JPH0693934A - 直流モータ駆動系の異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直流モータの電源供給経路に駆動電流検出用
の抵抗器を設けることなく、且つ直流モータの両端の電
圧を夫々検出することなく、直流モータ及びその駆動系
の異常を検出できる直流モータ駆動系の異常検出装置を
提供する。 【構成】 直流モータを駆動源とする燃料ポンプ２に、
ヒューズ４，エンジンのイグニッションスイッチ６，燃
料ポンプ駆動用のリレースイッチ８を介してバッテリ電
圧＋Ｂを印加することにより、燃料ポンプ２を駆動する
装置において、リレースイッチ８から燃料ポンプ２まで
の電源供給経路（端子Ｔａ−Ｔｂ間）での電圧降下量△
Ｖを検出し、この電圧降下量△Ｖが予め設定された正常
時の電圧範囲から外れたときに、燃料ポンプ２のロッ
ク，断線，短絡、及びバッテリから燃料ポンプ２までの
ハーネス系の断線，短絡を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直流モータ及びその駆
動系の異常を検出する直流モータ駆動系の異常検出装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、直流モータを駆動源とする燃
料ポンプの異常を検出する装置として、燃料ポンプの駆
動電流を抵抗器を介して電圧値として検出し、その検出
電圧が正常値から外れている場合に、燃料ポンプ（即ち
直流モータ）及びその駆動系の異常を判定する装置が知
られている（実開平３−１２６０号公報）。

【０００３】しかし、こうした従来装置では、直流モー
タの電源供給経路に駆動電流検出用の抵抗器を直列接続
するようにしているので、直流モータの駆動中には、抵
抗器に常時電流が流れることとなり、抵抗器による消費
電力が大きくなるといった問題があった。

【０００４】また、このように直流モータの電源供給経
路に駆動電流検出用の抵抗器を直列接続した場合には、
その抵抗器から多量の熱が発生するため、この熱を放出
するための放熱板等が必要となり、装置が大型化すると
いう問題があった。一方、従来より、こうした問題を解
決するために、直流モータを駆動源とする燃料ポンプの
電源側端子電圧及び接地側端子電圧を夫々検出し、接地
側電圧が第１設定値以上で、且つ両端子電圧の差が第２
設定値以上であるときに正常と判断し、それ以外のとき
に燃料ポンプの異常を判断することにより、駆動電流検
出用の抵抗器を使用することなく、燃料ポンプ，延いて
は直流モータの異常を検出できるようにした装置もある
（特開昭６３−８８２８６号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この装置で
は、直流モータの両端の電圧を夫々検出する必要がある
ため、電圧検出回路を２つ設けなければならず、回路面
積が大きくなると共に、コストアップになるといった問
題があった。

【０００６】本発明はこうした問題に鑑みなされたもの
で、上記前者の装置のように直流モータの電源供給経路
に駆動電流検出用の抵抗器を設けることなく、しかも上
記後者の装置のように直流モータの両端の電圧を夫々検
出することなく、直流モータ及びその駆動系の異常を検
出することができる、直流モータ駆動系の異常検出装置
を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた本発明は、直流モータ及び該直流モータに
電源供給を行なう電源供給経路の異常を検出する直流モ
ータ駆動系の異常検出装置であって、駆動電源から上記
直流モータまでの電源供給経路上での電圧降下量を検出
する検出手段と、該検出された電圧降下量が予め設定さ
れた所定範囲から外れているとき、上記直流モータ及び
電源供給経路の異常を判定する異常判定手段と、を備え
たことを特徴としている。

【０００８】

【作用及び発明の効果】このように本発明の直流モータ
駆動系の異常検出装置においては、検出手段が、駆動電
源から直流モータまでの電源供給経路上での電圧降下量
を検出し、異常判定手段が、その検出された電圧降下量
が予め設定された所定範囲から外れているときに、直流
モータ及び電源供給経路の異常を判定する。

【０００９】このため、本発明によれば、従来のよう
に、直流モータの電源供給経路に駆動電流検出用の抵抗
器を設けることなく、しかも直流モータの両端の電圧を
夫々検出することなく、直流モータ及び電源供給経路の
異常を検出することができるようになる。

【００１０】なお、駆動電源から直流モータまでの電源
供給経路上での電圧降下量から直流モータ及び電源供給
経路の異常を検出できる理由は、次の通りである。即
ち、まず直流モータが短絡した場合、直流モータの内部
抵抗が低下して電源供給経路に流れる電流が増加するた
め、電源供給経路上での電圧降下量は通常より大きくな
る。また、直流モータがロックして回転しなくなった場
合には、直流モータの回転時にモータ内部に発生する逆
起電力が発生しなくなるため、直流モータの短絡時と同
様、電源供給経路に流れる電流が増加し、電源供給経路
上での電圧降下量は通常より大きくなる。一方、直流モ
ータが断線した場合には、直流モータ，延いては電源供
給経路に電流が流れなくなるため、電源供給経路上で電
圧降下は生じなくなり、その値（即ち電圧降下量）は０
になる。

【００１１】また次に、駆動電源から直流モータまでの
電源供給経路の内、検出手段が電圧降下量を検出する端
子間で、電源供給経路が短絡（アースに接続）又は断線
した場合には、検出手段にて検出される電圧降下量は略
電源電圧となって通常より大きくなる。一方、駆動電源
から直流モータまでの電源供給経路の内、検出手段が電
圧降下量を検出する端子より駆動電源側で、電源供給経
路が短絡（アースに接続）又は断線した場合には、検出
手段が電圧降下量を検出する端子間に電流が流れないた
め、その電圧降下量は０となる。

【００１２】従って、異常判定手段が異常判定を行なう
電圧範囲を、正常時の電圧範囲に基づき設定しておけ
ば、検出手段が検出する電圧降下量から、直流モータの
ロック，短絡，断線、及び電源供給経路の短絡，断線と
いった、直流モータ駆動系で生じる全ての異常を検出す
ることができるようになるのである。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず図１は本発明が適用された燃料ポンプ駆動装置
の全体構成を表す概略構成図である。

【００１４】燃料ポンプ（Ｆ／Ｐ）２は、図示しない車
両用エンジンに燃料を噴射供給する燃料噴射弁に燃料を
圧送するためのものであり、直流モータとその直流モー
タの回転により燃料タンクから燃料を汲み上げ圧送する
圧送機構とからなっている。そしてこの燃料ポンプ２
（詳しくは燃料ポンプの駆動源となる直流モータ）の一
端は接地されており、その他端に、ヒューズ４，エンジ
ンのイグニッションスイッチ６，燃料ポンプ駆動用のリ
レースイッチ８を介してバッテリ電圧＋Ｂを印加するこ
とにより、燃料ポンプ２を駆動できるようにされてい
る。

【００１５】なお、燃料ポンプ駆動用のリレースイッチ
８は、燃料ポンプ２を駆動するか否かを切り換えるため
のものであり、エンジン制御用の電子制御装置２０によ
りＯＮ・ＯＦＦ状態が切り換えられると共に、エンジン
の始動時にはスタータにより強制的にＯＮされる。

【００１６】次に、エンジン制御用の電子制御装置２０
は、ＣＰＵ２０ａ、ＲＯＭ２０ｂ、ＲＡＭ２０ｃ、バッ
クアップＲＡＭ２０ｄ、これら各部を結ぶバスライン２
０ｅ、及び、上述のヒューズ４及びイグニッションスイ
ッチ６を介してバッテリ電圧＋Ｂを受けて内部回路に定
電圧を供給する電源回路２０ｆ等を備えた周知のマイク
ロコンピュータとして構成されている。

【００１７】そしてこの電子制御装置２０は、エンジン
回転数ＮＥ，吸気管圧力ＰＡ，冷却水温ＴＨＷ等のエン
ジンの運転状態を検出する各種センサからの検出信号に
基づき、エンジンへの燃料噴射量や点火時期を制御する
周知のエンジン制御を実行すると共に、必要に応じて上
記リレースイッチ８をＯＮして燃料ポンプ２を駆動する
燃料ポンプ２の駆動制御、及び本発明にかかわる主要な
処理である燃料ポンプ２の駆動系の異常検出処理を実行
する。

【００１８】また電子制御装置２０には、こうした燃料
ポンプ２の駆動制御や異常検出処理を実行するために、
上記リレースイッチ８を駆動するための駆動信号を出力
する出力回路２２、リレースイッチ８の燃料ポンプ２側
の端子Ｔａ及び燃料ポンプ２のリレースイッチ８側の端
子Ｔｂに夫々接続されて、端子Ｔａ−Ｔｂ間の電位差
（即ちリレースイッチ８から燃料ポンプ２までの電源供
給経路上での電圧降下量）△Ｖを検出する検出手段とし
ての入力回路２４、入力回路２４にて検出された電圧降
下量△Ｖをデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路２
６、及び、燃料ポンプ２の駆動系の異常を検出した際に
警告灯３０，３１を点灯して異常を報知するための駆動
回路２８，２９が備えられている。なお、駆動回路２
８，２９により夫々点灯される２個の警告灯３０，３１
の内、警告灯３１は、燃料ポンプ２の断線を警告するた
めの断線警告灯であり、警告灯３１は燃料ポンプ２の短
絡（ショート）及びロックを警告するためのショート・
ロック警告灯である。

【００１９】次に、上記のように構成された電子制御装
置２０にて実行される異常検出処理について説明する。
まず、この異常検出処理は、電子制御装置２０におい
て、リレースイッチ８がＯＮ状態で燃料ポンプ２が通電
されているときに、エンジン制御のために実行される燃
料噴射量や点火時期等の制御量を算出する制御量算出処
理と共にメインルーチンの一つとして実行される処理で
ある。

【００２０】そして、この異常検出処理が開始される
と、図２に示す如く、まずステップ１１０にて、入力回
路２４により検出された上記端子Ｔａ−Ｔｂ間の電位差
（即ち電圧降下量）△Ｖを読み込む。次に、続くステッ
プ１２０では、ステップ１１０にて読み込んだ電位差△
Ｖが予め設定された上限値ＶTHS を越えているか否かを
判断し、電位差△Ｖが上限値ＶTHS を越えていなけれ
ば、続くステップ１３０に移行して、電位差△Ｖが予め
設定された下限値ＶTHO を越えているか否かを判断す
る。

【００２１】なお、下限値ＶTHO 及び上限値ＶTHS は、
図１に示すバッテリから燃料ポンプ２までのハーネス系
及び燃料ポンプ系（Ｆ／Ｐ系）が共に正常である場合に
端子Ｔａ−Ｔｂ間に生じる電位差△Ｖの正常範囲を実験
或は計算により設定し、図３に示す如く、その正常範囲
の最小値ＶILより若干低い値を下限値ＶTHO とし、正常
範囲の最大値ＶIHより若干高い値を上限値ＶTHS とする
ことにより、予め設定されている。

【００２２】そして、上記ステップ１３０にて、端子Ｔ
ａ−Ｔｂ間の電位差△Ｖが、下限値ＶTHO を越えている
と判断された場合には、燃料ポンプ系及びハーネス系が
共に正常であると判断して、そのまま当該異常検出処理
を終了する。一方、上記ステップ１３０にて、端子Ｔａ
−Ｔｂ間の電位差△Ｖが、下限値ＶTHO を越えていない
と判断された場合には、燃料ポンプ系が断線したか、或
はバッテリから端子Ｔａまでのハーネス系が短絡又は断
線したと判断する。

【００２３】つまり、図３に示す如く、燃料ポンプ系に
断線が生じた場合には、端子Ｔａ−Ｔｂ間に電流が流れ
ず、その電位差△Ｖは０（図に示すＶ０）となり、ま
た、バッテリから端子Ｔａまでのハーネス系（＋ＢＴａ
間）に短絡（アースに接続）又は断線が生じた場合に
も、端子Ｔａ−Ｔｂ間に電流が流れず、その電圧差△Ｖ
は０（図に示すＶ０）となるため、本実施例では、電位
差△Ｖが下限値ＶTHO 以下である場合には、燃料ポンプ
系が断線したか、或は端子Ｔａよりバッテリ側のハーネ
ス系が短絡又は断線したと判断するのである。

【００２４】そして、このようにステップ１３０にて、
燃料ポンプ２の断線等の異常が判定されると、ステップ
１４０にて、燃料ポンプ２の断線を表す断線警告灯３０
を点灯し、ステップ１５０にて、その旨をバックアップ
ＲＡＭ２０ｄに記憶した後、当該異常検出処理を終了す
る。

【００２５】また次に、ステップ１２０にて、端子Ｔａ
−Ｔｂ間の電位差△Ｖが、上限値ＶTHS を越えたと判断
された場合には、燃料ポンプ系が短絡又はロックした
か、或は端子Ｔａ−Ｔｂ間が短絡又は断線したと判断す
る。つまり、図３に示す如く、燃料ポンプ系が短絡（ア
ースに接続）した場合には、燃料ポンプ２，延いては端
子Ｔａ−Ｔｂ間に流れる電流が増加するため、端子Ｔａ
−Ｔｂ間の電位差△Ｖは通常より大きいＶＨとなり、ま
た、燃料ポンプ系がロックして内部の直流モータが回転
しなくなった場合には、直流モータの回転時にモータ内
部に発生する逆起電力が発生しなくなるため、端子Ｔａ
−Ｔｂ間に流れる電流が増加して、端子Ｔａ−Ｔｂ間の
電位差△Ｖは通常より大きいＶLLからＶHLの範囲内とな
り、また更に、端子Ｔａ−Ｔｂ間が断線又は短絡（アー
スに接続）した場合にも、端子Ｔａ−Ｔｂ間の電位差△
Ｖは通常より大きいＶＨとなるため、本実施例では、電
位差△Ｖが上限値ＶTHS を越えている場合には、燃料ポ
ンプ系が短絡又はロックしたか、或は端子Ｔａ−Ｔｂ間
が短絡又は断線したと判断するのである。

【００２６】なお、こうした異常判定を行なう場合、図
３に示す如く、ＶLHとＶＨとの間にロック判定基準電圧
ＶTHR を設定し、電圧差△Ｖが上限値ＶTHS を越えてい
る場合には、更に、電圧差△Ｖがこのロック判定基準電
圧ＶTHR 以下であるか否かを判断するようにすれば、燃
料ポンプ２のロック時にのみ電圧差△Ｖがロック判定基
準電圧ＶTHR 以下となるので、燃料ポンプ２のロックの
みを特定検出することができるようになる。

【００２７】そして、このようにステップ１２０にて、
燃料ポンプ２の短絡・ロック等の異常が判定されると、
ステップ１６０にて、燃料ポンプ２の短絡・ロックを表
す短絡・ロック警告灯３１を点灯し、ステップ１７０に
て、その旨をバックアップＲＡＭ２０ｄに記憶した後、
当該異常検出処理を終了する。

【００２８】このように本実施例においては、直流モー
タを駆動源とする燃料ポンプ２の駆動系の異常を、バッ
テリから燃料ポンプ２までの電源供給経路上の端子Ｔａ
−Ｔｂ間の電位差（即ち電圧降下量）△Ｖに基づき検出
するようにしている。このため、本実施例によれば、従
来のように、燃料ポンプの電源供給経路に駆動電流検出
用の抵抗器を設けることなく、しかも燃料ポンプの両端
の電圧を夫々検出することなく、燃料ポンプ２及びその
電源供給経路の異常を検出することができるようにな
る。

【００２９】なお、上記実施例では、直流モータを駆動
源とする燃料ポンプ２の異常を検出する場合について説
明したが、本発明は、直流モータを使用している装置で
あれば適用でき、上記実施例と同様の効果を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された燃料ポンプ駆動装置の全体
構成を表す概略構成図である。

【図２】電子制御装置２０で実行される異常検出処理を
表すフローチャートである。

【図３】異常検出処理による異常判定動作を説明する説
明図である。

【符号の説明】

２…燃料ポンプ ４…ヒューズ ６…イグニッショ
ンスイッチ ８…リレースイッチ ２０…電子制御装置 ２４…
入力回路 ３０，３１…警告灯 Ｔａ，Ｔｂ…端子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流モータ及び該直流モータに電源供給
   を行なう電源供給経路の異常を検出する直流モータ駆動
   系の異常検出装置であって、 駆動電源から上記直流モータまでの電源供給経路上での
   電圧降下量を検出する検出手段と、 該検出された電圧降下量が予め設定された所定範囲から
   外れているとき、上記直流モータ及び電源供給経路の異
   常を判定する異常判定手段と、 を備えたことを特徴とする直流モータ駆動系の異常検出
   装置。