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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffpumpenmodul für Fahrzeuge (z.B. für Kraftfahrzeuge) und insbesondere ein Kraftstoffpumpenmodul für Fahrzeuge, bei welchem die Gesamtanzahl von Bauteilen und die Herstellungskosten durch Beseitigen bzw. Entfernen (z.B. Weglassen) von Bauteilen, wie z.B. elektrischer Verdrahtung, einer Anschlusseinrichtung (bzw. Verbindungseinrichtung), eines Steuereinrichtungsgehäuses und eines Befestigungsteils, von einem Kraftstoffpumpensystem mit variabler Drucksteuerung reduziert werden können und durch welches zusätzlich zu einem Elektrisches-Rauschen-Problem ein Problem des Abfallens einer an einen Motor angelegten Spannung, welches eine Motorleistung beeinträchtigt, behoben werden kann.
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Beschreibung der bezogenen Technik
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Wie in der Technik bekannt, ist ein Kraftstoffpumpenmodul zum Zuführen von Kraftstoff, welcher in einem Inneren eines Kraftstofftanks gespeichert ist, zu einem Einspritzer eines Verbrennungsmotors in dem Kraftstofftank eines Fahrzeugs installiert.
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Das Kraftstoffpumpenmodul kann aufweisen eine Kraftstoffpumpe, einen Filter zum Filtern von mittels der Kraftstoffpumpe gepumpten Kraftstoffs zum Beseitigen bzw. Entfernen von Verunreinigungen, einen Behältertopf, welcher an dem Kraftstofftank fixiert ist und welcher in einem Inneren davon die Kraftstoffpumpe und den Filter aufweist, eine Befestigung zum Fixieren der Kraftstoffpumpe an dem Behältertopf, einen Flansch (oder eine Haltekappe) zum Fixieren der Kraftstoffpumpe und des Behältertopfs an dem Kraftstofftank.
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Das Kraftstoffpumpenmodul ist dazu eingerichtet, die Kraftstoffpumpe, den Behältertopf und den Filter zu modularisieren, und ist an einer Innenseite des Kraftstofftanks angebracht. Eine Kraftstoffpumpe des Kraftstoffpumpenmoduls dreht ein Flügelrad, um Kraftstoff zu pumpen, welcher von dem Inneren des Kraftstofftanks in den Behältertopf eingeführt wird, und dann wird der gepumpte Kraftstoff zum Verbrennungsmotor gefördert, nachdem Verunreinigungen durch den Filter beseitigt wurden.
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Ein Kraftstoffpumpensystem mit variabler Drucksteuerung konnte in den letzten Jahren entwickelt werden und wird verwendet, um die Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs zu verbessern, und dieses Kraftstoffpumpensystem mit variabler Drucksteuerung ist ein System, welches einen Zufuhrdruck des Kraftstoffs entsprechend einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors in Echtzeit variabel steuert.
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Ein Drucksensor zum Detektieren des Zuführdrucks des mittels der Kraftstoffpumpe geförderten Kraftstoffs ist in dem Kraftstoffpumpensystem mit variabler Drucksteuerung installiert, und ein tatsächlich gemessener, momentaner Druck, welcher durch den Drucksensor detektiert wird, wird mit einem Zieldruck, welcher gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors ermittelt wird, verglichen, um den Zuführdruck des Kraftstoffs in Echtzeit zu regeln.
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1 ist eine Konfigurationsansicht, welche schematisch eine Hauptkonfiguration des Kraftstoffpumpensystems mit variabler Drucksteuerung zeigt, und zeigt eine Batterie 1 zum Versorgen mit einer Betriebsenergiequelle, ein Kraftstoffpumpenmodul 2, welches fest in einem Inneren des Kraftstofftanks installiert ist, einen Drucksensor 3 zum Detektieren des Zuführdrucks des Kraftstoffs, welcher dem Verbrennungsmotor zugeführt wird, eine Steuereinrichtung 4 zum Regeln des Betreibens der Kraftstoffpumpe (eines Pumpenmotors), und eine ECU (bzw. eine Motorsteuereinheit) 5 zum Ermitteln des Zieldrucks gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors, um den Zieldruck an die Steuereinrichtung 4 zu übermitteln, wobei (bzw. während) sie eine Fehlerdiagnoseinformation von der Steuereinrichtung 4 erhält.
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Gemäß der bezogenen Technik ist der Drucksensor 3 in einem Kraftstoffzuführrohr installiert, welches von dem Kraftstoffpumpenmodul 2 aus zum Verbrennungsmotor hin verbunden ist.
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In dem Kraftstoffpumpensystem mit variabler Drucksteuerung gemäß der bezogenen Technik ist die Steuereinrichtung 4 aus separaten Bauteilen in einem Gehäuse hergestellt, welche dazu eingerichtet sind, eine gedruckte Leiterplatte (PCB) aufzubauen, an (z.B. auf) welcher zahlreiche Einrichtungen angebracht sind, und ist an dem Kraftstofftank angebracht. Ein Steuereinrichtungsbefestigungsteil zum Fixieren der Steuereinrichtung an dem Kraftstofftank wird benötigt.
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Außerdem werden eine komplizierte elektrische Verdrahtung und Anschlüsse zum elektrischen Verbinden der Steuereinrichtung und der Kraftstoffpumpe benötigt, und Bauteile, wie z.B. eine Klemme zum Fixieren der elektrischen Verdrahtung an den Umfang des Kraftstofftanks, werden benötigt.
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Auf diese Weise steigen die Kosten des Systems, da eine Konfiguration des Kraftstoffpumpensystems mit variabler Drucksteuerung kompliziert ist und die Anzahl der Bauteile, wie z.B. eine Anschlusseinrichtung (bzw. Verbindungseinrichtung), ein Steuereinrichtungsgehäuse und ein Befestigungsteil, steigt. Folglich ist es schwierig, das System von Oberklassefahrzeugen auf Mittelklasse- oder Kompaktklassefahrzeuge auszuweiten und anzuwenden.
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Ferner wird Schaltrauschen der Schalteinrichtungen in der Steuereinrichtung ausgestrahlt (bzw. ausgesendet), welches durch die elektrische Verdrahtung übertragen wird, und die elektrische Verdrahtung zwischen Steuereinrichtung und der Kraftstoffpumpe wird länger, was starkes elektrisches Rauschen verursacht.
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Ferner ist eine Leistung der Kraftstoffpumpe (eines Gleichstrommotors) proportional zu einer Spannung, wobei in dem Fall, dass die elektrische Verdrahtung zwischen Steuereinrichtung und der Kraftstoffpumpe länger wird, ein Spannungsabfall (0,1 V ~ 0,2 V) und folglich eine Verschlechterung einer Leistung des Motors hervorgerufen wird.
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Die Informationen, welche in dem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ offenbart sind, dienen lediglich dem Verbessern des Verständnisses des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann (schon) bekannt ist, gehören.
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Kurze Erläuterung
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, ein Kraftstoffpumpenmodul für Fahrzeuge bereitzustellen, bei welchem die Anzahl an Bauteilen und die Herstellungskosten durch Beseitigen von Bauteilen, wie z.B. elektrischer Verdrahtung, einer Anschlusseinrichtung (bzw. Verbindungseinrichtung), eines Steuereinrichtungsgehäuses und eines Befestigungsteils, von einem Kraftstoffpumpensystem mit variabler Drucksteuerung reduziert werden können und durch welches zusätzlich zu einem Elektrisches-Rauschen-Problem ein Problem des Abfallens einer an einen Motor angelegten Spannung, welches eine Motorleistung beeinträchtigt, behoben werden kann.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Kraftstoffpumpenmodul mit integrierter Steuereinrichtung für ein Fahrzeug (z.B. für ein Kraftfahrzeug) aufweisen: einen Behältertopf, welcher dazu eingerichtet ist, an einer Innenseite (bzw. an einem Inneren) eines Kraftstofftanks fixiert zu sein, eine Kraftstoffpumpe, welche in einem Inneren des Behältertopfs installiert ist, um in das Innere des Behältertopfs eingeführten Kraftstoff zu pumpen, und einen Flansch zum Fixieren des Behältertopfs und der Kraftstoffpumpe an dem Kraftstofftank, wobei ein Aufnahmeteil an einer Außenfläche des Flanschs ausgebildet ist und einen Innenraum aufweisen kann / aufweist, und wobei eine Gedruckte-Leiterplatte-Einrichtung (bzw. PCB-Einrichtung), welche dazu eingerichtet ist, Einrichtungen einer Steuereinrichtung an einer gedruckten Leiterplatte (PCB) anzubringen, in dem Aufnahmeteil in einem Zustand, in welchem die PCB-Einrichtung in dem Aufnahmeteil aufgenommen ist, mit Formmaterial umgeben (z.B. eingegossen, umspritzt) ist und wobei ein Form-Abschnitt (z.B. ein Formmaterial-Abschnitt) die PCB-Einrichtung in dem Aufnahmeteil umgibt.
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Eine Anschlusseinheit (z.B. eine Verbindungseinheit) zum Verbinden von Anschlüssen mit der äußeren Seite (z.B. mit dem Äußeren) der Kraftstoffpumpe (z.B. mit außerhalb angeordneten Einrichtungen), ein Zufuhranschlussabschnitt zum Auslassen des durch die Kraftstoffpumpe gepumpten Kraftstoffs, um den Kraftstoff zu einem Verbrennungsmotor zu zuführen, und der Aufnahmeteil sind an dem Flansch monolithisch (stofflich einstückig) ausgebildet.
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Eine Anschlusseinheit (z.B. eine Verbindungseinheit) zum Verbinden von Anschlüssen mit der äußeren Seite (z.B. mit dem Äußeren) der Kraftstoffpumpe (z.B. mit außerhalb angeordneten Einrichtungen) ist in dem Flansch ausgebildet, wobei erste Enden der Anschlüsse (bzw. ein erstes Ende eines jeden Anschlusses) mit einer inneren Seite der Anschlusseinheit verbunden sind (bzw. ist), um mit der äußeren Seite (z.B. mit dem Äußeren, mit außerhalb angeordneten Einrichtungen) verbunden zu sein / verbindbar zu sein, zweite Enden der Anschlüsse (bzw. ein zweites Ende eines jeden Anschlusses) mit der PCB verbunden sind (bzw. ist) und verbleibende Abschnitte der Anschlüsse (bzw. ein verbleibender Abschnitt eines jeden Anschlusses), abgesehen von sowohl den ersten als auch den zweiten Enden (bzw. sowohl dem ersten als auch dem zweiten Ende des jeweiligen Anschlusses), (z.B. zwischen dem ersten und dem zweiten Ende) in der Anschlusseinheit und dem Aufnahmeteil eingebettet (z.B. in dem Aufnahmeteil mit Formmaterial umgeben) sind.
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Anschlüsse (z.B. Ein Anschluss) zum Ausgeben von Pegel(stands)signalen (z.B. von Kraftstoffpegelstandssignalen) eines Schwimmers sind an der Anschlusseinheit installiert, wobei erste Enden der Anschlüsse (bzw. ein erstes Ende eines jeden Anschlusses, z.B. ein erstes Ende eines Anschlusses) zum Ausgeben der Pegelsignale mit einer inneren Seite der Anschlusseinheit verbunden sind (bzw. verbunden ist), um mit der äußeren Seite (z.B. mit dem Äußeren, mit außerhalb angeordneten Einrichtungen) verbunden zu sein / verbindbar zu sein, und wobei zweite Enden der Anschlüsse (bzw. ein zweites Ende eines jeden Anschlusses, z.B. ein zweites Ende eines Anschlusses) zum Ausgeben der Pegelsignale bereitgestellt sind (bzw. ist), so dass sie durch den Flansch hindurchverlaufen (bzw. so dass das zweite Ende eines jeden Anschlusses durch den Flansch hindurchverläuft), um mit dem Schwimmer, welcher an einer inneren Seite des Kraftstofftanks angeordnet ist, verbunden zu sein, und verbleibende Abschnitte der Anschlüsse (z.B. ein verbleibender Abschnitt eines jeden Anschlusses), abgesehen von sowohl den ersten als auch den zweiten Enden (bzw. sowohl dem ersten als auch dem zweiten Ende eines jeweiligen Anschlusses / des Anschlusses), (z.B. zwischen dem ersten und dem zweiten Ende) in der Anschlusseinheit und dem Aufnahmeteil eingebettet (z.B. in dem Aufnahmeteil mit Formmaterial umgeben) ist.
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Anschlüsse sind in der Anschlusseinheit installiert, wobei die Anschlüsse einen Anschluss zum Erhalten einer Batterieenergiequelle, einen Anschluss zum Zuführen von Signalen eines Drucksensors zum Detektieren eines Zuführdrucks des Kraftstoffs und einen Anschluss zum Kommunizieren mit einer ECU (Motorsteuereinheit) aufweisen.
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Ein Zufuhranschlussabschnitt zum Auslassen des durch die Kraftstoffpumpe gepumpten Kraftstoffs, um den Kraftstoff zu einem Verbrennungsmotor zu zuführen, ist in dem Flansch ausgebildet, und ein Drucksensor zum Detektieren eines Zuführdrucks des Kraftstoffs ist an dem Zufuhranschlussabschnitt installiert.
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Ein Anschluss zum Verbinden der PCB-Einrichtung mit der Kraftstoffpumpe ist an der PCB-Einrichtung installiert, ein erstes Ende des Anschlusses ist mit der PCB (Leiterplatte) verbunden, ein zweites Ende davon ist bereitgestellt, so dass es durch den Flansch hindurchverläuft, um mit der Kraftstoffpumpe verbunden zu sein, welche an einer inneren Seite des Kraftstofftanks angeordnet ist, und ein verbleibender Abschnitt des Anschlusses (z.B. zwischen dem ersten und dem zweiten Ende), abgesehen von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Ende, ist in dem in dem Aufnahmeteil angeordneten Form-Abschnitt eingebettet.
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In einem Zustand, in welchem ein Formflüssigkeitsinjektionsloch (z.B. ein Formflüssigkeitseinspritzloch) an der PCB ausgebildet ist und die PCB-Einrichtung in dem Aufnahmeteil aufgenommen ist, ist / wird die Formflüssigkeit zu einer untere Seite der PCB-Einrichtung (hin) durch das Formflüssigkeitsinjektionsloch injiziert (z.B. eingespritzt), und der Form-Abschnitt umgibt eine obere und eine untere Seite der in dem Aufnahmeteil aufgenommen PCB-Einrichtung.
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Ein Wärmeabfuhrelement, dessen eines Ende mit der PCB verbunden ist und dessen gegenüberliegendes Ende zu einer äußeren Seite des Form-Abschnitts hin freiliegt, ist in der PCB-Einrichtung installiert, um Wärme abzuführen, wobei das Wärmeabfuhrelement installiert ist, um eine hintere Fläche der PCB zu berühren, an (z.B. auf) welcher Schalteinrichtungen der PCB angebracht sind.
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Der Behältertopf und der Flansch sind mittels eines elastischen Elements verbunden.
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Folglich schafft die vorliegenden Erfindung ein Kraftstoffpumpenmodul mit integrierter Steuereinrichtung, in welchem eine PCB-Einrichtung, welche aus zahlreichen Einrichtungen und PCBs gebildet ist, mittels eines Form-Materials fest damit umgeben (z.B. eingegossen, umspritzt) ist, nachdem sie in einem Raum eines Aufnahmeteils eines Flanschs aufgenommen ist, und ein Form-Abschnitt, welcher die PCB-Einrichtung umgibt, als ein Gehäuse einer existierenden Steuereinrichtung dient, wobei ein Anschluss (z.B. ein Verbindungselement), welcher integral in dem Form-Abschnitt und dem Flansch eingebettet ist, als (bzw. für) eine elektrische Verdrahtung der existierenden Steuereinrichtung dient.
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Folglich können im Vergleich zur bezogenen Technik, in welcher die Steuereinrichtung als ein separates Bauteil bereitgestellt und an einem Kraftstofftank angebracht ist, eine komplizierte und lange elektrische Verdrahtung und Anschlüsse der elektrischen Verdrahtung beseitigt bzw. entfernt (z.B. weggelassen) werden, und da Bauteile zum Fixieren der elektrischen Verdrahtung, wie z.B. das Steuereinrichtungsgehäuse, das Befestigungsteil und die Klemme, beseitigt bzw. entfernt (z.B. weggelassen) werden können, können die Anzahl an Bauteilen und die Herstellungskosten reduziert werden.
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Da ferner ein Vorgang des Verbindens und Fixierens der komplizierten elektrischen Verdrahtung weggelassen wird, wenn der Tank und das Pumpenmodul zusammengebaut werden, können eine Zusammenbaueffizienz und eine Arbeitseffizienz verbessert werden, und das System ist knapper und kompakter eingerichtet als ein System, in welchem die elektrische Verdrahtung, welche eine komplizierte Außenerscheinung aufweist, mit den Einrichtungen verbunden ist.
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Ferner können Probleme, die aufgrund der komplizierten und langen elektrischen Verdrahtung gemäß der bezogenen Technik generiert wurden, d.h. die übermäßige Erzeugung elektrischen Rauschens und das Problem des Abfallens der an den Motor angelegten Spannung, verbessert werden.
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Die Verfahren und Einrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Diagramm, welches schematisch eine Hauptkonfiguration eines konventionellen Kraftstoffpumpensystems mit variabler Drucksteuerung zeigt.
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2 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein Kraftstoffpumpenmodul gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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3 ist eine Querschnittansicht, welche eine Struktur mit integrierter Steuereinrichtung des Kraftstoffpumpenmoduls gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Es sollte klar sein, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Eigenschaften darstellen, um die Grundprinzipien der Erfindung aufzuzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, einschließlich z.B. konkreter Abmessungen, Richtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
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In den Figuren beziehen sich durchgehend durch zahlreiche Figuren der Zeichnungen gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder gleichwertige Bauteile der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüchen definiert, enthalten sein können.
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Nachstehend wird eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, so dass ein Fachmann die vorliegende Erfindung einfach ausführen kann.
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Ein Kraftstoffpumpenmodul gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Struktur mit integrierter Steuereinrichtung aufweisen, welche durch integrales Umgeben mit Formmaterial (z.B. Umgießen, Umspritzen) und Aufnehmen von Hauptbauteilen einer existierenden Steuereinrichtung an einem Aufnahmeteil eines Flanschs eingerichtet ist, welcher montiert ist, so dass er zu einer äußeren Seite eines Kraftstofftanks hin freigelegt / exponiert ist.
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Durch die Struktur mit integrierter (z.B. eingegossener) Steuereinrichtung können im Vergleich mit einer Struktur gemäß der bezogenen Technik, in welcher die Steuereinrichtung als ein separates Bauteil bereitgestellt und an dem Kraftstofftank angebracht ist, eine lange elektrische Verdrahtung zwischen der Steuereinrichtung und einem Pumpenmotor und ein Anschluss (z.B. ein Verbindungselement) zum Verbinden der elektrischen Verdrahtung beseitigt bzw. entfernt (z.B. weggelassen) werden, und die Anzahl an Bauteilen und Herstellungskosten können reduziert werden durch Beseitigen bzw. Entfernen (z.B. Weglassen) von Bauteilen, wie z.B. eines Steuereinrichtungsgehäuses und eines Befestigungsteils.
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Ferner kann das Kraftstoffpumpenmodul gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Konfiguration aufweisen, in welcher ein Drucksensor an dem Flansch integral angebracht ist, wobei solch ein Modul mit integriertem Sensor zweckmäßig in einem Kraftstoffpumpensystem mit variabler Drucksteuerung verwendet werden kann, welches einen tatsächlich gemessenen, momentanen Druck mit einem Zieldruck vergleicht, um den Zuführdruck des Kraftstoffs in Echtzeit zu regeln.
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2 ist eine perspektivische Ansicht eines Kraftstoffpumpenmoduls gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 3 ist eine Querschnittansicht, welche die Struktur mit integrierter Steuereinrichtung des Kraftstoffpumpenmoduls gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In dem in 2 gezeigten Kraftstoffpumpenmodul bezeichnet Bezugszeichen 110 die Kraftstoffpumpe, zum Beispiel einen Pumpenmotor (z.B. einen Elektro-Pumpenmotor), bezeichnet Bezugszeichen 120 einen Behältertopf, und bezeichnet Bezugszeichen 130 einen Schwimmer zum Detektieren eines Kraftstoffniveaus (bzw. Kraftstoffpegelstands) in dem Kraftstofftank.
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Bezugszeichen 140 bezeichnet ferner einen Filter zum Beseitigen von Verunreinigungen in dem Kraftstoff, und Bezugszeichen 160 bezeichnet einen Flansch, welcher an dem Kraftstofftank montiert ist.
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Der Flansch 160 ist ein plattenförmiges Bauteil zum Fixieren von Bauteilen des Kraftstoffpumpenmoduls 100, einschließlich des Behältertopfs 120 und der Kraftstoffpumpe 110, an dem Kraftstofftank. Der Flansch 160 ist montiert, um eine Öffnung des Kraftstofftanks von einem Äußeren des Kraftstofftanks (Bezugszeichen 9 in 3) aus zu verschließen, und kann eine zum Äußeren des Kraftstofftanks hin freigelegte Fläche aufweisen. Die zum Äußeren des Kraftstofftanks hin freigelegte Fläche des Flanschs 160 ist ein Abschnitt, in welchem die Steuereinrichtung (eine PCB-Einrichtung (bzw. eine Gedruckte-Leiterplatte-Einrichtung), welche nachstehend beschrieben wird) integral eingebettet (z.B. mit Formmaterial (z.B. Gieß-Formmaterial) umgeben) ist.
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Der Behältertopf 120 und der Flansch 160 können miteinander mittels eines Dämpfers 150 verbunden sein, welcher Stöße oder Vibrationen, die nach oben und nach unten übertragen werden, reduzieren kann, und der Dämpfer 150 dient dazu, Stöße und Vibrationen zu dämpfen, wobei er einen konstanten Hub (bzw. Anschlag) des Behältertopfs 120 gegen den an dem Kraftstofftank fixierten Flansch 160 erlaubt.
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Zunächst wird in dem Kraftstoffpumpenmodul 100 der vorliegenden Erfindung eine PCB (bzw. eine gedruckte Leiterplatte) 171 der Steuereinrichtung, an welcher zahlreiche Einrichtungen 172 angebracht sind, mit Formmaterial umgeben (z.B. eingegossen, umspritzt) und versiegelt (bzw. eingeschlossen), wobei (z.B. während) sie in einem in dem Flansch 160 ausgebildeten Aufnahmeteil 161 aufgenommen ist, so dass die Struktur mit integrierter Steuereinrichtung, in welcher die Steuereinrichtung integral in dem Flansch angebracht ist, bereitgestellt wird.
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In einer Konfiguration, in welcher zahlreiche Einrichtungen 172 an der PCB 171 (ein Substrat) angebracht sind, führt die in dem Flansch fest mit Formmaterial umgebene (z.B. eingegossene, umspritzte) PCB-Einrichtung eine Funktion der Steuereinrichtung des Kraftstoffpumpensystems mit variabler Drucksteuerung aus, und die zahlreichen Einrichtungen 172, welche an der PCB 171 angebracht sind, können Einrichtungen einer existierenden Steuereinrichtung zum Steuern des Betreibens/Antreibens der Kraftstoffpumpe aufweisen, einschließlich einer Schalteinrichtung 173 (einem FET (kurz für: Feldeffekttransistor) und Ähnlichem).
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Ein Zufuhranschlussabschnitt 175 zum Auslassen von mittels des Kraftstoffpumpensystems gepumpten Kraftstoff durch den Filter 140 und zum Zuführen des Kraftstoffs zum Verbrennungsmotor ist an einer Seite des an dem Kraftstofftank 9 fixierten Flanschs 160 ausgebildet, und ein Drucksensor 180 ist in dem Zufuhranschlussabschnitt 175 installiert (siehe 3).
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Ein Einlass des Zufuhranschlussabschnitts 175 ist in den Kraftstofftank 9 eingeführt / eingesetzt, um mit einem Auslass des Filters 140 verbunden zu sein, und ein Kraftstoffschlauch (bzw. eine Kraftstoffleitung) zum Zuführen des Kraftstoffs zum Verbrennungsmotor ist mit einem Auslass des Zufuhranschlussabschnitts 175 verbunden.
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Da das Kraftstoffpumpenmodul gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Konfiguration haben kann, in welcher Bauteile des variablen Drucksteuerungssystems, wie z.B. die Steuereinrichtung und der Drucksensor, integriert sind, können sowohl eine existierende elektrische Verdrahtung, eine Anschlusseinrichtung (bzw. Verbindungseinrichtung), ein Steuereinrichtungsgehäuse als auch ein Steuereinrichtungsbefestigungsteil beseitigt bzw. entfernt (z.B. weggelassen) werden.
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Der Flansch 160 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein spritzgeformtes (Kunst-)Harz-Produkt, welches mittels (Kunst-)Harz-Spritzgießens hergestellt wird, und kann einen gehäuseförmigen Aufnahmeteil 161 zum Aufnehmen der PCB-Einrichtung 170, wie in 3 gezeigt, aufweisen.
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Dann wird die PCB-Einrichtung 170 ohne eine äußere Freilegung (z.B. ohne, dass ein Teil der PCB-Einrichtung nach außen hin freiliegt) mit Formmaterial umgeben (z.B. eingegossen, umspritzt) und versiegelt (bzw. eingeschlossen), wobei (z.B. während) sie in dem Aufnahmeteil 161 des Flanschs 160 aufgenommen ist, und da ein Formmaterial-Abschnitt (nachstehend als Form-Abschnitt bezeichnet) einen Umfang der PCB-Einrichtung 170 versiegelt (bzw. einschließt), kann die PCB 171 sicher an dem Aufnahmeteil 161 des Flanschs 160 fixiert werden.
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Da sowohl die obere als auch die untere Seite der PCB-Einrichtung 170, welche in dem Aufnahmeteil 161 des Flanschs 160 angebracht ist, mittels eines Formprodukts (bzw. eines Formmaterials) umgeben (z.B. eingegossen, umspritzt) sein sollten, umgibt, wie in 3 gezeigt, der Form-Abschnitt 162 ferner sowohl die obere als auch die untere Seite der PCB-Einrichtung 170 durch Injizieren (z.B. Einspritzen) von Formflüssigkeit hin zu einer unteren Seite der PCB 171 durch ein Formflüssigkeitsinjektionsloch (z.B. ein Formflüssigkeitseinspritzloch) 171a, nachdem das Formflüssigkeitsinjektionsloch 171a an der PCB 171 ausgebildet ist.
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Der geformte Form-Abschnitt 162 isoliert die PCB-Einrichtung 170 elektrisch gegenüber der Außenseite (z.B. gegenüber außen, gegenüber außerhalb), isoliert die PCB-Einrichtung 170 von der Außenumgebung, wie z.B. von Temperatur und Feuchte, und erhält den Isolationszustand aufrecht, so dass Feuchtigkeit und fremde Substanzen nicht in die PCB-Einrichtung 170 eintreten können. Außerdem dient der Form-Abschnitt 162 dazu, die PCB-Einrichtung 170 von Vibrationen eines Fahrzeugs zu abzuschirmen.
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Ein Harz, welches als Formmaterial für elektrische Produkte bekannt ist, oder ein elektrisches Isolationsmaterial können als ein Formmaterial verwendet werden. Obwohl das Formmaterial in einer beispielhaften Ausführungsform nicht speziell beschränkt ist, ist vorzugsweise unter Berücksichtigung, dass das Material in dem Kraftstoffpumpenmodul verwendet wird, ein wärmebeständiges Material, welches ein exzellentes Haftvermögen für ein Flanschmaterial aufweist und welches durch Hitze keine Risse (bzw. Sprünge bzw. Brüche) erzeugt, und ein Material auszuwählen, dessen Volumenveränderung gering ist, wenn der Kraftstoff gelagert wird.
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Eine Anschlusseinheit (z.B. eine Verbindungseinheit) 176 zur externen Verbindung ist in dem Flansch 160 ausgebildet, und Anschlüsse 177a bis 177d sind an einer inneren Seite der Anschlusseinheit 176 ausgebildet.
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Dann werden der Anschluss 177b zum Zuführen von elektrischer Energie der Batterie 1 zu der Anschlusseinheit 176, der Anschluss 177a zum Erhalten (z.B. Empfangen) von Signalen des Drucksensors 180, der Anschluss 177c zum Kommunizieren mit der ECU 5 und der Anschluss 177d zum Ausgeben von Pegel(stands)signalen (z.B. von Kraftstoffpegelsstandssignalen) des Schwimmers 130, um das Signal an einen Instrumentenblock (z.B. ein Kombi-Instrument bzw. ein Anzeigeinstrument) 6 zu übertragen, installiert.
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Ein Ende eines jeden der Anschlüsse 177a bis 177d ist mit einer inneren Seite der Anschlusseinheit 176 zur Verbindung mit der äußeren Seite (z.B. mit dem Äußeren, mit außerhalb angeordneten Einrichtungen) verbunden, und das andere Ende eines jeden der Anschlüsse 177a bis 177d zum Verbinden mit der Batterie 1, mit dem Drucksensor 180 und mit der ECU 5 ist mit der PCB 171 durch Löten oder Hineinpressen / Hineindrücken / Einpassen verbunden, wobei (bzw. während) es in dem Form-Abschnitt 162, welcher sich in der Anschlusseinheit 176 und dem Aufnahmeteil 161 befindet (z.B. nur in dem Aufnahmeteil 161), eingebettet (z.B. mit Formmaterial des Form-Abschnitts 162 umgeben) ist.
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Jedoch ist der Elektrisch-empfindliche-Schwimmer-Anschluss 177d, d.h. der Anschluss zum Ausgeben des Pegel(stands)signals, nicht mit der PCB 171 verbunden, und das andere Ende des Anschlusses 177d ist bereitgestellt, so dass es durch den Flansch 160 hindurchverläuft, um mit dem Schwimmer 130, welcher sich an einer inneren Seite des Kraftstofftanks 9 befindet, verbunden zu sein, wobei (bzw. während) es in dem Form-Abschnitt 162, welcher sich in der Anschlusseinheit 176 und dem Aufnahmeteil 161 befindet (z.B. nur in dem Aufnahmeteil 161), eingebettet (z.B. mit Formmaterial des Form-Abschnitts 162 umgeben) ist. Mit anderen Worten ist das andere Ende des Schwimmeranschluss 177d nicht mit der PCB 171 verbunden, sondern ist das andere Ende des Schwimmeranschluss 177d mit dem Schwimmer 130, welcher sich an einer inneren Seite des Kraftstofftanks 9 befindet, verbunden, wobei der der Teil des Schwimmeranschlusses 177d zwischen seinen beiden Enden (zumindest teilweise) durch den Form-Abschnitt 162 und den Flansch 160 hindurchverläuft und in dem Form-Abschnitt 162 eingebettet (z.B. mit Formmaterial des Form-Abschnitts 162 umgeben) ist.
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Auf diese Weise sind die verbleibenden Abschnitte eines jeden der Anschlüsse 177a bis 177d, abgesehen von ihren beiden Enden (z.B. die Abschnitte zwischen den jeweiligen beiden Enden eines jeden der Anschlüsse 177a bis 177d), in dem Form-Abschnitt 162 und dem Flansch 160 eingebettet (z.B. mit Formmaterial umgeben), um an dem Form-Abschnitt 162 und dem Flansch 16 fixiert zu sein.
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Ferner ist ein Anschluss 177e zum Verbinden der PCB-Einrichtung 170 mit der Kraftstoffpumpe 110 separat installiert. Ein Ende des Anschlusses 177e ist mit der PCB 171 durch Löten oder Hineinpressen / Hineindrücken / Einpassen verbunden, und ein gegenüberliegendes Ende davon ist bereitgestellt, so dass es durch den Flansch 160 hindurchverläuft, um mit der Kraftstoffpumpe 110 verbunden zu sein, wobei (bzw. während) es in dem Form-Abschnitt 162 eingebettet (z.B. mit Formmaterial des Form-Abschnitts 162 umgeben) ist. Mit anderen Worten ist ein Ende des Anschlusses 177e mit der PCB 171 durch Löten oder Hineinpressen / Hineindrücken / Einpassen verbunden und ist ein gegenüberliegendes Ende mit der Kraftstoffpumpe 110 verbunden, wobei der der Abschnitt des Anschlusses 177e zwischen seinen beiden Enden teilweise durch den Form-Abschnitt 162 und den Flansch 160 hindurchverläuft und in dem Form-Abschnitt 162 eingebettet (z.B. mit Formmaterial umgeben) ist.
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Folglich ist der Anschluss 177e zum Verbinden der Kraftstoffpumpe 110 in dem Form-Abschnitt 162 und dem Flansch 160 eingebettet (z.B. mit Formmaterial umgeben), um an dem Form-Abschnitt 162 und dem Flansch 16 fixiert zu sein.
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Wie oben beschrieben, ist die PCB-Einrichtung 170 über die Anschlüsse mit der Batterie 1, dem Drucksensor 180, der ECU 5, der Kraftstoffpumpe 110 elektrisch verbunden, wodurch die variable Drucksteuerung durchgeführt wird / werden kann. Die Beschreibung der variablen Drucksteuerung wird weggelassen, da die technischen Details dem Fachmann bekannt sind.
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Ein Wärmeabfuhrelement 174 zum Abführen von Wärme nach außen ist an der PCB-Einrichtung 170 installiert, und das Wärmeabfuhrelement 174 ist an der PCB-Einrichtung 170 installiert, so dass es eine hintere Seite einer Fläche berührt, an welcher Einrichtungen angebracht sind (wie in den Zeichnungen gezeigt, eine obere Fläche der PCB, wenn Einrichtungen an einer unteren Fläche der PCB angebracht sind).
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Da die Schalteinrichtung 173 (der FET und ähnliches) insbesondere ein Teil ist, welches viel Wärme abstrahlt, ist das Wärmeabfuhrelement 174 vorzugsweise an einer hinteren Fläche eines Abschnitts installiert, an welchem die Schalteinrichtung 173 installiert ist. Dann ist eine Seite des Wärmeabfuhrelements 174 installiert, so dass sie nach außerhalb des Form-Abschnitts 162 freiliegt, wobei eine gegenüberliegende Seite des Wärmeabfuhrelements 174 die PCB 171 berührt, was es ermöglicht, Wärme durch den freiliegenden Abschnitt an die Luft anzuführen.
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Da ferner das Wärmeabfuhrelement 174 ein Element zum effektiven Abführen von Wärme, welche von der PCB-Einrichtung 170 erzeugt wird, nach außerhalb (z.B. an die Umgebung (z.B. die Umgebungsluft)) ist, ist das Wärmeabfuhrelement 174 vorzugsweise aus einem Material gefertigt, welches eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Ein Abschnitt, welcher zu einer Fläche der PCB 171 korrespondiert, bis zu einer Mittelhöhe des Wärmeabfuhrelements 174 ist durch den Form-Abschnitt 162 versiegelt (bzw. eingeschlossen), und ein verbleibender Abschnitt des Wärmeabfuhrelements 174 ist bereitgestellt, so dass er nach außen hin freiliegt.
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In 3 bezeichnet Bezugszeichen 178 einen Druckregulierer (z.B. ein Druckregelventil, z.B. ein Überdruckventil) 178, welcher an einer Kraftstoffzufuhrleitung angebracht ist. Wenn ein ungewollt hoher Druck in dem Rohr erzeugt wird, wenn der Kraftstoff zum Verbrennungsmotor durch den Filter 140 hindurch mittels Betreibens der Kraftstoffpumpe 110 zugeführt wird, dann kehrt der Kraftstoff durch den Druckregulierer 178 in das Innere des Kraftstofftanks 9 zurück.
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Folglich stellt die vorliegende Erfindung ein Kraftstoffpumpenmodul mit integrierter Steuereinrichtung bereit, in welcher eine PCB-Einrichtung, welche aus zahlreichen Einrichtungen und PCBs gebildet ist, fest mittels eines Formmaterials umgeben (z.B. eingegossen, umspritzt) wird, nachdem sie in einem Raum eines Aufnahmeteils eines Flanschs aufgenommen ist, und ein Form-Abschnitt, welcher die PCB-Einrichtung umgibt, dient als ein Gehäuse einer existierenden Steuereinrichtung, wobei ein Anschluss integral in dem Form-Abschnitt eingebettet (z.B. mit Formmaterial umgeben) ist und der Flansch als (z.B. zur) elektrische(n) Verdrahtung der existierenden Steuereinrichtung dient.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Anschlusseinheit 176 zum Verbinden der Anschlüsse 177a, 177b, 177c und 177d mit außerhalb der Kraftstoffpumpe 110, der Zufuhranschlussabschnitt 175 zum Auslassen von mittels der Kraftstoffpumpe 110 gepumpten Kraftstoff, um den Kraftstoff einem Verbrennungsmotor zu zuführen, und der Aufnahmeteil 161 monolithisch (stofflich einstückig) mit dem Flansch 160 ausgebildet.
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Folglich können im Vergleich zur bezogenen Technik, in welcher die Steuereinrichtung als ein separates Bauteil bereitgestellt und an einem Kraftstofftank angebracht ist, eine komplizierte und lange elektrische Verdrahtung und Verbinder der elektrischen Verdrahtung beseitigt bzw. entfernt (z.B. weggelassen) werden, und da Bauteile zum Fixieren der elektrischen Verdrahtung, wie z.B. das Steuereinrichtungsgehäuse, das Befestigungsteil und die Klemme, beseitigt bzw. entfernt (z.B. weggelassen) werden können, können die Anzahl an Bauteilen und die Herstellungskosten reduziert werden.
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Da ferner ein Vorgang des Verbindens und Fixierens der komplizierten elektrischen Verdrahtung weggelassen wird, wenn der Tank und das Pumpenmodul zusammengebaut werden, können eine Zusammenbaueffizienz und eine Arbeitseffizienz verbessert werden, und das System ist knapper und kompakter eingerichtet als ein System, in welchem die elektrische Verdrahtung, welche eine komplizierte Außenerscheinung aufweist, mit den Einrichtungen verbunden ist.
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Ferner können Probleme, die aufgrund der komplizierten und langen elektrischen Verdrahtung gemäß der bezogenen Technik generiert wurden, d.h. die übermäßige Erzeugung elektrischen Rauschens und das Problem des Abfallens der an den Motor angelegten Spannung, verbessert werden.
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Zur Erleichterung der Erklärung und genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „obere(r)“, „untere(r)“, „innere(r)“ und „äußere(r)“, etc. dazu verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf deren jeweiligen Positionen, wie sie den Zeichnungen gezeigt sind, zu beschreiben.
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Die vorhergehende Beschreibung von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung diente dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist gewünscht, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.
