(57)【要約】【課題】暖機中での燃料噴射弁における蒸発率の変化による計量特性の変化を抑制し、過渡的な空燃比の制御精度の悪化を低減できる、内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】暖機中の所定機関温度域において、目標アイドル回転速度の低下速度が所定速度を超えないようにする処理（S105）、吸気制御弁の開度を絞る処理、シリンダヘッドへの冷却水の流量比を増やす処理、アシストエア量を増やす処理の少なくとも１つを実施することで、燃料噴射弁の温度上昇及び計量特性の変化を抑制して、過渡的な空燃比制御精度の悪化を低減する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気ポートに燃料噴射弁を備えた内燃機関において、
暖機中の所定の機関温度域で前記燃料噴射弁の温度上昇を抑制する方向に前記内燃機関を制御する、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記燃料噴射弁の温度上昇を抑制する方向の制御が、アイドル回転速度の低下速度が所定速度を上回らないように制限する制御である、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記燃料噴射弁の温度の上昇を抑制する方向の制御が、前記燃料噴射弁の冷却作用を有する媒体の流速又は流量を増やす制御である、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記燃料噴射弁の冷却作用を有する媒体は、前記吸気ポートを流れる吸気、シリンダヘッドに循環される冷却水、前記燃料噴射弁から噴射される燃料の微粒化を促進するように前記燃料噴射弁の先端に供給されるアシストエアの少なくとも１つである、請求項３記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
燃焼室内に生成される流動を強化するための吸気制御弁を吸気ポートに備え、
暖機中の所定の機関温度域で前記吸気制御弁の開度を絞ることで燃料噴射弁の温度上昇を抑制する、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関の冷却装置が、シリンダヘッドに供給される冷却水とシリンダブロックに供給される冷却水との流量比を可変する流量制御弁を備え、
暖機中の所定の機関温度域でシリンダヘッドに供給される冷却水の流量比を増やす方向に前記流量制御弁を制御することで燃料噴射弁の温度上昇を抑制する、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記内燃機関が、前記燃料噴射弁の先端に一端が開口し、他端がスロットルバルブ上流側の吸気通路に開口するアシストエア通路と、当該アシストエア通路に設けたアシストエア量制御弁とを備えたアシストエア供給機構を備え、
暖機中の所定の機関温度域で前記アシストエア量制御弁の開度を上げてアシストエア量を増やすことで燃料噴射弁の温度上昇を抑制する、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気ポートに燃料噴射弁を備えた内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、細かな燃料滴を形成し、かつ、吸気管壁の濡れを避けながら、できる限り均質な燃料空気混合物を内燃機関へ供給するような円錐状の２つの燃料噴流を発生させる燃料噴射弁が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２６５９７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関の吸気負圧が大きい運転状態（例えば、アイドル運転）では、燃料噴射弁の弁体と噴孔出口までの間の空間に滞留する燃料が蒸発し易く、内燃機関の暖機中は燃料温度の上昇変化によって蒸発率が変化することで燃料噴射の計量特性（噴射パルス幅に対する実際の噴射量の特性）が変化し、これに伴って空燃比の制御精度が過渡的に悪化するという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、暖機中での燃料噴射弁における蒸発率の変化による計量特性の変化を抑制し、過渡的な空燃比の制御精度の悪化を低減できる、内燃機関の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】
【０００６】
そのため、本願発明では、暖機中の所定の機関温度域で燃料噴射弁の温度上昇を抑制する方向に内燃機関を制御するようにした。
【発明の効果】
【０００７】
上記発明によると、燃料噴射弁の温度上昇を抑制することで燃料噴射弁の弁体と噴孔出口までの間に滞留する燃料の蒸発率の増大変化が抑制されるから、蒸発率の変化による計量特性の変化速度が遅くなり、空燃比の制御精度の過渡的な低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態における車両用の内燃機関の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態における目標アイドル回転速度の設定処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態における燃料温度の変化と計量特性との相関を示す線図である。
【図４】本発明の実施形態における目標アイドル回転速度の設定処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態における吸気制御弁の開度制御を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態における内燃機関の冷却システムを示す図である。
【図７】本発明の実施形態における冷却水の流量比の制御を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態におけるアシストエア量の制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る制御装置を適用する内燃機関の一例を示す図である。
図１に示す内燃機関１は、駆動源として車両に搭載される４サイクル多気筒エンジンである。
【００１０】
内燃機関１の各気筒の吸気ポート２に燃料噴射弁３を設けてあり、燃料噴射弁３は、吸気バルブ４の上流側から吸気バルブ４の傘部に向けて燃料を噴射する。
燃料噴射弁３が噴射する燃料は、吸気行程において吸気バルブ４を介して燃焼室５内に吸引され、点火プラグ６による火花点火によって燃焼する。
なお、吸気バルブ４のバルブタイミングやバルブリフト量などの開弁特性を可変とする可変動弁機構を備えることができる。
【００１１】
燃焼室５内の燃焼ガスは、排気行程において排気バルブ７を介して排気通路８に排出される。
内燃機関１は、スロットルモータ９で動作する電子制御スロットル１０を備え、この電子制御スロットル１０の開度によって内燃機関１の吸入空気量が調整される。
【００１２】
また、内燃機関１は、燃料タンク１１内の燃料を燃料噴射弁３に向けて圧送する燃料供給装置１３を備えている。
燃料供給装置１３は、燃料タンク１１、燃料ポンプ１２、燃料ギャラリー配管１４、燃料供給配管１５を備える。
【００１３】
燃料ポンプ１２は、燃料タンク１１内に配置される電動式ポンプであり、燃料タンク１１内の燃料を吸引して吐出する。
燃料ポンプ１２の吐出口には燃料供給配管１５の一端が接続され、燃料供給配管１５の他端は燃料ギャラリー配管１４に接続され、燃料ギャラリー配管１４に各気筒の燃料噴射弁３の燃料供給口が接続される。
【００１４】
ＥＣＭ（エンジン・コントロール・モジュール）３１は、燃料噴射弁３による燃料噴射、点火プラグ６による点火、電子制御スロットル１０の開度など、内燃機関１の本体を制御する制御装置である。
また、ＦＣＭ（フューエル・コントロール・モジュール）３０は、燃料供給装置１３（燃料ポンプ１２）を制御する制御装置である。
【００１５】
ＥＣＭ３１及びＦＣＭ３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力回路などを含むマイクロコンピュータをそれぞれ備え、相互に通信可能に構成される。
そして、ＥＣＭ３１からＦＣＭ３０に向けては、燃料ポンプ１２の駆動デューティ（印加電圧）の指示信号などが送信され、ＦＣＭ３０からＥＣＭ３１に向けては、ＦＣＭ３０での診断結果を示す信号などが送信される。
なお、ＥＣＭ３１とＦＣＭ３０とを統合し、ＥＣＭ３１の機能とＦＣＭ３０の機能とを兼ね備える制御装置を備えることができる。
【００１６】
ＥＣＭ３１は、内燃機関１の運転状態を検出する各種センサの出力信号を入力する。
前述の各種センサとしては、燃料ギャラリー配管１６内の燃圧ＦＵＰＲを検出する燃料圧力センサ３３、図外のアクセルペダルの踏み込み量（換言すれば、アクセル開度）ＡＣＣを検出するアクセル開度センサ３４、内燃機関１の吸入空気流量ＱＡを検出するエアフローセンサ３５、内燃機関１の回転速度ＮＥを検出する回転センサ３６、内燃機関１の冷却水温度ＴＷを検出する水温センサ３７、排気中の酸素濃度に基づき内燃機関１の混合気の空燃比を検出する空燃比センサ３８などを設けてある。なお、冷却水温度ＴＷは、本実施形態において内燃機関１の温度を代表する。
【００１７】
そして、ＥＣＭ３１は、吸入空気流量ＱＡや機関回転速度ＮＥなどの機関運転条件に基づいて燃料噴射弁３の開期間（噴射期間）、つまり、燃料噴射量を制御する噴射パルス幅ＴＩを演算し、各気筒の噴射タイミングになると燃料噴射弁３に対して噴射パルス幅ＴＩの噴射パルス信号を出力して、燃料噴射弁３による燃料噴射量及び噴射タイミングを制御する。
また、ＥＣＭ３１は、内燃機関１のアイドル運転状態において、内燃機関１の回転速度ＮＥが目標アイドル回転速度TRGNEに近づくように、回転センサ３６が検出した機関回転速度ＮＥと目標アイドル回転速度TRGNEとの偏差に応じて電子制御スロットル１０の開度ＴＶＯを制御する、アイドル回転速度制御（アイドル回転フィードバック制御）を実施する。
【００１８】
図２のフローチャートは、ＥＣＭ３１によるアイドル回転速度制御における目標アイドル回転速度TRGNEの設定処理の一例を示す。
図２のフローチャートに示すルーチンは、ＥＣＭ３１によって一定時間毎に割り込みにより実行され、まず、ステップＳ１０１で、ＥＣＭ３１は、水温センサ３７の出力に基づいて、現在の冷却水温度ＴＷ（機関温度）を検出する。
【００１９】
次いで、ＥＣＭ３１はステップＳ１０２に進み、メモリに格納されている冷却水温度ＴＷと目標アイドル回転速度TRGNEとの相関を規定する変換テーブルや関数などに基づき、現在の冷却水温度ＴＷでの目標アイドル回転速度TRGNEbaseを設定する。
ここで、目標アイドル回転速度TRGNEbaseは、冷却水温度ＴＷが低いほどより高い回転速度に設定され、暖機の進行（冷却水温度ＴＷの上昇）に応じてより低い回転速度に変更される。
【００２０】
ＥＣＭ３１は、次のステップＳ１０３において、本ルーチンを前回実行したときに求めた最終目標アイドル回転速度TRGNEfinalと、今回ステップＳ１０２で求めた目標アイドル回転速度TRGNEbaseとの差分DELTANE（DELTANE＝TRGNEfinal−TRGNE）を算出する。
本ルーチンはＥＣＭ３１によって一定時間毎に実施されるから、前記差分DELTANEは目標アイドル回転速度TRGNEの単位時間当たりの変化量であって、目標アイドル回転速度TRGNEの変化速度を示すことになり、暖機中は、暖機の進行に伴って冷却水温度ＴＷが上昇し、これに伴って目標アイドル回転速度TRGNEが低下する速度を示す。
【００２１】
次いで、ＥＣＭ３１は、ステップＳ１０４へ進み、差分DELTANEが閾値DELTAlimit（DELTAlimit＞０）よりも大きく、かつ、現在の冷却水温度ＴＷが設定温度よりも低いか否かを判断する。
なお、設定温度は、暖機後の冷却水温度ＴＷの適正温度よりも低い温度であって、燃料噴射弁３の弁体と噴孔出口までの間の空間に滞留する燃料の温度の変化速度が設定速度を超え、空燃比制御精度を低下させる可能性がある温度領域を含む。
【００２２】
即ち、暖機に伴って燃料温度も徐々に上昇することになるが、図３に示すように、ある燃料温度域（例えば、３５℃＜燃料温度＜４５℃）で燃料噴射弁３の計量特性が大きく変化し、係る温度変化領域を過ぎると比較的計量特性は安定する。即ち、暖機中において、計量特性が変化する温度域を通過するときに空燃比制御精度が低下することになり、燃料温度の上昇が急で計量特性の変化も急になると、より空燃比制御精度が低下することになる。
そこで、ＥＣＭ３１は、ステップＳ１０４において、計量特性が大きき変化する燃料温度領域を過ぎているか否かを冷却水温度ＴＷに基づいて判断する。
【００２３】
また、目標アイドル回転速度TRGNEが冷却水温度ＴＷの上昇によって低下し、これに伴って実際の機関回転速度ＮＥが低下すると、燃料噴射弁３の先端付近を流れる吸気流速が低下する。そして、吸気流速の低下は、吸気の流れによる燃料噴射弁３の先端部分の冷却効果を低下させ、燃料噴射弁３の弁体と噴孔出口までの間の空間に滞留する燃料の温度が上昇し易くなり、吸気流速の低下速度が速いほど燃料の温度上昇が急激となって計量特性の変化が急激となり、空燃比制御精度がより低下する。
【００２４】
そこで、ＥＣＭ３１は、吸気流速の急激な低下により燃料温度の上昇速度が所定レベルを超える可能性があるか否かを前記差分DELTANEに基づいて判断する。即ち、前記差分DELTANEが大きいほどアイドル回転速度の低下が急で、吸気流速が急激に低下することになるので、前記差分DELTANEに基づき燃料温度の上昇速度を推定できる。
そして、ＥＣＭ３１は、差分DELTANEが閾値DELTAlimitよりも大きく、かつ、現在の冷却水温度ＴＷが設定温度よりも低いと判断した場合、燃料の温度上昇が急激となって空燃比制御精度が許容範囲を超えて低下する可能性があると見做し、空燃比制御精度の低下を抑制するためにステップＳ１０５へ進む。
【００２５】
一方、ＥＣＭ３１は、差分DELTANEが閾値DELTAlimit以下であると判断した場合、燃料の温度上昇が十分に遅く空燃比制御精度の低下を許容範囲内に抑えることができるものと見做し、ステップＳ１０６へ進む。また、ＥＣＭ３１は、現在の冷却水温度ＴＷが設定温度以上であると判断した場合、計量特性が大きく変化する温度域を過ぎていると見做し、ステップＳ１０６へ進む。
つまり、差分DELTANEが閾値DELTAlimit以下であるという条件と、現在の冷却水温度ＴＷが設定温度以上であるとい条件との少なくとも一方が成立している場合には、ＥＣＭ３１は、燃料の温度上昇が急激となって空燃比制御精度が許容範囲を超えて低下する可能性は十分に低いと判断し、ステップＳ１０６へ進む。
【００２６】
ステップＳ１０５で、ＥＣＭ３１は、目標アイドル回転速度TRGNEの低下速度を所定速度以下に制限する処理を行うことで実際の機関回転速度ＮＥ（吸気流速）の低下を遅らせ、燃料温度の上昇を抑制する。
具体的には、前回の最終目標アイドル回転速度TRGNEfinalから閾値DELTAlimitを減算した結果を、今回の最終目標アイドル回転速度TRGNEfinalとすることで、前回の最終目標アイドル回転速度TRGNEfinalからの変化量を閾値DELTAlimitとし、閾値DELTAlimitよりも大きな低下速度で最終目標アイドル回転速度TRGNEfinalが減少することがないようにする。
【００２７】
なお、ステップＳ１０５では、冷却水温度ＴＷの上昇に対して最終目標アイドル回転速度TRGNEfinal（実アイドル回転速度）の低下を遅らせればよく、前回の最終目標アイドル回転速度TRGNEfinalからの変化代を閾値DELTAlimitに設定する処理に限定されない。
例えば、ステップＳ１０５において、目標アイドル回転速度TRGNEbaseの変化に対して一時遅れで追従変化する最終目標アイドル回転速度TRGNEfinalを設定したりすることができる。また、最終目標アイドル回転速度TRGNEfinalの変化を制限する代わりに、最終目標アイドル回転速度TRGNEfinalに基づく電子制御スロットル１０の制御のゲインを低下させるなどして、冷却水温度ＴＷの上昇に対する実アイドル回転速度の低下を遅らせることができる。
【００２８】
上記のように、ＥＣＭ３１は、最終目標アイドル回転速度TRGNEfinalが閾値DELTAlimitよりも大きな速度で低下することがないようにすることで、実際の機関回転速度ＮＥ（アイドル回転速度）の低下速度が所定速度を上回らないように制限し、吸気の流れによる燃料噴射弁３の先端部分の冷却効果の低下を抑制し、燃料噴射弁３の温度上昇を抑制する。
つまり、ＥＣＭ３１によって実施される、暖機中の所定温度域でアイドル回転速度の低下速度が所定速度を上回らないように制限する制御は、燃料噴射弁３（燃料噴射弁３の弁体と噴孔出口までの間の空間に滞留する燃料）の温度上昇を抑制する方向の制御である。
上記制御をＥＣＭ３１が実施することで、燃料噴射弁３の温度上昇が抑えられ、これによって、暖機中における燃料噴射弁３の計量特性の変化を緩やかにでき、空燃比制御精度の低下による排気性状の低下などが抑制される。
【００２９】
一方、ＥＣＭ３１は、ステップＳ１０４からステップＳ１０６へ進むと、ステップＳ１０２において設定した目標アイドル回転速度TRGNEbaseを、そのまま今回の最終目標アイドル回転速度TRGNEfinalに設定する。
ＥＣＭ３１が、ステップＳ１０６に進むのは、目標アイドル回転速度TRGNEの低下速度が十分に小さいか、及び／又は、燃料噴射弁３（燃料噴射弁３の弁体と噴孔出口までの間の空間に滞留する燃料）の温度が安定領域まで上昇した後であるから、目標アイドル回転速度TRGNEbaseの低下速度の制限は不要であり、ステップＳ１０２において設定した目標アイドル回転速度TRGNEbaseを、そのまま今回の最終目標アイドル回転速度TRGNEfinalに設定する。
【００３０】
図４のフローチャートは、ＥＣＭ３１による目標アイドル回転速度TRGNEの設定処理の第２例を示す。
この図４のフローチャートに示した目標アイドル回転速度TRGNEの設定処理は、目標アイドル回転速度TRGNEの低下速度の制限を行う温度条件が、前述の図２のフローチャートに示した処理（第１例）と異なる。
【００３１】
即ち、ステップＳ２０１にて、ＥＣＭ３１は、内燃機関１の始動を開始したときの冷却水温度ＴＷ（始動時水温）を検出して記憶し、更に、現在の冷却水温度ＴＷの検出を行う。
そして、ＥＣＭ３１は、ステップＳ２０２で、ステップＳ１０２と同様にして目標アイドル回転速度TRGNEbaseを設定し、また、ステップＳ２０３で、本ルーチンを前回実行したときに求めた最終目標アイドル回転速度TRGNEfinalと、今回ステップＳ２０２で求めた目標アイドル回転速度TRGNEbaseとの差分DELTANE（DELTANE＝TRGNEfinal−TRGNE）を算出する。
【００３２】
ステップＳ２０４で、ＥＣＭ３１は、差分DELTANEが閾値DELTAlimit（DELTAlimit＞０）よりも大きく、かつ、現在の冷却水温度ＴＷが第１設定温度よりも低く、かつ、始動時の冷却水温度ＴＷが第２設定温度よりも低かったか否かを判断する。
なお、第１設定温度＞第２設定温度であり、かつ、第１設定温度は図２のフローチャートのステップＳ１０４での設定温度と同じ温度である。つまり、始動時の冷却水温度ＴＷが第２設定温度よりも低いことが、目標アイドル回転速度TRGNEの低下速度を所定速度以下に制限する処理の実施条件として付加されている。
【００３３】
内燃機関１が運転停止から短時間で再始動される場合のように、始動開始状態での冷却水温度ＴＷが比較的高い場合には、暖機中の燃料噴射弁３（燃料噴射弁３の弁体と噴孔出口までの間の空間に滞留する燃料）の温度上昇が緩やかになり、燃料噴射弁３の計量特性の変化が小さいので、目標アイドル回転速度TRGNEの低下速度を所定速度以下に制限する処理は不要となる。
そこで、ＥＣＭ３１は、始動時の冷却水温度ＴＷが第２設定温度以上である場合には、ステップＳ２０６へ進んで、ステップＳ１０６と同様に目標アイドル回転速度TRGNEの低下速度を所定速度以下に制限する処理を実施しない。これにより、目標アイドル回転速度TRGNEの低下速度を所定速度以下に制限する処理が無用に実施されることで、燃費性能などが低下することを抑制する。
【００３４】
一方、差分DELTANEが閾値DELTAlimitよりも大きく、かつ、現在の冷却水温度ＴＷが第１設定温度よりも低く、かつ、始動時の冷却水温度ＴＷが第２設定温度よりも低い場合、ＥＣＭ３１は、ステップＳ２０５へ進み、目標アイドル回転速度TRGNEの低下速度を所定速度以下に制限する処理をステップＳ１０５と同様にして実施する。これにより、暖機中に燃料噴射弁３の計量特性が急変することで、空燃比制御精度が悪化し、排気性状などが低下することを抑制できる。
【００３５】
ところで、燃焼室内に発生させるスワール流やタンブル流などの流動を強化するために、吸気ポート２に吸気制御弁１８（ガス流動制御弁、スワールコントロールバルブＳＣＶ、タンブルコントロールバルブＴＣＶなど）を備える場合、吸気制御弁１８の開閉による吸気流速の変化を利用して、暖機中の燃料噴射弁３（燃料噴射弁３の弁体と噴孔出口までの間の空間に滞留する燃料）の温度上昇を緩やかにすることが可能である。
つまり、吸気制御弁１８の開度を小さくして吸気ポート２の有効開口面積を減らすことで、燃料噴射弁３の先端付近を流れる吸気流速が速まり、吸気（冷却媒体）の流れによる燃料噴射弁３の冷却効果を高めることができる。
【００３６】
図５のフローチャートは、ＥＣＭ３１によって実施される、暖機中に燃料噴射弁３の計量特性が急変することを吸気制御弁１８の開度制御によって抑制する処理を示す。
ステップＳ３０１で、ＥＣＭ３１は、現在の冷却水温度ＴＷを検出する。
【００３７】
次いで、ＥＣＭ３１は、ステップＳ３０２にて、現在の冷却水温度ＴＷが、第１所定温度Ａよりも高くかつ第２所定温度Ｂよりも低い所定温度領域に含まれているか否かを判断する。
尚、第２所定温度Ｂ＞第１所定温度Ａであり、第２所定温度Ｂは、暖機完了後の適正温度よりも低い温度であって、前記所定温度領域は暖機中の温度領域である。
【００３８】
ＥＣＭ３１は、ステップＳ３０２で、現在の冷却水温度ＴＷが第１所定温度Ａよりも低いと判断した場合、及び、現在の冷却水温度ＴＷが第２所定温度Ｂよりも高いと判断した場合、即ち、現在の冷却水温度ＴＷが暖機中の所定温度領域に含まれていないと判断した場合には、ステップＳ３０３へ進む。
ステップＳ３０３で、ＥＣＭ３１は、吸気制御弁１８の開度を、機関負荷、機関回転速度、冷却水温度ＴＷなどの内燃機関１の運転条件に応じて決定する。
【００３９】
ステップＳ３０３に進んだ場合は、吸気流速による燃料噴射弁３の冷却効果を促進させる必要はなく、ＥＣＭ３１は、燃焼室５内に適切なガス流動を発生させるべく吸気制御弁１８の開度を決定する。
一方、ＥＣＭ３１は、ステップＳ３０２で、現在の冷却水温度ＴＷが第１所定温度Ａよりも高くかつ第２所定温度Ｂよりも低いと判断した場合、即ち、現在の冷却水温度ＴＷが暖機中の所定温度領域に含まれていると判断した場合には、ステップＳ３０４へ進む。
【００４０】
ステップＳ３０４で、ＥＣＭ３１は、吸気制御弁１８の開度を、ステップＳ３０３で決定される標準開度よりも絞る設定を行う。
つまり、ステップＳ３０４で、ＥＣＭ３１は、ステップＳ３０３と同様に、機関負荷、機関回転速度、冷却水温度ＴＷなどの内燃機関１の運転条件に応じて吸気制御弁１８の標準開度を設定した上で、この標準開度よりも所定値或いは所定割合だけ低い開度を、吸気制御弁１８の目標開度として決定する。
【００４１】
吸気制御弁１８の開度を絞れば、燃料噴射弁３の先端付近を流れる吸気の流速が増して、吸気による燃料噴射弁３の冷却効果が高まり、暖機中の燃料噴射弁３（燃料噴射弁３の弁体と噴孔出口までの間の空間に滞留する燃料）の温度上昇を緩やかにすることが可能である。そして、暖機中の燃料噴射弁３の温度上昇が緩やかになれば、弁体と噴孔出口までの間の空間に滞留する燃料の蒸発率の変化に伴う計量特性の変化が緩やかになり、計量特性の変化による空燃比制御精度の悪化を抑制できる。
【００４２】
このように、吸気制御弁１８の開度を絞る制御は、吸気制御弁１８の開度を吸気流速が増大する方向に変化させる制御であって、燃料噴射弁の温度の上昇を抑制する方向の制御となる。
上記の吸気制御弁１８の開度を絞る制御を実施することで、吸気制御弁１８の開度は、一時的に標準開度よりも閉側にシフトし、その後の暖機完了前に標準開度に戻ることになる。
【００４３】
尚、吸気制御弁１８は、図１に示したように、吸気ポート２の開口の一部を閉塞する構成の弁機構の他、１気筒当たり複数設けられた吸気ポートの一部を閉塞する弁機構とすることができる。
また、図２又は図４のフローチャートに示した、目標アイドル回転速度TRGNE（アイドル回転速度）の低下速度を所定速度以下に制限する処理と、吸気制御弁１８の開度を絞る制御とを併用することができる。
【００４４】
図６は、上記内燃機関１の冷却システムの一例を示す。
図６に示す冷却システムは、ラジエータ５０と、内燃機関１のシリンダヘッド部１ａに設けられた冷却水循環路５１と、内燃機関１のシリンダブロック部１ｂに設けられた冷却水循環路５２と、ラジエータ５０の出口部５０ａに一端が接続され、途中で二股に分岐して冷却水循環路５１、５２の入口側５１ａ、５２ａにそれぞれ接続される冷却水供給路５３と、冷却水循環路５１、５２の出口側５１ｂ、５２ｂにそれぞれ接続され下流側で合流してラジエータ５０の出口部５０ｂに接続される冷却水戻し路５４と、ラジエータ５０の出口部５０ａに設けたウォータポンプ５５と、冷却水供給路５３の分岐部に設けられてシリンダヘッド部１ａ、シリンダブロック部１ｂに供給する冷却水の流量比を調整する流量制御弁５６とを備え、ウォータポンプ５５によって冷却媒体としての冷却水を内燃機関１に循環させるシステムである。
【００４５】
そして、ＥＣＭ３１は、図７のフローチャートに示すように、流量制御弁５６により前記流量比を制御することで、暖機中に燃料噴射弁３の計量特性が急変することを抑制することができる。
つまり、暖機中にシリンダヘッド部１ａに供給する冷却水の流量比を増やせば、シリンダヘッド部１ａの冷却が促進され、その結果、シリンダヘッド部１ａに設けられる燃料噴射弁３の温度上昇が抑制され、燃料噴射弁３の弁体と噴孔出口までの間の空間に滞留する燃料の蒸発率の急変、引いては、燃料噴射弁３の計量特性の急変が抑制され、空燃比制御精度の低下を抑制できることになる。
【００４６】
図７のフローチャートにおいて、ステップＳ４０１で、ＥＣＭ３１は、現在の冷却水温度ＴＷを検出する。
次いで、ＥＣＭ３１は、ステップＳ４０２にて、現在の冷却水温度ＴＷが、第１所定温度Ａよりも高くかつ第２所定温度Ｂよりも低い所定温度領域に含まれているか否かを判断する。
【００４７】
尚、第２所定温度Ｂ＞第１所定温度Ａであり、第２所定温度Ｂは、暖機完了後の適正温度よりも低い温度であって、前記所定温度領域は暖機中の温度領域である。
ＥＣＭ３１は、ステップＳ４０２で、現在の冷却水温度ＴＷが第１所定温度Ａよりも低いと判断した場合、及び、現在の冷却水温度ＴＷが第２所定温度Ｂよりも高いと判断した場合、即ち、現在の冷却水温度ＴＷが暖機中の所定温度領域に含まれていないと判断した場合には、ステップＳ４０３へ進む。
【００４８】
ステップＳ４０３で、ＥＣＭ３１は、流量制御弁５６によって調整される流量比を、機関負荷、機関回転速度、冷却水温度ＴＷ、クランキング中であるか否か、クランキング完了からの経過時間などの内燃機関１の運転条件に応じて決定する。
ステップＳ４０３に進んだ場合は、シリンダヘッド部１ａに供給する冷却水の流量を増やすことで燃料噴射弁３の冷却効果を促進させる必要はなく、ＥＣＭ３１は、燃料噴霧の気化促進やフリクションの低減などに適切な流量比になるように流量制御弁５６による流量比を決定する。
【００４９】
一方、ＥＣＭ３１は、ステップＳ４０２で、現在の冷却水温度ＴＷが第１所定温度Ａよりも高くかつ第２所定温度Ｂよりも低いと判断した場合、即ち、現在の冷却水温度ＴＷが暖機中の所定温度領域に含まれていると判断した場合には、ステップＳ４０４へ進む。
ステップＳ４０４で、ＥＣＭ３１は、流量制御弁５６による流量比を、ステップＳ４０３で決定される標準の流量比よりもシリンダヘッド部１ａに供給する冷却水の流量割合を増やす方向に設定する。
【００５０】
つまり、ステップＳ４０４で、ＥＣＭ３１は、ステップＳ４０３と同様に、機関負荷、機関回転速度、冷却水温度ＴＷなどの内燃機関１の運転条件に応じて流量制御弁５６による標準流量比を設定した上で、この標準流量比よりも所定値或いは所定割合だけシリンダヘッド部１ａに供給する冷却水の流量割合を増やす方向に修正した流量比を、流量制御弁５６の目標流量比として決定する。
流量制御弁５６の目標流量比をシリンダヘッド部１ａへの冷却水の供給量が増える方向に変更すれば、シリンダヘッド部１ａの冷却効果が高まる結果、暖機中の燃料噴射弁３（燃料噴射弁３の弁体と噴孔出口までの間の空間に滞留する燃料）の温度上昇を緩やかにすることが可能である。そして、暖機中の燃料噴射弁３の温度上昇が緩やかになれば、弁体と噴孔出口までの間の空間に滞留する燃料の蒸発率の変化に伴う計量特性の変化が緩やかになり、計量特性の変化による空燃比制御精度の悪化を抑制できる。
【００５１】
このように、流量制御弁５６の目標流量比をシリンダヘッド部１ａへの冷却水（冷却媒体）の供給量（循環量）が増える方向に変更する制御は、燃料噴射弁の温度の上昇を抑制する方向の制御となる。
なお、上記のシリンダヘッド部１ａへの冷却水（冷却媒体）の供給量（循環量）を増やす制御と、目標アイドル回転速度TRGNE（アイドル回転速度）の低下速度を所定速度以下に制限する処理と吸気制御弁１８の開度を絞る制御との少なくとも一方とを併用することができる。
【００５２】
また、内燃機関１が、燃料噴射弁３の先端にアシストエアを供給し、このアシストエアと燃料噴射弁３から噴射される燃料との衝突によって燃料の微粒化を促進するアシストエア供給機構６０を備える場合、係るアシストエア供給機構６０によるアシストエア量を制御することで、暖機中の燃料噴射弁３の温度上昇が緩やかにすることが可能である。
アシストエア供給機構６０は、一端が燃料噴射弁３の先端部分に開口し、他端が電子制御スロットル１０の上流側の吸気通路に開口するアシストエア通路６１と、このアシストエア通路６１の途中に設けたアシストエア量制御弁６２とを備える。
【００５３】
そして、ＥＣＭ３１は、図８のフローチャートに示すように、アシストエア量制御弁６２の開度を制御することで、暖機中に燃料噴射弁３の計量特性が急変することを抑制することができる。
つまり、アシストエアは燃料との衝突による微粒化のために供給されるが、アシストエア量が増えれば、燃料噴射弁３の先端部の冷却が促進されることになり、燃料噴射弁３（燃料噴射弁３の弁体と噴孔出口までの間の空間に滞留する燃料）の温度上昇を緩やかにすることが可能である。換言すれば、アシストエアは、燃料噴射弁３の先端部の冷却効果を有する媒体であり、アシストエア量を増やすことでより冷却効果が高まることになる。
【００５４】
図８のフローチャートにおいて、ステップＳ５０１で、ＥＣＭ３１は、現在の冷却水温度ＴＷを検出する。
次いで、ＥＣＭ３１は、ステップＳ５０２にて、現在の冷却水温度ＴＷが、第１所定温度Ａよりも高くかつ第２所定温度Ｂよりも低い所定温度領域に含まれているか否かを判断する。
【００５５】
尚、第２所定温度Ｂ＞第１所定温度Ａであり、第２所定温度Ｂは、暖機完了後の適正温度よりも低い温度であって、前記所定温度領域は暖機中の温度領域である。
ＥＣＭ３１は、ステップＳ５０２で、現在の冷却水温度ＴＷが第１所定温度Ａよりも低いと判断した場合、及び、現在の冷却水温度ＴＷが第２所定温度Ｂよりも高いと判断した場合、即ち、現在の冷却水温度ＴＷが暖機中の所定温度領域に含まれていないと判断した場合には、ステップＳ５０３へ進む。
【００５６】
ステップＳ５０３で、ＥＣＭ３１は、アシストエア量制御弁６２の開度を、機関負荷、機関回転速度、冷却水温度ＴＷなどの内燃機関１の運転条件に応じて決定する。
ステップＳ５０３に進んだ場合は、アシストエア量を増やすことで燃料噴射弁３の冷却効果を促進させる必要はなく、ＥＣＭ３１は、燃料噴霧の微粒化に適切な量になるようにアシストエア量制御弁６２の開度を決定する。
【００５７】
一方、ＥＣＭ３１は、ステップＳ５０２で、現在の冷却水温度ＴＷが第１所定温度Ａよりも高くかつ第２所定温度Ｂよりも低いと判断した場合、即ち、現在の冷却水温度ＴＷが暖機中の所定温度領域に含まれていると判断した場合には、ステップＳ５０４へ進む。
ステップＳ５０４で、ＥＣＭ３１は、アシストエア量制御弁６２の開度を、ステップＳ５０３で決定される標準開度よりも高開度側に設定する。
【００５８】
つまり、ステップＳ５０４で、ＥＣＭ３１は、ステップＳ５０３と同様に、機関負荷、機関回転速度、冷却水温度ＴＷなどの内燃機関１の運転条件に応じてアシストエア量制御弁６２の開度を設定した上で、この標準開度よりも所定値或いは所定割合だけ増やした開度を、アシストエア量制御弁６２の目標開度として決定する。
アシストエア量制御弁６２の開度をアシストエア量が増える方向に変更すれば、アシストエアによる燃料噴射弁３の先端部の冷却効果が高まる結果、暖機中の燃料噴射弁３（燃料噴射弁３の弁体と噴孔出口までの間の空間に滞留する燃料）の温度上昇を緩やかにすることが可能である。そして、暖機中の燃料噴射弁３の温度上昇が緩やかになれば、弁体と噴孔出口までの間の空間に滞留する燃料の蒸発率の変化に伴う計量特性の変化が緩やかになり、計量特性の変化による空燃比制御精度の悪化を抑制できる。
【００５９】
このように、アシストエア量制御弁６２の開度をアシストエア量が増える方向に変更する制御は、燃料噴射弁の温度の上昇を抑制する方向の制御となる。
なお、目標アイドル回転速度TRGNE（アイドル回転速度）の低下速度を所定速度以下に制限する処理、吸気制御弁１８の開度を絞る制御、シリンダヘッド部１ａへの冷却水（冷却媒体）の供給量（循環量）を増やす制御のうちの少なくとも１つと、上記のアシストエア量を増やす制御とを併用することができる。
【００６０】
以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば種々の変形態様を採り得ることは自明である。
例えば、燃料噴射弁の温度の上昇を抑制する方向の制御レベル、即ち、アイドル回転速度の低下速度の許容最大値の設定、吸気制御弁１８の開度の絞り度合、シリンダヘッド部１ａへの冷却水の供給量の増大代、アシストエア量の増大量などを、暖機中の空燃比検出値に基づいて修正する学習制御を実施することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１…内燃機関、１ａ…シリンダヘッド部、１ｂ…シリンダブロック部、２…吸気通路、３…燃料噴射弁、４…吸気バルブ、１８…吸気制御弁、３１…ＥＣＭ、５０…ラジエータ、５１，５２…冷却水循環路、５３…冷却水供給路、５４…冷却水戻し路、５５…ウォータポンプ、５６…流量制御弁、６０…アシストエア供給機構、６１…アシストエア通路、６２…アシストエア量制御弁
【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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【図７】
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【図８】
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