JP4706588B2 - 燃料ポンプの駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料タンク内の燃料を汲み上げて内燃機関の燃料噴射弁に供給する電動式の燃料ポンプについて、これを駆動する燃料ポンプの駆動装置に関する。

内燃機関のアイドル運転時等の低回転運転時においては、内燃機関の出力軸の回転力によって発電を行う発電機の発電量が小さなものとなる。このため、低回転運転時においては、燃料タンク内の燃料を汲み上げて内燃機関の燃料噴射弁に供給する電動式の燃料ポンプの駆動により消費される電力が、発電機により発電される発電量を上回るおそれがある。そして、この場合、バッテリの電圧が低下する。

そこで従来は、例えば下記特許文献１に見られるように、低回転運転時に燃料ポンプを間欠的に駆動することで、燃料ポンプによる消費電力を低減することも提案されている。これによれば、アイドル運転時等におけるバッテリの電圧の低下を抑制することができる。

ところで、例えば内燃機関の始動時等にあっては、特に発電量が小さなものとなりやすいため、燃料ポンプを起動することが困難となることがある。特にロータの回転角度を検出するセンサを持たないセンサレスタイプのブラシレスモータを備える燃料ポンプにあっては、起動が困難となりやすい。すなわち、このタイプの燃料ポンプの場合、逆起電力の検出に基づき回転角度を検出した後、検出された回転角度に基づく制御が開始されることとなり、同制御の開始までの期間において消費電力が大きくなりやすいからである。

なお、上記起動時に限らず、用いることのできる電気エネルギが限られているときに燃料ポンプを駆動するに際しては、その駆動手法に未だ改善の余地があるこうした実情も概ね共通したものとなっている。
特開２００１−２２１１１６号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、燃料タンク内の燃料を汲み上げて内燃機関の燃料噴射弁に供給する電動式の燃料ポンプについて、これをより好適に駆動することのできる燃料ポンプの駆動装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

請求項１記載の発明は、前記内燃機関の出力軸に連結される発電機の出力の上昇に同期して前記燃料ポンプを起動させる起動手段を備え、前記起動手段は、前記発電機内における固定子及びロータの相対的な回転角度と前記出力軸の回転角度との関係情報を記憶する記憶手段を備え、前記出力軸の回転角度の検出値及び前記関係情報に基づき前記出力の上昇タイミングを把握しつつ、前記燃料ポンプを起動させることを特徴とする。

燃料ポンプは、通常、内燃機関の始動に伴い起動される。しかし、始動時においては、発電機の発電量が少量となりやすい。このため、燃料ポンプを起動するに際し、電気エネルギが不足するおそれがある。一方、発電機の出力は周期的に漸増及び漸減を繰り返す。上記構成では、この性質に着目し、出力の上昇に同期して燃料ポンプを起動させることで、電気エネルギの不足の問題を回避することができる。

ところで、発電機の出力は、固定子及びロータの相対的な回転角度に応じて周期的に漸増及び漸減を繰り返す。このため、相対的な回転角度を知ることができれば、発電機の出力の上昇を把握することができる。上記構成では、こうした性質に着目し、上記関係情報と回転角度の検出値とに基づき固定子及びロータの相対的な回転角度を把握しつつ、発電機の出力の上昇タイミングにおいて燃料ポンプを起動する。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記起動手段による前記燃料ポンプの起動後、前記燃料ポンプに供給される電流を一旦制限する制限手段を更に備えることを特徴とする。

上記構成では、燃料ポンプの起動後に燃料ポンプに供給される電流を一旦制限することで、起動後の電気エネルギの消費量を低減することができる。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記燃料ポンプの起動から所定期間に渡って前記燃料ポンプに供給される電流を制限する制限手段を更に備えることを特徴とする。

上記構成では、燃料ポンプの起動時から所定期間に渡って燃料ポンプに供給される電流を制限することで、起動に伴う電気エネルギの消費量を抑制することができる。

請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記燃料ポンプの備えるモータの回転角度を該モータに生じる逆起電力に基づき検出する検出手段を更に備え、前記起動手段は、前記検出手段によって検出される回転角度に基づき前記燃料ポンプを起動する処理を行うことを特徴とする。

モータの出力制御においては、固定子及びロータの相対的な回転角度に応じてモータの各端子に印加する電圧等を可変とすることで、その出力を制御することができる。ここで、上記構成のように、モータに生じる逆起電力に基づき回転角度を検出し、これに基づきモータの出力を制御する場合、一旦回転角度が検出された後には適切な制御ができるとはいえ、回転角度を検出するまでの期間にあっては、モータに無理に電流を流そうとするために消費電流が増加する。したがって、燃料ポンプの起動に際して特に消費電力が大きくなる傾向にある。この点、上記構成では、上記起動手段を備えることで、こうした場合であっても、燃料ポンプを適切に起動することができる。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記内燃機関がバッテリレスの車両に搭載されてなることを特徴とする。

上記構成では、バッテリレスの車両に本発明を適用するため、燃料ポンプの起動に際して必要な電力の確保が特に問題となりやすい。この点、上記構成では、起動手段を備えることで、バッテリレスの車両であっても、燃料ポンプを好適に起動することができる。

請求項６記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、当該駆動装置に給電するバッテリの電圧が予め定められた電圧以下であるとき、前記燃料ポンプに供給する電流を制限する手段を更に備えることを特徴とする。

上記構成では、バッテリの電圧が予め定められた電圧以下であるときに燃料ポンプに供給する電流を制限することで、バッテリの電圧の更なる低下を抑制することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる燃料ポンプの駆動装置を自動２輪車の燃料ポンプの駆動装置に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に、本実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す。

図示されるように、ガソリン機関１０の吸気通路１２の上流には、その流路面積を調節するスロットルバルブ１４が設けられている。スロットルバルブ１４は、アクセルグリップ１６の操作によって機械的に操作される。そして、吸気通路１２の下流には、燃料噴射弁１８が設けられている。燃料噴射弁１８には、燃料ポンプ２０によって燃料タンク２２から汲み上げられた燃料が供給される。燃料ポンプ２０は、ブラシレスモータ２１を備えている。

吸気通路１２と燃焼室２４とは、吸気バルブ２３の開弁によって連通される。これにより、燃料噴射弁１８から噴射された燃料と吸気通路１２の上流から吸入された吸気との混合気が、燃焼室２４に流入する。そして、点火プラグ２６による火花放電により混合気が燃焼すると、この燃焼エネルギが、ピストン２８を介してクランク軸３０の回転力に変換される。そして、燃焼に供された混合気は、排気バルブ３２が開弁することで、排気通路３４に排出される。

上記クランク軸３０には、複数の突起部を備えるタイミングロータ３６が嵌め込まれている。タイミングロータ３６は、電磁ピックアップ式のクランク角センサによって、クランク軸３０の回転角度を検出させるための部材である。また、タイミングロータ３６は、クランク軸３０と軸方向を共有する円柱状の部材とされており、その内部には、発電機４０が設けられている。この発電機４０は、タイミングロータ３６の内周に固定されたアウターロータとしての永久磁石４２と、クランク軸３０及び永久磁石４２間に設けられる固定子４４とを備える。

上記エンジンシステムは、更に、燃料ポンプ２０等を操作することでガソリン機関１０の出力を制御する制御装置５０を備えている。この制御装置５０には、発電機４０の出力がレギュレータ４６によって整流され供給される。詳しくは、レギュレータ４６の出力は、逆流防止用のダイオード５２を介してコンデンサ５４に蓄えられる。レギュレータ４６の出力は、ダイオード５２を介して更にレギュレータ５６によって降圧される。そして、レギュレータ５６によって降圧された電気エネルギは、コンデンサ５８に蓄えられる。

一方、マイクロコンピュータ（マイコン６０）は、コンデンサ５８を電源とする。マイコン６０は、常時記憶保持メモリ６２等のメモリを備えている。常時記憶保持メモリ６２は、給電の有無にかかわらずデータを保持するＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリによって構成されている。

マイコン６０は、各種センサの検出結果に基づき、ガソリン機関１０の出力を制御するための各種演算を行う。特に、マイコン６０は、上記出力の制御のために、燃料噴射弁１８や燃料ポンプ２０、点火プラグ２６等の各種アクチュエータを操作する。ここで燃料ポノプ２０の操作に関しては、マイコン６０は、ブラシレスモータ制御ＩＣ７０に指令信号を出力する。これにより、ブラシレスモータ制御ＩＣ７０では、インバータ７４のスイッチング制御によって、ブラシレスモータ２１にコンデンサ５４の電圧を印加することで、その相間電圧や相電流を調節する。ここで、本実施形態では、ブラシレスモータ２１として、ロータの回転角度を検出するセンサを備えないセンサレスタイプのものを採用している。そして、ロータの回転角度を、ブラシレスモータ２１に生じる逆起電力に基づき検出する。

具体的には、ブラシレスモータ制御ＩＣ７０は、位置情報生成部７１を備えている。位置情報生成部７１は、ブラシレスモータ２１の端子間電圧に基づき、ブラシレスモータ２１に生じる逆起電力を検出し、これに基づきロータの回転角度を検出する。そして、ＰＭＷ制御部７２では、検出される回転角度に基づき、インバータ７４のスイッチングを、ＰＷＭ制御によって行う。ここで、ＰＷＭ制御のＤｕｔｙ値は、マイコン６０からのＤｕｔｙ指令信号によって定められる。また、ブラシレスモータ制御ＩＣ７０では、ブラシレスモータ２１を起動するよう指示する起動指令信号に応じて、ブラシレスモータ２１を起動する処理を行う。

上記燃料ポンプ２０は、通常、イグニッションスイッチがオンとされガソリン機関１０が始動されるに伴い起動される。しかし、ガソリン機関１０の始動時には、一般に発電機４０の発電量が小さなものとなる。このため、本実施形態のようにバッテリレスの車両の場合には、発電機４０による発電によって全ての給電要求に応じるのは困難となる。特に本実施形態では、ブラシレスモータ２１に生じる逆起電力に基づきロータの回転角度を検出しつつブラシレスモータ２１を起動するため、ブラシレスモータ２１による起動時の消費電力が大きくなるためこの問題は深刻である。すなわち、逆起電力に基づき回転角度を検出する場合、起動時において回転角度が検出されるまでの間は、回転角度にかかわらずブラシレスモータ２１に無理に電流を流そうとするために消費電力が大きくなる。

そこで本実施形態では、発電機４０の出力の上昇に同期して燃料ポンプ２０（ブラシレスモータ２１）を起動させる。これにより、ブラシレスモータ２１の起動によってコンデンサ５４の電圧が過度に低下することを回避することが可能となる。

図２に、本実施形態にかかる燃料ポンプ２０の起動にかかる処理の手順を示す。この処理は、マイコン６０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ１０において、ポンプ作動フラグＦが「０」であるか否かを判断する。ポンプ作動フラグＦは、燃料ポンプ２０の起動処理がなされることで燃料ポンプ２０が作動している状態において「１」となる。すなわち、この処理は、燃料ポンプ２０が起動されているか否かを判断するものである。このため、イグニッションスイッチがオンとされガソリン機関１０が始動される際には、この処理において肯定判断されることとなる。

ポンプ作動フラグＦが「０」となっていると判断されると、ステップＳ１２において、クランク角センサの検出値を取得する。続くステップＳ１４においては、クランク角センサの検出値に基づき把握されるクランク軸３０の回転速度が所定速度Ｎｔｈ以下であるか否かを判断する。この判断は、発電機４０による発電量が燃料ポンプ２０の起動等にとって十分か否かを判断するためのものである。すなわち、発電機４０の発電量は、回転速度が大きいほど多くなる傾向にあるため、回転速度に基づき発電量を把握する。

そして、回転速度が所定速度Ｎｔｈ以下であると判断されると、ステップＳ１６において、クランク軸３０の回転角度が、発電機４０の出力が上昇する規定回転角度（Ａ，Ｂ，Ｃ，…）であるか否かを判断する。ここで、規定回転角度（Ａ，Ｂ，Ｃ，…）は、先の図１に示した発電機４０の永久磁石４２及び固定子４４の相対的な回転角度に応じて発電機４０の出力が周期的に漸増及び漸減することに鑑みて設定されている。永久磁石４２がクランク軸３０と一体的に回転することから、クランク軸３０の回転角度から、永久磁石４２及び固定子４４の相対的な回転角度が定まる。このため、クランク軸３０の回転角度から、発電機４０の出力の上昇タイミングが定まる。本実施形態では、この性質に着目し、規定回転角度（Ａ，Ｂ，Ｃ，…）を予め常時記憶保持メモリ６２に記憶させておく。

上記ステップＳ１４において回転速度が所定速度Ｎｔｈより大きいと判断されるときや、ステップＳ１６において肯定判断されるときには、ステップＳ１８に移行する。ステップＳ１８においては、燃料ポンプ２０の起動指令信号をブラシレスモータ制御ＩＣ７０に出力する。これにより、ブラシレスモータ制御ＩＣ７０では、ブラシレスモータ２１に電流を流しつつ逆起電力を検出し、ロータの回転角度を検出する。そして、回転角度が検出されると、回転角度に応じてインバータ７４をスイッチング制御する。

上記ステップＳ１８の処理が完了すると、ステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０においては、ポンプ作動フラグを「１」とする。なお、ステップＳ１０、Ｓ１６の処理において否定判断されるときや、ステップＳ２０の処理が完了するときには、この一連の処理を一旦終了する。

図３に、上記処理の態様を例示する。詳しくは、図３（ａ）は、イグニッションスイッチの状態推移を示し、図３（ｂ）は、ガソリン機関１０に初期回転を付与するリコイルスタータの状態推移を示し、図３（ｃ）は、クランク角センサの出力に基づくクランク軸３０の回転角度の推移を示し、図３（ｄ）は、燃料ポンプ２０の状態推移を示す。また、図３（ｅ）は、レギュレータ４６の出力電圧の推移を示し、図３（ｆ）は、コンデンサ５４の電圧の推移を示し、図３（ｇ）は、燃料ポンプ２０の電流の推移を示す。

図示されるように、ユーザにより、イグニッションスイッチがオンとされ、キック式スタータが操作される。これにより、クランク軸３０が回転を開始することから、発電機４０による発電が開始される。ただし、このときの発電量は少ないことから、発電機４０の出力の漸増及び漸減をレギュレータ４６により適切に平滑化することはできず、発電機４０の出力の漸増に伴いレギュレータ４６の出力電圧は上昇する。また、発電機４０による発電に伴い、コンデンサ５４の電圧が上昇する。

一方、キック式スタータの回転に伴いクランク軸３０が回転することから、クランク角センサでは、タイミングロータ３６の回転を検出することができる。そして、クランク角センサによって検出される回転角度が規定回転角度Ａ，Ｂ，Ｃ，…となることで、燃料ポンプ２０を起動する。これにより、コンデンサ５４の電圧が大きく上昇するタイミングにて燃料ポンプ２０が起動されることとなり、燃料ポンプ２０の起動によるコンデンサ５４の電圧の低下を好適に抑制することができる。

なお、燃料ポンプ２０の起動に伴い、ブラシレスモータ２１に無理に電流を流そうとするため、起動直後にブラシレスモータ２１に流れる電流がピークとなる。そして、ロータの回転角度が検出されることで、回転角度に応じてインバータ７４がスイッチング制御されるようになると、ブラシレスモータ２１に流れる電流が減少して安定する。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

（１）ガソリン機関１０のクランク軸３０に連結される発電機４０の出力の上昇に同期して燃料ポンプ２０を起動させた。これにより、電気エネルギの不足の問題を回避することができる。

（２）クランク軸３０の回転角度の検出値が規定回転角度（Ａ，Ｂ，Ｃ，…）となるときに、燃料ポンプ２０を起動させた。これにより、発電機４０の出力の上昇に同期して燃料ポンプ２０を起動することができる。

（３）燃料ポンプ２０の備えるブラシレスモータ２１の回転角度を、ブラシレスモータ２１に生じる逆起電力に基づき位置情報生成部７１において検出し、検出される回転角度に基づき燃料ポンプ２０を起動する処理を行った。このため、回転角度が検出されるまでの間、ブラシレスモータ２１に無理に電流を流そうとするために消費電力が増加する。したがって、燃料ポンプ２０の起動に際して特に消費電力が大きくなる傾向にある。このため、上記各効果を特に好適に奏することのできる構成となっている。

（４）バッテリレスの車両に搭載されるエンジンシステムに本発明を適用した。これにより、燃料ポンプ２０の起動に際して必要な電力の確保が特に問題となりやすいため、上記各効果を特に好適に奏することのできる構成となっている。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

図４に、本実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す。なお、図４において、先の図１に示した部材と対応する部材については便宜上同一の符号を付している。本実施形態では、マイコン６０は、発電機４０の永久磁石４２及び固定子４４の相対角度とクランク軸３０の回転角度との関係情報を有しない。代わりに、本実施形態では、レギュレータ４６の出力電圧の検出値に基づき、燃料ポンプ２０を起動する。このため、マイコン６０では、レギュレータ４６の出力を、抵抗体８０及び抵抗体８２によって分圧して取り込む。

図５に、本実施形態にかかる燃料ポンプ２０の起動にかかる処理の手順を示す。この処理は、マイコン６０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図５において、先の図２に示した処理と同一の処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。

この一連の処理では、ステップＳ１０においてポンプ作動フラグが「０」であると判断されると、ステップＳ２２において、発電機４０の出力電圧（より正確には、レギュレータ４６の出力電圧Ｖｏ）を取得する。そして、ステップＳ２４においては、出力電圧Ｖｏが閾値電圧α以上であるか否かを判断する。この処理は、発電機４０の出力の上昇タイミングを判断するものである。このため、閾値電圧αは、発電量の少ないガソリン機関１０の始動時において、発電機４０の出力の上昇時に実現される電圧に応じて設定されている。

そしてステップＳ２４において出力電圧Ｖｏが閾値電圧α以上であると判断されると、ステップＳ１８に移行する。これに対し、出力電圧Ｖｏが閾値電圧α未満であるときには、この一連の処理を一旦終了する。

図６に、上記処理の態様を例示する。なお、図６（ａ）〜図６（ｇ）は、先の図３（ａ）〜図３（ｇ）と対応している。図示されるように、本実施形態では、レギュレータ４６の出力電圧Ｖｏが閾値電圧α以上となるとき、燃料ポンプ２０を起動する。

以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）、（３）、（４）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。

（５）出力電圧Ｖｏの検出値に基づき、燃料ポンプ２０を起動させた。これにより、発電機４０の出力が上昇するタイミングで燃料ポンプ２０を起動させることができる。

（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について、先の第２の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、燃料ポンプ２０の起動後、燃料ポンプ２０に供給される電流を一旦制限する。これにより、起動に伴い低下したコンデンサ５４の電圧の上昇を図る。

図７に、本実施形態にかかる燃料ポンプ２０の起動処理の手順を示す。この処理は、マイコン６０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図７において、先の図５に示した処理と同一の処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。

この一連の処理では、まずステップＳ２６において起動モードフラグが「０」であるか否かを判断する。起動モードフラグは、燃料ポンプ２０の起動から上記電流を制限する期間に渡って「０」となるフラグである。ガソリン機関１０の始動に際しては、起動モードフラグは「０」とされている。

ステップＳ２６において起動モードフラグが「０」であると判断されると、ステップＳ１０〜Ｓ２０の処理を行う。そして、ステップＳ２０の処理が完了するときやステップＳ１０において否定判断されるときには、ステップＳ２８において、カウンタＴＴをインクリメントする。このカウンタＴＴは、燃料ポンプ２０の起動からの経過時間を計時するものである。

続くステップＳ３０、Ｓ３２においては、カウンタＴＴが閾値ＴＭ１以上であるか否か、又は閾値ＴＭ２以上且つ閾値ＴＭ１未満であるか否かを判断する。ここで、閾値ＴＭ２は、燃料ポンプ２０の起動後、回転角度の検出がなされることでブラシレスモータ２１を流れる電流が安定するまでに要すると想定される時間に応じて設定されている。一方、閾値ＴＭ１は制限によってコンデンサ５４の電圧が十分な値となると想定される時間に応じて設定されている。

そして、カウンタＴＴが閾値ＴＭ２未満であるときには、燃料ポンプ２０の起動を優先させるべく、この処理を一旦終了する。これに対し、カウンタＴＴが閾値ＴＭ２以上であって且つ閾値ＴＭ１未満であるときには、ブラシレスモータ制御ＩＣ７０に対するＤｕｔｙ指令信号において、Ｄｕｔｙの指令値を小さくすることで、ブラシレスモータ２１に流れる電流を制限する。そして、カウンタＴＴが閾値ＴＭ１以上となると、ステップＳ３４において、起動モードフラグを「１」とする。これにより、上記電流制限が解除される。

以上説明した本実施形態によれば、先の第２の実施形態の上記各効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。

（６）燃料ポンプ２０の起動後、燃料ポンプ２０に供給される電流を一旦制限した。これにより、起動後の電気エネルギの消費量を低減することができ、ひいてはコンデンサ５４の電圧を早期に上昇させることができる。

（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態について、先の第２の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

図８に、本実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す。本実施形態では、バッテリ９０が搭載される。このため、制御装置５０の給電手段は、発電機４０及びバッテリ９０から構成される。なお、バッテリ９０の電圧は、抵抗体９２及び抵抗体９４によって分圧され、マイコン６０に取り込まれる。

図９に、本実施形態にかかる起動処理の手順を示す。この処理は、マイコン６０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図９において、先の図５と同一の処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。

この一連の処理では、ステップＳ１０において肯定判断されると、ステップＳ３８においてバッテリ９０の電圧Ｖｂが所定電圧γ以下であるか否かを判断する。この処理は、バッテリ９０に残存する電気エネルギが、燃料ポンプ２０を起動するために十分であるか否かを判断するものである。そして、所定電圧γ以下であると判断されると、ステップＳ２４において発電機４０の出力電圧Ｖｏが閾値電圧α以上であるか否かを判断する。そして、出力電圧Ｖｏが閾値電圧α以上であると判断されるときや、ステップＳ３８においてバッテリ９０の電圧が所定電圧γ以上であるときには、ステップＳ１８において燃料ポンプ２０を起動する。

以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１），（３）の効果や、先の第２の実施形態の上記（５）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。

（７）バッテリ９０の電圧が所定電圧γ以下であるとき、発電機４０の出力の上昇に同期して燃料ポンプ２０を起動することで、バッテリ９０に残存する電気エネルギが少量であるときであっても、燃料ポンプ２０を好適に起動することができる。しかも、バッテリ９０の電圧が所定電圧γを上回るときには発電機４０の出力にかかわらず燃料ポンプ２０を起動することで起動を迅速に行うことができる。

（第５の実施形態）
以下、第５の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、燃料ポンプ２０の起動から所定期間に渡って燃料ポンプ２０に供給される電流を制限することで、コンデンサ５４の電圧の極度の低下を回避する。図１０に、本実施形態にかかる燃料ポンプ２０の起動にかかる処理の手順を示す。この処理は、マイコン６０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図１０において、先の図２と同一の処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。

この一連の処理では、まずステップＳ４０において、起動モードフラグが「０」であるか否かを判断する。起動モードフラグは、燃料ポンプ２０が起動されてから所定期間が経過するまでは「０」となる。そして、起動モードフラグが「０」であると判断されるときには、ステップＳ１０〜Ｓ２０の処理を行った後、ステップＳ４２に移行する。このステップＳ４２においては、カウンタＣが所定値β以下であるか否かを判断する。ここで、カウンタＣは、電流を制限する期間をカウントするものであり、所定値βは、上記電流を制限する期間を定めるものである。

そして、ステップＳ４２において否定判断されるときには、所定期間が経過したとしてステップＳ４４において、Ｄｕｔｙ指令信号のＤｕｔｙ値を、通常のＤｕｔｙ値Ｄ２として且つ起動モードフラグを「１」とする。これに対し、ステップＳ４２において所定値β以下であると判断されるときには、ステップＳ４６においてＤｕｔｙ指令信号の値をＤｕｔｙ値Ｄ２よりも小さいＤｕｔｙ値Ｄ１とし、ステップＳ４８においてカウンタをインクリメントする。

なお、ステップＳ４０において否定判断されるときや、ステップＳ４４、Ｓ４８の処理が完了するときには、この一連の処理を一旦終了する。

以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（３）、（４）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。

（８）燃料ポンプ２０の起動から所定期間に渡って燃料ポンプ２０に供給される電流を制限することで、起動に伴う電気エネルギの消費量を抑制することができ、ひいては、コンデンサ５４の電圧の過度の低下を回避することができる。したがって、コンデンサ５４の電圧が過度に低下することによる燃料ポンプ２０の起動性の低下を回避することができる。

（第６の実施形態）
以下、第６の実施形態について、先の第４の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、バッテリ９０の電圧が低下するとき、燃料ポンプ２０に与える電流を制限する機能を更に設ける。これにより、バッテリ９０の電圧が更に低下することを抑制することができ、ひいてはマイコン６０の内部処理の信頼性を維持することができないとしてマイコン６０にリセットがかけられることを回避する。図１１に、本実施形態にかかる燃料ポンプ２０の駆動にかかる処理の手順を示す。この処理は、マイコン６０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ５０においてバッテリ９０の電圧Ｖｂを取得する。そして、ステップＳ５２において、バッテリ９０の電圧Ｖｂが予め定められた電圧ε以下であるか否かを判断する。この処理は、バッテリ９０の電圧が低いために、消費電力によってはマイコン６０にリセットがかけられる懸念がある状況であるか否かを判断するものである。

ステップＳ５２において否定判断されるときには、ステップＳ５４において、Ｄｕｔｙ指令信号を通常のＤｕｔｙ値ＤＨとする。これに対し、ステップＳ５２において肯定判断されるときには、燃料ポンプ２０の消費電力を低減すべく、ステップＳ５６において、ブラシレスモータ制御ＩＣ７０に、Ｄｕｔｙ値ＤＨよりも小さいＤｕｔｙ値ＤＬとするようにＤｕｔｙ指令信号を出力する。

以上説明した本実施形態によれば、先の第４の実施形態の上記効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。

（９）バッテリ９０の電圧が予め定められた電圧ε以下であるとき、燃料ポンプ２０に流れる電流を制限することで、バッテリ９０の電圧の更なる低下を好適に抑制することができる。これにより、マイコン６０がリセットされることを回避することができる。

（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・第１の実施形態において、第３の実施形態に例示したように、起動後に電流制限する処理を行ってもよい。

・第４の実施形態において、第３の実施形態に例示したように、起動後に電流制限する処理を行ってもよい。

・第４の実施形態において、先の図２のステップＳ１６の処理を採用してもよい。この場合、バッテリ９０を備えていることから、常時記憶保持メモリ６２としては、イグニッションスイッチの状態やマイコン６０の状態にかかわらず給電状態が常時維持されるバックアップＲＡＭ等であってもよい。常時記憶保持メモリ６２は、要は、イグニッションスイッチの状態やマイコン６０の状態にかかわらず常時記憶を保持するメモリであればよい。

・第５の実施形態における起動タイミングを、第１〜第３の実施形態に例示した態様にて設定してもよい。

・燃料ポンプ２０としては、センサレスタイプのブラシレスモータ２１を備えるものに限らない。例えばブラシモータを備えるものであっても、発電機４０の出力の上昇に同期して燃料ポンプ２０を起動することで、燃料ポンプ２０を好適に起動することができる。

・その他、車両としては、自動２輪車に限らず、４輪車であってもよい。

第１の実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す図。 同実施形態にかかる燃料ポンプの起動の処理手順を示すフローチャート。 上記処理による起動態様を例示するタイムチャート。 第２の実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す図。 同実施形態にかかる燃料ポンプの起動の処理手順を示すフローチャート。 上記処理による起動態様を例示するタイムチャート。 第３の実施形態にかかる燃料ポンプの起動の処理手順を示すフローチャート。 第４の実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す図。 同実施形態にかかる燃料ポンプの起動の処理手順を示すフローチャート。 第５の実施形態にかかる燃料ポンプの起動の処理手順を示すフローチャート。 第６の実施形態にかかる燃料ポンプの起動の処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１０…ガソリン機関、２０…燃料ポンプ、２１…ブラシレスモータ、３０…クランク軸、４０…発電機、５０…制御装置、６０…マイコン（燃料ポンプの駆動装置の一実施形態）。

Claims (6)

1. 燃料タンク内の燃料を汲み上げて内燃機関の燃料噴射弁に供給する電動式の燃料ポンプについて、これを駆動する燃料ポンプの駆動装置において、
   前記内燃機関の出力軸に連結される発電機の出力の上昇に同期して前記燃料ポンプを起動させる起動手段を備え、
   前記起動手段は、前記発電機内における固定子及びロータの相対的な回転角度と前記出力軸の回転角度との関係情報を記憶する記憶手段を備え、前記出力軸の回転角度の検出値及び前記関係情報に基づき前記出力の上昇タイミングを把握しつつ、前記燃料ポンプを起動させることを特徴とする燃料ポンプの駆動装置。
2. 前記起動手段による前記燃料ポンプの起動後、前記燃料ポンプに供給される電流を一旦制限する制限手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の燃料ポンプの駆動装置。
3. 前記燃料ポンプの起動から所定期間に渡って前記燃料ポンプに供給される電流を制限する制限手段を更に備えることを特徴とする請求項１または２記載の燃料ポンプの駆動装置。
4. 前記燃料ポンプの備えるモータの回転角度を該モータに生じる逆起電力に基づき検出する検出手段を更に備え、
   前記起動手段は、前記検出手段によって検出される回転角度に基づき前記燃料ポンプを起動する処理を行うことを特徴とする請求項１または２記載の燃料ポンプの駆動装置。
5. 前記内燃機関がバッテリレスの車両に搭載されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料ポンプの駆動装置。
6. 当該駆動装置に給電するバッテリの電圧が予め定められた電圧以下であるとき、前記燃料ポンプに供給する電流を制限する手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料ポンプの駆動装置。

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