JP2024021268A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料ポンプのモータで発生する異常の検出精度を向上させる。【解決手段】燃料ポンプ制御装置８は、ポンプモータ２２を回転させるモータ回転制御に失敗したか否かを判断する。そして燃料ポンプ制御装置８は、制御失敗回数を算出する。さらに燃料ポンプ制御装置８は、制御失敗回数に基づいて、ポンプモータ２２に異常が発生したか否かを判断する。制御失敗回数は、モータ回転制御に失敗した頻度と正の相関を有するパラメータである。【選択図】図２

Description

本開示は、モータを制御するモータ制御装置に関する。

特許文献１には、燃料ポンプの駆動源として機能するモータが駆動しているときのモータ電流値、モータ電圧値およびモータ回転数等を所定の判定閾値と比較することにより、異常の兆候を判定するモータ制御装置が記載されている。

特開２０２１－１９３９８号公報

燃料ポンプのモータに掛かるトルクが上昇する異常の発生原因は、燃料の圧力が上昇する場合と、燃料ポンプのインペラに異物が噛み込む場合と、燃料ポンプのインペラが変形してインペラと燃料ポンプのケーシングとが干渉する場合とが考えられる。

発明者の詳細な検討の結果、特許文献１に記載の技術では、燃料ポンプのモータに掛かるトルクが上昇する異常が発生した場合に、その原因を特定することができず、異常検出精度が低下するという課題が見出された。

本開示は、燃料ポンプのモータで発生する異常の検出精度を向上させることを目的とする。

本開示の一態様は、回転制御判断部（Ｓ４０）と、パラメータ算出部（Ｓ５０，Ｓ５５）と、異常判断部（Ｓ６０，Ｓ６５，Ｓ１００）とを備え、モータ（２２）を制御するモータ制御装置（８）である。

回転制御判断部は、モータを回転させるモータ回転制御に失敗したか否かを判断するように構成される。
パラメータ算出部は、回転制御判断部による判断結果に基づいて、モータ回転制御に失敗した頻度と相関を有する制御失敗頻度パラメータを算出するように構成される。

異常判断部は、制御失敗頻度パラメータに基づいて、モータに異常が発生したか否かを判断するように構成される。
このように構成された本開示のモータ制御装置は、モータ回転制御に失敗した頻度が多くなった場合に、燃料ポンプのインペラに異物が噛み込む異常、または、燃料ポンプのインペラと燃料ポンプのケーシングとが干渉する異常が発生したと判断することができる。このため、本開示のモータ制御装置は、燃料ポンプのモータに掛かるトルクが上昇する異常が発生した場合に、その原因を特定することができ、燃料ポンプのモータで発生する異常の検出精度を向上させることができる。

本開示の別の態様は、指令時モータ始動部（Ｓ２１０，Ｓ２２０）と、指令時異常判断部（Ｓ２３０）とを備え、モータ（２２）を制御するモータ制御装置（８）である。
指令時モータ始動部は、外部装置（７）から異常確認指令を受信すると、モータの始動が失敗し易くなるように予め設定された確認用始動条件でモータを始動させる確認用モータ始動を実行するように構成される。

指令時異常判断部は、指令時モータ始動部による確認用モータ始動の実行結果に基づいて、モータに異常が発生したか否かを判断するように構成される。
このように構成された本開示のモータ制御装置は、確認用始動条件でモータを始動させてモータの始動が失敗した場合に、燃料ポンプのインペラに異物が噛み込む異常、または、燃料ポンプのインペラと燃料ポンプのケーシングとが干渉する異常が発生したと判断することができる。このため、本開示のモータ制御装置は、燃料ポンプのモータに掛かるトルクが上昇する異常が発生した場合に、その原因を特定することができ、燃料ポンプのモータで発生する異常の検出精度を向上させることができる。

燃料供給システムの構成を示すブロック図である。 燃料ポンプおよび燃料ポンプ制御装置の構成を示すブロック図である。 燃料ポンプの断面図である。 第１実施形態のモータ制御処理を示すフローチャートである。 第２実施形態のモータ制御処理を示すフローチャートである。 トルク異常検出処理を示すフローチャートである。

［第１実施形態］
以下に本開示の第１実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態の燃料供給システム１は、車両に搭載され、図１に示すように、燃料タンク２と、燃料ポンプ３と、サクションフィルタ４と、燃料配管５と、圧力センサ６と、エンジン制御装置７と、燃料ポンプ制御装置８とを備える。

燃料タンク２は、車両のエンジンＥＧに供給される燃料を貯留する。エンジンＥＧは、複数の気筒のそれぞれに対応する複数のインジェクタを備える。複数のインジェクタは、対応する気筒に燃料を噴射する。

燃料ポンプ３は、燃料タンク２内に設置され、燃料タンク２に貯留された燃料を汲み上げる。サクションフィルタ４は、燃料タンク２内において燃料ポンプ３の吸入孔４５の付近に設置され、燃料中の異物を捕集することにより、燃料ポンプ３が吸入する燃料から異物を除去する。

燃料配管５は、燃料ポンプ３から吐出された燃料をエンジンＥＧへ供給するための配管である。圧力センサ６は、燃料配管５内を流れる燃料の圧力を検出し、検出結果を示す圧力検出信号を出力する。

エンジン制御装置７は、複数のインジェクタを駆動して、エンジンＥＧへの燃料噴射を制御する。エンジン制御装置７は、圧力センサ６から取得した圧力検出信号が示す燃料圧力と目標燃料圧力とが一致するように、燃料ポンプ制御装置８を介して燃料ポンプ３を制御する。

燃料ポンプ制御装置８は、エンジン制御装置７からの指令に基づいて、燃料ポンプ３を制御する。
図２に示すように、燃料ポンプ３は、ポンプモータ２２を備える。本実施形態では、ポンプモータ２２は、３相ブラシレスモータである。

燃料ポンプ制御装置８は、インバータ回路１１と、駆動部１２と、制御部１３とを備える。
インバータ回路１１は、図示しないバッテリから電力供給を受けて、ポンプモータ２２の各相Ｕ，Ｖ，Ｗの端子ＴＵ，ＴＶ，ＴＷ間（すなわち、Ｕ－Ｖ間、Ｖ－Ｗ間、Ｗ－Ｕ間）にバッテリ電圧ＶＢを印加することでステータコイルへの通電を行い、ポンプモータ２２を回転させる回路である。

ポンプモータ２２の各相Ｕ，Ｖ，Ｗのステータコイルは、Ｙ結線されている。そして、この結線部とは反対側の３つの端子ＴＵ，ＴＶ，ＴＷに、インバータ回路１１が接続されている。インバータ回路１１は、６つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６で形成される３相フルブリッジ回路を備える。

スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３は、いわゆるハイサイドスイッチとして、バッテリの正極側とポンプモータ２２の各相Ｕ，Ｖ，Ｗの端子ＴＵ，ＴＶ，ＴＷとの間に配置されている。スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６は、いわゆるローサイドスイッチとして、バッテリの負極側とポンプモータ２２の各相Ｕ，Ｖ，Ｗの端子ＴＵ，ＴＶ，ＴＷとの間に配置されている。

このため、インバータ回路１１において、相が互いに異なる一つのハイサイドスイッチと一つのローサイドスイッチとをオン状態にすることで、ポンプモータ２２の何れかの端子ＴＵ，ＴＶ，ＴＷ間にバッテリ電圧ＶＢが印加される。

そして、オンさせるスイッチング素子を切り替えることで、バッテリ電圧ＶＢを印加する端子およびバッテリ電圧ＶＢの印加方向を切り替えることができ、スイッチング素子のオン時間を制御することで、ポンプモータ２２に流れる電流を制御することができる。

駆動部１２は、制御部１３から出力された制御信号に従いインバータ回路１１内のスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６をオン状態またはオフ状態にすることで、ポンプモータ２２の各相Ｕ，Ｖ，Ｗのステータコイルに電流を流し、ポンプモータ２２を回転させる。

制御部１３は、ＣＰＵ１３ａ、ＲＯＭ１３ｂおよびＲＡＭ１３ｃ等を備えたマイクロコンピュータを中心に構成された電子制御装置である。マイクロコンピュータの各種機能は、ＣＰＵ１３ａが非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、ＲＯＭ１３ｂが、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、ＣＰＵ１３ａが実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。また、制御部１３を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。

制御部１３は、エンジン制御装置７により指示される目標回転数とポンプモータ２２の回転数（以下、モータ回転数）とが一致するように、各相Ｕ，Ｖ，Ｗのステータコイルに流れる電流を制御する。目標回転数は、燃料配管５内を流れる燃料の圧力が所定の圧力になるように設定される。

燃料ポンプ制御装置８は、更に、電圧検出部１４と、電流検出部１５とを備える。電圧検出部１４は、ポンプモータ２２の各相Ｕ，Ｖ，Ｗの端子ＴＵ，ＴＶ，ＴＷそれぞれの電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを検出する。電流検出部１５は、各相Ｕ，Ｖ，Ｗのそれぞれのステータコイルに流れた電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを検出する。

電圧検出部１４の検出信号と、電流検出部１５の検出信号とは、制御部１３に入力され、ポンプモータ２２の制御および異常検出に利用される。
制御部１３は、ポンプモータ２２を回転させるために、相が互いに異なる一つのハイサイドスイッチと一つのローサイドスイッチとをオン状態にする。本実施形態では、制御部１３は、パルス幅変調制御（以下、ＰＷＭ制御）を行うことによりポンプモータ２２を回転させる。具体的には、制御部１３は、例えば、オン状態にする２つのスイッチング素子のうち、一方のスイッチング素子をオン状態に維持し、他方のスイッチング素子をデューティに従って周期的にオン状態とオフ状態との間で切り替える。

制御部１３は、ポンプモータ２２を回転させるために、ポンプモータ２２の回転位置に同期して、オン状態にするスイッチング素子を切り替える。ポンプモータ２２の回転位置に同期して駆動部１２を制御するために、制御部１３は、モータ２０の回転位置を検出する。具体的には、制御部１３は、電圧検出部１４から取得した電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づいて、モータ２０の回転位置を検出する。制御部１３は、検出した回転位置に基づいて駆動指令を生成して駆動部１２へ出力する。これにより、制御部１３は、モータ２０の回転位置に同期してモータ２０を制御することができる。

図３に示すように、燃料ポンプ３は、ポンプハウジング２１と、ポンプモータ２２と、インペラ２３と、ポンプケース２４と、モータカバー２５とを備える。
ポンプハウジング２１は、円筒状に形成された金属製の部材である。

ポンプモータ２２は、ロータ３１と、複数のステータ３２と、シャフト３３とを備える。
ロータ３１は、円筒状に形成された鉄心と、複数の磁極対とを備える。磁極対には、永久磁石が用いられる。磁極対は、鉄心の外周においてＮ極とＳ極とが交互に且つ均等に並ぶようにして配置される。

ステータ３２は、ロータ３１の周囲に等角度間隔で配置され、巻線３５が巻回される。ステータ３２には、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の何れかの巻線３５が巻回される。
シャフト３３は、細長い円柱状に形成された金属製の部材である。シャフト３３は、その軸とロータ３１の軸とが一致するようにしてロータ３１に固定される。

そしてポンプモータ２２は、シャフト３３の軸とポンプハウジング２１の円筒軸とが一致するようにして、ポンプハウジング２１内に設置される。
インペラ２３は、円板状に形成された樹脂製の部材である。インペラ２３の外周縁には、周方向に沿って複数の羽根溝３７が形成されている。インペラ２３は、その軸とシャフト３３の軸とが一致するようにしてシャフト３３に固定され、更に、円筒状に形成されたポンプハウジング２１における軸方向に沿った第１端側においてポンプハウジング２１の内部に配置される。

ポンプケース２４は、第１ケーシング４１と、第２ケーシング４２とを備える。
第１ケーシング４１は、ポンプハウジング２１における上記の第１端側で、ポンプハウジング２１の開口部を塞ぐように設置される。

第２ケーシング４２は、ポンプハウジング２１内において第１ケーシング４１よりも内側で、第１ケーシング４１と接するように設置される。
第２ケーシング４２には、第１ケーシング４１と対向する側において、凹部４４が形成されている。インペラ２３は、凹部４４内に回転可能に収容される。

第１ケーシング４１は、ポンプハウジング２１の円筒軸方向に沿って第１ケーシング４１を貫通する吸入孔４５を備える。吸入孔４５において第２ケーシング４２と対向する側の開口部は、インペラ２３における複数の羽根溝３７の一部と対向するように形成されている。

第２ケーシング４２は、ポンプハウジング２１の円筒軸方向に沿って第２ケーシング４２を貫通する吐出孔４６を備える。吐出孔４６において第１ケーシング４１と対向する側の開口部は、インペラ２３における複数の羽根溝３７の一部と対向するように形成されている。また吐出孔４６は、ポンプハウジング２１の円筒軸方向に沿って吸入孔４５と対向しないように配置される。

第１ケーシング４１には、第２ケーシング４２と対向する側の面上において、燃料を流通させるための第１流通溝４７が形成されている。第１流通溝４７は、インペラ２３における複数の羽根溝３７の一部と対向するようにして環状に形成されている。そして、環状に形成されている第１流通溝４７の第１端は吸入孔４５に対向し、第１流通溝４７の第２端は吐出孔４６に対向する。

第２ケーシング４２の凹部４４には、第１ケーシング４１と対向する側の面上において、燃料を流通させるための第２流通溝４８が形成されている。第２流通溝４８は、インペラ２３における複数の羽根溝３７の一部と対向するようにして環状に形成されている。そして、環状に形成されている第２流通溝４８の第１端は吸入孔４５に対向し、第２流通溝４８の第２端は吐出孔４６に対向する。

インペラ２３が回転して吸入孔４５から燃料が汲み上げられると、第１，２流通溝４７，４８と複数の羽根溝３７とにより形成される燃料流路内を燃料が流通する。そして、燃料が第１，２流通溝４７，４８の第２端に到達すると、燃料は吐出孔４６から吐出される。

モータカバー２５は、ポンプモータ２２をポンプハウジング２１内に固定するための部材である。モータカバー２５は、円筒状に形成されたポンプハウジング２１における円筒軸方向に沿った第２端側において、ポンプハウジング２１の開口部を塞ぐように設置される。

モータカバー２５は、ポンプハウジング２１の円筒軸方向に沿ってモータカバー２５を貫通する吐出孔５１を備える。
ポンプケース２４の吐出孔４６から吐出された燃料は、ポンプモータ２２のロータ３１と複数のステータ３２との間に形成されている燃料通路５３等を通ってモータカバー２５の吐出孔５１まで導かれる。そして、吐出孔５１まで導かれた燃料は、吐出孔５１から燃料ポンプ３の外部へ吐出される。

次に、制御部１３のＣＰＵ１３ａが実行するモータ制御処理の手順を説明する。モータ制御処理は、制御部１３の動作中において繰り返し実行される処理である。またモータ制御処理は、ポンプモータ２２の駆動停止を指示する指令をエンジン制御装置７から受信すると終了する。

モータ制御処理が実行されると、ＣＰＵ１３ａは、図４に示すように、まずＳ１０にて、ポンプモータ２２の駆動開始を指示する指令をエンジン制御装置７から受信したか否かを判断する。ここで、駆動開始を指示する指令を受信していない場合には、ＣＰＵ１３ａは、モータ制御処理を終了する。

一方、駆動開始を指示する指令を受信した場合には、ＣＰＵ１３ａは、Ｓ２０にて、ロータ位置決め制御を実行する。具体的には、ＣＰＵ１３ａは、インバータ回路１１を介して、ポンプモータ２２の初期駆動用として予め設定された特定の相（例えば、Ｕ－Ｖ間）のステータコイルに通電することで、ロータ３１の回転位置を所定の基準角度に位置決めする。

次にＣＰＵ１３ａは、Ｓ３０にて、モータ回転数と目標回転数とが一致するようにフィードバック制御する。本実施形態では、ＣＰＵ１３ａは、上記のフィードバック制御としてＰＩ制御を実行する。具体的には、ＣＰＵ１３ａは、モータ回転数と目標回転数との偏差に比例ゲインを乗じた値と、上記の偏差の積分値に積分ゲインを乗じた値とを加算したフィードバック制御量に基づいて、ＰＷＭ制御のデューティを算出する。そしてＣＰＵ１３ａは、ポンプモータ２２の回転位置に同期して、オンさせる２つのスイッチング素子を選択し、選択した２つのスイッチング素子のうち、一方のスイッチング素子をオン状態に維持し、他方のスイッチング素子をデューティに従って周期的にオン状態とオフ状態との間で切り替える。

そしてＣＰＵ１３ａは、Ｓ４０にて、モータ制御が正常であるか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ１３ａは、モータ２０の回転位置が、現時点の通電パターンに対応する位置である場合に、モータ制御が正常であると判断する。またＣＰＵ１３ａは、モータ２０の回転位置が、現時点の通電パターンに対応する位置でない場合に、モータ制御が正常でないと判断する。

なお、制御部１３は、タイミングが早い順に第１通電パターン、第２通電パターン、第３通電パターン、第４通電パターン、第５通電パターンおよび第６通電パターンを順次切り替えることにより、モータ２０を制御する。

例えば、第１通電パターンは、Ｕ相のハイサイドスイッチとＶ相のローサイドスイッチとをオン状態にする通電パターンである。第２通電パターンは、Ｖ相のハイサイドスイッチとＷ相のローサイドスイッチとをオン状態にする通電パターンである。第３通電パターンは、Ｖ相のハイサイドスイッチとＵ相のローサイドスイッチとをオン状態にする通電パターンである。第４通電パターンは、Ｕ相のハイサイドスイッチとＷ相のローサイドスイッチとをオン状態にする通電パターンである。第５通電パターンは、Ｗ相のハイサイドスイッチとＵ相のローサイドスイッチとをオン状態にする通電パターンである。第６通電パターンは、Ｗ相のハイサイドスイッチとＶ相のローサイドスイッチとをオン状態にする通電パターンである。

Ｓ４０にてモータ制御が正常であると判断された場合には、ＣＰＵ１３ａは、Ｓ３０に移行する。一方、Ｓ４０にてモータ制御が正常でないと判断された場合には、ＣＰＵ１３ａは、Ｓ５０にて、制御失敗回数ＣＯＵＮＴ＿Ｆをインクリメント（すなわち、１加算）する。

そしてＣＰＵ１３ａは、Ｓ６０にて、制御失敗回数ＣＯＵＮＴ＿Ｆが予め設定された異常判定値Ｊ１（例えば、１０回）より大きいか否かを判断する。
ここで、制御失敗回数ＣＯＵＮＴ＿Ｆが異常判定値Ｊ１以下である場合には、ＣＰＵ１３ａは、Ｓ２０に移行する。一方、制御失敗回数ＣＯＵＮＴ＿Ｆが異常判定値Ｊ１より大きい場合には、ＣＰＵ１３ａは、Ｓ７０にて、燃料ポンプ制御装置８の異常チェックを実行する。例えば、ＣＰＵ１３ａは、燃料ポンプ制御装置８とポンプモータ２２との間の配線において短絡または切断が発生しているか否かを確認したり、燃料ポンプ制御装置８の内部の配線において短絡または切断が発生しているか否かを確認したりする。

そしてＣＰＵ１３ａは、Ｓ８０にて、Ｓ７０でのチェック結果に基づいて、燃料ポンプ制御装置８に異常が発生しているか否かを判断する。ここで、燃料ポンプ制御装置８に異常が発生している場合には、ＣＰＵ１３ａは、モータ制御処理を終了する。

一方、燃料ポンプ制御装置８に異常が発生していない場合には、ＣＰＵ１３ａは、Ｓ９０にて、トルク異常チェックを実行する。
具体的には、ＣＰＵ１３ａは、まず、目標回転数を、トルク異常チェックのために予め設定された第１チェック目標回転数に設定し、且つ、始動時デューティを、トルク異常チェックのために予め設定された第１チェック始動時デューティに設定して、ポンプモータ２２を始動させる。第１チェック目標回転数は、通常時にポンプモータ２２を始動するときの目標回転数よりも高くなるように設定されている。第１チェック始動時デューティは、通常時にポンプモータ２２を始動するときの始動時デューティよりも小さくなるように設定されている。

第１チェック目標回転数および第１チェック始動時デューティは、ポンプモータ２２の始動を失敗させ易くするための条件である。
インペラ２３が静止している時のトルクが大きいと、インペラ２３を動作させる力を大きくする必要がある。しかし、インペラ２３を動作させる力を大きくすると、インペラ２３が動き出した際の加速が通常時より大きくなり、燃料ポンプ制御装置８の設計時に想定していた加速とポンプモータ２２が回転するときの加速との相違が大きくなり過ぎるために、ポンプモータ２２の誘起電圧のゼロクロスが誤検出防止用のマスクに覆い隠されてしまい、ポンプモータ２２が脱調してしまう。このため、第１チェック目標回転数が高いと、ポンプモータ２２の始動を失敗させ易くすることができる。

また、インペラ２３が静止している時のトルクが大きいと、ポンプモータ２２を始動させるときにインペラ２３を始動時の規定の位置に設定することができないためにポンプモータ２２を良好に始動させることができない。このため、始動時デューティが小さいと、ポンプモータ２２の始動を失敗させ易くすることができる。

そしてＣＰＵ１３ａは、第１チェック目標回転数および第１チェック始動時デューティでポンプモータ２２を始動させる処理を行った後に、ポンプモータ２２の始動に成功したか否かを判断する。

次にＣＰＵ１３ａは、目標回転数を、トルク異常チェックのために予め設定された第２チェック目標回転数に設定し、且つ、始動時デューティを、トルク異常チェックのために予め設定された第２チェック始動時デューティに設定して、ポンプモータ２２を始動させる。第２チェック目標回転数は、通常時にポンプモータ２２を始動するときの目標回転数よりも低くなるように設定されている。第２チェック始動時デューティは、通常時にポンプモータ２２を始動するときの始動時デューティよりも大きくなるように設定されている。第２チェック目標回転数および第２チェック始動時デューティは、ポンプモータ２２の始動を成功させ易くするための条件である。

そしてＣＰＵ１３ａは、第２チェック目標回転数および第２チェック始動時デューティでポンプモータ２２を始動させる処理を行った後に、ポンプモータ２２の始動に成功したか否かを判断する。

トルク異常チェックが終了すると、ＣＰＵ１３ａは、Ｓ１００にて、Ｓ９０でのチェック結果に基づいて、トルク異常が発生しているか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ１３ａは、第１チェック目標回転数および第１チェック始動時デューティでポンプモータ２２の始動に失敗し、且つ、第２チェック目標回転数および第２チェック始動時デューティでポンプモータ２２の始動に成功した場合に、トルク異常が発生していると判断する。

ここで、トルク異常が発生していない場合には、ＣＰＵ１３ａは、Ｓ２０に移行する。一方、トルク異常が発生している場合には、ＣＰＵ１３ａは、Ｓ１１０にて、トルク異常が発生していることを示すトルク異常通知をエンジン制御装置７へ送信する。トルク異常通知を受信したエンジン制御装置７は、車両状態等を運転者に対して表示するメータパネルを制御するメータ制御装置に、トルク異常通知を送信する。トルク異常通知を受信したメータ制御装置は、トルク異常が発生していることをメータパネルに表示させる。これにより、車両の運転者は、燃料ポンプ３においてトルク異常が発生していることを認識することができる。

さらにＣＰＵ１３ａは、Ｓ１２０にて、異常時処理を実行し、Ｓ２０に移行する。具体的には、ＣＰＵ１３ａは、ポンプモータ２２の温度を低下させるために、予め設定された待機時間（例えば、６０秒）が経過するまで、ポンプモータ２２の駆動を停止した状態で待機し、待機時間が経過すると、Ｓ２０に移行する。

このように構成された燃料ポンプ制御装置８は、ポンプモータ２２を回転させるモータ回転制御に失敗したか否かを判断する。そして燃料ポンプ制御装置８は、制御失敗回数ＣＯＵＮＴ＿Ｆを算出する。さらに燃料ポンプ制御装置８は、制御失敗回数ＣＯＵＮＴ＿Ｆに基づいて、ポンプモータ２２に異常が発生したか否かを判断する。なお、この異常は、ポンプモータ２２に固定されてポンプモータ２２の駆動により回転するインペラ２３に掛かるトルクが上昇することである。制御失敗回数ＣＯＵＮＴ＿Ｆは、モータ回転制御に失敗した頻度と正の相関を有するパラメータである。「頻度と正の相関を有する」とは、頻度の増大に伴い段階的にパラメータが増加することだけではなく、頻度の増大に伴い連続的にパラメータが増加することも含む。

このような燃料ポンプ制御装置８は、モータ回転制御に失敗した頻度が多くなった場合に、燃料ポンプ３のインペラ２３に異物が噛み込む異常、または、燃料ポンプ３のインペラ２３と燃料ポンプの第１，２ケーシング４１，４２とが干渉する異常が発生したと判断することができる。このため、燃料ポンプ制御装置８は、燃料ポンプ３のポンプモータ２２に掛かるトルクが上昇する異常が発生した場合に、その原因を特定することができ、燃料ポンプ３のポンプモータ２２で発生する異常の検出精度を向上させることができる。

また燃料ポンプ制御装置８は、制御失敗回数ＣＯＵＮＴ＿Ｆに基づいて、モータ回転制御に失敗した頻度が多いことを示す予め設定された確認開始条件が成立したか否かを判断し、確認開始条件が成立した場合に、ポンプモータ２２の始動が失敗し易くなるように予め設定された確認用始動条件でポンプモータ２２を始動させる確認用モータ始動を実行する。本実施形態の確認開始条件は、制御失敗回数ＣＯＵＮＴ＿Ｆが予め設定された異常判定値Ｊ１より大きくなることである。確認用始動条件は、目標回転数を第１チェック目標回転数に設定し、且つ、始動時デューティを第１チェック始動時デューティに設定することである。そして燃料ポンプ制御装置８は、確認用モータ始動の実行結果に基づいて、ポンプモータ２２に異常が発生したか否かを判断する。このような燃料ポンプ制御装置８は、燃料ポンプ３のインペラ２３に異物が噛み込む異常、または、燃料ポンプ３のインペラ２３と燃料ポンプの第１，２ケーシング４１，４２とが干渉する異常をより高精度に検出することができる。このため、燃料ポンプ制御装置８は、燃料ポンプ３のポンプモータ２２で発生する異常の検出精度を更に向上させることができる。

また燃料ポンプ制御装置８は、ポンプモータ２２に異常が発生したと判断した場合に、トルク異常通知をエンジン制御装置７へ送信することにより、ポンプモータ２２に異常が発生したことを通知する。これにより、燃料ポンプ制御装置８は、ポンプモータ２２に異常が発生した場合に、この異常に対応するための処理をエンジン制御装置７に実行させたり、異常が発生したことを車両の運転者に認識させたりすることができる。

以上説明した実施形態において、燃料ポンプ制御装置８はモータ制御装置に相当し、ポンプモータ２２はモータに相当する。
また、Ｓ４０は回転制御判断部としての処理に相当し、Ｓ５０はパラメータ算出部としての処理に相当し、制御失敗回数ＣＯＵＮＴ＿Ｆは制御失敗頻度パラメータに相当し、Ｓ６０，Ｓ１００は異常判断部としての処理に相当する。

また、Ｓ９０はモータ始動部としての処理に相当し、Ｓ１１０は異常通知部としての処理に相当する。
［第２実施形態］
以下に本開示の第２実施形態を図面とともに説明する。なお第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分を説明する。共通する構成については同一の符号を付す。

第２実施形態の燃料供給システム１は、モータ制御処理が変更された点が第１実施形態と異なる。
第２実施形態のモータ制御処理は、Ｓ６０，Ｓ１１０の処理が省略された点と、Ｓ１５，Ｓ５５，Ｓ６５，Ｓ１１５の処理が追加された点とが第１実施形態と異なる。

すなわち、図５に示すように、Ｓ１０にて、駆動開始を指示する指令を受信した場合には、ＣＰＵ１３ａは、Ｓ１５にて、始動回数ＣＯＵＮＴ＿Ｓをインクリメントし、Ｓ２０に移行する。

また、Ｓ５０の処理が終了すると、ＣＰＵ１３ａは、Ｓ５５にて、制御失敗回数ＣＯＵＮＴ＿Ｆを始動回数ＣＯＵＮＴ＿Ｓで除することによって、制御失敗確率ＰＲＯＢ＿Ｆを算出する。

そしてＣＰＵ１３ａは、Ｓ６５にて、制御失敗確率ＰＲＯＢ＿Ｆが予め設定された異常判定値Ｊ２より大きいか否かを判断する。ここで、制御失敗確率ＰＲＯＢ＿Ｆが異常判定値Ｊ２以下である場合には、ＣＰＵ１３ａは、Ｓ１５に移行する。一方、制御失敗確率ＰＲＯＢ＿Ｆが異常判定値Ｊ２より大きい場合には、ＣＰＵ１３ａは、Ｓ７０に移行する。

また、Ｓ１００にて、トルク異常が発生していると判断された場合には、ＣＰＵ１３ａは、Ｓ１１５にて、制御失敗確率ＰＲＯＢ＿Ｆの値を示す制御失敗確率情報をエンジン制御装置７へ送信し、Ｓ１２０に移行する。

このように構成された燃料ポンプ制御装置８は、ポンプモータ２２を回転させるモータ回転制御に失敗したか否かを判断する。そして燃料ポンプ制御装置８は、制御失敗確率ＰＲＯＢ＿Ｆを算出する。さらに燃料ポンプ制御装置８は、制御失敗確率ＰＲＯＢ＿Ｆに基づいて、ポンプモータ２２に異常が発生したか否かを判断する。制御失敗確率ＰＲＯＢ＿Ｆは、モータ回転制御に失敗した頻度と正の相関を有するパラメータである。

このような燃料ポンプ制御装置８は、制御失敗確率ＰＲＯＢ＿Ｆの値が大きくなった場合に、燃料ポンプ３のインペラ２３に異物が噛み込む異常、または、燃料ポンプ３のインペラ２３と燃料ポンプの第１，２ケーシング４１，４２とが干渉する異常が発生したと判断することができる。このため、燃料ポンプ制御装置８は、燃料ポンプ３のポンプモータ２２に掛かるトルクが上昇する異常が発生した場合に、その原因を特定することができ、燃料ポンプ３のポンプモータ２２で発生する異常の検出精度を向上させることができる。

また燃料ポンプ制御装置８は、制御失敗確率ＰＲＯＢ＿Ｆの値を示す制御失敗確率情報をエンジン制御装置７へ送信することにより、制御失敗確率を通知する。これにより、燃料ポンプ制御装置８は、ポンプモータ２２に異常が発生した場合に、この異常に対応するための処理をエンジン制御装置７に実行させたり、異常が発生したことを車両の運転者に認識させたりすることができる。

以上説明した実施形態において、Ｓ１５，Ｓ５０，Ｓ５５はパラメータ算出部および失敗確率算出部としての処理に相当し、制御失敗確率ＰＲＯＢ＿Ｆは制御失敗頻度パラメータに相当し、Ｓ６５，Ｓ１００は異常判断部としての処理に相当し、Ｓ１１５は失敗確率通知部としての処理に相当する。

［第３実施形態］
以下に本開示の第３実施形態を図面とともに説明する。なお第３実施形態では、第１実施形態と異なる部分を説明する。共通する構成については同一の符号を付す。

第３実施形態の燃料供給システム１は、燃料ポンプ制御装置８の制御部１３がトルク異常検出処理を実行する点が第１実施形態と異なる。
次に、制御部１３のＣＰＵ１３ａが実行するトルク異常検出処理の手順を説明する。モータ制御処理は、制御部１３の動作中において繰り返し実行される処理である。

トルク異常検出処理が実行されると、ＣＰＵ１３ａは、図６に示すように、まずＳ２１０にて、トルク異常検出の開始を指示する異常検出指令をエンジン制御装置７から受信したか否かを判断する。なお、エンジン制御装置７は、第１開始判定条件、第２開始判定条件および第３開始判定条件の少なくとも１つが成立した場合に、異常検出指令を燃料ポンプ制御装置８へ送信する。

第１開始判定条件は、燃料タンク２の温度が予め設定された第１開始判定温度以上であり、且つ、エンジンＥＧの停止直後であることである。
第２開始判定条件は、燃料ポンプ３の温度が予め設定された第２開始判定温度以上であり、且つ、エンジンＥＧの停止直後であることである。

第３開始判定条件は、燃料タンク２内または燃料配管５内の燃料の温度が予め設定された第３開始判定温度以上であり、且つ、エンジンＥＧの停止直後であることである。
ここで、異常検出指令を受信していない場合には、ＣＰＵ１３ａは、トルク異常検出処理を終了する。

一方、異常検出指令を受信した場合には、ＣＰＵ１３ａは、Ｓ２２０にて、Ｓ９０と同様にしてトルク異常チェックを実行する。
そしてＣＰＵ１３ａは、Ｓ２３０にて、Ｓ１００と同様にして、トルク異常が発生しているか否かを判断する。ここで、トルク異常が発生していない場合には、ＣＰＵ１３ａは、トルク異常検出処理を終了する。一方、トルク異常が発生している場合には、ＣＰＵ１３ａは、Ｓ２４０にて、Ｓ１１０と同様にして、トルク異常通知をエンジン制御装置７へ送信し、トルク異常検出処理を終了する。

このように構成された燃料ポンプ制御装置８は、エンジン制御装置７から異常検出指令を受信すると、モータの始動が失敗し易くなるように予め設定された確認用始動条件でポンプモータ２２を始動させる確認用モータ始動を実行する。そして燃料ポンプ制御装置８は、確認用モータ始動の実行結果に基づいて、ポンプモータ２２に異常が発生したか否かを判断する。

このような燃料ポンプ制御装置８は、確認用始動条件でポンプモータ２２を始動させてポンプモータ２２の始動が失敗した場合に、燃料ポンプ３のインペラ２３に異物が噛み込む異常、または、燃料ポンプ３のインペラ２３と燃料ポンプ３の第１，２ケーシング４１，４２とが干渉する異常が発生したと判断することができる。このため、燃料ポンプ制御装置８は、燃料ポンプ３のポンプモータ２２に掛かるトルクが上昇する異常が発生した場合に、その原因を特定することができ、燃料ポンプ３のポンプモータ２２で発生する異常の検出精度を向上させることができる。

以上説明した実施形態において、エンジン制御装置７は外部装置に相当し、Ｓ２１０，Ｓ２２０は指令時モータ始動部としての処理に相当し、Ｓ２３０は指令時異常判断部としての処理に相当する。

また、エンジンＥＧは内燃機関に相当し、第１開始判定温度、第２開始判定温度および第３開始判定温度は開始判定温度に相当する。
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。

［変形例１］
例えば上記実施形態では、制御失敗回数ＣＯＵＮＴ＿Ｆが異常判定値Ｊ１より大きい場合にトルク異常チェックを実行し、トルク異常チェックの結果に基づいて、ポンプモータ２２に異常が発生したか否かを判断する形態を示した。しかし、制御失敗回数ＣＯＵＮＴ＿Ｆが異常判定値Ｊ１より大きい場合に、ポンプモータ２２に異常が発生したと判断するようにしてもよい。

［変形例２］
上記実施形態では、第１チェック目標回転数および第１チェック始動時デューティでポンプモータ２２を始動させる処理を行った後に、第２チェック目標回転数および第２チェック始動時デューティでポンプモータ２２を始動させる処理を実行する形態を示した。しかし、第２チェック目標回転数および第２チェック始動時デューティでポンプモータ２２を始動させる処理を実行しないで判断するようにしてもよい。すなわち、ＣＰＵ１３ａは、第１チェック目標回転数および第１チェック始動時デューティでポンプモータ２２を始動させる処理を行った結果、ポンプモータ２２の始動に失敗した場合に、トルク異常が発生していると判断するようにしてもよい。

［変形例３］
上記実施形態では、モータ回転制御に失敗した頻度と正の相関を有する制御失敗回数ＣＯＵＮＴ＿Ｆまたは制御失敗確率ＰＲＯＢ＿Ｆを算出し、制御失敗回数ＣＯＵＮＴ＿Ｆまたは制御失敗確率ＰＲＯＢ＿Ｆに基づいて、ポンプモータ２２に異常が発生したか否かを判断する形態を示した。しかし、モータ回転制御に失敗した頻度と負の相関を有する制御成功回数または制御成功確率を算出し、制御成功回数または制御成功確率に基づいて、ポンプモータ２２に異常が発生したか否かを判断するようにしてもよい。

［変形例４］
上記実施形態では、燃料タンク２の温度、燃料ポンプ３の温度、および、燃料の温度の少なくとも一つが予め設定された開始判定温度以上となった場合に、異常検出指令を燃料ポンプ制御装置８へ送信する形態を示した。しかし、車両室内の温度、または、外気温が、燃料タンク２の温度、燃料ポンプ３の温度、および、燃料の温度の少なくとも一つと相関を有している場合には、車両室内の温度または外気温が予め設定された開始判定温度以上となった場合に、異常検出指令を燃料ポンプ制御装置８へ送信するようにしてもよい。

本開示に記載の制御部１３およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部１３およびその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部１３およびその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されてもよい。制御部１３に含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。

上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。

上述した燃料ポンプ制御装置８の他、当該燃料ポンプ制御装置８を構成要素とするシステム、当該燃料ポンプ制御装置８としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実体的記録媒体、異常検出方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
［本明細書が開示する技術思想］
［項目１］
モータ（２２）を制御するモータ制御装置（８）であって、
前記モータを回転させるモータ回転制御に失敗したか否かを判断するように構成された回転制御判断部（Ｓ４０）と、
前記回転制御判断部による判断結果に基づいて、前記モータ回転制御に失敗した頻度と相関を有する制御失敗頻度パラメータを算出するように構成されたパラメータ算出部（Ｓ５０，Ｓ５５）と、
前記制御失敗頻度パラメータに基づいて、前記モータに異常が発生したか否かを判断するように構成された異常判断部（Ｓ６０，Ｓ６５，Ｓ１００）と
を備えるモータ制御装置。

［項目２］
項目１に記載のモータ制御装置であって、
前記異常は、前記モータに固定されて前記モータの駆動により回転する回転部材（２３）に掛かるトルクが上昇することであるモータ制御装置。

［項目３］
項目１または項目２に記載のモータ制御装置であって、
前記異常判断部は、
前記制御失敗頻度パラメータに基づいて、前記モータ回転制御に失敗した頻度が多いことを示す予め設定された確認開始条件が成立したか否かを判断し、前記確認開始条件が成立した場合に、前記モータの始動が失敗し易くなるように予め設定された確認用始動条件で前記モータを始動させる確認用モータ始動を実行するように構成されたモータ始動部（Ｓ９０）を備え、
前記異常判断部は、前記モータ始動部による前記確認用モータ始動の実行結果に基づいて、前記モータに異常が発生したか否かを判断するモータ制御装置。

［項目４］
項目１～項目３の何れか１項に記載のモータ制御装置であって、
前記モータに異常が発生したと前記異常判断部が判断した場合に、前記モータに異常が発生したことを通知するように構成された異常通知部（Ｓ１１０）を備えるモータ制御装置。

［項目５］
項目１～項目４の何れか１項に記載のモータ制御装置であって、
前記モータ回転制御に失敗した確率である制御失敗確率を算出するように構成された失敗確率算出部（Ｓ１５，Ｓ５０，Ｓ５５）と、
前記制御失敗確率を通知するように構成された失敗確率通知部（Ｓ１１５）と
を備えるモータ制御装置。

［項目６］
モータ（２２）を制御するモータ制御装置（８）であって、
外部装置（７）から異常確認指令を受信すると、前記モータの始動が失敗し易くなるように予め設定された確認用始動条件で前記モータを始動させる確認用モータ始動を実行するように構成された指令時モータ始動部（Ｓ２１０，Ｓ２２０）と、
前記指令時モータ始動部による前記確認用モータ始動の実行結果に基づいて、前記モータに異常が発生したか否かを判断するように構成された指令時異常判断部（Ｓ２３０）と
を備えるモータ制御装置。

［項目７］
項目６に記載のモータ制御装置であって、
前記モータ制御装置は、車両に搭載され、
前記モータ制御装置は、前記車両に搭載された内燃機関（ＥＧ）へ供給される燃料を貯留する燃料タンク（２）から前記燃料を汲み上げて燃料配管（５）を介して前記内燃機関へ供給するように構成された燃料ポンプ（３）の前記モータを制御するように構成され、
前記外部装置は、前記燃料タンクの温度、前記燃料ポンプの温度、前記燃料の温度、前記燃料タンクの温度と相関を有する温度、前記燃料ポンプの温度と相関を有する温度、および、前記燃料の温度と相関を有する温度の少なくとも一つが予め設定された開始判定温度以上となった場合において、前記内燃機関の駆動が停止した直後に、前記異常確認指令を前記モータ制御装置へ送信するモータ制御装置。

７…エンジン制御装置、８…燃料ポンプ制御装置、１３…制御部、２２…ポンプモータ

Claims (7)

1. モータ（２２）を制御するモータ制御装置（８）であって、
   前記モータを回転させるモータ回転制御に失敗したか否かを判断するように構成された回転制御判断部（Ｓ４０）と、
   前記回転制御判断部による判断結果に基づいて、前記モータ回転制御に失敗した頻度と相関を有する制御失敗頻度パラメータを算出するように構成されたパラメータ算出部（Ｓ５０，Ｓ５５）と、
   前記制御失敗頻度パラメータに基づいて、前記モータに異常が発生したか否かを判断するように構成された異常判断部（Ｓ６０，Ｓ６５，Ｓ１００）と
   を備えるモータ制御装置。
2. 請求項１に記載のモータ制御装置であって、
   前記異常は、前記モータに固定されて前記モータの駆動により回転する回転部材（２３）に掛かるトルクが上昇することであるモータ制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置であって、
   前記異常判断部は、
   前記制御失敗頻度パラメータに基づいて、前記モータ回転制御に失敗した頻度が多いことを示す予め設定された確認開始条件が成立したか否かを判断し、前記確認開始条件が成立した場合に、前記モータの始動が失敗し易くなるように予め設定された確認用始動条件で前記モータを始動させる確認用モータ始動を実行するように構成されたモータ始動部（Ｓ９０）を備え、
   前記異常判断部は、前記モータ始動部による前記確認用モータ始動の実行結果に基づいて、前記モータに異常が発生したか否かを判断するモータ制御装置。
4. 請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置であって、
   前記モータに異常が発生したと前記異常判断部が判断した場合に、前記モータに異常が発生したことを通知するように構成された異常通知部（Ｓ１１０）を備えるモータ制御装置。
5. 請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置であって、
   前記モータ回転制御に失敗した確率である制御失敗確率を算出するように構成された失敗確率算出部（Ｓ１５，Ｓ５０，Ｓ５５）と、
   前記制御失敗確率を通知するように構成された失敗確率通知部（Ｓ１１５）と
   を備えるモータ制御装置。
6. モータ（２２）を制御するモータ制御装置（８）であって、
   外部装置（７）から異常確認指令を受信すると、前記モータの始動が失敗し易くなるように予め設定された確認用始動条件で前記モータを始動させる確認用モータ始動を実行するように構成された指令時モータ始動部（Ｓ２１０，Ｓ２２０）と、
   前記指令時モータ始動部による前記確認用モータ始動の実行結果に基づいて、前記モータに異常が発生したか否かを判断するように構成された指令時異常判断部（Ｓ２３０）と
   を備えるモータ制御装置。
7. 請求項６に記載のモータ制御装置であって、
   前記モータ制御装置は、車両に搭載され、
   前記モータ制御装置は、前記車両に搭載された内燃機関（ＥＧ）へ供給される燃料を貯留する燃料タンク（２）から前記燃料を汲み上げて燃料配管（５）を介して前記内燃機関へ供給するように構成された燃料ポンプ（３）の前記モータを制御するように構成され、
   前記外部装置は、前記燃料タンクの温度、前記燃料ポンプの温度、前記燃料の温度、前記燃料タンクの温度と相関を有する温度、前記燃料ポンプの温度と相関を有する温度、および、前記燃料の温度と相関を有する温度の少なくとも一つが予め設定された開始判定温度以上となった場合において、前記内燃機関の駆動が停止した直後に、前記異常確認指令を前記モータ制御装置へ送信するモータ制御装置。

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