DE102013211070A1

DE102013211070A1 - Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs mit einer Saugstrahlpumpe

Info

Publication number: DE102013211070A1
Application number: DE102013211070.7A
Authority: DE
Inventors: Peter Menzl; Christian Treml; Markus Wellhaeuser; Maik Miklis
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2014-12-18

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs mit zumindest einer im Tank vorgesehenen Saugstrahlpumpe, durch welche ein von einer elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe geförderter Kraftstoffstrom führbar ist, um über eine von der Saugstrahlpumpe zu einem gewissen Abschnitt des Tanks geführte Saugleitung aus diesem Tank-Abschnitt Kraftstoff abzusaugen und dem durch die Saugstrahlpumpe geführten und von der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe geförderten Kraftstoffstrom beizumengen. Dabei ist im von der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe zum Saugstrahlpumpe führenden Kraftstoffpfad eine Drossel und/oder ein druckabhängig schließendes Ventil vorgesehen, welche(s) bewirkt, dass die Saugstrahlpumpe bei geringem Druck stromauf dieser Drossel oder diesem druckabhängig schließenden Ventil abgeschaltet ist. Vorzugsweise ist der Förderdruck der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe mittels einer elektronischen Steuereinheit solchermaßen steuerbar einstellbar, dass nur im Bedarfsfall eine nennenswerte Menge von von der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe geförderter Kraftstoff durch die Saugstrahlpumpe gelangt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs mit zumindest einer im Tank vorgesehenen Saugstrahlpumpe, durch welche ein von einer elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe geförderter Kraftstoffstrom führbar ist, um über eine von der Saugstrahlpumpe zu einem gewissen Abschnitt des Tanks geführte Saugleitung aus diesem Tank-Abschnitt Kraftstoff abzusaugen und dem durch die Saugstrahlpumpe geführten und von der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe geförderten Kraftstoffstrom beizumengen. Zum Stand der Technik wird neben der DE 10 2008 054 380 A1 und der DE 10 2011 011 167 A1 auf die DE 197 23 704 C2 und die EP 1 663 692 B1 sowie die DE 10 2007 032 410 A1 verwiesen.
Beispielsweise an Fahrzeug-Kraftstofftanks der sog. Sattelbauart mit einer ersten Tankkammer linksseitig des sog. „Kardantunnels” des Fahrzeugs und einer zweiten Tankkammer rechtsseitig dieses Kardantunnels, welche Tankkammern in einem oberen Bereich des Tanks (oberhalb des besagten Kardantunnels) zusammenhängend miteinander verbunden sind, ist es bekannt, Kraftstoff aus der linksseitigen Tankkammer mittels einer Saugstrahlpumpe in die rechtsseitige Tankkammer zu fördern, in welcher sich eine elektrisch betriebene Kraftstoffpumpe befindet, welche den Kraftstoff aus dem Tank zu einem Verbraucher, insbesondere dem verbrennungsmotorischen Antriebsaggregat des Fahrzeugs fördert. Dabei wird die Saugstrahlpumpe mit einer Teilmenge des von der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe geförderten Kraftstoff betrieben, welche Teilmenge von deren gefördertem Kraftstoffstrom abgezweigt wird.
Selbstverständlich führt die Abzweigung einer Teilmenge von Kraftstoff vom von der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe geförderten Kraftstoffstrom zu einer geringeren dem Verbraucher zur Verfügung stehenden Kraftstoffmenge, was zur Folge hat, dass der Wirkungsgrad der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe verschlechtert wird bzw. einen höherer Verbrauch von elektrischem Strom vorliegt, als er für die alleinige Förderung von Kraftstoff zum Verbraucher nötig ist.
Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung. Die Lösung dieser Aufgabe ist für einen Kraftstofftank nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass im von der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe zur Saugstrahlpumpe führenden Kraftstoffpfad eine Drossel und/oder ein druckabhängig schließendes Ventil vorgesehen ist, welche(s) bewirkt, dass die Saugstrahlpumpe bei geringem Druck stromauf dieser Drossel oder diesem druckabhängig schließenden Ventil abgeschaltet ist. Vorzugsweise ist weiterhin der Förderdruck der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe mittels einer elektronischen Steuereinheit solchermaßen steuerbar einstellbar, dass nur im Bedarfsfall eine nennenswerte Menge von von der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe gefördertem Kraftstoff durch die Saugstrahlpumpe gelangt. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der weiteren Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist die Saugstrahlpumpe unter bestimmten Randbedingungen quasi abgeschaltet, nämlich dann, wenn der Druck des von der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe geförderten Kraftstoffstroms derart gering ist, dass kein Kraftstoff oder nur eine minimale Kraftstoffmenge von nicht nennenswertem Umfang durch die erfindungsgemäße Drossel oder das erfindungsgemäße druckabhängig schaltende bzw. schließende Ventil zur Saugstrahlpumpe gelangt. Mit geschickter Auslegung der jeweiligen Förderleistung der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe in Relation zum jeweiligen Betriebspunkt des Kraftstoff-Verbrauchers sowie der Drossel und/oder des druckabhängig schließenden Ventils können also bereits mit dieser einfachen Maßnahme gewisse Betriebspunkte (insbesondere des eigentlichen Verbrauchers des von der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe geförderten Kraftstoffstroms) ausgewählt werden, in denen die Saugstrahlpumpe dann üblicherweise nicht betrieben wird und somit keine Antriebsleistung der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe zum Betrieb der Saugstrahlpumpe benötigt wird, was selbstverständlich den Wirkungsgrad des Gesamtsystems steigert.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Förderdruck der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe mittels einer elektronischen Steuereinheit solchermaßen steuerbar einstellbar ist, dass dann, wenn kein Bedarf an einer Förderung durch die Saugstrahlpumpe besteht, keine nennenswerte Menge von von der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe gefördertem Kraftstoff durch die Saugstrahlpumpe gelangt. Vorrangig wird somit durch geeignete Ansteuerung der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe ein Förderdruck derselben eingestellt, der einerseits für den oder die Verbraucher in dessen oder deren jeweiligem Betriebspunkt ausreichend hoch ist und andererseits so niedrig ist, dass keine nennenswerte Kraftstoffmenge durch die Saugstrahlpumpe gelangt, so dass diese dann abgeschaltet ist. Sobald jedoch eine Förderung von Kraftstoff durch die Saugstrahlpumpe erforderlich ist, wird der Förderdruck der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe soweit erhöht, dass eine Teilmenge des von der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe geförderten Kraftstoffstroms aufgrund dieses höheren Förderdrucks durch die erfindungsgemäße Drossel und/oder das erfindungsgemäße druckabhängig schaltende Ventil zur Saugstrahlpumpe gelangen und durch diese strömen kann, so dass damit die Saugstrahlpumpe in Betrieb ist und Kraftstoff über die der Saugstrahlpumpe zugeordnete Saugleitung fördert. In diesem Sinne ist es möglich, dass die bereits genannte elektronische Steuereinheit auch anhand übermittelter Signale eines Füllstandsensors die elektrisch betriebene Kraftstoffpumpe geeignet ansteuert, indem anhand eines in einem geeigneten Abschnitt des Tanks vorgesehenen Füllstand-Sensors festgestellt wird, ob sich in diesem Abschnitt eine ausreichende Kraftstoffmenge befindet, oder ob mittels der besagten Saugstrahlpumpe aus einem anderen Abschnitt des Kraftstofftanks Kraftstoff abgeführt und in den genannten geeigneten und mit dem Füllstand-Sensor versehenen Abschnitt gefördert werden muss. Vorzugsweise wird nur im letztgenannten Fall der Förderdruck der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe soweit erhöht, dass als Folge die Saugstrahlpumpe wie gewünscht betrieben wird.
Beispielsweise kann es sich bei einem erfindungsgemäßen Kraftstofftank um einen Fahrzeug-Kraftstofftank der Sattelbauart handeln, wobei die elektrisch betriebene Kraftstoffpumpe in einer der sich beidseitig des „Kardantunnels” befindenenen Tankkammern und vorzugsweise in einem in einer solchen Tankkammer vorgesehenen sog. Schwalltopf vorgesehen ist, in welche oder welchen eine erfindungsgemäß von der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe mit Kraftstoff versorgte Saugstrahlpumpe Kraftstoff aus der anderen Tankkammer fördert.
Die beigefügte Prinzipskizze zeigt einen in einer nicht weiter dargestellten Tankkammer 1 eines Kraftstofftanks der Sattelbauart vorgesehenen Schwalltopf 2 mit einer darin vorgesehenen elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe 3, die Kraftstoff aus dem Schwalltopf 2 über eine Förderleitung 4 zu einem nicht dargestellten Verbraucher in Form des verbrennungsmotorischen Antriebsaggregats des dieses Tank aufweisenden Kraftfahrzeugs fördert. In diesem Schwalltopf 2 befinden sich zwei erfindungsgemäß betriebene Saugstrahlpumpen 5a, 5b.
Die erste Saugstrahlpumpe 5a ist vorgesehen, über eine Saugleitung 6a Kraftstoff aus einer anderen in der Figur nicht sichtbaren Tankkamer in den Schwalltopf 2 zu fördern und die zweite Saugstrahlpumpe 5b ist vorgesehen, über eine Saugleitung 6b Kraftstoff aus der den Schwalltopf 2 umgebenden Tankkamer 1 in den Schwalltopf 2 zu fördern. Diese Saugstrahlpumpen 5a, 5b arbeiten wie grundsätzlich üblich und können als Förderstrom eine Teilmenge des von der Kraftstoffpumpe 3 geförderten Kraftstoffstroms erhalten, indem eine Versorgungsleitung 7a bzw. 7b der jeweiligen Saugstrahlpumpe 5a, 5b direkt (im Fall der Versorgungsleitung 7a) bzw. indirekt (im Fall der Versorgungsleitung 7b unter Zwischenschaltung eines Abschnitts der Versorgungsleitung 7a) von der Förderleitung 4 abzweigt. Der Ausgang 8a bzw. 8b der jeweiligen Saugstrahlpumpe 5a bzw. 5b mündet im Schwalltopf 2.
In der Versorgungsleitung 7a ist stromauf des Abzweigs der Versorgungsleitung 7b ein druckabhängig schaltendes bzw. schließendes Ventil 9 und stromab dessen eine Drossel 10 vorgesehen. Bei den beiden letztgenannten Elementen 9, 10 handelt es sich um die in der Beschreibungseinleitung ausführlich beschriebenen und ebenso bezeichneten Elemente, von denen auch nur eines der beiden vorhanden sein kann und mit denen durch gezielte Ansteuerung der Kraftstoffpumpe 3 hinsichtlich ihres im Bereich des Abzweigs der Versorgungsleitung 7a von der Förderleitung 4 herrschenden Förderdrucks eingestellt werden kann, ob die (hier beiden) Saugstrahlpumpe(n) 5a, 5b in Betrieb sind oder nicht betrieben werden.
Figürlich nicht dargestellt ist ein bspw. im Schwalltopf 2 vorgesehener Füllstand-Sensor, anhand dessen die Menge von im Schwalltopf befindlichem Kraftstoff widerspiegelnden Signalen eine ebenso nicht dargestellte elektronische Steuereinheit entscheidet, ob Kraftstoff in den Schwalltopf 2 gefördert werden muss, um daraufhin die Kraftstoffpumpe 3 geeignet anzusteuern, so dass dann die Saugstrahlpumpen 5a, 5b entweder betrieben werden oder nicht betrieben werden. Weitere für das Wesen der vorliegenden Erfindung nicht wesentliche Elemente des figürlich dargestellten Ausschnitts des erfindungsgemäßen Kraftstofftanks sind ein in der Förderleitung 4 hier stromab des Abzweigs der Versorgungsleitung 7a vorgesehenes Rückschlagventil 11 mit darauf folgendem Filter 12 und einem sich daran anschließenden Druckregler 13. Ferner ist im Ansaugabschnitt der Kraftstoffpumpe 3 ein Ansaugsieb 14 vorgesehen und stromauf jeder Saugstrahlpumpe 5a, 5b ein Urschmutzsieb 15, jedoch kann dies sowie eine Vielzahl weiterer Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008054380 A1 [0001]
DE 102011011167 A1 [0001]
DE 19723704 C2 [0001]
EP 1663692 B1 [0001]
DE 102007032410 A1 [0001]

Claims

Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs mit zumindest einer im Tank (1, 2) vorgesehenen Saugstrahlpumpe (5a, 5b), durch welche ein von einer elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe (3) geförderter Kraftstoffstrom führbar ist, um über eine von der Saugstrahlpumpe (5a, 5b) zu einem gewissen Abschnitt des Tanks geführte Saugleitung (6a, 6b) aus diesem Tank-Abschnitt Kraftstoff abzusaugen und dem durch die Saugstrahlpumpe (5a, 5b) geführten und von der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe (3) geförderten Kraftstoffstrom beizumengen, dadurch gekennzeichnet, dass im von der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe (3) zur Saugstrahlpumpe (5a, 5b) führenden Kraftstoffpfad eine Drossel (10) und/oder ein druckabhängig schließendes Ventil (9) vorgesehen ist, welche(s) bewirkt, dass die Saugstrahlpumpe (5a, 5b) bei geringem Druck stromauf dieser Drossel (10) oder diesem druckabhängig schließenden Ventil (9) abgeschaltet ist.
Kraftstofftank nach Anspruch 1, wobei der Förderdruck der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe (3) mittels einer elektronischen Steuereinheit solchermaßen steuerbar einstellbar ist, dass dann, wenn kein Bedarf an einer Förderung durch die Saugstrahlpumpe (5a, 5b) besteht, keine nennenswerte Menge von von der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe (3) gefördertem Kraftstoff durch die Saugstrahlpumpe (5a, 5b) gelangt.
Kraftstofftank nach Anspruch 2, wobei die elektronische Steuereinheit auch anhand übermittelter Signale eines Füllstandsensors die elektrisch betriebene Kraftstoffpumpe (3) geeignet ansteuert.
Kraftstofftank der Sattelbauart nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einem die elektrisch betriebene Kraftstoffpumpe (3) enthaltenden Schwalltopf (2) in einer der Tankkammern und einer erfindungsgemäß von der elektrisch betriebenen Kraftstoffpumpe (3) mit Kraftstoff versorgten Saugstrahlpumpe (5a, 5b) zur Förderung von Kraftstoff aus einer anderen Tankkammer in den Schwalltopf (2) oder in die den Schwalltopf (2) enthaltende Tankkammer.