[发明专利]用于混合动力汽车的压力泵装置

说明书

技术领域

本发明涉及混合动力汽车领域。

背景技术

目前的混合动力汽车一般配备电驱动装置和内燃驱动装置、如汽油发动机或柴油发动机。已知的混合动力汽车允许这些驱动单元的串联、并联和功率分支的耦联。在此并联的混合动力方案比串联和功率分支的混合动力方案有优点，因为它能够使用已经存在的发动机或传动部件并且在所有的使用条件下以非常有利的消耗具有高效率。

图2示出并联的混合动力汽车，具有内燃机201和电动机和发电机203，它们分别与传动系机械耦联。内燃机201以位于油箱205中的燃料驱动并且通过其燃烧产生用于驱动混合动力汽车的驱动力。电动机和发电机203在电动机运行中利用电池207以电能驱动混合动力汽车。在发电机运行中电动机和发电机203例如可以用于电池207充电。在电动机和发电机203与电池207之间还设置换流器209。

也在混合动力汽车中使用的现代内燃机经常具有燃料蓄压器，它也称为“轨道”，它利用高压泵以处于压力下的燃料加载。在目前的共轨喷射系统中顶置高压泵或者直接法兰连接在内燃机的凸轮轴上。但是在高压泵与凸轮轴机械耦联时尤其在并联-柴油-混合动力汽车中存在问题，在断开发动机时对于例如启动-停止运行要保持燃料压力，并且在从电动机运行过渡到混合动力或柴油发动机运行时要建立燃料压力。因此也不能使用和运行更高转速的更小高压泵，因为这种泵需要更多时间用于充满燃料蓄压器。此外它们已经在1000转/分钟的发动机转速时达到最大压力。

为了使高压泵与凸轮轴脱耦，原则上可以设有另一电动机。DE 100 03 736 A1例如描述了用于传统的汽车内燃机的驱动装置，具有附加的电动机，它用于驱动燃料泵。但是这个方案为了驱动燃料压力泵不适用于燃料蓄压器。因为例如对于2升、四缸、105kW额定功率的柴油发动机得提供约3kW约300Nm的必需机械驱动功率，用于产生所需的轨道压力和最大转速。高压泵的效率一般约为95%。因为目前的发电机在12V时产生约2kW功率，因此由于这个车载功率极限必需附加于所述另一电动机提供另一发电机，但是这涉及增加费用和增加成本。此外需要另一控制电路并且在控制器中预计150W的损失功率时需要另一冷却器。

发明内容

本发明的目的是，实现用于在混合动力汽车中驱动高压泵的有效方案，用于以燃料加载燃料蓄压器。

这个目的通过独立权利要求的特征得以实现。有利的改进方案在从属权利要求中给出。

本发明基于这种认识，所述高压泵在混合动力汽车中与内燃机的凸轮轴脱耦并且取而代之与例如电驱动装置的驱动轴连接并且可以通过这个电动机驱动。

因此按照本发明，扩展混合的驱动方案并且也用于，使高压泵至少暂时与内燃机的凸轮轴脱耦并且对于其驱动利用本来就存在的混合动力汽车的驱动电动机，至少在其给定的运行状态。按照本发明的方案尤其可以在并联-混合动力汽车中、例如在并联-柴油混合动力汽车中使用，因为高压泵可以直接与附属于混合动力汽车的电动机和发电机的混合传动系机械耦联。

按照本发明的方案的优点是，由于及时建立轨道压力可以实现内燃机、例如柴油发动机的更好的启动特性和再启动特性。此外按照本发明的方案有助于提高运行安全性，因为高压泵可以独立于内燃机的运行状态地断开。按照本发明的通过电驱动电机运行高压泵在诊断高压回路时也是有利的，它包括高压泵、输入管和燃料蓄压器，并且还能够有效地获得其调整特性。此外避免在变换并联-柴油混合动力运行状态时由于柴油发动机延迟使用由于事先必需在轨道中建立压力所带来的缺陷。按照本发明的方案还有助于改进舒适性以及在目前的共轨喷射系统中的喷射精度。

本发明涉及用于混合动力汽车的压力泵装置，混合动力汽车可以利用具有燃料蓄压器的内燃机并利用电驱动装置驱动。所述压力泵装置包括压力泵、尤其是燃料压力泵或高压泵，它为了给燃料蓄压器供给燃料与电驱动装置机械耦联并且可以通过这个电驱动装置驱动。

按照一个实施例所述，压力泵装置还包括用于降低或提高转速的转速改变装置，其中所述压力泵利用转速改变装置与电驱动装置、尤其与电驱动装置的轴机械耦联。

按照一个实施例所述，压力泵包括计量单元，其中所述压力泵装置还包括计量单元控制装置，它构造成，控制计量单元，用于根据驱动模式、尤其在仅电驱动模式中调整燃料输送量，例如零输送量。