(57)【要約】【課題】エンジン１の停止後に吸気ポート噴射用インジェクタ３６のノズル３６ａを燃料で冷却し、デポジットの生成を効果的に抑制できるようにしながら、その燃料の蒸気が燃料ポンプ１１に入り込むことによる弊害を解消する。【解決手段】燃料噴射装置として、インジェクタ３６と、これに燃料供給管１０を介して燃料を供給する燃料ポンプ１１とを備える。燃料供給管１０に連通し、流通する燃料によってインジェクタ３６のノズル３６ａを冷却する冷却用通路３７ａと、燃料を燃料ポンプ１１側に戻すためのリターン管１４と、燃料供給管１０および冷却用通路３７ａの間を開閉可能な電磁弁１５（開閉弁）とを備える。エンジン停止後の所定の期間、燃料ポンプ１１を作動させるとともに電磁弁１５を開いて、冷却用通路３７ａに燃料を流通させる。所定の期間の経過後は燃料ポンプ１１を停止させ且つ電磁弁１５を閉じる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気ポート内に向けて燃料を噴射するインジェクタと、このインジェクタに燃料供給通路を介して燃料を供給する燃料ポンプと、を備えた燃料噴射装置であって、
前記燃料供給通路に連通し、流通する燃料によって前記インジェクタのノズルを冷却するための冷却用通路と、
前記冷却用通路から燃料を前記燃料ポンプ側に戻すための燃料戻し通路と、
前記燃料供給通路および冷却用通路の間を開閉可能な開閉弁と、
前記内燃機関の停止後の所定の期間、前記燃料ポンプを作動させるとともに前記開閉弁を開いて、前記冷却用通路に燃料を流通させる一方、当該期間の経過後は前記燃料ポンプを停止させ且つ前記開閉弁を閉じるコントローラと、
を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、
前記冷却用通路は、前記インジェクタのノズルの周囲を外方から取り巻くように設けられて、前記燃料供給通路の途中から分岐する分岐路に連通しており、この分岐路を開閉するように前記開閉弁が設けられている、内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、
前記冷却用通路が、内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられる別体の通路形成部材に形成されている、内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料噴射装置において、
前記コントローラは、前記インジェクタのノズルの温度が所定温度以上の高温状態であるか否か判定し、内燃機関の停止後に当該高温状態である期間を前記所定の期間として、前記燃料ポンプを作動させるとともに前記開閉弁を開く一方、前記高温状態でなければ前記燃料ポンプを停止させ、前記開閉弁を閉じる構成とされている、内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、
前記インジェクタのノズルの近傍の温度を計測するように温度センサが設けられ、
前記コントローラは、前記温度センサからの信号を入力して前記高温状態であるか否か判定する構成とされている、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、内燃機関の吸気ポート内に向けて燃料を噴射するインジェクタを備えた燃料噴射装置に関し、特にそのインジェクタのノズルの温度上昇を抑制するための技術に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来より一般に、内燃機関の気筒内に向けて燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタは、その噴孔部が燃焼室に臨んで配置されているため高温になりやすく、付着した燃料の変質物（カーボンデポジット、以下、単にデポジットと呼ぶ）が堆積して、ニードルの作動不良や固着などを引き起こすことがあった。
【０００３】
この点につき特許文献１に記載の内燃機関では、燃料噴射弁（インジェクタ）のノズルを取り囲むようにシリンダヘッドの内部に環状の通路を形成し、この通路を冷却ジャケットに連通させて、内燃機関の冷却水によりインジェクタのノズルを冷却するようにしている。また、特許文献２には、インジェクタのノズル内にペルチェ素子のような熱電素子を埋め込んで、これにより冷却することが開示されている。
【０００４】
更に、特許文献３に記載の内燃機関では、クランク軸の回転に同期して機械的に駆動される高圧噴射ポンプの他に、比較的低圧で燃料を送り出すことのできる電動ポンプを設けて、内燃機関の停止後に燃料噴射ノズルの温度が所定値以下に下がるまでの間、前記電動ポンプから燃料噴射ノズルに冷却のための燃料を供給するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６４２５５号公報
【特許文献２】特開２００６−１０５０１５号公報
【特許文献３】特開昭６１−１６２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、内燃機関の吸気ポート内に向けて燃料を噴射する吸気ポート噴射用インジェクタは、筒内噴射用インジェクタに比べると雰囲気温度が低いため、従来はデポジットの問題は起きないと考えられていた。しかし、近年、ポンピングロスの低減などのために多量のＥＧＲを行ったり、吸気バルブの作動タイミングを可変としてミラーサイクルで運転したりする内燃機関があり、このようなものでは吸気ポート噴射用インジェクタのノズルにおいてもデポジットが堆積しやすいことが分かった。
【０００７】
すなわち、内燃機関において多量のＥＧＲを行ったり、ミラーサイクルで運転したりすると、燃焼に伴い生成されたＰＭ（particulate matter）が既燃ガスと共に吸気ポートに還流されたり、気筒から吸気ポートに吹き返されたりするので、この既燃ガス中に含まれるＰＭが吸気ポート噴射用インジェクタのノズルに付着しやすく、比較的温度の低い状態であっても燃料変質物と共にデポジットを生成すると考えられる。
【０００８】
このようなＰＭと燃料変質物とによるデポジットの生成を抑制するために、前記従来例（特許文献１）のように内燃機関の冷却水を利用してインジェクタのノズルを冷却することも考えられるが、内燃機関の運転中に冷却水の温度は概ね１００℃くらいになるので、前記のように比較的低い温度で起きるデポジットの生成を十分に抑制することは難しい。一方、特許文献２のようにインジェクタのノズルに熱電素子を埋め込んだり、特許文献３のように冷却のための燃料を送り出す専用の電動ポンプを設けたりすることは、コストアップに直結するので、好ましくない。
【０００９】
この点につき一般に、吸気ポート噴射用インジェクタへの燃料の供給系統には、電動の燃料ポンプが供えられているので、この燃料ポンプを内燃機関の停止後も作動させてインジェクタに燃料を供給し、ノズルを冷却することも考えられる。この場合、冷却用の燃料は本来の燃料供給通路を利用して供給できるので、ノズルを冷却した後の燃料を燃料ポンプ側の燃料タンクなどに戻すための通路を新たに設ければよい。
【００１０】
しかしながら、そうして電動の燃料ポンプおよび燃料供給通路によって内燃機関の停止後もインジェクタに燃料を供給し、ノズルを冷却するようにした場合、このノズルの温度が低下して燃料ポンプを停止した後に、ノズル付近で発生した燃料蒸気が燃料供給通路を通って燃料ポンプに入り込むことが考えられる。こうなると、次回の始動時に燃料ポンプから吐出される燃料に気泡が含まれることになり、内燃機関の始動性に悪い影響を及ぼすおそれがある。
【００１１】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内燃機関の停止後に吸気ポート噴射用インジェクタのノズルを燃料で効果的に冷却し、デポジットの生成、堆積を抑制できるようにしながら、その燃料の蒸気が燃料ポンプに入り込むことによる弊害を解消することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するため、本発明は、内燃機関の吸気ポート内に向けて燃料を噴射するインジェクタと、このインジェクタに燃料供給通路を介して燃料を供給する燃料ポンプと、を備えた内燃機関の燃料噴射装置を対象とする。そして、前記燃料供給通路に連通し、流通する燃料によって前記インジェクタのノズルを冷却するための冷却用通路と、該冷却用通路から燃料を前記燃料ポンプ側に戻すための燃料戻し通路と、前記燃料供給通路および冷却用通路の間を開閉可能な開閉弁と、前記内燃機関の停止後の所定の期間、前記燃料ポンプを作動させるとともに前記開閉弁を開いて、前記冷却用通路に燃料を流通させる一方、当該期間の経過後は前記燃料ポンプを停止させ且つ前記開閉弁を閉じるコントローラと、を備えている。
【００１３】
前記の特定事項により、内燃機関の停止後も所定の期間は燃料ポンプが作動し、燃料供給通路から冷却用通路に燃料が流通してインジェクタのノズルの冷却に供される。これにより、内燃機関の停止後のノズルの温度上昇を効果的に抑制して、吸気ポート内がＰＭの多い雰囲気であってもデポジットの生成、堆積を抑制することができる。また、既設の燃料ポンプを用いているので、新たに燃料ポンプを追加する場合のような大幅なコストアップを招くことはない。
【００１４】
そして、前記所定の期間が経過すれば燃料ポンプの作動が停止し、燃料の流通が停止するとともに、燃料供給通路と冷却用通路との間の開閉弁が閉じられるので、冷却用通路で発生した蒸発燃料が燃料供給通路を通って燃料ポンプに入り込むこともない。なお、前記所定の期間とは、内燃機関の停止後にインジェクタのノズルの温度が所定以上に高くなることが懸念される期間であり、内燃機関の運転状態によっては存在しない場合もある。この場合は内燃機関の停止後、直ちに燃料ポンプが停止されるとともに、開閉弁は閉じたままとされる。
【００１５】
また、前記の冷却用通路は、インジェクタのノズルに形成された燃料噴射用の燃料供給通路を利用してもよいが、これとは別に専用の冷却用通路を設けてもよい。例えば、専用の冷却用通路を、インジェクタのノズルの周囲を外方から取り巻くように設けて、前記燃料供給通路の途中から分岐する分岐路に連通させるとともに、この分岐路を開閉するように前記開閉弁を設けてもよい。
【００１６】
こうすれば、冷却用通路や燃料戻し通路をインジェクタの内部に設けるのに比べて、その大型化を抑制できるとともに、インジェクタ自体は汎用品を用いることができ、コストアップを更に抑制できる。また、冷却用通路の長さや断面積などを、内燃機関の仕様に応じて要求される冷却能力に合わせて、好適に設定することができる。
【００１７】
特に、前記冷却用通路を、内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられる別体の通路形成部材の内部に形成すれば、シリンダヘッドの内部に形成するのに比べて容易に製造できるとともに、内燃機関の仕様の変更によって要求される冷却能力が変化しても、これに合わせて容易に冷却用通路の長さや断面積などを変更することができる。
【００１８】
また、前記コントローラは、前記インジェクタのノズルの温度が所定温度以上の高温状態であるか否か判定し、内燃機関の停止後に当該高温状態である期間を前記所定の期間として、前記燃料ポンプを作動させるとともに前記開閉弁を開く一方、前記高温状態でなければ前記燃料ポンプを停止させて、前記開閉弁を閉じる構成としてもよい。
【００１９】
この特定事項により、内燃機関の停止後にインジェクタのノズルの温度が高い高温状態であれば、燃料ポンプから燃料供給通路を介して冷却用通路に燃料が供給され、ノズルが冷却される一方、高温状態でなければ燃料ポンプは作動しないので、省電力化が図られる。
【００２０】
そのような高温状態の判定は、一例として内燃機関の冷却水温度、吸気温度および内燃機関の停止するまでの運転履歴などに基づいて行うことが考えられる。特に好ましいのは、インジェクタのノズルの近傍の温度を計測するように温度センサを設けて、この温度センサからの信号（温度の計測値）に基づいて高温状態であるか否か判定することである。勿論、温度センサからの信号に基づき、更に内燃機関の冷却水温度や吸気温度、運転履歴などを加味して判定するようにしもよい。
【発明の効果】
【００２１】
以上、説明したように本発明の燃料噴射装置によると、内燃機関の停止後も燃料ポンプを作動させ、燃料供給通路から冷却用通路に燃料を流通させることにより、吸気ポート噴射用インジェクタのノズルを効果的に冷却して、デポジットの生成、堆積を抑制することができる。一方、燃料ポンプを作動させないときには燃料供給通路と冷却用通路との間を閉じることで、冷却用通路で発生する燃料蒸気が燃料ポンプに入り込むことによる、例えば内燃機関の始動性等への悪影響といった弊害を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料噴射装置を適用した内燃機関の要部を示す概略構成図である。
【図２】インジェクタのノズルを冷却するための燃料の通路を拡大して示す概略構成図である。
【図３】エンジン停止後のＥＣＵによる制御の流れを示すフローチャート図である。
【図４】ノズルの温度状態を変更して、吸気中のＰＭの量とデポジットの堆積量との関係を示すグラフ図である。
【図５】ノズルの温度状態と吸気中のＰＭの量とによって異なるデポジットの堆積状況を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態に係る燃料噴射装置を適用した内燃機関の要部を示している。図１において、内燃機関としてのガソリンエンジン１（以下、エンジン１と称する）は、シリンダブロック２の上部にシリンダヘッド３を搭載し、シリンダ２ａ（気筒）の内部に嵌挿したピストン４との間に燃焼室５を区画してなる。図１の例ではシリンダヘッド３の下面に、燃焼室５の天井面となる浅い窪みが形成されている一方、燃焼室５の床面となるピストン４の頂面は、天井面に対応する中凸形状とされ、その吸気側（図の左側）に偏在するように浅皿状の窪みが形成されている。
【００２５】
図１に示すようにシリンダヘッド３の吸気側には、下端が燃焼室５の天井面に開口するように吸気ポート３１が形成されている。図の例では吸気ポート３１は、上方に向かいつつ外側に湾曲して斜め外方に延びており、その上端は、シリンダヘッド３の吸気側面に膨出するポート形成部３ａの上面に開口している。一方、シリンダヘッド３の排気側（図の右側）には排気ポート３２が形成されて、下端が燃焼室５の天井面に開口する一方、上端はシリンダヘッド３の排気側面に開口している。
【００２６】
図示はしないが、吸気ポート３１の上端の開口には吸気マニホルドが取り付けられて、エアクリーナを通過した空気（吸気）を吸気ポート３１へ流通させるようになっている。すなわち、図１のように吸気バルブ３３が作動されて、吸気ポート３１の下端の開口が開かれると、ピストン４の下降に伴い吸気が吸気ポート３１からシリンダ２ａ内に吸い込まれる。吸気バルブ３３は、図示しないカム軸などを有する動弁系によってクランク軸の回転に同期して作動される。
【００２７】
同様に図示はしないが、排気ポート３２の上端の開口には排気マニホルドが取り付けられている。そして、カム軸などを有する動弁系によって排気バルブ３４が作動され、排気ポート３２の下端の開口が開かれると、既燃ガスがシリンダ２ａから排気ポート３２へ排出され、排気マニホルドから排気管へと流出するようになっている。なお、図には１つのシリンダ２ａのみを示しているが、本実施形態のエンジン１は、例えば４つのシリンダ２ａが図の手前から奥に向かって並んだ直列４気筒エンジンである。
【００２８】
また、図１に示すようにシリンダヘッド３には、シリンダ２ａ毎に点火プラグ３５が配設されており、点火回路３５ａから電力の供給を受けて点火プラグ３５が火花放電することにより、燃焼室５内に形成された混合気に点火するようになっている。混合気は、吸気ポート噴射用インジェクタ３６（以下、単にインジェクタと称する）から吸気ポート３１内に向けて噴射された燃料が、この吸気ポート３１内および燃焼室５内において吸気と混じり合って形成される。
【００２９】
そうして燃料を噴射するインジェクタ３６は、先端側のノズル３６ａを下方に向けてシリンダヘッド３のポート形成部３ａに取り付けられ、そのノズル３６ａの先端の噴孔部を吸気ポート３１内に臨ませている。すなわち、ポート形成部３ａの上部に設けられたノズル保持部材３７にインジェクタ３６のノズル３６ａが装着されて、吸気ポート３１内に斜め下向きに、図の例では吸気バルブ３３の傘部の近傍に向かって燃料を噴射するように配設されている。
【００３０】
一方、インジェクタ３６の基端部（図の上端部）は、図には模式的に示すように燃料供給管１０（燃料供給通路）を介して電動の燃料ポンプ１１に接続されている。燃料ポンプ１１は、燃料タンク１２内に貯留されている燃料を吸い込んで燃料供給管１０に送り出し、図示しない燃料圧レギュレータを介してインジェクタ３６に供給する。燃料圧レギュレータは燃料ポンプ１１から吐出された燃料の圧力が予め定められた設定燃料圧よりも高くなると、燃料の一部を燃料タンク１２に戻すことによって燃料の圧力を調整する。
【００３１】
前記燃料ポンプ１１およびインジェクタ３６は、コントローラとしてのエンジン制御回路６（以下、ＥＣＵ６と表記する）の出力信号に基づいて制御される。ＥＣＵ６は、公知のごとくデジタルコンピュータからなり、図示はしないが例えばエアフローメータ、燃料圧センサ、空燃比センサ、冷却水温センサ、クランク角センサ等々、エンジン１の運転状態を表す種々のセンサからの信号を入力する。そして、ＥＣＵ６は、各種の制御ルーチンを実行することで、エンジン運転状態に応じてインジェクタ３６の作動による燃料噴射量や燃料噴射時期、点火プラグ３５の点火時期等を制御する。
【００３２】
また、本実施形態ではＥＣＵ６はＩＧスイッチ１７からの信号も入力し、エンジン１の始動および停止（オン／オフ）制御を行う他、後述するが、インジェクタ３６のノズル３６ａ近傍の温度を計測する温度センサ１８からの信号も入力し、このノズル３６ａの温度状態が高くて冷却の必要があるときにはエンジン１の停止後も所定期間、燃料ポンプ１１を作動させる。
【００３３】
−インジェクタノズルの冷却−
一例として本実施形態のエンジン１は、所定の負荷状態では吸気バルブ３３の閉じ時期をシリンダ２ａの圧縮行程半ばまで遅らせて、いわゆるミラーサイクルで運転するものである。こうして圧縮行程の半ばまで吸気バルブ３３が開いていると、シリンダ２ａ内に残留する既燃ガスが吸気の一部と共に吸気ポート３１に吹き戻されることになり、その既燃ガス中に含まれるＰＭがインジェクタ３６のノズル３６ａに付着しやすくなる。
【００３４】
こうしてインジェクタ３６のノズル３６ａにＰＭが付着すると、これを核として燃料の変質物が凝集し比較的低い温度（１００℃くらい）でもデポジットが生成されると考えられる。そして、ノズル３６ａの噴孔部にデポジットが堆積してニードルの作動に悪い影響を及ぼすおそれがある。エンジン１の運転中であればインジェクタ３６のノズル３６ａは、噴出する燃料によって冷却されるので、デポジットの生成する心配は少ないが、例えばエンジン１が高負荷運転の後に停止した直後にはノズル３６ａの温度がかなり高くなってしまう。
【００３５】
そこで、本実施形態のエンジン１では図２に拡大して示すが、インジェクタ３６のノズル３６ａを外方から取り巻くように、ノズル保持部材３７に環状の冷却用通路３７ａを設けるとともに、この冷却用通路３７ａには、燃料供給管１０の途中から分岐させた分岐管１３（分岐路）を接続して、ノズル３６ａを冷却するための燃料を供給するようにしている。
【００３６】
本実施形態では、燃料供給管１０の下流側の部分が、複数のシリンダ２ａの並ぶ方向に延びて、それぞれのシリンダ２ａ毎のインジェクタ３６に燃料を分配する燃料分配管１０ａ（図２にのみ示す）とされている。そして、分岐管１３は、シリンダ２ａ毎に近接する燃料分配管１０ａから分岐して、冷却用通路３７ａの一側（図２の右側）に接続されている。一方、冷却用通路３７ａの他側（図２の左側）にはリターン配管１４（燃料戻し通路）が接続されて、図１に示すように燃料タンク１２に燃料を戻すようになっている。
【００３７】
そのように冷却用通路３７ａの形成されるノズル保持部材３７（通路形成部材）は、詳細は図示しないが、シリンダ２ａ毎のインジェクタ３６のノズル３６ａをそれぞれ保持する環状の部材を連結してなり、複数のシリンダ２ａの並ぶ方向に延びるようにシリンダヘッド３のポート形成部３ａに締結されている。こうして別体のノズル保持部材３７に冷却用通路３７ａを形成すれば、シリンダヘッド３の内部に形成するのに比べて製造が容易になる。
【００３８】
また、本実施形態では、燃料供給管１０とシリンダ２ａ毎の冷却用通路３７ａとの間の分岐管１３に、ＥＣＵ６からの出力信号に基づいて開閉制御される電磁弁１５（開閉弁）が配設されている。電磁弁１５は通常、ばね力によって分岐路１３を閉じる状態になっており、電磁ソレノイドによって弁体が作動して分岐路１３を開く状態に切り替えられる。電磁弁１５はエンジン１の運転中には閉状態になっているので、インジェクタ３６による燃料の噴射圧力の確保に支障を来すことはない。
【００３９】
一方、エンジン１の停止後に温度センサ１８からの信号に基づいて、インジェクタ３６のノズル３６ａの温度が所定温度以上の高温状態であると判定すれば、以下に詳しく説明するようにＥＣＵ６からの出力信号により燃料ポンプ１１の作動が継続されるとともに、電磁弁１５が開かれて、燃料供給管１０から冷却用通路３７ａに燃料が流通するようになる。この燃料によってインジェクタ３６のノズル３６ａを効果的に冷却することができ、その温度上昇が抑制される。
【００４０】
以下に、図３に示すフローチャートに沿って、エンジン１を停止させた後のＥＣＵ６による燃料ポンプ１１および電磁弁１５の制御の流れを説明する。このフローの制御ルーチンは一例として、ＩＧスイッチ１７からエンジン停止信号を入力したときにスタートし、図３のステップＳ１において、温度センサ１８により計測される温度が所定温度（例えば８０℃）以上か否か判定する。この判定がＮＯで計測温度が所定温度未満であればノズル３６ａの冷却制御を終了し（エンド）、燃料ポンプ１１の作動を停止させる。
【００４１】
一方、前記ステップＳ１において温度センサ１８による計測温度が所定温度以上（ＹＥＳ）と判定されれば、インジェクタ３６のノズル３６ａが所定の高温状態にあるので、ステップＳ２に進んで電磁弁１５を開き、続くステップＳ３において燃料ポンプ１１を作動させる。つまり、インジェクタ３６のノズル３６ａの温度が高ければ、エンジン１の停止後も燃料ポンプ１１の作動を継続し、燃料供給管１０から冷却用通路３７ａに燃料を流通させて、インジェクタ３６のノズル３６ａを冷却する。
【００４２】
そして、ステップＳ４において再び温度センサ１８による計測温度が所定温度以上か否か判定し、この判定がＹＥＳであれば前記のステップＳ２，Ｓ３に戻って、インジェクタ３６のノズル３６ａの冷却制御を継続する一方、判定がＮＯで、計測温度が所定温度未満であればステップＳ５に進んで電磁弁１５を閉じ、ノズル３６ａの冷却制御を終了して（エンド）燃料ポンプ１１の作動を停止させる。
【００４３】
したがって、前記の実施形態では、例えばエンジン１が高負荷運転の後に停止した直後等、インジェクタ３６のノズル３６ａの温度が高い高温状態であれば、燃料ポンプ１１の作動を継続するとともに、電磁弁１５を開いて燃料供給管１０から冷却用通路３７ａに燃料を流通させ、この燃料によってインジェクタ３６のノズル３６ａを効果的に冷却することができる。これにより、吸気ポート３１内がＰＭの多い雰囲気であってもノズル３６ａにおけるデポジットの生成、堆積を十分に抑制できる。
【００４４】
そして、インジェクタ３６のノズル３６ａの温度が下がれば燃料ポンプ１１の作動を停止させるとともに、電磁弁１５を閉じて燃料供給管１０と冷却用通路３７ａとの間を遮断する。こうすれば、冷却用通路３７ａで発生した蒸発燃料が燃料供給管１０内を通って燃料ポンプ１１に入り込むことがなくなり、次回の始動時に燃料ポンプ１１から吐出される燃料に気泡が含まれることがない。よって、エンジン１の始動性に悪い影響を及ぼす心配がない。
【００４５】
一方、運転中のエンジン１の負荷が低ければ、このエンジン１の停止直後でもインジェクタ３６のノズル３６ａの温度は、あまり高くはならないので、エンジン停止信号を受けて直ちに燃料ポンプ１１の作動を停止させることにより、省電力化が図られる。
【００４６】
図４は、インジェクタ３６のノズル３６ａの温度が８０℃および１００℃のそれぞれの場合について、吸気中のＰＭの量とノズル３６ａの噴孔部におけるデポジットの堆積量との関係を調べた実験結果のグラフ図である。実験用エンジンの吸気中には、ガソリンエンジンの排気中に含まれるＰＭを模した燃料液滴の炭化物（疑似ＰＭ）を添加し、その添加量の増大に連れてデポジットの生成、堆積が多くなる様子を調べた。なお、疑似ＰＭ添加量は、エンジンの吸気、圧縮、膨張および排気の１サイクルにおいてシリンダに吸い込まれる吸気中に含まれる分量（ｍｇ単位）で表した。
【００４７】
図４のグラフに現れているようにノズル３６ａの温度が１００℃の場合は、疑似ＰＭ添加量が０．１ｍｇ／サイクルを越えて増大すると、エンジンを所定時間、運転した後のデポジットの堆積量が急激に多くなり、０．３８ｍｇ／サイクルではノズル３６ａの噴孔部が殆ど塞がってしまう（静的噴射量変化率が−１００％）。これに対しノズル３６ａの温度が８０℃の場合は、疑似ＰＭ添加量が０．３８ｍｇ／サイクルまで増大しても、静的噴射量変化率は許容値（例えば３〜５％）未満になっており、１００℃の場合に比べるとデポジットの堆積が非常に少ないことが分かる。
【００４８】
また、図５には、ノズル３６ａの温度が８０℃の場合と１００℃の場合とでそれぞれ、噴孔部に堆積するデポジットの状況を示す。図の下段に示すようにノズル３６ａの温度が１００℃の場合は、左側に示す０．１９ｍｇ／サイクルでも既にデポジットの堆積が見られ、右側に示す０．３８ｍｇ／サイクルでは噴孔部が塞がっているのが分かる。これに対しノズル３６ａの温度を８０℃に抑えれば、図の上段右側に示すように疑似ＰＭ添加量が０．３８ｍｇ／サイクルと多くても、デポジットの堆積は少ないことが分かる。
【００４９】
また、前記の実施形態ではエンジン１の停止後、インジェクタ３６のノズル３６ａに冷却用の燃料を供給するために既設の燃料ポンプ１１を利用しているので、専用のポンプを追加するのに比べてコストアップを抑制できる。一方で冷却用通路３７ａや燃料を戻すための通路はインジェクタ３６には設けていないので、汎用品のインジェクタ３６を用いることができ、このことによってもコストアップを抑制できる。
【００５０】
更に、そうして冷却用通路３７ａをインジェクタ３６には設けていないことから、エンジン１の仕様に応じて要求される冷却能力に合わせて、冷却用通路３６の長さや断面積などを好適に設定することができる。特に、冷却用通路３７ａをシリンダヘッド３とは別体のノズル保持部材３７に形成しているので、仮にエンジン１の仕様の変更によって要求される冷却能力が変化しても、これに合わせて容易に冷却用通路３７ａの長さや断面積などを変更することができる。
【００５１】
−他の実施形態−
なお、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、その他の種々の変形例を包含している。例えば前記実施形態では、エンジン１のシリンダヘッド３に締結された別体のノズル保持部材３７に冷却用通路３７ａ形成しているが、これに限らず、冷却用通路３７ａをシリンダヘッド３に形成してもよい。また、冷却用通路３７ａおよび燃料戻し通路をインジェクタ３６に一体的に設けることも可能である。
【００５２】
前記の実施形態では、インジェクタ３６のノズル３６ａの近傍に温度センサ１８を設け、この温度センサ１８からの信号に基づいて、ノズル３６ａが高温状態であるか否か判定するようにしているが、そのための温度センサ１８を設けることなく、例えばエンジン１の冷却水温、吸気温および、エンジン１が停止するまでの運転履歴などに基づいて、高温状態か否か判定するようにしてもよい。勿論、温度センサ１８からの信号に基づき、更にエンジン１の冷却水温や吸気温などを加味して判定するようにしもよい。
【００５３】
また、前記の実施形態では、エンジン１停止後のインジェクタノズルの冷却制御を、ＩＧスイッチ１７からエンジン停止信号を入力したときにスタートしているが、これにも限定されず、例えばハイブリッド車両やアイドルストップ車両においてエンジンを停止するときに、インジェクタノズルの冷却制御をスタートするようにしてもよい。
【００５４】
更に、前記実施形態では一例として、４つのシリンダ２ａ，２ａ，…を備えた四気筒ガソリンエンジン１に適用した場合について述べたが、本発明に係る燃料噴射装置は、単気筒もしくは四気筒を除く複数気筒のガソリンエンジンにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明によると、内燃機関の停止後に吸気ポート噴射用インジェクタのノズルを燃料で冷却して、デポジットの生成および堆積を抑制することができるとともに、その後、燃料蒸気が燃料ポンプに入り込むことによる弊害を解消することができるので、運転、停止の頻度が高い車両のエンジンに適用して極めて有益である。
【符号の説明】
【００５６】
１        エンジン（内燃機関）
６        ＥＣＵ（コントローラ）
１０      燃料供給管（燃料供給通路）
１１      燃料ポンプ
１３      分岐管（分岐路）
１４      リターン配管（燃料戻し通路）
１５      電磁弁（開閉弁）
１８      温度センサ
３１      吸気ポート
３６      吸気ポート噴射用インジェクタ（インジェクタ）
３６ａ    ノズル
３７      ノズル保持部材（通路形成部材）
３７ａ    冷却用通路
【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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