JP2007262935A - 燃料ポンプの駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料ポンプの駆動源として低コストのブラシ付きモータを使用するシステムにおいて、燃料ポンプ起動時の突入電流によるブラシへのストレスを低減することができて、燃料ポンプの高寿命化、小型化、低コスト化という相反する要求をバランスさせる。
【解決手段】燃料ポンプ起動時の突入電流によるブラシストレスを低減することを目的として、燃料ポンプを起動する際に、所定の電流低減時間Ｔlow が経過するまで、燃料ポンプの駆動電流を低減して該燃料ポンプを起動する。この際、起動時のブラシストレスを推定して、起動時のブラシストレスに応じて起動時の電流低減量Ｉred を設定する。また、電流低減時間Ｔlow は、要求エンジントルク、起動時の燃料残圧、Ｆ／Ｐ回転立ち上がり推定時間等を考慮して設定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、燃料タンク内の燃料を汲み上げて内燃機関に供給する燃料ポンプの駆動源としてブラシ付きモータを用いた燃料ポンプの駆動制御装置に関する発明である。

自動車に搭載される燃料ポンプは、高寿命化、小型化、低コスト化という相反する要求を高レベルでバランスさせる必要がある。しかも、低コスト化の観点から、燃料ポンプの駆動源として低コストのブラシ付きモータを使用する必要があるため、高寿命化を実現するには、燃料ポンプの寿命を左右する部品であるブラシの耐久性を高めることが必要不可欠となる。これは、ブラシと整流子との間の放電と摩耗によりブラシの劣化が進みやすいためだが、近年の小型化によるブラシ面積減少等の対策として、ブラシの材質や構造を変更してコストアップになる傾向にある。従って、ブラシの材質や構造に関しても、コストアップを避けたいという要求が強くなってきている。

また、近年の低エミッション、低燃費の要求を満たすために、アイドルストップシステムやハイブリッド電気自動車の需要が今後も益々増大するものと予想されるが、アイドルストップシステムやハイブリッド電気自動車では、エンジン（内燃機関）が自動停止・自動始動される回数が増え、そのエンジンの自動停止・始動と連動して燃料ポンプが停止・起動されるため、燃料ポンプの起動回数が大幅に増加する傾向にある。更に、ハイブリッド電気自動車では、燃料ポンプを駆動する電源（バッテリ）とエンジンを始動するスタータの電源（バッテリ）とが別系統になっているため、燃料ポンプ起動時の駆動電圧がスタータ駆動（エンジンのクランキング）によって低下することがなく、燃料ポンプ起動時の駆動電圧が従来よりも高くなるという事情がある。

燃料ポンプのブラシを劣化させる要因となるブラシと整流子との間の放電は、起動時の突入電流により発生しやすく、しかも、起動時の駆動電圧が高くなるほど突入電流が大きくなって放電が発生しやすくなる。従って、燃料ポンプの起動回数が多くなったり、起動時の駆動電圧が高くなれば、その分、突入電流によるブラシへのストレスが増加して燃料ポンプの耐久性が低下するため、何等かの対策が必要となってくる。

ここで、燃料ポンプの耐久性を向上させる従来技術としては、次のようなものがある。 例えば、特許文献１（特公昭６０−３７３１３号公報）では、エンジン運転中に燃料噴射量（噴射パルス幅）が所定値以下のときに、燃料ポンプの駆動電圧を低下させるようにしている。

また、特許文献２（特公昭６１−１６２１号公報）では、エンジンの低回転、低負荷時に燃料ポンプの駆動電圧を低下させるようにしている。
特公昭６０−３７３１３号公報（第１頁〜第２頁等） 特公昭６１−１６２１号公報（第１頁等） 特開平０３−１７９１５８号公報（第１頁〜第２頁等）

上記特許文献１，２の技術は、要求燃料量が少ない運転領域で、燃料ポンプの駆動電圧を低下させて駆動電流を低下させることで高寿命化を図る考え方であるが、燃料ポンプのブラシに関しては、この考え方は高寿命化にあまり役立っていないことが判明した。

つまり、燃料ポンプの駆動電流は、起動時の突入電流により最大となり、この駆動電流が大きくなるほど、起動時のブラシへのストレスが大きくなることは前述した通りであるが、上記特許文献１，２の技術は、いずれも、エンジン始動後（燃料ポンプ起動後）に燃料ポンプの駆動電圧を制御する技術であるため、燃料ポンプ起動時の突入電流によりブラシへのストレスが大きくなるという問題に対しては全く効果がない。

尚、特許文献３（特開平０３−１７９１５８号公報）のように、燃料ポンプの駆動源として、ブラシ付きモータに代えて、ブラシレスモータを使用すれば、ブラシの耐久性の問題を解消できるが、ブラシレスモータの駆動回路の構成が複雑であるため、コストアップになってしまい、低コスト化の要求を満たすことができない。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、燃料ポンプの駆動源として低コストのブラシ付きモータを使用するシステムにおいて、燃料ポンプ起動時の突入電流によるブラシへのストレスを低減することができて、燃料ポンプの高寿命化、小型化、低コスト化という相反する要求を高レベルでバランスさせることができる燃料ポンプの駆動制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関に供給する燃料ポンプの駆動源としてブラシ付きモータを用いた燃料ポンプの駆動制御装置において、燃料ポンプを起動する際に起動電流低減制御手段により燃料ポンプの駆動電流を低減して該燃料ポンプを起動するようにしたものである。このようにすれば、燃料ポンプ起動時の突入電流によるブラシストレスを低減することができて、燃料ポンプの高寿命化、小型化、低コスト化という相反する要求を高レベルでバランスさせることができる。

本発明は、請求項２のように、燃料ポンプを起動する際に該燃料ポンプの電源電圧（バッテリ電圧）が所定電圧以上であるときに該燃料ポンプの駆動電流を低減して該燃料ポンプを起動する制御を実行するようにしても良い。ここで、“所定電圧”は、燃料ポンプ起動時の突入電流によるブラシストレスと燃料ポンプの駆動電圧との関係を考慮して、燃料ポンプの起動性能を確保できる範囲内で、起動時のブラシストレスが少なくなるように設定すれば良い。このようにすれば、燃料ポンプ起動時の突入電流によるブラシストレスが本来的に少ない低電圧領域では、駆動電流を低減する制御が実行されず、燃料ポンプの起動性能を必要以上に悪化させずに済む。

この場合、請求項３のように、燃料ポンプ起動時のブラシストレス及び／又はブラシ劣化度合を判定し、その判定結果に応じて駆動電流の低減量及び／又は低減時間を変更するようにしても良い。このようにすれば、燃料ポンプ起動時のブラシストレスやブラシ劣化度合に応じて駆動電流の低減量や低減時間を適正に変更することができ、燃料ポンプの起動性能を必要以上に悪化させることなくブラシストレスを低減させることができる。

また、燃料ポンプ起動時のブラシストレスは、突入電流の影響を強く受けることを考慮して、請求項４のように、燃料ポンプ起動時の突入電流、突入電流ピーク値、突入電流持続時間のうちの少なくとも１つを予測又は検出し、その予測値又は検出値に応じて駆動電流の低減量及び／又は低減時間を変更するようにしても良い。ここで、燃料ポンプ起動時の突入電流、突入電流ピーク値、突入電流持続時間は、前回までの検出値を用いても良いし、駆動電流低減制御を行わないと仮定した場合の今回の起動時の突入電流、突入電流ピーク値、突入電流持続時間を予測するようにしても良い。勿論、駆動電流低減制御を行なう場合の今回の起動時の突入電流、突入電流ピーク値、突入電流持続時間を予測するようにしても良い。燃料ポンプ起動時の突入電流、突入電流ピーク値、突入電流持続時間が分かれば（特にその予測値が分かれば）、駆動電流の低減量や低減時間をより適正な値に変更することができる。

また、スタータを駆動せずに燃料ポンプを起動する場合とスタータを駆動しながら燃料ポンプを起動する場合とで燃料ポンプの電源電圧（バッテリ電圧）が変化することを考慮して、請求項５のように、スタータを駆動せずに燃料ポンプを起動する場合とスタータを駆動しながら燃料ポンプを起動する場合とで駆動電流の低減量及び／又は低減時間を変更するようにしても良い。このようにすれば、燃料ポンプ起動時のスタータ駆動・非駆動による電源電圧の変化に応じて駆動電流の低減量や低減時間を簡単に変更することができる。

この場合、請求項６のように、スタータを駆動しながら燃料ポンプを起動する場合は、燃料ポンプの駆動電流を低減する制御（以下「駆動電流低減制御」という）を行わずに燃料ポンプを起動するようにしても良い。これは、スタータの駆動により燃料ポンプの電源電圧が低下するため、駆動電流低減制御を行わなくても、起動時の突入電流を低減できるためである。

以上説明した請求項１〜６に係る発明は、アイドルストップシステムやハイブリッド電気自動車に限らず、内燃機関を駆動源とする車両に広く適用して実施できる。

また、アイドルストップシステムやハイブリッド電気自動車のように、アイドルストップ制御手段を備えた車両においては、アイドルストップ制御による自動始動時（温間始動時）と通常の内燃機関の始動時（冷間始動時）とで、燃料ポンプのコイル温度（抵抗値）、内燃機関の暖機状態、燃料温度（粘性抵抗）等が相違することを考慮して、請求項７のように、アイドルストップ制御手段による自動始動時に燃料ポンプを起動する場合と通常の内燃機関の始動時に燃料ポンプを起動する場合とで駆動電流の低減量及び／又は低減時間を変更するようにしても良い。このようにすれば、アイドルストップ制御による自動始動時と通常の内燃機関の始動時とで、燃料ポンプのコイル温度（抵抗値）、内燃機関の暖機状態、燃料温度（粘性抵抗）等が相違するのに対応して、駆動電流の低減量や低減時間を簡単に変更することができる。

また、駆動電流を変化させる手段としては、請求項８のように、駆動電流が流れる通電路の抵抗値を切り替えるようにしたり、或は、請求項９のように、駆動電流が流れる通電路に設けられたスイッチング素子のデューティ比を可変するようにしたり、或は、請求項１０のように、電源電圧（バッテリ電圧）を可変するようにしても良い。いずれの手法を採用しても、駆動電流を変化させることができる。

また、請求項１１のように、要求エンジントルク、燃料残圧、電源電圧等の車両状態に応じて駆動電流の低減量及び／又は低減時間を変更し又は駆動電流低減制御を禁止するようにしても良い。このようにすれば、駆動電流低減制御により供給燃料量が不足して始動性が悪くならない範囲で、駆動電流低減制御を行うことができる。

また、アイドルストップシステムやハイブリッド電気自動車のように、アイドルストップ制御手段を備えた車両においては、請求項１２のように、燃料ポンプ起動時のブラシストレス、ブラシ劣化度合、突入電流、突入電流ピーク値、突入電流持続時間、内燃機関状態、車両状態のうちの少なくとも１つを予測又は検出し、その予測値又は検出値に応じてアイドルストップ時でも前記燃料ポンプを停止させずに駆動し続ける停止禁止制御と前記燃料ポンプを停止させる制御とを切り替えるようにしても良い。このようにすれば、例えば、燃料ポンプ起動時のブラシストレスやブラシ劣化度合が大きくなることが予想される場合は、アイドルストップ時に内燃機関のみを停止させて燃料ポンプを駆動し続けるという停止禁止制御を行うことが可能となり、ブラシの寿命を延ばすことができる。

また、請求項１３のように、燃料ポンプ起動時のブラシストレス、ブラシ劣化度合、突入電流、突入電流ピーク値、突入電流持続時間、内燃機関状態、車両状態のうちの少なくとも１つを予測又は検出し、その予測値又は検出値に応じて前記アイドルストップによる燃料ポンプの停止頻度を可変するようにしても良い。ここで、アイドルストップによる燃料ポンプの停止頻度とは、アイドルストップ回数に対する燃料ポンプの停止回数の割合を意味する。例えば、燃料ポンプ起動時のブラシストレスやブラシ劣化度合が大きくなることが予想される場合は、アイドルストップによる燃料ポンプの停止頻度を少なくするという制御を行うことで、ブラシの寿命を延ばすことができる。

また、請求項１４のように、アイドルストップ時に燃料ポンプを停止させずに駆動し続ける場合、又はアイドルストップ時の燃料ポンプの停止頻度を低下させる場合、又はブラシ劣化度合が所定値以上となった場合に、警告手段によって運転者に警告するようにすると良い。このようにすれば、ブラシの寿命が近付いていることを運転者に知らせることができ、燃料ポンプが故障して走行不能になる前に運転者に修理を促すことができる。

また、燃料ポンプ起動時の突入電流によってブラシの劣化が進むことを考慮して、請求項１５のように、ブラシ劣化度合を推定する際に、燃料ポンプの起動回数、起動時の突入電流、突入電流ピーク値、突入電流持続時間のうちの少なくとも１つを用いてブラシ劣化度合をブラシ劣化度合推定手段により推定するようにしても良い。このようにすれば、ブラシ劣化度合を精度良く推定することができる。

或は、請求項１６のように、燃料ポンプの起動回数、起動時の突入電流、突入電流ピーク値、突入電流持続時間のうちの少なくとも１つを積算した値を用いて前記ブラシ劣化度合を推定するようにしても良い。ブラシの劣化は、突入電流が大きいほど進むが、電流量に比例するのではなく、電流量の増加により比例関係以上に劣化が進むため、燃料ポンプの起動回数や突入電流等の積算値を用いれば、ブラシ劣化度合をより精度良く推定することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態をハイブリッド電気自動車に適用して具体化した幾つかの実施例を説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図１０に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてハイブリッド電気自動車の車両駆動制御システムの構成を説明する。ハイブリッド電気自動車には、駆動源として、エンジン１１（内燃機関）とスタータ兼用の交流モータ１２が搭載され、これらの動力がトルクコンバータ１３と変速機１４を介してディファレンシャル装置１５に伝達され、更に駆動シャフト１６を介して駆動輪１７に伝達される。

パワートレイン制御装置１８は、クランク角センサ２１、吸入空気量センサ２２、冷却水温センサ２３等によって検出されるエンジン運転状態や、車両用制御装置１９から送信されてくる車両状態の情報に基づいて、エンジン１１の吸入空気量、燃料噴射量、点火時期を制御してエンジン１１の出力トルクを制御すると共に、交流モータ１２の発生トルクを制御し、更に、トルクコンバータ１３のロックアップ状態や変速機１４の変速比等を制御する。

一方、車両用制御装置１９は、アクセルペダルセンサ２４、シフトセンサ２５、車速センサ２６、ブレーキマスターシリンダ圧センサ２７等の各種センサの出力信号や、パワートレイン制御装置１８から送信されてくるエンジン運転状態の情報に基づいて車両の走行状態を制御する。具体的には、車両用制御装置１９は、パワートレイン制御装置１８、インバータ２８、補機バッテリ制御装置２９（ＤＣ／ＤＣコンバータ）を介してエンジン１１、交流モータ１２、変速機１４、高圧直流バッテリ３０、補機バッテリ３１等を協調制御し、所定のアイドルストップ条件が成立したときにアイドルストップを実行するアイドルストップ制御手段として機能すると共に、発進、加速アシスト、減速回生等を制御する。

例えば、アイドルストップ状態で、運転者が車両を発進させる所定の操作（アクセルペダルの踏み込み等）を行ったときに、交流モータ１２（スタータ）を起動してエンジン１１の回転速度を所定の回転速度まで上昇させた後、燃料ポンプ制御装置３７により燃料ポンプ３２を起動すると共に、パワートレイン制御装置１８によって燃料噴射制御と点火制御を開始してエンジン１１を始動し、その動力をトルクコンバータ１３と変速機１４とディファレンシャル装置１５を介して駆動輪１７に伝達して車両を発進させる。

補機バッテリ制御装置２９は、車両用制御装置１９からの信号や、補機バッテリ電流センサ３５、補機バッテリ温度センサ３６等の各種センサの出力信号に基づいて補機バッテリ３１の充電量を制御する。また、車両用制御装置１９は、自己診断機能を搭載し、車両駆動制御システムの各部の異常・故障を検出したときに、警告表示部４０（警告手段）にその異常・故障内容を警告表示して運転者に警告する。

燃料タンク（図示せず）内の燃料を汲み上げてエンジン１１に供給する燃料ポンプ３２は、駆動源としてブラシ付きＤＣモータ（図示せず）を内蔵し、補機バッテリ３１の電圧を電源電圧として駆動される。この燃料ポンプ３２を制御する燃料ポンプ制御装置３７は、補機バッテリ電圧センサ３８や燃料ポンプコイル温度センサ３９等の出力信号に基づいて燃料ポンプ３２の駆動電流を制御する。

更に、燃料ポンプ制御装置３７は、燃料ポンプ３２を起動する際に該燃料ポンプ３２の駆動電流を低減して該燃料ポンプ３２を起動する起動電流低減制御手段として機能し、図２に示すように構成されている。即ち、燃料ポンプ制御装置３７は、補機バッテリ電圧センサ３８や燃料ポンプコイル温度センサ３９等の出力信号やパワートレイン制御装置１８からの信号に基づいて燃料ポンプ３２の作動状態を判定する燃料ポンプ作動判定部４１と、この燃料ポンプ作動判定部４１の判定結果に基づいて目標駆動電流Ｉtag を算出する目標駆動電流算出部４２と、燃料ポンプ３２の駆動電流を目標駆動電流Ｉtag に一致させるように通電路の抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，…，Ｒn を抵抗切り替えスイッチ５２により切り替える駆動回路部４３とから構成され、これら各部４１〜４３の機能は、後述する各ルーチンによって実現される。燃料ポンプ３２の停止中は、駆動回路部４３の通電スイッチ５１がＯＦＦ状態に維持され、燃料ポンプ３２への通電が遮断される。

ところで、本実施例１のようなハイブリッド電気自動車では、アイドルストップ等によりエンジン１１が自動停止・自動始動される回数が増え、そのエンジン１１の自動停止・始動と連動して燃料ポンプ３２が停止・起動されるため、燃料ポンプ３２の起動回数が大幅に増加する傾向にある。更に、ハイブリッド電気自動車では、燃料ポンプ３２を駆動する電源（補機バッテリ３１）とエンジン１１を始動するスタータ（交流モータ１２）の電源（高圧直流バッテリ３０）とが別系統になっているため、燃料ポンプ３２の起動時の駆動電圧がスタータ駆動（エンジン１１のクランキング）によって低下することがなく、燃料ポンプ３２の起動時の駆動電圧が従来よりも高くなるという事情がある。

燃料ポンプ３２のブラシを劣化させる要因となるブラシと整流子との間の放電は、起動時の突入電流により発生しやすく、しかも、起動時の駆動電圧が高くなるほど突入電流が大きくなって放電が発生しやすくなる。従って、燃料ポンプ３２の起動回数が多くなったり、起動時の駆動電圧が高くなれば、その分、突入電流によるブラシへのストレスが増加して燃料ポンプ３２の耐久性が低下するため、何等かの対策が必要となってくる。

そこで、本実施例１では、起動時の突入電流によるブラシストレスを低減することを目的として、燃料ポンプ制御装置３７によって後述する各ルーチンを実行することで、燃料ポンプ３２を起動する際に、図３に示すように、所定の電流低減時間Ｔlow が経過するまで、燃料ポンプ３２の駆動電流を低減して該燃料ポンプ３２を起動するようにしている。以下、燃料ポンプ制御装置３７が実行する各ルーチンの処理内容を説明する。尚、これら各ルーチンの処理は、車両用制御装置１９又はパワートレイン制御装置１８によって実行するようにしても良い。

［燃料ポンプ制御メインルーチン］
図４の燃料ポンプ制御メインルーチンは、イグニッションスイッチがＯＮされている期間に所定周期で実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ１０１で、補機バッテリ電圧センサ３８や燃料ポンプコイル温度センサ３９等の出力信号を読み込んでＡ／Ｄ変換等の処理を行い、次のステップ１０２で、車両用制御装置１９、補機バッテリ制御装置２９、パワートレイン制御装置１８との間で送受信する通信データを処理する。

この後、ステップ１０３に進み、後述する図５のブラシストレス・劣化推定ルーチンを実行して、車両の出荷から現在までのブラシ劣化推定量Ｄfp（ブラシ劣化度合）を算出し、次のステップ１０４で、後述する図６のブラシ劣化による停止禁止判定ルーチンを実行して、アイドルストップ時の燃料ポンプ３２の停止を実行するか否かを判定する。

この後、ステップ１０５に進み、後述する図７のＦ／Ｐ駆動要求フラグ処理ルーチンを実行して（「Ｆ／Ｐ」は「燃料ポンプ」を意味する）、燃料ポンプ３２の駆動要求の有無を表すＦ／Ｐ駆動要求フラグをセット／リセットする。この後、ステップ１０６に進み、後述する図８の目標駆動電流算出ルーチンを実行して、必要燃料量Ｑreq に応じた目標駆動電流Ｉtag を算出する。

この後、ステップ１０７に進み、後述する図９の駆動電流低減モード算出ルーチンを実行して、電流低減時間Ｔlow と電流低減量Ｉred を算出する。この後、ステップ１０８に進み、後述する図１０の燃料ポンプ駆動処理ルーチンを実行して、燃料ポンプ３２の駆動電流を目標駆動電流Ｉtag に一致させるように通電路の抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，…，Ｒn を切り替えて、燃料ポンプ３２を駆動する。この後、ステップ１０９に進み、車両用制御装置１９、補機バッテリ制御装置２９、パワートレイン制御装置１８との間で送受信する通信データを処理して本ルーチンを終了する。

［ブラシストレス・劣化推定ルーチン］
図５のブラシストレス・劣化推定ルーチンは、図４のステップ１０３で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいうブラシ劣化度合推定手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１１１で、補機バッテリ電圧センサ３８で検出した起動時の補機バッテリ３１の電圧Ｖsta （燃料ポンプ３２の電源電圧に相当）を読み込む。この後、ステップ１１２に進み、燃料ポンプコイル温度センサ３９で検出した燃料ポンプ３２のコイル温度に基づいて起動時のコイル抵抗推定値Ｒsta を算出する。或は、燃料ポンプ３２のコイル温度に影響を及ぼす情報（アイドルストップ時間、Ｆ／Ｐ通電時間、燃料温度、外気温等）に基づいて起動時のコイル抵抗推定値Ｒsta を算出するようにしても良い。

この後、ステップ１１３に進み、駆動電流低減モード非作動時（駆動電流低減制御を行わない場合）における起動時のブラシストレス推定量Ｓfpをマップにより算出する。この場合、起動時のブラシストレスは、起動時の補機バッテリ電圧とコイル抵抗に応じて変化し、起動時の補機バッテリ電圧が高くなるほど、起動時のブラシストレスが大きくなり、起動時の補機バッテリ電圧が高い領域では、起動時のコイル抵抗が低くなるほど、起動時のブラシストレスが大きくなるという特性がある。従って、起動時のブラシストレス推定量Ｓfpを算出するマップは、起動時の補機バッテリ電圧Ｖsta と起動時のコイル抵抗推定値Ｒsta をパラメータとする二次元マップとして作成され、このマップにより起動時の補機バッテリ電圧Ｖsta と起動時のコイル抵抗推定値Ｒsta に応じた起動時のブラシストレス推定量Ｓfpが算出される。

この後、ステップ１１４に進み、車両の出荷から現在までのブラシ劣化推定量Ｄfpをマップ又は関数により算出する。このブラシ劣化推定量Ｄfpを算出するマップ又は関数は、突入電流、突入電流ピーク値、突入電流持続時間を変数とする加重積算関数ｇの演算値と、Ｆ／Ｐ起動回数と、Ｆ／Ｐ駆動電流値と、Ｆ／Ｐ駆動時間と、Ｆ／Ｐ回転数積算値をパラメータとして作成されている。加重積算関数ｇは、突入電流、突入電流ピーク値、突入電流持続時間に対して電流値や時間の大きさによって変化する係数ｋi を乗算した後、積算する。係数ｋi は、電流値や時間が大きくなるほど大きくなるように設定される。ブラシの劣化は、突入電流が大きいほど進むが、電流量に比例するのではなく、電流量の増加により比例関係以上に劣化が進むため、Ｆ／Ｐ起動回数や突入電流等の積算値を用いれば、ブラシ劣化推定量Ｄfpを精度良く算出することができる。

この場合、車両の出荷から現在までのブラシ劣化推定量Ｄfpが所定値以上になったときに、警告表示部４０に警告表示して運転者に警告するようにしても良い。このようにすれば、ブラシの寿命が近付いていることを運転者に知らせることができ、燃料ポンプ３２が故障して走行不能になる前に運転者に修理を促すことができる。この際、警告表示部４０の警告表示の他に、これを異常として車両用制御装置１９の自己診断機能のメモリに記憶するようにしても良い。

尚、起動時のブラシストレス推定量Ｓfpの算出方法は、上記ステップ１１３の方法に限定されず、例えば、次のようにして算出しても良い。

《他の算出方法（その１）》
起動時のブラシストレスに及ぼす影響は、起動時のコイル抵抗よりも起動時の補機バッテリ電圧の方が大きいことを考慮して、起動時の補機バッテリ電圧のみに基づいて起動時のブラシストレス推定量Ｓfpを算出する。この方法は、演算処理を簡単化できる利点がある。

《他の算出方法（その２）》
運転者のイグニッションスイッチの始動操作による通常始動時には、ブラシストレス推定量Ｓfpを小さい値に設定し、アイドルストップからの自動始動時には、ブラシストレス推定量Ｓfpを大きい値に設定する。一般に、エンジン１１が暖機状態で実行される自動始動時の補機バッテリ３１の電圧低下量は、通常始動時よりも小さくなるため、ブラシストレス推定量Ｓfpは、通常始動時よりも自動始動時の方が大きくなる。

《他の算出方法（その３）》
交流モータ１２（スタータ）を駆動しながら燃料ポンプ３２を起動する場合（イグニッションスイッチＯＮ且つスタータＯＮの場合）には、ブラシストレス推定量Ｓfpを中間的な値に設定し、交流モータ１２（スタータ）を駆動せずに燃料ポンプ３２を起動する場合（イグニッションスイッチＯＮ且つスタータＯＦＦの場合）には、ブラシストレス推定量Ｓfpを大きい値に設定する。これは、始動時の補機バッテリ３１の電圧低下量の相違を考慮したものである。

［ブラシ劣化による停止禁止判定ルーチン］
図６のブラシ劣化による停止禁止判定ルーチンは、図４のステップ１０４で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１２１で、起動時のブラシストレス推定量Ｓfpとブラシ劣化推定量ＤfpをパラメータとするＦ／Ｐ停止禁止率算出マップを参照して、図５のブラシストレス・劣化推定ルーチンで算出した起動時のブラシストレス推定量Ｓfpとブラシ劣化推定量Ｄfpに応じたＦ／Ｐ停止禁止率Ｒinh を算出する。

このＦ／Ｐ停止禁止率Ｒinh は、アイドルストップ時に燃料ポンプ３２の停止を禁止する頻度（割合）であり、Ｆ／Ｐ停止禁止率Ｒinh ＝１００％であれば、アイドルストップ時でも、毎回、燃料ポンプ３２の停止を禁止する状態となり、Ｆ／Ｐ停止禁止率Ｒinh ＝５０％であれば、２回のアイドルストップに対して１回のアイドルストップの割合で燃料ポンプ３２の停止を禁止する。このＦ／Ｐ停止禁止率Ｒinh を算出するマップは、起動時のブラシストレス推定量Ｓfpやブラシ劣化推定量Ｄfpが大きくなるほど、Ｆ／Ｐ停止禁止率Ｒinh が高くなるように設定されている。

この後、ステップ１２２に進み、エンジン停止要求が有るか否かを判定し、エンジン停止要求無しと判定されれば、ステップ１２６に進み、Ｆ／Ｐ停止禁止フラグＦinh を“０”にセットする。

これに対して、上記ステップ１２２で、エンジン停止要求有りと判定されれば、ステップ１２３に進み、１００未満の乱数発生関数ＲＡＮ(100) を用いて判定値Ｋを１〜９９の範囲内でランダムに設定する。この後、ステップ１２４に進み、Ｆ／Ｐ停止禁止率Ｒinh を判定値Ｋと比較して、Ｆ／Ｐ停止禁止率Ｒinh が判定値Ｋよりも大きければ、ステップ１２５に進み、Ｆ／Ｐ停止禁止フラグＦinh を「Ｆ／Ｐ停止禁止」を意味する“１”にセットし、Ｆ／Ｐ停止禁止率Ｒinh が判定値Ｋ以下であれば、ステップ１２６に進み、Ｆ／Ｐ停止禁止フラグＦinh を「Ｆ／Ｐ停止許可」を意味する“０”にセットする。

尚、Ｆ／Ｐ停止禁止フラグＦinh が「Ｆ／Ｐ停止禁止」を意味する“１”にセットされたときには、警告表示部４０に警告表示して運転者に警告するようにしても良い。このようにすれば、ブラシの寿命が近付いていることを運転者に知らせることができ、燃料ポンプ３２が故障して走行不能になる前に運転者に修理を促すことができる。この際、警告表示部４０の警告表示の他に、これを異常として車両用制御装置１９の自己診断機能のメモリに記憶するようにしても良い。

［Ｆ／Ｐ駆動要求フラグ処理ルーチン］
図７のＦ／Ｐ駆動要求フラグ処理ルーチンは、図４のステップ１０５で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１３１で、イグニッションスイッチ（以下「ＩＧスイッチ」と表記する）がＯＦＦからＯＮに切り替えられた直後であるか否かを判定し、ＯＦＦ→ＯＮの切り替え直後であれば、ステップ１３５に進み、ＯＦＦ→ＯＮの切り替え後の経過時間をカウントするＯＮ後経過時間カウンタＣigを最大値（＄ＦＦ）にセットする。

これに対して、上記ステップ１３１で、ＩＧスイッチのＯＦＦ→ＯＮの切り替え直後でないと判定されれば、ステップ１３２に進み、ＩＧスイッチがＯＮ状態であるか否かを判定し、ＩＧスイッチがＯＦＦ状態であれば、ステップ１３６に進み、ＯＮ後経過時間カウンタＣigを最小値（＄００）にセットする。

上記ステップ１３２で、ＩＧスイッチがＯＮ状態であると判定されれば、ステップ１３３に進み、ＯＮ後経過時間カウンタＣigの値が最小値（＄００）までデクリメントされたか否かを判定し、「Ｎｏ」と判定されれば、ステップ１３４に進み、ＯＮ後経過時間カウンタＣigを“＄０１”ずつデクリメントする。以上説明したステップ１３１〜１３６の処理によって、ＩＧスイッチのＯＦＦ→ＯＮの切り替え直後に、ＯＮ後経過時間カウンタＣigを最大値（＄ＦＦ）にセットし、その後、本ルーチンが起動される毎にＯＮ後経過時間カウンタＣigを“＄０１”ずつデクリメントする処理をＯＮ後経過時間カウンタＣigの値が最小値（＄００）になるまで繰り返し実行する。

そして、次のステップ１３７で、エンジン回転速度Ｎe ＞０（つまりエンジン回転中）又はＯＮ後経過時間カウンタＣig≧所定値であるか否かを判定し、エンジン回転速度Ｎe ＞０（つまりエンジン回転中）又はＯＮ後経過時間カウンタＣig≧所定値であれば、ステップ１３８に進み、Ｆ／Ｐ駆動要求フラグＦfon をＦ／Ｐ駆動要求有りを意味する“１”にセットして本ルーチンを終了する。

上記ステップ１３７で「Ｎｏ」と判定された場合、つまりエンジン回転速度Ｎe ＝０（つまりエンジン停止）且つＯＮ後経過時間カウンタＣig＜所定値であれば、ステップ１３９に進み、ＯＮ後経過時間カウンタＣig＝最小値（＄００）又はエンジン回転速度Ｎe ＝０（エンジン停止）になってから所定時間経過したか否かを判定し、「Ｎｏ」と判定されれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１３９で、ＯＮ後経過時間カウンタＣig＝最小値（＄００）又はエンジン回転速度Ｎe ＝０（エンジン停止）になってから所定時間経過していると判定されれば、ステップ１４０に進み、Ｆ／Ｐ停止禁止フラグＦinh が「Ｆ／Ｐ停止許可」を意味する“０”にセットされているか否かを判定し、これが「Ｆ／Ｐ停止禁止」を意味する“１”にセットされていれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了し、「Ｆ／Ｐ停止許可」を意味する“０”にセットされていれば、ステップ１５０に進み、Ｆ／Ｐ駆動要求フラグＦfon をＦ／Ｐ駆動要求無しを意味する“０”にセットして本ルーチンを終了する。

［目標駆動電流算出ルーチン］
図８の目標駆動電流算出ルーチンは、図４のステップ１０６で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１５１で、現在のエンジン回転速度、要求エンジントルク、目標空燃比等に基づいて要求エンジントルクを発生するのに必要な燃料量Ｑreq をマップ等により算出する。

この後、ステップ１５２に進み、必要燃料量Ｑreq をパラメータとする目標駆動電流算出テーブルを参照して、現在の必要燃料量Ｑreq に応じた目標駆動電流Ｉtag を算出する。この目標駆動電流算出テーブルは、必要燃料量Ｑreq が所定範囲（Ｑ1 〜Ｑ2 の範囲）では、必要燃料量Ｑreq が大きくなるほど、目標駆動電流Ｉtag が大きくなり、必要燃料量Ｑreq が所定値Ｑ1 以下になると、目標駆動電流Ｉtag が最小値に設定され、必要燃料量Ｑreq が所定値Ｑ2 以上になると、目標駆動電流Ｉtag が最大値に設定される。目標駆動電流Ｉtag の最小値は、燃料ポンプ３２を最小吐出量で回転駆動するのに必要な駆動電流に設定され、目標駆動電流Ｉtag の最大値は、燃料ポンプ３２を最大吐出量で回転駆動するのに必要な駆動電流に設定されている。

［駆動電流低減モード算出ルーチン］
図９の駆動電流低減モード算出ルーチンは、図４のステップ１０７で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１６１で、運転者の要求する要求エンジントルクＰreq を現在のアクセル開度等に基づいて算出する。

この後、ステップ１６２に進み、起動時の燃料残圧推定値Ｐrem をアイドルストップ時間、燃料温度等に基づいて算出する。或は、アイドルストップからの自動始動では、起動時の燃料残圧推定値Ｐrem を高い圧力に設定し、ＩＧスイッチの操作による通常始動では、起動時の燃料残圧推定値Ｐrem を低い圧力に設定するようにしても良い。一般に、アイドルストップ時間は短いために、アイドルストップ中の燃圧低下量が少ないのに対して、通常始動前のエンジン停止時間は、アイドルストップ時間と比べて十分に長いために、エンジン停止中の燃圧低下量が大きくなるためである。

この後、ステップ１６３に進み、要求エンジントルクＰreq と起動時の燃料残圧推定値Ｐrem をパラメータとする第１の電流低減時間Ｔ1 算出マップを参照して、現在の要求エンジントルクＰreq と起動時の燃料残圧推定値Ｐrem に応じた第１の電流低減時間Ｔ1 を算出する。この第１の電流低減時間Ｔ1 算出マップは、起動時の燃料残圧推定値Ｐrem が高くなるほど、第１の電流低減時間Ｔ1 が長くなり、起動時の燃料残圧推定値Ｐrem が高い領域では、要求エンジントルクＰreq が小さくなるほど、第１の電流低減時間Ｔ1 が長くなるように設定されている。

そして、次のステップ１６４で、駆動電圧、燃料粘性（燃料温度、アイドルストップ時間、冷却水温、油温、外気温、吸気温等で代用可能）に基づいてＦ／Ｐ回転立ち上がり推定時間Ｔris を算出する。

この後、ステップ１６５に進み、Ｆ／Ｐ回転立ち上がり推定時間Ｔris をパラメータとする第２の電流低減時間Ｔ2 算出テーブルを参照して、Ｆ／Ｐ回転立ち上がり推定時間Ｔris に応じた第２の電流低減時間Ｔ2 を算出する。この第２の電流低減時間Ｔ2 算出テーブルは、Ｆ／Ｐ回転立ち上がり推定時間Ｔris が所定範囲（ａ〜ｂの範囲）では、Ｆ／Ｐ回転立ち上がり推定時間Ｔris が長くなるほど、第２の電流低減時間Ｔ2 が長くなり、Ｆ／Ｐ回転立ち上がり推定時間Ｔris が所定値ａ以下になると、第２の電流低減時間Ｔ2 が最小値に設定され、Ｆ／Ｐ回転立ち上がり推定時間Ｔris が所定値ｂ以上になると、第２の電流低減時間Ｔ2 が最大値に設定される。

この後、ステップ１６６に進み、第１の電流低減時間Ｔ1 と第２の電流低減時間Ｔ2 を比較して、小さい方を最終的な電流低減時間Ｔlow として選択する。この後、ステップ１６７に進み、起動時のブラシストレス推定量Ｓfpをパラメータとする電流低減量算出テーブルを参照して、起動時のブラシストレス推定量Ｓfpに応じた電流低減量Ｉred を算出する。この電流低減量算出テーブルは、起動時のブラシストレス推定量Ｓfpが所定範囲（ｃ〜ｄの範囲）では、起動時のブラシストレス推定量Ｓfpが大きくなるほど、電流低減量Ｉred が大きくなり、起動時のブラシストレス推定量Ｓfpが所定値ｃ以下になると、電流低減量Ｉred が最小値（０）に設定され、起動時のブラシストレス推定量Ｓfpが所定値ｄ以上になると、起動時のブラシストレス推定量Ｓfpが最大値に設定される。

［燃料ポンプ駆動処理ルーチン］
図１０の燃料ポンプ駆動処理ルーチンは、図４のステップ１０８で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１７１で、Ｆ／Ｐ駆動要求フラグＦfon が“０”→“１”に切り替えられた直後であるか否かで、Ｆ／Ｐ駆動要求有りに切り替えられた直後であるか否かを判定し、Ｆ／Ｐ駆動要求有りに切り替えられた直後であれば、ステップ１７４に進み、Ｆ／Ｐ駆動要求継続時間カウンタＣfpを最小値（＄００）にセットする。

これに対して、Ｆ／Ｐ駆動要求フラグＦfon が“０”→“１”に切り替えられた直後でない場合（Ｆ／Ｐ駆動要求有りに切り替えられた直後でない場合）には、ステップ１７１で「Ｎｏ」と判定されてステップ１７２に進み、Ｆ／Ｐ駆動要求フラグＦfon がＦ／Ｐ駆動要求有りを意味する“１”にセットされているか否かを判定し、Ｆ／Ｐ駆動要求フラグＦfon が“１”にセットされていれば、ステップ１７３に進み、Ｆ／Ｐ駆動要求継続時間カウンタＣfpを“＄０１”ずつインクリメントする。これにより、Ｆ／Ｐ駆動要求フラグＦfon が“０”→“１”に切り替えられた後の経過時間がカウントされる。

上記ステップ１７２で、Ｆ／Ｐ駆動要求フラグＦfon がＦ／Ｐ駆動要求無しを意味する“０”にセットされていると判定されれば、駆動回路部４３の通電スイッチ５１（図２参照）をＯＦＦに切り替えて燃料ポンプ３２への通電を停止し、次のステップ１７６で、Ｆ／Ｐ駆動要求継続時間カウンタＣfpを最大値（＄ＦＦ）にセットする。

以上のようにして、ステップ１７３又は１７４又は１７６で、Ｆ／Ｐ駆動要求継続時間カウンタＣfpを操作した後、ステップ１７７に進み、駆動電流低減モード禁止フラグＦinh が“０”であるか否かを判定する。この駆動電流低減モード禁止フラグＦinh は、車両用制御装置１９、パワートレイン制御装置１８、補機バッテリ制御装置２９からの要求に応じてセット／リセットされるフラグであり、駆動電流低減モード禁止フラグＦinh ＝０は、駆動電流低減モードが許可されていることを意味し、駆動電流低減モード禁止フラグＦinh ＝１は、駆動電流低減モードの禁止が要求されていることを意味する。例えば、補機バッテリ３１の電圧が正常範囲以下に低下した場合や補機バッテリ３１の劣化が検出された場合に、駆動電流低減モード禁止フラグＦinh が“１”にセットされて、駆動電流低減モードが禁止される。

もし、上記ステップ１７７で、動電流低減モード禁止フラグＦinh が駆動電流低減モードの禁止を意味する“１”にセットされていると判定されれば、ステップ１８２に進み、駆動回路部４３の抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，…，Ｒn の中から目標駆動電流Ｉtag に応じた抵抗を選択して、この抵抗に抵抗切り替えスイッチ５２を切り替える。

これに対して、上記ステップ１７７で、駆動電流低減モード禁止フラグＦinh が駆動電流低減モードの許可を意味する“１”にセットされていると判定されれば、ステップ１７８に進み、Ｆ／Ｐ駆動要求継続時間カウンタＣfpの値が電流低減時間Ｔlow 以下であるあるか否かを判定する。その結果、Ｆ／Ｐ駆動要求継続時間カウンタＣfpの値が電流低減時間Ｔlow 以下であれば、駆動電流低減モードの実行中であると判断して、ステップ１７９に進み、通常駆動時の目標駆動電流Ｉtag から電流低減量Ｉred を減算して駆動電流低減モード起動時の目標駆動電流（Ｉtag −Ｉred ）を設定し、駆動回路部４３の抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，…，Ｒn の中から駆動電流低減モード起動時の目標駆動電流（Ｉtag −Ｉred ）に応じた抵抗を選択して、この抵抗に抵抗切り替えスイッチ５２を切り替える。

この後、ステップ１８０に進み、Ｆ／Ｐ駆動要求継続時間カウンタＣfpの値が最小値（＄００）以下であるか否かを判定し、Ｆ／Ｐ駆動要求継続時間カウンタＣfpの値が最小値（＄００）以下であれば、Ｆ／Ｐ駆動要求フラグＦfon が“０”→“１”に切り替えられた直後（つまりＦ／Ｐ駆動要求有りに切り替えられた直後）であると判断して、ステップ１８１に進み、駆動回路部４３の通電スイッチ５１をＯＮして、燃料ポンプ３２への通電を開始して燃料ポンプ３２を起動する。この場合は、燃料ポンプ３２の駆動電流が駆動電流低減モード起動時の目標駆動電流（Ｉtag −Ｉred ）に低減されて燃料ポンプ３２が起動される。
尚、上記ステップ１８０で「Ｎｏ」と判定されれば、そのまま本ルーチンを終了する。

以上説明した本実施例１の制御例を図３を用いて説明する。
駆動電流低減モードが許可されている場合は、燃料ポンプ３２がＯＦＦからＯＮに切り替えられた時点で、電流低減時間Ｔlow と電流低減量Ｉred を算出すると共に、通常駆動時の目標駆動電流Ｉtag から電流低減量Ｉred を減算して駆動電流低減モード起動時の目標駆動電流（Ｉtag −Ｉred ）を設定し、燃料ポンプ３２の駆動電流をこの駆動電流低減モード起動時の目標駆動電流（Ｉtag −Ｉred ）に低減して燃料ポンプ３２を起動する。そして、この駆動電流低減モードの起動時間が電流低減時間Ｔlow 経過した時点で、駆動電流低減モード起動から通常駆動に切り替えて、燃料ポンプ３２の駆動電流を通常駆動時の目標駆動電流Ｉtag に制御する。この際、目標駆動電流を「Ｉtag −Ｉred 」から「Ｉtag 」に切り替える際に、目標駆動電流を「Ｉtag −Ｉred 」から徐々に「Ｉtag 」に変化させるようにしても良い。

以上説明した本実施例１によれば、燃料ポンプ３２の駆動源としてブラシ付きモータを用いたシステムにおいて、燃料ポンプ３２を起動する際に燃料ポンプ３２の駆動電流を低減して該燃料ポンプ３２を起動するようにしたので、燃料ポンプ３２の起動時の突入電流によるブラシストレスを低減することができて、燃料ポンプ３２の高寿命化、小型化、低コスト化という相反する要求を高レベルでバランスさせることができる。

しかも、本実施例１では、起動時の補機バッテリ電圧Ｖsta と起動時のコイル抵抗推定値Ｒsta をパラメータとする二次元マップを参照して起動時のブラシストレス推定量Ｓfpを算出し、このブラシストレス推定量Ｓfpに応じて駆動電流低減モード起動時の電流低減量Ｉred を算出するようにしたので、起動時のブラシストレスに応じて駆動電流低減モード起動時の目標駆動電流の電流低減量Ｉred を適正に変更することができ、燃料ポンプ３２の起動性能を必要以上に悪化させることなくブラシストレスを低減させることができる。

本発明は、図５のブラシストレス・劣化推定ルーチンで算出した車両の出荷から現在までのブラシ劣化推定量Ｄfpに応じて駆動電流低減モード起動時の電流低減量Ｉred を算出するようにしても良く、この場合でも、燃料ポンプ３２の起動性能を必要以上に悪化させることなくブラシストレスを低減させることができる。勿論、起動時のブラシストレス推定量Ｓfpとブラシ劣化推定量Ｄfpの両方を考慮して駆動電流低減モード起動時の電流低減量Ｉred を算出するようにしても良いことは言うまでもない。

或は、ブラシストレス推定量Ｓfp及び／又はブラシ劣化推定量Ｄfpに応じて電流低減時間Ｔlow を変更するようにしても良い。
また、本実施例１では、起動時のブラシストレス推定量Ｓfpが所定値ｃ以下の場合には、電流低減量Ｉred を最小値（０）に設定するようにしたので、起動時のブラシストレスが本来的に少ない領域では、駆動電流を低減する制御が実行されず、燃料ポンプ３２の起動性能を必要以上に悪化させずに済む。

本発明は、図５のブラシストレス・劣化推定ルーチンのステップ１１１で読み込んだ起動時の補機バッテリ３１の電圧Ｖsta （燃料ポンプ３２の電源電圧）が所定電圧以上であるときに燃料ポンプ３２の駆動電流を低減して該燃料ポンプ３２を起動する制御を実行するようにしても良い。ここで、“所定電圧”は、起動時の突入電流によるブラシストレスと燃料ポンプ３２の駆動電圧との関係を考慮して、燃料ポンプ３２の起動性能を確保できる範囲内で、起動時のブラシストレスが少なくなるように設定すれば良い。このようにすれば、起動時の突入電流によるブラシストレスが本来的に少ない低電圧領域では、駆動電流を低減する制御が実行されず、燃料ポンプ３２の起動性能を必要以上に悪化させずに済む。

上記実施例１では、燃料ポンプ３２への通電路中に設けられた駆動回路部４３の複数の抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，…，Ｒn を抵抗切り替えスイッチ５２により切り替えることで、該通電路の抵抗値を切り替えて燃料ポンプ３２の駆動電流を目標駆動電流に制御するようにしたが、図１１に示す本発明の実施例２では、燃料ポンプ３２への通電路中に設けられた駆動回路部５３に、燃料ポンプ３２への通電をＯＮ／ＯＦＦするスイッチング素子５４を設けると共に、このスイッチング素子５４のデューティを制御する制御デューティ算出部５５を設け、この制御デューティ算出部５５によって目標駆動電流に応じたデューティを算出してスイッチング素子５４のデューティを可変することで、燃料ポンプ３２の駆動電流を目標駆動電流に制御するようにしている。

本実施例２では、目標駆動電流に応じてスイッチング素子５４のデューティを可変することで、燃料ポンプ３２の駆動電流を連続的に変化させることができ、上記実施例１の抵抗切り替え方式と比較して燃料ポンプ３２の駆動電流の制御精度を向上させることができる利点がある。

図１２に示す本発明の実施例３では、上記実施例２の構成に加えて、スイッチング素子５４とグランド端子との間に電流検出抵抗５６を設け、この電流検出抵抗５６で検出した電流値（電流検出抵抗５６の端子電圧）を制御デューティ算出部５５にフィードバックする構成となっている。この構成では、制御デューティ算出部５５は、電流検出抵抗５６で検出した電流値を目標駆動電流に一致させるようにＰＩ制御又はＰＩＤ制御等によりスイッチング素子５４のデューティを制御するようにしている。これにより、燃料ポンプ３２の駆動電流の制御精度を更に向上させることができる。

上記実施例１〜３では、駆動回路部４３の抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，…，Ｒn の切り替え制御又はスイッチング素子５４のデューティ制御により燃料ポンプ３２の駆動電流を目標駆動電流に制御するようにしたが、図１３に示す本発明の実施例４では、車両用制御装置１９又はパワートレイン制御装置１８又は補機バッテリ制御装置２９が目標駆動電流（電流低減量Ｉred ）に応じて目標電圧Ｖtag を算出して、補機バッテリ３１の電圧（燃料ポンプ３２の電源電圧）を目標電圧Ｖtag に一致させるように制御することで、燃料ポンプ３２の駆動電流を目標駆動電流に制御するようにしている。

以下、車両用制御装置１９又はパワートレイン制御装置１８又は補機バッテリ制御装置２９が実行する図１３の補機バッテリ電圧制御ルーチンの処理内容を説明する。本ルーチンは、ＩＧスイッチがＯＮされている期間に所定周期で実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ２０１で、各種入力信号の読み込み処理を行った後、ステップ２０２に進み、車両用制御装置１９、補機バッテリ制御装置２９、パワートレイン制御装置１８との間で送受信する通信データを処理する。

この後、ステップ２０３に進み、アクセル開度等から要求パワーを算出し、次のステップ２０４で、現在の運転モードを判定する。この後、ステップ２０５に進み、前記図９の駆動電流低減モード算出ルーチンと同様のルーチンを実行して、電流低減量Ｉred を算出する。

そして、次のステップ２０６で、電流低減量Ｉred をパラメータとする補機バッテリ目標電圧算出テーブルを参照して、電流低減量Ｉred に応じた補機バッテリ目標電圧Ｖtag を算出する。この補機バッテリ目標電圧算出テーブルは、電流低減量Ｉred が所定範囲（ｅ〜ｆの範囲）では、電流低減量Ｉred が大きくなるほど、補機バッテリ目標電圧Ｖtag が低くなり、電流低減量Ｉred が所定値ｅ以下になると、補機バッテリ目標電圧Ｖtag が最大値に設定され、電流低減量Ｉred が所定値ｆ以上になると、補機バッテリ目標電圧Ｖtag が最小値に設定される。この後、ステップ２０７に進み、車両用制御装置１９、補機バッテリ制御装置２９、パワートレイン制御装置１８との間で送受信する通信データを処理する。

以上説明した本実施例４では、目標駆動電流（電流低減量Ｉred ）に応じて目標電圧Ｖtag を算出して、補機バッテリ３１の電圧（燃料ポンプ３２の電源電圧）を目標電圧Ｖtag に一致させるように制御するようにしたので、燃料ポンプ３２の起動時の突入電流によるブラシストレスを低減することができて、燃料ポンプ３２の高寿命化、小型化、低コスト化という相反する要求を高レベルでバランスさせることができる。

尚、上記各実施例１〜４は、いずれも本発明をハイブリッド電気自動車に適用した実施例であるが、その他、アイドルストップシステムを搭載した車両にも適用して実施でき、勿論、アイドルストップシステムを搭載していない車両にも適用して実施できる。

本発明の実施例１における車両駆動システム全体の構成を概略的に示す図である。 本発明の実施例１の燃料ポンプ制御装置の回路構成を概略的に示す図である。 本発明の実施例１の駆動電流低減モード起動時の燃料ポンプの駆動電流の挙動を説明するタイムチャートである。 本発明の実施例１の燃料ポンプ制御メインルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施例１のブラシストレス・劣化推定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施例１のブラシ劣化による停止禁止判定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施例１のＦ／Ｐ駆動要求フラグ処理ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施例１の目標駆動電流算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施例１の駆動電流低減モード算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施例１の燃料ポンプ駆動処理ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施例２の燃料ポンプ制御装置の回路構成を概略的に示す図である。 本発明の実施例３の燃料ポンプ制御装置の回路構成を概略的に示す図である。 本発明の実施例４の補機バッテリ電圧制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１１…エンジン（内燃機関）、１２…交流モータ、１３…トルクコンバータ、１４…変速機、１８…パワートレイン制御装置、１９…車両用制御装置（アイドルストップ制御手段）、２８…インバータ、２９…補機バッテリ制御装置、３０…高圧直流バッテリ、３１…補機バッテリ、３２…燃料ポンプ、３７…燃料ポンプ制御装置（起動電流低減制御手段，ブラシ劣化度合推定手段）、４３…駆動回路部、４０…警告表示部（警告手段）、５１…通電スイッチ、５２…抵抗切り替えスイッチ、５４…スイッチング素子、５５…制御デューティ算出部、５６…電流検出抵抗

Claims (16)

1. 燃料タンク内の燃料を汲み上げて内燃機関に供給する燃料ポンプの駆動源としてブラシ付きモータを用いた燃料ポンプの駆動制御装置において、
   前記燃料ポンプを起動する際に該燃料ポンプの駆動電流を低減して該燃料ポンプを起動する起動電流低減制御手段を備えていることを特徴とする燃料ポンプの駆動制御装置。
2. 前記起動電流低減制御手段は、前記燃料ポンプを起動する際に該燃料ポンプの電源電圧が所定電圧以上であるときに該燃料ポンプの駆動電流を低減する制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプの駆動制御装置。
3. 前記起動電流低減制御手段は、燃料ポンプ起動時のブラシストレス及び／又はブラシ劣化度合を判定し、その判定結果に応じて前記駆動電流の低減量及び／又は低減時間を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料ポンプの駆動制御装置。
4. 前記起動電流低減制御手段は、燃料ポンプ起動時の突入電流、突入電流ピーク値、突入電流持続時間のうちの少なくとも１つを予測又は検出し、その予測値又は検出値に応じて前記駆動電流の低減量及び／又は低減時間を変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の燃料ポンプの駆動制御装置。
5. 前記起動電流低減制御手段は、スタータを駆動せずに前記燃料ポンプを起動する場合とスタータを駆動しながら前記燃料ポンプを起動する場合とで前記駆動電流の低減量及び／又は低減時間を変更することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の燃料ポンプの駆動制御装置。
6. 前記起動電流低減制御手段は、前記スタータを駆動しながら前記燃料ポンプを起動する場合は、前記燃料ポンプの駆動電流を低減する制御を行わずに前記燃料ポンプを起動することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の燃料ポンプの駆動制御装置。
7. 停車中に所定のアイドルストップ条件が成立したときに前記内燃機関と前記燃料ポンプとを停止させ、その後、運転者が車両を発進させる所定の操作を行ったときに前記燃料ポンプを起動して前記内燃機関を自動始動するアイドルストップ制御手段を備え、
   前記起動電流低減制御手段は、前記アイドルストップ制御手段による自動始動時に前記燃料ポンプを起動する場合と通常の内燃機関の始動時に前記燃料ポンプを起動する場合とで前記駆動電流の低減量及び／又は低減時間を変更することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の燃料ポンプの駆動制御装置。
8. 前記起動電流低減制御手段は、前記駆動電流が流れる通電路の抵抗値を切り替えることで前記駆動電流を変化させることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の燃料ポンプの駆動制御装置。
9. 前記起動電流低減制御手段は、前記駆動電流が流れる通電路に設けられたスイッチング素子のデューティ比を可変することで前記駆動電流を変化させることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の燃料ポンプの駆動制御装置。
10. 前記起動電流低減制御手段は、電源電圧を可変することで前記駆動電流を変化させることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の燃料ポンプの駆動制御装置。
11. 前記起動電流低減制御手段は、要求エンジントルク、燃料残圧、電源電圧等の車両状態に応じて前記駆動電流の低減量及び／又は低減時間を変更し又は駆動電流を低減する制御を禁止することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の燃料ポンプの駆動制御装置。
12. 燃料タンク内の燃料を汲み上げて内燃機関に供給する燃料ポンプの駆動源としてブラシ付きモータを用いた燃料ポンプの駆動制御装置において、
    停車中に所定のアイドルストップ条件が成立したときに前記内燃機関と前記燃料ポンプとを停止させるアイドルストップを実行し、その後、運転者が車両を発進させる所定の操作を行ったときに前記燃料ポンプを起動して前記内燃機関を自動始動するアイドルストップ制御手段を備え、
    前記アイドルストップ制御手段は、燃料ポンプ起動時のブラシストレス、ブラシ劣化度合、突入電流、突入電流ピーク値、突入電流持続時間、内燃機関状態、車両状態のうちの少なくとも１つを予測又は検出し、その予測値又は検出値に応じてアイドルストップ時でも前記燃料ポンプを停止させずに駆動し続ける停止禁止制御と前記燃料ポンプを停止させる制御とを切り替えることを特徴とする燃料ポンプの駆動制御装置。
13. 燃料タンク内の燃料を汲み上げて内燃機関に供給する燃料ポンプの駆動源としてブラシ付きモータを用いた燃料ポンプの駆動制御装置において、
    停車中に所定のアイドルストップ条件が成立したときに前記内燃機関と前記燃料ポンプとを停止させるアイドルストップを実行し、その後、運転者が車両を発進させる所定の操作を行ったときに前記燃料ポンプを起動して前記内燃機関を自動始動するアイドルストップ制御手段を備え、
    前記アイドルストップ制御手段は、燃料ポンプ起動時のブラシストレス、ブラシ劣化度合、突入電流、突入電流ピーク値、突入電流持続時間、内燃機関状態、車両状態のうちの少なくとも１つを予測又は検出し、その予測値又は検出値に応じて前記アイドルストップによる前記燃料ポンプの停止頻度を可変することを特徴とする燃料ポンプの駆動制御装置。
14. 前記アイドルストップ時に前記燃料ポンプを停止させずに駆動し続ける場合、又はアイドルストップ時の前記燃料ポンプの停止頻度を低下させる場合、又はブラシ劣化度合が所定値以上となった場合に、運転者に警告する警告手段を備えていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の燃料ポンプの駆動制御装置。
15. 前記ブラシ劣化度合を推定する際に、前記燃料ポンプの起動回数、起動時の突入電流、突入電流ピーク値、突入電流持続時間のうちの少なくとも１つを用いて前記ブラシ劣化度合を推定するブラシ劣化度合推定手段を備えていることを特徴とする請求項１２乃至図１４のいずれかに記載の燃料ポンプの駆動制御装置。
16. 前記ブラシ劣化度合推定手段は、前記燃料ポンプの起動回数、起動時の突入電流、突入電流ピーク値、突入電流持続時間のうちの少なくとも１つを積算した値を用いて前記ブラシ劣化度合を推定するブラシ劣化度合推定手段を備えていることを特徴とする請求項１５に記載の燃料ポンプの駆動制御装置。

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