(57)【要約】【課題】燃料配管の破損を確実に検知して電動サプライポンプを停止し、安全性を向上させることが可能な電動サプライポンプ制御装置を提供することにある。【解決手段】車両の燃料システム（１）に設けられる電動サプライポンプ（３）の制御装置であって、電動サプライポンプ（３）の駆動電流を取得する駆動電流取得手段と、駆動電流の変化に基づいて燃料配管の破損を検知し、電動サプライポンプ（３）を停止させる停止指令手段と、を備える電動サプライポンプの制御装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の燃料システム（１）に設けられる電動サプライポンプ（３）の制御装置であって、
前記電動サプライポンプ（３）の駆動電流を取得する駆動電流取得手段と、
前記駆動電流の変化に基づいて燃料配管の破損を検知し、前記電動サプライポンプ（３）を停止させる停止指令手段と、
を備える電動サプライポンプの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動サプライポンプの制御装置において、
前記停止指令手段は、前記駆動電流が所定の減少速度以上で減少した場合に、燃料配管の破損と判定し、前記電動サプライポンプを停止させる、電動サプライポンプの制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電動サプライポンプの制御装置において、
前記停止指令手段は、燃料配管の破損を検知した場合に、前記電動サプライポンプを停止させるとともに、燃料配管の破損の履歴を記憶手段に記憶する、
電動サプライポンプの制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電動サプライポンプの制御装置において、
前記停止指令手段は、イグニッションスイッチがオンされた際に、前記記憶手段を参照して燃料配管破損の履歴の有無を確認し、該履歴がある場合に、前記電動サプライポンプを停止させる、電動サプライポンプの制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の電動サプライポンプの制御装置において、
前記駆動電流取得手段は、車両の通常走行時において、所定時間の単位で駆動電流値の移動平均値を算出し、
前記停止指令手段は、前記移動平均値を用いて前記駆動電流が所定の減少速度以上で減少したか否か判断し、前記駆動電流が所定の減少速度以上で減少したと判断した場合に、燃料配管の破損を検知する、電動サプライポンプの制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の電動サプライポンプの制御装置において、
前記停止指令手段は、前記電動サプライポンプを停止させるとともに、燃料配管の破損を通知する処理を実行する、電動サプライポンプの制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電動サプライポンプの制御装置において、前記停止指令手段は、燃料配管の破損を通知する処理として、警告灯を点灯させる、電動サプライポンプの制御装置。
【請求項８】
請求項６に記載の電動サプライポンプの制御装置において、前記停止指令手段は、燃料配管の破損を通知する処理として、緊急信号を車両の外部に送信する、電動サプライポンプの制御装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかに記載の電動サプライポンプの制御装置において、
前記停止指令手段は、エンジンクランキング期間以外において、前記駆動電流の変化に基づく燃料配管の破損の検知を実行する、電動サプライポンプの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料配管破損時に電動サプライポンプを停止して燃料の流出を防止する電動サプライポンプ制御装置及び電動サプライポンプ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の衝突時に燃料配管が破損して燃料が流出することを抑制するために、車両衝突時に電動サプライポンプを停止して燃料タンクからの燃料の供給を停止する制御が行われている。現在、電動サプライポンプの停止制御は、エアバッグ用の加速度センサや車両衝突検知用の追加の加速度センサを用いて車両の衝突を検知し、電動サプライポンプを停止することによって行われている。
例えば、特許文献１には、車両衝突時の燃料漏れを抑制するコモンレール式燃料噴射システムが開示されている。このシステムでは、エアバッグが展開したか否かを判断し（第１図のＳ１００）、エアバッグが展開したと認識する場合には、実コモンレール圧が大気圧よりも高いか否か判断し（第１図のＳ１２０）、実コモンレール圧が大気圧より高い場合に、サプライポンプ３による燃料供給を停止するとともに、減圧弁６を開弁してコモンレール５から燃料を排出することにより、コモンレール圧を減圧制御する（第１図のＳ１２２）。このような減圧制御により、エアバッグ展開時にコモンレール圧を略大気圧まで速やかに減圧して、車両衝突時の燃料漏れを抑制している。
【０００３】
上述した従来の技術においては、燃料配管の破損自体を検知している訳ではないので、軽い衝突で（衝突の衝撃が弱い場合に）燃料配管が破損している場合には、衝突を検知できず、電動サプライポンプを停止できない可能性がある。また、車両の走行中に車両の下側からの衝撃で燃料配管が破損した場合には、前後左右方向の衝突を検知するエアバッグ用等の加速度センサでは衝突を検知できず、燃料配管の破損を運転者が認識できない可能性がある。また、追加の加速度センサを設けて電動サプライポンプの停止制御を行う場合には、追加の加速度センサ分のコストが増加する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３１９４３号公報（段落００１６、００１８及び第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、燃料配管の破損を確実に検知して電動サプライポンプを停止し、安全性を向上させることが可能な電動サプライポンプの制御装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、電動サプライポンプの制御装置のコストダウンを図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電動サプライポンプ制御装置は、車両の燃料システムに設けられる電動サプライポンプの制御装置であって、前記電動サプライポンプの駆動電流を取得する駆動電流取得手段と、前記駆動電流の変化に基づいて燃料配管の破損を検知し、前記電動サプライポンプを停止させる停止指令手段と、を備える。駆動電流取得手段および停止指令手段は、例えば、車両に搭載される各種の電子制御ユニット（ＥＣＵ）の制御プログラムによって実現できる。ＥＣＵは、エンジンＥＣＵを用いるが可能であり、電動サプライポンプにＥＣＵが内蔵される場合には、内蔵のＥＣＵを用いることも可能である。
【０００７】
この電動サプライポンプ制御装置によれば、電動サプライポンプの駆動電流に基づいて燃料配管の破損自体を検知するため、燃料配管破損の検知の精度が向上し、車両の安全性を高めることが可能である。つまり、従来の加速度センサを用いる燃料配管の破損検知では、燃料配管自体を監視しているわけではないので、車両の衝突の衝撃が比較的小さい場合には、加速度センサが車両の衝突を検知せず燃料配管の破損を検知できない虞があった。一方、本発明に係る電動サプライポンプ制御装置によれば、電動サプライポンプの駆動電流に基づいて燃料システム自体を監視するので、車両の衝突の衝撃が比較的小さい場合にも、電動サプライポンプの駆動電流に基づいて燃料配管の破損を確実に検知することが可能である。
また、追加の加速度センサなしに燃料配管の破損を検知できるため、コストダウンを図ることができる。
【０００８】
本発明の一態様では、前記停止指令手段は、前記駆動電流が所定の減少速度以上で減少した場合に、燃料配管の破損と判定し、前記電動サプライポンプを停止させる。この場合、燃料配管破損発生の基準となる駆動電流値の減少速度を予め測定しておき、この駆動電流値の減少速度に基づいて燃料配管の破損を容易に検知することが可能である。
【０００９】
本発明の一態様では、前記停止指令手段は、燃料配管の破損を検知した場合に、前記電動サプライポンプを停止させるとともに、燃料配管の破損の履歴を記憶手段に記憶する。この場合、燃料配管の破損の履歴を次回のイグニッションスイッチオン時の制御などに用いることができる。
【００１０】
本発明の一態様では、前記停止指令手段は、イグニッションスイッチがオンされた際に、前記記憶手段を参照して燃料配管破損の履歴の有無を確認し、該履歴がある場合に、前記電動サプライポンプを停止させる。燃料配管破損後においても、ドライバーが不用意にイグニッションスイッチをオンする可能性がある。そこで、配管破損の履歴がある場合に電動サプライポンプを停止させることで、燃料漏れを防止するものである。
【００１１】
本発明の一態様では、前記駆動電流取得手段は、車両の通常走行時において、所定時間の単位で駆動電流値の移動平均値を算出し、前記停止指令手段は、前記移動平均値を用いて前記駆動電流が所定の減少速度以上で減少したか否か判断し、前記駆動電流が所定の減少速度以上で減少したと判断した場合に、燃料配管の破損を検知する。この場合、電動サプライポンプ個体間のバラツキ・劣化、燃料温度による粘性変化、燃料種類による粘性の違いを、駆動電流の移動平均値によって考慮することができる。
【００１２】
本発明の一態様では、前記停止指令手段は、前記電動サプライポンプを停止させるとともに、燃料配管の破損を通知する処理を実行する。本発明の一態様では、前記停止指令手段は、燃料配管の破損を通知する処理として、警告灯を点灯させる。本発明の一態様では、前記停止指令手段は、燃料配管の破損を通知する処理として、緊急信号を車両の外部に送信する。
本発明の一態様では、前記停止指令手段は、エンジンクランキング期間以外において、前記駆動電流の変化に基づく燃料配管の破損の検知を実行する。この場合、エンジンクランキングに起因するバッテリの電圧降下による電動サプライポンプの駆動電流の減少を、燃料配管の破損であると誤検出することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動サプライポンプの制御装置が適用される車両の燃料システムの一例である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電動サプライポンプの制御装置が実行する制御のフローチャートである。
【図３】電動サプライポンプの駆動電流波形の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（１）燃料システムの構成
図１は、本発明の一実施形態に係る電動サプライポンプの制御装置が適用される車両の燃料システムの一例である。本実施形態では、燃料配管破損を検知した場合に、電動サプライポンプ（ＥＫＰ）３を停止する制御を行う。
【００１５】
図１において、電動サプライポンプ（ＥＫＰ）３は燃料タンク２内に配置され、燃料タンク３内の燃料を汲み上げて燃料配管１４及びフィルタ４を介して高圧ポンプ５に供給する。燃料フィルタ４は、燃料に含まれる異物を除去して燃料を濾過するためのフィルタである。高圧ポンプ５は、電動サプライポンプ３から供給された燃料を加圧し、２本の燃料配管１５を介してコモンレール７に燃料を圧送する。コモンレール７には、コモンレール７内の燃料の圧力（以下、燃圧と称す）を検出する圧力センサ８と、コモンレール７からリリーフ配管１８へ燃料を排出するための圧力制御弁９とが設けられている。圧力センサ８及び圧力制御弁９は、エンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）１２に電気的に接続されている。ＥＣＵ１２は、圧力センサ８から取得する燃圧の検出値に基づいて、高圧ポンプ５を制御してコモンレール７に供給する燃料量を制御するとともに、圧力制御弁９を制御してコモンレール７からリリーフ配管１８に排出する燃料量を制御することにより、コモンレール７内の燃圧が所望の値になるように制御する。
【００１６】
高圧ポンプ５には、燃料温度センサ６が設けられ、燃料温度センサ６の検出値がＥＣＵ１２に供給される。ＥＣＵ１２は、圧力センサ８の検出値に基づいて高圧ポンプ５のアクチュエータ５ａを制御し、高圧ポンプ５によって燃料が所望の圧力に加圧されるように制御する。高圧ポンプ５にはリーク配管１７に接続されており、高圧ポンプ５におけるリーク燃料がリーク配管１７を介して燃料タンク２に還流される。
【００１７】
コモンレール７には、燃料配管１６を介して複数の燃料噴射弁（インジェクタ）１０が接続されている。各インジェクタ１０は、エンジン（図示せず）の各気筒に対応して設けられている。本実施形態では、４気筒の各気筒に対応して４つのインジェクタ１０が設けられる例を示すが、図１では１つのインジェクタ１０のみ図示している。各インジェクタ１０は、図示しない電磁弁を有し、ＥＣＵ１２からの指令に基づいて、電磁弁の開弁タイミング及び開弁期間が制御され、所望の圧力及び所定量の燃料を各気筒内に噴射する。インジェクタ１０は、逆止弁１１を介してリーク配管１９が接続されており、インジェクタ１０からのリーク燃料がリーク配管１９を介して燃料タンク２に還流されるとともに、逆止弁１１によってリーク配管１９の燃料がインジェクタ１０側に逆流しないように構成されている。
【００１８】
電動サプライポンプ３は、バッテリ１３から電流（駆動電流）によって駆動されるアクチュエータ３ａを備える。アクチュエータ３ａの駆動により、電動サプライポンプ３は、燃料タンク２内の燃料を汲み上げるとともに、リーク配管１７，１９及びリリーフ配管１８を介して高圧ポンプ５、インジェクタ１０、コモンレール７から還流される燃料を取り込む。また、電動サプライポンプ３内には、バッテリ１３から供給される駆動電流を検知する電流センサ（図示せず）が内蔵されており、この電流センサが検知する駆動電流の値がＥＣＵ１２に供給される。ＥＣＵ１２は、後述するように、駆動電流の検出値に基づいて燃料配管の破損の有無を判断し、燃料配管の破損を検知した場合に、電動サプライポンプ３のアクチュエータ３ａへの駆動電流の供給を切断するとともに、アクチュエータ３ａを停止させる。駆動電流供給の遮断は、例えば、バッテリ１３と電動サプライポンプ３との間の電気配線に介装されるスイッチ１３ａを開放することにより遮断される。スイッチ１３ａは、機械的なスイッチ、半導体スイッチ等を使用することが可能である。
【００１９】
（２）電動サプライポンプの停止制御
図２は、本発明の一実施形態に係る電動サプライポンプの制御装置が実行する制御のフローチャートである。
【００２０】
ＥＣＵ１２は、イグニッションスイッチオンの信号を受け取ると、ステップＳ１１の処理を実行する。ステップＳ１１では、ＥＣＵ１２が、図示しない不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等）を参照して、燃料配管破損の履歴が記録されているか否かを判断する。不揮発性メモリは、ＥＣＵ１２に内蔵されるＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等でも良いし、ＥＣＵ１２の外部に設けられたＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等でも良い。
【００２１】
ＥＣＵ１２は、不揮発性メモリに燃料配管破損の履歴がないと判断すると（ステップＳ１１でＮｏ）、処理をステップＳ１２に移行させる。
【００２２】
ステップＳ１２では、ＥＣＵ１２（駆動電流取得手段）は、電動サプライポンプ３の駆動電流値を連続的に取得するとともに、車両の通常走行時（電動サプライポンプ３の通常駆動状態）において、駆動電流の３秒間の移動平均の値を比較用バッファに記録する。比較用バッファは、例えば、ＥＣＵ１２内のＲＡＭを使用することができる。
【００２３】
ステップＳ１３では、ＥＣＵ１２（停止指令手段）は、駆動電流値が急減したか否かを判断する。具体的には、駆動電流値の移動平均値が０．５秒以内に２．５Ａ以上減少したか（５．０Ａ／秒の減少速度以上で減少したか）否かを判断する。より詳細には、図３に示すように、駆動電流が減少した場合に、比較用バッファに記録されている駆動電流減少直前の３秒間の駆動電流の移動平均の値と、減少直後の例えば１秒間の駆動電流の平均値とを比較し、０．５秒以内に２．５Ａ以上減少したか否かを判断する。なお、燃料配管の破損を判断するための駆動電流値の減少速度の数値５．０Ａ／秒、移動平均をとる期間３秒、及び図３に示す各数値は、一例であり、電動サプライポンプ３の種類などに応じて適宜変更することができる。
【００２４】
ステップＳ１３において、ＥＣＵ１２は、駆動電流値の移動平均値が５．０Ａ／秒の減少速度以上で減少していない、つまり駆動電流値の移動平均値の減少速度が５．０Ａ／秒未満であると判断する場合には、ステップＳ１２からの処理を再度実行する。
【００２５】
一方、ステップＳ１３において、ＥＣＵ１２が、駆動電流値の移動平均値が５．０Ａ／秒の減少速度以上で減少したと判断した場合には、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、ＥＣＵ１２が、バッテリ１３の電圧降下の要素となるエンジンクランキング等があるか判断する。これは、バッテリ１３の電圧降下による駆動電流値の減少を、燃料配管の破損であると誤検出することを防止するためである。エンジンクランキングの検出は、例えば、セルモータとバッテリとの間のリレーの開閉状態をＥＣＵ１２が取得することにより実行する。
ステップＳ１４において、バッテリ１３の電圧降下の要素となるエンジンクランキング等があると判断する場合（Ｙｅｓの場合）には、ステップＳ１２からの処理を再度実行する。一方、ステップＳ１４において、ＥＣＵ１２が、バッテリ１３の電圧降下の要素となるエンジンクランキング等がないと判断する場合（Ｎｏの場合）には、ステップＳ１３の判断結果（Ｙｅｓ）に基づき燃料配管の破損が有ると判断して、上述した不揮発性メモリに燃料配管の破損の履歴を記録する（ステップＳ１５）。
【００２６】
また、ＥＣＵ１２は、バッテリ１３と電動サプライポンプ３のアクチュエータ３ａとの間のスイッチ１３ａを開放して電動サプライポンプ３への駆動電流の供給を切断し（ステップＳ１６）、電動サプライポンプ３を停止させる（ステップＳ１７）。また、ステップＳ１６では、電動サプライポンプ３への駆動電流の供給を切断するとともに、燃料配管破損をドライバーに通知するための警告灯を点灯させる。このとき、更に、携帯電話回線等の無線回線を使用して、遠隔の緊急通報センタに緊急信号を送信しても良い。エアバッグ展開時に緊急信号を緊急通報センタに送信する機能（携帯電話機、無線送信機、無線送受信機等）を備える車両であれば、燃料配管の破損の検知信号をエアバッグＥＣＵ（図示せず）に送信し、エアバッグＥＣＵの制御により緊急信号を送信するようにすることが可能である。
【００２７】
ステップＳ１１において、ＥＣＵ１２が不揮発性メモリを参照して、燃料配管破損の履歴が有ると判断した場合には、ＥＣＵ１２は、ステップＳ１２〜Ｓ１５の処理をスキップして、上述したステップＳ１６の処理を実行する。
【００２８】
以上述べた本発明の一実施形態に係る電動サプライポンプ３の制御装置１２によれば、電動サプライポンプ３の駆動電流に基づいて燃料配管の破損を検知するため、燃料配管破損の検知の精度が向上し、車両の安全性を高めることが可能である。つまり、従来の加速度センサを用いる燃料配管の破損検知では、燃料配管自体を監視しているわけではないので、車両の衝突の衝撃が比較的軽い場合には、加速度センサが車両の衝突を検知できず、そのため、燃料配管の破損を検知できない虞があった。一方、本発明の一実施形態に係る電動サプライポンプ制御装置１２によれば、電動サプライポンプ３の駆動電流に基づいて燃料システム１自体を監視するので、車両の衝突の衝撃が比較的軽い場合にも、電動サプライポンプ３の駆動電流に基づいて燃料配管の破損を確実に検知し、燃料配管破損時に電動サプライポンプ３を確実に停止することが可能である。
【００２９】
また、電動サプライポンプ３の駆動電流が所定の減少速度以上で減少した場合に、燃料配管の破損と判定して電動サプライポンプ３を停止させるため、燃料配管破損発生の基準となる駆動電流値の減少速度（例えば、５．０Ａ／秒）を予め測定しておき、この駆動電流値の減少速度に基づいて燃料配管の破損を容易に検知することが可能である。
【００３０】
また、燃料配管の破損を検知した場合に、電動サプライポンプ３を停止させるとともに、燃料配管の破損の履歴を不揮発性メモリに記録するので、燃料配管の破損の履歴を次回イグニッションスイッチオン時の制御に用いることができる。具体的には、燃料配管の破損を検知した後エンジンを停止させ、次にイグニッションスイッチがオンされた際に、不揮発性メモリの内容を参照して、燃料配管破損の履歴がある場合に、電動サプライポンプ３を停止させる。これは、燃料配管破損後においても、ドライバーが不用意にイグニッションスイッチをオンする可能性があるため、次にイグニッションスイッチがオンされた際に、配管破損の履歴がある場合には、電動サプライポンプ３を停止させることで、燃料漏れを防止するためである。
【００３１】
また、通常走行時において、所定時間（上記例では３秒）の単位で駆動電流値の移動平均値を算出し、移動平均値を用いて、駆動電流が所定の減少速度（上記例では５．０Ａ／秒）以上で減少したと判断した場合に、燃料配管の破損と判定する構成とした。これにより、電動サプライポンプ個体間のバラツキや劣化、バッテリーの状態、燃料温度による粘性変化、燃料種類による粘性の違いを、駆動電流の移動平均値によって考慮することができる。
【００３２】
また、燃料配管破損を検知した場合に、電動サプライポンプ３を停止させるとともに、燃料システムの異常（燃料配管破損）を通知する処理を実行する。例えば、ドライバーに燃料配管破損を知らせる警告灯を点灯させて、ドライバーに配管破損を知らせる。これにより、ドライバーは、燃料配管破損による危険を認識することができる。また、燃料配管破損を検知した場合に、電動サプライポンプを停止させるとともに、緊急信号を遠隔の緊急通報センタに送信する場合には、緊急通報センタに燃料配管破損の情報を、ドライバーの操作に依存せずに自動的に速やかに送ることができる。この場合、緊急通報センタからは、燃料配管破損の情報を警察や消防署に迅速に通報することが可能であり、また、救護や修理に必要な情報をドライバーに迅速に提供することが可能である。
【００３３】
（３）他の実施形態
（Ａ）上記実施形態では、エンジンＥＣＵ１２によって、電動サプライポンプ３の停止を制御したが、電動サプライポンプ３がＥＣＵを内蔵する場合には、内蔵のＥＣＵによって、図２の制御を実行するように構成できる。
【００３４】
（Ｂ）上記実施形態では、スイッチ１３ａを電動サプライポンプ３とは別個に設けた例を説明したが、スイッチ１３ａを電動サプライポンプ３に内蔵することも可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１  燃料システム
２  燃料タンク
３  電動サプライポンプ
４  燃料フィルタ
５  高圧ポンプ
５ａ  アクチュエータ
６  燃料温度センサ
７  コモンレール
８  圧力センサ
９  圧力制御弁
１０  インジェクタ
１１  逆止弁
１２  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１３  バッテリ
１３ａ  スイッチ
１４〜１９  燃料配管
【図１】
2011236791.tif 000003
【図２】
2011236791.tif 000004
【図３】
2011236791.tif 000005