EP1002194B1 - Kraftstoffversorgungsanlage zum zuliefern von kraftstoff für eine brennkraftmaschine - Google Patents

Kraftstoffversorgungsanlage zum zuliefern von kraftstoff für eine brennkraftmaschine Download PDF

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EP1002194B1
EP1002194B1 EP98966151A EP98966151A EP1002194B1 EP 1002194 B1 EP1002194 B1 EP 1002194B1 EP 98966151 A EP98966151 A EP 98966151A EP 98966151 A EP98966151 A EP 98966151A EP 1002194 B1 EP1002194 B1 EP 1002194B1
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fuel
circuit
control device
accumulator
electric
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/14—Feeding by means of driven pumps the pumps being combined with other apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/08—Feeding by means of driven pumps electrically driven
    • F02M37/10—Feeding by means of driven pumps electrically driven submerged in fuel, e.g. in reservoir

Definitions

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • the switch can be mechanical or non-contact work to the full fill of the 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.
  • 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.
  • 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 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.
  • FIGS 1 to 3 show three different ones Types of fuel supply system according to of the present invention.
  • Fuel supply system comprises a fuel tank 1, from which an electric fuel pump 2 draws fuel.
  • the electric fuel pump 2 promotes the intake Fuel in a fuel storage 3, which Surrounds electric fuel pump 2.
  • the fuel accumulator 3 comprises a membrane 4 against which a spring 5 is biased is.
  • the membrane 4 is dependent on the in the Fuel storage 3 contained fuel amount back and forth here, as indicated by the double arrow 6.
  • the fuel drawn from the fuel tank 1 arrives via a line 7 from the fuel accumulator 3 or directly from the electric fuel pump 2 to (not shown) injectors.
  • the switch 8 is actuated by an actuator 9 actuated that rigidly with the reciprocating Membrane 4 is connected.
  • the electric fuel pump 2 is via a circuit 20, comprising two power lines 10 and 11, with one Power unit connected at 13 by plus and minus is indicated.
  • the On-off switch 8 In the power line 11 is the On-off switch 8 and a relay 14 are provided.
  • the Relay 14 is connected to a via a control line 15 Control device 16 connected.
  • the circuit shown in Figure 1 works like follows. When the fuel tank is full, it comes Control element 9 against the switch 8 and operate this. By operating switch 8 the circuit 20 is interrupted. 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 again after lifting contact 9 the closed state. The switch is now located 8 again in its initial state, the circuit 20 is still interrupted.
  • control device 16 As shown by the arrows 21 different values and / or signals are indicated entered. This can be, for example act current fuel level in fuel tank 1 that is detected by an appropriate sensor.
  • the level in the Fuel storage 3 from the difference between the maximum amount of fuel that the fuel reservoir 3 can accommodate, and calculated the amount of fuel that from the fuel tank to the engine becomes.
  • the control device thus recognizes when in the Fuel storage 3 falls below a certain target value becomes. In such a case, the relay 14 is closed, so that the circuit 20 is closed and the Electric fuel pump 2 fuel in the Fuel storage 3 promotes. If the fuel accumulator 3 is full, the cycle starts again.
  • FIG 2 is a second embodiment of a Fuel supply system according to the invention shown.
  • the basic structure of this embodiment is the same as in the previously described embodiment and will to avoid repetitions, not again described. For the sake of simplicity, the same parts are included provided with the same reference numerals.
  • the embodiment is the switch 8 in the case in FIG. 2
  • the illustrated embodiment is not in the circuit 20 attached to the electric fuel pump.
  • the switch 8 is as indicated in Figure 2 by a line 22 with the control device 16 coupled.
  • the switch can 8 either as an on-off switch or as a proximity switch be trained.
  • the circuit shown in Figure 2 works like follows. If the fuel reservoir 3 is full, the Switch 8 a corresponding signal to the Control device 16 from. Then the Control device 16, the electric fuel pump 2 via the Relay 14 off. Switching on the electric fuel pump 2 also takes place via relay 14. The The time at which the electric fuel pump 2 is switched on depends on this from the freely selectable setpoint for the level in the Fuel storage 3.
  • FIG 3 is a third embodiment Fuel supply system according to the invention shown.
  • the basic structure of this embodiment is the same as in the previously described embodiments and will to avoid repetitions, not again described. For the sake of simplicity, the same parts are included provided with the same reference numerals.
  • Embodiment is the electric fuel pump 2 in the The embodiment shown in FIG. 3 via lines 30 and 31 directly controlled by the control device 16. This means that the hardware expenditure in this embodiment minimal.

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Description

Stand der Technik
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.
Bei einer derartigen Kraftstoffversorgungsanlage, wie sie beispielsweise in DE-A-19710299 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.
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.
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:
  • das Kraftstoffniveau in dem Kraftstofftank
  • die Fahrstufenregelung eines Automatikgetriebes bzw. einer elektronischen Motorleistungssteuerung
  • die aktuelle Fahrweise
  • der Brennwert des verwendeten Kraftstoffs
  • das Ausgasungsverhalten des Kraftstoffs.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen drei unterschiedliche Ausführungsarten einer Kraftstoffversorgungsanlage gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die in Figur 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.
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.
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 ein Relais 14 vorgesehen. Das Relais 14 ist über eine Steuerleitung 15 mit einer Steuereinrichtung 16 verbunden.
Die in Figur 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.
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.
In Figur 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.
Im Unterschied zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist der Schalter 8 bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform nicht in dem Stromkreis 20 der Elektrokraftstoffpumpe angebracht. Der Schalter 8 ist, wie in Figur 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.
Die in Figur 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.
In Figur 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.
Im Unterschied zu der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform wird die Elektrokraftstoffpumpe 2 bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform über Leitungen 30 und 31 direkt von der Steuereinrichtung 16 angesteuert. Dadurch ist der Hardwareaufwand bei dieser Ausführungsform minimal.

Claims (4)

  1. Kraftstoffversorgungsanlage zum Zuliefern von Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine, mit einer Elektrokraftstoffpumpe (2), die über einen Stromkreis (20) mit Strom versorgt wird, um Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (1) in einen Kraftstoffspeicher (3) zu fördern, und mit einer Steuereinrichtung (16), die dafür sorgt, daß der Stromkreis (20) der Elektrokraftstoffpumpe (2) unterbrochen wird, wenn der Kraftstoffspeicher (3) voll ist, und geschlossen wird, wenn der Kraftstoffspeicher (3) leer ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (16) so ausgebildet ist, daß sie die zunehmende Entleerung des Kraftstoffspeichers (3) aus dem Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine berechnet und dafür sorgt, daß die Elektrokraftstoffpumpe (2) eingeschaltet wird, wenn das Kraftstoffniveau in dem Kraftstoffspeicher (3) einen wählbaren Sollwert erreicht.
  2. Kraftstoffversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stromkreis (20) ein Schalter (8) vorgesehen ist, der, wenn der Kraftstoffspeicher (3) voll ist, den Stromkreis (20) der Elektrokraftstoffpumpe (2) unterbricht oder ein entsprechendes Signal an die Steuereinrichtung (16) abgibt.
  3. Kraftstoffversorgungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stromkreis (20) ein mit der Steuereinrichtung (16) gekoppeltes Relais (14) mit zwei Schaltstellungen vorgesehen ist, wobei der Stromkreis (20) in der einen Schaltstellung geöffnet und in der anderen Schaltstellung geschlossen ist.
  4. Kraftstoffversorgungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (14) öffnet, wenn der Stromkreis (20) unterbrochen wurde, und schließt, wenn die Steuereinrichtung (16) die Entleerung des Kraftstoffspeichers (3) unter einen vorgegebenen Sollwert aus dem Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine feststellt.
EP98966151A 1998-02-17 1998-11-18 Kraftstoffversorgungsanlage zum zuliefern von kraftstoff für eine brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP1002194B1 (de)

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