(57)【要約】【課題】  エンジンの燃焼室温を適切な温度に維持し、エネルギ損失が低減された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】  高負荷時に蓄熱タンクに貯蔵していた冷水を注入することにより急速に燃焼室を冷却して、ノッキングを発生させることなく燃費が良好な高温の領域にエンジンの燃焼室の温度を維持する。蓄熱タンクの冷却水を使用するとき、ラジエータ４００に対して送風を行なうファン４４０が動作していた場合には、エンジンＥＣＵ１０００は、高負荷状態を検出するとエネルギロスを減らすため、ファン４４０を停止させる。高負荷時に蓄熱タンクの冷水によって燃焼室を冷却することによりノッキングの発生が防止され、そのときにラジエータファンを停止させることによりエネルギ効率のさらなる改善が図られる。【選択図】        図１
2006207449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の制御装置であって、
前記車両は、
内燃機関から送出される前記液媒体の放熱を行なう放熱部と、
前記放熱部に通風を行なう電動ファンと、
前記液媒体の一部を保温貯蔵するための貯蔵部とを備え、
前記車両の制御装置は、
前記内燃機関の負荷状態を検知する第１の検知部と、
前記第１の検知部が通常負荷状態よりも負荷の高い高負荷状態を検知した場合に、前記貯蔵部に保存されていた冷水を前記内燃機関の冷却に使用し、かつ前記電動ファンの駆動を停止させる制御部とを含む、車両の制御装置。
【請求項２】
前記車両は、
前記貯蔵部から送出される前記液媒体を前記内燃機関に導くように構成された第１の経路と、
前記液媒体を前記貯蔵部に取込ませるとともに前記貯蔵部に貯蔵されていた液媒体を前記内燃機関に向けて放出させる第１のポンプと、
前記放熱部から送出される前記液媒体を前記内燃機関に導くように構成された第２の経路と、
前記第２の経路上に配置され前記液媒体を前記内燃機関に向けて送出する第２のポンプとをさらに備え、
前記車両の制御装置は、
前記内燃機関に設けられた流路を流れる前記液媒体の温度を検知する第２の検知部をさらに含み、
前記制御部は、前記貯蔵部に保存されていた前記冷水を前記内燃機関の冷却に使用するときは前記第１のポンプを駆動させるとともに、前記第２の検知部が前記冷水による冷却に応じて前記液媒体の温度低下を検知するよりも前に前記電動ファンの送風を停止させる、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記放熱部は、
ラジエータと、
前記ラジエータと並列接続されるバイパス通路と、
前記ラジエータおよび前記バイパス通路の結合点に配置され、前記制御部の指示に応じて前記ラジエータおよび前記バイパス通路のいずれかを選択し、または前記ラジエータおよび前記バイパス通路の双方の前記液媒体の通過の停止させることが可能な流量制御弁とを含む、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、冷却水温度を９０℃程度に維持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、蓄熱装置をノッキング防止に利用するには従来のラジエータ等の放熱装置と適切な調和を図りエネルギ損失を小さく抑えることが望ましい。
【００１０】
この発明の目的は、エンジンの燃焼室温を適切な温度に維持し、エネルギ損失が低減された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車両の制御装置であって、車両は、内燃機関から送出される液媒体の放熱を行なう放熱部と、放熱部に通風を行なう電動ファンと、液媒体の一部を保温貯蔵するための貯蔵部とを備える。車両の制御装置は、内燃機関の負荷状態を検知する第１の検知部と、第１の検知部が通常負荷状態よりも負荷の高い高負荷状態を検知した場合に、貯蔵部に保存されていた冷水を内燃機関の冷却に使用し、かつ電動ファンの駆動を停止させる制御部とを含む。
【００１２】
好ましくは、車両は、貯蔵部から送出される液媒体を内燃機関に導くように構成された第１の経路と、液媒体を貯蔵部に取込ませるとともに貯蔵部に貯蔵されていた液媒体を内燃機関に向けて放出させる第１のポンプと、放熱部から送出される液媒体を内燃機関に導くように構成された第２の経路と、第２の経路上に配置され液媒体を内燃機関に向けて送出する第２のポンプとをさらに備える。車両の制御装置は、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２の検知部をさらに含む。制御部は、貯蔵部に保存されていた冷水を内燃機関の冷却に使用するときは第１のポンプを駆動させるとともに、第２の検知部が冷水による冷却に応じて液媒体の温度低下を検知するよりも前に電動ファンの送風を停止させる。
【００１３】
好ましくは、放熱部は、ラジエータと、ラジエータと並列接続されるバイパス通路と、ラジエータおよびバイパス通路の結合点に配置され、制御部の指示に応じてラジエータおよびバイパス通路のいずれかを選択し、またはラジエータおよびバイパス通路の双方の液媒体の通過の停止させることが可能な流量制御弁とを含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高負荷時に冷水によって燃焼室を冷却することによりノッキングの発生が防止され、そのときにラジエータファンを停止させることによりエネルギ効率のさらなる改善が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。ラジエータ４００に通風を行なうために電動式のファン４４０が設けられている。ファン４４０は必要とされる冷却能力に応じてエンジンＥＣＵ１０００によりオン／オフおよび回転数を制御される。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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Ｔｈ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Ｔｔ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Ｔｒ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。
【００２４】
さらに、この蓄熱システムは、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、スロットル開度を検知するスロットル開度センサ１５０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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
図１、図２を参照して、処理が開始されると、ステップＳ１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。
【００３１】
ステップＳ１において始動時であると判断された場合にはステップＳ２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。
【００３２】
ステップＳ２〜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。
【００３３】
まずステップＳ２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Ｓ２の処理が終了すると処理はステップＳ３に進む。
【００３４】
続いてステップＳ３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Ｓ３の処理が終了すると処理はステップＳ４に進む。
【００３５】
ステップＳ４では、エンジンＥＣＵ１０００は不要なエネルギ消費を避けるためファン４４０を停止状態に制御する。エンジンの予熱が必要な始動時においてはラジエータ４００を冷却水が通過せず、ファン４４０を回転させると無用なエネルギ消費となるからである。
【００３６】
続いて処理はステップＳ５に進み、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。
【００３７】
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。
【００３８】
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およびシリンダブロック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。そして経路Ｐ１を逆流する。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。そして、温水は経路Ｐ４を通り、ヘッド１００およびシリンダブロック１１０から押出された冷水が蓄熱タンク３１０に取込まれる。
【００３９】
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の駆動を停止させる。そして処理はステップＳ２４に進み、制御がメインルーチンに戻る。
【００４０】
一方、ステップＳ１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ＮＥが所定回転以上となった時、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、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。
【００４１】
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Ｓ８に進む。ステップＳ８〜Ｓ１６では、通常運転時の制御が行なわれる。
【００４２】
まずステップＳ８において、エンジンＥＣＵ１０００は、図示しないヒータスイッチの設定を検知し、ヒータスイッチがオンであるかオフであるかを判断する。ヒータスイッチがオフであれば処理はステップＳ９に進む。一方、ヒータスイッチがオンであれば処理はステップＳ１０に進む。
【００４３】
ステップＳ９では、エンジンＥＣＵ１０００は、三方弁６００を全閉状態とする。すると、ヒータコア５００および蓄熱タンク３１０には冷却水の出入りが無い状態となる。
【００４４】
一方、ステップＳ１０では、エンジンＥＣＵ１０００は、三方弁６００のポートＢ，Ｃ間を連通状態とし、ポートＡは閉じた状態とする。すると、蓄熱タンク３１０には冷却水の出入りが無い状態となり、ヘッド１００から送出される温水がヒータコア５００に導かれるような経路が形成される。
【００４５】
ステップＳ９またはＳ１０が終了すると、処理はステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、エンジンＥＣＵ１０００は温度センサ１２０で検知された温度Ｔｈがしきい値温度ＴＡ１より高いか否かを判断する。Ｔｈ＞ＴＡ１が成立しない場合には処理はステップＳ１２に進み、Ｔｈ＞ＴＡ１が成立した場合には処理はステップＳ１３に進む。
【００４６】
ステップＳ１２では、温度Ｔｈが低いので冷却水の熱を放熱する必要が無いので、エンジンＥＣＵ１０００は流量制御弁４３０にバイパス通路４１０を選択させる。これによりラジエータ４００には冷却水が通過しなくなる。そして処理はステップＳ２４に進み、制御がメインルーチンに戻る。
【００４７】
一方、ステップＳ１３では、温度Ｔｈが高いため冷却水の熱を放熱する必要があるので、エンジンＥＣＵ１０００は流量制御弁４３０にラジエータ４００を選択させる。これによりバイパス通路４１０には冷却水が通過しなくなる。なお、精度よく目標温度に冷却水を制御するために流量制御弁４３０にラジエータ４００を通過する流量とバイパス通路４１０を通過する流量の比を制御させても良い。
【００４８】
ステップＳ１３の次には、処理はステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、エンジンＥＣＵ１０００は温度センサ１２０で検知された温度Ｔｈがしきい値温度ＴＡ２より高いか否かを判断する。しきい値温度ＴＡ２はしきい値温度ＴＡ１よりも高い温度であり、ラジエータ４００に冷却水を通水する場合でもファン４４０によって送風するか否かでラジエータ４００の放熱能力を変化させるための切換温度である。しきい値温度Ｔｈ＞ＴＡ２が成立しない場合には処理はステップＳ１５に進み、Ｔｈ＞ＴＡ２が成立した場合には処理はステップＳ１６に進む。
【００４９】
ステップＳ１５では、冷却水温度を考慮するとラジエータ４００からの放熱はファン４４０を使用しないでも十分であるのでファンを停止させる。一方、ステップＳ１６では、冷却水温が高いのでファン４４０を駆動させてラジエータ４００の放熱能力を向上させる。ステップＳ１５またはＳ１６が終了すると、処理はステップＳ２４に進み、制御がメインルーチンに戻る。
【００５０】
なお、ファンの回転についてはステップＳ１４の温度による判定以外にも車速が大きい場合には走行風による冷却が期待できるのでファンの駆動を停止させる制御を行なっても良い。
【００５１】
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Ｓ１７に進む。
【００５２】
ステップＳ１７〜Ｓ２３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Ｓ１７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Ｓ１７の処理が終了すると処理はステップＳ１８に進む。
【００５６】
ステップＳ１８においては、エンジンＥＣＵ１０００は流量制御弁４３０に対してラジエータ４００を選択させる。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Ｓ１８が終了すると、処理はステップＳ１９に進む。
【００５７】
ステップＳ１９では、蓄熱タンク温度センサ３２０の出力に基づいて蓄熱タンク３１０の内部の冷却水が冷水か否かが判断される。
【００５８】
ステップＳ１９において蓄熱タンク３１０の内部の冷却水が冷水でない場合には、ステップＳ２０においてファン４４０が駆動され、そして処理がステップＳ２４に進み制御がメインルーチンに戻る。
【００５９】
ステップＳ１９において蓄熱タンク３１０の内部の冷却水が冷水である場合には、ステップＳ２１に処理が進む。
【００６０】
ステップＳ２１では、不要なエネルギ損失を抑えるため、エンジンＥＣＵ１０００は、ファン４４０を停止させる。蓄熱タンク３１０中の冷水によってヘッド１００を冷却する場合は、ヘッド１００が急冷されるので、ラジエータ４００の放熱能力はさほど必要が無く、ファン４４０を停止させたほうがエネルギ効率が良いからである。エネルギ効率をより多く改善するために、ファン４４０の停止は温度センサ１２０によって温度変化が検知される前に行なわれる。冷水が注入され燃焼室温度が低下してから温度変化が検知されるまでには、すこし時間的な遅れがあるからである。ステップＳ２１の処理が終了するとステップＳ２２に進む。
【００６１】
ステップＳ２２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。
【００６２】
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を通過した冷却水は経路Ｐ２でラジエータ４００を経由する。そしてその一部は、機械式ウォータポンプ２００によって経路Ｐ１を流れシリンダブロック１１０のウォータジャケットスペースを冷却する。残りの冷却水は経路Ｐ４を通って蓄熱タンク３１０に取込まれる。
【００６３】
再び図２を参照して、ステップＳ２２において蓄熱タンク３１０中の冷水の吐出が終了すると処理はステップＳ２３に進む。ステップＳ２３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Ｓ２４に進み、制御がメインルーチンに戻る。
【００６４】
図４は、本発明が適用された蓄熱システムによるエンジン燃焼室の温度変化を説明するための図である。
【００６５】
図４を参照して、時刻ｔ０〜ｔ１で通常運転が行なわれ、時刻ｔ２においてエンジンが高負荷状態になると、従来においては一点鎖線Ｗ１で示すように温度Ｔｈが上昇し、ノッキングが発生しない臨界温度を超えてしまう。
【００６６】
このため、燃費が良好な高温の領域にエンジンの燃焼室の温度を維持することが困難であった。または、エンジン燃焼室の目標温度をノッキングが発生しない臨界温度に対して十分余裕を持った温度に設定しなければならなかったので、通常運転時における燃費向上の面ではさらに改善の余地があった。
【００６７】
一方、本発明に係る制御装置においては、実線Ｗ２で示すように、蓄熱タンクに貯蔵していた冷水を注入することにより急速に燃焼室を冷却可能であるので、ノッキングを発生させることなく燃費が良好な高温の領域にエンジンの燃焼室の温度を維持することができる。
【００６８】
また、燃焼室を通過した冷却水の上限温度目標値であるしきい値温度は、エンジンの負荷状態に対応してエンジンにノッキングが発生しない温度範囲内に定められる。すなわち、負荷状態が通常負荷状態である場合は温度Ｔ１程度に定められており、高負荷状態である場合には温度Ｔ１よりも低い温度Ｔ２に定められる。たとえば、通常負荷状態に対応するしきい値温度Ｔ１は、燃費をよくするため９０℃程度に定められ、高負荷状態に対応するしきい値温度Ｔ２はノッキングの発生を防止するためこれよりも温度の低い８０℃程度に定められる。つまり温度Ｔ１は温度Ｔ２よりも１０℃以上高く定められる。
【００６９】
エンジンＥＣＵ１０００は、このしきい値温度を超えないようにエンジンの負荷状態に応じてラジエータ４００等による放熱能力を調整し、かつ蓄熱タンクの冷却水を使用する。
【００７０】
すなわち、時刻ｔ０〜ｔ１において通常運転が行なわれており、時刻ｔ１において急加速等が行なわれエンジン回転数ＮＥが増加開始し、時刻ｔ２において高負荷運転であると判断される回転数ＮＥ０に到達する。時刻ｔ０〜ｔ２においては、電動式ウォータポンプ３００は停止している。このときラジエータ４００に対して送風を行なうファン４４０が動作していたとする。
【００７１】
高負荷状態を検出すると時刻ｔ２において、エンジンＥＣＵ１０００は、燃焼室を通過した冷却水の上限側のしきい値温度をＴ１からＴ２に切換える。また、エネルギロスを減らすため、ファン４４０を停止させる。そして、エンジンＥＣＵ１０００が電動式ウォータポンプ３００を駆動するので、蓄熱タンク３１０に貯蔵されていた冷水はヘッド１００に注入される。すると実線Ｗ２に示すように時刻ｔ３において温度Ｔｈがしきい値温度Ｔ２を下回る。そしてエンジンＥＣＵ１０００は電動式ウォータポンプ３００を停止させる。
【００７２】
その後、エンジン回転数ＮＥが時刻ｔ４において回転数ＮＥ０より低下し、高負荷運転が終了し、その後時刻ｔ５においてエンジンＥＣＵ１０００は、燃焼室を通過した冷却水の上限温度目標値であるしきい値温度をＴ２からＴ１に戻す。
【００７３】
以上説明したように、本発明によれば、高負荷時に蓄熱タンクの冷水によって燃焼室を冷却することによりノッキングの発生が防止され、そのときにラジエータファンを停止させることによりエネルギ効率のさらなる改善が図られる。
【００７４】
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】
【００７５】
【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】本発明が適用された蓄熱システムによるエンジン燃焼室の温度変化を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７６】
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  ラジエータバイパス通路、４２０  ラジエータ水温センサ、４３０  流量制御弁、４４０  ファン、５００  ヒータコア、６００  三方弁、Ａ，Ｂ，Ｃ  ポート、１０００  エンジンＥＣＵ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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