JP2009156047A - Fuel pump control device - Google Patents

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel pump control device capable of protecting a coil in terms of temperature without stopping a fuel pump even if the coil as a filter component abnormally generates heat, in a configuration for duty-controlling a driving element for energizing the fuel pump. <P>SOLUTION: A driving circuit 14 carries out 100%-energization to a power MOSFET 6 when a temperature detection signal is outputted from a temperature detection circuit 17 of a hybrid IC 3, recovers a duty when the temperature detection signal is cut in a duty 100%-energized state, and stops the duty 100%-energization to the power MOSFET 6 when a stop command is outputted from a voltage detection circuit 22. This can protect the coil 12 in terms of temperature without stopping the fuel pump 2 even if the external coil as the filter component abnormally generates heat. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば車両の燃料タンク内に貯留された燃料を燃料ポンプにより外部に供給する燃料ポンプ制御装置に関する。   The present invention relates to a fuel pump control device that supplies, for example, fuel stored in a fuel tank of a vehicle to the outside by a fuel pump.

従来、燃料ポンプ制御装置においては、モータラインに直列にコイルを挿入し、コンデンサと共にフィルタ構成をとり、ノイズ低減を実施している。燃料ポンプ負荷については、ロックやハーフロック等の定常電流より大きな過電流が流れる異常が発生する場合があり、その場合の制御装置の保護としては、従来は大きな過電流が流れた場合の過電流保護と過電流保護以下の異常電流が流れた場合の温度保護が有る。
特開平5−332215号公報
Conventionally, in a fuel pump control device, a coil is inserted in series with a motor line, and a filter configuration is taken together with a capacitor to reduce noise. For the fuel pump load, there may be abnormalities such as lock and half lock that flow overcurrent greater than the steady current. There is temperature protection when an abnormal current less than protection and overcurrent protection flows.
JP-A-5-332215

温度保護については、駆動素子及び制御ICが搭載されたセラミック基板の高い熱伝導を利用して、駆動素子及びフィルタ部品の概略温度を制御ICに内蔵している温度検出手段により、一括して検出し保護していた(特許文献1参照)。この手法は、燃料ポンプ制御の使用デューティ比がおよそ60〜100%の範囲であり、回路基板上の駆動素子発熱を主体に検出すれば、フィルタ部品も同様に保護が可能であったためである。   For temperature protection, using the high thermal conductivity of the ceramic substrate on which the drive element and control IC are mounted, the approximate temperature of the drive element and filter component is detected in a batch by the temperature detection means built in the control IC. And protected (see Patent Document 1). This is because the use duty ratio of the fuel pump control is in the range of approximately 60 to 100%, and the filter components can be similarly protected if the heat generation of the drive element on the circuit board is mainly detected.

それに対して、近年、燃料ポンプ制御については、最適制御を求めるために、60%以下の低デューティにおいても駆動することが必要となり、そのような領域まで使用条件の中で各部品の温度を保護しようとすると、フィルタ部品としてのコイルの発熱が駆動素子に比べて増大する場合がある。このため、従来の熱伝導を利用した温度検出では温度推定が困難であり、コイルの異常な発熱に対して例えばダイオードのVF温度特性を利用した温度検出回路による保護では確実に保護することができないという問題を生じる。
一方、コイルの異常な発熱を検出することが可能であるにしても、駆動素子に比較して温度保護の緊急性が低いことから、できるだけ燃料ポンプへの通電を継続するのが望ましい。
On the other hand, in recent years, in order to obtain optimum control for fuel pump control, it is necessary to drive even at a low duty of 60% or less, and the temperature of each part is protected under the usage conditions up to such a region. When trying to do so, the heat generation of the coil as the filter component may increase compared to the drive element. For this reason, it is difficult to estimate the temperature with conventional temperature detection using heat conduction, and it is not possible to reliably protect against abnormal heat generation of the coil, for example, with a temperature detection circuit using the VF temperature characteristics of the diode. This causes a problem.
On the other hand, even if it is possible to detect abnormal heat generation of the coil, it is desirable to continue energization to the fuel pump as much as possible because temperature urgency is lower than that of the drive element.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、燃料ポンプに通電する駆動素子をデューティ制御する構成において、フィルタ部品としてのコイルが異常に発熱した場合であっても、燃料ポンプを停止させることなくコイルを温度保護することが可能となる燃料ポンプ制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to control the fuel pump even when the coil as the filter part generates heat abnormally in a configuration in which the drive element energized to the fuel pump is duty controlled. An object of the present invention is to provide a fuel pump control device capable of protecting the temperature of a coil without stopping.

請求項1の発明によれば、制御手段により燃料ポンプに通電する駆動電流をデューティ制御することにより燃料供給量を制御することができる。ここで、通電により駆動素子及びコイルの温度が上昇した場合は、それらに対して伝熱的に設けられている熱伝導性の高い基板の温度が上昇するので、温度検出手段により検出した基板の温度が異常となった場合は、駆動素子に対する通電を直ちに停止するのが望ましい。   According to the first aspect of the invention, the fuel supply amount can be controlled by duty-controlling the drive current energized to the fuel pump by the control means. Here, when the temperature of the drive element and the coil increases due to energization, the temperature of the substrate having high thermal conductivity that is provided in a heat transfer manner increases, so that the temperature of the substrate detected by the temperature detecting means is increased. When the temperature becomes abnormal, it is desirable to immediately stop energization of the drive element.

ところが、燃料供給量を抑制するために駆動素子に対するデューティを小さくした場合は、コイルのスイッチング損失によりコイルの温度が駆動素子よりも上昇することがあり、このような場合は、燃料の供給を継続したままコイルの温度保護を図るのが望ましい。
そこで、制御手段は、基板の温度が異常であると判定した場合は、デューティ100%(直流)で駆動素子に通電することにより燃料供給を継続する。このようなデューティ100%通電によりコイルのスイッチング損失が無くなるので、通常はコイル、ひいては基板の温度が低下するようになる。従って、基板の温度が低下した場合は、駆動素子に対するデューティを復帰する。これにより、コイルの温度保護を図りながら燃料ポンプの駆動を継続することができる。
However, if the duty for the drive element is reduced in order to suppress the fuel supply amount, the coil temperature may rise above the drive element due to the switching loss of the coil. In such a case, the fuel supply is continued. It is desirable to keep the coil temperature protected.
Therefore, when it is determined that the substrate temperature is abnormal, the control means continues to supply fuel by energizing the drive element with a duty of 100% (direct current). Since the switching loss of the coil is eliminated by such duty 100% energization, the temperature of the coil and thus the substrate is usually lowered. Therefore, when the temperature of the substrate decreases, the duty for the drive element is restored. As a result, it is possible to continue driving the fuel pump while protecting the coil temperature.

さて、デューティ100%通電されたコイルの両端電圧によりコイルの抵抗値、ひいては概略温度を推定することが可能となるので、基板の温度異常が解消されない状態でコイルの温度が上昇していると判定した場合は、駆動素子に対する通電を停止することによりコイルの温度保護を図ることができる。   Now, since it is possible to estimate the resistance value of the coil, and thus the approximate temperature, by using the voltage across the coil that is energized with a duty of 100%, it is determined that the coil temperature has risen without the temperature abnormality of the substrate being resolved. In such a case, the coil temperature can be protected by stopping energization of the drive element.

請求項2の発明によれば、感温素子によりコイルの温度を直接検出するので、温度を推定する構成に比較して、コイルの温度保護の精度を高めることができる。
請求項3の発明によれば、燃料ポンプに対する現在のデューティ制御に近い制御をできるだけ維持するように実行しながら、コイルの温度保護を図ることができるので、温度異常時における燃料ポンプに対する制御性能を高めることができる。
請求項4の発明によれば、制御手段による温度保護の動作状態を外部に通知することができる。
According to the second aspect of the present invention, since the temperature of the coil is directly detected by the temperature sensing element, the accuracy of the temperature protection of the coil can be improved as compared with the configuration in which the temperature is estimated.
According to the third aspect of the present invention, the coil temperature protection can be achieved while executing the control so as to maintain the control close to the current duty control for the fuel pump as much as possible. Can be increased.
According to the invention of claim 4, it is possible to notify the operating state of the temperature protection by the control means to the outside.

(第1実施例)
以下、本発明の第1実施例について図1ないし図4を参照して説明する。
図1は、燃料ポンプ制御装置の電気的構成を示す電気回路図である。燃料ポンプ制御装置1は、車両の燃料タンク近傍もしくは車室内に設置され、燃料タンクに貯留されている燃料を外部の燃料消費装置であるエンジンに供給する燃料ポンプを駆動するようになっている。燃料ポンプ制御装置1は、燃料ポンプ2に供給する電力を制御するハイブリッドIC3を主体として構成されている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an electrical configuration of the fuel pump control device. The fuel pump control device 1 is installed in the vicinity of the fuel tank of the vehicle or in the passenger compartment, and drives a fuel pump that supplies fuel stored in the fuel tank to an engine that is an external fuel consuming device. The fuel pump control device 1 is mainly configured by a hybrid IC 3 that controls electric power supplied to the fuel pump 2.

ハイブリッドIC3は、図示しないセラミック基板上に、エンジンECU4からの指令に応じて動作する制御IC(制御手段に相当)5、制御IC5により駆動されるパワーMOSFET(駆動素子に相当)6、回生ダイオード7を搭載し、図示しない放熱フィンに熱伝導性の高い接着剤で接着固定されて構成されている。制御IC5は、制御用端子FPC及びダイアグノーシス用端子DIと接続されている。制御用端子FPCは、エンジンECU4から制御IC5に対する制御信号が入力される端子である。ダイアグノーシス用端子DIは、エンジンECU4により制御IC5を診断するための端子である。   The hybrid IC 3 includes a control IC (corresponding to control means) 5 that operates in response to a command from the engine ECU 4, a power MOSFET (corresponding to a drive element) 6 that is driven by the control IC 5, and a regenerative diode 7 on a ceramic substrate (not shown). Is mounted and fixed to a radiation fin (not shown) with an adhesive having high thermal conductivity. The control IC 5 is connected to the control terminal FPC and the diagnosis terminal DI. The control terminal FPC is a terminal to which a control signal for the control IC 5 is input from the engine ECU 4. The diagnosis terminal DI is a terminal for diagnosing the control IC 5 by the engine ECU 4.

制御IC5の電源端子は、コイル8を通じて電源端子+Bと接続されており、当該電源端子+Bを通じて車両のバッテリ9の正端子と接続されている。制御IC5のグランド端子はアース端子Eと接続され、当該アース端子Eを通じて車両ボデーにアース接続されている。   The power supply terminal of the control IC 5 is connected to the power supply terminal + B through the coil 8 and is connected to the positive terminal of the vehicle battery 9 through the power supply terminal + B. The ground terminal of the control IC 5 is connected to the earth terminal E, and is connected to the vehicle body through the earth terminal E.

パワーMOSFET6のドレインは回生ダイオード7を介してハイブリッドIC3の電源ラインと接続され、ソースはハイブリッドIC3のグランドラインと接続され、ゲートは制御IC5の出力端子と接続されている。燃料ポンプ2の正端子は正端子FP+及び電源端子+Bを通じて車両のバッテリ9の正端子と接続され、負端子は負端子FP−と接続されている。コイル8の両端とアース端子Eとの間にはコンデンサ10,11がそれぞれ接続されている。   The drain of the power MOSFET 6 is connected to the power supply line of the hybrid IC 3 via the regenerative diode 7, the source is connected to the ground line of the hybrid IC 3, and the gate is connected to the output terminal of the control IC 5. The positive terminal of the fuel pump 2 is connected to the positive terminal of the vehicle battery 9 through the positive terminal FP + and the power supply terminal + B, and the negative terminal is connected to the negative terminal FP−. Capacitors 10 and 11 are connected between both ends of the coil 8 and the ground terminal E, respectively.

パワーMOSFET6のドレインは、フィルタ部品としてのコイル12を介して負端子FP−と接続されている。負端子FP−とアース端子Eとの間にはフィルタ部品としてのコンデンサ13が接続されている。   The drain of the power MOSFET 6 is connected to the negative terminal FP− through a coil 12 as a filter component. A capacitor 13 as a filter component is connected between the negative terminal FP− and the ground terminal E.

図2は、制御IC5の構成のうち、本発明の構成に関連した構成を示す電気回路図である。パワーMOSFET6のゲートは駆動回路14と接続されている。入力処理回路15は、エンジンECU4から制御用端子FPCを通じて入力した制御信号を処理することによりスイッチ16を介して駆動回路14に通常指令を与える。駆動回路14は、入力処理回路15から与えられる通常指令に応じてパワーMOSFET6をデューティ制御する。   FIG. 2 is an electric circuit diagram showing a configuration related to the configuration of the present invention among the configurations of the control IC 5. The gate of the power MOSFET 6 is connected to the drive circuit 14. The input processing circuit 15 processes the control signal input from the engine ECU 4 through the control terminal FPC to give a normal command to the drive circuit 14 via the switch 16. The drive circuit 14 performs duty control on the power MOSFET 6 in accordance with a normal command given from the input processing circuit 15.

基本的には、制御IC5は、パワーMOSFET6をPWM等のデューティ制御(PWM制御)することにより燃料ポンプ2に対する通電電力、ひいては燃料ポンプ2の回転数を調整するようになっている。このようなデューティ制御によるスイッチングノイズが発生し、他の機器への影響及びラジオへのノイズ混入の問題があるため、コイル12やコンデンサ13といったノイズフィルタ部品を設けるようにしている。   Basically, the control IC 5 adjusts the electric power supplied to the fuel pump 2 and thus the rotational speed of the fuel pump 2 by performing duty control (PWM control) such as PWM on the power MOSFET 6. Since switching noise due to such duty control occurs and there is a problem of influence on other devices and noise mixing into the radio, noise filter components such as a coil 12 and a capacitor 13 are provided.

ハイブリッドIC3の発熱の大きな部品としては駆動素子であるパワーMOSFET6と回生ダイオード7であり、ハイブリッドIC3以外ではフィルタ部品であるコイル12である。
発熱部品であるパワーMOSFET6及び回生ダイオード7に関しては、制御IC5は、セラミック基板の高い熱伝導性を利用してセラミック基板の温度、ひいては発熱部品の温度を検出するダイオードのVF温度特性を利用した温度検出回路(温度検出手段に相当)17を有しており、その温度検出回路17により温度保護を図るようにしている。
The components that generate large heat of the hybrid IC 3 are a power MOSFET 6 and a regenerative diode 7 that are drive elements, and a coil 12 that is a filter component other than the hybrid IC 3.
Regarding the power MOSFET 6 and the regenerative diode 7 which are heat generating components, the control IC 5 uses the high thermal conductivity of the ceramic substrate to detect the temperature of the ceramic substrate, and thus the temperature using the VF temperature characteristic of the diode which detects the temperature of the heat generating component. A detection circuit (corresponding to temperature detection means) 17 is provided, and the temperature detection circuit 17 protects the temperature.

発熱部品であるコイル12に関しては、熱伝導性の高いゲルにて放熱フィンに固着し、その放熱フィンをハイブリッドIC3のセラミック基板と伝熱的に設け、制御IC5の温度検出回路17でパワーMOSFET6及び回生ダイオード7とまとめて温度検出することにより温度保護を図るようにしている。   The coil 12 that is a heat-generating component is fixed to the heat radiating fin with a gel having high thermal conductivity, and the heat radiating fin is provided in heat transfer with the ceramic substrate of the hybrid IC 3, and the power MOSFET 6 and the temperature detection circuit 17 of the control IC 5 are used. Temperature protection is achieved by detecting the temperature together with the regenerative diode 7.

温度検出回路17は、次のように構成されている。図2に示すようにハイブリッドIC3の電源ラインとグランドラインとの間に複数のダイオード18と抵抗19の直列回路が接続され、その共通接続点とコンパレータ20の反転入力端子とが接続され、非反転入力端子に温度異常を判定するための判定値が入力されている。ダイオード18の温度上昇に伴ってコンパレータ20の反転入力端子に入力している温度比例電圧が上昇して判定値を上回った場合はコンパレータ20から温度検出信号が出力される。この温度検出信号の出力状態ではスイッチ16がオフし、入力処理回路15から駆動回路14に出力されていた通常指令が断たれると共に、ダイアグ回路(異常通知手段に相当)21から異常温度を示すダイアグ信号がエンジンECU4に出力される。この場合、コンパレータ20にはヒステリシスが設定されており、温度検出信号が出力された状態では判定値のレベルが所定レベル低下するようになっている。   The temperature detection circuit 17 is configured as follows. As shown in FIG. 2, a series circuit of a plurality of diodes 18 and a resistor 19 is connected between the power supply line and the ground line of the hybrid IC 3, and a common connection point thereof is connected to the inverting input terminal of the comparator 20 so as to be non-inverting. A determination value for determining a temperature abnormality is input to the input terminal. When the temperature proportional voltage input to the inverting input terminal of the comparator 20 rises as the temperature of the diode 18 rises and exceeds the determination value, a temperature detection signal is output from the comparator 20. In the output state of this temperature detection signal, the switch 16 is turned off, the normal command output from the input processing circuit 15 to the drive circuit 14 is cut off, and an abnormal temperature is indicated from the diagnosis circuit (corresponding to the abnormality notification means) 21. A diagnosis signal is output to the engine ECU 4. In this case, hysteresis is set in the comparator 20, and the level of the determination value is lowered by a predetermined level when the temperature detection signal is output.

ところで、フィルタ部品であるコイル12は、トロイダルコアに銅線を巻いて構成されているチョークコイルであり、発熱要因として、巻線の抵抗分による銅損とスイッチングによる電圧変化によるコアでの鉄損がある。コイル12の発熱は、電流値による銅損と変化量による鉄損の和で決まり、銅損はデューティが高い(モータ電圧が高い)ほど高い。負荷であるモータ電流は、電圧に対して正の特性はあるものの、低電圧では傾きが小さいと考えられる。このため、従来使用しているデューティ以下となった場合は、図4に示すようにコイル12の発熱がパワーMOSFET6に比べて増大する場合があり、放熱フィンを通じた熱伝導ではパワーMOSFET6の温度推定が困難となる。このため、コイル12の異常な発熱に対してダイオードのVF温度特性を利用した温度検出回路17による温度保護では確実に保護することができないという問題を生じる。   By the way, the coil 12 as a filter component is a choke coil configured by winding a copper wire around a toroidal core, and as a heat generation factor, a copper loss due to the resistance of the winding and an iron loss at the core due to a voltage change due to switching. There is. The heat generation of the coil 12 is determined by the sum of the copper loss due to the current value and the iron loss due to the amount of change, and the copper loss is higher as the duty is higher (motor voltage is higher). Although the motor current as a load has a positive characteristic with respect to the voltage, it is considered that the slope is small at a low voltage. For this reason, when the duty is less than the conventionally used duty, as shown in FIG. 4, the heat generation of the coil 12 may increase as compared with the power MOSFET 6, and the temperature of the power MOSFET 6 is estimated by heat conduction through the radiation fin. It becomes difficult. For this reason, there arises a problem that the temperature detection by the temperature detection circuit 17 using the VF temperature characteristic of the diode cannot be reliably protected against abnormal heat generation of the coil 12.

そこで、本実施例では、図2に示すように制御IC5を構成した。即ち、温度検出回路17からの異常検出信号は駆動回路14に100%駆動指令として与えられるようになっており、駆動回路14は、100%駆動指令が与えられたときは、パワーMOSFET6に100%(直流)通電するようになっている。また、制御IC5は、コイル12の両端電圧を検出する電圧検出回路(電圧検出手段に相当)22を有して構成されている。   Therefore, in this embodiment, the control IC 5 is configured as shown in FIG. That is, the abnormality detection signal from the temperature detection circuit 17 is given to the drive circuit 14 as a 100% drive command, and the drive circuit 14 gives the power MOSFET 6 100% when a 100% drive command is given. (DC) is energized. The control IC 5 includes a voltage detection circuit (corresponding to voltage detection means) 22 that detects the voltage across the coil 12.

電圧検出回路22は、次のように構成されている。差動増幅回路23の入力端子には、抵抗24,25を介してコイル12の両端子が接続されている。差動増幅回路23の出力端子は、抵抗26を介して反転入力端子と接続されていると共にスイッチ27を介してコンパレータ28の非反転入力端子と接続されている。このスイッチ27は通常はオフしており、温度検出回路17から異常検出信号が出力されたときにオンする。コンパレータ28の反転入力端子には判定値が入力されており、差動増幅回路23からの電圧、つまりコイル12の両端電圧が判定値を上回った場合は、コンパレータ28から駆動回路14に停止指令が出力される。この場合、コイル12は温度が上昇すると、抵抗値が大きくなることから、コイル12にデューティ100%で通電した場合は、コイル12の両端電圧は温度に対して比例関係を示すことになる。
ダイアグ回路21は、温度検出回路17のコンパレータ20から温度検出信号が出力された場合は、異常温度及び100%通電への変更をダイアグ信号によりエンジンECU4へ出力する。
The voltage detection circuit 22 is configured as follows. Both terminals of the coil 12 are connected to input terminals of the differential amplifier circuit 23 via resistors 24 and 25. The output terminal of the differential amplifier circuit 23 is connected to the inverting input terminal via the resistor 26 and is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 28 via the switch 27. The switch 27 is normally turned off and is turned on when an abnormality detection signal is output from the temperature detection circuit 17. A determination value is input to the inverting input terminal of the comparator 28. When the voltage from the differential amplifier circuit 23, that is, the voltage across the coil 12, exceeds the determination value, a stop command is issued from the comparator 28 to the drive circuit 14. Is output. In this case, since the resistance value of the coil 12 increases as the temperature rises, when the coil 12 is energized with a duty of 100%, the voltage across the coil 12 is proportional to the temperature.
When the temperature detection signal is output from the comparator 20 of the temperature detection circuit 17, the diagnosis circuit 21 outputs the abnormal temperature and the change to 100% energization to the engine ECU 4 by the diagnosis signal.

次に、燃料ポンプ制御装置1の動作について説明する。
エンジンECU4から制御信号が与えられた場合は、入力処理回路15から駆動回路14に通常指令が与えられるので、駆動回路14によりパワーMOSFET6がデューティ制御され、燃料ポンプ2がデューティに応じた回転数で回転する。これにより、燃料タンクに収納されている燃料が目標流量でもってエンジンに供給される。
Next, the operation of the fuel pump control device 1 will be described.
When a control signal is given from the engine ECU 4, a normal command is given from the input processing circuit 15 to the drive circuit 14, so that the power MOSFET 6 is duty-controlled by the drive circuit 14 and the fuel pump 2 is rotated at a speed corresponding to the duty. Rotate. Thereby, the fuel stored in the fuel tank is supplied to the engine at the target flow rate.

パワーMOSFET6或いはコイル12の温度が正常な場合は、上述のようにエンジンECU4からの通常指令により燃料ポンプ2が駆動されるものの、デューティが低くなると、図4に示すようにコイル12の温度がパワーMOSFET6を上回るようになることがあり、このような場合は、コイル12に対して温度保護を図ればよい。このとき、温度検出回路17から駆動回路14に100%駆動指令が与えられるので、駆動回路14は、燃料ポンプ2をデューティ100%で駆動する。これにより、エンジンに対する燃料供給を継続することができる。   When the temperature of the power MOSFET 6 or the coil 12 is normal, the fuel pump 2 is driven by the normal command from the engine ECU 4 as described above. However, when the duty is reduced, the temperature of the coil 12 is increased as shown in FIG. In some cases, the temperature of the coil 12 may be protected. At this time, since a 100% drive command is given from the temperature detection circuit 17 to the drive circuit 14, the drive circuit 14 drives the fuel pump 2 with a duty of 100%. Thereby, the fuel supply to the engine can be continued.

このようなデューティ100%駆動が行われると、コイル12のスイッチングによる損失が無くなるので、コイル12の温度が低下するようになる。そして、温度検出回路17を構成するコンパレータ20に与えられている温度比例電圧が図3に示すように解除判定値を下回った場合は、コンパレータ20から出力されていた温度検出信号が停止するようになるので、スイッチ16がオンする。これにより、駆動回路14に通常指令が与えられるようになるので、駆動回路14は、それまでのデューティでもってパワーMOSFET6をデューティ制御するようになる。   When such 100% duty driving is performed, loss due to switching of the coil 12 is eliminated, so that the temperature of the coil 12 is lowered. When the temperature proportional voltage applied to the comparator 20 constituting the temperature detection circuit 17 falls below the release determination value as shown in FIG. 3, the temperature detection signal output from the comparator 20 is stopped. Therefore, the switch 16 is turned on. As a result, a normal command is given to the drive circuit 14, so that the drive circuit 14 performs duty control of the power MOSFET 6 with the duty until then.

しかしながら、上述のようなデューティ100%による駆動にかかわらず、コイル12の両端電圧が上昇した場合は、コイル12の温度が上昇していることになるので、電圧検出回路22を構成するコンパレータ28は、スイッチ27を通じて与えられるコイル12の両端電圧が判定値を上回った場合は、駆動回路14に停止指令を与える。これにより、駆動回路14は、パワーMOSFET6に対するデューティ100%通電を停止するので、燃料ポンプ2の駆動が停止すると共に、コイル12の温度が低下するようになる。このとき、コイル12の両端電圧は0となる。また、コンパレータ28から停止指令がダイアグ回路21に与えられるので、ダイアグ回路21は、エンジンECU4に対して停止を示すダイアグ信号を出力する。   However, regardless of the driving with 100% duty as described above, when the voltage across the coil 12 rises, the temperature of the coil 12 rises. Therefore, the comparator 28 constituting the voltage detection circuit 22 When the voltage across the coil 12 supplied through the switch 27 exceeds the determination value, a stop command is given to the drive circuit 14. As a result, the drive circuit 14 stops energization of the power MOSFET 6 with 100% duty, so that the drive of the fuel pump 2 stops and the temperature of the coil 12 decreases. At this time, the voltage across the coil 12 becomes zero. Further, since a stop command is given from the comparator 28 to the diagnosis circuit 21, the diagnosis circuit 21 outputs a diagnosis signal indicating stop to the engine ECU 4.

このような実施例によれば、制御IC5を構成する駆動回路14は、温度検出回路17から温度検出信号(100%駆動指令)が与えられた場合はパワーMOSFET6に100%通電し、その通電状態で温度検出信号が断たれた場合はデューティを復帰し、電圧検出回路22から停止指令が与えられた場合は、パワーMOSFET6に対する通電を停止するようにしたので、セラミック基板の温度のみで駆動素子に対する通電を停止してしまう従来構成のものと違って、フィルタ部品としてのコイル12が異常に発熱した場合であっても、燃料ポンプ2を停止させることなくコイル12の温度保護を図ることが可能となる。
しかも、コイル12の両端電圧を検出していることにより、負荷ラインの断線検出も可能となる。
According to such an embodiment, the drive circuit 14 constituting the control IC 5 energizes the power MOSFET 6 100% when the temperature detection signal (100% drive command) is given from the temperature detection circuit 17, and its energization state. When the temperature detection signal is interrupted, the duty is restored, and when the stop command is given from the voltage detection circuit 22, the energization to the power MOSFET 6 is stopped, so that only the temperature of the ceramic substrate is applied to the drive element. Unlike the conventional configuration in which the energization is stopped, even when the coil 12 as the filter part abnormally generates heat, it is possible to protect the temperature of the coil 12 without stopping the fuel pump 2. Become.
Moreover, by detecting the voltage across the coil 12, it is possible to detect disconnection of the load line.

(第2実施例)
次に、本発明の第2実施例について図5を参照して説明するに、第1実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。この第2実施例は、フィルタ部品としてのコイル12の温度を直接検出することを特徴とする。
コイル12にはサーミスタ等の感温素子31が伝熱的に接着されており、制御IC5は、コイル12の温度を直接検出する温度検出回路(第2温度検出手段に相当)32を有して構成されている。つまり、制御IC5の動作は、第1実施例と略同一であるが、コイル12の温度をコイル12の両端電圧から推測するのではなく温度検出回路32により直接検出する点が異なっている。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5. The same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The second embodiment is characterized in that the temperature of the coil 12 as the filter component is directly detected.
A thermosensitive element 31 such as a thermistor is thermally bonded to the coil 12, and the control IC 5 has a temperature detection circuit (corresponding to a second temperature detection means) 32 that directly detects the temperature of the coil 12. It is configured. That is, the operation of the control IC 5 is substantially the same as that of the first embodiment, except that the temperature of the coil 12 is not estimated from the voltage across the coil 12 but directly detected by the temperature detection circuit 32.

このような実施例によれば、制御IC5は、コイル12の温度を推定するのではなく直接検出することから、コイル12の温度の検出精度を高めて、コイル12の温度保護の精度を高めることができる。
尚、パワーMOSFET6に感温素子として図5に示すように感温ダイオード33を設け、パワーMOSFET6の温度を直接検出し、制御に反映させるようにしてもよい。この場合、コストが上昇することから、要求使用や使い方に合わせて実施するのが望ましい。
また、例えばコイル12の温度が低デューティにて検出温度に達した場合は、デューティを上昇させて温度低下有無を確認することにより駆動継続、或いは通電停止を判断して実行すると同時にダイアグ信号にて異常を知らせるようにしてもよい。
According to such an embodiment, since the control IC 5 directly detects the temperature of the coil 12 instead of estimating it, the detection accuracy of the temperature of the coil 12 is increased and the accuracy of temperature protection of the coil 12 is increased. Can do.
As shown in FIG. 5, the power MOSFET 6 may be provided with a temperature sensitive diode 33 as shown in FIG. 5, and the temperature of the power MOSFET 6 may be directly detected and reflected in the control. In this case, since the cost increases, it is desirable to implement according to the required use and usage.
Also, for example, when the temperature of the coil 12 reaches the detected temperature with a low duty, the duty is increased and the presence or absence of a temperature decrease is checked to determine whether to continue driving or stop energization, and at the same time with a diagnosis signal You may make it notify abnormality.

本発明は、上記実施例に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
第2実施例のようにコイル12にサーミスタ等の感温素子31を伝熱的に接着する構成において、制御IC5を、コイル12に対して温度保護を図る場合は、デューティをリニアに高めた状態または段階的に高めた状態でパワーMOSFET6に通電し、温度検出回路17における温度比例電圧が解除判定値を下回った場合は温度検出信号を停止し、温度検出回路32によるコイル12の検出温度が判定値を上回った場合は駆動回路14に停止指令を与えるように構成してもよい。このような構成によれば、燃料ポンプ2に対する現在のデューティ制御に近い制御をできるだけ維持するように実行しながら、コイル12の温度保護を図ることができるので、第1及び第2実施例に比較して、温度異常時における燃料ポンプ2に対する制御性能を高めることができる。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified or expanded as follows.
In the configuration in which the temperature sensing element 31 such as the thermistor is thermally transferred to the coil 12 as in the second embodiment, when the control IC 5 is intended to protect the temperature of the coil 12, the duty is increased linearly. Alternatively, when the power MOSFET 6 is energized in a stepwise increased state and the temperature proportional voltage in the temperature detection circuit 17 falls below the release determination value, the temperature detection signal is stopped, and the detected temperature of the coil 12 by the temperature detection circuit 32 is determined. If the value exceeds the value, a stop command may be given to the drive circuit 14. According to such a configuration, it is possible to protect the temperature of the coil 12 while performing control so as to maintain the control close to the current duty control for the fuel pump 2 as much as possible, so that it is compared with the first and second embodiments. And the control performance with respect to the fuel pump 2 at the time of temperature abnormality can be improved.

制御IC5に代えて、CPUにより駆動素子に対するデューティ制御を行うようにしてもよい。
燃料ポンプ制御装置1に燃料ポンプ2をローサイド接続に代えてハイサイド接続するようにしてもよい。
Instead of the control IC 5, the CPU may perform duty control on the driving element.
The fuel pump 2 may be connected to the fuel pump control device 1 on the high side instead of the low side connection.

本発明の第1実施例を示す燃料ポンプ制御装置の電気回路図1 is an electric circuit diagram of a fuel pump control apparatus showing a first embodiment of the present invention. 制御ICの構成を示す電気回路図Electric circuit diagram showing configuration of control IC 基板温度の変化に応じた各信号の状態を示す図The figure which shows the state of each signal according to the change of substrate temperature デューティに対応する温度変化を示す図Diagram showing temperature change corresponding to duty 本発明の第2実施例を示す図1相当図FIG. 1 equivalent view showing a second embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

図面中、1は燃料ポンプ制御装置、2は燃料ポンプ、5は制御IC(制御手段)、6はパワーMOSFET(駆動素子)、12はコイル、17は温度検出回路(温度検出手段)、21はダイアグ回路(異常通知手段)、22は電圧検出回路(電圧検出手段)、31は感温素子、32は温度検出回路(第2温度検出手段)である。   In the drawings, 1 is a fuel pump control device, 2 is a fuel pump, 5 is a control IC (control means), 6 is a power MOSFET (drive element), 12 is a coil, 17 is a temperature detection circuit (temperature detection means), and 21 is A diagnostic circuit (abnormality notification means), 22 is a voltage detection circuit (voltage detection means), 31 is a temperature sensing element, and 32 is a temperature detection circuit (second temperature detection means).

Claims (4)

熱伝導性の高い基板に搭載された駆動素子と、前記基板に搭載され、前記基板の温度を検出する温度検出手段を有すると共に前記駆動素子をデューティ制御する制御手段と、前記基板と伝熱的に設けられ、前記駆動素子と前記燃料ポンプとの間に接続されたフィルタ部品としてのコイルとを備えた燃料ポンプ制御装置において、
前記制御手段は、前記コイルの両端電圧を検出する電圧検出手段を備え、前記駆動素子に対してデューティ制御の実行状態で前記温度検出手段により検出した前記基板の温度が異常であると判定した場合はデューティ100%で前記駆動素子に通電し、その通電状態で前記基板の温度異常が解消したと判定した場合はデューティを復帰し、前記基板の温度異常が解消されない状態で前記電圧検出手段による前記コイルの両端電圧に基づいて当該コイルの温度が上昇している判定した場合は前記駆動素子に対する通電を停止することを特徴とする燃料ポンプ制御装置。
A driving element mounted on a substrate having high thermal conductivity; a temperature detecting means mounted on the substrate for detecting the temperature of the substrate; and a control means for duty-controlling the driving element; and In the fuel pump control device provided with a coil as a filter component provided between the drive element and the fuel pump,
The control means includes voltage detection means for detecting a voltage across the coil, and determines that the temperature of the substrate detected by the temperature detection means is abnormal in a duty control execution state for the drive element. Energizes the drive element with a duty of 100%, and when it is determined that the temperature abnormality of the substrate has been eliminated in the energized state, the duty is restored, and the voltage detection means by the voltage detection means in a state where the temperature abnormality of the substrate is not eliminated A fuel pump control device that stops energization of the drive element when it is determined that the temperature of the coil is rising based on the voltage across the coil.
熱伝導性の高い基板に搭載された駆動素子と、前記基板に搭載され、前記基板の温度を検出する温度検出手段を有すると共に前記駆動素子をデューティ制御する制御手段と、前記基板と伝熱的に設けられ、前記駆動素子と前記燃料ポンプとの間に接続されたフィルタ部品としてのコイルとを備えた燃料ポンプ制御装置において、
前記コイルに伝熱的に設けられた感温素子を備え、
前記制御手段は、前記感温素子により前記コイルの温度を検出する第2温度検出手段を備え、前記駆動素子に対してデューティ制御の実行状態で前記温度検出手段により検出した前記基板の温度が異常であると判定した場合はデューティ100%で前記駆動素子に通電し、その通電状態で前記基板の温度異常が解消したと判定した場合はデューティを復帰し、前記基板の温度異常が解消されない状態で前記第2温度検出手段による前記コイルの温度に基づいて当該コイルの温度が上昇していると判定した場合は前記駆動素子に対する通電を停止することを特徴とする燃料ポンプ制御装置。
A driving element mounted on a substrate having high thermal conductivity; a temperature detecting means mounted on the substrate for detecting the temperature of the substrate; and a control means for duty-controlling the driving element; and In the fuel pump control device provided with a coil as a filter component provided between the drive element and the fuel pump,
A temperature-sensitive element provided in a heat transfer manner on the coil;
The control means includes second temperature detection means for detecting the temperature of the coil by the temperature sensing element, and the temperature of the substrate detected by the temperature detection means in an execution state of duty control with respect to the drive element is abnormal. When it is determined that the drive element is energized with a duty of 100%, and when it is determined that the temperature abnormality of the substrate has been resolved in the energized state, the duty is restored, and the temperature abnormality of the substrate is not resolved The fuel pump control device according to claim 1, wherein when it is determined that the temperature of the coil is rising based on the temperature of the coil by the second temperature detecting means, the energization to the drive element is stopped.
熱伝導性の高い基板に搭載された駆動素子と、前記基板に搭載され、前記基板の温度を検出する温度検出手段を有すると共に前記駆動素子をデューティ制御する制御手段と、前記基板と伝熱的に設けられ、前記駆動素子と前記燃料ポンプとの間に接続されたフィルタ部品としてのコイルとを備えた燃料ポンプ制御装置において、
前記コイルに伝熱的に設けられた感温素子を備え、
前記制御手段は、前記感温素子により前記コイルの温度を検出する第2温度検出手段を備え、前記駆動素子に対してデューティ制御の実行状態で前記温度検出手段により検出した前記基板の温度が異常であると判定した場合はデューティをリニアに高めた状態または段階的に高めた状態で前記駆動素子に通電し、その通電状態で前記基板の温度異常が解消したと判定した場合はデューティを復帰し、前記基板の温度異常が解消されない状態で前記第2温度検出手段による前記コイルの温度に基づいて当該コイルの温度が上昇していると判定した場合は前記駆動素子に対する通電を停止することを特徴とする燃料ポンプ制御装置。
A driving element mounted on a substrate having high thermal conductivity; a temperature detecting means mounted on the substrate for detecting the temperature of the substrate; and a control means for duty-controlling the driving element; and In the fuel pump control device provided with a coil as a filter component provided between the drive element and the fuel pump,
A temperature-sensitive element provided in a heat transfer manner on the coil;
The control means includes second temperature detection means for detecting the temperature of the coil by the temperature sensing element, and the temperature of the substrate detected by the temperature detection means in an execution state of duty control with respect to the drive element is abnormal. When it is determined that the drive element is energized in a state where the duty is increased linearly or stepwise, the duty is restored when it is determined that the temperature abnormality of the substrate has been eliminated in the energized state. When it is determined that the temperature of the coil is rising based on the temperature of the coil by the second temperature detection means in a state where the temperature abnormality of the substrate is not eliminated, the energization to the drive element is stopped. Fuel pump control device.
前記制御手段は、前記駆動回路に対して100%通電したこと、或いは通電を停止したことを外部に出力する異常通知手段を備えていることを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載の燃料ポンプ制御装置。   4. The control means according to claim 1, further comprising an abnormality notification means for outputting to the outside that the drive circuit has been energized 100% or has been de-energized. Fuel pump control device.
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