Titel

Steuergerät, Kraftstofffördermodul sowie Kraftstofftank

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät. Das Steuergerät ist insbesondere Teil eines Kraftstofffördermoduls zum Einsetzen in einen

Kraftstofftank. Die Erfindung betrifft außerdem ein solches Kraftstofffördermodul sowie einen Kraftstofftank umfassend ein derartiges Kraftstofffördermodul.

Aus dem Stand er Technik ist bekannt, dass Leiterplatten, die mechanischen oder korrosiven Belastungen ausgesetzt werden sollen, mit einem

Vergussmaterial umgossen werden. Durch das Vergussmaterial wird eine Abschirmung der Leiterplatte vor äußeren Einflüssen erreicht. Insbesondere ist eine derartige mit Vergussmaterial umgossene Leiterplatte aus der JP

2010285929 A bekannt.

Offenbarung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Steuergerät ist vorteilhafterweise zur Verwendung in korrosiven Umgebungen geeignet. Insbesondere lässt sich das Steuergerät optimal in oder an Kraftstofftanks verwenden. Dabei ist das Steuergerät insbesondere vor Kohlenwasserstoffdämpfen geschützt.

Das Steuergerät umfasst ein Gehäuse und eine Leiterplatte. Die Leiterplatte ist in dem Gehäuse angeordnet. Außerdem ist auf der Leiterplatte eine

Steuerelektronik zum Steuern der Kraftstoffpumpe angebracht. Die

Steuerelektronik und/oder die Leiterplatte sind zumindest teilweise von einem Vergussmaterial umgeben. Durch das Vergussmaterial sind die Leiterplatte und die Steuerelektronik vor äußeren Einflüssen geschützt. Das Gehäuse weist einen Wandbereich auf, dessen der Steuerelektronik abgewandte Außenseite im Betrieb des Steuergeräts Kohlenwasserstoffdämpfen ausgesetzt ist. Um zu vermeiden, dass Kohlenwasserstoffe in das Vergussmaterial eindringen können und dieses schädigen ist eine Zusatzschicht zwischen Vergussmaterial und Wandbereich vorgesehen. Somit bleibt die Schutzwirkung durch das

Vergussmaterial weiterhin gegeben. Die Zusatzschicht ist aus einem

Zusatzmaterial hergestellt, dass sich von dem Vergussmaterial unterscheidet. Insbesondere weist die Zusatzschicht einen höheren Widerstand gegen das Eindringen von Kohlenwasserstoffen auf als das Vergussmaterial. Somit ist durch die Zusatzschicht verhindert oder zumindest erschwert, dass Kohlenwasserstoffe in das Vergussmaterial eindringen können. Die Zusatzschicht stellt damit eine Abschirmung gegen Kohlenwasserstoffe dar. Dies ermöglicht einen sicheren und zuverlässigen Schutz des Vergussmaterials und damit auch der Leiterplatte sowie der Steuerelektronik. Da Kohlenwasserstoffe insbesondere in

Kraftstofftanks vorhanden sind kann das Steuergerät bei großer Lebensdauer in oder an Kraftstofftanks verwendet werden.

Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt. .

Vorteilhafterweise umfasst das Vergussmaterial ein Gießharz. Besonders vorteilhaft umfasst das Vergussmaterial Polyurethan. Insbesondere ist das Vergussmaterial vollständig aus Polyurethan hergestellt. Durch das

Vergussmaterial aus Polyurethan ist ermöglicht, die Leiterplatte und die

Steuerelektronik gegen Feuchtigkeit, Korrosion, aggressive Fluide und gegen mechanische Beschädigungen zu schützen. Außerdem kann durch das

Vergussmaterial eine mechanische Fixierung des Steuergeräts erreicht werden.

Das Zusatzmaterial weist bevorzugt ein Epoxidharz auf. Besonders vorteilhaft ist das Zusatzmaterial aus Epoxidharz gebildet. Epoxidharz minimiert das

Eindringen von Kohlenwasserstoff-Gasen in das Vergussmaterial, insbesondere dann, wenn das Vergussmaterial aus Polyurethan besteht, wie zuvor

beschrieben. Insbesondere Polyurethan ist anfällig für die Aufnahme von Kohlenwasserstoffen, wodurch ein Aufquellen und/oder Degradieren des Vergussmaterials ermöglicht ist. Insbesondere könnte so auch die Leiterplatte beschädigt werden. Durch das Zusatzmaterial aus Epoxidharz wird die Gefahr des Eindringens von Kohlenwasserstoffen in das Vergussmaterial verringert, wodurch sowohl Vergussmaterial, als auch Leiterplatte sowie die

Steuerelektronik geschützt sind. Bei dem Wandbereich handelt es sich insbesondere um einen Boden des Gehäuses. Das Gehäuse ist insbesondere topfförmig ausgebildet und ermöglicht ein Einsetzten der Leiterplatte durch die Öffnung der Topfform. Der Boden der Topfform ist durch den Wandbereich gebildet, wobei der Wandbereich insbesondere unmittelbar zu einer Innenseite eines Kraftstofftanks exponierbar ist.

Das Gehäuse ist durch einen Gehäusedeckel bevorzugt zumindest teilweise verschlossen. Insbesondere im Fall der zuvor beschriebenen Topfform ist somit ein vollständiges verschließen der Leiterplatte und des Vergussmaterials ermöglicht.

Besonders vorteilhaft ist in den Gehäusedeckel ein Kühlkörper integriert. Der Kühlkörper ragt aus dem Vergussmaterial heraus und dient zum Kühlen der Leiterplatte und/oder der Steuerelektronik. Somit kann der Kühlkörper insbesondere eine Kühlung der vollständig innerhalb des Vergussmaterials liegenden Leiterplatte und/oder Steuerelektronik realisieren. Bevorzugt stellt der Gehäusedeckel zusammen mit dem Kühlkörper eine Oberfläche des

Steuergeräts dar.

Die Leiterplatte und die Steuerelektronik sind durch das Vergussmaterial vorteilhafterweise vor mechanischen Einflüssen und vor Fluiden geschützt. Durch die Zusatzschicht ist das Vergussmaterial vor Kohlenwasserstoffen geschützt. Insbesondere ist das Vergussmaterial durch die Zusatzschicht vor

Kohlenwasserstoffgasen geschützt. Somit ist ein umfassender Schutz der Leiterplatte und der Steuerelektronik gewährleistet, sodass das Steuergerät in korrosiven Umgebungen, insbesondere in Kraftstofftanks eingesetzt werden kann. Dies ermöglicht die Verwendung von Leiterplatten und Steuerelektronik, insbesondere von herkömmlichen Leiterplatten oder herkömmlichen

Steuerelektronik-Komponenten, in besagter korrosiver Umgebung, da ein Schutz der Leiterplatte und der Steuerelektronik durch Vergussmaterial und

Zusatzschicht erreicht wird.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftstofffördermodul. Das

Kraftstofffördermodul ist zum Einsetzen in einen Kraftstofftank vorgesehen. Insbesondere umfasst das Kraftstofffördermodul das Steuergerät wie zuvor beschrieben. Außerdem umfasst das Kraftstofffördermodul bevorzugt einen Tankflansch, der zum Verschließen einer Öffnung eines Kraftstofftanks dient. An besagtem Tankflansch ist vorteilhafterweise das Gehäuse des Steuergeräts ausgebildet. Insbesondere stellt das Gehäuse einen Teilbereich des

Tankflansches dar. Durch die Kombination von Vergussmaterial und

Zusatzschicht ist das Steuergerät optimal zur Verwendung in einem

Kraftstofftank vorgesehen. Daher weist das Kraftstofffördermodul eine hohe Lebensdauer auf und ermöglicht vorteilhafterweise die Integration des

Steuergeräts wie zuvor beschrieben.

Das Kraftstofffördermodul weist besonders vorteilhaft eine Kraftstoffpumpe auf. Die Kraftstoffpumpe ist durch das Steuergerät ansteuerbar. Die Kraftstoffpumpe ist vorteilhafterweise zumindest mittelbar an dem Tankflansch gehalten. Somit lässt sich das Kraftstofffördermodul einerseits einfach und aufwandsarm hersteilen, andererseits einfach und aufwandsarm in einen Kraftstofftank integrieren.

Die Erfindung betrifft schließlich einen Kraftstofftank. Der Kraftstofftank ist insbesondere ein Fahrzeugtank zum Aufnehmen von Betriebsfluiden für ein Fahrzeug. Der Kraftstofftank weist ein Kraftstofffördermodul wie zuvor beschrieben auf. Der Tankflansch verschließt eine Öffnung des Kraftstofftanks. Durch das Kraftstofffördermodul ist in den Kraftstofftank eine Kraftstoffpumpe integrierbar, das durch das Steuergerät ansteuerbar ist. Die zuvor beschriebene Außenseite des Wandbereichs ist dadurch im Kohlenwasserstoffdämpfen ausgesetzt. Dabei ist durch die zuvor beschriebene Kombination von

Vergussmaterial und Zusatzschicht erreicht, dass das Steuergerät gegen korrosive Einflüsse des innerhalb des Kraftstofftanks vorhandenen

Betriebsstoffes geschützt ist. Damit weist der Kraftstofftank eine hohe

Lebensdauer auf.

Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:

Figur 1 eine schematische Ansicht eines Kraftstofftanks gemäß einem

Ausführungsbeispiel der Erfindung umfassend ein

Kraftstofffördermodul gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und Figur 2 eine schematische Ansicht des Kraftstofffördermoduls mit einem Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Figur 2 zeigt schematisch einen Kraftstofftank 8. Der Kraftstofftank 8 ist vorteilhafterweise ein Fahrzeugtank und dient zum Aufnehmen eines

Betriebsfluiden 1 1 , insbesondere Brennstoffe wie Diesel oder Benzin. Auch ist die Aufnahme von anderen Betriebsfluiden 11 , wie insbesondere Harnstoff, möglich. Der Kraftstofftank 8 ist über einen Einfüllstutzen 16 mit Fluid befüllbar, wobei das Fluid über einen Auslass 17 ausgebbar ist.

Der Kraftstofftank 8 weist ein Kraftstofffördermodul 7 auf, das eine Öffnung 15 des Kraftstofftanks verschließt. Das Kraftstofffördermodul 7 ist in die Öffnung 15 des Kraftstofftanks 8 eingesetzt und weist einen Tankflansch 10 auf, der die Öffnung 15 des Kraftstofftanks 8 verschließt. Der Tankflansch 10 dient weiterhin zum zumindest mittelbaren Halten einer Kraftstoffpumpe 9. Außerdem stellt der Tankflansch 10 ein Gehäuse 5 eines Steuergeräts 1 zum Ansteuern der Kraftstoffpumpe 9 dar. Über die Kraftstoffpumpe 9 ist somit das Betriebsfluid 1 1 aus dem Kraftstofftank 8 herauspumpbar.

Das innerhalb des Kraftstofftanks 8 aufgenommene Betriebsfluid 11 führt dazu, dass das Kraftstofffördermodul 7 stets korrosiven Medien ausgesetzt ist.

Insbesondere ist das Gehäuse 5 stets Kohlenwasserstoffdämpfen ausgesetzt.

Figur 1 zeigt schematisch eine Schnittansicht des Tankflansches 10 des Kraftstofffördermoduls 7 nach Fig.2. Hierbei ist insbesondere das Steuergerät 1 ersichtlich, das eine in dem Gehäuse 5 aufgenommene Leiterplatte 2 umfasst.

Die Leiterplatte 2 weist außerdem eine Steuerelektronik 12 zum Ansteuern der Kraftstoffpumpe 9 auf. Weiterhin weist das Steuergerät 1 ein Vergussmaterial 3 auf, das die Leiterplatte 2 und/oder die Steuerelektronik 12 zumindest teilweise umgibt. Insbesondere umgibt das Vergussmaterial 3 die Leiterplatte 2 und auch die Steuerelektronik 12 vollständig.

Nach Fig.1 umfasst das Gehäuse 5 eine Gehäuseaufnahme, in der die beispielsweise auf der Leiterplatte 2 ausgebildete Steuerelektronik 12 zur Steuerung der Kraftstoffpumpe 9 und das die Steuerelektronik 12 zumindest teilweise umschließende Vergussmaterial 3, insbesondere ein Gießharz, vorgesehen ist.

Das Vergussmaterial 3 ist bevorzugt aus Polyurethan gebildet. Ein solcher Wertstoff ermöglicht eine Abschirmung der Leiterplatte 2 und der

Steuerelektronik 12, sodass die Leiterplatte 2 vor mechanischen Einflüssen sowie vor korrosiven Einflüssen durch Fluide geschützt ist. Allerdings besteht bei der Verwendung von Polyurethan die Möglichkeit, dass Kohlenwasserstoffe in das Vergussmaterial 3 eindringen und dieses beschädigen können. So weist das Gehäuse 5, beispielsweise die Gehäuseaufnahme, einen Wandbereich 13 auf. Eine der Steuerelektronik 12 abgewandte Außenseite des Wandbereichs 13 ist im Betrieb des Kraftstofffördermoduls 7 und damit des Steuergeräts 1 stets Kohlenwasserstoffdämpfen ausgesetzt, da der Tankflansch 10 in der Öffnung 15 des Kraftstofftanks 8 angeordnet ist und die Außenseite des Wandbereichs 13 dem Kraftstofftank 8 zugewandt ist. Der Wandbereich 13 ist beispielsweise ein Boden der Gehäuseaufnahme.

Daher ist bevorzugt vorgesehen, dass zwischen dem Vergussmaterial 3 und dem Wandbereich 13 eine Zusatzschicht 4 vorgesehen ist. Die Zusatzschicht 4 ist vorteilhafterweise auf das Vergussmaterial aufgebracht und dient zum

Abschirmen des Vergussmaterials 3 und zum Schutz des Vergussmaterials 3 gegenüber Kohlenwasserstoffdämpfen. Dadurch ist eine Beschädigung der Leiterplatte 2 und/oder der Steuerelektronik 12 und damit einen Ausfall der Steuerung der Kraftstoffpumpe 9 vermieden.

Das Vergussmaterial 3 ist aus einem Gießharz, insbesondere aus Polyurethan, hergestellt. Die Zusatzschicht 4 ist aus einem Zusatzmaterial gebildet, das insbesondere aus Epoxidharz besteht. Dieses weist einen höheren Widerstand gegen das Eindringen von Kohlenwasserstoffen auf als das Vergussmaterial. Somit ist insbesondere die Gefahr einer Beschädigung der Leiterplatte 2 durch Deformation des Vergussmaterials 3 aufgrund eindringender Kohlenwasserstoffe minimiert.

Bevorzugt ist durch die Kombination von Vergussmaterial 3 und Zusatzschicht 4 erreicht, dass eine mechanische und chemische Schutzwirkung vorhanden ist. Durch das Vergussmaterial 3 sind mechanische Beschädigungen und

Korrosionen der Leiterplatte 2 und der Steuerelektronik 12 verhindert. Durch die Zusatzschicht 4 ist erreicht, dass das Vergussmaterial 3 aufgrund von Kohlenwasserstoffen nicht aufquillt oder degradiert. Somit ist ein umfassender Schutz der Leiterplatte 2 und der Steuerelektronik 12 gewährleistet. Der Kraftstofftank 8, insbesondere das Kraftstofffördermodul 7 des Kraftstofftanks 8, weist daher eine hohe Lebensdauer auf.

Bevorzugt ist außerdem vorgesehen, dass das Gehäuse 5 durch einen

Gehäusedeckel 14 zumindest teilweise verschlossen ist. In den Gehäusedeckel ist ein Kühlkörper 6 integriert, der insbesondere aus dem Vergussmaterial 3 herausragt. Somit ist die Leiterplatte 2 und die Steuerelektronik 12 durch den Kühlkörper 6 kühlbar.