Die vorliegende Erfindung betrifft einen Unterdruckgenerator zur Kraftstofftankentlüftung. Des Weiteren stellt die vorliegende Erfindung eine Kraftstofftankentlüftung für ein Kraftfahrzeug bereit.

Ein bekanntes Phänomen bei Kraftstofftanks in Kraftfahrzeugen ist die Verdunstung von Kraftstoff im Kraftstofftank. Dabei entstehen zusätzliche Kohlenwasserstoffemissionen. Zum Schutz der Umwelt ist zu vermeiden, dass die Kohlenwasserstoffemissionen in die Atmosphäre austreten. Im Stand der Technik gibt es zahlreiche Lösungen in Form von Tankentlüftungssystemen, die Aktivkohlefilter einsetzten, um die verdampften Kohlenwasserstoffe aufzufangen. Die Aktivkohlefilter sind allerdings in ihrer Speicherkapazität begrenzt und setzen nach einer bestimmten Betriebszeit zu. Die Reinigung der Aktivkohlefilter erfolgt beispielsweise durch Spülung des Aktivkohlefilters mit Frischluft. Dabei hat sich außerdem als vorteilhaft erwiesen, die mit Kohlenwasserstoffen angereicherte Spülluft einem Verbrennungsvorgang in dem Kraftfahrzeug zurückzuführen.

In der Regel weisen Tankentlüftungssysteme, wie sie beispielsweise aus DE 102011054 851 Ai bekannt sind, eine Aktivkohlefilterleitung, die vom Aktivkohlefilter zu einem Ansaugbereich eines Kraftfahrzeugmotors führt und in der ein steuerbares Tankentlüftungsventil integriert ist. Zur Spülung/Reinigung wird ein Unterdrück aus dem Ansaugbereich des Kraftfahrzeugmotors genutzt, so dass der Aktivkohlefilter über eine Frischluftleitung gespült wird. Diese mit Kohlenwasserstoffen angereicherte Spülluft wird im Ansaugbereich dem Kraftfahrzeugmotor zur Verbrennung zugeführt. Der Aktivkohlefilter wird daher durch die Unterdruckbeaufschlagung vom Ansaugbereich mit Umgebungsluft gespült und passiv regeneriert. Ein weiteres gattungsgemäßes Tankentlüftungssystem ist beispielsweise aus DE 102016210570 Ai bekannt. Es treten allerdings Betriebszustände auf, beispielsweise bei einer weit geöffneten Drosselklappe, in denen der Unterdrück im Ansaugbereich nicht groß genug ist, um Spülluft anzusaugen den Aktivkohlefilter zu regenerieren bzw. zu spülen. Ein solcher Fall tritt beispielsweise bei aufgeladenen Motoren im aufgeladenen Betriebszustand auf, da dann im Ansaugbereich kaum Unterdrück herrscht. Zur Lösung dieses Problems werden Venturidüsen eingesetzt, die einen Unterdrück zum Spülen des Aktivkohlefilters erzeugen.

An den bekannten Tankentlüftungssystemen insbesondere gemäß DE 102016210570 Ai und DE 102011054851 Aientstehen weiterhin Undichtigkeiten und Leckageströme in die Atmosphäre. Des Weiteren bestehen im Hinblick auf die Herstellung Verbesserungspotentiale.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Unterdruckgenerator sowie eine Kraftstofftankentlüftung zu schaffen, der/die eine kompakte Struktur besitzt, einfach herzustellen ist und eine verbesserte Fluiddichtigkeit aufweist.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1 bzw. 14 gelöst.

Danach ist ein Unterdruckgenerator zur Kraftstofftankentlüftung bereitgestellt. Die Kraftstofftanklüftung, auch Tankentlüftungssystem genannt, kann grundsätzlich im Allgemeinen Aufbau und bzgl. der Funktionsweise entsprechend den Kraftstofftankentlüftungen, insbesondere Tankentlüftungssystemen, realisiert sein, wie sie in Bezug auf den Stand der Technik beschrieben sind. Kraftstofftanklüftungen werden in der Regel in Kraftfahrzeugen eingesetzt, die einen Kraftstofftank aufweisen, in dem Kraftstoff bereitgestellt ist. Der Kraftstoff kann als Energielieferant für einen Kraftfahrzeugmotor, insbesondere einen Verbrennungsmotor, des Kraftfahrzeugs dienen.

Der erfindungsgemäße Unterdruckgenerator umfasst einen Fluiddurchführkörper bestehend aus wenigstens zwei Kunststoffteilen. Die Kunststoffteile können als Kunststoffschalen realisiert bzw. geformt sein. Der Fluiddurchführkörper aus Kunststoff kann dazu dienen, Fluidströmungen, insbesondere Gasströmungen, die bei der Kraftstofftankentlüftung auftreten, zu führen, zu leiten und/oder umzulenken. Als Fluide treten zum einen Luft, insbesondere Umgebungsluft, sowie ein Kraftstoff-Luft- Gemisch auf, welches bei der Kraftstofftankentlüftung resultiert und dem Kraftstofftank entweicht und mittels des Unterdruckgenerators aus diesem abgezogen bzw. angesaugt wird. Der Unterdruckgenerator bzw. der Fluiddurchführkörper kann drei Leitungsabschnitte aufweisen, die in eine gemeinsame Fluidkammer münden. Die drei Leitungsabschnitte können die jeweilige fluidale Verbindung mit den benachbarten Komponenten beispielsweise innerhalb des Kraftfahrzeugmotors hersteilen. Beispielsweise besitzen die drei Leitungsabschnitte einen im Wesentlichen zylindrischen rohrformigen Querschnitt und/oder eine konstante Wandstärke.

Der Fluiddurchführkörper weist einen Überdruckleitungsabschnitt auf. Der Überdruckleitungsabschnitt ist mit einer Überdruckquelle verbindbar, die beispielsweise stromabwärts eines Turboladers, insbesondere stromabwärts der Druckseite eines Turboladers, und stromabwärts einer Drosselklappe eines Kraftfahrzeugmotors sich befinden kann. Insbesondere im sogenannten Ladebetrieb eines Kraftfahrzeugmotors und bei geöffneter Drosselklappe resultiert stromabwärts der Drosselklappe ein starker Überdruck, relativ zur Umgebung sowie relativ zum Kraftstofftank, der zur Kraftstofftankentlüftung genutzt werden kann. Der Überdruckleitungsabschnitt kann mit diesem Überdruckbereich verbindbar sein bzw. verbunden sein. Der Fluiddurchführkörper umfasst ferner einen Ansaugleitungsabschnitt, der mit dem Kraftstofftank verbindbar oder verbunden ist. Über den Ansaugleitungsabschnitt wird zur Kraftstofftankentlüftung ein Luft- Kraftstoff-Gemisch aus dem Kraftstofftank, insbesondere aus einem diesem zugeordneten Aktivkohlefilter, welcher verdampfte Kohlewasserstoffe auffängt und speichert. Bei der Kraftstofftankentlüftung kann eine Reinigung des Aktivkohlefilters durch dessen Spülung mit Frischluft erfolgen. Ferner umfasst der Fluiddurchführkörper einen Abgabeleitungsabschnitt. Über den Ablageleitungsabschnitt kann die mit Kohlenwasserstoff angereicherte Spül-/ Ansaugluft einem Kraftfahrzeugmotor, insbesondere einem Verbrennungsvorgang, zugeführt werden. Der Abgabeleitungsabschnitt kann demnach mit dem Kraftfahrzeugmotor verbindbar oder verbunden sein. Der Fluiddurchführkörper kann demnach eine Art Gehäusestruktur bilden, welche die oben genannten drei Leitungsabschnitte enthält und für die Vereinigung der eintretenden Fluidströmungen verantwortlich ist sowie zum Abführen der vereinten Fluidströmung beispielsweise in Richtung Kraftfahrzeugmotor. Der Einsatz von Kunststoff für die Kunststoffteile des Fluiddurchführkörpers ist mit Vorteilen in Bezug auf Kosten, Herstellbarkeit sowie Gewicht verbunden. In einer beispielhaften Ausführung besteht der Fluiddurchführkörper ausschließlich aus den wenigstens zwei Kunststoffteilen.

Des Weiteren umfasst der erfindungsgemäße Unterdruckgenerator eine Venturidüse, in die der Überdruckleitungsabschnitt mündet, wobei der Ansaugleitungsabschnitt in eine Unterdruckseite der Venturidüse mündet. Die Venturidüse, auch Venturi-Rohr genannt, kann eine im Wesentlichen rohrähnliche Querschnittstruktur besitzen, die sich in Fluidströmungsrichtung verengt bzw. verjüngt, beispielsweise durch zwei gegeneinander gerichtete Kronen, die an einer Stelle ihres geringsten Durchmessers vereint sind. Die Funktionsweise einer Venturidüse ist im Allgemeinen bekannt. Eine Venturidüse macht sich im Allgemeinen den Venturi-Effekt zu Nutze, wonach sich die Fließgeschwindigkeit einer Fluidströmung umgekehrt proportional zu dem Fluiddurchführquerschnitt innerhalb der Venturidüse, insbesondere dem Rohrleitungsdurchschnitt, verhält, sodass der Volumenstrom über jedem Querschnitt konstant ist. Ferner macht sich die Venturidüse den Bernoulli-Effekt zunutze, wonach eine Fluidströmung an einem Ort, an welchem die Fließgeschwindigkeit höher bzw. schneller ist, der Druck der Fluidströmung kleiner ist. Über die Venturidüse kann demnach auf einfach herzustellende Weise und bei kompakter Bauweise ein hoher Unterdrück, relativ zur Umgebung sowie relativ zu dem Kraftstofftank, erzeugt werden, der dazu genutzt werden kann, den Aktivkohlefilter zu reinigen, indem das sich an bzw. in diesem ansammelnde Kraftstoff-Luft-Gemisch angesaugt bzw. abgezogen wird. Dies wird auch dadurch erreicht, dass der Ansaugleitungsabschnitt an der Unterdruckseite der Venturidüse angeschlossen ist, insbesondere an einem maximalen Unterdruckbereich der Venturidüse. Der an der Unterdruckseite der Venturidüse resultierende Unterdrück bewirkt ein Ansaugen bzw. Abziehen von Fluid über den Ansaugleitungsabschnitt. Das angesaugte Fluid, insbesondere Luft-Kraftstoff-Gemisch, wird in dem Fluiddurchführkörper an der Unterdruckseite der Venturidüse beispielsweise dem Abgabeleitungsabschnitt zugeführt, um mittels diesem das angesaugte Kraftstoff-Luft-Gemisch beispielsweise dem Kraftfahrzeugmotor, insbesondere einem Verbrennungsprozess, zuzuführen. Anschließend kann nach der Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches dieses über eine Abgasanlage des Kraftfahrzeugmotors in die Umgebung insbesondere gefiltert und/oder bereinigt abgeführt werden.

Erfindungsgemäß ist zumindest die Venturidüse aus einem Kunststoffstück gefertigt. Die einstückige Herstellung der Venturidüse stellt eine fluiddichte, insbesondere gasdichte, Struktur dar. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass auf die Venturidüse nicht zerstörungsfrei zugegriffen werden kann. Somit lassen sich beispielsweise die sich verschärfenden Anforderungen an Luftreinhaltung bei Kraftfahrzeugen erfüllen. Zum anderen ist es somit möglich, eine möglichst kompakte Leitungsstruktur möglichst wirtschaftlich herzustellen. Beispielsweise besteht der Unterdruckgenerator ausschließlich aus dem Fluiddurchführkörper, bestehend aus den drei oben genannten Leitungsabschnitten, und der Venturidüse. Bis auf Dichtungen oder beispielsweise Befestigungseinrichtungen, wie Schrauben, oder dergleichen, benötigt der Unterdruckgenerator keine weiteren Komponenten.

In einer beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung sind die wenigstens zwei Kunststoffteile jeweils mittels eines Spritzgussverfahrens, insbesondere mittels Spritzgießen, hergestellt. Mittels Spritzgießen lassen sich die Kunststoffteile wirtschaftlich in großer Stückzahl herstellen. In der Formgebung ist das Verfahren sehr flexibel. Ferner kennzeichnet sich das Spritzgießen durch eine hohe Maßgenauigkeit.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Unterdruckgenerators sind die wenigstens zwei Kunststoffteile miteinander verschweißt, insbesondere mittels Ultraschallschweißen. Dadurch kann ein Fluiddurchführkörper geschaffen werden, der besonders fluiddicht, insbesondere gasdicht, und stabil ist. Ein Zugriff auf das Innere des jeweiligen Leitungsabschnitts, insbesondere der Venturidüse, ist zerstörungsfrei nicht möglich.

Gemäß einer beispielhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Unterdruckgenerators ist die Venturidüse durch einen Schieber im Spritzgusswerkzeug entformt. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Venturidüse wenigstens abschnittsweise eine Kegelform, insbesondere eine Kegelstumpfform, besitzt. Es ist demnach möglich, die Venturidüse bereits im Spritzgusswerkzeug während des Spritzgießens der wenigstens zwei Kunststoffteile, insbesondere desjenigen Kunststoffteils, welches die Venturidüse ausbildet, herzustellen.

In einer weiteren beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung sind die Venturidüse und der Überdruckleitungsabschnitt und/oder der Ansaugleitungsabschnitt aus einem Kunststoffstück gefertigt. Das Kunststoffstück kann eines der wenigstens zwei Kunststoffteile bilden. Es ist somit ein Unterdruckgenerator geschaffen, der besonders einfach mittels Spritzgießen der wenigstens zwei Kunststoffteile und gegebenenfalls anschließendem Verschweißen der wenigstens zwei Kunststoffteile realisiert ist. Dabei kann in einem Spritzgießprozess bereits der Fluiddurchfuhrkörper soweit hergestellt werden, dass der Überdruckleitungsabschnitt, die Venturidüse und/oder der Ansaugleitungsabschnitt erzeugt ist.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung ist zusätzlich der Abgabeleitungsabschnitt, insbesondere eine Leitungshälfte des Abgabeleitungsabschnitts, aus einem Kunststoffstück mit Venturidüse und Überdruckleitungsabschnitt und/oder Ansaugleitungsabschnitt gefertigt. In dem zweiten Spritzgießprozess wird beispielsweise das wenigstens eine zweite Kunststoffteil hergestellt, welches im Wesentlichen ausschließlich die andere Leitungshälfte des Abgabeleitungsabschnitts formen kann. Durch anschließendes Aufeinandersetzen und miteinander Verschweißen kann der Fluiddurchführkörper vollständig hergestellt werden. Beispielsweise bilden die Venturidüse und der Überdruckleitungsabschnitt eine gemeinsame Leitungsstruktur, die sich geradlinig erstrecken kann und welche in eine Unterdruckkammer mündet. In die Unterdruckkammer mündet ferner der beispielsweise einstückig mit Venturidüse und Überdruckleitungsabschnitt hergestellte Ansaugleitungsabschnitt. Die Unterdruckkammer kann entsprechend dem Abgabeleitungsabschnitt zweiteilig hergestellt sein kann, nämlich aus den wenigstens zwei Kunststoffteilen.

In einer weiteren beispielhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Unterdruckgenerators ist wenigstens einer der Leitungsabschnitte wenigstens abschnittsweise durch beide der wenigstens zwei Kunststoffteile gebildet. Beispielsweise handelt es sich um den Abgabeleitungsabschnitt. Des Weiteren kann eine an eine Unterdruckseite der Venturidüse anschließende Unterdruckkammer durch beide der wenigstens zwei Kunststoffteile gebildet sein und beispielsweise durch Verschweißen der wenigstens zwei Kunststoffteile hermetisch abgeschlossen werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung weisen und/oder bilden die wenigstens zwei Kunststoffteile je eine Leitungshälfte wenigstens eines der Leitungsabschnitte, insbesondere des Abgabeleitungsabschnitts. Des Weiteren können die wenigstens zwei Kunststoffteile zur Bildung des entsprechenden Leitungsabschnitts insbesondere des Abgabeleitungsabschnitts, miteinander verschweißt sein, insbesondere mittels Ultraschallschweißen. Beispielsweise sind die jeweiligen Leitungshälften der wenigstens zwei Kunststoffteile aufeinander formabgestimmt, insbesondere im Querschnitt gleich dimensioniert, sodass eine kompakte, insbesondere rotationssymmetrische, Leitungsstruktur geschaffen ist. Des Weiteren kann so sichergestellt werden, dass die einander zugewandten Grenz- und/oder Verbindungsflächen der jeweiligen Leitungshälften derart einander zugewandt sind, dass diese auf einfache Weise miteinander verschweißt werden können. Beispielsweise sind die jeweiligen Leitungshälften bezüglich der Verbindungs und/oder Grenzfläche, welche die Schweißebene definiert, spiegelsymmetrisch geformt.

Gemäß einer beispielhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Unterdruckgenerators sind die Venturidüse und der Überdruckleitungsabschnitt in einer Entformungsrichtung, insbesondere mittels desselben Schiebers, im Spritzgusswerkzeug entformt. Somit kann in einem Verfahrensschritt sowohl die Venturidüse als auch der Überdruckleitungsabschnitt hergestellt werden, wobei eine besonders flexible Formgebung bezüglich Venturidüse und Überdruckleitungsabschnitt möglich ist, insbesondere durch Variation der Schiebergeometrie.

In einer weiteren beispielhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Unterdruckgenerators ist stromabwärts der Venturidüse, insbesondere anschließend an und/oder als Teil der Unterdruckseite der Venturidüse, eine Unterdruckkammer gebildet. In die Unterdruckkammer mündet der Ansaugleitungsabschnitt, sodass bei einem Durchströmen des Überdruckleitungsabschnitts mit einer Fluidströmung, insbesondere einer bezüglich der Umgebung und/oder dem Aktivkohlefilter in Überdruck stehenden Fluidströmung, in Folge einer Druckdifferenz zwischen Unterdruckkammer und Ansaugleitungsabschnitt, insbesondere Kraftstofftank und/oder Aktivkohlefilter, Fluid, insbesondere Gas, insbesondere ein Kohlenstoff-Luft- Gemisch oder ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, aus dem Kraftstofftank bzw. dem Aktivkohlefilter über den Ansaugleitungsabschnitt in die Unterdruckkammer und den Abgabeleitungsabschnitt ansaugbar, insbesondere über den Abgabeleitungsabschnitt abgebbar. Somit ist durch die Form, insbesondere Geometrie, der Venturidüse und die Anordnung der einzelnen Leitungsabschnitte ein besonders kompakter Fluiddurchführkörper realisiert, der einfach herzustellen ist, und eine zuverlässige Kraftstofftankentlüftung geschaffen.

In einer weiteren beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung liegen der Ansaugleitungsabschnitt und der Überdruckleitungsabschnitt in einer Ebene. Alternativ oder zusätzlich können der Ansaugleitungsabschnitt und der Überdruckleitungsabschnitt wenigstens teilweise im Wesentlichen parallel zueinander orientiert sein. Wenigstens einer von Ansaugleitungsabschnitt und Überdruckleitungsabschnitt kann abschnittsweise gekrümmt sein, insbesondere weist der Ansaugleitungsabschnitt einen gekrümmten Bereich auf, um in eine stromabwärts der Venturidüse gebildete Unterdruckkammer zu münden, die sich im Wesentlichen in Überdruckleitungsabschnittslängsrichtung und/oder Entformungsrichtung erstreckt.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Unterdruckgenerators liegt eine Trennebene zwischen den wenigstens zwei Kunststoffteilen im Wesentlich parallel zur Ebene von Überdruckleitungsabschnitt und Unterdruckleitungsabschnitt. Dadurch ist die Montage, insbesondere das miteinander Verschweißen der wenigstens zwei Kunststoffteile besonders einfach.

In einer weiteren beispielhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Unterdruckgenerators ist wenigstens eines der Kunststoffteile im Wesentlichen eben und/oder schalenartig ausgebildet. Durch die schalenartige Struktur des wenigstens einen der wenigstens zwei Kunststoffteile wird bei einer Befestigung, insbesondere Aneinanderschweißung, der wenigstens zwei Kunststoffteile zur Bildung des Fluiddurchführkörpers gewährleistet, dass der Fluiddurchführkörper Fluiddurchführabschnitte, nämlich die Leitungsabschnitte, aufweist, um die einzelnen Fluidströmungen hindurchzuleiten, hindurchzuführen und/oder umzulenken, insbesondere um die Funktion der Kraftstofftankentlüftung zu realisieren.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Weiterbildung der Erfindung, die mit den vorhergehenden Aspekten und/oder beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist eine Kraftstofftankentlüftung, insbesondere ein Tankentlüftungssystem, für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Die allgemeine Funktionsweise der Kraftstofftankentlüftung und der Aufbau können analog zu den beispielhaften Ausführungen und erfindungsgemäßen Aspekten gemäß der obigen Beschreibung gestaltet sein.

Die erfindungsgemäße Kraftstofftankentlüftung umfasst einen Kraftstofftank mit einem Fluidreinigungselement, wie einem Aktivkohlefilter. In das Fluidreinigungselement setzen sich die in dem Kraftstofftank verdampften Kohlenwasserstoffe ab und werden darin gespeichert.

Ferner umfasst die Kraftstofftankentlüftung einen fluidal mit dem Kraftstofftank verbundenen Ansaugkanal, insbesondere mit dem Fluidreinigungselement fluidal verbundenen Ansaugkanal. Des Weiteren umfasst die Kraftstofftankentlüftung einen mit einer Überdruckquelle, insbesondere stromabwärts eines Turboladers und stromaufwärts einer Drosselklappe eines Kraftfahrzeugmotors, beispielsweise ein entsprechender Leitungsabschnitt, zu verbindenden Überdruckkanal. Über den Überdruckkanal kann Fluid, welches in Bezug auf die Umgebung und/oder bezüglich eines in dem Fluidreinigungselement herrschenden Fluiddrucks in Überdruck vorliegen. Die Kraftstofftankentlüftung umfasst außerdem einen mit einem Kraftfahrzeugmotor zu verbindenden Abgabekanal. Über den Abgabekanal kann dem Kraftfahrzeugmotor, insbesondere im Verbrennungsvorgang innerhalb des Kraftfahrzeugmotors, insbesondere von dem Fluidreinigungselement angesaugtes bzw. abgezogenes Fluid, insbesondere ein Kraftstoff-Luft-Gemisch oder ein Kohlenstoff- Luft-Gemisch, zugeführt werden.

Erfindungsgemäß umfasst die Kraftstofftankentlüftung auch einen nach einem der vorstehenden Aspekte und/oder beispielhaften Ausführungen ausgebildeten Unterdruckgenerator, der mit dem Ansaugkanal, dem Abgabekanal und dem Überdruckkanal fluidal verbunden ist. Beispielsweise ist vorgesehen, dass der Überdruckleitungsabschnitt des Unterdruckgenerators mit dem Überdruckkanal fluidal verbunden ist, der Ansaugleitungsabschnitt des Unterdruckgenerators mit dem Ansaugkanal fluidal verbunden ist und der Abgabeleitungsabschnitt des Unterdruckgenerators mit dem Abgabekanal fluidal verbunden ist.

Gemäß einer beispielhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Kraftstofftankentlüftung umfasst diese ferner einen Resonator zur Schwingungs und/oder Geräuschreduzierung. Beispielsweise ist der Resonator stromabwärts einer Ansaugeinnrichtung zum Versorgen des Turboladers und/oder des Kraftfahrzeugmotors mit Frischluft angeordnet. Der Resonator kann dazu dienen, die beim Ansaugen von Umgebungsluft auftretenden Schwingungen und/oder Geräusche zu reduzieren, insbesondere zu dämpfen und/oder zu dämmen. Beispielsweise ist der Resonator fluidströmungsaufwärts des Turboladers angeordnet. Der Resonator besitzt ein Resonatorgehäuse, in das der Unterdruckgenerator integriert ist. Dabei kann das Resonatorgehäuse wenigstens zweiteilig ausgebildet sein und durch die wenigstens zwei Kunststoffteile des Fluiddurchführkörpers gebildet sein.

Bevorzugte Ausführungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im Folgenden werden weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung mittels Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfindung anhand der beiliegenden beispielhaften Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:

Figur l eine schematische Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen

Kraftstofftankentlüftung integriert in ein schematisch angedeutetes Kraftfahrzeug, wobei die Kraftstofftankentlüftung in einem ersten Betriebszustand gezeigt ist;

Figur 2 die Kraftstofftankentlüftung gemäß Figur l in einem weiteren

Betriebszustand;

Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Unterdruckgenerators; Figur 4 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Unterdruckgenerator gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführung;

Figur 5 eine Schnittansicht des Unterdruckgenerators entlang der Linie V-V gemäß Figur 4;

Figur 6 eine Seitenansicht des Unterdruckgenerators gemäß der Figuren 4 und 5, angedeutet durch den Pfeil VI in Figur 4;

Figur 7 eine Schnittansicht des Unterdruckgenerators gemäß der Linie VII-VII aus Figur 6; und

Figur 8 eine Schnittansicht des Fluidströmungsleitkörpers entsprechend der Linie VIII-VIII aus Figur 6.

In der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungen der vorliegenden Erfindung ist ein erfindungsgemäßer Unterdruckgenerator im Allgemeinen unter der Bezugsziffer 1 versehen. Eine erfindungsgemäße Kraftstofftankentlüftung, die auch als Tankentlüftungssystem bezeichnet werden kann, ist im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 100 gekennzeichnet.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kraftstofftankentlüftung 100, die in einen Kraftfahrzeugmotor 103 integriert ist und dazu in der Lage ist, eine Reinigungseinrichtung 105, wie einen Aktivkohlefilter, eines Kraftstofftanks 107, der wenigstens teilweise mit Kraftstoff 109 befüllt ist, zu reinigen bzw. zu spülen. Aus dem Kraftstofftank 107 geraten verdampfte Kohlenwasserstoffe in den Aktivkohlefilter 105. Der Aktivkohlefilter 105 kann ferner mit der Umgebung, insbesondere mit Umgebungsluft, fluidal in Verbindung stehen, was durch eine Rohrleitung, die mit der Bezugsziffer 111 angedeutet ist, schematisch dargestellt ist. In die Rohrleitung 111 können Reinigungseinrichtungen, wie beispielsweise ein Luftfilter 113, und/oder Steuerventile integriert sein, um den Aktivkohlefilter 105 mit Umgebungsluft beaufschlagen zu können, beispielsweise zum Druckausgleich innerhalb des Kraftstofftanks 107. Der Aktivkohlefilter 105 ist über einen Ansaugkanal 115 mit dem Unterdruckgenerator 1 verbunden. Die Abfolge von gestrichelten und durchgezogenen Pfeilen entlang dem Ansaugkanal 115 ist mit der Bezugsziffer 117 versehen und kennzeichnet das bei der Reinigung des Aktivkohlefilters 105 entstehende Kraftstoff-Luft-Gemisch.

Zwischen dem Aktivkohlefilter 105 und den Unterdruckgenerator 1 ist ein Tankentlüftungsventil 119 geschaltet, mittels dem die Reinigung des Aktivkohlefilters 105 gesteuert werden kann. Stromabwärts des Tankentlüftungsventils 119 sind mehrere Rückschlagventile 121, 123, 125, 127 integriert, die eine Fluidströmung in nur einer Durchströmungsrichtung zulassen, welche durch die jeweilige Pfeilrichtung angedeutet ist. Stromabwärts des Tankentlüftungsventils 119 ist der Ansaugkanal 115 weitergeführt und mündet in den Unterdruckgenerator 1. Ferner steht der Unterdruckgenerator 1 fluidal mit einem Überdruckkanal 129 in Verbindung, welcher fluidstromabwärts eines Turboladers 131 und fluidstromabwärts einer Drosselklappe 133 Überdruckfluid abgreift und in den Unterdruckgenerator 1 ein- bzw. umleitet. Der Unterdruckgenerator 1 ist ferner an eine dritte Leitung angeschlossen, nämlich einen Abgabekanal 135, der zurück zum Kraftfahrzeugmotor 103 führt. Der Kraftfahrzeugmotor 103 ist gemäß der beispielhaften Ausführung nach Figur 1 als Verbrennungsmotor ausgebildet. Dies bedeutet, dass über den Abgabekanal 135 das Kraftstoff-Luft-Gemisch 117 aus dem Aktivkohlefilter 105 einem Verbrennungsvorgang zugeführt werden kann. Über eine Abgasanlage, die schematisch durch die Bezugsziffer 137 angedeutet ist, in welcher auch beispielsweise eine Lamdasonde 139 sowie eine Abgas-Aufbereitungseinrichtung 141, wie ein Katalysator, integriert sein kann, und eine dazugehörige Abgasleitung 143 werden unter anderen die aus dem Aktivkohlefilter 105 abgesaugten Kraftstoff-Luft-Bestandteile gereinigt in die Umgebung abgegeben. In Figur 1 ist außerdem zu erkennen, dass der Turbolader 131 über eine Luftansaugeinrichtung 145 zum Ansaugen von Umgebungsluft verbunden ist, die durch den Pfeil mit dem Bezugszeichen 147 angedeutet ist. Schematisch führt ein Leitungsabschnitt 149 von der Umgebung in Richtung Turbolader 131. Gemäß der beispielhaften Ausführung, die in den Figuren 1 und 2 angedeutet ist, ist der Unterdruckgenerator in ein Resonatorgehäuse 151 integriert, das dazu dient, Schwingungen und/oder Vibrationen zu reduzieren, insbesondere zu dämpfen und/oder zu dämmen. Anhand der Figuren 1 und 2 werden zwei verschiedene Betriebszustände der Kraftstofftankentlüftung 100 exemplarisch erläutert. Figur 1 stellt schematisch einen Lastzustand des Kraftfahrzeugmotors 103 dar, in dem die Drosselklappe 133, welche auch die Turboladerklappe sein kann, geöffnet ist. Bei dem Lastzustand gemäß Figur 1 und der vollständig geöffneten Drosselklappe 133 herrscht im Ansaugbereich (stromaufwärts des Turboladers 131) nur ein schwacher Unterdrück gegenüber dem Aktivkohlefilter 105, sodass erst über den Einsatz des erfindungsgemäßen Unterdruckgenerators 1 die Reinigung des Aktivkohlefilters 105 zuverlässig ermöglicht wird. Der Unterdruckgenerator 1 bewirkt, dass Fluidströmung im Überdruckbereich stromabwärts der Drosselklappe 133 dem Unterdruckgenerator 101 zugeführt wird, angedeutet durch die Pfeile mit dem Bezugszeichen 153, sodass unter Ausnutzung des Venturi- und/oder des Bernoulli-Effekts mittels des Unterdruckgenerators 1 ein Unterdrück derart erzeugt wird, dass ausreichend Druckdifferenz zwischen Ansaugbereich und Aktivkohlefilter 105 resultiert, um das Kraftstoff-Luft-Gemisch 117 aus dem Aktivkohlefilter 105 abzuziehen bzw. anzusaugen.

In dem in Figur 2 dargestellten Betriebszustand, insbesondere einem Nichtlastbetriebszustand des Turboladers 131, in dem die Drosselklappe 133 geschlossen ist. Aufgrund der geschlossenen Drosselklappe 133 entsteht in einem Leitungsabschnitt 145 stromabwärts der Drosselklappe 133 ein Unterdrück gegenüber dem Aktivkohlefilter 105, der ausreichend ist, um Fluid, nämlich das Kraftstoff-Luft- Gemisch 117, aus dem Aktivkohlefilter 105 abzuziehen bzw. anzusaugen und dem Kraftfahrzeugmotor 103 zuzuführen. Es ist dabei zu erkennen, dass die Rückschlagventile 121 bis 127 hier teilweise aktiv sind. Der Unterdruckgenerator 1 wird in dem Nichtlastbetriebszustand gemäß Figur 2 umgangen bzw. gebypasst. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch 117 gelangt aus dem Aktivkohlefilter 105 unmittelbar über den Überdruckkanal 129, in entgegengesetzter Strömungsrichtung im Vergleich zu Figur 1, in den Kraftfahrzeugmotorbereich 103, insbesondere um dort einem Verbrennungsvorgang zugeführt zu werden.

Anhand der Figuren 3 bis 8 werden nun beispielhafte Ausführungen erfindungsgemäßer Unterdruckgeneratoren 1 zur Kraftstoffkraftentlüftung beschrieben. Gleiche bzw. ähnliche Komponente werden mit gleichen bzw. ähnlichen Bezugsziffern versehen. Zur Vermeidung von Wiederholungen beschränkt sich die Beschreibung der beispielhaften Ausführungen auf die sich in Bezug auf die verschiedenen Ausführungen umgebenden Unterschiede.

Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Unterdruckgenerators l zur Kraftstofftankentlüftung, beispielsweise zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Tankentlüftungssystem loo gemäß den Figuren l, 2. Der Unterdruckgenerator l umfasst einen Fhiiddurchführkörper, der im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 3 versehen ist. Der Fluiddurchführkörper 3 besteht aus wenigstens zwei Kunststoffteilen 5, 7, die entlang einer mittels gestrichelter Linie (Bezugsziffer 9) dargestellten Verbindungslinie, insbesondere einer Schweißnaht, beispielsweise mittels Ultraschallschweißen, miteinander verbunden sind. Der Fluiddurchführkörper 3 umfasst einen Überdruckleitungsabschnitt 11, der mit einer Überdruckquelle beispielsweise stromabwärts eines Turboladers 131 und stromabwärts einer Drosselklappe 133, beispielsweise im Überdruckbereich 155, verbindbar ist. Des Weiteren umfasst der Unterdruckgenerator 1 einen Ansaugleitungsabschnitt 13, der mit dem Kraftstofftank 107 und insbesondere dem Aktivkohlefilter 105 verbindbar ist. Ferner umfasst der Unterdruckgenerator 1 einen dritten Leitungsabschnitt, nämlich einen Abgabeleitungsabschnitt 15, der mit dem Kraftfahrzeugmotor 103 verbindbar ist. Die Leitungsabschnitte 11, 13, 15 besitzen im Wesentlichen eine Rohrstruktur und sind im Wesentlichen entlang ihrer vollständigen Längserstreckung mit einer konstanten Wandstärke und/oder zylindrisch gebildet.

An Anfangsenden des Überdruckleitungsabschnitts 11 und des Absaugleitungsabschnitts 13 weisen der Überdruckleitungsabschnitt 11 und der Ansaugleitungsabschnitt 13 Leitungsanschlüsse 17, 19 zum Verbinden beispielsweise mit einem Schlauch, einer Leitung, oder dergleichen, der Kraftstofftankentlüftung 100 auf. Die Leitungsanschlüsse 17, 19 können durch einen Anschlagvorsprung 21, 23 begrenzt sein, der auch zur Abdichtung gegenüber dem anzuschließenden Leitungskanal oder dergleichen dienen kann. Der Ansaugleitungsabschnitt 13 umfasst einen gekrümmten Leitungsbereich 25, welcher von der geradlinigen Rohrstruktur 27 in Richtung des Überdruckleitungsabschnitts 11 gekrümmt ist und in diese Richtung sich erstreckt.

Der Überdruckleitungsabschnitt 11 weist im Anschluss an den Leitungsanschluss 17 ebenfalls einen zylindrischen Rohrabschnitt 29 auf. An diesen schließt unmittelbar eine Venturidüse 31 an, die durch eine sich verjüngende, insbesondere kegelstumpfförmige, Rohrstruktur realisiert ist. In Fluidströmungsrichtung durch den Überdruckleitungsabschnitt 11 betrachtet bildet die Venturidüse 31 stromabwärts eine Unterdruckseite 33 aus, in die der Ansaugleitungsabschnitt 13 mündet. Wie in Figur 3 bis 8 zu sehen ist, weist die Unterdruckseite 33 eine unmittelbare an die Venturidüse 31 anschließende Unterdruckkammer 35 auf, die ebenfalls Teil des Fluiddurchführkörpers 3 ist. Die Unterdruckkammer 35 bildet außerdem einen Vereinigungsbereich zwischen den drei Leitungsabschnitten: der Überdruckleitungsabschnitt 11 und der Ansaugleitungsabschnitt 13 münden in die Unterdruckkammer 35; der Abgabeleitungsabschnitt 15 erstreckt sich ausgehendend von der Unterdruckkammer 35 weg. Der Abgabeleitungsabschnitt 15 besitzt einen unmittelbar an die Unterdruckkammer 35 anschließenden, im Querschnitt sich erweiternden Rohrabschnitt 37, an den ein gekrümmtes Winkel-Leitungsstück 39 anschließt, sowie einen im Wesentlichen zylindrischen, daran anschließenden Rohrleitungsabschnitt 41. An diesem kann ebenfalls ein im Wesentlichen analog zu den Leitungsanschlüssen 17, 19 ausgebildeter Leitungsanschluss (nicht dargestellt) vorhanden sein.

Aus Figur 3 geht hervor, dass der Fluiddurchführkörper 3 aus zwei Kunststoffteilen 5, 7 besteht. Des Weiteren geht aus Figur 3 der erfindungsgemäße Aspekt hervor, wonach die Venturidüse 31 aus einem einzigen Kunststoffstück gefertigt ist. Gemäß der beispielhaften Ausführung gemäß Figur 3 sind der Überdruckleitungsabschnitt 11, die Venturidüse 31, der Ansaugleitungsabschnitt 13 und eine insbesondere untere Rohrleitungshälfte 43 aus einem Kunststoffstück gefertigt, nämlich insbesondere durch Spritzgießen. Dadurch lässt sich auf besonders einfache Weise ein kompakter Fluiddurchführkörper 3 realisieren, dessen Formgebung flexibel ist und welcher kostengünstig und einfach herzustellen ist. Des Weiteren ist gewährleistet, dass ein Zugriff auf die Venturidüse 31 zerstörungsfrei vermieden ist, um somit auch die zunehmenden Anforderungen an Luftreinhaltung im Kraftfahrzeugbereich zu ermöglichen. Entlang der Schweißnaht 9 sind die beiden Kunststoffstücke 5, 7 miteinander verschweißt. Insbesondere ist zu sehen, dass der Abgabeleitungsabschnitt 15 die insbesondere untere Rohrleitungshälfte 43 und eine insbesondere obere Rohrleitungshälfte 45 besitzt, die entlang der Schweißnaht 9 miteinander verschweißt sind. Ferner ist zu erkennen, dass auch die Unterdruckkammer 35 aus den beiden Kunststoffstücken 5, 7 besteht und entlang der Schweißnaht 9 hermetisch abgeschlossen ist, insbesondere um die ausreichende Fluiddichtigkeit zum sicheren Bereitstellen und Gewährleisten des Unterdrucks zum Abziehen bzw. Ansaugen des Kraftstoff-Luft-Gemisches 117 aus dem Aktivkohlefilter 105 zu ermöglichen.

Anhand der Figuren 4 bis 8 wird eine weitere beispielhafte Ausführung eines erfindungsgemäßen Unterdruckgenerators 1 beschrieben. Im Unterschied zur Ausführung des Unterdruckgenerators 1 gemäß Figur 3 ist der Unterdruckgenerator 1 gemäß der Figuren 4 bis 8 in ein Resonatorgehäuse 47 eines Resonators 49 zur Schwingungs- und/oder Geräuschreduzierung im Kraftfahrzeugmotor 103 integriert. Der Vorteil besteht darin, dass ohnehin vorhandene Komponenten genutzt werden, um eine weitere Funktion zu erfüllen, nämlich die Kraftstofftankentlüftung. Die wenigstens zwei Kunststoffteile 5, 7, die den Fluiddurchführkörper 3 bilden, sind im Wesentlichen eben und schalenartig ausgebildet und zur hermetischen Abschließung des Fluiddurchführkörpers 3 miteinander verschweißt (beispielsweise Figur 5; Verbindungslinie 9).

In Figur 4 ist der in das Resonatorgehäuse 47 integrierte Unterdruckgenerator 1 in einer Draufsicht von oben abgebildet. Seitlich aus dem Gehäuse heraus ragen der Überdruckleitungsabschnitt 11 und der Ansaugleitungsabschnitt 13. Der Abgabeleitungsabschnitt 15 steht aus der Zeichenebene hervor. Der Überdruckleitungsabschnitt 11 und der Ansaugleitungsabschnitt 13 erstrecken sich im Wesentlichen parallel, zumindest abschnittsweise außerhalb des Resonatorgehäuses 47. Aus Figur 5 ist ersichtlich, dass der Überdruckleitungsabschnitt 11 und der Ansaugleitungsabschnitt 13 in einer Ebene hegen. Ferner hegt eine Mittelachse M angedeutet durch eine strichlierte Linie, in Bezug auf Überdruckleitungsabschnitt 1 und Ansaugleitungsabschnitt 13 auf derselben Höhe. Die Mittelachse M definiert ferner eine Entformungsrichtung E eines nicht dargestellten Schiebers in einem nicht dargestellten Spritzgusswerkzeugs bei der Herstellung des Kunststoffteils 5.

Aus Figur 5 geht ferner die Bauteiltrennung zwischen den beiden Kunststoffteilen 5, 7 sowie deren hermetische Abdichtung über die mittels der Bezugsziffer 9 angedeutete und bevorzugt als Schweißnaht realisierte Verbindung hervor. Das eine untere, Kunststoffteil 5 bildet den Überdruckleitungsabschnitt 11 samt Venturidüse 31 und den Ansaugleitungsabschnitt 13 vollständig aus und bildet zumindest einen Teil, insbesondere eine Hälfte, wie eine Unterseite, der Unterdruckkammer 35 sowie eine Leitungshälfte des Abgabeleitungsabschnitts 15. Die beiden Kunststoffteile 5, 7 weisen an den einander zugewandten Verbindungs-/Schweißflächen, im Allgemeinen angedeutet durch die Verbindungslinie 9, wenigstens ein Montageelement 51 auf, das eine einfache Montage und positionsgenaue Anbringung der beiden Kunststoffteile 5, 7 aneinander ermöglicht. Die Montageelemente 51 umfassen gemäß der beispielhaften Ausführung nach Figur 5 Montagevorsprünge, die an einem der Kunststoffteile 7 angebracht sind, sowie Montagevertiefungen, die an dem anderen der beiden Kunststoffteile 5 angebracht sind. Die Montagevorsprünge und die Montagevertiefungen sind aufeinander formabgestimmt und können ineinander eingreifen, um die beiden Kunststoffteile 5, 7 positionsgenau zueinander zu fixieren, insbesondere bevor der Werker beispielsweise mit dem Schweißvorgang beginnt.

In Figur 6 ist eine Seitenansicht entsprechend des Pfeils VI aus Figur 4 mit Blick auf die Eingänge in den Überdruckleitungsabschnitt 11 und den Ansaugleitungsabschnitt 13. In den Figuren 7 und 8 sind je eine Schnittansicht entsprechend der Linie VII-VII bzw. VIII-VIII gemäß Figur 6 ersichtlich. Es ist in Figur 6 zu sehen, dass die Schnittebene im Wesentlichen auf Höhe der Mittelachse M durch den Überdruckleitungsabschnitt 11 und den Ansaugleitungsabschnitt 13 liegt. Aus der Zusammenschau der Figuren 6 bis 8 geht ferner die erfindungsgemäße Struktur des Unterdruckgenerators 1 sowie insbesondere die Bildung des Fluiddurchführkörpers 3 hervor, wobei der Fokus darauf liegt, wie die Kunststoffteile 5, 7 ausgebildet und miteinander verbunden sind.

Gemäß der beispielhaften Ausführung in den Figuren 4 bis 8 umfasst das untere, in den Figuren 7 und 8 mittels der Schraffur abgebildete, Kunststoffteil 5 sowohl den Ansaugleitungsabschnitt 13, als auch den Überdruckleitungsabschnitt 11 inklusive der Venturidüse 31. Eine Schnitt- bzw. Verbindungsebene zwischen den beiden Kunststoffteilen 5, 7 ist, wie es aus der Zusammenschau der Figuren 5 bis 8 ersichtlich ist, oberhalb der Ebene, in welcher die Mittelachsen M von Überdruckleitungsabschnitt 11 und Ansaugleitungsabschnitt 13 liegen, angeordnet. In den Figuren 7, 8 ist demnach der Abgabeleitungsabschnitt 15 nur angedeutet stromabwärts der Unterdruckkammer 35. Aus sämtlichen Figuren ist eindeutig erkennbar, dass die Venturidüse 31 aus einem Kunststoffstück gefertigt ist, nämlich insbesondere ausschließlich durch das untere Kunststoffteil 5 gebildet ist.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

BEZUGSZEICHENLISTE

Unterdruckgenerator

3 Fluiddurchführkörper

5, 7 Kunststoffteil

9 Verbindungslinie

11 Überdruckleitungsabschnitt

13 Ansaugleitungsabschnitt

15 Abgabeleitungsabschnitt

17, 19 Leitungsanschluss 21, 23 Anschlagvorsprung 25 gekrümmter Leitungsbereich 27 geradlinige Rohrstruktur 29 zylindrischer Rohrabschnitt

31 Venturidüse

33 Unterdruckseite

35 Unterdruckkammer

37 Rohrabschnitt

39 Winkel-Leitungsstück

41 zylindrischer Rohrleitungsabschnitt

43, 45 Rohrleitungshälfte

47 Resonatorgehäuse

49 Resonator

51 Montageelement

100 Kraftstofftankentlüftung

103 Kraftfahrzeugmotor 105 Reinigungseinrichtung

107 Kraftstofftank

109 Kraftstoff

111 Rohrleitung

113 Reinigungseinrichtung

115 Ansaugkanal

117 Kraftstoff-Luft-Gemisch

119 T ankenüüftungsventil

121, 123 Rückschlagventil 125, 127 Rückschlagventil

131 Turbolader

133 Drosselklappe

135 Abgabekanal

137 Abgasanlage

139 Lambdasonde

141 Abgas-Aufbereitungseinrichtung

143 Abgasleitung

145 Luftansaugeinrichtung

147 Umgebungsluft

149 Leitungsabschnitt

151 Resonatorgehäuse

153 Pfeil

155 Überdruckbereich

M Mittelachse

E Entformungsrichtung