CN104131923A

CN104131923A - 结合控制器的燃料泵模块

Info

Publication number: CN104131923A
Application number: CN201310642639.5A
Authority: CN
Inventors: 宋柱泰; 成演官
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2013-12-03
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2033-12-03
Also published as: KR101481264B1; KR20140129756A; US20140318646A1; US9316170B2; CN104131923B; DE102013113337A1

Abstract

本发明提供一种结合控制器的燃料泵模块。用于车辆的结合控制器的燃料泵模块可以包括：储存杯，被配置为固定至燃料箱的内部；燃料泵，安装在储存杯的内部中以泵送引入储存杯内部中的燃料；以及凸缘，用于将储存杯和燃料泵固定至燃料箱，其中，接收部可以形成于凸缘的外表面，并可以包括内部空间，并且其中，配置成将控制器的装置安装至印刷电路板（PCB）的PCB组件可以在其中PCB组件可以被接收在接收部中的状态下被模制在接收部中，并且模制部围绕接收部中的PCB组件。

Description

结合控制器的燃料泵模块

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的燃料泵模块，并且更具体地，涉及一种其中可以通过将诸如电线、插头连接（连接器组件，connector assembly）、控制器壳体及安装架的部件从变压控制燃料泵系统（variable pressurecontrol fuel pump system）中去除来减少部件的总数并降低制造成本的用于车辆的燃料泵模块，并且通过该燃料泵模块，可以补救除了电噪声问题之外影响电动机性能的电动机施加电压下降的问题。

背景技术

如在本领域中已知的，用于将存储在燃料箱内部中的燃料供给至发动机的注射器的燃料泵模块安装在车辆的燃料箱中。

燃料泵模块可以包括燃料泵、用于过滤由燃料泵泵送的燃料以去除杂质的过滤器、固定至燃料箱并且在其内部中具有燃料泵和过滤器的储存杯（储油杯，reservoir cup）、用于将燃料泵固定至储存杯的支架、用于将燃料泵和储存杯固定至燃料箱的凸缘（或者固定器盖）。

燃料泵模块被配置成将燃料泵、储存杯和过滤器模块化并被安装于燃料箱的内部。该燃料泵模块的燃料泵使泵轮旋转以将从燃料箱的内部引入的燃料泵送到储存杯中，并且随后，在通过过滤器去除杂质之后，所泵送的燃料被供应至发动机。

近年来，变压控制燃料泵系统可能已经发展并被应用以便改善车辆的燃料效率，并且这种变压控制燃料泵系统是与发动机的操作状态结合的实时可变地控制燃料的供给压力的系统。

用于检测由燃料泵供给的燃料的供给压力的压力传感器安装在变压控制燃料泵系统中，并且将由压力传感器检测到的实际所测量的当前压力（current pressure）与根据发动机的操作状态确定的目标压力进行比较以实时反馈控制燃料的供给压力。

图1是示意性地示出变压控制燃料泵系统的主要配置的配置图，并且示出用于供给驱动电源的电池1、固定地安装在燃料箱的内部中的燃料泵模块2、用于检测被供应至发动机的燃料的供给压力的压力传感器3、用于反馈控制燃料泵（泵用电动机）的驱动的控制器4、以及用于根据发动机的操作状态确定目标压力以将目标压力传送至控制器4同时接收来自控制器4的故障诊断信息的ECU5。

根据现有技术，压力传感器3安装在从燃料泵模块2连接至发动机的燃料供应管中。

同时，在根据现有技术的变压控制燃料泵系统中，控制器4由被配置为构造印刷电路板（PCB）（其上各种装置安装在壳体中）的单独的部件制成并被安装至燃料箱。需要用于将控制器固定至燃料箱的控制器安装架。

此外，需要用于电连接控制器和燃料泵的复杂的电线和连接器，并且需要诸如用于将电线固定至燃料箱的圆周的夹线板的部件。

因此，由于变压控制燃料泵系统的配置复杂且部件诸如插头连接、控制器壳体和安装架的数量增加，因而系统的成本增加。因此，难以将系统推广并应用至豪华车辆至中等尺寸或者小尺寸的车辆。

此外，控制器中的开关装置（转换装置）发出将通过电线被发送的转换噪声，并且在控制器和燃料泵之间的电线变长，引起严重的电噪声。

此外，燃料泵（DC电动机）的性能与施加电压成比例，在这种情况下，在控制器和燃料泵之间的电线变长，造成电压降（0.1V～0.2V），并且因此电动机的性能劣化。

在本发明背景技术部分中所公开的信息仅用于增强对本发明总体背景技术的理解，而不应被视为承认或者以任何形式暗示该信息形成了已经对本领域技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面涉及提供一种用于车辆的燃料泵模块，其中，可以通过将诸如电线、插头连接、控制器壳体及安装架的部件从变压控制燃料泵系统中去除来减少部件的数目并降低制造成本，并且通过该燃料泵模块，可以改进除了电噪声问题之外影响电动机性能的电动机施加电压下降问题。

根据本发明的一个方面，用于车辆的结合控制器的燃料泵模块（整合有控制器的燃料泵模块，集成有控制器的燃料泵模块，controller integratedfuel pump module）可以包括储存杯（储油杯，reservoir cup），被配置为固定至燃料箱的内部；燃料泵，安装在储存杯的内部中以泵送引入储存杯的内部中的燃料；以及凸缘（flange），用于将储存杯和燃料泵固定至燃料箱；其中，接收部（容纳部，收纳部，receiving part）形成于凸缘的外表面，并且可以包括内部空间；并且其中，配置成将控制器的装置安装至印刷电路板（PCB）的PCB组件在其中PCB组件被接收在接收部中的状态下被模制（成型）在接收部中，并且模制部（成型部，molding portion）围绕接收部中的PCB组件。

用于将端子（terminal）连接于燃料泵的外部的连接器单元（connectorunit）、用于排放由燃料泵泵送的燃料以将燃料供给至发动机的供应口部（供应端口部，supply port portion）和接收部整体地（monolithically）形成于凸缘。

用于将端子连接于燃料泵的外部的连接器单元形成在凸缘中，其中，该端子的第一端连接于连接器单元的内侧（inner side）以被连接到该外部，该端子的第二端连接于PCB，并且除了第一端和第二端这两者之外的该端子的剩余部分被埋入（buried in）连接器单元和接收部中。

用于输出浮表（float gauge）的仪表信号（gauge signal）的端子安装在连接器单元处，其中用于输出仪表信号的端子的第一端连接于连接器的内侧以被连接到该外部，并且其中，用于输出仪表信号的端子的第二端设置成穿过凸缘从而连接于设置在燃料箱的内侧处的浮表，并且除了第一端和第二端这两者之外的该端子的剩余部分埋入连接器单元和接收部中。

端子安装在连接器单元中，所述端子包括用于接收电池电源的端子、用于输入用于检测燃料的供给压力的压力传感器的信号的端子，以及用于与ECU（发动机控制单元）连通的端子。

用于排放由燃料泵泵送的燃料以将燃料供给至发动机的供应口部形成在凸缘中，并且用于检测燃料的供给压力的压力传感器安装在供应口部处。

用于将PCB组件连接于燃料泵的端子安装在PCB组件处，端子的第一端连接于所述PCB，其第二端设置成穿过凸缘从而连接于设置在燃料箱的内侧处的燃料泵，并且除了第一端和第二端这两者之外的端子的剩余部分埋入设置在接收部中的模制部中。

在其中模制液体注入孔（molding liquid injection hole）形成在PCB处并且PCB组件被接收在接收部中的状态下，模制液体通过模制液体注入孔被注入到PCB组件的下侧，并且模制部围绕设置在接收部中的PCB组件的上侧和下侧。

散热构件安装在PCB组件中以放出热量，所述散热构件的一端连接于PCB并且散热构件的相对端（opposite end）暴露于模制部的外侧（外部，outer side），其中，散热构件安装成接触其上安装有PCB的开关装置（转换装置）的PCB的后表面（背面）。

储存杯和凸缘通过弹性构件连接。

因此，本发明提供了结合控制器的燃料泵模块，其中，在被接收在凸缘的接收部的空间中以后，由各种装置和PCB形成的PCB组件通过模制材料被固定地模制，并且围绕PCB组件的模制部用作现有的控制器的壳体，同时整体地埋入模制部和凸缘中的端子用作现有的控制器的电线。

因此，如与其中控制器被设置为单独部件并被安装至燃料箱的现有技术相比，可以去除复杂且长的电线和电线的连接器，并且因为可以去除用于固定电线的部件诸如控制器壳体、安装架和夹线板，所以可以减少部件的数量并可以降低制造成本。

此外，因为当装配箱体和泵模块时省略了连接和固定复杂的电线的过程，所以可提高组装效率和工作效率，并且与其中具有复杂的外观的电线连接于装置的系统相比，该系统配置得更精简和更紧凑。

此外，可以改进根据现有技术的由于复杂且长的电线产生的问题，即，过多的电噪声产生和电动机施加电压下降问题。

本发明的方法和装置可以具有其他的特征和优点，这些特征和优点从结合于本文中的附图以及以下的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在其中进行更详细陈述，这些附图和以下的具体实施方式共同用于解释本发明的某些原理。

附图说明

图1是示意性地示出了常规的变压控制燃料泵系统的主要配置的图。

图2是示出了根据本发明的示例性实施方式的燃料泵模块的透视图。

图3是示出了根据本发明的示例性实施方式的燃料泵模块的结合控制器的结构的截面图。

应理解，附图不必按比例绘制，其呈现了说明本发明的基本原理的各个优选的特征的稍微简化的表示。在本文中公开的本发明的具体设计特征，包括例如具体尺寸、方位、位置以及形状，将部分由特定的预期应用和使用环境来确定。

在附图中，在整个附图的几个图中，参考标号指代本发明的相同或等同的部件。

具体实施方式

现将详细地参考本发明的各种实施方式，在附图中示出本发明的实例并且在下文进行描述。尽管将结合示例性实施方式来描述本发明，但是应理解的是，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性实施方式，而且还涵盖可以包含在由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的各种替换、修改、等同物以及其他实施方式。

在下文中，将参考附图详细地描述本发明的示例性实施方式使得本领域技术人员能够容易地实施本发明。

根据本发明的示例性实施方式的燃料泵模块可以具有在装配成暴露于燃料箱的外侧的凸缘的接收部处通过整体地模制和接收现有控制器的主要部件构造的结合控制器的结构。

如与其中控制器被设置为单独部件并被安装至燃料箱的根据现有技术的结构相比较，通过结合控制器的结构可以去除在控制器与泵用电动机之间的长电线和用于连接电线的连接器，并且通过去除诸如控制器壳体和安装架的部件可以减少部件的数量并降低制造成本。

此外，根据本发明的示例性实施方式的燃料泵模块可以具有其中压力传感器整体地安装至凸缘的配置，这种结合传感器的模块可以有用地应用于变压控制燃料泵系统，该变压控制燃料泵系统将实际测量的当前压力与目标压力相比较以实时反馈控制燃料的供给压力。

图2是示出了根据本发明的示例性实施方式的燃料泵模块的透视图，并且图3是示出了根据本发明的示例性实施方式的燃料泵模块的结合控制器的结构的截面图。

在图2所示的燃料泵模块中，参考标号110表示诸如泵用电动机的燃料泵，参考标号120表示储存杯，以及参考标号130表示用于检测燃料箱中的燃料水平（油位，fuel level）的浮表。

此外，参考标号140表示用于去除燃料中的杂质的过滤器，以及参考标号160表示装配至燃料箱的凸缘。

凸缘160是用于将包括储存杯120和燃料泵110的燃料泵模块100的部件固定至燃料箱的板状部件。凸缘160装配成从燃料箱（图3中的参考标号9）的外部阻挡燃料箱的孔，并且可具有暴露于燃料箱的外部的表面。暴露于燃料箱的外部的凸缘160的表面是其中控制器（将在下文中描述的PCB组件）被整体埋入的部分。

储存杯120和凸缘160可以通过能够减少向上和向下传送的冲击或振动的阻尼器（damper）150来彼此连接，并且阻尼器150用来减弱冲击或振动同时提供储存杯120对固定至燃料箱的凸缘160的持续冲程（constantstroke）。

首先，在本发明的燃料泵模块100中，各种装置172安装至其的控制器的PCB171被模制并密封同时被接收在形成在凸缘160中的接收部161中，使得其中控制器整体地安装在凸缘中的结合控制器的结构被应用。

这里，在其中各种装置172安装在PCB171（基板）上的配置中，固定地模制在凸缘160中的PCB组件170执行变压控制燃料泵系统的控制器的功能，并且安装在PCB171上的各种装置172可以包括用于控制燃料泵的驱动的现有的控制器的装置，包括开关装置173（FET等）。

用于排放通过过滤器140由燃料泵系统泵送的燃料并将燃料供给至发动机的供应口部（supply port portion）175形成在固定至燃料箱9的凸缘160的一侧，以及压力传感器180安装在供应口部175中（参见图3）。

供应口部175的入口被插入燃料箱9中以连接于过滤器140的出口，并且用于将燃料供给至发动机的燃料管连接于供应口部175的出口。

因此，由于根据本发明示例性实施方式的燃料泵模块可以具有其中变压控制系统的部件诸如控制器和压力传感器是整体的，可以去除所有现有的电线、插头连接、控制器壳体和控制器安装架。

如图3中所示，根据本发明的示例性实施方式的凸缘160是由注射成型树脂制成的树脂注射成型的产品，并且可以具有用于接收PCB组件170的壳状接收部161。

然后，PCB组件170在没有外部暴露的情况下被模制并密封同时被接收在凸缘160的接收部161中，并且因为模制材料部（在下文中，称为模制部）密封PCB组件170的外周，所以PCB171可以安全地固定至凸缘160的接收部161。

此外，如图3中所示，因为安装在凸缘160的接收部161中的PCB组件170的所有上侧和下侧都应该通过成型的产品来模制，所以在模制液体注入孔171a形成在PCB171处之后，通过经由模制液体注入孔171a朝向PCB171的下侧注射成型液体使模制部162围绕PCB组件170的上侧和下侧这两者。

形成的模制部162将PCB组件170与外部电绝缘，将PCB组件170与诸如温度和湿度的外部环境隔离，并且维持隔离状态使得湿气和外来物质不能进入PCB组件170。此外，模制部162用来将PCB组件170与车辆的振动隔离。

已知作为用于电子产品的模制材料或电绝缘材料的树脂可以用作模制材料。尽管模制材料不具体地限于本发明的示例性实施方式中，但是由于材料用于燃料泵模块中，因而优先选择可以对凸缘材料具有优良粘合性并且不通过热量产生裂纹的耐热材料，优先选择在燃料被存储时它的体积变化较小的材料。

同时，用于外部连接的连接器单元176形成在凸缘160中，端子177a至177d安装在连接器单元176的内侧处。

然后，安装用于将电池1的电力供应至连接器单元176的端子177b、用于接收压力传感器180的信号的端子177a、用于与ECU5连通的端子177c以及用于将浮表130的仪表信号输出以将信号传送至群集器（组件，cluster）6的端子177d。

端子177a至177d中的每一个的端部连接于连接器单元176的内侧以连接外部，并且用于连接于电池1、压力传感器180和ECU5的端子177a至177c中的每一个的另一端通过焊接或者压力配合来连接于PCB171同时被埋入位于连接器单元176和接收部161中的模制部162中。

然而，电气敏感的浮表端子177d，即，用于输出仪表信号的端子177d不连接于PCB171，端子177d的另一端设置成穿过凸缘160以连接于位于燃料箱9的内侧处的浮表130同时被埋入位于连接器单元176和接收部161中的模制部162中。

因此，端子177a至177d中除了它们两端之外的每一个的剩余部分被埋入模制部162和凸缘160中以被固定至模制部162和凸缘160。

此外，单独地安装用于将PCB组件170连接于燃料泵110的端子177e。端子177e的一端通过焊接或者压力配合来连接于PCB171，并且其相对端设置成穿过凸缘160以连接于燃料泵110同时被埋入模制部162中。

因此，用于连接燃料泵110的端子177e被埋入模制部162和凸缘160中以被固定至模制部162和凸缘160。

如上所述，PCB组件170通过端子电连接于电池1、压力传感器180、ECU5和燃料泵110，从而执行变压控制。将省略变压控制的说明因为这是本领域技术人员所已知的技术细节。

用于将热量排出至外部的散热构件174安装在PCB组件170上，并且散热构件174安装成接触其上安装装置的表面的后侧（如附图中所示，当装置安装在PCB的下表面上时PCB的上表面）。

特别地，因为开关装置173（FET等）是释放许多热量的部分，所以散热构件174优选安装在其上安装有开关装置173的部分的后表面上。然后，散热构件174的一侧安装成暴露于模制部162的外部，同时散热构件174的相对侧接触PCB171，可以通过暴露的部分将热量排入空气中。

此外，因为散热构件174是用于有效将从PCB组件170产生的热量排出至外部的构件，所以优选散热构件174由具有高热导率的材料制成。对应于PCB171的表面至散热构件174的中间高度的部分由模制部162密封，并且散热构件174的剩余部分设置成暴露于外部。

在图3中，参考标号178表示安装在燃料供给管道上的压力调节器178。当在通过燃料泵110的驱动经由过滤器140将燃料供应至发动机时在管道中产生的不想要的高压时，燃料通过压力调节器178返回至燃料箱9的内部。

因此，本发明提供了结合控制器的燃料泵模块，该燃料泵模块中，在被接收在凸缘的接收部的空间中之后，由各种装置和PCB形成的PCB组件由模制材料固定地模制，并且围绕PCB组件的模制部用作现有的控制器的壳体同时整体地埋入模制部和凸缘中的端子用作现有的控制器的电线。

根据本发明的另一个方面，用于将端子177a、177b、177c和177d连接于燃料泵110的外部的连接器单元176、用于排放由燃料泵110泵送的燃料以将燃料供给至发动机的供应口部175和接收部161整体地形成于凸缘160。

因此，与其中控制器被设置为单独的部件并被安装至燃料箱的现有技术相比，可以去除复杂且长的电线和电线的连接器，并且因为可以去除用于固定电线的部件诸如控制器壳体、安装架和夹线板，所以可以减少部件的数量并可以降低制造成本。

此外，因为当装配箱体和泵模块时省略连接和固定复杂的电线的过程，所以可提高组装效率和工作效率，并且与其中具有复杂的外观的电线连接于装置的系统相比，该系统配置得更精简并且更紧凑。

此外，可以改善根据现有技术由于复杂且长的电线产生的问题，即，过多的电噪声产生和电动机施加电压下降的问题。

为了便于说明并准确限定所附权利要求书，参考附图中显示的上述特征的位置，使用术语“上部”、“下部”“内部”和“外部”来描述示例性实施方式的特征。

已经出于说明及描述的目的提供了本发明的具体示例性实施方式的上述描述。它们并不旨在穷举，或将本发明限于所公开的确切形式，并且显然地根据上述教导，许多修改和变化是可能的。为了说明本发明的某些原理和它们的实际应用，选择并描述了示例性实施方式，从而使本领域技术人员能够进行并且利用本发明的各种示例性实施方式及其各种可替代物和修改。本发明的范围旨在通过所附权利要求书及其等同物限定。

Claims

1.一种用于车辆的结合控制器的燃料泵模块，包括：

储存杯，被配置为固定至燃料箱的内部，

燃料泵，安装在所述储存杯的内部中以泵送引入所述储存杯的内部中的燃料，以及

凸缘，用于将所述储存杯和所述燃料泵固定至所述燃料箱，

其中，接收部形成于所述凸缘的外表面，并且可以包括内部空间，并且

其中，配置成将控制器的装置安装至印刷电路板（PCB）的PCB组件在其中所述PCB组件被接收在所述接收部中的状态下被模制在所述接收部中，并且模制部围绕所述接收部中的所述PCB组件。

2.根据权利要求1所述的结合控制器的燃料泵模块，其中，用于将端子连接于所述燃料泵的外部的连接器单元、用于排放由所述燃料泵泵送的所述燃料以将所述燃料供给至发动机的供应口部以及所述接收部整体地形成于所述凸缘。

3.根据权利要求1所述的结合控制器的燃料泵模块，

其中，用于将端子连接到所述燃料泵的外部的连接器单元形成在所述凸缘中，并且

其中，所述端子的第一端连接于所述连接器单元的内侧以被连接到所述外部，所述端子的第二端连接于所述PCB，并且除了所述第一端和所述第二端这两者之外的所述端子的剩余部分被埋入所述连接器单元和所述接收部中。

4.根据权利要求1所述的结合控制器的燃料泵模块，

其中，用于输出浮表的仪表信号的端子安装在所述连接器单元处，

其中，用于输出所述仪表信号的所述端子的第一端连接于所述连接器的内侧以被连接到所述外部，并且

其中，用于输出所述仪表信号的所述端子的第二端设置成穿过所述凸缘从而连接于设置在所述燃料箱的内侧处的所述浮表，并且除了所述第一端和所述第二端这两者之外的所述端子的剩余部分被埋入所述连接器单元和所述接收部中。

5.根据权利要求1所述的结合控制器的燃料泵模块，其中，端子安装在所述连接器单元中，所述端子包括：

用于接收电池电源的端子，

用于输入用于检测燃料的供给压力的压力传感器的信号的端子，以及

用于与ECU（发动机控制单元）连通的端子。

6.根据权利要求1所述的结合控制器的燃料泵模块，其中，用于排放由所述燃料泵所泵送的所述燃料以将所述燃料供给至发动机的供应口部形成在所述凸缘中，并且用于检测所述燃料的供给压力的压力传感器安装在所述供应口部处。

7.根据权利要求1所述的结合控制器的燃料泵模块，其中，用于将所述PCB组件连接于所述燃料泵的端子安装在所述PCB组件处，所述端子的第一端连接于所述PCB，其第二端设置成穿过所述凸缘从而连接于设置在所述燃料箱的内侧处的所述燃料泵，并且除了所述第一端和所述第二端这两者之外的所述端子的剩余部分被埋入设置在所述接收部中的所述模制部中。

8.根据权利要求1所述的结合控制器的燃料泵模块，其中，在其中模制液体注入孔形成在所述PCB处并且所述PCB组件被接收在所述接收部中的状态下，所述模制液体通过所述模制液体注入孔被注入到所述PCB组件的下侧，并且所述模制部围绕设置在所述接收部中的所述PCB组件的上侧和下侧。

9.根据权利要求1所述的结合控制器的燃料泵模块，其中，散热构件安装在所述PCB组件中以放出热量，所述散热构件的一端连接于所述PCB并且所述散热构件的相对端暴露于所述模制部的外侧。

10.根据权利要求9所述的结合控制器的燃料泵模块，其中，所述散热构件安装成接触其上安装有所述PCB的开关装置的所述PCB的后表面。

11.根据权利要求1所述的结合控制器的燃料泵模块，其中，所述储存杯和所述凸缘通过弹性构件连接。