(57)【要約】【課題】本発明は、冷却水等の熱媒体を蓄熱状態で貯留すると共に、内燃機関等の運転状態または温度等に応じて、貯留した熱媒体を該内燃機関等に供給する蓄熱容器を備えた内燃機関において、前記熱媒体の温度を検出する温度検出手段の異常を検出することが可能な技術を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る内燃機関の蓄熱装置は、熱媒体を蓄熱状態で貯留する蓄熱容器と、前記蓄熱容器と内燃機関とを経由して前記熱媒体が循環する熱媒体通路と、前記熱媒体通路において、前記熱媒体の流れに沿って上流側と下流側とに設けられ、前記熱媒体の温度を検出する少なくとも２つの温度検出手段と、前記内燃機関が所定の運転状態の時に、前記温度検出手段のうち、一方の温度検出手段の出力値と他方の温度検出手段の出力値とを比較することによって、前記一方の温度検出手段の異常を判定する判定手段と、を備える構成とした。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体を蓄熱状態で貯留する蓄熱容器と、
前記蓄熱容器と内燃機関とを経由して前記熱媒体が循環する熱媒体通路と、
前記熱媒体通路において、前記熱媒体の流れに沿って上流側と下流側とに設けられ、前記熱媒体の温度を検出する少なくとも２つの温度検出手段と、
前記内燃機関が所定の運転状態の時に、前記温度検出手段のうち、一方の温度検出手段の出力値と他方の温度検出手段の出力値とを比較することによって、前記一方の温度検出手段の異常を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の蓄熱装置。
【請求項２】
前記温度検出手段は、少なくとも、前記蓄熱容器に出入りする前記熱媒体の温度を検出する蓄熱容器側温度検出手段と前記内燃機関を流通する前記熱媒体の温度を検出する内燃機関側温度検出手段とを有し、
前記判定手段は、前記蓄熱容器側温度検出手段の出力値と前記内燃機関側温度検出手段の出力値とを比較することによって、前記蓄熱容器側温度検出手段の異常を判定することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の蓄熱装置。
【請求項３】
前記蓄熱容器に貯留された高温の前記熱媒体を、前記熱媒体通路を介して前記内燃機関に供給する前記内燃機関の暖機時において、暖機開始から所定時間経過後、前記蓄熱容器側温度検出手段の検出値が前記内燃機関側温度検出手段の検出値より低い場合、前記判定手段は前記蓄熱容器側温度検出手段の異常であると判定することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の蓄熱装置。
【請求項４】
前記内燃機関によって加熱された高温の前記熱媒体を、前記熱媒体通路を介して前記蓄熱容器に回収する熱媒体回収時において、回収開始から所定時間経過後、前記蓄熱容器側温度検出手段の検出値と前記内燃機関側温度検出手段の検出値との差が所定値以上である場合、前記判定手段は前記蓄熱容器側温度検出手段の異常であると判定することを特徴とする請求項２または３記載の内燃機関の蓄熱装置。
【請求項５】
前記熱媒体通路に前記熱媒体を循環させる熱媒体循環手段をさらに備え、
前記判定手段は、前記熱媒体循環手段によって前記熱媒体の循環が開始された時から所定時間経過後に前記蓄熱容器側温度検出手段の異常を判定することを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の内燃機関の蓄熱装置。
【請求項６】
前記熱媒体通路での前記熱媒体の循環を停止する熱媒体循環停止手段をさらに備え、
前記判定手段は、前記熱媒体循環停止手段によって前記熱媒体の循環が停止された時から所定時間経過後に前記蓄熱容器側温度検出手段の異常を判定することを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の内燃機関の蓄熱装置。
【請求項７】
前記熱媒体の循環が開始された時の前記蓄熱容器側温度検出手段の検出値と前記熱媒体の循環が開始された時から所定時間経過後の前記蓄熱容器側温度検出手段の検出値との差が所定値以下の場合、前記判定手段は前記蓄熱容器側温度検出手段の異常であると判定することを特徴とする請求項５記載の内燃機関の蓄熱装置。
【請求項８】
前記熱媒体の循環が停止された時の前記蓄熱容器側温度検出手段の検出値と前記熱媒体の循環が停止された時から所定時間経過後の前記蓄熱容器側温度検出手段の検出値との差が所定値以下の場合、前記判定手段は前記蓄熱容器側温度検出手段の異常であると判定することを特徴とする請求項６記載の内燃機関の蓄熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却水などの熱媒体を蓄熱状態で貯留すると共に、内燃機関等の運転状態または温度等に応じて、貯留した熱媒体を該内燃機関等に供給する内燃機関の蓄熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車などに搭載される内燃機関においては、冷間時の始動性、燃焼安定性、排気エミッション、或いは室内暖房性能などの向上を目的として、冷却水等の熱媒体を蓄熱状態で貯留する蓄熱容器を熱媒体通路に備え、蓄熱容器内に高温の熱媒体を貯留すると共に、内燃機関等の運転状態または温度等に応じて、貯留した熱媒体を該内燃機関等に供給する蓄熱装置が提案されている。
【０００３】
上記したような内燃機関の蓄熱装置においては、蓄熱容器や熱媒体通路等の故障による異常発生を診断することが重要である。
【０００４】
従来の内燃機関の蓄熱装置における蓄熱容器や熱媒体通路等の故障診断装置としては、例えば、内燃機関内の冷却水の温度を検出する冷却水温検出手段を備え、前記内燃機関停止時に前記冷却水温検出手段によって検出された冷却水温から前記内燃機関停止時の蓄熱容器内における蓄熱水温を推定し、この推定された前記内燃機関停止時の蓄熱水温と、前記内燃機関停止時からの経過時間と、に基づき前記内燃機関の再始動時の蓄熱水温を推定し、この推定された前記内燃機関再始動時の蓄熱水温が十分に高いにもかかわらず、前記内燃機関の再始動時の暖機中における冷却水温の上昇率が予め設定された所定値を下回っているときは前記冷却水路を含む前記蓄熱容器の故障であると診断する内燃機関用熱制御システムの故障診断装置、または、蓄熱容器内の蓄熱水の温度を検出する蓄熱水温検出手段を備え、前記内燃機関停止時に前記蓄熱水温検出手段によって検出された蓄熱水温と、前記内燃機関停止時からの経過時間と、前記内燃機関再始動時に前記蓄熱水温検出手段によって検出された蓄熱水温と、に基づき算出された蓄熱水温の下降率が予め設定された所定値を上回っているときは前記蓄熱容器の故障であると診断する内燃機関用熱制御システムの故障診断装置、が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１８２３０７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内燃機関の蓄熱装置において、冷却水等の熱媒体の温度を検出する温度検出手段に異常が生じた場合、蓄熱容器内に貯留した熱媒体を運転状態または温度等に応じて内燃機関等に好適に供給することが困難となり、また、上記したような熱媒体通路や蓄熱容器等の故障診断を正確に行うことが出来なくなる。
【０００７】
そこで、本発明は上記したような実情に鑑みてなされたものであり、冷却水等の熱媒体を蓄熱状態で貯留すると共に、内燃機関等の運転状態または温度等に応じて、貯留した熱媒体を該内燃機関等に供給する蓄熱容器を備えた内燃機関において、前記熱媒体の温度を検出する温度検出手段の異常を検出することが可能な技術を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下のような手段を採用した。
即ち、本発明に係る内燃機関の蓄熱装置は、
熱媒体を蓄熱状態で貯留する蓄熱容器と、
前記蓄熱容器と内燃機関とを経由して前記熱媒体が循環する熱媒体通路と、
前記熱媒体通路において、前記熱媒体の流れに沿って上流側と下流側とに設けられ、前記熱媒体の温度を検出する少なくとも２つの温度検出手段と、
前記内燃機関が所定の運転状態の時に、前記温度検出手段のうち、一方の温度検出手段の出力値と他方の温度検出手段の出力値とを比較することによって、前記一方の温度検出手段の異常を判定する判定手段と、
を備える構成としてもよい。
【０００９】
この発明は、蓄熱容器と内燃機関とを経由して熱媒体が循環する熱媒体通路において、熱媒体の流れに沿って上流側と下流側とに設けられ、前記熱媒体の温度を検出する少なくとも２つの温度検出手段のうち、一方の温度検出手段の出力値と他方の温度検出手段の出力値とを前記内燃機関が所定の運転状態にある時に比較することによって、一方の温度検出手段の異常を検出することを最大の特徴とする。
【００１０】
内燃機関が所定運転状態にある時の熱媒体通路における上流側熱媒体の温度と下流側熱媒体の温度との相互関係は、実験上または経験上予め求めることができる。
【００１１】
そこで、本発明に係る内燃機関の蓄熱装置においては、熱媒体通路の上流側と下流側とに設けられた少なくとも２つの温度検出手段のうち、他方の温度検出手段は正常であるとし、内燃機関が所定の運転状態にある時に、一方の温度検出手段の検出値と他方の温度検出手段の検出値との相互関係が、予め求められた所定の相互関係と異なる場合、一方の温度検出手段の異常と判断する。
【００１２】
本発明に係る内燃機関の蓄熱装置において、温度検出手段は、少なくとも、蓄熱容器に出入りする熱媒体の温度を検出する蓄熱容器側温度検出手段と内燃機関を流通する熱媒体の温度を検出する内燃機関側温度検出手段とを有する構成としてもよい。
【００１３】
この場合、内燃機関側温度検出手段については、例えば、内燃機関運転中において、該内燃機関側温度検出手段の検出値が、内燃機関の運転状態に応じて予め定められた所定温度範囲内にない場合、または、予め定められた所定時間の間、固定値であった場合、該内燃機関側温度検出手段の異常と判断する等の異常検出が可能である。そのため、本発明においては、内燃機関側温度検出手段は正常とし、蓄熱容器側温度検出手段の検出値と内燃機関側温度検出手段の検出値とを比較することによって、蓄熱容器側温度検出手段の異常を判定する。
【００１４】
例えば、内燃機関の暖機時において、暖機開始から所定時間経過後、蓄熱容器側温度検出手段の検出値が内燃機関側温度検出手段の検出値より低い場合、判定手段は蓄熱容器側温度検出手段の異常であると判定するとしてもよい。
【００１５】
内燃機関の暖機時においては、蓄熱容器に貯留されていた高温の熱媒体が熱媒体通路を介して内燃機関に流入する。このとき、内燃機関に流入した熱媒体は、熱媒体通路を経由しており、また、内燃機関を熱伝導によって加熱させるため、蓄熱容器から流出した直後に比べ温度が低くなる。従って、内燃機関側温度検出手段と蓄熱容器側温度検出手段とが共に正常ならば、内燃機関の暖機開始から所定時間経過後の蓄熱容器側温度検出手段の検出値は内燃機関側温度検出手段の検出値より高くなる。
【００１６】
即ち、本発明に係る内燃機関の蓄熱装置において、内燃機関の暖機開始から所定時間経過後、蓄熱容器側温度検出手段の検出値が内燃機関側温度検出手段の検出値より低い場合、判定手段は、蓄熱容器側温度検出手段が異常であると判定する。
【００１７】
また、例えば、蓄熱容器に高温の熱媒体を回収する時において、回収開始から所定時間経過後、蓄熱容器側温度検出手段の検出値と内燃機関側温度検出手段の検出値との差が所定値以上である場合、判定手段は蓄熱容器側温度検出手段の異常であると判定するとしてもよい。
【００１８】
蓄熱容器に高温の熱媒体を回収するときは、内燃機関によって加熱された熱媒体が熱媒体通路を介して蓄熱容器に流入する。従って、内燃機関側温度検出手段と蓄熱容器側温度検出手段とが共に正常ならば、熱媒体回収開始から所定時間経過後には、蓄熱容器側温度検出手段の検出値は内燃機関側温度検出手段の検出値とほぼ同じとなる。
【００１９】
即ち、本発明に係る内燃機関の蓄熱装置において、蓄熱容器への高温の熱媒体回収開始から所定時間経過後、蓄熱容器側温度検出手段の検出値と内燃機関側温度検出手段の検出値との差が所定値以上である場合、判定手段は、蓄熱容器側温度検出手段が異常であると判定する。
【００２０】
本発明に係る内燃機関の蓄熱装置においては、熱媒体通路に熱媒体を循環させる熱媒体循環手段または／および熱媒体通路での熱媒体の循環を停止する熱媒体循環停止手段をさらに備え、判定手段は、熱媒体循環手段によって熱媒体の循環が開始された時または／および熱媒体循環停止手段によって熱媒体の循環が停止された時から所定時間経過後に蓄熱容器側温度検出手段の異常を判定するとしてもよい。
【００２１】
これは、熱媒体の循環開始または停止の前後では蓄熱容器に出入りする熱媒体の温度および内燃機関を流通する熱媒体の温度は変化し、所定時間が経過した後に、蓄熱容器側温度検出手段の異常判定が可能となる温度に到達するためである。
【００２２】
例えば、熱媒体の循環が開始された時の蓄熱容器側温度検出手段の検出値と熱媒体の循環が開始された時から所定時間経過後の蓄熱容器側温度検出手段の検出値との差が所定値以下の場合、蓄熱容器側温度検出手段の異常であると判定するとしてもよい。
【００２３】
また、例えば、熱媒体の循環が停止された時の蓄熱容器側温度検出手段の検出値と熱媒体の循環が停止された時から所定時間経過後の蓄熱容器側温度検出手段の検出値との差が所定値以下の場合、蓄熱容器側温度検出手段の異常であると判定するとしてもよい。
【００２４】
【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の形態について図面に基づいて説明する。
【００２５】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装置を含んだ冷却水循環系を示す概略構成図である。
【００２６】
内燃機関１は、シリンダヘッド１ａとシリンダブロック１ｂを備えている。シリンダヘッド１ａ及びシリンダブロック１ｂの各々には、本発明に係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とが形成され、それらのヘッド側冷却水路２ａとブロック側冷却水路２ｂとは相互に連通している。
【００２７】
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。
【００２８】
前記サーモスタットバルブ７には、前記第２冷却水路６の他に第３冷却水路８とバイパス水路９とが接続されている。第３冷却水路８は、内燃機関１の機関出力軸（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、バイパス水路９は、前記ヘッド側冷却水路２ａに接続されている。
【００２９】
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。
【００３０】
前記第１冷却水路４の途中にはヒータホース１１の一端が接続され、このヒータホース１１の他端は前記第３冷却水路８の途中に接続されている。前記ヒータホース１１の途中には、冷却水と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。
【００３１】
ヒータホース１１におけるヒータコア１２と第３冷却水路８との接続部の間には第１バイパス通路１３ａの一端が接続され、この第１バイパス通路１３ａの他端は電動ウォーターポンプ１４の冷却水吸い込み口に接続されている。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を介して蓄熱容器１５の冷却水入口１５ａに連通されている。蓄熱容器１５の冷却水出口１５ｂは、第３バイパス通路１３ｃと連通しており、このバイパス通路１３ｃは、ヒータホース１１におけるヒータコア１２と第１冷却水路４との間の部位に接続されている。
【００３２】
前記蓄熱容器１５は、冷却水を蓄熱状態で貯留する容器であり、冷却水入口１５ａから新規の冷却水が流入すると、それと入れ代わりにこの蓄熱容器１５内に貯留されていた冷却水を前記冷却水出口１５ｂから排出するよう構成されている（新規の冷却水が冷却水出口１５ｂから流入した場合は、貯留されていた冷却水は冷却水入口１５ａから排出される）。
【００３３】
前記電動ウォーターポンプ１４は、バッテリ４３の電力を駆動源とするウォーターポンプであり、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吐出することによって冷却水の循環流を発生させる。
【００３４】
ここで、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。また、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。
【００３５】
前記第１ヒータホース１１ａと前記第２ヒータホース１１ｂと前記第３バイパス通路１３ｃ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３つの通路の内、何れか１つの通路を選択的に遮断、または、全ての通路を開放するよう構成されている。
【００３６】
第３バイパス通路１３ｃにおける蓄熱容器１５の冷却水出口１５ｂ近傍には、この冷却水出口１５ｂを流通する冷却水の温度に対応した電気信号を出力する第１水温センサ１７が取り付けられている。また、ヘッド側冷却水路２ａにおける第１冷却水路４との接続部位近傍には、ヘッド側冷却水路２ａ内を流れる冷却水の温度に対応した電気信号を出力する第２水温センサ１８が取り付けられている。
【００３７】
このように構成された冷却水循環系には、当該冷却水循環系の作動状態を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３９が併設されている。
【００３８】
ＥＣＵ３９には、前述した第１水温センサ１７、第２水温センサ１８、及びバッテリ４３に加えて、車室内に設けられたイグニッションスイッチ４０、スタータスイッチ４１、及び室内暖房装置のスイッチ（ヒータスイッチ）４２が電気的に接続され、それらからの出力信号がＥＣＵ３９へ入力されるようになっている。
【００３９】
更に、ＥＣＵ３９は、前述した電動ウォーターポンプ１４及び流路切換弁１６と電気的に接続されており、ＥＣＵ３９によって電動ウォーターポンプ１４及び流路切換弁１６はその作動を制御される。
【００４０】
次に、本実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装置を含んだ冷却水循環系における内燃機関１の始動前暖機時の冷却水循環経路について説明する。
【００４１】
図２は、本実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装置を含んだ冷却水循環系における内燃機関１の始動前暖機時の冷却水循環経路を示す図である。
【００４２】
ＥＣＵ３９は、内燃機関１の始動前暖機時には第２ヒータホース１１ｂを遮断させるべく、流路切換弁１６を制御すると共に、電動ウォーターポンプ１４を作動させる。
【００４３】
この場合、第１ヒータホース１１ａと第３バイパス通路１３ｃとが連通するとともに、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のみが作動することになる。
【００４４】
従って、図２に示すような、電動ウォーターポンプ１４→第２バイパス通路１３ｂ→蓄熱容器１５→第３バイパス通路１３ｃ→流路切換弁１６→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→第１バイパス通路１３ａ→電動ウォーターポンプ１４の順に冷却水が流れる暖機回路３１が成立する。
【００４５】
暖機回路３１が成立すると、蓄熱容器１５内に貯留されていた高温の冷却水（以下、温水と称する）が、冷却水出口１５ｂから排出され、第３バイパス通路１３ｃ、流路切換弁１６、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へ流入する。
【００４６】
ヘッド側冷却水路２ａへ流入した温水は、次いでブロック側冷却水路２ｂへ流入することになり、流入した温水によってシリンダヘッド１ａおよびシリンダブロック１ｂが加熱され、内燃機関１の暖機が行われる。
【００４７】
次に、本実施の形態において、蓄熱容器１５の冷却水出口１５ｂ近傍に設置された第１水温センサ１７の異常を、内燃機関１の始動前暖機時に検出する暖機時水温センサ異常検出制御について説明する。
【００４８】
図３は、暖機時水温センサ異常検出制御ルーチンを示すフローチャート図である。本ルーチンは所定時間毎にＥＣＵ３９によって繰り返し実行される。
【００４９】
尚、内燃機関１のヘッド側冷却水路２ａに設けられた第２水温センサ１８については、以下に説明する暖機時水温センサ異常検出制御ルーチンとは異なる異常検出制御（例えば、内燃機関１が通常の運転状態にあるときに、第２水温センサ１８の検出値が予め定められた所定の温度範囲内にない場合、または、第２水温センサ１８の検出値が予め定められた所定時間の間、固定値であった場合、第２水温センサ１８の異常と判断する等の制御）によって異常検出が行われており、正常であるものとする。
【００５０】
本ルーチンでは、ＥＣＵ３９は、まずＳ１０１において内燃機関１の始動前暖機実行条件が成立したか否かを判別する。始動前暖機実行条件としては、内燃機関１の始動前において、第２水温センサ１８の検出値が予め定められた所定温度以下の場合等が例示できる。
【００５１】
前記Ｓ１０１において、内燃機関１の始動前暖機実行条件が成立していないと判定された場合、ＥＣＵ３９は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００５２】
一方、前記Ｓ１０１において、内燃機関１の始動前暖機条件が成立したと判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０２に進み、第１水温センサ１７の暖機前検出値Ｔｓ１を読み込む。
【００５３】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０３に進み、内燃機関１の暖機を開始する。即ち、上述した暖機回路３１が成立する。
【００５４】
前記Ｓ１０３において、内燃機関１の暖機を開始したＥＣＵ３９は、Ｓ１０４に進み、暖機開始から所定時間ｔ１が経過したか否かを判別する。
【００５５】
前記所定時間ｔ１は内燃機関１の暖機が開始されてから終了するまでの時間としてもよい。
【００５６】
前記Ｓ１０４において、内燃機関１の暖機開始後、所定時間ｔ１が経過していないと判定された場合、ＥＣＵ３９は、所定時間ｔ１が経過するまで前記Ｓ１０４を繰り返す。
【００５７】
一方、前記Ｓ１０４において、内燃機関１の暖機開始後、所定時間ｔ１が経過したと判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０５に進み、第１水温センサ１７の暖機後検出値Ｔｓ２を読み込む。
【００５８】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０６に進み、前記Ｓ１０５において読み込んだ第１水温センサ１７の暖機後検出値Ｔｓ２が、前記Ｓ１０２において読み込んだ第１水温センサ１７の暖機前検出値Ｔｓ１に比べて高いか否かを判別する。
【００５９】
上述したように、暖機回路３１が形成されると、蓄熱タンク１５内に貯留されていた温水が、冷却水出口１５ｂから第３バイパス通路１３ｃへ流出する。そのため、図４に示すとおり、冷却水出口１５ｂには暖機前に比べて高い温度の冷却水が流通することになる。
【００６０】
従って、前記Ｓ１０６において、第１水温センサ１７の暖機後検出値Ｔｓ２が第１水温センサ１７の暖機前検出値Ｔｓ１以下と判定された場合、第１水温センサ１７は異常であると判断することができる。
【００６１】
そこで、前記Ｓ１０６において、第１水温センサ１７の暖機後検出値Ｔｓ２が、第１水温センサ１７の暖機前検出値Ｔｓ１以下と判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１１０に進み、これら２つの検出値が略同等であるか否か判別する。
【００６２】
前記Ｓ１１０において、第１水温センサ１７の暖機前検出値Ｔｓ１と第１水温センサ１７の暖機後検出値Ｔｓ２とが略同等と判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１１２に進み、第１水温センサ１７は、冷却水の温度が変化しても検出値が変化しない固着異常であると判断し、本ルーチンの実行を終了する。
【００６３】
一方、前記Ｓ１１０において、第１水温センサ１７の暖機前検出値Ｔｓ１と第１水温センサ１７の暖機後検出値Ｔｓ２とが略同等ではないと判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１１１に進み、第１水温センサ１７は、冷却水の温度を正確に検出していない、即ち、異常であると判断し、本ルーチンの実行を終了する。
【００６４】
前記Ｓ１０６において、第１水温センサ１７の暖機後検出値Ｔｓ２が第１水温センサ１７の暖機前検出値Ｔｓ１より高いと判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０７に進み、第２水温センサ１８の暖機後検出値Ｔｅ１を読み込む。
【００６５】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０８に進み、前記Ｓ１０５において読み込んだ第１水温センサの暖機後検出値Ｔｓ２が、前記Ｓ１０７において読み込んだ第２水温センサ１８の暖機後検出値Ｔｅ１より高いか否かを判別する。
【００６６】
上述したように、暖機回路３１が形成されると、蓄熱タンク１５に貯留された高温の冷却水がヘッド側冷却水路２ａに流入するため、ヘッド側冷却水路２ａを流通する冷却水の温度も暖機前に比べて高くなる。しかし、ヘッド側冷却水路２ａに流入する冷却水は、第３バイパス通路１３ｃ、及び第１ヒータホース１１ａ、第１冷却水路４を経由しており、また、内燃機関１のシリンダヘッド１ａ及びシリンダブロック１ｂを熱伝導によって加熱するため、図４に示すとおり、蓄熱タンク１５の冷却水出口１５ｂから流出した冷却水に比べて低い温度となる。
【００６７】
従って、前記Ｓ１０８において、第１水温センサ１７の暖機後検出値Ｔｓ２が第２水温センサ１８の暖機後検出値Ｔｅ１以下と判定された場合、第１水温センサ１７は異常であると判断することができる。
【００６８】
そこで、前記Ｓ１０８において、第１水温センサ１７の暖機後検出値Ｔｓ２が第２水温センサ１８の暖機後検出値Ｔｅ１以下と判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１１１に進み、第１水温センサ１７は、冷却水の温度を正確に検出していない、即ち、異常であると判断し、本ルーチンの実行を終了する。
【００６９】
一方、前記Ｓ１０８において、第１水温センサ１７の暖機後検出値Ｔｓ２が第２水温センサ１８の暖機後検出値Ｔｅ１より高いと判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０９に進み、第１水温センサ１７は正常であると判断し、本ルーチンの実行を終了する。
【００７０】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
本実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装置を含んだ冷却水循環系の概略構成は上述した図１と同様である。以下、本実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装置を含んだ冷却水循環系における蓄熱容器１５への温水回収時の冷却水循環経路について述べる。
【００７１】
図５は、本実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装置を含んだ冷却水循環系における蓄熱容器１５への温水回収時の冷却水循環経路を示す図である。
【００７２】
内燃機関１の始動前暖機終了後は、流路切換弁１６によって、第３バイパス通路１３ｃが遮断されるとともに、電動ウォーターポンプ１４の作動が停止される。その後、内燃機関１は始動され、機械式ウォーターポンプ１０が作動し、冷却水は、ヘッド側冷却水路２ａ、ブロック側冷却水路２ｂ、ヒータホース１１等を循環するとともに、内燃機関１によって加熱される。このとき、バイパス通路１３ｃは遮断されているため、図４に示すとおり、バイパス通路１３ｃ、および蓄熱タンク１５に貯留されている冷却水の温度は時間の経過とともに低下する。
【００７３】
ＥＣＵ３９は、蓄熱容器１５への温水回収実行時には、内燃機関１の暖機終了後に遮断された第３バイパス通路１３ｃを開放させるべく、流路切換弁１６を制御する。
【００７４】
この場合、第１ヒータホース１１ａと第３バイパス通路１３ｃとが連通し、第３バイパス通路１３ｃ、および蓄熱タンク１５を冷却水が流通することになる。
【００７５】
従って、図５に示すような、機械式ウォーターポンプ１０→ブロック側冷却水路２ｂ→ヘッド側冷却水路２ａ→第１冷却水路４→第１ヒータホース１１ａ→流路切換弁１６→第３バイパス通路１３ｃ→蓄熱容器１５→第２バイパス通路１３ｂ→電動ウォーターポンプ１４→第１バイパス通路１３ａ→第４ヒータホース１１ｄ→第３冷却水路８→機械式ウォーターポンプ１０の順に冷却水が流れる温水回収回路３２が成立する。
【００７６】
温水回収回路３２が成立すると、内燃機関１によって加熱された温水が、第１冷却水路４、第１ヒータホース１１ａ、流路切換弁１６、および第３バイパス通路１３ｃを介して冷却水出口１５ｂから蓄熱容器１５内へ流入し、蓄熱容器１５内に貯留されていた冷却水が冷却水入口１５ａから第２バイパス通路１３ｂに排出される。そのため、蓄熱容器１５内には温水が貯留されることになる。
【００７７】
次に、本実施の形態において、蓄熱容器１５の冷却水出口１５ｂ近傍に設置された第１水温センサ１７の異常を、蓄熱タンク１５へ温水を回収する温水回収時に検出する温水回収時水温センサ異常検出制御について説明する。
【００７８】
図６は、温水回収時水温センサ異常検出制御ルーチンを示すフローチャート図である。本ルーチンは所定時間毎にＥＣＵ３９によって繰り返し実行される。
【００７９】
尚、本実施の形態においても、内燃機関１のヘッド側冷却水路２ａに設けられた第２水温センサ１８については、上述した第１の実施の形態と同様、正常であるものとする。
【００８０】
本ルーチンでは、まずＥＣＵ３９は、Ｓ２０１において蓄熱タンク１５への温水回収実行条件が成立したか否かを判別する。温水回収実行条件としては、例えば、内燃機関１の運転中において、第２水温センサ１８の検出値が予め定められた所定温度以上となった場合等が例示できる。
【００８１】
前記Ｓ２０１において、温水回収実行条件が成立していないと判定された場合、ＥＣＵ３９は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００８２】
一方、前記Ｓ２０１において、温水回収実行条件が成立したと判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ２０２に進み、第１水温センサ１７の回収前検出値Ｔｓ３を読み込む。
【００８３】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ２０３に進み、蓄熱タンク１５への温水回収を開始する。即ち、上述した温水回収回路３２が成立する。
【００８４】
前記Ｓ２０３において、蓄熱タンク１５への温水回収を開始したＥＣＵ３９は、Ｓ２０４に進み、回収開始から予め定められた所定時間ｔ２が経過したか否かを判別する。
【００８５】
前記所定時間ｔ２は、蓄熱タンク１５への温水回収が開始されてから冷却水出口１５ｂを流通する温水の温度が安定するまでの時間であり予め経験的または実験的に求められた時間である。
【００８６】
前記Ｓ２０４において、蓄熱タンク１５への温水回収開始後、所定時間ｔ２が経過していないと判定された場合、ＥＣＵ３９は、所定時間ｔ２が経過するまで前記Ｓ２０４を繰り返す。
【００８７】
一方、前記Ｓ２０４において、蓄熱タンク１５への温水回収開始後、所定時間ｔ２が経過したと判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ２０５に進み、第１水温センサ１７の回収後検出値Ｔｓ４を読み込む。
【００８８】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ２０６に進み、前記Ｓ２０５において読み込んだ第１水温センサ１７の回収後検出値Ｔｓ４から前記Ｓ２０２において読み込んだ第１水温センサ１７の回収前検出値Ｔｓ３を減算することによって第１水温センサ検出値の回収前後温度差ΔＴｓ１を算出する。
【００８９】
前記Ｓ２０６において、回収前後温度差ΔＴｓ１を算出したＥＣＵ３９は、Ｓ２０７に進み、前記Ｓ２０６において算出した回収前後温度差ΔＴｓ１が予め定められた第１の所定温度差ΔＴｍ以上であるか否かを判定する。
【００９０】
上述したように、回収回路３２が形成されると、内燃機関１によって加熱された温水が、第３バイパス通路１３ｃを経由し冷却水出口１５ｂから蓄熱タンク１５内へ流入する。そのため、図４に示すとおり、冷却水出口１５ｂには温水回収前に比べて高い温度の冷却水が流通することになる。
【００９１】
従って、前記Ｓ２０７において、回収前後温度差ΔＴｓ１が第１の所定温度差ΔＴｍより小さいと判定された場合、第１水温センサ１７は異常であると判断することができる。
【００９２】
温水回収時に蓄熱タンク１５内へ流入する温水は、第１冷却水通路４と第１ヒータホース１１ａと第３バイパス通路１３ｃとを経由しているため、途中での放熱によって、ヘッド側冷却水路２ａを流通している温水と比較して若干低い温度となる（図４参照）。前記第１の所定温度差ΔＴｍは、温水回収によって、前記所定時間ｔ２経過後に生ずべき冷却水の温度差であり、前記したような放熱による温度低下や、エンジンルーム内温度等の環境条件、さらに、第１水温センサ１７および第２水温センサ１８の出力の公差等を加味して、実験的に求められた値である。
【００９３】
前記Ｓ２０７において、回収前後温度差ΔＴｓ１が第１の所定温度差ΔＴｍより小さいと判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ２１１に進み、この回収前後温度差ΔＴｓ１が略０であるか否か判別する。
【００９４】
前記Ｓ２１１において、回収前後温度差ΔＴｓ１が略０であると判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１１２に進み、第１水温センサ１７は、冷却水の温度が変化しても検出値が変化しない固着異常であると判断し、本ルーチンの実行を終了する。
【００９５】
一方、前記Ｓ２１１において、回収前後温度差ΔＴｓ１が略０ではないと判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１１１に進み、第１水温センサ１７は、冷却水の温度を正確に検出していない、即ち、異常であると判断し、本ルーチンの実行を終了する。
【００９６】
前記Ｓ２０７において、回収前後温度差ΔＴｓ１が第１の所定温度差ΔＴｍ以上と判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ２０８に進み、第２水温センサ１８の回収後検出値Ｔｅ２を読み込む。
【００９７】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ２０９に進み、前記Ｓ２０８において読み込まれた第２水温センサ１８の回収後検出値Ｔｅ２から前記Ｓ２０５において読み込まれた第１水温センサ１７の回収後検出値Ｔｓ４を減算することによって回収後温度差ΔＴｅｓ１を算出する。
【００９８】
前記Ｓ２０９において、回収後温度差ΔＴｅｓ１を算出したＥＣＵ３９は、Ｓ２１０に進み、前記Ｓ２０９において算出した回収後温度差ΔＴｅｓ１が、０以上、且つ、予め定められた第２の所定温度差ΔＴｎ以下であるか否かを判定する。
【００９９】
上述したように、回収回路３２が形成されると、内燃機関１によって加熱された温水が、第３バイパス通路１３ｃを介し冷却水出口１５ｂから蓄熱タンク１５内へ流入する。そのため、図４に示すとおり、温水回収開始から所定時間ｔ２が経過した後には、冷却水出口１５ｂを流通する温水の温度は、内燃機関１を流通する温水の温度と略同等となる。しかしながら、蓄熱タンク１５へ流入する温水は、第１冷却水路４、および第１ヒータホース１１ａ、第３バイパス通路１３ｃを経由しているため、図４に示すとおり、途中での放熱によって、内燃機関１を流通する温水に比べて若干低い温度となる。
【０１００】
従って、前記Ｓ２１０において、回収後温度差ΔＴｅｓ１が、０より小さい、または、第２の所定温度差ΔＴｎより大きいと判定された場合、第１水温センサ１７は異常であると判断することができる。
【０１０１】
前記第２の所定温度差ΔＴｎは、上述したような、第１冷却水通路４と第１ヒータホース１１ａと第３バイパス通路１３ｃとにおける放熱によって生ずる冷却水の温度差であり、第１水温センサ１７および第２水温センサ１８の出力公差等を加味して、実験的に求められた値である。
【０１０２】
そこで、前記Ｓ２１０において、回収後温度差ΔＴｅｓ１が、０より小さい、または、第２の所定温度差ΔＴｎより大きいと判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１１１に進み、第１水温センサ１７は、冷却水の温度を正確に検出していない、即ち、異常であると判断し、本ルーチンの実行を終了する。
【０１０３】
一方、前記Ｓ２１０において、回収後温度差ΔＴｅｓ１が、０以上、且つ、第２の所定温度差ΔＴｎ以下であると判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０９に進み、第１水温センサ１７は正常であると判断し、本ルーチンの実行を終了する。
【０１０４】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
本実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装置を含んだ冷却水循環系の概略構成は上述した図１と同様である。以下、本実施の形態において、内燃機関１の温度が予め定められた所定温度よりも高く、且つ第１ヒータホース１１ａと第３バイパス通路が連通した状態で、内燃機関１が始動した時に、蓄熱容器１５の冷却水出口１５ｂ近傍に設置された第１水温センサ１７の異常を検出する温間始動時水温センサ異常検出制御について述べる。
【０１０５】
図７は、温間始動時水温センサ異常検出制御ルーチンを示すフローチャート図である。本ルーチンは所定時間毎にＥＣＵ３９によって繰り返し実行される。
【０１０６】
尚、本実施の形態においても、内燃機関１のヘッド側冷却水路２ａに設けられた第２水温センサ１８については、上述した第１の実施の形態と同様、正常であるものとする。
【０１０７】
本ルーチンでは、ますＥＣＵ３９は、Ｓ３０１において、内燃機関１が始動したか否かを判別する。
【０１０８】
前記Ｓ３０１において、内燃機関１は始動していないと判定された場合、ＥＣＵ３９は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１０９】
一方、前記Ｓ３０１において、内燃機関１が始動したと判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ３０２に進み、第２水温センサ１８の始動時検出値Ｔｅ３を読み込む。
【０１１０】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ３０３に進み、前記Ｓ３０２において読み込んだ第２水温センサ１８の始動前検出値Ｔｅ３が予め定められた所定温度Ｔｅｍ以上であるか否かを判別する。尚、この所定温度Ｔｅｍは内燃機関１の始動前暖機が不要となる温度としてもよい。
【０１１１】
前記Ｓ３０３において、第２水温センサ１８の始動前検出値Ｔｅ３が所定温度Ｔｅｍより低いと判定された場合、ＥＣＵ３９は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１１２】
一方、前記Ｓ３０３において、第２水温センサ１８の始動前検出値Ｔｅ３が所定温度Ｔｅｍ以上と判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ３０４に進み、流路切換弁１６の制御状態から、第１ヒータホース１１ａと第３バイパス通路１３ｃとが連通しているか否かを判別する。
【０１１３】
前記Ｓ３０４において、第１ヒータホース１１ａと第３バイパス通路１３ｃとが連通していないと判定された場合、ＥＣＵ３９は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１１４】
一方、前記Ｓ３０４において、第１ヒータホース１１ａと第３バイパス通路１３ｃとが連通していると判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ３０５に進み、第１水温センサ１７の始動時検出値Ｔｓ５を読み込む。
【０１１５】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ３０６に進み、第３バイパス通路１３ｃを遮断すべく流路切換弁１６を制御する。
【０１１６】
前記Ｓ３０６において、第３バイパス通路１３ｃを遮断したＥＣＵ３９は、Ｓ３０７に進み、第３バイパス通路１３ｃを遮断した後、予め定められた所定時間ｔ３が経過したか否かを判別する。
【０１１７】
前記Ｓ３０７において、第３バイパス通路１３ｃを遮断した後、所定時間ｔ３が経過していないと判定された場合、ＥＣＵ３９は、所定時間ｔ３が経過するまで前記Ｓ３０７を繰り返す。
【０１１８】
一方、前記Ｓ３０７において、第３バイパス通路１３ｃを遮断した後、所定時間ｔ３が経過したと判断された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ３０８に進み、第１水温センサ１７の通路遮断後検出値Ｔｓ６を読み込む。
【０１１９】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ３０９に進み、前記Ｓ３０５において読み込んだ第１水温センサ１７の始動時検出値Ｔｓ５から前記Ｓ３０８おいて読み込んだ第１水温センサ１７の通路遮断後検出値Ｔｓ６を減算して第１水温センサ検出値の遮断前後温度差ΔＴｓ２を算出する。
【０１２０】
前記Ｓ３０９において、遮断前後温度差ΔＴｓ２を算出したＥＣＵ３９は、Ｓ３１０に進み、前記Ｓ３０９において算出した遮断前後温度差ΔＴｓ２が、予め定められた第３の所定温度差ΔＴｐ以上であるか否かを判定する。
【０１２１】
本実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装置を備えた冷却水循環系において、内燃機関１が始動される時に、第３バイパス通路１３ｃが遮断されると、始動した内燃機関１によって加熱された温水は第３バイパス通路には流入しないため、図８に示すとおり蓄熱タンク１５の冷却水出口１５ｂ近傍の冷却水温度は、放熱によって時間の経過とともに低下する。
【０１２２】
従って、前記Ｓ３０９において算出された遮断前後温度差ΔＴｓ２が第３の所定温度差ΔＴｐより小さいと判定された場合、第１水温センサ１７は異常であると判断することができる。
【０１２３】
前記所定時間ｔ３は、第３バイパス通路１３ｃが遮断されてから、冷却水出口１５ｂ近傍の冷却水の温度が低下することによって、第１水温センサ１７の異常判定が可能となる温度差が生じるまでの時間であり、予め実験的に求められた時間である。また、前記第３の所定温度差ΔＴｐは、第３バイパス通路１３ｃが遮断されることによって、前記所定時間ｔ３経過後に生ずべき冷却水の温度差であり、エンジンルーム内温度等の環境条件、さらに、第１水温センサ１７および第２水温センサ１８の出力の公差等を加味して、予め実験的に求められた値である。
【０１２４】
そこで、前記Ｓ３１０において、遮断前後温度差ΔＴｓ２が第３の所定温度差ΔＴｐより小さいと判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ３１１に進み、該遮断前後温度差ΔＴｓ２が略０であるか否か判別する。
【０１２５】
前記Ｓ３１１において、遮断前後温度差ΔＴｓ２が、略０であると判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１１２に進み、第１水温センサ１７は、冷却水の温度が変化しても検出値が変化しない固着異常であると判断し、本ルーチンの実行を終了する。
【０１２６】
一方、前記Ｓ３１１において、遮断前後温度差ΔＴｓ２が、略０ではないと判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１１１に進み、第１水温センサ１７は、冷却水の温度を正確に検出していない、即ち、異常であると判断し、本ルーチンの実行を終了する。
【０１２７】
前記Ｓ３１０において、遮断前後温度差ΔＴｓ２が、第３の所定温度差ΔＴｐ以上と判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０９に進み、第１水温センサ１７は正常であると判断し、本ルーチンの実行を終了する。
【０１２８】
【発明の効果】
本発明に係る内燃機関の蓄熱装置によれば、蓄熱容器と内燃機関とを経由して熱媒体が循環する熱媒体通路において、熱媒体の流れに沿って上流側と下流側とに設けられた少なくとも２つの温度検出手段のうち、一方の温度検出手段の検出値と正常とされる他方の温度検出手段の検出値とを比較する。その結果、両者の相互関係が、予め求められた所定の相互関係と異なる場合、一方の温度検出手段の異常と判断することができ、温度検出手段の異常を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る内燃機関の蓄熱装置を含んだ冷却水循環系を示す概略構成図
【図２】本発明に係る内燃機関の蓄熱装置を含んだ冷却水循環系における内燃機関１の始動前暖機時の冷却水循環経路を示す図
【図３】暖機時水温センサ異常検出制御ルーチンを示すフローチャート図
【図４】本発明に係る内燃機関の蓄熱装置における、蓄熱タンク１５の冷却水出口１５ｂを流通する冷却水の温度と内燃機関１を流通する冷却水の温度との変化を示す第１の図
【図５】本発明に係る内燃機関の蓄熱装置を含んだ冷却水循環系における蓄熱タンク１５への温水回収時の冷却水循環経路を示す図
【図６】温水回収時水温センサ異常検出制御ルーチンを示すフローチャート図
【図７】温間始動時水温センサ異常検出制御ルーチンを示すフローチャート図
【図８】本発明に係る内燃機関の蓄熱装置における、蓄熱タンク１５の冷却水出口１５ｂを流通する冷却水の温度と内燃機関１を流通する冷却水の温度との変化を示す第２の図
【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
４・・・・第１冷却水路
５・・・・ラジエター
６・・・・第２冷却水路
７・・・・サーモスタットバルブ
８・・・・第３冷却水路
９・・・・バイパス水路
１０・・・機械式ウォーターポンプ
１１ａ・・第１ヒータホース
１１ｂ・・第２ヒータホース
１１ｃ・・第３ヒータホース
１１ｄ・・第４ヒータホース
１２・・・ヒータコア
１３ａ・・第１バイパス通路
１３ｂ・・第２バイパス通路
１３ｃ・・第３バイパス通路
１４・・・電動ウォーターポンプ
１５・・・蓄熱容器
１５ａ・・冷却水入口
１５ｂ・・冷却水出口
１６・・・流路切換弁
１７・・・第１水温センサ
１８・・・第２水温センサ
３１・・・暖機回路
３２・・・温水回収回路
３９・・・ＥＣＵ
４０・・・イグニッションスイッチ
４１・・・スタータスイッチ
４２・・・ヒータスイッチ
４３・・・バッテリ
【図１】
2004190517.tif 000003
【図２】
2004190517.tif 000004
【図３】
2004190517.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004190517.tif 000007
【図６】
2004190517.tif 000008
【図７】
2004190517.tif 000009
【図８】
2004190517.tif 000010