用于内燃机的燃料供给装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于内燃机的燃料供给装置。用于内燃机的燃料供给装置包括马达、燃料泵、交流发电机、离心式离合器和电子控制单元。离心式离合器被构造成当马达的输出轴的转速高于或者等于接合转速时，将马达的所述输出轴与所述交流发电机的旋转轴连接。接合转速是比由于交流发电机产生电力而作用在旋转轴上的扭矩变成最大的旋转轴的转速高的转速，并且是比马达以额定输出功率被驱动时不能仅由马达提供用于驱动高压燃料泵的扭矩的转速低的转速。

【技术实现步骤摘要】
用于内燃机的燃料供给装置
本专利技术涉及一种用于内燃机的燃料供给装置。
技术介绍
在日本专利申请公开号2007-278167(JP2007-278167A)中所述的用于内燃机的燃料供给装置中，离合器机构介于马达的输出轴的一端和内燃机的排气凸轮轴之间，并且马达的输出轴的另一端和燃料泵的驱动轴彼此连接。利用这种燃料供给装置，在离合器机构被置于释放状态时，燃料泵仅由马达的驱动力驱动，并且当离合器机构被置于接合状态时，燃料泵由马达的驱动力和排气凸轮轴的旋转力驱动。
技术实现思路
顺便提及，在被供给到直流马达的电力恒定的情况下，直流马达的扭矩随着直流马达的转速增大而减小。因此，为了防止驱动燃料泵的马达的尺寸增大，要求能够在马达的扭矩降低的高转速下，通过使用另一驱动力源辅助驱动燃料泵。也就是说，当以额定输出功率驱动马达时，在马达的转速变成不能提供用于驱动泵的扭矩的转速之前，离合器机构需要被置于接合状态。JP2007-278167A中所述的燃料供给装置在离合器机构接合的状态下通过使用排气凸轮轴来辅助驱动燃料泵。当离合器机构接合时，与驱动燃料泵导致的负荷相当的扭矩作用在排气凸轮轴上。因此，在JP2007-278167A中所述的燃料供给装置中，排气凸轮轴需要被加固，以便不仅承受驱动排气凸轮所需的扭矩，而且也承受辅助驱动燃料泵所需的扭矩。本专利技术提供一种用于内燃机的燃料供给装置，该用于内燃机的燃料供给装置能够辅助驱动燃料泵，而不必加固用于辅助驱动燃料泵的旋转轴。本专利技术的一方面提供一种用于内燃机的燃料供给装置。该燃料供给装置包括马达、燃料泵、交流发电机、离心式离合器和电子控制单元。马达包括输出轴。燃料泵被构造成被马达的输出轴的旋转驱动，并且将加压过的燃料供给到内燃机。交流发电机包括随着内燃机的曲轴旋转而旋转的旋转轴。交流发电机被构造成在旋转轴被旋转时产生电力。离心式离合器介于马达的输出轴和交流发电机的旋转轴之间。离心式离合器被构造成当马达的输出轴的转速高于或者等于接合转速时将马达的输出轴与交流发电机的旋转轴连接。离心式离合器被构造成当马达的输出轴的转速低于接合转速时将马达的输出轴与交流发电机的旋转轴断开。接合转速是比由于交流发电机产生电力而作用在旋转轴上的扭矩变成最大的旋转轴转速大的转速，并且是比在马达以额定输出功率被驱动时不能仅由马达提供用于驱动燃料泵的扭矩的转速低的转速。电子控制单元被构造成控制马达。交流发电机通常被构造成能够在曲轴的转速落入服务旋转范围内时确保所需电力，并且能够在曲轴的转速低的状态下实现最大产生电力。因此，交流发电机的产生电力在相对低的转速下达到峰值，并且不再增大。产生的电力达到峰值的事实意味着交流发电机的工作负荷达到峰值。因此，作用在旋转轴上的负荷也达到峰值，并且在产生的电力达到峰值的条件下，随着产生电力而作用在交流发电机的旋转轴上的扭矩在旋转轴的转速增大时减小。交流发电机的旋转轴被设计成承受通过产生电力而起作用的扭矩，所以所产生的电力达到峰值，并且当通过产生电力而起作用的扭矩小时，旋转轴具有强度容限。利用上述构造，当马达的旋转轴的转速高于或者等于接合转速时，马达的输出轴和交流发电机的旋转轴彼此连接，并且通过经由交流发电机的旋转轴从曲轴侧传递至马达的输出轴的扭矩来辅助驱动燃料泵。由于接合转速高于随着交流发电机产生电力而作用在旋转轴上的扭矩变成最大的旋转轴的转速，所以当转速高于或者等于接合转速时，在旋转轴具有强度容限的状态下，通过交流发电机的旋转轴传递扭矩。因此，利用根据上述方面的燃料供给装置，能够通过在电子控制单元的控制下将马达的输出轴的转速增大至接合转速或者更高转速，经由离心式离合器将马达的输出轴与交流发电机的旋转轴连接，并且经由交流发电机的输出轴将来自曲轴侧的扭矩传递到马达的输出轴。以这种方式，能够在旋转轴具有强度容限的状态下，经由交流发电机的旋转轴辅助驱动燃料泵，所以能够在不必加固旋转轴的情况下辅助驱动燃料泵。在根据上述方面的燃料供给装置中，电子控制单元可以被构造成在正在切断到内燃机的燃料的同时，控制马达，使得输出轴的旋转停止。关于这一方面，在正在切断内燃机的燃料的同时，马达的输出轴的旋转被停止，使得输出轴的转速低于接合转速，结果是马达的输出轴通过离心式离合器与交流发电机的旋转轴断开。因此，能够在不需要在压力下通过燃料泵进给燃料的情况下防止对马达的不必要电力供给，并且能够防止经由离心式离合器将负荷作用在交流发电机的旋转轴上。在根据上述方面的燃料供给装置中，内燃机可以被安装在车辆上。电子控制单元可以被构造成控制马达的输出轴的转速，使得由于驱动燃料泵所产生的燃料脉动的频率与燃料供给系统(该系统包括连接至燃料泵的燃料管)共振的频率不同。当由于驱动燃料泵而产生的燃料的脉动频率与燃料供给系统(该燃料供给系统包括燃料管)共振的频率一致时，由于燃料供给系统共振，燃料供给系统发生的噪音升高。根据该方面，由于使燃料的脉动频率处于与燃料供给系统共振的频率不一致的频率，所以难以发生共振。因此，能够防止燃料供给系统发生的噪声由于燃料供给系统共振而升高，所以能够防止车辆的乘员感受到奇怪感。在根据上述方面的燃料供给装置中，电子控制单元可以被构造成在怠速运行期间控制马达的输出轴的转速，使得由于驱动燃料泵而产生的燃料的脉动频率与燃料供给系统共振的频率不同。在正在执行内燃机的怠速运行的同时，安装有内燃机的车辆通常停止，所以如果燃料供给系统的噪音大，则存在乘员感受到奇怪感的问题。根据这一方面，在正在执行怠速运行的条件下，也就是说在乘员易于感觉到噪音的条件下，输出轴的转速被控制成燃料的脉动频率与燃料供给系统共振的频率不同。因此，在乘员易于感觉到噪音的情况下，能够防止燃料供给系统的噪音由于燃料供给系统的共振而升高，所以更显著地实现乘员经历的奇怪感降低的有利效果。在乘员难以感觉到噪音的情况下，能够控制输出轴的转速，而不存在燃料的脉动频率是否与燃料供给系统共振的频率一致的限制。在根据上述方面的燃料供给装置中，电子控制单元可以被构造成在内燃机重启之前控制马达，使得马达的输出轴以低于接合转速的转速旋转，以驱动燃料泵。当马达的输出轴以低于接合转速的转速旋转时，能够通过不接合离心式离合器，仅使用马达驱动燃料泵。因此，能够在发动机重启之前提高燃料压力，所以易于获得适合发动机重启的燃料压力。附图说明下面将参考附图描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同标记指示相同元件，并且其中：图1是示出根据第一实施例的用于内燃机的燃料供给装置及其外围机构的示意图；图2是在离心式离合器未接合的状态下沿图1的线II-II截取的横截面图；图3是在离心式离合器接合的状态下沿图1的线II-II截取的横截面图；图4是示出根据实施例的交流发电机的产生的电力和用于旋转轴的转速的扭矩之间的关系的曲线图；图5是示出根据实施例的马达、高压燃料泵和交流发电机每一个的转速和扭矩之间的关系的曲线图；图6是示出根据实施例的执行马达控制的处理的流程图；以及图7是示出根据第二实施例的在用于内燃机的燃料供给装置中执行马达控制的处理的流程图。具体实施方式下面将参考图1至图6描述用于内燃机的燃料供给装置的第一实施例。根据本实施例的燃料供给装置所应用到的内燃机1是安装在车辆上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机的燃料供给装置，所述燃料供给装置的特征在于包括：马达，所述马达包括输出轴；燃料泵，所述燃料泵被构造成被所述马达的输出轴的旋转驱动，所述燃料泵被构造成将加压过的燃料供给到所述内燃机；交流发电机，所述交流发电机包括随着所述内燃机的曲轴的旋转而旋转的旋转轴，所述交流发电机被构造成在所述旋转轴旋转时产生电力；离心式离合器，所述离心式离合器介于所述马达的所述输出轴和所述交流发电机的所述旋转轴之间，所述离心式离合器被构造成当所述马达的所述输出轴的转速高于或者等于接合转速时将所述马达的所述输出轴与所述交流发电机的所述旋转轴连接，所述离心式离合器被构造成当所述马达的所述输出轴的转速低于所述接合转速时将所述马达的所述输出轴与所述交流发电机的所述旋转轴断开，所述接合转速是比由于所述交流发电机产生电力而作用在所述旋转轴上的扭矩变成最大的所述旋转轴的转速高的转速，并且是比在所述马达以额定输出功率被驱动时不能仅由所述马达提供用于驱动所述燃料泵的扭矩的转速低的转速；以及电子控制单元，所述电子控制单元被构造成控制所述马达。

【技术特征摘要】
2015.09.14 JP 2015-1807921.一种用于内燃机的燃料供给装置，所述燃料供给装置的特征在于包括：马达，所述马达包括输出轴；燃料泵，所述燃料泵被构造成被所述马达的输出轴的旋转驱动，所述燃料泵被构造成将加压过的燃料供给到所述内燃机；交流发电机，所述交流发电机包括随着所述内燃机的曲轴的旋转而旋转的旋转轴，所述交流发电机被构造成在所述旋转轴旋转时产生电力；离心式离合器，所述离心式离合器介于所述马达的所述输出轴和所述交流发电机的所述旋转轴之间，所述离心式离合器被构造成当所述马达的所述输出轴的转速高于或者等于接合转速时将所述马达的所述输出轴与所述交流发电机的所述旋转轴连接，所述离心式离合器被构造成当所述马达的所述输出轴的转速低于所述接合转速时将所述马达的所述输出轴与所述交流发电机的所述旋转轴断开，所述接合转速是比由于所述交流发电机产生电力而作用在所述旋转轴上的扭矩变成最大的所述旋转轴的转速高的转速，并且是比在所述马达以额定输出功率被驱动时不能仅...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅山和博，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP