(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスを主燃料とし、軽油等の液体燃料を着火剤として使用する二元燃料ディーゼルエンジンにおいて、
液体燃料をエンジンに供給するインジェクタのノズル温度が所定の高温となることを検出するノズル温度検出手段と、
前記ノズル温度検出手段によりノズル温度が高温となったことが検出されると、エンジンに供給される液体燃料の温度を低める制御を行う燃料冷却手段とを備える二元燃料ディーゼルエンジンの液体燃料温度制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
エンジンの失火、又は燃焼位相のリタード等の着火不良を検出する着火不良検出手段と、
前記着火不良検出手段により着火不良が検出されると、エンジンに供給される液体燃料の温度を高める制御を行う燃料加熱手段とを備える二元燃料ディーゼルエンジンの液体燃料温度制御装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記燃料加熱手段及び燃料冷却手段は、互いに並列接続してエンジンの液体燃料供給経路中に挿入され、
前記燃料加熱手段及び燃料冷却手段に流れる液体燃料の割合を制御する制御弁を備える二元燃料ディーゼルエンジンの液体燃料温度制御装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
エンジンが定常運転ではない非定常運転状態にあることを検出し、非定常運転状態が検出されたとき、前記燃料加熱手段、又は前記燃料加熱手段及び前記燃料冷却手段による温度制御を実行する非定常運転検出手段を備える二元燃料ディーゼルエンジンの液体燃料温度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二元燃料ディーゼルエンジンに供給される液体燃料の温度を制御する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料としてガスと軽油を供給して作動する二元燃料ディーゼルエンジンが知られている（下記特許文献１参照）。二元燃料ディーゼルエンジンでは、ガスを主燃料として吸気管に供給し、軽油等の液体燃料を着火剤として燃焼室に供給する構成とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１９３８７４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、エンジン負荷が低く、液体燃料温度が低い場合は、液体燃料の着火性が悪く、エンジンの失火や燃焼位相の過度なリタードが発生することがある。その結果、エンジンのトルク変動が発生する。
【０００５】
このような問題に鑑み本発明の課題は、ガスを主燃料とし、軽油等の液体燃料を着火剤として使用する二元燃料ディーゼルエンジンにおいて、液体燃料の着火性が悪くなる状況では、液体燃料の温度を高めることにより、エンジンの失火や燃焼位相の過度なリタードの発生を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明の二元燃料ディーゼルエンジンの液体燃料温度制御装置は、ガスを主燃料とし、軽油等の液体燃料を着火剤として使用する二元燃料ディーゼルエンジンにおいて、着火不良検出手段と燃料加熱手段とを備える。着火不良検出手段は、エンジンの失火、又は燃焼位相のリタード等の着火不良を検出する。また、燃料加熱手段は、着火不良検出手段により着火不良が検出されると、エンジンに供給される液体燃料の温度を高める制御を行う。
【０００７】
第１発明において、着火不良検出手段は、エンジンの失火を、排ガス中の酸素濃度の上昇、排ガス温度の低下等により検出することができる。また、燃焼位相のリタードを、排ガス中の酸素濃度の上昇、排ガス温度の上昇等により検出することができる。更に、着火不良検出手段は、エンジンの失火、燃焼位相のリタード等の着火不良を、エンジンの低温下での始動後、所定時間内であることより予測することができる。
【０００８】
第１発明において、燃料加熱手段は、液体燃料の温度を高める制御を、液体燃料供給経路中の燃料をヒータ、又は熱交換器により加熱することにより実現できる。ここで、熱交換器の熱源としては、エンジン冷却水等を利用することができる。しかも、加熱熱量は適宜制御することができる。
【０００９】
第１発明によれば、エンジンの失火や燃焼位相のリタードの発生が検出、若しくは予測されるとき、液体燃料の温度が高められるため、液体燃料の着火性が改善され、エンジンの失火や燃焼位相の過度なリタードの発生を抑制することができる。
【００１０】
第２発明の二元燃料ディーゼルエンジンの液体燃料温度制御装置は、上記第１発明において、ノズル温度検出手段と燃料冷却手段とを備える。ノズル温度検出手段は、液体燃料をエンジンに供給するインジェクタのノズル温度が所定の高温となることを検出する。また、燃料冷却手段は、ノズル温度検出手段によりノズル温度が高温となったことが検出されると、エンジンに供給される液体燃料の温度を低める制御を行う。
【００１１】
第２発明において、所定の高温とは、インジェクタのノズルにデポジットが付着する温度である。また、燃料冷却手段は、液体燃料供給経路中の燃料を熱交換器により冷却することにより液体燃料の温度を低めることができる。ここで、熱交換器の熱源としては、適宜の冷媒を利用することができる。しかも、冷却熱量は適宜制御することができる。
【００１２】
更に、燃料冷却手段は、インジェクタのノズル温度が予め決められた所定温度より高くなったときに液体燃料の温度を低める制御を行うようにしてもよい。また、インジェクタのノズル温度が高くなるのに応じて、連続的に液体燃料の温度をより低くするように制御してもよい。
【００１３】
第２発明によれば、液体燃料用インジェクタのノズルの温度が所定の高温となるとき、液体燃料の温度が低くされるため、インジェクタのノズルにデポジットが付着することが抑制される。
【００１４】
第３発明の二元燃料ディーゼルエンジンの液体燃料温度制御装置は、上記第２発明において、燃料加熱手段及び燃料冷却手段は、互いに並列接続してエンジンの液体燃料供給経路中に挿入される。また、燃料加熱手段及び燃料冷却手段に流れる液体燃料の割合を制御する制御弁を備える。
【００１５】
第３発明において、制御弁は、３方弁により構成することができる。また、制御弁は、２つの開閉弁を開閉モードが互いに逆となるようにして、燃料加熱手段及び燃料冷却手段の各流路に一つずつ挿入して構成することもできる。
【００１６】
第３発明によれば、エンジンに供給される液体燃料の温度制御は、制御弁により加熱用熱交換器及び冷却用熱交換器に通過される燃料の割合を変えることにより行われる。冷却用熱交換器より加熱用熱交換器に通過される燃料の割合を多くされると燃料温度が高められ、加熱用熱交換器より冷却用熱交換器に通過される燃料の割合を多くされると燃料温度が低められる。従って、加熱用熱交換器及び冷却用熱交換器に通過される燃料の割合を変えるのみの簡単な制御により燃料温度を任意に制御することができる。
【００１７】
第４発明の二元燃料ディーゼルエンジンの液体燃料温度制御装置は、上記第１ないし第３発明のいずれかにおいて、非定常運転検出手段を備える。非定常運転検出手段は、エンジンが定常運転ではない非定常運転状態にあることを検出し、非定常運転状態が検出されたとき、燃料加熱手段、又は燃料加熱手段及び燃料冷却手段による温度制御を実行する。
【００１８】
第４発明において、非定常運転検出手段により検出されるエンジンの非定常運転は、エンジン低温時、エンジン負荷の変動時等である。
【００１９】
第４発明によれば、エンジンの失火や燃焼位相のリタードは、エンジンの非定常運転時に発生するため、液体燃料の温度制御はエンジンの非定常運転時にのみ行い、エンジンが定常運転されているときには行わないことにより、必要以上に液体燃料の温度制御が行われることによる制御の無駄を回避することができる。
【００２０】
第５発明の二元燃料ディーゼルエンジンの液体燃料温度制御装置は、ガスを主燃料とし、軽油等の液体燃料を着火剤として使用する二元燃料ディーゼルエンジンにおいて、ノズル温度検出手段と燃料冷却手段とを備える。ノズル温度検出手段は、液体燃料をエンジンに供給するインジェクタのノズル温度が所定の高温となることを検出する。また、燃料冷却手段は、ノズル温度検出手段によりノズル温度が高温となったことが検出されると、エンジンに供給される液体燃料の温度を低める制御を行う。
【００２１】
第６発明の二元燃料ディーゼルエンジンの液体燃料温度制御装置は、上記第２又は第５発明において、前記ノズル温度検出手段におけるノズル温度は、該ノズル温度の決定要因となるエンジンパラメータに基づき予測される。
【００２２】
第６発明において、ノズル温度の予測は、マップにより行ってもよいし、所定の演算式により行ってもよい。エンジンパラメータとしては、液体燃料噴射時期、液体燃料噴射量、ガス燃料空燃比等の各種パラメータを適宜取捨選択して用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態である二元燃料ディーゼルエンジンの全体構成図である。
【図２】上記第１実施形態における液体燃料温度制御システムのブロック図である。
【図３】上記第１実施形態の制御回路における液体燃料温度制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】上記第１実施形態におけるエンジン失火時の加熱用熱交換器の流量制御内容を説明するためのタイムチャートである。
【図５】上記第１実施形態における燃焼位相リタード時の加熱用熱交換器の流量制御内容を説明するためのタイムチャートである。
【図６】上記第１実施形態における液体燃料噴射ノズルの予測温度を求めるマップの内容を示す図である。
【図７】図６のマップの変形例を示す図である。
【図８】上記第１実施形態における冷却用熱交換器の流量を求めるマップの内容を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態における液体燃料温度制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】上記第２実施形態における冷却用熱交換器の流量制御内容を説明するためのタイムチャートである。
【図１１】本発明の第３実施形態における液体燃料温度制御システムのブロック図である。
【図１２】上記第３実施形態における液体燃料温度制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第４実施形態における液体燃料温度制御システムのブロック図である。
【図１４】上記第４実施形態における液体燃料温度制御ルーチン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】
【００２４】
図１〜３は、本発明の第１実施形態を示す。第１実施形態は、一般的なディーゼルエンジンと同様に液体燃料として軽油を使用し、ガス燃料として天然ガスを使用した二元燃料ディーゼルエンジンに本発明を適用した例を示す。但し、本発明の二元燃料ディーゼルエンジンの燃料としては、その他の燃料を使用するものでもよい。
【００２５】
図１のように、ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）１０の吸気ポート１２には、ガスインジェクタ１４が設けられ、エンジン１０の燃焼室１１に吸入空気と共にガス燃料を供給するようにしている。ガスインジェクタ１４には、ガスボンベ３１から圧力調整器３２を介してガス燃料が供給されており、ガスインジェクタ１４の開弁時間を制御することにより吸気ポート１２に噴射するガス燃料の量を制御している。そのため、制御回路４０からの制御信号によりガスインジェクタ１４の開弁時間が制御されている。
【００２６】
軽油インジェクタ１５は、燃焼室１１に直接、液体燃料である軽油を噴射するようにエンジン１０に設けられている。軽油インジェクタ１５には、コモンレール２２から高圧とされた軽油が供給されており、軽油インジェクタ１５の開弁時間を制御することにより燃焼室１１に噴射する軽油の量を制御している。そのため、制御回路４０からの制御信号により軽油インジェクタ１５の開弁時間が制御されている。一方、コモンレール２２には、サプライポンプ２１から高圧化された軽油が供給されている。
【００２７】
制御回路４０は、エンジン１０全体の制御を行うように構成されている。図１では、制御回路４０は、圧力調整器３２及びサプライポンプ２１にも制御信号を供給して、それらを適宜制御するようにしている。
【００２８】
図２は、エンジン１０に供給される軽油の流れを詳細に示している。燃料タンク５０からの軽油は、分岐点８１で分岐されて加熱部６０の加熱用熱交換器６１と冷却部７０の冷却用熱交換器７１に流れる。加熱用熱交換器６１で加熱された軽油と冷却用熱交換器７１で冷却された軽油は、３方弁８０で再び合流されてサプライポンプ２１に供給される。従って、加熱用熱交換器６１と冷却用熱交換器７１とは、互いに並列接続されて軽油の供給経路中に挿入されている。
【００２９】
サプライポンプ２１では軽油が高圧化されてコモンレール２２に供給され、コモンレール２２内に高圧のまま貯留される。コモンレール２２からは、上述のように軽油インジェクタ１５を介してエンジン１０の燃焼室１１に供給される。軽油インジェクタ１５で余った軽油は、再び燃料タンク５０に戻される。係る軽油の流れは、サプライポンプ２１がコモンレール２２に軽油を圧送することにより実現されている。
【００３０】
加熱用熱交換器６１の熱源は、エンジン１０の冷却水であり、加熱用熱交換器６１には、ラジエータ１６から約８０℃に調整された冷却水が供給されている。また、冷却用熱交換器７１の熱源は、水であり、冷却用熱交換器７１には、外気で約２０℃に調整された水がラジエータ７２から供給されている。ラジエータ７２には、ポンプ７３が付属して設けられており、冷却用熱交換器７１とラジエータ７２との間で水が循環されるようにしている。ラジエータ７２では、循環される水の温度を約２０℃に調整している。なお、加熱用熱交換器６１及び冷却用熱交換器７１の熱媒としては、水以外のもの、例えば空気、油を用いてもよい。
【００３１】
３方弁８０は、制御回路４０により開閉制御される電磁弁であり、サプライポンプ２１に向けて、加熱用熱交換器６１を経由した軽油を流すか、冷却用熱交換器７１を経由した軽油を流すかに切り換える構成とされている。この切換はデューティー制御によって行われ、加熱用熱交換器６１を経由した軽油を流す時間と冷却用熱交換器７１を経由した軽油を流す時間との比率を変化させることにより軽油の温度を制御している。即ち、サプライポンプ２１に流す軽油の温度を高くするときは、加熱用熱交換器６１を経由した軽油を流す時間の比率を増加させる。また、サプライポンプ２１に流す軽油の温度を低くするときは、冷却用熱交換器７１を経由した軽油を流す時間の比率を増加させる。３方弁８０は、本発明における制御弁に相当する。
【００３２】
なお、３方弁８０の代わりに、２つの電磁開閉弁を開閉モードが互いに逆となるようにして、加熱用熱交換器６１及び冷却用熱交換器７１の各流路に一つずつ挿入して構成することもできる。この場合も、２つの電磁開閉弁を同時にデューティー制御することにより、サプライポンプ２１に向けて流れる軽油の温度をデューティー比により任意に制御することができる。
【００３３】
図３は、制御回路４０内のマイクロコンピュータによって実行される液体燃料温度制御ルーチンを示している。このルーチンは、マイクロコンピュータにおける処理プログラムのメインルーチン内の一部である。メインルーチンの主たる制御内容については、公知であり、詳しい説明を省略したが、そこでは、エンジン１０の負荷に応じてガスインジェクタ１４と軽油インジェクタ１５の開弁制御が実行される。
【００３４】
液体燃料温度制御ルーチンが実行されると、ステップＳ１において、エンジン負荷が変動したか否かが判定される。この場合、エンジン負荷が変動したか否かは、ガスインジェクタ１４による主燃料であるガス燃料の噴射量の単位時間当たりの変化量が所定値以上となったか否かにより判定される。この処理は、本発明における非定常運転検出手段に相当し、エンジン負荷が変動したと判定されるとき、非定常運転状態にあると検出されることになる。なお、本発明における非定常運転検出手段は、アクセルペダルの踏込量の変化量が所定値以上であるか否かにより検出するものでもよく、その場合は、アクセルペダルの踏込量の変化量が所定値以上であるとき、非定常運転状態にあると検出されることになる。また、エンジンが低温状態にあることを検出するものでもよく、その場合は、エンジン１０の冷却水温度が所定温度以下のとき、非定常運転状態にあると検出されることになる。
【００３５】
図３において、エンジン負荷が変動していないと判定されると、ステップＳ１は否定判断されて図３のステップＳ２以降の処理はスキップされて、液体燃料温度制御ルーチンの処理を終了する。
【００３６】
一方、エンジン負荷が変動していると判定されて、ステップＳ１が肯定判断されると、ステップＳ２において、エンジン１０の排気温度及び排気中の酸素（Ｏ2）濃度を各センサから取り込む。各センサは、その図示を省略したが、図１における排気ポート１３に繋がる排気経路中に設けられている。ステップＳ４では、取り込まれた排気温度及び排気中の酸素濃度が、エンジン１０の失火を検出する閾値を超えているか否か、及び過度の燃焼位相リタードを検出する閾値を超えているか否かを判定している。排気温度又は排気中の酸素濃度のいずれかが閾値を超えると、ステップＳ４は肯定判断され、ステップＳ６において、加熱用熱交換器６１に流れる軽油の量が増加される。この場合、３方弁８０のデューティー比が制御されてサプライポンプ２１に送られる軽油の全てが加熱用熱交換器６１を通るようにされる。
【００３７】
ステップＳ２及びステップＳ４の処理は、本発明の着火不良検出手段に相当する。ここでは、着火不良をエンジンの失火と燃焼位相のリタードの両方を検出して判定しているが、それらのうちのどちらか一方のみを検出して着火不良を判定してもよい。また、ステップＳ６の処理は、図２における加熱部６０及び３方弁８０と共に本発明の燃料加熱手段に相当する。
【００３８】
図４は、エンジン１０が失火した際の様子を示している。エンジン１０が失火すると、図４（Ａ）に示すように、排気中の酸素濃度は増加し、排気温度は低下する。その結果、酸素濃度及び排気温度は、それぞれの閾値を濃い側及び低温側に超えるため、上述のようにステップＳ４が肯定判断されて、図４（Ｂ）に示すように、加熱用熱交換器６１の流量が１００％とされる。即ち、サプライポンプ２１に送られる軽油の全てが加熱用熱交換器６１を通るようにされる。
【００３９】
図５は、エンジン１０において過度の燃焼位相リタードが発生した際の様子を示している。過度の燃焼位相リタードが発生すると、図５（Ａ）に示すように、排気中の酸素濃度は増加し、排気温度が上昇する。その結果、酸素濃度及び排気温度は、それぞれの閾値を濃い側及び高温側に超えるため、上述のようにステップＳ４が肯定判断されて、図５（Ｂ）に示すように、加熱用熱交換器６１の流量が１００％とされる。即ち、サプライポンプ２１に送られる軽油の全てが加熱用熱交換器６１を通るようにされる。
【００４０】
ここでは、エンジン１０の失火及び過度の燃焼位相リタードの発生の判定を、酸素濃度と排気温度の両方を検出して行ったが、いずれか一方のみを検出して行ってもよい。
【００４１】
このようにエンジンの失火及び過度の燃焼位相リタードの発生が検出されたとき、軽油の温度が上昇される。その結果、軽油インジェクタ１５から噴射される軽油の着火性が良くなって、エンジンの失火及び過度の燃焼位相リタードの発生が抑制される。
【００４２】
図３において、エンジン１０の失火も、過度の燃焼位相リタードも発生しておらず、ステップＳ４が否定判断されると、ステップＳ８において、軽油インジェクタ１５のノズルの温度が予測される。ここで、ノズル温度の予測は、エンジン負荷、ガス燃料の空燃比、液体燃料である軽油の噴射時期、軽油の噴射量等に基づいて行われる。
【００４３】
図６は、ノズル温度の予測の仕方の一例を示している。図６（Ａ）は、排気量当りの発生トルクとエンジン回転数とのマップであり、このマップはノズル温度を３００℃以下に保つためのガス燃料の割合を示している。ガス燃料の割合は、エンジンに供給される軽油とガス燃料の総発熱量に対するガス燃料の発熱量の割合である。ここでは、排気量当りの発生トルクが高く、エンジン回転数も高い高出力域になる程、ガス燃料の割合を低くすることを示している。即ち、高出力域では、軽油の量を増加させてノズルを冷却する必要があることを示している。この実施形態におけるガスインジェクタ１４及び軽油インジェクタ１５の開弁時間は、このマップのガス燃料の割合を実現するように制御されている。
【００４４】
図６（Ｂ）は、ノズル温度とガス燃料の割合のマップであり、エンジン１０の冷却水温によって複数のデータが設定されている。ここでは、冷却水温が４０℃の場合と８０℃の場合が示されているが、更に細分化された温度に対応して設定してもよい。
【００４５】
図６（Ａ）、（Ｂ）のマップによるノズル温度の予測は、次のように行われる。即ち、図６（Ａ）のマップにより、平均有効圧力とエンジン回転数とからガス燃料の割合を求める。次に、図６（Ｂ）のマップにより、冷却水温と求められたガス燃料の割合とからノズル温度を求める。
【００４６】
図７は、ノズル温度の予測の仕方の別例を示している。図７は、ノズル温度と時間当たりガス噴射量とのマップであり、軽油割合の多少により複数のデータが設定されている。軽油割合は、エンジンに供給される軽油とガス燃料の総発熱量に対する軽油の発熱量の割合である。このマップによれば、次のようにノズル温度の予測が行われる。即ち、時間当たりガス噴射量と軽油割合とからノズル温度を求める。
【００４７】
図３のステップＳ１２では、予測されたノズル温度に基づき冷却用熱交換器７１に流される軽油の割合が決定される。ここでは、ノズル温度が高い程、冷却用熱交換器７１に流される軽油の割合が多くされる。即ち、軽油インジェクタ１５から噴射される軽油の温度を低くして、ノズル温度を低くするようにしている。
【００４８】
図８は、予測されたノズル温度から冷却用熱交換器７１に流される軽油の割合を決定するためのマップの一例を示している。図８（Ａ）は、目標燃料温度と予測されたノズル温度とのマップである。また、図８（Ｂ）は、冷却用熱交換器７１に流される軽油の流量と目標燃料温度とのマップである。
【００４９】
図８（Ａ）、（Ｂ）のマップによる冷却用熱交換器７１に流される軽油の流量の決定は、次のように行われる。即ち、図８（Ａ）のマップにより、予測されたノズル温度から目標燃料温度を求める。次に、図８（Ｂ）のマップにより、目標燃料温度から冷却用熱交換器７１に流される軽油の流量を求める。
【００５０】
図８のマップによれば、予測されるノズル温度が高くなるのに応じて冷却用熱交換器７１に流される軽油の流量が多くされる。即ち、ノズル温度が高くなると、軽油インジェクタ１５から噴射される軽油の温度が低くされて、ノズル温度が低くされる。その結果、軽油インジェクタ１５のノズルにデポジットが付着することが抑制される。
【００５１】
図３のステップＳ８の処理は、本発明のノズル温度検出手段に相当する。また、ステップＳ１２の処理は、図２における冷却部７０及び３方弁８０と共に本発明の燃料冷却手段に相当する。
【００５２】
図９は、本発明の第２実施形態を示す。第２実施形態が第１実施形態に対して特徴とする点は、第１実施形態では、予測されたノズル温度に対して冷却用熱交換器７１に流される軽油の流量を連続的に変化させるものとしたのに対し、第２実施形態では、予測されたノズル温度が閾値より高いときはサプライポンプ２１に流す軽油の全てを冷却用熱交換器７１に流すようにした点である。その他の点は両者同一であり、再度の説明は省略する。
【００５３】
図９において、ステップＳ１〜Ｓ８の処理は、図３の場合と全く同一である。図９のステップＳ１０では、予測されたノズル温度が閾値以上か否かが判定される。予測されたノズル温度が閾値以上の場合は、ステップＳ１０が肯定判断されて、ステップＳ１４において冷却用熱交換器７１に流される軽油の割合が増加される。予測されたノズル温度が閾値以上でない場合は、ステップＳ１０は否定判断されて、ステップＳ１５において冷却用熱交換器７１に流される軽油の割合が減少される。
【００５４】
図１０は、上記ステップＳ１０及びステップＳ１４の処理内容を図示している。即ち、予測されたノズル温度が閾値以上となると、冷却用熱交換器７１に流される軽油の割合が１００％とされる。この結果、サプライポンプ２１に送られる軽油の全てが冷却用熱交換器７１を通るようにされる。
【００５５】
第２実施形態では、第１実施形態に比べて、冷却用熱交換器７１に流される軽油の割合の制御のためにマップを使用しないため、その分だけメモリ容量を小さくすることができるメリットがある。
【００５６】
図９のステップＳ８及びＳ１０の処理は、本発明のノズル温度検出手段に相当する。また、ステップＳ１４の処理は、図２における冷却部７０及び３方弁８０と共に本発明の燃料冷却手段に相当する。
【００５７】
図１１、１２は、本発明の第３実施形態を示す。第３実施形態が第１実施形態に対して特徴とする点は、液体燃料温度制御を加熱制御のみとし、冷却制御を割愛した点である。その他の点は両者同一であり、再度の説明は省略する。
【００５８】
図１１の液体燃料温度制御システムでは、図２の液体燃料温度制御システムにおける冷却部７０及び３方弁８０を削除し、代わりに加熱部６０のラジエータ１６と加熱用熱交換器６１とを結ぶエンジン冷却水経路中に開閉弁６２を設けている。開閉弁６２は、電磁弁により構成されている。
【００５９】
一方、図１２のように、液体燃料温度制御ルーチンでは、第１実施形態における液体燃料温度制御ルーチンと同様に、ステップＳ２において排気温度及び排気中の酸素濃度を取り込み、ステップＳ４において取り込まれた排気温度及び排気中の酸素濃度に基づき、失火及び過度の燃焼位相のリタードが発生しているか否かを判定している。失火又は過度の燃焼位相のリタードの発生が検出されてステップＳ４が肯定判断されると、ステップＳ１６において開閉弁６２が開弁制御される。開閉弁６２が開弁されると、エンジン１０の冷却水がラジエータ１６から加熱用熱交換器６１に流れるようになり、燃料タンク５０からサプライポンプ２１に送り込まれる軽油が加熱される。また、失火又は過度の燃焼位相のリタードの発生が検出されずステップＳ４が否定判断されると、ステップＳ１７において開閉弁６２は閉弁制御される。
【００６０】
このようにしてエンジンの失火及び過度の燃焼位相リタードの発生が検出されたとき、軽油の温度が上昇される。その結果、軽油インジェクタ１５から噴射される軽油の着火性が良くなって、エンジンの失火及び過度の燃焼位相リタードの発生が抑制される。
【００６１】
図１２のステップＳ１６の処理は、図１１における加熱部６０と共に本発明の燃料加熱手段に相当する。
【００６２】
図１３、１４は、本発明の第４実施形態を示す。第４実施形態が第２実施形態に対して特徴とする点は、液体燃料温度制御を冷却制御のみとし、加熱制御を割愛した点である。その他の点は両者同一であり、再度の説明は省略する。
【００６３】
図１３の液体燃料温度制御システムでは、図２の液体燃料温度制御システムにおける加熱部６０及び３方弁８０を削除し、代わりに冷却部７０のラジエータ７２と冷却用熱交換器７１とを結ぶ冷却水経路中に開閉弁７４を設けている。開閉弁７４は、電磁弁により構成されている。
【００６４】
一方、図１４のように、液体燃料温度制御ルーチンでは、第２実施形態における液体燃料温度制御ルーチンと同様に、ステップＳ８において、軽油インジェクタ１５のノズルの温度が予測される。また、ステップＳ１０では、予測されたノズル温度が閾値以上か否かが判定される。予測されたノズル温度が閾値以上の場合は、ステップＳ１０が肯定判断されて、ステップＳ１８において開閉弁７４が開弁制御される。開閉弁７４が開弁されると、ラジエータ７２からの冷却水が冷却用熱交換器７１に流れるようになり、燃料タンク５０からサプライポンプ２１に送り込まれる軽油が冷却される。また、予測されたノズル温度が閾値に満たない場合は、ステップＳ１０が否定判断されて、ステップＳ１９において開閉弁７４が閉弁制御される。
【００６５】
このようにして軽油インジェクタ１５のノズル温度が高くなると、軽油インジェクタ１５で噴射される軽油の温度が低められて、ノズル温度が低くされる。その結果、軽油インジェクタ１５のノズルにデポジットが付着することが抑制される。
【００６６】
図１４のステップＳ１８の処理は、図１３における冷却部７０と共に本発明の燃料冷却手段に相当する。
【００６７】
以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、上記各実施形態では、各熱交換器をサプライポンプの上流側に配置したが、サプライポンプとコモンレールとの間の燃料配管に対して設けてもよい。また、第１実施形態では、加熱用熱交換器より下流側の燃料と冷却用熱交換器より下流側の燃料とが合流する位置に３方弁を設けたが、加熱用熱交換器より上流側の燃料と冷却用熱交換器より上流側の燃料とが分流する位置に３方弁を設けてもよい。更に、上記各実施形態では、液体燃料の供給経路中にコモンレールを設けたが、コモンレールを持たない構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１０    エンジン（ディーゼルエンジン）
１１    燃焼室
１２    吸気ポート
１３    排気ポート
１４    ガスインジェクタ
１５    軽油インジェクタ
１６    ラジエータ
２１    サプライポンプ
２２    コモンレール
３１    ガスボンベ
３２    圧力調整器
４０    制御回路
５０    燃料タンク
６０    加熱部
６１    加熱用熱交換器
６２    開閉弁
７０    冷却部
７１    冷却用熱交換器
７２    ラジエータ
７３    ポンプ
７４    開閉弁
８０    ３方弁（制御弁）
８１    分岐点
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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