JP4172269B2 - 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、内燃機関を循環する熱媒体が持つ熱を蓄熱する蓄熱装置を有する内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
このような問題に対し従来では、水冷式内燃機関において、冷却水が持つ熱を蓄熱する蓄熱タンクと、内燃機関が冷間始動されるときに前記蓄熱タンク内の冷却水（温水）を内燃機関に循環させる機構とを備えた蓄熱装置が提案されている。
【０００４】
一方、近年の車両用内燃機関では、燃料噴射弁、点火栓、吸気絞り弁（スロットル弁）等に代表される様々な機関構成要素の電子制御化が進められており、そのような電子制御に係る制御値を決定するためのパラメータとして、内燃機関を循環する冷却水の温度が用いられる場合がある。
【０００５】
例えば、燃料噴射制御や点火制御では、機関回転数や機関負荷などをパラメータとして基本燃料噴射量や基本点火時期が算出されるとともに、冷却水温度に応じた補正値（水温補正値）が算出される。続いて、基本燃料噴射量や基本点火時期に水温補正値が加算されて最終的な燃料噴射量や点火時期が決定される。
【０００６】
ところで、上記したような電子制御技術と蓄熱システムとが組み合わされる場合には、内燃機関を循環する冷却水の温度に加え、蓄熱タンクにて蓄熱された冷却水の温度も考慮して制御値を決定する必要がある。
【０００７】
これは、蓄熱タンクにて蓄熱された温水が内燃機関へ供給されると、内燃機関側の冷却水温度が急速に上昇するのに対し、冷却水の温度を検出するための水温センサが冷却水温度の急速な上昇に追従することができなくなる、いわゆる応答遅れが発生するためである。
【０００８】
このような要求に対し従来では、内燃機関を冷却するための冷却水の一部を導入して該冷却水を蓄熱状態で保管する蓄熱器を備えた内燃機関において、蓄熱器の内部若しくは蓄熱器の出口付近における冷却水の温度を検出する温度センサと、内燃機関の低温始動時に前記温度センサの検出温度が所定温度より高ければ始動時燃料増量補正量およびまたは暖機時燃料増量補正量を減量側に修正する補正指令手段とを備えたものが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−３７７８５号公報
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来の技術は内燃機関の低温始動時における蓄熱器の冷却水温度が所定温度より高いか否かを基準にして燃料増量補正量を変更しているのみであるため、内燃機関の実際の温度が燃料噴射補正量に反映されていない。従って、上記した従来の技術が精度の高い燃料噴射制御を実現しているとは言い難い。
【００１０】
本発明は、上記したような事情に鑑みてなされたものであり、蓄熱装置を有する内燃機関において、冷却水に代表される熱媒体の状態をパラメータとした内燃機関の制御精度を向上させることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、蓄熱タンクに保温貯蔵された熱媒体（以下、保温熱媒体と記す）が内燃機関へ供給されている場合に、内燃機関を流通する熱媒体温度（以下、機関側熱媒体温度と記す）と保温熱媒体の温度とに基づいて蓄熱タンクから内燃機関へ供給される熱媒体の流量を推定し、その熱媒体流量の推定値と機関側熱媒体温度と保温熱媒体温度とをパラメータとして内燃機関を制御する技術において、熱媒体流量の推定値にガード値を設定する点にある。
【００１２】
そこで、本発明にかかる蓄熱装置を備えた内燃機関は、内燃機関を流通する熱媒体の温度を検出する機関側温度検出手段と、蓄熱タンクの内部又は出口における熱媒体の温度を検出するタンク側温度検出手段と、蓄熱タンクから内燃機関へ熱媒体が供給されるときに、前記機関側温度検出手段の検出値及び前記タンク側温度検出手段の検出値に基づいて蓄熱タンクから内燃機関へ供給される熱媒体の流量を推定する熱媒体流量推定手段と、前記熱媒体流量推定手段の推定値が特定値以下であるときは前記推定値を熱媒体の流量として設定し、前記熱媒体流量推定手段の推定値が特定値を越えるときは前記特定値を熱媒体の流量として設定する熱媒体流量ガード手段と、前記機関側温度検出手段の検出値、前記タンク側温度検出手段の検出値、及び前記熱媒体流量ガード手段の設定値に従って内燃機関の制御に係る制御値を決定する制御値決定手段と、を備えるようにした。
【００１３】
蓄熱タンク内の保温熱媒体が内燃機関へ供給されているときは、保温熱媒体の熱により内燃機関が急速に昇温することになる。その際の内燃機関の温度上昇速度は、例えば、保温熱媒体の供給前における機関側熱媒体温度と保温熱媒体温度との差が大きくなるほど速くなり、逆に保温熱媒体供給前における機関側熱媒体温度と保温熱媒体温度との差が小さくなるほど遅くなる。
【００１４】
つまり、蓄熱タンクから内燃機関へ保温熱媒体が供給されている状況下における内燃機関の温度には、保温熱媒体供給前における機関側熱媒体温度と保温熱媒体温度との相対関係が深く関与していると言える。
【００１５】
更に、蓄熱タンクから内燃機関へ保温熱媒体が供給されている状況下では、蓄熱タンクから内燃機関へ供給される保温熱媒体の流量が多くなるほど内燃機関の温度上昇速度が速くなり、蓄熱タンクから内燃機関へ供給される保温熱媒体の流量が少なくなるほど内燃機関の温度上昇速度が遅くなる。
【００１６】
このため、蓄熱タンクから内燃機関へ保温熱媒体が供給されている状況下での内燃機関の温度には、蓄熱タンクから内燃機関へ供給される保温熱媒体の流量（以下、保温熱媒体流量と記す）も相関があると言える。
【００１７】
従って、蓄熱タンクから内燃機関へ保温熱媒体が供給されているときの内燃機関の温度は、機関側熱媒体温度と保温熱媒体温度と保温熱媒体流量とに相関があると言える。
【００１８】
ここで、上記した保温熱媒体流量は、蓄熱タンクから流出した保温熱媒体が内燃機関へ到達するまでの所要時間から推定することができる。
【００１９】
蓄熱タンクから熱媒体が流出する時には、蓄熱タンク内に低温の熱媒体が流入して蓄熱タンク内の保温熱媒体を押出することになるため、蓄熱タンク出口の熱媒体温度が上昇すると同時に蓄熱タンク内の熱媒体温度が低下する。
【００２０】
従って、蓄熱タンクから熱媒体が流出した時期（以下、保温熱媒体流出時期と記す）を特定する方法としては、蓄熱タンクの出口に温度センサを配置して温度センサの検出値が上昇した時期を保温熱媒体流出時期とみなす方法、或いは、蓄熱タンク内に温度センサを配置して温度センサの検出値が低下した時期を保温熱媒体流出時期とみなす方法などを例示することができる。
【００２１】
また、蓄熱タンクから流出した保温熱媒体が内燃機関へ到達した時期（以下、保温熱媒体到達時期と記す）を特定する方法としては、内燃機関を流通する熱媒体の温度が上昇した時期を保温熱媒体到達時期とみなす方法を例示することができる。
【００２２】
ところで、上記したような方法により保温熱媒体到達時期を特定する場合に、蓄熱タンクから内燃機関へ至る経路の一部に機関側熱媒体温度より高い温度の熱媒体が存在していると、その高温な熱媒体が内燃機関へ流入した時期が保温熱媒体到達時期と誤判定される可能性がある。
【００２３】
すなわち、蓄熱タンクから流出した保温熱媒体が内燃機関に到達していないにも関わらず、蓄熱タンクからの保温熱媒体が内燃機関に到達したと誤判定される可能性がある。
【００２４】
このような誤判定が発生すると、熱媒体流量推定手段により推定される保温熱媒体流量（以下、保温熱媒体流量推定値と記す）が実際の保温熱媒体流量（以下、実保温熱媒体流量と記す）より多くなり、内燃機関の温度が実際の温度より高いとみなされることが想定される。このような場合に、機関側熱媒体温度と保温熱媒体温度と保温熱媒体流量推定値とに基づいて内燃機関の制御にかかる制御値が決定されると、前記した制御値が内燃機関の実際の温度に適していない値になる可能性がある。
【００２５】
これに対し、本発明にかかる蓄熱装置を備えた内燃機関では、保温熱媒体流量推定手段により推定される保温熱媒体流量推定値が特定値を越える場合には、前記した特定値を保温熱媒体流量として設定し、その特定値と機関側熱媒体温度と保温熱媒体温度とに基づいて内燃機関の制御にかかる制御値が決定されるようにした。
【００２６】
かかる構成によれば、蓄熱タンクから流出した保温熱媒体が内燃機関に到達していないにも関わらず蓄熱タンクからの保温熱媒体が内燃機関に到達したと誤判定された場合であっても、制御値の決定に利用される保温熱媒体流量が実保温熱媒体流量に対して過剰に多くなることがなくなる。
【００２７】
この結果、内燃機関の温度が実際の温度より過剰に高いとみなされることがなくなるとともに、内燃機関の制御性の低下が抑制される。
【００２８】
尚、保温熱媒体流量は、熱媒体を循環させるためのポンプ機構の吐出量や熱媒体の粘性等の影響を受けるため、本発明における特定値は、ポンプ機構の吐出量や熱媒体の粘性などをパラメータとして決定されるようにしてもよい。
【００２９】
例えば、特定値は、ポンプ機構の吐出量が多くなるほど、およびまたは熱媒体の粘性が低くなるほど大きく設定され、且つ、ポンプ機構の吐出量が少なく、およびまたは熱媒体の粘性が高くなるほど小さく設定されるようにしてもよい。
【００３０】
ポンプ機構の吐出量は、該ポンプ機構がバッテリ電圧を駆動源とする電動式ポンプであればバッテリ電圧に依存し、該ポンプ機構が内燃機関の出力軸の回転トルクを駆動源とする機械式ポンプであれば機関回転数に依存する。すなわち、電動式ポンプの吐出量はバッテリ電圧が高くなるほど多く且つバッテリ電圧が低くなるほど少なくなり、機械式ポンプの吐出量は機関回転数が高くなるほど多く且つ機関回転数が低くなるほど少なくなる。
【００３１】
熱媒体の粘性は、該熱媒体の温度が高くなるほど低くなり、且つ該熱媒体の温度が低くなるほど高くなる。保温熱媒体供給時における熱媒体の温度は、外気温度や機関側熱媒体温度と相関があるため、外気温度およびまたは機関側熱媒体温度が高くなるほど熱媒体の粘性が低く、且つ、外気温度およびまたは機関側熱媒体温度が低くなるほど熱媒体の粘性が高くなる。
【００３２】
従って、本発明にかかる蓄熱装置を備えた内燃機関では、保温熱媒体の供給開始時における外気温度、機関側熱媒体温度、バッテリ電圧、機関回転数の少なくとも一つをパラメータとして特定値が設定されるようにしてもよい。
【００３３】
また、本発明は、内燃機関を流通する熱媒体の温度を検出する機関側温度検出手段と、蓄熱タンクの内部又は出口における熱媒体の温度を検出するタンク側温度検出手段と、蓄熱タンクから内燃機関へ熱媒体が供給されるときに、前記機関側温度検出手段の検出値及び前記タンク側温度検出手段の検出値に基づいて蓄熱タンクから内燃機関へ供給される熱媒体の流量を推定する熱媒体流量推定手段と、前記機関側温度検出手段の検出値、前記タンク側温度検出手段の検出値、及び前記熱媒体流量推定手段の推定値に基づいて、内燃機関を流通する熱媒体の実際の温度を推定する実機関側温度推定手段と、前記機関側温度検出手段の検出値と前記実機関側温度推定手段の推定値との偏差が特定値以下であるときは前記実機関側温度推定手段の推定値を機関側温度として設定し、前記機関側温度検出手段の検出値と前記実機関側温度推定手段の推定値との偏差が特定値を越えるときは前記機関側温度検出手段の検出値に前記特定値を加算した値を機関側温度として設定する機関側温度ガード手段と、前記機関側温度ガード手段の設定値に従って内燃機関の制御に係る制御値を決定する制御値決定手段と、を備えるようにしてもよい。
【００３４】
この発明の要旨は、蓄熱タンクの保温熱媒体が内燃機関へ供給されている場合に、内燃機関を流通する熱媒体の温度を検出する機関側検出手段の検出値（以下、機関側温度検出値と記す）と保温熱媒体温度とに基づいて蓄熱タンクから内燃機関へ供給される保温熱媒体の流量を推定し、その保温熱媒体流量推定値と機関側温度検出値と保温熱媒体温度に基づいて内燃機関を流通する熱媒体の実際の温度（以下、実機関側温度と記す）を推定し、更に前記の実機関側温度の推定値をパラメータとして内燃機関を制御する技術において、実機関側温度推定値にガード値を設定する点にある。
【００３５】
保温熱媒体流量推定値をパラメータとして実機関側温度が推定される場合に、保温熱媒体流量推定値が実保温熱媒体流量に対して過剰に多いとみなされると、機関側温度の推定値が実際の機関側温度より高い値になることが想定される。
【００３６】
これに対し、実機関側温度推定値にガード値が設定されると、保温熱媒体流量推定値が実保温熱媒体流量に対して過剰に多いとみなされた場合であっても、実機関側温度の推定値が実際の温度より過剰に高いとみなされることがなくなる。この結果、内燃機関の制御性の低下が抑制される。
【００３７】
本発明において、内燃機関の制御に係る制御値としては、燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期、吸気絞り弁（スロットル弁）の開度などを例示することができる。
【００３８】
本発明に係る熱媒体としては、内燃機関を循環する冷却水や潤滑油などを例示することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る蓄熱装置を有する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。
【００４０】
図１は、本発明を適用する内燃機関の冷却系の概略構成を示す図である。
【００４１】
内燃機関１のシリンダヘッド１ａとシリンダブロック１ｂとには、本発明にかか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。
【００４２】
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。
【００４３】
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に取り付けられて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。一方、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。
【００４４】
前記ヘッド側冷却水路２ａと前記ラジエター５とを接続する第１冷却水路４の途中には、ヒータホース１１が接続され、そのヒータホース１１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との間の第３冷却水路８に接続されている。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
前記電動ウォーターポンプ１４は、バッテリ１００の出力電圧を駆動源として作動するウォーターポンプであり、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所定の圧力で吐出するよう構成されている。
【００４８】
前記電動ウォーターポンプ１４の冷却水吐出口は、第２バイパス通路１３ｂを介して蓄熱タンク１５の冷却水入口１５ａに接続されている。蓄熱タンク１５は、冷却水の持つ熱を蓄熱しつつ冷却水を貯蔵する容器であり、前記冷却水入口１５ａから新規の冷却水が流入すると、その代わりに該蓄熱タンク１５内に貯蔵されていた高温の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】
前記蓄熱タンク１５の冷却水出口１５ｂには、第３バイパス通路１３ｃが接続されており、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と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と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３ヒータホース１１ｃと第４ヒータホース１１ｄと第１バイパス通路１３ａ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、前記した３つの通路の全ての導通と、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。流路切換弁１６は、例えば、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】
前記した第３バイパス通路１３ｃにおける蓄熱タンク１５の冷却水出口１５ｂ近傍には、蓄熱タンク１５から流出する冷却水の温度を検出するタンク出口水温センサ１７が取り付けられている。このタンク出口水温センサ１７は、本発明にかかるタンク側温度検出手段の一実施態様である。
【００５３】
前記した第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内を流れる冷却水の温度を検出する機関側水温センサ１８が取り付けられている。この機関側水温センサ１８は、本発明にかかる機関側温度検出手段の一実施態様である。
【００５４】
このように構成された内燃機関１の冷却系には、内燃機関１及び冷却系を制御するための電子制御ユニット（Electronic Control Unit：ECU）１９が併設されている。このＥＣＵ１９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭなどを備えた算術論理演算回路である。
【００５５】
ＥＣＵ１９には、タンク出口水温センサ１７、機関側水温センサ１８、バッテリ１００などが電気的に接続されている。更に、ＥＣＵ１９には、電動ウォーターポンプ１４や流路切換弁１６等が電気配線を介して接続されている。
【００５６】
ＥＣＵ１９は、上記した各種センサの出力信号値をパラメータとして電動ウォーターポンプ１４や流路切換弁１６を制御するとともに、内燃機関１の図示しない燃料噴射弁、点火栓、スロットル弁などを制御することが可能となっている。
【００５７】
例えば、ＥＣＵ１９は、内燃機関１が冷間始動される場合には、内燃機関１の始動に先駆けて内燃機関１を予熱する予熱制御を実行する。
【００５８】
予熱制御では、ＥＣＵ１９は、内燃機関１が冷間始動される場合、例えば、機関側水温センサ１８の出力信号値が一定温度（例えば、５０℃）未満となる状況下で内燃機関１が始動される場合には、始動に先駆けて内燃機関１を予熱する予熱制御を実行する。
【００５９】
予熱制御では、ＥＣＵ１９は、電動ウォーターポンプ１４を作動させるべくバッテリ１００から電動ウォーターポンプ１４へ駆動電圧を印加させるとともに、第３ヒータホース１１ｃを遮断し且つ第４ヒータホース１１ｄと第１バイパス通路１３ａを導通させるように流路切換弁１６を制御する。
【００６０】
尚、電動ウォーターポンプ１４の作動開始タイミング及び流路切換弁１６の切換タイミングとしては、例えば、車室内に設けられた図示しないイグニションスイッチがオフからオンに切り換えられた時、車両のドア（好ましくは、運転席のドア）が開かれた時、運転者が運転席に着座した時などを例示することができる。
【００６１】
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２バイパス通路１３ｂ→蓄熱タンク１５→第３バイパス通路１３ｃ→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→流路切換弁１６→第１バイパス通路１３ａ→電動ウォーターポンプ１４の順で冷却水が流れる循環回路が成立する。
【００６２】
この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を介して蓄熱タンク１５の冷却水入口１５ａへ流入する。冷却水入口１５ａに冷却水が流入すると、蓄熱タンク１５内に保温貯蔵されていた冷却水（以下、保温冷却水と記す）が冷却水出口１５ｂから排出する。
【００６３】
蓄熱タンク１５の冷却水出口１５ｂから排出された保温冷却水は、第３バイパス通路１３ｃ、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。
【００６４】
ヘッド側冷却水路２ａからブロック側冷却水路２ｂへ流入した温水は、ブロック側冷却水路２ｂを流通した後に機械式ウォーターポンプ１０を介して第３冷却水路８へ流入する。
【００６５】
このように蓄熱タンク１５に貯蔵されていた保温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へ流入すると、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から排出される。そして、保温冷却水の熱が内燃機関１のシリンダヘッド１ａやシリンダブロック１ｂへ伝達されることになる。
【００６６】
更に、図２に示すような循環回路では、蓄熱タンク１５からの保温冷却水がヘッド側冷却水路２ａを経由した後にブロック側冷却水路２ｂへ供給されることになるため、シリンダヘッド１ａが優先的に予熱されることになる。更に、図２に示すような循環回路では、蓄熱タンク１５からヘッド側冷却水路２ａへ至る経路にヒータコア１２等の熱容量の大きな部材が存在しないため、蓄熱タンク１５にて蓄えられていた熱が不要に放熱されることなくシリンダヘッド１ａへ伝達されるようになる。
【００６７】
この結果、シリンダヘッド１ａの図示しない吸気ポートの壁面温度や燃焼室の壁面温度などが速やかに上昇することになり、機関始動時及び機関始動直後の燃料の気化が促進されるとともに混合気の温度が高められ、壁面付着燃料量の減少、燃焼の安定化、始動性の向上、暖機運転時間の短縮等を実現することが可能となる。
【００６８】
上記した予熱制御が実行されると、ヘッド側冷却水路２ａ、ブロック側冷却水路２ｂ、第１冷却水路４、第３冷却水路８、及びバイパス水路９を循環する冷却水の温度が急速に上昇することになる（以下では、ヘッド側冷却水路２ａ、ブロック側冷却水路２ｂ、第１冷却水路４、第３冷却水路８、及びバイパス水路９を流れる冷却水を機関側冷却水と称し、その機関側冷却水の温度を機関側水温と称するものとする）。
【００６９】
このため、内燃機関１が予熱されている途中で始動要求が発生した場合（例えば、スタータスイッチがオフからオンへ切り換えられた場合）、言い換えれば、予熱制御の実行途中に内燃機関１が始動される場合には、機関側水温が急速に変化している途中で燃料噴射制御などを実行する必要が生じる。
【００７０】
始動時における燃料噴射制御では、例えば、以下に示すような始動時燃料噴射量演算式を用いて始動時燃料噴射量（TAU）が決定される。
【００７１】
TAU=TAUSTA*FTHA+TAUV
(TAUSTA:始動時基本噴射量，FTHA:吸気温補正値，TAUV:無効噴射時間)
上記した始動時燃料噴射量演算式において、始動時基本噴射量（TAUSTA）は、内燃機関１の温度と相関のある機関側水温をパラメータとして決定される値であり、例えば、機関側水温が低くなる程増加される値である。
【００７２】
始動後における燃料噴射制御では、例えば、以下に示すような燃料噴射量演算式を用いて燃料噴射量（TAU）が決定される。
【００７３】
TAU=TP*FWL*(FAF+FG)*[FASE+FAE+FOTP+FDE(D)]*FFC+TAUV
(TP：基本噴射量、FWL：暖機増量、FAF：空燃比フィードバック補正係 数、 FG：空燃比学習係数、FASE：始動後増量、FAE：加速増量、FOTP：OT P増量、 FDE(D)：減速増量（減量）、FFC：フューエルカット復帰時補正 係数、 TAUV：無効噴射時間）
上記したような燃料噴射量演算式において、暖機増量（FWL）や始動後増量（FASE）も、内燃機関１の温度と相関のある機関側水温をパラメータとして決定される値である。例えば、暖機増量（FWL）は機関側水温に対応した補正値を機関回転数に基づく補正係数により補正して得られる値であり、始動後増量（FASE）は機関始動時の機関側水温に応じて決定される値である。
【００７４】
このような燃料噴射制御に用いられる機関側水温としては、機関側水温センサ１８の出力信号値を用いることができる。
【００７５】
ところで、一般の車両用内燃機関に用いられる水温センサは、内燃機関が通常の運転状態にあるときのように実際の機関側水温の変化が比較的穏やかな状況を想定して設計されているため、内燃機関１が保温冷却水によって加熱されるときのように機関側水温が急速に変化するような状況下では、実際の機関側水温の変化に追従しきれず応答遅れを生じる場合がある。
【００７６】
例えば、予熱制御の実行が開始されると、流路切換弁１６が第３ヒータホース１１ｃを遮断し且つ第４ヒータホース１１ｄと第１バイパス通路１３ａを導通させるとともに、電動ウォーターポンプ１４が作動する。この場合、図３に示されるように、蓄熱タンク１５内の保温冷却水が内燃機関１へ到達するまでの時間（保温冷却水の応答遅れ時間）が経過した後に、実際の機関側水温が急速に上昇する。これに対し、機関側水温センサ１８は、実際の機関側水温の急速な上昇に追従することができないため、該機関側水温センサ１８の出力信号値は穏やかに上昇することになる。
【００７７】
この結果、実際の機関側水温と機関側水温センサ１８の出力信号値との間には、機関側水温センサ１８の応答遅れ分に相当する誤差が生じることになる。
【００７８】
但し、時間の経過とともに機関側冷却水と保温冷却水との混合が進んで両者の温度が略同一の温度に収束すると、実際の機関側水温の変化が穏やかになるため、機関側水温センサ１８の応答遅れが解消されることになる。
【００７９】
従って、内燃機関１の予熱が開始された時点から機関側水温センサ１８の応答遅れが解消されるまでの期間に内燃機関１が始動されると、実際の機関側水温と機関側水温センサ１８の出力信号値との誤差により、前述した始動時基本噴射量（TAUSTA）、暖機増量（FWL）、及び始動後増量（FASE）等を実際の機関側水温に対応した最適な値とすることが困難となる。
【００８０】
そこで、本実施の形態では、予熱制御の実行途中に内燃機関１が始動された場合に、実際の機関側水温を精度よく推定し、推定された機関側水温を用いて燃料噴射制御等の制御値を決定するようにした。
【００８１】
以下、内燃機関１の予熱制御が実行されているときに実際の機関側水温を推定する方法について述べる。
【００８２】
ＥＣＵ１９は、実際の機関側水温を推定するに当たりに、図４に示すような機関側水温推定制御ルーチンを実行する。この機関側水温推定制御ルーチンは、内燃機関１の予熱制御実行条件が成立したことをトリガにして実行されるルーチンである。
【００８３】
前記した予熱制御実行条件としては、（１）内燃機関１が始動直前の状態にある、（２）機関側水温センサ１８の出力信号値が所定の冷間判定温度（例えば、５０℃）未満である、等の条件を例示することができる。
【００８４】
機関側水温推定制御ルーチンでは、ＥＣＵ１９は、先ずＳ４０１において、予熱制御の実行が既に開始されている否かを判別する。
【００８５】
前記Ｓ４０１において予熱制御の実行が開始されていないと判定した場合は、ＥＣＵ１９は、Ｓ４０２へ進み、ＲＡＭに予め設定されている推定完了フラグ記憶領域へアクセスし、その推定完了フラグ記憶領域に“０”を書き込む。
【００８６】
前記した推定完了フラグ記憶領域は、予熱制御の実行が開始されるときに“０”が書き込まれ、機関側水温センサ１８の応答遅れが解消された時点で“１”に書き換えられる領域である。
【００８７】
Ｓ４０３では、ＥＣＵ１９は、予熱制御の実行開始前における機関側水温センサ１８の出力信号値（以下、機関側水温初期値：THWeiniと記す）を読み込み、ＲＡＭなどに記憶させる。
【００８８】
Ｓ４０４では、ＥＣＵ１９は、予熱制御の実行が開始されたか否か、具体的には、流路切換弁１６が開弁され且つ電動ウォーターポンプ１４が作動されたか否かを判別する。
【００８９】
前記Ｓ４０４において予熱制御の実行が開始されていないと判定された場合は、ＥＣＵ１９は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００９０】
一方、前記Ｓ４０４において予熱制御の実行が開始されていると判定された場合は、ＥＣＵ１９は、Ｓ４０５へ進み、蓄熱タンク１５に保温貯蔵されていた冷却水（保温冷却水）の温度：THWtiniを推定する。保温冷却水温度：THWtiniの推定方法としては、予熱制御実行開始後におけるタンク出口水温センサ１７の出力信号値、すなわち、蓄熱タンク１５から流出する冷却水の温度を保温冷却水温度：THWtiniとみなす方法を例示することができる。
【００９１】
Ｓ４０６では、ＥＣＵ１９は、前記Ｓ４０３において読み込まれた機関側水温初期値：THWeiniと前記Ｓ４０５において推定された保温冷却水温度：THWtiniとの温度差（以下、初期温度差：△Tteと称する）を算出し、算出された初期温度差：△TteをＲＡＭ等に記憶させる。
【００９２】
Ｓ４０７では、ＥＣＵ１９は、前記Ｓ４０６で算出された初期温度差：△Tteを、内燃機関１側の冷却水量（ヘッド側冷却水路２ａ、ブロック側冷却水路２ｂ、第１冷却水路４、第３冷却水路８、バイパス水路９、第１ヒータホース１１ａ、第４ヒータホース１１ｄ、第１バイパス通路１３ａ、第２バイパス通路１３ｂ、及び第３ヒータホース１１ｃに存在する冷却水の総量）に各通路の熱容量を加えた値と蓄熱タンク１５から内燃機関１へ単位時間当たりに供給される冷却水の流量との比を表す係数：Ａで除算して、保温冷却水から機関側冷却水へ伝達される熱量：△THWaを算出する。
【００９３】
ここで、蓄熱タンク１５から内燃機関１へ単位時間当たりに供給される冷却水の流量（以下、保温冷却水流量と称する）は、蓄熱タンク１５から流出した保温熱媒体が内燃機関１のヘッド側冷却水路２ａに到達するまでの所要時間（以下、保温熱媒体到達所要時間と称する）をパラメータとして求めることができる。すなわち、保温熱媒体到達所要時間が短くなるほど保温冷却水流量が多くなり、保温熱媒体到達所要時間が長くなるほど保温冷却水流量が少なくなる。
【００９４】
前記した保温熱媒体到達所要時間を求める場合に、ＥＣＵ１９は、先ず蓄熱タンク１５から保温冷却水が流出した時期（以下、保温冷却水流出時期と記す）を特定し、続いて保温冷却水がヘッド側冷却水路２ａに到達した時期（以下、保温冷却水到達時期と記す）を特定する。
【００９５】
保温冷却水流出時期を特定する場合は、ＥＣＵ１９は、予熱制御実行開始直前におけるタンク出口水温センサ１７の出力信号値（以下、タンク出口水温初期値：THWex1と記す）を記憶しておくとともに、予熱制御実行開始後のタンク出口水温センサ１７の出力信号値（以下、タンク出口水温：THWex2と記す）を監視し、タンク出口水温：THWex2がタンク出口水温初期値：THWex1より一定温度以上高くなった時期を保温冷却水流出時期と特定する。
【００９６】
これは、蓄熱タンク１５内の保温冷却水が冷却水出口１５ｂから流出すると、タンク出口水温センサ１７近傍の冷却水温度が上昇することになるからである。
【００９７】
保温冷却水到達時期を特定する場合は、ＥＣＵ１９は、予熱制御実行開始直前における機関側水温センサ１８の出力信号値（機関側水温初期値：THWeini）を記憶しておくとともに、予熱制御実行開始後の機関側水温センサ１８の出力信号値（以下、機関側水温：THWeと記す）を監視し、機関側水温：THWeが機関側水温初期値：THWeiniより一定温度以上高くなった時期を保温冷却水到達時期と特定する。
【００９８】
これは、蓄熱タンク１５から流出した高温な保温冷却水がヘッド側冷却水路２ａに到達すると、機関側水温センサ１８近傍の冷却水温度が上昇することになるからである。
【００９９】
ところで、予熱制御実行開始前に、蓄熱タンク１５から内燃機関１へ至る経路（第３バイパス通路１３ｃ、第１ヒータホース１１ａ、及び第１冷却水路４）の一部に機関側水温センサ１８近傍の冷却水より高温な冷却水が存在していると、その高温な冷却水が機関側水温センサ１８近傍に到達した時に機関側水温センサ１８の出力信号値（機関側水温：THWe）が機関側水温初期値：THWeiniに対して一定温度以上高い値を示す可能性がある。
【０１００】
この場合、ＥＣＵ１９は、蓄熱タンク１５からの保温冷却水が実際にはヘッド側冷却水路２ａに到達していないにも関わらず、蓄熱タンク１５からの保温熱媒体がヘッド側冷却水路２ａに到達したと誤判定することになる。
【０１０１】
このような誤判定が発生すると、ＥＣＵ１９により算出される保温熱媒体到達所要時間が実際の保温熱媒体到達所要時間より短くなり、以てＥＣＵ１９により推定される保温冷却水流量が実際の保温冷却水流量より多くなってしまう。
【０１０２】
ＥＣＵ１９により推定される保温冷却水流量が実際の保温冷却水流量より多くなった場合には、機関側水温が実際の機関側水温より高いと推定され、以て前述した始動時基本噴射量（TAUSTA）、暖機増量（FWL）、及び始動後増量（FASE）等が実際の機関側水温に対して不適切な値となり、以て内燃機関１の制御性が低下することが想定される。
【０１０３】
これに対し、本実施の形態における蓄熱装置を備えた内燃機関では、機関側水温推定制御に用いられる保温冷却水流量に上限値を設け、ＥＣＵ１９によって推定された保温冷却水流量が前記上限値を超える場合には、前記した上限値を保温冷却水流量として用いて機関側水温を推定するようにした。
【０１０４】
具体的は、ＥＣＵ１９は、図５に示すような保温冷却水流量推定制御ルーチンを実行することにより保温冷却水流量を推定するようにした。この保温冷却水流量推定制御ルーチンは、内燃機関１の予熱制御実行条件が成立したことをトリガにして実行されるルーチンである。
【０１０５】
保温冷却水流量推定制御ルーチンでは、ＥＣＵ１９は、先ず、Ｓ５０１において予熱制御実行開始直前におけるタンク出口水温センサ１７の出力信号値（タンク出口水温初期値：THWex1）と機関側水温センサ１８の出力信号値（機関側水温初期値：THWeini）とを読み込み、ＲＡＭなどに記憶させる。
【０１０６】
Ｓ５０２では、ＥＣＵ１９は、予熱制御の実行が開始されたか否かを判別する。
【０１０７】
前記Ｓ５０２において予熱制御の実行が開始されていないと判定された場合は、ＥＣＵ１９は、予熱制御の実行が開始されるまで該Ｓ５０２の処理を繰り返し実行する。
【０１０８】
前記Ｓ５０２において予熱制御の実行が開始されたと判定された場合は、ＥＣＵ１９は、Ｓ５０３へ進み、タンク出口水温センサ１７の出力信号値（タンク出口水温：THWex2）を読み込む。
【０１０９】
Ｓ５０４では、ＥＣＵ１９は、前記Ｓ５０１で読み込んだタンク出口水温初期値：THWex1をＲＡＭから読み出し、そのタンク出口水温初期値：THWex1と前記Ｓ５０３で読み込んだタンク出口水温：THWex2とを比較する。
【０１１０】
具体的には、ＥＣＵ１９は、タンク出口水温：THWex2からタンク出口水温初期値：THWex1を減算して得られる値（＝THWex2−THWex1）が一定温度：ｔ以上であるか否かを判別する。
【０１１１】
前記Ｓ５０４においてタンク出口水温：THWex2からタンク出口水温初期値：THWex1を減算して得られる値（＝THWex2−THWex1）が一定温度：ｔ未満であると判定された場合は、ＥＣＵ１９は、前述したＳ５０３以降の処理を再度実行する。
【０１１２】
前記Ｓ５０４においてタンク出口水温：THWex2からタンク出口水温初期値：THWex1を減算して得られる値（＝THWex2−THWex1）が一定温度：ｔ以上であると判定された場合は、ＥＣＵ１９は、蓄熱タンク１５内の保温冷却水が冷却水出口１５ｂから流出したとみなし（すなわち、現時点が保温冷却水流出時期であるとみなし）、Ｓ５０５においてカウンタ：Ｃを起動させる。前記カウンタ：Ｃは、保温冷却水流出時期からの経過時間を計測するカウンタである。
【０１１３】
Ｓ５０６では、ＥＣＵ１９は、機関側水温センサ１８の出力信号値（機関側水温：THWe）を読み込む。
【０１１４】
Ｓ５０７では、ＥＣＵ１９は、前記Ｓ５０１で読み込んだ機関側水温初期値：THWeiniをＲＡＭから読み出し、その機関側水温初期値：THWeiniと前記Ｓ５０６において読み込んだ機関側水温：THWeとを比較する。
【０１１５】
具体的には、ＥＣＵ１９は、機関側水温：THWeから機関側水温初期値：THWeiniを減算して得られる値（＝THWe−THWeini）が一定温度：ｔ以上であるか否かを判別する。
【０１１６】
前記Ｓ５０７において機関側水温：THWeから機関側水温初期値：THWeiniを減算して得られる値（＝THWe−THWeini）が一定温度：ｔ未満であると判定された場合は、ＥＣＵ１９は、前述したＳ５０６以降の処理を再度実行する。
【０１１７】
前記Ｓ５０７において機関側水温：THWeから機関側水温初期値：THWeiniを減算して得られる値（＝THWe−THWeini）が一定温度：ｔ以上であると判定された場合は、ＥＣＵ１９は、保温冷却水がヘッド側冷却水路２ａに到達したとみなし（すなわち、現時点が保温冷却水到達時期であるとみなし）、Ｓ５０８においてカウンタ：Ｃの計測時間：Ｃを保温熱媒体到達所要時間としてＲＡＭに記憶させる。
【０１１８】
Ｓ５０９では、ＥＣＵ１９は、前記Ｓ５０８で求められた保温熱媒体到達所要時間と、蓄熱タンク１５からヘッド側冷却水路２ａに至る経路（第３バイパス通路１３ｃ、第１ヒータホース１１ａ、及び第１冷却水路４）の距離とから保温冷却水流量：fvを演算する。
【０１１９】
Ｓ５１０では、ＥＣＵ１９は、前記Ｓ５０９において算出された保温冷却水流量：fvが上限値：fvmax以下であるか否かを判別する。
【０１２０】
ここで、上限値：fvmaxは、機関側水温初期値：THWeini、外気温度（例えば、外気温度センサや吸気温度センサ等の出力信号値）、バッテリ１００の出力電圧の少なくとも一つをパラメータとして決定される値である。
【０１２１】
例えば、上限値：fvmaxは図６に示すように機関側水温初期値：THWeiniが高くなるほど大きな値となり且つ機関側水温初期値：THWeiniが低くなるほど小さな値となるようにしてもよい。
【０１２２】
これは、冷却水は温度が低くなるほど粘性が高くなり且つ温度高くなるほど粘性が低くなるため、冷却水の温度が低くなるほど冷却水の流速が低くなり易く且つ冷却水の温度が高くなるほど冷却水の流速が高くなり易いからである。
【０１２３】
また、上限値：fvmaxは図７に示すように外気温度が高くなるほど大きな値となり且つ外気温度が低くなるほど小さな値となるようにしてもよい。
【０１２４】
これは、外気温度が低くなるほど冷却水の温度が低くなり易く（冷却水の粘性が高くなり易く）、且つ外気温度が高くなるほど冷却水の温度が高くなり易い（冷却水の粘性が低くなり易い）ため、外気温度が低くなるほど冷却水の流速が低くなり易く且つ外気温度が高くなるほど冷却水の流速が高くなり易いからである。
【０１２５】
また、上限値：fvmaxは図８に示すようにバッテリ１００の出力電圧が高くなるほど大きな値となり且つバッテリ１００の出力電圧が低くなるほど小さな値となるようにしてもよい。
【０１２６】
これは、バッテリ１００の出力電圧が低くなるほど電動ウォーターポンプ１４の吐出量が少なくなり且つバッテリ１００の出力電圧が高くなるほど電動ウォーターポンプ１４の吐出量が多くなるため、バッテリ１００の出力電圧が低くなるほど冷却水の流速が低くなり易く且つバッテリ１００の出力電圧が高くなるほど冷却水の流速が高くなり易いからである。
【０１２７】
ここで図５に戻り、前記Ｓ５１０において保温冷却水流量：fvが上限値：fvmax以下であると判定された場合は、ＥＣＵ１９は、前記Ｓ５０９で算出された保温冷却水流量：fvを保温冷却水流量としてＲＡＭに記憶させ、本ルーチンの実行を終了する。
【０１２８】
一方、前記Ｓ５１０において保温冷却水流量：fvが上限値：fvmaxを越えていると判定された場合は、ＥＣＵ１９は、前記上限値：fvmaxを保温冷却水流量としてＲＡＭに記憶させ、本ルーチンの実行を終了する。
【０１２９】
このように図５に示すような流量演算制御ルーチンをＥＣＵ１９が実行することにより、保温冷却水到達時期が誤判定された場合であっても、保温冷却水流量の推定値が実際の保温冷却水流量に対して過剰に多くなることがなくなる。
【０１３０】
ここで図４に戻り、前述したＳ４０７において、前記流量推定制御ルーチンに従って推定された保温冷却水流量を利用して、保温冷却水から機関側冷却水へ伝達される熱量：△THWaが算出されると、ＥＣＵ１９は、Ｓ４０８へ進む。
【０１３１】
Ｓ４０８では、ＥＣＵ１９は、ＲＡＭの推定完了フラグ記憶領域へアクセスし、“１”が記憶されていないか否かを判別する。
【０１３２】
前記Ｓ４０８においてＲＡＭの推定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、ＥＣＵ１９は、機関側水温を推定する必要がないとみなし、本ルーチンの実行を終了する。
【０１３３】
一方、前記Ｓ４０８においてＲＡＭの推定完了フラグ記憶領域に“１”が記憶されていないと判定された場合、すなわち推定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、ＥＣＵ１９は、Ｓ４０９へ進む。
【０１３４】
Ｓ４０９では、ＥＣＵ１９は、予熱制御の実行が開始された時点からの経過時間（以下、予熱制御実行時間と称する）が所定時間：Time未満であるか否かを判別する。前記した所定時間：Timeは、機関側水温センサ１８の応答遅れ時間に相当する時間である。
【０１３５】
尚、第２の機関側水温センサ１８の応答遅れ時間は、機関側水温初期値：THWeini及び保温冷却水温度：THWtiniに応じて変化するため、機関側水温センサ１８の応答遅れ時間と機関側水温初期値：THWeiniと保温冷却水温度：THWtiniとの関係を予め実験的に求めておくとともに、それらの関係をマップ化しておくようにしてもよい。
【０１３６】
前記Ｓ４０９において前記予熱制御実行時間が前記所定時間：Time以上であると判定された場合は、ＥＣＵ１９は、機関側水温センサ１８の応答遅れが既に解消されているとみなし、本ルーチンの実行を終了する。
【０１３７】
前記Ｓ４０９において前記予熱制御実行時間が前記所定時間：Time未満であると判定された場合は、ＥＣＵ１９は、機関側水温センサ１８の応答遅れが未だに解消されていないとみなし、Ｓ４１０へ進む。
【０１３８】
Ｓ４１０では、ＥＣＵ１９は、保温冷却水から機関側冷却水へ単位時間当たりに伝達される熱量：△THWaの減衰処理を実行する。これは、予熱制御の実行開始時点からの経過時間が増加すると、保温冷却水と機関側冷却水との温度差が減少し、それに伴って保温冷却水から機関側冷却水へ伝達される熱量も減少することになるからである。
【０１３９】
前記熱量：△THWaの減衰処理では、例えば、ＥＣＵ１９は、本ルーチンの前回の実行時に算出された熱量：△THWa-1に所定の減衰係数：Ｂを積算して、新たな熱量：△THWaを算出する。前記した減衰係数：Ｂは、保温冷却水の量、機関側冷却水の量、冷却水が流れる経路の熱容量、及び保温冷却水流量を考慮して、保温冷却水と機関側冷却水との間で行われる熱の授受を模擬した値であり、例えば、“１”未満の数値である。この減衰係数：Ｂは、固定値であってもよいが、予熱制御実行時間に応じて変更される可変値であってもよい。
【０１４０】
尚、前記Ｓ４１０が予熱制御の実行開始後において初めて実行される場合は、ＥＣＵ１９は、前記Ｓ４０７にて算出された熱量：△THWaをそのまま新たな熱量：△THWaとして設定する。
【０１４１】
Ｓ４１１では、ＥＣＵ１９は、前記Ｓ４１０にて算出された新たな熱量：△THWaを用いて機関側冷却水の実際の温度を推定する。具体的には、ＥＣＵ１９は、先ず、前記Ｓ４０３で読み込まれた機関側水温初期値：THWeiniをＲＡＭから読み出すとともに、前述した図５の流量推定制御ルーチンで推定された保温冷却水流量と前記Ｓ４１０にて算出された新たな熱量：△THWaと予熱制御実行時間と所定の係数：Ｃとを積算する（保温冷却水流量＊予熱制御実行時間＊△THWa＊Ｃ）。続いて、ＥＣＵ１９は、前記機関側水温初期値：THWeiniと前記積算値（保温冷却水流量＊予熱制御実行時間＊△THWa＊Ｃ）とを加算して、実際の機関側水温の推定値（以下、実機関側水温推定値：THWbと称する）を算出する。
【０１４２】
ここで、前記した係数：Ｃは、内燃機関１から冷却水へ伝達される熱量とヒートマス分の遅れを考慮した係数である。但し、機関始動前は、内燃機関１で燃焼が行われず、内燃機関１から冷却水へ伝達される熱が発生しないため、機関始動前と機関始動後において係数：Ｃの値を変更することが好ましい。
【０１４３】
Ｓ４１２では、ＥＣＵ１９は、現時点における機関側水温センサ１８の出力信号値（機関側水温：THWe）を読み込む。
【０１４４】
Ｓ４１３では、ＥＣＵ１９は、前記Ｓ４１１で算出された実機関側水温推定値：THWbと前記Ｓ４１２で読み込まれた機関側水温センサ値：THWeとが等しいか否かを判別する。
【０１４５】
前記Ｓ４１３において実機関側水温推定値：THWbと機関側水温センサ値：THWeとが等しくないと判定された場合は、ＥＣＵ１９は、機関側水温センサ１８の応答遅れが解消されていないとみなし、Ｓ４１４へ進む。
【０１４６】
Ｓ４１４では、ＥＣＵ１９は、前記実機関側水温推定値：THWbを現時点における機関側水温としてＲＡＭの所定領域に記憶させ、本ルーチンの実行を終了する。
【０１４７】
一方、前記Ｓ４１３において実機関側水温推定値：THWbと機関側水温センサ値：THWeとが等しいと判定された場合は、ＥＣＵ１９は、機関側水温センサ１８の応答遅れが解消されたとみなし、Ｓ４１５へ進む。
【０１４８】
Ｓ４１５では、ＥＣＵ１９は、前記機関側水温センサ値：THWeを現時点における機関側水温としてＲＡＭの所定領域へ記憶させる。
【０１４９】
続いて、ＥＣＵ１９は、Ｓ４１６へ進み、ＲＡＭの推定完了フラグ記憶領域へアクセスし、この推定完了フラグ記憶領域の値を“０”から“１”へ書き換える。
【０１５０】
このようにＥＣＵ１９が機関側水温推定制御ルーチンを実行することにより、機関側水温初期値：THWeiniと保温冷却水温度：THWtiniと保温冷却水流量：fvとに基づいて実機関側水温：THWbが推定されるため、実機関側水温推定値：THWbの推定精度を高めることが可能となる。
【０１５１】
この結果、予熱制御の実行途中に内燃機関１が始動される場合、特に予熱制御の実行途中であって機関側水温センサ１８の応答遅れが生じている状況下で内燃機関１が始動される場合には、燃料噴射制御に用いられる機関側水温として実機関側水温推定値：THWbが用いられることになるため、始動時基本噴射量（TAUSTA）、暖機増量（FWL）、及び始動後増量（FASE）等を実際の機関側水温に適した値にすることができる。
【０１５２】
更に、本実施の形態では、保温冷却水流量の推定値に上限値が設定されるため、保温冷却水到達時期が誤判定されても、保温冷却水流量の推定値が実際の保温冷却水流量に対して過剰に多くなく、保温冷却水流量をパラメータとして推定される実機関側水温推定値：THWbが実際の機関側水温に対して過剰に高くなることがない。
【０１５３】
この結果、始動時基本噴射量（TAUSTA）、暖機増量（FWL）、及び始動後増量（FASE）等を決定するパラメータとして実機関側水温推定値：THWbが用いられても、始動時基本噴射量（TAUSTA）、暖機増量（FWL）、及び始動後増量（FASE）等は、実際の機関側水温に対応した適正値から過剰に懸け離れた値となることはない。
【０１５４】
尚、本実施の形態では、保温冷却水流量にガード値が設定される例について述べたが、保温冷却水流量の代わりに実機関側水温推定値にガード値が設定されるようにしてもよい。
【０１５５】
例えば、前述した図５の流量推定制御ルーチンにおいてＳ５１０〜Ｓ５１２の処理を削除するとともに、前述した図４の機関側水温推定制御ルーチンにおいてＳ４１４の処理の代わりに、実機関側水温推定値：THWbから機関側水温：THWeを減算した値が特定値以下である場合には実機関側水温推定値：THWbを現時点における機関側水温として設定する処理と、実機関側水温推定値：THWbから機関側水温：THWeを減算した値が特定値を越える場合には機関側水温：THWeに前記特定値を加算した温度を現時点における機関側水温として設定する処理とを追加するようにしてもよい。
【０１５６】
また、本実施の形態では、機関側水温センサ１８の出力信号値が利用される制御として、燃料噴射制御を例に挙げたが、これに限られるものではなく、点火制御、アイドル回転数制御（ISC:Idle Speed Control）、排気再循環（EGR:Exhaust Gas Recircuration）制御等であってもよい。
【０１５７】
【発明の効果】
本発明にかかる蓄熱装置を備えた内燃機関は、蓄熱タンクから内燃機関へ供給される保温熱媒体の流量の推定値が特定値を越えないようにしたため、保温熱媒体流量が誤推定された場合であっても、蓄熱タンクから内燃機関へ供給される保温熱媒体流量の推定値が実際の保温熱媒体流量に対して過剰に多くなることがない。
【０１５８】
この結果、内燃機関の温度が実際の温度より過剰に高いとみなされることがなく、以て内燃機関の制御性の低下が抑制される。
【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系の概略構成を示す図
【図２】 予熱制御時における冷却水の循環形態を示す図
【図３】 予熱制御実行時における機関側水温センサの応答遅れを示す図
【図４】 機関側水温推定制御ルーチンを示すフローチャート図
【図５】 流量推定制御ルーチンを示すフローチャート図
【図６】 上限値：fvmaxと機関側水温初期値：THWeiniとの関係を示す図
【図７】 上限値：fvmaxと外気温度との関係を示す図
【図８】 上限値：fvmaxとバッテリの出力電圧との関係を示す図
【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
１４・・・電動ウォーターポンプ
１５・・・蓄熱タンク
１７・・・タンク出口水温センサ
１８・・・機関側水温センサ
１９・・・ＥＣＵ

Claims (3)

1. 内燃機関を流通する熱媒体の温度を検出する機関側温度検出手段と、
   蓄熱タンクの内部又は出口における熱媒体の温度を検出するタンク側温度検出手段と、
   内燃機関の始動前に蓄熱タンクから内燃機関へ熱媒体を供給することにより、内燃機関を予熱する予熱制御手段と、
   前記機関側温度検出手段の検出値及び前記タンク側温度検出手段の検出値に基づいて、前記予熱制御手段による予熱実行中に蓄熱タンクから内燃機関へ供給される熱媒体の流量を推定する熱媒体流量推定手段と、
   前記熱媒体流量推定手段の推定量が特定値以下であるときは前記推定量を熱媒体の流量として設定し、前記熱媒体流量推定手段の推定値が特定値を越えるときは前記特定値を熱媒体の流量として設定する熱媒体流量ガード手段と、
   前記予熱手段による予熱実行中に内燃機関が始動される場合は、前記予熱制御手段による予熱開始前に前記機関側温度検出手段及び前記タンク側温度検出手段が検出した検出値の差、及び前記熱媒体流量ガード手段の設定値に従って内燃機関の制御に係る制御値を決定する制御値決定手段と、
   を備えることを特徴とする蓄熱装置を備えた内燃機関。
2. 内燃機関を流通する熱媒体の温度を検出する機関側温度検出手段と、
   蓄熱タンクの内部又は出口における熱媒体の温度を検出するタンク側温度検出手段と、
   内燃機関の始動前に蓄熱タンクから内燃機関へ熱媒体を供給することにより、内燃機関を予熱する予熱制御手段と、
   前記機関側温度検出手段の検出値及び前記タンク側温度検出手段の検出値に基づいて、前記予熱制御手段による予熱実行中に蓄熱タンクから内燃機関へ供給される熱媒体の流量を推定する熱媒体流量推定手段と、
   前記予熱制御手段による予熱開始前に前記機関側温度検出手段及び前記タンク側温度検出手段が検出した検出値の差、及び前記熱媒体流量推定手段の推定値に基づいて、内燃機関を流通する熱媒体の実際の温度を推定する実機関側温度推定手段と、
   前記機関側温度検出手段の検出値と前記実機関側温度推定手段の推定値との偏差が特定値以下であるときは前記実機関側温度推定手段の推定値を機関側温度として設定し、前記機関側温度検出手段の検出値と前記実機関側温度推定手段の推定値との偏差が特定値を越えるときは前記機関側温度検出手段の検出値に前記特定値を加算した値を機関側温度とし
   て設定する機関側温度ガード手段と、
   前記予熱手段による予熱実行中に内燃機関が始動される場合は、前記機関側温度ガード手段の設定値に従って内燃機関の制御に係る制御値を決定する制御値決定手段と、
   を備えることを特徴とする蓄熱装置を備えた内燃機関。
3. 前記特定値は、蓄熱タンクから内燃機関に対する熱媒体の供給開始時における外気温度、バッテリ電圧、温度検出手段の検出温度の少なくとも一つに基づいて設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄熱装置を備えた内燃機関。

Images