JP2009269450A - 燃料ポンプコントローラ - Google Patents

Abstract

【課題】フロア構成部材に対して新たな加工を施すことなく、燃料ポンプの近くに配置することができ、車室内の搭載スペースを小さくすることができる燃料ポンプコントローラを提供すること。
【解決手段】車両１０に搭載されたエンジン１１に燃料を供給する燃料ポンプ１４の駆動制御を行う燃料ポンプコントローラ２０において、燃料ポンプ１４に供給する電力を制御する電子回路２２と、電子回路２２が取り付けられる、車両１０のフロアパネル１２に形成されたメンテナンスホール１６を閉塞する閉塞部材１７とを備え、電子回路２２が閉塞部材１７の車室内側面に取り付けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関に燃料を供給する燃料ポンプの駆動制御を行う燃料ポンプコントローラに関する。

近年、車両に搭載される内燃機関の燃費向上等を目的として、燃料ポンプの出力を燃料ポンプから吐出される燃料の圧力に基づいて制御するために、燃料ポンプコントローラが車両に搭載されている。例えば乗用車の場合、燃料ポンプコントローラは、車室内（例えば、トランクルームやシート下など）に搭載されている。

ところが、燃料ポンプコントローラを車室内に搭載する場合には、燃料ポンプコントローラの搭載スペースが必要となる。このため、燃料ポンプコントローラをトランクルームに搭載した場合にはトランクルームがその分小さくなるし、燃料ポンプコントローラをシート下に搭載した場合は乗員の居住性が損なわれる。また、燃料ポンプコントローラを車室内に搭載すると、燃料ポンプコントローラからの放熱が困難となる。このため、燃料ポンプコントローラを十分に冷却することができなくなる。

このような問題を解消する技術の１つとして、例えば特許文献１に開示されたコントローラ装置がある。このコントローラ装置では、ケース内に電力制御手段を設けるとともに、ケース外に放熱手段を設け、電力制御手段をシートとフロア構成部材との間の車室内空間に位置させ、放熱手段をフロア構成部材下方の車体外空間部に位置させてケースをフロア構成部材に取り付けている。これにより、車室内におけるコントローラの搭載スペースを小さくするとともに、十分な冷却効果を得ることができるようになっている。
特開平７−１１２６１６号公報

しかしながら、上記したコントローラ装置では、フロア構成部材に対してコントローラを搭載するための加工を施す必要があるという問題があった。また、上記した技術を燃料ポンプコントローラに適用した場合には、燃料ポンプコントローラを燃料ポンプの近くに配置することができないおそれもあった。そして、燃料ポンプコントローラと燃料ポンプとが離れて配置されると、燃料ポンプコントローラと燃料ポンプとの間の配線が長くなる。このように配線が長くなると、その配線から発生する電気的ノイズが増大し、車両に搭載されている機器に電磁波障害が生じてしまう。

ここで、燃料ポンプの近くに燃料ポンプコントローラを配置するには、燃料タンク内に燃料ポンプコントローラを取り付けたり、あるいは燃料タンクに設けられた燃料ポンプ取付孔を閉塞する蓋部材（セットプレート）に燃料ポンプコントローラを取り付ければよい。ところが、このような配置では燃料ポンプコントローラに耐燃料性、シール性が要求されてしまう。また、燃料タンク内に燃料ポンプコントローラを取り付けた場合には、燃料タンクの容量が少なくなるとともに、燃料ポンプコントローラからの放熱によって燃料温度を上昇させてしまう。一方、蓋部材に燃料ポンプコントローラを取り付けた場合には、燃料ポンプモジュールごとに搭載設計が必要になってしまう。

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、フロア構成部材に対して新たな加工を施すことなく、燃料ポンプの近くに配置することができ、車室内の搭載スペースを小さくすることができる燃料ポンプコントローラを提供することを課題とする。

上記問題点を解決するためになされた本発明に係る燃料ポンプコントローラは、車両に搭載された内燃機関に燃料を供給する燃料ポンプの駆動制御を行う燃料ポンプコントローラにおいて、前記燃料ポンプに供給する電力を制御する電力制御部と、前記電力制御部が取り付けられる、車両のフロアパネルに形成された燃料タンク点検孔を閉塞する閉塞部材とを備え、前記電力制御部が、前記閉塞部材の車室内側面に取り付けられていることを特徴とする。

この燃料ポンプコントローラでは、電力制御部が閉塞部材に取り付けられている。つまり、燃料ポンプコントローラが閉塞部材に一体化されている。そして、燃料タンク点検孔は燃料ポンプの近くに設けられているため、閉塞部材に一体化された燃料ポンプコントローラも燃料ポンプの近くに配置されることになる。このように燃料ポンプコントローラを燃料ポンプの近くに配置することができるので、燃料ポンプコントローラと燃料ポンプとの間の配線を短くすることができる。従って、配線から発生する電気的ノイズが抑制されるため、車両に搭載されている機器に電磁波障害が生じることを防止することができる。

そして、車両のフロアパネルに形成された燃料タンク点検孔及び閉塞部材は元々車両に備わっているものであるから、燃料ポンプコントローラを取り付けるために、フロア構成部材に対して新たな加工を施す必要もない。また、燃料ポンプコントローラは閉塞部材に一体化されているため、車室内の搭載スペースを小さくすることができる。

本発明に係る燃料ポンプコントローラにおいては、前記閉塞部材の少なくとも一部が金属部材で形成されており、前記電力制御部の発熱源が、前記金属部材に接触していることが望ましい。

このような構成により、電力制御部から発生する熱を効率よく金属部材を介して外部に放熱することができる。従って、燃料ポンプコントローラの冷却効果を向上させることができる。

また、本発明に係る燃料ポンプコントローラにおいては、前記閉塞部材に取り付けられた前記電力制御部を覆う金属製のケースを有することが望ましい。

このような構成により、電力制御部が車室内で電気的にシールドされるため、燃料ポンプコントローラから発生する電気的ノイズが車室内に輻射されることを防止することができる。これにより、車両に搭載されている機器に電磁波障害が生じることをより確実に防止することができる。

そして、前記閉塞部材の金属部分が電源アース又はボデーアースに接続されていることが好ましい。このような構成により、車両に搭載されている機器に電磁波障害が生じることをより確実に防止することができるからである。

また、本発明に係る燃料ポンプコントローラにおいては、前記電力制御部から発生する熱を放出する放熱手段を有し、前記放熱手段が、前記閉塞部材の車室外側面に取り付けられていることが望ましい。

このように放熱手段を設けることにより、電力制御部から発生する熱を効率良く放熱することができる。そして、その放熱手段を閉塞部材の車室外側面に取り付けることにより、電力制御部から発生する熱をより一層効率良く放熱することができる。従って、このような構成によって、燃料ポンプコントローラの冷却効果をより一層向上させることができる。

また、本発明に係る燃料ポンプコントローラにおいては、前記電力制御部が、車両のシートの下に配置されていることが望ましい。

燃料ポンプコントローラは閉塞部材に一体化されているため、搭載スペースが小さくなっており、電力制御部を車両のシートの下に配置しても乗員の居住性を損なうことがない。そして、電力制御部を車両のシートの下に配置することにより、車室内空間を有効利用することができる。

本発明に係る燃料ポンプコントローラによれば、上記した通り、フロア構成部材に対して新たな加工を施すことなく、燃料ポンプの近くに配置することができ、車室内の搭載スペースを小さくすることができる。

以下、本発明の燃料ポンプコントローラを具体化した最も好適な実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態について説明する。そこで、第１の実施の形態に係る燃料ポンプコントローラについて、図１〜図３を参照しながら説明する。図１は、第１の実施の形態に係る燃料ポンプコントローラの搭載位置を示す車両の模式図である。図２は、第１の実施の形態に係る燃料ポンプコントローラの搭載位置付近の拡大図である。図３は、第１の実施の形態に係る燃料ポンプコントローラの概略構成を示す部分断面図である。

図１に示すように、車両１０では、車両前方にエンジン１１が搭載され、車両後方寄りでフロアパネル１２の下方に燃料タンク１３が配置されている。そして、燃料タンク１３内には燃料ポンプ１４が設けられている。燃料ポンプ１４とエンジン１１とは燃料配管１５で接続されている。燃料ポンプ１４は、燃料タンク１３内の燃料を吸引し、吸引した燃料を加圧して吐出するモータ一体型ポンプである。これにより、燃料タンク１３内の燃料が燃料ポンプ１４によって吸引されて燃料配管１５を通じてエンジン１１に供給されるようになっている。

ここで、フロアパネル１２には、燃料タンク１３の上方にメンテナンスホール１６が設けられている。このメンテナンスホール１６を利用して、燃料タンク１３内に燃料ポンプ１４が組み付けられる（交換も含む）ようになっている。そして、メンテナンスホール１６には、その孔を閉塞するための閉塞部材１７が設けられている。

燃料ポンプ１４には燃料ポンプコントローラ２０が接続されており、燃料ポンプコントローラ２０によって燃料ポンプ１４の出力制御が行われるようになっている。また、燃料ポンプコントローラ２０は、エンジン１１を統括的に制御するエンジンコントローラ（ＥＣＵ）１８にも接続されている。これにより、燃料ポンプコントローラ２０は、ＥＣＵ１８からの制御信号に基づき燃料ポンプ１４の出力を制御するようになっている。

この燃料ポンプコントローラ２０は、図２に示すように、閉塞部材１７の車室内側面に取り付けられ、金属製の閉塞部材１７に一体化されており、車両のリヤシート１９の下方に配置されている。つまり、燃料ポンプコントローラ２０は、閉塞部材１７とリヤシート１９との間の車室内空間に配置されている。ここで、燃料ポンプコントローラ２０は閉塞部材１７に一体化されているため、車室内における搭載スペースが小さくなっているので、燃料ポンプコントローラ２０をリヤシート１９の下方に配置しても、乗員の居住性を損なうことがない。従って、燃料ポンプコントローラ２０を、閉塞部材１７とリヤシート１９との間の車室内空間に配置することにより、燃料ポンプコントローラ２０の搭載スペースを確保するために車室内空間が狭くなることがなく、車室内空間を有効利用することができる。

また、燃料ポンプコントローラ２０は、車室内空間に配置されるので、配置環境がよく信頼性を高めることができる。さらに、耐環境性、シール性がほとんど要求されないので、燃料ポンプコントローラ２０のパッケージコストを抑えることができる。

さらに、このような燃料ポンプコントローラ２０であれば、燃料タンク１３内の空間を占有しないため、図４に示すように、キャニスタ２８を備える燃料ポンプユニット２９にも対応することができる。なお、図４は、第１の実施の形態に係る燃料ポンプコントローラをキャニスタを備える燃料ポンプユニットの制御に用いた場合を示す図である。

そして、メンテナンスホール１６が燃料ポンプ１４の近くに設けられているため、閉塞部材１７に一体化された燃料ポンプコントローラ２０は、燃料ポンプ１４の近くに配置される。従って、燃料ポンプコントローラ２０と燃料ポンプ１４との間の配線を短くすることができる。これにより、配線から発生する電気的ノイズが抑制されるので、車両１０に搭載されている機器に電磁波障害が生じることを防止することができる。ここで、閉塞部材１７の金属部分と電源アース又はボデーアースとを接続しても良い。こうすることにより、車両１０に搭載されている機器に電磁波障害が生じることを確実に防止することができる。また、メンテナンスホール１６及び閉塞部材１７は元々車両に備わっているものであるから、燃料ポンプコントローラ２０を取り付けるためにフロアパネル１２に対して新たな加工を施す必要がない。

燃料ポンプコントローラ２０には、図３に示すように、基板２１に構成された電子回路２２が備わっている。この電子回路２２が本発明の「電力制御部」に相当する。すなわち、基板２１の上面２１ａに複数の電子部品（例えば、コンデンサやコイルなど）２３が実装され、基板２１の下面２１ｂにＩＣチップ２４が実装されて、これらが基板２１上に形成された配線パターンにより接続されている。

このような電子回路２２は、ＩＣチップ２４が閉塞部材１７に接触した状態で、閉塞部材１７の車室内側面に取り付けられている。そして、電子回路２２は、カバー２５によって覆われている。カバー２５の側面には、ＥＣＵ１８からの配線に接続するコネクタ２６が設けられている。また、閉塞部材１７の車室外側面には、燃料ポンプ１４からの配線に接続するコネクタ２７が設けられている。

そして、上記した燃料ポンプコントローラ２０は、ＥＣＵ１８からの制御信号を受け、その制御信号に基づき電子回路２２に備わるＩＣチップに２３に内蔵されたトランジスタがスイッチング動作を行って、燃料ポンプ１４に供給する電力を制御する。これにより、燃料ポンプ１４の出力が制御される。このとき、トランジスタのスイッチング動作に伴いＩＣチップ２４が発熱する。

ここで、ＩＣチップ２４は閉塞部材１７に接触しているため、ＩＣチップ２４から発生する熱は、閉塞部材１７に効率よく伝達される。つまり、ＩＣチップ２４から発生する熱を、効率よく放熱することができる。これにより、燃料ポンプコントローラ２０は、車室内空間に配置されていても、十分な冷却効果を得ることができる。

以上、詳細に説明したように第１の実施の形態に係る燃料ポンプコントローラ２０によれば、電子回路２２が閉塞部材１７に車室内側から取り付けられて閉塞部材１７に一体化されている。このため、車室内における燃料コントローラ２０の搭載スペースを小さくすることができる。また、燃料ポンプコントローラ２０を取り付けるために、フロアパネル１２に対して新たな加工を施すことなく、燃料ポンプコントローラ２０を燃料ポンプ１４の近くに配置することができる。

そして、燃料ポンプコントローラ２０においては、ＩＣチップ２４を金属製の閉塞部材１７に接触させているので、ＩＣチップ２４から発生する熱を効率よく閉塞部材１７を介して外部に放熱することができる。従って、燃料ポンプコントローラ２０の冷却効果を十分に得ることができる。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態と基本的な構成をほぼ同じくするが、燃料ポンプコントローラのカバーの構造が異なる。このため以下では、第１の実施の形態と共通する構成については図面に同じ符号を付してその説明を適宜省略し、相違する構成を中心に図５を参照しながら説明する。図５は、第２の実施の形態に係る燃料ポンプコントローラの概略構成を示す部分断面図である。

図５に示すように、燃料ポンプコントローラ２０ａでは、第１の実施の形態と同様に、ＩＣチップ２４が閉塞部材１７に接触した状態で、閉塞部材１７の車室内側面に取り付けられている。そして、電子回路２２は、金属製カバー３０によって覆われている。閉塞部材１７と金属製カバー３０との周端部全周が樹脂によりモールドされている。これにより、燃料ポンプコントローラ２０ａの耐水性が確保されている。そして、樹脂モールドの一部分にコネクタ２６，２７が一体成形されている。

このように、燃料ポンプコントローラ２０ａでは、電子回路２２が金属（金属製のカバー３０及び閉塞部材１７）によって電気的にシールドされる。このため、燃料ポンプコントローラから２０ａの電子回路２２から発生する電気的ノイズが車室内に輻射されることを防止することができる。これにより、燃料ポンプコントローラ２０ａでは、第１の実施の形態で得られる効果に加え、車両１０に搭載されている機器に電磁波障害が生じることをより確実に防止することができる。

（第３の実施の形態）
最後に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、第２の実施の形態と基本的な構成をほぼ同じくするが、放熱部材を有している点が異なる。このため以下では、第２の実施の形態と共通する構成については図面に同じ符号を付してその説明を適宜省略し、相違する構成を中心に図６を参照しながら説明する。図６は、第３の実施の形態に係る燃料ポンプコントローラの概略構成を示す部分断面図である。

図６に示すように、燃料ポンプコントローラ２０ｂでは、第１の実施の形態と同様に、ＩＣチップ２４が閉塞部材１７に接触した状態で、閉塞部材１７の車室内側面に取り付けられている。そして、電子回路２２は、第２の実施の形態と同様に、金属製カバー３０によって覆われている。閉塞部材１７と金属製カバー３０との周端部全周が樹脂によりモールドされている。これにより、燃料ポンプコントローラ２０ａの耐水性が確保されている。そして、樹脂モールドの一部分にコネクタ２６，２７が一体成形されている。

そして、閉塞部材１７の車室外側面に複数の冷却フィン３１が設けられている。これにより、閉塞部材１７がヒートシンクの役割を果たすようになっている。なお、冷却フィン３１は、閉塞部材１７に一体形成されたものでもよいし、閉塞部材１７とは別体で形成されたものであってもよい。そして、冷却フィン３１は車室外に配置されるので、電子回路２２から発生する熱を非常に効率良く外部に放熱することができる。

このように、燃料ポンプコントローラ２０ｂでは、閉塞部材１７の車室外側面に複数の冷却フィン３１が設けられている。このため、電子回路２２から発生する熱を非常に効率良く放熱することができる。これにより、燃料ポンプコントローラ２０ｂでは、第１及び第２の実施の形態で得られる効果に加え、冷却効果をより一層向上させることができる。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した実施の形態では、ＩＣチップ２４が直接閉塞部材１７に接触している場合を例示したが、ＩＣチップ２４を伝熱部材を介して間接的（伝熱可能）に接触させるようにしてもよい。

また、上記した第３の実施の形態では、閉塞部材１７に冷却フィン３１を設けたが、図７に示すように、冷却フィン３１を設けることなく閉塞部材１７に凹凸を形成して放熱性を高めることもできる。

さらに、上記した実施の形態では、燃料ポンプコントローラのコネクタとして、閉塞部材１７に一体化されたコネクタ２６，２７を例示したが、図７に示すように、ハーネスコネクタ２６ａ，２７ａにすることもできる。また、コネクタの一方を一体型コネクタ２６（２７）とし、他方をハーネスコネクタ２７ａ（２６ａ）としてもよい。

第１の実施の形態に係る燃料ポンプコントローラの搭載位置を示す車両の模式図である。 第１の実施の形態に係る燃料ポンプコントローラの搭載位置付近の拡大図である。 第１の実施の形態に係る燃料ポンプコントローラの概略構成を示す部分断面図である。 第１の実施の形態に係る燃料ポンプコントローラをキャニスタを備える燃料ポンプユニットの制御に用いた場合を示す図である。 第２の実施の形態に係る燃料ポンプコントローラの概略構成を示す部分断面図である。 第３の実施の形態に係る燃料ポンプコントローラの概略構成を示す部分断面図である。 第３の実施の形態に係る燃料ポンプコントローラの変形例を示す部分断面図である。

符号の説明

１０ 車両
１１ エンジン
１２ フロアパネル
１３ 燃料タンク
１４ 燃料ポンプ
１５ 燃料配管
１６ メンテナンスホール
１７ 閉塞部材
１８ エンジンコントローラ
１９ リヤシート
２０ 燃料ポンプコントローラ
２１ 基板
２２ 電子回路
２３ 電子部品
２４ ＩＣチップ
２５ カバー
３０ 金属製カバー
３１ 冷却フィン

Claims (5)

1. 車両に搭載された内燃機関に燃料を供給する燃料ポンプの駆動制御を行う燃料ポンプコントローラにおいて、
   前記燃料ポンプに供給する電力を制御する電力制御部と、
   前記電力制御部が取り付けられる、車両のフロアパネルに形成された燃料タンク点検孔を閉塞する閉塞部材とを備え、
   前記電力制御部が、前記閉塞部材の車室内側面に取り付けられている
   ことを特徴とする燃料ポンプコントローラ。
2. 請求項１に記載する燃料ポンプコントローラにおいて、
   前記閉塞部材の少なくとも一部が金属部材で形成されており、
   前記電力制御部の発熱源が、前記金属部材に接触している
   ことを特徴とする燃料ポンプコントローラ。
3. 請求項１又は請求項２に記載する燃料ポンプコントローラにおいて、
   前記閉塞部材に取り付けられた前記電力制御部を覆う金属製のケースを有する
   ことを特徴とする燃料ポンプコントローラ。
4. 請求項１から請求項３に記載するいずれか１つの燃料ポンプコントローラにおいて、
   前記電力制御部から発生する熱を放出する放熱手段を有し、
   前記放熱手段が、前記閉塞部材の車室外側面に取り付けられている
   ことを特徴とする燃料ポンプコントローラ。
5. 請求項１から請求項４に記載するいずれか１つの燃料ポンプコントローラにおいて、
   前記電力制御部が、車両のシートの下に配置されていることを特徴とする燃料ポンプコントローラ。

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