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CN1162614C - 带有蓄热装置的内燃机及其运转方法 - Google Patents

带有蓄热装置的内燃机及其运转方法 Download PDF

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CN1162614C CNB011228121A CN01122812A CN1162614C CN 1162614 C CN1162614 C CN 1162614C CN B011228121 A CNB011228121 A CN B011228121A CN 01122812 A CN01122812 A CN 01122812A CN 1162614 C CN1162614 C CN 1162614C
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Abstract

发动机系统(100)的电子控制装置(ECU)(30)先于内燃机起动开始将积蓄在蓄热装置(21)内的蓄热温水供给发动机(10)的控制(预热)。ECU(30)根据发动机(10)的冷却水决定预热的持续时间，以便在发动机(10)的暖机确实终止后进行发动机起动。另外，在预热实施中，使预热灯(28)点亮，将其信息通知给驾驶者。在预热完成时，ECU(30)自动使发动机(10)起动。

Description

带有蓄热装置的内燃机
本发明涉及一种内燃机，该内燃机包括具有暂时储存热的功能的蓄热装置，通过冷却水等的热介质供给该蓄热装置所积蓄的热量而进行暖机，特别涉及适用于那样的内燃机的动作控制的最佳的控制构造的实现化。
一般，作为搭载于汽车等的车辆上的内燃机，在燃烧室周边的温度未达到规定温度状态(冷状态)下的内燃机运转由于产生供给燃烧室的燃料不充分雾化等的不良现象，使排气特性(排放特性)或每1升燃料车辆可走行的距离性能变差而不理想。
但是，实际上，在暂时停机后再起动时的情况下，作为例外，在开始内燃机运转时，像每次那样地从内燃机起动时到暖机结束时的期间不得不在冷状态下进行内燃机运转。
对应于这样的问题，人们知道有蓄能装置，该蓄能装置具有将内燃机运转过程中产生的热量积蓄在规定的蓄热装置，并放出到处于冷状态的内燃机的功能。
例如，特开平6-185359号公报中所记载的蓄热装置，将由该内燃机散热加热的冷却水的一部分在内燃机停止后也以保温状态储存着，在下一次起动内燃机时，通过释放到冷却系统(该内燃机的冷却通路)而早期地使内燃机变暖。
为了缩短内燃机自身进行的暖机的所需时间，在从使蓄热装置的暖机效果的活用机会增大的观点来看时，适用上述那样的蓄热装置进行的内燃机的暖机处理最好是从内燃机起动前开始，在内燃机起动时结束。如果暖机处理的实施时期过早，则暂时提高了的内燃机的温度在内燃机起动前再度降低。另外，在其实施时期过迟时，其结果则在暖机未结束的状态下进行内燃机运转，积蓄在蓄热装置中的热量不能充分地被活用。
但是，在实际上，由该内燃机的控制装置等难以正确地预知根据驾驶者的意志而进行的内燃机起动的时间。另外，在将暖机处理的实施时间委托于驾驶员时，不仅内燃机起动时的驾驶员的操作繁杂，而且把握最大限度地活用积蓄在活用装置中的热量的期间并正确地选择那样的期间进行暖机是困难的。
本发明涉及利用积蓄在蓄热装置中的热量的内燃机的暖机，其目的是提供一种带有蓄热装置的内燃机，该带有蓄热装置的内燃机通过设定最佳的实施时期并将关于其实施行程的信息以适当的样态通知于驾驶员而可以适当地扩大蓄热装置的暖机功能的活用机会。
本发明的第一技术方案的带有蓄热装置的内燃机，具有积蓄热的蓄热装置，通过规定的热介质供给该蓄热装置的所积蓄的热量而在内燃机起动前进行暖机处理，其特征在于，该内燃机具有决定上述暖机处理的实施期间的期间决定装置、在上述暖机处理的实施期间通知将实施上述暖机处理的信息的暖机处理通知装置。
在此，所谓内燃机起动不仅是指例如燃料供给开始动作、点火开始动作、或输送轴的旋转开始动作等的内燃机自身在其运转开始时所进行的初始动作，而且还指包括根据驾驶员的意志的点火钥匙、踏板、手柄操作等的伴随着上述内燃机自身的初始动作所进行的跟随的动作的所有的关联动作中的任何一个或这些各种关联动作的组合。另外，所谓进行暖机处理，是指至少开始暖机处理的样态。
根据上述技术方案，从开始暖机处理到结束，由于该内燃机的驾驶员可以把握实施着暖机处理的信息，对该驾驶员不会产生不谐调感，而且可以充分获得先于该内燃机的起动的暖机处理的活用机会。
另外，该带有蓄热装置的内燃机最好具有起动操作无效化装置，该起动操作无效化装置在上述暖机处理实施期间中使该内燃机的起动动作无效化。
根据该技术方案，由于充分地向该内燃机进行热供给，在内燃机的温度最适化确实地完成了的状态下开始内燃机起动，因此，从内燃机刚起动后燃烧状态稳定，可确保最佳的排气特性和每1升燃料车辆可走行的距离性能。
另外，最好是上述暖机处理的实施期间经过后也通过规定的热介质向该内燃机进行热供给。
在暖机处理结束了时，多数的情况下，该内燃机的温度未达到被供给的热介质的温度，至少还剩有热介质所含有的热量传递给该内燃机遍及到更细部的余地。根据该技术方案，在上述暖机处理实施期间经过后也继续向该内燃机供给热。因此，通过热介质从上述蓄热装置供给的热更加良好地遍及到该内燃机的细部。因此，可以更加有效地活用积蓄在上述蓄热装置中的热量。
另外，最好是与该内燃机的起动时期同步地停止通过上述规定的热介质进行的向该内燃机的热供给。
根据该技术方案，由于供给积蓄在蓄热装置中的热量直到该内燃机开始起动，积蓄在上述蓄热装置中的热量被最大限度地利用于该内燃机的暖机。
另外，最好是在积蓄上述蓄热装置中的热量低于规定值时，停止上述热供给。
通常，上述蓄热装置所能积蓄的热量是有限的，因此，例如为了利用于该内燃机的暖机的积蓄于蓄热装置中的热量或保持该热量的热介质被利用尽时，未保持使该内燃机的温度上升的热量的热介质已经与内燃机接触。根据该技术方案，由于继续进行暖机处理直到利用尽保持使该内燃机的温度的上升的热量的热介质，因此，该蓄热装置所产生的该内燃机的暖机能力被最大限度地活用。而且，不会有不发挥暖机效果的热介质不必要地与该内燃机接触的现象。
另外，该带有蓄热装置的内燃机，最好是具有在上述暖机处理实施期间经过后自动地起动内燃机的起动控制装置。
根据该技术方案，可以不使驾驶员的手动操作介入地自动地进行从上述蓄热装置的向该内燃机的供热开始到该内燃机的起动所实施的一系列的动作。即最佳且自动地确保蓄热装置的暖机效果的活用机会。因此，在实现该内燃机起动时的排气特性和每1升燃料车辆可走行的距离性能的最佳化的同时，而且对于驾驶员来说还可以在不伴随着烦杂的作业的情况下开始该内燃机的运转。
另外，该带有蓄热装置的内燃机最好在搭载该内燃机的车辆的内燃机室内具有先于上述内燃机的自动起动来通知其信息的起动通知装置。
根据该技术方案，在上述内燃机室敞开着的情况下，进行先于上述内燃机的自动起动的通知，例如处在该内燃机周边的维修作业者或驾驶员等得知预定该内燃机的自动起动的信息。因此，该维修作业者或驾驶员等不会被该内燃机的未预期的起动惊吓。
另外，该带有蓄热装置的内燃机最好在搭载该内燃机的车辆的内燃机室内具有将上述内燃机的自动起动无效化的操作从其内燃机的外部进行的无效化操作部。
根据该技术方案，该内燃机的维修作业者或驾驶员等可以根据需要任意地中止该内燃机的自动起动。因此，例如可以提高该内燃机的维修作业等的方便性。
另外，该带有蓄热装置的内燃机最好是具有开放状态确认装置和无效化控制装置，该开放状态确认装置确认搭载该内燃机车辆的内燃机室是否处于开放状态，该无效控制装置在确认为上述内燃机室处于开放状态的情况下进行无效上述内燃机的自动起动的控制。
根据该技术方案，在上述内燃机室处于开放状态时，上述内燃机不会自动地起动。因此，处于该内燃机周边维修作业者或驾驶员等不会被该内燃机的未预期的起动惊吓。
另外，该带有蓄热装置的内燃机最好是在搭载该内燃机的车辆的内燃机室内具有禁止操作部，该禁止操作部从其内燃机的外部进行禁止实行上述无效化控制的操作。
根据该技术方案，可以根据该内燃机的维修作业者或驾驶员等的意志有效的进行上述内燃机的自动起动。因此，对于该内燃机的维修作业者或驾驶员等来说进一步提高了方便性。
另外，该带有蓄热装置的内燃机最好是具有在上述暖机处理的实施期间中根据规定的操作信号使该内燃机起动的起动装置。
根据该技术方案，可以由该内燃机的驾驶员的意志优先于上述暖机处理地实行内燃机起动。
另外，上述期间设定装置最好是在上述暖机处理开始时设定上述暖机处理的实施期间。
根据该技术方案，在上述暖机处理开始时设定上述暖机处理的实施期间。因此，可以正确地设定最大限度地活用利用了蓄热装置的暖机效果的期间。而且，与该规定期间的设定结合，也可以容易地进行将例如其设定内容通知给该内燃机的驾驶员等的控制。因此，在实施上述暖机处理期间中，该内燃机的驾驶员等不会感觉到不谐调感或紧张。
另外，上述期间设定装置最好根据关于该内燃机温度的参数设定上述暖机处理的实施时间。
该内燃机的温度由于与该内燃机为了完成内燃机暖机所需要的热量相关性高，因此，根据该技术方案，可以正确地设定完成内燃机暖机所需要的充分的时间。即，不会对该内燃机的驾驶员要求大于到完成暖机的所需期间的长时间的等待。
另外，关于上述内燃机的温度的参数最好包括吸气口壁部的温度。
对于该内燃机来说，所谓暖机处理完毕的状态相当于充分地使该内燃机变暖，即使进行内燃机运转，所供给的燃料也充分地被雾化地状态。这样的状态与吸气口壁部的温度具有高的相关性，该吸气口壁部的温度具有例如与被供给的燃料的雾化几乎一义的关系。根据该技术方案，在判断直到暖机完毕的期间之上加入了可靠性高的参数。因此，在该内燃机确实地脱离了冷状态后才开始内燃机起动，可以确实地消除在冷起动时所特有的排气特性和每1升燃料车辆可走行的距离性能的变差。
另外，上述期间设定装置最好是根据上述热介质的温度设定上述暖机处理的实施期间。
在实施上述暖机处理时，成为用于使该内燃机温度上升的热源的热介质的温度与该内燃机为了完成内燃机暖机所需要的时间相关性高。因此，即使根据该技术方案，也可以正确地设定为了完成内燃机暖机所需要的充分的期间。即，不会对该内燃机的驾驶员要求大于到完成暖机所需期间的长时间的等待。
另外，上述内燃机的温度和上述热介质的温度相互独立地作为参数来决定为了完成内燃机暖机所需要的期间。因此，如果一并参照两者设定上述暖机处理的实施期间，可以更加正确地设定为了完成内燃机暖机所需要的期间。
另外，该带有蓄热装置的内燃机最好是具有从上述蓄热装置将热介质移送到该内燃机的泵，而且上述期间设定装置根据上述热介质的移送速度设定上述暖机处理的实施期间。
由于热介质的移送速度从蓄热装置向该内燃机的热传递速度相关联，即使根据该技术方案，也可以更加正确地设定为了完成内燃机暖机所需要的充分的期间。另外，在上述技术方案中附加使热介质的移送速度可变的装置，也可以将为了完成内燃机暖机所需要的期间控制为所希望的长度。
另外，该带有蓄热装置的内燃机最好是具有从上述蓄热装置将热介质移送到该内燃机的电动泵，而且，上述期间设定装置根据赋予上述电动泵的驱动电压设定上述暖机处理实施期间。
在作为移送热介质的装置使用电动泵时，赋予该电动泵的驱动电压决定上述热介质的移送速度或流量。热介质的移送速度由于与从蓄热装置向该内燃机的热传递速度相关联，即使根据该技术方案，也可以更加正确地设定为了完成内燃机暖机所需要的期间。
另外，该带有蓄热装置的内燃机最好是具有结束时期设定装置，该结束时期设定装置在上述暖机处理开始后设定上述暖机处理的实施期间的结束时期。
根据该技术方案，根据实际的暖机状况确定正确的暖机处理结束时期。因此，对于上述蓄热装置的所产生的该内燃机的暖机处理，可以提高其可靠性。
另外，上述结束时期设定装置最好根据关于该内燃机温度的参数设定上述暖机处理的实施期间的结束时期。
根据该技术方案，由于对应于实际的暖机状况而且根据正确地反应暖机的进行程度的参数确定适当的暖机处理的结束时期，因此对于上述蓄热装置的所产生的该内燃机的暖机处理，可以进一步提高其可靠性。
另外，该带有蓄热装置的内燃机最好是具有排出上述供给的热介质的排出部，而且关于上述内燃机温度的参数包括通过上述排出部从该内燃机排出的热介质的温度。
在实施暖机处理时，如果在该内燃机和上述热介质之间有效地进行着热交换，则上述热介质从上述蓄热装置供给该内燃机。而且，在经过与该内燃机热交换后，在从该内燃机排出的一系列的行程中行走的过程中，该热介质的温度一味地降低。另外，该内燃机的温度上升越接近热介质的温度，在该内燃机与热介质之间被交换的热量越减少，因此，从该内燃机排出的热介质的温度也上升。其结果，从该内燃机排出的热介质的温度是在从上述蓄热装置到该内燃机的热介质的传递路径中被观测的最低温度，且也是正确地反应其时刻的该内燃机的温度的参数。因此，例如在从该内燃机排出时的上述热介质的温度大于规定温度时，可以推定为该内燃机本体的温度也十分地上升了。根据该技术方案，通过参照在从上述蓄热装置到该内燃机的热介质的传递路径中的热介质的温度的最低的部位观测的该热介质的温度设定上述暖机处理的实施期间的结束时期，关于暖机结束时期的正确信息被反映到该暖机处理的控制。
另外，上述暖机处理传达装置在搭载该内燃机的车辆的驾驶室内具有实施传达装置，该实施传达装置作为上述暖机处理被实施的信息的传达进行视觉性的和听觉性的通知。
根据技术方案，例如该内燃机的驾驶者等可以容易地且确实地认识(确认)实施着上述暖机处理的信息。
另外，该带有蓄热装置的内燃机，最好具有判断是否实施上述暖机处理的判断装置和在该判断装置进行了未实施暖机处理的判断时由视觉性地和听觉性中的至少一方通知其信息的不实施通知装置。
根据该技术方案，在上述判断装置积极地判断下未进行暖机处理的情况下，该内燃机的驾驶者等通过认识其判断结果不会误认为例如上述蓄热装置发生故障等。
另外，最好是根据来自搭载该内燃机的车辆外部的通信信号开始上述暖机处理的实施。
根据该技术方案，由于该内燃机的驾驶者可以通过远距离操作自如地进行上述暖机处理，在实施上述暖机处理时，提高了其方便性。
另外，最好是根据先于该内燃机的起动对搭载该内燃机的车辆进行的规定的操作开始上述暖机处理的实施。
上述规定的操作是先于内燃机起动的必然的动作，另外，可以选择在从该动作的时刻到该内燃机起动的时刻期间保证充分再现性的动作。
根据该技术方案，在实施上述暖机处理时，在该内燃机起动前确保定量地稳定的实施期间。因此，谋求该暖机处理的效率化。
另外，只要可能可以组合上述技术方案。
图1是表示使用本发明的第一实施例的带有蓄热装置的内燃机的车辆用发动机系统的图。
图2是局部放大地表示第一实施例的发动机的燃烧室周边的断面构造的简图。
图3A～图3C是简略地表示第一实施例的发动机系统的模式图。
图4是作为实验地变更蓄热装置的电动泵的动作样态的结果表示气缸盖的温度推移的时间图。
图5是表示第一实施例的预热控制的基本步骤的流程图。
图6是表示第一实施例的预热控制步骤的流程图。
图7是表示朝向火点钥匙的插入方向看第一实施例的钥匙圆柱组件的平面图。
图8是简略地表示设在搭载了第一实施例的发动机系统的车辆驾驶席前的仪表板的平面图。
图9是将从驾驶席的门开门到起动动作的一系列的动作的时间表示在时间轴上的时间图。
图10是表示第二实施例的预热控制步骤的流程图。
图11是表示第三实施例的预热控制步骤的流程图。
图12是简略地表示设在搭载了第三实施例的发动机系统的车辆驾驶席前的仪表板的平面图。
图13是表示朝向火点钥匙的插入方向看第四实施例的钥匙圆柱组件的平面图。
图14是表示第四实施例的预热控制步骤的流程图。
图15是表示第五实施例的预热控制步骤的流程图。
图16是表示第六实施例的预热控制步骤的流程图。
图17是表示在第六实施例中使用的图上的预热时间与冷却水温的关系的关系图。
图18是表示第七实施例的预热控制步骤的流程图。
图19是表示在第七实施例中使用的图上的预热时间与蓄热暖水温度的关系的关系图。
图20是表示第八实施例的预热控制步骤的流程图。
图21是简略地表示设在搭载了第八实施例的发动机系统的车辆驾驶席内的仪表板的平面图。
图22是表示第九实施例的预热控制步骤的流程图。
图23是局部放大地表示第十实施例的发动机的燃烧室周边的断面构造的简图。
图24是表示第十实施例的预热控制步骤的流程图。
图25是表示第十实施例的发动机的起动步骤的流程图。
图26是表示第十一实施例的预热控制步骤的流程图。
图27是表示在预热开始后所观测的蓄热温水及内燃机流出水温的推移样态的一例的时间图。
图28是简略地表示搭载第十二实施例的发动机系统的车辆中的外观的立体图。
图29是表示第十二实施例的预热控制步骤的流程图。
图30是表示第十二实施例的预热控制步骤的流程图。
图31是表示第十三实施例的预热控制步骤的流程图。
图32是简略地表示其它实施例的发动机系统的模式图。
图33是简略地表示其它实施例的发动机系统的模式图。
(第一实施例)
以下参照附图对将本发明的带有蓄热装置的内燃机使用于车载用发动机系统的第一实施例进行说明。
图1表示本实施例的车载用发动机系统的概略构成。
如图1所示，作为车辆的原动机被使用的车辆用发动机系统(以下简称为发动机系统)100大致由发动机本体(以下简称为发动机)10、冷却系统20及电子控制装置(ECU)30构成。
发动机10的外壳将气缸体10a作为下段构件，将气缸盖10b作为上段构件，以相互闭合两构件10a、10b的形式被形成。在发动机10的内部形成着4个燃烧室(图中未示)、连通各燃烧室和外部的吸排气口(未图示)。发动机10通过使经吸气口供给的混合气(外气和燃料的混合气体)爆发·燃烧而使其输出轴(未图示)获得旋转驱动力。
冷却系统20由循环通路(水冷套)A、循环通路B、循环通路C、循环通路D构成。该循环通路A在发动机10内环绕燃烧室和吸气口的外周地形成着。该循环通路B在发动机10和蓄热装置21之间使冷却水循环。该循环通路C用于在发动机10和散热器22之间使冷却水(冷却介质)循环。该循环通路D用于在发动机10和暖气用加热器芯23之间使冷却水循环。另外，循环通路A的一部分作为各循环通路B、C、D的一部分共有。另外，循环通路A可以大致分为形成在气缸体10a内的循环通路A1、形成在气缸盖10b内的通路A2、联络循环通路A1及通路A2间的旁通路A3。
即冷却系统20是组合多个冷却水的循环通路而构筑的复合系统，循环在该冷却系统20内的冷却水通过作为热介质在与发动机10之间进行热交换来进行该发动机10的各部分的冷却或暖机。
构成冷却系统20的上述各循环通路A、B、C及D中设有控制或检测冷却水的举动和温度的各种构件。
电动式水泵(电动泵)EP根据来自ECU30的指令信号进行动作，使循环通路B内的冷却水沿用箭头所示的方向流动。
在电动泵EP的下游设有蓄热装置21。蓄热装置21具有在从外部隔热的状态下储存规定量的冷却水的功能。即如图1中的概略内部构造所示，蓄热装置21具有二层构造，该二层构造具有外壳21a和收纳在该外壳21a内的冷却水收容部21b。外壳21a及冷却水收容部21b的间隙保持为几乎真空状态，将冷却水收容部21b的内部空间与外壁保持为隔热状态。在冷却水收容部21b内设有导入管21c和排出管21d，该导入管21C用于将从循环通路B(泵侧通路B1)送来的冷却水导入该容器21b内，该排出管21d用于将该容器21b内的冷却水排出到循环通路B(发动机侧通路B2)。通过排出管21d排出到发动机侧通路B2的冷却水被导入发动机10的气缸盖10b，在该气缸盖10b内优选地流过形成在各气缸的吸气口附近的路径。
另外，分别设在泵侧通路B1和发动机侧通路B2的通路途中的单向阀21e、21f只允许通过蓄热装置21从泵侧通路B1朝向发动机侧通路B2的冷却水的流动，限制逆向流动。
机械式水泵(机械式泵)MP是用从发动机10的输出轴传递的驱动力，在发动机10运转过程中，自外部通路PE向气缸体10a内引入冷却水。在伴随着发动机10的运转机械式泵MP动作时，促使循环通路C及循环通路D内的冷却水产生朝向分别用箭头所示的方向流动。
设在循环通路C中的散热器22将加热了的冷却水热量散发到外部。电动式风扇22a根据ECU30的指令信号进行驱动，用于提高散热器22的冷却水的散热作用。另外，在循环通路C的通路途中，在散热器22的下游设有恒温器24。恒温器24是感觉温度并根据其感觉的温度的高度进行开闭的公知的控制阀，该恒温器24附近的循环通路C内的冷却水的温度大于规定温度(例如80℃)时开阀而允许冷却水的流动，当低于该规定温度时，闭阀而限制冷却水的流动。
即，在发动机10运转时(机械式泵MP动作时)，在冷却水的温度大于80℃时，允许循环通路C内的冷却水的流动，由散热器22的作用进行冷却水的强制冷却。其结果，进行发动机10的冷却。另外，对于发动机10来说，将其温度(与冷却系统20内的冷却水的温度几乎相等)大于80℃或处于大致80℃附近的状态称为温状态，将小于80℃的状态称为冷状态。
设在循环通路D中的暖气用加热器芯23利用在发动机10内被加热的冷却水的热量根据需要进行车辆室内(未图示)的供暖。根据ECP30的指令信号被驱动的电动式风扇23a用于促进通过暖气用加热器芯23的冷却水的散热，并且将由冷却水的散热产生的暖气通过空气通路(图中未示)送入车辆室内。
对于循环在各循环通路B、C、D中的冷却水来说，设在从发动机10朝向外部的共用的流路途中的水温传感器25a将对应于该流路内的冷却水的温度(冷却水温，特别称为内燃机流出水温)THWex的检测信号输出到ECU30中。另外，在发动机侧通路B2的通路途中，设在该通路B2和发动机10的连接部位附近的水温传感器25b输出对应于从蓄热装置21流入发动机E内的冷却水温度(冷却水温，特别称为内燃机流出水温)THWin的检测信号。另外，设在蓄热装置21上的水温传感器25c输出对应于积蓄在蓄热装置21内的冷却水的温度(以下简称蓄热温水温度)THWre的检测信号。另外，在下述中，将包含内燃机流入水温THWin和内燃机流出水温THWex在内的存在于冷却系统20内的冷却水的温度总称为冷却水THW。但是，蓄热温水温度THWre不包含于冷却水温THW中。
附设在发动机10上的电动式起动机(以下称为起动机)26先于发动机的自身驱动地将旋转力赋予其输出轴，产生所谓的转动曲轴动作。
另外，作为外部输入部的钥匙圆柱组件27根据插入在该钥匙圆柱组件中的点火钥匙27a的操作进行室内灯(未图示)、收音机(未图示)、导航装置(未图示)或显示灯类的周边仪器的主电源和对于ECU30使其产生实施发动机的运转控制的功能用的主继电器“接通(ON)”“断开(OFF)”。另外，通过ECU30实行起动机26的动作和发动机10的起动点火。
另外，显示装置28根据来自ECU30的指令信号进行点亮或文字等的显示，给予发动机系统100的操作者视觉性的信息。
ECU30除了与称为上述的电动式风扇22a、23a、水温传感器25a、起动机26、钥匙圆柱组件27、点火钥匙27a、显示装置28的构件电连接外，还与输出用于把握发动机10的运转状态的信号的各种传感器和用于控制发动机10的运转状态的各种驱动电路电连接。
另外，ECU30在其内部包括中央处理装置(CPU)31、读出用专用存储器(ROM)32、随机存取存储器(RAM)33、后备RAM34、计时器35等，通过由总线38连接这些各部与外部输入电路36和外部输出电路37而构成逻辑运算电路。在此，ROM32预储存用于控制燃料喷射量、点火时期、冷却系统20内的冷却水的举动等、发动机10的运转状态等的各种程序。RAM33暂时储存CUP52产生的运算结果等。后备RMA34是在发动机10的运转停止后也储存数据的不挥发性的存储器。计时器35进行计时动作。外部输入电路36包括缓冲存储器、波形电路、硬件滤波器、及A/B转换器等。外部输出电路包括驱动电路等。这样地构成着ECU30根据通过外部输出电路36取入的来自各种传感器和钥匙圆柱组件27等的信号进行发动机10的燃料喷射、点火、或冷却水的举动的各种控制。
以下，以冷却水的通路为中心对形成在发动机10内的各燃料室周边的构造进行详细地说明。
图2局部放大地表示作为第一实施例的发动机的一部分的燃烧室周边的断面构造简图(侧视图)。
如图2所示，燃烧室11设置在气缸体10a和气缸盖10b的分界上，形成在与发动机10的输出轴的旋转连动地在气缸12内进行上下运动的活塞13的顶上。燃烧室11内的空间通过吸气阀14和排出阀15分别与吸气口16和排气口1 7连通。在发动机运转时进行向燃烧室导入通过了吸气口16的混合气和从燃烧室11排出通过了排气口17的排出气体。安装在吸气口16上燃料喷射阀18根据来自ECU30的指令信号喷射供给燃料。由燃料喷射阀18喷射供给的燃料在吸气口16内雾化，与新气一起形成混合气并取入燃烧室11内。而且，这也根据ECU30的指令信号进行驱动的点火器19通过在适当的时间对点火火花塞19a通电而使取入燃烧室11内的混合气燃烧。
在气缸体10a内围绕气缸12的外周地形成着冷却水通路(相当于图1中所示的循环通路A1的一部分)Pc。另外，在气缸盖10b内，在吸气口16和排气口17的附近分别形成着吸气口侧冷却水通路Pa(相当于图1中所示的循环通路A2的一部分)和排气口侧冷却水通路Pb(相当于图1中所示的循环通路A2)。而且，如前所述的那样，包括这些各冷却水通路Pa、Pb、Pc(循环通路A1、A2)在内，循环在冷却系统20内的冷却水的举动基本上由机械式泵MP、电动泵EP及恒温器24的动作控制。
以下，对本实施例的发动机系统100关于通过ECU30的指令信号等所实行的冷却水的举动的冷却系统控制的概要进行说明。该发动机系统100的冷却系统的控制形式根据其实行时期和实行条件的不同大致分为“内燃机起动后冷状态时的控制”、“起动后温状态时的控制”、及发动机起动前的控制(预热控制)”。
图3是概略地表示用于说明流动在发动机系统100(参照图1)的冷却系统20中的冷却水的流动根据发动机10的运转状态和温度分布进行变化的样态的该发动机100的模式图。另外，在同图中用实线表示产生冷却水流动的通路(还包括设在通路途中的各种构件)，用点划线表示冷却水的流动几乎不产生或完全不产生的通路(还包括设在通路途中的各种构件)。
首先，图3A和图3B都表示发动机10处于运转状态、电动泵EP处于停止状态时的发动机系统100。但是，图3A表示在冷却系统20内恒温器24附近的冷却水的温度处于80℃以下的状态的发动机系统100。图3B表示在冷却系统20内恒温器24附近的冷却水的温度处于80℃以上的状态的发动机系统100。
如图3A及图3B所示，在电动泵EP处于停止状态时，在气缸盖10b内除了循环通路A、循环通路C、或构成循环通路D的一部分的循环通路A2以外，沿循环通路B的冷却水的流动几乎停止。
另外，这时，若冷却系统20内的恒温器24附近的冷却水的温度是80℃以下，则该恒温器(控制阀)24闭阀，限制从该控制阀24朝向散热片22的冷却水的流动。因此，在发动机系统100内，仅循环通路A及循环通路D内的冷却水由机械泵MP的作用进行流动(图3A)。
另外，若冷却系统20内的恒温器24附近的冷却水的温度是80℃以上，则该恒温器(控制阀)24开阀，允许从该控制阀24朝向散热片22的冷却水的流动。因此，在发动机系统100内，循环通路A、C、D内的冷却水由机械泵MP的作用进行流动(图3B)。
在本实施例中，在发动机10进行内燃机运转当中，冷却系统20基本上保持图3A或图3B所示的状态。另外，各图所示的冷却系统20的状态由“起动后冷状态时的控制”(图3A)、或“起动后温状态时的控制”(图3B)的实施实现。
另外，图3C是表示发动机10处于停止状态、电动泵EP处于动作状态时的发动机系统100。
如图3C所示，在电动泵EP动作时，冷却水沿循环通路B流动。这时，由于发电机10处于停止状态，因此，该发动机10的输出轴和运动的机械式泵MP也停止着，在循环通路A1、旁通路A3、循环通路C及循环通路D内几乎不产生冷却水的流动。因此，图3C所示的冷却系统20的状态相当于发动机即将进行内燃机起动时的状态，由上述“预热控制”的实施实现。
在此，对上述“预热控制”的内容和实行步骤进行更详细的说明。
图4是表示上面图1～图3所示的发动机系统100的作为实验地变更了发动机10的内燃机起动时电动泵EP的动作样态的结果，气缸盖10b的温度推移不同的情况的时间图。在此，时刻t1是发动机的内燃机起动时刻。用虚线表示的温度推移的曲线(以下称为推移曲线)，α表示在该发动机起动时不使电动泵EP动作情况下的温度推移，用点划线表示的推移曲线β表示与该内燃机起动同时地开始电动泵EP的动作的情况下的温度的推移。另外，用实线表示的推移曲线γ表示从该内燃机起动起规定时间(本实施例中为5秒)前开始了电动泵EP的动作的情况下的温度的推移。在各推移曲线α、β、γ中，假想发动机10在上次内燃机运转即将结束时(内燃机停止时)前处于温状态。
如图4所示，在推移曲线α中，在内燃机起动后(时刻t1以后)，在伴随着内燃机运转的发动机10自身的发热作用下，气缸盖10b的温度渐渐地上升。虽然与外部气温等环境条件有关，但是，在从时刻t1经过了十几秒～数十秒左右后的时刻t3处，在气缸盖10b的温度(与冷却水的温度大致相同)达到80℃时，通过在该温度附近反复进行恒温器24的开闭阀，冷却水的温度(气缸盖10b的温度)几乎保持为恒定温度(80℃)。
在推移曲线β中，与发动机10的内燃机起动同时，以大致80℃以上的温度状态储存在蓄热装置21内的冷却水(蓄热温水)供给于气缸盖10b内。这时，在发动机10的发动机起动后(时刻t1以后)经过10秒左右后的时刻t2处，气缸盖10b的温度(与冷却水的温度大致相同)达到80℃。其后冷却水的温水(气缸盖10b的温度)几乎被保持为恒定温度(80℃)。
在推移曲线γ中，在发动机10的内燃机起动之前，蓄热装置21内的蓄热温水供给到气缸盖10b内。在此，气缸盖10b的温度达到与从电动泵EP的动作开始经过5～10秒左右时的蓄热装置21内冷却水的温度(蓄热温水温度)相同的温度(60～80℃)，这已由本发明的发明人确认。在图4中的推移曲线γ中，设定为在时刻t0的电动泵EP动作开始后、在经过10秒后(时刻t1)进行发动机10的内燃机起动。
因此，在气缸盖10b的温度确实达到80℃后，发动机10进行内燃机的起动。因此，伴随发动机10的内燃机的运转，(比循环通路B内的冷却水的温度)低温的冷却水从冷却系统20内的循环通路B以外的通路空间流入气缸盖10b内。因此，在时刻t1以后，气缸盖10b内的温度暂时稍微下降，但由于来自蓄热装置21的持续地供给蓄热温水和伴随着内燃机的运转的发动机自身的发热作用而再度上升。停止在80℃附近。
在本实施例的发动机系统100中，由燃料喷射阀18喷射供给于发动机10的燃料在吸气口16内进行雾化，与新气一起形成混合气的同时取入燃烧室11内。该混合气供给燃烧室的情况如在图2中所说明的那样。
因此，从被喷射供给的燃料在吸气口16内被迅速地雾化并最佳地保持该雾化的状态的观点出发，最好是发动机10、特别是形成在气缸盖10b的吸气口16内壁的温度大于规定温度(60℃、最好是80℃左右)。这是因为在吸气口16内壁的温度低时，在该内壁上容易附着燃料，难以使燃料高效地雾化和难以将被雾化(气化)的燃料保持为其状态。这样的燃料的气化的缺点是使燃烧效率和空燃比难以最适化，使排气特性和每1升燃料车辆可走行的距离降低。
在发动机10处于冷状态时，在不论如何也不进行从外部供热的条件下继续内燃机运转时，如图4的推移曲线α所示的那样，为了使气缸盖10b(吸气口16)的温度充分地变高要需要比较长的时间(时刻t1～t3)。另外，如图4中的曲线β所示，即使与内燃机起动同时或其后马上从蓄热装置21进行蓄热温水的供给想要使内燃机起动后的暖机完成时期提早，也免不了暖机中(时刻t1～t2)的排气特性和每1升燃料车辆可走行的距离的降低。
因此，如图4中的曲线γ所示，在发动机10起动前，从蓄热装置21向气缸盖10b供给冷却水对发动机系统100进行暖机处理(预热)，以使在发动机10起动时之前完成暖机(将发动机10从冷状态转移到温状态)，这是理想的。
由来自蓄热装置21的蓄热温水供给完成发动机10从冷状态转移到温状态要需要数秒。与该转移完成的时刻相比，操作者所打算的发动机10的内燃机起动时间过早时，会在转移到温状态之前就使发动机10起动。不能实现燃料的充分雾化。
即，如果以在发动机10由来自蓄热装置21的蓄热温水的供给确实地转移到了温状态后进行发动机10的内燃机起动的方式进行控制，则可以消除关于上述燃料气化的缺点，实现燃烧效率和空燃比的最适化，进而可以实现排气特性和每1升燃料车辆可走行的距离的提高。
在图5中，表示本实施例的“预热控制”的基本步骤。另外，该基本步骤大致与后述的其它的实施例共同。
即先于发动机起动的从蓄热装置向该发动机的供给热(预热)在其控制构造中包括以下的基本步骤。
(1)首先，在步骤S1中，确认从蓄热装置向发动机应该供给冷却水的(蓄热温水)的情况(预热要求)。
这样的预热要求也可以是由根据操作者的打算的人为的操作所产生，还可以是由ECU30等的判断自动地实行。
(2)接着，在步骤S2中，进行关于实行预热的条件设定(或进行确认)。
关于实行预热的条件，可以是例如从预热的实行开始到预热完毕的时间，也可以是用于判断预热完毕的判断基准、例如发动机的温度上升量、或从蓄热装置供给发动机的蓄热温水的供给量。另外，也可以根据现在的环境(例如发动机的温度和外部气温)等运算上述那样的条件或参照图等求得上述那样的条件。另外，也可以是预热实行期间中的条件(例如从蓄热装置供给于发动机的蓄热温水的流量)等。
另外，在该步骤中，在现在的环境相当于不需要预热的条件时、例如已经大于冷却水的温度时，也可以进行不进行预热的判断。
(3)在步骤S3中，根据例如上述步骤S2中设定的条件实施预热。另外，在该预热的实施期间中，对于该发动机系统的操作者等，进行关于例如预热被实施着的信息、或到预热完成所剩的时间等的预热的实施状况的信息的转达。
这时，ECU30可以对操作者进行在预热继续中不使发动机起动的警告或通知，还可以进行实施优先于内燃机起动从蓄热装置供给温热温水，且将该蓄热温水的供给实施与内燃机运转的实施作为违背事项那样的自动控制(例如在蓄热温水的供给中使关于内燃机起动的操作无效)。再有，也可以是发动机系统100具有直到预热完成不使发动机起动的机械式构造。
(4)接着在步骤S4中，在预热完成了时或认识到完成了时，结束暖机处理通知。
但是，例如根据紧急时刻或操作者的意图，即使预热未完成时也可以在特定的条件下强制地解除该内燃机起动的禁止。另外，该禁止被解除后不仅可以仅允许发动机起动，而且，还可以将禁止解除的信息通知给操作者。另外，在禁止解除后，也可以进行控制以使内燃机自动地进行起动。这时，为了从车室内能进行解除内燃机起动的禁止，可以配置解除内燃机起动的禁止的装置。
以下，详细地说明本实施例的发动机系统100按照这样的基本步骤先于发动机10的内燃机起动所进行的“预热控制”。
图6是表示发动机系统100的发动机10的停止中每规定时间实行的“预热控制程序”的处理内容的流程图。ECU30的ROM32预先存储关于以下的程序的程序。
在处理转移到该程序时，ECU30，首先在步骤S101中判断插入钥匙圆柱组件(参照图1)的点火钥匙27a(参照图1)的位置(点火开关)是否切换为了“接通(ON)”。
在此，如图7所示，钥匙圆柱组件27在朝向点火钥匙27a的插入方向看时，包括具有用于插入点火钥匙27a的狭缝27b的圆形的转子27c、由自身的内周围绕圆形的转子27c的外周的环状的壳27d。壳体27d构成钥匙圆柱组件27本体的外壳并固定在例如驾驶席(乘员室)的操作板(未图示)上。在扭动插入狭缝27b中点火钥匙27a时，转子27c相对壳体27d在有限的范围内可以转动。如图7中用实线所示的那样，点火钥匙27a在狭缝27b的长度方向端部与壳体27d的表示为“LOCK”的位置SW1对齐的状态下，可以插入该狭缝27b中。
在发动机10的内燃机起动时，首先，操作者将点火钥匙27a插入狭缝27b中，在从“LOCK”的位置SW1转动到表示为“ACC”的位置SW2时，室内灯(未图示)、收音机(未图示)或导航器(未图示)之类的周边仪器的主电源成为“接通(ON)”状态。再将该点火钥匙27a转动到表示为“ON”的位置SW3时(在图7中用双点划线表示)，用于使ECU30实施发动机10的运转控制的功能动作的主继电器成为“接通(ON)”状态。再将点火钥匙转动到表示为“START”的位置SW4时，起动机26动作，使发动机转动曲轴，并与该转动曲轴动作同步地开始燃料喷射阀18所产生的燃料喷射供给和由点火装置19进行的气化燃料的点火。
即，点火钥匙27a的向表示为“ON”位置SW3的转动(点火开关的向“接通(ON)”的切换动作)是先于发动机10的内燃机起动的必然的动作。
ECU30在步骤S101中的判断是肯定时，将处理转移到步骤S102，若其判断是否定时则暂时脱离本程序。
在步骤S102中，判断由水温传感器25a检测到的冷却水温(内燃机流出水温)THWex是否比规定温度(最好设定为60℃左右)低。如果其判断是肯定时，则认为发动机10处于冷状态，将处理转移到步骤S103a，实行预热。另外，若步骤S102中的判断是否定时，则暂时脱离本程序。
在步骤S103a中，使电动泵EP的动作开始，开始从蓄热装置21朝向发动机10供给蓄热温水，使显示装置(预热灯)28点亮。在图8中表示设在搭载发动机系统100的车辆的驾驶席中的仪表面板。预热灯28例如安装在这样的仪表面板上，进行点火动作。另外，电动泵EP的动作持续规定时间(例如5秒)(步骤S103b)，在其期间，预热灯28也继续点亮。另外，在该电动泵EP的动作中，即预热实行中，即使操作者将插入钥匙圆柱组件27中的点火钥匙27a转动到“起动(START)”位置SW4，ECU30也不使起动机26动作。
在经过上述规定时间后，ECU30停止电动泵的动作，使预热灯28熄灭(步骤S104a)。
在最后，在步骤S104b中，ECU30允许起动机26动作。即若操作者将插入钥匙圆柱组件27中的点火钥匙27a转动到“起动(START)”位置SW4，则起动机26进行动作。
在经过上述步骤S104后，ECU30暂时结束本程序中的一系列的处理。
上述“预热控制程序”(图6)中的各步骤中的处理，相当于在先的基本步骤(图5)中的任何步骤中的处理。即，步骤S101(图6)相当于步骤S1(图5)，步骤S102(图6)相当于步骤S2(图5)，步骤S103a、S103b(图6)相当于步骤S3(图5)，步骤S104a、S104b(图6)相当于步骤S4(图5)。
另外，如图9的时间图所示，驾驶席的门(未图示)的开门→向车座(未图示)上落坐→点火钥匙27a的向“接通(ON)”位置SW3的转动(点火开关的向“ON”的切换)→车座安全带(未图示)的安装→起动机的动作这样的一系列的动作(车辆操作)对搭载发动机系统100的车辆的驾驶者可以说是先于发动机10的起动的基本必然的动作。在该动作步骤中，从点火开关的向“ON”的切换到起动机的动作所经过的时间可以特定为大致4～6秒，这已由本发明人确认。
而且，通过比发动机10的起动(起动机26的动作)早5秒左右开始预热，可以在该发动机10基本脱离冷状态的状态下进行发动机起动，这也如前边的图4中的推移曲线γ所示。
这样，在上述“预热控制程序”中，使用如下的控制构造，即，先于发动机10的起动开始预热，在正确地把握其持续时间或完毕时刻后，直到该预热完毕禁止发动机的起动即设禁止期间的控制构造。
即，通过正确地把握预热实行时间的同时、在预热是未结束的条件下禁止发动机起动，可以在发动机10确实地脱离了冷状态后，在充分地大于至少供给的燃料的气化产生不良现象的温度区域时开始内燃机运转。
因此，根据本实施例的发动机系统100，消除了对于内燃机起动时的燃料气化(雾化)的不利因素，实现燃料效率和空燃比的最适化，进而实现排气特性和每1升燃料车辆可走行的距离的提高。
另外，关于上述禁止时间的设定，最好是禁止时间结束时刻与驾驶者所意图的发动机10的起动时间相同，希望至少是早期。这是因为如果违反驾驶者的意图长时间禁止发动机10的起动，由此，会由于运转开始时的点火钥匙操作损害该驾驶者的操作上的舒适感。
另一方面，在预热未完毕的状态下使发动机10起动时，会使在温状态下使发动机10起动并促进供给燃料的燃料雾化的预热控制的特性减半。
另外，关于预热的开始时(禁止时间的开始时)，在该预热的开始时刻比驾驶者所打算的发动机的起动时间过早时，会不必要地使蓄热装置21的蓄热温水的供给功能消耗，会导致蓄热装置21大型化等，丧失搭载性和成本方面的优越性。
另外，在该预热的开始时刻(禁止时间的开始时)比驾驶者所打算的发动机的起动时间过迟时，如果使预热完毕优先，对于驾驶者来说，发动机10的起动开始变晚。
该点，在本实施例的发动机系统100中，是先于起动机26的动作的必然的动作，且选择在从该动作的时间到发动机10的起动时间的期间(5秒左右)被保证充分的重复性的动作(从点火开关的“LOCK”位置向“接通(ON)”位置的切换动作)，将该动作作为触发开始预热的实行。
因此，把握上述预热实行时间的可靠性高，可以与驾驶者打算起动发动机10的时间同时或在其前使上述禁止期间结束(解除发动机10的起动禁止)，或可以至少使从该时间起的延迟时间充分地短。
而且，根据预热灯28的点火动作，在预热实施中，驾驶者可以认识其信息，即使发动机10起动的禁止解除时间比驾驶者打算的发动机起动时间晚，该驾驶者也可以容易地把握发动机起动的禁止理由。因此，发动机10的起动的运转操作(点火钥匙操作)的舒适性被保持为最佳。
在上述步骤S104b中，也可以以在允许了起动机26的动作后自动地控制起动机26来起动发动机10的方式构成上述“预热控制程序”。通过使用这样的自动控制，可以提高驾驶者的起动发动机1 0的运转操作(点火钥匙操作)上的舒适性。
另外，作为禁止起动机26的动作的实施例，不限于即使将点火钥匙27a转动到“起动(START)”位置SW4也不使起动机26动作的形式，例如也可以机械性地或电磁性地限制或锁定插入钥匙圆柱组件2 7内的点火钥匙27a的向“起动(START)”位置SW4动作。另外，也可以进行即使起动机26动作燃料阀18也不动作(不进行燃料的喷射供给)，结果发动机10不进行起动的控制。
另外，如图1中用虚线所示的那样，也可以将根据来自ECU30的指令信号发出声音的喇叭代替预热灯28地附加在发动机系统100上，代替上述“预热控制程序”的步骤S103a及步骤S103c中的预热灯28的点亮(熄灭)进行由通知声音的产生(停止产生)所带来的通知。另外，还可以使用并用喇叭29和预热灯28的构造。
在上述第一实施例中，如以上所说明的那样，从暖机处理开始到完毕，由于例如该内燃机的驾驶者可以把握实施暖机处理的信息，不会对该驾驶者产生不谐调感，而且，可以充分地获得先于该内燃机的起动的暖机处理的活用机会。另外，由于与内燃机的起动同步地停止热介质的热供给，积蓄在蓄热装置中的热量被最大限度地利用于内燃机的暖机。
(第二实施例)
以下，以与第一实施例不同的点为中心对将本发明的带有蓄热装置的内燃机使用于车载用发动机系统的第二实施例进行说明。
在该第二实施例中，作为适用对象的发动机系统的构造、ECU及其周边的电器构造(图1和图2)等与以前边的第一实施例相同。因此，对于具有同一功能和构造的构件和硬件构成等使用相同的符号，省略其重复说明。
在前边的第一实施例中的“预热控制程序”中，以将预热持续规定时间(例如5秒)的方式使电动泵EP动作(图6中的步骤S103b)。与此相对，在本实施例中的发动机系统100中，以存放在蓄热装置21内的蓄热温水和存放在气缸盖10b内的冷却水的交换率(更换率)为基准判断预热完毕时期。
即为了决定预热的实行时间或禁止发动机10的内燃机起动的期间，作为基准的参数与第一实施例不同。
图10是表示本实施例的发动机系统100在发动机10停止中每规定时间实行的“预热控制程序”的处理内容的流程图。
在该程序中，ECU30在一系列的步骤S201、S202、S203a中，按照与第一实施例的“预热控制程序”(图6)中的一系列的步骤S101、S102、S103a相同的处理步骤进行预热要求的确认、条件设定、预热的实行及发动机起动的禁止。
在与上述步骤S203a接续的步骤S203b中，继续电动泵EP的动作即继续预热直到现在的内燃机流出水温(冷却水温)THWex和预热开始时的冷却水温THWex0的温度差ΔTHW大于规定值THWO。
在以一定的驱动力使电动泵EP动作来进行预热时，预热开始后的蓄热装置21内的蓄热温水所产生的气缸盖10b内的冷却水的交换率(从蓄热装置流入气缸盖10b的蓄热温水的容量/充填在气缸盖10b内的冷却水的全容量)在与上述温度差ΔTHW之间显示高的相关性，这已由本发明人在实验中被确认。
因此，通过实验求得与被视为预热完毕的交换率(例如95％)对应的温度差ΔTHW，作为规定值Q预先设定，在该温度差ΔTHW大于该规定值Q时，视为预热完毕。
在后述的步骤S204a和步骤S204b中，按照与第一实施例的“预热控制程序”(图6)中的步骤S104a、S104b相同的处理步骤进行伴随着预热完毕的电动泵EP的停止(步骤S204a)和发动机起动的禁止解除(步骤S204b)的控制。
另外，在本实施例的“预热控制程序”中，作为与发动机起动禁止的相关的控制，除了禁止起动机的动作外，也禁止燃料喷射阀18的燃料供给。
再有，在与上述步骤S204b接续的步骤S204c中，自动地控制起动机26，起动发动机10。通过使用这样的自动控制，可以提高驾驶者的发动机10的起动运转操作(点火钥匙操作)上的舒适感，这也与第一实施例中所记载的相同。
如上所述，即使由本实施例的发动机系统100，通过正确地把握预热实行期间，并且在预热是未完毕的条件下禁止发动机的起动，可以在发动机确实地脱离了冷状态后，在充分地高于至少供给的燃料的气化产生不良现象的温度区域时开始内燃机运转。
因此，消除了对于内燃机起动时的燃料气化(雾化)的不利因素，实现燃料效率和空燃比的最适化，进而实现排气特性和每1升燃料车辆可走行的距离的提高。
(第三实施例)
以下，以与第一实施例不同的点为中心对将本发明的带有蓄热装置的内燃机使用于车载用发动机系统的第三实施例进行说明。
在该第三实施例中，作为适用对象的发动机系统的构造、ECU及其周边的电器构造(图1和图2)等与前边的第一实施例相同。因此，对于具有同一功能和构造的构件和硬件构成等使用相同的符号，省略其重复说明。
在该第三实施例的发动机系统100中，作为显示装置，使用显示文字或记号信息的显示监视器，以代替进行点灯动作的预热灯28。而且代替在前边的第一实施例中的，到“预热控制程序”的步骤S103a～S103b实施的预热继续中的预热灯的点灯动作，而进行从预热开始时到结束时依次地将到预热完毕的剩余时间显示在显示监视器上的控制。
图11是表示本实施例的发动机系统100在发动机10停止中每规定时间实行的“预热控制程序”的处理内容的流程图。
在同程序中，ECU30在一系列的步骤S301、S302中，按照与第一实施例的“预热控制程序”(图6)中的一系列的步骤S101、S102同样的处理步骤进行预热要求的确认和条件设定。
在与上述步骤S302接续的步骤S303a中，进行预热的实行及发动机起动的禁止。另外，伴随着预热的实行开始显示到预热完毕的剩余时间。图12表示设在搭载发动机系统100的车辆驾驶席上的仪表板。显示监视器28’安装在这样的仪表板上，根据来自ECUA30的指令信号显示对应于到预热完毕所剩余的时间(秒)的数字。
即，ECU30在接续的步骤S303b中，继续规定时间(例如5秒)预热(电动泵EP的动作)，并将直到预热完毕所剩余时间依次地显示在显示监视器28’
在预热完毕时，在步骤S304a中，停止电动泵EP的动作，并例如将特定数字(例如“00”)显示在显示监视器28’上，与使该显示数字闪动同时将预热完毕的信息通知给驾驶者。
而且，在步骤S304b中，ECU30解除起动机26的动作禁止，按照与第一实施例的“预热控制程序”(图6)中的步骤S104b同样的处理步骤进行关于伴随预热完毕的发动机的起动禁止解除的控制。
若采用本实施例的发动机系统100，可以与驾驶者打算发动机10的起动的时间同时期或在此紧前终止上述禁止期间(解除发动机10的起动禁止)或可以具有能充分地使至少从该时间起的延迟时间充分短的与前面的第一实施例相等的效果。
而且，由于显示监视器28’的依次的显示动作(脉冲分频)，预热实施中驾驶者不仅在知道其信息而且也可以确认到该预热完毕所剩的时间。
例如在发动机起动的禁止解除时间比驾驶者所意图的发动机起动的时间晚时，可以更加好地保持发动机10的起动的运转操作(点火钥匙操作)的舒适感。
(第四实施例)
以下，以与第一实施例不同的点为中心对将本发明的带有蓄热装置的内燃机使用于车载用发动机系统的第四实施例进行说明。
在该第四实施例中，作为适用对象的发动机系统的构造、ECU及其周边的电器构造(图1和图2)等与以前边的第一实施例相同。因此，对于具有同一功能和构造的构件和硬件构成等使用相同的符号，省略其重复说明。
第四实施例的发动机系统100在钥匙圆柱组件27的构造和与该构造关联的ECU30的功能上与前面的第一实施例不同。
首先如图13所示，该第四实施例的钥匙圆柱组件27在朝向点火钥匙27a的插入方向看时，与第一实施例的钥匙圆柱组件27(参照图7)同样，除了在壳体27d上配置“LOCK”、“ACC”、“ON”及“START”标记外，还在表示“ON”的位置SW3和表示“START”的位置SW4之间配置“PRH”的标记。在发动机10起动时，驾驶者通过将插入钥匙圆柱组件27中的点火钥匙27a通过表示为“ON”的位置SW3转动到表示为“PRH”的位置SW5，ECU30开始预热。由于根据这样的钥匙圆柱组件27的构造及与该构造关联的ECU30的功能，根据驾驶者的意志，而且先于发动机10的起动必然地开始预热，因此，由点火钥匙27a的向一方向的转动的一动作迅速地进行从驾驶者打算起动发动机10时，经过预热的实行·结束到发动机的起动的一系列的步骤。因此，即使直到预热完毕前禁止发动机10的起动，驾驶者所感到的不适感被抑制到最小限度。
图14是表示本实施例的发动机系统100在发动机10停止中每规定时间实行的“预热控制程序”的处理内容的流程图。
在处理转移到该程序时，ECU30首先在步骤S401中判断插入钥匙圆柱组件27中的点火钥匙27a的位置(点火开关)是否切换为表示为“PRH”的位置SW5。
ECU30，若步骤S401中的判断是肯定，则将处理转移到步骤S402，若其判断是否定，则暂时脱离本程序。
在步骤S402中，判断由水温传感器25a检测的冷却水的温度(内燃机流出水温)THWex是否比规定温度(最好设定为60℃)低，而且若其判断是肯定，则确认为发动机10处于冷状态，将处理转移到S403a，若其判断是否定，则暂时脱离本程序。
在步骤S403中开始预热并进行发动机起动的禁止。另外，通过与在前面的第三实施例中使用的显示监视器28’(参照图12)同样的显示装置开始显示到预热完毕的剩余时间。
在接续的步骤S403b中，继续规定时间(例如5秒)预热(电动泵EP的动作)，并依次地将到预热完毕的所剩余的时间显示在显示监视器上。
该电动泵EP的动作中即预热实行中，即使驾驶者将插入钥匙圆柱组件27中的点火钥匙27a转动到“起动(START)”位置SW4，ECU30也不使起动机26动作，这与前面的第一实施例相同。在预热完毕时，在步骤S404a中停止电动泵EP的动作并将预热完毕的信息显示在显示监视器上。
最后，在步骤S404b中，ECU30许可起动机26的动作。即，如果驾驶者将插入钥匙圆柱组件27中的点火钥匙27a转动到“起动(START)”位置SW4，则起动机26进行动作。
在经过上述步骤S404b后，ECU30暂时结束本程序中的一系列的处理。
如以上说明，根据本实施例的发动机系统100，通过正确地把握预热实行期间并在预热未完毕的条件下禁止发动机起动，可以在发动机确实地脱离了冷状态后，在至少充分地大于被供给的燃料的气化产生不良现象的温度区域时开始内燃机运转。而且即使这样地将发动机10的起动禁止到预热完毕也将操作者所感觉到的不舒适感抑制为最小限度。
(第五实施例)
以下，以与第一至第四实施例不同的点为中心对将本发明的带有蓄热装置的内燃机使用于车载用发动机系统的第五实施例进行说明。
在该第五实施例中，作为适用对象的发动机系统的构造、ECU及其周边的电器构造(图1和图2)等与以前边的第一实施例相同。因此，对于具有同一功能和构造的构件和硬件构成等使用相同的符号，省略其重复说明。
第五实施例中的发动机系统100在具有在规定条件下解除伴随预热的实行的发动机10的起动禁止的功能的点上与上述第一至第四实施例不同。
图15是表示本实施例的发动机系统100在发动机10停止中每规定时间实行的“预热控制程序”的处理内容的流程图。
在处理转移到该程序中，ECU30首先在步骤S601a中判断发动机系统100的状态是否相当于以下的列的预热解除条件(a1)～(a5)中的任何一个。
(a1)在冷却水循环通路A～D的任何上产生异常。
(a2)在电动泵EP上产生异常。
(a3)在蓄热装置21上产生异常。
(a4)在恒温器24上产生异常。
(a5)由手动解除预热的实行模式。
在此，本实施例的ECU30具有根据来自水温传感器25b等的检测信号诊断记在(a1)～(a5)中的异常的发生或其可能性的功能。另外，在搭载发动机系统100的车辆的驾驶席中具有可由手动决定ECU30产生的预热控制的实行的有无的操作装置(例如操作钮)。
上述步骤S601a中判断是肯定时、即发动机系统100的状态相当于上述诸条件(a1)～(a5)中的任何一个时，ECU30暂时脱离本程序。另外，若发动机系统100的状态不相当于上述诸条件(a1)～(a5)中的任何一个时，则ECU30将其处理转移到步骤S601b。
在同程序中，ECU30，在一系列的步骤S601b、S602中，按照与第一实施例的“预热控制程序”(图6)中的一系列的步骤S101、S102同样的处理顺序进行预热要求的确认和条件的设定。
在与上述步骤S602接续的步骤S603a中，进行预热的实行和发动机起动的禁止。另外，通过与前面的第三实施例中使用的显示监视器28’参照图12)相同的显示装置开始显示到预热完毕的剩余时间。
在接续的步骤S603b中，继续规定时间(例如5秒)预热(电动泵EP的动作)，并依次地将到预热完毕的所剩余的时间显示在显示监视器上。
在预热完毕时，在步骤S604a中停止电动泵EP的动作，将预热完毕的信息显示在显示监视器上。
在接续的步骤S604b中，进行关于发动机起动的禁止解除的控制。
在本实施例的“预热控制程序”中，作为与发动机起动的禁止相关的控制，除了禁止发动机的动作外，还禁止由燃料喷射阀18供给燃料。
另外，在与上述步骤S604b接续的步骤S604c中，自动地控制起动机26，起动发动机10。
这样，若采用本实施例的发动机系统100，可以获得通过在预热未完毕的条件下基本禁止发动机起动，在发动机确定脱离了冷状态后，至少在充分大于被供给的燃料的气化产生不良的温度区域时开始内燃机运转的与上述各实施例共同的效果。另外，在该发动机系统100(特别是冷却系统20)产生了任何的异常时或由操作者的意图的操作停止预热实行，通过解除预热中的发动机的起动禁止，可以增加该发动机系统100的运转的便利性的进一步的效果。
在本实施例中，在步骤S601a中，也可以进行在发动机系统100的状态相当于任何预热解除条件时，不实行预热，但根据条件实行预热但不进行发动机起动的禁止(限制)、或例如缩短禁止期间等、缓和禁止条件那样的条件设定(控制)。
(第六实施例)
以下，  以与第一至第五实施例不同的点为中心对将本发明的带有蓄热装置的内燃机使用于车载用发动机系统的第六实施例进行说明。
在该第六实施例中，作为适用对象的发动机系统的构造、ECU及其周边的电器构造(图1和图2)等与以前边的第一实施例相同。因此，对于具有同一功能和构造的构件和硬件构成等使用相同的符号，省略其重复说明。
图16是表示本实施例的发动机系统100在发动机10停止中每规定时间实行的“预热控制程序”的处理内容的流程图。
在同程序中，ECU30，在一系列的步骤S701、S702a中，按照与第一实施例的“预热控制程序”(图6)中的一系列的步骤S101、S102同样的处理顺序进行预热要求的确认和条件的设定。
在经过了步骤S702a后，在步骤S702b中，ECU30参照根据现在的冷却水温THW预定的图决定预热的实施时间(以下称为预热时间)。预热时间相当于电动泵EP的动作时间。即，越长地设定预热时间越多量的蓄热温水循环供给发动机10的气缸盖10b。预热完毕时的气缸盖10b的温度变高。另外，上述图上的预热时间与冷却水温THW的关系由于预热完毕而使发动机10的暖机大致(或完全)结束地由预先实验求得的数据等设定。
图17是在上述步骤S702b中使用的图上概略地表示预热时间与冷却水温THW处于怎样的关系的关系图。如图17所示，冷却水温THW越低，越长地设定预热时间。另外，冷却水温THW可以使用将内燃机流入水温THWin或内燃机流出水温THWex的任何一个作为代表值、或使用将两者THWin和THWex的平均值。
在接续的步骤S703a中，ECU30开始并继续电动泵EP的动作和预热灯28的点亮动作。
在经过预热时间时，ECU30停止电动泵EP并熄灭预热灯28(步骤S704)，暂时终止本程序中的处理。
这样，根据本实施例的发动机系统100，基于有意地与由预热的实施获得的气缸盖的升温效果的情况相关的冷却水温THW可变地设定预热期间，由此可以经常地使用为了发动机10脱离冷状态所必要且充分的预热时间。
因此，在起动发动机系统100时，在变动围绕该发动机系统100的环境和冷却系统20内的温度条件时，可以与充分地大于被供给的燃料的气化产生不良现象的温度区域的时间结合地开始内燃机运转。即，可以最大限度地活用预热所产生的暖机效果。
(第七实施例)
以下，以与第一至第六实施例不同的点为中心对将本发明的带有蓄热装置的内燃机使用于车载用发动机系统的第七实施例进行说明。
在该第七实施例中，作为适用对象的发动机系统的构造、ECU及其周边的电器构造(图1和图2)等与以前边的第一实施例相同。因此，对于具有同一功能和构造的构件和硬件构成等使用相同的符号，省略其重复说明。
第七实施例的发动机系统100根据蓄热温水温度THW决定预热时间。
图18是表示本实施例的发动机系统100在发动机10停止中每规定时间实行的“预热控制程序”的处理内容的流程图。
在同程序中，ECU30，在一系列的步骤S801、S802a中，按照与第一实施例的“预热控制程序”(图6)中的一系列的步骤S101、S102同样的处理顺序进行预热要求的确认和条件的设定。
在经过了步骤S802a后，在步骤S802b中，ECU30参照根据蓄热温水温度THWre预定的图决定预热的实施时间。预热时间相当于电动泵EP的动作时间。即，越长地设定预热时间越多量地蓄热温水循环供给发动机10的气缸盖10b。预热完毕时的气缸盖10b的温度变高。另外，上述图上的预热时间与蓄热温水温度THWre的关系由预先实验求得的数据等设定，以使由于预热完毕而使发动机10的暖机大致(或完全)结束。
图19是在上述步骤S802b中使用的图上概略地表示预热时间与冷却水温THW处于怎样的关系的关系图。如图19所示，蓄热温水温度THWre越低，越长地设定预热时间。
在接续的步骤S803a中，ECU30开始并继续电动泵EP的动作和预热灯28的点灯动作，继续在上述步骤S802b中决定的预热时间(步骤S803b)。
在经过预热时间时，ECU30停止电动泵EP并熄灭预热灯28(步骤S804)，暂时终止本程序中的处理。
这样，根据本实施例的发动机系统100，基于有意地与由预热的实施获得的气缸盖的升温效果的情况相关的蓄热温水温度THWre可变地设定预热期间，由此可以经常地使用为了发动机10脱离冷状态所必要且充分的预热时间。
因此，在起动发动机系统100时，在蓄热装置21内的温度条件时，可以与充分地大于被供给的燃料的气化产生不良现象的温度区域的时间结合地开始内燃机运转。即，可以最大限度地活用预热所产生的暖机效果。
(第八实施例)
以下，以与第一至第七实施例不同的点为中心对将本发明的带有蓄热装置的内燃机使用于车载用发动机系统的第八实施例进行说明。
在该第八实施例中，作为适用对象的发动机系统的构造、ECU及其周边的电器构造(图1和图2)等与以前边的第一实施例相同。因此，对于具有同一功能和构造的构件和硬件构成等使用相同的符号，省略其重复说明。
第八实施例发动机系统100根据驱动电动泵EP用的驱动电压即作为发动机系统100的电力供给源的电池(未图示)的电压(电池电压)决定预热时间。
图20是表示本实施例的发动机系统100在发动机10停止中每规定时间实行的预热控制程序”的处理内容的流程图。
在同程序中，ECU30，在一系列的步骤S901、S902a中，按照与第一实施例的“预热控制程序”(图6)中的一系列的步骤S101、S102同样的处理顺序进行预热要求的确认和条件的设定。
在经过了步骤S902a后，在步骤S902b中，ECU30参照根据现在的电池电压预定的图(未图示)决定预热的实施时间。预热时间相当于电动泵EP的动作时间。即，越长地设定预热时间越多量地蓄热温水循环供给发动机10的气缸盖10b。预热完毕时的气缸盖10b的温度变高。另外，开始预热时的电池电压越低，由预热的实施从蓄热装置供给(流入)发动机10的蓄热温水的流速越慢。因此，电池电压越低，越长地设定预热时间。另外，上述图上的预热时间与电池电压的关系由预先实验求得的数据等设定以使由于预热完毕而使发动机10的暖机大致(或完全)结束。
在接续的步骤S903a中，ECU30开始电动泵EP的动作和预热灯28的点灯动作，继续在上述步骤S902b中决定的预热时间(步骤S903b)。
在经过预热时间时，ECU30停止电动泵EP并熄灭预热灯28(步骤S904)，暂时终止本程序中的处理。
这样，根据本实施例的发动机系统100，基于有意地与从蓄热装置21向气缸盖10b流入的蓄热温水的流量(流速)相关的电池电压可变地设定预热期间，由此可以经常地使用为了发动机10脱离冷状态所必要且充分的预热时间。
因此，在起动发动机系统100时，在围绕该发动机系统100的环境和蓄热装置21内的温度条件变动时，可以与充分地大于被供给的燃料的气化产生不良现象的温度区域的时间结合地开始内燃机运转。即，可以最大限度地活用预热所产生的暖机效果。
(第九实施例)
以下，以与第一至第八实施例不同的点为中心对将本发明的带有蓄热装置的内燃机使用于车载用发动机系统的第九实施例进行说明。
在该第九实施例中，作为适用对象的发动机系统的构造、ECU及其周边的电器构造(图1和图2)等与以前边的第一实施例相同。因此，对于具有同一功能和构造的构件和硬件构成等使用相同的符号，省略其重复说明。
第九实施例的发动机系统100先于发动机10的起动，参照发动机系统100的状态和围绕该系统100的环境将关于“是否可以进行预热的实施”或“是否需要预热的实施”的判断的信息供给操作者。在此，发动机系统100在仪表板上具有显示装置，该显示装置具有与第一实施例中使用的预热灯28(参照图8)不同的构造。
图21概略地表示设在搭载本实施例的发动机系统100的车辆的驾驶席中的仪表板。如图22所示，本实施例的发动机系统100在仪表板上设有显示监视器28a、不需要预热显示灯28b、不能预热显示灯28c，该显示监视器28a根据来自ECU30的指令信号显示对应于到预热完毕所剩余的时间(秒)的数字，不需要预热显示灯28b在不需要预热的实施时点亮表示其信息，不能预热显示灯28c在不能实施预热时点亮表示其信息。
图22是表示本实施例的发动机系统100在发动机10停止中每规定时间实行的“预热控制程序”的处理内容的流程图。
在同程序中，ECU30，在一系列的步骤S1001、S1002a中，按照与第一实施例的“预热控制程序”(图6)中的一系列的步骤S101、S102同样的处理顺序进行预热要求的确认和条件的设定。
在步骤S1002a中的判断是否时，在ECU30判断为发动机10未处于冷状态，通过使不需要预热显示灯28b(参照图21)点亮而将该不需要预热的信息通知给发动机的操作者之后(步骤S1005)，结束本程序的处理。
在上述步骤S1002a中的判断是肯定时，在步骤S1002b中，ECU30判断蓄热温水温度THWre是否比规定值低。为了通过供给积蓄在蓄热装置21中的冷却水(蓄热温水)有效地使气缸盖10b升温，最好是蓄热温水温度是规定值以上。因此，在蓄热温水温度THWre低于规定值时，ECU30判断为预热实施不能进行，将其信息传递给操作者。
即，在步骤S1002b中的判断是否定时，ECU30在使不能预热显示灯28c点亮后(步骤1006)结束本程序中的处理。
另外，在步骤S1002b中的判断是肯定时，ECU30在步骤S1002c决定预热时间。
预热时间的决定参照根据现在的冷却水温THW及蓄热温水温度THWre预定的图(未图示)进行。预热时间相当于电动泵EP的动作时间。开始预热时的冷却水温THW越低越长地设定预热时间。在开始预热时的蓄热温水温度THWre越低，越长地设定预热时间。另外，作为冷却水温THW可以将内燃机流入水温THWin或内燃机流出水温THWex的任何一个作为代表值使用。另外，上述图上的预热时间、冷却水温THW及蓄热温水温度THWre间的关系根据预先实验等求得的数据等设定，以使由于预热完毕发动机10的暖机大致(或完全)地结束。
在接续的步骤S1003a中，ECU30继续规定时间(例如5秒)预热(电动泵EP的动作)，并依次地将到预热完毕所剩余的时间显示在显示监视器28a上。
在预热完毕时，在步骤S1004中，停止电动泵EP的动作，并例如将特定数字(例如“00”)显示在显示监视器28a上，与使该显示数字闪动同时将预热完毕的信息通知给驾驶者。
在经过了步骤S1004后，ECU30结束本程序中的处理。
这样根据本实施例的发动机系统100，先于发动机10的起动将关于是否需要预热的判断的信息通知给发动机10的操作者。因此，在ECU30判断为不需要预热实施，例如在刚打开驾驶席的门后允许发动机10起动时，操作者可以把握其情况。即，在发动机10起动前不实施预热的情况不会使操作者产生例如发动机系统100是否产生了何种不良现象的疑念。因此，操作者可以获得发动机10的舒适的起动操作性。
根据本实施例的发动机系统100，参照发动机系统100的状态或围绕该发动机系统100的环境将关于是否能进行预热的实施的判断的信息通知给发动机10的操作者。因此，在何种情况下都不能实施预热时，在该操作者知道了其信息后可以迅速地使发动机起动。因此，即使用与通常的步骤(在预热完毕后使发动机起动的步骤)不同的步骤起动发动机10，也不会感觉到不舒适感，可以进行舒适的起动操作。
另外，例如在发动机系统100的冷却系统20中产生何种异常而在蓄热装置21中未积蓄充分高的温度的冷却水时，发动机系统100的操作者可以容易地早地知道其情况，进行适当的处置。
另外，在本实施例的发动机系统100中，在决定预热时间上，参照冷却水温THW和蓄热温水温度THWre。预热开始时的冷却水温THW和相同的预热开始时的蓄热温水温度THWre都有意地与由预热实施获得的气缸盖的升温效果的情况相关，而且，是在不相互影响的情况下独立地进行变动的参数。即，根据本实施例，可以以更高地精度计算出为了发动机脱离冷状态所需要且充分的预热时间。即，可以更加有效地活用预热所产生的暖机效果。
(第十实施例)
以下，以与第一至第九实施例不同的点为中心对将本发明的带有蓄热装置的内燃机使用于车载用发动机系统的第十实施例进行说明。
在该第十实施例中，作为适用对象的发动机系统的构造、ECU及其周边的电器构造(图1和图2)等与以前边的第一实施例相同。因此，对于具有同一功能和构造的构件和硬件构成等使用相同的符号，省略其重复说明。
在该第十实施例的发动机系统100中，根据设在气缸盖10b内的吸气口16内壁的温度决定预热时间。因此，发动机系统100具有吸气口壁温传感器50(参照图23)，该吸气口壁温传感器50埋设或凸设在发动机10的任何吸气口16内壁上，并将与该吸气口16内壁的壁面附近的温度(以下称为吸气口壁温度)对应的检测信号输出给ECU30。在本实施例中，将吸气口壁温传感器50配置在吸气口侧冷却水通路Pa的附近，但也可以配置在燃料喷射阀18上。
图24是表示本实施例的发动机系统100在发动机10停止中每规定时间实行的“预热控制程序”的处理内容的流程图。
在同程序中，ECU30，在一系列的步骤S1101、S1102a中，按照与第一实施例的“预热控制程序”(图6)中的一系列的步骤S101、S102同样的处理顺序进行预热要求的确认和条件的设定。
在与上述步骤S1102a接续的步骤S1102b中，根据发动机10的吸气口壁温度决定预热时间。预热时间相当于电动泵EP的动作时间。即，越长地设定预热时间越多量的蓄热温水循环供给发动机10的气缸盖10b，预热完毕时气缸盖10b的温度越高。因此，开始预热时的吸气口壁温度越低预热时间越设定得长。另外，预热时间和吸气口壁温度的关系参照根据用预先试验等获得的数据等制作的图等设定，以使由于预热完毕发动机10的暖机大致(或完全)完毕。
在接续的步骤S1103中，ECU30开始电动泵EP的动作和预热灯28的点亮动作，沿在上述步骤S1102b中决定的时间(预热时间)继续(步骤S1103b)。
在经过预热时间时，ECU30停止电动泵EP并熄灭预热灯28(步骤S1104)，暂时阻止本程序中的处理。
这样，根据本实施例的发动机系统100，通过根据有意地与预热实施获得的气缸盖的升温效果情况相关的吸气口壁温度可变地设定预热期间，可以经常地使用为了发动机10脱离冷状态所需要且充分的预热时间。
因此，在起动发动机系统100时，在围绕该发动机系统100的环境和冷却系统20内的温度条件变动时，可以与充分地大于被供给的燃料的气化产生不良现象的温度区域的时间结合地开始内燃机运转。即，可以最大限度地活用预热所产生的暖机效果。
在起动发动机10时，可以根据上述的吸气口壁温度补正通过燃料喷射阀18供给于发动机10的燃料的喷射量(燃料喷射量)等。
图25是为了起动发动机10，ECU30实行的处理程序。该处理程序在发动机10的停止中每规定时间实行。即，在该程序中，ECU30周期地判断是否有根据操作者的意志的发动机10的起动(内燃机起动)的要求(步骤S1111)，在其判断是肯定时，驱动起动机26起动发动机10，并且在其后规定时间(数秒程度)根据各时的吸气口壁温补正燃料喷射量及点火时期。
在预热完毕后，气缸盖10b的平均温度高于规定值，但不能保证吸气口16内壁的局部温度达到适合供给燃烧的燃料雾化的温度。
这样，若与本实施例的“预热控制程序”结合，从发动机10起动时到刚刚起动后可以进行根据吸气口壁温的燃料喷射量及点火时期的补正，则即使在从发动机10的起动时到刚起动后的极短时间、换言之直到发动机10的燃烧状态稳定的期间中排气特性也被改善，进一步提高与预热实施所带来的排气特性的提高相关的效果。
(第十一实施例)
以下，以与第一至第十实施例不同的点为中心对将本发明的带有蓄热装置的内燃机使用于车载用发动机系统的第十一实施例进行说明。
在该第十一实施例中，作为适用对象的发动机系统的构造、ECU及其周边的电器构造(图1和图2)等与以前边的第一实施例相同。因此，对于具有同一功能和构造的构件和硬件构成等使用相同的符号，省略其重复说明。
在该第十一实施例的发动机系统100中，根据预热实施所产生的内燃机流出水温THWex上升量决定预热终止时间。
图26是表示本实施例的发动机系统100在发动机10停止中每规定时间实行的“预热控制程序”的处理内容的流程图。
在同程序中，ECU30，在一系列的步骤S1201、S1202中，按照与第一实施例的“预热控制程序”(图6)中的一系列的步骤S101、S102同样的处理顺序进行预热要求的确认和条件的设定。
在经过了步骤S1202后，ECU30开始电动泵EP的动作和预热灯28的点亮动作(步骤S1203a)。
电动泵EP的动作中(预热实施期间中)，ECU30观测内燃机流出水温THWex(步骤S1203b)，并且在从被观测的内燃机流出水温THWex减去电动泵EP的动作开始时(预热开始时)所观测的内燃机流出水温THWex的初始值(以下称为初始水温)THWex0所得到的值(以下称为流出水温上升量)ΔTHWex高于规定值的时刻，停止电动泵EP并熄灭预热灯28(步骤S1204)，暂时终止本程序中的处理。
图2 是预热开始后被观测的蓄热温水温度THWre及内燃机流出水温THWex的推移样态的一例的时间图。另外，表示在时间轴(横轴)上的时刻T10相当于预热开始时刻(电动泵EP的动作开始时刻)。
如图27所示，在开始预热时，积蓄在蓄热装置21中的蓄热温水通过发动机侧通路B2流入气缸盖10b了后，通过该气缸盖10b到达水温传感器25a(参照图1)。因此，在预热开始后，对应于内燃机流出水温THWex的水温传感器25a的输出信号迅速地上升(时刻T11)。另外，在蓄热温水通过气缸盖10b时，在蓄热温水和气缸盖10b之间进行热交换，而且，蓄热温水的一部分与存留在气缸盖10b内的冷却水混合。其结果，即使通过了气缸盖10b的蓄热温水到达水温传感器25a，内燃机流出水温THWex也低于蓄热温水温度THWre。但是，在其之后，随着内燃机盖10b的温度上升，蓄热温水的散热量减少，因此，内燃机流出水温THWex渐渐地上升。
在此，内燃机流出水温THWex的推移样态定量地反应预热实施中的气缸盖10b内的蓄热温水的散热量、即气缸盖10b的散热量。在实际上，在预热实施中被观测的内燃机流出温度THWex与气缸盖10b的温度具有高的相关性，这已被本发明者确认。
因此，在本实施例的发动机系统100中使用了如下的控制构造，该控制构造在相当于预热实施中被观测的内燃机流出水温THWex与其初始值THWex0的差的流出水温上升量ΔTHWex高于规定值时，推定为气缸盖10b的温度到达了十分高的温度，终止预热，许可发动机10的起动。
这样，根据本实施例的发动机系统100，根据有意地与由预热实施上升的气缸盖10b的温度相关的流出水温上升量ΔTHWex决定预热终止时期，由此，可以经常地使用为了发动机10脱离冷状态所必要且充分的预热时间。
因此，在起动发动机系统100时，在围绕该发动机系统100的环境和冷却系统20内的温度条件变动时，可以与充分地大于被供给的燃料的气化产生不良现象的温度区域的时间结合地开始内燃机运转。即，可以最大限度地活用预热所产生的暖机效果。
(第十二实施例)
以下，以与第一至第十一实施例不同的点为中心对将本发明的带有蓄热装置的内燃机使用于车载用发动机系统的第十二实施例进行说明。
在该第十二实施例中，作为适用对象的发动机系统的构造、ECU及其周边的电器构造(图1和图2)等与以前边的第一实施例相同。因此，对于具有同一功能和构造的构件和硬件构成等使用相同的符号，省略其重复说明。
图28是概略地表示搭载本实施例的发动机系统100的车辆的外观的立体图。车辆200是前轮驱动式轿车，在其车辆前部具有收容发动机10的发动机室201。构成车辆200外壳的一部分的机罩(前盖)202是板状构件，支承在一对前盖铰链203上，可以沿X方向自如地进行开门动作和关门动作。通过使前盖202打开，发动机室201和收容其内部的发动机10显露于外部。图28中的车辆200处于前盖202打开的状态。前盖开闭检测传感器(构成开放状态确认装置)204与ECU30(参照图1)电连接，在前盖202打开时，通过输出规定的检测信号，使ECU30确认前盖202是处于打开的状态还是关闭的状态。设在发动机室201内的紧急起动开关(构成禁止操作部)205根据手动操作自动地使发动机10起动。另外，设在发动机室201内的蜂鸣器206根据ECU30的指令信号产警告声。
另外，在门207或其周边安装着检测门的开闭的传感器(图中省略)。
图29及图30是表示本实施例的发动机系统100在发动机10停止中每规定时间实行的“预热控制程序”的处理内容的流程图。
在本程序中，在步骤S1301～S1306的一系列处理中，同时进行用于开始预热触发的确认和预热实施的有无的判断。
即，在处理转移到该程序时，ECU30首先在步骤S1301(图29)中，在确认车辆200的驾驶席的门207开门时，预想驾驶员打算发动机10的起动。即，将处理转移到步骤S1302，将给用于驱动电动泵EP、起动机26、燃料喷射阀18及点火器19等等的在进行预热实施和发动机起动上所需要的各种作动件的电路供给电力的主继电器从“断开(OFF)”状态切换到“接通(ON)”状态。另外，在步骤S1301中未确认车辆的驾驶席的门打开时，暂时脱出本程序。
在使步骤S1302中的处理终止了后，ECU30在确认了紧急起动开关205成为“断开(OFF)”状态(步骤S1303)，并且冷却水温THW比规定值低(步骤S1304)后，按照步骤S1305以下的步骤实施预热。
另外，在步骤S1303中判断为紧急起动开关205为“接通(ON)”状态时，ECU30将其处理跃迁到步骤S1307，在不进行预热实施的情况下许可发动机10起动。在不进行该预热的情况下进行发动机10的起动许可的步骤在以后叙述。另外，在步骤S1304中确认冷却水温为规定值以上时，ECU30因为发动机10的温度充分高而判断为不需要实施预热，暂时脱离本程序。
在步骤S1305中，根据冷却水温THW决定预热时间。
在步骤S1306中，开始电动泵EP的动作并点亮预热灯28(参照图1及图8)。
与上述步骤S1301～S1306中的一系列处理接续，在步骤S1307～S1313(图30)中的一系列处理中，继续实施预热，在其完成后进行发动机10的起动。另外，在预热开始后或其实施期间中，在规定条件成立了时，进行预热中止(步骤S1321及S1322)、或中断及再开始(步骤S1331～S1333)。
首先，在步骤S1307(图30)中判断插入钥匙圆柱组件27(参照图1和图7)中的点火钥匙27a的位置(点火开关)是否切换为“接通(ON)”。如果其判断是肯定则将处理转移到步骤S1308，如果其判断是否定则将处理转移到步骤S1321。
在步骤S1308中判断点火开关是否切换为“START”(参照图7)。在其判断是肯定时则将处理转移到步骤S1309，在其判断是否定时则将处理返回的S1307。
另外，在上述步骤S1307中的判断是否定时，判断驾驶席的门打开是否经过了规定时间(步骤S1321)，在其判断是否定时返回步骤S1307，在其判断是肯定时使主继电器变为“断开(OFF)”状态并脱离本程序(步骤S1322)。
在上述步骤S1308中判断是肯定时，判断电动泵EP现在是否动作中(步骤S1309)。该判断是否定是指紧急起动开关205是“ON”状态、或如果参照冷却水温THW进行判断(步骤S1304)则虽然发动机10处于应该实施预热的状态，但是在任何情况下电动泵EP也不动作的情况。另外，从步骤S1308中的判断可知，这时，点开关位于“START”。在此，在步骤S1309中的判断是否定时，ECU30使起动机26动作，使发动机10起动，终止本程序的处理。
另外，在步骤S1309中的判断是肯定式，按照步骤S1310以后的处理步骤一边监视前盖202的开闭状态的同时一边继续预热实施。
即，在步骤S1310中，反复进行前盖202是否关闭着的判断，只要其判断是肯定，在电动泵EP的动作开始后到确认经过了规定时间(预热时间)(步骤S1312)继续电动泵EP的动作。
在步骤S1312中确认预热时间经过时，ECU30使起动机26动作，自动地使发动机10起动(步骤S1313)，终止本程序的处理。
另外，在预热开始时前盖202打开时、或预热开始后前盖202打开时，步骤S1310中的判断成为否定，ECU30将其处理转移到步骤S1331。
在步骤S1331中，通过蜂鸣器206产生警告声并中断电动泵EP的动作。然后，ECU30在接续的步骤S1332中每规定时间反复判断前盖202是否关闭着，在确认了前盖202关闭着的时刻，再开始进行电动泵的EP的动作，将其处理返回到步骤S1308。
这样，根据本实施例的发动机系统100，在搭载该发动机系统100的车辆的发动机室处于敞开状态时，限制预热实施。其结果，也不进行与预热实施连动的发动机自动起动。因此，在例如打开前盖进行发动机系统100维修时等，未预期的发动机10的起动不会使操作者和维修者产生惊吓或产生不愉快，提高了方便性。
另外，通过设置紧急起动开关，如果操作者或驾驶者打算起动发动机，也可以进行强制地发动机10的起动，因此，操作者和维修者通过使自身打算基本优先地进行发动机系统100的运转操作，可以获得舒适的操作感，可以进一步提高便利性。
另外，在本实施例中，通过确认门207的打开使主继电器ON，但也可以代替它，通过预测门207打开而使主继电器ON。例如，只要检测门锁从ON变成了OFF的情况，预测打开门207即可。
(第十三实施例)
以下，以与第一至第十二实施例不同的点为中心对将本发明的带有蓄热装置的内燃机使用于车载用发动机系统的第十三实施例进行说明。
在该第十三实施例中，作为适用对象的发动机系统的构造、ECU及其周边的电器构造(图1和图2)等与以前边的第一实施例相同。因此，对于具有同一功能和构造的构件和硬件构成等使用相同的符号，省略其重复说明。
在该第十三实施例的发动机系统100中，在预热终止了后也继续地将剩余在蓄热装置21内的蓄热温水供给气缸盖10b。
图31是表示本实施例的发动机系统100在发动机10停止中每规定时间实行的“预热控制程序”的处理内容的流程图。
在同程序中，ECU30，在一系列的步骤S1401～S1404中，按照与第七实施例的“预热控制程序”(图18)中的一系列的步骤S801～S804同样的处理顺序进行预热要求的确认和条件的设定。
而且，在开始预热实施后(步骤S1403a、S1404)经过规定时间(预热时间)时，ECU30，在电动泵EP的动作原样地继续的状态下进行预热灯28的熄灭(步骤S1411)。
在接续的步骤S1412中，在处理转移到本程序后判断是否产生了发动机10的起动信号。作为这样的发动机10的起动信号，例如，只要使用用于驱动例如起动机26、燃料喷射阀18、或点火器16的ECU30所输出的指令信号即可。
在该步骤S1412中的判断是肯定时，ECU30将其处理转移到步骤S1413，在预热实施(电动泵EP的动作)继续到了蓄热装置21内的冷却水温度、蓄热温水温度THWre成为规定值以下后，停止电动泵EP的动作(步骤S1415)。
另外，在上述步骤S1412中的判断是否定时，ECU30判断经过预热时间后(处理转移到步骤S1411后)是否经过了规定时间(步骤S1414)，在其判断是否定时将处理返回到步骤S1412，在其判断是肯定时转移到步骤S1415，停止电动泵EP的动作。
即，在预热所产生的内燃机暖机暂且完成，发动机10处于适当的可起动的状态时，只要可以有效地使气缸盖10b升温的蓄热温水残留在蓄热装置20内，就继续电动泵EP的动作。即，即使在发动机10起动后也在一段时间内将蓄热温水供给气缸盖10b内。
但是，在预热时间经过了后到经过规定时间之前如果不起动发动机10，由步骤S1414中的判断和步骤S1415中的处理暂时停止电动泵EP的动作。
在经过了步骤S1415后，ECU30终止本程序的处理。
在多数情况下，在暖机结束后，内燃机的温度也达不到被供给的热介质的温度，多数情况下，热介质的热传递到内燃机还剩有到达更细部的余地。
但是，根据本实施例的发动机系统100，通过进行在预热所产生的发动机10的暖机结束了后也有效地活用剩余在蓄热装置21内的蓄热温水的控制，特别是可以实现发动机刚起动后的发动机燃烧的稳定性的提高，进而谋求排气特性的进一步提高。
另外，在进行这样的控制时，在蓄热温水温度THWre为规定值以下时、或在预热完毕后即使经过规定时间也不起动发动机10，由于使用了停止蓄热温水供给的控制构造，电动泵EP的驱动电力和积蓄在蓄热装置20中的温热温水(热)的消耗量被保持为最小限度。
另外，在本实施例的“预热控制程序”的步骤S1403a中，也可以将比完全地使发动机10的暖机结束的时间短的时间设定为预热时间。如果这样地意图地缩短预热时间，对于操作者来说，通过缩短发动机10起动前的等待时间可进一步减轻不适感，对于发动机10的排气特性等，通过即使发动机起动前的暖机不完全地终止，在发动机10起动后也继续蓄热温水的供给，在发动机10刚刚起动后，暖机结束。因此，在发动机10起动时，可以最佳地同时实现操作感的提高和排气特性与每1升燃料车辆可走行的距离的提高。
(其它的实施例)
也可以构筑将上述第一～第十三实施例中的“预热控制程序”的各步骤中的处理相互组合的其它的控制构造。例如，进行即使在任何的实施例的“预热控制程序”中，在解除了发动机的起动禁止后即可以进行该发动机10的自动起动的控制，也可以许可手动的起动。
另外，在上述实施例的“预热控制程序”中，作为用于开始预热的触发使用的动作不限于点火钥匙27a的动作或驾驶席的门的开门，也可以更换为驾驶者向驾驶座席的着座、车座安全带的安装、车闸的踏入、在MT车中踏入离合器等的各种动作。当然，这时，分别需要检测着座、车座安全带的安装、车闸的踏入、在MT车中踏入离合器的装置。在未踏入离合器时发动机不动的安全装置经常用于MT车中。另外，也可以使用组合各种动作、在检测到多个动作时开始预热的控制构造。另外，即使使用将由操作者的操作发送特定信号的发送信号装置内藏在点火钥匙27a中，将通过该发送信号装置所产生的通讯信号的远距离操作作为触发操作开始预热那样的构造，也可以取得与上述各实施例相同或以此为基准的效果。
另外，在上述各实施例中，在实行各预热控制时作为判断基准的温度(例如作为暖机结束的判断基准的60℃～80℃等)根据所使用的发动机或系统、实施环境而不同，只要根据使用条件进行适当的设计变更即可。
另外，在上述各实施例中，将根据水温传感器25a的检测信号求得的冷却水温(内燃机流出水温)THWex作为代表发动机10的温度(温度状态)的参数进行了例示。但不限于此，也可以将根据水温传感器25a的检测信号求得的冷却水温(内燃机流入水温)THWin、或内燃机流入水温THWin和内燃机流出水温THWex的平均值作为代表发动机10的温度(温度状态)的参数来采用。另外，也可以在发动机系统100上设置取得反映发动机10的温度、或吸气口16的温度的其它信息的检测仪器，根据该信息把握发动机10的温度。例如，可以设置直接检测发动机10本体的温度或吸气口16内的温度的传感器或设置检测润滑油的油温传感器。
也可以根据关于发动机系统100的各种运转状态的单个、或多个参数(例如预热开始后的经过时间、吸气温度、发动机输出和负荷的累计量等)推定发动机10的温度状态。
另外，如图1所示，在上述各实施例中使用的发动机系统100的冷却系统20在气缸体10a内和气缸盖10b内形成着几乎独立的冷却水循环通路，而且，在预热中，通过使冷却水仅在蓄热装置21和气缸盖10b间的循环通路B中流动、特别是优先地在气缸盖内在吸气口附近流动，优先于其它部位地进行吸气口的温度管理。
与此相反，如例如图23所示的发动机系统100：其冷却系统20’在气缸体10a和气缸盖10b内具有共同的冷却水循环通路，在预热中使冷却水在发动机10整体内循环，即使使用本发明也可以获得以上述各实施例为标准效果。
另外，也可以在例如图33所示的发动机系统100”中使用本发明。
在发动机系统100”中，作为其冷却系统20”的一部分，在通过发动机10使冷却水循环的循环通路20a的途中并列设置通路20b和通路20c，在各通路的途中设置蓄热装置21和暖气用加热芯23。另外，流过通路20c的冷却水的流量由流量控制阀24A可自由地控制。对于这样构成的发动机系统100”，在预热中和平常的内燃机的运转时，冷却系统20’内的冷却水逆向地流动。
即，在预热中通过电动泵EP动作，如图33所示地在各部位冷却水沿用箭头所示的X方向流动，在平常运转时，通过机械式泵MP将冷却水引入发动机10内的动作，冷却水在各部位沿用箭头所示的Y方向流动。另外，在将流量控制阀24A成为全闭状态并驱动机械式泵时，冷却水在被闭入在发动机10内的状态下进行循环(用箭头表示的方向Z)，在这样的样态下发动机刚起动后等，也可以急速地使发动机10内的冷却水温THW暖机。如果在这样的冷却系统20”上并用上述各实施例中的“预热控制”，则可进一步提高发动机起动时前后的暖机效率。
另外，在上述各实施例中由与发动机10一体地构成的冷却系统20、20’或20”与ECU30构成本发明的蓄热装置，与此相对，如果是可以用任何方法积蓄热并先于内燃机的起动对该内燃机进行热供给的装置也可以获得作为本发明的蓄热装置的功能。换言之，如果把热量作为积蓄热源发挥作用，也可以是通过油等蓄热的装置，另外，也可以在将热作为电力进行蓄电的装置、或积蓄潜在地包含热量的化学物质并通过其化学反应适当地发热的装置作为蓄热装置使用。
例如，作为将热供给蓄热装置的方法，也可以是在蓄热装置内设置电加热器，由来自搭载在车辆上的电池的电力加热蓄热装置内的热介质。这时，积蓄在电池内的电力可以从设在发动机上的发电机获得，也可以在再生制动时获得。另外，也可以在蓄热装置内设置发动机油的供给路，在通常行驶时进行蓄热装置的热介质和发动机油的热交换。另外，也可以在蓄热装置内设置温度传感器，在蓄热装置内的热介质的温度为规定温度(例如80度)以下时，上述那样地对上述热介质供给热。另外，作为给蓄热装置供给热的方法，也可以在上述实施例一～实施例十三那样的具有旁通路A3的结构中，在蓄热装置内的热介质的温度为规定温度(例如80度)以下时，使电动泵EP动作，提高热介质的温度。
另外，也可以使用由来自蓄热装置的辐射热和传热进行热供给的发动机系统或其它的相当于其的装置构成。
另外，具有这样的蓄热装置并进行预热的内燃机适用对象也不限于车辆。
另外，这样的内燃机也可以是，再附设其它的驱动装置(例如电动马达)，由该内燃机和其它的驱动装置(原动机)的协作产生动力的混合式发动机。这时，也可以进行直到来自蓄热装置的热供给(预热)完毕只由其它的驱动装置进行驱动动作的控制。而且，仅由其它的驱动装置进行驱动动作的期间、即直到热供给结束的期间(相当于预热时间)即可以仅检测预定的时间，也可以由其它的驱动装置根据车辆行走的距离适当地决定。
另外，即使将本发明使用于其它的驱动装置(例如电动马达那样的原动机)单体、对电动马达供给电力的电池或燃料电池、燃料喷射阀、变速机等的需要处于确保最佳动作状态程度的暖机即供给热的内燃机、机构、仪器、驱动电路等的任何的被供给热体，在进行将其动作状态、特别是动作开始时的动作状态最佳化的控制这一点上可以取得与上述各实施例相同或以其为基准的效果。
而且，控制这样的内燃机、电动马达、燃料喷射阀、变速机等的这样的被供热体的动作状态时，即使将本发明使用于哪种被供热体，通过在不限于该各被供热体的起动时期的情况下控制(例如禁止或允许)停止时期或运转状态的程度(例如输出状态)、变速机的变速比等的各种动作状态，也可以获得与以上各实施例相同或以其为基准的效果。
在上述实施例中，在有预热要求时，在步骤S2等中设定预热条件，也可以代替它，而在有预热要求时，在不设定预热条件下进行存储在ECU等中的规定的预热(例如使电动泵进行5秒动作)。
积蓄在蓄热装置中的热量(蓄热装置的热介质的温度)在低于规定值时，可防止在停止向内燃机供给热的实施例中，不能使内燃机的温度上升的热介质与内燃机接触。这时，只要可保持能使内燃机的温度上升的热量，由于继续地进行暖机处理，就可最大限度地活用蓄热装置所产生的内燃机的暖机能力。
另外，在上述暖机处理实施期间经过后，自动地使该内燃机起动的实施例中，可以在不介入操作者的手动操作的情况下自动地进行从向内燃机热供给到内燃机起动所实行的一系列的操作。即，最佳且自动地确保由蓄热装置产生的暖机效果的活用机会。因此，在实现该内燃机起动时的排气特性和每1升燃料车辆可走行的距离性能的最佳化的同时，不给驾驶者带来繁杂作业的情况下可以开始该内燃机的运转。
在搭载该内燃机的车辆的内燃机室内具有先于上述内燃机的自动起动通知其信息的起动通知装置的实施例中，在上述内燃机室开放着的情况下，进行先于上述内燃机自动起动的通知，例如处于该内燃机室的周边的维修作业者和操作者等得知预定该内燃机自动起动的信息。因此，其操作者和维修作业者不会被该内燃机的未预期的起动惊吓。
另外，该带有蓄热装置的内燃机，在搭载该内燃机的车辆的内燃机室内具备无效化操作部的实施例中，该内燃机的维修作业者和操作者等可以根据需要任意地中止该内燃机的自动起动，因此，例如提高了该内燃机的维修作业等的便利性。上述无效化操作部用于从其内燃机的外部进行无效上述内燃机的自动起动的操作。
在具有开放状态确认装置和无效化控制装置实施例中，在上述内燃机室处于开放状态时，上述内燃机不能自动地起动。因此，处于该内燃机室的周边的维修作业者和操作者等不会被该内燃机的未预期的起动惊吓。上述开放状态确认装置用于确认搭载该内燃机的车辆内燃机室是否处于开放状态。上述无效化控制装置用于在确认上述内燃机室处于该开放状态时，进行使上述内燃机的自动起动无效化的控制。
另外，在搭载该内燃机的车辆的内燃机室内具有从其内燃机的外部进行禁止实行上述无效化控制装置的控制的禁止操作部的实施例中，可以有根据该内燃机的维修作业者和操作者等的任意要求有效地使上述内燃机自动起动。因此，可以进一步提高该内燃机的维修作业者和操作者等的便利性。
另外，在具有在上述暖机处理实施期间对应于规定的操作信号使该内燃机起动的起动装置的实施例中，可以根据该内燃机的操作者的意志优先于上述暖机处理地实行内燃机起动。
在上述期间设定装置在上述暖机处理开始时设定上述暖机处理的实施期间的实施例中，上述暖机处理的实施期间设定为上述暖机处理的开始时，因此，正确地设定最大限度地活用利用了蓄热装置的暖机效果的期间。而且，结合该规定期间的设定，也可以容易地进行将其设定内容通知于该内燃机操作者等的控制。因此，在实施上述暖机处理期间中，该内燃机的操作者等也不会感觉到舒适感或紧张。
另外，在上述期间设定装置根据关于该内燃机温度的参数设定上述暖机处理的实施期间的实施例中，由于该内燃机的温度与为了该内燃机结束内燃机暖机所需要的热量相关性高，可以正确地设定为了完成内燃机暖机所需要的充分的期间。即，不会对该内燃机的操作者要求比到完成暖机处理的所需要期间大的长期间的等待。
另外，在与上述内燃机的温度相关的参数中最好含有吸气口壁部的温度。
对于该内燃机来说，所谓暖机处理完成了的状态，相当于该内燃机充分地被加热，即使进行内燃机运转，被供给的燃料也被充分地呈雾化状态。这样的状态具有与吸气口壁部的温度高的相关性，该吸气口壁部的温度具有与例如被供给的燃料的雾化几乎一义性的关系。根据该实施例，在判断到暖机完成的期间上加入可靠性高的参数。因此，在内燃机确实地脱离了冷状态后，开始内燃机起动，可以确实地消除冷起动时的特有排气特性和每1升燃料车辆可走行的距离性能的恶化。
另外，在上述期间设定装置根据上述热介质的温度设定上述暖机处理的实施期间的实施例中，在实施上述暖机处理时，成为用于使该内燃机的温度上升的热源的热介质的温度与该内燃机为了完成内燃机暖机所需要的时间的相关性高。因此，即使采用该实施例，也可以正确地设定为完成内燃机暖机所需要的充分的期间。即，不会对该内燃机的操作者要求比到完成暖机处理的所需要期间大的长期间的等待。
上述内燃机的温度和上述热介质的温度相互独立地作为参数决定为了完成内燃机暖机所需要的期间。因此，若一同参照两者设定上述暖机处理的实施期间，则可以进一步正确地设定为了完成内燃机暖机所需要的充分的期间。
另外，在具有从上述蓄热装置将热介质移送到该内燃机的泵且上述期间设定装置根据上述热介质的移送速度设定上述暖机处理的实施期间的实施例中，热介质的移送速度由于与从蓄热装置向该内燃机的热传递速度相关联，即使采用该实施例，也可以进一步正确地设定为了完成内燃机暖机所需要的充分的期间。另外，也可以将使热介质的移送速度可变的装置附加在该实施例中，将为了完成内燃机暖机所需要的期间控制为所希望的长度。
另外，在具有从上述蓄热装置将热介质移送到该内燃机的电动泵，而且，上述期间设定装置根据赋予上述电动泵的驱动电压设定上述暖机处理实施期间的实施例中，在作为移送热介质的装置使用电动泵时，赋予该电动泵的驱动电压决定上述热介质的移送速度或流量。由于热介质的移送速度与从蓄热装置向该内燃机的热传递速度相关联，即使根据实施例，也可以更加正确地设定为了完成内燃机暖机所需要的充分的期间。
另外，具有结束时期设定装置的实施例中，该结束时期设定装置在上述暖机处理开始后设定上述暖机处理的实施期间的结束时期。根据实际的暖机状况确定正确的暖机处理结束时期。因此，对于上述蓄热装置的所产生的该内燃机的暖机处理，可以提高其可靠性。
另外，在上述结束时期设定装置根据关于该内燃机温度的参数设定上述暖机处理的实施期间的结束时期的实施例中，由于对应于实际的暖机状况而且根据正确地反映暖机的进行程度的参数确定适当的暖机处理的结束时期，对于述蓄热装置的所产生的该内燃机的暖机处理，可以进一步提高其可靠性。
另外，最好是具有排出上述供给的热介质的排出部，而且关于上述内燃机温度的参数包括通过上述排出部从该内燃机排出的热介质的温度的实施例。
在实施暖机处理时，如果在该内燃机和上述热介质之间有效地进行着热交换，则上述热介质从上述蓄热装置供给该内燃机。而且，在经过与该内燃机热交换后在从该内燃机排出的一系列的行程中行走的过程中，该热介质的温度一味地降低。另外，该内燃机的温度上升而越接近热介质的温度，在该内燃机与热介质之间被交换的热量越减少，因此，从该内燃机排出的热介质的温度也上升。其结果，从该内燃机排出的热介质的温度是在从上述蓄热装置到该内燃机的热介质的传递路径中被观测的最低温度，且也是正确地反应其时刻的该内燃机的温度的参数。因此，例如在从该内燃机排出时的上述热介质的温度大于规定温度时，可以推定为该内燃机本体的温度也十分地上升了。根据该实施例，通过参照在从上述蓄热装置到该内燃机的热介质的传递路径中的热介质的温度的最低的部位观测的该热介质的温度设定上述暖机处理的实施期间的结束时期，关于暖机结束时期的正确信息被反映到该暖机处理的控制。
另外，在上述暖机处理通知装置在搭载该内燃机的车辆的驾驶室内具有实施通知装置，该实施通知装置作为上述暖机处理被实施的信息的通知进行视觉性的或听觉性的通知的实施例中。例如该内燃机的驾驶者等可以容易地且确实地认识(确认)实施着上述暖机处理的信息。
另外，在具有判断是否实施上述暖机处理的判断装置和在该判断装置进行了未实施暖机处理的判断时视觉性地或听觉性地通知其信息的不实施通知装置的实施例中，在上述判断装置积极地判断下未进行暖机处理的情况下，该内燃机的驾驶者等通过认识其判断结果不会误认为例如上述蓄热装置发生故障等。
另外，在根据来自搭载该内燃机的车辆外部的通信信号开始上述暖机处理的实施的实施例中，由于该内燃机的驾驶者可以通过远距离操作自如地进行上述暖机处理，在实施上述暖机处理时，提高了其方便性。
另外，最好是根据先于该内燃机的起动对搭载该内燃机的车辆进行的规定的操作开始上述暖机处理的实施。
在上述规定的操作是先于内燃机起动的必然的动作，另外，可以选择在从该动作的时刻到该内燃机起动的时刻期间保证充分再现性的动作的实施例中，在实施上述暖机处理时，在该内燃机起动前确保定量的稳定的实施期间。因此，谋求该暖机处理的效率化。
另外，只要可能可以组合上述技术方案。
另外，本发明的热介质不仅可以是水也可以是油那样的其它的介质。另外，所有本发明的内燃机起动，不仅是例如燃料供给开始动作、点火开始动作、或输出轴的旋转开始动作等的内燃机自身起动时进行的初期动作，而且，也指例如根据操作者的意志的点火钥匙、踏板、手柄操作等的伴随着上述内燃机的自身的初期动作所进行的伴随的动作的所有的关联的动作的任何一个或该各种关联动作的组合。另外，所谓进行本发明的暖机处理，是指至少暖机处理开始的样态。

Claims (24)

1.带有蓄热装置的内燃机，它具有积蓄热的蓄热装置，通过规定的热介质供给该蓄热装置所积蓄的热而在内燃机起动前进行暖机处理，其特征在于，还包括：
期间设定装置，设定上述暖机处理的实施期间；
暖机处理传达装置，在上述暖机处理的实施期间传达实施上述暖机处理的信息；
起动操作无效化装置，在上述暖机处理的实施期间中使上述内燃机的起动操作无效化。
2.如权利要求1所述的带有蓄热装置的内燃机，其特征在于，还具有在上述暖机处理实施期间经过后使该内燃机自动起动的起动控制装置。
3.如权利要求2所述的带有蓄热装置的内燃机，其特征在于，还在搭载该内燃机的车辆内燃机室内具有起动通知装置，该起动通知装置先于上述内燃机的自动起动通知其信息。
4.如权利要求2所述的带有蓄热装置的内燃机，其特征在于，还具有无效化操作部，该无效化操作部从外部进行使上述内燃机的自动起动无效化的操作。
5.如权利要求2所述的带有蓄热装置的内燃机，其特征在于，还包括：
开放状态确认装置，确认搭载该内燃机的车辆的内燃机室是否处于开放状态；
无效化控制装置，在确认为上述内燃机室处于开放状态时进行使上述内燃机的自动起动无效化的控制。
6.如权利要求5所述的带有蓄热装置的内燃机，其特征在于，还在搭载该内燃机的车辆的内燃机室内具有禁止操作部，该禁止操作部从外部进行禁止实行上述无效化控制装置的控制。
7.如权利要求1所述的带有蓄热装置的内燃机，其特征在于，还包括在上述暖机处理实施期间中根据规定的操作信号使该内燃机起动的起动装置。
8.如权利要求1所述的带有蓄热装置的内燃机，其特征在于，上述期间设定装置在上述暖机处理开始时设定上述暖机处理的实施期间。
9.如权利要求8所述的带有蓄热装置的内燃机，其特征在于，上述期间设定装置根据与该内燃机的温度相关的参数设定上述暖机处理的实施期间。
10.如权利要求9所述的带有蓄热装置的内燃机，其特征在于，在与上述内燃机的温度相关的参数中包含吸气口壁部的温度。
11.如权利要求8所述的带有蓄热装置的内燃机，其特征在于，上述期间设定装置根据上述热介质的温度设定上述暖机处理的实施期间。
12.如权利要求8所述的带有蓄热装置的内燃机，其特征在于，还具有将热介质从上述蓄热装置移送到该内燃机的泵，而且，上述期间设定装置根据上述热介质的移送速度设定上述暖机处理的实施期间。
13.如权利要求8所述的带有蓄热装置的内燃机，其特征在于，还具有将热介质从上述蓄热装置移送到该内燃机的电动泵，而且，上述期间设定装置根据赋予上述电动泵的驱动电压设定上述暖机处理的实施期间。
14.如权利要求1所述的带有蓄热装置的内燃机，其特征在于，包括将上述暖机处理的实施期间的终止时期设定为上述暖机处理的开始后的终止时期设定装置。
15.如权利要求14所述的带有蓄热装置的内燃机，其特征在于，上述终止时期设定装置根据与上述内燃机的温度相关的参数设定上述暖机处理的实施期间的终止时期。
16.如权利要求15所述的带有蓄热装置的内燃机，其特征在于，还具有排出上述被供给的热介质的排出部，而且在与上述内燃机的温度相关的参数中含有通过上述排出部从该内燃机排出的热介质的温度。
17.如权利要求1所述的带有蓄热装置的内燃机，其特征在于，还在搭载该内燃机的车辆的乘员室内具有实施通知装置，该实施通知装置作为实施上述暖机处理的信息的传达装置进行视觉性或听觉性的通知。
18.如权利要求1所述的带有蓄热装置的内燃机，其特征在于，包括：
判断装置，判断是否实施上述暖机处理；
不实施通知装置，在上述判断装置进行了不实施暖机处理的判断时由视觉性和听觉性中的至少一方通知其信息。
19.一种带有蓄热装置的内燃机的运转方法，该内燃机具有积蓄热的蓄热装置、期间设定装置、暖机处理传达装置、起动操作无效化装置，通过规定的热介质供给上述蓄热装置所积蓄的热而在内燃机起动前进行暖机处理，其特征在于，
由上述期间设定装置设定上述暖机处理的实施期间；
在上述暖机处理实施期间，上述暖机处理传达装置传达实施上述暖机处理的信息；
在上述暖机处理的实施期间中，上述起动操作无效化装置使上述内燃机的起动操作无效化。
20.如权利要求19所述的带有蓄热装置的内燃机的运转方法，其特征在于，在上述暖机处理实施期间经过后也通过规定的热介质向该内燃机供给热。
21.如权利要求20所述的带有蓄热装置的内燃机的运转方法，其特征在于，与该内燃机的起动时期同期地停止通过上述规定的热介质进行的向该内燃机的供给热。
22.如权利要求19所述的带有蓄热装置的内燃机的运转方法，其特征在于，在积蓄在上述蓄热装置中的热量低于规定值时，停止上述热供给。
23.如权利要求19所述的带有蓄热装置的内燃机的运转方法，其特征在于，根据来自搭载该内燃机的车辆的外部的通信信号开始上述暖机处理的实施。
24.如权利要求19所述的带有蓄热装置的内燃机的运转方法，其特征在于，根据先于该内燃机的起动对搭载该内燃机的车辆进行的规定的操作开始上述暖机处理的实施。
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