EP2215348A2 - Kraftstoffentnahmevorrichtung für kraftstoffbehälter - Google Patents

Kraftstoffentnahmevorrichtung für kraftstoffbehälter

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EP2215348A2
EP2215348A2 EP08849817A EP08849817A EP2215348A2 EP 2215348 A2 EP2215348 A2 EP 2215348A2 EP 08849817 A EP08849817 A EP 08849817A EP 08849817 A EP08849817 A EP 08849817A EP 2215348 A2 EP2215348 A2 EP 2215348A2
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EP
European Patent Office
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fuel
pump
fuel pump
line
extraction device
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EP08849817A
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EP2215348B1 (de
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Gunter Galtz
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Webasto SE
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    • 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
    • F02M37/0047—Layout or arrangement of systems for feeding fuel
    • F02M37/0052—Details on the fuel return circuit; Arrangement of pressure regulators
    • 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
    • F02M37/0011—Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor
    • F02M37/0017—Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor related to fuel pipes or their connections, e.g. joints or sealings
    • 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
    • F02M37/18—Feeding by means of driven pumps characterised by provision of main and auxiliary pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
    • F23K5/02—Liquid fuel
    • F23K5/04—Feeding or distributing systems using pumps

Definitions

  • the invention relates to a fuel extraction device for removing fuel from a fuel tank of a vehicle, in particular a motor vehicle, wherein the fuel extraction device comprises a fuel pump lockup line and a first fuel pump with a fuel intake side and a fuel discharge side, and wherein the fuel pump bypass line is provided to the fuel in the direction of fuel take - off.
  • the invention relates to a fuel tank and a vehicle.
  • the invention further relates to a method for removing fuel from a fuel tank for a second fuel consumer, wherein fuel is temporarily transported out of the fuel tank to a first fuel consumer by means of a first fuel pump and fuel at the same and / or at other times via a fuel pump bypass line be directed to a second fuel consumer.
  • Previous fuel systems have for private heaters and auxiliary heaters own fuel extraction devices, which are for example constructed as described in DE 10 2005 000 729 Al.
  • All previously known variants in common is a second - that is additional - fuel line.
  • the second fuel line is provided to supply fuel in the fuel extraction direction to the auxiliary heater or to the auxiliary heater past a first fuel pump, the first fuel pump being arranged to deliver fuel toward a first fuel consumer.
  • Fuel is also referred to as fuel or as fuel.
  • the fuel extraction direction designates a main flow direction of the fuel in normal active operation.
  • the invention is inter alia based on the object of reducing manufacturing and maintenance costs for the fuel take-off devices, which are additionally required for the stand-up or additional heating.
  • the invention is based on a generic fuel Pickup device in that the fuel delivery side of the first fuel pump is connected to a fuel discharge side of the fuel pump bypass line.
  • the fuel pump bypass line may also be referred to as a bypass.
  • a flow resistance value of the fuel pump bypass line in the fuel extraction direction is lower than in a reverse direction.
  • the reverse direction is called reflux direction in the following.
  • a quotient of the flow resistance value in the return direction divided by the flow resistance value in the fuel extraction direction is at least two, in particular at least eight, in particular at least 100.
  • Fuel removal device the fuel pump bridging line comprises a check valve, wherein the flow resistance value is determined substantially by direction-dependent flow resistance of the check valve.
  • the flow resistance value of the check valve in the fuel extraction direction is approximately zero.
  • the fuel pump superimposed Brückungs réelle a - not shown in the figures - third fuel pump, wherein the flow resistance value of the fuel pump bypass line is dependent on an operating state of the third fuel pump.
  • the Kraftstoffentnähme- device or the fuel pump bridging line is intended to be arranged completely within the fuel tank.
  • the fuel pump bypass line is provided to allow a Kraftstoffentnähme for a second fuel consumer time independently of or in addition to a fuel extraction for a first fuel consumers.
  • the invention is based on a generic fuel tank for a vehicle in that the fuel tank has a fuel extraction device according to one of the embodiments described above.
  • the invention is based on a generic vehicle in that it has a fuel tank according to one of the embodiments described above.
  • fuel is conducted at least in a section of the fuel line between the first fuel pump and the first fuel consumer in the direction of the second fuel consumer.
  • the fuel is conveyed by means of a tapping point, for example a T-piece, for the second consumer from the fuel line between the first fuel pump and the first Fuel consumer tapped.
  • the tapping point and the second fuel line forward the tapped fuel in the direction of the second consumer.
  • the invention is based on the generic method in that the fuel pump bridging line leads fuel from the fuel tank to a fuel delivery side of the first fuel pump.
  • a flow resistance value of the fuel pump bypass line in the fuel extraction direction is lower than in the reverse direction.
  • a fuel intake side of the fuel pump bypass line can be connected to a fuel intake line of the first fuel pump, which leads from a first fuel extraction point to the fuel intake side of the first fuel pump.
  • one fuel intake side of the fuel pump bypass line may be connected to a second fuel extraction point, wherein the fuel intake side of the fuel pump bypass line is not connected to a fuel intake line of the first fuel pump.
  • the fuel pump bypass line may be partially or completely formed as part of the first fuel pump or as part of a housing of the first fuel pump.
  • the fuel pump bridging line can be formed in sections or completely as part of a swirl pot.
  • the check valve may be disposed outside of the surge pot and at the same time within the fuel tank interior 15.
  • the fuel pump bypass line may partially be the complete part of the fuel tank wall.
  • the fuel pump bridging line can also be made in one piece with the housing of the fuel pump and / or with the swirl pot and / or with the fuel tank wall.
  • a movable shut-off of the check valve may, but need not be formed integrally with the housing of the fuel pump or the swirl pot or the fuel tank wall. The same applies - if available - for a pressing means for pressing the shut-off to a valve seat of the check valve.
  • the check valve may be, for example, a ball valve, a cone valve, a disk valve, a poppet valve, a cartridge valve, a flap valve, a diaphragm valve, a pinch valve or a freewheeling impeller valve.
  • Figure 1 is a schematic representation of a first embodiment of the fuel extraction device according to the invention with a fuel tank, and a first and a second fuel consumer;
  • FIG 2 is a corresponding schematic representation of a second embodiment of the KraftstoffentnumblemeVoroplasty invention
  • Figure 3 is a schematic representation of a third embodiment of the fuel extraction device according to the invention
  • Figure 4 is a schematic representation of a fourth embodiment of the invention Kraftstoffent- receiving device
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a fifth embodiment of the fuel extraction device according to the invention.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a sixth embodiment of the fuel take-off device according to the invention.
  • Figure 7 is a schematic representation of a conventional fuel extraction device with a fuel tank, and a first and a second fuel consumer.
  • FIG. 7 shows a schematic illustration of a conventional fuel extraction device 10 with a fuel tank 12 and a first 16 and a second 18 fuel substance consumer.
  • the first fuel consumer 16 is a vehicle engine 16.
  • the fuel tank 12 has a fuel tank wall 14 with which a fuel tank interior 15 is enclosed.
  • the filled arrow-like triangles in the pump symbols symbolize the conveying direction of the respective pump.
  • a first fuel pump 20 is provided to draw fuel from the fuel tank 12 from a first fuel extraction point 22 and to convey it into a first fuel line 24.
  • the first fuel pump 20 is preferably an electrically operated prefeed pump.
  • the prefeed pump can also be referred to as an "electric fuel pump" (EKP).
  • EKP electric fuel pump
  • the first fuel line 24 may also be referred to as a "supply line to the vehicle engine”.
  • the first fuel consumer 16 is supplied with fuel via a further fuel pump 25, for example a high-pressure pump of a vehicle engine.
  • the first fuel pump 20 has a fuel intake side 28 and a fuel discharge side 30.
  • a second fuel line 26 is provided to suck fuel by means of a second fuel pump 32 from a second fuel extraction point 34 from the same fuel tank 12 and deliver it via a third fuel line 36 to the second fuel consumer 18.
  • the second fuel pump 32 may also be considered
  • the second fuel pump 32 is a controlled reciprocating metering pump.
  • the second fuel pump 32 is controlled by a control unit 38 via an electrical control line 40 and / or supplied with electrical energy.
  • the first 22 and preferably also the second 34 fuel extraction point are arranged in a surge pot 42. This ensures a reliable Kraftstoffentnähme for the first 16 and second 18 consumers even with a small amount of fuel in the fuel tank 12 and a back and forth sloshing of the fuel in the fuel tank 12.
  • the embodiments shown in FIGS. 1 to 6 contain largely identical components with the same function and the same reference numerals as the conventional embodiment shown in FIG. In that regard, for the understanding of the following description, reference is made to the foregoing explanation of the conventional fuel extraction apparatus.
  • a fourth fuel line 44 is connected to a tapping point 46 of the first fuel line 24 and provided for tapping off fuel at the tapping point 46 from the first fuel line 24. fen and lead to the second fuel pump 32.
  • a fuel pump bypass line 48 is provided in order for the second consumer 18 to be able to provide fuel at the tapping point 46 even if the delivery rate of the first fuel pump 20 is insufficient or if the first fuel pump 20 is not in operation and can not be sufficiently “sucked” a fuel pump bypass line 48 is provided.
  • the first fuel pump 20 can then not be “oversucked", that is, it would then oppose an intake through the second fuel pump 32 to a high internal resistance, when the first fuel pump 20 is a roller-cell pump.
  • the fuel pump bypass line 48 serves to guide fuel from the second fuel take-off point 34 to a feed point 50 of the first fuel line 24, so that there is fed to the first fuel line 24 provided for the second consumer 18 amount of fuel.
  • both the feed point 50 and the tapping point 46 are arranged outside of the fuel tank interior 15.
  • the fuel tank interior 15 includes both the space volume 53 filled by the material of the swirl pot 42 and the space volume 53 enclosed by the swirl pot 42.
  • the feed point 50 is disposed in the vicinity of the fuel tank wall 14.
  • the tapping point 46 is disposed in the vicinity of the second fuel pump 32; As a result, part of the line length of the electrical line 40 to the second fuel pump 32 can be omitted.
  • a combination of both measures leads to the saving of line length, space, weight and installation effort, because the sum of the length of the fuel pump lock-up line 48 plus the length of the fourth fuel line 44 is shorter than the length of the first fuel line 24 of the conventional fuel extraction device.
  • the fourth fuel line 44 can be laid cool, so that outgassing is at least reduced.
  • the force Substance pump bridging line 48 have a flow resistance.
  • the flow resistance is preferably formed by a check valve 52.
  • this may be, for example, a ball valve, a cone valve, a disk valve, a poppet valve, a cartridge valve, a flap valve, a diaphragm valve, a pinch valve or an impeller valve with a freewheel.
  • the flow resistance is preferably arranged within the swirl pot 42.
  • the circle in the symbol for the check valve 52 symbolizes a ball 54 as a shut-off body 54, while the V symbolizes a valve seat 56 for the ball 54.
  • shut-off 54 dissolves slightly from the valve seat 56, whereby a gap 59 between see the shut-off body 54 and the valve seat 56 is formed by the fuel in the direction of the second consumer 18 flows. In this fuel extraction direction, therefore, the flow resistance of the fuel pump bypass line 48 is low. In the reverse flow direction, the shut-off body 54 is pressed into the valve seat 56 by the pressure conditions, whereby the gap 59 closes and the flow resistance is high.
  • check valve 52 In order to achieve a unique, predictable opening state or closing state of the check valve 52 at a low pressure difference between a fuel inlet side 60 and a fuel delivery side 62 of the fuel bypass line 48, it is particularly preferred to the check valve 52 with a pressing means, such as a spring provided with the shut-off 54 is pressed in a direction to the valve seat 56.
  • a pressing means such as a spring provided with the shut-off 54 is pressed in a direction to the valve seat 56.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of the invention, which is otherwise identical in design.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an otherwise identically designed third embodiment of the fuel extraction device 11 according to the invention, in which the feed point 50 is arranged within the swirl pot 42. This eliminates the lead out of the
  • the fuel pump bridging line 48 is partially or completely part of the first fuel pump 20 or part of a housing of the first fuel pump 20. In a further embodiment, not shown, the fuel pump bridging line 48 is partially or completely part of the swirl pot 42. In a further, not shown Embodiment, the check valve 52 is indeed disposed within the fuel container interior 15, but outside the baffle 42. In a further embodiment, not shown, the fuel pump bridging line 48 is partially or completely part of the fuel tank wall 14.
  • the fuel pump bridging line 48 can also be designed as one piece with the housing of the fuel pump 20 and / or with the swirl pot 42 and / or with the fuel tank wall 14 , Also, the movable shut-off body 54 of the check valve 52 may, but need not with the housing of the fuel pump 20 and the swirl pot 42 and the fuel tank wall 14th be formed integrally. The same applies - if available - for the pressing means for the shut-off 54, not shown.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a fourth embodiment of the fuel extraction device 11 according to the invention, in which the feed point 50, the tapping point 46 and also the check valve 52 are arranged outside the fuel tank interior space 15.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of an otherwise identically designed fifth embodiment of the fuel extraction device 11 according to the invention, in which the feed point 50 is disposed within the baffle 42, while the tapping point 46 is indeed disposed within the fuel tank interior 15, but outside of the baffle 42nd
  • FIG. 6 shows a schematic representation of an im
  • the feed point 50 can also be arranged behind the tapping point 46 with respect to the fuel withdrawal direction 58 in the direction of the first consumer 16.
  • this arrangement feature can also be combined with the other features of the first, fourth or fifth embodiment.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffentnahmevorrichtung (11) zum Entnehmen von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter (12) eines Fahrzeugs wobei die Kraftstoffentnahmevorrichtung (11) eine Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung (48) und eine erste Kraftstoffpumpe (20) mit einer Kraftstoffaufnahmeseite (28) und einer Kraftstoffabgabeseite (30) aufweist, wobei die Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung (48) dazu vorgesehen ist, den Kraftstoff in Kraftstoffentnahmerichtung (58) zu führen, und die Kraftstoffabgabeseite (30) der ersten Kraftstoffpumpe (20) mit einer Kraftstoffabgabeseite (62) der Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung (48) verbunden ist. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Kraftstoffbehälter (12) mit einer erfindungsgemäßen Kraftstoffentnahmevorrichtung (11), ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Kraftstoffbehälter (12) und ein Verfahren zum Entnehmen von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter (12).

Description

Kraftstoffentnahmevorrichtung für Kraftstoffbehälter
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffentnahmevorrichtung zum Entnehmen von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kraftstoffentnahmevorrichtung eine Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung und eine erste Kraftstoffpumpe mit ei- ner Kraftstoffaufnahmeseite und einer Kraftstoffabgabeseite aufweist, und wobei die Kraftstoffpumpenüberbrückungs- leitung dazu vorgesehen ist, den Kraftstoff in Kraftstoff - entnahmerichtung zu führen.
Weiterhin betrifft die Erfindung einen Kraftstoffbehälter und ein Fahrzeug.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Entnehmen von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter für einen zweiten Kraftstoffverbraucher, wobei Kraftstoff mittels einer ersten Kraftstoffpumpe zeitweise aus dem Kraftstoffbehälter zu einem ersten Kraftstoffverbraucher herausbefördert wird und wobei Kraftstoff zu denselben und/oder zu anderen Zei- ten über eine Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung zu einem zweiten KraftstoffVerbraucher geleitet werden.
Bisherige KraftstoffSysteme besitzen für Standheizungen und für Zusatzheizungen eigene Kraftstoffentnahmevorrichtungen, die beispielsweise so aufgebaut sind wie in DE 10 2005 000 729 Al beschrieben ist. Dabei führt eine eigene Kraftstoff- entnahmeleitung von einer eigenen Kraftstoffentnahmestelle im Kraftstoffbehälter, der auch Tank genannt wird, zum Heizgerät. Allen bisher bekannten Varianten gemeinsam ist eine zweite - das heißt zusätzliche - Kraftstoffleitung. Die zweite Kraftstoffleitung ist dazu vorgesehen, Kraftstoff in Kraftstoffentnahmerichtung zu der Standheizung o- der zu der Zusatzheizung zuführen, und zwar an einer ersten Kraftstoffpumpe vorbei, wobei die erste Kraftstoffpumpe da- zu vorgesehen ist, Kraftstoff in Richtung zu einem ersten KraftstoffVerbraucher zu fördern. Kraftstoff wird auch als Brennstoff oder als Treibstoff bezeichnet. Mit Kraftstoff - entnahmerichtung wird eine Hauptflussrichtung des Kraftstoffs im normalen Wirkbetrieb bezeichnet.
Die bisher bekannten KraftstoffSysteme bedingen zusätzliche Tankentnahmen und eine Herausführung einer zusätzlichen Leitung aus dem Kraftstoffbehälter für die Standheizung beziehungsweise für die Zusatzheizung. Damit ist ein erhöhtes Fahrzeuggewicht, ein mittelbar höherer Kraftstoffverbrauch, ein höherer Platzbedarf für die Verlegung der Leitungen (der Kraftstoffleitungen und elektrischen Leitungen) , Nachteile bei Wartungsarbeiten verbunden. Die Folge sind Mehrkosten in Entwicklung, Herstellung und Wartung, sowie gegebenenfalls bei der Nachrüstung.
Der Erfindung liegt unter anderem die Aufgabe zugrunde, Herstellungs- und Wartungsaufwendungen für die Kraftstoff - entnahmevorrichtungen zu verringern, die für die Stand- be- ziehungsweise Zusatzheizung zusätzlich erforderlich sind.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst .
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung baut auf einer gattungsgemäßen Kraftstoffent- nahmevorrichtung dadurch auf, dass die Kraftstoffabgabe- seite der ersten Kraftstoffpumpe mit einer Kraftstoffabgabeseite der Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung verbunden ist. Die Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung kann auch als Bypass bezeichnet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Kraftstoff- entnahmevorrichtung ist ein Strömungswiderstandswert der Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung in Kraftstoffentnahme- richtung niedriger als in einer umgekehrten Richtung. Die umgekehrte Richtung wird im Folgenden Rückflussrichtung genannt .
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Kraft- stoffentnahmevorrichtung beträgt ein Quotient aus dem Strö- mungswiderstandswert in Rückflussrichtung geteilt durch den Strömungswiderstandswert in Kraftstoffentnahmerichtung mindestens zwei, insbesondere mindestens acht, insbesondere mindestens 100.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Kraftstoffentnahmevorrichtung umfasst die Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung ein Rückschlagventil, wobei der Strömungswiderstandswert im Wesentlichen durch richtungs- abhängige Strömungswiderstände des Rückschlagventils bestimmt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Kraft- stoffentnahmevorrichtung ist der StrömungswiderStandswert des Rückschlagventils in Kraftstoffentnahmerichtung näherungsweise null.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Kraftstoffentnahmevorrichtung umfasst die Kraftstoffpumpenüber- brückungsleitung eine - in den Figuren nicht dargestellte - dritte Kraftstoffpumpe, wobei der Strömungswiderstandswert der Kraftstoffpumpen-Überbrückungsleitung von einem Betriebszustand der dritten Kraftstoffpumpe abhängig ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Kraftstoffentnahmevorrichtung ist die Kraftstoffentnähme- Vorrichtung oder die Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung dazu vorgesehen, vollständig innerhalb des Kraftstoff- behälters angeordnet zu werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Kraftstoffentnahmevorrichtung ist die Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung dazu vorgesehen, zeitlich unabhängig von oder zusätzlich zu einer Kraftstoffentnahme für einen ersten Kraftstoffverbraucher auch eine Kraftstoffentnähme für einen zweiten KraftstoffVerbraucher zu ermöglichen.
Die Erfindung baut auf einem gattungsgemäßen Kraftstoffbehälter für ein Fahrzeug dadurch auf, dass der Kraftstoffbe- hälter eine Kraftstoffentnahmevorrichtung gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen aufweist.
Die Erfindung baut auf einem gattungsgemäßen Fahrzeug dadurch auf, dass es einen Kraftstoffbehälter gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen aufweist. Hierbei wird Kraftstoff zumindest in einem Teilabschnitt der Kraftstoff- leitung zwischen der ersten Kraftstoffpumpe und dem ersten Kraftstoffverbraucher in Richtung zu dem zweiten KraftstoffVerbraucher geführt. Am - in Kraftstoffentnahmerich- tung gesehen - Ende dieses Teilabschnitts wird der Kraftstoff mittels einer Abgriffstelle, beispielsweise einem T- Stück, für den zweiten Verbraucher von der Kraftstoffleitung zwischen der ersten Kraftstoffpumpe und dem ersten KraftstoffVerbraucher abgegriffen. Die Abgriffstelle und die zweite Kraftstoffleitung leiten den abgegriffenen Kraftstoff in Richtung zu dem zweiten Verbraucher weiter.
Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen Verfahren dadurch auf, dass die Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter zu einer Kraftstoffabgabeseite der ersten Kraftstoffpumpe führt. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist ein Strömungswiderstandswert der Kraftstoffpumpenüberbrückungs- leitung in Kraftstoffentnahmerichtung niedriger ist als in umgekehrter Richtung.
Darüber hinaus sind folgende Weiterbildungen vorteilhaft: Eine Kraftstoffaufnahmeseite der Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung kann mit einer Kraftstoffaufnahmeleitung der ersten Kraftstoffpumpe verbunden sein, die von einer ersten Kraftstoffentnahmestelle zu der Kraftstoffaufnahmeseite der ersten Kraftstoffpumpe führt. Alternativ kann ei- ne Kraftstoffaufnahmeseite der Kraftstoffpumpenüber- brückungsleitung mit einer zweiten Kraftstoffentnahmestelle verbunden sein, wobei die Kraftstoffaufnahmeseite der Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung nicht mit einer Kraft - stoffaufnahmeleitung der ersten Kraftstoffpumpe verbunden ist. Die Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung kann abschnittsweise oder vollständig als Teil der ersten Kraftstoffpumpe oder als Teil eines Gehäuses der ersten Kraftstoffpumpe ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung abschnitts- weise oder vollständig als Teil eines Schwalltopfes ausgebildet sein. Das Rückschlagventil kann außerhalb des Schwalltopfes und zugleich innerhalb des Kraftstoffbehälterinnenraums 15 angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung teilweise o~ der vollständig Teil der Kraftstoffbehälterwandung sein. Die Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung kann mit dem Gehäuse der Kraftstoffpumpe und/oder mit dem Schwalltopf und/oder mit der Kraftstoffbehälterwandung auch einstückig ausgeführt werden. Auch ein beweglicher Absperrkörper des Rückschlagventils kann, muss aber nicht mit dem Gehäuse der Kraftstoffpumpe beziehungsweise dem Schwalltopf beziehungsweise der Kraftstoffbehälterwandung einstückig ausgebildet sein. Entsprechendes gilt - wenn vorhanden - für ein Anpressmittel zum Anpressen des Absperrkörpers an einen Ventilsitz des Rückschlagventils. Je nach Art seines Absperrkörpers kann das Rückschlagventil beispielsweise ein Kugelventil, ein Kegelventil, ein Scheibenventil, ein Tellerven- til, ein Patronenventil, ein Klappenventil, ein Membranventil, ein Quetschventil oder ein Flügelradventil mit Freilauf sein.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand besonders bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
Es zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoffentnahmevorrichtung mit einem Kraftstoffbehälter, sowie einem ersten und einem zweiten Kraftstoff- Verbraucher;
Figur 2 eine entsprechende schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen KraftstoffentnähmeVorrichtung; Figur 3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoffentnahmevorrichtung ; Figur 4 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoffent- nahmevorrichtung;
Figur 5 eine schematische Darstellung einer fünften Aus- führungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoffent- nahmevorrichtung;
Figur 6 eine schematische Darstellung einer sechsten Aus- führungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoffent- nahmevorrichtung;
Figur 7 eine schematische Darstellung einer konventionellen Kraftstoffentnahmevorrichtung mit einem Kraftstoffbehälter, sowie einem ersten und einem zweiten KraftstoffVerbraucher.
Im Folgenden werden Merkmale der in den Figuren dargestellten Anordnungen beschrieben, welche in einer gemeinsamen Ausführungsform verwirklicht sein können.
Die Figur 7 zeigt .eine schematische Darstellung einer konventionellen Kraftstoffentnahmevorrichtung 10 mit einem Kraftstoffbehälter 12 sowie einem ersten 16 und einem zweiten 18 KraftStoffVerbraucher . Der erste Kraftstoffverbrau- eher 16 ist ein Fahrzeugmotor 16. Der Kraftstoffbehälter 12 weist eine Kraftstoffbehälterwandung 14 auf, mit der ein Kraftstoffbehälterinnenraum 15 eingeschlossen wird. Die ausgefüllten pfeilartigen Dreiecke in den Pumpensymbolen symbolisieren die Förderrichtung der jeweiligen Pumpe. Eine erste Kraftstoffpumpe 20 ist dazu vorgesehen, Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 12 von einer ersten Kraftstoff- entnahmestelle 22 anzusaugen und in eine erste Kraftstoff- leitung 24 zu fördern. Die erste Kraftstoffpumpe 20 ist vorzugsweise eine elektrisch betriebene Vorförderpumpe . Die Vorförderpumpe kann auch als "elektrische Kraftstoffpumpe" (EKP) bezeichnet werden. Die erste Kraftstoffleitung 24 kann auch als "Vorlaufleitung zum Fahrzeugmotor" bezeichnet werden. Der erste KraftstoffVerbraucher 16 wird über eine weitere Kraftstoffpumpe 25, beispielsweise eine Hochdruckpumpe eines Fahrzeugmotors, mit Kraftstoff versorgt. Die erste Kraftstoffpumpe 20 weist eine Kraftstoffaufnahmeseite 28 und eine Kraftstoffausgabeseite 30 auf. Davon weitgehend unabhängig ist eine zweite Kraftstoffleitung 26 dazu vorgesehen, Kraftstoff mittels einer zweiten Kraftstoffpumpe 32 von einer zweiten Kraftstoffentnahmestelle 34 aus demselben Kraftstoffbehälter 12 anzusaugen und über eine dritte Kraftstoffleitung 36 an den zweiten KraftstoffVerbraucher 18 abzugeben. Die zweite Kraftstoffpumpe 32 kann auch als
Förder- und Dosiervorrichtung oder als Dosierpumpe bezeichnet werden. Vorzugsweise ist die zweite Kraftstoffpumpe 32 eine geregelte Hubkolben-Dosierpumpe. Die zweite Kraftstoffpumpe 32 wird von einem Steuergerät 38 über eine e- lektrische Steuerleitung 40 gesteuert und/oder mit elektrischer Energie versorgt. Die erste 22 und vorzugsweise auch die zweite 34 Kraftstoffentnahmestelle sind in einem Schwalltopf 42 angeordnet. Damit wird auch bei einer geringen Kraftstoffrestmenge im Kraftstoffbehälter 12 und einem Hin- und Herschwappen des Kraftstoffs im Kraftstoffbehälter 12 eine zuverlässige Kraftstoffentnähme für den ersten 16 und zweiten 18 Verbraucher gewährleistet. Die in den Figuren 1 bis 6 gezeigten Ausführungsformen enthalten weitgehend gleiche Komponenten mit gleicher Funktion und gleichen Bezugszeichen wie die in Figur 7 gezeigte konventionelle Ausführungsform. Insoweit wird zum Verständnis der folgenden Beschreibung auf die vorangegangene Erläuterung der konventionellen Kraftstoffentnahmevorrichtung verwiesen.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ers- ten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoffentnah- mevorrichtung 11. Hierbei ist eine vierte Kraftstoffleitung 44 an einer Abgriffstelle 46 der ersten Kraftstoffleitung 24 angeschlossen und dazu vorgesehen, Kraftstoff an der Abgriffstelle 46 aus der ersten Kraftstoffleitung 24 abzuzap- fen und zur zweiten Kraftstoffpumpe 32 zu leiten. Um auch dann für den zweiten Verbraucher 18 eine Kraftstoffentnähme an der Abgriffstelle 46 zu ermöglichen, wenn die Förderleistung der ersten Kraftstoffpumpe 20 dafür nicht ausreicht oder wenn die erste Kraftstoffpumpe 20 nicht in Be- trieb ist und auch nicht ausreichend "übersaugt" werden kann, ist eine Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung 48 vorgesehen. Die erste Kraftstoffpumpe 20 kann dann nicht "ü- bersaugt" werden, das heißt, sie würde dann einem Ansaugen durch die zweite Kraftstoffpumpe 32 einen zu hohen Innenwi- derstand entgegensetzen, wenn die erste Kraftstoffpumpe 20 eine Rollenzellenpumpe ist.
Die Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung 48 dient dazu, Kraftstoff von der zweiten Kraftstoffentnahmestelle 34 zu einer Einspeisestelle 50 der ersten Kraftstoffleitung 24 zu führen, damit dort eine für den zweiten Verbraucher 18 vorgesehene Kraftstoffmenge in die erste Kraftstoffleitung 24 eingespeist wird. In der Regel vermengt oder vermischt sich der an der Einspeisestelle 50 eingespeiste Kraftstoff auf dem Weg 51 zu der Abgriffstelle 46 mit dem für den ersten Kraftstoffverbraucher 16 vorgesehenen Kraftstoff . Es handelt sich dabei aus Mengensicht um eine Durchleitung des für den zweiten Kraftstoffverbraucher 18 vorgesehenen
Kraftstoffs, jedoch nicht um eine physisch getrennte Durchleitung dieses Kraftstoffs auf dem Weg 51 zwischen der Einspeisestelle 50 und der Abgriffstelle 46. In der ersten Ausführungsform sind sowohl die Einspeisestelle 50 als auch die Abgriffstelle 46 außerhalb des Kraftstoffbehälterinnenraums 15 angeordnet. Zu dem Kraftstoffbehälterinnenraum 15 gehören sowohl das vom dem Material des Schwalltopfs 42 ausgefüllte wie auch das vom Schwalltopf 42 umschlossene Raumvolumen 53.
Vorzugsweise wird die Einspeisestelle 50 in der Nähe der Kraftstoffbehälterwandung 14 angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform wird die Abgriffstelle 46 in der Nähe der zweiten Kraftstoffpumpe 32 angeordnet; dadurch kann ein Teil der Leitungslänge der elektrischen Leitung 40 zur zweiten Kraftstoffpumpe 32 entfallen. Eine Kombination beider Maßnahmen führt zur Einsparung von Leitungslänge, Raumbedarf, Gewicht und Montageaufwand, weil die Summe der Länge der Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung 48 zuzüglich der Länge der vierten Kraftstoffleitung 44 kürzer ist als die Länge der ersten Kraftstoffleitung 24 der konventionellen Kraftstoffentnahmevorrichtung. Außerdem kann die vierte Kraftstoffleitung 44 kühl verlegt werden, so dass ein Ausgasen zumindest verringert wird.
Damit die erste Kraftstoffpumpe 20 durch die KraftStoffpum- penüberbrückungsleitung 48 nicht in ihrer Normalbetriebs- richtung fluidisch kurzgeschlossen wird, sollte die Kraft- stoffpumpenüberbrückungsleitung 48 einen Strömungswiderstand aufweisen. Der Strömungswiderstand wird vorzugsweise durch ein Rückschlagventil 52 gebildet. Dies kann je nach Art seines Absperrkörpers 54 beispielsweise ein Kugelven- til, Kegelventil, Scheibenventil, Tellerventil, Patronenventil, Klappenventil, Membranventil, Quetschventil oder Flügelradventil mit Freilauf sein. Der Strömύngswiderstand ist vorzugsweise innerhalb des Schwalltopfs 42 angeordnet. Der Kreis im Symbol für das Rückschlagventil 52 symboli- siert eine Kugel 54 als Absperrkörper 54, während das V einen Ventilsitz 56 für die Kugel 54 symbolisiert. Bei einer Kraftstoffentnahmerichtung 58 des Kraftstoffs in Richtung zu dem zweiten Verbraucher 18 löst sich der Absperrkörper 54 etwas von dem Ventilsitz 56, wodurch ein Spalt 59 zwi- sehen dem Absperrkörper 54 und dem Ventilsitz 56 entsteht, durch den der Kraftstoff in Richtung zu dem zweiten Verbraucher 18 fließt. In dieser Kraftstoffentnahmerichtung ist also der Strömungswiderstand der Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung 48 niedrig. In umgekehrter Strömungsrich- tung wird der Absperrkörper 54 durch die Druckverhältnisse in den Ventilsitz 56 gedrückt, wodurch sich der Spalt 59 schließt und der Strömungswiderstand hoch ist. Um bei einer niedriger Druckdifferenz zwischen einer Kraftstoffeinlass- seite 60 und einer Kraftstoffabgabeseite 62 der Kraftstoff- Überbrückungsleitung 48 einen eindeutigen, vorhersagbaren Öffnungszustand beziehungsweise Schließzustand des Rückschlagventils 52 zu erreichen, ist es besonders bevorzugt, das Rückschlagventil 52 mit einem Anpressmittel, beispielsweise einer Feder, zu versehen, mit der der Absperrkörper 54 in eine Richtung zum Ventilsitz 56 gedrückt wird.
Die Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer im Übrigen gleichgestalteten zweiten Ausführungsform der er- findungsgemäßen Kraftstoffentnahmevorrichtung 11, bei der die Einspeisestelle 50 innerhalb des Kraftstoffbehälterinnenraums 15, aber außerhalb des Schwalltopfs 42 angeordnet ist.
Die Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer im Übrigen gleichgestalteten dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoffentnahmevorrichtung 11, bei der die Einspeisestelle 50 innerhalb des Schwalltopfs 42 ange- ordnet ist. Dadurch erübrigt sich das Herausführen der
Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung 48 aus dem Kraftstoffbehälter 12.
In einer nicht dargestellten weiteren Ausführuήgsform ist die Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung 48 abschnittsweise oder vollständig Teil der ersten Kraftstoffpumpe 20 oder Teil eines Gehäuses der ersten Kraftstoffpumpe 20. In einer nicht dargestellten weiteren Ausführungsform ist die Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung 48 abschnittsweise oder vollständig Teil des Schwalltopfes 42. In einer nicht dargestellten weiteren Ausführungsform ist das Rückschlagventil 52 zwar innerhalb des KraftStoffbehälterinnenraums 15, aber außerhalb des Schwalltopfes 42 angeordnet. In einer nicht dargestellten weiteren Ausführungsform ist die Kraft- Stoffpumpenüberbrückungsleitung 48 abschnittsweise oder vollständig Teil der Kraftstoffbehälterwandung 14. Die Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung 48 kann mit dem Gehäuse der Kraftstoffpumpe 20 und/oder mit dem Schwalltopf 42 und/oder mit der Kraftstoffbehälterwandung 14 auch einstü- ckig ausgeführt werden. Auch der bewegliche Absperrkörper 54 des Rückschlagventils 52 kann, muss aber nicht mit dem Gehäuse der Kraftstoffpumpe 20 beziehungsweise dem Schwalltopf 42 beziehungsweise der Kraftstoffbehälterwandung 14 einstückig ausgebildet sein. Entsprechendes gilt - soweit vorhanden - für das nicht dargestellte Anpressmittel für den Absperrkörper 54.
Die Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer im Übrigen gleichgestalteten vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoffentnahmevorrichtung 11, bei der die Einspeisestelle 50, die Abgriffstelle 46 und auch das Rückschlagventil 52 außerhalb des Kraftstoffbehälterinnen- raums 15 angeordnet sind.
Die Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer im Übrigen gleichgestalteten fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoffentnahmevorrichtung 11, bei der die Einspeisestelle 50 innerhalb des Schwalltopfes 42 angeordnet ist, während die Abgriffstelle 46 zwar innerhalb des Kraftstoffbehälterinnenraums 15 angeordnet ist, aber außerhalb des Schwalltopfes 42.
Die Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung einer im
Übrigen gleichgestalteten sechsten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoffentnahmevorrichtung 11, bei der sowohl die Einspeisestelle 50 als auch die Abgriffstelle 46 zwar innerhalb des Kraftstoffbehälterinnenraums 15 angeord- net sind, aber außerhalb des Schwalltopfes 42.
Wie das Beispiel von Figur 6 zeigt, kann - bezogen auf die Kraftstoffentnahmerichtung 58 in Richtung zu dem ersten Verbraucher 16 - die Einspeisestelle 50 auch hinter der Ab- griffstelle 46 angeordnet sein. Im Prinzip kann dieses Anordnungsmerkmal auch mit den übrigen Merkmalen der ersten, vierten oder fünften Ausführungsform kombiniert werden. Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
Bezugszeichenliste :
10 konventionelle KraftstoffentnähmeVorrichtung
11 erfindungsgemäße Kraftstoffentnahmevorrichtung 12 Kraftstoffbehälter
14 Kraftstoffbehälterwandung
15 Kraftstoffbehälterinnenraum
16 erster Kraftstoffverbraucher 18 zweiter Kraftstoffverbraucher 20 erste Kraftstoffpumpe
22 erste Kraftstoffentnahmestelle
24 erste Kraftstoffleitung
25 weitere Kraftstoffpumpe
26 zweite Kraftstoffleitung 28 Kraftstoffaufnahmeseite der ersten Kraftstoffpumpe
30 Kraftstoffabgabeseite der ersten Kraftstoffpumpe
32 zweite Kraftstoffpumpe
34 zweite Kraftstoffentnahmestelle
36 dritte Kraftstoffleitung 38 Steuergerät für zweite Kraftstoffpumpe
40 elektrische Steuerleitung
42 Schwalltopf
44 vierte Kraftstoffleitung
46 Abgriffstelle 48 Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung
50 Einspeisestelle
51 Weg zu Abgriffstelle
52 Rückschlagventil
53 vom Schwalltopf umschlossenes Raumvolumen 54 Absperrkörper, Kugel
56 Ventilsitz
58 KraftStoffentnahmerichtung
59 Spalt zwischen Absperrkörper und Ventilsitz Kraftstoffeinlassseite der KraftstoffÜberbrückungsleitung Kraftstoffabgabeseite der Kraftstoffüberbrückungsleitung

Claims

ANSPRÜCHE
1. Kraftstoffentnahmevorrichtung (11) zum Entnehmen von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter (12) eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kraftstoffentnahmevorrichtung (11) eine Kraftstoffpumpen- überbrückungsleitung (48) und eine erste Kraftstoffpumpe (20) mit einer Kraftstoffaufnahmeseite (28) und einer Kraftstoffabgabeseite (30) aufweist, und wobei die Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung (48) dazu vorgesehen ist, den Kraftstoff in Kraftstoffentnahmerichtung (58) zu führen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffabgabe- seite (30) der ersten Kraftstoffpumpe (20) mit einer Kraftstoffabgabeseite (62) der Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung (48) verbunden ist.
2. Kraftstoffentnahmevorrichtung (11) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungswiderstandswert der Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung (48) in
Kraftstoffentnahmerichtung (58) niedriger ist als in einer umgekehrten Richtung.
3. Kraftstoffentnahmevorrichtung (11) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Quotient aus dem Strömungswiderstandswert in Rückflussrichtung und dem Strömungswiderstandswert in Kraftstoffentnahmerichtung (58) mindestens zwei, insbesondere mindestens acht, insbesondere mindestens 100 beträgt.
4. Kraftstoffentnahmevorrichtung (11) gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpen- Überbrückungsleitung (48) ein Rückschlagventil (52) umfasst und der Strömungswiderstandswert im Wesentlichen durch richtungsabhängige Strömungswiderstände des Rückschlagventils (52) bestimmt wird.
5. Kraftstoffentnahmevorrichtung (11) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungswiderstandswert des Rückschlagventils (52) in Kraftstoffentnahmerichtung (58) näherungsweise null ist.
6. Kraftstoffentnahmevorrichtung (11) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung (48) eine dritte Kraftstoffpumpe umfasst und der Strömungswiderstandswert der Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung (48) von einem Betriebszustand der dritten Kraftstoffpumpe abhängig ist.
7. Kraftstoffentnahmevorrichtung (11) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffentnahmevorrichtung (11) oder die Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung (48) dazu vorgesehen ist, vollständig innerhalb des Kraftstoffbehälters (12) angeordnet zu werden.
8. Kraftstoffentnahmevorrichtung (11) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpenüberbrückungsleitung (48) dazu vorgesehen ist, zeitlich unabhängig von oder zusätzlich zu einer Kraftstoffentnähme für einen ersten KraftstoffVerbraucher (16) auch eine Kraftstoffentnähme für einen zweiten KraftstoffVerbraucher (18) zu ermöglichen.
9. Kraftstoffbehälter (12), dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffbehälter (12) eine Kraftstoffentnahmevor- richtung (11) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.
10. Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug einen Kraftstoffbehälter (12) gemäß Anspruch 9 aufweist.
11. Verfahren zum Entnehmen von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter (12) für einen zweiten Kraftstoff- Verbraucher (18) , wobei Kraftstoff mittels einer ersten
Kraftstoffpumpe (20) zeitweise aus dem Kraftstoffbehälter (12) zu einem ersten Kraftstoffver-braucher (16) herausbefördert wird, wobei Kraftstoff zu denselben und/oder zu anderen Zeiten über eine Kraftstoffpumpenüber- brückungsleitung (48) zu einem zweiten Kraftstoff- verbraucher (18) geleitet wird und wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kraftstoffpumpen- überbrückungsleitung Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter zu einer Kraftstoffabgabeseite der ersten Kraftstoffpumpe führt .
12. Das Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungswiderstandswert der Kraftstoff- pumpenüberbrückungsleitung (48) in Kraftstoff- entnahmerichtung (58) niedriger ist als in umgekehrter Richtung.
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