JP5099041B2 - Fuel pump control device - Google Patents

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本発明は、燃料タンク内の燃料をエンジンに供給するための燃料ポンプの駆動を制御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 controls driving of a fuel pump for supplying fuel in a fuel tank to an engine.
例えば車両に搭載される燃料ポンプ制御装置は、エンジン制御用の電子制御装置(ECU)から信号入力線を通じて与えられる制御信号に基づいて、所定の電圧を燃料ポンプに印加するようになっている。このような燃料ポンプ制御装置においては、エンジンの始動性を向上させるため、エンジン始動時における燃料ポンプの応答性を高める必要がある。また、制御信号を伝送する信号入力線の異常を検出可能にしたいという要求がある。   For example, a fuel pump control device mounted on a vehicle applies a predetermined voltage to a fuel pump based on a control signal given through a signal input line from an electronic control unit (ECU) for engine control. In such a fuel pump control device, in order to improve the startability of the engine, it is necessary to improve the responsiveness of the fuel pump when starting the engine. There is also a demand to be able to detect an abnormality in a signal input line that transmits a control signal.
そこで、例えば特許文献1に開示されている技術を採用することが考えられる。特許文献1記載の技術によれば、燃料ポンプ制御装置への電源供給経路にリレーを設け、その電源供給状態をECUにより制御する。燃料ポンプ制御装置は、エンジン起動時における所定期間において、自身への電源供給がなされており且つECUから与えられる制御信号が所定の電圧値であることを検出すると、燃料ポンプに対し最大の電圧を印加して駆動を開始するとともに、特定のモニタ信号をECUに送信する。ECUは、この特定のモニタ信号の有無を確認することにより、制御信号の伝送経路に異常が生じているか否かを判断する。このような構成によれば、エンジンの始動性を損なうことなく、信号入力線の異常を検出することができる。   Thus, for example, it is conceivable to employ the technique disclosed in Patent Document 1. According to the technique described in Patent Document 1, a relay is provided in the power supply path to the fuel pump control device, and the power supply state is controlled by the ECU. When the fuel pump control device detects that power is supplied to itself and the control signal supplied from the ECU has a predetermined voltage value during a predetermined period when the engine is started, the fuel pump control device sets the maximum voltage to the fuel pump. The drive is applied to start driving, and a specific monitor signal is transmitted to the ECU. The ECU determines whether there is an abnormality in the transmission path of the control signal by confirming the presence or absence of this specific monitor signal. According to such a configuration, it is possible to detect an abnormality in the signal input line without impairing the startability of the engine.
特開2007−291989号公報JP 2007-291989 A
しかしながら、特許文献1記載の技術は、エンジン始動時にリレーによりONするとともに、エンジン停止時にリレーによりOFFするシステムとなっている。このため、電源供給経路にリレーを設ける必要があるとともに、このリレーを駆動する駆動回路などが必要となるため、構成が複雑化してしまうという問題があった。   However, the technique described in Patent Document 1 is a system that is turned on by a relay when the engine is started and turned off by a relay when the engine is stopped. For this reason, it is necessary to provide a relay in the power supply path, and a drive circuit for driving the relay is required, resulting in a problem that the configuration becomes complicated.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成の複雑化を抑制しつつ、エンジン始動時における燃料ポンプの起動時間を低減するとともに信号入力線の異常を検出することができ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 its object is to reduce the startup time of the fuel pump at the start of the engine and detect an abnormality in the signal input line while suppressing the complication of the configuration. An object of the present invention is to provide a fuel pump control device that can be used.
請求項1記載の手段によれば、例えばエンジンの通常運転時、制御回路は、外部から信号入力線を通じて制御信号が与えられると、この制御信号に基づいて燃料ポンプに所定の電圧が印加されるように一対の直流電源線間に燃料ポンプと直列に接続されたスイッチング素子のオンオフを制御する。一方、エンジンの始動時、外部で上記制御信号が生成されるまでの間は制御回路に対して制御信号は与えられない。電位固定手段は、このように制御信号が与えられていない期間に信号入力線の電位を所定電位に固定する。そして、制御回路は、エンジンの始動時において信号入力線の電位が所定電位である状態(電位固定状態)が第1の期間だけ継続したことを検出するとスイッチング素子をオンさせる。この第1の期間は、例えばノイズなどにより信号入力線の電位が誤って所定電位になる可能性を考慮し、このようなノイズによる誤検出を防止できる程度の期間に設定すればよい。   According to the first aspect of the present invention, for example, during normal operation of the engine, when a control signal is given from the outside through a signal input line, the control circuit applies a predetermined voltage to the fuel pump based on the control signal. Thus, the on / off of the switching element connected in series with the fuel pump between the pair of DC power supply lines is controlled. On the other hand, when the engine is started, no control signal is given to the control circuit until the control signal is generated outside. The potential fixing means fixes the potential of the signal input line to a predetermined potential during the period when the control signal is not applied. The control circuit turns on the switching element when it detects that the state where the potential of the signal input line is a predetermined potential (potential fixed state) continues only for the first period when the engine is started. The first period may be set to a period that can prevent erroneous detection due to noise in consideration of the possibility that the potential of the signal input line is erroneously set to a predetermined potential due to noise or the like.
これにより、エンジンの始動時において外部から制御信号が与えられていない期間から燃料ポンプへの電圧印加が開始される。その後、信号入力線を通じて制御信号が与えられると、信号入力線の電位固定状態は解除され、上述した通常運転時と同様に制御信号に基づく燃料ポンプへの印加電圧の制御が行われる。   As a result, voltage application to the fuel pump is started from a period when no external control signal is given when the engine is started. Thereafter, when a control signal is given through the signal input line, the potential fixed state of the signal input line is released, and the applied voltage to the fuel pump is controlled based on the control signal in the same manner as in the normal operation described above.
ここで、上記した信号入力線の電位固定状態が長期間、例えば外部で制御信号を生成するために必要な期間よりも十分に長い期間継続した場合には、制御信号の伝送経路つまり信号入力線に断線などの異常が生じていると考えられる。そこで、制御回路は、電位固定状態が第1の期間よりも長い第2の期間だけ継続したことを検出すると信号入力線に異常が生じていると判断する。この第2の期間は、少なくとも外部で制御信号を生成するために必要な期間よりも長い期間に設定すればよい。このような構成の燃料ポンプ制御装置によれば、構成の複雑化を抑制しつつ、エンジン始動時における燃料ポンプの起動時間を低減するとともに信号入力線の異常を検出することができる。   Here, in the case where the above-described potential fixing state of the signal input line continues for a long period of time, for example, a period sufficiently longer than that required for generating the control signal externally, the transmission path of the control signal, that is, the signal input line It is considered that an abnormality such as disconnection has occurred. Therefore, when the control circuit detects that the potential fixing state has continued for a second period longer than the first period, it determines that an abnormality has occurred in the signal input line. The second period may be set to a period longer than at least a period necessary for generating the control signal externally. According to the fuel pump control device having such a configuration, it is possible to reduce the startup time of the fuel pump at the time of starting the engine and detect an abnormality in the signal input line while suppressing the complexity of the configuration.
請求項2記載の手段によれば、制御回路は、エンジンの始動時においてスイッチング素子をオンさせた後、制御信号が与えられるまでの間は、そのオン状態を維持させる。これにより、エンジン始動時における燃料ポンプの昇圧能力を十分に高めることが可能となるため、燃料ポンプの起動時間をさらに低減することができる。   According to the second aspect of the present invention, the control circuit maintains the ON state until the control signal is given after the switching element is turned ON at the time of starting the engine. As a result, the boosting capability of the fuel pump at the start of the engine can be sufficiently increased, so that the startup time of the fuel pump can be further reduced.
請求項3記載の手段によれば、電位固定手段は、制御信号が与えられていない期間に信号入力線の電位を一対の直流電源線のいずれかの電位に固定する。信号入力線の電位を高電位側電位に固定した場合、信号入力線の異常として高電位側直流電源線との短絡(天絡)状態を検出できる。一方、低電位側電位に固定した場合、信号入力線の異常として低電位側直流電源線との短絡(地絡)状態を検出できる。また、燃料ポンプ制御装置を、一対の直流電源線から電源供給を受けて動作するように構成すれば、燃料ポンプ制御装置への電源供給開始後、直ちに信号入力線の電位が所定電位に固定されるため、エンジン始動時における燃料ポンプの起動時間をより一層低減することができる。   According to a third aspect of the present invention, the potential fixing unit fixes the potential of the signal input line to one of the pair of DC power supply lines during a period when the control signal is not applied. When the potential of the signal input line is fixed to the high potential side potential, it is possible to detect a short circuit (power fault) state with the high potential side DC power supply line as an abnormality of the signal input line. On the other hand, when the potential is fixed to the low potential side potential, a short circuit (ground fault) state with the low potential side DC power supply line can be detected as an abnormality of the signal input line. Further, if the fuel pump control device is configured to operate by receiving power supply from a pair of DC power supply lines, the potential of the signal input line is fixed at a predetermined potential immediately after the power supply to the fuel pump control device is started. Therefore, it is possible to further reduce the startup time of the fuel pump when starting the engine.
請求項4記載の手段によれば、外部から与えられる制御信号は、連続的に変化するデューティを持つ信号となっている。制御回路は、制御信号のデューティに応じた電圧を燃料ポンプに印加するようにスイッチング素子のオンオフを制御する。つまり、制御回路は、連続的に変化するデューティを持つ制御信号に基づいて燃料ポンプへの印加電圧をリニア制御する。ここで、制御信号のデューティは、第1の所定値からこの第1の所定値より大きく且つ1未満の第2の所定値まで連続的に変化するものとしている。また、制御信号が与えられていない期間に信号入力線の電位が一対の直流電源線の高電位側電位に固定されるようにしている。このため、信号入力線の電位固定状態と制御信号が与えられている状態とが明確に区別され、制御回路による電位固定状態の検出が容易に行い得るようになる。従って、燃料ポンプへの印加電圧をリニア制御する方式にした場合であっても、エンジン始動時における燃料ポンプの起動時間を低減するとともに信号入力線の異常を検出することができる。   According to the means described in claim 4, the control signal given from the outside is a signal having a duty that changes continuously. The control circuit controls on / off of the switching element so as to apply a voltage corresponding to the duty of the control signal to the fuel pump. That is, the control circuit linearly controls the voltage applied to the fuel pump based on a control signal having a continuously changing duty. Here, it is assumed that the duty of the control signal continuously changes from a first predetermined value to a second predetermined value that is larger than the first predetermined value and less than 1. Further, the potential of the signal input line is fixed to the high potential side potential of the pair of DC power supply lines during a period when the control signal is not applied. For this reason, the potential fixed state of the signal input line is clearly distinguished from the state where the control signal is applied, and the potential fixed state can be easily detected by the control circuit. Therefore, even when the applied voltage to the fuel pump is linearly controlled, it is possible to reduce the startup time of the fuel pump when starting the engine and to detect an abnormality in the signal input line.
請求項5記載の手段によれば、外部から与えられる制御信号は、連続的に変化するデューティを持つ信号となっている。制御回路は、制御信号のデューティに応じた電圧を燃料ポンプに印加するようにスイッチング素子のオンオフを制御する。つまり、制御回路は、連続的に変化するデューティを持つ制御信号に基づいて燃料ポンプへの印加電圧をリニア制御する。ここで、制御信号のデューティは、0より大きい第1の所定値からこの第1の所定値より大きい第2の所定値まで連続的に変化するものとしている。また、制御信号が与えられていない期間に信号入力線の電位が一対の直流電源線の低電位側電位に固定されるようにしている。このため、信号入力線の電位固定状態と制御信号が与えられている状態とが明確に区別され、制御回路による電位固定状態の検出が容易に行い得るようになる。従って、燃料ポンプへの印加電圧をリニア制御する方式にした場合であっても、エンジン始動時における燃料ポンプの起動時間を低減するとともに信号入力線の異常を検出することができる。   According to the means described in claim 5, the control signal given from the outside is a signal having a duty that continuously changes. The control circuit controls on / off of the switching element so as to apply a voltage corresponding to the duty of the control signal to the fuel pump. That is, the control circuit linearly controls the voltage applied to the fuel pump based on a control signal having a continuously changing duty. Here, the duty of the control signal is assumed to continuously change from a first predetermined value larger than 0 to a second predetermined value larger than the first predetermined value. Further, the potential of the signal input line is fixed to the low potential side potential of the pair of DC power supply lines during a period when the control signal is not applied. For this reason, the potential fixed state of the signal input line is clearly distinguished from the state where the control signal is applied, and the potential fixed state can be easily detected by the control circuit. Therefore, even when the applied voltage to the fuel pump is linearly controlled, it is possible to reduce the startup time of the fuel pump when starting the engine and to detect an abnormality in the signal input line.
本発明の一実施形態を示す燃料ポンプ制御システムの構成図The block diagram of the fuel pump control system which shows one Embodiment of this invention 制御信号のデューティと燃料ポンプへの印加電圧との関係を示す図The figure which shows the relationship between the duty of a control signal, and the applied voltage to a fuel pump 信号入力線が正常である場合における各部信号および電圧の状態を示す図The figure which shows the state of each part signal and voltage when the signal input line is normal 信号入力線に異常が生じている場合における図3相当図FIG. 3 equivalent diagram when an abnormality occurs in the signal input line
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、燃料ポンプ制御システムの構成を概略的に示している。図1に示す燃料ポンプ制御システムは、例えば車両に設けられた燃料タンク内の燃料をエンジンに供給するための燃料ポンプ1の駆動を制御する燃料ポンプ制御装置2と、この燃料ポンプ制御装置2に対して燃料ポンプ1の駆動指令を与えるエンジン制御用のECU3とを主体として構成されている。燃料ポンプ1は、両端子に印加される電圧に応じた回転速度で回転するモータを備えており、これにより、印加電圧に応じた燃料がエンジンに供給される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows the configuration of a fuel pump control system. A fuel pump control system shown in FIG. 1 includes, for example, a fuel pump control device 2 that controls driving of a fuel pump 1 for supplying fuel in a fuel tank provided in a vehicle to an engine, and the fuel pump control device 2. On the other hand, the engine control ECU 3 that gives a drive command for the fuel pump 1 is mainly configured. The fuel pump 1 includes a motor that rotates at a rotation speed corresponding to the voltage applied to both terminals, and thereby fuel corresponding to the applied voltage is supplied to the engine.
燃料ポンプ制御装置2(以下ではFPC2とも称す)は、燃料ポンプ1に印加する電圧をデューティ制御する半導体集積回路4(以下ではIC4と称す)とフィルタ回路5とから構成されている。IC4は、ECU3から与えられる指令に応じて動作する制御回路6、制御回路6により駆動されるトランジスタM1、M2などを備えている。制御回路6には、ECU3から信号入力線7およびFPC2の制御用端子SIを通じて制御信号Siが入力される。また、制御回路6からECU3に対し、ダイアグノーシス用端子DIおよびモニタ信号線8を通じてダイアグ信号Diが出力される。   The fuel pump control device 2 (hereinafter also referred to as FPC 2) includes a semiconductor integrated circuit 4 (hereinafter referred to as IC 4) that controls the voltage applied to the fuel pump 1 and a filter circuit 5. The IC 4 includes a control circuit 6 that operates according to a command given from the ECU 3, transistors M1 and M2 that are driven by the control circuit 6, and the like. A control signal Si is input to the control circuit 6 from the ECU 3 through the signal input line 7 and the control terminal SI of the FPC 2. Further, a diagnosis signal Di is output from the control circuit 6 to the ECU 3 through the diagnosis terminal DI and the monitor signal line 8.
制御信号Siは、燃料ポンプ1への印加電圧の指令値を示すデューティを持つ信号である。また、ダイアグ信号Diは、FPC2において異常が生じた場合に後述するアクティブレベルになる信号であり、ECU3は、このダイアグ信号Diに基づいてFPC2の状態を診断する。   The control signal Si is a signal having a duty that indicates a command value of a voltage applied to the fuel pump 1. The diagnosis signal Di is a signal that becomes an active level described later when an abnormality occurs in the FPC 2, and the ECU 3 diagnoses the state of the FPC 2 based on the diagnosis signal Di.
FPC2は、車両のバッテリ9から電源の供給を受けて動作する。バッテリ9の正側端子は、イグニションスイッチ10、ヒューズ11を通じてFPC2の電源端子+Bと接続されている。一方、バッテリ9の負側端子は、FPC2のアース端子Eと接続されている。電源端子+Bおよびアース端子Eは、FPC2内において電源線13およびグランド線14(一対の直流電源線に相当)に接続されている。電源線13はIC4の電源端子15に接続され、グランド線14はフィルタ回路5のコイルL2を通じてIC4のグランド端子16に接続されている。燃料ポンプ1の一端子はFPC2の端子FP+およびフィルタ回路5のコイルL1を通じてIC4の出力端子17に接続され、他端子はFPC2の端子FP−を通じてグランド線14に接続されている。   The FPC 2 operates by receiving power from the battery 9 of the vehicle. The positive terminal of the battery 9 is connected to the power supply terminal + B of the FPC 2 through the ignition switch 10 and the fuse 11. On the other hand, the negative terminal of the battery 9 is connected to the ground terminal E of the FPC 2. The power supply terminal + B and the ground terminal E are connected to the power supply line 13 and the ground line 14 (corresponding to a pair of DC power supply lines) in the FPC 2. The power line 13 is connected to the power terminal 15 of the IC 4, and the ground line 14 is connected to the ground terminal 16 of the IC 4 through the coil L 2 of the filter circuit 5. One terminal of the fuel pump 1 is connected to the output terminal 17 of the IC 4 through the terminal FP + of the FPC 2 and the coil L1 of the filter circuit 5, and the other terminal is connected to the ground line 14 through the terminal FP- of the FPC 2.
トランジスタM1、M2は、いずれもNチャネル型のパワーMOSFETである。トランジスタM1(スイッチング素子に相当)は、電源線13とグランド線14との間に、コイルL1および燃料ポンプ1と直列に接続されている。トランジスタM2は、出力端子17とグランド端子16との間に接続されている。これらトランジスタM1、M2のゲートには、制御回路6から駆動信号が与えられる。トランジスタM1、M2は、この駆動信号に基づいて交互にオンするように駆動される。すなわち、駆動素子としてのトランジスタM1と、回生素子としてのトランジスタM2は、いわゆる同期整流方式で駆動される。また、トランジスタM1の近傍にはトランジスタM1の過熱状態を検出するためのダイオードD1が設けられている。ダイオードD1の端子間電圧は、制御回路6に与えられている。   The transistors M1 and M2 are both N-channel power MOSFETs. The transistor M1 (corresponding to a switching element) is connected in series with the coil L1 and the fuel pump 1 between the power supply line 13 and the ground line 14. The transistor M2 is connected between the output terminal 17 and the ground terminal 16. A drive signal is supplied from the control circuit 6 to the gates of the transistors M1 and M2. The transistors M1 and M2 are driven to turn on alternately based on this drive signal. That is, the transistor M1 as a driving element and the transistor M2 as a regenerative element are driven by a so-called synchronous rectification method. Further, a diode D1 for detecting an overheat state of the transistor M1 is provided in the vicinity of the transistor M1. The voltage between the terminals of the diode D <b> 1 is given to the control circuit 6.
フィルタ回路5は、コイルL1、L2およびコンデンサC1〜C3により構成されている。コイルL1は出力端子17と端子FP+との間に設けられ、コイルL2はグランド端子16とアース端子Eとの間に設けられている。コンデンサC1は、電源端子+Bとアース端子Eとの間に設けられている。コンデンサC2は、電源端子+Bと端子FP+との間に設けられている。コンデンサC3は、電源端子+Bとグランド端子16との間に設けられている。このような構成のフィルタ回路5により、トランジスタM1、M2のオンオフに伴い発生するスイッチングノイズの他の機器への影響が抑制される。   The filter circuit 5 includes coils L1 and L2 and capacitors C1 to C3. The coil L1 is provided between the output terminal 17 and the terminal FP +, and the coil L2 is provided between the ground terminal 16 and the earth terminal E. The capacitor C1 is provided between the power supply terminal + B and the ground terminal E. The capacitor C2 is provided between the power supply terminal + B and the terminal FP +. The capacitor C3 is provided between the power supply terminal + B and the ground terminal 16. The filter circuit 5 having such a configuration suppresses the influence of switching noise generated due to ON / OFF of the transistors M1 and M2 on other devices.
さて、ECU3は、制御回路(図示せず)、制御信号Si出力用のトランジスタM3、ダイアグ信号Di入力用の分圧回路18を備えている。制御回路は、CPU、ROM、RAM、A/D変換器などを備えたマイクロコンピュータを主体として構成されている。制御回路は、燃料ポンプ1へ印加する電圧値を指令するデューティを持つ指令信号を生成し、その指令信号に基づいてNチャネル型MOSFETであるトランジスタM3のオンオフを制御する。   The ECU 3 includes a control circuit (not shown), a transistor M3 for outputting a control signal Si, and a voltage dividing circuit 18 for inputting a diagnosis signal Di. The control circuit is mainly composed of a microcomputer provided with a CPU, ROM, RAM, A / D converter and the like. The control circuit generates a command signal having a duty for commanding a voltage value to be applied to the fuel pump 1, and controls on / off of the transistor M3, which is an N-channel MOSFET, based on the command signal.
制御回路は、バッテリ9から供給されるバッテリ電圧VBを降圧して生成された電源電圧(例えば+5V)の供給を受けて動作する。従って、上記指令信号の最大電圧値(Hレベル)は上記電源電圧となっている。FPC2から与えられるダイアグ信号Diの最大電圧値(Hレベル)は、バッテリ電圧VB(例えば+13V)である。分圧回路18は、ダイアグ信号Diを制御回路に入力可能な電圧(例えば+5V)に変換する。制御回路は、分圧回路18を構成する2つの抵抗素子の相互接続点から得られる分圧電圧に基づいてFPC2の故障診断を行う。   The control circuit operates by receiving supply of a power supply voltage (for example, +5 V) generated by stepping down the battery voltage VB supplied from the battery 9. Therefore, the maximum voltage value (H level) of the command signal is the power supply voltage. The maximum voltage value (H level) of the diagnosis signal Di given from the FPC 2 is a battery voltage VB (for example, +13 V). The voltage dividing circuit 18 converts the diagnosis signal Di into a voltage (for example, + 5V) that can be input to the control circuit. The control circuit performs failure diagnosis of the FPC 2 based on the divided voltage obtained from the interconnection point of the two resistance elements that constitute the voltage dividing circuit 18.
制御回路6は、抵抗R1、入力信号処理部19、出力設定部20、駆動部21、デューティ判定部22、過電圧保護部23、過熱保護部24、過電流検出部25、ダイアグ判定部26およびダイアグ出力部27を備えている。抵抗R1は、信号入力線7を電源線13にプルアップするものであり、電位固定手段に相当する。これにより、ECU3のトランジスタM3がオフの期間には、入力信号処理部19に与えられる制御信号Siは、電源線13の電位(バッテリ電圧VB)に固定される。   The control circuit 6 includes a resistor R1, an input signal processing unit 19, an output setting unit 20, a drive unit 21, a duty determination unit 22, an overvoltage protection unit 23, an overheat protection unit 24, an overcurrent detection unit 25, a diagnosis determination unit 26, and a diagnosis. An output unit 27 is provided. The resistor R1 pulls up the signal input line 7 to the power supply line 13, and corresponds to a potential fixing unit. Thereby, the control signal Si given to the input signal processing unit 19 is fixed to the potential of the power supply line 13 (battery voltage VB) while the transistor M3 of the ECU 3 is off.
入力信号処理部19は、ECU3から信号入力線7を通じて与えられる制御信号Siのデューティを所定時間毎に検出する。本実施形態におけるデューティとは、制御信号Siの1周期におけるHレベルの期間が占める割合を%で示すオンデューティのことを意味している。入力信号処理部19は、検出したデューティを示すデータを出力設定部20およびデューティ判定部22にそれぞれ出力する。   The input signal processing unit 19 detects the duty of the control signal Si given from the ECU 3 through the signal input line 7 every predetermined time. The duty in the present embodiment means an on-duty indicating the ratio of the H level period in one cycle of the control signal Si in%. The input signal processing unit 19 outputs data indicating the detected duty to the output setting unit 20 and the duty determination unit 22, respectively.
デューティ判定部22は、入力信号処理部19から所定時間毎に与えられるデューティが最小値から最大値に転じた後、最大値である状態が後述する期間T1だけ継続した場合、エンジンの始動時であると判断する。そして、出力設定部20に対し、トランジスタM1を常時オンさせて燃料ポンプ1に連続通電するためのフルオン指令を出力する。このフルオン指令は、所定期間だけ出力された後、停止されるようになっている。   When the duty given from the input signal processing unit 19 every predetermined time is changed from the minimum value to the maximum value and the state of the maximum value continues only for a period T1, which will be described later, the duty determination unit 22 starts the engine. Judge that there is. Then, a full-on command for continuously energizing the fuel pump 1 by constantly turning on the transistor M1 is output to the output setting unit 20. The full-on command is output after a predetermined period and then stopped.
また、デューティ判定部22は、上記したデューティが最大値である状態が後述する期間T2だけ継続した場合、制御信号Siの伝送経路である信号入力線7に例えば断線などの異常が生じていると判断する。そして、出力設定部20およびダイアグ判定部26に断線異常信号を出力する。なお、デューティ判定部22によるこれらの処理の詳細については後述する。   In addition, when the above-described state in which the duty is the maximum value continues for a period T2, which will be described later, the duty determination unit 22 determines that an abnormality such as disconnection has occurred in the signal input line 7 that is the transmission path of the control signal Si. to decide. Then, a disconnection abnormality signal is output to the output setting unit 20 and the diagnosis determination unit 26. Details of these processes by the duty determination unit 22 will be described later.
出力設定部20は、デューティ判定部22からフルオン指令が与えられていない場合、制御信号Siのデューティに応じた電圧を燃料ポンプ1に印加するように駆動部21の出力設定を行う。また、出力設定部20は、上記フルオン指令が与えられている場合、トランジスタM1を連続してオンさせるとともにトランジスタM2を連続してオフさせるように駆動部21の出力設定を行う。   The output setting unit 20 performs output setting of the drive unit 21 so that a voltage corresponding to the duty of the control signal Si is applied to the fuel pump 1 when the full-on command is not given from the duty determination unit 22. Further, when the full-on command is given, the output setting unit 20 sets the output of the driving unit 21 so that the transistor M1 is continuously turned on and the transistor M2 is continuously turned off.
駆動部21は、出力設定部20による出力設定に基づいて駆動信号を生成し、その駆動信号をトランジスタM1、M2の各ゲートに出力する。トランジスタM1、M2は、この駆動信号に基づいてオンオフされる。このようにして、ECU3から与えられる制御信号Siに基づいて、燃料ポンプ1に印加する電圧がデューティ制御される。   The drive unit 21 generates a drive signal based on the output setting by the output setting unit 20, and outputs the drive signal to the gates of the transistors M1 and M2. The transistors M1 and M2 are turned on / off based on this drive signal. In this manner, the voltage applied to the fuel pump 1 is duty-controlled based on the control signal Si given from the ECU 3.
また、出力設定部20には、燃料ポンプ1の両端子間の電圧がフィードバックされている。出力設定部20は、このフィードバック電圧に基づいて燃料ポンプ1への印加電圧が目標値(制御信号Siのデューティに応じた指令電圧値)になるようにも駆動部21の出力設定を行う。これにより、燃料ポンプ1のモータが所望の回転速度で回転するようにフィードバック制御される。   Further, the voltage between both terminals of the fuel pump 1 is fed back to the output setting unit 20. Based on this feedback voltage, the output setting unit 20 sets the output of the driving unit 21 so that the voltage applied to the fuel pump 1 becomes a target value (command voltage value corresponding to the duty of the control signal Si). Thus, feedback control is performed so that the motor of the fuel pump 1 rotates at a desired rotation speed.
過電圧保護部23は、電源線13の電圧(バッテリ電圧VB)を検出する。過電圧保護部23は、この検出電圧が所定のしきい値電圧を超えている場合には、バッテリ電圧VBが過大であると判断し、駆動部21に過電圧異常信号を出力する。駆動部21は、過電圧異常信号が与えられると、トランジスタM1、M2の駆動を停止する。または、トランジスタM1のみオン状態とし、燃料ポンプ1のモータにエネルギーを消費させてもよい。   The overvoltage protection unit 23 detects the voltage (battery voltage VB) of the power line 13. When the detected voltage exceeds a predetermined threshold voltage, the overvoltage protection unit 23 determines that the battery voltage VB is excessive and outputs an overvoltage abnormality signal to the drive unit 21. When the overvoltage abnormality signal is given, the driving unit 21 stops driving the transistors M1 and M2. Alternatively, only the transistor M1 may be turned on and the motor of the fuel pump 1 may consume energy.
過熱保護部24は、ダイオードD1の端子間電圧を検出する。過熱保護部24は、ダイオードD1の順方向電圧の温度特性(温度が上昇すると順方向電圧が低下する特性)を利用し、この端子間電圧に基づいてトランジスタM1の温度変動を推定する。過熱保護部24は、推定された温度変動が所定のしきい値を超える温度上昇である場合には、トランジスタM1の温度が過大に上昇していると判断し、出力設定部20およびダイアグ判定部26に過熱異常信号を出力する。   The overheat protection unit 24 detects the voltage across the terminals of the diode D1. The overheat protection unit 24 uses the temperature characteristic of the forward voltage of the diode D1 (the characteristic that the forward voltage decreases as the temperature rises), and estimates the temperature fluctuation of the transistor M1 based on this inter-terminal voltage. The overheat protection unit 24 determines that the temperature of the transistor M1 is excessively high when the estimated temperature fluctuation is a temperature increase exceeding a predetermined threshold, and the output setting unit 20 and the diagnosis determination unit 26 outputs an overheat abnormality signal.
過電流検出部25は、トランジスタM1のドレイン・ソース間電圧を検出する。過電流検出部25は、この電圧が所定のしきい値電圧を超えている場合には、トランジスタM1ひいては燃料ポンプ1に流れる電流が過大であると判断し、出力設定部20およびダイアグ判定部26に過電流異常信号を出力する。   The overcurrent detection unit 25 detects the drain-source voltage of the transistor M1. When this voltage exceeds a predetermined threshold voltage, the overcurrent detection unit 25 determines that the current flowing through the transistor M1 and thus the fuel pump 1 is excessive, and the output setting unit 20 and the diagnosis determination unit 26. Output an overcurrent error signal.
出力設定部20は、過熱異常信号、過電流異常信号または断線異常信号のいずれかが与えられると、トランジスタM1、M2の駆動を停止するように駆動部21の出力設定を行う。ダイアグ判定部26は、過熱異常信号、過電流異常信号または断線異常信号のいずれかが与えられると、FPC2に異常が生じていると判断し、その結果を示す信号をダイアグ出力部27に出力する。これを受けてダイアグ出力部27は、アクティブレベル(グランド線14の電位=0V)のダイアグ信号Diを出力する。一方、ダイアグ判定部26に上記各異常信号のいずれも与えられていない場合、つまりFPC2が正常である場合、ダイアグ出力部27は、非アクティブレベル(電源線13の電位=VB)のダイアグ信号Diを出力する。   The output setting unit 20 sets the output of the driving unit 21 so as to stop the driving of the transistors M1 and M2 when any of the overheat abnormality signal, the overcurrent abnormality signal, or the disconnection abnormality signal is given. When any of the overheat abnormality signal, the overcurrent abnormality signal, or the disconnection abnormality signal is given, the diagnosis determination unit 26 determines that an abnormality has occurred in the FPC 2 and outputs a signal indicating the result to the diagnosis output unit 27. . In response to this, the diagnosis output unit 27 outputs a diagnosis signal Di of an active level (the potential of the ground line 14 = 0V). On the other hand, when none of the above abnormal signals is given to the diagnosis determination unit 26, that is, when the FPC 2 is normal, the diagnosis output unit 27 outputs the diagnosis signal Di at the inactive level (potential of the power supply line 13 = VB). Is output.
図2は、制御信号Siのデューティと、燃料ポンプ1に印加される印加電圧との関係を示している。この図2に示すように、デューティが約10%を下回っている状態では印加電圧を最小値(0V)固定とする。つまり、燃料ポンプ1の駆動を停止する。デューティが約10%〜約80%の状態では、印加電圧がデューティに応じて連続的に(無段階に)変化するようになっている。すなわち、この期間においてはリニア制御方式となる。デューティが約85%〜約90%の状態ではトランジスタM1を100%オン(常時オン)して印加電圧を最大値(+13V)固定とする。また、デューティが約90%を上回っている状態は、制御信号Siが電源線13の電位に固定されている状態(電位固定状態)と判断して印加電圧を最小値(0V)固定とする。   FIG. 2 shows the relationship between the duty of the control signal Si and the applied voltage applied to the fuel pump 1. As shown in FIG. 2, the applied voltage is fixed to the minimum value (0 V) when the duty is less than about 10%. That is, the drive of the fuel pump 1 is stopped. In a state where the duty is about 10% to about 80%, the applied voltage changes continuously (steplessly) according to the duty. That is, the linear control method is used during this period. In a state where the duty is about 85% to about 90%, the transistor M1 is turned on 100% (always on) and the applied voltage is fixed to the maximum value (+ 13V). When the duty exceeds about 90%, it is determined that the control signal Si is fixed at the potential of the power supply line 13 (potential fixed state), and the applied voltage is fixed to the minimum value (0 V).
印加電圧を最小値にするためのデューティ付近、最大値にするためのデューティ付近、電位固定状態であると判断するためのデューティ付近には、それぞれヒステリシスが設定されている。これにより、ノイズ等の影響によるデューティの僅かな変動により、印加電圧の状態(燃料ポンプ1の駆動状態)が大きく変化してしまうことを抑制している。   Hysteresis is set near the duty for reducing the applied voltage to the minimum value, near the duty for the maximum value, and near the duty for determining that the potential is fixed. Thereby, it is suppressed that the state of the applied voltage (driving state of the fuel pump 1) largely changes due to a slight fluctuation of the duty due to the influence of noise or the like.
本実施形態では、ECU3において生成される制御信号Siのデューティは、0%(第1の所定値に相当)〜約90%(第2の所定値に相当)となっている。従って、信号入力線7に0%〜約90%のデューティを持つ信号が印加されている状態が、ECU3から制御信号Siが与えられている状態に相当する。また、上述したようにECU3において生成される制御信号Siのデューティは、約90%を超えることがない。このため、信号入力線7に約90%〜100%のデューティを持つ信号が印加されている状態が、信号入力線7が電源線13の電位に固定され、ECU3から制御信号Siが与えられていない状態に相当する。   In the present embodiment, the duty of the control signal Si generated in the ECU 3 is 0% (corresponding to the first predetermined value) to about 90% (corresponding to the second predetermined value). Therefore, a state in which a signal having a duty of 0% to about 90% is applied to the signal input line 7 corresponds to a state in which the control signal Si is given from the ECU 3. Further, as described above, the duty of the control signal Si generated in the ECU 3 does not exceed about 90%. For this reason, a state in which a signal having a duty of about 90% to 100% is applied to the signal input line 7 is that the signal input line 7 is fixed to the potential of the power supply line 13 and the control signal Si is given from the ECU 3. Corresponds to no state.
次に、本実施形態の燃料ポンプ制御システムの動作について説明する。
まず、信号入力線7が正常である場合におけるエンジン始動時の動作について図3を参照しながら説明する。図3は、このような場合における各部の信号および電圧の状態を示すものであり、上から順に制御信号Si、燃料ポンプ1への印加電圧、ダイアグ信号Diを表している。
Next, the operation of the fuel pump control system of this embodiment will be described.
First, the operation when starting the engine when the signal input line 7 is normal will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the signal and voltage states of each part in such a case, and shows the control signal Si, the applied voltage to the fuel pump 1, and the diagnosis signal Di in order from the top.
エンジンを始動させるためにイグニションスイッチ10がオンされると、図示しない電源回路を介してECU3に電源が供給されるとともに、FPC2に対する電源供給が開始される。また、これと同時にECU3のCPUのイニシャライズが開始される。このイニシャライズ期間中、エンジンを始動する指令が与えられた場合(スタータオン)、トランジスタM3は、CPUによりオンオフ制御されずにオフ状態固定となる。これにより、信号入力線7(制御信号Si)の電位は、0Vから電源線13の電位とともに上昇し、バッテリ電圧VBに固定される(時刻t1)。   When the ignition switch 10 is turned on to start the engine, power is supplied to the ECU 3 via a power supply circuit (not shown) and power supply to the FPC 2 is started. At the same time, initialization of the CPU of the ECU 3 is started. When a command to start the engine is given during this initialization period (starter on), the transistor M3 is fixed in the OFF state without being controlled by the CPU. Thereby, the potential of the signal input line 7 (control signal Si) rises from 0 V together with the potential of the power supply line 13, and is fixed to the battery voltage VB (time t1).
すると、デューティ判定部22により、制御信号Siのデューティが最小値である0%から最大値である100%に転じたと判断される。その後、デューティ判定部22は、このデューティ=100%の状態(電位固定状態)が期間T1だけ継続したことを検出すると、出力設定部20にフルオン指令を出力する(時刻t2)。本実施形態における期間T1(第1の期間に相当)は、例えば1ms〜15msに設定されている。なお、この期間T1は、これに限らずともよく、例えばノイズなどにより信号入力線7の電位が誤って電源線13の電位になる可能性を考慮し、このようなノイズによる一時的な変化に対して誤って電位固定状態であると判断する事態を防止できる程度の期間に設定すればよい。   Then, the duty determination unit 22 determines that the duty of the control signal Si has changed from 0% which is the minimum value to 100% which is the maximum value. Thereafter, when the duty determination unit 22 detects that this duty = 100% state (potential fixed state) continues for the period T1, it outputs a full-on command to the output setting unit 20 (time t2). The period T1 (corresponding to the first period) in the present embodiment is set to 1 ms to 15 ms, for example. Note that the period T1 is not limited to this. For example, in consideration of the possibility that the potential of the signal input line 7 is erroneously changed to the potential of the power supply line 13 due to noise or the like, the period T1 is changed temporarily. On the other hand, the period may be set so as to prevent a situation in which it is erroneously determined that the potential is fixed.
さて、出力設定部20にフルオン指令が与えられることにより、トランジスタM1は連続してオンされる(常時オン)とともにトランジスタM2は連続してオフされる(常時オフ)。これにより、燃料ポンプ1への印加電圧は最大値(例えば+13V)となり、燃料ポンプ1が直ちに起動される。デューティ判定部22は、ECU3から制御信号Siが与えられて電位固定状態が解除される時点までの間と、後述する期間T2の終了時点のうちのいずれか早い時点まで上記フルオン指令を出力し続ける。   By giving a full-on command to the output setting unit 20, the transistor M1 is continuously turned on (always on) and the transistor M2 is continuously turned off (always off). As a result, the voltage applied to the fuel pump 1 reaches a maximum value (for example, +13 V), and the fuel pump 1 is immediately started. The duty determination unit 22 continues to output the full-on command until a point in time when the control signal Si is given from the ECU 3 and the potential fixed state is released and until the end point of a period T2 to be described later, whichever comes first. .
ここでは、時刻t4において、ECU3のCPUのイニシャライズが完了し、ECU3から制御信号Siの供給が開始されている。つまり、時刻t4において電位固定状態が解除されているため、デューティ判定部22は出力設定部20へのフルオン指令の出力をこの時点で停止する。これを受けて出力設定部20は、駆動部21に対し制御信号Siのデューティに応じた出力設定を行う。そして、時刻t4から制御信号Siの1周期分の時間が経過した時刻t5において、トランジスタM1、M2に対し、制御信号Siのデューティに基づいたオンオフ制御が開始される。   Here, at the time t4, the initialization of the CPU of the ECU 3 is completed, and the supply of the control signal Si from the ECU 3 is started. That is, since the potential fixed state is released at time t4, the duty determination unit 22 stops outputting the full-on command to the output setting unit 20 at this time. In response to this, the output setting unit 20 performs output setting for the drive unit 21 in accordance with the duty of the control signal Si. Then, at time t5 when one cycle of the control signal Si elapses from time t4, on / off control based on the duty of the control signal Si is started for the transistors M1 and M2.
これにより、燃料ポンプ1のモータがデューティに応じた回転速度で回転し、燃料タンクに貯留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。このように、エンジン始動時における時刻t2〜時刻t5までの間、燃料ポンプ1に対して最大の電圧が印加される状態が継続される。なお、この最大電圧を印加する状態は、時刻t2〜時刻t5の間に解除してもよいし、時刻t5より後まで継続させてもよい。   As a result, the motor of the fuel pump 1 rotates at a rotational speed corresponding to the duty, and the fuel stored in the fuel tank is supplied to the engine at a target flow rate. Thus, the state in which the maximum voltage is applied to the fuel pump 1 is continued from the time t2 to the time t5 when the engine is started. The state of applying the maximum voltage may be canceled between time t2 and time t5, or may be continued until after time t5.
FPC2からECU3に出力されるダイアグ信号Diは、時刻t1〜時刻t3までの間、アクティブレベル(Lレベル)固定であり、その後、非アクティブレベル(Hレベル)に転じている。これは、FPC2への電源供給開始からダイアグ判定部26、ダイアグ出力部27による信号処理時間等により、ダイアグ信号Diが本来の値となるまでに遅延が生じることおよび判定処理を確実に実施する時間を確保するためである。   The diagnostic signal Di output from the FPC 2 to the ECU 3 is fixed at the active level (L level) from time t1 to time t3, and then changes to the inactive level (H level). This is because a delay occurs until the diagnosis signal Di reaches its original value due to the signal processing time by the diagnosis determination unit 26 and the diagnosis output unit 27 from the start of power supply to the FPC 2, and the time for which the determination processing is reliably performed. This is to ensure
しかし、このダイアグ信号Diがアクティブレベル固定の期間は、ECU3のCPUがイニシャライズ中であり、ダイアグ信号Diに基づく故障診断は行われない。そして、CPUのイニシャライズが完了した時点(時刻t4)では、ダイアグ信号Diは本来の値(この場合、非アクティブレベル)となっている。従って、FPC2の起動直後において、上記したようにダイアグ信号Diがアクティブレベルに固定されたとしても、ECU3によるFPC2の診断動作に影響はない。   However, during the period when the diagnosis signal Di is fixed at the active level, the CPU of the ECU 3 is being initialized, and failure diagnosis based on the diagnosis signal Di is not performed. Then, at the time when the initialization of the CPU is completed (time t4), the diagnosis signal Di is an original value (in this case, an inactive level). Therefore, even if the diagnosis signal Di is fixed at the active level immediately after the FPC 2 is started, there is no influence on the diagnostic operation of the FPC 2 by the ECU 3.
デューティ判定部22は、制御信号Siのデューティが0%から100%に転じたと判断した時点(時刻t1)から期間T2が経過する時点(時刻t6)まで、電位固定状態が継続した場合、信号入力線7に異常が発生したと判断する。ここでは、時刻t4以降、ECU3から正常に制御信号Siが与えられている状態であり、デューティが約90%〜100%である状態(電位固定状態)ではない。このため、デューティ判定部22は、信号入力線7が正常であると判断し、ダイアグ出力部27から出力されるダイアグ信号Diは非アクティブレベル(Hレベル)に維持される。   When the potential fixing state continues from the time (time t1) when the duty of the control signal Si is determined to have changed from 0% to 100% (time t1) until the time T2 elapses (time t6), the signal is input. It is determined that an abnormality has occurred in the line 7. Here, after time t4, the control signal Si is normally supplied from the ECU 3, and the duty is not about 90% to 100% (potential fixed state). Therefore, the duty determination unit 22 determines that the signal input line 7 is normal, and the diagnosis signal Di output from the diagnosis output unit 27 is maintained at an inactive level (H level).
本実施形態において、上記した期間T2(第2の期間に相当)は、例えば100ms〜2sに設定されている。なお、期間T2は、これに限らずともよく、ECU3において制御信号Siを生成するために要する時間を考慮し、少なくともECU3からFPC2に対して制御信号Siの供給が開始されるまでに必要な期間よりも長い期間に設定すればよい。   In the present embodiment, the above-described period T2 (corresponding to the second period) is set to, for example, 100 ms to 2 s. The period T2 is not limited to this. Considering the time required for the ECU 3 to generate the control signal Si, at least the period necessary until the supply of the control signal Si from the ECU 3 to the FPC 2 is started. A longer period may be set.
続いて、信号入力線7に例えば断線などの異常が生じている場合におけるエンジン始動時の動作について図4を参照しながら説明する。図4は、このような場合における各部の信号および電圧の状態を示す図3相当図である。このような場合も、図3に示した信号入力線7が正常である場合と同様、エンジンを始動させるためにイグニションスイッチ10がオンされた後、ECU3およびFPC2への電源供給が開始される。そして、ECU3のCPUがイニシャライズされている期間中に、トランジスタM1が連続してオンされるとともにトランジスタM2が連続してオフされて燃料ポンプ1に最大の電圧が印加され、燃料ポンプ1が直ちに起動される。   Subsequently, an operation at the time of engine start when an abnormality such as a disconnection occurs in the signal input line 7 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 3 showing the signal and voltage states of the respective parts in such a case. In such a case as well, as in the case where the signal input line 7 shown in FIG. 3 is normal, power supply to the ECU 3 and the FPC 2 is started after the ignition switch 10 is turned on to start the engine. During the period when the CPU of the ECU 3 is initialized, the transistor M1 is continuously turned on and the transistor M2 is continuously turned off to apply the maximum voltage to the fuel pump 1, and the fuel pump 1 is immediately started. Is done.
前述したように、デューティ判定部22は、ECU3から制御信号Siが与えられて電位固定状態が解除される時点までの間と、期間T2の終了時点のうちのいずれか早い時点までフルオン指令を出力し続ける。ここでは、期間T2の終了時点(時刻t6)以降も電位固定状態が継続し、FPC2に対する制御信号Siの供給が開始されていない。従って、デューティ判定部22は、期間T2の終了時点までフルオン指令を出力し続ける。このような場合には、エンジン始動時における時刻t2〜時刻t6までの間、燃料ポンプ1に対して最大の電圧が印加される状態が継続される。   As described above, the duty determination unit 22 outputs the full-on command until the time point when the control signal Si is given from the ECU 3 and the potential fixed state is released and until the end point of the period T2, whichever is earlier. Keep doing. Here, the potential fixed state continues after the end of the period T2 (time t6), and the supply of the control signal Si to the FPC 2 is not started. Accordingly, the duty determination unit 22 continues to output a full-on command until the end of the period T2. In such a case, the state in which the maximum voltage is applied to the fuel pump 1 is continued from time t2 to time t6 when the engine is started.
デューティ判定部22は、制御信号Siのデューティが0%から100%に転じたと判断した時点(時刻t1)から期間T2が経過する時点(時刻t6)まで、電位固定状態が継続した場合、信号入力線7に異常が発生したと判断する。ここでは、期間T2の終了時点(時刻t6)においても電位固定状態が継続されている。このため、デューティ判定部22は、信号入力線7に例えば断線などの異常が生じていると判断する。その後、所定の信号処理時間経過後、ダイアグ出力部27から出力されるダイアグ信号Diがアクティブレベル(Lレベル)に転じる(時刻t7)。ECU3は、このアクティブレベルのダイアグ信号Diを受けることにより、FPC2に異常が生じていると診断し、所定の異常対応処理、例えばダイアグコードを記憶して、ユーザに警告するといった処理を実行する。   When the potential fixing state continues from the time (time t1) when the duty of the control signal Si is determined to have changed from 0% to 100% (time t1) until the time T2 elapses (time t6), the signal is input. It is determined that an abnormality has occurred in the line 7. Here, the potential fixed state is continued even at the end of the period T2 (time t6). For this reason, the duty determination unit 22 determines that an abnormality such as a disconnection has occurred in the signal input line 7. Thereafter, after a predetermined signal processing time has elapsed, the diagnosis signal Di output from the diagnosis output unit 27 changes to the active level (L level) (time t7). The ECU 3 receives this active level diagnosis signal Di, diagnoses that an abnormality has occurred in the FPC 2, and executes a predetermined abnormality handling process, for example, a process of storing a diagnosis code and warning the user.
以上説明したように、本実施形態の燃料ポンプ制御装置2は、ECU3から制御信号Siが与えられるまでの間に信号入力線7の電位を電源線13の電位に固定する抵抗R1と、この電位固定状態が期間T1だけ継続したことを検出すると燃料ポンプ1に最大電圧を印加する制御回路6とを備えている。これにより、エンジンの始動時においてECU3から制御信号Siが与えられていない期間から燃料ポンプ1への電圧印加が開始され、燃料ポンプ1が直ちに起動される。また、制御回路6は、信号入力線7の電位固定状態が期間T2だけ継続したことを検出すると信号入力線7に異常が生じていると判断する。このような構成の燃料ポンプ制御装置2によれば、構成の複雑化を抑制しつつ、エンジン始動時における燃料ポンプ1の起動時間を低減するとともに信号入力線7の異常を検出できる。   As described above, the fuel pump control device 2 of the present embodiment includes the resistor R1 that fixes the potential of the signal input line 7 to the potential of the power supply line 13 until the control signal Si is supplied from the ECU 3, and this potential. And a control circuit 6 for applying a maximum voltage to the fuel pump 1 when it is detected that the fixed state has continued for the period T1. Thereby, voltage application to the fuel pump 1 is started from a period when the control signal Si is not given from the ECU 3 when the engine is started, and the fuel pump 1 is immediately started. The control circuit 6 determines that an abnormality has occurred in the signal input line 7 when detecting that the potential fixed state of the signal input line 7 has continued for the period T2. According to the fuel pump control device 2 having such a configuration, it is possible to reduce the startup time of the fuel pump 1 when starting the engine and to detect an abnormality in the signal input line 7 while suppressing the complexity of the configuration.
制御回路6は、エンジンの始動時においてフルオン指令を出力した後、ECU3から制御信号Siが与えられて電位固定状態が解除される時点までの間と期間T2の終了時点のうちのいずれか早い時点までこのフルオン指令を出力し続けるようにした。これにより、エンジン始動時における燃料ポンプ1の昇圧能力を十分に高めることが可能となるため、燃料ポンプ1の起動時間をさらに低減することができる。   The control circuit 6 outputs the full-on command at the time of starting the engine, and then the time point between the time point when the control signal Si is given from the ECU 3 and the fixed potential state is released, and the time point when the period T2 ends, whichever comes first Until this full on command is output continuously. As a result, the boosting capability of the fuel pump 1 at the time of starting the engine can be sufficiently increased, so that the startup time of the fuel pump 1 can be further reduced.
制御信号Siが与えられていない期間に信号入力線7の電位を燃料ポンプ制御装置2への電源供給用の電源線13の電位に固定するようにしたので、燃料ポンプ制御装置2への電源供給開始後、直ちに信号入力線7の電位が固定される。これにより、エンジン始動時における燃料ポンプ1の起動時間をより一層低減することができる。また、このような構成によれば、信号入力線7の異常としてバッテリ9の正側端子と同電位のライン(例えば電源線13)との短絡(天絡)状態を検出できる。   Since the potential of the signal input line 7 is fixed to the potential of the power supply power line 13 for supplying power to the fuel pump control device 2 during a period when the control signal Si is not applied, power supply to the fuel pump control device 2 is performed. Immediately after the start, the potential of the signal input line 7 is fixed. Thereby, the starting time of the fuel pump 1 at the time of engine starting can be further reduced. Further, according to such a configuration, it is possible to detect a short circuit (power fault) state between the positive terminal of the battery 9 and the same potential line (for example, the power supply line 13) as an abnormality of the signal input line 7.
制御回路6は、連続的に変化するデューティを持つ制御信号Siに基づいて燃料ポンプ1への印加電圧をリニア制御するようにした。また、ECU3において生成される制御信号Siのデューティは0%〜約90%としている。このため、信号入力線7の電位固定状態と制御信号Siが与えられている状態とが明確に区別され、制御回路6による電位固定状態の検出が容易に行い得るようになる。従って、燃料ポンプ1への印加電圧をリニア制御する方式にした場合であっても、エンジン始動時における燃料ポンプ1の起動時間を低減するとともに信号入力線7の異常を検出できる。   The control circuit 6 linearly controls the voltage applied to the fuel pump 1 based on a control signal Si having a duty that changes continuously. The duty of the control signal Si generated in the ECU 3 is 0% to about 90%. For this reason, the potential fixed state of the signal input line 7 and the state where the control signal Si is applied are clearly distinguished, and the potential fixed state can be easily detected by the control circuit 6. Therefore, even when the system is configured to linearly control the voltage applied to the fuel pump 1, it is possible to reduce the startup time of the fuel pump 1 when the engine is started and to detect an abnormality in the signal input line 7.
このようにリニア制御方式を採用することにより、制御回路6が搭載されたIC4を共通化できるという効果が得られる。すなわち、一般に燃料ポンプ1に対する印加電圧値は数種類の切替が可能であればよい。ただし、この数種類の電圧値は、例えば燃料ポンプ1が搭載される車両の種類に応じて変更される。従って、本実施形態のようにリニア制御方式を採用すれば、制御回路6により様々な印加電圧値を実現できるため、共通のIC4を用いて、搭載される様々な種類の車両に対応することが可能となる。   By adopting the linear control method in this way, an effect that the IC 4 on which the control circuit 6 is mounted can be shared is obtained. That is, generally, the applied voltage value to the fuel pump 1 may be several types of switching. However, these several types of voltage values are changed according to the type of vehicle on which the fuel pump 1 is mounted, for example. Therefore, if the linear control method is employed as in the present embodiment, various applied voltage values can be realized by the control circuit 6, and therefore, the common IC 4 can be used to support various types of mounted vehicles. It becomes possible.
上記説明では、エンジン始動時における信号入力線7の異常検出について述べたが、本実施形態によれば、エンジン始動後における信号入力線7の異常検出についても同様に可能である。ただし、その場合、異常時の対応として燃料ポンプ1の駆動を停止するとエンジン停止に至るため、燃料ポンプ1に対し所定の電圧値を印加する状態(100%通電=フルオン状態も含む)に制御するとともにダイアグ信号Diにより異常を報知するということも可能である。   In the above description, the abnormality detection of the signal input line 7 at the time of engine start has been described, but according to the present embodiment, the abnormality detection of the signal input line 7 after the engine start can be similarly performed. However, in this case, since the engine is stopped when the drive of the fuel pump 1 is stopped as a response to the abnormality, the state is controlled so that a predetermined voltage value is applied to the fuel pump 1 (including 100% energization = full-on state). At the same time, it is possible to notify the abnormality by the diagnosis signal Di.
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した実施形態に限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
駆動素子であるトランジスタM1を燃料ポンプ1よりも高電位側に接続して駆動するハイサイド駆動方式を採用したが、駆動素子を燃料ポンプよりも低電位側に接続するローサイド駆動方式を採用してもよい。回生素子としてパワーMOSFETであるトランジスタM2を用いたが、これに替えてダイオードを用いてもよい。駆動素子として、例えばPチャネルMOSFET、IGBTなどの他のスイッチング素子を用いてもよい。過電圧保護部23、過熱保護部24、過電流保護部25などのFPC2における各異常を検出するための構成は、必要に応じて設ければよい。電位固定手段として信号入力線7の電位を電源線13の電位にプルアップする抵抗を用いたが、グランド線14の電位にプルダウンする抵抗を用いてもよい。このような構成によれば、信号入力線7の異常としてバッテリ9の負側端子と同電位のライン(例えばグランド線14)との短絡(地絡)状態を検出できる。ただし、その場合には、ECU3における制御信号Siの出力段の構成、入力信号処理部19におけるデューティ検出処理、デューティ判定部22における電位固定状態の判定処理等を適宜変更する必要がある。また、電位固定手段は、信号入力線7の電位を電源線13、グランド線14以外の電位に固定する手段でもよい。
The present invention is not limited to the embodiment described above and illustrated in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
A high-side drive method is used in which the transistor M1, which is a drive element, is connected to a higher potential side than the fuel pump 1, and a low-side drive method is used in which the drive element is connected to a lower potential side than the fuel pump. Also good. Although the transistor M2 which is a power MOSFET is used as the regenerative element, a diode may be used instead. As the driving element, for example, other switching elements such as a P-channel MOSFET and an IGBT may be used. A configuration for detecting each abnormality in the FPC 2 such as the overvoltage protection unit 23, the overheat protection unit 24, and the overcurrent protection unit 25 may be provided as necessary. Although a resistor that pulls up the potential of the signal input line 7 to the potential of the power supply line 13 is used as the potential fixing means, a resistor that pulls down to the potential of the ground line 14 may be used. According to such a configuration, it is possible to detect a short circuit (ground fault) state between the negative terminal of the battery 9 and a line having the same potential (for example, the ground line 14) as an abnormality of the signal input line 7. However, in that case, it is necessary to appropriately change the configuration of the output stage of the control signal Si in the ECU 3, the duty detection process in the input signal processing unit 19, the potential fixing state determination process in the duty determination unit 22, and the like. The potential fixing means may be means for fixing the potential of the signal input line 7 to a potential other than the power supply line 13 and the ground line 14.
ECU3において生成される制御信号Siのデューティは0%〜約90%に限らず、第1の所定値からこの第1の所定値より大きく且つ100%未満の第2の所定値まで連続的に変化するものであればよい。また、制御信号Siのデューティは、0%より大きい第1の所定値からこの第1の所定値より大きい第2の所定値まで連続的に変化するものでもよい。
信号入力線7の電位が0Vのときにダイアグ信号Diをアクティブレベル(Lレベル)に変化させるように制御回路6を構成すれば、ECU2において、出力する制御信号Siのデューティと入力されるダイアグ信号Diのレベルとに基づいて信号入力線7の地絡状態も検出可能なシステムを構成できる。また、この場合、制御信号Siのデューティの下限値を0%を超える値に設定すれば、信号入力線7の地絡状態を確実に検出することができる。
制御信号Siのデューティは、連続的に変化するものに限らず、多段階に変化するものでもよい。つまり、制御信号Siに基づく燃料ポンプ1への印加電圧の制御は、リニア制御方式に限られない。ただし、各デューティと電位固定状態とを区別可能なものとする必要がある。また、制御信号Siは、燃料ポンプ1への印加電圧の指令を示すデューティを持つ信号に限らず、電位固定状態と区別可能な状態の変化により燃料ポンプ1への印加電圧の指令を示す信号であればよい。
The duty of the control signal Si generated in the ECU 3 is not limited to 0% to about 90%, but continuously changes from a first predetermined value to a second predetermined value that is greater than the first predetermined value and less than 100%. Anything to do. Further, the duty of the control signal Si may continuously change from a first predetermined value larger than 0% to a second predetermined value larger than the first predetermined value.
If the control circuit 6 is configured to change the diagnosis signal Di to the active level (L level) when the potential of the signal input line 7 is 0 V, the ECU 2 and the duty of the control signal Si to be output are input in the ECU 2. A system capable of detecting the ground fault state of the signal input line 7 based on the level of Di can be configured. In this case, if the lower limit value of the duty of the control signal Si is set to a value exceeding 0%, the ground fault state of the signal input line 7 can be reliably detected.
The duty of the control signal Si is not limited to continuously changing, and may be changed in multiple stages. That is, the control of the voltage applied to the fuel pump 1 based on the control signal Si is not limited to the linear control method. However, it is necessary to be able to distinguish between each duty and the potential fixed state. Further, the control signal Si is not limited to a signal having a duty indicating a command of the voltage applied to the fuel pump 1, but is a signal indicating a command of the voltage applied to the fuel pump 1 by a change in a state distinguishable from the potential fixed state. I just need it.
図面中、1は燃料ポンプ、2は燃料ポンプ制御装置、6は制御回路、7は信号入力線、13は電源線(直流電源線)、14はグランド線(直流電源線)、M1はトランジスタ(スイッチング素子)、R1は抵抗(電位固定手段)を示す。   In the drawing, 1 is a fuel pump, 2 is a fuel pump control device, 6 is a control circuit, 7 is a signal input line, 13 is a power supply line (DC power supply line), 14 is a ground line (DC power supply line), M1 is a transistor ( Switching element), R1 represents a resistance (potential fixing means).

Claims (5)

  1. 燃料タンク内の燃料をエンジンに供給するための燃料ポンプの駆動を制御する燃料ポンプ制御装置であって、
    一対の直流電源線間に前記燃料ポンプと直列に接続されたスイッチング素子と、
    外部から信号入力線を通じて与えられる制御信号に基づいて前記スイッチング素子をオンオフさせることにより前記燃料ポンプに印加する電圧を制御する制御回路と、
    前記制御信号が与えられていない期間に前記信号入力線の電位を所定電位に固定する電位固定手段とを備え、
    前記制御回路は、前記エンジンの始動時において前記信号入力線の電位が前記所定電位である状態が第1の期間だけ継続したことを検出すると前記スイッチング素子をオンさせ、前記信号入力線の電位が前記所定電位である状態が前記第1の期間よりも長い第2の期間だけ継続したことを検出すると前記信号入力線に異常が生じていると判断することを特徴とする燃料ポンプ制御装置。
    A fuel pump control device for controlling driving of a fuel pump for supplying fuel in a fuel tank to an engine,
    A switching element connected in series with the fuel pump between a pair of DC power lines;
    A control circuit for controlling a voltage applied to the fuel pump by turning on and off the switching element based on a control signal given from the outside through a signal input line;
    A potential fixing means for fixing the potential of the signal input line to a predetermined potential during a period in which the control signal is not applied;
    The control circuit turns on the switching element upon detecting that the state where the potential of the signal input line is the predetermined potential continues for a first period at the time of starting the engine, and the potential of the signal input line is A fuel pump control device, wherein when it is detected that the state at the predetermined potential has continued for a second period longer than the first period, it is determined that an abnormality has occurred in the signal input line.
  2. 前記制御回路は、前記エンジンの始動時において前記スイッチング素子をオンさせた後、前記制御信号が与えられるまでの間は、そのオン状態を維持させることを特徴とする請求項1記載の燃料ポンプ制御装置。   2. The fuel pump control according to claim 1, wherein the control circuit maintains the ON state until the control signal is given after the switching element is turned ON at the time of starting the engine. apparatus.
  3. 前記所定電位は、前記一対の直流電源線のいずれかの電位であることを特徴とする請求項1または2記載の燃料ポンプ制御装置。   3. The fuel pump control device according to claim 1, wherein the predetermined potential is one of the pair of DC power supply lines.
  4. 前記所定電位が前記一対の直流電源線の高電位側電位である場合、
    前記制御信号は、第1の所定値からこの第1の所定値より大きく且つ1未満の第2の所定値まで連続的に変化するデューティを持つ信号であり、
    前記制御回路は、前記デューティに応じた電圧を前記燃料ポンプに印加するように前記スイッチング素子のオンオフを制御することを特徴とする請求項3記載の燃料ポンプ制御装置。
    When the predetermined potential is a high potential side potential of the pair of DC power supply lines,
    The control signal is a signal having a duty that continuously changes from a first predetermined value to a second predetermined value that is greater than the first predetermined value and less than 1.
    4. The fuel pump control device according to claim 3, wherein the control circuit controls on / off of the switching element so as to apply a voltage according to the duty to the fuel pump.
  5. 前記所定電位が前記一対の直流電源線の低電位側電位である場合、
    前記制御信号は、0より大きい第1の所定値からこの第1の所定値より大きい第2の所定値まで連続的に変化するデューティを持つ信号であり、
    前記制御回路は、前記デューティに応じた電圧を前記燃料ポンプに印加するように前記スイッチング素子のオンオフを制御することを特徴とする請求項3記載の燃料ポンプ制御装置。
    When the predetermined potential is a low potential side potential of the pair of DC power supply lines,
    The control signal is a signal having a duty that continuously changes from a first predetermined value larger than 0 to a second predetermined value larger than the first predetermined value;
    4. The fuel pump control device according to claim 3, wherein the control circuit controls on / off of the switching element so as to apply a voltage according to the duty to the fuel pump.
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