JP6623982B2 - Fuel pump control device - Google Patents
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Description
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.
従来、燃料ポンプ制御装置は、プリント基板に電子部品をはんだ付けで構成されている。燃料ポンプ制御装置を小型化すると電子部品が密集するので、製品の自己発熱が増加する。これによってはんだ寿命が短くなる。また電子部品を外力から保護のために樹脂封止すると、電子部品に作用する熱応力が増加し、はんだ寿命が短くなる。 Conventionally, a fuel pump control device is configured by soldering electronic components to a printed circuit board. When the fuel pump control device is miniaturized, electronic components are densely packed, so that the self-heating of the product increases. This shortens the solder life. Further, if the electronic component is sealed with a resin for protection from external force, the thermal stress acting on the electronic component increases, and the life of the solder is shortened.
そこではんだの寿命を予測する技術が特許文献1に開示されている。特許文献1でははんだ寿命を予測するため、基板上の2つの接続部間を接続する導電部材を設けている。そして使用中に導電部材が接続部から離脱することを検出して、離脱した場合にははんだに不良が発生したと判断している。 Therefore, a technique for estimating the life of the solder is disclosed in Patent Document 1. In Patent Literature 1, a conductive member that connects between two connection parts on a substrate is provided in order to predict the solder life. Then, it is detected that the conductive member is detached from the connection portion during use, and when detached, it is determined that a defect has occurred in the solder.
燃料ポンプ制御装置は、前述のようにはんだ寿命が短くなる傾向にあるので、使用中にはんだに不良が発生するおそれがある。はんだに不良が発生して燃料ポンプ制御装置が機能しなくなった場合、燃料供給できなくなりエンジンが駆動できなくなるおそれがある。そして車両が走行中におけるエンジンの駆動停止は、故障になりうるため回避する必要がある。 As described above, the solder life of the fuel pump control device tends to be short, and thus there is a possibility that a defect may occur in the solder during use. If the fuel pump control device does not function due to the occurrence of a defect in the solder, there is a possibility that the fuel cannot be supplied and the engine cannot be driven. It is necessary to avoid stopping the driving of the engine while the vehicle is running, because it may cause a failure.
しかし特許文献1に記載の技術では、はんだの不良を発見することはできても、不良を発生した後のフェールセーフ処理に関しては開示されていない。前述のように車両走行中におけるエンジンの駆動停止を回避するために、はんだに不良を発見した場合には、燃料ポンプ制御装置に適したフェールセーフ処理を実施する必要がある。 However, the technology described in Patent Document 1 does not disclose a fail-safe process after the occurrence of a defect, even though the defect of the solder can be found. As described above, in order to avoid driving stop of the engine while the vehicle is running, when a defect is found in the solder, it is necessary to perform a fail-safe process suitable for the fuel pump control device.
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、エンジン駆動中にはんだの異常傾向を検出した場合に、燃料ポンプ制御装置の故障によってエンジンが駆動停止することを回避することができる燃料ポンプ制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problem, and it is possible to prevent the engine from being stopped due to a failure of the fuel pump control device when an abnormal tendency of solder is detected during driving of the engine. It is an object of the present invention to provide a fuel pump control device which can be used.
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。 The present invention employs the following technical means to achieve the above object.
本発明の燃料ポンプ制御装置は、燃料タンク(11)内の燃料をエンジンに供給するための燃料ポンプ(12)の駆動を制御する燃料ポンプ制御装置(13)であって、燃料ポンプに電力を供給する駆動回路(22)と、駆動回路を制御して、燃料ポンプに供給する電力を制御する制御回路(21)と、制御回路を構成する電子部品よりもはんだ寿命の短い電子部品である検出部品(23a,23b)を有する検出部(23)と、制御回路の温度を検出する温度センサ(26)と、を含み、制御回路(21)は、検出部品(23a,23b)の通電状態を監視しており、制御回路は、検出部品の通電状態が導通している導通状態とは異なる異常状態を検出した場合であって、エンジンが駆動中のときは、温度変化によるはんだの劣化の進行を抑制するために、温度センサによって検出された温度が所定の範囲内となるように駆動回路(22)の出力を制御する。 The fuel pump control device of the present invention is a fuel pump control device (13) for controlling the driving of a fuel pump (12) for supplying fuel in a fuel tank (11) to an engine. A drive circuit (22) for supplying, a control circuit (21) for controlling the drive circuit to control the power supplied to the fuel pump, and detecting an electronic component having a shorter solder life than the electronic components forming the control circuit. The control circuit (21) includes a detection unit (23) having components (23a, 23b) and a temperature sensor (26) for detecting the temperature of the control circuit. When the control circuit detects an abnormal state that is different from the conducting state in which the conducting state of the detecting component is conducting, and when the engine is running, the deterioration of the solder deterioration due to temperature change is monitored. To To win, the temperature detected by the temperature sensor to control the output of the drive circuit (22) to be within a predetermined range.
このような本発明に従えば、制御回路を構成する電子部品よりもはんだ寿命の短い検出部品を有し、制御回路は検出部品の通電状態を監視している。検出部品は、制御回路の電子部品よりもはんだ寿命が短いので、検出部品のはんだが早く寿命を終えて、通電状態が導通状態とは異なる異常状態となる。したがって制御回路は、制御回路の電子部品のはんだが不良になる前に、電子部品のはんだの寿命が近いことを検出することができる。 According to the present invention, there is provided a detection component having a shorter solder life than the electronic components constituting the control circuit, and the control circuit monitors the energization state of the detection component. Since the detection component has a shorter solder life than the electronic component of the control circuit, the solder of the detection component ends its life earlier, and the conduction state becomes an abnormal state different from the conduction state. Therefore, the control circuit can detect that the life of the solder of the electronic component is near before the solder of the electronic component of the control circuit becomes defective.
そして制御回路は、検出部品の異常状態を検出した場合であって、エンジンが駆動中のときは、温度変化によるはんだの劣化の進行を抑制するために、温度センサによって検出された温度が所定の範囲内となるように駆動回路の出力を制御する。異常状態を検出したときに、直ちにエンジンを停止すると、たとえば車両のエンジンの場合には走行中に急停止することになるので好ましくない。そこで温度センサによって検出された温度が所定の範囲内となるように駆動回路の出力を制御する。検出部品に異常が発生しても、制御回路の電子部品に異常が発生したわけではないので、エンジンを駆動していも、しばらくは通常状態を維持することができる。しかし制御回路の温度変化を大きくすると制御回路の電子部品のはんだの劣化の進行を早めることになる。そこで駆動回路の出力を制御することによって、制御回路の温度変化を小さくしている。 Then, when the control circuit detects an abnormal state of the detection component and the engine is being driven , the temperature detected by the temperature sensor is reduced to a predetermined value in order to suppress the progress of solder deterioration due to a temperature change. The output of the drive circuit is controlled to be within the range . It is not preferable to stop the engine immediately upon detecting an abnormal state, for example, in the case of an engine of a vehicle, because the vehicle suddenly stops during traveling. Therefore, the output of the drive circuit is controlled so that the temperature detected by the temperature sensor falls within a predetermined range . Even if an abnormality occurs in the detection component, it does not mean that an abnormality has occurred in the electronic component of the control circuit. Therefore, even if the engine is driven, the normal state can be maintained for a while. However, if the temperature change of the control circuit is increased, the deterioration of the solder of the electronic components of the control circuit is accelerated. Therefore, the temperature change of the control circuit is reduced by controlling the output of the drive circuit.
なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 Note that the reference numerals in parentheses of the above-described units are examples showing the correspondence with specific units described in the embodiments described later.
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態を用いて説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described using a plurality of embodiments with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiments may be denoted by the same reference numerals, or one character may be added to the preceding reference numerals to omit redundant description. When a part of the configuration is described in each embodiment, the other part of the configuration is the same as the previously described embodiment. Not only the combination of the parts specifically described in the respective embodiments, but also the embodiments can be partially combined with each other as long as the combination is not particularly hindered.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に関して、図1〜図4を用いて説明する。燃料供給システム10は、エンジンに燃料タンク11内の燃料を供給するシステムである。燃料供給システム10は、燃料タンク11、燃料ポンプ12、燃料ポンプ制御装置13、デリバリパイプ、燃料噴射弁および電子制御装置(Electronic Controll Unit:ECU)15を含んで構成されている。燃料ポンプ12は、燃料タンク11内の燃料を吸入し、デリバリパイプに向けて吐き出す。デリバリパイプには、エンジンの各気筒に燃料を供給する燃料噴射弁が接続されている。
(1st Embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The
燃料ポンプ12は、燃料タンク11内の燃料を吸入し、吸入した燃料の圧力を高めて、デリバリパイプに向けて吐出する。燃料ポンプ制御装置(Fuel PumpController:FPC)13は、燃料ポンプ12の駆動を制御する。燃料ポンプ制御装置13は、バッテリ14から電力が供給されており、燃料タンク11内に設置された電気駆動式の燃料ポンプ12に供給する電力を制御する。
The
具体的には、燃料ポンプ制御装置13は、燃料ポンプ12に供給する電流値または電圧値を制御することにより、燃料ポンプ12に供給する電力を制御する。燃料ポンプ制御装置13にて燃料ポンプ12に供給する電力が制御されることにより、燃料ポンプ12から吐き出される燃料の吐出量が制御される。燃料ポンプ制御装置13は、エンジンを制御するECU15と電気的に接続されている。
Specifically, the fuel
ECU15は、エンジンが必要とする燃料量が確保できるよう、燃料ポンプ制御装置13に対し要求信号を送り、エンジンが必要とする燃料量を確保すべく、この要求信号に応じた燃料ポンプ12に供給する電力を燃料ポンプ制御装置13に制御させる。このようにして、燃料供給システム10からエンジンへ、エンジンが必要としている量の燃料が送られる。
The ECU 15 sends a request signal to the fuel
これによれば、エンジンが必要とする燃料量に応じて、燃料ポンプ12を作動させればよいので、燃料ポンプ12の消費電力を極力低下させることができ、車両の省電力化に貢献することができる。ECU15は、図示しない各種センサの検出信号からエンジンの運転状態および運転者の要求を把握する。そしてECU15は、把握した運転状態および運転者の要求に基いて、燃料噴射弁の噴射量や噴射タイミングを制御するとともに、燃料ポンプ制御装置13に対してエンジンが必要とする燃料量に応じた信号を送信する。
According to this, the
燃料ポンプ制御装置13は、図1に示すように、蓋部材としてのフランジ16に搭載されている。フランジ16は、燃料タンク11の天井部に円形に形成された孔部を塞ぐ円盤状に形成された部品である。フランジ16は、耐ガソリン性に優れ、電気絶縁性を有するPOM(ポリアセタール)などの樹脂材料にて形成されている。
The fuel
燃料ポンプ制御装置13は、フランジ16の上面側に搭載される。したがって燃料ポンプ制御装置13は、燃料タンク11の外側に位置する。燃料ポンプ制御装置13は、外部装置であるECU15、バッテリ14および燃料ポンプ12と電気的に接続される。
The fuel
フランジ16には、燃料供給管17が挿通するように設けられる。燃料供給管17は、燃料ポンプ12より吐出される燃料をエンジンに供給する管路部材である。燃料供給管17は、図1に示すように、フランジ16を軸方向に貫くように形成されている。燃料供給管17における燃料タンク11の外側に突出する外側端部には、デリバリパイプが接続されており、燃料タンク11内側に突出する内側端部には、燃料ポンプ12に通じる燃料ホースが接続されている。これにより、燃料ポンプ12より吐き出された燃料をエンジンへ供給することが可能となる。
A
燃料ポンプ12は、電動駆動式のポンプであって、図示は省略するが電動モータ部と、電動モータ部にて駆動されるポンプ部とから構成されている。ポンプ部は、電動モータ部のロータと直結した、外周縁部に複数の羽溝を有するインペラと、羽溝を覆う円弧状の昇圧流路、および昇圧流路に通じる吸入口および吐出口を形成するポンプケースとから構成されている。電動モータ部は、燃料ポンプ制御装置13と電気的に接続されており、燃料ポンプ制御装置13より供給される制御された電力によってロータを回転させるとともにインペラを回転させる。
The
インペラが回転することにより、吸入口より吸入された燃料は昇圧流路内にて昇圧され、吐出口より吐き出される。吐き出された燃料は、電動モータ部の内部を通り、このモータ部の上側端部に設けられている燃料吐出口より吐き出される。 As the impeller rotates, the fuel sucked from the suction port is pressurized in the pressurizing flow path and discharged from the discharge port. The discharged fuel passes through the inside of the electric motor unit and is discharged from a fuel discharge port provided at an upper end of the motor unit.
燃料ポンプ制御装置13は、ECU15からの指示に従い、燃料ポンプ12に供給する電力を制御する。燃料ポンプ制御装置13は、記憶媒体に記憶されているプログラムを実行し、各部を制御する。燃料ポンプ制御装置13は、少なくとも1つの演算処理装置(CPU)と、プログラムとデータとを記憶する記憶媒体とを有する。燃料ポンプ制御装置13は、たとえばコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって実現される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムおよびデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって実現される。
The fuel
燃料ポンプ制御装置13は、図2に示すように、制御回路21、駆動回路22および兆候検出部23などを同一のプリント基板24に実装して構成される。制御回路21、駆動回路22および兆候検出部23を構成する電子部品は、はんだ付けによってプリント基板24に実装されている。そしてプリント基板24に実装される電子部品は、樹脂ポッティングによって樹脂から成る樹脂部18で覆われている。樹脂で覆うことで、ホコリ、汚れおよび液体などの付着を防ぐ。またプリント基板24と電子部品とが樹脂で固定されるので、振動から保護することができる。燃料ポンプ制御装置13は、ECU15およびバッテリ14と電気的に接続される端子と、燃料ポンプ12と電気的に接続される端子とを有する。
As shown in FIG. 2, the fuel
駆動回路22は、電動モータ部のU相コイル、V相コイルおよびW相コイルに対応して、それぞれバッテリ14とグランドとの間で直列接続された3対のスイッチング素子を有している。そして、それぞれ対となるスイッチング素子の接続点が、U相端子、V相端子およびW相端子を介して、負荷線のU相電流線、V相電流線およびW相電流線に接続され、ひいては電動モータ部の各相のステータコイルに接続されている。
The
制御回路21は、駆動回路22の各スイッチング素子に対して制御信号を出力する。より具体的には、制御回路21は、3対のスイッチング素子の内、所定の組み合わせの高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子とを同時にオンさせつつ、そのオンさせるスイッチング素子の組み合わせを切り替えるように制御信号を出力する。その結果、順番にバッテリ14から電動モータ部の各相のステータコイルに駆動電流が通電され、電動モータ部の回転子を回転させるための回転磁界が発生される。
The
制御回路21は、マイコン31、電圧検出部32および5V電源回路33を含む。マイコン31、電圧検出部32および5V電源回路33は、複数の電子部品から構成されている。マイコン31は、前述のように駆動回路22に与える制御信号を生成する。5V電源回路33は、イグニッション電源(IG)から5Vの電圧を生成し、制御回路21に動作電圧として供給するものである。また5V電源回路33は、兆候検出部23に電力を供給する。
The
兆候検出部23は、制御回路21を構成する電子部品よりもはんだ寿命の短い電子部品である検出部品23aを有する。検出部品23aは、本実施形態では定電圧ダイオードが採用されている。検出部品23aの両端は、5V電源回路33から5Vの電圧が印加されている。検出部品23aである定電圧ダイオードが正常に機能している場合には、電流が流れるので、検出部品23aの端部の電圧は0Vである。検出部品23aである定電圧ダイオードのはんだが異常があり正常に接続されていない場合には、電流が流れないので、検出部品23aの端部の電圧は5Vである。
The
電圧検出部32は、検出部品23aの電圧を検出して、マイコン31に検出結果を与える。したがってマイコン31は、電圧検出部32からの電圧によって、検出部品23aが正常であるか異常であるかを判断することができる。
The
制御回路21の電子部品は、リード状の電極を有する。リード状の電極であるとプリント基板24と電子部品との接続位置が電子部品の周囲になる。これに対して検出部品23aは、フラット状の電極を有する。フラット状の電極は、検出部品23aの裏面に直接設けられ、プリント基板24と検出部品23aとの接続位置が電子部品の裏側になる。これによって電極には、検出部品23aによって発生する熱が伝わりやすい。したがって検出部品23aのはんだは、制御回路21の電子部品よりも熱応力が作用しやすくなり、より早く劣化させることができる。
The electronic components of the
次に、制御回路21の処理に関して、図3を用いて説明する。図3に示すフローチャートは、制御回路21によって、短時間に繰り返し実行される。イグニッションがオンになり、制御回路21に電力が供給されると、処理が開始されてステップS1に移る。
Next, the processing of the
ステップS1では、検出部品23aの出力を取得し、ステップS2に移る。検出部品23aの出力とは、電圧検出部32から与えられる検出部品23aの電圧である。ステップS2では、電圧に基づいて検出部品23aがオープンになっているか否かを判断し、オープンになっている場合には、ステップS4に移り、オープンになっていない場合には、ステップS3に移る。オープンになっている場合とは、検出部品23aの電圧が5Vであり、検出部品23aに電流が流れていない異常状態の場合である。
In step S1, the output of the
ステップS3では、検出部品23aの電圧が正常であるので、通常の走向処理を実施し、ステップS5に移る。ステップS4では、検出部品23aの電圧が異常であるので、車両の動作を禁止するように制御し、本フローを終了する。したがって検出部品23aに異常がある場合には、イグニッションをオンしてもエンジンを駆動することが禁止される。
In step S3, since the voltage of the
ステップS5では、通常走向中に、検出部品23aの出力を取得し、ステップS6に移る。ステップS6では、電圧に基づいて検出部品23aがオープンになっているか否かを判断し、オープンになっている場合には、ステップS10に移り、オープンになっていない場合には、ステップS7に移る。
In step S5, the output of the
ステップS7では、検出部品23aの電圧が正常であるので、通常の走向処理を実施し、ステップS8に移る。ステップS8では、イグニッションがオフになったか否かを判断し、オフになった場合には、ステップS9に移り、オフでない場合にはステップS5に移る。これによってイグニッションがオフになるまで、ステップS5〜ステップS8までの処理が繰り返される。
In step S7, since the voltage of the
ステップS10では、検出部品23aの電圧が異常であるが走向中であるので、フェールセーフ処理を実施し、ステップS11に移る。フェールセーフ処理では、燃料ポンプ制御装置13の電子部品のはんだの劣化が進行を抑制するな処理が実施される。たとえば図4に示すように、検出部品23aがオープンになったときの、燃料ポンプ12の供給量を維持するように制御される。燃料ポンプ12の供給量を維持することで、燃料ポンプ制御装置13における負荷が一定となり、温度変化が抑制される。はんだの劣化の進行は、温度変化が大きければ早くなるので、温度変化を小さくしてはんだ劣化の進行を抑制している。
In step S10, since the voltage of the
ステップS11では、イグニッションがオフになったか否かを判断し、オフになった場合には、ステップS9に移り、オフでない場合にはステップS10に移る。これによってイグニッションがオフになるまで、ステップS10のフェールセーフ処理が繰り返される。 In step S11, it is determined whether or not the ignition has been turned off. If the ignition has been turned off, the process proceeds to step S9, and if not, the process proceeds to step S10. As a result, the fail-safe processing in step S10 is repeated until the ignition is turned off.
ステップS9では、イグニッションがオフになったので、動作を停止して本フローを終了する。 In step S9, since the ignition has been turned off, the operation is stopped and the present flow ends.
このように制御回路21は、検出部品23aの通電状態が導通している導通状態とは異なる異常状態を検出した場合であって、エンジンが駆動中のときは駆動回路22の出力を維持して、駆動回路22の出力が所定の範囲内となるように保持する。また制御回路21は、検出部品23aの異常状態を検出した場合であって、エンジンが停止中のときはエンジンの駆動を禁止するように制御する。
As described above, the
次に、フェールセーフ処理に関して、図4を用いてさらに説明する。図4に示すように、燃料において、燃料ポンプ12からの供給量はエンジンの消費量よりも余裕量αがあるように制御される。そして供給量は、燃料ポンプ制御装置13の出力に比例する。燃料ポンプ制御装置13の温度は、燃料ポンプ制御装置13の出力に比例する。換言すると、燃料ポンプ制御装置13の出力の変動が多ければ、燃料ポンプ制御装置13の温度の変動も大きくなる。
Next, the fail-safe processing will be further described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, in the fuel, the supply amount from the
時刻t1で、検出部品23aがオープンになった場合、供給量が比較的多いときには、時刻t1の供給量を維持するように制御される。もともと余裕量αがあるので、エンジンの消費量に変動があっても、余裕量αで吸収することができる。使用されなかった燃料は、燃料タンク11に戻される。
When the
これに対して、時刻t1で、供給量が比較的小さいときでも、時刻t1の供給量を維持するように制御される。このような場合には、余裕量αがあってもエンジン消費量に不足する場合がある。そこで燃料ポンプ制御装置13は、エンジンに燃料消費量を低減するように低減信号を出力する。これによってエンジンは、燃料消費量を少なくなるように、出力を低減する低減モードに移行する。
On the other hand, at time t1, even when the supply amount is relatively small, control is performed so as to maintain the supply amount at time t1. In such a case, the engine consumption may be insufficient even if there is a margin α. Therefore, the fuel
エンジンが低減モードであると、運転者がたとえばアクセルを踏んでも、低減モードによってその出力が制限されることになる。そこで制御回路21は、異常状態を検出した場合には、外部の装置であるECU15に異常状態を検出したことを示す異常信号を出力する。そしてECU15は、異常状態であることを乗員にわかるように、警告ランプなどによって報知する。これによって運転者は、エンジンの出力が制限されていることがわかるので、低減モード実施中の違和感を解消することができる。
When the engine is in the reduction mode, even if the driver steps on the accelerator, for example, the output is limited by the reduction mode. Therefore, when detecting an abnormal state, the
以上説明したように本実施形態の燃料ポンプ制御装置13は、制御回路21を構成する電子部品よりもはんだ寿命の短い検出部品23aを有し、制御回路21は検出部品23aの通電状態を監視している。検出部品23aは、制御回路21の電子部品よりもはんだ寿命が短いので、検出部品23aのはんだが早く寿命を終えて、通電状態が導通状態とは異なる異常状態となる。したがって制御回路21は、制御回路21の電子部品のはんだが不良になる前に、電子部品のはんだの寿命が近いことを検出することができる。
As described above, the fuel
そして制御回路21は、検出部品23aの異常状態を検出した場合であって、エンジンが駆動中のときは駆動回路22の出力が所定の範囲内となるように保持する。異常状態を検出したときに、直ちにエンジンを停止すると、たとえば車両のエンジンの場合には走行中に急停止することになるので好ましくない。そこで駆動回路22の出力が所定の範囲内となるように保持する。検出部品23aに異常が発生しても、制御回路21の電子部品に異常が発生したわけではないので、エンジンを駆動していも、しばらくは通常状態を維持することができる。しかし制御回路21の温度変化を大きくすると制御回路21の電子部品のはんだの劣化の進行を早めることになる。そこで駆動回路22の出力を所定の範囲内にすることによって、制御回路21の温度変化を小さくしている。
Then, the
また本実施形態では、制御回路21は、検出部品23aの異常状態を検出した場合であって、エンジンが停止中のときはエンジンの駆動を禁止するように制御する。これによって、検出部品23aの異常があった後、エンジンを停止してからは、エンジンが駆動されない。したがってエンジンの駆動中に制御回路21に異常が発生することを予防することができる。
Further, in the present embodiment, the
さらに本実施形態では、燃料ポンプ制御装置13は、樹脂ポッティングによって制御回路21などが樹脂で覆われている。そして燃料ポンプ制御装置13の小型化による放熱性低下、および燃料ポンプ12上への搭載による放熱性の低下のため製品温度が上昇し、さらに樹脂ポッティングによるはんだへのストレス増大により、はんだ寿命の余裕度が低下する傾向にある。しかし本実施形態では、はんだ寿命が短い検出部品23aによって、はんだの劣化の兆候をいち早く検出して、制御回路21のはんだが寿命がくる前にエンジンの駆動を禁止することができる。したがってはんだ寿命余裕度が低下する搭載環境においても、走行中のエンストを回避することができる。
Further, in the present embodiment, in the fuel
さらに本実施形態では、制御回路21は、異常状態を検出した場合には、ECU15に異常状態を検出したことを示す異常信号を出力している。これによって乗員は、燃料ポンプ制御装置13の点検などが必要なことを認識することができる。したがって修理や点検などを余裕を持って行うことができる。
Further, in the present embodiment, when detecting an abnormal state, the
また本実施形態では、制御回路21は、異常状態を検出した場合であって、エンジンが駆動中のときは駆動回路22の出力が所定の範囲内となるように保持し、かつエンジンに燃料消費量を低減するように低減信号を出力する。これによってエンジンによる燃料消費が低減されて、駆動回路22の出力が低い範囲内で維持することができる。
Further, in the present embodiment, the
さらに本実施形態では、制御回路21および駆動回路22は、燃料タンク11を構成する蓋部であるフランジ16に搭載されている。フランジ16に搭載するために、燃料ポンプ制御装置13は小型化が要求されるが小型にすると熱応力の影響を受けやすくなる。そこで本実施形態のように検出部品23aを設けてフェールセーフ処理を実施することで、突然の制御回路21などの故障を抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the
また本実施形態では、制御回路21の電子部品は、リード状の電極を有し、検出部品23aは、フラット状の電極を有する。これによって検出部品23aは、制御回路21の電子部品よりも熱の影響を受けやすくなる。これによって検出部品23aは、制御回路21の電子部品よりもはんだの寿命を短くすることができる。
Further, in the present embodiment, the electronic component of the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に関して、図5〜図8を用いて説明する。本実施形態では、検出部品23bの構成および配置場所ならびにフェールセーフ処理の内容が異なるの点に特徴を有する。
(2nd Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is characterized in that the configuration and location of the
検出部品23bは、表面実装タイプの抵抗であるチップ抵抗が用いられる。チップ抵抗は、表面実装であるのではんだが熱応力を受けやすく、はんだの寿命が短くなる。検出部品23bの両端は、5V電源回路33から5Vの電圧が印加されている。検出部品23bであるチップ抵抗が正常に機能している場合には、電流が流れるので、検出部品23bの端部の電圧は2.5Vである。検出部品23bであるチップ抵抗のはんだが異常があり正常に接続されていない場合には、電流が流れないので、検出部品23bの端部の電圧は5Vである。
As the
また検出部品23bのランド28の大きさは、図7に示すように、制御回路21の電子部品27よりも小さくなるように設定されている。具体的には、検出部品23bのランド28の幅は、制御回路21の電子部品27のランド28の幅Wの半分になるように設定されている。ランド28を小さくすることで、はんだ29に熱応力による劣化が進行しやすくなるので、制御回路21の電子部品27よりもはんだ29の寿命を短くすることができる。このようにチップ抵抗であっても、前述の第1実施形態と同様に、導通状態に異常があれば検出することができる。
The size of the
また検出部品23bは、図6に示すように、複数設けられ、制御回路21の電子部品27のうち発熱量が多い電子部品である発熱部品25から所定の範囲内に搭載されている。発熱部品25は、温度変化が多いので、はんだの劣化が早い。このように発熱部品25の周囲も同様に温度変化が大きいので、はんだの劣化が早くなる。そこで検出部品23bは、発熱部品25の所定範囲内、たとえば発熱部品25の中心から10mmの範囲内に配置している。図6に示す例では、発熱部品25に挟まれる位置に配置している。
As shown in FIG. 6, a plurality of
発熱部品25は、たとえば金属酸化膜半導体(Metal-Oxide Semiconductor:略称MOS)、シャント抵抗および電解コンデンサである。これによって検出部品23bは、制御回路21の電子部品27よりもはんだの劣化を早くして、はんだ寿命を短くすることができる。
The
また図5に示すように、制御回路21には温度センサ26が搭載されている。温度センサ26は、制御回路21の温度を検出し、検出した温度情報を制御回路21に与える。そして制御回路21は、温度センサ26からの温度情報を用いて、フェールセーフ処理を実施する。
Further, as shown in FIG. 5, a
次に、図8を用いてフェールセーフ処理に関して説明する。図8に示すフェールセーフ処理は、図3のステップS10に移ると開始される。換言すると、図3のステップS10のフェールセーフ処理は、本実施形態では図8に示す処理である。 Next, the fail-safe processing will be described with reference to FIG. The fail safe process shown in FIG. 8 is started when the process proceeds to step S10 in FIG. In other words, the fail-safe processing in step S10 in FIG. 3 is the processing shown in FIG. 8 in the present embodiment.
ステップS21では、温度センサ26から取得したオープン検出時の温度であるオープン温度Toを記憶し、ステップS22に移る。ステップS22では、温度センサ26から取得した現在温度Tcがオープン温度Toの所定温度範囲内、たとえば±5℃の範囲内にあるか否かを判断し、温度範囲内にある場合にはステップS23に移り、温度範囲内にない場合には、ステップS24に移る。
In step S21, the open temperature To, which is the temperature at the time of the open detection acquired from the
ステップS23では、温度範囲内にあるので、現在の駆動回路22の出力を維持するように制御し、本フローを終了する。
In step S23, since the temperature is within the temperature range, control is performed so as to maintain the current output of the
ステップS24では、温度範囲内にないので、現在温度Tcが温度範囲よりも低温であるか否かを判断し、低温である場合、ステップS25に移り、低温でない場合には、ステップS26に移る。低温である場合は、現在温度Tcがオープン温度To−5℃よりも小さい場合である。 In step S24, since the current temperature Tc is not within the temperature range, it is determined whether or not the current temperature Tc is lower than the temperature range. If the current temperature Tc is low, the process proceeds to step S25, and if not, the process proceeds to step S26. When the temperature is low, the current temperature Tc is lower than the open temperature To-5 ° C.
ステップS25では、オープン温度Toよりも5℃以上も低温であるので、駆動回路22の出力を上げるように制御し、本フローを終了する。駆動回路22の出力を上昇すると、燃料ポンプ制御装置13の温度が上昇するので、制御回路21の温度を所定温度範囲内に加熱することができる。
In step S25, since the temperature is 5 ° C. or more lower than the open temperature To, the output of the
ステップS26では、オープン温度Toよりも5℃以上も高温であるので、駆動回路22の出力を下げるように制御し、本フローを終了する。駆動回路22の出力を低下すると、燃料ポンプ制御装置13の温度が下降するので、制御回路21の温度を所定温度範囲内に冷却することができる。
In step S26, since the temperature is higher than the open temperature To by 5 ° C. or more, the output of the
このように制御回路21は、異常状態を検出した場合であって、エンジンが駆動中のときは温度センサ26によって検出された温度が所定の範囲内となるように駆動回路22の出力を制御する。これによって制御回路21の電子部品27の温度変化を小さくすることができるので、はんだの劣化の進行を抑制することができる。また温度センサ26によって温度を監視しているので、確実に温度を所定範囲内に維持することができる。これによってはんだの劣化をさらに抑制することができる。
As described above, the
また本実施形態では、燃料ポンプ制御装置13は複数の検出部品23bを備える。これによって、いずれか1つの検出部品23bで異常が発生したときに、フェールセーフ処理を実施することによって、より寿命劣化に対する信頼性を高めることができる。逆に、全ての検出部品23bで異常が発生した場合にフェールセーフ処理を実施してもよい。これによってより確実なタイミングでフェールセーフ処理を実施することができる。
In the present embodiment, the fuel
(その他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified and implemented without departing from the gist of the present invention.
前述の実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。 The structure of the above-described embodiment is merely an example, and the scope of the present invention is not limited to the scope of the description. The scope of the present invention is shown by the description of the claims, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the description of the claims.
前述の第1実施形態では、はんだの種類は、制御回路21も検出部品23aも同じであるが、このような構成に限るものではない。たとえば検出部品23aのはんだを制御回路21のはんだよりも劣化しやすいはんだを用いてもよい。
In the first embodiment described above, the type of solder is the same for the
前述の各実施形態では、検出部品23aは、定電圧ダイオードおよびチップ抵抗であったが、これらに限るものではない。検出部品23aは、たとえばチップコンデンサであってもよく、またはんだクラック率が高い他の電子部品であってもよい。
In each of the above-described embodiments, the
前述の第1実施形態において、燃料ポンプ制御装置13によって実現されていた機能は、前述のものとは異なるハードウェアおよびソフトウェア、またはこれらの組み合わせによって実現してもよい。燃料ポンプ制御装置13は、たとえば他の制御装置と通信し、他の制御装置が処理の一部または全部を実行してもよい。燃料ポンプ制御装置13が電子回路によって実現される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって実現することができる。
In the above-described first embodiment, the functions realized by the fuel
10…燃料供給システム 11…燃料タンク 12…燃料ポンプ
13…燃料ポンプ制御装置 14…バッテリ 15…ECU(外部の装置)
16…フランジ(蓋部) 17…燃料供給管 21…制御回路
22…駆動回路 23…兆候検出部(検出部) 23a,23b…検出部品
24…プリント基板(基板) 25…発熱部品(電子部品) 26…温度センサ
31…マイコン 32…電圧検出部 33…5V電源回路
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記燃料ポンプに電力を供給する駆動回路(22)と、
前記駆動回路を制御して、前記燃料ポンプに供給する電力を制御する制御回路(21)と、
前記制御回路を構成する電子部品よりもはんだ寿命の短い電子部品である検出部品(23a,23b)を有する検出部(23)と、
前記制御回路の温度を検出する温度センサ(26)と、を含み、
前記制御回路は、前記検出部品の通電状態を監視しており、
前記制御回路は、前記検出部品の通電状態が導通している導通状態とは異なる異常状態を検出した場合であって、前記エンジンが駆動中のときは、温度変化によるはんだの劣化の進行を抑制するために、前記温度センサによって検出された温度が所定の範囲内となるように前記駆動回路の出力を制御する燃料ポンプ制御装置。 A fuel pump control device (13) for controlling driving of a fuel pump (12) for supplying fuel in a fuel tank (11) to an engine,
A drive circuit (22) for supplying power to the fuel pump;
A control circuit (21) for controlling the drive circuit to control electric power supplied to the fuel pump;
A detection unit (23) having detection components (23a, 23b) which are electronic components having a shorter solder life than the electronic components constituting the control circuit;
A temperature sensor (26) for detecting a temperature of the control circuit ,
The control circuit monitors the energization state of the detection component,
The control circuit, when detecting an abnormal state different from the conduction state in which the conduction state of the detection component is conducting, when the engine is running, suppresses the progress of solder deterioration due to temperature changes A fuel pump control device that controls an output of the drive circuit so that a temperature detected by the temperature sensor falls within a predetermined range .
前記検出部品の異常状態を検出した時の温度をオープン温度として記憶し、The temperature when the abnormal state of the detection component is detected is stored as the open temperature,
前記異常状態を検出した場合であって、前記エンジンが駆動中のときは前記温度センサによって検出された温度が、前記オープン温度の所定の範囲内となるように前記駆動回路の出力を制御する請求項1に記載の燃料ポンプ制御装置。Controlling the output of the drive circuit so that the temperature detected by the temperature sensor is within a predetermined range of the open temperature when the engine is being driven when the abnormal state is detected. Item 2. The fuel pump control device according to Item 1.
前記基板の前記電子部品および前記検出部品を覆う樹脂部(18)をさらに含む請求項1〜5のいずれか1つに記載の燃料ポンプ制御装置。 The control circuit and the drive circuit are configured by soldering the electronic component and the detection component to a board (24),
The fuel pump control device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a resin portion (18) covering the electronic component and the detection component of the board.
前記検出部品は、フラット状の電極を有する請求項1〜7のいずれか1つに記載の燃料ポンプ制御装置。 The electronic component of the control circuit has a lead-like electrode,
The fuel pump control device according to claim 1, wherein the detection component has a flat electrode.
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