JP6160176B2 - グロープラグの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、グロープラグの制御装置に関し、特に、イグニッションオフ時にグロープラグへの通電を行うグロープラグの制御装置に関するものである。

エンジンの排気中に含まれる水蒸気には、燃焼ガス中のＮＯｘ、ＨＣ、ＳＯ₂などが含まれるため、かかる水蒸気が冷却されると酸性を帯びた凝縮水が生じる。そうして、排気を還流させるＥＧＲ通路を備えたエンジンでは、ＥＧＲ通路や吸気通路においてＥＧＲガスが冷却されることで、これらの通路内に酸性を帯びた凝縮水が生じる場合があり、かかる凝縮水が気筒内に流入すると、気筒内壁面が腐食されるおそれがある。

このような問題を解決するために、例えば特許文献１には、エンジン停止直前にグロープラグによって筒内温度を上昇させることで、気筒内に流入した凝縮水を蒸発させて、気筒内壁面の腐食を防止する技術が提案されている。

特開２００７−２６２９５６号公報

上記特許文献１のものでは、エンジン停止直前にグロープラグの発する熱によって、気筒内に流入した凝縮水の蒸発を促進するが、気筒内に生じる凝縮水はＥＧＲ通路や吸気通路から流入するものに限られない。例えば、ＥＧＲ通路によって排気を還流させる外部ＥＧＲや、前サイクルの既燃ガスを利用する内部ＥＧＲを実行すると、エンジン停止時に気筒内にＥＧＲガスが残留し、かかる残留ＥＧＲガスから凝縮水が不可避的に発生することがある。

このような残留ＥＧＲガスについては、エンジン停止直前にグロープラグによって気筒内を昇温させても、残留ＥＧＲガス自体が高温であるため飽和蒸気圧が高くなっており、残留ＥＧＲガス中に水分が含まれた状態が維持される。このような状態で、エンジン停止後に筒内壁面が自然冷却されると、残留ＥＧＲガスの飽和蒸気圧が下がり、気筒内に凝縮水が生じることになる。

他方、気筒内における単位時間当たりの温度低下速度は部位によって差があり、例えば、ヘッド部における吸気ポート周辺部やインジェクタは、吸気ポート（外気）に近いため、シリンダの壁面やピストンの頂面といった燃焼室を構成する他の部位よりも、エンジン停止後に早く温度が下がる傾向にある。それ故、吸気ポート周辺部やインジェクタは、相対的に凝縮水が発生し易い部位となっている。そうして、燃焼室に臨むインジェクタの先端に酸性を帯びた凝縮水が付着すると、インジェクタ噴孔が腐食されて拡がり、燃料噴射量が増えてスモーク増加などを引き起こすおそれがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、先端がエンジンの燃焼室に臨むように配設されるインジェクタの噴孔が、凝縮水によって腐食されるのを抑えることにある。

前記目的を達成するため、本発明では、エンジン停止後に、燃焼室に臨むインジェクタ先端部の温度が、燃焼室を構成する他の部位の温度よりも早く低下するのを抑えるべく、インジェクタ近傍に設けられたグロープラグへの通電を一定時間行うようにしている。

具体的には、本発明は、先端がエンジンの燃焼室に臨むように配設されるインジェクタの近傍に設けられたグロープラグの制御装置を対象としている。

そして、イグニッションオフ時に上記グロープラグへの通電を所定時間行うように構成され、上記所定時間は、イグニッションオフ後における上記インジェクタの先端近傍の温度が、イグニッションオフ後における上記燃焼室を構成する他の部位の温度よりも後に、露点に到達するように、イグニッションオフ時から上記燃焼室を構成する他の部位の温度が露点に到達するまでの時間に設定されていることを特徴とするものである。

なお、「インジェクタの先端近傍」とは、インジェクタの先端部および当該先端部の近くの空気である。また、インジェクタの先端部とは、インジェクタにおける燃焼室に面している部分であり、好ましくは噴孔である。

この構成によれば、イグニッションオフ時にインジェクタの近傍に設けられたグロープラグへの通電を行うことから、イグニッションオフ後において、インジェクタの先端近傍の温度低下速度を、燃焼室を構成する他の部位の温度低下速度よりも遅くすることができる。

所定時間が経過してグロープラグへの通電が終了すると、インジェクタは吸気ポート（外気）に近いため、インジェクタの先端近傍の温度低下速度は、他の部位の温度低下速度よりも速くなるが、所定時間が経過したときには、他の部位の温度は既に大幅に低下していることから、インジェクタの先端近傍の温度よりも先に、当該他の部位の温度が露点に到達する。

そうして、先に露点に到達した他の部位に凝縮水が発生し、これにより、筒内残留ガス中の水蒸気の量が減少することになる。それ故、その後にインジェクタの先端近傍の温度が露点に到達しても、インジェクタの先端部に凝縮水が付着するのを抑える（又は、付着する凝縮水の量を減少させる）ことができる。

このように、最も高熱となるグロープラグの先端の熱によって、燃焼室内の空気を介してインジェクタの先端部を温めるため、インジェクタの先端部（噴孔）への凝縮水付着（侵入）を抑えることができる。したがって、インジェクタ噴孔が、酸性を帯びた凝縮水によって腐食されるのを抑えることができる。
特に、上記構成によれば、他の部位の温度が露点に到達したときに、グロープラグへの通電がオフとなることから、他の部位に凝縮水が発生しても、インジェクタの先端近傍の温度は凝縮水が発生しないような高温に保たれる。したがって、インジェクタ噴孔が凝縮水によって腐食されるのをより一層確実に抑えることができる。

また、上記所定時間は、予め取得された、上記インジェクタの先端近傍および上記他の部位の単位時間当たりの温度低下速度、並びに、燃焼室内における露点に基づいて設定されることが好ましい。

インジェクタの先端近傍等の単位時間当たりの温度低下速度や燃焼室内における露点は、実験等により予め取得することが可能であるところ、かかる構成によれば、複雑な制御等を行うことなく、インジェクタの先端近傍の温度よりも先に他の部位の温度を露点に到達させることができる。したがって、インジェクタ噴孔が凝縮水によって腐食されるのを容易且つ確実に抑えることができる。

さらに、上記エンジンは、排気を還流するＥＧＲ通路を備えていることが好ましい。

この構成によれば、ＥＧＲ通路によって排気を還流させる外部ＥＧＲを実行する場合にも、インジェクタ噴孔が凝縮水によって腐食されるのを抑えることができる。

以上、説明したように本発明に係るグロープラグの制御装置によれば、インジェクタの先端部に凝縮水が付着するのを抑えて、又は、付着する凝縮水の量を減少させて、インジェクタ噴孔が凝縮水によって腐食されるのを抑えることができる。

本発明の実施形態に係るエンジン及びその制御系統の概略構成図である。 燃焼室に発生する凝縮水を説明する模式図である。 ＥＣＵが実行するグロープラグの通電制御の一例を示すフローチャートである。 グロープラグの通電制御の一例を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、自動車に搭載されたコモンレール式筒内直噴型多気筒ディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について説明する。

−エンジンの構成−
図１は、本実施形態に係るエンジン及びその制御系統の概略構成図である。このエンジン１は、シリンダブロック２と、当該シリンダブロック２の上部に取り付けられたシリンダヘッド５と、ピストン１ｂとを備えている。シリンダブロック２には、気筒（４気筒）毎に円筒状のシリンダ（シリンダボア）１ａが形成されており、各シリンダ１ａの内部にはピストン１ｂが上下方向に摺動可能に収容されている。また、このシリンダブロック２には、シリンダ１ａの周囲にウォータジャケット２ａが形成されている。シリンダ１ａ内を往復運動するピストン１ｂは、コネクティングロッド７を介して不図示のクランクシャフトに連結されている。シリンダヘッド５には、吸気通路４および排気通路２４の一部をそれぞれ構成する吸気ポート４ｂおよび排気ポート２４ｂが形成されている。

このエンジン１における燃焼室３は、シリンダヘッド５の下面と、シリンダ１ａの内壁面と、ピストン１ｂの頂面とにより区画形成されている。ピストン１ｂの頂面の中央部には、キャビティ３ａが凹設されており、このキャビティ３ａも燃焼室３の一部を構成している。

燃焼室３には、吸気系として、吸気ポート４ｂおよび吸気管４ｃによって形成される吸気通路４が、吸気バルブ４ａを介して接続されている。この吸気通路４には、上流側より、吸入空気を濾過するエアクリーナ６、吸入空気量を検出するための吸入空気量センサ８、吸入空気の温度を検出するための吸気温センサ１０、燃焼室３内に導入される吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ１４がそれぞれ設けられている。

スロットルバルブ１４は駆動機構１６によって開閉駆動される。この駆動機構１６は、ステップモータ１８と、このステップモータ１８とスロットルバルブ１４とを駆動連結するギア群とを備えて構成されている。なお、ステップモータ１８は、エンジン１の各種制御を行うための電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）２０によって駆動制御される。また駆動機構１６には、スロットルバルブ１４が全開位置となることでオン状態となる全開スイッチ２２が設けられている。

また、燃焼室３には、排気系として、排気ポート２４ｂおよび排気管２４ｃによって形成される排気通路２４が、排気バルブ２４ａを介して接続されている。この排気通路２４には、当該排気通路２４から取り出した排気を吸気通路４へ還流させるＥＧＲ通路２６が設けられている。このＥＧＲ通路２６は、吸気通路４におけるスロットルバルブ１４の下流側に接続されている。ＥＧＲ通路２６には、ＥＣＵ２０によって制御されるアクチュエータ２８により開閉駆動されるＥＧＲバルブ３０が設けられている。スロットルバルブ１４によって吸入空気量を、また、このＥＧＲバルブ３０によってＥＧＲ量をそれぞれ調整することで、燃焼室３内に導入される吸入空気量とＥＧＲ量との割合を自在に設定することが可能となっている。これにより、エンジン１の全運転領域にわたって適切な吸入空気量及びＥＧＲ量の制御が行えるようになっている。

エンジン１には、４つの気筒（本実施形態のものは４気筒であるが、１気筒のみ図示している）♯１，♯２，♯３，♯４が設けられており、これら４つの気筒♯１〜♯４には、その先端が燃焼室３に臨むようにインジェクタ３２がそれぞれ配設されている。インジェクタ３２からエンジン１の各気筒♯１〜♯４への燃料噴射は、噴射制御用電磁弁３２ａのオン・オフにより制御される。

インジェクタ３２は、各気筒♯１〜♯４共通の蓄圧容器としてのコモンレール３４に接続されており、噴射制御用電磁弁３２ａが開いている間（インジェクタ開弁期間）、コモンレール３４内の燃料がインジェクタ３２より燃焼室３内へ噴射されるようになっている。コモンレール３４には、燃料噴射圧に相当する比較的高い圧力が蓄積されている。この蓄圧を実現するために、コモンレール３４は、供給配管３５を介してサプライポンプ３６の吐出ポート３６ａに接続されている。また、供給配管３５の途中には、逆止弁３７が設けられている。この逆止弁３７の存在により、サプライポンプ３６からコモンレール３４への燃料の供給が許容され、且つ、コモンレール３４からサプライポンプ３６への燃料の逆流が規制されている。

サプライポンプ３６は、吸入ポート３６ｂを介して燃料タンク３８に接続されており、その途中にはフィルタ３９が設けられている。サプライポンプ３６は、燃料タンク３８からフィルタ３９を介して燃料を吸入する。また、これとともに、サプライポンプ３６は、エンジン１の出力軸であるクランクシャフトからの回転駆動力を受けてプランジャを往復運動させ、燃料圧力を要求される圧力まで高めて、高圧燃料をコモンレール３４に供給する。

さらに、サプライポンプ３６の吐出ポート３６ａ近傍には、圧力制御弁４０が設けられている。この圧力制御弁４０は、吐出ポート３６ａからコモンレール３４へ吐出される燃料圧力（すなわち噴射圧力）を制御するためのものである。この圧力制御弁４０が開かれることにより、吐出ポート３６ａから吐出されない余剰燃料が、サプライポンプ３６に設けられたリターンポート３６ｃからリターン配管４１を経て燃料タンク３８へと戻されるようになっている。

以上の如く、燃料タンク３８、サプライポンプ３６、コモンレール３４、インジェクタ３２を主要構成部材としてエンジン１の燃料供給系が構成されている。

また、シリンダヘッド５には、ディーゼルエンジンの始動時における着火補助装置としてのグロープラグ４２がインジェクタ３２の近傍に配設されている。より詳しくは、グロープラグ４２は、燃焼室３に臨むその先端がインジェクタ３２の先端に近接するようにシリンダヘッド５に配設されていて、その発する熱によってインジェクタ３２の先端近傍を暖めるようになっている。なお、「インジェクタ３２の先端近傍」とは、インジェクタ３２の先端部および当該先端部の近くの空気である。また、インジェクタ３２の先端部とは、インジェクタ３２における燃焼室３に面している部分であり、本実施形態ではインジェクタ噴孔３２ｂである。

このグロープラグ４２は、ＥＣＵ２０からの指令によりグローリレー４２ａがオンされている場合に、バッテリ４３から電力が供給されることで発熱する。そうして、エンジン１の始動直前にグローリレー４２ａに電流が流されることでグロープラグ４２が赤熱し、インジェクタ３２から噴射された燃料噴霧の一部が当該グロープラグ４２に吹きつけられることで燃料の蒸発が促進され、始動時におけるエンジン１の着火性が高められる。なお、バッテリ４３は、ＥＣＵ２０からの指令により電力をグロープラグ４２へ供給する。

さらに、エンジン１のクランクシャフトには、当該クランクシャフトの回転に同期して回転するロータが設けられ、このロータの外周面に形成された凸部を検出してその回転速度に対応したパルス信号を出力する電磁ピックアップからなる回転数センサ４４が設けられている。この回転数センサ４４の出力は、エンジン１の回転数の算出に寄与する信号としてＥＣＵ２０に取り込まれる。

ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びバックアップＲＡＭ、タイマーやカウンタ等を備え、これらと、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）変換器を含む外部入力回路及び外部出力回路とが双方向性バスにより接続されて構成される。

このように構成されたＥＣＵ２０は、各種センサの検出信号を、外部入力回路を介して入力し、これら信号に基づいてエンジン１の燃料噴射等についての基本制御等、エンジン１の運転状態に関する各種制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ２０には、吸入空気量センサ８によって検出される吸入空気量情報や、吸気温センサ１０によって検出される吸気温度情報をはじめ、アクセル開度センサ４６によって検出されるアクセル開度情報（アクセルペダルの踏み込み量情報）やイグニッションスイッチ４８のオン・オフ情報、スタータスイッチ５０のオン・オフ情報、ウォータジャケット２ａに設けられた冷却水温センサ５２によって検出される冷却水温度情報、トランスミッションに設けられたシフトポジションセンサ５４によって検出されるシフトポジション情報及び車速センサ５６の信号により検出されている車速情報、インジェクタ３２から延びるリターン配管４１に設けられた燃温センサ５８により検出される燃料温度情報、リターンポート３６ｃ付近に設けられた燃温センサ５９により検出される燃料温度情報、コモンレール３４に設けられた燃圧センサ６０により検出される燃料の圧力（噴射圧力ＰＣ）情報等の情報も併せて取り込まれ、これら情報に基づいてエンジン１の運転状態に関する各種制御を実行するようになっている。

−グロープラグの通電制御−
以下、ＥＣＵ２０が実行するグロープラグ４２の通電制御について説明する。図２は、燃焼室に発生する凝縮水を説明する模式図である。なお、図２中のドットハッチング（ａ部）は、本実施形態に係る通電制御を実行しない場合に燃焼室３に発生する凝縮水を誇張して例示するものであり、図２中の格子ハッチング（ｂ１部，ｂ２部，ｂ３部）は、本実施形態に係る通電制御を実行した場合に燃焼室３に発生する凝縮水を誇張して例示するものである。

本実施形態のエンジン１では、気筒♯１〜♯４内で燃焼済みの排気の一部を、ＥＧＲ通路２６によって吸気系へ導入する排気再循環（以下、外部ＥＧＲともいう）を実行することで、吸気中の酸素量を減らしてピークの燃焼温度を下げて、ＮＯｘの発生を抑制することが可能となっている。

もっとも、外部ＥＧＲを実行すると、エンジン停止時に気筒♯１〜♯４内にＥＧＲガスが残留することになる。そうして、残留ＥＧＲガスに含まれる水蒸気には、燃焼ガス中のＮＯｘ、ＨＣ、ＳＯ₂などが含まれるため、かかる水蒸気が冷却されると、図２に示すように、酸性を帯びた凝縮水が気筒♯１〜♯４内に生じることになり、気筒♯１〜♯４内が腐食されるおそれがある。

この点、残留ＥＧＲガスに含まれる水蒸気の量は限られているため、気筒♯１〜♯４内には少量の凝縮水しか生じないことから、気筒♯１〜♯４内が腐食されるおそれは小さいとも思える。しかしながら、インジェクタ３２については、燃焼室３に臨むその先端に少量の凝縮水が付着しても、インジェクタ噴孔３２ｂが腐食されて拡がり、燃料噴射量が増えてスモーク増加などを引き起こすおそれがある。

そうして、インジェクタ３２およびその近傍部は、吸気ポート４ｂ（外気）に近いことから、シリンダ１ａの内壁面やピストン１ｂの頂面等といった燃焼室３を構成する他の部位よりも、エンジン停止後に早く温度が下がる傾向にあり、凝縮水が発生し易い部位となっている。このため、エンジン停止後、インジェクタ３２の先端近傍の温度が露点ＤＰに達すると、図２のａ部に示すように、酸性を帯びた凝縮水がインジェクタ３２の先端部に付着し、インジェクタ噴孔３２ｂを腐食する可能性が高くなる。

そこで、ＥＣＵ２０は、インジェクタ３２の先端部への凝縮水（ａ部）の付着を抑えるべく、インジェクタ３２の先端近傍が、シリンダ１ａの内壁面やピストン１ｂの頂面等（以下、他の部位１ａ，１ｂともいう）に対して時間的に遅れて飽和状態になるようにグロープラグ４２への通電時間を制御するように構成されている。

具体的には、ＥＣＵ２０は、イグニッションオフ時にグロープラグ４２への通電を目標通電時間（所定時間）Ｔｔだけ行うとともに、イグニッションオフ後におけるインジェクタ３２の先端近傍の温度が、イグニッションオフ後における他の部位１ａ，１ｂの温度よりも後に、露点ＤＰに到達するように、目標通電時間Ｔｔを設定するように構成されている。

この制御によれば、イグニッションオフ時にインジェクタ３２の近傍に設けられたグロープラグ４２への通電を行うことから、グロープラグ４２の発する熱によって、インジェクタ３２の先端近傍が暖められることになる。それ故、イグニッションオフ後において、本来速い筈のインジェクタ３２の先端近傍の単位時間当たりの温度低下速度（以下、単に温度低下速度という）を、他の部位１ａ，１ｂの温度低下速度よりも遅くすることができる。そうして、目標通電時間Ｔｔが経過してグロープラグ４２への通電が終了すると、インジェクタ３２の先端近傍の温度低下速度は、他の部位１ａ，１ｂの温度低下速度よりも速くなるが、目標通電時間Ｔｔが経過したときには、他の部位１ａ，１ｂの温度は既に大幅に低下していることから、インジェクタ３２の先端近傍の温度よりも先に、他の部位１ａ，１ｂの温度が露点ＤＰに到達する。

そうして、先に露点ＤＰに到達した他の部位１ａ，１ｂに凝縮水（ｂ１部，ｂ２部，ｂ３部）が発生することによって、残留ＥＧＲガス中の水蒸気の量が減少する。それ故、その後にインジェクタ３２の先端近傍の温度が露点ＤＰに到達しても、インジェクタ３２の先端部に凝縮水が付着するのを抑える（又は、付着する凝縮水の量を減少させる）ことができる。このように、最も高熱となるグロープラグ４２の先端の熱によって、燃焼室３内の空気を介してインジェクタ３２の先端部を温めるため、インジェクタ噴孔３２ｂへの凝縮水付着（侵入）を抑えることができる。したがって、インジェクタ噴孔３２ｂが酸性を帯びた凝縮水によって腐食されるのを抑えることができる。

上述の如く、目標通電時間Ｔｔは、インジェクタ３２の先端近傍の温度が、他の部位１ａ，１ｂの温度よりも後に、露点ＤＰに到達するように設定されるが、本実施形態では、インジェクタ噴孔３２ｂの腐食をより積極的に抑えるべく、以下のように目標通電時間Ｔｔを設定している。すなわち、他の部位１ａ，１ｂの温度が露点ＤＰに到達したときにおけるインジェクタ３２の先端近傍の温度が、残留ＥＧＲガスの凝縮水が当該インジェクタ３２の先端部で発生しないような温度となるようなに、目標通電時間Ｔｔを設定されている。

このように目標通電時間Ｔｔを設定すれば、他の部位１ａ，１ｂの温度が露点ＤＰに到達し、これらの部位に凝縮水（ｂ１部，ｂ２部，ｂ３部）が発生しても、グロープラグ４２の発する熱によって、インジェクタ３２の先端近傍の温度は、未だ凝縮水が発生しないような高温に保たれることから、インジェクタ噴孔３２ｂが凝縮水によって腐食されるのを確実に抑えることができる。

そうして、複雑な手順を踏むことなく、上記制御を行うべく、目標通電時間Ｔｔは、予め取得された、インジェクタ３２の先端近傍および他の部位１ａ，１ｂの温度低下速度、並びに、燃焼室３内における露点ＤＰに基づいて設定される。

具体的には、燃焼室３内の残留ＥＧＲガスを冷却したときに凝結が始まる温度である露点ＤＰは、実験等において、露点温度計により直接測定を行なうか、燃焼室３内の温度と相対湿度から水蒸気圧を求め、その水蒸気圧を飽和水蒸気圧とする温度を求めることにより、予め取得（算出）することができる。

また、エンジン停止後におけるインジェクタ３２の先端近傍の温度低下速度は、グロープラグ４２へ通電を行っている場合およびグロープラグ４２への通電を終了した場合のそれぞれについて、実験等により予め取得することができる。

さらに、シリンダ１ａの内壁面やピストン１ｂの頂面といったインジェクタ３２以外の燃焼室３を構成する部位の温度低下速度も、グロープラグ４２へ通電を行っている場合およびグロープラグ４２への通電を終了した場合のそれぞれについて、実験等により予め取得することができる。

このようにして取得された、露点ＤＰ、インジェクタ３２の先端近傍の温度低下速度、及び、他の部位１ａ，１ｂの温度低下速度は、定数またはモデルとしてＥＣＵ２０のＲＯＭに記憶されている。そうして、イグニッションオフ時における燃焼室３内の温度は、冷却水温センサ５２によって検出される冷却水温度情報に基づいて算出（取得）することが可能であることから、かかるイグニッションオフ時における燃焼室３内の温度と、ＥＣＵ２０のＲＯＭに記憶されている露点ＤＰおよび温度低下速度に基づいて、目標通電時間Ｔｔを容易に設定することができる。

次いで、本実施形態に係るグロープラグ４２の通電制御の一例を、図３のフローチャートを参照して説明する。

先ず、最初のステップＳ１では、ＥＣＵ２０が、イグニッションスイッチ４８のオン・オフ情報に基づいて、イグニッションオフであるか否かを判定する。このステップＳ１の判定がＮＯのときは、そのままＥＮＤし、一定周期毎にステップＳ１の判定を繰り返す。一方、このステップＳ１の判定がＹＥＳのときは、ステップＳ２に進む。

次のステップＳ２では、ＥＣＵ２０が、噴射制御用電磁弁３２ａをオフ制御することにより燃料噴射を停止して、エンジン１を停止させる。なお、ＥＣＵ２０は、以下のグロープラグ４２の通電制御を実行するために自身は停止しない。

次のステップＳ３では、ＥＣＵ２０が、他の部位１ａ，１ｂの温度が露点ＤＰに到達したときにおけるインジェクタ３２の先端近傍の温度が、残留ＥＧＲガスの凝縮水が当該インジェクタ３２の先端部で発生しないような温度となるように、目標通電時間Ｔｔを設定する。具体的には、ＥＣＵ２０は、冷却水温センサ５２によって検出される冷却水温度情報に基づいてイグニッションオフ時における燃焼室３内の温度を算出するとともに、ＲＯＭに記憶されている露点ＤＰ、並びに、インジェクタ３２の先端近傍および他の部位１ａ，１ｂの温度低下速度に基づいて、目標通電時間Ｔｔを設定する。

次のステップＳ４では、ＥＣＵ２０が、電力をグロープラグ４２へ供給するようバッテリ４３に指令を出すとともに、グローリレー４２ａに電流が流れるように当該グローリレー４２ａをオン制御して、グロープラグ４２を発熱させる（グロープラグオン）。

次のステップＳ５では、ＥＣＵ２０が、タイマーによって計測された、イグニッションオフ時からの通電時間Ｔが、目標通電時間Ｔｔ以上となったか否かを判定する。このステップＳ５の判定がＮＯのとき、すなわち、未だ目標通電時間Ｔｔが経過していないときには、ステップＳ４に戻ってグロープラグ４２への通電を継続する。一方、このステップＳ５の判定がＹＥＳのときには、ステップＳ６へ進み、ＥＣＵ２０が、グローリレー４２ａをオフ制御して、グロープラグ４２への通電を終了する（グロープラグオフ）。

次のステップＳ７では、ＥＣＵ２０が、ＥＣＵ２０自身を起動させるためのリレー装置であるメインリレー（図示せず）をオフ制御することで、自身を停止してＥＮＤする。

次に、本実施形態に係るグロープラグ４２の通電制御の効果について、図４に示すタイミングチャートに基づいて説明する。図４には、イグニッションオフ時から目標通電時間Ｔｔが経過するまでグロープラグ４２を発熱させた場合の、イグニッションオフ後における燃焼室３内の温度変化および凝縮水発生量を示している。ここで、図４中のＡ部（実線）は、インジェクタ３２の先端近傍に対応し、図４中のＢ部（破線）は、他の部位１ａ，１ｂに対応している。なお、図４には、参考のために、本実施形態に係るグロープラグ４２の通電制御を行わない場合における、Ａ部（二点鎖線）およびＢ部（一点鎖線）の温度変化および凝縮水発生量も併せて示している。

また、図４の例では、目標通電時間Ｔｔを、イグニッションオフ時から他の部位１ａ，１ｂの温度が露点ＤＰに到達するまでの期間としている。このように目標通電時間Ｔｔを設定すれば、当然に、インジェクタ３２の先端近傍の温度が、他の部位１ａ，１ｂの温度よりも後に露点ＤＰに到達するとともに、他の部位１ａ，１ｂの温度が露点ＤＰに到達したときにおけるインジェクタ３２の先端近傍の温度が、凝縮水が当該インジェクタ３２の先端部で発生しないような温度となる。

先ず、時刻ｔ₀では、イグニッションスイッチ４８がオンであることから、グロープラグ４２への通電は行われていない（グロープラグオフ）。

そうして、時刻ｔ₁においてイグニッションスイッチ４８がオフになると、インジェクタ３２の先端近傍の温度（実線および二点鎖線）および他の部位１ａ，１ｂの温度（破線および一点鎖線）が下がり始めるとともに、グロープラグ４２への通電が行われる（グロープラグオン）。なお、時刻ｔ１において、他の部位１ａ，１ｂの温度（破線および一点鎖線）が、インジェクタ３２の先端近傍の温度（実線および二点鎖線）よりも高いのは、インジェクタ３２の先端近傍の方が吸気ポート４ｂ（外気）に近いためである。

グロープラグ４２の通電制御を行っていない場合には、インジェクタ３２の先端近傍の方が、シリンダ１ａ壁やピストン１ｂよりも、温度低下速度が速いことから、図４に示すように、時刻ｔ₂において、インジェクタ３２の先端近傍の温度（二点鎖線）が、他の部位１ａ，１ｂの温度（一点鎖線）よりも先に露点ＤＰに到達する。そうして、時刻ｔ₂においては、他の部位１ａ，１ｂの温度（一点鎖線）は未だ露点ＤＰに到達していないため、インジェクタ３２の先端近傍に凝縮水（二点鎖線）が集中的に発生する。このため、時刻ｔ₃において、他の部位１ａ，１ｂの温度（一点鎖線）が遅れて露点ＤＰに到達したときには、残留ＥＧＲガスの水蒸気がほとんど残っておらず、他の部位１ａ，１ｂには極少量の凝縮水（一点鎖線）しか発生しないことになる。

これに対し、グロープラグ４２の通電制御を行った場合には、グロープラグ４２の発熱により、インジェクタ３２の先端近傍（Ａ部−実線）の方が、他の部位１ａ，１ｂ（Ｂ部−破線）よりも、温度低下速度が遅くなる。このため、時刻ｔ₃において、他の部位１ａ，１ｂの温度（破線）が、インジェクタ３２の先端近傍の温度（実線）よりも先に露点ＤＰに到達する。そうして、時刻ｔ₃においては、インジェクタ３２の先端近傍の温度（実線）は未だ露点ＤＰに到達していないため、他の部位１ａ，１ｂに凝縮水（破線）が集中的に発生する。なお、図４の破線および一点鎖線から、他の部位１ａ，１ｂについては、グロープラグ４２の通電制御の有無とは無関係に、時刻ｔ₃において露点ＤＰに到達するが、最初に凝縮水が発生するか否かにより、凝縮水の発生量が大きく異なることが分かる。

このように、他の部位１ａ，１ｂに発生する凝縮水（一点鎖線）が増大することの反射的効果として、インジェクタ３２の先端近傍の温度（実線）が遅れて露点ＤＰに到達したときには、インジェクタ３２の先端近傍には、インジェクタ噴孔３２ｂの腐食を生じさせないような極少量の凝縮水（実線）しか発生しないことになる。

以上により、本実施形態によれば、他の部位１ａ，１ｂに凝縮水を集中的に発生させることで、インジェクタ噴孔３２ｂが凝縮水によって腐食されるのを抑えることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

上記実施形態では、ＥＧＲ通路２６を備えるエンジン１に本発明を適用したが、これに限らず、ＥＧＲ通路２６を備えず、前サイクルの既燃ガスを利用する内部ＥＧＲを実行するエンジンに本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、イグニッションオフ時からのグロープラグ４２への通電について述べたが、これに限らず、例えば、ＥＧＲ通路２６や吸気通路４から気筒♯１〜♯４内に流入した凝縮水の蒸発を促進するために、エンジン停止直前にグロープラグ４２に通電する制御を合わせて行ってもよい。

さらに、上記実施形態では、目標通電時間Ｔｔを、イグニッションオフ時から他の部位１ａ，１ｂの温度が露点ＤＰに到達するまでの期間ｔ１〜ｔ３としたが、時刻ｔ３におけるインジェクタ３２の先端近傍の温度が、凝縮水が当該インジェクタ３２の先端部で発生しないような温度となるのであれば、これに限らず、目標通電時間Ｔｔを短縮してグロープラグ４２を時刻ｔ３よりも前にオフしてもよい。

また、上記実施形態では、グロープラグ４２への通電時間を制御することで、凝縮水がインジェクタ３２の先端部に付着するのを抑えるようにしたが、これに限らず、グロープラグ４２への通電時間とともにグロープラグ４２の温度を制御するようにしてもよい。

さらに、上記実施形態では、ディーゼルエンジン１に本発明を適用したが、これに限らず、ディーゼルエンジン以外で、シリンダ内へ直接燃料噴射を行い且つグロープラグを有するエンジンにも本発明を適用することができる。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明によると、インジェクタ先端部に凝縮水が付着するのを抑えて、又は、インジェクタ先端部に付着する凝縮水の量を減少させて、インジェクタ噴孔が凝縮水によって腐食されるのを抑えることができるので、先端がエンジンの燃焼室に臨むように配設されるインジェクタの近傍に設けられたグロープラグの制御装置に適用して極めて有益である。

１ エンジン
３ 燃焼室
１ａ シリンダ（他の部位）
１ｂ ピストン（他の部位）
２０ ＥＣＵ（制御装置）
２６ ＥＧＲ通路
３２ インジェクタ
４２ グロープラグ

Claims (3)

1. 先端がエンジンの燃焼室に臨むように配設されるインジェクタの近傍に設けられたグロープラグの制御装置であって、
   イグニッションオフ時に上記グロープラグへの通電を所定時間行うように構成され、
   上記所定時間は、イグニッションオフ後における上記インジェクタの先端近傍の温度が、イグニッションオフ後における上記燃焼室を構成する他の部位の温度よりも後に、露点に到達するように、イグニッションオフ時から上記燃焼室を構成する他の部位の温度が露点に到達するまでの時間に設定されていることを特徴とするグロープラグの制御装置。
2. 請求項１に記載のグロープラグの制御装置において、
   上記所定時間は、予め取得された、上記インジェクタの先端近傍および上記他の部位の単位時間当たりの温度低下速度、並びに、燃焼室内における露点に基づいて設定されることを特徴とするグロープラグの制御装置。
3. 請求項１又は２に記載のグロープラグの制御装置において、
   上記エンジンは、排気を還流するＥＧＲ通路を備えていることを特徴とするグロープラグの制御装置。

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