JP2012197706A - 内燃機関の冷却制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料噴射弁を備えた内燃機関において、機関停止後における燃料噴射弁の噴孔内の付着物の発生を抑制する。
【解決手段】内燃機関１の冷却制御装置は、機関冷却用の冷却水を冷却水経路３内で循環させる電動ウォーターポンプ４と、この電動ウォーターポンプ４の作動を制御する制御部６と、を含む。制御部６は、水温センサ６１によって検知された前記冷却水の温度及び外気温センサ６２によって検知された外気温度に基づいて、機関停止後における燃料噴射弁２の噴孔近傍の温度を推定し、この推定された温度が予め設定された参照温度以上となる場合に、機関停止後の所定期間、電動ウォーターポンプ４を作動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料噴射弁を備えた内燃機関の冷却制御装置に関し、特に、機関停止後における燃料噴射弁の噴孔内の付着物の発生を抑制する内燃機関の冷却制御装置に関する。

車両の内燃機関において、内燃機関を冷却するための冷却水の循環は、主に内燃機関の回転によって駆動される機械式のウォーターポンプにより行われており、内燃機関が停止すると冷却水の循環も停止する。このため、燃料噴射弁の噴孔近傍の温度は、残留ガスやシリンダ壁面から受熱した高温の空気などの影響によって機関停止後も上昇する傾向がある。この機関停止後の温度上昇によって、燃料噴射弁の噴孔内に残存している燃料から揮発成分が蒸発すると、機関停止中は燃料噴射が行われないため、その残留物（不揮発成分）がそのまま噴孔内に付着してしまうおそれがある。

燃料噴射弁の噴孔内に付着物が発生すると、燃料の噴射特性などが変化して機関性能に悪影響を及ぼす。このため、従来から燃料噴射弁の噴孔内の付着物を低減する技術が知られている。例えば特許文献１には、噴孔内に入り込む押出し部材を備え、この押出し部材によって噴孔の内壁や噴孔近傍の付着物を押出す構成の燃料噴射弁が開示されている。

特開２００６−１６１７７４号公報

上記従来技術によれば、噴孔内に付着物が発生した場合であっても、発生した付着物が押出し部材によって噴孔外に押出されるので、噴孔内の付着物を低減することができる。
しかし、上記従来技術では燃料噴射弁の構造が複雑化してしまうという問題がある。また、上記従来技術の構成を採用すると、燃料の粒径や噴霧特性の最適化などのための燃料噴射弁の改良が制限され、あるいは、そのような改良が行われた燃料噴射弁については上記従来技術の構成を採用することができない場合もある。
近年、ポート噴射式の内燃機関における燃料噴射弁の取付位置が燃焼室側へと近づく傾向にあり、筒内直接噴射式の内燃機関はもちろん、ポート噴射式の内燃機関についても機関停止後に発生するおそれのある燃料噴射弁の噴孔内の付着物への対策が望まれている。

本発明は、このような実情に着目してなされたものであり、燃料噴射弁の構造の複雑化や燃料噴射弁に対する各種改良の制限等を招くことなく、機関停止後における燃料噴射弁の噴孔内の付着物の発生を抑制することを目的とする。

本発明の一側面による内燃機関の冷却制御装置は、燃料噴射弁を備えた内燃機関の冷却制御装置であって、機関冷却用の冷却水を循環させる電動ウォーターポンプと、機関停止後における前記燃料噴射弁の噴孔近傍の温度を推定し、推定された温度が予め設定された参照温度以上となる場合に、機関停止後の所定期間、前記電動ウォーターポンプを作動させる制御部と、を含む。

上記内燃機関の冷却制御装置によれば、機関停止後における燃料噴射弁の噴孔近傍の推定温度が予め設定された参照温度以上となる場合に、機関停止後の所定期間、冷却水を循環させる電動ウォーターポンプを作動させるので、機関停止中の消費電力の増加を抑えつつ、機関停止後における燃料噴射弁の噴孔近傍の温度上昇及びこれに伴う噴孔内の付着物の発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態による内燃機関及びその冷却制御装置の概略構成を示す図である。 上記冷却制御装置を構成する制御部によって実行される処理のフローチャートである。 機関停止後における燃料噴射弁の噴孔近傍の到達温度を推定（予測）するために用いる制御マップの一例を示す図である。 電動ウォーターポンプ及びラジエータファンの待機時間を設定するために用いるテーブル（待機時間設定テーブル）の一例を示す図である。 電動ウォーターポンプ及びラジエータファンの作動継続時間を設定するために用いるテーブル（作動継続時間設定テーブル）の一例を示す図である。 ラジエータファンの作動・非作動を決定するために用いるテーブル（駆動ＯＮ／ＯＦＦテーブル）の一例を示す図である。 図２の処理の効果を説明するための図である。 図２の処理の第１変形例を示す図である。 図２の処理の第１変形例を示す図である。 図２の処理の第２変形例を示す図である。 図２の処理の第２変形例を示す図である。 図２の処理の第３変形例を示す図である。 図２の処理の第３変形例を示す図である。 図２の処理の第４変形例を示す図である。 図２の処理の第４変形例を示す図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態による車両用の内燃機関及びその冷却制御装置の概略構成を示している。図１において、内燃機関１は、燃料噴射弁２から各気筒の吸気ポートに向けて燃料が噴射されるポート噴射式の内燃機関である。但し、燃料噴射弁から各気筒の燃焼室内に燃料が直接噴射される筒内噴射式の内燃機関としてもよい。

この内燃機関１の冷却制御装置は、冷却水経路３と、冷却水経路３の途中に配置された電動式のウォーターポンプ（以下「電動ウォーターポンプ」という）４と、冷却水経路３の途中に配置された熱交換器であるラジエータ５と、冷却制御装置の各構成要素の作動を制御する制御部６と、を含み、電動ウォーターポンプ４によって冷却水経路３内で冷却水を循環させることによって内燃機関１を冷却する。なお、本実施形態においては、冷却水を循環させる装置として電動ウォーターポンプ４のみが設けられているが、内燃機関１の回転によって駆動される機械式のウォーターポンプを併用してもよい。

冷却水経路３は、内燃機関１のシリンダヘッド１１の冷却水出口部及びシリンダブロック１２の冷却水出口部とラジエータ５の冷却水入口部とを接続する第１冷却水経路３１、ラジエータ５の冷却水出口部とシリンダヘッド１１の冷却水入口部及びシリンダブロック１２の入口部とを接続する第２冷却水経路３２、及びラジエータ５を経由せずに第１冷却水経路３１と第２冷却水経路３２とを接続するラジエータバイパス経路３３を含む。

第１冷却水経路３１において、シリンダヘッド１１の冷却水出口部とシリンダブロック１２の冷却水出口部との間の位置には第１の制御弁３４が設けられており、第２冷却水経路３２において、バイパス経路３３が第２冷却水経路３２に合流する合流部又はそれよりもラジエータ５側の位置には第２制御弁３５が設けられている。これら第１制御弁３４及び第２制御弁３５は、制御部６からの制御信号に応じてバルブ開度を変化させることが可能な電子制御式バルブであり、特に第２制御弁３５は、いわゆる電子制御サーモスタットと呼ばれるものである。

ここで、第１制御弁３４が閉弁状態にあるときは、シリンダヘッド１１及びシリンダヘッド１２のうち、シリンダヘッド１１のみを冷却水が流通し、第１制御３４が開弁状態にあるときは、シリンダヘッド１１とシリンダブロック１２との双方を冷却水が流通する。すなわち、第１制御弁３４を閉じることにより、冷却水がシリンダブロック１２を流通することなくシリンダヘッド１１及びラジエータ５を流通する第１の循環経路が形成され、第１制御弁３４を開くことにより、冷却水がシリンダヘッド１１、シリンダブロック１２及びラジエータ５を流通する第２の循環経路が形成される。

また、上記第１の循環経路及び上記第２の循環経路において、第２制御弁３５が閉弁状態にあるときは、冷却水はラジエータ５を経由せずにバイパス通路３３を介して循環することになる。
なお、機関始動直後のいわゆる暖機時などの場合を除き、通常の機関運転中のほとんどの場合においては、第１制御弁３４及び第２制御弁３５は開弁状態とされる。

電動ウォーターポンプ４は、図示省略した車載バッテリから供給される電力を動力源として作動する。電動ウォーターポンプ４の作動は、制御部６によって制御される。
ラジエータ５は、冷却水経路３内を循環する冷却水がシリンダヘッド１１やシリンダブロック１２から吸収した熱を放散させる。ラジエータ５には、ラジエータ５に向かって送風するラジエータファン５１が設けられている。ラジエータファン５１は、上記車載バッテリから供給される電力を動力源として作動する。ラジエータファン５１の作動は、制御部６によって制御される。

制御部６は、内燃機関１の関する各種の制御処理を実行するいわゆるエンジンコントロールユニットであり、ここでは冷却制御装置の制御部として機能する。制御部６は、冷却水経路３内を循環する冷却水の温度を検知する水温センサ６１、外気の温度を検知する外気温センサ６２等の各種センサから検知信号を入力し、入力された検知信号に基づいて電動ウォーターポンプ４、第１制御弁３４、第２制御弁３５及びラジエータファン５１などの作動を制御する。なお、外気温センサ６２として吸気温センサを用いることができる。

図２は、制御部６によって実行される処理を示すフローチャートである。この処理は、機関停止要求が発生すると開始される。機関停止要求は、主にイグニッションスイッチがＯＦＦされた場合に発生し、停車時に内燃機関１を一時的に停止させるアイドルストップ車両においては所定のアイドルストップ条件が成立した場合にも発生する。

図２において、ステップＳ１では、機関停止制御を実行して内燃機関１を停止させる。
ステップＳ２では、電動ウォーターポンプ（図中「電動Ｗ／Ｐ」と記す）４の作動を停止させる。これにより、冷却水経路３内での冷却水の循環が停止される。

ステップＳ３では、第１制御弁３４を閉じる。上述したように、機関運転中の第１制御弁３４及び第２制御弁３５は、通常、開弁状態となっているので、このステップＳ３で第１制御弁３４を閉じることにより、第１制御弁３４が閉弁状態となり、第２制御弁３５が開弁状態となる。これにより、冷却水がシリンダブロック１２を流通することなくシリンダヘッド１１及びラジエータ５を流通する上記第１の循環経路が形成される。
なお、例えば第２制御弁３５の閉じられている場合又は第２制御弁３５の開度が所期の開度よりも小さい場合には、第２制御弁３５を開く又は第２制御弁３５の開度を大きくする処理を追加してもよい。

ステップＳ４では、機関停止時の冷却水温度及び外気温度を読込む。
ステップＳ５では、ステップＳ４で読込んだ冷却水温度及び外気温度に基づき、図３に示すような制御マップを参照して機関停止後における燃料噴射弁２の噴孔近傍の到達温度を推定（予測）する。この到達温度は、機関停止後に上昇する燃料噴射弁２の噴孔近傍の最高温度に相当し、機関停止時の冷却水の温度が高いほど、また、外気の温度が高いほど高くなる。なお、上記制御マップは、例えば機関停止後における燃料噴射弁２の噴孔近傍の温度についてのシミュレーションを行い、その結果に基づいて予め作成される。

ステップＳ６では、ステップＳ５で推定された到達温度が予め設定された第１参照温度以上であるか否かを判定する。この第１参照温度は、燃料噴射弁２の噴孔内の残留燃料から揮発成分が蒸発し、その残り（不揮発成分）がガム質化して噴孔内に付着するおそれのある温度（付着物発生温度）として設定されたものであり、本実施形態においては、１２０〜１４０℃（好ましくは、１３０℃）程度に設定される。そして、ステップＳ５で推定された到達温度が上記第１参照温度以上であればステップＳ７に進み、上記第１参照温度未満であれば付着物が発生するおそれがないので本フロー（処理）を終了する。

ステップＳ７では、ステップＳ５で推定された到達温度に基づいて、待機時間及び作動継続時間の設定を行うと共に、ラジエータファン（図中「ＲＡＤ／Ｆ」と記す）５１の作動・非作動を決定する。

具体的には、推定された上記到達温度に基づき、図４に示すようなテーブル（待機時間設定テーブル）を参照して上記待機時間を設定する。この待機時間は、機関停止から電動ウォーターポンプ４及びラジエータファン５１の作動を開始させるまでの時間、換言すれば、機関停止中における電動ウォーターポンプ４及びラジエータファン５１の作動開始タイミングであり、推定された上記到達温度が高いほど小さく（短く）設定される。なお、上記待機時間は、例えば上記シミュレーションの結果に基づき、燃料噴射弁２の噴孔近傍の温度が上記第１参照温度よりも１０〜２０℃程度低い温度となるタイミングで電動ウォーターポンプ４の作動を開始させるように設定されるのが好ましい。

また、推定された上記到達温度に基づき、図５に示すようなテーブル（作動継続時間設定テーブル）を参照して上記作動継続時間を設定する。この作動継続時間は、上記待機時間が経過して電動ウォーターポンプ４及びラジエータファン５１の作動を開始させてから作動を停止させるまでの時間、換言すれば、電動ウォーターポンプ４及びラジエータファン５１の作動終了タイミングであり、推定された上記到達温度が高いほど大きく（長く）設定される。

また、推定された上記到達温度に基づき、図６に示すようなテーブル（駆動ＯＮ／ＯＦＦテーブル）を参照してラジエータファン５１の作動・非作動を決定する。これにより、ラジエータファン５１は、推定された上記到達温度が上記第１参照温度よりも高い温度として予め設定された第２参照温度以上である場合にのみ作動することになり、推定された上記到達温度が上記第１参照温度以上で上記第２参照温度未満の場合には、電動ウォーターポンプ４のみが作動する。

ステップＳ８では、機関始動要求が発生したか否かを判定する。そして、機関始動要求が発生していなければステップＳ９に進み、機関始動要求が発生していれば内燃機関１を始動させる機関始動制御に移行する。ここで、機関始動要求は、主にイグニッションスイッチがＯＮされた場合に発生し、上記アイドルストップ車両においては所定のアイドルストップ解除条件（機関再始動条件）が成立した場合にも発生する。

ステップＳ９では、機関停止後の経過時間がステップ７で設定された待機時間となったか否かを判定する。そして、機関停止後の経過時間が上記待機時間となればステップＳ１０に進み、上記待機時間となっていなければステップＳ８に戻る。
ステップＳ１０では、電動ウォーターポンプ４（及びラジエータファン５１）の作動を開始させる。ここで、ラジエータファン５１を作動させるか否かは上記ステップＳ７における決定に従う。

ステップＳ１１では、ステップＳ８と同様に、機関始動要求が発生したか否かを判定する。そして、機関始動要求が発生していなければステップＳ１２に進み、機関始動要求が発生していれば上記機関始動制御に移行する。

ステップＳ１２では、電動ウォーターポンプ４（及びラジエータファン５１）の作動開始後の経過時間がステップＳ７で設定された作動継続時間となったか否かを判定する。そして、作動開始後の経過時間が上記作動継続時間となればステップＳ１３に進み、上記作動継続時間となっていなければステップＳ１１に戻る。
ステップＳ１３では、電動ウォーターポンプ４（及びラジエータファン５１）の作動を停止する。

図７は、制御部６によって実行される処理の効果を説明するための図である。図７（Ａ）は、推定された上記到達温度が上記第１参照温度以上で上記第２参照温度未満である場合を示し、図７（Ｂ）は、推定された上記到達温度が上記第２参照温度以上である場合を示している。

従来は機関停止に伴って冷却水の循環も停止されており、この場合には、図７（Ａ），（Ｂ）に破線で示すように、燃料噴射弁２の噴孔近傍の温度（図中「ＩＮＪ先端温度」と記す）は、残留ガスやシリンダ壁面から受熱した高温の空気などの影響によって機関停止後においても徐々に上昇し、機関停止から概ね１０分後に最高温度に到達する。この最高温度（到達温度）が上記第１参照温度以上となる場合には、燃料噴射弁２の噴孔内の残留燃料から揮発成分が蒸発し、残った不揮発成分がガム質化して噴孔内に付着するおそれがある。

この点、本実施形態においては、制御部６が機関停止時の冷却水温度及び外気温度に基づいて機関停止後における燃料噴射弁２の噴孔近傍の到達温度を推定し、推定された到達温度が上記第１参照温度以上である場合には、機関停止後の所定期間、電動ウォーターポンプ４を作動させる。具体的には、制御部６は、推定された上記到達温度に基づいて待機時間及び作動継続時間を設定し、次のような制御を行う。

推定された上記到達温度が上記第１参照温度以上で上記第２参照温度未満である場合には、図７（Ａ）に示すように、制御部６は、機関停止（時刻ｔ０）から上記待機時間が経過すると（時刻ｔａ１）、電動ウォーターポンプ４の作動を開始させ、この作動開始から上記作動継続時間が経過するまで作動状態を維持し、その後に電動ウォーターポンプ４の作動を停止させる（時刻ｔａ２）。

推定された上記到達温度が上記第２参照温度以上である場合には、図７（Ｂ）に示すように、制御部６は、機関停止から上記待機時間が経過すると（時刻ｔｂ１）、電動ウォーターポンプ４及びラジエータファン５１の作動を開始させ、この作動開始から上記作動継続時間が経過するまで作動状態を維持し、その後に電動ウォーターポンプ４及びラジエータファン５１の作動を停止させる（時刻ｔｂ２）。

この結果、本実施形態によれば、図７（Ａ），（Ｂ）に実線で示すように、機関停止後における燃料噴射弁２の噴孔近傍の温度が上記第１参照温度以上となることが防止され、燃料噴射弁２の噴孔内における付着物の発生を抑制できる。

ここで、本実施形態においては、推定された上記到達温度が上記第１参照温度以上である場合にのみ電動ウォーターポンプ４を作動させるので、機関停止中における消費電力の増加を抑えつつ、燃料噴射弁２の噴孔内の付着物の発生を抑制することができる。
一方、推定された上記到達温度が上記第２参照温度以上である場合には、電動ウォーターポンプ４を作動させることに加えてラジエータファン５１も作動させる。これにより、冷却水温度の低下、及びこれに伴うシリンダヘッド１１の冷却、ひいては、燃料噴射弁の噴孔近傍の雰囲気温度の冷却が促進されるので、例えば停止直前に内燃機関が高負荷条件で運転されたような場合であっても、機関停止後における燃料噴射弁の噴孔近傍の温度上昇及びこれに伴う噴孔内の付着物の発生を抑制することができる。

ところで、上述したように、燃料噴射弁２の噴孔近傍の温度は機関停止から徐々に上昇するので、機関停止直後は燃料噴射弁２の噴孔内に付着物が発生する可能性が低い。特にアイドルストップによる機関停止の場合には、燃料噴射弁２の噴孔近傍の温度が上記第１参照温度となる前に内燃機関１が再始動されることが多く、このような場合には燃料噴射弁２の噴孔内に付着物が発生することはほとんどない。そこで、本実施形態においては、上記待機時間を設定することによって、機関停止直後においては電動ウォーターポンプ４（及びラジエータファン５１）を作動させないようにしている。これにより、機関停止中における消費電力の増加をさらに抑制することができる。

次に、制御部６によって実行される処理の変形例をいくつか例を挙げて説明する。
図８，９は、第１変形例を示している。この第１変形例は、推定された上記到達温度に基づいて電動ウォーターポンプ４の制御量（デューティー比）及びラジエータファン５１の制御量（デューティー比）を設定することにより、機関停止中に作動させる電動ウォーターポンプ４の流量（回転数）及びラジエータファン５１の風量（回転数）を可変設定するようにしたものである。

第１変形例においては、上記図２のステップＳ７において、上記待機時間設定テーブル（図４）及び上記作動継続時間設定テーブル（図５）に代えて、図８（Ａ）〜（Ｄ）に示すテーブルを用いる。ここで、図８（Ａ）は、図４と同様の待機時間設定テーブルであり、図８（Ｂ）は、図５と同様の作動継続時間設定テーブルである。また、図８（Ｃ）は、電動ウォーターポンプ４の操作量（駆動デューティ）を設定するテーブル（ポンプ操作量設定テーブル）であり、図８（Ｄ）は、ラジエータファン５１の操作量（駆動デューティ）を設定するテーブル（ファン操作量設定テーブル）である。なお、図９は、図７（Ｂ）に対応する図である。

第１変形例によれば、推定された上記到達温度に応じて上記待機時間、上記作動継続時間、電動ウォーターポンプ４の作動状態及びラジエータファン５１の作動状態を調整できるので、冷却効果を維持しつつ消費電量がより少なくなるようにこれらを最適化することができ、上記実施形態に比べて、機関停止中における消費電力の増加をさらに抑制することができる。また、冷却効果及び消費電力の低減の観点から、電動ウォーターポンプ４及びラジエータファン５１の作動時間、電動ウォーターポンプ４の作動状態、及びラジエータファン５１の作動状態をバランスさせることが可能となるので、上記到達温度に応じた最適な制御を選択して実行することができる。

図１０，１１は、第２変形例を示している。この第２変形例は、上記待機時間及び上記作動継続時間を電動ウォーターポンプ４とラジエータファン５１とのそれぞれで個別に設定するようにしたものである。

第２変形例においては、上記図２のステップＳ７において、上記待機時間設定テーブル（図４）及び上記作動継続時間テーブル（図５）に代えて、図１０（Ａ）〜（Ｄ）に示すテーブルを用いる。ここで、図１０（Ａ）は、電動ウォーターポンプ４用の待機時間設定テーブルであり、図１０（Ｂ）は、電動ウォーターポンプ４用の作動継続時間設定テーブルである。また、図１０（Ｃ）は、ラジエータファン５１用の待機時間設定テーブル、図１０（Ｄ）は、ラジエータファン５１用の作動継続時間設定テーブルである。なお、図１１は、図７（Ｂ）に対応する図である。

第２変形例によれば、推定された上記到達温度に応じて電動ウォーターポンプ４とラジエータファン５１とのそれぞれを別々に作動させることができるので、上記到達温度に応じて、電動ウォーターポンプ４の作動時期とラジエータファン５１の作動時期とを最適化して冷却効果と消費電力の低減との両立を図ることができる。
なお、第２変形例においては、図１１に示すように、電動ウォーターポンプ４を作動させた後にラジエータファン５１を作動させ、電動ウォーターポンプ４の作動を停止させる前にラジエータファン５１の作動を停止させるようにするのが好ましい。このようにすると、例えば、シリンダヘッド１１内で高温となった冷却水がラジエータ５に流入するタイミングでラジエータファン５１の作動を開始する一方、シリンダヘッド１１の冷却がある程度進んだタイミングでラジエータファン５１の作動を停止させることができ、ラジエータファン５１を効率的に作動させることができる。

図１２，１３は、第３変形例を示している。この第３変形例は、機関停止中に電動ウォーターポンプ４及びラジエータファン５１を作動させる際、両者が同時に作動することのないように、電動ウォーターポンプ４とラジエータファン５１とを交互に作動させるようにしたものである。

第３変形例においては、上記図２のステップＳ７において、上記待機時間設定テーブル（図４）及び上記作動継続時間テーブル（図５）に代えて、図１２（Ａ）〜（Ｃ）に示すテーブルを用いる。ここで、図１２（Ａ）は、図４と同様の待機時間設定テーブルであり、図１２（Ｂ）は、図５と同様の作動継続時間設定テーブルである。また、図１２（Ｃ）は、電動ウォーターポンプ４及びラジエータファン５１を間欠的に作動させるための駆動間隔（インターバル）を設定する駆動インターバル設定テーブルである。なお、図１３は、図７（Ｂ）に対応する図である。

第３変形例によれば、電動ウォーターポンプ４とラジエータファン５１とを交互に作動させるようにしたので、上記実施形態に比べて、機関停止中における消費電力の増加を効果的に抑制することができる。なお、第３変形例においては、シリンダヘッド１１内の冷却水を入れ替えて速やかな冷却を行うため、図１３に示すように、電動ウォーターポンプ４−ラジエータファン５１−電動ウォーターポンプ４・・・の順に作動させるようにするのが好ましい。

図１４，１５は、第４変形例を示している。この第４変形例は、上記待機時間及び上記作動継続時間を電動ウォーターポンプ４とラジエータファン５１とのそれぞれで個別に設定すると共に、推定された上記到達温度に応じて電動ウォーターポンプ４の流量（回転数）及びラジエータファン５１の風量（回転数）を可変設定するようにしたものであり、上記第１変形例と上記第２変形例とを組み合わせたものに相当する。

第４変形例においては、上記図２のステップＳ７において、上記待機時間設定テーブル（図４）及び上記作動継続時間テーブル（図５）に代えて、図１４（Ａ）〜（Ｆ）に示すテーブルを用いる。ここで、図１４（Ａ）〜（Ｄ）は、図１０（Ａ）〜（Ｄ）と同様のテーブルであり、図１４（Ｅ）は、図８（Ｃ）と同様のポンプ制御量設定テーブルであり、図１４（Ｆ）は、図８（Ｄ）と同様のファン制御量設定テーブルである。なお、図１５は、図７（Ｂ）に対応する図である。

第４変形例によれば、上記実施形態、上記第１変形例及び上記第２変形例に比べて、機関停止中における消費電力の増加をさらに抑制することができる。なお、第４変形例においても、図１５に示すように、上記第２変形例と同様、電動ウォーターポンプ４を作動させた後にラジエータファン５１を作動させ、電動ウォーターポンプ４の作動を停止させる前にラジエータファン５１の作動を停止させるようにするのが好ましい。

なお、以上説明した実施形態及びその変形例においては、機関停止時の冷却水温度及び外気の度に基づいて機関停止後における燃料噴射弁２の噴孔近傍の到達温度を推定（予測）している。但し、厳密に機関停止時である必要はなく、機関停止要求の発生時を含む機関停止直前や機関停止直後の冷却水の温度及び外気の温度に基づいて上記到達温度を推定するようにしてもよい。すなわち、本発明における「機関停止時」には、機関停止直前や機関停止直後も含まれる。

また、上記実施形態及びその変形例においては、機関停止時の冷却水温度及び外気温度に基づいて機関停止後における燃料噴射弁２の噴孔近傍の到達温度を推定（予測）しているが、より簡易には、冷却水温度のみに基づいて機関停止後における燃料噴射弁２の噴孔近傍の到達温度を推定（予測）するようにしてもよい。この場合、実質的に、上記待機時間、上記作動継続時間、上記駆動デューティーなども冷却水温度に基づいて設定されることになる。但し、燃料噴射弁２の噴孔内の付着物の発生を抑制するためには、外気温度がある程度高い条件で上記シミュレーションを行う必要があり、その結果、推定される到達温度が上記実施形態やその変形例に比べて高くなる。そのため、機関停止中における消費電力が上記実施形態や変形例よりも若干増加する可能性がある。

さらに、内燃機関１の運転状態に基づいて機関停止後における燃料噴射弁２の噴孔近傍の到達温度を推定（予測）するようにしてもよい。例えば、制御部６が前回の停止から今回の停止までの内燃機関１の運転状態を記憶しておき、機関停止時に、この記憶された運転状態に基づいて機関停止後における燃料噴射弁２の噴孔近傍の到達温度を推定（予測）するようにしてもよい。あるいは、前回の停止からの内燃機関１の連続運転時間が予め設定した所定時間を超える場合には、機関停止後における燃料噴射弁２の噴孔近傍の到達温度が上記第１参照温度以上になるとみなして電動ウォーターポンプ４を作動させるようにしてもよい。

また、上記実施形態及びその変形例においては、機関停止後に待機時間が経過してから電動ウォーターポンプ４の作動を開始させている。すなわち、機関停止直後においては電動ウォーターポンプ４を作動させないようにしているが、電動ウォーターポンプ４を作動状態に維持するようにしてもよい。この場合、好ましくは、機関停止中における消費電力の増加を抑制するため、機関停止から上記待機時間が経過するまでの間、電動ウォーターポンプ４の回転数（又は流量）を機関停止直前のそれよりも低下させるなど、機関停止直前の作動条件よりも消費電力の低い作動条件で電動ウォーターポンプ４を作動させる。例えば、図２のステップＳ２において、電動ウォーターポンプ４の作動を停止させることに代えて、機関停止直前の作動条件よりも消費電力の低い作動条件を設定して電動ウォーターポンプ４を作動させるようにすればよい。

以上、本発明の一実施形態及びその変形例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて更なる変形及び変更が可能である。
ここで、上記実施形態及びその変形例から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。

（イ）請求項３に記載の内燃機関の冷却制御装置であって、
前記制御部は、機関停止時の前記冷却水の温度及び外気温度に基づいて機関停止後における前記燃料噴射弁の到達温度を推定し、
推定された到達温度に基づいて前記所定時間及び前記待機時間を設定する。
このようにすると、機関停止後における前記燃料噴射弁の到達温度の推定精度が向上するため、電動ウォーターポンプを過剰に作動させることが防止され、機関停止中における消費電力の増加を効果的に抑制できる。

（ロ）請求項１〜３及び上記（イ）のいずれか一つに記載の内燃機関の冷却制御装置であって、
前記冷却水が前記内燃機関のシリンダヘッド、シリンダブロック、及びラジエータを流通する第１の循環経路と、
前記冷却水が前記シリンダブロックを流通することなく、前記シリンダヘッド及び前記ラジエータを流通する第２の循環経路と、
前記第１の循環経路と前記第２の循環経路とを切り換える制御弁と、を有し、
前記制御部は、機関停止後の前記所定期間、前記冷却水が前記第２の循環経路を循環するように前記制御弁を制御する。
このようにすると、シリンダヘッドの冷却、ひいては、燃料噴射弁の噴孔近傍の雰囲気温度の冷却を効率的に行うことができるので、機関停止後における電動ウォーターポンプの作動時間を低減することができる。これにより、機関停止中における消費電力の増加を効果的に抑制できる。

（ハ）上記（ロ）に記載の内燃機関の冷却制御装置であって、
前記ラジエータに送風するラジエータファンを有し、
前記制御部は、前記推定された到達温度が前記参照温度よりも高い温度として予め設定された第２参照温度以上である場合には、前記電動ウォーターポンプを作動させることに加えて前記ラジエータファンを作動させる。
このようにすると、例えば停止直前に内燃機関が高負荷条件で運転されたような場合であっても、機関停止後における燃料噴射弁の噴孔近傍の温度上昇及びこれに伴う噴孔内の付着物の発生を抑制することができる。

（ニ）上記（ハ）に記載の内燃機関の冷却制御装置であって、
前記制御部は、前記電動ウォーターポンプと前記ラジエータファンとを個別に作動させる。
（ホ）上記(ハ)又は上記（ニ）に記載の内燃機関の冷却制御装置であって、
前記制御部は、前記電動ウォーターポンプと前記ラジエータファンとを交互に作動させる。
このようにすると、電動ウォーターポンプとラジエータファンとのそれぞれを適切に作動させ又はこれらの作動時間を低減できるので、上記実施形態に比べて、機関停止中における消費電力の増加をさらに抑制することが可能となる。

１…内燃機関、２…燃料噴射弁、３…冷却水経路、４…電動ウォーターポンプ（Ｗ／Ｐ）、５…ラジエータ、６…制御部、１１…シリンダヘッド、１２…シリンダブロック、３１…第１冷却水経路、３２…第２冷却水経路、３３…ラジエータバイパス経路、３４…第１制御弁、３５…第２制御弁、５１…ラジエータファン（ＲＡＤ／Ｆ）、６１…水温センサ、６２…外気温センサ

Claims (3)

1. 燃料噴射弁を備えた内燃機関の冷却制御装置であって、
   機関冷却用の冷却水を循環させる電動ウォーターポンプと、
   機関停止後における前記燃料噴射弁の噴孔近傍の温度を推定し、推定された温度が予め設定された参照温度以上となる場合に、機関停止後の所定期間、前記電動ウォーターポンプを作動させる制御部と、
   を含む、内燃機関の冷却制御装置。
2. 前記制御部は、機関停止から待機時間が経過した後に、前記電動ウォーターポンプの作動を開始させる、請求項１に記載の内燃機関の冷却制御装置。
3. 前記制御部は、機関停止時の前記冷却水の温度に基づいて、機関停止後における前記燃料噴射弁の噴孔近傍の温度の推定、前記所定期間の設定、及び前記待機時間の設定の少なくとも一つを行う、請求項１又は２に記載の内燃機関の冷却制御装置。