(57)【要約】【課題】インジェクタの構造が複雑化することを抑制しつつ結露によるインジェクタの先端部の腐食を抑制することができる内燃機関の燃料噴射装置を提供する。【解決手段】内燃機関の燃料噴射装置（８０）は、内燃機関（５）用の燃料を噴射するインジェクタ（９０）の先端部（９２）に、水と反応することで発熱する発熱体（１１０）を備えたことを特徴とする。この内燃機関の燃料噴射装置によれば、インジェクタの先端部に結露が生じた場合であっても、発熱体が結露の水と反応することで発熱して先端部の温度を上昇させることができる。その結果、インジェクタの構造が複雑化することを抑制しつつ結露によるインジェクタの先端部の腐食を抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用の燃料を噴射するインジェクタの先端部に、水と反応することで発熱する発熱体を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項２】
前記内燃機関を停止させるとの指令である停止指令を受信した場合において、前記発熱体の温度が水と反応することが可能な温度以上である場合に、前記発熱体に水を供給する水供給装置をさらに備える請求項１記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記インジェクタは、前記内燃機関の燃焼室に向けて燃料を噴射するように前記内燃機関に配置されており、
前記水供給装置は、前記発熱体に水を供給するにあたり、前記内燃機関の吸気通路に水を供給する請求項２記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記内燃機関を停止させるとの指令である停止指令を受信した場合において、前記発熱体の温度が水と反応することが可能な温度未満の場合に、前記インジェクタの燃料噴射時期を進角させることで前記発熱体の温度を上昇させる燃料噴射時期制御装置をさらに備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記発熱体は、水と反応することで発熱する金属酸化物である請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の燃料噴射装置として、燃料を噴射するインジェクタを備える燃料噴射装置が知られている。このような燃料噴射装置として、例えば特許文献１には、内燃機関の吸気通路に配置されたエアアシスト型のインジェクタの内部に電動式のヒータを設け、内燃機関が停止した場合にヒータを作動させる燃料噴射装置が開示されている。なお、この特許文献１に係る技術は、エアアシスト型のインジェクタの内部に形成された空気燃料通路の表面に発生した結露を、内燃機関の停止後においてヒータによって加熱することで、この空気燃料通路内に氷結が生じることを抑制する技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−４４６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば内燃機関が停止してインジェクタの温度が低下した場合、インジェクタの噴孔が形成されている先端部にも結露が生じる可能性がある。この場合、インジェクタの先端部が腐食する可能性がある。特許文献１に係る技術によっても、内燃機関の停止後に電動式のヒータを作動させることでインジェクタの先端部の温度が上昇すれば、インジェクタの先端部における結露の発生量を低減することは可能であると考えられる。しかしながら、特許文献１に係る技術の場合、インジェクタの内部に電動式のヒータを配置する必要があるため、インジェクタの構造が複雑化してしまう。
【０００５】
本発明は、インジェクタの構造が複雑化することを抑制しつつ結露によるインジェクタの先端部の腐食を抑制することができる内燃機関の燃料噴射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】
【０００６】
本発明に係る内燃機関の燃料噴射装置は、内燃機関用の燃料を噴射するインジェクタの先端部に、水と反応することで発熱する発熱体を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る内燃機関の燃料噴射装置によれば、インジェクタの先端部に結露が生じた場合であっても、発熱体が結露の水と反応することで発熱して先端部の温度を上昇させることができる。それにより、先端部における結露の発生量を低減させることができる。その結果、結露によるインジェクタの先端部の腐食を抑制することができる。また、本発明に係る内燃機関の燃料噴射装置のようにインジェクタの先端部に水と反応することで発熱する発熱体を配置する構成は、電動式のヒータをインジェクタの内部に配置する構成に比較して簡素な構成である。したがって本発明に係る内燃機関の燃料噴射装置によれば、インジェクタの構造が複雑化することを抑制しつつ結露によるインジェクタの先端部の腐食を抑制することができる。
【０００８】
上記内燃機関の燃料噴射装置は、前記内燃機関を停止させるとの指令である停止指令を受信した場合において、前記発熱体の温度が水と反応することが可能な温度以上である場合に、前記発熱体に水を供給する水供給装置をさらに備えていてもよい。この構成によれば、内燃機関の停止指令を受信した場合において発熱体の温度が水と反応することが可能な温度以上である場合には、インジェクタの先端部に実際に結露が生じるか否かにかかわらず、水供給装置が発熱体に水を供給することで発熱体を発熱させることができる。それにより、結露による発熱体の発熱に頼ることなく、インジェクタの先端部の温度を上昇させることができる。
【０００９】
上記内燃機関の燃料噴射装置において、前記インジェクタは、前記内燃機関の燃焼室に向けて燃料を噴射するように前記内燃機関に配置されており、前記水供給装置は、前記発熱体に水を供給するにあたり、前記内燃機関の吸気通路に水を供給してもよい。この構成によれば、水供給装置が吸気通路に水を供給することで、吸気に混ざった水をインジェクタの発熱体に付着させることができる。それにより、発熱体に水を供給することができる。
【００１０】
上記内燃機関の燃料噴射装置は、前記内燃機関を停止させるとの指令である停止指令を受信した場合において、前記発熱体の温度が水と反応することが可能な温度未満の場合に、前記インジェクタの燃料噴射時期を進角させることで前記発熱体の温度を上昇させる燃料噴射時期制御装置をさらに備えていてもよい。この構成によれば、内燃機関の停止指令を受信した場合において発熱体の温度が水と反応することが可能な温度未満の場合であっても、結露によるインジェクタの先端部の腐食を抑制することができる。
【００１１】
上記内燃機関の燃料噴射装置において、前記発熱体は、水と反応することで発熱する金属酸化物であってもよい。この構成によれば、金属酸化物である発熱体をインジェクタの先端部にコーティングするという簡単な手法で、発熱体をインジェクタの先端部に配置することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インジェクタの構造が複雑化することを抑制しつつ結露によるインジェクタの先端部の腐食を抑制することができる内燃機関の燃料噴射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１（ａ）は実施例１に係る内燃機関の全体構成を示す模式図である。図１（ｂ）および図１（ｃ）は実施例１に係る燃料噴射装置の詳細を説明するための模式図である。
【図２】図２は実施例２に係る内燃機関を示す模式図である。
【図３】図３は実施例２に係る燃料噴射装置の制御装置が発熱体に水を供給する際に実行するフローチャートの一例を示す図である。
【図４】図４は実施例２の変形例１に係る燃料噴射装置の制御装置が発熱体に水を供給する際に実行するフローチャートの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００１５】
本発明の実施例１に係る内燃機関の燃料噴射装置８０について説明する。まず燃料噴射装置８０が適用される内燃機関５の全体構成について説明し、次いで燃料噴射装置８０の詳細について説明する。図１（ａ）は内燃機関５の全体構成を示す模式図である。本実施例に係る内燃機関５は車両に搭載されている。本実施例においては、内燃機関５の一例として、火花点火式の内燃機関、具体的にはガソリンエンジンを用いる。但し、燃料噴射装置８０が適用される内燃機関５はこれに限定されるものではない。内燃機関５の他の例として、例えば圧縮着火式の内燃機関（具体的にはディーゼルエンジン）を用いることもできる。
【００１６】
内燃機関５は、シリンダブロック１０と、シリンダブロック１０の上部に配置されたシリンダヘッド２０と、シリンダブロック１０に形成された気筒１５に配置されたピストン３０とを備えている。シリンダブロック１０とシリンダヘッド２０とピストン３０とによって囲まれた領域を、燃焼室１６と称する。なお本実施例における上方および下方は、必ずしも重力方向における上方および下方と一致している必要はない。例えば図１（ａ）における上方および下方は、重力方向で水平の方向であってもよい。また内燃機関５は、燃焼室１６に流入する吸気が通過する吸気通路４０と、燃焼室１６から排出された排気が通過する排気通路５０とを備えている。吸気通路４０は、シリンダヘッド２０に形成された孔である吸気ポート４１と、吸気ポート４１に接続した吸気管４２とを有している。排気通路５０は、シリンダヘッド２０に形成された孔である排気ポート５１と、排気ポート５１に接続した排気管５２とを有している。吸気管４２の上流側端部から吸気管４２に流入する吸気は、新気（排気を含まない空気）である。また内燃機関５は、吸気ポート４１の下流側端部を開閉する吸気弁６０と、排気ポート５１の上流側端部を開閉する排気弁６５とを備えている。
【００１７】
また内燃機関５は、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置として、ＥＧＲ通路７０と、ＥＧＲクーラ７１と、ＥＧＲバルブ７２とを備えている。ＥＧＲ通路７０は、吸気通路４０の吸気管４２の通路途中と排気通路５０の排気管５２の通路途中とを連通している。ＥＧＲ通路７０は、気筒１５から排出された排気の一部を吸気通路４０に再循環させる通路である。これ以降、ＥＧＲ通路７０を通過して吸気通路４０に導入される排気をＥＧＲガスと称する。ＥＧＲクーラ７１はＥＧＲ通路７０に配置されている。ＥＧＲクーラ７１はＥＧＲガスを冷却する装置である。ＥＧＲバルブ７２はＥＧＲ通路７０に配置されている。具体的には本実施例に係るＥＧＲバルブ７２は、ＥＧＲ通路７０のＥＧＲクーラ７１よりも下流側に配置されている。但しＥＧＲバルブ７２のＥＧＲ通路７０における具体的な配置箇所は、これに限定されるものではない。ＥＧＲバルブ７２は、制御装置１００からの指示を受けて開閉することでＥＧＲガスの量を調整する。
【００１８】
また内燃機関５は燃料噴射装置８０を備えている。本実施例に係る燃料噴射装置８０は、インジェクタ９０と、インジェクタ９０を制御する制御装置１００と、インジェクタ９０に配置された発熱体１１０（発熱体１１０は後述する図１（ｂ）および図１（ｃ）に図示されている）とを備えている。なお本実施例に係る制御装置１００は、一つの制御装置でＥＧＲバルブ７２と燃料噴射装置８０のインジェクタ９０とを制御しているが、制御装置１００の構成はこれに限定されるものではない。例えば内燃機関５は、インジェクタ９０用の制御装置およびＥＧＲバルブ７２用の制御装置をそれぞれ別途備えていてもよい。本実施例においては、制御装置１００の一例として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０３を備える電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）を用いる。ＣＰＵ１０１は、インジェクタ９０およびＥＧＲバルブ７２を制御する制御部としての機能を有している。ＲＯＭ１０２およびＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１の動作に必要な情報を記憶する記憶部としての機能を有している。
【００１９】
また内燃機関５は、内燃機関５のユーザによって操作される始動停止スイッチ１２０を備えている。始動停止スイッチ１２０は、ＯＮにされた場合に内燃機関５を始動させるとの指令である始動指令を発信し、ＯＦＦにされた場合に内燃機関５を停止させるとの指令である停止指令を発信する。すなわち始動停止スイッチ１２０は、ユーザによって操作されることで始動指令および停止指令を発信する操作スイッチとしての機能を有している。制御装置１００の制御部は、始動停止スイッチ１２０からの始動指令を受信した場合に内燃機関５を始動させ、始動停止スイッチ１２０からの停止指令を受信した場合に内燃機関５を停止させる。なお始動停止スイッチ１２０としては、例えば車両の運転席に配置されているキースイッチ（より具体的には例えば本実施例のように内燃機関５がガソリンエンジンの場合には、イグニションキースイッチ）を用いることができる。
【００２０】
また内燃機関５は、制御装置１００の制御に必要な情報を検出するセンサを備えている。図１（ａ）にはこのセンサの一例として、クランクポジションセンサ１２１が図示されている。クランクポジションセンサ１２１は内燃機関５のクランクシャフト（クランクシャフトはピストン３０にコンロッドを介して接続されている）の位置を検出し、検出結果を制御装置１００に伝える。それにより制御装置１００は内燃機関５のクランク角を取得する。なお、内燃機関５の吸気行程、圧縮行程等の各行程、燃料噴射時期、ピストン３０の位置、吸気弁および排気弁の位置等の内燃機関５の運転状態を示す指標はクランク角を基準単位としている。したがって制御装置１００は、クランク角を取得することで内燃機関５の運転状態を取得することができる。なお内燃機関５は、クランクポジションセンサ１２１以外にも、吸入空気量を検出するエアフロメータ、アクセルの位置を検出するアクセルポジションセンサ等の種々のセンサを備えている。制御装置１００はこれらのセンサの検出結果に基づいてインジェクタ９０およびＥＧＲバルブ７２を制御することで、ユーザによる車両の運転操作に応じて内燃機関５の運転状態を制御している。
【００２１】
続いて燃料噴射装置８０の詳細について説明する。図１（ｂ）および図１（ｃ）は燃料噴射装置８０の詳細を説明するための模式図である。具体的には図１（ｂ）は、内燃機関５のインジェクタ９０の近傍を模式的に図示している。図１（ｃ）は、図１（ｂ）のインジェクタ９０の先端部近傍のＡ部分を拡大して模式的に図示している。なお、図１（ｂ）においてインジェクタ９０の断面図示は省略されており、一方、図１（ｃ）のインジェクタ９０は断面図示されている。図１（ａ）および図１（ｂ）を参照して、本実施例に係るインジェクタ９０は、燃焼室１６に向けて燃料（Ｆ）が噴射されるように、シリンダヘッド２０に配置されている。すなわち、本実施例に係る内燃機関５はいわゆる筒内直接噴射式の内燃機関である。インジェクタ９０のシリンダヘッド２０における具体的な配置箇所は特に限定されるものではないが、本実施例に係るインジェクタ９０は、燃焼室１６における天井部の中央からピストン３０の頂面に向けて燃料を噴射するようにシリンダヘッド２０の中央部に配置されている。
【００２２】
図１（ｃ）を参照して、本実施例に係るインジェクタ９０のボディ９１の先端部９２には、内燃機関５用の燃料を噴射する孔である噴孔９３が形成されている。なお本実施例に係る先端部９２は、インジェクタ９０の軸線９４に沿った方向で先端側に向かうほど径が縮径した円錐形状になっている。そして、噴孔９３は、この円錐形状を有する先端部９２のさらに先端に形成されている。但し、インジェクタ９０の形状は、先端部９２に噴孔９３を有するものであれば、図１（ｂ）および図１（ｃ）に図示されているような形状に限定されるものではなく、例えば先端部９２は円錐形状になっていなくてもよい。インジェクタ９０は、ボディ９１の内部に、噴孔９３を開閉するニードル（図示せず）を備えるとともに、制御装置１００の指示を受けてニードルを駆動する駆動部（図示せず）を備えている。なおインジェクタ９０の内部機構（具体的にはボディ９１の内部構造、ニードルおよび駆動部の構造）は、公知のインジェクタの内部機構と同様であるため、これ以上詳細な説明は省略する。
【００２３】
図１（ｃ）を参照して、発熱体１１０は、インジェクタ９０の先端部９２に配置されている。具体的には発熱体１１０は、先端部９２の噴孔９３の周囲に配置されている。なお発熱体１１０は、噴孔９３から噴射された燃料が通過可能な孔１１１を有している。それにより、発熱体１１０は噴孔９３を閉塞しないように先端部９２に配置されている。発熱体１１０は、水と反応することで発熱する部材である。本実施例においては、発熱体１１０の具体例として、水と反応することで発熱する金属酸化物を用いる。このような金属酸化物として、例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）等を用いることができる。本実施例においては、金属酸化物の一例として、酸化マグネシウムを用いることとする。具体的には本実施例に係る発熱体１１０は、インジェクタ９０の先端部９２に酸化マグネシウムが０．１ｍｍ〜数ｍｍ程度の厚みでコーティングされることによって形成されたものである。
【００２４】
続いて本実施例に係る燃料噴射装置８０の作用効果について説明する。まず、例えば内燃機関５の運転が停止することでインジェクタ９０の先端部９２の温度が低下して、仮にインジェクタ９０の先端部９２の温度が水の露点（例えば５０℃）以下になった場合、インジェクタ９０の先端部９２に結露が生じることが考えられる。この結露は酸を含んでいる可能性が高いため、インジェクタ９０の先端部９２に多量の結露が生じた場合、インジェクタ９０の先端部９２が腐食する可能性が高いと考えられる。インジェクタ９０の先端部９２の特に噴孔９３が結露によって腐食した場合、噴孔９３からの燃料噴射状態が噴孔９３の腐食前に比較して変化する結果、排気エミッションの悪化等の不具合が生じる可能性がある。
【００２５】
これに対して本実施例に係る燃料噴射装置８０によれば、インジェクタ９０の先端部９２に発熱体１１０を有することから、インジェクタ９０の先端部９２に結露が生じた場合であっても、発熱体１１０が結露の水と反応することで発熱して先端部９２の温度を上昇させることができる。それにより、結露の発生量を低減させることができる。その結果、結露によるインジェクタ９０の先端部９２の腐食を抑制することができる。それにより、結露による噴孔９３の腐食に起因する排気エミッションの悪化を抑制することができる。また、本実施例に係る燃料噴射装置８０のようにインジェクタ９０の先端部９２に水と反応することで発熱する発熱体１１０を配置する構成は、例えば特許文献１に係る技術のように電動式のヒータをインジェクタ９０の内部に配置する構成に比較して簡素な構成である。したがって、本実施例に係る燃料噴射装置８０によれば、インジェクタ９０の構造が複雑化することを抑制しつつ結露によるインジェクタ９０の先端部９２の腐食を抑制することができる。なお、このようにインジェクタ９０の構造の複雑化を抑制できるため、本実施例に係る燃料噴射装置８０によれば、インジェクタ９０のコストの大幅な上昇も抑制しつつ結露によるインジェクタ９０の先端部９２の腐食を抑制することができる。
【００２６】
また本実施例に係る燃料噴射装置８０によれば、発熱体１１０として、水と反応することで発熱する金属酸化物（一例としてＭｇＯ）を用いていることから、発熱体１１０である金属酸化物をインジェクタ９０の先端部９２にコーティングするという簡単な手法で、発熱体１１０をインジェクタ９０の先端部９２に配置することができる。
【００２７】
なお本実施例において、燃料噴射装置８０が適用される内燃機関の一例としてＥＧＲ装置（ＥＧＲ通路７０、ＥＧＲクーラ７１およびＥＧＲバルブ７２）を備える内燃機関５を用いているが、燃料噴射装置８０が適用される内燃機関５は、ＥＧＲ装置を備えるものに限定されない。仮に内燃機関５がＥＧＲ装置を備えていない場合であっても、例えば内燃機関５の運転が停止された場合等において、燃焼室１６内の残留ガス中の酸成分を含んだ結露がインジェクタ９０の先端部９２に付着する可能性があり、この場合、インジェクタ９０の噴孔９３が腐食する可能性がある。そのため、本実施例に係る燃料噴射装置８０は、このようなＥＧＲ装置を備えていない内燃機関５に適用されてもよい。また本実施例に係る燃料噴射装置８０のインジェクタ９０は、燃焼室１６に向けて燃料を噴射するように内燃機関５に配置されているが、インジェクタ９０の内燃機関５への配置態様はこれに限定されるものではない。例えばインジェクタ９０は、吸気通路４０の内部に向けて燃料を噴射するように吸気通路４０に配置されていてもよい。
【実施例２】
【００２８】
続いて本発明の実施例２に係る内燃機関の燃料噴射装置８０ａについて説明する。図２は、本実施例に係る燃料噴射装置８０ａが適用される内燃機関５ａを示す模式図である。内燃機関５ａは、燃料噴射装置８０に代えて燃料噴射装置８０ａを備えている点において、図１（ａ）に図示されている実施例１に係る内燃機関５と異なっている。なお内燃機関５ａは、図２に図示されている構成の他に、図１（ａ）に図示されているＥＧＲ装置、シリンダブロック１０、ピストン３０、吸気管４２、排気管５２およびクランクポジションセンサ１２１も備えているが、図２において、これらの構成の図示は省略されている。
【００２９】
本実施例に係る燃料噴射装置８０ａは、水供給装置１３０をさらに備えている点において、実施例１に係る燃料噴射装置８０と異なっている。水供給装置１３０は、発熱体１１０に水を供給する装置である。本実施例に係る水供給装置１３０は、一例として、水タンク１３１と、水通路１３２と、ポンプ１３３と、ポンプ１３３を制御する制御装置１００とを備えている。なお、このように本実施例に係る制御装置１００は、インジェクタ９０およびＥＧＲバルブ７２を制御する制御装置であるとともにポンプ１３３を制御する制御装置でもある。但し、制御装置１００の構成はこのように複数の部材を一つの制御装置によって統合的に制御する構成に限定されるものではなく、例えば内燃機関５ａは、インジェクタ９０用の制御装置、ＥＧＲバルブ７２用の制御装置およびポンプ１３３用の制御装置をそれぞれ別途備えていてもよい。
【００３０】
水タンク１３１は、水を貯留するタンクである。水通路１３２は、水タンク１３１と、吸気通路４０に形成された水供給口１３４とを連通する通路である。なお、本実施例に係る水供給口１３４は吸気通路４０の吸気ポート４１に形成されている。ポンプ１３３は、水通路１３２の水タンク１３１と水供給口１３４との間の部分に配置されている。ポンプ１３３は、水タンク１３１に貯留されている水を水供給口１３４に向けて圧送する水圧送装置としての機能を有している。ポンプ１３３の動作は、制御装置１００の制御部が制御する。本実施例においては、ポンプ１３３の一例として電動ポンプを用いる。
【００３１】
制御装置１００の制御部からの指示を受けてポンプ１３３の回転が開始した場合、水供給口１３４から吸気通路４０の吸気ポート４１に水が供給される。水供給口１３４から吸気ポート４１に供給された水は、吸気行程において吸気ポート４１を通過する吸気と混ざりながら燃焼室１６に流入して、インジェクタ９０の発熱体１１０に付着する。このように本実施例に係る水供給装置１３０は、発熱体１１０に水を供給するにあたり、吸気通路４０の具体的には吸気ポート４１に水を供給している。
【００３２】
なお水供給口１３４が形成される吸気通路４０の具体的な箇所は、本実施例のような吸気ポート４１に限定されるものではない。例えば水供給口１３４は、吸気通路４０の吸気管４２に形成されていてもよい。この場合、水供給装置１３０は、吸気通路４０の吸気管４２に水を供給することになる。この場合においても、水供給装置１３０によって吸気管４２に供給された水は、吸気と混ざりながら燃焼室１６に流入してインジェクタ９０の発熱体１１０に付着することができる。但し、本実施例のように水供給口１３４が吸気ポート４１に形成されている場合の方が、水供給口１３４が吸気管４２に形成されている場合よりも、吸気通路４０のより発熱体１１０に近い箇所から水を供給することができるため、発熱体１１０に対してより的確に水を供給できる点において好ましい。
【００３３】
続いて本実施例に係る制御装置１００による発熱体１１０への水の供給制御の詳細について、フローチャートを用いて説明する。図３は、本実施例に係る制御装置１００が発熱体１１０に水を供給する際に実行するフローチャートの一例を示す図である。なお、図３のフローチャートの各ステップは制御装置１００の具体的には制御部（ＣＰＵ１０１）が実行する。制御装置１００は、図３のフローチャートを所定周期で繰り返し実行する。まず制御装置１００は、始動停止スイッチ１２０からの内燃機関５ａの停止指令を受信したか否かを判定する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０で内燃機関５ａの停止指令を受信しなかった場合（つまり始動停止スイッチ１２０がＯＦＦにされなかった場合）、制御装置１００はフローチャートの実行を終了する。なお、後述するステップＳ２０、ステップＳ３０およびステップＳ４０は、ステップＳ１０で内燃機関５ａの停止指令を受信してから、実際にインジェクタ９０からの燃料噴射が停止されるまでの間、すなわち始動停止スイッチ１２０がＯＦＦにされてから内燃機関５ａの回転数が低下することを開始するまでの間に実行される。
【００３４】
ステップＳ１０で内燃機関５ａの停止指令を受信したと判定された場合（すなわち始動停止スイッチ１２０がＯＦＦにされた場合）、制御装置１００は、発熱体１１０が水を反応することが可能な温度（以下、反応可能温度と称する）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。この反応可能温度は、予め実験、シミュレーション等によって発熱体１１０の具体的な種類に応じた適切な値を求めておき、記憶部に記憶させておく。ステップＳ２０において本実施例に係る制御装置１００は、発熱体１１０の温度と相関を有する指標に基づいて発熱体１１０の温度を推定し、推定された発熱体１１０の温度が記憶部に記憶されている反応可能温度以上であるか否かを判定する。
【００３５】
具体的には本実施例に係る制御装置１００は、発熱体１１０の温度と相関を有する指標として、内燃機関５ａの回転数（ｒｐｍ）および負荷を用いる。内燃機関５ａの負荷としては、例えば内燃機関５ａの燃料噴射量、吸入空気量等を用いることができる。本実施例においては、内燃機関５ａの負荷の一例として吸入空気量を用いる。また本実施例に係る記憶部には、発熱体１１０の温度を内燃機関５ａの回転数と負荷（吸入空気量）とに関連付けて規定したマップが予め記憶されている。制御装置１００は、クランクポジションセンサ１２１の検出結果に基づいて内燃機関５ａの回転数を取得する。また制御装置１００は、エアフロメータの検出結果に基づいて吸入空気量を取得する。そして制御装置１００は、取得された回転数および吸入空気量に対応する発熱体１１０の温度を記憶部のマップから抽出し、抽出された発熱体１１０の温度が記憶部に記憶されている反応可能温度以上であるか否かを判定する。このようにして本実施例に係る制御装置１００はステップＳ２０を実行している。
【００３６】
ステップＳ２０において発熱体１１０の温度が反応可能温度以上であると判定された場合（Ｙｅｓの場合）、制御装置１００は発熱体１１０に水が供給されるように水供給装置１３０のポンプ１３３を制御する（ステップＳ３０）。具体的にはステップＳ３０において制御装置１００は、ポンプ１３３の回転を開始させる。それにより、水タンク１３１の水はポンプ１３３によって圧送されて水供給口１３４から吸気ポート４１に供給され、その後、発熱体１１０に供給される。発熱体１１０に水が供給されることで、発熱体１１０は発熱する。なお制御装置１００は、ステップＳ３０においてポンプ１３３を回転させてから所定時間が経過した場合に、ポンプ１３３の回転を停止させる。この所定時間（ポンプ１３３が回転している時間）は、発熱体１１０が水と反応するのに十分な時間であれば特に限定されるものではなく、予め適切な時間を求めておき、記憶部に記憶させておけばよい。ステップＳ３０の後に制御装置１００はフローチャートの実行を終了する。
【００３７】
ステップＳ２０において発熱体１１０の温度が反応可能温度以上であると判定されなかった場合（Ｎｏの場合）、制御装置１００は水供給装置１３０による発熱体１１０への水の供給を実行しない（ステップＳ４０）。具体的にはこの場合、制御装置１００はポンプ１３３の回転を停止させておく。このように本実施例に係る制御装置１００は、ステップＳ２０でＹｅｓと判定された場合に限って、発熱体１１０に水を供給している。この構成によれば、ステップＳ２０でＹｅｓと判定されるか否かに関係なく水供給装置１３０から発熱体１１０に水を供給する場合に比較して（つまり、ステップＳ１０でＹｅｓと判定された場合に常に発熱体１１０に水を供給する場合に比較して）、発熱体１１０への無駄な水の供給を抑制することができる。次いで制御装置１００はフローチャートの実行を終了する。
【００３８】
以上説明したように本実施例に係る燃料噴射装置８０ａによれば、内燃機関５ａの停止指令を受信した場合において発熱体１１０の温度が反応可能温度（水と反応することが可能な温度）以上である場合には、インジェクタ９０に実際に結露が生じるか否かにかかわらず、水供給装置１３０が発熱体に水を供給することで発熱体１１０を発熱させることができる。それにより、結露による発熱体１１０の発熱に頼ることなく、インジェクタ９０の先端部９２の温度を上昇させることができる。その結果、インジェクタ９０の構造が複雑化することを抑制しつつ結露によるインジェクタ９０の先端部９２の腐食を効果的に抑制することができる。それにより、コストの大幅な上昇を抑制しつつ結露によるインジェクタ９０の先端部９２の腐食を効果的に抑制することができる。
【００３９】
また本実施例においても実施例１と同様に、発熱体１１０として、水と反応することで発熱する金属酸化物を用いていることから、発熱体１１０である金属酸化物をインジェクタ９０の先端部９２にコーティングするという簡単な手法で、発熱体１１０をインジェクタ９０の先端部９２に配置することができる。
【００４０】
（変形例１）
なお実施例２に係る燃料噴射装置８０ａは、図３のフローチャートを実行する代わりに、次に説明する図４のフローチャートを実行してもよい。図４は、本変形例に係る燃料噴射装置８０ａの制御装置１００が発熱体１１０に水を供給する際に実行するフローチャートの一例を示す図である。図４のフローチャートは、ステップＳ４０に代えてステップＳ４０ａを備えている点において、図３のフローチャートと異なっている。なお図４においても、図３と同様に、ステップＳ２０、ステップＳ３０およびステップＳ４０ａは、ステップＳ１０で内燃機関５ａの停止指令を受信してから、実際にインジェクタ９０からの燃料噴射が停止されるまでの間、すなわち始動停止スイッチ１２０がＯＦＦにされてから内燃機関５ａの回転数が低下することを開始するまでの間に実行される。
【００４１】
本変形例に係る制御装置１００は、ステップＳ２０でＮｏと判定された場合にステップＳ４０ａを実行する。制御装置１００はステップＳ４０ａにおいて、水脱離制御を実行する（なおステップＳ４０ａにおいて、水供給装置１３０による水の供給は行われない）。水脱離制御とは、発熱体１１０の温度を上昇させることで発熱体１１０から水を脱離させる制御である。具体的には本変形例に係る制御装置１００はステップＳ４０ａにおいて、インジェクタ９０からの燃料の噴射時期をステップＳ３０が実行される場合よりも進角させる。このように燃料噴射時期が進角されることで、インジェクタ９０の先端部９２の温度は上昇する。それにより、例えばステップＳ４０ａの実行前の状態において発熱体１１０に結露が生じていた場合であっても、ステップＳ４０ａが実行されることで、発熱体１１０に含まれている水を蒸発させることができる。すなわち、発熱体１１０から水を脱離させることができる。ステップＳ４０ａの後に制御装置１００はフローチャートの実行を終了する。
【００４２】
すなわち、本変形例に係る燃料噴射装置８０ａの制御装置１００は、内燃機関５ａの停止指令を受信した場合において（ステップＳ１０でＹｅｓの場合）、発熱体１１０の温度が反応可能温度以上である場合（ステップＳ２０でＹｅｓの場合）には発熱体１１０に水を供給することで発熱体１１０を発熱させ（ステップＳ３０）、発熱体１１０の温度が反応可能温度未満の場合（ステップＳ２０でＮｏの場合）にはインジェクタ９０の燃料噴射時期を進角させることで発熱体１１０の温度を上昇させて発熱体１１０から水を脱離させている（ステップＳ４０ａ）。ステップＳ４０ａが実行されることで、結露によるインジェクタ９０の先端部９２の腐食を抑制することができる。
【００４３】
なお本変形例に係るステップＳ４０ａを実行する制御装置１００は、停止指令を受信した場合において発熱体１１０の温度が反応可能温度未満の場合にインジェクタ９０の燃料噴射時期を進角させることで発熱体１１０の温度を上昇させる燃料噴射時期制御装置に相当する。
【００４４】
本変形例に係る燃料噴射装置８０ａによれば、内燃機関５ａの停止指令を受信した場合において発熱体１１０の温度が反応可能温度未満の場合であっても、ステップＳ４０ａが実行されることで結露によるインジェクタ９０の先端部９２の腐食を抑制することができる。またステップＳ４０ａに係る燃料噴射時期の進角制御は、制御装置１００の燃料噴射プログラムに簡単な変更を加えるだけで実現することができる。したがって本変形例に係る燃料噴射装置８０ａによれば、インジェクタ９０の構造が複雑化することも抑制されている。
【００４５】
（変形例２）
なお実施例１に係る燃料噴射装置８０が、図４のステップＳ４０ａに係る制御を実行してもよい。この燃料噴射装置８０の制御装置１００が実行するフローチャートは、図４においてステップＳ３０がないフローチャートとなる。すなわちこの制御装置１００は、内燃機関５の停止指令を受信した場合において（ステップＳ１０でＹｅｓの場合）、発熱体１１０の温度が反応可能温度以上である場合であっても発熱体１１０への水の供給を実行せず（すなわちステップＳ３０を実行せずにフローチャートを終了する）、発熱体１１０の温度が反応可能温度未満の場合にはインジェクタ９０の燃料噴射時期を進角させることで発熱体１１０の温度を上昇させて発熱体１１０から水を脱離させる（ステップＳ４０ａ）。この燃料噴射装置８０によれば、ステップＳ３０が実行されることによる効果は得られないが、ステップＳ４０ａが実行されることによる効果を得ることはできる。
【００４６】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
５  内燃機関
４０  吸気通路
４１  吸気ポート
８０  燃料噴射装置
９０  インジェクタ
９２  先端部
９３  噴孔
１００  制御装置
１１０  発熱体
１２０  始動停止スイッチ
１３０  水供給装置
【図１】
2014222052.tif 000003
【図２】
2014222052.tif 000004
【図３】
2014222052.tif 000005
【図４】
2014222052.tif 000006