JP2003293768A - 車輌用温水式蓄熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温水式蓄熱装置により温水が回収される際に
機関冷却系の冷却水の温度が急激に低下すること及びこ
れに起因して機関の運転や冷却水を利用するヒータの如
き装置に悪影響が及ぶ虞れを低減する。 【解決手段】 内燃機関１２の冷却系より蓄熱タンク６
４へ温水を回収し、内燃機関の冷間始動時に内燃機関の
冷却系へ温水を供給する温水式蓄熱装置６２に於いて、
温水の回収開始時に（Ｓ２０、３０）機関冷却水温Ｔc
と蓄熱タンク内水温Ｔhとの差ΔＴ（＝Ｔc−Ｔh）が演
算され（Ｓ４０）、温度差ΔＴに基づき温水の回収を開
始すべきか否かを判定するための機関回転数の上限値Ｎ
emaxsが演算され（Ｓ５０）、機関回転数Ｎeがその上限
値Ｎemaxs以下であることを必要条件に温水の回収が開
始され（Ｓ６０、７０）、上限値Ｎemaxsは温度差ΔＴ
が大きいほど小さくなるよう可変設定される（Ｓ５
０）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車輌の
蓄熱装置に係り、更に詳細には温水式の蓄熱装置に係
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車輌の温水式蓄熱装置の一つ
として、例えば本願出願人の出願にかかる特開２００１
−６５３８４号公報に記載されている如く、内燃機関の
冷間始動性を向上させると共に排気エミッションを低減
すべく、機関の暖機後に温められた機関冷却水の一部を
温水として抽出し蓄熱タンクに蓄える温水回収を行い、
機関の冷間始動時に機関冷却水の一部を蓄熱タンクに蓄
えられた温水に置き換え、これにより機関を温める温水
式蓄熱装置が従来より知られている。

【０００３】かかる温水式蓄熱装置によれば、内燃機関
の運転により温められた機関冷却水の一部が温水として
蓄熱タンクに蓄えられ、機関の冷間始動時には機関冷却
水の一部が蓄熱タンクに蓄えられていた温水に置き換え
られることより機関の昇温が促進されるので、温水式蓄
熱装置が設けられていない場合に比して内燃機関の冷間
始動性を向上させると共に排気エミッションを低減する
ことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、温水式蓄熱装
置による温水の回収は、昇温した機関冷却水の一部が温
水として機関の冷却系より抽出され蓄熱タンクへ供給さ
れると共に、その温水と同量の冷却水が蓄熱タンクより
排出され機関の冷却系へ戻されることにより行われ、蓄
熱タンクより排出される冷却水の温度は蓄熱タンクへ回
収される温水の温度よりも低い。また機関の冷却系に於
ける冷却水の循環は、機関回転軸に連動して駆動される
冷却水循環ポンプによって行われるので、蓄熱タンクへ
の温水の回収流量及び蓄熱タンクよりの冷却水の排出流
量は冷却水循環ポンプの回転速度、従って機関回転数に
応じて変動する。

【０００５】従って温水が回収される際に於ける機関回
転数が高い場合には、温水の回収及び冷却水の排出が急
激に行われ、多量の低温の冷却水が急激に機関の冷却系
へ戻されてしまうため、機関の冷却系に於ける冷却水の
温度が急激に低下することに起因して内燃機関の運転や
冷却水を利用するヒータの如き装置に悪影響が及ぶ虞れ
がある。

【０００６】本発明は、機関回転軸に連動して駆動され
る冷却水循環ポンプにより冷却水が循環される冷却系を
備えた内燃機関を有する車輌のための従来の温水式蓄熱
装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであ
り、本発明の主要な課題は、温水が回収される際に於け
る機関回転数が高い場合には温水の回収を抑制すること
により、温水が回収される際に機関冷却系の冷却水の温
度が急激に低下すること及びこれに起因して内燃機関の
運転や冷却水を利用するヒータの如き装置に悪影響が及
ぶ虞れを低減することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の主要な課題は、本
発明によれば、請求項１の構成、即ち機関回転軸に連動
して駆動される冷却水循環ポンプにより冷却水が循環さ
れる冷却系を備えた内燃機関を有する車輌のための温水
式蓄熱装置であって、前記内燃機関の運転により温めら
れ前記冷却系を循環する冷却水の一部を温水として回収
し蓄える蓄熱タンクを有し、機関回転数が所定値よりも
低いことを必要条件として温水を前記蓄熱タンクに回収
することを特徴とする温水式蓄熱装置によって達成され
る。

【０００８】また本発明によれば、上述の主要な課題を
効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、機
関回転数が所定値よりも低いことを必要条件として温水
の回収を開始するよう構成される（請求項２の構成）。

【０００９】また本発明によれば、上述の主要な課題を
効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、温
水の回収中に機関回転数が所定値よりも高くなったとき
には温水の回収を中断するよう構成される（請求項３の
構成）。

【００１０】

【発明の作用及び効果】上記請求項１の構成によれば、
機関回転数が所定値よりも低いことを必要条件として温
水が蓄熱タンクに回収されるので、機関回転数が高い状
況にて温水の回収が行われることを確実に防止すること
ができ、従って温水の回収によって機関冷却系の冷却水
の温度が急激に低下されること及びこれに起因して内燃
機関の運転や冷却水を利用するヒータの如き装置に悪影
響が及ぶ虞れを確実に低減することができる。

【００１１】また上記請求項２の構成によれば、機関回
転数が所定値よりも低いことを必要条件として温水の回
収が開始されるので、機関回転数が所定値よりも高い状
況に於いて温水の回収が開始されることを確実に防止す
ることができ、また機関回転数が所定値よりも低い状況
に於いて確実に温水を回収することができる。

【００１２】また上記請求項３の構成によれば、温水の
回収中に機関回転数が所定値よりも高くなったときには
温水の回収が中断されるので、機関回転数が所定値より
も高い状況に於いて温水の回収が継続されることを確実
に防止することができ、また機関回転数が所定値よりも
低い状況に於いて温水の回収が中断されることを防止し
て確実に温水を回収することができる。

【００１３】

【課題解決手段の好ましい態様】本発明の一つの好まし
い態様によれば、上記請求項１乃至３の構成に於いて、
温水式蓄熱装置は内燃機関の冷間始動時に蓄熱タンクよ
り内燃機関の冷却系へ温水を供給し内燃機関の暖機を促
進する温水供給手段を有する温水式暖機促進装置の一部
を構成するよう構成される（好ましい態様１）。

【００１４】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項１乃至３の構成に於いて、内燃機関は補
助動力源と共働してハイブリッド装置を構成しているよ
う構成される（好ましい態様２）。

【００１５】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項１乃至３の構成に於いて、所定値は内燃
機関の冷却系の冷却水の温度と蓄熱タンク内の温水の温
度との差が大きいほど小さくなるよう、前記温度差に応
じて可変設定されるよう構成される（好ましい態様
３）。

【００１６】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項１乃至３の構成に於いて、所定値は蓄熱
タンク内の温水の温度が低いほど小さくなるよう、蓄熱
タンク内の温水の温度に応じて可変設定されるよう構成
される（好ましい態様４）。

【００１７】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項１の構成に於いて、機関回転数が所定値
よりも低いことを必要条件として温水の回収を開始し、
温水の回収中に機関回転数が所定値よりも高くなったと
きには温水の回収を中断するよう構成される（好ましい
態様５）。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本
発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明す
る。

【００１９】第一の実施形態 図１は温水式暖機促進装置に適用された本発明による温
水式蓄熱装置の第一の実施形態が組み込まれたハイブリ
ッド装置を示す概略構成図、図２は本発明による温水式
蓄熱装置の第一の実施形態を内燃機関及びその冷却系と
共に示す概略構成図である。

【００２０】図１に於いて、１０はハイブリッド装置を
示しており、ハイブリッド装置１０はガソリンエンジン
の如き内燃機関１２と補助動力源としての電動モータ
（電動機）１４とを有している。内燃機関１２の出力回
転軸１２Ａ及び電動モータ１４の回転軸１４Ａは動力分
配装置１６に機械的に接続されており、動力分配装置１
６には発電機１８の回転軸１８Ａも機械的に接続されて
いる。動力分配装置１６は遊星歯車機構を含み、内燃機
関１２の動力を回転軸１４Ａへ伝達するモードと、回転
軸１８Ａへ伝達するモードと、回転軸１４Ａ及び１８Ａ
へ伝達するモードとに切り替るようになっている。

【００２１】回転軸１４Ａは差動歯車装置を内蔵する減
速機２０を介して左右のドライブシャフト２２Ｌ及び２
２Ｒの内端に駆動接続され、ドライブシャフト２２Ｌ及
び２２Ｒの外端は図1には示されていない等速ジョイン
トを介して左右の駆動輪２４Ｌ及び２４Ｒに連結されて
いる。車輌の走行時には回転軸１４Ａの動力が減速機２
０、ドライブシャフト２２Ｌ及び２２Ｒを介して駆動輪
２４Ｌ及び２４Ｒへ走行用駆動力として伝達され、車輌
の減速制動時には駆動輪２４Ｌ及び２４Ｒが路面より受
ける回転駆動力がドライブシャフト２２Ｌ及び２２Ｒ、
減速機２０を介して回転軸１４Ａへ伝達される。

【００２２】電動モータ１４及び発電機１８は交流仕様
のものであり、インバータ２６を介してバッテリ２８と
電気的に接続されている。電動モータ１４はバッテリ２
８より供給されインバータ２６により交流に変換された
駆動電流が供給されることにより必要に応じて動力を発
生し、また車輌の減速制動時には回生発電機として機能
し、その発電電流はインバータ２６により直流に変換さ
れた後バッテリ２８へ供給されバッテリが充電される。
発電機１８は内燃機関１２より動力分配装置１６を介し
て動力が供給されることにより発電し、その発電電流は
インバータ２６により直流に変換された後バッテリ２８
へ供給されバッテリが充電され、或いは必要に応じてそ
の発電電流がインバータ２６を介して電動モータ１４へ
供給され電動モータが駆動される。

【００２３】図示のハイブリッド装置１０に於いては、
内燃機関１２は内燃機関制御装置３０により制御され、
電動モータ１４、動力分配装置１６、発電機１８、イン
バータ２６はハイブリッド制御装置３２により制御され
る。内燃機関制御装置３０及びハイブリッド制御装置３
２はそれらの間に於いて必要な信号の通信を行うと共
に、車輌の走行状況に応じて互いに共働して下記の車輌
走行モードを達成する。尚内燃機関制御装置３０及びハ
イブリッド制御装置３２はそれぞれＣＰＵとＲＯＭとＲ
ＡＭと入出力ポート装置とを有しこれらが双方向性のコ
モンバスにより互いに接続された一般的な構成のマイク
ロコンピュータであってよい。

【００２４】（Ａ）発進及び低速走行モード 車輌の発進時及び低速走行時に於いては、内燃機関の効
率が他の運転域に比して低いので、内燃機関１２が停止
され又は空転される状態にて電動モータ１４がバッテリ
２８よりインバータ２６を経て供給される駆動電流によ
り駆動され、車輌は電気自動車として走行する。尚内燃
機関１２が低温状態にあるときには、一定の温度以上に
なるまで内燃機関１２がアイドリング運転されるが、そ
の動力は外部へ伝達されない。

【００２５】（Ｂ）通常走行モード 車輌の通常走行時には、内燃機関１２の動力が動力分配
装置１６により発電機１８及び減速機２０へ分配され、
発電機１８により発電された電力により電動モータ１４
が駆動され、駆動輪２４Ｌ及び２４Ｒは動力分配装置１
６より減速機２０へ供給される動力及び電動モータ１４
により発生され減速機２０へ供給される動力の両者によ
り駆動される。

【００２６】（Ｃ）高負荷走行モード 車輌が全開加速時や急坂登坂時の如き高負荷走行状態に
あるときには、通常走行モードの場合と同様、内燃機関
１２の動力が動力分配装置１６により発電機１８及び減
速機２０へ分配されるが、電動モータ１４は発電機１８
により発電された電力及びバッテリ２８よりインバータ
２６を経て供給される駆動電流の両者によって駆動さ
れ、これにより駆動輪２４Ｌ及び２４Ｒは高い駆動力に
て駆動される。

【００２７】（Ｄ）減速制動モード 車輌の減速制動時には、前述の如く駆動輪２４Ｌ及び２
４Ｒが路面より受ける回転駆動力がドライブシャフト２
２Ｌ及び２２Ｒ、減速機２０、回転軸１４Ａを介して電
動モータ１４へ伝達され、電動モータ１４が回生発電機
として機能することにより発電された電力がインバータ
２６を経てバッテリ２８へ供給されバッテリが充電され
る。

【００２８】（Ｅ）バッテリ充電モード バッテリ２８は常に一定の充電状態を維持するよう制御
される。従ってバッテリ２８の充電量が所定値以下に低
下したことがＳＯＣメータ２８Ａにより検出されると、
上記通常走行モード時に内燃機関１２の出力が増大され
ると共に、動力分配装置１６により発電機１８への分配
動力が増大され、発電機１８による発電電力の増大分が
インバータ２６を経てバッテリ２８へ供給されバッテリ
が充電される。

【００２９】（Ｆ）エコランモード 例えば信号待ち時の如く、減速制動により車速が所定値
以下に低下し車輌が停止すると、内燃機関１２による無
駄な燃料消費を防止すべく、内燃機関１２の温度が一定
の温度以上であれば、図には示されていないイグニッシ
ョンスイッチがオン状態にあっても内燃機関１２が自動
的に停止される。

【００３０】図には示されていないが、内燃機関１２内
には周知の要領にて冷却水通路が設けられており、冷却
水通路は内燃機関１２の出力回転軸１２Ａよりこれに連
動して駆動される冷却水循環ポンプ４０及び導管４２、
４４によりラジエータ４６に接続され、これらと共働し
て内燃機関１２の冷却系を構成している。図２に於い
て、４８はラジエータ４６をバイパスするバイパス通路
を示し、５０は導管４２に設けられたサーモスタット弁
を示している。

【００３１】サーモスタット弁５０は冷却水温度が低い
ときには冷却水循環ポンプ４０の吸入側をバイパス通路
４８に接続し、冷却水はラジエータ４６を通過すること
なく内燃機関１２内の冷却水通路及びバイパス通路４８
のみを循環する。またサーモスタット弁５０は冷却水温
度がある程度以上に上昇すると冷却水循環ポンプ４０の
吸入側を導管４２に接続し、冷却水はラジエータ４６及
び内燃機関１２内の冷却水通路を直列式に通過して循環
し、ラジエータ４６に於いて冷却される。

【００３２】また内燃機関１２内の冷却水通路は導管５
２により三方向切換弁５４に接続され、三方向切換弁５
４は途中に電動ポンプ５６及び室内暖房用のヒータ５８
を有する導管６０により冷却水循環ポンプ４０とサーモ
スタット弁５０との間の導管４２に接続され、これによ
り導管５２、６０等はヒータ用温水循環系を構成してい
る。ヒータ５８を作動させる際には、三方向切換弁５４
により導管５２と導管６０とが接続され、内燃機関１２
内の冷却水通路を通過することにより温められた冷却水
（温水）の一部がヒータ５８に通され、導管６０、４２
及び冷却水循環ポンプ４０を経て内燃機関１２内へ戻さ
れる。

【００３３】一般に、内燃機関１２の運転に伴う機関本
体の昇温はシリンダブロック側よりもシリンダヘッド側
の方に於いて大きいので、導管５２は内燃機関１２のシ
リンダヘッド側に接続されている。また図示の実施形態
に於いては、導管５２は導管４４とは独立に内燃機関１
２内の冷却水通路に接続されているが、これらの導管は
それらに共通の部分にて内燃機関１２内の冷却水通路に
接続されていてもよい。

【００３４】図２に示されている如く、内燃機関１２の
冷却系には本発明による温水式蓄熱装置６２が併設され
ており、蓄熱装置６２は内燃機関１２内にて温められた
冷却水の一部を温水として内燃機関１２の冷却系より回
収し、内燃機関１２の冷間始動時に回収していた温水を
内燃機関１２の冷却系へ供給し、これにより内燃機関１
２の昇温を補助することによりその暖機を促進する温水
式暖機促進装置の一部を構成している。

【００３５】蓄熱装置６２は断熱性に優れた材料にて形
成された蓄熱タンク６４を有し、蓄熱タンク６４は導管
６６により三方向切換弁５４に接続され、また途中に電
動ポンプ６８を有する導管７０によりヒータ５８と導管
４２との間の導管６０に接続されている。尚導管７０は
冷却水循環ポンプ４０とサーモスタット弁５０との間の
導管４２に直接接続されてもよく、また導管４２に直接
接続された導管７０に導管６０が接続されてもよい。

【００３６】三方向切換弁５４は図には示されていない
イグニッションスイッチがオン状態にあるときには、導
管５２と導管６０とを接続し且つ導管５２と導管６６と
の連通を遮断する状態に維持され、温水回収時には導管
５２と導管６０及び６６とを接続し、イグニッションス
イッチがオフ状態に切り換えられると、導管５２と導管
６０との連通を遮断し且つ導管５２と導管６６とを接続
する。

【００３７】蓄熱装置６２が内燃機関１２の冷却系より
蓄熱タンク６４へ温水を回収する際には、三方向切換弁
５４により導管５２と導管６０との接続状態が維持され
たまま導管５２と導管６６とが接続され、冷却水循環ポ
ンプ４０の循環作用により内燃機関１２の冷却系の温水
が導管５２、三方向切換弁５４、導管６６を経て蓄熱タ
ンク６４内へ導入され、蓄熱タンク６４内の冷却水が導
管７０を経て内燃機関１２の冷却系へ戻される。

【００３８】三方向切換弁５４及び電動ポンプ５６、６
８は内燃機関制御装置３０により制御される。内燃機関
制御装置３０には、機関回転数センサ７２により検出さ
れた機関回転数Ｎeを示す信号が入力され、また機関冷
却水温センサ７４により検出された内燃機関１２内の冷
却水通路の出口に於ける冷却水温Ｔcを示す信号及び蓄
熱タンク内水温センサ７６により検出された蓄熱タンク
６４内の冷却水（温水）の温度Ｔhを示す信号が入力さ
れ、これにより内燃機関１２の冷却系及び蓄熱装置６２
を以下のモードにて作動させる。

【００３９】尚内燃機関制御装置３０及びハイブリッド
制御装置３２には上記センサ以外のセンサにより検出さ
れた値を示す信号も入力されるが、図１及び図２に於い
ては簡略化の目的で、後述の温水回収制御に関連する検
出値を検出するセンサのみが図示されている。

【００４０】（ａ）冷間始動（温水非供給）モード 内燃機関１２の冷間始動時に於ける蓄熱タンク６４内の
温水の温度Ｔhが基準値未満であるときには、内燃機関
１２へ蓄熱タンク６４内の温水を供給しても十分な暖機
効果が得られないので、温水の供給は行われない。尚内
燃機関１２の冷間始動時に於ける循環冷却水の温度は低
いので、サーモスタット弁５０は冷却水循環ポンプ４０
の吸入側をバイパス通路４８に接続し、従って冷却水は
ラジエータ４６を通過することなく内燃機関１２内の冷
却水通路及びバイパス通路４８のみを循環する。また三
方向切換弁５４は導管５２を導管６０に接続した状態に
維持される。

【００４１】（ｂ）冷間始動（温水供給）モード 内燃機関１２の冷間始動時に於ける蓄熱タンク６４内の
温水の温度Ｔhが基準値以上であるときには、三方向切
換弁５４により導管５２と導管６６との連通が維持され
た状態にて電動ポンプ６８が駆動され、これにより蓄熱
タンク６４内の温水が導管６６及び５２を経て内燃機関
１２の冷却系へ供給され、内燃機関１２内の冷却水の一
部が温水に置き換えられることにより内燃機関の暖機が
促進される。尚この場合にもサーモスタット弁５０は冷
却水循環ポンプ４０の吸入側をバイパス通路４８に接続
した状態を維持するので、冷却水はラジエータ４６を通
過することなく内燃機関１２内の冷却水通路及びバイパ
ス通路４８を循環し、その一部は導管７０を経て蓄熱タ
ンク６４へ導入される。

【００４２】（ｃ）通常運転（温水回収）モード 内燃機関１２の暖機が完了すると、サーモスタット弁５
０が冷却水循環ポンプ４０の吸入側を導管４２に接続
し、冷却水はラジエータ４６及び内燃機関１２内の冷却
水通路を直列式に通過して循環し、ラジエータ４６に於
いて冷却される。また所定の温水回収開始条件が成立す
ると、例えば冷却水温Ｔcにより内燃機関１２の暖機が
完了したことが確認されると、導管５２と導管６０との
連通が維持された状態にて所定の時間に亘り導管６６が
三方向切換弁５４により導管５２に接続され、冷却水循
環ポンプ４０の循環作用により内燃機関１２の冷却系よ
り蓄熱タンク６４内へ温水が回収される。この場合所定
の時間は蓄熱タンク６４内の冷却水が完全に温水に置き
換えられるに必要な時間に設定される。

【００４３】（ｄ）通常運転（温水非回収）モード 温水の回収が完了すると、三方向切換弁５４が導管５２
と導管６０とを接続し且つ導管５２と導管６６との連通
を遮断する標準状態に戻され、冷却水は冷却水循環ポン
プ４０によりラジエータ４６及び内燃機関１２内の冷却
水通路を直列式に通過して循環され、ラジエータ４６に
於いて冷却される。

【００４４】（ｅ）通常運転（ヒータ作動）モード 室内暖房用のヒータ５８が作動される場合には、三方向
切換弁５４により導管５２が導管６０に接続された状態
にて図には示されていない電動ファンが駆動され、これ
により内燃機関１２内の昇温した冷却水の一部が導管５
２及び６０を経て循環されることによりヒータ５８が加
熱されると共に、ヒータ５８の熱が電動ファンによる送
風により車室内へ供給される。尚ヒータ５８が作動され
ている状況に於いてハイブリッド装置１０がエコランモ
ードになり内燃機関１２が自動的に停止されると、電動
ポンプ５６が駆動され、これにより昇温した冷却水の循
環が継続される。

【００４５】次に図３に示されたフローチャートを参照
して第一の実施形態に於いて内燃機関制御装置により達
成される温水回収制御ルーチンについて説明する。尚図
３に示されたフローチャートによる制御は図には示され
ていないイグニッションスイッチの閉成により開始さ
れ、所定の時間毎に繰返し実行される。

【００４６】まずステップ１０に於いては機関回転数セ
ンサ７２により検出された機関回転数Ｎeを示す信号等
の読み込みが行われ、ステップ１０に於いては温水の回
収中であるか否かの判別、即ち既に蓄熱タンク６４内へ
の温水の回収が開始されているか否かの判別が行われ、
肯定判別が行われたときにはステップ８０へ進み、否定
判別が行われたときにはステップ３０へ進む。

【００４７】ステップ３０に於いては例えば内燃機関１
２が運転されており機関冷却水温センサ７４により検出
された冷却水温Ｔcが基準値以上であるか否かの判別に
より、温水回収の開始条件が成立したか否かの判別が行
われ、否定判別が行われたときにはそのまま図３に示さ
れたルーチンによる制御を一旦終了し、肯定判別が行わ
れたときにはステップ４０へ進む。

【００４８】ステップ４０に於いては機関冷却水温セン
サ７４により検出された冷却水温Ｔcと蓄熱タンク内水
温センサ７６により検出された蓄熱タンク６４内の温水
の温度Ｔhとの差ΔＴ（＝Ｔc−Ｔh）が演算され、ステ
ップ５０に於いては温度差ΔＴに基づき図４に示された
グラフに対応するマップより温水の回収を開始すべきか
否かを判定するための機関回転数の上限値Ｎemaxsが演
算される。

【００４９】ステップ６０に於いては機関回転数Ｎeが
その上限値Ｎemaxs以下であるか否かの判別が行われ、
否定判別が行われたときにはそのまま図３に示されたル
ーチンによる制御を一旦終了し、肯定判別が行われたと
きにはステップ７０に於いて導管６６が三方向切換弁５
４により導管５２に接続され、これにより内燃機関１２
の冷却系より導管５２及び６６を経て蓄熱タンク６４内
への温水の回収が開始される。

【００５０】ステップ８０に於いては例えば温水の回収
が開始された時点より所定の時間が経過したか否かの判
別により、温水回収の終了条件が成立したか否かの判別
が行われ、否定判別が行われたときにはそのまま図３に
示されたルーチンによる制御を一旦終了し、肯定判別が
行われたときにはステップ９０に於いて三方向切換弁５
４により導管６６と導管５２との連通が遮断され、これ
により温水の回収が終了される。

【００５１】かくして図示の第一の実施形態によれば、
ステップ２０及び３０に於いて温水の回収開始時である
か否かが判定され、温水の回収開始時であるときにはス
テップ４０及び５０に於いて機関冷却水温Ｔcと蓄熱タ
ンク内水温Ｔhとの差ΔＴが大きいほど小さくなるよう
温水の回収を開始すべきか否かを判定するための機関回
転数の上限値Ｎemaxsが演算され、ステップ６０及び７
０に於いて機関回転数Ｎeがその上限値Ｎemaxs以下であ
ることを必要条件として温水の回収が開始される。

【００５２】従って温水回収の開始条件が成立した段階
に於ける機関回転数Ｎeが高く、冷却水循環ポンプ４０
により昇温した機関冷却水が急激に蓄熱タンク６４へ供
給されると共に蓄熱タンク６４内の低温の冷却水が急激
に内燃機関１２の冷却系に供給され、これにより機関冷
却系の冷却水温度が急激に低下すること及びこれに起因
して内燃機関１２の運転が不安定になったりヒータ５８
の作動に悪影響を及ぼしたりする虞れを確実に低減する
ことができる。

【００５３】特に図示の実施形態によれば、温水の回収
を開始すべきか否かを判定するための機関回転数の上限
値Ｎemaxsは、温水の回収開始時に於ける機関冷却水温
Ｔcと蓄熱タンク内水温Ｔhとの差ΔＴが大きいほど小さ
くなるよう演算されるので、温度差ΔＴが大きく温水の
回収により機関冷却系の冷却水温度が急激に低下する虞
れが高いほど機関回転数Ｎeが低くなければ温水の回収
が開始されず、従って例えば機関回転数の上限値Ｎemax
sが一定値に設定される場合に比して、機関冷却系の冷
却水温度が急激に低下する虞れを確実に低減することが
できると共に、温度差ΔＴが比較的小さく温水回収に起
因して機関冷却系の冷却水温度が急激に低下する虞れ低
い状況に於いて温水回収が行われなくなる虞れを確実に
低減することができる。

【００５４】第二の実施形態 図５は本発明による温水式蓄熱装置の第二の実施形態に
於いて内燃機関制御装置により達成される温水回収制御
ルーチンを示すフローチャート、図６は機関冷却水温及
び蓄熱タンク内水温の差ΔＴと温水回収中断判定のたの
機関回転数の上限値Ｎemaxeとの間の関係を示すグラフ
である。尚図５に於いて図３に示されたステップと同一
のステップには図３に於いて付されたステップ番号と同
一のステップ番号が付されている。

【００５５】この第二の実施形態に於いては、ステップ
１０〜９０は上述の第一の実施形態の場合と同様に実行
され、ステップ８０に於いて否定判別が行われたときに
はステップ１００に於いてステップ４０の場合と同様、
機関冷却水温センサ７４により検出された冷却水温Ｔc
と蓄熱タンク内水温センサ７６により検出された蓄熱タ
ンク６４内の温水の温度Ｔhとの差ΔＴ（＝Ｔc−Ｔh）
が演算され、ステップ１１０に於いて温度差ΔＴに基づ
き図６に示されたグラフに対応するマップより温水の回
収を中断すべきか否かを判定するための機関回転数の上
限値Ｎemaxeが演算される。尚図４と図６との比較より
解る如く、同一の温度差ΔＴについて見て機関回転数の
上限値Ｎemaxeは機関回転数の上限値Ｎemaxsよりも大き
い。

【００５６】ステップ１２０に於いては機関回転数Ｎe
がその上限値Ｎemaxeを越えているか否かの判別が行わ
れ、否定判別が行われたときにはそのまま図５に示され
たルーチンによる制御を一旦終了し、肯定判別が行われ
たときにはステップ１３０に於いて三方向切換弁５４に
よって導管６６と導管５２との連通が遮断されることに
より、内燃機関１２の冷却系より蓄熱タンク６４内への
温水の回収が中断される。

【００５７】尚、温水の回収が終了された場合には、蓄
熱タンク６４よりの温水の供給がされない限り、温水の
回収は行われないが、温水の回収が中断された場合に
は、蓄熱タンク６４内の温度が十分に上昇していないの
で、ステップ３０に於いて温水の回収開始条件が成立し
たと判定されることにより温水の回収がやり直されても
よく、また温水回収の時間が所定の時間になるまで温水
の回収が再開されてもよい。

【００５８】かくして図示の第二の実施形態によれば、
ステップ２０及び８０に於いて温水回収中であるか否か
が判定され、温水回収中であるときにはステップ１００
及び１１０に於いて機関冷却水温Ｔcと蓄熱タンク内水
温Ｔhとの差ΔＴが大きいほど小さくなるよう温水の回
収を中断すべきか否かを判定するための機関回転数の上
限値Ｎemaxeが演算され、ステップ１２０及び１３０に
於いて機関回転数Ｎeがその上限値Ｎemaxeを越えている
ことを必要条件として温水の回収が中断される。

【００５９】従って温水の回収中に機関回転数Ｎeが高
くなったときには温水の回収が中断されるので、冷却水
循環ポンプ４０により昇温した機関冷却水が急激に蓄熱
タンク６４へ供給されると共に蓄熱タンク６４内の低温
の冷却水が急激に内燃機関１２の冷却系に供給され、こ
れにより機関冷却系の冷却水温度が急激に低下すること
及びこれに起因して内燃機関１２の運転が不安定になっ
たりヒータ５８の作動に悪影響を及ぼしたりする虞れを
確実に低減することができる。

【００６０】特に図示の実施形態によれば、温水の回収
を中断すべきか否かを判定するための機関回転数の上限
値Ｎemaxeは、温水の回収中に於ける機関冷却水温Ｔcと
蓄熱タンク内水温Ｔhとの差ΔＴが大きいほど小さくな
るよう演算されるので、温度差ΔＴが大きく温水の回収
により機関冷却系の冷却水温度が急激に低下する虞れが
高いほど温水の回収が中断され易くなり、従って例えば
機関回転数の上限値Ｎemaxeが一定値に設定される場合
に比して、機関冷却系の冷却水温度が急激に低下する虞
れを確実に低減することができると共に、温度差ΔＴが
比較的小さく温水回収に起因して機関冷却系の冷却水温
度が急激に低下する虞れ低い状況に於いて温水回収が不
必要に中断される虞れを確実に低減することができる。

【００６１】第三の実施形態 図７は本発明による温水式蓄熱装置の第三の実施形態に
於いて内燃機関制御装置により達成される温水回収制御
ルーチンを示すフローチャート、図８は温水回収開始後
の経過時間Δｔと温水回収中断判定のたの機関回転数の
上限値Ｎemaxeとの間の関係を示すグラフである。尚図
７に於いて図３及び図５に示されたステップと同一のス
テップには図３及び図５に於いて付されたステップ番号
と同一のステップ番号が付されている。

【００６２】この第三の実施形態に於いては、ステップ
１０〜９０、１２０、１３０は上述の第一の実施形態の
場合と同様に実行され、ステップ８０に於いて否定判別
が行われたときにはステップ１０５に於いて温水の回収
が開始された時点よりの経過時間Δｔが演算され、ステ
ップ１１５に於いて経過時間Δｔに基づき図８に示され
たグラフに対応するマップより温水の回収を中断すべき
か否かを判定するための機関回転数の上限値Ｎemaxeが
演算される。

【００６３】かくして図示の第三の実施形態によれば、
ステップ２０及び８０に於いて温水回収中であるか否か
が判定され、温水回収中であるときにはステップ１０５
及び１１５に於いて温水回収開始時点よりの経過時間Δ
ｔが大きいほど大きくなるよう温水の回収を中断すべき
か否かを判定するための機関回転数の上限値Ｎemaxeが
演算され、ステップ１２０及び１３０に於いて機関回転
数Ｎeがその上限値Ｎemaxeを越えていることを必要条件
として温水の回収が中断される。

【００６４】一般に、温水回収開始時点よりの経過時間
Δｔが大きくなるほど機関冷却水温Ｔcと蓄熱タンク内
水温Ｔhとの差が小さくなるので、温水回収開始時点よ
りの経過時間Δｔが大きくなるほど蓄熱タンク６４内へ
の昇温した冷却水の回収流量及び蓄熱タンク６４内より
機関冷却系への温水の排出流量が高くてもよい。図示の
第三の実施形態によれば、温水の回収を中断すべきか否
かを判定するための機関回転数の上限値Ｎemaxeは温水
回収開始時点よりの経過時間Δｔが大きいほど大きくな
るよう演算されるので、温水の回収開始直後に冷却水循
環ポンプ４０により昇温した機関冷却水が急激に蓄熱タ
ンク６４へ供給されると共に蓄熱タンク６４内の低温の
冷却水が急激に内燃機関１２の冷却系に供給され、これ
により機関冷却系の冷却水温度が急激に低下すること及
びこれに起因して内燃機関１２の運転が不安定になった
りヒータ５８の作動に悪影響を及ぼしたりする虞れを確
実に低減することができると共に、温水の回収中に温水
の回収が不必要に中断される虞れを低減することができ
る。

【００６５】特に上述の第二及び第三の実施形態によれ
ば、上述の第一の実施形態の場合と同様にステップ１０
〜９０が実行されるので、上述の第一の実施形態の作用
効果を確保しつつ、それぞれ第二及び第三の実施形態の
格別の作用効果を達成することができる。

【００６６】以上に於いては本発明を特定の実施形態に
ついて詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限
定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の
実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであ
ろう。

【００６７】例えば上述の各実施形態に於いては、車輌
は内燃機関１２を主動力源とし電動モータ１４を補助動
力源とするハイブリッド装置１０を有するハイブリッド
車であるが、本発明による温水式蓄熱装置は水冷式の冷
却系を備えた内燃機関のみを駆動源とする車輌に適用さ
れてもよい。

【００６８】また上述の第一乃至第三の実施形態に於い
ては、温水の回収を開始すべきか否かを判定するための
機関回転数の上限値Ｎemaxsは機関冷却水温Ｔcと蓄熱タ
ンク内水温Ｔhとの差ΔＴが大きいほど小さくなるよう
演算され、また上述の第二の実施形態に於いては、温水
の回収を中断すべきか否かを判定するための機関回転数
の上限値Ｎemaxeが温度差ΔＴが大きいほど小さくなる
よう演算されるようになっているが、一般に蓄熱タンク
内水温Ｔhが低いほど温度差ΔＴが大きくなるので、こ
れらの上限値は蓄熱タンク内水温Ｔhが低いほど小さく
なるよう蓄熱タンク内水温Ｔhに基づいて演算されるよ
う修正されてもよい。

【００６９】更に上述の各実施形態に於いては、導管６
６が三方向切換弁５４により導管５２に接続されること
により温水の回収及び供給が行われるようになっている
が、本発明による温水式蓄熱装置に於いては温水の回収
及び供給は任意の態様にて行われてよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】温水式暖機促進装置に適用された本発明による
温水式蓄熱装置の第一の実施形態が組み込まれたハイブ
リッド装置を示す概略構成図である。

【図２】本発明による温水式蓄熱装置の第一の実施形態
を内燃機関及びその冷却系と共に示す概略構成図であ
る。

【図３】第一の実施形態に於いて内燃機関制御装置によ
り達成される温水回収制御ルーチンを示すフローチャー
トである。

【図４】機関冷却水温及び蓄熱タンク内水温の差ΔＴと
温水回収開始判定のたの機関回転数の上限値Ｎemaxsと
の間の関係を示すグラフである。

【図５】第二の実施形態に於いて内燃機関制御装置によ
り達成される温水回収制御ルーチンを示すフローチャー
トである。

【図６】機関冷却水温及び蓄熱タンク内水温の差ΔＴと
温水回収中断判定のたの機関回転数の上限値Ｎemaxeと
の間の関係を示すグラフである。

【図７】第三の実施形態に於いて内燃機関制御装置によ
り達成される温水回収制御ルーチンを示すフローチャー
トである。

【図８】温水回収開始後の経過時間Δｔと温水回収中断
判定のたの機関回転数の上限値Ｎemaxeとの間の関係を
示すグラフである。

【符号の説明】

１０…ハイブリッド装置 １２…内燃機関 １４…電動モータ １６…動力分配装置 １８…発電機 ２６…インバータ ２８…バッテリ ３０…内燃機関制御装置 ３２…ハイブリッド制御装置 ４０…冷却水循環ポンプ ４６…ラジエータ ５０…サーモスタット弁 ５４…三方向切換弁 ５６、６８…電動ポンプ ５８…ヒータ ６２…温水式蓄熱装置 ６４…蓄熱タンク ７２…機関回転数センサ ７４…機関冷却水温センサ ７６…蓄熱タンク内水温センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関回転軸に連動して駆動される冷却水循
   環ポンプにより冷却水が循環される冷却系を備えた内燃
   機関を有する車輌のための温水式蓄熱装置であって、前
   記内燃機関の運転により温められ前記冷却系を循環する
   冷却水の一部を温水として回収し蓄える蓄熱タンクを有
   し、機関回転数が所定値よりも低いことを必要条件とし
   て温水を前記蓄熱タンクに回収することを特徴とする温
   水式蓄熱装置。
2. 【請求項２】機関回転数が所定値よりも低いことを必要
   条件として温水の回収を開始することを特徴とする請求
   項１に記載の温水式蓄熱装置。
3. 【請求項３】温水の回収中に機関回転数が所定値よりも
   高くなったときには温水の回収を中断することを特徴と
   する請求項１に記載の温水式蓄熱装置。