(57)【要約】【課題】蓄熱剤の温度を測定するための専用の温度センサを設けることなく、シリンダブロックに形成したウォータジャケット内に収容する容器内に収容される蓄熱剤及び／又は当該容器の状態判定を行うことができる蓄熱装置を提供することを課題とする。【解決手段】蓄熱装置（１）が装着されたシリンダブロック（２）には、シリンダボア（２ａ）を形成するシリンダボア壁（２ｂ１）と、シリンダブロック外壁（２ｂ２）との間に形成したウォータジャケット（２ｂ）が形成されている。シリンダブロック外壁（２ｂ２）には、アクチュエータ（５）が装着されている。ウォータジャケット（２ｂ）内には、容器（３）が収容されている。容器（３）の上部には水温センサ（７）が装着されている。ＥＣＵ（８）は、水温センサ（７）により取得した冷却水温度情報に基づいて容器（３）内の蓄熱剤（４）、容器（３）の状態判定を行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックに形成したウォータジャケット内に収容する容器と、
当該容器内に封入した蓄熱剤と、
当該蓄熱剤を発核させる発核トリガーと、
当該発核トリガーの作動手段と、
前記ウォータジャケット内を流通する冷却水の温度を測定する水温センサと、
当該水温センサにより取得した冷却水温度情報に基づいて前記蓄熱剤及び／又は前記容器の状態判定を行う演算手段と、
を、備えたことを特徴とする蓄熱装置。
【請求項２】
請求項１記載の蓄熱装置において、
シリンダブロックの壁温推定値を取得する壁温推定値取得手段を備えたことを特徴とする蓄熱装置。
【請求項３】
請求項１記載の蓄熱装置において、
シリンダブロックの壁温推定値を取得する壁温推定値取得手段を備え、
当該壁温推定値取得手段は、燃料噴射量値、燃料発熱量値、エンジン質量値、冷却水温度及び係数を参照して前記壁温推定値を算出することを特徴とした蓄熱装置。
【請求項４】
請求項１記載の蓄熱装置において、
シリンダブロックの壁温推定値を取得する壁温推定値取得手段を備え、
前記演算手段は、前記冷却水の温度及び前記壁温推定値の上昇過程において、当該冷却水の温度と壁温推定値との間に観測された数値差に基づいて前記蓄熱剤及び／又は前記容器の状態判定を行うことを特徴とした蓄熱装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項記載の蓄熱装置において、
前記演算手段は、前記冷却水の温度の下降過程において、
当該冷却水の温度下降率に基づいて前記蓄熱剤及び／又は前記容器の状態判定を行うことを特徴とした蓄熱装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項記載の記載の蓄熱装置において、
前記演算手段は、前記発核トリガー作動後の冷却水の温度に基づいて前記蓄熱剤及び／又は前記容器の状態判定を行うことを特徴とした蓄熱装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項記載の蓄熱装置を組み込んだことを特徴とするエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンを効果的に暖機することができる蓄熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンは、暖機が完了していない状態ではフリクションが大きい等の問題があることから早期の暖機完了が求められる。特に、シリンダボアやピストン、クランクシャフト等の摺動部を有する構成要素は効率のよい運転を実現するために早期暖機完了が望まれる。通常のエンジンは筒内爆発が開始されるとシリンダブロックやシリンダヘッド等のエンジン構成要素、さらに、これらのエンジン構成要素に形成された油路中を循環するエンジンオイルが温められ、徐々に暖機が進行する。従来、このようなエンジンの早期暖機完了を達成すべく、シリンダを囲むように形成した蓄熱材収納室に、潜熱型蓄熱材（蓄熱剤）を収納したエンジンの急速暖機装置が提案されている（特許文献１）。このような急速暖機装置は、エンジンの冷間始動時に、過冷却状態となっている蓄熱剤に対して電圧印加し、これにより相変化を開始させて潜熱を発生させるように構成されている。
【０００３】
このようなエンジンの急速暖機装置では、無駄な電圧の印加や放熱を回避すべく、蓄熱剤の温度を検出する温度センサの検出値を参照し、蓄熱剤の放熱後の温度履歴に基づいて蓄熱剤の状態を把握する構成を有している。具体的には、運転中に蓄熱剤温度が融点に達している時間の総和、あるいは、融点以上の温度と時間との積の総和、等によって蓄熱剤が受けた熱量を推定し、これに基づいて蓄熱剤に潜熱として熱が蓄えられているか否かの判定を行う。このような判定に基づいて、蓄熱剤が蓄熱状態に戻っていない場合には、電圧の印加を行わないように制御される。ここで、蓄熱材収容室には蓄熱剤の温度を検出する温度センサが配されている。
【０００４】
このように蓄熱剤の状態を判定する類似の技術は、特許文献２にも開示されている。特許文献２に開示された蓄熱装置は、潜熱蓄熱材（蓄熱剤）と、この蓄熱剤を充填した蓄熱槽と、蓄熱剤の温度を検知する温度検知手段と、蓄熱槽の蒸気圧力を検知する圧力検知手段と、温度検知手段で検知した蓄熱剤温度から求まる飽和蒸気圧と蒸気圧検知手段で検知した圧力とを比較することにより過冷却状態の有無を判断する制御手段とを備えた構成となっている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１８２３９３号公報
【特許文献２】特開平１−１８１０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上説明したような特許文献１記載のエンジンの急速暖機装置では、蓄熱剤の状態を把握して無駄な電圧の印加等を回避することができる。また、特許文献２記載の蓄熱装置は、蓄熱剤の温度、飽和蒸気圧と、蒸気圧力検知手段で検知した圧力を制御手段で比較することにより正確に過冷却状態の有無を把握する。
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載のエンジンの急速暖機装置、特許文献２記載の蓄熱装置のいずれも蓄熱剤の温度を検知するための温度センサを別途設ける構成としていることから、温度センサを新たに準備し、その装着に伴うコスト高の問題が生じる。また、温度センサ装着部における蓄熱剤の漏れ対策が必要となり、この点でもコスト高となる。
【０００８】
そこで、本発明は、蓄熱剤の温度を測定するための専用の温度センサを設けることなく、シリンダブロックに形成したウォータジャケット内に収容する容器内に収容される蓄熱剤及び／又は当該容器の状態判定を行うことができる蓄熱装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を解決するための、本発明の蓄熱装置は、シリンダブロックに形成したウォータジャケット内に収容する容器と、当該容器内に封入した蓄熱剤と、当該蓄熱剤を発核させる発核トリガーと、当該発核トリガーの作動手段と、前記ウォータジャケット内を流通する冷却水の温度を測定する水温センサと、当該水温センサにより取得した冷却水温度情報に基づいて前記蓄熱剤及び／又は前記容器の状態判定を行う演算手段と、を、備えたことを特徴とする（請求項１）。ここで、水温センサは、通常、エンジンに装着されているものを利用することができる。このため、蓄熱剤の温度を測定するための専用の温度センサ、その他、蓄熱剤の状態を判定するための特別なセンサ類を必要としない。
【００１０】
このような蓄熱装置では、シリンダブロックの壁温推定値を取得する壁温推定値取得手段を備えた構成とすることができる（請求項２）。この壁温推定値取得手段は、燃料噴射量値、燃料発熱量値、エンジン質量値、冷却水温度及び係数を参照して前記壁温推定値を算出するようにすることができる（請求項３）。ここで、燃料噴射量値は、一般的にエンジンが備えるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｕｎｉｔ）が取得する値を用いることができる。また、燃料発熱量値、エンジン質量値はエンジン毎に予め得ることができる値である。さらに、冷却水温は前記のように通常エンジンに備えられる水温センサにより取得した値を用いることができる。すなわち、壁温推定値を取得するための特別な構成を必要とせず、従来一般的にエンジンが備えているセンサ等により取得した値を用いて壁温推定値を取得する構成としている。
【００１１】
このような蓄熱装置では、前記演算手段は、前記冷却水の温度及び前記壁温推定値の上昇過程において、当該冷却水の温度と壁温推定値との間に観測された数値差に基づいて前記蓄熱剤及び／又は前記容器の状態判定を行う構成とすることができる（請求項４）。エンジンの冷間始動時には、前記のように取得される冷却水の温度と壁温推定値は、ほぼ同様の上昇軌跡を辿るが、実測値である冷却水の温度は蓄熱剤が固相から液相に変化するときに温度の停滞域が現れる。このとき冷却水の温度と壁温推定値との間に温度差が観測される。その数値差に基づいて前記蓄熱剤及び／又は前記容器の状態判定を行う趣旨である。すなわち、両者間に所定の数値差が認められれば蓄熱剤が固相から液相に変化したと判定することができる。また、その結果、容器内には蓄熱剤が所定量貯留されており、容器の破損等も生じていないとの判断をすることができる。
【００１２】
また、前記演算手段は、前記冷却水の温度の下降過程において、当該冷却水の温度下降率に基づいて前記蓄熱剤及び／又は前記容器の状態判定を行う構成とすることができる（請求項５）。エンジン停止により冷却水の温度が下降過程に入っている際に、吸熱により液相状態となっている蓄熱剤が固相に変化する場合は、冷却水温度低下の過程に停滞域が観測されるはずである。蓄熱剤が固相に相変化してしまったとき、すなわち、過冷却状態となることができなかったときは、次回発核トリガーを作動させても発核、すなわち、液相から固相への変化に伴う発熱も見込めない。そこで、冷却水の温度下降率に変化が観られ温度低下の停滞域が観測されたときは、蓄熱剤が過冷却状態となっていないとの判定をし、発核トリガーの作動を行わないようにして無駄な動力の使用を回避することができる。
【００１３】
このような蓄熱装置では、前記演算手段は、前記発核トリガー作動後の冷却水の温度に基づいて前記蓄熱剤及び／又は前記容器の状態判定を行う構成とすることができる（請求項６）。エンジンの冷間始動時に発核トリガーの作動指令が出され、発核トリガーが正常に作動して発核が起こればその潜熱により冷却水の温度が上昇する。このような温度上昇が観測されれば蓄熱剤は正常に発核し、また、容器の損傷等の異常もないと判定することができる。
【００１４】
以上、説明したように本発明は、蓄熱剤が固相から液相になったことの判定、蓄熱剤が液相状態から過冷却状態とならなかったことの判定（言い換えれば、過冷却不良判定）、蓄熱剤が過冷却状態から発核したことの判定、さらに、これらの判定と共に容器の異常判定を行うことができる。これらの判定に基づいて発核トリガーの作動を中止したり、ＭＩＬ（Ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  Ｌａｍｐ）を点灯して使用者に異常を知らせたりすることができる。
【００１５】
以上説明したような蓄熱装置を従来あるエンジンに組み込めば、本発明のエンジンとすることができる（請求項７）。
【００１６】
なお、本発明における蓄熱剤は、過冷却状態となって潜熱を蓄えることができ、所定の発核条件が整うことにより発熱を伴った相変化を起こして潜熱を放出すことができるものであれば採用することができる。例えば、酢酸ナトリウム３水和物を採用することができる。
【００１７】
また、本発明では、ウォータジャケット内に蓄熱剤を収容すると共に冷却水通路を配置する。これは、本発明では蓄熱剤、容器の状態を冷却水の温度に基づいて判定するためである。水温センサを容器近傍に移設して用いるようにすれば蓄熱剤の変化に基づく冷却水温度の移り変わりをより正確に把握することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、蓄熱剤の状態を既存の水温センサにより取得した冷却水の温度、その他、エンジンが備える既存の構成要素から取得される値を用いて判定するようにしたので、蓄熱剤の温度を測定するための専用の温度センサ、その他、蓄熱剤の状態を判定するための特別なセンサ類を必要とせず、装置のコスト高を抑えることができる。また、容器にセンサを取り付けることに伴う蓄熱剤の漏れの問題も生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例】
【００２０】
図１は、蓄熱装置１を装着した４気筒のエンジン５０のシリンダブロック２を上面側から見た断面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。シリンダブロック２には、シリンダボア２ａを形成するシリンダボア壁２ｂ１と、シリンダブロック外壁２ｂ２との間に形成したウォータジャケット２ｂが形成されている。シリンダブロック外壁２ｂ２には、アクチュエータ５が装着されている。ウォータジャケット２ｂ内には、二つの容器３が、向かい合わせて収容されている。この容器３には蓄熱剤４が封入されている。蓄熱剤４は、酢酸ナトリウム３水和物が採用されている。
【００２１】
図３は、図１、図２における容器３を取り出し、拡大して示した斜視図である。容器３は、図３に示したような半割り形状をなしている。容器３は、シリンダボア壁２ｂ１を両側から挟み込むことができるように２分割されている。図３に示すような二つの容器３は、シリンダボア壁２ｂ１を両側から挟み込むような状態でウォータジャケット２ｂ内に収容される。
【００２２】
容器３には発核トリガー６が設けられている。この発核トリガー６は、スリット６ａが設けられており、この発核トリガー６がアクチュエータ５の押圧ピン５ａによって押圧されることにより容器３内部の蓄熱剤が発核する。発核により相変化を起こす蓄熱剤４は潜熱を放出する。なお、アクチュエータ５が本発明における発核トリガー６の作動手段に相当する。
【００２３】
容器３の上部にはウォータジャケット２ｂ内を流通する冷却水の温度を検出する水温センサ７が設置されている。この水温センサ７は通常のエンジンが備えるものを容器３の上部に移設したものである。
【００２４】
これらのアクチュエータ５、水温センサ７は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｕｎｉｔ）８に接続されている。このＥＣＵ８は、本発明における演算手段、さらに、壁温推定値取得手段の一部を構成するものである。このようなＥＣＵ８は、水温センサ７から冷却水温度情報を取得する。また、燃料噴射量値（Ｑ）を取得する。さらに、エンジン質量値（Ｍ）、燃料発熱量値（ｃ１）、エンジンの比熱（ｃ２）、適合係数（ｃ３）、冷却損失係数（本実施例では１／３を採用）が記憶されており、これらの数値を用いて壁温推定値（ＴＨｗａｌｌ）を算出する。このＴＨｗａｌｌは、以下の式１によって算出する。
式１    ＴＨｗａｌｌ＝（１／３×Ｑ×ｃ１）／（Ｍ×ｃ２）×ｃ３＋ＴＨｗｓｔａ
・・・ＴＨｗｓｔａは、エンジン始動時の初期の冷却水温度値
このＴＨｗａｌｌは、蓄熱剤４の温度を推定するためのパラメータとして用いられる。すなわち、シリンダブロックの壁温を算出し、その値から蓄熱剤４の温度を推定する。これにより、水温センサ７以外のセンサを設けることなく蓄熱剤の温度を推定することができる。なお、水温センサ７以外のセンサを設けることなく蓄熱剤の温度を推定する手段であれば、他の手段を採用することもできる。
【００２５】
次に、このＥＣＵ８が行う演算処理につき、蓄熱装置１の動作と共に説明する。ＥＣＵ８は、図４に示したフロー図に従って行う蓄熱剤４の発核不良判定、図５に示したフロー図に従って行う容器３の異常判定及び蓄熱剤溶解判定、図７に示したフロー図に従って行う過冷却不良判定を行う。これらの判定処理は、独立して行われ、並行した処理が行われる。
【００２６】
まず、図４に示したフロー図に従って行う蓄熱剤４の発核不良判定について説明する。ＥＣＵ８は、ステップＳ１でエンジンが始動したか否かの判断を行い、エンジン５０が作動状態にあるか否かを監視している。この判断によりＹｅｓと判断されたときは、ステップＳ２へ進む。ステップＳ２では発核アクチュエータ５に対する作動指令を行ったか否かを判断する。ＥＣＵ８は、他のプログラムに従って発核アクチュエータ５に対する作動指令を行うので、図４に示す処理ではこの作動指令を行ったか否かを判断することとなる。ステップＳ２でＮｏと判断されたときは、ＲＥＴＵＲＮとなる。
【００２７】
一方、ステップＳ２でＹｅｓと判断されたときはステップＳ３へ進む。ステップＳ３では、ＥＣＵ８は、水温センサ７から冷却水温度情報として冷却水温度ＴＨｗを取得する。図４に示したフロー図の一連の処理（ステップＳ１〜ステップＳ１１）はエンジン始動後繰り返し行われるものであるが、エンジン始動後の初回にステップＳ３の処理を行った際に取得した冷却水温度を冷却水温度初期値ＴＨｗｓｔａとして記憶する。
【００２８】
ステップＳ３で冷却水温度初期値ＴＨｗｓｔａを記憶した後、ステップＳ４では、冷却水温度初期値ＴＨｗｓｔａが４０℃以下であるか否かの判断を行う。
これは、ＴＨｗｓｔａが４０℃よりも高いと蓄熱剤と冷却水の温度差がなくなり、発核不良判定が難しくなるため、冷却水温度初期値ＴＨｗｓｔａが４０℃よりも高い場合は発核不良判定を行わない趣旨である。
【００２９】
ステップＳ４でＹｅｓと判断されたときは、ステップＳ５へ進み、最高水温値ＴＨｗｍａｘを記録する。この最高水温値ＴＨｗｍａｘは、随時更新される値である。また、ステップＳ５では、前記式１により壁温推定値ＴＨｗａｌｌを算出する。ステップＳ５に続くステップＳ６では、最高水温値ＴＨｗｍａｘと壁温推定値ＴＨｗａｌｌとの数値差を算出し、この数値差が５℃以上となっているか否かを判断する。図６は、エンジン５０における冷間始動時の冷却水温度値ＴＨｗの上昇の様子及び壁温推定値ＴＨｗａｌｌの上昇の様子を示したグラフである。図６中、破線は冷却水温度値ＴＨｗを示し、実線は壁温推定値ＴＨｗａｌｌを示している。図６におけるａ〜ｂ区間は、蓄熱剤４が発核したことにより、冷却水温度値ＴＨｗが上昇する区間である。すなわち、発核が適切に行われれば、図６に示すようにこのａ〜ｂ区間において最高水温値ＴＨｗｍａｘと壁温推定値ＴＨｗａｌｌとの間に数値差が観測される。本実施例では、適切に発核が行われたとの判断をするための数値差を５℃と定め、両者間に５℃以上の数値差が認められれば発核トリガー６が正常に機能し、適切に発核が行われたものと判断する。
【００３０】
このような判断を行うステップＳ６でＹｅｓと判断されたときは、ステップＳ７へ進みＥＣＵ８は、発核確認のフラグをＯＮとする。この発核確認のフラグはエンジン停止毎にＯＦＦとされている、すなわち、初期値としてＯＦＦ状態とされているものである。ＥＣＵ８は、ステップ７における処理後、ステップＳ８へ進む。一方、ステップＳ６でＮｏと判断された場合は、ステップＳ７を経ることなくステップＳ８へ進む。
【００３１】
ステップＳ８では、その時点での最高水温値ＴＨｗｍａｘが５０℃以上となっているか否かの判断を行う。これは、ステップＳ６における数値差の観測が蓄熱剤４の発核に拠るものであるかを確認する処理である。すなわち、仮に、ステップＳ６において５℃以上の数値差が観測された場合であっても、それが、最高水温値ＴＨｗｍａｘが５０℃以下である状況で観測されたものであるとすれば、その数値差は蓄熱剤４の発核に拠るものではなく、他の何らかの原因に拠るものであると考えられることを考慮した処理である。なお、５０℃という数値は蓄熱剤４の融点がおよそ５８℃であることを考慮して採用した値である。
【００３２】
ステップＳ８の後、ＥＣＵ８はステップＳ９へ進む。ステップＳ９では、発核確認のフラグがＯＮとなっているかの判断を行う。すなわち、ステップＳ７の処理を経て発核確認のフラグがＯＮとなっているか、又は、ステップＳ７を経ることなく発核確認のフラグがＯＦＦのままであるのか否かの判断を行う。ステップＳ９における判断においてＹｅｓと判断されたときはステップＳ１０へ進み、発核不良判定に関するフラグをＯＦＦとする。一方、ステップＳ９における判断においてＮｏと判断されたときはステップＳ１１へ進み、発核不良判定に関するフラグをＯＮとする。
【００３３】
ＥＣＵ８は、以上説明したようなステップを経ることにより、発核不良判定を行う。
【００３４】
次に、図５に示したフロー図に従って行う容器３の異常判定及び蓄熱剤溶解判定について説明する。ＥＣＵ８は、ステップＳ２１でエンジンが始動したか否かの判断を行い、エンジン５０が作動状態にあるか否かを監視している。ステップＳ２１でＹｅｓと判断されたときは、ステップＳ２２へ進む。ステップＳ２２では、容器仮異常判定に関するフラグがＯＦＦとなっているか否かの判断をする。これは、以前の判定で容器３の異常と判断されていたか否かを確認するものである。このステップＳ２２においてＹｅｓと判断されたときは、ステップＳ２３へ進む。ステップＳ２３では、ＥＣＵ８は水温センサ７より冷却水温度値ＴＨｗを取得する。また、これに引き続いてステップＳ２４へ進み、取得した冷却水温度値ＴＨｗが５８℃以上であるか否かの判断を行う。ここで、５８℃は、蓄熱剤４の融点である。
【００３５】
ステップＳ２４でＹｅｓと判断されたときは、ステップＳ２５へ進む。ステップＳ２５では、ＥＣＵ８は、前記式１により壁温推定値ＴＨｗａｌｌを算出する。
【００３６】
ステップＳ２５を経た後、ＥＣＵ８は、ステップＳ２６へ進む。ステップＳ２６では、壁温推定値ＴＨｗａｌｌと冷却水温度値ＴＨｗとの数値差が３℃以上となっているか否か、より正確には、壁温推定値ＴＨｗａｌｌが冷却水温度値ＴＨｗよりも３℃以上高くなっているか否かの判断をする。図６におけるａ〜ｂ区間を経た蓄熱剤４は融点である５８℃、すなわち、図６中、ｃ点に到達するまでは固相状態となっている。液相である過冷却状態から潜熱を放出した後の蓄熱剤４は、固相状態となるが、暖機が進行しているエンジン５０からの熱を受け、融点である５８℃へ到達すると、再び液相に変化する。この際の吸熱反応により、蓄熱剤４の温度上昇は停滞し、これに伴って冷却水温度値ＴＨｗも停滞する。従って、冷却水温度値ＴＨｗの上昇曲線は図６に示すようにｃ〜ｄ区間で水平となり、その後ｅ点に到達する軌跡を描く。このため、曲線を描いて上昇してｅ点まで到達する壁温推定値ＴＨｗａｌｌと冷却水温度値ＴＨｗとの間には数値差が現れる。ステップＳ２６では、この数値差（３℃）が観測されたか否かを判断する。
【００３７】
ステップＳ２６でＹｅｓと判断されたときは、この状態が継続して観られるものであるか否かを判断すべくカウントアップを開始する（ステップＳ２７）。ステップＳ２８では、ステップＳ２７におけるカウントアップの開始から１０ｓｅｃ経過したか否かの判断を行う。
【００３８】
ステップＳ２８でＹｅｓと判断されたときはステップＳ２９へ進み、容器仮異常判定に関するフラグをＯＦＦとすると共に蓄熱剤溶解判定に関するフラグをＯＮとする。これは、壁温推定値ＴＨｗａｌｌと冷却水温度値ＴＨｗとの間に所定の数値差が観測されたときは、蓄熱剤４は液相に変化しているし、容器３自体も損傷等、故障することなく蓄熱剤４を貯留できていると判断できるからである。
【００３９】
一方、ステップＳ２８でＮｏと判断されたときはステップＳ３０へ進み、容器仮異常判定に関するフラグをＯＮとすると共に蓄熱剤溶解判定に関するフラグをＯＦＦとする。これは、壁温推定値ＴＨｗａｌｌと冷却水温度値ＴＨｗとの間に所定に数値差が観測されないときは、蓄熱剤４は液相に変化することができておらず、容器３自体も損傷等、故障している可能性があると判断できるからである。
【００４０】
次に、図７に示したフロー図に従って行う過冷却不良判定について説明する。ＥＣＵ８は、ステップＳ４１でエンジンが停止したか否かの判断を行い、エンジン５０が停止状態にあるか否かを監視している。ステップＳ４１でＹｅｓと判断されたときは、ステップＳ４２へ進む。ステップＳ４２では蓄熱剤溶解判定に関するフラグがＯＮとなっているか否かの判断を行う。これは、図５に示したフロー図におけるステップＳ２９において立てられたフラグを参照することにより行う。これは、過冷却不良の判定を判断する前提として、蓄熱剤が溶解し、液相状態となっているか否かの確認をしておく趣旨である。
【００４１】
ステップＳ４２でＹｅｓと判断されたときは、ＥＣＵ８は、ステップＳ４３へ進む。ステップＳ４３では、ＥＣＵ８は水温センサ７より冷却水温度値ＴＨｗを取得する。また、これに引き続いてステップＳ４４へ進み、取得した冷却水温度値ＴＨｗが５８℃以上であるか否かの判断を行う。ここで、５８℃は、蓄熱剤４の融点である。
【００４２】
ステップＳ４４でＹｅｓと判断されたときは、ステップＳ４５へ進む。ステップＳ４５では、温度効果係数Ｋを算出する。温度効果係数Ｋは、冷却水温度値の変化の様子を示す値であり、Ｋ=Δｔ／ｔｉｍｅにより算出する。図８は、エンジン５０における冷間始動時の冷却水温度値ＴＨｗの下降の様子及び壁温推定値ＴＨｗａｌｌの下降の様子を示したグラフである。図８中、破線は冷却水温度値ＴＨｗを示し、実線は壁温推定値ＴＨｗａｌｌを示している。図８中、ｔ２は、蓄熱剤４の融点である５８℃よりも高い温度であり、このｔ２となった時刻をａ１として記憶する。また、冷却水温度値ＴＨｗが５８℃まで低下した時刻をａ２として記憶する。ここでまずＫ１＝（ｔ２−５８℃）／（ａ２−ａ１）を算出する。すなわち、冷却水温度値ＴＨｗが５８℃まで低下する以前の冷却水温度値ＴＨｗの下降速度を算出する。また、これと同様の手順で冷却水温度値ＴＨｗが５８℃からさらに低下する際の冷却水温度値ＴＨｗの下降速度を算出する。すなわち、５８℃以下の温度であるｔ１とその温度にまで低下した時刻をａ３としてＫ２＝（５８℃−ｔ１）／（ａ３−ａ２）を算出する。
【００４３】
ステップＳ４６では、ステップＳ４５で算出したＫ１とＫ２との間にＫ２／Ｋ１＜１との関係が成立しているか否かの判断を行う。すなわち、蓄熱剤４の融点である５８℃に到達した以後の温度の下降速度が低下したか否かの判断を行う。液相である蓄熱剤４が固相に変化する場合は放熱により、図８に示すように５８℃に到達した時点で水平部分が観測される。このため、それまでの下降速度よりも速度が低下する。このような下降速度の低下は、蓄熱剤４が固相に変化し、過冷却不良であると判断する手掛かりとなる。
なお、図８では説明の都合上、ｔ２とｔ１との間隔を大きくとっているが、実施には非常に短い周期で観測を行い、Ｋ２、Ｋ１の値は随時更新されているものである。また、ステップＳ４６では、下降速度の低下を捕捉できればよいことから、Ｋ２／Ｋ１＜１との計算式に代えてＫ２−Ｋ１＜０等の式を用いることもできる。
【００４４】
ステップＳ４７では、ステップＳ４６で観測されたＫ２／Ｋ１＜１の状態が何秒間継続されるかを把握すべく、カウントアップを開始する。ステップＳ４８ではカウントアップ開始後３０ｓｅｃが経過したか否かを判断する。
【００４５】
ステップＳ４８でＹｅｓと判断されたときは、ステップＳ４９へ進み、過冷却判定に関するフラグをＯＮとする。すなわち、蓄熱剤４は過冷却状態になることができず、固相状態になったと判断し、その旨を示すフラグをＯＮとする。一方、ステップＳ４８でＮｏと判断されたときはステップＳ５０へ進み、過冷却判定に関するフラグをＯＦＦとする。すなわち、蓄熱剤４は過冷却状態になることができ、次回の発核備えることができる状態になったと判断し、その旨を示すフラグをＯＦＦとする。
【００４６】
ＥＣＵ８は、以上、説明した三種類の判定処理の結果を、図９、図１０に示したフロー図に基づいて処理を行う。以下、これらの処理について説明する。
【００４７】
まず、図９に示すフロー図におけるステップＳ６１では、図４に示したフロー図による判定結果に基づき、発核不良判定に関するフラグがＯＮとなっているか否かの判断を行う。また、ステップＳ６２では、図５に示したフロー図による判定結果に基づき、容器３の仮異常判定に関するフラグがＯＮとなっているか否かの判断を行う。さらに、図７に示したフロー図による判定結果に基づき、過冷却不良判定に関するフラグがＯＮとなっているか否かの判断を行う。ステップＳ６４では、ステップＳ６１〜ステップＳ６３までの判断が全てＹｅｓとなった場合の回数を不良回数としてＥＣＵ８内のメモリに記憶する。
【００４８】
ＥＣＵ８は、さらに、図１０に示したフロー図に基づく処理を行う。すなわち、ステップＳ７１において図９におけるステップＳ６４で記憶した不良回数が３回以上となっているか否かの判断を行う。ステップＳ７１でＹｅｓと判断されたときは、ＭＩＬを点灯して使用者に異常を知らせる（ステップＳ７２）。このように不良回数が３回となったときに故障と判断するのは、蓄熱装置１の故障でないにもかかわらず、何らかの条件によって、フラグのＯＮ／ＯＦＦが左右される可能性を考慮したものである。
【００４９】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
また、上記実施例で用いた数値等は説明のために用いたものであり、実機においては、各システムに適合した数値を選択するようにする。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】蓄熱装置を装着したエンジンのシリンダブロックを上面側から見た断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】容器の拡大斜視図である。
【図４】蓄熱剤の発核不良判定の処理手順を示すフロー図である。
【図５】容器の異常判定及び蓄熱剤溶解判定の処理手順を示すフロー図である。
【図６】エンジン冷間始動時の冷却水温度値ＴＨｗの上昇の様子及び壁温推定値ＴＨｗａｌｌの上昇の様子を示したグラフである。
【図７】過冷却不良判定の処理手順を示すフロー図である。
【図８】エンジン停止後の冷却水温度値ＴＨｗの下降の様子及び壁温推定値ＴＨｗａｌｌの下降の様子を示したグラフである。
【図９】蓄熱装置の不良判定の処理を示すフロー図である。
【図１０】警告灯点灯の処理を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  蓄熱装置
２  エンジン
２ｂ  ウォータジャケット
３  容器
４  蓄熱装置
５  アクチュエータ
６  発核トリガー
７  水温センサ
８  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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【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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