JP2019100270A - 燃料ポンプの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 機関制御ユニット及び燃料ポンプドライバによって構成される、燃料ポンプの制御装置における故障発生時にフェールセーフ対応処理を適切に行い、異常事態を確実に回避できる制御装置を提供する。【解決手段】 機関制御ユニット（ＥＣＵ）１から燃料ポンプドライバ（ＦＰＤ）２への駆動制御指令値ＤＵＴＹの伝達が不能となる通信遮断状態においては、駆動制御指令値ＤＵＴＹとして最大指令値ＤＴＹＭＡＸ（１００％）を用いて、燃料ポンプ４を駆動するようにＦＰＤ２が構成されており、イグニッションスイッチ２１がオフ状態となって燃料ポンプ４を停止したときは、駆動制御指令値ＤＵＴＹがＤＴＹＭＡＸであっても燃料ポンプ４の停止状態を維持し、イグニッションスイッチ２１がオン状態にあり、駆動制御指令値ＤＵＴＹがＤＴＹＭＡＸであるときは、燃料ポンプ４を駆動する。【選択図】 図３

Description

本発明は、燃料タンク内の燃料を内燃機関に供給する燃料ポンプの制御装置に関し、特に内燃機関の制御を行う機関制御ユニットと、燃料ポンプの作動を制御する燃料ポンプドライバとを備え、機関制御ユニットが燃料ポンプドライバへ駆動制御指令値を伝達し、燃料ポンプドライバが伝達された駆動制御指令値に基づいて燃料ポンプの作動を制御する制御装置に関する。

特許文献１には、車両を駆動する内燃機関へ燃料を供給する燃料ポンプの作動を、車両の状態に応じて制御する燃料ポンプ制御装置が示されている。この燃料ポンプ制御装置は、内燃機関を制御する機関制御装置と通信線（例えば車両内のコンピュータネットワーク）を介して接続されており、機関制御装置からの伝達される信号に基づいて燃料ポンプの駆動制御を行う。この燃料ポンプ制御装置によれば、車両の状態がアイドル状態またはアイドルストップ状態であると判定したと同時に燃料ポンプを停止し、アイドル状態から走行状態に移行したと判定したと同時に燃料ポンプを起動する制御が行われる。

特開２０１６−８４７３９号公報

燃料ポンプ制御装置（燃料ポンプドライバ）と、機関制御装置との間に設けられる通信線の断線などに起因して、２つの制御装置間の通信が不能となる通信遮断状態では、上述した燃料ポンプの停止・起動が正常に行われず、燃料ポンプを作動させるべきときに停止する異常事態、あるいは燃料ポンプを停止させるべきときに作動し続けるような異常事態が想定される。特許文献１には、このような通信遮断状態が発生した場合におけるフェールセーフ対応処理については何ら記載されていない。

本発明は、機関制御ユニット及び燃料ポンプドライバによって構成される、燃料ポンプの制御装置における故障発生時にフェールセーフ対応処理を適切に行い、上記異常事態を確実に回避できる制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、燃料タンク（５）内の燃料を内燃機関（３）に供給する燃料ポンプ（４）の制御装置であって、前記機関の制御を行う機関制御ユニット（１）と、前記燃料ポンプへの電源供給を制御する燃料ポンプドライバ（２）とを備え、前記機関制御ユニット（１）が前記燃料ポンプドライバ（２）へ駆動制御指令値（ＤＵＴＹ）を伝達し、前記燃料ポンプドライバ（２）が伝達された駆動制御指令値（ＤＵＴＹ）に基づいて前記燃料ポンプ（４）の作動を制御する制御装置において、前記燃料ポンプドライバ（２）は、前記駆動制御指令値（ＤＵＴＹ）の伝達が遮断された通信遮断状態においては、前記駆動制御指令値（ＤＵＴＹ）として予め設定された特定駆動指令値（ＤＵＴＹＭＡＸ）を用いて、前記燃料ポンプ（４）を駆動するように構成されており、前記機関制御ユニット（１）への電源の供給／遮断を切り換えるイグニッションスイッチ（２１）がオフ状態となって前記燃料ポンプ（４）を停止したときは、前記駆動制御指令値（ＤＵＴＹ）が前記特定駆動指令値（ＤＴＹＭＡＸ）となっても前記燃料ポンプ（４）の停止状態を維持し、前記イグニッションスイッチ（２１）がオン状態にあり、前記駆動制御指令値（ＤＵＴＹ）が前記特定駆動指令値（ＤＴＹＭＡＸ）であるときは、前記燃料ポンプ（４）を駆動することを特徴とする。

この構成によれば、機関制御ユニットから燃料ポンプドライバへの駆動制御指令値の伝達が遮断された通信遮断状態においては、駆動制御指令値として予め設定された特定駆動指令値を用いて、燃料ポンプを駆動するように燃料ポンプドライバが構成されており、イグニッションスイッチがオフ状態となって燃料ポンプを停止したときは、駆動制御指令値が特定駆動指令値となっても燃料ポンプの停止状態が維持される一方、イグニッションスイッチがオン状態にあり、駆動制御指令値が特定駆動指令値であるときは、燃料ポンプが駆動される。したがって、駆動制御指令値が特定駆動指令値である場合においてイグニッションスイッチがオンされているときは、燃料ポンプが駆動されるので、駆動制御指令値を伝達する通信線が断線した場合でも機関が作動不能となる事態を回避できる。一方、イグニッションスイッチがオフされているときは、駆動制御指令値が特定駆動指令値であっても燃料ポンプの停止状態が維持されるので、燃料ポンプを無駄に駆動することを防止できる。例えば、燃料ポンプドライバと電源との間に電源リレーが設けられている場合において、その電源リレーのオン固着故障が発生したときは、イグニッションスイッチがオフされても燃料ポンプドライバへの電源供給が継続されて、駆動制御指令値が特定駆動指令値となる場合が想定されるが、そのような場合でも燃料ポンプの停止状態が維持されるので、燃料ポンプを無駄に駆動することが防止される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の燃料ポンプの制御装置において、前記機関制御ユニット（１）は、前記燃料ポンプ（４）を停止させるときは、前記駆動制御指令値（ＤＵＴＹ）を停止指令値（ＤＴＹ０１，ＤＴＹ０２）に設定し、前記イグニッションスイッチ（２１）がオン状態にあるときの停止指令値（ＤＴＹ０２）を、前記イグニッションスイッチ（２１）がオフ状態にあるときの停止指令値（ＤＴＹ０１）と異なる値に設定することを特徴とする。

この構成によれば、燃料ポンプを停止させるときは、駆動制御指令値が停止指令値に設定され、イグニッションスイッチがオン状態にあるときの停止指令値は、イグニッションスイッチがオフ状態にあるときの停止指令値と異なる値に設定されるので、燃料ポンプドライバは停止指令値の値によって、イグニッションスイッチのオンオフを認識することができる。したがって、イグニッションスイッチのオンオフ状態にそれぞれに対応して停止指令用の通信線を設ける必要がない。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の燃料ポンプの制御装置において、前記機関制御ユニット（１）は、前記燃料ポンプ（４）を停止状態から始動するときは、前記駆動制御指令値（ＤＵＴＹ）を、前記停止指令値（ＤＴＹ０１，ＤＴＹ０２）及び前記特定駆動指令値（ＤＴＹＭＡＸ）とは異なる始動指令値（ＤＴＹ２）に設定することを特徴とする。

この構成によれば、燃料ポンプを停止状態から始動するときは、駆動制御指令値が、停止指令値及び特定駆動指令値とは異なる始動指令値に設定される。このような始動指令値を設けることにより、停止指令が行われた後においても必要に応じて燃料ポンプの始動を適切に行うことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の燃料ポンプの制御装置において、前記始動指令値（ＤＴＹ２）は、前記燃料ポンプ（４）の回転速度を最大とする指令値であることを特徴とする。
この構成によれば、始動指令値は、燃料ポンプの回転速度を最大とする指令値とされるので、始動時において燃料ポンプを応答性良く起動することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか１項に記載の燃料ポンプの制御装置において、前記機関制御ユニット（１）は、前記イグニッションスイッチ（２１）がオン状態からオフ状態への移行直後に、前記駆動制御指令値（ＤＵＴＹ）を第１停止指令値（ＤＴＹ０１）に設定し、前記燃料ポンプドライバ（２）は、前記第１停止指令値（ＤＴＹ０１）を受信したときは前記イグニッションスイッチ（２１）がオフ状態にあると認識し、前記駆動制御指令値（ＤＵＴＹ）が前記特定駆動指令値（ＤＴＹＭＡＸ）であっても、前記燃料ポンプ（４）の停止状態を維持することを特徴とする。

この構成によれば、燃料ポンプドライバは、第１停止指令値を受信したときはイグニッションスイッチがオフ状態にあると認識することができるので、駆動制御指令値が特定駆動指令値であっても、燃料ポンプの停止状態を継続することによって、燃料ポンプを無駄に駆動することを防止できる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の燃料ポンプの制御装置において、前記機関制御ユニット（１）は、前記イグニッションスイッチ（２１）がオン状態にあり、かつ前記機関（３）が停止したときは、前記駆動制御指令値（ＤＵＴＹ）を前記第１停止指令値（ＤＴＹ０１）とは異なる第２停止指令値（ＤＴＹ０２）に設定し、前記燃料ポンプドライバ（２）は、前記第２停止指令値（ＤＴＹ０２）を受信したときに前記燃料ポンプ（４）を停止し、その後、前記第１停止指令値（ＤＴＹ０１）、前記第２停止指令値（ＤＴＹ０２）、及び特定駆動指令値（ＤＴＹＭＡＸ）とは異なる始動指令値（ＤＴＹ２）を受信したときに、前記燃料ポンプ（４）を始動することを特徴とする。

この構成によれば、イグニッションスイッチがオン状態にあり、かつ機関が停止したとき、すなわちアイドリングストップが行われたときは、駆動制御指令値が第１停止指令値とは異なる第２停止指令値に設定されるので、燃料ポンプドライバは、第２停止指令値を受信したときは、イグニッションスイッチがオン状態にあって一時的に機関が停止したことを認識し、燃料ポンプを停止させることによって、消費電力を低減することができる。その後、第１停止指令値、第２停止指令値、及び特定駆動指令値とは異なる始動指令値を受信したときは、機関の再始動が行われたことを認識し、機関の再始動に合わせて燃料ポンプを始動することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６の何れか１項に記載の燃料ポンプの制御装置において、前記イグニッションスイッチ（２１）のオンオフに対応してオンオフされる燃料ポンプ電源リレー（１１）を備え、前記イグニッションスイッチ（２１）はバッテリ（８）と前記機関制御ユニット（１）との間に配置され、前記燃料ポンプ電源リレー（１１）は、前記バッテリ（８）と前記燃料ポンプドライバ（２）との間に配置されることを特徴とする。

この構成によれば、燃料ポンプ電源リレーがイグニッションスイッチとは別に設けられるので、燃料ポンプを駆動するモータをブラシレスモータとすることによって、燃料ポンプ駆動電流が増加した場合においても、イグニッションスイッチの電流容量（最大許容電流）を大きくすることなく、電源供給のオンオフを制御できる。その結果、コストの増加を回避できる。一般的には、イグニッションスイッチと燃料ポンプ電源リレーとを直列に接続し、例えば燃料ポンプ電源リレーのオン固着故障が発生した場合でもイグニッションスイッチをオフすることによって、燃料ポンプを停止可能とする回路構成が採用される。そのため、燃料ポンプを駆動するモータの駆動電流（燃料ポンプ駆動電流）が増加した場合には、イグニッションスイッチ及び燃料ポンプ電源リレーの電流容量を大きくすることが必要となる。これに対し請求項７の構成によれば、イグニッションスイッチは、バッテリから燃料ポンプ電源リレーを介して燃料ポンプドライバに至る電流経路外に配置されているので、イグニッションスイッチの電流容量を増加させる必要がなく、コスト増加を回避することが可能となる。

本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の要部の構成を示す図である。 燃料ポンプの駆動制御指令値（ＤＵＴＹ）と、燃料ポンプ回転数（ＮＰ）との関係を示す図である。 本発明の概要を説明するためのタイムチャート（イグニッションスイッチのオフオンが行われた場合の制御）を示す図である。 本発明の概要を説明するためのタイムチャート（アイドリングストップが開始され終了した場合の制御）を示す図である。 駆動制御指令値（ＤＵＴＹ）を算出する処理のフローチャートである。 駆動制御指令値（ＤＵＴＹ）に応じて燃料ポンプの駆動制御を行う処理のフローチャートである。

以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の要部の構成を示す図である。内燃機関（以下「エンジン」という）３には、回転速度センサ、冷却水温センサなどのエンジン運転状態検出用センサ（図示せず）が装着されており、それらのセンサの検出信号はエンジン制御電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）１に供給される。ＥＣＵ１には、イグニッションスイッチ２１の他、図示しない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、エンジン３によって駆動される車両の走行速度を検出する車速センサなども接続されており、ＥＣＵ１はイグニッションスイッチ２１のオンオフ状態、及び各種センサの検出信号に基づいて、エンジン３の作動制御（燃料供給制御、点火制御）を行う。

エンジン３には、燃料タンク５から燃料通路７を介して燃料が供給される。燃料タンク５の内部には、燃料ポンプ４が設けられており、燃料ポンプ４の作動は燃料ポンプドライバ（以下「ＦＰＤ」という）２によって制御される。

ＥＣＵ１は、主電源リレー９を介して電源としてのバッテリ８に接続されており、主電源リレー９の駆動ソレノイド１２の一端はバッテリ８に接続され、他端はＥＣＵ１に接続されている。主電源リレー９のオンオフはＥＣＵ１によって制御される。主電源リレー９を介して供給される電力は主としてＥＣＵ１自体の作動に使用される。バッテリ８とＥＣＵ１との間には、当該車両の運転者がオンオフ操作可能なイグニッションスイッチ２１が設けられている。

バッテリ８とＦＰＤ２との間には、燃料ポンプ電源リレー１１が設けられており、燃料ポンプ電源リレー１１の駆動ソレノイド１４の一端はイグニッションスイッチ２１に接続され、他端はＥＣＵ１に接続されている。したがって、イグニッションスイッチ２１を介して供給される電力の一部は、駆動ソレノイド１４による燃料ポンプ電源リレー１１のオン作動に適用される。燃料ポンプ電源リレー１１は、ＥＣＵ１によってオンオフが制御される。

ＦＰＤ２は通信線１６を介してＥＣＵ１と接続されており、ＥＣＵ１から送信されるパルス信号のデューティ比を駆動制御指令値ＤＵＴＹとして受信し、駆動制御指令値ＤＵＴＹに応じて燃料ポンプ４の駆動制御を行う。ＦＰＤ２は、駆動制御指令値ＤＵＴＹに応じてブラシレスモータを駆動する三相交流駆動電流をブラシレスモータに供給する。

イグニッションスイッチ２１がオフ状態からオン状態へ切り換えられると、ＥＣＵ１は主電源リレー９、及び燃料ポンプ電源リレー１１を直ちにオンする。一方、イグニッションスイッチ２１がオン態からオフ状態へ切り換えられたときは、直ちに燃料ポンプリレー１１がオフされ、その後ＥＣＵ１は、後述する停止指令値ＤＴＹ０１，ＤＴＹ０２の出力処理、所定の学習処理、及び他の演算処理を含む後処理（例えば２秒程度の時間（以下「遅延時間ＴＤＬＹ」という）を要する）を実行し、その後、主電源リレー９をオフする。

なお、図１に示す構成における電源の供給線には、実際には適宜の位置にフューズが接続されるが、図示を省略している。

図２は、本実施形態における駆動制御指令値ＤＵＴＹと、燃料ポンプ回転数ＮＰとの関係を示す図である。本実施形態では、駆動制御指令値ＤＵＴＹが「０」より大きい第１指令値ＤＴＹ１（例えば２０％）から１００％より小さい第２指令値ＤＴＹ２（例えば９０％）までの範囲を通常動作用指令値として使用する。すなわち、駆動制御指令値ＤＵＴＹが第１指令値ＤＴＹ１であるときは、ＦＰＤ２は燃料ポンプ回転数ＮＰが第１所定回転数ＮＰ１（例えば１０００ｒｐｍ）となるように燃料ポンプ４を駆動し、駆動制御指令値ＤＵＴＹが第２指令値ＤＴＹ２であるときは、燃料ポンプ回転数ＮＰが最大回転数ＮＰＭＡＸ（例えば１５０００ｒｐｍ）となるように燃料ポンプ４を駆動し、第１指令値ＤＴＹ１から第２指令値ＤＴＹ２の間では、駆動制御指令値ＤＵＴＹの増加量に比例して燃料ポンプ回転数ＮＰが増加するように燃料ポンプ４を駆動する。

また第１指令値ＤＴＹ１より小さいＤＴＹ０１及びＤＴＹ０２をそれぞれ第１停止指令値及び第２停止指令値として使用する。すなわち、ＦＰＤ２は、駆動制御指令値ＤＵＴＹが第１停止指令値ＤＴＹ０１または第２停止指令値ＤＴＹ０２であるときは、燃料ポンプ４を停止させる。また、駆動制御指令値ＤＵＴＹが、第２指令値ＤＴＹ２より大きく１００％より小さい第３指令値ＤＴＹ３から１００％までの範囲内の値に設定されたときは、燃料ポンプ回転数ＮＰが第２所定回転数ＮＰ２（例えば１００００ｒｐｍ）となるように燃料ポンプ４を駆動する。

本実施形態では、ＦＰＤ２に電源が供給された状態（イグニッションスイッチ２１がオン状態にあるとき、あるいは燃料ポンプ電源リレー１１のオン固着故障が発生したとき）には、通信線１６が断線した場合には、ＦＰＤ２においては駆動制御指令値ＤＵＴＹは１００％と認識されるように、ＦＰＤ２が構成されている。また燃料ポンプ電源リレー１１のオン固着故障が発生した状態で、イグニッションスイッチ２１がオフされると、遅延時間ＴＤＬＹ経過後にＥＣＵ１が作動しなくなるため、通信線１６が断線していなくても、駆動制御指令値ＤＵＴＹは１００％と認識される。

例えばＦＰＤ２において通信線１６の接続端子をプルアップ抵抗を介して電源線に接続し、ＥＣＵ１においては、通信線１６の接続端子とグランドとの間にスイッチ素子を配置し、そのスイッチ素子をオンオフすることで、デューティ比可変の指令信号をＦＰＤ２に伝達するような構成が採用される。

図３及び図４は本発明の概要を説明するためのタイムチャートであり、図３は燃料ポンプ電源リレー１１のオン固着故障が発生した状態でイグニッションスイッチ２１がオン状態からオフ状態へ移行し、その後オフ状態からオン状態へ移行した場合に対応する。図３（ａ）〜（ｄ）は、それぞれイグニッションスイッチ２１のオンオフ状態、ＥＣＵ１の電源のオンオフ状態、駆動制御指令値ＤＵＴＹ、及び燃料ポンプ４の作動状態（作動（ＯＮ）または停止（ＯＦＦ））の推移を示す。

時刻ｔ１においてイグニッションスイッチ２１がオフされると、ＥＣＵ１は駆動制御指令値ＤＵＴＹを第１停止指令値ＤＴＹ０１に設定する。ＦＰＤ２は、イグニッションスイッチ２１のオフによる停止指令であることを認識し、直ちに燃料ポンプ４を停止する。ＥＣＵ１は遅延時間ＴＤＬＹ経過後の時刻ｔ２に主電源リレー９をオフして電源オフ状態に移行する。この図に示す動作例では、燃料ポンプ電源リレー１１のオン固着故障が発生しているため、ＥＣＵ１が電源オフ状態となると、通信線１６が断線した状態と同様に、駆動制御指令値ＤＵＴＹの値が１００％となるが、ＦＰＤ２は、第１停止指令値ＤＴＹ０１を受信しているため、イグニッションスイッチ２１がオフされたことを認識しており、燃料ポンプ４の停止状態を維持する。なお、燃料ポンプ電源リレー１１のオン固着故障が発生していない場合には、ＥＣＵ１がオフ状態に移行すると燃料ポンプ電源リレー１１がオフされてＦＰＤ２への電源が供給されなくなるため、燃料ポンプ４の停止状態が維持される。

時刻ｔ３においてイグニッションスイッチ２１がオンされると、ＥＣＵ１が電源オン状態となって作動を開始し、時刻ｔ３から始動時間ＴＳＴが経過する時刻ｔ４まで、駆動制御指令値ＤＵＴＹを始動指令値に相当する第２指令値ＤＴＹ２に設定し、その後はエンジン３に供給すべき燃料量に応じた駆動制御指令値ＤＵＴＹに設定する。始動時間ＴＳＴは、エンジン３のクランキング開始時点から完爆判定が行われるまでの時間であり、エンジン回転数が完爆判定回転数（例えば４００〜５００ｒｐｍ）に達すると完爆と判定される。

ＦＰＤ２は、駆動制御指令値ＤＵＴＹが第２指令値ＤＴＹ２であることを認識すると、停止している燃料ポンプ４を始動させるために、第２指令値ＤＴＹ２に対応する最大回転数ＮＰＭＡＸで燃料ポンプ４を駆動する制御を行い、時刻ｔ４以後はエンジン３の運転状態に応じて変更された駆動制御指令値ＤＵＴＹに対応する回転数ＮＰで燃料ポンプ４を駆動する制御を行う。

この制御によって、燃料ポンプ電源リレー１１のオン固着故障が発生していても、イグニッションスイッチ２１がオフされたときは、燃料ポンプ４を確実に停止させ、その後イグニッションスイッチ２１がオンされると、燃料ポンプ４を確実に始動することができる。

図４は、車両運転中におけるエンジン３の自動停止、すなわちアイドリングストップが実行された場合の制御を説明するためのタイムチャートであり、図４（ａ）〜（ｃ）は、アイドリングストップフラグＦＩＳＴＰ、駆動制御指令値ＤＵＴＹ、及び燃料ポンプ４の作動状態の推移を示す。

時刻ｔ１１において所定のアイドリングストップ実行条件が成立すると、ＥＣＵ１はエンジン３を停止し、駆動制御指令値ＤＵＴＹを第２停止指令値ＤＴＹ０２に設定する。ＦＰＤ２は、第２停止指令値ＤＴＹ０２を受信するとアイドリングストップが開始されたことを認識して、燃料ポンプ４を停止する。

時刻ｔ１２においてアイドリングストップフラグＦＩＳＴＰが「０」に戻ると、ＥＣＵ１はエンジン３を再始動すべく、時刻ｔ１２から始動時間ＴＳＴが経過する時刻ｔ１３まで、駆動制御指令値ＤＵＴＹを第２指令値ＤＴＹ２に設定し、その後はエンジン３の運転状態に応じた駆動制御指令値ＤＵＴＹに設定する。ＦＰＤ２は、駆動制御指令値ＤＵＴＹが第２指令値ＤＴＹ２を認識すると、停止している燃料ポンプ４を始動させるために、第２指令値ＤＴＹ２に対応する最大回転数ＮＰＭＡＸで燃料ポンプ４を駆動する制御を行い、時刻ｔ１３以後はエンジン３の運転状態に応じて変更された駆動制御指令値ＤＵＴＹに対応する回転数ＮＰで燃料ポンプ４を駆動する制御を行う。

この制御によって、イグニッションスイッチ２１のオン状態が維持されてエンジン３を停止させるアイドリングストップの実行中は燃料ポンプ４を確実に停止させ、アイドリングストップの終了時（エンジン３の再始動時）において燃料ポンプ４を確実に始動することができる。

燃料ポンプ４の始動時に駆動制御指令値を最大回転数ＮＰＭＡＸに対応する第２指令値ＤＴＹ２に設定することにより、燃料ポンプ４を応答性良く始動することができる。

図５は、駆動制御指令値ＤＵＴＹを算出する処理のフローチャートであり、この処理は一定時間毎にＥＣＵ１において実行される。
ステップＳ１１では、イグニッションスイッチ２１がオンされているか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、この処理の前回実行時にイグニッションスイッチ２１がオフされていたか否かを判別する（ステップＳ１２）。その答が否定（ＮＯ）であって、オン状態が継続しているときは、始動フラグＦＳＴが「１」であるか否かを判別する（ステップＳ１３）。始動フラグＦＳＴは、後述するステップＳ１４またはＳ１７で、燃料ポンプ４を停止状態から始動させるときに「１」に設定される。

イグニッションスイッチ２１がオン状態では、アイドリングストップの実行中以外は燃料ポンプ４は作動しているため、通常は始動フラグＦＳＴは「０」であって、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、アイドリングストップフラグＦＩＳＴＰが「１」であるか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、駆動制御指令値ＤＵＴＹを第２停止指令値ＤＴＹ０２に設定する（ステップＳ２１）。

ステップＳ１５の答が否定（ＮＯ）であるときは、アイドリングストップフラグＦＩＳＴＰが前回「１」であったか否かを判別する（ステップＳ１６）。その答が否定（ＮＯ）、すなわちアイドリングストップフラグＦＩＳＴＰが「０」である状態が継続しているときは、ステップＳ２０に進んで通常制御を実行する。通常制御では、エンジン３の運転状態に応じて燃料ポンプ４を必要な回転数ＮＰで作動させるように駆動制御指令値ＤＵＴＹを設定する。

ステップＳ１６の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわち、アイドリングストップフラグＦＩＳＴＰが「１」から「０」に変化した直後であるときは、ステップＳ１７に進み、駆動制御指令値ＤＵＴＹを始動指令値に相当する第２指令値ＤＴＹ２に設定するとともに、始動フラグＦＳＴを「１」に設定する。ステップＳ１８では、ステップＳ１７で始動フラグＦＳＴを「１」に設定した時点から始動時間ＴＳＴが経過したか否かを判別する。最初はその答は否定（ＮＯ）となり、処理を終了する。次回の実行時には、ステップＳ１３の答が肯定（ＹＥＳ）となるため、直ちにステップＳ１８に進む。始動時間ＴＳＴが経過するとステップＳ１８の答が肯定（ＹＥＳ）となるので、始動フラグＦＳＴを「０」に戻し（ステップＳ１９）、通常制御に移行する（ステップＳ２０）。

ステップＳ１２の答が肯定（ＹＥＳ）であるとき、すなわちイグニッションスイッチ２１がオフ状態からオン状態へ移行した直後であるときは、ステップＳ１４に進み、ステップＳ１７と同様に駆動制御指令値ＤＵＴＹを始動指令値に相当する第２指令値ＤＴＹ２に設定するとともに、始動フラグＦＳＴを「１」に設定する。その後、ステップＳ１８に進む。したがって、イグニッションスイッチ２１がオンされた時点から始動時間ＴＳＴ経過するまでは、駆動制御指令値ＤＵＴＹが第２指令値ＤＴＹ２に維持され、その後通常制御に移行する。

ステップＳ１１の答が否定（ＮＯ）であるときは、すなわちイグニッションスイッチ２１がオフされた時点から遅延時間ＴＤＬＹが経過する前であるときは、ステップＳ２２に進み、この処理の前回実行時においてイグニッションスイッチ２１がオン状態にあったか否かを判別する。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、駆動制御指令値ＤＵＴＹを第１停止指令値ＤＴＹ０１に設定する（ステップＳ２３）。ステップＳ２２の答が否定（ＮＯ）であるときは処理を終了する。したがって、駆動制御指令値ＤＵＴＹは、イグニッションスイッチ２１のオフ直後に第１停止指令値ＤＴＹ０１に設定され、ＥＣＵ１の作動中はその値に維持される。

図６は、駆動制御指令値ＤＵＴＹに応じて燃料ポンプ４の駆動制御を行う処理のフローチャートであり、この処理は一定時間毎にＦＰＤ２において実行される。
ステップＳ３１では、燃料ポンプ４が停止しているか否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）、すなわち作動中であるときは、駆動制御指令値ＤＵＴＹが第１停止指令値ＤＴＹ０１と等しいか否かを判別する（ステップＳ３７）。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、イグニッションスイッチ２１がオフされたことを認識してＩＧオフフラグＦＩＧＯＦＦを「１」に設定し（ステップＳ３８）、燃料ポンプ４を停止する（ステップＳ４２）。ステップＳ３７の答が否定（ＮＯ）であるときは、ＩＧオフフラグＦＩＧＯＦＦを「０」に設定し（ステップＳ３９）、駆動制御指令値ＤＵＴＹが第２停止指令値ＤＴＹ０２と等しいか否かを判別する（ステップＳ４０）。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、アイドリングストップ実行中であると認識し（ステップＳ４１）、燃料ポンプ４を停止させる（ステップＳ４２）。

ステップＳ４０の答が否定（ＮＯ）であるときは、駆動制御指令値ＤＵＴＹが最大指令値ＤＴＹＭＡＸ（＝１００％）と等しいか否かを判別する（ステップＳ４３）。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは通信線１６が断線したと判定し、燃料ポンプ４を第２所定回転数ＮＰ２で駆動する（ステップＳ４５）。ステップＳ４３の答が否定（ＮＯ）であるときは、ステップＳ４４に進み、駆動制御指令値ＤＵＴＹに応じた回転数ＮＰで燃料ポンプ４を駆動する。

燃料ポンプ４が停止中であるときは、ステップＳ３１からＳ３２に進み、ステップＳ４３と同様に駆動制御指令値ＤＵＴＹが最大指令値ＤＴＹＭＡＸ（＝１００％）と等しいか否かを判別する。その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、ＩＧオフフラグＦＩＧＯＦＦが「１」であるか否かを判別する（ステップＳ３３）。その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、燃料ポンプ４の停止状態を維持する（ステップＳ４２）。ステップＳ３２及びＳ３３の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、燃料ポンプ電源リレー１１のオン固着故障が発生している可能性があるため、ステップＳ３３からステップＳ４２に移行した場合には、以下のようなオン固着判定処理を実行する。

ＥＣＵ１は、第１指令値ＤＴＹ１未満の駆動制御指令値ＤＵＴＹをＦＰＤ２に伝達し、ＦＰＤ２から停止状態を示す帰り信号を受信したときは正常と判定する。一方、ＦＰＤ２から運転状態を示す帰り信号を受信したときは、ＥＣＵ１は燃料ポンプ電源リレー１１のオン固着が発生したと判定する。

ステップＳ３３の答が否定（ＮＯ）であるときは、イグニッションスイッチ２１がオン状態にあるので、例えばアイドリングストップ実行中に通信線１６の断線が発生した場合が想定され、ステップＳ４５に進む。したがって、停止していた燃料ポンプ４が始動される。通信線１６が断線している場合には、始動指令値としての第２指令値ＤＴＹ２を受信できないためである。

ステップＳ３２の答が否定（ＮＯ）であるときは、ステップＳ３５に進み。駆動制御指令値ＤＵＴＹが第２指令値ＤＴＹ２に等しいか否かを判別する。この答が否定（ＮＯ）であるときは、停止状態を維持する（ステップＳ４２）。ステップＳ３５の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわちＥＣＵ１から始動指令値である第２指令値ＤＴＹ２が送信されたときは、燃料ポンプ４を始動し、駆動制御指令値ＤＵＴＹに応じた回転数ＮＰで燃料ポンプ４を駆動する。

ステップＳ３７からステップＳ３８を経由して燃料ポンプ４が停止されたときは、駆動制御指令値ＤＵＴＹが最大指令値ＤＴＹＭＡＸであると認識されても（図３，時刻ｔ２〜ｔ３の期間）、ステップＳ３３の答が肯定（ＹＥＳ）となり、燃料ポンプ４の停止状態が維持される。すなわち、イグニッションスイッチ２１がオフされても燃料ポンプ電源リレー１１のオン状態が継続するオン固着故障が発生している場合には、ＦＰＤ２は第１停止指令値ＤＴＹ０１によってイグニッションスイッチ２１がオフされたことを認識できるので、燃料ポンプ４の停止状態を継続して、燃料ポンプ４を無駄に駆動することを防止できる。

また通信線１６の断線が発生したときは、イグニッションスイッチ２１がオン状態であれば、燃料ポンプ４は第２所定回転数ＮＰ２で駆動されるので、エンジン３が運転不能となる事態を回避できる。

なお、燃料ポンプ電源リレー１１のオン固着故障、または通信線１６の断線が発生していると判定したときには、ＥＣＵ１のメモリに故障内容を示す故障情報を保存する。その後、販売店等で故障情報が確認されると、リレー交換などの修理が行われる。ＥＣＵ１は故障情報の保存に代えて、または故障情報の保存とともに故障警報表示（ＬＥＤの点灯など）を行うようにしてもよい。

以上のように本実施形態では、ＥＣＵ１からＦＰＤ２への駆動制御指令値ＤＵＴＹの伝達が遮断される通信遮断状態、すなわち通信線１６の断線時においては、駆動制御指令値ＤＵＴＹとして、特定駆動指令値である最大指令値ＤＴＹＭＡＸ（＝１００％）を用いて、燃料ポンプ４を駆動するようにＦＰＤ２が構成されており、イグニッションスイッチ２１がオフ状態となって燃料ポンプ４を停止したときは、駆動制御指令値ＤＵＴＹが最大指令値ＤＴＹＭＡＸであっても（図６，ステップＳ３２の答が肯定（ＹＥＳ））、燃料ポンプ４の停止状態が維持される一方、イグニッションスイッチ２１がオン状態にあり、駆動制御指令値ＤＵＴＹが最大指令値ＤＴＹＭＡＸであるときは、燃料ポンプ４が第２所定回転数ＮＰ２で駆動される。したがって、駆動制御指令値ＤＵＴＹが最大指令値ＤＴＹＭＡＸである場合においてイグニッションスイッチ２１がオンされているときは（図６，ステップＳ４３の答が肯定（ＹＥＳ）またはステップＳ３３が否定（ＮＯ）のとき）、燃料ポンプ４が駆動されるので、駆動制御指令値ＤＵＴＹを伝達する通信線１６が断線した場合でもエンジン３が作動不能となる事態を回避できる。一方、イグニッションスイッチ２１がオフされているときは、駆動制御指令値ＤＵＴＹが最大指令値ＤＴＹＭＡＸである場合（リレー１１のオン固着故障発生時）でも燃料ポンプ４の停止状態が維持されるので、燃料ポンプ４を無駄に駆動することを防止できる。

また燃料ポンプ４を停止させるときは、駆動制御指令値ＤＵＴＹが第１停止指令値ＤＴＹ０１または第２停止指令値ＤＴＹ０２に設定され、イグニッションスイッチ２１がオン状態にあるときの第２停止指令値ＤＴＹ０２（例えば１５％）は、イグニッションスイッチ２１がオフ状態にあるときの第１停止指令値ＤＴＹ０１（例えば１０％）と異なる値に設定されるので、ＦＰＤ２は停止指令値の値によって、イグニッションスイッチ２１のオンオフを認識することができる。したがって、イグニッションスイッチ２１のオンオフ状態のそれぞれに対応して停止指令用の通信線を設ける必要がない。

また燃料ポンプ４を停止状態から始動するときは、駆動制御指令値ＤＵＴＹが、停止指令値ＤＴＹ０１，ＤＴＹ０２，及び最大指令値ＤＴＹＭＡＸとは異なる始動指令値としての第２指令値ＤＴＹ２に設定される。始動指令値を設けることにより、停止指令が行われた後においても必要に応じて燃料ポンプ４の始動を適切に行うことができる。
また始動指令値は、燃料ポンプ４の回転数ＮＰを最大とする第２指令値ＤＴＹ２とされるので、始動時において燃料ポンプ４を応答性良く起動することができる。

またＦＰＤ２は、第１停止指令値ＤＴＹ０１を受信したときはイグニッションスイッチ２１がオフ状態にあると認識することができるので、駆動制御指令値ＤＵＴＹが最大指令値ＤＴＹＭＡＸであっても、燃料ポンプ４の停止状態を継続することによって、燃料ポンプ４を無駄に駆動することを防止できる。

またイグニッションスイッチ２１がオン状態にあり、かつエンジン３が停止したとき、すなわちアイドリングストップが行われているときは、駆動制御指令値ＤＵＴＹが第１停止指令値ＤＴＹ０１とは異なる第２停止指令値ＤＴＹ０２に設定されるので、ＦＰＤ２は、第２停止指令値ＤＴＹ０２を受信したときは、イグニッションスイッチ２１がオン状態にあって一時的にエンジン３が停止したことを認識し、燃料ポンプ４を停止させることによって、消費電力を低減することができる。その後、第１停止指令値ＤＴＹ０１、第２停止指令値ＤＴＹ０２、及び最大指令値ＤＴＹＭＡＸとは異なる始動指令値としての第２指令値ＤＴＹ２を受信したときは、エンジン３の再始動が行われたことを認識し、その再始動に合わせて燃料ポンプ４を始動することができる。

また燃料ポンプ電源リレー１１がイグニッションスイッチ２１とは別に設けられるので、燃料ポンプ４を駆動するモータをブラシレスモータとすることによって、燃料ポンプ駆動電流が増加した場合においても、イグニッションスイッチ２１の電流容量を大きくすることなく、電源供給のオンオフを制御できる。その結果、コストの増加を回避できる。一般的には、イグニッションスイッチ２１と燃料ポンプ電源リレー１１とを直列に接続し、燃料ポンプ電源リレー１１のオン固着故障が発生した場合でもイグニッションスイッチ２１をオフすることによって、燃料ポンプ４を停止可能とする回路構成が採用される。そのため、燃料ポンプ４を駆動するモータの駆動電流（燃料ポンプ駆動電流）が増加した場合には、イグニッションスイッチ２１及び燃料ポンプ電源リレー１１の電流容量を大きくすることが必要となる。これに対し本実施形態の構成によれば、イグニッションスイッチ２１は、バッテリ８から燃料ポンプ電源リレー１１を介してＦＰＤ２に至る電流経路外に配置されているので、イグニッションスイッチ２１の電流容量を増加させる必要がなく、コスト増加を回避することが可能となる。

なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、第１停止指令値及び第２停止指令値をそれぞれ１０％及び１５％としたが、これらの設定値に限定されるものではなく、通常使用範囲（２０％〜１００％）外の値であれば任意に設定可能である。ただし、通信線１６の断線を判定するための特定駆動指令値とは異なる値に設定する必要がある。また始動指令値は、回転数ＮＰを最大とする第２指令値ＤＴＹ２に限るものではなく、通常使用範囲内の値（一つの値に特定せず、通常使用範囲内に含まれる何れかの値）が伝達されたことを条件に始動するようにしてもよい。

１ エンジン制御電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２ 燃料ポンプドライバ（ＦＰＤ）
３ 内燃機関
４ 燃料ポンプ
５ 燃料タンク
７ 燃料通路
８ バッテリ（電源）
９ 主電源リレー
１１ 燃料ポンプ電源リレー
２１ イグニッションスイッチ
ＤＵＴＹ 駆動制御指令値

Claims (7)

1. 燃料タンク内の燃料を内燃機関に供給する燃料ポンプの制御装置であって、前記機関の制御を行う機関制御ユニットと、前記燃料ポンプへの電源供給を制御する燃料ポンプドライバとを備え、前記機関制御ユニットが前記燃料ポンプドライバへ駆動制御指令値を伝達し、前記燃料ポンプドライバが伝達された駆動制御指令値に基づいて前記燃料ポンプの作動を制御する制御装置において、
   前記燃料ポンプドライバは、前記駆動制御指令値の伝達が遮断された通信遮断状態においては、前記駆動制御指令値として予め設定された特定駆動指令値を用いて、前記燃料ポンプを駆動するように構成されており、
   前記機関制御ユニットへの電源の供給／遮断を切り換えるイグニッションスイッチがオフ状態となって前記燃料ポンプを停止したときは、前記駆動制御指令値が前記特定駆動指令値となっても前記燃料ポンプの停止状態を維持し、
   前記イグニッションスイッチがオン状態にあり、前記駆動制御指令値が前記特定駆動指令値であるときは、前記燃料ポンプを駆動することを特徴とする燃料ポンプの制御装置。
2. 前記機関制御ユニットは、前記燃料ポンプを停止させるときは、前記駆動制御指令値を停止指令値に設定し、前記イグニッションスイッチがオン状態にあるときの停止指令値を、前記イグニッションスイッチがオフ状態にあるときの停止指令値と異なる値に設定することを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプの制御装置。
3. 前記機関制御ユニットは、前記燃料ポンプを停止状態から始動するときは、前記駆動制御指令値を、前記停止指令値及び前記特定駆動指令値とは異なる始動指令値に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の燃料ポンプの制御装置。
4. 前記始動指令値は、前記燃料ポンプの回転速度を最大とする指令値であることを特徴とする請求項３に記載の燃料ポンプの制御装置。
5. 前記機関制御ユニットは、前記イグニッションスイッチがオン状態からオフ状態への移行直後に、前記駆動制御指令値を第１停止指令値に設定し、
   前記燃料ポンプドライバは、前記第１停止指令値を受信したときは前記イグニッションスイッチがオフ状態にあると認識し、前記駆動制御指令値が前記特定駆動指令値であっても、前記燃料ポンプの停止状態を維持することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の燃料ポンプの制御装置。
6. 前記機関制御ユニットは、前記イグニッションスイッチがオン状態にあり、かつ前記機関が停止したときは、前記駆動制御指令値を前記第１停止指令値とは異なる第２停止指令値に設定し、その後前記機関の始動時に前記駆動制御指令値を、前記第１停止指令値、前記第２停止指令値、及び特定駆動指令値とは異なる始動指令値に設定し、
   前記燃料ポンプドライバは、前記第２停止指令値を受信したときに前記燃料ポンプを停止し、その後、前記始動指令値を受信したときに、前記燃料ポンプを始動することを特徴とする請求項５に記載の燃料ポンプの制御装置。
7. 前記イグニッションスイッチのオンオフに対応してオンオフされる燃料ポンプ電源リレーを備え、
   前記イグニッションスイッチはバッテリと前記機関制御ユニットとの間に配置され、前記燃料ポンプ電源リレーは、前記バッテリと前記燃料ポンプドライバとの間に配置されることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の燃料ポンプの制御装置。

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