DE102019004115A1 - Fuel tank assembly for a vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftstofftankanordnung (1) für ein Fahrzeug mit einem Kraftstoffbehälter (2) und einem Drucksensor (3) zur Erfassung eines Drucks innerhalb des Kraftstoffbehälters (2). Erfindungsgemäß ist der Drucksensor (3) derart in dem Kraftstoffbehälter (2) angeordnet, dass sich dieser bei einer definierten Lage des Kraftstoffbehälters (2) im Raum und/oder bei einem definierten Füllstand eines Kraftstoffs im Kraftstoffbehälter (2) unterhalb eines Flüssigkeitsstands des Kraftstoffs befindet.The invention relates to a fuel tank arrangement (1) for a vehicle with a fuel tank (2) and a pressure sensor (3) for detecting a pressure within the fuel tank (2). According to the invention, the pressure sensor (3) is arranged in the fuel tank (2) in such a way that it is below a liquid level of the fuel when the fuel tank (2) is in a defined position and / or when the fuel level in the fuel tank (2) is defined .

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstofftankanordnung für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fuel tank arrangement for a vehicle according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 10 2017 011 169 A1 ist eine Kraftstofftankanordnung bekannt, welche einen Kraftstoffbehälter, einen mit dem Kraftstoffbehälter fluidisch gekoppelten Aktivkohlebehälter zur Speicherung von verdunstetem Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter und einen mit dem Kraftstoffbehälter fluidisch gekoppelten Druckausgleichsbehälter mit einem im Inneren angeordneten und aus einer elastischen Blase gebildeten Expansionsvolumen umfasst. Weiterhin ist ein Drucksensor in einem Gasraum des Kraftstoffbehälters zur Erfassung eines innerhalb des Kraftstoffbehälters auftretenden Überdrucks vorgesehen.From the DE 10 2017 011 169 A1 A fuel tank arrangement is known which comprises a fuel tank, an activated charcoal tank fluidically coupled to the fuel tank for storing evaporated fuel from the fuel tank and a pressure compensation tank fluidically coupled to the fuel tank with an expansion volume arranged inside and formed from an elastic bladder. Furthermore, a pressure sensor is provided in a gas space of the fuel tank for detecting an overpressure occurring inside the fuel tank.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Kraftstofftankanordnung anzugeben.The invention is based on the object of specifying a fuel tank arrangement which is improved over the prior art.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kraftstofftankanordnung gelöst, welche die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The object is achieved according to the invention by a fuel tank arrangement which has the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

Eine Kraftstofftankanordnung für ein Fahrzeug umfasst einen Kraftstoffbehälter und einen Drucksensor zur Erfassung eines Drucks innerhalb des Kraftstoffbehälters.A fuel tank arrangement for a vehicle comprises a fuel tank and a pressure sensor for detecting a pressure within the fuel tank.

Erfindungsgemäß ist der Drucksensor derart in dem Kraftstoffbehälter angeordnet, dass sich dieser bei einer definierten Lage des Kraftstoffbehälters im Raum und/oder bei einem definierten Füllstand eines Kraftstoffs im Kraftstoffbehälter unterhalb eines Flüssigkeitsstands des Kraftstoffs befindet.According to the invention, the pressure sensor is arranged in the fuel tank in such a way that it is below a liquid level of the fuel when the fuel tank is in a defined position in space and / or when there is a defined level of fuel in the fuel tank.

Somit wird nicht mehr gefordert, dass sich der Drucksensor in keiner normalen Betriebsposition des Kraftstoffbehälters, welcher beispielsweise als so genannter Drucktank-Kraftstoffbehälter ausgebildet ist, unterhalb des Flüssigkeitsstands des Kraftstoffs befinden darf. Hierdurch kann im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, bei welchem der Drucksensor in einem Bereich in der Mitte des Kraftstoffbehälters, welcher bei allen Fahrzeugneigungen stets in einem Gasraum und nie unterhalb des Flüssigkeitsstands des Kraftstoffs liegt, erreicht werden, dass der Gasraum zur Aufnahme des Drucksensors im Kraftstoffbehälter signifikant verkleinert werden kann, wodurch sich bei gleicher Größe des Kraftstoffbehälters dessen nutzbares Volumen und eine Reichweite des Fahrzeugs vergrößern. Somit kann insbesondere auch bei Plug-In-Hybridfahrzeugen, bei welchen ein Bauraum für einen Kraftstoffbehälter begrenzt ist und welche häufig mit einem Drucktanksystem ausgestattet sind, eine Reichweite erhöht werden. Alternativ kann bei gleichbleibendem nutzbaren Volumen die Größe des Kraftstoffbehälters verringert werden.It is therefore no longer required that the pressure sensor is not allowed to be below the liquid level of the fuel in any normal operating position of the fuel tank, which is designed, for example, as a so-called pressure tank fuel tank. In this way, in contrast to solutions known from the prior art, in which the pressure sensor in an area in the middle of the fuel tank, which is always in a gas compartment regardless of vehicle inclination and never below the liquid level of the fuel, the gas compartment for Recording of the pressure sensor in the fuel tank can be significantly reduced, which increases the usable volume and range of the vehicle for the same size of the fuel tank. In this way, a range can be increased in particular in plug-in hybrid vehicles in which the installation space for a fuel tank is limited and which are often equipped with a pressure tank system. Alternatively, the size of the fuel tank can be reduced with the usable volume remaining the same.

Da sich jedoch somit in bestimmten Betriebssituationen der Drucksensor unterhalb des Flüssigkeitsstands des Kraftstoffs befindet, wirkt neben einem Gasdruck eines im Gasraum befindlichen Gases, insbesondere eines Gases des Kraftstoffs, zusätzlich ein hydrostatischer Druck auf den Drucksensor. Beispielsweise wirkt bei einer Lage des Drucksensors von 5 cm unterhalb des Flüssigkeitsstands ein zusätzlicher hydrostatischer Druck von ca. 4 hPa. Diese Abweichung wird entweder in einer Betriebsstrategie des Drucksensors berücksichtigt, beispielsweise durch Vorgabe eines größeren Toleranzbereichs des Drucksensors, oder der gemessene Druckwert wird über eine Lageerkennung des Fahrzeugs, welche beispielsweise anhand von Beschleunigungssensoren erfasst wird, und über eine Erfassung des Füllstands des Kraftstoffs im Kraftstoffbehälter korrigiert.However, since the pressure sensor is below the liquid level of the fuel in certain operating situations, a hydrostatic pressure acts on the pressure sensor in addition to a gas pressure of a gas in the gas space, in particular a gas in the fuel. For example, if the pressure sensor is 5 cm below the liquid level, an additional hydrostatic pressure of approx. 4 hPa acts. This deviation is either taken into account in an operating strategy of the pressure sensor, for example by specifying a larger tolerance range for the pressure sensor, or the measured pressure value is Position detection of the vehicle, which is detected using acceleration sensors, for example, and corrected by detecting the level of the fuel in the fuel tank.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing.

Dabei zeigt:

  • 1 schematisch eine Kraftstofftankanordnung für ein Fahrzeug.
It shows:
  • 1 schematically a fuel tank arrangement for a vehicle.

In der einzigen 1 ist ein mögliches Ausführungsbeispiel einer Kraftstofftankanordnung 1 für ein Fahrzeug, beispielsweise ein Plug-In-Hybridfahrzeug, dargestellt.In the only one 1 is one possible embodiment of a fuel tank arrangement 1 for a vehicle, for example a plug-in hybrid vehicle.

Die Kraftstofftankanordnung 1 umfasst einen beispielsweise als Drucktank-Kraftstoffbehälter ausgebildeten Kraftstoffbehälter 2 mit einem Einfüllstutzen 11 und einen Drucksensor 3 zur Erfassung eines Drucks innerhalb des Kraftstoffbehälters 2. Weiterhin umfasst die Kraftstofftankanordnung 1 ein Entlüftungsventil 4, auch als Fill-Limit-Vent-Valve (kurz: FLW) bezeichnet, zwei so genannte Roll-Over-Ventile 5, 6 und einen oberhalb eines Flüssigkeitsstands des Kraftstoffs angeordneten Flüssigkeitsabscheider 7. Die Roll-Over-Ventile 5, 6 sind beispielsweise als so genannte Schwimmerventile ausgebildet und dazu vorgesehen, zu verhindern, dass bei einem Überschlag des Fahrzeugs Kraftstoff in die Umwelt austritt. Dabei sind das Entlüftungsventil 4 und die Roll-Over-Ventile 5, 6 jeweils mittels einer separaten Entlüftungsleitung 8 bis 10 mit dem Flüssigkeitsabscheider 7 fluidisch gekoppelt, so dass der Flüssigkeitsabscheider einen Knotenpunkt der Entlüftungsleitungen 8 bis 10 bildet. In einer möglichen Ausgestaltung sind alle Entlüftungsleitungen 8 bis 10 zusätzlich mittels schaltbaren Ventilen mit dem Flüssigkeitsabscheider 7 fluidisch koppelbar und von diesem fluidisch entkoppelbar.The fuel tank assembly 1 includes a fuel tank designed for example as a pressure tank fuel tank 2 with a filler neck 11 and a pressure sensor 3 for detecting a pressure inside the fuel tank 2 . The fuel tank assembly also includes 1 a vent valve 4th , also known as Fill-Limit-Vent-Valve (FLW for short), two so-called roll-over valves 5 , 6th and a liquid separator arranged above a liquid level of the fuel 7th . The roll-over valves 5 , 6th are designed, for example, as so-called float valves and are intended to prevent fuel from escaping into the environment if the vehicle rolls over. Thereby are the vent valve 4th and the roll-over valves 5 , 6th each by means of a separate vent line 8th to 10 with the liquid separator 7th fluidically coupled so that the liquid separator is a junction of the vent lines 8th to 10 forms. In one possible embodiment, all of the vent lines are 8th to 10 additionally by means of switchable valves with the liquid separator 7th fluidically coupled and fluidically decoupled from this.

Eine Entlüftung bzw. Gasabgabe aus dem Kraftstoffbehälter 2 in den Flüssigkeitsabscheider 7 erfolgt dann, wenn mittels des Drucksensors 3 ein Druck innerhalb des Kraftstoffbehälters 2 ermittelt wird, welcher größer ist als ein vorgegebener Schwellwert. Die Druckermittlung erfolgt dabei mittels des Drucksensors 3 im Allgemeinen innerhalb eines im Kraftstoffbehälter 2 befindlichen Gasraums. Wird ein überhöhter Druck vom Drucksensor 3 erfasst, wird das Entlüftungsventil 4 entsprechend angesteuert, so dass ein Überdruck über die Entlüftungsleitung 8 in den Flüssigkeitsabscheider 7 erfolgt.A vent or gas discharge from the fuel tank 2 into the liquid separator 7th takes place when by means of the pressure sensor 3 a pressure within the fuel tank 2 it is determined which is greater than a predetermined threshold value. The pressure is determined by means of the pressure sensor 3 generally within one in the fuel tank 2 located gas space. There is excessive pressure from the pressure sensor 3 the vent valve is detected 4th controlled accordingly, so that an overpressure via the ventilation line 8th into the liquid separator 7th he follows.

Erfolgt diese Entlüftung beispielsweise während oder nach einer langen Standphase des Fahrzeugs, beispielsweise aufgrund eines Langzeitparkens, und es herrscht ein großer Druck innerhalb des Kraftstoffbehälters 2 werden häufig flüssige Bestandteile des Kraftstoffs mit durch die Entlüftungsleitung 8 transportiert, welche im Flüssigkeitsabscheider 7 von den Gasen getrennt und wieder zurück in den Kraftstoffbehälter 2 geführt werden. Während eines normalen Betriebs des Fahrzeugs können die Roll-Over-Ventile 5, 6 analog zu dem Entlüftungsventil 4 verwendet werden.If this venting takes place, for example, during or after a long stationary phase of the vehicle, for example due to long-term parking, and there is high pressure inside the fuel tank 2 are often liquid components of the fuel through the vent line 8th transported, which in the liquid separator 7th separated from the gases and returned to the fuel tank 2 be guided. During normal operation of the vehicle, the roll-over valves can 5 , 6th analogous to the vent valve 4th be used.

Um eine effektive Ausnutzung eines Volumens des Kraftstoffbehälters 2 zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass der Drucksensor 3 derart in dem Kraftstoffbehälter 2 angeordnet ist, dass sich dieser bei einer definierten Lage des Kraftstoffbehälters 2 im Raum, beispielsweise bei einer definierten Schräglage des Fahrzeugs, und bei einem definierten Füllstand des Kraftstoffs im Kraftstoffbehälter 2 unterhalb des Flüssigkeitsstands des Kraftstoffs befindet. Hierdurch wird erreicht, dass eine Volumenreserve für den oben genannten Gasraum minimiert werden kann und somit mehr Volumen zur Bevorratung von Kraftstoff zur Verfügung steht.To make effective use of a volume of the fuel tank 2 to enable it is provided that the pressure sensor 3 such in the fuel tank 2 is arranged that this is at a defined position of the fuel tank 2 in space, for example when the vehicle is tilted in a defined manner, and when the fuel level in the fuel tank is defined 2 is below the level of the fuel. This means that a volume reserve for the above-mentioned gas space can be minimized and thus more volume is available for storing fuel.

Da dann, wenn sich der Drucksensor 3 unterhalb des Flüssigkeitsstands des Kraftstoffs befindet, neben einem Gasdruck eines im Gasraum befindlichen Gases, insbesondere eines Gases des Kraftstoffs, zusätzlich ein hydrostatischer Druck auf den Drucksensor 3 wirkt, wird diese Abweichung entweder in einer Betriebsstrategie des Drucksensors 3 berücksichtigt, beispielsweise durch Vorgabe eines größeren Toleranzbereichs des Drucksensors 3, oder der gemessene Druckwert wird über eine Lageerkennung des Fahrzeugs, welche beispielsweise anhand von Beschleunigungssensoren erfasst wird, und über eine Erfassung des Füllstands des Kraftstoffs im Kraftstoffbehälter 2 korrigiert.Since then when the pressure sensor 3 located below the liquid level of the fuel, in addition to a gas pressure of a gas located in the gas space, in particular a gas of the fuel, also a hydrostatic pressure on the pressure sensor 3 acts, this deviation is either in an operating strategy of the pressure sensor 3 taken into account, for example by specifying a larger tolerance range of the pressure sensor 3 , or the measured pressure value is detected via a position detection of the vehicle, which is detected using acceleration sensors, for example, and via detection of the level of the fuel in the fuel tank 2 corrected.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
KraftstofftankanorndungFuel tank arrangement
22
KraftstoffbehälterFuel tank
33
DrucksensorPressure sensor
44th
EntlüftungsventilVent valve
55
Roll-Over-VentilRoll-over valve
66th
Roll-Over-VentilRoll-over valve
77th
FlüssigkeitsabscheiderLiquid separator
88th
EntlüftungsleitungVent line
99
EntlüftungsleitungVent line
1010
EntlüftungsleitungVent line
1111
EinfüllstutzenFiller neck

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102017011169 A1 [0002]DE 102017011169 A1 [0002]

Claims (5)

Kraftstofftankanordnung (1) für ein Fahrzeug mit - einem Kraftstoffbehälter (2) und - einem Drucksensor (3) zur Erfassung eines Drucks innerhalb des Kraftstoffbehälters (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (3) derart in dem Kraftstoffbehälter (2) angeordnet ist, dass sich dieser bei einer definierten Lage des Kraftstoffbehälters (2) im Raum und/oder bei einem definierten Füllstand eines Kraftstoffs im Kraftstoffbehälter (2) unterhalb eines Flüssigkeitsstands des Kraftstoffs befindet.Fuel tank arrangement (1) for a vehicle with - a fuel tank (2) and - a pressure sensor (3) for detecting a pressure inside the fuel tank (2), characterized in that the pressure sensor (3) is arranged in the fuel tank (2) that it is below a liquid level of the fuel when the fuel tank (2) is in a defined position in space and / or when the fuel level in the fuel tank (2) is defined. Kraftstofftankanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Kraftstoffbehälters (2) - zumindest ein Entlüftungsventil (4) und - zumindest ein Roll-Over-Ventil (5, 6) angeordnet sind.Fuel tank assembly (1) Claim 1 , characterized in that within the fuel tank (2) - at least one vent valve (4) and - at least one roll-over valve (5, 6) are arranged. Kraftstoffanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Flüssigkeitsstands des Kraftstoffs ein Flüssigkeitsabscheider (7) angeordnet ist.Fuel assembly (1) according to Claim 2 , characterized in that a liquid separator (7) is arranged above the liquid level of the fuel. Kraftstoffanordnung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlüftungsventil (4) und das Roll-Over-Ventil (5, 6) über separate Entlüftungsleitungen (8 bis 10) mit dem Flüssigkeitsabscheider (7) fluidisch gekoppelt sind.Fuel assembly (1) according to Claim 3 , characterized in that the vent valve (4) and the roll-over valve (5, 6) are fluidically coupled to the liquid separator (7) via separate vent lines (8 to 10). Kraftstoffanordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass alle Entlüftungsleitungen (8 bis 10) mittels schaltbaren Ventilen mit dem Flüssigkeitsabscheider (7) fluidisch koppelbar und von diesem fluidisch entkoppelbar sind.Fuel assembly (1) according to Claim 4 , characterized in that all vent lines (8 to 10) can be fluidically coupled to and fluidically decoupled from the liquid separator (7) by means of switchable valves.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113202665A (en) * 2021-04-28 2021-08-03 安徽江淮汽车集团股份有限公司 Automobile fuel supply device and method

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