(57)【要約】【課題】  出力が低下を抑制しつつエンジンの燃焼室温を適切な温度に維持する蓄熱システムを備える車両の制御装置を提供する。【解決手段】  車両は、冷却水の一部を保温貯蔵するための蓄熱タンク３１０と、蓄熱タンク３１０内の冷却水をエンジンとの間で循環させるための循環部とが搭載される。制御装置は、エンジンに設けられた流路を流れる冷却水の温度を検知する温度センサ１２０と、蓄熱タンク３１０内における冷却水の温度を検知する蓄熱タンク温度センサ３２０と、エンジンＥＣＵとを備える。エンジンＥＣＵは、温度センサ１２０および蓄熱タンク温度センサ３２０の出力に応じて循環部の駆動状態を変更してエンジンの燃焼室の温度を適正範囲に保持させるとともに、温度センサ１２０および蓄熱タンク温度センサ３２０の出力および循環部の変更後の駆動状態に基づいてエンジンの最適点火時期を予測してエンジンを制御する。【選択図】        図１
2006242070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に設けられた流路を循環する液媒体の一部を保温貯蔵するための貯蔵部と、前記貯蔵部内の液媒体を前記内燃機関との間で循環させるための循環部とが搭載された車両の制御装置であって、
前記制御装置は、
前記内燃機関に設けられた前記流路を流れる前記液媒体の温度を検知する第１の検知部と、
前記貯蔵部における液媒体の温度を検知する第２の検知部と、
前記第１および第２の検知部の出力に応じて前記循環部の駆動状態を変更して前記内燃機関の温度を適正範囲に保持させるとともに、前記第１および第２の検知部の出力および前記循環部の変更後の駆動状態に基づいて前記内燃機関の最適点火時期を予測して前記内燃機関を制御する制御部とを備える、車両の制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記内燃機関の負荷状態を検知する第３の検知部をさらに含み、
前記制御部は、前記第３の検知部の出力に基づき前記負荷状態が通常負荷状態よりも負荷の高い高負荷状態に変化したことを検出した場合に、前記内燃機関の点火時期の遅角制御を行なうとともに前記循環部に前記貯蔵部内の液媒体を前記内燃機関に注入することを指示し、前記内燃機関への前記液媒体の注入量に応じて遅角制御していた前記点火時期の角度を戻す、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記第３の検知部は、前記内燃機関を通過した前記液媒体の温度に基づいて前記負荷状態を検知する、請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記第３の検知部は、前記内燃機関の吸気量に基づいて前記負荷状態を検知する、請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記第３の検知部は、前記内燃機関の回転数に基づいて前記負荷状態を検知する、請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記第３の検知部は、前記内燃機関のスロットル開度に基づいて前記負荷状態を検知する、請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記内燃機関の始動時に前記貯蔵部内に前記流路から回収した前記液媒体を、前記高負荷状態が検出された場合に前記内燃機関に供給する、請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記循環部の駆動状態の変更が前記第１の検知部の出力に反映される前に、前記第１、第２の検知部の出力値の組合せと駆動時間に対応して予め定められた遅角量に基づいて前記内燃機関の点火時期を制御する、請求項１に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度を保った状態で液媒体を一時的に蓄える蓄熱システムを搭載した車両の制御装置に関し、特に、内燃機関に液媒体を供給して、内燃機関の温度を制御する車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。このため、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、水冷式内燃機関において高温の冷却水を保温貯蔵する蓄熱装置を備え、内燃機関の始動時などに蓄熱装置に貯蔵されている冷却水を内燃機関へ供給することにより内燃機関の昇温を図り、始動性の向上や暖機の早期化を図る技術が提案されている。
【０００４】
たとえば、特開２００３−１８４５５３号公報（特許文献１）に開示された蓄熱装置を備えた内燃機関は、内燃機関のシリンダヘッドに形成され、熱媒体が流通する熱媒体流通路と、熱媒体流通路を流れる熱媒体の一部を保温貯蔵する蓄熱装置と、蓄熱装置から熱媒体流通路へ熱媒体を導く第１の熱媒体通路と、熱媒体流通路から蓄熱装置へ熱媒体を導く第２の熱媒体通路と、第１の熱媒体通路と第２の熱媒体通路とを択一的に導通させる通路切換手段とを備える。
【０００５】
この蓄熱装置を備えた内燃機関によると、通路切換手段が第１の熱媒体通路を導通させることにより、蓄熱装置内に保温貯蔵されている高温の熱媒体が第１の熱媒体通路を介して直接的に熱媒体流通路へ供給されるとともに、通路切換手段が第２の熱媒体通路を導通させることにより、熱媒体流通路内の高温の熱媒体が第２の熱媒体通路を介して直接的に蓄熱装置へ供給される。
【０００６】
このように熱媒体流通路と蓄熱装置との間で直接的に熱媒体の授受が行われると、蓄熱装置から熱媒体流通路へ熱媒体を供給する際の熱損失が最小限に抑制されるとともに、熱媒体流通路から蓄熱装置へ熱媒体を供給する際の熱損失も最小限に抑制される。この結果、熱媒体流通路内の熱媒体が持つ熱量が少ない場合であっても、その少ない熱量が効率良く蓄熱装置に蓄えられることになる。
【特許文献１】特開２００３−１８４５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、冷却水を高温に制御することにより燃焼室温度を従前よりも高温に維持して燃費改善を図る技術が開発されている。燃焼室温を高温にすることにより熱損失が少なくなり、かつ潤滑油温も上昇し摩擦も小さくなる。
【０００８】
このような高温水制御では、エンジン負荷が高くなるとノッキングが発生しやすくなるという問題がある。しかしながら、特許文献１に開示された蓄熱装置を備えた内燃機関においては、内燃機関の昇温に着目したものに過ぎず、蓄熱装置をノッキング防止に利用することについては考慮されていない。
【０００９】
また、ノッキング発生の防止にエンジンの点火時期の遅角量を増大させることが有効であることが知られているが、遅角量を過度に増大させると、出力が低下し燃費も悪化してしまう。
【００１０】
この発明の目的は、出力が低下を抑制しつつエンジンの燃焼室温を適切な温度に維持する蓄熱システムを備える車両の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、要約すると、内燃機関に設けられた流路を循環する液媒体の一部を保温貯蔵するための貯蔵部と、貯蔵部内の液媒体を内燃機関との間で循環させるための循環部とが搭載された車両の制御装置であって、制御装置は、内燃機関に設けられた流路を流れる液媒体の温度を検知する第１の検知部と、貯蔵部における液媒体の温度を検知する第２の検知部と、第１および第２の検知部の出力に応じて循環部の駆動状態を変更して内燃機関の温度を適正範囲に保持させるとともに、第１および第２の検知部の出力および循環部の変更後の駆動状態に基づいて内燃機関の最適点火時期を予測して内燃機関を制御する制御部とを備える。
【００１２】
好ましくは、制御装置は、内燃機関の負荷状態を検知する第３の検知部をさらに含む。制御部は、第３の検知部の出力に基づき負荷状態が通常負荷状態よりも負荷の高い高負荷状態に変化したことを検出した場合に、内燃機関の点火時期の遅角制御を行なうとともに循環部に貯蔵部内の液媒体を内燃機関に注入することを指示し、内燃機関への液媒体の注入量に応じて遅角制御していた点火時期の角度を戻す。
【００１３】
より好ましくは、第３の検知部は、内燃機関を通過した液媒体の温度に基づいて負荷状態を検知する。
【００１４】
より好ましくは、第３の検知部は、内燃機関の吸気量に基づいて負荷状態を検知する。
【００１５】
より好ましくは、第３の検知部は、内燃機関の回転数に基づいて負荷状態を検知する。
【００１６】
より好ましくは、第３の検知部は、内燃機関のスロットル開度に基づいて負荷状態を検知する。
【００１７】
より好ましくは、制御部は、内燃機関の始動時に貯蔵部内に流路から回収した液媒体を、高負荷状態が検出された場合に内燃機関に供給する。
【００１８】
好ましくは、制御部は、循環部の駆動状態の変更が第１の検知部の出力に反映される前に、第１、第２の検知部の出力値の組合せと駆動時間に対応して予め定められた遅角量に基づいて内燃機関の点火時期を制御する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、高負荷運転を行なったときに適切に燃焼室温度の上昇を抑えるとともに、点火時期の遅角制御の最適化を行ない、ノッキングの発生防止を図りつつ出力低下および燃費の悪化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について詳しく説明する。なお、同一または相当の部品には同一の符号を付し、それらの説明は繰返さない。
【００２１】
図１は、本実施の形態に係る制御装置の制御対象である蓄熱システムの制御ブロック図である。
【００２２】
図１を参照して、車両には、冷却水の一部を保温貯蔵するための蓄熱タンク３１０と、蓄熱タンク３１０内の冷却水をエンジンとの間で循環させるための循環部とが搭載される。この車両の制御装置は、エンジンに設けられた流路を流れる冷却水の温度を検知する温度センサ１２０と、蓄熱タンク３１０内における冷却水の温度を検知する蓄熱タンク温度センサ３２０と、エンジンＥＣＵとを備える。
【００２３】
エンジンＥＣＵは、温度センサ１２０および蓄熱タンク温度センサ３２０の出力に応じて循環部の駆動状態を変更してエンジンの燃焼室の温度を適正範囲に保持させるとともに、温度センサ１２０および蓄熱タンク温度センサ３２０の出力および循環部の変更後の駆動状態に基づいてエンジンの最適点火時期を予測してエンジンを制御する。
【００２４】
図１に示す蓄熱システムは、内燃機関（エンジン）を搭載した車両に適用される。なお、この車両は、エンジンのみを搭載した車両であってもよいし、エンジンとバッテリにより駆動されるモータとを搭載したハイブリッド車両のいずれであってもよい。
【００２５】
図１に示すように、この蓄熱システムは、シリンダヘッド（以下、ヘッドと記載する。）１００およびシリンダブロック１１０に設けられた冷却水流路を流れる冷却水の一部を蓄熱タンク３１０に保温して貯蔵しておいて、その冷却水を必要に応じて蓄熱タンク３１０からヘッド１００やシリンダブロック１１０に供給する。
【００２６】
ヘッド１００およびシリンダブロック１１０とラジエータ４００またはラジエータバイパス通路４１０との間において、機械式ウォータポンプ２００により冷却水が循環される。ラジエータ４００およびラジエータバイパス通路４１０のいずれを通るかについては、流量制御弁４３０により制御される。
【００２７】
蓄熱タンク３１０からヘッド１００およびシリンダブロック１１０への冷却水の供給は電動式ウォータポンプ３００により行なわれる。電動式ウォータポンプ３００を駆動することにより、蓄熱タンク３１０内の冷却水（温水であったり冷水であったりする）が三方弁６００を介してヘッド１００、シリンダブロック１１０、ヒータコア５００等に供給される。
【００２８】
三方弁６００は、全閉状態、全開状態（ポートＡ、ポートＢおよびポートＣを連通状態）、ポートＡとポートＢとを連通状態、ポートＡとポートＣとを連通状態、ポートＢとポートＣとを連通状態の５通りの状態を実現することができる。
【００２９】
また、この蓄熱システムは、温度センサとして、温度センサ１２０と、蓄熱タンク温度センサ３２０と、ラジエータ水温センサ４２０とを含む。
【００３０】
温度センサ１２０は、ヘッド１００に設けられヘッド１００の温度に応じて変化するエンジン冷却水温を検知する。蓄熱タンク温度センサ３２０は、蓄熱タンク３１０に設けられ貯蔵されている冷却水の温度を検知する。ラジエータ水温センサ４２０は、ラジエータ４００に設けられエンジンから送られてくる冷却水の温度とラジエータ４００の放熱能力とに応じて変化する冷却水温を検知する。これらの温度センサからの信号は、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０００に入力される。
【００３１】
さらに、この蓄熱システムは、スロットルバルブの開度を検知するスロットル開度センサ１５０と、エンジンの吸気量を検知する吸気量センサ１４０と、エンジン回転数を検知する回転数センサ１３０とを含む。これらのセンサからの信号もエンジンＥＣＵ１０００に入力される。
【００３２】
エンジンＥＣＵ１０００は、電動式ウォータポンプ３００、三方弁６００、流量制御弁４３０を制御する。流量制御弁４３０は、制御デューティを変更することにより、ラジエータ４００に流通する冷却水の流量およびラジエータバイパス通路４１０を流通する冷却水の流量を制御することができる。
【００３３】
このとき、流量制御弁４３０は、ラジエータ４００のみに冷却水を流すことができ、またラジエータバイパス通路４１０のみに冷却水を流すことができ、さらにラジエータ４００およびラジエータバイパス通路４１０の両方に冷却水を流すことができる。
【００３４】
流量制御弁４３０は、エンジンＥＣＵ１０００からラジエータ選択指令信号を受信すると、冷却水の全量をラジエータ４００に流すように流量を制御する。また、流量制御弁４３０は、エンジンＥＣＵ１０００からバイパス選択指令信号を受信すると、冷却水の全量をラジエータバイパス通路４１０に流すように、流量を制御する。さらに、流量制御弁４３０は、エンジンＥＣＵ１０００から指令信号を受信して、冷却水の一部をラジエータ４００に流して、残りの冷却水をラジエータバイパス通路４１０に流すように流量を制御することもできる。
【００３５】
また、エンジンＥＣＵ１０００は、電動式ウォータポンプ３００を駆動するモータの制御デューティを変更することにより、モータの回転数を制御して、電動式ウォータポンプ３００の吐出量を制御することができる。また、この制御は、電動式ウォータポンプ３００のモータの電圧を可変とすることにより行なってもよい。また、電動式ウォータポンプ３００のモータの通電時間を変更することにより、電動式ウォータポンプ３００の駆動時間を制御して、電動式ウォータポンプ３００から吐出される総冷却水量を制御するようにしてもよい。
【００３６】
図２は、図１のエンジンＥＣＵ１０００で実行されるプログラムの制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートはエンジン制御のメインルーチンから一定時間毎または所定の条件が成立するごとに呼び出されて実行される。
【００３７】
図１、図２を参照して、処理が開始されると、温度センサ１２０の出力からヘッド部水温Ｔｈが検知され、蓄熱タンク温度センサ３２０の出力から蓄熱タンク水温Ｔｔが検知される（ステップＳ１）。
【００３８】
続いて、ステップＳ２においてエンジンの始動時か否かが判断される。たとえば、イグニッションキースイッチやパワースイッチがオンされた場合などに始動時であると判断される。
【００３９】
ステップＳ２において始動時であると判断された場合にはステップＳ３に処理が進み、始動時ではないと判断された場合にはステップＳ７に処理が進む。
【００４０】
ステップＳ３〜Ｓ６では、始動時においてエンジンの燃焼室を蓄熱タンク３１０に貯蔵されていた温水によって予熱するための処理を行なう。
【００４１】
まずステップＳ３において、エンジンＥＣＵ１０００は三方弁６００に対してポートＡとポートＢとを連通状態にするように制御信号を送信する。これにより蓄熱タンク３１０からヘッド１００に至る経路が形成される。ステップＳ３の処理が終了すると処理はステップＳ４に進む。
【００４２】
続いてステップＳ４においては、エンジンＥＣＵ１０００は流量制御弁４３０に対して全閉指令を出力する。全閉指令を受けると流量制御弁４３０は冷却水を流通させないので、ラジエータ４００とバイパス通路４１０は冷却水が流れない状態となる。これによりヘッド１００からシリンダブロック１１０、機械式ウォータポンプ２００を経由し電動式ウォータポンプ３００に至る経路が形成される。機械式ウォータポンプ２００はエンジン停止状態では動作していないので冷却水が逆流することが可能である。ステップＳ４の処理が終了すると処理はステップＳ５に進む。
【００４３】
ステップＳ５では、エンジンＥＣＵ１０００は電動式ウォータポンプ３００を駆動するモータに対して駆動指令を出力する。このとき、エンジンＥＣＵ１０００は、電動式ウォータポンプ３００を駆動するモータの制御デューティ、電圧または通電時間を制御して電動式ウォータポンプ３００から吐出される総冷却水量を制御する。そして、蓄熱タンク３１０に貯蔵されていた温水が吐出され、これによりヘッド１００およびシリンダブロック１１０が予熱される。代わりに冷えていたヘッド１００およびシリンダブロック１１０中の冷却水は蓄熱タンク３１０に取込まれる。
【００４４】
図３は、蓄熱システムにおける冷却水の流れを説明するための図である。
【００４５】
図３を参照して、蓄熱タンク３１０から吐出された温水は経路Ｐ３を通ってヘッド１００に注入される。そして、ヘッド１００を通過した温水は、その一部分が経路Ｐ１およびＰ６を逆流してシリンダブロック１１０のウォータジャケットスペース（Ｗ／Ｊスペーサ）に注入される。経路Ｐ１はエンジン停止時においては機械式ウォータポンプ２００が停止しており、冷却水は逆流が可能である。ヘッド１００を通過した温水の他の一部は、経路Ｐ７に示すようにヒータコア５００を通過する。
【００４６】
そして、冷却水は経路Ｐ４を通り、ヘッド１００およびシリンダブロック１１０、ヒータコア５００から押出された冷水が蓄熱タンク３１０に取込まれる。
【００４７】
再び図１、図２を参照して、ステップＳ５においてヘッド１００およびシリンダブロック１１０が予熱され、蓄熱タンク３１０中の冷却水の入替えが終了すると処理はステップＳ６に進む。ステップＳ６ではエンジンＥＣＵ１０００は電動式ウォータポンプ３００の駆動を停止する。そして処理はステップＳ１３に進み、制御がメインルーチンに戻る。
【００４８】
一方、ステップＳ２において始動時ではないと判断されステップＳ７に処理が進んだ場合には、エンジンの高負荷状態が検出されるか否かが判断される。例えば、ヘッド１００に取付けられた温度センサ１２０の出力によってエンジン温度が急上昇したことを検知した時、エンジン回転数が所定回転以上となった時、スロットル開度センサ１５０の出力によってスロットル開度が急に大きくなったことを検知した時、吸気量センサ１４０の出力によって吸気量が急に増加したことを検知した時またはこれらの条件の組合せによってエンジンが高負荷状態であると判断される。
【００４９】
エンジンＥＣＵ１０００は、これらのセンサの出力に基づきエンジンの負荷状態が通常負荷状態よりも負荷の高い高負荷状態に変化したことを検出した場合に、点火時期の遅角制御を行なうとともに蓄熱タンク３１０内の冷水を内燃機関に注入することを指示し、冷水のヘッド１００部への注入量に応じて遅角制御していた点火時期の角度を戻す。
【００５０】
ステップＳ７においてエンジンが高負荷状態でないと判断された場合には、処理はステップＳ１３に進み、制御がメインルーチンに戻る。
【００５１】
一方、ステップＳ７においてエンジンが高負荷状態であると判断された場合には、処理はステップＳ８に進む。
【００５２】
ステップＳ８〜Ｓ１２では、エンジンの燃焼室を蓄熱タンク３１０に貯蔵されていた冷水によって冷却するための処理を行なう。
【００５３】
すなわち、エンジンＥＣＵ１０００は、エンジンの温度に基づいて、前記内燃機関の燃焼室温度が所定のしきい値温度に到達しないように、蓄熱タンク３１０内の液媒体のエンジンへの供給および供給の停止を行なうように、電動式ウォータポンプ３００や流量制御弁４３０、三方弁６００を制御する。
【００５４】
エンジンＥＣＵ１０００は、エンジンの始動時に蓄熱タンク３１０内に流路から回収した冷水を、高負荷状態が検出された場合にエンジンに供給する。
【００５５】
まずステップＳ８において、エンジンＥＣＵ１０００は三方弁６００に対してポートＡとポートＢとを連通状態にするように制御信号を送信する。これにより蓄熱タンク３１０からヘッド１００に至る経路が形成される。ステップＳ８の処理が終了すると処理はステップＳ９に進む。
【００５６】
続いてステップＳ９においては、エンジンＥＣＵ１０００は流量制御弁４３０に対して指令を出力する。この指令を受けると流量制御弁４３０はバイパス通路４１０には冷却水を流通させず、ラジエータ４００に冷却水が流れる状態となる。これによりヘッド１００からラジエータ４００を経由し電動式ウォータポンプ３００に至る経路が形成される。機械式ウォータポンプ２００はエンジン運転状態では冷却水をシリンダブロック１１０に向けて送出している。ステップＳ９が終了するとステップＳ１０に処理が進む。
【００５７】
ステップＳ１０では、エンジンＥＣＵ１０００は電動式ウォータポンプ３００を駆動するモータに対して駆動指令を出力する。このとき、エンジンＥＣＵ１０００は、電動式ウォータポンプ３００を駆動するモータの制御デューティ、電圧または通電時間を制御して電動式ウォータポンプ３００から吐出される総冷却水量を制御する。蓄熱タンク３１０に貯蔵されていた冷水が吐出されこの冷水によりヘッド１００が冷却される。これにより、高負荷時において燃焼室が高温になってしまうことによるノッキングの発生が防止される。
【００５８】
図３に示すように、蓄熱タンク３１０から吐出された冷水は経路Ｐ３を通ってヘッド１００を冷却する。ヘッド１００を通過した冷却水の一部は経路Ｐ２に示すようにラジエータ４００を経由する。ヘッド１００を通過した冷却水の他の一部は、経路Ｐ７に示すようにヒータコア５００を経由し、経路Ｐ４、Ｐ６に示すように分流される。
【００５９】
経路Ｐ４に分流された冷却水は電動式ウォータポンプ３００を経由して蓄熱タンク３１０に収容される。一方、経路Ｐ６に分流された冷却水は、経路Ｐ２を流れた冷却水と合流し経路Ｐ１に示すように機械式ウォータポンプ２００によってシリンダブロック１１０のウォータジャケットスペースを冷却する。
【００６０】
再び図２を参照して、ステップＳ１０において蓄熱タンク３１０中の冷水の吐出が開始されると処理はステップＳ１１に進む。
【００６１】
ステップＳ１１では、ヘッド部水温Ｔｈ、蓄熱タンク水温Ｔｔと電動式ウォータポンプ３００の駆動時間Ｔｄに対応する予め定められた点火時期がマップを参照して求められ、これに従って遅角制御量が最適化される。そして、所定の時間電動式ウォータポンプ３００が駆動された後、処理はステップＳ１２に進む。
【００６２】
ステップＳ１２ではエンジンＥＣＵ１０００は電動式ウォータポンプ３００の駆動を停止する。これにより蓄熱タンク３１０中の冷水の吐出は終了する。そして処理はステップＳ１３に進み、制御がメインルーチンに戻る。
【００６３】
図４は、ステップＳ１１で用いられる遅角制御量のマップの一例をグラフで示した図である。
【００６４】
図４の横軸は電動式ウォータポンプ３００の駆動時間Ｔｄであり、縦軸は遅角制御量Δθを示す。この遅角制御量Δθは、ヘッド部水温Ｔｈと蓄熱タンク水温Ｔｔの組合せごとに定められており、図４ではＴｈ−Ｔｔ＝Ｔ０、Ｔｈ−Ｔｔ＝Ｔ１、Ｔｈ−Ｔｔ＝Ｔ２の３通りの場合が例として示されている。
【００６５】
Ｔｈ−Ｔｔ＝Ｔ０の場合について代表して説明すると、高負荷が検出されてから駆動時間Δｔ１が経過するまでは遅角制御量Δθは本来の点火時期からクランク角度でθ０遅い角度に設定される。これによりエンジンにおけるノッキングの発生が防止される。
【００６６】
しかし、電動式ウォータポンプ３００の駆動時間Ｔｄが経過するとヘッド１００の冷却水流路に冷水が注入されて次第に燃焼室の温度が低下する。しかし、温度センサ１２０にこの温度の低下が検知されるまでにはある程度の時間遅れが生ずる。
【００６７】
その一方で、本来の点火時期から遅角して点火するとエンジンの発生するトルクは低下し、燃費も悪化する。蓄熱タンク３１０からの冷水によって燃焼室温度が低下すればノッキングは発生しなくなる。したがって、ノッキングが発生する条件が解消されたら速やかに点火時期を本来の時期に戻してやることが好ましい。
【００６８】
そこで、電動式ウォータポンプ３００の駆動時間Δｔ１が経過するとこれに応じて燃焼室温度が低下するのを予測し、遅角量をθ０から戻すことを開始する。たとえば、図４に示すように、時間Δｔ２の間で遅角量をリニアにθ０から次第に０に戻す。
【００６９】
このように、温度センサ１２０にこの温度の低下が検知されるのに先立って遅角量を戻してやることにより、高負荷時にエンジンでの発生トルクが低下することを必要最小限に抑制することができる。
【００７０】
なお、図４では横軸を駆動時間Ｔｄにしたが、電動式ウォータポンプ３００からの冷却水の吐出が時間によって変化するように制御される場合には、横軸を吐出量の積算量にしてもよい。この場合は図２において吐出量の積算量が演算され、駆動時間Ｔｄに代えてこの積算量に応じてマップが参照される。
【００７１】
図５は、本発明が適用された蓄熱システムによる遅角制御量の変化を説明するための動作波形図である。
【００７２】
図５を参照して、時刻ｔ１までは通常運転が行なわれている。通常運転ではエンジントルクが最大となるように最適化された本来の点火時期でエンジン制御が行なわれている。このときの遅角制御量を０とする。
【００７３】
時刻ｔ１では通常運転から高負荷運転への移行が行なわれる。たとえば、追い越しのため急加速を行なった場合や急な上り坂に差しかかったときなどに高負荷運転が行なわれる。このときたとえば、エンジン回転数がＮＥ０を超えたことが回転数センサ１３０で検知され高負荷運転が行なわれることがエンジンＥＣＵ１０００に認識される。
【００７４】
なお、高負荷運転の検知は、例えば、ヘッド１００に取付けられた温度センサ１２０の出力によってエンジン温度が急上昇したことを検知した時、スロットル開度センサ１５０の出力によってスロットル開度が急に大きくなったことを検知した時、吸気量センサ１４０の出力によって吸気量が急に増加したことを検知した時またはこれらの条件の組合せによって判断してもよい。
【００７５】
時刻ｔ１において高負荷運転が検知されたので、図２のステップＳ８〜Ｓ１０の処理が行なわれる。そして、ステップＳ１１で図４のマップを参照しながら遅角制御量の最適化が行なわれる。以後、ヘッド部水温Ｔｈとタンク水温Ｔｔの温度差がＴ０であったときを例に説明する。
【００７６】
時刻ｔ１からΔｔ１後の時刻ｔ２までは、図４のマップの駆動時間ＴｄがΔｔ１経過していないことになるので点火時期の遅角制御量Δθ＝−θ０でエンジンの運転が行なわれる。
【００７７】
時刻ｔ２では、図４のマップの駆動時間ＴｄがΔｔ１経過したことになるので、点火時期の遅角制御量Δθは−θ０から戻す制御が開始される。
【００７８】
時刻ｔ２からΔｔ２後の時刻ｔ３までの間では、図４のマップが参照され駆動時間Ｔｄに対応する点火時期の遅角制御量Δθによってエンジンの運転が行なわれる。
【００７９】
そして、時刻ｔ３以降は、遅角制御量Δθは０に戻される。
【００８０】
このような制御により、温度センサ１２０に冷水注入による温度の低下が検知されるのに先立って遅角量を戻してやることができる。このため、高負荷時にエンジンでの発生トルクの低下や燃費の悪化を必要最小限に抑制することができる。
【００８１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本実施の形態に係る制御装置の制御対象である蓄熱システムの制御ブロック図である。
【図２】図１のエンジンＥＣＵ１０００で実行されるプログラムの制御を説明するためのフローチャートである。
【図３】蓄熱システムにおける冷却水の流れを説明するための図である。
【図４】ステップＳ１１で用いられる遅角制御量のマップの一例をグラフで示した図である。
【図５】本発明が適用された蓄熱システムによる遅角制御量の変化を説明するための動作波形図である。
【符号の説明】
【００８３】
１００  ヘッド、１１０  シリンダブロック、１２０  温度センサ、１３０  回転数センサ、１４０  吸気量センサ、１５０  スロットル開度センサ、２００  機械式ウォータポンプ、３００  電動式ウォータポンプ、３１０  蓄熱タンク、３２０  蓄熱タンク温度センサ、４００  ラジエータ、４１０  バイパス通路、４２０  ラジエータ水温センサ、４３０  流量制御弁、５００  ヒータコア、６００  三方弁、Ａ〜Ｃ  ポート、１０００  エンジンＥＣＵ、Ｐ１〜Ｐ４  経路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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