(57)【要約】【課題】燃料ポンプの定常的な吐出量を従来より少なくして燃費を向上させる。【解決手段】燃料フィルタの圧損を評価するパラメータとして、新車時からの燃料ポンプ１４の吐出量積算値を用いて、エンジンの要求燃料量を吐出量積算値に応じたフィルタ圧損補正量で補正して目標吐出量を求め、この目標吐出量に基づいて燃料ポンプ１４の目標回転速度を演算することで、燃料フィルタ１６の圧損に応じて補正した目標回転速度を求めて、燃料ポンプ１４の実回転速度をフィードバック制御する。また、燃料ポンプ１４の劣化度合を評価するパラメータとして、新車時からの燃料ポンプ１４の回転回数積算値を用いて、エンジンの要求燃料量を回転回数積算値に応じたポンプ劣化補正量で補正して目標吐出量を求め、この目標吐出量に基づいて燃料ポンプ１４の目標回転速度を演算することで、燃料ポンプ１４の劣化度合に応じて補正した目標回転速度を求める。【選択図】図２
2010112319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内の燃料を燃料ポンプで汲み上げて燃料フィルタで濾過しつつ内燃機関に供給する燃料ポンプの制御装置において、
前記燃料フィルタの圧損を評価するフィルタ圧損評価手段と、
前記燃料ポンプの回転速度を制御して該燃料ポンプの吐出量を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記フィルタ圧損評価手段で評価した前記燃料フィルタの圧損に応じて前記燃料ポンプの回転速度を補正することで該燃料フィルタの圧損に応じて該燃料ポンプの吐出量を補正することを特徴とすることを特徴とする燃料ポンプの制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記内燃機関の要求燃料量を前記燃料フィルタの圧損に応じたフィルタ圧損補正量で補正して目標吐出量を求める目標吐出量演算手段と、前記目標吐出量に基づいて前記燃料ポンプの目標回転速度を演算する目標回転速度演算手段と、前記燃料ポンプの実回転速度を前記目標回転速度に一致させるようにフィードバック制御するフィードバック制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプの制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記内燃機関の要求燃料量又はこれに相関するパラメータに基づいて前記燃料ポンプの目標回転速度を演算する目標回転速度演算手段と、前記目標回転速度を前記燃料フィルタの圧損に応じたフィルタ圧損補正量で補正するフィルタ圧損補正手段と、前記燃料ポンプの実回転速度を前記フィルタ圧損補正手段で補正した目標回転速度に一致させるようにフィードバック制御するフィードバック制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプの制御装置。
【請求項４】
前記フィルタ圧損評価手段は、前記燃料フィルタを通過する燃料量の積算値又は該燃料量に相関するパラメータの積算値を前記燃料フィルタの圧損の評価データとして用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の燃料ポンプの制御装置。
【請求項５】
前記フィルタ圧損評価手段で評価した前記燃料フィルタの圧損の評価データを更新記憶する書き換え可能な不揮発性メモリを備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の燃料ポンプの制御装置。
【請求項６】
燃料タンク内の燃料を燃料ポンプで汲み上げて内燃機関に供給する燃料ポンプの制御装置において、
前記燃料ポンプの劣化度合を評価するポンプ劣化度合評価手段と、
前記燃料ポンプの回転速度を制御して該燃料ポンプの吐出量を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記ポンプ劣化度合評価手段で評価した前記燃料ポンプの劣化度合に応じて前記燃料ポンプの回転速度を補正することで該燃料ポンプの劣化度合に応じて該燃料ポンプの吐出量を補正することを特徴とすることを特徴とする燃料ポンプの制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記内燃機関の要求燃料量を前記燃料ポンプの劣化度合に応じたポンプ劣化補正量で補正して目標吐出量を求める目標吐出量演算手段と、前記目標吐出量に基づいて前記燃料ポンプの目標回転速度を演算する目標回転速度演算手段と、前記燃料ポンプの実回転速度を前記目標回転速度に一致させるようにフィードバック制御するフィードバック制御手段とを備えていることを特徴とする請求項６に記載の燃料ポンプの制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記内燃機関の要求燃料量又はこれに相関するパラメータに基づいて前記燃料ポンプの目標回転速度を演算する目標回転速度演算手段と、前記目標回転速度を前記燃料ポンプの劣化度合に応じたポンプ劣化補正量で補正するポンプ劣化補正手段と、前記燃料ポンプの実回転速度を前記ポンプ劣化補正手段で補正した目標回転速度に一致させるようにフィードバック制御するフィードバック制御手段とを備えていることを特徴とする請求項６に記載の燃料ポンプの制御装置。
【請求項９】
前記ポンプ劣化度合評価手段は、前記燃料ポンプの回転回数の積算値又は該回転回数に相関するパラメータの積算値を前記燃料ポンプの劣化度合の評価データとして用いることを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の燃料ポンプの制御装置。
【請求項１０】
前記ポンプ劣化度合評価手段で評価した前記燃料ポンプの劣化度合の評価データを更新記憶する書き換え可能な不揮発性メモリを備えていることを特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載の燃料ポンプの制御装置。
【請求項１１】
燃料タンク内の燃料を燃料ポンプで汲み上げて燃料フィルタで濾過しつつ内燃機関に供給する燃料ポンプの制御装置において、
前記燃料フィルタの圧損を評価するフィルタ圧損評価手段と、
前記燃料ポンプの劣化度合を評価するポンプ劣化度合評価手段と、
前記燃料ポンプの回転速度を制御して該燃料ポンプの吐出量を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記フィルタ圧損評価手段で評価した前記燃料フィルタの圧損及び前記ポンプ劣化度合評価手段で評価した前記燃料ポンプの劣化度合に応じて前記燃料ポンプの回転速度を補正することで該燃料フィルタの圧損及び該燃料ポンプの劣化度合に応じて該燃料ポンプの吐出量を補正することを特徴とすることを特徴とする燃料ポンプの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク内の燃料を汲み上げて内燃機関（エンジン）に供給する燃料ポンプの制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的な燃料供給装置は、燃料タンク内の燃料を汲み上げる燃料ポンプの吐出側にプレッシャレギュレータを設け、燃料ポンプを一定の回転速度で駆動して一定の吐出量で燃料ポンプから吐出した燃料の圧力（燃圧）をプレッシャレギュレータで一定圧力に調整しながら燃料を燃料噴射弁に供給するようにしたものが多い。
【０００３】
この場合、燃料ポンプの吐出量は、エンジンの最大燃料消費量（高回転・高負荷時の燃料消費量）を供給できるように設定されているため、通常は、燃料ポンプの吐出量がエンジンの燃料消費量よりも多くなり、その余剰燃料がプレッシャレギュレータにより燃料タンク内に戻されることで、エンジンの燃料消費量相当分の燃料量が燃料噴射弁へ送られるようになっている。従って、通常は、燃料ポンプが必要以上の燃料量を吐出し続けることになり、その分、燃料ポンプが余分な電力を無駄に消費し続けて燃費が悪くなるという欠点があった。
【０００４】
そこで、特許文献１（特開２００８−１９７５５号公報）に記載されているように、エンジンの運転状態に基づいて燃料ポンプの目標吐出量を算出し、この目標吐出量から目標回転速度を算出して、燃料ポンプの実回転速度を目標回転速度に制御するようにしたものがある。
【特許文献１】特開２００８−１９７５５号公報（第３頁、第６頁等参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、燃料ポンプの回転速度に対する吐出量の特性が経時的に大きく変化するのは避けられない。例えば、燃料ポンプから吐出された燃料は、燃料フィルタで濾過されるため、燃料フィルタの圧損が燃料ポンプの吐出量を減少させる要因となるが、燃料フィルタは長期間使用されるため、使用期間が長くなるに従って、燃料フィルタが徐々に目詰りして、燃料フィルタの圧損が徐々に大きくなり、燃料ポンプの回転速度が同じでも吐出量（燃料フィルタを通過して燃料噴射弁へ送られる燃料量）が燃料フィルタの圧損増加に伴って徐々に減少することは避けられない。
【０００６】
また、燃料ポンプは、使用期間が長くなるに従って、ポンプ部の各部品の摺動部が徐々に摩耗してポンプ部内の燃料漏れが徐々に増加してポンプ効率が徐々に低下していき、燃料ポンプの回転速度が同じでも吐出量がポンプ効率低下に伴って徐々に減少することは避けられない。
【０００７】
従来は、新車時から、これらの吐出量の経時的な減少を考慮して、燃料ポンプ・燃料フィルタの最大寿命経過時でも、エンジンの最大燃料消費量（高回転・高負荷時の燃料消費量）を供給できるように、新車時から最大寿命経過時の燃料フィルタの最大圧損、燃料ポンプの最大劣化を想定して、その分だけ目標吐出量、目標回転速度をかさ上げして設定するようにしていた。このため、通常は、燃料フィルタの圧損や燃料ポンプの劣化度合が最大寿命経過時よりも少ないにも拘らず、最大寿命経過時の最悪条件下での目標吐出量、目標回転速度で燃料ポンプが燃料を過剰に吐出し続けて、その多くの燃料が燃料噴射弁へ送られずにプレッシャレギュレータで燃料タンク内に戻されることになり、その分、燃料ポンプが余分な電力を無駄に消費し続けて燃費が悪くなるという欠点があった。
【０００８】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、燃料ポンプの定常的な吐出量を抑制して燃費を向上させることができる燃料ポンプの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、燃料タンク内の燃料を燃料ポンプで汲み上げて燃料フィルタで濾過しつつ内燃機関に供給する燃料ポンプの制御装置において、前記燃料フィルタの圧損を評価するフィルタ圧損評価手段と、前記燃料ポンプの回転速度を制御して該燃料ポンプの吐出量を制御する制御手段とを備え、前記フィルタ圧損評価手段で評価した前記燃料フィルタの圧損に応じて前記燃料ポンプの回転速度を補正することで該燃料フィルタの圧損に応じて該燃料ポンプの吐出量を補正するようにしたものである。このようにすれば、燃料フィルタの実際の圧損に応じた目標吐出量、目標回転速度で燃料ポンプを制御することが可能となり、従来のように最大寿命経過時の最悪条件下での目標吐出量、目標回転速度で燃料ポンプが過剰に燃料を吐出し続ける場合と比べて、燃料ポンプの定常的な吐出量を従来より少なくすることができ、燃料ポンプの消費電力を節減して燃費を向上させることができる。
【００１０】
具体的には、請求項２のように、内燃機関の要求燃料量を燃料フィルタの圧損に応じたフィルタ圧損補正量で補正して目標吐出量を求める目標吐出量演算手段と、前記目標吐出量に基づいて燃料ポンプの目標回転速度を演算する目標回転速度演算手段と、前記燃料ポンプの実回転速度を前記目標回転速度に一致させるようにフィードバック制御するフィードバック制御手段とを備えた構成としても良い。
【００１１】
或は、請求項３のように、内燃機関の要求燃料量又はこれに相関するパラメータに基づいて燃料ポンプの目標回転速度を演算する目標回転速度演算手段と、前記目標回転速度を燃料フィルタの圧損に応じたフィルタ圧損補正量で補正するフィルタ圧損補正手段と、前記燃料ポンプの実回転速度を前記フィルタ圧損補正手段で補正した目標回転速度に一致させるようにフィードバック制御するフィードバック制御手段とを備えた構成としても良い。
【００１２】
要するに、請求項２のように、燃料フィルタの圧損に応じて補正した目標吐出量から目標回転速度を演算することで、燃料フィルタの圧損に応じて補正した目標回転速度を求めるようにしても良いし、或は、請求項３のように、内燃機関の要求燃料量等から演算した目標回転速度を直接、燃料フィルタの圧損に応じて補正するようにしても良い。いずれの演算方法を採用しても、燃料フィルタの圧損に応じて目標回転速度を同様に補正するようにしても良い。
【００１３】
また、請求項４のように、燃料フィルタの圧損を評価する際に、燃料フィルタを通過する燃料量の積算値又は該燃料量に相関するパラメータの積算値を前記燃料フィルタの圧損の評価データとして用いるようにすると良い。例えば、燃料ポンプから吐出した燃料が全て燃料フィルタを通過するシステム（燃料ポンプとプレッシャレギュレータとの間に燃料フィルタが設置されたシステム）では、燃料ポンプの吐出量と燃料フィルタの通過燃料量とが一致するため、燃料フィルタの通過燃料量の積算値は、燃料ポンプの吐出量を積算して求めれば良い。燃料ポンプの吐出量は、燃料ポンプの回転速度等を用いて算出しても良いが、燃料ポンプの吐出量の情報として目標吐出量を用いれば演算負荷を軽減できる。また、燃料フィルタの通過燃料量（燃料ポンプの吐出量）の積算値の代用情報として、例えば、燃料ポンプの回転回数積算値を用いても良い。
【００１４】
一方、プレッシャレギュレータと燃料噴射弁との間にインライン方式の燃料フィルタが設置されたシステムに本発明を適用する場合は、燃料フィルタの通過燃料量が燃料ポンプの吐出量よりもプレッシャレギュレータの戻し燃料量分だけ少なくなるが、燃料フィルタの通過燃料量は内燃機関の消費燃料量（燃料噴射量）と一致するため、燃料フィルタの通過燃料量の積算値は、内燃機関の消費燃料量（燃料噴射量）を積算して求めれば良い。
【００１５】
また、燃料フィルタの圧損の増加は長期間かかって徐々に生じる現象であるため、燃料フィルタの通過燃料量の積算値の代用情報として、例えば、燃料レベルゲージ等で計測した給油量の積算値（積算燃料給油量）、積算走行距離、内燃機関の運転時間の積算値（積算運転時間）を用いても良い。この場合でも、予め、平均的な運転状態における燃料フィルタの平均的な通過燃料量を求めておけば、積算燃料給油量、積算走行距離、積算運転時間から燃料フィルタの通過燃料量の積算値を評価することができる。
【００１６】
この場合、内燃機関停止中に、燃料フィルタの圧損の評価データを記憶保持するメモリとして、バッテリで電源をバックアップされたＲＡＭ（バックアップＲＡＭ）を用いるようにしても良いが、一般に燃料フィルタの寿命はバッテリの寿命よりも長いため、燃料フィルタの交換よりも先にバッテリの交換が行われて、バックアップＲＡＭに記憶した燃料フィルタの圧損の評価データが消えてしまう可能性がある。
【００１７】
この対策として、請求項５のように、フィルタ圧損評価手段で評価した燃料フィルタの圧損の評価データを書き換え可能な不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）に更新記憶するようにすれば良い。このようにすれば、内燃機関停止中に、燃料フィルタの圧損の評価データを記憶保持する不揮発性メモリにバッテリから電源を供給し続ける必要がなく、バッテリの交換が行われても、不揮発性メモリの記憶データを保持できる。尚、燃料フィルタを交換した場合には、不揮発性メモリに記憶されている交換前の燃料フィルタの圧損の評価データを初期化（リセット）するようにすれば良い。
【００１８】
また、請求項６のように、燃料ポンプの劣化度合を評価するポンプ劣化度合評価手段を備え、このポンプ劣化度合評価手段で評価した燃料ポンプの劣化度合に応じて前記燃料ポンプの回転速度を補正することで該燃料ポンプの劣化度合に応じて該燃料ポンプの吐出量を補正するようにしても良い。このようにすれば、燃料ポンプの実際の劣化度合に応じた目標吐出量、目標回転速度で燃料ポンプを制御することが可能となり、従来のように最大寿命経過時の最悪条件下での目標吐出量、目標回転速度で燃料ポンプが過剰に燃料を吐出し続ける場合と比べて、燃料ポンプの定常的な吐出量を従来より少なくすることができ、燃料ポンプの消費電力を節減できて燃費を向上させることができる。
【００１９】
具体的には、請求項７のように、内燃機関の要求燃料量を燃料ポンプの劣化度合に応じたポンプ劣化補正量で補正して目標吐出量を求める目標吐出量演算手段と、前記目標吐出量に基づいて燃料ポンプの目標回転速度を演算する目標回転速度演算手段と、前記燃料ポンプの実回転速度を前記目標回転速度に一致させるようにフィードバック制御するフィードバック制御手段とを備えた構成としても良い。
【００２０】
或は、請求項８のように、内燃機関の要求燃料量又はこれに相関するパラメータに基づいて燃料ポンプの目標回転速度を演算する目標回転速度演算手段と、前記目標回転速度を燃料ポンプの劣化度合に応じたポンプ劣化補正量で補正するポンプ劣化補正手段と、前記燃料ポンプの実回転速度を前記ポンプ劣化補正手段で補正した目標回転速度に一致させるようにフィードバック制御するフィードバック制御手段とを備えた構成としても良い。
【００２１】
要するに、請求項７のように、燃料ポンプの劣化度合に応じて補正した目標吐出量から目標回転速度を演算することで、燃料ポンプの劣化度合に応じて補正した目標回転速度を求めるようにしても良いし、或は、請求項８のように、内燃機関の要求燃料量等から演算した目標回転速度を直接、燃料ポンプの劣化度合に応じて補正するようにしても良い。いずれの演算方法を採用しても、燃料ポンプの劣化度合に応じて目標回転速度を同様に補正するようにしても良い。
【００２２】
また、請求項９のように、燃料ポンプの劣化度合を評価する際に、燃料ポンプの回転回数の積算値又は該回転回数に相関するパラメータの積算値を前記燃料ポンプの劣化度合の評価データとして用いるようにすると良い。燃料ポンプの劣化は長期間かかって徐々に進むため、燃料ポンプの回転回数の積算値の代用情報として、例えば、積算運転時間、積算走行距離、積算燃料給油量を用いても良い。この場合でも、予め、平均的な運転状態における燃料ポンプの単位運転時間当たりの平均的な回転回数、単位走行距離当たりの平均的な回転回数、単位給油量当たりの平均的な回転回数を求めておけば、積算運転時間、積算走行距離、積算燃料給油量から燃料ポンプの回転回数の積算値を求めることができる。
【００２３】
この場合も、請求項１０のように、ポンプ劣化度合評価手段で評価した燃料ポンプの劣化度合の評価データを書き換え可能な不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）に更新記憶するようにすれば良い。このようにすれば、内燃機関停止中に、燃料ポンプの劣化度合の評価データを記憶保持する不揮発性メモリにバッテリから電源を供給し続ける必要がなく、バッテリの交換が行われても、不揮発性メモリの記憶データを保持できる。尚、燃料ポンプを交換した場合には、不揮発性メモリに記憶されている交換前の燃料ポンプの劣化度合の評価データを初期化（リセット）するようにすれば良い。
【００２４】
以上説明した請求項１〜５に係る発明と請求項６〜１０に係る発明を組み合わせて実施しても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した３つの実施例１〜３を説明する。
【実施例１】
【００２６】
本発明の実施例１を図１乃至図５に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて燃料供給装置全体の構成を概略的に説明する。
燃料タンク１１内には、該燃料タンク１１内の燃料残量が少ない時に、図１（ｂ）に示すように、後述するジェットポンプ２２により燃料を集中的に溜めるサブタンク１２が配置され、このサブタンク１２をスプリング等の弾性材を介して支持するフランジ１３が燃料タンク１１に組み付けられている。図１（ａ）に示すように、燃料タンク１１内の燃料レベルがサブタンク１２の上部開口よりも高い時には、該燃料タンク１１内の燃料がサブタンク１２の上部開口から該サブタンク１２内に流入して該サブタンク１２内が燃料で満たされる。
【００２７】
サブタンク１２内には、燃料ポンプ１４が設けられ、該燃料ポンプ１４の吸込み口には、サクションフィルタ１５が装着され、該燃料ポンプ１４の吐出口側には、該燃料ポンプ１４から吐出された燃料を濾過する燃料フィルタ１６と、燃料ポンプ１４から吐出された燃料の圧力（燃圧）が設定圧力を越えないように調節するプレッシャレギュレータ１７が設けられている。このプレッシャレギュレータ１７には、設定圧力を越える余剰燃料を燃料タンク１１内に戻すためのリターンパイプ１８が接続されている。
【００２８】
燃料フィルタ１６で濾過された燃料は、燃料配管１９を通してデリバリパイプ２０に送られ、このデリバリパイプ２０でエンジン（内燃機関）の各気筒の燃料噴射弁２１に分配され、各気筒の燃料噴射弁２１から、エンジン運転状態に応じて設定された燃料噴射量（噴射時間）で各気筒の吸気ポートに向けて噴射される。デリバリパイプ２０には、燃圧を検出する燃圧センサ２７が取り付けられている。
【００２９】
また、サブタンク１２の下部には、燃料タンク１１内の燃料をサブタンク１２内に供給するジェットポンプ２２が取り付けられ、このジェットポンプ２２の導入ポートには、プレッシャレギュレータ１７のリターンパイプ１８が接続されている。この構成により、リターンパイプ１８から排出された燃料がジェットポンプ２２の導入ポートに噴き出されることで、ジェットポンプ２２内に負圧（ポンプ作用）が発生して、この負圧により燃料タンク１１内の燃料をジェットポンプ２２内に吸い込んでサブタンク１２内に流入させる。これにより、図１（ｂ）に示すように、燃料タンク１１内の燃料残量が少ない時や、燃料タンク１１内の燃料液面が大きく傾いた時（車両旋回時、車体傾斜時）でも、サブタンク１２内の燃料レベルが燃料ポンプ１４の吸込み口よりも高く保たれて、燃料ポンプ１４がサブタンク１２内の燃料を安定して吸い込めるようになっている。
【００３０】
一方、サブタンク１２の外側には、燃料タンク１１内（サブタンク１２の外側）の燃料の液面に浮かぶフロート２３と、このフロート２３の高さ位置を燃料タンク１１内の燃料レベル（燃料残量）として計測する燃料レベルゲージ２４が設けられている。
【００３１】
図２に示すように、燃料ポンプ１４は、ブラシレスモータ２５によりポンプ部２６を駆動する構成であり、ブラシレスモータ２５としては、センサレスのブラシレスモータが用いられている。ここで、センサレスのブラシレスモータ２５を用いる理由は、燃料ポンプ１４のブラシレスモータ２５は燃料中に浸されるため、ロータ回転位置を検出するホール素子等の位置検出センサの信頼性を保証するのが困難であるためである。しかし、この問題が解決できれば、ホール素子等のセンサ付きのブラシレスモータを用いても良いことは言うまでもない。
【００３２】
燃料ポンプ１４内のブラシレスモータ２５は、ポンプ駆動回路３１によって駆動される。このポンプ駆動回路３１は、燃料ポンプ１４に内蔵されているが、燃料ポンプ１４の外側や燃料タンク１１の外側に設けても良い。このポンプ駆動回路３１には、燃料ポンプ１４の実回転速度を目標回転速度にフィードバック制御するためのフィードバック制御回路部（フィードバック制御手段）と、このフィードバック制御回路の出力に基づいてブラシレスモータ２５を駆動する駆動回路部（インバータ回路）とが設けられている。このポンプ駆動回路３１による燃料ポンプ１４のブラシレスモータ２５の回転速度制御は、公知の回転速度制御方式で行えば良く、例えば、特開２０００−３４１９８２号公報に記載されているようなＰＷＭ方式で行えば良い。
【００３３】
このポンプ駆動回路３１は、エンジンの運転を制御するエンジンＥＣＵ３２（エンジン電子制御ユニット）から送信されてくる燃料ポンプ１４の目標回転速度の信号を受信し、該ポンプ駆動回路３１で検出した燃料ポンプ１４の実回転速度の信号をエンジンＥＣＵ３２に送信する。本実施例のポンプ駆動回路３１は、ハードウエア回路で構成されているが、フィードバック制御の機能をソフトウエアで実現するように構成しても良い。
【００３４】
一方、エンジンＥＣＵ３２は、アクセル開度（アクセル操作量）を検出するアクセル開度センサ３３、エンジン回転速度等を検出するためのクランク角センサ３４、吸入空気量を検出するエアフローメータ３５、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ３６、燃圧センサ２７等のエンジン運転状態を検出する各種センサの信号を読み込んで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁２１の燃料噴射量や点火時期等を制御する。
【００３５】
更に、エンジンＥＣＵ３２は、後述する図３の目標回転速度演算ルーチンを実行することで、燃料フィルタ１６の圧損を評価するフィルタ圧損評価手段として機能し、フィルタ圧損評価手段で評価した燃料フィルタ１６の圧損に応じて燃料ポンプ１４の回転速度を補正することで該燃料フィルタ１６の圧損に応じて該燃料ポンプ１４の吐出量を補正する。この補正を実現するために、エンジンＥＣＵ３２は、エンジンの要求燃料量を燃料フィルタ１６の圧損に応じたフィルタ圧損補正量で補正して目標吐出量を求める目標吐出量演算手段と、前記目標吐出量に基づいて燃料ポンプ１４の目標回転速度を演算することで、燃料フィルタ１６の圧損に応じて補正した目標回転速度を求める目標回転速度演算手段として機能する。このエンジンＥＣＵ３２から、燃料フィルタ１６の圧損に応じて補正した目標回転速度の信号をポンプ駆動回路３１に送信して、このポンプ駆動回路３１で、燃料ポンプ１４の実回転速度を目標回転速度に一致させるようにフィードバック制御する。これらエンジンＥＣＵ３２とポンプ駆動回路３１とから燃料フィルタ１６の圧損に応じて該燃料ポンプ１４の吐出量を補正する制御手段が構成されている。
【００３６】
ここで、燃料フィルタ１６の圧損を評価する方法は、燃料フィルタ１６を通過する燃料量の積算値又は該燃料量に相関するパラメータの積算値を前記燃料フィルタ１６の圧損の評価データとして用いるようにすると良い。本実施例１のように、燃料ポンプ１４から吐出した燃料が全て燃料フィルタ１６を通過するシステム（燃料ポンプ１４とプレッシャレギュレータ１７との間に燃料フィルタ１６が設置されたシステム）では、燃料ポンプ１４の吐出量と燃料フィルタ１６の通過燃料量とが一致するため、燃料フィルタ１６の通過燃料量の積算値は、燃料ポンプ１４の吐出量を積算して求めれば良い。燃料ポンプ１４の吐出量は、燃料ポンプ１４の回転速度等を用いて算出しても良いが、燃料ポンプ１４の吐出量の情報として目標吐出量を用いれば演算負荷を軽減できる。また、燃料フィルタ１６の通過燃料量（燃料ポンプ１４の吐出量）の積算値の代用情報として、例えば、燃料ポンプ１４の回転回数積算値を用いても良い。
【００３７】
一方、プレッシャレギュレータと燃料噴射弁との間にインライン方式の燃料フィルタが設置されたシステムに本発明を適用する場合は、燃料フィルタの通過燃料量が燃料ポンプの吐出量よりもプレッシャレギュレータの戻し燃料量分だけ少なくなるが、燃料フィルタの通過燃料量はエンジンの消費燃料量（燃料噴射量）と一致するため、燃料フィルタの通過燃料量の積算値は、エンジンの消費燃料量（燃料噴射量）を積算して求めれば良い。
【００３８】
また、燃料フィルタ１６の圧損の増加は長期間かかって徐々に生じる現象であるため、燃料フィルタ１６の通過燃料量の積算値の代用情報として、例えば、燃料レベルゲージ２４で計測した給油量の積算値（積算燃料給油量）、積算走行距離、内燃機関の運転時間の積算値（積算運転時間）を用いても良い。この場合でも、予め、平均的な運転状態における燃料フィルタ１６の平均的な通過燃料量を求めておけば、積算燃料給油量、積算走行距離、積算運転時間から燃料フィルタ１６の通過燃料量の積算値を評価することができる。      
【００３９】
この場合、エンジン停止中に、燃料フィルタ１６の圧損の評価データを記憶保持するメモリとして、バッテリで電源をバックアップされたＲＡＭ（バックアップＲＡＭ）を用いるようにしても良いが、一般に燃料フィルタ１６の寿命はバッテリの寿命よりも長いため、燃料フィルタ１６の交換よりも先にバッテリの交換が行われて、バックアップＲＡＭに記憶した燃料フィルタ１６の圧損の評価データが消えてしまう可能性がある。
【００４０】
この対策として、本実施例１では、燃料フィルタ１６の圧損の評価データを書き換え可能な不揮発性メモリ３７（例えばＥＥＰＲＯＭ）に更新記憶するようにしている。このようにすれば、エンジン停止中に、燃料フィルタ１６の圧損の評価データを記憶保持する不揮発性メモリ３７にバッテリから電源を供給し続ける必要がなく、バッテリの交換が行われても、不揮発性メモリ３７の記憶データを保持できる。尚、燃料フィルタ１６を交換した場合には、不揮発性メモリ３７に記憶されている交換前の燃料フィルタ１６の圧損の評価データを初期化（リセット）するようにすれば良い。
【００４１】
以下、エンジンＥＣＵ３２が実行する図３の目標回転速度演算ルーチンの処理内容を説明する。
図３の目標回転速度演算ルーチンは、エンジンＥＣＵ３２によってエンジン運転中に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ１０１で、ポンプ駆動回路３１から送信されてくる回転速度信号に基づいて燃料ポンプ１４の回転速度を検出する。この後、ステップ１０２に進み、燃料ポンプ１４の回転速度に基づいてマップ又は数式等により燃料ポンプ１４の演算周期当たりの吐出量を演算する。これにより、燃料ポンプ１４の回転速度が高くなるほど、燃料ポンプ１４の演算周期当たりの吐出量が多くなるように演算される。この際、燃圧も考慮して燃料ポンプ１４の演算周期当たりの吐出量を演算するようにしても良い。
【００４２】
この後、ステップ１０３に進み、不揮発性メモリ３７に記憶されている前回の吐出量積算値に今回の演算周期当たりの吐出量を積算して、新車時から今回演算時までの燃料ポンプ１４の吐出量積算値を不揮発性メモリ３７に更新記憶する。
今回の吐出量積算値＝前回の吐出量積算値＋今回の演算周期当たりの吐出量
【００４３】
この後、ステップ１０４に進み、上記ステップ１０３で演算した新車時から今回演算時までの吐出量積算値を燃料フィルタ１６の圧損の評価データとして用い、図４のフィルタ圧損補正量マップを参照して、吐出量積算値（燃料フィルタ１６の圧損）に応じたフィルタ圧損補正量を演算する。図４のフィルタ圧損補正量マップは、予め、実験データ、設計データ、シミュレーション結果等に基づいて作成され、吐出量積算値が大きくなるほど、燃料フィルタ１６の圧損が大きくなるのに対応してフィルタ圧損補正量が大きくなるように設定されている。
【００４４】
この後、ステップ１０５に進み、エンジンの要求燃料量を次式により演算する。
要求燃料量＝［燃料噴射弁２１の噴射量］×［エンジン回転速度／２］×気筒数
【００４５】
そして、次のステップ１０６で、エンジンの要求燃料量にフィルタ圧損補正量を加算することで、燃料フィルタ１６の圧損に応じて補正した目標吐出量を求める。
目標吐出量＝要求燃料量＋フィルタ圧損補正量
【００４６】
この後、ステップ１０７に進み、図５に示す目標吐出量と燃圧をパラメータとして燃料ポンプ１４の目標回転速度を演算する二次元マップを参照して、目標吐出量と燃圧に応じた目標回転速度を演算する。以上の処理により、燃料フィルタ１６の圧損に応じて補正した目標回転速度を求める。
【００４７】
そして、次のステップ１０８で、エンジンＥＣＵ３２から目標回転速度の信号をポンプ駆動回路３１に出力する。これにより、ポンプ駆動回路３１は、燃料ポンプ１４の実回転速度を目標回転速度に一致させるようにフィードバック制御する。
【００４８】
以上説明した本実施例１では、燃料フィルタ１６の圧損を評価するパラメータとして、新車時からの燃料ポンプ１４の吐出量積算値を用いて、エンジンの要求燃料量を吐出量積算値（燃料フィルタ１６の圧損）に応じたフィルタ圧損補正量で補正して目標吐出量を求め、この目標吐出量に基づいて燃料ポンプ１４の目標回転速度を演算することで、燃料フィルタ１６の圧損に応じて補正した目標回転速度を求めて、燃料ポンプ１４の実回転速度をフィードバック制御するようにしたので、燃料フィルタ１６の実際の圧損に応じた目標吐出量、目標回転速度で燃料ポンプ１４を制御することが可能となり、従来のように最大寿命経過時の最悪条件下での目標吐出量、目標回転速度で燃料ポンプ１４が過剰に燃料を吐出し続ける場合と比べて、燃料ポンプ１４の定常的な吐出量を従来より少なくすることができ、燃料ポンプ１４の消費電力を節減できて燃費を向上させることができる。
【００４９】
尚、本実施例１では、燃料フィルタ１６の圧損に応じて補正した目標吐出量から目標回転速度を演算することで、燃料フィルタ１６の圧損に応じて補正した目標回転速度を求めるようにしたが、エンジンの要求燃料量又はこれに相関するパラメータに基づいて燃料ポンプ１４の目標回転速度を演算する目標回転速度演算手段と、前記目標回転速度を燃料フィルタ１６の圧損に応じたフィルタ圧損補正量で補正するフィルタ圧損補正手段と、前記燃料ポンプ１４の実回転速度を前記フィルタ圧損補正手段で補正した目標回転速度に一致させるようにフィードバック制御するフィードバック制御手段とを備えた構成としても良い。要するに、エンジンの要求燃料量等から演算した目標回転速度を直接、燃料フィルタ１６の圧損に応じて補正するようにしても良い。
【実施例２】
【００５０】
次に、図６及び図７に基づいて本発明の実施例２を説明する。但し、上記実施例１と実質的に同じ部分については説明を省略又は簡略化し、主として異なる部分についてのみ説明する。
【００５１】
本実施例２では、エンジンＥＣＵ３２は、後述する図６の目標回転速度演算ルーチンを実行することで、燃料ポンプ１４の劣化度合を評価するポンプ劣化度合評価手段として機能し、燃料ポンプ１６の劣化度合に応じて燃料ポンプ１４の回転速度を補正することで該燃料ポンプ１４の劣化度合に応じて該燃料ポンプ１４の吐出量を補正するようにしている。この補正を実現するために、エンジンＥＣＵ３２は、エンジンの要求燃料量を燃料ポンプ１４の劣化度合に応じたポンプ劣化補正量で補正して目標吐出量を求める目標吐出量演算手段と、前記目標吐出量に基づいて燃料ポンプ１４の目標回転速度を演算する目標回転速度演算手段と、前記燃料ポンプ１４の実回転速度を前記目標回転速度に一致させるようにフィードバック制御するフィードバック制御手段として機能する。
【００５２】
ここで、燃料ポンプ１４の劣化度合を評価する方法は、燃料ポンプ１４の回転回数の積算値又は該回転回数に相関するパラメータの積算値を燃料ポンプ１４の劣化度合の評価データとして用いるようにすると良い。燃料ポンプ１４の劣化は長期間かかって徐々に進むため、燃料ポンプ１４の回転回数の積算値の代用情報として、例えば、積算運転時間、積算走行距離、積算燃料給油量を用いても良い。この場合でも、予め、平均的な運転状態における燃料ポンプ１４の単位運転時間当たりの平均的な回転回数、単位走行距離当たりの平均的な回転回数、単位給油量当たりの平均的な回転回数を求めておけば、積算運転時間、積算走行距離、積算燃料給油量から燃料ポンプ１４の回転回数の積算値を求めることができる。
【００５３】
この場合も、燃料ポンプ１４の劣化度合の評価データを書き換え可能な不揮発性メモリ３７（例えばＥＥＰＲＯＭ）に更新記憶するようにすれば良い。このようにすれば、エンジン停止中に、燃料ポンプ１４の劣化度合の評価データを記憶保持する不揮発性メモリ３７にバッテリから電源を供給し続ける必要がなく、バッテリの交換が行われても、不揮発性メモリ３７の記憶データを保持できる。尚、燃料ポンプ１４を交換した場合には、不揮発性メモリ３７に記憶されている交換前の燃料ポンプ１４の劣化度合の評価データを初期化（リセット）するようにすれば良い。
【００５４】
以下、エンジンＥＣＵ３２が実行する図６の目標回転速度演算ルーチンの処理内容を説明する。
図６の目標回転速度演算ルーチンは、エンジンＥＣＵ３２によってエンジン運転中に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ２０１で、ポンプ駆動回路３１から送信されてくる回転速度信号に基づいて燃料ポンプ１４の回転速度を検出する。この後、ステップ２０２に進み、燃料ポンプ１４の回転速度に基づいて燃料ポンプ１４の演算周期当たりの回転回数を演算する。
【００５５】
この後、ステップ２０３に進み、不揮発性メモリ３７に記憶されている前回の回転回数積算値に今回の演算周期当たりの回転回数を積算して、新車時から今回演算時までの燃料ポンプ１４の回転回数積算値を不揮発性メモリ３７に更新記憶する。
【００５６】
今回の回転回数積算値＝前回の回転回数積算値＋今回の演算周期当たりの回転回数
この後、ステップ２０４に進み、上記ステップ２０３で演算した新車時から今回演算時までの回転回数積算値を燃料ポンプ１４の劣化度合の評価データとして用い、図７のポンプ劣化補正量マップを参照して、回転回数積算値（燃料ポンプ１４の劣化度合）に応じたポンプ劣化補正量を演算する。図７のポンプ劣化補正量マップは、予め、実験データ、設計データ、シミュレーション結果等に基づいて作成され、回転回数積算値が大きくなるほど、燃料ポンプ１４の劣化度合が大きくなるのに対応してフィルタ圧損補正量が大きくなるように設定されている。
【００５７】
この後、ステップ２０５で、前記実施例１（図３）のステップ１０５と同様の処理により、エンジンの要求燃料量を演算し、次のステップ２０６で、エンジンの要求燃料量にポンプ劣化補正量を加算することで、燃料ポンプ１４の劣化度合に応じて補正した目標吐出量を求める。
目標吐出量＝要求燃料量＋ポンプ劣化補正量
【００５８】
この後、ステップ２０７に進み、前記実施例１（図３）のステップ１０７と同様の処理により、目標吐出量と燃圧に応じた目標回転速度を演算する。以上の処理により、燃料ポンプ１４の劣化度合に応じて補正した目標回転速度を求める。
【００５９】
そして、次のステップ２０８で、エンジンＥＣＵ３２から目標回転速度の信号をポンプ駆動回路３１に出力する。これにより、ポンプ駆動回路３１は、燃料ポンプ１４の実回転速度を目標回転速度に一致させるようにフィードバック制御する。
【００６０】
以上説明した本実施例２では、燃料ポンプ１４の劣化度合を評価するパラメータとして、新車時からの燃料ポンプ１４の回転回数積算値を用いて、エンジンの要求燃料量を回転回数積算値（燃料ポンプ１４の劣化度合）に応じたポンプ劣化補正量で補正して目標吐出量を求め、この目標吐出量に基づいて燃料ポンプ１４の目標回転速度を演算することで、燃料ポンプ１４の劣化度合に応じて補正した目標回転速度を求めて、燃料ポンプ１４の実回転速度をフィードバック制御するようにしたので、燃料ポンプ１４の実際の劣化度合に応じた目標吐出量、目標回転速度で燃料ポンプ１４を制御することが可能となり、従来のように最大寿命経過時の最悪条件下での目標吐出量、目標回転速度で燃料ポンプ１４が過剰に燃料を吐出し続ける場合と比べて、燃料ポンプ１４の定常的な吐出量を従来より少なくすることができ、燃料ポンプ１４の消費電力を節減できて、燃費を向上させることができる。
【００６１】
尚、本実施例２では、燃料ポンプ１４の劣化度合に応じて補正した目標吐出量から目標回転速度を演算することで、燃料ポンプ１４の劣化度合に応じて補正した目標回転速度を求めるようにしたが、エンジンの要求燃料量又はこれに相関するパラメータに基づいて燃料ポンプ１４の目標回転速度を演算する目標回転速度演算手段と、前記目標回転速度を燃料ポンプ１４の劣化度合に応じたポンプ劣化補正量で補正するポンプ劣化補正手段と、前記燃料ポンプ１４の実回転速度を前記ポンプ劣化補正手段で補正した目標回転速度に一致させるようにフィードバック制御するフィードバック制御手段とを備えた構成としても良い。要するに、エンジンの要求燃料量等から演算した目標回転速度を直接、燃料ポンプ１４の劣化度合に応じて補正するようにしても良い。
【実施例３】
【００６２】
次に、図８に基づいて本発明の実施例３を説明する。但し、前記実施例１，２と実質的に同じ部分については説明を省略又は簡略化し、主として異なる部分についてのみ説明する。
【００６３】
本実施例３では、エンジンＥＣＵ３２は、図８の目標回転速度演算ルーチンを実行することで、燃料フィルタ１６の圧損を評価するフィルタ圧損評価手段と、燃料ポンプ１４の劣化度合を評価するポンプ劣化度合評価手段として機能し、燃料フィルタ１６の圧損及び燃料ポンプ１４の劣化度合に応じて燃料ポンプ１４の回転速度を補正することで該燃料フィルタ１６の圧損及び該燃料ポンプ１４の劣化度合に応じて該燃料ポンプ１４の吐出量を補正するようにしている。
【００６４】
図８の目標回転速度演算ルーチンは、エンジンＥＣＵ３２によってエンジン運転中に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、ステップ３０１〜３０４で、前記実施例１（図３）のステップ１０１〜１０４と同様の処理で、新車時から燃料ポンプ１４の吐出量を積算して、その吐出量積算値（燃料フィルタ１６の圧損）に応じたフィルタ圧損補正量を演算する。
【００６５】
この後、ステップ３０５〜３０７で、前記実施例２（図６）のステップ２０２〜２０４と同様の処理で、新車時から燃料ポンプ１４の回転回数を積算して、その回転回数積算値（燃料ポンプ１４の劣化度合）に応じたポンプ劣化補正量を演算する。
【００６６】
この後、ステップ３０８で、前記実施例１（図３）のステップ１０５と同様の処理により、エンジンの要求燃料量を演算し、次のステップ３０９で、エンジンの要求燃料量にフィルタ圧損補正量とポンプ劣化補正量を加算することで、燃料フィルタ１６の圧損と燃料ポンプ１４の劣化度合の両方を考慮して補正した目標吐出量を求める。
【００６７】
目標吐出量＝要求燃料量＋フィルタ圧損補正量＋ポンプ劣化補正量
この後、ステップ３１０に進み、前記実施例１（図３）のステップ１０７と同様の処理により、目標吐出量と燃圧に応じた目標回転速度を演算する。以上の処理により、燃料フィルタ１６の圧損と燃料ポンプ１４の劣化度合の両方を考慮して補正した目標回転速度を求める。
【００６８】
そして、次のステップ３１１で、エンジンＥＣＵ３２から目標回転速度の信号をポンプ駆動回路３１に出力する。これにより、ポンプ駆動回路３１は、燃料ポンプ１４の実回転速度を目標回転速度に一致させるようにフィードバック制御する。
【００６９】
以上説明した本実施例３では、燃料フィルタ１６の圧損と燃料ポンプ１４の劣化度合の両方を考慮して目標回転速度を補正できるため、前記実施例１と前記実施例２の両方の効果を得ることができる。
【００７０】
尚、本発明は、上記実施例１〜３に限定されず、例えば、フィードバック制御手段として機能もエンジンＥＣＵに持たせ、ポンプ駆動回路をフィードバック機能のない単純な駆動回路（インバータ回路）のみで構成し、エンジンＥＣＵからの駆動信号に基づいて駆動回路の各スイッチング素子をオン／オフさせて燃料ポンプを駆動するようにしても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施例１〜３に共通する燃料供給装置の構成を概略的に示す図で、（ａ）は燃料タンク内の燃料残量が多い時の状態を示す図、（ｂ）は燃料タンク内の燃料残量が少ない時の状態を示す図である。
【図２】制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】実施例１の目標回転速度演算ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１の吐出量積算値をパラメータとしてフィルタ圧損補正量を演算するフィルタ圧損補正量マップの一例を概念的に示す図である。
【図５】実施例１の目標吐出量と燃圧をパラメータとして目標回転速度を演算する二次元マップを概念的に示す図である。
【図６】実施例２の目標回転速度演算ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例２の回転回数積算値をパラメータとしてポンプ劣化補正量を演算するポンプ劣化補正量マップの一例を概念的に示す図である。
【図８】実施例３の目標回転速度演算ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７２】
１１…燃料タンク、１２…サブタンク、１４…燃料ポンプ、１６…燃料フィルタ、１７…プレッシャレギュレータ、１８…リターンパイプ、２１…燃料噴射弁、２２…ジェットポンプ、２３…フロート、２４…燃料レベルゲージ、２５…ブラシレスモータ、２６…ポンプ部、２７…燃圧センサ、３１…ポンプ駆動回路（制御手段，フィードバック制御手段）、３２…エンジンＥＣＵ（フィルタ圧損評価手段，制御手段，目標吐出量演算手段，目標回転速度演算手段，フィルタ圧損補正手段，ポンプ劣化度合評価手段，ポンプ劣化補正手段）、３３…アクセル開度センサ、３７…書き換え可能な不揮発性メモリ
【図１】
2010112319.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2010112319.tif 000006
【図５】
2010112319.tif 000007
【図６】
2010112319.tif 000008
【図７】
2010112319.tif 000009
【図８】
2010112319.tif 000010