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JP4046017B2 - Fuel supply device - Google Patents
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JP4046017B2 - Fuel supply device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料タンク内の燃料を、所定の燃料温度以上に加熱したうえで、前記内燃機関の気筒に供給する燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
排ガス中の有害成分を低減させるための一つの手段として、ヒータで加熱した燃料を噴射することにより燃料を減圧沸騰させ、燃料噴霧を微粒化することが有効である。とりわけ、内燃機関の冷間始動時は、燃料の温度が低く噴射した燃料が微粒化しにくいので、ヒータで燃料を加熱することが効果的である。また、燃料噴霧を微粒化することは、内燃機関の始動性及び出力の向上を図るためにも有効であることが分かっている。
【０００３】
上記のように、燃料を加熱する手段としては、まず、内燃機関の気筒内に燃料を噴射するインジェクタに加熱ヒータを配置する構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、一般的に、インジェクタが搭載されている部分は、他にも搭載される部品が多く、インジェクタ周辺に十分なスペースを確保できない。従って、上記の構成では、インジェクタに設けられる電気ヒータのコネクタや、接続用ワイヤハーネスなどを小型形状にする必要がある。
【０００４】
ここで、電気ヒータのコネクタや、接続用ワイヤハーネスが小型の場合は、その電気抵抗値が高いなどの理由から、許容電流値が小さくなる。また、特に高温時には、それらの電気抵抗値がより高くなるため、さらに許容電流値が小さくなる。その結果、上記の構成では、内燃機関の暖機後は、加熱ヒータにおけるコネクタ部やワイヤハーネス部の温度の過昇温を防止するために、電気ヒータへの供給可能電力が制約を受け、燃料の温度を十分に上昇させることができない不具合があった。
【０００５】
一方、燃料タンクと上記インジェクタとの間を結ぶ燃料供給経路中のデリパイプまたはコモンレールに加熱ヒータを配置し、デリパイプまたはコモンレール内の燃料を加熱する構成が知られている（例えば、特許文献２参照。）。しかし、この構成では、スペース的な制限は緩和されるものの、ヒータ加熱部からインジェクタの燃料噴射部までの熱容量が非常に大きいため、燃料加熱効率が悪く、特に冷間始動直後からの燃料加熱効果は期待できないという不具合があった。
【０００６】
なお、上記以外の従来技術として、特許文献３に示すものが例示できる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２９５３３号公報
【特許文献２】
特開平０８−３３８３３９号公報
【特許文献３】
特開平０７−７７１３０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的とするところは、内燃機関の冷間始動直後及び暖機後の双方において、燃料噴射弁から噴射される燃料の温度を充分に上昇させることにより、燃料噴射弁から噴射される燃料をより好適に微粒化することができる技術を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、内燃機関の燃料タンク内の燃料を、所定の燃料温度以上に加熱したうえで、前記内燃機関の気筒に供給する燃料供給装置であって、燃料噴射弁に設けられて燃料噴射弁の内部の燃料を加熱する第１の燃料加熱手段と、燃料通路に備えられて燃料通路の内部の燃料を加熱する第２の燃料加熱手段の、２つの燃料加熱手段を備えることを最大の特徴とする。
【００１０】
より詳しくは、本発明においては、燃料噴射弁に、供給電流の電流値に応じた発熱で燃料噴射弁の内部にある燃料を加熱するための第１の加熱手段を設け、燃料通路に、供給電流の電流値に応じた発熱で燃料通路の内部の燃料を加熱する第２の加熱手段を設けた。そして、供給電流制御手段がこれらの２つの加熱手段に供給する電流を制御することにより、内燃機関の温度状態に応じて上記の２つの加熱手段を使い分けることとした。
【００１１】
こうすれば、内燃機関の冷間始動時に、主に第１の加熱手段に電流を供給することにより、燃料噴射弁内の少量の燃料を噴射直前に加熱できるので、内燃機関の始動直後から、燃料噴霧の微粒化を促進することができる。また、内燃機関の暖機後は、主に第２の加熱手段に電流を供給することにより、燃料噴射弁及び第１の加熱手段を構成する電気部品の過剰な昇温を防止することができる。
【００１２】
ここで、第１の加熱手段は、上述のように、燃料噴射弁内の少量の燃料を噴射直前に加熱するので、一度加熱した燃料が冷えることもないし、加熱する燃料の熱容量が小さい。よって、第１の加熱手段による加熱だけでも、加熱開始後短時間で燃料噴射弁から噴射される燃料を充分な温度まで加熱することができる。ところが、第１の加熱手段は、燃料噴射弁に設けられるため、スペース的な制限が多く、第１の加熱手段を構成する電気部品を小型化する必要が生じる。
【００１３】
上記のように電気部品を小型化した場合、特に、内燃機関の暖機により周囲温度が上昇した状態で、第１の加熱手段へ多くの電流を供給すると、小型の電気部品の温度が過剰に昇温するおそれがある。よって、内燃機関の暖機後は第１の加熱手段への供給電流を制限する必要がある。結果として、燃料温度を十分に上昇させることが困難となる。また、内燃機関の暖機により周囲温度が上昇した状態で、第１の加熱手段へ大きい電流を供給すると、燃料噴射弁自体が過剰に昇温するおそれもある。
【００１４】
一方、第２の加熱手段は、燃料通路に設けられるため、スペース的な制限が少なく、第２の加熱手段を構成する電気部品を小型化する必要がない。よって、内燃機関の暖機により周囲温度が上昇しても、第２の加熱手段への供給電流が制限をうけず、燃料温度を充分に上昇させることができる。しかし、第２の加熱手段による加熱部から燃料噴射弁の噴射孔までの距離が長く、加熱する燃料量も多いため、加熱開始から短時間で燃料噴射弁から噴射される燃料の温度を充分な温度まで上昇させることは困難である。
【００１５】
従って、上記のように、供給電流制御手段が第１及び第２の２つの加熱手段への供給電流を制御することにより、上記２つの加熱手段の短所を補うことができ、内燃機関の冷間始動直後及び暖機後の双方において、燃料噴射弁から噴射される燃料を十分な温度まで上昇させることができる。結果として、内燃機関の冷間始動直後及び暖機後の双方において、燃料噴射弁から噴射される燃料を十分に微粒化することができる。
【００１６】
なお、上記した、第１の加熱手段または、第２の加熱手段を構成する電気部品としては、通電によって発熱する電熱線と電気回路部を接続する、電気コネクタや接続用ワイヤハーネスなどを例示することができる。
【００１７】
また、本発明においては、前記供給電流制御手段は、前記燃料噴射弁の温度を推定する温度推定手段を有しており、供給電流制御手段は、温度推定手段が推定した前記燃料噴射弁の温度が所定温度より低い場合は、少なくとも前記第１の加熱手段に電流を供給することとし、一方、温度推定手段が推定した燃料噴射弁の温度が所定温度以上の場合は、少なくとも第２の加熱手段に電流を供給するようにするとよい。
【００１８】
こうすれば、燃料噴射弁の温度が所定温度より低い場合は、少なくとも第１の加熱手段に電流を供給することにより、燃料噴射弁から噴射される燃料の温度を早急且つ充分に上昇させることができる。また、燃料噴射弁の温度が所定温度以上になった場合は、少なくとも第２の加熱手段に電流を供給することにより、燃料噴射弁の過昇温をより確実に防止することができる。また、燃料噴射弁に備えられた第１の加熱手段を構成する電気部品の温度も、燃料噴射弁と略同じ温度と考えることができるので、第１の加熱手段を構成する電気部品についても、その過昇温をより確実に防止することができる。
【００１９】
また、本発明においては、温度推定手段は、燃料の加熱開始時からの前記第１の加熱手段への供給電流の積算値により、燃料噴射弁の温度を推定するとよい。ここで、燃料噴射弁は、第１の加熱手段が燃料を加熱するときに同時に加熱されることから、燃料噴射弁の温度と、第１の加熱手段への供給電流の積算値との相関は高い。よって、この方法により燃料噴射弁の温度をより正確に推定することができる。
【００２０】
また、本発明においては、供給電流制御手段は、燃料の加熱開始時から所定時間が経過するまでは少なくとも第１の加熱手段に電流を供給し、該所定時間の経過後は少なくとも前記第２の加熱手段に電流を供給するようにしてもよい。こうすることにより、より簡単な制御で、燃料噴射弁及び第１の加熱手段を構成する電気部品（以下、燃料噴射弁など、という）の過昇温を防止しながら、内燃機関の冷間始動直後から、燃料噴射弁から噴射される燃料の温度を充分に上昇させることができる。
【００２１】
この場合の、供給電流制御手段による第１及び第２の加熱手段への供給電流の制御としては、所定時間が経過するまで第１の加熱手段のみに電流を供給し、該所定時間の経過後は第２の加熱手段のみに電流を供給する制御を例示することができる。この制御により、さらに簡単な制御で、燃料噴射弁などの過昇温を防止しながら、内燃機関の冷間始動直後から、燃料噴射弁から噴射される燃料の温度を充分に上昇させることができる。
【００２２】
また、この場合の、供給電流制御手段による第１及び第２の加熱手段への供給電流の制御の別の例としては、時間の経過とともに、前記第１の加熱手段に供給する電流値に対する前記第２の加熱手段に供給する電流値の比を増加させる制御を挙げることができる。このことにより、第１及び第２の加熱手段への供給電流を連続的に変化させることができるので、燃料噴射弁などの過昇温を防止しながら、燃料噴射弁から噴射される燃料の温度が急激に変化することを防止することができる。
【００２３】
なお、ここで、時間の経過とともに、前記第１の加熱手段に供給する電流値に対する前記第２の加熱手段に供給する電流値の比を増加させる制御をする際に、前記第１の加熱手段に供給する電流値と、前記第２の加熱手段に供給する電流値との合計の電流値を常に一定にするとよい。これにより、燃料を加熱するための供給電流の合計量を一定にできるので、簡単な制御で、燃料噴射弁などの過昇温を防止しながら、燃料噴射弁から噴射される燃料の温度を略一定に制御することができる。
【００２４】
また、本発明においては、供給電流制御手段は、少なくとも前記燃料の加熱が開始された後の所定期間に、時間の経過とともに、前記第１の加熱手段における発熱の量に対する前記第２の加熱手段における発熱の量の比が増加するように前記第１及び第２の加熱手段への供給電流を制御するとよい。
【００２５】
すなわち、単に、時間の経過とともに、第１の加熱手段に供給する電流値に対する第２の加熱手段に供給する電流値の比を増加させるのではなく、時間の経過とともに、前記第１の加熱手段における発熱の量に対する前記第２の加熱手段における発熱の量の比が増加するように前記第１及び第２の加熱手段への供給電流を制御する。ここで、前記第１及び第２の加熱手段における発熱の量とは、前記前記第１及び第２の加熱手段において、供給電流制御手段から供給された電流によって生じた単位時間あたりの熱エネルギーであり、前記第１及び第２の加熱手段における消費電力に基づく量である。
【００２６】
上記の具体的な方法としては、前記第１及び第２の加熱手段に供給する電流値と、前記第１及び第２の加熱手段の電気抵抗の値とから、前記第１及び第２の加熱手段における消費電力を取得し、時間の経過とともに、前記第１の加熱手段における消費電力に対する前記第２の加熱手段における消費電力の比が増加するように前記前記第１及び第２の加熱手段への供給電流を制御することを例示することができる。
【００２７】
こうすれば、第１及び第２の加熱手段における温度上昇に伴う電気抵抗の値の変化にかかわらず、第１及び第２の加熱手段における発熱の量を直接制御することができ、結果として、燃料噴射弁などの過昇温をより確実に防止しながら、燃料噴射弁から噴射される燃料の温度が急激に変化することを防止することができる。
【００２８】
また、本発明においては、供給電流制御手段は、前記内燃機関の機関温度を推定する機関温度推定手段を備えており、上述したように燃料噴射弁の温度を推定して、その温度に基づいて第１及び第２の加熱手段への供給電流を制御するかわりに、機関温度推定手段が推定した内燃機関の機関温度に基づいて第１及び第２の加熱手段への供給電流を制御するようにしてもよい。
【００２９】
ここで、燃料噴射弁などの温度は、内燃機関の機関温度の影響を多分に受ける。すなわち、内燃機関の機関温度が上昇すれば、燃料噴射弁の温度も同様に上昇し、同様に、第１の加熱手段を構成する電気部品の温度も上昇する。従って、内燃機関の機関温度を推定し、その機関温度に基づいて第１及び第２の加熱手段への供給電流を制御することにより、上述のように燃料噴射弁の温度を推定するまでもなく、燃料噴射弁などの過昇温をより確実に防止することができる。
【００３０】
この場合の、供給電流制御手段による第１及び第２の加熱手段への供給電流の制御としては、前述した制御と同様に、機関温度が所定の機関温度未満の場合は、第１の加熱手段のみに電流を供給し、機関温度が所定の機関温度以上の場合は、第２の加熱手段のみに電流を供給する制御や、機関温度の上昇とともに、前記第１の加熱手段に供給する電流値に対する前記第２の加熱手段に供給する電流値の比を増加させる制御を挙げることができる。
【００３１】
また、内燃機関の機関温度が上昇した場合には、冷間始動直後のように加熱しなくても、燃料噴射弁から噴射される燃料を充分に微粒化することができ、出力の向上やエミッションの低減を実現できる場合がある。従って、内燃機関の機関温度を推定して、機関温度が充分に高い場合は、第１及び第２の加熱手段に供給する電流値を必要最低限になるように制御すれば、全体の供給電流を抑えることができ、消費電力を低減させることができる。
【００３２】
また、機関温度の上昇とともに、前記第１の加熱手段に供給する電流値に対する前記第２の加熱手段に供給する電流値の比を増加させる制御をする際は、前記第１の加熱手段に供給する電流値と、前記第２の加熱手段に供給する電流値との合計の電流値は、機関温度の上昇とともに減少させるとよい。こうすれば、第１及び第２の加熱手段に供給する電流値の合計を必要最低限に制御でき、全体の供給電流を抑えることができ、消費電力を低減させることができる。
【００３３】
また、本発明においては、供給電流制御手段は、前記機関温度推定手段が推定した前記内燃機関の温度が所定範囲にある場合に、機関温度推定手段が推定した内燃機関の機関温度が高くなるほど、前記第１の加熱手段における発熱の量に対する前記第２の加熱手段における発熱の量の比が増加するように前記第１及び第２の加熱手段への供給電流を制御してもよい。
【００３４】
こうすれば、前述したように、第１及び第２の加熱手段における温度上昇に伴う電気抵抗値の変化にかかわらず、第１及び第２の加熱手段における発熱の量を直接制御することができ、結果として、燃料噴射弁の温度を推定するまでもなく、燃料噴射弁などの過昇温をさらに確実に防止しながら、燃料噴射弁から噴射される燃料の温度が急激に変化することを防止することができる。
【００３５】
また、この場合、第１及び第２の加熱手段における合計の発熱の量は、機関温度の上昇とともに減少させ、必要最低限の量にするとよい。こうすれば、第１及び第２の加熱手段における電気抵抗の値にかかわらず、第１及び第２の加熱手段における合計の消費電力を必要最低限にすることができる。
【００３６】
また、本発明における内燃機関の機関温度を推定する方法としては、内燃機関を水冷する冷却水の温度から推定する方法を例示することができる。冷却水の温度は、内燃機関の機関温度との相関が高いため、この方法によってより簡単に、且つより正確に内燃機関の機関温度を推定することができる。
【００３７】
また、本発明における内燃機関の機関温度を推定する他の方法としては、内燃機関の始動時からの、内燃機関に吸入された吸入空気量の積算値から推定する方法を例示することができる。ここで、内燃機関の始動時からの吸入空気量の積算値は、内燃機関の始動時から機関内で生じた燃焼による熱量の積算値と高い相関を有する。また、この熱量の積算値によって内燃機関の機関温度上昇が求まる。従って、内燃機関の始動時からの吸入空気量の積算値を検知することにより内燃機関の機関温度をより正確に推定することができる。
【００３８】
なお、本発明においては、冷却水の温度または、内燃機関の始動時からの、内燃機関に吸入された吸入空気量の積算値に加えて、内燃機関に吸入された吸入空気の温度からも内燃機関の機関温度を推定するとよい。すなわち、吸入空気の温度は、外気温度と高い相関があり、内燃機関の機関温度は、外気の温度の影響を受けることがわかっている。従って、吸入空気の温度を、内燃機関の機関温度を推定するパラメータに加えることにより、より正確に内燃機関の機関温度を推定することができる。
【００３９】
なお、上記した、課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【００４１】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態に係る燃料供給装置の概略構成を示すブロック図である。同図において燃料タンク１の内部には燃料１ａが充填されている。また、この燃料タンク１の内部には燃料圧送手段としての燃料ポンプ２が配設されており、この燃料ポンプ２が駆動することにより燃料１ａは燃料供給管３を介して後述する燃料噴射弁であるインジェクタ９に向けて圧送される。
【００４２】
燃料供給管３には、第２の加熱手段である燃料供給管ヒータ４が備えられている。この燃料供給管ヒータ４は、電熱線，ニクロム線またはリボンヒータ等により構成される電熱ヒータであり、コントロール回路７から電流を供給されることにより発熱し、燃料供給管３内を通過する燃料１ａを加熱する。
【００４３】
次に、インジェクタ９は、内燃機関１０に配設されており、後述するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２１から供給される燃料噴射信号に応じて開弁及び閉弁する。そして、燃料供給管３及びデリパイプ６を通り供給された燃料１ａを内燃機関１０の気筒１０ａに向けて噴射する。
【００４４】
また、インジェクタ９には、インジェクタ９内の燃料１ａを加熱するための第１の加熱手段であるインジェクタヒータ５が備えられている。インジェクタヒータ５は、燃料供給管ヒータ４と同様、電熱線，ニクロム線またはリボンヒータ等により構成される電熱ヒータであり、ＥＣＵ２１からの指令に基づいてコントロール回路７が、インジェクタヒータ５への供給電流を制御する。
【００４５】
また、内燃機関１０には、機関制御用の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）２１が併設されている。ＥＣＵ２１は、双方向性バスによって相互に接続された、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力インタフェース回路、出力インタフェース回路等から構成されている。
【００４６】
前記ＥＣＵ２１には、内燃機関１０に備えられ、内燃機関１０に導入される吸気の温度を検出する吸気温センサ１１や、内燃機関１０に流入する空気の質量（吸入空気質量）に対応した電気信号を出力するエアフローメータ１２及び、内燃機関１０の冷却水の温度を検出する冷却水温センサ１３などのセンサ類が電気配線を介して接続され、各センサの出力信号がＥＣＵ２１に入力されるようになっている。また、ＥＣＵ２１には、インジェクタ９、コントロール回路７等が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ２１がそれらを制御することが可能になっている。また、このＥＣＵ２１は、後述するように本発明の特徴である燃料加熱制御を実行する。
【００４７】
なお、本実施の形態における燃料通路は、燃料供給管３及び、デリパイプ６を含んで構成される。
【００４８】
本実施の形態では、内燃機関１０の始動時には、インジェクタヒータ５によって、インジェクタ９から気筒１０ａに噴射されるべき燃料１ａを加熱する。その後、インジェクタヒータ５への供給電流積算値からインジェクタ９の温度Ｔ０を推定する。そしてインジェクタ９の温度Ｔ０が所定温度ＴＳ１以上になったときに、インジェクタヒータ５による燃料１ａの加熱を停止し、燃料供給管ヒータ４による燃料１ａの加熱に切り替える燃料加熱制御を行う。
【００４９】
以下、図２に示した燃料加熱ルーチンのフローチャートを用いて、本実施の形態における燃料加熱制御を説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ２１のＲＯＭに記憶されたプログラムであり、所定時間毎に実行される。
【００５０】
本ルーチンが実行されると、まず、Ｓ２０１において各種運転条件が、内燃機関１０に備えられた各種センサから取得される。ここで取得する運転条件としては、内燃機関１０の冷却水の温度、内燃機関の回転負荷、外気温などが挙げられるが、これらの運転条件は、それぞれ、冷却水温センサ１３、アクセルの踏み込み位置を検出する図示しないアクセルポジションセンサ、吸気温センサ１１から取り込まれる。
【００５１】
次に、Ｓ２０２において、Ｓ２０１で取り込んだ各種データから、ヒータ通電条件が成立しているかどうかが判断される。すなわち、例えば、冷却水の温度、外気温がそれぞれ所定の温度以上であり、内燃機関１０の回転負荷が所定値以上である場合は、燃料１ａの温度は充分に高く、インジェクタヒータ５及び燃料供給管ヒータ４により燃料１ａを加熱する必要がないと判断される。
【００５２】
Ｓ２０２において、ヒータ通電条件が成立していないと判断されたときは、Ｓ２１０に進み、インジェクタヒータ５と燃料供給管ヒータ４のうち通電中のものをＯＦＦし、本ルーチンを終了する。一方、Ｓ２０２において、ヒータ通電条件が成立していると判断されたときにはＳ２０３に進む。
【００５３】
Ｓ２０３においては、インジェクタヒータ５に対する供給電流積算値の値を取得する。すなわち、インジェクタヒータ５に通電を開始してからのインジェクタヒータ５への供給電流値をＥＣＵ２１内のＣＰＵにて所定時間毎に積算し、逐一ＲＡＭ内の所定領域に格納するようにしておく。そして、Ｓ２０３においてＣＰＵが上記供給電流積算値データを読み出すことによって供給電流積算値の値を取得する。
【００５４】
次に、Ｓ２０４においては、Ｓ２０３で取得したインジェクタヒータ５への供給電流積算値から、インジェクタ９の温度Ｔ０を推定する。実際には、インジェクタヒータ５への供給電流積算値の値と、インジェクタ９の温度Ｔ０との関係を予め実験的に求め、インジェクタ温度マップとしてマップ化しておき、Ｓ２０３で取得した供給電流積算値に対応するインジェクタ９の温度Ｔ０を上記インジェクタ温度マップより読み出すことにより、インジェクタ９の温度Ｔ０を推定する。
【００５５】
従って、本実施の形態における温度推定手段は、ＣＰＵ及び、上記のインジェクタ温度マップを記憶したＲＯＭを有したＥＣＵ２１を含んで構成される。
【００５６】
次に、Ｓ２０５において、Ｓ２０４で推定されたインジェクタ９の温度Ｔ０が、所定温度ＴＳ１以上であるかどうかが判断される。ここで所定温度ＴＳ１は、インジェクタ９の温度がＴＳ１であるときに、さらにインジェクタヒータ５への電流の供給を開始または継続すると、インジェクタ９及びインジェクタ９に備えられた図示しない電気コネクタや、同じくインジェクタ９に備えられ、図示しない接続用ワイヤハーネスが過剰に昇温するおそれがあると判断される閾値としての温度である。
【００５７】
Ｓ２０５において、インジェクタ温度Ｔ０が、所定温度ＴＳ１以上であると判断された場合は、インジェクタヒータ５への電流供給を開始または継続すると、インジェクタ９及びインジェクタ９に備えられた電気コネクタや、接続用ワイヤハーネスが過剰に昇温するおそれがあると判断されるので、Ｓ２０６に進み、インジェクタヒータ５に通電されている場合は、インジェクタヒータ５をＯＦＦし、さらにＳ２０７に進み、燃料供給管ヒータ４への通電を開始または継続して本ルーチンを終了する。
【００５８】
一方、Ｓ２０５において、インジェクタ温度Ｔ０が、所定温度ＴＳ１未満であると判断された場合は、インジェクタヒータ５への電流供給を開始または継続しても、インジェクタ９及びインジェクタ９に備えられた電気コネクタや、接続用ワイヤハーネスが過剰に昇温するおそれがないと判断されるので、Ｓ２０８に進み、インジェクタヒータ５への通電を開始または継続する。そしてＳ２０９に進み、燃料供給管ヒータ４に通電されている場合は、燃料供給管ヒータ４をＯＦＦした後、本ルーチンを終了する。
【００５９】
ここで、上記のインジェクタヒータ５及び、燃料供給管ヒータ４への通電の制御は、ＥＣＵ２１からの指令に従って、コントロール回路７が、インジェクタヒータ５及び燃料供給管ヒータ４への供給電流を制御することによって行う。従って、本実施の形態における供給電流制御手段は、ＥＣＵ２１及び、コントロール回路７を含んで構成される。
【００６０】
以上、説明したように、本実施の形態における燃料加熱制御では、インジェクタ９の温度Ｔ０を推定し、推定したインジェクタ９の温度Ｔ０が、所定温度ＴＳ１未満である場合には、インジェクタヒータ５に通電することにより燃料１ａを加熱するので、内燃機関１０の冷間始動時などは、インジェクタ９内の少量の燃料１ａを噴射直前に加熱できる。よって、内燃機関１０の始動直後から、燃料１ａの噴霧の微粒化を促進し、始動性や始動時における出力の向上、始動時におけるエミッションの低減を実現することができる。
【００６１】
また、本実施の形態における燃料加熱制御では、インジェクタ９の温度Ｔ０を推定し、推定したインジェクタ９の温度Ｔ０が、所定温度ＴＳ１以上である場合には、インジェクタヒータ５への通電を禁止し、燃料供給管ヒータ４に通電することで燃料１ａを加熱するので、インジェクタ９及び、インジェクタ９に備えられた電気コネクタや、接続用ワイヤハーネスなどが過剰に昇温することを、より確実に防止することができる。
【００６２】
また、本実施の形態における燃料加熱制御では、上述のように、燃料１ａの加熱開始時からのインジェクタヒータ５への供給電流の積算値により、インジェクタ９の温度Ｔ０を推定している。ここで、インジェクタ９の温度Ｔ０は、燃料１ａの加熱開始時からのインジェクタヒータ５への供給電流の積算値と非常に相関が高いので、インジェクタ９の温度Ｔ０をより正確に推定することができる。
【００６３】
なお、本実施の形態においては、本発明に係る燃料供給装置をデリパイプ６を備えたガソリンエンジンについて適用しているが、本発明における燃料供給装置を、ディーゼルエンジンに対して適用できることはもちろんであり、その場合、本発明に係る燃料供給装置は、デリパイプ６の代りに、コモンレールを備える。
【００６４】
また、本実施の形態における第１の加熱手段を構成するインジェクタヒータ５は、インジェクタ９の本体外側に設けられてもよいし、インジェクタ９の内部の、図示しないニードル弁に設けられてもよい。また、本実施の形態においては、第２の加熱手段は、燃料供給管３に設けられた燃料供給管ヒータ４を含んで構成されるが、第２の加熱手段は、デリパイプ６に設けられるヒータを含んで構成されてもよい。
【００６５】
（第２の実施の形態）
次に、本発明に係る第２の実施の形態について説明する。ここでは、前述の第１の実施の形態と異なる構成について説明する。その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一である。
【００６６】
本実施の形態では、燃料１ａの加熱時には常に、インジェクタヒータ５及び、燃料供給管ヒータ４の両方の燃料加熱ヒータによって燃料１ａを加熱し、特に内燃機関１０の始動時には、主にインジェクタヒータ５によって燃料１ａを加熱し、燃料１ａの加熱開始より所定時間経過後には、主に燃料供給管ヒータ４によって燃料１ａを加熱する燃料加熱制御の例について説明する。
【００６７】
図３は、本実施の形態における燃料加熱ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ２１のＲＯＭに記憶されたプログラムであり、所定時間毎に実行される。
【００６８】
本ルーチンが実行されると、まず、Ｓ３０１において各種運転条件が、内燃機関１０に備えられた各種センサから取得され、次にＳ３０２において、Ｓ３０１で取り込んだ各種データから、ヒータ通電条件が成立しているかどうかが判断される。これらの処理は、図２におけるＳ２０１、Ｓ２０２の処理と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００６９】
そして、Ｓ３０２において、ヒータ通電条件が成立していないと判断されたときは、Ｓ３１１に進み、インジェクタヒータ５及び燃料供給管ヒータ４が通電中であればＯＦＦし、次に、Ｓ３１２に進み、本実施の形態におけるタイマ作動中である場合は、タイマをリセットしたうえで、本ルーチンを終了する。このタイマの作動については後述する。一方、Ｓ３０２において、ヒータ通電条件が成立していると判断されたときにはＳ３０３に進む。
【００７０】
Ｓ３０３においては、その時点で、タイマが作動中かどうかが判断される。ここでタイマは、後述のように燃料１ａの加熱開始と同時に作動開始する。よって、もしＳ３０３で、既にタイマが作動中であれば、以前の本ルーチンの実施時にヒータ通電条件が成立し、燃料１ａの加熱が行われている最中であると判断できるので、後述するＳ３０４におけるヒータ切替時間設定の処理及び、Ｓ３０５におけるタイマスタートの処理をスキップして、Ｓ３０６に進む。一方、タイマが作動中でないと判断された場合には、まだ燃料１ａの加熱が行われていないと判断できるので、Ｓ３０４に進む。
【００７１】
Ｓ３０４においては、ヒータ切替時間ｔｃの設定をする。ここで、ヒータ切替時間ｔｃとは、インジェクタヒータ５に通電することにより燃料１ａの加熱を開始した後、それ以上の時間インジェクタヒータ５に通電を継続すると、インジェクタ９及び、インジェクタ９に備えられた電気コネクタまたは、接続用ワイヤハーネスが過剰に昇温するおそれがあると判断される閾値としての通電継続時間である。
【００７２】
Ｓ３０４においてヒータ切替時間を設定するのは、Ｓ３０１において取り込んだ各種運転条件の状態、例えば外気温によって、燃料１ａを加熱するヒータを切り替えるべき時間が異なるからである。
【００７３】
実際には、Ｓ３０１で取り込んだ冷却水温、外気温、内燃機関１０の回転負荷のデータと、それに対応したヒータ切替時間ｔｃのデータをマップ化し、このヒータ切替時間マップからヒータ切替時間ｔｃのデータを読み出すことにより、ヒータ切替時間ｔｃを設定する。
【００７４】
次に、Ｓ３０５においては、燃料１ａの加熱を開始してからの経過時間ｔを取得するためのタイマをスタートさせる。実際にインジェクタヒータ５及び、燃料供給管ヒータ４への通電は、後述するＳ３０７またはＳ３０９以降の処理において開始されるが、その時間的遅れは微小であるので、Ｓ３０５においてタイマスタートすることによって、ほぼ、燃料１ａの加熱を開始してからの時間経過をカウントすることができる。
【００７５】
次に、Ｓ３０６において、Ｓ３０５でタイマをスタートさせることによってカウントを開始した時間ｔが、ヒータ切替時間ｔｃ以上かどうかが判断される。
【００７６】
ここで、ｔが、ヒータ切替時間ｔｃ未満であると判断された場合、例えば燃料１ａの加熱を開始した直後は、インジェクタヒータ５へ比較的大きな電流ＩＩ１を供給しても、インジェクタ９及びインジェクタ９に備えられた電気コネクタや、接続用ワイヤハーネスが過剰に昇温するおそれがないと判断されるので、Ｓ３０７に進み、インジェクタヒータ５へ電流ＩＩ１を供給する。そしてＳ３０８に進み、燃料供給管ヒータ４に比較的小さな電流ＩＰ１を供給したうえで本ルーチンを終了する。
【００７７】
ここで、電流ＩＩ１の値は、燃料１ａの加熱を開始してからの経過時間ｔが、ヒータ切替時間ｔｃ未満であると判断された場合、例えば、内燃機関１０の冷間始動直後に、燃料供給管ヒータ４によって予熱された燃料１ａを短期間に、噴射において微粒化するのに充分な温度まで昇温できる電流値として設定される。また、電流ＩＰ１の値は、内燃機関１０の冷間時に、燃料供給管３を通過する燃料１ａを予熱するための電流値として設定される。
【００７８】
すなわち、予め燃料供給管ヒータ４によって燃料１ａを予熱するので、インジェクタヒータ５に対して供給する電流ＩＩ１の値は、第１の実施の形態におけるような、インジェクタヒータ５だけで燃料１ａを加熱する場合よりも小さな値でよい。従って、インジェクタ９及びインジェクタ９に備えられた電気コネクタや、接続用ワイヤハーネスが過剰に昇温するおそれが生じる時間ｔｃをより大きく設定することができる。
【００７９】
一方、Ｓ３０６において、燃料加熱を開始してからの経過時間ｔが、ヒータ切替時間ｔｃ以上であると判断された場合は、これ以上、インジェクタヒータ５へ電流ＩＩ１の供給を継続すると、インジェクタ９及び、インジェクタ９に備えられた電気コネクタや、接続用ワイヤハーネスが過剰に昇温するおそれがあると判断されるので、Ｓ３０９に進み、インジェクタヒータ５に供給する電流をＩＩ１と比較して小さい電流ＩＩ２とする。そして、Ｓ３１０に進み、燃料供給管ヒータ４へ供給する電流をＩＰ１と比較して大きい電流ＩＰ２としたうえで、本ルーチンを終了する。
【００８０】
ここで、電流ＩＩ２の値は、燃料加熱を開始してからの経過時間ｔが、ヒータ切替時間ｔｃ以上であると判断された場合、すなわち、インジェクタ９の温度が上昇した状態で、インジェクタヒータ５に供給しても、インジェクタ９及び、インジェクタ９に備えられた電気コネクタや、接続用ワイヤハーネスが過剰に昇温するおそれがない電流値として設定される。また、電流ＩＰ２の値は、インジェクタヒータ５に電流ＩＩ２を供給することによって、インジェクタ９から噴射される燃料１ａを充分微粒化できるように、燃料供給管ヒータ４で燃料１ａを予熱するのに充分な電流値として設定される。
【００８１】
以上、説明したように、本実施の形態における燃料加熱制御では、燃料１ａの加熱開始時からヒータ切替時間ｔｃが経過するまでは、燃料供給管ヒータ４に電流ＩＰ１を供給して燃料１ａを若干予熱し、インジェクタヒータ５に比較的大きな電流ＩＩ１を供給することによって、インジェクタ９から噴射される燃料１ａの温度を、噴射されたときに微粒化できる温度まで昇温している。
【００８２】
そして、ヒータ切替時間ｔｃが経過した後には、燃料供給管ヒータ４には、電流ＩＰ１と比較して大きな電流ＩＰ２を供給して燃料１ａを充分に予熱し、インジェクタヒータ５へは、インジェクタ９などが過剰に昇温しない程度の電流ＩＩ２を供給することによって、インジェクタ９から噴射される燃料１ａの温度を、噴射されたときに微粒化できる温度まで昇温している。
【００８３】
従って、本実施の形態における燃料加熱制御では、燃料１ａの加熱開始からヒータ切替時間ｔｃが経過する前後の両方において、換言すると、内燃機関１０の冷間始動直後も、内燃機関１０の暖機後も、インジェクタヒータ５及び、燃料供給管ヒータ４の両方によって、燃料１ａを加熱しているので、ヒータ切替時において、インジェクタ９から噴射される燃料１ａの温度が大きく変化することがない。従って、燃料１ａがインジェクタ９から噴射されるときに、安定して微粒化することができる。
【００８４】
ここで、ヒータ切替時間ｔｃの前後において、コントロール回路７からインジェクタヒータ５及び燃料供給管ヒータ４に供給される電流量の合計が一定となるようにすれば、すなわち、電流ＩＩ１＋電流ＩＰ１＝電流ＩＩ２＋電流ＩＰ２なる関係が成り立つように制御すれば、燃料１ａがインジェクタ９から噴射されるときに、さらに安定して微粒化することができる。
【００８５】
また、本実施の形態における燃料加熱制御では、単純に燃料１ａの加熱開始時からの時間経過によって、インジェクタヒータ５及び燃料供給管ヒータ４へ供給する電流値を切り替えているので、より簡単な制御で、インジェクタ９及び、インジェクタ９に設けられた電気コネクタや、接続用ワイヤハーネスなどの過昇温を防止しながら、内燃機関１０の冷間始動直後から、インジェクタ９から噴射される燃料１ａの温度を充分に上昇させることができる。
【００８６】
（第３の実施の形態）
次に、本発明に係る第３の実施の形態について説明する。ここでは、前述の第１の実施の形態と異なる構成について説明する。その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一である。
【００８７】
本実施の形態では、燃料１ａの加熱時に、内燃機関１０の機関温度Ｔ２を冷却水の温度Ｔ１から推定し、推定された内燃機関１０の機関温度Ｔ２に応じて、インジェクタヒータ５及び、燃料供給管ヒータ４への供給電流を変化させる燃料加熱制御の例について説明する。
【００８８】
図４は、本実施の形態における燃料加熱ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ２１のＲＯＭに記憶されたプログラムであり、所定時間毎に実行される。
【００８９】
本ルーチンが実行されると、まず、Ｓ４０１において各種運転条件が、内燃機関１０に備えられた各種センサから取得され、次にＳ４０２において、Ｓ４０１で取り込んだ各種データから、ヒータ通電条件が成立しているかどうかが判断される。これらの処理は、図２におけるＳ２０１、Ｓ２０２の処理と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００９０】
そして、Ｓ４０２において、ヒータ通電条件が成立していないと判断されたときは、Ｓ４０８に進み、インジェクタヒータ５及び燃料供給管ヒータ４のうち、通電中のものをＯＦＦしたうえで、本ルーチンを終了する。一方、Ｓ４０２において、ヒータ通電条件が成立していると判断されたときにはＳ４０３に進む。
【００９１】
Ｓ４０３においては、内燃機関１０に備えられた冷却水温センサ１３から、その時点の冷却水温Ｔ１のデータを取得する。そして、Ｓ４０４に進み、Ｓ４０３で取得された冷却水温Ｔ１のデータより、内燃機関１０の機関温度Ｔ２を推定する。
【００９２】
次に、Ｓ４０５に進み、Ｓ４０４で推定された機関温度Ｔ２に応じて、インジェクタヒータ５に供給する電流ＩＩ及び、燃料供給管ヒータ４に供給する電流ＩＰを決定する。
【００９３】
ここで、Ｓ４０４及びＳ４０５における具体的な処理について説明する。ここでは、予め実験的に、内燃機関１０の冷却水の温度Ｔ１と、内燃機関１０の機関温度Ｔ２との関係を調査しておきマップ化しておく。特に本実施の形態においては、Ｔ２を内燃機関１０のインジェクタ９の取り付け部付近の温度とする。そうすることにより、本実施の形態における機関温度Ｔ２と、インジェクタ９及びインジェクタ９に備えられた電気コネクタや、接続用ワイヤハーネスの温度との間に高い相関を持たせることができる。
【００９４】
そして、Ｓ４０４においては、上記マップから冷却水の温度Ｔ１に対応する機関温度Ｔ２を読み出す。なお、本実施の形態における機関温度推定手段は、上記マップを記憶したＲＯＭを有するＥＣＵ２１及び、冷却水温センサ１３を含んで構成される。
【００９５】
また、本実施の形態においては、Ｓ４０４で推定された内燃機関の機関温度Ｔ２と、その機関温度Ｔ２において、インジェクタヒータ５に供給すべき電流ＩＩ及び、燃料供給管ヒータ４に供給すべき電流ＩＰの値との関係を別途求めておき、マップ化しておく。
【００９６】
ここでは、機関温度Ｔ２において、インジェクタ９及び、インジェクタ９に備えられた電気コネクタや、接続用ワイヤハーネスを過剰に昇温させずに、インジェクタ９から噴射される燃料１ａの温度を上昇させ、噴射において微粒化させることができる電流値として、電流ＩＩ及び電流ＩＰの値を理論的または実験的に求めてマップ化している。
【００９７】
そして、Ｓ４０５においては、Ｓ４０４で取得した機関温度Ｔ２から、その機関温度Ｔ２に対応した電流ＩＩ及び電流ＩＰのデータを上記マップよりを読み出すことにより、電流ＩＩ及び電流ＩＰの値を決定する。Ｓ４０５の処理が終わるとＳ４０６に進む。
【００９８】
Ｓ４０６においては、インジェクタヒータ５に、Ｓ４０５で決定された電流ＩＩを供給する。そしてＳ４０７に進み、燃料供給管ヒータ４に、同じくＳ４０５で決定された電流ＩＰを供給したうえで、本ルーチンを終了する。
【００９９】
以上説明したように、本実施の形態における燃料加熱制御では、内燃機関１０の機関温度Ｔ２を、Ｔ２との相関の高い冷却水の温度Ｔ１から推定している。従って簡単に、より正確に内燃機関の機関温度Ｔ２を推定することができる。
【０１００】
また、本実施の形態における燃料加熱制御では、インジェクタ９の温度と相関の高い機関温度Ｔ２に基づいてインジェクタヒータ５及び燃料供給管ヒータ４へ供給される電流ＩＩ及びＩＰを決定している。従って、第１の実施の形態において行ったように、インジェクタ９の温度を推定するまでもなく、インジェクタ９及び、インジェクタ９に備えられた電気コネクタや、接続用ワイヤハーネスの過昇温をより確実に防止することができる。
【０１０１】
なお、上記で求めた冷却水の温度Ｔ１と機関温度Ｔ２との関係を示すマップ及び、機関温度Ｔ２と電流ＩＩ及びＩＰとの関係を示すマップの、２つのマップをまとめて、冷却水の温度Ｔ１と、冷却水の温度がＴ１であるときにインジェクタヒータ５及び燃料供給管ヒータ４に供給する最適の電流ＩＩ及びＩＰとの関係を示す１つの電流値決定マップを作成しておき、Ｓ４０５の処理において、Ｓ４０３で取得した冷却水の温度Ｔ１の値に対応する電流ＩＩ及びＩＰの値を、上記の電流値決定マップから読み出すようにしてもよい。
【０１０２】
ここで、上記した電流値決定マップにおける、冷却水の温度Ｔ１と、電流ＩＩ及び電流ＩＰとの関係の例を図５に示す。ここでは、内燃機関１０の冷却水の温度Ｔ１が１０℃の場合は、電流ＩＩがコントロール回路７からの供給電流の全部を占め、電流ＩＰはゼロとし、冷却水の温度Ｔ１が上昇するにつれて、電流ＩＩに対する電流ＩＰの比を直線的に増加させるような関係にしている。
【０１０３】
このようにすれば、電流ＩＩ及び電流ＩＰの比が、内燃機関の機関温度Ｔ２に応じて、直線的に変化するように決定しているので、インジェクタヒータ５及び燃料供給管ヒータ４での発熱の量の比を連続的に変化させることができる。従って、インジェクタ９や、インジェクタ９に設けられた電気コネクタや、接続用ワイヤハーネスなどが過剰に昇温することを防止すると同時に、インジェクタ９から噴射される燃料１ａの温度が不連続的に変化することを防止することができる。
【０１０４】
なお、本実施の形態においては、電流ＩＩと電流ＩＰの合計値については、冷却水の温度Ｔ１の上昇に伴って減少させるよう制御し、インジェクタ９から噴射される燃料１ａを微粒化するための必要最低限の供給電流値として電流ＩＩ及び電流ＩＰを決定してもよい。そうすることにより、電流ＩＩ及び電流ＩＰを余分に供給することがなく、装置全体としての供給電流を抑えることができる。
【０１０５】
なお、装置全体としての供給電流を抑える必要がない場合には、電流ＩＩと電流ＩＰの合計値を冷却水の温度Ｔ１の値に拘らず一定としてもよいことはもちろんである。
【０１０６】
また、本実施の形態に係る電流値決定マップにおける、冷却水の温度Ｔ１と、電流ＩＩ及び電流ＩＰとの関係は図５に示すものに限られるものではなく、例えば、図６に示すように、内燃機関１０の冷却水の温度Ｔ１が２０℃以下の場合は、電流ＩＩのみをインジェクタヒータ５に供給して電流ＩＰはゼロとし、冷却水の温度Ｔ１が２０℃以上になると、冷却水の温度Ｔ１が上昇するにつれて、電流ＩＩに対する電流ＩＰの比を略直線的に増加させ、冷却水の温度Ｔ１が６０℃を超えると、電流ＩＩの９倍の量の電流を電流ＩＰとして燃料供給管ヒータ４に供給するというような制御を行ってもよい。
【０１０７】
また、本実施の形態における図５及び図６においては、所定の冷却水の温度Ｔ１の範囲において、冷却水の温度Ｔ１が上昇するにつれて、電流ＩＩに対する電流ＩＰの比を略直線的に増加させるようにしたが、これを、冷却水の温度Ｔ１が上昇するにつれて、インジェクタヒータ５における消費電力ＷＩの値に対する燃料供給管ヒータ４における消費電力ＷＰの比が直線的に増加するように、電流ＩＩ及び電流ＩＰを制御してもよい。
【０１０８】
冷却水の温度Ｔ１の上昇に伴って、消費電力ＷＩに対する消費電力ＷＰの比が直線的に増加するように、電流ＩＩ及び電流ＩＰを制御することにより、インジェクタヒータ５及び燃料供給管ヒータ４の電気抵抗の値ＲＩ及びＲＰにかかわらず、インジェクタヒータ５及び燃料供給管ヒータ４での発熱の量の比を直線的に変化させることができる。
【０１０９】
すなわち、インジェクタヒータ５や、燃料供給管ヒータ４の温度変化に伴って電気抵抗の値ＲＩ及びＲＰが変化しても、その変化の影響を受けず、インジェクタ９や、インジェクタ９に設けられた電気コネクタや、接続用ワイヤハーネスなどが過剰に昇温することをより確実に防止することができる。
【０１１０】
さらに、冷却水の温度Ｔ１に応じて、インジェクタ９から噴射される燃料１ａを微粒化することができる必要最低限の発熱の量として、消費電力ＷＩ及び消費電力ＷＰを決定することにより、余分な電力を消費することがなく、装置全体としての消費電力を低減させることができる。
【０１１１】
例えば、インジェクタ９から噴射される燃料１ａを微粒化することができる必要最低限の発熱の量として消費電力ＷＩ及び消費電力ＷＰを決定するために、消費電力ＷＩ及び消費電力ＷＰの合計値については、冷却水の温度Ｔ１の上昇に伴って減少させるとよい。しかし、消費電力ＷＩ及び消費電力ＷＰの値が、インジェクタ９から噴射される燃料１ａを微粒化することができる必要最低限の値である必要がない場合には、消費電力ＷＩ及び消費電力ＷＰの合計値を冷却水の温度Ｔ１の値にかかわらず一定としてもよいことはもちろんである。
【０１１２】
さらに、本実施の形態においては、内燃機関１０の機関温度Ｔ２を、冷却水の温度Ｔ１から推定したが、例えば、内燃機関１０に吸入された吸入空気量をエアフローメータ１２により検出し、その吸入空気量を内燃機関の始動時から積算した値により内燃機関１０の機関温度Ｔ２を推定してもよいし、吸気温センサ１１により得られた吸入空気の温度を補助的に用いて内燃機関１０の機関温度Ｔ２を推定してもよい。
【０１１３】
【発明の効果】
上述のように本発明にあっては、内燃機関の冷間始動直後及び暖機後の双方において、燃料噴射弁から噴射される燃料の温度を充分に上昇させることにより、燃料噴射弁から噴射される燃料をより好適に微粒化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明における第１の実施の形態に係る燃料供給装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明における第１の実施の形態に係る燃料加熱ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明における第２の実施の形態に係る燃料加熱ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明における第３の実施の形態に係る燃料加熱ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明における第３の実施の形態に係る、インジェクタヒータに供給する電流値及び燃料供給管ヒータに供給する電流値の比と、内燃機関の冷却水の温度との関係を示すグラフである。
【図６】図６は、本発明における第３の実施の形態に係る、インジェクタヒータに供給する電流値及び燃料供給管ヒータに供給する電流値の比と、内燃機関の冷却水の温度との関係の別の例を示すグラフである。
【符号の説明】
１…燃料タンク
２…燃料ポンプ
３…燃料供給管
４…燃料供給管ヒータ
５…インジェクタヒータ
６…デリパイプ
７…コントロール回路
９…インジェクタ
１０…内燃機関
１０ａ…気筒
１１…吸気温センサ
１２…エアフローメータ
１３…冷却水温センサ
２１…ＥＣＵ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel supply device that heats fuel in a fuel tank of an internal combustion engine to a temperature equal to or higher than a predetermined fuel temperature and supplies the fuel to a cylinder of the internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
As one means for reducing harmful components in the exhaust gas, it is effective to boil the fuel under reduced pressure by injecting the fuel heated by the heater and atomize the fuel spray. In particular, when the internal combustion engine is cold started, the temperature of the fuel is low and the injected fuel is difficult to atomize. Therefore, it is effective to heat the fuel with a heater. It has also been found that atomizing the fuel spray is effective for improving the startability and output of the internal combustion engine.
[0003]
As described above, as a means for heating the fuel, first, a configuration is known in which a heater is disposed in an injector that injects fuel into a cylinder of an internal combustion engine (see, for example, Patent Document 1). However, in general, the portion where the injector is mounted has many other components, and a sufficient space around the injector cannot be secured. Therefore, in the above configuration, it is necessary to make the connector of the electric heater provided in the injector, the wire harness for connection, and the like into a small shape.
[0004]
Here, when the connector of the electric heater or the wire harness for connection is small, the allowable current value is small because the electric resistance value is high. In particular, when the temperature is high, the electric resistance value becomes higher, and therefore the allowable current value becomes smaller. As a result, in the above configuration, after the internal combustion engine is warmed up, the power that can be supplied to the electric heater is restricted in order to prevent overheating of the temperature of the connector part and the wire harness part in the heater, and the fuel There was a problem that the temperature could not be raised sufficiently.
[0005]
On the other hand, a configuration is known in which a heater is disposed in a deli pipe or common rail in a fuel supply path connecting the fuel tank and the injector, and the fuel in the deli pipe or common rail is heated (see, for example, Patent Document 2). ). However, in this configuration, although the space limitation is eased, the heat capacity from the heater heating part to the fuel injection part of the injector is very large, so the fuel heating efficiency is poor, especially the fuel heating effect immediately after the cold start There was a bug that could not be expected.
[0006]
In addition, what is shown to patent document 3 can be illustrated as prior arts other than the above.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2002-29533 A
[Patent Document 2]
JP 08-338339 A
[Patent Document 3]
JP 07-77130 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to increase the temperature of the fuel injected from the fuel injection valve, both immediately after the cold start of the internal combustion engine and after the warm-up, to thereby inject the fuel injected from the fuel injection valve. It is to provide a technique capable of atomizing more suitably.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a fuel supply device for heating a fuel in a fuel tank of an internal combustion engine to a temperature equal to or higher than a predetermined fuel temperature and supplying the fuel to a cylinder of the internal combustion engine, the fuel injection valve Two fuel heating means, a first fuel heating means for heating the fuel inside the fuel injection valve and a second fuel heating means for heating the fuel inside the fuel passage provided in the fuel passage It is the biggest feature to have.
[0010]
More specifically, in the present invention, the fuel injection valve is provided with first heating means for heating the fuel inside the fuel injection valve with heat generated according to the current value of the supply current, and the fuel passage is supplied with the first heating means. A second heating means for heating the fuel inside the fuel passage by heat generation according to the current value of the current is provided. The supply current control means controls the current supplied to these two heating means, so that the above two heating means are properly used according to the temperature state of the internal combustion engine.
[0011]
In this way, a small amount of fuel in the fuel injection valve can be heated immediately before the injection by supplying a current mainly to the first heating means during the cold start of the internal combustion engine. Atomization of fuel spray can be promoted. In addition, after the internal combustion engine is warmed up, an excessive temperature rise of the electric components constituting the fuel injection valve and the first heating unit can be prevented by mainly supplying current to the second heating unit. .
[0012]
Here, as described above, since the first heating unit heats a small amount of fuel in the fuel injection valve immediately before injection, the fuel once heated does not cool, and the heat capacity of the fuel to be heated is small. Therefore, the fuel injected from the fuel injection valve can be heated to a sufficient temperature in a short time after the start of heating only by the heating by the first heating means. However, since the first heating means is provided in the fuel injection valve, there are many space limitations, and it is necessary to reduce the size of the electrical components constituting the first heating means.
[0013]
When the electrical component is downsized as described above, particularly when the ambient temperature is increased due to warming up of the internal combustion engine and a large amount of current is supplied to the first heating means, the temperature of the small electrical component becomes excessive. There is a risk of temperature rise. Therefore, it is necessary to limit the supply current to the first heating means after the internal combustion engine is warmed up. As a result, it becomes difficult to raise the fuel temperature sufficiently. Further, if a large current is supplied to the first heating means in a state where the ambient temperature has increased due to warming up of the internal combustion engine, the fuel injection valve itself may be excessively heated.
[0014]
On the other hand, since the second heating means is provided in the fuel passage, there are few space restrictions, and it is not necessary to reduce the size of the electrical components constituting the second heating means. Therefore, even if the ambient temperature rises due to warming up of the internal combustion engine, the supply current to the second heating means is not limited, and the fuel temperature can be raised sufficiently. However, since the distance from the heating part by the second heating means to the injection hole of the fuel injection valve is long and the amount of fuel to be heated is large, the temperature of the fuel injected from the fuel injection valve can be sufficiently increased in a short time from the start of heating. It is difficult to raise the temperature.
[0015]
Therefore, as described above, the supply current control means controls the supply currents to the first and second heating means, so that the disadvantages of the two heating means can be compensated for, and the coldness of the internal combustion engine can be compensated. The fuel injected from the fuel injection valve can be raised to a sufficient temperature both immediately after startup and after warm-up. As a result, the fuel injected from the fuel injection valve can be sufficiently atomized both immediately after the cold start of the internal combustion engine and after the warm-up.
[0016]
In addition, as an electrical component which comprises the above-mentioned 1st heating means or 2nd heating means, the electrical connector which connects the heating wire and electric circuit part which generate | occur | produce with electricity, and an electrical wire harness etc. are illustrated. be able to.
[0017]
In the present invention, the supply current control means has temperature estimation means for estimating the temperature of the fuel injection valve, and the supply current control means is a temperature of the fuel injection valve estimated by the temperature estimation means. Is lower than a predetermined temperature, current is supplied to at least the first heating means. On the other hand, when the temperature of the fuel injection valve estimated by the temperature estimation means is equal to or higher than the predetermined temperature, at least second heating means is provided. It is preferable to supply a current to.
[0018]
In this way, when the temperature of the fuel injection valve is lower than the predetermined temperature, the temperature of the fuel injected from the fuel injection valve can be quickly and sufficiently increased by supplying current to at least the first heating means. it can. Further, when the temperature of the fuel injection valve becomes equal to or higher than the predetermined temperature, it is possible to more reliably prevent the fuel injection valve from being excessively heated by supplying current to at least the second heating means. In addition, since the temperature of the electric component constituting the first heating means provided in the fuel injection valve can be considered to be substantially the same temperature as the fuel injection valve, the electric component constituting the first heating means is also The excessive temperature rise can be prevented more reliably.
[0019]
In the present invention, the temperature estimating means may estimate the temperature of the fuel injection valve from the integrated value of the current supplied to the first heating means from the start of fuel heating. Here, since the fuel injection valve is heated simultaneously when the first heating means heats the fuel, the correlation between the temperature of the fuel injection valve and the integrated value of the current supplied to the first heating means is high. Therefore, the temperature of the fuel injection valve can be estimated more accurately by this method.
[0020]
In the present invention, the supply current control means supplies current to at least the first heating means until a predetermined time elapses from the start of fuel heating, and at least the second time after the predetermined time elapses. You may make it supply an electric current to a heating means. In this way, the internal combustion engine can be cold-started while preventing overheating of electric components (hereinafter referred to as fuel injection valve) constituting the fuel injection valve and the first heating means with simpler control. Immediately after that, the temperature of the fuel injected from the fuel injection valve can be sufficiently increased.
[0021]
In this case, as the control of the supply current to the first and second heating means by the supply current control means, the current is supplied only to the first heating means until a predetermined time elapses, The predetermined time The control which supplies an electric current only to the 2nd heating means after progress of can be illustrated. With this control, the temperature of the fuel injected from the fuel injection valve can be sufficiently increased immediately after a cold start of the internal combustion engine while preventing excessive temperature rise of the fuel injection valve or the like with simpler control. .
[0022]
Further, in this case, as another example of the control of the supply current to the first and second heating means by the supply current control means, the current value supplied to the first heating means with the passage of time is described above. The control which increases the ratio of the electric current value supplied to a 2nd heating means can be mentioned. As a result, the current supplied to the first and second heating means can be continuously changed, so that the temperature of the fuel injected from the fuel injection valve is prevented while preventing excessive temperature rise of the fuel injection valve or the like. Can be prevented from changing suddenly.
[0023]
Here, as control is performed to increase the ratio of the current value supplied to the second heating means to the current value supplied to the first heating means as time elapses, the first heating means The total current value of the current value supplied to the second heating means and the current value supplied to the second heating means may be always constant. As a result, the total amount of supply current for heating the fuel can be made constant, so that the temperature of the fuel injected from the fuel injection valve can be reduced with simple control while preventing overheating of the fuel injection valve. It can be controlled constantly.
[0024]
In the present invention, the supply current control means includes the second heating means with respect to the amount of heat generated in the first heating means over time in at least a predetermined period after the heating of the fuel is started. It is preferable to control the current supplied to the first and second heating means so that the ratio of the amount of heat generated in the first and second heating means increases.
[0025]
That is, the ratio of the current value supplied to the second heating means to the current value supplied to the first heating means is not simply increased with time, but the first heating means is increased with time. The current supplied to the first and second heating means is controlled so that the ratio of the amount of heat generated in the second heating means to the amount of heat generated in the second heating means increases. Here, the amount of heat generated in the first and second heating means is the heat energy per unit time generated by the current supplied from the supply current control means in the first and second heating means. Yes, the amount is based on power consumption in the first and second heating means.
[0026]
As a specific method of the above, the first and second heating units are determined from the current values supplied to the first and second heating units and the electric resistance values of the first and second heating units. To the first and second heating means so that the ratio of the power consumption in the second heating means to the power consumption in the first heating means increases with time. It can be exemplified to control the supply current.
[0027]
In this way, it is possible to directly control the amount of heat generation in the first and second heating means regardless of the change in the value of the electrical resistance accompanying the temperature rise in the first and second heating means, and as a result, It is possible to prevent the temperature of the fuel injected from the fuel injection valve from changing abruptly while preventing the excessive temperature rise of the fuel injection valve more reliably.
[0028]
In the present invention, the supply current control means includes engine temperature estimation means for estimating the engine temperature of the internal combustion engine. As described above, the temperature of the fuel injection valve is estimated, and based on the temperature. Instead of controlling the supply current to the first and second heating means, the supply current to the first and second heating means is controlled based on the engine temperature of the internal combustion engine estimated by the engine temperature estimation means. May be.
[0029]
Here, the temperature of the fuel injection valve or the like is largely affected by the engine temperature of the internal combustion engine. That is, when the engine temperature of the internal combustion engine rises, the temperature of the fuel injection valve similarly rises, and similarly, the temperature of the electrical components constituting the first heating means also rises. Accordingly, it is not necessary to estimate the temperature of the fuel injection valve as described above by estimating the engine temperature of the internal combustion engine and controlling the supply current to the first and second heating means based on the engine temperature. Further, it is possible to more reliably prevent an excessive temperature rise of the fuel injection valve or the like.
[0030]
In this case, as the control of the supply current to the first and second heating means by the supply current control means, the first heating means is used when the engine temperature is lower than the predetermined engine temperature, as in the control described above. Only when the current is supplied to the engine and the engine temperature is equal to or higher than the predetermined engine temperature, the current is supplied only to the second heating means, or the current value supplied to the first heating means as the engine temperature rises. Control for increasing the ratio of the current value supplied to the second heating means with respect to can be given.
[0031]
In addition, when the engine temperature of the internal combustion engine rises, the fuel injected from the fuel injection valve can be sufficiently atomized without heating like immediately after a cold start, improving output and emission. In some cases. Therefore, if the engine temperature of the internal combustion engine is estimated and the engine temperature is sufficiently high, the total supply current can be controlled by controlling the current value supplied to the first and second heating means to the minimum necessary. Can be suppressed, and power consumption can be reduced.
[0032]
When the control is performed to increase the ratio of the current value supplied to the second heating means to the current value supplied to the first heating means as the engine temperature rises, the control is supplied to the first heating means. The total current value of the current value to be supplied and the current value supplied to the second heating means may be decreased as the engine temperature increases. In this way, the total current value supplied to the first and second heating means can be controlled to the minimum necessary, the entire supply current can be suppressed, and the power consumption can be reduced.
[0033]
Further, in the present invention, the supply current control means increases the engine temperature of the internal combustion engine estimated by the engine temperature estimation means when the temperature of the internal combustion engine estimated by the engine temperature estimation means is within a predetermined range. The supply current to the first and second heating means may be controlled so that the ratio of the amount of heat generated in the second heating means to the amount of heat generated in the first heating means increases.
[0034]
In this way, as described above, the amount of heat generated in the first and second heating means can be directly controlled regardless of the change in the electrical resistance value accompanying the temperature rise in the first and second heating means. As a result, it is not necessary to estimate the temperature of the fuel injection valve, and it is possible to prevent the temperature of the fuel injected from the fuel injection valve from changing suddenly while further reliably preventing overheating of the fuel injection valve. can do.
[0035]
In this case, the total amount of heat generated by the first and second heating means may be reduced as the engine temperature rises to a minimum necessary amount. In this way, the total power consumption in the first and second heating means can be minimized, regardless of the value of the electrical resistance in the first and second heating means.
[0036]
Moreover, as a method of estimating the engine temperature of the internal combustion engine in the present invention, a method of estimating from the temperature of cooling water for water cooling the internal combustion engine can be exemplified. Since the temperature of the cooling water has a high correlation with the engine temperature of the internal combustion engine, the engine temperature of the internal combustion engine can be estimated more easily and more accurately by this method.
[0037]
Further, as another method for estimating the engine temperature of the internal combustion engine in the present invention, a method for estimating from the integrated value of the intake air amount taken into the internal combustion engine from the start of the internal combustion engine can be exemplified. Here, the integrated value of the intake air amount since the start of the internal combustion engine has a high correlation with the integrated value of the heat amount due to combustion generated in the engine since the start of the internal combustion engine. Further, an increase in the engine temperature of the internal combustion engine is obtained from the integrated value of the heat quantity. Therefore, the engine temperature of the internal combustion engine can be estimated more accurately by detecting the integrated value of the intake air amount from the start of the internal combustion engine.
[0038]
In the present invention, in addition to the temperature of the cooling water or the integrated value of the intake air amount sucked into the internal combustion engine since the start of the internal combustion engine, the internal combustion engine temperature is also determined from the temperature of the intake air sucked into the internal combustion engine. It is good to estimate the engine temperature of the engine. That is, it is known that the temperature of the intake air has a high correlation with the outside air temperature, and the engine temperature of the internal combustion engine is affected by the temperature of the outside air. Therefore, the engine temperature of the internal combustion engine can be estimated more accurately by adding the temperature of the intake air to the parameter for estimating the engine temperature of the internal combustion engine.
[0039]
In addition, the above-mentioned means for solving the problems can be used in combination as much as possible.
[0040]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
[0041]
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a fuel supply apparatus according to the present embodiment. In the figure, the fuel tank 1 is filled with fuel 1a. Further, a fuel pump 2 as a fuel pumping means is disposed inside the fuel tank 1, and the fuel 1 a is driven by a fuel injection valve, which will be described later, through the fuel supply pipe 3 when the fuel pump 2 is driven. It is pumped toward a certain injector 9.
[0042]
The fuel supply pipe 3 is provided with a fuel supply pipe heater 4 as a second heating means. The fuel supply pipe heater 4 is an electric heater composed of a heating wire, a nichrome wire, a ribbon heater, or the like. The fuel supply pipe heater 4 generates heat when supplied with current from the control circuit 7 and passes through the fuel supply pipe 3. Heat.
[0043]
Next, the injector 9 is disposed in the internal combustion engine 10 and opens and closes according to a fuel injection signal supplied from an engine control unit (ECU) 21 described later. Then, the fuel 1 a supplied through the fuel supply pipe 3 and the deli pipe 6 is injected toward the cylinder 10 a of the internal combustion engine 10.
[0044]
Further, the injector 9 is provided with an injector heater 5 which is a first heating means for heating the fuel 1a in the injector 9. The injector heater 5 is an electric heater composed of a heating wire, a nichrome wire, a ribbon heater or the like, similar to the fuel supply pipe heater 4, and the control circuit 7 supplies a current supplied to the injector heater 5 based on a command from the ECU 21. To control.
[0045]
Further, the internal combustion engine 10 is provided with an electronic control unit (ECU) 21 for engine control. The ECU 21 includes a CPU, a ROM, a RAM, an input interface circuit, an output interface circuit, and the like connected to each other by a bidirectional bus.
[0046]
The ECU 21 includes an intake air temperature sensor 11 that is provided in the internal combustion engine 10 and detects the temperature of intake air introduced into the internal combustion engine 10, and an electrical signal corresponding to the mass of air flowing into the internal combustion engine 10 (intake air mass). Sensors such as an air flow meter 12 that outputs the cooling water and a cooling water temperature sensor 13 that detects the temperature of the cooling water of the internal combustion engine 10 are connected via electrical wiring, and the output signals of the sensors are input to the ECU 21. ing. In addition, the injector 9, the control circuit 7, and the like are connected to the ECU 21 through electric wiring, and the ECU 21 can control them. Further, the ECU 21 executes fuel heating control, which is a feature of the present invention as will be described later.
[0047]
Note that the fuel passage in the present embodiment includes the fuel supply pipe 3 and the deli pipe 6.
[0048]
In the present embodiment, when the internal combustion engine 10 is started, the fuel 1a to be injected from the injector 9 to the cylinder 10a is heated by the injector heater 5. Thereafter, the temperature T of the injector 9 is calculated from the integrated current supplied to the injector heater 5. 0 Is estimated. And the temperature T of the injector 9 0 Is the predetermined temperature T S1 When it becomes above, heating of the fuel 1a by the injector heater 5 is stopped, and the fuel heating control which switches to the heating of the fuel 1a by the fuel supply pipe heater 4 is performed.
[0049]
Hereinafter, the fuel heating control in the present embodiment will be described using the flowchart of the fuel heating routine shown in FIG. This routine is a program stored in the ROM of the ECU 21, and is executed every predetermined time.
[0050]
When this routine is executed, first, various operating conditions are acquired from various sensors provided in the internal combustion engine 10 in S201. The operating conditions acquired here include the temperature of the cooling water of the internal combustion engine 10, the rotational load of the internal combustion engine, the outside air temperature, and the like. These operating conditions include the cooling water temperature sensor 13 and the accelerator depression position, respectively. It is taken in from an accelerator position sensor (not shown) and an intake air temperature sensor 11 to be detected.
[0051]
Next, in S202, it is determined from the various data captured in S201 whether the heater energization condition is satisfied. That is, for example, when the temperature of the cooling water and the outside air temperature are each higher than a predetermined temperature and the rotational load of the internal combustion engine 10 is higher than a predetermined value, the temperature of the fuel 1a is sufficiently high, and the injector heater 5 and the fuel supply It is determined that there is no need to heat the fuel 1a by the tube heater 4.
[0052]
If it is determined in S202 that the heater energization condition is not satisfied, the process proceeds to S210, where the injector heater 5 and the fuel supply pipe heater 4 that are energized are turned off, and this routine is terminated. On the other hand, when it is determined in S202 that the heater energization condition is satisfied, the process proceeds to S203.
[0053]
In S203, the value of the supply current integrated value for the injector heater 5 is acquired. That is, the current value supplied to the injector heater 5 after energization of the injector heater 5 is integrated every predetermined time by the CPU in the ECU 21 and stored in a predetermined area in the RAM one by one. In S203, the CPU reads the supply current integrated value data to acquire the supply current integrated value.
[0054]
Next, in S204, the temperature T of the injector 9 is calculated from the integrated value of the supply current to the injector heater 5 acquired in S203. 0 Is estimated. Actually, the integrated value of the supply current to the injector heater 5 and the temperature T of the injector 9 0 The temperature T of the injector 9 corresponding to the integrated supply current value acquired in S203 is obtained by experimentally obtaining a relationship with 0 Is read from the injector temperature map, the temperature T of the injector 9 0 Is estimated.
[0055]
Therefore, the temperature estimation means in the present embodiment includes a CPU and an ECU 21 having a ROM that stores the injector temperature map.
[0056]
Next, in S205, the temperature T of the injector 9 estimated in S204. 0 Is the predetermined temperature T S1 It is determined whether or not this is the case. Here, the predetermined temperature T S1 The temperature of the injector 9 is T S1 When the current supply to the injector heater 5 is further started or continued, the injector 9 and the electrical connector (not shown) provided in the injector 9 and the connecting wire harness (not shown) provided in the injector 9 are excessive. It is the temperature as a threshold value that is judged to be likely to increase the temperature.
[0057]
In S205, the injector temperature T 0 Is the predetermined temperature T S1 When it is determined that the current is supplied to the injector heater 5 when it is determined as described above, the injector 9 and the electrical connector provided in the injector 9 and the wire harness for connection may be excessively heated. Therefore, the process proceeds to S206, and if the injector heater 5 is energized, the injector heater 5 is turned off, and the process proceeds to S207 to start or continue energization of the fuel supply pipe heater 4 to complete this routine. To do.
[0058]
On the other hand, in S205, the injector temperature T 0 Is the predetermined temperature T S1 If it is determined that the current is not less than the value, even if the current supply to the injector heater 5 is started or continued, there is a possibility that the temperature of the injector 9 and the electrical connector provided in the injector 9 and the connecting wire harness will excessively increase. Therefore, the process proceeds to S208, where energization to the injector heater 5 is started or continued. Then, the process proceeds to S209, and when the fuel supply pipe heater 4 is energized, the fuel supply pipe heater 4 is turned off, and then this routine is finished.
[0059]
Here, in the control of the energization to the injector heater 5 and the fuel supply pipe heater 4, the control circuit 7 controls the supply current to the injector heater 5 and the fuel supply pipe heater 4 in accordance with a command from the ECU 21. Do by. Therefore, the supply current control means in the present embodiment includes the ECU 21 and the control circuit 7.
[0060]
As described above, in the fuel heating control in the present embodiment, the temperature T of the injector 9 0 And the estimated temperature T of the injector 9 0 Is the predetermined temperature T S1 If it is less, the fuel 1a is heated by energizing the injector heater 5, so that when the internal combustion engine 10 is cold started, a small amount of fuel 1a in the injector 9 can be heated immediately before injection. Therefore, immediately after the internal combustion engine 10 is started, atomization of the fuel 1a can be promoted, and startability, output at the start can be improved, and emission at the start can be reduced.
[0061]
In the fuel heating control in the present embodiment, the temperature T of the injector 9 0 And the estimated temperature T of the injector 9 0 Is the predetermined temperature T S1 In the above case, since the fuel 1a is heated by prohibiting energization to the injector heater 5 and energizing the fuel supply pipe heater 4, the injector 9 and the electrical connector provided in the injector 9 It can prevent more reliably that a wire harness etc. heat up excessively.
[0062]
Further, in the fuel heating control in the present embodiment, as described above, the temperature T of the injector 9 is calculated based on the integrated value of the current supplied to the injector heater 5 from the start of heating the fuel 1a. 0 Is estimated. Here, the temperature T of the injector 9 0 Is highly correlated with the integrated value of the current supplied to the injector heater 5 from the start of heating of the fuel 1a, so the temperature T of the injector 9 0 Can be estimated more accurately.
[0063]
In this embodiment, the fuel supply device according to the present invention is applied to a gasoline engine provided with the deli pipe 6. However, the fuel supply device according to the present invention can be applied to a diesel engine. In this case, the fuel supply device according to the present invention includes a common rail instead of the deli pipe 6.
[0064]
In addition, the injector heater 5 constituting the first heating means in the present embodiment may be provided outside the main body of the injector 9 or may be provided in a needle valve (not shown) inside the injector 9. In the present embodiment, the second heating means includes a fuel supply pipe heater 4 provided in the fuel supply pipe 3, but the second heating means is a heater provided in the deli pipe 6. It may be comprised including.
[0065]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment according to the present invention will be described. Here, a configuration different from the first embodiment will be described. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
[0066]
In the present embodiment, the fuel 1a is always heated by the fuel heaters of both the injector heater 5 and the fuel supply pipe heater 4 when the fuel 1a is heated, and the injector heater 5 is mainly used when the internal combustion engine 10 is started. An example of fuel heating control in which the fuel 1a is heated and the fuel 1a is mainly heated by the fuel supply pipe heater 4 after a predetermined time has elapsed from the start of heating of the fuel 1a will be described.
[0067]
FIG. 3 is a flowchart showing a fuel heating routine in the present embodiment. This routine is a program stored in the ROM of the ECU 21, and is executed every predetermined time.
[0068]
When this routine is executed, first, in S301, various operating conditions are acquired from various sensors provided in the internal combustion engine 10, and then in S302, heater energization conditions are established from various data acquired in S301. It is judged whether or not. Since these processes are the same as the processes of S201 and S202 in FIG. 2, detailed description thereof is omitted.
[0069]
If it is determined in S302 that the heater energization condition is not satisfied, the process proceeds to S311 and is turned off if the injector heater 5 and the fuel supply pipe heater 4 are energized, and then the process proceeds to S312. If the timer is operating in the embodiment, the routine is ended after resetting the timer. The operation of this timer will be described later. On the other hand, when it is determined in S302 that the heater energization condition is satisfied, the process proceeds to S303.
[0070]
In S303, it is determined whether the timer is operating at that time. Here, the timer starts to operate simultaneously with the start of heating of the fuel 1a as will be described later. Therefore, if it is determined in S303 that the timer is already operating, it can be determined that the heater energization condition has been established and the fuel 1a is being heated during the previous execution of this routine. The process of setting the heater switching time in S3 and the process of starting the timer in S305 are skipped, and the process proceeds to S306. On the other hand, if it is determined that the timer is not in operation, it can be determined that the fuel 1a has not yet been heated, and the process proceeds to S304.
[0071]
In S304, heater switching time t c Set. Here, heater switching time t c Means that after heating of the fuel 1a is started by energizing the injector heater 5 and the energization of the injector heater 5 is continued for a longer time, the injector 9 and the electrical connector provided in the injector 9 or the connecting wire This is the energization continuation time as a threshold at which it is determined that the harness may be excessively heated.
[0072]
The reason for setting the heater switching time in S304 is that the time for switching the heater for heating the fuel 1a differs depending on the state of the various operating conditions captured in S301, for example, the outside air temperature.
[0073]
Actually, the cooling water temperature, the outside air temperature, the rotational load data of the internal combustion engine 10 taken in S301, and the corresponding heater switching time t c And the heater switching time t from this heater switching time map c By reading the data, the heater switching time t c Set.
[0074]
Next, in S305, a timer for obtaining an elapsed time t from the start of heating of the fuel 1a is started. Actually, energization to the injector heater 5 and the fuel supply pipe heater 4 is started in the processing after S307 or S309, which will be described later, but the time delay is very small. The elapsed time from the start of the heating of the fuel 1a can be counted.
[0075]
Next, in S306, the time t when the counting is started by starting the timer in S305 is the heater switching time t. c It is determined whether or not it is above.
[0076]
Where t is the heater switching time t c If it is determined that the current is less than, for example, immediately after the heating of the fuel 1a is started, a relatively large current I is supplied to the injector heater 5. I1 Since it is determined that there is no possibility that the temperature of the electrical connector provided in the injector 9 and the injector 9 and the connecting wire harness will be excessively increased even if the current is supplied, the process proceeds to S307 and the current I is supplied to the injector heater 5. I1 Supply. Then, the process proceeds to S308, where a relatively small current I is supplied to the fuel supply pipe heater 4. P1 This routine is terminated after supplying.
[0077]
Where the current I I1 The value of is that the elapsed time t from the start of heating of the fuel 1a is the heater switching time t c If it is determined that the temperature is less than, for example, immediately after the cold start of the internal combustion engine 10, the temperature of the fuel 1a preheated by the fuel supply pipe heater 4 is increased to a temperature sufficient to atomize the fuel in a short period of time. It is set as a possible current value. Also, the current I P1 This value is set as a current value for preheating the fuel 1a passing through the fuel supply pipe 3 when the internal combustion engine 10 is cold.
[0078]
That is, since the fuel 1a is preheated by the fuel supply pipe heater 4 in advance, the current I supplied to the injector heater 5 I1 The value of may be smaller than in the case where the fuel 1a is heated only by the injector heater 5 as in the first embodiment. Therefore, the time t during which there is a risk that the temperature of the injector 9 and the electrical connector provided in the injector 9 and the connecting wire harness will be excessively increased. c Can be set larger.
[0079]
On the other hand, in S306, the elapsed time t from the start of fuel heating is equal to the heater switching time t. c If it is determined that the current is higher than that, the current I I1 If it is determined that there is a possibility that the temperature of the injector 9 and the electrical connector provided in the injector 9 and the wiring harness for connection will rise excessively, the process proceeds to S309 and the current supplied to the injector heater 5 is continued. I I1 Small current I compared to I2 And In S310, the current supplied to the fuel supply pipe heater 4 is changed to I. P1 Large current I compared to P2 Then, this routine ends.
[0080]
Where the current I I2 The value of is that the elapsed time t from the start of fuel heating is the heater switching time t c Even if it is determined that the above is true, that is, even if the temperature of the injector 9 is raised and supplied to the injector heater 5, the injector 9 and the electrical connector provided in the injector 9 and the wiring harness for connection are excessive. It is set as a current value at which there is no risk of temperature rise. Also, the current I P2 Is the current I to the injector heater 5 I2 Is set to a current value sufficient to preheat the fuel 1a by the fuel supply pipe heater 4 so that the fuel 1a injected from the injector 9 can be sufficiently atomized.
[0081]
As described above, in the fuel heating control in the present embodiment, the heater switching time t from the start of heating the fuel 1a. c Until the current I flows through the fuel supply pipe heater 4 P1 And the fuel 1a is preheated slightly, and a relatively large current I is supplied to the injector heater 5. I1 The temperature of the fuel 1a injected from the injector 9 is raised to a temperature at which atomization is possible when injected.
[0082]
And heater switching time t c After elapses, the fuel supply pipe heater 4 has a current I P1 Large current I compared to P2 And the fuel 1a is sufficiently preheated, and the current I is such that the injector 9 and the like are not excessively heated. I2 The temperature of the fuel 1a injected from the injector 9 is raised to a temperature at which atomization is possible when injected.
[0083]
Therefore, in the fuel heating control in the present embodiment, the heater switching time t from the start of heating of the fuel 1a. c In other words, both before and after the elapse of time, in other words, immediately after the cold start of the internal combustion engine 10 and after the warming up of the internal combustion engine 10, the fuel 1a is heated by both the injector heater 5 and the fuel supply pipe heater 4. Therefore, the temperature of the fuel 1a injected from the injector 9 does not change greatly when the heater is switched. Therefore, when the fuel 1a is injected from the injector 9, it can be atomized stably.
[0084]
Here, heater switching time t c If the total amount of current supplied from the control circuit 7 to the injector heater 5 and the fuel supply pipe heater 4 is constant before and after I1 + Current I P1 = Current I I2 + Current I P2 If the control is performed so that the following relationship is established, when the fuel 1a is injected from the injector 9, atomization can be performed more stably.
[0085]
In the fuel heating control in the present embodiment, the current value supplied to the injector heater 5 and the fuel supply pipe heater 4 is simply switched over time from the start of heating of the fuel 1a. Thus, the temperature of the fuel 1a injected from the injector 9 immediately after a cold start of the internal combustion engine 10 while preventing an excessive increase in temperature of the injector 9 and the electrical connector provided in the injector 9, a wiring harness for connection, etc. Can be raised sufficiently.
[0086]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment according to the present invention will be described. Here, a configuration different from the first embodiment will be described. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
[0087]
In the present embodiment, the engine temperature T of the internal combustion engine 10 during the heating of the fuel 1a. 2 Cooling water temperature T 1 And the estimated engine temperature T of the internal combustion engine 10 2 An example of fuel heating control for changing the supply current to the injector heater 5 and the fuel supply pipe heater 4 according to the above will be described.
[0088]
FIG. 4 is a flowchart showing a fuel heating routine in the present embodiment. This routine is a program stored in the ROM of the ECU 21, and is executed every predetermined time.
[0089]
When this routine is executed, first, in S401, various operating conditions are acquired from various sensors provided in the internal combustion engine 10, and then in S402, heater energization conditions are established from various data acquired in S401. It is judged whether or not. Since these processes are the same as the processes of S201 and S202 in FIG. 2, detailed description thereof is omitted.
[0090]
If it is determined in S402 that the heater energization condition is not satisfied, the process proceeds to S408, and the current of the injector heater 5 and the fuel supply pipe heater 4 is turned off and the routine is terminated. To do. On the other hand, when it is determined in S402 that the heater energization condition is satisfied, the process proceeds to S403.
[0091]
In S403, the coolant temperature T at that time is detected from the coolant temperature sensor 13 provided in the internal combustion engine 10. 1 Get the data. Then, the process proceeds to S404 and the cooling water temperature T acquired in S403. 1 From the above data, the engine temperature T of the internal combustion engine 10 2 Is estimated.
[0092]
Next, the process proceeds to S405, and the engine temperature T estimated in S404. 2 In response to the current I supplied to the injector heater 5 I And the current I supplied to the fuel supply pipe heater 4 P To decide.
[0093]
Here, specific processing in S404 and S405 will be described. Here, the temperature T of the cooling water of the internal combustion engine 10 is experimentally determined in advance. 1 And the engine temperature T of the internal combustion engine 10 2 Investigate the relationship with and map it. In particular, in this embodiment, T 2 Is the temperature near the attachment portion of the injector 9 of the internal combustion engine 10. By doing so, the engine temperature T in the present embodiment. 2 And the electrical connector provided in the injector 9 and the injector 9 and the temperature of the wire harness for connection can be given a high correlation.
[0094]
In S404, the temperature T of the cooling water is calculated from the map. 1 Engine temperature T corresponding to 2 Is read. The engine temperature estimating means in the present embodiment includes an ECU 21 having a ROM storing the map and a cooling water temperature sensor 13.
[0095]
Further, in the present embodiment, the engine temperature T of the internal combustion engine estimated in S404. 2 And its engine temperature T 2 , The current I to be supplied to the injector heater 5 I And the current I to be supplied to the fuel supply pipe heater 4 P The relationship with the value of is separately obtained and mapped.
[0096]
Here, the engine temperature T 2 In this case, the temperature of the fuel 1a injected from the injector 9 can be raised and atomized in the injection without excessively raising the temperature of the injector 9 and the electrical connector provided in the injector 9 and the connecting wire harness. The current I can be I And current I P Is calculated theoretically or experimentally and mapped.
[0097]
In S405, the engine temperature T acquired in S404. 2 From the engine temperature T 2 Current I corresponding to I And current I P Is read from the above map to obtain the current I I And current I P Determine the value of. When the process of S405 ends, the process proceeds to S406.
[0098]
In S406, the current I determined in S405 is supplied to the injector heater 5. I Supply. In step S407, the current I determined in step S405 is supplied to the fuel supply pipe heater 4. P Is supplied, and then this routine is terminated.
[0099]
As described above, in the fuel heating control in the present embodiment, the engine temperature T of the internal combustion engine 10 is determined. 2 T 2 Temperature T of coolant with high correlation 1 Estimated from Therefore, the engine temperature T of the internal combustion engine is simpler and more accurate. 2 Can be estimated.
[0100]
In the fuel heating control in the present embodiment, the engine temperature T having a high correlation with the temperature of the injector 9 is used. 2 The current I supplied to the injector heater 5 and the fuel supply pipe heater 4 based on I And I P Is determined. Therefore, as in the first embodiment, it is not necessary to estimate the temperature of the injector 9, and it is more reliable to overheat the injector 9 and the electrical connector provided in the injector 9 and the connecting wire harness. Can be prevented.
[0101]
The cooling water temperature T determined above 1 And engine temperature T 2 Showing the relationship between the engine temperature T and the engine temperature T 2 And current I I And I P The two maps of the map showing the relationship with the 1 And the temperature of the cooling water is T 1 The optimum current I to be supplied to the injector heater 5 and the fuel supply pipe heater 4 when I And I P One current value determination map showing the relationship between the coolant temperature T and the coolant temperature T acquired in S403 in the process of S405 is prepared. 1 Current I corresponding to the value of I And I P May be read from the current value determination map.
[0102]
Here, the temperature T of the cooling water in the current value determination map described above. 1 And current I I And current I P An example of the relationship is shown in FIG. Here, the temperature T of the cooling water of the internal combustion engine 10 1 Is 10 ° C, the current I I Occupies all of the supply current from the control circuit 7 and the current I P Is zero and the cooling water temperature T 1 As the current rises, the current I I Current I P The ratio is linearly increased.
[0103]
In this way, the current I I And current I P Is the engine temperature T of the internal combustion engine. 2 Therefore, the ratio of the amount of heat generated in the injector heater 5 and the fuel supply pipe heater 4 can be continuously changed. Therefore, the temperature of the fuel 1a injected from the injector 9 changes discontinuously while preventing the injector 9, the electrical connector provided in the injector 9, the connecting wire harness, and the like from being excessively heated. This can be prevented.
[0104]
In the present embodiment, the current I I And current I P The total value of the cooling water temperature T 1 As the minimum required supply current value for atomizing the fuel 1a injected from the injector 9, the current I I And current I P May be determined. By doing so, the current I I And current I P Is not supplied excessively, and the supply current of the entire apparatus can be suppressed.
[0105]
When there is no need to suppress the supply current of the entire device, the current I I And current I P Is the cooling water temperature T 1 Of course, it may be constant regardless of the value of.
[0106]
Further, in the current value determination map according to the present embodiment, the temperature T of the cooling water 1 And current I I And current I P 5 is not limited to that shown in FIG. 5, and for example, as shown in FIG. 1 Is less than 20 ° C, the current I I Only is supplied to the injector heater 5 and the current I P Is zero and the cooling water temperature T 1 When the temperature exceeds 20 ° C., the temperature T of the cooling water 1 As I rises, the current I I Current I P Of the cooling water temperature T 1 When the temperature exceeds 60 ° C., the current I I 9 times the amount of current I P Control may be performed such that the fuel is supplied to the fuel supply pipe heater 4.
[0107]
5 and 6 in the present embodiment, the predetermined cooling water temperature T 1 In the range of the cooling water temperature T 1 As I rises, the current I I Current I P The ratio of the temperature of the cooling water is increased substantially linearly. 1 As the temperature rises, the power consumption W in the injector heater 5 I Power consumption W in the fuel supply pipe heater 4 for the value of P So that the ratio of I And current I P May be controlled.
[0108]
Cooling water temperature T 1 As power increases, power consumption W I Power consumption for P So that the ratio of I And current I P By controlling the electric resistance value R of the injector heater 5 and the fuel supply pipe heater 4. I And R P Regardless, the ratio of the amount of heat generated by the injector heater 5 and the fuel supply pipe heater 4 can be changed linearly.
[0109]
That is, as the temperature of the injector heater 5 or the fuel supply pipe heater 4 changes, the electric resistance value R I And R P Even if it changes, it can prevent more reliably that the injector 9, the electrical connector provided in the injector 9, the wire harness for connection, etc. rises in temperature excessively without being influenced by the change.
[0110]
Furthermore, the cooling water temperature T 1 As a minimum required amount of heat that can atomize the fuel 1a injected from the injector 9, the power consumption W I And power consumption W P By determining, it is possible to reduce the power consumption of the entire apparatus without consuming excessive power.
[0111]
For example, the power consumption W is set as the minimum necessary amount of heat that can atomize the fuel 1a injected from the injector 9. I And power consumption W P Power consumption W to determine I And power consumption W P The total value of the cooling water temperature T 1 It is good to decrease with the rise. However, power consumption W I And power consumption W P Of the power consumption W is not required to be the minimum necessary value that can atomize the fuel 1a injected from the injector 9. I And power consumption W P Is the cooling water temperature T 1 Of course, it may be constant regardless of the value of.
[0112]
Furthermore, in the present embodiment, the engine temperature T of the internal combustion engine 10 2 The cooling water temperature T 1 For example, the intake air amount sucked into the internal combustion engine 10 is detected by the air flow meter 12, and the engine temperature T of the internal combustion engine 10 is calculated based on a value obtained by integrating the intake air amount from the start of the internal combustion engine. 2 Or the engine temperature T of the internal combustion engine 10 using the intake air temperature obtained by the intake air temperature sensor 11 in an auxiliary manner. 2 May be estimated.
[0113]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the temperature of the fuel injected from the fuel injection valve is sufficiently increased both immediately after the cold start of the internal combustion engine and after the warm-up, thereby being injected from the fuel injection valve. The fuel can be atomized more suitably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a fuel supply apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a fuel heating routine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a fuel heating routine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing a fuel heating routine according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing a ratio between a current value supplied to an injector heater and a current value supplied to a fuel supply pipe heater, and a cooling water temperature of an internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention; It is a graph which shows a relationship.
FIG. 6 is a graph showing the ratio between the current value supplied to the injector heater and the current value supplied to the fuel supply pipe heater, and the temperature of the cooling water of the internal combustion engine according to the third embodiment of the present invention; It is a graph which shows another example of a relationship.
[Explanation of symbols]
1 ... Fuel tank
2 ... Fuel pump
3 ... Fuel supply pipe
4 ... Fuel supply pipe heater
5 ... Injector heater
6 ... Deli pipe
7 ... Control circuit
9 ... Injector
10 ... Internal combustion engine
10a ... Cylinder
11 ... Intake air temperature sensor
12 ... Air flow meter
13 ... Cooling water temperature sensor
21 ... ECU

Claims (10)

内燃機関の燃料タンク内の燃料を、所定の燃料温度以上に加熱したうえで、前記内燃機関の気筒に供給する燃料供給装置であって、
燃料を噴射することにより前記内燃機関の気筒内に燃料を供給する燃料噴射弁と、
前記燃料タンクと前記燃料噴射弁とを連結し、前記燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射弁に送る燃料通路と、
前記燃料タンク内の燃料を、前記燃料通路を介して前記燃料噴射弁に圧送する燃料圧送手段と、
前記燃料噴射弁に設けられ、供給電流の電流値に応じた発熱で前記燃料噴射弁の内部の燃料を加熱する第１の加熱手段と、
前記燃料通路に設けられ、供給電流の電流値に応じた発熱で前記燃料通路の内部の燃料を加熱する第２の加熱手段と、
前記第１及び第２の加熱手段への供給電流を制御する供給電流制御手段と、
を備え、
前記供給電流制御手段は、前記燃料噴射弁の温度を推定する温度推定手段を有し、
前記温度推定手段が推定した前記燃料噴射弁の温度が所定温度未満の場合、前記供給電流制御手段は、前記第１の加熱手段のみに電流を供給し、前記温度推定手段が推定した前記燃料噴射弁の温度が所定温度以上の場合、前記供給電流制御手段は、前記第２の加熱手段のみに電流を供給することを特徴とする燃料供給装置。 A fuel supply device that supplies fuel to a cylinder of the internal combustion engine after heating the fuel in the fuel tank of the internal combustion engine to a predetermined fuel temperature or higher,
A fuel injection valve for supplying fuel into the cylinder of the internal combustion engine by injecting fuel;
A fuel passage connecting the fuel tank and the fuel injection valve, and sending fuel in the fuel tank to the fuel injection valve;
Fuel pumping means for pumping the fuel in the fuel tank to the fuel injection valve via the fuel passage;
A first heating means provided in the fuel injection valve for heating the fuel inside the fuel injection valve with heat generation according to a current value of a supply current;
A second heating means provided in the fuel passage, for heating the fuel inside the fuel passage with heat generated according to a current value of a supply current;
Supply current control means for controlling supply current to the first and second heating means;
With
The supply current control means has temperature estimation means for estimating the temperature of the fuel injection valve,
When the temperature of the fuel injection valve estimated by the temperature estimation means is less than a predetermined temperature, the supply current control means supplies current only to the first heating means, and the fuel injection estimated by the temperature estimation means When the valve temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, the supply current control means supplies current only to the second heating means. 前記温度推定手段は、前記燃料の加熱が開始された時からの前記第１の加熱手段への供給電流の積算値により、前記燃料噴射弁の温度を推定することを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。It said temperature estimation means, an integrated value of the supply current to the first heating means from the time the heating of the fuel is started, to claim 1, characterized in that for estimating the temperature of said fuel injection valve The fuel supply apparatus as described. 内燃機関の燃料タンク内の燃料を、所定の燃料温度以上に加熱したうえで、前記内燃機関の気筒に供給する燃料供給装置であって、
燃料を噴射することにより前記内燃機関の気筒内に燃料を供給する燃料噴射弁と、
前記燃料タンクと前記燃料噴射弁とを連結し、前記燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射弁に送る燃料通路と、
前記燃料タンク内の燃料を、前記燃料通路を介して前記燃料噴射弁に圧送する燃料圧送手段と、
前記燃料噴射弁に設けられ、供給電流の電流値に応じた発熱で前記燃料噴射弁の内部の燃料を加熱する第１の加熱手段と、
前記燃料通路に設けられ、供給電流の電流値に応じた発熱で前記燃料通路の内部の燃料を加熱する第２の加熱手段と、
前記第１及び第２の加熱手段への供給電流を制御する供給電流制御手段と、
を備え、
前記供給電流制御手段は、前記燃料の加熱が開始された時から所定時間が経過するまで前記第１の加熱手段のみに電流を供給し、前記所定時間の経過後は前記第２の加熱手段のみに電流を供給することを特徴とする燃料供給装置。 A fuel supply device that supplies fuel to a cylinder of the internal combustion engine after heating the fuel in the fuel tank of the internal combustion engine to a predetermined fuel temperature or higher,
A fuel injection valve for supplying fuel into the cylinder of the internal combustion engine by injecting fuel;
A fuel passage connecting the fuel tank and the fuel injection valve, and sending fuel in the fuel tank to the fuel injection valve;
Fuel pumping means for pumping the fuel in the fuel tank to the fuel injection valve via the fuel passage;
A first heating means provided in the fuel injection valve for heating the fuel inside the fuel injection valve with heat generation according to a current value of a supply current;
A second heating means provided in the fuel passage, for heating the fuel inside the fuel passage with heat generated according to a current value of a supply current;
Supply current control means for controlling supply current to the first and second heating means;
With
The supply current control means supplies current only to the first heating means until a predetermined time elapses from when the heating of the fuel is started, and only the second heating means after the elapse of the predetermined time. A fuel supply device for supplying current to the fuel cell. 内燃機関の燃料タンク内の燃料を、所定の燃料温度以上に加熱したうえで、前記内燃機関の気筒に供給する燃料供給装置であって、
燃料を噴射することにより前記内燃機関の気筒内に燃料を供給する燃料噴射弁と、
前記燃料タンクと前記燃料噴射弁とを連結し、前記燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射弁に送る燃料通路と、
前記燃料タンク内の燃料を、前記燃料通路を介して前記燃料噴射弁に圧送する燃料圧送手段と、
前記燃料噴射弁に設けられ、供給電流の電流値に応じた発熱で前記燃料噴射弁の内部の燃料を加熱する第１の加熱手段と、
前記燃料通路に設けられ、供給電流の電流値に応じた発熱で前記燃料通路の内部の燃料を加熱する第２の加熱手段と、
前記第１及び第２の加熱手段への供給電流を制御する供給電流制御手段と、
を備え、
前記供給電流制御手段は、少なくとも前記燃料の加熱が開始された後の所定期間において、時間の経過とともに、前記第１の加熱手段に供給する電流値に対する前記第２の加熱手段に供給する電流値の比を大きくし、且つ前記第１の加熱手段に供給する電流値と、前記第２の加熱手段に供給する電流値との合計の電流値が一定となるようにすることを特徴とする燃料供給装置。 A fuel supply device that supplies fuel to a cylinder of the internal combustion engine after heating the fuel in the fuel tank of the internal combustion engine to a predetermined fuel temperature or higher,
A fuel injection valve for supplying fuel into the cylinder of the internal combustion engine by injecting fuel;
A fuel passage connecting the fuel tank and the fuel injection valve, and sending fuel in the fuel tank to the fuel injection valve;
Fuel pumping means for pumping the fuel in the fuel tank to the fuel injection valve via the fuel passage;
A first heating means provided in the fuel injection valve for heating the fuel inside the fuel injection valve with heat generation according to a current value of a supply current;
A second heating means provided in the fuel passage, for heating the fuel inside the fuel passage with heat generated according to a current value of a supply current;
Supply current control means for controlling supply current to the first and second heating means;
With
The supply current control means is a current value to be supplied to the second heating means with respect to a current value to be supplied to the first heating means as time elapses at least in a predetermined period after the heating of the fuel is started. And the total current value of the current value supplied to the first heating means and the current value supplied to the second heating means is made constant. Feeding device. 内燃機関の燃料タンク内の燃料を、所定の燃料温度以上に加熱したうえで、前記内燃機関の気筒に供給する燃料供給装置であって、
燃料を噴射することにより前記内燃機関の気筒内に燃料を供給する燃料噴射弁と、
前記燃料タンクと前記燃料噴射弁とを連結し、前記燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射弁に送る燃料通路と、
前記燃料タンク内の燃料を、前記燃料通路を介して前記燃料噴射弁に圧送する燃料圧送手段と、
前記燃料噴射弁に設けられ、供給電流の電流値に応じた発熱で前記燃料噴射弁の内部の燃料を加熱する第１の加熱手段と、
前記燃料通路に設けられ、供給電流の電流値に応じた発熱で前記燃料通路の内部の燃料を加熱する第２の加熱手段と、
前記第１及び第２の加熱手段への供給電流を制御する供給電流制御手段と、
を備え、
前記供給電流制御手段は、前記内燃機関の機関温度を推定する機関温度推定手段を有し、前記供給電流制御手段は、前記機関温度推定手段が推定した前記内燃機関の機関温度が所定の機関温度未満の場合、前記第１の加熱手段のみに電流を供給し、前記内燃機関の機関温度が所定の機関温度以上の場合、前記第２の加熱手段のみに電流を供給することを特徴とする燃料供給装置。 A fuel supply device that supplies fuel to a cylinder of the internal combustion engine after heating the fuel in the fuel tank of the internal combustion engine to a predetermined fuel temperature or higher,
A fuel injection valve for supplying fuel into the cylinder of the internal combustion engine by injecting fuel;
A fuel passage connecting the fuel tank and the fuel injection valve, and sending fuel in the fuel tank to the fuel injection valve;
Fuel pumping means for pumping the fuel in the fuel tank to the fuel injection valve via the fuel passage;
A first heating means provided in the fuel injection valve for heating the fuel inside the fuel injection valve with heat generation according to a current value of a supply current;
A second heating means provided in the fuel passage, for heating the fuel inside the fuel passage with heat generated according to a current value of a supply current;
Supply current control means for controlling supply current to the first and second heating means;
With
The supply current control means includes engine temperature estimation means for estimating an engine temperature of the internal combustion engine, and the supply current control means is configured such that the engine temperature of the internal combustion engine estimated by the engine temperature estimation means is a predetermined engine temperature. If the temperature is less than the value, current is supplied only to the first heating means, and when the engine temperature of the internal combustion engine is equal to or higher than a predetermined engine temperature, current is supplied only to the second heating means. Feeding device. 内燃機関の燃料タンク内の燃料を、所定の燃料温度以上に加熱したうえで、前記内燃機関の気筒に供給する燃料供給装置であって、
燃料を噴射することにより前記内燃機関の気筒内に燃料を供給する燃料噴射弁と、
前記燃料タンクと前記燃料噴射弁とを連結し、前記燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射弁に送る燃料通路と、
前記燃料タンク内の燃料を、前記燃料通路を介して前記燃料噴射弁に圧送する燃料圧送手段と、
前記燃料噴射弁に設けられ、供給電流の電流値に応じた発熱で前記燃料噴射弁の内部の燃料を加熱する第１の加熱手段と、
前記燃料通路に設けられ、供給電流の電流値に応じた発熱で前記燃料通路の内部の燃料を加熱する第２の加熱手段と、
前記第１及び第２の加熱手段への供給電流を制御する供給電流制御手段と、
を備え、
前記供給電流制御手段は、前記内燃機関の機関温度を推定する機関温度推定手段を有し、前記供給電流制御手段は、少なくとも前記機関温度推定手段が推定した前記内燃機関の温度が所定範囲にある場合において、前記機関温度推定手段が推定した前記内燃機関の機関温度が高くなるほど、前記第１の加熱手段に供給する電流値に対する前記第２の加熱手段に供給する電流値の比を大きし、且つ前記第１の加熱手段に供給する電流値と、前記第２の加熱手段に供給する電流値との合計の電流値が一定となるようにすることを特徴とする燃料供給装置。 A fuel supply device that supplies fuel to a cylinder of the internal combustion engine after heating the fuel in the fuel tank of the internal combustion engine to a predetermined fuel temperature or higher,
A fuel injection valve for supplying fuel into the cylinder of the internal combustion engine by injecting fuel;
A fuel passage connecting the fuel tank and the fuel injection valve, and sending fuel in the fuel tank to the fuel injection valve;
Fuel pumping means for pumping the fuel in the fuel tank to the fuel injection valve via the fuel passage;
A first heating means provided in the fuel injection valve for heating the fuel inside the fuel injection valve with heat generation according to a current value of a supply current;
A second heating means provided in the fuel passage, for heating the fuel inside the fuel passage with heat generated according to a current value of a supply current;
Supply current control means for controlling supply current to the first and second heating means;
With
The supply current control means includes engine temperature estimation means for estimating an engine temperature of the internal combustion engine, and the supply current control means has at least a temperature of the internal combustion engine estimated by the engine temperature estimation means. In this case, as the engine temperature of the internal combustion engine estimated by the engine temperature estimation means increases, the ratio of the current value supplied to the second heating means to the current value supplied to the first heating means increases. The fuel supply apparatus is characterized in that the total current value of the current value supplied to the first heating means and the current value supplied to the second heating means is constant. 内燃機関の燃料タンク内の燃料を、所定の燃料温度以上に加熱したうえで、前記内燃機関の気筒に供給する燃料供給装置であって、
燃料を噴射することにより前記内燃機関の気筒内に燃料を供給する燃料噴射弁と、
前記燃料タンクと前記燃料噴射弁とを連結し、前記燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射弁に送る燃料通路と、
前記燃料タンク内の燃料を、前記燃料通路を介して前記燃料噴射弁に圧送する燃料圧送手段と、
前記燃料噴射弁に設けられ、供給電流の電流値に応じた発熱で前記燃料噴射弁の内部の燃料を加熱する第１の加熱手段と、
前記燃料通路に設けられ、供給電流の電流値に応じた発熱で前記燃料通路の内部の燃料を加熱する第２の加熱手段と、
前記第１及び第２の加熱手段への供給電流を制御する供給電流制御手段と、
を備え、
前記供給電流制御手段は、前記内燃機関の機関温度を推定する機関温度推定手段を有し、前記供給電流制御手段は、少なくとも前記機関温度推定手段が推定した前記内燃機関の温度が所定範囲にある場合において、前記機関温度推定手段が推定した前記内燃機関の機関温度が高くなるほど、前記第１の加熱手段における発熱の量に対する前記第２の加熱手段における発熱の量の比が直線的に増加するように前記第１及び第２の加熱手段への供給電流を制御することを特徴とする燃料供給装置。 A fuel supply device that supplies fuel to a cylinder of the internal combustion engine after heating the fuel in the fuel tank of the internal combustion engine to a predetermined fuel temperature or higher,
A fuel injection valve for supplying fuel into the cylinder of the internal combustion engine by injecting fuel;
A fuel passage connecting the fuel tank and the fuel injection valve, and sending fuel in the fuel tank to the fuel injection valve;
Fuel pumping means for pumping the fuel in the fuel tank to the fuel injection valve via the fuel passage;
A first heating means provided in the fuel injection valve for heating the fuel inside the fuel injection valve with heat generation according to a current value of a supply current;
A second heating means provided in the fuel passage, for heating the fuel inside the fuel passage with heat generated according to a current value of a supply current;
Supply current control means for controlling supply current to the first and second heating means;
With
The supply current control means includes engine temperature estimation means for estimating an engine temperature of the internal combustion engine, and the supply current control means has at least a temperature of the internal combustion engine estimated by the engine temperature estimation means. In this case, as the engine temperature of the internal combustion engine estimated by the engine temperature estimating means increases, the ratio of the amount of heat generated in the second heating means to the amount of heat generated in the first heating means increases linearly. As described above, the fuel supply apparatus controls the supply current to the first and second heating means. 前記機関温度推定手段は、少なくとも、前記内燃機関を水冷する冷却水の温度から、前記内燃機関の機関温度を推定することを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の燃料供給装置。The fuel supply according to any one of claims 5 to 7, wherein the engine temperature estimating means estimates the engine temperature of the internal combustion engine from at least a temperature of cooling water for cooling the internal combustion engine. apparatus. 前記機関温度推定手段は、少なくとも、前記内燃機関に吸入された吸入空気量の前記内燃機関の始動時からの積算値より、前記内燃機関の機関温度を推定することを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に記載の燃料供給装置。The engine temperature estimating means, at least, claim 5, characterized in that from the accumulated value from the time of starting of the internal combustion engine of the internal combustion engine to the sucked intake air quantity, to estimate the engine temperature of the internal combustion engine The fuel supply device according to any one of claims 8 to 9 . 前記機関温度推定手段は、さらに、前記内燃機関に吸入された吸入空気の温度から、前記内燃機関の機関温度を推定することを特徴とする請求項８または９に記載の燃料供給装置。The fuel supply device according to claim 8 or 9, wherein the engine temperature estimation means further estimates an engine temperature of the internal combustion engine from a temperature of intake air taken into the internal combustion engine.
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