CN104675590B - 集成控制器的燃料泵模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种集成控制器的燃料泵模块,该集成控制器的燃料泵模块可以包括容纳部件、PCB组件、以及凸凹部分,其中容纳部件形成于组装在燃料箱中的凸缘的外表面上,PCB组件通过将控制器的元件安装至PCB而进行配置,其中PCB组件通过模制部件进行模制的同时被容纳在容纳部件中,并且凸凹部分具有其中有凹陷和凸台的形状,凸凹部分重复地形成于容纳部件的内表面上,使得通过凸凹部分增加容纳部件和模制部件之间的粘结力。
Description
技术领域
本发明涉及用于车辆的燃料泵模块。更具体地,本发明涉及一种集成控制器的燃料泵模块,通过该集成控制器的燃料泵模块可使容纳部件和凸缘的变形最小并且可抑制容纳部件和模制部件之间的水分的引入。
背景技术
如本领域所公知的,用于将存储在燃料箱中的燃料供应给发动机喷射器的燃料泵模块安装在车辆的燃料箱中。
已知的燃料泵模块包括燃料泵、过滤器、储存杯、支架、以及凸缘(或杯子架),其中,过滤器用于过滤由燃料泵泵送的燃料以移除外来物质,在储存杯中燃油泵和过滤器被安装且固定至燃料箱,支架用于将燃料泵固定至储存杯,以及凸缘(或杯子架)用于将燃料泵和储存杯固定至燃料箱。
接着,燃料泵模块通过将燃料泵、储存杯、以及过滤器带入模块来进行配置。
目前,为了提高车辆的燃料比,已开发并应用可变压力控制燃料泵系统,该系统为用于结合发动机的操作状态实时可变地控制燃料的供应压力的系统。
用于检测由燃料泵供应的燃料的供应压力的压力传感器被安装在可变压力控制燃料泵系统中,并且比较通过压力传感器检测的目前的压力和根据发动机的操作状态确定的目标压力并且实时地反馈燃料的供应压力。
图1为示意性地示出了可变压力控制燃料泵系统的主要配置的示意图,该可变压力控制燃料泵系统包括电池1、燃料泵模块2、压力传感器3、控制器4、和ECU 5,其中电池1用于供应驱动动力,燃料泵模块2固定地安装在燃料箱中(未示出),压力传感器3用于检测供应到发动机中的燃料的供应压力,控制器4用于反馈控制燃料泵(泵电动机)的驱动,以及ECU 5用于根据发动机的操作状态确定目标压力,同时从控制器4接收故障诊断信息并将确定的目标压力传输至控制器4。
压力传感器3安装在燃料供应管道中,该燃料供应管道从燃料泵模块2连接至发动机。
同时,在传统的可变压力控制燃料泵系统中,控制器4被制造成单独的零件,其中印刷电路板(PCB)被嵌入在外壳中并且被安装至燃料箱,多个元件被安装至该印刷电路板,在这种情况下,用于将控制器固定至燃料箱的控制器安装支架是必要的。
此外,用于电气连接控制器和泵电动机的复杂的电气线路和连接器是必要的,并且用于将电气线路固定至燃料箱的周边的零件(诸如,夹持件)是必要的。
由于可变压力控制燃料的配置变得复杂并且零件(诸如,电气线路和连接器组件、控制器外壳、以及安装支架)的数量增加,因此,系统的制造成本增加,并因此,难以将该系统应用至大型豪华车辆、中型车辆,和小型的车辆。
控制器中的开关元件的开关噪声通过电气线路发散,并因此电气噪声随着控制器和泵电动机之间的电气线路变得更长而变得严重。
而且,泵电动机(DC电动机)的性能与所施加的电压成比例,在这种情况下,由于控制器和泵电动机之间的电气线路变得更长而产生电压降(0.1V到0.2V),并且因此,电动机的性能降低。
为了解决上述问题,如图2所示,已建议通过将PCB组件14容纳在容纳部件12的内部空间中并且用模制材料模制并固定PCB组件 14获得的集成控制器的燃料泵模块10,PCB组件14包括印刷电路板 (PCB)15和各种元件122,容纳部件12设置在凸缘11中。
在集成控制器的燃料泵模块10中,模制部件130和凸缘11整体地掩埋在其中的端子(未示出)中,用作传统控制器的电气布线,同时封装PCB组件14的模制部件130用作传统控制器的外壳。
因此,与将控制器设置为单独的零件并将控制器安装至燃料箱的传统技术相比,可消除复杂且长的电气线路和电气线路的连接器,并可消除固定零件(诸如夹持件)的控制器外壳、安装支架、以及电气线路,从而可减少零件的数量并且可降低制造成本。
而且,可改善由于复杂且长的电气线路引起的过量的电气噪声和施加至电动机的电压的降低。
然而,在集成控制器的燃料泵模块10中,安装至电路板15的开关单元(FET)的热量通过散热构件125和端子转移,使得凸缘11(模制的树脂材料)的尺寸可能变形并因此燃料箱的密封部件可能变形。
而且,由于与容纳部件12整体形成的凸缘11具有良好的表面粗糙度,容纳部件12和模制部件130的粘合性能不是很好,从而当容纳部件和模制部件的粘合表面彼此分离时,由于水分的引入可发生短路。
此外,由于模制部件的膨胀和收缩,凸缘可能变形,并且元件可能变形并损坏,使得由于当注入模制液体时气泡可能没有顺畅地排出,因此可能在模制部件的内部中产生气孔。
发明背景部分中公开的信息仅用于加强对本发明的一般背景的理解,而不应当被视为承认或以任何方式暗示该信息形成本领域普通技术人员已知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种集成控制器的燃料泵模块,该集成控制器的燃料泵模块可最小化容纳部件和凸缘的变形并且抑制容纳部件和模制部件之间水分的引入,并且提供一种稳健的集成控制器的结构,该结构能够提高容纳部件的强度、能够增加容纳部件和模制部件之间的粘结性能、能够确保对应于水分的引入的稳健性、能够抑制短路的产生、能够抑制模制部件中的气孔的产生、并且即使在诸如电容器的零件爆炸时仍能够防止凸缘的变形和损坏。
在本发明的一个方面中,在集成控制器的燃料泵模块中,容纳部件形成于组装在燃料箱中的凸缘的外表面上,所述燃料泵模块具有集成控制器的结构,在所述集成控制器的结构中,PCB组件通过模制部件进行模制的同时被容纳在容纳部件中,所述PCB组件通过将控制器的元件安装至PCB而配置,并且凸凹部分形成于所述容纳部件的内表面上使得通过所述凸凹部分增加所述容纳部件和所述模制部件之间的粘结力,所述凸凹部分具有其中凹陷和凸台重复的形状。
凸凹部分可具有其中凹陷和凸台沿着容纳部件的内表面的周边重复的图案,并且凹陷和凸台在所述容纳部件的内表面上在长度上形成。
所述凹陷和凸台的上端部位于所述容纳部件的内表面之上。
所述凹陷和凸台的上端部形成于PCB的位置之上或PCB的高度处。
所述容纳部件的侧壁形成双壁结构,所述双壁结构包括外壁和从外壁向内隔开的分隔壁,并且所述凸凹部分形成于所述分隔壁的内表面上。
所述分隔壁形成于所述外壁和所述模制部件之下,并且模制液体被注入到PCB组件所位于的分隔壁的内部空间和外壁与分隔壁的空间两者中以形成模制部件。
所述容纳部件的下表面的至少一部分和凸缘的上表面通过连接部件连接的同时彼此间隔开,并且所述容纳部件可具有在所述容纳部件和所述凸缘的上表面之间的空的空间。
用于排出存在于所述容纳部件和所述模制部件的粘结表面之间的水分的排水孔形成于所述容纳部件的侧表面上。
在本发明的另一方面中,集成控制器的燃料泵模块可包括容纳部件、PCB组件、以及凸凹部分,其中所述容纳部件形成于组装在燃料箱中的凸缘的外表面上,所述PCB组件通过将控制器的元件安装至 PCB而进行配置,其中所述PCB组件通过模制部件进行模制的同时被容纳在容纳部件中,以及所述凸凹部分具有其中有凹陷和凸台的形状,所述凸凹部分重复地形成于容纳部件的内表面上,使得通过凸凹部分增加所述容纳部件和所述模制部件之间的粘结力。
因此,集成控制器的燃料泵模块可最小化容纳部件和凸缘的变形,并且可抑制容纳部件和模制部件之间的水分的引入。
而且,集成控制器的燃料泵模块能够提高容纳部件的强度、能够增加容纳部件和模制部件之间的粘结性能、能够确保对应于的水分的引入的稳健性、能够抑制短路的产生、能够抑制模制部件中的气孔的产生、并且即使当诸如电容器的零件爆炸时仍可防止凸缘的变形和损坏。
本发明的方法和装置具有其它特征和优点,这些其它特征和优点将从结合于此的附图和以下具体实施方式中显而易见,或在附图和具体实施方式中详细陈述,附图和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为示意性地示出可变压力控制燃料泵系统的主要配置的示意图。
图2为示出根据相关技术的集成控制器的燃料泵模块的立体图。
图3是显示根据本发明的示例性实施方案的集成控制器的燃料泵的凸缘部件的立体图。
图4是显示根据本发明的示例性实施方案的凸缘和PCB组件的容纳部件的俯视图。
图5为沿着图4中的线A-A所呈现的截面图。
图6为沿着图3中的线B-B所呈现的截面图。
应当了解,所附附图不是必须按比例地显示了本发明的基本原理的说明性的各种优选特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图形中,贯穿附图的多幅图形,附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的各个实施方案,其示例在附图中示出并在下文中描述。虽然本发明将粘结示例性实施例来描述,但将可理解,本说明书不旨在将本发明限制于那些示例性实施例。相反,本发明意图不仅覆盖示例性实施方案,而且覆盖可包含在如所附权利要求所定义的本发明的精神和范围内的各种替代方案、修改、等效物以及其它实施方案。
在下文中,将参考所附附图具体描述本发明的示例性实施方案,从而使本发明所属领域的技术人员能够容易地实现本发明。
本发明涉及一种集成控制器的燃料泵,在该集成控制器的燃料泵中控制器的组成元件被容纳且模制于凸缘的容纳部件中,并且与传统技术相比,改善了容纳部件的形状和PCB组件的安装结构。
图3为显示根据本发明的示例性实施方案的集成控制器的燃料泵模块的凸缘部件的立体图,并且示出了形成于凸缘110中的容纳部件111和容纳且模制于容纳部件111中的PCB组件120。
如果PCB组件120容纳并模制于根据本发明的示例性实施方案的燃料泵模块中的凸缘110的容纳部件111中,则仅用于消散热量的散热构件125的一部分被暴露至外部,并且由于包括电路板(PCB)121 和元件122的PCB组件120通过模制部件130密封,因此,当模制部件130不是由透明材料形成时,除散热构件125的一部分之外的PCB 组件120和元件122被隐藏以便不被看到。
然而,图3示出了容纳部件和PCB组件的内部形状以说明容纳部件111的内部形状和容纳在容纳部件111中的PCB组件的安装状态。
图4是显示根据本发明的示例性实施方案的凸缘和PCB组件的容纳部件的俯视图。图5是沿着图4中的线A-A所呈现的截面图。图6 是沿着图3中的线B-B所呈现的截面图。
首先,在根据本发明的示例性实施方案的燃料泵模块中,集成控制器的结构通过模制和密封控制器的PCB(电路板)121而进行配置,在集成控制器的结构中控制器整体地安装至凸缘,元件122安装至控制器的PCB(电路板)121的同时PCB 121容纳在形成于凸缘110的外表面上的容纳部件111中。
此处,利用其中元件122安装至PCB121的配置,模制于待固定的凸缘110中的PCB组件120执行可变压力控制燃料泵系统中的控制器的功能。
安装至PCB 121的元件122可包括用于控制燃料泵的驱动的传统控制器的元件,该元件包括开关元件(FET等等)和电容器123。
在根据本发明的示例性实施方案的燃料泵模块中,凸缘110是通过注射模制树脂制造的模制树脂材料,并且具有外壳形状的容纳部件 111,PCB组件120可容纳于外壳形状的容纳部件111中。
PCB组件120被模制和密封而不被暴露至外部的同时被容纳在除散热构件125的一部分之外的凸缘110的容纳部件111中,在这种情况下,由于模制材料(在下文中,称为模制部件)130密封PCB组件 120的周边,因此,PCB组件120可稳定地固定在容纳部件111中。
如图5所示,由于安装至凸缘110的容纳部件111的PCB组件120 的下侧以及PCB组件120的上侧应当由模制材料模制,在PCB 121中形成模制液体注入孔(垂直地穿过PCB的孔)并将模制液体(液体模制材料)通过模制液体注入孔注入至PCB 121的下侧之后,模制部件 130密封PCB组件120的上侧和下侧两者。
以这种方式形成的模制部件130将PCB组件120与外部环境(诸如,温度和水分)完全隔离,同时将PCB组件120与外部电绝缘,以防止水分和外来物质被引入并且也将PCB组件120与车辆的振动隔绝。
模制材料可以是树脂,树脂是已知的作为电子产品或电绝缘材料的模制材料,但不特别限定于此。模制材料优选为耐热材料,该耐热材料可容易地粘结至凸缘的材料但不产生由于热量引起的裂缝,并且为当燃料沉积时显示小体积变化的材料。
同时,在根据本发明的示例性实施方案的燃料泵模块中,如图4 所示,在容纳部件111中额外地形成凸凹部分114。
然后,凸凹部分114具有图案形状,在该图案形状中凹陷114a和凸台114b沿着容纳部件111的内圆周重复,并且凹陷114a和凸台114b 在容纳部件111的内表面上在长度上向上和向下形成。
如果具有凹陷114a和凸台114b的凸凹部分114形成于凸缘110 的容纳部件111的内表面上,则容纳部件111和模制部件130之间的接触面积可能增加,因此容纳部件111和模制部件130之间的粘结力可能增加。
因此,可防止水分被引入到容纳部件111和模制部件130的粘结表面之间,并且可解决由于水分的引入引起的短路。
而且,由于在容纳部件111的内表面上在长度上向上和向下形成的凹陷114a和凸台114b执行增加容纳部件的整个强度的加强功能,因此可最小化由于热的辐射或模制部件130的膨胀和收缩引起的容纳部件111和凸缘110的变形。
而且,即使当安装至PCB 121的电容器123由于过电压的应用而爆炸,也能防止容纳部件111和凸缘110的裂缝,并且可解决由于凸缘110的裂缝引起的燃料的泄漏。
此外,如果凹陷114a和凸台114b的上端部位于容纳部件111的内表面上,并且优选在PCB 21上,则当模制液体被注入时,凹陷114 可用作空气抽取通道。
在传统上,由于PCB的周边和容纳部件的内表面之间的间隙很窄,以致于当模制液体被注入并且在模制部件中可能存在气孔时,空气不能顺畅地排出(空气的抽取中的缺陷)。
气孔可能降低模制部件的强度,并且具体地,当气孔膨胀时,元件和焊接部件可能会被损坏(可能造成部件的故障)。
同时,根据其中凹陷114a和凸台114b在容纳部件111的内表面上在长度上向上和向下形成的结构中,由于当模制液体被注入时,凹陷114a形成空气抽取通道,因此可以抑制模制部件130中的气孔的产生。
接着,用于外部连接的连接器126形成于凸缘110中,并且端子 127安装在连接器126内。端子127被掩埋在待固定的模制部件130 中。
用于使热量从PCB组件120耗散至外部的散热构件125被安装成接触PCB 121,并且散热构件125的一侧被暴露至外部的同时散热构件125的另一侧接触PCB121,使得热量可通过被暴露的部分消散到空气中。
同时,图5的附图标记113表示形成于凸缘110的容纳部件111 内的分隔壁,并且分隔壁113沿着容纳部件111的外壁112的内侧形成的同时与外壁112隔开。
也就是说,容纳部件111的侧壁形成双壁结构,该双壁架构包括外壁112和从外壁112向内隔开的分隔壁113,并且分隔壁113沿着外壁112内的整个周边形成。
如图5所示,分隔壁113具有预先确定的高度并且低于外壁112 和模制部件130的高度。由于模制液体被注入到容纳部件111中,使得除散热构件125的一部分之外的整个PCB组件120由模制部件130 密封,因此模制液体被注入到外壁112和分隔壁113之间的空间以及分隔壁113的内部空间中以形成模制部件。
在外壁112和分隔壁113的双壁结构中,凸凹部分114形成分隔壁113的内表面。
即使由于在模制液体被注入且形成模制部件130之后彼此粘结的容纳部件111和模制部件130的表面(具体地,外壁112和模制部件 130的粘结表面)的变形而产生的细微间隙,分隔壁113仍用于阻止被引入到粘结表面之间的水分。
也就是说,即使水分被引入到粘结表面的细微间隙之间,分隔壁 113仍防止水分向前移动到PCB组件120所位于的内部,从而可最小化在电路中产生短路的危险。
如图5所示,根据本发明的示例性实施方案,用于将容纳部件111 的下表面的至少一部分与凸缘的上表面隔开的材料保存结构被应用于凸缘110。
当在模具中注入模制具有容纳部件111的凸缘110时,通过使用滑动芯体形成例示的材料保存结构。当应用材料保存结构时,容纳部件111的下表面和凸缘110的上表面仅通过连接部件115连接的同时彼此间隔开,使得在连接部件115之间形成空的空间。
如果PCB组件120所安装至的容纳部件111和作为燃料箱密封部件的剩余的凸缘部件110在空间上彼此间隔以具有在它们之间的空的空间的同时彼此整体地形成,则即使容纳部件111热变形或电容器123 爆炸,作为燃料箱密封部件的剩余的凸缘部件110也不受影响并且不会发生燃料的泄漏和由于泄漏引起的危险情况。
排水孔116形成于容纳部件111的侧表面上,在这种情况下,容纳部件111和模制部件130的粘结表面被隔开使得即使水分被引入,水分也可通过排水孔116排出。
当排水孔116被应用至容纳部件111时,盖子预先插入到排水孔 116中以进行遮蔽,并且如果模制完成则该盖子被移除,以防止注入到容纳部件111中的模制液体通过排水孔116泄漏或防止排水孔116被堵塞。
为了方便解释和精确限定所附权利要求,术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
本发明的特定示例性实施例的上述描述是为了说明和描述而给出。它们不旨在穷举或将本发明限制于所描述的精确形式,而且鉴于以上教导,许多修改和变化显然是可能的。选择和描述示例性实施例以说明本发明的某些原理和它们的实际应用,由此使本领域普通技术人员能作出和利用本发明的各个示例性实施例及其替代方案或修改。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等价技术方案限定。
Claims (8)
1.一种集成控制器的燃料泵模块,其中容纳部件形成于组装在燃料箱中的凸缘的上表面上,所述燃料泵模块具有集成控制器的结构,在所述集成控制器的结构中,PCB组件通过模制部件进行模制的同时被容纳在容纳部件中,所述PCB组件通过将控制器的元件安装至PCB而配置,
其中所述容纳部件的下表面的至少一部分和凸缘的上表面通过连接部件连接的同时彼此间隔开,并且所述容纳部件具有在所述容纳部件的下表面和所述凸缘的上表面之间的空的空间,
其中所述燃料泵模块具有凸凹部分,所述凸凹部分形成于所述容纳部件的内圆周表面上,所述凸凹部分具有其中凹陷和凸台重复的形状,
其中所述凸凹部分的凹陷和凸台沿着所述容纳部件的内圆周表面的周边重复,并且所述凹陷和所述凸台中的每一个形成为在所述容纳部件的内圆周表面上沿着所述容纳部件的轴向向上和向下延伸,以及
其中所述凹陷和所述凸台的上端部形成于PCB的位置之上或PCB的高度处。
2.根据权利要求1所述的集成控制器的燃料泵模块,其中所述容纳部件的侧壁包括外壁和从外壁向内隔开的分隔壁,并且所述凸凹部分形成于所述分隔壁的内表面上。
3.根据权利要求2所述的集成控制器的燃料泵模块,其中所述分隔壁形成于所述外壁和所述模制部件之下,并且模制液体被注入到PCB组件所位于的分隔壁的内部空间和外壁与分隔壁的空间两者中以形成模制部件。
4.根据权利要求1所述的集成控制器的燃料泵模块,其中用于排出存在于所述容纳部件和所述模制部件的粘结表面之间的水分的排水孔形成于所述容纳部件的侧表面上。
5.一种集成控制器的燃料泵模块,包括:
容纳部件,所述容纳部件形成于组装在燃料箱中的凸缘的外表面上;以及
PCB组件,所述PCB组件通过将控制器的元件安装至PCB而进行配置,其中所述PCB组件通过模制部件模制的同时容纳在所述容纳部件中;以及
包括凸凹部分,所述凸凹部分具有重复地形成于所述容纳部件的内圆周表面上的凹陷和凸台,
其中所述容纳部件的下表面的至少一部分和凸缘的上表面通过连接部件连接的同时彼此间隔开,并且所述容纳部件具有在所述容纳部件的下表面和所述凸缘的上表面之间的空的空间,
其中所述凸凹部分的凹陷和凸台沿着所述容纳部件的内圆周表面的周边重复,并且所述凹陷和所述凸台中的每一个形成为在所述容纳部件的内圆周表面上沿着所述容纳部件的轴向向上和向下延伸,以及
其中所述凹陷和所述凸台的上端部形成于PCB的位置之上或PCB的高度处。
6.根据权利要求5所述的集成控制器的燃料泵模块,其中所述容纳部件的侧壁包括外壁和从外壁向内隔开的分隔壁,并且所述凸凹部分形成于所述分隔壁的内表面上。
7.根据权利要求6所述的集成控制器的燃料泵模块,其中所述分隔壁形成于所述外壁和所述模制部件之下,并且模制液体被注入到PCB组件所位于的分隔壁的内部空间和外壁与分隔壁的空间两者中以形成模制部件。
8.根据权利要求5所述的集成控制器的燃料泵模块,其中用于排出存在于所述容纳部件和所述模制部件的粘结表面之间的水分的排水孔形成于所述容纳部件的侧表面上。
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