftstofftank, passieren, daß der in dem Kraftstofftank enthaltene Kraftstoff hin- und herschwappt und die Kraftstoffpumpe für kurze Zeit keinen Kraftstoff ansaugen kann. Das hat zur Folge, daß der Druck in der Kraftstoffversorgungsanlage zusammenbricht, was sich negativ auf das Fahrverhalten auswirkt.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist vorgeschlagen worden, auf der Saugseite einen sogenannten Schwalltopf um die Kraftstoffpumpe herum anzubringen. Der Schwalltopf dient dabei als Kraftstoffreservoir und wird beispielsweise durch eine Saugstrahlpumpe aktiv befüllt. Diese Lösung ist konstruktiv aufwendig und teuer.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Kraftstoffversorgungsanlage bereitzustellen, welche auf einfache Art und Weise einen einwandfreien Betrieb der Brennkraftmaschine auch bei fast leerem Kraftstofftank und in Kurven gewährleistet.

Das Problem ist bei einer Kraftstoffversorgungsanlage zum Zuliefern von Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine, mit einer Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff aus einem Kraftstofftank fördert, gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Durch die Verwendung einer Kraftstoffspeichersteuerung, wie sie beispielsweise in der DE 19710299 A1 beschrieben ist, kann die sogenannte Kurvenfahrtreserve ohne zusätzlichen konstruktiven Aufwand realisiert werden.

Dadurch, daß eine Überwachungseinrichtung, die das Niveau des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (KST) überwacht, mit der Steuereinrichtung gekoppelt ist, daß als weitere Steuergröße neben dem Beladungszustand des Kraftstoffspeichers (KSS) das Niveau des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (KST) verwendet wird, und daß die Kraftstoffpumpe (EKP) mit zunehmender Entleerung des Kraftstofftanks (KST) zyklisch eingeschaltet wird, bevor der Kraftstoffspeicher (KSS) leer ist. Die Überwachungseinrichtung gibt den aktuellen Pegelstand im Kraftstofftank an die Steuereinrichtung weiter. Wenn der Pegelstand ein kritisches Niveau unterschreitet, kann die Steuereinrichtung entsprechend reagieren. Ein Einschalten der Kraftstoffpumpe erst dann, wenn der Kraftstoffspeicher leer ist, könnte bei einem fast leeren Tank dazu führen, daß gerade dann, wenn die Kraftstoffpumpe eingeschaltet wird, kein Kraftstoff verfügbar ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Kraftstoffpumpe schon eingeschaltet, bevor der Kraftstoffspeicher leer ist. Dadurch ist auf einfache Art und Weise gewährleistet, daß die Kurvenfahrtreserve immer im Kraftstoffspeicher enthalten ist und somit auf der Hochdruckseite der Kraftstoffpumpe zur Verfügung steht. Das Volumen der Kurvenfahrtreserve hängt dabei unter anderem von der Größe und der Form des Kraftstofftanks ab.

Eine besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Kraftstoffspeichers gleich einer maximalen Kurvenfahrtreserve ist, und daß die Kraftstoffpumpe kontinuierlich betrieben wird, sobald das Niveau des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank einen bestimmten Grenzwert unterschreitet. Diese Lösung hat den Vorteil, daß der Kraftstoffspeicher nicht größer als unbedingt erforderlich sein muß, um eine ausreichende Kraftstoffversorgung der Brennkraftmaschine auch in Kurven zu gewährleisten.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Kraftstoffspeichers etwas größer als eine maximale Kurvenfahrtreserve ist. Das hat den Vorteil, daß eine Überlastung der Kraftstoffpumpe in ausgedehnten Kurven vermieden wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

1 zeigt ein Diagramm der notwendigen Kurvenfahrtreserve in Abhängigkeit von dem Kraftstoffniveau im Kraftstofftank;
2 zeigt ein Diagramm des Füllstands im Kraftstoffspeicher in Abhängigkeit von dem Kraftstoffniveau im Kraftstofftank; und die
3 bis 6 zeigen die Einschaltzyklen der Kraftstoffpumpe in Abhängigkeit von dem Füllstand im Kraftstoffspeicher bei unterschiedlichen Kraftstoffniveaus im Kraftstofftank.
In 1 ist die durch Fahrzeugmessungen ermittelte notwendige Kurvenfahrtreserve R in Abhängigkeit von dem Kraftstoffniveau im Kraftstofftank KST dargestellt. Aus 1 geht hervor, daß bei einem vollen Kraftstofftank keine Kurvenfahrtreserve benötigt wird. Erst wenn des Kraftstoffniveau im Kraftstofftank den Wert Y erreicht, kann sich ein Hin- und Herschwappen des Kraftstoffs, wie vorab beschrieben, ungünstig auf das Fahrverhalten auswirken. Ab dem Wert Y steigt das Volumen der benötigten Kurvenfahrtreserve R linear an. Wenn das Kraftstoffniveau im Kraftstofftank den Wert X erreicht, wird die maximale Kurvenfahrtreserve R_max benötigt, um den Schwankungen des Niveaus im Kraftstofftank entgegenzuwirken. Die maximale Kurvenfahrtreserve R_max entspricht einem Volumen von etwa 0,5 Liter.
Aus dem in 1 dargestellten Diagramm ergibt sich die in 2 dargestellte Vorgabekurve für den Füllstand in einem Kraftstoffspeicher KSS. Bei einem fast vollen Kraftstofftank KST wird der Kraftstoffspeicher KSS, immer dann, wenn er leer ist, zyklisch durch die Kraftstoffpumpe mit Kraftstoff aus dem Kraftstofftank befüllt. Wenn das Kraftstoffniveau im Kraftstofftank KST den Wert Y erreicht hat, erfolgt das Befüllen des Kraftstoffspeichers KSS nicht erst dann, wenn der Kraftstoffspeicher KSS leer ist, sondern schon dann, wenn noch eine bestimmte Menge Kraftstoff in dem Kraftstoffspeicher KSS enthalten ist. Die bestimmte Menge Kraftstoff entspricht der notwendigen Kurvenfahrtreserve R (siehe auch 1). Sobald das Kraftstoffniveau im Kraftstofftank den Wert X erreicht hat, wird der Kraftstoffspeicher KSS immer dann wieder mit Kraftstoff aufgefüllt, wenn in dem Kraftstoffspeicher nur noch die maximale notwendige Kurvenfahrtreserve R_max enthalten ist.
Falls der Kraftstoffspeicher KSS nur die maximale notwendige Kurvenfahrtreserve R_max aufnehmen kann, hat dies zur Folge, daß die Kraftstoffpumpe ab dem Punkt X kontinuierlich betrieben muß, um ein ungestörtes Fahrverhalten in Kurven zu gewährleisten.
In 3 ist der Einschaltzustand einer Elektrokraftstoffpumpe EKP in Abhängigkeit von der Füllmenge in dem Kraftstoffspeicher KSS dargestellt. Im eingeschalteten Zustand liegt eine Versorgungsspannung von 12 Volt an der Elektrokraftstoffpumpe an. Im ausgeschalteten Zustand hat die Versorgungsspannung den Wert Null. Die in 3 dargestellte Abhängigkeit gilt für Kraftstoffniveaus im Kraftstofftank zwischen "voll" und "Y" (siehe 1 und 2). Solange in dem Kraftstofftank ausreichend Kraftstoff enthalten ist, braucht keine Kurvenfahrtreserve im Kraftstoffspeicher zurückgehalten zu werden. Die Elektrokraftstoffpumpe EKP wird zyklisch immer erst dann eingeschaltet, wenn der Kraftstoffspeicher KSS leer ist. Dann bleibt die Elektrokraftstoffpumpe EKP eingeschaltet, bis der Kraftstoffspeicher KSS voll ist. Wenn der Kraftstoffspeicher leer ist wiederholt sich der Zyklus.
In 4 ist der Einschaltzustand der Elektrokraftstoffpumpe EKP in Abhängigkeit von der Füllmenge in dem Kraftstoffspeicher KSS für Kraftstoffniveaus im Kraftstofftank zwischen "Y" und "X" (siehe 1 und 2) dargestellt. Je weniger Kraftstoff im Kraftstofftank enthalten ist, desto mehr Kraftstoff wird im Kraftstoffspeicher als Kurvenfahrtreserve zurückgehalten. Das bedeutet, wenn noch relativ viel Kraftstoff im Kraftstofftank enthalten ist, wird die Elektrokraftstoffpumpe EKP entsprechend dem Pfeil 1 in 4 eingeschaltet. Wenn der Pegel im Kraftstofftank weiter absinkt, wird das von einer nicht dargestellten Überwachungseinrichtung festgestellt und an eine Steuereinrichtung übermittelt. Die Steuereinrichtung sorgt dann dafür, daß die im Kraftstoffspeicher KSS zurückgehaltene Kraftstoffmenge mit absinkendem Kraftstoffniveau im Kraftstofftank zunimmt. Das heißt die Elektrokraftstoffpumpe EKP wird entsprechend den Pfeilen 2 und 3 in 4 schon früher eingeschaltet.
In 5 ist der Einschaltzustand der Elektrokraftstoffpumpe EKP in Abhängigkeit von der Füllmenge in dem Kraftstoffspeicher KSS für Kraftstoffniveaus im Kraftstofftank zwischen "X" und "leer" (siehe 1 und 2) dargestellt. In diesem Zustand sorgt die Steuereinrichtung dafür, daß die maximale Kurvenfahrtreserve R_max dauernd in dem Kraftstoffspeicher KSS enthalten ist. Das bedeutet, die Elektrokraftstoffpumpe EKP wird immer dann eingeschaltet, wenn der Pegel im Kraftstoffspeicher den Wert R_max erreicht oder unterschreitet.
In 6 ist der Extremfall der Auslegung dargestellt, daß das Volumen des Kraftstoffspeichers KST der maximalen Kurvenfahrtreserve R_max entspricht. In diesem Extremfall sorgt die Steuereinrichtung dafür, daß die Elektrokraftstoffpumpe EKP dauernd eingeschaltet bleibt bis der Kraftstofftank KST leer ist.

Claims

Kraftstoffversorgungsanlage zum Zuliefern von Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine, mit einer Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff aus einem Kraftstofftank fördert, wobei die Kraftstoffpumpe (EKP) mit einem Kraftstoffspeicher (KSS) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe (EKP) mit einer Steuereinrichtung gekoppelt ist, welche die Kraftstoffpumpe (EKP) so steuert, dass die Kraftstoffpumpe (EKP) eine Kurvenfahrtreserve (R) in den Kraftstoffspeicher (KSS) fördert, und dass eine Überwachungseinrichtung, die das Niveau des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (KST) überwacht, mit der Steuereinrichtung gekoppelt ist, dass als weitere Steuergröße neben dem Beladungszustand des Kraftstoffspeichers (KSS) das Niveau des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (KST) verwendet wird, und dass die Kraftstoffpumpe (EKP) mit zunehmender Entleerung des Kraftstofftanks (KST) zyklisch eingeschaltet wird, bevor der Kraftstoffspeicher (KSS) leer ist.
Kraftstoffversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Kraftstoffspeichers (KSS) gleich einer maximalen Kurvenfahrtreserve (Rmax) ist, und dass die Kraftstoffpumpe (EKP) kontinuierlich betrieben wird, sobald das Niveau des Kraftstoff in dem Kraftstofftank (KST) einen bestimmten Grenzwert (X) unterschreitet.
Kraftstoffversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Kraftstoffspeichers (KSS) etwas größer als eine maximale Kurvenfahrtreserve (Rmax) ist.