DE19806415A1

DE19806415A1 - Fuel supply system for delivery of fuel to internal combustion engine

Info

Publication number: DE19806415A1
Application number: DE19806415A
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: 1999-08-19
Also published as: DE59807480D1; JP2001520724A; EP1002194B1; EP1002194A1; WO1999042720A1; KR20010006256A

Abstract

The fuel system has a control unit(16) which calculates from the fuel consumption of the engine the increasing emptying of the fuel accumulator(3) and ensures that the electric fuel pump is energized if the fuel level in the fuel accumulator reaches a selected intended value. A switch(8) is provided in the power circuit and if the accumulator is full opens the circuit of the pump or relays a corresponding signal to the control unit.

Description

State of the art

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffversorgungsanlage zum Zuliefern von Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine, mit einer Elektrokraftstoffpumpe, die über einen Stromkreis mit Strom versorgt wird, um Kraftstoff aus einem Kraftstofftank in einen Kraftstoffspeicher zu fördern, und mit einer Steuereinrichtung, welche dafür sorgt, daß der Stromkreis der Elektrokraftstoffpumpe unterbrochen wird, wenn der Kraftstoffspeicher voll ist, und geschlossen wird, wenn der Kraftstoffspeicher leer ist.The invention relates to a fuel supply system for Supply of fuel for an internal combustion engine, with an electric fuel pump connected to a circuit Electricity is supplied to fuel from a fuel tank to promote in a fuel storage, and with a Control device which ensures that the circuit the electric fuel pump is interrupted when the Fuel storage is full, and is closed when the Fuel storage is empty.

Bei einer derartigen Kraftstoffversorgungsanlage, wie sie beispielsweise in der nicht vorveröffentlichten DE-P 197 10 299.9 beschrieben ist, erfolgt die Erfassung der in dem Kraftstoffspeicher enthaltenen Kraftstoffmenge durch einen Füllstandsgeber. Ein solcher Füllstandsgeber verursacht jedoch zusätzliche Kosten und ist bei einer hohen Füllfrequenz des Kraftstoffspeichers störanfällig.In such a fuel supply system, as they for example in the unpublished DE-P 197 10 299.9 is described, the detection takes place in amount of fuel contained in the fuel accumulator a level sensor. Such a level sensor causes additional costs and is at one high filling frequency of the fuel accumulator prone to failure.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Kraftstoffversorgungsanlage bereitzustellen, die kostengünstig hergestellt werden kann und auch bei einer hohen Füllfrequenz des Kraftstoffspeichers störungsfrei arbeitet. The invention is therefore based on the problem of a To provide fuel supply system that can be produced inexpensively and also at a high filling frequency of the fuel tank without problems is working.

Das Problem ist bei einer Kraftstoffversorgungsanlage zum Zuliefern von Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine, mit einer Elektrokraftstoffpumpe, die über einen Stromkreis mit Strom versorgt wird, um Kraftstoff aus einem Kraftstofftank in einen Kraftstoffspeicher zu fördern, und mit einer Steuereinrichtung, die dafür sorgt, daß der Stromkreis der Elektrokraftstoffpumpe unterbrochen wird, wenn der Kraftstoffspeicher voll ist, und geschlossen wird, wenn der Kraftstoffspeicher leer ist, dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtung so ausgebildet ist, daß sie die zunehmende Entleerung des Kraftstoffspeichers aus dem Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine berechnet und dafür sorgt, daß die Elektrokraftstoffpumpe eingeschaltet wird, wenn das Kraftstoffniveau in dem Kraftstoffspeicher einen wählbaren Sollwert erreicht. Dabei kann als Sollwert ein beliebiger Wert gewählt werden, der zwischen dem maximalen und dem minimalen Volumen des Kraftstoffspeichers liegt. Dadurch ist es möglich, daß bei der Steuerung der Elektrokraftstoffpumpe auch weitere Signale berücksichtigt werden, die in Form eines Kennfeldes vorliegen können. Als weitere Signale bieten sich z. B. an:
The problem is with a fuel supply system for supplying fuel to an internal combustion engine, with an electric fuel pump that is supplied with current via a circuit to deliver fuel from a fuel tank into a fuel storage device, and with a control device that ensures that the circuit the electric fuel pump is interrupted when the fuel reservoir is full, and is closed when the fuel reservoir is empty, solved in that the control device is designed so that it calculates the increasing emptying of the fuel reservoir from the fuel consumption of the internal combustion engine and ensures that the Electric fuel pump is switched on when the fuel level in the fuel accumulator reaches a selectable setpoint. Any desired value can be selected as the setpoint, which lies between the maximum and the minimum volume of the fuel accumulator. This makes it possible for other signals, which may be in the form of a characteristic diagram, to be taken into account when controlling the electric fuel pump. As further signals are z. B. to:

- the fuel level in the fuel tank
- the speed control of an automatic transmission or an electronic engine power control
- the current driving style
- the calorific value of the fuel used
- The outgassing behavior of the fuel.

Zu dem letzten Beispiel sei angemerkt, daß es sinnvoll ist, bei einem für die Elektrokraftstoffpumpe kritischen Kraftstoff den Sollwert zu erhöhen, um Heißbenzineinbrüche der Elektrokraftstoffpumpe zu kompensieren.Regarding the last example, it should be noted that it makes sense at a critical for the electric fuel pump Fuel to increase the setpoint to reduce hot gasoline slumps to compensate for the electric fuel pump.

Eine besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stromkreis ein Schalter vorgesehen ist, der, wenn der Kraftstoffspeicher voll ist, den Stromkreis der Elektrokraftstoffpumpe unterbricht oder ein entsprechendes Signal an die Steuereinrichtung abgibt. Dadurch ist es möglich, die Elektrokraftstoffpumpe durch eine einseitige Direktabschaltung genau dann abzuschalten, wenn der Kraftstoffspeicher zu 100% mit Kraftstoff befüllt ist. Der Schalter kann mechanisch oder berührungslos arbeiten, um die vollständige Füllung des Kraftstoffspeichers zu erfassen. Wenn der Schalter mit der Steuereinrichtung gekoppelt ist, hat das den Vorteil, daß dann kein Leistungsschalter in dem Kraftstoffspeicher angebracht werden muß.This is a special embodiment of the invention characterized in that a switch in the circuit is provided which, when the fuel reservoir is full, interrupts the electric fuel pump circuit or emits a corresponding signal to the control device. This makes it possible to run the electric fuel pump through to switch off a one-sided direct shutdown exactly when when the fuel reservoir is 100% full of fuel is. The switch can be mechanical or non-contact work to fill the full Detect fuel storage. If the switch with the Control device is coupled, this has the advantage that then no circuit breaker in the fuel storage must be attached.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stromkreis ein mit der Steuereinrichtung gekoppeltes Relais mit zwei Schaltstellungen vorgesehen ist, wobei der Stromkreis in der einen Schaltstellung geöffnet und in der anderen Schaltstellung geschlossen ist. Wenn der vorab erwähnte Schalter das Signal an die Steuereinrichtung abgibt, daß der Kraftstoffspeicher voll ist, wird der Stromkreis der Elektrokraftstoffpumpe durch das Relais unterbrochen. Darüber hinaus können sämtliche weiteren Signale in der Steuereinrichtung verarbeitet und über das Relais bei der Steuerung der Elektrokraftstoffpumpe berücksichtigt werden.Another special embodiment of the invention is characterized in that in the circuit with the Control device coupled relay with two Switch positions is provided, the circuit in one switch position open and the other Switch position is closed. If the aforementioned Switch outputs the signal to the control device that If the fuel reservoir is full, the circuit becomes the Electric fuel pump interrupted by the relay. In addition, all other signals in the Control device processed and via the relay at the Control of the electric fuel pump are taken into account.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Relais öffnet, wenn der Stromkreis unterbrochen wurde, und schließt, wenn die Steuereinrichtung die Entleerung des Kraftstoffspeichers unter einen vorgegebenen Sollwert aus dem Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine feststellt. Das bedeutet, daß das Relais im stromlosen Kreis öffnet. Daraufhin kann der Schalter ebenfalls stromlos geschlossen werden. Wenn zu wenig Kraftstoff im Kraftstoffspeicher enthalten ist, wird der Stromkreis durch das Relais wieder geschlossen. Das hat den Vorteil, daß die Verschleiß verursachenden Schaltungen auf den Schalter und das Relais verteilt werden.Another special embodiment of the invention is characterized in that the relay opens when the Circuit has been interrupted and closes when the Control device emptying the fuel accumulator below a predetermined setpoint from the Determines fuel consumption of the internal combustion engine. The means that the relay opens in the de-energized circuit. The switch can then also be closed when de-energized become. If there is too little fuel in the fuel tank is included, the circuit through the relay again closed. This has the advantage that the wear causing circuits on the switch and the relay be distributed.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen drei Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.Further advantages, features and details of the invention result from the subclaims and the following description, in which with reference to the Drawings three exemplary embodiments in detail are described. The can in the claims and in the features mentioned individually for each essential to the invention or in any combination be.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen drei unterschiedliche Aus führungsarten einer Kraftstoffversorgungsanlage gemäß der vorliegenden Erfindung. Figs. 1 to 3 show three different types of guides from a fuel supply system according to the present invention.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Kraftstoffversorgungsanlage umfaßt einen Kraftstofftank 1, aus dem eine Elektrokraftstoffpumpe 2 Kraftstoff ansaugt. Die Elektrokraftstoffpumpe 2 fördert den angesaugten Kraftstoff in einen Kraftstoffspeicher 3, der die Elektrokraftstoffpumpe 2 umgibt. Der Kraftstoffspeicher 3 umfaßt eine Membran 4, gegen die eine Feder 5 vorgespannt ist. Die Membran 4 ist in Abhängigkeit von der in dem Kraftstoffspeicher 3 enthaltenen Kraftstoffmenge hin- und herbewegbar, wie es durch den Doppelpfeil 6 angedeutet ist. Der aus dem Kraftstofftank 1 angesaugte Kraftstoff gelangt über eine Leitung 7 von dem Kraftstoffspeicher 3 oder direkt von der Elektrokraftstoffpumpe 2 zu (nicht dargestellten) Einspritzventilen. The fuel supply system shown schematically in FIG. 1 comprises a fuel tank 1 from which an electric fuel pump 2 draws fuel. The electric fuel pump 2 conveys the sucked fuel into a fuel accumulator 3 , which surrounds the electric fuel pump 2 . The fuel accumulator 3 comprises a membrane 4 against which a spring 5 is biased. The membrane 4 can be moved back and forth depending on the amount of fuel contained in the fuel accumulator 3 , as indicated by the double arrow 6 . The fuel drawn in from the fuel tank 1 reaches the injection valves (not shown) via a line 7 from the fuel accumulator 3 or directly from the electric fuel pump 2 .

An dem Kraftstoffspeicher 3 ist ein Ein-Aus-Schalter 8 angebracht. Der Schalter 8 wird durch ein Stellelement 9 betätigt, das starr mit der sich hin- und herbewegenden Membran 4 verbunden ist.An on-off switch 8 is attached to the fuel accumulator 3 . The switch 8 is actuated by an actuator 9 which is rigidly connected to the reciprocating membrane 4 .

Die Elektrokraftstoffpumpe 2 ist über einen Stromkreis 20, der zwei Stromleitungen 10 und 11 umfaßt, mit einer Stromversorgungseinheit verbunden, die bei 13 durch Plus und Minus angedeutet ist. In der Stromleitung 11 ist der Ein-Aus-Schalter 8 und eine Relais 14 vorgesehen. Das Relais 14 ist über eine Steuerleitung 15 mit einer Steuereinrichtung 16 verbunden.The electric fuel pump 2 is connected via a circuit 20 , which comprises two power lines 10 and 11 , to a power supply unit, which is indicated at 13 by plus and minus. The on-off switch 8 and a relay 14 are provided in the power line 11 . The relay 14 is connected to a control device 16 via a control line 15 .

Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung funktioniert wie folgt. Wenn der Kraftstoffspeicher voll ist, kommt das Stellelement 9 gegen den Schalter 8 in Anschlag und betätigt diesen. Durch die Betätigung des Schalters 8 wird der Stromkreis 20 unterbrochen. Diese Unterbrechung des Stromkreises wird von der Steuereinrichtung 16 registriert. Daraufhin sorgt die Steuereinrichtung 16 dafür, daß das Relais 14 in dem stromlosen Stromkreis 20 öffnet. Der Schalter 8 schließt nach Abheben des Kontaktes 9 wieder in den geschlossenen Zustand. Somit befindet sich der Schalter 8 wieder in seinem Ausgangszustand, wobei der Stromkreis 20 immer noch unterbrochen ist.The circuit shown in Fig. 1 works as follows. When the fuel accumulator is full, the actuating element 9 comes to a stop against the switch 8 and actuates it. The circuit 20 is interrupted by the actuation of the switch 8 . This interruption of the circuit is registered by the control device 16 . The control device 16 then ensures that the relay 14 in the currentless circuit 20 opens. The switch 8 closes after the contact 9 is lifted back into the closed state. The switch 8 is thus again in its initial state, the circuit 20 still being interrupted.

In die Steuereinrichtung 16 werden, wie durch die Pfeile 21 angedeutet ist, verschiedene Werte und/oder Signale eingegeben. Dabei kann es sich beispielsweise um das aktuelle Kraftstoffniveau im Kraftstofftank 1 handeln, das durch einen entsprechenden Sensor erfaßt wird. In der Steuereinrichtung 16 wird der Füllstand in dem Kraftstoffspeicher 3 aus der Differenz zwischen der maximalen Kraftstoffmenge, die der Kraftstoffspeicher 3 aufnehmen kann, und der Kraftstoffmenge berechnet, die aus dem Kraftstofftank an die Brennkraftmaschine geliefert wird. Die Steuereinrichtung erkennt somit, wenn in dem Kraftstoffspeicher 3 ein bestimmter Sollwert unterschritten wird. In einem solchen Fall wird das Relais 14 geschlossen, so daß der Stromkreis 20 geschlossen ist und die Elektrokraftstoffpumpe 2 Kraftstoff in den Kraftstoffspeicher 3 fördert. Wenn der Kraftstoffspeicher 3 voll ist, beginnt der Zyklus wieder von vorne.As indicated by the arrows 21 , various values and / or signals are input into the control device 16 . This can be, for example, the current fuel level in the fuel tank 1 , which is detected by a corresponding sensor. In the control device 16 , the fill level in the fuel store 3 is calculated from the difference between the maximum amount of fuel that the fuel store 3 can hold and the amount of fuel that is supplied to the internal combustion engine from the fuel tank. The control device thus recognizes when the fuel storage 3 falls below a certain target value. In such case, the relay 14 is closed, so that the circuit 20 is closed and the electric fuel pump 2 fuel into the fuel reservoir. 3 When the fuel reservoir 3 is full, the cycle starts again.

In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungsanlage gezeigt. Der prinzipielle Aufbau dieser Ausführungsform ist der gleiche wie bei der vorab beschriebenen Ausführungsform und wird, um Wiederholungen zu vermeiden, nicht noch einmal beschrieben. Der Einfachheit halber sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In FIG. 2, a second embodiment of a fuel supply system according to the invention is shown. The basic structure of this embodiment is the same as that of the previously described embodiment and will not be described again to avoid repetition. For the sake of simplicity, the same parts are provided with the same reference symbols.

Im Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist der Schalter 8 bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform nicht in dem Stromkreis 20 der Elektrokraftstoffpumpe angebracht. Der Schalter 8 ist, wie in Fig. 2 durch eine Leitung 22 angedeutet ist, mit der Steuereinrichtung 16 gekoppelt. Dabei kann der Schalter 8 entweder als Ein-Aus-Schalter oder als Näherungsschalter ausgebildet sein.In contrast to the embodiment shown in FIG. 1, the switch 8 in the embodiment shown in FIG. 2 is not mounted in the circuit 20 of the electric fuel pump. As indicated in FIG. 2 by a line 22, the switch 8 is coupled to the control device 16 . The switch 8 can be designed either as an on-off switch or as a proximity switch.

Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung funktioniert wie folgt. Wenn der Kraftstoffspeicher 3 voll ist, gibt der Schalter 8 ein entsprechendes Signal an die Steuereinrichtung 16 ab. Daraufhin schaltet die Steuereinrichtung 16 die Elektrokraftstoffpumpe 2 über das Relais 14 ab. Das Einschalten der Elektrokraftstoffpumpe 2 erfolgt ebenfalls über das Relais 14. Der Einschaltzeitpunkt der Elektrokraftstoffpumpe 2 hängt dabei von dem frei wählbaren Sollwert für den Füllstand in dem Kraftstoffspeicher 3 ab. The circuit shown in Fig. 2 works as follows. When the fuel reservoir 3 is full, the switch 8 emits a corresponding signal to the control device 16 . The control device 16 then switches off the electric fuel pump 2 via the relay 14 . The electric fuel pump 2 is also switched on via the relay 14 . The switch-on time of the electric fuel pump 2 depends on the freely selectable setpoint for the fill level in the fuel accumulator 3 .

In Fig. 3 ist eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungsanlage gezeigt. Der prinzipielle Aufbau dieser Ausführungsform ist der gleiche wie bei den vorab beschriebenen Ausführungsformen und wird, um Wiederholungen zu vermeiden, nicht noch einmal beschrieben. Der Einfachheit halber sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In Fig. 3 shows a third embodiment of a fuel supply system according to the invention is shown. The basic structure of this embodiment is the same as in the previously described embodiments and will not be described again to avoid repetition. For the sake of simplicity, the same parts are provided with the same reference symbols.

Im Unterschied zu der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform wird die Elektrokraftstoffpumpe 2 bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform über Leitungen 30 und 31 direkt von der Steuereinrichtung 16 angesteuert. Dadurch ist der Hardwareaufwand bei dieser Ausführungsform minimal.In contrast to the embodiment shown in FIG. 2, the electric fuel pump 2 in the embodiment shown in FIG. 3 is controlled directly by the control device 16 via lines 30 and 31 . As a result, the hardware expenditure in this embodiment is minimal.

Claims

1.Fuel supply system for supplying fuel for an internal combustion engine, with an electric fuel pump ( 2 ), which is supplied with current via a circuit ( 20 ) to convey fuel from a fuel tank ( 1 ) into a fuel reservoir ( 3 ), and with a Control device ( 16 ) which ensures that the circuit ( 20 ) of the electric fuel pump ( 2 ) is interrupted when the fuel accumulator ( 3 ) is full, and is closed when the fuel accumulator ( 3 ) is empty, characterized in that the Control device ( 16 ) is designed such that it calculates the increasing emptying of the fuel store ( 3 ) from the fuel consumption of the internal combustion engine and ensures that the electric fuel pump ( 2 ) is switched on when the fuel level in the fuel store ( 3 ) reaches a selectable setpoint .

2. Fuel supply system according to claim 1, characterized in that in the circuit ( 20 ) a switch ( 8 ) is provided which, when the fuel accumulator ( 3 ) is full, interrupts the circuit ( 20 ) of the electric fuel pump ( 2 ) or a corresponding one Outputs signal to the control device ( 16 ).

3. Fuel supply system according to one of the preceding claims, characterized in that in the circuit ( 20 ) with the control device ( 16 ) coupled relay ( 14 ) is provided with two switching positions, the circuit ( 20 ) being open in one switching position and in the other switch position is closed.

4. Fuel supply system according to claim 3, characterized in that the relay ( 14 ) opens when the circuit ( 20 ) has been interrupted, and closes when the control device ( 16 ) emptying the fuel accumulator ( 3 ) below a predetermined target value from the fuel consumption the internal combustion engine detects.