Kraftstoffversorgungssystem für ein Heizgerät eines

Kraftfahrzeugs

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffversorgungssystem für ein Heizgerät eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Wasserheizgeräts als Teil eines Standheizungs- und/oder Zuheizersystems des Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Herkömmliche Kraftstoffversorgungssysteme für Heizgeräte von Kraftfahrzeugen weisen einen Kraftstofftank, eine den Kraftstofftank mit dem Heizgerät verbindende Kraftstoff¬ zulaufleitung und eine Kraftstoffpumpe zum Fördern von Kraftstoff aus dem Kraftstofftank durch die Kraftstoff¬ zulaufleitung zu dem Heizgerät auf. Die Kraftstoffpumpe ist üblicherweise in der Nähe des Kraftstofftanks, d.h. im hinteren Bereich des Kraftfahrzeugs angeordnet, während das Heizgerät in der Nähe der Fahrzeugheizung und des Motors, d.h. im vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Da die KraftstoffZulaufleitung zum Heizgerät hin offen ist, verdunstet der Kraftstoff in der KraftstoffZulaufleitung bei Nicht-Betrieb des Heizgeräts. Dies verursacht Probleme bei einem Start des Heizgeräts, da es eine gewisse Zeit dauert, bis die Kraftstoffzulaufleitung wieder vollständig mit Kraftstoff gefüllt ist, d.h. der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffzulaufleitung ausreichend hoch ist.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftstoffversorgungssystem für ein Heizgerät eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, das die oben genannten Probleme herkömmlicher Kraftstoffversorgungssysteme vermeidet und insbesondere auf einfache Weise einen zuverlässigen Start des Heizgeräts gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch ein Kraftstoffversorgungssystem für ein Heizgerät eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Das erfindungsgemäße Kraftstoffversorgungssystem für ein Heizgerät eines Kraftfahrzeugs enthält einen Kraftstofftank; eine Kraftstoffzulaufleitung, die den Kraftstofftank mit dem Heizgerät verbindet; und eine Kraftstoffpumpe zum Fördern von Kraftstoff aus dem Kraftstofftank durch die Kraftstoffzulauf- leitung zu dem Heizgerät. Außerdem ist die Kraftstoffzulauf- leitung über ein Steuerelement mit einer Kraftstoffrücklauf- leitung verbindbar, wobei das Steuerelement vor einem Start des Heizgeräts die Kraftstoffrücklaufleitung öffnet und einen Kraftstoffeinlass des Heizgeräts schließt, bis der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffzulaufleitung einen vorbestimmten Wert überschreitet.

Durch die Kraftstoffrücklaufleitung des Kraftstoff¬ versorgungssystems kann vor einem Start des Heizgeräts die Kraftstoffzulaufleitung entlüftet werden, bis die Kraftstoffzulaufleitung wieder vollständig mit Kraftstoff gefüllt ist bzw. der Kraftstoffdruck in der Kraftstoff¬ zulaufleitung für den Betrieb des Heizgeräts ausreichend hoch ist. Mit dem so aufgebauten Kraftstoffversorgungssystem kann

daher auf einfache Weise ein zuverlässiger Start des Heizgeräts gewährleistet werden.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass das System einer Kraftstoffrücklaufleitung aus dem Stand der Technik bereits grundsätzlich in Zusammenhang mit Kraftstoff¬ versorgungssystemen von Kraftfahrzeugmotoren bekannt ist. Es wird beispielhaft auf die Druckschriften DE-OS 23 13 164, DE 37 10 807 Al, DE 43 44 775 Al, DE 43 44 777 Al, DE 44 10 367 Al verwiesen. Ein solches Kraftstoffrücklauf- system eines Kraftfahrzeugmotors unterliegt jedoch anderen Anforderungen, und eine ähnliche Kraftstoffrücklaufleitung für einen sicheren Startbetrieb eines Heizgeräts eines Kraftfahrzeugs ist dem Fachmann bisher noch nicht bekannt.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuerelement ein Mehrwegeventil, beispielsweise ein Zweiwege- oder ein DreiWegeventil .

In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Kraftstoff¬ rücklaufleitung direkt mit dem Kraftstofftank verbunden.

In einer alternativen Ausführungsform ist die Kraftstoff¬ rücklaufleitung mit einer Kraftstoffrücklaufleitung des Kraftfahrzeugmotors oder mit einem Kraftstoff¬ verdunstungssystem des Kraftfahrzeugmotors verbunden.

Vorzugsweise ist in der Kraftstoffrücklaufleitung ein Rückschlagventil angeordnet, das einen Kraftstoffström in Richtung zu der KraftstoffZulaufleitung sperrt.

Das mit dem erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungssystem versorgte Heizgerät kann ein Teil eines Standheizungssystems des Kraftfahrzeugs, um ein Kühlwasser aufzuheizen, um so bei

Bedarf den Fahrgastraum des Fahrzeugs zu erwärmen und die Fahrzeugscheiben abzutauen. Ebenso kann das Heizgerät Teil eines Zuheizersystems des Kraftfahrzeugs sein, um zum Beispiel eine ungenügende Heizleistung einer Kraftfahrzeugheizung auszugleichen.

Obige sowie weitere Vorteile, Merkmale und Merkmals¬ kombinationen ergeben sich aus der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines

KraftstoffVersorgungssystems eines Heizgeräts eines Kraftfahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungs¬ beispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines

Kraftstoffversorgungssystems eines Heizgeräts eines Kraftfahrzeugs gemäß einem zweiten Ausführungs- beispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines

Kraftstoffversorgungssystems eines Heizgeräts eines Kraftfahrzeugs gemäß einem dritten Ausführungs¬ beispiel der vorliegenden Erfindung.

Anhand von Fig. 1 wird zunächst ein erstes Ausführungs- beispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Im Anschluss daran folgt unter Bezugnahme auf Fig. 2 und 3 eine Erläuterung eines zweiten und eines dritten Ausführungs- beispiels der vorliegenden Erfindung. Dabei werden für

gleiche Komponenten durchgehend die gleichen Bezugsziffern verwendet, und auf eine wiederholte Beschreibung derselben wird zum Teil verzichtet.

Das Heizgerät 10 in Fig. 1 wird mit einem Kraftstoff betrieben, wobei je nach Ausführungsart des Heizgeräts 10 ein Otto-Kraftstoff (Benzinheizgerät) oder ein Diesel-Kraftstoff oder Diesel-PME-Kraftstoff (Dieselheizgerät) verwendet werden kann. Das Heizgerät 10 ist insbesondere ein Wasserheizgerät zum Aufheizen des Kühlwassers des Kraftfahrzeugs, um damit den Fahrgastraum zu erwärmen, die Fahrzeugscheiben abzutauen, den Fahrzeugmotor zu erwärmen oder die Fahrzeugheizung zu unterstützen. Je nach Anwendungsfall spricht man von einem Standheizungssystem oder einem Zuheizersystem.

Der für den Betrieb des Heizgeräts 10 benötigte Kraftstoff befindet sich in einem Kraftstofftank 12 des Kraftfahrzeugs, der auch mit dem Kraftstoffversorgungssystem des Kraftfahrzeugmotors gekoppelt ist. Eine Kraftstoffpumpe 14 fördert den Kraftstoff bei Bedarf, d.h. für den Betrieb des Heizgeräts 10, aus dem Kraftstofftank 12 durch eine Kraft¬ stoffZulaufleitung 16 zu dem Heizgerät 10. Der Kraftstofftank 12 befindet sich dabei üblicherweise im hinteren Bereich des Kraftfahrzeugs, die Kraftstoffpumpe 14 ist in der Nähe des Kraftstofftanks 12 angeordnet oder kann wahlweise sogar im Kraftstofftank 12 selbst montiert sein, und das Heizgerät 10 ist aufgrund seiner Einbindung in den Kühlwasserkreislauf im vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs, z.B. im Motorraum angeordnet.

Dem Heizgerät 10 vorgeschaltet ist ein Steuerelement 18 in Form eines Mehrwegeventils (z.B. Zweiwege- oder Dreiwegeventil) , das sowohl mit der Kraftstoffzulaufleitung 16 und einem Kraftstoffeinlass des Heizgeräts 10 als auch

einer Kraftstoffrücklaufleitung 20 verbunden ist. Im ersten Ausführungsbeispiel verbindet die Kraftstoffrücklaufleitung 20 die KraftstoffZulaufleitung 16 über das Steuerelement 18 wieder mit dem Kraftstofftank 12. Ferner ist in der Kraftstoffrücklaufleitung 20 ein Rückschlagventil 22 vorgesehen, um ein unerwünschtes Rückströmen des Kraftstoffes aus dem Kraftstofftank 12 in die Kraftstoffrücklaufleitung 20 verhindern.

Bei Nicht-Betrieb des Heizgeräts 10 ist die Kraftstoffpumpe 14 ausgeschaltet, und das Steuerelement 18 schließt die Verbindung zwischen der KraftstoffZulaufleitung 16 und dem Kraftstoffeinlass des Heizgeräts 10 und öffnet die Verbindung zwischen der KraftstoffZulaufleitung 16 und der Kraftstoff¬ rücklaufleitung 20. Der sich in der Kraftstoffzulaufleitung 16 befindende Kraftstoff verdunstet und wird über die Kraft¬ stoffrücklaufleitung 20 dem Kraftstofftank 12 zurückgeführt.

Vor einem Betriebsstart des Heizgeräts 10 wird zunächst die Kraftstoffpumpe 14 eingeschaltet, das Steuerelement 18 behält jedoch zunächst jedoch seine oben beschriebenen Steuer¬ stellungen bei. Das heißt, der Kraftstoff wird aus dem Kraftstofftank 12 durch die Kraftstoffpumpe 14 in die Kraftstoffzulaufleitung 16 gepumpt und über die Kraftstoff¬ rücklaufleitung 20 dem Kraftstofftank 12 zurückgeführt. Dieser Betriebszustand des Kraftstoffversorgungssystems des Heizgeräts 10 wird solange beibehalten, bis die Kraftstoff¬ zulaufleitung 16 über die Kraftstoffrücklaufleitung 20 entlüftet ist und der Kraftstoffdruck in der Kraftstoff¬ zulaufleitung 16 für den Betrieb des Heizgeräts 10 ausreichend hoch ist. Erst wenn der zum Beispiel durch einen geeigneten Drucksensor in der Nähe des Steuerelements 18 erfasst Kraftstoffdruck in der KraftstoffZulaufleitung 16 einen vorbestimmten Wert überschreitet, sperrt das

Steuerelement 18 die Kraftstoffrücklaufleitung 20 und öffnet die Verbindung der Kraftstoffzulaufleitung 16 mit dem Kraft¬ stoffeinlass des Heizgeräts 10, wobei das Heizgerät 10 nun ebenfalls eingeschaltet wird und seinen Betrieb aufnehmen kann.

Durch dieses Kraftstoffversorgungssystem des Heizgeräts 10 ist gewährleistet, dass dem Heizgerät 10 bereits zum Betriebsstart ein ausreichender Kraftstoffdruck zur Verfügung steht, sodass das Heizgerät 10 zuverlässig gestartet werden kann und die im Stand der Technik vorhandenen Probleme beim Heizgerätestart vermieden werden.

Das in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unterschiedet sich von dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel darin, dass die Kraftstoffrücklaufleitung 16 nicht direkt in den Kraftstofftank 12 zurückgeführt ist, sondern statt dessen mit einer Kraftstoffrücklaufleitung 26 eines Kraftfahrzeugmotors 24 verbunden ist, die ihrerseits in den Kraftstofftank 12 zurückgeführt ist. Die Kraftstoffrücklaufleitung 26 des Kraftfahrzeugmotors 24 ist Bestandteil eines bekannten Kraftstoffversorgungssystems des Kraftfahrzeugmotors 24, das hier nicht näher erläutert werden soll, da es nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist und dem Fachmann hinlänglich bekannt sein sollte.

Das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich, wie in Fig. 3 dargestellt, von dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel darin, dass die Kraftstoffrücklaufleitung 16 ebenfalls nicht direkt in den Kraftstofftank 12 zurückgeführt ist, sondern statt dessen mit einem Kraftstoffverdunstungssystem des Kraftfahrzeug¬ motors 24 verbunden ist. Das KraftstoffVerdunstungssystem ist

ebenfalls Teil eines bekannten Kraftstoffversorgungssystems des Kraftfahrzeugmotors 24 und umfasst im Wesentlichen eine den Kraftfahrzeugmotor 24 mit dem Kraftstofftank 12 verbindende Kraftstoffregenerierleitung 28, in der ein Aktivkohlebehälter 30 und ein Regenerierventil 32 angeordnet sind.

Die Funktionsweisen und Wirkungen des

Kraftstoffversorgungssystems des Heizgeräts 10 des zweiten und des dritten Ausführungsbeispiels entsprechen denen des unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen. ersten Ausführungsbeispiels, sodass auf eine wiederholte Beschreibung derselben verzichtet werden kann.

Während die vorliegende Erfindung oben anhand von verschiedenen Ausführungsbeispielen vollständig beschrieben worden ist, ist es selbstverständlich, dass durch den Fachmann zahlreiche Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, wie er in den anhängenden Ansprüchen definiert ist .

Zum Beispiel wird das Kraftstoffversorgungssystem des Heizgeräts 10 bei seiner Realisierung zusätzlich verschiedene Druck- und Temperatursensoren und Druckregeleinrichtungen umfassen.