專利名稱：燃料增壓方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)燃料的輸送。

背景技術(shù)：
在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中，歸咎于燃料泵及系統(tǒng)延長的響應(yīng)時(shí)間，用于向發(fā)動(dòng)機(jī)輸送增壓燃料的燃料軌可能不具備足夠的壓力來輸送具有可精確符合發(fā)動(dòng)機(jī)燃料要求所需的數(shù)量及品質(zhì)的燃料。上述問題在依仗凸輪驅(qū)動(dòng)的燃料泵來生成缸內(nèi)燃料直噴所需高壓的所有直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下尤為嚴(yán)重。這種高壓燃料泵通常在較低的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)速的情況下需要努力實(shí)現(xiàn)足夠的壓力。歸咎于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)較低燃料壓力的問題，直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的固有優(yōu)勢(例如直接發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)及燃燒輔助發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng))不復(fù)存在。此外，常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)操作時(shí)較低的燃料壓力可能導(dǎo)致可靠穩(wěn)定的燃燒前多次熄火，由此導(dǎo)致較差的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性，不希望增加的尾管排放以及不希望降低的燃料經(jīng)濟(jì)性。類似的，在燃料/動(dòng)力加濃操作過程中(特別是在E85火花點(diǎn)火-直噴(SIDI)發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，因E85相對于其他燃料的相對較低的功率密度，該發(fā)動(dòng)機(jī)需要較高的燃料流率)，燃料壓力因瞬時(shí)較高的供應(yīng)燃料速率要求會(huì)急劇降低，由此因燃料輸送不足而導(dǎo)致較低的動(dòng)力輸出及較高的發(fā)動(dòng)機(jī)排放。
低燃料壓力的解決方法包括增加第二燃料泵。增加的泵以及驅(qū)動(dòng)其所需的機(jī)構(gòu)會(huì)非常笨重并需要大量的額外部件，由此惡化了包裝空間問題、使車輛增加了不必要的重量、并增加了最終會(huì)需要維護(hù)的額外部件。此外，由電動(dòng)機(jī)頻繁驅(qū)動(dòng)的燃料泵要求較大的齒輪減速系數(shù)以使電動(dòng)機(jī)及燃料泵兩者在正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，并且上述齒輪減速裝置通常非常笨重，并要求對安裝的裝置進(jìn)行特殊定向。


發(fā)明內(nèi)容
一種設(shè)備，用于為發(fā)動(dòng)機(jī)提供增壓燃料，該設(shè)備包括具有用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)設(shè)備，以及用于聯(lián)接至該電動(dòng)機(jī)的燃料泵。電動(dòng)機(jī)優(yōu)選地獨(dú)立于起動(dòng)功能運(yùn)轉(zhuǎn)，使得燃料泵可選擇性地在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中或獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)而運(yùn)轉(zhuǎn)。



參考附圖，現(xiàn)將通過示例來描述一個(gè)或更多實(shí)施例，其中 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的燃料增壓設(shè)備及控制的示意圖； 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明利用凸輪及蝸輪組件的燃料增壓設(shè)備的示意圖； 圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的凸輪及蝸輪組件的剖視圖； 圖4是示出根據(jù)本發(fā)明在特定示例性發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況下燃料增壓控制的高水平控制例程(high level control routine)； 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明與發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)結(jié)合的燃料增壓控制的控制例程的更詳細(xì)示意圖； 圖6是示出根據(jù)本發(fā)明與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)合的燃料增壓控制的控制例程的更詳細(xì)示意圖；而 圖7是示出根據(jù)本發(fā)明與失效凸輪泵結(jié)合的燃料增壓控制的控制例程的更詳細(xì)示意圖。

具體實(shí)施例方式 現(xiàn)參考附圖，其中示出的內(nèi)容僅用于對特定示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，而并非對其進(jìn)行限制，圖1中示出了燃料增壓設(shè)備10，其包括示例性發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)設(shè)備12以及示例性高壓燃料輸送設(shè)備14。起動(dòng)設(shè)備12包括電動(dòng)機(jī)41。電動(dòng)機(jī)41包括聯(lián)接至電動(dòng)機(jī)輸出軸16的電樞18。輸出軸16聯(lián)接至減速齒輪系37。齒輪系37具有例如通過常規(guī)螺紋花鍵聯(lián)接而與小齒輪39滑動(dòng)接合的輸出軸20。在本實(shí)施例中，小齒輪39利用其外周上的齒輪齒(未示出)與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪可控地嚙合和松脫，并在需要起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)向其傳遞旋轉(zhuǎn)。小齒輪39還包括超越裝置或單向離合器，以防止發(fā)動(dòng)機(jī)一旦起動(dòng)而反驅(qū)動(dòng)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)41?；蛘?，齒輪系37可設(shè)置成具備上述超越功能。通過包括驅(qū)動(dòng)桿35以及聯(lián)接至其一端的柱塞臂27的機(jī)械連接組件來確定小齒輪39的位置。柱塞臂27的直線運(yùn)動(dòng)被傳遞至驅(qū)動(dòng)桿35一端，對驅(qū)動(dòng)桿35聯(lián)接至小齒輪39的一端進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。由此可根據(jù)柱塞臂27的直線定位來控制小齒輪39與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的嚙合及松脫。柱塞臂27被回位彈簧(未示出)向相對于發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的松脫位置偏壓?？筛鶕?jù)成對的螺線管線圈(即，拉入線圈15及保持線圈13)來控制柱塞臂27的位置。當(dāng)需要起動(dòng)時(shí)，拉入及保持線圈最初均由蓄電池29通電并且柱塞臂27沿圖中相關(guān)箭頭所示方向運(yùn)動(dòng)以使小齒輪39與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪嚙合。通過開關(guān)30(其可采用包括機(jī)械、機(jī)電或固態(tài)的任何合適形式)的閉合來對線圈通電。在柱塞臂27的接合運(yùn)動(dòng)過程中，電動(dòng)機(jī)41由拉入線圈15供以動(dòng)力，由此因拉入線圈15上的電壓降在接合過程中實(shí)現(xiàn)低功率旋轉(zhuǎn)。一旦柱塞臂27完全接合，相應(yīng)的觸點(diǎn)墊23就橋接觸點(diǎn)21A及21B以將拉入線圈15短路，從而將起動(dòng)電動(dòng)機(jī)41直接耦合至滿蓄電池電壓以全功率旋轉(zhuǎn)。對保持線圈13的持續(xù)通電保持了小齒輪39的嚙合。對保持線圈13的斷電使得在回位彈簧的力的作用下松開柱塞臂27，由此斷開觸點(diǎn)21A及21B以使電動(dòng)機(jī)41斷電并使小齒輪39與飛輪松脫。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解以上在示例性設(shè)備中描述的起動(dòng)電動(dòng)機(jī)布置及控制的數(shù)種改變示例。例如，保持線圈13可磁性地鎖止柱塞臂，電動(dòng)機(jī)41可對飛輪進(jìn)行直接驅(qū)動(dòng)而無需任何減速齒輪系，并且可以采用不同接合連接組件。此外，可由諸如受控機(jī)電或固態(tài)開關(guān)的受控開關(guān)來替代地提供由觸點(diǎn)墊23以及觸點(diǎn)21A及21B所提供的開關(guān)功能。
繼續(xù)參考圖1，高壓燃料輸送設(shè)備14包括來自主燃料泵(未示出)的高壓燃料供應(yīng)49。高壓燃料被供應(yīng)至高壓燃料軌47，其對多個(gè)燃料噴射器(未示出)進(jìn)行供應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明，為高壓增壓泵43(可以是活塞型泵)形式的燃料泵聯(lián)接至起動(dòng)電動(dòng)機(jī)41的輸出軸16。在示例性實(shí)施例中，該聯(lián)接通過減速齒輪系45并位于起動(dòng)電動(dòng)機(jī)41與小齒輪39相對的一端?？梢詷?gòu)思出任何替代設(shè)置，包括不插設(shè)齒輪系而直接從輸出軸16驅(qū)動(dòng)高壓增壓泵43，使高壓增壓泵脫離與小齒輪驅(qū)動(dòng)共用的齒輪系等。根據(jù)本發(fā)明，只需要高壓增壓泵43可被起動(dòng)電動(dòng)機(jī)41驅(qū)動(dòng)即可。高壓增壓泵43與其抽吸一側(cè)的燃料箱(未示出)流體連通，并當(dāng)向燃料軌47供應(yīng)高壓燃料時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。從以上描述可知，任何時(shí)候只要起動(dòng)電動(dòng)機(jī)41開始運(yùn)轉(zhuǎn)，高壓增壓泵43就向燃料軌47供應(yīng)高壓燃料。因此，在當(dāng)拉入線圈15及保持線圈13被通電時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)的接合周期期間以及在當(dāng)僅保持線圈13保持通電時(shí)的后續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的接合周期期間，高壓增壓泵將向燃料軌47提供高壓燃料，由此對在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間來自凸輪驅(qū)動(dòng)的燃料泵的特有的低燃料壓力進(jìn)行額外補(bǔ)償。此外，一旦已經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速得到保持并且不再需要起動(dòng)，則結(jié)束對起動(dòng)電動(dòng)機(jī)41的進(jìn)一步通電。結(jié)束對起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的通電使電動(dòng)機(jī)41的受迫轉(zhuǎn)動(dòng)停止，并從發(fā)動(dòng)機(jī)分離了起動(dòng)電動(dòng)機(jī)41、輸出軸16以及電樞18的機(jī)械聯(lián)接。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)電樞18以及輸出軸16保持靜止。因此，高壓增壓泵保持靜止并且不對車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)電氣系統(tǒng)產(chǎn)生任何寄生負(fù)載。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例(其中獲得了額外擴(kuò)展的燃料增壓功能)，獨(dú)立于起動(dòng)設(shè)備12的起動(dòng)功能，高壓增壓泵由起動(dòng)電動(dòng)機(jī)41操作。增壓線圈17可受控以反抗回位彈簧(未示出)的偏壓作用沿圖中相關(guān)箭頭所示方向拉動(dòng)柱塞臂25。通過開關(guān)34(其可采用包括機(jī)械、機(jī)電或固態(tài)的任何合適形式)的閉合來對增壓線圈17通電。柱塞臂25具有相應(yīng)的觸點(diǎn)墊19，其被迫與觸點(diǎn)21A及21B接觸并橋接觸點(diǎn)21A及21B。短路的觸點(diǎn)21A及21B使得滿蓄電池電壓直接耦合至起動(dòng)電動(dòng)機(jī)41以全功率旋轉(zhuǎn)電樞、輸出軸以及高壓增壓泵。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解可替代地通過諸如受控機(jī)電或固態(tài)開關(guān)的受控開關(guān)來提供由觸點(diǎn)墊19以及觸點(diǎn)21A及21B所提供的開關(guān)功能。上述設(shè)置有利于充分利用起動(dòng)電動(dòng)機(jī)41有效的轉(zhuǎn)矩傳遞承載能力，以及其他情況下無負(fù)載的起動(dòng)電動(dòng)機(jī)41的幾乎瞬時(shí)響應(yīng)，從而在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間向燃料軌47提供高壓燃料。例如，在燃料消耗的特殊重要或持續(xù)期間，例如在燃料加濃或重載期間，上述高壓增壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)起到有益效果。作為另一示例，對于緩解主凸輪驅(qū)動(dòng)的燃料泵的異常運(yùn)轉(zhuǎn)，上述高壓增壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)也會(huì)起到有益效果。換言之，在高壓燃料供應(yīng)49到燃料軌47非正常工作(例如，低壓)或完全停止工作的情況下，利用高壓增壓泵的如上所述構(gòu)造的系統(tǒng)有利于(或許在降低性能水平的情況下)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地，利用各條控制線路31，33，通過關(guān)于開關(guān)30，34所圖示的基于計(jì)算機(jī)的控制器11，來實(shí)現(xiàn)對開關(guān)30及34的控制以及觸點(diǎn)墊23及19以及觸點(diǎn)21A及21B的功能的替代性應(yīng)用?？刂破?1優(yōu)選地為通用數(shù)字計(jì)算機(jī)，包括微處理器或中央處理單元、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、電可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、高速時(shí)鐘、模數(shù)(A/D)及數(shù)模(D/A)電路、輸入/輸出電路及裝置(I/O)以及適當(dāng)?shù)男盘栒{(diào)節(jié)及緩沖電路?？刂破骶哂幸唤M控制例程，包括常駐程序指令以及存儲(chǔ)在ROM中的標(biāo)定數(shù)據(jù)。
通常在預(yù)設(shè)循環(huán)周期期間執(zhí)行用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制(包括起動(dòng))的例程，使得在每一個(gè)循環(huán)周期對各個(gè)算法至少執(zhí)行一次。存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中的例程由中央處理單元執(zhí)行，并用于監(jiān)控來自感應(yīng)裝置的輸入并執(zhí)行控制及診斷例程以利用預(yù)設(shè)的標(biāo)定數(shù)據(jù)來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。通常在正在進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間以規(guī)則間隔(例如，每3.125，6.25，12.5，25以及100毫秒)來執(zhí)行循環(huán)周期。替代地，可響應(yīng)于事件的發(fā)生或諸如操作者對發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火的請求的中斷請求來執(zhí)行算法。
如上所述，高壓增壓泵43聯(lián)接至起動(dòng)電動(dòng)機(jī)41的輸出軸16。在圖1所示的一個(gè)示例性實(shí)施例中，該聯(lián)接通過減速齒輪系45并位于起動(dòng)電動(dòng)機(jī)41與小齒輪39相對的一端。使用減速齒輪系45通過引入齒輪減速系數(shù)而使得能夠使用以高速運(yùn)轉(zhuǎn)的公知起動(dòng)電動(dòng)機(jī)和以低速運(yùn)轉(zhuǎn)的公知燃料泵。但是，減速齒輪系45的很多實(shí)施例都要求較大的封裝空間，并且必須接近起動(dòng)電動(dòng)機(jī)41及輸出軸16布置。發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)、特別是非常接近起動(dòng)電動(dòng)機(jī)41的封裝空間并不總是可方便使用，并且會(huì)引起嚴(yán)重的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)問題。圖2及圖3示出了一種示例性實(shí)施例，其利用凸輪及蝸輪組件60來替代減速齒輪系45以實(shí)現(xiàn)上述齒輪減速系數(shù)，同時(shí)獲得靈活的封裝空間。但是，清楚的是可以構(gòu)思出很多減速齒輪系45的替代實(shí)施例，包括業(yè)界公知的常用齒輪及行星齒輪組。
圖2示出了示例性燃料增壓設(shè)備10，包括發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)設(shè)備12、取活塞泵90形式的高壓增壓泵43、高壓燃料輸送設(shè)備14以及凸輪及蝸輪組件60。凸輪及蝸輪組件60包括蝸輪70、凸輪80以及軸72。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)設(shè)備12的電動(dòng)機(jī)41使蝸桿50旋轉(zhuǎn)，蝸桿50在本實(shí)施例中被固定安裝至輸出軸16?？梢岳斫?，蝸桿50可安裝至輸出軸16，或者蝸桿50可存在于其自身的軸上，該軸通過一些聯(lián)接裝置聯(lián)接至輸出軸16。蝸桿50利用圍繞圓柱形芯的螺紋，與蝸輪70機(jī)械地相互作用，使得當(dāng)輸出軸16旋轉(zhuǎn)時(shí)，蝸桿50使蝸輪70旋轉(zhuǎn)。
諸如利用圖2的示例性系統(tǒng)的蝸輪機(jī)構(gòu)的蝸輪機(jī)構(gòu)特別有利于用于要求高齒輪減速系數(shù)并還要求靈活的封裝空間的應(yīng)用場合中。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解蝸輪公知可實(shí)現(xiàn)高齒輪減速系數(shù)。此外，蝸桿50是緊湊部件，并且可僅相對地略微大于供其安裝的軸，并且蝸輪70可圍繞蝸桿50以任何支持蝸桿50與蝸輪70之間的機(jī)械接觸的取向靈活布置。由于蝸輪設(shè)計(jì)適應(yīng)齒輪減速及封裝空間問題的這些特征，能夠非常接近發(fā)動(dòng)機(jī)缸體及其他較大的不可動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)部件來將高壓增壓泵43連接至起動(dòng)電動(dòng)機(jī)41，并能夠?qū)崿F(xiàn)蝸輪固有的齒輪減速功能。
蝸桿50及蝸輪70實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩的傳遞，并提供了用于驅(qū)動(dòng)高壓增壓泵43的齒輪減速系數(shù)?？梢远喾N方法來利用通過蝸輪70提供的轉(zhuǎn)矩。在圖2所示的示例性實(shí)施例中，為了從蝸桿50向一些燃料泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(在此情況下是凸輪80)傳遞轉(zhuǎn)矩，蝸輪70被安裝至軸72。圖3示出了示例性實(shí)施例，其中凸輪及蝸輪組件60保持與蝸桿50接觸。軸72通過軸承74及76軸向保持定位并被允許旋轉(zhuǎn)。凸輪80固定安裝至軸72，使得當(dāng)蝸輪70通過蝸桿50旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸72回轉(zhuǎn)，使得凸輪80與蝸輪70一起回轉(zhuǎn)。返回參考圖2，凸輪80是旋轉(zhuǎn)盤并為業(yè)界所公知。凸輪80形成為這樣的形狀，使得當(dāng)凸輪80回轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪80圓周上的凸角82圍繞凸輪80的中心回轉(zhuǎn)。凸角82與活塞泵90相互作用以驅(qū)動(dòng)活塞機(jī)構(gòu)進(jìn)入和退出，由此為活塞泵90供以動(dòng)力。凸輪可利用單個(gè)凸角(與凸輪軸應(yīng)用領(lǐng)域中所廣泛使用的類似)，或者凸輪可利用多個(gè)凸角。在本示例性實(shí)施例中所使用的凸輪80使用三個(gè)凸角82。在活塞泵90的該具體示例性實(shí)施例中，活塞機(jī)構(gòu)包括活塞92、活塞彈簧94以及平面板96。布置平面板96使得在凸輪80回轉(zhuǎn)時(shí)，圍繞凸輪80圓周的凸角82與平面板96相互作用并用各個(gè)凸角82將平面板96向外推。平面板96安裝至活塞92，該活塞將力從平面板96軸向傳遞至活塞泵90的內(nèi)部機(jī)構(gòu)以執(zhí)行燃料泵吸作業(yè)?；钊?2及平面板96被活塞彈簧94朝向外側(cè)位置偏壓，活塞彈簧94圍繞活塞92布置，并壓縮位于平面板96與活塞泵90的主體之間?；钊麖椈?4的偏壓作用被圍繞凸輪80的圓周旋轉(zhuǎn)的凸角82抵抗，使得完成上述進(jìn)入及退出運(yùn)動(dòng)以向活塞泵90供以動(dòng)力。由此，在利用不同的封裝空間選擇并實(shí)現(xiàn)利用活塞泵90所需的齒輪減速系數(shù)的情況下，凸輪及蝸輪組件60從高速輸出軸16向活塞泵90傳遞動(dòng)力。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可理解，可在不同的封裝空間效果的情況下利用多種布置來將高速輸出軸16轉(zhuǎn)換為用于燃料泵的低速輸入，因此本發(fā)明并不意在受限于上述實(shí)施例。
已經(jīng)描述了用于實(shí)現(xiàn)燃料增壓的有效實(shí)施例，現(xiàn)參考剩余的圖4至圖7來描述根據(jù)本發(fā)明適于由控制器11執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)特定功能的示例性例程。圖4示出了在結(jié)合上述示例性設(shè)備實(shí)施的情況下，根據(jù)本發(fā)明在特定示例性發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況期間，用于燃料增壓控制的高水平控制例程。該例程通過框201至205的邏輯判斷來判定發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)或控制模式是否要求高壓增壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)以及通過執(zhí)行適當(dāng)更詳細(xì)的增壓控制例程207而獲得的伴隨燃料增壓。在無需高壓增壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，執(zhí)行框215隨即通過使開關(guān)30及34失效或斷開而使全部線圈13，15及17斷電。
分別在判斷框201，203及205以及相應(yīng)的詳細(xì)增壓例程209，211及213中示出了說明本發(fā)明的實(shí)用性并證實(shí)各種不同獨(dú)創(chuàng)控制方面的三個(gè)示例性情況。在當(dāng)例如根據(jù)操作者啟動(dòng)或隨后的控制器起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)希望或開始發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)希望高壓增壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)的第一情況下，判斷框201將控制傳至將在圖5中進(jìn)一步說明的起動(dòng)增壓控制例程。類似的，在當(dāng)例如根據(jù)車輛節(jié)氣門踏板位置而運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)及希望燃料加濃時(shí)希望高壓增壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)的第二情況下，判斷框203將控制傳至將在圖6中進(jìn)一步說明的運(yùn)轉(zhuǎn)增壓控制例程。并且，在當(dāng)想要根據(jù)例如診斷出故障的凸輪驅(qū)動(dòng)泵或低壓燃料供應(yīng)而運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)希望高壓增壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)的第三情況下，判斷框205將控制傳至將在圖7中進(jìn)一步說明的運(yùn)轉(zhuǎn)增壓控制例程。
將上述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間高壓增壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)的第一示例性情況做為增壓例程209并具體參考圖5，由控制器11執(zhí)行的示例性例程包括在框301的判定，以提供發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制開始時(shí)的初始時(shí)期，在此期間使高壓增壓泵回轉(zhuǎn)起來并產(chǎn)生壓力。因此，如果尚未經(jīng)過該初始超時(shí)時(shí)段，則框301將控制傳至框303，在此僅增壓線圈17被通電以在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之前于燃料軌內(nèi)產(chǎn)生足夠的壓力。在框303之后，例程結(jié)束。當(dāng)已經(jīng)經(jīng)過了初始超時(shí)時(shí)段時(shí)，框301將控制傳至框305，在此增壓線圈被斷電，這是因?yàn)楦鶕?jù)后續(xù)說明的框，不再需要持續(xù)的通電以維持高壓增壓泵的旋轉(zhuǎn)。隨后，在框307及309，保持及拉入線圈被通電以使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)并使高壓增壓泵持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。隨后框311表示例如可通過壓力泄放及使燃料返回燃料箱來保持希望的燃料軌壓力而實(shí)現(xiàn)的燃料壓力調(diào)節(jié)。隨后，例程結(jié)束。當(dāng)不再需要起動(dòng)時(shí)，并且假定無需其他高壓增壓運(yùn)轉(zhuǎn)模式，則圖4的框215將使全部線圈斷電，由此結(jié)束小齒輪到飛輪的嚙合以及起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)。
接著將上述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間高壓增壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)的第二示例性情況做為增壓例程211并具體參考圖6，由控制器11執(zhí)行的示例性例程包括框401，在此僅對增壓線圈17通電以結(jié)合由凸輪驅(qū)動(dòng)的燃料泵獨(dú)立產(chǎn)生的壓力而在燃料軌中產(chǎn)生壓力?？?01將控制傳至框403，其代表例如可通過壓力泄放及使燃料返回燃料箱來保持希望的燃料軌壓力而實(shí)現(xiàn)的燃料壓力調(diào)節(jié)。隨后，例程結(jié)束。當(dāng)不再需要由高壓增壓泵來提高燃料壓力時(shí)，并且假定無需其他高壓增壓運(yùn)轉(zhuǎn)模式，則圖4的框215將使全部線圈斷電，由此結(jié)束起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)以及高壓增壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。
接著將上述響應(yīng)于診斷出故障的凸輪驅(qū)動(dòng)泵的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間高壓增壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)的第三示例性情況做為增壓例程213并具體參考圖7，由控制器11執(zhí)行的示例性例程包括框501，在此僅對增壓線圈17通電以結(jié)合由凸輪驅(qū)動(dòng)的燃料泵獨(dú)立產(chǎn)生的壓力(已經(jīng)診斷出該壓力不足)而在燃料軌中產(chǎn)生壓力?？?01將控制傳至框503，其代表例如可通過壓力泄放及使燃料返回燃料箱來保持希望的燃料軌壓力而實(shí)現(xiàn)的燃料壓力調(diào)節(jié)。隨后，例程結(jié)束。當(dāng)不再需要由高壓增壓泵來提高燃料壓力時(shí)，并且假定無需其他高壓增壓運(yùn)轉(zhuǎn)模式，則圖4的框215將使全部線圈斷電，由此結(jié)束起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)以及高壓增壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。
已經(jīng)描述了特定優(yōu)選實(shí)施例及其改變示例。在閱讀并理解說明書的情況下，可進(jìn)行其他改變及替代。因此，本發(fā)明并不意在受限于這里揭示的被視為實(shí)施本發(fā)明的最佳模式的具體實(shí)施例，相反，本發(fā)明應(yīng)包含落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的全部實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于向發(fā)動(dòng)機(jī)提供增壓燃料的設(shè)備，所述設(shè)備包括
具有用于起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)設(shè)備；以及
用于聯(lián)接至所述電動(dòng)機(jī)的燃料泵。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)設(shè)備可用于選擇性地使所述電動(dòng)機(jī)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)接合。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)設(shè)備用于當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)脫離時(shí)選擇性地對所述電動(dòng)機(jī)供以動(dòng)力。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述燃料泵用于在起動(dòng)循環(huán)期間向所述發(fā)動(dòng)機(jī)提供燃料壓力。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述燃料泵用于在燃料加濃期間向所述發(fā)動(dòng)機(jī)提供燃料壓力。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述燃料泵用于當(dāng)另一燃料泵吸裝置不能滿足燃料壓力要求時(shí)向所述發(fā)動(dòng)機(jī)提供燃料壓力。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述電動(dòng)機(jī)通過減速齒輪系聯(lián)接至所述燃料泵。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述燃料泵包括活塞型泵。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述電動(dòng)機(jī)通過包括蝸桿及蝸輪的齒輪減速裝置而聯(lián)接至所述燃料泵。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述齒輪減速裝置還包括凸輪。
11.一種用于向內(nèi)燃機(jī)提供增壓燃料的方法，所述方法包括
將燃料泵聯(lián)接至包括電動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)設(shè)備。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述聯(lián)接步驟獨(dú)立于用于使所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)設(shè)備與所述發(fā)動(dòng)機(jī)脫離的機(jī)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述聯(lián)接步驟用于當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)設(shè)備與所述發(fā)動(dòng)機(jī)脫離時(shí)對所述燃料泵供以動(dòng)力。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述聯(lián)接步驟對在起動(dòng)循環(huán)期間提供所述增壓燃料是有效的。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述聯(lián)接步驟對在燃料加濃期間提供所述增壓燃料是有效的。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述聯(lián)接步驟對當(dāng)另一燃料泵吸裝置不能滿足燃料壓力要求時(shí)提供所述增壓燃料是有效的。
17.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述聯(lián)接步驟包括引入齒輪減速系數(shù)，用于將高速運(yùn)轉(zhuǎn)的所述電動(dòng)機(jī)聯(lián)接至低速運(yùn)轉(zhuǎn)的所述燃料泵。
18.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述聯(lián)接步驟包括驅(qū)動(dòng)用于對所述燃料泵供以動(dòng)力的凸輪機(jī)構(gòu)。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述聯(lián)接步驟還包括利用蝸桿及蝸輪。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述燃料泵包括活塞型燃料泵。
全文摘要
一種設(shè)備，用于向發(fā)動(dòng)機(jī)提供增壓燃料，該設(shè)備包括具有用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)設(shè)備，以及用于聯(lián)接至電動(dòng)機(jī)的燃料泵。
文檔編號F02M37/04GK101535623SQ200780041661
公開日2009年9月16日 申請日期2007年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月9日
發(fā)明者Q·馬, W·C·阿伯特森, F·J·羅扎里奧 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司