(57)【要約】【課題】内燃機関の排気系から回収した排気熱を利用して、該内燃機関の燃料系との間で熱交換を行う排気熱回収装置の異常を高精度に判定する。【解決手段】排気系温度差＞基準範囲、且つ、燃料系温度差＜基準範囲の場合、或いは、ヒートパイプ温度＞基準範囲、且つ、燃料系温度差＜基準範囲の場合には、燃料系の異常を判定する。また、排気系温度差＜基準範囲、且つ、燃料系温度差＞基準範囲の場合、ヒートパイプ温度＜基準範囲、且つ、燃料系温度差＞基準範囲の場合、或いは、排気系温度差＜基準範囲、且つ、ヒートパイプ温度＞基準範囲の場合には、熱回収部２０１による排気熱回収量の不足を判定する（ステップ２０４）。また、排気系温度差＞基準範囲、且つ、ヒートパイプ温度＜基準範囲の場合には、ヒートパイプ２０３の故障を判定する（ステップ３０４）。【選択図】図３
2010013970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料系に介在し、該燃料系との間で熱交換を行う熱交換部と、前記内燃機関の排気系に介在し、該排気系から排気熱を回収する熱回収部と、前記熱回収部から前記熱交換部への熱伝達を行う熱伝達部と、を有する排気熱回収装置と、
前記燃料系と前記熱交換部との間で交換された交換熱量の相関値（以下、交換熱量相関値）と、前記排気系から前記熱回収部へ回収された回収熱量の相関値（以下、回収熱量相関値）と、前記熱伝達部の温度（以下、熱伝達部温度）と、の少なくとも何れか２つの値に基づいて、前記燃料系の異常有無、前記熱回収部における排気熱回収不足有無、或いは前記熱伝達部の異常有無の判定を行う判定手段と、
を備えることを特徴とする排気熱回収装置の異常判定装置。
【請求項２】
前記判定手段は、
前記燃料系の前記熱交換部前後での温度差（以下、燃料系温度差）を前記交換熱量相関値として取得する手段と、
前記排気系の前記熱回収部前後での温度差（以下、排気系温度差）を前記回収熱量相関値として取得する手段と、を含み、
前記排気系温度差が所定の基準範囲より大きく、且つ、前記燃料系温度差が所定の基準範囲よりも小さい場合に、前記燃料系の異常を判定することを特徴とする請求項１記載の排気熱回収装置の異常判定装置。
【請求項３】
前記判定手段は、
前記熱伝達部温度を取得する手段と、
前記燃料系の前記熱交換部前後での温度差（以下、燃料系温度差）を前記交換熱量相関値として取得する手段と、を含み、
前記熱伝達部温度が所定の基準範囲より大きく、且つ、前記燃料系温度差が所定の基準範囲よりも小さい場合に、前記燃料系の異常を判定することを特徴とする請求項１記載の排気熱回収装置の異常判定装置。
【請求項４】
前記判定手段は、
前記燃料系の前記熱交換部前後での温度差（以下、燃料系温度差）を前記交換熱量相関値として取得する手段と、
前記排気系の前記熱回収部前後での温度差（以下、排気系温度差）を前記回収熱量相関値として取得する手段と、を含み、
前記排気系温度差が所定の基準範囲より小さく、且つ、前記燃料系温度差が所定の基準範囲よりも大きい場合に、前記熱回収部における排気熱回収不足を判定することを特徴とする請求項１記載の排気熱回収装置の異常判定装置。
【請求項５】
前記判定手段は、
前記熱伝達部温度を取得する手段と、
前記燃料系の前記熱交換部前後での温度差（以下、燃料系温度差）を前記交換熱量相関値として取得する手段と、を含み、
前記熱伝達部温度が所定の基準範囲より小さく、且つ、前記燃料系温度差が所定の基準範囲よりも大きい場合に、前記熱回収部における排気熱回収不足を判定することを特徴とする請求項１記載の排気熱回収装置の異常判定装置。
【請求項６】
前記判定手段は、
前記排気系の前記熱回収部前後での温度差（以下、排気系温度差）を前記回収熱量相関値として取得する手段と、
前記熱伝達部温度を取得する手段と、を含み、
前記排気系温度差が所定の基準範囲より小さく、且つ、前記熱伝達部温度が所定の基準範囲よりも大きい場合に、前記熱回収部における排気熱回収不足を判定することを特徴とする請求項１記載の排気熱回収装置の異常判定装置。
【請求項７】
前記判定手段により前記熱回収部における排気熱回収不足が判定された場合に、前記熱交換部へ流通する燃料量を減量する燃料流量減量手段を更に備えることを特徴とする請求項４乃至６の何れか１項記載の排気熱回収装置の異常判定装置。
【請求項８】
前記判定手段は、
前記排気系の前記熱回収部前後での温度差（以下、排気系温度差）を前記回収熱量相関値として取得する手段と、
前記熱伝達部温度を取得する手段と、を含み、
前記排気系温度差が所定の基準範囲より大きく、且つ、前記熱伝達部温度が所定の基準範囲よりも小さい場合に、前記熱伝達部の異常を判定することを特徴とする請求項１記載の排気熱回収装置の異常判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、排気熱回収装置の異常判定装置に係り、特に、内燃機関の排気系から回収した排気熱を利用して、該内燃機関の燃料系との間で熱交換を行う排気熱回収装置の異常判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、実開平７−４２８６７号公報に開示されるように、エンジンの排気熱を利用して燃料を予熱する装置が知られている。この予熱装置では、エンジンの排気系と燃料系との間にヒートパイプが設けられている。より具体的には、作動液が流通するループ型のヒートパイプの蒸発部に、セラミックスや金属からなる顕熱蓄熱型の固体の蓄熱体が設けられ、該ヒートパイプの凝縮部に熱交換器が設けられている。そして、蓄熱体が機関の排気管の途中に介設され、熱交換器が機関の燃料通路の途中に介設されている。このような装置によれば、蓄熱体が蓄熱した排気熱がヒートパイプ内の作動液が流通することにより瞬時に熱交換器へ輸送され、この熱により燃料を応答よく予熱することができる。
【０００３】
【特許文献１】実開平７−４２８６７号公報
【特許文献２】特開２００５−６９１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内燃機関の排気系から回収した排気熱を利用して、該内燃機関の燃料系との間で熱交換を行う排気熱回収装置は、内燃機関１０の燃料系と排気系との間に介在している。つまり、通常であれば互いに独立して存在しているはずの内燃機関の燃料系と排気系とが、該排気熱回収装置を介して連結されている。このため、何れかの系側に異常発生した場合であっても、他方の系側にも種々の影響が生じてしまう。したがって、排気熱回収装置に異常が発生した場合に、発生している異常の種類、および箇所等を高精度に判定することが困難であった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の排気系から回収した排気熱を利用して、該内燃機関の燃料系との間で熱交換を行う排気熱回収装置の異常を高精度に判定することのできる排気熱回収装置の異常判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、排気熱回収装置の異常判定装置であって、
内燃機関の燃料系に介在し、該燃料系との間で熱交換を行う熱交換部と、前記内燃機関の排気系に介在し、該排気系から排気熱を回収する熱回収部と、前記熱回収部から前記熱交換部への熱伝達を行う熱伝達部と、を有する排気熱回収装置と、
前記燃料系と前記熱交換部との間で交換された交換熱量の相関値（以下、交換熱量相関値）と、前記排気系から前記熱回収部へ回収された回収熱量の相関値（以下、回収熱量相関値）と、前記熱伝達部の温度（以下、熱伝達部温度）と、の少なくとも何れか２つの値に基づいて、前記燃料系の異常有無、前記熱回収部における排気熱回収不足有無、或いは前記熱伝達部の異常有無の判定を行う判定手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、
前記判定手段は、
前記燃料系の前記熱交換部前後での温度差（以下、燃料系温度差）を前記交換熱量相関値として取得する手段と、
前記排気系の前記熱回収部前後での温度差（以下、排気系温度差）を前記回収熱量相関値として取得する手段と、を含み、
前記排気系温度差が所定の基準範囲より大きく、且つ、前記燃料系温度差が所定の基準範囲よりも小さい場合に、前記燃料系の異常を判定することを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、第１の発明において、
前記判定手段は、
前記熱伝達部温度を取得する手段と、
前記燃料系の前記熱交換部前後での温度差（以下、燃料系温度差）を前記交換熱量相関値として取得する手段と、を含み、
前記熱伝達部温度が所定の基準範囲より大きく、且つ、前記燃料系温度差が所定の基準範囲よりも小さい場合に、前記燃料系の異常を判定することを特徴とする。
【０００９】
第４の発明は、第１の発明において、
前記判定手段は、
前記燃料系の前記熱交換部前後での温度差（以下、燃料系温度差）を前記交換熱量相関値として取得する手段と、
前記排気系の前記熱回収部前後での温度差（以下、排気系温度差）を前記回収熱量相関値として取得する手段と、を含み、
前記排気系温度差が所定の基準範囲より小さく、且つ、前記燃料系温度差が所定の基準範囲よりも大きい場合に、前記熱回収部における排気熱回収不足を判定することを特徴とする。
【００１０】
第５の発明は、第１の発明において、
前記判定手段は、
前記熱伝達部温度を取得する手段と、
前記燃料系の前記熱交換部前後での温度差（以下、燃料系温度差）を前記交換熱量相関値として取得する手段と、を含み、
前記熱伝達部温度が所定の基準範囲より小さく、且つ、前記燃料系温度差が所定の基準範囲よりも大きい場合に、前記熱回収部における排気熱回収不足を判定することを特徴とする。
【００１１】
第６の発明は、第１の発明において、
前記判定手段は、
前記排気系の前記熱回収部前後での温度差（以下、排気系温度差）を前記回収熱量相関値として取得する手段と、
前記熱伝達部温度を取得する手段と、を含み、
前記排気系温度差が所定の基準範囲より小さく、且つ、前記熱伝達部温度が所定の基準範囲よりも大きい場合に、前記熱回収部における排気熱回収不足を判定することを特徴とする。
【００１２】
第７の発明は、第４乃至第６の何れか１つの発明において、
前記判定手段により前記熱回収部における排気熱回収不足が判定された場合に、前記熱交換部へ流通する燃料量を減量する燃料流量減量手段を更に備えることを特徴とする。
【００１３】
第９の発明は、第１の発明において、
前記判定手段は、
前記排気系の前記熱回収部前後での温度差（以下、排気系温度差）を前記回収熱量相関値として取得する手段と、
前記熱伝達部温度を取得する手段と、を含み、
前記排気系温度差が所定の基準範囲より大きく、且つ、前記熱伝達部温度が所定の基準範囲よりも小さい場合に、前記熱伝達部の異常を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明によれば、排気系から熱回収部へ回収された回収熱量は、熱伝達部を伝達して、燃料系と熱交換部との間の交換熱量として使用される。交換熱量、回収熱量、および熱伝達部温度を相互にそれぞれ比較すると、熱交換部、熱回収部、および熱伝達部における熱移動が規定どおり行われているか否かを、それぞれ判断することができる。このため、本発明によれば、交換熱量相関値と、回収熱量相関値と、熱伝達部温度と、の少なくとも何れか２つの値に基づいて、燃料系の異常有無、熱回収部における排気熱回収不足有無、或いは熱伝達部の異常有無を判定することができる。
【００１５】
回収熱量が所定の基準範囲よりも大きいにもかかわらず、交換熱量が所定範囲よりも小さい場合には、熱交換部に流入する燃料量が規定値から外れている可能性が高い。このため、第２の発明によれば、回収熱量相関値としての排気系温度差が所定の基準範囲より大きく、且つ、交換熱量相関値としての燃料系温度差が所定の基準範囲よりも小さい場合に、燃料系の異常を判定することができる。
【００１６】
熱伝達部温度が所定の基準範囲よりも大きいにもかかわらず、交換熱量が所定範囲よりも小さい場合には、熱交換部に流入する燃料量が規定値から外れている可能性が高い。このため、第３の発明によれば、熱伝達部温度が所定の基準範囲より大きく、且つ、交換熱量相関値としての燃料系温度差が所定の基準範囲よりも小さい場合に、燃料系の異常を判定することができる。
【００１７】
交換熱量が所定範囲よりも大きいにもかかわらず、回収熱量が所定の基準範囲よりも小さい場合には、熱回収部における排気熱回収量が不足している可能性が高い。このため、第４の発明によれば、交換熱量相関値としての燃料系温度差が所定の基準範囲よりも大きく、且つ、回収熱量相関値としての排気系温度差が所定の基準範囲より小さい場合に、熱回収部における排気熱回収不足の異常を判定することができる。
【００１８】
交換熱量が所定範囲よりも大きいにもかかわらず、熱伝達部温度が所定の基準範囲よりも小さい場合には、熱回収部における排気熱回収量が不足している可能性が高い。このため、第５の発明によれば、交換熱量相関値としての燃料系温度差が所定の基準範囲よりも大きく、且つ、熱伝達部温度が所定の基準範囲より小さい場合に、熱回収部における排気熱回収不足の異常を判定することができる。
【００１９】
熱伝達部温度が所定の基準範囲よりも大きいにもかかわらず、回収熱量が所定範囲よりも小さい場合には、熱回収部における排気熱回収量が不足している可能性が高い。第６の発明によれば、熱伝達部温度が所定の基準範囲よりも大きく、且つ、回収熱量相関値としての排気系温度差が所定の基準範囲より小さい場合に、熱回収部における排気熱回収不足の異常を判定することができる。
【００２０】
第７の発明によれば、熱回収部における排気熱回収不足が判定された場合に、熱交換部へ流入する燃料量が減量される。このため、本発明によれば、加熱不足の燃料が熱交換部から流出する事態を効果的に抑制することができる。
【００２１】
回収熱量が所定範囲よりも大きいにもかかわらず、熱伝達部温度が所定の基準範囲よりも小さい場合には、熱伝達部に異常が発生している可能性が高い。このため、第８の発明によれば、回収熱量相関値としての排気系温度差が所定の基準範囲より大きく、且つ、熱伝達部温度が所定の基準範囲よりも小さい場合に、該熱伝達部の異常を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２３】
実施の形態．
［実施の形態の構成］
図１は、本発明の実施の形態に係るシステムの構成を説明するための図である。内燃機関１０は排気熱回収装置２０を備えている。排気熱回収装置２０は、より具体的には、内燃機関１０の排気通路１２に介設された熱回収部２０１と、当該内燃機関１０における燃料配管１４に介設された熱交換部２０２と、熱回収部２０１と熱交換部２０２との間の熱伝達を行うヒートパイプ２０３とを備えている。また、燃料配管１４における熱交換部２０２の上流側には、該燃料配管１４を流れる燃料の流量を調整するための流量調整器１６が介設されている。
【００２４】
燃料配管１４における熱交換部２０２の上流側近傍には、該熱交換部２０２へ流入する燃料の温度Ｔ１を検知するための温度センサ３２が配置されている。また、熱交換部２０２の下流側近傍には、該熱交換部２０２から流出する燃料の温度Ｔ２を検知するための温度センサ３４が配置されている。
【００２５】
ヒートパイプ２０３には、該ヒートパイプ２０３の表面温度Ｔ３を検知するための温度センサ３６が配置されている。更に、排気通路１２における熱回収部２０１の下流側近傍には、該熱回収部から流出する排気ガスの温度Ｔ４を検知するための温度センサ３８が配置されている。また、熱回収部２０１の上流側近傍には、該熱回収部２０１へ流入する排気ガスの温度Ｔ５を検知するための温度センサ４０が配置されている。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態の制御装置はＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０を備えている。ＥＣＵ３０の入力には、上述した温度センサ３２，３４，３６，３８，４０に加え、内燃機関１０の運転状態を検出するための各種センサ（図示せず）が接続されている。また、ＥＣＵ３０の出力には、上述した流量調整器１６などの各種アクチュエータが接続されている。
【００２７】
［実施の形態の動作］
（排気熱回収装置の動作について）
次に、排気熱回収装置２０の動作について説明する。排気熱回収装置２０は、排気通路１２を流通する排気ガスから熱を回収し、燃料配管１４を流通する燃料を過熱する装置である。より具体的には、排気通路１２に介設されている熱回収部２０１は、該熱回収部を通過する排気ガスから排気熱を回収する。回収された排気熱は、ヒートパイプ２０３を介して熱交換部２０２へ伝達される。上述したとおり、熱交換部２０２は燃料配管１４の途中に介設されている。このため、熱交換部２０２を通過する燃料は、該熱交換部２０２内で熱交換を行い加熱される。加熱された燃料は、燃料配管１４を流通して、内燃機関１０へ供給される。
【００２８】
（排気熱回収装置の異常診断について）
次に、排気熱回収装置２０の異常診断について説明する。上述したとおり、排気熱回収装置２０は、内燃機関１０の排気系から回収した熱量を燃料系へ伝達する装置である。このため、排気熱回収装置２０に異常が発生した場合、燃料配管１４を流通する燃料を十分に加熱することができないおそれがある。また、排気熱回収装置２０は、内燃機関１０の燃料系と排気系との間に介在している。つまり、通常であれば互いに独立して存在しているはずの内燃機関１０の燃料系と排気系とが、該排気熱回収装置２０を介して連結されている。このため、何れかの系側に異常発生した場合であっても、他方の系側にも種々の影響が生じてしまう。したがって、排気熱回収装置に異常が発生した場合に、発生している異常の種類、および箇所等を高精度に判定することが困難となる。
【００２９】
ここで、排気系から熱回収部２０１へ回収された回収熱量は、ヒートパイプ２０３を伝達して、燃料系と熱交換部２０２との間の交換熱量として使用される。このため、これらの交換熱量、回収熱量、および熱伝達部温度を相互に比較すると、熱交換部２０２、熱回収部２０１、およびヒートパイプ２０３における熱移動が規定どおり行われているか否かを、それぞれ判断することができる。
【００３０】
そこで、本実施の形態では、交換熱量と相関を有する熱交換部２０２の前後の燃料系温度差（Ｔ２−Ｔ１）と、回収熱量と相関を有する熱回収部２０１の前後の排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）と、熱伝達部温度と、の少なくとも何れか２つの値に基づいて、（ａ）燃料系の異常有無、（ｂ）熱回収部における排気熱回収不足有無、（ｃ）熱伝達部の異常有無をそれぞれ判定することとする。以下、各異常判定の具体的処理について詳細に説明する。
【００３１】
［実施の形態における具体的処理］
（ａ）燃料系異常判定
次に、図２を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図２は、ＥＣＵ３０が、燃料系の異常を判定するために実行するルーチンのフローチャートである。
【００３２】
図３に示すルーチンでは、先ず、温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５が取得される（ステップ１００）。ここでは、具体的には、温度センサ３２，３４，３６，３８，４０の検出信号に基づいて取得される。
【００３３】
次に、排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）が所定の基準範囲よりも大きいか否か、および燃料系温度差（Ｔ２−Ｔ１）が所定の基準範囲よりも小さいか否かが判定される（ステップ１０２）。ここでは、具体的には、上記ステップ１００において取得された温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４，Ｔ５に基づいて、排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）および燃料系温度差（Ｔ２−Ｔ１）が演算される。そして、これらの排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）および燃料系温度差（Ｔ２−Ｔ１）と所定の基準範囲との大小関係が比較される。所定の基準範囲は、排気熱回収装置２０の通常動作時に想定される温度範囲として、予め設定された値が使用される。
【００３４】
その結果、排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）＞基準範囲、且つ、燃料系温度差（Ｔ２−Ｔ１）＜基準範囲の成立が認められた場合には、熱回収部２０１による回収熱量が大きいにもかかわらず、熱交換部２０２による交換熱量が小さいことを意味している。かかる場合においては、熱交換部２０２に流入する燃料量が規定値から外れている可能性が高いと判断されて、次のステップに移行し、燃料系の異常が判定される（ステップ１０４）。ここでは、具体的には、流量調整器１６の故障や燃料配管１４の詰まり等の異常が発生していると判定される。
【００３５】
一方、上記ステップ１０２において、排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）＞基準範囲、且つ、燃料系温度差（Ｔ２−Ｔ１）＜基準範囲の成立が認められない場合には、次のステップに移行し、ヒートパイプ温度Ｔ３が所定の基準範囲よりも大きいか否か、および燃料系温度差（Ｔ２−Ｔ１）が所定の基準範囲よりも小さいか否かが判定される（ステップ１０６）。所定の基準範囲は、排気熱回収装置２０の通常動作時に想定される温度範囲として、予め設定された値が使用される。
【００３６】
その結果、ヒートパイプ温度Ｔ３＞基準範囲、且つ、燃料系温度差（Ｔ２−Ｔ１）＜基準範囲の成立が認められた場合には、ヒートパイプ温度Ｔ３が大きいにもかかわらず、交換熱量が小さいことを意味している。かかる場合においては、熱交換部２０２に流入する燃料量が規定値から外れている可能性が高いと判断されて、上記ステップ１０４に移行し、燃料系の異常が判定される。
【００３７】
一方、上記ステップ１０６において、ヒートパイプ温度Ｔ３＞基準範囲、且つ、燃料系温度差（Ｔ２−Ｔ１）＜基準範囲の成立が認められない場合には、次のステップに移行し、燃料系の正常が判定される（ステップ１０８）。
【００３８】
以上説明したとおり、図２に示すルーチンによれば、排気熱回収装置２０に関連する各部の温度に基づいて、燃料系の異常の有無を簡易な構成および装置で判定することができる。
【００３９】
（ｂ）排気熱回収量の不足判定
次に、図３を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図３は、ＥＣＵ３０が、排気熱回収量の不足による異常を判定するために実行するルーチンのフローチャートである。
【００４０】
図３に示すルーチンでは、先ず、温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５が取得される（ステップ２００）。ここでは、具体的には、上記ステップ１００と同様の処理が実行される。
【００４１】
次に、排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）が所定の基準範囲よりも小さいか否か、および燃料系温度差（Ｔ２−Ｔ１）が所定の基準範囲よりも大きいか否かが判定される（ステップ２０２）。ここでは、具体的には、上記ステップ１０２と同様の処理が実行されて、排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）および燃料系温度差（Ｔ２−Ｔ１）が演算される。そして、これらの排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）および燃料系温度差（Ｔ２−Ｔ１）と所定の基準範囲との大小関係が比較される。所定の基準範囲は、排気熱回収装置２０の通常動作時に想定される温度範囲として、予め設定された値が使用される。
【００４２】
その結果、排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）＜基準範囲、且つ、燃料系温度差（Ｔ２−Ｔ１）＞基準範囲の成立が認められた場合には、熱交換部２０２による交換熱量が大きいにもかかわらず、熱回収部２０１による回収熱量が小さいことを意味している。かかる場合においては、熱回収部２０１における排気熱回収量が不足している可能性が高いと判断されて、次のステップに移行し、排気熱回収量の不足が判定される（ステップ２０４）。
【００４３】
次に、燃料流量が減量される（ステップ２０６）。ここでは、具体的には、流量調整器１６が制御されて、燃料配管１４を流通して熱交換部２０２へ流入する燃料量が減量される。
【００４４】
一方、上記ステップ２０２において、排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）＜基準範囲、且つ、燃料系温度差（Ｔ２−Ｔ１）＞基準範囲の成立が認められない場合には、次のステップに移行し、ヒートパイプ温度Ｔ３が所定の基準範囲よりも小さいか否か、および燃料系温度差（Ｔ２−Ｔ１）が所定の基準範囲よりも大きいか否かが判定される（ステップ２０８）。所定の基準範囲は、排気熱回収装置２０の通常動作時に想定される温度範囲として、予め設定された値が使用される。
【００４５】
その結果、ヒートパイプ温度Ｔ３＜基準範囲、且つ、燃料系温度差（Ｔ２−Ｔ１）＞基準範囲の成立が認められた場合には、熱交換部２０２による交換熱量が大きいにもかかわらず、ヒートパイプ温度Ｔ３が小さいことを意味している。かかる場合においては、熱回収部２０１における排気熱回収量が不足している可能性が高いと判断されて、上記ステップ２０４に移行し、排気熱回収量の不足が判定される。
【００４６】
一方、上記ステップ２０８において、ヒートパイプ温度Ｔ３＜基準範囲、且つ、燃料系温度差（Ｔ２−Ｔ１）＞基準範囲の成立が認められない場合には、次のステップに移行し、排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）が所定の基準範囲よりも小さいか否か、およびヒートパイプ温度Ｔ３が所定の基準範囲よりも大きいか否かが判定される（ステップ２１０）。
【００４７】
その結果、排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）＜基準範囲、且つ、ヒートパイプ温度Ｔ３＞基準範囲の成立が認められた場合には、ヒートパイプ２０３の温度Ｔ３が大きいにもかかわらず、熱回収部２０１による回収熱量が小さいことを意味している。かかる場合においては、熱回収部２０１における排気熱回収量が不足している可能性が高いと判断されて、上記ステップ２０４に移行し、排気熱回収量の不足が判定される。
【００４８】
一方、上記ステップ２１０において、排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）＜基準範囲、且つ、ヒートパイプ温度Ｔ３＞基準範囲の成立が認められない場合には、次のステップに移行し、排気熱回収量の正常が判定される（ステップ２１２）。
【００４９】
以上説明したとおり、図３に示すルーチンによれば、排気熱回収装置２０に関連する各部の温度に基づいて、排気熱回収量の不足による異常を簡易な構成および装置で判定することができる。
【００５０】
また、図３に示すルーチンによれば、熱回収部２０１における排気熱回収量が不足している場合に、熱交換部２０２へ流入する燃料量が減量されるので、加熱不足の燃料が該熱交換部２０２から流出する事態を効果的に抑制することができる。
【００５１】
（ｃ）ヒートパイプの故障判定
次に、図４を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図４は、ＥＣＵ３０が、ヒートパイプ２０３の故障による異常を判定するために実行するルーチンのフローチャートである。
【００５２】
図４に示すルーチンでは、先ず、温度Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５が取得される（ステップ３００）。ここでは、具体的には、上記ステップ１００と同様の処理が実行される。
【００５３】
次に、排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）が所定の基準範囲よりも大きいか否か、およびヒートパイプ温度Ｔ３が所定の基準範囲よりも小さいか否かが判定される（ステップ３０２）。ここでは、具体的には、上記ステップ１０２と同様の処理が実行されて、排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）が演算される。そして、排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）と所定の基準範囲との大小関係、およびヒートパイプ温度Ｔ３と所定の基準範囲との大小関係が比較される。所定の基準範囲は、排気熱回収装置２０の通常動作時に想定される温度範囲として、予め設定された値が使用される。
【００５４】
その結果、排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）＞基準範囲、且つ、ヒートパイプ温度Ｔ３＜基準範囲の成立が認められた場合には、熱回収部２０１による回収熱量が大きいにもかかわらず、ヒートパイプ温度Ｔ３が小さいことを意味している。かかる場合においては、ヒートパイプ２０３に異常が発生している可能性が高いと判断されて、次のステップに移行し、ヒートパイプ２０３の故障が判定される（ステップ３０４）。
【００５５】
一方、上記ステップ３０２において、排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）＞基準範囲、且つ、ヒートパイプ温度Ｔ３＜基準範囲の成立が認められない場合には、次のステップに移行し、ヒートパイプ２０３の正常が判定される（ステップ３０６）。
【００５６】
以上説明したとおり、図４に示すルーチンによれば、排気熱回収装置２０に関連する各部の温度に基づいて、ヒートパイプ２０３の故障による異常を簡易な構成および装置で判定することができる。
【００５７】
ところで、上述した実施の形態によれば、回収熱量相関値として、熱回収部２０１の前後の排気系温度差（Ｔ５−Ｔ４）を使用することとしているが、使用可能な回収熱量相関値はこれに限られない。すなわち、回収熱量と相関を有する値であれば、例えば、熱回収部２０１に導入される排気ガスの温度Ｔ５でもよいし、また、内燃機関１０の運転条件に基づいて推定された排気ガスの温度を使用してもよい。また、熱回収部２０１に導入される排気ガスの温度Ｔ５に排気量を乗じた値を回収熱量相関値とすることとすれば、より精度よく異常判定を行うことが可能となる。
【００５８】
また、上述した実施の形態によれば、交換熱量相関値として、熱交換部２０２の前後の燃料系温度差（Ｔ２−Ｔ１）を使用することとしているが、使用可能な交換熱量相関値はこれに限られない。すなわち、交換熱量と相関を有する値であれば、例えば、熱交換部２０２から排出される燃料の温度Ｔ２でもよいし、また、燃料系温度差（Ｔ２−Ｔ１）に流量を乗じた値を交換熱量相関値とすることとしてもよい。
【００５９】
尚、上述した実施の形態においては、ヒートパイプ２０３が前記第１の発明における「熱伝達部」に相当しているとともに、ＥＣＵ３０が、上記ステップ１０４または１０８の処理を実行することにより、前記第１の発明における「判定手段」が実現されている。
【００６０】
また、上述した実施の形態においては、ＥＣＵ３０が、上記ステップ２０４または２１２の処理を実行することにより、前記第１の発明における「判定手段」が、上記ステップ２０６の処理を実行することにより、前記第７の発明における「燃料流量減量手段」が、実現されている。
【００６１】
また、上述した実施の形態においては、ＥＣＵ３０が、上記ステップ３０４または３０６の処理を実行することにより、前記第１の発明における「判定手段」が実現されている。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態に係るシステムの構成を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態において実行されるルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１０  内燃機関
１２  排気通路
１４  燃料配管
１６  流量調整器
２０  排気熱回収装置
２０１  熱回収部
２０２  熱交換部
２０３  ヒートパイプ
３０  ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
３２，３４，３６，３８，４０  温度センサ
【図１】
2010013970.tif 000003
【図２】
2010013970.tif 000004
【図３】
2010013970.tif 000005
【図４】
2010013970.tif 000006