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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine und weiterhin ein Kraftstoffsystem.
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Verfahren der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Das entsprechende Kraftstoffsystem ist beispielsweise einem Kraftfahrzeug beziehungsweise einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs zugeordnet. Das Antriebssystem verfügt dabei insbesondere über zumindest eine Brennkraftmaschine und ist beispielsweise als Hybridantriebssystem ausgebildet, weist also die Brennkraftmaschine sowie zumindest eine elektrische Maschine auf, wobei die Brennkraftmaschine und die elektrische Maschine ein Antriebsmoment des Antriebssystems zumindest zeitweise gemeinsam erzeugen. Der Brennkraftmaschine wird von dem Kraftstoffsystem Kraftstoff aus dem Kraftstofftank zugeführt. Häufig wird als Kraftstoff ein flüchtiger Kohlenwasserstoffkraftstoff, beispielsweise Benzin, verwendet. Der Kraftstofftank enthält daher normalerweise sowohl ein Volumen an flüssigem Kraftstoff als auch ein Volumen an gasförmigem Kraftstoff, welches insbesondere oberhalb des flüssigen Kraftstoffs anfällt. Der Kraftstofftank kann ein geschlossener Tank, insbesondere ein Drucktank, oder ein teilgeschlossener, insbesondere auch druckloser, Tank sein. Der geschlossene Tank wird insbesondere zur Reduzierung von Emissionen verwendet.
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Bedingt durch Schwankungen der Temperatur des Kraftstoffs, beispielsweise verursacht durch Veränderungen der Umgebungstemperatur, können Druckschwankungen in dem Kraftstofftank auftreten. Aus diesem Grund ist dem Kraftstofftank die Entlüftungseinrichtung zugeordnet. Sie dient der Entlüftung des Kraftstofftanks, womit ein zu hoher Druck in dem Kraftstofftank durch die Entlüftungseinrichtung reduziert werden kann. Zu diesem Zweck entlüftet die Entlüftungseinrichtung den Kraftstofftank beispielsweise durch eine Entlüftungsleitung. Bei dem Entlüften kann durch die Entlüftungseinrichtung beziehungsweise die Entlüftungsleitung sowohl gasförmiger als auch flüssiger Kraftstoff aus dem Kraftstofftank herausgelangen. Der entlüftete Kraftstoff liegt also zunächst als Gemisch aus gasförmigem und flüssigem Kraftstoff vor. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Entlüften des Kraftstofftanks bei hohem Kraftstofftankinnendruck durchgeführt wird. Dabei liegen, bedingt durch den hohen Druck beziehungsweise die große Druckdifferenz zwischen Kraftstofftankinnendruck und dem Druck außerhalb des Kraftstofftanks hohe Strömungsgeschwindigkeiten des entlüfteten Kraftstoffs vor, wodurch flüssiger Kraftstoff von dem gasförmigen Kraftstoff mitgerissen wird.
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Der gasförmige Kraftstoff darf ohne Weiteres der Brennkraftmaschine beziehungsweise deren Ansaugsystem zugeführt werden, wobei zwischen dem Kraftstofftank und der Brennkraftmaschine ein der Entlüftungseinrichtung zugeordneter Kraftstoffspeicher, welcher bevorzugt als Aktivkohlespeicher ausgebildet ist, angeordnet sein kann. Der Kraftstoffspeicher dient dazu, gasförmigen Kraftstoff zwischenzuspeichern, also aufzunehmen, wenn nicht benötigter gasförmiger Kraftstoff vorliegt und abzugeben, sobald der gasförmige Kraftstoff in die Brennkraftmaschine abgeführt werden kann. Es darf jedoch kein flüssiger Kraftstoff in den Kraftstoffspeicher beziehungsweise die Brennkraftmaschine gelangen, um Beschädigungen beziehungsweise Fehlfunktionen zu vermeiden.
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Die Entlüftungseinrichtung kann aus diesem Grund zumindest eine Abscheidevorrichtung aufweisen, welche zur Trennung von gasförmigem und flüssigem Kraftstoff dient. Die Abscheidevorrichtung ist demnach dazu vorgesehen, das Überführen von flüssigem Kraftstoff von dem Kraftstofftank durch die Entlüftungseinrichtung in die Brennkraftmaschine beziehungsweise den Kraftstoffspeicher zu verhindern. Dabei scheidet die Abscheidevorrichtung flüssigen Kraftstoff ab und lässt gasförmigen Kraftstoff passieren. Der abgeschiedene flüssige Kraftstoff gelangt in einen Zwischenspeicher der Abscheidevorrichtung. Der Begriff Zwischenspeicher bedeutet dabei nicht, dass tatsächlich eine (Zwischen-) Speicherung des flüssigen Kraftstoffs vorgesehen ist. Vielmehr kann der flüssige Kraftstoff unmittelbar aus dem Zwischenspeicher beziehungsweise der Abscheidevorrichtung abgeführt werden, bevorzugt in Richtung des Kraftstofftanks. Dabei kann sich jedoch, beispielsweise durch eine Begrenzung des Abführvolumenstroms, insbesondere durch einen Leitungsquerschnitt oder dergleichen, ein Anstieg des Füllstands des Zwischenspeichers ergeben. Der abgeschiedene flüssige Kraftstoff kann demnach zumindest zeitweise nicht so schnell abgeführt werden, wie er in den Zwischenspeicher eingebracht wird. Selbstverständlich ist jedoch auch eine Zwischenspeicherung des flüssigen Kraftstoffs, beispielsweise über eine bestimmte Zeitspanne, realisierbar.
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Beim Betreiben des Kraftstoffsystems sollte verhindert werden, dass die sich in dem Zwischenspeicher beziehungsweise der Abscheidevorrichtung befindliche Menge des flüssigen Kraftstoffs eine Grenzmenge überschreitet, der Füllstand des Zwischenspeichers demnach größer als ein Grenzfüllstand wird, weil dies die Wirksamkeit der Abscheidevorrichtung beeinträchtigen kann. Je größer die Menge flüssigen Kraftstoffs in dem Zwischenspeicher ist, umso größer wird das Risiko, das zusammen mit dem gasförmigen Kraftstoff auch flüssiger Kraftstoff wieder aus der Abscheidevorrichtung herausgelangt und in Richtung des Kraftstoffspeichers beziehungsweise der Brennkraftmaschine mitgenommen wird. Aus diesem Grund kann der Abscheidevorrichtung die Kraftstofffördereinrichtung zugeordnet werden. Diese wird dazu eingesetzt, flüssigen Kraftstoff aus dem Zwischenspeicher zu fördern, insbesondere in Richtung des Kraftstofftanks. Die Kraftstofffördereinrichtung ist dabei üblicherweise als Saugstrahlpumpe ausgebildet, wobei als Betriebsmittel der Saugstrahlpumpe häufig Kraftstoff verwendet wird, welcher von einer Kraftstoffpumpe des Kraftstoffsystems aus dem Kraftstofftank in Richtung der Brennkraftmaschine gefördert wird.
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Bei bekannten Verfahren zum Betreiben des Kraftstoffsystems der Brennkraftmaschine erfolgt das Entlüften des Kraftstofftanks mittels der Entlüftungseinrichtung üblicherweise aufgrund des Kraftstofftankinnendrucks und einer Temperatur. Das bedeutet, dass das Entlüftungsventil der Entlüftungseinrichtung anhand des Kraftstofftanksinnendrucks und der Temperatur zum Entlüften des Kraftstofftanks eingestellt wird. Dies ist jedoch nur bei aktivierter Brennkraftmaschine möglich, weil nur in diesem Fall ein der Brennkraftmaschine beziehungsweise dem Kraftstoffsystem zugeordnetes Steuergerät aktiviert ist. Dieses Steuergerät dient dazu, das Entlüftungsventil anhand des insbesondere gemessenen Kraftstofftankinnendrucks und der insbesondere gemessenen Temperatur zum Entlüften des Kraftstofftanks einzustellen. In Stillstandsphasen, also bei deaktivierter Brennkraftmaschine und damit deaktiviertem Steuergerät, wird der Kraftstofftankinnendruck üblicherweise durch mindestens ein mechanisches Überströmventil begrenzt, welches auf ein typisches Druckniveau ausgelegt ist. Verändert sich nun die Temperatur in dem Kraftstofftank, beispielsweise durch Wärmeeintrag durch die noch betriebswarme Brennkraftmaschine oder durch äußere Einflüsse, so stellt sich ein mit dem Dampfdruck des Kraftstoffs korrelierender Kraftstofftankinnendruck in dem Tank ein. Erreicht beziehungsweise überschreitet dieser das typische Druckniveau und insbesondere einen definierten maximalen Kraftstofftankinnendruck, so öffnet sich das Überströmventil zum Entlüften des Kraftstoffstanks. Unter einer deaktivierten Brennkraftmaschine ist dabei eine Brennkraftmaschine im Stillstand zu verstehen, während eine aktivierte Brennkraftmaschine zumindest im Leerlauf betrieben wird, insbesondere ein Drehmoment zur Verfügung stellt.
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Bei deaktivierter Brennkraftmaschine erfolgt somit das Entlüften des Kraftstofftanks üblicherweise aufgrund ausschließlich des Kraftstofftankinnendrucks. Häufig ist es jedoch der Fall, dass sich der zulässige maximale Kraftstofftankinnendruck mit der Temperatur verändert, also von dieser abhängig ist. Insbesondere bei deaktivierter Brennkraftmaschine, wenn der Kraftstofftankinnendruck lediglich über das Überströmventil abgebaut werden kann, kann es demnach dazu kommen, dass der Kraftstofftank mit einem Kraftstofftankinnendruck beaufschlagt wird, welcher Kräfte oberhalb einer Festigkeit des Kraftstofftanks bewirkt. Dies führt beispielsweise zu nichtakzeptablem Fließverhalten beziehungsweise zu ungewollten, nicht reversiblen Deformationen des Kraftstofftanks, insbesondere einer Kraftstofftankschale.
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
GB 2 264 107 A bekannt. Diese betrifft ein Sicherheitsventil für einen Kraftfahrzeugtank. Weiterhin sind aus dem Stand der Technik die Druckschriften
US 2009/0025694 A1 ,
DE 101 09 058 A1 sowie
DE 43 10 452 A1 bekannt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffssystems einer Brennkraftmaschine vorzuschlagen, welches die genannten Nachteile nicht aufweist, sondern ein zuverlässiges Betreiben des Kraftstoffsystems, insbesondere auch bei deaktivierter Brennkraftmaschine, ermöglicht.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass das Kraftstoffsystem über einen Kraftstofftank und eine Entlüftungseinrichtung zur Entlüftung des Kraftstofftanks verfügt, wobei die Entlüftungseinrichtung einen Kraftstoffspeicher aufweist, der über eine ein erstes Entlüftungsventil aufweisende Entlüftungsleitung in Strömungsverbindung mit dem Kraftstofftank steht, wobei das erste Entlüftungsventil mittels einer an ein Steuergerät angeschlossenen Betätigungseinrichtung betätigbar ist, wobei dem ersten Entlüftungsventil zwei Überströmventile parallel geschaltet sind, die entgegengesetzte Durchströmungsrichtungen ermöglichen, jeweils einen von einer Feder federkraftbeaufschlagten Schließkörper aufweisen und in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz zwischen entgegengesetzten Seiten des ersten Entlüftungsventils öffnen und schließen, sodass mittels der Überströmventile das Entlüftungsventil umgangen wird, wenn auf einer Seite des Entlüftungsventils ein zu hoher Druck vorliegt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe zudem gelöst, indem die Deformationsgröße einer durch einen Innendruck des Kraftstofftanks verursachten Deformation eines Deformationsbereichs des Kraftstoffstanks erfasst und bei Überschreiten eines Grenzwerts durch die Deformationsgröße ein zweites Entlüftungsventil der Entlüftungseinrichtung geöffnet wird, wobei das zweite Entlüftungsventil in der Entlüftungsleitung vorliegt und nachfolgend eines Abzweigs strömungstechnisch parallel zu dem ersten Entlüftungsventil geschaltet ist. Der Kraftstofftank weist demnach den Deformationsbereich auf, welcher insbesondere Bestandteil der Kraftstofftankschale ist. Der Deformationsbereich ist dazu ausgelegt, sich in Abhängigkeit von dem Innendruck des Kraftstofftanks zu verformen beziehungsweise deformieren. Bei einer Erhöhung des Kraftstofftankinnendrucks bewirkt dieser beispielsweise eine Deformation des Deformationsbereichs nach außen. Je höher der Kraftstofftankinnendruck beziehungsweise die Differenz zwischen dem Kraftstofftankinnendruck und einem außerhalb des Kraftstofftanks vorliegenden Außendruck, umso stärker wird der Deformationsbereich verformt. Es ist nun vorgesehen, das Maß der Deformation in Form der Deformationsgröße zu erfassen. So ist beispielsweise die Deformationsgröße gleich Null, wenn der Kraftstofftankinnendruck im Wesentlichen dem Außendruck entspricht und somit keine Deformation des Deformationsbereichs auftritt. Steigt dagegen der Kraftstofftankinnendruck gegenüber dem Außendruck an, so wird der Deformationsbereich nach außen gedrängt, womit eine Deformation und folglich eine Deformationsgröße größer als Null vorliegen. Umgekehrt kann selbstverständlich auch eine Verringerung des Kraftstofftankinnendrucks dazu führen, dass die Deformation des Deformationsbereichs nach innen erfolgt, weil der Kraftstofftankinnendruck geringer als der Außendruck ist.
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Um ein Auftreten eines unzulässig hohen Kraftstofftankinnendrucks zu verhindern, wird das Entlüftungsventil geöffnet, wenn die Deformationsgröße den Grenzwert überschreitet. Durch das Entlüftungsventil beziehungsweise die Entlüftungseinrichtung kann in diesem Fall insbesondere gasförmiger Kraftstoff aus dem Kraftstofftank herausgelangen, vorzugsweise in Richtung des Kraftstoffspeichers beziehungsweise der Brennkraftmaschine. Mit dieser Vorgehensweise kann zuverlässig das Auftreten eines unzulässig hohen Kraftstofftankinnendrucks vermieden werden, insbesondere auch bei deaktivierter Brennkraftmaschine. Das Öffnen des Entlüftungsventils in Abhängigkeit von der Deformationsgröße hat den Vorteil, dass das Entlüftungsventil nicht nur aufgrund des Kraftstofftankinnendrucks geöffnet wird, sondern dass gleichzeitig auch die Temperatur des Kraftstofftanks beziehungsweise deren Einfluss auf die Streckgrenze des Materials, aus welchem der Kraftstofftank besteht, berücksichtigt wird. So wird bei höherer Temperatur, jedoch gleichem Druck, bedingt durch temperaturabhängige Materialeigenschaften eine stärkere Deformation des Deformationsbereichs auftreten als bei einer niedrigeren Temperatur. Bei einer höheren Temperatur wird demnach die Deformationsgröße schneller Werte erreichen, ab welcher der Kraftstofftank nicht lediglich elastisch, also reversibel, sondern vielmehr plastisch, also irreversibel, verformt wird. Eine plastische Verformung des Kraftstofftanks beziehungsweise von Bereichen des Kraftstofftanks bedeutet jedoch eine Beschädigung, welche in zumindest einigen Fällen den Austausch des Kraftstofftanks notwendig macht. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Auftreten einer derart starken Deformation jedoch zuverlässig vermieden werden.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Deformation des Deformationsbereichs mechanisch zu dem Entlüftungsventil übertragen wird, sodass die Deformation eine das Entlüftungsventil öffnende Kraft bewirkt. Beispielsweise ist ein Kraftübertragungselement derart zwischen dem Deformationsbereich und dem Entlüftungsventil angeordnet, sodass die Auslenkung des Deformationsbereichs, welche bei der Deformation auftritt, über das Kraftübertragungselement zu dem Entlüftungsventil übertragen wird. Das Kraftübertragungselement kann beispielsweise eine Stange, insbesondere eine Kuppelstange oder dergleichen sein. Das Kraftübertragungselement ist vorzugsweise in einer Führung gelagert, wobei entweder eine längsbewegliche oder eine drehbare Lagerung des Kraftübertragungselements vorgesehen sein kann.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Erfassen der Deformationsgröße mittels eines Sensors und das Öffnen des Entlüftungsventils von einem mit dem Sensor verbundenen Steuergerät durchgeführt werden. Anstelle der vorstehend beschriebenen mechanischen Übertragung der Deformation kann somit eine elektrische Übertragung vorgesehen sein. Zu diesem Zweck ist an dem Deformationsbereich der Sensor vorgesehen, mittels welchem die Deformationsgröße erfasst werden kann. Die Deformationsgröße wird mittels des Steuergeräts ausgewertet. Das Steuergerät ist dabei vorzugsweise von dem Steuergerät der Brennkraftmaschine verschieden, sodass das hier vorgesehene Steuergerät bei einem Deaktivieren der Brennkraftmaschine nicht ebenfalls deaktiviert wird, sondern vielmehr weiterbetrieben wird. Stellt das Steuergerät fest, dass die Deformationsgröße über dem Grenzwert liegt, so veranlasst es das Öffnen des Entlüftungsventils. Zu diesem Zweck ist beispielsweise das Entlüftungsventil unmittelbar mit dem Steuergerät verbunden beziehungsweise elektrisch an dieses angeschlossen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Grenzwert derart gewählt wird, dass die Deformation des Deformationsbereichs, wenn die Deformationsgröße gleich dem Grenzwert ist, elastisch erfolgt. Wie vorstehend bereits angeführt, ist es wünschenswert, wenn die Deformation des Deformationsbereichs beziehungsweise des gesamten Kraftstofftanks rein elastisch und nicht etwa bereits plastisch erfolgt. Eine plastische Verformung des Deformationsbereichs beziehungsweise des Kraftstofftanks ist mit einer Beschädigung des Kraftstofftanks gleichzusetzen und bedingt üblicherweise dessen Austausch. Die elastische Deformation erfolgt dagegen vollständig reversibel, sodass bei einer Deformation bis zum Erreichen des Grenzwerts durch die Deformationsgröße keine Beschädigung des Kraftstofftanks auftritt. Aus diesem Grund wird der Grenzwert derart gewählt, dass auch bei maximaler Deformation, also bei dem Erreichen des Grenzwerts durch die Deformationsgröße, eine rein elastische Verformung des Deformationsbereichs vorliegt. Vorzugsweise weist der Grenzwert zusätzlich einen gewissen Abstand von der Deformationsgröße auf, bei welcher ein plastisches Verformen des Deformationsbereichs beziehungsweise des Kraftstofftanks erfolgen würde.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Grenzwert in Abhängigkeit einer Umgebungsbedingung, insbesondere Temperatur, bestimmt wird. Die Umgebungsbedingung kann den Einfluss des Kraftstofftankinnendrucks auf die Deformation beziehungsweise die Deformationsgröße beeinflussen. Insoweit ist es vorteilhaft, wenn der Grenzwert unter Berücksichtigung der Umgebungsbedingung bestimmt wird, bei welcher der Kraftstofftankinnendruck die größten Auswirkungen auf die Deformation hat, bei dessen Vorliegen also die Deformationsgröße bei einem bestimmten Druck den höchsten Wert erreicht. Ist das Erfassen der Deformationsgröße mittels des Sensors vorgesehen, so kann die Bestimmung der Umgebungsbedingung ebenfalls durch Messung, insbesondere mittels eines Temperatursensors, erfolgen.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei das Kraftstoffsystem über einen Kraftstofftank und eine Entlüftungseinrichtung zur Entlüftung des Kraftstofftanks verfügt, wobei die Entlüftungseinrichtung über eine ein erstes Entlüftungsventil aufweisende Entlüftungsleitung in Strömungsverbindung mit dem Kraftstofftank steht, wobei das erste Entlüftungsventil (7) mittels einer an ein Steuergerät (14) angeschlossenen Betätigungseinrichtung (7') betätigbar ist, wobei dem ersten Entlüftungsventil zwei Überströmventile parallel geschaltet sind, die entgegengesetzte Durchströmungsrichtungen ermöglichen, jeweils einen von einer Feder (12) federkraftbeaufschlagten Schließkörper (13) aufweisen und in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz zwischen entgegengesetzten Seiten des ersten Entlüftungsventils öffnen und schließen, sodass mittels der Überströmventile das Entlüftungsventil umgangen wird, wenn auf einer Seite des Entlüftungsventils ein zu hoher Druck vorliegt. Dabei ist vorgesehen, dass das Kraftstoffsystem dazu ausgebildet ist, die Deformationsgröße einer durch einen Innendruck des Kraftstofftanks verursachten Deformation eines Deformationsbereichs des Kraftstofftanks zu erfassen und bei Überschreiten eines Grenzwerts durch die Deformationsgröße ein zweites Entlüftungsventil der Entlüftungseinrichtung zu öffnen, wobei das zweite Entlüftungsventil in der Entlüftungsleitung vorliegt und nachfolgend eines Abzweigs (16) strömungstechnisch parallel zu dem ersten Entlüftungsventil geschaltet ist. Anders ausgedrückt weist das Kraftstoffsystem entsprechende Mittel auf, um wie beschrieben zu verfahren. Das Kraftstoffsystem kann gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht wenigstens ein benachbart zu dem Deformationsbereich angeordnetes Versteifungselement des Kraftstofftanks vor. Der Kraftstofftank kann über das eine oder auch mehrere Versteifungselemente verfügen, welche prinzipiell beliebig in dem Kraftstofftank angeordnet sein können. Das Versteifungselement beziehungsweise die Versteifungselemente sind dazu vorgesehen, den Kraftstofftank beziehungsweise dessen Kraftstofftankschale zu versteifen und damit der Deformation entgegenzuwirken. Zur einwandfreien Funktion der Entlüftungseinrichtung beziehungsweise des Entlüftungsventils ist es daher notwendig, dass in dem Deformationsbereich selbst kein Versteifungselement vorliegt. Vorzugsweise liegt das wenigstens eine Versteifungselement jedoch benachbart zu dem Deformationsbereich vor, sodass sich zwar der Deformationsbereich, nicht jedoch zu diesem benachbarte Bereiche des Kraftstofftanks, bedingt durch den Innendruck des Kraftstofftanks verformen können.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Entlüftungseinrichtung eine Entlüftungsleitung aufweist, welche auf ihrer einen Seite mit dem Kraftstofftank und auf ihrer anderen, gegenüberliegenden Seite mit der Umgebung des Kraftstofftanks oder einem Lufteinlass der Brennkraftmaschine, insbesondere über einen Filter, fluidverbunden ist. Das Entlüften des Kraftstofftanks ist über die Entlüftungsleitung der Entlüftungseinrichtung vorgesehen. Zu diesem Zweck mündet diese mit ihrer einen Seite in den Kraftstofftank und mit ihrer anderen Seite entweder in die Umgebung des Kraftstofftanks oder den Lufteinlass der Brennkraftmaschine ein. Auf der dem Kraftstofftank abgewandten Seite der Entlüftungsleitung ist bevorzugt der Filter vorgesehen, sodass dieser in Strömungsrichtung zwischen der Entlüftungsleitung und der Umgebung beziehungsweise dem Lufteinlass vorliegt.
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Es ist vorgesehen, dass die Entlüftungsleitung das zweite Entlüftungsventil aufweist. Sowohl die Entlüftungsleitung als auch das Entlüftungsventil dienen der Entlüftung des Kraftstofftanks. Zu diesem Zweck kann beispielsweise die Entlüftungsleitung über das Entlüftungsventil an den Kraftstofftank angeschlossen sein oder das Entlüftungsventil auf der dem Kraftstofftank abgewandten Seite der Entlüftungsleitung an diese angeschlossen sein. Erfindungsgemäß ist es jedoch vorgesehen, dass das Entlüftungsventil in der Entlüftungsleitung vorliegt, also insoweit in diese integriert ist.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Kraftstofftank, insbesondere der Deformationsbereich, wenigstens bereichsweise aus Kunststoff besteht. Kunststoff bietet gegenüber anderen Materialien den Vorteil, dass es sehr leicht ist und somit eine deutliche Gewichtsreduzierung des Kraftstofftanks im Vergleich zu einem beispielsweise aus Metall bestehenden Kraftstofftank erreicht werden kann. Bei einem aus Kunststoff bestehenden Kraftstofftank tritt jedoch das Problem auf, dass der üblicherweise verwendete Kunststoff nur begrenzt temperaturbeständig ist. Bei erhöhtem Kraftstofftankinnendruck und hoher Temperatur, beispielsweise größer oder gleich 50°C, können plastische, also irreversible, Deformationen auftreten, wenn nicht eine zuverlässige Entlüftung des Kraftstofftanks, auch bei deaktivierter Brennkraftmaschine, bereitgestellt wird. Bevorzugt liegt der Deformationsbereich materialeinheitlich zu weiteren Bereichen des Kraftstofftanks, insbesondere der Kraftstofftankschale, vor. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass für den Deformationsbereich ein anderer Werkstoff verwendet wird als für die weiteren Bereiche des Kraftstofftanks. Beispielsweise können der Deformationsbereich aus einem Kunststoff und die weiteren Bereiche des Kraftstofftanks aus einem anderen Kunststoff oder einem Metall bestehen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine, mit einer Entlüftungseinrichtung, die mindestens ein Entlüftungsventil zur Entlüftung eines Kraftstofftanks aufweist,
- 2 eine schematische Darstellung des Kraftstoffsystems in einer zweiten Ausführungsform,
- 3 eine schematische Darstellung des Kraftstoffsystems in einer dritten Ausführungsform,
- 4 ein Diagramm, in welchem eine Kraftstofftanktemperatur, ein Kraftstofftankinnendruck, eine Deformationsgröße und eine Stellgröße des Entlüftungsventils über der Zeit dargestellt sind,
- 5 einen Querschnitt durch den Kraftstofftank, wobei dieser über einen Deformationsbereich verfügt,
- 6 einen Detailausschnitt aus dem anhand der 5 beschriebenen Kraftstofftank,
- 7 eine erste Ausführungsform des Entlüftungsventils,
- 8 eine zweite Ausführungsform des Entlüftungsventils,
- 9 eine dritte Ausführungsform des Entlüftungsventils,
- 10 eine vierte Ausführungsform des Entlüftungsventils in einer Stellung,
- 11 die aus der 10 bekannte Ausführungsform des Entlüftungsventils in einer anderen Stellung,
- 12 eine fünfte Ausführungsform des Entlüftungsventils in der einen Stellung,
- 13 das aus der 12 bekannte Entlüftungsventil in der anderen Stellung,
- 14 eine sechste Ausführungsform des Entlüftungsventils,
- 15 eine erste Anordnungsmöglichkeit des Entlüftungsventils,
- 16 eine zweite Anordnungsmöglichkeit des Entlüftungsventils,
- 17 eine dritte Anordnungsmöglichkeit des Entlüftungsventils, wobei sich dieses in der einen Stellung befindet,
- 18 die aus der 17 bekannte Anordnung des Entlüftungsventils, wobei dieses in der anderen Stellung vorliegt,
- 19 eine vierte Anordnungsmöglichkeit des Entlüftungsventils,
- 20 eine fünfte Anordnungsmöglichkeit des Entlüftungsventils,
- 21 eine sechste Anordnungsmöglichkeit des Entlüftungsventils, wobei sich dieses in der einen Stellung befindet,
- 22 die aus der 21 bekannte Anordnung des Entlüftungsventils wobei sich dieses in der anderen Stellung befindet, und
- 23 eine Übersetzungseinrichtung für das Entlüftungsventil,
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftstoffsystems 1. Das Kraftstoffsystem 1 ist beispielsweise Bestandteil eines Kraftfahrzeugs beziehungsweise eines Antriebssystems des Kraftfahrzeugs. Das Kraftstoffsystem 1 verfügt über einen Kraftstofftank 2 und eine Entlüftungseinrichtung 3 zur Entlüftung des Kraftstofftanks 2. Die Entlüftungseinrichtung 3 kann eine Abscheidevorrichtung 4 aufweisen. Die Abscheidevorrichtung 4 dient dazu, flüssigen Kraftstoff aus einem Gemisch von flüssigem und gasförmigem Kraftstoff abzuscheiden. Der abgeschiedene flüssige Kraftstoff liegt anschließend in einem Zwischenspeicher der Abscheidevorrichtung 4 vor und kann, beispielsweise durch eine Rückführungsleitung, wieder dem Kraftstofftank 2 zugeführt werden. Die Rückführungsleitung weist bevorzugt ein Ventil, insbesondere ein Drainageventil, bevorzugt ein Rückschlagventil, auf. Anstelle der Rückführleitung kann auch lediglich das Ventil vorgesehen sein, insbesondere wenn die Abscheidevorrichtung 4 wie in dem vorliegenden Fall zumindest bereichsweise in dem Kraftstofftank 2 vorliegt, sodass durch das Ventil aus dem Zwischenspeicher austretender Kraftstoff unmittelbar in den Kraftstofftank 2 gelangt. Das Ventil ist derart ausgebildet, dass Kraftstoff durch die Rückführungsleitung lediglich aus dem Zwischenspeicher herausgelangen kann, nicht jedoch in ihn hinein. Somit wird verhindert, dass durch die Rückführungsleitung Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 2 in den Zwischenspeicher gelangt.
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Die Entlüftungseinrichtung 3 steht über eine Entlüftungsleitung 5 in Strömungsverbindung mit dem Kraftstofftank 2. Auf der dem Kraftstofftank 2 zugewandten Seite der Entlüftungsleitung 5 beziehungsweise in dem Kraftstofftank 2 ist dabei ein Belüftungsventil 6 vorgesehen, welches in Abhängigkeit des Kraftstofftankfüllstands schaltet. Das Belüftungsventil 6 ist jedoch optional, das Kraftstoffsystem 1 kann demnach auch ohne dieses vorliegen. Üblicherweise ist das Belüftungsventil 6 derart ausgeführt, dass es nur bei einem Kraftstofftankfüllstand unterhalb eines bestimmten Kraftstofftankfüllstands, insbesondere eines Maximalkraftstofftankfüllstands, geöffnet ist, also Kraftstoff, insbesondere gasförmiger Kraftstoff, aus dem Kraftstofftank 2 in die Entlüftungsleitung 5 gelangen kann. Die Entlüftungsleitung 5 weist ein erstes Entlüftungsventil 7 auf, welches mittels einer Betätigungseinrichtung 7' betätigbar ist. Das Entlüftungsventil 7 und die Betätigungseinrichtung 7' sind dabei bevorzugt derart ausgebildet, dass der Durchströmungsquerschnitt des Entlüftungsventils 7 stetig einstellbar ist. Auf der dem Kraftstofftank 2 abgewandten Seite mündet die Entlüftungsleitung 5 in einen Kraftstoffspeicher 8, insbesondere einen Aktivkohlespeicher, ein. Der Kraftstoffspeicher 8 dient der Zwischenspeicherung von gasförmigem Kraftstoff. Aus dem Kraftstoffspeicher 8 kann der gasförmige Kraftstoff über eine Zuführleitung 9 der Brennkraftmaschine beziehungsweise einem Ansaugbereich der Brennkraftmaschine (beide hier nicht dargestellt) zugeführt werden.
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Dem Entlüftungsventil 7 sind zwei Überströmventile 10 und 11 parallel geschaltet. Die Überströmventile 10 und 11 weisen jeweils einen von einer Feder 12 federkraftbeaufschlagten Schließkörper 13 auf. Sie sind derart ausgebildet, dass sie entgegengesetzte Durchströmungsrichtungen ermöglichen. Die Überströmventile 10 und 11 öffnen beziehungsweise schließen in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz zwischen einem ersten, auf einer Seite des Entlüftungsventils 7 angeordneten Abschnitt 5a der Entlüftungsleitung 5 und einem zweiten, auf der gegenüberliegenden Seite des Entlüftungsventils 7 angeordneten Abschnitt 5b. Das Überströmventil 10 öffnet, sobald in dem Abschnitt 5a ein Druck vorliegt, welcher eine Kraft auf den Schließkörper 13 des Überströmventils 10 bewirkt, welche größer ist als eine von einem in dem Abschnitt 5b vorliegenden Druck bewirkte Kraft zuzüglich der Federkraft der Feder 12 des Überströmventils 10. Das Überströmventil 11 öffnet dagegen, wenn die von dem Druck in dem Abschnitt 5b bewirkte Kraft größer ist als die von dem in dem Abschnitt 5a vorliegenden Druck bewirkte Kraft zuzüglich der Federkraft der Feder 12 des Überströmventils 11. Mittels der Überströmventile 10 und 11 kann damit das Entlüftungsventil 7 umgangen werden, wenn auf einer Seite des Entlüftungsventils 7 ein zu hoher Druck vorliegen sollte.
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Das Entlüftungsventil 7 beziehungsweise dessen Betätigungseinrichtung 7' ist an ein Steuergerät 14 angeschlossen. Das Steuergerät ist insbesondere Bestandteil eines Motorsteuergeräts der Brennkraftmaschine oder entspricht diesem. Das Entlüftungsventil 7 liegt in Form eines FTIV (Fuel Tank Isolation Valve) vor, beziehungsweise ist in ein solches integriert. Das FTIV ist elektronisch von dem Steuergerät 14 zum Belüften des Kraftstofftanks 2 einstellbar.
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Neben dem ersten Entlüftungsventil 7 weist das Kraftstoffsystem 1 ein zweites Entlüftungsventil 15 auf. Das zweite Entlüftungsventil 15 liegt ebenfalls in der Entlüftungsleitung 5 beziehungsweise einem Abschnitt 17 der Entlüftungsleitung 5 vor und ist dabei nachfolgend eines Abzweigs 16 strömungstechnisch parallel zu dem ersten Entlüftungsventil 7 geschaltet. In dem Abzweig 16 teilt sich somit die Entlüftungsleitung 5 in den Abschnitt 5a und den Abschnitt 17 auf. Der Abzweig 16 ist dabei stromabwärts der Abscheidevorrichtung 4 und des Belüftungsventils 6 angeordnet. Der Abschnitt 17, in welchem das zweite Entlüftungsventil 15 vorliegt, mündet in der hier dargestellten Ausführungsform über einen Filter 18 in eine Umgebung 19 des Kraftstoffsystems 1 beziehungsweise der Brennkraftmaschine.
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Der Kraftstofftank 2 verfügt über wenigstens einen Deformationsbereich 20, welcher aufgrund des in dem Kraftstofftank 2 vorliegenden Innendrucks deformierbar ist. Es ist nun vorgesehen, dass das Kraftstoffsystem 1 dazu ausgebildet ist, die Deformationsgröße der Deformation des Deformationsbereichs 20 zu erfassen und bei Überschreiten eines Grenzwerts durch die Deformationsgröße das zweite Entlüftungsventil 15 zu öffnen. Bevorzugt verfügt der Kraftstofftank 2 ebenso über Versteifungselemente 21, welche benachbart zu dem Deformationsbereich 20 an oder in dem Kraftstofftank 2 angeordnet sind. Die Versteifungselemente 21 dienen der Erhöhung der Steifigkeit des Kraftstofftanks 2 in Bereichen, welche außerhalb des Deformationsbereichs 20 liegen. Auf diese Weise wird aufgrund des Innendrucks des Kraftstofftanks lediglich eine Deformation des Deformationsbereichs 20, nicht jedoch von weiteren Bereichen des Kraftstofftanks 2, zugelassen. Dabei ist der Deformationsbereich 20 vorteilhafterweise materialeinheitlich mit den weiteren Bereichen des Kraftstofftanks 2 ausgebildet und weist auch dieselbe Wandstärke auf. In einer alternativen Ausführungsform kann selbstverständlich der Deformationsbereich 20 auch aus einem anderen, insbesondere weicheren Material, insbesondere Kunststoff, ausgebildet sein und/oder eine geringere Wandstärke aufweisen, damit die Deformation des Deformationsbereichs 20 auftritt, bevor sich andere Bereiche des Kraftstofftanks 2 verformen.
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In der hier dargestellten Ausführungsform wird die Deformation des Deformationsbereichs 20 mechanisch zu dem Entlüftungsventil 15 übertragen. Insoweit bewirkt die Deformation eine das Entlüftungsventil 15 öffnende Kraft. In einer alternativen Ausführungsform kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Deformationsgröße mittels eines mit dem Deformationsbereich 20 zusammenwirkenden Sensors (nicht dargestellt) erfasst wird. Überschreitet die erfasste Deformationsgröße den Grenzwert, so wird das Entlüftungsventil 15, beispielsweise mittels des Steuergeräts 14, geöffnet.
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Die 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Kraftstoffsystems 1. Dargestellt ist hier zusätzlich eine Kraftstoffpumpe 22 mit einem Schwimmer 23, welche selbstredend auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 1 vorhanden sind. Mittels des Schwimmers 23 kann der Kraftstofftankfüllstand in dem Kraftstofftank 2 bestimmt werden und die Kraftstoffpumpe 22 entsprechend angesteuert werden. Ansonsten entspricht das in der 2 gezeigte Kraftstoffsystem 1 weitestgehend dem anhand der 1 vorgestellten. Es unterscheidet sich lediglich dahingehend, dass der Abschnitt 17 nicht den Filter 18 aufweist, sondern stromabwärts des Entlüftungsventils 15 in den Abschnitt 5b der Entlüftungsleitung 5 einmündet. Somit ist mittels des zweiten Entlüftungsventils 15, ebenso wie mit den Überströmventilen 10 und 11 ein Umgehen des ersten Entlüftungsventils 7 möglich.
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Die 3 zeigt eine dritte Ausführungsform des Kraftstoffsystems 1. Bei den anhand der 1 und 2 vorgestellten Ausführungsformen ist das zweite Entlüftungsventil 15 außerhalb des Kraftstofftanks 2 angeordnet. Das Kraftstoffsystem 1 gemäß der dritten Ausführungsform entspricht im Wesentlichen den vorstehend beschriebenen, jedoch ist hier das zweite Entlüftungsventil 15 in dem Kraftstofftank 2 vorgesehen.
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Die 4 zeigt ein Diagramm, in welchem eine Temperatur T, der Kraftstofftankinnendruck p, die Deformationsgröße s und ein Stellweg w des Entlüftungsventils 15 über der Zeit t rein beispielhaft dargestellt sind. Ein Verlauf 24 betrifft dabei die Temperatur T, ein Verlauf 25 den Kraftstofftankinnendruck p, ein Verlauf 26 die Deformationsgröße s und ein Verlauf 27 die Stellgröße w des Entlüftungsventils 15. Es ist erkennbar, dass ausgehend von t = t0 die Temperatur T und damit auch der Kraftstofftankinnendruck p ansteigen. Durch den Kraftstofftankinnendruck p wird eine Deformation des Deformationsbereichs 20 des Kraftstofftanks 2 bewirkt. Diese wird somit entsprechend dem Verlauf 26 ausgehend von t = t0 ebenfalls größer. Bei t = t1 erreicht die Deformation s einen Grenzwert s1. Ohne Entlüftung des Kraftstofftanks 2 würde sich die Deformation entlang des Verlaufs 26a weiter vergrößern und damit einen Wert erreichen, bei welchem eine plastische Deformation des Kraftstofftanks 2 eintreten und diesen damit beschädigen kann. Es ist daher vorgesehen, bei Erreichen beziehungsweise Überschreiten des Grenzwerts s1 durch die Deformationsgröße s das zweite Entlüftungsventil 15 zu öffnen. Zu diesem Zweck wird dieses mit der Stellgröße w angesteuert, wobei (entsprechend einem Verlauf 27a) ein reines Öffnen beziehungsweise Schließen oder alternativ (entsprechend einem Verlauf 27b) ein proportionales Öffnen des Entlüftungsventils 15 vorgesehen ist. Auf diese Weise sinkt ab t = t1 der Druck p entsprechend dem Verlauf 25, sodass die Deformation s entsprechend dem Verlauf 26b entweder gleichbleibt oder sogar wieder abnimmt. Auf diese Weise wird der Kraftstofftank 2 vor einer Beschädigung durch den in dem Kraftstofftank 2 vorliegenden Innendruck beziehungsweise der von diesem verursachten Deformation geschützt.
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Die 5 zeigt einen Querschnitt durch den Kraftstofftank 2. Dabei wird deutlich, dass dieser über mehrere Versteifungselemente 21 beziehungsweise Stützelemente 28 verfügt. Der Deformationsbereich 20 liegt dabei zwischen zwei Versteifungselementen 21 und zwei Stützelementen 28 vor. Die Versteifungselemente 21 und die Stützelemente 28 wirken zusammen, um eine Deformation außerhalb des Deformationsbereichs 20 liegender Bereiche des Kraftstofftanks 2 beziehungsweise einer Kraftstofftankschale 29 zu verhindern oder zumindest zu verringern. Lediglich angedeutet ist in der 5 die Deformationsgröße s einer Deformation, welche in dem Deformationsbereich 20 bereits vorliegt.
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Die 6 zeigt eine Detailansicht des Deformationsbereichs 20 des aus der 5 bekannten Kraftstofftanks 2. Es wird deutlich, dass mit dem Deformationsbereich 20 das in dem Kraftstofftank 2 angeordnete zweite Entlüftungsventil 15 zusammenwirkt, um die Entlüftungsleitung 5 beziehungsweise deren Abschnitt 17 freizugeben oder zu versperren. Zu diesem Zweck weist das Entlüftungsventil 15 einen Schieber 30 auf, welcher in der Entlüftungsleitung 5 als Querschnittsverstellelement wirkt und bei Zunahme der Deformationsgröße s eine Versperrung der Entlüftungsleitung 5 beziehungsweise des Abschnitts 15 Zug um Zug bewirkt. Der Schieber 30 wirkt dabei mit einem Rückstellelement 31 zusammen, um die Entlüftungsleitung 5 wieder freizugeben, sobald die Deformation des Deformationsbereichs 20 abnimmt, also die Deformationsgröße s kleiner wird.
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Die 7 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des zweiten Entlüftungsventils 15. In dieser weist das Entlüftungsventil 15 einen Stößel 32 und einen mit diesem zusammenwirkenden Ventilsitz 33 auf. Der Stößel 32 wird nun in Abhängigkeit von der Deformationsgröße s mit einem entsprechenden Stellweg w angesteuert, wobei bei direkter mechanischer Kopplung des Entlüftungsventils 15 mit dem Deformationsbereich 20 die Stellgröße w der Deformationsgröße s entsprechen kann. Ist der Deformationsbereich 20 nicht verformt, ist die Deformationsgröße also gleich Null, so liegt der Stößel 32 dichtend an dem Ventilsitz 33 an, sodass das Entlüftungsventil 15 verschlossen ist. Bei größer werdender Deformationsgröße s beziehungsweise ab Erreichen des Grenzwerts wird auch die Stellgröße w vergrößert, sodass der Stößel 32 von dem Ventilsitz 33 abgehoben wird und eine Durchströmung des Entlüftungsventils 15 ermöglicht. Die Durchströmungsrichtung des Entlüftungsventils 15 beziehungsweise der Entlüftungsleitung 5 ist durch den Pfeil 34 angedeutet.
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Die 8 zeigt eine zweite Ausführungsform des Entlüftungsventils 15. Diese ist im Wesentlichen bereits aus der 6 bekannt. Hierbei liegt der Schieber 30 vor, welcher in Abhängigkeit von der Deformationsgröße s in die Entlüftungsleitung 5 beziehungsweise deren Abschnitt 17 eingebracht wird, um den Durchströmungsquerschnitt freizugeben oder zu versperren. Das Entlüftungsventil 15 verfügt dabei über das Rückstellelement 31, welches beispielsweise in Form einer Spiralfeder vorliegt.
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Die 9 zeigt eine dritte Ausführungsform des Entlüftungsventils 15. Dieses weist eine drehbar gelagerte Klappe 35 auf, welche in der 9 in einer die Entlüftungsleitung 5 freigebenden und einer diese versperrenden Stellung dargestellt ist. Die Klappe 35 wird von dem Rückstellelement 31 stets in Richtung des Pfeils 36 gedrängt, also in die Stellung, in welcher die Entlüftungsleitung 5 versperrt ist. Über ein an der Klappe 35 angebrachtes Betätigungselement 37 wird jedoch bei größer werdender Deformationsgröße s beziehungsweise ab Erreichen des Grenzwerts ein Verlagern der Klappe 35 in Richtung der Stellung bewirkt, in welcher die Entlüftungsleitung 5 wenigstens teilweise freigegeben ist.
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Die 10 zeigt das Entlüftungsventil 15 in einer vierten Ausführungsform, wobei dieses in der Stellung vorliegt, in welcher die Entlüftungsleitung 5 nicht freigegeben ist. In der hier gezeigten Stellung liegt der Trommelschieber 38 vor, wenn der Deformationsbereich 20 nicht verformt ist, die Deformationsgröße s also im Wesentlichen gleich Null beziehungsweise kleiner als der Grenzwert ist. Mit größer werdender Deformationsgröße s, insbesondere ab Erreichen des Grenzwerts, wird der Trommelschieber 38 Zug um Zug in die in der 11 gezeigte Stellung gebracht.
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Die 11 zeigt die aus der 10 bekannte Ausführungsform des Entlüftungsventils 15, wobei es in der Stellung vorliegt, in welcher die Entlüftungsleitung 5 vollständig freigegeben ist. Zu diesem Zweck ist ein Trommelschieber 38, welcher eine Durchgangsöffnung 39 aufweist, derart angeordnet, dass das in der Entlüftungsleitung 5 vorliegende Fluid die Durchgangsöffnung 39 durchströmen kann. Insbesondere ist dabei die Durchgangsöffnung koaxial zu dem Bereich der Entlüftungsleitung 5, in welchem der Trommelschieber 38 vorliegt.
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Die 12 zeigt eine fünfte Ausführungsform des Entlüftungsventils 15 in der Stellung, in der die Entlüftungsleitung 5 im Wesentlichen versperrt ist. Das Entlüftungsventil 15 besteht dabei im Wesentlichen aus einem Querschnittsveränderungsbereich 40, in welchem eine Wandung 41 der Entlüftungsleitung 5 flexibel ausgebildet ist. Durch Verformen der Wandung 41 in dem Querschnittsveränderungsbereich 40 kann der Durchströmungsquerschnitt der Entlüftungsleitung 5 eingestellt werden. Der Durchströmungsquerschnitt soll dabei umso größer sein, je größer die Deformationsgröße s ist. Vorteilhaft ist es bei der hier vorgestellten Ausführungsform, wenn die Wandung 41 in dem Querschnittsveränderungsbereich 40 elastisch ist, sodass eine von der Wandung 41 bewirkte Elastizitätskraft die gezeigte Querschnittsverringerung bis hin zu einem vollständigen Verschließen des Entlüftungsventils 15 bewirkt.
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Die 13 zeigt die aus der 12 bekannte Ausführungsform des Entlüftungsventils 15 in der Stellung, in der die Entlüftungsleitung 5 zumindest teilweise freigegeben ist.
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Die 14 zeigt eine sechste Ausführungsform des Entlüftungsventils 15. Bei dieser ist wiederum ein Schieber 30 vorgesehen, mittels welchem die Entlüftungsleitung 5 unterbrechbar ist. Der Schieber 30 ist benachbart zu dem Deformationsbereich 20 angeordnet. An dem Deformationsbereich 20 ist ein Magnet 42, insbesondere Permanentmagnet, befestigt. Nimmt die Deformation des Deformationsbereichs 20 zu, wird der Magnet 42, wie angedeutet, von dem Entlüftungsventil 15 fortverlagert. In der Ausgangsstellung des Magnets 42, in welcher der Deformationsbereich 20 nicht oder nur wenig deformiert ist, reicht seine Kraft aus, um den Schieber 30, welcher aus einem magnetischen oder magnetisierbaren Material besteht, anzuziehen und derart anzuordnen, dass die Entlüftungsleitung 5 versperrt ist. Liegt dagegen die Deformation des Deformationsbereichs 20 vor, so ist der Magnet 42 weiter entfernt von dem Entlüftungsventil 15 angeordnet, sodass seine Kraft nicht mehr ausreicht, um einer auf den Schieber 30 wirkenden, entgegengesetzten Kraft entgegenzuwirken. Die entgegengesetzte Kraft wird beispielsweise durch Schwerkrafteinfluss oder durch das Rückstellelement 31 (hier nicht dargestellt) bewirkt. Reicht die Kraft des Magnets 42 nicht mehr aus, um den Schieber 30 zum Verschließen der Entlüftungsleitung 5 anzuordnen, so wird diese freigegeben.
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Die 15 zeigt eine erste Anordnung des Entlüftungsventils 15. Dabei ist dieses in die Abscheidevorrichtung 4 integriert. Genauer gesagt, dient das Entlüftungsventil 15 dazu, einen Auslass 43 der Abscheidevorrichtung 4 freizugeben beziehungsweise zu verschließen. Zu diesem Zweck ist an dem Auslass 43 der Ventilsitz 33 vorgesehen, während der Stößel 32 mit dem Deformationsbereich 20 wirkverbunden ist. Die hier dargestellte Ausführungsform des Entlüftungsventils 15 mit dem Stößel 32 und dem Ventilsitz 33 ist jedoch rein beispielhaft zu verstehen. Grundsätzlich können alle vorstehend beschriebenen Ausführungsformen in die Abscheidevorrichtung 4 integriert werden. Bei einer solchen Anordnung ist es vorteilhaft, wenn das Entlüftungsventil 15 in einer von der Entlüftungsleitung 15 separaten Entlüftungsleitung vorliegt (hier nicht dargestellt).
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Die 16 zeigt eine zweite Anordnung des Entlüftungsventils 15. Bei dieser ist das Entlüftungsventil 15 über eines der Stützelemente 28 an den Deformationsbereich angeschlossen. Auch hier ist wiederum die erste Ausführungsform des Entlüftungsventils 15 mit Stößel 32 und Ventilsitz 33 dargestellt, wobei sich jedoch auch die anderen Ausführungsformen über das Stützelement 28 mit dem Deformationsbereich 20 wirkverbinden lassen.
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Die 17 zeigt eine dritte Anordnung des Entlüftungsventils 15. Dieses liegt dabei in seiner ersten, geschlossenen Stellung vor. Über das Stützelement 28 sind zwei gegenüberliegende Deformationsbereiche 20 miteinander verbunden. Alternativ kann auch lediglich auf einer Seite ein einzelner Deformationsbereich 20 vorgesehen sein. Bei einer Deformation des Deformationsbereichs 20 beziehungsweise der beiden Deformationsbereiche 20 wird die Deformation zunächst von dem Stützelement 28 zugelassen. Dabei ist das Entlüftungsventil 15 derart mit dem Stützelement 28 integriert, dass bei der Deformation der Deformationsbereiche 20 die Entlüftungsleitung 5 freigegeben wird. Dies ist in der 18 gezeigt. Sobald das Entlüftungsventil 15 vollständig geöffnet ist, bildet das Stützelement 28 einen Endanschlag für die Deformation der Deformationsbereiche 20. Das Stützelement 28 lässt demnach keine weitere Deformation dieser Bereiche zu. Mittels des Stützelements 20 wird eine maximale Deformation festgelegt und anschließend der Kraftstofftank 2 beziehungsweise dessen Deformationsbereiche 20 gegeneinander abgestützt, sodass keine oder lediglich eine verringerte zusätzliche Deformation auftreten kann. Diese Anordnung lässt eine Kombination mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des Entlüftungsventils 15 zu.
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Die 19 zeigt eine vierte Anordnung des Entlüftungsventils 15. Dieses ist an dem Stützelement 28 angeordnet beziehungsweise in dieses integriert. Das Stützelement 28 ist dabei starr, lässt also keine Deformation zu. Aus diesem Grund ist das Entlüftungsventil 15 über ein Betätigungselement 44 mit dem benachbart zu dem Stützelement 28 vorliegenden Deformationsbereich 20 wirkverbunden. Das Stützelement 28 sowie das Entlüftungsventil 15 liegen in einer Nebenkammer 45 des Kraftstofftanks 2 vor, während die Kraftstoffpumpe 22 in einer Hauptkammer 46 vorgesehen ist. Die Hauptkammer 46 ist von der Nebenkammer 45 mittels eines Stegs 47 bereichsweise abgetrennt. Auch hier ist eine Kombination mit allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des Entlüftungsventils 15 möglich.
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Die 20 zeigt eine fünfte Anordnung des Entlüftungsventils 15 außerhalb des Kraftstofftanks 2. Wie bereits vorstehend beschrieben, ist es dabei mit dem Deformationsbereich 20 des Kraftstofftanks 2 wirkverbunden, um die Entlüftungsleitung 5 beziehungsweise den Abschnitt 17 freizugeben, sobald die Deformationsgröße der Deformation den Grenzwert überschreitet. Wiederum kann eine Kombination mit allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des Entlüftungsventils 15 realisiert werden.
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Die 21 zeigt eine sechste Anordnung des Entlüftungsventils 15 außerhalb des Kraftstofftanks 2, wobei es in ein Haltemodul 48 integriert ist, mit welchem der Kraftstofftank 2 an einer Karosserie 49 eines Kraftfahrzeugs befestigt ist. Der Deformationsbereich 20 ist dabei beispielsweise im Bereich einer Ausnehmung 50 des Haltemoduls 48 vorgesehen. In dieser Ausnehmung 50 liegt auch die Wirkverbindung zwischen dem Entlüftungsventil 15 und dem Deformationsbereich 20 vor. Auch diese Anordnung lässt eine Kombination mit allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des Entlüftungsventils 15 zu.
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Die 22 zeigt die aus der 21 bekannte Anordnung des Entlüftungsventils 15, wobei sich letzteres in der Stellung befindet, in der die Entlüftungsleitung 5 im Wesentlichen vollständig freigegeben ist.
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Die 23 zeigt beispielhaft eine Wegübersetzungseinrichtung 51, welche zwischen dem Deformationsbereich 20 und dem Entlüftungsventil 15 vorliegt. Letzteres ist hier wiederum rein beispielhaft als mit dem Ventilsitz 33 zusammenwirkender Stößel 32 dargestellt. Die Wegübersetzungseinrichtung 51 ist beispielsweise derart ausgelegt, dass die Deformationsgröße s in eine kleinere Stellgröße w umgesetzt wird. Alternativ ist auch eine umgekehrte Ausführung möglich, bei welcher die Deformationsgröße s einen größeren Stellweg w zur Folge hat.
