WO2010099866A1 - Kraftstofffördereinrichtung und verfahren zum betreiben einer kraftstofffördereinrichtung - Google Patents

Kraftstofffördereinrichtung und verfahren zum betreiben einer kraftstofffördereinrichtung Download PDF

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fuel delivery
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wasserabscheideeinrichtung
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Alexander Rommel
Christian Uebachs
Karl-Heinz Vogel
Thorsten Ortlepp
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Daimler Ag
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Definitions

  • the invention relates to a fuel delivery device for a vehicle, having an outlet, by means of which fuel from a fuel tank can be fed to an exhaust gas line of an internal combustion engine. Furthermore, the invention relates to a method for operating such a fuel delivery device.
  • US 4 535 588 describes a fuel delivery device for a vehicle having an outlet formed as an injector.
  • the injector is screwed into a connection part, which is arranged in a housing of a particle filter.
  • the fuel delivery device further comprises a pump, by means of which the injector can be acted upon by fuel from a fuel tank.
  • fuel can be injected from the fuel tank into the housing of the particle filter arranged in an exhaust gas line. Injecting fuel into the housing of the particulate filter serves to burn off soot accumulated in the particulate filter.
  • Object of the present invention is to provide a fuel delivery device of the type mentioned with an extended functionality.
  • a Wasserabscheide is arranged, to which the fuel delivery device connected is.
  • otherwise disposing of the deposited by means of Wasserabscheide pleasing medium such as by targeted collection in a container omitted.
  • the fuel delivery device can thus be used for conveying fuel and for harmless removal of water separated from the fuel. There is thus provided a fuel delivery device with extended functionality.
  • the outlet is arranged at a point in the exhaust gas line, at which a sufficiently high temperature for evaporation of water contained in the medium and / or for burning of hydrocarbons contained in the medium is ensured when flowing through the exhaust line with exhaust gas.
  • a sufficiently high temperature for evaporation of water contained in the medium and / or for burning of hydrocarbons contained in the medium is ensured when flowing through the exhaust line with exhaust gas.
  • the separated at the Wasserabscheide worn medium may also be initially different from the internal combustion engine burner, such as a heater, fed. After combustion of the medium in the burner, the exhaust gas produced during the combustion can be supplied via the outlet to the exhaust gas line.
  • the Wasserabscheide wisdom is associated with a fuel filter device.
  • a fuel filter device with, for example, in this integrated Wasserabscheide interests is a compact, multifunctional assembly for effective wear protection of fuel to be acted upon internal combustion engine easily and inexpensively available.
  • the outlet is arranged on the exhaust gas line upstream of an end region of an exhaust gas treatment device.
  • the funded by the fuel conveyor fuel can be used to heat a catalyst.
  • the catalyst can then be simultaneously fed to the catalyst deposited in the Wasserabscheide gifted medium.
  • appropriate design of a Connection of the fuel delivery device to the Wasserabscheide boots can also first fuel and then the medium are supplied or first the medium and then fuel.
  • only the medium or only fuel can be supplied via the outlet to the exhaust line.
  • the exhaust gas treatment device may in this case comprise an oxidation catalyst and / or an SCR (selective catalytic reduction, selective catalytic reduction) catalyst and / or a nitrogen oxide storage catalyst and / or a 3-way catalytic converter.
  • the heating of at least one catalytic converter is advantageous in this case, in particular after a cold start of the internal combustion engine, in order to quickly bring the catalytic converter up to its operating temperature, in which an efficient reduction of the pollutants contained in the exhaust gas is made possible.
  • the catalyst is the nitrogen oxide storage catalyst, the supply of fuel by means of the fuel delivery device can be used to desorb and convert stored nitrogen oxides and / or to heat them up.
  • the exhaust gas treatment device comprises a particle filter unit.
  • the outlet is preferably arranged upstream of an end region of the particle filter unit, in particular upstream of an initial region of the particle filter unit, on the exhaust gas line.
  • the particle filter unit is temporarily supplied with fuel for burning off the soot deposited therefrom from the exhaust gas of the internal combustion engine.
  • the deposited at the Wasserabscheide coupled medium, and in particular the low content of hydrocarbons in the medium are burned with.
  • the fuel delivery device is associated with a control device, by means of which the medium from the Wasserabscheide coupled the exhaust line in response to an operating condition of at least one component of the exhaust system can be fed.
  • Operating state of the at least one component of the exhaust system may be a temperature of a portion of the exhaust line.
  • it may be provided in this case to supply the medium to the exhaust gas line via the outlet only when the exhaust gas line has reached a minimum temperature at the point of the outlet.
  • the at least one component of the exhaust gas line may comprise the exhaust gas treatment device, so that the feeding of the medium may take place as a function of a temperature and / or a loading of the exhaust gas treatment device. This may be a loading of a particulate filter and / or a loading of a storage catalytic converter.
  • the control device can be designed, in particular, to initiate a regeneration of the particulate filter unit and / or of the storage catalytic converter, wherein in addition to the fuel, the medium is also supplied to the particulate filter unit and / or the storage catalytic converter in the course of the regeneration.
  • the fuel delivery device when the fuel delivery device is associated with a control device by means of which the medium from the Wasserabscheide responded the exhaust line is time-dependent and / or in response to a level of the medium in the Wasserabscheide coupled fed. It can therefore be provided via the fuel delivery device a periodic emptying of Wasserabscheide issued. Additionally or alternatively, the emptying of the Wasserabscheide styles can then take place when the medium has reached a predetermined level in the Wasserabscheide issued.
  • the fuel delivery device has a pumping device arranged between the water separation device and the outlet, in particular special metering pump device comprises.
  • a pumping device arranged between the water separation device and the outlet, in particular special metering pump device comprises.
  • a targeted, in particular metered, conveying of the fuel and / or the deposited on the Wasserabscheide Surprise medium is possible.
  • pressure sensors for determining the amount of fuel introduced into the exhaust gas line via this valve are necessary. On such pressure sensors can be dispensed by providing the pumping device, in particular the Dosierpump announced.
  • the outlet is designed as a nozzle.
  • introduction of the deposited on the Wasserabscheide coupled medium and / or fuel in the exhaust line is made possible at high speed. This promotes a particularly rapid evaporation of the water from the medium or a sputtering of the fuel.
  • the fuel delivery device has a connection for a flushing medium, via which the flushing medium can be fed to the outlet.
  • a flushing medium via which the flushing medium can be fed to the outlet.
  • shut-off device can be designed as a 3/2 way valve, which has the connection for the flushing medium.
  • Such a 3/2-way valve may be arranged upstream or downstream of the pumping device.
  • a method for operating a fuel delivery device for a vehicle provides enhanced functionality in which fuel is supplied from a fuel tank via an outlet to an exhaust line of an internal combustion engine, and wherein fuel is supplied from a downstream of the fuel delivery device Fuel tanks arranged Wasserabscheide annoying is promoted. Especially when the Wasserabscheide annoying has a comparatively high level, in this case initially predominantly water is supplied via the outlet to the exhaust system, which, however, also has a low content of fuel. With increasing delivery time, the fuel delivery device then increasingly promotes less of the deposited at the Wasserabscheide recognized medium and increasingly more fuel.
  • fuel from a fuel tank 12 can be supplied to an exhaust gas line 14.
  • An outlet 16 of the fuel delivery device 10 is in this case designed as a nozzle, via which fuel can be introduced at an increased rate into the exhaust gas line 14.
  • the outlet 16 is connected to a Wasserabscheide worn 20, which is arranged downstream of the fuel tank 12.
  • the water separation device 20 is part of a fuel filter device 22, by means of which dirt particles and water can be removed from the fuel before it is fed to an internal combustion engine of the commercial vehicle.
  • a feed pump 24 For conveying the fuel from the fuel tank 12 to the fuel filter device 22, a feed pump 24 is provided. This feed pump 24 is arranged in a connecting line 26, which connects the fuel tank 12 with the fuel filter device 22. While in the fuel tank 12, the fuel may be present at a pressure of about one to four bar, the feed pump 24 causes an increase in the pressure in the fuel filter device 22, for example to a pressure of about five to nine bar. Fuel which has been freed from particles and water by the fuel filter device 22 can be supplied via an injection line 28 to an internal combustion engine of the commercial vehicle.
  • a particulate filter unit In the exhaust tract 14 of the internal combustion engine, a particulate filter unit, not shown, is arranged in the present case, wherein the outlet 16 opens into the exhaust gas line 14 upstream of the particulate filter unit.
  • the particle filter unit serves to retain particles contained in the exhaust gas of the internal combustion engine, in particular soot particles. These soot particles reduce the permeability of the particulate filter unit with increasing duration of the operation of the internal combustion engine.
  • fuel is selectively metered from the fuel tank 12 upstream of the particulate filter unit. This metered fuel serves to burn off the soot particles and thus to thermally regenerate the particulate filter unit.
  • the line 18 has an inlet 30, which is connected to the Wasserabscheide worn 20.
  • a deposited from the fuel medium is 32, which is water with a low content of fuel
  • this medium 32 is introduced via line 18 into the exhaust line 14.
  • combustion of fuel constituents of the medium 32 takes place. This makes it possible to dispose of the medium 32, which prevents unburned fuel from escaping from the medium 32 into the environment.
  • the medium 32 thus does not need to be disposed of otherwise or passed through an activated carbon filter unit.
  • a metering pump device 34 is arranged in the line 18.
  • This metering pump device 34 allows a precise dimensioning of an amount of fuel to be supplied to the particle filter unit and / or optionally to medium 32.
  • a control device 36 is provided, to which information about the loading state of the particle filter unit can be fed. If the evaluation of the operating state of the particle filter unit by the control device 36 indicates that regeneration of the particle filter unit is necessary, the metering pump device 34 conveys the medium 32 and fuel via the outlet 16 into the exhaust gas line 14.
  • a valve 38 is arranged downstream of the metering pump 34.
  • this designed as a 3/2-way valve valve 38 is compressed air to Rinsing the conduit 18 and the outlet 16 in the conduit 18 can be introduced. As a result, the outlet 16 of any residues of fuel and / or the medium 32 are flushed.
  • the valve 38 can be controlled by means of the control device 36.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftstofffördereinrichtung (10) für ein Fahrzeug, mit einem Auslass (16), mittels welchem Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (12) einem Abgasstrang (14) einer Verbrennungskraftmaschine zuführbar ist. Stromabwärts des Kraftstofftanks (12) ist eine Wasserabscheideeinrichtung (20) angeordnet, an welche die Kraftstofffördereinrichtung (10) angeschlossen ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftstofffördereinrichtung (10).

Description

Daimler AG
Kraftstofffördereinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Kraftstofffördereinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Kraftstofffördereinrichtung für ein Fahrzeug, mit einem Auslass, mittels welchem Kraftstoff aus einem Kraftstofftank einem Abgasstrang einer Verbrennungskraftmaschine zuführbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Kraftstofffördereinrichtung.
Die US 4 535 588 beschreibt eine Kraftstofffördereinrichtung für ein Fahrzeug, welche einen als Injektor ausgebildeten Auslass aufweist. Der Injektor ist in ein Anschlussteil eingeschraubt, welches in einem Gehäuse eines Partikelfilters angeordnet ist. Die Kraftstofffördereinrichtung umfasst des Weiteren eine Pumpe, mittels welcher der Injektor mit Kraftstoff aus einem Kraftstofftank beaufschlagbar ist. Mittels des Injektors kann Kraftstoff aus dem Kraftstofftank in das Gehäuse des in einem Abgasstrang angeordneten Partikelfilters injiziert werden. Das Injizieren von Kraftstoff in das Gehäuse des Partikelfilters dient hierbei einem Abbrennen von in dem Partikelfilter angesammeltem Ruß.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftstofffördereinrichtung der eingangs genannten Art mit einer erweiterten Funktionalität bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Kraftstofffördereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Des Weiteren wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftstofffördereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Kraftstofffördereinrichtung für ein Fahrzeug umfasst einen Auslass, mittels welchem Kraftstoff aus einem Kraftstofftank einem Abgasstrang einer Verbrennungskraftmaschine zuführbar ist. Stromabwärts des Kraftstofftanks ist eine Wasserabscheideeinrichtung angeordnet, an welche die Kraftstofffördereinrichtung angeschlossen ist. So ist es mittels der Kraftstofffördereinrichtung ermöglicht, ein in der Wasserabscheideeinrichtung abgeschiedenes Medium dem Auslass und somit dem Abgasstrang zuzuführen. Dadurch kann eine anderweitige Entsorgung des mittels der Wasserabscheideeinrichtung abgeschiedenen Mediums, etwa durch gezieltes Auffangen in einem Behältnis, entfallen. Auch auf ein Filtern des in der Wasserabscheideeinrichtung gesammelten Mediums, etwa mittels einer Aktivkohleeinheit, zum Verringern eines Restgehalts an Kohlenwasserstoffen in dem Medium kann so verzichtet werden. Damit entfällt der technische und kostenmäßige Aufwand für das Entsorgen und/oder Filtern des Mediums.
Die Kraftstofffördereinrichtung ist also zum Fördern von Kraftstoff und zum unschädlichen Entfernen von aus dem Kraftstoff abgeschiedenem Wasser nutzbar. Es ist so eine Kraftstofffördereinrichtung mit einer erweiterten Funktionalität bereitgestellt.
Bevorzugt ist der Auslass an einer Stelle im Abgasstrang angeordnet, an welcher beim Durchströmtwerden des Abgasstrangs mit Abgas eine ausreichend hohe Temperatur zum Verdampfen von in dem Medium enthaltenem Wassers und/oder zum Verbrennen von in dem Medium enthaltenen Kohlenwasserstoffen sichergestellt ist. Dadurch ist ein Austrag von unverbranntem Kraftstoff in die Umwelt vermeidbar.
Das an der Wasserabscheideeinrichtung abgeschiedene Medium kann auch zunächst einem von der Verbrennungskraftmaschine verschiedenen Brenner, etwa einer Standheizung, zugeführt werden. Nach dem Verbrennen des Mediums in dem Brenner kann das bei der Verbrennung entstandene Abgas über den Auslass dem Abgasstrang zugeführt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Wasserabscheideeinrichtung einer Kraftstofffiltereinrichtung zugeordnet. Eine solche Kraftstofffiltereinrichtung mit, beispielsweise in diese integrierter Wasserabscheideeinrichtung, ist als kompakte, multifunktionale Baueinheit für einen wirkungsvollen Verschleißschutz der mit Kraftstoff zu beaufschlagenden Verbrennungskraftmaschine einfach und kostengünstig verfügbar.
Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Auslass stromaufwärts eines Endbereichs einer Abgasbehandlungseinrichtung an dem Abgasstrang angeordnet ist. So kann der von der Kraftstofffördereinrichtung geförderte Kraftstoff zum Aufheizen eines Katalysators herangezogen werden. Während des Zuführens von Kraftstoff zum Aufheizen des Katalysators kann dann gleichzeitig das in der Wasserabscheideeinrichtung abgeschiedene Medium dem Katalysator zugeführt werden. Bei entsprechender Gestaltung eines Anschlusses der Kraftstofffördereinrichtung an die Wasserabscheideeinrichtung kann auch zunächst Kraftstoff und dann das Medium zugeführt werden oder zunächst das Medium und dann Kraftstoff. Alternativ kann lediglich das Medium oder lediglich Kraftstoff über den Auslass dem Abgasstrang zugeführt werden.
Die Abgasbehandlungseinrichtung kann hierbei einen Oxidationskatalysator und/oder einen SCR-Katalysator (SCR, selective catalytic reduction, selektive katalytische Reduktion) und/oder einen Stickoxid-Speicherkatalysator und/oder einen 3-Wege-Kataly- sator umfassen. Das Aufheizen wenigstens eines Katalysators ist hierbei insbesondere nach einem Kaltstart der Verbrennungskraftmaschine von Vorteil, um den Katalysator schnell auf seine Betriebstemperatur zu bringen, bei welcher ein effizientes Verringern der in dem Abgas enthaltenen Schadstoffe ermöglicht ist. Handelt es sich bei dem Katalysator um den Stickoxid-Speicherkatalysator, so kann das Zuführen von Kraftstoff mittels der Kraftstofffördereinrichtung zum Desorbieren und Umwandeln von gespeicherten Stickoxiden und/oder zum Aufheizen desselben genutzt werden.
Als vorteilhaft hat es sich hierbei gezeigt, wenn die Abgasbehandlungseinrichtung eine Partikelfiltereinheit umfasst. Hierbei ist der Auslass bevorzugt stromaufwärts eines Endbereichs der Partikelfiltereinheit, insbesondere stromaufwärts eines Anfangsbereichs der Partikelfiltereinheit, an dem Abgasstrang angeordnet. Die Partikelfiltereinheit ist ohnehin zum Abbrennen des an dieser abgeschiedenen Rußes aus dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine zeitweise mit Kraftstoff zu beaufschlagen. Hierbei kann das an der Wasserabscheideeinrichtung abgeschiedene Medium, und insbesondere der geringe Gehalt an Kohlenwasserstoffen in dem Medium, mit verbrannt werden.
Das Einbringen des an der Wasserabscheideeinrichtung abgeschiedenen Mediums stromaufwärts der Partikelfiltereinheit ist hierbei dem thermischen Regenerieren nicht abträglich. Dies gilt insbesondere bei einem Nutzfahrzeug, bei welchem das Regenerieren der Partikelfiltereinheit eine vergleichsweise lange Zeitdauer in Anspruch nimmt. Ein vorübergehendes Mitbeaufschlagen der Partikelfiltereinheit mit dem an der Wasserabscheideeinrichtung abgeschiedenen Medium ist also im Hinblick auf die für das Regenerieren vorzusehende Zeitdauer nicht relevant.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kraftstofffördereinrichtung eine Steuereinrichtung zugeordnet, mittels welcher das Medium aus der Wasserabscheideeinrichtung dem Abgasstrang in Abhängigkeit von einem Betriebszustand wenigstens einer Komponente des Abgasstrangs zuführbar ist. Bei dem Betriebszustand der wenigstens einen Komponente des Abgasstrangs kann es sich um eine Temperatur eines Teilbereichs des Abgasstrangs handeln. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, das Medium nur dann über den Auslass dem Abgasstrang zuzuführen, wenn der Abgasstrang an der Stelle des Auslasses eine Mindesttemperatur erreicht hat. Des Weiteren kann die wenigstens eine Komponente des Abgasstrangs die Abgasbehandlungseinrichtung umfassen, so dass das Zuführen des Mediums etwa in Abhängigkeit von einer Temperatur und/oder einer Beladung der Abgasbehandlungseinrichtung erfolgen kann. Hierbei kann es sich um eine Beladung eines Partikelfilters und/oder um einen Beladung eines Speicherkatalysators handeln.
Die Steuereinrichtung kann insbesondere dazu ausgelegt sein, ein Regenerieren der Partikelfiltereinheit und/oder des Speicherkatalysators zu veranlassen, wobei dann im Zuge des Regenerierens zusätzlich zu dem Kraftstoff auch das Medium der Partikelfiltereinheit und/oder dem Speicherkatalysator zugeführt wird.
Dadurch ist sicherstellbar, dass beim Zuführen des Mediums aus der Wasserabscheideeinrichtung in den Abgasstrang Bedingungen vorliegen, welche zum schadlosen Entfernen des Mediums aus der Wasserabscheideeinrichtung besonders gut geeignet sind.
Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Kraftstofffördereinrichtung eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, mittels welcher das Medium aus der Wasserabscheideeinrichtung dem Abgasstrang zeitabhängig und/oder in Abhängigkeit von einem Füllstand des Mediums in der Wasserabscheideeinrichtung zuführbar ist. Es kann also ein periodisches Entleeren der Wasserabscheideeinrichtung über die Kraftstofffördereinrichtung vorgesehen sein. Ergänzend oder alternativ kann das Entleeren der Wasserabscheideeinrichtung dann erfolgen, wenn das Medium in der Wasserabscheideeinrichtung einen vorgegebenen Füllstand erreicht hat.
Dadurch kann insbesondere dem Umstand Rechnung getragen werden, dass qualitativ unterschiedlicher Kraftstoff einen unterschiedlich hohen Wassergehalt aufweisen kann, welcher mit einem unterschiedlich raschen Erreichen eines bestimmten Füllstands des Mediums in der Wasserabscheideeinrichtung einhergeht. Auf diese Weise ist vorteilhaft sicherstellbar, dass das in der Wasserabscheideeinrichtung abgeschiedene Medium regelmäßig abgeführt wird.
Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Kraftstofffördereinrichtung eine zwischen der Wasserabscheideeinrichtung und dem Auslass angeordnete Pumpeinrichtung, insbe- sondere Dosierpumpeinrichtung, umfasst. Dadurch ist ein gezieltes, insbesondere dosiertes, Fördern des Kraftstoffs und/oder des an der Wasserabscheideeinrichtung abgeschiedenen Mediums ermöglicht. Bei einem an einer Kraftstoff führenden Druckleitung angeschlossenen Ventil zum Dosieren von Kraftstoff in den Abgasstrang sind demgegenüber Drucksensoren zum Bestimmen der über dieses Ventil in den Abgasstrang eingeführten Menge an Kraftstoff notwendig. Auf derartige Drucksensoren kann durch Vorsehen der Pumpeinrichtung, insbesondere der Dosierpumpeinrichtung, verzichtet werden.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn der Auslass als Düse ausgebildet ist. Dadurch ist ein Einbringen des an der Wasserabscheideeinrichtung abgeschiedenen Mediums und/oder des Kraftstoffs in den Abgasstrang mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht. Dies fördert einem besonders rasches Verdampfen des Wassers aus dem Medium bzw. ein Zerstäuben des Kraftstoffs.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Kraftstoffförderein- richtung einen Anschluss für ein Spülmedium auf, über welchen dem Auslass das Spülmedium zuführbar ist. Dadurch kann verhindert werden, dass an dem Auslass ein Rest von Kraftstoff und/oder dem an der Wasserabscheideeinrichtung abgeschiedenen Medium verbleibt, welcher anderenfalls zu einem Verstopfen des Auslasses führen könnte. Als Spülmedium kann insbesondere Druckluft vorgesehen sein.
Schließlicht hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der Anschluss für das Spülmedium mittels einer Absperreinrichtung absperrbar ist. So ist sicherstellbar, dass dem Auslass das Spülmedium nur im Bedarfsfall zugeführt wird. Die Absperreinrichtung kann als 3/2 -Wegeventil ausgebildet sein, welches den Anschluss für das Spülmedium aufweist. Ein solches 3/2-Wegeventil kann stromaufwärts oder stromabwärts der Pumpeinrichtung angeordnet sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist durch ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftstofffördereinrichtung für ein Fahrzeug eine erweiterte Funktionalität bereitgestellt, bei welchem Kraftstoff aus einem Kraftstofftank über einen Auslass einem Abgasstrang einer Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird, und bei welchem mittels der Kraftstofffördereinrichtung der Kraftstoff aus einer stromabwärts des Kraftstofftanks angeordneten Wasserabscheideeinrichtung gefördert wird. Gerade wenn die Wasserabscheideeinrichtung einen vergleichsweise hohen Füllstand aufweist, wird hierbei zunächst überwiegend Wasser über den Auslass dem Abgasstrang zugeführt, welches jedoch auch einen geringen Gehalt an Kraftstoff aufweist. Mit zunehmender Förderdauer fördert die Kraftstofffördereinrichtung dann zunehmend weniger des an der Wasserabscheideeinrichtung abgeschiedenen Mediums und zunehmend mehr Kraftstoff.
Die für die erfindungsgemäße Kraftstofffördereinrichtung beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Vorteile gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Kraftstofffördereinrichtung.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung.
Diese zeigt stark schematisiert eine Kraftstofffördereinrichtung für ein Nutzfahrzeug.
Mittels einer in der Figur gezeigten Kraftstofffördereinrichtung 10 eines Nutzfahrzeugs ist Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 12 einem Abgasstrang 14 zuführbar. Ein Auslass 16 der Kraftstofffördereinrichtung 10 ist hierbei als Düse ausgebildet, über welche in den Abgasstrang 14 Kraftstoff mit erhöhter Geschwindigkeit einbringbar ist.
Über eine Leitung 18 ist der Auslass 16 mit einer Wasserabscheideeinrichtung 20 verbunden, welche stromabwärts des Kraftstofftanks 12 angeordnet ist. Die Wasserabscheideeinrichtung 20 ist vorliegend Bestandteil einer Kraftstofffiltereinrichtung 22, mittels welcher aus dem Kraftstoff vor dessen Zufuhr zu einer Verbrennungskraftmaschine des Nutzfahrzeugs Schmutzpartikel und Wasser entfernbar sind.
Zum Fördern des Kraftstoffs aus dem Kraftstofftank 12 zu der Kraftstofffiltereinrichtung 22 ist eine Förderpumpe 24 vorgesehen. Diese Förderpumpe 24 ist in einer Verbindungsleitung 26 angeordnet, welche den Kraftstofftank 12 mit der Kraftstofffiltereinrichtung 22 verbindet. Während im Kraftstofftank 12 der Kraftstoff mit einem Druck von etwa einem bis vier bar vorliegen kann, bewirkt die Förderpumpe 24 ein Erhöhen des Drucks in der Kraftstofffiltereinrichtung 22, beispielsweise auf einen Druck von etwa fünf bis neun bar. Mittels der Kraftstofffiltereinrichtung 22 von Partikeln und Wasser befreiter Kraftstoff ist über eine Einspritzleitung 28 einer Verbrennungskraftmaschine des Nutzfahrzeugs zuführbar.
In dem Abgasstrang 14 der Verbrennungskraftmaschine ist vorliegend eine nicht gezeigte Partikelfiltereinheit angeordnet, wobei der Auslass 16 stromaufwärts der Partikelfiltereinheit in den Abgasstrang 14 mündet. Die Partikelfiltereinheit dient dem Zurückhalten von in dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine enthaltenen Partikeln, insbesondere Rußpartikeln. Diese Rußpartikel vermindern mit zunehmender Dauer des Betreibens der Verbrennungskraftmaschine die Durchlässigkeit der Partikelfiltereinheit. Zum Verringern der Rußbeladung der Partikelfiltereinheit wird daher gezielt Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 12 stromaufwärts der Partikelfiltereinheit zudosiert. Dieser zudosierte Kraftstoff dient dem Abbrennen der Rußpartikel und somit einem thermischen Regenerieren der Partikelfiltereinheit.
Vorliegend weist die Leitung 18 einen Einlass 30 auf, welcher an die Wasserabscheideeinrichtung 20 angeschlossen ist. Sofern sich in der Wasserabscheideeinrichtung 20 ein aus dem Kraftstoff abgeschiedenes Medium 32 befindet, bei welchem es sich um Wasser mit einem geringen Gehalt an Kraftstoff handelt, so wird dieses Medium 32 über die Leitung 18 in den Abgasstrang 14 eingebracht. Hier erfolgt im Zuge des Regenerierens des Partikelfilters eine Verbrennung von Kraftstoffbestandteilen des Mediums 32. Dadurch ist ein Entsorgen des Mediums 32 ermöglicht, durch welches verhindert ist, dass unverbrannter Kraftstoff aus dem Medium 32 in die Umwelt gelangt. Das Medium 32 braucht somit nicht anderweitig entsorgt oder über eine Aktivkohlefiltereinheit geleitet zu werden.
In der Leitung 18 ist vorliegend eine Dosierpumpeinrichtung 34 angeordnet. Diese Dosierpumpeinrichtung 34 ermöglicht ein genaues Bemessen einer der Partikelfiltereinheit zuzuführenden Menge an Kraftstoff und/oder gegebenenfalls an Medium 32. Zum Ansteuern der Dosierpumpeinrichtung 34 ist eine Steuereinrichtung 36 vorgesehen, welcher Informationen über den Beladungszustand der Partikelfiltereinheit zuführbar sind. Ergibt die Auswertung des Betriebszustands der Partikelfiltereinheit durch die Steuereinrichtung 36, dass ein Regenerieren der Partikelfiltereinheit vonnöten ist, fördert die Dosierpumpeinrichtung 34 das Medium 32 und Kraftstoff über den Auslass 16 in den Abgasstrang 14.
In der Leitung 18 ist, vorliegend stromabwärts der Dosierpumpeinrichtung 34, ein Ventil 38 angeordnet. Mittels dieses als 3/2-Wegeventil ausgebildeten Ventils 38 ist Druckluft zum Spülen der Leitung 18 und des Auslasses 16 in die Leitung 18 einbringbar. Dadurch kann der Auslass 16 von eventuellen Resten an Kraftstoff und/oder dem Medium 32 freigespült werden. In vorliegend nicht näher gezeigter Art und Weise ist auch das Ventil 38 mittels der Steuereinrichtung 36 ansteuerbar.

Claims

Daimler AGPatentansprüche
1. Kraftstofffördereinrichtung für ein Fahrzeug, mit einem Auslass (16), mittels welchem Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (12) einem Abgasstrang (14) einer Verbrennungskraftmaschine zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des Kraftstofftanks (12) eine Wasserabscheideeinrichtung (20) angeordnet ist, an welche die Kraftstofffördereinrichtung (10) angeschlossen ist.
2. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserabscheideeinrichtung (20) einer Kraftstofffiltereinrichtung (22) zugeordnet ist.
3. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (16) stromaufwärts eines Endbereichs einer Abgasbehandlungseinrichtung an dem Abgasstrang (14) angeordnet ist.
4. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasbehandlungseinrichtung eine Partikelfiltereinheit umfasst.
5. Kraftstofffördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstofffördereinrichtung (10) eine Steuereinrichtung (36) zugeordnet ist, mittels welcher ein Medium (32) aus der Wasserabscheideeinrichtung (20) dem Abgasstrang (14) in Abhängigkeit von einem Betriebszustand wenigstens einer Komponente des Abgasstrangs (14) zuführbar ist.
6. Kraftstofffördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstofffördereinrichtung (10) eine Steuereinrichtung (36) zugeordnet ist, mittels welcher ein Medium (32) aus der Wasserabscheideeinrichtung (20) dem Abgasstrang (14)
- zeitabhängig und/oder
- in Abhängigkeit von einem Füllstand des Mediums (32) in der Wasserabscheideeinrichtung (20) zuführbar ist.
7. Kraftstofffördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstofffördereinrichtung (10) eine zwischen der Wasserabscheideeinrichtung (20) und dem Auslass (16) angeordnete Pumpeinrichtung, insbesondere Dosierpumpeinrichtung (34), umfasst.
8. Kraftstofffördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (16) als Düse ausgebildet ist.
9. Kraftstofffördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstofffördereinrichtung (10) einen Anschluss für ein Spülmedium aufweist, über welchen dem Auslass (16) das Spülmedium zuführbar ist.
10. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss für das Spülmedium mittels einer Absperreinrichtung (38) absperrbar ist.
11. Verfahren zum Betreiben einer Kraftstofffördereinrichtung (10) für ein Fahrzeug, bei welchem Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (12) über einen Auslass (16) einem Abgasstrang (14) einer Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Kraftstofffördereinrichtung (10) der Kraftstoff aus einer stromabwärts des
Kraftstofftanks (12) angeordnetem Wasserabscheideeinrichtung (20) gefördert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass es mittels einer Kraftstofffördereinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchgeführt wird.
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