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Die
Erfindung betrifft eine Kraftstoffversorgungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
mit einer in einem Kraftstoffbehälter
angeordneten Kraftstofffördereinheit
zum Fördern
von Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter und mit einer Entlüftungseinrichtung des
Kraftstoffbehälters,
mit einem im Kraftstoffbehälter
angeordneten Schwalltopf und einer Kraftstoff aus dem Schwalltopf
ansaugenden Kraftstoffpumpe der Kraftstofffördereinheit, und mit zumindest
einer mit einer Entlüftungsleitung
verbundenen Kammer zum Abscheiden von Kraftstoff der Entlüftungseinrichtung.
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Solche
Kraftstoffversorgungseinrichtungen weisen mehrere verschiedene,
im oder am Kraftstoffbehälter
befestigte Funktionsbaugruppen, wie die Entlüftungseinrichtung und die Kraftstofffördereinheit auf
und sind aus der Praxis bekannt. Der Schwalltopf der Kraftstofffördereinheit
ist in der Regel gegen den Boden des Kraftstoffbehälters vorgespannt
und nimmt die Kraftstoffpumpe auf, welche Kraftstoff aus dem Schwalltopf
zu der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges fördert. Die Entlüftungseinrichtung hat
eine Betriebsentlüftung
mit bis in Eckbereiche des Kraftstoffbehälters geführten Entlüftungsleitungen und eine Betankungsentlüftung mit
einer bis zu einem Abschaltpunkt geführten Entlüftungsleitung. Kammern der
Entlüftungseinrichtung
werden meist im oberen Bereich des Kraftstoffbehälters montiert. Ein außerhalb
des Kraftstoffbehälters
angeordneter Aktivkohlefilter ermöglicht einen Druckausgleich
des Kraftstoffbehälters
mit der Umgebung.
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Nachteilig
bei der bekannten Kraftstoffversorgungseinrichtung ist jedoch, dass
die verschiedenen Funktionsbaugruppen einen hohen konstruktiven
Aufwand und eine aufwändige
Montage im oder am Kraftstoffbehälter
erfordern.
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Kraftstoffversorgungseinrichtung
der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sie besonders einfach
aufgebaut und zu montieren ist.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die zumindest eine Kammer der Entlüftungseinrichtung mit dem Schwalltopf
eine bauliche Einheit bildet.
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Durch
die bauliche Einheit der Funktionsbaugruppen Entlüftungseinrichtung
und Schwalltopf der Kraftstofffördereinheit
lassen sich die Entlüftungseinrichtung
und der Schwalltopf außerhalb
des Kraftstoffbehälters
vormontieren. Anschließend
kann die bauliche Einheit einfach im Kraftstoffbehälter befestigt
werden. Hierdurch gestaltet sich die Montage der erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungseinrichtung
besonders einfach.
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Die
Kammer der Entlüftungseinrichtung könnte beispielsweise
mit dem Schwalltopf verschraubt oder verklebt werden. Dies führt jedoch
zu einer sehr sperrigen und damit schwierig in dem Kraftstoffbehälter zu
montierenden Einheit. Die bauliche Einheit aus Schwalltopf und Kammer
der Entlüftungseinrichtung
gestaltet sich jedoch gemäß einer vorteilhaften
Weiterbildung der Erfindung besonders kompakt, wenn der Schwalltopf
und die zumindest eine Kammer der Entlüftungseinrichtung innerhalb eines
gemeinsamen topfförmigen
Gehäuses
angeordnet sind. Diese Gestaltung trägt zur besonders einfachen
Montage der baulichen Einheit in dem Kraftstoffbehälter bei.
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Der
konstruktive Aufwand der baulichen Einheit aus Schwalltopf und Kammer
der Entlüftungseinrichtung
lässt sich
gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders gering halten,
wenn ein topfförmiges
Gehäuse
Wandungen des Schwalltopfes und der zumindest einen Kammer bildet.
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Zur
weiteren Vereinfachung der Montage der erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungseinrichtung
in dem Kraftstoffbehälter
trägt es
bei, wenn die Kraftstoffpumpe in dem topfförmigen Gehäuse angeordnet ist.
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Zur
weiteren Vereinfachung des Aufbaus der erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungseinrichtung
trägt es
bei, wenn eine Förderkammer
mit einem Feinfilter in dem topfförmigen Gehäuse angeordnet ist und wenn
die Förderkammer
eine Verbindung mit der Kraftstoffpumpe und einer Vorlaufleitung
aufweist und wenn der Druck innerhalb der Förderkammer von einem Druckregler
begrenzt ist.
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Eine
zuverlässige
Befüllung
des Schwalltopfes lässt
sich gemäß einer
anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung jederzeit sicherstellen,
wenn der Druckregler in den Schwalltopf mündet. Durch diese Gestaltung
wird zudem die Rückführung von zuviel
gefördertem
Kraftstoff in den Schwalltopf mit besonders geringem baulichen Aufwand
sichergestellt.
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Bei
heutigen Kraftstoffversorgungseinrichtungen ist ein den Druckausgleich
des Kraftstoffbehälters
mit der Umgebung ermöglichender
Aktivkohlefilter außerhalb
oder innerhalb des Kraftstoffbehälters
befestigt und über
eine Entlüftungsleitung
mit der Entlüftungsleitung
innerhalb des Kraftstoffbehälters verbunden.
Dies führt
zu einem hohen Aufwand bei der Montage des Aktivkohlefilters. Die
Montage des Aktivkohlefilters gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften
Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn ein Aktivkohlefilter
mit der zumindest einen Kammer der Entlüftungseinrichtung und mit dem
Schwalltopf eine bauliche Einheit bilden. Vorzugsweise ist der Aktivkohlefilter
dabei in dem gemeinsamen topfförmigen
Gehäuse
der Kammer der Entlüftungseinrichtung
und dem Schwalltopf angeordnet.
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Die
erfindungsgemäße Kraftstoffversorgungseinrichtung
gestaltet sich besonders kompakt, wenn eine Betankungsentlüftung und
eine Betriebsentlüftung
der Entlüftungseinrichtung
jeweils eine mit innerhalb des Kraftstoffbehälters angeordneten Entlüftungsleitungen
verbundene Kammer aufweisen und wenn beide Kammern und eine den
Aktivkohlefilter aufnehmende Kammer in dem topfförmigen Gehäuse angeordnet sind und wenn
die den Aktivkohlefilter aufnehmende Kammer mit der Umgebung verbunden
ist.
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Zur
Feststellung von Undichtigkeiten des Kraftstoffbehälters werden
häufig
Leck-Diagnosepumpen eingesetzt, welche durch eine Erzeugung eines
Druckunterschiedes zwischen dem Inneren des Kraftstoffbehälters und
der Umgebung Undichtigkeiten ermitteln. Ein Kontakt der Leck-Diagnosepumpe mit
Kraftstoffdämpfen
lässt sich
gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders gering halten,
wenn die den Aktivkohlefilter aufnehmende Kammer mit einer Leck-Diagnosepumpe
zur Erfassung einer Undichtigkeit des Kraftstoffbehälters verbunden
ist.
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Der
Aktivkohlefilter wird in der Regel regeneriert, indem Gase des Aktivkohlefilters
durch die Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges abgesaugt werden.
Hierbei lässt
sich gemäß einer
anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine Beschädigung des
Kraftstoffbehälters
durch eine fehlerhafte Regeneration vermeiden, wenn zwischen den
Kammern der Betriebsentlüftung
und der Betankungsentlüftung
und der den Aktivkohlefilter aufnehmenden Kammer ein Tankschutzventil
angeordnet ist. Das Tankschutzventil verhindert bei einer Regeneration des
Aktivkohlefilters einen Unterdruck im Kraftstoffbehälter.
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Eine
Benetzung des Aktivkohlefilters mit Kraftstoff aus den Kammern der
Betriebsentlüftung und
der Betankungsentlüftung
lässt sich
gemäß einer anderen
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders gering halten,
wenn die Kammern der Betriebsentlüftung und der Betankungsentlüftung jeweils
ein Schwimmer/Roll-Over-Ventil aufweisen. Das Schwimmer/Roll- Over-Ventil verschließt bei einem Überschlag
des den Kraftstoffbehälter
aufweisenden Kraftfahrzeuges oder bei einer Überschreitung eines maximalen
Füllstandes
in der Kammer der Betriebsentlüftung
oder der Betankungsentlüftung die
Verbindung zu der den Aktivkohlefilter aufnehmenden Kammer. Vorzugsweise
sind die Schwimmer/Roll-Over-Ventile von dem Aktivkohlefilter aus gesehen
hinter dem Tankschutzventil angeordnet.
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Die
Steuerung der Belüftung
des Kraftstoffbehälters
gestaltet sich gemäß einer
anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach,
wenn eine den Aktivkohlefilter mit der Umgebung verbindenden Regenerierleitung
von einem Ventil absperrbar ist. Vorzugsweise wird das Ventil elektromagnetisch
geschaltet.
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Zur
weiteren Vereinfachung des konstruktiven Aufbaus der erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungseinrichtung
trägt es
bei, wenn das Ventil der Regenerierleitung und das Tankschutzventil
als gemeinsames Mehrwegeventil ausgebildet sind. Als gemeinsames
Mehrwegeventil eignet sich insbesondere ein elektromagnetisch schaltbares
3/3-Wegeventil, welches Entlüftungspfade
in den vorgesehenen Betriebszuständen
schaltet.
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In
den Kammern der Betankungsentlüftung und
der Betriebsentlüftung
angesammelter Kraftstoff könnte
beispielsweise unmittelbar in den Schwalltopf ablaufen. Eine zuverlässige Entleerung
der Kammern der Entlüftungseinrichtung
lässt sich
einfach sicherstellen, wenn eine Saugstrahlpumpe zur Absaugung von
in den Kammern der Entlüftungseinrichtung angesammeltem
Kraftstoff und zur unmittelbaren Förderung in den Schwalltopf
vorgesehen ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass sich jederzeit
möglichst
wenig Kraftstoff in den Kammern ansammeln kann.
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Die
Bauhöhe
der erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungseinrichtung
lässt sich
besonders gering halten, wenn die Kraft stoffpumpe liegend mit einer
horizontal ausgerichteten Welle zwischen einer Pumpenstufe und einem
Elektromotor angeordnet ist.
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Die
Erfindung lässt
zahlreiche Ausführungsformen
zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon
in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese
zeigt in
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1 schematisch
eine erfindungsgemäße Kraftstoffversorgungseinrichtung,
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2 schematisch
ein Ventil für
die Kraftstoffversorgungseinrichtung aus 1,
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3 schematisch
eine Kraftstoffpumpe der Kraftstoffversorgungseinrichtung aus 1.
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1 zeigt
einen Kraftstoffbehälter 1 mit
einer darin angeordneten Kraftstoffversorgungseinrichtung 2 für eine Brennkraftmaschine 3 eines
Kraftfahrzeuges. Der Kraftstoffbehälter 1 weist einen
in eine Montageöffnung 4 des
Kraftstoffbehälters 1 dichtend eingesetzten
Flansch 5 auf. In dem Kraftstoffbehälter 1 sind eine Kraftstofffördereinheit 6,
eine Entlüftungseinrichtung 7 und
ein Aktivkohlefilter 8 angeordnet. Die Kraftstofffördereinheit 6 und
die Entlüftungseinrichtung 7 weisen
ein gemeinsames topfförmiges
Gehäuse 9 auf.
Das topfförmige
Gehäuse 9 hat
einen Schwalltopf 10 der Kraftstofffördereinheit 6 zum Sammeln
von Kraftstoff und Kammern 11, 12 der Entlüftungseinrichtung 7.
Weiterhin ist in dem gemeinsamen topfförmigen Gehäuse 9 eine Kammer 13 für den Aktivkohlefilter 8 angeordnet.
Das topfförmige Gehäuse 9 ist
gegen den Boden des Kraftstoffbehälters 1 vorgespannt.
Die Kraftstofffördereinheit 6 fördert Kraftstoff
aus dem Schwalltopf 10 über
eine Steigleitung 14 in eine Förderkammer 15. Die
Förderkammer 15 ist über eine
Vorlaufleitung 16 mit der Brennkraftmaschine 3 verbunden
und weist einen Feinfilter 17 auf. Über einen Druckregler 18 wird
zuviel geförderter
Kraftstoff in den Schwalltopf 10 zurückgeleitet. Die Vorlaufleitung 16 ist
durch den Flansch 5 geführt.
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Die
Entlüftungseinrichtung 7 weist
eine Betriebsentlüftung 19 mit
einer bis in die Eckbereiche des Kraftstoffbehälters 1 geführten Entlüftungsleitung 20 und
eine Betankungsentlüftung 21 mit
einer bis zu einem vorgesehenen Abschaltpunkt des Kraftstoffbehälters 1 geführten Entlüftungsleitung 22 auf. Die
Entlüftungsleitungen 20, 22 sind
jeweils mit einer der Kammern 11, 12 der Entlüftungseinrichtung 7 verbunden.
Die Kammern 11, 12 der Entlüftungseinrichtung 7 haben
zudem jeweils eine von einem Schwimmer/Roll-Over-Ventil 23, 24 gesteuerte
Verbindung 25, 26 mit der den Aktivkohlefilter 8 aufweisenden
Kammer 13. Weiterhin ist in den Verbindungen 25, 26 der
Kammern 11, 12 der Entlüftungseinrichtung 7 mit
der den Aktivkohlefilter 8 aufnehmenden Kammer 13 ein
Tankschutzventil 27 angeordnet. Das Tankschutzventil 27 verhindert
Beschädigungen des
Kraftstoffbehälters 1 bei
einer fehlerhaften Regeneration des Aktivkohlefilters 8.
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Die
Kammern 11, 12 der Entlüftungseinrichtung 7 weisen
jeweils eigene Anschlüsse 28, 29 zu der
Kraftstofffördereinheit 6 auf. Über diese
Anschlüsse 28, 29 wird
Kraftstoff aus den Kammern 11, 12 abgesaugt und
in den Schwalltopf 10 gefördert. Weiterhin hat die Kraftstofffördereinheit 6 eine
von einer Kraftstoffpumpe 30 mit Kraftstoff als Treibmittel versorgte
Saugstrahlpumpe 31. Die Saugstrahlpumpe 31 fördert Kraftstoff
aus dem Kraftstoffbehälter 1 in den
Schwalltopf 10. Die Kraftstoffpumpe 30 saugt über einen
Vorfilter 32 Kraftstoff aus dem Schwalltopf 10 an
und fördert
diesen in die Förderkammer 15.
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Die
den Aktivkohlefilter 8 aufweisende Kammer 13 ist über eine
Diagnoseleitung 33 mit einer Leck-Diagnosepumpe 34 verbunden.
Die Leck-Diagnosepumpe 34 vermag eine Druckdifferenz zwischen dem
Inneren des Kraftstoffbehälters 1 und
der Umge bung zu erzeugen, um die Dichtheit des Kraftstoffbehälters 1 zu
prüfen.
Die Leck-Diagnosepumpe 34 ist hierzu auf der Außenseite
des Flansches 5 angeordnet. Weiterhin ist die den Aktivkohlefilter 8 aufweisende
Kammer 13 über
eine Regenerierleitung 35 mit einem Ansaugtrakt 36 der
Brennkraftmaschine 3 verbunden. Ein in der Regenerierleitung 35 angeordnetes
elektromagnetisches Ventil 37 wird in Abhängigkeit
von dem vorgesehenen Entlüftungszustand über eine
Steuerelektronik 38 geschaltet.
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2 zeigt
schematisch ein als 3/3-Wegeventil ausgebildetes Mehrwegeventil 39 als
Tankschutzventil 27 und in der Regenerierleitung 35 angeordnetes
Ventil 37 aus 1. Das Mehrwegeventil 39 weist
einen Anschluss 40 zur Verbindung mit den in 1 dargestellten
Kammern 11, 12 der Entlüftungseinrichtung 7,
einen Anschluss 41 für
die Regenerierleitung 35 und einen zu dem Aktivkohlefilter 8 führenden
Anschluss 42 auf. Das Mehrwegeventil 39 ermöglicht in
Abhängigkeit
von seiner Stellung den Druckausgleich des Kraftstoffbehälters 1 mit
der Umgebung, die Regeneration des Aktivkohlefilters 8 und den
Schutz des Kraftstoffbehälters 1 vor
einer Beschädigung
durch Unterdruck.
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3 zeigt
schematisch einen Teilbereich der Kraftstofffördereinheit 6 aus 1 mit
einer von einem Elektromotor 43 angetriebenen Pumpenstufe 44 der
Kraftstoffpumpe 30. Hierbei ist zu erkennen, dass die Kraftstoffpumpe 30 liegend,
mit einer horizontalen Welle 45 zwischen Elektromotor 43 und Pumpenstufe 44 angeordnet
ist. Zwischen der Pumpenstufe 44 und der in die Förderkammer 15 aus 1 führenden
Steigleitung 14 hat die Kraftstoffpumpe 30 einen
Abzweig 46 zu der aus dem Kraftstoffbehälter 1 ansaugenden
Saugstrahlpumpe 31 und zu einer Kraftstoff aus den Kammern 11, 12 der Entlüftungseinrichtung 7 absaugenden
Saugstrahlpumpe 47.
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- 1
- Kraftstoffbehälter
- 2
- Kraftstoffversorgungseinrichtung
- 3
- Brennkraftmaschine
- 4
- Montageöffnung
- 5
- Flansch
- 6
- Kraftstofffördereinheit
- 7
- Entlüftungseinrichtung
- 8
- Aktivkohlefilter
- 9
- Gehäuse
- 10
- Schwalltopf
- 11,
12, 13
- Kammer
- 14
- Steigleitung
- 15
- Förderkammer
- 16
- Vorlaufleitung
- 17
- Feinfilter
- 18
- Druckregler
- 19
- Betriebsentlüftung
- 20
- Entlüftungsleitung
- 21
- Betankungsentlüftung
- 22
- Entlüftungsleitung
- 23,
24
- Roll-Over-Ventil
- 25,
26
- Verbindung
- 27
- Tankschutzventil
- 28,
29
- Anschluss
- 30
- Kraftstoffpumpe
- 31
- Saugstrahlpumpe
- 32
- Vorfilter
- 33
- Diagnoseleitung
- 34
- Leck-Diagnosepumpe
- 35
- Regenerierleitung
- 36
- Ansaugtrakt
- 37
- Ventil
- 38
- Steuerelektronik
- 39
- Mehrwegeventil
- 40–42
- Anschluss
- 43
- Elektromotor
- 44
- Pumpenstufe
- 45
- Welle
- 46
- Abzweig
- 47
- Saugstrahlpumpe