(57)【要約】【課題】本発明は、内燃機関の蓄熱装置において、複数の熱媒体通路のうち少なくとも１つの熱媒体通路を遮断または開放させることによって熱媒体の流路を切り換える流路切換弁の異常を、熱媒体の流路切り換え時に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、遮蔽部によって、複数の熱媒体通路のうち少なくとも１つを遮断または開放し、熱媒体の流路を切り換える流路切換弁を備え、熱媒体の流路が切り換わると遮蔽部の位置に応じて変化するパラメータの値が、遮蔽部の動作が正常なときと異なっている場合、流路切換弁の遮蔽部の動作が異常であると判定する構成とした。【選択図】  図４
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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、
前記熱媒体が流通する複数の熱媒体通路と、
遮蔽部を有し、該遮蔽部の位置を所定の切り換え位置に切り換えることによって、前記複数の熱媒体通路のうち少なくとも１つを遮断または開放し、前記熱媒体の流路を切り換える流路切換弁と、を備え、
前記熱媒体の流路が切り換わると前記遮蔽部の位置に応じて変化するパラメータの値が、前記遮蔽部の動作が正常なときと異なっている場合、前記流路切換弁の前記遮蔽部の動作が異常であると判定することを特徴とする内燃機関の蓄熱装置。
【請求項２】
前記流路切換弁に前記遮蔽部の切り換え位置を指示する位置指示手段と、
前記流路切換弁の前記遮蔽部によって遮断または開放される熱媒体通路を流通する前記熱媒体の温度を検出する温度検出手段と、
前記位置指示手段によって前記遮蔽部の前記切り換え位置が指示されたときに前記温度検出手段によって検出された前記熱媒体の温度と、前記切り換え位置が指示されてから所定時間が経過したときに前記温度検出手段によって検出された前記熱媒体の温度との差が所定温度差以下の場合、前記流路切換弁の前記遮蔽部の動作が異常であると判定する判定手段と、
をさらに備え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】
前記熱媒体通路は、前記蓄熱容器を介して前記熱媒体が流通する蓄熱容器側通路を有し、
前記温度検出手段は、前記蓄熱容器側通路に配置された蓄熱容器側温度検出手段を有し、
前記蓄熱容器側通路を遮断すべく、前記位置指示手段から前記流路切換弁へ、前記蓄熱容器側通路が遮断されることになる前記遮蔽部の前記切り換え位置が指示されたときに前記蓄熱容器側温度検出手段によって検出された前記熱媒体の温度と、前記切り換え位置が指示されてから前記所定時間が経過したときに前記蓄熱容器側温度検出手段によって検出された前記熱媒体の温度との差が前記所定温度差以下の場合、前記判定手段は前記流路切換弁の前記遮蔽部の動作が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】
前記熱媒体通路は、前記蓄熱容器を介して前記熱媒体が流通する蓄熱容器側通路を有し、
前記温度検出手段は、前記蓄熱容器側通路に配置された蓄熱容器側温度検出手段を有し、
前記蓄熱容器側通路を開放すべく、前記位置指示手段から前記流路切換弁へ、前記蓄熱容器側通路が開放されることになる前記遮蔽部の前記切り換え位置が指示されたときに前記蓄熱容器側温度検出手段によって検出された前記熱媒体の温度と、前記切り換え位置が指示されてから前記所定時間が経過したときに前記蓄熱容器側温度検出手段によって検出された前記熱媒体の温度との差が前記所定温度差以下の場合、前記判定手段は前記流路切換弁の前記遮蔽部の動作が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】
前記流路切換弁に前記遮蔽部の切り換え位置を指示する位置指示手段と、
前記遮蔽部の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置指示手段が前記遮蔽部の前記切り換え位置を指示してから所定時間が経過したときに前記位置検出手段によって検出された検出位置が所定位置にない場合、前記流路切換弁の前記遮蔽部の動作が異常であると判定する判定手段と、
をさらに備え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６】
前記切り換え位置までの前記遮蔽部の移動量を算出する移動量算出手段と、
前記遮蔽部が前記切り換え位置に到達するまでの到達時間を前記移動量に基づき算出する到達時間算出手段と、
をさらに備え、
前記切り換え位置が指示されてから前記到達時間が経過したときに前記位置検出手段によって検出された検出位置が、前記切り換え位置から所定範囲内にない場合、前記判定手段は前記流路切換弁の前記遮蔽部の動作が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７】
前記所定範囲は前記移動量に応じて変化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。
【請求項８】
前記移動量が所定量以下の場合、前記切り換え位置が指示されてから所定判定時間が経過したときに前記位置検出手段によって検出された検出位置が、前記切り換え位置から所定判定範囲内にない場合、前記判定手段は前記流路切換弁の前記遮蔽部の動作が異常であると判定することを特徴とする請求項６または７のいずれかに記載の内燃機関の蓄熱装置。
【請求項９】
前記切り換え位置を第１切り換え位置とし、
前記遮蔽部が該第１切り換え位置に到達する前に、前記位置指示手段が前記流路切換弁に第２切り換え位置を指示した場合、前記移動量算出手段は、前記第２切り換え位置が指示されたときに前記位置検出手段によって検出された検出位置から前記第２切り換え位置までの移動量を算出することを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の内燃機関の蓄熱装置。
【請求項１０】
前記所定範囲を第１所定範囲とし、
前記到達時間経過後、前記遮蔽部が前記切り換え位置に安定する時間である安定時間がさらに経過したときに前記位置検出手段によって検出された検出位置が、前記切り換え位置から第２所定範囲内にない場合、前記判定手段は前記流路切換弁の前記遮蔽部の動作が異常であると判定することを特徴とする請求項６から９のいずれかに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】
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、該蓄熱容器内に高温の熱媒体を貯留すると共に、内燃機関の運転状態や車室暖房用ヒータコアの温度等に応じて、貯留した熱媒体を内燃機関や車室暖房用ヒータコア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異常を検出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、内燃機関停止時に該冷却水温検出手段によって検出された冷却水温から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、この推定された内燃機関停止時の蓄熱水温と、内燃機関停止時からの経過時間と、に基づき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内燃機関再始動時の暖機中における内燃機関内の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冷却水路を含む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、内燃機関停止時に該蓄熱水温検出手段によって検出された蓄熱水温と、内燃機関停止時からの経過時間と、内燃機関再始動時に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】
また、冷却水等の熱媒体を循環系に循環させることによって電子装置内部の被熱媒体を冷却する冷却装置において、循環系を流れる冷媒の流量を調節する三方弁と、該三方弁の開度を調節する開度調整手段と、全閉時の三方弁の位置を検出する開度検出手段とを備えており、三方弁が全閉となるべきときに、全閉時の位置にない場合、開度調節手段の故障であると判定する故障判定機能が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１８２３０７号公報
【特許文献２】
特開平４−２０３８７６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような内燃機関用熱制御システムの故障診断装置においては、熱媒体通路または蓄熱容器の故障判定を行うのみであり、熱媒体の流路を切り換えるための流路切換弁についての故障判定は行われていなかった。
【０００８】
また、上述したような三方弁の開度調節手段の故障判定機能においては、電子装置が停止されたとき等、三方弁が全閉となったときにしか故障判定を行うことができなかった。
【０００９】
本発明は、上述したような問題に鑑みてなされたものであって、内燃機関の蓄熱装置において、複数の熱媒体通路のうち少なくとも一つを開放または遮断することによって熱媒体の流路を切り換える三方弁等の流路切換弁の異常を、熱媒体の流路切り換え時に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。
【００１０】
【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、本発明は、遮蔽部によって、複数の熱媒体通路のうち少なくとも１つを遮断または開放し、熱媒体の流路を切り換える流路切換弁の異常を検出するものであり、熱媒体の流路が切り換わると遮蔽部の位置に応じて変化するパラメータの値が、遮蔽部の動作が正常なときと異なっている場合、流路切換弁の遮蔽部の動作が異常であると判定する。
【００１１】
そこで、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、
前記熱媒体が流通する複数の熱媒体通路と、
遮蔽部を有し、該遮蔽部の位置を所定の切り換え位置に切り換えることによって、前記複数の熱媒体通路のうち少なくとも１つを遮断または開放し、前記熱媒体の流路を切り換える流路切換弁と、
前記流路切換弁に前記遮蔽部の切り換え位置を指示する位置指示手段と、
前記流路切換弁の前記遮蔽部によって遮断または開放される熱媒体通路を流通する前記熱媒体の温度を検出する温度検出手段と、
前記位置指示手段によって前記遮蔽部の前記切り換え位置が指示されたときに前記温度検出手段によって検出された前記熱媒体の温度と、前記切り換え位置が指示されてから所定時間が経過したときに前記温度検出手段によって検出された前記熱媒体の温度との差が所定温度差以下の場合、前記流路切換弁の前記遮蔽部の動作が異常であると判定する判定手段と、
を備える構成としてもよい。
【００１２】
上記構成において、本発明は、位置指示手段から流路切換弁に遮蔽部の切り換え位置が指示されたときの熱媒体の温度と、前記切り換え位置が指示されてから所定時間が経過したときの熱媒体の温度との差が所定温度差以下の場合、流路切換弁の遮蔽部の作動異常であると判定することを最大の特徴とする。
【００１３】
かかる内燃機関の蓄熱装置では、流路切換弁に設けられた遮蔽部の位置を所定の切り換え位置に切り換えることによって熱媒体の流路を切り換える。
【００１４】
熱媒体通路を遮断または開放すべく、流路切換弁に遮蔽部の切り換え位置が指示されると、流路切換弁が正常の場合、該流路切換弁の遮蔽部は前記切り換え位置に移動する。そのため、複数の熱媒体通路のうち少なくとも１つの熱媒体通路が遮断または開放される。
【００１５】
熱媒体通路が遮断された場合は、遮断された熱媒体通路への熱媒体の流入または該熱媒体通路からの熱媒体の流出が停止する。また、熱媒体通路が開放された場合は、開放された熱媒体通路への熱媒体の流入または該熱媒体通路からの熱媒体の流出が開始される。その結果、遮蔽部の切り換え位置が指示された後、遮断または開放された熱媒体通路内の熱媒体の温度は変化することになる。
【００１６】
従って、熱媒体の流路が切り換わることによって遮断または開放されるべき熱媒体通路内において、流路切換弁に遮蔽部の切り換え位置が指示されたときと、切り換え位置が指示されてから所定時間が経過したときとで、熱媒体の温度が変化していない、または変化が小さい場合、流路切換弁の遮蔽部は、指示された切り換え位置に移動していない、即ち異常であると判定することができる。
【００１７】
尚、前記所定時間は、流路切換弁が正常だった場合、遮蔽部の切り換え位置が指示されてから熱媒体の温度変化が明確になるまでの時間であり、前記所定温度差は、流路が切り換わることによって熱媒体の温度が変化したと判断できる温度差である。
【００１８】
また、本発明に係る内燃機関の蓄熱装置において、前記熱媒体通路は、蓄熱容器を介して熱媒体が流通する蓄熱容器側通路を有し、前記温度検出手段は、該蓄熱容器側通路に配置された蓄熱容器側温度検出手段を有する構成とし、前記蓄熱容器側通路を遮断すべく、前記位置指示手段から前記流路切換弁へ、前記蓄熱容器側通路が遮断されることになる前記遮蔽部の切り換え位置が指示されたときに前記蓄熱容器側温度検出手段によって検出された熱媒体の温度と、前記切り換え位置が指示されてから前記所定時間が経過したときに前記蓄熱容器側温度検出手段によって検出された熱媒体の温度との差が前記所定温度差以下の場合、前記流路切換弁の前記遮蔽部の動作が異常であると判定してもよい。
【００１９】
例えば、内燃機関の暖機時において、蓄熱容器側通路を介して蓄熱容器に貯留されている高温の熱媒体が内燃機関に供給されているときに、前記蓄熱容器側通路を遮断すべく、前記蓄熱容器側通路が遮断されることになる遮蔽部の切り換え位置が流路切換弁に指示された場合、流路切換弁が正常ならば、該流路切換弁の遮蔽部によって前記蓄熱容器側通路は遮断され、前記蓄熱容器側通路における熱媒体の流通は停止することになる。その結果、蓄熱容器からの熱媒体の流出も停止するため、前記蓄熱容器側通路内の熱媒体の温度は、時間の経過と共に低下する。
【００２０】
従って、流路切換弁に遮蔽部の切り換え位置が指示されてから所定時間が経過したときに蓄熱容器側温度検出手段によって検出された熱媒体の温度が、切り換え位置が指示されたときに蓄熱容器側温度検出手段によって検出された熱媒体温度と比較して変化がない、または変化が小さい場合、蓄熱容器側通路は遮断されていない、即ち流路切換弁の遮蔽部の動作が異常であると判定することができる。
【００２１】
また、上記構成において、前記蓄熱容器側通路を開放すべく、前記位置指示手段から前記流路切換弁へ、前記蓄熱容器側通路が開放されることになる前記遮蔽部の切り換え位置が指示されたときに前記蓄熱容器側温度検出手段によって検出された熱媒体の温度と、前記切り換え位置が指示されてから前記所定時間が経過したときに前記蓄熱容器側温度検出手段によって検出された熱媒体の温度との差が前記所定温度差以下の場合、前記流路切換弁の前記遮蔽部の動作が異常であると判定してもよい。
【００２２】
例えば、内燃機関を流通している熱媒体が、該内燃機関によって加熱され高温となったときに、蓄熱容器側通路を介して、蓄熱容器に高温の熱媒体を回収する温水回収開始時において、遮蔽部によって遮断されていた前記蓄熱容器側通路を開放すべく、前記蓄熱容器側通路が開放されることになる遮蔽部の切り換え位置が流路切換弁に指示された場合、流路切換弁が正常ならば、前記蓄熱容器側通路が開放され、高温の熱媒体が前記蓄熱容器側通路に流入することになる。その結果、前記蓄熱容器側通路内の熱媒体の温度は、時間の経過と共に上昇する。
【００２３】
従って、蓄熱容器側通路が開放されることになる遮蔽部の切り換え位置が流路切換弁に指示されてから所定時間が経過したときに蓄熱容器側温度検出手段によって検出された熱媒体の温度が、前記切り換え位置が指示されたときに蓄熱容器側温度検出手段によって検出された熱媒体の温度と比較して変化がない、または変化が小さい場合、流路切換弁は蓄熱容器側通路を開放していない、即ち流路切換弁の遮蔽部の動作が異常と判定することができる。
【００２４】
また、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、
前記熱媒体が流通する複数の熱媒体通路と、
遮蔽部を有し、該遮蔽部の位置を所定の切り換え位置に切り換えることによって、前記熱媒体通路のうち少なくとも１つを遮断または開放し、前記熱媒体の流路を切り換える流路切換弁と、
前記流路切換弁に前記遮蔽部の切り換え位置を指示する位置指示手段と、
前記遮蔽部の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置指示手段が前記遮蔽部の前記切り換え位置を指示してから所定時間が経過したときに前記位置検出手段によって検出された検出位置が所定位置にない場合、前記流路切換弁の前記遮蔽部の動作が異常であると判定する判定手段と、
を備える構成としてもよい。
【００２５】
上記構成において、本発明は、流路切換弁に遮蔽部の切り換え位置の指示がなされてから所定時間が経過したときに該遮蔽部の位置が所定位置にない場合、流路切換弁は異常であると判定することを最大の特徴とする。
【００２６】
かかる内燃機関の蓄熱装置では、流路切換弁に設けられた遮蔽部の位置を所定の切り換え位置に切り換えることによって熱媒体の流路を切り換える。
【００２７】
流路切換弁に遮蔽部の切り換え位置が指示されると、流路切換弁が正常の場合、複数の熱媒体通路のうち少なくとも１つの熱媒体通路を遮断または開放すべく、指示された切り換え位置へ遮蔽部の移動が開始される。つまり、切り換え位置の指示がなされた後、時間の経過とともに遮蔽部は該切り換え位置方向へ移動する。
【００２８】
このとき、切り換え位置の指示がなされてから所定時間が経過したときの遮蔽部の位置は、遮蔽部の設計上の移動速度等から求めることができる。
【００２９】
従って、切り換え位置の指示がなされてから、流路切換弁の異常判定を行うまでの時間を所定時間とし、遮蔽部の設計上の移動速度等から求められた該所定時間経過後の遮蔽部の位置を所定位置とすると、前記所定時間が経過したときに位置検出手段によって検出された検出位置が、前記所定位置にない場合、流路切換弁は異常であると判定することができる。
【００３０】
また、本発明に係る内燃機関の蓄熱装置においては、設計上の遮蔽部の移動速度と切り換え位置までの遮蔽部の移動量とから、遮蔽部が切り換え位置に到達するまでの到達時間を算出することができる。
【００３１】
そこで、本発明に係る内燃機関の蓄熱装置において、切り換え位置までの遮蔽部の移動量を算出する移動量算出手段と、遮蔽部が切り換え位置に到達するまでの到達時間を前記移動量に基づき算出する到達時間算出手段とをさらに備え、切り換え位置が指示されてから前記到達時間が経過したときに位置検出手段によって検出された検出位置が、切り換え位置から所定範囲内にない場合、流路切換弁の遮蔽部の動作が異常であると判定してもよい。
【００３２】
前記到達時間経過後の遮蔽部の位置には誤差があるため、前記到達時間が経過したときに切り換え位置から前記所定範囲内に遮蔽部があるときは、流路切換弁の遮蔽部は正常に作動していると判断できる。前記所定範囲は、位置指示手段によって指示された切り換え位置から該切り換え位置の指示がなされたときの遮蔽部の位置までの間であり、少なくとも、指示された切り換え位置方向へ遮蔽部が移動していると判断できる範囲としてもよい。
【００３３】
また、前記所定範囲は、前記移動量に応じて変化するとしてもよい。  例えば、前記移動量が大きいときは前記所定範囲を大きくし、前記移動量が小さいときは前記所定範囲を小さくしてもよい。
【００３４】
前記移動量が非常に小さい場合、前記到達時間は非常に短くなるため、前記到達時間が経過したときでも、流路切換弁が作動した直後であり、遮蔽部の移動が開始されていない、または、遮蔽部の移動開始直後となる虞がある。従って、前記到達時間経過時には正確な流路切換弁の異常判定ができない。
【００３５】
上述したように前記移動量が小さいときは前記所定範囲を小さくするとした場合、前記移動量が非常に小さいと前記所定範囲も非常に小さくなるため、流路切換弁が正常であっても、前記到達時間経過時に遮蔽部が前記所定範囲内に入らない虞がある。
【００３６】
そこで、前記移動量が所定量以下の場合、切り換え位置が指示されてから予め定められた所定判定時間が経過したときに前記位置検出手段によって検出された検出位置が、切り換え位置から予め定められた所定判定範囲内にない場合、流路切換弁の遮蔽部の動作が異常であると判定してもよい。
【００３７】
つまり、前記移動量に基づいて算出された前記到達時間が、流路切換弁の異常判定が可能となる時間の下限値である所定判定時間以下となるほど、前記移動量が小さい場合は、前記到達時間算出手段によって算出された前記到達時間ではなく前記所定判定時間が経過したときに流路切換弁の異常判定を行う。前記所定判定時間は実験的または経験的に予め定められた時間である。
【００３８】
また、前記所定判定範囲は、前記所定範囲の下限値であり、実験的または経験的に予め定められた値としてもよい。
【００３９】
本発明に係る内燃機関の蓄熱装置において、前記切り換え位置を第１切り換え位置とし、遮蔽部が該第１切り換え位置に到達する前に、位置指示手段によって、流路切換弁に前記第１切り換え位置とは異なる第２切り換え位置が指示された場合、前記移動量算出手段は、該第２切り換え位置が指示されたときに前記位置検出手段によって検出された検出位置から前記第２切り換え位置までの移動量を算出する構成としてもよい。
【００４０】
つまり、遮蔽部が第１切り換え位置に到達する前に、位置切り換え手段によって第２切り換え位置が指示された場合、前記到達時間は、遮蔽部が第２切り換え位置に到達するまでの時間となる。
【００４１】
従って、上記構成によれば、遮蔽部の移動中に切り換え位置が変更された場合であっても、流路切換弁の異常判定を行うことができる。
【００４２】
また、本発明に係る内燃機関の蓄熱装置において、前記所定範囲を第１所定範囲とし、前記到達時間経過後、遮蔽部が前記切り換え位置に安定する時間である安定時間がさらに経過したときに位置検出手段によって検出された検出位置が、前記切り換え位置から第２所定範囲内にない場合、流路切換弁の遮蔽部の動作が異常であると判定してもよい。
【００４３】
ここで、前記第２所定範囲は、予め定められた固定値であり、遮蔽部が前記切り換え位置近傍にあると判断できる範囲としてもよい。
【００４４】
流路切換弁が正常な場合、流路切換弁に遮蔽部の切り換え位置が指示されると、該遮蔽部は、前記到達時間が経過したときは切り換え位置から前記第１所定範囲内に位置し、さらに安定時間が経過したときは切り換え位置近傍、即ち切り換え位置から前記第２所定範囲内に位置することになる。
【００４５】
従って、前記到達時間経過後、さらに安定時間が経過したときに前記位置検出手段によって検出された検出位置が、前記切り換え位置から第２所定範囲内にない場合、遮蔽部が前記切り換え位置を過ぎてさらに移動している、いわゆるオーバーシュート等の異常であると判断することができる。
【００４６】
【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。
【００４７】
（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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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）。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
第１ヒータホース１１ａと第２ヒータホース１１ｂと第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。
【００５８】
流路切換弁１６には、図２に示すとおり、遮蔽部１６ａが形成されており、流路切換弁１６が回転することによって遮蔽部１６ａが移動する。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
次に、本実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装置における、冷却水の流路の切り換えについて説明する。
【００６４】
本実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装置においては、内燃機関１の運転状態に応じて、流路切換弁１６を作動させ、遮蔽部１６ａの位置を切り換えることによって冷却水の流路を切り換える。
【００６５】
図３は、本実施の形態における、内燃機関１の運転状態に応じた遮蔽部１６ａの位置を示す概略図である。
【００６６】
内燃機関１が停止しているときには、図３の（ａ）に示すとおり、遮蔽部１６ａは第２ヒータホース１１ｂの開口部に位置し、その結果、第２ヒータホース１１ｂが遮断され、第１ヒータホース１１ａと第３バイパス通路１３ｃとが連通することになる。また、内燃機関１によって加熱され高温となった冷却水を蓄熱タンク１５内に回収する温水回収時には、図３の（ｂ）に示すとおり、遮蔽部１６ａは第２ヒータホース１１ｂと第３バイパス通路との中間に位置し、その結果、第１ヒータホース１１ａと第２ヒータホース１１ｂと第３バイパス通路１３ｃとが全て連通することになる。また、内燃機関１の始動後から前記温水回収の開始前までは、図３の（ｃ）に示すとおり、遮蔽部１６ａは第３バイパス通路１３ｃの開口部に位置し、その結果、第１ヒータホース１１ａと第２ヒータホース１１ｂとが連通することになる。
【００６７】
尚、本実施の形態において、図３の（ａ）に示す遮蔽部１６ａの位置をポジション（ａ）とし、図３の（ｂ）に示す遮蔽部１６ａの位置をポジション（ｂ）とし、図３の（ｃ）に示す遮蔽部１６ａの位置をポジション（ｃ）とする。
【００６８】
次に、本実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装置における、冷却水の温度変化について説明する。
【００６９】
図４は、本実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装置において、内燃機関１を冷間始動させた時の、第１水温センサ１７と第２水温センサ１８と出力値の変化を示す図である。
【００７０】
内燃機関１の始動前暖機時は、遮蔽部１６ａの位置は前記ポジション（ａ）となっており、電動ウォーターポンプ１４が作動することによって、蓄熱タンク１５に貯留されていた高温の冷却水が第３バイパス通路１３ｃと第１ヒータホース１１ａとを経由して内燃機関１のシリンダヘッド１ａに流入する。そのため、図４に示すとおり、内燃機関１の始動前暖機開始後、時間の経過とともに第３バイパス通路１３ｃ内の冷却水の温度は上昇する。また、内燃機関１の始動時に、遮蔽部１６ａの位置は前記ポジション（ａ）から前記ポジション（ｃ）に切り換えられる。そのため、第３バイパス通路１３ｃは遮断されることになり、蓄熱タンク１５から第３バイパス１３ｃへの冷却水の流出も停止する。従って、図４に示すとおり、内燃機関１の始動後、時間の経過とともに第３バイパス通路１３ｃ内の冷却水の温度は低下する。さらに、温水回収時に、遮蔽部１６ａの位置は前記ポジション（ｃ）から前記ポジション（ｂ）に切り換えられる。そのため、遮断されていた第３バイパス通路１３ｃが開放され、内燃機関１によって過熱された高温の冷却水が第１ヒータホース１１ａと第３バイパス通路１３ｃとを経由して蓄熱タンク１５内に流入する。従って、図４に示すとおり、温水回収開始後、時間の経過とともに第３バイパス通路１３ｃ内の冷却水の温度は上昇する。
【００７１】
次に、本実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装置において、内燃機関１を冷間始動させたときに、流路切換弁１６の異常を検出する第１の流路切換弁異常検出制御について説明する。
【００７２】
内燃機関１を冷間始動させる場合、内燃機関１の始動前暖機が実行される。また、上述したように、内燃機関１の始動前暖機時においては、流路切換弁１６の遮蔽部１６ａの位置は前記ポジション（ａ）となっている。
【００７３】
図５は、第１の流路切換弁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。
【００７４】
本ルーチンでは、ＥＣＵ３９は、まずＳ１０１において内燃機関１の始動前暖機終了条件が成立したか否かを判別する。
始動前暖機終了条件としては、内燃機関１を流通する冷却水の温度が予め定められた暖機完了温度（例えば４０℃）以上となった場合等が例示できる。
【００７５】
前記Ｓ１０１において、内燃機関１の始動前暖機終了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。
【００７６】
一方、前記Ｓ１０１において、内燃機関１の始動前暖機終了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の出力値Ｔｓ１を読み込む。
【００７７】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０３に進み、第３バイパス通路１３ｃを遮断すべく流路切換弁１６に遮断指示を出す、即ち遮蔽部１６ａの位置を前記ポジション（ｃ）に切り換えるよう指示する。
【００７８】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０４に進み、内燃機関１を始動させる。
【００７９】
前記Ｓ１０４において、内燃機関１を始動させたＥＣＵ３９は、Ｓ１０５に進み、内燃機関１の始動後、所定時間ｔ１が経過したか否かを判別する。
【００８０】
前記Ｓ１０５において、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。
【００８１】
一方、前記Ｓ１０５において、内燃機関１の始動後、所定時間ｔ１が経過したと判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０６に進み、第１水温センサ１７の出力値Ｔｓ２を読み込む。
【００８２】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０７に進み、前記Ｓ１０２において読み込んだ第１水温センサ１７の出力値Ｔｓ１から前記Ｓ１０６において読み込んだ第１水温センサ１７の出力値Ｔｓ２を減算することによって温度差ΔＴｓ１を算出する。
【００８３】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０８に進み、前記Ｓ１０７において算出された温度差ΔＴｓ１が予め定められた所定温度差ΔＴ１（例えば５℃）以上であるか否かを判別する。
【００８４】
上述したように、内燃機関１の始動前暖機終了後、内燃機関１の始動時に第３バイパス通路１３ｃが遮断されると、該第３バイパス通路１３ｃ内の冷却水の温度は時間の経過とともに低下する。
【００８５】
従って、前記Ｓ１０８において、温度差ΔＴｓ１が所定温度差ΔＴ１より小さい、即ち、内燃機関１の始動後における第３バイパス通路１３ｃ内の冷却水の温度変化が小さいと判定された場合、流路切換弁１６の遮蔽部１６ａの位置は前記ポジション（ｃ）に切り換わっていない、即ち流路切換弁１６の遮蔽部１６ａの動作が異常であると判断することができる。
【００８６】
そこで、前記Ｓ１０８において、温度差ΔＴｓ１が所定温度差ΔＴ１より小さいと判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１１０に進み、流路切換弁１６は異常であると判断し本ルーチンの実行を終了する。
【００８７】
一方、前記Ｓ１０８において、温度差ΔＴｓ１が所定温度差ΔＴ１以上と判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０９に進み、流路切換弁１６は正常であると判断し本ルーチンの実行を終了する。
【００８８】
尚、前記所定温度差ΔＴ１は、冷却水の温度変化が、第３バイパス通路１３ｃが遮断されることによって生じた変化であると判断できる値であり、実験的または経験的に予め定められた値（例えば５℃）である。
【００８９】
前記所定時間ｔ１は、流路切換弁１６が正常の場合、温度差ΔＴｓ１が前記所定温度差ΔＴ１以上となる時間であり、実験的または経験的に予め定められた時間としてもよく、また、内燃機関１によって加熱されることにより該内燃機関１を流通する冷却水の温度が、蓄熱タンク１５への温水回収可能となる温度以上となるまでの時間としてもよい。
【００９０】
次に、本実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装置において、内燃機関１によって加熱され高温となった冷却水を蓄熱タンク１５に回収する温水回収制御を実行するときに、流路切換弁１６の異常を検出する第２の流路切換弁異常検出制御について説明する。
【００９１】
上述したように、内燃機関１の始動後は、流路切換弁１６の遮蔽部１６ａは前記ポジション（ｃ）に位置している。
【００９２】
図６は、第２の流路切換弁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。
【００９３】
本ルーチンでは、ＥＣＵ３９は、まずＳ２０１において温水回収開始条件が成立したか否かを判別する。
温水回収開始条件としては、第２水温センサ１８の出力値が予め定められた回収開始温度（例えば８５℃）以上となった場合等が例示できる。
【００９４】
前記Ｓ２０１において、温水回収開始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。
【００９５】
一方、前記Ｓ２０１において、温水回収開始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の出力値Ｔｓ３を読み込む。
【００９６】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ２０３に進み、第３バイパス通路１３ｃを開放すべく流路切換弁１６に開放指示を出す、即ち遮蔽部１６ａの位置を前記ポジション（ｂ）に切り換えるよう指示する。
【００９７】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ２０４に進み、前記Ｓ２０３において前記開放指示を出してから、所定時間ｔ２が経過したか否かを判別する。
【００９８】
前記Ｓ２０４において、前記開放指示を出してから所定時間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。
【００９９】
一方、前記Ｓ２０４において、前記開放指示を出してから所定時間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の出力値Ｔｓ４を読み込む。
【０１００】
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の出力値Ｔｓ４から前記Ｓ２０２において読み込んだ第１水温センサ１７の出力値Ｔｓ３を減算することによって温度差ΔＴｓ２を算出する。
【０１０１】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ２０７に進み、前記Ｓ２０６において算出された温度差ΔＴｓ２が予め定められた所定温度差ΔＴ２（例えば５℃）以上であるか否かを判別する。
【０１０２】
上述したように、温水回収開始時に第３バイパス通路１３ｃが開放されると、該第３バイパス通路１３ｃ内の冷却水の温度は時間の経過とともに上昇する。
【０１０３】
従って、前記Ｓ２０７において、温度差ΔＴｓ２が所定温度差ΔＴ２より小さい、即ち、温水回収開始後における第３バイパス通路１３ｃ内の冷却水の温度変化が小さいと判定された場合、流路切換弁１６の遮蔽部１６ａの位置は前記ポジション（ｂ）に切り換わっていない、即ち流路切換弁１６の遮蔽部１６ａの動作が異常であると判断することができる。
【０１０４】
そこで、前記Ｓ２０７において、温度差ΔＴｓ２が所定温度差ΔＴ２より小さいと判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１１０に進み、流路切換弁１６は異常であると判断し本ルーチンの実行を終了する。
【０１０５】
一方、前記Ｓ２０７において、温度差ΔＴｓ２が所定温度差ΔＴ２以上と判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ１０９に進み、流路切換弁１６は正常であると判断し本ルーチンの実行を終了する。
【０１０６】
尚、前記所定温度差ΔＴ２は、第３バイパス通路１３ｃ内の冷却水の温度変化が、第３バイパス通路１３ｃが開放されることによって生じた変化であると判断できる値であり、実験的または経験的に予め定められた値（例えば５℃）である。
【０１０７】
前記所定時間ｔ１は、流路切換弁１６が正常の場合、温度差ΔＴｓ２が前記所定温度差ΔＴ２以上となる時間であり、実験的または経験的に予め定められた時間としてもよい。
【０１０８】
上述した第１及び第２の流路切換弁異常検出制御では、内燃機関１の運転状態に応じて冷却水の流路を切り換えるときに、流路切換弁１６の異常検出を行っているが、例えば、流路切換弁１６の異常検出のために、ＥＣＵ３９から流路切換弁１６に第３バイパス通路１３ｃを遮断するよう遮断指示をだし、該遮断指示前後のおける第１水温センサの出力値の変化量に基づき流路切換弁１６の異常を判定するとしてもよい。
【０１０９】
本実施の形態によれば、ＥＣＵ３９から冷却水の流路切り換え指示がなされたときの、第３バイパス通路１３ｃ内の冷却水の温度変化から、流路切換弁の動作異常、即ち流路切換弁１６の異常を検出することができる。
【０１１０】
（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。
【０１１１】
本実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装置においては、図７に示すとおり、遮蔽部１６ａの位置に応じた電圧を出力するポテンショメータ１９が流路切換弁１６に設置されており、該ポテンショメータ１９はＥＣＵ３９と電気的に接続されている。また、第１ヒータホース１１ａと第２ヒータホース１１ｂと第３バイパス通路１３ｃとは流路切換弁１６に対し等間隔に配置されている。これら以外の構成は上述した第１の実施の形態と同様である。
【０１１２】
また、本実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装置においては、冷却水の流路を切り換えるとき、流路切換弁１６は一定の角速度ωで回転するように設計されている。
【０１１３】
本実施の形態においても、上述した第１の実施の形態と同様、図３の（ａ）に示す遮蔽部１６ａの位置をポジション（ａ）とし、図３の（ｂ）に示す遮蔽部１６ａの位置をポジション（ｂ）とし、図３の（ｃ）に示す遮蔽部１６ａの位置をポジション（ｃ）とする。
【０１１４】
図８は、本実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装置において、冷却水の流路を切り換えたときの、ポテンショメータ１９の出力電圧の変化を示す図である。
【０１１５】
本実施の形態において、遮蔽部１６ａが前記ポジション（ａ）から前記ポジション（ｃ）の方向へ移動するときの回転方向をプラス方向とし、これとは逆の回転方向をマイナス方向とすると、流路切換弁１６が、プラス方向へ６０ｄｅｇ回転すると、ポテンショメータ１９の出力電圧は１Ｖ上昇し、逆にマイナス方向へ６０ｄｅｇ回転するとポテンショメータ１９の出力電圧は１Ｖ降下する。
【０１１６】
例えば、遮蔽部１６ａが第１ヒータホース１１ｂを遮断しているとき、即ち遮蔽部１６ａが前記ポジション（ａ）に位置しているときのポテンショメータ１９の出力電圧を２．５Ｖとする。このとき、ＥＣＵ３９から、流路切換弁１６へ第３バイパス通路１３ｃを遮断する、即ち遮蔽部１６ａの位置を前記ポジション（ｃ）の位置に切り換えるよう指示がなされるると、流路切換弁１６が回転し、遮蔽部１６ａの前記ポジション（ｃ）方向への移動とともにポテンショメータ１９の出力電圧は上昇する。そして、所定時間経過後、遮蔽部１６ａの位置が前記ポジション（ｃ）となったとき、流路切換弁１６はプラス方向に１２０ｄｅｇ回転したことになるため、ポテンショメータ１９の出力電圧は２Ｖ上昇し４．５Ｖととなる。
【０１１７】
また、遮蔽部１６ａが第３バイパス通路１３ｃを遮断しているときに、ＥＣＵ３９から、第１ヒータホース１１ａと第２ヒータホース１１ｂと第３バイパス通路１３ｃとを全て開放する、即ち遮蔽部１６ａの位置を前記ポジション（ｂ）の位置に切り換えるよう指示がなされると、流路切換弁１６が回転し、遮蔽部１６ａの前記ポジション（ｂ）方向への移動とともににポテンショメータ１９の出力電圧は降下する。そして、所定時間経過後、遮蔽部１６ａの位置が前記ポジション（ｂ）となったとき、流路切換弁１６はマイナス方向に６０ｄｅｇ回転したことになるため、ポテンショメータ１９の出力電圧は１Ｖ降下し３．５Ｖととなる。
【０１１８】
冷却水の流路を切り換えるとき、流路切換弁１６は一定の角速度ωで回転するため、例えば、遮蔽部１６ａの位置が前記ポジション（ａ）から前記ポジション（ｃ）に切り換わるのに要する時間は、前記ポジション（ｃ）から前記ポジション（ｂ）に切り換わるのに要する時間の２倍となる。
【０１１９】
次に、本実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装置において、冷却水の流路を切り換えたときに、流路切換弁１６の異常を検出する第３の流路切換弁異常検出制御について説明する。
【０１２０】
図９及び図１０は、第３の流路切換弁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。また、図９のＡと図１０のＡとは同じフローを表すものである。
【０１２１】
本ルーチンでは、ＥＣＵ３９は、まずＳ３０１において冷却水の流路切り換え条件が成立したか否かを判別する。
【０１２２】
流路切り換え条件としては、上述した第１の実施の形態における、内燃機関１の始動前暖機終了条件や温水回収開始条件等が例示できる。
【０１２３】
前記Ｓ３０１において、冷却水の流路切り換え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。
【０１２４】
一方、前記Ｓ３０１において、冷却水の流路切り換え条件が成立したと判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ３０２に進み、ポテンショメータ１９の出力値Ｖｎを読み込む。
【０１２５】
前記Ｓ３０２において、ポテンショメータ１９の出力値Ｖｎを読み込んだＥＣＵ３９は、Ｓ３０３に進み、遮蔽部１６ａの切り換え位置Ｐｏを指示する。切り換え位置Ｐｏは、例えば、前記ポジション（ａ）またはポジション（ｂ）またはポジション（ｃ）のいずれかの位置としてもよい。
【０１２６】
切り換え位置Ｐｏが指示されると、流路切換弁１６は、遮蔽部１６ａを切り換え位置Ｐｏに移動させるべく回転を開始する。
【０１２７】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ３０４に進み、遮蔽部１６ａの切り換え位置を変更するか否か判別する。
【０１２８】
前記Ｓ３０４において、切り換え位置Ｐｏを切り換え位置Ｐｏ'へ変更するとした場合、ＥＣＵ３９は、後述するＳ３２１へ進む。
【０１２９】
一方、前記Ｓ３０４において、切り換え位置を変更しないとした場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ３０５に進み、遮蔽部１６ａの位置が切り換え位置Ｐｏとなったときのポテンショメータ１９からの出力値である目標ポテンショメータ出力値Ｖｏを算出する。
【０１３０】
本実施の形態においては、例えば、切り換え位置Ｐｏが前記ポジション（ａ）の場合、目標ポテンショメータ出力値は２．５Ｖとなり、切り換え位置Ｐｏが前記ポジション（ｃ）の場合、目標ポテンショメータ出力値は４．５Ｖとなる。
【０１３１】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ３０６に進み、前記Ｓ３０２において読み込まれた、流路切り換え直前のポテンショメータ１９の出力値Ｖｎと、前記Ｓ３０５において算出された目標ポテンショメータ出力値Ｖｏとの差から、遮蔽部１６ａが切り換え位置Ｐｏに到達するまでの、流路切換弁１６の回転角度αを算出する。
【０１３２】
本実施の形態においては、例えば、流路切り換え前のポテンショメータ１９の出力値Ｖｎと目標ポテンショメータ出力値Ｖｏとの差が、２Ｖのときは、回転角度αは１２０ｄｅｇとなり、１Ｖのときは、回転角度αは６０ｄｅｇとなる。
【０１３３】
前記Ｓ３０６において回転角度αを算出したＥＣＵ３９は、Ｓ３０７に進み、前記Ｓ３０６において算出された回転角度αと流路切換弁１６の角速度ωとから、遮蔽部１６ａが切り換え位置Ｐｏへ到達するまでの到達時間ｔａを算出する。
【０１３４】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ３０８に進み、前記３０７において算出された到達時間ｔａが経過したか否かを判別する。
【０１３５】
前記Ｓ３０８において、到達時間ｔａが経過していないと判定された場合、ＥＣＵ３９は、到達時間ｔａが経過するまで前記Ｓ３０８を繰り返す。
【０１３６】
一方、前記Ｓ３０８において、到達時間ｔａが経過したと判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ３０９に進み、ポテンショメータ１９の出力値Ｖ１を読み込む。
【０１３７】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ３１０に進み、前記Ｓ３０６において算出された回転角度αから第１判定値Δｄ１を算出する。
【０１３８】
第１判定値Δｄ１は、前記Ｓ３０５において算出された目標ポテンショメータ出力値Ｖｏと前記Ｓ３０９において読み込まれたポテンショメータ１９の出力値Ｖ１との誤差の許容範囲である。
【０１３９】
回転角度αと第１判定値Δｄ１との関係は、予め実験的または経験的に定められており、ＭＡＰとしてＥＣＵ３９のＲＯＭ等に記録されており、回転角度αが大きいときは第１判定値Δｄ１も大きくなり、回転角度αが小さいときは第１判定値Δｄ１も小さくなる。
【０１４０】
例えば、回転角度αが１２０ｄｅｇのときの第１判定値Δｄ１は、回転角度αが６０ｄｅｇのときの第１判定値Δｄ１の２倍としてもよい。また、前記第１判定値Δｄ１は、到達時間ｔａが経過した時点で、遮蔽部１６ａが少なくとも切り換え位置Ｐｏ方向へ移動していると判断できる値としてもよい。
【０１４１】
前記Ｓ３１０において、第１判定値Δｄ１を算出したＥＣＵ３９は、Ｓ３１１に進み、流路切り換えのための流路切換弁１９の回転方向が前述したプラス方向（前記ポジション（ａ）→前記ポジション（ｃ）の方向）であるか否かを判別する。
【０１４２】
前記Ｓ３１１において、流路切換弁１９の回転方向が前述したプラス方向であると判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ３１２に進み、前記Ｓ３０９において読み込まれたポテンショメータ１９の出力値Ｖ１が、前記目標ポテンショメータ出力値Ｖｏから第１判定値Δｄ１を減算した値以上、且つ、前記目標ポテンショメータ出力値Ｖｏ以下であるか否かを判別する。
【０１４３】
前記Ｓ３１２において、前記Ｓ３０９で読み込まれたポテンショメータ１９の出力値Ｖ１が、前記目標ポテンショメータ出力値Ｖｏから第１判定値Δｄ１を減算した値以上、且つ、前記目標ポテンショメータ出力値Ｖｏ以下でないと判定された場合、遮蔽部１６ａは、切り換え位置Ｐｏから誤差として許容できる範囲内にない、または、切り換え位置Ｐｏ方向に移動していない、または、切り換え位置Ｐｏを過ぎていると判断できる。そのため、ＥＣＵ３９は、Ｓ３１９に進み、流路切換弁１６の遮蔽部１６ａは異常である判断し、本ルーチンの実行を終了する。
【０１４４】
一方、前記Ｓ３１１において、流路切換弁１９の回転方向が前述したプラス方向でない、即ち、前述したマイナス方向であると判別された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ３１３に進み、前記Ｓ３０９で読み込まれたポテンショメータ１９の出力値Ｖ１が、前記目標ポテンショメータ出力値Ｖｏ以上、且つ、前記目標ポテンショメータ出力値Ｖｏに第１判定値Δｄ１を加算した値以下であるか否かを判別する。
【０１４５】
前記Ｓ３１３において、前記Ｓ３０９で読み込まれたポテンショメータ１９の出力値Ｖ１が、前記目標ポテンショメータ出力値Ｖｏ以上、且つ、前記目標ポテンショメータ出力値Ｖｏに第１判定値Δｄ１を加算した値以下でないと判別された場合、遮蔽部１６ａは、切り換え位置Ｐｏから誤差として許容できる範囲内にない、または、切り換え位置Ｐｏ方向に移動していない、または、切り換え位置Ｐｏを過ぎていると判断できる。そのため、ＥＣＵ３９は、Ｓ３２０に進み、流路切換弁１６は異常であると判断し、本ルーチンの実行を終了する。
【０１４６】
前記Ｓ３１２において、前記Ｓ３０９で読み込まれたポテンショメータ１９の出力値Ｖ１が、前記目標ポテンショメータ出力値Ｖｏから第１判定値Δｄ１を減算した値以上、且つ、前記目標ポテンショメータ出力値Ｖｏ以下であると判別された場合、または、Ｓ３１３において、前記Ｓ３０９で読み込まれたポテンショメータ１９の出力値Ｖ１が、前記目標ポテンショメータ出力値Ｖｏ以上、且つ、前記目標ポテンショメータ出力値Ｖｏに第１判定値Δｄ１を加算した値以下であると判別された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ３１４に進む。
【０１４７】
前記Ｓ３１４において、ＥＣＵ３９は、遮蔽部１６ａが切り換え位置Ｐｏに確実に安定するまでの時間である安定時間ｔｂ算出する。
【０１４８】
安定時間ｔｂは、例えば、前記Ｓ３０７において算出された到達時間ｔａと同じ時間としてもよいし、または、実験的または経験的に予め定められた時間としてもよい。
【０１４９】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ３１５に進み、前記Ｓ３１４において算出された安定時間ｔｂが経過したか否か判別する。
【０１５０】
前記Ｓ３１５において、安定時間ｔｂが経過していないと判別された場合、ＥＣＵ３９は、安定時間ｔｂが経過するまでＳ３１５を繰り返す。
【０１５１】
一方、Ｓ３１５において、前記安定時間ｔｂが経過したと判別された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ３１６に進み、ポテンショメータ１９の出力値Ｖ２を読み込む。
【０１５２】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ３１７に進み、前記Ｓ３１６において読み込まれたポテンショメータ１９の出力値Ｖ２が、前記目標ポテンショメータ出力値Ｖｏから第２判定値Δｄ２を減算した値以上、且つ、前記目標ポテンショメータ出力値Ｖｏに第２判定値Δｄ２を加算した値以下であるか否かを判別する。
【０１５３】
前記第２判定値Δｄ２は、前記Ｓ３０５において算出された目標ポテンショメータ出力値Ｖｏと前記Ｓ３１６において読み込まれたポテンショメータ１９の出力値Ｖ２との誤差の許容範囲であり、安定時間が経過したときに、遮蔽部１６ａが切り換え位置Ｐｏ近傍にあると判断できる値である。また、第２判定値Δｄ２は、実験的または経験的に予め定められた値である。また、第２判定値Δｄ２は、前記第１判定値Δｄ１より小さい値としてもよい。
【０１５４】
前記Ｓ３１７において、前記Ｓ３１６において読み込まれたポテンショメータ１９の出力値Ｖ２が、前記目標ポテンショメータ出力値Ｖｏから第２判定値Δｄ２を減算した値以上、且つ、前記目標ポテンショメータ出力値Ｖｏに第２判定値Δｄ２を加算した値以下でないと判定された場合、遮蔽部１６ａは、切り換え位置Ｐｏ近傍にない、即ち切り換え位置Ｐｏを過ぎていると判断できる。そのため、ＥＣＵ３９は、Ｓ３１９に進み、流路切換弁は異常であると判断し、本ルーチンの実行を終了する。
【０１５５】
一方、前記Ｓ３１７において、前記Ｓ３１６において読み込まれたポテンショメータ１９の出力値Ｖ２が、前記目標ポテンショメータ出力値Ｖｏから第２判定値Δｄ２を減算した値以上、且つ、前記目標ポテンショメータ出力値Ｖｏに第２判定値Δｄ２を加算した値以下であると判定された場合、遮蔽部１６ａは切り換え位置Ｐｏ近傍に位置していると判断できる。そのため、ＥＣＵ３９は、Ｓ３１８に進み、流路切換弁１６は正常であると判断し、本ルーチンの実行を終了する。
【０１５６】
次に、前記Ｓ３０４において、ＥＣＵ３９が、遮蔽部１６ａの切り換え位置を変更した場合について説明する。
【０１５７】
前記Ｓ３０４において、切り換え位置Ｐｏを切り換え位置Ｐｏ'へ変更するとした場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ３２１へ進む。
【０１５８】
前記Ｓ３２１において、ＥＣＵ３９は、切り換え位置が変更された時のポテンショメータ１９の出力値Ｖｎ'を読み込む。
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ３２２に進み、遮蔽部１６ａの位置が切り換え位置Ｐｏ'となったときのポテンショメータ１９からの出力値である目標ポテンショメータ出力値Ｖｏ'を算出する。
【０１５９】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ３２３に進み、前記Ｓ３２１において読み込まれたポテンショメータ１９の出力値Ｖｎ'と、前記Ｓ３２２において算出された目標ポテンショメータ出力値Ｖｏ'との差から、遮蔽部１６ａが切り換え位置Ｐｏ'に到達するまでの、流路切換弁１６の回転角度αを算出する。
【０１６０】
本実施の形態において、遮蔽部１６ａの移動中に切り換え位置が変更された場合、流路切換弁１６の回転角度αは非常に小さくなる場合がある。
【０１６１】
例えば、遮蔽部１６ａが前記ポジション（ａ）から前記ポジション（ｃ）へ移動している途中において、前記ポジション（ｂ）近傍にあるときに、切り換え位置が前記ポジション（ｃ）から前記ポジション（ｂ）へ切り換えられた場合、遮蔽部１６ａが前記ポジション（ｂ）に到達するまでの、流路切換弁１６の回転角度αは非常に小さくなる。
【０１６２】
前記Ｓ３０７のように、遮蔽部１６ａが切り換え位置Ｐｏ'に到達するまでの到達時間ｔａを回転角度αから算出した場合、回転角度αが非常に小さいと到達時間ｔａも非常に短くなる。
【０１６３】
しかしながら、算出された到達時間ｔａが非常に短いと、該到達時間ｔａが経過した時点では、遮蔽部１６ａが移動を開始する前または移動を開始した直後となる虞がある。
【０１６４】
そこで、前記Ｓ３２３において、回転角度αを算出したＥＣＵ３９は、Ｓ３２４に進み、回転角度αが所定回転角度αｍｉｎより大きいか否かを判別する。
【０１６５】
前記所定回転角度αｍｉｎは、該所定回転角度αｍｉｎに基づいて前記到達時間ｔａを算出した場合、前記到達時間ｔａが、流路切換弁の異常判定が可能な時間の下限値より小さくなる値であり、実験的または経験的に予め定められた値である。
【０１６６】
前記Ｓ３２４において、回転角度αは所定回転角度αｍｉｎより大きいと判定された場合、ＥＣＵ３９は、前記Ｓ３０７に進む。
【０１６７】
一方、前記Ｓ３２４において、回転角度αは所定回転角度αｍｉｎ以下と判定された場合、ＥＣＵ３９は、Ｓ３２５に進み、所定判定時間ｔｍｉｎが経過したか否かを判別する。
【０１６８】
所定判定時間ｔｍｉｎは、流路切換弁１６の異常判定を行うことが可能な時間の下限値であり、実験的または経験的に予め定められた時間である。
【０１６９】
前記Ｓ３２５において、所定判定時間ｔｍｉｎが経過していないと判定された場合、ＥＣＵ３９は、所定判定時間ｔｍｉｎが経過するまで前記Ｓ３２５を繰り返す。
【０１７０】
一方、前記Ｓ３２５において、所定判定時間ｔｍｉｎが経過したと判定された場合、ＥＣＵ３９はＳ３２６に進み、ポテンショメータ１９の出力値Ｖ１を読み込む。
【０１７１】
次に、ＥＣＵ３９は、Ｓ３２７に進み、前記した第１判定値Δｄ１を予め定められた下限値Δｄｍｉｎに設定する。
【０１７２】
前記Ｓ３２７において、第１判定値Δｄ１を予め定められた下限値Δｄｍｉｎに設定したＥＣＵ３９は、前記Ｓ３１１に進む。
【０１７３】
また、前記３０４において、切り換え位置が変更された場合、前記Ｓ３１７において、ＥＣＵ３９は、前記ポテンショメータ１９の出力値Ｖ２が、前記Ｓ３２２において算出された目標ポテンショメータ出力値Ｖｏ'から第２判定値Δｄ２を減算した値以上、且つ、前記目標ポテンショメータ出力値Ｖｏ'に第２判定値Δｄ２を加算した値以下であるから否かを判定する。
【０１７４】
本実施の形態によれば、ＥＣＵ３９から冷却水の流路切り換え指示がなされたときの、ポテンショメータ１９の出力値の変化から、流路切換弁の動作異常、即ち流路切換弁１６の異常を検出することができる。
【０１７５】
また、遮蔽部１６ａの移動途中で、切り換え位置が変更された場合であっても、遮蔽部１６ａの位置が変更された切り換え位置となるまでの流路切換弁１６の回転角度αを、ポテンショメータ１９の出力値から算出することによって、流路切換弁１６の異常を検出することができる。
【０１７６】
【発明の効果】
本発明に係る内燃機関の蓄熱装置によれば、熱媒体の流路が切り換えられることによって開放または遮断される熱媒体通路に、熱媒体の温度を検出する温度検出手段を備えた場合、熱媒体の流路切り換え時における温度検出手段の出力値の変化から記流路切換弁の異常を検出することができる。また、流路切換弁の遮蔽部の位置を検出する位置検出手段を備えた場合、熱媒体の流路切り換え時における位置検出手段の出力値から流路切換弁の異常を検出することができる。
【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】本発明の第１の実施の形態に係る流路切換弁の構成を示す概略構成図
【図３】本発明に係る内燃機関の蓄熱装置における、内燃機関の運転状態と流路切換弁の遮蔽部の位置を示す図
【図４】本発明の第１の実施の形態において、内燃機関１を冷間始動させた時の、第１水温センサ１７と第２水温センサ１８と出力値の変化を示す図
【図５】第１の流路切換弁異常検出制御ルーチンを示すフローチャート図
【図６】第２の流路切換弁異常検出制御ルーチンを示すフローチャート図
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る流路切換弁の構成を示す概略構成図
【図８】本発明の第１の実施の形態において、冷却水の流路を切り換えたときの、ポテンショメータの出力電圧の変化を示す図
【図９】第３の流路切換弁異常検出制御ルーチンを示すフローチャート図
【図１０】第３の流路切換弁異常検出制御ルーチンを示すフローチャート図
【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
１６ａ・・遮蔽部
１７・・・第１水温センサ
１８・・・第２水温センサ
１９・・・ポテンショメータ
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】
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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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