JP4046017B2

JP4046017B2 - 燃料供給装置

Info

Publication number: JP4046017B2
Application number: JP2003162640A
Authority: JP
Inventors: 知士郎杉本; 啓壮武田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2023-06-06
Also published as: JP2004360646A

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Ｔ_０を推定する。そしてインジェクタ９の温度Ｔ_０が所定温度Ｔ_Ｓ１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Ｔ_０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Ｔ_０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Ｔ_０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Ｔ_０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Ｔ_０が、所定温度Ｔ_Ｓ１以上であるかどうかが判断される。ここで所定温度Ｔ_Ｓ１は、インジェクタ９の温度がＴ_Ｓ１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Ｔ_０が、所定温度Ｔ_Ｓ１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Ｔ_０が、所定温度Ｔ_Ｓ１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Ｔ_０を推定し、推定したインジェクタ９の温度Ｔ_０が、所定温度Ｔ_Ｓ１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Ｔ_０を推定し、推定したインジェクタ９の温度Ｔ_０が、所定温度Ｔ_Ｓ１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Ｔ_０を推定している。ここで、インジェクタ９の温度Ｔ_０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Ｔ_０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ｔ_ｃの設定をする。ここで、ヒータ切替時間ｔ_ｃ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ｔ_ｃ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ｔ_ｃのデータを読み出すことにより、ヒータ切替時間ｔ_ｃ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ｔ_ｃ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ｔ_ｃ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Ｉ_Ｉ１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Ｉ_Ｉ１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Ｉ_Ｐ１を供給したうえで本ルーチンを終了する。
【００７７】
ここで、電流Ｉ_Ｉ１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ｔ_ｃ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Ｉ_Ｐ１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Ｉ_Ｉ１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ｔ_ｃ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ｔ_ｃ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Ｉ_Ｉ１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Ｉ_Ｉ１と比較して小さい電流Ｉ_Ｉ２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Ｉ_Ｐ１と比較して大きい電流Ｉ_Ｐ２としたうえで、本ルーチンを終了する。
【００８０】
ここで、電流Ｉ_Ｉ２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ｔ_ｃ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Ｉ_Ｐ２の値は、インジェクタヒータ５に電流Ｉ_Ｉ２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ｔ_ｃが経過するまでは、燃料供給管ヒータ４に電流Ｉ_Ｐ１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Ｉ_Ｉ１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ｔ_ｃが経過した後には、燃料供給管ヒータ４には、電流Ｉ_Ｐ１と比較して大きな電流Ｉ_Ｐ２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Ｉ_Ｉ２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ｔ_ｃ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ｔ_ｃ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Ｉ_Ｉ１＋電流Ｉ_Ｐ１＝電流Ｉ_Ｉ２＋電流Ｉ_Ｐ２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Ｔ_２を冷却水の温度Ｔ_１から推定し、推定された内燃機関１０の機関温度Ｔ_２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Ｔ_１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Ｔ_１のデータより、内燃機関１０の機関温度Ｔ_２を推定する。
【００９２】
次に、Ｓ４０５に進み、Ｓ４０４で推定された機関温度Ｔ_２に応じて、インジェクタヒータ５に供給する電流Ｉ_Ｉ及び、燃料供給管ヒータ４に供給する電流Ｉ_Ｐ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Ｔ_１と、内燃機関１０の機関温度Ｔ_２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、Ｔ_２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Ｔ_２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Ｔ_１に対応する機関温度Ｔ_２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Ｔ_２と、その機関温度Ｔ_２において、インジェクタヒータ５に供給すべき電流Ｉ_Ｉ及び、燃料供給管ヒータ４に供給すべき電流Ｉ_Ｐ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Ｔ_２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Ｉ_Ｉ及び電流Ｉ_Ｐ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Ｔ_２から、その機関温度Ｔ_２に対応した電流Ｉ_Ｉ及び電流Ｉ_Ｐのデータを上記マップよりを読み出すことにより、電流Ｉ_Ｉ及び電流Ｉ_Ｐ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Ｉ_Ｉ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Ｉ_Ｐ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Ｔ_２を、Ｔ_２との相関の高い冷却水の温度Ｔ_１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Ｔ_２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Ｔ_２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Ｉ_Ｉ及びＩ_Ｐ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Ｔ_１と機関温度Ｔ_２との関係を示すマップ及び、機関温度Ｔ_２と電流Ｉ_Ｉ及びＩ_Ｐ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Ｔ_１と、冷却水の温度がＴ_１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Ｉ_Ｉ及びＩ_Ｐ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Ｔ_１の値に対応する電流Ｉ_Ｉ及びＩ_Ｐ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Ｔ_１と、電流Ｉ_Ｉ及び電流Ｉ_Ｐ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Ｔ_１が１０℃の場合は、電流Ｉ_Ｉ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Ｉ_Ｐはゼロとし、冷却水の温度Ｔ_１が上昇するにつれて、電流Ｉ_Ｉに対する電流Ｉ_Ｐ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Ｉ_Ｉ及び電流Ｉ_Ｐの比が、内燃機関の機関温度Ｔ_２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Ｉ_Ｉと電流Ｉ_Ｐの合計値については、冷却水の温度Ｔ_１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Ｉ_Ｉ及び電流Ｉ_Ｐを決定してもよい。そうすることにより、電流Ｉ_Ｉ及び電流Ｉ_Ｐ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Ｉ_Ｉと電流Ｉ_Ｐの合計値を冷却水の温度Ｔ_１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Ｔ_１と、電流Ｉ_Ｉ及び電流Ｉ_Ｐ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Ｔ_１が２０℃以下の場合は、電流Ｉ_Ｉのみをインジェクタヒータ５に供給して電流Ｉ_Ｐはゼロとし、冷却水の温度Ｔ_１が２０℃以上になると、冷却水の温度Ｔ_１が上昇するにつれて、電流Ｉ_Ｉに対する電流Ｉ_Ｐの比を略直線的に増加させ、冷却水の温度Ｔ_１が６０℃を超えると、電流Ｉ_Ｉの９倍の量の電流を電流Ｉ_Ｐ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Ｔ_１の範囲において、冷却水の温度Ｔ_１が上昇するにつれて、電流Ｉ_Ｉに対する電流Ｉ_Ｐ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Ｔ_１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Ｗ_Ｉの値に対する燃料供給管ヒータ４における消費電力Ｗ_Ｐの比が直線的に増加するように、電流Ｉ_Ｉ及び電流Ｉ_Ｐを制御してもよい。
【０１０８】
冷却水の温度Ｔ_１の上昇に伴って、消費電力Ｗ_Ｉに対する消費電力Ｗ_Ｐの比が直線的に増加するように、電流Ｉ_Ｉ及び電流Ｉ_Ｐ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Ｒ_Ｉ及びＲ_Ｐ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Ｒ_Ｉ及びＲ_Ｐ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Ｔ_１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Ｗ_Ｉ及び消費電力Ｗ_Ｐ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Ｗ_Ｉ及び消費電力Ｗ_Ｐを決定するために、消費電力Ｗ_Ｉ及び消費電力Ｗ_Ｐの合計値については、冷却水の温度Ｔ_１の上昇に伴って減少させるとよい。しかし、消費電力Ｗ_Ｉ及び消費電力Ｗ_Ｐ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Ｗ_Ｉ及び消費電力Ｗ_Ｐの合計値を冷却水の温度Ｔ_１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Ｔ_２を、冷却水の温度Ｔ_１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Ｔ_２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Ｔ_２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

Claims

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。