DE102014209292A1 - Pump arrangement for a fuel tank - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Pumpenanordnung (10) für einen Kraftstofftank (100) angegeben, die einen Speichertopf (12) und eine Strahlpumpe (14) zum Befüllen des Speichertopfes (12) mit Kraftstoff aus dem Kraftstofftank (100) aufweist. Die Pumpenanordnung (10) weist ferner eine erste Saugleitung (16) und eine zweite Saugleitung (18) auf, welche jeweils derart hydraulisch mit der Strahlpumpe (14) in Verbindung stehen, so dass die Strahlpumpe (14) Kraftstoff sowohl aus der ersten Saugleitung (16) als auch aus der zweiten Saugleitung (18) ansaugen kann. Weiter weist die Pumpenanordnung (10) ein erstes Schwimmerventil (20a), welches an der ersten Saugleitung (16) angeordnet ist, und ein zweites Schwimmerventil (20b) auf, welches an der zweiten Saugleitung (18) angeordnet ist. Dabei ist das erste Schwimmerventil (20a) dazu eingerichtet, die erste Saugleitung (16) zu blockieren, wenn ein erster Kraftstofffüllstand in einer ersten Kammer (102) des Kraftstofftanks (100) einen ersten Schwellenwert (32) unterschreitet, und das zweite Schwimmerventil (20b) ist dazu eingerichtet, die zweite Saugleitung (18) zu blockieren, wenn ein zweiter Kraftstofffüllstand in einer zweiten Kammer (104) des Kraftstofftanks (100) einen zweiten Schwellenwert (34) unterschreitetThe invention relates to a pump arrangement (10) for a fuel tank (100), which has a storage pot (12) and a jet pump (14) for filling the storage pot (12) with fuel from the fuel tank (100). The pump arrangement (10) furthermore has a first suction line (16) and a second suction line (18), which in each case communicate hydraulically with the jet pump (14), so that the jet pump (14) supplies fuel both from the first suction line (FIG. 16) and from the second suction line (18) can suck. Furthermore, the pump arrangement (10) has a first float valve (20a), which is arranged on the first suction line (16), and a second float valve (20b), which is arranged on the second suction line (18). Here, the first float valve (20a) is adapted to block the first suction line (16) when a first fuel level in a first chamber (102) of the fuel tank (100) falls below a first threshold (32), and the second float valve (20b ) is adapted to block the second suction line (18) when a second fuel level in a second chamber (104) of the fuel tank (100) falls below a second threshold (34)
Description
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung für einen Kraftstofftank sowie einen Kraftstofftank, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wie etwa einem Pkw, einem Lkw oder einem Bus. The present invention relates to a pump assembly for a fuel tank and a fuel tank, in particular a motor vehicle, such as a car, a truck or a bus.
Stand der Technik State of the art
Zur Versorgung eines Verbrennungsmotors mit Kraftstoff weisen Kraftfahrzeuge in der Regel einen Kraftstofftank mit einem Speichertopf auf, welcher als Zwischenspeicher für den Kraftstoff dienen kann. Aus dem Speichertopf wird der Kraftstoff mithilfe einer Kraftstoffpumpe zum Verbrennungsmotor gefördert. Dabei sollte der Speichertopf stets mit einer ausreichenden Menge an Kraftstoff gefüllt sein, so dass beispielsweise auch bei stark abschüssigem Gelände und/oder bei Kurvenfahrten der Verbrennungsmotor kontinuierlich und zuverlässig mit Kraftstoff versorgt werden kann. To supply an internal combustion engine with fuel, motor vehicles usually have a fuel tank with a storage pot, which can serve as a buffer for the fuel. From the storage tank, the fuel is pumped by means of a fuel pump to the internal combustion engine. In this case, the storage tank should always be filled with a sufficient amount of fuel, so that, for example, even in heavily sloping terrain and / or when cornering the engine can be supplied with fuel continuously and reliably.
Dazu sind meist, insbesondere bei sogenannten Satteltanks, die voneinander getrennte Tankteilbereiche aufweisen können, mehrere Strahlpumpen in unterschiedlichen Bereichen des Kraftstofftanks angeordnet, welche jeweils Kraftstoff in den Speichertopf fördern können. Die Strahlpumpen können jeweils beispielsweise mit einer Teilmenge, auch Treibmenge genannt, einer durch die Kraftstoffpumpe geförderten Menge an Kraftstoff betrieben werden. These are usually, in particular in so-called saddle tanks, which may have separate tank sections, a plurality of jet pumps arranged in different areas of the fuel tank, which can each promote fuel in the storage tank. The jet pumps can each be operated, for example, with a subset, also called the amount of fuel, of an amount of fuel delivered by the fuel pump.
Dabei ist jede der Strahlpumpen derart ausgelegt und dimensioniert, dass der Speichertopf auch etwa wenn nur in einem Bereich des Kraftstofftanks Kraftstoff vorhanden ist, vollständig mit dieser Strahlpumpe befüllt werden kann. Heutige Versorgungssysteme sind daher in der Regel redundant und überdimensioniert bezüglich einer Kraftstoffversorgung ausgelegt. In this case, each of the jet pumps is designed and dimensioned in such a way that the storage pot can be completely filled with this jet pump even if fuel is present in only one area of the fuel tank. Today's supply systems are therefore usually designed redundant and oversized with respect to a fuel supply.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Mit Ausführungsformen der Erfindung kann ein zuverlässiges, energiesparendes und umfassendes Kraftstoffversorgungssystem für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt werden. Embodiments of the invention may provide a reliable, energy efficient, and comprehensive fueling system for an internal combustion engine.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung für einen Kraftstofftank. Die Pumpenanordnung weist einen Speichertopf und eine Strahlpumpe zum Befüllen des Speichertopfes mit Kraftstoff aus dem Kraftstofftank auf. Die erfindungsgemäße Pumpenanordnung weist ferner eine erste Saugleitung und eine zweite Saugleitung auf, welche jeweils derart hydraulisch mit der Strahlpumpe in Verbindung stehen, dass die Strahlpumpe Kraftstoff sowohl aus der ersten als auch aus der zweiten Saugleitung ansaugen kann. Weiter weist die Pumpenanordnung ein erstes Schwimmerventil, welches an der ersten Saugleitung angeordnet ist, und ein zweites Schwimmerventil auf, welches an der zweiten Saugleitung angeordnet ist. Dabei ist das erste Schwimmerventil dazu eingerichtet, die erste Saugleitung zu blockieren, wenn ein erster Kraftstofffüllstand in einer ersten Kammer des Kraftstofftanks einen ersten Schwellenwert unterschreitet, und das zweite Schwimmerventil ist dazu eingerichtet, die zweite Saugleitung zu blockieren, wenn ein zweiter Kraftstofffüllstand in einer zweiten Kammer des Kraftstofftanks einen zweiten Schwellenwert unterschreitet. Der erste bzw. der zweite Schwellenwert können jeweils ein Füllniveau der ersten bzw. der zweiten Kammer des Kraftstofftanks bezeichnen. One aspect of the invention relates to a pump assembly for a fuel tank. The pump assembly has a storage pot and a jet pump for filling the storage pot with fuel from the fuel tank. The pump assembly according to the invention further comprises a first suction line and a second suction line, which are each hydraulically in communication with the jet pump, that the jet pump can suck fuel from both the first and from the second suction line. Furthermore, the pump arrangement has a first float valve, which is arranged on the first suction line, and a second float valve, which is arranged on the second suction line. In this case, the first float valve is configured to block the first suction line when a first fuel level in a first chamber of the fuel tank falls below a first threshold, and the second float valve is configured to block the second suction line when a second fuel level in a second Chamber of the fuel tank falls below a second threshold. The first and second thresholds may each designate a fill level of the first and second chambers of the fuel tank, respectively.
Durch die erfindungsgemäße Pumpenanordnung mit einer einzigen Strahlpumpe, an welcher wenigstens zwei Saugleitungen mit jeweils einem Schwimmerventil angeschlossen sind, die in jeweils einen der Tankbereiche bzw. eine der Kammern münden können, kann der Speichertopf mit Kraftstoff aus den verschiedenen Bereichen und/oder Kammern des Kraftstofftanks befüllt werden. Somit kann eine kontinuierliche und zuverlässige Versorgung des Verbrennungsmotors mit Kraftstoff gewährleistet sein, auch beispielsweise bei Fahrt in stark abschüssigem Gelände und/oder bei Kurvenfahrten, wo nur ein Teil bzw. Bereich des Kraftstofftanks Kraftstoff enthalten kann. Aus Bereichen des Kraftstofftanks, in welchen nur wenig oder kein Kraftstoff enthalten ist, kann durch Schließen des entsprechenden Schwimmerventils nicht abgesaugt werden. Dadurch kann verhindert werden, dass die Strahlpumpe aus diesem Bereich Luft ansaugt und somit leerläuft. Stattdessen saugt die vorgesehene einzige Strahlpumpe nur aus demjenigen Tankbereich bzw. denjenigen Tankbereichen ab, die ausreichend mit Kraftstoff befüllt sind. Die erfindungsgemäße Pumpenanordnung kann es daher ermöglichen, auf weitere Strahlpumpen zum Befüllen des Speichertopfes zu verzichten. Dies kann sich vorteilhaft auf einen Energieverbrauch, Materialkosten und Produktionskosten der Pumpenanordnung auswirken. Auch Wartungsarbeiten können vorteilhafter Weise reduziert werden. The inventive pump arrangement with a single jet pump to which at least two suction lines are connected, each with a float valve, which can open into one of the tank areas or one of the chambers, the storage pot with fuel from the various areas and / or chambers of the fuel tank be filled. Thus, a continuous and reliable supply of the internal combustion engine with fuel can be ensured, for example, when driving in steeply sloping terrain and / or cornering, where only a portion or region of the fuel tank can contain fuel. From areas of the fuel tank in which little or no fuel is contained, can not be sucked by closing the corresponding float valve. This can prevent that the jet pump sucks air from this area and thus idle. Instead, the intended single jet pump sucks only from that tank area or those tank areas which are sufficiently filled with fuel. The pump assembly according to the invention may therefore make it possible to dispense with further jet pumps for filling the storage pot. This can have an advantageous effect on energy consumption, material costs and production costs of the pump arrangement. Maintenance work can be reduced advantageously.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das erste Schwimmerventil einen ersten Zulaufbereich, ein erstes Schwimmerelement und einen ersten Saugleitungsbereich auf, welcher mit der ersten Saugleitung verbunden ist. Das zweite Schwimmerventil weist einen zweiten Zulaufbereich, ein zweites Schwimmerelement und einen zweiten Saugleitungsbereich auf, welcher mit der zweiten Saugleitung verbunden ist. Dabei ist das erste Schwimmerelement dazu ausgestaltet, bei Überschreiten des ersten Schwellenwertes bzw. Füllniveaus eine hydraulische Verbindung zwischen dem ersten Zulaufbereich und dem ersten Saugleitungsbereich bereitzustellen, und das zweite Schwimmerelement ist dazu ausgestaltet, bei Überschreiten des zweiten Schwellenwertes bzw. Füllniveaus eine hydraulische Verbindung zwischen dem zweiten Zulaufbereich und dem zweiten Saugleitungsbereich bereitzustellen. According to one embodiment of the invention, the first float valve has a first inlet region, a first float element and a first suction line region, which is connected to the first suction line. The second float valve has a second inlet region, a second float element and a second suction line region, which is connected to the second suction line. In this case, the first float element is configured, when exceeding the first threshold value or filling level, a hydraulic connection between the provide the first inlet region and the first Saugleitungsbereich, and the second float element is configured to provide a hydraulic connection between the second inlet region and the second Saugleitungsbereich when exceeding the second threshold or filling level.
Mit anderen Worten sind die Schwimmerventile jeweils dazu ausgestaltet, bei Überschreiten des jeweiligen Füllniveaus bzw. Schwellenwerts in der jeweiligen Kammer des Kraftstofftanks zu öffnen und bei Unterschreiten des Schwellenwerts zu schließen. Das Öffnen der jeweiligen Schwimmerventile wird dabei durch den vom Kraftstoff generierten und auf das jeweilige Schwimmerelement wirkenden Auftrieb realisiert. Dadurch kann bei Vorhandensein einer ausreichenden Menge von Kraftstoff in der jeweiligen Kammer des Kraftstofftanks der Kraftstoff über den Zulaufbereich zum Saugleitungsbereich des entsprechenden Schwimmerventils und über die Saugleitung zur Strahlpumpe und in den Speichertopf gefördert werden. Bei Unterschreiten eines der Schwellenwerte wird dagegen das entsprechende Schwimmerventil geschlossen, so dass ein Ansaugen von Luft durch die Strahlpumpe verhindert werden kann. In other words, the float valves are each designed to open when exceeding the respective filling level or threshold value in the respective chamber of the fuel tank and to close when falling below the threshold. The opening of the respective float valves is realized by the lift generated by the fuel and acting on the respective float element. As a result, in the presence of a sufficient amount of fuel in the respective chamber of the fuel tank, the fuel can be conveyed via the inlet region to the suction line region of the corresponding float valve and via the suction line to the jet pump and into the storage pot. When falling below one of the threshold values, however, the corresponding float valve is closed, so that suction of air through the jet pump can be prevented.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Pumpenanordnung eine Kraftstoffpumpe zum Fördern von Kraftstoff aus dem Speichertopf zu einem Verbrennungsmotor und wenigstens ein Rückschlagventil auf, welches in der ersten Saugleitung und/oder der zweiten Saugleitung angeordnet ist und welches dazu ausgelegt ist, einen Rückfluss von Kraftstoff von der Strahlpumpe zu dem ersten Schwimmerventil und/oder dem zweiten Schwimmerventil zu verhindern. According to one embodiment of the invention, the pump arrangement comprises a fuel pump for conveying fuel from the storage pot to an internal combustion engine and at least one check valve, which is arranged in the first suction line and / or the second suction line and which is adapted to a backflow of fuel from the jet pump to the first float valve and / or the second float valve to prevent.
Das Vorsehen eines Rückschlagventils kann dabei in vorteilhafter Weise ein Entleeren des Speichertopfes über die erste und/oder die zweite Saugleitung verhindern. The provision of a check valve can advantageously prevent emptying of the reservoir cup via the first and / or the second suction line.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Pumpenanordnung wenigstens eine Treibleitung zum Betreiben der Strahlpumpe auf. Die wenigstens eine Treibleitung steht hydraulisch mit einer Zulaufleitung von einer Kraftstoffpumpe zum Verbrennungsmotor und/oder mit einer Rücklaufleitung vom Verbrennungsmotor zum Speichertopf in Verbindung. According to a further embodiment of the invention, the pump arrangement has at least one drive line for operating the jet pump. The at least one treble line is hydraulically connected to a supply line from a fuel pump to the engine and / or with a return line from the engine to the storage tank in connection.
Mit anderen Worten kann die Strahlpumpe mit einer Teilmenge von Kraftstoff betrieben werden, welche aus der Zulaufleitung zum Verbrennungsmotor und/oder der Rücklaufleitung vom Verbrennungsmotor abgegriffen werden kann und als Treibmenge über die Treibleitung der Strahlpumpe zugeführt werden kann. Dies kann vorteilhaft eine Anzahl von Komponenten der Pumpenanordnung und damit einhergehend Produktionskosten sowie Wartungsarbeiten reduzieren. In other words, the jet pump can be operated with a subset of fuel, which can be tapped from the intake line to the engine and / or the return line from the engine and can be supplied as a propellant through the haulage line of the jet pump. This can advantageously reduce a number of components of the pump assembly and associated production costs and maintenance.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Kraftstofftank für ein Kraftfahrzeug, wobei der Kraftstofftank eine Pumpenanordnung wie obenstehend und untenstehend beschrieben aufweist. Another aspect of the invention relates to a fuel tank for a motor vehicle, the fuel tank having a pump assembly as described above and below.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Kraftstofftank eine erste Kammer und eine zweite Kammer auf, die räumlich voneinander getrennt sind. According to one embodiment of the invention, the fuel tank on a first chamber and a second chamber, which are spatially separated from each other.
Die erste und zweite Kammer können dabei Teilbereiche beispielsweise eines Tankbehälters des Kraftstofftanks bezeichnen, welche miteinander in Verbindung stehen können. Die „räumliche Trennung“ kann auch derart verstanden werden, dass Kraftstoff nicht von der ersten zur zweiten Kammer oder umgekehrt fließen kann. Beispielsweise können die erste und zweite Kammer durch eine Barriere, wie etwa eine Trennwand, voneinander getrennt sein. In this case, the first and second chambers can designate subregions of, for example, a tank container of the fuel tank, which can communicate with one another. The "spatial separation" can also be understood such that fuel can not flow from the first to the second chamber or vice versa. For example, the first and second chambers may be separated by a barrier, such as a bulkhead.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die erste und die zweite Kammer voneinander durch eine konkav ausgestaltete Einbuchtung an einer Wandung des Kraftstofftanks getrennt. Der Kraftstofftank kann etwa ein Satteltank mit wenigstens zwei Kammern sein, die durch die Einbuchtung in ein Inneres des Kraftstofftanks räumlich getrennt sind. Die Einbuchtung kann etwa aufgrund von Bauraumbeschränkungen an einer Unterseite des Kraftstofftanks ausgebildet sein. According to a further embodiment of the invention, the first and the second chamber are separated from each other by a concave recess on a wall of the fuel tank. The fuel tank may be about a saddle tank having at least two chambers that are spatially separated by the indentation into an interior of the fuel tank. The indentation may be formed, for example due to space limitations on an underside of the fuel tank.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind der Speichertopf und das erste Schwimmerventil in der ersten Kammer angeordnet und das zweite Schwimmerventil ist in der zweiten Kammer angeordnet. Dadurch kann sichergestellt werden, dass aus beiden Kammern über das jeweilige Schwimmerventil und die jeweilige Saugleitung Kraftstoff von der Strahlpumpe angesaugt und dem Speichertopf zugeführt werden kann. According to a further embodiment of the invention, the storage pot and the first float valve are arranged in the first chamber and the second float valve is arranged in the second chamber. As a result, it can be ensured that fuel can be sucked in from the jet pump via the respective float valve and the respective suction line and supplied to the storage pot from both chambers.
Das erste Schwimmerventil können dabei etwa an einem tiefsten Bereich der ersten Kammer und das zweite Schwimmerventil kann etwa an einem tiefsten Bereich der zweiten Kammer angeordnet sein, so dass der Kraftstoff durch Gravitation in Richtung der jeweiligen Schwimmerventile fließen kann und so auch im Kraftstofftank befindliche, geringe Restmengen von Kraftstoff angesaugt und genutzt werden können. In this case, the first float valve can be arranged approximately at a deepest region of the first chamber, and the second float valve can be arranged approximately at a deepest region of the second chamber, so that the fuel can flow by gravity in the direction of the respective float valves and thus also in the fuel tank Residual amounts of fuel can be sucked in and used.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das erste Schwimmerventil einen ersten Zulaufbereich, der innenseitig an der Wandung des Kraftstofftanks anliegt, und einen ersten Saugleitungsbereich auf, der mit der ersten Saugleitung verbunden ist. Das zweite Schwimmerventil weist einen zweiten Zulaufbereich, der innenseitig an der Wandung des Kraftstofftanks anliegt, und einen zweiten Saugleitungsbereich auf, der mit der zweiten Saugleitung verbunden ist. Der erste und/oder der zweite Zulaufbereich kann etwa innenseitig an einer Unterseite des Kraftstofftanks angeordnet sein, so dass vorteilhafter Weise auch geringe Restmengen von Kraftsoff angesaugt und dem Speichertopf sowie dem Verbrennungsmotor zugeführt werden können. According to one embodiment of the invention, the first float valve has a first one Inlet area, which rests on the inside of the wall of the fuel tank, and a first Saugleitungsbereich, which is connected to the first suction line. The second float valve has a second inlet portion, which abuts the inside of the wall of the fuel tank, and a second Saugleitungsbereich, which is connected to the second suction line. The first and / or the second inlet region can be arranged on the inside on an underside of the fuel tank, so that advantageously also small residual amounts of Kraftsoff sucked and the storage cup and the internal combustion engine can be supplied.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist an dem ersten Zulaufbereich und dem zweiten Zulaufbereich jeweils ein Filterelement zum Filtern von Verunreinigungen in dem Kraftstoff angeordnet. Dies kann in vorteilhafter Weise ein Verstopfen etwa einer der Saugleitungen und/oder einer Düse der Strahlpumpe und/oder weiterer Komponenten der Pumpenanordnung durch die Verunreinigungen verhindern. Auch können dadurch Wartungsarbeiten reduziert sowie eine Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Pumpenanordnung und des Kraftstofftanks gesteigert werden. According to a further embodiment of the invention, in each case a filter element for filtering impurities in the fuel is arranged at the first inlet region and the second inlet region. This can advantageously prevent a clogging about one of the suction lines and / or a nozzle of the jet pump and / or other components of the pump assembly by the impurities. It can also be reduced maintenance and reliability and life of the pump assembly and the fuel tank can be increased.
Es wird darauf hingewiesen, dass mögliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausgestaltungen der Pumpenanordnung bzw. des Kraftstofftanks beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die beschriebenen Merkmale in geeigneter Weise kombiniert bzw. ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen und gegebenenfalls Synergieeffekten zu gelangen. It should be understood that possible features and advantages of embodiments of the invention are described herein with respect to different configurations of the pump assembly and the fuel tank, respectively. A person skilled in the art recognizes that the features described can be suitably combined or exchanged in order to arrive at further embodiments and, if appropriate, synergy effects.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Embodiments of the invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
Grundsätzlich sind identische oder ähnliche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Basically, identical or similar parts are provided with the same reference numerals.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Der Kraftstofftank
Die Pumpenanordnung
Die Strahlpumpe
In dem Speichertopf
Eine Teilmenge des von der Kraftstoffpumpe
An der Strahlpumpe
Das erste Schwimmerventil
Das erste und das zweite Schwimmerventil
Übersteigt ein Füllstand von Kraftstoff in der ersten Kammer
Gleichermaßen wie das erste Schwimmerventil
Durch die oben beschriebene Pumpenanordnung
Die Treibleitung
Grundsätzlich kann die Pumpenanordnung
Weiter weist der Kraftstofftank
Bei der in
Bei Überschreiten des ersten Schwellenwertes
Claims (10)
Priority Applications (2)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |