燃料供應系統的製作方法
2023-10-10 07:36:54 4
專利名稱：燃料供應系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種燃料供應系統，該系統具有用於控制電動機的控制器，所述電動機適用於驅動燃料泵。
背景技術：
已知的燃料供應系統例如在日本Laid-Open專利公開No.8-177668中公開。如圖5所示，已知的燃料供應系統包括蓋子104，蓋子104固定地連接到燃料箱101的頂壁從而閉合形成在頂壁中的開口1102。蓋子104由樹脂形成，並且包括管狀部分105，管狀部分105延伸到燃料箱101的內部空間中。泵殼106從管狀部分105的下端懸掛。燃料泵107設置在泵殼106內。通向燃料箱101外部的凹部105h形成在管狀部分105中。用於控制燃料泵107的電動機的控制器108接納在凹部105h內。
控制器108基於從ECU提供的信號致動開關元件(未示出)，從而產生脈衝電壓，所述電壓被提供給燃料泵的電動機，從而施加到燃料泵107的電動機的平均電壓可以被控制。因此，燃料泵107的輸出被調節使得保持輸送管道116內的恆定的燃料壓力，其中燃料噴射器115連接到所述輸送管116。
因為控制器108致動開關元件從而產生脈衝電壓，因此在開關元件的致動過程中會產生噪聲。另外，因為控制器108設置在其中的蓋子104由樹脂形成，因此蓋子104不會吸收或者降低噪聲。結果，需要包括扼流圈(choke coil)和電容器的複雜的濾波電路，這導致成本增加。
因此，在現有技術中需要這樣一種燃料供應系統，該系統能夠有效降低可能的噪聲，所述噪聲可由燃料泵電動機的控制器產生。
發明內容
根據本發明的一個方面包括用於從車輛燃料箱供應燃料的燃料供應系統。該系統包括設置在燃料箱內的燃料泵、能夠閉合形成在燃料箱的上部中的開口的蓋子、設置在蓋子上的容座部(receptacle)、和能夠控制燃料泵的電動機的操作的控制器。控制器包括接地端和產生噪聲的電子元件。所述容座部具有導電壁，所述導電壁至少圍繞會產生噪聲的控制器的電子元件。所述導電壁電連接到控制器的接地端。
利用這種設置，可以使產生噪聲的電子元件與容座部的外部屏蔽。因此，可以消除噪聲在車輛的其它控制器上的影響，例如內燃機控制裝置(ECU)。另外，不需要使用大尺寸的濾波電路。
產生噪聲的電子元件可包括電阻、電容器、線圈和開關元件以及電路板的導體。
在一個實施例中，控制器可操作以通過開關元件的致動而產生脈衝電壓，從而控制施加到電動機的平均電壓。
在另一個實施例中，容座部的導電壁由金屬形成。可替換的是，導電壁可以由包括導電材料的樹脂形成，或者可以包括樹脂層和導電材料層。
在另一個實施例中，燃料供應系統還包括彈簧，所述彈簧可以彈性地保持所述導電壁和控制器的接地端之間的連接狀態。利用這種設置，導電壁和接地端之間的電連接可以可靠地保持很長時間，同時當外力例如振動已經被施加到容座部時不會造成意外的脫離。
在另一個實施例中，容座部至少部分地延伸到燃料箱的內部空間中，從而燃料箱內的燃料可與容座部接觸。利用這種設置，可以通過燃料冷卻容座部和控制器。
本發明的另一個方面包括與燃料箱結合使用的燃料供應系統。該燃料供應系統包括具有電動機的燃料泵、用於控制電動機的控制器、和容座部，所述容座部接納控制器並且安裝到所述燃料箱。容座部包括噪聲屏蔽壁，當控制器產生噪聲時，所述噪聲屏蔽壁能夠屏蔽噪聲。噪聲屏蔽壁可以是至少圍繞控制器的一部分的導電壁。因此，可以防止噪聲傳播到容座部的外部。
在一個實施例中，控制器包括接地端，該接地端電連接到容座部的導電壁。
在另一個實施例中，控制器包括具有開關裝置的IC晶片，從而脈衝電壓通過開關裝置的致動而產生，並且提供給電動機。IC晶片由導電壁圍繞。IC晶片可以安裝到設置在容座部內的電路板。
在另一個實施例中，控制器還包括噪聲濾波電路，該電路包括安裝到電路板的扼流圈和電容器。電容器由導電壁圍繞。
在又另一個實施例中，容座部包括第一部分和第二部分，第一部分延伸到燃料箱的外部，第二部分延伸到燃料箱的內部空間中。第二部分包括導電壁。
第一部分可以與蓋子整體形成，並且第二部分可以與第一部分通過嵌入成型方法成為整體。
在閱讀下面詳細的描述連同權利要求和附圖之後，本發明另外的目的、特徵和優點將更容易理解，附圖中圖1是根據本發明的一個實施例的燃料供應系統的豎直剖視圖；圖2是燃料供應系統的蓋子或者凸緣的放大的豎直剖視圖，並且示出了沿著圖3中的線II-II截取的剖視圖；圖3是結合了燃料供應系統的燃料箱的平面圖；圖4是燃料供應系統的控制器的示意性電路結構；和圖5是已知的燃料供應系統的示意圖。
具體實施例方式
上文及下文公開的每個另外的特徵和教導可單獨地使用或者與其它特徵和教導結合使用，從而提供改進的燃料供應系統。本發明的代表性實施例下面將參考附圖詳細描述，本發明的實例可單獨地使用許多這些另外的特徵和教導，也可以與另一個特徵和教導結合使用。這個詳細的描述僅用於教導本領域的普通技術人員另外的詳細內容，用於實施本教導的優選方面，並且不用於限制本發明的範圍。僅權利要求限定了本發明的範圍。因此，下面詳細描述中公開的特徵和步驟的組合不必在廣義上實施本發明，並且相反僅被教導以特別描述本發明的代表性實例。另外，代表性實例和從屬權利要求的各個特徵可以按照此處未具體列出的方式結合，從而提供本教導的另外的有用實施例。
下面將參考圖1到圖4描述根據本發明的一個實施例。
燃料供應系統的基本結構
燃料供應系統10構造成在壓力的作用下將燃料從燃料箱11供應到噴射器(未示出)。如圖1所示，燃料供應系統10通常包括設置在燃料箱11內的泵組件20、和具有凸緣的蓋或蓋子30，蓋或者蓋子30用於閉合形成在燃料箱11的上壁中的開口13。
泵組件20包括具有上部開口的貯油杯(reservoir cup)21、燃料泵23、吸入式濾清器24f、高壓濾清器25和壓力調節器26。貯油杯21設置在燃料箱11內，並且設置在燃料箱11的底部上。燃料泵23設置在貯油杯21內。在這個實施例中，燃料泵23構造成集成電動機的泵，其具有葉輪泵部分和電動機部分。葉輪泵部分作用是在壓力下抽吸、加壓和排出燃料。電動機部分可以驅動泵部分。
吸入式濾清器24f連接到燃料泵23的燃料吸入孔23e，從而貯油杯21內的燃料在進入燃料泵23之前被吸入式濾清器24f過濾。由於在泵室內旋轉的葉輪的泵送作用，燃料通過吸入式濾清器24f和燃料吸入孔23e被抽吸到燃料泵23中，並且在泵室內被加壓。泵室可以由凹槽(多個)限定，所述凹槽沿著燃料的流動路徑形成在泵部分中。加壓的燃料然後流動到電動機部分中，從而燃料冷卻電動機部分。同樣，加壓的燃料作用是潤滑和清洗電動機部分的旋轉部。之後，加壓的燃料通過排出孔23u被排出，排出孔23u設置在燃料泵23的上端上。從排出孔23u排出的燃料通過排出側管路24輸送到高壓濾清器25。高壓濾清器25可以從燃料中去除顆粒。當燃料流動穿過電動機部分時，顆粒會包含在燃料中。在穿過高壓濾清器25之後，燃料壓力通過壓力調節器26被調節到適合值，並且燃料通過位於燃料箱11的外部的外部燃料供應管(未示出)和燃料輸送管(未示出)被進一步輸送到噴射器。燃料然後被噴射到內燃機的燃燒室(未示出)中。
蓋子或凸緣
帶凸緣的蓋或者蓋子30主要由樹脂形成，並且包括凸緣主體部分32和容座部40。凸緣主體部分32適用於閉合燃料箱11的上部開口13。容座部40作用是接納控制器50，控制器50可以控制燃料泵23的電動機的操作。如圖3所示，凸緣主體部分32具有盤狀的結構。柱形定位突起32t形成在凸緣主體部分32的下表面上，並且配合在燃料箱11的上部開口13中(見圖1)。另外，保持器部分32p從定位突起32t的周邊邊緣延伸，從而從燃料箱11的外側被壓靠在燃料箱11的上部開口13的邊緣部分上。
如圖3所示，容座部40定位在蓋子30的邊緣部分附近，並且從蓋子30向上和向下延伸，如圖2所示。
容座部40具有基本管狀的結構，並且包括閉合的底部和開口的頂部，所述頂部通過蓋子44閉合，從而基本閉合的空間限定在容座部40內。更具體的是，容座部40具有外側部分41和內側部分43。外側部分41從凸緣主體部分32向外(在圖2中觀察為向上)延伸。內側部分43從凸緣主體部分32向內(在圖2中觀察為向下)延伸到燃料箱11的內部空間中。用於控制器50的連接器52形成在外側部分41的外部橫向壁上。開口41k形成在容座部40的外側部分41的頂部上，從而使得控制器50能夠插入容座部40中。由樹脂製成的蓋子44連接到容座部40從而閉合開口41k。
內側部分43構造成底部柱形的殼體，並且可利用導電的金屬材料形成。凸緣狀的增大部分43f形成在內側部分43的上端的外周上，並且當外側部分41被模製時可以結合到外側部分41。因此，具有增大部分43f的內側部分43插入一模具中，該模具被製備用於模製凸緣主體部分32和容座部40的外側部分41。增大部分43f定位在與外側部分41的下端部相對應的模腔的一部分內。因此，增大部分43f被插入樹脂中，該樹脂通過模製方法形成外側部分41的下端部。這樣，通過凸緣主體部分32和外側部分41的模製過程，外側部分41與內側部分43成整體以形成底部柱形的容座部40。
控制器
如圖4所示，通過將電連接器CN連接到容座部40的連接器52，控制器50可以電連接到內燃機控制裝置(下文稱為「ECU」)，其中電連接器CN從ECU延伸。基於從ECU提供的信號Sg，控制器50致動設置在IC晶片55上的開關元件(未示出)。響應於開關元件的致動，施加到燃料泵23的電動機部分的電動機M的電壓信號(在本實施例中是電池電壓Vb)被切換為開和關，從而產生脈衝電壓信號。因此，基於來自ECU的信號Sg調節脈衝寬度或者與脈衝寬度相當的值可以改變施加到電動機M的平均電壓Vav，從而控制電動機M的輸出。因此，可以保持輸送管內的恆定的燃料壓力，其中噴射器連接到所述輸送管。在圖4所示的實施例中，電壓Vb是作為電源的電池的電壓，並且也是ECU的電源電壓。
因為控制器50通過開關元件的致動從而產生脈衝電壓，因此在開關元件的致動過程中會產生噪聲。因此，濾波電路56設置在用於控制器50的能量供應線路P中，從而吸收會在IC晶片55處產生的噪聲，從而防止噪聲傳播到ECU的側面。濾波電路56包括扼流圈56t和電容器56c。濾波電路56以及IC晶片55安裝到控制器50的電路板57(見圖2)。在圖2中，標記E表示電路板57的接地端。
IC晶片55還包括速度測量裝置(未示出)。速度測量裝置可以測量電動機M的轉速，並且可以輸出轉速信號F，該信號被提供給ECU用於反饋控制。
控制器的安裝結構
如圖2所示，控制器50以這樣一種方式設置在蓋子30的容座部40內即電路板57被定位成基本豎直延伸。如上所述，IC晶片55、電容器56c和扼流圈56t安裝到電路板57。IC晶片55、電路板57和扼流圈56t的一部分定位在容座部40的內側部分43內，所述內側部分由導電金屬材料形成。由導電材料形成的板簧57b連接到電路板57的接地端E，並且在電路板57和內側部分43的內壁之間彈性變形，從而板簧57b與內側部分43的內壁接觸。因此，接地端E和內側部分43通過板簧57b電連接。
另外，雖然在附圖中未示出，但是具有高導熱率的元件可以設置在電路板57和內側部分43的內壁之間，從而由IC晶片55的開關元件產生的熱量可以容易地傳導到內側部分43。因為燃料會與內側部分43的外表面接觸，因此燃料可以冷卻內側部分43。因此，燃料可以吸收在IC晶片55處產生的熱量。
燃料供應系統的優點
根據本實施例的燃料供應系統10，容座部40的內側部分43的導電壁圍繞控制器50的電子元件，所述電子元件會產生噪聲，並且包括安裝到IC晶片55的開關元件以及設置在IC晶片55附近的電容器56c。換句話說，容座部40的內側部分43的導電壁作用是電子屏蔽件，用於防止噪聲通過內側部分43傳播到容座部40的外部。因此，可以降低噪聲在ECU或者其它外部控制器上的影響。不必將濾波電路50構造成具有複雜的結構。結果，會由控制器50產生的噪聲的影響可以被有效地降低，同時不會增加製造成本。
另外，內側部分43的導電壁或者壁通過導電板簧57b電連接到控制器50的接地端E。因此，導電壁和接地端E之間的電連接可以可靠地保持很長時間，同時不會由於施加到容座部40的外力例如振動而造成意外的脫離。
另外，因為燃料箱11內的燃料可以與延伸到燃料箱11的內部空間中的內側部分43的外表面接觸，因此燃料可以冷卻內側部分43，並且最終可以冷卻設置在其中的控制器50。
可替換實施例
本發明不會限制到上述實施例，而是在不脫離本發明的實質的情況下可以以各種方式修改。例如，在上述實施例中，容座部40的外側部分41由樹脂形成，而內側部分43由導電金屬形成。然而，外側部分41也可以由金屬形成。
另外，內側部分43和/或外側部分41可以由樹脂形成，所述樹脂含有用於提供導電性的金屬粉末。還可以利用樹脂形成內側部分43和/或外側部分41，同時導電材料層形成在內壁表面上。
另外，雖然在上面的實施例中蓋子30和泵組件20彼此分離，但是蓋子30和泵組件20可以集成在一個組件中。
權利要求
1.一種用於從車輛燃料箱供應燃料的燃料供應系統，包括燃料泵，設置在燃料箱內；蓋子，能夠閉合形成在燃料箱的上部中的開口，其中蓋子包括容座部；和控制器，能夠控制燃料泵的電動機的操作，其中控制器包括接地端和會產生噪聲的電子元件；其中容座部具有導電壁，所述導電壁至少圍繞控制器的電子元件；和其中，導電壁電連接到控制器的接地端。
2.如權利要求1所述的燃料供應系統，其特徵在於，控制器可操作以通過開關元件的致動產生脈衝電壓，從而控制施加到電動機的平均電壓。
3.如權利要求1所述的燃料供應系統，其特徵在於，容座部的導電壁由金屬形成。
4.如權利要求1所述的燃料供應系統，其特徵在於，容座部的導電壁由包含導電材料的樹脂形成。
5.如權利要求1所述的燃料供應系統，其特徵在於，導電壁包括樹脂層和導電材料層。
6.如上述權利要求中任一項所述的燃料供應系統，其特徵在於，還包括彈簧，彈簧構造成彈性地保持導電壁和控制器的接地端之間的連接狀態。
7.如權利要求1-5中任一項所述的燃料供應系統，其特徵在於，容座部至少部分地延伸到燃料箱的內部空間中，從而燃料箱內的燃料可以與容座部接觸。
8.一種與燃料箱結合使用的燃料供應系統，包括燃料泵，包括電動機；控制器，能夠控制電動機；和容座部，能夠接納控制器，其中，容座部安裝到燃料箱，並且包括噪聲屏蔽壁，所述噪聲屏蔽壁能夠屏蔽控制器的噪聲。
9.如權利要求8所述的燃料供應系統，其特徵在於，噪聲屏蔽壁包括導電壁，所述導電壁至少圍繞控制器的一部分。
10.如權利要求9所述的燃料供應系統，其特徵在於，控制器包括接地端；和接地端電連接到容座部的導電壁。
11.如權利要求10所述的燃料供應系統，其特徵在於，還包括導電彈簧，所述彈簧可以與導電壁和接地端彈性接觸從而提供它們之間的電連接。
12.如權利要求9-11中任一項所述的燃料供應系統，其特徵在於，控制器包括IC晶片，IC晶片包括開關裝置，從而脈衝電壓通過開關裝置的致動產生，並且被供應到電動機；和IC晶片被導電壁圍繞。
13.如權利要求12所述的燃料供應系統，其特徵在於，IC晶片安裝到設置在容座部內的電路板。
14.如權利要求13所述的燃料供應系統，其特徵在於，控制器還包括噪聲濾波電路，濾波電路包括安裝到電路板的扼流圈和電容器；和電容器被導電壁圍繞。
15.如權利要求9-11中任一項所述的燃料供應系統，其特徵在於，容座部的導電壁由金屬形成。
16.如權利要求9-11中任一項所述的燃料供應系統，其特徵在於，容座部的導電壁由導電樹脂形成。
17.如權利要求9-11中任一項所述的燃料供應系統，其特徵在於，導電壁包括樹脂層和導電材料層。
18.如權利要求9所述的燃料供應系統，其特徵在於，燃料箱具有開口，開口允許燃料箱的內部空間和燃料箱的外部之間的連通；燃料供應系統還包括蓋子，蓋子構造成閉合燃料箱的開口；和容座部設置在蓋子上。
19.如權利要求18所述的燃料供應系統，其特徵在於，容座部包括第一部分和第二部分，第一部分延伸到燃料箱的外部，第二部分延伸到燃料箱的內部空間中；和第二部分包括導電壁。
20.如權利要求19所述的燃料供應系統，其特徵在於，第一部分與蓋子整體形成，並且第二部分與第一部分通過嵌入成型方法成為整體。
全文摘要
一種燃料供應系統包括設置在燃料箱(11)內的燃料泵(23)。蓋子(30)可以閉合形成在燃料箱(11)的上部中的開口(13)。容座部(40)設置在蓋子(30)上。控制器(50)可以控制燃料泵(23)的電動機(M)的操作。控制器(50)包括接地端(E)和產生噪聲的電子元件(55，56c)。容座部(40)具有導電壁(43)，導電壁(43)至少圍繞控制器(50)的電子元件(55，56c)。導電壁(43)電連接到控制器(50)的接地端(E)。
文檔編號F02M37/08GK101070802SQ20071010322
公開日2007年11月14日 申請日期2007年5月10日 優先權日2006年5月11日
發明者鈴木信男, 井上鐵治, 山本修司 申請人:愛三工業株式會社