JP2002327671A - Internal combustion engine with heat storage device - Google Patents
Internal combustion engine with heat storage deviceInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】蓄熱装置を備えた内燃機関において、バッテリ
ー等の蓄電手段に蓄えられたエネルギーの過剰な消費を
防止しつつ好適な蓄熱を行える技術を提供する。
【解決手段】蓄熱手段10と、蓄熱手段10に蓄えられ
た熱媒体を内燃機関1へ供給する熱供給手段22と、エ
ネルギーを蓄える蓄電手段30と、熱媒体を加熱する加
熱手段32と、内燃機関1の運転時間に基づいて加熱手
段32が消費可能なエネルギー量を算出する消費制限算
出手段22と、を備え、加熱手段32は、消費制限算出
手段22が算出した消費可能なエネルギー量の範囲内で
熱媒体の加熱を行う。
(57) Abstract: Provided is a technique capable of preventing an excessive consumption of energy stored in a power storage means such as a battery in an internal combustion engine provided with a heat storage device and performing a suitable heat storage. A heat storage means, a heat supply means for supplying a heat medium stored in the heat storage means to an internal combustion engine, a power storage means for storing energy, a heating means for heating the heat medium, and an internal combustion engine. A consumption limit calculating unit 22 for calculating an amount of energy that can be consumed by the heating unit 32 based on the operation time of the engine 1. The heating unit 32 has a range of the amount of energy that can be consumed calculated by the consumption limit calculating unit 22. The heating of the heat medium is performed in the inside.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄熱装置を備えた
内燃機関に関する。The present invention relates to an internal combustion engine provided with a heat storage device.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、内燃機関は、燃焼室周辺の温度
が所定温度に達していない状態、いわゆる冷間状態で運
転されると、燃焼室に供給される燃料が霧化し難くなる
とともに、燃焼室の壁面近傍における消炎が発生するた
め、始動性の低下や排気エミッションの悪化が誘発され
る。2. Description of the Related Art Generally, when an internal combustion engine is operated in a state in which the temperature around a combustion chamber has not reached a predetermined temperature, that is, in a so-called cold state, the fuel supplied to the combustion chamber becomes difficult to atomize and the combustion becomes difficult. Since extinction occurs near the wall surface of the room, the startability is reduced and the exhaust emission is deteriorated.
【0003】そこで、内燃機関が運転中に発する熱を蓄
えておき、その蓄えた熱を機関停止中、または、機関始
動時に内燃機関に供給して内燃機関の温度を上昇させる
蓄熱装置を備えた内燃機関が知られている。しかし、内
燃機関を始動した直後からエミッション性能の改善及び
燃費性能の向上を実現するためには、内燃機関始動前か
ら当該内燃機関に熱を供給して、内燃機関始動時に該内
燃機関が所定温度以上に達していることが必要である。Therefore, a heat storage device is provided for storing heat generated during operation of the internal combustion engine and supplying the stored heat to the internal combustion engine when the engine is stopped or when the engine is started to increase the temperature of the internal combustion engine. Internal combustion engines are known. However, in order to improve emission performance and fuel efficiency immediately after starting the internal combustion engine, heat is supplied to the internal combustion engine before starting the internal combustion engine, and the internal combustion engine is heated to a predetermined temperature when the internal combustion engine is started. It is necessary to reach the above.
【0004】ところが、内燃機関を始動するタイミング
は、状況により異なるため、蓄熱装置から内燃機関に熱
が供給された後、内燃機関が始動するまでの時間が長く
なると、内燃機関に供給された熱は大気中へ放出され、
内燃機関の温度は徐々に低下してしまう。また、少量で
はあるが蓄熱装置から外部へ熱が放出するため、長期間
内燃機関の運転がなされないと蓄熱装置に蓄えられてい
る熱が減少し、内燃機関を所定温度まで上昇させること
が困難になる虞がある。However, since the timing of starting the internal combustion engine differs depending on the situation, if the time until the internal combustion engine starts after the heat is supplied from the heat storage device becomes longer, the heat supplied to the internal combustion engine becomes longer. Is released into the atmosphere,
The temperature of the internal combustion engine gradually decreases. Also, since heat is released from the heat storage device to a small amount to the outside, if the internal combustion engine is not operated for a long time, the heat stored in the heat storage device decreases, and it is difficult to raise the internal combustion engine to a predetermined temperature. May be caused.
【0005】このような問題に対して例えば特許第25
76488号公報では、断熱タンクの外に電気ヒータ等
の加熱器を設けて断熱タンク内の冷水を加熱可能にする
とともに、断熱タンクから温水を取り出す温水流通管や
断熱タンクへ冷却水を供給する冷却水通路を断熱タンク
の底部の一個所に集中させて断熱タンクからの熱漏れを
極力少なくできる温水供給装置が開示されている。To solve such a problem, for example, Japanese Patent No. 25
In JP 76488, a heater such as an electric heater is provided outside a heat-insulating tank so that cold water in the heat-insulating tank can be heated, and cooling water for supplying hot water from a heat-insulating tank and cooling water to a heat-insulating tank. There is disclosed a hot water supply device capable of concentrating a water passage at one location at the bottom of an insulated tank to minimize heat leakage from the insulated tank.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の温水供
給装置は、電気ヒータ等による加熱を行うべく少なから
ず該電気ヒータ等への電力供給が必要となる。車両への
蓄熱装置の搭載を考慮すると、電気ヒータ等への電力供
給は車両に搭載されたバッテリーから行うのが好適であ
る。このバッテリーは、内燃機関運転時に該内燃機関か
ら発生するエネルギーを蓄えておき、必要なときに電気
エネルギーとして取り出すことができる。そして、内燃
機関停止時においても電気ヒータ等に電力を供給するこ
とができる。The above-mentioned conventional hot water supply apparatus requires a considerable amount of power supply to the electric heater or the like in order to perform heating by the electric heater or the like. In consideration of the mounting of the heat storage device on the vehicle, it is preferable that the power supply to the electric heater and the like be performed from a battery mounted on the vehicle. This battery stores energy generated from the internal combustion engine during operation of the internal combustion engine, and can take it out as electrical energy when necessary. Then, even when the internal combustion engine is stopped, power can be supplied to the electric heater and the like.
【0007】しかし、バッテリーに蓄えることができる
電気量には限りがあるため、長期間電気ヒータ等による
加熱が行われると、バッテリーに蓄えられたエネルギー
が過剰に消費されてしまい、内燃機関の始動時にスター
タモータや点火栓等に電力を供給することができなくな
り、内燃機関の始動性等に影響が及ぶ虞がある。However, since the amount of electricity that can be stored in the battery is limited, if heating by an electric heater or the like is performed for a long time, the energy stored in the battery is excessively consumed, and the internal combustion engine is started. At times, power cannot be supplied to the starter motor, the ignition plug, and the like, which may affect the startability of the internal combustion engine.
【0008】本発明は、以上の問題を解決するためにな
されたものであり、蓄熱装置を備えた内燃機関におい
て、バッテリー等の蓄電手段に蓄えられたエネルギーの
過剰な消費を防止しつつ好適な蓄熱を行える技術を提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and is suitable for an internal combustion engine equipped with a heat storage device while preventing excessive consumption of energy stored in power storage means such as a battery. An object is to provide a technology capable of storing heat.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本発明の蓄熱装置を備えた内燃機関は、以下の手段を
採用した。即ち、熱媒体が持つ熱を蓄える蓄熱手段と、
前記蓄熱手段に蓄えられた熱媒体を内燃機関へ供給する
熱供給手段と、前記内燃機関の運転時に発生するエネル
ギーを蓄える蓄電手段と、前記蓄電手段からエネルギー
を供給されて前記蓄熱手段に蓄えられた熱媒体を加熱す
る加熱手段と、前記内燃機関の運転時間に基づいて前記
加熱手段が消費可能なエネルギー量を算出する消費制限
算出手段と、を備え、前記加熱手段は、前記消費制限算
出手段が算出した消費可能なエネルギー量の範囲内で熱
媒体の加熱を行うことを特徴とする。Means for Solving the Problems To achieve the above object, an internal combustion engine provided with a heat storage device of the present invention employs the following means. That is, heat storage means for storing heat of the heat medium,
Heat supply means for supplying the heat medium stored in the heat storage means to the internal combustion engine; power storage means for storing energy generated during operation of the internal combustion engine; and energy supplied from the power storage means and stored in the heat storage means. Heating means for heating the heated heat medium, and consumption limit calculation means for calculating the amount of energy that can be consumed by the heating means based on the operation time of the internal combustion engine, wherein the heating means comprises the consumption limit calculation means Is characterized in that the heating of the heat medium is performed within the range of the consumable energy amount calculated by.
【0010】本発明の最大の特徴は、蓄熱手段に蓄えら
れたエネルギーを使用して蓄熱装置の熱媒体を加熱する
加熱手段を具備した内燃機関において、内燃機関の始動
時等に必要となる最小限のエネルギーを蓄電手段に確保
しつつ、蓄熱装置の熱媒体を最大限に加熱する点にあ
る。The most significant feature of the present invention is that in an internal combustion engine equipped with a heating means for heating the heat medium of the heat storage device using the energy stored in the heat storage means, the minimum necessary for starting the internal combustion engine or the like is provided. The point is to heat the heat medium of the heat storage device to the maximum while securing the minimum energy in the power storage means.
【0011】このように構成された蓄熱装置を備えた内
燃機関では、内燃機関の運転中に発生した熱は、内燃機
関の運転停止後においても蓄熱手段で保存される。この
蓄熱手段により蓄えられた熱は、内燃機関が冷間始動さ
れる場合等に熱媒体を介して内燃機関に供給される。こ
のような熱の供給が行われると、内燃機関が冷間始動さ
れる場合であっても該内燃機関が早期に暖機されること
になる。In the internal combustion engine provided with the heat storage device configured as described above, heat generated during operation of the internal combustion engine is stored in the heat storage means even after the operation of the internal combustion engine is stopped. The heat stored by the heat storage means is supplied to the internal combustion engine via a heat medium when the internal combustion engine is cold started. When such heat is supplied, even when the internal combustion engine is cold started, the internal combustion engine is warmed up early.
【0012】その際、蓄熱手段に蓄えられた熱量が少な
くなると、蓄熱手段から内燃機関へ十分な量の熱を供給
することができなくなるため、加熱手段は、蓄熱手段に
蓄えられた熱媒体を適宜加熱し、蓄熱手段の蓄熱量を増
加させる。At this time, if the amount of heat stored in the heat storage means becomes small, it becomes impossible to supply a sufficient amount of heat from the heat storage means to the internal combustion engine, so that the heating means uses the heat medium stored in the heat storage means. Appropriate heating is performed to increase the amount of heat stored in the heat storage means.
【0013】ところで、加熱手段は、蓄熱手段に蓄えら
れたエネルギーを利用して熱媒体の加熱を行うことにな
るため、加熱手段が無闇に加熱媒体の加熱を行うと、蓄
電手段のエネルギーが過剰に消費されてしまう。By the way, since the heating means heats the heat medium using the energy stored in the heat storage means, if the heating means heats the heating medium indiscriminately, the energy of the power storage means becomes excessive. Will be consumed.
【0014】そこで、本発明に係る蓄熱装置を備えた内
燃機関は、加熱手段が消費可能なエネルギー量を算出す
る消費制限算出手段を備え、加熱手段が消費するエネル
ギー量を制限するようにした。Therefore, the internal combustion engine provided with the heat storage device according to the present invention is provided with a consumption limit calculating means for calculating the amount of energy that can be consumed by the heating means, so as to limit the amount of energy consumed by the heating means.
【0015】この場合、加熱手段は、消費制限算出手段
によって算出されたエネルギー量の範囲内で熱媒体の加
熱を行うことになるため、蓄電手段に蓄えられたエネル
ギーが過剰に消費されることがなくなる。In this case, the heating means heats the heat medium within the range of the energy amount calculated by the consumption limit calculating means, so that the energy stored in the power storage means may be excessively consumed. Disappears.
【0016】その結果、蓄電手段に蓄えておくべき必要
最小限のエネルギー量を確保可能な範囲内で蓄熱手段の
蓄熱量が最大限に増加されることになる。As a result, the heat storage amount of the heat storage means is maximized within a range in which the necessary minimum energy amount to be stored in the power storage means can be secured.
【0017】ここで、蓄電手段に蓄えられるエネルギー
量は内燃機関の運転時間と相関があるため、消費制限算
出手段は、加熱手段が消費可能なエネルギー量を算出す
るにあたり、内燃機関の運転時間をパラメータとして用
いてもよく、より具体的には、前回の内燃機関の始動前
に蓄電手段に蓄えられていたエネルギー量と前回の内燃
機関の運転時間とをパラメータとして、加熱手段が消費
可能なエネルギー量を算出するようにしても良い。Here, since the amount of energy stored in the power storage means has a correlation with the operating time of the internal combustion engine, the consumption limit calculating means calculates the amount of energy that can be consumed by the heating means by calculating the operating time of the internal combustion engine. It may be used as a parameter, and more specifically, the amount of energy that can be consumed by the heating means, using the amount of energy stored in the power storage means before the previous start of the internal combustion engine and the last operation time of the internal combustion engine as parameters. The amount may be calculated.
【0018】本発明においては、前記蓄熱手段に蓄えら
れた熱媒体の温度を計測する熱媒体温度計測手段を備
え、前記加熱手段は、内燃機関停止中に前記熱媒体温度
計測手段の計測値が所定温度以下になる度に所定時間熱
媒体の加熱を行い、内燃機関停止中の消費エネルギーの
合計が前記消費制限算出手段の算出結果よりも大きくな
ると加熱を停止するようにしても良い。このようにする
と、消費可能なエネルギー量の範囲内で熱媒体を所定温
度以上に保つことができる。According to the present invention, there is provided a heat medium temperature measuring means for measuring a temperature of the heat medium stored in the heat storing means, wherein the heating means measures the temperature of the heat medium while the internal combustion engine is stopped. The heating medium may be heated for a predetermined time each time the temperature becomes equal to or lower than a predetermined temperature, and the heating may be stopped when the total energy consumption during stoppage of the internal combustion engine becomes larger than the calculation result of the consumption limit calculation means. With this configuration, the heat medium can be maintained at a predetermined temperature or higher within the range of the amount of energy that can be consumed.
【0019】[0019]
【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態様について図面に基づいて説明
する。ここでは、本発明に係る内燃機関の蓄熱装置を車
両駆動用のガソリン機関に適用した場合を例に挙げて説
明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A specific embodiment of a heat storage device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, a case where the heat storage device for an internal combustion engine according to the present invention is applied to a gasoline engine for driving a vehicle will be described as an example.
【0020】図1は、本発明に係る内燃機関の蓄熱装置
を適用するエンジン1とその冷却水が循環する冷却水通
路(循環通路)A、B、Cとを併せ示す概略構成図であ
る。循環通路に示された矢印は、エンジン1が運転され
ているときの冷却水の流通方向である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an engine 1 to which a heat storage device for an internal combustion engine according to the present invention is applied, and cooling water passages (circulation passages) A, B, and C through which cooling water circulates. The arrow shown in the circulation passage is the direction of flow of the cooling water when the engine 1 is operating.
【0021】図1に示すエンジン1は、水冷式の4サイ
クル・ガソリン機関である。The engine 1 shown in FIG. 1 is a water-cooled four-cycle gasoline engine.
【0022】エンジン1の外郭は、シリンダヘッド1
a、シリンダヘッド1aの下部に連結されたシリンダブ
ロック1b、シリンダブロック1bの更に下部に連結さ
れたオイルパン1cを備えて構成される。The outer shell of the engine 1 includes a cylinder head 1
a, a cylinder block 1b connected to a lower portion of the cylinder head 1a, and an oil pan 1c connected to a lower portion of the cylinder block 1b.
【0023】シリンダヘッド1a及びシリンダブロック
1bには冷却水が循環するための通路であるウォータジ
ャケット23が設けられている。このウォータジャケッ
ト23の入口には、冷却水をエンジン1外部から吸い込
み、エンジン1内部に吐出させるウォータポンプ6が設
けられている。このウォータポンプ6は、エンジン1の
出力軸の回転トルクを駆動源として作動するポンプであ
る。即ち、ウォータポンプ6は、エンジン1が運転され
ているときに限り作動する。また、エンジン1には、ウ
ォータジャケット23内の冷却水の温度に応じた信号を
発信するエンジン内冷却水温度センサ29が取り付けら
れている。The cylinder head 1a and the cylinder block 1b are provided with a water jacket 23 as a passage for circulating cooling water. At the inlet of the water jacket 23, a water pump 6 for sucking cooling water from outside the engine 1 and discharging the cooling water into the engine 1 is provided. The water pump 6 is a pump that operates using the rotation torque of the output shaft of the engine 1 as a drive source. That is, the water pump 6 operates only when the engine 1 is operating. Further, the engine 1 is provided with an in-engine cooling water temperature sensor 29 for transmitting a signal corresponding to the temperature of the cooling water in the water jacket 23.
【0024】エンジン1に冷却水を循環させるための通
路は、ラジエータ9を循環する循環通路A、ヒータコア
13を循環する循環通路B、蓄熱装置10を循環する循
環通路Cに分別される。各循環通路の一部には他の循環
通路と共有されている個所がある。The passage for circulating the cooling water through the engine 1 is divided into a circulation passage A for circulating the radiator 9, a circulation passage B for circulating the heater core 13, and a circulation passage C for circulating the heat storage device 10. Some of the circulation passages have portions shared with other circulation passages.
【0025】循環通路Aは、主に、冷却水の熱をラジエ
ータ9から放出させることにより、冷却水の温度を低下
させる機能を有する。The circulation passage A mainly has a function of lowering the temperature of the cooling water by releasing the heat of the cooling water from the radiator 9.
【0026】循環通路Aは、ラジエータ入口側通路A
1、ラジエータ出口側通路A2、ラジエータ9、ウォー
タジャケット23で構成されている。シリンダヘッド1
aには、ラジエータ入口側通路A1の一端が接続され、
ラジエータ入口側通路A1の他端は、ラジエータ9の入
口に接続される。The circulation passage A is a radiator inlet side passage A.
1, a radiator outlet side passage A2, a radiator 9, and a water jacket 23. Cylinder head 1
a is connected to one end of a radiator inlet side passage A1;
The other end of the radiator entrance side passage A1 is connected to the entrance of the radiator 9.
【0027】ラジエータ9の出口には、ラジエータ出口
側通路A2の一端が接続され、ラジエータ出口側通路A
2の他端はシリンダブロック1bに接続されている。ラ
ジエータ9の出口からシリンダブロック1bに至るラジ
エータ出口側通路A2上には、冷却水の温度が所定温度
になると開弁するサーモスタット8が設けられている。
また、ラジエータ出口側通路A2とシリンダブロック1
bとは、ウォータポンプ6が介在して接続されている。One end of a radiator outlet side passage A2 is connected to the outlet of the radiator 9, and the radiator outlet side passage A2
The other end of 2 is connected to the cylinder block 1b. A thermostat 8 is provided on the radiator outlet side passage A2 from the outlet of the radiator 9 to the cylinder block 1b when the temperature of the cooling water reaches a predetermined temperature.
Also, the radiator outlet side passage A2 and the cylinder block 1
b is connected via the water pump 6.
【0028】循環通路Bは、主に、冷却水の熱をヒータ
コア13から放出させることにより、車室内雰囲気温度
を上昇させる機能を有する。The circulation passage B mainly has a function of increasing the ambient temperature of the vehicle cabin by releasing the heat of the cooling water from the heater core 13.
【0029】循環通路Bは、ヒータコア入口側通路B
1、ヒータコア出口側通路B2、ヒータコア13、ウォ
ータジャケット23で構成されている。ヒータコア入口
側通路B1の一端は、ラジエータ入口側通路A1の途中
に接続される。ヒータコア入口側通路B1の一部で、シ
リンダヘッド1aからこの接続部までの通路は、ラジエ
ータ入口側通路A1と共有される。又、ヒータコア入口
側通路B1の他端は、ヒータコア13の入口に接続され
る。ヒータコア入口側通路B1の途中にはECU22か
らの信号により開閉する遮断弁31が介在する。ヒータ
コア13の出口には、ヒータコア出口側通路B2の一端
が接続され、ヒータコア出口側通路B2の他端は、ラジ
エータ出口側通路A2の途中のサーモスタット8とウォ
ータポンプ6との間に接続されている。この接続部から
シリンダブロック1bまでの通路及びウォータジャケッ
ト23は、ラジエータ出口側通路A2と共有される。The circulation passage B is a passage B on the inlet side of the heater core.
1, a heater core outlet side passage B2, a heater core 13, and a water jacket 23. One end of the heater core inlet side passage B1 is connected to a point in the radiator inlet side passage A1. A part of the heater core inlet side passage B1 from the cylinder head 1a to this connection portion is shared with the radiator inlet side passage A1. The other end of the heater core inlet side passage B <b> 1 is connected to the inlet of the heater core 13. A shutoff valve 31 that opens and closes in response to a signal from the ECU 22 is interposed in the middle of the heater core entrance side passage B1. One end of the heater core outlet side passage B2 is connected to the outlet of the heater core 13, and the other end of the heater core outlet side passage B2 is connected between the thermostat 8 and the water pump 6 in the middle of the radiator outlet side passage A2. . The passage from this connection to the cylinder block 1b and the water jacket 23 are shared with the radiator outlet side passage A2.
【0030】循環通路Cは、主に、冷却水の熱を蓄え、
又、この蓄えた熱を放出してエンジン1を温める機能を
有する。The circulation passage C mainly stores the heat of the cooling water,
Further, it has a function of discharging the stored heat to warm the engine 1.
【0031】循環通路Cは、蓄熱装置入口側通路C1、
蓄熱装置出口側通路C2、蓄熱装置10、ウォータジャ
ケット23で構成されている。蓄熱装置入口側通路C1
の一端は、ヒータコア出口側通路B2の途中に接続され
る。シリンダヘッド1aからこの接続部までの通路は、
循環通路A及びBと共有される。一方、蓄熱装置入口側
通路C1の他端は、蓄熱装置10の入口に接続される。
蓄熱装置10の出口には、蓄熱装置出口側通路C2の一
端が接続され、蓄熱装置出口側通路C2の他端は、ラジ
エータ入口側通路A1の途中に接続される。エンジン1
の内部では、循環通路A及びBとウォータジャケット2
3を一部共有する。又、蓄熱装置10の入口及び出口に
は、冷却水を図1中の矢印方向にのみ流通させるための
逆止弁11が設けられている。蓄熱装置10の内部に
は、蓄熱装置内に蓄えられた冷却水の温度に応じて信号
を発信する蓄熱装置内冷却水温度センサ28が設けられ
ている。更に、蓄熱装置入口側通路C1の途中で、且
つ、逆止弁11の上流側には、電動ウォータポンプ12
が介在している。The circulation passage C includes a heat storage device inlet-side passage C1,
It comprises a heat storage device outlet side passage C2, a heat storage device 10, and a water jacket 23. Heat storage device inlet side passage C1
Is connected in the middle of the heater core outlet side passage B2. The passage from the cylinder head 1a to this connection is
Shared with the circulation passages A and B. On the other hand, the other end of the heat storage device entrance-side passage C <b> 1 is connected to the inlet of the heat storage device 10.
One end of the heat storage device outlet-side passage C2 is connected to the outlet of the heat storage device 10, and the other end of the heat storage device outlet-side passage C2 is connected in the middle of the radiator inlet-side passage A1. Engine 1
Inside the circulation passages A and B and the water jacket 2
Part 3 is shared. A check valve 11 is provided at the inlet and outlet of the heat storage device 10 to allow the cooling water to flow only in the direction of the arrow in FIG. Inside the heat storage device 10, a cooling water temperature sensor 28 in the heat storage device that transmits a signal according to the temperature of the cooling water stored in the heat storage device is provided. Further, in the middle of the heat storage device inlet side passage C1 and upstream of the check valve 11, an electric water pump 12 is provided.
Is interposed.
【0032】蓄熱装置10は、外側容器10aと内側容
器10bとの間に真空の断熱空間が設けられ、該蓄熱装
置10の内部には冷却水が内部へ流入するときに通過す
る冷却水注入管10c、冷却水が外部へ流出するときに
通過する冷却水注出管10d、ヒータ32、及び蓄熱装
置内冷却水温度センサ28が設けられている。In the heat storage device 10, a vacuum heat insulating space is provided between the outer container 10a and the inner container 10b, and a cooling water injection pipe through which cooling water flows when the cooling water flows into the heat storage device 10. 10c, a cooling water discharge pipe 10d through which the cooling water flows when flowing out, a heater 32, and a cooling water temperature sensor 28 in the heat storage device are provided.
【0033】このように構成された循環通路では、循環
通路Aにおいては、エンジン1が運転中には、クランク
シャフト(図示省略)の回転トルクがウォータポンプ6
の入力軸へ伝達されると、ウォータポンプ6は、クラン
クシャフトから該ウォータポンプ6の入力軸へ伝達され
た回転トルクに応じた圧力で冷却水を吐出する。一方、
エンジン1が停止中にはウォータポンプ6が停止するの
で、冷却水が循環通路Aを循環することはない。In the circulating passage thus constructed, in the circulating passage A, when the engine 1 is operating, the rotational torque of the crankshaft (not shown)
The water pump 6 discharges the cooling water at a pressure corresponding to the rotational torque transmitted from the crankshaft to the input shaft of the water pump 6. on the other hand,
Since the water pump 6 stops while the engine 1 is stopped, the cooling water does not circulate in the circulation passage A.
【0034】前記ウォータポンプ6から吐出された冷却
水は、ウォータジャケット23を流通する。このとき
に、シリンダヘッド1a及びシリンダブロック1bと冷
却水との間で熱の移動が行われる。シリンダ2内部で燃
焼により発生した熱の一部は、シリンダ2の壁面へ伝わ
り、更にシリンダヘッド1a及びシリンダブロック1b
の内部を伝わってシリンダヘッド1a及びシリンダブロ
ック1b全体の温度が上昇する。シリンダヘッド1a及
びシリンダブロック1bに伝わった熱の一部は、ウォー
タジャケット23内部の冷却水に伝わり、当該冷却水の
温度を上昇させる。また、その分熱を失ったシリンダヘ
ッド1a及びシリンダブロック1bの温度は低下する。
このようにして、温度が上昇した冷却水は、シリンダブ
ロック1bからラジエータ入口側通路A1へ流出する。The cooling water discharged from the water pump 6 flows through the water jacket 23. At this time, heat is transferred between the cooling water and the cylinder head 1a and the cylinder block 1b. Part of the heat generated by the combustion inside the cylinder 2 is transmitted to the wall surface of the cylinder 2, and furthermore, the cylinder head 1a and the cylinder block 1b
, The temperature of the entire cylinder head 1a and the cylinder block 1b rises. Part of the heat transmitted to the cylinder head 1a and the cylinder block 1b is transmitted to the cooling water inside the water jacket 23, and raises the temperature of the cooling water. Further, the temperatures of the cylinder head 1a and the cylinder block 1b that have lost the heat decrease.
Thus, the cooling water whose temperature has increased flows out of the cylinder block 1b to the radiator inlet side passage A1.
【0035】ラジエータ入口側通路A1へ流出した冷却
水は、当該ラジエータ入口側通路A1を流通した後ラジ
エータ9に流入する。ラジエータ9では、外気と冷却水
との間で熱交換が行われる。温度が高くなっている冷却
水の熱の一部は、ラジエータ9の壁面へ伝わり、更にラ
ジエータ9の内部を伝わってラジエータ9全体の温度が
上昇する。ラジエータ9に伝わった熱の一部は、外気に
伝わり、当該外気の温度を上昇させる。また、その分熱
を失った冷却水の温度は低下する。その後、温度が低下
した冷却水は、ラジエータ9から流出する。The cooling water flowing out of the radiator inlet side passage A1 flows into the radiator 9 after flowing through the radiator inlet side passage A1. In the radiator 9, heat exchange is performed between the outside air and the cooling water. Part of the heat of the cooling water having a higher temperature is transmitted to the wall surface of the radiator 9 and further transmitted inside the radiator 9 to increase the temperature of the entire radiator 9. Part of the heat transmitted to the radiator 9 is transmitted to the outside air and raises the temperature of the outside air. In addition, the temperature of the cooling water that has lost the heat decreases accordingly. Thereafter, the cooling water whose temperature has decreased flows out of the radiator 9.
【0036】ラジエータ9から流出した冷却水は、ラジ
エータ出口側通路A2を流通してサーモスタットに到達
する。ここで、サーモスタット8は、ヒータコア出口側
通路B2を流通する冷却水の温度が所定温度に達すると
内蔵されたワックスの熱膨張により自動的に開弁する。
即ち、ヒータコア出口側通路B2を流通する冷却水の温
度が所定温度に達していなければ、ラジエータ出口側通
路A2は遮断され、該ラジエータ出口側通路A2内部の
冷却水はサーモスタット8を通過することはできない。The cooling water flowing out of the radiator 9 flows through the radiator outlet side passage A2 and reaches the thermostat. Here, when the temperature of the cooling water flowing through the heater core outlet side passage B2 reaches a predetermined temperature, the thermostat 8 automatically opens due to thermal expansion of the built-in wax.
That is, if the temperature of the cooling water flowing through the heater core outlet side passage B2 has not reached the predetermined temperature, the radiator outlet side passage A2 is shut off, and the cooling water inside the radiator outlet side passage A2 does not pass through the thermostat 8. Can not.
【0037】サーモスタット8が開弁しているときに
は、当該サーモスタット8を通過した冷却水はウォータ
ポンプ6に流入する。When the thermostat 8 is open, the cooling water having passed through the thermostat 8 flows into the water pump 6.
【0038】このようにして、冷却水の温度が高くなっ
たときに限りサーモスタット8が開弁し冷却水がラジエ
ータ9を循環する。ラジエータ9で温度が下降した冷却
水は、ウォータポンプ6からウォータジャケット23へ
吐出され再度温度が上昇する。Thus, only when the temperature of the cooling water becomes high, the thermostat 8 opens and the cooling water circulates through the radiator 9. The cooling water whose temperature has decreased in the radiator 9 is discharged from the water pump 6 to the water jacket 23, and the temperature rises again.
【0039】一方、ラジエータ入口側通路A1を流通す
る冷却水の一部は、ヒータコア入口側通路B1に流入す
る。On the other hand, part of the cooling water flowing through the radiator inlet side passage A1 flows into the heater core inlet side passage B1.
【0040】ヒータコア入口側通路B1に流入した冷却
水は、当該ヒータコア入口側通路B1を流通して、遮断
弁31に到達する。遮断弁31は、ECU22からの信
号により、エンジン1の運転中には開弁され、エンジン
1の停止中には閉弁される。エンジン1の運転中には、
冷却水は遮断弁31を通過してヒータコア入口側通路B
1を流通しヒータコア13に到達する。The cooling water flowing into the heater core inlet side passage B1 flows through the heater core inlet side passage B1 and reaches the shutoff valve 31. The shutoff valve 31 is opened during operation of the engine 1 and closed when the engine 1 is stopped, based on a signal from the ECU 22. While the engine 1 is running,
The cooling water passes through the shutoff valve 31 and passes through the heater core inlet side passage B.
1 and reaches the heater core 13.
【0041】ヒータコア13は、車室内で空気と熱交換
を行い、熱の移動により昇温された空気は図示しない送
風機により車室内を循環し、車室内雰囲気温度が上昇す
る。その後、冷却水は、ヒータコア13から流出し、ヒ
ータコア出口側通路B2を流通し、ラジエータ出口側通
路A2と合流する。このときに、サーモスタット8が開
弁しているときには、循環通路Aを流通する冷却水と合
流してウォータポンプ6へ流入する。一方、サーモスタ
ット8が閉弁しているときには、循環通路Bを流通して
きた冷却水がウォータポンプ6に流入する。The heater core 13 exchanges heat with air in the vehicle interior, and the air heated by the movement of the heat is circulated in the vehicle interior by a blower (not shown), and the ambient temperature of the vehicle interior rises. Thereafter, the cooling water flows out of the heater core 13, flows through the heater core outlet side passage B2, and merges with the radiator outlet side passage A2. At this time, when the thermostat 8 is open, it joins the cooling water flowing through the circulation passage A and flows into the water pump 6. On the other hand, when the thermostat 8 is closed, the cooling water flowing through the circulation passage B flows into the water pump 6.
【0042】このようにして、ヒータコア13で温度が
下降した冷却水は、再度ウォータポンプ6からウォータ
ジャケット23へ吐出される。The cooling water whose temperature has dropped in the heater core 13 is discharged from the water pump 6 to the water jacket 23 again.
【0043】以上述べたように構成されたエンジン1に
は、当該エンジン1を制御するための電子制御ユニット
(ECU:Electronic Control Unit)22が併設され
ている。このECU22は、エンジン1の運転条件や運
転者の要求に応じてエンジン1の運転状態を制御し、
又、エンジン1の運転停止中にはエンジン1の昇温制御
(エンジンプレヒート制御)を行うユニットである。The engine 1 configured as described above is provided with an electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit) 22 for controlling the engine 1. The ECU 22 controls the operating state of the engine 1 according to the operating conditions of the engine 1 and a request from the driver,
Further, this unit is a unit that performs a temperature rise control of the engine 1 (engine preheat control) while the operation of the engine 1 is stopped.
【0044】ECU22には、クランクポジションセン
サ27、蓄熱装置内冷却水温度センサ28、エンジン内
冷却水温度センサ29等の各種センサが電気配線を介し
て接続され、上記した各種センサの出力信号がECU2
2に入力されるようになっている。Various sensors such as a crank position sensor 27, a cooling water temperature sensor 28 in a heat storage device, and a cooling water temperature sensor 29 in an engine are connected to the ECU 22 via electric wiring.
2 is input.
【0045】ECU22は、電動ウォータポンプ12、
遮断弁31等を制御することが可能なように、これらが
電動ウォータポンプ12、遮断弁31等と電気配線を介
して接続されている。The ECU 22 includes the electric water pump 12,
These are connected to the electric water pump 12, the shut-off valve 31, and the like via electric wiring so that the shut-off valve 31 and the like can be controlled.
【0046】ここで、図2に示すように、ECU22
は、双方向性バス350によって相互に接続されたCP
U351と、ROM352と、RAM353と、バック
アップRAM354と、入力ポート356と、出力ポー
ト357とを備えるとともに、前記入力ポート356に
接続されたA/Dコンバータ(A/D)355を備えて
いる。Here, as shown in FIG.
Are CPs interconnected by a bidirectional bus 350
A U351, a ROM 352, a RAM 353, a backup RAM 354, an input port 356, and an output port 357 are provided, and an A / D converter (A / D) 355 connected to the input port 356 is provided.
【0047】前記入力ポート356は、クランクポジシ
ョンセンサ27のようにデジタル信号形式の信号を出力
するセンサの出力信号を入力し、それらの出力信号をC
PU351やRAM353へ送信する。The input port 356 inputs the output signals of a sensor that outputs a digital signal, such as the crank position sensor 27, and converts those output signals to C.
The data is transmitted to the PU 351 and the RAM 353.
【0048】前記入力ポート356は、蓄熱装置内冷却
水温度センサ28、エンジン内冷却水温度センサ29、
バッテリー30等のように、アナログ信号形式の信号を
出力するセンサのA/D355を介して入力し、それら
の出力信号をCPU351やRAM353へ送信する。The input port 356 is connected to the coolant temperature sensor 28 in the heat storage device, the coolant temperature sensor 29 in the engine,
Like the battery 30 or the like, the input is performed via an A / D 355 of a sensor that outputs a signal in an analog signal format, and the output signal is transmitted to the CPU 351 or the RAM 353.
【0049】前記出力ポート357は、電動ウォータポ
ンプ12、遮断弁31等と電気配線を介して接続され、
CPU351から出力される制御信号を、前記した電動
ウォータポンプ12、遮断弁31等へ送信する。The output port 357 is connected to the electric water pump 12, the shut-off valve 31 and the like via electric wiring.
The control signal output from the CPU 351 is transmitted to the electric water pump 12, the shutoff valve 31, and the like.
【0050】前記ROM352は、蓄熱装置10からエ
ンジン1に熱を供給するためのエンジンプレヒート制御
ルーチン、ヒータ32による冷却水加熱制御ルーチン等
のアプリケーションプログラムを記憶している。The ROM 352 stores application programs such as an engine preheating control routine for supplying heat from the heat storage device 10 to the engine 1 and a cooling water heating control routine by the heater 32.
【0051】前記ROM352は、上記したアプリケー
ションプログラムに加え、各種の制御マップを記憶して
いる。前記制御マップは、例えば、エンジン1の運転状
態と基本燃料噴射量(基本燃料噴射時間)との関係を示
す燃料噴射量制御マップ、エンジン1の運転状態と基本
燃料噴射時期との関係を示す燃料噴射時期制御マップ等
である。The ROM 352 stores various control maps in addition to the above-described application programs. The control map includes, for example, a fuel injection amount control map indicating a relationship between an operating state of the engine 1 and a basic fuel injection amount (basic fuel injection time), and a fuel indicating a relationship between an operating state of the engine 1 and a basic fuel injection timing. An injection timing control map and the like.
【0052】前記RAM353は、各センサからの出力
信号やCPU351の演算結果等を格納する。前記演算
結果は、例えば、クランクポジションセンサ27がパル
ス信号を出力する時間的な間隔に基づいて算出される機
関回転数である。これらのデータは、クランクポジショ
ンセンサ27がパルス信号を出力する都度、最新のデー
タに書き換えられる。The RAM 353 stores an output signal from each sensor, a calculation result of the CPU 351 and the like. The calculation result is, for example, an engine speed calculated based on a time interval at which the crank position sensor 27 outputs a pulse signal. These data are rewritten to the latest data every time the crank position sensor 27 outputs a pulse signal.
【0053】前記バックアップRAM354は、エンジ
ン1の運転停止後もデータを記憶可能な不揮発性のメモ
リである。エンジン1の運転時間等が格納される。The backup RAM 354 is a nonvolatile memory capable of storing data even after the operation of the engine 1 is stopped. The operation time of the engine 1 and the like are stored.
【0054】次に、エンジン1の昇温制御(以下、「エ
ンジンプレヒート制御」と称する。)についてその概要
を説明する。Next, an outline of the temperature rise control of the engine 1 (hereinafter referred to as "engine preheat control") will be described.
【0055】エンジン1の運転中に、ECU22が電動
ウォータポンプ12に信号を送り、当該電動ウォータポ
ンプ12を作動させると、循環通路Cに冷却水が循環す
る。When the ECU 22 sends a signal to the electric water pump 12 during operation of the engine 1 to operate the electric water pump 12, the cooling water circulates in the circulation passage C.
【0056】ヒータコア出口側通路B2を流通する冷却
水の一部は、蓄熱装置入口側通路C1に流入し、当該蓄
熱装置入口側通路C1を流通して電動ウォータポンプ1
2に到達する。電動ウォータポンプ12は、ECU22
からの信号により作動して、所定の圧力で冷却水を吐出
する。A part of the cooling water flowing through the heater core outlet side passage B2 flows into the heat storage device inlet side passage C1, and flows through the heat storage device inlet side passage C1 so as to flow through the electric water pump 1.
Reach 2. The electric water pump 12 includes an ECU 22
The cooling water is discharged at a predetermined pressure.
【0057】電動ウォータポンプ12から吐出された冷
却水は、蓄熱装置入口側通路C1を流通して逆止弁11
を通過し、蓄熱装置10に到達する。冷却水注入管10
cから蓄熱装置10の内部に流入した冷却水は、冷却水
注出管10dから蓄熱装置の外部へと流出する。The cooling water discharged from the electric water pump 12 flows through the heat storage device inlet side passage C1 and passes through the check valve 11
And reaches the heat storage device 10. Cooling water injection pipe 10
The cooling water flowing into the heat storage device 10 from c flows out of the heat storage device from the cooling water discharge pipe 10d.
【0058】蓄熱装置10の内部に流入した冷却水は、
外部から断熱された状態となり保温される。蓄熱装置1
0から流出した冷却水は、逆止弁11を通過し、蓄熱装
置出口側通路C2を流通してラジエータ入口側通路A1
に流入する。The cooling water flowing into the heat storage device 10 is:
It is insulated from the outside and kept warm. Heat storage device 1
The cooling water flowing out of the radiator 0 passes through the check valve 11, flows through the heat storage device outlet side passage C2, and enters the radiator inlet side passage A1
Flows into.
【0059】このように、蓄熱装置10の内部には、エ
ンジン1で昇温された冷却水が流通し、蓄熱装置10の
内部は温度の高い冷却水で満たされる。そして、エンジ
ン1が停止した後、ECU22が電動ウォータポンプ1
2の作動を停止すれば、蓄熱装置10に温度の高い冷却
水を蓄えることができる。蓄えられた冷却水は、蓄熱装
置10の保温効果により温度の低下が抑制される。As described above, the cooling water heated by the engine 1 flows inside the heat storage device 10, and the inside of the heat storage device 10 is filled with the high-temperature cooling water. Then, after the engine 1 is stopped, the ECU 22 sets the electric water pump 1
If the operation of Step 2 is stopped, high-temperature cooling water can be stored in the heat storage device 10. The stored cooling water is prevented from lowering in temperature due to the heat retaining effect of the heat storage device 10.
【0060】エンジンプレヒート制御は、ECU22に
トリガー信号が入力されたときに、ECU22が起動し
て開始される。The engine preheat control is started by starting up the ECU 22 when a trigger signal is input to the ECU 22.
【0061】本制御実行開始条件となるトリガー信号に
は、例えば、図示しないドア開閉センサが発信する運転
席側のドアの開閉信号が挙げられる。車両運転者が、車
両に搭載されたエンジン1を始動するには、その前に車
両のドアを開いて乗車する動作が当然に伴う。そこで、
車両のドアが開けられたと検知した場合には、ECU2
2が起動してエンジンプレヒート制御を行い、車両運転
者がエンジン1を始動するときにはエンジン1が温まっ
た状態にあるようにする。The trigger signal serving as the control execution start condition is, for example, a door opening / closing signal of a driver's seat side transmitted by a door opening / closing sensor (not shown). Before the vehicle driver starts the engine 1 mounted on the vehicle, an operation of opening the door of the vehicle and getting on the vehicle naturally occurs. Therefore,
If it is detected that the vehicle door has been opened, the ECU 2
When the vehicle driver starts the engine 1, the engine 1 is kept warm when the engine 2 is started.
【0062】ECU22は、蓄熱装置10に蓄えられた
温度の高い冷却水をエンジン1の停止中に循環通路Cに
循環させ、当該エンジン1の昇温制御を行う。The ECU 22 circulates the high-temperature cooling water stored in the heat storage device 10 through the circulation passage C while the engine 1 is stopped, and controls the temperature of the engine 1.
【0063】図3は、エンジン1の停止中に蓄熱装置1
0からエンジン1に熱が供給されるときの、冷却水が循
環する通路とその流通方向を示した図である。蓄熱装置
10からエンジンに熱が供給されているときのウォータ
ジャケット23における冷却水流通方向は、エンジン1
が運転されているときの冷却水流通方向とは反対とな
る。ここで、エンジンプレヒート制御実行中には、遮断
弁31はECU22により閉弁される。FIG. 3 shows the state of the heat storage device 1 while the engine 1 is stopped.
FIG. 3 is a diagram showing a passage in which cooling water circulates and a flow direction thereof when heat is supplied from 0 to the engine 1. The direction of cooling water flow in the water jacket 23 when heat is supplied from the heat storage device 10 to the engine
Is opposite to the direction of cooling water flow when is operated. Here, during execution of the engine preheat control, the shut-off valve 31 is closed by the ECU 22.
【0064】電動ウォータポンプ12は、ECU22か
らの信号に基づいて作動し、所定の圧力で冷却水を吐出
する。吐出された冷却水は、蓄熱装置入口側通路C1を
流通して逆止弁11を通過し、蓄熱装置10に到達す
る。このときに蓄熱装置10に流入する冷却水は、エン
ジン1の停止中に温度が低下した冷却水である。The electric water pump 12 operates based on a signal from the ECU 22, and discharges cooling water at a predetermined pressure. The discharged cooling water flows through the heat storage device inlet side passage C1, passes through the check valve 11, and reaches the heat storage device 10. At this time, the cooling water flowing into the heat storage device 10 is cooling water whose temperature has been reduced while the engine 1 is stopped.
【0065】蓄熱装置10の内部に貯留された冷却水
は、冷却水注出管10dを介して蓄熱装置10から流出
する。このときに蓄熱装置10から流出する冷却水は、
エンジン1の運転中に蓄熱装置10に流入し、当該蓄熱
装置10により保温された温度の高い冷却水である。蓄
熱装置10から流出した冷却水は、逆止弁11を通過
し、蓄熱装置出口側通路C2を流通してシリンダヘッド
1aに流入する。ここで、エンジン1の停止中には、E
CU22からの信号により遮断弁31は閉弁されるた
め、ヒータコア13には冷却水が循環することはない。
また、冷却水温度がサーモスタット8の開弁温度よりも
高いときには、蓄熱装置10からエンジン1へ熱の供給
を行う必要が無いためエンジンプレヒート制御は行われ
ない。即ち、エンジン1の停止中に冷却水の循環が行わ
れるのは、サーモスタット8が閉弁しているときに限ら
れる。従って、エンジンプレヒート制御中にヒータコア
13及びラジエータ9に冷却水が循環して熱交換が行わ
れることにより冷却水の温度が低下することはない。The cooling water stored in the heat storage device 10 flows out of the heat storage device 10 through the cooling water discharge pipe 10d. At this time, the cooling water flowing out of the heat storage device 10 is
High-temperature cooling water that flows into the heat storage device 10 during operation of the engine 1 and is kept warm by the heat storage device 10. The cooling water flowing out of the heat storage device 10 passes through the check valve 11, flows through the heat storage device outlet side passage C2, and flows into the cylinder head 1a. Here, while the engine 1 is stopped, E
Since the shutoff valve 31 is closed by a signal from the CU 22, the coolant does not circulate through the heater core 13.
Further, when the cooling water temperature is higher than the valve opening temperature of the thermostat 8, there is no need to supply heat from the heat storage device 10 to the engine 1, so that engine preheating control is not performed. That is, the circulation of the cooling water while the engine 1 is stopped is performed only when the thermostat 8 is closed. Therefore, the temperature of the cooling water does not decrease due to the heat exchange performed by circulating the cooling water through the heater core 13 and the radiator 9 during the engine preheating control.
【0066】シリンダヘッド1aに流入した冷却水は、
ウォータジャケット23を流通する。ウォータジャケッ
ト23では、シリンダヘッド1aと冷却水との間で熱交
換が行われる。冷却水が持つ熱の一部は、シリンダヘッ
ド1a及びシリンダブロック1bの内部を伝わりエンジ
ン1全体の温度が上昇する。また、その分熱を失った冷
却水の温度は低下する。The cooling water flowing into the cylinder head 1a is
The water jacket 23 is distributed. In the water jacket 23, heat exchange is performed between the cylinder head 1a and the cooling water. Part of the heat of the cooling water is transmitted inside the cylinder head 1a and the cylinder block 1b, and the temperature of the entire engine 1 rises. In addition, the temperature of the cooling water that has lost the heat decreases accordingly.
【0067】このようにして、ウォータジャケット23
で熱の移動が行われて温度が低下した冷却水は、シリン
ダブロック1bから流出し、蓄熱装置入口側通路C1を
流通して電動ウォータポンプ12に到達する。Thus, the water jacket 23
The cooling water whose temperature has been lowered by the transfer of the heat flows out from the cylinder block 1b and reaches the electric water pump 12 through the heat storage device inlet side passage C1.
【0068】このように、ECU22は、エンジン1の
始動に先立ち電動ウォータポンプ12を作動させること
により、シリンダヘッド1aの昇温(エンジンプレヒー
ト制御)を行う。As described above, the ECU 22 operates the electric water pump 12 prior to starting the engine 1 to increase the temperature of the cylinder head 1a (engine preheat control).
【0069】ヒータ32は、蓄熱装置10の内部に貯留
された冷却水の温度が低下したときに冷却水を加熱す
る。ヒータ32には、チタン酸バリウムに添加剤を加え
て形成されたPTCサーミスタ(Positive Temperature
Coefficient Thermistor)を採用する。PTCサーミ
スタは、所定温度(キュリー点)に達すると抵抗値が急
激に上昇する性質を持った感熱抵抗素子である。電圧を
加えて発熱した素子は、キュリー点に達すると抵抗が大
きくなるために電流が流れにくくなり温度が低下する。
そして温度が低下すると、今度は抵抗が小さくなるため
に電流が流れやすくなり温度が上昇する。このように、
PTCサーミスタは、外部から温度の制御せずとも略一
定の温度で安定する自己温度制御が可能である。The heater 32 heats the cooling water when the temperature of the cooling water stored in the heat storage device 10 decreases. The heater 32 has a PTC thermistor (Positive Temperature) formed by adding an additive to barium titanate.
Coefficient Thermistor). The PTC thermistor is a heat-sensitive resistance element having a property that the resistance value rapidly rises when a predetermined temperature (Curie point) is reached. An element that generates heat by applying a voltage has a large resistance when it reaches the Curie point, so that it becomes difficult for current to flow, and the temperature decreases.
Then, when the temperature decreases, the resistance is reduced, so that the current easily flows and the temperature increases. in this way,
The PTC thermistor can perform self-temperature control that stabilizes at a substantially constant temperature without externally controlling the temperature.
【0070】このようなヒータ32を設けると、エンジ
ン1が停止中に循環されて温度が低下した冷却水を再度
昇温することができるため、蓄熱装置10の昇温機能を
長期に亘り持続することが可能となる。尚、本実施の形
態では、ヒータ32に常時電力を供給するのではなくC
PU351により通電制御が行われる。When such a heater 32 is provided, the temperature of the cooling water circulated while the engine 1 is stopped and the temperature of which has decreased can be increased again, so that the temperature increasing function of the heat storage device 10 is maintained for a long time. It becomes possible. In the present embodiment, instead of constantly supplying power to the heater 32, C
The energization control is performed by the PU 351.
【0071】ところで、本実施の形態で適用するシステ
ム、即ちエンジン1及び蓄熱装置10間を循環する冷却
水により両部材1、10の熱交換を行うシステムでは、
蓄熱装置10内に蓄えられた冷却水(熱水)がエンジン
1に供給される一方で、エンジン1内の冷却水が蓄熱装
置10へ流入する。このため、エンジン1内の冷却水温
度が徐々に上昇する一方で、蓄熱装置10内の冷却水温
度は徐々に低下していく。エンジン1の始動が何等かの
要因で延期された場合には、昇温されたエンジン1の温
度が低下するため再度昇温する必要が生じるが、このと
きには蓄熱装置10内の冷却水温度が低下しているため
十分な効果を得ることができない。ここで、蓄熱装置1
0内の温度が低下した冷却水を加熱すると、再度エンジ
ン1へ温水を循環させ熱の供給を行うことが可能となる
が、冷却水の加熱には、バッテリー30からの電力供給
を必要とする。このバッテリー30は、エンジン1を始
動させるときにスタータモータ(図示省略)等に電力を
供給するため、このときに必要な電力までもが冷却水の
加熱に使用されてしまうとエンジン1の始動性が悪化す
る虞がある。By the way, in the system applied in the present embodiment, that is, the system in which the heat exchange between the two members 1 and 10 is performed by the cooling water circulating between the engine 1 and the heat storage device 10,
Cooling water (hot water) stored in the heat storage device 10 is supplied to the engine 1, while cooling water in the engine 1 flows into the heat storage device 10. Therefore, while the temperature of the cooling water in the engine 1 gradually increases, the temperature of the cooling water in the heat storage device 10 gradually decreases. If the start of the engine 1 is postponed for some reason, the temperature of the heated engine 1 decreases and it is necessary to raise the temperature again. At this time, the temperature of the cooling water in the heat storage device 10 decreases. To achieve a sufficient effect. Here, the heat storage device 1
When the cooling water whose temperature in 0 is lowered is heated, it is possible to circulate hot water to the engine 1 again to supply heat, but heating of the cooling water requires power supply from the battery 30. . The battery 30 supplies electric power to a starter motor (not shown) and the like when the engine 1 is started, and if even the necessary electric power is used for heating the cooling water at this time, the startability of the engine 1 is reduced. May worsen.
【0072】そこで、本実施の形態では、エンジン1の
運転時間に基づいて冷却水加熱時間を決定する。ここ
で、エンジン1の運転時間とバッテリー30に充電され
る電気量との間には相関関係があり、また、ヒータ32
の消費電力とヒータ32の通電時間との間には相関関係
があるため、エンジン1の運転時間に基づいてヒータ3
2に通電可能となる時間を算出することができる。この
ように、本実施の形態では、バッテリー30に充電され
た電気量を考慮して冷却水の加熱を行うため、始動性を
悪化させることがなく、また、いわゆるバッテリー上が
りを防止することができる。Therefore, in the present embodiment, the cooling water heating time is determined based on the operation time of the engine 1. Here, there is a correlation between the operation time of the engine 1 and the amount of electricity charged in the battery 30.
Since there is a correlation between the power consumption of the heater 32 and the energizing time of the heater 32, the heater 3
It is possible to calculate the time during which power can be supplied to No. 2. As described above, in the present embodiment, since the cooling water is heated in consideration of the amount of electricity charged in the battery 30, the startability is not deteriorated, and the so-called battery exhaustion can be prevented. .
【0073】次に、このような冷却水加熱制御を行うと
きの制御フローについて説明する。Next, a control flow when such cooling water heating control is performed will be described.
【0074】図4及び図5は、冷却水加熱制御のフロー
を表すフローチャート図である。この冷却水加熱制御
は、エンジン1内の冷却水温度が所定温度(例えば80
℃。以下、「保温目標温度」とする。)以下に低下した
ときに、ECU22が起動して開始される。FIGS. 4 and 5 are flowcharts showing the flow of cooling water heating control. In this cooling water heating control, the cooling water temperature in the engine 1 is set to a predetermined temperature (for example, 80
° C. Hereinafter, it is referred to as a “retention target temperature”. ) When it falls below, the ECU 22 is started and started.
【0075】ここで、ECU22が起動すると先ずCP
U351はヒータ32の通電回数を示すカウンターnの
値をリセットして0とする。Here, when the ECU 22 is started, first, the CP
U351 resets the value of the counter n indicating the number of energizations of the heater 32 to 0.
【0076】ステップS101では、前回の冷却水加熱
制御終了後にバッテリー30に残されている使用可能な
電気量を算出する。ここで、前回の冷却水加熱制御実行
前にバッテリーに充電されている使用可能な電気量Ab
at0と前回の冷却水加熱制御でヒータ32により消費
された電気量Aexとの偏差を前回からの消費可能追加
電気量Abat1とする。In step S101, the amount of usable electricity remaining in the battery 30 after the previous cooling water heating control ends is calculated. Here, the available electric energy Ab charged to the battery before the previous execution of the cooling water heating control.
The difference between at0 and the amount of electricity Aex consumed by the heater 32 in the previous cooling water heating control is defined as a consumable additional amount of electricity Abat1 from the previous time.
【0077】前回の冷却水加熱制御実行前にバッテリー
に充電されていた電気量Abat0は、前回のエンジン
プレヒート制御実行中に求められ、バックアップRAM
354に記憶される。また、前回の冷却水加熱制御でヒ
ータ32により消費された電気量Aexは、ヒータ32
の単位時間当たりの消費電気量を予め求めておき、この
値に計測されたヒータ32の通電時間を乗ずることによ
り求めることができる。前回の冷却水昇温制御でヒータ
32に通電される度に消費された電気量がバックアップ
RAM354に加算されて電気量Aexとなる。The amount of electricity Abat0 charged to the battery before the previous execution of the cooling water heating control is obtained during the previous execution of the engine preheat control, and is stored in the backup RAM.
354. The amount of electricity Aex consumed by the heater 32 in the previous cooling water heating control is
Can be determined by multiplying this value by the measured energizing time of the heater 32 beforehand. The amount of electricity consumed each time the heater 32 is energized in the previous cooling water temperature increase control is added to the backup RAM 354 and becomes the amount of electricity Aex.
【0078】ステップS102では、前回の冷却水加熱
制御後にエンジン1が始動されたか否か判定する。エン
ジン1が始動されたと判定された場合にはステップS1
04へ進む。一方、ステップS102で否定判定がなさ
れた場合にはステップS103へ進む。In step S102, it is determined whether the engine 1 has been started after the previous cooling water heating control. If it is determined that the engine 1 has been started, step S1
Go to 04. On the other hand, if a negative determination is made in step S102, the process proceeds to step S103.
【0079】ステップS103では、前回のエンジン1
の運転時にバッテリー30に充電された電気量Abat
を0とする。ここでは、前回の冷却水加熱制御後にエン
ジン1の運転がされていないために、オルタネータによ
る発電が行われないのでバッテリー30に充電されてい
る電気量が増加することはない。CPU351は、Ab
at=0をRAM353に記憶させ、ステップS105
へ進む。In step S103, the previous engine 1
Of electricity Abat charged in the battery 30 during the operation of
Is set to 0. Here, since the engine 1 has not been operated after the previous cooling water heating control, no power is generated by the alternator, so that the amount of electricity charged in the battery 30 does not increase. The CPU 351 sets the Ab
At = 0 is stored in the RAM 353, and step S105 is performed.
Proceed to.
【0080】ステップS104では、前回のエンジン1
の運転中にバッテリー30に充電された電気量Abat
を算出する。In step S104, the previous engine 1
Of electricity Abat charged in the battery 30 during the operation of
Is calculated.
【0081】ここで、図6は、充電時間(エンジン1の
運転時間)とバッテリー30に充電される電気量との関
係を示す図である。このマップを予めROM352に記
憶させておくと、エンジン1の運転時間から今回の充電
量Abatを求めることができる。この充電量Abat
は、エンジン1始動時にスタータモータで消費された電
気量を考慮して求めることが望ましい。具体的には、図
6から得られる新たにバッテリー30に充電された電気
量と、エンジン1始動時にスタータモータで消費された
電気量との偏差を充電量Abatとする。エンジン1の
運転時間は、バックアップRAM354に記憶させてお
いたものを用いる。CPU351は、算出した充電量A
batの値をRAM353に記憶させ、ステップS10
5へ進む。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the charging time (the operating time of the engine 1) and the amount of electricity charged in the battery 30. If this map is stored in the ROM 352 in advance, the current charge amount Abat can be obtained from the operation time of the engine 1. This charge Abat
Is preferably determined in consideration of the amount of electricity consumed by the starter motor when the engine 1 is started. Specifically, the difference between the amount of electricity newly charged in the battery 30 obtained from FIG. 6 and the amount of electricity consumed by the starter motor at the time of starting the engine 1 is defined as the charged amount Abat. The operating time of the engine 1 uses the one stored in the backup RAM 354. The CPU 351 calculates the calculated charge amount A
The value of bat is stored in the RAM 353, and the process proceeds to step S10.
Go to 5.
【0082】ステップS105では、今回の冷却水昇温
時にヒータ32が消費可能な電気量Abat0を算出す
る。今回の冷却水昇温時にヒータ32が消費可能な電気
量Abat0は、ステップS101で算出された電気量
Abat1にステップS103またはステップS104
で算出された電気量Abatを加えることで求められ
る。求められた電気量Abat0は、バックアップRA
M354に記憶される。In step S105, the amount of electricity Abat0 that can be consumed by the heater 32 when the temperature of the cooling water is raised this time is calculated. The amount of electricity Abat0 that can be consumed by the heater 32 when the temperature of the cooling water is increased this time is calculated by adding the amount of electricity Abat1 calculated in step S101 to step S103 or step S104.
It is obtained by adding the electric quantity Abat calculated in. The obtained electric quantity Abat0 is the backup RA
It is stored in M354.
【0083】ステップS106では、蓄熱装置10内の
温度が保温目標温度(例えば80℃)よりも高いか否か
判定する。肯定判定がなされた場合にはステップS10
7へ進むが、このときには蓄熱装置10内の冷却水を昇
温する必要はない。一方、否定判定がなされた場合に
は、ステップS108へ進み、冷却水の昇温制御が行わ
れる。In step S106, it is determined whether or not the temperature in the heat storage device 10 is higher than a target temperature for keeping heat (for example, 80 ° C.). If a positive determination is made, step S10
Then, at this time, it is not necessary to raise the temperature of the cooling water in the heat storage device 10. On the other hand, when a negative determination is made, the process proceeds to step S108, and the temperature rise control of the cooling water is performed.
【0084】ステップS107では、放置初期水温Tw
0をエンジン1停止時の蓄熱装置10内の冷却水温度と
する。In step S107, the initial water temperature Tw left unattended
0 is the cooling water temperature in the heat storage device 10 when the engine 1 is stopped.
【0085】ステップS108では、ヒータ32の昇温
可能温度(例えば90℃)に蓄熱装置10内の冷却水を
加熱するためにヒータ32が必要とする消費電気量Ab
at90を算出する。この値は、蓄熱装置10内の冷却
水量(容積)とヒータ32の単位時間あたりの消費電気
量とを予めROM352に記憶させておき、蓄熱装置1
0内の冷却水を現在の温度からヒータ32の昇温可能温
度(例えば90℃)に昇温させるために必要なエネルギ
ー量を算出することにより求まる。In step S108, the power consumption Ab required by the heater 32 to heat the cooling water in the heat storage device 10 to a temperature at which the temperature of the heater 32 can be raised (for example, 90 ° C.)
At 90 is calculated. This value is obtained by storing in the ROM 352 the amount of cooling water (volume) in the heat storage device 10 and the amount of electricity consumed per unit time of the heater 32 in advance.
It can be determined by calculating the amount of energy required to raise the temperature of the cooling water within 0 from the current temperature to the temperature at which the heater 32 can be heated (for example, 90 ° C.).
【0086】ステップS109では、ヒータ32が必要
とする電気量がバッテリー30に充電されているか否か
判定する。ここでは、ステップS105で求めた今回の
冷却水昇温時にヒータ32が消費可能な電気量Abat
0と、ステップS108で求めた蓄熱装置10内の冷却
水温度が昇温可能温度(例えば90℃)に達するために
必要な消費電気量Abat90との偏差であるAbat
rが0よりも大きいか否かで判定される。肯定判定がな
された場合には、ステップS112へ進み、否定判定が
なされた場合には、ステップS110へ進む。In step S109, it is determined whether or not the amount of electricity required by the heater 32 has been charged in the battery 30. Here, the amount of electricity Abat that can be consumed by the heater 32 at the time of the current rise of the cooling water obtained in step S105.
Abat, which is a deviation between 0 and the amount of electricity consumed Abat90 required for the cooling water temperature in the heat storage device 10 to reach the temperature at which the temperature can be raised (for example, 90 ° C.) determined in step S108.
The determination is made based on whether or not r is greater than 0. When an affirmative determination is made, the process proceeds to step S112, and when a negative determination is made, the process proceeds to step S110.
【0087】ステップS110では、ステップS109
で算出された電気量Abatrに相当する時間ヒータ3
2に通電を行う。通電時間は、ヒータ32の単位時間あ
たりの消費電力量により求まる。In step S110, step S109
Time heater 3 corresponding to the amount of electricity Abatr calculated in
2 is energized. The energization time is determined by the amount of power consumption of the heater 32 per unit time.
【0088】ステップS111では、今回のエンジン1
の停止中には、以降のヒータ32への通電による冷却水
の昇温を禁止し本ルーチンを終了する。In step S111, the current engine 1
During the stop, the temperature rise of the cooling water due to the energization of the heater 32 is prohibited, and the routine ends.
【0089】ステップS112では、ステップS108
で算出された蓄熱装置10内の冷却水を現在の温度から
ヒータ32の昇温可能温度(例えば90℃)に昇温させ
るために必要なヒータ32の消費電気量Abat90に
相当する時間ヒータ32に通電を行う。ヒータ32が電
気量Abat90に相当する電気量を消費してもバッテ
リー30にはそれ以上の電気量Abat0が充電されて
いるため、いわゆるバッテリー上がりが起こることはな
い。In step S112, step S108
The amount of power consumed by the heater 32 required to raise the temperature of the cooling water in the heat storage device 10 from the current temperature to the temperature at which the heater 32 can be heated (for example, 90 ° C.) is calculated. Energize. Even if the heater 32 consumes an amount of electricity equivalent to the amount of electricity Abat90, the battery 30 is charged with the amount of electricity Abat0 greater than that, so that the battery does not run out.
【0090】ステップS113では、放置初期水温Tw
0を90℃とする。In step S113, the initial water temperature Tw for standing
0 is 90 ° C.
【0091】ステップS114では、消費可能な電気量
Abat0にステップS109で算出された電気量Ab
atrの値を代入する。ヒータ32通電後は、バッテリ
ー30に残存するヒータ32が使用可能な電気量はステ
ップS112で消費された量だけ減少する。新たな電気
量Abat0の値は、バックアップRAM354に記憶
される。In step S114, the electric energy Abat0 calculated in step S109 is added to the consumable electric energy Abat0.
Substitute the value of atr. After the heater 32 is energized, the amount of electricity that can be used by the heater 32 remaining in the battery 30 decreases by the amount consumed in step S112. The value of the new electricity amount Abat0 is stored in the backup RAM 354.
【0092】ステップS115では、ステップS107
またはステップS113で算出された放置初期水温Tw
0とエンジン1の停止時の外気温度Ta0とから蓄熱装
置10内の冷却水の温度が保温目標水温Twh(例えば
80℃)まで低下する時間Time1を算出する。時間
Time1の算出には、予め放置初期水温Tw0とエン
ジン1の停止時の外気温度Ta0と時間Time1との
関係をマップ化しておいても良い。In step S115, step S107
Alternatively, the standing initial water temperature Tw calculated in step S113
From Time 0 and the outside air temperature Ta0 when the engine 1 is stopped, a time Time1 at which the temperature of the cooling water in the heat storage device 10 falls to the target heat retention temperature Twh (for example, 80 ° C.) is calculated. For the calculation of the time Time1, the relationship between the initial water temperature Tw0, the outside air temperature Ta0 when the engine 1 is stopped, and the time Time1 may be mapped in advance.
【0093】ステップS116では、蓄熱装置10内の
冷却水の温度を所定温度(例えば10℃)上昇させるた
めに必要な電気量Abat10を算出する。このときの
冷却水温度は、保温目標水温Twh(例えば80℃)と
なっており、冷却水を再度ヒータ32の昇温可能温度
(例えば90℃)に昇温するのに必要な電気量Abat
10を算出する。In step S116, the amount of electricity Abat10 required to raise the temperature of the cooling water in the heat storage device 10 by a predetermined temperature (for example, 10 ° C.) is calculated. At this time, the temperature of the cooling water is the target water temperature Twh (for example, 80 ° C.), and the amount of electricity Abat required to raise the temperature of the cooling water again to a temperature at which the heater 32 can be heated (for example, 90 ° C.)
10 is calculated.
【0094】ステップS117では、ヒータ32が必要
とする電気量がバッテリー30に充残存しているか否か
判定する。ここでは、ステップS114で求めた今回の
冷却水昇温時にヒータ32が消費可能な電気量Abat
0と、ステップS116で求めた蓄熱装置10内の冷却
水の温度を所定温度(例えば10℃)上昇させるために
必要な電気量Abat10との偏差が0よりも大きいか
否かで判定される。肯定判定がなされた場合には、ステ
ップS121へ進み、否定判定がなされた場合には、ス
テップS118へ進む。In step S117, it is determined whether or not the amount of electricity required by the heater 32 is sufficiently remaining in the battery 30. Here, the amount of electricity Abat that can be consumed by the heater 32 at the time of the current temperature rise of the cooling water obtained in step S114.
The determination is made based on whether or not the deviation between 0 and the amount of electricity Abat10 required to raise the temperature of the cooling water in the heat storage device 10 obtained in step S116 by a predetermined temperature (for example, 10 ° C.) is larger than 0. When an affirmative determination is made, the process proceeds to step S121, and when a negative determination is made, the process proceeds to step S118.
【0095】ステップS118では、今回の冷却水昇温
時にヒータ32が消費可能な電気量Abat0に相当す
るヒータ32の通電時間Tt0を算出する。In step S118, the energization time Tt0 of the heater 32 corresponding to the amount of electricity Abat0 that can be consumed by the heater 32 when the temperature of the cooling water is raised this time is calculated.
【0096】ステップS119では、前回のヒータ32
通電終了からステップS115で算出した時間Time
1が経過したときにステップS118で算出した時間T
t0だけヒータ32に通電が行われる。In step S119, the previous heater 32
Time Time calculated in step S115 from the end of energization
Time T calculated in step S118 when 1 has elapsed
Power is supplied to the heater 32 for t0.
【0097】ステップS120では、これ以降の今回の
エンジン1停止中にはヒータ32の通電による冷却水の
昇温を禁止し本ルーチンを終了する。In step S120, during the subsequent stop of the engine 1, the temperature rise of the cooling water due to the energization of the heater 32 is prohibited, and this routine ends.
【0098】ステップS121では、ステップS116
で求めた電気量Abat10に相当するヒータ32の通
電時間Tt10を算出する。In step S121, step S116
The energization time Tt10 of the heater 32 corresponding to the amount of electricity Abat10 calculated in the above is calculated.
【0099】ステップS122では、前回のヒータ32
通電終了からステップS115で算出した時間Time
1が経過したときにステップS121で算出した時間T
t10だけヒータ32に通電が行われる。In step S122, the previous heater 32
Time Time calculated in step S115 from the end of energization
Time T calculated in step S121 when 1 has elapsed
Power is supplied to the heater 32 for t10.
【0100】ステップS123では、電気量Abat0
と電気量Abat10との偏差を新たに電気量Abat
0とする。このときにバッテリー30の使用可能電気量
は新たに算出された電気量Abat0である。新たな電
気量Abat0の値は、バックアップRAM354に記
憶される。In step S123, the electric quantity Abat0
The deviation between the electric quantity Abat10 and the electric quantity Abat
Set to 0. At this time, the available electricity amount of the battery 30 is the newly calculated electricity amount Abat0. The value of the new electricity amount Abat0 is stored in the backup RAM 354.
【0101】ステップS124では、カウンターnの値
に1を加える。In step S124, 1 is added to the value of the counter n.
【0102】ステップS125では、カウンターnの値
が2であるか否か判定をする。カウンターnの値が2の
ときには、ステップS112で1回ヒータ32の通電が
行われた後更にステップS122で2回ヒータ32の通
電が行われたときである。即ち合計3回の冷却水の昇温
が行われているのであるが、このときにまだエンジン1
が始動されていない場合には、何等かの要因でエンジン
1の始動が延期されていると考えられる。そこで、肯定
判定がなされたときにはこれ以上ヒータ32の通電は行
わずにルーチンを終了させ、次回冷却水の昇温が必要と
なったときに再度ヒータ32に通電可能な電気量をバッ
テリーに蓄えておくことにする。一方、否定判定がなさ
れた場合には、再度冷却水の昇温を行うためにステップ
S106へ戻る。In the step S125, it is determined whether or not the value of the counter n is 2. When the value of the counter n is 2, it means that the heater 32 is energized once in step S112 and then energized twice in step S122. That is, the temperature of the cooling water is increased three times in total.
Is not started, it is considered that the start of the engine 1 is postponed for some reason. Therefore, when an affirmative determination is made, the routine is terminated without energizing the heater 32 any more, and the amount of electricity that can be energized to the heater 32 again is stored in the battery when the temperature of the cooling water needs to be raised next time. I will keep it. On the other hand, when a negative determination is made, the process returns to step S106 to raise the temperature of the cooling water again.
【0103】図7は、本ルーチンが実行されたときの蓄
熱装置10内の冷却水温度の推移を示す図である。この
ように、エンジン1が始動されるまでバッテリーに蓄え
られている電気量に基づいて繰り返し蓄熱装置10内の
冷却水の昇温が行われる。FIG. 7 is a diagram showing the transition of the temperature of the cooling water in the heat storage device 10 when this routine is executed. In this manner, the temperature of the cooling water in the heat storage device 10 is repeatedly increased based on the amount of electricity stored in the battery until the engine 1 is started.
【0104】ここで、従来のエンジンでは、蓄熱装置内
の経年変化等による保温性の低下が考慮されていなかっ
た。エンジンプレヒート制御の完了後、運転者が実際に
エンジンを始動するまでには相当な期間が経過すること
もあり、一旦エンジンプレヒート制御が完了した場合で
あれ、エンジンはエンジンプレヒート制御完了後の温度
をできるだけ長期に亘り保持することが望ましい。更
に、比較的短期のエンジンの運転を断続的に繰り返した
り、前回のエンジン運転終了時から長期に亘りエンジン
の始動が行われなかったりした場合等、蓄熱装置内に十
分量の熱が蓄えられていないこともある。このようなと
きには、大容量のヒータで冷却水を加熱する必要が生じ
るが、保温性の低下を考慮していないと保温時に大電流
が長期間流れてしまいいわゆるバッテリー上がりを誘発
する虞がある。このような問題を解決するためには、電
流計等を設けバッテリーの充電量を監視する必要があっ
た。Here, in the conventional engine, a decrease in heat retention due to aging or the like in the heat storage device has not been considered. After the engine preheat control is completed, a considerable period may elapse before the driver actually starts the engine.Even if the engine preheat control is completed, the engine will maintain the temperature after the engine preheat control is completed. It is desirable to keep it for as long as possible. Further, when the operation of the engine for a relatively short period is intermittently repeated, or when the engine has not been started for a long time since the end of the previous operation of the engine, a sufficient amount of heat is stored in the heat storage device. Not always. In such a case, it is necessary to heat the cooling water with a large-capacity heater. However, a large current may flow for a long period of time during the heat retention unless the heat retention is reduced, which may cause so-called battery exhaustion. In order to solve such a problem, it is necessary to provide an ammeter or the like and monitor the charge amount of the battery.
【0105】この点、本実施の形態に係る蓄熱装置10
を備えたエンジン1によれば、エンジン1の運転時間を
加味しつつ、ヒータ32による冷却水の加熱を断続的に
実施することにより、電流計等の計測装置を用いること
なくバッテリー上がりを防止することができる。In this regard, the heat storage device 10 according to the present embodiment
According to the engine 1 provided with, the heating of the cooling water by the heater 32 is intermittently performed while taking into account the operation time of the engine 1, thereby preventing the battery from running out without using a measuring device such as an ammeter. be able to.
【0106】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、バッテリー30に蓄えられた電気量の範囲内でヒー
タ32が冷却水の加熱を行うことができる。As described above, according to the present embodiment, heater 32 can heat the cooling water within the range of the amount of electricity stored in battery 30.
【0107】[0107]
【発明の効果】本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関
は、蓄熱手段に蓄えられたエネルギーを使用して蓄熱装
置の熱媒体を加熱する加熱手段を具備するものにおい
て、蓄電手段に蓄えておくべき必要最小限のエネルギー
を確保しつつ、蓄熱装置の熱媒体を最大限に加熱するこ
とが可能となる。According to the present invention, there is provided an internal combustion engine provided with a heat storage device, comprising a heating means for heating a heat medium of the heat storage device using energy stored in the heat storage means. It is possible to heat the heat medium of the heat storage device to the maximum while securing the necessary minimum energy to be kept.
【0108】従って、本発明に係る蓄熱装置を備えた内
燃機関によれば、内燃機関の始動性等に影響を与えるこ
となく最大限の熱を蓄えておくことが可能となる。Therefore, according to the internal combustion engine provided with the heat storage device of the present invention, it is possible to store the maximum heat without affecting the startability of the internal combustion engine.
【図1】 本発明の実施の形態に係る内燃機関の蓄熱装
置を適用するエンジンとその冷却水が循環する冷却水通
路とを併せ示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing both an engine to which a heat storage device of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention is applied and a cooling water passage through which cooling water circulates.
【図2】 ECUの内部構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of an ECU.
【図3】 エンジンの停止中に蓄熱装置からエンジンに
熱が供給されるときの、冷却水が循環する通路とその流
通方向を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a passage in which cooling water circulates and a flow direction thereof when heat is supplied from the heat storage device to the engine while the engine is stopped.
【図4】 本発明の実施の形態に係る冷却水加熱制御の
フローを表すフローチャート図の前半部分である。FIG. 4 is a first half of a flowchart illustrating a flow of cooling water heating control according to the embodiment of the present invention.
【図5】 本発明の実施の形態に係る冷却水加熱制御の
フローを表すフローチャート図の後半部分である。FIG. 5 is a second half of a flowchart illustrating a flow of cooling water heating control according to the embodiment of the present invention.
【図6】 充電時間(エンジンの運転時間)とバッテリ
ーに充電される電気量との関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a charging time (engine operating time) and an amount of electricity charged to a battery.
【図7】 冷却水加熱制御が実行されたときの蓄熱装置
内の冷却水温度の推移を示すタイムチャート図である。FIG. 7 is a time chart showing transition of the temperature of the cooling water in the heat storage device when the cooling water heating control is executed.
1・・・・エンジン 1a・・・シリンダヘッド 1b・・・シリンダブロック 1c・・・オイルパン 2・・・・シリンダ 6・・・・ウォータポンプ 8・・・・サーモスタット 9・・・・ラジエータ 10・・・蓄熱装置 10a・・外側容器 10b・・内側容器 10c・・冷却水注入管 10d・・冷却水注出管 11・・・逆止弁 12・・・電動ウォータポンプ 13・・・ヒータコア 22・・・ECU 23・・・ウォータジャケット 27・・・クランクポジションセンサ 28・・・蓄熱装置内冷却水温度センサ 29・・・エンジン内冷却水温度センサ 30・・・バッテリー 31・・・遮断弁 32・・・ヒータ A・・・・循環通路 A1・・・ラジエータ入口側通路 A2・・・ラジエータ出口側通路 B・・・・循環通路 B1・・・ヒータコア入口側通路 B2・・・ヒータコア出口側通路 C・・・・循環通路 C1・・・蓄熱装置入口側通路 C2・・・蓄熱装置出口側通路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine 1a ... Cylinder head 1b ... Cylinder block 1c ... Oil pan 2 ... Cylinder 6 ... Water pump 8 ... Thermostat 9 ... Radiator 10 ··· Thermal storage device 10a ··· Outer container 10b ··· Inner container 10c ··· Cooling water injection pipe 10d ··· Cooling water discharge pipe 11 ··· Check valve 12 ··· Electric water pump 13 ··· Heater core 22 ... ECU 23 ... Water jacket 27 ... Crank position sensor 28 ... Cooling water temperature sensor in heat storage device 29 ... Cooling water temperature sensor in engine 30 ... Battery 31 ... Shutoff valve 32 ... heater A ... circulation passage A1 ... radiator inlet side passage A2 ... radiator outlet side passage B ... circulation passage B1 ... heat Takoa inlet side passage B2 ... heater core outlet side passage C ... circulation passage C1 ... heat storage device inlet side passage C2 ... heat storage device outlet side passage
Claims (3)
熱供給手段と、 前記内燃機関の運転時に発生するエネルギーを蓄える蓄
電手段と、 前記蓄電手段からエネルギーを供給されて前記蓄熱手段
に蓄えられた熱媒体を加熱する加熱手段と、 前記内燃機関の運転時間に基づいて前記加熱手段が消費
可能なエネルギー量を算出する消費制限算出手段と、を
備え、 前記加熱手段は、前記消費制限算出手段が算出した消費
可能なエネルギー量の範囲内で熱媒体の加熱を行うこと
を特徴とする蓄熱装置を備えた内燃機関。1. Heat storage means for storing heat of a heat medium, heat supply means for supplying the heat medium stored in the heat storage means to an internal combustion engine, and power storage means for storing energy generated during operation of the internal combustion engine A heating unit supplied with energy from the power storage unit to heat the heat medium stored in the heat storage unit; and a consumption limit calculation for calculating an amount of energy that can be consumed by the heating unit based on an operation time of the internal combustion engine. Means, wherein the heating means heats the heat medium within the range of the consumable energy amount calculated by the consumption limit calculating means.
機関が運転される前に前記蓄電手段に蓄えられていたエ
ネルギー量と、前回に前記内燃機関が運転されたときの
機関運転時間とに基づいて前記加熱手段が消費可能なエ
ネルギー量を算出することを特徴とする請求項1に記載
の蓄熱装置を備えた内燃機関。2. The consumption limit calculating means includes: an energy amount stored in the power storage means before the last operation of the internal combustion engine; and an engine operation time when the internal combustion engine was last operated. The internal combustion engine provided with a heat storage device according to claim 1, wherein the amount of energy that can be consumed by the heating means is calculated based on the following formula.
計測する熱媒体温度計測手段を備え、 前記加熱手段は、内燃機関停止中に前記熱媒体温度計測
手段の計測値が所定温度以下になる度に所定時間熱媒体
の加熱を行い、内燃機関停止中の消費エネルギーの合計
が前記消費制限算出手段の算出結果よりも大きくなると
加熱を停止することを特徴とする請求項1に記載の蓄熱
装置を備えた内燃機関。3. A heat medium temperature measuring means for measuring a temperature of a heat medium stored in the heat storage means, wherein the heating means measures a temperature of the heat medium temperature measuring means at or below a predetermined temperature while the internal combustion engine is stopped. The heating medium is heated for a predetermined period of time every time the power consumption of the internal combustion engine is stopped, and the heating is stopped when the total energy consumption during the stoppage of the internal combustion engine becomes larger than the calculation result of the consumption limit calculation unit. An internal combustion engine equipped with a heat storage device.
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