JP4178354B2 - インタンク式燃料ポンプ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（以下、内燃機関を「エンジン」という。）へ燃料を供給するインタンク式燃料ポンプ（以下、インタンク式燃料ポンプを「燃料ポンプ」という。）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両に搭載されるエンジンにおいては、燃費の向上あるいは燃料給送中における燃料の気化の低減などを図るために、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ことが望まれている。燃料ポンプを制御するためには、制御部としての燃料ポンプコントローラ（以下、燃料ポンプコントローラを「ＦＰＣ」という。）を車両に搭載する必要がある。
【０００３】
例えば乗用車の場合、従来ＦＰＣはトランクルームなどに搭載されている。そのため、トランクルームの内部にＦＰＣを搭載するためのスペースが必要となる。また、ＦＰＣと燃料ポンプとの間の距離が大きくなると、ＦＰＣと燃料ポンプとの間の配線が長くなる。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ラジオなどの無線機器に電波障害が生じるという問題がある。そのため、電気的ノイズを低減させるために大型のＲＣ回路またはＬＣ回路を装備しなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ＦＰＣを搭載するためのスペースを確保し、ＦＰＣから発生する電気的ノイズを低減するための技術として、特開平１０−３１８０５１号公報に開示されている燃料ポンプがある。
特開平１０−３１８０５１号公報に開示されている燃料ポンプによると、燃料タンクの内部に設けられているポンプ本体の側面部にＦＰＣを搭載している。そのため、ＦＰＣを搭載するためのスペースを燃料タンクの外部に確保する必要がない。また、ＦＰＣと燃料ポンプとの間の距離が小さくなるため、配線から発生する電気的ノイズは低減される。
【０００５】
しかしながら、燃料タンクの内部へＦＰＣを搭載するためには、ＦＰＣへの燃料の流入を防止するために燃料に対するＦＰＣのシール性を高めなければならない。そのため、ＦＰＣの構造が複雑になり、信頼性の低下やコストの上昇を招くという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、燃料に対するシール性を高める必要がなく、電気的ノイズの発生を低減でき、かつ省スペース化を図ることができる燃料ポンプを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の燃料ポンプによると、ポンプ本体を制御する制御部をフランジ部材に搭載している。制御部をフランジ部材に搭載することにより、制御部を搭載するためのスペースを例えばトランクルームなどに確保する必要がない。したがって、省スペース化を図ることができる。
また、燃料タンクの外部に位置するフランジ部材に制御部を搭載しているので、水分またはほこりなどが外部から制御部へ侵入するのを防止すればよい。したがって、制御部を燃料タンクの内部に搭載したときのように燃料に対するシール性を高める必要がなく、制御部を簡単な構造とすることができる。
【０００８】
さらに、フランジ部材に制御部を搭載することにより、ポンプ本体と制御部とを近接して配置することができるため、電気的ノイズの発生を低減できる。また、電気的ノイズが低減されるので、例えばコンデンサおよびコイルなどのＲＣ回路またはＬＣ回路の構成部品を小型化することができる。したがって、制御部の省スペース化を図ることができる。
【０００９】
また、本発明の請求項１記載の燃料ポンプによると、フランジ部材には導電部材およびコネクタが配設されているため、例えば導電部材およびコネクタを一次成形品として、この一次成形品とフランジ部材とを一体に成形することができる。したがって、導電部材およびコネクタを別部材で形成する場合と比較して、製造工程を簡略化することができ、製造コストを低減することができる。
【００１０】
さらに、本発明の請求項１記載の燃料ポンプによると、導電部材は一端がフランジ部材を形成する樹脂から露出して前記制御部と接続され、他端がコネクタと接続され、両端以外の全ての部分がフランジ部材の内部を貫通することで絶縁されている。したがって、フランジ部材を例えば絶縁性の樹脂で形成することにより導電部材の絶縁を行うことができる。
【００１１】
本発明の請求項２記載の燃料ポンプによると、導電部材は制御部の近傍に露出している。制御部の例えば端子などに対応する位置に導電部材を露出させることにより、その端子と導電部材との接続を容易に行うことができる。
本発明の請求項３記載の燃料ポンプによると、蓋部は熱伝導性の材質から形成されているので、制御部から発生する熱を放熱させることができる。したがって、制御部の熱耐久性を向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を示す一実施例を図面に基づいて説明する。
図１および図２は本発明の一実施例による燃料ポンプを示している。
燃料ポンプ１は燃料タンク２に設置され、燃料タンク２内の燃料を吸い上げて図示しないエンジンへ送出する。
燃料ポンプ１は、主に燃料タンク２の内部に設置されるポンプ部１０と、フィルタ部２０とから構成されている。
【００１３】
ポンプ部１０はリザーバ１１を有し、リザーバ１１にはポンプ本体としてのフュエルポンプ１２、ならびにサクションフィルタ１３が収容されている。フュエルポンプ１２は燃料タンク２内の燃料をサクションフィルタ１３を経由して吸入する。サクションフィルタ１３は燃料に含まれる異物のうち、比較的大きな異物を除去する。また、リザーバ１１はフュエルセンダ１４を有しており、フュエルセンダ１４は燃料タンク２内の燃料の量を計測し出力する。リザーバ１１には吐出管取り付け部１５が形成されており、この吐出管取り付け部１５にフュエルポンプ１２で吸入された燃料を吐出する吐出管１６が取り付けられている。
【００１４】
フィルタ部２０は、フィルタエレメント２１、収容部材２２、フランジ部材２３および支持部材２４を有している。収容部材２２とフランジ部材２３とは脱着可能に結合され、収容部材２２とフランジ部材２３とで形成された空間の内部にフィルタエレメント２１が収容されている。
ポンプ部１０のリザーバ１１、ならびにフィルタ部２０の収容部材２２およびフランジ部材２３により、ハウジング部材が構成されている。
【００１５】
収容部材２２は、底部２２ａを有する円筒形状に形成されており、内部にフィルタエレメント２１を収容している。収容部材２２には支持部材２４が取り付けられている。支持部材２４は、図示しない付勢部材によりリザーバ１１方向へ付勢され、ポンプ部１０を燃料タンク２の底部へ押し付けている。また、底部２２ａには、吐出管１６が取り付けられる吐出管取り付け部２５、ならびにアースプラグ取り付け部２６が形成されている。
【００１６】
アースプラグ取り付け部２６には、燃料がフィルタエレメント２１を通過するときに燃料とフィルタエレメント２１との間の摩擦により発生する静電気を除去するためのアースプラグ４０が取り付けられている。アースプラグ４０は円管状の導電部材であり、アースプラグ取り付け部２６の内部に液密に挿入されている。
【００１７】
アースプラグ取り付け部２６には燃圧センサ４１が設けられている。燃圧センサ４１の先端部は、アースプラグ４０の内部と連通する連通穴４０ａの中に位置している。燃圧センサ４１は、配線４２を経由して後述するＦＰＣユニット５０に接続されている。
【００１８】
燃圧センサ４１の搭載位置はアースプラグ取り付け部２６に限らず、フュエルポンプ１２とフィルタエレメント２１との間の燃料流通路中、または燃料ポンプ１からエンジンまでの燃料流通路中などフュエルポンプ１２の下流で燃料が流通する通路であればどの位置に配置してもよい。
【００１９】
フィルタエレメント２１は、その中心軸に垂直な断面の形状が円筒形状である。図３に示すように吐出管１６を経由してフュエルポンプ１２から供給された燃料は、図４に示すようにフィルタエレメント２１の上方から下方へとフィルタエレメント２１を通過する。燃料がフィルタエレメント２１を通過することにより、燃料に含まれる微細な異物が除去される。フィルタエレメント２１を通過した燃料は、メインパイプ取り付け部２７に取り付けられている図示しないメインパイプを経由してエンジンへ供給される。
【００２０】
フランジ部材２３は、収容部材２２の反底部側の端部に取り付けられている。フランジ部材２３と燃料タンク２とを結合し固定することにより、燃料ポンプ１が燃料タンク２に取り付けられる。フランジ部材２３にはメインパイプ取り付け部２７、およびコネクタ３０が形成されている。メインパイプ取り付け部２７には、フィルタエレメント２１を通過した燃料を図示しないエンジンへ吐出するためのメインパイプが取り付けられている。
【００２１】
次に、フランジ部材２３、ならびにこのフランジ部材２３に搭載される制御部としてのＦＰＣユニット５０について詳細に説明する。
フランジ部材２３は絶縁樹脂で形成されており、導電部材３１と一体に成形されているコネクタ３０が一次成形品としてインサート成形されている。
【００２２】
コネクタ３０は、導電部材３１と外部のエンジンコントロールユニット（以下、エンジンコントロールユニットを「ＥＣＵ」という。）３からの配線とを接続する。図５に示すように導電部材３１は４本のバスバー３１１、バスバー３１２、バスバー３１３およびバスバー３１４を有しており、バスバー３１１、３１２、３１３、３１４の一方の端部３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、３１４ａは、コネクタ３０の接続端子としてコネクタ３０の内部に露出している。導電部材３１の他方の端部３１１ｂ、３１２ｂ、３１３ｂ、３１４ｂは、フランジ部材２３に搭載される図１に示すＦＰＣユニット５０の各部材と接続可能な位置にフランジ部材２３から露出している。導電部材３１の端部３１１ａ〜３１４ａおよび端部３１１ｂ〜３１４ｂ以外の部分は、図５および図６に示すようにフランジ部材２３を形成する絶縁樹脂の内部を貫通している。
【００２３】
図１、図５および図６に示すようにＦＰＣユニット５０には、ＦＰＣ５１、コンデンサ５２、コンデンサ５３およびコイル５４が配置されている。ＦＰＣ５１はＥＣＵ３から送られてくるエンジンの運転状態、例えば回転数あるいはアクセルの開度などの情報、ならびに燃圧センサ４１が測定した燃料の圧力に基づいてフュエルポンプ１２の出力を制御する。ＦＰＣ５１がフュエルポンプ１２の出力を制御することにより、フュエルポンプ１２から吐出されエンジンへ供給される燃料の圧力は所望の圧力に制御される。フュエルポンプ１２の出力の制御は、ＦＰＣ５１からフュエルポンプ１２へ供給される電流値または電圧値をＦＰＣ５１が制御することにより行う。
【００２４】
コンデンサ５２、コンデンサ５３およびコイル５４は、ＦＰＣ５１から発生する電気的ノイズを低減するために配置されている。このコンデンサ５２、コンデンサ５３およびコイル５４によりＬＣ回路が構成されている。
【００２５】
また、ＦＰＣユニット５０には、内部に水分あるいはほこりなどの侵入を防止するために蓋部５５がガスケット５６を介して被せられている。蓋部５５として例えばアルミニウムなどの熱伝導性の材質を用いることでＦＰＣ５１、コンデンサ５２、コンデンサ５３およびコイル５４などから発生する熱を放熱する放熱板とすることができる。
ＦＰＣユニット５０および蓋部５５は、フランジ部材２３に搭載され、スクリュー２８などによりフランジ部材２３に固定されている。
【００２６】
ＦＰＣ５１は、フュエルポンプ１２へ電力を供給するための電源端子５１１および電源端子５１２、燃圧センサ４１へ電力を供給するための電源端子５１３、ならびに燃圧センサ４１からの出力が入力される入力端子５１４を有している。接地端子５１５は、アース端子である。また、ＦＰＣ５１は導電部材３１に接続するための端子５１６、端子５１７および端子５１８を有している。
【００２７】
図６に示すようにフランジ部材２３には、フュエルポンプ１２に接続されている導電部材３２、ならびに燃圧センサ４１に接続されている導電部材３３が導電部材３１と同様にフランジ部材２３を貫通して配置されている。導電部材３２は図５に示すようにバスバー３２１およびバスバー３２２からなる。バスバー３２１、３２２の一方の端部はフュエルポンプ１２への配線４３に接続され、他方の端部３２１ａ、３２２ａはそれぞれＦＰＣ５１の電源端子５１１および電源端子５１２に対応する位置にフランジ部材２３から突出している。
【００２８】
導電部材３３は３本のバスバー３３１、バスバー３３２およびバスバー３３３からなる。バスバー３３１〜３３３の一方の端部は燃圧センサ４１への配線４２に接続され、他方の端部３３１ａ〜３３３ａはそれぞれＦＰＣ５１の電源端子５１３、入力端子５１４および接地端子５１５に対応する位置にフランジ部材２３から突出している。
【００２９】
バスバー３１１〜３１４の端部３１１ａ〜３１４ａ、バスバー３２１、３２２の端部３２１ａ、３２２ａ、ならびにバスバー３３１〜３３３の端部３３１ａ〜３３３ａは、図６に示すようにフランジ部材２３から突出している。
【００３０】
導電部材３１〜３３の各バスバーの端部がフランジ部材２３から突出することにより、ＦＰＣ５１が配置されたＦＰＣユニット５０をフランジ部材２３に搭載すると、ＦＰＣ５１の電源端子５１１、電源端子５１２、電源端子５１３、入力端子５１４、接地端子５１５、端子５１６、端子５１７および端子５１８は、それぞれバスバー３２１、３２２の端部３２１ａ、３２２ａ、バスバー３３１、３３２の端部３３１ａ、３３２ａ、ならびにバスバー３１１〜３１３の端部３１１ｂ〜３１４ｂに近接して配置される。
【００３１】
電源端子５１１と端部３２１ａ、電源端子５１２と端部３２２ａ、電源端子５１３と端部３３１ａ、入力端子５１４と端部３３２ａ、接地端子５１５と端部３３３ａ、端子５１６と端部３１１ｂ、端子５１７と端部３１２ｂ、端子５１８と端部３１３ｂとは、それぞれ例えば溶接などにより接続されている。
【００３２】
上記のように、ＦＰＣ５１の電源端子５１１、電源端子５１２、電源端子５１３、入力端子５１４、接地端子５１５、端子５１６、端子５１７および端子５１８は、端部３２１ａ、端部３２２ａ、端部３３１ａ、端部３３２ａ、端部３１１ｂ、端部３１２ｂ、端部３１３ｂに近接して配置されるので、それらを接続するための例えば溶接工程が容易である。
【００３３】
以上説明したように本実施例の燃料ポンプ１によると、ＦＰＣユニット５０をフランジ部材２３に搭載することにより、ＦＰＣユニット５０を搭載するためのスペースを例えばトランクルームなど燃料タンク２の外部に確保する必要がなく、かつＦＰＣユニット５０を燃料タンク２の内部の燃料とは隔離して配置することができる。そのため、ＦＰＣユニット５０は水分あるいはほこりなどの侵入に対してのみシールすればよく、燃料タンク２の内部にＦＰＣユニット５０を配置する場合のように高いシール性を必要としない。したがって、ＦＰＣユニット５０の信頼性を向上させることができ、製造コストを低減させることができる。
【００３４】
また、ＦＰＣユニット５０をフランジ部材２３に搭載することにより、ＦＰＣ５１とフュエルポンプ１２との間の配線を短縮することができる。そのため、電気的ノイズの発生が低減され、ＬＣ回路またはＲＣ回路を構成するコンデンサ５２、コンデンサ５３およびコイル５４を小型化することができる。
【００３５】
本実施例の燃料ポンプ１によると、フランジ部材２３にコネクタ３０および導電部材３１〜３３をインサートして一体に成形し、導電部材３１〜３３の端部はＦＰＣ５１の各端子５１１〜５１８の近傍に突出するように配置されている。そのため、フランジ部材２３にＦＰＣユニット５０を搭載すると、ＦＰＣ５１の各端子５１１〜５１８は導電部材３１〜３３の端部の位置に近接して配置される。したがって、導電部材３１〜３３の端部とＦＰＣ５１の各端子５１１〜５１８との接続を容易に行うことができる。
【００３６】
また、本実施例の燃料ポンプ１によると、ＦＰＣユニット５０の蓋部５５は熱伝導性の材質により形成されている。そのため、ＦＰＣユニット５０で発生する熱を放熱させることができ、ＦＰＣユニット５０の熱耐久性を向上させることができる。
【００３７】
以上、ポンプ部とフィルタ部が別体となった燃料ポンプのフランジ部材にＦＰＣユニットを搭載した例について説明したが、本発明としては燃料ポンプの形態にかかわらず適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による燃料ポンプを示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例による燃料ポンプのフランジ部材を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施例による燃料ポンプを示す断面図であって、燃料の流通を説明する図である。
【図４】本発明の一実施例による燃料ポンプのフィルタ部を図３の矢印ＩＶ方向から見た矢視図であって、フィルタ部の燃料の流通を説明するための一部断面図である。
【図５】本発明の一実施例による燃料ポンプのフランジ部材を示す平面図であって、ＦＰＣユニットを搭載していない状態を示す図である。
【図６】本発明の一実施例による燃料ポンプのフィルタ部を示す断面図であって、ＦＰＣユニットのＦＰＣのみを搭載した状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 燃料ポンプ
２ 燃料タンク
１２ フュエルポンプ（ポンプ本体）
２１ フィルタエレメント
２３ フランジ部材（ハウジング部材）
３０ コネクタ
３１、３２、３３ 導電部材
５０ ＦＰＣユニット（制御部）
５５ 蓋部

Claims (3)

1. 燃料タンク内に配置されるポンプ本体と、
   前記燃料タンクの外部に取り付けられる樹脂製のフランジ部材を有し、前記ポンプ本体を保持するハウジング部材と、
   前記フランジ部材に搭載され、前記ポンプ本体に供給する電流値または電圧値を制御する制御部と、を備え、
   前記フランジ部材には、前記制御部と接続される導電部材、ならびに前記導電部材と外部とを接続するコネクタが配設され、
   前記導電部材は、一端が前記フランジ部材を形成する樹脂から露出して前記制御部と接続され、他端が前記フランジ部材と一体で形成されるコネクタと接続され、両端以外の全ての部分が前記フランジ部材に埋設されて絶縁されるように配置されていることを特徴とするインタンク式燃料ポンプ。
2. 前記導電部材は、前記制御部の近傍に露出していることを特徴とする請求項１記載のインタンク式燃料噴射ポンプ。
3. 前記制御部は、熱伝導性の材質から形成されている蓋部を有していることを特徴とする請求項１または２記載のインタンク式燃料ポンプ。

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