(57)【要約】【課題】燃料ポンプの早期駆動によってエンジンの始動性を高めつつ、残燃料量が少ない状態における燃料ポンプへの悪影響を抑制することができる燃料ポンプ制御装置を提供する。【解決手段】エンジンに燃料を供給する電動式燃料ポンプ１の駆動を制御する燃料ポンプ制御装置において、イグニションスイッチ５がオンにされたら、燃料ポンプ１を所定期間駆動させる早期駆動制御を実行するとともに、燃料タンク内の残燃料量が少ないことに関連する所定の早期駆動規制条件が成立しているときには、上記早期駆動制御を禁止または上記早期駆動制御における上記所定期間を短縮する。【選択図】図１
2007309114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに燃料を供給する電動式燃料ポンプの駆動を制御する燃料ポンプ制御装置において、
イグニションスイッチがオンにされたら、上記燃料ポンプを所定期間駆動させる早期駆動制御を実行するとともに、燃料タンク内の残燃料量が少ないことに関連する所定の早期駆動規制条件が成立しているときには、上記早期駆動制御を禁止または上記早期駆動制御における上記所定期間を短縮することを特徴とする燃料ポンプ制御装置。
【請求項２】
燃料タンク内の残燃料量に関連するパラメータ値を検出する残燃料量検出手段を備え、
上記早期駆動規制条件は、上記パラメータ値が、上記残燃料量が所定の少ない状態であることを示すときに成立す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。
【請求項３】
上記パラメータ値は上記燃料タンク内の燃料レベルであり、該燃料レベルが所定値以下であるときに上記残燃料量が少ない状態であるとされることを特徴とする請求項２記載の燃料ポンプ制御装置。
【請求項４】
当該燃料ポンプ制御装置に電源が接続された後の所定回数以内のイグニションスイッチオンであることを判別する所定回数内イグニション判別手段を備え、
上記早期駆動規制条件は、上記所定回数以内のイグニションスイッチオンのときに成立し、その成立時に上記早期駆動制御を禁止することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の燃料ポンプ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに燃料を供給する電動式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。
【背景技術】
【０００２】
エンジンに燃料を供給する燃料ポンプは、始動性向上の観点から、エンジン始動時に速やかに燃料を供給することが要求される。一方、安全面から、エンジン停止時には燃料ポンプも停止させておくことが望ましい。
【０００３】
これらの要求に鑑みて、例えば特許文献１には、イグニションスイッチ（以下ＩＧスイッチともいう）がオンにされたら、エンジンが未だ運転を始める前であっても燃料ポンプの駆動を開始させる制御が示されている。この制御によると、ＩＧスイッチオン後、クランキングが行われて実際にエンジン運転が開始する頃には既に駆動している燃料ポンプによって充分な燃料が供給されるので、良好な始動性を得ることができる。
【０００４】
またこの制御では安全面と電力消費の抑制に配慮し、燃料ポンプの駆動を開始してから所定時間経過してもエンジンの運転が開始しなかった場合（エンジン回転速度が所定値に達しなかった場合）、燃料ポンプを停止させるようにしている。
【特許文献１】特開昭５５−１１４８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このように燃料ポンプを早期駆動させると、燃料ポンプに悪影響を及ぼす場合がある。例えば燃料ポンプによって圧送される燃料によって当該燃料ポンプの冷却が図られる構造の場合、残燃料量が少ない状態（工場で製造完了直後の未給油状態を含む）では燃料ポンプの冷却が不充分となって、ブラシや軸部の劣化を促進してしまう虞がある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、燃料ポンプの早期駆動によってエンジンの始動性を高めつつ、残燃料量が少ない状態における燃料ポンプへの悪影響を抑制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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための請求項１に係る発明は、エンジンに燃料を供給する電動式燃料ポンプの駆動を制御する燃料ポンプ制御装置において、イグニションスイッチがオンにされたら、上記燃料ポンプを所定期間駆動させる早期駆動制御を実行するとともに、燃料タンク内の残燃料量が少ないことに関連する所定の早期駆動規制条件が成立しているときには、上記早期駆動制御を禁止または上記早期駆動制御における上記所定期間を短縮することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の燃料ポンプ制御装置において、燃料タンク内の残燃料量に関連するパラメータ値を検出する残燃料量検出手段を備え、上記早期駆動規制条件は、上記パラメータ値が、上記残燃料量が所定の少ない状態であることを示すときに成立することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の燃料ポンプ制御装置において、上記パラメータ値は上記燃料タンク内の燃料レベルであり、該燃料レベルが所定値以下であるときに上記残燃料量が少ない状態であるとされることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の燃料ポンプ制御装置において、当該燃料ポンプ制御装置に電源が接続された後の所定回数以内のイグニションスイッチオンであることを判別する所定回数内イグニション判別手段を備え、上記早期駆動規制条件は、上記所定回数以内のイグニションスイッチオンのときに成立し、その成立時に上記早期駆動制御を禁止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によると、以下説明するように、燃料ポンプの早期駆動によってエンジンの始動性を高めつつ、残燃料量が少ない状態における燃料ポンプへの悪影響を抑制することができる。
【００１２】
まず本発明によれば、ＩＧスイッチがオンにされたら、エンジンが未だ運転を始める前であっても早期駆動制御によって燃料ポンプが始動させられる。従って、ＩＧスイッチオン後、クランキングが行われて実際にエンジン運転が開始する頃には燃料ポンプによって充分な燃料が供給されるので、良好な始動性を得ることができる。
【００１３】
またこの早期駆動制御は、燃料ポンプを所定期間駆動させるものであるから、その所定時間経過後は、エンジンが通常の運転状態とならない限りは燃料ポンプが停止されられる。従って、無駄な電力消費が抑制され、安全面でも有利となる。なお、所定時間経過時点で、エンジンがクランキングを経て通常の運転状態になっていれば、通常の運転制御に移行して燃料ポンプの駆動を継続すれば良い。
【００１４】
そして、燃料タンク内の残燃料量が少ないことに関連する所定の早期駆動規制条件が成立しているときには、早期駆動制御が禁止されたり、禁止されないまでも早期駆動制御における燃料ポンプの駆動時間が短縮されたりするので、残燃料量が少ない状態における燃料ポンプへの悪影響が抑制される。
【００１５】
請求項２の発明によると、残燃料量検出手段によって、残燃料量が少なくなっていることを確実に検出することができる。
【００１６】
請求項３の発明によると、残燃料量と燃料タンク内の燃料レベルとが密接な関係にあること利用して、残燃料量が少なくなっていることを容易に検出することができる。
【００１７】
請求項４の発明によると、以下説明するように、最も残燃料量が少ない状態における燃料ポンプへの悪影響を抑制することができる。
【００１８】
通常の使用状態では燃料タンクが完全に空になることはない。しかし工場で製造完了直後の未給油状態では完全に空となる場合があり得る。このような未給油状態が、残燃料量の最も少ない状態である。例えば検査や確認工程で、未給油状態であってもＩＧオンされる場合があり、そのときに早期駆動制御が実行されることが燃料ポンプへの悪影響が最も懸念される場合となる。
【００１９】
そこで本発明によれば、電源が接続された後の所定回数以内のＩＧオンの間は、上記未給油状態であると想定する。そして所定回数内イグニション判別手段によって、その所定回数以内のＩＧオンを判別する。こうすることにより、間接的にこの未給油状態を検出することができる。そしてそのときに早期駆動制御を禁止するので、最も懸念される燃料ポンプへの悪影響を回避することができる。
【００２０】
なお、電源が初めて接続される場合としては、必ずしも工場での製造が完了した場合であるとは限られない。例えば、バッテリを交換する場合等、一度バッテリを取外した後に再接続する場合には、電源が初めて接続された場合として認識される。従って本発明において早期駆動規制条件が成立することとなる。そのような場合、残燃料量が充分多いにもかかわらず早期駆動が禁止る場合があり得る。しかしこのような場合の頻度は充分低いので、上記所定回数を必要最小限（例えば初回のみ乃至は数回）に留めることにより、その影響を殆ど無視できる程度に小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る燃料ポンプ制御装置の概略回路図である。図１において、１は図略のエンジンに燃料を供給する電動式の燃料ポンプのモータである。以下このモータを含めて燃料ポンプ１という。また２は常開接点のリレースイッチ、３はエンジンの運転を総合的に制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）、４は車載の電源（バッテリ）、５はイグニションスイッチ（ＩＧスイッチ）である。
【００２２】
ＥＣＵ３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータ等からなる。具体的には、予めＲＯＭ（又はＲＡＭ）に記憶されているプログラムがＣＰＵによって実行されることによって、燃料ポンプ１を含むエンジン各部の動作等が制御される。
【００２３】
図１に示すように、ＥＣＵ３には、常時接続の電源回路と、ＩＧスイッチ５によってオン・オフが切換えられる電源回路とが並列に接続されている。ＩＧスイッチ５によってオン・オフが切換えられる電源回路には、リレースイッチ２を介して燃料ポンプ１が接続されている。従って、ＩＧスイッチ５がオン、かつリレースイッチ２がオンであるときに燃料ポンプ１が駆動される。
【００２４】
リレースイッチ２のコイル回路がＥＣＵ３に接続されており、そのオン・オフがＥＣＵ３によって制御されるように構成されている。またＥＣＵ３には、燃料タンクの燃料レベルを検出する燃料レベルセンサ６からの検出信号と、エンジンの回転速度Ｎｅを検出する回転速度センサ７からの検出信号も入力される。
【００２５】
なお、バッテリ４は実際には取外しや交換が可能となっている。ＥＣＵ３は、バッテリ４が回路に接続された後のＩＧスイッチ５の動作履歴を記憶し、バッテリ４の接続後の所定回数以内（当実施形態では初回）のＩＧスイッチ５オンを判別することができるように構成されている。つまり所定回数内イグニション判別手段としても機能する。
【００２６】
次にこの燃料ポンプ制御装置の動作について説明する。まず、エンジンが通常運転中に行われる通常駆動制御について説明する。エンジン運転中はＩＧスイッチ５がオンとなっている。ＥＣＵ３は、ＩＧスイッチ５がオンであり、かつエンジンが実際に運転中である場合にリレースイッチ２をオンとする。これによって燃料ポンプ１が駆動されるので、エンジンの燃料供給系（例えば図略の燃料噴射装置）に燃料が供給される。
【００２７】
なおＥＣＵ３は、回転速度センサ７によって検出されるエンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｅ１（例えば２０〜１００ｒｐｍ程度）よりも大であることを以ってエンジンが実際に運転中であることを判別する。この判別は他の手段によって行っても良い。例えば図略のエアフローセンサにより検出される吸気量が所定値より大であることを以ってこの判別を行っても良い。
【００２８】
次にエンジンの始動時に行われる早期駆動制御について説明する。エンジンの始動時にはＩＧスイッチがオンとされてから実際にエンジンが運転中となるまでの間に、ある程度の時間を要する。その時間とは、運転者がＩＧスイッチ５をオンした後、クランキングスイッチ（通常はＩＧスイッチ５に併設されている）をオンし、スタータモータがクランキングを開始し、それによってエンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｅ１を超えるまでに要する時間である。
【００２９】
エンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｅ１を超えると、上記通常運転制御によって燃料ポンプ１が駆動されるが、早期駆動制御では、それより前の、ＩＧスイッチ５がオンとされた時点で原則としてＥＣＵ３が燃料ポンプ１を駆動させる。燃料ポンプ１の駆動は、所定期間Ｔａが経過するまで継続される。所定期間Ｔａは予めＥＣＵ３に記憶された値であって、通常の操作においてＩＧスイッチがオンされてから通常運転に至るまでの時間乃至はそれよりもやや長い時間が設定される。
【００３０】
所定期間Ｔａの経過を以って早期駆動制御は完了するが、その時点でエンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｅ１を超えていれば、既にエンジンが始動され、通常運転に移行済みであるので、そのまま通常運転制御に移行する。すなわち燃料ポンプ１は継続駆動される。
【００３１】
一方、早期駆動制御の完了時点でエンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｅ１以下であれば、所定期間Ｔａ内にエンジンの運転が開始しなかったとみなされる。このときはリレースイッチ２がオフとされ、燃料ポンプ１が停止させられる。その後はエンジンの始動がなされた時点、例えばスタータスイッチがオンとされた時点をもって燃料ポンプ１が始動させられる。
【００３２】
エンジン始動時には、原則として上述のような早期駆動制御が実行されるが、燃料タンク内の残燃料量が少ないことに関連する所定の早期駆動規制条件が成立しているときには、この早期駆動制御が規制（当実施形態では禁止）される。
【００３３】
早期駆動規制条件が成立する場合は２つあり、第１の場合は実際に残燃料量Ｆが所定値以下の場合である。当実施形態では、燃料レベルセンサ６による燃料レベルが所定値以下のときに残燃料量Ｆが所定値以下であると判定される。
【００３４】
早期駆動規制条件が成立する第２の場合は、バッテリ４の接続後に最初にＩＧスイッチ５がオンされた場合である。これは工場で製造完了直後の未給油状態を想定したものである。すなわち、バッテリ４の接続後に最初にＩＧスイッチ５がオンされた場合、実際には必ずしも残燃料量Ｆが少ないとは限らないが、工場で製造完了直後の未給油状態を想定して、これを残燃料量Ｆが少ない場合とみなすのである。
【００３５】
図２は、上記説明した早期駆動制御を中心とする制御の概略フローチャートである。このフローチャートがスタートすると、まずＩＧスイッチ５がオンされたか否かが判定される（ステップＳ１）。ＩＧスイッチ５がオンとされると（ステップＳ１でＹＥＳ）、続いてそのＩＧスイッチオンが、バッテリ４が当該燃料ポンプ制御装置に接続された後の最初のＩＧスイッチオンであるか否かの判定がなされる（ステップＳ２）。
【００３６】
ステップＳ２でＮＯの場合、燃料レベルセンサ６の検出値に基いて残燃料量Ｆの読み込みが行われる（ステップＳ３）。そして、残燃料量Ｆが所定値以下であるか否かの判定がなされる（ステップＳ４）。
【００３７】
ステップＳ４でＮＯの場合、燃料ポンプ１の早期駆動が実行される。つまりまずタイマーＴｍがリセットされ（ステップＳ７）、燃料ポンプ１が始動させられる（ステップＳ８）。そしてタイマーＴｍがカウントアップされ（ステップＳ９）、その値が所定値Ｔａより小である間（ステップＳ１０でＹＥＳ）、燃料ポンプ１の駆動が継続される。そしてタイマーＴｍが所定値Ｔａ以上となった時点（ステップＳ１０でＮＯ）で早期駆動制御が完了する。
【００３８】
その後、エンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｅ１より高くなったか否かが判定される（ステップＳ１２）。ステップＳ１２でＹＥＳの場合、燃料ポンプ１が継続駆動され（ステップＳ１４）、リターンされる。その後は通常駆動制御によって燃料ポンプ１の駆動が継続される。
【００３９】
一方、ステップＳ１２でＮＯの場合、燃料ポンプ１が停止させられ（ステップＳ１４）、リターンされる。その後はエンジンの始動がなされた時点、例えばスタータスイッチがオンとされた時点をもって燃料ポンプ１が始動させられる。
【００４０】
遡ってステップＳ２でＹＥＳ、すなわちバッテリ４接続後に始めてＩＧスイッチ５がオンされた場合と、ステップＳ４でＹＥＳ、すなわち残燃料量Ｆが所定値以下である場合には、早期駆動規制条件が成立するので、燃料ポンプ１の早期駆動が禁止される。従って燃料ポンプの停止状態が継続され（ステップＳ１３）、リターンされる。
【００４１】
以上説明した当実施形態の燃料ポンプ制御装置によると、ＩＧスイッチ５がオンにされたら、エンジンが未だ運転を始める前であっても原則として早期駆動制御が実行され、燃料ポンプ１が始動させられる。従って、ＩＧスイッチ５がオンされた後、クランキングが行われて実際にエンジン運転が開始する頃には燃料ポンプ１によって充分な燃料が供給される。これにより、良好な始動性を得ることができる。
【００４２】
またこの早期駆動制御は、燃料ポンプ１を所定期間Ｔａが経過するまで駆動させるものであるから、その所定時間Ｔａ経過後は、エンジンが通常の運転状態とならない限りは燃料ポンプ１が停止させられる。従って、電力の浪費が抑制され、安全面でも有利となる。
【００４３】
そして、燃料タンクの燃料レベルが所定値以下であって、残燃料量Ｆが実際に少ないときには早期駆動規制条件が成立し、早期駆動制御が禁止されるので、残燃料量の少ない状態における燃料ポンプ１への悪影響が抑制される。
【００４４】
また、バッテリ４接続後に始めてＩＧスイッチ５がオンされた場合にも早期駆動規制条件が成立し、早期駆動制御が禁止されるので、最も残燃料量Ｆが少ない、工場で製造完了直後の未給油状態にも的確に対処することができる。すなわち上記未給油状態で検査や確認工程を行うためにＩＧスイッチ５がオンされた場合にも、早期駆動制御が禁止されるので、燃料ポンプへの悪影響が効果的に抑制される。
【００４５】
次に、エンジン停止時の停止時制御について説明する。通常、エンジンを停止させる場合には運転者がＩＧスイッチ５をオフにする。こうすることにより、燃料ポンプ１への電源供給が断たれるので燃料ポンプ１が停止する。また、ＩＧスイッチ５がオンであっても、何らかの要因でエンジンが停止する場合がある。そのときは、ＥＣＵ３が、エンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｅ１以下に低下したことを判定してリレースイッチ２をオフにする。これによって燃料ポンプ１が停止させられる。
【００４６】
このように、エンジン停止時に確実に燃料ポンプ１を停止させることにより、電力の浪費が抑制され、安全面でも有利となる。
【００４７】
次に、本発明の第２実施形態に係る燃料ポンプ制御装置について説明する。当実施形態は、図１に示す装置の回路構成や、通常駆動制御および停止時制御については第１実施形態と同様であるが、早期駆動制御が第１実施形態と異なる。以下、その相違点を中心に説明する。
【００４８】
当実施形態の早期駆動制御においても、第１実施形態と同様の早期駆動規制条件が設定されている。そしてバッテリ４の接続後に最初にＩＧスイッチ５がオンされた場合に、早期駆動制御を禁止することも第１実施形態と同様である。
【００４９】
しかし、燃料レベルセンサ６による燃料レベルが所定値以下であって、残燃料量Ｆが所定値以下であると判定された場合には、早期駆動制御を禁止するのではなく、早期駆動制御において燃料ポンプ１を駆動する所定期間ＴａをＴｂに短縮する（Ｔｂ＜Ｔａ）。
【００５０】
図３は、第２実施形態における早期駆動制御を中心とする制御の概略フローチャートである。このフローチャートがスタートすると、まずＩＧスイッチ５がオンされたか否かが判定される（ステップＳ１）。ＩＧスイッチ５がオンとされると（ステップＳ１でＹＥＳ）、続いてそのＩＧスイッチオンが、バッテリ４が当該燃料ポンプ制御装置に接続された後の最初のＩＧスイッチオンであるか否かの判定がなされる（ステップＳ２）。
【００５１】
ステップＳ２でＮＯの場合、燃料レベルセンサ６の検出値に基いて残燃料量Ｆの読み込みが行われる（ステップＳ３）。そして、残燃料量Ｆが所定値以下であるか否かの判定がなされる（ステップＳ４）。
【００５２】
ステップＳ４でＮＯの場合、早期駆動制御のためのタイマー設定値Ｔｚとして、第１実施形態の所定値Ｔａと同様の所定値Ｔａが設定される（ステップＳ５）。一方、ステップＳ４でＹＥＳの場合、早期駆動規制条件が成立する。その場合、タイマー設定値Ｔｚとして、所定値Ｔａよりも小さい所定値Ｔｂが設定される（ステップＳ６）。
【００５３】
ステップＳ５またはステップＳ６の後、タイマーＴｍがリセットされ（ステップＳ７）、燃料ポンプ１が始動させられる（ステップＳ８）。そしてタイマーＴｍがカウントアップされ（ステップＳ９）、その値が設定値Ｔｚより小である間（ステップＳ１１でＹＥＳ）、燃料ポンプ１の駆動が継続される。そしてタイマーＴｍが設定値Ｔｚ以上となった時点（ステップＳ１１でＮＯ）で早期駆動制御が完了する。
【００５４】
その後のステップＳ１２〜Ｓ１４の処理については第１実施形態と同様なので重複説明を省略する。また、ステップＳ２でＹＥＳのとき、早期駆動規制条件が成立して早期駆動制御が禁止される（ステップＳ１３）点も第１実施形態と同様である。
【００５５】
当実施形態は、残燃料量Ｆが所定値以下であっても、短期間であれば燃料ポンプ１を駆動させても燃料ポンプ１への影響がない、もしくは軽微である場合に有効である。当実施形態によれば、早期駆動の規制による始動性向上の目減りを第１実施形態の場合より低減することができる。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、この実施形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００５７】
例えば上記各実施形態では、燃料タンク内の残燃料量が少ないことに関連する所定の早期駆動規制条件が成立する場合として、実際に残燃料量Ｆが所定値以下の場合と、バッテリ４の接続後に最初にＩＧスイッチ５がオンされた場合とを設定したが、これらに代えて、或いはこれらに付加して、別の場合を設定しても良い。
【００５８】
上記各実施形態では、バッテリ４の接続後に最初にＩＧスイッチ５がオンされた場合に早期駆動規制条件が成立するとしたが、これを必要に応じて最初を含む所定回数以内まで拡張しても良い。但し、バッテリ４を交換等した後にもこの早期駆動規制条件が成立することに配慮し、その所定回数は必要最小限に留めておくことが望ましい。
【００５９】
上記各実施形態では、燃料タンクの残燃料量Ｆを検出するために燃料レベルセンサ６を用いたが、これに限定することなく、他の手段、例えば燃料タンク重量等によって残燃料量Ｆを判定しても良い。但し燃料レベルセンサ６を用いることにより、残燃料量Ｆが少なくなっていることを容易に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料ポンプ制御装置の概略回路図である。
【図２】上記第１実施形態の早期駆動制御を中心とする制御の概略フローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る早期駆動制御を中心とする制御の概略フローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１    燃料ポンプ
３    エンジンコントロールユニット・ＥＣＵ（所定回数内イグニション判別手段）
４    バッテリ（電源）
５    イグニションスイッチ
６    燃料レベルセンサ（残燃料量検出手段）
【図１】
2007309114.tif 000003
【図２】
2007309114.tif 000004
【図３】
2007309114.tif 000005