(57)【要約】【課題】作動頻度が低い一部の燃料ポンプの固着防止を図ることが可能な燃料ポンプ制御装置を提供する。【解決手段】第１及び第２の燃料ポンプ３、４から吐出される燃料を合流させて内燃機関１に供給可能な燃料供給装置２に適用される燃料ポンプ制御装置６において、一部の燃料ポンプ４の作動頻度が他の燃料ポンプ３の作動頻度よりも低くなるように内燃機関が必要とする燃料量に応じて複数の燃料ポンプ３、４のそれぞれを作動させる第１のポンプ制御手段と、第１のポンプ制御手段による制御では一部の燃料ポンプ４が停止する条件下にて、当該一部の燃料ポンプ４を作動させる第２のポンプ制御手段とを設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の燃料ポンプから吐出される燃料を合流させて内燃機関に供給可能な燃料供給装置に適用される内燃機関の燃料ポンプ制御装置において、
一部の燃料ポンプの作動頻度が他の燃料ポンプの作動頻度よりも低くなるように前記内燃機関が必要とする燃料量に応じて前記複数の燃料ポンプのそれぞれを作動させる第１のポンプ制御手段と、
前記第１のポンプ制御手段による制御では前記一部の燃料ポンプが停止する条件下にて、当該一部の燃料ポンプを作動させる第２のポンプ制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料ポンプ制御装置。
【請求項２】
前記複数の燃料ポンプとして、第１の燃料ポンプと、該第１の燃料ポンプよりも最大吐出量が小さい第２の燃料ポンプとが設けられ、
前記第１のポンプ制御手段は、前記内燃機関が必要とする燃料量が所定値以上の場合に前記第１及び第２の燃料ポンプを作動させ、前記必要とする燃料量が前記所定値未満の場合には前記第２の燃料ポンプを停止させることにより、前記第２の燃料ポンプの作動頻度が前記第１の燃料ポンプの作動頻度よりも低くなるように前記第１及び第２の燃料ポンプのそれぞれを制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプ制御装置。
【請求項３】
前記第２のポンプ制御手段は、前記内燃機関が安定した状態にあるときに前記第２の燃料ポンプを作動させることを特徴とする請求項２に記載の燃料ポンプ制御装置。
【請求項４】
前記第２のポンプ制御手段は、前記内燃機関が停止し、又はアイドル状態にあるときに、当該内燃機関が安定した状態にあるとして、前記第２の燃料ポンプを作動させることを特徴とする請求項３に記載の燃料ポンプ制御装置。
【請求項５】
前記第２のポンプ制御手段は、前記内燃機関の始動が予測された場合に前記第２の燃料ポンプを作動させることを特徴とする請求項２に記載の燃料ポンプ制御装置。
【請求項６】
前記第２のポンプ制御手段は、前記内燃機関のイグニッションスイッチがオンされた場合に前記始動が予測されたものとして前記第２の燃料ポンプを作動させることを特徴とする請求項５に記載の燃料ポンプ制御装置。
【請求項７】
前記内燃機関が車両の走行用動力源であり、前記第２のポンプ制御手段は、車両の運転席への乗員の乗り込み動作が検出された場合に前記始動が予測されたものとして前記第２の燃料ポンプを作動させることを特徴とする請求項５に記載の燃料ポンプ制御装置。
【請求項８】
前記第２のポンプ制御手段は、前記内燃機関の始動が予測された場合でかつ該内燃機関の温度が所定の高温域にある場合に前記第１の燃料ポンプ及び前記第２の燃料ポンプの両者を作動させることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一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、複数の燃料ポンプを制御する内燃機関の燃料ポンプ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｖ型エンジンに適用される燃料ポンプ制御装置として、一対のバンクに対応して一対の高圧燃料ポンプが設けられるとともに、それらの高圧燃料ポンプからの高圧燃料が導かれる各バンクの高圧燃料配管が接続パイプで相互に接続され、エンジンが必要とする燃料量が少ない場合には一方の高圧燃料ポンプの作動を停止させることにより、ポンプ作動音の低減等を図った燃料ポンプ制御装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２１３３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、一部の燃料ポンプの作動頻度を他の燃料ポンプの作動頻度よりも低下させると、その作動頻度が低い燃料ポンプの可動部分に固着が生じ易くなる。その結果、全ポンプを作動させる必要が生じた場合に必要な燃料量が確保できないおそれが高まるといった不都合が生じ得る。
【０００４】
そこで、本発明は、複数の燃料ポンプをそれらの間で作動頻度に差が生じるように制御する場合において、作動頻度が低い燃料ポンプの固着防止を図ることが可能な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】
【０００５】
本発明は、複数の燃料ポンプから吐出される燃料を合流させて内燃機関に供給可能な燃料供給装置に適用される内燃機関の燃料ポンプ制御装置において、一部の燃料ポンプの作動頻度が他の燃料ポンプの作動頻度よりも低くなるように前記内燃機関が必要とする燃料量に応じて前記複数の燃料ポンプのそれぞれを作動させる第１のポンプ制御手段と、前記第１のポンプ制御手段による制御では前記一部の燃料ポンプが停止する条件下にて、当該一部の燃料ポンプを作動させる第２のポンプ制御手段と、を備えることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００６】
本発明の燃料ポンプ制御装置によれば、内燃機関が必要とする燃料量に応じて第１のポンプ制御手段が一部の燃料ポンプを停止させ、あるいは全ての燃料ポンプを作動させることにより、内燃機関に適切な量の燃料が供給される。そして、第１のポンプ制御手段による制御では一部の燃料ポンプが停止する条件下において、第２のポンプ制御手段がその燃料ポンプを適宜に作動させることにより、その作動頻度が低い燃料ポンプの固着防止を図ることができる。
【０００７】
本発明の燃料ポンプ制御装置の一形態においては、前記複数の燃料ポンプとして、第１の燃料ポンプと、該第１の燃料ポンプよりも最大吐出量が小さい第２の燃料ポンプとが設けられ、前記第１のポンプ制御手段は、前記内燃機関が必要とする燃料量が所定値以上の場合に前記第１及び第２の燃料ポンプを作動させ、前記必要とする燃料量が前記所定値未満の場合には前記第２の燃料ポンプを停止させることにより、前記第２の燃料ポンプの作動頻度が前記第１の燃料ポンプの作動頻度よりも低くなるように前記第１及び第２の燃料ポンプのそれぞれを制御してもよい（請求項２）。
【０００８】
この形態によれば、内燃機関が必要とする燃料量が所定値以上に増加した場合に第１の燃料ポンプ及び第２の燃料ポンプが作動し、所定値未満の場合には第２の燃料ポンプが停止する。そして、必要とする燃料量が所定値未満の状態でも、第２のポンプ制御手段が第２の燃料ポンプを適宜に作動させるため、第２の燃料ポンプの固着防止が図られる。
【０００９】
なお、第１のポンプ制御手段による制御下では停止しているべき第２の燃料ポンプが第２のポンプ制御手段の制御に従って作動した場合、内燃機関に供給される燃料圧力が上昇し、内燃機関の燃料噴射弁からの燃料噴射量が増加することがある。燃料噴射量の増加が内燃機関の運転状態に与える影響を抑えるため、前記第２のポンプ制御手段は、前記内燃機関が安定した状態にあるときに前記第２の燃料ポンプを作動させてもよい（請求項３）。
【００１０】
さらに、前記第２のポンプ制御手段は、前記内燃機関が停止し、又はアイドル状態にあるときに、当該内燃機関が安定した状態にあるとして、前記第２の燃料ポンプを作動させてもよい（請求項４）。内燃機関が停止している状態であれば第２の燃料ポンプを作動させても内燃機関の運転状態には影響が及ばない。また、アイドル状態で運転されている場合も燃料量の増加が運転状態に与える影響は相対的に少ない。
【００１１】
さらに、前記第２のポンプ制御手段は、前記内燃機関の始動が予測された場合に前記第２の燃料ポンプを作動させてもよい（請求項５）。内燃機関の始動が予測された場合、実際に内燃機関が運転を開始する時期に先行して第２の燃料ポンプを作動させることにより、内燃機関の運転状態に与える影響を抑えつつ第２の燃料ポンプの作動頻度を高めてその固着防止を図ることができる。また、運転開始に先行して第２の燃料ポンプを作動させることにより、内燃機関の始動時における高圧燃料系の燃料圧力を高めることができる。これにより、内燃機関が停止している間に高圧燃料系の燃料圧力が低下した場合でも、始動初期に適正な燃料圧力を確保して始動時に適切な量の燃料を内燃機関に噴射することができる。
【００１２】
内燃機関の始動の予測は様々な手法によってこれを実現することができる。例えば、前記第２のポンプ制御手段は、前記内燃機関のイグニッションスイッチがオンされた場合に前記始動が予測されたものとして前記第２の燃料ポンプを作動させてもよい（請求項６）。イグニッションスイッチがオンされた場合、これに続いて内燃機関の運転が開始される蓋然性が極めて高い。従って、内燃機関の始動を確実に予測して第２の燃料ポンプの作動タイミングを適切に設定することができる。また、内燃機関が車両の走行用動力源である場合、前記第２のポンプ制御手段は、車両の運転席への乗員の乗り込み動作が検出された場合に前記始動が予測されたものとして前記第２の燃料ポンプを作動させてもよい（請求項７）。この場合には、第２の燃料ポンプが作動を開始してから内燃機関が実際に始動するまでの時間長を十分に確保できる利点がある。
【００１３】
さらに、前記第２のポンプ制御手段は、前記内燃機関の始動が予測された場合でかつ該内燃機関の温度が所定の高温域にある場合に前記第１の燃料ポンプ及び前記第２の燃料ポンプの両者を作動させてもよい（請求項８）。始動予測に合わせて両ポンプを作動させることにより、内燃機関の高圧燃料系の燃料圧力を十分に上昇させ、圧力不足に起因するベーパーロックといった不都合の発生を回避することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上に説明したように、本発明の燃料ポンプ制御装置によれば、内燃機関が必要とする燃料量に応じて第１のポンプ制御手段が複数の燃料ポンプを適宜に使い分けて制御することにより内燃機関に適切な量の燃料を供給する一方で、その第１のポンプ制御手段による制御では一部の燃料ポンプが停止する条件下において、第２のポンプ制御手段がその燃料ポンプを適宜に作動させることにより、一部の燃料ポンプの作動頻度が他の燃料ポンプの作動頻度よりも低下する場合でも、その作動頻度が低い燃料ポンプの固着防止を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の一形態に係る燃料ポンプ制御装置を内燃機関の一例としてのＶ型エンジン（以下、エンジンと略称することがある。）に適用した例を示している。エンジン１は車両に走行用の動力源として搭載されるもので、左右一対のバンク１Ｌ、１Ｒを有している。バンク１Ｌ、１Ｒには適宜数の気筒が設けられるが、それらの図示は省略した。エンジン１には燃料供給装置２及び制御装置６が設けられている。燃料供給装置２は第１の燃料ポンプ３及び第２の燃料ポンプ４を備えている。それらの燃料ポンプ３、４から吐出される燃料は共通の燃料供給経路５で合流し、さらに、その燃料供給経路５からバンク１Ｌ、１Ｒのそれぞれの高圧燃料配管（不図示）に分配される。高圧配管に蓄えられた高圧燃料は気筒毎に設けられた不図示の燃料噴射弁から各気筒に噴射される。なお、高圧配管から燃料噴射弁に至る部分の構成は周知の内燃機関のそれらと同様でよい。
【００１６】
制御装置６は一対のエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと呼ぶ。）７Ｌ、７Ｒを備えている。ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、所定の制御プログラムに従ってエンジン１の運転状態を制御するコンピュータユニットである。ＥＣＵ７Ｌは左バンク１Ｌの制御を担当し、ＥＣＵ７Ｒは右バンク１Ｒの制御を担当する。つまり、本形態では、エンジン１の運転状態がバンク１Ｌ、１Ｒ毎に区分してＥＣＵ７Ｌ、７Ｒにより制御される。ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは所定の通信回線８を介して互いに接続されており、その通信回線８を介して制御に必要な各種の情報を交換することができる。
【００１７】
ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは燃料ポンプ３、４の制御も担当する。本形態では、第１の燃料ポンプ３の動作が右バンク１Ｒに対応するＥＣＵ７Ｒにて制御され、第２の燃料ポンプ４の動作が左バンク１Ｌに対応するＥＣＵ７Ｌにて制御される。つまり、ＥＣＵ７Ｒは第１の制御ユニットに相当し、ＥＣＵ７Ｌは第２の制御ユニットに相当する。そして、第１の燃料ポンプ３とＥＣＵ７Ｒとによって一組の制御系統が形成され、第２の燃料ポンプ４とＥＣＵ７Ｌとによって他の一組の制御系統が形成される。言い換えれば、燃料ポンプ３、４は２つの制御系統に区分してＥＣＵ７Ｒ、７Ｌにより制御される。
【００１８】
図２は燃料供給装置２の詳細を示している。燃料供給装置２は燃料タンク１０を含み、その燃料タンク１０の内部は第１室１０ａ及び第２室１０ｂに区分されている。第１室１０ａにはサブタンク１１が設置され、そのサブタンク１１の内部に燃料ポンプ３、４が設置されている。サブタンク１１には、第１室１０ａ及び第２室１０ｂに蓄えられた燃料をサブタンク１１内にそれぞれ吸い込む第１のジェットポンプ１２ａ及び第２のジェットポンプ１２ｂが設けられている。燃料ポンプ３、４の吸込み側にはサブタンク１１の内部の燃料を濾過するサクションフィルタ１３が接続されている。上述したように、燃料ポンプ３、４の吐出側は共通の燃料供給経路５に接続されている。燃料供給経路５には燃料フィルタ１４が設けられ、その燃料フィルタ１４の下流（つまり、エンジン１側）にはプレッシャレギュレータ１５が接続されている。プレッシャレギュレータ１５は、エンジン１に導かれる燃料の圧力を所定圧力に制限する。プレッシャレギュレータ１５から排出された余剰の燃料は第２のジェットポンプ１２ｂを介してサブタンク１１内に戻される。また、プレッシャレギュレータ１５の吐出側にはリリーフ弁１６が接続され、そのリリーフ弁１６から排出される燃料もサブタンク１１に戻される。
【００１９】
燃料ポンプ３、４の燃料吐出能力は、両ポンプ３、４から吐出可能な単位時間当りの最大燃料量（以下、最大吐出量と呼ぶ。）Ｑａ、Ｑｂの合計量Ｑｔが、エンジン１の目標とする運転状態を実現するために必要な単位時間当りの燃料量（以下、燃料必要流量と呼ぶ。）の最大値よりも大きくなる限りにおいて適宜に定めてよい。最大吐出量Ｑａ、Ｑｂは互いに等しくてもよいが、本形態では第１の燃料ポンプ３の最大吐出量Ｑａが第２の燃料ポンプ４の最大吐出量Ｑｂよりも大きく設定されている。また、第１の燃料ポンプ３の駆動回路（不図示）には可変抵抗が設けられている。その可変抵抗を操作して第１の燃料ポンプ３の駆動電圧を変化させることにより、第１の燃料ポンプ３の作動時の燃料吐出量は、小吐出量及び大吐出量の二段階に切替可能である。大吐出量は第１の燃料ポンプ３の最大吐出量に設定される。一方、第２の燃料ポンプ４の作動時における燃料吐出量は一定値に設定されている。つまり、第２の燃料ポンプ４は電源のオンによって所定量の燃料を吐出し、電源のオフによってその作動を停止する。従って、作動停止時、つまり燃料吐出量が０の状態を含めた場合、第１の燃料ポンプ３の燃料吐出量は三段階に切り替え可能であり、第２の燃料ポンプ４の燃料吐出量は二段階に切り替え可能である。また、第２の燃料ポンプ４に関しては電源オン時の吐出量が第２の燃料ポンプ４の最大吐出量である。ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、エンジン１の燃料必要流量に応じて次表に示すように燃料ポンプ３、４の燃料吐出量を切り替える。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒのそれぞれは、エンジン１を目標とする運転状態に制御するために必要な燃料噴射量を所定の周期で繰り返し演算しており、その燃料噴射量から燃料必要流量を演算し、その燃料必要流量が小流量域、中流量域及び大流量域のいずれの領域に属するかによって燃料ポンプ３、４の動作を切り替える。なお、燃料噴射量の演算は、例えば、機関回転数と吸入空気量（又はアクセル開度に代表される機関負荷）に応じて演算される基本燃料噴射量に対して各種の補正を加える周知の手法によって実施すればよい。燃料必要流量は、単位時間当りの燃料噴射量の積算値又はそれよりも大きな値に設定すればよい。ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒのそれぞれは、燃料必要流量が小流量域にあるときは、第１の燃料ポンプ３を小吐出量で運転し、第２の燃料ポンプ４をオフ、つまり停止させる。燃料必要流量が中流量域のときは第１の燃料ポンプ３を大吐出量で運転し、第２の燃料ポンプ４をオフとする。さらに、燃料必要流量が大流量域のときは第１の燃料ポンプ３を大吐出量で運転し、第２の燃料ポンプ４もオン、つまり運転させる。このようなポンプ制御を以下では通常制御と呼ぶ。通常制御によれば、燃料必要流量が大流量域に区分される場合に第１の燃料ポンプ３が大吐出量で駆動されるとともに、第２の燃料ポンプ４も駆動され、両ポンプ３、４から吐出される燃料が合流してエンジン１に供給される。これにより、エンジン１の高負荷運転時に要求される燃料量が確保される。一方、エンジン１の負荷が相対的に小さくなる中流量域では第２の燃料ポンプ４が停止し、エンジン１の負荷がさらに減少する小流量域では第１の燃料ポンプ３が小吐出量で運転されるので、ポンプ３、４の消費電力を節減し、あるいはポンプの作動ノイズを低減することができる。なお、流量域の境界値は一定でもよいし、エンジン１の運転状態に応じて適宜に変化させてもよい。大流量域と中流量域とを区分する境界値が、第２の燃料ポンプ４の作動又は停止を切り換える所定値に相当する。
【００２２】
また、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、通信回線８を介して所定の制御信号を交換することにより、互いの制御機能が正常に確保されているか否かを相互に監視する。そして、いずれか一方のＥＣＵ７Ｌ、７Ｒに異常が生じている場合、エンジン１の運転を可能な範囲で継続するために、燃料ポンプ３、４を上述した通常制御とは異なる手順で制御する。以下、図３及び図４を参照してＥＣＵ７Ｌ、７Ｒによる燃料ポンプ３、４の制御手順を説明する。
【００２３】
図３はＥＣＵ７Ｒが実行する第１の燃料ポンプ制御ルーチンを示している。本ルーチンはＥＣＵ７Ｒに電源が供給されてＥＣＵ７Ｒが稼働している間、所定の周期で繰り返し実行される。図３の最初のステップＳ１１において、ＥＣＵ７Ｒはエンジン１が運転中か否かを判別する。ここでいう運転はエンジン１が燃料の燃焼によって動作している状態を意味する。続くステップＳ１２において、ＥＣＵ７Ｒは、左バンク１Ｌに対応するＥＣＵ７Ｌが正常に動作しているか、言い換えるとＥＣＵ７Ｌの制御機能が正常に確保されているか否かを判別する。ＥＣＵ７Ｌが正常と判断された場合、ＥＣＵ７ＲはステップＳ１３に進んで燃料必要流量が中流量域以上か否かを判別し、中流量域以上であればステップＳ１４で第１の燃料ポンプ３を大吐出量で運転し、中流量域未満であればステップＳ１５で第１の燃料ポンプ３を小吐出量で運転する。ステップＳ１２からステップＳ１３を経てステップＳ１４又はＳ１５へと進む一連の処理により、第１の燃料ポンプ３に関して上述した通常制御が実現される。
【００２４】
一方、ステップＳ１２で左バンク１ＬのＥＣＵ７Ｌが異常と判断された場合、ＥＣＵ７ＲはステップＳ１３をスキップしてステップＳ１４へ進む。これにより、ＥＣＵ７Ｌが異常の場合には、燃料必要流量に関わりなく第１の燃料ポンプ３が大吐出量で運転される。このような処理を実行する理由は、ＥＣＵ７Ｌに異常が生じている場合には第２の燃料ポンプ４からの燃料供給が不可能となるため、第１の燃料ポンプ３を大吐出量で運転することにより、燃料供給量の不足に起因する失火、触媒の劣化といった不都合が生じる可能性を低減することにある。なお、ステップＳ１１にてエンジン１が停止中の場合、ＥＣＵ７ＲはステップＳ１６に進んで第１の燃料ポンプ３の電源をオフとしてこれをを停止させる。そして、ステップＳ１４〜Ｓ１６のいずれかにて第１の燃料ポンプ３の動作を制御した後、ＥＣＵ７Ｒは今回のルーチンを終了する。
【００２５】
図４はＥＣＵ７Ｌが実行する第２の燃料ポンプ制御ルーチンを示している。本ルーチンはＥＣＵ７Ｌに電源が供給されてＥＣＵ７Ｌが稼働している間、所定の周期で繰り返し実行される。図４の最初のステップＳ２１において、ＥＣＵ７Ｌはエンジン１の始動予測後所定時間が経過したか否かを判別する。ここでエンジン１の始動予測に関しては、エンジン１の始動に関連性を有する所作、例えばイグニッションスイッチのオン操作、車両の運転席への乗り込み動作が検出された場合に始動が予測されたものとみなすことができる。運転席への乗り込み動作は、例えば車両の運転席のドアの開放操作、運転席への乗員の着席等によって検出することができる。ＥＣＵ７Ｌが車両の状態に応じてエンジン１の運転又は停止を切り替え制御する機能を有する場合、エンジン１の始動条件が成立した場合にエンジン１の始動が予測されたものみなしてもよい。所定時間は、始動が予測された時点からエンジン１の燃焼が実際に開始されるまでに要する時間と同程度に設定すればよい。
【００２６】
ステップＳ２１にて所定時間が経過していると判断された場合、ＥＣＵ７ＬはステップＳ２２に進んでエンジン１が運転中か否かを判別する。この場合も、エンジン１の運転はエンジン１が燃料の燃焼によって動作している状態を意味する。続くステップＳ２３において、ＥＣＵ７Ｌは、右バンク１Ｒに対応するＥＣＵ７Ｒが正常に動作しているか、言い換えるとＥＣＵ７Ｒの制御機能が正常に確保されているか否かを判別する。ＥＣＵ７Ｒが正常と判断された場合、ＥＣＵ７ＬはステップＳ２４に進んで燃料必要流量が大流量域か否かを判別し、大流量域であればステップＳ２５で第２の燃料ポンプ４の電源をオンして第２の燃料ポンプ４から燃料を吐出させる。一方、ステップＳ２４で大流領域ではないと判断された場合、ＥＣＵ７ＬはステップＳ２６に進んで第２の燃料ポンプ４の電源をオフ、つまり第２の燃料ポンプ４を停止させる。ステップＳ２３からステップＳ２４を経てステップＳ２５又はＳ２６へと進む一連の処理により、第２の燃料ポンプ４に関して上述した通常制御が実現される。
【００２７】
一方、ステップＳ２３で右バンク１ＲのＥＣＵ７Ｒが異常と判断された場合、ＥＣＵ７ＬはステップＳ２４をスキップしてステップＳ２５へ進む。これにより、ＥＣＵ７Ｒが異常の場合には、燃料必要流量に関わりなく第２の燃料ポンプ４がオンされて第２の燃料ポンプ４からエンジン１に燃料が供給される。ＥＣＵ７Ｒに異常が生じている場合には第１の燃料ポンプ３からの燃料供給が不可能となる。この状態で通常制御を実行すると、小流量域及び中流量域で第２の燃料ポンプ４がオフとなるため、燃料必要流量が小流量域及び中流量域のときに燃料が供給されない。これに対して、ステップＳ２３でＥＣＵ７Ｒの異常が検出された場合、燃料必要流量に関わりなく第２の燃料ポンプ４を運転すれば、小流量域及び中流領域のそれぞれで第２の燃料ポンプ４からエンジン１に燃料を供給してエンジン１の運転を継続することができる。これにより、燃料供給量の不足に起因する失火等の不都合が生じる可能性を低減することができる。
【００２８】
また、ステップＳ２１の条件が否定される場合、つまりエンジン１の始動予測後、所定時間が経過する迄の間において、ＥＣＵ７Ｌは、エンジン１が運転中であるか否かに関わりなくステップＳ２５へと進んで第２の燃料ポンプ４をオンする。これにより、エンジン１の運転開始前の時点から所定時間に亘って第２の燃料ポンプ４が作動する。通常制御の場合、第２の燃料ポンプ４は燃料必要流量が大流量域の場合に限って運転され、その他の領域では停止状態に保持されるため、その作動頻度が第１の燃料ポンプ３と比較して低下する。第２の燃料ポンプ４が長時間に亘って停止状態に保持されると第２の燃料ポンプ４の可動部分が固着するおそれがある。しかしながら、本形態のようにエンジン１の運転開始前に第２の燃料ポンプ４を強制的に作動させることにより、第２の燃料ポンプ４の作動頻度を増加させてその固着防止を図ることができる。また、エンジン１が停止してから次に始動するまでの期間が長いとエンジン１の高圧配管等に蓄えられた圧力が低下し、始動時に適正な燃料噴射圧を確保できないおそれがある。このような懸念も、エンジン１の運転開始前に第２の燃料ポンプ４を強制的に作動させてエンジン１に供給される燃料量を増加させることにより、排除又は抑制することができる。なお、ステップＳ２５又はＳ２６にて第２の燃料ポンプ４の動作を制御した後、ＥＣＵ７Ｌは今回のルーチンを終了する。
【００２９】
上述した図３及び図４のポンプ制御ルーチンでは、ＥＣＵ７Ｌ又は７Ｒの異常発生時に正常な制御系統の燃料ポンプ３又は４を動作させてエンジン１への燃料供給を継続しているが、一方の燃料ポンプのみでは必要十分な燃料量をエンジン１に供給できない場合がある。例えば、燃料必要流量が大流量域の場合には両ポンプ３、４からの燃料供給が前提となるため、一方の燃料ポンプのみが作動する状態では燃料不足が生じ得る。そこで、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、上述した図３又は図４のポンプ制御ルーチンと並行して、図５に示すフェールセーフ制御ルーチンを所定の周期で繰り返し実行することにより、燃料供給量に合わせてエンジン１の運転状態を制限する。これにより燃料不足に起因する失火等の不都合の発生を防止する。以下、図５の制御ルーチンを説明する。なお、以下では右バンク１Ｒに対応するＥＣＵ７Ｒが図５のルーチンを実行する場合を例にして説明する。
【００３０】
図５のフェールセーフ制御ルーチンにおいて、ＥＣＵ７ＲはまずステップＳ３１で他のバンク、この場合は左バンク１ＬのＥＣＵ７Ｌが正常か否かを判別する。正常であれば今回のルーチンを終了する。この場合、燃料ポンプ３、４は上述した通常制御に従って動作する。一方、ステップＳ３１で異常と判別された場合、ＥＣＵ７ＲはステップＳ３２へ進み、エンジン１の運転条件が所定範囲外か否かを判別する。ここで、所定範囲は、第１の燃料ポンプ３のみで燃料必要流量を確保できる範囲に設定される。運転条件としては、エンジン１の燃料必要流量、又はこれに相関するエンジン１の回転数（回転速度）、空燃比といった物理量が参照される。これらの物理量が、第１の燃料ポンプ３から供給可能な燃料の最大量に対応する値を超えているときに運転条件が所定範囲外と判断される。
【００３１】
ステップＳ３２にて運転条件が所定範囲外と判断された場合、ＥＣＵ７ＲはステップＳ３３へ進んで所定のフェールセーフ処理を実施し、その後に今回のルーチンを終了する。ステップＳ３３で実施されるフェールセーフ処理は、エンジン１の燃料必要流量を第１の燃料ポンプ３の最大吐出量以下に抑えるべくエンジン１の運転を制限するものである。一例として、エンジン１の吸入空気量を制限し、あるいは燃料噴射弁からの燃料噴射を禁止する燃料カット制御をフェールセーフ処理として実施する。吸入空気量の制限は、例えば電子制御式のスロットル弁、又はスロットル弁よりも下流に配置される吸気制御弁の開度を制限することによって実現することができる。あるいは、可変動弁機構における吸気弁のリフト量、作用角を制限することによって吸入空気量を制限してもよい。このようなフェールセーフ処理を実施することにより、燃料不足に起因する失火等の不都合の発生を防止することができる。なお、ＥＣＵ７Ｌ又は７Ｒに異常が生じている場合には図３又は図４のルーチンによって第１の燃料ポンプ３が大吐出量で運転され、又は第２の燃料ポンプ４が駆動されるので、エンジン１の運転を燃料ポンプ３又は４から供給可能な燃料量に見合った範囲で最大限に運転しつつ、燃料不足に起因する失火等の不都合をフェールセーフ処理によって回避することができる。
【００３２】
一方、ステップＳ３２にて運転条件が所定範囲内と判断された場合、ＥＣＵ７ＲはステップＳ３４へ進んでフェールセーフ処理を保留し、その後今回のルーチンを終了する。運転条件が所定範囲内の場合には、第１の燃料ポンプ３から供給される燃料量のみでエンジン１が目標とする運転状態を実現することが可能で、フェールセーフ処理を要しないためである。
【００３３】
なお、上記では右バンク１Ｒに対応したＥＣＵ７Ｒの処理について説明したが、左バンク１Ｌに対応したＥＣＵ７Ｌが図５のルーチンを実行する場合には、ステップＳ３１で右バンク１ＲのＥＣＵ７Ｒが正常か否かを判別する点が異なり、その他は同じである。但し、第１の燃料ポンプ３と第２の燃料ポンプ４とでは最大吐出量が異なるので、ステップＳ３２に関して設定される所定範囲も互いに異なる。ＥＣＵ７Ｒが図５のルーチンを実行する場合の所定範囲は、燃料必要流量の中流量域以下に相当する範囲に設定すればよい。一方、ＥＣＵ７Ｌが図５のルーチンを実行する場合の所定範囲はＥＣＵ７Ｒにて設定される範囲よりも小さい範囲に設定される。第１の燃料ポンプ３よりも第２の燃料ポンプ４の方が最大吐出量が少ないためである。
【００３４】
上述した図３〜図５の処理とは別に、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒはエンジン１の始動時に、図６に示す高温始動時制御ルーチンも実行する。このルーチンは、始動時におけるエンジン１の温度が高いときに、燃料の高圧配管内の圧力を上昇させる処理である。図６のルーチンの実行時期はエンジン１の始動が予測されるタイミングに設定される。始動予測は図４のステップＳ２１の場合と同様に判断すればよい。図６の最初のステップＳ４１において、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは、所定の高温始動条件が成立するか否かを判別する。高温始動条件はエンジン１の温度に相関するエンジン冷却水の水温、エンジン潤滑油の油温、吸入空気の温度等の物理量に基づいて設定される。エンジン１の温度が所定値以上のときに高温始動条件が成立する。高温始動条件が成立しないと判断された場合、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒは高温始動時制御ルーチンを終了する。この場合、燃料ポンプ３、４は図３及び図４のルーチンに従って制御される。一方、高温始動条件が成立すると判断された場合、ＥＣＵ７Ｌ、７ＲはステップＳ４２に進み、燃料ポンプ３、４をそれぞれの最大能力で運転させる。すなわち、ＥＣＵ７Ｒは第１の燃料ポンプ３を大吐出量で作動させ、ＥＣＵ７Ｌは第２の燃料ポンプ４の電源をオンしてこれを作動させる。ステップＳ４２で燃料ポンプ３、４を駆動した後はルーチンを終了する。
【００３５】
図６の高温始動制御ルーチンによれば、エンジン１の始動時の温度が高い場合に燃料ンポンプ３、４が最大能力で運転されることにより燃料圧力を可能な限り短時間で上昇させることができる。これにより、燃料温度の上昇によって発生し得るベーパーロック等の不都合の発生を防止し、高温時でもエンジン１を確実に始動させることができる。
【００３６】
以上の形態においては、制御装置６が燃料ポンプ制御装置に相当し、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒの組み合わせが第１のポンプ制御手段に相当する。また、図４のステップＳ２１の条件が否定されてステップＳ２５へと処理が進む場合においてＥＣＵ７Ｌが第２のポンプ制御手段として機能する。さらに、図５のステップＳ４１の条件が肯定されてステップＳ４２へと処理が進む場合においては、ＥＣＵ７Ｌ、７Ｒの両者が第２のポンプ制御手段として機能する。
【００３７】
本発明は上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。例えば、本発明ではバンク毎にＥＣＵ７Ｌ、７Ｒを設けているが、これらを単一のＥＣＵに統合し、そのＥＣＵを第１のポンプ制御手段及び第２のポンプ制御手段として機能させてもよい。第１のポンプ制御手段と第２のポンプ制御手段とを互いに異なる制御ユニットに区分してもよい。
【００３８】
上記の形態では、内燃機関の始動が予測された場合に第２の燃料ポンプを所定期間作動させているが、第２の燃料ポンプを作動させるタイミングはこのような時期に限定されない。例えば、内燃機関がアイドル状態で運転している場合に第２のポンプ制御手段が第２の燃料ポンプを一時的に作動させてもよい。その他にも、減速時の燃料カットの実施中、減筒運転の実施中において第２のポンプ制御手段が第２の燃料ポンプを作動させてもよい。なお、第２の燃料ポンプを運転停止時、あるいはアイドル運転時のように内燃機関が安定した状態にあるときに作動させた場合には、その作動に起因する高圧燃料系の燃料圧力の上昇が内燃機関の運転状態に与える影響を抑えられる利点がある。運転停止中に第２の燃料ポンプを作動させた場合には内燃機関の運転状態が変化するおそれがなく、又はアイドル運転中に第２の燃料ポンプを作動させた場合には、運転状態に与える影響が少ない。さらに、上記の形態では、始動が予測される毎に第２の燃料ポンプを所定期間に亘って作動させているが、第２の燃料ポンプの停止回数が一定回数を超えた場合、あるいは第２の燃料ポンプの停止時間が一定時間を超えた場合等の条件が満たされたときにのみ、第２のポンプ制御手段による第２の燃料ポンプの作動を許可し、その条件が満たされないときは第２のポンプ制御手段による第２の燃料ポンプの作動を禁止してもよい。
【００３９】
上記の形態では、図４のステップＳ２１の条件が否定された場合に第２の燃料ポンプを作動させることにより、内燃機関の始動時における燃料噴射圧を高めるようにしたが、その目的を達成する限りにおいては、第２の燃料ポンプに代えて、あるいは加えて第１の燃料ポンプを始動に先行して作動させてもよい。本発明の燃料ポンプ制御装置はＶ型エンジンに限らず、各種の型式の内燃機関に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明を内燃機関の一例としてのＶ型エンジンの制御装置に適用した一形態を示す図。
【図２】図１の燃料供給装置の詳細を示す図。
【図３】右バンクに対応するＥＣＵが実行する第１の燃料ポンプ制御ルーチンを示すフローチャート。
【図４】左バンクに対応するＥＣＵが実行する第２の燃料ポンプ制御ルーチンを示すフローチャート。
【図５】各ＥＣＵが実行するフェールセーフ制御ルーチンを示すフローチャート。
【図６】各ＥＣＵが実行する高温始動時制御ルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４１】
１  Ｖ型エンジン（内燃機関）
２  燃料供給装置
３  第１の燃料ポンプ
４  第２の燃料ポンプ
６  制御装置（燃料ポンプ制御装置）
７Ｌ、７Ｒ  エンジンコントロールユニット（第１のポンプ制御手段、第２のポンプ制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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