EP1002194B1 - Fuel supply device for supplying fuel to an internal combustion engine - Google Patents
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- 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.
Description
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 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.In such a fuel supply system, as they for example in DE-A-19710299 is described, the acquisition of 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:
- 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.
- 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 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.
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.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.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen drei unterschiedliche Ausführungsarten einer Kraftstoffversorgungsanlage gemäß der vorliegenden Erfindung.Figures 1 to 3 show three different ones Types of fuel supply system according to of the present invention.
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. The schematically shown in Figure 1
Fuel supply system comprises a
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.There is an on-off switch 8 on the
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.The
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.The circuit shown in Figure 1 works like
follows. When the fuel tank is full, it comes
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 the
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.In Figure 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.
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.In contrast to that shown in Figure 1
The embodiment is the switch 8 in the case in FIG. 2
The illustrated embodiment is not in the
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. The circuit shown in Figure 2 works like
follows. If the
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.In Figure 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.
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.In contrast to that shown in Figure 2
Embodiment is the
Claims (4)
- Fuel supply device for supplying fuel for an internal combustion engine, having an electric fuel pump (2) which is supplied with power via a circuit (20) in order to feed fuel from a fuel tank (1) into a fuel accumulator (3), and having a control device (16) which ensures that the circuit (20) of the electric fuel pump (2) is disconnected if the fuel accumulator (3) is full, and is closed if the fuel accumulator (3) is empty, characterized in that the control device (16) is constructed in such a way that it calculates the increasing emptying of the fuel accumulator (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 accumulator (3) reaches a selectable setpoint value.
- Fuel supply device according to Claim 1, characterized in that a switch (8) which disconnects the circuit (20) of the electric fuel pump (2) or outputs a corresponding signal to the control device (16) when the fuel accumulator (3) is full is provided in the circuit (20).
- Fuel supply device according to one of the preceding claims, characterized in that, in the circuit (20), a relay (14) which is connected to the control device (16) and has two switched positions is provided, the circuit (20) being opened in the one switched position and closed in the other switched position.
- Fuel supply device according to Claim 3, characterized in that the relay (14) opens when the circuit (20) has been disconnected, and closes when the control device (16) detects the emptying of the fuel accumulator (3) below a predefined setpoint value from the fuel consumption of the internal combustion engine.
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