JP2008240734A - Internal combustion engine with heat accumulator - Google Patents

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Yasuhiro Kuze
泰広 久世
Takayuki Otsuka
孝之 大塚
Hiroki Ichinose
宏樹 一瀬
Yutaka Sawada
裕 沢田
Kunihiko Hayashi
邦彦 林
Makoto Suzuki
鈴木  誠
Masakazu Tabata
正和 田畑
Shigeo Kikori
茂男 樵
Rentaro Kuroki
錬太郎 黒木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide technology enabling a heat accumulator to accumulate heat as much as possible in an internal combustion engine with the heat accumulator. <P>SOLUTION: This invention relates to the internal combustion engine with the heat accumulator storing part of heat medium circulating in a heat medium channel formed in the internal combustion engine in an insulating manner, and rising temperature of the internal combustion engine by supplying the heat medium stored in an insulated manner to the heat medium channel. When high temperature heat medium is stored in the heat accumulator, load of the internal combustion engine is increased. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、冷却水や潤滑油等のような熱媒体の循環により冷却又は加熱される内燃機関に関し、特に前記熱媒体が持つ熱を蓄える蓄熱装置を備えた内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine that is cooled or heated by circulation of a heat medium such as cooling water or lubricating oil, and more particularly to an internal combustion engine that includes a heat storage device that stores heat of the heat medium.

自動車などに搭載される内燃機関が冷間状態で始動される場合には、吸気ポートや燃焼室等の壁面温度が低くなるため、燃料が霧化し難くなるとともに燃焼室の周縁部において消炎が発生し易くなり、始動性の低下や排気エミッションの悪化などが誘発される。   When an internal combustion engine mounted in an automobile or the like is started in a cold state, the wall surface temperature of the intake port, the combustion chamber, etc. becomes low, so that it is difficult for the fuel to atomize and flame extinguishing occurs at the periphery of the combustion chamber This will cause a decrease in startability and a deterioration in exhaust emission.

このような問題に対し、水冷式内燃機関において高温の冷却水を保温貯蔵する蓄熱装置を備え、内燃機関の始動時などに蓄熱装置に貯蔵されている冷却水を内燃機関へ供給することにより内燃機関の昇温を図り、以て始動性の向上や暖機の早期化を図る技術が提案されている。   In order to solve such problems, a water-cooled internal combustion engine is provided with a heat storage device that retains high-temperature cooling water, and the internal combustion engine is supplied with cooling water stored in the heat storage device when the internal combustion engine is started. Techniques have been proposed to increase the temperature of the engine, thereby improving startability and speeding up warm-up.

この種の技術としては、例えば、特許文献1に記載されたような車両用エンジン暖機装置が知られている。この公報に記載された車両用エンジン暖機装置は、内燃機関を循環する冷却水の一部を保温貯蔵する保温タンクと、内燃機関の始動時に保温タンク内の冷却水を内燃機関に循環させる機構とを備え、内燃機関を循環する冷却水の温度が通常制御水温より高くなった時に限り、その冷却水の一部を前記保温タンクに貯蔵させることにより、保温タンク内の冷却水の温度を高め、以て内燃機関の始動時における暖機性を向上させようとするものである。
特開平8−183324号公報
As this type of technology, for example, a vehicle engine warm-up device as described in Patent Document 1 is known. A vehicle engine warm-up device described in this publication includes a heat retaining tank that retains and stores a part of the cooling water circulating through the internal combustion engine, and a mechanism that circulates the cooling water in the heat retaining tank to the internal combustion engine when the internal combustion engine is started. And only when the temperature of the cooling water circulating through the internal combustion engine becomes higher than the normal control water temperature, the temperature of the cooling water in the heat retaining tank is increased by storing a part of the cooling water in the heat retaining tank. Thus, it is intended to improve the warm-up property at the start of the internal combustion engine.
JP-A-8-183324

ところで、上記した従来のエンジン暖機装置では、冷却水の温度が通常制御水温より高くならない限り保温タンク内の冷却水が入れ替わらないため、高温の冷却水を保温タンクに貯蔵する機会を逸する場合がある。   By the way, in the above-mentioned conventional engine warm-up device, since the cooling water in the heat retaining tank is not replaced unless the temperature of the cooling water becomes higher than the normal control water temperature, the opportunity to store the high-temperature cooling water in the heat retaining tank is missed. There is a case.

特に、内燃機関の運転が短時間で停止される所謂ショートトリップ運転では、内燃機関を循環する冷却水の温度が通常制御水温まで上昇する前に内燃機関の運転が停止されてしまうため、保温タンク内に高温の冷却水を貯蔵することができない。   In particular, in the so-called short trip operation in which the operation of the internal combustion engine is stopped in a short time, the operation of the internal combustion engine is stopped before the temperature of the cooling water circulating through the internal combustion engine rises to the normal control water temperature. High temperature cooling water cannot be stored inside.

従って、上記したようなショートトリップ運転が繰り返されると、保温タンク内の冷却水の入れ替えが行われない状態で長時間が経過することになるため、保温タンク内の冷却水の温度が低下してしまい、保温タンクを設けたことによる効果が得られなくなる虞がある。   Therefore, if the short trip operation as described above is repeated, a long time elapses in a state where the cooling water in the heat retaining tank is not replaced, so the temperature of the cooling water in the heat retaining tank decreases. Therefore, there is a possibility that the effect of providing the heat retaining tank cannot be obtained.

本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、蓄熱装置を備えた内燃機関において、内燃機関が如何なる運転状態にあっても可能な限り多量の熱を蓄熱装置に蓄えることができる技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and in an internal combustion engine equipped with a heat storage device, as much heat as possible can be stored in the heat storage device regardless of the operating state of the internal combustion engine. It aims at providing the technology that can do.

本発明は、上記した課題を解決するために以下のような手段を採用した。すなわち、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関は、内燃機関のシリンダヘッドに形成され、熱媒体が流通する熱媒体流通路と、前記熱媒体流通路を流れる熱媒体の一部を保温貯蔵する蓄熱装置と、前記蓄熱装置内に保温貯蔵された熱媒体を前記熱媒体流通路へ導く第1の熱媒体
通路と、前記熱媒体流通路内の熱媒体を前記蓄熱装置へ導く第2の熱媒体通路と、前記第1連通路と前記第2連通路とを択一的に導通させる通路切換手段と、を備えることを特徴としている。
The present invention employs the following means in order to solve the above-described problems. That is, an internal combustion engine provided with a heat storage device according to the present invention is formed in a cylinder head of an internal combustion engine, and a heat medium flow passage through which a heat medium flows and a part of the heat medium flowing through the heat medium flow passage are kept warm. A first heat medium passage that guides the heat medium stored in the heat storage device to the heat medium flow passage, and a second heat guide that leads the heat medium in the heat medium flow passage to the heat storage device. It is characterized by comprising a heat medium passage, and passage switching means for selectively conducting the first communication passage and the second communication passage.

この蓄熱装置を備えた内燃機関は、内燃機関を循環する熱媒体の一部を保温貯蔵する蓄熱装置を備えた内燃機関において、蓄熱装置からシリンダヘッドの熱媒体流通路へ熱媒体を導く第1の熱媒体通路に加え、シリンダヘッドの熱媒体流通路から蓄熱装置へ熱媒体を導く第2の熱媒体通路と、前記第1の熱媒体通路と前記第2の熱媒体通路とを択一的に導通させる通路切換手段とを備えたことを最大の特徴としている。   The internal combustion engine provided with this heat storage device is a first internal combustion engine provided with a heat storage device that retains and stores a part of the heat medium circulating in the internal combustion engine, and that directs the heat medium from the heat storage device to the heat medium flow passage of the cylinder head. In addition to the heat medium passage, the second heat medium passage for guiding the heat medium from the heat medium flow passage of the cylinder head to the heat storage device, the first heat medium passage, and the second heat medium passage are alternatively selected. The most characteristic feature is that it is provided with a passage switching means for conducting the current to.

かかる蓄熱装置を備えた内燃機関では、通路切換手段が第1の熱媒体通路を導通させることにより、蓄熱装置内に保温貯蔵されている高温の熱媒体が第1の熱媒体通路を介して直接的に熱媒体流通路へ供給されるとともに、通路切換手段が第2の熱媒体通路を導通させることにより、熱媒体流通路内の高温の熱媒体が第2の熱媒体通路を介して直接的に蓄熱装置へ供給される。   In the internal combustion engine equipped with such a heat storage device, the passage switching means makes the first heat medium passage conductive, so that the high-temperature heat medium stored in the heat storage device directly through the first heat medium passage. And the passage switching means conducts the second heat medium passage so that the high-temperature heat medium in the heat medium flow passage is directly passed through the second heat medium passage. Is supplied to the heat storage device.

このように熱媒体流通路と蓄熱装置との間で直接的に熱媒体の授受が行われると、蓄熱装置から熱媒体流通路へ熱媒体を供給する際の熱損失が最小限に抑制されるとともに、熱媒体流通路から蓄熱装置へ熱媒体を供給する際の熱損失も最小限に抑制される。この結果、熱媒体流通路内の熱媒体が持つ熱量が少ない場合であっても、その少ない熱量が効率良く蓄熱装置に蓄えられることになる。   When the heat medium is directly exchanged between the heat medium flow passage and the heat storage device in this way, heat loss when supplying the heat medium from the heat storage device to the heat medium flow passage is minimized. In addition, heat loss when supplying the heat medium from the heat medium flow path to the heat storage device is also suppressed to a minimum. As a result, even if the heat medium in the heat medium flow passage has a small amount of heat, the small amount of heat is efficiently stored in the heat storage device.

ここで、通路切換手段は、内燃機関を加熱するときに第1の熱媒体通路を導通させ、蓄熱装置に高温の熱媒体を貯蔵するときに第2の熱媒体通路を導通させるようにしてもよい。   Here, the passage switching means makes the first heat medium passage conductive when heating the internal combustion engine, and makes the second heat medium passage conductive when storing the high-temperature heat medium in the heat storage device. Good.

この場合、通路切換手段が第1の熱媒体通路を導通させることにより、蓄熱装置に蓄えられた熱が効率的にシリンダヘッドへ伝達されるとともに、通路切換手段が第2の熱媒体通路を導通させることにより、熱媒体流通路内の熱媒体の持つ熱が効率的に蓄熱装置へ供給されることになる。   In this case, the passage switching means conducts the first heat medium passage, whereby the heat stored in the heat storage device is efficiently transmitted to the cylinder head, and the passage switching means conducts the second heat medium passage. By doing so, the heat of the heat medium in the heat medium flow passage is efficiently supplied to the heat storage device.

次に、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関は、以下のような手段を採用することもできる。すなわち、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関は、内燃機関に形成され、熱媒体が流通する熱媒体流通路と、前記熱媒体流通路を流通する熱媒体を冷却する熱媒体冷却機構と、前記熱媒体流通路を流通する熱媒体の一部を保温貯蔵するとともに、その保温貯蔵された熱媒体を前記熱媒体流通路へ供給することにより内燃機関を暖機する蓄熱装置と、前記蓄熱装置に高温の熱媒体を貯蔵するときに、前記熱媒体冷却機構の作動を禁止する冷却禁止手段と、を備えるようにしてもよい。   Next, the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention can employ the following means. That is, an internal combustion engine provided with a heat storage device according to the present invention is formed in an internal combustion engine, a heat medium flow passage through which a heat medium flows, and a heat medium cooling mechanism that cools the heat medium that flows through the heat medium flow passage. A heat storage device for warming and storing a part of the heat medium flowing through the heat medium flow passage, and for warming up the internal combustion engine by supplying the heat medium stored and kept warm to the heat medium flow passage, and the heat storage Cooling prohibiting means for prohibiting the operation of the heat medium cooling mechanism when storing a high temperature heat medium in the apparatus may be provided.

この蓄熱装置を備えた内燃機関は、内燃機関を循環する熱媒体を冷却する熱媒体熱媒体冷却機構と、熱媒体の一部を保温貯蔵する蓄熱装置とを備えた内燃機関において、高温の熱媒体を蓄熱装置に貯蔵する場合に、熱媒体冷却機構の作動を禁止することを最大の特徴としている。   An internal combustion engine provided with the heat storage device is an internal combustion engine provided with a heat medium heat medium cooling mechanism that cools a heat medium circulating in the internal combustion engine and a heat storage device that retains and stores a part of the heat medium. When storing the medium in the heat storage device, the greatest feature is that the operation of the heat medium cooling mechanism is prohibited.

かかる蓄熱装置を備えた内燃機関では、内燃機関が通常の運転状態にあるときは、燃料の燃焼によって発生した熱が熱媒体流通路を流れる熱媒体に伝達されるため、熱媒体の温度が上昇するとともに熱媒体の吸熱能力が低下するが、熱媒体冷却機構によって熱媒体が冷却されることにより、熱媒体の温度が低下するとともに熱媒体の吸熱能力が再生される。   In an internal combustion engine equipped with such a heat storage device, when the internal combustion engine is in a normal operating state, the heat generated by the combustion of the fuel is transferred to the heat medium flowing through the heat medium flow passage, so the temperature of the heat medium rises. At the same time, the heat absorption capacity of the heat medium is reduced, but the heat medium is cooled by the heat medium cooling mechanism, whereby the temperature of the heat medium is lowered and the heat absorption capacity of the heat medium is reproduced.

熱媒体冷却機構によって冷却された熱媒体が熱媒体流通路を流通すると、内燃機関の熱が熱媒体に伝達されるため、内燃機関の過熱が防止され、その結果、内燃機関が適温に保たれることになる。   When the heat medium cooled by the heat medium cooling mechanism flows through the heat medium flow path, the heat of the internal combustion engine is transmitted to the heat medium, so that overheating of the internal combustion engine is prevented, and as a result, the internal combustion engine is kept at an appropriate temperature. Will be.

一方、内燃機関が冷間始動される場合などには、蓄熱装置に貯蔵されている高温の熱媒体が熱媒体流通路へ供給されることにより、その熱媒体の熱が内燃機関に伝達され、内燃機関が昇温することになる。   On the other hand, when the internal combustion engine is cold-started, etc., the high-temperature heat medium stored in the heat storage device is supplied to the heat medium flow passage, whereby the heat of the heat medium is transmitted to the internal combustion engine, The temperature of the internal combustion engine will rise.

ここで、内燃機関を早期に暖機させる点に着目すると、蓄熱装置に貯蔵される熱媒体の温度は高くなるほど好ましいと言える。そこで、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関では、蓄熱装置に高温の熱媒体を貯蔵する場合に、冷却禁止手段が熱媒体冷却機構の作動を禁止するようにした。   Here, focusing on the point of warming up the internal combustion engine early, it can be said that the higher the temperature of the heat medium stored in the heat storage device, the better. Therefore, in the internal combustion engine equipped with the heat storage device according to the present invention, the cooling prohibiting means prohibits the operation of the heat medium cooling mechanism when a high-temperature heat medium is stored in the heat storage device.

この場合、蓄熱装置には、熱媒体冷却機構によって冷却されない高温の熱媒体が貯蔵されることになる。   In this case, a high-temperature heat medium that is not cooled by the heat medium cooling mechanism is stored in the heat storage device.

尚、冷却禁止手段は、内燃機関の始動時から蓄熱装置に熱媒体が貯蔵されるまでの期間において、熱媒体冷却機構の作動を継続的に禁止するようにしてもよい。この場合、熱媒体流通路を流通する熱媒体が熱媒体冷却機構によって冷却されないため、熱媒体流通路を流れる熱媒体の温度が早期に昇温することになり、それに応じて蓄熱装置への熱媒体の貯蔵も早期に完了させることが可能となる。   Note that the cooling prohibiting unit may continuously prohibit the operation of the heat medium cooling mechanism during a period from when the internal combustion engine is started until the heat medium is stored in the heat storage device. In this case, since the heat medium flowing through the heat medium flow passage is not cooled by the heat medium cooling mechanism, the temperature of the heat medium flowing through the heat medium flow passage is increased quickly, and the heat to the heat storage device is accordingly increased. The storage of the medium can be completed early.

本発明において、熱媒体冷却機構としては、熱媒体と外気との間で熱交換を行う熱交換器と、この熱交換器へ外気を圧送する送風機とを備えるものを例示することができる。このように熱媒体冷却機構が熱交換器と送風機とを備えている場合には、冷却禁止手段は、送風機の作動を禁止するよう構成することができる。   In the present invention, examples of the heat medium cooling mechanism include a heat exchanger that exchanges heat between the heat medium and the outside air, and a blower that pumps outside air to the heat exchanger. In this way, when the heat medium cooling mechanism includes the heat exchanger and the blower, the cooling prohibiting unit can be configured to prohibit the operation of the blower.

次に、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関は、以下のような手段を採用することもできる。すなわち、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関は、内燃機関に形成され、熱媒体を流通させる熱媒体流通路と、前記熱媒体流通路を流通する熱媒体を冷却する熱媒体冷却機構と、前記熱媒体流通路を流通する熱媒体の一部を保温貯蔵するとともに、保温貯蔵された熱媒体を前記熱媒体流通路へ供給して内燃機関の昇温を図る蓄熱装置と、前記蓄熱装置に高温の熱媒体を貯蔵するときに、前記熱媒体冷却機構を流通する熱媒体の流量を絞る流量絞り手段と、を備えるようにしてもよい。   Next, the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention can employ the following means. That is, an internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention is formed in the internal combustion engine, and a heat medium flow passage for circulating the heat medium, and a heat medium cooling mechanism for cooling the heat medium flowing through the heat medium flow passage, , A heat storage device that keeps a part of the heat medium flowing through the heat medium flow passage, and supplies the heat medium that has been kept warm to the heat medium flow passage to raise the temperature of the internal combustion engine, and the heat storage device And a flow rate restricting means for restricting a flow rate of the heat medium flowing through the heat medium cooling mechanism when storing a high temperature heat medium.

この蓄熱装置を備えた内燃機関は、内燃機関を循環する熱媒体を冷却する熱媒体熱媒体冷却機構と、熱媒体の一部を保温貯蔵する蓄熱装置とを備えた内燃機関において、高温の熱媒体を蓄熱装置に貯蔵する場合に、熱媒体冷却機構を流通する熱媒体の流量を絞ることを最大の特徴としている。   An internal combustion engine provided with the heat storage device is an internal combustion engine provided with a heat medium heat medium cooling mechanism that cools a heat medium circulating in the internal combustion engine and a heat storage device that retains and stores a part of the heat medium. When storing the medium in the heat storage device, the greatest feature is to reduce the flow rate of the heat medium flowing through the heat medium cooling mechanism.

かかる蓄熱装置を備えた内燃機関では、内燃機関が通常の運転状態にあるときは、燃料の燃焼によって発生した熱が熱媒体流通路を流れる熱媒体に伝達されるため、熱媒体の温度が上昇するとともに熱媒体の吸熱能力が低下するが、熱媒体冷却機構によって熱媒体が冷却されることにより、熱媒体の温度が低下するとともに熱媒体の吸熱能力が再生される。   In an internal combustion engine equipped with such a heat storage device, when the internal combustion engine is in a normal operating state, the heat generated by the combustion of the fuel is transferred to the heat medium flowing through the heat medium flow passage, so the temperature of the heat medium rises. At the same time, the heat absorption capacity of the heat medium is reduced, but the heat medium is cooled by the heat medium cooling mechanism, whereby the temperature of the heat medium is lowered and the heat absorption capacity of the heat medium is reproduced.

一方、高温の熱媒体を蓄熱装置に貯蔵する場合には、流量絞り手段が熱媒体冷却機構を流通する熱媒体の流量を絞る。この場合、単位時間当たりに熱媒体冷却機構を流れる熱媒体の量が減少するため、単位時間当たりに冷却される熱媒体の量が減少し、その結果、単位時間当たりの熱媒体の温度低下速度が低下する。   On the other hand, when a high-temperature heat medium is stored in the heat storage device, the flow rate restricting means restricts the flow rate of the heat medium flowing through the heat medium cooling mechanism. In this case, since the amount of the heat medium flowing through the heat medium cooling mechanism per unit time decreases, the amount of the heat medium cooled per unit time decreases, and as a result, the temperature decrease rate of the heat medium per unit time. Decreases.

このように熱媒体の単位時間当たりの温度低下速度が低下すると、比較的高温の熱媒体が蓄熱装置に貯蔵されることになる。   Thus, when the rate of temperature decrease per unit time of the heat medium decreases, a relatively high temperature heat medium is stored in the heat storage device.

次に、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関は、以下のような手段を採用することもできる。すなわち、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関は内燃機関に形成され、熱媒体を流通させる熱媒体流通路と、前記熱媒体流通路を流通する熱媒体の一部を保温貯蔵するとともに、保温貯蔵された熱媒体を前記熱媒体流通路へ供給して内燃機関の昇温を図る蓄熱装置と、所定の貯蔵時期に前記熱媒体流通路を流れる熱媒体の一部を前記蓄熱装置に貯蔵させる貯蔵処理手段と、前記貯蔵処理手段による貯蔵処理が完了する度に前記貯蔵時期を更新するとともに、前記貯蔵時期の初期値を通常より早い時期に設定する貯蔵時期設定手段と、を備えるようにしてもよい。   Next, the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention can employ the following means. That is, an internal combustion engine provided with a heat storage device according to the present invention is formed in an internal combustion engine, and stores a heat medium flow path through which a heat medium flows and a part of the heat medium flowing through the heat medium flow path while keeping warm. A heat storage device that heats and stores the heat medium stored in the heat medium flow passage to increase the temperature of the internal combustion engine, and a part of the heat medium that flows through the heat medium flow passage at a predetermined storage time is stored in the heat storage device. And a storage timing setting means for updating the storage time every time the storage processing by the storage processing means is completed and for setting an initial value of the storage time earlier than usual. May be.

この蓄熱装置を備えた内燃機関は、所定の貯蔵時期に熱媒体流通路を流れる熱媒体の一部を貯蔵する蓄熱装置を備えた内燃機関において、蓄熱装置への熱媒体の貯蔵処理が完了する度に貯蔵時期を更新するとともに、貯蔵時期の初期値を通常より早い時期に設定すること最大の特徴としている。   The internal combustion engine provided with the heat storage device completes the storage process of the heat medium in the heat storage device in the internal combustion engine provided with the heat storage device that stores part of the heat medium flowing through the heat medium flow passage at a predetermined storage time. The greatest feature is that the storage time is updated every time and the initial value of the storage time is set earlier than usual.

かかる蓄熱装置を備えた内燃機関では、所定の貯蔵時期になると、貯蔵処理手段が熱媒体流通路を流れる熱媒体の一部を蓄熱装置に貯蔵する。次いで貯蔵時期設定手段は、前記貯蔵時期を更新して次回の貯蔵時期を設定する。その後、前記した更新後の貯蔵時期になると、貯蔵処理手段が再度貯蔵処理を行うとともに貯蔵時期設定手段が貯蔵時期の更新を行うことになる。   In an internal combustion engine equipped with such a heat storage device, at a predetermined storage time, the storage processing means stores a part of the heat medium flowing through the heat medium flow passage in the heat storage device. Next, the storage time setting means updates the storage time and sets the next storage time. Thereafter, when the storage time after the update is reached, the storage processing means performs the storage process again and the storage time setting means updates the storage time.

その際、貯蔵時期の初期値、すなわち内燃機関の始動後における最初の貯蔵時期は、通常の貯蔵時期より早く設定されるため、内燃機関の運転が比較的短時間で停止される場合であっても、熱媒体流通路を流れる熱媒体の一部を蓄熱装置に蓄えることが可能となる。   At that time, the initial value of the storage time, that is, the first storage time after the start of the internal combustion engine is set earlier than the normal storage time, so that the operation of the internal combustion engine is stopped in a relatively short time. However, a part of the heat medium flowing through the heat medium flow passage can be stored in the heat storage device.

更に、上記した蓄熱装置では、内燃機関の運転が比較的長時間継続される場合には、貯蔵処理手段による貯蔵処理と貯蔵時期設定手段による貯蔵時期の更新処理とが交互に繰り返されることになるため、蓄熱装置に貯蔵される熱媒体の温度が徐々に高められることになる。   Further, in the above-described heat storage device, when the operation of the internal combustion engine is continued for a relatively long time, the storage process by the storage processing means and the storage time update process by the storage time setting means are alternately repeated. Therefore, the temperature of the heat medium stored in the heat storage device is gradually increased.

従って、上記した蓄熱装置を備えた内燃機関では、内燃機関の運転条件に応じた範囲内で最大量の熱が蓄熱装置に貯蔵されることになる。   Therefore, in the internal combustion engine provided with the above-described heat storage device, the maximum amount of heat is stored in the heat storage device within a range corresponding to the operation condition of the internal combustion engine.

また、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関において、貯蔵時期は、熱媒体流通路を流れる熱媒体の温度が所定の貯蔵温度以上となる時期であってもよい。この場合、貯蔵時期設定手段は、貯蔵処理手段による貯蔵処理が完了する度に前記貯蔵温度を更新するとともに、前記貯蔵温度の初期値を内燃機関の暖機完了後における熱媒体の温度より低く設定することが好ましい。   Further, in the internal combustion engine including the heat storage device according to the present invention, the storage time may be a time when the temperature of the heat medium flowing through the heat medium flow passage becomes equal to or higher than a predetermined storage temperature. In this case, the storage time setting means updates the storage temperature every time the storage processing by the storage processing means is completed, and sets the initial value of the storage temperature lower than the temperature of the heat medium after completion of warming up of the internal combustion engine. It is preferable to do.

その際、貯蔵時期設定手段は、始動時における内燃機関の温度およびまたは外気温度が低くなるほど貯蔵温度を低く設定するようにしてもよい。   At that time, the storage time setting means may set the storage temperature to be lower as the temperature of the internal combustion engine and / or the outside air temperature at the time of starting is lower.

これは、始動時における内燃機関の温度およびまたは外気温度が低くなるほど、熱媒体流通路内の熱媒体の温度上昇速度が低くなるため、そのような状況下で貯蔵温度が比較的高い温度域に設定されると、熱媒体流通路内の熱媒体の温度が貯蔵温度に達する迄に時間がかかり、熱媒体が貯蔵温度に達する前に内燃機関の運転が停止されてしまう場合が生じるからである。   This is because the temperature increase rate of the heat medium in the heat medium flow passage decreases as the temperature of the internal combustion engine and / or the outside air temperature at the time of start-up decreases, so that the storage temperature is relatively high in such a situation. When set, it takes time for the temperature of the heat medium in the heat medium flow passage to reach the storage temperature, and the operation of the internal combustion engine may be stopped before the heat medium reaches the storage temperature. .

また、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関において、貯蔵時期は、内燃機関の始動時からの運転時間が所定の貯蔵時間以上となる時期であってもよい。この場合、貯蔵時期設定手段は、貯蔵処理手段による貯蔵処理が完了する度に前記貯蔵時間を更新するとともに、前記貯蔵時間の初期値を内燃機関の始動時から暖機完了までに要する時間より短く設定することが好ましい。   Further, in the internal combustion engine including the heat storage device according to the present invention, the storage time may be a time when the operation time from the start of the internal combustion engine is equal to or longer than a predetermined storage time. In this case, the storage time setting means updates the storage time every time the storage processing by the storage processing means is completed, and sets the initial value of the storage time to be shorter than the time required from the start of the internal combustion engine to the completion of warm-up. It is preferable to set.

また、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関において、貯蔵時期は、内燃機関の始動時からの走行距離が所定の貯蔵距離以上となる時期であってもよい。この場合、貯蔵時期設定手段は、貯蔵処理手段による貯蔵処理が完了する度に前記貯蔵距離を更新するとともに、前記貯蔵距離の初期値を内燃機関の始動時から暖機完了までに要する走行距離より短く設定することが好ましい。   Further, in the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention, the storage time may be a time when the travel distance from the start of the internal combustion engine is equal to or greater than a predetermined storage distance. In this case, the storage time setting means updates the storage distance every time the storage processing by the storage processing means is completed, and sets the initial value of the storage distance from the travel distance required from the start of the internal combustion engine to the completion of warm-up. It is preferable to set it short.

また、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関において、貯蔵時期設定手段は、熱媒体の単位時間当たりの温度上昇速度が高くなるほど貯蔵時期の更新量を大きくするようにしてもよい。   Further, in the internal combustion engine including the heat storage device according to the present invention, the storage time setting means may increase the renewal amount of the storage time as the temperature increase rate per unit time of the heat medium increases.

これは、熱媒体の単位時間当たりの温度上昇速度が高くなるほど熱媒体が短い時間で昇温することになるため、熱媒体の単位時間当たりの温度上昇速度が高くなるほど貯蔵時期の更新量が大きくされても、蓄熱装置に熱媒体が貯蔵される時期を不要に遅延させることなく、より高温の熱媒体を蓄熱装置に貯蔵することが可能となるからである。   This is because, as the temperature increase rate per unit time of the heat medium increases, the heat medium heats up in a shorter time. Therefore, as the temperature increase rate per unit time of the heat medium increases, the renewal amount of the storage time increases. This is because a higher-temperature heat medium can be stored in the heat storage device without unnecessarily delaying the time when the heat medium is stored in the heat storage device.

また、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関において、貯蔵時期設定手段は、始動時における内燃機関の温度およびまたは外気温度が高くなるほど貯蔵時期の更新量を大きくするようにしてもよい。   Further, in the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention, the storage time setting means may increase the update amount of the storage time as the temperature of the internal combustion engine and / or the outside air temperature at the time of start-up increases.

これは、始動時の内燃機関の温度およびまたは外気温度が高くなるほど、熱媒体の温度上昇速度が高くなり、それに応じて熱媒体がより短い時間で昇温することになるため、始動時の内燃機関温度およびまたは外気温度が高くなるほど貯蔵時期の更新量が大きくされても、蓄熱装置に熱媒体が貯蔵される時期を不要に遅延させることなく、より高温の熱媒体を蓄熱装置に貯蔵することが可能となるからである。   This is because, as the temperature of the internal combustion engine and / or the outside air temperature at the time of start-up increases, the temperature rise rate of the heat medium increases, and the temperature of the heat medium rises in a shorter time accordingly. Even if the renewal amount of the storage time is increased as the engine temperature and / or the outside air temperature becomes higher, a higher temperature heat medium is stored in the heat storage device without unnecessarily delaying the time when the heat medium is stored in the heat storage device. This is because it becomes possible.

次に、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関は、以下のような手段を採用することもできる。すなわち、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関は、内燃機関に形成され、熱媒体を流通させる熱媒体流通路と、前記熱媒体流通路を流通する熱媒体の一部を保温貯蔵するとともに、保温貯蔵された熱媒体を前記熱媒体流通路へ供給して内燃機関の昇温を図る蓄熱装置と、前記熱媒体流通路内の熱媒体の温度が前記蓄熱装置内の熱媒体の温度より高いか否かを判別する温度比較手段と、前記温度比較手段によって前記熱媒体流通路内の熱媒体の温度が前記蓄熱装置内の熱媒体の温度より高いと判定されたときに、前記熱媒体流通路内を流れる熱媒体の一部を前記蓄熱装置に貯蔵させる貯蔵処理手段と、を備えるようにしてもよい。   Next, the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention can employ the following means. That is, an internal combustion engine provided with a heat storage device according to the present invention is formed in an internal combustion engine and retains a heat medium flow passage through which a heat medium flows and a part of the heat medium flowing through the heat medium flow passage while keeping warm. A heat storage device that supplies the heat medium stored in a warm state to the heat medium flow passage to raise the temperature of the internal combustion engine, and a temperature of the heat medium in the heat medium flow passage is higher than a temperature of the heat medium in the heat storage device. Temperature comparing means for determining whether the temperature is high, and when the temperature comparing means determines that the temperature of the heat medium in the heat medium flow passage is higher than the temperature of the heat medium in the heat storage device, the heat medium You may make it provide the storage processing means to which the said thermal storage apparatus stores a part of heat medium which flows through the inside of a flow path.

この蓄熱装置を備えた内燃機関は、内燃機関を循環する熱媒体の一部を保温貯蔵する蓄熱装置を備えた内燃機関において、内燃機関を循環する熱媒体の温度が蓄熱装置内の熱媒体の温度より高くなった時点で、内燃機関を循環する熱媒体の一部を蓄熱装置に貯蔵すること、言い換えれば、蓄熱装置内の熱媒体を内燃機関内を循環する熱媒体と入れ替えることを最大の特徴としている。   The internal combustion engine provided with this heat storage device is an internal combustion engine provided with a heat storage device that retains and stores a part of the heat medium circulating in the internal combustion engine, and the temperature of the heat medium circulating in the internal combustion engine is the temperature of the heat medium in the heat storage device. When the temperature becomes higher than the temperature, store a part of the heat medium circulating in the internal combustion engine in the heat storage device, in other words, replace the heat medium in the heat storage device with the heat medium circulating in the internal combustion engine. It is a feature.

かかる蓄熱装置を備えた内燃機関では、温度比較手段は、内燃機関の熱媒体流通路を流れる熱媒体の温度と蓄熱装置内の熱媒体の温度とを比較する。そして、温度比較手段によ
って熱媒体流通路内の熱媒体の温度が蓄熱装置内の熱媒体の温度より高いと判定された時点で、貯蔵処理手段は、熱媒体流通路内を流れる熱媒体の一部を蓄熱装置に貯蔵させる。
In an internal combustion engine equipped with such a heat storage device, the temperature comparison means compares the temperature of the heat medium flowing through the heat medium flow passage of the internal combustion engine with the temperature of the heat medium in the heat storage device. Then, when it is determined by the temperature comparison means that the temperature of the heat medium in the heat medium flow passage is higher than the temperature of the heat medium in the heat storage device, the storage processing means is a part of the heat medium flowing in the heat medium flow passage. The part is stored in a heat storage device.

この場合、熱媒体流通路内の熱媒体の温度が蓄熱装置内の熱媒体の温度より高くなった時点で、蓄熱装置内に貯蔵される熱媒体が入れ替えられるため、熱媒体流通路内の熱媒体の温度が所望の高温域まで昇温しない場合であっても、蓄熱装置の蓄熱量を増加させることが可能となる。   In this case, since the heat medium stored in the heat storage device is replaced when the temperature of the heat medium in the heat medium flow passage becomes higher than the temperature of the heat medium in the heat storage device, the heat in the heat medium flow passage is changed. Even when the temperature of the medium does not rise to a desired high temperature range, the amount of heat stored in the heat storage device can be increased.

また、本発明において、温度比較手段は、所定時間毎に熱媒体流通路内の熱媒体の温度が蓄熱装置内の熱媒体の温度より高いか否かを判別し、貯蔵処理手段は、前記温度比較手段によって熱媒体流通路内の熱媒体の温度が蓄熱装置内の熱媒体の温度より高いと判定される度に熱媒体流通路内を流れる熱媒体の一部を蓄熱装置に貯蔵させるようにしてもよい。   In the present invention, the temperature comparison means determines whether or not the temperature of the heat medium in the heat medium flow passage is higher than the temperature of the heat medium in the heat storage device every predetermined time, and the storage processing means When the temperature of the heat medium in the heat medium flow passage is determined to be higher than the temperature of the heat medium in the heat storage device by the comparison means, a part of the heat medium flowing in the heat medium flow passage is stored in the heat storage device. May be.

この場合、熱媒体流通路内の熱媒体の温度が蓄熱装置内の熱媒体の温度より高くなる度に、蓄熱装置内に貯蔵される熱媒体が入れ替えられるため、内燃機関の運転が継続され且つ熱媒体流通路内の熱媒体の温度が上昇する限りは、蓄熱装置に貯蔵される熱媒体の温度が徐々に高められることになる。   In this case, every time the temperature of the heat medium in the heat medium flow passage becomes higher than the temperature of the heat medium in the heat storage device, the heat medium stored in the heat storage device is replaced, so that the operation of the internal combustion engine is continued and As long as the temperature of the heat medium in the heat medium flow path rises, the temperature of the heat medium stored in the heat storage device is gradually increased.

尚、温度比較手段は、内燃機関が運転状態にある時には上記したように所定時間毎に比較処理を行い、内燃機関の運転停止直後に少なくとも一度比較処理を行うようにしてもよい。内燃機関の運転停止直後の比較処理において熱媒体流通路内の熱媒体の温度が蓄熱装置内の熱媒体の温度より高いと判定された場合には、貯蔵処理手段は、熱媒体流通路内の熱媒体の一部を蓄熱装置に貯蔵させるようにしてもよい。   The temperature comparison means may perform the comparison process every predetermined time as described above when the internal combustion engine is in an operating state, and may perform the comparison process at least once immediately after the operation of the internal combustion engine is stopped. When it is determined that the temperature of the heat medium in the heat medium flow passage is higher than the temperature of the heat medium in the heat storage device in the comparison process immediately after the shutdown of the internal combustion engine, the storage processing means A part of the heat medium may be stored in the heat storage device.

また、本発明において、温度比較手段は、熱媒体流通路内の熱媒体の温度が蓄熱装置内の熱媒体の温度に比して所定温度以上高いか否かを判別し、貯蔵処理手段は、前記温度比較手段によって熱媒体流通路内の熱媒体の温度が蓄熱装置内の熱媒体の温度に比して所定温度以上高いと判定される度に、熱媒体流通路内を流れる熱媒体の一部を蓄熱装置に貯蔵させるようにしてもよい。   In the present invention, the temperature comparison means determines whether the temperature of the heat medium in the heat medium flow passage is higher than a predetermined temperature as compared with the temperature of the heat medium in the heat storage device, and the storage processing means Each time the temperature comparing means determines that the temperature of the heat medium in the heat medium flow passage is higher than the temperature of the heat medium in the heat storage device by a predetermined temperature or more, one of the heat medium flowing in the heat medium flow passage. You may make it store a part in a thermal storage apparatus.

これは、単に熱媒体流通路内の熱媒体の温度が蓄熱装置内の熱媒体より高くなったことをトリガとして貯蔵処理が行われると、熱媒体の温度が上昇しやすい状況下では貯蔵処理の実行頻度が過剰に増加してしまう可能性があるからである。更に、熱媒体が熱媒体流通路から蓄熱装置へ到達するまでの熱損失を考慮する必要もあるからである。   This is because if the storage process is simply triggered by the fact that the temperature of the heat medium in the heat medium flow passage is higher than that of the heat medium in the heat storage device, the storage process is performed under circumstances where the temperature of the heat medium tends to rise. This is because the execution frequency may increase excessively. Furthermore, it is necessary to consider the heat loss until the heat medium reaches the heat storage device from the heat medium flow path.

尚、前記した所定温度は、熱媒体の単位時間当たりの温度上昇速度が高くなるほど高く設定されることが好ましい。   The predetermined temperature described above is preferably set higher as the temperature increase rate per unit time of the heat medium becomes higher.

次に、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関は、以下のような手段を採用することもできる。すなわち、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関は、内燃機関に形成され、熱媒体を流通させる熱媒体流通路と、前記熱媒体流通路を流通する熱媒体の一部を保温貯蔵するとともに、保温貯蔵された熱媒体を前記熱媒体流通路へ供給して内燃機関の昇温を図る蓄熱装置と、前記熱媒体流通路内を流れる熱媒体の一部を前記蓄熱装置に貯蔵させる貯蔵処理手段と、前記貯蔵処理手段によって前回の貯蔵処理が行われた時の熱媒体の温度に対して前記熱媒体流通路内の熱媒体の温度が高くなったときに、前記貯蔵処理手段を作動させる制御手段と、を備えるようにしてもよい。   Next, the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention can employ the following means. That is, an internal combustion engine provided with a heat storage device according to the present invention is formed in an internal combustion engine and retains a heat medium flow passage through which a heat medium flows and a part of the heat medium flowing through the heat medium flow passage while keeping warm. A heat storage device that supplies the heat medium stored in a warm state to the heat medium flow passage to raise the temperature of the internal combustion engine, and a storage process that stores a part of the heat medium flowing in the heat medium flow passage in the heat storage device And when the temperature of the heat medium in the heat medium flow passage becomes higher than the temperature of the heat medium when the previous storage process is performed by the storage process means, the storage process means is operated. And a control means.

この蓄熱装置を備えた内燃機関は、内燃機関を循環する熱媒体の一部を保温貯蔵する蓄熱装置と、熱媒体流通路内を流れる熱媒体の一部を蓄熱装置に貯蔵させる貯蔵処理手段と
を備えた内燃機関において、前回の貯蔵処理が行われた時の熱媒体の温度より熱媒体流通路内の熱媒体の温度が高くなった時点で、貯蔵処理を再度行うことを最大の特徴としている。
An internal combustion engine equipped with this heat storage device includes a heat storage device that retains and stores part of the heat medium circulating in the internal combustion engine, and storage processing means that stores a part of the heat medium flowing in the heat medium flow passage in the heat storage device. In the internal combustion engine having the above, the largest feature is that the storage process is performed again when the temperature of the heat medium in the heat medium flow passage becomes higher than the temperature of the heat medium when the previous storage process was performed. Yes.

かかる蓄熱装置を備えた内燃機関では、制御手段は、貯蔵処理手段によって前回の貯蔵処理が行われた時の熱媒体の温度と、現時点において熱媒体流通路を流れる熱媒体の温度とを比較する。   In the internal combustion engine provided with such a heat storage device, the control means compares the temperature of the heat medium when the previous storage processing is performed by the storage processing means with the temperature of the heat medium flowing through the heat medium flow passage at the present time. .

その際、前回の貯蔵処理が行われた時の熱媒体の温度に対して現時点における熱媒体の温度が高くなっていると、制御手段は、貯蔵処理手段を作動させて熱媒体流通路内の熱媒体の一部を蓄熱装置に貯蔵させる。   At that time, if the temperature of the heat medium at the current time is higher than the temperature of the heat medium when the previous storage process is performed, the control means operates the storage process means to A part of the heat medium is stored in the heat storage device.

この結果、蓄熱装置内の熱媒体は、前回の貯蔵処理が行われた時より高い温度の熱媒体に入れ替えられることになる。   As a result, the heat medium in the heat storage device is replaced with a heat medium having a higher temperature than when the previous storage process was performed.

従って、上記した蓄熱装置を備えた内燃機関では、現時点における熱媒体流通路内の熱媒体の温度が前回の蓄熱処理実行時における熱媒体の温度より高くなった時点で、蓄熱装置内に貯蔵される熱媒体が入れ替えられるため、熱媒体流通路内の熱媒体の温度が所望の高温域まで昇温しない場合であっても蓄熱装置の蓄熱量が増加することになる。   Therefore, in the internal combustion engine having the above-described heat storage device, the heat medium in the heat medium flow passage at the current time is stored in the heat storage device when the temperature of the heat medium becomes higher than the temperature of the heat medium at the time of the previous heat storage heat treatment. Therefore, even if the temperature of the heat medium in the heat medium flow passage does not rise to a desired high temperature region, the heat storage amount of the heat storage device increases.

更に、現時点における熱媒体流通路内の熱媒体の温度が前回の貯蔵処理実行時における熱媒体の温度より高くなる度に、蓄熱装置内に貯蔵される熱媒体が入れ替えられるため、内燃機関の運転が継続され且つ熱媒体流通路内の熱媒体の温度が上昇する限りは、蓄熱装置に貯蔵される熱媒体の温度が徐々に高められることになる。   Furthermore, since the heat medium stored in the heat storage device is replaced every time the temperature of the heat medium in the heat medium flow passage at the current time becomes higher than the temperature of the heat medium at the time of the previous storage process, the operation of the internal combustion engine As long as this is continued and the temperature of the heat medium in the heat medium flow passage rises, the temperature of the heat medium stored in the heat storage device is gradually increased.

次に、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関は、以下のような手段を採用することもできる。すなわち、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関は、内燃機関に形成され、熱媒体を流通させる熱媒体流通路と、前記熱媒体流通路を流通する熱媒体の一部を保温貯蔵するとともに、保温貯蔵された熱媒体を前記熱媒体流通路へ供給して内燃機関の昇温を図る蓄熱装置と、前記熱媒体流通路を流れる熱媒体の温度が所定の貯蔵温度以上となった時点で該熱媒体の一部を前記蓄熱装置に貯蔵させる貯蔵処理手段と、始動時における内燃機関の温度およびまたは外気温度が低くなるほど前記貯蔵温度を低くする貯蔵温度補正手段と、を備えるようにしてもよい。   Next, the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention can employ the following means. That is, an internal combustion engine provided with a heat storage device according to the present invention is formed in an internal combustion engine and retains a heat medium flow passage through which a heat medium flows and a part of the heat medium flowing through the heat medium flow passage while keeping warm. A heat storage device that heats the heat medium stored in the heat medium flow path to increase the temperature of the internal combustion engine, and when the temperature of the heat medium flowing through the heat medium flow path is equal to or higher than a predetermined storage temperature. Storage processing means for storing a part of the heat medium in the heat storage device, and storage temperature correction means for lowering the storage temperature as the temperature of the internal combustion engine and / or the outside air temperature at the time of starting decreases. Good.

この蓄熱装置を備えた内燃機関は、熱媒体流通路を流れる熱媒体の温度が所定の貯蔵温度まで上昇した時点で、その熱媒体の一部を貯蔵する蓄熱装置を備えた内燃機関において、始動時における内燃機関の温度およびまたは外気温度が低くなるほど貯蔵温度を低く設定することを最大の特徴としている。   The internal combustion engine provided with the heat storage device is started in the internal combustion engine provided with the heat storage device for storing a part of the heat medium when the temperature of the heat medium flowing through the heat medium flow passage rises to a predetermined storage temperature. The greatest feature is that the storage temperature is set lower as the temperature of the internal combustion engine and / or the outside air temperature becomes lower.

これは、始動時における内燃機関の温度およびまたは外気温度が低くなるほど、熱媒体流通路内の熱媒体の温度上昇速度が低くなるため、そのような状況下で貯蔵温度が比較的高い温度域に設定されると、熱媒体流通路内の熱媒体の温度が貯蔵温度に達する迄に時間がかかり、熱媒体が貯蔵温度に達する前に内燃機関の運転が停止されてしまう場合が生じるからである。   This is because the temperature increase rate of the heat medium in the heat medium flow passage decreases as the temperature of the internal combustion engine and / or the outside air temperature at the time of start-up decreases, so that the storage temperature is relatively high in such a situation. When set, it takes time for the temperature of the heat medium in the heat medium flow passage to reach the storage temperature, and the operation of the internal combustion engine may be stopped before the heat medium reaches the storage temperature. .

尚、上述した各発明において内燃機関の運転期間(始動から運転停止までの期間)が極めて短い場合には、蓄熱装置内に貯蔵される熱媒体が1回も入れ替えられなくなることが想定される。   In each of the above-described inventions, when the operation period of the internal combustion engine (the period from the start to the operation stop) is extremely short, it is assumed that the heat medium stored in the heat storage device cannot be replaced even once.

これに対し、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関は、内燃機関に形成され、熱媒体
を流通させる熱媒体流通路と、前記熱媒体流通路を流通する熱媒体の一部を保温貯蔵するとともに、保温貯蔵された熱媒体を前記熱媒体流通路へ供給して内燃機関の昇温を図る蓄熱装置と、前記熱媒体流通路を流れる熱媒体が所定条件を満たした時点で該熱媒体の一部を前記蓄熱装置に貯蔵させる貯蔵処理手段と、内燃機関の始動から運転停止までの期間において前記熱媒体流通路を流通する熱媒体の一部を前記蓄熱装置に貯蔵することができなかった場合に、内燃機関の運転が停止された時点で前記熱媒体流通路内の熱媒体の一部を前記蓄熱容器へ貯蔵させる機関停止時貯蔵手段と、を備えるようにしてもよい。
On the other hand, an internal combustion engine provided with a heat storage device according to the present invention is formed in an internal combustion engine, and a heat medium flow passage that circulates the heat medium and a part of the heat medium that circulates through the heat medium flow passage are kept warm. In addition, a heat storage device that heats the heat medium stored in the heat medium flow passage to increase the temperature of the internal combustion engine, and when the heat medium flowing through the heat medium flow passage satisfies a predetermined condition, the heat medium Storage processing means for storing a part of the heat storage device in the heat storage device, and a part of the heat medium flowing through the heat medium flow passage in the period from the start to the shutdown of the internal combustion engine cannot be stored in the heat storage device In this case, the engine stop storage means for storing a part of the heat medium in the heat medium flow passage in the heat storage container when the operation of the internal combustion engine is stopped may be provided.

このように構成された蓄熱装置を備えた内燃機関では、内燃機関の始動から運転停止までの期間において前記熱媒体流通路を流れる熱媒体が所定条件を満たすことができなかった場合、言い換えれば、内燃機関の始動から運転停止までの期間において熱媒体流通路を流通する熱媒体の一部を蓄熱装置に貯蔵することができなかった場合であっても、機関停止時貯蔵手段により内燃機関の運転が停止された時点で熱媒体流通路内の熱媒体の一部が蓄熱容器に貯蔵される。   In the internal combustion engine provided with the heat storage device configured as described above, when the heat medium flowing through the heat medium flow passage cannot satisfy the predetermined condition in the period from the start of the internal combustion engine to the operation stop, in other words, Even when a part of the heat medium flowing through the heat medium flow passage cannot be stored in the heat storage device during the period from the start of the internal combustion engine to the operation stop, the operation of the internal combustion engine is performed by the engine stop storage means. When is stopped, a part of the heat medium in the heat medium flow passage is stored in the heat storage container.

この結果、熱媒体流通路を流れる熱媒体を蓄熱装置に貯蔵する機会が確保されることになり、熱媒体が持つ熱を確実に蓄熱装置に貯蔵することが可能となる。   As a result, an opportunity to store the heat medium flowing through the heat medium flow passage in the heat storage device is secured, and the heat of the heat medium can be reliably stored in the heat storage device.

尚、前記した所定条件としては、熱媒体の温度が予め設定された温度以上である、熱媒体の温度が蓄熱装置内の熱媒体の温度より高い等の条件を例示することができる。   Examples of the predetermined condition include conditions such that the temperature of the heat medium is equal to or higher than a preset temperature, and the temperature of the heat medium is higher than the temperature of the heat medium in the heat storage device.

また、上記した蓄熱装置を備えた内燃機関において、熱媒体流通路内の熱媒体を加熱する加熱手段を更に備え、機関停止時貯蔵手段は、熱媒体流通路内の熱媒体を加熱手段により加熱した後に蓄熱装置へ貯蔵させるようにしてもよい。   The internal combustion engine provided with the heat storage device further includes heating means for heating the heat medium in the heat medium flow passage, and the storage means when the engine is stopped heats the heat medium in the heat medium flow passage by the heating means. After that, it may be stored in the heat storage device.

次に、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関は、以下のような手段を採用指定もよい。すなわち、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関は、内燃機関に形成され、熱媒体が流通する熱媒体流通路と、前記熱媒体流通路を流通する熱媒体の一部を保温貯蔵するとともに、保温貯蔵された熱媒体を前記熱媒体流通路へ供給して内燃機関の昇温を図る蓄熱装置と、前記蓄熱装置に高温の熱媒体を貯蔵するときに、前記内燃機関の負荷を増加させる機関負荷増加手段と、を備えるようにしてもよい。   Next, the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention may be specified to adopt the following means. That is, an internal combustion engine equipped with a heat storage device according to the present invention is formed in an internal combustion engine, and stores a heat medium flow path through which a heat medium flows and a part of the heat medium flowing through the heat medium flow path while keeping warm. A heat storage device that supplies the heat medium stored in a warm state to the heat medium flow passage to increase the temperature of the internal combustion engine, and increases a load of the internal combustion engine when the high-temperature heat medium is stored in the heat storage device Engine load increasing means.

この発明は、内燃機関を循環する熱媒体の一部を保温貯蔵する蓄熱装置を備えた内燃機関において、蓄熱装置に高温の熱媒体を貯蔵するときに、内燃機関の負荷を強制的に増加させることを最大の特徴としている。   The present invention forcibly increases the load of an internal combustion engine when storing a high-temperature heat medium in a heat storage device in an internal combustion engine having a heat storage device that retains and stores a part of the heat medium circulating in the internal combustion engine. This is the biggest feature.

かかる蓄熱装置を備えた内燃機関では、蓄熱装置へ熱媒体を貯蔵すべきときに機関負荷増加手段が内燃機関の負荷を増加させる。内燃機関の負荷が増加されると、内燃機関で燃焼に供される燃料と空気のうち少なくとも燃料の量が増加されるため、内燃機関の発熱量が増加することになる。   In the internal combustion engine provided with such a heat storage device, the engine load increasing means increases the load of the internal combustion engine when the heat medium is to be stored in the heat storage device. When the load on the internal combustion engine is increased, at least the amount of fuel out of the fuel and air used for combustion in the internal combustion engine is increased, so that the heat generation amount of the internal combustion engine is increased.

このように内燃機関の発熱量が増加した場合には、内燃機関の熱媒体流通路をを流れる熱媒体が内燃機関から受ける熱量が増加するため、熱媒体流通路を流れる熱媒体に含まれる熱量が増加するとともに熱媒体の温度が上昇することとなる。   When the heat generation amount of the internal combustion engine increases in this way, the amount of heat received from the internal combustion engine by the heat medium flowing through the heat medium flow passage of the internal combustion engine increases, so the amount of heat contained in the heat medium flowing through the heat medium flow passage As the temperature increases, the temperature of the heat medium rises.

従って、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関は、蓄熱装置へ熱媒体を貯蔵すべきときに内燃機関の負荷を増加させることにより、内燃機関が熱媒体を加熱することになり、その結果、高温の熱媒体が蓄熱装置に貯蔵されるようになる。   Therefore, the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention increases the load of the internal combustion engine when the heat medium is to be stored in the heat storage device, so that the internal combustion engine heats the heat medium. Thus, a high-temperature heat medium is stored in the heat storage device.

ここで、内燃機関の負荷を増加させる方法としては、(1)内燃機関の排気通路に設け
られた排気絞り弁の開度を絞る方法、(2)内燃機関の排気弁の開閉時期を変更する可変動弁機構により排気弁の開弁時期を進角させる方法、(3)内燃機関の排気弁の開閉時期を変更する可変動弁機構により排気弁の開弁時期を遅角させる方法、(4)内燃機関の吸気弁の開閉時期を変更する可変動弁機により吸気弁の開弁時期を遅角させる方法、(5)内燃機関の出力の一部を駆動源として発電する発電機の発電量を増加させる方法、(6)内燃機関を搭載した車両の制動機構を作動させる方法、(7)内燃機関に併設された変速機の変速比が増速側へ変更されることを禁止する方法、(8)内燃機関に併設された変速機の変速比を減速側へ変更する方法、等を例示することができる。
Here, as a method of increasing the load of the internal combustion engine, (1) a method of reducing the opening of the exhaust throttle valve provided in the exhaust passage of the internal combustion engine, and (2) changing the opening / closing timing of the exhaust valve of the internal combustion engine. A method of advancing the opening timing of the exhaust valve by a variable valve mechanism, (3) a method of retarding the opening timing of the exhaust valve by a variable valve mechanism that changes the opening / closing timing of the exhaust valve of the internal combustion engine, (4 ) A method of retarding the opening timing of the intake valve by a variable valve operating mechanism that changes the opening / closing timing of the intake valve of the internal combustion engine. (5) Amount of power generated by a generator that generates electricity using a part of the output of the internal combustion engine as a drive source. (6) A method of operating a braking mechanism of a vehicle equipped with an internal combustion engine, (7) A method of prohibiting the change of the transmission gear ratio of the transmission provided in the internal combustion engine to the speed increasing side, (8) Change the gear ratio of the transmission installed in the internal combustion engine to the deceleration side. Law, etc. can be exemplified.

尚、本発明に係る熱媒体としては、水冷式内燃機関の冷却水や内燃機関の潤滑油(エンジンオイル)などを例示することができる。   Examples of the heat medium according to the present invention include cooling water for water-cooled internal combustion engines and lubricating oil (engine oil) for internal combustion engines.

本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関によれば、熱媒体を蓄熱装置に貯蔵する際の熱損失の抑制、熱媒体を蓄熱装置に貯蔵する時期の早期化、熱媒体を蓄熱装置に貯蔵する際の熱媒体の昇温、又は熱媒体を蓄熱装置に貯蔵する機会の確保を図ることが可能となるため、内燃機関の運転条件にかかわらず最大量の熱を蓄熱装置に蓄えることが可能となる。その結果、蓄熱装置の機能を最大限に活用することが可能となり、排気エミッションの低減、始動性の向上、暖機時間の短縮などに寄与することが可能となる。   According to the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention, suppression of heat loss when the heat medium is stored in the heat storage device, early timing of storing the heat medium in the heat storage device, storage of the heat medium in the heat storage device It is possible to increase the temperature of the heat medium during storage, or to ensure the opportunity to store the heat medium in the heat storage device, so that the maximum amount of heat can be stored in the heat storage device regardless of the operating conditions of the internal combustion engine It becomes. As a result, it is possible to make the most of the functions of the heat storage device, contributing to reduction of exhaust emission, improvement of startability, shortening of warm-up time, and the like.

以下、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。   Hereinafter, a specific embodiment of an internal combustion engine provided with a heat storage device according to the present invention will be described based on the drawings.

<第1の実施の形態>
先ず、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の第1の実施の形態について図1〜図6に基づいて説明する。
<First Embodiment>
First, a first embodiment of an internal combustion engine provided with a heat storage device according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本発明を適用する車両用内燃機関の冷却水循環系を示す図である。図1において、内燃機関1は、ガソリン又は軽油を燃料とする水冷式の内燃機関であり、シリンダヘッド1aとシリンダブロック1bとを備えている。   FIG. 1 is a diagram showing a cooling water circulation system of a vehicle internal combustion engine to which the present invention is applied. In FIG. 1, an internal combustion engine 1 is a water-cooled internal combustion engine using gasoline or light oil as a fuel, and includes a cylinder head 1a and a cylinder block 1b.

前記内燃機関1には、駆動電力が印加されたときに該内燃機関1の図示しないクランクシャフトを回転させるスタータモータ100が取り付けられている。   The internal combustion engine 1 is provided with a starter motor 100 that rotates a crankshaft (not shown) of the internal combustion engine 1 when drive power is applied.

前記したシリンダヘッド1aとシリンダブロック1bには、熱媒体としての冷却水を循環させるためのヘッド側冷却水路2aとブロック側冷却水路2bとがそれぞれ形成され、それらヘッド側冷却水路2aとブロック側冷却水路2bとが相互に連通している。前記ヘッド側冷却水路2aは、本発明に係る熱媒体流通路に相当するものである。   The cylinder head 1a and the cylinder block 1b are respectively formed with a head side cooling water channel 2a and a block side cooling water channel 2b for circulating cooling water as a heat medium, and the head side cooling water channel 2a and the block side cooling channel 2b. The water channel 2b communicates with each other. The head side cooling water passage 2a corresponds to a heat medium flow passage according to the present invention.

前記ヘッド側冷却水路2aには、第1冷却水路4が接続され、その第1冷却水路4は、ラジエター5の冷却水流入口に接続されている。ラジエター5の冷却水流出口は、第2冷却水路6を介してサーモスタットバルブ7に接続されている。   A first cooling water channel 4 is connected to the head side cooling water channel 2 a, and the first cooling water channel 4 is connected to a cooling water inlet of the radiator 5. A cooling water outlet of the radiator 5 is connected to a thermostat valve 7 via a second cooling water channel 6.

前記ラジエター5は、冷却水と外気との間で熱交換を行う熱交換器である。このラジエター5には、該ラジエター5に外気を圧送する送風機としてのラジエターファン50が併設されている。ラジエターファン50は、ファンモータ50aによって駆動されるようになっている。上記したラジエター5及びラジエターファン50は、本発明に係る熱媒体冷却機構に相当するものである。   The radiator 5 is a heat exchanger that exchanges heat between cooling water and outside air. The radiator 5 is provided with a radiator fan 50 as a blower that pumps outside air to the radiator 5. The radiator fan 50 is driven by a fan motor 50a. The radiator 5 and the radiator fan 50 described above correspond to the heat medium cooling mechanism according to the present invention.

前記サーモスタットバルブ7には、前記した第2冷却水路6に加えて、第3冷却水路8と第4冷却水路9とが接続されている。前記第3冷却水路8は、図示しないクランクシャフトの回転トルクによって駆動される機械式ウォーターポンプ10の吸込口に接続され、その機械式ウォーターポンプ10の吐出口は前記ブロック側冷却水路2bに接続されている。一方、前記第4冷却水路9は、前記ヘッド側冷却水路2aに連通している。   In addition to the second cooling water channel 6 described above, a third cooling water channel 8 and a fourth cooling water channel 9 are connected to the thermostat valve 7. The third cooling water channel 8 is connected to a suction port of a mechanical water pump 10 driven by a rotational torque of a crankshaft (not shown), and a discharge port of the mechanical water pump 10 is connected to the block side cooling water channel 2b. ing. On the other hand, the fourth cooling water channel 9 communicates with the head side cooling water channel 2a.

前記サーモスタットバルブ7は、流通する冷却水の温度に応じて、第2冷却水路6と第4冷却水路9との何れか一方を閉塞する流路切換弁である。具体的には、サーモスタットバルブ7は、該サーモスタットバルブ7を流れる冷却水の温度が所定の開弁温度:T1
下であるときは、第2冷却水路6を遮断すると同時に第4冷却水路9を開放して、第3冷却水路8と第4冷却水路9とを導通させる。また、サーモスタットバルブ7を流れる冷却水の温度が前記開弁温度:T1より高いときは、サーモスタットバルブ7は、第2冷却水
路6を開放すると同時に第4冷却水路9を遮断して第3冷却水路8と第2冷却水路6とを導通させる。
The thermostat valve 7 is a flow path switching valve that closes one of the second cooling water path 6 and the fourth cooling water path 9 according to the temperature of the circulating cooling water. Specifically, the thermostat valve 7 shuts off the second cooling water passage 6 and simultaneously opens the fourth cooling water passage 9 when the temperature of the cooling water flowing through the thermostat valve 7 is equal to or lower than a predetermined valve opening temperature: T 1. It opens and the 3rd cooling water channel 8 and the 4th cooling water channel 9 are made into conduction. When the temperature of the cooling water flowing through the thermostat valve 7 is higher than the valve opening temperature: T 1 , the thermostat valve 7 opens the second cooling water channel 6 and simultaneously shuts off the fourth cooling water channel 9 to perform the third cooling. The water channel 8 and the second cooling water channel 6 are electrically connected.

次に、ヘッド側冷却水路2aには、ヒータホース11の基端が接続され、そのヒータホース11の終端は、前記したサーモスタットバルブ7と機械式ウォーターポンプ10とを接続する第3冷却水路8の途中に接続されている。   Next, the base end of the heater hose 11 is connected to the head side cooling water channel 2a, and the terminal end of the heater hose 11 is the third cooling water channel 8 connecting the thermostat valve 7 and the mechanical water pump 10 described above. Connected on the way.

前記ヒータホース11の途中には、冷却水と車室内暖房用空気との間で熱交換を行うヒータコア12が配置されている。このヒータコア12には、該ヒータコア12において冷却水との間で熱交換が行われた暖房用空気を車室内へ圧送するヒータブロア120が併設されている。このヒータブロア120は、車室内に設けられたヒータスイッチ21がオン状態にあるときに作動するようになっている。   In the middle of the heater hose 11, a heater core 12 for exchanging heat between the cooling water and the air for heating the vehicle interior is disposed. The heater core 12 is also provided with a heater blower 120 that pressure-feeds the heating air that has been heat-exchanged with the cooling water in the heater core 12 into the passenger compartment. The heater blower 120 is activated when the heater switch 21 provided in the passenger compartment is in an ON state.

前記ヒータホース11における該ヒータホース11の基端とヒータコア12との間に位置する部位には、蓄熱容器13が配置されている。この蓄熱容器13は、冷却水を蓄熱状態で貯蔵する容器であり、ヒータホース11から該蓄熱容器15内へ冷却水を流入させるための冷却水入口13cと、該蓄熱容器15内からヒータホース11へ冷却水を流出させるための冷却水出口13dとを備えている。   A heat storage container 13 is disposed in a portion of the heater hose 11 located between the proximal end of the heater hose 11 and the heater core 12. The heat storage container 13 is a container for storing cooling water in a heat storage state. The cooling water inlet 13 c for allowing the cooling water to flow into the heat storage container 15 from the heater hose 11 and the heater hose 11 from the heat storage container 15. And a cooling water outlet 13d for allowing the cooling water to flow out.

前記冷却水入口13cと前記冷却水出口13dとには、それぞれ冷却水の逆流を防止する一方向弁(ワンウェイバルブ)13a、13bが設けられている。   The cooling water inlet 13c and the cooling water outlet 13d are respectively provided with one-way valves (one-way valves) 13a and 13b for preventing a reverse flow of the cooling water.

このように構成された蓄熱容器13は、冷却水入口13cから新規の冷却水が流入すると、その代わりに該蓄熱容器13内に貯蔵されていた高温の冷却水(以下、蓄熱温水と称する)を冷却水出口13dから排出する。   When new cooling water flows into the heat storage container 13 configured in this manner from the cooling water inlet 13c, high-temperature cooling water (hereinafter referred to as heat storage hot water) stored in the heat storage container 13 is used instead. It discharges from the cooling water outlet 13d.

尚、蓄熱容器13は、該蓄熱容器13の冷却水入口13cがヒータホース11の終端側に位置し、且つ、冷却水出口13dがヒータホース11の基端側に位置するようにヒータホース11と接続されるものとする。   The heat storage container 13 is connected to the heater hose 11 so that the cooling water inlet 13c of the heat storage container 13 is located on the terminal end side of the heater hose 11 and the cooling water outlet 13d is located on the base end side of the heater hose 11. Shall be connected.

次に、前記ヒータホース11における蓄熱容器13とヒータコア12との間に位置する部位には、電動ウォーターポンプ14が配置されている。この電動ウォーターポンプ14は、電気モータによって駆動されるポンプであり、該電動ウォーターポンプ14の吸込口から吸い込んだ冷却水を吐出口から所定の圧力で吐出するよう構成されている。   Next, an electric water pump 14 is disposed in a portion of the heater hose 11 located between the heat storage container 13 and the heater core 12. The electric water pump 14 is a pump driven by an electric motor, and is configured to discharge the cooling water sucked from the suction port of the electric water pump 14 at a predetermined pressure from the discharge port.

尚、電動ウォーターポンプ14は、該電動ウォーターポンプ14の吸込口がヒータホース11の終端側に位置し、且つ、吐出口がヒータホース11の基端側に位置するようヒータホース11と接続されるものとする。   The electric water pump 14 is connected to the heater hose 11 so that the suction port of the electric water pump 14 is located on the terminal end side of the heater hose 11 and the discharge port is located on the base end side of the heater hose 11. Shall.

また、ヒータホース11における該ヒータホース11の基端と蓄熱容器13との間に位置する部位には、第1バイパス通路15の基端が接続されている。この第1バイパス通路15の終端は、ヒータホース11における電動ウォーターポンプ14とヒータコア12との間に位置する部位に接続されている。   Further, the base end of the first bypass passage 15 is connected to a portion of the heater hose 11 located between the base end of the heater hose 11 and the heat storage container 13. The end of the first bypass passage 15 is connected to a portion of the heater hose 11 located between the electric water pump 14 and the heater core 12.

更に、ヒータホース11における該ヒータホース11の基端と前記第1バイパス通路15の基端との間に位置する部位には、第2バイパス通路16の基端が接続されている。この第2バイパス通路16の終端は、ヒータホース11における電動ウォーターポンプ14と前記第1バイパス通路15の終端との間に位置する部位に接続されている。   Further, the base end of the second bypass passage 16 is connected to a portion of the heater hose 11 located between the base end of the heater hose 11 and the base end of the first bypass passage 15. The end of the second bypass passage 16 is connected to a portion of the heater hose 11 located between the electric water pump 14 and the end of the first bypass passage 15.

以下では、ヒータホース11において、該ヒータホース11の基端と第2バイパス通路16の基端との間に位置する部位を第1ヒータホース11aと称し、第2バイパス通路16の基端と第1バイパス通路15の基端との間に位置する部位を第2ヒータホース11bと称し、第1バイパス通路15の基端と蓄熱容器13との間に位置する部位を第3ヒータホース11cと称し、蓄熱容器13と電動ウォーターポンプ14との間に位置する部位を第4ヒータホース11dと称し、電動ウォーターポンプ14と第2バイパス通路16の終端との間に位置する部位を第5ヒータホース11eと称し、第2バイパス通路16の終端と第1バイパス通路15の終端との間に位置する部位を第6ヒータホース11fと称し、第1バイパス通路15の終端とヒータコア12との間に位置する部位を第7ヒータホース11gと称し、更にヒータコア12と該ヒータホース11の終端との間に位置する部位を第8ヒータホース11hと称するものとする。   Hereinafter, in the heater hose 11, a portion located between the proximal end of the heater hose 11 and the proximal end of the second bypass passage 16 is referred to as a first heater hose 11a, and the proximal end of the second bypass passage 16 and the A portion located between the base end of the first bypass passage 15 is referred to as a second heater hose 11b, and a portion located between the base end of the first bypass passage 15 and the heat storage container 13 is referred to as a third heater hose 11c. A portion located between the heat storage container 13 and the electric water pump 14 is referred to as a fourth heater hose 11d, and a portion located between the electric water pump 14 and the end of the second bypass passage 16 is designated as the fifth heater hose 11e. The portion located between the end of the second bypass passage 16 and the end of the first bypass passage 15 is referred to as a sixth heater hose 11f, and the end of the first bypass passage 15 is The site located between the stator core 12 is referred to as a seventh heater hose 11g, it will be referred to site located between the further end of the heater core 12 and the heater hose 11 and the eighth heater hose 11h.

前記した第6ヒータホース11fと第7ヒータホース11gと第1バイパス通路15との接続部には、第1の流路切換弁17が設けられている。この第1の流路切換弁17は、前記した3つの通路の導通と、前記3つの通路の何れか1つの遮断とを選択に切り換えるバルブである。第1の流路切換弁17は、例えば、図示しないステップモータ等からなるアクチュエータによって駆動されるようになっている。   A first flow path switching valve 17 is provided at a connection portion between the sixth heater hose 11 f, the seventh heater hose 11 g, and the first bypass passage 15. The first flow path switching valve 17 is a valve that selectively switches between the conduction of the three passages and the blocking of any one of the three passages. The first flow path switching valve 17 is driven by, for example, an actuator including a step motor (not shown).

前記した第1ヒータホース11aと第2ヒータホース11bと第2バイパス通路16との接続部には、第2の流路切換弁18が設けられている。この第2の流路切換弁18は、前記した3つの通路の導通と、前記3つの通路の何れか1つの遮断とを選択に切り換えるバルブである。第1の流路切換弁17は、例えば、図示しないステップモータ等からなるアクチュエータによって駆動されるようになっている。   A second flow path switching valve 18 is provided at a connection portion between the first heater hose 11 a, the second heater hose 11 b, and the second bypass passage 16. The second flow path switching valve 18 is a valve that selectively switches between the conduction of the three passages and the blocking of any one of the three passages. The first flow path switching valve 17 is driven by, for example, an actuator including a step motor (not shown).

前記した第1冷却水路4における内燃機関1の近傍には、該第1冷却水路4内を流れる冷却水の温度に対応した電気信号を出力する水温センサ19が取り付けられている。   A water temperature sensor 19 that outputs an electric signal corresponding to the temperature of the cooling water flowing in the first cooling water passage 4 is attached to the first cooling water passage 4 in the vicinity of the internal combustion engine 1.

このように構成された内燃機関1の冷却系には、該冷却系を制御するための電子制御ユニット(Electronic Control Unit:ECU)20が併設されている。このECU20
は、冷却水循環系を専用に制御する電子制御ユニットであってもよく、あるいは冷却水循環系の制御と内燃機関1の制御とを兼任する電子制御ユニットであってもよい。
In the cooling system of the internal combustion engine 1 configured as described above, an electronic control unit (ECU) 20 for controlling the cooling system is provided. This ECU 20
May be an electronic control unit that exclusively controls the cooling water circulation system, or may be an electronic control unit that serves both as control of the cooling water circulation system and control of the internal combustion engine 1.

前記ECU20には、前述した水温センサ19に加え、車室内に取り付けられたヒータスイッチ21、イグニッションスイッチ22、及びスタータスイッチ23が電気的に接続されるとともに、電動ウォーターポンプ14、第1の流路切換弁17、第2の流路切換弁18、ファンモータ50a、スタータモータ100、及びヒータブロア120が電気的に接続されている。   In addition to the water temperature sensor 19 described above, the ECU 20 is electrically connected to a heater switch 21, an ignition switch 22, and a starter switch 23 that are mounted in the vehicle interior, and an electric water pump 14, a first flow path. The switching valve 17, the second flow path switching valve 18, the fan motor 50a, the starter motor 100, and the heater blower 120 are electrically connected.

ECU20は、内燃機関1の運転状態や各種センサの出力信号値等をパラメータとして
、電動ウォーターポンプ14、第1の流路切換弁17、第2の流路切換弁18、ファンモータ50a、スタータモータ100、及びヒータブロア120を制御する。
The ECU 20 uses the operation state of the internal combustion engine 1 and output signal values of various sensors as parameters, and the electric water pump 14, the first flow path switching valve 17, the second flow path switching valve 18, the fan motor 50a, the starter motor. 100 and the heater blower 120 are controlled.

以下、この実施の形態における蓄熱装置を備えた内燃機関の作用について説明する。先ず、内燃機関1の始動に先駆けて該内燃機関1を予熱する場合について説明する。ここでは、蓄熱容器13内に予め高温の冷却水が貯蔵されているものとする。   The operation of the internal combustion engine provided with the heat storage device in this embodiment will be described below. First, the case where the internal combustion engine 1 is preheated prior to the start of the internal combustion engine 1 will be described. Here, it is assumed that high-temperature cooling water is stored in the heat storage container 13 in advance.

ECU20は、内燃機関1のクランキングが開始される前、例えば、イグニッションスイッチ22がオフからオンへ切り換えられたときに、第1バイパス通路15を遮断し且つ第6ヒータホース11fと第7ヒータホース11gを導通させるべく第1の流路切換弁17を制御し、第2バイパス通路16を遮断し且つ第1ヒータホース11aと第2ヒータホース11bを導通させるべく第2の流路切換弁18を制御し、更に電動ウォーターポンプ14を作動させるべく該電動ウォーターポンプ14へ駆動電力を供給する。   The ECU 20 shuts off the first bypass passage 15 and starts the sixth heater hose 11f and the seventh heater hose before cranking of the internal combustion engine 1 is started, for example, when the ignition switch 22 is switched from OFF to ON. The first flow path switching valve 17 is controlled to turn on 11g, the second bypass passage 16 is shut off, and the second flow path switching valve 18 is turned on to connect the first heater hose 11a and the second heater hose 11b. In addition, driving electric power is supplied to the electric water pump 14 in order to operate the electric water pump 14.

この場合、機械式ウォーターポンプ10が作動せずに電動ウォーターポンプ14のみが作動するため、図2に示すように、電動ウォーターポンプ14→第4ヒータホース11d→蓄熱容器13→第3ヒータホース11c→第2ヒータホース11b→第2の流路切換弁18→第1ヒータホース11a→ヘッド側冷却水路2a→ブロック側冷却水路2b→機械式ウォーターポンプ10→第3冷却水路8→第8ヒータホース11h→ヒータコア12→第7ヒータホース11g→第1の流路切換弁17→第6ヒータホース11f→第5ヒータホース11e→電動ウォーターポンプ14の順に冷却水が流れる循環回路が成立する。   In this case, since the mechanical water pump 10 does not operate and only the electric water pump 14 operates, as shown in FIG. 2, the electric water pump 14 → the fourth heater hose 11d → the heat storage container 13 → the third heater hose 11c. → second heater hose 11b → second flow path switching valve 18 → first heater hose 11a → head side cooling water path 2a → block side cooling water path 2b → mechanical water pump 10 → third cooling water path 8 → 8th heater hose A circulation circuit through which cooling water flows is formed in the order of 11h → heater core 12 → seventh heater hose 11g → first flow path switching valve 17 → sixth heater hose 11f → fifth heater hose 11e → electric water pump 14.

上記したような循環回路が成立すると、電動ウォーターポンプ14から吐出された冷却水が第4ヒータホース11dを介して蓄熱容器13に流入し、それと入れ代わりに蓄熱容器13内に貯蔵されていた蓄熱温水が該蓄熱容器13から排出される。蓄熱容器13から排出された蓄熱温水は、第3ヒータホース11c、第2ヒータホース11b、第2の流路切換弁18、及び第1ヒータホース11aを経由してヘッド側冷却水路2aに流入し、次いでブロック側冷却水路2bに流入することになる。この蓄熱容器13から第3ヒータホース11c、第2ヒータホース11b、第2の流路切換弁18、及び第1ヒータホース11aを介してヘッド側冷却水路2aに至る経路は、本発明に係る第1の熱媒体通路に相当する。   When the circulation circuit as described above is established, the cooling water discharged from the electric water pump 14 flows into the heat storage container 13 via the fourth heater hose 11d, and is stored in the heat storage container 13 instead of the heat storage hot water. Is discharged from the heat storage container 13. The stored hot water discharged from the heat storage container 13 flows into the head side cooling water passage 2a via the third heater hose 11c, the second heater hose 11b, the second flow path switching valve 18, and the first heater hose 11a. Then, it flows into the block side cooling water channel 2b. The path from the heat storage container 13 to the head side cooling water path 2a via the third heater hose 11c, the second heater hose 11b, the second flow path switching valve 18, and the first heater hose 11a is the second aspect of the present invention. This corresponds to one heat medium passage.

蓄熱容器13からの蓄熱温水が内燃機関1のヘッド側冷却水路2a及びブロック側冷却水路2bに流入すると、それと入れ代わりにヘッド側冷却水路2a及びブロック側冷却水路2bに元々滞留していた低温の冷却水がヘッド側冷却水路2a及びブロック側冷却水路2bから第1冷却水路4へ流出する。   When the heat storage hot water from the heat storage container 13 flows into the head side cooling water channel 2a and the block side cooling water channel 2b of the internal combustion engine 1, the low temperature cooling originally retained in the head side cooling water channel 2a and the block side cooling water channel 2b instead of replacing it. Water flows out from the head side cooling water channel 2 a and the block side cooling water channel 2 b to the first cooling water channel 4.

この結果、内燃機関1では、蓄熱温水の熱がヘッド側冷却水路2a及びブロック側冷却水路2bの壁面に伝達される。特に上記した循環回路では蓄熱温水がヘッド側冷却水路2aに流入した後にブロック側冷却水路2bに流入するため、シリンダヘッド1aが優先的に予熱されることになる。これによりシリンダヘッド1aの図示しない吸気ポートの壁面温度及び吸気温度が上昇するため、内燃機関1の始動時及び始動後において、燃料の気化が促進されるとともに混合気の温度が上昇し、以て壁面付着燃料量の減少、燃焼の安定化、始動性の向上、及び排気エミッションの向上を図ることが可能となる。   As a result, in the internal combustion engine 1, the heat of the heat storage hot water is transmitted to the wall surfaces of the head side cooling water channel 2a and the block side cooling water channel 2b. In particular, in the above-described circulation circuit, the heat storage hot water flows into the head side cooling water passage 2a and then into the block side cooling water passage 2b, so that the cylinder head 1a is preheated preferentially. As a result, the wall surface temperature and the intake air temperature of an intake port (not shown) of the cylinder head 1a are increased, so that fuel vaporization is promoted and the temperature of the air-fuel mixture is increased during and after the internal combustion engine 1 is started. It is possible to reduce the amount of fuel attached to the wall surface, stabilize combustion, improve startability, and improve exhaust emission.

更に、上記した循環回路では、蓄熱容器13と内燃機関1のヘッド側冷却水路2aとがヒータコア12等を介さずに直接的に連通するため、蓄熱容器13からヘッド側冷却水路2aに至る経路における蓄熱温水の不要な放熱が抑制される。この結果、蓄熱容器13に蓄えられていた熱が効率的に内燃機関1へ伝達されることになる。   Further, in the above-described circulation circuit, the heat storage container 13 and the head side cooling water passage 2a of the internal combustion engine 1 communicate directly with each other without passing through the heater core 12, etc., and therefore in the path from the heat storage container 13 to the head side cooling water passage 2a. Unnecessary heat dissipation of heat storage hot water is suppressed. As a result, the heat stored in the heat storage container 13 is efficiently transmitted to the internal combustion engine 1.

従って、上記した循環回路によれば、少ない熱量であっても内燃機関1を十分に予熱することが可能となり、以て始動性の向上、燃焼の安定化、及び暖機運転時間の短縮等を図ることが可能となる。   Therefore, according to the circulation circuit described above, the internal combustion engine 1 can be sufficiently preheated even with a small amount of heat, thereby improving startability, stabilizing combustion, shortening the warm-up operation time, and the like. It becomes possible to plan.

次に、スタータスイッチ23がオフからオンへ切り換えられると、ECU20は、電動ウォーターポンプ14に対する駆動電力の供給を停止した後に、スタータモータ100や図示しない燃料噴射弁等に駆動電力を印加して内燃機関1のクランキングを開始し、以て内燃機関1を始動させる。   Next, when the starter switch 23 is switched from OFF to ON, the ECU 20 stops supplying the driving power to the electric water pump 14, and then applies the driving power to the starter motor 100, a fuel injection valve (not shown), or the like. The cranking of the engine 1 is started, and the internal combustion engine 1 is started.

内燃機関1のクランキングが開始されると、クランクシャフトの回転トルクによって機械式ウォーターポンプ10が駆動される。これに対応してECU20は、第7ヒータホース11gを遮断すべく第1の流路切換弁17を制御し、およびまたは第1ヒータホース11aを遮断すべく第2の流路切換弁18を制御するとともに、電動ウォーターポンプ14を停止状態とする。   When cranking of the internal combustion engine 1 is started, the mechanical water pump 10 is driven by the rotational torque of the crankshaft. In response to this, the ECU 20 controls the first flow path switching valve 17 to cut off the seventh heater hose 11g and / or controls the second flow path switching valve 18 to cut off the first heater hose 11a. At the same time, the electric water pump 14 is stopped.

その際、冷却水の温度がサーモスタットバルブ7の開弁温度:T1以下であると、サー
モスタットバルブ7が第2冷却水路6を遮断すると同時に第4冷却水路9を開放するため、図3に示すように、機械式ウォーターポンプ10→ブロック側冷却水路2b→ヘッド側冷却水路2a→第4冷却水路9→サーモスタットバルブ7→第3冷却水路8→機械式ウォーターポンプ10の順で冷却水が流れる循環回路が成立する。
At this time, if the temperature of the cooling water is equal to or lower than the opening temperature T 1 of the thermostat valve 7, the thermostat valve 7 shuts off the second cooling water passage 6 and simultaneously opens the fourth cooling water passage 9. As described above, the circulation of the cooling water flows in the order of the mechanical water pump 10 → the block side cooling water channel 2b → the head side cooling water channel 2a → the fourth cooling water channel 9 → the thermostat valve 7 → the third cooling water channel 8 → the mechanical water pump 10. A circuit is established.

この場合、内燃機関1から流出した比較的低温の冷却水がラジエター5を迂回して流れることになるため、冷却水がラジエター5によって必要以上に冷却されることがない。   In this case, since the relatively low-temperature cooling water flowing out from the internal combustion engine 1 flows around the radiator 5, the cooling water is not cooled more than necessary by the radiator 5.

この結果、内燃機関1が冷却水によって不要に冷却されることがなく、内燃機関1の暖機が妨げられることがない。   As a result, the internal combustion engine 1 is not unnecessarily cooled by the cooling water, and warming up of the internal combustion engine 1 is not hindered.

その後、冷却水の温度がサーモスタットバルブ7の開弁温度:T1より高くなると、サ
ーモスタットバルブ7が第2冷却水路6を開放すると同時に第4冷却水路9を遮断するため、図4に示すように、機械式ウォーターポンプ10→ブロック側冷却水路2b→ヘッド側冷却水路2a→第1冷却水路4→ラジエター5→第2冷却水路6→サーモスタットバルブ7→第3冷却水路8→機械式ウォーターポンプ10の順で冷却水が流れる循環回路が成立する。
Thereafter, when the temperature of the cooling water becomes higher than the opening temperature T 1 of the thermostat valve 7, the thermostat valve 7 opens the second cooling water passage 6 and simultaneously shuts off the fourth cooling water passage 9, as shown in FIG. , Mechanical water pump 10 → block side cooling water channel 2b → head side cooling water channel 2a → first cooling water channel 4 → radiator 5 → second cooling water channel 6 → thermostat valve 7 → third cooling water channel 8 → mechanical water pump 10 A circulation circuit through which cooling water flows in order is established.

この場合、内燃機関1から流出した比較的高温の冷却水がラジエター5を流通することになるため、冷却水の熱がラジエター5によって放熱される。この結果、内燃機関1には、ラジエター5で放熱した後の比較的低温の冷却水が流入するため、その冷却水によって内燃機関1が冷却され、以て内燃機関1の過熱が防止される。   In this case, since the relatively high-temperature cooling water that has flowed out of the internal combustion engine 1 flows through the radiator 5, the heat of the cooling water is radiated by the radiator 5. As a result, since the cooling water having a relatively low temperature after radiating heat from the radiator 5 flows into the internal combustion engine 1, the internal combustion engine 1 is cooled by the cooling water, thereby preventing the internal combustion engine 1 from being overheated.

次に、内燃機関1が運転状態にあるときに、ヒータスイッチ21がオフからオンへ切り換えられると、ECU20は、電動ウォーターポンプ14を停止状態に維持し、第1バイパス通路15を遮断し且つ第6ヒータホース11fと第7ヒータホース11gを導通させるべく第1の流路切換弁17を制御し、第2ヒータホース11bを遮断し且つ第1ヒータホース11aと第2バイパス通路16を導通させるべく第2の流路切換弁18を制御し、更にヒータブロア120を作動させるべく該ヒータブロア120に駆動電力を供給する。   Next, when the heater switch 21 is switched from OFF to ON while the internal combustion engine 1 is in an operating state, the ECU 20 maintains the electric water pump 14 in a stopped state, shuts off the first bypass passage 15 and In order to connect the 6 heater hose 11f and the 7th heater hose 11g, the first flow path switching valve 17 is controlled, the 2nd heater hose 11b is shut off, and the 1st heater hose 11a and the 2nd bypass passage 16 are connected. The second flow path switching valve 18 is controlled, and further, drive power is supplied to the heater blower 120 to operate the heater blower 120.

この場合、電動ウォーターポンプ14を作動せずに機械式ウォーターポンプ10のみが作動するため、図5に示すように、機械式ウォーターポンプ10→ブロック側冷却水路2b→ヘッド側冷却水路2a→第1冷却水路4→ラジエター5→第2冷却水路6→サーモスタットバルブ7→第3冷却水路8→機械式ウォーターポンプ10の順で冷却水が流れる第
1の循環回路が成立すると同時に、機械式ウォーターポンプ10→ブロック側冷却水路2b→ヘッド側冷却水路2a→第1ヒータホース11a→第2の流路切換弁18→第2バイパス通路16→第6ヒータホース11f→第1の流路切換弁17→第7ヒータホース11g→ヒータコア12→第8ヒータホース11h→第3冷却水路8→機械式ウォーターポンプ10の順で冷却水が流れる第2の循環回路が成立する。
In this case, since only the mechanical water pump 10 operates without operating the electric water pump 14, as shown in FIG. 5, the mechanical water pump 10 → the block side cooling water channel 2b → the head side cooling water channel 2a → the first At the same time as the first circulation circuit in which the cooling water flows in the order of the cooling water passage 4 → the radiator 5 → the second cooling water passage 6 → the thermostat valve 7 → the third cooling water passage 8 → the mechanical water pump 10, the mechanical water pump 10 → Block side cooling water passage 2b → Head side cooling water passage 2a → first heater hose 11a → second flow path switching valve 18 → second bypass passage 16 → 6th heater hose 11f → first flow path switching valve 17 → first 7th heater hose 11g → heater core 12 → 8th heater hose 11h → 3rd cooling water channel 8 → mechanical water pump 10 Circulation circuit is established of.

上記したように第2の循環回路が成立すると、内燃機関1から流出した高温の冷却水は、第1ヒータホース11a、第2の流路切換弁18、第2バイパス通路16、第6ヒータホース11f、第1の流路切換弁17、及び第7ヒータホース11gを経由してヒータコア12に流入することになるため、ヒータコア12において冷却水と暖房用空気との間で熱交換が行われる。つまり、ヒータコア12において冷却水の熱が暖房用空気へ伝達され、暖房用空気が暖められる。ヒータコア12において暖められた暖房用空気は、ヒータブロア120によって車室内へ圧送される。   When the second circulation circuit is established as described above, the high-temperature cooling water that has flowed out of the internal combustion engine 1 flows into the first heater hose 11a, the second flow path switching valve 18, the second bypass passage 16, and the sixth heater hose. 11f, the first flow path switching valve 17, and the seventh heater hose 11g, it flows into the heater core 12, so that heat exchange is performed between the cooling water and the heating air in the heater core 12. That is, the heat of the cooling water is transmitted to the heating air in the heater core 12, and the heating air is warmed. Heating air heated in the heater core 12 is pumped into the passenger compartment by the heater blower 120.

その際、内燃機関1から流出した高温の冷却水が蓄熱容器13等を介さずに直接的にヒータコア12へ到達することができるため、内燃機関1からヒータコア12に至る経路における冷却水の不要な放熱が抑制されることになる。この結果、内燃機関1から冷却水へ伝達された熱が効率的に暖房用空気へ伝達されることになる。   At that time, since the high-temperature cooling water flowing out from the internal combustion engine 1 can reach the heater core 12 directly without going through the heat storage container 13 or the like, the cooling water in the path from the internal combustion engine 1 to the heater core 12 is unnecessary. Heat dissipation is suppressed. As a result, the heat transferred from the internal combustion engine 1 to the cooling water is efficiently transferred to the heating air.

次に、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する方法について述べる。蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する方法としては、内燃機関1が運転状態にあるときに貯蔵する方法と、内燃機関1の運転停止直後に貯蔵する方法とが考えられる。   Next, a method for storing high-temperature cooling water in the heat storage container 13 will be described. As a method of storing the high-temperature cooling water in the heat storage container 13, a method of storing the internal combustion engine 1 when it is in an operating state and a method of storing the internal combustion engine 1 immediately after the operation is stopped can be considered.

先ず、内燃機関1が運転状態にある時に高温の冷却水を蓄熱容器13に貯蔵する場合には、ECU20は、電動ウォーターポンプ14を停止状態に維持し、第6ヒータホース11fを遮断し且つ第1バイパス通路15と第7ヒータホース11gを導通させるべく第1の流路切換弁17を制御し、更に第2ヒータホース11bを遮断し且つ第1ヒータホース11aと第2バイパス通路16を導通させるべく第2の流路切換弁18を制御する。   First, when the high-temperature cooling water is stored in the heat storage container 13 when the internal combustion engine 1 is in an operating state, the ECU 20 maintains the electric water pump 14 in a stopped state, shuts off the sixth heater hose 11f and The first flow path switching valve 17 is controlled to connect the first bypass passage 15 and the seventh heater hose 11g, the second heater hose 11b is shut off, and the first heater hose 11a and the second bypass passage 16 are connected. Therefore, the second flow path switching valve 18 is controlled.

この場合、電動ウォーターポンプ14が作動せずに機械式ウォーターポンプ10のみが作動するため、図6に示すように、機械式ウォーターポンプ10→ブロック側冷却水路2b→ヘッド側冷却水路2a→第1冷却水路4→ラジエター5→第2冷却水路6→サーモスタットバルブ7→第3冷却水路8→機械式ウォーターポンプ10の順で冷却水が流れる第1の循環回路が成立すると同時に、機械式ウォーターポンプ10→ブロック側冷却水路2b→ヘッド側冷却水路2a→第1ヒータホース11a→第2の流路切換弁18→第2バイパス通路16→第5ヒータホース11e→電動ウォーターポンプ14→第4ヒータホース11d→蓄熱容器13→第3ヒータホース11c→第1バイパス通路15→第1の流路切換弁17→第7ヒータホース11g→ヒータコア12→第8ヒータホース11h→第3冷却水路8→機械式ウォーターポンプ10の順で冷却水が流れる第3の循環回路が成立する。   In this case, since the electric water pump 14 does not operate and only the mechanical water pump 10 operates, as shown in FIG. 6, the mechanical water pump 10 → the block side cooling water channel 2b → the head side cooling water channel 2a → first At the same time as the first circulation circuit in which the cooling water flows in the order of the cooling water passage 4 → the radiator 5 → the second cooling water passage 6 → the thermostat valve 7 → the third cooling water passage 8 → the mechanical water pump 10, the mechanical water pump 10 → Block side cooling water passage 2b → Head side cooling water passage 2a → first heater hose 11a → second flow path switching valve 18 → second bypass passage 16 → fifth heater hose 11e → electric water pump 14 → fourth heater hose 11d → heat storage container 13 → third heater hose 11c → first bypass passage 15 → first flow path switching valve 17 → seventh heater hose 1 g → heater core 12 → eighth heater hose 11h → third third circulation circuit sequentially with flowing cooling water of the cooling water channel 8 → the mechanical water pump 10 is established.

上記したような第3の循環回路が成立すると、冷却水がヘッド側冷却水路2a及びブロック側冷却水路2bを通過する際に、シリンダヘッド1a及びシリンダブロック1bの熱がヘッド側冷却水路2a及びブロック側冷却水路2bの壁面を介して冷却水に伝達されるため、ヘッド側冷却水路2aから流出する冷却水は多量の熱を持つ高温な冷却水となる。   When the third circulation circuit as described above is established, when the cooling water passes through the head side cooling water channel 2a and the block side cooling water channel 2b, the heat of the cylinder head 1a and the cylinder block 1b is transferred to the head side cooling water channel 2a and the block. Since it is transmitted to the cooling water through the wall surface of the side cooling water channel 2b, the cooling water flowing out from the head side cooling water channel 2a becomes a high-temperature cooling water having a large amount of heat.

ヘッド側冷却水路2aから流出した高温な冷却水は、第1ヒータホース11a、第2の流路切換弁18、第2バイパス通路16、第5ヒータホース11e、電動ウォーターポンプ14、及び第4ヒータホース11dを介して蓄熱容器13に流入することになる。このヘッド側冷却水路2aから第1ヒータホース11a、第2の流路切換弁18、第2バイパ
ス通路16、第5ヒータホース11e、電動ウォーターポンプ14、及び第4ヒータホース11dを介して蓄熱容器13に至る経路は、本発明に係る第2の熱媒体通路に相当する。
The high-temperature cooling water that has flowed out of the head-side cooling water channel 2a is supplied from the first heater hose 11a, the second channel switching valve 18, the second bypass passage 16, the fifth heater hose 11e, the electric water pump 14, and the fourth heater. It flows into the heat storage container 13 through the hose 11d. From the head side cooling water passage 2a, the first heater hose 11a, the second flow path switching valve 18, the second bypass passage 16, the fifth heater hose 11e, the electric water pump 14, and the fourth heater hose 11d are used to store the heat. The route to 13 corresponds to the second heat medium passage according to the present invention.

ヘッド側冷却水路2aから流出した高温な冷却水が蓄熱容器13に流入すると、それと入れ代わりに蓄熱容器13内に元々貯蔵されていた冷却水が該蓄熱容器13から排出される。内燃機関1からの高温な冷却水が蓄熱容器13に流入し続けると、蓄熱容器13内に元々貯蔵されていた冷却水の全てが該蓄熱容器13から排出され、その結果、蓄熱容器13には、高温な冷却水のみが貯蔵されることになる。   When the high-temperature cooling water that has flowed out of the head-side cooling water channel 2 a flows into the heat storage container 13, the cooling water originally stored in the heat storage container 13 is discharged from the heat storage container 13 in place of it. When the high-temperature cooling water from the internal combustion engine 1 continues to flow into the heat storage container 13, all of the cooling water originally stored in the heat storage container 13 is discharged from the heat storage container 13. Only the high-temperature cooling water is stored.

ここで、上記した第3の循環回路では、ヘッド側冷却水路2aから流出した冷却水は、ヒータコア12等を介さずに直接的に蓄熱容器13に到達することができるため、ヘッド側冷却水路2aから蓄熱容器13に至る経路において冷却水の不要な放熱が抑制され、内燃機関1から冷却水に伝達された熱が効率的に蓄熱容器13に蓄えられるようになる。   Here, in the third circulation circuit described above, the cooling water flowing out from the head side cooling water channel 2a can reach the heat storage container 13 directly without going through the heater core 12 or the like, and therefore the head side cooling water channel 2a. In the path from the heat storage container 13 to the heat storage container 13, unnecessary heat dissipation of the cooling water is suppressed, and the heat transmitted from the internal combustion engine 1 to the cooling water is efficiently stored in the heat storage container 13.

従って、上記した第3の循環回路によれば、ヘッド側冷却水路2aから流出した冷却水に含まれる熱を不要に損失することなく蓄熱容器13に蓄えることができるため、ヘッド側冷却水路2aから流出した冷却水に含まれる熱量が少ない場合であっても十分な熱量を蓄熱容器13に蓄えることが可能となる。   Therefore, according to the third circulation circuit described above, the heat contained in the cooling water flowing out from the head side cooling water channel 2a can be stored in the heat storage container 13 without unnecessarily loss. Even when the amount of heat contained in the flowing cooling water is small, a sufficient amount of heat can be stored in the heat storage container 13.

尚、上記したような貯蔵処理を終了するタイミングとしては、蓄熱容器13内の冷却水が全て入れ替わった時期が好ましく、そのような時期を判定する方法としては、蓄熱容器13内の冷却水が全て入れ替わるまでに要する時間(以下、冷却水入替時間と称する)を予め実験的に求めておき、貯蔵処理が開始された時点からの経過時間が上記の冷却水入替時間に達した時点で、蓄熱容器13内の冷却水が全て入れ替わったと判定する方法を例示することができる。   In addition, as a timing which complete | finishes the above storage processes, the time when all the cooling water in the heat storage container 13 was replaced is preferable, and as a method of determining such a time, all the cooling water in the heat storage container 13 is used. The time required for the replacement (hereinafter referred to as cooling water replacement time) is experimentally obtained in advance, and when the elapsed time from the start of the storage process reaches the cooling water replacement time, the heat storage container A method of determining that all the cooling water in 13 has been replaced can be exemplified.

その際、冷却水入替時間は、ヘッド側冷却水路2aから流出した冷却水が蓄熱容器13に到達するまでに要する時間と、機械式ウォーターポンプ10の単位時間当たりの吐出量とを考慮して決定されることが好ましい。但し、機械式ウォーターポンプ10の単位時間当たりの吐出量は、機関回転数に応じて変化するため、機関回転数と冷却水入替時間との関係を予めマップ化しておくようにしてもよい。   At that time, the cooling water replacement time is determined in consideration of the time required for the cooling water flowing out from the head-side cooling water channel 2a to reach the heat storage container 13 and the discharge amount per unit time of the mechanical water pump 10. It is preferred that However, since the discharge amount per unit time of the mechanical water pump 10 changes according to the engine speed, the relationship between the engine speed and the cooling water replacement time may be mapped in advance.

一方、冷却水入替時間は、内燃機関1を循環する冷却水の温度、蓄熱容器13内の冷却水の温度、外気温度などをパラメータとして決定されるようにしてもよい。例えば、内燃機関1を循環する冷却水の温度が高く、蓄熱容器13内の冷却水の温度が高く、更に外気温度が高くなるほど冷却水入替時間を短くするようにしてもよく、あるいは内燃機関1を循環する冷却水の温度と蓄熱容器13内の冷却水の温度との差が小さくなるほど(且つ蓄熱容器13内の冷却水の温度が高くなるほど)冷却水入替時間を短くするようにしてもよい。   On the other hand, the cooling water replacement time may be determined using parameters such as the temperature of the cooling water circulating in the internal combustion engine 1, the temperature of the cooling water in the heat storage container 13, and the outside air temperature. For example, the cooling water replacement time may be shortened as the temperature of the cooling water circulating through the internal combustion engine 1 is higher, the temperature of the cooling water in the heat storage container 13 is higher, and the outside air temperature is higher. The cooling water replacement time may be shortened as the difference between the temperature of the cooling water circulating through the cooling water and the temperature of the cooling water in the heat storage container 13 decreases (and the temperature of the cooling water in the heat storage container 13 increases). .

次に、内燃機関1の運転停止直後に高温の冷却水を蓄熱容器13に貯蔵する場合には、機械式ウォーターポンプ10が停止状態となるため、ECU20は、電動ウォーターポンプ14を作動させるべく該電動ウォーターポンプ14に駆動電力を供給するとともに、前述した図6の説明で述べた第3の循環回路と同様の循環回路を成立させればよい。   Next, when the high-temperature cooling water is stored in the heat storage container 13 immediately after the operation of the internal combustion engine 1 is stopped, the mechanical water pump 10 is stopped, so that the ECU 20 operates the electric water pump 14 to operate it. While supplying driving electric power to the electric water pump 14, a circulation circuit similar to the third circulation circuit described in the description of FIG. 6 described above may be established.

尚、内燃機関1の運転停止直後に高温の冷却水を蓄熱容器13に貯蔵する方法としては、前述した図2の説明で述べた循環回路と同様の循環回路を成立させる方法も考えられるが、そのような循環回路では、内燃機関1のブロック側冷却水路2bが流出した冷却水がヒータコア12を経由した後に蓄熱容器13に流入することになるため、ヒータコア12
において冷却水の熱が不要に放熱されてしまい効率的な蓄熱を行うことが困難である。従って、冷却水が持つ熱を効率的に蓄熱容器13に蓄えるためには、前述した図6の説明で述べた方法が最適である。
As a method of storing the high-temperature cooling water in the heat storage container 13 immediately after the operation of the internal combustion engine 1 is stopped, a method of establishing a circulation circuit similar to the circulation circuit described in the description of FIG. In such a circulation circuit, the cooling water flowing out from the block-side cooling water passage 2b of the internal combustion engine 1 flows into the heat storage container 13 after passing through the heater core 12, so that the heater core 12
In this case, the heat of the cooling water is dissipated unnecessarily, and it is difficult to efficiently store heat. Therefore, in order to efficiently store the heat of the cooling water in the heat storage container 13, the method described in the explanation of FIG. 6 described above is optimal.

以上述べたように本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関では、内燃機関1を予熱する場合及び蓄熱容器13に熱を蓄える場合に、内燃機関1のヘッド側冷却水路2aと蓄熱容器13とを直接的に連通させることができるため、冷却水の不要な熱損失を抑制しつつ効率的な予熱と蓄熱とを実現することが可能となる。   As described above, in the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment, when the internal combustion engine 1 is preheated and when heat is stored in the heat storage container 13, the head side cooling water passage 2a and the heat storage container of the internal combustion engine 1 are stored. Therefore, it is possible to achieve efficient preheating and heat storage while suppressing unnecessary heat loss of the cooling water.

従って、本実施の形態にかかる蓄熱装置を備えた内燃機関によれば、内燃機関1から流出した冷却水に含まれる熱量が少ない場合であっても十分な量の熱を蓄熱容器13に蓄えることが可能になるとともに、蓄熱容器13内に蓄えられている熱量が少ない場合であっても内燃機関1を効果的に予熱することが可能となる。   Therefore, according to the internal combustion engine including the heat storage device according to the present embodiment, a sufficient amount of heat can be stored in the heat storage container 13 even when the amount of heat contained in the cooling water flowing out from the internal combustion engine 1 is small. In addition, the internal combustion engine 1 can be effectively preheated even when the amount of heat stored in the heat storage container 13 is small.

<第2の実施の形態>
次に、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の第2の実施の形態について図7〜図10に基づいて説明する。ここでは、前述した第1の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, 2nd Embodiment of the internal combustion engine provided with the thermal storage apparatus which concerns on this invention is described based on FIGS. Here, a configuration different from the above-described first embodiment will be described, and description of the same configuration will be omitted.

本実施の形態と前述した第1の実施の形態との相違点は、蓄熱容器13に冷却水の熱を蓄える場合に、内燃機関1を循環する冷却水が蓄熱に適した温度(以下、蓄熱適応温度と称する)より高くなるまでラジエターファン50の作動を禁止する点にある。   The difference between the present embodiment and the first embodiment described above is that when the heat of the cooling water is stored in the heat storage container 13, the cooling water circulating through the internal combustion engine 1 is suitable for heat storage (hereinafter referred to as heat storage). The operation of the radiator fan 50 is prohibited until the temperature becomes higher than that (referred to as the adaptive temperature).

内燃機関1の始動時及び始動後における排気エミッションの量を効果的に低下させるには、予熱により吸気ポートの壁面を十分に昇温させる必要がある。例えば、図7に示すように、吸気ポートの壁面温度(吸気ポート壁温)が低くなるほど排気エミッションの量が増加することになるが、吸気ポート壁温が所定温度:Tより高くなると排気エミッションの量が所望の目標エミッションレベル以下まで低下する。   In order to effectively reduce the amount of exhaust emission at the start of the internal combustion engine 1 and after the start, it is necessary to sufficiently raise the temperature of the wall surface of the intake port by preheating. For example, as shown in FIG. 7, as the intake port wall temperature (intake port wall temperature) decreases, the amount of exhaust emission increases. However, when the intake port wall temperature becomes higher than a predetermined temperature T, the exhaust emission amount increases. The amount drops below the desired target emission level.

従って、内燃機関1の始動時及び始動後における排気エミッションの量を目標エミッションレベル以下に低下させる場合には、吸気ポート壁温が所定温度:Tより高くなるような予熱を行う必要がある。   Therefore, when the amount of exhaust emission at the start of the internal combustion engine 1 and after the start is reduced below the target emission level, it is necessary to perform preheating so that the intake port wall temperature becomes higher than a predetermined temperature: T.

ここで、蓄熱容器13に冷却水が貯蔵された時点からの経過時間(放置時間)と蓄熱容器13内の冷却水温度との関係を図8に示す。図8中に示すエミッション保証温度は、吸気ポート壁温を所定温度:Tより高くするために必要となる蓄熱温水の最低温度であり、言い換えれば、前述した図7の説明で述べた目標エミッションレベルを達成するために必要となる蓄熱温水の最低温度である。   Here, FIG. 8 shows the relationship between the elapsed time (leaving time) from the time when the cooling water is stored in the heat storage container 13 and the cooling water temperature in the heat storage container 13. The emission guarantee temperature shown in FIG. 8 is the minimum temperature of the heat storage hot water required to make the intake port wall temperature higher than a predetermined temperature: T, in other words, the target emission level described in the explanation of FIG. Is the minimum temperature of the heat storage hot water required to achieve the above.

図8に示すように、蓄熱容器13に貯蔵された冷却水の温度は、放置時間が長くなるにつれて徐々に低下していくことになるが、その際の温度低下速度が略一定となるため、蓄熱容器13に冷却水が貯蔵された時点から該冷却水の温度がエミッション保証温度以下に低下するまでの時間(以下、エミッション保証時間と称する)は、貯蔵時における冷却水の温度が高くなるほど長くなる。   As shown in FIG. 8, the temperature of the cooling water stored in the heat storage container 13 gradually decreases as the standing time increases, but the rate of temperature decrease at that time becomes substantially constant. The time from when the cooling water is stored in the heat storage container 13 until the temperature of the cooling water drops below the emission guarantee temperature (hereinafter referred to as emission guarantee time) becomes longer as the temperature of the cooling water during storage increases. Become.

従って、貯蔵時における冷却水の温度が高くなるほど、内燃機関1が長期間運転停止された後に始動される場合であっても排気エミッションを目標エミッションレベル以下に抑え易くなる。   Therefore, the higher the temperature of the cooling water during storage, the easier it is to suppress the exhaust emission below the target emission level even when the internal combustion engine 1 is started after being stopped for a long time.

上記したような実情を考慮すると、内燃機関1の始動時及び始動後における排気エミッ
ションの量を目標エミッションレベル以下とするためには、蓄熱容器13に貯蔵すべき冷却水の温度が高いほど好ましいと言える。
In view of the above situation, it is preferable that the temperature of the cooling water to be stored in the heat storage container 13 is higher in order to make the amount of exhaust emission at the start of the internal combustion engine 1 and after the start less than the target emission level. I can say that.

ところで、一般の水冷式内燃機関では、冷却水の温度が予め設定されたファン作動温度に達した時点でラジエターファン50を作動させることにより、ラジエター5における冷却水の放熱性を高め、以て内燃機関を適温に保つ制御が行われている。   By the way, in a general water-cooled internal combustion engine, when the temperature of the cooling water reaches a preset fan operating temperature, the radiator fan 50 is operated, thereby improving the heat dissipation of the cooling water in the radiator 5 and thereby the internal combustion. Control is performed to keep the engine at an appropriate temperature.

その際、通常のファン作動温度は前述した蓄熱適応温度より低く設定されるため、内燃機関1が連続して高負荷運転された場合や外気温度が非常に高い場合等の特殊な場合を除き、冷却水の温度が蓄熱適応温度まで上昇する機会は少ないと言える。   At that time, since the normal fan operating temperature is set lower than the above-described heat storage adaptive temperature, except for special cases such as when the internal combustion engine 1 is continuously operated at a high load or when the outside air temperature is very high, It can be said that there is little opportunity for the temperature of the cooling water to rise to the heat storage adaptive temperature.

冷却水の温度が蓄熱適応温度まで上昇する機会が少なくなると、蓄熱容器13に蓄熱適応温度以上の冷却水を貯蔵可能な機会も少なくなる。特に、内燃機関1の運転が短時間で停止される場合には、内燃機関1の運転期間中に冷却水が蓄熱適応温度まで昇温せず、蓄熱容器13に十分な熱を蓄えることができなくなる可能性が高い。   If the opportunity for the temperature of the cooling water to rise to the heat storage adaptation temperature decreases, the opportunity for storing the cooling water at the heat storage adaptation temperature or higher in the heat storage container 13 also decreases. In particular, when the operation of the internal combustion engine 1 is stopped in a short time, the cooling water does not rise to the heat storage adaptive temperature during the operation period of the internal combustion engine 1, and sufficient heat can be stored in the heat storage container 13. There is a high possibility of disappearing.

その結果、内燃機関1の次回の始動時には、吸気ポート壁温が所定温度:Tに達するような予熱を実現することができなくなり、排気エミッションが目標エミッションレベルを上回ってしまう虞がある。   As a result, when the internal combustion engine 1 is started next time, preheating such that the intake port wall temperature reaches a predetermined temperature: T cannot be realized, and the exhaust emission may exceed the target emission level.

そこで、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関では、蓄熱容器13に冷却水の熱を蓄える場合は、内燃機関1を循環する冷却水の温度が蓄熱適応温度より高くなるまでラジエターファン50の作動を禁止することにより、冷却水の温度を短期間で強制的に蓄熱適応温度まで昇温させるようにした。   Therefore, in the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment, when the heat of the cooling water is stored in the heat storage container 13, the radiator fan until the temperature of the cooling water circulating through the internal combustion engine 1 becomes higher than the heat storage adaptive temperature. By prohibiting the operation of 50, the temperature of the cooling water is forcibly raised to the heat storage adaptive temperature in a short period of time.

具体的には、ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がない場合には、水温センサ19の出力信号値が予め設定された通常ファン作動温度に達した時点でラジエターファン50を動作させるのに対し、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がある場合には、水温センサ19の出力信号値が蓄熱適応温度以上となり、且つ蓄熱適応温度以上となった冷却水が蓄熱容器13に貯蔵されるまではラジエターファン50の作動を禁止する。   Specifically, when it is not necessary to store high-temperature cooling water in the heat storage container 13, the ECU 20 sets the radiator fan 50 when the output signal value of the water temperature sensor 19 reaches a preset normal fan operating temperature. However, when it is necessary to store high-temperature cooling water in the heat storage container 13, the output signal value of the water temperature sensor 19 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature, and the cooling water whose temperature is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature is The operation of the radiator fan 50 is prohibited until it is stored in the heat storage container 13.

但し、ラジエターファン50の作動禁止により内燃機関1を循環する冷却水の温度が過剰に上昇すると内燃機関1の過熱を招く虞があるため、ラジエターファン50の作動を禁止する場合の冷却水温度の上限値(以下、ファン作動禁止上限温度と称する)を設定しておき、水温センサ19の出力信号値がファン作動禁止上限温度に達した場合には、ラジエターファン50の作動禁止を解除することが望ましい。   However, if the temperature of the cooling water circulating through the internal combustion engine 1 rises excessively due to the prohibition of the operation of the radiator fan 50, the internal combustion engine 1 may be overheated. Therefore, the temperature of the cooling water when the operation of the radiator fan 50 is prohibited An upper limit value (hereinafter referred to as a fan operation prohibition upper limit temperature) is set, and when the output signal value of the water temperature sensor 19 reaches the fan operation prohibition upper limit temperature, the operation prohibition of the radiator fan 50 can be canceled. desirable.

以下、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の作用について述べる。ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵するにあたり、図9に示すような蓄熱制御ルーチンを実行する。この蓄熱制御ルーチンは、ECU20に内蔵されたROMに予め記憶されているルーチンであり、所定時間毎(例えば、クランクシャフトが所定角度回転する度)に繰り返し実行されるルーチンである。   Hereinafter, an operation of the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment will be described. The ECU 20 executes a heat storage control routine as shown in FIG. 9 when storing the high-temperature cooling water in the heat storage container 13. This heat storage control routine is a routine stored in advance in a ROM built in the ECU 20, and is a routine that is repeatedly executed every predetermined time (for example, every time the crankshaft rotates by a predetermined angle).

蓄熱制御ルーチンにおいて、ECU20は、先ずS901において、ECU20のRAMやバックアップRAM等に予め設定されている故障判定フラグ記憶領域へアクセスし、その故障判定フラグ記憶領域に“0”が記憶されているか否かを判別する。   In the heat storage control routine, first in step S901, the ECU 20 accesses a failure determination flag storage area set in advance in the RAM, backup RAM, etc. of the ECU 20, and whether or not “0” is stored in the failure determination flag storage area. Is determined.

故障判定フラグ記憶領域は、別途の故障判定制御により、蓄熱容器13、電動ウォーターポンプ14、第1の流路切換弁17、及び第2の流路切換弁18等からなる蓄熱システ
ムが故障していると判定された場合に“1”が記憶され、前記の蓄熱システムが正常であると判定された場合に“0”が記憶される領域である。
In the failure determination flag storage area, the heat storage system including the heat storage container 13, the electric water pump 14, the first flow path switching valve 17, the second flow path switching valve 18 and the like has failed due to separate failure determination control. This is an area where “1” is stored when it is determined that the heat storage system is present, and “0” is stored when it is determined that the heat storage system is normal.

前記S901において前記故障判定フラグ記憶領域に“1”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がないとみなし、S910へ進む。   If it is determined in S901 that “1” is stored in the failure determination flag storage area, the ECU 20 determines that it is not necessary to store the high-temperature cooling water in the heat storage container 13, and proceeds to S910.

S910では、ECU20は、通常のラジエターファン制御を実行する。すなわち、水温センサ19の出力信号(冷却水温度):THWが通常ファン作動温度以上となったときに、ラジエターファン50を一定時間作動させるべくファンモータ50aに駆動電力を印加する。   In S910, the ECU 20 executes normal radiator fan control. That is, when the output signal of the water temperature sensor 19 (cooling water temperature): THW becomes equal to or higher than the normal fan operating temperature, the driving power is applied to the fan motor 50a to operate the radiator fan 50 for a certain period of time.

一方、前記S901において前記故障判定フラグ記憶領域に“0”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、S902へ進み、ECU20のRAMやバックアップRAM等に予め設定されている蓄熱完了フラグ記憶領域へアクセスし、その蓄熱完了フラグ記憶領域に“1”が記憶されているか否かを判別する。   On the other hand, if it is determined in S901 that “0” is stored in the failure determination flag storage area, the ECU 20 proceeds to S902, and the heat storage completion flag set in advance in the RAM, backup RAM, etc. of the ECU 20 The storage area is accessed, and it is determined whether or not “1” is stored in the heat storage completion flag storage area.

前記した蓄熱完了フラグ記憶領域は、蓄熱容器13に対する冷却水の貯蔵処理が終了した時点で“1”がセットされ、内燃機関1の始動時に“0”がリセットされる記憶領域である。   The heat storage completion flag storage area described above is a storage area in which “1” is set when cooling water storage processing for the heat storage container 13 is completed and “0” is reset when the internal combustion engine 1 is started.

前記S902において蓄熱完了フラグ記憶領域に“1”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に対する冷却水の貯蔵処理が既に完了しているとみなし、S910へ進む。S910では、ECU20は、通常のラジエターファン制御を実行する。   If it is determined in S902 that “1” is stored in the heat storage completion flag storage area, the ECU 20 considers that the storage process of the cooling water for the heat storage container 13 has already been completed, and proceeds to S910. In S910, the ECU 20 executes normal radiator fan control.

一方、前記S902において蓄熱完了フラグ記憶領域に“0”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に対する冷却水の貯蔵処理が未だに完了していないとみなし、S903へ進む。   On the other hand, if it is determined in S902 that “0” is stored in the heat storage completion flag storage area, the ECU 20 considers that the storage process of the cooling water for the heat storage container 13 has not yet been completed, and proceeds to S903. .

S903では、ECU20は、水温センサ19の出力信号(冷却水温度):THWを読み込む。   In S903, the ECU 20 reads the output signal (cooling water temperature): THW of the water temperature sensor 19.

S904では、ECU20は、前記S903で読み込まれた冷却水温度:THWがファン作動禁止上限温度以上であるか否かを判別する。   In step S904, the ECU 20 determines whether or not the cooling water temperature THW read in step S903 is equal to or higher than the fan operation prohibition upper limit temperature.

前記S904において前記冷却水温度:THWがファン作動禁止上限温度以上であると判定された場合は、ECU20は、S905へ進み、内燃機関1の過熱を防止すべくラジエターファン50を作動させる。   If it is determined in S904 that the cooling water temperature THW is equal to or higher than the fan operation prohibition upper limit temperature, the ECU 20 proceeds to S905 and operates the radiator fan 50 to prevent the internal combustion engine 1 from overheating.

続いて、ECU20は、S906ヘ進み、蓄熱処理を実行する。具体的には、ECU20は、電動ウォーターポンプ14を停止状態に維持し、第6ヒータホース11fを遮断し且つ第1バイパス通路15と第7ヒータホース11gを導通させるべく第1の流路切換弁17を制御し、更に第2ヒータホース11bを遮断し且つ第1ヒータホース11aと第2バイパス通路16を導通させるべく第2の流路切換弁18を制御することにより、前述した第1の実施の形態における図6の説明で述べたような循環回路を成立させ、ヘッド側冷却水路2aから流出した高温の冷却水を蓄熱容器13へ貯蔵させる。   Subsequently, the ECU 20 proceeds to S906 and executes heat storage heat treatment. Specifically, the ECU 20 maintains the electric water pump 14 in a stopped state, shuts off the sixth heater hose 11f, and makes the first bypass passage 15 and the seventh heater hose 11g conductive. 17 is further controlled by controlling the second flow path switching valve 18 so that the second heater hose 11b is shut off and the first heater hose 11a is connected to the second bypass passage 16. A circulation circuit as described in the description of FIG. 6 in this embodiment is established, and the high-temperature cooling water flowing out from the head-side cooling water channel 2 a is stored in the heat storage container 13.

この場合、ファン作動禁止上限温度近傍の極めて高温な冷却水が蓄熱容器13に貯蔵されることになる。   In this case, extremely high-temperature cooling water near the fan operation prohibition upper limit temperature is stored in the heat storage container 13.

ECU20は、上記したような蓄熱処理を実行し終えると、S907へ進み、前述した蓄熱完了フラグ記憶領域へアクセスし、その蓄熱完了フラグ記憶領域の値を“0”から“1”へ書き換える。   When the ECU 20 finishes executing the above heat storage heat treatment, the ECU 20 proceeds to S907, accesses the heat storage completion flag storage area described above, and rewrites the value of the heat storage completion flag storage area from “0” to “1”.

また、前述したS904において前記冷却水温度:THWがファン作動禁止上限温度未満であると判定された場合は、ECU20は、S908へ進み、ラジエターファン50の作動を禁止する。   If it is determined in S904 that the coolant temperature THW is lower than the fan operation prohibition upper limit temperature, the ECU 20 proceeds to S908 and prohibits the operation of the radiator fan 50.

続いて、ECU20は、S909へ進み、前記S903で読み込まれた冷却水温度:THWが蓄熱適応温度以上であるか否かを判別する。   Subsequently, the ECU 20 proceeds to S909 and determines whether or not the cooling water temperature THW read in S903 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature.

前記S909において前記冷却水温度:THWが蓄熱適応温度以上であると判定された場合は、ECU20は、S906へ進み、前述したような蓄熱処理を実行する。この場合、蓄熱適応温度以上の極めて高温の冷却水が蓄熱容器13に貯蔵されることになる。   If it is determined in S909 that the cooling water temperature THW is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 proceeds to S906 and executes the heat storage heat treatment as described above. In this case, cooling water having an extremely high temperature that is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature is stored in the heat storage container 13.

前記S906の処理を実行し終えたECU20は、S907へ進み、蓄熱完了フラグ記憶領域の値を“0”から“1”へ書き換える。   After completing the processing of S906, the ECU 20 proceeds to S907 and rewrites the value of the heat storage completion flag storage area from “0” to “1”.

このようにECU20が蓄熱制御ルーチンを実行することにより、本発明に係る冷却水禁止手段が実現され、内燃機関1が連続して高負荷運転される場合や外気温度が非常に高い場合等の特殊な場合以外においても通常ファン作動温度より高い温度の冷却水を蓄熱容器13に貯蔵することが可能となる。   Thus, when the ECU 20 executes the heat storage control routine, the cooling water prohibiting means according to the present invention is realized and the internal combustion engine 1 is continuously operated at a high load or when the outside air temperature is very high. In other cases, it is possible to store cooling water having a temperature higher than the normal fan operating temperature in the heat storage container 13.

従って、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関によれば、内燃機関1が長期間運転停止された後に始動された場合であっても、予熱により吸気ポート壁温を所定温度:Tまで高めることが可能となり、以て始動時及び始動後の排気エミッションを目標エミッションレベル以下に抑えることが可能となる。   Therefore, according to the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment, even when the internal combustion engine 1 is started after being stopped for a long time, the intake port wall temperature is set to the predetermined temperature: T by preheating. Therefore, the exhaust emission at the start and after the start can be suppressed below the target emission level.

尚、本実施の形態における蓄熱制御ルーチンは、内燃機関1の始動完了をトリガにして実行されるようにすることが好ましい。これは、内燃機関1の始動時から冷却水温度が蓄熱適応温度以上となるまでラジエターファン50の作動が禁止されると、内燃機関1を循環する冷却水の温度は、図10に示すように、通常のファン作動温度でラジエターファン50が作動される場合に比して、始動後の短期間に蓄熱適応温度まで上昇することになるからである。   In addition, it is preferable that the heat storage control routine in the present embodiment is executed with the start completion of the internal combustion engine 1 as a trigger. This is because, when the operation of the radiator fan 50 is prohibited until the cooling water temperature becomes equal to or higher than the heat storage adaptive temperature from the start of the internal combustion engine 1, the temperature of the cooling water circulating through the internal combustion engine 1 is as shown in FIG. This is because, as compared with the case where the radiator fan 50 is operated at the normal fan operating temperature, the temperature increases to the heat storage adaptive temperature in a short time after the start.

<第3の実施の形態>
次に、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の第3の実施の形態について図11〜図12に基づいて説明する。ここでは、前述した第2の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a configuration different from the above-described second embodiment will be described, and description of the same configuration will be omitted.

図11は、本発明を適用する車両用内燃機関の冷却水循環系を示す図である。本実施の形態と前述した第2の実施の形態との相違点は、前述した第2の実施の形態では蓄熱容器13に熱を蓄える場合にラジエターファン50の作動を禁止することにより冷却水の温度を蓄熱適応温度まで高めるのに対し、本実施の形態では蓄熱容器13に熱を蓄える場合にラジエター5を流通する冷却水の流量を減少させることにより冷却水の温度を蓄熱適応温度まで高める点にある。   FIG. 11 is a diagram showing a coolant circulation system of a vehicle internal combustion engine to which the present invention is applied. The difference between the present embodiment and the second embodiment described above is that, in the second embodiment described above, when heat is stored in the heat storage container 13, the operation of the radiator fan 50 is prohibited to prevent the cooling water. In contrast to increasing the temperature to the heat storage adaptive temperature, in the present embodiment, when the heat is stored in the heat storage container 13, the temperature of the cooling water is increased to the heat storage adaptive temperature by reducing the flow rate of the cooling water flowing through the radiator 5. It is in.

図11に示すように、本実施の形態における冷却水循環系では、ヘッド側冷却水路2aとラジエター5とを接続する第1冷却水路4の途中に、該第1冷却水路4を流れる冷却水
の流量を絞る流量調整弁24が設けられている。
As shown in FIG. 11, in the cooling water circulation system in the present embodiment, the flow rate of the cooling water flowing through the first cooling water channel 4 in the middle of the first cooling water channel 4 connecting the head side cooling water channel 2 a and the radiator 5. A flow rate adjusting valve 24 is provided for reducing the pressure.

前記流量調整弁24は、ステップモータ等からなるアクチュエータによって駆動され、そのアクチュエータはECU20によって制御されるようになっている。   The flow rate adjusting valve 24 is driven by an actuator such as a step motor, and the actuator is controlled by the ECU 20.

このように構成された冷却水循環系では、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がない場合には、ECU20が前記流量調整弁24の開度を全開位置に制御することにより、内燃機関1のヘッド側冷却水路2aから流出した冷却水をラジエター5に流通させ、以てヘッド側冷却水路2a及びブロック側冷却水路2bを循環する冷却水の温度を適温に保つ。   In the cooling water circulation system configured as described above, when it is not necessary to store the high-temperature cooling water in the heat storage container 13, the ECU 20 controls the opening degree of the flow rate adjusting valve 24 to the fully open position, whereby the internal combustion engine. The cooling water flowing out from the head-side cooling water channel 2a is circulated through the radiator 5, so that the temperature of the cooling water circulating through the head-side cooling water channel 2a and the block-side cooling water channel 2b is kept at an appropriate temperature.

これに対し、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がある場合には、ECU20が前記流量調整弁24の開度を絞ることにより、単位時間あたりにラジエター5を流通する冷却水の流量を減少させる。   On the other hand, when it is necessary to store the high-temperature cooling water in the heat storage container 13, the flow rate of the cooling water flowing through the radiator 5 per unit time by the ECU 20 reducing the opening of the flow rate adjusting valve 24. Decrease.

この場合、ラジエター5において冷却水から単位時間あたりに放熱される熱量が減少するため、ヘッド側冷却水路2a及びブロック側冷却水路2bを循環する冷却水の単位時間あたりの温度低下速度が低下する。   In this case, since the amount of heat radiated from the cooling water per unit time in the radiator 5 decreases, the rate of temperature decrease per unit time of the cooling water circulating in the head side cooling water channel 2a and the block side cooling water channel 2b decreases.

従って、上記したように流量調整弁24の開度が絞られると、内燃機関1のヘッド側冷却水路2a及びブロック側冷却水路2bを循環する冷却水の温度が低下し難くなると同時に、内燃機関1が発生する熱によって冷却水の温度が上昇し易くなる。この結果、内燃機関1のヘッド側冷却水路2a及びブロック側冷却水路2bを循環する冷却水が速やかに蓄熱適応温度まで上昇するようになる。   Accordingly, when the opening degree of the flow rate adjusting valve 24 is reduced as described above, the temperature of the cooling water circulating in the head side cooling water channel 2a and the block side cooling water channel 2b of the internal combustion engine 1 is difficult to decrease, and at the same time The temperature of the cooling water easily rises due to the heat generated. As a result, the cooling water circulating through the head side cooling water passage 2a and the block side cooling water passage 2b of the internal combustion engine 1 quickly rises to the heat storage adaptive temperature.

尚、ラジエター5を流通する冷却水の流量を減少させることにより内燃機関1を循環する冷却水の温度が過剰に上昇すると内燃機関1の過熱を招く虞があるため、ラジエター5を流通する冷却水の流量を絞る場合の冷却水温度の上限値(以下、絞り制御上限温度と称する)を設定しておき、水温センサ19の出力信号値が前記の絞り制御上限温度に達した場合には、流量調整弁24の開度を全開位置に戻すことが望ましい。   In addition, if the temperature of the cooling water circulating through the internal combustion engine 1 is excessively increased by decreasing the flow rate of the cooling water flowing through the radiator 5, the internal combustion engine 1 may be overheated. When an upper limit value of the cooling water temperature (hereinafter referred to as an "throttle control upper limit temperature") is set in order to reduce the flow rate of the water, and the output signal value of the water temperature sensor 19 reaches the above-described throttle control upper limit temperature, the flow rate It is desirable to return the opening of the regulating valve 24 to the fully open position.

以下、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の作用について述べる。ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵するにあたり、図12に示すような蓄熱制御ルーチンを実行する。この蓄熱制御ルーチンは、ECU20に内蔵されたROMに予め記憶されているルーチンであり、所定時間毎(例えば、クランクシャフトが所定角度回転する度)に繰り返し実行されるルーチンである。   Hereinafter, an operation of the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment will be described. The ECU 20 executes a heat storage control routine as shown in FIG. 12 when storing the high-temperature cooling water in the heat storage container 13. This heat storage control routine is a routine stored in advance in a ROM built in the ECU 20, and is a routine that is repeatedly executed every predetermined time (for example, every time the crankshaft rotates by a predetermined angle).

蓄熱制御ルーチンにおいて、ECU20は、先ずS1201において、ECU20のRAMやバックアップRAM等に予め設定されている故障判定フラグ記憶領域へアクセスし、その故障判定フラグ記憶領域に“0”が記憶されているか否かを判別する。   In the heat storage control routine, first in step S1201, the ECU 20 accesses a failure determination flag storage area set in advance in the RAM, backup RAM, etc. of the ECU 20, and whether or not “0” is stored in the failure determination flag storage area. Is determined.

前記S1201において前記故障判定フラグ記憶領域に“1”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がないとみなし、S1210へ進む。   If it is determined in S1201 that “1” is stored in the failure determination flag storage area, the ECU 20 determines that it is not necessary to store the high-temperature cooling water in the heat storage container 13, and proceeds to S1210.

S1210では、ECU20は、流量調整弁24の開度を全開位置に制御し、ラジエター5を流通する冷却水の流量を通常の流量とする。   In S1210, the ECU 20 controls the opening degree of the flow rate adjusting valve 24 to the fully open position, and sets the flow rate of the cooling water flowing through the radiator 5 to the normal flow rate.

一方、前記S1201において前記故障判定フラグ記憶領域に“0”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、S1202へ進み、ECU20のRAMやバックア
ップRAM等に予め設定されている蓄熱完了フラグ記憶領域へアクセスし、その蓄熱完了フラグ記憶領域に“1”が記憶されているか否かを判別する。
On the other hand, if it is determined in S1201 that “0” is stored in the failure determination flag storage area, the ECU 20 proceeds to S1202, and a heat storage completion flag set in advance in the RAM, backup RAM, or the like of the ECU 20 The storage area is accessed, and it is determined whether or not “1” is stored in the heat storage completion flag storage area.

前記S1202において蓄熱完了フラグ記憶領域に“1”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に対する冷却水の貯蔵処理が既に完了しているとみなし、S1210へ進む。S1210では、ECU20は、流量調整弁24の開度を全開位置に制御する。   If it is determined in S1202 that “1” is stored in the heat storage completion flag storage area, the ECU 20 considers that the storage process of the cooling water for the heat storage container 13 has already been completed, and proceeds to S1210. In S1210, the ECU 20 controls the opening degree of the flow rate adjustment valve 24 to the fully open position.

一方、前記S1202において蓄熱完了フラグ記憶領域に“0”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に対する冷却水の貯蔵処理が未だに完了していないとみなし、S1203へ進む。   On the other hand, if it is determined in S1202 that “0” is stored in the heat storage completion flag storage area, the ECU 20 regards the storage process of the cooling water for the heat storage container 13 as not yet completed, and the process proceeds to S1203. .

S1203では、ECU20は、水温センサ19の出力信号(冷却水温度):THWを読み込む。   In S1203, the ECU 20 reads the output signal (cooling water temperature): THW of the water temperature sensor 19.

S1204では、ECU20は、前記S1203で読み込まれた冷却水温度:THWが絞り制御上限温度以上であるか否かを判別する。   In S1204, the ECU 20 determines whether or not the coolant temperature THW read in S1203 is equal to or higher than the throttle control upper limit temperature.

前記S1204において前記冷却水温度:THWが絞り制御上限温度以上であると判定された場合は、ECU20は、S1205へ進み、内燃機関1の過熱を防止すべく流量調整弁24の開度を全開位置に制御する。   If it is determined in S1204 that the cooling water temperature THW is equal to or higher than the throttle control upper limit temperature, the ECU 20 proceeds to S1205 and sets the opening of the flow rate adjustment valve 24 to the fully open position to prevent the internal combustion engine 1 from overheating. To control.

続いて、ECU20は、S1206ヘ進み、蓄熱処理を実行する。具体的には、ECU20は、電動ウォーターポンプ14を停止状態に維持し、第6ヒータホース11fを遮断し且つ第1バイパス通路15と第7ヒータホース11gを導通させるべく第1の流路切換弁17を制御し、更に第2ヒータホース11bを遮断し且つ第1ヒータホース11aと第2バイパス通路16を導通させるべく第2の流路切換弁18を制御することにより、前述した第1の実施の形態における図6の説明で述べたような循環回路を成立させ、ヘッド側冷却水路2aから流出した高温の冷却水を蓄熱容器13へ貯蔵させる。   Subsequently, the ECU 20 proceeds to S1206 and executes heat storage heat treatment. Specifically, the ECU 20 maintains the electric water pump 14 in a stopped state, shuts off the sixth heater hose 11f, and makes the first bypass passage 15 and the seventh heater hose 11g conductive. 17 is further controlled by controlling the second flow path switching valve 18 so that the second heater hose 11b is shut off and the first heater hose 11a is connected to the second bypass passage 16. A circulation circuit as described in the description of FIG. 6 in this embodiment is established, and the high-temperature cooling water flowing out from the head-side cooling water channel 2 a is stored in the heat storage container 13.

この場合、絞り制御上限温度近傍近傍の極めて高温な冷却水が蓄熱容器13に貯蔵されることになる。   In this case, extremely high-temperature cooling water near the throttle control upper limit temperature is stored in the heat storage container 13.

ECU20は、上記したような蓄熱処理を実行し終えると、S1207へ進み、前述した蓄熱完了フラグ記憶領域へアクセスし、その蓄熱完了フラグ記憶領域の値を“0”から“1”へ書き換える。   When the ECU 20 finishes executing the heat storage heat treatment as described above, the ECU 20 proceeds to S1207, accesses the heat storage completion flag storage area described above, and rewrites the value of the heat storage completion flag storage area from “0” to “1”.

また、前述したS1204において前記冷却水温度:THWが絞り制御上限温度未満であると判定された場合は、ECU20は、S1208へ進み、流量調整弁24の開度を所定開度閉弁させ、単位時間あたりにラジエター5を流通する冷却水の流量を絞る。   If it is determined in S1204 that the cooling water temperature THW is less than the throttle control upper limit temperature, the ECU 20 proceeds to S1208 and closes the opening of the flow rate adjustment valve 24 by a predetermined opening. The flow rate of the cooling water flowing through the radiator 5 is reduced per hour.

続いて、ECU20は、S1209へ進み、前記S1203で読み込まれた冷却水温度:THWが蓄熱適応温度以上であるか否かを判別する。   Subsequently, the ECU 20 proceeds to S1209, and determines whether or not the cooling water temperature THW read in S1203 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature.

前記S1209において前記冷却水温度:THWが蓄熱適応温度以上であると判定された場合は、ECU20は、S1206へ進み、前述したような蓄熱処理を実行する。この場合、蓄熱適応温度以上の極めて高温の冷却水が蓄熱容器13に貯蔵されることになる。   If it is determined in S1209 that the cooling water temperature THW is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 proceeds to S1206 and executes the heat storage heat treatment as described above. In this case, cooling water having an extremely high temperature that is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature is stored in the heat storage container 13.

前記S1206の処理を実行し終えたECU20は、S1207へ進み、蓄熱完了フラグ記憶領域の値を“0”から“1”へ書き換える。   After completing the process of S1206, the ECU 20 proceeds to S1207 and rewrites the value of the heat storage completion flag storage area from “0” to “1”.

このようにECU20が蓄熱制御ルーチンを実行することにより、本発明に係る流量絞り手段が実現され、内燃機関1が連続して高負荷運転される場合や外気温度が非常に高い場合等の特殊な場合以外においても蓄熱適応温度以上の極めて高温な冷却水を蓄熱容器13に貯蔵することが可能となる。   Thus, when the ECU 20 executes the heat storage control routine, the flow rate restricting means according to the present invention is realized, and a special case such as a case where the internal combustion engine 1 is continuously operated at a high load or the outside air temperature is very high. Even in cases other than the case, it is possible to store extremely high-temperature cooling water equal to or higher than the heat storage adaptive temperature in the heat storage container 13.

従って、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関によれば、内燃機関1が長期間運転停止された後に始動された場合であっても、予熱により吸気ポート壁温を所定温度:Tまで高めることが可能となり、以て始動時及び始動後の排気エミッションを目標エミッションレベル以下に抑えることが可能となる。   Therefore, according to the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment, even when the internal combustion engine 1 is started after being stopped for a long time, the intake port wall temperature is set to the predetermined temperature: T by preheating. Therefore, the exhaust emission at the start and after the start can be suppressed below the target emission level.

尚、本実施の形態における蓄熱制御ルーチンは、内燃機関1の始動完了をトリガにして実行されるようにすることが好ましい。これは、内燃機関1の始動時から冷却水温度が蓄熱適応温度以上となるまでは流量調整弁24の開度が絞られると、内燃機関1を循環する冷却水の温度が始動後の早い時期に蓄熱適応温度まで上昇することになるからである。また、本実施の形態では、蓄熱容器13に熱を蓄えるときは、ラジエター5を流通する冷却水の流量を減少させることにより冷却水の温度を蓄熱適応温度まで高める例について述べたが、サーモスタットバルブ7の代わりに、開弁温度を任意に変更可能な電子制御サーモスタットバルブを利用し、蓄熱容器13に熱を蓄えるときは、電子制御サーモスタットバルブの開弁温度を高めるようにしてもよい。   In addition, it is preferable that the heat storage control routine in the present embodiment is executed with the start completion of the internal combustion engine 1 as a trigger. This is because the temperature of the cooling water circulating through the internal combustion engine 1 becomes early after the start when the opening of the flow rate adjustment valve 24 is throttled from the start of the internal combustion engine 1 until the cooling water temperature becomes equal to or higher than the heat storage adaptive temperature. This is because the temperature will rise to the heat storage adaptive temperature. Further, in the present embodiment, when heat is stored in the heat storage container 13, the example in which the temperature of the cooling water is increased to the heat storage adaptive temperature by decreasing the flow rate of the cooling water flowing through the radiator 5, has been described. Instead of 7, when an electronically controlled thermostat valve whose valve opening temperature can be arbitrarily changed is used to store heat in the heat storage container 13, the valve opening temperature of the electronically controlled thermostat valve may be increased.

<第4の実施の形態>
次に、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の第4の実施の形態について図13〜図21に基づいて説明する。ここでは前述した第1の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a configuration different from the first embodiment described above will be described, and description of the same configuration will be omitted.

本実施の形態と前述した第1の実施の形態との相違点は、内燃機関1の一回の運転期間中に複数回の蓄熱処理を実行するとともに、機関始動後に初めて行われる蓄熱処理については通常よりも早い時期に実行する点にある。   The difference between the present embodiment and the first embodiment described above is that the heat storage heat treatment is performed a plurality of times during one operation period of the internal combustion engine 1 and the heat storage heat treatment performed for the first time after the engine is started. It is in the point that it is executed at an earlier time than usual.

ここで、蓄熱処理の実行時期を決定するパラメータとしては、内燃機関1を循環する冷却水の温度、機関始動時からの経過時間、機関始動時からの車両走行距離、機関始動時からの機関負荷(例えば、アクセル開度や燃料噴射量)の累積値などを例示することができる。本実施の形態では、蓄熱処理の実行時期を決定するパラメータとして内燃機関1を循環する冷却水の温度を用いる場合を例に挙げて説明する。   Here, the parameters for determining the execution timing of the heat storage heat treatment include the temperature of the cooling water circulating through the internal combustion engine 1, the elapsed time from the engine start, the vehicle travel distance from the engine start, and the engine load from the engine start. A cumulative value of (for example, accelerator opening or fuel injection amount) can be exemplified. In the present embodiment, a case where the temperature of the cooling water circulating through the internal combustion engine 1 is used as a parameter for determining the execution timing of the heat storage heat treatment will be described as an example.

この場合、機関始動後の一回目の蓄熱処理実行時期は、冷却水の温度が蓄熱実行温度の初期値(以下、蓄熱実行温度初期値と称する)に達した時点で実行されることになり、その際の蓄熱実行温度初期値は、内燃機関1が暖機後の通常運転状態にある時の冷却水温度の平均値(以下、暖機後水温と称する)より低い温度に設定される。   In this case, the first heat storage execution time after engine startup is executed when the temperature of the cooling water reaches the initial value of the heat storage execution temperature (hereinafter referred to as the heat storage execution temperature initial value). The initial value of the heat storage execution temperature at that time is set to a temperature lower than the average value of the cooling water temperature when the internal combustion engine 1 is in the normal operation state after warming up (hereinafter referred to as the warming water temperature).

前記した蓄熱実行初期温度は、予め設定された固定値であっても構わないが、好ましくは、始動時の外気温度と始動時の水温センサ19の出力信号値(始動時水温)とをパラメータとして決定される可変値とする。   The above-described initial heat storage execution temperature may be a fixed value set in advance, but preferably, the outside air temperature at the start and the output signal value (water temperature at the start) of the water temperature sensor 19 at the start are used as parameters. A variable value to be determined.

蓄熱実行温度初期値が始動時外気温度と始動時水温とをパラメータとして決定される場合には、図13に示すように、始動時外気温度が高く且つ始動時水温が高くなるほど蓄熱実行温度初期値が高い値になるようにする。これは、始動時外気温度及び始動時水温が高くなるほど短い時間で冷却水が昇温することになるため、蓄熱処理実行時期を不要に遅延させることなく、より高い温度の冷却水を蓄熱容器13に貯蔵することが可能となるから
である。
When the initial value of the heat storage execution temperature is determined using the start-up outside air temperature and the start-up water temperature as parameters, as shown in FIG. 13, the heat storage execution temperature initial value increases as the start-up outside air temperature increases and the start-up water temperature increases. To be a high value. This is because the temperature of the cooling water rises in a shorter time as the start-up outside air temperature and the start-up water temperature become higher, so that the heat storage container 13 can supply higher-temperature cooling water without unnecessarily delaying the heat storage execution time. This is because it can be stored.

更に、2回目以降の蓄熱実行温度は、前回の蓄熱実行温度に所定温度を加算して決定されるものとする。その際の加算量は、予め設定された固定値であっても構わないが、現時点における外気温度と水温上昇速度(単位時間当たりの水温上昇量)とをパラメータとして決定される可変値とすることが好ましい。   Furthermore, the second and subsequent heat storage execution temperatures are determined by adding a predetermined temperature to the previous heat storage execution temperature. The addition amount at that time may be a fixed value set in advance, but is a variable value determined by using the current outside air temperature and the water temperature increase rate (water temperature increase per unit time) as parameters. Is preferred.

前記した加算量が外気温度と水温上昇速度とをパラメータとして決定される場合には、図14に示すように、外気温度が高く且つ水温上昇速度が高くなるほど加算量が多くなるようにする。これは、外気温度及び水温上昇速度が高くなるほど短い時間で冷却水が昇温することになるため、蓄熱処理実行時期を不要に遅延させることなく、且つ、蓄熱処理の実行頻度を過剰に増加させることなく、より高い温度の冷却水を蓄熱容器13に貯蔵することが可能となるからである。   When the above-described addition amount is determined using the outside air temperature and the water temperature increase rate as parameters, as shown in FIG. 14, the addition amount increases as the outside air temperature increases and the water temperature increase rate increases. This is because the cooling water temperature rises in a shorter time as the outside air temperature and the water temperature rise rate increase, so that the execution time of the heat storage heat treatment is excessively increased without unnecessarily delaying the heat storage heat treatment execution time. This is because it becomes possible to store the cooling water having a higher temperature in the heat storage container 13.

尚、上記した図13に示すような蓄熱実行温度初期値と始動時外気温度と始動時水温との関係、及び、図14に示すような加算量と外気温度と水温上昇速度との関係は、予めマップ化してECU20のROMに記憶しておくようにしてもよい。   The relationship between the initial value of the heat storage execution temperature, the start-up outside air temperature, and the start-up water temperature as shown in FIG. 13, and the relationship between the addition amount, the outside air temperature, and the water temperature increase rate as shown in FIG. You may make it map beforehand and memorize | store in ROM of ECU20.

以下、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の作用について述べる。ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵するにあたり、図15に示すような蓄熱制御ルーチンを実行する。この蓄熱制御ルーチンは、ECU20に内蔵されたROMに予め記憶されているルーチンであり、所定時間毎(例えば、クランクシャフトが所定角度回転する度)に繰り返し実行されるルーチンである。   Hereinafter, an operation of the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment will be described. The ECU 20 executes a heat storage control routine as shown in FIG. 15 when storing the high-temperature cooling water in the heat storage container 13. This heat storage control routine is a routine stored in advance in a ROM built in the ECU 20, and is a routine that is repeatedly executed every predetermined time (for example, every time the crankshaft rotates by a predetermined angle).

蓄熱制御ルーチンにおいて、ECU20は、先ずS1501において内燃機関1が始動状態にあるか否かを判別する。   In the heat storage control routine, the ECU 20 first determines in step S1501 whether or not the internal combustion engine 1 is in a starting state.

前記S1501において内燃機関1が始動状態にあると判定された場合は、ECU20は、S1502へ進み、該ECU20のRAMに予め設定されている初期フラグ記憶領域にアクセスし、その初期フラグ記憶領域に“0”をリセットする。   If it is determined in S1501 that the internal combustion engine 1 is in the starting state, the ECU 20 proceeds to S1502, accesses an initial flag storage area preset in the RAM of the ECU 20, and stores the initial flag storage area in the initial flag storage area. Reset “0”.

前記した初期フラグ記憶領域は、機関始動後の一回目の蓄熱処理が完了した時点で“1”がセットされ、内燃機関1の始動時に“0”がリセットされる領域である。   The initial flag storage area is an area in which “1” is set when the first heat storage process after the engine is started and “0” is reset when the internal combustion engine 1 is started.

S1503では、ECU20は、図示しない外気温度センサの出力信号(始動時外気温度)と水温センサ19の出力信号(始動時水温)とを読み込む。   In S1503, the ECU 20 reads an output signal (outdoor temperature at start) (not shown) and an output signal (startup temperature) from the water temperature sensor 19 (not shown).

S1504では、ECU20は、前記S1503で読み込まれた始動時外気温度と始動時水温とをパラメータとして前述した図13に示すようなマップへアクセスし、前記S1503で読み込まれた始動時外気温度及び始動時水温に対応した蓄熱実行温度初期値を算出する。算出された蓄熱実行温度初期値は、RAMの所定領域に記憶される。   In S1504, the ECU 20 accesses the map shown in FIG. 13 described above using the starting outside air temperature and the starting water temperature read in S1503 as parameters, and the starting outside air temperature and starting time read in S1503. The initial value of the heat storage execution temperature corresponding to the water temperature is calculated. The calculated heat storage execution temperature initial value is stored in a predetermined area of the RAM.

ECU20は、前記したS1501において内燃機関1が始動状態にないと判定された場合、又は、前記S1504の処理を実行し終えた場合に、S1505へ進む。   The ECU 20 proceeds to S1505 when it is determined in S1501 that the internal combustion engine 1 is not in the starting state, or when the processing of S1504 is completed.

S1505では、ECU20は、水温センサ19の出力信号(冷却水温度):THWを読み込む。   In S1505, the ECU 20 reads the output signal (cooling water temperature): THW of the water temperature sensor 19.

S1506では、ECU20は、RAMの初期フラグ記憶領域へアクセスし、その初期フラグ記憶領域に“0”が記憶されているか否かを判別する。   In step S1506, the ECU 20 accesses the initial flag storage area of the RAM, and determines whether “0” is stored in the initial flag storage area.

前記S1506おいて初期フラグ記憶領域に“0”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、機関始動後の一回目の蓄熱処理が完了していないとみなし、S1507へ進む。   If it is determined in S1506 that “0” is stored in the initial flag storage area, the ECU 20 regards that the first heat storage after the engine start is not completed, and proceeds to S1507.

S1507では、前記S1504で算出された蓄熱実行温度初期値と前記S1505で読み込まれた冷却水温度:THWとを比較し、前記冷却水温度:THWが前記蓄熱実行温度初期値以上である否かを判別する。   In S1507, the heat storage execution temperature initial value calculated in S1504 is compared with the cooling water temperature THW read in S1505, and whether or not the cooling water temperature THW is equal to or higher than the heat storage execution temperature initial value. Determine.

前記S1507において前記冷却水温度:THWが前記蓄熱実行温度初期値未満であると判定された場合は、ECU20は、蓄熱処理を実行すべき時期ではないとみなし、本ルーチンの実行を一旦終了する。   If it is determined in S1507 that the cooling water temperature: THW is less than the initial value of the heat storage execution temperature, the ECU 20 regards that it is not time to execute the heat storage heat treatment, and temporarily ends the execution of this routine.

一方、前記S1507において前記冷却水温度:THWが前記蓄熱実行温度初期値以上であると判定された場合は、ECU20は、蓄熱処理を実行すべき時期であるとみなし、S1508に進む。   On the other hand, if it is determined in S1507 that the cooling water temperature THW is equal to or higher than the initial value of the heat storage execution temperature, the ECU 20 regards it as the time to execute the heat storage heat, and proceeds to S1508.

S1508では、ECU20は、蓄熱処理を所定時間実行する。具体的には、ECU20は、電動ウォーターポンプ14を停止状態に維持し、第6ヒータホース11fを遮断し且つ第1バイパス通路15と第7ヒータホース11gを導通させるべく第1の流路切換弁17を制御し、更に第2ヒータホース11bを遮断し且つ第1ヒータホース11aと第2バイパス通路16を導通させるべく第2の流路切換弁18を制御することにより、前述した第1の実施の形態における図6の説明で述べたような循環回路を成立させ、ヘッド側冷却水路2aから流出した冷却水を蓄熱容器13へ貯蔵させる。   In S1508, the ECU 20 executes the heat storage heat treatment for a predetermined time. Specifically, the ECU 20 maintains the electric water pump 14 in a stopped state, shuts off the sixth heater hose 11f, and makes the first bypass passage 15 and the seventh heater hose 11g conductive. 17 is further controlled by controlling the second flow path switching valve 18 so that the second heater hose 11b is shut off and the first heater hose 11a is connected to the second bypass passage 16. A circulation circuit as described in the explanation of FIG. 6 in this embodiment is established, and the cooling water flowing out from the head side cooling water channel 2 a is stored in the heat storage container 13.

尚、蓄熱処理の実行時間は、内燃機関1を循環する冷却水の温度、蓄熱容器13内の冷却水の温度、又は外気温度などをパラメータとして変更される可変値としてもよい。その際、内燃機関1を循環する冷却水の温度と蓄熱容器13内の冷却水の温度との差が小さく、且つ、蓄熱容器13内の冷却水の温度及び外気温度が高くなるほど、蓄熱処理の実行時間を短くすることが好ましい。   Note that the execution time of the heat storage heat treatment may be a variable value that is changed using the temperature of the cooling water circulating through the internal combustion engine 1, the temperature of the cooling water in the heat storage container 13, the outside air temperature, or the like as parameters. At that time, as the difference between the temperature of the cooling water circulating in the internal combustion engine 1 and the temperature of the cooling water in the heat storage container 13 is small and the temperature of the cooling water in the heat storage container 13 and the outside air temperature are high, the heat storage heat treatment is performed. It is preferable to shorten the execution time.

ECU20は、上記したような蓄熱処理を実行し終えると、S1509へ進み、前述した初期フラグ記憶領域の値を“0”から“1”へ書き換える。   When the ECU 20 finishes executing the heat storage process as described above, the ECU 20 proceeds to S1509 and rewrites the value of the initial flag storage area from “0” to “1”.

続いて、ECU20は、S1510において、現時点における外気温度センサの出力信号(外気温度)と水温上昇速度(水温センサ19の出力信号が単位時間当たりに変化した量)とをパラメータとして前述した図14に示すようなマップへアクセスし、前記外気温度と前記水温上昇速度とに対応した加算量を算出する。次いで、ECU20は、前記加算量を前記蓄熱実行温度初期値に加算して新たな蓄熱実行温度を算出し、新たに算出された蓄熱実行温度を2回目の蓄熱実行温度としてRAMに記憶させる。このS1508の処理を実行し終えたECU20は、本ルーチンの実行を一旦終了する。   Subsequently, in S1510, the ECU 20 sets the output signal (outside temperature) of the outside temperature sensor at the present time and the water temperature increase rate (amount of change of the output signal of the water temperature sensor 19 per unit time) as parameters in FIG. The map as shown is accessed, and an addition amount corresponding to the outside air temperature and the water temperature rise rate is calculated. Next, the ECU 20 calculates a new heat storage execution temperature by adding the added amount to the initial value of the heat storage execution temperature, and stores the newly calculated heat storage execution temperature in the RAM as the second heat storage execution temperature. The ECU 20 that has completed the processing of S1508 once ends the execution of this routine.

一方、前記S1506において初期フラグ記憶領域に“0”が記憶されていないと判定された場合、すなわち、初期フラグ記憶領域に“1”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、機関始動後の一回目の蓄熱処理が既に完了しているとみなし、S1511へ進む。   On the other hand, if it is determined in S1506 that “0” is not stored in the initial flag storage area, that is, if it is determined that “1” is stored in the initial flag storage area, the ECU 20 It is considered that the first heat storage after the start has already been completed, and the process proceeds to S1511.

S1511では、ECU20は、前記S1505で読み込まれた冷却水温度:THWとRAMに記憶されている蓄熱実行温度とを比較し、前記冷却水温度:THWが前記蓄熱実行温度以上であるか否かを判別する。   In S1511, the ECU 20 compares the cooling water temperature: THW read in S1505 with the heat storage execution temperature stored in the RAM, and determines whether the cooling water temperature: THW is equal to or higher than the heat storage execution temperature. Determine.

前記S1511において前記冷却水温度:THWが前記蓄熱実行温度より低いと判定された場合は、ECU20は、本ルーチンの実行を一旦終了する。   If it is determined in S1511 that the cooling water temperature THW is lower than the heat storage execution temperature, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

また、前記S1511において前記冷却水温度:THWが前記蓄熱実行温度以上であると判定された場合は、ECU20は、S1512へ進み、前述したS1508と同様の蓄熱処理を実行する。   If it is determined in S1511 that the cooling water temperature THW is equal to or higher than the heat storage execution temperature, the ECU 20 proceeds to S1512 and executes the same heat storage heat treatment as S1508 described above.

続いて、S1513では、ECU20は、現時点における外気温度と水温上昇速度とをパラメータとして前述した図14に示すようなマップへアクセスし、前記外気温度及び前記水温上昇速度に対応した加算量を算出する。次いで、ECU20は、前記加算量を前記蓄熱実行温度に加算して新たな蓄熱実行温度を算出し、新たに算出された蓄熱実行温度を次回の蓄熱実行温度としてRAMに記憶させる。   Subsequently, in S1513, the ECU 20 accesses the map as shown in FIG. 14 described above using the current outside air temperature and the water temperature rise rate as parameters, and calculates an addition amount corresponding to the outside air temperature and the water temperature rise rate. . Next, the ECU 20 adds the added amount to the heat storage execution temperature to calculate a new heat storage execution temperature, and stores the newly calculated heat storage execution temperature in the RAM as the next heat storage execution temperature.

このようにECU20が蓄熱制御ルーチンを繰り返し実行することにより、本発明に係る貯蔵処理手段と貯蔵時期設定手段と貯蔵温度補正手段とが実現されることになり、内燃機関1の運転が継続されている限りは蓄熱処理が繰り返し実行されると同時に蓄熱実行温度が徐々に高められ、それに応じて蓄熱容器13に蓄えられる熱量も徐々に増加することになる。   Thus, the ECU 20 repeatedly executes the heat storage control routine, whereby the storage processing means, the storage time setting means, and the storage temperature correction means according to the present invention are realized, and the operation of the internal combustion engine 1 is continued. As long as the heat storage heat treatment is repeatedly performed, the heat storage execution temperature is gradually increased and the amount of heat stored in the heat storage container 13 is gradually increased accordingly.

また、蓄熱実行温度の初期値は、内燃機関1が暖機完了後の通常の運転状態にあるときの冷却水温度の平均値より低い温度に設定されるため、機関始動後の比較的早い時期に一回目の蓄熱処理が行われることになり、内燃機関1の運転が比較的短時間で停止される場合であっても、蓄熱容器13に熱を全く蓄えることができないような事態を避けることが可能となる。   Further, since the initial value of the heat storage execution temperature is set to a temperature lower than the average value of the cooling water temperature when the internal combustion engine 1 is in the normal operation state after the warm-up is completed, a relatively early time after the engine is started. This avoids a situation in which heat cannot be stored in the heat storage container 13 even when the operation of the internal combustion engine 1 is stopped in a relatively short time. Is possible.

その際、蓄熱実行温度の初期値は、始動時外気温度及び始動時水温が高くなるほど高く設定されるため、冷却水温度が上昇し易い状況下では一回目の蓄熱処理実行時期を不要に遅延させることなく、より高い温度の冷却水を蓄熱容器13に貯蔵することが可能となる。   At that time, since the initial value of the heat storage execution temperature is set higher as the start-up outside air temperature and the start-up water temperature are higher, the first heat storage execution time is unnecessarily delayed under circumstances where the cooling water temperature is likely to rise. Without this, it becomes possible to store the cooling water having a higher temperature in the heat storage container 13.

更に、2回目以降の蓄熱実行温度を決定するための更新量(前回の蓄熱実行温度に加算される加算量)は、外気温度及び水温上昇速度が高くなるほど多く設定されるため、冷却水温度が上昇しにくい状況下では蓄熱処理の実行時期を不要に遅延させることなく、且つ、冷却水温度が上昇しやすい状況下では蓄熱処理の実行回数を過剰に増加させることなく、より高い温度の冷却水を蓄熱容器13に貯蔵することが可能となる。   Furthermore, the update amount for determining the second and subsequent heat storage execution temperatures (addition amount added to the previous heat storage execution temperature) is set to increase as the outside air temperature and the water temperature increase rate increase, so the cooling water temperature is Cooling water at a higher temperature without unnecessarily delaying the execution time of the heat storage heat treatment in a situation where it is difficult to rise, and without excessively increasing the number of executions of the heat storage heat treatment in a situation where the cooling water temperature is likely to rise. Can be stored in the heat storage container 13.

従って、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関によれば、内燃機関の運転条件に見合った範囲内で最大量の熱を蓄熱容器13に貯蔵することが可能となる。   Therefore, according to the internal combustion engine including the heat storage device according to the present embodiment, it is possible to store the maximum amount of heat in the heat storage container 13 within a range commensurate with the operating conditions of the internal combustion engine.

尚、蓄熱処理の実行時期を決定するパラメータとして、冷却水温度の代わりに機関始動時からの経過時間を用いる場合には、その初期値は、図16に示すように始動時外気温度が高く且つ始動時水温が高くなるほど長い時間に設定され、2回目以降の蓄熱処理実行時期を決定するための更新量(前回の蓄熱処理実行時期に加算すべき時間)は、図17に示すように、外気温度が高く且つ水温上昇速度が高くなるほど多く設定されるようにすればよい。   When the elapsed time from the engine start is used instead of the coolant temperature as a parameter for determining the execution timing of the heat storage heat treatment, the initial value is a high start-up outside air temperature as shown in FIG. The longer the start-up water temperature is, the longer the time is set, and the amount of update for determining the second and subsequent heat storage heat treatment execution times (the time to be added to the previous heat storage heat execution time) is as shown in FIG. It is sufficient to set more as the temperature is higher and the water temperature rise rate is higher.

また、蓄熱処理の実行時期を決定するパラメータとして、冷却水温度の代わりに機関始動時からの車両走行距離を用いる場合には、その初期値は、図18に示すように始動時外気温度が高く且つ始動時水温が高くなるほど長い距離に設定され、2回目以降の蓄熱処理
実行時期を決定するための更新量(前回の蓄熱処理実行時期に加算すべき距離)は、図19に示すように、外気温度が高く且つ水温上昇速度が高くなるほど長く設定されるようにすればよい。
Further, when the vehicle travel distance from the time of engine start is used instead of the coolant temperature as a parameter for determining the execution time of the heat storage heat treatment, the initial value is high at the start-up outside air temperature as shown in FIG. And as the water temperature at start-up becomes higher, the distance is set longer, and the update amount for determining the second and subsequent heat storage heat treatment execution timing (distance to be added to the previous heat storage heat execution time) is as shown in FIG. What is necessary is just to make it set so long that outside temperature is high and a water temperature rise rate becomes high.

また、蓄熱処理の実行時期を決定するパラメータとして、冷却水の代わりに機関始動時からの機関負荷(例えば、アクセル開度や燃料噴射量など)の累積値を用いる場合には、その初期値は、図20に示されるように始動時外気温度が高く且つ始動時水温が高くなるほど大きく設定され、2回目以降の蓄熱処理実行時期を決定するための更新量(前回の機関負荷累積値に加算すべき値)は、図21に示すように、外気温度が高く且つ水温上昇速度が高くなるほど大きな値に設定されるようにすればよい。   In addition, when a cumulative value of the engine load (for example, accelerator opening, fuel injection amount, etc.) from the time of engine start is used as a parameter for determining the execution time of the heat storage heat treatment, the initial value is As shown in FIG. 20, it is set to increase as the outside air temperature at the start is high and the water temperature at the start is high, and an update amount for determining the second and subsequent storage heat treatment execution timings (added to the previous accumulated engine load value) As shown in FIG. 21, the power value may be set to a larger value as the outside air temperature is higher and the water temperature rise rate is higher.

更に、本実施の形態では、蓄熱処理の実行時期を決定するパラメータとして、単一のパラメータを用いる例について述べたが、冷却水温度、機関始動時からの経過時間、機関始動時からの車両走行距離、機関始動時からの機関負荷の累積値等を適宜組み合わせ、それら複数のパラメータのうち少なくとも一つのパラメータが蓄熱処理実行時期に達した時点で蓄熱処理が実行されるようにしてもよい。   Furthermore, in the present embodiment, an example in which a single parameter is used as a parameter for determining the execution timing of the heat storage heat treatment has been described. However, the coolant temperature, the elapsed time from the engine start, the vehicle running from the engine start The distance, the accumulated value of the engine load from when the engine is started, and the like may be appropriately combined, and the heat storage heat treatment may be performed when at least one of the plurality of parameters reaches the heat storage heat execution time.

<第5の実施の形態>
次に、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の第5の実施の形態について図22〜図24に基づいて説明する。ここでは前述した第1の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Fifth embodiment>
Next, a fifth embodiment of the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a configuration different from the first embodiment described above will be described, and description of the same configuration will be omitted.

図22は、本実施の形態において本発明を適用する車両用内燃機関の冷却水循環系を示す図である。本実施の形態と前述した第1の実施の形態との相違点は、内燃機関1の一回の運転期間中に複数回の蓄熱処理を行うことを前提とし、その際の蓄熱処理実行時期は、内燃機関1を循環する冷却水の温度が蓄熱容器13内の冷却水の温度より高くなった時期に設定される点にある。   FIG. 22 is a view showing a cooling water circulation system of a vehicle internal combustion engine to which the present invention is applied in the present embodiment. The difference between the present embodiment and the first embodiment described above is based on the premise that heat storage heat treatment is performed a plurality of times during one operation period of the internal combustion engine 1, and the heat storage heat execution timing at that time is The temperature of the cooling water circulating through the internal combustion engine 1 is set at the time when the temperature of the cooling water in the heat storage container 13 becomes higher.

これに対応して、蓄熱容器13には、図22に示すように、該蓄熱容器13内に貯蔵された冷却水の温度に対応した電気信号を出力する容器側水温センサ25が取り付けられ、その容器側水温センサ25の出力信号はECU20に入力されるようになっている。尚、以下では、第1冷却水路4に取り付けられている水温センサ19を機関側水温センサ19と称するものとする。   Correspondingly, a container-side water temperature sensor 25 that outputs an electrical signal corresponding to the temperature of the cooling water stored in the heat storage container 13 is attached to the heat storage container 13, as shown in FIG. An output signal of the container-side water temperature sensor 25 is input to the ECU 20. Hereinafter, the water temperature sensor 19 attached to the first cooling water channel 4 is referred to as an engine-side water temperature sensor 19.

このように構成された冷却水循環系において、ECU20が蓄熱処理を実行する場合には、機関側水温センサ19の出力信号(機関側水温)と容器側水温センサ25の出力信号(容器側水温)とを所定時間毎に比較し、機関側水温が容器側水温より高くなった時点で蓄熱処理を実行する。   In the cooling water circulation system configured as described above, when the ECU 20 performs heat storage, an output signal from the engine-side water temperature sensor 19 (engine-side water temperature) and an output signal from the container-side water temperature sensor 25 (container-side water temperature) Are stored every predetermined time, and the heat storage heat treatment is performed when the engine side water temperature becomes higher than the container side water temperature.

但し、単に機関側水温が容器側水温より高くなったことをトリガにして蓄熱処理が行われると、冷却水温度が上昇しやすい状況下では蓄熱処理の実行頻度が過剰に増加してしまう可能性があるため、機関始動後に初めて行われる蓄熱処理については機関側水温が容器側水温より高くなったことを条件に実行され、且つ、2回目以降の蓄熱処理については機関側水温が容器側水温に対して所定温度(以下、蓄熱実行温度差:αと称する)以上高くなったことを条件に実行されるようにすることが好ましい。   However, if heat storage is performed simply by triggering that the engine-side water temperature is higher than the container-side water temperature, there is a possibility that the frequency of performing heat storage will increase excessively under circumstances where the cooling water temperature tends to rise. Therefore, the heat storage heat treatment that is performed for the first time after the engine is started is performed on the condition that the engine side water temperature is higher than the container side water temperature, and the engine side water temperature is changed to the container side water temperature for the second and subsequent heat storage heat treatments. On the other hand, it is preferable that the process is executed on condition that the temperature is higher than a predetermined temperature (hereinafter referred to as a heat storage execution temperature difference: α).

前記した蓄熱実行温度差:αは、予め設定された固定値であっても構わないが、外気温度と水温上昇速度とをパラメータとして決定される可変値とすることが好ましい。   The aforementioned heat storage execution temperature difference: α may be a fixed value set in advance, but is preferably a variable value determined by using the outside air temperature and the water temperature increase rate as parameters.

前記した蓄熱実行温度差:αが外気温度と水温上昇速度とをパラメータとして決定され
る場合には、図23に示すように、外気温度が低く且つ水温上昇速度が低くなるほど蓄熱実行温度差:αが小さくなるようにする。尚、図23に示すような蓄熱実行温度差:αと外気温度と水温上昇速度との関係は、予めマップ化してECU20のROMに記憶されるようにしてもよい。
When the aforementioned heat storage execution temperature difference: α is determined using the outside air temperature and the water temperature increase rate as parameters, as shown in FIG. 23, the heat storage execution temperature difference: α as the outside air temperature decreases and the water temperature increase rate decreases. To be smaller. Note that the relationship between the heat storage execution temperature difference: α, the outside air temperature, and the water temperature rise rate as shown in FIG.

以下、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の作用について述べる。ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵するにあたり、図24に示すような蓄熱制御ルーチンを実行する。この蓄熱制御ルーチンは、ECU20に内蔵されたROMに予め記憶されているルーチンであり、所定時間毎(例えば、クランクシャフトが所定角度回転する度)に繰り返し実行されるルーチンである。   Hereinafter, an operation of the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment will be described. The ECU 20 executes a heat storage control routine as shown in FIG. 24 when storing the high-temperature cooling water in the heat storage container 13. This heat storage control routine is a routine stored in advance in a ROM built in the ECU 20, and is a routine that is repeatedly executed every predetermined time (for example, every time the crankshaft rotates by a predetermined angle).

蓄熱制御ルーチンにおいて、ECU20は、先ずS2401において内燃機関1が始動状態にあるか否かを判別する。   In the heat storage control routine, the ECU 20 first determines in S2401 whether or not the internal combustion engine 1 is in a starting state.

前記S2401において内燃機関1が始動状態にあると判定された場合は、ECU20は、S2402へ進み、該ECU20のRAMに予め設定されている初期フラグ記憶領域にアクセスし、その初期フラグ記憶領域に“0”をリセットする。   If it is determined in S2401 that the internal combustion engine 1 is in the starting state, the ECU 20 proceeds to S2402, accesses an initial flag storage area preset in the RAM of the ECU 20, and stores the initial flag storage area in the initial flag storage area. Reset 0 ”.

前記した初期フラグ記憶領域は、機関始動後の一回目の蓄熱処理が完了した時点で“1”がセットされ、内燃機関1の始動時に“0”がリセットされる領域である。   The initial flag storage area is an area in which “1” is set when the first heat storage process after the engine is started and “0” is reset when the internal combustion engine 1 is started.

ECU20は、前記したS2402の処理を実行し終えた場合、又は、前記S2401において内燃機関1が始動状態にないと判定した場合は、S2403へ進む。   The ECU 20 proceeds to S2403 when the execution of the process of S2402 is completed or when it is determined in S2401 that the internal combustion engine 1 is not in the starting state.

S2403では、ECU20は、機関側水温センサ19の出力信号(機関側水温)と容器側水温センサ25の出力信号(容器側水温)とを入力する。   In S2403, the ECU 20 inputs the output signal (engine-side water temperature) of the engine-side water temperature sensor 19 and the output signal (container-side water temperature) of the container-side water temperature sensor 25.

S2404では、ECU20は、RAMの初期フラグ記憶領域へアクセスし、その初期フラグ記憶領域に“0”が記憶されているか否かを判別する。   In S2404, the ECU 20 accesses the initial flag storage area of the RAM, and determines whether or not “0” is stored in the initial flag storage area.

前記S2404において前記した初期フラグ記憶領域に“0”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、機関始動後において一回目の蓄熱処理が未だ実行されていないとみなし、S2405へ進む。   If it is determined in S2404 that “0” is stored in the initial flag storage area, the ECU 20 determines that the first heat storage heat treatment has not yet been performed after the engine is started, and proceeds to S2405.

S2405では、ECU20は、前記S2403で入力された機関側水温と容器側水温とを比較し、前記機関側水温が前記容器側水温より高い否かを判別する。   In S2405, the ECU 20 compares the engine side water temperature input in S2403 with the container side water temperature, and determines whether or not the engine side water temperature is higher than the container side water temperature.

前記S2405において前記機関側水温が前記容器側水温以下であると判定された場合は、ECU20は、本ルーチンの実行を一旦終了する。   If it is determined in S2405 that the engine-side water temperature is equal to or lower than the container-side water temperature, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

一方、前記S2405において前記機関側水温が前記容器側水温より高いと判定された場合は、ECU20は、一回目の蓄熱処理を実行すべき時期であるとみなし、S2406へ進む。   On the other hand, if it is determined in S2405 that the engine-side water temperature is higher than the container-side water temperature, the ECU 20 regards that it is time to execute the first heat storage heat, and proceeds to S2406.

S2406では、ECU20は、電動ウォーターポンプ14を停止状態に維持し、第6ヒータホース11fを遮断し且つ第1バイパス通路15と第7ヒータホース11gを導通させるべく第1の流路切換弁17を制御し、更に第2ヒータホース11bを遮断し且つ第1ヒータホース11aと第2バイパス通路16を導通させるべく第2の流路切換弁18を制御することにより、前述した第1の実施の形態における図6の説明で述べたような循環回路を成立させ、ヘッド側冷却水路2aから流出した冷却水を蓄熱容器13へ貯蔵させる
In S2406, the ECU 20 keeps the electric water pump 14 in a stopped state, shuts off the sixth heater hose 11f, and sets the first flow path switching valve 17 to connect the first bypass passage 15 and the seventh heater hose 11g. The first embodiment described above is controlled by further controlling the second flow path switching valve 18 to shut off the second heater hose 11b and to connect the first heater hose 11a and the second bypass passage 16. 6 is established, and the cooling water flowing out from the head-side cooling water channel 2a is stored in the heat storage container 13.

S2407では、ECU20は、RAMの初期フラグ記憶領域へアクセスし、その初期フラグ記憶領域の値を“0”から“1”へ書き換える。   In S2407, the ECU 20 accesses the initial flag storage area of the RAM and rewrites the value of the initial flag storage area from “0” to “1”.

S2408では、ECU20は、前述した図23に示すようなマップへアクセスし、現時点における外気温度と水温上昇速度とに対応した蓄熱実行温度差:αを算出する。ECU20は、前記蓄熱実行温度差:αをRAMに記憶させ、本ルーチンの実行を一旦終了する。   In S2408, the ECU 20 accesses the map as shown in FIG. 23 described above, and calculates the heat storage execution temperature difference: α corresponding to the current outside air temperature and the water temperature rise rate. ECU20 memorize | stores the said thermal storage execution temperature difference: (alpha) in RAM, and complete | finishes execution of this routine once.

また、前記S2404において前記した初期フラグ記憶領域に“0”が記憶されていないと判定された場合、すなわち前記した初期フラグ記憶領域に“1”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、機関始動後において一回目の蓄熱処理が既に実行済みであるとみなし、S2409へ進む。   If it is determined in S2404 that “0” is not stored in the initial flag storage area, that is, if it is determined that “1” is stored in the initial flag storage area, the ECU 20 Since the first heat storage heat treatment has already been performed after the engine is started, the process proceeds to S2409.

S2409では、ECU20は、RAMから蓄熱実行温度差:αを読み出し、前記S2403で入力された機関側水温から容器側水温を減算して得られた値が前記蓄熱実行温度差:α以上(機関側水温−容器側水温以≧α)か否かを判別する。   In S2409, the ECU 20 reads out the heat storage execution temperature difference: α from the RAM, and the value obtained by subtracting the container side water temperature from the engine side water temperature input in S2403 is equal to or greater than the heat storage execution temperature difference: α (engine side). It is determined whether or not water temperature minus water temperature on the container side ≧ α).

前記S2409において機関側水温から容器側水温を減算して得られた値が蓄熱実行温度差:α未満であると判定された場合は、ECU20は、本ルーチンの実行を一旦終了する。   When it is determined in S2409 that the value obtained by subtracting the container-side water temperature from the engine-side water temperature is less than the heat storage execution temperature difference: α, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

一方、前記S2409において機関側水温から容器側水温を減算して得られた値が蓄熱実行温度差:α以上であると判定された場合は、ECU20は、S2410へ進み、前述したS2406と同様の蓄熱処理を実行する。   On the other hand, if it is determined in S2409 that the value obtained by subtracting the container-side water temperature from the engine-side water temperature is equal to or greater than the heat storage execution temperature difference: α, the ECU 20 proceeds to S2410 and is similar to S2406 described above. Perform heat storage.

S2411では、ECU20は、前述した図23に示すようなマップへアクセスし、現時点における外気温度と水温上昇速度とに対応した蓄熱実行温度差:αを算出する。ECU20は、前記蓄熱実行温度差:αをRAMに記憶させ、本ルーチンの実行を一旦終了する。   In S2411, the ECU 20 accesses the map as shown in FIG. 23 described above, and calculates the heat storage execution temperature difference: α corresponding to the current outside air temperature and the water temperature rise rate. ECU20 memorize | stores the said thermal storage execution temperature difference: (alpha) in RAM, and complete | finishes execution of this routine once.

このようにECU20が蓄熱制御ルーチンを実行することにより、本発明に係る温度比較手段と貯蔵処理手段とが実現されることになる。   As described above, when the ECU 20 executes the heat storage control routine, the temperature comparison unit and the storage processing unit according to the present invention are realized.

以上述べたように本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関では、機関始動後の一回目の蓄熱処理は、機関側水温が容器側水温より高いと判定された時点で実行されるため、機関側水温が所望の温度域まで昇温しないような場合であっても蓄熱容器13の蓄熱量を増加させることが可能となる。   As described above, in the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment, the first heat storage heat treatment after the engine start is executed when it is determined that the engine-side water temperature is higher than the container-side water temperature. Even if the engine-side water temperature does not rise to a desired temperature range, the amount of heat stored in the heat storage container 13 can be increased.

更に、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関では、機関始動後の2回目以降の蓄熱処理は、機関側水温が容器側水温に比して所定の蓄熱実行温度差以上高くなる度に実行されるため、内燃機関1の運転が継続され且つ機関側水温が上昇する限りは、蓄熱容器13の蓄熱量が徐々に増加されることになる。   Furthermore, in the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment, the second and subsequent heat storage heat treatments after the engine start is performed every time the engine side water temperature becomes higher than the container side water temperature by a predetermined heat storage execution temperature difference or more. Therefore, as long as the operation of the internal combustion engine 1 is continued and the engine-side water temperature rises, the heat storage amount of the heat storage container 13 is gradually increased.

従って、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関によれば、内燃機関の運転条件に見合った範囲内で最大量の熱を蓄熱容器13に貯蔵することが可能となる。   Therefore, according to the internal combustion engine including the heat storage device according to the present embodiment, it is possible to store the maximum amount of heat in the heat storage container 13 within a range commensurate with the operating conditions of the internal combustion engine.

尚、本実施の形態では、内燃機関1が運転状態にあるときに蓄熱制御ルーチンが実行される例について述べたが、内燃機関1が運転状態にあるときに加え、内燃機関1の運転停
止直後に一回のみ蓄熱制御ルーチンが実行されるようにしてもよい。その際、内燃機関1の運転停止直後において機関側水温が容器側水温より高いことを条件に蓄熱処理が実行されるようにすれば、蓄熱容器13の蓄熱量を一層増加させることが可能となる。
In the present embodiment, an example in which the heat storage control routine is executed when the internal combustion engine 1 is in an operating state has been described, but in addition to when the internal combustion engine 1 is in an operating state, immediately after the operation of the internal combustion engine 1 is stopped. The heat storage control routine may be executed only once. At that time, if the heat storage heat treatment is performed on condition that the engine side water temperature is higher than the container side water temperature immediately after the operation of the internal combustion engine 1 is stopped, the amount of heat stored in the heat storage container 13 can be further increased. .

<第6の実施の形態>
次に、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の第6の実施の形態について図25〜図26に基づいて説明する。ここでは前述した第1の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Sixth Embodiment>
Next, a sixth embodiment of the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a configuration different from the first embodiment described above will be described, and description of the same configuration will be omitted.

本実施の形態と前述した第1の実施の形態との相違点は、内燃機関1の一回の運転期間中に複数回の蓄熱処理を行うことを前提とし、その際の蓄熱処理実行時期は、内燃機関1を循環する冷却水の温度が前回の蓄熱処理実行時における冷却水の温度より高くなった時期に設定される点にある。   The difference between the present embodiment and the first embodiment described above is based on the premise that heat storage heat treatment is performed a plurality of times during one operation period of the internal combustion engine 1, and the heat storage heat execution timing at that time is The temperature of the cooling water circulating through the internal combustion engine 1 is set at a time when it becomes higher than the temperature of the cooling water at the previous execution of the heat storage heat treatment.

具体的には、ECU20は、蓄熱処理実行時における水温センサ19の出力信号値を前回の冷却水温度(以下、冷却水温度前回値と称する)として、バックアップRAM等のように内燃機関1の運転停止後もデータを記憶可能なメモリに記憶させ、その後に水温センサ19の出力信号値が前記した冷却水温度前回値より高くなると再度蓄熱処理を実行する。   Specifically, the ECU 20 sets the output signal value of the water temperature sensor 19 at the time of executing heat storage as the previous cooling water temperature (hereinafter referred to as the previous cooling water temperature value), and operates the internal combustion engine 1 like a backup RAM or the like. Data is stored in a memory that can store data even after the stop, and after that, when the output signal value of the water temperature sensor 19 becomes higher than the previous value of the cooling water temperature, the heat storage process is executed again.

但し、単に水温センサ19の出力信号値が冷却水温度前回値を上回ったことをトリガにして蓄熱処理が行われると、冷却水温度が上昇し易い状況下では蓄熱処理の実行頻度が過剰に増加してしまう可能性があるため、機関始動後に初めて行われる蓄熱処理については水温センサ19の出力信号値が冷却水温度前回値を上回ったことを条件に実行され、且つ、2回目以降の蓄熱処理については水温センサ19の出力信号値が冷却水温度前回値より所定温度(以下、蓄熱実行温度差:βと称する)以上高くなったことを条件に実行されるようにすることが好ましい。   However, if heat storage heat treatment is performed simply when the output signal value of the water temperature sensor 19 exceeds the previous cooling water temperature value, the frequency of heat storage heat treatment will increase excessively under circumstances where the cooling water temperature is likely to rise. Therefore, the heat storage heat treatment that is performed for the first time after the engine is started is executed on the condition that the output signal value of the water temperature sensor 19 exceeds the previous value of the cooling water temperature, and the second and subsequent heat storage heat treatments are performed. Is preferably executed on condition that the output signal value of the water temperature sensor 19 is higher than the previous value of the cooling water temperature by a predetermined temperature (hereinafter referred to as a heat storage execution temperature difference: β) or more.

前記した蓄熱実行温度差:βは、予め設定された固定値であっても構わないが、外気温度と冷却水温度前回値とをパラメータとして決定される可変値とすることが好ましい。   The above-described heat storage execution temperature difference: β may be a fixed value set in advance, but is preferably a variable value determined using the outside air temperature and the previous cooling water temperature value as parameters.

前記した蓄熱実行温度差:βが外気温度と冷却水温度前回値とをパラメータとして決定される場合には、図25に示すように、外気温度が高く且つ冷却水温度前回値が低くなるほど蓄熱実行温度差:βが大きくなるとともに、外気温度が低く且つ冷却水温度前回値が高くなるほど蓄熱実行温度差:βが小さくなるようにする。   When the aforementioned heat storage execution temperature difference: β is determined using the outside air temperature and the previous cooling water temperature value as parameters, as shown in FIG. 25, the heat storage execution is performed as the outside air temperature is higher and the previous cooling water temperature value is lower. The temperature difference: β is increased, and the lower the outside air temperature and the higher the previous value of the cooling water temperature, the smaller the heat storage execution temperature difference: β.

これは、外気温度が高いときは冷却水温度が上昇し易いため、そのような状況下で冷却水温度前回値が低ければ冷却水温度が比較的短時間で冷却水温度前回値以上まで昇温する一方、外気温度が低くいときは冷却水温度が上昇し難いため、そのような状況下で冷却水前回値が高ければ冷却水温度が冷却水温度前回値以上に昇温するまでに時間がかかるからである。   This is because when the outside air temperature is high, the cooling water temperature is likely to rise. Under such circumstances, if the previous cooling water temperature value is low, the cooling water temperature rises to the cooling water temperature previous value or higher in a relatively short time. On the other hand, when the outside air temperature is low, it is difficult for the cooling water temperature to rise. Under such circumstances, if the previous cooling water value is high, it takes time for the cooling water temperature to rise above the previous cooling water temperature value. This is because of this.

以下、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の作用について述べる。ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵するにあたり、図26に示すような蓄熱制御ルーチンを実行する。この蓄熱制御ルーチンは、ECU20に内蔵されたROMに予め記憶されているルーチンであり、所定時間毎(例えば、クランクシャフトが所定角度回転する度)に繰り返し実行されるルーチンである。   Hereinafter, an operation of the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment will be described. The ECU 20 executes a heat storage control routine as shown in FIG. 26 when storing the high-temperature cooling water in the heat storage container 13. This heat storage control routine is a routine stored in advance in a ROM built in the ECU 20, and is a routine that is repeatedly executed every predetermined time (for example, every time the crankshaft rotates by a predetermined angle).

蓄熱制御ルーチンにおいて、ECU20は、先ずS2601において内燃機関1が始動状態にあるか否かを判別する。   In the heat storage control routine, the ECU 20 first determines in S2601 whether or not the internal combustion engine 1 is in a starting state.

前記S2601において内燃機関1が始動状態にあると判定された場合は、ECU20は、S2602へ進み、該ECU20のRAMに予め設定されている初期フラグ記憶領域にアクセスし、その初期フラグ記憶領域に“0”をリセットする。   If it is determined in S2601 that the internal combustion engine 1 is in the starting state, the ECU 20 proceeds to S2602, accesses an initial flag storage area preset in the RAM of the ECU 20, and stores the initial flag storage area in the initial flag storage area. Reset “0”.

前記した初期フラグ記憶領域は、機関始動後の一回目の蓄熱処理が完了した時点で“1”がセットされ、内燃機関1の始動時に“0”がリセットされる領域である。   The initial flag storage area is an area in which “1” is set when the first heat storage process after the engine is started and “0” is reset when the internal combustion engine 1 is started.

ECU20は、前記したS2602の処理を実行し終えた場合、又は、前記S2601において内燃機関1が始動状態にないと判定した場合は、S2603へ進む。   The ECU 20 proceeds to S2603 when the process of S2602 is completed or when it is determined in S2601 that the internal combustion engine 1 is not in the starting state.

S2603では、ECU20は、水温センサ19の出力信号(冷却水温度):THWを入力する。   In S2603, the ECU 20 inputs an output signal (cooling water temperature): THW of the water temperature sensor 19.

S2604では、ECU20は、RAMの初期フラグ記憶領域へアクセスし、その初期フラグ記憶領域に“0”が記憶されているか否かを判別する。   In step S2604, the ECU 20 accesses the initial flag storage area of the RAM, and determines whether “0” is stored in the initial flag storage area.

前記S2604において前記した初期フラグ記憶領域に“0”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、機関始動後において一回目の蓄熱処理が未だ実行されていないとみなし、S2605へ進む。   If it is determined in S2604 that “0” is stored in the initial flag storage area, the ECU 20 regards that the first heat storage heat treatment has not yet been performed after the engine is started, and proceeds to S2605.

S2605では、ECU20は、バックアップRAMから冷却水温度前回値:THWoldを読み出し、その冷却水温度前回値:THWoldと前記S2603で入力された冷却水温度:THWとを比較する。   In S2605, the ECU 20 reads the previous coolant temperature value: THWold from the backup RAM, and compares the previous coolant temperature value: THWold with the coolant temperature: THW input in S2603.

前記S2605において冷却水温度:THWが冷却水温度前回値:THWold以下であ
ると判定された場合は、ECU20は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
If it is determined in S2605 that the coolant temperature: THW is equal to or lower than the coolant temperature previous value: THWold, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

一方、前記S2605において冷却水温度:THWが冷却水温度前回値:THWoldよ
り高いと判定された場合は、ECU20は、一回目の蓄熱処理を実行すべき時期であるとみなし、S2606へ進む。
On the other hand, if it is determined in S2605 that the coolant temperature: THW is higher than the coolant temperature previous value: THWold, the ECU 20 regards it as the time when the first heat storage heat treatment should be performed, and proceeds to S2606.

S2606では、ECU20は、電動ウォーターポンプ14を停止状態に維持し、第6ヒータホース11fを遮断し且つ第1バイパス通路15と第7ヒータホース11gを導通させるべく第1の流路切換弁17を制御し、更に第2ヒータホース11bを遮断し且つ第1ヒータホース11aと第2バイパス通路16を導通させるべく第2の流路切換弁18を制御することにより、前述した第1の実施の形態における図6の説明で述べたような循環回路を成立させ、ヘッド側冷却水路2aから流出した冷却水を蓄熱容器13へ貯蔵させる。   In S2606, the ECU 20 keeps the electric water pump 14 in a stopped state, shuts off the sixth heater hose 11f, and connects the first flow path switching valve 17 to connect the first bypass passage 15 and the seventh heater hose 11g. The first embodiment described above is controlled by further controlling the second flow path switching valve 18 to shut off the second heater hose 11b and to connect the first heater hose 11a and the second bypass passage 16. 6 is established, and the cooling water flowing out from the head-side cooling water channel 2a is stored in the heat storage container 13.

S2607では、ECU20は、RAMの初期フラグ記憶領域へアクセスし、その初期フラグ記憶領域の値を“0”から“1”へ書き換える。   In step S2607, the ECU 20 accesses the initial flag storage area of the RAM and rewrites the value of the initial flag storage area from “0” to “1”.

S2608では、ECU20は、前記S2603で入力された冷却水温度:THWによりバックアップRAMの冷却水温度前回値:THWoldを更新し、本ルーチンの実行を一
旦終了する。
In S2608, the ECU 20 updates the previous value of the cooling water temperature in the backup RAM: THWold with the cooling water temperature: THW input in S2603, and temporarily ends the execution of this routine.

また、前記S2604において前記した初期フラグ記憶領域に“0”が記憶されていないと判定された場合、すなわち前記した初期フラグ記憶領域に“1”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、機関始動後において一回目の蓄熱処理が既に実行済み
であるとみなし、S2609へ進む。
If it is determined in S2604 that “0” is not stored in the initial flag storage area, that is, if it is determined that “1” is stored in the initial flag storage area, the ECU 20 Assumes that the first heat storage heat treatment has already been performed after the engine is started, and proceeds to S2609.

S2609では、ECU20は、バックアップRAMから冷却水温度前回値:THWoldを読み出す。次いでECU20は、前述した図252示すようなマップへアクセスし、
前記冷却水温度前回値:THWoldと現時点における外気温度とに対応した蓄熱実行温度
差:βを算出する。
In S2609, the ECU 20 reads the previous coolant temperature value: THWold from the backup RAM. Next, the ECU 20 accesses the map as shown in FIG.
A heat storage execution temperature difference: β corresponding to the cooling water temperature previous value: THWold and the current outside air temperature is calculated.

S2610では、ECU20は、前記S2603で入力された冷却水温度:THWから冷却水温度前回値:THWoldを減算して得られた値が前記蓄熱実行温度差:β以上(T
HW−THWold以≧β)か否かを判別する。
In S2610, the ECU 20 obtains a value obtained by subtracting the previous coolant temperature value: THWold from the coolant temperature: THW input in S2603, which is equal to or greater than the heat storage execution temperature difference: β (T
Whether or not HW−THWold ≧ β) is determined.

前記S2610において冷却水温度:THWから冷却水温度前回値:THWoldを減算
して得られた値が蓄熱実行温度差:β未満であると判定された場合は、ECU20は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
When it is determined in S2610 that the value obtained by subtracting the coolant temperature previous value: THWold from the coolant temperature: THW is less than the heat storage execution temperature difference: β, the ECU 20 once executes this routine. finish.

一方、前記S2610において冷却水温度:THWから冷却水温度前回値:THWold
を減算して得られた値が蓄熱実行温度差:β以上であると判定された場合は、ECU20は、S2611へ進み、前述したS2606と同様の蓄熱処理を実行する。
On the other hand, in S2610, from the cooling water temperature: THW to the previous cooling water temperature value: THWold.
When it is determined that the value obtained by subtracting is greater than or equal to the heat storage execution temperature difference: β, the ECU 20 proceeds to S2611, and executes the same heat storage heat treatment as in S2606 described above.

S2612では、ECU20は、前記S2603で入力された冷却水温度:THWによりバックアップRAMの冷却水温度前回値:THWoldを更新し、本ルーチンの実行を終
了する。
In S2612, the ECU 20 updates the previous value of the cooling water temperature of the backup RAM: THWold with the cooling water temperature: THW input in S2603, and ends the execution of this routine.

このようにECU20が蓄熱制御ルーチンを実行することにより、本発明に係る貯蔵処理手段と制御手段とが実現されることになる。   Thus, when the ECU 20 executes the heat storage control routine, the storage processing means and the control means according to the present invention are realized.

以上述べたように本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関では、機関始動後の一回目の蓄熱処理は、冷却水温度:THWが冷却水温度前回値:THWoldより高いと判定
された時点で実行されるため、機関側水温が所望の温度域まで昇温しないような場合であっても蓄熱容器13の蓄熱量を増加させることが可能となる。
As described above, in the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment, the first heat storage heat treatment after engine startup is determined that the coolant temperature: THW is higher than the coolant temperature previous value: THWold. Since it is executed at the time, it is possible to increase the heat storage amount of the heat storage container 13 even when the engine side water temperature does not rise to a desired temperature range.

更に、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関では、機関始動後の2回目以降の蓄熱処理は、冷却水温度:THWが冷却水温度前回値:THWoldに比して所定の蓄熱実
行温度差以上高くなる度に実行されるため、内燃機関1の運転が継続され且つ機関側水温が上昇する限りは、蓄熱容器13の蓄熱量が徐々に増加されることになる。
Further, in the internal combustion engine equipped with the heat storage device according to the present embodiment, the heat storage heat treatment for the second and subsequent times after the engine is started is performed with a predetermined heat storage compared with the cooling water temperature: THW compared to the previous value of the cooling water temperature: THWold. Since it is executed whenever the temperature difference becomes higher than the temperature difference, as long as the operation of the internal combustion engine 1 is continued and the engine-side water temperature rises, the heat storage amount of the heat storage container 13 is gradually increased.

従って、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関によれば、内燃機関の運転条件に見合った範囲内で最大量の熱を蓄熱容器13に貯蔵することが可能となる。   Therefore, according to the internal combustion engine including the heat storage device according to the present embodiment, it is possible to store the maximum amount of heat in the heat storage container 13 within a range commensurate with the operating conditions of the internal combustion engine.

<第7の実施の形態>
次に、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の第7の実施の形態について図27に基づいて説明する。ここでは前述した第2〜第6の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Seventh embodiment>
Next, a seventh embodiment of the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention will be described with reference to FIG. Here, configurations different from those of the second to sixth embodiments described above will be described, and description of similar configurations will be omitted.

前述した第2〜第6の実施の形態では、内燃機関1の運転期間中に1回乃至複数回の蓄熱処理を行っているが、本実施の形態では、内燃機関1の始動から運転停止までの期間において1回も蓄熱処理が行われなかった場合、言い換えれば、内燃機関1の始動から運転停止までの期間において蓄熱処理の実行条件が成立しなかった場合に、内燃機関1の運転停止時に蓄熱処理を実行するようにした。   In the above-described second to sixth embodiments, one or a plurality of heat storage heat treatments are performed during the operation period of the internal combustion engine 1, but in this embodiment, from the start of the internal combustion engine 1 to the operation stop. When the heat storage heat treatment has not been performed once during this period, in other words, when the execution condition of the heat storage heat treatment is not satisfied in the period from the start of the internal combustion engine 1 to the operation stop, The heat storage was performed.

具体的には、ECU20は、内燃機関1の運転が停止される時、つまりイグニッションスイッチ22がオンからオフへ切り換えられたときに、前述した第2〜第6の実施の形態で述べた蓄熱完了フラグ記憶領域又は初期フラグ記憶領域へアクセスし、その記憶領域に“1”が記憶されているか否かを判別する。   Specifically, the ECU 20 completes the heat storage described in the second to sixth embodiments when the operation of the internal combustion engine 1 is stopped, that is, when the ignition switch 22 is switched from on to off. The flag storage area or the initial flag storage area is accessed, and it is determined whether or not “1” is stored in the storage area.

ECU20は、前記蓄熱完了フラグ記憶領域又は前記初期フラグ記憶領域に“1”が記憶されていると判定された場合は、内燃機関1の始動から運転停止までの期間において少なくとも1回の蓄熱処理が実行されているとみなし、前記蓄熱完了フラグ記憶領域又は前記初期フラグ記憶領域に“0”が記憶されていると判定された場合は、内燃機関1の始動から運転停止までの期間において蓄熱処理が1回も実行されていないとみなす。   If it is determined that “1” is stored in the heat storage completion flag storage area or the initial flag storage area, the ECU 20 performs at least one heat storage heat treatment in the period from the start of the internal combustion engine 1 to the shutdown. When it is determined that “0” is stored in the heat storage completion flag storage area or the initial flag storage area, the heat storage heat treatment is performed in the period from the start of the internal combustion engine 1 to the shutdown. It is assumed that it has never been executed.

内燃機関1の始動から運転停止までの期間(以下、運転期間と称する)において蓄熱処理が1回も実行されていないとみなされた場合には、ECU20は、電動ウォーターポンプ14を作動させ、第6ヒータホース11fを遮断し且つ第1バイパス通路15と第7ヒータホース11gを導通させるべく第1の流路切換弁17を制御し、更に第2ヒータホース11bを遮断し且つ第1ヒータホース11aと第2バイパス通路16を導通させるべく第2の流路切換弁18を制御することにより、前述した第1の実施の形態における図6の説明で述べたような循環回路を成立させ、ヘッド側冷却水路2aから流出した冷却水を蓄熱容器13へ貯蔵させる。   When it is considered that the heat storage heat treatment has not been performed once in the period from the start of the internal combustion engine 1 to the operation stop (hereinafter referred to as the operation period), the ECU 20 operates the electric water pump 14 to The first flow path switching valve 17 is controlled to shut off the 6 heater hose 11f and to connect the first bypass passage 15 and the seventh heater hose 11g, further shut off the second heater hose 11b and the first heater hose 11a. By controlling the second flow path switching valve 18 so as to make the second bypass passage 16 conductive, the circulation circuit as described in the explanation of FIG. 6 in the first embodiment described above is established, and the head side The cooling water flowing out from the cooling water channel 2 a is stored in the heat storage container 13.

このような蓄熱制御が行われると、内燃機関1の運転期間が極めて短く、その運転期間中に蓄熱処理の実行条件が成立しなかった場合であっても、最大限の熱を蓄熱容器13に蓄えることが可能となる。   When such heat storage control is performed, even if the operation period of the internal combustion engine 1 is extremely short and the execution condition of the heat storage heat treatment is not satisfied during the operation period, the maximum heat is supplied to the heat storage container 13. It can be stored.

但し、内燃機関1の運転期間が極短時間である場合には、内燃機関1の運転停止時における冷却水温度(水温センサ19の出力信号)が蓄熱容器13内の冷却水温度(容器側水温センサ25の出力信号)より低い場合も想定されるため、水温センサ19の出力信号が容器側水温センサ25の出力信号より高い場合に限り蓄熱処理を実行するようにしてもよく、好ましくは燃焼式ヒータなどの補助熱源を利用して冷却水を加熱した上で蓄熱処理を実行するとよい。   However, when the operation period of the internal combustion engine 1 is extremely short, the cooling water temperature (output signal of the water temperature sensor 19) when the operation of the internal combustion engine 1 is stopped is the cooling water temperature (container side water temperature) in the heat storage container 13. Therefore, the heat storage heat treatment may be executed only when the output signal of the water temperature sensor 19 is higher than the output signal of the container-side water temperature sensor 25, preferably a combustion type. Heat storage heat treatment may be performed after the cooling water is heated using an auxiliary heat source such as a heater.

以下、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の作用について述べる。ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵するにあたり、図27に示すような蓄熱制御ルーチンを実行する。この蓄熱制御ルーチンは、ECU20に内蔵されたROMに予め記憶されているルーチンであり、所定時間毎(例えば、クランクシャフトが所定角度回転する度)に繰り返し実行されるルーチンである。   Hereinafter, an operation of the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment will be described. The ECU 20 executes a heat storage control routine as shown in FIG. 27 when storing the high-temperature cooling water in the heat storage container 13. This heat storage control routine is a routine stored in advance in a ROM built in the ECU 20, and is a routine that is repeatedly executed every predetermined time (for example, every time the crankshaft rotates by a predetermined angle).

蓄熱制御ルーチンにおいて、ECU20は、先ずS2701において内燃機関1の運転が停止されたか否か、言い換えれば、イグニッションスイッチ22がオンからオフへ切り換えられたか否かを判別する。   In the heat storage control routine, the ECU 20 first determines whether or not the operation of the internal combustion engine 1 has been stopped in S2701, in other words, whether or not the ignition switch 22 has been switched from on to off.

前記S2701において内燃機関1の運転が停止されていないと判定された場合は、ECU20は、本ルーチンの実行を一旦終了する。   If it is determined in S2701 that the operation of the internal combustion engine 1 is not stopped, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

一方、前記S2701において内燃機関1の運転が停止されたと判定された場合は、ECU20は、S2702へ進み、RAMの蓄熱完了フラグ記憶領域(又は初期フラグ記憶領域)へアクセスし、その記憶領域に“0”が記憶されているか否かを判別する。   On the other hand, if it is determined in S2701 that the operation of the internal combustion engine 1 has been stopped, the ECU 20 proceeds to S2702, accessing the heat storage completion flag storage area (or initial flag storage area) of the RAM, It is determined whether or not “0” is stored.

前記S2702において蓄熱完了フラグ記憶領域(又は初期フラグ記憶領域)に“0”が記憶されていないと判定された場合には、ECU20は、本ルーチンの実行を一旦終了
する。
If it is determined in S2702 that “0” is not stored in the heat storage completion flag storage area (or the initial flag storage area), the ECU 20 once ends the execution of this routine.

前記S2702において蓄熱完了フラグ記憶領域(又は初期フラグ記憶領域)に“0”が記憶されていると判定された場合には、ECU20は、S2703へ進む。   If it is determined in S2702 that “0” is stored in the heat storage completion flag storage area (or initial flag storage area), the ECU 20 proceeds to S2703.

S2703では、ECU20は、燃焼式ヒータなどの補助熱源を作動させて、冷却水の加熱処理を実行する。   In S2703, ECU20 operates auxiliary heat sources, such as a combustion type heater, and performs a heating process of cooling water.

S2704では、ECU20は、水温センサ19の出力信号値(冷却水温度):THWを入力する。   In S2704, the ECU 20 inputs an output signal value (cooling water temperature): THW of the water temperature sensor 19.

S2705では、ECU20は、前記S2704で入力された冷却水温度:THWが蓄熱適応温度以上まで昇温したか否かを判別する。   In S2705, the ECU 20 determines whether or not the cooling water temperature THW input in S2704 has been raised to the heat storage adaptive temperature or higher.

前記S2705において冷却水温度:THWが蓄熱適応温度未満であると判定された場合は、ECU20は、前述したS2703〜S2705の処理を再度実行する。   If it is determined in S2705 that the coolant temperature: THW is lower than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 executes the processes of S2703 to S2705 described above again.

前記S2705において冷却水温度:THWが蓄熱適応温度以上であると判定された場合には、ECU20は、S2706へ進み、電動ウォーターポンプ14を作動させ、第6ヒータホース11fを遮断し且つ第1バイパス通路15と第7ヒータホース11gを導通させるべく第1の流路切換弁17を制御し、更に第2ヒータホース11bを遮断し且つ第1ヒータホース11aと第2バイパス通路16を導通させるべく第2の流路切換弁18を制御することにより、ヘッド側冷却水路2aから流出した冷却水を直接的に蓄熱容器13へ貯蔵させる。   If it is determined in S2705 that the cooling water temperature: THW is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 proceeds to S2706, activates the electric water pump 14, shuts off the sixth heater hose 11f, and performs the first bypass. The first flow path switching valve 17 is controlled to connect the passage 15 and the seventh heater hose 11g, the second heater hose 11b is shut off, and the first heater hose 11a and the second bypass passage 16 are connected to each other. By controlling the second flow path switching valve 18, the cooling water flowing out from the head side cooling water channel 2 a is directly stored in the heat storage container 13.

S2707では、ECU20は、補助熱源の作動を停止させて冷却水の加熱処理の実行を終了し、本ルーチンの実行を終了する。   In S2707, the ECU 20 stops the operation of the auxiliary heat source, ends the execution of the cooling water heating process, and ends the execution of this routine.

このようにECU20が蓄熱制御ルーチンを実行することにより、内燃機関1の運転期間が短く、その運転期間中に1回も蓄熱処理が行われなかった場合であっても、熱媒体の熱を蓄熱装置13に蓄える機会が確保されることとなり、以て蓄熱容器13内に所望量の熱量を蓄えることが可能となる。   By executing the heat storage control routine in this manner, the ECU 20 stores the heat of the heat medium even when the operation period of the internal combustion engine 1 is short and the heat storage heat treatment is not performed once during the operation period. The opportunity to store in the device 13 is ensured, so that a desired amount of heat can be stored in the heat storage container 13.

<第8の実施の形態>
次に、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の第8の実施の形態について図28〜図29に基づいて説明する。ここでは、前述した第2の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Eighth Embodiment>
Next, an eighth embodiment of an internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a configuration different from the above-described second embodiment will be described, and description of the same configuration will be omitted.

本実施の形態と前述した第2の実施の形態との相違点は、前述した第2の実施の形態では蓄熱容器13に熱を蓄える場合にラジエターファン50の作動を禁止することにより冷却水の温度を蓄熱適応温度まで高めるのに対し、本実施の形態では蓄熱容器13に熱を蓄える場合に内燃機関1の負荷を強制的に増加させることにより冷却水の温度を蓄熱適応温度まで高める点にある。   The difference between the present embodiment and the second embodiment described above is that, in the second embodiment described above, when heat is stored in the heat storage container 13, the operation of the radiator fan 50 is prohibited to prevent the cooling water. In contrast to increasing the temperature to the heat storage adaptive temperature, in the present embodiment, when the heat is stored in the heat storage container 13, the load of the internal combustion engine 1 is forcibly increased to increase the temperature of the cooling water to the heat storage adaptive temperature. is there.

図28に示すように、本実施の形態における内燃機関1のシリンダヘッド1aには、吸気管101と第1の排気管104とが接続されている。   As shown in FIG. 28, an intake pipe 101 and a first exhaust pipe 104 are connected to the cylinder head 1a of the internal combustion engine 1 in the present embodiment.

前記吸気管101は、エアクリーナボックス102を介して吸気ダクト103と接続され、吸気ダクト103から吸い込まれた空気がエアクリーナボックス102にて除塵された後に吸気管101を介してシリンダヘッド1aの図示しない吸気ポートへ導かれるよう
になっている。
The intake pipe 101 is connected to an intake duct 103 via an air cleaner box 102. After the air sucked from the intake duct 103 is removed by the air cleaner box 102, the intake air (not shown) of the cylinder head 1a is connected to the cylinder head 1a via the intake pipe 101. It is led to the port.

一方、前記第1の排気管104は、排気中の炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOx)などを浄化するための排気浄化触媒105に接続され、排気浄化触
媒105は第2の排気管106に接続されている。第2の排気管106は下流にて図示しないマフラーを介して大気中に開放されている。
On the other hand, the first exhaust pipe 104 is connected to an exhaust purification catalyst 105 for purifying hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx), etc. in the exhaust, and the exhaust purification catalyst. 105 is connected to the second exhaust pipe 106. The second exhaust pipe 106 is opened to the atmosphere downstream through a muffler (not shown).

前記第2の排気管106の途中には、該第2の排気管106内を流れる排気の流量を絞る(減少させる)ための排気絞り弁107が設けられ、その排気絞り弁107には該排気絞り弁107を開閉駆動するための排気絞り用アクチュエータ108が取り付けられている。   An exhaust throttle valve 107 is provided in the middle of the second exhaust pipe 106 to throttle (reduce) the flow rate of the exhaust gas flowing through the second exhaust pipe 106. The exhaust throttle valve 107 includes the exhaust throttle valve 107. An exhaust throttle actuator 108 for opening and closing the throttle valve 107 is attached.

前記排気絞り用アクチュエータ108は、例えば、ステッパモータ等で構成され、ECU20からの制御信号に従って排気絞り弁107を開閉駆動することが可能となっている。   The exhaust throttle actuator 108 is composed of, for example, a stepper motor or the like, and can open and close the exhaust throttle valve 107 in accordance with a control signal from the ECU 20.

このように構成された内燃機関1では、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がない場合には、ECU20が排気絞り弁107の開度を通常の目標開度とすべく排気絞り用アクチュエータ108を制御するが、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要が生じた場合には、ECU20が排気絞り弁107の開度を通常の目標開度より小さくすべく排気絞り用アクチュエータ108を制御する。   In the internal combustion engine 1 configured as described above, when it is not necessary to store the high-temperature cooling water in the heat storage container 13, the ECU 20 uses the exhaust throttle valve 107 so that the opening degree of the exhaust throttle valve 107 becomes the normal target opening degree. Although the actuator 108 is controlled, when it becomes necessary to store the high-temperature cooling water in the heat storage container 13, the ECU 20 causes the exhaust throttle actuator 108 so that the opening degree of the exhaust throttle valve 107 is smaller than the normal target opening degree. To control.

排気絞り弁107の開度が通常の目標開度より小さくされると、該排気絞り弁107より上流の排気通路(第1の排気管104、排気浄化触媒105、第2の排気管106)における排気の圧力が上昇し、内燃機関1に作用する背圧が上昇することになる。   When the opening of the exhaust throttle valve 107 is made smaller than the normal target opening, in the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve 107 (the first exhaust pipe 104, the exhaust purification catalyst 105, the second exhaust pipe 106). The exhaust pressure increases, and the back pressure acting on the internal combustion engine 1 increases.

内燃機関1に作用する背圧が上昇すると、排気行程中の気筒においてピストンの上昇動作に抗する圧力が高くなり、内燃機関1の負荷が増加する。これに対し、ECU20は、内燃機関1の発生トルクを増加させるべく燃料噴射量(及び吸入空気量)を増加させることになるため、内燃機関1において燃料に供される燃料量(及び空気量)が増加する。   When the back pressure acting on the internal combustion engine 1 rises, the pressure against the upward movement of the piston in the cylinder during the exhaust stroke increases, and the load on the internal combustion engine 1 increases. On the other hand, the ECU 20 increases the fuel injection amount (and the intake air amount) in order to increase the generated torque of the internal combustion engine 1. Therefore, the fuel amount (and the air amount) supplied to the fuel in the internal combustion engine 1 is increased. Will increase.

この場合、内燃機関1において燃料が燃焼する際に発生する熱量が増加し、それに応じて内燃機関1の発熱量が増加する。この結果、ヘッド側冷却水路2a及びブロック側冷却水路2bを循環する冷却水が内燃機関1から受ける熱量が増加し、以て冷却水の温度が蓄熱適応温度まで速やかに上昇するようになる。   In this case, the amount of heat generated when fuel burns in the internal combustion engine 1 increases, and the amount of heat generated by the internal combustion engine 1 increases accordingly. As a result, the amount of heat received from the internal combustion engine 1 by the cooling water circulating in the head side cooling water channel 2a and the block side cooling water channel 2b increases, and the temperature of the cooling water quickly rises to the heat storage adaptive temperature.

従って、蓄熱容器13に冷却水を貯蔵する際に内燃機関1を強制的に高負荷運転させることにより、蓄熱適応温度以上の冷却水を蓄熱容器13に貯蔵することが可能となる。   Therefore, when the internal combustion engine 1 is forcibly operated at a high load when the cooling water is stored in the heat storage container 13, it becomes possible to store the cooling water at the heat storage adaptive temperature or higher in the heat storage container 13.

以下、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の作用について述べる。ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵するにあたり、図29に示すような蓄熱制御ルーチンを実行する。この蓄熱制御ルーチンは、ECU20に内蔵されたROMに予め記憶されているルーチンであり、所定時間毎(例えば、クランクシャフトが所定角度回転する度)に繰り返し実行されるルーチンである。   Hereinafter, an operation of the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment will be described. The ECU 20 executes a heat storage control routine as shown in FIG. 29 when storing the high-temperature cooling water in the heat storage container 13. This heat storage control routine is a routine stored in advance in a ROM built in the ECU 20, and is a routine that is repeatedly executed every predetermined time (for example, every time the crankshaft rotates by a predetermined angle).

蓄熱制御ルーチンにおいて、ECU20は、先ずS2901において、ECU20のRAMやバックアップRAM等に予め設定されている故障判定フラグ記憶領域へアクセスし、その故障判定フラグ記憶領域に“0”が記憶されているか否かを判別する。   In the heat storage control routine, first, in S2901, the ECU 20 accesses a failure determination flag storage area set in advance in the RAM, backup RAM, etc. of the ECU 20, and whether or not “0” is stored in the failure determination flag storage area. Is determined.

前記S2901において前記故障判定フラグ記憶領域に“1”が記憶されていると判定
された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がないとみなし、S2911へ進む。
If it is determined in S2901 that “1” is stored in the failure determination flag storage area, the ECU 20 determines that it is not necessary to store the high-temperature cooling water in the heat storage container 13, and proceeds to S2911.

S2911では、ECU20は、排気絞り弁107の開度を通常の開度とすべく排気絞り用アクチュエータ108を制御し、内燃機関1の負荷を通常の負荷とする。ECU20は、S2911の処理を実行し終えると、本ルーチンの実行を一旦終了する。   In step S2911, the ECU 20 controls the exhaust throttle actuator 108 so that the opening degree of the exhaust throttle valve 107 becomes a normal opening degree, and sets the load of the internal combustion engine 1 as a normal load. ECU20 once complete | finishes execution of this routine, after finishing the process of S2911.

一方、前記S2901において前記故障判定フラグ記憶領域に“0”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、S2902へ進み、ECU20のRAMやバックアップRAM等に予め設定されている蓄熱完了フラグ記憶領域へアクセスし、その蓄熱完了フラグ記憶領域に“1”が記憶されているか否かを判別する。   On the other hand, if it is determined in S2901 that “0” is stored in the failure determination flag storage area, the ECU 20 proceeds to S2902, and the heat storage completion flag set in advance in the RAM, backup RAM, etc. of the ECU 20 The storage area is accessed, and it is determined whether or not “1” is stored in the heat storage completion flag storage area.

前記S2902において蓄熱完了フラグ記憶領域に“1”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に対する冷却水の貯蔵処理が既に完了しているとみなし、S2911へ進む。S2911では、ECU20は、排気絞り弁107の開度を通常の開度とすべく排気絞り用アクチュエータ108を制御し、本ルーチンの実行を終了する。   If it is determined in S2902 that “1” is stored in the heat storage completion flag storage area, the ECU 20 considers that the storage process of the cooling water for the heat storage container 13 has already been completed, and proceeds to S2911. In step S2911, the ECU 20 controls the exhaust throttle actuator 108 so that the opening degree of the exhaust throttle valve 107 becomes a normal opening degree, and the execution of this routine ends.

一方、前記S2902において蓄熱完了フラグ記憶領域に“0”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に対する冷却水の貯蔵処理が未だに完了していないとみなし、S2903へ進む。   On the other hand, if it is determined in S2902 that “0” is stored in the heat storage completion flag storage area, the ECU 20 considers that the storage process of the cooling water for the heat storage container 13 has not yet been completed, and proceeds to S2903. .

S2903では、ECU20は、水温センサ19の出力信号(第1の冷却水温度):THW1を読み込む。   In S2903, the ECU 20 reads the output signal (first cooling water temperature): THW1 of the water temperature sensor 19.

S2904では、ECU20は、前記S2903で読み込まれた第1の冷却水温度:THW1が蓄熱適応温度以上であるか否かを判別する。   In S2904, the ECU 20 determines whether or not the first cooling water temperature THW1 read in S2903 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature.

前記S2904において前記第1の冷却水温度:THW1が蓄熱適応温度以上であると
判定された場合には、ECU20は、S2905へ進み、排気絞り弁107の開度を通常の開度とすべく排気絞り用アクチュエータ108を制御し、内燃機関1の負荷を通常の負荷に戻す。
If it is determined in S2904 that the first cooling water temperature THW1 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 proceeds to S2905 and exhausts the exhaust throttle valve 107 so that the opening degree of the exhaust throttle valve 107 becomes a normal opening degree. The throttle actuator 108 is controlled to return the load of the internal combustion engine 1 to a normal load.

続いて、ECU20は、S2906ヘ進み、蓄熱処理を実行する。具体的には、ECU20は、電動ウォーターポンプ14を停止状態に維持し、第6ヒータホース11fを遮断し且つ第1バイパス通路15と第7ヒータホース11gを導通させるべく第1の流路切換弁17を制御し、更に第2ヒータホース11bを遮断し且つ第1ヒータホース11aと第2バイパス通路16を導通させるべく第2の流路切換弁18を制御することにより、前述した第1の実施の形態における図6の説明で述べたような循環回路を成立させ、ヘッド側冷却水路2aから流出した高温の冷却水を蓄熱容器13へ貯蔵させる。   Subsequently, the ECU 20 proceeds to S2906 and executes heat storage heat treatment. Specifically, the ECU 20 maintains the electric water pump 14 in a stopped state, shuts off the sixth heater hose 11f, and makes the first bypass passage 15 and the seventh heater hose 11g conductive. 17 is further controlled by controlling the second flow path switching valve 18 so that the second heater hose 11b is shut off and the first heater hose 11a is connected to the second bypass passage 16. A circulation circuit as described in the description of FIG. 6 in this embodiment is established, and the high-temperature cooling water flowing out from the head-side cooling water channel 2 a is stored in the heat storage container 13.

この場合、蓄熱適応温度以上の極めて高温な冷却水が蓄熱容器13に貯蔵されることになり、蓄熱容器13内に多量の熱が蓄えられることとなる。   In this case, extremely high temperature cooling water equal to or higher than the heat storage adaptive temperature is stored in the heat storage container 13, and a large amount of heat is stored in the heat storage container 13.

ECU20は、上記したような蓄熱処理を実行し終えると、S2907へ進み、前述した蓄熱完了フラグ記憶領域へアクセスし、その蓄熱完了フラグ記憶領域の値を“0”から“1”へ書き換える。   When the ECU 20 finishes executing the heat storage heat processing as described above, the ECU 20 proceeds to S2907, accesses the heat storage completion flag storage area described above, and rewrites the value of the heat storage completion flag storage area from “0” to “1”.

また、前述したS2904において前記第1の冷却水温度:THW1が蓄熱適応温度未
満であると判定された場合には、ECU20は、S2908へ進む。S2908では、E
CU20は、排気絞り弁107の開度を通常の開度より所定量:△d小さくすべく排気絞り用アクチュエータ108を制御する。
If it is determined in S2904 described above that the first cooling water temperature THW1 is lower than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 proceeds to S2908. In S2908, E
The CU 20 controls the exhaust throttle actuator 108 so that the opening of the exhaust throttle valve 107 is smaller than the normal opening by a predetermined amount: Δd.

この場合、内燃機関1の負荷が増加し、それに応じて内燃機関1の発熱量が増加することになるため、ヘッド側冷却水路2a及びブロック側冷却水路2bにおいて内燃機関1から冷却水へ伝達される熱量が増加し、その結果、冷却水の温度が速やかに上昇する。   In this case, since the load of the internal combustion engine 1 increases and the amount of heat generated by the internal combustion engine 1 increases accordingly, it is transmitted from the internal combustion engine 1 to the cooling water in the head side cooling water passage 2a and the block side cooling water passage 2b. As a result, the temperature of the cooling water rises quickly.

ECU20は、S2909において、水温センサ19の出力信号値(第2の冷却水温度):THW2を再度読み込む。   In step S2909, the ECU 20 reads the output signal value (second cooling water temperature): THW2 of the water temperature sensor 19 again.

S2910では、ECU20は、前記S2909において読み込まれた第2の冷却水温度:THW2が蓄熱適応温度以上であるか否かを判別する。   In S2910, the ECU 20 determines whether or not the second cooling water temperature THW2 read in S2909 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature.

前記S2910において前記第2の冷却水温度:THW2が蓄熱適応温度以上であると
判定された場合には、ECU20は、S2906において蓄熱処理を実行し、次いでS2907において蓄熱完了フラグ記憶領域の値を“0”から“1”へ書き換える。
If it is determined in S2910 that the second cooling water temperature THW2 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 executes heat storage heat treatment in S2906, and then in S2907 sets the value of the heat storage completion flag storage area to “ Rewrite from “0” to “1”.

一方、前記S2910において前記第2の冷却水温度:THW2が蓄熱適応温度未満で
あると判定された場合には、ECU20は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
On the other hand, if it is determined in S2910 that the second cooling water temperature THW2 is lower than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

このようにECU20が図29に示すような蓄熱制御ルーチンを実行することにより、蓄熱容器13に冷却水を貯蔵する際には内燃機関1を強制的に高負荷運転させることが可能となり、本発明に係る機関負荷増加手段が実現されることとなる。   As described above, the ECU 20 executes the heat storage control routine as shown in FIG. 29, whereby the internal combustion engine 1 can be forcibly operated at a high load when the cooling water is stored in the heat storage container 13. Thus, the engine load increasing means is realized.

この結果、内燃機関1が如何なる運転条件下にあっても、冷却水の温度を蓄熱適応温度以上まで高めることが可能となり、蓄熱容器13内に蓄熱適応温度以上の冷却水を貯蔵することが可能となる。   As a result, under any operating condition of the internal combustion engine 1, it becomes possible to raise the temperature of the cooling water to a temperature equal to or higher than the heat storage adaptive temperature, and it is possible to store the cooling water having a temperature higher than the heat storage adaptive temperature in the heat storage container 13. It becomes.

従って、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関によれば、内燃機関1が長期間運転停止された後に始動された場合であっても、予熱により吸気ポート壁温を所定温度:Tまで高めることが可能となり、以て始動時及び始動後の排気エミッションを目標エミッションレベル以下に抑えることが可能となる。   Therefore, according to the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment, even when the internal combustion engine 1 is started after being stopped for a long time, the intake port wall temperature is set to the predetermined temperature: T by preheating. Therefore, the exhaust emission at the start and after the start can be suppressed below the target emission level.

<第9の実施の形態>
次に、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の第9の実施の形態について図30〜図34に基づいて説明する。ここでは、前述した第8の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Ninth embodiment>
Next, a ninth embodiment of the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a different configuration from the above-described eighth embodiment will be described, and the description of the same configuration will be omitted.

本実施の形態と前述した第8の実施の形態との相違点は、前述した第8の実施の形態では蓄熱容器13に熱を蓄える場合に、排気絞り弁107の開度を絞ることにより内燃機関1を強制的に高負荷運転させて冷却水の温度を蓄熱適応温度まで高めるのに対し、本実施の形態では蓄熱容器13に熱を蓄える場合に、排気弁の開弁時期を進角させることにより内燃機関1を強制的に高負荷運転させて冷却水の温度を蓄熱適応温度まで高める点にある。   The difference between the present embodiment and the above-described eighth embodiment is that, in the above-described eighth embodiment, when heat is stored in the heat storage container 13, the internal combustion is achieved by reducing the opening of the exhaust throttle valve 107. While the engine 1 is forcibly operated at a high load to raise the temperature of the cooling water to the heat storage adaptive temperature, in the present embodiment, when heat is stored in the heat storage container 13, the valve opening timing of the exhaust valve is advanced. Thus, the internal combustion engine 1 is forcibly operated at a high load to raise the temperature of the cooling water to the heat storage adaptive temperature.

図30に示すように、本実施の形態における内燃機関1の各気筒109には、二つの吸気弁110と二つの排気弁111が設けられている。更に、内燃機関1には、前記排気弁111の開閉時期を変更する可変動弁機構112が設けられている。   As shown in FIG. 30, in each cylinder 109 of the internal combustion engine 1 in the present embodiment, two intake valves 110 and two exhaust valves 111 are provided. Further, the internal combustion engine 1 is provided with a variable valve mechanism 112 that changes the opening / closing timing of the exhaust valve 111.

前記可変動弁機構112は、ECU20からの制御信号に応じて排気弁111の開閉時
期を変更可能な構成であればよく、このような可変動弁機構111としては、例えば、エキゾーストカムシャフトの回転位相を変更する構成、エキゾーストカムシャフトに形成された複数のカムの中から任意の一を選択する構成、あるいはエキゾーストカムシャフトに三次元カムを形成するとともにエキゾーストカムシャフトを軸方向へスライドさせることにより任意のカムプロフィールを選択する構成などを例示することができる。
The variable valve mechanism 112 may be configured so that the opening / closing timing of the exhaust valve 111 can be changed in accordance with a control signal from the ECU 20. As such a variable valve mechanism 111, for example, rotation of an exhaust camshaft can be used. Configuration to change the phase, configuration to select any one of a plurality of cams formed on the exhaust camshaft, or by forming a three-dimensional cam on the exhaust camshaft and sliding the exhaust camshaft in the axial direction A configuration for selecting an arbitrary cam profile can be exemplified.

このように構成された内燃機関1では、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がない時(以下、通常時と称する)には、ECU20が排気弁111を通常の目標開閉時期に従って駆動させるべく可変動弁機構112を制御する。   In the internal combustion engine 1 configured as described above, when it is not necessary to store high-temperature cooling water in the heat storage container 13 (hereinafter referred to as normal time), the ECU 20 drives the exhaust valve 111 according to the normal target opening / closing timing. The variable valve mechanism 112 is controlled in order to achieve this.

一方、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がある時(以下、蓄熱時と称する)には、ECU20は、排気弁111の開弁時期を通常時の開弁時期より進角させるべく可変動弁機構112を制御する。   On the other hand, when it is necessary to store high-temperature cooling water in the heat storage container 13 (hereinafter referred to as heat storage time), the ECU 20 advances the valve opening timing of the exhaust valve 111 from the normal valve opening timing. The variable valve mechanism 112 is controlled.

具体的には、ECU20は、図31に示すように、通常時には排気弁111の開弁時期:CA1を排気行程下死点(BDC:Bottom of Dead Center)の直前に設定するのに対し、蓄熱時には排気弁111の開弁時期:CA2を通常時の開弁時期:CA1から所定角
度:△CA進角させた時期、すなわち膨張行程の半ばに設定する。
Specifically, as shown in FIG. 31, the ECU 20 sets the valve opening timing CA1 of the exhaust valve 111 at the time immediately before the bottom dead center (BDC) of the exhaust stroke in normal times, while storing heat. Sometimes the valve opening timing of the exhaust valve 111: CA2 is set to a time when the valve opening timing at normal time: CA1 is advanced by a predetermined angle: ΔCA, that is, the middle of the expansion stroke.

排気弁111の開弁時期が膨張行程半ばまで進角された場合には、膨張行程の半ばにおいて気筒109内の燃焼ガスが排気管104へ流出することになるため、気筒109内の圧力が膨張行程の途中で急激に低下することになる。   When the opening timing of the exhaust valve 111 is advanced to the middle of the expansion stroke, the combustion gas in the cylinder 109 flows out to the exhaust pipe 104 in the middle of the expansion stroke, so that the pressure in the cylinder 109 is expanded. It will drop rapidly during the process.

このように気筒109内の圧力が膨張行程の途中で急激に低下すると、混合気の燃焼によって発生した圧力(燃焼圧)がピストンの運動エネルギに反映され難くなるため、内燃機関1の発生トルクが低下してしまうことになる。この結果、内燃機関1の発生トルクを増加させる必要が生じ、以て内燃機関1の負荷が増加する。   Thus, when the pressure in the cylinder 109 rapidly decreases during the expansion stroke, the pressure (combustion pressure) generated by the combustion of the air-fuel mixture becomes difficult to be reflected in the kinetic energy of the piston. It will fall. As a result, it is necessary to increase the torque generated by the internal combustion engine 1, and the load on the internal combustion engine 1 increases accordingly.

従って、蓄熱容器13に冷却水を貯蔵する際に排気弁111の開弁時期を通常時の開弁時期より進角させることにより、内燃機関1の負荷を強制的に増加させることが可能となる。   Therefore, when the cooling water is stored in the heat storage container 13, the load of the internal combustion engine 1 can be forcibly increased by advancing the valve opening timing of the exhaust valve 111 with respect to the normal valve opening timing. .

以下、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の作用について述べる。ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵するにあたり、図32に示すような蓄熱制御ルーチンを実行する。この蓄熱制御ルーチンは、ECU20に内蔵されたROMに予め記憶されているルーチンであり、所定時間毎(例えば、クランクシャフトが所定角度回転する度)に繰り返し実行されるルーチンである。   Hereinafter, an operation of the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment will be described. The ECU 20 executes a heat storage control routine as shown in FIG. 32 when storing the high-temperature cooling water in the heat storage container 13. This heat storage control routine is a routine stored in advance in a ROM built in the ECU 20, and is a routine that is repeatedly executed every predetermined time (for example, every time the crankshaft rotates by a predetermined angle).

蓄熱制御ルーチンにおいて、ECU20は、先ずS3201において、ECU20のRAMやバックアップRAM等に予め設定されている故障判定フラグ記憶領域へアクセスし、その故障判定フラグ記憶領域に“0”が記憶されているか否かを判別する。   In the heat storage control routine, first in step S3201, the ECU 20 accesses a failure determination flag storage area set in advance in the RAM, backup RAM, etc. of the ECU 20, and whether or not “0” is stored in the failure determination flag storage area. Is determined.

前記S3201において前記故障判定フラグ記憶領域に“1”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がないとみなし、S3211へ進む。   If it is determined in S3201 that “1” is stored in the failure determination flag storage area, the ECU 20 determines that it is not necessary to store the high-temperature cooling water in the heat storage container 13, and proceeds to S3211.

S3211では、ECU20は、排気弁111の開弁時期を通常の開弁時期とすべく可変動弁機構112を制御し、内燃機関1の負荷を通常の負荷とする。ECU20は、S3211の処理を実行し終えると、本ルーチンの実行を一旦終了する。   In step S3211, the ECU 20 controls the variable valve mechanism 112 so that the valve opening timing of the exhaust valve 111 is set to the normal valve opening timing, and sets the load of the internal combustion engine 1 to the normal load. ECU20 once complete | finishes execution of this routine, after finishing the process of S3211.

一方、前記S3201において前記故障判定フラグ記憶領域に“0”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、S3202へ進み、ECU20のRAMやバックアップRAM等に予め設定されている蓄熱完了フラグ記憶領域へアクセスし、その蓄熱完了フラグ記憶領域に“1”が記憶されているか否かを判別する。   On the other hand, if it is determined in S3201 that “0” is stored in the failure determination flag storage area, the ECU 20 proceeds to S3202, and a heat storage completion flag preset in the RAM, backup RAM, or the like of the ECU 20 is stored. The storage area is accessed, and it is determined whether or not “1” is stored in the heat storage completion flag storage area.

前記S3202において蓄熱完了フラグ記憶領域に“1”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に対する冷却水の貯蔵処理が既に完了しているとみなし、S3211へ進む。S3211では、ECU20は、排気弁111の開弁時期を通常の開弁時期:CA1とすべく可変動弁機構112を制御し、本ルーチンの実行を終了
する。
If it is determined in S3202 that “1” is stored in the heat storage completion flag storage area, the ECU 20 considers that the storage process of the cooling water for the heat storage container 13 has already been completed, and proceeds to S3211. In S3211, the ECU 20 controls the variable valve mechanism 112 so that the valve opening timing of the exhaust valve 111 is the normal valve opening timing: CA1, and ends the execution of this routine.

一方、前記S3202において蓄熱完了フラグ記憶領域に“0”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に対する冷却水の貯蔵処理が未だに完了していないとみなし、S3203へ進む。   On the other hand, if it is determined in S3202 that “0” is stored in the heat storage completion flag storage area, the ECU 20 regards the storage process of the cooling water for the heat storage container 13 as not yet completed, and the process proceeds to S3203. .

S3203では、ECU20は、水温センサ19の出力信号(第1の冷却水温度):THW1を読み込む。   In S3203, the ECU 20 reads the output signal (first cooling water temperature): THW1 of the water temperature sensor 19.

S3204では、ECU20は、前記S3203で読み込まれた第1の冷却水温度:THW1が蓄熱適応温度以上であるか否かを判別する。   In S3204, the ECU 20 determines whether or not the first cooling water temperature THW1 read in S3203 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature.

前記S3204において前記第1の冷却水温度:THW1が蓄熱適応温度以上であると
判定された場合には、ECU20は、S3205へ進み、排気弁111の開弁時期を通常の開弁時期:CA1とすべく可変動弁機構112を制御し、内燃機関1の負荷を通常の負
荷に戻す。
If it is determined in S3204 that the first coolant temperature: THW1 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 proceeds to S3205 and sets the valve opening timing of the exhaust valve 111 to the normal valve opening timing: CA1. Therefore, the variable valve mechanism 112 is controlled to return the load of the internal combustion engine 1 to a normal load.

続いて、ECU20は、S3206ヘ進み、蓄熱処理を実行する。具体的には、ECU20は、電動ウォーターポンプ14を停止状態に維持し、第6ヒータホース11fを遮断し且つ第1バイパス通路15と第7ヒータホース11gを導通させるべく第1の流路切換弁17を制御し、更に第2ヒータホース11bを遮断し且つ第1ヒータホース11aと第2バイパス通路16を導通させるべく第2の流路切換弁18を制御することにより、前述した第1の実施の形態における図6の説明で述べたような循環回路を成立させ、ヘッド側冷却水路2aから流出した高温の冷却水を蓄熱容器13へ貯蔵させる。   Subsequently, the ECU 20 proceeds to S3206 and executes heat storage heat treatment. Specifically, the ECU 20 maintains the electric water pump 14 in a stopped state, shuts off the sixth heater hose 11f, and makes the first bypass passage 15 and the seventh heater hose 11g conductive. 17 is further controlled by controlling the second flow path switching valve 18 so that the second heater hose 11b is shut off and the first heater hose 11a is connected to the second bypass passage 16. A circulation circuit as described in the description of FIG. 6 in this embodiment is established, and the high-temperature cooling water flowing out from the head-side cooling water channel 2 a is stored in the heat storage container 13.

この場合、蓄熱適応温度以上の極めて高温な冷却水が蓄熱容器13に貯蔵されることになり、蓄熱容器13内に多量の熱が蓄えられることとなる。   In this case, extremely high temperature cooling water equal to or higher than the heat storage adaptive temperature is stored in the heat storage container 13, and a large amount of heat is stored in the heat storage container 13.

ECU20は、上記したような蓄熱処理を実行し終えると、S3207へ進み、前述した蓄熱完了フラグ記憶領域へアクセスし、その蓄熱完了フラグ記憶領域の値を“0”から“1”へ書き換える。ECU20は、前記S3207の処理を実行し終えると、本ルーチンの実行を一旦終了する。   When the ECU 20 finishes executing the heat storage heat treatment as described above, the ECU 20 proceeds to S3207, accesses the heat storage completion flag storage area described above, and rewrites the value of the heat storage completion flag storage area from “0” to “1”. When the ECU 20 finishes executing the process of S3207, it temporarily ends the execution of this routine.

また、前述したS3204において前記第1の冷却水温度:THW1が蓄熱適応温度未
満であると判定された場合には、ECU20は、S3208へ進む。S3208では、ECU20は、通常時の開弁時期:CA1から所定角度:△CAを減算して蓄熱時の開弁時
期:CA2(=CA1−△CA)を算出し、算出された開弁時期:CA2に従って可変動
弁機構112を制御する。
If it is determined in S3204 that the first coolant temperature THW1 is lower than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 proceeds to S3208. In S3208, the ECU 20 subtracts a predetermined angle: ΔCA from the normal valve opening timing: CA1 to calculate the valve opening timing during heat storage: CA2 (= CA1−ΔCA), and the calculated valve opening timing: The variable valve mechanism 112 is controlled according to CA2.

この場合、排気弁111が膨張行程の半ばで開弁するため、内燃機関1の負荷が増加することになる。これに対し、ECU20は、内燃機関1の発生トルクを増加させるべく燃
料噴射量(及び吸入空気量)を増加させるため、内燃機関1において燃焼に供される燃料量が増加し、それに応じて内燃機関1の発熱量が増加する。
In this case, since the exhaust valve 111 opens in the middle of the expansion stroke, the load on the internal combustion engine 1 increases. In contrast, the ECU 20 increases the fuel injection amount (and the intake air amount) in order to increase the generated torque of the internal combustion engine 1, so that the amount of fuel provided for combustion in the internal combustion engine 1 increases, and the internal combustion engine accordingly. The heating value of the engine 1 increases.

この結果、ヘッド側冷却水路2a及びブロック側冷却水路2bにおいて内燃機関1から冷却水へ伝達される熱量が増加することになり、冷却水の温度が速やかに上昇する。   As a result, the amount of heat transferred from the internal combustion engine 1 to the cooling water in the head side cooling water channel 2a and the block side cooling water channel 2b increases, and the temperature of the cooling water rises quickly.

ここで図32に戻り、ECU20は、上記したS3208の処理を実行し終えると、S3209において水温センサ19の出力信号値(第2の冷却水温度):THW2を再度読
み込む。
Here, returning to FIG. 32, when the ECU 20 finishes executing the process of S3208 described above, the output signal value (second cooling water temperature): THW2 of the water temperature sensor 19 is read again in S3209.

S3210では、ECU20は、前記S3209において読み込まれた第2の冷却水温度:THW2が蓄熱適応温度以上であるか否かを判別する。   In S3210, the ECU 20 determines whether or not the second cooling water temperature THW2 read in S3209 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature.

前記S3210において前記第2の冷却水温度:THW2が蓄熱適応温度以上であると
判定された場合には、ECU20は、S3206において蓄熱処理を実行し、次いでS3207において蓄熱完了フラグ記憶領域の値を“0”から“1”へ書き換える。
When it is determined in S3210 that the second cooling water temperature THW2 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 executes heat storage heat treatment in S3206, and then in S3207, sets the value of the heat storage completion flag storage area to “ Rewrite from “0” to “1”.

一方、前記S3210において前記第2の冷却水温度:THW2が蓄熱適応温度未満で
あると判定された場合には、ECU20は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
On the other hand, when it is determined in S3210 that the second cooling water temperature THW2 is lower than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

このようにECU20が図32に示すような蓄熱制御ルーチンを実行することにより、蓄熱容器13に冷却水を貯蔵する際には内燃機関1を強制的に高負荷運転させることが可能となり、本発明に係る機関負荷増加手段が実現されることとなる。   As described above, the ECU 20 executes the heat storage control routine as shown in FIG. 32, whereby the internal combustion engine 1 can be forcibly operated at a high load when the cooling water is stored in the heat storage container 13. Thus, the engine load increasing means is realized.

この結果、内燃機関1が如何なる運転条件下にあっても、冷却水の温度を蓄熱適応温度以上まで高めることが可能となり、蓄熱容器13内に蓄熱適応温度以上の冷却水を貯蔵することが可能となる。   As a result, under any operating condition of the internal combustion engine 1, it becomes possible to raise the temperature of the cooling water to a temperature equal to or higher than the heat storage adaptive temperature, and it is possible to store the cooling water having a temperature higher than the heat storage adaptive temperature in the heat storage container 13. It becomes.

従って、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関によれば、内燃機関1が長期間運転停止された後に始動された場合であっても、予熱により吸気ポート壁温を所定温度:Tまで高めることが可能となり、以て始動時及び始動後の排気エミッションを目標エミッションレベル以下に抑えることが可能となる。   Therefore, according to the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment, even when the internal combustion engine 1 is started after being stopped for a long time, the intake port wall temperature is set to the predetermined temperature: T by preheating. Therefore, the exhaust emission at the start and after the start can be suppressed below the target emission level.

尚、本実施の形態では、蓄熱時の排気弁111の開弁時期を通常時の開弁時期より進角させることで内燃機関1の負荷を増加させる例について述べたが、蓄熱時の排気弁111の開弁時期を通常時の開弁時期より遅角させることで内燃機関1の負荷を増加させるようにしてもよい。   In the present embodiment, the example in which the load of the internal combustion engine 1 is increased by advancing the valve opening timing of the exhaust valve 111 during heat storage from the valve opening timing during normal time is described. However, the exhaust valve during heat storage is described. The load on the internal combustion engine 1 may be increased by retarding the valve opening timing 111 from the normal valve opening timing.

例えば、図33に示すように、通常時の排気弁111の開弁時期:CAは排気行程下死点(BDC:Bottom of Dead Center)の直前に設定されるのに対し、蓄熱時の排気弁111の開弁時期:CA4は通常時の開弁時期:CA3から所定角度:△CA遅角させた時
期、すなわち、排気行程の半ばに設定されるようにしてもよい。
For example, as shown in FIG. 33, the exhaust valve 111 during normal operation: CA is set immediately before the exhaust stroke bottom dead center (BDC), whereas the exhaust valve during heat storage The valve opening time 111: CA4 may be set to a time delayed from the normal valve opening time: CA3 by a predetermined angle: ΔCA, that is, in the middle of the exhaust stroke.

排気弁111の開弁時期が排気行程半ばまで遅角された場合には、排気行程下死点(BDC:Bottom of Dead Center)から排気行程の半ばまでの期間において気筒109内においてピストンが圧縮仕事をすることになるため、その圧縮仕事の分だけ内燃機関1のトルクが低下することになる。この結果、内燃機関1の発生トルクを増加させる必要が生じ、以て内燃機関1の負荷が増加することになる。   When the valve opening timing of the exhaust valve 111 is delayed to the middle of the exhaust stroke, the piston is compressed in the cylinder 109 during the period from the exhaust stroke bottom dead center (BDC) to the middle of the exhaust stroke. Therefore, the torque of the internal combustion engine 1 is reduced by the amount of compression work. As a result, it is necessary to increase the torque generated by the internal combustion engine 1, and thus the load on the internal combustion engine 1 increases.

また、吸気弁110の開閉時期を変更可能な可変動弁機構が内燃機関1に設けられてい
る場合には、図34に示すように、蓄熱時の吸気弁110の開弁時期:CA6を通常時の開弁時期:CA5より遅角させることにより、内燃機関1のポンプ損失を増大させ、以て内燃機関1の負荷を増加させるようにしてもよい。
Further, when the internal combustion engine 1 is provided with a variable valve mechanism that can change the opening / closing timing of the intake valve 110, as shown in FIG. 34, the opening timing of the intake valve 110 during heat storage: CA6 is normally set. Valve opening timing at time: By delaying from CA5, the pump loss of the internal combustion engine 1 may be increased, and thus the load of the internal combustion engine 1 may be increased.

<第10の実施の形態>
次に、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の第10の実施の形態について図35〜図36に基づいて説明する。ここでは、前述した第8の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Tenth Embodiment>
Next, a tenth embodiment of an internal combustion engine provided with a heat storage device according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a different configuration from the above-described eighth embodiment will be described, and the description of the same configuration will be omitted.

本実施の形態と前述した第8の実施の形態との相違点は、前述した第8の実施の形態では蓄熱容器13に熱を蓄える場合に、排気絞り弁107の開度を絞ることにより内燃機関1を強制的に高負荷運転させて冷却水の温度を蓄熱適応温度まで高めるのに対し、本実施の形態では蓄熱容器13に熱を蓄える場合に、発電機の発電量を増加させることにより内燃機関1を強制的に高負荷運転させて冷却水の温度を蓄熱適応温度まで高める点にある。   The difference between the present embodiment and the above-described eighth embodiment is that, in the above-described eighth embodiment, when heat is stored in the heat storage container 13, the internal combustion is achieved by reducing the opening of the exhaust throttle valve 107. While the engine 1 is forcibly operated at a high load to raise the temperature of the cooling water to the heat storage adaptive temperature, in the present embodiment, when heat is stored in the heat storage container 13, the amount of power generated by the generator is increased. The point is that the internal combustion engine 1 is forcibly operated at a high load to raise the temperature of the cooling water to the heat storage adaptive temperature.

図35に示すように、本実施の形態に係る内燃機関1には、機関出力軸(クランクシャフト)130の運動エネルギ(回転トルク)を電気エネルギへ変換することにより発電を行う発電機140が併設されている。   As shown in FIG. 35, the internal combustion engine 1 according to the present embodiment is provided with a generator 140 that generates electric power by converting kinetic energy (rotational torque) of the engine output shaft (crankshaft) 130 into electric energy. Has been.

具体的には、内燃機関1に発電機140が固定されるとともに、内燃機関1のクランクシャフト130に取り付けられたクランクプーリ131と発電機140のロータシャフト141に取り付けられた発電機用プーリ142とがベルト150を介して連結されている。   Specifically, the generator 140 is fixed to the internal combustion engine 1, the crank pulley 131 attached to the crankshaft 130 of the internal combustion engine 1, and the generator pulley 142 attached to the rotor shaft 141 of the generator 140, Are connected via a belt 150.

前記発電機140には、図示しないバッテリから該発電機140へ印加される励磁電流量を調整するレギュレータ143が取り付けられており、このレギュレータ143はECU20からの制御信号に従って励磁電流量を調整するよう構成されている。   The generator 140 is provided with a regulator 143 that adjusts the amount of exciting current applied to the generator 140 from a battery (not shown). The regulator 143 adjusts the amount of exciting current according to a control signal from the ECU 20. It is configured.

上記した発電機140では、内燃機関1が運転状態にあるときは、クランクシャフト130の回転トルクの一部がクランクプーリ131→ベルト150→発電機用プーリ142を介してロータシャフト141へ伝達され、その結果、ロータシャフト141が回転されることになる。   In the generator 140 described above, when the internal combustion engine 1 is in an operating state, part of the rotational torque of the crankshaft 130 is transmitted to the rotor shaft 141 via the crank pulley 131 → the belt 150 → the generator pulley 142, As a result, the rotor shaft 141 is rotated.

その際、レギュレータ143が前記バッテリから前記発電機140へ励磁電流を印加させると、発電機140内に交流起電力が誘起され、その交流電力が直流電力へ整流されて出力されることになる。尚、発電機140から出力された電力はバッテリや車両の電気負荷へ供給される。   At that time, when the regulator 143 applies an excitation current from the battery to the generator 140, an AC electromotive force is induced in the generator 140, and the AC power is rectified to DC power and output. In addition, the electric power output from the generator 140 is supplied to the electric load of a battery or a vehicle.

このように構成された内燃機関1では、ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がない時(以下、通常時と称する)は、バッテリから発電機140へ印加される励磁電流量が通常の電流量となるようにレギュレータ143を制御する。   In the internal combustion engine 1 configured as described above, the ECU 20 does not need to store the high-temperature cooling water in the heat storage container 13 (hereinafter referred to as normal time), and the excitation current applied from the battery to the generator 140. The regulator 143 is controlled so that the amount becomes a normal current amount.

一方、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がある時(以下、蓄熱時と称する)には、ECU20は、バッテリから発電機140へ印加される励磁電流量を通常の電流量より増加させるべくレギュレータ143を制御する。   On the other hand, when it is necessary to store high-temperature cooling water in the heat storage container 13 (hereinafter referred to as heat storage), the ECU 20 increases the amount of excitation current applied from the battery to the generator 140 from the normal amount of current. The regulator 143 is controlled to make this happen.

発電機140に印加される励磁電流量が通常時の電流量より増加された場合には、発電機140において電気エネルギへ変換される運動エネルギ量が増加するため、すなわち、発電機140のロータシャフト141を回転させる上で必要となるトルクが増加するため、内燃機関1の発生トルクを増加させる必要が生じ、以て内燃機関1の負荷が増加するこ
とになる。
When the amount of exciting current applied to the generator 140 is increased from the normal amount of current, the amount of kinetic energy converted into electric energy in the generator 140 increases, that is, the rotor shaft of the generator 140. Since the torque required to rotate 141 increases, it is necessary to increase the torque generated by the internal combustion engine 1, and thus the load on the internal combustion engine 1 increases.

従って、蓄熱容器13に冷却水を貯蔵する際に、発電機140に印加される励磁電流量を通常時より増加させることにより、内燃機関1の負荷を強制的に増加させることが可能となる。   Therefore, when storing the cooling water in the heat storage container 13, the load of the internal combustion engine 1 can be forcibly increased by increasing the amount of excitation current applied to the generator 140 from the normal time.

以下、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の作用について述べる。ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵するにあたり、図36に示すような蓄熱制御ルーチンを実行する。この蓄熱制御ルーチンは、ECU20に内蔵されたROMに予め記憶されているルーチンであり、所定時間毎(例えば、クランクシャフトが所定角度回転する度)に繰り返し実行されるルーチンである。   Hereinafter, an operation of the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment will be described. The ECU 20 executes a heat storage control routine as shown in FIG. 36 when storing the high-temperature cooling water in the heat storage container 13. This heat storage control routine is a routine stored in advance in a ROM built in the ECU 20, and is a routine that is repeatedly executed every predetermined time (for example, every time the crankshaft rotates by a predetermined angle).

蓄熱制御ルーチンにおいて、ECU20は、先ずS3601において、ECU20のRAMやバックアップRAM等に予め設定されている故障判定フラグ記憶領域へアクセスし、その故障判定フラグ記憶領域に“0”が記憶されているか否かを判別する。   In the heat storage control routine, the ECU 20 first accesses a failure determination flag storage area set in advance in the RAM, backup RAM, etc. of the ECU 20 in S3601, and whether or not “0” is stored in the failure determination flag storage area. Is determined.

前記S3601において前記故障判定フラグ記憶領域に“1”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がないとみなし、S3611へ進む。   If it is determined in S3601 that “1” is stored in the failure determination flag storage area, the ECU 20 determines that it is not necessary to store the high-temperature cooling water in the heat storage container 13, and proceeds to S3611.

S3611では、ECU20は、バッテリから発電機140へ印加される励磁電流量が通常の電流量となるようにレギュレータ143を制御して、本ルーチンの実行を一旦終了する。この場合、発電機140において電気エネルギへ変換される運動エネルギ量が通常量となるため、内燃機関1の負荷も通常の負荷となる。   In step S3611, the ECU 20 controls the regulator 143 so that the amount of exciting current applied from the battery to the generator 140 becomes a normal amount of current, and temporarily ends the execution of this routine. In this case, since the amount of kinetic energy converted into electric energy in the generator 140 is a normal amount, the load of the internal combustion engine 1 is also a normal load.

一方、前記S3601において前記故障判定フラグ記憶領域に“0”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、S3602へ進み、ECU20のRAMやバックアップRAM等に予め設定されている蓄熱完了フラグ記憶領域へアクセスし、その蓄熱完了フラグ記憶領域に“1”が記憶されているか否かを判別する。   On the other hand, if it is determined in S3601 that “0” is stored in the failure determination flag storage area, the ECU 20 proceeds to S3602, and a heat storage completion flag set in advance in the RAM, backup RAM, etc. of the ECU 20 The storage area is accessed, and it is determined whether or not “1” is stored in the heat storage completion flag storage area.

前記S3602において蓄熱完了フラグ記憶領域に“1”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に対する冷却水の貯蔵処理が既に完了しているとみなし、S3611へ進む。S3611では、ECU20は、バッテリから発電機140へ印加される励磁電流量を通常の電流量とすべくレギュレータ143を制御し、本ルーチンの実行を終了する。   If it is determined in S3602 that “1” is stored in the heat storage completion flag storage area, the ECU 20 regards that the storage process of the cooling water for the heat storage container 13 has already been completed, and the process proceeds to S3611. In step S3611, the ECU 20 controls the regulator 143 so that the amount of excitation current applied from the battery to the generator 140 is a normal amount of current, and ends the execution of this routine.

前記S3602において蓄熱完了フラグ記憶領域に“0”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に対する冷却水の貯蔵処理が未だに完了していないとみなし、S3603へ進む。   If it is determined in S3602 that “0” is stored in the heat storage completion flag storage area, the ECU 20 determines that the cooling water storage process for the heat storage container 13 has not yet been completed, and proceeds to S3603.

S3603では、ECU20は、水温センサ19の出力信号(第1の冷却水温度):THW1を読み込む。   In S3603, the ECU 20 reads the output signal (first cooling water temperature): THW1 of the water temperature sensor 19.

S3604では、ECU20は、前記S3603で読み込まれた第1の冷却水温度:THW1が蓄熱適応温度以上であるか否かを判別する。   In S3604, the ECU 20 determines whether or not the first cooling water temperature THW1 read in S3603 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature.

前記S3604において前記第1の冷却水温度:THW1が蓄熱適応温度以上であると
判定された場合には、ECU20は、S3605へ進み、バッテリから発電機140へ印加される励磁電流量を通常の電流量となるようにレギュレータ143を制御し、内燃機関1の負荷を通常の負荷に戻す。
If it is determined in S3604 that the first cooling water temperature THW1 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 proceeds to S3605, and the amount of excitation current applied from the battery to the generator 140 is set to a normal current. The regulator 143 is controlled so that the amount becomes constant, and the load of the internal combustion engine 1 is returned to the normal load.

続いて、ECU20は、S3606ヘ進み、蓄熱処理を実行する。具体的には、ECU20は、電動ウォーターポンプ14を停止状態に維持し、第6ヒータホース11fを遮断し且つ第1バイパス通路15と第7ヒータホース11gを導通させるべく第1の流路切換弁17を制御し、更に第2ヒータホース11bを遮断し且つ第1ヒータホース11aと第2バイパス通路16を導通させるべく第2の流路切換弁18を制御することにより、前述した第1の実施の形態における図6の説明で述べたような循環回路を成立させ、ヘッド側冷却水路2aから流出した高温の冷却水を蓄熱容器13へ貯蔵させる。   Subsequently, the ECU 20 proceeds to S3606 and executes heat storage heat treatment. Specifically, the ECU 20 maintains the electric water pump 14 in a stopped state, shuts off the sixth heater hose 11f, and makes the first bypass passage 15 and the seventh heater hose 11g conductive. 17 is further controlled by controlling the second flow path switching valve 18 so that the second heater hose 11b is shut off and the first heater hose 11a is connected to the second bypass passage 16. A circulation circuit as described in the description of FIG. 6 in this embodiment is established, and the high-temperature cooling water flowing out from the head-side cooling water channel 2 a is stored in the heat storage container 13.

この場合、蓄熱適応温度以上の極めて高温な冷却水が蓄熱容器13に貯蔵されることになり、蓄熱容器13内に多量の熱が蓄えられることとなる。   In this case, extremely high temperature cooling water equal to or higher than the heat storage adaptive temperature is stored in the heat storage container 13, and a large amount of heat is stored in the heat storage container 13.

ECU20は、上記したような蓄熱処理を実行し終えると、S3607へ進み、前述した蓄熱完了フラグ記憶領域へアクセスし、その蓄熱完了フラグ記憶領域の値を“0”から“1”へ書き換える。ECU20は、前記S3607の処理を実行し終えると、本ルーチンの実行を一旦終了する。   When the ECU 20 finishes executing the heat storage heat treatment as described above, the ECU 20 proceeds to S3607, accesses the heat storage completion flag storage area described above, and rewrites the value of the heat storage completion flag storage area from “0” to “1”. ECU20 once complete | finishes execution of this routine, after finishing the process of said S3607.

また、前述したS3604において前記第1の冷却水温度:THW1が蓄熱適応温度未
満であると判定された場合には、ECU20は、S3608へ進む。S3608では、ECU20は、通常時の励磁電流量に所定量:Aを加算して新たな励磁電流量(=通常電流量+A)を算出する。ECU20は、前記した新たな励磁電流量(=通常電流量+A)に従ってレギュレータ143を制御する。
If it is determined in S3604 that the first coolant temperature THW1 is lower than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 proceeds to S3608. In step S3608, the ECU 20 calculates a new excitation current amount (= normal current amount + A) by adding a predetermined amount: A to the normal excitation current amount. The ECU 20 controls the regulator 143 in accordance with the new exciting current amount (= normal current amount + A).

この場合、発電機140において電気エネルギへ変換される運動エネルギの量が増加するため、それに応じて内燃機関1の負荷も増加することになる。これに対し、ECU20は、内燃機関1の発生トルクを増加させるべく燃料噴射量(及び吸入空気量)を増加させるため、内燃機関1において燃焼に供される燃料量が増加し、それに応じて内燃機関1の発熱量が増加する。   In this case, since the amount of kinetic energy converted into electric energy in the generator 140 increases, the load on the internal combustion engine 1 also increases accordingly. In contrast, the ECU 20 increases the fuel injection amount (and the intake air amount) in order to increase the generated torque of the internal combustion engine 1, so that the amount of fuel provided for combustion in the internal combustion engine 1 increases, and the internal combustion engine accordingly. The heating value of the engine 1 increases.

この結果、ヘッド側冷却水路2a及びブロック側冷却水路2bにおいて内燃機関1から冷却水へ伝達される熱量が増加することになり、冷却水の温度が速やかに上昇する。   As a result, the amount of heat transferred from the internal combustion engine 1 to the cooling water in the head side cooling water channel 2a and the block side cooling water channel 2b increases, and the temperature of the cooling water rises quickly.

ここで図36に戻り、ECU20は、上記したS3608の処理を実行し終えると、S3609において水温センサ19の出力信号値(第2の冷却水温度):THW2を再度読
み込む。
Here, returning to FIG. 36, when the ECU 20 finishes executing the process of S3608 described above, the output signal value (second cooling water temperature): THW2 of the water temperature sensor 19 is read again in S3609.

S3610では、ECU20は、前記S3609において読み込まれた第2の冷却水温度:THW2が蓄熱適応温度以上であるか否かを判別する。   In S3610, the ECU 20 determines whether or not the second coolant temperature THW2 read in S3609 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature.

前記S3610において前記第2の冷却水温度:THW2が蓄熱適応温度以上であると
判定された場合には、ECU20は、S3606において蓄熱処理を実行し、次いでS3607において蓄熱完了フラグ記憶領域の値を“0”から“1”へ書き換える。
If it is determined in S3610 that the second cooling water temperature THW2 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 executes heat storage heat treatment in S3606, and then in S3607 sets the value of the heat storage completion flag storage area to “ Rewrite from “0” to “1”.

一方、前記S3610において前記第2の冷却水温度:THW2が蓄熱適応温度未満で
あると判定された場合には、ECU20は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
On the other hand, when it is determined in S3610 that the second cooling water temperature THW2 is lower than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

このようにECU20が図36に示すような蓄熱制御ルーチンを実行することにより、蓄熱容器13に冷却水を貯蔵する際には内燃機関1を強制的に高負荷運転させることが可能となり、本発明に係る機関負荷増加手段が実現されることとなる。   As described above, when the ECU 20 executes the heat storage control routine as shown in FIG. 36, the internal combustion engine 1 can be forcibly operated at a high load when the cooling water is stored in the heat storage container 13. Thus, the engine load increasing means is realized.

この結果、内燃機関1が如何なる運転条件下にあっても、冷却水の温度を蓄熱適応温度以上まで高めることが可能となり、蓄熱容器13内に蓄熱適応温度以上の冷却水を貯蔵することが可能となる。   As a result, under any operating condition of the internal combustion engine 1, it becomes possible to raise the temperature of the cooling water to a temperature equal to or higher than the heat storage adaptive temperature, and it is possible to store the cooling water having a temperature higher than the heat storage adaptive temperature in the heat storage container 13. It becomes.

従って、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関によれば、内燃機関1が長期間運転停止された後に始動された場合であっても、予熱により吸気ポート壁温を所定温度:Tまで高めることが可能となり、以て始動時及び始動後の排気エミッションを目標エミッションレベル以下に抑えることが可能となる。   Therefore, according to the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment, even when the internal combustion engine 1 is started after being stopped for a long time, the intake port wall temperature is set to the predetermined temperature: T by preheating. Therefore, the exhaust emission at the start and after the start can be suppressed below the target emission level.

<第11の実施の形態>
次に、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の第11の実施の形態について図37〜図38に基づいて説明する。ここでは、前述した第8の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Eleventh embodiment>
Next, an eleventh embodiment of an internal combustion engine provided with a heat storage device according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a different configuration from the above-described eighth embodiment will be described, and the description of the same configuration will be omitted.

本実施の形態と前述した第8の実施の形態との相違点は、前述した第8の実施の形態では蓄熱容器13に熱を蓄える場合に、排気絞り弁107の開度を絞ることにより内燃機関1を強制的に高負荷運転させて冷却水の温度を蓄熱適応温度まで高めるのに対し、本実施の形態では蓄熱容器13に熱を蓄える場合に、変速機の変速比が増速側へ変更されることを禁止することにより内燃機関1を強制的に高負荷運転させて冷却水の温度を蓄熱適応温度まで高める点にある。   The difference between the present embodiment and the above-described eighth embodiment is that, in the above-described eighth embodiment, when heat is stored in the heat storage container 13, the internal combustion is achieved by reducing the opening of the exhaust throttle valve 107. While the engine 1 is forcibly operated at a high load to raise the temperature of the cooling water to the heat storage adaptive temperature, in the present embodiment, when heat is stored in the heat storage container 13, the transmission gear ratio is increased to the speed increasing side. By prohibiting the change, the internal combustion engine 1 is forcibly operated at a high load to raise the temperature of the cooling water to the heat storage adaptive temperature.

図37に示すように、本実施の形態に係る内燃機関1には、機関出力軸の回転速度を変速してプロペラシャフト161へ伝達する変速機160が連結されている。プロペラシャフト161は、終減速機等を介して駆動車軸に接続されている。   As shown in FIG. 37, the internal combustion engine 1 according to the present embodiment is connected to a transmission 160 that changes the rotational speed of the engine output shaft and transmits it to the propeller shaft 161. The propeller shaft 161 is connected to the drive axle via a final reduction gear or the like.

この変速機160は、複数の変速比から内燃機関1の運転状態に適応した変速比を自動的に選択する自動変速機、あるいは、無段階の変速比から内燃機関1の運転状態に適応した変速比を自動的に選択する無段変速機であり、ECU20によって制御されるようになっている。   This transmission 160 is an automatic transmission that automatically selects a gear ratio that is adapted to the operating state of the internal combustion engine 1 from a plurality of gear ratios, or a gear that is adapted to the operating state of the internal combustion engine 1 from a stepless gear ratio. A continuously variable transmission that automatically selects the ratio and is controlled by the ECU 20.

このように構成された内燃機関1では、ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がない時(以下、通常時と称する)は、変速比の変更を許可すべく変速機160を制御する。この場合、変速機160は、内燃機関1の運転状態に応じて変速比を変更可能となる。   In the internal combustion engine 1 configured as described above, when the ECU 20 does not need to store high-temperature cooling water in the heat storage container 13 (hereinafter referred to as normal time), the transmission 160 is allowed to allow the change of the gear ratio. To control. In this case, the transmission 160 can change the gear ratio according to the operating state of the internal combustion engine 1.

一方、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がある時(以下、蓄熱時と称する)には、ECU20は、変速比の増速側への変速を禁止すべく変速機160を制御する。この場合、変速機160は、内燃機関1の運転状態に関わらず変速比の増速側への変更を禁止される。   On the other hand, when it is necessary to store high-temperature cooling water in the heat storage container 13 (hereinafter referred to as heat storage), the ECU 20 controls the transmission 160 to prohibit shifting to the speed increasing side of the gear ratio. . In this case, the transmission 160 is prohibited from changing the speed ratio to the speed increasing side regardless of the operating state of the internal combustion engine 1.

変速機160が変速比の増速側への変更を禁止されると、車速の増加に伴って内燃機関1の機関回転数が上昇することになるため、内燃機関1の負荷が増加することとなる。   When the transmission 160 is prohibited from changing the speed ratio to the speed increasing side, the engine speed of the internal combustion engine 1 increases as the vehicle speed increases, and thus the load on the internal combustion engine 1 increases. Become.

従って、蓄熱容器13に冷却水を貯蔵する際に、変速機160における変速比の増速側への変更が禁止されることにより、内燃機関1の機関回転数が上昇し、以て内燃機関1の負荷を強制的に増加させることが可能となる。   Therefore, when the cooling water is stored in the heat storage container 13, the change of the transmission gear ratio in the transmission 160 to the speed increasing side is prohibited, so that the engine speed of the internal combustion engine 1 increases, and thus the internal combustion engine 1. It is possible to forcibly increase the load.

以下、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の作用について述べる。ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵するにあたり、図38に示すような蓄熱制御ルーチンを実行する。この蓄熱制御ルーチンは、ECU20に内蔵されたROMに予め記憶
されているルーチンであり、所定時間毎(例えば、クランクシャフトが所定角度回転する度)に繰り返し実行されるルーチンである。
Hereinafter, an operation of the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment will be described. The ECU 20 executes a heat storage control routine as shown in FIG. 38 when storing the high-temperature cooling water in the heat storage container 13. This heat storage control routine is a routine stored in advance in a ROM built in the ECU 20, and is a routine that is repeatedly executed every predetermined time (for example, every time the crankshaft rotates by a predetermined angle).

蓄熱制御ルーチンにおいて、ECU20は、先ずS3801において、ECU20のRAMやバックアップRAM等に予め設定されている故障判定フラグ記憶領域へアクセスし、その故障判定フラグ記憶領域に“0”が記憶されているか否かを判別する。   In the heat storage control routine, first, in S3801, the ECU 20 accesses a failure determination flag storage area set in advance in the RAM, backup RAM, etc. of the ECU 20, and whether or not “0” is stored in the failure determination flag storage area. Is determined.

前記S3801において前記故障判定フラグ記憶領域に“1”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がないとみなし、S3811へ進む。   If it is determined in S3801 that “1” is stored in the failure determination flag storage area, the ECU 20 determines that it is not necessary to store the high-temperature cooling water in the heat storage container 13, and proceeds to S3811.

S3811では、ECU20は、変速比の変更を許可すべく変速機160を制御し、本ルーチンの実行を一旦終了する。この場合、変速機160は、内燃機関1の運転状態に応じて変速比を変更可能となるため、内燃機関1の負荷も通常の負荷となる。   In S3811, the ECU 20 controls the transmission 160 to permit the change of the gear ratio, and once ends the execution of this routine. In this case, since the transmission 160 can change the gear ratio according to the operating state of the internal combustion engine 1, the load on the internal combustion engine 1 is also a normal load.

一方、前記S3801において前記故障判定フラグ記憶領域に“0”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、S3802へ進み、ECU20のRAMやバックアップRAM等に予め設定されている蓄熱完了フラグ記憶領域へアクセスし、その蓄熱完了フラグ記憶領域に“1”が記憶されているか否かを判別する。   On the other hand, if it is determined in S3801 that “0” is stored in the failure determination flag storage area, the ECU 20 proceeds to S3802, and a heat storage completion flag set in advance in the RAM, backup RAM, or the like of the ECU 20 is stored. The storage area is accessed, and it is determined whether or not “1” is stored in the heat storage completion flag storage area.

前記S3802において蓄熱完了フラグ記憶領域に“1”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に対する冷却水の貯蔵処理が既に完了しているとみなし、S3811へ進む。S3811では、ECU20は、変速比の変更を許可すべく変速機160を制御し、本ルーチンの実行を終了する。   If it is determined in S3802 that “1” is stored in the heat storage completion flag storage area, the ECU 20 considers that the storage process of the cooling water for the heat storage container 13 has already been completed, and proceeds to S3811. In S3811, the ECU 20 controls the transmission 160 to permit the change of the gear ratio, and ends the execution of this routine.

前記S3802において蓄熱完了フラグ記憶領域に“0”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に対する冷却水の貯蔵処理が未だに完了していないとみなし、S3803へ進む。   If it is determined in S3802 that “0” is stored in the heat storage completion flag storage area, the ECU 20 determines that the cooling water storage process for the heat storage container 13 has not yet been completed, and the process proceeds to S3803.

S3803では、ECU20は、水温センサ19の出力信号(第1の冷却水温度):THW1を読み込む。   In S3803, the ECU 20 reads the output signal (first cooling water temperature): THW1 of the water temperature sensor 19.

S3804では、ECU20は、前記S3803で読み込まれた第1の冷却水温度:THW1が蓄熱適応温度以上であるか否かを判別する。   In S3804, the ECU 20 determines whether or not the first cooling water temperature THW1 read in S3803 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature.

前記S3804において前記第1の冷却水温度:THW1が蓄熱適応温度以上であると
判定された場合には、ECU20は、S3805へ進み、変速比の変更を許可すべく変速機160を制御し、内燃機関1の負荷を通常の負荷に戻す。
If it is determined in S3804 that the first cooling water temperature: THW1 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 proceeds to S3805 and controls the transmission 160 to permit the change of the gear ratio, and the internal combustion engine. Return the load of the engine 1 to the normal load.

続いて、ECU20は、S3806ヘ進み、蓄熱処理を実行する。具体的には、ECU20は、電動ウォーターポンプ14を停止状態に維持し、第6ヒータホース11fを遮断し且つ第1バイパス通路15と第7ヒータホース11gを導通させるべく第1の流路切換弁17を制御し、更に第2ヒータホース11bを遮断し且つ第1ヒータホース11aと第2バイパス通路16を導通させるべく第2の流路切換弁18を制御することにより、前述した第1の実施の形態における図6の説明で述べたような循環回路を成立させ、ヘッド側冷却水路2aから流出した高温の冷却水を蓄熱容器13へ貯蔵させる。   Subsequently, the ECU 20 proceeds to S3806 and executes heat storage heat treatment. Specifically, the ECU 20 maintains the electric water pump 14 in a stopped state, shuts off the sixth heater hose 11f, and makes the first bypass passage 15 and the seventh heater hose 11g conductive. 17 is further controlled by controlling the second flow path switching valve 18 so that the second heater hose 11b is shut off and the first heater hose 11a is connected to the second bypass passage 16. A circulation circuit as described in the description of FIG. 6 in this embodiment is established, and the high-temperature cooling water flowing out from the head-side cooling water channel 2 a is stored in the heat storage container 13.

この場合、蓄熱適応温度以上の極めて高温な冷却水が蓄熱容器13に貯蔵されることになり、蓄熱容器13内に多量の熱が蓄えられることとなる。   In this case, extremely high temperature cooling water equal to or higher than the heat storage adaptive temperature is stored in the heat storage container 13, and a large amount of heat is stored in the heat storage container 13.

ECU20は、上記したような蓄熱処理を実行し終えると、S3807へ進み、前述した蓄熱完了フラグ記憶領域へアクセスし、その蓄熱完了フラグ記憶領域の値を“0”から“1”へ書き換える。ECU20は、前記S3807の処理を実行し終えると、本ルーチンの実行を一旦終了する。   When the ECU 20 finishes executing the heat storage heat treatment as described above, the ECU 20 proceeds to S3807, accesses the heat storage completion flag storage area described above, and rewrites the value of the heat storage completion flag storage area from “0” to “1”. ECU20 once complete | finishes execution of this routine, after finishing the process of said S3807.

また、前述したS3804において前記第1の冷却水温度:THW1が蓄熱適応温度未
満であると判定された場合には、ECU20は、S3808へ進む。S3808では、ECU20は、変速比の増速側の変更を禁止すべく変速機160を制御する。
If it is determined in S3804 that the first cooling water temperature THW1 is lower than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 proceeds to S3808. In step S3808, the ECU 20 controls the transmission 160 to prohibit the change of the gear ratio on the speed increasing side.

この場合、変速機160が変速比の増速側への変更を行わないため、内燃機関1の機関回転数が上昇しやすくなり、以て内燃機関1の負荷も増加し易くなる。これに対し、ECU20は、内燃機関1の発生トルクを増加させるべく燃料噴射量(及び吸入空気量)を増加させるため、内燃機関1において燃焼に供される燃料量が増加し、それに応じて内燃機関1の発熱量が増加する。   In this case, since the transmission 160 does not change the speed ratio to the speed increasing side, the engine speed of the internal combustion engine 1 is likely to increase, and the load on the internal combustion engine 1 is likely to increase. In contrast, the ECU 20 increases the fuel injection amount (and the intake air amount) in order to increase the generated torque of the internal combustion engine 1, so that the amount of fuel provided for combustion in the internal combustion engine 1 increases, and the internal combustion engine accordingly. The heating value of the engine 1 increases.

この結果、ヘッド側冷却水路2a及びブロック側冷却水路2bにおいて内燃機関1から冷却水へ伝達される熱量が増加することになり、冷却水の温度が速やかに上昇する。   As a result, the amount of heat transferred from the internal combustion engine 1 to the cooling water in the head side cooling water channel 2a and the block side cooling water channel 2b increases, and the temperature of the cooling water rises quickly.

ここで図38に戻り、ECU20は、上記したS3808の処理を実行し終えると、S3809において水温センサ19の出力信号値(第2の冷却水温度):THW2を再度読
み込む。
Here, returning to FIG. 38, when the ECU 20 finishes executing the process of S3808 described above, the output signal value (second coolant temperature): THW2 of the water temperature sensor 19 is read again in S3809.

S3810では、ECU20は、前記S3809において読み込まれた第2の冷却水温度:THW2が蓄熱適応温度以上であるか否かを判別する。   In S3810, the ECU 20 determines whether or not the second coolant temperature THW2 read in S3809 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature.

前記S3810において前記第2の冷却水温度:THW2が蓄熱適応温度以上であると
判定された場合には、ECU20は、S3806において蓄熱処理を実行し、次いでS3807において蓄熱完了フラグ記憶領域の値を“0”から“1”へ書き換える。
If it is determined in S3810 that the second cooling water temperature THW2 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 performs heat storage heat treatment in S3806, and then in S3807 sets the value of the heat storage completion flag storage area to “ Rewrite from “0” to “1”.

一方、前記S3810において前記第2の冷却水温度:THW2が蓄熱適応温度未満で
あると判定された場合には、ECU20は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
On the other hand, when it is determined in S3810 that the second cooling water temperature THW2 is lower than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

このようにECU20が図38に示すような蓄熱制御ルーチンを実行することにより、蓄熱容器13に冷却水を貯蔵する際には内燃機関1を強制的に高負荷運転させることが可能となり、本発明に係る機関負荷増加手段が実現されることとなる。   Thus, when the ECU 20 executes the heat storage control routine as shown in FIG. 38, the internal combustion engine 1 can be forcibly operated at a high load when the cooling water is stored in the heat storage container 13. Thus, the engine load increasing means is realized.

この結果、内燃機関1が如何なる運転条件下にあっても、冷却水の温度を蓄熱適応温度以上まで高めることが可能となり、蓄熱容器13内に蓄熱適応温度以上の冷却水を貯蔵することが可能となる。   As a result, under any operating condition of the internal combustion engine 1, it becomes possible to raise the temperature of the cooling water to a temperature equal to or higher than the heat storage adaptive temperature, and it is possible to store the cooling water having a temperature higher than the heat storage adaptive temperature in the heat storage container 13. It becomes.

従って、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関によれば、内燃機関1が長期間運転停止された後に始動された場合であっても、予熱により吸気ポート壁温を所定温度:Tまで高めることが可能となり、以て始動時及び始動後の排気エミッションを目標エミッションレベル以下に抑えることが可能となる。   Therefore, according to the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment, even when the internal combustion engine 1 is started after being stopped for a long time, the intake port wall temperature is set to the predetermined temperature: T by preheating. Therefore, the exhaust emission at the start and after the start can be suppressed below the target emission level.

尚、本実施の形態では、変速機の変速比が増速側へ変更されることを禁止することにより内燃機関1を強制的に高負荷運転させる例について述べたが、変速機の変速比を強制的に減速側へ変更することにより内燃機関1を強制的に高負荷運転させるようにしてもよい。   In the present embodiment, the example in which the internal combustion engine 1 is forcibly operated at a high load by prohibiting the gear ratio of the transmission from being changed to the speed increasing side has been described. The internal combustion engine 1 may be forcibly operated at a high load by forcibly changing to the deceleration side.

<第12の実施の形態>
次に、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の第12の実施の形態について図39〜図40に基づいて説明する。ここでは、前述した第8の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Twelfth embodiment>
Next, a twelfth embodiment of an internal combustion engine provided with a heat storage device according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a different configuration from the above-described eighth embodiment will be described, and the description of the same configuration will be omitted.

本実施の形態と前述した第8の実施の形態との相違点は、前述した第8の実施の形態では蓄熱容器13に熱を蓄える場合に、排気絞り弁107の開度を絞ることにより内燃機関1を強制的に高負荷運転させて冷却水の温度を蓄熱適応温度まで高めるのに対し、本実施の形態では蓄熱容器13に熱を蓄える場合に、車両の制動装置を作動させることにより内燃機関1を強制的に高負荷運転させて冷却水の温度を蓄熱適応温度まで高める点にある。   The difference between the present embodiment and the above-described eighth embodiment is that, in the above-described eighth embodiment, when heat is stored in the heat storage container 13, the internal combustion is achieved by reducing the opening of the exhaust throttle valve 107. While the engine 1 is forcibly operated at a high load to raise the temperature of the cooling water to the heat storage adaptive temperature, in the present embodiment, when heat is stored in the heat storage container 13, the internal combustion engine is operated by operating the braking device of the vehicle. The engine 1 is forcibly operated at a high load to raise the temperature of the cooling water to the heat storage adaptive temperature.

図35に示すように、本実施の形態に係る内燃機関1を搭載した車両170には4つの車輪171が設けられており、各車輪171には制動装置172が取り付けられている。前記制動装置172は、アクチュエータ173と油圧通路によって接続されており、前記アクチュエータ173からの油圧が印加されたときに車輪171の回転を制動するよう構成されている。   As shown in FIG. 35, a vehicle 170 equipped with the internal combustion engine 1 according to the present embodiment is provided with four wheels 171, and a braking device 172 is attached to each wheel 171. The braking device 172 is connected to the actuator 173 through a hydraulic passage, and is configured to brake the rotation of the wheel 171 when the hydraulic pressure from the actuator 173 is applied.

前記アクチュエータ173は、ECU20からの制御信号に従って、前記制動装置172に対する油圧の印加と解放とを切り換えるとともに、前記制動装置172へ印加すべき油圧の高さを調整するよう構成されている。   The actuator 173 is configured to switch between application and release of the hydraulic pressure to the braking device 172 according to a control signal from the ECU 20 and to adjust the hydraulic pressure to be applied to the braking device 172.

このように構成された車両170では、ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がない時(以下、通常時と称する)は、制動装置172を通常通りに作動させるべくアクチュエータ173を制御する。   In the vehicle 170 configured as described above, when the ECU 20 does not need to store the high-temperature cooling water in the heat storage container 13 (hereinafter referred to as normal time), the actuator 173 operates the brake device 172 as usual. To control.

この場合、アクチュエータ173は、車両170の運転者が行う制動操作に従って、前記アクチュエータ173に対する油圧の印加と解放とを切り換えるとともに、前記アクチュエータ173に対して印加すべき油圧の高さを調整する。   In this case, the actuator 173 switches between application and release of the hydraulic pressure to the actuator 173 and adjusts the height of the hydraulic pressure to be applied to the actuator 173 in accordance with a braking operation performed by the driver of the vehicle 170.

一方、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がある時(以下、蓄熱時と称する)には、ECU20は、前記制動装置172を強制的に作動させるべく前記アクチュエータ173を制御する。   On the other hand, when it is necessary to store high-temperature cooling water in the heat storage container 13 (hereinafter referred to as heat storage), the ECU 20 controls the actuator 173 to forcibly operate the braking device 172.

この場合、制動装置172が強制的に車輪171の回転を制動するため、内燃機関1が車輪171を回転駆動する上で必要となるトルクが増加し、以て内燃機関1の負荷が増加することになる。   In this case, since the braking device 172 forcibly brakes the rotation of the wheel 171, the torque required for the internal combustion engine 1 to rotationally drive the wheel 171 increases, thereby increasing the load on the internal combustion engine 1. become.

従って、蓄熱容器13に冷却水を貯蔵する際に、制動装置172を強制的に作動させることにより、内燃機関1の負荷を増加させることが可能となる。   Therefore, when the cooling water is stored in the heat storage container 13, the load on the internal combustion engine 1 can be increased by forcibly operating the braking device 172.

以下、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関の作用について述べる。ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵するにあたり、図40に示すような蓄熱制御ルーチンを実行する。この蓄熱制御ルーチンは、ECU20に内蔵されたROMに予め記憶されているルーチンであり、所定時間毎(例えば、クランクシャフトが所定角度回転する度)に繰り返し実行されるルーチンである。   Hereinafter, an operation of the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment will be described. The ECU 20 executes a heat storage control routine as shown in FIG. 40 when storing the high-temperature cooling water in the heat storage container 13. This heat storage control routine is a routine stored in advance in a ROM built in the ECU 20, and is a routine that is repeatedly executed every predetermined time (for example, every time the crankshaft rotates by a predetermined angle).

蓄熱制御ルーチンにおいて、ECU20は、先ずS4001において、ECU20のRAMやバックアップRAM等に予め設定されている故障判定フラグ記憶領域へアクセスし、その故障判定フラグ記憶領域に“0”が記憶されているか否かを判別する。   In the heat storage control routine, first in step S4001, the ECU 20 accesses a failure determination flag storage area set in advance in the RAM, backup RAM, etc. of the ECU 20, and whether or not “0” is stored in the failure determination flag storage area. Is determined.

前記S4001において前記故障判定フラグ記憶領域に“1”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に高温の冷却水を貯蔵する必要がないとみなし、S4011へ進む。   If it is determined in S4001 that “1” is stored in the failure determination flag storage area, the ECU 20 determines that it is not necessary to store the high-temperature cooling water in the heat storage container 13, and proceeds to S4011.

S4011では、ECU20は、制動装置172を通常通りに作動させるべくアクチュエータ173を制御する。この場合、制動装置172は、車両170の運転者の制動操作に応じて作動することになるため、内燃機関1に係る負荷も通常の負荷となる。   In S4011, the ECU 20 controls the actuator 173 to operate the braking device 172 as usual. In this case, the braking device 172 operates in accordance with the braking operation of the driver of the vehicle 170, so the load on the internal combustion engine 1 is also a normal load.

一方、前記S4001において前記故障判定フラグ記憶領域に“0”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、S4002へ進み、ECU20のRAMやバックアップRAM等に予め設定されている蓄熱完了フラグ記憶領域へアクセスし、その蓄熱完了フラグ記憶領域に“1”が記憶されているか否かを判別する。   On the other hand, if it is determined in S4001 that “0” is stored in the failure determination flag storage area, the ECU 20 proceeds to S4002, and a heat storage completion flag set in advance in the RAM, backup RAM, or the like of the ECU 20 The storage area is accessed, and it is determined whether or not “1” is stored in the heat storage completion flag storage area.

前記S4002において蓄熱完了フラグ記憶領域に“1”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に対する冷却水の貯蔵処理が既に完了しているとみなし、S4011へ進む。S4011では、ECU20は、制動装置172を通常通りに作動させるべくアクチュエータ173を制御し、本ルーチンの実行を終了する。   If it is determined in S4002 that “1” is stored in the heat storage completion flag storage area, the ECU 20 considers that the storage process of the cooling water for the heat storage container 13 has already been completed, and proceeds to S4011. In S4011, the ECU 20 controls the actuator 173 to operate the braking device 172 as usual, and ends the execution of this routine.

前記S4002において蓄熱完了フラグ記憶領域に“0”が記憶されていると判定された場合は、ECU20は、蓄熱容器13に対する冷却水の貯蔵処理が未だに完了していないとみなし、S4003へ進む。   If it is determined in S4002 that “0” is stored in the heat storage completion flag storage area, the ECU 20 regards that the storage process of the cooling water for the heat storage container 13 has not yet been completed, and the process proceeds to S4003.

S4003では、ECU20は、水温センサ19の出力信号(第1の冷却水温度):THW1を読み込む。   In S4003, the ECU 20 reads the output signal (first cooling water temperature): THW1 of the water temperature sensor 19.

S4004では、ECU20は、前記S4003で読み込まれた第1の冷却水温度:THW1が蓄熱適応温度以上であるか否かを判別する。   In S4004, the ECU 20 determines whether or not the first cooling water temperature THW1 read in S4003 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature.

前記S4004において前記第1の冷却水温度:THW1が蓄熱適応温度以上であると
判定された場合には、ECU20は、S4005へ進み、制動装置172を通常通りに作動させるべくアクチュエータ173を制御して、内燃機関1の負荷を通常の負荷に戻す。
If it is determined in S4004 that the first cooling water temperature THW1 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 proceeds to S4005 and controls the actuator 173 to operate the brake device 172 as usual. Then, the load of the internal combustion engine 1 is returned to the normal load.

続いて、ECU20は、S4006ヘ進み、蓄熱処理を実行する。具体的には、ECU20は、電動ウォーターポンプ14を停止状態に維持し、第6ヒータホース11fを遮断し且つ第1バイパス通路15と第7ヒータホース11gを導通させるべく第1の流路切換弁17を制御し、更に第2ヒータホース11bを遮断し且つ第1ヒータホース11aと第2バイパス通路16を導通させるべく第2の流路切換弁18を制御することにより、前述した第1の実施の形態における図6の説明で述べたような循環回路を成立させ、ヘッド側冷却水路2aから流出した高温の冷却水を蓄熱容器13へ貯蔵させる。   Subsequently, the ECU 20 proceeds to S4006 and executes heat storage heat treatment. Specifically, the ECU 20 maintains the electric water pump 14 in a stopped state, shuts off the sixth heater hose 11f, and makes the first bypass passage 15 and the seventh heater hose 11g conductive. 17 is further controlled by controlling the second flow path switching valve 18 so that the second heater hose 11b is shut off and the first heater hose 11a is connected to the second bypass passage 16. A circulation circuit as described in the description of FIG. 6 in this embodiment is established, and the high-temperature cooling water flowing out from the head-side cooling water channel 2 a is stored in the heat storage container 13.

この場合、蓄熱適応温度以上の極めて高温な冷却水が蓄熱容器13に貯蔵されることになり、蓄熱容器13内に多量の熱が蓄えられることとなる。   In this case, extremely high temperature cooling water equal to or higher than the heat storage adaptive temperature is stored in the heat storage container 13, and a large amount of heat is stored in the heat storage container 13.

ECU20は、上記したような蓄熱処理を実行し終えると、S4007へ進み、前述した蓄熱完了フラグ記憶領域へアクセスし、その蓄熱完了フラグ記憶領域の値を“0”から“1”へ書き換える。ECU20は、前記S4007の処理を実行し終えると、本ルーチンの実行を一旦終了する。   When the ECU 20 finishes executing the heat storage heat processing as described above, the ECU 20 proceeds to S4007, accesses the heat storage completion flag storage area described above, and rewrites the value of the heat storage completion flag storage area from “0” to “1”. ECU20 once complete | finishes execution of this routine, after finishing the process of said S4007.

また、前述したS4004において前記第1の冷却水温度:THW1が蓄熱適応温度未
満であると判定された場合には、ECU20は、S4008へ進む。S4008では、E
CU20は、制動装置172を強制的作動させるべくアクチュエータ173を制御する。
If it is determined in S4004 that the first cooling water temperature THW1 is lower than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 proceeds to S4008. In S4008, E
The CU 20 controls the actuator 173 to force the braking device 172 to operate.

この場合、制動装置172が車輪171の回転を制動することになるため、内燃機関1が車輪171を回転駆動する上で必要となるトルクが増加し、以て内燃機関1の負荷が増加することになる。これに対し、ECU20は、内燃機関1の発生トルクを増加させるべく燃料噴射量(及び吸入空気量)を増加させるため、内燃機関1において燃焼に供される燃料量が増加し、それに応じて内燃機関1の発熱量が増加する。   In this case, since the braking device 172 brakes the rotation of the wheel 171, the torque required for the internal combustion engine 1 to rotationally drive the wheel 171 increases, thereby increasing the load on the internal combustion engine 1. become. In contrast, the ECU 20 increases the fuel injection amount (and the intake air amount) in order to increase the generated torque of the internal combustion engine 1, so that the amount of fuel provided for combustion in the internal combustion engine 1 increases, and the internal combustion engine accordingly. The heating value of the engine 1 increases.

この結果、ヘッド側冷却水路2a及びブロック側冷却水路2bにおいて内燃機関1から冷却水へ伝達される熱量が増加することになり、冷却水の温度が速やかに上昇する。   As a result, the amount of heat transferred from the internal combustion engine 1 to the cooling water in the head side cooling water channel 2a and the block side cooling water channel 2b increases, and the temperature of the cooling water rises quickly.

ここで図40に戻り、ECU20は、上記したS4008の処理を実行し終えると、S4009において水温センサ19の出力信号値(第2の冷却水温度):THW2を再度読
み込む。
Here, returning to FIG. 40, when the ECU 20 finishes executing the processing of S4008 described above, the output signal value (second cooling water temperature): THW2 of the water temperature sensor 19 is read again in S4009.

S4010では、ECU20は、前記S4009において読み込まれた第2の冷却水温度:THW2が蓄熱適応温度以上であるか否かを判別する。   In S4010, the ECU 20 determines whether or not the second coolant temperature THW2 read in S4009 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature.

前記S4010において前記第2の冷却水温度:THW2が蓄熱適応温度以上であると
判定された場合には、ECU20は、S4006において蓄熱処理を実行し、次いでS4007において蓄熱完了フラグ記憶領域の値を“0”から“1”へ書き換える。
If it is determined in S4010 that the second cooling water temperature THW2 is equal to or higher than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 performs heat storage heat treatment in S4006, and then in S4007 sets the value of the heat storage completion flag storage area to “ Rewrite from “0” to “1”.

一方、前記S4010において前記第2の冷却水温度:THW2が蓄熱適応温度未満で
あると判定された場合には、ECU20は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
On the other hand, when it is determined in S4010 that the second cooling water temperature THW2 is lower than the heat storage adaptive temperature, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

このようにECU20が図38に示すような蓄熱制御ルーチンを実行することにより、蓄熱容器13に冷却水を貯蔵する際には内燃機関1を強制的に高負荷運転させることが可能となり、本発明に係る機関負荷増加手段が実現されることとなる。   Thus, when the ECU 20 executes the heat storage control routine as shown in FIG. 38, the internal combustion engine 1 can be forcibly operated at a high load when the cooling water is stored in the heat storage container 13. Thus, the engine load increasing means is realized.

この結果、内燃機関1が如何なる運転条件下にあっても、冷却水の温度を蓄熱適応温度以上まで高めることが可能となり、蓄熱容器13内に蓄熱適応温度以上の冷却水を貯蔵することが可能となる。   As a result, under any operating condition of the internal combustion engine 1, it becomes possible to raise the temperature of the cooling water to a temperature equal to or higher than the heat storage adaptive temperature, and it is possible to store the cooling water having a temperature higher than the heat storage adaptive temperature in the heat storage container 13. It becomes.

従って、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えた内燃機関によれば、内燃機関1が長期間運転停止された後に始動された場合であっても、予熱により吸気ポート壁温を所定温度:Tまで高めることが可能となり、以て始動時及び始動後の排気エミッションを目標エミッションレベル以下に抑えることが可能となる。   Therefore, according to the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present embodiment, even when the internal combustion engine 1 is started after being stopped for a long time, the intake port wall temperature is set to the predetermined temperature: T by preheating. Therefore, the exhaust emission at the start and after the start can be suppressed below the target emission level.

尚、以上述べた第1〜第12の実施の形態における冷却水循環系は、電動ウォーターポンプ14による冷却水の流れ方向と機械式ウォーターポンプ10による冷却水の流れ方向とが同一であるため、機械式ウォーターポンプ10の作動状態に関わらず蓄熱処理を行うことが可能となるが、電動ウォーターポンプ14による冷却水の流れ方向と機械式ウォーターポンプ10による冷却水の流れ方向とが逆になる場合には、機関回転数が高くなる状況下において電動ウォーターポンプ14の吐出圧力に比して機械式ウォーターポンプ10の吐出圧力が高くなるため、蓄熱処理を行うことができない。   In the cooling water circulation system in the first to twelfth embodiments described above, the flow direction of the cooling water by the electric water pump 14 and the flow direction of the cooling water by the mechanical water pump 10 are the same. It is possible to perform heat storage regardless of the operating state of the water pump 10, but the flow direction of the cooling water by the electric water pump 14 and the flow direction of the cooling water by the mechanical water pump 10 are reversed. Since the discharge pressure of the mechanical water pump 10 is higher than the discharge pressure of the electric water pump 14 under a situation where the engine speed is high, the heat storage cannot be performed.

従って、電動ウォーターポンプ14による冷却水の流れ方向と機械式ウォーターポンプ10による冷却水の流れ方向とが逆になる冷却水循環系では、機関回転数が所定回転数以下のときに蓄熱処理を実行することが好ましい。   Therefore, in the cooling water circulation system in which the flow direction of the cooling water by the electric water pump 14 and the flow direction of the cooling water by the mechanical water pump 10 are reversed, the heat storage heat treatment is executed when the engine speed is equal to or lower than the predetermined speed. It is preferable.

第1の実施の形態における車両用内燃機関の冷却水循環系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the cooling water circulation system of the internal combustion engine for vehicles in 1st Embodiment. 内燃機関を予熱する場合の冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water in the case of preheating an internal combustion engine. 機関始動後における冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water after an engine start. 機関暖機後における冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water after engine warm-up. ヒータスイッチがオンのときの冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water when a heater switch is ON. 蓄熱容器に冷却水を貯蔵する場合の冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water in the case of storing cooling water in a thermal storage container. 吸気ポートの壁面温度とエミッションの量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the wall surface temperature of an intake port, and the amount of emission. 蓄熱容器内水温と放置時間との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the water temperature in a thermal storage container, and leaving time. 第2の実施の形態における蓄熱制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the heat storage control routine in 2nd Embodiment. 第2の実施の形態における冷却水温度の変移を示す図である。It is a figure which shows the transition of the cooling water temperature in 2nd Embodiment. 第3の実施の形態における車両用内燃機関の冷却水循環系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the cooling water circulation system of the internal combustion engine for vehicles in 3rd Embodiment. 第3の実施の形態における蓄熱制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the heat storage control routine in 3rd Embodiment. 蓄熱実行温度初期値と始動時外気温度と始動時水温との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the heat storage execution temperature initial value, the starting outside air temperature, and the starting water temperature. 蓄熱実行温度に加算される温度と外気温度と水温上昇速度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the temperature added to thermal storage execution temperature, external temperature, and water temperature rise rate. 第4の実施の形態における蓄熱制御ルーチンを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the heat storage control routine in 4th Embodiment. 蓄熱実行時間の初期値と始動時外気温度と始動時水温との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the initial value of thermal storage execution time, the external temperature at the time of start, and the water temperature at the time of start. 蓄熱実行時間に加算される時間と外気温度と水温上昇速度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between time added to thermal storage execution time, external temperature, and water temperature rise speed. 蓄熱実行走行距離の初期値と始動時外気温度と始動時水温との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the initial value of thermal storage execution distance, the external temperature at the time of start, and the water temperature at the time of start. 蓄熱実行走行距離に加算される距離と外気温度と水温上昇速度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the distance added to thermal storage execution travel distance, external temperature, and water temperature rise speed. 蓄熱処理を実行すべき機関負荷累積値の初期値と始動時外気温度と始動時水温との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the initial value of the engine load cumulative value which should perform heat storage heat processing, the external temperature at the time of start, and the water temperature at the time of start. 蓄熱処理を実行すべき機関負荷累積値の更新値と外気温度と水温上昇速度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the update value of the engine load cumulative value which should perform thermal storage heat processing, outside temperature, and water temperature rise rate. 第5の実施の形態における車両用内燃機関の冷却水循環系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the cooling water circulation system of the internal combustion engine for vehicles in 5th Embodiment. 第5の実施の形態における蓄熱実行温度差と外気温度と水温上昇速度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the thermal storage execution temperature difference in 5th Embodiment, external temperature, and water temperature rise rate. 第5の実施の形態における蓄熱制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the heat storage control routine in 5th Embodiment. 第6の実施の形態における蓄熱実行温度と外気温度と冷却水温度前回値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the heat storage execution temperature in 6th Embodiment, external temperature, and the cooling water temperature last value. 第6の実施の形態における蓄熱制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the heat storage control routine in 6th Embodiment. 第7の実施の形態における蓄熱制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the heat storage control routine in 7th Embodiment. 第8の実施の形態における内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the intake / exhaust system of the internal combustion engine in 8th Embodiment. 第8の実施の形態における蓄熱制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the thermal storage control routine in 8th Embodiment. 第9の実施の形態における内燃機関の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the internal combustion engine in 9th Embodiment. 第9の実施の形態における排気弁の開弁時期を示す図(1)である。It is a figure (1) which shows the valve opening time of the exhaust valve in 9th Embodiment. 第9の実施の形態における蓄熱制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the heat storage control routine in 9th Embodiment. 第9の実施の形態における排気弁の開弁時期を示す図(2)である。It is a figure (2) which shows the valve opening time of the exhaust valve in 9th Embodiment. 第9の実施の形態における吸気弁の開弁時期を示す図である。It is a figure which shows the valve opening time of the intake valve in 9th Embodiment. 第10の実施の形態における内燃機関の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the internal combustion engine in 10th Embodiment. 第10の実施の形態における蓄熱制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the heat storage control routine in 10th Embodiment. 第11の実施の形態における内燃機関の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the internal combustion engine in 11th Embodiment. 第11の実施の形態における蓄熱制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the thermal storage control routine in 11th Embodiment. 第12の実施の形態における内燃機関の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the internal combustion engine in 12th Embodiment. 第12の実施の形態における蓄熱制御ルーチンを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the thermal storage control routine in 12th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・・内燃機関
1a・・・シリンダヘッド
1b・・・シリンダブロック
2a・・・ヘッド側冷却水路
2b・・・ブロック側冷却水路
5・・・・ラジエター
10・・・機械式ウォーターポンプ
13・・・蓄熱容器
14・・・電動ウォーターポンプ
17・・・第1の流路切換弁
18・・・第2の流路切換弁
19・・・水温センサ19(機関側水温センサ)
20・・・ECU20
24・・・流量調整弁
25・・・容器側水温センサ
50・・・ラジエターファン
50a・・ファンモータ
107・・排気絞り弁
108・・排気絞り用アクチュエータ
111・・排気弁
112・・可変動弁機構
140・・発電機
143・・レギュレータ
160・・変速機
170・・車両
171・・車輪
172・・制動装置
173・・アクチュエータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 1a ... Cylinder head 1b ... Cylinder block 2a ... Head side cooling water channel 2b ... Block side cooling water channel 5 ... Radiator 10 ... Mechanical water pump 13 ... Heat storage container 14 ... Electric water pump 17 ... First flow path switching valve 18 ... Second flow path switching valve 19 ... Water temperature sensor 19 (engine-side water temperature sensor)
20 ... ECU20
24 ... Flow rate adjusting valve 25 ... Container side water temperature sensor 50 ... Radiator fan 50a ... Fan motor 107 ... Exhaust throttle valve 108 ... Exhaust throttle actuator 111 ... Exhaust valve 112 ... Variable valve Mechanism 140 ·· Generator 143 · · Regulator 160 · · Transmission 170 · · Vehicle 171 · · Wheel 172 · · Braking device 173 · · Actuator

Claims (9)

内燃機関に形成され、熱媒体が流通する熱媒体流通路と、A heat medium flow passage formed in the internal combustion engine and through which the heat medium flows;
前記熱媒体流通路を流通する熱媒体の一部を保温貯蔵するとともに、保温貯蔵された熱媒体を前記熱媒体流通路へ供給して内燃機関の昇温を図る蓄熱装置と、  A heat accumulator that heats and stores part of the heat medium flowing through the heat medium flow passage and supplies the heat medium that has been kept warm to the heat medium flow passage to raise the temperature of the internal combustion engine;
前記蓄熱装置に高温の熱媒体を貯蔵するときに、前記内燃機関の負荷を増加させる機関負荷増加手段と、  Engine load increasing means for increasing the load of the internal combustion engine when storing a high-temperature heat medium in the heat storage device;
を備えることを特徴とする蓄熱装置を備えた内燃機関。An internal combustion engine provided with a heat storage device.
前記内燃機関の排気通路に設けられ、該排気通路を流れる排気の流量を絞る排気絞り弁を更に備え、An exhaust throttle valve that is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and throttles the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust passage;
前記機関負荷増加手段は、前記蓄熱装置に高温の熱媒体を貯蔵するときに、前記排気絞り弁の開度を絞ることを特徴とする請求項1に記載の蓄熱装置を備えた内燃機関。  The internal combustion engine with a heat storage device according to claim 1, wherein the engine load increasing means throttles the opening of the exhaust throttle valve when a high-temperature heat medium is stored in the heat storage device.
前記内燃機関の排気弁の開閉時期を変更する可変動弁機構を更に備え、A variable valve mechanism for changing the opening and closing timing of the exhaust valve of the internal combustion engine;
前記機関負荷増加手段は、前記蓄熱装置に高温の熱媒体を貯蔵するときに、前記排気弁の開弁時期を進角させることを特徴とする請求項1に記載の蓄熱装置を備えた内燃機関。  2. The internal combustion engine having a heat storage device according to claim 1, wherein the engine load increasing means advances a valve opening timing of the exhaust valve when a high-temperature heat medium is stored in the heat storage device. .
前記内燃機関の排気弁の開閉時期を変更する可変動弁機構を更に備え、A variable valve mechanism for changing the opening and closing timing of the exhaust valve of the internal combustion engine;
前記機関負荷増加手段は、前記蓄熱装置に高温の熱媒体を貯蔵するときに、前記排気弁の開弁時期を遅角させることを特徴とする請求項1に記載の蓄熱装置を備えた内燃機関。  2. The internal combustion engine having a heat storage device according to claim 1, wherein the engine load increasing means retards a valve opening timing of the exhaust valve when a high-temperature heat medium is stored in the heat storage device. .
前記内燃機関の吸気弁の開閉時期を変更する可変動弁機構を更に備え、A variable valve mechanism that changes the opening and closing timing of the intake valve of the internal combustion engine;
前記機関負荷増加手段は、前記蓄熱装置に高温の熱媒体を貯蔵するときに、前記吸気弁の開弁時期を遅角させることを特徴とする請求項1に記載の蓄熱装置を備えた内燃機関。  2. The internal combustion engine having a heat storage device according to claim 1, wherein the engine load increasing means retards the valve opening timing of the intake valve when a high-temperature heat medium is stored in the heat storage device. .
前記内燃機関の出力の一部を駆動源として発電する発電機を更に備え、A generator for generating electricity using a part of the output of the internal combustion engine as a drive source;
前記機関負荷増加手段は、前記蓄熱装置に高温の熱媒体を貯蔵するときに、前記発電機の発電量を増加させることを特徴とする請求項1に記載の蓄熱装置を備えた内燃機関。  The internal combustion engine having a heat storage device according to claim 1, wherein the engine load increasing means increases the amount of power generated by the generator when a high-temperature heat medium is stored in the heat storage device.
前記内燃機関を搭載した車両を制動させる制動機構を更に備え、A braking mechanism for braking a vehicle equipped with the internal combustion engine;
前記機関負荷増加手段は、前記蓄熱装置に高温の熱媒体を貯蔵するときに、前記制動機構を作動させることを特徴とする請求項1に記載の蓄熱装置を備えた内燃機関。  The internal combustion engine with a heat storage device according to claim 1, wherein the engine load increasing means operates the braking mechanism when storing a high-temperature heat medium in the heat storage device.
前記内燃機関に併設された変速機を更に備え、Further comprising a transmission attached to the internal combustion engine,
前記機関負荷増加手段は、前記蓄熱装置に高温の熱媒体を貯蔵するときに、前記変速機の変速比を増速側へ変更することを禁止することを特徴とする請求項1に記載の蓄熱装置を備えた内燃機関。  2. The heat storage according to claim 1, wherein the engine load increasing unit prohibits changing the transmission gear ratio to the speed increasing side when a high-temperature heat medium is stored in the heat storage device. Internal combustion engine provided with the device.
前記内燃機関に併設された変速機を更に備え、Further comprising a transmission attached to the internal combustion engine,
前記機関負荷増加手段は、前記蓄熱装置に高温の熱媒体を貯蔵するときに、前記変速機の変速比を減速側へ変更させることを特徴とする請求項1に記載の蓄熱装置を備えた内燃機関。  2. The internal combustion engine having a heat storage device according to claim 1, wherein the engine load increasing means changes a gear ratio of the transmission to a deceleration side when storing a high-temperature heat medium in the heat storage device. organ.
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