JP4122731B2 - 蓄熱装置を備えた内燃機関 - 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する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、内燃機関は、燃焼室周辺の温度が所定温度に達していない状態、いわゆる冷間状態で運転されると、燃焼室に供給される燃料が霧化し難くなるとともに、燃焼室の壁面近傍における消炎が発生するため、始動性の低下や排気エミッションの悪化が誘発される。
【０００３】
そこで、内燃機関が運転中に発する熱を蓄えておき、その蓄えた熱を機関停止中、または、機関始動時に内燃機関に供給して内燃機関の温度を上昇させる蓄熱装置を備えた内燃機関が知られている。しかし、内燃機関を始動した直後からエミッション性能の改善及び燃費性能の向上を実現するためには、内燃機関始動前から当該内燃機関に熱を供給して、内燃機関始動時に該内燃機関が所定温度以上に達していることが必要である。
【０００４】
このような蓄熱装置を備えた内燃機関では、蓄熱装置の保温機能が正常であるか否かにより前記エミッション性能等に大きな影響を及ぼすため、保温機能が低下した場合にこれを検知する技術が知られている。
【０００５】
例えば特開平６−２１３１１７号公報では、蓄熱装置の内部に温度検出センサを設け、該温度検出センサからの出力信号に基づいて車室内の温度表示パネルにこの温度を表示させて該蓄熱装置内部の温度を把握できるようにしている。
【０００６】
この温度は、例えば、内燃機関を停止してから１２時間後の場合で約７５℃となり、通常運転時には約８０乃至９０℃となる。内燃機関始動時に温度表示パネルにより表示される温度度が前記温度程度であるときは、それまで蓄熱装置に貯留されていた冷却水が高温のまま維持されていたことになるので、蓄熱装置の保温機能が正常であることを示している。また、温度表示パネルの温度が前記温度よりも極端に低いときは、保温機能に異常が発生した虞がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記したような蓄熱装置を備えた内燃機関では、内燃機関が十分に暖機された状態で該蓄熱装置に冷却水が蓄えられていることを前提として保温機能の異常検出を行っているので、例えば、内燃機関始動直後で冷却水の温度が十分に上昇する前に該内燃機関を停止させた場合には、温度表示パネルには、低い温度が表示される。この場合には、保温機能が低下して温度が低くなっている場合と区別をつけるのは困難である。
【０００８】
また、内燃機関停止中に蓄熱装置から内燃機関に冷却水を循環させると、内燃機関から温度の低い冷却水が該蓄熱装置内に流入するため、温度表示パネルに表示される温度は低下する。この場合にも、保温機能が低下して温度が低くなっている場合と区別をつけるのは困難である。
【０００９】
更に、熱媒体を循環させるための循環通路に異常が生じても確認ができなかった。
【００１０】
本発明は、以上の問題を解決するために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、熱媒体の温度に基づいて該蓄熱装置の故障判定を行える技術を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するための第１の発明では、以下の手段を採用した。即ち、第１の発明は、
蓄熱装置を備えた内燃機関であって、
熱媒体が持つ熱を蓄える蓄熱手段と、
前記蓄熱手段に蓄えられた熱媒体を内燃機関へ供給する熱供給手段と、
熱媒体の温度を計測する熱媒体温度計測手段と、
前記熱供給手段による熱の供給中に前記熱媒体温度計測手段の計測値の変化量に基づいて蓄熱装置の故障判定を行う故障判定手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の最大の特徴は、蓄熱装置を備えた内燃機関であって、熱媒体の温度を計測する熱媒体温度計測手段を具備し、熱供給時の蓄熱手段内の温度変化量に基づいて蓄熱装置の故障判定を行う点にある。
【００１３】
このように構成された蓄熱装置を備えた内燃機関では、内燃機関の運転中に発生した熱は、内燃機関の運転停止後においても蓄熱手段で保存される。この蓄熱手段により蓄えられた熱は、内燃機関が冷間始動される場合等に熱媒体を介して内燃機関に供給される。このような熱の供給が行われると、内燃機関が冷間始動される場合であっても該内燃機関が早期に暖機されることになる。
【００１４】
ところで、蓄熱手段の保温機能が低下すると該蓄熱手段内の熱媒体の温度が低下し、熱媒体を内燃機関に循環させても該内燃機関を暖機させることができなくなる。また、熱供給手段に異常が発生した場合には、熱媒体の循環が行われなくなるので、内燃機関を暖機させることができなくなる。このような状況では熱媒体温度計測手段の計測値は略一定となる。
【００１５】
従って、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関では、故障判定手段は、熱供給時に該熱媒体温度計測手段の計測値に基づいて蓄熱装置の故障を判定することが可能となる。
【００１６】
本発明においては、前記熱媒体温度計測手段は、前記蓄熱手段内部の温度を計測し、前記故障判定手段は、前記蓄熱手段内部の熱媒体の温度が略一定の場合に故障であると判定しても良い。
【００１７】
例えば、蓄熱装置が正常の場合に熱の供給が行われると、内燃機関内の熱媒体が蓄熱手段内部に流入し該蓄熱手段内部の温度が低下する。しかしながら、蓄熱手段の保温性能が低下して該蓄熱手段内部の温度が外気温度と略等しくなるまで低下すると、熱媒体を循環させても蓄熱手段内部の温度は変化しなくなる。また、熱供給手段が故障した場合には、熱媒体の循環が行われなくなるので、このときの蓄熱手段内部の温度も略一定となる。このように蓄熱装置が故障すると、熱供給時の蓄熱手段内部の温度は略一定となるか、温度が変化したとしてもその変化量は小さい。
【００１８】
従って、蓄熱手段内部の温度を計測することにより、その計測結果に基づいて蓄熱装置の故障判定を行うことが可能となる。
【００１９】
本発明においては、前記熱媒体温度計測手段は、前記内燃機関内部の温度を計測し、前記故障判定手段は、前記内燃機関内部の熱媒体の温度が略一定の場合に故障であると判定しても良い。
【００２０】
例えば、蓄熱装置が正常の場合に熱の供給が行われると、蓄熱手段内部の熱媒体が内燃機関内部に流入し該内燃機関内部の温度が上昇する。しかしながら、蓄熱手段の保温性能が低下して該蓄熱手段内部の温度が外気温度と略等しくなるまで低下すると、熱媒体を循環させても内燃機関内部の温度は略一定となる。また、熱供給手段が故障した場合には、熱媒体の循環が行われなくなるので、このときの内燃機関内部の温度も略一定となる。このように蓄熱装置が故障すると、熱供給時の内燃機関内部の温度は略一定となるか、温度が変化したとしてもその変化量が小さくなる。
【００２１】
従って、内燃機関内部の温度を計測することにより、その計測結果に基づいて蓄熱装置の故障判定を行うことが可能となる。
【００２２】
本発明においては、前記熱媒体温度計測手段は、前記蓄熱手段内の温度及び前記内燃機関内部の温度を計測し、前記故障判定手段は前記蓄熱手段内の温度と前記内燃機関内部の温度との偏差が略一定の場合に故障であると判定しても良い。
【００２３】
例えば、蓄熱装置が正常の場合に熱の供給が行われると、蓄熱手段内部の熱媒体が内燃機関内部に流入し、該内燃機関内部の温度が上昇するとともに蓄熱手段内部の温度が低下する。しかしながら、蓄熱手段の保温性能が低下して該蓄熱手段内部の温度が外気温度と略等しくなるまで低下すると、熱媒体を循環させても内燃機関内部の温度及び蓄熱手段内部の温度は略一定となる。即ち、内燃機関内部の温度と蓄熱手段内部の温度との偏差は変化しなくなる。また、熱供給手段が故障した場合には、熱媒体の循環が行われなくなるので、このときの内燃機関内部及び蓄熱手段内部の温度も略一定となる。即ち、内燃機関内部の温度と蓄熱手段内部の温度との偏差は変化しなくなる。このように蓄熱装置が故障すると、熱供給時の内燃機関内部の温度と蓄熱手段内部の温度との偏差は変化しないかしたとしてもその変化量が小さくなる。
【００２４】
従って、内燃機関内部及び蓄熱手段内部の温度を計測することにより、その計測結果の偏差の変化量に基づいて蓄熱装置の故障判定を行うことが可能となる。
【００２５】
上記課題を達成するための第２の発明では、以下の手段を採用した。即ち、第２の発明は、蓄熱装置を備えた内燃機関であって、熱媒体が持つ熱を蓄える蓄熱手段と、前記蓄熱手段に蓄えられた熱媒体を内燃機関へ供給する熱供給手段と、前記蓄熱手段内部の熱媒体の温度を計測する蓄熱手段内温度計測手段と、前記内燃機関内部の熱媒体の温度を計測する内燃機関内温度計測手段と、前記熱供給手段による熱の供給前に蓄熱手段内温度計測手段と内燃機関内温度計測手段との計測値の偏差の有無に基づいて蓄熱装置の故障判定を行う故障判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２６】
本発明の最大の特徴は、蓄熱装置を備えた内燃機関であって、蓄熱手段内部の熱媒体の温度を計測する蓄熱手段内温度計測手段と、内燃機関内部の熱媒体の温度を計測する内燃機関内温度計測手段とを具備し、これら温度計測手段の計測値の偏差の有無に基づいて蓄熱装置の故障判定を行う点にある。
【００２７】
本発明においては、前記故障判定手段は、前記熱供給手段による熱の供給前に蓄熱手段内温度計測手段と内燃機関内温度計測手段との計測値に偏差がなければ故障であると判定しても良い。
【００２８】
このように構成された蓄熱装置を備えた内燃機関では、内燃機関の運転中に発生した熱は、内燃機関の運転停止後においても蓄熱手段で保存される。この蓄熱手段により蓄えられた熱は、内燃機関が冷間始動される場合等に熱媒体を介して内燃機関に供給される。このような熱の供給が行われると、内燃機関が冷間始動される場合であっても該内燃機関が早期に暖機されることになる。そして熱の供給が完了すると蓄熱手段内部の熱媒体の温度と内燃機関内部の熱媒体の温度とは略等しくなる。
【００２９】
蓄熱手段の保温性能に異常が生じて該蓄熱手段内部の熱媒体の温度が低下すると、該蓄熱手段内部の熱媒体の温度と内燃機関内部の熱媒体の温度とが略等しくなる。
【００３０】
従って、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関では、故障判定手段は、熱供給前における内燃機関内部と蓄熱手段内部との温度差に基づいて蓄熱装置の故障を判定することが可能となる。
【００３１】
尚、前記蓄熱手段内温度計測手段は、蓄熱手段内部の温度を直接計測するに限られず、蓄熱手段から外部に流出した熱媒体の温度を計測しても良い。
【００３２】
上記課題を達成するための第３の発明では、以下の手段を採用した。即ち、第３の発明は、
熱装置を備えた内燃機関であって、
熱媒体が持つ熱を蓄える蓄熱手段と、
前記蓄熱手段に蓄えられた熱媒体を内燃機関へ供給する熱供給手段と、
前記蓄熱手段内部の熱媒体の温度を計測する蓄熱手段内温度計測手段と、
前記内燃機関内部の熱媒体の温度を計測する内燃機関内温度計測手段と、
機関運転停止後所定時間経過したときの蓄熱手段内温度計測手段と内燃機関内温度計測手段との計測値の偏差に基づいて蓄熱装置の故障判定を行う故障判定手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００３３】
本発明の最大の特徴は、蓄熱装置を備えた内燃機関であって、蓄熱手段内部の熱媒体の温度を計測する蓄熱手段内温度計測手段と、内燃機関内部の熱媒体の温度を計測する内燃機関内温度計測手段とを具備し、機関運転停止後所定時間経過したときのこれら温度計測手段の計測値の偏差の有無に基づいて蓄熱装置の故障判定を行う点にある。
【００３４】
本発明においては、前記故障判定手段は、機関停止後所定時間経過したときの蓄熱手段内温度計測手段と内燃機関内温度計測手段との計測値の偏差が所定値以下であれば故障であると判定しても良い。
【００３５】
このように構成された蓄熱装置を備えた内燃機関では、内燃機関の運転中に発生した熱は、内燃機関の運転停止後においても蓄熱手段で保存される。この蓄熱手段により蓄えられた熱は、内燃機関が冷間始動される場合等に熱媒体を介して内燃機関に供給される。このような熱の供給が行われると、内燃機関が冷間始動される場合であっても該内燃機関が早期に暖機されることになる。そして熱の供給が完了すると蓄熱手段内部の熱媒体の温度と内燃機関内部の熱媒体の温度とは略等しくなる。
【００３６】
ところで、蓄熱手段の保温性能が正常であるときに内燃機関の運転が停止されると、内燃機関内部の熱媒体は内燃機関外部へ熱を放出するため該熱媒体の温度が低下するが、蓄熱手段内部の熱媒体は蓄熱状態で貯蔵されるため該熱媒体の温度が低下せずまたは低下したとしても僅かとなる。この結果、機関停止時から時間が経過するにつれて内燃機関内部と蓄熱手段内部との温度の偏差が大きくなっていく。しかしながら、蓄熱手段の保温性能が低下しているときに内燃機関の運転が停止されると、内燃機関内部の熱媒体の温度が低下するとともに蓄熱手段内部の熱媒体の温度も低下することになる。その結果、機関停止時から時間が経過するにつれて内燃機関内部と蓄熱手段内部との温度の偏差が小さくなっていく。
【００３７】
従って、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関では、故障判定手段は、機関停止時から所定時間経過した時点における内燃機関内部と蓄熱手段内部との温度の偏差に基づいて蓄熱装置の故障を判定することが可能となる。
【００３８】
上記課題を達成するための第４の発明では、以下の手段を採用した。即ち、第４の発明は、
蓄熱装置を備えた内燃機関であって、
熱媒体が持つ熱を蓄える蓄熱手段と、
前記蓄熱手段に蓄えられた熱媒体を内燃機関へ供給する熱供給手段と、
蓄熱手段内部の熱媒体を所定の温度以上に保つように自動的に該蓄熱手段内部の熱媒体を加熱する熱媒体加熱手段と、
機関運転停止後所定時間経過したときの前記熱媒体加熱手段の作動履歴に基づいて蓄熱装置の故障判定を行う故障判定手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００３９】
本発明の最大の特徴は、蓄熱装置を備えた内燃機関であって、蓄熱手段内部の熱媒体を所定の温度以上に保つように自動的に該蓄熱手段内部の熱媒体を加熱する熱媒体加熱手段を具備し、機関運転停止後所定時間経過したときの熱媒体加熱手段の作動履歴に基づいて蓄熱装置の故障判定を行う点にある。
【００４０】
本発明においては、前記故障判定手段は、機関停止後所定時間経過するまでに前記熱媒体加熱手段が消費した電力が所定量以上であるときに故障であると判定しても良い。
【００４１】
本発明においては、前記故障判定手段は、機関停止後所定時間経過するまでに前記熱媒体加熱手段に通電された時間が所定時間以上であるときに故障であると判定しても良い。
【００４２】
本発明においては、前記故障判定手段は、機関停止後所定時間経過するまでに前記熱媒体加熱手段が作動したときに故障であると判定しても良い。
【００４３】
このように構成された蓄熱装置を備えた内燃機関では、内燃機関の運転中に発生した熱は、内燃機関の運転停止後においても蓄熱手段で保存される。この蓄熱手段により蓄えられた熱は、内燃機関が冷間始動される場合等に熱媒体を介して内燃機関に供給される。このような熱の供給が行われると、内燃機関が冷間始動される場合であっても該内燃機関が早期に暖機されることになる。そして熱の供給が完了すると蓄熱手段内部の熱媒体の温度と内燃機関内部の熱媒体の温度とは略等しくなる。
【００４４】
ところで、蓄熱手段は微量ではあるが熱が外部に放出され該蓄熱装置内部の温度が低下することがある。この放出された熱を補うために、熱媒体加熱手段を設けて熱媒体の加熱が行われることがある。蓄熱手段の保温性能が低下していなければ、該蓄熱手段外部に放出される熱は微量であるため、熱媒体加熱手段が熱媒体に加える熱量も微量となる。しかし、蓄熱手段の保温性能が低下すると、該蓄熱手段から放出される熱量が増加するため、熱媒体加熱手段が熱媒体に加える熱量も増加する。
【００４５】
そこで、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関では、故障判定手段は、熱媒体加熱手段の作動履歴に基づいて蓄熱装置の故障を判定することが可能となる。
【００４６】
上記課題を達成するための第５の発明では、以下の手段を採用した。即ち、第５の発明は、
蓄熱装置を備えた内燃機関であって、
熱媒体が持つ熱を蓄える蓄熱手段と、
前記蓄熱手段に蓄えられた熱媒体を内燃機関へ供給する熱供給手段と、
蓄熱手段内部の熱媒体を所定の温度以上に保つように自動的に該蓄熱手段内部の熱媒体を加熱する熱媒体加熱手段と、
前記蓄熱手段内部の熱媒体の温度を計測する蓄熱手段内温度計測手段と、
機関運転停止後所定時間経過したときの前記蓄熱手段内温度計測手段の計測結果に基づいて蓄熱装置及び熱媒体加熱手段の故障判定を行う故障判定手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００４７】
本発明の最大の特徴は、蓄熱装置を備えた内燃機関であって、蓄熱手段内部の熱媒体を所定の温度以上に保つように自動的に該蓄熱手段内部の熱媒体を加熱する熱媒体加熱手段と該蓄熱手段の内部の温度を計測する蓄熱手段内温度計測手段とを具備し、機関運転停止後所定時間経過したときの蓄熱手段内温度計測手段の計測結果に基づいて蓄熱装置の故障判定を行う点にある。
【００４８】
本発明においては、前記故障判定手段は、機関停止後所定時間経過したときの前記蓄熱手段内温度計測手段の計測結果が所定値以下の場合には故障であると判定しても良い。
【００４９】
このように構成された蓄熱装置を備えた内燃機関では、内燃機関の運転中に発生した熱は、内燃機関の運転停止後においても蓄熱手段で保存される。この蓄熱手段により蓄えられた熱は、内燃機関が冷間始動される場合等に熱媒体を介して内燃機関に供給される。このような熱の供給が行われると、内燃機関が冷間始動される場合であっても該内燃機関が早期に暖機されることになる。そして熱の供給が完了すると蓄熱手段内部の熱媒体の温度と内燃機関内部の熱媒体の温度とは略等しくなる。
【００５０】
ところで、前記したように蓄熱手段は微量ではあるが熱が外部に放出され該蓄熱装置内部の温度が低下することがある。この放出された熱を補うために、熱媒体加熱手段を設けて熱媒体の加熱が行われることがある。蓄熱手段の保温性能が低下していなければ、該蓄熱手段外部に放出される熱は微量であるため、熱媒体加熱手段が熱媒体に加える熱量も微量となる。しかし、蓄熱手段の保温性能が低下すると、該蓄熱手段から放出される熱量が増加するため、熱媒体加熱手段が熱媒体に加える熱量も増加する。その際、熱媒体加熱手段による熱の供給量よりも蓄熱手段から放出される熱量が多くなると、蓄熱手段内部の熱媒体の温度は低下する。
【００５１】
そこで、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関では、故障判定手段は、機関停止後所定時間が経過したときの蓄熱装置内温度計測手段の計測結果に基づいて蓄熱装置の故障を判定することが可能となる。
【００５２】
第４の発明及び第５の発明においては、外気の温度を計測する外気温度計測手段を備え、前記故障判定手段は、外気温度計測手段の計測結果に基づいて故障判定を行うことができる。
【００５３】
外気温度は、保温性能が低下した蓄熱手段内部の熱媒体の温度に大きな影響を及ぼす。即ち、外気温度が低いほど保温性能が低下した蓄熱手段内部の熱媒体の温度の低下速度が増す。この外気温度を故障判定時のパラメータに加えればより精度の高い判定を行うことができる。そこで、故障判定手段は、外気温度にも基づいて故障判定を行う。
【００５４】
第４の発明及び第５の発明においては、前記熱供給手段による熱供給後、前記内燃機関が始動され、暖機が完了する前に該内燃機関が停止されたときは、前記熱媒体加熱手段の作動を禁止するとともに故障判定を行わないようにしても良い。
【００５５】
前記熱供給手段による熱供給後、前記内燃機関が始動され、暖機が完了する前に該内燃機関が停止されたときは、熱媒体の温度が上昇する前に機関が停止されたので、熱媒体加熱手段は多量の熱を熱媒体に供給しなくてはならず、熱媒体加熱手段が例えば車両に搭載されたバッテリーから電力を供給されて作動する電気ヒータの場合には、バッテリー上がりの虞がある。また、蓄熱手段内の温度が最初から低いため故障判定を行うことができない虞がある。そこで、このようなとき、熱媒体加熱手段の作動を禁止すると例えばバッテリー上がりを防止することができ、また、故障判定を行わなければ誤判定を防止することができる。
【００５６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る内燃機関の蓄熱装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。ここでは、本発明に係る内燃機関の蓄熱装置を車両駆動用のガソリン機関に適用した場合を例に挙げて説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明に係る内燃機関の蓄熱装置を適用するエンジン１とその冷却水が循環する冷却水通路（循環通路）Ａ、Ｂ、Ｃとを併せ示す概略構成図である。循環通路に示された矢印は、エンジン１が運転されているときの冷却水の流通方向である。
【００５７】
図１に示すエンジン１は、水冷式の４サイクル・ガソリン機関である。
【００５８】
エンジン１の外郭は、シリンダヘッド１ａ、シリンダヘッド１ａの下部に連結されたシリンダブロック１ｂ、シリンダブロック１ｂの更に下部に連結されたオイルパン１ｃを備えて構成される。
【００５９】
シリンダヘッド１ａ及びシリンダブロック１ｂには冷却水が循環するための通路であるウォータジャケット２３が設けられている。このウォータジャケット２３の入口には、冷却水をエンジン１外部から吸い込み、エンジン１内部に吐出させるウォータポンプ６が設けられている。このウォータポンプ６は、エンジン１の出力軸の回転トルクを駆動源として作動するポンプである。即ち、ウォータポンプ６は、エンジン１が運転されているときに限り作動する。また、エンジン１には、ウォータジャケット２３内の冷却水の温度に応じた信号を発信するエンジン内冷却水温度センサ２９が取り付けられている。
【００６０】
エンジン１に冷却水を循環させるための通路は、ラジエータ９を循環する循環通路Ａ、ヒータコア１３を循環する循環通路Ｂ、蓄熱装置１０を循環する循環通路Ｃに分別される。各循環通路の一部には他の循環通路と共有されている個所がある。
【００６１】
循環通路Ａは、主に、冷却水の熱をラジエータ９から放出させることにより、冷却水の温度を低下させる機能を有する。
【００６２】
循環通路Ａは、ラジエータ入口側通路Ａ１、ラジエータ出口側通路Ａ２、ラジエータ９、ウォータジャケット２３で構成されている。シリンダヘッド１ａには、ラジエータ入口側通路Ａ１の一端が接続され、ラジエータ入口側通路Ａ１の他端は、ラジエータ９の入口に接続される。
【００６３】
ラジエータ９の出口には、ラジエータ出口側通路Ａ２の一端が接続され、ラジエータ出口側通路Ａ２の他端はシリンダブロック１ｂに接続されている。ラジエータ９の出口からシリンダブロック１ｂに至るラジエータ出口側通路Ａ２上には、冷却水の温度が所定温度になると開弁するサーモスタット８が設けられている。また、ラジエータ出口側通路Ａ２とシリンダブロック１ｂとは、ウォータポンプ６が介在して接続されている。
【００６４】
循環通路Ｂは、主に、冷却水の熱をヒータコア１３から放出させることにより、車室内雰囲気温度を上昇させる機能を有する。
【００６５】
循環通路Ｂは、ヒータコア入口側通路Ｂ１、ヒータコア出口側通路Ｂ２、ヒータコア１３、ウォータジャケット２３で構成されている。ヒータコア入口側通路Ｂ１の一端は、ラジエータ入口側通路Ａ１の途中に接続される。ヒータコア入口側通路Ｂ１の一部で、シリンダヘッド１ａからこの接続部までの通路は、ラジエータ入口側通路Ａ１と共有される。又、ヒータコア入口側通路Ｂ１の他端は、ヒータコア１３の入口に接続される。ヒータコア入口側通路Ｂ１の途中にはＥＣＵ２２からの信号により開閉する遮断弁３１が介在する。ヒータコア１３の出口には、ヒータコア出口側通路Ｂ２の一端が接続され、ヒータコア出口側通路Ｂ２の他端は、ラジエータ出口側通路Ａ２の途中のサーモスタット８に接続されている。この接続部からシリンダブロック１ｂまでの通路及びウォータジャケット２３は、ラジエータ出口側通路Ａ２と共有される。
【００６６】
循環通路Ｃは、主に、冷却水の熱を蓄え、また、この蓄えた熱を放出してエンジン１を昇温する機能を有する。
【００６７】
循環通路Ｃは、蓄熱装置入口側通路Ｃ１、蓄熱装置出口側通路Ｃ２、蓄熱装置１０、ウォータジャケット２３で構成されている。蓄熱装置入口側通路Ｃ１の一端は、ヒータコア出口側通路Ｂ２の途中に接続される。シリンダヘッド１ａからこの接続部までの通路は、循環通路Ａ及びＢと共有される。一方、蓄熱装置入口側通路Ｃ１の他端は、蓄熱装置１０の入口に接続される。蓄熱装置１０の出口には、蓄熱装置出口側通路Ｃ２の一端が接続され、蓄熱装置出口側通路Ｃ２の他端は、ラジエータ入口側通路Ａ１の途中に接続される。エンジン１の内部では、循環通路Ａ及びＢとウォータジャケット２３を一部共有する。又、蓄熱装置１０の入口及び出口には、冷却水を図１中の矢印方向にのみ流通させるための逆止弁１１が設けられている。蓄熱装置１０の内部には、蓄熱装置内に蓄えられた冷却水の温度に応じて信号を発信する蓄熱装置内冷却水温度センサ２８が設けられている。更に、蓄熱装置入口側通路Ｃ１の途中で、且つ、逆止弁１１の上流側には、電動ウォータポンプ１２が介在している。
【００６８】
蓄熱装置１０は、外側容器１０ａと内側容器１０ｂとの間に真空の断熱空間が設けられ、該蓄熱装置１０の内部には冷却水が内部へ流入するときに通過する冷却水注入管１０ｃ、冷却水が外部へ流出するときに通過する冷却水注出管１０ｄ、ヒータ３２、及び蓄熱装置内冷却水温度センサ２８が設けられている。
【００６９】
ヒータ３２は、蓄熱装置１０の内部に貯留された冷却水の温度が低下したときに冷却水を加熱する。ヒータ３２には、チタン酸バリウムに添加剤を加えて形成されたＰＴＣサーミスタ（Positive Temperature Coefficient Thermistor）を採用する。ＰＴＣサーミスタは、所定温度（キュリー点）に達すると抵抗値が急激に上昇する性質を持った感熱抵抗素子である。電圧を加えて発熱した素子は、キュリー点に達すると抵抗が大きくなるために電流が流れにくくなり温度が低下する。そして温度が低下すると、今度は抵抗が小さくなるために電流が流れやすくなり温度が上昇する。このように、ＰＴＣサーミスタは、外部から温度の制御せずとも略一定の温度で安定する自己温度制御が可能である。
【００７０】
このようなヒータ３２を設けると、エンジン１が停止中に循環されて温度が低下した冷却水を再度昇温することができるため、蓄熱装置１０の昇温機能を長期に亘り持続することが可能となる。尚、本実施の形態では、ヒータ３２に常時電力を供給するのではなくＣＰＵ３５１により通電制御が行われる。
【００７１】
このように構成された循環通路では、循環通路Ａにおいては、エンジン１が運転中には、クランクシャフト（図示省略）の回転トルクがウォータポンプ６の入力軸へ伝達されると、ウォータポンプ６は、クランクシャフトから該ウォータポンプ６の入力軸へ伝達された回転トルクに応じた圧力で冷却水を吐出する。一方、エンジン１が停止中にはウォータポンプ６が停止するので、冷却水が循環通路Ａを循環することはない。
【００７２】
前記ウォータポンプ６から吐出された冷却水は、ウォータジャケット２３を流通する。このときに、シリンダヘッド１ａ及びシリンダブロック１ｂと冷却水との間で熱の移動が行われる。シリンダ２内部で燃焼により発生した熱の一部は、シリンダ２の壁面へ伝わり、更にシリンダヘッド１ａ及びシリンダブロック１ｂの内部を伝わってシリンダヘッド１ａ及びシリンダブロック１ｂ全体の温度が上昇する。シリンダヘッド１ａ及びシリンダブロック１ｂに伝わった熱の一部は、ウォータジャケット２３内部の冷却水に伝わり、当該冷却水の温度を上昇させる。また、その分熱を失ったシリンダヘッド１ａ及びシリンダブロック１ｂの温度は低下する。このようにして、温度が上昇した冷却水は、シリンダヘッド１ａからラジエータ入口側通路Ａ１へ流出する。
【００７３】
ラジエータ入口側通路Ａ１へ流出した冷却水は、当該ラジエータ入口側通路Ａ１を流通した後ラジエータ９に流入する。ラジエータ９では、外気と冷却水との間で熱交換が行われる。温度が高くなっている冷却水が持つ熱の一部は、ラジエータ９の壁面へ伝わり、更にラジエータ９の内部を伝わってラジエータ９全体の温度が上昇する。ラジエータ９に伝わった熱の一部は、外気に伝わり、当該外気の温度を上昇させる。また、その分熱を失った冷却水の温度は低下する。その後、温度が低下した冷却水は、ラジエータ９から流出する。
【００７４】
ラジエータ９から流出した冷却水は、ラジエータ出口側通路Ａ２を流通してサーモスタットに到達する。ここで、サーモスタット８は、ヒータコア出口側通路Ｂ２を流通する冷却水の温度が所定温度に達すると内蔵されたワックスの熱膨張により自動的に開弁する。即ち、ヒータコア出口側通路Ｂ２を流通する冷却水の温度が所定温度に達していなければ、ラジエータ出口側通路Ａ２は遮断され、該ラジエータ出口側通路Ａ２内部の冷却水はサーモスタット８を通過することはできない。
【００７５】
サーモスタット８が開弁しているときには、当該サーモスタット８を通過した冷却水はウォータポンプ６に流入する。
【００７６】
このようにして、冷却水の温度が高くなったときに限りサーモスタット８が開弁し冷却水がラジエータ９を循環する。ラジエータ９で温度が下降した冷却水は、ウォータポンプ６からウォータジャケット２３へ吐出され再度温度が上昇する。
【００７７】
一方、ラジエータ入口側通路Ａ１を流通する冷却水の一部は、ヒータコア入口側通路Ｂ１に流入する。
【００７８】
ヒータコア入口側通路Ｂ１に流入した冷却水は、当該ヒータコア入口側通路Ｂ１を流通して、遮断弁３１に到達する。遮断弁３１は、ＥＣＵ２２からの信号により、エンジン１の運転中には開弁され、エンジン１の停止中には閉弁される。エンジン１の運転中には、冷却水は遮断弁３１を通過してヒータコア入口側通路Ｂ１を流通しヒータコア１３に到達する。
【００７９】
ヒータコア１３は、車室内で空気と熱交換を行い、熱の移動により昇温された空気は図示しない送風機により車室内を循環し、車室内雰囲気温度が上昇する。その後、冷却水は、ヒータコア１３から流出し、ヒータコア出口側通路Ｂ２を流通し、ラジエータ出口側通路Ａ２と合流する。このときに、サーモスタット８が開弁しているときには、循環通路Ａを流通する冷却水と合流してウォータポンプ６へ流入する。一方、サーモスタット８が閉弁しているときには、循環通路Ｂを流通してきた冷却水がウォータポンプ６に流入する。
【００８０】
このようにして、ヒータコア１３で温度が下降した冷却水は、再度ウォータポンプ６からウォータジャケット２３へ吐出される。
【００８１】
以上述べたように構成されたエンジン１には、当該エンジン１を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）２２が併設されている。このＥＣＵ２２は、エンジン１の運転条件や運転者の要求に応じてエンジン１の運転状態を制御し、又、エンジン１の運転停止中にはエンジン１の昇温制御（エンジンプレヒート制御）及び蓄熱装置１０等の故障判定を行うユニットである。
【００８２】
ＥＣＵ２２には、クランクポジションセンサ２７、蓄熱装置内冷却水温度センサ２８、エンジン内冷却水温度センサ２９等の各種センサが電気配線を介して接続され、上記した各種センサの出力信号がＥＣＵ２２に入力されるようになっている。
【００８３】
ＥＣＵ２２は、電動ウォータポンプ１２、遮断弁３１、ヒータ３２等を制御することが可能なように、これらが電動ウォータポンプ１２、遮断弁３１、ヒータ３２等と電気配線を介して接続されている。
【００８４】
ここで、図２に示すように、ＥＣＵ２２は、双方向性バス３５０によって相互に接続されたＣＰＵ３５１と、ＲＯＭ３５２と、ＲＡＭ３５３と、バックアップＲＡＭ３５４と、入力ポート３５６と、出力ポート３５７とを備えるとともに、前記入力ポート３５６に接続されたＡ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）３５５を備えている。
【００８５】
前記入力ポート３５６は、クランクポジションセンサ２７のようにデジタル信号形式の信号を出力するセンサの出力信号を入力し、それらの出力信号をＣＰＵ３５１やＲＡＭ３５３へ送信する。
【００８６】
前記入力ポート３５６は、蓄熱装置内冷却水温度センサ２８、エンジン内冷却水温度センサ２９、バッテリー３０等のように、アナログ信号形式の信号を出力するセンサのＡ／Ｄ３５５を介して入力し、それらの出力信号をＣＰＵ３５１やＲＡＭ３５３へ送信する。
【００８７】
前記出力ポート３５７は、電動ウォータポンプ１２、遮断弁３１、ヒータ３２等と電気配線を介して接続され、ＣＰＵ３５１から出力される制御信号を、前記した電動ウォータポンプ１２、遮断弁３１、ヒータ３２等へ送信する。
【００８８】
前記ＲＯＭ３５２は、蓄熱装置１０からエンジン１に熱を供給するためのエンジンプレヒート制御ルーチン、蓄熱装置１０等の異常を判定する故障判定制御ルーチン、ヒータ３２による冷却水加熱制御ルーチン等のアプリケーションプログラムを記憶している。
【００８９】
前記ＲＯＭ３５２は、上記したアプリケーションプログラムに加え、各種の制御マップを記憶している。前記制御マップは、例えば、エンジン１の運転状態と基本燃料噴射量（基本燃料噴射時間）との関係を示す燃料噴射量制御マップ、エンジン１の運転状態と基本燃料噴射時期との関係を示す燃料噴射時期制御マップ等である。
【００９０】
前記ＲＡＭ３５３は、各センサからの出力信号やＣＰＵ３５１の演算結果等を格納する。前記演算結果は、例えば、クランクポジションセンサ２７がパルス信号を出力する時間的な間隔に基づいて算出される機関回転数である。これらのデータは、クランクポジションセンサ２７がパルス信号を出力する都度、最新のデータに書き換えられる。
【００９１】
前記バックアップＲＡＭ３５４は、エンジン１の運転停止後もデータを記憶可能な不揮発性のメモリである。エンジン１の運転時間等が格納される。
【００９２】
次に、エンジン１の昇温制御（以下、「エンジンプレヒート制御」と称する。）についてその概要を説明する。
【００９３】
エンジン１の運転中に、ＥＣＵ２２が電動ウォータポンプ１２に信号を送り、当該電動ウォータポンプ１２を作動させると、循環通路Ｃに冷却水が循環する。
【００９４】
ヒータコア出口側通路Ｂ２を流通する冷却水の一部は、蓄熱装置入口側通路Ｃ１に流入し、当該蓄熱装置入口側通路Ｃ１を流通して電動ウォータポンプ１２に到達する。電動ウォータポンプ１２は、ＥＣＵ２２からの信号により作動して、所定の圧力で冷却水を吐出する。
【００９５】
電動ウォータポンプ１２から吐出された冷却水は、蓄熱装置入口側通路Ｃ１を流通して逆止弁１１を通過し、蓄熱装置１０に到達する。冷却水注入管１０ｃから蓄熱装置１０の内部に流入した冷却水は、冷却水注出管１０ｄから蓄熱装置の外部へと流出する。
【００９６】
蓄熱装置１０の内部に流入した冷却水は、外部から断熱された状態となり保温される。蓄熱装置１０から流出した冷却水は、逆止弁１１を通過し、蓄熱装置出口側通路Ｃ２を流通してラジエータ入口側通路Ａ１に流入する。
【００９７】
このように、蓄熱装置１０の内部には、エンジン１で昇温された冷却水が流通し、蓄熱装置１０の内部は温度の高い冷却水で満たされる。そして、エンジン１が停止した後、ＥＣＵ２２が電動ウォータポンプ１２の作動を停止すれば、蓄熱装置１０に温度の高い冷却水を蓄えることができる。蓄えられた冷却水は、蓄熱装置１０の保温効果により温度の低下が抑制される。
【００９８】
エンジンプレヒート制御は、ＥＣＵ２２にトリガー信号が入力されたときに、ＥＣＵ２２が起動して開始される。
【００９９】
本制御実行開始条件となるトリガー信号には、例えば、図示しないドア開閉センサが発信する運転席側のドアの開閉信号が挙げられる。車両運転者が、車両に搭載されたエンジン１を始動するには、その前に車両のドアを開いて乗車する動作が当然に伴う。そこで、車両のドアが開けられたと検知した場合には、ＥＣＵ２２が起動してエンジンプレヒート制御を行い、車両運転者がエンジン１を始動するときにはエンジン１が温まった状態にあるようにする。
【０１００】
一方、エンジン１内部の冷却水温度が所定温度Ｔｅよりも低くなったときに開始しても良い。この所定温度Ｔｅは、エミッションの要求等により必要とされる温度である。
【０１０１】
ＥＣＵ２２は、蓄熱装置１０に蓄えられた温度の高い冷却水をエンジン１の停止中に循環通路Ｃに循環させ、当該エンジン１の昇温制御を行う。
【０１０２】
図３は、エンジン１の停止中に蓄熱装置１０からエンジン１に熱が供給されるときの、冷却水が循環する通路とその流通方向を示した図である。蓄熱装置１０からエンジンに熱が供給されているときのウォータジャケット２３における冷却水流通方向は、エンジン１が運転されているときの冷却水流通方向とは反対となる。ここで、エンジンプレヒート制御実行中には、遮断弁３１はＥＣＵ２２により閉弁される。
【０１０３】
電動ウォータポンプ１２は、ＥＣＵ２２からの信号に基づいて作動し、所定の圧力で冷却水を吐出する。吐出された冷却水は、蓄熱装置入口側通路Ｃ１を流通して逆止弁１１を通過し、蓄熱装置１０に到達する。このときに蓄熱装置１０に流入する冷却水は、エンジン１の停止中に温度が低下した冷却水である。
【０１０４】
蓄熱装置１０の内部に貯留された冷却水は、冷却水注出管１０ｄを介して蓄熱装置１０から流出する。このときに蓄熱装置１０から流出する冷却水は、エンジン１の運転中に蓄熱装置１０に流入し、当該蓄熱装置１０により保温された温度の高い冷却水である。蓄熱装置１０から流出した冷却水は、逆止弁１１を通過し、蓄熱装置出口側通路Ｃ２を流通してシリンダヘッド１ａに流入する。ここで、エンジン１の停止中には、ＥＣＵ２２からの信号により遮断弁３１は閉弁されるため、ヒータコア１３には冷却水が循環することはない。また、冷却水温度がサーモスタット８の開弁温度よりも高いときには、蓄熱装置１０からエンジン１へ熱の供給を行う必要が無いためエンジンプレヒート制御は行われない。即ち、エンジン１の停止中に冷却水の循環が行われるのは、サーモスタット８が閉弁しているときに限られる。従って、エンジンプレヒート制御中にヒータコア１３及びラジエータ９に冷却水が循環して熱交換が行われることにより冷却水の温度が低下することはない。
【０１０５】
シリンダヘッド１ａに流入した冷却水は、ウォータジャケット２３を流通する。ウォータジャケット２３では、シリンダヘッド１ａと冷却水との間で熱交換が行われる。冷却水が持つ熱の一部は、シリンダヘッド１ａ及びシリンダブロック１ｂの内部を伝わりエンジン1全体の温度が上昇する。また、その分熱を失った冷却水の温度は低下する。
【０１０６】
このようにして、ウォータジャケット２３で熱の移動が行われて温度が低下した冷却水は、シリンダブロック１ｂから流出し、蓄熱装置入口側通路Ｃ１を流通して電動ウォータポンプ１２に到達する。
【０１０７】
このように、ＥＣＵ２２は、エンジン１の始動に先立ち電動ウォータポンプ１２を作動させることにより、シリンダヘッド１ａの昇温（エンジンプレヒート制御）を行う。
【０１０８】
ところで、本実施の形態で適用するシステム、即ちエンジン１及び蓄熱装置１０間を循環する冷却水により両部材１、１０の熱交換を行うシステムでは、両部材１、１０に冷却水を循環させる循環通路Ｃが経年変化等により機能しなくなると、エンジン１に熱の供給が行われず蓄熱の効果を十分に得ることができない。このようなときに、従来のシステムでは、蓄熱装置１０内に設けた温度センサの出力信号に基づいて車室内に設けた温度表示パネルに温度を表示させることにより、ユーザは循環通路の異常を知ることができた。
【０１０９】
しかし、エンジン１運転開始直後で冷却水温度が十分に上昇する前に該エンジン１が停止されると、蓄熱装置１０に温度の高い冷却水を導入することができないので、蓄熱装置１０内部の冷却水温度の高低のみに基づいて故障判定を行っても正確な判定結果を得ることができない。
【０１１０】
そこで、本実施の形態では、エンジンプレヒート制御実施中の蓄熱装置１０内部の冷却水温度の変化の有無に基づいて故障判定を行う。ここで、エンジン１は停止されてから熱を外部（外気）に放出するため、時間が経過すると温度が低下する。一方、蓄熱装置１０は、エンジン１の運転中に多少なりとも温度の上昇した冷却水を貯留し、保温する。このような状態で、エンジンプレヒート制御を行うと、蓄熱装置１０から温度の高い冷却水を供給されたエンジン１内部の温度は上昇する一方で、エンジン１内部で温度の低下した冷却水が蓄熱装置１０に流入するため蓄熱装置１０内部の温度が低下する。従って、蓄熱装置１０とエンジン１との内部温度の偏差は小さくなる。しかし、経年変化等により循環通路Ｃ及び該循環通路Ｃに設けられた各部材が機能しなくなり冷却水の循環が行われないと、エンジンプレヒート制御を行ったとしても蓄熱装置１０に貯留された冷却水は移動することなく該蓄熱装置１０に留まるので該蓄熱装置１０及びエンジン１内部の冷却水温度は変化しない。従って、蓄熱装置１０とエンジン１との内部温度の偏差は大きいままとなる。
【０１１１】
このように蓄熱装置１０の保温性能の異常やその他の部材の故障等が発生すると、蓄熱装置１０内部の冷却水とエンジン１内部の冷却水との温度の偏差は大きいままとなるので、該蓄熱装置１０内部及びエンジン１内部の冷却水の温度を計測することにより故障判定が可能となる。
【０１１２】
次に、このような故障判定を行うときの制御フローについて説明する。
【０１１３】
図４は、故障判定のフローを表すフローチャート図である。
【０１１４】
故障判定制御は、エンジンプレヒート制御に付随して行われ、ＥＣＵ２２に前記トリガー信号が入力されたときに、ＥＣＵ２２が起動して開始される。
【０１１５】
ステップＳ１０１では、蓄熱装置１０内部の冷却水温度ＴＨＷｔが計測される。ＥＣＵ２２は、蓄熱装置内冷却水温度センサ２８からの出力信号をＲＡＭ３５３に記憶させる。
【０１１６】
ステップＳ１０２では、エンジン１内部の冷却水温度ＴＨＷｅが計測される。ＥＣＵ２２は、エンジン内冷却水温度センサ２９からの出力信号をＲＡＭ３５３に記憶させる。
【０１１７】
ステップＳ１０３では、ＥＣＵ２２は、電動ウォータポンプ１２を作動させてエンジン１に冷却水を循環させるとともに、該電動ウォータポンプ１２の作動時間を計測するタイマーをスタートさせる。
【０１１８】
ステップＳ１０４では、ＥＣＵ２２は、電動ウォータポンプ１２が作動されてから所定時間Ｔｉ１経過したか否かを判定する。所定時間Ｔｉ１は、冷却水が正常に循環されたならば、蓄熱装置１０とエンジン１との冷却水温度の偏差が平衡状態に達する時間で、予め実験により求めても良い。ＥＣＵ２２は、タイマーのカウント時間Ｔｈｔと所定時間Ｔｉ１とを比較しタイマーのカウント時間のほうが大きければ、ステップＳ１０５へ進み、小さければ本ルーチンを一旦終了する。
【０１１９】
ステップＳ１０５では、蓄熱装置１０内部冷却水温度ＴＨＷｔとエンジン１内部冷却水温度ＴＨＷｅとの偏差が所定値Ｔｔｅよりも小さいか否かを判定する。また、蓄熱装置１０内部冷却水温度ＴＨＷｔが所定値Ｔｔ１よりも小さいか否か、エンジン１内部冷却水温度ＴＨＷｅが所定値Ｔｅ１よりも大きいか否か判定する。
【０１２０】
ここで、図５は、冷却水の循環が正常に行われたとき及び異常が生じたときの蓄熱装置１０内部冷却水温度ＴＨＷｔ及びエンジン１内部冷却水温度ＴＨＷｅの推移を示したタイムチャート図である。蓄熱装置１０からエンジン１に冷却水が供給されると、蓄熱装置１０内部の温度が低下する一方で、エンジン１内部の温度が上昇する。このような冷却水の供給が行われると、両部材１、１０内部の温度は次第に近づいていく。
【０１２１】
しかし、例えば、電動ウォータポンプ１２の故障や循環通路Ｃの詰まり、逆止弁１１が閉弁した状態で作動しなくなった等により冷却水の循環が行われないと、エンジンプレヒート制御を行っても両部材１、１０の内部の冷却水温度は略一定の温度となる。従って、エンジンプレヒート制御実行中に蓄熱装置１０内部冷却水温度ＴＨＷｔとエンジン１内部冷却水温度ＴＨＷｅとの偏差が所定値Ｔｔｅよりも小さくなれば、冷却水の循環が正常に行われたとすることができる。
【０１２２】
このときに、蓄熱装置１０内部冷却水温度ＴＨＷｔ、または、エンジン１内部冷却水温度ＴＨＷｅの何れか一方の温度に基づいて判定を行っても良い。即ち、冷却水が正常に循環されると蓄熱装置１０内部の冷却水温度は低下するので、そのときに低下する温度Ｔｔ１を予め求めておき、蓄熱装置１０内部冷却水温度ＴＨＷｔがこの温度Ｔｔ１よりも低い値なら冷却水の循環が正常に行われたとすることができる。同様に、冷却水が正常に循環されるとエンジン１内部の冷却水温度は上昇するので、そのときに上昇する温度Ｔｅ１を予め求めておき、エンジン１内部冷却水温度ＴＨＷｅがこの温度Ｔｅ１よりも高い値なら冷却水の循環が正常に行われたとすることができる。また、蓄熱装置１０内部冷却水温度ＴＨＷｔは、蓄熱装置１０内部の冷却水温度ではなく、蓄熱装置１０の出口から流出する冷却水温度としても良い。
【０１２３】
ステップＳ１０６及びステップＳ１０７では、上記したような判定が行われる。ここでは、例えば、逆止弁１１の異常、循環通路Ｃの詰まり及び破損、電動ウォータポンプ１２の作動不良等に起因した冷却水の循環不良が発生したときに故障と判定することができる。
【０１２４】
故障であると判定された場合には、警告灯（図示省略）を点灯させユーザに注意を喚起しても良い。また、ＥＣＵ２２がエンジンプレヒート制御を行わないようにしても良い。
【０１２５】
ここで、従来のエンジンでは、経年変化等による冷却水の循環不良が考慮されていなかった。更に、故障判定を行うときには冷却水温度は完全に暖機された状態で行われることが前提となっていた。
【０１２６】
しかし、エンジン１運転開始直後で冷却水温度が十分に上昇する前に該エンジン１が停止されると蓄熱装置１０に温度の高い冷却水を導入することができないので、次回エンジン１始動時に蓄熱装置１０内部の冷却水温度の高低のみに基づいて故障判定を行っても正確な判定結果を得ることができなかった。
【０１２７】
この点、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えたエンジンによれば、蓄熱装置１０内部の冷却水温度とエンジン１内部の冷却水温度との偏差を加味して故障判定を行うので、完全に暖機されていない状態でエンジン１を停止しても故障判定を行うことができる。
【０１２８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、エンジンプレヒート制御実行中に蓄熱装置１０内部の冷却水温度及びエンジン１内部の冷却水温度に基づいて冷却水の循環不良を判定することができる。
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態と比較して以下の点で相違する。
【０１２９】
第１の実施の形態では、主に循環通路の故障による冷却水循環不良の判定を行うが、本実施の形態では、蓄熱装置１０の保温性能低下の判定を行う。
【０１３０】
また、第１の実施の形態では、エンジンプレヒート制御実行中に故障判定を行うが、本実施の形態では、エンジンプレヒート制御実行前に故障判定を行う。
【０１３１】
尚、本実施の形態においては、第１の実施の形態と比較して故障判定の対象及び方法が異なるものの、対用対象となるエンジン１やその他ハードウェアの基本構成については、第１の実施の形態と共通なので説明を割愛する。
【０１３２】
ところで、本実施の形態で適用するシステム、即ちエンジン１及び蓄熱装置１０間を循環する冷却水により両部材１、１０の熱交換を行うシステムでは、蓄熱装置１０が経年変化等により保温性能が低下するとエンジン停止後該エンジン１内の冷却水温度が徐々に低下する一方で、蓄熱装置１０内の冷却水温度も徐々に低下する。エンジン１の始動が何等かの要因で延期された場合には、昇温されたエンジン１の温度が低下するため再度該エンジン１を昇温する必要が生じるが、このときには蓄熱装置１０内の冷却水温度が低下しているため冷却水を循環させても十分な効果を得ることができない。このようなときに、従来のシステムでは、蓄熱装置１０内に設けた温度センサの出力信号に基づいて車室内に設けた温度表示パネルに温度を表示させることにより、ユーザは冷却水の温度の低下を知ることができた。
【０１３３】
しかし、エンジン１運転開始直後で冷却水温度が十分に上昇する前に該エンジン１が停止されると、蓄熱装置１０に温度の高い冷却水を導入することができな。この状態で蓄熱装置１０内部の冷却水温度の高低のみに基づいて故障判定を行っても正確な判定結果を得ることができない。
【０１３４】
そこで、本実施の形態では、エンジンプレヒート制御実施前の蓄熱装置１０内部の冷却水及びエンジン１内部の冷却水の温度に基づいて故障判定を行う。ここで、エンジン１は停止されてから熱を外部（外気）に放出するため、時間が経過すると温度が低下する。一方、蓄熱装置１０は、エンジン１の運転中に多少なりとも温度の上昇した冷却水を貯留し、保温する。従って、蓄熱装置１０内部の冷却水温度はエンジン１内部の冷却水温度よりも高くなる。しかし、蓄熱装置１０の保温性能に異常が生じて該蓄熱装置１０に貯留された冷却水の温度が低下していると、エンジン１内部の冷却水の温度と略等しい温度となる。
【０１３５】
このように蓄熱装置１０の保温性能の低下が発生すると、蓄熱装置１０内部の冷却水及びエンジン１内部の冷却水は略等しい温度となるので、該蓄熱装置１０内部及びエンジン１内部の冷却水の温度を計測してエンジン１内部の冷却水温度が蓄熱装置１０内部の冷却水温度と等しいときに故障であると判定することが可能となる。
【０１３６】
次に、このような故障判定を行うときの制御フローについて説明する。
【０１３７】
図６は、故障判定のフローを表すフローチャート図である。
【０１３８】
故障判定制御は、エンジンプレヒート制御実行前に行われ、ＥＣＵ２２に前記トリガー信号が入力されたときに、ＥＣＵ２２が起動して開始される。
【０１３９】
ステップＳ２０１では、プレヒート制御実行条件が成立しているか否かを判定する。蓄熱装置１０は微量ではあるが熱が外部に流出するため、正常状態でも貯留された冷却水の温度が低下する。従って、エンジン１の停止期間が長くなると、蓄熱装置１０内部の冷却水温度が低下してしまい正確な故障判定が困難となるので、このときには故障判定を行わないことにする。
【０１４０】
ステップＳ２０１で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ２０２へ進み、否定判定がなされた場合には、本ルーチンを終了する。
【０１４１】
ステップＳ２０２では、蓄熱装置１０内部の冷却水温度ＴＨＷｔが計測される。ＥＣＵ２２は、蓄熱装置内冷却水温度センサ２８からの出力信号をＲＡＭ３５３に記憶させる。
【０１４２】
ステップＳ２０３では、エンジン１内部の冷却水温度ＴＨＷｅが計測される。ＥＣＵ２２は、エンジン内冷却水温度センサ２９からの出力信号をＲＡＭ３５３に記憶させる。
【０１４３】
ステップＳ２０４では、蓄熱装置１０内部冷却水温度ＴＨＷｔがエンジン１内部冷却水温度ＴＨＷｅよりも高いか否かを判定する。
【０１４４】
ここで、蓄熱装置１０からエンジン１に冷却水が供給される前は、蓄熱装置１０内部にはエンジン１の運転中に導入された温度の高い冷却水が貯留されている。一方、エンジン１内部の温度は外気温度と略等しい温度まで低下している。
【０１４５】
しかし、蓄熱装置１０の保温性能が低下すると、蓄熱装置１０内部の温度もエンジン１内部の温度と略等しい温度まで低下してしまう。従って、エンジンプレヒート制御実行前に蓄熱装置１０内部冷却水温度ＴＨＷｔがエンジン１内部冷却水温度ＴＨＷｅよりも高ければ、蓄熱装置１０内部の冷却水は保温されているので該蓄熱装置１０の保温機能は正常であると判定することができる。
【０１４６】
ステップＳ２０５及びステップＳ２０６では、上記したような判定が行われる。ここでは、例えば、蓄熱装置１０の保温性能の低下やヒータ３２の故障等が発生したときのように蓄熱装置１０内部の冷却水温度が低下したときに故障と判定することができる。
【０１４７】
故障であると判定された場合には、警告灯（図示省略）を点灯させユーザに注意を喚起しても良い。また、ＥＣＵ２２がエンジンプレヒート制御を行わないようにしても良い。
【０１４８】
ここで、従来のエンジンでは、蓄熱装置の保温性能低下等の故障判定を行うときには、冷却水温度は完全に暖機された状態で行われることが前提となっていた。
【０１４９】
しかし、エンジン１運転開始直後で冷却水温度が十分に上昇する前に該エンジン１が停止されると蓄熱装置１０に温度の高い冷却水を導入することができないので、次回エンジン１始動時に蓄熱装置１０内部の冷却水温度の高低のみに基づいて故障判定を行っても正確な判定結果を得ることができなかった。
【０１５０】
この点、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えたエンジンによれば、蓄熱装置１０内部の冷却水温度及びエンジン１内部の冷却水温度の温度差を加味して故障判定を行うので、完全に暖機されていない状態でエンジン１を停止しても故障判定を行うことができる。
【０１５１】
以上説明したように、本実施の形態によれば、エンジンプレヒート制御実行前に蓄熱装置１０内部の冷却水温度及びエンジン１内部の冷却水温度に基づいて蓄熱装置１０の保温性能低下等を判定することができる。
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態と比較して以下の点で相違する。
【０１５２】
第２の実施の形態では、エンジンプレヒート制御実行前に保温性能低下等の判定を行っているが、本実施の形態では、エンジン１の停止後またはエンジンプレヒート制御後で冷却水の循環が停止されてから所定時間経過後に保温性能低下の判定を行う。
【０１５３】
尚、本実施の形態においては、第１の実施の形態と比較して故障判定の対象及び方法が異なるものの、対用対象となるエンジン１やその他ハードウェアの基本構成については、第１の実施の形態と共通なので説明を割愛する。
【０１５４】
ところで、本実施の形態で適用するシステム、即ちエンジン１及び蓄熱装置１０間を循環する冷却水により両部材１、１０の熱交換を行うシステムでは、蓄熱装置１０が経年変化等により保温性能が低下すると、エンジン停止後又はプレヒート制御終了後に該エンジン１内の冷却水温度が徐々に低下する一方で、蓄熱装置１０内の冷却水温度も徐々に低下する。エンジン１の始動が何等かの要因で延期された場合には、昇温されたエンジン１の温度が低下するため再度該エンジン１を昇温する必要が生じるが、このときには蓄熱装置１０内の冷却水温度が低下しているため冷却水を循環させても十分な効果を得ることができない。このようなときに、従来のシステムでは、蓄熱装置１０内に設けた温度センサの出力信号に基づいて車室内に設けた温度表示パネルに温度を表示させることにより、ユーザは冷却水の温度の低下を知ることができた。
【０１５５】
しかし、エンジン１運転開始直後で冷却水温度が十分に上昇する前に該エンジン１が停止されると、蓄熱装置１０に温度の高い冷却水を導入することができな。この状態で蓄熱装置１０内部の冷却水温度の高低のみに基づいて故障判定を行っても正確な判定結果を得ることができない。
【０１５６】
そこで、本実施の形態では、エンジン１停止後またはエンジンプレヒート制御終了後で冷却水の循環が停止されてから所定時間経過後の蓄熱装置１０内部の冷却水及びエンジン１内部の冷却水の温度に基づいて故障判定を行う。ここで、エンジン１は停止されてから熱を外部（外気）に放出するため、時間が経過すると温度が低下する。一方、蓄熱装置１０は、エンジン１の運転中に多少なりとも温度の上昇した冷却水を貯留し、保温する。このような状態で、エンジンプレヒート制御を行うと、蓄熱装置１０からエンジン１へ冷却水を供給する一方で、エンジン１内部で温度の低下した冷却水が蓄熱装置１０に流入するため蓄熱装置１０内部の温度が低下する。そして、エンジン１内部の冷却水温度と蓄熱装置１０内部の冷却水温度とは略等しい温度となる。一方、エンジン１の停止直後には、エンジン１内部の冷却水温度と蓄熱装置１０内部の冷却水温度とは略等しい温度となっている。
【０１５７】
このようにエンジン１内部の冷却水温度と蓄熱装置１０内部の冷却水温度とが略等しい温度となっている状態から、エンジン１が始動されなければ、再びエンジン１内部の冷却水温度は低下し、保温された蓄熱装置１０内部の冷却水との温度差が大きくなる。
【０１５８】
しかし、蓄熱装置１０の保温性能の低下等で蓄熱装置１０内部の温度が低下すると、該蓄熱装置１０内部の冷却水とエンジン１内部の冷却水との温度差は小さくなる。
【０１５９】
このように蓄熱装置１０の保温性能の低下等が発生すると、エンジン１停止後またはエンジンプレヒート制御終了後から所定時間経過後の蓄熱装置１０内部の冷却水とエンジン１内部の冷却水との温度差は小さくなるので、該蓄熱装置１０内部及びエンジン１内部の冷却水の温度を計測して比較することにより故障判定が可能となる。
【０１６０】
次に、このような故障判定を行うときの制御フローについて説明する。
【０１６１】
図７は、故障判定のフローを表すフローチャート図である。
【０１６２】
故障判定制御は、エンジンプレヒート制御実行後またはエンジン１停止後に行われる。即ち、流水停止後に行われる。
【０１６３】
ステップＳ３０１では、故障判定制御実行条件が成立しているか否かを判定する。エンジン１停止またはエンジンプレヒート制御終了が本ルーチンの実行条件となる。エンジン１停止直後またはエンジンプレヒート制御終了直後には、蓄熱装置１０内部の冷却水とエンジン１内部の冷却水との温度は略等しくなっている。
【０１６４】
ステップＳ３０１で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ３０２へ進み、否定判定がなされた場合には、本ルーチンを終了する。
【０１６５】
ステップＳ３０２では、ＥＣＵ２２は、エンジン１停止またはエンジンプレヒート制御終了からの経過時間を計測するタイマーをスタートさせる。
【０１６６】
ステップＳ３０３では、蓄熱装置１０内部の冷却水温度ＴＨＷｔが計測される。ＥＣＵ２２は、蓄熱装置内冷却水温度センサ２８からの出力信号をＲＡＭ３５３に記憶させる。
【０１６７】
ステップＳ３０４では、エンジン１内部の冷却水温度ＴＨＷｅが計測される。ＥＣＵ２２は、エンジン内冷却水温度センサ２９からの出力信号をＲＡＭ３５３に記憶させる。
【０１６８】
ステップＳ３０５では、タイマーのカウント時間Ｔｓｔが所定時間Ｔｉ７２（例えば、７２時間）と等しいか否かを判定する。肯定判定がなされた場合には、ステップＳ３０６へ進み、否定判定がなされた場合には、本ルーチンを終了する。
【０１６９】
ステップＳ３０６では、蓄熱装置１０内部冷却水温度ＴＨＷｔとエンジン１内部冷却水温度ＴＨＷｅとの偏差が所定値Ｔ０１よりも大きいか否かを判定する。
【０１７０】
ここで、図８は、流水停止後所定時間Ｔｉ７２が経過するまでのエンジン１内部冷却水温度ＴＨＷｅ及び蓄熱装置１０内部冷却水温度ＴＨＷｔの推移を示すタイムチャート図である。蓄熱装置１０からエンジン１に冷却水が供給された直後、または、エンジン１が停止された直後には、蓄熱装置１０内部及びエンジン１内部には略等しい温度の冷却水が貯留されている。この後に、エンジン１が始動されないとエンジン１から外気へ熱が放出され、該エンジン１内部の冷却水温度は低下する。一方、蓄熱装置１０内部の冷却水温度は略一定に保たれる。
【０１７１】
しかし、蓄熱装置１０の保温性能が低下すると、蓄熱装置１０内部の温度も低下してしまう。従って、エンジンプレヒート制御実行後所定時間Ｔｉ７２が経過したときに蓄熱装置１０内部冷却水温度ＴＨＷｔとエンジン１内部冷却水温度ＴＨＷｅとの偏差が所定値Ｔ０１よりも大きければ、蓄熱装置１０内部の冷却水は保温されていると判定することができる。
【０１７２】
尚、本実施の形態では、所定時間Ｔｉ７２が経過したときの蓄熱装置１０内部冷却水温度ＴＨＷｔがエンジン１内部冷却水温度ＴＨＷｅよりも高いときに保温性能等は正常であると判定しても良い。また、所定時間Ｔｉ７２が経過したときの蓄熱装置１０内部冷却水温度ＴＨＷｔが予め求めておいた蓄熱装置１０の保証温度よりも高いときに正常であると判定しても良い。
【０１７３】
ステップＳ３０７及びステップＳ３０８では、上記したような判定が行われる。ここでは、例えば、蓄熱装置１０の保温性能の低下やヒータ３２の故障等に起因した冷却水温度の低下が発生したときに故障と判定することができる。
【０１７４】
故障であると判定された場合には、警告灯（図示省略）を点灯させユーザに注意を喚起しても良い。また、ＥＣＵ２２がエンジンプレヒート制御を行わないようにしても良い。
【０１７５】
ここで、従来のエンジンでは、蓄熱装置の保温性能低下等の故障判定を行うときには、冷却水温度は完全に暖機された状態で蓄熱装置１０に蓄えられていることが前提となっていた。
【０１７６】
しかし、エンジン１運転開始直後で冷却水温度が十分に上昇する前に該エンジン１が停止されると蓄熱装置１０に温度の高い冷却水を導入することができないので、そのときには冷却水温度の高低のみに基づいて故障判定を行っても正確な判定結果を得ることができなかった。
【０１７７】
この点、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えたエンジンによれば、冷却水循環停止後から所定時間が経過したときの蓄熱装置１０内部の冷却水温度及びエンジン１内部の冷却水温度の温度差を加味して故障判定を行うので、完全に暖機されていない状態でエンジン１を停止しても故障判定を行うことができる。
【０１７８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、冷却水循環停止後から所定時間が経過したときの蓄熱装置１０内部の冷却水温度及びエンジン１内部の冷却水温度に基づいて蓄熱装置１０の保温性能低下等を判定することができる。
＜第４の実施の形態＞
本実施の形態は、第３の実施の形態と比較して以下の点で相違する。
【０１７９】
第３の実施の形態では、エンジン１の停止後またはエンジンプレヒート制御終了から所定時間経過後の蓄熱装置１０及びエンジン１内部の冷却水温度に基づいて保温性能低下等の判定を行うが、本実施の形態では、エンジン１の停止後またはエンジンプレヒート制御終了から所定時間経過後のヒータ３２の作動履歴に基づいて蓄熱装置１０の保温性能またはヒータ３２の異常を判定する。
【０１８０】
また、本実施の形態においては、蓄熱装置内冷却水温度センサ２８及びエンジン内冷却水温度センサ２９を用いて冷却水温度を計測する必要がない。
【０１８１】
尚、本実施の形態においては、第１の実施の形態と比較して故障判定の対象及び方法が異なるものの、対用対象となるエンジン１やその他ハードウェアの基本構成については、第１の実施の形態と共通なので説明を割愛する。
【０１８２】
ところで、本実施の形態で適用する蓄熱装置１０は、微量ではあるが熱が漏出し、長期間エンジン１が始動されないと該蓄熱装置１０内部の冷却水温度は低下する。長期間エンジン１が始動されなかった後に、該エンジン１を始動させようとするときに蓄熱装置１０内部の冷却水温度が低下していると十分な熱供給効果を得ることができない。このようなときに、蓄熱装置１０内の温度が低下した冷却水を加熱すると、エンジン１へ温水を循環させ熱の供給を行うことが可能となる。
【０１８３】
しかし、ヒータ３２は、所定温度以下になると自動的に通電し加熱を始めるので、蓄熱装置１０の保温性能が低下して冷却水の温度がエンジン１の停止後早期に低下すると、該ヒータ３２の消費電力が多くなる。一方、バッテリー３０はヒータ３２のみならずスタータモータ（図示省略）等にも電力を供給するため、エンジン１を始動させるときにスタータモータ等が必要とする電力までもが冷却水の加熱に使用されてしまうとエンジン１の始動性が悪化する虞がある。
【０１８４】
そこで、本実施の形態では、エンジン１の停止後またはエンジンプレヒート制御終了後から所定時間経過したときにヒータ３２が冷却水を加熱するのに要した電力またはヒータの通電時間を検知し、予め求めておいた蓄熱装置１０が正常時に消費する値と比較して故障判定を行う。このように、本実施の形態では、ヒータ３２の消費電力または通電時間に基づいて保温性能の判定を行うため、冷却水の温度を計測するセンサ等を用いなくても故障判定が可能である。
【０１８５】
次に、このような故障判定を行うときの制御フローについて説明する。
【０１８６】
図９は、故障判定のフローを表すフローチャート図である。
【０１８７】
故障判定制御は、エンジンプレヒート制御実行後またはエンジン１停止後に行われる。
【０１８８】
ステップＳ４０１では、故障判定制御実行条件が成立しているか否かを判定する。エンジン１停止またはエンジンプレヒート制御終了が本ルーチンの実行条件となる。エンジン１停止直後またはエンジンプレヒート制御終了直後には、蓄熱装置１０内部の冷却水とエンジン１内部の冷却水との温度は略等しくなっている。
【０１８９】
ステップＳ４０１で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ４０２へ進み、否定判定がなされた場合には、本ルーチンを終了する。
【０１９０】
ステップＳ４０２では、ＥＣＵ２２は、エンジン１停止またはエンジンプレヒート制御終了からの経過時間を計測するタイマーをスタートさせる。
【０１９１】
ステップＳ４０３では、ＥＣＵ２２は、エンジン１停止またはエンジンプレヒート制御終了からのヒータ３２の通電時間を計測するタイマーをスタートさせる。
【０１９２】
ステップＳ４０４では、タイマーのカウント時間Ｔｓｔが所定時間Ｔｉ７２（例えば、７２時間）以上であるか否かを判定する。肯定判定がなされた場合には、ステップＳ４０５へ進み、否定判定がなされた場合には、ステップＳ４０６へ進む。
【０１９３】
ステップＳ４０５では、ヒータ通電タイマーのカウント時間Ｔｐが所定時間Ｔｐ１よりも短いか否かを判定する。肯定判定がなされた場合には、ステップＳ４０７へ進み、否定判定がなされた場合には、ステップＳ４０８へ進む。
【０１９４】
ステップＳ４０６では、ヒータ通電タイマーのカウント時間Ｔｐが０か否かを判定する。即ち、ヒータ３２に全く通電されていないか否かを判定する。肯定判定がなされた場合には、ステップＳ４０７へ進み、否定判定がなされた場合には、ステップＳ４０８へ進む。
【０１９５】
尚、このときの判定条件を、タイマーのカウント時間Ｔｐが０よりも大きいか否かに代わり、タイマーのカウント時間Ｔｐが所定時間以上であるか否かとしても良い。
【０１９６】
ここで、図１０は、流水停止後所定時間Ｔｉ７２が経過するまでのエンジン１内部冷却水温度ＴＨＷｅ、蓄熱装置１０内部冷却水温度ＴＨＷｔ、ヒータ通電時間Ｔｐの推移を示すタイムチャート図である。蓄熱装置１０からエンジン１に冷却水が供給された直後、または、エンジン１が停止された直後には、蓄熱装置１０内部及びエンジン１内部には略等しい温度の冷却水が貯留されている。この後に、エンジン１が始動されないとエンジン１から外気へ熱が放出され、該エンジン１内部の冷却水温度は低下する。一方、蓄熱装置１０内部から微量ではあるが熱が漏出し冷却水の温度が低下するが、所定時間Ｔｉ７２（例えば、７２時間）以内であれば、該蓄熱装置１０はエミッション性能等により必要とされる温度以上に冷却水を保温することができる。
【０１９７】
しかし、蓄熱装置１０の保温性能が低下すると、蓄熱装置１０内部の温度も早期に低下してしまう。このときにヒータ３２は冷却水を加熱し、同時にヒータ通電タイマーがカウントされる。従って、エンジン１停止後またはエンジンプレヒート制御終了後所定時間Ｔｉ７２が経過する前にヒータ通電タイマーが少しでもカウントされていれば保温性能に異常が生じていると判定することができる。
【０１９８】
また、エンジン１停止後またはエンジンプレヒート制御終了後所定時間Ｔｉ７２が経過した後であっても保温性能に異常が生じているとヒータ３２の通電時間が増加するので、ヒータ通電タイマーのカウント値が所定時間Ｔｐ１以上であれば保温性能に異常が生じていると判定することができる。
【０１９９】
ステップＳ４０７及びステップＳ４０８では、上記したような判定が行われる。ここでは、例えば、蓄熱装置１０の保温性能の低下やヒータ３２の故障等を判定することができる。
【０２００】
故障であると判定された場合には、警告灯（図示省略）を点灯させユーザに注意を喚起しても良い。また、ＥＣＵ２２がエンジンプレヒート制御を行わないようにしても良い。
【０２０１】
ここで、従来のエンジンでは、蓄熱装置の保温性能低下等の故障判定を行うときには、冷却水温度は完全に暖機された状態で蓄熱装置１０に蓄えられていることが前提となっており、また、冷却水温度の計測が必要であった。
【０２０２】
従って、蓄熱装置の冷却水温度を計測するセンサ等を該蓄熱装置に設けていたが、センサの設置場所から熱が漏出してしまい冷却水温度を低下させる原因の一つとなっていた。
【０２０３】
この点、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えたエンジンによれば、冷却水循環停止後から所定時間が経過したときのヒータ３２の通電時間を加味して故障判定を行うので、温度センサを用いなくても故障判定を行うことができる。
【０２０４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、冷却水循環停止後から所定時間が経過したときのヒータ３２の通電時間に基づいて蓄熱装置１０の保温性能低下等を判定することができる。
【０２０５】
尚、本実施の形態では、ヒータ３２の通電時間に基づいて故障判定を行ったが、これに代えて、ヒータの消費電力や電流量を用いて故障判定を行っても良い。＜第５の実施の形態＞
本実施の形態は、第４の実施の形態と比較して以下の点で相違する。
【０２０６】
第４の実施の形態では、エンジン１の停止後またはエンジンプレヒート制御終了から所定時間経過後のヒータ３２の通電時間に基づいて保温性能等の異常判定を行うが、本実施の形態では、エンジン１の停止後またはエンジンプレヒート制御終了からヒータ３２が作動するまでの時間に基づいて保温性能またはヒータ３２の異常を判定する。
【０２０７】
尚、本実施の形態においては、第１の実施の形態と比較して故障判定の対象及び方法が異なるものの、対用対象となるエンジン１やその他ハードウェアの基本構成については、第１の実施の形態と共通なので説明を割愛する。
【０２０８】
ところで、本実施の形態で適用する蓄熱装置１０は、微量ではあるが熱が漏出し、長期間エンジン１が始動されないと該蓄熱装置１０内部の冷却水温度は低下する。長期間エンジン１が始動されなかった後に、該エンジン１を始動させようとするときに蓄熱装置１０内部の冷却水温度が低下していると十分な熱供給効果を得ることができない。ここで、蓄熱装置１０内の温度が低下した冷却水を加熱すると、エンジン１へ温水を循環させ熱の供給を行うことが可能となる。
【０２０９】
しかし、ヒータ３２は、所定温度以下になると自動的に通電し加熱を始めるので、蓄熱装置１０の保温性能が低下して冷却水の温度がエンジン１の停止後早期に低下すると、該ヒータ３２の消費電力が多くなる。一方、バッテリー３０はヒータ３２のみならずスタータモータ（図示省略）等にも電力を供給するため、エンジン１を始動させるときにスタータモータ等が必要とする電力までもが冷却水の加熱に使用されてしまうとエンジン１の始動性が悪化する虞がある。
【０２１０】
そこで、本実施の形態では、エンジン１の停止後またはエンジンプレヒート制御終了後からヒータ３２が冷却水の加熱を開始するのに要した時間を検知し、予め求めておいた蓄熱装置１０の正常時にヒータ３２が加熱を開始する時間と比較して故障判定を行う。このように、本実施の形態では、ヒータ３２が冷却水の加熱を開始した時間に基づいて保温性能の判定を行うため、冷却水の温度を計測するセンサ等を用いなくても故障判定が可能である。
【０２１１】
次に、このような故障判定を行うときの制御フローについて説明する。
【０２１２】
図１１は、故障判定のフローを表すフローチャート図である。
【０２１３】
故障判定制御は、エンジンプレヒート制御実行後またはエンジン１停止後に行われる。
【０２１４】
ステップＳ５０１では、故障判定制御実行条件が成立しているか否かを判定する。エンジン１停止またはエンジンプレヒート制御終了が本ルーチンの実行条件となる。エンジン１停止直後またはエンジンプレヒート制御終了直後には、蓄熱装置１０内部の冷却水とエンジン１内部の冷却水との温度は略等しくなっている。
【０２１５】
ステップＳ５０１で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ５０２へ進み、否定判定がなされた場合には、本ルーチンを終了する。
【０２１６】
ステップＳ５０２では、ＥＣＵ２２は、エンジン１停止またはエンジンプレヒート制御終了からの経過時間を計測するタイマーをスタートさせる。
【０２１７】
ステップＳ５０３では、ＥＣＵ２２は、エンジン１停止またはエンジンプレヒート制御終了からのヒータ３２の通電時間を計測するタイマーをスタートさせる。
【０２１８】
ステップＳ５０４では、ヒータ通電タイマーのカウント時間Ｔｐが所定値Ｔｐ０よりも大きいか否かを判定する。この所定値Ｔｐ０は、ヒータ通電タイマーが１カウントしたときの値である。即ち、ヒータ３２が少しでも冷却水を加熱したか否かを判定する。肯定判定がなされた場合には、ステップＳ５０５へ進み、否定判定がなされた場合には、本ルーチンを終了する。
【０２１９】
ステップＳ５０５では、流水停止後通電開始時間Ｔｉｐ０にこのときのタイマーのカウント値Ｔｓｔを入力する。
【０２２０】
ステップＳ５０６では、流水停止後通電開始時間Ｔｉｐ０が所定値Ｔｉ３２（例えば、３２時間）以上であるか否かを判定する。肯定判定がなされた場合には、ステップＳ５０７へ進み、否定判定がなされた場合には、ステップＳ５０８へ進む。
【０２２１】
ここで、図１２は、流水停止後のエンジン１内部冷却水温度ＴＨＷｅ、蓄熱装置１０内部冷却水温度ＴＨＷｔ、ヒータ通電時間Ｔｐの推移を示すタイムチャート図である。蓄熱装置１０からエンジン１に冷却水が供給された直後、または、エンジン１が停止された直後には、蓄熱装置１０内部及びエンジン１内部には略等しい温度の冷却水が貯留されている。この後に、エンジン１が始動されないとエンジン１から外気へ熱が放出され、該エンジン１内部の冷却水温度は低下する。一方、蓄熱装置１０内部から微量ではあるが熱が漏出し冷却水の温度が低下するが、所定時間Ｔｉ３２（例えば、３２時間）以内であれば、ヒータ３２による加熱が行われなくても必要とされる温度以上に冷却水が保温される。
【０２２２】
しかし、蓄熱装置１０の保温性能が低下すると、蓄熱装置１０内部の温度も早期に低下してしまう。すると、ヒータ３２は所定時間Ｔｉ３２を経過する前に冷却水を加熱し、同時にヒータ通電タイマーがカウントされる。従って、エンジン１停止後またはエンジンプレヒート制御終了後ヒータ３２が冷却水の加熱を開始するまでの時間が所定時間Ｔｉ３２を超えていれば保温性能が正常であると判定することができる。
【０２２３】
ステップＳ５０７及びステップＳ５０８では、上記したような判定が行われる。ここでは、例えば、蓄熱装置１０の保温性能の低下やヒータ３２の故障等が発生したときに故障と判定することができる。
【０２２４】
故障であると判定された場合には、警告灯（図示省略）を点灯させユーザに注意を喚起しても良い。また、ＥＣＵ２２がエンジンプレヒート制御を行わないようにしても良い。
【０２２５】
ここで、従来のエンジンでは、蓄熱装置の保温性能低下等の故障判定を行うときには、冷却水温度は完全に暖機された状態で蓄熱装置１０に蓄えられていることが前提となっており、また、冷却水温度の計測が必要であった。
【０２２６】
従って、蓄熱装置の冷却水温度を計測するセンサ等を該蓄熱装置に設けていたが、センサの設置個所は保温性の確保が困難でありここから熱が漏出してしまい冷却水温度を低下させる原因の一つとなっていた。
【０２２７】
この点、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えたエンジンによれば、冷却水循環停止後からヒータ３２の作動開始までの時間を加味して故障判定を行うので、温度センサを用いなくても故障判定を行うことができる。
【０２２８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、冷却水循環停止後からヒータ３２の作動開始までの時間に基づいて蓄熱装置１０の保温性能低下等を判定することができる。
＜第６の実施の形態＞
本実施の形態は、第３の実施の形態と比較して以下の点で相違する。
【０２２９】
第３の実施の形態では、エンジン１の停止後またはエンジンプレヒート制御終了から所定時間経過したときの蓄熱装置１０及びエンジン１内部の冷却水温度に基づいて該蓄熱装置１０の保温性能低下等の判定を行うが、本実施の形態では、エンジン１の停止後またはエンジンプレヒート制御終了から所定時間経過後に蓄熱装置１０内部の冷却水温度のみに基づいて該蓄熱装置１０の保温性能低下またはヒータの故障を判定する。
【０２３０】
尚、本実施の形態においては、第１の実施の形態と比較して故障判定の対象及び方法が異なるものの、対用対象となるエンジン１やその他ハードウェアの基本構成については、第１の実施の形態と共通なので説明を割愛する。
【０２３１】
ところで、本実施の形態で適用するシステム、即ちエンジン１及び蓄熱装置１０間を循環する冷却水により両部材１、１０の熱交換を行うシステムでは、蓄熱装置１０に経年変化等が生じ保温性能が低下すると、エンジン停止後又はプレヒート制御終了後に該エンジン１内の冷却水温度が徐々に低下する一方で、蓄熱装置１０内の冷却水温度も徐々に低下する。エンジン１の始動が何等かの要因で延期された場合には、昇温されたエンジン１の温度が低下するため再度該エンジン１を昇温する必要が生じるが、このときには蓄熱装置１０内の冷却水温度が低下しているため冷却水を循環させても十分な効果を得ることができない。このようなときに、従来のシステムでは、蓄熱装置１０内に設けた温度センサの出力信号に基づいて車室内に設けた温度表示パネルに温度を表示させることにより、ユーザは冷却水の温度の低下を知ることができた。
【０２３２】
しかし、蓄熱装置１０内部の冷却水を加熱するヒータ３２が故障すると、僅かではあるが該蓄熱装置１０内部の冷却水の温度が低下する。従来の技術では、極端に温度が低下したときには、蓄熱装置１０の保温性能低下等と判定することができたが、このような微小な温度低下に基づいた故障判定を行うことはできなかった。
【０２３３】
そこで、本実施の形態では、エンジン１停止後またはエンジンプレヒート制御終了後から所定時間経過後の蓄熱装置１０内部の冷却水温度に基づいて故障判定を行う。ここで、エンジン１は停止されてから熱を外部（外気）に放出するため、時間が経過すると温度が低下する。一方、蓄熱装置１０は、エンジン１の運転中に温度の上昇した冷却水を貯留し、保温する。このような状態で、エンジンプレヒート制御を行うと、蓄熱装置１０からエンジン１へ冷却水を供給する一方で、エンジン１内部で温度の低下した冷却水が蓄熱装置１０に流入するため蓄熱装置１０内部の温度が低下する。そして、エンジン１内部の冷却水温度と蓄熱装置１０内部の冷却水温度とは略等しい温度となる。一方、エンジン１の停止直後には、エンジン１内部の冷却水温度と蓄熱装置１０内部の冷却水温度とは略等しい温度となっている。このようにエンジン１内部の冷却水温度と蓄熱装置１０内部の冷却水温度とが略等しい温度となっている状態から、エンジン１が始動されなければ、再びエンジン１内部の冷却水温度は低下する。
【０２３４】
流水停止後から所定時間経過した後に、蓄熱装置１０等に異常がなければ、該蓄熱装置１０内部の冷却水温度は、保温性能が正常であるときに保証される所定の温度を保っているはずである。しかし、蓄熱装置１０の保温性能が低下していると蓄熱装置１０内部の冷却水温度がその所定温度よりも低下する。また、ヒータ３２が故障している場合でも同様に蓄熱装置１０内部の冷却水温度が所定温度よりも低下する。蓄熱装置１０及びヒータ３２の両部材に異常が発生した場合には更に温度が低下してしまう。
【０２３５】
このように蓄熱装置１０の保温性能の低下及びヒータ３２の故障が発生すると、エンジン１停止後またはエンジンプレヒート制御終了後から所定時間経過後の蓄熱装置１０内部の冷却水温度は所定の温度よりも低下するので、該蓄熱装置１０内部の冷却水の温度を計測することにより故障判定が可能となる。
【０２３６】
次に、このような故障判定を行うときの制御フローについて説明する。
【０２３７】
図１３は、故障判定のフローを表すフローチャート図である。
【０２３８】
故障判定制御は、エンジンプレヒート制御実行後またはエンジン１停止後に行われる。
【０２３９】
ステップＳ６０１で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ６０２へ進み、否定判定がなされた場合には、本ルーチンを終了する。
【０２４０】
ステップＳ６０２では、ＥＣＵ２２は、エンジン１停止またはエンジンプレヒート制御終了からの経過時間を計測するタイマーをスタートさせる。
【０２４１】
ステップＳ６０３では、タイマーのカウント時間Ｔｓｔが所定時間Ｔｉ７２（例えば、７２時間）以上であるか否かを判定する。肯定判定がなされた場合には、ステップＳ６０４へ進み、否定判定がなされた場合には、本ルーチンを終了する。
【０２４２】
ステップＳ６０４では、蓄熱装置１０内部の冷却水温度ＴＨＷｔが計測される。ＥＣＵ２２は、蓄熱装置内冷却水温度センサ２８からの出力信号をＲＡＭ３５３に記憶させる。
【０２４３】
ステップＳ６０５では、蓄熱装置１０内部の冷却水温度ＴＨＷｔが所定値Ｔｎｇよりも大きいか否かを判定する。肯定判定がなされた場合には、ステップＳ６０６へ進み、否定判定がなされた場合には、ステップＳ６０７へ進む。
【０２４４】
ここで、図１４は、流水停止後所定時間Ｔｉ３２が経過するまでのエンジン１内部冷却水温度ＴＨＷｅ及び蓄熱装置１０内部冷却水温度ＴＨＷｔの推移を示すタイムチャート図である。所定値Ｔｎｇは、蓄熱装置１０の保温性能が低下し更にヒータ３２に異常が生じたときに低下する温度で、実験により求めても良い。このようにして、ステップＳ６０７では、蓄熱装置１０及びヒータ３２に異常が生じていると判定することができる。
【０２４５】
ステップＳ６０６では、蓄熱装置１０内部の冷却水温度ＴＨＷｔが所定値Ｔｎｇｔよりも大きいか否かを判定する。肯定判定がなされた場合には、ステップＳ６０８へ進み、否定判定がなされた場合には、ステップＳ６０９へ進む。
【０２４６】
ここで、所定値Ｔｎｇｔは、蓄熱装置１０及びヒータ３２が正常であるときに保たれる温度で、実験により求めても良い。ステップＳ６０９では、冷却水温度は、所定値Ｔｎｇｔから所定値Ｔｎｇｔまでの間であり、この様な状態では、蓄熱装置１０またはヒータ３２の少なくとも一方に異常が生じていると判定することができる。
【０２４７】
本発明においては、所定値Ｔｎｇｔ及び所定値Ｔｎｇｔは蓄熱装置１０からエンジン１に冷却水が供給された直後、または、エンジン１が停止された直後の冷却水の温度に基づいて決定しても良い。このようにすると、完全に暖機される前にエンジン１が停止されたときで、冷却水の温度が低いときでも故障判定を行うことができる。
【０２４８】
故障であると判定された場合には、警告灯（図示省略）を点灯させユーザに注意を喚起しても良い。また、ＥＣＵ２２がエンジンプレヒート制御を行わないようにしても良い。
【０２４９】
ここで、従来のエンジンでは、蓄熱装置の保温性能低下等の故障判定を行うときには、冷却水温度は完全に暖機された状態で蓄熱装置１０に蓄えられていることが前提となっていた。しかも、温度が極端に変化したときに故障判定を行っていた。
【０２５０】
しかし、エンジン１運転開始直後で冷却水温度が十分に上昇する前に該エンジン１が停止されると蓄熱装置１０に温度の高い冷却水を導入することができないので、そのときには冷却水温度の高低のみに基づいて故障判定を行っても正確な判定結果を得ることができなかった。また、ヒータの故障に起因した冷却水温度の低下は微小であるためこのようなときには故障判定を行うことができなかった。
【０２５１】
この点、本実施の形態に係る蓄熱装置を備えたエンジンによれば、冷却水循環停止後から所定時間が経過したときの蓄熱装置１０内部の冷却水がなるであろう温度を加味して故障判定を行うので、完全に暖機されていない状態でエンジン１を停止しても故障判定を行うことができ、更に微小な温度変化でも故障を判定することができる。
【０２５２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、冷却水循環停止後から所定時間が経過したときの蓄熱装置１０内部の冷却水温度に基づいて蓄熱装置１０の保温性能低下及びヒータ３２の故障を判定することができる。
＜第７の実施の形態＞
本実施の形態は、前記各実施の形態で外気温度を考慮して故障判定を行うようにしたものである。外気温度の計測には、外気温度センサ（図示省略）を用いる。
【０２５３】
尚、本実施の形態においては、第１の実施の形態と比較して故障判定の対象及び方法が異なるものの、対用対象となるエンジン１やその他ハードウェアの基本構成については、第１の実施の形態と共通なので説明を割愛する。
【０２５４】
ところで、蓄熱装置１０内部に貯留された冷却水は、僅かながら外部へ熱を放出し、該冷却水の温度は低下する。このときに放出される熱の量は蓄熱装置１０外部の温度（外気温度）が低いほど多くなる。従って、蓄熱装置１０が正常であっても、外気温度が低いと該蓄熱装置１０内部の冷却水の温度低下が早くなる。このようなときに故障判定を行うと、外気温度が低いために冷却水温度が低下しているのか否か、保温性能の低下またはヒータ３２の故障により温度が低下しているのか否か区別をつけることは困難である。
【０２５５】
そこで、本実施の形態では、前記各実施の形態で使用した判定条件を外気温度に基づいて補正を行う。
【０２５６】
図１５は、外気温度と補正係数との関係を示す図である。外気温度が低いほど蓄熱装置１０内部の冷却水温度の低下する割合が大きくなるので、補正係数Ｋａを大きくして、各判定条件となる温度を低くなるように補正する。
【０２５７】
この補正係数Ｋａは、前記所定温度Ｔｅ、蓄熱装置１０の保証温度、所定値Ｔｔ１、所定値Ｔｎｇ、所定値Ｔｎｇｔ等に乗じて用いられる。
【０２５８】
このように外気温度を判定条件に反映させると、そのときの外気温度に見合った判定条件を設定することができるので、より精度の高い故障判定を行うことができる。
＜第８の実施の形態＞
本実施の形態は、前記各実施の形態でエンジン１の運転時間が短い場合には、故障判定およびヒータ３２による冷却水の加熱を禁止するものである。
【０２５９】
エンジン１運転開始直後で冷却水温度が上昇する前に該エンジン１が停止されると蓄熱装置１０に温度の高い冷却水を導入することができない。そのため、熱供給の効果を得るためには、蓄熱装置１０内の冷却水をヒータ３２で加熱する必要がある。
【０２６０】
しかし、冷却水を加熱するときには、バッテリー３０からヒータ３２へ電力が供給されるため、蓄熱装置１０内部に貯留する冷却水の温度が低いと多量の電力を消費することになる。このバッテリー３０は、エンジン１を始動させるときにスタータモータ（図示省略）等に電力を供給するため、このときに必要な電力までもが冷却水の加熱に使用されてしまうとエンジン１の始動性が悪化する虞がある。
【０２６１】
そこで、本実施の形態では、エンジン１の始動が困難となるいわゆるバッテリー上がりが発生する虞があるときにはヒータ３２による冷却水の加熱を禁止する。また、ヒータ３２による加熱が禁止された場合には故障判定も禁止して誤判定を防止する。
【０２６２】
図１６は、蓄熱装置１０に冷却水が導入されていた期間を求めてヒータ３２通電の可否を判定するフローを表すフローチャート図である。
【０２６３】
エンジン１の冷却水温度が所定温度以上になると、ＥＣＵ２２は、電動ウォータポンプ１２を作動させ、蓄熱装置１０へ冷却水を導入する。蓄熱装置１０に導入された冷却水は、該蓄熱装置１０内に滞留していた温度の低い冷却水を冷却水注出管１０ｄから押し出し、徐々に該蓄熱装置１０内部の冷却水温度が上昇する。蓄熱装置１０へ冷却水を導入する導入時間を十分に確保できれば蓄熱装置１０内部に高温の冷却水を貯留することができる。
【０２６４】
本実施の形態では、ヒータ通電判定はエンジン１停止後のみならずエンジン１運転中においても行うことができる。
【０２６５】
ステップＳ７０１では、エンジン１内部の冷却水温度ＴＨＷｅが計測される。ＥＣＵ２２は、エンジン内冷却水温度センサ２９からの出力信号をＲＡＭ３５３に記憶させる。
【０２６６】
ステップＳ７０２では、エンジン１内部冷却水温度ＴＨＷｅが所定値よりも高いか否かを判定する。この所定値とは、エンジン１の停止中に冷却水を循環させて熱供給を行ったときにエミッション性能等から要求される温度にまでエンジン１を暖機させることができる温度である。
【０２６７】
ステップＳ７０２で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ７０３へ進み、否定判定がなされた場合には、ステップＳ７０４へ進む。
【０２６８】
ステップＳ７０３では、ＥＣＵ２２は、電動ウォータポンプ１２を作動させ、蓄熱装置１０に冷却水を導入させるとともに、冷却水導入時間を計測するタイマーのカウントを開始する。タイマーは、電動ウォータポンプ１２が作動している間の時間をカウントする。更に、蓄熱装置１０に冷却水の導入が行われたことを表す流水フラグをＯＮにする。
【０２６９】
ステップＳ７０４は、冷却水の流通が停止されたか否か判定する。このときの判定条件は、エンジン１が停止されたか否か、または電動ウォータポンプ１２が停止されたか否かである。
【０２７０】
ステップＳ７０４で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ７０５へ進み、否定判定がなされた場合には本ルーチンを一旦終了する。
【０２７１】
ステップＳ７０５では、流水フラグがＯＮであるか否かを判定する。肯定判定がなされたときは、少なくとも蓄熱装置１０に冷却水が導入されているので、ステップＳ７０６へ進み、該蓄熱装置１０に導入された冷却水の量が十分であるか否かを判定する。一方、否定判定がなされた場合には、蓄熱装置１０に冷却水が導入されていないので、蓄熱装置１０内部の冷却水温度の状態を判定せずに本ルーチンを終了する。
【０２７２】
ステップＳ７０６では、タイマーのカウント時間Ｔｈｔが所定時間Ｔｉ１よりも長いか否かを判定する。ここで、タイマーのカウント時間Ｔｈｔが短期であるほど蓄熱装置１０内部に導入される冷却水の量が少ないため、蓄熱装置１０内部の冷却水温度が低くなる。そして、熱供給を行ったときに効果が得られる温度まで蓄熱装置１０内部の冷却水温度が上昇していなければ、ヒータ３２による加熱が必要となる。しかし、加熱量が多くなるとバッテリー３０に充電されている使用可能電気量を上回る電気量を必要とするため、このときにはヒータ３２による冷却水の加熱を禁止する。
【０２７３】
所定時間Ｔｉ１は、バッテリー３０に充電されている電気量に基づいて決定しても良い。この場合には、タイマーのカウント時間Ｔｈｔと冷却水の加熱に必要な電気量との関係を予め求めてマップ化しＲＯＭ３５２に記憶させておく。そして、バッテリー３０の充電量を検出し、検出された充電量を前記マップに代入して得られた時間を所定時間Ｔｉ１とする。
【０２７４】
ステップＳ７０６で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ７０７へ進み、否定判定がなされた場合にはステップＳ７１０へ進む。
【０２７５】
ステップＳ７０７では、蓄熱装置１０に高温の冷却水を貯留するのに十分な時間エンジン１が運転されていた場合（以下、「通常トリップ」とする。）と判定される。このような場合には、蓄熱装置１０に長期間冷却水を導入することができたので、該蓄熱装置１０には高温の冷却水が貯留されており、次回エンジン１始動時に必要とされる冷却水温度を保つためにヒータ３２が使用する電力は少量で済む。ステップＳ７０７では、蓄熱装置１０に高温の冷却水を貯留するのに十分な時間エンジン１が運転されてない場合（以下、「ショートトリップ」とする。）を表すショートトリップフラグをＯＦＦにする。
【０２７６】
ステップＳ７０８では、ヒータ３２への通電を許可する。
【０２７７】
ステップＳ７０９では、前記各実施の形態で説明したような故障判定を実施する。
【０２７８】
ステップＳ７１０では、蓄熱装置１０に高温の冷却水を貯留するのに十分な時間エンジン１が運転されていなかった（以下、「ショートトリップ」とする。）と判定される。このような場合には、蓄熱装置１０に長期間冷却水を導入することができなかったので、該蓄熱装置１０に貯留されている冷却水温度は低い。次回エンジン１始動時に必要とされる温度まで冷却水を加熱するためにヒータ３２は多くの電力を消費するのでバッテリー上がりの虞がある。
【０２７９】
ステップＳ７１１では、ヒータ３２の通電を禁止する。ＥＣＵ２２は、ヒータ３２に接続されている回路を遮断する。
【０２８０】
ステップＳ７１２では、故障判定を禁止する。ショートトリップと判定された場合には、蓄熱装置１０内部の温度が低い状態であり、且つ、ヒータ３２での加熱を禁止しているので、故障判定を行っても誤判定の虞があるため故障判定を禁止する。
【０２８１】
ここで、本実施の形態で使用されるヒータ３２は、前記したように自己温度制御が可能である。即ち、ＥＣＵ２２が温度の制御を行わなくても必要なときに加熱を行う。従って、低温の冷却水が蓄熱装置１０に貯留されていると冷却水の加熱を行う。
【０２８２】
しかし、冷却水を所定の温度まで加熱するのに必要となるヒータ３２の消費電力がバッテリー３０の充電量よりも少ないと、ヒータ３２はバッテリー３０が上がるまで冷却水を加熱してしまう。
【０２８３】
その点、本実施の形態では、蓄熱装置１０に貯留された冷却水の温度を考慮して冷却水の加熱を行うため、始動性を悪化させることがなく、また、いわゆるバッテリー上がりを防止することができる。
【０２８４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、バッテリー上がりが起こる虞のない範囲内でヒータ３２が冷却水の加熱を行うことができる。
＜第９の実施の形態＞
本実施の形態は、第８の実施の形態と比較して以下の点で相違する。
【０２８５】
第８の実施の形態では、タイマーカウント時間Ｔｔｈが所定時間Ｔｉ１よりも長いか否かにより通常トリップまたはショートトリップを判定しているが、本実施の形態では、これに代わり、蓄熱装置１０内部の冷却水温度に基づいて通常トリップまたはショートトリップを判定する。
【０２８６】
図１７は、蓄熱装置１０内部の冷却水温度に基づいてヒータ３２通電の可否を判定するフローを表すフローチャート図である。
【０２８７】
本実施の形態では、ヒータ通電判定はエンジン１停止後のみならずエンジン１運転中においても行うことができる。
【０２８８】
ステップＳ８０１では、エンジン１内部の冷却水温度ＴＨＷｅが計測される。ＥＣＵ２２は、エンジン内冷却水温度センサ２９からの出力信号をＲＡＭ３５３に記憶させる。
【０２８９】
ステップＳ８０２では、エンジン１内部冷却水温度ＴＨＷｅが所定値よりも高いか否かを判定する。この所定値とは、エンジン１の停止中に冷却水を循環させて熱供給を行ったときにエミッション性能等から要求される温度にまでエンジン１を暖機させることができる温度である。
【０２９０】
ステップＳ８０２で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ８０３へ進み、否定判定がなされた場合には、ステップＳ８０４へ進む。
【０２９１】
ステップＳ８０３では、ＥＣＵ２２は、電動ウォータポンプ１２を作動させ、蓄熱装置１０に冷却水を導入させるとともに、蓄熱装置１０に冷却水の導入が行われたことを表す流水フラグをＯＮにする。
【０２９２】
ステップＳ８０４は、冷却水の流通が停止されたか否か判定する。このときの判定条件は、エンジン１が停止されたか否か、または電動ウォータポンプ１２が停止されたか否かである。
【０２９３】
ステップＳ８０４で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ８０５へ進み、否定判定がなされた場合には本ルーチンを一旦終了する。
【０２９４】
ステップＳ８０５では、流水フラグがＯＮであるか否かを判定する。肯定判定がなされたときは、少なくとも蓄熱装置１０に冷却水が導入されているので、ステップＳ８０６へ進み、該蓄熱装置１０に導入された冷却水の量が十分であるか否かを判定する。一方、否定判定がなされた場合には、蓄熱装置１０に冷却水が導入されていないので、蓄熱装置１０内部の冷却水温度の状態を判定せずに本ルーチンを終了する。
【０２９５】
ステップＳ８０６では、蓄熱装置１０内部の冷却水温度ＴＨＷｔが計測される。ＥＣＵ２２は、蓄熱装置内冷却水温度センサ２８からの出力信号をＲＡＭ３５３に記憶させる。
【０２９６】
ステップＳ８０７では、蓄熱装置内部冷却水温度ＴＨＷｔが所定値よりも大きいか否かを判定する。ここで、熱供給を行ったときに効果が得られる温度まで蓄熱装置１０内部の冷却水温度が上昇していなければ、ヒータ３２による加熱が必要となる。しかし、加熱量が多くなるとバッテリー３０に充電されている使用可能電気量を上回る電気量を必要とするため、このときにはヒータ３２による冷却水の加熱を禁止する。
【０２９７】
所定値は、バッテリー３０に充電されている電気量に基づいて決定しても良い。この場合には、蓄熱装置１０内部の冷却水温度と冷却水の加熱に必要な電気量との関係を予め求めてマップ化しＲＯＭ３５２に記憶させておく。そして、バッテリー３０の充電量を検出し、検出された電気量を前記マップに代入して得られた温度を所定値とする。
【０２９８】
ステップＳ８０７で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ８０８へ進み、否定判定がなされた場合にはステップＳ８１１へ進む。
【０２９９】
ステップＳ８０７では、蓄熱装置１０に高温の冷却水を貯留するのに十分な時間エンジン１が運転されていた場合（以下、「通常トリップ」とする。）と判定される。このような場合には、蓄熱装置１０に長期間冷却水を導入することができたので、該蓄熱装置１０には高温の冷却水が貯留されており、次回エンジン１始動時に必要とされる冷却水温度を保つためにヒータ３２が使用する電力は少量で済む。ステップＳ８０８では、蓄熱装置１０に高温の冷却水を貯留するのに十分な時間エンジン１が運転されてない場合（以下、「ショートトリップ」とする。）を表すショートトリップフラグをＯＦＦにする。
【０３００】
ステップＳ８０９では、ヒータ３２への通電を許可する。
【０３０１】
ステップＳ８１０では、前記各実施の形態で説明したような故障判定を実施する。
【０３０２】
ステップＳ８１１では、蓄熱装置１０に高温の冷却水を貯留するのに十分な時間エンジン１が運転されていなかった（以下、「ショートトリップ」とする。）と判定される。このような場合には、蓄熱装置１０に長期間冷却水を導入することができなかったので、該蓄熱装置１０に貯留されている冷却水温度は低い。次回エンジン１始動時に必要とされる温度まで冷却水を加熱するためにヒータ３２は多くの電力を消費するのでバッテリー上がりの虞がある。
【０３０３】
ステップＳ８１２では、ヒータ３２の通電を禁止する。ＥＣＵ２２は、ヒータ３２に接続されている回路を遮断する。
【０３０４】
ステップＳ８１３では、故障判定を禁止する。ショートトリップと判定された場合には、蓄熱装置１０内部の温度が低い状態であり、且つ、ヒータ３２での加熱を禁止しているので、故障判定を行っても誤判定の虞があるため故障判定を禁止する。
【０３０５】
ここで、本実施の形態で使用されるヒータ３２は、前記したように自己温度制御が可能である。即ち、ＥＣＵ２２が温度の制御を行わなくても必要なときに加熱を行う。従って、低温の冷却水が蓄熱装置１０に貯留されていると冷却水の加熱を行う。
【０３０６】
しかし、冷却水を所定の温度まで加熱するのに必要となるヒータ３２の消費電力がバッテリー３０の充電量よりも少ないと、ヒータ３２はバッテリー３０が上がるまで冷却水を加熱してしまう。
【０３０７】
その点、本実施の形態では、蓄熱装置１０に貯留された冷却水の温度を考慮して冷却水の加熱を行うため、始動性を悪化させることがなく、また、いわゆるバッテリー上がりを防止することができる。
【０３０８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、バッテリー上がりが起こる虞のない範囲内でヒータ３２が冷却水の加熱を行うことができる。
【０３０９】
【発明の効果】
本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関は、熱媒体の温度が低いときにおいても蓄熱装置の異常を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装置を適用するエンジンとその冷却水が循環する冷却水通路とを併せ示す概略構成図である。
【図２】 ＥＣＵの内部構成を示すブロック図である。
【図３】 エンジンの停止中に蓄熱装置からエンジンに熱が供給されるときの、冷却水が循環する通路とその流通方向を示した図である。
【図４】 第１の実施の形態に係る故障判定のフローを表すフローチャート図である。
【図５】 第１の実施の形態に係る蓄熱装置内部冷却水温度ＴＨＷｔ及びエンジン内部冷却水温度ＴＨＷｅの推移を示したタイムチャート図である。
【図６】 第２の実施の形態に係る故障判定のフローを表すフローチャート図である。
【図７】 第３の実施の形態に係る故障判定のフローを表すフローチャート図である。
【図８】 第３の実施の形態に係る蓄熱装置内部冷却水温度ＴＨＷｔ及びエンジン内部冷却水温度ＴＨＷｅの推移を示したタイムチャート図である。
【図９】 第４の実施の形態に係る故障判定のフローを表すフローチャート図である。
【図１０】 第４の実施の形態に係る蓄熱装置内部冷却水温度ＴＨＷｔ、エンジン内部冷却水温度ＴＨＷｅ、ヒータ通電時間の推移を示したタイムチャート図である。
【図１１】 第５の実施の形態に係る故障判定のフローを表すフローチャート図である。
【図１２】 第５の実施の形態に係る蓄熱装置内部冷却水温度ＴＨＷｔ、エンジン内部冷却水温度ＴＨＷｅ、ヒータ通電時間の推移を示したタイムチャート図である。
【図１３】 第６の実施の形態に係る故障判定のフローを表すフローチャート図である。
【図１４】 第６の実施の形態に係る蓄熱装置内部冷却水温度ＴＨＷｔ及びエンジン内部冷却水温度ＴＨＷｅの推移を示したタイムチャート図である。
【図１５】 第７の実施の形態に係る外気温度と補正係数Ｋａの関係を示す図である。
【図１６】 第８の実施の形態に係るヒータ通電の可否を判定するフローを表すフローチャート図である。
【図１７】 第９の実施の形態に係るヒータ通電の可否を判定するフローを表すフローチャート図である。
【符号の説明】
１・・・・エンジン
１ａ・・・シリンダヘッド
１ｂ・・・シリンダブロック
１ｃ・・・オイルパン
２・・・・シリンダ
６・・・・ウォータポンプ
８・・・・サーモスタット
９・・・・ラジエータ
１０・・・蓄熱装置
１０ａ・・外側容器
１０ｂ・・内側容器
１０ｃ・・冷却水注入管
１０ｄ・・冷却水注出管
１１・・・逆止弁
１２・・・電動ウォータポンプ
１３・・・ヒータコア
２２・・・ＥＣＵ
２３・・・ウォータジャケット
２７・・・クランクポジションセンサ
２８・・・蓄熱装置内冷却水温度センサ
２９・・・エンジン内冷却水温度センサ
３０・・・バッテリー
３１・・・遮断弁
３２・・・ヒータ
Ａ・・・・循環通路
Ａ１・・・ラジエータ入口側通路
Ａ２・・・ラジエータ出口側通路
Ｂ・・・・循環通路
Ｂ１・・・ヒータコア入口側通路
Ｂ２・・・ヒータコア出口側通路
Ｃ・・・・循環通路
Ｃ１・・・蓄熱装置入口側通路
Ｃ２・・・蓄熱装置出口側通路

Claims (9)

1. 蓄熱装置を備えた内燃機関であって、
   熱媒体が持つ熱を蓄える蓄熱手段と、
   前記蓄熱手段に蓄えられた熱媒体を内燃機関へ供給する熱供給手段と、
   熱媒体の温度を計測する熱媒体温度計測手段と、
   前記熱供給手段による熱の供給中に前記熱媒体温度計測手段の計測値の変化量に基づいて蓄熱装置の故障判定を行う故障判定手段と、
   を備え、
   前記熱媒体温度計測手段は前記蓄熱手段内の温度及び前記内燃機関内部の温度を計測し、前記故障判定手段は前記蓄熱手段内の温度と前記内燃機関内部の温度との偏差が略一定の場合に故障であると判定することを特徴とする蓄熱装置を備えた内燃機関。
2. 蓄熱装置を備えた内燃機関であって、
   熱媒体が持つ熱を蓄える蓄熱手段と、
   前記蓄熱手段に蓄えられた熱媒体を内燃機関へ供給する熱供給手段と、
   前記蓄熱手段内部の熱媒体の温度を計測する蓄熱手段内温度計測手段と、
   前記内燃機関内部の熱媒体の温度を計測する内燃機関内温度計測手段と、
   前記熱供給手段による熱の供給前に蓄熱手段内温度計測手段と内燃機関内温度計測手段との計測値の偏差の有無に基づいて蓄熱装置の故障判定を行う故障判定手段と、
   を備え、
   前記故障判定手段は、前記熱供給手段による熱の供給前に蓄熱手段内温度計測手段と内燃機関内温度計測手段との計測値に偏差がなければ故障であると判定することを特徴とする蓄熱装置を備えた内燃機関。
3. 蓄熱装置を備えた内燃機関であって、
   熱媒体が持つ熱を蓄える蓄熱手段と、
   前記蓄熱手段に蓄えられた熱媒体を内燃機関へ供給する熱供給手段と、
   前記蓄熱手段内部の熱媒体の温度を計測する蓄熱手段内温度計測手段と、
   前記内燃機関内部の熱媒体の温度を計測する内燃機関内温度計測手段と、
   機関運転停止後所定時間経過したときの蓄熱手段内温度計測手段と内燃機関内温度計測手段との計測値の偏差に基づいて蓄熱装置の故障判定を行う故障判定手段と、
   を備え、
   前記故障判定手段は、機関停止後所定時間経過したときの蓄熱手段内温度計測手段と内燃機関内温度計測手段との計測値の偏差が所定値以下であれば故障であると判定することを特徴とする蓄熱装置を備えた内燃機関。
4. 蓄熱装置を備えた内燃機関であって、
   熱媒体が持つ熱を蓄える蓄熱手段と、
   前記蓄熱手段に蓄えられた熱媒体を内燃機関へ供給する熱供給手段と、
   蓄熱手段内部の熱媒体を所定の温度以上に保つように自動的に該蓄熱手段内部の熱媒体を加熱する熱媒体加熱手段と、
   機関運転停止後所定時間経過したときの前記熱媒体加熱手段の作動履歴に基づいて蓄熱装置の故障判定を行う故障判定手段と、
   を備え、
   前記故障判定手段は、機関停止後所定時間経過するまでに前記熱媒体加熱手段が消費した電力が所定量以上であるときに故障であると判定することを特徴とする蓄熱装置を備えた内燃機関。
5. 蓄熱装置を備えた内燃機関であって、
   熱媒体が持つ熱を蓄える蓄熱手段と、
   前記蓄熱手段に蓄えられた熱媒体を内燃機関へ供給する熱供給手段と、
   蓄熱手段内部の熱媒体を所定の温度以上に保つように自動的に該蓄熱手段内部の熱媒体を加熱する熱媒体加熱手段と、
   機関運転停止後所定時間経過したときの前記熱媒体加熱手段の作動履歴に基づいて蓄熱装置の故障判定を行う故障判定手段と、
   を備え、
   前記故障判定手段は、機関停止後所定時間経過するまでに前記熱媒体加熱手段に通電された時間が所定時間以上であるときに故障であると判定することを特徴とする蓄熱装置を備えた内燃機関。
6. 蓄熱装置を備えた内燃機関であって、
   熱媒体が持つ熱を蓄える蓄熱手段と、
   前記蓄熱手段に蓄えられた熱媒体を内燃機関へ供給する熱供給手段と、
   蓄熱手段内部の熱媒体を所定の温度以上に保つように自動的に該蓄熱手段内部の熱媒体を加熱する熱媒体加熱手段と、
   機関運転停止後所定時間経過したときの前記熱媒体加熱手段の作動履歴に基づいて蓄熱装置の故障判定を行う故障判定手段と、
   を備え、
   前記故障判定手段は、機関停止後所定時間経過するまでに前記熱媒体加熱手段が作動したときに故障であると判定することを特徴とする蓄熱装置を備えた内燃機関。
7. 蓄熱装置を備えた内燃機関であって、
   熱媒体が持つ熱を蓄える蓄熱手段と、
   前記蓄熱手段に蓄えられた熱媒体を内燃機関へ供給する熱供給手段と、
   蓄熱手段内部の熱媒体を所定の温度以上に保つように自動的に該蓄熱手段内部の熱媒体を加熱する熱媒体加熱手段と、
   前記蓄熱手段内部の熱媒体の温度を計測する蓄熱手段内温度計測手段と、
   機関運転停止後所定時間経過したときの前記蓄熱手段内温度計測手段の計測結果に基づいて蓄熱装置及び熱媒体加熱手段の故障判定を行う故障判定手段と、
   を備え、
   前記故障判定手段は、機関停止後所定時間経過したときの前記蓄熱手段内温度計測手段
   の計測結果が所定値以下の場合には故障であると判定することを特徴とする蓄熱装置を備えた内燃機関。
8. 外気の温度を計測する外気温度計測手段を備え、前記故障判定手段は、外気温度計測手段の計測結果に基づいて故障判定を行うことを特徴とする請求項４から７の何れか１項に記載の蓄熱装置を備えた内燃機関。
9. 前記熱供給手段による熱供給後、前記内燃機関が始動され、暖機が完了する前に該内燃機関が停止されたときは、前記熱媒体加熱手段の作動を禁止するとともに故障判定を行わないことを特徴とする請求項４から７の何れか１項に記載の蓄熱装置を備えた内燃機関。

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