(57)【要約】【課題】蓄熱材異常が生じているか否かの判断において、蓄熱材異常が生じている旨の判断を正確に行うことができる熱制御装置を提供する。【解決手段】密閉した状態にある反応器５内における加水完了状態の蓄熱材６を加熱すると、その加熱時における反応器５内の圧力の上昇態様が蓄熱材６の結晶構造の異常（蓄熱材異常）の有無に応じて異なるものとなる。すなわち、蓄熱材異常がある場合には同異常がない場合に比べて、上記蓄熱材６の加熱に伴う反応器５内の圧力の急上昇が同蓄熱材６の温度がより低温のときに開始されるようになる。蓄熱材異常の有無を判断するための蓄熱材異常判断処理では、上記加熱時における反応器５内の圧力の上昇態様が蓄熱材異常の有無に応じて異なることを考慮し、そのときの圧力に基づいて蓄熱材異常の有無が判断される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応器に収容されて低温時の加水により水分と反応して発熱する一方で高温時には脱水して吸熱を行う蓄熱材を備え、その蓄熱材の発熱や吸熱を通じて温度調節部の加熱や冷却を行う熱制御装置において、
前記蓄熱材が加水完了状態となる状況のもとで、前記反応器を密閉するとともに同蓄熱材を加熱し、そのときの前記反応器内の圧力に基づき前記蓄熱材での異常の有無を判断する蓄熱異常判断手段を備える
ことを特徴とする熱制御装置。
【請求項２】
前記蓄熱異常判断手段は、前記蓄熱材の温度が同蓄熱材での水の気化温度と同蓄熱材での水の分解温度との間で定められた判定温度範囲内にあり、且つ、前記反応器内の圧力が基準値よりも高いことに基づき前記蓄熱材での異常ありの旨判断する
請求項１記載の熱制御装置。
【請求項３】
前記蓄熱異常判断手段は、前記蓄熱材の温度が前記判定温度範囲未満であっても、前記反応器内の圧力が前記基準値よりも高ければ、前記蓄熱材での異常ありの旨判断する
請求項２記載の熱制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の熱制御装置において、
水タンクから前記反応器への水の供給や同反応器からの前記水タンクへの水の回収を行う水供給回収手段と、
前記蓄熱材が脱水完了状態となって前記反応器から前記水タンクへの水の回収が完了したとき、その水タンク内の水量に基づいて前記水供給回収手段での異常の有無を判断する供給回収異常判断手段と、
を更に備えることを特徴とする熱制御装置。
【請求項５】
前記供給回収異常判断手段は、前記反応器から前記水タンクへの水の回収が完了する毎に同水タンク内の水量を測定して記憶しておき、今回測定した前記水タンクの水量と前回測定した前記水タンクの水量との差が規定値以上あるときには、前記反応器から前記水タンクへの水の回収を開始してから完了するまでの処理、及び、その回収の完了時に前記水タンクの水量を測定して記憶する処理を再実行し、前記差が規定値未満となった後、前記水供給回収手段の異常の有無の判断を行う
請求項４記載の熱制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
温度調節が必要な部分である温度調節部の加温や冷却を行うための熱制御装置として、反応器に収容されて低温時の加水により水分と反応して発熱する一方で高温時には脱水して吸熱を行う蓄熱材を備え、その蓄熱材の発熱や吸熱を通じて上記温度調節部の加温や冷却を行うものが知られている。
【０００３】
上記熱制御装置においては、蓄熱材が他の金属等と化合するなど、蓄熱材の結晶構造に異常（以下、「蓄熱材異常」という）が生じることがある。こうした蓄熱材異常の発生時には、蓄熱材への加水を行っても同蓄熱材において水との反応による発熱が生じにくくなるため、蓄熱材の発熱による温度調節部の加熱を行うことが困難になる。このため、上記蓄熱材異常の有無を判断することで、その蓄熱材異常の発生時には速やかに対処できるようにすることが望まれている。
【０００４】
上記蓄熱材異常の有無を判断するに当たっては、例えば特許文献１に示されるように、加水による蓄熱材の発熱時における同蓄熱材の温度が判定値以上であるか否かに基づき、その蓄熱材での異常の有無を判断することが考えられる。蓄熱材異常が発生している場合には加水による蓄熱材の発熱時、その発熱が生じにくくなって同蓄熱材の温度が判定値以上に上昇しないという状況が生じる。従って、加水による蓄熱材の発熱時、同蓄熱材の温度が判定値以上でないことに基づき、蓄熱材異常が生じている旨判断することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１８０５３９公報（段落［００７０］、図１１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述したように蓄熱材異常が生じているか否かを判断する場合、蓄熱材異常が生じていないにもかかわらず、加水による蓄熱材の発熱時における同蓄熱材の温度が判定値以上に上昇しなくなり、それに基づいて蓄熱材異常が生じている旨の誤判断がなされる可能性がある。例えば、蓄熱材が加水完了状態にある状況のもとで同蓄熱材に対し加水を行ったとしても、蓄熱材と水とが反応しないことから同蓄熱材での発熱も生じることはなく、蓄熱材の温度が判定値以上に上昇しないという状況が生じる。この場合、蓄熱材異常が生じていないにもかかわらず、蓄熱材の温度が上述したように判定値以上に上昇しないことに基づいて、蓄熱材異常が生じている旨の誤判断がなされる。
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、蓄熱材異常が生じているか否かの判断において、蓄熱材異常が生じている旨の判断を正確に行うことができる熱制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、密閉された反応器内の蓄熱材が加水完了状態にある状況のもと、その蓄熱材を加熱したときの反応器内の圧力に基づき同蓄熱材での異常の有無が判断される。ここで、上述したように蓄熱材を加熱したとき、蓄熱材が他の金属等と化合するなど同蓄熱材の結晶構造に異常（以下、「蓄熱材異常」という）が生じていない場合、上記加熱により蓄熱材の温度が分解温度以上になるまでは、蓄熱材からの水の分解による水蒸気が発生しない。このため、上記加熱により蓄熱材の温度が上昇してゆく過程において、その温度が分解温度以上になるまでは反応器内の圧力上昇が少なく、蓄熱材の温度が上記分解温度以上になった後には反応器内の圧力が急速に上昇してゆく。一方、蓄熱材異常が生じている場合には、上記加熱により蓄熱材の温度が上昇する際に同温度が分解温度未満であっても、蓄熱材の水が気化して水蒸気が発生するようになる。このため、上記加熱により蓄熱材の温度が上昇してゆく過程において、その温度が分解温度未満であるうちに反応器内の圧力が急速に上昇してゆく。請求項１記載の発明では、上記加熱時における反応器内の圧力の上昇態様が蓄熱材異常の有無に応じて異なることを考慮し、そのときの圧力に基づいて蓄熱異常判断手段により蓄熱材異常の有無が判断される。従って、蓄熱材異常が生じているか否かの判断において、蓄熱材異常が生じている旨の判断を正確に行うことができる。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、密閉された反応器内の加水完了状態にある蓄熱材の加熱により、その蓄熱材の温度が同蓄熱材での水の気化温度と同蓄熱材での水の分解温度との間で定められた判定温度範囲内にあり、且つ、反応器内の圧力が基準値よりも高いことに基づき、蓄熱材での異常（蓄熱材異常）ありの旨判断される。ここで、上記判定温度範囲を蓄熱材での水の分解温度寄りの高い温度範囲に設定するほど、その判定温度範囲まで蓄熱材を温度上昇させるための熱エネルギが多く必要になる。一方、上記判定温度範囲を蓄熱材での水の気化温度寄りの低い温度範囲に設定するほど、その判定温度範囲内に蓄熱材の温度が入ったときに反応器内の圧力が低い値になるため、その圧力と基準値との比較に基づく蓄熱材異常の有無の判断が不正確になりやすくなる。請求項２記載の発明では、上記判定温度範囲を、蓄熱材での水の気化温度と同蓄熱材での水の分解温度との間において、上記必要な熱エネルギを小さく抑えることができ、且つ、蓄熱材異常の有無の判断を正確に行うことができる範囲に設定することが可能になる。そして、このように上記判定温度範囲を設定することで、蓄熱材異常ありの旨の判断を正確に行いつつ、蓄熱材の温度を上記判定温度範囲まで上昇させるために必要な熱エネルギを小さく抑えることができるようになる。
【００１０】
請求項３記載の発明によれば、密閉された反応器内の加水完了状態にある蓄熱材の加熱により、その蓄熱材の温度が同蓄熱材での水の気化温度と同蓄熱材での水の分解温度との間で定められた判定温度範囲に向けて上昇する過程にあっては、上記蓄熱材の温度が判定温度範囲未満の値になる。このように蓄熱材の温度が判定温度範囲未満の値であっても、反応器内の圧力が基準値よりも高ければ、蓄熱材異常により蓄熱材での水の気化が生じて反応器内の圧力が基準値よりも高くなっていると推測できることから、蓄熱材異常ありの旨判断される。これにより、蓄熱材異常が生じているとき、その蓄熱材異常ありの旨の判断を可能な限り早期に行うことができる。
【００１１】
請求項４記載の発明によれば、水供給回収手段により水タンクから反応器への水の供給や同反応器から水タンクへの水の回収が行われる。そして、蓄熱材が脱水完了状態となって反応器から水タンクへの水の回収が完了したとき、供給回収異常判断手段により上記水タンク内の水量に基づいて水供給回収手段での異常の有無が判断される。ここで、水供給回収手段での異常がある場合、蓄熱材が脱水完了状態となって反応器から水タンクへの水の回収が完了したとき、水タンク内の水量が少なくなるなど同水量が適正範囲外の値になることから、そうした状況が発生しているか否かに基づいて水供給回収手段での異常の有無を判断することができる。従って、請求項３記載の発明では、蓄熱材異常の有無を正確に判断できることに加え、水供給回収手段での異常の有無を判断することもできる。
【００１２】
請求項５記載の発明によれば、反応器から水タンクへの水の回収が完了する毎に同水タンク内の水量の測定及び記憶が行われる。そして、今回測定した水タンクの水量と前回測定した水タンクの水量との差が規定値以上あるときには、反応器から水タンクへの水の回収を開始してから完了するまでの処理、及び、その回収の完了時に水タンクの水量を測定して記憶する処理が再実行される。上記差が規定値未満になると、今回測定した水タンクの水量に基づいて水供給回収手段の異常の有無が判断される。ここで、今回測定した水タンクの水量と前回測定した水タンクの水量との差が規定値以上である場合には、今回の反応器から水タンクへの水の回収が不十分である可能性が高い。このような場合、上記差が規定値未満となるまで、反応器から水タンクへの水の回収の開始・完了が繰り返される。そして、上記差が規定値未満となった状態で、言い換えれば反応器から水タンクへの水の回収が十分に行われたことが確認された状態で、今回測定した水タンクの水量に基づいて水供給回収手段の異常の有無が判断される。従って、反応器から水タンクへの水の回収が不十分な状態で、水タンク内の水量に基づいて水供給回収手段の異常の有無が判断されることを抑制でき、その判断が不正確になることを抑制できる。言い換えれば、反応器から水タンクへの水の回収を十分に行った状態で、水タンク内の水量に基づいて水供給回収手段の異常の有無を判断することができ、その判断結果を正確なものとすることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の熱制御装置全体を示す略図。
【図２】水タンクから反応器への水の供給量、及び、反応器から水タンクへの水の回収量の算出手順を示すフローチャート。
【図３】熱制御装置での蓄熱材の発熱及び吸熱の制御手順を示すフローチャート。
【図４】反応器を密閉した状態で蓄熱材が加熱されたときの反応器内の圧力の変化態様における蓄熱材異常の有無による違いを示すグラフ。
【図５】蓄熱材異常判断処理の実行手順を示すフローチャート。
【図６】第２実施形態の熱制御装置における水供給回収異常判断処理の実行手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１実施形態］
以下、本発明を自動車の熱制御装置に具体化した第１実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
【００１５】
図１に示されるように、自動車に搭載される内燃機関１の排気系には、同機関１の排気を流すべく同機関１に接続される排気管２が設けられている。この排気管２は経路２ａと経路２ｂとに分岐しており、それら経路２ａと経路２ｂとは分岐した部分よりも下流で一つに合流している。排気管２における経路２ａと経路２ｂとの分岐部分には、排気管２を流れる排気を経路２ａと経路２ｂとのいずれか一方に流すべく切り換え動作する切換弁１２が設けられている。また、排気管２における経路２ａと経路２ｂとの合流部分の下流には、排気管２を通過する排気を浄化するための触媒３が設けられている。そして、内燃機関１の排気は、排気管２を通じて触媒３に流れ込み、同触媒３にて浄化された後に外部に放出される。ちなみに、上記触媒３は、その温度を活性温度以上としたときに必要な排気浄化能力を発揮するようになる。なお、上記活性温度とは、触媒３の排気浄化能力を必要最小レベルとし得る同触媒３の温度のことである。
【００１６】
また、自動車には、温度調節が必要な部分（温度調節部）である触媒３を加温したり冷却したりするための熱制御装置４が設けられている。この熱制御装置４は、排気管２における経路２ｂの周囲に設けられた反応器５を備えている。反応器５の内部には、水酸化カルシウム等の蓄熱材６が収容されている。この蓄熱材６は、低温での加水時に水分と反応して発熱する一方、高温時には脱水して吸熱を行う。反応器５には、水タンク７内の水を同反応器５の内部に送るための供給管８、及び、反応器５の内部に存在する水や水蒸気を水タンク７に戻すための排出管９が接続されている。
【００１７】
熱制御装置４の供給管８には開閉弁１０が設けられている。この開閉弁１０を開くと、水タンク７から反応器５への供給管８を介しての水の流れが許容され、開閉弁１０を閉じると水タンク７から反応器５への供給管８を介しての水の流れが遮断される。そして、反応器５内の蓄熱材６が脱水状態にあるとき、開閉弁１０が開いて水タンク７の水が供給管８を介して反応器５に送られると、上記蓄熱材６が水分と反応して発熱する。この蓄熱材６の発熱を利用して、内燃機関１の排気管２（経路２ｂ）における反応器５に対応する部分が加温される。排気管２内の排気が経路２ｂを通過するよう切換弁１２を切り換え動作させた状態で、上述したように経路２ｂの反応器５に対応する部分が加温されると、同部分を通過する排気の温度が上昇し、その温度上昇した排気が触媒３に流れて同触媒３が加温される。
【００１８】
また、上記熱制御装置４の排出管９には開閉弁１１が設けられている。この開閉弁１１を開くと反応器５から水タンク７への排出管９を介しての水や水蒸気の流れが許容され、開閉弁１１を閉じると反応器５から水タンク７への排出管９を介しての水や水蒸気の流れが遮断される。そして、蓄熱材６の加水状態にあって、排気管２内の排気が経路２ｂを通過するよう切換弁１２を切り換え動作させると、その経路２ｂを通過する排気の熱が反応器５内で加水状態にある蓄熱材６に付与される。こうした状況のもと、閉じられた状態にある開閉弁１０，１１のうち開閉弁１１が開かれると、蓄熱材６からの脱水が行われるとともに及び同脱水に伴う蓄熱材６への吸熱が行われる。この蓄熱材６への吸熱に基づいて経路２ｂにおける反応器５に対応する部分が冷却される。このように経路２ｂにおける反応器５に対応する部分が冷却されると、同部分を通過する排気の温度が低下し、その温度低下した排気が触媒３に流れて同触媒３が冷却される。なお、上記脱水により蓄熱材６から分離した水は、排出管９を通じて水タンク７へと回収される。
【００１９】
次に、上記熱制御装置４の電気的構成について説明する。
この熱制御装置４は、内燃機関１に関する各種運転制御等を実施する電子制御装置２１を備えている。同電子制御装置２１には、上記制御に係る各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等が設けられている。
【００２０】
電子制御装置２１の入力ポートには、以下に示す各種センサ等が接続されている。
・内燃機関１の吸入空気量を検出するエアフローメータ２２。
・内燃機関１の回転速度を検出するためのクランクポジションセンサ２３。
【００２１】
・内燃機関１の排気系における触媒３入口の排気温を検出する排気温センサ２４。
・供給管８における水の流量を検出する流量センサ２５。
・供給管８における水の温度を検出する温度センサ２６。
【００２２】
・排出管９における水の流量を検出する流量センサ２７。
・排出管９における水の温度を検出する温度センサ２８。
・水タンク７の水量を検出する水量センサ２９。
【００２３】
・反応器５内の圧力を検出する圧力センサ３０。
・蓄熱材６の温度を検出する温度センサ３１。
また、電子制御装置２１の出力ポートには、内燃機関１を運転制御するための各種機器の駆動回路が接続される他、開閉弁１０の駆動回路、開閉弁１１の駆動回路、及び切換弁１２の駆動回路といった各種の駆動回路等が接続されている。
【００２４】
そして、電子制御装置２１は、上記各種センサから入力した検出信号に基づき、機関回転速度及び機関負荷（内燃機関１の１サイクル当たりに燃焼室に吸入される空気の量）といった機関運転状態を把握するとともに、熱制御装置４における水タンク７に対する水の出入りや温度の状態、反応器５内の圧力、及び蓄熱材６の温度を把握する。電子制御装置２１は、機関負荷や機関回転速度といった機関運転状態、熱制御装置４における水タンク７の水量、同水タンク７に対する水の出入りや温度、反応器５内の圧力、及び蓄熱材６の温度等に応じて、上記出力ポートに接続された各種駆動回路に指令信号を出力する。こうして内燃機関１における燃料噴射量制御や点火時期制御等の各種運転制御や、開閉弁１０，１１及び切換弁１２の駆動制御が電子制御装置２１を通じて実施される。
【００２５】
次に、水タンク７から反応器５への水の供給量の算出、及び、反応器５から水タンク７への水の回収量の算出について、供給量・回収量算出ルーチンを示す図２のフローチャートを参照して説明する。この供給量・回収量算出ルーチンは、電子制御装置２１を通じて、所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００２６】
同ルーチンにおいては、流量センサ２５によって検出される供給管８での水の流量に基づいて、水タンク７から反応器５に供給された水の供給量Ａｗが算出される（Ｓ１０１）。詳しくは、流量センサ２５によって検出される供給管８での水の流量に基づき、同ルーチンの前回の実行から今回の実行までに供給管８を流れた水の量を算出し、その水の量を算出毎に累積した値が上記供給量Ａｗとされる。なお、上述したように算出された供給量Ａｗは、その算出毎に電子制御装置２１の不揮発性のＲＡＭに記憶される。そして、次回の上記累積の際には同ＲＡＭに記憶された供給量Ａｗが用いられる。
【００２７】
続いて、流量センサ２７によって検出される排出管９での水の流量に基づいて、反応器５から水タンク７へと回収される水の回収量Ｒｗが算出される（Ｓ１０２）。詳しくは、流量センサ２７によって検出される排出管９での水の流量に基づき、同ルーチンの前回の実行から今回の実行までに排出管９を流れた水の量を算出し、その水の量を算出毎に累積した値が上記回収量Ｒｗとされる。なお、上述したように算出された回収量Ｒｗは、その算出毎に電子制御装置２１の不揮発性のＲＡＭに記憶される。そして、次回の上記累積の際には同ＲＡＭに記憶された回収量Ｒｗが用いられる。
【００２８】
同ルーチンにおいて、Ｓ１０３及びＳ１０４の処理は、上述したように不揮発性のＲＡＭに記憶された供給量Ａｗ及び回収量Ｒｗを初期値「０」にリセットするためのものである。この一連の処理では、水量センサ２９によって検出される水タンク７の水量が予め定められた最大値であるか否かが判断され（Ｓ１０３）、ここで肯定判定であるときに上記不揮発性のＲＡＭに記憶された供給量Ａｗ及び回収量Ｒｗがそれぞれ初期値「０」とされる（Ｓ１０４）。
【００２９】
次に、熱制御装置４での蓄熱材６の発熱及び吸熱の制御について、熱制御ルーチンを示す図３のフローチャートを参照して説明する。この熱制御ルーチンは、電子制御装置２１を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００３０】
同ルーチンにおいては、まず蓄熱材６の発熱要求があるか否かが判断される（Ｓ２０１）。こうした蓄熱材６の発熱要求は、内燃機関１の冷間始動の開始直後など触媒３の温度が上記活性温度未満であるときになされる。なお、触媒３の温度については、排気温センサ２４によって検出される触媒３入口の排気の温度、機関運転状態から求められる内燃機関１の燃料噴射量の指令値、及び、エアフローメータ２２によって検出される内燃機関１の吸入空気量等から推定することが可能である。そして、触媒３の温度が活性温度未満であることに基づき蓄熱材６の発熱要求がなされると、上記Ｓ２０１の処理で肯定判定がなされて触媒３を加温するための処理（Ｓ２０２〜Ｓ２０４）が実行される。この一連の処理では、蓄熱材６が発熱可能であるか否かが判断される（Ｓ２０２）。ここでは、蓄熱材６が加水完了状態でないことを条件に、蓄熱材６が発熱可能である旨判断されて肯定判定がなされる。なお、蓄熱材６が加水完了状態であるか否かの判断については、電子制御装置２１の不揮発性のＲＡＭに記憶された供給量Ａｗ及び回収量Ｒｗ、並びに水量センサ２９により検出される水タンク７の水量に基づいて行うことが可能である。Ｓ２０２で肯定判定がなされると、排気管２内の排気が経路２ｂを通過するよう切換弁１２が切り換え動作される（Ｓ２０３）。更に、開閉弁１１を閉じた状態としつつ開閉弁１０を開いて水タンク７から反応器５に水が供給される（Ｓ２０３）。その結果、反応器５内の蓄熱材６が水分と反応して発熱し、その発熱を利用して触媒３の加温が行われる。
【００３１】
一方、Ｓ２０１の処理で蓄熱材６の発熱要求がない旨判断されると、同蓄熱材６の吸熱要求があるか否かが判断される（Ｓ２０５）。こうした蓄熱材６の吸熱要求は、内燃機関１の高負荷運転時など、同機関１の排気の温度が高くなって触媒３の温度が許容上限値以上になるおそれのあるときになされる。そして、触媒３の温度が許容上限値以上になるおそれのある状況であることに基づき蓄熱材６の吸熱要求がなされると、上記Ｓ２０５の処理で肯定判定がなされて触媒３を冷却するための処理（Ｓ２０６〜Ｓ２０８）が実行される。この一連の処理では、蓄熱材６が吸熱可能であるか否かが判断される（Ｓ２０６）。ここでは、蓄熱材６が脱水完了状態でないことを条件に、蓄熱材６が吸熱可能である旨判断されて肯定判定がなされる。なお、蓄熱材６が脱水完了状態であるか否かの判断については、電子制御装置２１の不揮発性のＲＡＭに記憶された供給量Ａｗ及び回収量Ｒｗ、並びに水量センサ２９により検出される水タンク７の水量に基づいて行うことが可能である。Ｓ２０６で肯定判定がなされると、排気管２内の排気が経路２ｂを通過するよう切換弁１２が切り換え動作される（Ｓ２０７）。更に、開閉弁１０を閉じた状態としつつ開閉弁１１を開いて反応器５から水タンク７に水が回収される（Ｓ２０８）。詳しくは、経路２ｂを通過する高温の排気からの熱が加水状態にある蓄熱材６に付与されている状況のもと、上記のように開閉弁１１が開かれると、蓄熱材６からの脱水が行われるとともに及び同脱水に伴う蓄熱材６への吸熱が行われる。この蓄熱材６への吸熱を利用して触媒３の冷却が行われるとともに、同蓄熱材６から離脱した水が排出管９を介して水タンク７に回収される。
【００３２】
また、上記Ｓ２０５の処理で蓄熱材６の吸熱要求がない旨判断されると、蓄熱材６が他の金属等と化合するなど、蓄熱材６の結晶構造に異常（以下、「蓄熱材異常」という）が生じているか否かを判断するための蓄熱材異常判断処理が実行される（Ｓ２０９）。この蓄熱材異常判断処理では、蓄熱材６が加水完了状態となる状況のもとで、反応器５が密閉されるとともに同蓄熱材６が加熱され、そのときの反応器５内の圧力に基づき蓄熱材６での異常の有無が判断される。
【００３３】
ここで、上述したように蓄熱材６が加熱されたときの反応器５内の圧力Ｐｃの変化態様を図４に示す。このときの反応器５内の圧力は、蓄熱材異常が生じていない場合には実線Ｌ１で示すように変化し、蓄熱材異常が生じている場合には実線Ｌ２で示すように変化する。蓄熱材異常が生じていない場合（Ｌ１）、上記加熱により蓄熱材６の温度Ｔｃが同蓄熱材６からの水の分解が生じる分解温度Ｔｂ以上になるまでは、蓄熱材６からの水の分解による水蒸気が発生しない。このため、上記加熱により蓄熱材６の温度Ｔｃが上昇してゆく過程において、その温度Ｔｃが分解温度Ｔｂ以上になるまでは反応器５内の圧力Ｐｃの上昇が少なく、蓄熱材６の温度Ｔｃが上記分解温度Ｔｂ以上になった後には反応器５内の圧力Ｐｃが急速に上昇してゆく。一方、蓄熱材異常が生じている場合（Ｌ２）には、上記加熱により蓄熱材６の温度Ｔｃが上昇する際に同温度Ｔｃが分解温度Ｔｂ未満であっても、蓄熱材６の水が気化して水蒸気が発生するようになる。詳しくは、蓄熱材６の温度Ｔｃが同蓄熱材６での水の気化温度Ｔｋ（＜Ｔｂ）以上になると、蓄熱材６の水が気化して水蒸気が発生する。このため、上記加熱により蓄熱材６の温度Ｔｃが上昇してゆく過程において、その温度Ｔｃが分解温度Ｔｂ未満であるうちに、より詳しくは気化温度Ｔｋ以上になると、反応器５内の圧力が急速に上昇してゆく。
【００３４】
上記蓄熱材異常判断処理（Ｓ２０９）では、上記加熱時における反応器５内の圧力Ｐｃの上昇態様が蓄熱材異常の有無に応じて異なることを考慮し、そのときの圧力Ｐｃに基づいて蓄熱材異常の有無が判断される。具体的には、蓄熱材６の温度Ｔｃが同蓄熱材６での水の気化温度Ｔｋと同蓄熱材６での水の分解温度Ｔｂとの間で定められた判定温度範囲（Ｔ１〜Ｔ２）内にあり、且つ、反応器５内の圧力Ｐｃが基準値Ｐ０よりも高いことに基づき蓄熱材異常ありの旨判断される。これにより、蓄熱材異常が生じているか否かの判断において、蓄熱材異常が生じている旨の判断を正確に行うことができる。
【００３５】
なお、上記判定温度範囲については、それを蓄熱材６での水の分解温度Ｔｂ寄りの高い温度範囲に設定するほど、その判定温度範囲まで蓄熱材６を温度上昇させるための熱エネルギが多く必要になる。一方、上記判定温度範囲を蓄熱材６での水の気化温度Ｔｋ寄りの低い温度範囲に設定するほど、その判定温度範囲内に蓄熱材６の温度Ｔｃが入ったときに反応器５内の圧力Ｐｃが低い値になるため、その圧力Ｐｃと基準値Ｐ０との比較に基づく蓄熱材異常の有無の判断が不正確になりやすくなる。これらのことを考慮して、本実施形態での上記判定温度範囲は、蓄熱材６での水の気化温度Ｔｋと同蓄熱材６での水の分解温度Ｔｂとの間において、上記必要な熱エネルギを小さく抑えることができ、且つ、蓄熱材異常の有無の判断を正確に行うことの可能な範囲に設定されている。また、上記基準値Ｐ０については、蓄熱材異常の有無の判断に用いるうえでの最適値として、予め実験等により定められた値が採用されている。
【００３６】
次に、上記蓄熱材異常判断処理の詳細について、蓄熱材異常判断ルーチンを示す図５のフローチャートを参照して説明する。この蓄熱材異常判断ルーチンは、熱制御ルーチンのＳ２０９に進む毎に、電子制御装置２１を通じて実行される。
【００３７】
蓄熱材異常判断ルーチンにおいては、まず蓄熱材異常の有無の判断過程であるか否かの判断に用いられるフラグＸが「０（判断過程でない）」であるか否かの判断が行われる（Ｓ３０１）。そして、Ｓ３０１の処理で肯定判定であれば、蓄熱材異常の有無の判断を開始するための実行条件が成立しているか否かが判断される（Ｓ３０２）。ここでは、蓄熱材６の発熱要求や吸熱要求のない状態が継続している状態であるか否か、及び、蓄熱材６が加水完了状態にあるか否かといった各種の条件すべての成立をもって、上記実行条件が成立している旨判断される。上記実行条件が成立している旨判断されると、フラグＸが「１（判断過程）」に設定され（Ｓ３０３）、その後に反応器５の密閉（Ｓ３０４）及び蓄熱材６の加熱（Ｓ３０５）が行われる。なお、フラグＸが「１」に設定されると次回のＳ３０１の処理では否定判定がなされ、それによってＳ３０２及びＳ３０３の処理がスキップされてＳ３０４以降の処理が実行される。
【００３８】
上記Ｓ３０４の処理では、開閉弁１０と開閉弁１１とが共に閉じられることで反応器５が密閉される。上記Ｓ３０５の処理では、排気管２の排気が経路２ｂを通過するよう切換弁１２が切り換えられることで、その経路２ｂを通過する排気による蓄熱材６の加熱が行われる。このように反応器５の密閉及び蓄熱材６の加熱が行われた状態で、蓄熱材６の温度Ｔｃが判定温度範囲（Ｔ１〜Ｔ２）に入っているか否かを判断するための処理（Ｓ３０６、Ｓ３０７）が行われる。詳しくは、蓄熱材６の温度Ｔｃが温度Ｔ１以上であるか否かの判断（Ｓ３０６）、及び、蓄熱材６の温度Ｔｃが温度Ｔ２未満であるか否かの判断（Ｓ３０７）が行われる。そして、Ｓ３０６とＳ３０７とで共に肯定判定であれば、蓄熱材６の温度Ｔｃが判定温度範囲（Ｔ１〜Ｔ２）に入っている旨判断される。
【００３９】
このように蓄熱材６の温度Ｔｃが判定温度範囲（Ｔ１〜Ｔ２）に入っている旨判断されると、反応器５内の圧力Ｐｃが基準値Ｐ０未満であるか否かの判断が行われる（Ｓ３０８）。ここで肯定判定であれば蓄熱材異常なしの旨の判断（正常である旨の判断）がなされ（Ｓ３０９）、否定判定であれば蓄熱材異常ありの旨判断される（Ｓ３１１）。一方、Ｓ３０６で蓄熱材６の温度Ｔｃが温度Ｔ１未満である旨判断された場合、すなわち蓄熱材６の温度Ｔｃが判定温度範囲未満である場合には、反応器５内の圧力Ｐｃが基準値Ｐ０よりも高いか否かが判断される（Ｓ３１０）。そして、ここで肯定判定がなされたときにも、蓄熱材異常ありの旨判断される（Ｓ３１１）。
【００４０】
上述したようにＳ３０８〜Ｓ３１１の処理を通じて蓄熱材異常の有無が判断されると、排気管２の排気が経路２ａを通過するよう切換弁１２が切り換えられることで、排気による蓄熱材６の加熱が停止される（Ｓ３１２）。その後、フラグＸが「０（判断過程でない）」に設定される（Ｓ３１３）。なお、上記Ｓ３０７の処理で蓄熱材６の温度Ｔｃが温度Ｔ２以上である旨判断されたとき、すなわち蓄熱材６の温度Ｔｃが判定温度範囲を越えて上昇したときには、蓄熱材異常の有無を判断するためのＳ３０８、Ｓ３０９、及びＳ３１１の処理をスキップして上記Ｓ３１２及びＳ３１３の処理が実行される。
【００４１】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）密閉した状態にある反応器５内における加水完了状態の蓄熱材６を加熱すると、その加熱時における反応器５内の圧力Ｐｃの上昇態様が蓄熱材異常の有無に応じて異なるものとなる。すなわち、蓄熱材異常がある場合には同異常がない場合に比べて、上記蓄熱材６の加熱に伴う反応器５内の圧力Ｐｃの急上昇が同蓄熱材６の温度Ｔｃのより低温時に開始されるようになる。蓄熱材異常の有無を判断するための蓄熱材異常判断処理では、上記加熱時における反応器５内の圧力Ｐｃの上昇態様が蓄熱材異常の有無に応じて異なることを考慮し、そのときの圧力Ｐｃに基づいて蓄熱材異常の有無が判断される。具体的には、蓄熱材６の温度Ｔｃが同蓄熱材６での水の気化温度Ｔｋと同蓄熱材６での水の分解温度Ｔｂとの間で定められた判定温度範囲（Ｔ１〜Ｔ２）内にあり、且つ、反応器５内の圧力Ｐｃが基準値Ｐ０よりも高いことに基づき蓄熱材異常ありの旨判断される。これにより、蓄熱材異常が生じているか否かの判断において、蓄熱材異常が生じている旨の判断を正確に行うことができる。その結果、蓄熱材異常が発生したとき、同異常発生の旨の判断に基づき適切な対処を行うことができる。更に、そうした適切な対処を行うことにより、熱制御装置の信頼性を向上することができる。
【００４２】
（２）上記判定温度範囲（Ｔ１〜Ｔ２）は、蓄熱材６での水の気化温度Ｔｋと同蓄熱材６での水の分解温度Ｔｂとの間において、蓄熱材６を判定温度範囲まで温度上昇させるために必要な熱エネルギを小さく抑えることができ、且つ、蓄熱材異常の有無の判断を正確に行うことの可能な範囲に設定されている。このように上記判定温度範囲を設定しているため、蓄熱材異常の有無を判断するに当たり、蓄熱材異常ありの旨の判断を正確に行いつつ、上記必要な熱エネルギを小さく抑えることができる。
【００４３】
（３）上記蓄熱材異常判断処理において、加熱時に蓄熱材６の温度Ｔｃが判定温度範囲に向けて上昇する過程にあっては、その温度Ｔｃが判定温度範囲未満の値になる。このように蓄熱材６の温度が判定温度範囲未満の値であっても、反応器５内の圧力Ｐｃが基準値Ｐ０よりも高ければ、蓄熱材異常により蓄熱材６での水の気化が生じて反応器５内の圧力Ｐｃが基準値Ｐ０よりも高くなっていると推測できることから、蓄熱材異常ありの旨判断される。これにより、蓄熱材異常が生じているとき、その蓄熱材異常ありの旨の判断を可能な限り早期に行うことができる。
【００４４】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図６に基づき説明する。
この実施形態は、第１実施形態での蓄熱材異常判断処理による蓄熱材異常の有無の判断に加え、水タンク７から反応器５への水の供給や反応器５から水タンク７への水の回収に関する異常（以下、「水供給回収異常」という）の有無も判断するようにしたものである。
【００４５】
図６は、水供給回収異常の有無を判断するための水供給回収異常判断ルーチンを示すフローチャートである。この水供給回収異常判断ルーチンは、電子制御装置２１を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００４６】
同ルーチンにおいては、水タンク７への水の回収が完了しているか否か（Ｓ４０１）、言い換えれば蓄熱材６が脱水完了状態にあるか否かが判断される。ここで肯定判定であれば、水タンク７の水温が判断許可範囲内にあるか否かが判断される（Ｓ４０２）。なお、水タンク７の水温については、温度センサ２６，２８からの検出信号に基づいて推定することが可能である。また、上記判断許可範囲は、水タンク７内での水の凍結や揮発が生じることのない温度範囲、より詳しくは上記水の凍結や揮発による水タンク７の水量への影響が生じない温度範囲に設定される。そして、Ｓ４０２の処理で水タンク７の水温が判断許可範囲内にある旨判断されると、水タンク７内の水量が計測され、且つ、その計測された値が電子制御装置２１のＲＡＭに記憶される（Ｓ４０３）。
【００４７】
続いて、今回の内燃機関１の運転が開始されてから２回以上、水タンク７への水の回収が完了しているか否かが判断され（Ｓ４０４）、ここで肯定判定であれば同水量の前回計測値と今回計測値との差が規定値未満であるか否かが判断される（Ｓ４０５）。上記差が規定値以上である場合には、今回の反応器５から水タンク７への水の回収が不十分である可能性が高い。すなわち、上記規定値に関しては、このように水タンク７への水の回収が不十分であるか否かを判断することの可能な値として、予め実験等により定められている。そして、水量の前回計測値と今回計測値との差が規定値以上である旨判断されると、水タンク７への水の回収、すなわち反応器５から水タンク７への水の回収を開始してから完了するまでの処理が実行される（Ｓ４０６）。こうした水の回収が完了したときにも、Ｓ４０３の処理を通じて水タンク７内の水量の計測及び記憶が行われる。
【００４８】
Ｓ４０７の処理で水量の前回計測値と今回計測値との差が規定値未満である旨判断された場合、今回計測値が適正範囲内の値であるか否かが判断される（Ｓ４０７）。そして、今回計測値が適正範囲内の値であれば水供給回収異常なしの旨（正常である旨）の判断がなされ（Ｓ４０８）、今回計測値が適正範囲内の値でなければ水供給回収異常ありの旨の判断がなされる（Ｓ４０９）。
【００４９】
本実施形態によれば、第１実施形態における（１）〜（３）の効果に加え、以下に示す効果が得られる。
（４）蓄熱材６が脱水完了状態となって反応器５から水タンク７への水の回収が完了したとき、水タンク７内の水量に基づいて水供給回収異常の有無が判断される。ここで、水供給回収異常がある場合、蓄熱材６が脱水完了状態となって反応器５から水タンク７への水の回収が完了したとき、水タンク７内の水量が少なくなるなど同水量が適正範囲外の値になることから、そうした状況が発生しているか否かに基づいて水供給回収異常の有無を判断することができる。
【００５０】
（５）水供給回収異常判断処理では、反応器５から水タンク７への水の回収が完了する毎に同水タンク７内の水量の測定及び記憶が行われる。そして、水タンク７の水量の前回測定値と今回測定値との差が規定値以上あるときには、反応器５から水タンク７への水の回収を開始してから完了するまでの処理、及び、その回収の完了時に水タンク７の水量を測定して記憶する処理が再実行される。ここで、上記差が規定値以上である場合、すなわち今回の反応器５から水タンク７への水の回収が不十分である可能性が高い場合、上記差が規定値未満となるまで、反応器５から水タンク７への水の回収の開始・完了が繰り返される。そして、上記差が規定値未満となった状態で、言い換えれば反応器５から水タンク７への水の回収が十分に行われたことが確認された状態で、水タンク７の水量の今回の計測値に基づいて水供給回収異常の有無が判断される。従って、反応器５から水タンク７への水の回収が不十分な状態で、水タンク７内の水量に基づいて水供給回収異常の有無が判断されることを抑制でき、その判断が不正確になることを抑制できる。言い換えれば、反応器５から水タンク７への水の回収を十分に行った状態で、水タンク７内の水量に基づいて水供給回収異常の有無を判断することができ、その判断結果を正確なものとすることができる。
【００５１】
（６）水供給回収異常の有無の判断は、水タンク７の水温が上記判断許可範囲内の値であるときのみ、言い換えれば上記水の凍結や揮発による水タンク７の水量への影響が生じない温度範囲内の値であるときのみ実行される。従って、水の凍結や揮発による水タンク７の水量への影響により、水タンク７内の水量に基づく水供給回収異常の有無の判断が正確に行えなくなることを回避できる。
【００５２】
［その他の実施形態］
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第２実施形態の水供給回収異常判断処理において、すなわち図６の水供給回収異常判断ルーチンにおいて、Ｓ４０４〜Ｓ４０６の処理を省略してもよい。この場合、水タンク７への水の回収が完了すると、そのときの水タンク７の水量が適正範囲内の値であるか否かに基づいて直ちに水供給回収異常の有無が判断される。
【００５３】
・第２実施形態において、図６の水供給回収異常判断ルーチンのＳ４０２の処理を省略してもよい。
・第１及び第２実施形態において、内燃機関１の排気の熱を利用して蓄熱材６の加熱を行う代わりに、電気ヒータ等を利用して蓄熱材６の加熱を行うようにしてもよい。
【００５４】
・第１及び第２実施形態において、熱制御装置４による加熱や冷却を行って温度の調節を行う必要のある部分である温度調節部として、内燃機関１の排気系に設けられた触媒３を例示したが、本発明はこれに限定されない。触媒３以外の温度調節部を加熱したり冷却したりする熱制御装置に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１…内燃機関、２…排気管、２ａ，２ｂ…経路、３…触媒、４…熱制御装置、５…反応器、６…蓄熱材、７…水タンク（水供給回収手段）、８…供給管（水供給回収手段）、９…排出管（水供給回収手段）、１０…開閉弁（水供給回収手段）、１１…開閉弁（水供給回収手段）、１２…切換弁、２１…電子制御装置（蓄熱異常判断手段、供給回収異常判断手段）、２２…エアフローメータ、２３…クランクポジションセンサ、２４…排気温センサ、２５…流量センサ、２６…温度センサ、２７…流量センサ、２８…温度センサ、２９…水量センサ、３０…圧力センサ、３１…温度センサ。
【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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