(57)【要約】  電子制御装置（１６）を通じて実行される第１〜第３燃料供給制御ルーチンにより、インジェクタ（６）の温度を低下させる降温制御が行われる。この降温制御の実行によりインジェクタ（６）の温度を低下させると、同インジェクタ（６）の噴孔周りへの熱の伝達が少なくされる。インジェクタ（６）の噴孔周りへの熱の伝達が少なくなる分だけ、インジェクタ（６）の噴孔周りが高温環境下におかれるということも少なくなるため、インジェクタ（６）の噴孔周りでのデポジットの生成が抑制されるようになる。
2012144022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタに対しフィード圧に調整された燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置において、
前記インジェクタに燃料を供給すべく燃料供給制御を行う制御部を備え、前記吸気ポートまたは前記インジェクタの温度が基準値よりも高くなるとき、前記制御部は前記燃料供給制御として前記インジェクタの温度を低下させる降温制御を行うことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２】
吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタに対しフィード圧に調整された燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置において、
前記インジェクタに燃料を供給すべく燃料供給制御を行う制御部を備え、内燃機関の吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバーラップが判定値よりも大きくなるとき、前記制御部は前記燃料供給制御として前記インジェクタの温度を低下させる降温制御を行うことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３】
吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタに対しフィード圧に調整された燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置において、
前記インジェクタに燃料を供給すべく燃料供給制御を行う制御部を備え、同制御部は、内燃機関を停止開始するに当たり、その停止開始前に、前記燃料供給制御として前記インジェクタの温度を低下させる降温制御を行うことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記降温制御により前記フィード圧を低下させる請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記降温制御により前記インジェクタの燃料噴射時間を増加させる請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項６】
前記制御部は、内燃機関の冷却水温、回転速度、及び負荷の各パラメータのうちの少なくとも一つが、各パラメータ毎にそれぞれ設定された判定値以上になることを条件に、前記降温制御を行う請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載される内燃機関は、吸気ポートに燃料を噴射するためのインジェクタと、そのインジェクタに対しフィード圧に調整された燃料を供給する燃料供給装置とを備えている。【０００３】
上記インジェクタにおいては、その噴孔周りに燃料が付着したり燃焼室から吸気ポートに逆流した排気が付着したりする。このように燃料や排気が付着した噴孔周りが高温環境のもとにおかれると、同噴孔周りに付着した燃料や排気が焦げ付く等してデポジットが生成される。そして、インジェクタの噴孔周りにデポジットが生成されると、そのデポジットにより噴孔の開口面積が小さくなってしまい、インジェクタの噴孔を通過する燃料の流量が少なくなるおそれがある。【０００４】
このため、特許文献１に示されるように、インジェクタの噴孔周りに生成されたデポジットの除去を意図して、フィード圧を上昇させた状態でインジェクタからの燃料噴射を行うことが考えられる。この場合、インジェクタの噴孔を通過する燃料の流速が高められ、その燃料によって噴孔周りのデポジットが吹き飛ばされて除去されることから、デポジットにより噴孔の開口面積が小さくなることを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２７８６公報（段落［００４９］、［００５２］、［００７３］、［００７４］、図４、図７、図８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のように、フィード圧を上昇させた状態でのインジェクタからの燃料噴射を行うことにより、同インジェクタの噴孔周りに堆積したデポジットを除去することができるようにはなる。しかし、上述したようにフィード圧を上昇させた状態でのインジェクタからの燃料噴射を行ったとしても、インジェクタの噴孔周りが高温環境下におかれることは避けられないことから、噴孔周りでのデポジットの生成を抑制することはできない。【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタの噴孔周りでのデポジットの生成を抑制することができる内燃機関の燃料供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様では、吸気ポートの温度が基準値よりも高くなったり、その吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタの温度が基準値よりも高くなったりするとき、インジェクタに対しフィード圧に調整された燃料を供給する際の制御として、インジェクタの温度を低下させる降温制御が行われる。ここで、吸気ポートの温度が高くなると、インジェクタの噴孔周りが吸気ポートからの熱に曝されるため、その噴孔周りが高温環境下におかれることになる。また、インジェクタの温度が高くなって同インジェクタ自体の熱が噴孔周りに伝達されるときにも、その噴孔周りが高温環境下におかれることになる。これらの状況のもと、上述した降温制御の実行によりインジェクタの温度が低下されると、同インジェクタ自体の熱が噴孔周りに伝達されることが少なくなる分、その噴孔周りが高温環境下におかれるということも少なくなるため、同噴孔周りでのデポジットの生成が抑制されるようになる。【０００９】
本発明の一態様では、内燃機関の吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバーラップが判定値よりも大きくなるとき、吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタに対しフィード圧に調整された燃料を供給する際の制御として、インジェクタの温度を低下させる降温制御が行われる。ここで、吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバーラップが判定値よりも大きくなると、燃焼室から吸気ポートに逆流する排気の量が多くなって同排気の熱によって吸気ポートの温度やインジェクタの温度が高くなる傾向がある。そして、吸気ポートの温度が高くなると、インジェクタの噴孔周りが吸気ポートからの熱に曝されるため、その噴孔周りが高温環境下におかれることになる。また、インジェクタの温度が高くなって同インジェクタ自体の熱が噴孔周りに伝達されるときにも、その噴孔周りが高温環境下におかれることになる。これらの状況のもと、上述した降温制御の実行によりインジェクタの温度が低下されると、同インジェクタ自体の熱が噴孔周りに伝達されることが少なくなる分、その噴孔周りが高温環境下におかれるということも少なくなるため、同噴孔周りでのデポジットの生成が抑制されるようになる。【００１０】
本発明の一態様では、内燃機関を停止開始するに当たり、その停止開始前に、吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタに対しフィード圧に調整された燃料を供給する際の制御として、インジェクタの温度を低下させる降温制御が行われる。ここで、内燃機関の停止完了直後には、機関温度が高い状態を維持したまま同機関の冷却水による冷却機能が働かなくなるため、機関温度が更に上昇してゆく。このときには、内燃機関自体の熱が吸気ポートやインジェクタに伝達されることにより、吸気ポートの温度やインジェクタの温度が高くなる傾向がある。そして、吸気ポートの温度が高くなると、インジェクタの噴孔周りが吸気ポートからの熱に曝されるため、その噴孔周りが高温環境下におかれることになる。また、インジェクタの温度が高くなって同インジェクタ自体の熱が噴孔周りに伝達されるときにも、その噴孔周りが高温環境下におかれることになる。しかし、これらの状況の原因である内燃機関の停止が開始される前には、上述した降温制御の実行によりインジェクタの温度が低下される。このようにインジェクタの温度が低下されると、同インジェクタ自体の熱が噴孔周りに伝達されることが少なくなる分、その噴孔周りが内燃機関の停止完了直後の機関温度上昇の際に高温環境下におかれるということも少なくなる。その結果、内燃機関の停止完了直後におけるインジェクタの噴孔周りでのデポジットの生成が抑制される。【００１１】
上記降温制御では、具体的には、インジェクタに対しフィード圧に調整された燃料を供給する際の同フィード圧を低下させたり、インジェクタの燃料噴射時間を増加させたりすることが考えられる。【００１２】
上述したようにフィード圧を低下させる場合、同フィード圧の低下によりインジェクタの噴孔から噴射される霧状の燃料の粒径が大きくなるため、その霧状の燃料の粒が吸気ポートまで届きやすくなる。そして、霧状の燃料の粒が吸気ポートまで届いてそこで気化するようになると、同燃料の気化潜熱を通じて吸気ポートからの吸熱が行われ、それによって吸気ポートの温度が効果的に低下する。その結果、吸気ポートの熱がインジェクタに伝達されにくくなり、その分だけインジェクタの温度が低下されるようになる。【００１３】
また、上述したように燃料噴射時間を増加させる場合、インジェクタからの燃料噴射の際に燃料が長い期間に亘ってインジェクタを通過するようになり、その燃料によってインジェクタが効果的に冷却される。こうした燃料によるインジェクタの冷却を通じて同インジェクタの温度が低下されるようになる。【００１４】
なお、内燃機関の冷却水温、回転速度、及び負荷といったパラメータのうちの少なくとも一つが、各パラメータ毎にそれぞれ設定された判定値以上になることを、上記降温制御の実行条件とすることが好ましい。ここで、内燃機関の冷却水温、回転速度、及び負荷といったパラメータが高い値であるときには、インジェクタの温度が高くなりやすい。従って、上述した実行条件が成立したときに上記降温制御を実行することで、インジェクタの温度が高くなりやすい状況のときに同インジェクタの温度を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態の燃料供給装置が適用されるエンジン全体を示す略図。
【図２】フィード圧と燃料噴射時間との関係を示すグラフ。
【図３】インジェクタの燃料噴射態様を示す吸気ポート周りの拡大図。
【図４】インジェクタの燃料噴射態様を示す吸気ポート周りの拡大図。
【図５】インジェクタの温度及び吸気ポートの温度の推移を示すグラフ。
【図６】インジェクタの温度及び吸気ポートの温度の推移を示すグラフ。
【図７】燃料供給制御の実行手順を示すフローチャート。
【図８】燃料供給制御の実行手順を示すフローチャート。
【図９】燃料供給制御の実行手順を示すフローチャート。
【図１０】エンジン停止完了後の吸気ポートの温度の推移を示すグラフ。
【図１１】エンジン停止完了後のインジェクタの温度の推移を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を自動車用エンジンの燃料供給装置に具体化した一実施形態について、図１〜図１１を参照して説明する。
【００１７】
図１に示されるエンジン１の吸気通路２には、燃焼室３に吸入される空気の量（吸入空気量）を調整すべく開閉動作するスロットルバルブ４が設けられている。このスロットルバルブ４の開度（スロットル開度）は、自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル５の踏み込み量（アクセル操作量）に応じて調節される。また、エンジン１は、吸気通路２から燃焼室３の吸気ポート２ａに向けて燃料を噴射するインジェクタ６と、そのインジェクタ６に対しフィード圧に調整された燃料を供給する燃料供給装置７とを備えている。
【００１８】
燃料供給装置７には、燃料タンク８内に蓄えられた燃料を汲み上げるフィードポンプ９と、そのフィードポンプ９によって汲み上げられた燃料をインジェクタ６に送るための燃料配管３１と、その燃料配管３１内の燃料の圧力が過上昇しないようにするためのプレッシャレギュレータ３２とが設けられている。こうした燃料供給装置７では、燃料配管３１内の燃料の圧力がフィードポンプ９の駆動制御を通じてフィード圧に調整される。
【００１９】
エンジン１においては、インジェクタ６から噴射される燃料と吸気通路２を流れる空気とからなる混合気が燃焼室３に充填され、この混合気に対し点火プラグ１２による点火が行われる。そして、点火後の混合気が燃焼すると、そのときの燃焼エネルギによりピストン１３が往復移動し、クランクシャフト１４が回転するようになる。一方、燃焼後の混合気は排気として排気通路１５に送り出される。なお、上記クランクシャフト１４には、エンジン１の始動の際に同シャフト１４を強制的に回転（クランキング）させるスタータ１０が接続されている。
【００２０】
エンジン１における燃焼室３と吸気通路２との間は、吸気バルブ２５の開閉動作によって連通・遮断される。また、エンジン１における燃焼室３と排気通路１５との間は、エンジン１の排気バルブ２６の開閉動作によって連通・遮断される。これら吸気バルブ２５及び排気バルブ２６に関しては、クランクシャフト１４の回転が伝達される吸気カムシャフト２７及び排気カムシャフト２８の回転に伴い開閉動作する。
【００２１】
エンジン１は、吸気バルブ２５のバルブ特性（開閉特性）を可変とする可変動弁機構として、吸気カムシャフト２７に設けられたバルブタイミング可変機構１１を備えている。このバルブタイミング可変機構１１は、クランクシャフト１４に対する吸気カムシャフト２７の相対回転位相（吸気バルブ２５のバルブタイミング）を変更するよう駆動される。こうしたバルブタイミング可変機構１１の駆動により、吸気バルブ２５の開弁期間（作動角）を一定に保持した状態で同バルブ２５の開弁時期及び閉弁時期が共に進角又は遅角される。なお、このように吸気バルブ２５の開弁時期及び閉弁時期が共に進角又は遅角されると、吸気バルブ２５と排気バルブ２６とのバルブオーバーラップ（吸気バルブ２５と排気バルブ２６とが共に開弁している期間）が大きくなったり小さくなったりする。
【００２２】
自動車には、エンジン１の各種運転制御を行う電子制御装置１６が搭載されている。同電子制御装置１６には、上記制御に係る各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等が設けられている。
【００２３】
電子制御装置１６の入力ポートには、以下に示す各種のセンサ等が接続されている。
【００２４】
・アクセル操作量を検出するアクセルポジションセンサ１７。
【００２５】
・スロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ１８。
【００２６】
・吸気通路２を通過する空気の量（エンジン１の吸入空気量）を検出するエアフローメータ１９。
【００２７】
・クランクシャフト１４の回転に対応した信号を出力するクランクポジションセンサ２０。
【００２８】
・吸気カムシャフト２７の回転に基づき同シャフト２７の回転位置に対応した信号を出力するカムポジションセンサ２１。
【００２９】
・エンジン１の冷却水温を検出する水温センサ２２。
【００３０】
・燃料配管３１内の燃料の圧力（フィード圧）を検出する圧力センサ２３。
【００３１】
また、電子制御装置１６の出力ポートには、スロットルバルブ４、インジェクタ６、フィードポンプ９、スタータ１０、及び点火プラグ１２といった各種機器のための駆動回路等が接続されている。
【００３２】
そして、電子制御装置１６は、上記各種センサ等から入力した信号に基づきエンジン回転速度やエンジン負荷といったエンジン運転状態を把握し、その把握したエンジン運転状態に基づいてスロットルバルブ４、インジェクタ６，フィードポンプ９、スタータ１０、バルブタイミング可変機構１１、及び点火プラグ１２といった各種機器のための駆動回路に対し指令信号を出力する。こうしてスロットル開度制御、エンジン１の燃料噴射制御、インジェクタ６に供給される燃料の圧力制御（燃圧制御）、エンジン１の点火時期制御、吸気バルブ２５のバルブタイミング制御、及びエンジン１の始動制御など、エンジン１の各種運転制御が電子制御装置１６を通じて実施されるようになる。
【００３３】
ちなみに、上記エンジン回転速度は、クランクポジションセンサ２０からの検出信号に基づき求められる。また、エンジン負荷は、エンジン１の吸入空気量に対応するパラメータと上記エンジン回転速度とから算出される。なお、吸入空気量に対応するパラメータとしては、エアフローメータ１９からの検出信号に基づき求められるエンジン１の吸入空気量の実測値、スロットルポジションセンサ１８からの検出信号に基づき求められるスロットル開度、及びアクセルポジションセンサ１７からの検出信号に基づき求められるアクセル操作量等があげられる。
【００３４】
この自動車においては、エンジン１の燃費改善を図るべく、自動車の状況に応じて同エンジン１を自動的に停止したり再始動したりする間欠運転が行われる。こうした間欠運転でのエンジン１の停止条件としては、エンジン１の暖機完了後であることや、エンジン１の出力要求がないこと、といった条件があげられる。そして、エンジン１の間欠運転中において、エンジン１の停止条件が成立すると同エンジン１が自動的に停止される。また、エンジン１の間欠運転中であって同エンジンが自動停止している状態で、上記停止条件が不成立になると、エンジン１が再始動されるようになる。
【００３５】
インジェクタ６に供給される燃料の圧力、すなわち燃料配管３１内の圧力（フィード圧）は、燃料配管３１内での燃料蒸気（ベーパ）の発生を抑制することを考慮して調整される。具体的には、エンジン運転状態から推測される燃料配管３１周りの温度が高くなって同配管３１内にベーパが生じやすくなるほど、フィード圧の目標値が上記ベーパの発生を抑制し得る値となるよう高く設定される。そして、圧力センサ２３によって検出されるフィード圧が上記目標値となるようフィードポンプ９が駆動制御される。
【００３６】
また、エンジン１の燃料噴射制御の一つとして行われる燃料噴射量制御は、エンジン回転速度及びエンジン負荷といったエンジン運転状態に基づき噴射量指令値Ｑfin を求め、その噴射量指令値Ｑfin に対応した量の燃料をインジェクタ６から噴射させることで実現される。具体的には、圧力センサ２３によって検出されるフィード圧のもとで、噴射量指令値Ｑfin 分の燃料をインジェクタ６から噴射するために必要な同インジェクタ６の燃料噴射時間が求められる。そして、その燃料噴射時間だけインジェクタ６を開弁させることで、同インジェクタ６による噴射量指令値Ｑfin 分の燃料噴射が行われる。なお、噴射量指令値Ｑfin が一定である条件下では、フィード圧と燃料噴射時間との関係が例えば図２に実線で示される関係となる。同図から分かるように、噴射量指令値Ｑfin が一定である条件下では、フィード圧が高くなるほど燃料噴射時間が短くなる一方、フィード圧が低くなるほど燃料噴射時間が長くなる。
【００３７】
ところで、インジェクタ６においては、その噴孔周りに燃料が付着したり燃焼室３から吸気ポート２ａに逆流した排気が付着したりする。このように燃料や排気が付着した噴孔周りが高温環境のもとにおかれると、同噴孔周りに付着した燃料や排気が焦げ付く等してデポジットが生成される。こうしたインジェクタ６の噴孔周りでのデポジットの生成を抑制するため、インジェクタ６に燃料を供給する制御（燃料供給制御）として同インジェクタ６の温度を低下させる降温制御が、制御部として機能する電子制御装置１６を通じて行われる。そして、この降温制御の実行によりインジェクタ６の温度が低下されると、同インジェクタ６自体の熱が噴孔周りに伝達されることが少なくなる分、その噴孔周りが高温環境下におかれるということも少なくなるため、同噴孔周りでのデポジットの生成が抑制される。
【００３８】
上記降温制御では、具体的には、インジェクタ６に対しフィード圧に調整された燃料を供給する際の同フィード圧の低下や、インジェクタ６での燃料噴射時間の増加が行われる。
【００３９】
ここで、フィード圧が上記目標値となるようフィードポンプ９を駆動制御する通常のフィード圧制御ではフィード圧が例えば図２の点ＰＨに調整される一方、上記降温制御でフィード圧を低下させる際にはフィード圧が例えば図２の点ＰＬといった上記点ＰＨよりも低い値に調整される。通常のフィード圧制御を通じてフィード圧を調整した場合、インジェクタ６の噴孔から噴射される霧状の燃料の霧化が促進され、それによって霧状の燃料の粒径が小さくなる。このようにインジェクタ６から噴射された燃料の粒径が小さくなると、同燃料の粒一つ一つの重量が小さくなることから、その燃料の粒が図３に示すように吸気ポート２ａまで届きにくくなる。一方、上記降温制御を通じてフィード圧を低下させると、それに伴いインジェクタ６の噴孔から噴射される霧状の燃料の粒径が大きくなるため、その燃料の粒一つ一つの重量が大きくなることから、その燃料の粒が図４に示すように吸気ポート２ａまで届きやすくなる。そして、霧状の燃料の粒が吸気ポート２ａまで届いてそこで気化するようになると、同燃料の気化潜熱を通じて吸気ポート２ａからの吸熱が行われ、それによって吸気ポート２ａの温度が効果的に低下する。その結果、吸気ポート２ａの熱がインジェクタ６に伝達されにくくなり、その分だけインジェクタ６の温度が低下されるようになる。
【００４０】
また、通常のフィード圧制御の実行中、上記降温制御によるフィード圧の低下が行われることにより、フィード圧が例えば図２の点ＰＨで示す値から点ＰＬで示す値に低下すると、それに合わせてインジェクタ６での燃料噴射時間も長くなる。詳しくは、インジェクタ６での燃料噴射時間ｔｏｃを図５や図６におけるタイミングＢｏからタイミングＢｃまでの時間とすると、フィード圧が図２の点ＰＨで示す値から点ＰＬで示す値に低下することで、インジェクタ６での燃料噴射時間が図５に示す状態から図６に示す状態へと長くなる。このようにインジェクタ６での燃料噴射時間が増加すると、インジェクタ６からの燃料噴射の際に燃料が長い期間に亘ってインジェクタ６を通過するようになり、その燃料によってインジェクタ６が効果的に冷却される。こうした燃料によるインジェクタ６の冷却を通じて同インジェクタ６の温度が低下されるようになる。
【００４１】
なお、図５の実線Ｌｐ１及び図６の実線Ｌｐ２はそれぞれ吸気ポート２ａの温度の推移を示しており、上記降温制御でのフィード圧の低下により、吸気ポート２ａの温度は実線Ｌｐ１（図５）に示す状態から実線Ｌｐ２（図６）に示す状態へと低下する。また、図５の実線Ｌｉ１及び図６の実線Ｌｉ２はそれぞれインジェクタ６の温度の推移を示しており、上記フィード圧の低下及びそれに伴うインジェクタ６での燃料噴射時間の増加により、インジェクタ６の温度は例えば図５の実線Ｌｉ１に示す状態から図６の実線Ｌｉ２に示す状態へと低下する。ちなみに、図５及び図６の縦軸において、値Ｋｐは上記降温制御を通じて低下した吸気ポート２ａの温度の最小値を示しており、値Ｋｉは上記降温制御を通じて低下したインジェクタ６の温度の最小値を示している。
【００４２】
次に、上記降温制御の詳細な実行手順について、第１燃料供給制御ルーチンを示す図７のフローチャート、第２燃料供給制御ルーチンを示す図８のフローチャート、及び第３燃料供給制御ルーチンを示す図９のフローチャートを参照して説明する。これら燃料供給制御ルーチンは、電子制御装置１６を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００４３】
図７の第１燃料供給制御ルーチンにおいては、インジェクタ６の温度が基準値Ｔｉ０以上であるか否かの判断（Ｓ１０１）、及び、吸気ポート２ａの温度が基準値Ｔｐ０以上であるか否かの判断（Ｓ１０２）が行われる。上記インジェクタ６の温度及び上記吸気ポート２ａの温度としては、エンジン１の冷却水温、エンジン回転速度、及びエンジン負荷といったエンジン運転状態に基づき推定された推定値を採用することが可能である。ここで、吸気ポート２ａの温度が高くなると、インジェクタ６の噴孔周りが吸気ポート２ａからの熱に曝されるため、その噴孔周りが高温環境下におかれることになって同噴孔周りにデポジットが生成されやすくなる。また、インジェクタ６の温度が高くなって同インジェクタ６自体の熱が噴孔周りに伝達されるときにも、その噴孔周りが高温環境下におかれることになって同噴孔周りにデポジットが生成されやすくなる。Ｓ１０１及びＳ１０２で用いられる基準値Ｔｉ０及び基準値Ｔｐ０はそれぞれ、インジェクタ６の噴孔周りにデポジットが生成される可能性のあるインジェクタ６及び吸気ポート２ａの温度に相当する値として、予め実験等により求められた値が採用される。
【００４４】
そして、Ｓ１０１とＳ１０２とのいずれか一方で肯定判定がなされると、インジェクタ６に対しフィード圧に調整された燃料を供給する際の同フィード圧を、通常のフィード圧制御を通じて調整する場合よりも低下させるフィード圧低下制御が実行される（Ｓ１０３）。このフィード圧低下制御は、インジェクタ６の温度を低下させるための上記降温制御として実行される。このフィード圧低下制御では、例えば、通常通りのフィード圧制御を行った場合のフィード圧に対し、低下量Ｄ分だけフィード圧を低下させることが考えられる。そして、上記低下量Ｄとしては、予め実験等により最適値として定められた固定値を採用したり、エンジン運転状態等に応じて可変とされる可変値を採用したりすることが可能である。また、こうしたフィード圧低下制御を通じてフィード圧を低下させると、それに合わせてインジェクタ６の燃料噴射時間が長くなる。これらフィード圧の低下や燃料噴射時間の増加により、吸気ポート２ａ及びインジェクタ６の温度が低下される。このように吸気ポート２ａ及びインジェクタ６の温度が低下されると、同インジェクタ６の噴孔周りへの熱の伝達が少なくなり、その分だけインジェクタ６の噴孔周りが高温環境下におかれるということも少なくなる。このため、インジェクタ６の噴孔周りでのデポジットの生成が抑制されるようになる。
【００４５】
図８の第２燃料供給制御ルーチンにおいては、まず吸気バルブ２５と排気バルブ２６とのバルブオーバーラップが判定値以上であるか否かが判断される（Ｓ２０１）。上記バルブオーバーラップは、クランクポジションセンサ２０からの信号、及びカムポジションセンサ２１からの信号に基づいて求めることが可能である。ここで、吸気バルブ２５と排気バルブ２６とのバルブオーバーラップが大きくなると、燃焼室３から吸気ポート２ａに逆流する排気の量が多くなって同排気の熱によって吸気ポート２ａの温度やインジェクタ６の温度が高くなる傾向、言い換えればインジェクタ６の噴孔周りにデポジットが生成されやすくなる傾向がある。Ｓ２０１で用いられる判定値は、インジェクタ６の噴孔周りにデポジットが生成される可能性のあるバルブオーバーラップに相当する値として、予め実験等により求められた値が採用される。そして、Ｓ２０１で肯定判定がなされると、上記と同様にフィード圧低下制御が実行される（Ｓ２０２）。このフィード圧低下制御もインジェクタ６の温度を低下させる上記降温制御として実行される。上記フィード圧低下制御の実行によるフィード圧の低下やインジェクタ６での燃料噴射時間の増加により、吸気ポート２ａ及びインジェクタ６の温度が低下され、ひいてはインジェクタ６同噴孔周りでのデポジットの生成が抑制されるようになる。
【００４６】
図９の第３燃料供給制御ルーチンにおいては、まずエンジン１の間欠運転における同エンジン１の停止条件が成立しているか否かが判断される（Ｓ３０１）。ここで、こうしたエンジン１の停止条件の成立に伴う同エンジン１の停止完了直後には、エンジン１の温度が高い状態を維持したまま同エンジン１の冷却水による冷却機能が働かなくなるため、エンジン１の温度が更に上昇してゆく。このときには、エンジン１自体の熱が吸気ポート２ａやインジェクタ６に伝達されることにより、吸気ポート２ａの温度が例えば図１０の期間Ｔ１〜Ｔ２の一点鎖線で示すように高くなるとともに、インジェクタ６の温度が例えば図１１の期間Ｔ３〜Ｔ４の一点鎖線で示すように高くなる傾向がある。言い換えれば、上述した期間Ｔ１〜Ｔ２及び期間Ｔ３〜Ｔ４において、インジェクタ６の噴孔周りにデポジットが生成されやすくなる傾向がある。このため、図９のＳ３０１で肯定判定がなされると、上記と同様にフィード圧低下制御が実行される（Ｓ３０２）。このフィード圧低下制御もインジェクタ６の温度を低下させる上記降温制御として実行される。上記フィード圧低下制御の実行によるフィード圧の低下やインジェクタ６での燃料噴射時間の増加により、吸気ポート２ａの温度が図１０に実線で示すように低下されるとともに、インジェクタ６の温度が図１１に実線で示すように低下される。その結果、インジェクタ６の噴孔周りでのデポジットの生成が抑制されるようになる。
【００４７】
図９のＳ３０２の処理としてフィード圧低下制御が実行された後、エンジン１の停止条件成立後に所定時間が経過したか否かが判断される（Ｓ３０３）。ここで用いられる所定時間としては、例えば、フィード圧低下制御の実行を通じてのインジェクタ６の温度低下に必要な時間に設定される。そして、Ｓ３０３で肯定判定がなされると、エンジン１を停止させるための停止処理が実行される（Ｓ３０４）。詳しくは、インジェクタ６からの燃料噴射を停止させることでエンジン１の運転が停止される。
【００４８】
なお、第１〜第３燃料供給制御ルーチンのうちのいずれにおいても、フィード圧低下制御（図７のＳ１０３、図８のＳ２０２、図９のＳ３０２）が実行されていない場合、フィード圧は通常どおりのフィード圧制御を通じて調整される。
【００４９】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
【００５０】
（１）第１〜第３燃料供給制御ルーチンを通じて降温制御を行い、それによってインジェクタ６の温度を低下させることにより、同インジェクタ６の噴孔周りへの熱の伝達が少なくされる。このようにインジェクタ６の噴孔周りへの熱の伝達が少なくなる分だけ、インジェクタ６の噴孔周りが高温環境下におかれるということも少なくなるため、インジェクタ６の噴孔周りでのデポジットの生成が抑制されるようになる。
【００５１】
（２）インジェクタ６の温度を低下させる上記降温制御として、具体的には、インジェクタ６に対しフィード圧に調整された燃料を供給する際の同フィード圧を、通常のフィード圧制御を通じて調整する場合よりも低下させるフィード圧低下制御が実行される。このフィード圧低下制御によりフィード圧を低下させることで、インジェクタ６の噴孔から噴射される霧状の燃料の粒径が大きくなるため、その燃料の粒が吸気ポート２ａまで届きやすくなる。そして、霧状の燃料の粒が吸気ポート２ａまで届いてそこで気化するようになると、同燃料の気化潜熱を通じて吸気ポート２ａからの吸熱が行われ、それによって吸気ポート２ａの温度が効果的に低下する。その結果、吸気ポート２ａの熱がインジェクタ６に伝達されにくくなり、その分だけインジェクタ６の温度を低下させることができる。
【００５２】
（３）上記フィード圧低下制御によってフィード圧が低下すると、それに伴ってインジェクタ６での燃料噴射時間が長くなる。この燃料噴射時間の増加もインジェクタ６の温度を低下させる上記降温制御として行われる。インジェクタ６での燃料噴射時間が上述したように長くなると、同インジェクタ６からの燃料噴射の際に燃料が長い期間に亘ってインジェクタ６を通過するようになり、その燃料によってインジェクタ６が効果的に冷却される。こうした燃料によるインジェクタ６の冷却を通じて同インジェクタ６の温度を低下させることができる。
【００５３】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
【００５４】
・エンジン１の冷却水温、エンジン回転速度、及びエンジン負荷といったパラメータのうちの少なくとも一つが、各パラメータ毎にそれぞれ設定された判定値以上になることを条件に、インジェクタ６の温度を低下させる上記降温制御を行うようにしてもよい。具体的には、第１〜第３燃料供給制御ルーチンにおけるフィード圧低下制御が上記条件の成立をもって行われるようにされる。ここで、エンジン１の冷却水温、エンジン回転速度、及びエンジン負荷といったパラメータが高い値であるときには、インジェクタ６の温度が高くなりやすい。従って、上述した条件が成立したときに上記降温制御（フィード圧低下制御）を実行することで、インジェクタ６の温度が高くなりやすい状況のときに同インジェクタ６の温度を低下させることができる。
【００５５】
・インジェクタ６での燃料噴射時間がフィード圧に関係なく定められる燃料噴射制御を行うエンジンに本発明を適用してもよい。この場合、インジェクタ６の温度を低下させる降温制御としてのフィード圧の低下と燃料噴射時間の増加とを個別に行うことができる。従って、上記降温制御としてフィード圧の低下のみを行ったり燃料噴射時間の増加のみを行ったりすることが可能になる。
【００５６】
・第１燃料供給制御ルーチンで用いられるインジェクタ６の温度や吸気ポート２ａの温度はセンサ等による実測値であってもよい。
【００５７】
・第１燃料供給制御ルーチンにおいて、フィード圧低下制御は、吸気ポート２ａの温度に関係なくインジェクタ６の温度が基準値Ｔｉ０以上であるときに行われたり、インジェクタ６の温度に関係なく吸気ポート２ａの温度が基準値Ｔｐ０以上であるときに行われたりするようにしてもよい。
【００５８】
・第１〜第３燃料供給制御ルーチンのうちのいずれか一つのみを行ったり、各ルーチンのうちの任意の二つを行ったりしてもよい。
【００５９】
・第３燃料供給制御ルーチンにおいて、エンジン１を停止開始するに当たり、その停止開始前に、インジェクタ６の温度を低下させるための降温制御としてフィード圧低下制御を行うようにしたが、上記エンジン１の停止は間欠運転での自動的な停止だけでなく、自動車の運転者の停止操作に基づく停止を含めてもよい。
【００６０】
・吸気ポートに向けて燃料を噴射するインジェクタと燃焼室内に直接的に燃料を噴射するインジェクタとを備えるエンジンに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１…エンジン、２…吸気通路、２ａ…吸気ポート、３…燃焼室、４…スロットルバルブ、５…アクセルペダル、６…インジェクタ、７…燃料供給装置、８…燃料タンク、９…フィードポンプ、１０…スタータ、１１…バルブタイミング可変機構、１２…点火プラグ、１３…ピストン、１４…クランクシャフト、１５…排気通路、１６…電子制御装置、１７…アクセルポジションセンサ、１８…スロットルポジションセンサ、１９…エアフローメータ、２０…クランクポジションセンサ、２１…カムポジションセンサ、２２…水温センサ、２３…圧力センサ、２５…吸気バルブ、２６…排気バルブ、２７…吸気カムシャフト、２８…排気カムシャフト、３１…燃料配管、３２…プレッシャレギュレータ。
【図１】
2012144022.tif 000003
【図２】
2012144022.tif 000004
【図３】
2012144022.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年9月9日(2011.9.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタに対しフィード圧に調整された燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置において、
前記インジェクタに燃料を供給すべく燃料供給制御を行う制御部を備え、前記吸気ポートまたは前記インジェクタの温度が基準値よりも高くなるとき、前記制御部は前記燃料供給制御として前記インジェクタの温度を低下させる降温制御を行うものであり、前記制御部は前記降温制御により前記フィード圧を低下させることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２】
吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタに対しフィード圧に調整された燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置において、
前記インジェクタに燃料を供給すべく燃料供給制御を行う制御部を備え、前記吸気ポートまたは前記インジェクタの温度が基準値よりも高くなるとき、前記制御部は前記燃料供給制御として前記インジェクタの温度を低下させる降温制御を行うものであり、前記制御部は前記降温制御により前記インジェクタの燃料噴射時間を増加させることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３】
吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタに対しフィード圧に調整された燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置において、
前記インジェクタに燃料を供給すべく燃料供給制御を行う制御部を備え、内燃機関の吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバーラップが判定値よりも大きくなるとき、前記制御部は前記燃料供給制御として前記インジェクタの温度を低下させる降温制御を行うことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項４】
吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタに対しフィード圧に調整された燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置において、
前記インジェクタに燃料を供給すべく燃料供給制御を行う制御部を備え、内燃機関の吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバーラップが判定値よりも大きくなるとき、前記制御部は前記燃料供給制御として前記インジェクタの温度を低下させる降温制御を行うものであり、前記制御部は前記降温制御により前記フィード圧を低下させることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項５】
吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタに対しフィード圧に調整された燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置において、
前記インジェクタに燃料を供給すべく燃料供給制御を行う制御部を備え、内燃機関の吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバーラップが判定値よりも大きくなるとき、前記制御部は前記燃料供給制御として前記インジェクタの温度を低下させる降温制御を行うものであり、前記制御部は前記降温制御により前記インジェクタの燃料噴射時間を増加させることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項６】
吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタに対しフィード圧に調整された燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置において、
前記インジェクタに燃料を供給すべく燃料供給制御を行う制御部を備え、同制御部は、内燃機関を停止開始するに当たり、その停止開始前に、前記燃料供給制御として前記インジェクタの温度を低下させる降温制御を行うものであり、前記制御部は、内燃機関の間欠運転における停止条件が成立したときに前記降温制御を実行し、その降温制御の実行後に内燃機関の停止処理を実行することを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項７】
吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタに対しフィード圧に調整された燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置において、
前記インジェクタに燃料を供給すべく燃料供給制御を行う制御部を備え、同制御部は、内燃機関を停止開始するに当たり、その停止開始前に、前記燃料供給制御として前記インジェクタの温度を低下させる降温制御を行うものであり、前記制御部は前記降温制御により前記フィード圧を低下させることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項８】
吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタに対しフィード圧に調整された燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置において、
前記インジェクタに燃料を供給すべく燃料供給制御を行う制御部を備え、同制御部は、内燃機関を停止開始するに当たり、その停止開始前に、前記燃料供給制御として前記インジェクタの温度を低下させる降温制御を行うものであり、前記制御部は前記降温制御により前記インジェクタの燃料噴射時間を増加させることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項９】
前記制御部は、内燃機関の冷却水温、回転速度、及び負荷の各パラメータのうちの少なくとも一つが、各パラメータ毎にそれぞれ設定された判定値以上になることを条件に、前記降温制御ＴＭｒを行う請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【手続補正書】
【提出日】平成24年9月20日(2012.9.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
図９の第３燃料供給制御ルーチンにおいては、まずエンジン１の間欠運転における同エンジン１の停止条件が成立しているか否かが判断される（Ｓ３０１）。ここで、こうしたエンジン１の停止条件の成立に伴う同エンジン１の停止完了直後には、エンジン１の温度が高い状態を維持したまま同エンジン１の冷却水による冷却機能が働かなくなるため、エンジン１の温度が更に上昇してゆく。このときには、エンジン１自体の熱が吸気ポート２ａやインジェクタ６に伝達されることにより、吸気ポート２ａの温度が例えば図１０の一点鎖線で示すように高くなるとともに、インジェクタ６の温度が例えば図１１の一点鎖線で示すように高くなる傾向がある。言い換えれば、吸気ポート２ａやインジェクタ６の温度が高くなる傾向にあるときに、インジェクタ６の噴孔周りにデポジットが生成されやすくなる傾向がある。このため、図９のＳ３０１で肯定判定がなされると、上記と同様にフィード圧低下制御が実行される（Ｓ３０２）。このフィード圧低下制御もインジェクタ６の温度を低下させる上記降温制御として実行される。上記フィード圧低下制御の実行によるフィード圧の低下やインジェクタ６での燃料噴射時間の増加により、吸気ポート２ａの温度が図１０に実線で示すように低下されるとともに、インジェクタ６の温度が図１１に実線で示すように低下される。その結果、インジェクタ６の噴孔周りでのデポジットの生成が抑制されるようになる。
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月28日(2013.6.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタに対しフィード圧に調整された燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置において、
前記インジェクタに燃料を供給すべく燃料供給制御を行う制御部を備え、前記吸気ポートまたは前記インジェクタの温度が基準値よりも高くなるとき、前記制御部は前記燃料供給制御として前記インジェクタの温度を低下させる降温制御を行うものであり、前記制御部は前記降温制御により前記フィード圧を低下させることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２】
吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタに対しフィード圧に調整された燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置において、
前記インジェクタに燃料を供給すべく燃料供給制御を行う制御部を備え、内燃機関の吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバーラップが判定値よりも大きくなるとき、前記制御部は前記燃料供給制御として前記インジェクタの温度を低下させる降温制御を行うものであり、前記制御部は前記降温制御により前記フィード圧を低下させることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３】
吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタに対しフィード圧に調整された燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置において、
前記インジェクタに燃料を供給すべく燃料供給制御を行う制御部を備え、同制御部は、内燃機関を停止開始するに当たり、その停止開始前に、前記燃料供給制御として前記インジェクタの温度を低下させる降温制御を行うものであり、前記制御部は前記降温制御により前記フィード圧を低下させることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項４】
前記制御部は、内燃機関を停止開始するに当たり、その停止開始前に、前記降温制御を行うものであり、該降温制御の実行後に内燃機関の停止処理を実行する請求項１又は２に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項５】
前記制御部は、内燃機関の間欠運転における停止条件が成立したときに前記降温制御を実行する請求項３又は４に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記降温制御により前記フィード圧を低下させることによって前記インジェクタの燃料噴射時間を増加させる請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項７】
前記制御部は、内燃機関の冷却水温、回転速度、及び負荷の各パラメータのうちの少なくとも一つが、各パラメータ毎にそれぞれ設定された判定値以上になることを条件に、前記降温制御を行う請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２７３８６号公報（段落［００４９］、［００５２］、［００７３］、［００７４］、図４、図７、図８）
【国際調査報告】
2012144022.tif 000014
2012144022.tif 000015
2012144022.tif 000016
2012144022.tif 000017