(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸を有する直流モータと、
前記直流モータの出力軸の回転により内燃機関に供給される燃料を昇圧する高圧燃料ポンプと、
前記内燃機関のクランク軸の回転に伴い回転する回転軸を有して、同回転軸の回転により発電するオルタネータと、
前記直流モータの出力軸と前記オルタネータの回転軸との間に介在し、前記直流モータの出力軸の回転速度が、前記オルタネータでの発電に伴い前記回転軸に作用するトルクが最大になる前記回転軸の回転速度よりも高く且つ前記直流モータを定格出力で駆動させたときに前記高圧燃料ポンプを駆動するためのトルクを前記直流モータのみでまかなえなくなる回転速度よりも低い係合回転速度以上であるときには、前記直流モータの出力軸と前記オルタネータの回転軸とを係合させる一方、前記直流モータの出力軸の回転速度が前記係合回転速度未満であるときには、前記直流モータの出力軸と前記オルタネータの回転軸との係合を解除する遠心クラッチと、
前記直流モータを制御する制御部とを備える内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記内燃機関の燃料カット中には、前記出力軸の回転を停止させるように前記直流モータを制御する
請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３】
前記内燃機関は車両に搭載されるものであり、
前記制御部は、前記高圧燃料ポンプの駆動により生じる燃料の脈動の周波数が、前記高圧燃料ポンプに接続される燃料配管を含む燃料供給系が共振する周波数と異なる周波数となるように前記出力軸の回転速度を制御する
請求項１又は２に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項４】
前記制御部は、アイドル運転中であることを条件に、前記高圧燃料ポンプの駆動により生じる燃料の脈動の周波数が、前記燃料供給系が共振する周波数と異なる周波数となるように前記出力軸の回転速度を制御する
請求項３に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記内燃機関の始動に先立って、前記係合回転速度未満の回転速度で前記出力軸を回転させ、前記高圧燃料ポンプを駆動する
請求項１〜４の何れか１項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されている内燃機関の燃料供給装置では、モータの出力軸の一端と内燃機関の排気カムシャフトとの間にクラッチ機構が介在しており、モータの出力軸の他端と高圧燃料ポンプの駆動軸とが接続されている。
【０００３】
この燃料供給装置では、クラッチ機構を離脱状態にしてモータの駆動力のみで高圧燃料ポンプを駆動することができるとともに、クラッチ機構を係合状態にすることで、モータの駆動力と排気カムシャフトの回転力とで高圧燃料ポンプを駆動するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２７８１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、直流モータは、供給される電力が一定の状況下では、回転速度が高くなるほど、トルクは小さくなる。そのため、高圧燃料ポンプを駆動するモータの体格が大きくなってしまうことを抑制する上では、モータのトルクが小さくなる高回転時に他の駆動力源によって高圧燃料ポンプの駆動を助勢できるようにする必要がある。すなわち、モータを定格出力で駆動させたときに、モータの回転速度がポンプを駆動するためのトルクをまかなえなくなる回転速度になる前に、クラッチ機構を係合状態にする必要がある。
【０００６】
特許文献１の燃料供給装置は、クラッチ機構が係合している状態では、排気カムシャフトによって高圧燃料ポンプの駆動を助勢している。クラッチ機構が係合しているときには、排気カムシャフトに高圧燃料ポンプの駆動に伴う負荷に応じたトルクが作用する。そのため、特許文献１の燃料供給装置では、排気カムシャフトを、排気カムの駆動に必要なトルクに加え、高圧燃料ポンプの駆動を助勢するために必要なトルクを受けることができるように補強する必要がある。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高圧燃料ポンプの駆動を助勢するための回転軸の補強を必要とせずに、高圧燃料ポンプの駆動を助勢することができる内燃機関の燃料供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための内燃機関の燃料供給装置は、出力軸を有する直流モータと、前記直流モータの出力軸の回転により内燃機関に供給される燃料を昇圧する高圧燃料ポンプと、内燃機関のクランク軸の回転に伴い回転する回転軸を有して、同回転軸の回転により発電するオルタネータと、前記直流モータの出力軸と前記オルタネータの回転軸との間に介在し、前記直流モータの出力軸の回転速度が、前記オルタネータでの発電に伴い前記回転軸に作用するトルクが最大になる前記回転軸の回転速度よりも高く且つ前記直流モータを定格出力で駆動させたときに前記高圧燃料ポンプを駆動するためのトルクを前記直流モータのみでまかなえなくなる回転速度よりも低い係合回転速度以上であるときには、前記直流モータの出力軸と前記オルタネータの回転軸とを係合させる一方、前記直流モータの出力軸の回転速度が前記係合回転速度未満であるときには、前記直流モータの出力軸と前記オルタネータの回転軸との係合を解除する遠心クラッチと、前記直流モータを制御する制御部とを備える。
【０００９】
オルタネータは、一般的に、クランク軸の回転速度が常用回転域にあるときに必要な電力を確保することができるように、クランク軸の回転速度が低い状態で最大の発電出力を実現することができるように構成されている。そのため、比較的低い回転速度でオルタネータの発電出力は頭打ちになり、それ以上高くならなくなる。そして、発電出力が頭打ちになるということは、オルタネータの仕事量が頭打ちになるということである。そのため、回転軸に作用する負荷も頭打ちになり、発電に伴いオルタネータの回転軸に作用するトルクは、発電出力が頭打ちになっている状況では、回転軸の回転速度が高くなるほど小さくなる。
【００１０】
オルタネータの回転軸は、発電に伴って作用するトルクに耐えることができるように設計されているため、発電出力が頭打ちになっており、発電に伴って作用するトルクが小さくなっているときには、強度に余裕があることになる。
【００１１】
上記構成では、直流モータの回転軸の回転速度が係合回転速度以上のときに、直流モータの出力軸とオルタネータの回転軸とが係合して、オルタネータの回転軸を介してクランク軸側から直流モータの出力軸に伝わるトルクにより高圧燃料ポンプの駆動が助勢されるようになる。ここで、係合回転速度は、オルタネータでの発電に伴って回転軸に作用するトルクが最大になる回転軸の回転速度よりも高いため、係合回転速度以上の回転速度になっていれば、強度に余裕のある状態のオルタネータの回転軸を介してトルクが伝達されることになる。
【００１２】
そのため、上記構成によれば、制御部による制御を通じて直流モータの出力軸の回転速度を係合回転速度以上まで高めることにより、遠心クラッチを介して直流モータの出力軸とオルタネータの回転軸とを係合させ、オルタネータの出力軸を介してクランクシャフト側から直流モータの出力軸にトルクを伝達することができる。このように、強度に余裕のある状態のオルタネータの回転軸を介して高圧燃料ポンプの駆動を助勢することができるため、回転軸の補強を必要とせずに高圧燃料ポンプの駆動を助勢することができる。
【００１３】
内燃機関の燃料供給装置では、前記制御部は、前記内燃機関の燃料カット中には、前記出力軸の回転を停止させるように前記直流モータを制御することが好ましい。
上記構成によれば、内燃機関の燃料カット中には、直流モータの出力軸の回転が停止されるため、出力軸の回転速度が係合回転速度未満になり、遠心クラッチによる直流モータの出力軸とオルタネータの回転軸との係合が解除される。そのため、高圧燃料ポンプによる燃料の圧送が不要な状況における直流モータに対する不必要な電力供給を抑制することができるとともに、遠心クラッチを介してオルタネータの回転軸に負荷がかかってしまうことを抑制することができる。
【００１４】
内燃機関の燃料供給装置では、前記内燃機関が車両に搭載されるものであり、前記制御部は、前記高圧燃料ポンプの駆動により生じる燃料の脈動の周波数が、同高圧燃料ポンプに接続される燃料配管を含む燃料供給系が共振する周波数と異なる周波数となるように前記出力軸の回転速度を制御するといった態様を採用することができる。
【００１５】
高圧燃料ポンプの駆動によって生じる燃料脈動の周波数が、燃料配管を含む燃料供給系が共振する周波数と一致した場合には、燃料供給系が共振することにより、燃料供給系から発生する騒音がより大きくなる。この点、上記構成によれば、燃料脈動の周波数が、燃料供給系が共振する周波数と一致しなくなるため、共振が発生しにくくなる。そのため、燃料供給系の共振により燃料供給系から発生する騒音が大きくなることを抑制することができるため、車両の乗員に違和感を与えることを抑制することができる。
【００１６】
内燃機関の燃料供給装置では、前記内燃機関が車両に搭載されるものであり、前記制御部は、アイドル運転中であることを条件に、前記高圧燃料ポンプの駆動により生じる燃料の脈動の周波数が、前記燃料供給系が共振する周波数と異なる周波数となるように前記出力軸の回転速度を制御するといった態様を採用することができる。
【００１７】
内燃機関のアイドル運転中には、同機関が搭載される車両の走行が停止されていることが多いため、燃料供給系の騒音が大きいと、乗員に違和感を与えるおそれがある。
上記構成によれば、アイドル運転中であることを条件に、すなわち、乗員が騒音を感じやすい状況であることを条件に、燃料の脈動の周波数が、前記燃料供給系が共振する周波数と異なる周波数となるように出力軸の回転速度が制御されるようになる。そのため、乗員が騒音を感じやすい状況であるときに、燃料供給系の共振により燃料供給系の騒音が大きくなることを抑制することができるため、乗員の違和感を抑制するという効果をより顕著に発揮することができる。また、乗員が騒音を感じにくい状況である場合には、燃料の脈動の周波数が、前記燃料供給系が共振する周波数と一致するか否かによる制限を受けることなく出力軸の回転速度を制御することができる。
【００１８】
内燃機関の燃料供給装置では、前記制御部は、前記内燃機関の始動に先立って、前記係合回転速度未満の回転速度で前記出力軸を回転させ、前記高圧燃料ポンプを駆動することが好ましい。
【００１９】
係合回転速度未満の回転速度で直流モータの出力軸を回転させれば、遠心クラッチを係合させずに直流モータのみによって高圧燃料ポンプを駆動することができる。そのため、機関始動に先立って予め燃料の圧力の昇圧を開始することができるため、機関始動に適した燃料圧力を得やすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態の内燃機関の燃料供給装置及びその周辺機構を示す模式図。
【図２】遠心クラッチが係合していない状態における図１の２−２線断面図。
【図３】遠心クラッチの係合状態における図１の２−２線断面図。
【図４】同実施形態のオルタネータの回転軸の回転速度に対する発電出力及びトルクの関係を示すグラフ。
【図５】同実施形態のモータ、高圧燃料ポンプ及びオルタネータの回転速度とトルクとの関係を示すグラフ。
【図６】同実施形態のモータ制御の実行手順を示すフローチャート。
【図７】第２実施形態の内燃機関の燃料供給装置におけるモータ制御の実行手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態）
以下、内燃機関の燃料供給装置の第１実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。本実施形態の燃料供給装置が適用される内燃機関１は、車両に搭載される直列４気筒のガソリンエンジンである。
【００２２】
図１に示すように、内燃機関１の燃料供給系３では、フィードポンプ１１、低圧燃料通路１２、第１逆止弁１５、高圧燃料ポンプ２０、第２逆止弁３０、高圧燃料通路３１及びデリバリパイプ３５が順に接続されている。フィードポンプ１１は、電動式のポンプであり、燃料タンク１０内の燃料を吸入して低圧燃料通路１２に圧送する。
【００２３】
高圧燃料ポンプ２０は、シリンダ２１と、シリンダ２１内を上下動するプランジャ２３とを備えている。プランジャ２３の下端には、リフタ２４が固定されている。リフタ２４は、スプリング２５によってプランジャ２３を下降させる方向に付勢されている。リフタ２４の下端面には駆動カム２７が当接している。駆動カム２７は、後記するモータ４０の出力軸４１に取り付けられており、モータ４０の出力軸４１の回転に伴って回転する。駆動カム２７が回転することにより、駆動カム２７のカムノーズ２８が、リフタ２４をスプリング２５の付勢力に抗して押し上げると、プランジャ２３が上昇する。また、カムノーズ２８がリフタ２４を押し上げた後はスプリング２５の付勢力によってリフタ２４が押し下げられ、プランジャ２３が下降する。このように、プランジャ２３は駆動カム２７の回転に伴いシリンダ２１内を周期的に上下に往復動する。
【００２４】
上記低圧燃料通路１２は、上記第１逆止弁１５を介してシリンダ２１の吸入口２１ａに接続されている。第１逆止弁１５は、低圧燃料通路１２内の圧力がシリンダ２１内の圧力に対して所定圧力以上高くなると開弁し、低圧燃料通路１２からシリンダ２１への燃料の流通を許容する。一方で、第１逆止弁１５は、低圧燃料通路１２内の圧力がシリンダ２１内の圧力よりも高い場合でもその差圧が所定圧力未満となるときや、低圧燃料通路１２内の圧力がシリンダ２１内の圧力よりも低いときには閉弁して、低圧燃料通路１２とシリンダ２１との間での燃料の流通を禁止する。
【００２５】
また、シリンダ２１の吐出口２１ｂは、第２逆止弁３０を介して高圧燃料通路３１に接続されている。第２逆止弁３０は、シリンダ２１内の圧力が高圧燃料通路３１内の圧力よりも所定圧力以上高いときに開弁し、シリンダ２１から高圧燃料通路３１への燃料の流通を許容する。一方で、シリンダ２１内の圧力が高圧燃料通路３１内の圧力よりも高い場合でもその差圧が所定圧力未満となるときや、シリンダ２１内の圧力が高圧燃料通路３１内の圧力よりも低いときには閉弁して、シリンダ２１と高圧燃料通路３１との間での燃料の流通を禁止する。
【００２６】
これにより、プランジャ２３が下降してシリンダ２１内の圧力が低下すると、第２逆止弁３０が閉弁して第１逆止弁１５が開弁することで、低圧燃料通路１２から燃料がシリンダ２１に吸入される。また、プランジャ２３が上昇してシリンダ２１内の圧力が上昇すると、第１逆止弁１５が閉弁して第２逆止弁３０が開弁することで、シリンダ２１内の燃料が高圧燃料通路３１に吐出される。
【００２７】
上記高圧燃料通路３１は、デリバリパイプ３５に接続されている。デリバリパイプ３５には、４つの燃料噴射弁３６が接続されている。各燃料噴射弁３６は、内燃機関１の各気筒に設けられる燃焼室に臨むように取り付けられており、燃焼室に燃料を直接噴射するためのものである。
【００２８】
上記のように、高圧燃料ポンプ２０の駆動カム２７は、モータ４０の出力軸４１の回転により回転する。モータ４０は、直流モータである。モータ４０の出力軸４１の一端には、上記駆動カム２７が固定されており、モータ４０の出力軸４１の他端は、遠心クラッチ５０を介して、オルタネータ６０の回転軸６１の一端に連結されている。オルタネータ６０は、回転軸６１が回転することによって、発電する。オルタネータ６０の回転軸６１の他端にはプーリ６３が設けられている。このプーリ６３と、内燃機関１のクランク軸６５に設けられているクランクプーリ６７とには駆動ベルト６８が巻きかけられており、クランク軸６５の回転がこの駆動ベルト６８によってプーリ６３に伝達されることによって回転軸６１が回転する。なお、クランク軸６５の回転速度に対するオルタネータ６０の回転軸６１の回転速度は、各プーリ６３，６７の円周の比率に応じて調整することができる。本実施形態では、オルタネータ６０の回転軸６１はクランク軸６５の回転速度の２倍の回転速度で回転するように構成されている。
【００２９】
図１〜図３に示すように、遠心クラッチ５０は、円板状のクラッチプレート５１と、同クラッチプレート５１を収容する偏平な有底円筒状のクラッチアウター５８とを備えている。クラッチプレート５１は、モータ４０の出力軸４１の端部に固定されており、クラッチアウター５８は、オルタネータ６０の回転軸６１の一端に固定されている。
【００３０】
図２に示すように、クラッチプレート５１には、４つのウェイト軸部５３が固定されている。各ウェイト軸部５３は、モータ４０の出力軸４１を中心とする同心円上に等間隔に配置され、且つモータ４０の出力軸４１と平行に延びている。
【００３１】
また、遠心クラッチ５０は、４つのクラッチウェイト５４を備えている。各クラッチウェイト５４には、貫通孔５７が形成されており、この貫通孔５７にウェイト軸部５３が挿入されている。こうしてクラッチウェイト５４は、モータ４０の出力軸４１と、クラッチアウター５８の円筒部分５８ａとの間に配設されている。なお、クラッチウェイト５４におけるクラッチアウター５８の円筒部分５８ａと対向する面には摩擦面５５が形成されており、クラッチアウター５８の円筒部分５８ａの内周面はクラッチウェイト５４との摩擦面５９となっている。
【００３２】
また、各クラッチウェイト５４の一端と、モータ４０の出力軸４１との間にはスプリング５６が圧縮された状態で配設されている。すなわち、スプリング５６は、ウェイト軸部５３をクラッチウェイト５４の回動軸として、クラッチウェイト５４の一端を、遠心クラッチ５０の径方向外側に向かって付勢している。これにより、出力軸４１の回転速度が低くクラッチウェイト５４に作用する遠心力が小さいときには、クラッチウェイト５４の摩擦面５５が、クラッチアウター５８の摩擦面５９から離間した状態となる。
【００３３】
一方で、出力軸４１の回転速度が高くなると、クラッチウェイト５４に作用する遠心力が大きくなり、クラッチウェイト５４がスプリング５６の付勢力に抗してウェイト軸部５３を中心に回動し、クラッチウェイト５４の摩擦面５５と、クラッチアウター５８の摩擦面５９とが近づく。そして、出力軸４１の回転速度が係合回転速度Ｎ１以上になると、図３に示すように、クラッチウェイト５４の摩擦面５５が、遠心力によりクラッチアウター５８の摩擦面５９に押圧された状態になり、遠心クラッチ５０が係合した状態となる。こうしてクラッチ５０が係合した状態になることにより、モータ４０の出力軸４１が遠心クラッチ５０を介してオルタネータ６０の回転軸６１と係合することになる。
【００３４】
なお、遠心クラッチ５０が係合するようになる出力軸４１の係合回転速度Ｎ１の設定態様については、後に説明する。
ところで、オルタネータ６０は、一般的に、クランク軸６５の回転速度が常用回転域にあるときに必要な電力を確保することができるように、クランク軸６５の回転速度が低い状態で最大の発電出力を実現することができるように構成されている。
【００３５】
そのため、図４の線Ｌ１に示すように、比較的低い基準回転速度Ｎ２で、オルタネータ６０の発電出力は頭打ちになり、それ以上高くならなくなる。ここで、発電出力が頭打ちになるということは、オルタネータ６０の仕事量が頭打ちになるということである。そのため、回転軸６１に作用する負荷も頭打ちになり、発電に伴いオルタネータ６０の回転軸６１に作用するトルクは、図４の線Ｌ２に示すように、発電出力が頭打ちとなる回転速度となっているときには、回転軸６１の回転速度が高くなるほど小さくなる。
【００３６】
オルタネータ６０の回転軸６１は、発電に伴って作用するトルクに耐えることができるように設計されているため、発電出力が頭打ちになっており、発電に伴って作用するトルクが小さくなっているときには、強度に余裕があることになる。
【００３７】
ここで、図５の実線Ｌｍは、モータ４０を定格出力で駆動させたときの回転速度とトルクとの関係を示している。そして、上記の通り、モータ４０は、直流モータであるため、実線Ｌｍに示すように、出力軸４１の回転速度が高くなるほど、トルクは小さくなる。また、高圧燃料ポンプ２０は、実線Ｌｐに示すように、回転速度が高くなるほど、駆動に必要とされるトルクが大きくなる。そして図５に示すように、実線Ｌｍと実線Ｌｐとは、回転速度Ｎ３で交差している。
【００３８】
モータ４０の出力軸４１の回転速度が回転速度Ｎ３以下の場合には、実線Ｌｍが示すトルクが実線Ｌｐが示すトルク以上になる。そのため、モータ４０のみにより高圧燃料ポンプの駆動に必要なトルクをまかなうことができる。一方で、出力軸４１の回転速度が回転速度Ｎ３を超えると、実線Ｌｐが示すトルクよりも実線Ｌｍが示すトルクが小さくなる。そのため、モータ４０のみにより高圧燃料ポンプの駆動に必要なトルクをまかなうことができなくなる。
【００３９】
モータ４０の出力を小さくするほど、各回転速度におけるトルクは小さくなり、実線Ｌｍは図５における左下の方向に移動する。一方で、モータ４０の出力を大きくするほど、各回転速度におけるトルクは大きくなり、実線Ｌｍは図５における右上の方向に移動する。しかし、モータ４０は定格出力以下で駆動される。そのため、この燃料供給装置では、実線Ｌｍと実線Ｌｐとが交差する回転速度を回転速度Ｎ３よりも高くすることができない。すなわち、この燃料供給装置では、上記回転速度Ｎ３が、モータ４０のみで高圧燃料ポンプ２０の駆動に必要なトルクをまかなえる場合の出力軸４１の回転速度の上限値ということになる。以下では、この回転速度Ｎ３を上限速度Ｎ３という。
【００４０】
そこで、遠心クラッチ５０の係合回転速度Ｎ１を、高圧燃料ポンプ２０を駆動するためのトルクをモータ４０のみでまかなうことのできる回転速度の範囲内で設定している。具体的には、上限速度Ｎ３以下の回転速度に設定している。さらに、係合回転速度Ｎ１は、オルタネータ６０での発電に伴い回転軸６１に作用するトルクが最大になる回転軸６１の回転速度である基準回転速度Ｎ２よりも高い回転速度に設定されている。
【００４１】
すなわち、係合回転速度Ｎ１は、オルタネータ６０での発電に伴い回転軸６１に作用するトルクが最大になる回転軸６１の回転速度よりも高く且つモータ４０を定格出力で駆動させたときに高圧燃料ポンプ２０を駆動するためのトルクをモータ４０のみでまかなえなくなる回転速度よりも低い回転速度に設定されている。
【００４２】
このような構成により、モータ４０の出力軸４１の回転速度が係合回転速度Ｎ１以上となると、遠心クラッチ５０が係合し、オルタネータ６０の回転軸６１を介してクランク軸６５側からモータ４０の出力軸４１にトルクを伝達することができる。したがって、強度に余裕のある状態のオルタネータ６０の回転軸６１を介して高圧燃料ポンプ２０の駆動を助勢することができるため、回転軸６１の補強を必要とせずに高圧燃料ポンプ２０の駆動を助勢することができる。
【００４３】
なお、モータ４０の出力軸４１が係合回転速度Ｎ１以上となるようにモータ４０に電力供給がなされると、モータ４０の出力軸４１はオルタネータ６０の回転軸６１と係合してオルタネータ６０の回転軸６１と一体的に回転する。上記のように、回転軸６１は、クランク軸６５の回転速度である機関回転速度の２倍の回転速度で回転するため、機関回転速度が高くなるほど回転軸６１の回転速度は高くなる。したがって、モータ４０の出力軸４１が係合回転速度Ｎ１以上であるときには、高圧燃料ポンプ２０の単位時間あたりの吐出量は、機関回転速度が高くなるほど、多くなる。
【００４４】
内燃機関１では、高負荷のときほど、また同じ負荷であっても高回転であるときほど燃料消費量が多くなり、高圧燃料ポンプ２０は、より多くの燃料を同機関１に供給しなければならなくなる。高圧燃料ポンプ２０は、出力軸４１がオルタネータ６０と係合して回転している状況下では、各機関回転速度において最高負荷となる機関運転状態においても、内燃機関１に要求される量の燃料を同機関１に供給することができるように構成されている。
【００４５】
また、図５における実線Ｌｏは、オルタネータ６０の回転軸６１の回転速度と、同回転軸６１の強度の余裕から伝達可能なトルクの大きさとの関係を示している。実線Ｌｃは、遠心クラッチ５０が伝達可能なトルクを示している。図５では、回転速度Ｎ１以上のいずれの回転速度においても実線Ｌｃが示すトルクが実線Ｌｏが示すトルクよりも低くなっている。このことから、この供給装置では、回転軸６１の強度の余裕を利用して伝達可能な範囲で遠心クラッチ５０を介してトルクが伝達されるようになっていることが分かる。
【００４６】
また、図５における破線Ｌｔは、遠心クラッチ５０が伝達可能なトルク（実線Ｌｃで示したトルク）と定格出力でモータ４０を駆動させた場合におけるモータ４０のトルク（実線Ｌｍで示したトルク）との合成トルクを示している。モータ４０の定格出力は、この破線Ｌｔで示す合成トルクが、実線Ｌｐで示す高圧燃料ポンプ２０の駆動に必要とされるトルク以上となるように設定されている。
【００４７】
図１に示すように、内燃機関１及びその周辺機構の各種制御は、制御部７０により実行される。制御部７０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等を備えて構成されており、車両に設けられる各種センサの信号が入力される。
【００４８】
図１に示すように、車両に設けられる各種センサとしては、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ８１、機関回転速度を検出するためのクランク角センサ８２、内燃機関１の吸入空気量を検出するエアフロメータ８３、デリバリパイプ３５内の燃料圧力を検出する燃圧センサ８４が挙げられる。また、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキセンサ８５、車両の走行速度を検出する車速センサ８６、シフトレバーの位置を検出するポジションセンサ８７、運転者により内燃機関１の始動及び停止を手動操作するためのイグニッションスイッチ８８等が挙げられる。
【００４９】
制御部７０は、これらの各種センサの検出結果に基づいて、内燃機関１及びその周辺機構の各種の制御を実行する。例えば、制御部７０は、燃料噴射弁３６による燃料噴射制御を実行する。すなわち、制御部７０は、アクセルペダルの踏み込み量や吸入空気量等から把握される内燃機関１の負荷と機関回転速度等、上記各種センサの検出結果に基づいて把握される車両の状態に適した目標燃料噴射量を設定し、燃料噴射弁３６から目標燃料噴射量の燃料が噴射されるように同噴射弁３６の開弁制御を実行する。したがって、例えば、制御部７０は、内燃機関１の負荷及び機関回転速度等から、クランク軸６５の回転速度をアイドル回転速度に維持する要求があると判定されるときには、燃料噴射弁３６による燃料噴射量をアイドル運転に適した燃料噴射量となるように制御する。また、制御部７０は、上記各種センサの検出信号に基づいて、車両走行中にアクセルペダルの踏み込み量が低下した場合等、車両の減速要求や機関回転速度の低下要求があるときには、燃料カット要求があると判定し、燃料噴射弁３６による燃料の噴射を停止する。そして、制御部７０は、燃料噴射弁３６の制御状態に応じて、高圧燃料ポンプ２０の吐出量を調整すべく、モータ４０を制御する。このように、本実施形態では、モータ４０、高圧燃料ポンプ２０、オルタネータ６０、遠心クラッチ５０及び制御部７０により、燃料噴射弁３６が接続されたデリバリパイプ３５に高圧燃料通路３１を通じて燃料を供給するための燃料供給装置が構成されている。
【００５０】
制御部７０は、詳細には、図６のフローチャートに示す処理手順に従って、モータ４０を制御する。図６に示す処理は、イグニッションスイッチ８８がオン状態になっているときに所定周期毎の割り込み処理として実行される。
【００５１】
図６に示す処理が開始されると、ステップＳ１１において、燃料カット中であるか否かが判定される。ステップＳ１１において、燃料カット中であると判定されると（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ステップＳ２０に移り、モータ４０への電圧の印加が停止され、同モータ４０の出力軸４１の回転速度が「０」となるように制御され、本処理が一旦終了される。これにより、燃料噴射が停止している状態で、高圧燃料ポンプ２０の駆動が停止される。
【００５２】
一方で、ステップＳ１１において、燃料カット中ではないと判定されると（ステップＳ１１：ＮＯ）、ステップＳ１２に移り、アイドル運転中であるか否かが判定される。そして、ステップＳ１２で、アイドル運転中であるとの判定がなされると（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ３０に移る。ステップＳ３０では、制御部７０が、燃圧センサ８４の検出値を読み込むことで、デリバリパイプ３５内の燃料圧力の検出値を取得する。そして、ステップＳ３１において、デリバリパイプ３５内の燃料圧力が所定圧力を超えているか否かが判定される。この所定圧力は、アイドル運転を実行するためのデリバリパイプ３５内の燃料圧力の適正範囲の上限値であり、予め実験や演算等により設定されている。ステップＳ３１において、デリバリパイプ３５内の燃料圧力が所定圧力を超えていると判定された場合には（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、ステップＳ２０に移り、モータ４０への電圧の印加が停止され、同モータ４０の出力軸４１の回転速度が「０」となるように制御され、本処理が一旦終了される。これにより、燃料噴射弁３６から噴射されると速やかにデリバリパイプ３５内の燃料圧力が低下するようになり、デリバリパイプ３５内の燃料圧力が、アイドル運転を実行するための燃料圧力の適正範囲を超えた状態が継続することが抑制される。
【００５３】
一方、ステップＳ３０において、デリバリパイプ３５内の燃料圧力が上記所定圧力を超えていないと判定された場合には（ステップＳ３１：ＮＯ）、ステップＳ３２に移り、モータ４０の出力軸４１の回転速度が設定速度Ｎｉとなるようにモータ４０への印加電圧が制御され、本処理が一旦終了される。
【００５４】
この設定速度Ｎｉは、高圧燃料ポンプ２０の駆動により生じる低圧燃料通路１２内の燃料の脈動の周波数が、上記低圧燃料通路１２を構成する燃料配管を含む燃料供給系３が共振する周波数と異なる周波数となり、且つアイドル運転を実行するために十分な量の燃料をデリバリパイプ３５に圧送することができる出力軸４１の回転速度である。設定速度Ｎｉは、予め実験や演算等により設定されている。なお低圧燃料通路１２内の燃料の脈動による生じる周波数が、燃料供給系３の固有振動数の自然数倍の周波数となると、燃料供給系３が共振する。そのため、設定速度Ｎｉは、低圧燃料通路１２内の燃料の脈動により生じる周波数が燃料供給系３の固有振動数の自然数倍の周波数と異なる周波数となるような出力軸４１の回転速度に設定されている。すなわち、高圧燃料ポンプ２０の駆動により、低圧燃料通路１２内の燃料圧力が変化して、低圧燃料通路１２内には燃料の脈動が生じる。そのため、ステップＳ３２において、出力軸４１の回転速度が設定速度Ｎｉとなるように制御されることにより、低圧燃料通路１２の脈動により燃料供給系３が共振することが抑制される。
【００５５】
ステップＳ１２において、アイドル運転中ではないと判定された場合には（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ１３に移り、デリバリパイプ３５内の燃料圧力の目標値である目標燃料圧力が設定される。制御部７０は、上記したように、図６に示す処理とは別の処理により、内燃機関１の負荷や機関回転速度等に基づいて、燃料噴射弁３６の目標燃料噴射量を設定し、燃料噴射弁３６から目標とする燃料が噴射されるように制御している。そして、ステップＳ１３では、目標燃料圧力が、例えば、１回の開弁期間における目標燃料噴射量が多いほど高く、機関回転速度が高いほど高い値に設定される。すなわち、目標燃料圧力は、内燃機関１に要求される単位時間あたりの燃料噴射量が多いほど高い値に設定される。
【００５６】
次に、ステップＳ１４に移り、制御部７０は、燃圧センサ８４の検出値を読み込むことで、デリバリパイプ３５内の燃料圧力の検出値を取得する。
そして、ステップＳ１５において、制御部７０は、モータ４０の出力軸４１の目標回転速度を設定する。ステップＳ１５では、まず、デリバリパイプ３５内の目標燃料圧力が高いほど高い基準速度が設定される。そして、この基準速度を、燃料圧力の検出値と目標燃料圧力との乖離度合いに基づいて補正して目標回転速度を設定する。詳細には、デリバリパイプ３５内の燃料圧力の検出値が目標燃料圧力よりも低い場合には、燃料圧力の検出値と目標燃料圧力との乖離が大きいほど大きい補正値（回転速度）を基準速度に加算した回転速度を、目標回転速度として設定する。一方、デリバリパイプ３５内の燃料圧力の検出値が目標燃料圧力よりも高い場合には、燃料圧力の検出値と目標燃料圧力との乖離が大きいほど大きい補正値（回転速度）を基準速度から減算した回転速度を、目標回転速度として設定する。
【００５７】
次に、ステップＳ１６に移り、制御部７０は、モータ４０の出力軸４１の目標回転速度に応じてモータ４０の印加電圧を制御し、本処理を一旦終了する。詳細には、ステップＳ１６では、モータ４０の目標回転速度が上限速度Ｎ３未満であるときには、定格電圧を上限とし、モータ４０の目標回転速度が高いほど、モータ４０への印加電圧を大きくする。また、モータ４０の目標回転速度が上限速度Ｎ３以上となるときには、モータ４０に定格電圧を印加することで、モータ４０を定格出力で駆動する。
【００５８】
次に、本実施形態の作用を、図５及び図６を参照して説明する。
上記の通り、モータ４０は、制御部７０により、図６のフローチャートに示した処理手順に従って制御される。
【００５９】
したがって、図６のステップＳ１１，Ｓ２０に示したように、内燃機関１の燃料カット中には、モータ４０の出力軸４１の回転が停止される。このとき、モータ４０の出力軸４１の回転速度は、図５に「０」で示す回転速度であり、遠心クラッチ５０を介したモータ４０の出力軸４１とオルタネータ６０の回転軸６１との係合は解除される。
【００６０】
また、図６のステップＳ１２，Ｓ３０〜Ｓ３２に示したように、内燃機関１のアイドル運転中には、デリバリパイプ３５内の燃料圧力が上記所定圧力以下であるときには、モータ４０の出力軸４１の回転速度が設定速度Ｎｉに設定される。この設定速度Ｎｉは、遠心クラッチ５０の係合回転速度Ｎ１よりも低いため、モータ４０の出力軸４１とオルタネータ６０の回転軸６１とが係合せず、高圧燃料ポンプ２０がモータ４０のみによって駆動されることになる。ただし、このときには、高圧燃料ポンプ２０の駆動に必要とされるトルクは、図５の点Ｐｉで示す大きさとなり、点Ｍｉで示すモータ４０が定格出力で駆動されるときのトルクよりも小さくなる。したがって、モータ４０のみによって高圧燃料ポンプ２０を駆動することができる。
【００６１】
また、内燃機関１の負荷がさほど高くないとき等には、目標燃料圧力も低い値に設定されるため、モータ４０の出力軸４１の目標回転速度も、係合回転速度Ｎ１よりも低く設定される。したがって、モータ４０は、係合回転速度Ｎ１未満の回転速度に制御されることにより、高圧燃料ポンプ２０はモータ４０のみによって駆動されることになる。そして、このような状況では、図５に示すように、実線Ｌｐで示す高圧燃料ポンプ２０の駆動に必要とされるトルクは、実線Ｌｍで示すモータ４０のトルクよりも小さいため、モータ４０のみによって定格出力よりも小さい出力で、高圧燃料ポンプ２０を駆動することができる。
【００６２】
目標燃料圧力が上昇して、モータ４０の出力軸４１の目標回転速度が係合回転速度Ｎ１に設定された場合には、モータ４０に係合回転速度Ｎ１に対応する電圧が印加されることで、出力軸４１が係合回転速度Ｎ１となるように制御される。これにより、モータ４０の出力軸４１が、オルタネータ６０の回転軸６１と係合する。
【００６３】
そして、例えば、高負荷高回転時等において、燃料噴射弁３６の目標燃料噴射量が多くなり、目標燃料圧力が高く設定されることにより、モータ４０の出力軸４１の目標回転速度が上記上限速度Ｎ３以上となると、モータ４０が定格出力で駆動される。このとき、オルタネータ６０が、図５に示す回転速度Ｎｈで回転している場合には、モータ４０の出力軸４１が遠心クラッチ５０を介してオルタネータ６０の回転軸６１と係合するため、出力軸４１も回転軸６１と一体的に回転し、回転速度Ｎｈで回転することになる。そして、この場合の合成トルクは、点Ｔｈに示す大きさとなり、点Ｐｈで示す高圧燃料ポンプ２０の駆動に必要とされるトルクよりも高くなる。このようにして、高圧燃料ポンプ２０の駆動が、オルタネータ６０の回転軸６１を介して助勢される。
【００６４】
なお、モータ４０の出力軸４１の目標回転速度が係合回転速度Ｎ１以上となる状況では、同出力軸４１が、遠心クラッチ５０を介してオルタネータ６０の回転軸６１に係合して、オルタネータ６０の回転軸６１と一体的に回転するため、モータ４０の出力軸４１が目標回転速度よりも高い回転速度で回転することがある。このような場合、デリバリパイプ３５内の燃料の圧力が、目標燃料圧力よりも上昇してしまう。しかし、その場合には、その後に、図６の処理のステップＳ１５において、モータ４０の目標回転速度が低い回転速度に設定される。したがって、係合回転速度Ｎ１未満の目標回転速度が設定された場合には、モータ４０の出力軸４１の回転速度が係合回転速度Ｎ１未満に制御され、遠心クラッチ５０による出力軸４１とオルタネータ６０の回転軸６１との係合が解除される。これにより、高圧燃料ポンプ２０の単位時間あたりの吐出量が低下して、デリバリパイプ３５内の燃料圧力が目標燃料圧力まで低下する。
【００６５】
以上詳述した本実施形態では、以下の（１）〜（３）の効果を奏することができる。
（１）強度に余裕のある状態のオルタネータ６０の回転軸６１を介して高圧燃料ポンプ２０の駆動を助勢することができるため、回転軸６１の補強を必要とせずに高圧燃料ポンプ２０の駆動を助勢することができる。
【００６６】
（２）燃料カット中に、モータ４０の出力軸４１の回転が停止されるため、高圧燃料ポンプ２０による燃料の圧送が不要な状況におけるモータ４０に対する不必要な電力供給を抑制することができるとともに、遠心クラッチ５０を介してオルタネータ６０の回転軸６１に負荷がかかってしまうことを抑制することができる。
【００６７】
（３）内燃機関１のアイドル運転中には、同機関１が搭載される車両の走行が停止されていることが多いため、燃料供給系３の騒音が大きいと、乗員に違和感を与えるおそれがある。本実施形態では、アイドル運転中であることを条件に、すなわち、乗員が騒音を感じやすい状況であることを条件に、モータ４０の出力軸４１の回転速度が設定速度Ｎｉとなるように制御されるようになる。したがって、騒音による違和感が顕著となりやすい状況で、共振により燃料供給系３の騒音が大きくなることを抑制することができるため、車両の乗員の違和感を抑制するという効果をより顕著に発揮することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、アイドル運転中ではないときには、燃料の脈動により生じる周波数が、燃料供給系３が共振する周波数と一致するか否かによる制限を受けずにモータ４０の出力軸４１の回転速度を制御することができる。
【００６９】
（第２実施形態）
次に、内燃機関の燃料供給装置の第２実施形態を、図７を参照して説明する。本実施形態では、制御部７０が、内燃機関１の運転中に所定の停止条件が成立すると機関運転を自動的に停止する自動停止制御を実行するとともに、自動停止中に所定の始動条件が成立すると機関運転を自動的に始動する自動始動制御を実行する。その他の構成は、上記第１実施形態と同じであるため、同じ構成については同じ符号を用いるとともに、説明を適宜省略する。
【００７０】
上記所定の停止条件の例としては、シフトポジションがＤレンジにありブレーキペダルの踏み込み量が所定量以上であること及びシフトポジションがＰレンジまたはＮレンジの停車用レンジにあることの何れかが成立していること、アクセルペダルの踏み込み量が「０」であること、車速が「０」であること、補機等の負荷が所定値よりも低いことにより機関運転を停止可能であること等の条件がすべて成立するといった条件を挙げることができる。
【００７１】
また、自動停止中の所定の始動条件の例としては、シフトポジションがＤレンジにある状態でブレーキペダルの踏み込み量が「０」であること、シフトポジションが上記停車用レンジからＤレンジ又はＲレンジに変更されたこと、及び補機等の負荷が機関運転が必要とされる所定値を超えたことの少なくとも１つの条件が成立したことを挙げることができる。
【００７２】
制御部７０は、機関運転中に、上記所定の停止条件が成立すると、燃料噴射弁３６からの燃料の噴射を停止して、内燃機関１の運転を停止させる。また、制御部７０は、自動停止中に上記所定の始動条件が成立すると、燃料噴射弁３６からの燃料噴射を開始して、内燃機関１の運転を開始する。
【００７３】
制御部７０は、図７のフローチャートに示す処理手順に従って、モータ４０の出力軸４１の回転速度を制御する。図７に示す処理は、イグニッションスイッチ８８がオン状態になっているときに所定周期毎の割り込み処理として実行される。図７のフローチャートの手順は、図６のフローチャートにステップＳ４０〜４２の処理を加えたものであるため、ここでは、図６のフローチャートと異なる処理について詳細に説明し、図６と同じ処理については適宜説明を省略する。
【００７４】
図７に示す処理が開始されると、ステップＳ４０で、自動停止中であるか否かが判定される。上記自動停止条件が成立したことにより自動停止が実行されているときには、ステップＳ４０において自動停止中であると判定されて（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、ステップＳ４１に移る。
【００７５】
ステップＳ４１では、始動が予測されるか否かが判定される。ここでは、上記所定の始動条件の成立が予測されるときに、始動が予測されると判定される。詳細には、シフトポジションがＤレンジにある状態においてブレーキペダルの踏み込み量が「０」ではないものの、その踏み込み量が減少したこと、及びシフトポジションが停車用レンジにあるときにブレーキペダルが踏み込まれたこと、補機等の負荷が機関運転が必要とされる所定値には達してはいないものの、増大したことの少なくとも何れかの条件が成立したときに、始動が予測されると判定される。
【００７６】
ステップＳ４１において、始動が予測されると判定されると（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、ステップＳ４２に移り、モータ４０の出力軸４１の回転速度を所定の低回転速度に制御して、本処理を一旦終了する。この所定の低回転速度は、上記係合回転速度Ｎ１未満の回転速度に設定されている。なお、自動停止中において高圧燃料ポンプ２０が駆動されるときには、フィードポンプ１１は駆動されている。
【００７７】
また、ステップＳ４０で、自動停止中ではないと判定された場合には（ステップＳ４０：ＮＯ）、ステップＳ１１に移る。ステップＳ１１以降の処理は、図６に示した処理と同様の処理が実行される。
【００７８】
また、ステップＳ４１で、自動停止中に始動が予測されないと判定された場合にも（ステップＳ４１：ＮＯ）、ステップＳ２０に移り、モータ４０への電圧の印加が停止され、モータ４０の出力軸４１の回転速度が「０」となるように制御され、本処理が一旦終了される。すなわち、自動停止中に始動が予測されない場合には、その後も自動停止が継続すると推定されるため、高圧燃料ポンプ２０の駆動が停止される。
【００７９】
次に、本実施形態の作用を説明する。
本実施形態では、自動停止中に、制御部７０が、内燃機関１の始動が予測されることを条件に、係合回転速度Ｎ１未満の回転速度でモータ４０の出力軸４１を回転させ、高圧燃料ポンプ２０を駆動する。そのため、内燃機関１が停止している状態においては、遠心クラッチ５０を係合させずにモータ４０のみによって高圧燃料ポンプ２０が駆動される。そして、内燃機関１の始動に先立って予めデリバリパイプ３５内の燃料の圧力が昇圧される。
【００８０】
本実施形態では、上記第１実施形態における（１）〜（３）の効果と、以下の（４）の効果を奏することができる。
（４）本実施形態では、内燃機関１の始動に先立って予めデリバリパイプ３５内の燃料の圧力を昇圧させることができるため、機関始動時に始動に適した燃料圧力を得やすくすることができる。
【００８１】
（その他の実施形態）
内燃機関の燃料供給装置は、上記に例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することができる。また、以下の変形例において組み合わせ可能なものは、適宜組み合わせて上記各実施形態に適用することもできる。
【００８２】
・第２実施形態では、自動停止及び自動始動がなされる内燃機関１において、自動停止中に始動が予測されたときに、その始動に先立って、モータ４０の出力軸４１を係合回転速度Ｎ１未満の回転速度で回転させるようにしている。ここで、自動停止中に始動を予測するための条件は、上記ステップＳ４１で肯定判定するための条件として例示した条件以外の条件であってもよい。例えば、自動停止されている期間が所定期間以上継続すると、自動始動を予測して、モータ４０の出力軸４１を回転させるようにしてもよい。
【００８３】
また、内燃機関１の自動停止中ではなく、イグニッションスイッチ８８がオフ状態となっている手動停止中において、始動が予測されるときに、機関始動に先立ち、モータ４０の出力軸４１を係合回転速度Ｎ１未満の回転速度で回転させるようにしてもよい。例えば、イグニッションスイッチ８８がオフ状態になっている状態において、車両のドアの開閉、又は運転席への着座等を検知したことを条件に、機関始動が予測されるとして、モータ４０の出力軸４１を係合回転速度Ｎ１未満の回転速度で回転させるようにしてもよい。また、この場合、モータ４０の出力軸４１を係合回転速度Ｎ１未満の回転速度で回転させた後に、所定期間以上、イグニッションスイッチ８８がオン状態に変更されない場合には、モータ４０の出力軸４１の回転を停止させるようにしてもよい。なお、イグニッションスイッチ８８がオフ状態であるときに、モータ４０を駆動させて高圧燃料ポンプ２０を駆動させる際には、制御部７０の制御によりフィードポンプ１１も駆動される。なお、手動停止中に、機関始動に先立ち、モータ４０の出力軸４１を回転させる構成は、制御部７０が内燃機関１の自動停止制御と自動始動制御とを実行しない内燃機関１においても、採用することができる。
【００８４】
・上記各実施形態では、内燃機関１が燃料カット中でないと判定され、且つアイドル運転中であると判定された場合に、出力軸４１の回転速度を設定速度Ｎｉ又は「０」に制御することで、高圧燃料ポンプ２０の駆動により燃料脈動により生じる周波数が、燃料供給系３が共振する周波数と異なる周波数となるようにしている。しかしながら、内燃機関１が燃料カット中であるか否かを判定することなく、アイドル運転中であると判定された場合に、燃料脈動により生じる周波数が、燃料供給系３が共振する周波数と異なる周波数となるように、出力軸４１の回転速度を制御するようにしてもよい。
【００８５】
さらに、内燃機関１の運転状態によらず、すなわち燃料カット中であるか否か、及びアイドル運転中であるか否かを判定することなく、燃料脈動により生じる周波数が、燃料供給系３が共振する周波数と異なる周波数となるように、出力軸４１の回転速度を制御するようにしてもよい。この場合、制御部７０が、モータ４０の出力軸４１の目標回転速度が係合回転速度Ｎ１未満となる状況においては、出力軸４１の回転速度を、燃料脈動による周波数が燃料供給系３が共振する周波数と異なるようになり、且つその機関運転状態に適した燃料を供給可能となるように設定された係合回転速度Ｎ１未満の設定回転速度となるように制御する。そして、デリバリパイプ３５内の燃料圧力がその機関運転状態に対応する適正値を超えると出力軸４１の回転を停止させるようにすればよい。なお、出力軸４１の目標回転速度が係合回転速度Ｎ１以上に設定される場合には、モータ４０の出力軸４１がオルタネータ６０の回転軸６１と一体となって回転する。したがって、制御部７０は、モータ４０の出力軸４１をオルタネータ６０の回転軸６１と一体回転させた場合に、燃料脈動による周波数が燃料供給系３が共振する周波数と異なる場合には、モータ４０への印加電圧を制御して遠心クラッチ５０による係合を維持する。一方、制御部７０は、モータ４０の出力軸４１をオルタネータ６０の回転軸６１と一体回転させた場合に、燃料脈動による周波数が燃料供給系３が共振する周波数となるときには、モータ４０への印加電圧を低下させることにより遠心クラッチ５０による係合を解除する。そして、制御部７０は、モータ４０の出力軸４１の回転速度を、係合回転速度Ｎ１未満の回転速度であって且つ燃料脈動による周波数が燃料供給系３が共振する周波数と異なるように予め設定された設定回転速度に制御する。なお、このような態様を採用する場合には、遠心クラッチ５０の係合を解除することにより出力軸４１の回転速度が低下しても、内燃機関１に要求される量の燃料を同機関１に供給可能となるように、デリバリパイプ３５の容量を設定しておくようにすればよい。また、燃料供給系３の共振を抑制するための出力軸４１の回転速度の制御は、出力軸４１の目標回転速度が係合回転速度Ｎ１未満となるときにのみ、実施するようにしてもよい。
【００８６】
また、出力軸４１の目標回転速度が係合回転速度Ｎ１未満となる場合に、出力軸４１の回転速度を制御するにあたっては、高圧燃料ポンプ２０の駆動による燃料脈動の周波数が、燃料供給系３が共振する周波数と異なる周波数となる出力軸４１の回転速度を、予め実験や演算等により設定しなくてもよい。例えば、デリバリパイプ３５内の燃料圧力が目標圧力となるように、出力軸４１の目標回転速度を設定してモータ４０への印加電圧を制御するとともに、低圧燃料通路１２の燃料圧力を検出するセンサを設け、そのセンサの検出結果から低圧燃料通路１２内の燃料の脈動による周波数を算出する。そして、この周波数が、燃料供給系３が共振する周波数と一致している場合には、出力軸４１の目標回転速度を、上昇又は低下させることで、燃料脈動の周波数が、燃料供給系３が共振する周波数と一致しなくなるように、出力軸４１の回転速度を制御するようにしてもよい。
【００８７】
また、高圧燃料ポンプ２０の駆動により生じる燃料の脈動の周波数を、燃料供給系３が共振する周波数と異なる周波数となるように出力軸４１の回転速度を制御する構成は必ずしも採用しなくてもよい。
【００８８】
・上記各実施形態では、制御部７０は、内燃機関１の燃料カット中には、出力軸４１の回転を停止するようにモータ４０を制御するようにしている。しかしながら、内燃機関１の燃料カット中に、出力軸４１の回転を停止させる構成は必ずしも採用しなくてもよい。また、内燃機関１の燃料カットが所定期間以上継続すると推定されるときにのみ、出力軸４１の回転を停止させるようにしてもよい。
【００８９】
・上記実施形態では、高圧燃料ポンプ２０のシリンダ２１は、第１逆止弁１５を介して低圧燃料通路１２に接続されている。しかしながら、高圧燃料ポンプ２０は、シリンダ２１と低圧燃料通路１２との連通時期を制御可能な電磁弁を有し、この電磁弁を介してシリンダ２１と低圧燃料通路１２との連通遮断を制御するようにしてもよい。これにより、電磁弁への通電制御により、シリンダ２１内に一旦吸引した燃料の一部を戻す量を調整することができるため、高圧燃料ポンプ２０のプランジャ２３が上下動する１サイクルあたりの燃料の吐出量を調整することができる。
【００９０】
・上記各実施形態では、出力軸４１の回転速度を制御することで、遠心クラッチ５０を係合状態と係合していない状態とに切り換える高圧燃料ポンプ２０の駆動制御について説明した。制御部７０が、遠心クラッチ５０を滑らせながらモータ４０の出力軸４１とオルタネータ６０の回転軸６１とを係合させるように、モータ４０を制御するようにしてもよい。こうした場合には、モータ４０の回転速度を制御することにより、遠心クラッチ５０を滑らせる度合いを制御することによっても、高圧燃料ポンプ２０の駆動量を制御することができる。また、遠心クラッチ５０は、モータ４０の出力軸４１の回転速度が係合回転速度Ｎ１以上となると係合状態となる構成であればよく、クラッチウェイト５４の個数や形状等、具体的な構成は特に限定されない。
【００９１】
・上記各実施形態の内燃機関１は、車両に搭載される直列４気筒のガソリンエンジンであった。しかしながら、内燃機関１はディーゼルエンジンであってもよい。また、内燃機関１は、直列４気筒以外の形の内燃機関であってもよいし、車両に搭載されていないものであってもよい。また、オルタネータ６０の回転軸６１の回転速度のクランク軸６５の回転速度に対する倍率は、上記実施形態に例示した２倍に限定されない。
【符号の説明】
【００９２】
１…内燃機関、３…燃料供給系、１０…燃料タンク、１１…フィードポンプ、１２…低圧燃料通路、１５…第１逆止弁、２０…高圧燃料ポンプ、２１…シリンダ、２１ａ…吸入口、２１ｂ…吐出口、２３…プランジャ、２４…リフタ、２５…スプリング、２７…駆動カム、２８…カムノーズ、３０…第２逆止弁、３１…高圧燃料通路、３５…デリバリパイプ、３６…燃料噴射弁、４０…モータ、４１…出力軸、５０…遠心クラッチ、５１…クラッチプレート、５３…ウェイト軸部、５４…クラッチウェイト、５５…摩擦面、５６…スプリング、５７…貫通孔、５８…クラッチアウター、５８ａ…円筒部分、５９…摩擦面、６０…オルタネータ、６１…回転軸、６３…プーリ、６５…クランク軸、６７…クランクプーリ、６８…駆動ベルト、７０…制御部、８１…アクセルセンサ、８２…クランク角センサ、８３…エアフロメータ、８４…燃圧センサ、８５…ブレーキセンサ、８６…車速センサ、８７…ポジションセンサ、８８…イグニッションスイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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