DE102017126939A1 - Method for operating a tank arrangement - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betrieb einer Tankanordnung (1), wobei die Tankanordnung (1) zumindest einen Tank (2) mit einem darin angeordneten Stautopf (3), eine Elektro-Kraftstoffpumpe (4), durch die ein Kraftstoff (5) aus dem Stautopf (3) zu einem Verbraucher (6) förderbar ist, und mindestens eine Saugstrahlpumpe (7), die durch zumindest einen Teilstrom (8) eines von der Elektro-Kraftstoffpumpe (4) geförderten ersten Kraftstoffstroms (9) zur Förderung eines zweiten Kraftstoffstroms (10) von dem Tank (2) in den Stautopf (3) betreibbar ist, aufweist; wobei die Saugstrahlpumpe (7) nur zeitweise aktiviert wird.Method for operating a tank arrangement (1), wherein the tank arrangement (1) comprises at least one tank (2) with a storage pot (3) arranged therein, an electric fuel pump (4) through which a fuel (5) from the storage pot (3 ) is conveyed to a consumer (6), and at least one suction jet pump (7) by at least a partial flow (8) of one of the electric fuel pump (4) funded first fuel flow (9) for conveying a second fuel flow (10) the tank (2) in the jam pot (3) is operable comprises; wherein the suction jet pump (7) is activated only temporarily.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Tankanordnung. Die Tankanordnung ist insbesondere in einem Kraftfahrzeug einsetzbar. Das Verfahren kann in einem Kraftfahrzeug durchgeführt werden. Die Tankanordnung dient insbesondere der Bevorratung und Bereitstellung eines Kraftstoffes für eine Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeuges.The invention relates to a method for operating a tank arrangement. The tank arrangement can be used in particular in a motor vehicle. The method can be carried out in a motor vehicle. The tank arrangement serves in particular for storing and providing a fuel for an internal combustion engine of the motor vehicle.
Bekannte Tankanordnungen, z. B. gemäß
Bei vollem Tank fließt der Kraftstoff von alleine in den Stautopf. Unterschreitet der Füllstand des Tanks allerdings einen ersten Grenzwert (dieser beträgt zumeist zwischen 50 und 70 % des maximal möglichen Füllstands des Tanks) wird die Saugstrahlpumpe aktiviert, um den Kraftstoff vom Boden des Tanks in den Stautopf zu pumpen. Die Saugstrahlpumpe wird aktiviert, indem die Elektro-Kraftstoffpumpe mit einem höheren Vordruck betrieben wird.When the tank is full, the fuel flows by itself into the jam pot. However, if the level of the tank falls below a first limit (this is usually between 50 and 70% of the maximum possible level of the tank), the ejector is activated to pump the fuel from the bottom of the tank into the jam pot. The suction jet pump is activated by operating the electric fuel pump with a higher admission pressure.
Der erhöhte Vordruck der Elektro-Kraftstoffpumpe erfordert jedoch einen erhöhten elektrischen Bedarf, der sich wiederum negativ auf den Verbrauch auswirkt.However, the increased pressure of the electric fuel pump requires an increased electrical demand, which in turn has a negative impact on consumption.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die mit Bezug auf den Stand der Technik angeführten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll ein Verfahren zum Betrieb einer Tankanordnung vorgeschlagen werden, durch das eine elektrische Leistungsaufnahme einer Elektro-Kraftstoffpumpe reduziert werden kann.The object of the present invention is at least partially to solve the problems mentioned with reference to the prior art. In particular, a method for operating a tank arrangement is to be proposed by which an electrical power consumption of an electric fuel pump can be reduced.
Zur Lösung dieser Aufgaben trägt ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 bei. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und/oder Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.To solve these problems, a method with the features according to
Es wird ein Verfahren zum Betrieb einer Tankanordnung vorgeschlagen. Die Tankanordnung umfasst zumindest einen Tank mit einem darin angeordneten Stautopf, eine Elektro-Kraftstoffpumpe, durch die ein Kraftstoff aus dem Stautopf zu einem Verbraucher (z. B. eine Verbrennungskraftmaschine oder eine Hochdruckpumpe, durch die der Kraftstoff der Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird) förderbar ist, und mindestens eine Saugstrahlpumpe, die durch zumindest einen Teilstrom des von der Elektro-Kraftstoffpumpe geförderten ersten Kraftstoffstroms zur Förderung eines zweiten Kraftstroms von dem Tank in den Stautopf betreibbar ist. Dabei ist, wenn ein Füllstand des Tanks einen ersten Grenzwert überschreitet, die Saugstrahlpumpe deaktiviert und weiter, wenn ein Füllstand des Tanks einen zweiten Grenzwert unterschreitet, die Saugstrahlpumpe dauerhaft aktiviert. Wenn ein Füllstand des Tanks zwischen dem ersten Grenzwert und dem zweiten Grenzwert liegt, wird die Saugstrahlpumpe nur zeitweise aktiviert und das Verfahren weist dann zumindest die folgenden Schritte auf:
- a) Aufaddieren (bzw. aufintegrieren) eines von dem Verbraucher aufgenommenen dritten Kraftstoffstroms ausgehend von einem ersten Zeitpunkt, an dem der erste Grenzwert unterschritten wurde, durch einen Zähler (Integrator) bis ein erstes Volumen erreicht ist; und dann
- b) Aktivieren der Saugstrahlpumpe und Fördern eines zweiten Kraftstoffstroms aus dem Tank in den Stautopf bis ein zweites Volumen erreicht ist und dann
- c) Deaktivieren der Saugstrahlpumpe.
- a) adding (or integrating) a third fuel flow received by the consumer from a first point in time, during which the first limit value has been undershot, through a counter (integrator) until a first volume is reached; and then
- b) activating the suction jet pump and delivering a second flow of fuel from the tank into the jam pot until a second volume is reached and then
- c) deactivating the suction jet pump.
Eine Saugstrahlpumpe ist durch zumindest einen Teilstrom des von der Elektro-Kraftstoffpumpe geförderten ersten Kraftstoffstroms zur Förderung eines zweiten Kraftstroms von dem Tank in den Stautopf betreibbar. Dabei wird die Pumpwirkung der Saugstrahlpumpe durch den Fluidstrahl des Teilstroms erzeugt, der den zweiten Kraftstoffstrom mitreißt. Zur Aktivierung der Saugstrahlpumpe, also zur Förderung eines zweiten Kraftstoffstroms, der größer als 0 Liter/Minute ist, ist die Bereitstellung eines Fluidstrahls erforderlich, der einen Vordruck aufweist, der größer als ein durch die Saugstrahlpumpe definierter Grenzdruck ist.An ejector pump is operable by at least a partial flow of the first fuel flow conveyed by the electric fuel pump for conveying a second power flow from the tank into the accumulation pot. In this case, the pumping action of the suction jet pump is generated by the fluid jet of the partial flow, which entrains the second fuel flow. To activate the suction jet pump, that is to say to promote a second fuel flow which is greater than 0 liter / minute, it is necessary to provide a fluid jet which has a pre-pressure which is greater than a limit pressure defined by the suction jet pump.
Insbesondere liegt im Tank und im Stautopf ein Umgebungsdruck vor, wobei der Grenzdruck ein gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhter Druck ist.In particular, an ambient pressure is present in the tank and in the storage pot, the limiting pressure being an increased pressure in relation to the ambient pressure.
Der erste Grenzwert beträgt insbesondere von 40 % bis 80 % eines maximalen Füllvolumens des Tanks. Der zweite Grenzwert beträgt z. B. von 2 % bis 10 % des maximalen Füllvolumens und entspricht bevorzugt im Wesentlichen dem Volumen einer sogenannten Tankreserve. The first limit is in particular from 40% to 80% of a maximum filling volume of the tank. The second limit is z. B. from 2% to 10% of the maximum filling volume and preferably corresponds substantially to the volume of a so-called tank reserve.
Ist der Tank bis oberhalb des ersten Grenzwerts gefüllt, kann insbesondere davon ausgegangen werden, dass Kraftstoff selbstständig aus dem Tank in den Stautopf hineinläuft. Hier ist ein Betrieb der Saugstrahlpumpe nicht erforderlich. Der erste Grenzwert markiert insbesondere die Grenze, ab der der Kraftstoff gerade nicht mehr selbstständig aus dem Tank in den Stautopf hineinläuft, sondern im Wesentlichen ausschließlich über die Saugstrahlpumpe aus dem Tank in den Stautopf förderbar ist.If the tank is filled to above the first limit value, it can be assumed in particular that fuel automatically runs from the tank into the storage pot. Here is an operation of the suction jet pump is not required. In particular, the first limit value marks the limit from which the fuel is no longer self-draining from the tank into the storage pot, but can be conveyed from the tank into the storage pot essentially exclusively via the suction jet pump.
Unterschreitet der Füllstand im Tank den zweiten Grenzwert, liegt so wenig Kraftstoff im Tank vor, dass die Saugstrahlpumpe ständig betrieben werden sollte.If the level in the tank falls below the second limit value, there is so little fuel in the tank that the ejector pump should be operated continuously.
Liegt der Füllstand allerdings zwischen dem ersten Grenzwert und dem zweiten Grenzwert wird hier ein zyklischer Betrieb der Saugstrahlpumpe vorgeschlagen.However, if the filling level is between the first limit value and the second limit value, a cyclical operation of the suction jet pump is proposed here.
Die Saugstrahlpumpe wird insbesondere so lange deaktiviert, bis der Stautopf zu einem gewissen Grad entleert ist (Entnahme eines ersten Volumens aus dem Stautopf - Schritt a)). Dabei ist bevorzugt, dass ein Kraftstoff durch die Elektro-Kraftstoffpumpe dem Verbraucher ständig zur Verfügung gestellt werden kann.In particular, the suction jet pump is deactivated until the jam pot is emptied to a certain extent (removal of a first volume from the jam pot - step a)). It is preferred that a fuel through the electric fuel pump can be made available to the consumer constantly available.
Die Entleerung des Stautopfes erfolgt insbesondere durch die Entnahme des dritten Kraftstoffstroms, der dem Verbraucher zur Verfügung gestellt wird. Dieser und damit das erste Volumen, kann z. B. durch die Erfassung der von der Verbrennungskraftmaschine geforderten Einspritzmenge des Kraftstoffes durch eine Steuereinheit ermittelt werden.The emptying of the storage pot takes place in particular by the removal of the third fuel flow, which is made available to the consumer. This and thus the first volume, z. B. by detecting the required by the internal combustion engine injection quantity of the fuel can be determined by a control unit.
Ist ein erstes Volumen (das kleiner ist als ein maximales Fassungsvolumen des Stautopfes, insbesondere beträgt es höchstens 80 % des Fassungsvolumens) erreicht, wird gemäß Schritt b) des Verfahrens die Saugstrahlpumpe aktiviert und der Stautopf wieder aufgefüllt.If a first volume (which is smaller than a maximum capacity of the jam pot, in particular not more than 80% of the capacity) is reached, the suction jet pump is activated and the jam pot refilled according to step b) of the method.
Dabei kann sichergestellt werden, dass das in den Stautopf geförderte zweite Volumen so groß ist wie das erste Volumen, so dass von einer (im Wesentlichen) vollständigen Befüllung des Stautopfes ausgegangen werden kann.In this case, it can be ensured that the second volume conveyed into the storage pot is as large as the first volume, so that it can be assumed that the jam pot is filled completely (substantially).
Das zweite Volumen kann anhand der bekannten Fördercharakteristik der eingesetzten Saugstrahlpumpe und des durch die Elektro-Kraftstoffpumpe bereitgestellten Vordruckes ermittelt werden.The second volume can be determined on the basis of the known delivery characteristics of the suction jet pump used and of the form provided by the electric fuel pump.
Nach Förderung des zweiten Volumens kann die Saugstrahlpumpe deaktiviert werden.After delivery of the second volume, the suction jet pump can be deactivated.
Die Aktivierung in Schritt b) kann für einen Zeitraum erfolgen, in dem mit dem zweiten Kraftstoffstrom das zweite Volumen gefördert wird.The activation in step b) can take place for a period in which the second volume of fuel is used to convey the second volume.
Die Aktivierung in Schritt b) kann unter Berücksichtigung eines während Schritt b) vom Verbraucher aufgenommen dritten Kraftstoffstroms erfolgen. Dabei wird davon ausgegangen, dass während der Befüllung des Stautopfes mit dem zweiten Volumen eine weitere Entnahme aus dem Stautopf erfolgt, so dass zur vollständigen Befüllung des Stautopfes auch die während Schritt b) erfolgte Entnahme des dritten Kraftstoffstroms berücksichtigt werden sollte.The activation in step b) can take place taking into account a third fuel stream taken up by the consumer during step b). It is assumed that during the filling of the storage pot with the second volume further removal takes place from the storage pot, so that for complete filling of the storage pot and the step taken during step b) removal of the third fuel flow should be considered.
Die Förderung des zweiten Kraftstoffstroms kann insbesondere durch einen zweiten Zähler (Integrator) überwacht werden. Dieser zweite Zähler kann insbesondere nach Erreichen des zweiten Volumens durch ein zweites Zurücksetzen auf Null zurückgesetzt werden. Erst nach erneuter Aktivierung der Saugstrahlpumpe startet die Aufaddierung (Aufintegration) des zweiten Kraftstoffstroms von Null aus.The promotion of the second fuel flow can be monitored in particular by a second counter (integrator). This second counter can be reset to zero in particular after reaching the second volume by a second reset. Only after renewed activation of the suction jet pump does the accumulation (integration) of the second fuel flow start from zero.
Das zweite Volumen ist zumindest gleich groß oder größer als das erste Volumen (wenn während Schritt b) ein dritter Kraftstoffstrom zusätzlich entnommen wurde, dann ist das zweite Volumen insbesondere auch um dieses zusätzlich geförderte Volumen größer als das erste Volumen). Insbesondere wird so sichergestellt, dass der Stautopf immer bis zum maximalen Fassungsvolumen gefüllt ist. Eine überschüssige Menge kann dann über den Stautopf in den Tank zurückfließen.The second volume is at least equal to or greater than the first volume (if a third fuel flow was additionally removed during step b), then the second volume is also greater by volume than the first volume). In particular, this ensures that the jam pot is always filled to the maximum capacity. An excess amount can then flow back into the tank via the storage pot.
Mit Schritt c) kann ein erstes Zurücksetzen des in Schritt a) eingesetzten ersten Zählers erfolgen. Die Aufaddierung des aus dem Stautopf entnommenen dritten Kraftstoffstroms geht dann wieder von Null aus.With step c), a first reset of the first counter used in step a) can take place. The adding up of the third fuel flow taken out of the storage pot then starts from zero again.
Insbesondere erfolgt die Aktivierung der Saugstrahlpumpe über eine Erhöhung eines durch die Elektro-Kraftstoffpumpe bereitgestellten Vordruckes auf einen (durch die bekannte Fördercharakteristik der eingesetzten Saugstrahlpumpe bekannten) Grenzdruck. Die Elektro-Kraftstoffpumpe erzeugt bei deaktivierter Saugstrahlpumpe nur einen reduzierten Vordruck, der geringer als der (bekannte) Grenzdruck ist.In particular, the activation of the suction jet pump takes place via an increase in a form pressure provided by the electric fuel pump to a limiting pressure (known from the known delivery characteristic of the suction jet pump used). When the ejector pump is deactivated, the electric fuel pump produces only a reduced admission pressure, which is lower than the (known) limit pressure.
Die Ermittlung des ersten Kraftstoffstroms und/oder des zweiten Kraftstoffstroms kann insbesondere durch die Messung des Volumen- bzw. des Massenstroms erfolgen und/oder unter Voraussetzung eines bekannten Volumen- bzw. Massenstroms durch Integration des Volumenstroms- bzw. Massenstroms über die Zeit.The determination of the first fuel flow and / or the second fuel flow can in particular by the measurement of the volume Mass flow and / or assuming a known volume or mass flow by integration of the volume flow or mass flow over time.
Es wird weiter eine Tankanordnung vorgeschlagen, zumindest aufweisend einen Tank mit einem darin angeordneten Stautopf, eine Elektro-Kraftstoffpumpe, durch die ein Kraftstoff aus dem Stautopf zu einem Verbraucher förderbar ist, und mindestens eine Saugstrahlpumpe, die durch zumindest einen Teilstrom des von der Elektro-Kraftstoffpumpe geförderten ersten Kraftstoffstroms zur Förderung eines zweiten Kraftstroms von dem Tank in den Stautopf betreibbar ist. Weiter umfasst die Tankanordnung eine Steuereinheit zur Ermittlung des ersten Kraftstoffstroms, des zweiten Kraftstoffstroms sowie eines von dem Verbraucher aufgenommenen dritten Kraftstoffstroms; wobei die Steuereinheit zur Durchführung des hier beschriebenen Verfahrens geeignet ausgeführt und eingerichtet ist.It is further proposed a tank arrangement, at least comprising a tank with a storage pot arranged therein, an electric fuel pump, through which a fuel from the storage pot is conveyed to a consumer, and at least one suction jet pump, which by at least a partial flow of the of the electric Fuel pump funded first fuel flow for promoting a second power flow from the tank into the storage pot is operable. Furthermore, the tank arrangement comprises a control unit for determining the first fuel flow, the second fuel flow and a third fuel flow received by the consumer; wherein the control unit is adapted and arranged to carry out the method described here.
Weiter wird ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine und einer hier beschriebenen Tankanordnung vorgeschlagen, wobei die Verbrennungskraftmaschine der über die Tankanordnung mit Kraftstoff versorgte Verbraucher ist.Furthermore, a motor vehicle with an internal combustion engine and a tank arrangement described here is proposed, wherein the internal combustion engine is the fuel unit supplied with fuel via the tank arrangement.
Die Ausführungen zu dem Verfahren gelten insbesondere gleichermaßen für die Tankanordnung und das Kraftfahrzeug.The comments on the method apply in particular equally for the tank assembly and the motor vehicle.
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.By way of precaution, it should be noted that the numerical terms used here ("first", "second",...) Primarily (only) serve to distinguish a plurality of similar objects, variables or processes, ie in particular no dependence and / or order of these objects, quantities or mandate processes to one another. If a dependency and / or order are required, this is explicitly stated here or it obviously results for the person skilled in the art when studying the concretely described embodiment.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
-
1 : ein Kraftfahrzeug mit einer Tankanordnung; -
2 : eine Tankanordnung in einer Seitenansicht im Schnitt; -
3 : ein erstes Ablaufdiagramm des Verfahrens; -
4 : ein zweites Ablaufdiagramm des Verfahrens; und -
5 : ein drittes Ablaufdiagramm des Verfahrens.
-
1 a motor vehicle having a tank assembly; -
2 a tank assembly in a side view in section; -
3 a first flowchart of the method; -
4 a second flowchart of the method; and -
5 : a third flowchart of the method.
Die
Die Tankanordnung
Gemäß dem Verfahren ist, wenn ein Füllstand des Tanks
Zur Aktivierung der Saugstrahlpumpe
Ist der Tank
Unterschreitet der Füllstand im Tank
Liegt der Füllstand allerdings zwischen dem ersten Grenzwert
Gemäß dem Verfahren ist, wenn ein Füllstand des Tanks
Die Aktivierung in Schritt
Die Aktivierung in Schritt
Die Förderung des zweiten Kraftstoffstroms
Die Zähler
Mit Schritt
With step
Bei dem dritten Ablaufdiagramm wird der zweite Kraftstrom
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Tankanordnungtank assembly
- 22
- Tanktank
- 33
- Stautopfsurge vessel
- 44
- Elektro-KraftstoffpumpeElectric fuel pump
- 55
- Kraftstofffuel
- 66
- Verbraucherconsumer
- 77
- Saugstrahlpumpeeductor
- 88th
- Teilstrompartial flow
- 99
- erster Kraftstoffstromfirst fuel flow
- 1010
- zweiter Kraftstoffstromsecond fuel flow
- 1111
- erster Grenzwertfirst limit
- 1212
- zweiter Grenzwertsecond limit
- 1313
- dritter Kraftstoffstromthird fuel flow
- 1414
- erster Zeitpunktfirst time
- 1515
- erster Zählerfirst counter
- 1616
- erstes Volumenfirst volume
- 1717
- zweites Volumensecond volume
- 1818
- Vordruckform
- 1919
- Grenzdrucklimit pressure
- 2020
- Steuereinheitcontrol unit
- 2121
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 2222
- VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
- 2323
- Hochdruckpumpehigh pressure pump
- 2424
- Aktivactive
- 2525
- DeaktivDisable
- 2626
- erstes Zurücksetzenfirst reset
- 2727
- zweiter Zählersecond counter
- 2828
- zweites Zurücksetzensecond reset
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: KAHLHOEFER ROESSLER KREUELS PATENTANWAELTE PAR, DE Representative=s name: KARO IP PATENTANWAELTE KAHLHOEFER ROESSLER KRE, DE |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: KAHLHOEFER ROESSLER KREUELS PATENTANWAELTE PAR, DE Representative=s name: KARO IP PATENTANWAELTE KAHLHOEFER ROESSLER KRE, DE |
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R163 | Identified publications notified |