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Title:
FUEL FEED UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/070719
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fuel feed unit (2) for a motor vehicle, comprising a volume flow reducing valve (13, 14) that is mounted in a pump fluid line (11, 12) leading to a suction jet pump (5, 6). Said volume flow reducing valve (13, 14) reduces the fuel volume flow supplied to the suction jet pump (5, 6) when the feed pressure of the fuel pump (4) increases, thereby avoiding unnecessary feed of fuel to the suction jet pump (5, 6).

Inventors:
DICKENSCHEID LOTHAR (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/053602
Publication Date:
August 04, 2005
Filing Date:
December 20, 2004
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
DICKENSCHEID LOTHAR (DE)
International Classes:
B60K15/077; F02M37/02; F02M37/10; (IPC1-7): B60K15/077
Domestic Patent References:
WO2003084775A22003-10-16
Foreign References:
DE19504217A11996-08-22
DE4224981A11994-02-03
US20020043253A12002-04-18
EP1199464A22002-04-24
EP0819843A21998-01-21
EP0864458A11998-09-16
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. KraftstoffFördereinheit zur Förderung von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter mit einer Kraftstoff aus einem Schwalltopf ansaugenden Kraftstoffpumpe, mit ei ner Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter in den Schwalltopf fördernden Saugstrahlpumpe und mit einer von der Druckseite der Kraftstoffpumpe zu der Saug strahlpumpe geführten Treibmittelleitung, d a durch gekennzeichnet, dass in der Treibmittelleitung (11,12) ein druckabhängiges Volu menstromreduzierventil (13,14) zur Drosselung des der Saugstrahlpumpe (5,6) zugeführten Volumenstroms an Kraftstoff bei steigendem Förderdruck der Kraftstoff pumpe (4) angeordnet ist.
2. KraftstoffFördereinheit nach Anspruch 1, d a d gekennzeichnet, dass das Volu menstromreduzierventil (13,14) einen von einem Feder element (19) gegen den Förderdruck der Kraftstoffpumpe (4) vorgespannten Kolben (18) hat und dass der Kolben (18) in einem Kanal (22) verschieblich angeordnet ist und dass ein Querschnitt eines zwischen dem Kolben (18) und dem Kanal (22) angeordneten Ringspaltes sich mit gegen die Kraft des Federelementes (19) bewegten Kol bens (18) verkleinert.
3. KraftstoffFördereinheit nach Anspruch 1 oder 2, d a durch gekennzeichnet, dass der Kolben (18) einen Abschnitt (20) mit sich vergrößerndem Quer schnitt, vorzugsweise kegelförmig, aufweist, mit dem er einer Steuerkante des Kanals (22) gegenübersteht.
4. KraftstoffFördereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (22) einen sich aufweitenden, vorzugs weise konischen Abschnitt (21) aufweist.
5. KraftstoffFördereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumenstromreduzierventil (13,14) eine zur Anordnung in dem Kraftstoffbehälter (1) vorgesehene Öffnung (17) hat und dass die dem Förderdruck abgewand te Seite des Kolbens (18) eine Verbindung mit der Öff nung (17) aufweist.
6. KraftstoffFördereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass der Kolben (18) von einem Federelement (19) in seine die Treibmittelleitung (11, 12) freigebende Stel lung vorgespannt ist.
Description:
Beschreibung Kraftstoff-Fördereinheit Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Fördereinheit zur För- derung von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter mit einer Kraftstoff aus einem Schwalltopf ansaugenden Kraftstoffpumpe, mit einer Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter in den Schwalltopf fördernden Saugstrahlpumpe und mit einer von der Druckseite der Kraftstoffpumpe zu der Saugstrahlpumpe geführ- ten Treibmittelleitung.

Solche Kraftstoff-Fördereinheiten werden in heutigen Kraft- fahrzeugen häufig eingesetzt und sind aus der Praxis bekannt.

Die Saugstrahlpumpen werden von der Kraftstoffpumpe mit Kraftstoff versorgt und fördern Kraftstoff aus dem Kraft- stoffbehälter beispielsweise in einen Schwalltopf der Kraft- stoff-Fördereinheit. Die Förderung des Kraftstoffs erfolgt bei den bekannten Fördereinheiten unabhängig davon, ob sich Kraftstoff in dem Schwalltopf befindet.

Insbesondere bei bedarfsgeregelten Fördereinheiten, bei denen die Förderleistung der Kraftstoffpumpe in Abhängigkeit von dem Kraftstoffbedarf einer Brennkraftmaschine des Kraftfahr- zeuges geregelt wird, ist die Saugstrahlpumpe derart dimensi- oniert, dass sie auch bei einem geringen Förderdruck der Kraftstoffpumpe ausreichend Kraftstoff fördert. Dies führt jedoch dazu, dass in den meisten Arbeitszuständen die Saug- strahlpumpe unnötig viel Kraftstoff als Treibmittel erhält, was den Einsatz einer besonders leistungsstarken Pumpenein- heit erfordert.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Kraftstoff- Fördereinheit der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass insbesondere bei bedarfsgeregelten Fördereinheiten eine unnötige Förderung an Kraftstoff zu der Saugstrahlpumpe ver- mieden wird.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelost, dass in der Treibmittelleitung ein druckabhängiges Volumenstromredu- zierventil zur Drosselung des der Saugstrahlpumpe zugeführten Volumenstroms an Kraftstoff bei steigendem Förderdruck der Kraftstoffpumpe angeordnet ist.

Durch diese Gestaltung wird mit steigendem Förderdruck der Kraftstoffpumpe die Förderung von Kraftstoff über die Treib- mittelleitung zu der Saugstrahlpumpe beibehalten oder gedros- selt. Die Saugstrahlpumpe kann daher für eine geringe Förder- leistung der Kraftstoffpumpe dimensioniert werden. Steigt die Förderleistung der Kraftstoffpumpe infolge steigender Be- darfsanforderung der Brennkraftmaschine, regelt das Volumen- stromreduzierventil die Führung des Kraftstoffs über die Treibmittelleitung zu der Saugstrahlpumpe herunter. Damit wird eine unnötige Förderung von Kraftstoff zu der Saug- strahlpumpe vermieden. Hierdurch lässt sich die erfindungsge- mäße Kraftstoff-Fördereinheit besonders klein dimensionieren.

Weiterhin wird durch die geringe Förderung von Kraftstoff in- nerhalb des Kraftstoffbehälters eine Permeation von Kraft- stoff in die Umgebung besonders gering gehalten.

Das Volumenstromreduzierventil gestaltet sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv beson- ders einfach, wenn das Volumenstromreduzierventil einen von einem Federelement gegen den Förderdruck der Kraftstoffpumpe vorgespannten Kolben hat, wenn der Kolben in einem Kanal ver-

schieblich angeordnet ist, und wenn ein Querschnitt eines zwischen dem Kolben und dem Kanal angeordneten Ringspaltes sich mit gegen die Kraft des Federelementes bewegten Kolbens verkleinert.

Die Verkleinerung des Ringspaltes in dem Volumenstromredu- zierventil erfordert gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen besonders geringen baulichen Aufwand, wenn der Kolben einen Abschnitt mit einem sich vergrößernden Querschnitt aufweist, mit dem er einer Steuerkante des Kanals gegenübersteht. In einer besonders einfach zu fertigenden Ausführung ist der Abschnitt als Konus ausgebildet.

Der Kolben kann gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbil- dung der Erfindung einen kostengünstig zu fertigenden zylind- rischen Abschnitt aufweisen, wenn der Kanal einen konischen Abschnitt aufweist.

Ein besonders verlustarmes Durchströmen des Volumenstromredu- zierventils wird mit einem Kolben erreicht, dessen Durchmes- ser wesentlich kleiner als der Kanaldurchmesser ist, und der lediglich im Bereich des Ringspaltes und des Federelementes einen Durchmesser besitzt, der in etwa dem Kanaldurchmesser entspricht.

Die Steuerung des Volumenstromreduzierventils gegenüber dem im Kraftstoffbehälter herrschenden Druck erfordert gemäß ei- ner anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen besonders geringen Aufwand, wenn das Volumenstromreduzierven- til eine zur Anordnung in dem Kraftstoffbehälter vorgesehene Öffnung hat und wenn die dem Förderdruck abgewandte Seite des Kolbens eine Verbindung mit der Öffnung aufweist.

Zur weiteren Vereinfachung der Steuerung des Volumenstromre- duzierventils trägt es bei, wenn der Kolben von einem Feder- element in seine die Treibmittelleitung freigebende Stellung vorgespannt ist.

Die Anordnung eines zusätzlichen Kaltstartventils, welches bei Anlaufen der Kraftstoffpumpe die Treibmittelleitung bis zum Erreichen eines Mindestdrucks verschlossen hält, wird in einfacher Weise vermieden, wenn das dem Ringspalt zugeordnete Ende des Kolbens eine Dichtung aufweist, die mit einem Dicht- sitz im Kanal zusammenwirkt.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur wei- teren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Diese zeigt in Figur 1 schematisch eine erfindungsgemäße, in einem Kraftstoffbehälter angeordnete Kraftstoff- Fördereinheit, Figur 2 stark vergrößert eine Schnittdarstellung durch ein Volumenstromreduzierventil der Kraftstoff- Fördereinheit aus Figur 1.

Figur 1 zeigt einen als Satteltank ausgebildeten Kraftstoff- behälter 1 für ein Kraftfahrzeug mit einer darin angeordneten Kraftstoff-Fördereinheit 2 Die Kraftstoff-Fördereinheit 2 hat eine Kraftstoff aus einem im Bodenbereich des Kraftstoff- behälters 1 angeordneten Schwalltopf 3 ansaugende Kraftstoff- pumpe 4 und zwei Saugstrahlpumpen 5,6 zur Befüllung des Schwalltopfes 3. Eine der Saugstrahlpumpen 6 ist in einer von dem Schwalltopf 3 getrennten Kammer 7 des Kraftstoffbehälters

1 angeordnet, während die andere Saugstrahlpumpe 5 den Schwalltopf 3 mit dem diesen unmittelbar umgebenden Kraft- stoff befüllt. Von der Druckseite der Kraftstoffpumpe 4 führt eine Vorlaufleitung 8 zu einer Brennkraftmaschine 9 des Kraftfahrzeuges. Die Kraftstoffpumpe 4 wird in Abhängigkeit von dem Bedarf der Brennkraftmaschine 9 geregelt.

In der Vorlaufleitung 8 ist ein Verteiler 10 angeordnet, an denen zu den Saugstrahlpumpen 5,6 führende Treibmittellei- tungen 11,12 angeschlossen sind. Über diese Treibmittellei- tungen 11,12 werden die Saugstrahlpumpen 5,6 mit Kraftstoff als Treibmittel versorgt. In den Treibmittelleitungen 11,12 sind jeweils Volumenstromreduzierventile 13,14 angeordnet.

Die Volumenstromreduzierventile 13,14 verringern den den Saugstrahlpumpen 5,6 zugeführten Volumenstrom an Kraftstoff mit steigendem Förderdruck der Kraftstoffpumpe 4.

Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung durch eines der Volu- menstromreduzierventile 13,14 der Kraftstoff-Fördereinheit 2 aus Figur 1. Das Volumenstromreduzierventil 13, 14 weist ei- nen ersten Anschlussstutzen 15 für das zu der Vorlaufleitung 8 aus Figur 1 führende Teilstück der Treibmittelleitung 11, 12 und einen zweiten Anschlussstutzen 16 für das zu der Saug- strahlpumpe 5,6 führende Teilstück der Treibmittelleitung 11,12 auf. Zur Verdeutlichung sind die Strömungen des Kraft- stoffs mit Pfeilen gekennzeichnet. Weiterhin hat das Volumen- stromreduzierventil 13,14 eine in den Kraftstoffbehälter 1 aus Figur 1 weisende Öffnung 17. In dem Volumenstromreduzier- ventil 13,14 ist ein Kolben 18 verschieblich angeordnet und gegenüber der Öffnung 17 abgedichtet. Ein Federelement 19 spannt den Kolben 18 in Richtung des ersten Anschlussstutzens 15 vor. Weiterhin hat der Kolben 18 einen kegelförmigen Ab- schnitt 20, welcher einem konischen Abschnitt 21 eines zu dem

zweiten Anschlussstutzen 16 führenden Kanals 22 gegenüber- steht. Selbstverständlich kann alternativ zu dieser Ausfüh- rungsform entweder der Kolben 18 oder der Kanal 22 zylind- risch ausgebildet sein. Hierdurch hat das Volumenstromredu- zierventil 13,14 einen Ringspalt 23 zwischen dem Kolben 18 und dem Kanal 22, durch den der Kraftstoff von der Kraft- stoffpumpe 4 aus Figur 1 zu der entsprechenden Saugstrahlpum- pe 5,6 gelangt.

Bei steigendem Förderdruck der Kraftstoffpumpe 4 steigt der Druck in dem ersten Anschlussstutzen 15. Hierdurch wird der Kolben 18 gegen die Kraft des Federelementes 19 verschoben und damit der Ringspalt verkleinert. Dies führt zu einer Drosselung der Förderung von Kraftstoff zu der in Figur 1 dargestellten Saugstrahlpumpe 5,6.

Der dem Ringspalt 23 zugewandte Abschnitt 20 des Kolbens 18 trägt zusätzlich eine Dichtung 24, die mit einem als Dicht- sitz ausgebildetem Absatz 25 des Anschlussstutzens 15 zusam- menwirkt. Bei keinem oder geringem Förderdruck, z. B. beim Start der Kraftstoffpumpe 4 wird die Dichtung 24 durch das Federelement 19 gegen den Absatz 25 gedrückt, so dass das Vo- lumenstromreduzierventil 13,14 während der Startphase als Startventil wirkt.




 
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