(57)【要約】  燃料噴射装置は、エンジンが備える複数の気筒へそれぞれ燃料を噴射する複数の燃料噴射弁に対し、エンジン停止中燃料噴射を指示する噴射指示部を備える。前記噴射指示部は、前記複数の燃料噴射弁のうち、少なくとも一の燃料噴射弁に対する燃焼ガスからの受熱量と放熱量の少なくとも一方に基づいて前記複数の燃料噴射弁に対するエンジン停止中燃料噴射の指示を行う。前記噴射指示部は、エンジン停止前のＥＧＲ率を参照し、前記ＥＧＲ率が低いほど、エンジン停止中燃料噴射を抑制する。また、前記噴射指示部は、前記燃焼ガスからの受熱量及び放熱量から前記燃料噴射弁の先端部温度を推定し、前記先端部温度に基づいて前記複数の燃料噴射弁に対するエンジン停止中燃料噴射の指示を行う。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンが備える複数の気筒へそれぞれ燃料を噴射する複数の燃料噴射弁に対し、エンジン停止中燃料噴射を指示する噴射指示部を備え、
前記噴射指示部は、前記複数の燃料噴射弁のうち、少なくとも一の燃料噴射弁に対する燃焼ガスからの受熱量と放熱量の少なくとも一方に基づいて前記複数の燃料噴射弁に対するエンジン停止中燃料噴射の指示を行う燃料噴射装置。
【請求項２】
前記噴射指示部は、エンジン停止前のＥＧＲ率を参照し、前記ＥＧＲ率が低いほど、エンジン停止中燃料噴射を抑制する請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記噴射指示部は、前記燃焼ガスからの受熱量及び放熱量から前記燃料噴射弁の先端部温度を推定し、前記先端部温度に基づいて前記複数の燃料噴射弁に対するエンジン停止中燃料噴射の指示を行う請求項１又は２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記噴射指示部は、前記先端部温度とＥＧＲ率とに基づいて、前記複数の燃料噴射弁に対するエンジン停止中燃料噴射の指示を行う請求項３に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記噴射指示部は、各燃料噴射弁の前記先端部温度を推定する際に、列をなして配置された前記複数の気筒のうち、前記列の端部に位置する気筒へ燃料を噴射する燃料噴射弁の先端部温度の推定値が、前記複数の気筒のうち、前記列の中央寄りに位置する気筒へ燃料を噴射する燃料噴射弁の先端部温度の推定値よりも低くなるように、燃料噴射弁の先端部温度の推定値を補正する請求項３又は５に記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記噴射指示部は、前記燃焼ガスからの受熱量を表す値として、前記燃料噴射弁によって燃料が噴射される気筒の筒内ガス温度を参酌する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
前記噴射指示部は、前記放熱量を表す値として、水温を参酌する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン停止中に燃料噴射を行い、噴孔周辺に燃料を付着させることが知られている。エンジン停止中の燃料噴射は、噴孔周辺に凝縮水が付着することに起因する噴孔周辺での凝縮水の氷結や、腐食の発生を回避する目的で行われる。このように噴孔周辺に燃料を付着させる提案は、例えば、特許文献１に開示されている。具体的に、外気温とエンジンの始動から停止までの運転時間とに基づいて燃料噴射弁先端の噴孔部が氷結するか否かを予想し、その結果に基づいてエンジン停止中の燃料噴射を行うか否かの判断が行われる。これにより、噴孔への凝縮水の付着を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３２６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、エンジン停止中に燃料噴射を行うと、次回のエンジン始動時に噴孔周辺に付着させた燃料が異常燃焼の原因になったり、白煙発生の原因になったりすることが考えられる。また、エンジン停止中に噴射された燃料は燃焼することなく排出される。従って、その噴射量が多くなるほど、燃費や排気エミッションは悪下する。このため、エンジン停止中の燃料噴射は、凝縮水の噴孔周辺への付着を回避できる範囲内で、できるだけ回数を少なくし、燃料噴射量も低減されることが求められる。この観点より、上記特許文献１に開示された提案は、改良の余地があった。【０００５】
そこで、本明細書開示の燃料噴射装置は、燃料噴射弁の噴孔周辺への凝縮水の付着を抑制することができる範囲内でエンジン停止時燃料噴射の回数を低減し、燃料噴射量を低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するために、本明細書に開示された燃料噴射装置は、エンジンが備える複数の気筒へそれぞれ燃料を噴射する複数の燃料噴射弁に対し、エンジン停止中燃料噴射を指示する噴射指示部を備え、前記噴射指示部は、前記複数の燃料噴射弁のうち、少なくとも一の燃料噴射弁に対する燃焼ガスからの受熱量と放熱量の少なくとも一方に基づいて前記複数の燃料噴射弁に対するエンジン停止中燃料噴射の指示を行う。【０００７】
燃料噴射弁の先端部への凝縮水の付着に着目した場合、燃料噴射弁の燃焼ガスからの受熱量が多いほど、燃料噴射弁の先端部温度は高くなると考えられる。燃料噴射弁の先端部温度が高くなると、燃料噴射弁の先端部以外の箇所であって温度が低い箇所で凝縮水が発生する。一方、燃料噴射弁の放熱量が多いほど、燃料噴射弁の先端部温度は低くなると考えられる。燃料噴射弁の先端部温度が低くなると、燃料噴射弁で凝縮水が発生し、その凝縮水が噴孔周辺に付着する可能性が高くなる。そこで、燃焼ガスからの受熱量と放熱量の少なくとも一方に基づいてエンジン停止中燃料噴射を行うか否かを判断する。これにより、燃料噴射弁の先端部において凝縮水が付着しない状態での燃料噴射を抑制することができる。すなわち、燃料噴射が必要であるか否かを精度良く判断し、無駄な燃料噴射を回避して、燃料噴射の回数を低減し、燃料噴射量を適切な量とすることができる。この結果、燃費や排気エミッションの悪化を抑制することができる。【０００８】
噴射指令部は、少なくとも一の燃料噴射弁に対する燃焼ガスからの受熱量と放熱量の少なくとも一方に基づいて、その気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁にエンジン停止中燃料噴射の指示を行う。そして、他の燃料噴射弁については、代表してエンジン停止中燃料噴射の実行の要否が判断された燃料噴射弁に対する判断を参酌して燃料噴射の要否を判断してもよい。また、他の燃料噴射弁についても、それぞれ、同様の要領で別個に燃料噴射の要否を判断するようにしてもよい。すなわち、エンジン停止中燃料噴射が行われるか否かの判断を燃料噴射弁毎に行うときに、その判定方法は、判定対象となる燃料噴射弁によって異なっていてもよい。【０００９】
エンジンが複数の気筒を備えている場合、それぞれの気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁の先端部温度には、バラツキが観られる。この結果、エンジンの状態によっては、エンジン停止中燃料噴射が必要である燃料噴射弁と不要である燃料噴射弁とが混在した状態となることがある。このような状態においても燃料噴射弁毎にエンジン停止中燃料噴射の要否を判断することにより、装置全体としてエンジン停止中燃料噴射の回数を低減することができる。【００１０】
前記噴射指示部は、エンジン停止前のＥＧＲ率を参照し、前記ＥＧＲ率が低いほど、エンジン停止中燃料噴射を抑制するようにしてもよい。【００１１】
燃料噴射弁が備える噴孔周辺を腐食させる凝縮水の水分や強酸は、ＥＧＲ（Exhaust  Gas  Recirculation）の導入に起因すると考えられる。このため、ＥＧＲ率が高くなると凝縮水による噴孔周辺の腐食が進行し易くなると考えられる。一方、ＥＧＲ率が低ければ凝縮水による噴孔周辺の腐食は生じにくい状態にあると考えられ、腐食対策としての燃料噴射の要求は弱くなる。そこで、ＥＧＲ率が低いほど、エンジン停止中燃料噴射を抑制するように制御すれば、無駄な燃料噴射を回避することでき、燃費や排気エミッションの悪化を抑制することができる。【００１２】
前記噴射指示部は、前記燃焼ガスからの受熱量及び放熱量から前記燃料噴射弁の先端部温度を推定し、前記先端部温度に基づいて前記複数の燃料噴射弁に対するエンジン停止中燃料噴射の指示を行うようにしてもよい。【００１３】
上述のように受熱量や放熱量は、燃料噴射弁の先端部温度に影響を与える要素となる。そのため、受熱量や放熱量にそれぞれ閾値を設け、その閾値に基づいてエンジン停止中燃料噴射を行うか否かを判断することができる。例えば、受熱量に対する閾値のみを参照してエンジン停止中燃料噴射を行うか否かを判断することができる。また、放熱量に対する閾値のみを参照してエンジン停止中燃料噴射を行うか否かを判断することもできる。さらに、受熱量に対する閾値と放熱量に対する閾値とを組み合わせ、双方の閾値によって定められる領域（アンド条件）に入っているか否かに基づいてエンジン停止中燃料噴射を行うか否かを判断することもできる。さらに、燃焼ガスからの受熱量及び放熱量から燃料噴射弁の先端部温度を推定し、この先端部温度に対して閾値を設け、この閾値に基づいてエンジン停止中燃料噴射を行うか否かを判断するようにしてもよい。これにより、より適切にエンジン停止中燃料噴射の要否を判断することができる。この結果、無駄な燃料噴射を回避することができ、燃費や排気エミッションの悪化を抑制することができる。【００１４】
前記噴射指示部は、前記先端部温度とＥＧＲ率とに基づいて、前記複数の燃料噴射弁に対するエンジン停止中燃料噴射の指示を行うようにしてもよい。上述のようにＥＧＲガスは燃料噴射弁が備える噴孔周辺を腐食させる凝縮水の水分や強酸を含む。そこで、燃料噴射弁の先端部温度とＥＧＲ率とを考慮することにより、エンジン停止中燃料噴射の要否を精度良く判断することができる。【００１５】
前記噴射指示部は、各燃料噴射弁の前記先端部温度を推定する際に、列をなして配置された前記複数の気筒のうち、前記列の端部に位置する気筒へ燃料を噴射する燃料噴射弁の先端部温度の推定値が、前記複数の気筒のうち、前記列の中央寄りに位置する気筒へ燃料を噴射する燃料噴射弁の先端部温度の推定値よりも低くなるように、燃料噴射弁の先端部温度の推定値を補正する。【００１６】
一般的に複数の気筒を有するエンジンでは、その気筒は列をなして配置されている。例えば、直列４気筒エンジンであれば、♯１気筒〜♯４気筒の４つの気筒が直線的に配置されている。この場合、端部に位置する♯１気筒や♯４気筒は、片側に気筒が存在せず、開放された状態となる。このため、♯１気筒や♯４気筒は、両側に気筒が存在する♯２気筒や♯３気筒と比較して温度が低めとなる。そこで、各燃料噴射弁の先端部温度を推定するときは、先端部温度に影響を与える気筒の配列を考慮することにより、推定精度を向上させることができる。なお、エンジンがいわゆるＶ型エンジンであったり、水平対向型のエンジンであったりする場合には、片バンク毎に気筒の列を考慮すればよい。【００１７】
前記噴射指示部は、前記燃焼ガスからの受熱量を表す値として、前記燃料噴射弁によって燃料が噴射される気筒の筒内ガス温度を参酌してもよい。また、前記噴射指示部は、前記放熱量を表す値として、水温を参酌してもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本明細書開示の燃料噴射装置によれば、燃料噴射弁の噴孔周辺への凝縮水の付着を抑制することができる範囲内でエンジン停止時燃料噴射の回数を低減し、燃料噴射量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は実施形態の燃料噴射装置が組み込まれたエンジンの概略構成を示す説明図である。
【図２】図２は燃料噴射弁の先端部の概略構成を示す説明図である。
【図３】図３は燃料噴射装置の制御の一例を示すフロー図である。
【図４】図４はＥＧＲ率を算出するマップの一例である。
【図５】図５は水温及び筒内ガス温度と燃料噴射弁の先端部温度との関係示すグラフの一例である。
【図６】図６は燃料噴射弁の先端部温度とＥＧＲ率との関係に基づき、エンジン停止中燃料噴射の実行可否を決定するマップの一例である。
【図７】図７は燃料噴射弁の先端部温度の気筒間での相違を示すグラフの一例である。
【図８】図８は水温の閾値と筒内ガス温度の閾値とにより規定されるエンジン停止中燃料噴射の実行領域を示すグラフの一例である。
【図９】図９は水温の閾値と筒内ガス温度の閾値とを変更したときのエンジン停止中燃料噴射の実行領域を示すグラフの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されて描かれている場合もある。
【００２１】
（実施形態）
図１は実施形態の燃料噴射装置１が組み込まれたエンジン１００の概略構成を示す説明図である。図２は燃料噴射弁１０７の先端部の概略構成を示す説明図である。
【００２２】
エンジン１００は、筒内噴射を行うエンジン、より具体的にはディーゼルエンジンである。エンジン１００は４気筒である。エンジン１００は、エンジン本体１０１を備え、そのエンジン本体１０１に♯１気筒〜♯４気筒を備える。燃料噴射装置１は、このエンジン１００に組み込まれている。燃料噴射装置１は、♯１気筒〜♯４気筒に対応して、♯１燃料噴射弁１０７−１〜♯４燃料噴射弁１０７−４を備える。具体的に、♯１気筒には、♯１燃料噴射弁１０７−１が装着され、♯２気筒には♯２燃料噴射弁１０７−２が装着されている。♯３気筒には♯３燃料噴射弁１０７−３が装着され、♯４気筒には♯４燃料噴射弁１０７−４が装着されている。
【００２３】
エンジン１００は、エンジン本体１０１に取り付けられたインテークマニホールド１０２、エキゾーストマニホールド１０３を備える。インテークマニホールド１０２には、吸気管１０４が接続されている。エキゾーストマニホールド１０３には排気管１０５が接続されると共に、ＥＧＲ通路１０８の一端が接続されている。ＥＧＲ通路１０８の他端は、吸気管１０４に接続されている。ＥＧＲ通路１０８には、ＥＧＲクーラ１０９が設けられている。また、ＥＧＲ通路１０８には、排気ガスの流通状態を制御するＥＧＲバルブ１１０が設けられている。吸気管１０４には、エアフロメータ１０６が接続されている。エアフロメータ１０６は、ＥＣＵ１１１に電気的に接続されている。ＥＣＵ１１１には、燃料噴射弁１０７−ｉ（ｉは気筒番号を示す）、具体的に、♯１燃料噴射弁１０７−１〜♯４燃料噴射弁１０７−４が電気的に接続されている。ＥＣＵ１１１は、♯１燃料噴射弁１０７−１〜♯４燃料噴射弁１０７−４に対し、別個にエンジン停止時燃料噴射を指示する噴射指示部として機能する。
【００２４】
ＥＣＵ１１１には、エンジンの回転数を測定するＮＥセンサ１１２、冷却水の水温を測定する水温センサ１１３及び燃料の温度を測定する燃温センサ１１４が電気的に接続されている。ＥＣＵ１１１は、噴射指示部として機能するだけでなく、エンジン周辺の種々の制御を行う。
【００２５】
図２を参照すると、燃料噴射弁１０７は、内部にニードル弁１０７ｂを摺動自在に収納したノズルボディ１０７ａを備えている。ノズルボディ１０７ａの先端部には、噴孔１０７ａ１が設けられている。ノズルボディ１０７ａの先端部内側には、サック室１０７ａ２が設けられている。このようなノズルボディ１０７ａの先端部に凝縮水が付着すると腐食が発生する可能性がある。噴孔１０７ａ１の周辺が腐食すると、噴孔１０７ａ１の噴孔径が変化する可能性がある。噴孔径が変化すると、燃料噴射量に影響を与えることになる。そこで、エンジン停止中燃料噴射を行い、サック室１０７ａ２内へ燃料を充填したり、燃料噴射弁１０７の先端部に付着しているデポジット１０７ｃを燃料によって湿らせたりする。これにより、凝縮水の付着を抑制し、ひいては、腐食を抑制する。
【００２６】
以下、このような目的で行われる燃料噴射装置１の制御の一例について、図３に示すフロー図を参照しつつ説明する。燃料噴射装置１の制御は、ＥＣＵ１１１が主体的に行う。
【００２７】
まず、ステップＳ１では、エンジン１００のイグニションがＯＦＦとされたことを確認する。ステップＳ１に引き続いて行われるステップＳ２では、燃料噴射弁の先端部温度Ｔｎｚｌ−ｉを推定する。ここで、先端部温度Ｔｎｚｌ−ｉにおける添字ｉは気筒番号を示している。すなわち、先端部温度Ｔｎｚｌは、気筒毎の推定値であるＴｎｚｌ−１〜Ｔｎｚｌ−４として算出される。
【００２８】
具体的に、先端部温度Ｔｎｚｌ−ｉは、燃料噴射弁１０７−ｉの先端部の受熱量から放熱量を引いた値として算出される。先端部温度Ｔｎｚｌ−ｉは、その一例として、以下の式１により算出される。
Ｔｎｚｌ−ｉ
＝ｋｉ×（ａ・ＮＥ＋ｂ・ＩＴ＋ｃ・ＴＱ＋ｄ・Ｔｗ＋ｅ・Ｔｆ＋ｇ）    式１
ＮＥ：エンジン回転数    ＩＴ：噴射時期    ＴＱ：トルク
Ｔｗ：水温              Ｔｆ：燃温
ｋｉ：気筒間補正係数
ａ、ｂ、ｃ、ｄ（＜０）、ｅ（＜０）、ｇ：適合係数
【００２９】
ここで、気筒間係数ｋｉは、直列に配置された♯１気筒〜♯４気筒間の温度のバラツキを補正し、燃料噴射弁１０７−１〜１０７−４の先端温度を精度良く推定するためのものである。気筒間係数ｋｉの導入により、端部に位置する♯１燃料噴射弁１０７−１と♯４燃料噴射弁１０７−４の先端部温度の推定値が、中央寄りに位置する♯２燃料噴射弁１０７−２と♯３燃料噴射弁１０７−３の先端部温度の推定値より低くなる。具体的に、♯１燃料噴射弁１０７−１の先端部温度を推定する際に、ｋ１＝０．９５とする。♯２燃料噴射弁１０７−２の先端部温度を推定する際に、ｋ２＝１．１とする。♯３燃料噴射弁１０７−３の先端部温度を推定する際に、ｋ３＝１．１とする。♯４燃料噴射弁１０７−４の先端部温度を推定する際に、ｋ４＝０．９とする。このように、ｋｉを設定することにより、端部に位置する気筒の先端部温度の推定値が中央寄りに位置する気筒の先端部温度の推定値よりも低くなるように補正され、実際の温度状態を反映した精度良い推定値を得ることができる。
【００３０】
式１中のエンジン回転数ＮＥはＮＥセンサ１１２により取得する。水温Ｔｗは水温センサ１１３により取得する。燃温Ｔｆは燃温センサ１１４により取得する。
【００３１】
式１中、（ａ・ＮＥ＋ｂ・ＩＴ＋ｃ・ＴＱ）は、受熱量を示す値として筒内ガス温度を算出するものである。また、ｄ・Ｔｗは放熱量を示す値として冷却水温を算出するものである。さらに、ｅ・Ｔｆは放熱量を示す値として燃温を算出するものである。ここで、適合係数ｄ及びｅはいずれも０よりも小さく（＜０）、先端部温度Ｔｎｚｌ−ｉを低下させる方向に作用する。なお、燃温と水温との間に相関性を見いだし、燃温Ｔｆの変化分を含めた適合係数ｄを設定することにより、ｅ・Ｔｆの項を省略してもよい。適合係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｇは、エンジン１００の仕様や個体差を考慮し、実験結果やシミュレーション等を反映させて適宜決定される。
【００３２】
ここで、図５を参照すると、縦軸に水温、横軸に筒内ガス温度として、燃料噴射弁の先端部温度の閾値Ｃ℃が規定されている。燃料噴射弁の先端部温度の閾値Ｃ℃は、筒内ガス温度から水温を減算することによって求められる値である。このため、例えば、同じ水温（放熱量）であっても、筒内ガス温度（受熱量）が高ければ、凝縮水回避領域に入ることができ、エンジン停止中燃料噴射を回避することができる。これとは逆に、同じ筒内ガス温度（受熱量）であっても、水温（放熱量）が高ければ、凝縮水回避領域に入ることができ、エンジン停止中燃料噴射を回避することができる。このように、燃料噴射弁の先端部温度Ｔｎｚｌ−ｉは、受熱量と放熱量との合計によって算出される。すなわち、凝縮水が発生するか否かは、受熱量と放熱量とのアンド条件によっては判断されない。この結果、エンジン停止中燃料噴射の要否がより精度良く判断されることになる。
【００３３】
Ｔｎｚｌ−１〜Ｔｎｚｌ−４は、いずれも式１に当てはめて算出される。なお、例えば、代表する一の燃料噴射弁の先端部温度を式１によって算出し、この推定値に基づいて、他の燃料噴射弁の先端部温度Ｔｎｚｌ−ｎを推定してもよい。例えば、♯１燃料噴射弁１７−１についての先端部温度Ｔｎｚｌ−１を推定し、予め把握された、この推定値と他の燃料噴射弁の先端部温度Ｔｎｚｌ−ｉとの相関関係に基づいて先端部温度Ｔｎｚｌ−ｉを算出するようにしてもよい。
【００３４】
ステップＳ２に引き続き行われるステップＳ３では、エンジン１００が停止する前のＥＧＲ率γＥＧＲを取得する。ＥＧＲ率γＥＧＲは図４に一例を示すマップにより決定される。ＥＣＵ１１１は、自らＥＧＲ率γＥＧＲを決定するため、エンジン停止直前のＥＧＲ率γＥＧＲの値を保持している。
【００３５】
ステップＳ３に引き続き行われるステップＳ４では、噴孔腐食判定を行う。噴孔腐食判定は、先端部温度Ｔｎｚｌ−ｉとＥＧＲ率γＥＧＲとに基づいて行われる。図６は、燃料噴射弁１０７−ｉの先端部温度とＥＧＲ率との関係に基づき、エンジン停止中燃料噴射の実行可否を決定するマップの一例である。図６を参照すると、ＥＣＵ１１１は、ＥＧＲ率γＥＧＲが低いほど、エンジン停止中燃料噴射を抑制する制御を行う。ＥＧＲ率γＥＧＲが低ければ、噴孔周辺での腐食が発生しにくいことを考慮したものである。具体的に先端部温度Ｔｎｚｌ−ｉが同じであっても、ＥＧＲ率γＥＧＲが低いほど、凝縮水回避領域に入り易くなっている。この結果、エンジン停止中燃料噴射が回避され易くなり、エンジン停止中燃料噴射の頻度が低下する。このように、噴孔腐食判定が、先端部温度Ｔｎｚｌ−ｉとＥＧＲ率γＥＧＲとに基づいて行われることにより、その精度が向上し、ひいては、エンジン停止中燃料噴射の要否が精度良く判断される。この結果、無駄な燃料噴射を回避することができ、燃費や排気エミッションの悪化を抑制することができる。なお、噴孔腐食判定も、燃料噴射弁毎に行われる。
【００３６】
ステップＳ４に引き続き行われるステップＳ５では、ステップＳ４における演算結果に基づいて、腐食発生の条件が満たされているか否かを判断する。このステップＳ５の処理は、燃料噴射弁１０７−ｉ毎に行われる。ステップＳ５でＮｏと判断した燃料噴射弁１０７−ｉについては、処理は終了となる（エンド）。一方、ステップＳ５でＹｅｓと判断した燃料噴射弁１０７−ｉについては、ステップＳ６へ進んでエンジン停止中燃料噴射を実行する。
【００３７】
図７は燃料噴射弁の先端部温度Ｔｎｚｌ−ｉの気筒間での相違を示すグラフの一例である。図７には、異なる二通りの条件下での先端部温度Ｔｎｚｌ−ｉが示されている。いずれの条件下にあっても、端部に位置する♯１気筒と♯４気筒に比較して中央部寄りに位置する♯２気筒と♯３気筒の温度が高くなっている。実線で示した条件の場合には、いずれの気筒においても先端部温度Ｔｎｚｌ−ｉはハッチングで示した凝縮水発生領域に入っているため全ての気筒に対してエンジン停止中燃料噴射が実行される。これに対して、鎖線で示した条件の場合には、♯２気筒及び♯３気筒の先端部温度が凝縮水回避領域に位置し、♯１気筒及び♯４気筒の先端部温度が凝縮水発生領域に位置している。このため、♯１燃料噴射弁１０７−１及び♯４燃料噴射弁１０７−４のみ、エンジン停止中燃料噴射が実行される。
【００３８】
このようにエンジン停止中燃料噴射が実行されることにより、凝縮水の付着が判定された燃料噴射弁１０７−ｉの先端部、特に噴孔周辺への凝縮水の付着が抑制され、腐食が回避される。
【００３９】
本実施形態の燃料噴射装置１によれば、燃料噴射弁の先端部に凝縮水が付着するか否か、換言すれば、エンジン停止中燃料噴射の要否が精度良く判断される。この結果、燃料噴射弁１０７−ｉの噴孔周辺への凝縮水の付着を抑制することができる範囲内でエンジン停止時燃料噴射の回数を低減し、燃料噴射量を低減することができる。これにより、異常燃焼、白煙排出、燃費や排気エミッションの悪化を抑制することができる。また、エンジン停止中燃料噴射は、エンジン停止中のピストン位置によっては、オイル希釈や燃焼室損傷の可能性があるが、エンジン停止中燃料噴射の頻度が低減されるため、これらの可能性を低減することができる。
【００４０】
ここで、図８を参照して、エンジン停止中燃料噴射の要否を判断する他の例について説明する。図８を参照すると、水温（放熱量）の閾値としてＡ℃が設定され、筒内ガス温度（受熱量）の閾値としてＢ℃が設定されている。これらの閾値は、単独で用いることもできるし、双方をアンド条件として用いることもできる。水温の閾値Ａ℃のみを用いる場合は、水温がＡ℃以下であるときに筒内ガス温度が何℃であるかにかかわらずエンジン停止中燃料噴射を行う。また、筒内ガス温度の閾値Ｂ℃のみを用いる場合は、筒内ガス温度がＢ℃以下であるときに水温が何℃であるかにかかわらずエンジン停止中燃料噴射を行う。
【００４１】
水温の閾値Ａ℃と筒内ガス温度の閾値Ｂ℃をアンド条件で用いる場合、図８においてハッチングを施して示された領域に入った場合にエンジン停止中燃料噴射が実行される。このように、水温の閾値Ａ℃と筒内ガス温度の閾値Ｂ℃をアンド条件で用いても、凝縮水の発生を精度良く推定する上で一定の効果を得ることができる。ここで、エンジン停止中燃料噴射が実行される領域を図５に示したグラフと図８で示したグラフとで比較すると、図５に示したグラフの領域の方が狭い。すなわち、図５に示したグラフの方がよりエンジン停止中燃料噴射の頻度を低減することができる。図９を参照すると、エンジン停止中燃料噴射の頻度を低減するために、水温の閾値Ａ℃をａ℃に設定（ａ℃＜Ａ℃）し、筒内ガス温度の閾値Ｂ℃をｂ℃に設定（ｂ℃＜Ｂ℃）した例が示されている。この例によれば、エンジン停止中燃料噴射を実行する領域を低減することができるが、その反面、凝縮水発生領域であるにもかかわらず、エンジン停止中燃料噴射が回避される領域が生じてしまう。この領域では、凝縮水が付着し、腐食が生じる可能性がある。
【００４２】
これらを考慮すると、燃料噴射弁１０７−ｉに対する受熱量と放熱量とを考慮して算出される先端部温度Ｔｎｚｌ−ｉに基づいてエンジン停止中燃料噴射の要否を判断することがより効果的である。
【００４３】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００４４】
１  燃料噴射装置
１００  エンジン
１０１  エンジン本体
１０２  インテークマニホールド
１０３  エキゾーストマニホールド
１０４  吸気管
１０５  排気管
１０７−１〜１０７−４  燃料噴射弁
【図１】
2013186898.tif 000003
【図２】
2013186898.tif 000004
【図３】
2013186898.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013186898.tif 000007
【図６】
2013186898.tif 000008
【図７】
2013186898.tif 000009
【図８】
2013186898.tif 000010
【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年12月25日(2014.12.25)
【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】
エンジンが備える複数の気筒へそれぞれ燃料を噴射する複数の燃料噴射弁に対し、エンジン停止中燃料噴射を指示する噴射指示部を備え、
前記噴射指示部は、前記複数の燃料噴射弁のうち、少なくとも一の燃料噴射弁に対する燃焼ガスからの受熱量と放熱量の少なくとも一方に基づいて前記複数の燃料噴射弁に対するエンジン停止中燃料噴射の指示を行い、
前記噴射指示部は、エンジン停止前のＥＧＲ率を参照し、前記ＥＧＲ率が低いほど、エンジン停止中燃料噴射を抑制する燃料噴射装置。
【請求項２】
前記噴射指示部は、前記燃焼ガスからの受熱量及び放熱量から前記燃料噴射弁の先端部温度を推定し、前記先端部温度に基づいて前記複数の燃料噴射弁に対するエンジン停止中燃料噴射の指示を行う請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記噴射指示部は、前記先端部温度とＥＧＲ率とに基づいて、前記複数の燃料噴射弁に対するエンジン停止中燃料噴射の指示を行う請求項２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記噴射指示部は、各燃料噴射弁の前記先端部温度を推定する際に、列をなして配置された前記複数の気筒のうち、前記列の端部に位置する気筒へ燃料を噴射する燃料噴射弁の先端部温度の推定値が、前記複数の気筒のうち、前記列の中央寄りに位置する気筒へ燃料を噴射する燃料噴射弁の先端部温度の推定値よりも低くなるように、燃料噴射弁の先端部温度の推定値を補正する請求項２に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記噴射指示部は、前記燃焼ガスからの受熱量を表す値として、前記燃料噴射弁によって燃料が噴射される気筒の筒内ガス温度を参酌する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記噴射指示部は、前記放熱量を表す値として、水温を参酌する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【手続補正書】
【提出日】平成27年10月14日(2015.10.14)
【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】
エンジンが備える複数の気筒へそれぞれ燃料を噴射する複数の燃料噴射弁に対し、エンジン停止中燃料噴射を指示する噴射指示部を備え、
前記噴射指示部は、前記燃料噴射弁に対する燃焼ガスからの受熱量と放熱量の少なくとも一方を算出するための値を前記エンジンの停止直前に取得し、前記複数の燃料噴射弁のうち、少なくとも一の燃料噴射弁に対する前記受熱量と前記放熱量の少なくとも一方に基づいて前記複数の燃料噴射弁に対するエンジン停止中燃料噴射の指示を行い、
前記噴射指示部は、エンジン停止前のＥＧＲ率を参照し、前記ＥＧＲ率が低いほど、エンジン停止中燃料噴射を抑制する燃料噴射装置。
【請求項２】
前記噴射指示部は、前記燃焼ガスからの受熱量及び放熱量から前記燃料噴射弁の先端部温度を推定し、前記先端部温度に基づいて前記複数の燃料噴射弁に対するエンジン停止中燃料噴射の指示を行う請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記噴射指示部は、前記先端部温度とＥＧＲ率とに基づいて、前記複数の燃料噴射弁に対するエンジン停止中燃料噴射の指示を行う請求項２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記噴射指示部は、各燃料噴射弁の前記先端部温度を推定する際に、列をなして配置された前記複数の気筒のうち、前記列の端部に位置する気筒へ燃料を噴射する燃料噴射弁の先端部温度の推定値が、前記複数の気筒のうち、前記列の中央寄りに位置する気筒へ燃料を噴射する燃料噴射弁の先端部温度の推定値よりも低くなるように、燃料噴射弁の先端部温度の推定値を補正する請求項２に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記噴射指示部は、前記燃焼ガスからの受熱量を表す値として、前記燃料噴射弁によって燃料が噴射される気筒の筒内ガス温度を参酌する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記噴射指示部は、前記放熱量を表す値として、水温を参酌する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
かかる課題を解決するために、本明細書に開示された燃料噴射装置は、エンジンが備える複数の気筒へそれぞれ燃料を噴射する複数の燃料噴射弁に対し、エンジン停止中燃料噴射を指示する噴射指示部を備え、前記噴射指示部は、前記燃料噴射弁に対する燃焼ガスからの受熱量と放熱量の少なくとも一方を算出するための値を前記エンジンの停止直前に取得し、前記複数の燃料噴射弁のうち、少なくとも一の燃料噴射弁に対する前記受熱量と前記放熱量の少なくとも一方に基づいて前記複数の燃料噴射弁に対するエンジン停止中燃料噴射の指示を行い、前記噴射指示部は、エンジン停止前のＥＧＲ率を参照し、前記ＥＧＲ率が低いほど、エンジン停止中燃料噴射を抑制する。
【国際調査報告】
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