JP2020045832A - 燃料ポンプ制御システム、および燃料ポンプの異常の兆候を検出する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の使用状況等に左右されず、燃料ポンプの異常の兆候を検出する。【解決手段】燃料ポンプ制御システムは、内燃機関の１以上の目標項目の制御目標値に基づいて燃料ポンプを制御するポンプ制御部３１と、燃料ポンプへの印加電流、印加電圧、発生電圧、前記燃料ポンプの回転数を含む燃料ポンプの動作状態を示すポンプ特性値のうち燃料ポンプの劣化を判定するために必要なポンプ特性値を取得するポンプ特性検出部３２と、ポンプ特性検出部で取得されたポンプ特性値を制御目標値とともに記録するポンプ特性記録部３３と、記録されたポンプ特性値と、制御目標値と、２以上の制御目標値の組み合わせと、のうち少なくとも１つを用いて、燃料ポンプの劣化を判定するための判定閾値を設定する判定閾値設定部３４と、ポンプ特性記録部に蓄えられたポンプ特性値と、判定閾値とを用いて燃料ポンプの劣化を判定する燃料ポンプ劣化判定部と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、燃料ポンプ制御システム、および燃料ポンプの異常の兆候を検出する方法に関する。

特許文献１には、車載電子部品の故障の予兆を検出することが記載され、車載電子部品の例として燃料ポンプが記載されている。特許文献１では、車載電子部品に影響を与え車載電子部品の異常の原因となり得る外部状況における異常要因事象の発生回数が予兆検出用閾値を超えた場合に、車載電子部品の故障の兆候を検出することが記載されている。そして、車載電子部品の故障の兆候が検出されたときに、車載電子部品の異常が検出されやすいように、検出閾値を変更することが記載されている。

特開２０１１−１８９７８８号公報

燃料ポンプは、車両の使用状況により、作動状態の変化が大きい。そのため、取得した燃料ポンプ特性が燃料ポンプの異常の兆候を示す場合、燃料ポンプの作動自体に異常が生じたことに起因して生じた兆候なのか、燃料ポンプの作動自体は正常であるが燃料ポンプの作動状態が変化したことに起因して生じた兆候なのか、を判断できなかった。そのため、車両の使用状況等に左右されず、燃料ポンプの異常の兆候を検出することが求められている。

発明の一形態によれば、燃料タンク（１２）から内燃機関（１８）に燃料を供給する燃料ポンプ制御システムが提供される。この燃料ポンプ制御システム（３０）は、前記内燃機関の１以上の目標項目の制御目標値に基づいて前記燃料ポンプを制御するポンプ制御部（３１）と、前記燃料ポンプへの印加電流、印加電圧、発生電圧、前記燃料ポンプの回転数のいずれか１つ以上を含む前記燃料ポンプの動作状態を示すポンプ特性値のうち前記燃料ポンプの劣化を判定するために必要なポンプ特性値を取得するポンプ特性検出部（３２）と、前記ポンプ特性検出部で取得された前記ポンプ特性値を前記制御目標値とともに記録するポンプ特性記録部（３３）と、記録された前記ポンプ特性値と、前記制御目標値と、２以上の前記制御目標値の組み合わせと、のうち少なくとも１つを用いて、前記燃料ポンプの劣化を判定するための判定閾値を設定する判定閾値設定部（３４）と、前記ポンプ特性記録部に蓄えられた前記ポンプ特性値と、前記判定閾値とを用いて前記燃料ポンプの劣化を判定する燃料ポンプ劣化判定部（３５）と、を備える。この形態によれば、燃料ポンプのポンプ特性値が目標項目の制御目標値に対して設定された判定閾値から外れた場合に燃料ポンプの異常の兆候を検出するので、車両の使用状況、状態によって目標項目の制御目標値が変わっても、燃料ポンプの異常の兆候を検出することができる。

車両の概略構成を示す説明図である。 燃料ポンプ制御システムの概略構成を示す説明図である。 燃料ポンプの制御フローチャートである。 燃料の燃圧のフィードバック制御フローチャートである。 燃料ポンプの異常の予兆の判断フローチャートである。 異常の予兆の判断の判定閾値と判断の例を示すグラフの例である。 異常の予兆の判断の例を示すグラフの例である。 異常の予兆の判断の判定閾値と判断の例を示すグラフの例である。 異常の予兆の判断の判定閾値と判断の例を示すグラフの例である。 異常の予兆の判断の判定閾値と判断の例を示すグラフの例である。

図１に示される車両１０は、内燃機関であるエンジン１８で燃料を燃焼させて動力を得て走行する。制御部４０（図１では「ＥＣＵ４０」と記載）は、車両１０のアクセルペダル４２の踏み込み量と速度センサ４３から取得した車両１０の速度とから、エンジン１８に必要な燃料の流量と燃料の圧力（「燃圧」とも呼ぶ。）の目標値を算出し、ポンプ制御部３１とインジェクタ１６とを制御し、エンジン１８に燃料を供給させる。燃料ポンプ２０は、フレキシブル管１５によりフタ１３に接続され、さらに燃料供給管１４に接続されている。燃料ポンプ２０は、ポンプ制御部３１からの指令により燃料タンク１２中の燃料を吸い上げ、燃料供給管１４、インジェクタ１６を介してエンジン１８に供給する。燃料供給管１４には圧力センサ１７が搭載されており、燃料配管内の圧力を検出する。スタートスイッチ４４（イグニッションスイッチ４４とも呼ぶ。図１では「スタートＳＷ４４」と記載）は、車両１０の起動、停止を指示するスイッチである。インストルメントパネル４６は、運転者に車両１０の情報を提示する装置であり、例えば、車両１０速度や、燃料の残量、車両の機器の異常、等を表示し、運転者に報知する。

燃料ポンプ制御システム部３０は、図２に示すように、ポンプ制御部３１と、ポンプ特性検出部３２と、ポンプ特性記録部３３と、判定閾値設定部３４と、燃料ポンプ劣化判定部３５と、を備える。ポンプ制御部３１は、目標燃圧と圧力センサ１７より得られる実燃圧とのずれを一致させるように電動モータ２１を駆動する。燃料ポンプ２０を駆動させる信号は、燃料ポンプ２０の流量・圧力特性と相関のある電圧を目標電圧として出力するものや、目標を燃料ポンプ２０の回転数とし、目標回転数に応じた各相電圧にて出力する。燃料ポンプ２０は、電動モータ２１の駆動により燃料タンク１２（図１）中の燃料を吸い上げ、燃料供給管１４に送る。

ポンプ特性検出部３２は、電動モータ２１を目標電圧で駆動させた際に実際に駆動された結果の電圧、電流や、実際に駆動された結果の回転数を取得する。電圧や電流、回転数は、各種センサを用いて検出してもよいし、検出回路をＥＣＵや燃料ポンプ制御システム部３０に備え、検出してもよい。実際に駆動された結果の電動モータ２１の印加電圧や印加電流、燃料ポンプ２０の回転数は、燃料ポンプ２０の動作状態を示すポンプ特性であり、その値を「ポンプ特性値」と呼ぶ。ポンプ特性記録部３３は、燃料ポンプ２０の動作状態を示すポンプ特性値を、燃料の流量、燃料の圧力、温度、と共に記録する。なお、燃料ポンプ制御システム部３０を備えず、制御部４０が燃料ポンプ制御システム部３０の機能を実行する構成であってもよい。なお、燃料の温度は、直接燃料供給管１４に取り付けた燃料温度センサ１９から取得してもよい。なお、燃料温度センサ１９の取り付け場所は、配管でなくともタンク内、エンジン等に取り付けたものでも良い。また、燃料の温度は、外気温にも影響を受け、外気温とほぼ同じ温度であるため、外気温を測定し、燃料の温度として用いての他の手段からの推定であっても良い。また、燃料の温度を測定せず、記録されないように構成しても良い。

判定閾値設定部３４は、燃料ポンプ２０の劣化を判定するための判定閾値を設定する。判定閾値をどのように設定するかは、後述する。燃料ポンプ劣化判定部３５は、ポンプ特性記録部３３に蓄えられたポンプ特性値と、判定閾値とを用いて燃料ポンプ２０の劣化を判定し、燃料ポンプ２０に異常の兆候が生じているか否かを検出する。

図３は、車両１０の起動後、ポンプ制御部３１が繰り返し行う処理である。なお、これらの処理は、ポンプ制御部３１の代わりに制御部４０が行っても良い。

ステップＳ１０では、ポンプ制御部３１は、制御部４０が算出した要求燃圧と要求流量を受信する。ポンプ制御部３１は、要求燃圧を制御目標値として、燃料ポンプ２０を制御する。

ステップＳ２０では、ポンプ制御部３１は、圧力センサ１７から燃圧（実燃圧）を取得する。

ステップＳ３０では、ポンプ制御部３１は、実燃圧が要求燃圧となるようにフィードバック制御を行う。この燃圧フィードバックは、燃圧でなくとも、流量をパラメータにした流量フィードバックでもよい。

ステップＳ４０では、ポンプ制御部３１は、燃料ポンプ劣化判定部３５に、燃料ポンプ２０に異常の兆候（「異常の予兆」あるいは単に「予兆」とも呼ぶ。）が生じているか否かを判断させる。

図４を用いて、フィードバック処理について説明する。ステップＳ１００では、ポンプ制御部３１は、実燃圧と要求燃圧との大小関係を判断する。ポンプ制御部３１は、実燃圧が要求燃圧とほぼ一致している場合には、フィードバック制御を終了する。実燃圧が要求燃圧とほぼ一致とは、例えば、実燃圧が要求燃圧を中心として予め定めた範囲内である場合を意味し、予め定めた範囲内とは、例えば、目標値に対して、±Ｗ［％］（Ｗは、例えば５以下の値）の範囲内である。予め定めた範囲内を、±Ｗ［％］という相対値でなく、±Ｘ［Ｐａ］のように絶対値で規定しても良い。

実燃圧が要求燃圧未満の場合、例えば実燃圧が『目標値×（１００−Ｗ）／１００』以下の場合には、ポンプ制御部３１は、処理をステップＳ１１０に移行し、燃圧を増加する処理を行う。例えば、燃料ポンプ２０を駆動する電動モータ２１に印加する駆動電圧（印加電圧）や駆動電流（印加電流）、または、燃料ポンプ２０の回転数を上げる。その後ステップＳ１００に戻る。

実燃圧が要求燃圧以上の場合には、例えば『目標値×（１００＋Ｗ）／１００』以上の場合にはポンプ制御部３１は、処理をステップＳ１２０に移行し、燃圧を減少する処理を行う。例えば、燃料ポンプ２０を駆動する電動モータ２１に印加する駆動電圧や駆動電流、または、燃料ポンプ２０の回転数を下げる。その後ステップＳ１００に戻る。

図５を用いて、異常の予兆の判定処理について説明する。ステップＳ３００では、ポンプ制御部３１は、燃料ポンプ２０の動作状態を示すポンプ特性値を取得する。本実施形態では、燃料ポンプ２０の動作状態を示すポンプ特性は、例えば、電動モータ２１への印加電流、印加電圧、発生電圧、燃料ポンプ２０の回転数、また、ブラシレスモータでは相切り替え時の還流時間を含む。なお、燃料ポンプ２０の動作状態を示すポンプ特性値として、燃料の温度を含めても良い。

ステップＳ３１０では、ポンプ制御部３１は、燃料ポンプ２０の目標項目の制御目標値を取得する。本実施形態では、目標項目は、『燃料の流量』や『燃料の圧力』を意味し、目標項目の制御目標値は、燃料の流量の値、燃料の圧力の制御目標値である。なお、フィードバック処理により、制御目標値である燃料の目標流量は実流量とほぼ一致し、制御目標値である目標燃圧は実燃圧とほぼ一致している。そのため、制御目標値の代わりに、実測値を用いても良い。また、目標項目として、電動モータ２１への印加電流、印加電圧、発生電圧、燃料ポンプ２０の回転数を含んでもよい。以下、電動モータ２１への印加電流、印加電圧を、「燃料ポンプ２０への印加電流」、「燃料ポンプ２０への印加電圧」、あるいは、単に「印加電流」「印加電圧」とも呼ぶ。

ステップＳ３２０では、ポンプ制御部３１は、燃料ポンプ２０の動作状態を示すポンプ特性値を目標項目の制御目標値とともにポンプ特性記録部３３に記録する。

ステップＳ３３０では、ポンプ制御部３１は、判定閾値設定部３４に、燃料ポンプ２０の異常の予兆検出に用いるポンプ特性を決定させる。なお、燃料ポンプ２０の異常の予兆検出に用いるポンプ特性は、予め定められていてもよい。ポンプ特性として何を用いることができるかは、後述する。

ステップＳ３４０では、ポンプ制御部３１は、判定閾値設定部３４に、燃料ポンプ２０の劣化を判定するための判定閾値を設定させる。判定閾値設定部３４は、予兆検出用の判定閾値をマップとして予め持っており判定閾値として設定しても良い。また、判定閾値設定部３４は、ポンプ特性記録部３３に記録されているポンプ特性値の標準偏差、変化量を算出し、これら標準偏差、変化量を用いて判定閾値を求め、設定しても良い。

ステップＳ３５０〜Ｓ３７０では、燃料ポンプ制御システム部３０は、燃料ポンプ劣化判定部３５に、予兆検出に用いるポンプ特性値と判定閾値とを用いて、燃料ポンプ２０に劣化や異常の予兆が生じたか否かを判断させる。

ステップＳ３５０では、燃料ポンプ制御システム部３０は、燃料ポンプ劣化判定部３５に、予兆検出に用いるポンプ特性値が判定閾値を外れているか否かを判断させる。ポンプ特性値が判定閾値を外れていればステップＳ３６０に移行し、外れていなければ、ステップＳ３７０に移行する。ステップＳ３６０では、燃料ポンプ劣化判定部３５は、燃料ポンプ２０に異常の予兆が生じたと判断する。この燃料ポンプ２０の異常の予兆が生じた旨は、例えば、インストルメントパネル４６に表示される。ステップＳ３７０では、燃料ポンプ劣化判定部３５は、燃料ポンプ２０に異常の予兆が生じていないと判断する。

以下、燃料ポンプ劣化判定部３５がどのように燃料ポンプ２０の異常の予兆を検出するか説明する。図６において横軸は、燃料ポンプ２０の使用時間であり、縦軸は燃料ポンプ２０のポンプ特性の１つである印加電流を示している。図６のグラフは、記録された燃料ポンプ２０への印加電流のうち、燃圧が低い状態で記録された燃料ポンプ２０への印加電流を抽出してグラフにプロットし、その点を繋いで略直線上にしたグラフである。例えば、燃料の圧力が小さい場合として、エンジン１８がアイドリング状態の場合を利用できる。アイドリング状態は、例えば車両１０が信号待ちをしている場合や、車両１０のスタートスイッチ４４を切る直前に生じ得る。例えば、車両１０が信号待ちをしている場合のポンプ特性値や、車両１０のスタートスイッチ４４を切る直前のポンプ特性値を用いれば良い。例えば、車両１０の速度がゼロになって一定時間経過した場合には、車両１０が信号待ちをしていると判断可能である。なお、図６は、燃料ポンプ２０の異常の予兆をわかりやすく説明するため、印加電流が使用時間の経過と共に単調に増加するグラフとしているが、実際の燃料ポンプ２０の印加電流は、図６に示すグラフように印加電流が使用時間の経過と共に単調に増加するわけではない。また、時刻ｔ０から時刻ｔ１にかけて電流がゼロとなっているが、これは、エンジン１８が時刻ｔ０でオフになり、時刻ｔ１でオンになったため、この間の印加電流がゼロになったことを意味する。

図６に示す例では、時刻ｔ２で燃料ポンプ２０の印加電流の値が判定閾値を超えている。そのため、燃料ポンプ劣化判定部３５は、時刻ｔ２で燃料ポンプ２０の異常の予兆を検出する。なお、図６の例では、燃料ポンプ劣化判定部３５は、燃圧が小さいときの燃料ポンプ２０の印加電流を用いたが、燃料ポンプ２０の電圧やポンプ回転数、回転数上昇時間など様々なポンプ特性値を用いても良い。電圧を用いる場合、印加電圧を用いても良い。また、燃圧が大きいときの燃料ポンプ２０の電流、燃料ポンプ２０の電圧、ポンプ回転数、回転数上昇時間や回転数上昇速度を用いても良い。回転数上昇時間とは、燃料ポンプ２０の電圧を一定量上げたときに、回転数が一定回転数上昇するまでの時間を意味し、回転数上昇速度はそのときの上昇速度を意味する。例えば、燃料ポンプ２０のイナーシャが増加した場合には、回転数上昇時間が長くなり、回転数上昇速度が小さくなる。燃圧が大きい場合は、例えば、スタートスイッチ４４をオンにした直後に生じ得る。したがって、スタートスイッチ４４をオンにした直後に燃料ポンプ２０のポンプ特性値を取得すればよい。さらに、燃圧ではなく、燃料の流量が少ないとき、あるいは燃料の流量が多い時の燃料ポンプ２０の電流、燃料ポンプ２０の電圧、ポンプ回転数を用いても良い。

以上、本実施形態によれば、燃料ポンプ劣化判定部３５は、記録されたポンプ特性値と、目標項目の値に対して設定された判定閾値とを用いて燃料ポンプ２０の異常の兆候を検出するので、車両１０の使用状況等に左右されず、燃料ポンプ２０の異常の兆候を検出することができる。

なお、燃料ポンプ劣化判定部３５は、車両１０（エンジン１８）の始動時または停止時において記録されたポンプ特性値に限られず、車両１０の走行時の少なくとも１つ以上の状態において記録されたポンプ特性値を用いて、燃料ポンプの異常の兆候を検出してもよい。

以下、燃料ポンプ劣化判定部３５が２以上の目標項目の値の組み合わせに対して定められた判定閾値を用いて判定する例について説明する。図７では、燃料ポンプ劣化判定部３５が同一の目標項目の異なる制御目標値に対して記録されたポンプ特性値の相関を用いて燃料ポンプ２０の異常の兆候を検出する例の１つである。同一の目標項目の異なる制御目標値とは、例えば、燃圧が高い場合の制御目標値と、燃圧が低い場合の制御目標値を意味する。つまり、この例では、目標項目は燃圧で同一であるが、燃圧が高い場合と低い場合では、ポンプ特性記録部３３に記録される目標項目の制御目標値が異なっている。図７では、燃圧が低い状態の燃料ポンプの印加電流と、燃圧が高い状態の燃料ポンプの印加電流の２つをグラフにして示している。この例では、燃料ポンプ劣化判定部３５は、燃圧が低い状態の燃料ポンプの印加電流と、燃圧が高い状態の燃料ポンプの印加電流との比が判定閾値を超えた場合に、燃料ポンプ２０の異常の予兆を検出する。図７の例では、燃圧が低い状態の燃料ポンプ２０の印加電流と、燃圧が高い状態の燃料ポンプ２０の印加電流との比は、Ｉ１／Ｉ２、あるいは、Ｉ３／Ｉ４であり、燃料ポンプ劣化判定部３５は、この比の値が判定閾値を超えたときに、燃料ポンプ２０の異常の予兆であると検出する。図７に示す例では、時刻ｔ３では、Ｉ１／Ｉ２は判定閾値を超えておらず、時刻ｔ６でＩ３／Ｉ４が判定閾値を超えたとすると、時刻ｔ２で燃料ポンプ２０の異常の予兆が発生したと判断する。なお、時刻ｔ４からｔ５の間は、エンジン１８が時刻ｔ４でオフになり、時刻ｔ５でオンになったため、この間の電流がゼロになったことを意味する。

以上、この実施形態によれば、燃料ポンプ劣化判定部３５は、燃圧が高い場合の制御目標値と、燃圧が低い場合の制御目標値のように、同一の目標項目の異なる制御目標値、に対して記録されたポンプ特性値の相関を用いて燃料ポンプ２０の以上の兆候を検出するので、より精度の高い予兆検出が可能となる。

図８は、燃料ポンプ劣化判定部３５が異なる目標項目の値に対して各々記録されたポンプ特性値を用いて燃料ポンプ２０の異常の兆候を検出する例の１つである。異なる目標項目の制御目標値とは、例えば、燃圧が低い場合の制御目標値と、燃料の流量が低い場合の制御目標値を意味する。目標項目は、燃圧と燃料の流量で異なっている。図８では、燃圧が低い状態の燃料ポンプ２０の印加電流と、燃料の流量が少ない状態の燃料ポンプ２０の印加電流の２つをグラフにして示している。燃圧が低い状態では、時刻ｔ７で燃料ポンプ２０の印加電流が判定閾値を超え、燃料の流量が少ない状態では、時刻ｔ７よりも遅い時刻ｔ８で、燃料ポンプ２０の印加電流が判定閾値を超えている。かかる場合、燃料ポンプ劣化判定部３５は、燃圧が低い状態の燃料ポンプ２０の印加電流が判定閾値を超え、且つ、燃料の流量が少ない状態の燃料ポンプ２０の印加電流が判定閾値を超えたとき、すなわち時刻ｔ８で燃料ポンプ２０の異常の予兆が発生したと検出する。なお、図８に示す例では、燃料ポンプ劣化判定部３５は、燃圧が低い状態の燃料ポンプ２０の印加電流と、燃料の流量が少ない状態の燃料ポンプ２０の印加電流を用いたが、燃圧が高い状態の燃料ポンプ２０の印加電流と、燃料の流量が多い状態の燃料ポンプ２０の印加電流を用いてもよい。また、燃料ポンプ劣化判定部３５は、燃料ポンプ２０の電流の代わりに、燃料ポンプ２０の印加電圧、ポンプ回転数等を用いても良い。なお、図８は、エンジン１８がオフとなる期間が無い例であるが、図６、図７に示したのと同様に、エンジン１８がオフとなる期間があってもよい。

以上、この実施形態によれば、燃料ポンプ劣化判定部３５は、燃圧が低い場合の制御目標値と、燃料の流量が低い場合の制御目標値のように、異なる目標項目の制御目標値に対して記録されたポンプ特性値を用いて燃料ポンプ２０の以上の兆候を検出するので、より精度の高い予兆検出が可能となる。

図９は、燃料ポンプ劣化判定部３５が異なる目標項目の異なる制御目標値に対して記録された異なるポンプ特性値を用いて燃料ポンプ２０の異常の兆候を検出する他の例である。異なる目標項目の異なる制御目標値とは、例えば、燃圧が低い場合の制御目標値と、燃料の流量が多い場合の制御目標値を意味する。目標項目は、燃圧と燃料の流量で異なっている。また、燃圧が低い場合は、燃料の流量も低く、逆に、燃圧が高い場合は、燃料の流量も多いので、燃圧が低い場合の制御目標値と、燃料の流量が多い場合の制御目標値は、異なっている。異なるポンプ特性とは、例えば、ポンプ特性を取得するセンサが異なることを意味し、電流と電圧は、異なるポンプ特性である。図９では、燃圧が低い状態の燃料ポンプ２０の印加電流と、燃料の流量が多い状態の燃料ポンプ２０の印加電圧の２つをグラフにして示している。燃圧が低い状態では、時刻ｔ７で燃料ポンプ２０の印加電流が判定閾値を超え、燃料の流量が多い状態では、時刻ｔ７よりも遅い時刻ｔ９で、燃料ポンプ２０の印加電圧が判定閾値を超えている。かかる場合、燃料ポンプ劣化判定部３５は、燃圧が低い状態の燃料ポンプ２０の印加電流が判定閾値を超え、且つ、燃料の流量が多い状態の燃料ポンプ２０の印加電圧が判定閾値を超えたとき、すなわち時刻ｔ９で燃料ポンプ２０の異常の予兆が発生したと検出する。なお、図９に示す例では、燃料ポンプ劣化判定部３５は、燃圧が低い状態の燃料ポンプ２０の電流と、燃料の流量が多い状態の燃料ポンプ２０の電圧を用いたが、燃圧が高い状態の燃料ポンプ２０の印加電圧と、燃料の流量が少ない状態の燃料ポンプ２０の印加電流を用いてもよい。図９は、エンジン１８がオフとなる期間が無い例であるが、図６、７に示したのと同様に、エンジン１８がオフとなる期間があってもよい。

以上、この実施形態によれば、燃料ポンプ劣化判定部３５は、燃圧が低い場合の値と、燃料の流量が多い場合の値のように、異なる目標項目の異なる制御目標値に対して記録された異なるポンプ特性値を用いて燃料ポンプ２０の異常の兆候を検出するので、より精度の高い予兆検出が可能となる。

図１０は、燃料ポンプ劣化判定部３５が燃料の温度に対して記録されたポンプ特性値を用いて燃料ポンプ２０の異常の兆候を検出する例の１つである。図１０では、燃料の温度がＴｆのときの燃圧が低い状態の燃料ポンプ２０の印加電流を示している。図１０に示す例では、時刻ｔ１０で燃料ポンプ２０の印加電流の値が判定閾値を超えている。そのため、燃料ポンプ劣化判定部３５は、時刻ｔ１０で燃料ポンプ２０の異常の予兆を検出する。図６から図９に示す例においても、燃料ポンプ劣化判定部３５は、さらに、燃料の温度に対して記録されたポンプ特性値を用いて燃料ポンプ２０の異常の兆候を検出してもよい。図１０は、エンジン１８がオフとなる期間が無い例であるが、図６、７に示したのと同様に、エンジン１８がオフとなる期間があってもよい。

以上、この実施形態によれば、燃料ポンプ劣化判定部３５は、車両１０の走行状況に応じて予兆を検出しやすいポンプ特性値を選択して燃料ポンプ２０の異常の兆候を検出できる。

上記各実施形態では、燃料ポンプ劣化判定部３５は、燃料ポンプ２０に異常の兆候が生じたときに値が大きくなるポンプ特性値や相関を用いたが、燃料ポンプ２０に異常の兆候が生じたときに値が小さくなるポンプ特性値や相関を用いてもよい。この場合、図６〜図１０に対応するグラフは右下がりとなり、燃料ポンプ劣化判定部３５は、判定閾値を下まわったときに、燃料ポンプ２０の異常の兆候を検出する。

上記各実施形態では、燃料ポンプ制御システム部３０に設けられた燃料ポンプ劣化判定部３５が燃料ポンプ２０の異常の兆候を検出しているが、燃料ポンプ２０の異常の兆候は、制御部４０、あるいは燃料ポンプ制御システム部３０、制御部４０とは別個に設けられた燃料ポンプ劣化判定部が異常の兆候を検出しても良い。

本発明は、以下の形態として実現することが可能である。

（１） 発明の一形態によれば、燃料タンク（１２）から内燃機関（１８）に燃料を供給する燃料ポンプ制御システムが提供される。この燃料ポンプ制御システムは、前記内燃機関の１以上の目標項目の制御目標値に基づいて前記燃料ポンプを制御するポンプ制御部（３０）と、前記燃料ポンプへの印加電流、印加電圧、発生電圧、前記燃料ポンプの回転数を含む前記燃料ポンプの動作状態を示すポンプ特性値のうち前記燃料ポンプの劣化を判定するために必要なポンプ特性値を取得するポンプ特性検出部（３２）と、前記ポンプ特性検出部で取得された前記ポンプ特性値を前記制御目標値とともに記録するポンプ特性記録部（３３）と、前記燃料ポンプの劣化を判定するための判定閾値を、記録された前記ポンプ特性値と、前記制御目標値と、２以上の前記制御目標値の組み合わせと、のうち少なくとも１つを用いて設定する判定閾値設定部（３４）と、前記ポンプ特性記録部に蓄えられた前記ポンプ特性値と、前記判定閾値とを用いて前記燃料ポンプの劣化を判定する燃料ポンプ劣化判定部（３５）と、を備える。この形態によれば、燃料ポンプのポンプ特性値が目標項目の制御目標値に対して設定された判定閾値を越えた場合に燃料ポンプの異常の兆候を検出するので、車両の使用状況、状態によって目標項目の制御目標値が変わっても、燃料ポンプの異常の兆候を検出することができる。

（２）上記形態において、前記燃料ポンプ劣化判定部は、同一の目標項目の異なる制御目標値に対して記録された前記ポンプ特性値の相関を用いて前記燃料ポンプの異常の兆候を検出してもよい。この形態によれば、燃料ポンプ劣化判定部は、同一の目標項目の異なる制御目標値に対して記録されたポンプ特性値の相関を用いて燃料ポンプの異常の兆候を検出するので、燃料ポンプの異常の兆候を、より精度高く検出することが可能となる。

（３）上記形態において、前記燃料ポンプ劣化判定部は、異なる目標項目の制御目標値に対して各々記録された前記ポンプ特性値を用いて前記燃料ポンプの異常の兆候を検出してもよい。この形態によれば、燃料ポンプ劣化判定部は、異なる目標項目の制御目標値に対して各々記録されたポンプ特性値を用いて燃料ポンプの異常の兆候を検出するので、燃料ポンプの異常の兆候を、より精度高く検出することが可能となる。

（４）上記形態において、前記燃料ポンプ劣化判定部は、異なる目標項目の異なる制御目標値に対して記録された異なる前記ポンプ特性値を用いて前記燃料ポンプの異常の兆候を検出してもよい。この形態によれば、燃料ポンプ劣化判定部は、異なる目標項目の異なる制御目標値に対して記録された異なるポンプ特性値を用いて燃料ポンプの異常の兆候を検出するので、燃料ポンプの異常の兆候を、より精度高く検出することが可能となる。

（５）上記形態において、さらに、前記燃料の温度を取得する燃料温度センサ１９を備え、前記ポンプ特性記録部は、さらに、前記ポンプ特性値と前記燃料の温度とを前記制御目標値とともに記録し、前記燃料ポンプ劣化判定部は、前記燃料ポンプが搭載される車両の走行状況に応じて前記制御目標値および前記燃料の温度に対して記録された前記ポンプ特性値を用いて前記燃料ポンプの異常の兆候を検出してもよい。この形態によれば、燃料ポンプ劣化判定部は、車両の走行状況に応じて予兆を検出しやすいポンプ特性値を選択して燃料ポンプの異常の兆候を検出できる。

（６）上記形態において、前記燃料ポンプ劣化判定部は、前記目標項目として、前記燃料の流量または圧力、前記燃料ポンプの回転数、ポンプの印加電圧、発生電圧のうちの少なくとも一つを用いて前記燃料ポンプの異常の兆候を検出してもよい。この形態によれば、燃料ポンプ劣化判定部は、目標項目として、燃料の流量または圧力、燃料ポンプの回転数、ポンプの印加電圧、発生電圧のうちの少なくとも一つを用いるので、外部の環境に依存せず燃料ポンプの異常の兆候を検出し易い。

（７）上記形態において、前記ポンプ制御部は、前記内燃機関の始動時または停止時、または走行時の少なくとも１つ以上の状態において記録された前記ポンプ特性値を用いて、前記燃料ポンプの異常の兆候を検出してもよい。内燃機関の始動時または停止時は、確実に生じるタイミングであるので、確実にポンプ特性値を取得できる。また、始動時は、燃料の流量が多く、燃圧も高い。一方、停止時は、通常アイドリング状態であり、燃料の流量が少なく、燃圧も低い。そのため、安定して異なる制御目標値のポンプ特性値を取得しやすい。

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料ポンプ制御システムの他、燃料ポンプ制御装置、燃料ポンプの異常の兆候を検出する方法等で実現することができる。

１０ 車両 １２ 燃料タンク １３ フタ １４ 燃料供給管 １５ フレキシブル管 １６ インジェクタ １７ 圧力センサ １８ エンジン １９ 燃料温度センサ ２０ 燃料ポンプ ２１ 電動モータ ３０ 燃料ポンプ制御システム部 ３１ ポンプ制御部 ３２ ポンプ特性検出部 ３３ ポンプ特性記録部 ３４ 判定閾値設定部 ３５ 燃料ポンプ劣化判定部 ４０ 制御部 ４２ アクセルペダル ４３ 速度センサ ４４ スタートスイッチ ４６ インストルメントパネル ｔ０〜ｔ１０ 時刻

Claims (9)

1. 燃料タンク（１２）から内燃機関（１８）に燃料を供給する燃料ポンプ（２０）と、
   前記内燃機関の１以上の目標項目の制御目標値に基づいて前記燃料ポンプを制御するポンプ制御部（３１）と、
   前記燃料ポンプへの印加電流、印加電圧、発生電圧、前記燃料ポンプの回転数を含む前記燃料ポンプの動作状態を示すポンプ特性値のうち前記燃料ポンプの劣化を判定するために必要なポンプ特性値を取得するポンプ特性検出部（３２）と、
   前記ポンプ特性検出部で取得された前記ポンプ特性値を前記制御目標値とともに記録するポンプ特性記録部（３３）と、
   前記燃料ポンプの劣化を判定するための判定閾値を、記録された前記ポンプ特性値と、前記制御目標値と、２以上の前記制御目標値の組み合わせと、のうち少なくとも１つを用いて設定する判定閾値設定部（３４）と、
   前記ポンプ特性記録部に蓄えられた前記ポンプ特性値と、前記判定閾値とを用いて前記燃料ポンプの劣化を判定する燃料ポンプ劣化判定部（３５）と、
   を備える、燃料ポンプ制御システム。
2. 請求項１に記載の燃料ポンプ制御システムであって、
   前記燃料ポンプ劣化判定部は、同一の目標項目の異なる制御目標値に対して記録された前記ポンプ特性値の相関を用いて前記燃料ポンプの異常の兆候を検出する、
   燃料ポンプ制御システム。
3. 請求項１または２に記載の燃料ポンプ制御システムであって、
   前記燃料ポンプ劣化判定部は、異なる目標項目の制御目標値に対して各々記録された前記ポンプ特性値を用いて前記燃料ポンプの異常の兆候を検出する、
   燃料ポンプ制御システム。
4. 請求項３に記載の燃料ポンプ制御システムであって、
   前記燃料ポンプ劣化判定部は、異なる目標項目の異なる制御目標値に対して記録された異なる前記ポンプ特性値を用いて前記燃料ポンプの異常の兆候を検出する、
   燃料ポンプ制御システム。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料ポンプ制御システムであって、さらに、
   前記燃料の温度を取得する温度センサを備え、
   前記ポンプ特性記録部は、さらに、前記ポンプ特性値と前記燃料の温度とを前記制御目標値とともに記録し、
   前記燃料ポンプ劣化判定部は、前記燃料ポンプが搭載される車両の走行状況に応じて前記制御目標値および前記燃料の温度に対して記録された前記ポンプ特性値を用いて前記燃料ポンプの異常の兆候を検出する、
   燃料ポンプ制御システム。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料ポンプ制御システムであって、
   前記燃料ポンプ劣化判定部は、前記目標項目として、前記燃料の流量または圧力、前記燃料ポンプの回転数、ポンプの印加電圧、発生電圧のうちの少なくとも一つを用いて前記燃料ポンプの異常の兆候を検出する、
   燃料ポンプ制御システム。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の燃料ポンプ制御システムであって、
   前記燃料ポンプ劣化判定部は、前記内燃機関の始動時または停止時、または走行時の少なくとも１つ以上の状態において記録された前記ポンプ特性値を用いて、前記燃料ポンプの異常の兆候を検出する、
   燃料ポンプ制御システム。
8. 燃料タンク（１２）から内燃機関（１８）に燃料を供給する燃料ポンプ（２０）を駆動する燃料ポンプ制御システムであって、
   前記内燃機関の１以上の目標項目の制御目標値に基づいて前記燃料ポンプを制御するポンプ制御部（３１）と、
   前記燃料ポンプへの印加電流、印加電圧、発生電圧、前記燃料ポンプの回転数を含む前記燃料ポンプの動作状態を示すポンプ特性値のうち前記燃料ポンプの劣化を判定するために必要なポンプ特性値を取得するポンプ特性検出部（３２）と、
   前記ポンプ特性検出部で取得された前記ポンプ特性値を前記制御目標値とともに記録するポンプ特性記録部（３３）と、
   前記燃料ポンプの劣化を判定するための判定閾値を、記録された前記ポンプ特性値と、前記制御目標値と、２以上の前記制御目標値の組み合わせと、のうち少なくとも１つを用いて設定する判定閾値設定部と、
   前記ポンプ特性記録部に記録された前記ポンプ特性値と、前記判定閾値とを用いて前記燃料ポンプの劣化を判定する燃料ポンプ劣化判定部と、
   を備える、燃料ポンプ制御システム。
9. 燃料タンク（１２）から内燃機関（１８）に燃料を供給する燃料ポンプ（２０）の異常の兆候を検出する方法であって、
   前記内燃機関の１以上の目標項目の制御目標値に基づいて前記燃料ポンプを制御し、
   前記燃料ポンプへの印加電流、印加電圧、発生電圧、前記燃料ポンプの回転数を含む前記燃料ポンプの動作状態を示すポンプ特性値のうち前記燃料ポンプの劣化を判定するために必要なポンプ特性値を取得し、
   取得された前記ポンプ特性値を前記目標項目の値とともに記録し、
   前記燃料ポンプの劣化を判定するための判定閾値を、記録された前記ポンプ特性値と、前記制御目標値と、２以上の前記制御目標値の組み合わせと、のうち少なくとも１つを用いて設定し、
   記録された前記ポンプ特性値と、前記判定閾値とを用いて前記燃料ポンプの劣化を判定する、
   燃料ポンプの異常の兆候を検出する方法。

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