DE19838959A1

DE19838959A1 - Kraftstoffördersystem einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19838959A1
Application number: DE1998138959
Authority: DE
Inventors: Kurt Frank
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-08-27
Filing date: 1998-08-27
Publication date: 2000-03-02

Abstract

Ein Kraftstoffördersystem einer Brennkraftmaschine hat ein in einem Kraftstoffbehälter (10; 10a; 10b) angeordnetes Förderaggregat (12) zur Versorgung der Brennkraftmaschine mit Kraftstoff (1). Ferner sind ein Aktivkohlefilter (15) mit vorgeschaltetem Absperrventil (17) und ein Tankentlüftungsventil (22) vorgesehen, um über ein Saugrohr (19) im Kraftstoffbehälter (10; 10a; 10b) entstehende Kraftstoffdämpfe zuzuführen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, zur Vermeidung von Förderproblemen des Förderaggregats (12) infolge Dampfblasenbildung bei steigender Kraftstofftemperatur den Kraftstoffbehälter (10; 10a; 10b) unter einem erhöhten Druck zu halten bzw. auszusetzen, bei der die Neigung zur Dampfblasenbildung des Kraftstoffes (1) reduziert ist.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffördersystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei derartigen bekannten Kraftstoffördersystemen besteht die Problematik, daß es bei einer Temperaturerhöhung des in dem Kraftstoffbehälter befindlichen Kraftstoffs aufgrund von Dampfblasenbildung zu Förderproblemen des Kraftstofförderaggregats kommen kann. Dies ist besonders kritisch bei hohen Außentemperaturen sowie einer geringen Kraftstoffmenge im Kraftstoffbehälter, da im letzteren Fall in Großteil des Kraftstoffs aus dem Motorkreislaufstammt und somit ständig umgewälzt und dabei erwärmt wird.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Kraftstoffördersystem einer Brennkraftmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Druckerhöhung im Kraftstoffbehälter die Neigung des Kraftstoffes zu Dampfblasenbildung reduziert ist und somit das Kraftstofförderaggregat stets genügend Kraftstoff zur Brennkraftmaschine fördern kann.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffördersystems einer Brennkraftmaschine ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Die Fig. 1 bis 3 zeigen vereinfachte Systemdarstellungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffördersystems einer Brennkraftmaschine in verschiedenen Abwandlungen.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das in der Fig. 1 dargestellte Kraftstoffördersystem einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugmotors, weist einen Kraftstoffbehälter 10 auf, in dessen Innenraum 11 ein Kraftstofförderaggregat 12 angeordnet ist. Das Kraftstofförderaggregat 12 saugt den in dem Innenraum 11 befindlichen Kraftstoff 1 an, verdichtet diesen und führt ihn über eine Leitung 13 der Brennkraftmaschine zu. Zur Entlüftung des Kraftstoffbehälters 10 weist dieser eine Entlüftungsleitung 14 auf, die, um das Austreten von Kraftstoffdämpfen in die Atmosphäre zu vermeiden, in einen Aktivkohlefilter 15 mündet. Am Boden des Aktivkohlefilters 15 ist ein Absperrventil 17 angeordnet, das den Zutritt von Umgebungsluft ermöglicht. Vom Aktivkohlefilter 15 führt eine Zuführleitung 18 zum Saugrohr 19 der Brennkraftmaschine, die in bekannter Weise hinter einer Drosselklappe 21 in dem Saugrohr 19 mündet. In der Zuführleitung 18 ist ein Tankentlüftungsventil 22 zwischengeschaltet, das in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern geöffnet wird, um den in dem Aktivkohlefilter 15 zurückgewonnenen Kraftstoff 1 der Brennkraftmaschine über deren Saugrohr 19 zuzuführen.

Sowohl das Absperrventil 17 des Aktivkohlefilters 15, als auch das Tankentlüftungsventil 22 sind von der Motorsteuerung 20 der Brennkraftmaschine ansteuerbar.

Um zu gewährleisten, daß auch bei steigender Kraftstofftemperatur infolge der auftretenden Dampfblasenbildung in dem Kraftstoff 1 das Kraftstofförderaggregat 12 stets genügend Kraftstoff 1 zur Brennkraftmaschine fördert, ist das Kraftstoffördersystem gemäß der Fig. 1 besonders eingerichtet: Vorzugsweise am Grund 23 des Innenraums 11 des Kraftstoffbehälters 10 ist ein Temperatursensor 25 angeordnet, der die Temperatur des Kraftstoffs 1 mißt, und ein entsprechendes Signal mittels einer Leitung 26 der Motorsteuerung 20 zuführt. Sobald die Temperatur des Kraftstoffs 1 einen in der Motorsteuerung 20 abgelegten Wert überschreitet, steuert die Motorsteuerung 20 der Brennkraftmaschine sowohl das Absperrventil 17 als auch das Tankentlüftungsventil 22 derart an, daß beide in ihre jeweils geschlossene Stellung übergehen. Dadurch wird verhindert, daß sich der infolge der steigenden Temperatur im Kraftstoffbehälter 10 aufbauende Überdruck über die Zuführleitung 18 über das Aktivkohlefilter 15 und das Tankentlüftungsventil 22 zum Saugrohr 19 hin abbaut. Der steigende Druck im Innenraum 11 des Kraftstoffbehälters 10 bewirkt eine Reduzierung der Dampfblasenbildung des Kraftstoffs 1, so daß das Kraftstofförderaggregat 12 trotz der erhöhten Temperatur des Kraftstoffs 1 stets genügend Kraftstoff 1 zur Brennkraftmaschine fördern kann.

Um zum Beispiel bei weiter steigenden Umgebungstemperaturen, die auch die Temperatur des Kraftstoffs 1 weiter erhöht, eine übermäßige Beanspruchung bzw. eine Beschädigung des Kraftstoffbehälters 10 zu vermeiden, könnte daran gedacht werden, das Absperrventil 17 und das Tankentlüftungsventil 22 ab einer bestimmten, von dem Temperatursensor 25 erfassten Temperatur zumindest teilweise von der Motorsteuerung 20 wieder zu öffnen, um einen gewissen Druckabbau im Kraftstoffbehälter 10 zu ermöglichen.

Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, den kraftstofffreien oberen Bereich des Kraftstoffbehälters 10 mit einem Tankschutzventil 28 zu verbinden, das als Überdruckventil wirkt, und somit den in dem Innenraum 11 herrschenden Druck begrenzt. Die dem Kraftstoffbehälter 10 abgewandte Seite des Tankschutzventils 28 ist entweder zur Atmosphäre hin entlastet, oder aber bevorzugt mit einer Leitung 29 versehen, die in die Zuführleitung 18 zwischen dem Saugrohr 19 und dem Tankentlüftungsventil 22 mündet.

Das in der Fig. 2 dargestellte abgewandelte Kraftstoffördersystem weist in seinem Kraftstoffbehälter 10a einen zusätzlichen, mit der Motorsteuerung 20a verbundenen Drucksensor 30 auf, der den im Innenraum 11a herrschenden Druck mißt. Ferner ist in der Entlüftungsleitung 14a ein Druckentlastungsventil 32 zwischengeschaltet, das von der Motorsteuerung 20a ansteuerbar ist. Wesentlich ist auch, daß das Druckentlastungsventil 32 als Proportional- oder Taktventil ausgebildet ist. Aufgrund des Druckentlastungsventils 32 kann auf das im ersten Ausführungsbeispiel dargestellte Tankschutzventil 28 verzichtet werden. Das Kraftstoffördersystem gemäß Fig. 2 arbeitet derart, daß das Druckentlastungsventil 32 in Abhängigkeit von dem von dem Drucksensor 30 (und ggf. zusätzlich von dem Temperatursensor 25a) erfassten Wert derart angesteuert wird, daß der Innendruck des Kraftstoffbehälters 10a auf einen bestimmten, in der Motorsteuerung 20a abgelegten Wert eingeregelt wird. Dabei wird der Innenraum 11a bei zu hohem Druck und entsprechend angesteuertem Druckentlastungsventil 32 zum Aktivkohlefilter 15 hin entlastet.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 3 ist im Vergleich zum Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2 dem Absperrventil 17 auf der dem Aktivkohlefilter 15 gegenüberliegenden Seite zusätzlich eine Verdichtungseinrichtung 34 vorgeschaltet. Als Verdichtungseinrichtung 34 kommt bevorzugt die bei den sogenannten OBD2-Systemen mit Überdruckdiagnose bereits vorhandene Sekundärluftpumpe zur Verwendung. Mittels der Verdichtungseinrichtung 34 kann der Druck im Kraftstoffbehälter 10b über die Entlüftungsleitung 14b bei geöffnetem Druckentlastungsventil 32 auch bei relativ geringen Kraftstofftemperaturen auf einen bestimmten Wert erhöht werden. Sollte sich dieser Wert bei einem Temperaturanstieg des Kraftstoffes infolge des steigenden Dampfdruckes weiter erhöhen, kann dieser wie bereits erwähnt mittels des Druckentlastungsventils 32 auf den gewünschten Wert geregelt werden.

Das Druckentlastungsventil 32 kann zusätzlich auch die Funktion eines Sicherheitsventils im Unfallzustand übernehmen, indem es dann komplett schließt, um dadurch das Aus laufen von Kraftstoff 1 aus dem Kraftstoffbehälter 10 in den Aktivkohlefilter 15 zu verhindern.

Um die Permeationsverluste des Tanksystems nicht unzulässig zu erhöhen wird zusätzlich erwähnt, daß es bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen denkbar ist, den in dem Kraftstoffbehälter 10, 10a, 10b herrschenden Druck nicht immer bei einer erhöhten Kraftstofftemperatur, sondern lediglich einmal zu erhöhen. Diese Druckerhöhung kann beispielsweise einmalig im Zusammenhang bei bzw. nach jeder von dem vorhandenen Tankfüllstandsgeber erfassten Neubetankung erfolgen.

Claims

1. Kraftstoffördersystem einer Brennkraftmaschine, mit einem in einem Kraftstoffbehälter (10; 10a; 10b) angeordneten Kraftstofförderaggregat (12) und einer Einrichtung zum Zuführen eines Kraftstoff/Gasgemisches aus dem Kraftstoffbehälter (10; 10a; 10b) in ein Saugrohr (19) der Brennkraftmaschine, wobei die Einrichtung eine in den Kraftstoffbehälter (10; 10a; 10b) mündende erste Leitung (14) umfaßt, die in einen mit einem ersten Ventil (17) gekoppelten Filterelement (15) mündet, von dem eine mit dem Saugrohr (19) verbundene zweite Leitung (18) ausgeht, in der ein zweites Ventil (22) zwischengeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (17, 22; 32) zum Aufrechterhalten eines in dem Kraftstoffbehälter (10; 10a; 10b) herrschenden erhöhten Druckes vorgesehen sind.

2. Kraftstoffördersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperatursensor (25) im Kraftstoffbehälter (10) angeordnet ist, der mit einer Motorsteuerung (20) gekoppelt ist, die die Mittel (17, 22) entsprechend eines Vergleichs zwischen einem in der Motorsteuerung (20) vorgegebenen Temperaturwert und des von dem Temperatursensor (25) erfassten Temperaturwerts ansteuert.

3. Kraftstoffördersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffbehälter (10) ein zusätzliches Überdruckventil (28) zur Begrenzung des Druckes aufweist.

4. Kraftstoffördersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (28) mit einer dritten Leitung (29) verbunden ist, die in der zweiten Leitung (18) zwischen dem zweiten Ventil (22) und dem Saugrohr (19) mündet.

5. Kraftstoffördersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kraftstoffbehälter (10a) und dem Filterelement (15) in der ersten Leitung (14a) ein Sperrventil (32) geschaltet ist, das in Abhängigkeit von einem mit dem Kraftstoffbehälter (10a) angeordneten Drucksensor (30) von einer Steuereinrichtung (20a) ansteuerbar ist.

6. Kraftstoffördersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (32) als Proportional- oder Taktventil ausgebildet ist.

7. Kraftstoffördersystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Kraftstoffbehälter (10a) ein zusätzlicher, mit der Steuereinrichtung (20a) verbundener Temperatursensor (25a) angeordnet ist.

8. Kraftstoffördersystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Filterelement (15) gegenüberliegenden Seite des ersten Ventils (17) eine Druckerhöhungseinrichtung (34) zur Erhöhung des Innendrucks des Kraftstoffbehälters (10b) angeordnet ist.