EP2051872A1 - Kraftstoffbehälter für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Kraftstoffbehälter für ein kraftfahrzeug

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Publication number
EP2051872A1
EP2051872A1 EP07802516A EP07802516A EP2051872A1 EP 2051872 A1 EP2051872 A1 EP 2051872A1 EP 07802516 A EP07802516 A EP 07802516A EP 07802516 A EP07802516 A EP 07802516A EP 2051872 A1 EP2051872 A1 EP 2051872A1
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EP
European Patent Office
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fuel tank
vent
refueling
operating
ventilation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07802516A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Fuehling
Jan Lukoschek
Knut Meyer
Frank Reiter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60K15/03—Fuel tanks
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
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    • B60K2015/03509—Fuel tanks characterised by venting means adapted to avoid loss of fuel or fuel vapour, e.g. with vapour recovery systems with a droplet separator in the vent line
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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    • B60K2015/03571—Venting during driving
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K2015/03576—Venting during filling the reservoir
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    • B60K2015/0358—Fuel tanks characterised by venting means the venting is actuated by specific signals or positions of particular parts
    • B60K2015/03585—Fuel tanks characterised by venting means the venting is actuated by specific signals or positions of particular parts by gas pressure

Definitions

  • the invention relates to a fuel tank for a motor vehicle with a refueling vent and a operational venting having venting device with a venting line of the refueling vent and with one to in designated areas of the fuel tank ge ⁇ led vent line of the operational venting, wherein the refueling vent and the operating ventilation via a line with a Activated carbon filter are connected.
  • Such fuel tanks are commonly used in today's motor vehicles and are known in practice.
  • Be ⁇ operating venting allows escape of fuel vapors during operation of the motor vehicle and a subsequent flow of air at a consumption of the fuel.
  • the refueling vent ⁇ derives from the charged fuel displaced air from the fuel tank through the charcoal filter.
  • the charcoal filter communicates with the environment to allow pressure equalization.
  • the operating ventilation and refueling are laboriously mounted on the fuel tank.
  • the invention is based on the problem of designing a Kraftstoffbe ⁇ container with a venting device so that the fuel tank with the venting device is particularly easy to assemble and manufacture.
  • the refueling vent and the operating vent have a common container and that the container each has a chamber for the refueling vent and the strigentlüf ⁇ tion.
  • the essential components of the operating ventilation and the refueling vent can be preassembled into a structural unit and used in the fuel tank according to the invention.
  • the common, the chambered container can also particularly easy fer ⁇ term.
  • the separation of the container in the two chambers allows reliable management of the fuel vapors through the activated carbon filter.
  • the chambers are preferably completely separated from each other.
  • the construction work for the venting device can be kept particularly low when the refueling vent and the operating vent each have a valve and when the valves are connected to the leading to the activated carbon filter line.
  • the valves thereby prevent liquid fuel from reaching the activated carbon filter and damaging it.
  • control of the refueling ventilation designed according to another advantageous embodiment of the invention structurally particularly simple if at least one of the valves is designed as a float valve.
  • An emptying of the chambers of the ventilation device ges ⁇ taltet particularly simple if the refueling vent and the operational venting each have an ejector on ⁇ and when suction of suction jet pumps are connected to a respective chamber of the refueling vent and the operation ⁇ vent.
  • the suction ⁇ jet pumps from a within the fuel tank on ordered fuel pump supplied with fuel as a propellant.
  • the chambers of the breather ⁇ processing device during operation of the motor vehicle are always empty. Therefore, designed as a float valves valves to close the lines to the activated carbon filter even in a rollover of the motor vehicle.
  • the valves of the venting device therefore also serve as so-called roll-over valves.
  • An escape of fuel vapors from the fuel tank can be kept particularly low when the container is disposed within the fuel tank.
  • the number of sealing points of the fuel tank is kept particularly low.
  • a particularly accurate limitation of feedable the fuel tank amount of fuel is ensured when the vent line of the refueling vent is performed up to a designated cut-off point of the fuel tank and when the tank is below the cut-off is angeord ⁇ net.
  • the vent of the fuel tank is closed when the shutdown point. Then no more air can escape from the fuel tank and thus no fuel can be refilled.
  • the shut-off point is set thanks to the invention of the free end of the vent line of the refueling vent.
  • FIG. 1 shows a fuel tank according to the invention with a venting device in a Thomasdar- position
  • 2 is a schematic sectional view through a container of the venting device of FIG. 1.
  • a vent means 4 comprising a container 5 and a plurality of vent lines 6, 7, 7 ' , One of the vent lines 6 leads to the filler neck 2 of the fuel tank 1 up to a shut-off point.
  • the vent 4 is connected via a line 8 with an activated carbon filter 9.
  • the activated carbon filter 9 is shown here outside of the fuel tank 1 and is connected to the environment.
  • the activated carbon filter 9 can also form with the container 5 of the venting device 4, not shown, arranged within the fuel tank 1 structural unit.
  • a flange 10 arranged above the venting device 4 closes a mounting opening 11 in the flange
  • Fuel tank 1 The fuel delivery unit 3 sucks fuel from the fuel tank 1 and promotes this via a flow line 12 to an internal combustion engine, not shown, of the motor vehicle. Furthermore, the fuel delivery unit 3 conveys fuel via a branch 13 to the ventilation device 4.
  • FIG 2 shows a sectional view through the container 5 of the venting device 4 of Figure 1.
  • the container 5 has two chambers 14, 15. One of the chambers 14 is provided for a refueling vent 16, while the other of the chambers 15 is provided for an operating vent 17 of the fuel tank 1 of Figure 1.
  • the Betankungsentlüf ⁇ tung 16 has led to the cut-off vent line 6.
  • the operation of vent 17 has the run in the corner regions of the fuel tank 1 Entlwillungslei ⁇ obligations 7, 7 '.
  • the chambers 14, 15 are each one with connected to the activated carbon filter 9 guided line 8. Before the guided to the activated carbon filter 9 lines 8 each have a valve 18, 19 are arranged.
  • the valve 19 of the Medent ⁇ ventilation 17 is formed as a pressure-holding valve and enables the outlet of fuel vapors only above a designated pressure.
  • Suction ports 20, 21 of the suction jet pumps 22, 23 are in lower portions of the chambers 14, 15.
  • the suction jet pumps 22, 23 are each supplied via propellant lines 24, 25 with fuel, fortune fuel from the chambers 14, 15 to suck and return via collecting ⁇ lines 26, 27 in the fuel tank. 1
  • the propellant lines 24, 25 are connected to the branch 13 of the flow line 12 shown in Figure 1.
  • the valve 19 of the operating breather 17 designed as a pressure holding valve is opened and excess gases can escape through the activated carbon filter 9.
  • the chambers 14, 15 are emptied by the suction jet pumps 22, 23.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
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Abstract

Ein Kraftstoffbehälter (1) für ein Kraftfahrzeug hat eine Entlüftungseinrichtung (4) mit einem gemeinsamen Behälter (5) für eine Betankungsentlüftung (16) und eine Betriebsentlüftung (17). An dem Behälter (5) angeschlossene Entlüftungsleitungen (6, 7) für die Betankungsentlüftung (16) und die Betriebsentlüftung (17) münden jeweils in eine eigene Kammer (14, 15). Weiterhin sind in dem Behälter (5) Ventile (18, 19) zum Verschließen einer zu einem Aktivkohlefilter (9) führenden Leitung (8) angeordnet.

Description

Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug mit einer eine Betankungsentlüftung und eine Betriebsentlüftung aufweisenden Entlüftungseinrichtung, mit einer Entlüftungsleitung der Betankungsentlüftung und mit einer bis in vorgesehene Bereiche des Kraftstoffbehälters ge¬ führten Entlüftungsleitung der Betriebsentlüftung, wobei die Betankungsentlüftung und die Betriebsentlüftung über eine Leitung mit einem Aktivkohlefilter verbunden sind.
Solche Kraftstoffbehälter werden in heutigen Kraftfahrzeugen häufig eingesetzt und sind aus der Praxis bekannt. Die Be¬ triebsentlüftung ermöglicht ein Entweichen von Kraftstoffdämpfen im Betrieb des Kraftfahrzeuges und ein Nachströmen von Luft bei einem Verbrauch des Kraftstoffs. Die Betankungs¬ entlüftung leitet von dem eingefüllten Kraftstoff verdrängte Luft aus dem Kraftstoffbehälter durch den Aktivkohlefilter . Der Aktivkohlefilter hat eine Verbindung mit der Umgebung zur Ermöglichung eines Druckausgleichs. Bei dem bekannten Kraft¬ stoffbehälter werden die Betriebsentlüftung und die Betankungsentlüftung aufwändig an dem Kraftstoffbehälter montiert.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Kraftstoffbe¬ hälter mit einer Entlüftungseinrichtung so zu gestalten, dass der Kraftstoffbehälter mit der Entlüftungseinrichtung besonders einfach zu montieren und zu fertigen ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Betankungsentlüftung und die Betriebsentlüftung einen gemeinsamen Behälter aufweisen und dass der Behälter jeweils eine Kammer für die Betankungsentlüftung und die Betriebsentlüf¬ tung hat . Durch diese Gestaltung lassen sich die wesentlichen Bauteile der Betriebsentlüftung und der Betankungsentlüftung zu einer baulichen Einheit vormontieren und in den erfindungsgemäßen Kraftstoffbehälter einsetzen. Der gemeinsame, die Kammern aufweisende Behälter lässt sich zudem besonders einfach fer¬ tigen. Die Trennung des Behälters in die beiden Kammern ermöglicht eine zuverlässige Führung der Kraftstoffdämpfe über den Aktivkohlefilter . Die Kammern sind vorzugsweise vollständig voneinander getrennt.
Der bauliche Aufwand für die Entlüftungseinrichtung lässt sich besonders gering halten, wenn die Betankungsentlüftung und die Betriebsentlüftung jeweils ein Ventil aufweisen und wenn die Ventile an der zu dem Aktivkohlefilter führenden Leitung angeschlossen sind. Die Ventile verhindern hierdurch, dass flüssiger Kraftstoff bis zu dem Aktivkohlefilter vordringt und diesen schädigt.
Die Steuerung der Betankungsentlüftung gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn zumindest eines der Ventile als Schwimmerventil ausgebildet ist.
Die Steuerung der Betriebsentlüftung gestaltet sich gemäß ei- ner anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn das Ventil der Betriebsent¬ lüftung als die zu dem Aktivkohlefilter führende Leitung un¬ terhalb eines vorgesehenen Drucks im Kraftstoffbehälter verschließendes Druckhalteventil ausgebildet ist.
Eine Entleerung der Kammern der Entlüftungseinrichtung ges¬ taltet sich besonders einfach, wenn die Betankungsentlüftung und die Betriebsentlüftung jeweils eine Saugstrahlpumpe auf¬ weisen und wenn Ansaugöffnungen der Saugstrahlpumpen mit je- weils einer Kammer der Betankungsentlüftung und der Betriebs¬ entlüftung verbunden sind. Vorzugsweise werden die Saug¬ strahlpumpen von einer innerhalb des Kraftstoffbehälters an- geordneten Kraftstoffpumpe mit Kraftstoff als Treibmittel versorgt. Durch diese Gestaltung sind die Kammern der Entlüf¬ tungseinrichtung im Betrieb des Kraftfahrzeuges ständig leer. Daher vermögen die als Schwimmerventile ausgebildeten Ventile die Leitungen zu dem Aktivkohlefilter auch bei einem Überschlag des Kraftfahrzeuges zu verschließen. Die Ventile der Entlüftungseinrichtung dienen daher auch als so genannte Roll-Over-Ventile .
Ein Entweichen von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstoffbehälter lässt sich besonders gering halten, wenn der Behälter innerhalb des Kraftstoffbehälters angeordnet ist. Durch diese Gestaltung wird die Anzahl der Dichtstellen des Kraftstoffbehälters besonders gering gehalten.
Eine besonders genaue Begrenzung der dem Kraftstoffbehälter zuführbaren Menge an Kraftstoff wird sichergestellt, wenn die Entlüftungsleitung der Betankungsentlüftung bis zu einem vorgesehenen Abschaltpunkt des Kraftstoffbehälters geführt ist und wenn der Behälter unterhalb des Abschaltpunktes angeord¬ net ist. Damit wird bei Erreichen des Abschaltpunktes die Entlüftung des Kraftstoffbehälters verschlossen. Anschließend kann keine Luft mehr aus dem Kraftstoffbehälter entweichen und damit kein Kraftstoff nachgefüllt werden. Der Abschalt- punkt wird dank der Erfindung von dem freien Ende der Entlüftungsleitung der Betankungsentlüftung festgelegt.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Kraftstoffbehälter mit einer Entlüftungseinrichtung in einer Schnittdar- Stellung, Fig. 2 schematisch eine Schnittdarstellung durch einen Behälter der Entlüftungseinrichtung aus Figur 1.
Figur 1 zeigt einen Kraftstoffbehälter 1 für ein Kraftfahr- zeug mit einem Einfüllstutzen 2 und einer darin angeordneten Kraftstoff-Fördereinheit 3. Weiterhin ist in dem Kraftstoff¬ behälter 1 eine Entlüftungseinrichtung 4 mit einem Behälter 5 und mit mehreren Entlüftungsleitungen 6, 7, 7' angeordnet. Eine der Entlüftungsleitungen 6 führt zu dem Einfüllstutzen 2 des Kraftstoffbehälters 1 bis zu einem Abschaltpunkt. Die an¬ deren Entlüftungsleitungen 7, 7' führen in Eckbereiche des Kraftstoffbehälters 1. Die Entlüftungseinrichtung 4 ist über eine Leitung 8 mit einem Aktivkohlefilter 9 verbunden. Der Aktivkohlefilter 9 ist hier außerhalb des Kraftstoffbehälters 1 dargestellt und ist mit der Umgebung verbunden. Selbstverständlich kann der Aktivkohlefilter 9 auch mit dem Behälter 5 der Entlüftungseinrichtung 4 eine nicht dargestellte, innerhalb des Kraftstoffbehälters 1 angeordnete bauliche Einheit bilden. Ein oberhalb der Entlüftungseinrichtung 4 angeordne- ter Flansch 10 verschließt eine Montageöffnung 11 in dem
Kraftstoffbehälter 1. Die Kraftstoff-Fördereinheit 3 saugt Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 1 an und fördert diesen über eine Vorlaufleitung 12 zu einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges. Weiterhin fördert die Kraftstoff-Fördereinheit 3 Kraftstoff über einen Abzweig 13 zu der Entlüftungseinrichtung 4.
Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung durch den Behälter 5 der Entlüftungseinrichtung 4 aus Figur 1. Der Behälter 5 weist zwei Kammern 14, 15 auf. Eine der Kammern 14 ist für eine Betankungsentlüftung 16 vorgesehen, während die andere der Kammern 15 für eine Betriebsentlüftung 17 des Kraftstoffbehälters 1 aus Figur 1 vorgesehen ist. Die Betankungsentlüf¬ tung 16 weist die zu dem Abschaltpunkt geführte Entlüftungs- leitung 6 auf. Die Betriebsentlüftung 17 hat die in die Eckbereiche des Kraftstoffbehälters 1 geführten Entlüftungslei¬ tungen 7, 7' . Die Kammern 14, 15 sind jeweils mit einer zu dem Aktivkohlefilter 9 geführten Leitung 8 verbunden. Vor den zu dem Aktivkohlefilter 9 geführten Leitungen 8 ist jeweils ein Ventil 18, 19 angeordnet. Das Ventil 19 der Betriebsent¬ lüftung 17 ist als Druckhalteventil ausgebildet und ermög- licht den Auslass von Kraftstoffdämpfen erst oberhalb eines vorgesehenen Drucks. Ansaugöffnungen 20, 21 von Saugstrahlpumpen 22, 23 sind in unteren Bereichen der Kammern 14, 15 angeordnet. Die Saugstrahlpumpen 22, 23 werden jeweils über Treibmittelleitungen 24, 25 mit Kraftstoff versorgt, vermögen Kraftstoff aus den Kammern 14, 15 abzusaugen und über Sammel¬ leitungen 26, 27 in den Kraftstoffbehälter 1 zurückzuführen. Die Treibmittelleitungen 24, 25 sind an dem in Figur 1 dargestellten Abzweig 13 der Vorlaufleitung 12 angeschlossen.
Wird der Kraftstoffbehälter 1 betankt, steigt der Füllstand an Kraftstoff an. Die bei der Betankung aus dem Kraftstoffbe¬ hälter 1 verdrängten Gase werden über die Entlüftungsleitung 6 der Betankungsentlüftung 16 dem Aktivkohlefilter 9 zur Reinigung zugeführt. Die Kammer 15 der Betriebsentlüftung 17 wird aufgrund des als Druckhalteventil ausgebildeten Ventils 19 nicht durchströmt. Erreicht der Füllstand an Kraftstoff den Abschaltpunkt, fließt flüssiger Kraftstoff durch die Ent¬ lüftungsleitung 6 der Betankungsentlüftung 16 in die Kammer 14 der Betankungsentlüftung 16. Dadurch wird das als Schwim- merventil ausgebildete Ventil 18 und damit die zu dem Aktiv¬ kohlefilter 9 führende Leitung 8 verschlossen. Damit können keine weiteren Dämpfe aus dem Kraftstoffbehälter 1 entweichen. Eine weitere Betankung des Kraftstoffbehälters 1 ist nicht möglich.
Baut sich bei geschlossenem Einfüllstutzen 2 in dem Kraftstoffbehälter 1 ein Druck auf, wird das als Druckhalteventil ausgebildete Ventil 19 der Betriebsentlüftung 17 geöffnet und überschüssige Gase können durch den Aktivkohlefilter 9 ent- weichen. Im Betrieb des Kraftfahrzeuges werden die Kammern 14, 15 durch die Saugstrahlpumpen 22, 23 entleert.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug mit einer eine Betankungsentlüftung und eine Betriebsentlüftung aufwei- senden Entlüftungseinrichtung, mit einer Entlüftungsleitung der Betankungsentlüftung und mit einer bis in vorgesehene Bereiche des Kraftstoffbehälters geführten Entlüf¬ tungsleitung der Betriebsentlüftung, wobei die Betankungsentlüftung und die Betriebsentlüftung über eine Leitung mit einem Aktivkohlefilter verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Betankungsentlüftung (16) und die Betriebsentlüftung (17) einen gemeinsamen Behälter (5) aufweisen und dass der Behälter (5) jeweils eine Kam¬ mer (14, 15) für die Betankungsentlüftung (16) und die Be- triebsentlüftung (17) hat.
2. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betankungsentlüftung (16) und die Betriebsentlüftung (17) jeweils ein Ventil (18, 19) auf- weisen und dass die Ventile (18, 19) an der zu dem Aktiv¬ kohlefilter (9) führenden Leitung (8) angeschlossen sind.
3. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Ventile (18) als Schwimmerventil ausgebildet ist.
4. Kraftstoffbehälter nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ven¬ til (19) der Betriebsentlüftung (17) als die zu dem Aktiv- kohlefilter (9) führende Leitung (8) unterhalb eines vor¬ gesehenen Drucks im Kraftstoffbehälter (1) verschließendes Druckhalteventil ausgebildet ist.
5. Kraftstoffbehälter nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Be¬ tankungsentlüftung (16) und die Betriebsentlüftung (17) jeweils eine Saugstrahlpumpe (22, 23) aufweisen und dass Ansaugöffnungen (20, 21) der Saugstrahlpumpen (22, 23) mit jeweils einer Kammer (14, 15) der Betankungsentlüftung (16) und der Betriebsentlüftung (17) verbunden sind.
6. Kraftstoffbehälter nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Be¬ hälter (5) innerhalb des Kraftstoffbehälters (1) angeord¬ net ist.
7. Kraftstoffbehälter nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ent¬ lüftungsleitung (6) der Betankungsentlüftung (16) bis zu einem vorgesehenen Abschaltpunkt des Kraftstoffbehälters (1) geführt ist und dass der Behälter (5) unterhalb des Abschaltpunktes angeordnet ist.
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