(57)【要約】  車載燃料ポンプ制御装置（１）は、燃料ポンプ（２ｂ）を駆動する多相ブラシレスモータ（２ａ）の１回転角を複数の領域に分割し、分割した複数の領域のそれぞれにおける多相ブラシレスモータ（２ａ）の回転速度を検出する速度検出部（１２）と、速度検出部（１２）により検出された複数の領域のそれぞれにおける回転速度を評価基準と比較して燃料ポンプ（２ｂ）の異常を検出する異常検出部（１３）とを備える。
2019038854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクの燃料をエンジンに供給する燃料ポンプを制御する車載燃料ポンプ制御装置であって、
前記燃料ポンプを駆動する多相ブラシレスモータの１回転角を複数の領域に分割し、分割した前記複数の領域のそれぞれにおける前記多相ブラシレスモータの回転速度を検出する速度検出部と、
前記速度検出部により検出された前記複数の領域のそれぞれにおける回転速度を評価基準と比較して前記燃料ポンプの異常を検出する異常検出部とを備えることを特徴とする車載燃料ポンプ制御装置。
【請求項２】
前記多相ブラシレスモータの相数は３相であり、
前記速度検出部は、前記多相ブラシレスモータの電気角１周期を６個の領域に分割することを特徴とする請求項１記載の車載燃料ポンプ制御装置。
【請求項３】
前記異常検出部は、前記複数の領域のそれぞれにおける回転速度と前記評価基準から評価値を算出し、前記評価値が第１閾値以上になる領域が存在する場合に当該領域における異物噛み込み異常を検出することを特徴とする請求項１記載の車載燃料ポンプ制御装置。
【請求項４】
前記異常検出部は、前記評価値の度合いに応じて重度の異常と軽度の異常とを判別することを特徴とする請求項３記載の車載燃料ポンプ制御装置。
【請求項５】
前記異常検出部は、前記多相ブラシレスモータの１回転角を分割した前記複数の領域のうち、前記評価値が前記第１閾値以上になる領域が複数存在する場合に重度の異常と判別することを特徴とする請求項４記載の車載燃料ポンプ制御装置。
【請求項６】
前記異常検出部は、前記評価値が、前記第１閾値より大きい第２閾値以上になる領域が存在する場合に重度の異常と判別することを特徴とする請求項４記載の車載燃料ポンプ制御装置。
【請求項７】
前記異常検出部は、前記複数の領域のそれぞれにおける回転速度と前記評価基準から評価値を算出し、前記評価値が第３閾値以上で、かつ、前記第３閾値よりも大きい第４閾値未満である領域が時間と共に変移する場合、流動性異物による異常を検出すると共に当該異常を軽度な異常と判別し、前記評価値が前記第３閾値以上で、かつ、前記第４閾値以上である領域がある場合、異物噛み込み異常を検出すると共に当該異常を重度な異常と判別することを特徴とする請求項１記載の車載燃料ポンプ制御装置。
【請求項８】
前記評価基準は、エンジン制御装置から指示される前記多相ブラシレスモータの目標回転速度であることを特徴とする請求項１記載の車載燃料ポンプ制御装置。
【請求項９】
前記評価基準は、前記多相ブラシレスモータの１回転角を分割した前記複数の領域のそれぞれにおける回転速度のうち、最も低い回転速度であることを特徴とする請求項１記載の車載燃料ポンプ制御装置。
【請求項１０】
前記評価基準は、前記多相ブラシレスモータの１回転角を分割した前記複数の領域すべての回転速度を平均した平均回転速度であることを特徴とする請求項１記載の車載燃料ポンプ制御装置。
【請求項１１】
前記異常検出部は、エンジン制御装置から指示される前記多相ブラシレスモータの目標回転速度の変動が予め定められた範囲内の定常回転状態である場合に前記燃料ポンプの異常検出を実施することを特徴とする請求項１記載の車載燃料ポンプ制御装置。
【請求項１２】
前記異常検出部は、エンジンがアイドリング状態である場合に前記燃料ポンプの異常検出を実施することを特徴とする請求項１記載の車載燃料ポンプ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料タンクの燃料をエンジンに供給する燃料ポンプを制御する車載燃料ポンプ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジンに燃料を供給する燃料ポンプは、燃料フィルタを透過して異物が侵入することによって異常が発生することがあった。【０００３】
近年、プラグインハイブリッド車のような環境車両が普及している。都市部においてプラグインハイブリッド車のＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）走行を多用する使用形態では、燃料消費が著しく抑制されるため、燃料劣化に起因する燃料ポンプ異常の発生も懸念されている。【０００４】
例えば、特許文献１に記載された燃料ポンプの制御装置は、燃料ポンプを駆動するブラシレスモータの駆動電流を検出し、検出した駆動電流に基づき、異物噛み込み等によって生じる燃料ポンプの負荷異常を判定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２０２１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の燃料ポンプの制御装置は以上のように構成されているので、モータコイルのインダクタンス成分および電流検出回路に設けられたノイズフィルタの影響により、燃料ポンプ異常の発生初期に生じる瞬時的な駆動電流の変動を検出することができなかった。そのため、燃料ポンプの異常発生の兆候を検出することができないという課題があった。【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、燃料ポンプの異常発生の兆候を検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る車載燃料ポンプ制御装置は、燃料タンクの燃料をエンジンに供給する燃料ポンプを制御する車載燃料ポンプ制御装置であって、燃料ポンプを駆動する多相ブラシレスモータの１回転角を複数の領域に分割し、分割した複数の領域のそれぞれにおける多相ブラシレスモータの回転速度を検出する速度検出部と、速度検出部により検出された複数の領域のそれぞれにおける回転速度を評価基準と比較して燃料ポンプの異常を検出する異常検出部とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、多相ブラシレスモータのロータ回転に同期した複数の領域における回転速度に基づいて、ブラシレス燃料ポンプモータの異常発生初期における負荷変動を確認することができるため、燃料ポンプの異常発生の兆候を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る車載燃料ポンプ制御装置を用いた燃料供給システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１におけるブラシレス燃料ポンプモータの軸方向の断面構成を示す図である
【図３】図２のブラシレス燃料ポンプモータをＡ−Ａ′線に沿って切断した断面図である。
【図４】実施の形態１におけるＵ相端子電圧、Ｕ相誘起電圧およびＵ相ゼロクロス信号を示すグラフである。
【図５】実施の形態１において多相ブラシレスモータの１回転角を第１〜第４領域に分割した例を示すグラフである。
【図６】実施の形態１のブラシレス燃料ポンプモータが定常回転している状態における第１〜第４領域の速度偏差分布を示すグラフである。
【図７】実施の形態１のブラシレス燃料ポンプモータに異物噛み込みが発生した状態における第１〜第４領域の速度偏差分布を示すグラフである。
【図８】実施の形態２において多相ブラシレスモータの１回転角を第１〜第１２領域に分割した例を示すグラフである。
【図９】実施の形態３に係る車載燃料ポンプ制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態３に係る車載燃料ポンプ制御装置の動作の具体例を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態３に係る車載燃料ポンプ制御装置の動作の具体例を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態４に係る車載燃料ポンプ制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態５において、異物噛み込みによる燃料ポンプの異常発生時の速度偏差分布の時間変化例を示すグラフである。
【図１４】実施の形態５において、流動性異物による燃料ポンプの異常発生時の速度偏差分布の時間変化例を示すグラフである。
【図１５】実施の形態５に係る車載燃料ポンプ制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１６】図１６Ａおよび図１６Ｂは、各実施の形態に係る車載燃料ポンプ制御装置のハードウェア構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る車載燃料ポンプ制御装置１を用いた燃料供給システムの構成例を示すブロック図である。燃料供給システムは、車載燃料ポンプ制御装置１、ブラシレス燃料ポンプモータ２、およびエンジン制御装置３を備える。車載燃料ポンプ制御装置１とエンジン制御装置３との間は、信号線によって接続される。この信号線を通じて、エンジン制御装置３から車載燃料ポンプ制御装置１へ目標回転速度などの制御指令値が送信され、車載燃料ポンプ制御装置１からエンジン制御装置３へ燃料ポンプ異常発生などのダイアグ情報が送信される。車載燃料ポンプ制御装置１とブラシレス燃料ポンプモータ２との間は、モータケーブルで接続される。モータケーブルは、ブラシレス燃料ポンプモータ２のＵ相、Ｖ相およびＷ相のステータコイルに接続される。
【００１２】
車載燃料ポンプ制御装置１は、駆動回路１０、制御部１１、速度検出部１２、および異常検出部１３を備える。図示しないバッテリと電源ケーブルと電源回路を通じて車載燃料ポンプ制御装置１へ、ブラシレス燃料ポンプモータ２を駆動するための電力と車載燃料ポンプ制御装置１の動作用電力が供給される。
【００１３】
図２は、実施の形態１におけるブラシレス燃料ポンプモータ２の軸方向の断面構成を示す図である。図２に示されるブラシレス燃料ポンプモータ２は、燃料タンク内の燃料をエンジンへ供給するための燃料ポンプ２ｂと、この燃料ポンプ２ｂを駆動するための多相ブラシレスモータ２ａとが一体化された構成である。多相ブラシレスモータ２ａは、ステータ鉄心１００、ステータコイル１０１、上記モータケーブルが接続されるステータコイル端子１０２、鉄フレーム１０３、ロータマグネット１０４、ロータ鉄心１０５、ロータシャフト１０６、軸受１０７，１０８、およびスラスト軸受１０９を含む。燃料ポンプ２ｂは、インペラ１１０、ポンプケース１１１，１１２，１１３、逆止弁１１４、吸入口１１５、および吐出口１１６を含む。
なお、ブラシレス燃料ポンプモータ２は、図２に示される構成に限定されるものではない。例えば、多相ブラシレスモータ２ａと燃料ポンプ２ｂとが別体で構成されてもよい。
【００１４】
図３は、図２のブラシレス燃料ポンプモータ２をＡ−Ａ′線に沿って切断した断面図である。実施の形態１では、ブラシレス燃料ポンプモータ２の多相ブラシレスモータ２ａとして、図３に示されるような３相ブラシレスモータを例示する。３相ブラシレスモータの場合、駆動回路１０は、例えば６個のスイッチング素子１０Ｕ１，１０Ｕ２，１０Ｖ１，１０Ｖ２，１０Ｗ１，１０Ｗ２を有する３相インバータによって構成される。
【００１５】
図３に示される３相ブラシレスモータは、３相のステータコイル１０１、６スロットのステータ鉄心１００、および４極に着磁されたロータマグネット１０４を備える。３相のステータ鉄心１００は、Ｕ相ステータ鉄心１００Ｕ１，１００Ｕ２、Ｖ相ステータ鉄心１００Ｖ１，１００Ｖ２、およびＷ相ステータ鉄心１００Ｗ１，１００Ｗ２から構成される。ステータコイル１０１は、Ｕ相ステータコイル１０１Ｕ１，１０１Ｕ２、Ｖ相ステータコイル１０１Ｖ１，１０１Ｖ２、およびＷ相ステータコイル１０１Ｗ１，１０１Ｗ２から構成される。
【００１６】
ブラシレス燃料ポンプモータ２において、ロータシャフト１０６にはＤカット加工が施されている。このＤカット加工部１０６ａにおいて、ロータシャフト１０６とインペラ１１０が微小な隙間１１７をもって連結されている。そのため、インペラ１１０は、Ｄカット加工部１０６ａによってロータシャフト１０６の回転方向に拘束され、隙間１１７によってロータシャフト１０６の軸方向に移動可能に保持される。ロータシャフト１０６が正方向に回転すると、ロータシャフト１０６と共にインペラ１１０が回転する。燃料は、インペラ１１０の回転により図示しない燃料フィルタを通過して吸入口１１５から吸入され、ポンプケース１１１，１１２の各流路を介して、ポンプケース１１３に設けられた吐出口１１６へ圧送される。なお、ポンプケース１１１とポンプケース１１２との間に位置するインペラ１１０は、燃料の流体膜によってポンプケース１１１，１１２に直接的に接触することなく回転する。
【００１７】
ブラシレス燃料ポンプモータ２を駆動するためには、ロータマグネット１０４の磁極位置に応じた通電パターンで、車載燃料ポンプ制御装置１の駆動回路１０を駆動する必要がある。そのためには、車載燃料ポンプ制御装置１はロータマグネット１０４の磁極位置を検出する必要がある。しかしながら、ブラシレス燃料ポンプモータ２は図示しない燃料タンク内で燃料に浸漬されているため、ロータマグネット１０４の磁極位置を検出するセンサをブラシレス燃料ポンプモータ２に設置するのは好ましくない。そのため、ブラシレス燃料ポンプモータ２は、後述するように、ステータコイル１０１に生じる誘起電圧に基づくセンサレス駆動が行われる。
【００１８】
図４は、実施の形態１におけるＵ相端子電圧、Ｕ相誘起電圧およびＵ相ゼロクロス信号を示すグラフである。
ステータコイル１０１は、図３に示されるＵ相ステータコイル１０１Ｕ１，１０１Ｕ２、Ｖ相ステータコイル１０１Ｖ１，１０１Ｖ２、およびＷ相ステータコイル１０１Ｗ１，１０１Ｗ２により構成されている。各相で生じる誘起電圧は、ロータマグネット１０４の磁束がＵ相ステータコイル１０１Ｕ１，１０１Ｕ２、Ｖ相ステータコイル１０１Ｖ１，１０１Ｖ２、およびＷ相ステータコイル１０１Ｗ１，１０１Ｗ２に鎖交して発生するため、図４に示されるように、ロータマグネット１０４の回転に同期した正弦波状の電圧波形となる。実施の形態１のロータマグネット１０４は４極の着磁が行われているため、ロータシャフト１０６が１回転する間に２周期の誘起電圧が生じる。
【００１９】
図４において、駆動回路１０のハイサイド側のスイッチング素子１０Ｕ１がオンしている期間（ハイサイドオン期間）またはローサイド側のスイッチング素子１０Ｕ２がオンしている期間（ローサイドオン期間）は、Ｕ相端子電圧がハイレベルまたはローレベルに固定されてしまうため、誘起電圧は観測不可能である。これに対し、スイッチング素子１０Ｕ１，１０Ｕ２がオフしている期間（オフ期間）は、Ｕ相端子電圧が誘起電圧に一致するため、誘起電圧は観測可能である。
【００２０】
次に、速度検出部１２および制御部１１の動作を説明する。
実施の形態１において、ロータシャフト１０６の１回転角あたり電気的に２周期の誘起電圧が各相に生じるため、各相のゼロクロス信号の電気的１／２周期はロータシャフト１０６の１／４回転角に相当する。車載燃料ポンプ制御装置１の速度検出部１２は、オフ期間におけるＵ相端子電圧、つまりＵ相誘起電圧を検出し、検出したＵ相誘起電圧と所定の基準電圧とを比較することによってゼロクロス点を検出してＵ相ゼロクロス信号を生成する。
【００２１】
図５は、実施の形態１において多相ブラシレスモータ２ａの１回転角、つまり機械的１周期を第１〜第４領域に分割した例を示すグラフである。速度検出部１２は、Ｕ相ゼロクロス信号の連続した立ち上がりエッジと立ち下がりエッジで挟まれた電気的１／２周期を１つの領域とし、この電気的１／２周期の時間を測定することで機械的な１／４回転角の回転速度を演算し、回転角度を示す速度信号を生成する。図５の例において、速度検出部１２は、機械的１周期を電気的１／２周期ごとに分割して第１〜第４領域を設定する。機械的１周期における領域の数は、ステータコイル１０１の相数とロータマグネット１０４の極数に応じる。速度検出部１２は、領域ごとの回転速度を示す速度信号を、異常検出部１３および制御部１１に出力する。
【００２２】
制御部１１は、速度検出部１２から出力される３相のゼロクロス信号のエッジ位置を基準に所定の電気位相で駆動回路１０の各スイッチング素子を駆動することにより、３相のステータコイル１０１への通電切り替えを制御する。
また、制御部１１は、速度検出部１２から出力される３相の速度信号を用いて、多相ブラシレスモータ２ａの平均回転速度を算出する。そして、制御部１１は、エンジン制御装置３から指示された目標回転速度と上記平均回転速度との速度偏差を算出し、速度偏差がゼロに漸近するように駆動回路１０の出力電圧を制御する。
【００２３】
次に、異常検出部１３の動作を説明する。
異常検出部１３は、速度検出部１２から出力される速度信号を用いて、第１〜第４領域ごとに、平均回転速度を算出する。異常検出部１３は、例えばエンジン制御装置３から指示される目標回転速度を、制御部１１を介して受け取り、この目標回転速度を評価基準として用いて評価基準と領域ごとの平均回転速度との速度偏差を求める。そして、異常検出部１３は、第１〜第４領域の速度偏差の分布に基づいて、ブラシレス燃料ポンプモータ２の異物噛み込みによる異常発生を検出する。異常検出部１３は、異常発生を検出した場合に制御部１１へ通知する。制御部１１は、異常発生の通知を異常検出部１３から受け取ると、燃料ポンプ２ｂの異常発生をエンジン制御装置３に通知する。
【００２４】
図６は、実施の形態１のブラシレス燃料ポンプモータ２が定常回転している状態における第１〜第４領域の速度偏差分布を示すグラフである。図６におけるブラシレス燃料ポンプモータ２は、異物噛み込み等の異常が発生していない正常な状態であって、エンジン制御装置３から一定の目標回転速度が指示され一定の速度で回転している定常回転状態である。この状態において、目標回転速度と領域ごとの平均回転速度との速度偏差は、ゼロ偏差を中心にほぼ均一な分布となる。なお、図６に示されるグラフにおいて、速度偏差が正の値である場合は回転速度が遅く、速度偏差が負の値である場合は回転速度が速い。
【００２５】
図７は、実施の形態１のブラシレス燃料ポンプモータ２に異物噛み込みが発生した状態における第１〜第４領域の速度偏差分布を示すグラフである。図７におけるブラシレス燃料ポンプモータ２は、エンジン制御装置３から一定の目標回転速度が指示されている状態であって、吸入口１１５から侵入した異物が第２領域に相当する箇所に滞留し、インペラ１１０と接触している状態である。この状態における速度偏差の分布は、図７に示されるように、異物が滞留した第２領域の速度偏差が突出した不均一な分布となる。
【００２６】
異物に起因した、ブラシレス燃料ポンプモータ２の異常発生初期における負荷トルク変動は、ブラシレス燃料ポンプモータ２のトルク性能に比べて十分に軽微であるためエンジンの動作に影響を与えることはない。異常検出部１３は、速度偏差分布をもとに、ブラシレス燃料ポンプモータ２の異常発生の兆候を、エンジンの動作に影響を与えない初期段階で検出することが可能となる。
【００２７】
なお、実施の形態１ではＵ相ゼロクロス信号に基づく異常検出方法を説明したが、異常検出部１３は、Ｖ相またはＷ相のゼロクロス信号に基づいて異常を検出してもよいし、ゼロクロス信号以外のロータ回転に同期した信号に基づいて異常を検出してもよい。
また、実施の形態１では、ステータコイル１０１の相数が３相でありロータマグネット１０４の極数が４極であるブラシレス燃料ポンプモータ２を用いたが、相数および極数はこれらに限定されるものはない。異常検出部１３は、ブラシレス燃料ポンプモータ２の仕様に応じて分割された領域の回転速度と評価基準との速度偏差に基づいて異常を検出すればよい。
【００２８】
以上のように、実施の形態１に係る車載燃料ポンプ制御装置１は、速度検出部１２と、異常検出部１３とを備える。速度検出部１２は、燃料ポンプ２ｂを駆動する多相ブラシレスモータ２ａの１回転角を複数の領域に分割し、分割した複数の領域のそれぞれにおける多相ブラシレスモータ２ａの回転速度を検出する。異常検出部１３は、速度検出部１２により検出された複数の領域のそれぞれにおける回転速度を評価基準と比較して燃料ポンプ２ｂの異常を検出する。このように、車載燃料ポンプ制御装置１は、多相ブラシレスモータ２ａのロータ回転に同期した複数の領域における回転速度に基づいて、ブラシレス燃料ポンプモータ２の異常発生初期における負荷変動を確認することができるため、燃料ポンプ２ｂの異常発生の兆候を検出できる。
【００２９】
実施の形態２．
実施の形態２に係る車載燃料ポンプ制御装置１を用いた燃料供給システムの構成は、実施の形態１の図１〜図３に示された構成と図面上は同一であるため、以下では図１〜図３を援用する。
【００３０】
図８は、実施の形態２において多相ブラシレスモータ２ａの１回転角を第１〜第１２領域に分割した例を示すグラフである。速度検出部１２は、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相の誘起電圧を検出し、検出したＵ相、Ｖ相、およびＷ相の誘起電圧と所定の基準電圧とを比較することによってゼロクロス点を検出してＵ相、Ｖ相、およびＷ相のゼロクロス信号を生成する。Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相のゼロクロス信号は、電気角でそれぞれ位相が１２０度ずれる。速度検出部１２は、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相のゼロクロス信号の排他的論理和を演算し、ロータ回転に同期した回転同期信号を生成する。速度検出部１２は、回転同期信号の連続した立ち上がりエッジと立ち下がりエッジで挟まれた電気的１／６周期を１つの領域とし、この電気的１／６周期の時間を測定することで機械的な１／１２回転角の回転速度を演算し、回転角度を示す速度信号を生成する。このように、図８の例では、速度検出部１２は、ブラシレス燃料ポンプモータ２が備える３相ブラシレスモータの電気角１周期を６個の領域に分割する。
【００３１】
ここで、ブラシレス燃料ポンプモータ２のロータマグネット１０４の極数をｋ極とすると、ロータシャフト１０６が１回転する機械的１周期あたりの電気的周期がｋ／２周期となる。そのため、速度検出部１２は、機械的１周期を６×ｋ／２個の領域に分割して、領域ごとの回転速度を検出することになる。
【００３２】
以上のように、実施の形態２の多相ブラシレスモータ２ａの相数は３相であり、速度検出部１２は、多相ブラシレスモータ２ａの電気角１周期を６個の領域に分割する。これにより、速度検出部１２は、３相ブラシレスモータのＵ相、Ｖ相、およびＷ相のゼロクロス信号を用いて、容易に回転速度検出用の領域を分割することができる。また、多相ブラシレスモータ２ａの１回転角を多数の領域に分割するので、回転速度検出および異常検出の分解能を向上させることができる。
【００３３】
実施の形態３．
実施の形態３では、車載燃料ポンプ制御装置１による燃料ポンプ２ｂの異物噛み込み異常の検出方法の一例を説明する。
実施の形態３に係る車載燃料ポンプ制御装置１を用いた燃料供給システムの構成は、実施の形態１の図１〜図３に示された構成と図面上は同一であるため、以下では図１〜図３を援用する。
【００３４】
図９は、実施の形態３に係る車載燃料ポンプ制御装置１の動作例を示すフローチャートである。車載燃料ポンプ制御装置１は、図９のフローチャートに示される動作を繰り返し行うことにより、回転動作中のブラシレス燃料ポンプモータ２の挙動に基づいて異常を検出する。
【００３５】
ステップＳＴ１０１において、異常検出部１３は、エンジン制御装置３から制御部１１に対して、予め定められた範囲内の目標回転速度が指示されているかどうかを判定する。異常検出部１３は、予め定められた範囲内の目標回転速度が指示されている場合（ステップＳＴ１０１“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１０２へ進み、予め定められた範囲外の目標回転速度が指示されている場合（ステップＳＴ１０１“ＮＯ”）、ステップＳＴ１０１を繰り返す。
【００３６】
このステップＳＴ１０１の判定は、多相ブラシレスモータ２ａが定常回転状態であるかどうかを判定するものである。
具体的には、例えば、異常検出部１３は、エンジン制御装置３から指示される多相ブラシレスモータ２ａの目標回転速度の変動が予め定められた範囲内の定常状態である場合（ステップＳＴ１０１“ＹＥＳ”）、多相ブラシレスモータ２ａが定常回転状態であると判定し、ステップＳＴ１０２へ進む。目標回転速度の変動は、下式に表されるように、現在の目標回転速度から前回の異常検出実施時の目標回転速度を減算した速度偏差の絶対値である。
目標回転速度の変動＝｜現在の目標回転速度−前回の目標回転速度｜
【００３７】
また、例えば、異常検出部１３は、エンジン回転数がアイドリング回転数に保持された状態である場合、つまりエンジンがアイドリング状態である場合（ステップＳＴ１０１“ＹＥＳ”）、多相ブラシレスモータ２ａが定常回転状態であると判定し、ステップＳＴ１０２へ進む。その際、異常検出部１３は、制御部１１を介してエンジン制御装置３からエンジン回転数を示す情報を受け取る。
異常検出部１３は、上記いずれの具体例でも、目標回転速度の変動が無い安定した状態で精度よく異常検出を実施することができる。
【００３８】
ステップＳＴ１０２において、異常検出部１３は、速度検出部１２から出力される速度信号を用いて、現在領域の回転速度が検出されたかどうかを判定する。異常検出部１３は、現在領域の回転速度が検出された場合（ステップＳＴ１０２“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１０３へ進み、現在領域の回転速度が検出されていない場合（ステップＳＴ１０２“ＮＯ”）、ステップＳＴ１０２を繰り返す。
【００３９】
ステップＳＴ１０３において、異常検出部１３は、速度検出部１２により検出された所定回数の現在領域の回転速度を用いて、つまりロータシャフト１０６が所定回数回転する間に検出された現在領域の回転速度を用いて、移動平均値を算出して保存する。
なお、異常検出部１３は、図９のフローチャートに示される動作を繰り返し行う際の初期段階であって現在領域の回転速度の検出値が所定回数分に満たない場合、上記移動平均値の代わりに、所定回数分に満たない数の現在領域の回転速度の検出値を用いて平均値を算出して保存する。
【００４０】
ステップＳＴ１０４において、異常検出部１３は、機械的１周期の全領域で回転速度の移動平均値が更新されたかどうかを判定する。異常検出部１３は、全領域で移動平均値が更新された場合（ステップＳＴ１０４“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１０５へ進み、移動平均値が更新されていない領域が残っている場合（ステップＳＴ１０４“ＮＯ”）、ステップＳＴ１０１へ戻る。
【００４１】
ステップＳＴ１０５において、異常検出部１３は、領域ごとの回転速度の移動平均値を所定の評価基準と比較し、領域ごとの評価値を算出する。所定の評価基準は、例えばエンジン制御装置３から指示される目標回転速度である。なお、評価基準については実施の形態６において詳述する。
評価値＝｜評価基準−領域ごとの回転速度｜
【００４２】
ステップＳＴ１０６において、異常検出部１３は、機械的１周期の全領域のうち、評価値が第１閾値以上になる領域があるかどうかを判定する。第１閾値は、エンジンの動作に影響を与えない程度に十分に軽微なブラシレス燃料ポンプモータ２の負荷変動に相当する値であり、異常検出部１３に予め設定されているものとする。異常検出部１３は、評価値が第１閾値以上になる領域が少なくとも１つある場合（ステップＳＴ１０６“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１０７へ進み、評価値が第１閾値以上になる領域がない場合（ステップＳＴ１０６“ＮＯ”）、ステップＳＴ１０１へ戻る。
【００４３】
ステップＳＴ１０７において、異常検出部１３は、評価値が第１閾値以上になる領域における異物噛み込み異常の発生を検出する。
【００４４】
ステップＳＴ１０８において、異常検出部１３は、制御部１１を介してエンジン制御装置３に対し、燃料ポンプ２ｂの異常発生を通知する。
【００４５】
以上のように、実施の形態３の異常検出部１３は、機械的１周期を分割した複数の領域のそれぞれにおける回転速度と評価基準から評価値を算出し、評価値が第１閾値以上になる領域が存在する場合に当該領域における異物噛み込み異常を検出する。これにより、燃料ポンプ２ｂに侵入した異物によって生じる負荷変動を異常発生の初期段階で検出することができる。また、異常が発生している領域を識別することができる。
【００４６】
また、実施の形態３の異常検出部１３は、ステップＳＴ１０１においてエンジン制御装置３から指示される多相ブラシレスモータ２ａの目標回転速度の変動が予め定められた範囲内の定常状態である場合に燃料ポンプ２ｂの異常検出を実施する。これにより、目標回転速度の変動が無い安定した状態で精度よく異常検出を実施することができる。
【００４７】
また、実施の形態３の異常検出部１３は、ステップＳＴ１０１においてエンジンがアイドリング状態である場合に燃料ポンプ２ｂの異常実施してもよい。この場合にも、目標回転速度の変動が無い安定した状態で精度よく異常検出を実施することができる。
【００４８】
実施の形態４．
実施の形態４では、燃料ポンプ２ｂの異常が軽度か重度かを判別する例を説明する。
実施の形態４に係る車載燃料ポンプ制御装置１を用いた燃料供給システムの構成は、実施の形態１の図１〜図３に示された構成と図面上は同一であるため、以下では図１〜図３を援用する。
【００４９】
図１０は、実施の形態４に係る車載燃料ポンプ制御装置１の動作例を示すフローチャートである。車載燃料ポンプ制御装置１は、図１０のフローチャートに示される動作を繰り返し行うことにより、回転動作中のブラシレス燃料ポンプモータ２の挙動に基づいて異常を検出する。なお、図１０のフローチャートに示されるステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０７の動作は、図９のフローチャートに示されるステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０７の動作と同じである。
【００５０】
ステップＳＴ１１０において、異常検出部１３は、評価値が第１閾値以上になる領域について、その評価値の度合いが重度の異常に相当するかどうかを判定する。異常検出部１３は、評価値の度合いが重度の異常に相当する場合（ステップＳＴ１１０“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１１１へ進み、評価値の度合いが重度の異常に相当しない場合（ステップＳＴ１１０“ＮＯ”）、ステップＳＴ１１２へ進む。
【００５１】
ステップＳＴ１１１において、異常検出部１３は、制御部１１を介してエンジン制御装置３に対し、燃料ポンプ２ｂの重度の異常発生を通知する。
一方、ステップＳＴ１１２においては、異常検出部１３は、制御部１１を介してエンジン制御装置３に対し、燃料ポンプ２ｂの軽度の異常発生を通知する。
【００５２】
次に、燃料ポンプ２ｂの異常が軽度か重度かを判別する具体例を２つ説明する。
図１１は、実施の形態４に係る車載燃料ポンプ制御装置１の動作の具体例を示すフローチャートである。図１１に示されるように、ステップＳＴ１２０において、異常検出部１３は、機械的１周期の全領域のうち、評価値が第１閾値以上になる領域が複数ある場合（ステップＳＴ１２０“ＹＥＳ”）、重度の異常と判定してステップＳＴ１１１へ進む。一方、異常検出部１３は、機械的１周期の全領域のうち、評価値が第１閾値以上になる領域が１つ以下である場合（ステップＳＴ１２０“ＮＯ”）、軽度の異常と判定してステップＳＴ１１２へ進む。
【００５３】
図１２は、実施の形態４に係る車載燃料ポンプ制御装置１の動作の具体例を示すフローチャートである。図１２に示されるように、ステップＳＴ１３０において、異常検出部１３は、機械的１周期の全領域のうち、評価値が第２閾値以上になる領域があるかどうかを判定する。第２閾値は、第１閾値より大きい値であり、異常検出部１３に予め設定されているものとする。異常検出部１３は、評価値が第２閾値以上になる領域が少なくとも１つある場合（ステップＳＴ１３０“ＹＥＳ”）、重度の異常と判定してステップＳＴ１１１へ進む。一方、異常検出部１３は、評価値が第２閾値以上になる領域がない場合（ステップＳＴ１３０“ＮＯ”）、軽度の異常と判定してステップＳＴ１１２へ進む。
【００５４】
以上のように、実施の形態４の異常検出部１３は、評価値の度合いに応じて重度の異常と軽度の異常とを判別する。これにより、緊急性がある重度の異常と緊急性がない軽度の異常を判別できるため、エンジン制御装置３は、燃料ポンプ２ｂの重度の異常と軽度の異常のそれぞれに対して適切な車両の制御を行うことができる。
【００５５】
より具体的には、実施の形態４の異常検出部１３は、多相ブラシレスモータ２ａの１回転角を分割した複数の領域のうち、評価値が第１閾値以上になる領域が複数存在する場合に重度の異常と判別する。または、異常検出部１３は、評価値が、第１閾値より大きい第２閾値以上になる領域が存在する場合に重度の異常と判別する。これらの判別手法により、簡単な手法で容易に緊急性がある重度の異常と緊急性がない軽度の異常を判別できる。
【００５６】
実施の形態５．
実施の形態５では、車載燃料ポンプ制御装置１は、燃料ポンプ２ｂの異物噛み込みによる異常に加えて、流動性異物による異常も検出する。
実施の形態５に係る車載燃料ポンプ制御装置１を用いた燃料供給システムの構成は、実施の形態１の図１〜図３に示された構成と図面上は同一であるため、以下では図１〜図３を援用する。
【００５７】
図１３は、実施の形態５において、異物噛み込みによる燃料ポンプ２ｂの異常発生時の速度偏差分布の時間変化例を示すグラフである。図１４は、実施の形態５において、流動性異物による燃料ポンプ２ｂの異常発生時の速度偏差分布の時間変化例を示すグラフである。図１３および図１４において、ｔは速度偏差分布が検出された時刻であり、ｎは自然数である。また、図１３および図１４において、機械的１周期は第１〜第１２領域に分割されている。
【００５８】
図１３の例では、燃料ポンプ２ｂに侵入した異物が第３領域に相当する箇所に滞留しているため、ｔ＝０からｔ＝ｎへと時間が経過しても第３領域の速度偏差は大きいままである。これに対し、図１４の例では、燃料ポンプ２ｂに侵入した異物が特定の領域に相当する箇所に滞留せず流動しているため、ｔ＝０からｔ＝ｎへの時間の経過に伴い速度偏差の大きい領域が変移する。そこで、実施の形態５では、車載燃料ポンプ制御装置１は、速度偏差が大きい領域、つまり異常が発生している領域が時間の経過に伴い変移するかどうかによって、異物噛み込みによる異常と流動性異物による異常とを判別する。
【００５９】
図１５は、実施の形態５に係る車載燃料ポンプ制御装置１の動作例を示すフローチャートである。車載燃料ポンプ制御装置１は、図１５のフローチャートに示される動作を繰り返し行うことにより、回転動作中のブラシレス燃料ポンプモータ２の挙動に基づいて異常を検出する。図１５のフローチャートに示されるステップＳＴ１０１，ＳＴ１０２の動作は、図９のフローチャートに示されるステップＳＴ１０１，ＳＴ１０２の動作と同じである。
【００６０】
ステップＳＴ２０３において、異常検出部１３は、速度検出部１２により検出された現在領域の回転速度を保存する。
【００６１】
ステップＳＴ２０４において、異常検出部１３は、機械的１周期の全領域において回転速度が保存されたかどうかを判定する。異常検出部１３は、全領域において回転速度が保存された場合（ステップＳＴ２０４“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ２０５へ進み、回転速度が保存されていない領域が残っている場合（ステップＳＴ２０４“ＮＯ”）、ステップＳＴ１０１へ戻る。
【００６２】
ステップＳＴ２０５において、異常検出部１３は、領域ごとの回転速度の保存値を所定の評価基準と比較し、領域ごとの評価値を算出する。所定の評価基準は、例えばエンジン制御装置３から指示される目標回転速度である。
【００６３】
ステップＳＴ２０６において、異常検出部１３は、機械的１周期の全領域のうち、評価値が第３閾値以上になる領域があるかどうかを判定する。第３閾値は、エンジンの動作に影響を与えない程度に十分に軽微なブラシレス燃料ポンプモータ２の負荷変動に相当する値であり、異常検出部１３に予め設定されているものとする。異常検出部１３は、評価値が第３閾値以上になる領域が少なくとも１つある場合（ステップＳＴ２０６“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ２０８へ進み、評価値が第３閾値以上になる領域がない場合（ステップＳＴ２０６“ＮＯ”）、ステップＳＴ２０７へ進む。
【００６４】
なお、評価値が第３閾値以上になる領域が少なくとも１つある場合（ステップＳＴ２０６“ＹＥＳ”）、異常検出部１３は、燃料ポンプ２ｂの異常発生を検出し、ステップＳＴ２０８以降の動作により、この異常が異物噛み込みによるものか流動性異物によるものかを判別する。
【００６５】
ステップＳＴ２０７において、異常検出部１３は、後述する評価値最大領域番号の過去値をリセットし、ステップＳＴ１０１へ戻る。
【００６６】
ステップＳＴ２０８において、異常検出部１３は、ステップＳＴ２０６にて評価値が第３閾値以上になった領域のうち、評価値が最大となった領域を示す番号の現在値を、評価値最大領域番号の現在値として保存する。
【００６７】
ステップＳＴ２０９において、異常検出部１３は、評価値最大領域番号を過去に保存したかどうか、つまり評価値最大領域番号の過去値があるかどうかを判定する。異常検出部１３は、評価値最大領域番号の過去値がある場合（ステップＳＴ２０９“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ２１１へ進み、評価値最大領域番号の過去値がない場合（ステップＳＴ２０９“ＮＯ”）、ステップＳＴ２１０へ進む。
【００６８】
ステップＳＴ２１０において、異常検出部１３は、ステップＳＴ２０８にて保存した評価値最大領域番号の現在値を過去値として保存することによって、評価値最大領域番号を更新し、ステップＳＴ１０１へ戻る。
【００６９】
ステップＳＴ２１１において、異常検出部１３は、機械的１周期の全領域のうち、評価値が第４閾値以上になる領域があるかどうかを判定する。第４閾値は、第３閾値より大きい値であり、異常検出部１３に予め設定されているものとする。異常検出部１３は、評価値が第４閾値以上になる領域が少なくとも１つ以上ある場合（ステップＳＴ２１１“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ２１５へ進み、評価値が第４閾値以上になる領域がない場合（ステップＳＴ２１１“ＮＯ”）、ステップＳＴ２１２へ進む。
【００７０】
ステップＳＴ２１２において、異常検出部１３は、評価値最大領域番号の現在値と過去値が異なるかどうかを判定する。異常検出部１３は、評価値最大領域番号の現在値と過去値が異なる場合（ステップＳＴ２１２“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ２１３へ進み、評価値最大領域番号の現在値と過去値が同じである場合（ステップＳＴ２１２“ＮＯ”）、ステップＳＴ２１０へ進む。
【００７１】
ステップＳＴ２１３において、異常検出部１３は、流動性異物による燃料ポンプ２ｂの異常と判定する。流動性異物による燃料ポンプ２ｂの異常が発生した場合、燃料ポンプ２ｂの動作に伴って異常発生領域が変移しているので、燃料ポンプ２ｂの動作により異常発生要因の流動性異物が排出される可能性が高い。そのため、異常検出部１３は、流動性異物による燃料ポンプ２ｂの異常を、軽度の異常と判定する。
【００７２】
ステップＳＴ２１４において、異常検出部１３は、制御部１１を介してエンジン制御装置３に対し、燃料ポンプ２ｂの軽度の異常発生を通知する。
【００７３】
ステップＳＴ２１５において、異常検出部１３は、異物噛み込みによる燃料ポンプ２ｂの異常と判定する。評価値が第４閾値以上になる領域がある場合、異物噛み込みによる過度な負荷増大が予測されるため、異常検出部１３は、異物噛み込みによる燃料ポンプ２ｂの異常を、重度の異常と判定する。
【００７４】
ステップＳＴ２１６において、異常検出部１３は、制御部１１を介してエンジン制御装置３に対し、燃料ポンプ２ｂの重度の異常発生を通知する。
【００７５】
以上のように、実施の形態５の異常検出部１３は、多相ブラシレスモータ２ａの１回転角を分割した複数の領域のそれぞれにおける回転速度と評価基準から評価値を算出し、評価値が第３閾値以上で、かつ、第３閾値よりも大きい第４閾値未満である領域が時間と共に変移する場合、流動性異物による異常を検出すると共に当該異常を軽度な異常と判別する。一方、異常検出部１３は、評価値が第３閾値以上で、かつ、第４閾値以上である領域がある場合、異物噛み込み異常を検出すると共に当該異常を重度な異常と判別する。これにより、燃料ポンプ２ｂに侵入した流動性異物により生じる軽度の異常と、異物噛み込みによる重度の異常を、異常発生の初期段階で検出することができる。エンジン制御装置３は、燃料ポンプ２ｂの重度の異常と軽度の異常のそれぞれに対して適切な車両の制御を行うことができる。
【００７６】
実施の形態６．
実施の形態６では、図９〜図１２のフローチャートに示されるステップＳＴ１０５および図１５のフローチャートに示されるステップＳＴ２０５で用いられる評価基準の例を説明する。
実施の形態６に係る車載燃料ポンプ制御装置１を用いた燃料供給システムの構成は、実施の形態１の図１〜図３に示された構成と図面上は同一であるため、以下では図１〜図３を援用する。
【００７７】
上記実施の形態３〜５で説明したように、評価基準は、例えばエンジン制御装置３から指示される多相ブラシレスモータ２ａの目標回転速度である。その場合、評価基準と第ｉ（ｉは自然数）領域の回転速度とを比較して算出される評価値は、下式で表される。異常検出部１３は、ブラシレス燃料ポンプモータ２の目標回転速度を基準に燃料ポンプ２ｂの異常を検出するため、異常発生領域を容易に検出でき、燃料ポンプ２ｂの異常を初期段階で検出することができる。
第ｉ領域の評価値＝｜目標回転速度−第ｉ領域の回転速度｜
【００７８】
また、評価基準は、機械的１周期を分割した複数の領域のそれぞれにおける回転速度のうち、最も低い回転速度であってもよい。その場合、評価基準と第ｉ領域の回転速度とを比較して算出される評価値は、下式で表される。異常検出部１３は、機械的１周期の全領域の回転速度のうち最も低い回転速度を基準に燃料ポンプ２ｂの異常を検出するため、エンジン制御装置３から指示される目標回転速度に影響されることなく異常発生領域を容易に検出でき、燃料ポンプ２ｂの異常を初期段階で検出することができる。
第ｉ領域の評価値＝｜全領域における回転速度の最低値−第ｉ領域の回転速度｜
【００７９】
また、評価基準は、機械的１周期を分割した複数の領域すべての回転速度を平均した平均回転速度であってもよい。その場合、評価基準と第ｉ領域の回転速度とを比較して算出される評価値は、下式で表される。異常検出部１３は、機械的１周期の全領域の回転速度の平均回転速度を基準に燃料ポンプ２ｂの異常を検出するため、エンジン制御装置３から指示される目標回転速度に影響されることなく異常発生領域を容易に検出でき、燃料ポンプ２ｂの異常を初期段階で検出することができる。
第ｉ領域の評価値＝｜全領域における回転速度の平均値−第ｉ領域の回転速度｜
【００８０】
最後に、各実施の形態に係る車載燃料ポンプ制御装置１のハードウェア構成を説明する。
図１６Ａおよび図１６Ｂは、各実施の形態に係る車載燃料ポンプ制御装置１のハードウェア構成例を示す図である。車載燃料ポンプ制御装置１における駆動回路１０は、例えば３相インバータである。車載燃料ポンプ制御装置１における制御部１１、速度検出部１２、および異常検出部１３の各機能は、処理回路により実現される。即ち、車載燃料ポンプ制御装置１は、上記各機能を実現するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアとしての処理回路２０であってもよいし、メモリ２２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ２１であってもよい。
【００８１】
図１６Ａに示すように、処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路２０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。制御部１１、速度検出部１２、および異常検出部１３の機能を複数の処理回路２０で実現してもよいし、各部の機能をまとめて１つの処理回路２０で実現してもよい。
【００８２】
図１６Ｂに示すように、処理回路がプロセッサ２１である場合、制御部１１、速度検出部１２、および異常検出部１３の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ２２に格納される。プロセッサ２１は、メモリ２２に格納されたプログラムを読みだして実行することにより、各部の機能を実現する。即ち、車載燃料ポンプ制御装置１は、プロセッサ２１により実行されるときに、図９等のフローチャートで示されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ２２を備える。また、このプログラムは、制御部１１、速度検出部１２、および異常検出部１３の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。
【００８３】
ここで、プロセッサ２１とは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、またはマイクロコンピュータ等のことである。
メモリ２２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、またはフラッシュメモリ等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリであってもよいし、ハードディスクまたはフレキシブルディスク等の磁気ディスクであってもよいし、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）またはＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等の光ディスクであってもよい。
【００８４】
なお、制御部１１、速度検出部１２、および異常検出部１３の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、車載燃料ポンプ制御装置１における処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【００８５】
なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、または各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
この発明に係る車載燃料ポンプ制御装置は、燃料ポンプの異常発生の兆候を検出するようにしたので、燃料劣化に起因する燃料ポンプ異常が発生しやすいプラグインハイブリッド車に搭載される燃料ポンプ制御装置などに用いるのに適している。
【符号の説明】
【００８７】
１  車載燃料ポンプ制御装置、２  ブラシレス燃料ポンプモータ、２ａ  多相ブラシレスモータ、２ｂ  燃料ポンプ、３  エンジン制御装置、１０  駆動回路、１０Ｕ１，１０Ｕ２，１０Ｖ１，１０Ｖ２，１０Ｗ１，１０Ｗ２  スイッチング素子、１１  制御部、１２  速度検出部、１３  異常検出部、２０  処理回路、２１  プロセッサ、２２  メモリ、１００  ステータ鉄心、１００Ｕ１，１００Ｕ２  Ｕ相ステータ鉄心、１００Ｖ１，１００Ｖ２  Ｖ相ステータ鉄心、１００Ｗ１，１００Ｗ２  Ｗ相ステータ鉄心、１０１  ステータコイル、１０１Ｕ１，１０１Ｕ２  Ｕ相ステータコイル、１０１Ｖ１，１０１Ｖ２  Ｖ相ステータコイル、１０１Ｗ１，１０１Ｗ２  Ｗ相ステータコイル、１０２  ステータコイル端子、１０３  鉄フレーム、１０４  ロータマグネット、１０５  ロータ鉄心、１０６  ロータシャフト、１０６ａ  Ｄカット加工部、１０７，１０８  軸受、１０９  スラスト軸受、１１０  インペラ、１１１，１１２，１１３  ポンプケース、１１４  逆止弁、１１５  吸入口、１１６  吐出口、１１７  隙間。
【図１】
2019038854.tif 000003
【図２】
2019038854.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年7月23日(2019.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この発明に係る車載燃料ポンプ制御装置は、燃料タンクの燃料をエンジンに供給する燃料ポンプを制御する車載燃料ポンプ制御装置であって、燃料ポンプを駆動する多相ブラシレスモータの１回転角を複数の領域に分割し、分割した複数の領域のそれぞれにおける多相ブラシレスモータの回転速度を検出する速度検出部と、速度検出部により検出された複数の領域のそれぞれにおける回転速度を評価基準と比較して燃料ポンプの異常を検出する異常検出部とを備えるものである。
異常検出部は、複数の領域のそれぞれにおける回転速度と評価基準から評価値を算出し、評価値が第１閾値以上になる領域が存在する場合に当該領域における異物噛み込み異常を検出するとともに、評価値が第１閾値より大きい第２閾値以上になる領域が存在する場合に重度の異常であると判別する一方、評価値が第１閾値より大きい第２閾値以上になる領域が存在しない場合に軽度の異常であると判別する。
また、異常検出部は、複数の領域のそれぞれにおける回転速度と評価基準から評価値を算出し、評価値が第３閾値以上で、かつ、第３閾値よりも大きい第４閾値未満である領域が時間と共に変移する場合、流動性異物による異常を検出すると共に当該異常を軽度な異常と判別し、評価値が第３閾値以上で、かつ、第４閾値以上である領域がある場合、異物噛み込み異常を検出すると共に当該異常を重度な異常と判別する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクの燃料をエンジンに供給する燃料ポンプを制御する車載燃料ポンプ制御装置であって、
前記燃料ポンプを駆動する多相ブラシレスモータの１回転角を複数の領域に分割し、分割した前記複数の領域のそれぞれにおける前記多相ブラシレスモータの回転速度を検出する速度検出部と、
前記速度検出部により検出された前記複数の領域のそれぞれにおける回転速度を評価基準と比較して前記燃料ポンプの異常を検出する異常検出部とを備え、
前記異常検出部は、
前記複数の領域のそれぞれにおける回転速度と前記評価基準から評価値を算出し、前記評価値が第１閾値以上になる領域が存在する場合に当該領域における異物噛み込み異常を検出するとともに、
当該評価値が前記第１閾値より大きい第２閾値以上になる領域が存在する場合に重度の異常であると判別する一方、当該評価値が前記第１閾値より大きい第２閾値以上になる領域が存在しない場合に軽度の異常であると判別することを特徴とする車載燃料ポンプ制御装置。
【請求項２】
前記多相ブラシレスモータの相数は３相であり、
前記速度検出部は、前記多相ブラシレスモータの電気角１周期を６個の領域に分割することを特徴とする請求項１記載の車載燃料ポンプ制御装置。
【請求項３】
前記異常検出部は、前記多相ブラシレスモータの１回転角を分割した前記複数の領域のうち、前記評価値が前記第１閾値以上になる領域が複数存在する場合に重度の異常と判別することを特徴とする請求項１記載の車載燃料ポンプ制御装置。
【請求項４】
燃料タンクの燃料をエンジンに供給する燃料ポンプを制御する車載燃料ポンプ制御装置であって、
前記燃料ポンプを駆動する多相ブラシレスモータの１回転角を複数の領域に分割し、分割した前記複数の領域のそれぞれにおける前記多相ブラシレスモータの回転速度を検出する速度検出部と、
前記速度検出部により検出された前記複数の領域のそれぞれにおける回転速度を評価基準と比較して前記燃料ポンプの異常を検出する異常検出部とを備え、
前記異常検出部は、前記複数の領域のそれぞれにおける回転速度と前記評価基準から評価値を算出し、前記評価値が第３閾値以上で、かつ、前記第３閾値よりも大きい第４閾値未満である領域が時間と共に変移する場合、流動性異物による異常を検出すると共に当該異常を軽度な異常と判別し、前記評価値が前記第３閾値以上で、かつ、前記第４閾値以上である領域がある場合、異物噛み込み異常を検出すると共に当該異常を重度な異常と判別することを特徴とする車載燃料ポンプ制御装置。
【請求項５】
前記評価基準は、エンジン制御装置から指示される前記多相ブラシレスモータの目標回転速度であることを特徴とする請求項４記載の車載燃料ポンプ制御装置。
【請求項６】
前記評価基準は、前記多相ブラシレスモータの１回転角を分割した前記複数の領域のそれぞれにおける回転速度のうち、最も低い回転速度であることを特徴とする請求項４記載の車載燃料ポンプ制御装置。
【請求項７】
前記評価基準は、前記多相ブラシレスモータの１回転角を分割した前記複数の領域すべての回転速度を平均した平均回転速度であることを特徴とする請求項４記載の車載燃料ポンプ制御装置。
【請求項８】
前記異常検出部は、エンジン制御装置から指示される前記多相ブラシレスモータの目標回転速度の変動が予め定められた範囲内の定常回転状態である場合に前記燃料ポンプの異常検出を実施することを特徴とする請求項４記載の車載燃料ポンプ制御装置。
【請求項９】
前記異常検出部は、エンジンがアイドリング状態である場合に前記燃料ポンプの異常検出を実施することを特徴とする請求項４記載の車載燃料ポンプ制御装置。
【国際調査報告】
2019038854.tif 000019
2019038854.tif 000020
2019038854.tif 000021
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