DE102014206554A1 - Electronic module for fuel pump - Google Patents
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Abstract
Ein Elektronikmodul (18) zum Einbau in einen Kraftstofftank (10) umfasst eine Steuerelektronik (30) zur Steuerung der Kraftstoffpumpe (10), ein Trägerelement (36), auf dem die Steuerelektronik (30) angeordnet ist, und ein Sensorelement (28) zum Erfassen der Stellung eines Hebels (24) eines Füllstandssensors (20). Das Sensorelement (28) wird von dem Trägerelement (36) der Steuerelektronik (30) getragen.An electronic module (18) for installation in a fuel tank (10) comprises control electronics (30) for controlling the fuel pump (10), a carrier element (36) on which the control electronics (30) are arranged, and a sensor element (28) for Detecting the position of a lever (24) of a level sensor (20). The sensor element (28) is supported by the carrier element (36) of the control electronics (30).
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Elektronikmodul für eine Kraftstoffpumpe und ein Pumpenmodul, in das dieses Elektronikmodul und die Kraftstoffpumpe integriert sind.The invention relates to an electronic module for a fuel pump and a pump module, in which this electronic module and the fuel pump are integrated.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Im Kraftstofftank eines Fahrzeugs befindet sich in der Regel eine Kraftstoffpumpe, mit der Kraftstoff aus dem Tank in Richtung Motor gefördert werden kann. Diese Pumpe kann sich in einem Topf befinden, der zum Sammeln von Kraftstoff dient und der gemeinsam mit der Pumpe als Pumpenmodul in den Tank eingebaut werden kann. Auch die Steuerelektronik des Pumpenmoduls kann in dem Pumpenmodul aufgenommen sein.In the fuel tank of a vehicle is usually a fuel pump, with the fuel from the tank can be promoted towards the engine. This pump can be located in a pot that serves to collect fuel and that can be installed in the tank together with the pump as a pump module. The control electronics of the pump module may be included in the pump module.
Weiter befindet sich normalerweise ein Füllstandssensor bzw. Tankstandssensor im Tank, mit dem der Füllstand des Kraftstoffs im Tank ermittelt und beispielsweise an eine Anzeige im Fahrzeug weitergeleitet werden kann.Next is usually a level sensor or tank level sensor in the tank, which determines the level of the fuel in the tank and can be forwarded, for example, to a display in the vehicle.
Der Füllstandssensor und das Pumpenmodul bzw. dessen Steuerelektronik sind normalerweise unabhängige Komponenten mit eigener Sensorik, eigenem Gehäuse, eigener Verkabelung und eigener Auswerteelektronik.The level sensor and the pump module or its control electronics are normally independent components with their own sensors, their own housing, their own cabling and their own evaluation electronics.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Mit der Erfindung können Komponenten in einem Kraftfahrzeug eingespart werden. Weiter kann mit der Erfindung der Zusammenbau des Kraftstofftanks vereinfacht werden.With the invention components can be saved in a motor vehicle. Further, with the invention, the assembly of the fuel tank can be simplified.
Diese Vorteile können mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche erreicht werden. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.These advantages can be achieved with the subject matter of the independent claims. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Elektronikmodul zum Einbau in einen Kraftstofftank. Der Kraftstofftank, der beispielsweise dazu geeignet sein kann, Benzin oder Diesel zu speichern, kann beispielsweise in einem Fahrzeug verbaut sein.One aspect of the invention relates to an electronic module for installation in a fuel tank. The fuel tank, which may be suitable for storing gasoline or diesel, for example, may be installed in a vehicle, for example.
Es ist zu verstehen, dass ein Modul dadurch definiert werden kann, dass dessen Komponenten alle gemeinsam miteinander mechanisch verbunden sind bzw. gemeinsam miteinander verbaubar sind. It is to be understood that a module may be defined by the fact that its components are all mechanically connected together or can be built together.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Elektronikmodul eine Steuerelektronik zur Steuerung der Kraftstoffpumpe, ein Trägerelement, von dem die Steuerelektronik getragen wird, und ein Sensorelement zum Erfassen der Stellung eines Hebels eines Füllstandssensors. Die Steuerelektronik kann beispielsweise dazu ausgeführt sein, eine Geschwindigkeit der Kraftstoffpumpe zu steuern. Das Sensorelement wird dabei von dem Trägerelement der Steuerelektronik getragen. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Elektronik des Sensorelements und der Steuerung der Kraftstoffpumpe mittels eines gemeinsamen Trägerelements in dem Kraftstofftank montiert werden können. Auch können Verkabelungen zwischen der Steuerung und dem Sensorelement entfallen.According to one embodiment of the invention, the electronic module comprises control electronics for controlling the fuel pump, a carrier element, by which the control electronics are carried, and a sensor element for detecting the position of a lever of a level sensor. The control electronics can be designed, for example, to control a speed of the fuel pump. The sensor element is supported by the carrier element of the control electronics. In this way it can be achieved that the electronics of the sensor element and the control of the fuel pump can be mounted in the fuel tank by means of a common carrier element. Also cabling between the controller and the sensor element can be omitted.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Elektronikmodul weiter eine Auswerteelektronik zum Auswerten von Signalen des Sensorelements, wobei die Auswerteelektronik von dem Trägerelement getragen ist. Auch die Auswerteelektronik, die beispielsweise die rohen Sensorsignale in von einer digitalen Steuerung verarbeitbare Signale umsetzt, kann auf dem gemeinsamen Trägerelement angeordnet sein.According to one embodiment of the invention, the electronic module further comprises evaluation electronics for evaluating signals of the sensor element, the evaluation electronics being carried by the carrier element. The evaluation electronics, which, for example, converts the raw sensor signals into signals which can be processed by a digital control, can also be arranged on the common carrier element.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Elektronikmodul weiter eine Kommunikationselektronik, die dazu ausgeführt ist, über eine Busleitung Signale der Steuerelektronik und einer Auswertelektronik zu versenden. Auch die Kommunikationselektronik kann von dem Trägerelement getragen sein. Auf diese Weise kann das Elektronikmodul mittels einer Busleitung mit einer zentralen Steuerung verbunden werden. Eine gesonderte Kommunikationselektronik und eine gesonderte Busleitung für das Sensorelement können entfallen.According to one embodiment of the invention, the electronic module further comprises a communication electronics, which is designed to send signals of the control electronics and an electronic evaluation system via a bus line. The communication electronics can be carried by the carrier element. In this way, the electronic module can be connected by means of a bus line to a central controller. A separate communication electronics and a separate bus line for the sensor element can be omitted.
Für das Trägerelement sind verschiedene Möglichkeiten denkbar. Im Allgemeinen kann das Trägerelement das Sensorelement und die Steuerelektronik miteinander mechanisch stabil verbinden und/oder eine gemeinsame Befestigungsmöglichkeit bereitstellen.For the support element different possibilities are conceivable. In general, the carrier element, the sensor element and the control electronics interconnect mechanically stable and / or provide a common mounting option.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Steuerelektronik und das Sensorelement in einem gemeinsamen Gehäuse als Trägerelement aufgenommen. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Steuerelektronik und das Sensorelement gemeinsam mit einer Kunststoffmasse als Trägerelement umspritzt sind. In diesem Gehäuse bzw. dieser Umspritzung können auch die Auswerteelektronik und die Kommunikationselektronik aufgenommen sein. Auf diese Weise kann auf gesonderte Maßnahmen zum Schutz der einzelnen Komponenten, wie etwa vor dem Kraftstoff, verzichtet werden.According to one embodiment of the invention, the control electronics and the sensor element are accommodated in a common housing as a carrier element. Alternatively or additionally, it is possible that the control electronics and the sensor element are encapsulated together with a plastic compound as a carrier element. In this housing or this encapsulation and the transmitter and the communication electronics can be added. In this way, can be dispensed with separate measures for the protection of the individual components, such as before the fuel.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Trägerelement eine Leiterplatte der Steuerelektronik und/oder des Sensorelements. Das Trägerelement kann beispielsweise eine Mehrzahl von miteinander mechanisch verbundenen Leiterplatten umfassen, auf denen die Elektronikkomponenten des Elektronikmoduls angeordnet sind.According to one embodiment of the invention, the carrier element comprises a printed circuit board of the control electronics and / or of the sensor element. The carrier element may, for example, a plurality comprise mechanically interconnected printed circuit boards, on which the electronic components of the electronic module are arranged.
Das Elektronikmodul kann auch besonders robust gegenüber korrosiven Medien (wie etwa Kraftstoff) ausgeführt werden, da nur wenige Schnittstellen (wie etwa Stecker, Kabel oder Lötverbindungen) dem Kraftstoff ausgesetzt werden müssen.The electronic module can also be made particularly robust against corrosive media (such as fuel), since only a few interfaces (such as plugs, cables or solder joints) must be exposed to the fuel.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Trägerelement eine Leiterplatte der Steuerelektronik. Mit anderen Worten können die Steuerelektronik, das Sensorelement, die Auswerteelektronik und/oder die Kommunikationselektronik mit einer gemeinsamen Leiterplatte verlötet sein, die auch die elektrischen Verbindungen zwischen diesen Komponenten tragen kann. Gesonderte Kabel zwischen diesen Komponenten können entfallen.According to one embodiment of the invention, the carrier element is a printed circuit board of the control electronics. In other words, the control electronics, the sensor element, the evaluation and / or the communication electronics can be soldered to a common circuit board, which can also carry the electrical connections between these components. Separate cables between these components can be omitted.
Es ist jedoch auch möglich, dass das Trägerelement mehrere Leiterplatten umfasst, die mechanisch direkt miteinander verbunden sind. Beispielsweise kann das Trägerelement mehrere Leiterplatten umfassen, die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, die gemeinsam in Kunststoff eingegossen sind und/oder die alle an einem Topf zur Aufnahme von Kraftstoff befestigt sind.However, it is also possible that the carrier element comprises a plurality of printed circuit boards which are mechanically connected directly to one another. For example, the carrier element may comprise a plurality of circuit boards, which are arranged in a common housing, which are cast together in plastic and / or which are all attached to a pot for receiving fuel.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das Sensorelement von der Steuerelektronik mit Strom versorgt. Das Sensorelement kann auf einfache Art und Weise ohne zusätzliches Kabel mit Strom versorgt werden, beispielsweise über eine elektrische Verbindung auf der Leiterplatte.According to one embodiment of the invention, the sensor element is supplied with power from the control electronics. The sensor element can be supplied in a simple manner without additional cable with power, for example via an electrical connection on the circuit board.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Sensorelement einen Hall-Sensor. Ein Hall-Sensor benötigt normalerweise neben einer Signalleitung eine zusätzliche Leitung zur Stromversorgung. Durch die gemeinsame Anordnung auf dem Trägerelement bzw. der Leiterplatte der Pumpensteuerungselektronik kann ein Hall-Sensor ohne zusätzliches Kabel mit Strom versorgt werden.According to one embodiment of the invention, the sensor element comprises a Hall sensor. A Hall sensor usually requires an additional power line in addition to a signal line. The common arrangement on the support element or the circuit board of the pump control electronics, a Hall sensor can be powered without additional cable.
Alternativ dazu kann das Sensorelement auch ein Potentiometer sein. Ein Hall-Sensor, der in der Regel berührungslos arbeitet, kann gegenüber anderen mechanischen Sensoren den Vorteil eines geringeren Verschleißes aufweisen.Alternatively, the sensor element may also be a potentiometer. A Hall sensor, which usually operates without contact, may have the advantage of lower wear compared to other mechanical sensors.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Pumpenmodul zum Einbau in einem Kraftstofftank. Another aspect of the invention relates to a pump module for installation in a fuel tank.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Pumpenmodul eine Kraftstoffpumpe, ein Elektronikmodul, so wie es obenstehend und untenstehend beschrieben ist, und einen Topf zur Aufnahme von Kraftstoff, in dem die Kraftstoffpumpe und das Elektronikmodul angeordnet sind. Beispielsweise kann die Pumpe mittels eines Saugrohrs Kraftstoff kontinuierlich aus dem Tank in den Topf fördern und Kraftstoff aus dem Topf dann im Bedarfsfall in größeren Mengen in Richtung des Motors des Fahrzeugs fördern. According to one embodiment of the invention, the pump module comprises a fuel pump, an electronic module as described above and below, and a pot for receiving fuel, in which the fuel pump and the electronic module are arranged. For example, the pump by means of a suction pipe continuously convey fuel from the tank into the pot and then promote fuel from the pot, if necessary in larger quantities in the direction of the engine of the vehicle.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Elektronikmodul an einer Seitenwand des Topfs befestigt. Auf diese Weise kann das Sensorelement so ausgerichtet werden, dass es auf einfache Art und Weise ein Auf- und Abbewegen eines Sensorhebels erfassen kann.According to one embodiment of the invention, the electronic module is attached to a side wall of the pot. In this way, the sensor element can be aligned so that it can easily detect an up and down movement of a sensor lever.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Pumpenmodul einen Füllstandssensor für Kraftstoff im Kraftstofftank, wobei der Füllstandssensor einen Hebel mit einem Schwimmer umfasst, an dessen einem Ende ein Magnet befestigt ist. Der Hebel ist dabei derart angeordnet, dass der Magnet von einem Hall-Sensor als Sensorelement erfasst wird.According to one embodiment of the invention, the pump module comprises a level sensor for fuel in the fuel tank, wherein the level sensor comprises a lever with a float, at one end of a magnet is attached. The lever is arranged such that the magnet is detected by a Hall sensor as a sensor element.
Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beiliegende Figur detailliert beschrieben. In the following, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying figure.
Grundsätzlich sind identische oder ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Basically, identical or similar parts are provided with the same reference numerals.
Detaillierte Beschreibung von AusführungsbeispielenDetailed description of embodiments
Weiter umfasst das Pumpenmodul
Der Magnet
Der Hall-Sensor
Die Leiterplatte
Es ist auch möglich, auf die Leiterplatte
Auf entsprechende Signale über eine Busleitung
Umgekehrt kann die Kommunikationselektronik
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be noted that "encompassing" does not exclude other elements or steps, and "a" or "an" does not exclude a multitude. It should also be appreciated that features or steps described with reference to any of the above embodiments may also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.
Claims (12)
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