DE60221465T2

DE60221465T2 - Brennkraftmaschine mit einer Wärmespeichereinrichtung und Verfahren zur Steuerung

Info

Publication number: DE60221465T2
Application number: DE60221465T
Authority: DE
Inventors: Hiroki Toyota-shi Aichi-ken Ichinose; Takayuki Toyota-shi Aichi-ken Otsuka; Hideo Toyota-shi Aichi-ken Kobayashi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-06-25
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2022-06-25
Also published as: DE60224462T2; DE60224462D1; CN1607327A; CN1393637A; ES2299151T3; EP1712780A2; EP1270935A2; EP1712780A3; KR100445823B1; EP1712780B1; ES2291395T3; US20020195068A1; JP2003003939A; KR20030001267A; CA2390684A1; ES2318677T3; CN1209556C; EP1270935B1; EP1270935A3; CN1607327B

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit einer Wärmeakkumulationsvorrichtung und auf Verfahren zum Steuern derselben.
2. Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik
Wenn eine Brennkraftmaschine bei Bedingungen arbeitet, bei denen die Temperatur um die Brennkammern unter einer vorbestimmten Temperatur ist, und zwar anders gesagt, wenn sie unter kalten Zuständen arbeitet, dann kann es im Allgemeinen schwierig sein, den Kraftstoff zu zerstäuben, der den Brennkammern zugeführt wird, und es kann eine Abkühlung um die Wände der Brennkammern auftreten. Daher wird eine Verschlechterung der Abgasemissionen und der Startfunktion verursacht.
Um die vorstehend geschilderten Probleme zu mildern, wurde eine Brennkraftmaschine mit einer Wärmeakkumulationsvorrichtung entwickelt, die Wärme akkumulieren kann, welche durch die Kraftmaschine während ihrer Arbeit (ihres Betriebs) erzeugt wird. Die von der Wärmeakkumulationsvorrichtung akkumulierte Wärme wird zu der Kraftmaschine zugeführt, wenn die Kraftmaschine ruht oder wenn die Kraftmaschine gestartet wird. Um jedoch eine Verbesserung der Emissionen und der Laufleistung zu erreichen, unmittelbar nachdem die Kraftmaschine gestartet wurde, ist es vorzuziehen, dass die Kraftmaschine eine vorbestimmte Temperatur erreicht oder überschreitet, wenn sie gestartet wird, und dass sie mit Wärme versorgt wird, bevor sie gestartet wird.
Die Emissionen der Brennkraftmaschine mit der vorstehend beschriebenen Akkumulationsvorrichtung hängen stark davon ab, ob eine Isolierfunktion der Wärmeakkumulationsvorrichtung normal ist oder nicht. Daher wurde eine Technik zum Erfassen einer Verschlechterung der Emissionen entwickelt.
Gemäß der JP-6-213117 ist ein Temperaturerfassungssensor bei einem Wärmeakkumulator einer Wärmeakkumulationsvorrichtung vorgesehen, und eine Temperaturanzeigekonsole in einer Fahrgastzelle gibt die erfasste Temperatur an, so dass die Temperatur in dem Wärmeakkumulator bekannt sein kann.
Die Temperatur in dem Wärmeakkumulator beträgt zum Beispiel üblicherweise 75°C zwölf Stunden nach einem Stopp der Brennkraftmaschine, und ungefähr 80°C bis 90°C, wenn die Kraftmaschine unter normalen Bedingungen arbeitet. Falls die Temperatur, die durch die Temperaturanzeigekonsole angezeigt wird, ungefähr die vorstehend erwähnte Temperatur ist, wenn die Kraftmaschine gestartet wird, dann gibt dieses an, dass die Temperatur eines Kühlwassers, das in dem Wärmeakkumulator akkumuliert wurde, hochgehalten wurde. Dies gibt an, dass die Isolierfunktion der Wärmeakkumulationsvorrichtung normal ist. Falls die Temperatur, die durch die Temperaturanzeigekonsole angezeigt wird, extrem niedriger als die vorstehend erwähnte Temperatur ist, dann gibt dies andererseits an, dass eine Anormalität der Isolierfunktion des Wärmeakkumulators in der Wärmeakkumulationsvorrichtung vorhanden sein kann.
Gemäß einer Brennkraftmaschine mit der vorstehend beschriebenen Wärmeakkumulationsvorrichtung wird eine Anormalität der Isolierfunktion auf der Grundlage der Annahme erfasst, dass das Kühlwasser in dem Wärmeakkumulator bei Bedingungen akkumuliert wird, bei denen die Kraftmaschine ausreichend aufgewärmt wurde. Daher gibt die Temperaturanzeigekonsole eine niedrige Temperatur an, falls die Kraftmaschine unmittelbar nach einem Start der Kraftmaschine gestoppt wird, d. h. bevor die Kühlwassertemperatur ausreichend angestiegen ist. Es ist schwierig, diesen Fall von jenem Fall zu unterscheiden, bei dem die Temperatur in dem Wärmeakkumulator in der Wärmeakkumulationsvorrichtung abgefallen ist, und zwar aufgrund einer Anormalität der Isolierfunktion.
Falls zusätzlich das Kühlmittel in die Kraftmaschine zirkuliert, wenn die Kraftmaschine ruht, dann kann ein Kühlmittel mit niedriger Temperatur in die Wärmeakkumulationsvorrichtung von der Kraftmaschine hineinströmen. Infolgedessen fällt die Temperatur ab, die durch die Temperaturanzeigekonsole angegeben wird. Es ist außerdem schwierig, diesen Fall von jenem Fall zu unterscheiden, bei dem die Temperatur in dem Wärmeakkumulator in der Wärmeakkumulationsvorrichtung aufgrund einer Anormalität der Isolierfunktion abfällt.
Wenn darüber hinaus eine Anormalität in einem Zirkulationskanal zum Zirkulieren eines Kühlmediums erzeugt wird, dann ist eine Bestätigung der Anormalität nicht möglich.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde geschaffen, um die vorstehend geschilderten Probleme zu bewältigen, und es ist eine Aufgabe, die Durchführung einer Fehlerbestimmung einer Wärmeakkumulationsvorrichtung gemäß der Temperatur eines Kühlmediums in einer Brennkraftmaschine mit der Wärmeakkumulationsvorrichtung zu ermöglichen.
Ein erster Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Kraftmaschinensystem einschließlich einer Brennkraftmaschine und einer Wärmeakkumulationsvorrichtung, wobei das Kraftmaschinensystem eine Wärmeakkumulationseinrichtung zum Akkumulieren von Wärme durch Speichern eines erwärmten Kühlmediums, eine Wärmezuführungseinrichtung zum Zuführen des in der Wärmeakkumulationseinrichtung akkumulierten Kühlmediums zu der Brennkraftmaschine und eine Kühlmediumtemperatur-Messeinrichtung zum Messen der Temperatur des Kühlmediums aufweist. Das Kraftmaschinensystem hat des Weiteren eine Fehlerbestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Fehlers der Wärmeakkumulationsvorrichtungen auf der Grundlage einer Änderung eines Werts, der durch die Kühlmediumtemperatur-Messeinrichtung gemessen wird, wenn die Wärme durch die Wärmezuführungseinrichtung zugeführt wird.
Gemäß diesem Aspekt der Erfindung wird die Fehlerbestimmung der Wärmeakkumulationsvorrichtung gemäß einer Temperaturänderung der Wärmeakkumulationseinrichtung durchgeführt, wenn die Wärme von der Wärmeakkumulationseinrichtung zugeführt wird.
Bei der Brennkraftmaschine mit der Wärmeakkumulationsvorrichtung gemäß der vorstehenden Beschreibung kann Wärme, die während des Betriebs der Kraftmaschine erzeugt wird, durch die Wärmeakkumulationseinrichtung auch dann akkumuliert werden, wenn die Kraftmaschine ausgeschaltet ist. Die durch die Wärmeakkumulationseinrichtung akkumulierte Wärme kann zu der Kraftmaschine durch das Kühlmedium zugeführt werden, wenn die Kraftmaschine bei kalten Bedingungen gestartet wird. Falls die Wärme gemäß der vorstehenden Beschreibung zugeführt wird, kann die Kraftmaschine auch dann schnell aufgewärmt werden, wenn die Kraftmaschine bei kalten Bedingungen gestartet wird.
Falls eine Isolierfunktion der Wärmeakkumulationseinrichtung verschlechtert ist, fällt währenddessen die Temperatur des Kühlmediums in der Wärmeakkumulationseinrichtung ab. Infolgedessen kann die Kraftmaschine durch Zirkulieren des Kühlmediums in der Kraftmaschine nicht aufgewärmt werden. Darüber hinaus kann die Kraftmaschine nicht schnell aufgewärmt werden, falls eine Anormalität der Wärmeakkumulationseinrichtung vorhanden ist, da eine Zirkulation des Kühlmediums gestoppt wird. Bei dem vorstehend beschriebenen Zustand wird die Temperatur, die durch die Kühlmediumtemperatur-Messeinrichtung gemessen wird, ungefähr konstant.
Des Weiteren misst gemäß diesem Aspekt der Erfindung die Kühlmediumtemperatur-Messeinrichtung die Temperatur an der Wärmeakkumulationseinrichtung, und die Fehlerbestimmungseinrichtung bestimmt, dass ein Fehler vorhanden ist, wenn die gemessene Temperatur des Kühlmediums an der Wärmeakkumulationseinrichtung ungefähr konstant über die Zeit bleibt.
Wenn zum Beispiel die Wärme zugeführt wird, falls die Wärmeakkumulationsvorrichtung normal ist, dann strömt das Kühlmedium in der Kraftmaschine in die Wärmeakkumulationseinrichtung, und die Temperatur in der Wärmeakkumulationseinrichtung fällt ab. Falls jedoch die Temperatur in der Wärmeakkumulationseinrichtung so abfällt, dass sie ungefähr gleich der Außenlufttemperatur ist, und zwar aufgrund der Verschlechterung der Isolierfunktion der Wärmeakkumulationseinrichtung, dann ändert sich die Temperatur in der Wärmeakkumulationseinrichtung auch dann nicht, wenn das Kühlmedium zirkuliert. Falls ein Fehler der Wärmeakkumulationseinrichtung vorhanden ist, dann wird die Temperatur in der Wärmeakkumulationseinrichtung außerdem konstant, da eine Zirkulation des Kühlmediums gestoppt wird. Falls ein Fehler der Wärmeakkumulationsvorrichtung gemäß der vorstehenden Beschreibung vorhanden ist, dann wird die Temperatur der Wärmeakkumulationsvorrichtung annähernd konstant, oder sie ändert sich ein wenig, wenn überhaupt, wenn die Wärme zugeführt wird.
Daher kann die Fehlerbestimmung gemäß einem Messergebnis durch die Wärmeakkumulationseinrichtung durchgeführt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es vorzuziehen, dass die Kühlmediumtemperatur-Messeinrichtung die Temperatur in der Brennkraftmaschine misst, und dass die Fehlerbestimmungseinrichtung bestimmt, dass ein Fehler vorhanden ist, wenn die gemessene Temperatur des Kühlmediums in der Brennkraftmaschine über die Zeit annähernd konstant bleibt.
Wenn zum Beispiel die Wärme zugeführt wird, falls die Wärmeakkumulationsvorrichtung normal ist, dann strömt das Wärmemedium in der Wärmeakkumulationseinrichtung in die Kraftmaschine, und die Temperatur in der Kraftmaschine steigt an. Falls jedoch die Temperatur in der Wärmeakkumulationseinrichtung so abfällt, dass sie ungefähr gleich der Außenlufttemperatur ist, und zwar aufgrund einer Verschlechterung der Isolierfunktion der Wärmeakkumulationseinrichtung, dann wird die Temperatur in der Kraftmaschine auch dann annähernd konstant, wenn das Wärmemedium zirkuliert. Falls ein Fehler der Wärmezuführungseinrichtung vorhanden ist, dann wird die Temperatur in der Kraftmaschine ebenfalls annähernd konstant, da eine Zirkulation des Kühlmediums gestoppt wird. Falls ein Fehler der Wärmeakkumulationsvorrichtung gemäß der vorstehenden Beschreibung vorhanden ist, dann wird die Temperatur in der Wärmeakkumulationsvorrichtung annähernd konstant oder sie ändert sich ein wenig, wenn überhaupt, wenn die Wärme zugeführt wird.
Daher kann die Fehlerbestimmung gemäß einem Messergebnis in der Kraftmaschine durchgeführt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es vorzuziehen, dass die Kühlmediumtemperatur-Messeinrichtung die Temperatur in der Wärmeakkumulationseinrichtung und der Brennkraftmaschine misst, und dass die Fehlerbestimmungseinrichtung bestimmt, dass ein Fehler vorhanden ist, falls eine Differenz zwischen der Temperatur in der Wärmeakkumulationseinrichtung und der gemessenen Temperatur in der Brennkraftmaschine über die Zeit annähernd konstant ist.
Wenn zum Beispiel die Wärme zugeführt wird, falls die Wärmeakkumulationsvorrichtung normal ist, dann strömt das Kühlmedium in der Wärmeakkumulationseinrichtung in die Kraftmaschine, und die Temperatur in der Kraftmaschine steigt an, wenn die Temperatur in der Wärmeakkumulationseinrichtung abfällt. Falls jedoch die Temperatur in der Wärmeakkumulationseinrichtung so abfällt, dass sie annähernd gleich der Außenlufttemperatur ist, und zwar aufgrund einer Verschlechterung der Isolierfunktion der Wärmeakkumulationseinrichtung, dann wird die Temperatur in der Kraftmaschine und der Wärmeakkumulationseinrichtung auch dann annähernd konstant, wenn das Kühlmedium zirkuliert. Anders gesagt ändert sich die Differenz zwischen der Temperatur in der Wärmeakkumulationseinrichtung und der Kraftmaschine nicht. Falls ein Fehler der Wärmezuführungseinrichtung vorhanden ist, dann werden die Temperaturen in der Kraftmaschine und der Wärmeakkumulationseinrichtung auch annähernd konstant, da eine Zirkulation des Kühlmediums gestoppt wird. Anders gesagt ändert sich die Differenz zwischen der Temperatur in der Wärmeakkumulationseinrichtung und der Kraftmaschine nicht. Falls ein Fehler der Wärmeakkumulationsvorrichtung gemäß der vorstehenden Beschreibung vorhanden ist, dann ändert sich die Differenz zwischen der Temperatur in der Wärmeakkumulationseinrichtung und der Kraftmaschine nicht, oder sie ändert sich ein wenig, wenn überhaupt, wenn die Wärme zugeführt wird.
Daher kann die Fehlerbestimmung gemäß einer Änderung der Differenz durchgeführt werden, die durch Messen der Temperaturen in der Kraftmaschine und der Wärmeakkumulationseinrichtung berechnet wird.
Bei der Brennkraftmaschine mit der Wärmeakkumulationsvorrichtung gemäß der vorstehenden Beschreibung kann ein Fehler der Wärmeakkumulationsvorrichtung gemäß den Temperaturen des Kühlmediums in der Wärmeakkumulationseinrichtung und der Kraftmaschine bestimmt werden.
Das Messen der Temperatur durch die Einrichtung zum Messen der Temperatur der Wärmeakkumulationseinrichtung ist nicht auf das direkte Messen der Temperatur in der Wärmeakkumulationseinrichtung beschränkt. Die Temperatur des Kühlmediums kann stattdessen gemessen werden, die aus der Wärmeakkumulationseinrichtung herausgeströmt ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehend genannte Aufgabe sowie weitere Aufgaben, Merkmale, Vorteile, sowie die technische und gewerbliche Anwendbarkeit dieser Erfindung wird aus der folgenden detaillierten Beschreibung der exemplarischen Ausführungsbeispiele der Erfindung ersichtlich, wenn sie im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, wobei:
1 zeigt eine schematische Ansicht einer Kraftmaschine, die eine Wärmeakkumulationsvorrichtung und Kühlwasserkanäle aufweist, in denen ein Kühlwasser für die Kraftmaschine zirkuliert, und zwar gemäß exemplarischen Ausführungsbeispielen der Erfindung;
2 zeigt eine Blockdarstellung einer internen Konfiguration einer elektronischen Steuereinheit (ECU);
3 zeigt eine Ansicht von Kanälen und Zirkulationsrichtungen des Kühlwassers, wenn Wärme zu der Kraftmaschine von der Wärmeakkumulationsvorrichtung bei Bedingungen zugeführt wird, bei denen die Kraftmaschine ruht;
4 zeigt ein Flussdiagramm des Flusses einer Fehlerbestimmung gemäß einem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5 zeigt ein Zeitdiagramm von Übergängen einer Kühlwassertemperatur THWt in einem Wärmeakkumulator und einer Kühlwassertemperatur THWe in einer Kraftmaschine gemäß dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
6 zeigt ein Flussdiagramm des Flusses einer Fehlerbestimmung gemäß einem zweiten exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
7 zeigt ein Flussdiagramm des Flusses einer Fehlerbestimmung gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel der Erfindung;
8 zeigt ein Zeitdiagramm von Übergängen einer Kühlwassertemperatur THWt in einem Wärmeakkumulator und einer Kühlwassertemperatur THWe in einer Kraftmaschine gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel der Erfindung;
9 zeigt ein Flussdiagramm des Flusses einer Fehlerbestimmung gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel der Erfindung;
10 zeigt ein Zeitdiagramm von Übergängen einer Kühlwassertemperatur THWt in einem Wärmeakkumulator, einer Kühlwassertemperatur THWe in einer Kraftmaschine und einer Heizvorrichtungs-Bestromungszeit gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel der Erfindung;
11 zeigt ein Flussdiagramm des Flusses einer Fehlerbestimmung gemäß einem dritten Vergleichsbeispiel der Erfindung;
12 zeigt ein Zeitdiagramm von Übergängen einer Kühlwassertemperatur THWt in einem Wärmeakkumulator, einer Kühlwassertemperatur THWe in einer Kraftmaschine und einer Heizvorrichtungs-Bestromungszeit gemäß dem dritten Vergleichsbeispiel der Erfindung;
13 zeigt ein Flussdiagramm des Flusses einer Fehlerbestimmung gemäß einem vierten Vergleichsbeispiel der Erfindung;
14 zeigt ein Zeitdiagramm von Übergängen einer Kühlwassertemperatur THWt in einem Wärmeakkumulator und einer Kühlwassertemperatur THWe in einer Kraftmaschine gemäß dem vierten Vergleichsbeispiel der Erfindung;
15 zeigt eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen einer Außenlufttemperatur und einem Korrekturkoeffizienten Ka gemäß einem fünften Vergleichsbeispiel der Erfindung;
16 zeigt ein Flussdiagramm des Flusses zum Bestimmen dessen, ob eine Heizvorrichtung gemäß einem sechsten Vergleichsbeispiel der Erfindung zu bestromen ist; und
17 zeigt ein Flussdiagramm des Flusses zum Bestimmen dessen, ob eine Heizvorrichtung gemäß einem siebten Vergleichsbeispiel der Erfindung zu bestromen ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsbeispiele einer Wärmeakkumulationsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine bezüglich der Erfindung gemäß den vorstehend erwähnten Zeichnungen im Einzelnen beschrieben. Dieser Teil beschreibt eine Wärmeakkumulationsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine bezüglich der Erfindung durch vorgegebene Beispiele zum Anwenden einer Wärmeakkumulationsvorrichtung auf eine Benzinkraftmaschine zum Antreiben eines Fahrzeugs. Die Erfindung ist nicht auf Benzinkraftmaschinen beschränkt, sondern sie wird auf eine beliebige Kraftmaschine (oder auf ein System mit einer Kraftmaschine) angewendet, bei der es nützlich ist, einen Wärmeakkumulator entweder zum Unterstützen eines Aufwärmens der Kraftmaschine oder zum Bereitstellen einer Wärmequelle (zum Beispiel für eine innere Fahrgastzelle des Fahrzeugs) vorzusehen, wenn keine übliche Wärmequelle verfügbar ist.
ERSTES EXEMPLARISCHES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Die 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Kraftmaschine 1 mit einer Wärmeakkumulationsvorrichtung bezüglich der Erfindung, und Kühlwasserkanäle A, B und C (Zirkulationskanäle). Die Pfeile durch die Zirkulationskanäle geben die Strömungsrichtungen des Kühlwassers während des Betriebs der Kraftmaschine 1 an.
Die in der 1 gezeigte Kraftmaschine 1 ist ein wassergekühlter Benzin-Otto-Motor. Die Kraftmaschine 1 kann eine 6-Takt-Kraftmaschine oder eine Kraftmaschine mit einer anderen Anzahl an Takten sein. Darüber hinaus kann die Kraftmaschine 1 eine Brennkraftmaschine wie zum Beispiel eine Dieselkraftmaschine anstelle einer Benzinkraftmaschine sein.
Der äußere Teil der Kraftmaschine 1 hat einen Zylinderkopf 1a, einen Zylinderblock 1b, der mit dem unteren Teil des Zylinderkopfs 1a verbunden ist, und eine Ölwanne 1c, die mit dem unteren Teil des Zylinderblocks 1b verbunden ist.
Der Zylinderkopf 1a und der Zylinderblock 1b sind mit einem Wassermantel 23 versehen, durch den ein Kühlwasser zirkuliert. Eine Wasserpumpe 6, die ein Kühlwasser von der Außenseite der Kraftmaschine 1 ansaugt und das Kühlwasser in die Kraftmaschine 1 auslässt, ist an einem Einlass des Wassermantels 23 vorgesehen. Die Wasserpumpe 6 kann nur während des Betriebs der Kraftmaschine 1 angetrieben werden. Zusätzlich ist ein Kraftmaschinen-Kühlwassertemperatur-Sensor 29, der Signale gemäß der Kühlwassertemperatur in dem Wassermantel 23 überträgt, an der Kraftmaschine 1 angebracht.
Es sind drei Zirkulationskanäle als Kanäle zum Zirkulieren des Kühlwassers durch die Kraftmaschine 1 vorhanden: ein Zirkulationskanal A, der durch einen Kühler 9 zirkuliert, ein Zirkulationskanal B, der durch einen Heizkern 13 zirkuliert, und ein Zirkulationskanal C, der durch einen Wärmeakkumulator 10 zirkuliert. Ein Abschnitt von jedem Zirkulationskanal wird mit einem anderen der Zirkulationskanäle geteilt.
Der Zirkulationskanal A hat die Hauptfunktion zum Absenken der Kühlwassertemperatur durch Ausstrahlen von Wärme des Kühlwassers von dem Kühler 9.
Der Zirkulationskanal A hat einen kühlereinlassseitigen Kanal A1, einen kühlerauslassseitigen Kanal A2, den Kühler 9 und den Wassermantel 23. Ein Ende des kühlereinlassseitigen Kanals A1 ist mit dem Zylinderkopf 1a verbunden. Das andere Ende des kühlereinlassseitigen Kanals A1 ist mit dem Einlass des Kühlers 9 verbunden.
Ein Ende des kühlerauslassseitigen Kanals A2 ist mit dem Auslass des Kühlers 9 verbunden. Das andere Ende des kühlerauslassseitigen Kanals A2 ist mit dem Zylinderblock 1b verbunden. Ein Thermostat 8 ist an dem kühlerauslassseitigen Kanal A2 von dem Auslass des Kühlers 9 zu dem Zylinderblock 1b vorgesehen. Das Thermostat 8 hat die Funktion zum Öffnen seines Ventils, wenn das Kühlwasser eine vorbestimmte Temperatur erreicht. Zusätzlich ist der kühlerauslassseitige Kanal A2 mit dem Zylinderblock 1b durch die Wasserpumpe 6 verbunden.
Der Zirkulationskanal B hat die Hauptfunktion zum Anheben einer Umgebungstemperatur in einer (Fahrgast-)Zelle eines Fahrzeugs durch Ausstrahlen von Wärme des Kühlwassers von dem Heizkern 13.
Der Zirkulationskanal B hat einen heizkerneinlassseitigen Kanal B1, einen heizkernauslassseitigen Kanal B2, den Heizkern 13 und den Wassermantel 23. Ein Ende des heizkerneinlassseitigen Kanals 81 ist mit einem Punkt im Laufe des kühlereinlassseitigen Kanals A1 verbunden. Somit wird ein Kanal von dem Zylinderkopf 1a zu der vorstehend beschriebenen Verbindung, die ein Teil des heizkerneinlassseitigen Kanals B1 ist, mit dem kühlereinlassseitigen Kanal A1 geteilt. Das andere Ende des heizkerneinlassseitigen Kanals B1 wird mit dem Einlass des Heizkerns 13 verbunden. Ein Unterbrechungsventil 31, das durch Signale von einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 22 geöffnet und geschlossen wird, befindet sich im Laufe des heizkerneinlassseitigen Kanals B1. Ein Ende des heizkernauslassseitigen Kanals B2 ist mit dem Auslass des Heizkerns 13 verbunden. Das andere Ende des heizkernauslassseitigen Kanals B2 ist mit dem Thermostat 8 verbunden, das sich im Laufe des kühlerauslassseitigen Kanals A2 befindet. Somit werden die Wasserpumpe 23 und ein Kanal von der vorstehend beschriebenen Verbindung mit dem Zylinderblock 1b mit dem kühlerauslassseitigen Kanal A2 geteilt.
Der Zirkulationskanal C hat die Hauptfunktion zum Erwärmen der Kraftmaschine 1 durch Akkumulieren von Wärme des Kühlwassers und zum Ausstrahlen der akkumulierten Wärme.
Der Zirkulationskanal C hat einen wärmeakkumulatoreinlassseitigen Kanal C1, einen wärmeakkumulatorauslassseitigen Kanal C2, den Wärmeakkumulator 10 und den Wassermantel 23. Ein Ende des wärmeakkumulatoreinlassseitigen Kanals C1 ist mit einem Punkt im Laufe des heizkernauslassseitigen Kanals B2 verbunden. Somit wird ein Kanal von dem Zylinderkopf 1a zu der vorstehend beschriebenen Verbindung mit den Zirkulationskanälen B und C geteilt. Andererseits ist das andere Ende des wärmeakkumulatoreinlassseitigen Kanals C mit dem Einlass des Wärmeakkumulators 10 verbunden. Ein Ende des wärmeakkumulatorauslassseitigen Kanals C2 ist mit dem Auslass des Wärmeakkumulators 10 verbunden. Das andere Ende des wärmeakkumulatorauslassseitigen Kanals C2 ist mit einem Punkt im Laufe des kühlereinlassseitigen Kanals A1 verbunden. Somit werden Bereiche des Zirkulationskanals A, des Zirkulationskanals B und des Wassermantels 23 mit dem Zirkulationskanal C in der Kraftmaschine 1 geteilt. Zusätzlich sind Ventile zum Verhindern einer Rückströmung (Ein-Wege-Ventile) 11, die eine Strömung des Kühlwassers nur in der Richtung zulassen, die in der 1 gezeigt ist, an dem Einlass und dem Auslass des Wärmeakkumulators 10 angeordnet. Ein Wärmeakkumulator-Kühlwassertemperatur-Sensor 28, der Signale gemäß der Temperatur des Kühlwassers überträgt, das in dem Wärmeakkumulator akkumuliert wird, ist bei dem Wärmeakkumulator 10 vorgesehen. Darüber hinaus ist eine motorbetriebene Wasserpumpe 12 (d. h. eine Pumpe 12, die durch einen Elektromotor und nicht durch die Kraftmaschine 1 angetrieben wird) im Laufe des wärmeakkumulatoreinlassseitigen Kanals C1 und stromaufwärts des Ventils 11 zum Verhindern der Rückströmung angeordnet.
Der Wärmeakkumulator 10 ist mit einem evakuierten, Wärme isolierenden Raum zwischen einem äußeren Behälter 10a und einem inneren Behälter 10b vorgesehen. Ein Kühlwasser-Einspritzrohr 10c, ein Kühlwasser-Extraktionsrohr 10d, eine Heizvorrichtung 32 und der vorstehend erwähnte Wärmeakkumulator-Kühlwassertemperatur-Sensor 28 sind in dem Wärmeakkumulator 10 vorgesehen. Das Kühlwasser tritt durch das Kühlwasser-Einspritzrohr 10c hindurch, wenn es in den Wärmeakkumulator 10 hineinströmt, und es tritt durch das Kühlwasser-Extraktionsrohr 10d heraus, wenn es aus dem Wärmeakkumulator 10 herausströmt.
Die Heizvorrichtung 2 erwärmt das Kühlwasser, das in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert wird, wenn die Kühlwassertemperatur unter eine vorbestimmte Temperatur abfällt. Ein Thermistor (nachfolgend ein PTC-Thermistor) mit einem positiven Temperaturkoeffizienten, der durch Hinzufügen eines Additivs zu Bariumtitanat ausgebildet wird, ist in der Heizvorrichtung 32 eingebaut. Der PTC-Thermistor ist ein thermisches Widerstandselement, dessen Widerstand schnell ansteigt, wenn es eine vorbestimmte Temperatur erreicht (Curie-Temperatur). Wenn das Element, das mit einer aufgebrachten elektrischen Spannung erwärmt wurde, die Curie-Temperatur erreicht, dann fällt die Temperatur des Elements ab, da sein Widerstand erhöht wird und seine elektrische Leitfähigkeit verringert wird. Als Folge des Temperaturabfalls verringert sich der Widerstand und die elektrische Leitfähigkeit erhöht sich, so dass die Temperatur ansteigt. Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann der PTC-Thermistor seine Temperatur auf einen annähernd konstanten Wert durch sich selbst regeln, so dass es nicht erforderlich ist, die Temperatur von außen zu steuern.
Da die vorstehend beschriebene Heizvorrichtung 32 vorgesehen ist, kann eine Heizfunktion des Wärmeakkumulators 10 für eine lange Zeitperiode erhalten werden, da das Kühlwasser erneut erwärmt werden kann, dessen Temperatur aufgrund dessen Zirkulation abgefallen ist. Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird die Heizvorrichtung 32 nicht konstant mit elektrischer Leistung versorgt, sondern die elektrische Leistungszufuhr wird durch eine CPU 351 gesteuert.
Der Wärmeakkumulator 10 und die Teile, die eine Wärmezuführungsvorrichtung bilden: die Wasserpumpe 12, die Ventile 11 zum Verhindern einer Rückströmung, der einlassseitige Kanal C1 der Wärmeakkumulationsvorrichtung und der auslassseitige Kanal C2 der Wärmeakkumulationsvorrichtung, die Heizvorrichtung 32, etc. werden als eine Wärmeakkumulationsvorrichtung im allgemeinen Sinne bezeichnet.
Ein Moment von einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) der Kraftmaschine wird zu einer Eingabewelle der Wasserpumpe 6 während des Betriebs der Kraftmaschine 1 übertragen. Dann lässt die Wasserpumpe 6 das Kühlwasser mit einem Druck gemäß dem Moment aus, das zu der Eingabewelle der Wasserpumpe 6 übertragen wird. Andererseits zirkuliert das Kühlwasser nicht in dem Zirkulationskanal A, da die Wasserpumpe 6 ausgeschaltet ist, wenn die Kraftmaschine 1 ruht.
Das aus der Wasserpumpe 6 ausgelassene Kühlwasser strömt durch den Wassermantel 23. Dabei wird Wärme zwischen dem Zylinderkopf 1a, dem Zylinderblock 1b und dem Kühlwasser ausgetauscht. Ein Teil der durch die Verbrennung in den Zylindern 2 erzeugten Wärme wird durch die Wände der Zylinder 2 geleitet. Dann wird die Wärme durch den Zylinderkopf 1a und durch das Innere des Zylinderblocks 1b geleitet. Infolgedessen steigen die Temperaturen an dem Zylinderkopf 1a und an dem gesamten Zylinderblock 1b an. Ein Teil der Wärme, die durch den Zylinderkopf 1a und den Zylinderblock 1b geleitet wird, wird zu dem Kühlwasser in dem Wassermantel 23 geleitet. Dann wird die Kühlwassertemperatur angehoben. Infolgedessen fallen die Temperaturen an dem Zylinderkopf 1a und dem Zylinderblock 1b aufgrund des Wärmeverlusts ab. Wie dies vorstehend beschrieben ist, strömt das Kühlwasser, dessen Temperatur angehoben wurde, zu dem kühlereinlassseitigen Kanal A1 aus dem Zylinderkopf 1a heraus.
Das Kühlwasser, das zu dem kühlereinlassseitigen Kanal A1 herausgeströmt ist, strömt in den Kühler 9, nachdem es durch den kühlereinlassseitigen Kanal A1 hindurch geströmt ist. Dabei wird Wärme zwischen der Außenluft und dem Kühlwasser ausgetauscht. Ein Teil der Wärme des Kühlwassers mit hoher Temperatur wird durch die Wände des Kühlers 9 geleitet, und dann wird die Wärme in das Innere des Kühlers 9 geleitet, so dass die Temperatur des gesamten Kühlers 9 angehoben wird. Ein Teil der Wärme, die zu dem Kühler 9 geleitet wurde, wird zur Außenluft geleitet, so dass die Temperatur der Außenluft ansteigt. Andererseits fällt die Kühlwassertemperatur aufgrund des Wärmeverlusts ab. Dann strömt das Kühlwasser, dessen Temperatur abgefallen ist, aus dem Kühler 9 heraus.
Das Kühlwasser, das aus dem Kühler 9 herausgeströmt ist, erreicht das Thermostat 8, nachdem es durch den kühlerauslassseitigen Kanal A2 hindurch geströmt ist. Wenn das Kühlwasser, das durch den heizkernauslassseitigen Kanal B2 hindurch geströmt ist, eine vorbestimmte Temperatur erreicht, dann dehnt sich ein im Inneren gelagertes Wachs mit einem gewissen Maß aus. Dann öffnet sich das Thermostat 8 automatisch durch die thermische Ausdehnung des Wachses. Anders gesagt wird der kühlerauslassseitige Kanal A2 unterbrochen, wenn das Kühlwasser, das durch den heizkernauslassseitigen Kanal B2 hindurch strömt, eine vorbestimmte Temperatur nicht erreicht. Infolgedessen kann das Kühlwasser in dem kühlerauslassseitigen Kanal A2 das Thermostat 8 nicht passieren.
Das Kühlwasser, das das Thermostat 8 passiert hat, strömt in die Wasserpumpe 6, wenn das Thermostat 8 offen ist.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, öffnet sich das Thermostat 8, und das Kühlwasser zirkuliert in dem Kühler 9 nur dann, wenn die Kühlwassertemperatur gleich oder größer als eine vorbestimmte Temperatur ist. Das Kühlwasser, dessen Temperatur an dem Kühler 9 abgefallen ist, wird zu dem Wassermantel 23 von der Wasserpumpe 6 ausgelassen. Dann steigt die Kühlwassertemperatur erneut an.
Andererseits strömt ein Teil des Kühlwassers, das durch den kühlereinlassseitigen Kanal A1 hindurch strömt, in den heizkerneinlassseitigen Kanal B1 hinein.
Das Kühlwasser, das in den heizkerneinlassseitigen Kanal B1 hineingeströmt ist, erreicht das Unterbrechungsventil 31, nachdem es durch den heizkerneinlassseitigen Kanal B1 hindurch geströmt ist. Das Unterbrechungsventil 31 wird durch die Signale von der ECU 22 betrieben. Das Ventil wird während des Betriebs der Kraftmaschine 1 geöffnet, und das Ventil wird geschlossen, wenn die Kraftmaschine 1 ruht. Während des Betriebs der Kraftmaschine 1 erreicht das Kühlwasser den Heizkern 13, nachdem es das Unterbrechungsventil 31 passiert hat, und es strömt durch den heizkerneinlassseitigen Kanal B1 hindurch.
Der Heizkern 13 tauscht Wärme mit der Luft in einer Fahrgastzelle aus. Aufgewärmte Luft durch die Wärmeleitung zirkuliert in der Fahrgastzelle durch einen Lüfter (nicht gezeigt). Infolgedessen steigt eine Umgebungstemperatur in der Fahrgastzelle an. Dann trifft das Kühlwasser in den kühlerauslassseitigen Kanal A2 ein, nachdem es aus dem Heizkern 13 und durch den heizkernauslassseitigen Kanal B2 hindurch geströmt ist. Falls das Thermostat 8 dabei geöffnet wird, strömt das Kühlwasser in die Wasserpumpe 6, nachdem es sich mit dem Kühlwasser vermischt hat, das durch den Zirkulationskanal A hindurch strömt. Andererseits strömt das Kühlwasser, das durch den Zirkulationskanal B hindurch geströmt ist, in die Wasserpumpe 6, ohne dass es sich mit dem Kühlmittel in dem Kanal A vermischt, falls das Thermostat 8 geschlossen ist.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird das Kühlwasser, dessen Temperatur an dem Heizkern 13 abgefallen ist, zu dem Wassermantel 23 von der Wasserpumpe 6 erneut ausgelassen.
Die Kraftmaschine 1 gemäß der vorstehenden Beschreibung ist außerdem mit der elektronischen Steuereinheit (nachfolgend ECU) 22 versehen, um die Kraftmaschine 1 zu steuern. Die ECU 22 steuert den Betriebszustand der Kraftmaschine 1 gemäß Betriebsbedingungen der Kraftmaschine 1 und Anforderungen von einem Benutzer (d. h. einem Fahrer). Wenn die Kraftmaschine 1 ruht, dann hat die ECU 22 die Funktionen einer Heizsteuerung (Vorheizsteuerung für die Kraftmaschine), und eine Fehlerbestimmung des Wärmeakkumulators 10, etc.
Die ECU 22 hat verschiedene Sensoren wie zum Beispiel einen Kurbelpositions-Sensor 27, den Kühlwassertemperatur-Sensor 28 des Wärmeakkumulators und den Kühlwassertemperatur-Sensor 29 der Kraftmaschine, und dergleichen. Diese Sensoren sind durch eine elektrische Verdrahtung angeschlossen, so dass abgegebene Signale von den Sensoren in die ECU 22 eingegeben werden können.
Die ECU 22 ist durch eine elektrische Verdrahtung mit der motorbetriebenen Wasserpumpe 12, dem Unterbrechungsventil 31, der Heizvorrichtung 32, etc. verbunden, um diese Teile zu steuern.
Wie dies in der 2 gezeigt ist, hat die ECU 22 die CPU 351, einen ROM 352, einen RAM 353, einen Sicherungs-RAM 354, einen Eingabeanschluss 356 und einen Abgabeanschluss 357, die durch einen bidirektionalen Bus 350 miteinander verbunden sind. Der Eingabeanschluss 356 ist mit einem A/D-Wandler 355 verbunden.
Der Eingabeanschluss 356 gibt abgegebene Signale von den Sensoren wie zum Beispiel dem Kurbelpositions-Sensor 27 ein, die digitale Signale abgeben, und dann überträgt der Eingabeanschluss 356 diese Signale zu der CPU 351 und dem RAM 353.
Der Eingabeanschluss 356 gibt abgegebene Signale von den Sensoren wie zum Beispiel dem Kühlwassertemperatur-Sensor 28 des Wärmeakkumulators, den Kühlwassertemperatur-Sensor 29 der Kraftmaschine, einer Batterie 30, etc. ein, die analoge Signale abgeben, und zwar durch den A/D-Wandler 355. Dann überträgt der Eingabeanschluss 356 diese Signale zu der CPU 351 und dem RAM 353.
Der Abgabeanschluss 357 ist durch eine elektrische Verdrahtung mit der motorbetriebenen Wasserpumpe 12, dem Unterbrechungsventil 31, der Heizvorrichtung 32, etc. verbunden, um Steuersignale, die von der CPU 351 abgegeben werden, zu den vorstehend erwähnten Teilen zu übertragen.
Der ROM 352 speichert Anwendungsprogramme wie zum Beispiel eine Vorheiz-Steuerroutine für die Kraftmaschine, um Wärme von dem Wärmeakkumulator 10 zu der Kraftmaschine zuzuführen, eine Fehlerbestimmungs-Steuerroutine zum Bestimmen einer Anormalität des Wärmeakkumulators 10, und eine Kühlwasserheiz-Steuerroutine durch die Heizvorrichtung 32.
Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Anwendungsprogrammen speichert der ROM 352 verschiedene Steuerkennfelder wie zum Beispiel ein Kraftstoffeinspritz-Steuerkennfeld, das eine Beziehung zwischen dem Betriebszustand der Kraftmaschine 1 und der Basiskraftstoff-Einspritzmenge (Basiskraftstoff-Einspritzzeit) zeigt, und ein Kraftstoff-Einspritzzeit-Steuerkennfeld, das eine Beziehung zwischen dem Betriebszustand der Kraftmaschine 1 und einer Basiskraftstoff-Einspritzzeit zeigt.
Der RAM 353 speichert abgegebene Signale von jedem Sensor, arithmetische Ergebnisse von der CPU 351 usw. Eine Kraftmaschinendrehzahl, die gemäß einem Intervall von Pulssignalen von dem Kurbelpositions-Sensor 27 berechnet wird, kann als ein Beispiel eines arithmetischen Ergebnisses angegeben werden. Daten werden jedes Mal dann aktualisiert, wenn der Kurbelpositions-Sensor 27 Pulssignale abgibt.
Der RAM 354 ist ein nicht-flüchtiger Speicher, der auch dann Daten speichern kann, nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde. Zum Beispiel wird die Betriebszeit der Kraftmaschine 1 in dem RAM 354 gespeichert.
Im Folgenden wird die Zusammenfassung der Heizsteuerung der Kraftmaschine 1 beschrieben (nachfolgend als eine „Vorheizsteuerung der Kraftmaschine" bezeichnet).
Während des Betriebs der Kraftmaschine 1 überträgt die ECU 22 Signale zu der motorbetriebenen Wasserpumpe 12, um die Pumpe 12 zu aktivieren. Dann zirkuliert das Kühlwasser in dem Zirkulationskanal C.
Ein Teil des Kühlwassers, das durch den auslassseitigen Kanal B2 des Heizkerns hindurch strömt, strömt in den einlassseitigen Kanal C1 der Wärmeakkumulationsvorrichtung. Dann erreicht das Kühlwasser die motorbetriebene Wasserpumpe 12, nachdem es durch den einlassseitigen Kanal C1 der Wärmeakkumulationsvorrichtung hindurch geströmt ist. Die motorbetriebene Wasserpumpe 12 wird durch die Signale von der ECU 22 angetrieben, und sie lässt das Kühlwasser mit einem vorbestimmten Druck aus.
Das Kühlwasser, das aus der motorbetriebenen Wasserpumpe 12 ausgelassen wurde, erreicht den Wärmeakkumulator 10, nachdem es durch den einlassseitigen Kanal C1 des Wärmeakkumulators hindurch getreten ist, und das Ventil 11 zum Verhindern einer Rückströmung passiert hat. Dann strömt das Kühlwasser, das in den Wärmeakkumulator 10 aus dem Kühlwasser-Einspritzrohr 10c geströmt ist, aus der Wärmeakkumulationsvorrichtung aus dem Kühlwasser-Extraktionsrohr 10d.
Das Kühlwasser, das in den Wärmeakkumulator 10 hineingströmt ist, wird von der Außenseite isoliert, und seine Wärme wird zurückgehalten. Das Kühlwasser, das aus dem Wärmeakkumulator 10 herausgeströmt ist, strömt in den kühlereinlassseitigen Kanal A1, nachdem es das Ventil 11 zum Verhindern der Rückströmung passiert hat und durch den auslassseitigen Kanal C2 des Wärmeakkumulators hindurch geströmt ist.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, strömt das Kühlwasser, das durch die Kraftmaschine 1 erwärmt wurde, durch das Innere des Wärmeakkumulators 10. Daher wird das Innere des Wärmeakkumulators 10 mit dem Kühlwasser mit der hohen Temperatur gefüllt. Zusätzlich kann das Kühlwasser mit der hohen Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert werden, wenn die ECU 22 den Antrieb der motorbetriebenen Wasserpumpe 12 stoppt, nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde. Durch die Isolierungswirkung des Wärmeakkumulators 10 wird das akkumulierte Kühlwasser davon abgehalten, dass seine Temperatur abfällt.
Die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine wird durch Aktivierung der ECU 22 initiiert, wenn Triggersignale in die ECU 22 eingegeben werden.
Türöffnungs- und -schließsignale einer fahrerseitigen Tür, die von einem Türöffnungs- und -schließsensor (nicht gezeigt) übertragen werden, sind ein Beispiel der Triggersignale. Zum Starten der an einem Fahrzeug angebrachten Kraftmaschine 1 öffnet ein Fahrer naturgemäß eine Tür, um in ein Fahrzeug zu gelangen, bevor die Kraftmaschine gestartet wird. Daher kann die ECU 22 mit einem Türöffnungs- und -schließsensor verbunden sein, so dass die ECU 22 aktiviert wird und die Durchführung der Vorheizsteuerung der Kraftmaschine startet, wenn der Türöffnungs- und -schließsensor erfasst, dass die Tür geöffnet wird. Daher wird die Kraftmaschine aufgewärmt, wenn der Fahrer die Kraftmaschine 1 startet.
Andererseits kann die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine dann initiiert werden, wenn die Kühlwassertemperatur in der Kraftmaschine 1 kleiner als eine vorbestimmte Temperatur Te ist. Die vorbestimmte Temperatur Te wird gemäß einer Emissionsforderung bestimmt.
Die ECU 22 führt außerdem die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine durch Zirkulieren des Kühlwassers mit hoher Temperatur durch, das in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert wurde, und zwar in dem Zirkulationskanal C, wenn die Kraftmaschine 1 ruht (d. h. vor dem Starten der Kraftmaschine).
Die 3 zeigt die Kühlwasser-Zirkulationskanäle und die Zirkulationsrichtungen des Kühlwassers, wenn Wärme von dem Wärmeakkumulator 10 zu der Kraftmaschine 1 zugeführt wird, die ruht. Die Zirkulationsrichtungen des Kühlwassers in dem Wassermantel 23 sind entgegengesetzt zu den Zirkulationsrichtungen des Kühlwassers in dem Wassermantel 23 während des Betriebs der Kraftmaschine 1, wenn die Wärme zu der Kraftmaschine 1 von dem Wärmeakkumulator 10 zugeführt wird. Das Unterbrechungsventil 31 wird durch die ECU 22 während der Vorheizsteuerung der Kraftmaschine geschlossen.
Die motorbetriebene Wasserpumpe 12 wird gemäß den Signalen von der ECU 22 angetrieben, und sie lässt das Kühlwasser mit dem vorbestimmten Druck aus. Das ausgelassene Kühlwasser erreicht den Wärmeakkumulator 10, nachdem es durch den einlassseitigen Kanal C1 des Wärmeakkumulators hindurch geströmt ist, und das Ventil 11 zum Verhindern der Rückströmung passiert hat. Dabei ist das Kühlwasser, das in den Wärmeakkumulator 10 hineinströmt, jenes Kühlwasser, dessen Temperatur abgefallen ist, als die Kraftmaschine ruhte.
Das Kühlwasser, das in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert wurde, strömt aus dem Wärmeakkumulator 10 durch das Kühlwasser-Extraktionsrohr 10d heraus. Dabei ist das Kühlwasser, das aus dem Wärmeakkumulator 10 herausströmt, jenes Kühlwasser, das durch den Wärmeakkumulator 10 isoliert wurde, nachdem es in den Wärmeakkumulator 10 während des Betriebs der Kraftmaschine 1 hineingeströmt ist. Das Kühlwasser, das aus dem Wärmeakkumulator 10 herausströmt, strömt in den Zylinderkopf 1a, nachdem es das Ventil 11 zum Verhindern der Rückströmung passiert hat und durch den auslassseitigen Kanal C2 der Wärmeakkumulationsvorrichtung hindurch geströmt ist. Wenn die Kraftmaschine ruht, dann zirkuliert das Kühlwasser nicht in dem Heizkern 13, da das Unterbrechungsventil 31 gemäß den Signalen von der ECU 22 geschlossen wird. Zusätzlich wird die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine nicht durchgeführt, wenn die Kühlwassertemperatur größer als eine Temperatur zum Öffnen eines Ventils des Thermostats 8 ist, da es nicht erforderlich ist, Wärme von dem Wärmeakkumulator 10 zu der Kraftmaschine 1 bei diesen Bedingungen zuzuführen. Anders gesagt wird das Thermostat 8 immer geschlossen, wenn das Kühlwasser zirkuliert und die Kraftmaschine 1 ruht. Daher fällt die Kühlwassertemperatur aufgrund der Wärmeleitung nicht ab, da das Kühlwasser nicht in dem Heizkern 13 und dem Kühler 9 während der Vorheizsteuerung der Kraftmaschine zirkuliert.
Das Kühlwasser, das in den Zylinderkopf 1a hineingeströmt ist, strömt durch den Wassermantel 23. Der Zylinderkopf 1a tauscht Wärme mit dem Kühlwasser in dem Wassermantel 23 aus. Ein Teil der Wärme aus dem Kühlwasser wird zu dem Zylinderkopf 1a und zu dem Inneren des Zylinderblocks 1b geleitet, und die Temperatur der gesamten Kraftmaschine steigt an. Infolgedessen fällt die Kühlwassertemperatur aufgrund des Wärmeverlusts ab.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, erreicht das Kühlwasser, dessen Temperatur durch die Wärmeleitung in dem Wassermantel 23 abgefallen ist, die motorbetriebene Wasserpumpe 12, nachdem es aus dem Zylinderblock 1b herausgeströmt ist und durch den einlassseitigen Kanal C1 der Wärmeakkumulationsvorrichtung hindurch geströmt ist.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, erwärmt die ECU 22 den Zylinderkopf 1a (Vorheizsteuerung der Kraftmaschine) durch Aktivieren der motorbetriebenen Wasserpumpe 12 vor dem Starten der Kraftmaschine 1.
Bei einem System, das bei dem gegenwärtigen exemplarischen Ausführungsbeispiel angewendet wird, und zwar anders gesagt ein System zum Austauschen von Wärme zwischen der Kraftmaschine 1 und dem Wärmeakkumulator 10 durch das Kühlwasser, das in diesen beiden Teilen zirkuliert, wird währenddessen keine Wärme zu der Kraftmaschine 1 zugeführt, wenn der Zirkulationskanal C zum Zirkulieren des Kühlwassers in beiden Teilen gealtert ist, und er funktioniert nicht korrekt. Daher kann die Wirkung der Wärmeakkumulation nicht ausreichend erzielt werden. Bei einem herkömmlichen System unter der vorstehend erwähnten Bedingung kann ein Benutzer eine Anormalität in dem Zirkulationskanal durch eine Temperatur lernen, die gemäß Signalen von einem Temperatursensor angegeben wird, der bei dem Wärmeakkumulator 10 vorgesehen ist, und zwar an einer Temperaturanzeigekonsole, die in einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs vorgesehen ist.
Falls jedoch die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wird, unmittelbar nachdem die Kraftmaschine 1 gestartet wurde und bevor die Kühlwassertemperatur ausreichend angestiegen ist, kann ein Kühlwasser mit hoher Temperatur nicht in den Wärmeakkumulator 10 eingeführt werden. Daher überträgt der Kühlwassertemperatur-Sensor 28 des Wärmeakkumulators Signale, die eine niedrige Temperatur angeben. Infolgedessen wird die niedrige Temperatur an der Temperaturanzeigekonsole angezeigt, so dass eine Anormalität der Isolierfunktion des Wärmeakkumulators 10 angezeigt werden kann. Falls die Fehlerbestimmung nur gemäß der Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 durchgeführt wird, kann anders gesagt ein genaues Bestimmungsergebnis nicht erhalten werden.
Gemäß dem gegenwärtigen exemplarischen Ausführungsbeispiel wird die Fehlerbestimmung gemäß dessen durchgeführt, ob eine Änderung der Temperatur des Kühlwassers vorhanden ist oder nicht, wenn die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine durchgeführt wird, um das vorstehend erwähnte Problem zu lindern. Die Kraftmaschine 1 gemäß dem gegenwärtigen exemplarischen Ausführungsbeispiel sendet Wärme zur Außenseite oder in die Atmosphäre aus, nachdem sie ausgeschaltet wurde, so dass die Temperatur der Kraftmaschine 1 allmählich abfällt. Andererseits akkumuliert und isoliert der Wärmeakkumulator 10 das Kühlwasser, dessen Temperatur während des Betriebs der Kraftmaschine 1 mehr oder weniger angestiegen ist. Falls die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine bei dieser Bedingung durchgeführt wird, steigt die Temperatur in der Kraftmaschine 1 an, der das Kühlwasser mit hoher Temperatur zugeführt wird, wenn die Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 abfällt, da das Kühlwasser, dessen Temperatur in der Kraftmaschine 1 abgefallen ist, in den Wärmeakkumulator 10 hineinströmt. Daher wird eine Differenz der Innentemperatur zwischen der Kraftmaschine 1 und dem Wärmeakkumulator 10 kleiner (sie verringert sich). Falls jedoch der Zirkulationskanal C und jeder Teil, der bei dem Zirkulationskanal C vorgesehen ist, altern und nicht korrekt funktionieren, bewegt sich das Kühlwasser, das in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert wird, nicht und bleibt in dem Wärmeakkumulator 10. Daher ändern sich die Kühlwassertemperaturen in dem Wärmeakkumulator 10 und der Kraftmaschine 1 nicht. Daher bleibt die Differenz der Innentemperatur zwischen der Kraftmaschine 1 und dem Wärmeakkumulator 10 groß.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, bleibt die Differenz der Innentemperatur zwischen der Kraftmaschine 1 und dem Wärmeakkumulator 10 groß, falls eine Anormalität der Isolierfunktion des Wärmeakkumulators 10 oder ein Fehler der anderen Teile vorhanden ist. Daher ist die Fehlerbestimmung dadurch möglich, dass Kühlwassertemperaturen in dem Wärmeakkumulator 10 und der Kraftmaschine 1 gemessen werden.
Im Folgenden wird der Prozess beschrieben, wenn die Fehlerbestimmung durchgeführt wird. Die 4 zeigt ein Flussdiagramm des Flusses der Fehlerbestimmung. Die Fehlerbestimmungssteuerung wird zusammen mit der Vorheizsteuerung der Kraftmaschine durchgeführt. Die gegenwärtige Steuerung wird dann initiiert, wenn die ECU 22 gemäß den Triggersignalen aktiviert wird, die in die ECU 22 eingegeben werden.
Bei einem Schritt S101 wird die Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 gemessen. Die ECU 22 speichert abgegebene Signale von dem Kühlwassertemperatur-Sensor 28 des Wärmeakkumulators in dem RAM 353.
Bei einem Schritt S102 wird eine Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine 1 gemessen. Die ECU 22 speichert abgegebene Signale von dem Kühlwassertemperatur-Sensor 29 der Kraftmaschine in dem RAM 353.
Bei einem Schritt S103 startet die ECU einen Zeitgeber zum Messen einer Antriebszeit der motorbetriebenen Pumpe 12 zusätzlich zum Aktivieren der motorbetriebenen Wasserpumpe 12 zum Zirkulieren des Kühlwassers in der Kraftmaschine 1.
Bei einem Schritt S104 bestimmt die ECU 22, ob eine vorbestimmte Zeit Ti1 nach der Aktivierung der motorbetriebenen Wasserpumpe 12 verstrichen ist oder nicht. Die vorbestimmte Zeit Ti1 ist eine Zeit, in der eine Temperaturdifferenz des Kühlwassers zwischen dem Wärmeakkumulator 10 und der Kraftmaschine 1 einen Gleichgewichtszustand erreicht, und sie kann ohne aufwändige Experimente berechnet werden. Die ECU 22 schreitet zu einem Schritt S105, falls eine gezählte Zeit Tht länger als die vorbestimmte Zeit Ti1 ist, und sie beendet die gegenwärtige Routine für den Moment, falls die gezählte Zeit Tht gleich oder kürzer als die vorbestimmte Zeit Ti1 ist.
Bei einem Schritt S105 bestimmt die ECU die folgenden drei Dinge: ob eine Differenz zwischen der Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 und der Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine 1 kleiner als ein vorbestimmter Wert Tte ist oder nicht, ob die Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 kleiner als ein vorbestimmter Wert Tt1 ist oder nicht, und ob die Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine 1 größer als ein vorbestimmter Wert Tel ist.
Die 5 zeigt ein Zeitdiagramm von Übergängen der Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 und der Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine 1, wenn eine Zirkulation des Kühlwassers normal oder anormal durchgeführt wird. Wenn das Kühlwasser zu der Kraftmaschine 1 von dem Wärmeakkumulator 10 zugeführt wird, fällt die Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 ab, wenn die Temperatur in der Kraftmaschine 1 ansteigt. Falls das Kühlwasser auf diese Art und Weise zugeführt wird, gelangen die Temperaturen in den beiden Teilen (1 und 10) allmählich näher zueinander.
Falls jedoch eine Zirkulation des Kühlwassers nicht durchgeführt wird, und zwar wegen Gründen wie zum Beispiel ein Fehler der motorbetriebenen Pumpe 12, einer Blockierung in dem Zirkulationskanal C, oder wenn das Ventil 11 zum Verhindern der Rückströmung nicht korrekt funktioniert, werden die Kühlwassertemperaturen in den beiden Teilen annähernd auch dann konstant gehalten, falls die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine durchgeführt wird.
Daher kann unter Berücksichtigung der vorstehend erwähnten Charakteristika geschlossen werden, dass eine Zirkulation des Kühlwassers normal durchgeführt wurde, falls die Differenz zwischen der Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 und der Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine 1 kleiner als der vorbestimmte Wert Tte ist.
Dabei können die Bestimmungen entweder gemäß der Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 oder der Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine 1 durchgeführt werden. Wenn das Kühlwasser normal zirkuliert, fällt anders gesagt die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 ab, und die abgefallene Temperatur kann als die Temperatur Tt1 im Voraus gemessen werden. Daraus kann geschlossen werden, dass die Zirkulation des Kühlwassers normal durchgeführt wurde, falls die Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 kleiner als die Temperatur Tt1 ist. Wenn die Kühlwassertemperatur normal zirkuliert, steigt in ähnlicher Weise die Kühlwassertemperatur in der Kraftmaschine 1 an, und die angestiegene Temperatur kann als die Temperatur Tel im Voraus gemessen werden. Daraus kann geschlossen werden, dass die Zirkulation des Kühlwassers normal durchgeführt wurde, falls die Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine 1 größer als die Temperatur Tel ist. Darüber hinaus kann die Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 die Temperatur des Kühlwassers, das aus dem Wärmeakkumulator 10 herausströmt, anstelle der Temperatur des Kühlwassers in dem Wärmeakkumulator 10 sein.
Bei Schritten S106 und S107 werden Bestimmungen ähnlich den vorstehend beschriebenen Bestimmungen durchgeführt. Bei diesen Schritten kann bestimmt werden, dass ein Fehler der Wärmeakkumulationsvorrichtung vorhanden ist, und zwar wegen Gründen wie zum Beispiel einer Anormalität des Ventils 11 zum Verhindern der Rückströmung, einer Blockierung oder Unterbrechung des Zirkulationskanals C oder einer Fehlfunktion der motorbetriebenen Pumpe 12.
Falls bestimmt wird, dass ein Fehler vorhanden ist, kann eine Warnlampe (nicht gezeigt) eingeschaltet werden, um einen Benutzer zu benachrichtigen. Zusätzlich kann die ECU 22 so programmiert sein, dass sie die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine nicht erneut durchführt.
Bei einer herkömmlichen Kraftmaschine wird eine fehlerhafte Zirkulation des Kühlwassers aufgrund der Alterung nicht berücksichtigt. Darüber hinaus wird eine Fehlerbestimmung unter der Annahme durchgeführt, dass das Kühlwasser vollständig aufgewärmt wurde.
Wenn jedoch die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wird, unmittelbar nachdem die Kraftmaschine 1 gestartet wurde und bevor die Kühlwassertemperatur ausreichend angestiegen ist, kann ein Kühlwasser mit hoher Temperatur nicht in den Wärmeakkumulator 10 eingeführt werden. Daher kann kein genaues Bestimmungsergebnis durch die Fehlerbestimmung erhalten werden, die nur gemäß der Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 durchgeführt wird, wenn die Kraftmaschine 1 beim nächsten Mal gestartet wird.
Andererseits wird die Fehlerbestimmung unter Berücksichtigung der Temperaturdifferenz des Kühlwassers zwischen dem Wärmeakkumulator 10 und der Kraftmaschine 1 gemäß der Kraftmaschine mit der Wärmeakkumulationsvorrichtung bezüglich des gegenwärtigen exemplarischen Ausführungsbeispiels durchgeführt. Daher kann die Fehlerbestimmung auch dann durchgeführt werden, falls die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet ist, die nicht vollständig aufgewärmt wurde.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann eine fehlerhafte Zirkulation des Kühlwassers gemäß den Kühlwassertemperaturen in der Kraftmaschine 1 und in dem Wärmeakkumulator 10 bestimmt werden, wenn die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine durchgeführt wird.
ZWEITES EXEMPLARISCHES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Im Folgenden werden die Unterschiede zwischen dem ersten Ausführungsbeispiel und dem gegenwärtigen exemplarischen Ausführungsbeispiel beschrieben. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird hauptsächlich die Bestimmung der fehlerhaften Zirkulation des Kühlwassers aufgrund eines Fehlers des Zirkulationskanals durchgeführt. Andererseits wird eine Bestimmung einer Verschlechterung der Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 bei dem zweiten exemplarischen Ausführungsbeispiel durchgeführt.
Zusätzlich wird die Fehlerbestimmung durchgeführt, wenn die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird. Jedoch wird eine Fehlerbestimmung durchgeführt, bevor die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel durchgeführt wird.
Obwohl das Ausführungsbeispiel unterschiedliche Objekte und ein Verfahren für die Fehlerbestimmung verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel übernommen hat, sind die Kraftmaschine 1 und eine Hauptkonfiguration der weiteren Hardware gleich dem ersten Ausführungsbeispiel. Daher wurde eine Beschreibung von diesen weggelassen.
Währenddessen fällt bei einem System, das auf das gegenwärtige Ausführungsbeispiel angewendet wird, und zwar anders gesagt ein System zum Austauschen von Wärme zwischen der Kraftmaschine 1 und dem Wärmeakkumulator 10 durch ein Zirkulieren eines Kühlwassers in beiden dieser Teile, falls eine Isolierfunktion des Wärmeakkumulators 10 durch dessen Alterung verschlechtert ist, die Kühlwassertemperatur in der Kraftmaschine 1 und in dem Wärmeakkumulator 10 allmählich ab, nachdem die Kraftmaschine ausgeschaltet wurde. Falls das Starten der Kraftmaschine 1 aus irgendeinem Grund verzögert wird, muss die Kraftmaschine 1 erneut erwärmt werden, da die Temperatur der Kraftmaschine 1 abgefallen ist, die einmal erwärmt wurde. Dabei ist die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 so abgefallen, dass eine ausreichende Wirkung zum Erwärmen der Kraftmaschine 1 durch Zirkulieren des Kühlwassers nicht erreicht werden kann. Bei einem herkömmlichen System bei der vorstehend beschriebenen Bedingung kann ein Benutzer einen Temperaturabfall des Kühlwassers durch eine Temperatur lernen, die an einer Temperaturanzeigekonsole angegeben wird, die in einer Fahrgastzelle vorgesehen ist, und zwar gemäß Signalen von einem Temperatursensor, der bei dem Wärmeakkumulator 10 vorgesehen ist.
Falls jedoch die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wird, unmittelbar nachdem die Kraftmaschine 1 gestartet wurde, und bevor die Kühlwassertemperatur ausreichend angestiegen ist, kann ein Kühlwasser mit hoher Temperatur nicht in den Wärmeakkumulator 10 eingeführt werden. In diesem Fall kann kein genaues Bestimmungsergebnis erhalten werden, falls die Fehlerbestimmung nur gemäß der Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 durchgeführt wird.
Gemäß dem gegenwärtigen exemplarischen Ausführungsbeispiel wird die Fehlerbestimmung gemäß den Kühlwassertemperaturen in der Kraftmaschine 1 und in dem Wärmeakkumulator 10 durchgeführt, bevor die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine durchgeführt wird, um das vorstehend geschilderte Problem zu lindern. Die Kraftmaschine 1 gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel sendet Wärme zur Außenseite oder in die Außenluft aus, nachdem sie ausgeschaltet wurde, so dass die Temperatur der Kraftmaschine 1 allmählich abfällt. Andererseits akkumuliert und isoliert der Wärmeakkumulator 10 das Kühlwasser, dessen Temperatur während des Betriebs der Kraftmaschine 1 mehr oder weniger angestiegen ist. Daher wird die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 größer als die Kühlwassertemperatur des Kühlwassers in der Kraftmaschine 1; jedoch wird sie annähernd gleich der Kühlwassertemperatur in der Kraftmaschine 1, falls eine Anormalität der Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 vorhanden ist, was einen Abfall der Temperatur des Kühlwassers verursacht, das in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert wird.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 annähernd gleich der Kühlwassertemperatur des Kühlwassers in der Kraftmaschine 1, falls die Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 verschlechtert ist. Daher kann bestimmt werden, dass ein Fehler vorhanden ist, wenn die Kühlwassertemperatur in der Kraftmaschine 1 größer ist als die Kühlwassertemperatur des Kühlwassers in dem Wärmeakkumulator 10, nachdem die Kühlwassertemperaturen in diesen beiden Teilen gemessen wurden.
Im Folgenden wird der Steuerungsfluss beschrieben, wenn die Fehlerbestimmung durchgeführt wird. Die 6 zeigt ein Flussdiagramm des Flusses der Fehlerbestimmung.
Die Fehlerbestimmungssteuerung wird durchgeführt, bevor die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine durchgeführt wird. Die gegenwärtige Steuerung wird initiiert, wenn die ECU 22 gemäß den Triggersignalen aktiviert wird, die in die ECU 22 eingegeben werden.
Bei einem Schritt S201 bestimmt die ECU 22, ob Bedingungen zum Durchführen der Vorheizsteuerung der Kraftmaschine erfüllt sind oder nicht. Wärme von dem Wärmeakkumulator 10 strömt langsam nach außen, so dass die Temperatur des Kühlwassers allmählich abfällt, das in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert wird. Daher wird die Fehlerbestimmung nicht durchgeführt, falls die Kraftmaschine 1 in einer langen Zeitperiode ruht, da der Abfall der Temperatur des Kühlwassers in dem Wärmeakkumulator 10 eine Durchführung einer genauen Fehlerbestimmung erschwert.
Falls die Bestimmung bei dem Schritt S201 positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S202, und falls sie negativ ist, wird die gegenwärtige Routine beendet.
Bei einem Schritt S202 wird die Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 gemessen. Die ECU 22 speichert die abgegebenen Signale von dem Kühlwassertemperatur-Sensor 28 in dem Wärmeakkumulator in den RAM 353.
Bei einem Schritt S203 wird die Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine 1 gemessen. Die ECU 22 speichert die abgegebenen Signale von dem Kühlwassertemperatur-Sensor 29 in der Kraftmaschine in den RAM 353.
Bei einem Schritt S204 bestimmt die CPU, ob die Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 größer als die Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine 1 ist oder nicht. Das Kühlwasser mit hoher Temperatur, das während des Betriebs der Kraftmaschine 1 eingeführt wird, wird in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert. Andererseits ist die Temperatur in der Kraftmaschine 1 so abgefallen, dass sie annähernd gleich einer Atmosphärentemperatur ist.
Jedoch fällt die Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 außerdem so ab, dass sie annähernd gleich der Temperatur in der Kraftmaschine 1 ist, falls die Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 verschlechtert ist. Falls die Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 größer als die Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine 1 ist, bevor die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine durchgeführt wird, kann daher bestimmt werden, dass die Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 normal ist, da das Kühlwasser in dem Wärmeakkumulator 10 isoliert wurde.
Bei Schritten S205 und S206 werden ähnliche Bestimmungen durchgeführt, wie sie vorstehend beschrieben sind. Bei diesen Schritten kann bestimmt werden, dass ein Fehler der Wärmeakkumulationsvorrichtung vorhanden ist, wenn die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 so abfällt, als wenn die Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 verschlechtert ist, oder es ist ein Fehler der Heizvorrichtung 32 vorhanden.
Falls bestimmt wird, dass ein Fehler vorhanden ist, kann eine Warnlampe (nicht gezeigt) eingeschaltet werden, um einen Benutzer zu benachrichtigen. Zusätzlich kann die ECU 22 so programmiert sein, dass sie die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine nicht durchführt, nachdem diese Bestimmung gemacht wurde. Bei einer herkömmlichen Kraftmaschine wird eine Fehlerbestimmung zum Bestimmen einer Verschlechterung der Isolationsfunktion der Wärmeakkumulationsvorrichtung unter der Annahme durchgeführt, dass das Kühlwasser vollständig aufgewärmt wurde.
Wenn jedoch die Kraftmaschine ausgeschaltet wird, unmittelbar nachdem die Kraftmaschine 1 gestartet wurde, und bevor die Kühlwassertemperatur ausreichend angestiegen ist, kann ein Kühlwasser mit hoher Temperatur nicht in den Wärmeakkumulator 10 eingeführt werden. Daher kann kein genaues Bestimmungsergebnis durch die Fehlerbestimmung erhalten werden, die nur gemäß der Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 durchgeführt wird, wenn die Kraftmaschine 1 beim nächsten Mal gestartet wird.
Andererseits wird die Fehlerbestimmung unter Berücksichtigung der Temperaturdifferenz des Kühlwassers zwischen dem Wärmeakkumulator 10 und der Kraftmaschine 1 gemäß der Kraftmaschine mit der Wärmeakkumulationsvorrichtung bezüglich des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels durchgeführt. Daher kann die Fehlerbestimmung auch dann durchgeführt werden, falls die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet ist, die nicht vollständig aufgewärmt wurde.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann eine Verschlechterung der Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 gemäß den Kühlwassertemperaturen in der Kraftmaschine 1 und in dem Wärmeakkumulator 10 bestimmt werden, bevor die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine durchgeführt wird.
ERSTES VERGLEICHSBEISPIEL
Im Folgenden werden die Unterschiede zwischen dem zweiten Ausführungsbeispiel und dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel beschrieben. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Bestimmung der Verschlechterung der Isolationsfunktion durchgeführt, bevor die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine durchgeführt wird. Andererseits wird die Bestimmung der Verschlechterung der Isolationsfunktion unter den folgenden beiden Bedingungen gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel durchgeführt. Die erste Bedingung ist, dass die Kraftmaschine 1 ruht, oder dass die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet wurde. Die zweite Bedingung ist, dass die vorbestimmte Zeit nach dem Stoppen der Zirkulation des Kühlwassers verstrichen ist.
Obwohl das gegenwärtige Vergleichsbeispiel unterschiedliche Objekte und ein Verfahren für die Fehlerbestimmung verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel übernimmt, sind die Kraftmaschine 1 und eine Hauptkonfiguration der weiteren Hardware gleich dem ersten Ausführungsbeispiel. Daher wurde deren Beschreibung weggelassen.
Währenddessen fällt bei einem System, das auf das gegenwärtige Vergleichsbeispiel angewendet wird, und zwar anders gesagt ein System zum Austauschen von Wärme zwischen der Kraftmaschine 1 und dem Wärmeakkumulator 10 durch ein Kühlwasser, das in diesen beiden Teilen zirkuliert, falls eine Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 durch dessen Alterung verschlechtert ist, die Kühlwassertemperatur in der Kraftmaschine 1 und in dem Wärmeakkumulator 10 allmählich ab, nachdem die Kraftmaschine ausgeschaltet wurde oder die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet wird. Falls das Starten der Kraftmaschine 1 aus irgendeinem Grund verzögert wird, muss die Kraftmaschine 1 erneut erwärmt werden, da die Temperatur der Kraftmaschine 1 abfällt, die einmal aufgewärmt wurde. Dabei ist die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 so abgefallen, dass eine ausreichende Wirkung zum Erwärmen der Kraftmaschine 1 nicht erreicht werden kann, indem das Kühlwasser zirkuliert. Bei einem herkömmlichen System bei der vorstehend erwähnten Bedingung kann ein Benutzer einen Abfall der Temperatur des Kühlwassers um eine Temperatur lernen, die an einer Temperaturanzeigekonsole angegeben wird, die in einer Fahrgastzelle vorgesehen ist, und zwar gemäß Signalen von einem Temperatursensor, der bei dem Wärmeakkumulator 10 vorgesehen ist.
Falls jedoch die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wird, unmittelbar nachdem die Kraftmaschine 1 gestartet wurde und bevor die Kühlwassertemperatur ausreichend angestiegen ist, kann ein Kühlwasser mit hoher Temperatur nicht in den Wärmeakkumulator 10 eingeführt werden. In diesem Fall kann kein genaues Bestimmungsergebnis erhalten werden, falls die Fehlerbestimmung nur gemäß der Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 durchgeführt wird.
Gemäß dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel wird die Fehlerbestimmung gemäß den Kühlwassertemperaturen in der Kraftmaschine 1 und in dem Wärmeakkumulator 10 unter den folgenden zwei Bedingungen durchgeführt, um das vorstehend geschilderte Problem zu lindern. Die erste Bedingung ist, dass die Kraftmaschine 1 ruht, oder dass die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet wurde. Die zweite Bedingung ist, dass die vorbestimmte Zeit nach dem Stoppen der Zirkulation des Kühlwassers verstrichen ist. Die Kraftmaschine 1 sendet Wärme zur Außenseite oder in die Atmosphäre aus, nachdem sie ausgeschaltet wurde, so dass die Temperatur der Kraftmaschine 1 allmählich abfällt. Andererseits akkumuliert und isoliert der Wärmeakkumulator 10 das Kühlwasser, dessen Temperatur mehr oder weniger während des Betriebs der Kraftmaschine 1 angestiegen ist. Falls die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine bei dieser Bedingung durchgeführt wird, fällt die Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 ab, da das Kühlwasser, dessen Temperatur in der Kraftmaschine 1 abgefallen ist, in den Wärmeakkumulator 10 strömt, und zwar zusätzlich zu der Zufuhr des erwärmten Kühlwassers zu der Kraftmaschine 1 aus dem Wärmeakkumulator 10. Dann wird die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 annähernd gleich der Kühlwassertemperatur des Kühlwassers in der Kraftmaschine 1. Andererseits sind die Kühlwassertemperaturen in dem Wärmeakkumulator 10 und in der Kraftmaschine 1 annähernd gleich, unmittelbar nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde.
Falls die Kraftmaschine nicht gestartet wird, wenn die Kühlwassertemperaturen in dem Wärmeakkumulator 10 und in der Kraftmaschine 1 annähernd gleich sind, fällt die Kühlwassertemperatur in der Kraftmaschine 1 erneut ab, und eine Temperaturdifferenz zwischen dem Kühlwasser in der Kraftmaschine 1 und dem Kühlwasser, das in dem Wärmeakkumulator 10 isoliert ist, wird größer.
Falls jedoch die Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 aufgrund einer Verschlechterung der Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 abfällt, wird die Differenz der Temperatur zwischen dem Kühlwasser in der Kraftmaschine 1 und dem Kühlwasser in dem Wärmeakkumulator 10 kleiner.
Falls die Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 verschlechtert ist, wird die Temperaturdifferenz zwischen dem Kühlwasser in der Kraftmaschine 1 und dem Kühlwasser in dem Wärmeakkumulator 10 kleiner, nachdem die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seitdem die Kraftmaschine 1 gestoppt ist oder die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet ist. Daher ist die Fehlerbestimmung durch Messen und Vergleichen der Kühlwassertemperaturen in dem Wärmeakkumulator 10 und in der Kraftmaschine 1 möglich.
Im Folgenden wird der Steuerungsfluss beschrieben, wenn die Fehlerbestimmung durchgeführt wird. Die 7 zeigt ein Flussdiagramm des Flusses der Fehlerbestimmung.
Die Fehlerbestimmungssteuerung wird durchgeführt, nachdem die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine durchgeführt wurde oder die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde. Anders gesagt wird die gegenwärtige Steuerung durchgeführt, nachdem eine Zirkulation des Kühlwassers gestoppt wurde.
Bei einem Schritt S301 bestimmt die ECU 22, ob eine Bedingung zum Durchführen der Fehlerbestimmungssteuerung erfüllt ist oder nicht. Die Bedingung kann beinhalten, ob die Kühlwasser-Zirkulationsströmung gestoppt wurde, was dann auftritt, wenn die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wird oder wenn die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet wird. Die Kühlwassertemperaturen in dem Wärmeakkumulator 10 und in der Kraftmaschine 1 sind annähernd gleich, unmittelbar nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde oder die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet wurde.
Falls die Bestimmung bei dem Schritt S301 positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S302, und falls sie negativ ist, wird die gegenwärtige Routine beendet.
Bei einem Schritt S302 startet die ECU 22 einen Zeitgeber zum Zählen einer verstrichenen Zeit nach dem Ausschalten der Kraftmaschine 1 oder nach dem Beenden der Vorheizsteuerung der Kraftmaschine.
Bei einem Schritt S303 wird die Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 gemessen. Die ECU 22 speichert die abgegebenen Signale von dem Kühlwassertemperatur-Sensor 28 in dem Wärmeakkumulator in den RAM 353.
Bei einem Schritt S304 wird die Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine 1 gemessen. Die ECU 22 speichert die abgegebenen Signale von dem Kühlwassertemperatur-Sensor 29 in der Kraftmaschine in den RAM 353.
Bei einem Schritt S305 bestimmt die ECU 22, ob eine gezählte Zeit Tst des Zeitgebers gleich einer vorbestimmten Zeit Ti72 (zum Beispiel 72 Stunden) ist oder nicht. Falls die Bestimmung positiv ist, schreitet die CPU 22 zu einem Schritt S306, und falls sie negativ ist, wird die gegenwärtige Routine beendet.
Bei dem Schritt S306 bestimmt die CPU 22, ob eine Differenz zwischen der Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 und der Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine 1 größer als ein vorbestimmter Wert T01 ist oder nicht.
Die 8 zeigt ein Zeitdiagramm der Übergänge der Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator und der Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine, bis die vorbestimmte Zeit Ti72 verstrichen ist, nachdem die Zirkulation des Kühlwassers gestoppt wurde. Die Temperatur des Kühlwassers, das in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert wird, ist annähernd gleich der Temperatur des Kühlwassers, das in der Kraftmaschine 1 akkumuliert wird, unmittelbar nachdem das Kühlwasser zu der Kraftmaschine 1 von dem Wärmeakkumulator 10 zugeführt wurde oder nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde. Falls die Kraftmaschine danach nicht gestartet wird, wird Wärme zur Außenluft ausgesendet, so dass die Kühlwassertemperatur in der Kraftmaschine 1 abfällt. Andererseits wird die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 annähernd konstant gehalten.
Falls jedoch die Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 verschlechtert ist, fällt außerdem die Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 ab. Falls die Temperatur zwischen der Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 und der Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine 1 größer als der vorbestimmte Wert T01 ist, nachdem die vorbestimmte Zeit Ti72 verstrichen ist, seitdem die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet ist, kann bestimmt werden, dass das Kühlwasser in dem Wärmeakkumulator 10 isoliert wurde.
Gemäß dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel kann bestimmt werden, dass die Isolationsfunktion normal ist, falls die Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 größer als die Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine 1 ist, nachdem die vorbestimmte Zeit Ti72 verstrichen ist. Zusätzlich kann auch bestimmt werden, dass die Isolationsfunktion normal ist, falls die Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 größer als eine vorbestimmte Temperatur ist, die im Voraus berechnet wurde, nachdem die vorbestimmte Zeit Ti72 verstrichen ist.
Bei Schritten S307 und S308 werden Bestimmungen durchgeführt, die ähnlich den vorstehend beschriebenen Bestimmungen sind. Bei diesen Schritten kann bestimmt werden, dass ein Fehler der Wärmeakkumulationsvorrichtung vorhanden ist, wenn die Kühlwassertemperatur abfällt, und zwar aus Gründen wie zum Beispiel eine Verschlechterung der Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 oder eines Fehlers der Heizvorrichtung 32.
Falls bestimmt wird, dass ein Fehler vorhanden ist, kann eine Warnlampe (nicht gezeigt) eingeschaltet werden, um einen Benutzer zu benachrichtigen. Zusätzlich kann die ECU 22 so programmiert sein, dass sie die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine nicht weiter durchführt.
Bei einer herkömmlichen Kraftmaschine wird eine Fehlerbestimmung zum Bestimmen einer Verschlechterung der Isolationsfunktion der Wärmeakkumulationsvorrichtung unter der Annahme durchgeführt, dass das Kühlwasser in dem Wärmeakkumulator 10 bei Bedingungen akkumuliert wird, bei denen das Kühlwasser vollständig aufgewärmt wurde.
Wenn jedoch die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wird, unmittelbar nachdem die Kraftmaschine 1 gestartet wurde, und bevor die Kühlwassertemperatur ausreichend angestiegen ist, kann ein Kühlwasser mit hoher Temperatur nicht in den Wärmeakkumulator 10 eingeführt werden. Daher kann kein genaues Bestimmungsergebnis durch die Fehlerbestimmung erhalten werden, die nur gemäß der Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 zu dieser Zeit durchgeführt wird.
Gemäß der Kraftmaschine mit der Wärmeakkumulationsvorrichtung bezüglich des gegenwärtigen Vergleichsbeispiels wird andererseits die Fehlerbestimmung unter Berücksichtigung der Temperaturdifferenz des Kühlwassers zwischen dem Wärmeakkumulator 10 und der Kraftmaschine 1 durchgeführt, nachdem die vorbestimmte Zeit nach einem Stoppen der Zirkulation des Kühlwassers verstrichen ist. Daher kann die Fehlerbestimmung auch dann durchgeführt werden, falls die Kraftmaschine 1, die nicht vollständig aufgewärmt wurde, für eine ausreichend lange Zeit ausgeschaltet war.
Gemäß dem Vergleichsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, kann eine Verschlechterung der Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 gemäß den Kühlwassertemperaturen in der Kraftmaschine 1 und in dem Wärmeakkumulator 10 bestimmt werden, nachdem die vorbestimmte Zeit nach einem Stoppen der Zirkulation des Kühlwassers verstrichen ist.
ZWEITES VERGLEICHSBEISPIEL
Im Folgenden werden die Unterschiede zwischen dem ersten Vergleichsbeispiel und dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel beschrieben. Bei dem ersten Vergleichsbeispiel wird die Bestimmung der Verschlechterung der Isolationsfunktion gemäß den Kühlwassertemperaturen in dem Wärmeakkumulator 10 und in der Kraftmaschine 1 durchgeführt, wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde oder die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet wurde. Bei dem zweiten Vergleichsbeispiel wird andererseits die Bestimmung einer Anormalität der Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 oder der Heizvorrichtung 32 gemäß einer Antriebshistorie der Heizvorrichtung 32 durchgeführt, wenn eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde oder die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet wurde.
Zusätzlich ist es nicht erforderlich, die Kühlwassertemperatur mit dem Kühlwassertemperatur-Sensor 28 in dem Wärmeakkumulator und mit dem Kühlwassertemperatur-Sensor 29 in der Kraftmaschine gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel zu messen.
Obwohl das gegenwärtige Vergleichsbeispiel unterschiedliche Objekte und ein Verfahren für die Fehlerbestimmung verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel übernommen hat, sind die Kraftmaschine 1 und eine Hauptkonfiguration der weiteren Hardware gleich dem ersten Ausführungsbeispiel. Daher wurde deren Beschreibung weggelassen.
Bei dem Wärmeakkumulator 10 gemäß dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel tritt währenddessen Wärme aus, auch wenn sie eine sehr kleine Menge ist. Falls die Kraftmaschine für eine lange Zeitperiode nicht gestartet wurde, fällt die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 ab. Falls das Starten der Kraftmaschine nach der langen Zeitperiode versucht wird, kann daher keine ausreichende Wirkung zum Zuführen von Wärme erreicht werden. Falls das Kühlwasser, dessen Temperatur in dem Wärmeakkumulator abgefallen ist, zu dieser Zeit erwärmt wird, ermöglicht dies ein Zirkulieren von aufgewärmtem Kühlwasser und ein Zuführen von Wärme zu der Kraftmaschine 1.
Jedoch wird die Heizvorrichtung 32 automatisch mit Energie versorgt, und sie startet das Erwärmen, falls die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Temperatur ist. Falls die Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 verschlechtert ist, was zu einem Temperaturabfall des Kühlwassers führt, der noch schneller als üblich ist, nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde, dann verbraucht die Heizvorrichtung 32 daher mehr elektrische Energie. Andererseits führt die Batterie 30 die elektrische Energie nicht nur zu der Heizvorrichtung 32 zu, sondern auch zu einem Startermotor (nicht gezeigt). Falls die elektrische Energie für den Startermotor zum Erwärmen des Kühlwassers verwendet wird, wenn die Kraftmaschine 1 gestartet wird, kann daher die Startfunktion der Kraftmaschine 1 verschlechtert sein.
Bei dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel wird eine elektrische Energie erfasst, die die Heizvorrichtung 32 zum Erwärmen des Kühlwassers benötigt, oder eine Erregungszeit der Heizvorrichtung 32, wenn eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde oder die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet wurde. Um das Problem zu lindern, das vorstehend geschildert ist, wird dann die Fehlerbestimmung dadurch durchgeführt, dass der erfasste Wert mit einem Wert verglichen wird, der im Voraus berechnet wird, den der Wärmeakkumulator 10 normalerweise verbraucht, wenn er korrekt arbeitet. Bei dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel, wie es vorstehend beschrieben ist, kann die Fehlerbestimmung durchgeführt werden, ohne dass ein Sensor zum Messen der Kühlwassertemperatur verwendet wird, da die Bestimmung der Isolationsfunktion gemäß dem Verbrauch der elektrischen Energie oder der Erregungszeit der Heizvorrichtung 32 durchgeführt wird.
Im Folgenden wird der Steuerfluss beschrieben, wenn die Fehlerbestimmung durchgeführt wird. Die 9 zeigt ein Flussdiagramm des Flusses der Fehlerbestimmung.
Die Fehlerbestimmungssteuerung wird durchgeführt, nachdem die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine durchgeführt wurde oder die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde.
Bei einem Schritt S401 bestimmt die ECU 22, ob eine Bedingung zum Durchführen der Fehlerbestimmungssteuerung erfüllt ist oder nicht. Die Bedingung beruht darauf, ob die Zirkulation des Kühlmittels gestoppt ist, was dann auftritt, wenn die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet ist oder wenn die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet ist. Die Kühlwassertemperaturen in dem Wärmeakkumulator 10 und in der Kraftmaschine 1 sind annähernd gleich, unmittelbar nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde oder die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet wurde.
Falls die Bestimmung bei dem Schritt S401 positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S402, und falls sie negativ ist, wird die gegenwärtige Routine beendet.
Bei einem Schritt S402 startet die ECU 22 einen Zeitgeber zum Zählen einer verstrichenen Zeit nach dem Ausschalten der Kraftmaschine 1 oder nach dem Beenden der Vorheizsteuerung der Kraftmaschine.
Bei einem Schritt S403 initialisiert die ECU 22 einen Zeitgeber zum Zählen der Erregungszeit der Heizvorrichtung 32 nach dem Ausschalten der Kraftmaschine 1 oder nach dem Beenden der Vorheizsteuerung der Kraftmaschine (sie setzt ihn auf Null).
Bei einem Schritt S404 bestimmt die ECU 22, ob die gezählte Zeit Tst des Zeitgebers gleich oder länger als die vorbestimmte Zeit Ti72 ist oder nicht (zum Beispiel 72 Stunden). Falls die Bestimmung positiv ist, schreitet die CPU 22 zu einem Schritt S405, und falls sie negativ ist, schreitet sie zu einem Schritt S406.
Bei dem Schritt S405 bestimmt die ECU 22, ob die gezählte Zeit Tp der Heizvorrichtungs-Erregungszeit kürzer als eine vorbestimmte Zeit Tp1 ist oder nicht. Falls die Bestimmung positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S407, und falls sie negativ ist, schreitet sie zu einem Schritt S408.
Bei dem Schritt S406 bestimmt die ECU 22, ob die gezählte Zeit Tp der Heizvorrichtungs-Erregungszeit Null ist oder nicht, und zwar anders gesagt, ob die Heizvorrichtung 32 nicht erregt wurde. Falls die Bestimmung positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S407, und falls sie negativ ist, schreitet sie zu einem Schritt S408.
Die Bestimmungsbedingung bei dem Schritt S406 kann jene sein, „ob die gezählte Zeit Tp des Zeitgebers gleich oder länger als eine vorbestimmte Zeit ist oder nicht", anstelle „ob die gezählte Zeit Tp gleich Null ist oder nicht".
Die 10 zeigt ein Zeitdiagramm von Übergängen der Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine, der Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator und der Heizvorrichtungs-Erregungszeit Tp, bis die vorbestimmte Zeit Ti72 verstrichen ist, nachdem die Zirkulation des Kühlwassers gestoppt wurde. Die Temperatur des Kühlwassers, das in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert wird, ist annähernd gleich der Temperatur des Kühlwassers, das in der Kraftmaschine 1 akkumuliert wird, unmittelbar nachdem das Kühlwasser zu der Kraftmaschine 1 aus dem Wärmeakkumulator 10 zugeführt wurde oder nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde. Falls die Kraftmaschine danach nicht gestartet wird, wird Wärme zur Außenluft ausgesendet, so dass die Kühlwassertemperatur in der Kraftmaschine 1 abfällt. Andererseits tritt Wärme aus, auch wenn dies eine kleine Menge ist, und zwar aus dem Inneren des Wärmeakkumulators 10. Jedoch kann der Wärmeakkumulator 10 die Kühlwassertemperatur gleich oder größer als eine erforderliche Temperatur gemäß einer Emissionsfunktion halten, falls die verstrichene Zeit innerhalb der vorbestimmten Zeit Ti72 ist (zum Beispiel 72 Stunden).
Falls jedoch die Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 verschlechtert ist, dann fällt die Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 schnell ab. Dabei erwärmt die Heizvorrichtung 32 das Kühlwasser, und der Zeitgeber zum Erregen der Heizvorrichtung wird betätigt, so dass er gleichzeitig gezählt wird, während die Heizvorrichtung 32 eingeschaltet wird. Daher kann bestimmt werden, dass eine Anormalität der Isolationsfunktion vorhanden ist, falls eine der beiden folgenden Bedingungen erfüllt wird, bevor die vorbestimmte Zeit Ti72 verstreicht, nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde oder nachdem die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet wurde. Die erste Bedingung ist, dass der Zeitgeber zum Erregen der Heizvorrichtung auch nur ein wenig gezählt wurde, und die zweite Bedingung ist, dass die verstrichene Zeit gleich oder länger als eine vorbestimmte Zeit ist.
Zusätzlich wird die Erregungszeit der Heizvorrichtung 32 länger, falls eine Anormalität der Isolationsfunktion auch dann vorhanden ist, wenn die vorbestimmte Zeit Ti72 verstrichen ist, nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde oder nachdem die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet wurde. Daher kann bestimmt werden, dass eine Anormalität der Isolationsfunktion vorhanden ist, falls ein Zähler des Zeitgebers zum Erregen der Heizvorrichtung gleich oder größer als eine vorbestimmte Zeit Tp1 ist.
Bei Schritten S407 und S408 werden Bestimmungen durchgeführt, die ähnlich den vorstehend beschriebenen Bestimmungen sind. Bei diesen Schritten kann eine Verschlechterung der Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 oder ein Fehler der Heizvorrichtung 32 bestimmt werden.
Falls bestimmt wird, dass ein Fehler vorhanden ist, kann eine Warnlampe (nicht gezeigt) eingeschaltet werden, um einen Benutzer zu benachrichtigen. Zusätzlich kann die ECU 22 so programmiert sein, dass sie die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine nicht wieder durchführt.
Bei einer herkömmlichen Kraftmaschine wird eine Fehlerbestimmung zum Bestimmen einer Verschlechterung der Isolationsfunktion der Wärmeakkumulationsvorrichtung unter der Annahme durchgeführt, dass das Kühlwasser in dem Wärmeakkumulator 10 bei Zuständen akkumuliert wird, bei denen das Kühlwasser vollständig aufgewärmt wurde. Zusätzlich ist eine Messung der Kühlwassertemperatur erforderlich.
Daher ist ein Sensor zum Messen der Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator vorgesehen. Jedoch sollte die Isolationsfunktion an einem Punkt berücksichtigt werden, wo der Sensor vorgesehen ist.
Gemäß der Kraftmaschine mit der Wärmeakkumulationsvorrichtung bezüglich des gegenwärtigen Vergleichsbeispiels wird andererseits die Fehlerbestimmung unter Berücksichtigung der Erregungszeit der Heizvorrichtung 32 durchgeführt, die dann gezählt wird, wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem eine Zirkulation des Kühlwassers gestoppt wurde. Daher kann die Fehlerbestimmung ohne Verwendung eines Temperatursensors durchgeführt werden.
Gemäß dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel, wie es vorstehend beschrieben ist, kann eine Verschlechterung der Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 gemäß der Erregungszeit der Heizvorrichtung 32 bestimmt werden, die dann gezählt wird, wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem eine Zirkulation des Kühlwassers gestoppt wurde.
Obwohl die Fehlerbestimmung gemäß der Erregungszeit der Heizvorrichtung 32 bei dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel durchgeführt wird, kann sie gemäß eines elektrischen Energieverbrauchs oder gemäß einer elektrischen Stromstärke der Heizvorrichtung durchgeführt werden.
DRITTES VERGLEICHSBEISPIEL
Im Folgenden werden die Unterschiede zwischen dem zweiten Vergleichsbeispiel und dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel beschrieben. Bei dem zweiten Vergleichsbeispiel wird eine Bestimmung einer Anormalität der Isolationsfunktion gemäß der Erregungszeit der Heizvorrichtung 32 durchgeführt, die dann gezählt wird, wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde oder nachdem die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet wurde. Bei dem dritten Vergleichsbeispiel wird andererseits eine Bestimmung einer Anormalität der Isolationsfunktion der Heizvorrichtung 32 gemäß einer Zeit nach dem Ausschalten der Kraftmaschine 1 oder nach dem Beenden der Vorheizsteuerung der Kraftmaschine bis zum Aktivieren der Heizvorrichtung 32 durchgeführt.
Obwohl das gegenwärtige Vergleichsbeispiel verschiedene Objekte und ein Verfahren für die Fehlerbestimmung verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel übernommen hat, können die Kraftmaschine 1 und eine Hauptkonfiguration der weiteren Hardware gleich dem ersten Ausführungsbeispiel sein. Daher wurde deren Beschreibung weggelassen.
Währenddessen tritt bei dem Wärmeakkumulator 10, der bei dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel angewendet wird, Wärme aus, auch wenn es eine kleine Menge ist. Falls die Kraftmaschine für eine lange Zeitperiode nicht gestartet wurde, fällt die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 ab. Falls das Starten der Kraftmaschine nach der langen Zeitperiode versucht wird, kann daher keine ausreichende Wirkung zum Zuführen von Wärme erreicht werden. Falls das Kühlwasser, dessen Temperatur in dem Wärmeakkumulator abgefallen ist, dabei erwärmt wird, ermöglicht dies eine Zirkulation von aufgewärmtem Wasser und eine Zufuhr von Wärme zu der Kraftmaschine 1.
Jedoch wird die Heizvorrichtung 32 automatisch erregt und startet das Erwärmen, falls die Kühlwassertemperatur gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Temperatur ist. Falls die Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 verschlechtert ist, was zu einem schnellen Temperaturabfall des Kühlwassers in dem Akkumulator 10 führt, nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde, verbraucht die Heizvorrichtung 32 daher mehr elektrische Energie. Andererseits führt die Batterie 30 eine elektrische Leistung nicht nur zu der Heizvorrichtung 32 zu, sondern auch zu einem Startermotor (nicht gezeigt). Falls eine elektrische Leistung für den Startermotor zum Erwärmen des Kühlwassers verwendet wird, wenn die Kraftmaschine 1 gestartet wird, kann sich daher eine Startfunktion der Kraftmaschine 1 verschlechtern.
Bei dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel wird eine Zeitperiode nach dem Ausschalten der Kraftmaschine 1 oder nach dem Beenden der Vorheizsteuerung der Kraftmaschine bis zu dem Start der Erwärmung des Kühlwassers durch die Heizvorrichtung 32 erfasst. Um das vorstehend geschilderte Problem zu lindern, wird dann die Fehlerbestimmung dadurch bewirkt, dass die erfasste Zeit mit einer vorbestimmten Zeit verglichen wird, die zwischen einem Zeitpunkt, bei dem die Zirkulation des Kühlmittels stoppt, und dem Zeitpunkt verstreicht, bei dem die Heizvorrichtung 32 zuerst die Erwärmung des Kühlwassers startet, wenn der Wärmeakkumulator 10 unter normalen Bedingungen arbeitet. Bei dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel, wie es vorstehend beschrieben ist, kann die Fehlerbestimmung ohne Verwendung eines Sensors zum Messen der Kühlwassertemperatur durchgeführt werden, da die Bestimmung der Isolationsfunktion gemäß der Zeit durchgeführt wird, die verstreicht, bevor die Heizvorrichtung 32 zuerst das Erwärmen des Kühlwassers startet.
Im Folgenden wird der Steuerfluss beschrieben, wenn die Fehlerbestimmung durchgeführt wird. Die 11 zeigt ein Flussdiagramm des Flusses der Fehlerbestimmung.
Die Fehlerbestimmung wird durchgeführt, nachdem die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine durchgeführt wurde oder nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde.
Bei einen Schritt S501 bestimmt die ECU 22, ob eine Bedingung zum Durchführen der Fehlerbestimmung erfüllt ist oder nicht. Die Bedingung ist, ob eine Zirkulation des Kühlmittels gestoppt wurde, was dann auftritt, wenn die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet ist oder wenn die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet ist. Die Kühlwassertemperaturen in dem Wärmeakkumulator 10 und in der Kraftmaschine 1 sind annähernd gleich, unmittelbar nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde oder nachdem die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet wurde.
Falls die Bestimmung bei dem Schritt S501 positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S502, und falls sie negativ ist, wird die gegenwärtige Routine beendet.
Bei dem Schritt S502 startet die ECU 22 einen Zeitgeber Tst zum Zählen einer verstrichenen Zeit nach dem Ausschalten der Kraftmaschine 1 oder nach der Beendigung der Vorheizsteuerung der Kraftmaschine.
Bei einem Schritt S503 initialisiert die ECU 22 einen Zeitgeber Tp zum Zählen der Erregungszeit der Heizvorrichtung 32 nach dem Ausschalten der Kraftmaschine 1 oder nach dem Beenden der Vorheizsteuerung der Kraftmaschine.
Bei einem Schritt S504 bestimmt die ECU 22, ob die gezählte Zeit Tp eines Zeitgebers zum Erregen der Heizvorrichtung größer als ein vorbestimmter Wert Tp0 ist oder nicht. Der vorbestimmte Wert Tp0 ist ein Wert, der gleich einer Zählung des Zeitgebers zum Erregen der Heizvorrichtung ist. Anders gesagt bestimmt die ECU 22, ob die Heizvorrichtung 32 das Kühlwasser auch nur einmal erwärmt hat oder nicht. Falls die Bestimmung positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S505, und falls sie negativ ist, wird die gegenwärtige Routine beendet.
Bei dem Schritt S505 wird die gezählte Zeit Tst des Zeitgebers bei einer Zeit Tip0 zum Starten einer Erregung nach einer Zirkulation eingegeben.
Bei einem Schritt S506 bestimmt die ECU 22, ob die Zeit Tip0 zum Starten einer Erregung nach der Zirkulation gleich oder länger als eine vorbestimmte Zeit Ti32 ist (zum Beispiel 32 Stunden). Falls die Bestimmung positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S507, und falls sie negativ ist, schreitet sie zu einem Schritt S508.
Die 12 zeigt ein Zeitdiagramm von Übergängen der Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator, der Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine und der Heizvorrichtungs-Erregungszeit Tp, nachdem die Zirkulation des Kühlwassers gestoppt wurde. Die Temperatur des Kühlwassers, das in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert wird, ist annähernd gleich der Temperatur des Kühlwassers, das in der Kraftmaschine 1 akkumuliert wird, unmittelbar nachdem das Kühlwasser zu der Kraftmaschine 1 von dem Wärmeakkumulator 10 zugeführt wurde oder nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde. Falls die Kraftmaschine danach nicht gestartet wird, wird Wärme zur Außenluft ausgesendet, so dass die Kühlwassertemperatur in der Kraftmaschine 1 abfällt. Andererseits tritt Wärme langsam aus dem Inneren des Wärmeakkumulators 10 heraus. Jedoch wird bei einem normalen Betrieb die Kühlwassertemperatur gleich oder höher einer erforderlichen Temperatur gehalten, ohne dass sie durch die Heizvorrichtung 32 erwärmt wird, falls die verstrichene Zeit innerhalb der vorbestimmten Zeit Ti32 ist (zum Beispiel 32 Stunden).
Falls jedoch die Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 verschlechtert ist, dann fällt die Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 schnell ab. Dann erwärmt die Heizvorrichtung 32 das Kühlwasser, bevor die vorbestimmte Zeit Ti32 verstreicht, und der Zeitgeber zum Erregen der Heizvorrichtung wird gleichzeitig gezählt. Daher kann bestimmt werden, dass die Isolationsfunktion normal ist, falls die Zeit nach dem Ausschalten der Kraftmaschine 1 oder nach dem Beenden der Vorheizsteuerung der Kraftmaschine bis zu dem Start der Erwärmung des Kühlwassers durch die Heizvorrichtung 32 länger als die vorbestimmte Zeit Ti32 ist.
Bei Schritten S507 und S508 werden Bestimmungen durchgeführt, die ähnlich den vorstehend beschriebenen Bestimmungen sind. Bei diesen Schritten kann bestimmt werden, dass ein Fehler vorhanden ist, wenn die Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 verschlechtert ist oder ein Fehler der Heizvorrichtung 32 vorhanden ist.
Falls bestimmt wird, dass ein Fehler vorhanden ist, kann eine Warnlampe (nicht gezeigt) eingeschaltet werden, um einen Benutzer zu benachrichtigen. Zusätzlich kann die ECU 22 so programmiert sein, dass sie die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine nicht durchführt.
Bei einer herkömmlichen Kraftmaschine wird eine Fehlerbestimmung zum Bestimmen einer Verschlechterung der Isolationsfunktion der Wärmeakkumulationsvorrichtung unter der Annahme durchgeführt, dass das Kühlwasser in dem Wärmeakkumulator 10 bei Zuständen akkumuliert wird, bei denen das Kühlwasser vollständig aufgewärmt wurde. Zusätzlich ist eine Messung der Kühlwassertemperatur erforderlich.
Daher ist ein Sensor zum Messen der Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator vorgesehen. Jedoch wird die Isolationsfunktion nur an einem Punkt berücksichtigt, wo der Sensor vorgesehen ist.
Gemäß der Kraftmaschine mit der Wärmeakkumulationsvorrichtung bezüglich des gegenwärtigen Vergleichsbeispiels wird andererseits die Fehlerbestimmung unter Berücksichtigung der Zeit nach dem Stoppen der Zirkulation des Kühlwassers bis zur Aktivierung der Heizvorrichtung 32 durchgeführt. Daher kann die Fehlerbestimmung ohne Verwendung eines Temperatursensors durchgeführt werden.
Gemäß dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel, wie es vorstehend beschrieben ist, kann eine Verschlechterung der Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 gemäß der Zeit nach dem Stoppen der Zirkulation des Kühlwassers bis zu der Aktivierung der Heizvorrichtung 32 bestimmt werden.
VIERTES VERGLEICHSBEISPIEL
Im Folgenden werden die Unterschiede zwischen dem ersten Vergleichsbeispiel und dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel beschrieben. Bei dem ersten Vergleichsbeispiel wird die Bestimmung der Verschlechterung der Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 gemäß den Kühlwassertemperaturen in dem Wärmeakkumulator 10 und in der Kraftmaschine 1 durchgeführt, wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde oder nachdem die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet wurde. Bei dem vierten Vergleichsbeispiel wird andererseits die Verschlechterung der Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 oder ein Fehler der Heizvorrichtung nur gemäß der Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 bestimmt, wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde oder nachdem die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet wurde.
Auch wenn das gegenwärtige Ausführungsbeispiel verschiedene Objekte und ein Verfahren für die Fehlerbestimmung verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel übernommen hat, sind die Kraftmaschine 1 und eine Hauptkonfiguration der weiteren Hardware gleich dem ersten Ausführungsbeispiel. Daher wurde deren Beschreibung weggelassen.
Bei einem System gemäß dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel, anders gesagt bei einem System zum Austauschen von Wärme zwischen der Kraftmaschine 1 und dem Wärmeakkumulator 10 durch ein Kühlwasser, das in diesen beiden Teilen zirkuliert, fällt währenddessen die Kühlwassertemperatur in der Kraftmaschine 1 allmählich ab, wenn die Temperatur des Kühlwassers in dem Wärmeakkumulator 10 allmählich abfällt, nachdem die Kraftmaschine ausgeschaltet wurde oder nachdem die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet wurde, falls sich die Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 verschlechtert hat. Falls das Starten der Kraftmaschine 1 aus irgendeinem Grund verzögert wird, muss die Kraftmaschine 1 erneut erwärmt werden, da die Temperatur der Kraftmaschine 1 abgefallen ist, die einmal erwärmt wurde. Dabei ist die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 so abgefallen, dass eine ausreichende Wirkung zum Erwärmen der Kraftmaschine 1 durch Zirkulieren des Kühlwassers nicht erreicht werden kann. Bei einem herkömmlichen System bei der vorstehend beschriebenen Bedingung kann ein Benutzer einen Temperaturabfall des Kühlwassers durch eine Temperatur lernen, die an einer Temperaturanzeigekonsole angegeben wird, welche in einer Fahrgastzelle vorgesehen ist, und zwar gemäß Signalen von einem Temperatursensor, der bei dem Wärmeakkumulator 10 vorgesehen ist.
Falls jedoch ein Fehler der Heizvorrichtung 32 vorhanden ist, die das Kühlwasser in dem Wärmeakkumulator 10 erwärmt, fällt die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 weiterhin langsam ab. Bei dem herkömmlichen Stand der Technik kann eine Verschlechterung der Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 bestimmt werden, falls die Temperatur extrem abfällt. Jedoch kann eine Fehlerbestimmung gemäß einem leichten Abfall der Temperatur nicht durchgeführt werden.
Gemäß dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel wird die Fehlerbestimmung gemäß der Wassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 durchgeführt, wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde oder nachdem die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet wurde. Die Kraftmaschine 1 sendet Wärme zur Außenseite oder in die Atmosphäre aus, nachdem sie ausgeschaltet wurde, so dass die Temperatur der Kraftmaschine 1 allmählich abfällt. Andererseits akkumuliert und isoliert der Wärmeakkumulator 10 das Kühlwasser, dessen Temperatur während des Betriebs der Kraftmaschine 1 angestiegen ist. Falls die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine bei diesem Zustand durchgeführt wird, fällt die Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 ab, da das Kühlmittel, dessen Temperatur in der Kraftmaschine 1 abgefallen ist, in den Wärmeakkumulator 10 zusätzlich zu der Zufuhr des erwärmten Kühlwassers zu der Kraftmaschine 1 von dem Wärmeakkumulator 10 strömt. Dann wird die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 annähernd gleich der Temperatur des Kühlwassers in der Kraftmaschine 1. Andererseits sind die Kühlwassertemperaturen in dem Wärmeakkumulator 10 und in der Kraftmaschine 1 annähernd gleich, unmittelbar nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde. Falls die Kraftmaschine nicht gestartet wird, wenn die Kühlwassertemperaturen in dem Wärmeakkumulator 10 und in der Kraftmaschine 1 annähernd gleich sind, fällt die Kühlwassertemperatur in der Kraftmaschine 1 erneut ab.
Falls keine Anormalität des Wärmeakkumulators 10 vorhanden ist, wenn eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem die Zirkulation des Kühlwassers gestoppt wurde, wird das Kühlwasser in dem Wärmeakkumulator 10 auf einer vorbestimmte Temperatur gehalten, die dann garantiert wird, wenn die Isolationsfunktion normal ist. Falls jedoch die Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 verschlechtert ist, dann wird die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 kleiner als die vorbestimmte Temperatur. Falls Anormalitäten sowohl des Wärmeakkumulators 10 als auch der Heizvorrichtung 32 vorhanden sind, fällt die Temperatur weiter ab.
Falls die Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 verschlechtert ist und ein Fehler der Heizvorrichtung 32 vorhanden ist, wird die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 kleiner als die vorbestimmte Temperatur, wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem die Kraftmaschine 1 gestoppt wurde oder nachdem die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine beendet wurde. Daher ist die Fehlerbestimmung dadurch möglich, dass die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 gemessen wird.
Im Folgenden wird der Steuerfluss beschrieben, wenn die Fehlerbestimmung durchgeführt wird. Die 13 zeigt ein Flussdiagramm des Flusses der Fehlerbestimmung.
Die Fehlerbestimmungssteuerung wird durchgeführt, nachdem die Kühlmittelzirkulation beendet ist, was dann auftritt, wenn die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine abgeschlossen ist oder wenn die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde.
Falls die Bestimmung bei dem Schritt S601 positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S602, und falls sie negativ ist, wird die gegenwärtige Routine beendet.
Bei dem Schritt S602 startet die ECU 22 einen Zeitgeber Tst zum Zählen einer verstrichenen Zeit nach dem Ausschalten der Kraftmaschine 1 oder nach dem Beenden der Vorheizsteuerung der Kraftmaschine.
Bei einem Schritt S603 bestimmt die ECU 22, ob die gezählte Zeit Tst des Zeitgebers gleich oder länger als die vorbestimmte Zeit Ti72 ist oder nicht (zum Beispiel 72 Stunden). Falls die Bestimmung positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S604, und falls sie negativ ist, wird die gegenwärtige Routine beendet.
Bei einem Schritt S604 wird die Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 gemessen. Die ECU 22 speichert die abgegebenen Signale von dem Kühlwasser-Temperatursensor 28 in dem Wärmeakkumulator in dem RAM 353.
Bei einem Schritt S605 bestimmt die ECU 22, ob die Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 größer als ein vorbestimmter Wert Tng ist oder nicht. Falls die Bestimmung positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S606, und falls sie negativ ist, schreitet sie zu einem Schritt S607.
Die 14 zeigt ein Zeitdiagramm von Übergängen der Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine und der Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator bis zu der Zeit, wenn die vorbestimmte Zeit Ti32 verstrichen ist, nachdem die Zirkulation des Kühlwassers gestoppt wurde. Der vorbestimmte Wert Tng ist eine Temperatur, die dann abfällt, wenn die Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 verschlechtert ist und eine Anormalität in der Heizvorrichtung 32 vorhanden ist, und er kann anhand von Experimenten berechnet werden. Bei dem Schritt S607 wird gemäß der vorstehenden Beschreibung bestimmt, dass Anormalitäten des Wärmeakkumulators 10 und der Heizvorrichtung 32 vorhanden sind.
Bei einem Schritt S606 bestimmt die ECU 22, ob die Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 größer als ein vorbestimmter Wert Tngt ist oder nicht. Falls die Bestimmung positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S608, und falls sie negativ ist, schreitet sie zu einem Schritt S609.
Der vorbestimmte Wert Tngt ist eine Temperatur, die dann gehalten wird, wenn sowohl der Wärmeakkumulator 10 als auch die Heizvorrichtung 32 normal sind, und er kann anhand von Experimenten berechnet werden. Bei dem Schritt S609 ist die Kühlwassertemperatur zwischen dem vorbestimmten Wert Tng und dem vorbestimmten Wert Tngt. Bei diesem Zustand kann bestimmt werden, dass eine Anormalität entweder des Wärmeakkumulators 10 oder der Heizvorrichtung 32 vorhanden ist.
Gemäß dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel können der vorbestimmte Wert Tng und der vorbestimmte Wert Tngt gemäß der Kühlwassertemperatur bestimmt werden, unmittelbar nachdem die Kraftmaschine 1 mit dem Kühlwasser von dem Wärmeakkumulator 10 versorgt wurde oder nachdem die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde. Auf diese Art und Weise kann die Fehlerbestimmung auch dann durchgeführt werden, wenn die Kühlwassertemperatur niedrig ist, wenn die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde, bevor sie vollständig aufgewärmt wurde.
Falls bestimmt wird, dass ein Fehler vorhanden ist, kann eine Warnlampe (nicht gezeigt) eingeschaltet werden, um einen Benutzer zu benachrichtigen. Zusätzlich kann die ECU 22 so programmiert sein, dass sie die Vorheizsteuerung der Kraftmaschine nicht wieder durchführt.
Bei einer herkömmlichen Kraftmaschine wird eine Fehlerbestimmung zum Bestimmen einer Verschlechterung der Isolationsfunktion der Wärmeakkumulationsvorrichtung unter der Annahme durchgeführt, dass das Kühlwasser in dem Wärmeakkumulator 10 bei Zuständen akkumuliert wird, bei denen das Kühlwasser vollständig aufgewärmt wurde. Zusätzlich wird die Fehlerbestimmung durchgeführt, wenn sich die Temperatur extrem ändert.
Wenn jedoch die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wird, unmittelbar nachdem die Kraftmaschine 1 gestartet wurde und bevor die Kühlwassertemperatur ausreichend angestiegen ist, kann ein Kühlwasser mit hoher Temperatur nicht in den Wärmeakkumulator 10 eingeführt werden. Daher kann kein genaues Bestimmungsergebnis durch die Fehlerbestimmung erhalten werden, die nur gemäß der Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 zu dieser Zeit durchgeführt wird. Wenn zusätzlich ein Abfall der Temperatur des Kühlwassers aufgrund eines Fehlers der Heizvorrichtung vorhanden ist, dann ist der Abfall so gering, dass die Fehlerbestimmung in einer frühen Stufe in diesem Fall nicht durchgeführt werden kann.
Gemäß der Kraftmaschine mit der Wärmeakkumulationsvorrichtung bezüglich des gegenwärtigen Vergleichsbeispiels wird andererseits die Fehlerbestimmung unter Berücksichtigung der Temperatur durchgeführt, von der erwartet wird, dass sie das Kühlwasser in dem Wärmeakkumulator 10 erreicht, wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem die Zirkulation des Kühlwassers gestoppt wurde. Daher kann die Fehlerbestimmung auch dann durchgeführt werden, wenn die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde, die nicht vollständig aufgewärmt wurde. Darüber hinaus kann ein Fehler auch dann bestimmt werden, falls ein geringer Temperaturabfall vorhanden ist.
Gemäß dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel, wie es vorstehend beschrieben ist, können eine Verschlechterung der Isolationsfunktion des Wärmeakkumulators 10 und ein Fehler der Heizvorrichtung 32 gemäß der Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 bestimmt werden, wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem die Zirkulation des Kühlwassers gestoppt wurde.
FÜNFTES VERGLEICHSBEISPIEL
Gemäß dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel wird die Fehlerbestimmung gemäß irgendeinem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und Vergleichsbeispiele durchgeführt, während außerdem die Temperatur der Außenluft (Umgebungsluft) berücksichtigt wird. Um die äußere Lufttemperatur zu messen, wird ein Außenlufttemperatursensor (nicht gezeigt) verwendet. Auch wenn das fünfte Vergleichsbeispiel verschiedene Objekte und ein Verfahren für die Fehlerbestimmung verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel übernommen hat, sind die Kraftmaschine 1 und eine Hauptkonfiguration der weiteren Hardware gleich dem ersten Ausführungsbeispiel. Daher wurde deren Beschreibung weggelassen.
Wenn das Kühlwasser Wärme aussendet, das in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert wird, auch wenn dies eine kleine Menge ist, fällt die Kühlwassertemperatur ab. Je niedriger die Außenlufttemperatur wird, umso schneller wird die Wärme von dem Kühlwasser in dem Akkumulator 10 und in der Kraftmaschine 1 ausgesendet. Wenn die Außenlufttemperatur niedrig ist, fällt daher die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 auch dann noch schneller ab, wenn der Wärmeakkumulator 10 normal ist. Falls die Bestimmung unter dieser Bedingung durchgeführt wird, kann es schwierig werden, zu bestimmen, ob die Ursache eines Temperaturabfalls des Kühlwassers eine niedrige Außenlufttemperatur oder eine Verschlechterung der Isolationsfunktion oder ein Fehler der Heizvorrichtung 32 ist.
Bei dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel werden die Bestimmungsbedingungen, die bei jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und Vergleichspeispiele verwendet werden, gemäß der Außenlufttemperatur korrigiert.
Die 15 zeigt eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der Außenlufttemperatur und einem Korrekturkoeffizienten Ka. Je niedriger die Außenlufttemperatur wird, umso größer wird die Rate des Temperaturabfalls des Kühlwassers. Daher werden die Temperaturen von jeder Bestimmungsbedingung auf kleinere korrigiert, indem der Korrekturkoeffizient Ka erhöht wird, wenn die Umgebungstemperatur abfällt.
Der Korrekturkoeffizient Ka wird dadurch verwendet, dass er mit einem Wert wie zum Beispiel der vorbestimmten Temperatur Te, einer Referenztemperatur des Wärmeakkumulators 10, dem vorbestimmten Wert Tt1, dem vorbestimmten Wert Tng oder dem vorbestimmten Wert Tngt multipliziert wird.
Falls die Außenlufttemperatur bei den Bestimmungsbedingungen gemäß der vorstehenden Beschreibung wiedergegeben wird, dann können Bestimmungsbedingungen entsprechend der Außenlufttemperatur festgelegt werden. Daher kann die Fehlerbestimmung mit höherer Genauigkeit durchgeführt werden.
SECHSTES VERGLEICHSBEISPIEL
Gemäß dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel werden die Fehlerbestimmung und das Erwärmen des Kühlwassers durch die Heizvorrichtung 32 unterbunden, wenn die Betriebszeit der Kraftmaschine 1 kurz ist.
Wenn die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wird, unmittelbar nachdem die Kraftmaschine 1 gestartet wurde und bevor die Kühlwassertemperatur ansteigt, kann das Kühlwasser mit hoher Temperatur nicht in den Wärmeakkumulator 10 eingeführt werden. Daher muss das Kühlwasser in dem Wärmeakkumulator 10 durch die Heizvorrichtung 32 erwärmt werden, um die Wirkung zum Zuführen von Wärme zu erreichen.
Wenn jedoch das Kühlwasser erwärmt wird, wird die Heizvorrichtung 32 mit einer elektrischen Leistung von der Batterie 30 versorgt. Falls die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 niedrig ist, wird daher eine große Menge an elektrischer Energie verbraucht. Die Batterie 30 führt elektrische Energie zu einem Startermotor (nicht gezeigt) zu, wenn die Kraftmaschine 1 gestartet wird. Falls die elektrische Leistung für den Startermotor zum Starten der Kraftmaschine 1 zum Erwärmen des Kühlwassers verwendet wird, kann sich daher eine Startfunktion der Kraftmaschine 1 verschlechtern.
Bei dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel wird das Erwärmen des Kühlwassers durch die Heizvorrichtung 32 unterbunden, wenn eine Möglichkeit vorhanden ist, dass die Batterie entladen werden kann, wodurch das Starten der Kraftmaschine 1 erschwert wird, um das vorstehend erwähnte Problem zu lindern. Zusätzlich wird die Fehlerbestimmung auch dann unterbunden, wenn das Erwärmen des Kühlwassers durch die Heizvorrichtung 32 unterbunden wird, um eine falsche Bestimmung zu vermeiden.
Die 16 zeigt ein Flussdiagramm des Flusses zum Bestimmen, ob die Heizvorrichtung 32 zu erregen ist oder nicht, indem eine Zeit berechnet wird, in der das Kühlwasser in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert wurde.
Die ECU 22 aktiviert die motorbetriebene Wasserpumpe 12, um das Kühlwasser in den Wärmeakkumulator 10 einzuführen, wenn das Kühlwasser in der Kraftmaschine 1 eine Temperatur erreicht, die gleich oder größer als eine vorbestimmte Temperatur ist. Das Kühlwasser, das in den Wärmeakkumulator 10 eingeführt wurde, drückt ein Kühlwasser mit niedriger Temperatur, das in dem Wärmeakkumulator 10 verblieben ist, aus dem Kühlwasser-Extraktionsrohr 10d heraus. Dann steigt die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 allmählich an. Falls eine Einführungszeit zum Einführen des Kühlwassers in den Wärmeakkumulator 10 in ausreichender Weise gesichert werden kann, kann ein Kühlwasser mit hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert werden.
Bei dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel kann eine Heizvorrichtungs-Erregungsbestimmung nicht nur nach dem Ausschalten der Kraftmaschine 1 durchgeführt werden, sondern auch dann, wenn die Kraftmaschine 1 in Betrieb ist.
Bei einem Schritt S701 wird die Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine 1 gemessen. Die ECU 22 speichert die abgegebenen Signale von dem Kühlwassertemperatur-Sensor 29 in der Kraftmaschine in den RAM 353.
Bei einem Schritt S702 bestimmt die ECU 22, ob die Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine 1 größer als ein vorbestimmter Wert ist oder nicht. Der vorbestimmte Wert ist eine erforderliche Temperatur gemäß einer Emissionsfunktion, auf die die Kraftmaschine 1 aufgewärmt werden kann, wenn das Kühlwasser zirkuliert, um Wärme zuzuführen, und wenn die Kraftmaschine 1 ruht.
Falls die Bestimmung bei dem Schritt S702 positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S703, und falls sie negativ ist, schreitet sie zu einem Schritt S704.
Bei einem Schritt S703 startet die ECU 22 einen Zeitgeber zum Messen einer Kühlwasser-Einführungszeit Tht zusätzlich zum Aktivieren der motorbetriebenen Wasserpumpe 12 zum Zirkulieren des Kühlwassers in dem Wärmeakkumulator 10. Der Zeitgeber zählt eine Zeit, in der die motorbetriebene Pumpe 12 angetrieben wurde. Darüber hinaus schaltet die ECU 22 einen Wasserströmungsmerker ein, der angibt, dass das Einführen des Kühlwassers in den Wärmeakkumulator 10 durchgeführt wurde.
Bei einem Schritt S704 bestimmt die ECU 22, ob die Zirkulation des Kühlwassers gestoppt wurde oder nicht. Die Bestimmungsbedingung bei diesem Schritt ist, „ob die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde oder nicht" oder „ob die motorbetriebene Pumpe 12 ausgeschaltet wurde oder nicht".
Falls die Bestimmung bei dem Schritt S704 positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S705, und falls sie negativ ist, wird die gegenwärtige Routine für den Augenblick beendet.
Bei dem Schritt S705 bestimmt die ECU 22, ob der Wasserströmungsmerker „EIN" ist oder nicht. Falls die Bestimmung positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S706, nachdem das Kühlwasser zumindest in den Wärmeakkumulator 10 eingeführt wurde. Dann bestimmt die ECU 22, ob die Menge des Kühlwassers, das in den Wärmeakkumulator 10 eingeführt wurde, bei dem Schritt S706 ausreichend ist oder nicht. Falls die Bestimmung bei dem Schritt S705 negativ ist, beendet die ECU 22 andererseits die gegenwärtige Routine, ohne dass der Zustand der Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 bestimmt wird, nachdem das Kühlwasser in nicht ausreichender Weise in den Wärmeakkumulator 10 eingeführt wurde.
Bei dem Schritt S706 bestimmt die ECU 22, ob die gezählte Zeit Tht des Zeitgebers länger als die vorbestimmte Zeit Ti1 ist oder nicht. Je kürzer die gezählte Zeit Tht des Zeitgebers wird, umso geringer wird die Menge des Kühlwassers, die die ECU 22 in den Wärmeakkumulator 10 einführt. Daher wird die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 niedriger. Falls die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 nicht auf eine Temperatur angestiegen ist, bei der die Wirkung zum Zuführen von Wärme erreicht werden kann, muss das Kühlwasser durch die Heizvorrichtung 32 erwärmt werden. Falls jedoch die Heizvorrichtung 32 das Kühlwasser für eine lange Zeit erwärmt, ist eine Menge einer elektrischen Energie erforderlich, die größer als eine nutzbare elektrische Energie ist, mit der die Batterie 30 geladen wurde. In diesem Fall wird das Erwärmen des Kühlwassers durch die Heizvorrichtung 32 unterbunden.
Die vorbestimmte Zeit Ti1 kann gemäß der Menge der elektrischen Energie bestimmt werden, mit der die Batterie 30 geladen wurde. In diesem Fall wird eine Beziehung zwischen der gezählten Zeit Tht des Zeitgebers und der Menge der elektrischen Energie berechnet, die zum Erwärmen des Kühlwassers erforderlich ist, und diese wird in dem ROM 352 als ein Kennfeld gespeichert. Dann wird die Menge der elektrischen Energie erfasst, mit der die Batterie 30 geladen wurde, und die vorbestimmte Zeit Ti1 wird durch Ersetzen der erfassten Menge der elektrischen Energie in dem Kennfeld hergeleitet.
Falls die Bestimmung bei dem Schritt S706 positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S707, und falls sie negativ ist, schreitet sie zu einem Schritt S710.
Bei dem Schritt S707 bestimmt die ECU 22, dass die Kraftmaschine 1 lange genug betrieben wurde, um ein Kühlwasser mit hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 zu speichern (nachfolgend als eine „normale Fahrt" bezeichnet). In diesem Fall hat die ECU 22 das Kühlwasser in den Wärmeakkumulator 10 für eine lange Zeit eingeführt, was angibt, dass das Kühlwasser mit hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert wurde. Daher ist die elektrische Energie klein, die die Heizvorrichtung 32 verbraucht, um die Kühlwassertemperatur zu halten, die zum Starten der Kraftmaschine 1 beim nächsten Mal erforderlich ist. Bei dem Schritt S707 wird ein Kurzfahrtmerker ausgeschaltet, der angibt, dass die Kraftmaschine 1 nicht lange genug in Betrieb war, um das Kühlwasser mit hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 zu speichern (nachfolgend als eine „kurze Fahrt" bezeichnet).
Bei dem Schritt S708 erlaubt die ECU 22 eine Erregung der Heizvorrichtung 32.
Bei einem Schritt S709 wird eine Bestimmung durchgeführt, die ähnlich der Bestimmung bei irgendeinem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ist.
Bei einem Schritt S710 bestimmt die ECU 22, dass die Kraftmaschine 1 nicht lange genug in Betrieb war, um ein Kühlwasser mit hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 zu speichern, und sie schaltet den Kurzfahrtmerker ein. In diesem Fall hat die ECU 22 das Kühlwasser nicht in den Wärmeakkumulator 10 für eine lange Zeit eingeführt, so dass die Temperatur des Kühlwassers niedrig ist, das in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert wird. Daher verbraucht die Heizvorrichtung 32 eine große Menge einer elektrischen Energie, um das Kühlwasser auf die Temperatur zu erwärmen, die zum Starten der Kraftmaschine 1 beim nächsten Mal erforderlich ist, so dass die Batterie entladen werden kann.
Bei einem Schritt S711 unterbindet die ECU 22 eine Erregung der Heizvorrichtung 32. Dabei unterbricht die ECU 22 eine Schaltung, mit der die Heizvorrichtung 32 verbunden ist.
Bei einem Schritt S712 unterbindet die ECU 22 die Fehlerbestimmung. Falls die ECU 22 die Kurzfahrt bestimmt, dann gibt dies an, dass die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 niedrig ist. Darüber hinaus wird das Erwärmen des Kühlwassers durch die Heizvorrichtung 32 bei einem Schritt S711 unterbunden, so dass die Fehlerbestimmung unterbunden ist, da eine falsche Bestimmung durchgeführt werden kann.
Die Heizvorrichtung 32, die bei dem vorstehend beschriebenen gegenwärtigen Ausführungsbeispiel verwendet wird, kann ihre Temperatur unabhängig steuern. Anders gesagt wird eine Aufwärmung durchgeführt, wenn es erforderlich ist, und zwar ohne Temperatursteuerung, die durch die ECU 22 durchgeführt wird. Wenn ein Kühlwasser mit niedriger Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert wurde, erwärmt die Heizvorrichtung 32 daher das Kühlwasser.
Falls jedoch der Verbrauch der elektrischen Energie der Heizvorrichtung 32 zum Erwärmen des Kühlwassers auf eine vorbestimmte Temperatur kleiner als die Menge der elektrischen Energie ist, mit der die Batterie 30 geladen wird, erwärmt die Heizvorrichtung 32 das Kühlwasser, bis sich die Batterie 30 entlädt.
Bei dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel wird das Kühlwasser unter Berücksichtigung der Temperatur des Kühlwassers erwärmt, das in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert wird, um das vorstehend beschriebene Problem zu vermeiden. Daher verschlechtert sich die Startfunktion nicht, und das Entladen der Batterie kann verhindert werden.
Bei dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel, wie es vorstehend beschrieben ist, kann die Heizvorrichtung 32 das Kühlwasser bis zu einem Maß erwärmen, bei dem keine Möglichkeit besteht, dass sich die Batterie entlädt.
SIEBTES VERGLEICHSBEISPIEL
Im Folgenden werden die Unterschiede zwischen dem sechsten Vergleichsbeispiel und dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel beschrieben. Bei dem sechsten Vergleichsbeispiel wird die normale Fahrt oder die kurze Fahrt gemäß dessen bestimmt, ob die gezählte Zeit Tht des Zeitgebers länger als die vorbestimmte Zeit Ti1 ist oder nicht. Bei dem siebten Vergleichsbeispiel wird andererseits die normale Fahrt oder die kurze Fahrt gemäß der Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 bestimmt.
Die 17 zeigt ein Flussdiagramm des Flusses zum Bestimmen, ob die Heizvorrichtung 32 zu erregen ist oder nicht, und zwar gemäß der Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10.
Bei dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel kann die Bestimmung zum Erregen der Heizvorrichtung nicht nur nach dem Ausschalten der Kraftmaschine 1 durchgeführt werden, sondern auch dann, wenn die Kraftmaschine 1 in Betrieb ist.
Bei einem Schritt S801 wird die Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine 1 gemessen. Die ECU 22 speichert die abgegebenen Signale von dem Kühlwasser-Temperatursensor 29 in der Kraftmaschine in den RAM 353.
Bei einem Schritt S802 bestimmt die ECU 22, ob die Kühlwassertemperatur THWe in der Kraftmaschine 1 größer als ein vorbestimmter Wert ist oder nicht. Der vorbestimmte Wert kann eine erforderliche Temperatur gemäß der Emissionsfunktion sein, bei der die Kraftmaschine 1 aufgewärmt werden kann, wenn das Kühlwasser zum Zuführen von Wärme zirkuliert und die Kraftmaschine 1 ruht.
Falls die Bestimmung bei dem Schritt S802 positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S803, und falls sie negativ ist, schreitet sie zu einem Schritt S804.
Bei dem Schritt S803 schaltet die ECU 22 einen Wasserströmungsmerker ein, der angibt, dass das Einführen des Kühlwassers in den Wärmeakkumulator 10 durchgeführt wurde, und zwar zusätzlich zum Aktivieren der motorbetriebenen Wasserpumpe 12 zum Zirkulieren des Kühlwassers in dem Wärmeakkumulator 10.
Bei einem Schritt S804 bestimmt die ECU 22, ob die Zirkulation des Kühlwassers gestoppt wurde oder nicht. Die Bestimmungsbedingung bei diesem Schritt ist, „ob die Kraftmaschine 1 ausgeschaltet wurde oder nicht" oder „ob die motorbetriebene Pumpe 12 ausgeschaltet wurde oder nicht".
Falls die Bestimmung bei dem Schritt S804 positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S805, und falls sie negativ ist, wird die gegenwärtige Routine für den Augenblick beendet.
Bei dem Schritt S805 bestimmt die ECU 22, ob der Wasserströmungsmerker „EIN" ist oder nicht. Falls die Bestimmung positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S806, da das Kühlwasser zumindest in den Wärmeakkumulator 10 eingeführt wurde. Dann bestimmt die ECU 22, ob die Menge des Kühlwassers, das in den Wärmeakkumulator 10 eingeführt wurde, bei dem Schritt S806 ausreichend ist oder nicht. Falls die Bestimmung bei dem Schritt S805 negativ ist, beendet die ECU 22 andererseits die gegenwärtige Routine, ohne dass der Zustand der Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 bestimmt wird, da das Kühlwasser nicht in den Wärmeakkumulator 10 eingeführt wurde.
Bei dem Schritt S806 wird die Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator 10 gemessen. Die ECU 22 speichert die abgegebenen Signale von dem Kühlwassertemperatur-Sensor 28 in dem Wärmeakkumulator in den RAM 353.
Bei einem Schritt S807 bestimmt die ECU 22, ob die Kühlwassertemperatur THWt in dem Wärmeakkumulator größer als ein vorbestimmter Wert ist oder nicht. Falls die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 nicht auf eine Temperatur angestiegen ist, bei der die Wirkung zum Zuführen von Wärme erreicht werden kann, muss das Kühlwasser durch die Heizvorrichtung 32 erwärmt werden. Falls jedoch die Heizvorrichtung 32 das Kühlwasser für eine lange Zeit erwärmt, ist eine Menge der elektrischen Energie erforderlich, die größer ist als die verwendbare elektrische Energie, mit der die Batterie 30 aufgeladen wurde. In diesem Fall wird das Erwärmen des Kühlwassers durch die Heizvorrichtung 32 unterbunden.
Der vorbestimmte Wert kann gemäß der Menge der elektrischen Energie bestimmt werden, mit der die Batterie 30 aufgeladen wurde. In diesem Fall wird eine Beziehung zwischen der Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 und der Menge der elektrischen Energie berechnet, die zum Erwärmen des Kühlwassers erforderlich ist, und diese wird in den ROM 352 als ein Kennfeld gespeichert. Dann wird die Menge der elektrischen Energie erfasst, mit der die Batterie 30 geladen wurde, und der vorbestimmte Wert wird als eine Temperatur dadurch hergeleitet, dass die erfasste Menge der elektrischen Energie in dem Kennfeld ersetzt wird.
Falls die Bestimmung bei dem Schritt S807 positiv ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S808, und falls sie negativ ist, schreitet sie zu einem Schritt S811.
Bei dem Schritt S807 bestimmt die ECU 22, dass die Kraftmaschine 1 ausreichend lange in Betrieb war, um ein Kühlwasser mit hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 zu speichern (nachfolgend als eine „normale Fahrt" bezeichnet). In diesem Fall hat die ECU 22 das Kühlwasser in den Wärmeakkumulator 10 für eine lange Zeit eingeführt, was angibt, dass das Kühlwasser mit hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert wurde. Daher ist die elektrische Energie klein, die die Heizvorrichtung 32 verbraucht, um die Kühlwassertemperatur zu halten, die zum Starten der Kraftmaschine 1 beim nächsten Mal erforderlich ist. Bei dem Schritt S808 wird ein Kurzfahrtmerker ausgeschaltet, was angibt, dass die Kraftmaschine 1 nicht lange genug in Betrieb war, um das Kühlwasser mit hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 zu speichern (nachfolgend als „kurze Fahrt" bezeichnet).
Bei einem Schritt S809 lässt die ECU 22 eine Erregung der Heizvorrichtung 32 zu.
Bei einem Schritt S810 wird eine Bestimmung durchgeführt, die ähnlich der Bestimmung bei den anderen Ausführungsbeispielen oder Vergleichsbeispielen ist, wie sie vorstehend beschrieben sind.
Bei einem Schritt S811 bestimmt die ECU 22, dass die Kraftmaschine 1 nicht lange genug in Betrieb war, um ein Kühlwasser mit hoher Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 zu speichern, und sie schaltet den Kurzfahrtmerker ein. In diesem Fall hat die ECU 22 das Kühlwasser nicht in den Wärmeakkumulator 10 für eine lange Zeit eingeführt, so dass die Temperatur des Kühlwassers niedrig ist, das in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert wird. Daher verbraucht die Heizvorrichtung 32 viel elektrische Energie, um das Kühlwasser auf die Temperatur zu erwärmen, die zum Starten der Kraftmaschine 1 beim nächsten Mal erforderlich ist, so dass sich die Batterie entladen kann.
Bei einem Schritt S812 unterbindet die ECU 22 die Erregung der Heizvorrichtung 32. Dabei unterbricht die ECU 22 eine Schaltung, mit der die Heizvorrichtung 32 verbunden ist.
Bei einem Schritt S813 unterbindet die ECU 22 die Fehlerbestimmung. Falls die ECU 22 die kurze Fahrt bestimmt, gibt dies an, dass die Kühlwassertemperatur in dem Wärmeakkumulator 10 niedrig ist. Darüber hinaus wird das Erwärmen des Kühlwassers durch die Heizvorrichtung 32 bei dem Schritt S812 unterbunden, so dass die Fehlerbestimmung unterbunden wird, da eine falsche Bestimmung durchgeführt werden kann.
Die Heizvorrichtung 32, die bei dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel verwendet wird, wie es vorstehend beschrieben ist, kann ihre Temperatur unabhängig steuern. Anders gesagt wird das Erwärmen dann durchgeführt, wenn es erforderlich ist, ohne dass eine Temperatursteuerung durch die ECU 22 durchgeführt wird. Wenn ein Kühlwasser mit niedriger Temperatur in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert wurde, erwärmt die Heizvorrichtung 32 daher das Kühlwasser.
Falls jedoch der Verbrauch der elektrischen Energie der Heizvorrichtung 32 zum Erwärmen des Kühlwassers auf eine vorbestimmte Temperatur niedriger als die Menge der elektrischen Energie ist, mit der die Batterie 30 geladen ist, erwärmt die Heizvorrichtung 32 das Kühlwasser, bis die Batterie 30 entladen ist.
Bei dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel wird das Kühlwasser unter Berücksichtigung der Temperatur des Kühlwassers erwärmt, das in dem Wärmeakkumulator 10 akkumuliert wird, um das vorstehend beschriebene Problem zu vermeiden. Daher kann sich die Startfunktion nicht verschlechtern, und das Entladen der Batterie kann verhindert werden.
Bei dem gegenwärtigen Vergleichsbeispiel, wie es vorstehend beschrieben ist, kann die Heizvorrichtung 32 das Kühlwasser auf jenes Maß erwärmen, bei dem keine Möglichkeit besteht, dass sich die Batterie entladen kann.
Bei der Kraftmaschine mit der Wärmeakkumulationsvorrichtung bezüglich des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels, wie es vorstehend beschrieben ist, kann eine Anormalität der Wärmeakkumulationsvorrichtung auch dann erfasst werden, wenn die Temperatur des Kühlmediums niedrig ist.
Bei dem dargestellten Vergleichsbeispiel wird das Gerät durch die Steuervorrichtung (zum Beispiel die elektronische Steuereinheit 22) gesteuert, die als ein programmierter universeller Computer implementiert ist. Dem Durchschnittsfachmann ist klar, dass die Steuervorrichtung unter Verwendung einer einzigen, speziellen integrierten Schaltung (zum Beispiel ASIC) mit einem Haupt- oder Zentralverarbeitungsbereich für eine gesamte Steuerung auf Systemniveau und separate Bereiche implementiert werden kann, die zum Durchführen von vielfältigen, unterschiedlichen spezifischen Berechnungen, Funktionen und anderen Prozessen und bei der Steuerung des Zentralverarbeitungsbereichs dediziert sind. Die Steuervorrichtung kann eine Vielzahl separat dedizierte oder programmierbare, integrierte oder andere elektronische Schaltungen oder Vorrichtungen aufweisen (zum Beispiel hartverdrahtete elektronische oder logische Schaltungen wie zum Beispiel Schaltungen mit diskreten Elementen oder programmierbare logische Vorrichtungen wie zum Beispiel PLD's, PLA's, PAL's oder dergleichen). Die Steuervorrichtung kann unter Verwendung eines geeignet programmierten universellen Computers wie zum Beispiel ein Mikroprozessor, ein Mikrocontroller oder eine andere Prozessorvorrichtung (CPU oder MPU) entweder alleine oder zusammen mit einer oder mehreren peripheren (zum Beispiel integrierte Schaltungen) Daten- und Signalverarbeitungsvorrichtungen implementiert werden. Im Allgemeinen kann irgendeine Vorrichtung oder Baugruppe von Vorrichtungen als die Steuervorrichtung verwendet werden, bei denen eine endliche Maschine verwendet werden kann, die die hierbei beschriebenen Prozeduren implementieren kann. Eine verteilte Verarbeitungsarchitektur kann für eine maximale Daten-/Signal-Verarbeitungsfähigkeit und -geschwindigkeit verwendet werden.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf ihre exemplarischen Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist klar, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele oder Aufbauten beschränkt ist. Im Gegensatz dazu soll die Erfindung verschiedene Abwandlungen und äquivalente Anordnungen abdecken. Während die verschiedenen Elemente der Ausführungsbeispiele in verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen gezeigt sind, die exemplarischer Natur sind, sind zusätzlich weitere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich mehrerer, weniger oder eines einzigen Elements ebenfalls innerhalb des Umfangs der Erfindung.
Ein Kraftmaschinensystem, das eine Brennkraftmaschine und eine Wärmeakkumulationsvorrichtung aufweist, hat außerdem eine Wärmeakkumulationseinrichtung (10) zum Akkumulieren von Wärme durch Speichern eines erwärmten Kühlmediums, eine Wärmezuführungseinrichtung (11, 12, 22, C1, C2) zum Zuführen des Kühlmediums, das in der Wärmeakkumulationseinrichtung (10) akkumuliert wird, zu der Brennkraftmaschine (1), und eine Kühlmediumtemperatur-Messeinrichtung (28, 29) zum Messen der Temperatur des Kühlmediums, sowie eine Fehlerbestimmungseinrichtung (22) zum Bestimmen eines Fehlers der Wärmeakkumulationsvorrichtungen (10, 11, 12, 22, C1, C2, 32) auf der Grundlage einer Änderung eines Werts, der durch die Kühlmediumtemperatur-Messeinrichtung (28, 29) gemessen wird, wenn die Wärme durch die Wärmezuführungseinrichtung (11, 12, 22, C1, C2) zugeführt wird.

Claims

Kraftmaschinensystem einschließlich einer Brennkraftmaschine und einer Wärmeakkumulationsvorrichtung, wobei das Kraftmaschinensystem eine Wärmeakkumulationseinrichtung (10) zum Akkumulieren von Wärme durch Speichern eines erwärmten Kühlmediums, eine Wärmezuführungseinrichtung (11, 12, 22, C1, C2) zum Zuführen des in der Wärmeakkumulationseinrichtung (10) akkumulierten Kühlmediums zu der Brennkraftmaschine (1) und eine Kühlmediumtemperatur-Messeinrichtung (28, 29) zum Messen der Temperatur des Kühlmediums aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftmaschinensystem des Weiteren eine Fehlerbestimmungseinrichtung (22) zum Bestimmen eines Fehlers der Wärmeakkumulationsvorrichtungen (10, 11, 12, 22, C1, C2, 32) auf der Grundlage einer Änderung eines Werts aufweist, der durch die Kühlmediumtemperatur-Messeinrichtung (28, 29) gemessen wird, wenn die Wärme durch die Wärmezuführungseinrichtung (11, 12, 22, C1, C2) zugeführt wird, und die Kühlmediumtemperatur-Messeinrichtung (28) die Temperatur an der Wärmeakkumulationseinrichtung (10) misst, und die Fehlerbestimmungseinrichtung (22) bestimmt, dass ein Fehler vorhanden ist, wenn die Temperatur des Kühlmediums an der Wärmeakkumulationseinrichtung (10) annähernd konstant bleibt.
Brennkraftmaschinensystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmediumtemperatur-Messeinrichtung (29) die Temperatur in der Brennkraftmaschine (1) misst, und die Fehlerbestimmungseinrichtung (22) bestimmt, dass ein Fehler vorhanden ist, wenn die gemessene Temperatur des Kühlmediums in der Brennkraftmaschine (1) annähernd konstant über die Zeit bleibt.
Brennkraftmaschinensystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmediumtemperatur-Messeinrichtung (28, 29) die Temperaturen in der Wärmeakkumulationseinrichtung (10) und der Brennkraftmaschine (1) misst, und die Fehlerbestimmungseinrichtung (22) bestimmt, dass ein Fehler vorhanden ist, falls eine Differenz zwischen der Temperatur in der Wärmeakkumulationseinrichtung (10) und der gemessenen Temperatur in der Brennkraftmaschine (1) annähernd konstant über die Zeit ist.