JP4066726B2 - 蓄熱装置の異常検出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄熱装置を備えた内燃機関に関し、特に蓄熱装置の異常を検出する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車などに搭載される内燃機関では、冷間時の始動性、燃焼安定性、排気エミッション、或いは室内暖房性能などの向上を目的として、蓄熱装置を備えた内燃機関の開発が進められている。
【０００３】
蓄熱装置を備えた内燃機関では、蓄熱装置が正常であるか否かにより、冷間時の始動性、燃焼安定性、排気エミッション、或いは室内暖房性能が少なからず影響を受けるため、蓄熱装置の異常を検出することも重要である。
【０００４】
このような要求に対し、従来では、特開平１１−１８２３０７号公報に記載されているような「内燃機関用熱制御システムの故障診断装置」が提案されている。この内燃機関用熱制御システムの故障診断装置は、蓄熱器に蓄えられた高温の蓄熱水を内燃機関へ循環させた際の内燃機関内の冷却水温の上昇率が予め設定された所定値を下回っているか否か、内燃機関の運転停止から始動までの経過時間と運転停止時の蓄熱温水と始動時の蓄熱温水とから定まる蓄熱水温の下降率が所定値を上回っているか否か、或いは、蓄熱器から内燃機関へ蓄熱水を供給している際の蓄熱器内の水温の下降率が所定値を下回っているか否かを判別することにより、蓄熱水循環経路を含む蓄熱器の故障、蓄熱器自体の故障、或いは蓄熱水循環経路自体の故障を診断しようとするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来の技術では、蓄熱器内に貯蔵される冷却水の温度が十分に高いことが前提となるため、蓄熱器内に貯蔵される冷却水の温度が低い場合には故障診断を行うことができない。
【０００６】
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、冷却水に代表される熱媒体を蓄熱状態で貯蔵可能な蓄熱容器を備えた蓄熱装置において、蓄熱容器に貯蔵されている熱媒体の温度が低い場合であっても蓄熱装置の異常を検出することが可能な技術を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
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の異常検出装置は、
内燃機関を経由して熱媒体が循環する循環回路と、
前記循環回路内の熱媒体の一部を蓄熱状態で貯蔵する蓄熱容器、及び前記蓄熱容器から前記循環回路へ熱媒体を供給する供給機構を具備する蓄熱装置と、
前記蓄熱容器に熱媒体が貯蔵される時に前記蓄熱容器に貯蔵される熱媒体の温度を検出する温度検出手段と、
前記供給機構を作動させるべく制御が行われている時の前記循環回路内の熱媒体の温度上昇率を計測する温度上昇率計測手段と、
前記温度上昇率計測手段により計測された温度上昇率が前記温度検出手段により検出された熱媒体温度に対応する温度上昇率より低い場合に前記蓄熱装置が異常であると判定する判定手段と、を備えるようにした。
【０００８】
この発明は、内燃機関を含む循環回路内の熱媒体の一部を蓄熱状態で貯蔵可能な蓄熱容器を備えた蓄熱装置において、循環回路から蓄熱容器へ熱媒体が貯蔵される際に蓄熱容器に貯蔵される熱媒体の温度を予め検出しておき、蓄熱容器から循環回路に対する熱媒体の供給制御が行われている時の循環回路内の熱媒体温度の上昇率が前記した貯蔵時の熱媒体温度に対応した上昇率であるか否かに応じて、蓄熱装置が異常であるか否かを判別するものである。
【０００９】
かかる蓄熱装置の異常検出装置では、温度検出手段は、蓄熱容器へ熱媒体が貯蔵される際に、蓄熱容器へ貯蔵される熱媒体の温度（以下、貯蔵時熱媒体温度と称する）を検出する。
【００１０】
続いて、温度上昇率計測手段は、蓄熱容器から循環回路へ熱媒体を供給すべく供給機構が制御されている時に、循環回路内を循環する熱媒体の温度上昇率を計測する（以下、温度上昇率計測値と称する）。尚、ここでいう温度上昇率は、単位時間当たりの熱媒体温度の上昇量を示すが、一定期間内に熱媒体温度が上昇した量で代用することも可能である。
【００１１】
このようにして貯蔵時熱媒体温度と温度上昇率計測値とが求められると、判定手段は、温度上昇率計測値が貯蔵時熱媒体温度に対応した上昇率（以下、基準温度上昇率と称する）であるか否かを判別する。
【００１２】
ここで、基準温度上昇率は、例えば、蓄熱容器から循環回路へ熱媒体を供給する時の蓄熱容器内の熱媒体温度が貯蔵時熱媒体温度と略一致しており、且つ、蓄熱容器から循環回路へ正常に熱媒体が供給される条件下で、温度上昇率計測手段が計測した温度上昇率に相当する値である。この場合、貯蔵時熱媒体温度が高くなるほど基準温度上昇率が高くなるとともに、貯蔵時熱媒体温度が低くなるほど基準温度上昇率が低くなる。
【００１３】
従って、判定手段は、温度上昇率計測値が基準温度上昇率以上であれば蓄熱装置が正常であると判定することができ、温度上昇率計測値が基準温度上昇率を下回っていれば蓄熱装置が異常であると判定することができる。
【００１４】
尚、蓄熱容器から循環回路へ熱媒体を供給する時の蓄熱容器内の熱媒体温度が貯蔵時熱媒体温度と略一致しており、且つ、蓄熱容器から循環回路へ正常に熱媒体が供給される条件下において、貯蔵時熱媒体温度と温度上昇率計測値との関係を予め実験的に求めておくとともに、それらの関係を二次元マップ化しておくようにしてもよい。この場合には、蓄熱装置の異常判定が行われる際に、貯蔵時熱媒体温度に対応した温度上昇率計測値を前記二次元マップより求め、その温度上昇率計測値を基準温度上昇率として用いるようにしてもよい。
【００１５】
ところで、蓄熱装置に異常が発生する場合としては、蓄熱容器から循環回路へ熱媒体を供給する時の蓄熱容器内の熱媒体温度が貯蔵時熱媒体温度より低下している場合と、蓄熱容器から循環回路に対して熱媒体が正常に供給されない場合とが考えられる。
【００１６】
蓄熱容器から循環回路へ熱媒体を供給する時の蓄熱容器内の熱媒体温度が貯蔵時熱媒体温度より低下する要因としては、蓄熱容器の保温性能の低下や、蓄熱容器の長期放置（蓄熱容器に熱媒体が貯蔵された時点から蓄熱容器内の熱媒体を循環回路へ供給すべく制御が行われる時点までの経過時間が過剰に長い）等が考えられる。
【００１７】
蓄熱容器から循環回路に対して熱媒体が正常に供給されない要因としては、供給機構の異常や、蓄熱容器から循環回路へ至る経路（以下、蓄熱用熱媒体通路と称する）の詰まり等が考えられる。
【００１８】
蓄熱装置の異常要因が蓄熱容器の保温性低下に因るものか或いは蓄熱容器の長期放置に因るものかを判別する方法としては、蓄熱容器に熱媒体が回収された時点から所定時間内における蓄熱容器内の熱媒体の温度低下率を計測し、計測された温度低下率が許容範囲内であれば蓄熱装置の異常要因が蓄熱容器の長期放置に因るものであると判定し、計測された温度低下率が許容範囲を超えていれば蓄熱装置の異常要因が蓄熱容器の保温性能の低下に因るものであると判定する方法を例示することができる。尚、ここでいう温度低下率は、単位時間当たりの熱媒体温度の低下量を示すが、一定期間内に熱媒体温度が低下した量で代用することも可能である。
【００１９】
そこで、本発明に係る蓄熱装置の異常検出装置は、蓄熱装置が異常であると判定された場合に、蓄熱容器に熱媒体が回収された時点から所定時間内における蓄熱容器内の熱媒体の温度低下率を計測する温度低下率計測手段を更に備え、判定手段は、温度低下率計測手段により計測された温度低下率が許容範囲を超えていれば蓄熱容器が異常である（例えば、蓄熱容器の保温性能が低下している）と判定するようにしてもよい。
【００２０】
次に、蓄熱装置の異常要因が供給機構の異常に因るものであるか或いは蓄熱容器から循環回路へ至る経路の詰まりに因るものであるかを判別する方法としては、先ず供給機構が異常であるか否かを判別し、供給機構が正常であれば蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生しているか否かを判別する方法を例示することができる。
【００２１】
供給機構が異常であるか否かを判別する方法としては、供給機構による熱媒体の流れに対向する熱媒体の流れを循環回路内に発生させるポンプ機構と前記した供給機構とを同時に作動させるべく制御を行い、その際に循環回路又は蓄熱装置において熱媒体温度の変化が発生したか否かに応じて供給機構が異常であるか否かを判別する方法を例示することができる。
【００２２】
ここで、供給機構が正常である場合にポンプ機構と供給機構とを同時に作動させるべく制御が行われると、ポンプ機構による熱媒体の流れと供給機構による熱媒体の流れとが互いの流れを打ち消し合うため、循環回路及び蓄熱装置において熱媒体の流れが停止すると同時に循環回路及び蓄熱容器の間で熱媒体が行き来しなくなり、以て循環回路内及び蓄熱容器内において熱媒体の温度変化が発生しないこととなる。
【００２３】
一方、供給機構が異常である場合にポンプ機構と供給機構とを同時に作動させるべく制御が行われると、供給機構がポンプ機構による熱媒体の流れを打ち消すことができなくなるため、循環回路及び蓄熱容器の間で熱媒体が行き来することになり、以て循環回路及び蓄熱容器内において熱媒体の温度変化が発生することになる。
【００２４】
従って、供給機構とポンプ機構とを同時に作動させるべく制御が行われた際に循環回路又は蓄熱装置において熱媒体の温度変化が発生しなければ供給機構が正常であると判定し、循環回路又は蓄熱装置において熱媒体の温度変化が発生すれば供給機構が異常であると判定することができる。
【００２５】
そこで、本発明に係る蓄熱装置の異常検出装置は、供給機構による熱媒体の流れと対向する熱媒体の流れを前記循環回路内に発生させるポンプ機構と、循環回路又は蓄熱装置における熱媒体の温度変化を検出する温度変化検出手段と、を更に備え、判定手段は、蓄熱装置が異常であると判定した場合に、供給機構及びポンプ機構を同時に作動させるべく制御するとともに、その際に前記温度変化検出手段が熱媒体の温度変化を検出したか否かに応じて供給機構が異常であるか否かを判別するようにしてもよい。
【００２６】
次に、蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生しているか否かを判別する方法としては、供給機構及びポンプ機構を同時に作動させるべく制御を行っている状態から供給機構の作動のみを停止させるべく制御するとともに、その際に循環回路又は蓄熱装置において熱媒体の温度変化が発生したか否かに応じて蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生しているか否かを判別する方法を例示することができる。
【００２７】
ここで、蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生していない状況下でポンプ機構のみが作動すると、循環回路においてポンプ機構による熱媒体の流れが発生し、その流れが蓄熱用熱媒体通路を介して蓄熱容器へ及ぶことになる。つまり、循環回路及び蓄熱装置においてポンプ機構による熱媒体の流れが発生することになる。
【００２８】
この場合、循環回路と蓄熱容器との間で蓄熱用熱媒体通路を介した熱媒体の行き来が許容され、循環回路内及び蓄熱装置において熱媒体の温度変化が発生する。
【００２９】
一方、蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生している状況下でポンプ機構のみが作動すると、循環回路においてポンプ機構による熱媒体の流れが発生するが、その流れが蓄熱用熱媒体通路を介して蓄熱容器へ及ぶことはない。つまり、循環回路においてのみポンプ機構による熱媒体の流れが発生することになる。
【００３０】
この場合、循環回路と蓄熱容器との間の蓄熱用熱媒体通路を介した熱媒体の行き来が規制されるため、循環回路及び蓄熱装置において熱媒体の温度変化が発生しないことになる。
【００３１】
従って、供給機構とポンプ機構とを同時に作動させるべく制御が行われている状態から供給機構のみの作動を停止すべく制御が行われた場合に、循環回路又は蓄熱装置において熱媒体の温度変化が発生すれば蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生していないと判定し、循環回路又は蓄熱装置において熱媒体の温度変化が発生しなければ蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生していると判定することができる。
【００３２】
そこで、本発明に係る蓄熱装置の異常検出装置において、判定手段は、供給機構及びポンプ機構を同時に作動させるべく制御が行われている状態から供給機構の作動のみを停止させるべく制御し、その際に温度変化検出手段が熱媒体の温度変化を検出したか否かに応じて蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生しているか否かを判別するようにしてもよい。
【００３３】
尚、本発明に係る蓄熱装置の異常検出装置において、判定手段は、循環回路内の熱媒体の温度と蓄熱装置内の熱媒体の温度とが異なっていることを前提条件として、供給機構が異常であるか否かの判別、およびまたは、蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生しているか否かの判別を行うことが好ましい。
【００３４】
また、本発明に係る蓄熱装置の異常検出装置において、供給機構としては、電動式のポンプ機構を例示することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る蓄熱装置の異常検出装置の具体的な実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００３６】
図１は、本発明を適用する内燃機関の冷却水循環系を示す図である。
【００３７】
内燃機関１は、軽油を燃料とする圧縮着火式の内燃機関（ディーゼル機関）又はガソリンを燃料とする火花点火式の内燃機関（ガソリン機関）であり、自動車に搭載される機関である。
【００３８】
前記内燃機関１は、シリンダヘッド１ａとシリンダブロック１ｂを備えている。シリンダヘッド１ａ及びシリンダブロック１ｂの各々には、本発明に係る熱媒体としての冷却水を流通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。
【００３９】
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、この第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。前記ラジエター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。
【００４０】
前記サーモスタットバルブ７には、前記第２冷却水路６に加えて、第３冷却水路８とバイパス水路９とが接続されている。前記第３冷却水路８は、内燃機関１の機関出力軸（クランクシャフト）の回転トルクを駆動源とする機械式ウォーターポンプ１０の吸込口に接続され、前記バイパス水路９は、ヘッド側冷却水路２ａに接続されている。
【００４１】
前記した機械式ウォーターポンプ１０は、本発明に係るポンプ機構に相当するものであり、該機械式ウォーターポンプ１０の吐出口には、前記ブロック側冷却水路２ｂが接続されている。
【００４２】
前記したサーモスタットバルブ７は、冷却水の温度に応じて、第２冷却水路６とバイパス水路９との何れか一方を遮断する流路切換バルブである。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：Ｔemp1（例えば、８０℃〜９０℃）未満であるときは、第２冷却水路６を遮断すると同時にバイパス水路９を開放して、第３冷却水路８とバイパス水路９とを導通させる。また、前記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前記開弁温度：Ｔemp1以上であるときは、第２冷却水路６を開放すると同時にバイパス水路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。
【００４３】
前記した第１冷却水路４の途中にはヒータホース１１が接続され、このヒータホース１１は前記した第３冷却水路８の途中に接続されている。前記ヒータホース１１の途中には、冷却水と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。
【００４４】
次に、前記した冷却水循環系に併設される蓄熱装置について述べる。
【００４５】
先ず、前記ヒータコア１２と前記第３冷却水路８との間に位置するヒータホース１１の途中には、第１バイパス通路１３ａが接続されている。この第１バイパス通路１３ａは、電動ウォーターポンプ１４の冷却水吸込口に接続されている。
【００４６】
前記電動ウォーターポンプ１４は、前記した冷却水吸込口から吸い込んだ冷却水を冷却水吐出口から吐出するものであり、バッテリ４３の出力電圧を駆動源として作動するよう構成されている。この電動ウォーターポンプ１４は、本発明に係る供給機構に相当するものである。
【００４７】
前記電動ウォーターポンプ１４の冷却水吐出口には、第２バイパス通路１３ｂが接続され、この第２バイパス通路１３ｂは、蓄熱容器１５の冷却水入口１５ａに接続されている。
【００４８】
前記蓄熱容器１５は、冷却水が持つ熱を蓄熱しつつ冷却水を貯蔵する容器であり、冷却水入口１５ａから新規の冷却水が流入すると、それと入れ代わりに該蓄熱容器１５内に貯蔵されていた冷却水を冷却水出口１５ｂから排出するよう構成されている。
【００４９】
前記した蓄熱容器１５の冷却水出口１５ｂには、第３バイパス通路１３ｃが接続され、この第３バイパス通路１３ｃは、ヒータコア１２と第１冷却水路４との間に位置するヒータホース１１に接続されている。
【００５０】
尚、ヒータコア１２と第１冷却水路４との間に位置するヒータホース１１において、第３バイパス通路１３ｃの接続部位を基準にして第１冷却水路４側の部位を第１ヒータホース１１ａと称するとともに、ヒータコア１２側の部位を第２ヒータホース１１ｂと称するものとする。更に、ヒータコア１２と第３冷却水路８との間に位置するヒータホース１１において、第１バイパス通路１３ａの接続部位を基準にしてヒータコア１２側の部位を第３ヒータホース１１ｃと称するとともに、第３冷却水路８側の部位を第４ヒータホース１１ｄと称するものとする。
【００５１】
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３バイパス通路１３ｃとの接続部には、流路切換弁１６が設けられている。この流路切換弁１６は、前記３つの通路の何れか１つの通路を選択的に遮断するよう構成されており、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。
【００５２】
また、第３バイパス通路１３ｃにおける蓄熱容器１５の冷却水出口１５ｂの近傍の部位には、該第３バイパス通路１３ｃ内の冷却水の温度、すなわち蓄熱容器１５から流出した冷却水の温度（以下、容器出口水温と称する）に対応した電気信号を出力する第１水温センサ１７が取り付けられている。前記第１冷却水路４におけるヘッド側冷却水路２ａとの接続部位の近傍には、該第１冷却水路４内の冷却水の温度（以下、機関側水温と称する）に対応した電気信号を出力する第２水温センサ１８が取り付けられている。
【００５３】
このように構成された冷却水循環系には、当該冷却水循環系の作動状態を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）３９が併設されている。このＥＣＵ３９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、入力ポート、出力ポート、Ａ／Ｄコンバータ等から構成される算術論理演算回路である。このＥＣＵ３９は、内燃機関１の運転状態を制御するためのＥＣＵとは独立して設けられるようにしてもよく、或いは兼用されるにしてもよい。
【００５４】
ＥＣＵ３９には、前述した第１水温センサ１７、第２水温センサ１８、及びバッテリ４３に加えて、車室内に設けられたイグニッションスイッチ４０、スタータスイッチ４１、及び室内暖房装置のスイッチ（ヒータスイッチ）４２が電気的に接続され、それら各種センサの出力信号がＥＣＵ３９へ入力されるようになっている。
【００５５】
更に、ＥＣＵ３９は、前述した電動ウォーターポンプ１４及び流路切換弁１６と電気的に接続され、それら電動ウォーターポンプ１４及び流路切換弁１６を制御することが可能となっている。
【００５６】
具体的には、ＥＣＵ３９は、ＲＯＭに記憶されているアプリケーションプログラムに従って動作し、前記冷却水循環系における冷却水の流れを切り換えるための冷却水流れ切換制御や本発明の要旨となる異常検出制御を実行する。
【００５７】
例えば、冷却水流れ切換制御では、ＥＣＵ３９は以下のような制御を行う。
【００５８】
先ず、内燃機関１が運転状態にあるときは、機械式ウォーターポンプ１０がクランクシャフトの回転トルクを受けて作動する。これに対し、ＥＣＵ３９は、第２ヒータホース１１ｂを遮断させるべく流路切換弁１６を制御するとともに、電動ウォーターポンプ１４を停止状態とすべくバッテリ４３から電動ウォーターポンプ１４への電圧供給を禁止する。
【００５９】
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のみが作動することになり、その際の冷却水の温度がサーモスタットバルブ７の開弁温度：Ｔemp1未満であれば該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バイパス水路９を開放することになる。
【００６０】
従って、内燃機関１が運転状態にあり、且つ冷却水の温度がサーモスタットバルブ７の開弁温度：Ｔemp1未満であるときは、図２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→バイパス水路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の順に冷却水が流れる循環回路が成立する。
【００６１】
図２に示すような循環回路が成立した場合は、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によって不要に冷却されないことになる。この結果、内燃機関１の暖機が妨げられることがない。
【００６２】
その後、内燃機関１の暖機が進行して、冷却水の温度がサーモスタットバルブ７の開弁温度：Ｔemp1以上になると、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バイパス水路９を遮断することになる。
【００６３】
この場合、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の順に冷却水が流れる循環回路が成立する。
【００６４】
図３に示すような循環回路が成立した場合は、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において大気中へ放出され、冷却水の温度が低下する。この結果、ラジエター５を通過した後の比較的低温の冷却水が内燃機関１のヘッド側冷却水路２ａ及びブロック側冷却水路２ｂへ流入することになるため、内燃機関１の熱が冷却水へ伝達され、以て内燃機関１の過熱が防止される。
【００６５】
また、内燃機関１が運転状態にあり且つ冷却水の温度がサーモスタットバルブ７の開弁温度：Ｔemp1以上であるときに、ヒータスイッチ４２がオンにされると、ＥＣＵ３９は、バッテリ４３から電動ウォーターポンプ１４への電圧供給を禁止しつつ、第３バイパス通路１３ｃ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を導通させるべく流路切換弁１６を制御する。
【００６６】
この場合、図４に示すように、前述した図３の説明で述べた循環回路と同一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冷却水路４→第１ヒータホース１１ａ→流路切換弁１６→第２ヒータホース１１ｂ→ヒータコア１２→第３ヒータホース１１ｃ→第４ヒータホース１１ｄ→第３冷却水路８→機械式ウォーターポンプ１０の順に冷却水が流れる循環回路が成立する。
【００６７】
図４に示すような循環回路が成立した場合には、内燃機関１から流出した比較的高温の冷却水がヒータコア１２へ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室内暖房用空気へ伝達されることになる。この結果、室内暖房用空気の温度が高められ、以て車室内の温度を高めることが可能となる。
【００６８】
ここで、前述した図２〜図４の説明で述べた循環回路は、本発明に係る循環回路に相当するものである。
【００６９】
次に、ＥＣＵ３９は、内燃機関１の始動直前（内燃機関１のクランキングが開始される前）に、蓄熱装置を利用して内燃機関１を暖める予熱処理を行う。
【００７０】
予熱処理では、ＥＣＵ３９は、第２ヒータホース１１ｂを遮断すべく流路切換弁１６を制御するとともに電動ウォーターポンプ１４を作動させるべくバッテリ４３から電動ウォーターポンプ１４への電圧供給を許容する。
【００７１】
この場合、第１ヒータホース１１ａと第３バイパス通路１３ｃとが導通するとともに、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のみが作動することになるため、図５に示すように、電動ウォーターポンプ１４→第２バイパス通路１３ｂ→蓄熱容器１５→第３バイパス通路１３ｃ→流路切換弁１６→第１ヒータホース１１ａ→第１冷却水路４→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４ヒータホース１１ｄ→第１バイパス通路１３ａ→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。
【００７２】
図５に示す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２バイパス通路１３ｂを介して蓄熱容器１５内へ流入し、それと入れ代わりに蓄熱容器１５内に貯えられていた高温な冷却水（以下、蓄熱温水と称する）が冷却水出口１５ｂから排出される。
【００７３】
蓄熱容器１５の冷却水出口１５ｂから排出された蓄熱温水は、第３バイパス通路１３ｃ、流路切換弁１６、第１ヒータホース１１ａ、及び第１冷却水路４を介して内燃機関１のヘッド側冷却水路２ａへ流入し、次いでヘッド側冷却水路２ａからブロック側冷却水路２ｂへ流入することになる。
【００７４】
このように蓄熱容器１５に貯蔵されていた蓄熱温水がヘッド側冷却水路２ａ及びブロック側冷却水路２ｂへ流入すると、それと入れ代わりにヘッド側冷却水路２ａ内及びブロック側冷却水路２ｂ内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から排出される。
【００７５】
その際、ＥＣＵ３９は、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内に元々滞留していた低温の冷却水が蓄熱温水と入れ代わった時点で電動ウォーターポンプ１４の作動を停止し、蓄熱温水がヘッド側冷却水路２ａ及びブロック側冷却水路２ｂ内に滞留するようにすることが好ましい。
【００７６】
ヘッド側冷却水路２ａ及びブロック側冷却水路２ｂ内に蓄熱温水が滞留すると、蓄熱温水が持つ熱の略全てがシリンダヘッド１ａ及びシリンダブロック１ｂへ効率的に伝達され、シリンダヘッド１ａ及びシリンダブロック１ｂが速やかに昇温する。
【００７７】
上記したようにシリンダヘッド１ａ及びシリンダブロック１ｂが蓄熱温水によって暖められると、吸気ポート壁面や燃焼室壁面の温度が上昇し、それに応じて吸気ポート及び燃焼室における雰囲気温度が上昇するため、図示しない燃料噴射弁から噴射される燃料が気化し易くなる。
【００７８】
この場合、燃料噴射弁から噴射された燃料が吸気ポート壁面や燃焼室壁面に付着し難くなり、燃焼室内に可燃性の高い混合気が形成され易くなる。更に、吸気ポート及び燃焼室における雰囲気温度が上昇すると、気筒が圧縮上死点近傍にあるときの燃焼室内の温度（所謂、圧縮端温度）も高くなるため、燃料が着火及び燃焼し難くなる。
【００７９】
従って、内燃機関１の始動直前に予熱処理が行われると、内燃機関１において、燃料の着火性の向上、燃料の燃焼安定性の向上、壁面付着燃料量の減少等が図られることとなり、以て内燃機関１の始動性の向上、暖機運転時間の短縮、排気エミッションの向上などを図ることが可能となる。
【００８０】
上記したような蓄熱温水による内燃機関１の加熱を効果的に行うためには、蓄熱容器１５内に高温の冷却水を貯蔵しておく必要がある。このため、ＥＣＵ３９は、内燃機関１の運転時において、第２水温センサ１８の出力信号値（機関側水温）が所望の目標回収温度以上になると、ヘッド側冷却水路２ａ及びブロック側冷却水路２ｂを流通している高温な冷却水を蓄熱容器１５へ回収すべく温水回収処理を実行する。
【００８１】
温水回収処理では、ＥＣＵ３９は、バッテリ４３から電動ウォーターポンプ１４に対する電圧供給を禁止しつつ、第２ヒータホース１１ｂを遮断すべく流路切換弁１６を制御する。
【００８２】
この場合、第１ヒータホース１１ａと第３バイパス通路１３ｃとが導通するとともに、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のみが作動することになるため、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→第１ヒータホース１１ａ→流路切換弁１６→第３バイパス通路１３ｃ→蓄熱容器１５→第２バイパス通路１３ｂ→電動ウォーターポンプ１４→第１バイパス通路１３ａ→第４ヒータホース１１ｄ→第３冷却水路８→機械式ウォーターポンプ１０の順に冷却水が流れる循環回路が成立する。
【００８３】
図６に示すような循環回路が成立すると、機械式ウォーターポンプ１０から吐出された冷却水がブロック側冷却水路２ｂ及びヘッド側冷却水路２ａへ流入し、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内の高温な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から排出される。
【００８４】
ヘッド側冷却水路２ａ及びブロック側冷却水路２ｂから排出された高温な冷却水は、第１冷却水路４、第１ヒータホース１１ａ、流路切換弁１６、及び第３バイパス通路１３ｃを経て冷却水出口１５ｂへ到達し、冷却水出口１５ｂから蓄熱容器１５内へ逆流する。
【００８５】
このようにしてヘッド側冷却水路２ａ及びヘッド側冷却水路２ａ内の高温な冷却水が冷却水出口１５ｂから蓄熱容器１５内へ逆流すると、蓄熱容器１５内に元々滞留していた冷却水が冷却水入口１５ａを介して第２バイパス通路１３ｂへ排出され、その結果、蓄熱容器１５内に高温な冷却水が貯蔵されることになる。
【００８６】
ところで、第１バイパス通路１３ａ、第２バイパス通路１３ｂ、第３バイパス通路１３ｃ、電動ウォーターポンプ１４、蓄熱容器１５、及び流路切換弁１６からなる蓄熱装置に異常が発生した場合、具体的には、第１バイパス通路１３ａと第２バイパス通路１３ｂと第３バイパス通路１３ｃと蓄熱容器１５と流路切換弁１６とからなる経路（以下、蓄熱用熱媒体通路と称する）に詰まりが発生した場合、蓄熱容器１５の保温性能が低下した場合、或いは、電動ウォーターポンプ１４の作動不良が発生した場合には、蓄熱容器１５への高温な冷却水の回収、又は、蓄熱容器１５から内燃機関１に対する高温な冷却水の供給を適切に行うことが困難となるため、内燃機関１の始動性の向上、暖機運転時間の短縮、排気エミッションの向上などを図ることが不可能となる虞がある。
【００８７】
そこで、本実施の形態では、ＥＣＵ３９が以下のような手順により異常検出制御を実行するようにした。
【００８８】
先ず、ＥＣＵ３９は、温水回収処理が行われるときに蓄熱容器１５内へ貯蔵される冷却水の温度（以下、貯蔵時冷却水温度と称する）を予め検出しておく。具体的には、ＥＣＵ３９は、温水回収処理が行われている時の第１水温センサ１７の出力信号値（容器出口水温）：THWexitを貯蔵時冷却水温度：THWstoreとして該ＥＣＵ３９のバックアップＲＡＭなどに記憶しておく。
【００８９】
続いて、ＥＣＵ３９は、次回の予熱処理において、第２水温センサ１８の出力信号値（機関側水温）：THWengineを監視し、機関側水温：THWengineの実際の上昇率（以下、実機関側水温上昇率と称する）：Tupを計測する。
【００９０】
実機関側水温上昇率：Tupの計測方法としては、（イ）予熱処理開始時における第２水温センサ１８の出力信号値（第１の機関側水温）：THWengine1と予熱処理完了時における第２水温センサ１８の出力信号値（第２の機関側水温）：THWengine2との差分（＝THWengine2−THWengine1）を予熱処理開始時から予熱処理完了時までの所要時間で除算することにより求める方法、（ロ）予熱処理開始時におおける第２水温センサ１８の出力信号値（第１の機関側水温）：THWengine1と予熱処理開始時から所定時間経過後における第２水温センサ１８の出力信号値（第３の機関側水温）：THWengine3との差分（＝THWengine3−THWengine1）を前記所定時間で除算することにより求める方法、或いは（ハ）予熱処理開始時における第２水温センサ１８の出力信号値（第１の機関側水温）：THWengine1と予熱処理実行期間内に第２水温センサ１８が検出した機関側水温の最高値（最高機関側水温）：THWenginemaxとの差分（＝THWenginemax−THWengine1）を予熱開始時から最高機関側水温：THWenginemaxが検出された時点までの所要時間で除算することにより求める方法などを例示することができる。
【００９１】
実機関側水温上昇率：Tupが計測されると、ＥＣＵ３９は、バックアップＲＡＭから貯蔵時冷却水温度：THWstoreを読み出し、その貯蔵時冷却水温度：THWstoreに対応した冷却水温度の上昇率（以下、基準水温上昇率）：Tupbaseを算出する。
【００９２】
前記した基準水温上昇率：Tupbaseは、予熱処理が行われる際の蓄熱容器１５内の蓄熱温水温度が貯蔵時冷却水温度：THWstoreと略一致し且つ蓄熱容器１５からヘッド側冷却水路２ａ及びブロック側冷却水路２ｂへ正常に熱媒体が供給される条件下において、予熱処理が行われた場合の実機関側水温上昇率に相当する値である。この場合、基準水温上昇率：Tupbaseは、図７に示すように、貯蔵時冷却水温度：THWstoreが高くなるほど高くなるとともに、貯蔵時冷却水温度：THWstoreが低くなるほど低くなる。
【００９３】
尚、本実施の形態では、貯蔵時冷却水温度：THWstoreと基準水温上昇率：Tupbaseとの関係を予め実験的に求めておき、それらの関係を二次元マップ化してＥＣＵ３９のＲＯＭに記憶しておくものとする。
【００９４】
このようにして基準水温上昇率：Tupbase及び実機関側水温上昇率：Tupが求められると、ＥＣＵ３９は、実機関側水温上昇率：Tupが基準水温上昇率：Tupbase以上であるか否かを判別する。
【００９５】
ＥＣＵ３９は、実機関側水温上昇率：Tupが基準水温上昇率：Tupbase以上であれば蓄熱装置が正常であると判定し、実機関側水温上昇率：Tupが基準水温上昇率：Tupbase未満であれば蓄熱装置が異常であると判定する。
【００９６】
ところで、蓄熱装置に異常が発生する場合としては、予熱処理を行う際の蓄熱容器１５内の蓄熱温水温度が貯蔵時冷却水温度：THWstoreに比して大幅に低い場合と、蓄熱容器１５からヘッド側冷却水路２ａ及びブロック側冷却水路２ｂに対して蓄熱温水が正常に供給されない場合とが考えられる。
【００９７】
予熱処理を行う際の蓄熱容器１５内の蓄熱温水温度が貯蔵時冷却水温度：THWstoreに比して大幅に低くなる要因としては、蓄熱容器１５の保温性能の低下と、蓄熱容器１５の長期放置（温水回収処理から予熱処理までの期間が過剰に長い）とが考えられる。
【００９８】
蓄熱容器１５からヘッド側冷却水路２ａ及びブロック側冷却水路２ｂに対して蓄熱温水が正常に供給されない要因としては、蓄熱用熱媒体通路の詰まり等が考えられる。
【００９９】
蓄熱装置の異常要因が蓄熱容器１５の保温性低下に因るものか或いは蓄熱容器１５の長期放置に因るものかを判別する方法としては、温水回収処理の実行完了時から所定時間内における蓄熱容器１５内の熱媒体の温度低下率を計測し、計測された温度低下率が許容範囲内であれば蓄熱装置の異常要因が蓄熱容器１５の長期放置に因るものであると判定し、計測された温度低下率が許容範囲を超えていれば蓄熱装置の異常要因が蓄熱容器１５の保温性能の低下に因るものであると判定する方法を例示することができる。
【０１００】
そこで、本実施の形態における以上検出制御では、ＥＣＵ３９は、蓄熱装置が異常であると判定された場合に、温水回収処理の実行時に貯蔵時冷却水温度：THWstoreを検出しておくとともに、温水回収処理の実行完了時から所定時間：tが経過した時点で電動ウォーターポンプ１４を短時間作動させて第１水温センサ１７の出力信号値（容器出口水温）：THWexitを検出する。
【０１０１】
次いで、ＥＣＵ３９は、貯蔵時冷却水温度：THWstoreと容器出口水温：THWexitとの差分（＝THWstore-THWexit）を前記所定時間：tで除算して温度低下率（以下、容器内温度低下率と称する）：Tdown（＝(THWstore-THWexit)/t）を算出する。
【０１０２】
更に、ＥＣＵ３９は、容器内温度低下率：Tdownと貯蔵時冷却水温度：THWstoreに対応した容器内温度低下率（以下、基準温度低下率と称する）：Tdownbaseとを比較する。前記した基準温度低下率：Tdownbaseは、蓄熱容器１５が正常であるときの容器内温度低下率：Tdownに相当するものである。
【０１０３】
ここで、蓄熱容器１５内の冷却水温度が単位時間当たりに低下する量は、図８に示すように、蓄熱容器１５の保温性能が正常である場合に比して蓄熱容器１５の保温性能が低下している場合の方が多くなる。
【０１０４】
従って、ＥＣＵ３９は、容器内温度低下率：Tdownが基準温度低下率：Tdownbase以下である場合には蓄熱装置の異常要因が蓄熱容器１５の長期放置に因るものであると判定し、容器内温度低下率：Tdownが基準温度低下率：Tdownbaseを上回っている場合には蓄熱装置の異常要因が蓄熱容器１５の保温性能低下に因るものであると判定するようにすればよい。
【０１０５】
尚、貯蔵時冷却水温度：THWstoreと基準温度低下率：Tdownbaseとの関係は、蓄熱容器１５の保温性能が正常である条件下で予め実験的に求めておき、それらの関係をマップ化してＥＣＵ３９のＲＯＭなどに記憶しておくことが好ましい。
【０１０６】
次に、蓄熱装置の異常要因が電動ウォーターポンプ１４の故障に因るものであるか或いは蓄熱用熱媒体通路の詰まりに因るものであるかを判別する方法としては、先ず電動ウォーターポンプ１４が故障しているか否かを判別し、電動ウォーターポンプ１４が故障していなければ蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生しているか否かを判別する方法を例示することができる。
【０１０７】
電動ウォーターポンプ１４が故障しているか否かを判別する方法としては、内燃機関１が運転状態にあり（機械式ウォーターポンプ１０が作動状態にあり）、且つ、第２水温センサ１８の出力信号値（機関側水温）と第１水温センサ１７の出力信号値（容器出口水温）とが異なる時に、バッテリ４３から電動ウォーターポンプ１４に対する駆動電圧の供給を許容するとともに第２ヒータホース１１ｂを遮断すべく流路切換弁１６を制御し、その際に機関側水温又は容器出口水温が変化したか否かに応じて電動ウォーターポンプ１４が故障しているか否かを判別する方法を例示することができる。
【０１０８】
尚、バッテリ４３から電動ウォーターポンプ１４へ供給される電圧は、電動ウォーターポンプ１４の吐出圧力が機械式ウォーターポンプ１０の吐出圧力と同等になる電圧とする。尚、機械式ウォーターポンプ１０の吐出圧力は、機関回転数に応じて変化するため、前記した電圧も機関回転数に応じて変更される可変値とされることが好ましい。例えば、機械式ウォーターポンプ１０の吐出圧力は機関回転数が高くなるほど高くなるとともに機関回転数が低くなるほど低くなるため、前記した電圧も機関回転数が高くなるほど高くされるとともに機関回転数が低くなるほど低くされることが好ましい。
【０１０９】
ここで、電動ウォーターポンプ１４が正常である場合に、機械式ウォーターポンプ１０の吐出圧力と同等の吐出圧力で電動ウォーターポンプ１４を作動させるべく制御が行われるとともに第２ヒータホース１１ｂを遮断すべく流路切換弁１６が制御されると、機械式ウォーターポンプ１０による冷却水の流れと電動ウォーターポンプ１４による冷却水の流れとが互いの流れを打ち消し合うため、冷却水の流れが停止することになる。
【０１１０】
この場合、蓄熱容器１５と内燃機関１との間で冷却水が行き来しなくなり、以て機関側水温及び容器出口水温が変化しないことになる。
【０１１１】
一方、電動ウォーターポンプ１４が故障している場合に、機械式ウォーターポンプ１０の吐出圧力と同等の吐出圧力で電動ウォーターポンプ１４を作動させるべく制御が行われるとともに第２ヒータホース１１ｂを遮断すべく流路切換弁１６が制御されると、電動ウォーターポンプ１４が作動せず、或いは電動ウォーターポンプ１４の吐出圧力が機械式ウォーターポンプ１０の吐出圧力と同等にならないため、電動ウォーターポンプ１４が機械式ウォーターポンプ１０による冷却水の流れを打ち消すことが不可能となる。
【０１１２】
この場合、蓄熱容器１５と内燃機関１との間で冷却水が行き来することとなり、以て機関側水温及び容器出口水温が変化することになる。
【０１１３】
従って、内燃機関１が運転状態にあり（機械式ウォーターポンプ１０が作動状態にあり）、且つ、第２水温センサ１８の出力信号値（機関側水温）と第１水温センサ１７の出力信号値（容器出口水温）とが異なる時に、バッテリ４３から電動ウォーターポンプ１４に対する駆動電圧の供給を許容するとともに第２ヒータホース１１ｂを遮断すべく流路切換弁１６を制御し、その際に機関側水温又は容器出口水温が変化しなければ電動ウォーターポンプ１４が正常であると判定し、機関側水温又は容器出口水温が変化すれば電動ウォーターポンプ１４が故障していると判定することができる。
【０１１４】
そこで、本実施の形態における異常検出制御では、ＥＣＵ３９は、内燃機関１が運転状態にあるときに、第２水温センサ１８の出力信号値（機関側水温）と第１水温センサ１７の出力信号値（容器出口水温）とを入力し、それら機関側水温と容器出口水温とが異なるか否かを判別する。
【０１１５】
前記機関側水温と前記容器出口水温とが異なっている場合には、ＥＣＵ３９は、前記した機関側水温又は容器出口水温を制御前水温：THWbeforeとしてＲＡＭに記憶させる。続いて、ＥＣＵ３９は、機械式ウォーターポンプ１０の吐出圧力と同等の吐出圧力で電動ウォーターポンプ１４を作動させるべくバッテリ４３から電動ウォーターポンプ１４へ電圧を供給するとともに第２ヒータホース１１ｂを遮断すべく流路切換弁１６を制御する。
【０１１６】
ＥＣＵ３９は、上記した電動ウォーターポンプ１４及び流路切換弁１６の制御を開始した時点から所定時間経過後に、第１水温センサ１７又は第２水温センサ１８の出力信号値（以下、第１の制御後水温と称する）：THWafter1を入力し、その第１の制御後水温：THWafter1と前記した制御前水温：THWbeforeとを比較する。
【０１１７】
ＥＣＵ３９は、制御前水温：THWbeforeと第１の制御後水温：THWafter1との偏差が所定温度未満であれば電動ウォーターポンプ１４が正常であると判定し、制御前水温：THWbeforeと第１の制御後水温：THWafter1との偏差が所定温度以上であれば電動ウォーターポンプ１４が故障していると判定する。
【０１１８】
次に、蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生しているか否かを判別する方法としては、上記したような電動ウォーターポンプ１４の異常判定処理において制御前水温：THWbeforeと第１の制御後水温：THWafter1との偏差が所定温度未満であると判定された場合に、電動ウォーターポンプ１４の作動のみを停止させるべく制御を行い、その際に機関側水温又は容器出口水温が変化したか否かに応じて蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生しているか否かを判別する方法を例示することができる。
【０１１９】
ここで、蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生していない状況下で流路切換弁１６が第２ヒータホース１１ｂを遮断し且つ機械式ウォーターポンプ１０のみが作動すると、機械式ウォーターポンプ１０による冷却水の流れが蓄熱用熱媒体通路内にも及ぶこととなる。
【０１２０】
この場合、内燃機関１と蓄熱容器１５との間で冷却水が行き来することになるため、機関側水温又は容器出口水温が変化することになる。
【０１２１】
一方、熱用熱媒体通路に詰まりが発生している状況下で流路切換弁１６が第２ヒータホース１１ｂを遮断し且つ機械式ウォーターポンプ１０のみが作動すると、機械式ウォーターポンプ１０による冷却水の流れが蓄熱用熱媒体通路内に及ばないこととなる。
【０１２２】
この場合、内燃機関１と蓄熱容器１５との間で冷却水が行き来しないことになるため、機関側水温又は容器出口水温が変化しないことになる。
【０１２３】
従って、電動ウォーターポンプ１４の異常判定において制御前水温：THWbeforeと第１の制御後水温：THWafter1との偏差が所定温度未満であると判定された時に電動ウォーターポンプ１４の作動のみを停止させるべく制御を行い、その際に機関側水温又は容器出口水温が変化すれば蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生していないと判定し、機関側水温又は容器出口水温が変化しなければ蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生していると判定することができる。
【０１２４】
そこで、本実施の形態における異常検出制御では、ＥＣＵ３９は、電動ウォーターポンプ１４の異常判定処理において制御前水温：THWbeforeと第１の制御後水温：THWafter1との変化が所定温度未満であると判定すると、電動ウォーターポンプ１４の作動のみを停止させるべくバッテリ４３から電動ウォーターポンプ１４に対する電圧供給を停止する。
【０１２５】
ＥＣＵ３９は、バッテリ４３から電動ウォーターポンプ１４に対する電圧供給を停止した時点から所定時間経過後に、第１水温センサ１７又は第２水温センサ１８の出力信号値（以下、第２の制御後水温と称する）：THWafter2を入力し、その第２の制御後水温：THWafter2と前記した制御前水温：THWbeforeとを比較する。
【０１２６】
ＥＣＵ３９は、制御前水温：THWbeforeと第２の制御後水温：THWafter2との偏差が所定温度以上であれば蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生していないと判定し、制御前水温：THWbeforeと第２の制御後水温：THWafter2との偏差が所定温度未満であれば蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生していると判定する。
【０１２７】
以下、本実施の形態における異常検出制御について図９〜図１１に沿って説明する。
【０１２８】
図９は、本実施の形態における異常検出制御ルーチンを示すフローチャート図である。この異常検出制御ルーチンは、予熱処理の実行条件が成立したことをトリガとしてＥＣＵ３９が実行するルーチンであり、予めＥＣＵ３９のＲＯＭに記憶されている。
【０１２９】
異常検出制御ルーチンでは、ＥＣＵ３９は、先ずＳ９０１において予熱処理の実行が開始されたか否かを判別する。
【０１３０】
前記Ｓ９０１において予熱処理の実行が開始されていないと判定された場合は、ＥＣＵ３９は、予熱処理の実行が開始されるまで前記したＳ９０１の処理を繰り返し実行する。
【０１３１】
前記Ｓ９０１において予熱処理の実行が開始されたと判定された場合は、ＥＣＵ３９は、Ｓ９０２へ進み、第２水温センサ１８の出力信号値（予熱処理実行開始時の機関側水温）：THWengine1を入力する。
【０１３２】
Ｓ９０３では、ＥＣＵ３９は、予熱処理の実行が完了したか否かを判別する。
【０１３３】
前記Ｓ９０３において予熱処理の実行が完了していないと判定された場合は、ＥＣＵ３９は、予熱処理の実行が完了するまで前記したＳ９０３の処理を繰り返し実行する。
【０１３４】
前記Ｓ９０３において予熱処理の実行が完了したと判定された場合は、ＥＣＵ３９は、Ｓ９０４へ進み、第２水温センサ１８の出力信号値（予熱処理実行完了時の機関側水温）：THWengine2を入力する。
【０１３５】
Ｓ９０５では、ＥＣＵ３９は、前記Ｓ９０４で入力された機関側水温：THWengine2から前記Ｓ９０２で入力された機関側水温：THWengine1を減算して得られた値（＝THWengine2-THWengine1）を予熱処理の実行時間で除算することにより、実機関側水温上昇率：Tupを算出する。
【０１３６】
Ｓ９０６では、ＥＣＵ３９は、前回の温水回収処理時に検出された貯蔵時冷却水温度：THWstoreをバックアップＲＡＭから読み出す。
【０１３７】
Ｓ９０７では、ＥＣＵ３９は、前記Ｓ９０６で読み出された貯蔵時冷却水温度：THWstoreとＲＯＭのマップとから基準水温上昇率：Tupbaseを算出する。
【０１３８】
Ｓ９０８では、ＥＣＵ３９は、前記Ｓ９０５で算出された実機関側水温上昇率：Tupが前記Ｓ９０７で算出された基準水温上昇率：Tupbase未満であるか否かを判別する。
【０１３９】
前記Ｓ９０８において実機関側水温上昇率：Tupが基準水温上昇率：Tupbase以上であると判定された場合には、ＥＣＵ３９は、Ｓ９１３へ進み、蓄熱装置が正常であると判定する。そして、ＥＣＵ３９は、Ｓ９１４においてＲＡＭの所定領域に設定されている容器異常判定実行フラグをリセットし、次いでＳ９１５においてＲＡＭの所定領域に設定されている異常判定フラグをリセットして本ルーチンの実行を終了する。
【０１４０】
ここで、前記した容器異常判定実行フラグは、蓄熱容器１５が異常であるか否かを判別するための容器異常判定処理のトリガとなるフラグであり、前記したＳ９０８において実機関側水温上昇率：Tupが基準水温上昇率：Tupbase未満であるときにセットされる。前記異常判定フラグは、蓄熱容器１５の異常、電動ウォーターポンプ１４の異常、又は蓄熱用熱媒体通路の異常が検出されたときにセットされるフラグである。
【０１４１】
また、前記Ｓ９０８において実機関側水温上昇率：Tupが基準水温上昇率：Tupbase未満であると判定された場合には、ＥＣＵ３９は、蓄熱容器１５、電動ウォーターポンプ１４、若しくは蓄熱用熱媒体通路に異常が発生している可能性があり、蓄熱容器１５が異常であるか否か、電動ウォーターポンプ１４が異常であるか否か、及び蓄熱用熱媒体通路が異常であるか否かを判別する必要があると見なす。
【０１４２】
この場合、ＥＣＵ３９は、先ずＳ９０９において容器異常判定実行フラグをセットし、次いでＳ９１０において電動ウォーターポンプ１４およびまたは蓄熱用熱媒体通路が異常であるか否かを判別するためのポンプ／通路異常判定処理を実行する。
【０１４３】
ポンプ／通路異常判定処理では、ＥＣＵ３９は、図１０に示すようなサブルーチンを実行することになる。このサブルーチンでは、ＥＣＵ３９は、先ずＳ１００１において第１水温センサ１７の出力信号値（第１の容器出口水温）：THWexit1と第２水温センサ１８の出力信号値（機関側水温）：THWengineを入力する。
【０１４４】
Ｓ１００２では、ＥＣＵ３９は、前記機関側水温：THWengineと第１の容器出口水温：THWexit1との温度差の絶対値（＝｜THWengine-THWexit1｜）が所定値：Ａ以上であるか否かを判別する。
【０１４５】
前記Ｓ１００２において前記機関側水温：THWengineと第１の容器出口水温：THWexit1との温度差の絶対値（＝｜THWengine-THWexit1｜）が所定値：Ａ未満であると判定された場合は、ＥＣＵ３９は、Ｓ１００３へ進み、第３バイパス通路１３ｃを遮断させるべく流路切換弁１６を制御する。この場合、内燃機関１と蓄熱用熱媒体通路との間で冷却水が行き来しなくなり、そのような状態が一定期間維持されると内燃機関１を循環する冷却水の温度と蓄熱用熱媒体通路内の冷却水の温度との差が増加するようになる。
【０１４６】
ＥＣＵ３９は、上記したＳ１００３の処理を実行し終えると、前述したＳ１００１とＳ１００２の処理を再度実行する。
【０１４７】
その際、Ｓ１００２において機関側水温：THWengineと第１の容器出口水温：THWexit1との温度差の絶対値（＝｜THWengine-THWexit1｜）が所定値：Ａ以上であると判定されれば、ＥＣＵ３９は、Ｓ１００４へ進むことになる。
【０１４８】
Ｓ１００４では、ＥＣＵ３９は、前記Ｓ１００１で入力された第１の機関側水温：THWengine1を制御前水温：THWbeforeとしてＲＡＭに記憶させる。
【０１４９】
Ｓ１００５では、ＥＣＵ３９は、電動ウォーターポンプ１４を作動させるべくバッテリ４３から電動ウォーターポンプ１４に対する電圧供給を許容する。その際、ＥＣＵ３９は、バッテリ４３から電動ウォーターポンプ１４へ供給される電圧を、電動ウォーターポンプ１４の吐出圧力が機械式ウォーターポンプ１０の吐出圧力と同等になる電圧とする。
【０１５０】
Ｓ１００６では、ＥＣＵ３９は、第２ヒータホース１１ｂを遮断させるべく流路切換弁１６を制御する。すなわち、ＥＣＵ３９は、第１ヒータホース１１ａと第３バイパス通路１３ｃとを導通させる。
【０１５１】
Ｓ１００７では、ＥＣＵ３９は、第１水温センサ１７の出力信号値（第２の容器出口水温）：THWexit2を入力する。
【０１５２】
Ｓ１００８では、ＥＣＵ３９は、前記Ｓ１００７で入力された第２の容器出口水温：THWexit2を第１の制御後水温：THWafter1としてＲＡＭに記憶させる。
【０１５３】
Ｓ１００９では、ＥＣＵ３９は、ＲＡＭから制御前水温：THWbeforeと第１の制御後水温：THWafter1とを読み出し、それらの温度差の絶対値（＝｜THWafter1-THWbefore｜）が所定値：Ｂ以上であるか否かを判別する。
【０１５４】
前記Ｓ１００９において制御前水温：THWbeforeと第１の制御後水温：THWafter1との温度差の絶対値（＝｜THWafter1-THWbefore｜）が所定値：Ｂ以上であると判定された場合は、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０１０において電動ウォーターポンプ１４が異常であると判定し、本ルーチンの実行を終了する。
【０１５５】
一方、前記Ｓ１００９において制御前水温：THWbeforeと第１の制御後水温：THWafter1との温度差の絶対値（＝｜THWafter1-THWbefore｜）が所定値：Ｂ未満であると判定された場合は、ＥＣＵ３９は、電動ウォーターポンプ１４が正常であり、且つ、蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生している可能性があるとみなし、Ｓ１０１１〜Ｓ１０１６において蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生しているか否かを判別する。
【０１５６】
具体的には、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０１１において、流路切換弁１６が第３バイパス通路１３ｃを遮断した状態を維持しつつ、電動ウォーターポンプ１４の作動を停止させるべくバッテリ４３から電動ウォーターポンプ１４に対する電圧供給を遮断する。
【０１５７】
Ｓ１０１２では、ＥＣＵ３９は、第１水温センサ１７の出力信号値（第３の容器出口水温）：THWexit3を入力する。
【０１５８】
Ｓ１０１３では、ＥＣＵ３９は、前記Ｓ１０１２で入力された第３の容器出口水温：THWexit3を第２の制御後水温：THWafter2としてＲＡＭに記憶させる。
【０１５９】
Ｓ１０１４では、ＥＣＵ３９は、ＲＡＭから制御前水温：THWbeforeと第２の制御後水温：THWafter2とを読み出し、それらの温度差の絶対値（＝｜THWafter2-THWbefore｜）が所定値：Ｃ未満であるか否かを判別する。
【０１６０】
前記Ｓ１０１４において制御前水温：THWbeforeと第２の制御後水温：THWafter2との温度差の絶対値（＝｜THWafter2-THWbefore｜）が所定値：Ｃ未満であると判定された場合には、内燃機関１と蓄熱容器１５との間で冷却水が行き来可能な状態に制御されているにも関わらず内燃機関１を流通する冷却水が第３バイパス通路１３ｃまで到達していないことになるため、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０１５において蓄熱用熱媒体通路に詰まりが発生していると判定し、本ルーチンの実行を終了する。
【０１６１】
一方、前記Ｓ１０１４において制御前水温：THWbeforeと第２の制御後水温：THWafter2との温度差の絶対値（＝｜THWafter2-THWbefore｜）が所定値：Ｃ以上であると判定された場合には、内燃機関１と蓄熱容器１５との間で冷却水が正常に行き来していることになるため、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０１６において電動ウォーターポンプ１４及び蓄熱用熱媒体通路が正常であると判定し、本ルーチンの実行を終了する。
【０１６２】
ここで図９の異常検出制御ルーチンに戻り、ＥＣＵ３９は、Ｓ９１１において、前記したＳ９１０のポンプ／通路異常判定処理により電動ウォーターポンプ１４又は蓄熱用熱媒体通路が異常であると判定されたか否かを判別する。
【０１６３】
前記Ｓ９１１において電動ウォーターポンプ１４又は蓄熱用熱媒体通路が異常であると判定された場合には、ＥＣＵ３９は、Ｓ９１２において異常判定フラグをセットして、本ルーチンの実行を終了する。その際、車両の室内に予め警告灯が設けられていれば、ＥＣＵ３９は、前記警告灯を点灯させ、以て蓄熱装置の異常を車両の乗員に通知するようにしてもよい。
【０１６４】
一方、前記Ｓ９１１において電動ウォーターポンプ１４又は蓄熱用熱媒体通路が異常ではないと判定された場合には、ＥＣＵ３９は、前記したＳ９１２の処理をスキップして本ルーチンの実行を終了する。
【０１６５】
次に、ＥＣＵ３９は、蓄熱容器１５に対する温水回収処理の実行条件が成立したことをトリガとして、図１１に示すような容器異常判定制御ルーチンを実行する。
【０１６６】
容器異常判定制御ルーチンでは、ＥＣＵ３９は、先ずＳ１１０１において温水回収処理が実行中であるか否かを判別する。
【０１６７】
前記Ｓ１１０１において温水回収処理が実行中であると判定された場合には、ＥＣＵ３９は、Ｓ１１０２へ進み、第１水温センサ１７の出力信号値（容器出口水温）：THWexitを入力する。
【０１６８】
Ｓ１１０３では、ＥＣＵ３９は、前記Ｓ１１０２で入力された容器出口水温：THWexitを貯蔵時冷却水温度：THWstoreとしてＲＡＭに記憶させる。
【０１６９】
Ｓ１１０４では、ＥＣＵ３９は、ＲＡＭの所定領域に容器異常判定実行フラグがセットされているか否かを判別する。
【０１７０】
前記Ｓ１１０４においてＲＡＭの所定領域に容器異常判定実行フラグがセットされていると判定された場合は、ＥＣＵ３９は、蓄熱容器１５の異常判定処理を実行する必要があるとみなし、Ｓ１１０５へ進む。
【０１７１】
Ｓ１１０５では、ＥＣＵ３９は、蓄熱容器１５に対する温水回収処理の実行が完了したか否かを判別する。
【０１７２】
前記Ｓ１１０５において蓄熱容器１５に対する温水回収処理の実行が完了していないと判定された場合は、ＥＣＵ３９は、蓄熱容器１５に対する温水回収処理の実行が完了するまで前記したＳ１１０５の処理を繰り返し実行する。
【０１７３】
前記Ｓ１１０５において蓄熱容器１５に対する温水回収処理の実行が完了したと判定された場合は、ＥＣＵ３９は、Ｓ１１０６へ進み、温水回収処理の実行完了時からの経過時間を計測するカウンタ：Countを起動させる。
【０１７４】
Ｓ１１０７では、ＥＣＵ３９は、前記カウンタ：Countの計測時間が所定時間：t以上であるか否かを判別する。
【０１７５】
前記Ｓ１１０７において前記カウンタ：Countの計測時間が所定時間：t未満であると判定された場合には、ＥＣＵ３９は、前記カウンタ：Countの計測時間が所定時間：t以上となるまで前記Ｓ１１０７の処理を繰り返し実行する。
【０１７６】
前記Ｓ１１０７において前記カウンタ：Countの計測時間が所定時間：t以上であると判定されると、ＥＣＵ３９は、Ｓ１１０８へ進み、内燃機関１が運転停止状態にあるか否かを判別する。
【０１７７】
前記Ｓ１１０８において内燃機関１が運転停止状態にないと判定された場合には、ＥＣＵ３９は、Ｓ１１１６においてカウンタ：Countの作動を停止させるとともに該カウンタ：Countの計測時間をリセットして、本ルーチンの実行を終了する。
【０１７８】
一方、前記Ｓ１１０８において内燃機関１が運転停止状態にあると判定された場合には、ＥＣＵ３９は、Ｓ１１０９へ進み、電動ウォーターポンプ１４を一定時間作動させる。その際の一定時間は、予熱処理の実行時間に対して非常に短く設定される時間であり、より具体的には蓄熱容器１５内に貯蔵されている蓄熱温水の一部が第１水温センサ１７の位置に到達するまでに要する時間であればよい。
【０１７９】
Ｓ１１１０では、ＥＣＵ３９は、第１水温センサ１７の出力信号値（容器出口水温）：THWexitを入力する。
【０１８０】
Ｓ１１１１では、ＥＣＵ３９は、ＲＡＭから貯蔵時冷却水温度：THWstoreを読み出し、その貯蔵時冷却水温度：THWstoreと前記Ｓ１１１０で入力された容器出口水温：THWexitとの差分（＝THWstore-THWexit）を所定時間：tで除算して容器内温度低下率：Tdown（＝(THWstore1-THWexit)/t）を算出する。
【０１８１】
Ｓ１１１２では、ＥＣＵ３９は、前記貯蔵時冷却水温度：THWstoreとＲＯＭのマップとから基準温度低下率：Tdownbaseを算出する。
【０１８２】
Ｓ１１１３では、ＥＣＵ３９は、前記容器内温度低下率：Tdownと前記基準温度低下率：Tdownbaseとの差分（＝Tdown-Tdownbase）が所定値：Ｄを上回っているか否かを判別する。
【０１８３】
前記Ｓ１１１３において前記容器内温度低下率：Tdownと前記基準温度低下率：Tdownbaseとの差分（＝Tdown-Tdownbase）が所定値：Ｄを上回っていれば、ＥＣＵ３９は、Ｓ１１１４において蓄熱容器１５の保温性能が異常であると判定する。
【０１８４】
一方、前記Ｓ１１１３において前記容器内温度低下率：Tdownと前記基準温度低下率：Tdownbaseとの差分（＝Tdown-Tdownbase）が所定値：Ｄ以下であれば、ＥＣＵ３９は、Ｓ１１１５において蓄熱容器１５の保温性能が正常であり、前述した異常検出制御ルーチンにおいて蓄熱装置が異常であると判定された原因は、蓄熱容器１５の長期放置に因るものであると判定する。
【０１８５】
前記Ｓ１１１４又は前記Ｓ１１１５の処理を実行し終えたＥＣＵ３９は、Ｓ１１１６においてカウンタ：Countの作動を停止させるとともに該カウンタ：Countの計測時間をリセットして本ルーチンの実行を終了する。
【０１８６】
また、前記Ｓ１１０１において温水回収処理が実行中ではないと判定された場合、又は、前記Ｓ１１０４においてＲＡＭの所定領域に容器異常判定実行フラグがセットされていないと判定された場合は、ＥＣＵ３９は、蓄熱容器１５の異常判定処理を実行する必要がないとみなし、Ｓ１１１６においてカウンタ：Countの計測時間をリセットして本ルーチンの実行を終了する。
【０１８７】
このようにＥＣＵ３９が前述した図９〜図１１の説明で述べたようなルーチンを実行することにより、本発明に係る判定手段が実現されることになる。
【０１８８】
従って、本実施の形態に係る蓄熱装置の異常検出装置によれば、蓄熱装置を備えた内燃機関において、蓄熱装置の異常を検出することが可能になるとともに、その異常要因が蓄熱容器の保温性能低下に因るものであるか、電動ウォーターポンプの故障に因るものであるか、或いは蓄熱用熱媒体通路の詰まりに因るものであるかを特定することが可能となる。
【０１８９】
その際、本実施の形態に係る蓄熱装置の異常検出装置では、予熱処理の実行時における機関側水温の上昇率と、前回の温水回収処理時に蓄熱容器へ貯蔵された冷却水の温度に対応した上昇率とをパラメータとして蓄熱装置の異常を検出するため、予熱処理の実行時において蓄熱容器内に高温の冷却水が貯蔵されていなくとも蓄熱装置の異常を検出することが可能となる。
【０１９０】
【発明の効果】
本発明に係る蓄熱装置の異常検出装置は、内燃機関を含む循環回路内の熱媒体の一部を蓄熱状態で貯蔵可能な蓄熱容器を備えた蓄熱装置において、循環回路から蓄熱容器へ熱媒体が貯蔵される際に蓄熱容器に貯蔵される熱媒体の温度を予め検出しておき、蓄熱容器から循環回路に対する熱媒体の供給制御が行われている時の循環回路内の熱媒体温度の上昇率が貯蔵時熱媒体温度に対応した上昇率であるか否かに応じて蓄熱装置が異常であるか否かを判別するため、蓄熱容器内の熱媒体温度が十分に高くない状況下でも蓄熱装置の異常を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用する内燃機関の冷却水循環系の概略構成を示す図
【図２】 内燃機関が冷間状態で運転されているときの冷却水の流れを示す図
【図３】 内燃機関の暖機完了後における冷却水の流れを示す図
【図４】 内燃機関の暖機完了後においてヒータスイッチがオン状態にあるときの冷却水の流れを示す図
【図５】 予熱処理の実行時における冷却水の流れを示す図
【図６】 温水回収処理の実行時における冷却水の流れを示す図
【図７】 貯蔵時冷却水温度と基準水温上昇率との関係を示す図
【図８】 蓄熱容器内の冷却水温度と放置時間との関係を示す図
【図９】 異常検出制御ルーチンを示すフローチャート図
【図１０】 異常検出制御ルーチンのサブルーチンを示すフローチャート図
【図１１】 容器異常検出制御ルーチンを示すフローチャート図
【符号の説明】
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
１０・・・機械式ウォータポンプ
１３ａ・・第１バイパス通路
１３ｂ・・第２バイパス通路
１３ｃ・・第３バイパス通路
１４・・・電動ウォーターポンプ
１５・・・蓄熱容器
１６・・・流路切換弁
１７・・・第１水温センサ
１８・・・第２水温センサ
３９・・・ＥＣＵ
４３・・・バッテリ

Claims (4)

1. 内燃機関を経由して熱媒体が循環する循環回路と、
   前記循環回路内の熱媒体の一部を蓄熱状態で貯蔵する蓄熱容器、及び前記蓄熱容器から前記循環回路へ熱媒体を供給する供給機構を具備する蓄熱装置と、
   前記蓄熱容器に熱媒体が貯蔵される時に前記蓄熱容器に貯蔵される熱媒体の温度を検出する温度検出手段と、
   前記供給機構を作動させるべく制御が行われている時の前記循環回路内の熱媒体の温度上昇率を計測する温度上昇率計測手段と、
   前記供給機構による熱媒体の流れと対向する熱媒体の流れを前記循環回路内に発生させるポンプ機構と、
   前記循環回路又は前記蓄熱装置における熱媒体の温度変化を検出する温度変化検出手段と、
   前記温度上昇率計測手段により計測された温度上昇率が前記温度検出手段により検出された熱媒体温度に対応する温度上昇率より低い場合に、前記供給機構及び前記ポンプ機構を同時に作動させるべく制御するとともに、その際に前記温度変化検出手段が熱媒体の温度変化を検出したか否かに応じて前記供給機構が異常であるか否かを判別する判定手段と、
   を備えることを特徴とする蓄熱装置の異常検出装置。
2. 前記判定手段は、前記供給機構及び前記ポンプ機構を同時に作動させるべく制御を行っている時に前記温度変化検出手段が熱媒体の温度変化を検出すれば、前記供給機構が異常であると判定することを特徴とする請求項１に記載の蓄熱装置の異常検出装置。
3. 前記判定手段は、前記供給機構及び前記ポンプ機構を同時に作動させるべく制御を行っている時に前記温度変化検出手段が熱媒体の温度変化を検出しなければ、前記供給機構の作動のみを停止させるべく制御し、その際に前記温度変化検出手段が熱媒体の温度変化を検出しなければ、前記蓄熱容器から前記循環回路へ至る経路に詰まりが発生していると判定することを特徴とする請求項１に記載の蓄熱装置の異常検出装置。
4. 前記判定手段は、前記循環回路内の熱媒体の温度と前記蓄熱装置内の熱媒体の温度とが異なっている場合に、前記供給機構が異常であるか否かの判別を行うことを特徴とする請
   求項１に記載の蓄熱装置の異常検出装置。

Images