特許 6984464 負荷制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6984464

(24)【登録日】2021年11月29日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】負荷制御システム

(51)【国際特許分類】

   F02M 37/08 20060101AFI20211213BHJP

   F02D 29/02 20060101ALI20211213BHJP

   F02D 43/00 20060101ALI20211213BHJP

   F02D 41/22 20060101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   F02M37/08 D

   F02M37/08 A

   F02D29/02 321A

   F02D43/00 301Y

   F02D41/22

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2018-20389(P2018-20389)

(22)【出願日】2018年2月7日

(65)【公開番号】特開2019-138182(P2019-138182A)

(43)【公開日】2019年8月22日

【審査請求日】2020年12月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100106149

【弁理士】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 誠

(72)【発明者】

【氏名】豊田 博一

【審査官】 稲村 正義

(56)【参考文献】

【文献】 特開平６−３３１２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０２９７９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−１２０３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−３３２２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−７１４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１４７００５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ３７／００−３７／２２

Ｆ０２Ｄ ２９／００−４５／００

Ｈ０２Ｈ ７／００

Ｈ０２Ｍ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

負荷（１００）を駆動する駆動装置（３０）と、
単一の信号線（４０）を介して、前記駆動装置に前記負荷を制御するための制御信号を出力するとともに、前記駆動装置からダイアグ信号が入力される制御装置（２０）と、
を備え、
前記制御装置は、
前記負荷を継続停止させる条件の成立可否を判定する停止判定部（２３）と、
前記継続停止の条件が成立する場合、前記信号線を介して、前記ダイアグ信号の出力を許可する許可信号を出力するダイアグ許可部（２１）と、
を有し、
前記駆動装置は、
前記駆動装置の異常に相関する物理量を取得して閾値と比較し、前記駆動装置の異常を検出する異常検出部（３２）と、
検出された前記異常に関する情報を保持する保持部（３３）と、
前記許可信号が入力されると、前記負荷の駆動停止を保持するとともに、前記保持部に保持されている前記情報を前記ダイアグ信号として出力するダイアグ制御部（３５）と、
を有する負荷制御システム。

【請求項2】

前記異常検出部は、前記閾値として、第１閾値と、前記第１閾値よりも対応する前記駆動装置の異常の度合いが大きい第２閾値を有し、
前記物理量が前記第２閾値を超えることで前記異常検出部により第１の異常が検出された場合、前記ダイアグ制御部は、前記許可信号の入力を待たずに、前記ダイアグ信号を出力し、
前記物理量が前記第１閾値を超え、且つ、前記第２閾値以下を満たすことで前記異常検出部により前記第１の異常よりも軽微な第２の異常が検出された場合、前記ダイアグ制御部は、前記許可信号が入力されると、前記負荷の駆動停止を保持するとともに、保持されている前記情報を前記ダイアグ信号として出力する請求項１に記載の負荷制御システム。

【請求項3】

前記異常検出部は、前記物理量として、電源から供給される電源電流、又は、前記負荷へ供給する負荷電流を取得する請求項２に記載の負荷制御システム。

【請求項4】

前記異常検出部は、前記物理量として、前記駆動装置の温度を取得する請求項２に記載の負荷制御システム。

【請求項5】

前記制御装置は、
前記継続停止の条件が成立する期間において、前記許可信号に対応して入力された前記ダイアグ信号の前記情報を記憶する記憶部（２２０）をさらに有し、
前記継続停止の条件が不成立の場合、前記記憶部に前記情報が記憶されていると、前記負荷の駆動を制限する請求項１〜４いずれか１項に記載の負荷制御システム。

【請求項6】

車両に搭載される請求項１〜５いずれか１項に記載の負荷制御システムであって、
前記停止判定部は、イグニッションスイッチのオフ信号を取得すると、前記継続停止の条件が成立したと判定する負荷制御システム。

【請求項7】

車両に搭載される請求項１〜５いずれか１項に記載の負荷制御システムであって、
前記停止判定部は、アイドリングストップ時に車両外部から交通情報を取得して前記負荷の停止時間を推定し、推定した前記停止時間に基づいて前記継続停止の条件の成立可否を判定する負荷制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この明細書における開示は、負荷制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、負荷を駆動する駆動装置（ダイアグ制御回路）と、駆動装置に負荷を制御するための制御信号を出力する制御装置（制御信号出力回路）と、を備える負荷制御システムが開示されている。この負荷制御システムでは、単一の信号線を介して、制御装置から制御信号が出力されるとともに、駆動装置からダイアグ信号が出力される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平６−３３１２０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記した負荷制御システムでは、過電流などの検出にともなって、制御信号のレベルが繰り返し変動する。制御装置は、繰り返し変動の検出により、たとえば過電流状態を判断することができる。しかし、従来の方法では、このように制御中に突然異常を通知すると同時に、制御装置側から見たときの制御性が低下してしまう。

【0005】

本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、信号線を増やさずに、制御性を低下させることなく異常を通知できる負荷制御システムを提供することを目的とする。特に、信号線を増やさずに、制御性を低下させることなく軽微な異常を通知できる負荷制御システム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】

【0006】

本開示は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、括弧内の符号は、ひとつの態様として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ものであって、技術的範囲を限定するものではない。

【0007】

本開示のひとつである負荷制御システムは、
負荷（１００）を駆動する駆動装置（３０）と、
単一の信号線（４０）を介して、駆動装置に負荷を制御するための制御信号を出力するとともに、駆動装置からダイアグ信号が入力される制御装置（２０）と、
を備え、
制御装置は、
負荷を継続停止させる条件の成立可否を判定する停止判定部（２３）と、
継続停止の条件が成立する場合、信号線を介して、ダイアグ信号の出力を許可する許可信号を出力するダイアグ許可部（２１）と、
を有し、
駆動装置は、
駆動装置の異常に相関する物理量を取得して閾値と比較し、駆動装置の異常を検出する異常検出部（３２）と、
検出された異常に関する情報を保持する保持部（３３）と、
許可信号が入力されると、負荷の駆動停止を保持するとともに、保持部に保持されている情報をダイアグ信号として出力するダイアグ制御部（３５）と、
を有する。

【0008】

この負荷制御システムにおいて、制御装置は、負荷の継続停止を判断し、継続停止の際にダイアグ信号の許可信号を駆動装置に出力する。駆動装置は、異常を検出し、検出した異常を保持する。駆動装置は、許可信号が入力されると、保持している情報をダイアグ信号として出力する。このように、負荷が継続停止される期間において、駆動装置がダイアグ信号を出力する。したがって、信号線を増やさずに、制御性を低下させることなく異常を通知することができる。

【0009】

本開示の他のひとつである負荷制御システムにおいて、
異常検出部は、閾値として、第１閾値と、第１閾値よりも対応する駆動装置の異常の度合いが大きい第２閾値を有し、
物理量が第２閾値を超えることで異常検出部により第１の異常が検出された場合、ダイアグ制御部は、許可信号の入力を待たずに、ダイアグ信号を出力し、
物理量が第１閾値を超え、且つ、第２閾値以下を満たすことで異常検出部により第１の異常よりも軽微な第２の異常が検出された場合、ダイアグ制御部は、許可信号が入力されると、負荷の駆動停止を保持するとともに、保持されている情報をダイアグ信号として出力する。

【0010】

この負荷制御システムにおいて、異常検出部は、２つの閾値により２つのレベルの異常を検出する。第１の異常よりも軽微な第２の異常のみ、許可信号の入力を待ってダイアグ信号を出力する。したがって、信号線を増やさずに、制御性を低下させることなく軽微な異常を通知することができる。なお、第１の異常の場合、許可信号の入力を待たずに、ダイアグ信号を出力するため、迅速な異常の通知が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態の燃料ポンプ制御システムを示す図である。

【図2】エンジンＥＣＵが実行する処理を示すフローチャートである。

【図3】ＦＰＣが実行する処理を示すフローチャートである。

【図4】ＦＰＣ保護処理を示すフローチャートである。

【図5】過電流検出時のタイミングチャートである。

【図6】第２実施形態の燃料ポンプ制御システムにおいて、エンジンＥＣＵが実行する継続停止条件の判定処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。

【0013】

（第１実施形態）
先ず、図１に基づき、本実施形態の燃料ポンプ制御システムの概略構成を説明する。

【0014】

燃料ポンプ制御システムは、車両のエンジンに対して燃料を供給する燃料ポンプを制御するシステムである。図示を省略するが、燃料ポンプは、燃料タンク内に配置されている。電動式の燃料ポンプは、燃料タンク内の燃料を吸入し、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。

【0015】

図１に示すように、燃料ポンプ制御システム１０は、燃料ポンプ、具体的には燃料ポンプのモータ１００の駆動を制御する。モータ１００が負荷に相当し、燃料ポンプ制御システム１０が負荷制御システムに相当する。燃料ポンプ制御システム１０は、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０と、ＦＰＣ（Fuel Pump Controller）３０と、信号線４０を備えている。エンジンＥＣＵ２０が電子制御装置に相当し、ＦＰＣ３０が駆動装置に相当する。エンジンＥＣＵ２０とＦＰＣ３０は、信号線４０を介して通信可能に接続されている。

【0016】

エンジンＥＣＵ２０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を含む車両の走行状態、及び、運転者の要求を取得する。エンジンＥＣＵ２０は、取得した走行状態及び運転者要求に基いて、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、ＦＰＣ３０に対してエンジンが必要とする燃料量に応じた負荷制御信号を出力する。負荷制御信号が、負荷を制御するための制御信号に相当する。

【0017】

エンジンＥＣＵ２０は、信号生成回路２１と、ダイアグ受信回路２２と、停止判定部２３を有している。信号生成回路２１は、上記した負荷制御信号を含む制御信号を生成し、信号線４０を介して、ＦＰＣ３０に出力する。信号生成回路２１は、制御信号として、負荷制御信号と、ＦＰＣ３０によるダイアグ信号の出力を許可する許可信号を生成する。許可信号は、ダイアグ信号の出力を許可する信号である。このため、ＦＰＣ３０に対してダイアグ信号の出力を要求する要求信号とも言える。信号生成回路２１が、ダイアグ許可部に相当する。本実施形態では、許可信号が、モータ１００の駆動を停止させる信号を兼ねている。信号生成回路２１は、制御信号として、所定の範囲内（たとえば０〜１００％）で設定されたデューティ比のパルス信号を生成する。許可信号のデューティ比は、負荷制御信号のデューティ比の範囲とは重ならないように設定される。このため、モータ１００を停止させる制御信号でも、負荷制御信号と許可信号とではデューティ比が異なる。

【0018】

ダイアグ受信回路２２は、ＦＰＣ３０にて生成されたダイアグ信号を、信号線４０を介して受信する。ダイアグ受信回路２２は、ダイアグ情報を記憶する記憶部２２０を有している。記憶部２２０は、後述する第１の異常に関するダイアグ情報を記憶する記憶部と、第２の異常に関するダイアグ情報を記憶する記憶部を有している。記憶部２２０に記憶された第１の異常は、ディーラーなどで故障診断に用いられる。信号生成回路２１は、記憶部２２０に第２の異常に関するダイアグ情報が記憶されていると、モータ１００の駆動を制限する。

【0019】

停止判定部２３は、モータ１００、すなわち燃料ポンプを継続停止させる条件の成立可否を判定する。継続停止の成立条件とは、燃料ポンプの予想される停止時間が所定時間以上であることである。所定時間とは、エンジンＥＣＵ２０が許可信号を出力してからダイアグ信号の受信を完了するまでにかかる時間である。本実施形態では、停止判定部２３が、エンジンＥＣＵ２０のＩＧ端子２４を介して、イグニッションスイッチ（以下、ＩＧスイッチと示す）のオン・オフを示す情報を取得する。そして、ＩＧスイッチがオフされると、継続停止させる条件が成立したと判定する。

【0020】

ＦＰＣ３０は、モータ１００、すなわち燃料ポンプを駆動させる。ＦＰＣ３０は、モータ制御回路３１と、異常検出部３２と、保持部３３と、許可判定部３４と、ダイアグ制御部３５を有している。

【0021】

モータ制御回路３１は、信号線４０を介してエンジンＥＣＵ２０から制御信号を取得し、取得した制御信号を制御量に変換する。そして、変換した制御量に応じてモータ１００を駆動する。モータ制御回路３１は、図示しない制御ＩＣ及びインバータを備えている。制御ＩＣは、取得した制御信号に基づいてＰＷＭ信号を生成する。具体的には、図示しない回転数取得手段により取得した実回転数が、制御信号に応じた目標回転数に追従するようにフィードバック制御、たとえばＰＩ制御を実行し、ＰＷＭ信号を生成する。インバータは、生成されたＰＷＭ信号により制御され、直流を三相交流に変換してモータ１００に供給する。このように、燃料ポンプのモータ１００に供給する電力が制御される。

【0022】

なお、ＦＰＣ３０において、信号線４０が接続された端子であるＦＰＣ端子３６とモータ制御回路３１とを繋ぐ配線３７、すなわち信号線４０は、プルアップ抵抗３８を介して電源（＋Ｂ）に接続されている。ＩＧスイッチがオンされるとエンジンＥＣＵ２０が図示しないリレーをオンし、ＦＰＣ３０の＋Ｂ端子３９にバッテリから電源電圧が供給される。

【0023】

異常検出部３２は、ＦＰＣ３０の異常を検出する。異常検出部３２は、ＦＰＣ３０の異常に相関する物理量を取得して閾値と比較し、ＦＰＣ３０の異常を検出する。異常検出部３２は、たとえばシャント抵抗を用いて、モータ制御回路３１のインバータに流れる電源電流、及び、ＦＰＣ３０からモータ１００の各相への出力線に流れる負荷電流の少なくとも一方を取得する。そして、取得した電流値と閾値とを比較して異常（過電流）を検出する。

【0024】

本実施形態では、異常検出部３２が、電流値に対応する２つの閾値Ｉ１，Ｉ２を有している。閾値Ｉ２のほうが、閾値Ｉ１よりも大きい電流値（Ｉ２＞Ｉ１）とされている。すなわち、閾値Ｉ２のほうが閾値Ｉ１よりも対応するＦＰＣ３０の異常の度合い（程度）が大きい閾値とされている。閾値Ｉ１は、通常使用電流範囲よりも電流値が高いかを判定する閾値である。閾値Ｉ１は、直ちに故障には至らない軽微な異常、たとえば直ちに制御に影響することはないが劣化を促進するストレスが生じていることを検出するための閾値である。閾値Ｉ１は、潜在的な故障を検出するための閾値とも言える。一方、閾値Ｉ２は、即時の保護が必要な異常かを判定する閾値である。閾値Ｉ２は、故障を検出するための閾値とも言える。異常検出部３２は、閾値Ｉ１＜電流値≦閾値Ｉ２の場合に軽微な異常を検出する。また、電流値＞閾値Ｉ２の場合に即時保護すべき異常を検出する。

【0025】

また、異常検出部３２は、たとえばサーミスタから、ＦＰＣ３０の温度を取得する。そして、取得した温度と閾値とを比較して異常（過熱）を検出する。特にインバータを構成するスイッチ等の発熱量が大きいため、局所的な温度を検出してもよい。

【0026】

電流値同様、異常検出部３２は、温度についても２つの閾値Ｔ１，Ｔ２を有している。閾値Ｔ２のほうが、閾値Ｔ１よりも高い温度（Ｔ２＞Ｔ１）とされている。すなわち、閾値Ｔ２のほうが閾値Ｔ１よりも対応するＦＰＣ３０の異常の度合いが大きい閾値とされている。閾値Ｔ１は、通常使用温度範囲よりも温度が高いかを判定する閾値である。閾値Ｔ１は、閾値Ｉ１同様、軽微な異常を検出するための閾値である。一方、閾値Ｔ２は、閾値Ｉ２同様、即時の保護が必要な異常かを判定する閾値である。異常検出部３２は、閾値Ｔ１＜温度≦閾値Ｔ２の場合に軽微な異常を検出する。また、温度＞閾値Ｔ２の場合に即時保護すべき異常を検出する。以上において、閾値Ｉ１，Ｔ１が第１閾値に相当し、閾値Ｉ２，Ｔ２が第２閾値に相当する。また、即時保護すべき異常が第１の異常に相当し、軽微な異常が第２の異常に相当する。

【0027】

保持部３３は、異常検出部３２により検出された異常に関する情報（ダイアグ情報）を保持する。本実施形態では、異常検出部３２にて異常が検出されると、保持部３３に対応する異常フラグがセットされ、保持部３３がダイアグ情報を保持する。ダイアグ信号の出力にともなって、異常フラグはリセットされる。

【0028】

許可判定部３４は、ダイアグ信号の出力許可を判定する。許可信号が入力されると、許可判定部３４は、保持部３３に保持されたダイアグ情報をダイアグ制御部３５に出力する。なお、即時保護すべき異常が検出された場合には、許可判定部３４の許可に関わらず、ダイアグ情報が直ちにダイアグ制御部３５に出力される。

【0029】

ダイアグ制御部３５は、モータ停止部３５０と、出力スイッチ３５１を備えている。モータ停止部３５０は、保持部３３からダイアグ情報を取得すると、ダイアグ情報に応じて出力スイッチ３５１をオンさせる。出力スイッチ３５１のオンにより、配線３７、ひいては信号線４０が、グランドに接続される。これにより、信号線４０がＬｏレベルとなる。ダイアグ制御部３５は、たとえばＬｏレベルの保持時間をダイアグ情報に応じて異ならせることで、ダイアグ情報ごとに異なるダイアグ信号を出力する。また、ダイアグ情報ごとに異なるようにＬｏレベル保持時間を複数組み合わせ、ダイアグ信号として出力してもよい。ダイアグ制御部３５は、ダイアグ情報に応じたパターンのダイアグ信号を出力する。

【0030】

モータ停止部３５０は、ダイアグ信号の送出が完了するまでの間、モータ制御回路３１に対して、モータ１００の駆動を停止させる信号を出力する。なお、即時保護すべき異常の場合、モータ停止部３５０は、モータ制御回路３１に対して、負荷制御信号に関わらず、ダイアグ信号の送出が完了するまでの間、モータ１００の駆動を停止させる信号を出力する。

【0031】

次に、図２に基づき、エンジンＥＣＵ２０が実行する処理について説明する。エンジンＥＣＵ２０は、ＩＧスイッチがオンされて電源が供給されると、以下に示す処理を実行する。

【0032】

図２に示すように、先ずエンジンＥＣＵ２０は、運転者の要求を取得する（ステップＳ１０）。次いで、エンジンＥＣＵ２０の停止判定部２３が、取得した要求からＩＧスイッチのオフを判定する（ステップＳ１１）。ＩＧスイッチオフの場合、停止判定部２３は、エンジン停止、すなわち燃料ポンプ停止による継続停止の条件成立と判定する。

【0033】

次いで、エンジンＥＣＵ２０は、エンジン及び燃料ポンプを停止させる（ステップＳ１２）。たとえば信号生成回路２１は、制御信号として、モータ１００を停止させる負荷制御信号を出力し、これにより燃料ポンプを停止させる。

【0034】

次いで、信号生成回路２１は、制御信号として許可信号を出力する（ステップＳ１３）。本実施形態では、許可信号が、燃料ポンプの停止信号を兼ねるため、許可信号により燃料ポンプを停止させてもよい。

【0035】

次いで、ダイアグ受信回路２２は、信号の受信処理を実行し（ステップＳ１４）、ダイアグ信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ１５）。なお、ここでのダイアグ信号とは、軽微な異常のダイアグ信号である。

【0036】

ダイアグ信号受信の場合、ダイアグ受信回路２２は、ダイアグ信号の情報（ダイアグ情報）を記憶部２２０に記憶する（ステップＳ１６）。一方、ダイアグ信号受信なしの場合、記憶部２２０にダイアグ情報があればクリアする（ステップＳ１７）。

【0037】

ステップＳ１６又はステップＳ１７の処理を終了すると、エンジンＥＣＵ２０は電源遮断処理を実行し（ステップＳ１８）、一連の処理を終了する。

【0038】

一方、ステップＳ１１において、ＩＧスイッチがオフされていない、すなわちＩＧスイッチオンと判定すると、信号生成回路２１は、記憶部２２０にダイアグ情報が記憶されているか否かを判定する（ステップＳ１９）。

【0039】

ダイアグ情報がある場合、信号生成回路２１は、モータ１００の上限回転数を制限する（ステップＳ２０）。信号生成回路２１は、たとえば上限回転数を通常時の７０％に設定する。ダイアグ情報がない場合、信号生成回路２１は、モータ１００の上限回転数を制限を解除する（ステップＳ２１）。このように、ダイアグ情報を記憶している場合には、所定のフェールセーフ処理を実行する。

【0040】

ステップＳ２０又はステップＳ２１の処理を終了すると、エンジンＥＣＵ２０はエンジン制御を実行する（ステップＳ２２）。なお、ここでのエンジン制御とは、燃料ポンプの制御も含む。ステップＳ２０で上限回転数を設定した場合、信号生成回路２１は、設定した上限回転数の範囲内で負荷制御信号を生成する。ステップＳ２２の処理が終了すると、ステップＳ１０に戻る。

【0041】

なお、図示を省略するが、エンジンＥＣＵ２０は、即時保護すべき異常を示すダイアグ信号を受信すると、ダイアグ情報を記憶部２２０に記憶するとともに、ダイアグ情報に応じたエンジン制御を実行する。エンジンＥＣＵ２０は、たとえば退避走行制御を実行する。
エンジンＥＣＵ２０は、軽微な異常な場合に実行するフェールセーフ処理よりもモータ１００の動作を大きく制限する。

【0042】

次に、図３に基づき、ＦＰＣ３０が実行する処理について説明する。ＦＰＣ３０は、電源が供給されると、以下に示す処理を実行する。

【0043】

図３に示すように、先ずＦＰＣ３０のモータ制御回路３１が、制御信号を受信する（ステップＳ３０）。次いで、モータ制御回路３１は、受信した制御信号が、モータ１００を停止するものであるか否かを判定する（ステップＳ３１）。ここでの制御信号は、負荷制御信号又は許可信号である。モータ停止の場合、モータ制御回路３１は、モータ１００への通電を停止する（ステップＳ３２）。すなわち、燃料ポンプを停止させる。

【0044】

次いで、ＦＰＣ３０の許可判定部３４は、受信した制御信号が、許可信号であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。許可信号の場合、許可判定部３４は、保持部３３の異常フラグが設定されているか否かを判定する（ステップＳ３４）。ここでの異常フラグとは、軽微な異常に対応する異常フラグである。

【0045】

異常フラグがある場合、許可判定部３４は、異常フラグ情報、すなわちダイアグ情報を保持部３３からダイアグ制御部３５へ送出するとともに、異常フラグをリセットする（ステップＳ３５）。これにより、ダイアグ制御部３５のモータ停止部３５０が、モータ１００の停止を保持する（ステップＳ３６）。また、モータ停止部３５０がダイアグ情報に応じて出力スイッチ３５１をオンし、これによりダイアグ情報に応じたパターンのダイアグ信号を出力する（ステップＳ３７）。

【0046】

ステップＳ３７が終了すると、ＦＰＣ３０は電源オフか否かを判定し（ステップＳ３８）、オフの場合に一連の処理を終了する。電源オフではない場合、ステップＳ３０に戻る。なお、ステップＳ３３において、許可信号ではない、すなわち負荷制御信号によるモータ停止と判定した場合にも、ステップＳ３０に戻る。また、ステップＳ３４において異常フラグが設定されていないと判定した場合には、以降の処理を実行せず、ステップＳ３８の処理を実行する。

【0047】

ステップＳ３１において、モータ停止なし、すなわち制御信号が負荷制御信号であり、且つ、モータ１００を停止するものではない場合、モータ制御回路３１は、負荷制御信号に基づいてモータ１００、すなわち燃料ポンプを制御する（ステップＳ３９）。そして、燃料ポンプの制御が実行されている状態で、異常検出部３２は、電流値を取得する（ステップＳ４０）とともに、温度を取得する（ステップＳ４１）。なお、ステップＳ４０，Ｓ４１の実行順を逆にしてもよい。

【0048】

次いで、異常検出部３２は、取得した電流値が閾値Ｉ２よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４２）。閾値Ｉ２よりも大きい場合、即時保護すべき異常（過電流故障）が生じているとして、ＦＰＣ保護処理を実行し（ステップＳ４３）、ステップＳ３０に戻る。

【0049】

ステップＳ４２において、閾値Ｉ２以下と判定すると、異常検出部３２は、取得した温度が閾値Ｔ２よりも高いか否かを判定する（ステップＳ４４）。閾値Ｔ２よりも高い場合、即時保護すべき異常（過熱故障）が生じているとして、ステップＳ４３同様のＦＰＣ保護処理を実行し（ステップＳ４５）、ステップＳ３０に戻る。なお、ステップＳ４２，Ｓ４４の実行順を逆にしてもよい。

【0050】

ステップＳ４４において、閾値Ｔ２以下と判定すると、異常検出部３２は、取得した電流値が閾値Ｉ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４６）。閾値Ｉ１よりも大きい場合、軽微な異常が生じているとして、電流異常フラグをセットし（ステップＳ４７）、ステップＳ３０に戻る。

【0051】

ステップＳ４６において、閾値Ｉ１以下と判定すると、異常検出部３２は、取得した温度が閾値Ｔ１よりも高いか否かを判定する（ステップＳ４８）。閾値Ｔ１よりも高い場合、軽微な異常が生じているとして、温度異常フラグをセットし（ステップＳ４９）、ステップＳ３０に戻る。なお、ステップＳ４６，Ｓ４８の実行順を逆にしてもよい。

【0052】

なお、ノイズ等による誤検出を抑制するために、ステップＳ４２，Ｓ４４，Ｓ４６，Ｓ４８において、所定時間以上、関係を満たすことで、異常を検出してもよい。また、所定時間の平均値を用いても判定してもよい。

【0053】

次に、図４に基づき、ＦＰＣ３０が実行するＦＰＣ保護処理について説明する。ＦＰＣ３０は、ステップ４３，Ｓ４５において以下に示す処理を実行する。

【0054】

ステップＳ４２又はステップＳ４４により、異常検出部３２が即時保護すべき異常を検出すると、ダイアグ制御部３５が、図４に示すように、先ずモータ１００への通電を停止し（ステップＳ６０）、次いで、ダイアグ信号を出力する（ステップＳ６１）。具体的には、ダイアグ制御部３５のモータ停止部３５０が、モータ１００を停止させる。また、モータ停止部３５０がダイアグ情報に応じて出力スイッチ３５１をオンオフし、これによりダイアグ情報に応じたパターンのダイアグ信号を出力する。このダイアグ信号は、軽微な異常の場合に生成されるダイアグ信号とはオンオフのパターンが異なる。そして、一連の処理を終了し、ステップＳ３０に戻る。

【0055】

このように、ＦＰＣ３０は、即時保護すべき異常を検出すると、燃料ポンプの駆動を停止させるとともに、許可信号を待たずに直ちにダイアグ信号を出力する。燃料ポンプは、ダイアグ信号の出力が終了するまで、ダイアグ制御部３５により停止される。

【0056】

なお、即時保護すべき異常を検出した場合、一旦、保持部３３に異常フラグをセットし、保持部３３からダイアグ制御部３５にダイアグ情報を送出するとともに異常フラグをリセットしてもよい。この場合、即時保護すべき異常が検出され、異常フラグが設定されると、直ちに設定された情報をダイアグ制御部３５へ送出するとともに異常フラグをリセットする機能を、許可判定部３４とは別の部分に設ければよい。たとえば、保持部３３や異常検出部３２にもたせてもよい。また、即時保護すべき異常を検出した場合、異常検出部３２から、保持部３３を介さずに、異常検出部３２からダイアグ制御部３５へダイアグ情報を送出してもよい。

【0057】

図５は、一例として、過電流検出時のタイミングチャートを示している。図５において、ＩＧ信号とは、ＩＧスイッチの状態を示し、ＩＧ端子２４に入力される信号である。＋Ｂ電圧とは、ＦＰＣ３０の＋Ｂ端子３９の電圧である。図５では、信号を簡略化して示している。

【0058】

図５に示すように、時刻ｔ１０でＩＧスイッチがオンされると、エンジンＥＣＵ２０は、上記したようにリレーをオンする。これにより、＋Ｂ端子３９にバッテリから電源電圧が供給される。すなわち、ＦＰＣ３０に電源が供給される。また、ＩＧスイッチのオンにより、エンジンＥＣＵ２０は、制御信号として負荷制御信号を生成し、信号線４０に出力する。ＦＰＣ３０は、負荷制御信号を受信する。

【0059】

ＦＰＣ３０のモータ制御回路３１は、負荷制御信号に基づいてモータ１００を駆動する。モータ１００は、入力に応じた回転数で動作する。

【0060】

異常検出部３２の取得する電流値が、時刻ｔ１１で閾値Ｉ１＜電流値≦閾値Ｉ２を満たし、この関係を満たしつつ所定時間ｔ０経過した時刻ｔ１２で、異常検出部３２は軽微な過電流異常を検出する。これにより、軽微な過電流に対応する異常フラグをセットする。

【0061】

時刻ｔ１３でＩＧスイッチがオフされると、エンジンＥＣＵ２０は燃料ポンプ（モータ１００）の継続停止の条件成立と判定する。そして、制御信号として許可信号を生成し、信号線４０に出力する。ＦＰＣ３０は、許可信号を受信する。

【0062】

異常フラグがセットされているため、ＦＰＣ３０は時刻ｔ１４で異常フラグに対応するダイアグ信号（図中の過電流ダイアグ信号）を生成し、信号線４０に出力する。また、異常フラグをリセットする。

【0063】

時刻ｔ１５で過電流ダイアグ信号の出力が終了し、次いで時刻ｔ１６でＦＰＣ３０の電源がオフされることで、信号線４０の許可信号が消失する。

【0064】

次に、上記した燃料ポンプ制御システム１０の効果について説明する。

【0065】

本実施形態では、エンジンＥＣＵ２０が、負荷であるモータ１００（燃料ポンプ）の継続停止を判断し、継続停止の際にダイアグ信号の出力を許可する許可信号を信号線４０に出力する。一方、ＦＰＣ３０は、ＦＰＣ３０の異常を検出すると、検出した異常に関する情報を保持しておき、許可信号が入力されると、保持している情報をダイアグ信号として出力する。このように、モータ１００が継続停止される期間において、ＦＰＣ３０がダイアグ信号を出力する。したがって、信号線４０を増やさずに、モータ１００の制御性を低下させることなく、ＦＰＣ３０の異常をエンジンＥＣＵ２０に通知することができる。

【0066】

特に、異常検出部３２が同一の物理量に対して２つの閾値を有している。そして、物理量が第２閾値（＞第１閾値）を超えることで第１の異常が検出されると、ＦＰＣ３０は、許可信号の入力を待たずに、すなわち許可信号に関わらず、信号線４０に対してダイアグ信号を出力する。これにより、異常の度合いが大きい第１の異常、たとえば即時保護すべき異常が生じた場合には、エンジンＥＣＵ２０に対して迅速に通知することができる。

【0067】

一方、物理量が第１閾値を超え、且つ、第２閾値以下であることで第１の異常よりも軽微な第２の異常が検出されると、ＦＰＣ３０は、許可信号の入力を待ってダイアグ信号を出力する。異常の度合いが小さい第２の異常は直ちに故障に至るものではないため、ダイアグ情報を保持しておき、モータ１００が継続停止される期間において、ダイアグ信号を出力する。したがって、信号線４０を増やさずに、モータ１００の制御性を低下させることなく軽微な異常を通知することができる。

【0068】

上記通知により、エンジンＥＣＵ２０は、故障には至っていない軽微な段階の異常を認識し、軽微な異常を考慮したモータ１００の制御を実行することができる。たとえば劣化が進行して故障に至るのを抑制するように、モータ１００を制御することができる。これにより、走行中に燃料ポンプが故障し、エンジンが停止するのを抑制することができる。

【0069】

本実施形態では、物理量として電流値を取得し、２つの閾値と比較する。これにより、即時保護すべき異常である過電流故障、過電流故障には至らない軽微な過電流異常を検出することができる。また、これらの異常を、エンジンＥＣＵ２０に通知することができる。軽微な過電流異常については、信号線４０を増やさずに、モータ１００の制御性を低下させることなく通知することができる。さらに、物理量として温度も取得し、２つの閾値と比較する。したがって、電流値と同様に、即時保護すべき異常である過熱故障、過熱故障には至らない軽微な過熱異常を、エンジンＥＣＵ２０に通知することができる。軽微な過熱異常については、信号線４０を増やさずに、モータ１００の制御性を低下させることなく通知することができる。

【0070】

また、エンジンＥＣＵ２０が、許可信号に対応して入力されたダイアグ信号の情報、すなわち軽微な異常に関するダイアグ情報を記憶しておき、その後の負荷制御信号の生成に反映して、モータ１００の駆動を制限する。具体的には、モータ１００の上限回転数を制限する。したがって、軽微な異常が生じた後において、ＦＰＣ３０の処理負荷を軽減することができる。これにより、異常（劣化）の進展を抑制し、たとえば走行中に燃料ポンプが故障してエンジンが停止するのを抑制することができる。

【0071】

また、エンジンＥＣＵ２０が、ＩＧスイッチのオフにより、継続停止の条件成立と判定する。通常、運転者は、車両（エンジン）を停止させる意思のもとでＩＧスイッチをオフする。したがって、オフしてから次にエンジンを始動するまでの時間、すなわち継続停止時間が十分長い。このため、エンジンＥＣＵ２０が許可信号を出力し、ダイアグ信号の受信が完了するまでの時間、すなわちダイアグ通信時間を確保しても、車両制御に影響が生じない。

【0072】

また、許可信号が、モータ１００の駆動を停止させる信号を兼ねている。このため、許可信号によってモータ１００が動作し、継続停止期間にポンプ動作にともなう異音が生じるのを抑制することができる。

【0073】

（第２実施形態）
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した燃料ポンプ制御システム１０と共通する部分についての説明は省略する。

【0074】

先行実施形態では、ＩＧスイッチのオフにより継続停止の条件成立とする例を示した。本実施形態では、以下に示すように、アイドリングストップ時に推定停止時間を算出して条件が成立するか否かを判定する。

【0075】

燃料ポンプ制御システム１０の構成は、図１に示した構成と基本的に同じである。ただし、停止判定部２３が、ＩＧ端子２４から入力されるＩＧ信号に基づいて、継続停止を判定するのではなく、ＩＧ端子２４とは別に設けられた図示しない端子を介して車両外部から交通情報を取得し、継続停止の条件を判定する。車両外部としては、たとえば車両の走行を支援するセンタ、道路上に設置された路側機がある。

【0076】

図６は、エンジンＥＣＵ２０が実行する処理を示している。エンジンＥＣＵ２０は、ＩＧスイッチがオンされて電源が供給されると、以下に示す処理を実行する。

【0077】

図６に示すように、先ずエンジンＥＣＵ２０は、ステップＳ７０〜ステップＳ７３の処理を実行する。これら処理は、先行実施形態（図２参照）のステップＳ１９〜Ｓ２２に対応している。

【0078】

具体的には、信号生成回路２１が、ダイアグ情報が記憶されているか否かを判定し（ステップＳ７０）、ダイアグ情報がある場合、モータ１００の上限回転数を制限する（ステップＳ７１）。ダイアグ情報がない場合、モータ１００の上限回転数を制限を解除する（ステップＳ７２）。次いで、エンジンＥＣＵ２０はエンジン制御を実行する（ステップＳ７３）。ここでのエンジン制御とは、燃料ポンプの制御も含む。

【0079】

次いで、エンジンＥＣＵ２０は、運転者の要求を取得し、取得した要求からＩＧスイッチのオフを判定する（ステップＳ７４）。ＩＧスイッチオフの場合、エンジンＥＣＵ２０は、エンジン及び燃料ポンプを停止させる（ステップＳ７５）。信号生成回路２１は、制御信号として、モータ１００を停止させる負荷制御信号を出力し、これにより燃料ポンプを停止させる。そして、電源遮断処理を実行し（ステップＳ７６）、一連の処理を終了する。

【0080】

ＩＧスイッチオフではない場合、エンジンＥＣＵ２０はアイドリングストップ条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ７７）。アイドリングストップ条件が成立しない場合、ステップＳ７０に戻る。

【0081】

アイドリングストップ条件が成立の場合、エンジンＥＣＵ２０は、エンジン及び燃料ポンプを停止させる（ステップＳ７８）。信号生成回路２１は、制御信号として、モータ１００を停止させる負荷制御信号を出力し、これにより燃料ポンプを停止させる。

【0082】

次いで、停止判定部２３は、図示しない端子を介して、車両外部から交通情報を取得すし（ステップＳ７９）、停止時間ｔ１を推定する（ステップＳ８０）。たとえば、交通情報として、信号機の情報を取得し、青信号に切り替わるまでの時間を停止時間ｔ１として推定する。また、踏切の遮断機の情報を取得し、遮断機が上がるまでの時間を停止時間ｔ１として推定する。

【0083】

次いで、停止判定部２３は、推定した停止時間ｔ１が所定時間よりも長いか否かを判定する（ステップＳ８１）。ここで、所定時間とは、上記したダイアグ通信時間である。停止時間ｔ１が所定時間以下の場合、継続停止の条件不成立として、ステップＳ７０に戻る。一方、停止時間ｔ１が所定時間よりも長い場合、継続停止の条件成立として、信号生成回路２１は、ステップＳ８２〜Ｓ８６の処理を実行する。これら処理は、先行実施形態のステップＳ１３〜Ｓ１７に対応している。

【0084】

具体的には、信号生成回路２１が、制御信号として許可信号を出力する（ステップＳ８２）次いで、ダイアグ受信回路２２が、信号の受信処理を実行し（ステップＳ８３）、ダイアグ信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ８４）。ダイアグ信号受信の場合、ダイアグ情報）を記憶し（ステップＳ８５）、ステップＳ７０に戻る。ダイアグ信号受信なしの場合、記憶部２２０にダイアグ情報があればクリアし（ステップＳ８６）、ステップＳ７０に戻る。なお、ＦＰＣ３０側の処理は、先行実施形態と同じである。

【0085】

このように、本実施形態では、停止判定部２３が、アイドリングストップ時に車両外部から交通情報を取得してモータ１００の停止時間ｔ１を推定し、推定した停止時間ｔ１に基づいて継続停止条件の成立可否を判定する。したがって、ＩＧスイッチオフ以外のタイミングでも、信号線４０を増やさずに、モータ１００の制御性を低下させることなく異常を通知することができる。また、ＩＧスイッチオフ時にダイアグ信号を出力する場合に較べて、ダイアグ信号の出力を早めることも可能となる。

【0086】

ところで、単にアイドリングストップ条件の成立を継続停止条件の成立とすると、エンジン始動までの時間が短い場合に、始動タイミングでダイアグ通信が終了しておらず、モータ１００の制御性が低下する虞がある。これに対し、本実施形態では、交通情報を取得してモータ１００の停止時間ｔ１を推定し、停止時間ｔ１が所定時間よりも長い場合に継続停止の条件成立と判定する。そして、エンジン始動までの時間が短いと推定される場合には許可信号を出力せず、エンジン始動までの時間がダイアグ通信可能に長いと推定される場合には、許可信号を出力する。したがって、モータ１００の制御性を低下させることなく異常を通知することができる。

【0087】

この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、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すべての変更を含むものと解されるべきである。

【0088】

負荷制御システムとして燃料ポンプ制御システム１０の例を示したが、これに限定されるものではない。負荷を駆動する駆動装置と、駆動装置に対して制御信号を出力する制御装置とを備え、信号線４０を介して制御信号とダイアグ信号が送受信される構成であれば適用が可能である。

【0089】

異常検出部３２が、２つの閾値によって第１の異常と第２の異常を検出する例を示したが、これに限定されない。異常検出部３２が１つの閾値によって異常を検出すると、検出された異常に関する情報を保持しておき、許可信号の入力を待ってダイアグ信号を出力するようにしてもよい。

【0090】

異常検出部３２が、異常を検出するために２つの物理量（電流値及び温度）を取得する例を示したが、これに限定されない。１つの物理量のみを用いてもよい。

【0091】

同じ物理量に対する異常の場合、即時保護すべき異常と、軽微な異常とで、ダイアグ信号のパターンを共通にしてもよい。この場合、エンジンＥＣＵ２０は、許可信号に対応して入力されたダイアグ信号の場合に軽微な異常に関するダイアグ情報として記憶し、それ以外の場合に即時保護すべき異常に関するダイアグ情報として記憶すればよい。

【符号の説明】

【0092】

１０…燃料ポンプ制御システム、２０…エンジンＥＣＵ、２１…信号発生回路、２２…ダイアグ受信回路、２２０…記憶部、２３…停止判定部、２４…ＩＧ端子、３０…ＦＰＣ、３１…モータ制御回路、３２…異常検出部、３３…保持部、３４…許可判定部、３５…ダイアグ制御部、３５０…モータ停止部、３５１…出力スイッチ、３６…ＦＰＣ端子、３７…配線、３８…プルアップ抵抗、４０…信号線、１００…モータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】