DE19951751A1

DE19951751A1 - Kraftstoff-Fördersystem für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19951751A1
Application number: DE1999151751
Authority: DE
Inventors: Gregor Fischer; Helmut Reischl; Georg Wissenbach
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 1999-10-27
Publication date: 2001-05-03

Abstract

Es sind bereits Kraftstoff-Fördersysteme für Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen bekannt, die jedoch den Nachteil haben, dass durch eine konstante Förderleistung einer in dem Kraftstoff-Fördersystem vorhandenen Kraftstoff-Förderpumpe die Temperatur des in dem Kraftstoffbehälter befindlichen Kraftstoffes erhöht wird. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftstoff-Fördersystem für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei der die Enstehung von Kraftstoff-Dämpfen verringert ist. DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, dass in dem Kraftstoff-Fördersystem (2) eine Steuerung (20) vorgesehen ist, die in einem ersten Steuerkreis I in Abhängigkeit eines dem Motor (3) zugeführten, über eine Einrichtung (17) gemessenen Luftmassenstromes DOLLAR I1 entsprechend den Betriebswerten und Betriebsbedingungen DOLLAR I2 des Motors (3) die für den Betrieb des Motors (3) tatsächlich erforderliche Kraftstoffmenge DOLLAR I3 sowie eine erforderliche Zusatzmenge DOLLAR I4 durch Steuerung der Förderleistung L¶P¶ der Kraftstoff-Förderpumpe (13) einstellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoff-Fördersystem für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei bekannten Kraftstoff-Fördersystemen für Verbrennungsmotoren, insbesondere Otto-Motoren, ist eine Kraftstoff-Förderpumpe vorgesehen, die eine konstante Menge an Kraftstoff zum Motor fördert. Über einen Druckregler wird die überschüssige Fördermenge abgeregelt und über eine Rücklaufleitung wieder dem Kraftstoffbehälter zugeführt. Bei einem Kraftstoffbehälter mit mindestens zwei Kammern dient die Rücklaufmenge gleichzeitig zum Antrieb von Saugstrahlpumpen, die die Förderung des Kraftstoffes zumindest in die Kammer übernehmen, in der die Kraftstoff-Förderpumpe angeordnet ist.

Nachteilig bei diesem bekannten Kraftstoff-Fördersystem ist, dass der durch die Kraftstoff-Förderpumpe geförderte Volumenstrom immer größer ist als der maximale Bedarf des Motors. Dies hat zur Folge, dass die Kraftstoff-Förderpumpe entsprechend groß ausgelegt werden muß und dadurch entsprechend relativ viel elektrische Energie verbraucht. Ferner heizt die vom Motor kommende Rücklaufmenge den im Kraftstoffbehälter befindlichen Kraftstoff auf, so dass die Kraftstoff-Verdunstung erhöht ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftstoff-Fördersystem für Kraftfahrzeuge zu schaffen, bei der die Entstehung von Kraftstoff-Dämpfen verringert ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoff-Fördersystem ist eine Steuerung vorgesehen, die in Abhängigkeit von der dem Motor zugeführten Luftmasse und den Motor-Betriebsbedingungen eine entsprechende Kraftstoffmenge dem Motor über eine Kraftstoff-Förderpumpe zuführt. Durch die erfindungsgemäße Steuerung wird erreicht, dass die Förderleistung der Kraftstoff-Förderpumpe dem tatsächlichen Bedarf des Motors zuzüglich einer vorbestimmten überschüssigen Kraftstoffmenge entspricht. Die überschüssige Kraftstoffmenge wird über einen Druckregler dem Kraftstoffbehälter zugeführt.

Bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoff-Fördersystem ist es von Vorteil, daß die überschüssige Kraftstoffmenge geringer ist als bei den bekannten Kraftstoff- Fördersystemen. Durch die bedarfsorientierte Steuerung der Fördermenge ist es vorteilhafterweise möglich, eine Kraftstoff-Förderpumpe mit einer geringeren Leistung zu verwenden. Durch eine Verringerung der Verlustleistung der Kraftstoff- Förderpumpe wird gleichzeitig auch der Wärmeeintrag in den Kraftstoffbehälter verringert.

In einer vorteilhaften Ausführungsform befinden sich in einem Kraftstoffbehälter mit mindestens zwei Kammern in jeder Kammer ein Füllstandsgeber. Die Signale dieser Füllstandsgeber werden ebenfalls in der Steuerung ausgewertet. Sinkt der Kraftstoff-Pegel oder die Kraftstoffmenge in der Kammer des Kraftstoffbehälters, in der sich die Kraftstoff-Förderpumpe befindet, um einen vorbestimmten Betrag ab, dann wird über die erfindungsgemäße Steuerung die Fördermenge der Kraftstoff- Förderpumpe zum Ausgleich des Kraftstoffniveaus erhöht. Das Mass der Erhöhung der Fördermenge ergibt sich aus der Rücklaufmenge, die jeweils zum Antrieb einer Saugstrahlpumpe erforderlich ist, um über die Saugstrahlpumpe aus der Kammer mit einem höheren Kraftstoffniveau Kraftstoff in die Kammer zu füllen, in der sich die Kraftstoff-Förderpumpe befindet. Durch diese erfindungsgemäße Steuerung ergibt sich eine bedarfsgerechte Leistung der Kraftstoff-Förderpumpe, um die Kraftstoffmenge in der Kammer des Kraftstoffbehälters zu sichern, in der sich die Kraftstoff-Förderpumpe befindet. Ferner wird durch die endungsgemäße Steuerung die umlaufende Kraftstoffmenge und damit die Kraftstoffbewegung im Kraftstoffbehälter reduziert, so dass auch die Kraftstoffverdunstung verringert wird.

Zusammenfassend ergibt sich durch das erfindungsgemäße Kraftstoff- Fördersystem, dass die Entstehung von Kraftstoffdämpfen, die Kraftstoff- Emissionen und der Energieaufwand verringert sind.

Eine Ausführungsform der Endung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Kraftstoff-Fördersystems für ein Kraftfahrzeug und

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung der Steuerung des in der Fig. 1 gezeigten Kraftstoff-Fördersystems.

In der Fig. 1 ist eine Ausführungsform eines Kraftstoff-Fördersystems 2 eines Kraftfahrzeuges 1 dargestellt, das einen Motor 3 mit einer Einspritzeinrichtung 4 und einen Kraftstoffbehälter 5 aufweist, der über Leitungen 6, 7 mit der Einspritzeinrichtung 4 des Motors 3 verbunden ist. In der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform weist der Kraftstoffbehälter 5 zwei Kammern 8, 9 auf. In der einen Kammer 8 wird über eine Leitung 10 und eine in der Leitung 10 angeordnete Saugstrahlpumpe 11 der in der Kammer 8 befindliche Kraftstoff 12 in die Kammer 9 gefördert, in der sich eine Kraftstoff-Förderpumpe 13 befindet. In den Kammern 8 und 9 ist jeweils ein Füllstandsgeber 14, 15 angeordnet.

Von der Kraftstoff-Förderpumpe 13 wird der in der Kammer 9 befindliche Kraftstoff 12 über die Vorlaufleitung 6 zur Einspritzeinrichtung 4 gefördert. Die vom Motor 3 nicht benötigte, überschüssige Kraftstoffmenge wird über einen Druckregler 16 und eine daran angeschlossene Rücklaufleitung 7 in den Kraftstoffbehälter 5 zurückgeführt. Vor dem Motor 3 ist eine Luftmeßeinrichtung 17 angeordnet, die beispielsweise in einem Ansaugtrakt 18 des Motors 3 vorgesehen ist.

In der Luftmeßeinrichtung 17 wird der aktuelle Luftmassenstrom _L ermittelt. Diese Meßwerte werden über eine Leitung 19 einem Steuergerät 20 zugeführt. Von den Füllstandsgebern 14 und 15 erhält das Steuergerät 20 den jeweiligen Kraftstoffpegel h₈ und h₉ über jeweils eine Leitung 21, 22 zugeführt. Vom Motor 3 erhält das Steuergerät 20 über eine Leitung 23 die relevanten Motorwerte . Entsprechend der dem Motor 3 zugeführten Luftmasse _L und der Betriebsbedingungen wird im Steuergerät 20 eine optimale Kraftstoffmenge _K ermittelt. Aus der Kraftstoffmenge _K ergibt sich die dazu erforderliche Förderleistung L_P der Kraftstoff-Förderpumpe 13. Über eine Leitung 24 wird die Kraftstoff-Förderpumpe 13 angesteuert und die ermittelte Förderleistung L_P eingestellt.

Die von der Kraftstoff-Förderpumpe 13 zum Motor 3 geförderte Kraftstoffmenge _K ist um eine vorbestimmte Menge _Z größer als die tatsächlich vom Motor 3 benötigte Kraftstoffmenge _M. Die überschüssige Kraftstoffmenge _Z wird über den Druckregler 16 wieder dem Kraftstoffbehälter 5 über die Leitung 7 zugeführt. In der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist am Ende der Leitung 7 eine Saugstrahlpumpe 25 angeordnet, die aus der Kammer 9 Kraftstoff 12 in einen Schwalltopf oder Reservebehälter 26 fördert. Der über die Saugstrahlpumpe 11 aus der Kammer 8 geförderte Kraftstoff wird ebenfalls über die Leitung 10 in den Reservebehälter 26 gepumpt.

Neben der Steuerung der erforderlichen Kraftstoffmenge _K bzw. der Förderleistung L_P der Kraftstoff-Förderpumpe 13 wird über das Steuergerät 20 und die Füllstandsgeber 14, 15 die in der Kammer 9 bzw. in dem Reservebehälter 26 befindliche Kraftstoffmenge _R eingestellt. Über die in den Kammern 8, 9 befindlichen Füllstandsgeber 14, 15 kann das Steuergerät 20 feststellen, ob in der Kammer 9 bzw. in dem Reservebehälter 26 ein vorgegebener Grenzwert h_min erreicht ist. Zur Erhöhung der Kraftstoffmenge _R wird die Fördermenge bzw. Förderleistung L_P erhöht. Dadurch erhöht sich auch die durch die Leitung 7 strömende Rücklaufmenge _Z und dadurch die Treibmengen ₁₁ der Saugstrahlpumpe 11 und ₂₅ der Saugstrahlpumpe 25. Entsprechend wird das Fördervolumen der Saugstrahlpumpen 11 bzw. 25 erhöht und aus den Kammern 8 bzw. 9 wird eine entsprechende Kraftstoffmenge in den Reservebehälter 26 der Kammer 9 gefördert.

Die Fig. 2 zeigt die im Steuergerät 20 ablaufenden Berechnungen. So wird aus dem dem Steuergerät 20 zugeführten Luftmassenstrom _L die erforderliche Kraftstoffmenge _M des Motors 3 ermittelt. Dieser Kraftstoffmenge _M wird die erforderliche Zusatzmenge _Z hinzugefügt. Dies ergibt die von der Kraftstoff- Förderpumpe 13 zum Motor 3 bzw. der Einspritzeinrichtung 4 zugeführte Kraftstoffmenge _K.

Neben diesem ersten Steuerungskreis I zeigt die Fig. 2 einen zweiten Steuerungskreis II um ein vorbestimmtes Kraftstoffniveau in einer vorbestimmten Kammer, zweckmäßigerweise in der Kammer 9, 26 einzuhalten, in der sich die Kraftstoff-Förderpumpe 13 befindet. Über die Füllstandsgeber 14, 15 werden die Kraftstoffpegel h₈ und h₉ im Steuergerät 20 verglichen. Ergibt sich eine Abweichung von dem in der Kammer 9 vorbestimmten Grenzwert oder Kraftstoffpegel h_min, so bestimmt das Steuergerät 20 die erforderliche Treibmenge ₁₁ und ₂₅ der jeweiligen Kammer 8, 9 sowie die daraus resultierende Fördermenge _K, um über die Rücklaufmenge _R die entsprechende Saugstrahlpumpe 11, 25 anzutreiben. Daraus resultiert die entsprechende Förderleistung L_P der Kraftstoff-Förderpumpe 13.

Claims

9. Kraftstoff-Fördersystem für ein Kraftfahrzeug, mit einem Kraftstoffbehälter, in dem eine Kraftstoff-Förderpumpe angeordnet ist, die den in dem Kraftstoffbehälter befindlichen Kraftstoff zu einem Motor fördert, einem Druckregler, der die vom Motor nicht benötigte, überschüssige Kraftstoffmenge über eine Rücklaufleitung zu dem Kraftstoffbehälter zurückfördert, wobei diese Kraftstoff-Rücklaufmenge bei einem Kraftstoffbehälter mit mindestens zwei Kammern mindestens eine in einer der Kammern befindliche Saugstrahlpumpe antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kraftstoff-Fördersystem (2) eine Steuerung (20) vorgesehen ist, die in einem ersten Steuerkreis I in Abhängigkeit eines dem Motor (3) zugeführten, über eine Einrichtung (17) gemessenen Luftmassenstromes _L entsprechend den Betriebswerten und Betriebsbedingungen des Motors (3) die für den Betrieb des Motors (3) tatsächlich erforderliche Kraftstoffmenge _M sowie eine erforderliche Zusatzmenge _Z durch Steuerung der Förderleistung L_P der Kraftstoff- Förderpumpe (13) einstellt.
2. Kraftstoff-Fördersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Steuerkreis II vorgesehen ist, durch den der in dem Reservebehälter (26) bzw. in der Kammer (9) befindliche Kraftstoffpegel h₉ so einstellbar ist, dass bei einer Erreichung eines vorbestimmten Grenzwertes h_min in der betreffenden Kammer (9, 26) die Steuerung (20) die Förderleistung L_P der Kraftstoff-Förderpumpe (13) so erhöht, dass eine entsprechend hohe Rücklaufmenge _R als Treibmenge ₁₁, ₂₅ für die jeweilige in der betreffenden Kammer (8, 9) vorhandene Saugstrahlpumpe (11, 25) zur Verfügung steht, um aus einer Kammer (8, 9), mit einem höheren Kraftstoffniveau Kraftstoff (12) in die einzustellende Kammer (9, 26) zu fördern.