(57)【要約】【課題】天候やバッテリの充電量に影響されること無く、内燃機関停止時の蓄熱を可能とする蓄熱装置を提供する。【解決手段】水冷式内燃機関１０の冷却水が循環する冷却水回路２１に、冷却水からの熱を蓄熱する蓄熱器１１０が設けられた蓄熱装置において、冷却水回路２１に配設され、燃料の燃焼ガスによって冷却水を加熱する燃焼式ヒータ１２０と、冷却水回路２１の冷却水を循環させるポンプ１３１、１３２と、燃焼式ヒータ１２０およびポンプ１３１、１３２の作動を制御する制御装置１４０とを設け、制御装置１４０は、水冷式内燃機関１０が停止した後に、燃焼式ヒータ１２０およびポンプ１３１、１３２を作動させて、蓄熱器１１０に蓄熱する蓄熱モードを実行するようにする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水冷式内燃機関（１０）の冷却水が循環する冷却水回路（２１）に、冷却水からの熱を蓄熱する蓄熱器（１１０）が設けられた蓄熱装置において、
前記冷却水回路（２１）に配設され、燃料の燃焼ガスによって前記冷却水を加熱する燃焼式ヒータ（１２０）と、
前記冷却水回路（２１）の前記冷却水を循環させるポンプ（１３１、１３２）と、
前記燃焼式ヒータ（１２０）および前記ポンプ（１３１、１３２）の作動を制御する制御装置（１４０）とを設け、
前記制御装置（１４０）は、前記水冷式内燃機関（１０）が停止した後に、前記燃焼式ヒータ（１２０）および前記ポンプ（１３１、１３２）を作動させて、前記蓄熱器（１１０）に蓄熱する蓄熱モードを実行することを特徴とする蓄熱装置。
【請求項２】
前記燃焼式ヒータ（１２０）は、前記水冷式内燃機関（１０）作動時において前記冷却水の温度（Ｔｗ）を予め定めた通常温度範囲（Ｔ１〜Ｔ３）に加熱維持する通常モードにも使用されるものであって、
前記制御装置（１４０）は、前記蓄熱モードの実行にあたって、前記蓄熱器（１１０）における蓄熱温度（Ｔｓｔ）が、予め定めた下限側温度（Ｔｓｔｍｉｎ２）から上限側温度（Ｔｓｔｍａｘ）の蓄熱温度範囲に維持されるように前記燃焼式ヒータ（１２０）の作動、停止を制御すると共に、前記下限側温度（Ｔｓｔｍｉｎ２）および前記上限側温度（Ｔｓｔｍａｘ）は、前記通常温度範囲（Ｔ１〜Ｔ３）の下限値（Ｔ１）および上限値（Ｔ３）よりもそれぞれ高い側に設定されたことを特徴とする請求項２に記載の蓄熱装置。
【請求項３】
前記制御装置（１４０）は、前記水冷式内燃機関（１０）が停止された直後においては、前記蓄熱温度（Ｔｓｔ）が前記通常温度範囲（Ｔ１〜Ｔ３）より高い側に設定される初回作動温度（Ｔｓｔｍｉｎ１）を下回った時に、前記燃焼式ヒータ（１２０）を作動させることを特徴とする請求項２に記載の蓄熱装置。
【請求項４】
前記燃焼式ヒータ（１２０）は、バッテリからの電力を受けて作動するものであり、
前記制御装置（１４０）は、前記蓄熱モード実行の際に、前記バッテリの充電量（Ｖｂ）が予め定めた所定充電量（Ｖｂｍｉｎ）を下回った時に、前記蓄熱モードの実行を停止することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の蓄熱装置。
【請求項５】
前記制御装置（１４０）は、前記蓄熱モード実行の際に、前記燃焼式ヒータ（１２０）の作動、停止による繰り返し回数（Ｃ）が予め定めた所定繰り返し回数（Ｃｍａｘ）を超えた時に、前記蓄熱モードの実行を停止することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の蓄熱装置。
【請求項６】
前記冷却水回路（２１）に前記蓄熱器（１１０）をバイパスする第１のバイパス通路（１１６）と、
前記冷却水の流れを前記蓄熱器（１１０）側あるいは前記第１バイパス通路（１１６）側のいずれかに切替える第１切替え弁（１１７）とを設け、
前記制御装置（１４０）は、前記蓄熱モードの実行中において、前記ポンプ（１３１、１３２）を作動させつつ前記燃焼式ヒータ（１２０）を停止させる場合に、前記第１切替え弁（１１７）を切替えて前記冷却水を前記第１バイパス通路（１１６）側に流通させることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の蓄熱装置。
【請求項７】
前記制御装置（１４０）は、前記蓄熱モード実行の際に、前記燃焼式ヒータ（１２０）の作動時間が予め定めた所定蓄熱時間を超えた時に、前記蓄熱モードの実行を停止することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の蓄熱装置。
【請求項８】
前記制御装置（１４０）は、前記蓄熱モード実行の際に、前記燃焼式ヒータ（１２０）による前記冷却水の温度上昇率が予め定めた所定温度上昇率を下回る時に、前記蓄熱モードの実行を停止することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の蓄熱装置。
【請求項９】
前記燃焼式ヒータ（１２０）の作動状態をその状況に応じて使用者に示す表示部を設け、
前記制御装置（１４０）は、前記燃焼式ヒータ（１２０）の作動時間が前記所定蓄熱時間を超えた時、あるいは前記燃焼式ヒータ（１２０）による前記冷却水の温度上昇率が前記所定温度上昇率を下回る時に、前記表示部に作動状態異常を表示することを特徴とする請求項７または請求項８のいずれかに記載の蓄熱装置。
【請求項１０】
前記冷却水回路（２１）には前記冷却水を加熱源として送風空気を加熱するヒータコア（２２）が設けられており、
前記冷却水回路（２１）に前記ヒータコア（２２）をバイパスして、前記蓄熱器（１１０）および前記燃焼式ヒータ（１２０）が直接接続される第２バイパス通路（２７）と、
前記冷却水の流れを前記ヒータコア（２２）側あるいは前記第２バイパス通路（２７）側のいずれかに切替える第２切替え弁（２８）とを設け、
前記制御装置（１４０）は、前記蓄熱モードを実行する際に、前記第２切替え弁（２８）を切替えて前記冷却水を前記第２バイパス流路（２７）側に流通させることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の蓄熱装置。
【請求項１１】
前記蓄熱器（１１０）は、前記冷却水から熱交換器（１１８ａ）あるいは伝熱体を介して前記水冷式内燃機関（１０）の作動油に蓄熱するものとしたことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の蓄熱装置。
【請求項１２】
使用者の希望する前記蓄熱モード実行の開始時刻を外部から設定可能とする開始時刻設定手段（１４３）を設け、
前記制御装置（１４０）は、前記開始時刻設定手段（１４３）からの開始時刻信号に基づいて前記蓄熱モードを実行することを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の蓄熱装置。
【請求項１３】
前記制御装置（１４０）は、前記水冷式内燃機関（１０）が始動後に前記蓄熱器（１１０）内の熱を放熱する放熱モードを実行する際に、前記燃焼式ヒータ（１２０）を作動させて前記冷却水の温度低下を抑制する放熱時作動モードを実行することを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の蓄熱装置。
【請求項１４】
前記燃焼式ヒータ（１２０）は、前記水冷式内燃機関（１０）作動時において前記冷却水の温度（Ｔｗ）を予め定めた通常温度範囲（Ｔ１〜Ｔ３）に加熱維持する通常モードにも使用されるものであって、
前記制御装置（１４０）は、前記放熱時作動モードの実行にあたっては、前記通常温度範囲（Ｔ１〜Ｔ３）を高い側の値に置き換えることを特徴とする請求項１３に記載の蓄熱装置。
【請求項１５】
前記冷却水回路（２１）に前記蓄熱器（１１０）をバイパスする第１バイパス通路（１１６）と、
前記冷却水の流れを前記蓄熱器（１１０）側あるいは前記第１バイパス通路（１１６）側のいずれかに切替える第１切替え弁（１１７）とを設け、
前記制御装置（１４０）は、前記放熱モードによって所定の放熱が完了した時に、前記第１切替え弁（１１７）を切替えて前記冷却水を前記第１バイパス通路（１１６）側に流通させると共に、前記燃焼式ヒータ（１２０）の作動を前記放熱時作動モードから前記通常モードに切替えることを特徴とする請求項１４に記載の蓄熱装置。
【請求項１６】
前記所定の放熱完了の判定は、予め定めた所定判定時間（ｔ１）経過後としたことを特徴とする請求項１５に記載の蓄熱装置。
【請求項１７】
前記所定の放熱完了の判定は、予め定めた所定時間（ｔｓ）経過後の前記冷却水の温度（Ｔｗ）の時間変化率（Ｒ）が予め定めた所定時間変化率（Ｒｍｉｎ）を下回った時としたことを特徴とする請求項１５に記載の蓄熱装置。
【請求項１８】
前記所定の放熱完了の判定は、前記蓄熱温度（Ｔｓｔ）が予め定めた所定判定温度（Ｔｓｔ１）を下回った時としたことを特徴とする請求項１５に記載の蓄熱装置。
【請求項１９】
前記所定の放熱完了の判定は、前記冷却水の温度（Ｔｗ）が少なくとも外気温度、前記蓄熱器（１１０）内の放熱前の蓄熱温度（Ｔｓｔ）から決定される判定値を下回った時としたことを特徴とする請求項１５に記載の蓄熱装置。
【請求項２０】
前記冷却水回路（２１）内の前記冷却水が流通するヒータコア（２２）と、
前記通常モードにおいて前記制御装置（１４０）によって前記冷却水の温度（Ｔｗ）が所定の作動温度（Ｔｗｈｍｉｎ）以上で作動され、前記ヒータコア（２２）に空気を送風する送風機（２３）とを有し、
前記制御装置（１４０）は、前記放熱時作動モード実行中においては、前記冷却水の温度（Ｔｗ）が前記所定の作動温度以上でも、予め定めた放熱時所定時間（ｔｓｅｔ）の間は前記送風機（２３）を停止状態とすることを特徴とする請求項１４〜請求項１９のいずれかに記載の蓄熱装置。
【請求項２１】
前記制御装置（１４０）によってその作動が制御されると共に、前記冷却水回路（２１）の前記冷却水を循環させるポンプ（１３１、１３２）と、
前記水冷式内燃機関（１０）停止時において使用者の希望する前記放熱モード実行の開始時刻を外部から設定可能とする放熱開始時刻設定手段とを設け、
前記制御装置（１４０）は、前記放熱開始時刻設定手段からの開始時刻信号に基づいて前記ポンプ（１３１、１３２）を作動させることで前記放熱モードを実行することを特徴とする請求項１３〜請求項２０のいずれかに記載の蓄熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水冷式エンジン（内燃機関）を搭載した車両に適用して好適な蓄熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の蓄熱装置は、例えば特許文献１に示されるように、水冷式内燃機関の冷却水回路の冷却水を蓄積する蓄熱容器と、車体に配設されて車体外部の光源からの光線を電気エネルギーに変換する変換手段と、この変換手段から供給される電力によって発熱する発熱体とを設け、発熱体によって蓄熱容器内の冷却水を加熱するものが知られている。
【０００３】
これにより、車体外部の光源からの光が存在する限りは、発熱体に電力供給でき、長時間に渡って内燃機関の運転を停止した状態においても、蓄熱容器内の冷却水の温度を高温に維持できる。よって、内燃機関の始動前に蓄熱容器内に蓄えておいた高温の冷却水を用いて、内燃機関の暖機を行うことができ、寒冷時においても内燃機関の始動性を向上させるようにしている。
【０００４】
尚、発熱体には車両に備えられるバッテリからも電力供給されるようにしており、光源からの光が充分に存在しない時には、バッテリからの電気エネルギーにより発熱体を発熱させて蓄熱容器内の冷却水温度を高温に維持できるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−３２３５３２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、蓄熱容器内の冷却水の加熱は、光源からの光線、即ち天候に左右されることになる。また、バッテリを用いて冷却水の加熱を行う場合も、内燃機関の停止中における放電が続くことになり、バッテリの充電量によって限度が生ずる。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、天候やバッテリの充電量に影響されること無く、内燃機関停止時の蓄熱を可能とする蓄熱装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、水冷式内燃機関（１０）の冷却水が循環する冷却水回路（２１）に、冷却水からの熱を蓄熱する蓄熱器（１１０）が設けられた蓄熱装置において、冷却水回路（２１）に配設され、燃料の燃焼ガスによって冷却水を加熱する燃焼式ヒータ（１２０）と、冷却水回路（２１）の冷却水を循環させるポンプ（１３１、１３２）と、燃焼式ヒータ（１２０）およびポンプ（１３１、１３２）の作動を制御する制御装置（１４０）とを設け、制御装置（１４０）は、水冷式内燃機関（１０）が停止した後に、燃焼式ヒータ（１２０）およびポンプ（１３１、１３２）を作動させて、蓄熱器（１１０）に蓄熱する蓄熱モードを実行することを特徴としている。
【００１０】
これにより、燃焼ガスを加熱源とする燃焼式ヒータ（１２０）によって冷却水を加熱して蓄熱器（１１０）に蓄熱できるので、従来技術のように天候やバッテリの充電量に左右されることが無い。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、燃焼式ヒータ（１２０）は、水冷式内燃機関（１０）作動時において冷却水の温度（Ｔｗ）を予め定めた通常温度範囲（Ｔ１〜Ｔ３）に加熱維持する通常モードにも使用されるものであって、制御装置（１４０）は、蓄熱モードの実行にあたって、蓄熱器（１１０）における蓄熱温度（Ｔｓｔ）が、予め定めた下限側温度（Ｔｓｔｍｉｎ２）から上限側温度（Ｔｓｔｍａｘ）の蓄熱温度範囲に維持されるように燃焼式ヒータ（１２０）の作動、停止を制御すると共に、下限側温度（Ｔｓｔｍｉｎ２）および上限側温度（Ｔｓｔｍａｘ）は、通常温度範囲（Ｔ１〜Ｔ３）の下限値（Ｔ１）および上限値（Ｔ３）よりもそれぞれ高い側に設定されたことを特徴としている。
【００１２】
これにより、高温の蓄熱が可能となり、長時間の保温が可能となる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、制御装置（１４０）は、水冷式内燃機関（１０）が停止された直後においては、蓄熱温度（Ｔｓｔ）が通常温度範囲（Ｔ１〜Ｔ３）より高い側に設定される初回作動温度（Ｔｓｔｍｉｎ１）を下回った時に、燃焼式ヒータ（１２０）を作動させることを特徴としている。
【００１４】
これにより、水冷式内燃機関（１０）作動時に燃焼式ヒータ（１２０）が作動しており、水冷式内燃機関（１０）が停止状態になった場合は、継続して燃焼式ヒータ（１２０）を作動させて蓄熱モードを実行できるので、燃焼式ヒータ（１２０）の消火、着火に要する時間ロスを無くすことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、燃焼式ヒータ（１２０）は、バッテリからの電力を受けて作動するものであり、制御装置（１４０）は、蓄熱モード実行の際に、バッテリの充電量（Ｖｂ）が予め定めた所定充電量（Ｖｂｍｉｎ）を下回った時に、蓄熱モードの実行を停止することを特徴としている。
【００１６】
これにより、燃焼式ヒータ（１２０）の使用によるバッテリ上がりを未然に防止できる。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、制御装置（１４０）は、蓄熱モード実行の際に、燃焼式ヒータ（１２０）の作動、停止による繰り返し回数（Ｃ）が予め定めた所定繰り返し回数（Ｃｍａｘ）を超えた時に、蓄熱モードの実行を停止することを特徴としている。
【００１８】
これにより、水冷式内燃機関（１０）が長時間に渡って停止される時に、必要以上の蓄熱の繰り返しを防止できる。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、冷却水回路（２１）に蓄熱器（１１０）をバイパスする第１のバイパス通路（１１６）と、冷却水の流れを蓄熱器（１１０）側あるいは第１バイパス通路（１１６）側のいずれかに切替える第１切替え弁（１１７）とを設け、制御装置（１４０）は、蓄熱モードの実行中において、ポンプ（１３１、１３２）を作動させつつ燃焼式ヒータ（１２０）を停止させる場合に、第１切替え弁（１１７）を切替えて冷却水を第１バイパス通路（１１６）側に流通させることを特徴としている。
【００２０】
これにより、燃焼式ヒータ（１２０）の停止によって温度の低下した冷却水が蓄熱器（１１０）内に流入するのを防止することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明では、制御装置（１４０）は、蓄熱モード実行の際に、燃焼式ヒータ（１２０）の作動時間が予め定めた所定蓄熱時間を超えた時に、蓄熱モードの実行を停止することを特徴としており、また、請求項８に記載の発明では、制御装置（１４０）は、蓄熱モード実行の際に、燃焼式ヒータ（１２０）による冷却水の温度上昇率が予め定めた所定温度上昇率を下回る時に、蓄熱モードの実行を停止することを特徴としている。
【００２２】
これにより、何らかの異常で燃焼式ヒータ（１２０）が作動し続けるのを防止できる。
【００２３】
そして、請求項９に記載の発明では、燃焼式ヒータ（１２０）の作動状態をその状況に応じて使用者に示す表示部を設け、制御装置（１４０）は、燃焼式ヒータ（１２０）の作動時間が所定蓄熱時間を超えた時、あるいは燃焼式ヒータ（１２０）による冷却水の温度上昇率が所定温度上昇率を下回る時に、表示部に作動状態異常を表示することを特徴としており、これにより、速やかな異常処置ができるようになる。
【００２４】
請求項１０に記載の発明では、冷却水回路（２１）には冷却水を加熱源として送風空気を加熱するヒータコア（２２）が設けられており、冷却水回路（２１）にヒータコア（２２）をバイパスして、蓄熱器（１１０）および燃焼式ヒータ（１２０）が直接接続される第２バイパス通路（２７）と、冷却水の流れをヒータコア（２２）側あるいは第２バイパス通路（２７）側のいずれかに切替える第２切替え弁（２８）とを設け、制御装置（１４０）は、蓄熱モードを実行する際に、第２切替え弁（２８）を切替えて冷却水を第２バイパス流路（２７）側に流通させることを特徴としている。
【００２５】
これにより、燃焼式ヒータ（１２０）によって加熱すべき冷却水量をヒータコア（２２）側の分だけ減らすことができるので、全体の熱容量を小さくして、短時間で蓄熱器（１１０）への蓄熱が可能となる。
【００２６】
尚、蓄熱器（１１０）への蓄熱は冷却水の熱を用いるものに限らず、請求項１１に記載の発明のように、冷却水から熱交換器（１１８ａ）あるいは伝熱体を介して水冷式内燃機関（１０）の作動油に蓄熱するものとしても良い。
【００２７】
請求項１２に記載の発明では、使用者の希望する蓄熱モード実行の開始時刻を外部から設定可能とする開始時刻設定手段（１４３）を設け、制御装置（１４０）は、開始時刻設定手段（１４３）からの開始時刻信号に基づいて蓄熱モードを実行することを特徴としている。
【００２８】
これにより、使用者の希望時に応じたタイミングで蓄熱が可能となり、使用時に即、蓄熱分を放出して水冷式内燃機関（１０）の始動性向上や暖房開始可能時間短縮の効果を得ることができる。
【００２９】
請求項１３に記載の発明では、制御装置（１４０）は、水冷式内燃機関（１０）が始動後に蓄熱器（１１０）内の熱を放熱する放熱モードを実行する際に、燃焼式ヒータ（１２０）を作動させて冷却水の温度低下を抑制する放熱時作動モードを実行することを特徴としている。
【００３０】
これにより、水冷式内燃機関（１０）始動後に蓄熱器（１１０）での蓄熱熱量の放出による冷却水の温度低下を小さくすることができ、短時間で冷却水の温度を高めることができる。
【００３１】
請求項１４に記載の発明では、燃焼式ヒータ（１２０）は、水冷式内燃機関（１０）作動時において冷却水の温度（Ｔｗ）を予め定めた通常温度範囲（Ｔ１〜Ｔ３）に加熱維持する通常モードにも使用されるものであって、制御装置（１４０）は、放熱時作動モードの実行にあたっては、通常温度範囲（Ｔ１〜Ｔ３）を高い側の値に置き換えることを特徴としている。
【００３２】
これにより、蓄熱器（１１０）からの高温水が冷却水回路（２１）を一巡する時に、通常温度範囲（Ｔ１〜Ｔ３）の設定では燃焼式ヒータ（１２０）の作動が停止する可能性が生ずるが、それを防止することができる。
【００３３】
請求項１５に記載の発明では、冷却水回路（２１）に蓄熱器（１１０）をバイパスする第１バイパス通路（１１６）と、冷却水の流れを蓄熱器（１１０）側あるいは第１バイパス通路（１１６）側のいずれかに切替える第１切替え弁（１１７）とを設け、制御装置（１４０）は、放熱モードによって所定の放熱が完了した時に、第１切替え弁（１１７）を切替えて冷却水を第１バイパス通路（１１６）側に流通させると共に、燃焼式ヒータ（１２０）の作動を放熱時作動モードから通常モードに切替えることを特徴としている。
【００３４】
これにより、蓄熱器（１１０）分の熱容量を減らして、燃焼式ヒータ（１２０）に必要とされるエネルギーを低減して通常の冷却水加熱が可能となる。
【００３５】
尚、所定の放熱完了の判定は、請求項１６に記載の発明のように、予め定めた所定判定時間（ｔ１）経過後としたり、請求項１７に記載の発明のように、予め定めた所定時間（ｔｓ）経過後の冷却水の温度（Ｔｗ）の時間変化率（Ｒ）が予め定めた所定時間変化率（Ｒｍｉｎ）を下回った時としたり、請求項１８に記載の発明のように、蓄熱温度（Ｔｓｔ）が予め定めた所定判定温度（Ｔｓｔ１）を下回った時としたり、請求項１９に記載の発明のように、冷却水の温度（Ｔｗ）が少なくとも外気温度、蓄熱器（１１０）内の放熱前の蓄熱温度（Ｔｓｔ）から決定される判定値を下回った時としてやれば良い。
【００３６】
請求項２０に記載の発明では、冷却水回路（２１）内の冷却水が流通するヒータコア（２２）と、通常モードにおいて制御装置（１４０）によって冷却水の温度（Ｔｗ）が所定の作動温度（Ｔｗｈｍｉｎ）以上で作動され、ヒータコア（２２）に空気を送風する送風機（２３）とを有し、制御装置（１４０）は、放熱時作動モード実行中においては、冷却水の温度（Ｔｗ）が所定の作動温度以上でも、予め定めた放熱時所定時間（ｔｓｅｔ）の間は送風機（２３）を停止状態とすることを特徴としている。
【００３７】
これにより、蓄熱器（１１０）からの高温水が冷却水回路（２１）を一巡する時に、一端冷却水の温度（Ｔｗ）が上昇して送風機（２３）が作動し、その後放熱によって冷却水の温度（Ｔｗ）は低下し、送風機（２３）の停止に繋がるのを防止することができる。即ち、送風機（２３）のＯＮ−ＯＦＦによる暖房時の違和感を乗員に与えないようにすることができる。
【００３８】
請求項２１に記載の発明では、制御装置（１４０）によってその作動が制御されると共に、冷却水回路（２１）の冷却水を循環させるポンプ（１３１、１３２）と、水冷式内燃機関（１０）停止時において使用者の希望する放熱モード実行の開始時刻を外部から設定可能とする放熱開始時刻設定手段とを設け、制御装置（１４０）は、放熱開始時刻設定手段からの開始時刻信号に基づいてポンプ（１３１、１３２）を作動させることで放熱モードを実行することを特徴としている。
【００３９】
これにより、使用者の希望時に応じたタイミングで蓄熱器（１１０）からの放熱が可能となり、使用時に即、水冷式内燃機関（１０）の始動性向上や暖房開始可能時間短縮の効果を得ることができる。
【００４０】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００４１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図１２に示す。蓄熱装置１００は、自動車用の水冷式内燃機関（以下、エンジン）１０の冷却水が循環する冷却水回路（後述するヒータ回路２１）に設けられ、後述する蓄熱モード、放熱モード等を実行することでエンジン１０始動後の始動性向上、エミッション低減あるいは冷却水（温水）を加熱源とする暖房装置の暖房開始可能時間の短縮を図るものである。まず、エンジン１０に設けられる冷却水回路について簡単に説明する。
【００４２】
エンジン１０の冷却水回路は、ラジエータ回路１１とヒータ回路２１とから成る。ラジエータ回路１１には送風機１５によって送風される外気と冷却水との間で熱交換を行うラジエータ１４が設けられており、冷却水はエンジン１０の駆動力によって作動するエンジンウォータポンプ（以下、ウォータポンプ）１２によって循環される。尚、ラジエータ回路１１にはラジエータ１４をバイパスするラジエータバイパス通路１６が設けられており、流量切替え弁１７によってラジエータ１４側あるいはラジエータバイパス通路１６側への流量が調節されるようになっている。また、エンジン１０の冷却水出口側には、エンジン１０から流出する冷却水の温度を検出するエンジン出口水温センサ１３が設けられており、エンジン出口水温センサ１３は検出した温度信号を後述する制御装置１４０に出力するようにしている。
【００４３】
ヒータ回路２１は、本発明の冷却水回路に対応するものであり、ラジエータ回路１１に対して並列に設けられている。ヒータ回路２１にはヒータコア２２が設けられている。ヒータコア２２は、ヒータブロワ（本発明の送風機に対応）２３によって送風される空調空気と冷却水（温水）との間で熱交換を行い、空調空気を加熱する暖房装置用の熱交換器である。ヒータコア２２の冷却水入口側にはヒータコア入口水温センサ２４が設けられており、ヒータコア入口水温センサ２４は入口側の冷却水の温度を検出して、その温度信号（ヒータ温度Ｔｗｈ）を後述する制御装置１４０に出力するようにしている。尚、ヒータ回路２１にはエンジン１０をバイパスするエンジンバイパス通路２６が設けられ、またエンジン１０出口側には、ヒータ回路２１への冷却水流量を調節する流量調整弁２５が設けられている。
【００４４】
蓄熱装置１００は、上記のヒータ回路２１に設けられており、主に冷却水（温水）からの熱を蓄熱する蓄熱器１１０、冷却水を加熱する燃焼式ヒータ１２０、冷却水を循環させる燃焼式ヒータ用電動ウォータポンプ１３１、蓄熱器用電動ウォータポンプ１３２等から成り、制御装置１４０によってその作動が制御されるようにしている。
【００４５】
蓄熱器１１０は、ヒータコア２２とエンジン１０との間に配設されており、エンジン１０からの高温の冷却水を内部に蓄えるタンクに冷却水流通用のパイプが設けられている。図２に示すように、タンクは例えば耐食性に優れるステンレス材から成る外タンク１１１と内タンク１１２とが溶接あるいはろう付けにより接合されて形成されている。両タンク１１１、１１２間は真空に保たれた真空部１１１ａが形成され、この真空部１１１ａが断熱層と成って高い保温性を有するようにしている。また、内タンク１１２の内側は冷却水が蓄えられる冷却水保持部１１２ａとして形成されている。
【００４６】
そして、ヒータコア２２の出口側から冷却水保持部１１２ａに繋がる蓄熱器流入パイプ１１３と冷却水保持部１１２ａからエンジン１０側に繋がる蓄熱器流出パイプ１１４とが設けられている。蓄熱器流出パイプ１１４は、冷却水保持部１１２ａの上方近傍まで延びており、冷却水保持部１１２ａ内での自然対流によって上側に溜まる高温の冷却水が先にエンジン１０側に流出するようにしている。そして、蓄熱器流出パイプ１１４の出口側には冷却水保持部１１２ａから流出する冷却水の温度を検出する蓄熱器温度センサ１１５が設けられており、この蓄熱器温度センサ１１５で検出された温度信号（蓄熱温度Ｔｓｔ）は、後述する制御装置１４０に出力されるようにしている。
【００４７】
また、両パイプ１１３、１１４の間には、冷却水保持部１１２ａをバイパスするバイパス通路（本発明における第１バイパス通路に対応）１１６が設けられている。そしてバイパス通路１１６には、バイパスバルブ（本発明における第１切替え弁に対応）１１７が設けられており、バイパスバルブ１１７を閉じると図２（ａ）に示すように、冷却水は冷却水保持部１１２ａを流通し、また、バイパスバルブ１１７を開くと図２（ｂ）に示すように、冷却水は冷却水保持部１１２ａをバイパスして流通する。
【００４８】
燃焼式ヒータ１２０は、燃料を燃焼させて冷却水を加熱する加熱装置であり、ヒータ回路２１のエンジン１０とヒータコア２２との間に配設されている。燃焼式ヒータ１２０は、図３に示すように、主に熱交換器ハウジング１２１および燃焼エアハウジング１２２によって形成される内部空間に熱交換器１２３、燃焼チャンバ１２４等が設けられたものである。
【００４９】
熱交換器ハウジング１２１の底壁および側壁にはそれぞれ冷却水入口部１２１ａと冷却水出口部１２１ｂとが設けられている。また、燃焼エアハウジング１１２の側壁にはエアモータ１２７によって供給される燃焼用空気を導入する空気入口部１２２ａが設けられている。エアモータ１２７は、図示しないバッテリからの電力を受けて作動する。また、この空気入口部１２２ａに対向する側の側壁には燃焼ガスを排出する燃焼ガス出口部１２２ｂが設けられ、隔壁１２２ｃによって燃焼エアハウジング１１２の内部空間が空気入口部１２２ａ側と燃焼ガス出口部１２２ｂ側とに分割されている。
【００５０】
熱交換器１２３は、有底の円筒状の半容器であり、開口部側で熱交換器ハウジング１２１に接合されており、熱交換器ハウジング１２１と熱交換器１２３との間には冷却水が流通する冷却水流路１２１ｃが形成されている。
【００５１】
燃焼チャンバ１２４は、一端側が開口する円筒状部材であり、上記熱交換器１２３の内部に収容され、支持部１２４ａによって熱交換器ハウジング１２１に固定されている。燃焼チャンバ１２４の内部には燃焼室１２４ｂが形成されており、反開口側の底壁面には燃料ポンプ１２８から供給される燃料が流通する燃料供給パイプ１２５ａが接続され、底壁面の内側にはウイック１２５ｂおよび供給される燃料を加熱するグロープラグ１２５ｃが設けられている。燃料ポンプ１２８は、図示しないバッテリからの電力を受けて作動する。また、燃焼チャンバ１２４の底壁面側の側壁面には、空気入口部１２２ａから流入する空気を燃焼室１２４ｂ内に取入れる流入孔１２４ｃが複数設けられている。
【００５２】
支持部１２４ａは、燃焼エアハウジング１２２と熱交換器１２３のそれぞれの内部空間を分割しており、支持部１２４ａの周方向の一ヶ所には、排気口１２４ｄが設けられ、燃焼エアハウジング１２２の燃焼ガス出口部１２２ｂと連通するようにしている。
【００５３】
そして、上記熱交換器１２３と燃焼チャンバ１２４との間には、この燃焼チャンバ１２４から流出される燃焼ガスが流通する燃焼ガス流路１２３ａが形成され、燃焼ガス流路１２３ａは、排気口１２４ｄおよび燃焼ガス出口部１２２ｂに連通している。
【００５４】
熱交換器ハウジング１２１の側壁には、冷却水流路１２１ｃを流通する冷却水の温度を検出する水温センサ１２６ａが設けられており、この水温センサ１２６ａで検出された温度信号（冷却水温度Ｔｗ）は、後述する制御装置１４０に出力されるようにしている。
【００５５】
また、熱交換器１２３の底壁には燃焼ガス流路１２３ａを流通する燃焼ガスによって加熱される壁温を検出する壁温センサ１２６ｂが設けられており、この壁温センサ１２６ｂで検出された温度信号は、後述する制御装置１４０に出力されるようにしている。尚、壁温センサ１２６ｂによって検出される温度が予め定めた安全温度を越えると、制御装置１４０は燃焼式ヒータ１２０の作動を停止し、オーバーヒートを防止するようにしている。
【００５６】
更に、燃焼エアハウジング１２２の隔壁１２２ｃには燃焼ガス出口部１２２ｂを流通する燃焼ガス（排気ガス）温度を検出する排気ガス温センサ１２６ｃが設けられており、この排気ガス温センサ１２６ｃで検出された温度信号は、後述する制御装置１４０に出力されるようにしている。尚、排気ガス温センサ１２６ｃによって検出された温度によって、制御装置１４０は燃料の着火、消火、失火状態を判定し、失火の時は再着火を行うようにしている。
【００５７】
このように構成される燃焼式ヒータ１２０は、制御装置１４０によって、燃料ポンプ１２８、エアモータ１２７、グロープラグ１２５ｃが作動され、燃焼チャンバ１２４で生成される燃焼ガスにより、エンジン１０の冷却水を加熱する。
【００５８】
具体的には、燃料ポンプ１２８が作動されることによって燃料供給パイプ１２５ａから供給される燃料が、ウイック１２５ｂに付加される。着火時においては、付加された燃料がグロープラグ１２５ｃの作動によって加熱、気化される。またエアモータ１２７の作動によって空気入口部１２２ａ、流入孔１２４ｃから燃焼室１２４ｂ内に空気が流入され、上記燃料はこの空気と混合して燃焼する。そして、定常燃焼時においては、グロープラグ１２５ｃは停止されるが、燃焼火炎からの輻射熱で燃料が気化し、燃焼を継続する。更に、燃焼室１２４ｂの開口側から流出した燃焼ガスは、熱交換器１２３の底壁に当たり流れ方向が放射状に広がり、更に反転し、燃焼ガス流路１２３ａを流通する。そして、燃焼ガスは、排気口１２４ｄ、燃焼ガス出口部１２２ｂより排出される。この時、熱交換器１２３により冷却水流路１２１ｃを流通する冷却水と燃焼ガスとの間で熱交換が行われ、冷却水は加熱される。
【００５９】
尚、ヒータ回路２１には、図示しないバッテリからの電力を受けて作動し、上記の蓄熱器１１０および燃焼式ヒータ１２０に冷却水を循環させるための燃焼式ヒータ用電動ウォータポンプ（以下、ウォータポンプ）１３１および蓄熱器用電動ウォータポンプ（以下、ウォータポンプ）１３２が設けられている。ウォータポンプ１３１はエンジンバイパス通路２６に配設され、ウォータポンプ１３２はヒータコア２２と蓄熱器１１０との間に配設されている。また、エンジンバイパス通路２６には、冷却水がこのバイパス通路２６を流通する際に、蓄熱器１１０から燃焼式ヒータ１２０側への流れが許容され、逆側には阻止される逆止弁１３３が設けられている。
【００６０】
また、図示しない車室内には乗員の手動操作によって、エンジン１０停止時に蓄熱モードを行うか否かを設定する蓄熱スイッチ１４１（図１）および、エンジン１０を始動させる前にタイマー作動によって予め蓄熱した熱を放出するプレヒート放熱モードを行うか否かを設定するプレヒートスイッチ１４２（図１）が設けられており、この両スイッチ１４１、１４２からの信号は後述する制御装置１４０に出力されるようにしている。
【００６１】
次に、図１に戻って、制御装置１４０は、上記各種センサ１３、２４、１１５、１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃおよび各スイッチ１４１、１４２からの信号を受けて、エンジン１０、送風機１５、流量切替え弁１７、ヒータブロワ２３、流量調整弁２５、バイパスバルブ１１７、グロープラグ１２５ｃ、エアモータ１２７、燃料ポンプ１２８、ウォータポンプ１３１、１３２の作動を制御するものとして設けられている。
【００６２】
尚、制御装置１４０には、図４に示す制御特性が予め記憶されており、この制御特性に基づいて燃焼式ヒータ１２０（グロープラグ１２５ｃ、エアモータ１２７、燃料ポンプ１２８）の作動を制御するようにしている。
【００６３】
制御特性は図４（ａ）に示す通常モード制御特性と、図４（ｂ）に示す蓄熱モードおよび放熱時作動モード制御特性とがある。通常モード制御特性は、制御装置１４０が燃焼式ヒータ１２０を通常の加熱装置として作動させる時に用いられるものであり、水温センサ１２６ａによって検出される冷却水の温度Ｔｗに対する、燃焼式ヒータ１２０の燃焼モードの関係を対応付けたものとしている。
【００６４】
具体的には、予め定めた判定温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３に対して、燃焼式ヒータ１２０の燃焼量が最大側と成るＨｉ燃焼と、中間的な燃焼量と成るＬｏ燃焼と、停止状態と成るＯＦＦとを対応させている。即ち、冷却水を加熱する際に、まず燃焼式ヒータ１２０をＨｉ燃焼で作動させ、冷却水の温度Ｔｗが上昇してＴ２に達すると、Ｌｏ燃焼に切替え、更に温度上昇してＴ３以上になればＯＦＦとする。また、冷却水の温度ＴｗがＴ２からＴ１に低下すれば、Ｌｏ燃焼から再びＨｉ燃焼とする。更に、冷却水の温度ＴｗがＴ３からＴ１に低下すれば、ＯＦＦからＨｉ燃焼にする。
【００６５】
尚、ここでは、Ｔ１を７５℃、Ｔ２を８０℃、Ｔ３を８５℃と設定しており、Ｔ１〜Ｔ３は本発明における通常温度範囲に対応し、Ｔ１は下限値、Ｔ３は上限値に対応する。因みに、Ｈｉ燃焼、Ｌｏ燃焼、ＯＦＦの切替えは、制御装置１４０によって燃料ポンプ１２８からの燃料およびエアモータ１２７からの空気の供給量が調節されて行われる。
【００６６】
一方、蓄熱モードおよび放熱時作動モード制御特性は、エンジン１０停止時に蓄熱およびエンジン始動後の始動性向上あるいは暖房開始可能時間の短縮のために燃焼式ヒータ１２０を作動させる時に用いられるものとしている。これは、上記通常モード制御特性と同様に水温センサ１２６ａによって検出される冷却水の温度Ｔｗに対する、燃焼式ヒータ１２０の燃焼モードの関係を対応付けたものであるが、各燃焼モードに対応する温度設定を変更している。
【００６７】
即ち、通常温度範囲の下限値Ｔ１、上限値Ｔ３より高い側にそれぞれ蓄熱温度Ｔｓｔ（蓄熱器１１０における蓄熱器温度センサ１１５によって得られる冷却水の温度）の下限側温度Ｔｓｔｍｉｎ２、上限側温度Ｔｓｔｍａｘを設定し、下限値Ｔ１、上限値Ｔ３をそれぞれ下限側温度Ｔｓｔｍｉｎ２、上限側温度Ｔｓｔｍａｘより更に高い側となるＴ１１、Ｔ３１と成るように設定している。尚、Ｔ１１とＴ３１との間にＴ２に対応するＴ２１を設定している。
【００６８】
尚、ここでは、Ｔ１１を８０℃、Ｔ２１を８５℃、Ｔ３１を９５℃と設定している。そして、下限側温度Ｔｓｔｍｉｎ２〜上限側温度Ｔｓｔｍａｘが本発明における蓄熱温度範囲と対応する。また、この蓄熱温度範囲において通常温度範囲よりも高い側に初回作動温度Ｔｓｔｍｉｎ１を設けており、蓄熱モード実行時の初回のみ初回作動温度Ｔｓｔｍｉｎ１で燃焼式ヒータ１２０がＨｉ燃焼となるようにしている。
【００６９】
次に、上記構成に基づく作動について図５〜図１１を用いて説明する。制御装置１４０は、蓄熱器１１０、燃焼式ヒータ１２０、ウォータポンプ１３１、１３２によって、主にエンジン１０の停止時における蓄熱モードとエンジン１０の始動時における放熱モードを実行する。
【００７０】
▲１▼蓄熱モードの実行
まず、蓄熱モードの実行制御について、図５、図６に示す制御フローチャート、図７に示すシステム図、図８に示すタイムチャートを用いて説明する。尚、以下説明する図中（図５、図６、図９中）の「ＦＦＨ」は、Ｆｕｅｌ  ＦｉｒｅｄＨｅａｔｅｒの頭文字を取ったもので燃焼式ヒータ１２０を意味する。
【００７１】
制御装置１４０は、ステップＳ１００でエンジン１０が停止状態にあるか否かを判定し、ステップＳ１１０で蓄熱温度Ｔｓｔが初回作動温度Ｔｓｔｍｉｎ１より低いか否かを判定し、ステップＳ１２０でバッテリ（図示せず）の充電量Ｖｂが予め定めた所定充電量Ｖｂｍｉｎよりも多いか否かを判定し、ステップＳ１３０で蓄熱スイッチ１４１からの出力信号より蓄熱モードの要求があるか否かを判定し、ステップＳ１４０で燃焼式ヒータ１２０をＨｉ燃焼で作動状態とした繰り返し回数Ｃが予め定めた所定繰り返し回数Ｃｍａｘよりも少ないか否かを判定する。
【００７２】
上記ステップＳ１００〜ステップＳ１４０で共に肯定的判定を行うと、制御装置１４０はステップＳ１５０、ステップＳ１６０で燃焼式ヒータ１２０および蓄熱器１１０を蓄熱モードで作動させる。
【００７３】
即ち、制御装置１４０は、流量調整弁２５を開き、ウォータポンプ１３１、１３２を作動させ、バイパスバルブ１１７は閉状態とする。すると、図７に示すように、エンジン１０の停止によりウォータポンプ１２は停止状態にあるので、冷却水は主にエンジンバイパス通路２６を流通してヒータ回路２１を循環する。更に、バイパスバルブ１１７の閉状態により冷却水は蓄熱器１１０内を流通する。
【００７４】
そして、図４（ｂ）で説明した蓄熱モード制御特性に基づき燃焼式ヒータ１２０をＨｉ燃焼モードで作動させる（図８中のア）。燃焼式ヒータ１２０を作動させることで冷却水は加熱され、高温の冷却水が蓄熱器１１０内を流通すると共に、冷却水の熱が蓄えられていく。この状態が蓄熱器１１０における蓄熱モードと成る。
【００７５】
そして、ステップＳ１７０で蓄熱温度Ｔｓｔが上限側温度Ｔｓｔｍａｘを上回った否かを判定し、上回った判定すれば、ステップＳ１８０で蓄熱器１１０をバイパスモードに切替える。このバイパスモードは、バイパスバルブ１１７を開状態として、冷却水が蓄熱器１１０をバイパスして流れるようにするモードである。尚、ステップＳ１００〜ステップＳ１４０およびステップＳ１７０で共に否定的判定を行うと、スタート１に戻りステップＳ１００から繰り返すようにしている。
【００７６】
そして、ステップＳ１９０で燃焼式ヒータ１２０をＯＦＦ状態にして（図８中のイ）、蓄熱モードの繰り返し回数Ｃをカウントアップし、図６に示す制御フローチャートのスタート２に進む。尚、繰り返し回数Ｃは、ここでは初回の蓄熱モードが行われたことになるので、Ｃ＝０＋１＝１と成る。
【００７７】
図６に示す制御フローチャートは、図５で説明した制御フローチャートのステップＳ１１０をステップＳ１１１に変更したものであり、２回目以降の制御においては、燃焼式ヒータ１２０をＨｉ燃焼モードで作動させる下限温度をＴｓｔｍｉｎ２としている（図８中のウ）。そして、上記図６に示す制御の繰り返しによって蓄熱温度Ｔｓｔを図８中のイ〜ウの間に制御する。
【００７８】
▲２▼放熱モードの実行
次に、放熱モードの実行制御について、図９に示す制御フローチャート、図１０、図１１に示すシステム図を用いて説明する。まず、ステップＳ２００でプレヒートスイッチ１４２あるいはエンジン１０がＯＮ状態にあるか否かを判定し、いずれかがＯＮ状態にあればステップＳ２１０でバッテリの充電量Ｖｂが所定充電量Ｖｂｍｉｎより多いか否かを判定する。ステップＳ２００、ステップＳ２１０で共に否と判定すれば、プレヒートが作動状態であればこれを停止し、ウォータポンプ１３１、１３２、燃焼式ヒータ１２０を停止させる。
【００７９】
しかし、ステップＳ２００、ステップＳ２１０で共に肯定的判定を行うと、ステップＳ２３０で蓄熱器１１０の放熱モード、燃焼式ヒータ１２０の放熱時作動モードを実行する。ここで、エンジン１０の暖機を優先させる場合（プレヒートがＯＮ状態でない場合）は、流量調整弁２５を開き、ウォータポンプ１３２を作動させる。また、バイパスバルブ１１７は閉状態として冷却水が蓄熱器１１０内を流通するようにする。すると、図１０に示すように、蓄熱器１１０からは高温の冷却水が放出され、この冷却水はエンジン１０内を流通しながらヒータ回路２１を循環する。そして、図４（ｂ）で説明した放熱時作動モード制御特性に基づいて燃焼式ヒータ１２０を作動させる。
【００８０】
また、暖房装置の暖房性能を優先させる場合（プレヒートがＯＮ状態の場合）は、流量調整弁２５を閉じ、ウォータポンプ１３１を作動させる。また、バイパスバルブ１１７は閉状態として冷却水が蓄熱器１１０内を流通するようにする。すると、図１１に示すように、蓄熱器１１０からの高温の冷却水はエンジンバイパス通路２６を流通してヒータコア２２を流れる。エンジン１０においては、冷却水はラジエータバイパス通路１６とエンジン１０間を循環する。そして、放熱時作動モード制御特性に基づいて燃焼式ヒータ１２０を作動させる。
【００８１】
そして、ステップＳ２４０でヒータ温度Ｔｗｈが予め定めた所定ヒータ温度Ｔｗｈｍｉｎよりも高いか否かを判定し、否と判定すると、ヒータブロワ２３をＯＦＦ状態とする。ステップＳ２４０で肯定的判定を行うと、この制御開始からの経過時間が予め定めた放熱時所定時間Ｔｓｅｔを越えているか否かを判定し、超えていればステップＳ２７０でヒータブロワ２３を作動させる。しかし、否と判定すればヒータブロワ２３をＯＦＦ状態のままとする（ステップＳ２５０）。
【００８２】
そして、ステップＳ２８０で蓄熱熱量の放出が完了したか否かを判定する。ここでは、予め定めた所定判定時間ｔ１が経過した時点で蓄熱熱量の放出完了と判定するようにしている。
【００８３】
更に、ステップＳ２９０でプレヒートスイッチ１４２あるいはエンジン１０がＯＮ状態にあるか否かを判定し、いずれかがＯＮ状態にあればステップＳ３００でバッテリの充電量Ｖｂが所定充電量Ｖｂｍｉｎより多いか否かを判定する。ステップＳ２９０、ステップＳ３００で共に否と判定すれば、プレヒートが作動状態であればこれを停止し、ウォータポンプ１３１、１３２、燃焼式ヒータ１２０を停止させる。
【００８４】
そして、ステップＳ２９０、ステップＳ３００で共に肯定的判定を行うと、ステップＳ３２０で蓄熱器１１０のバイパスモード、燃焼式ヒータ１２０の通常モード作動を行う。蓄熱器１１０のバイパスモードは、上記の放熱モードに対して、バイパスバルブ１１７を開状態として冷却水が蓄熱器１１０内を流通しないようにするモードである。そして、燃焼式ヒータ１２０を図４（ａ）で説明した通常モード制御特性に基づいて作動させる。
【００８５】
そして、ステップＳ３３０でヒータ温度Ｔｗｈが所定ヒータ温度Ｔｗｈｍｉｎよりも高いか否かを判定し、高ければヒータブロワ２３を作動させ（ステップＳ３４０）、低ければヒータブロワをＯＦＦ状態とする（ステップＳ３５０）。
【００８６】
以上の構成および作動説明より本実施形態の作用効果について説明する。
【００８７】
まず、蓄熱器１１０が設けられるヒータ回路２１に燃焼式ヒータ１２０とウォータポンプ１３１、１３２とを設け、ウォータポンプ１３１、１３２によって循環される冷却水を燃焼式ヒータ１２０の燃焼ガスによって加熱して、蓄熱器１１０に蓄熱できるので、従来技術のように天候やバッテリの充電量に左右されることが無い。
【００８８】
また、蓄熱モードの実行にあたって、蓄熱器１１０における蓄熱温度Ｔｓｔが、下限側温度Ｔｓｔｍｉｎ２から上限側温度Ｔｓｔｍａｘの蓄熱温度範囲に維持されるように燃焼式ヒータ１２０の作動、停止を制御すると共に、下限側温度Ｔｓｔｍｉｎ２および上限側温度Ｔｓｔｍａｘを通常温度範囲Ｔ１〜Ｔ３の下限値Ｔ１および上限値Ｔ３よりもそれぞれ高い側に設定しているので、高温の蓄熱が可能となり、長時間の保温が可能となる。尚、図８に示すように、従来技術における発熱体（電気式ヒータ等）での加熱に比べ、本発明はグロープラグ１２５ｃ、エアモータ１２７、燃料ポンプ１２８に電力を使用するものの、燃焼ガスによって冷却水を加熱するため、その熱交換効率は高く、短時間で冷却水を昇温させ、省電力での対応を可能としてバッテリ充電量の低下を少なくすることができる。
【００８９】
また、エンジン１０が停止された直後においては、蓄熱温度Ｔｓｔが通常温度範囲Ｔ１〜Ｔ３より高い側に設定される初回作動温度Ｔｓｔｍｉｎ１を下回った時に、燃焼式ヒータ１２０を作動させるようにしているので、エンジン１０作動時に燃焼式ヒータ１２０が作動しており、エンジン１０が停止状態になった場合は、継続して燃焼式ヒータ１２０を作動させて蓄熱モードを実行できるので、燃焼式ヒータ１２０の消火、着火に要する時間ロスを無くすことができる。
【００９０】
また、蓄熱モードの実行の際に、バッテリの充電量Ｖｂが所定充電量Ｖｂｍｉｎを下回った時には、蓄熱モードの実行を行わないようにしているので、燃焼式ヒータ１２０の使用によるバッテリ上がりを未然に防止できる。
【００９１】
また、蓄熱モード実行の際に、燃焼式ヒータ１２０の作動、停止による繰り返し回数Ｃが所定繰り返し回数Ｃｍａｘを超えた時に、蓄熱モードの実行を行わないようにしているので、エンジン１０が長時間に渡って停止される時に、必要以上の蓄熱の繰り返しを防止できる。
【００９２】
また、蓄熱モードの実行中において、ウォータポンプ１３１、１３２を作動させつつ燃焼式ヒータ１２０を停止させる場合に、バイパスバルブ１１７を切替えて冷却水をバイパス通路１１６側に流通させるバイパスモードを設けているので、燃焼式ヒータ１２０の停止によって温度の低下した冷却水が蓄熱器１１０内に流入するのを防止することができる。
【００９３】
また、エンジン１０の始動後に蓄熱器１１０内の熱を放熱する放熱モードを実行する際に、燃焼式ヒータ１２０を放熱時作動モードで作動させるようにしているので、エンジン１０始動後に蓄熱器１１０での蓄熱熱量の放出による冷却水の温度低下を小さくすることができ、短時間で冷却水の温度を高めることができる。また、蓄熱器１１０からの高温水がヒータ回路２１を一巡する時に、通常温度範囲Ｔ１〜Ｔ３の設定では燃焼式ヒータ１２０の作動が停止する可能性が生ずるが、放熱時作動モードの実行によりそれを防止することができる。
【００９４】
また、放熱モードが完了した時に、バイパスバルブ１１７を開状態にして冷却水をバイパス通路１１６側に流通させると共に、燃焼式ヒータ１２０の作動を放熱時作動モードから通常モードに切替えるようにしているので、蓄熱器１１０分の熱容量を減らして、燃焼式ヒータ１２０に必要とされるエネルギーを低減して通常の冷却水加熱が可能となる。
【００９５】
また、放熱時作動モード実行中においては、ヒータ温度Ｔｗｈが所定の作動温度Ｔｗｈｍｉｎ以上でも、予め定めた放熱時所定時間ｔｓｅｔの間はヒータブロワ２３を停止状態とするようにしているので、蓄熱器１１０からの高温水がヒータ回路２１を一巡する時に、一端冷却水の温度Ｔｗが上昇してヒータブロワ２３が作動し、その後放熱によって冷却水の温度Ｔｗは低下し、ヒータブロワ２３の停止に繋がるのを防止することができる。即ち、ヒータブロワ２３のＯＮ−ＯＦＦによる暖房時の違和感を乗員に乗員に与えないようにすることができる。
【００９６】
尚、放熱モード実行の際に、燃焼式ヒータ１２０を放熱時作動モードから通常作動モードに切替える制御を行い、また放熱モード完了以降に蓄熱器１１０を放熱モードからバイパスモードに切替える制御を行うことにより、これらを行わない場合（図１２（ｂ））に対して、図１２（ａ）に示すように、冷却水温度が暖房開始水温Ｔｓに至る時間がエ、オのように短縮でき、暖房開始可能時間を短縮できる。
【００９７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図１３に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、燃焼式ヒータ１２０と蓄熱器１１０との間にヒータコア２２をバイパスするヒータコアバイパス通路（本発明の第２バイパス通路に対応）２７と、冷却水の流れをヒータコア２２側あるいはヒータバイパス通路２７側のいずれかに切替えるバイパスバルブ（本発明の第２切替え弁に対応）２８とを設けたものである。バイパスバルブ２８は制御装置１４０によって通路の切替えが行われるようにしている。
【００９８】
ここでは、制御装置１４０は蓄熱モードを実行する際に、ヒータコアバイパス通路２７側に冷却水が流通するように制御する。
【００９９】
これにより、燃焼式ヒータ１２０によって加熱すべき冷却水量をヒータコア２２側の分だけ減らすことができるので、全体の熱容量を小さくして、短時間で蓄熱器１１０への蓄熱が可能となる。
【０１００】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図１４に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、蓄熱器１１０を変更したものである。ここでは、バイパスバルブ１１７の下流側に冷却水が流通する熱交換器１１８ａを設け、更にこの熱交換器１１８ａを循環するオイル回路１１８ｂを形成して、このオイル回路１１８ｂに蓄熱タンク（蓄熱体）１１８ｃ、ポンプ１１８ｄを配設している。尚、オイル回路１１８ｂにはエンジンオイル、あるいはＡＴＦオイルが流れるようにしている。
【０１０１】
そして、蓄熱モード実行の際に、ポンプ１１８ｄを作動させ燃焼式ヒータ１２０で加熱された冷却水とオイルとの間で熱交換を行い、オイルを加熱して蓄熱タンク１１８ｃに蓄熱する。
【０１０２】
これにより、エンジン１０始動時に昇温されたオイルが使用されるので、フリクションロスの低減が図れ、エンジン１０の燃費を向上できる。
【０１０３】
尚、熱交換器１１８ａはヒートパイプや高熱伝導性の金属部材等として、冷却水からの熱を直接蓄熱タンク１１８ｃに蓄熱するようにしても良い。この場合はポンプ１１８ｄは不要となる。また、非加熱流体もオイルに限定されることなく高熱容量のものとしてやれば、更に蓄熱量を増加させることができる。
【０１０４】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図１５に示す。第４実施形態は、上記第１実施形態に対して、車両外部から乗員が蓄熱モード実行の開始時刻を制御装置１４０に設定可能とする開始時刻設定手段としてのリモコン１４３を設けたものである。
【０１０５】
制御装置１４０は、このリモコン１４３から出力された開始設定時刻になると、蓄熱モードを実行する。
【０１０６】
これにより、乗員の希望時に応じたタイミングで蓄熱が可能となり、使用時に即、蓄熱分を放出してエンジン１０の始動性の向上や暖房開始可能時間短縮の効果を得ることができる。
【０１０７】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態を図１６に示す。第５実施形態は、上記第１実施形態に対して、放熱モード実行における蓄熱熱量の放出完了の判定基準を変更したものである。
【０１０８】
第１実施形態では、蓄熱熱量の放出完了の判定を予め定めた所定判定時間ｔ１を用いたがここでは、図１５（ａ）に示すように、予め定めた所定時間ｔｓ経過後の蓄熱温度Ｔｓｔの時間変化率Ｒ、即ち微小時間Δｔにおける微小温度低下分ΔＴが予め定めた所定時間変化率Ｒｍｉｎを下回った時としている。尚、所定時間ｔｓは、時間変化率Ｒが最大値側に至るまでの時間として予め設定したものである。
【０１０９】
あるいは、図１５（ｂ）に示すように、蓄熱温度Ｔｓが予め定めた所定判定温度Ｔｓｔ１を下回った時とする。
【０１１０】
蓄熱熱量の放出完了までの時間は、放出開始時の蓄熱温度Ｔｗや外気温度等によって異なるが、本第５実施形態では、実際の蓄熱温度Ｔｓｔのに基づいて行うので、より適切な判定が可能となる。
【０１１１】
尚、ここで用いる温度は、蓄熱温度Ｔｓｔに限らず、水温センサ１２６ａによって得られる燃焼式ヒータ１２０の冷却水温度Ｔｗやヒータコア入口水温センサ２４によって得られるヒータ温度Ｔｗｈ等を用いるようにしても良い。
【０１１２】
また、蓄熱熱量の放出完了の判定は、冷却水の温度Ｔｗが少なくとも外気温度、蓄熱器１１０内の放熱前の蓄熱温度Ｔｓｔから決定される判定値を下回った時としても良い。
【０１１３】
（その他の実施形態）
上記各実施形態において、蓄熱モードを実行する際に、燃焼式ヒータ１２０の作動時間が予め定めた所定蓄熱時間を超えた時に、蓄熱モードの実行を停止する、あるいは、燃焼式ヒータ１２０による冷却水の温度上昇率が予め定めた所定温度上昇率を下回る時に、蓄熱モードの実行を停止する制御を加えるようにしても良い。
【０１１４】
これにより、何らかの異常で燃焼式ヒータ１２０が作動し続けるのを防止できる。
【０１１５】
そして、燃焼式ヒータ１２０の作動状態をその状況に応じて乗員に示す表示部（警告モニター等）を車室内に設け、上記のように燃焼式ヒータ１２０の作動時間が所定蓄熱時間を超えた時、あるいは燃焼式ヒータ１２０による冷却水の温度上昇率が所定温度上昇率を下回る時には、表示部に作動状態異常を表示するようにすると良い。
【０１１６】
これにより、速やかな異常処置ができるようになる。
【０１１７】
また、上記第４実施形態のように、エンジン１０停止時において乗員の希望する放熱モード実行の開始時刻を外部から設定可能とする放熱開始時刻設定手段（リモコン）を設け、放熱開始時刻設定手段からの開始時刻信号に基づいてポンプ１３１、１３２を作動させることで放熱モードを実行するようにしても良い。
【０１１８】
これにより、乗員の希望時に応じたタイミングで蓄熱器１１０からの放熱が可能となり、使用時に即、エンジン１０の始動性向上や暖房開始可能時間短縮の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるシステム全体を示す模式図である。
【図２】図１における蓄熱器を示すもので、（ａ）はバイパスバルブ閉状態、（ｂ）はバイパスバルブ開状態を示す模式図である
【図３】図１における燃焼式ヒータを示す断面図である。
【図４】燃焼式ヒータの制御特性図であり、（ａ）は通常モード時に使用される制御特性図、（ｂ）は蓄熱モードあるいは放熱時作動モード時に使用される制御特性図である。
【図５】エンジン停止後の初回時における蓄熱モード実行のための制御フローチャートである。
【図６】図５に続く２回め以降における蓄熱モード実行のための制御フローチャートである。
【図７】蓄熱モード時における冷却水の流れを示す模式図である。
【図８】蓄熱モード時における蓄熱温度の変化を示すタイムチャートである。
【図９】放熱モード実行のための制御フローチャートである。
【図１０】放熱モードにおける暖機優先時の冷却水の流れを示す模式図である。
【図１１】放熱モードにおける暖房優先時の冷却水の流れを示す模式図である。
【図１２】暖房開始時間短縮効果を示すタイムチャートである。
【図１３】本発明の第２実施形態におけるシステム全体を示す模式図である。
【図１４】本発明の第３実施形態におけるシステム全体を示す模式図である。
【図１５】本発明の第４実施形態を部分的に示す模式図である。
【図１６】本発明の第５実施形態における蓄熱熱量放出完了を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０  エンジン（水冷式内燃機関）
２１  ヒータ回路（冷却水回路）
２２  ヒータコア
２３  ヒータブロワ（送風機）
２７  ヒータバイパス通路（第２バイパス通路）
２８  バイパスバルブ（第２切替え弁）
１００  蓄熱装置
１１０  蓄熱器
１１６  バイパス通路（第１バイパス通路）
１１７  バイパスバルブ（第１切替え弁）
１１８ａ  熱交換器
１２０  燃焼式ヒータ
１３１  燃焼式ヒータ用電動ウォータポンプ（ポンプ）
１３２  蓄熱器用電動ウォータポンプ（ポンプ）
１４０  制御装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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