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Title:
FUEL-SUPPLY SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/113111
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fuel-supply system comprising several swirl pots (6, 6'), an ejector pump (14, 14') being located in each swirl pot (6, 6') at a predefined height. The ejector pumps (14, 14') respectively transport fuel from one swirl pot (6, 6') into another swirl pot (6, 6'). When a fuel tank (1) is almost empty, fuel is thus distributed via the swirl pots (6, 6'), preventing one of said swirl pots (6, 6') from running dry.

Inventors:
TITTMANN MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/050924
Publication Date:
December 29, 2004
Filing Date:
May 26, 2004
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
TITTMANN MICHAEL (DE)
International Classes:
B60K15/077; F02M37/00; F02M37/02; F02M37/10; (IPC1-7): B60K15/077; F02M37/02
Foreign References:
EP0979939A22000-02-16
US2953156A1960-09-20
EP1122423A22001-08-08
EP1302354A12003-04-16
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Kraftstoffversorgungsanlage zum Fördern von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter zu einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit mehreren, in dem Kraftstoffbehälter angeordneten Fördereinheiten, bei der die Fördereinheiten jeweils einen Schwalltopf zum Sammeln von Kraftstoff und zumindest eine Saugstrahlpumpe zur Befüllung eines der Schwalltöpfe aufweisen, d a d u r c h g e k e n n zeichnet, dass eine Saugseite (13, 13') der zur Be füllung eines ersten Schwalltopfes (6, 6') vorgesehenen Saugstrahlpumpe (14, 14') in einem zweiten Schwalltopf (6, 6') angeordnet ist.
2. Kraftstoffversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,. dass in jedem der Schwalltöpfe (6, 6') eine Saugstrahlpumpe (14, 14') angeordnet ist, welche Kraftstoff in einen anderen Schwalltopf (6, 6') fördert.
3. Kraftstoffversorgungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugstrahlpumpen (14,14') jeweils im Wesentlichen dieselbe Förderleistung aufweisen.
4. Kraftstoffversorgungsanlage nach zumindest einem der vor hergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n zeichnet, dass die Saugseiten (13, 13') der Saug strahlpumpen (14,14') oberhalb einer vorgesehenen Min desthöhe im Schwalltopf (6,6') angeordnet sind.
5. Kraftstoffversorgungsanlage nach zumindest einem der vor hergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n zeichnet, dass jede der in den ersten Schwalltopf (6,6') fördernden Saugstrahlpumpen (14,14') eine einzel ne, in den ersten Schwalltopf (6,6') führende Förderlei tung aufweist.
6. Kraftstoffversorgungsanlage nach zumindest einem der vor hergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n zeichnet, dass in unterschiedlichen Schwalltöpfen (6,6') angeordnete Saugstrahlpumpen (14, 14') eine ge meinsame Sammelleitung (17,19) aufweisen.
7. Kraftstoffversorgungsanlage nach zumindest einem der vor hergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n zeichnet, dass die Sammelleitung (19) für jeden der Schwalltöpfe (6, 6') jeweils einen mit der Saugstrahlpumpe (14, 14') verbundenen Zufluss (20) und einen mit dem Schwalltopf (6,6') verbundenen Abfluss (21) aufweist.
8. Kraftstoffversorgungsanlage nach zumindest einem der vor hergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n zeichnet, dass Treibmittelanschlüsse (15, 15') der Saugstrahlpumpen (14, 14') mit einer Kraftstoff von einer Brennkraftmaschine in den Kraftstoffbehälter rückführenden Rücklaufleitung (18) verbunden sind.
9. Kraftstoffversorgungsanlage nach zumindest einem der vor hergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n zeichnet, dass die Treibmittelanschlüsse (15,15') der Saugstrahlpumpen (14,14') mit der in demselben Schwalltopf (6, 6') angeordneten Fördereinheit (5, 5') verbunden sind.
Description:
Beschreibung Kraftstoffversorgungsanlage Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffversorgungsanlage zum Fördern von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter zu einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit mehreren, in dem Kraftstoffbehälter angeordneten Fördereinheiten, bei der die Fördereinheiten jeweils einen Schwalltopf zum Sammeln von Kraftstoff und zumindest eine Saugstrahlpumpe zur Befüllung einer der Schwalltöpfe aufweisen.

Solche Kraftstoffversorgungsanlagen werden beispielsweise für Kraftfahrzeuge mit einer hohen Leistungsaufnahme und engen Kraftstoffbehältern, bei denen eine einzelne, leistungsstarke Fördereinheit häufig nicht montiert werden kann, eingesetzt und sind aus der Praxis bekannt. Die Befüllung der Schwall- töpfe erfolgt durch die in den Schwalltöpfen angeordneten Kraftstoffpumpen und/oder durch die Aufteilung von von der Brennkraftmaschine in den Kraftstoffbehälter zurückgeführtem Kraftstoff und über die Saugstrahlpumpen, welche Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter in den Schwalltöpfen sammeln. Die Saugstrahlpumpen werden meist von den Fördereinheiten mit Kraftstoff als Treibmittel versorgt.

Nachteilig bei den bekannten Kraftstoffversorgungsanlagen ist, dass eine ständige Befüllung aller Schwalltöpfe mit Kraftstoff nicht bei allen Anwendungen zuverlässig gewähr- leistet werden kann. Beispielsweise haben heutige Kraftfahr- zeuge häufig keine Rücklaufleitung oder in bestimmten Lastzu- ständen der Brennkraftmaschine wird wenig Kraftstoff über die Rücklaufleitung zurückgeführt. Die Befüllung des Schwalltop- fes über die aus dem Kraftstoffbehälter ansaugende Saug- strahlpumpe bzw. die 1. Pumpenstufe kann beispielsweise bei Kurvenfahrt dazu führen, dass die Saugstrahlpumpe bzw. die

Ansaugstelle aus dem Kraftstoff austaucht und keine Befüllung des jeweiligen Schwalltopfes stattfindet. Daher besteht die Gefahr, dass einer der Schwalltöpfe leer läuft, obwohl aus- reichend Kraftstoff im Kraftstoffbehälter vorhanden ist. Bei einem Leerlaufen eines der Schwalltöpfe besteht jedoch die Gefahr eines Trockenlaufens und damit einer Beschädigung ei- ner Kraftstoffpumpe der in diesem Schwalltopf angeordneten Fördereinheit.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Kraftstoffver- sorgungsanlage der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass der Kraftstoff zuverlässig über die Schwalltöpfe ver- teilt wird.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Saugseite der zur Befüllung eines ersten Schwalltopfes vorge- sehenen Saugstrahlpumpe in einem zweiten Schwalltopf angeord- net ist.

Durch diese Gestaltung lässt sich Kraftstoff aus einem aus- reichend gefüllten Schwalltopf mittels der Saugstrahlpumpe absaugen und dem anderen, nicht ausreichend gefüllten Schwalltopf zuführen. Damit wird der in einem der Schwalltöp- fe gesammelte Kraftstoff über die übrigen Schwalltöpfe ver- teilt. Eine Verteilung des von der Rücklaufleitung zurückge- führten Kraftstoffs ist daher nicht erforderlich. Daher ist die erfindungsgemäße Kraftstoffversorgungsanlage auch für Kraftfahrzeuge mit rücklauflosen Brennkraftmaschinen geeig- net.

Zur weiteren Vergleichmäßigung der Verteilung des Kraftstoffs trägt es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfin- dung bei, wenn in jedem der Schwalltöpfe eine Saugstrahlpumpe angeordnet ist, welche Kraftstoff in einen anderen Schwall- topf fördert. Hierdurch fördern zwei Saugstrahlpumpen gegen-

einander und erzeugen damit einen annähernd gleichen Füll- stand an Kraftstoff in den Schwalltöpfen.

Eine Überfüllung einer der Schwalltöpfe lässt sich gemäß ei- ner anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn die Saugstrahlpumpen jeweils im Wesentlichen dieselbe Förderleistung aufweisen.

Ein Form-oder Montagefehler der Förderleitung der Saug- strahlpumpe kann die Förderleistung dieser Saugstrahlpumpe drosseln. Ein Leerlaufen einer der Schwalltöpfe durch eine ungleichmäßige Förderungsleistung mehrerer Saugstrahlpumpen lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn die Saugseiten der Saugstrahlpumpen oberhalb einer vorgesehenen Mindesthöhe im Schwalltopf angeordnet sind. Damit kann der jeweilige Schwalltopf durch die Saugstrahlpumpen nicht unter die vorge- sehene Mindesthöhe entleert werden.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffversorgungsanlage gestaltet sich konstruktiv besonders einfach, wenn jede der in den ers- ten Schwalltopf fördernden Saugstrahlpumpen eine einzelne, in den ersten Schwalltopf führende Förderleitung aufweist.

Die Montage der erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungsanlage in dem Kraftstoffbehälter gestaltet sich besonders einfach, wenn in unterschiedlichen Schwalltöpfen angeordnete Saug- strahlpumpen eine gemeinsame Sammelleitung aufweisen. Durch diese Gestaltung wird die Anzahl der zu verlegenden Leitungen besonders gering gehalten.

Zur weiteren Vergleichmäßigung der Verteilung des Kraftstoffs trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn die Sammelleitung für jeden der Schwall- töpfe jeweils einen mit der Saugstrahlpumpe verbundenen Zu-

fluss und einen mit dem Schwalltopf verbundenen Abfluss auf- weist. Bei der Sammelleitung kann es sich selbstverständlich auch um einen Sammelbehälter handeln. Der Zu-und Abfluss kann dabei auch durch je eine gemeinsame Leitung erfolgen.

Bei Kraftfahrzeugen mit Rücklauf erfordert der Betrieb der Saugstrahlpumpen gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbil- dung der Erfindung einen besonders geringen Aufwand, wenn Treibmittelanschlüsse der Saugstrahlpumpen mit einer Kraft- stoff von einer Brennkraftmaschine in den Kraftstoffbehälter rückführenden Rücklaufleitung verbunden sind.

Eine Unterbrechung der Förderung der Saugstrahlpumpen bei ei- nem Ausbleiben der von der Brennkraftmaschine zurückgeführten Strömung an Kraftstoff lässt sich gemäß einer anderen vor- teilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn die Treibmittelanschlüsse der Saugstrahlpumpen mit der in demselben Schwalltopf angeordneten Fördereinheit verbunden sind. Vorzugsweise werden die Saugstrahlpumpen über eine Hauptstufe der jeweiligen Fördereinheit mit Kraftstoff als Treibmittel versorgt, während die Vorstufe zur unmittelbaren Befüllung des Schwalltopfes vorgesehen ist.

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 Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Kraftstoffversor- gungsanlage mit zwei Fördereinheiten, Fig. 2 schematisch eine weitere Ausführungsform der erfin- dungsgemäßen Kraftstoffversorgungsanlage mit einer Sammelleitung,

Fig. 3 schematisch eine weitere Ausführungsform der erfin- dungsgemäßen Kraftstoffversorgungsanlage, Figur 1 zeigt einen Kraftstoffbehälter 1 für ein Kraftfahr- zeug mit einer Kraftstoffversorgungsanlage zur Versorgung ei- ner Brennkraftmaschine 2 mit Kraftstoff. Der Kraftstoffbehäl- ter 1 ist als Satteltank mit zwei Kammern 3,3'ausgebildet und hat einen Einfüllstutzen 4. Die Kraftstoffversorgungsan- lage hat zwei Fördereinheiten 5, 5'mit jeweils einem Schwalltopf 6,6'. Unmittelbar oberhalb der Fördereinheiten 5,5'weist der Kraftstoffbehälter 1 Montageflansche 7, 7' auf. Durch einen der Montageflansche 7, 7'wird eine von den Fördereinheiten 5, 5'zu der Brennkraftmaschine 2 geführte Vorlaufleitung 8 hindurchgeführt. Hierbei handelt es sich um eine sogenannte rücklauflose Kraftstoffversorgungsanlage, bei der kein von der Brennkraftmaschine 2 unverbrauchter Kraft- stoff in den Kraftstoffbehälter 1 zurückgeführt wird.

Die Fördereinheiten 5, 5'sind jeweils elektrisch angetrieben und haben jeweils eine Vorstufe 9 und eine Hauptstufe 10. Die Vorstufe 9 fördert Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 1 in den Schwalltopf 6, während die Hauptstufe 10 Kraftstoff aus dem Schwalltopf 6 über die Vorlaufleitung 8 zu der Brenn- kraftmaschine 2 fördert. Die Vorstufe 9 hat einen im Kraft- stoffbehälter 1 angeordneten Filter 11. Ein Filter 12 der Hauptstufe 10 ist im Schwalltopf 6 angeordnet.

Weiterhin zeigt Figur 1, dass in einer vorgesehenen Höhe der Schwalltöpfe 6, 6'jeweils eine Saugseite 13, 13'einer Saug- strahlpumpe 14, 14'angeordnet ist. Die Saugstrahlpumpen 14, 14'weisen jeweils mit der in demselben Schwalltopf 6,6'an- geordneten Hauptstufe 10 verbundene Treibmittelanschlüsse 15, 15'und in den jeweils anderen Schwalltopf 6,6'mündende Förderleitungen 16,16'auf. Über die Treibmittelanschlüsse 15,15'werden die Saugstrahlpumpen 14, 14'mit Kraftstoff

als Treibmittel versorgt. Hierdurch saugen die Saugstrahlpum- pen 14,14'Kraftstoff aus dem jeweiligen Schwalltopf 6,6' an und fördern diesen in den anderen Schwalltopf 6,6'. Sinkt der Füllstand an Kraftstoff in einem der Schwalltöpfe 6, 6' unterhalb der Höhe der Saugseite 13,13'der Saugstrahlpumpen 14, 14', unterbleibt die Förderung von Kraftstoff aus diesem Schwalltopf 6,6'heraus. In diesem Fall wird der Schwalltopf 6, 6'über die Saugstahlpumpe 14,14'des anderen Schwalltop- fes 6, 6'mit Kraftstoff befüllt.

Selbstverständlich kann die Kraftstoffversorgungsanlage auch mehr als die beiden dargestellten Schwalltöpfe 6, 6'aufwei- sen. In diesem Fall wären die Förderleitungen 16,16'der Saugstrahlpumpen 14,14'vorzugsweise in einer Reihe zu ver- legen, so dass jede der Saugstrahlpumpen 14, 14'den nächsten Schwalltopf 6,6'befüllt.

Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Kraftstoffver- sorgungsanlage, welche sich von der aus Figur 1 dadurch un- terscheidet, dass die Saugstrahlpumpen 14,14'der beiden Schwalltöpfe 6,6'über eine Sammelleitung 17 miteinander verbunden sind. Damit fördern die Saugstrahlpumpen 14,14' den Kraftstoff in die gemeinsame Sammelleitung 17 und bauen dort einen Druck auf. Sinkt in einem der Schwalltöpfe 6,6' der Füllstand an Kraftstoff unterhalb der Höhe der Saugseite 13,13'der darin angeordneten Saugstrahlpumpe 14, 14', ver- ringert sich schlagartig die Förderleistung dieser Saug- strahlpumpe 14, 14', so dass Kraftstoff von der Saugstrahl- pumpe 14,14'des anderen Schwalltopfes 6,6'über die Sam- melleitung strömt. Weiterhin zeigt Figur 2, dass eine Rück- laufleitung 18 von der Brennkraftmaschine 2 in den Kraft- stoffbehälter 1 geführt ist. Die Rücklaufleitung 18 mündet hier unmittelbar in den Kraftstoffbehälter 1 und kann bei rücklauflosen Systemen weggelassen werden.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Kraftstoffver- sorgungsanlage, welche sich von der aus Figur 2 vor allem da- durch unterscheidet, dass die Treibmittelanschlüsse 15,15' der in den Schwalltöpfen 6, 6'angeordneten Saugstrahlpumpen 14, 14'mit der Rücklaufleitung 18 verbunden sind. Beide Saugstrahlpumpen 14,14'fördern den Kraftstoff in eine ge- meinsame Sammelleitung 19. Die Sammelleitung 19 hat zur Ver- teilung des geförderten Kraftstoffs jeweils einen mit den Saugstrahlpumpen 14,14 verbundenen Zufluss 20, 20'und je- weils einen in die Schwalltöpfe 6, 6'mündenden Abfluss 21, 21'. Selbstverständlich kann auch diese Kraftstoffversor- gungsanlage über die Fördereinheiten 5, 5'anstelle über die Rücklaufleitung 18 mit Kraftstoff als Treibmittel versorgt werden. Wenn in einem der Schwalltöpfe 6,6'der Füllstand an Kraftstoff unterhalb der Höhe der Saugseite 13,13'der Saug- strahlpumpe 14,14'sinkt, wird aus diesem Schwalltopf 6,6' kein Kraftstoff mehr herausgefördert. Da über die Abflüsse 21,21'der Sammelleitung 19 insgesamt geförderter Kraftstoff über alle Schwalltöpfe 6, 6'im Wesentlichen gleichmäßig ver- teilt wird, gleichen sich die Füllstände der Schwalltöpfe 6, 6'aus.