JP3812530B2 - 車載器機の昇温装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば内燃機関や該機関に設けられる機能部品等の車載器機を対象として、該車載器機の温度を上昇せしめる車載器機の昇温装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、内燃機関にあって同機関の温度が低い状態で始動されるいわゆる冷間始動時、燃料の気化の悪化等により混合気の燃焼状態が不安定となり、エミッション性能の低下をまねくようになる。
【０００３】
そこで従来、こうした冷間始動時における懸念を解消するために、例えば特許文献１には次のような車載器機の昇温装置が提案されている。
この特許文献１に記載の昇温装置では、内燃機関の運転停止直後、電動ポンプを通じて同機関内を循環する冷却水を蓄熱器内に貯留するとともに、以降の内燃機関の冷間始動時、蓄熱器内に貯留されている高温の冷却水を同機関へ供給する。これにより、冷却水から内燃機関への熱の伝達が行われて同機関が早期に暖機されるため、冷間始動時にあっても良好な燃焼状態が確保されるようになる。ちなみに、こうした内燃機関を早期に暖機するための処理は、一般にプレヒートと呼ばれている。
【０００４】
なお、本発明にかかる先行技術文献としては、特許文献１の他に特許文献２が挙げられる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１４０６４４号公報
【特許文献２】
特開２００２―１２２０６１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば車両推進に用いられる高圧電源とそれ以外の用途に用いられる低圧電源とを備えるハイブリッド車両のように、出力電圧の異なる複数の電源を備える車両が実用化されている。しかしながら、こうした車両に適用される車載器機の昇温装置に対する適切な電力供給構造については、上記特許文献１を含めていまだ提案されていない。
【０００７】
なお、内燃機関を対象とする車載器機の昇温装置に限らず、酸素センサ等の機能部品をはじめとした各種車載器機の温度を上昇せしめることを目的とする車載器機の昇温装置についても同様の状況にある。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車載器機の昇温装置に対して有効に電力を供給することのできる電力供給構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
【００１７】
請求項１記載の発明は、出力電圧の異なる複数の電源を備える車両に適用されて、該車両の車載器機の温度を上昇せしめる車載器機の昇温装置であって、当該車載器機の昇温装置が、蓄熱器内に貯留されている熱媒体を電動ポンプにより前記車両の内燃機関へ供給することで該内燃機関の温度を上昇せしめる蓄熱装置であり、前記電動ポンプを前記複数の電源のうちの低圧電源で駆動し、前記低圧電源は、該低圧電源の第１の電圧よりも高い出力電圧を有する高圧蓄電池からの出力電圧が変圧器により降圧されたものであり、前記熱媒体を前記車載器機へ供給して該車載器機の温度を上昇させる際、前記変圧器を通じて前記低圧電源の第１の電圧よりも高い第２の電圧に降圧された前記高圧蓄電池からの出力電圧で前記電動ポンプを駆動し、前記車載器機の熱を回収しつつ前記熱媒体を前記蓄熱器内に貯留する際、前記低圧電源で前記電動ポンプを駆動することを要旨としている。
【００１８】
上記構成によれば、熱媒体を車載器機に供給する際、第１の電圧よりも高い第２の電圧に降圧された高圧蓄電池からの出力電圧により電動ポンプが駆動され、熱媒体を蓄熱器内に貯留する際、低圧電源により電動ポンプが駆動される。ちなみに、車載器機と熱媒体との間における熱伝達率は、熱媒体の流速に応じて上昇する傾向を示す。そこで、上記構成のように、熱媒体の熱を車載器機に放出する際、より高い吐出能力で電動ポンプを駆動する、即ちより大きい流速で熱媒体を循環させることで、車載器機の温度の早期上昇を好適に図ることができるようになる。一方で、熱媒体を通じて車載器機の熱を回収する際、熱媒体の流速を小さくすることにより同熱媒体が車載器機から熱を受ける時間が長くなるため、多くの熱を回収することが可能となる。そこで、上記構成のように、熱媒体を通じて熱を回収する際、より低い吐出能力で電動ポンプを駆動する、即ちより小さい流速で熱媒体を循環させることで、高温の熱媒体の回収を好適に図ることができるようになる。
【００２１】
請求項２記載の発明は、電動モータ及び内燃機関を駆動源として搭載し、前記電動モータに電力を供給する高圧蓄電池の出力電圧を第１の電圧に降圧して補機へ入力する変圧器を備えたハイブリッド車両に適用されて、蓄熱器内に貯留されている熱媒体を電動ポンプにより該ハイブリッド車両の車載器機へ供給して該車載器機の温度を上昇せしめる車載器機の昇温装置であって、前記熱媒体を前記車載器機へ供給して該車載器機の温度を上昇させる際、前記変圧器を通じて前記第１の電圧よりも高い第２の電圧に降圧された前記高圧蓄電池からの出力電圧で前記電動ポンプを駆動し、前記熱媒体を通じて前記車載器機の熱を回収しつつ同熱媒体を前記蓄熱器内に貯留する際、前記第１の電圧で前記電動ポンプを駆動することを要旨としている。
【００２２】
上記構成によれば、熱媒体を車載器機に供給する際、第１の電圧よりも高い第２の電圧に降圧された高圧蓄電池からの出力電圧により電動ポンプが駆動され、熱媒体を蓄熱器内に貯留する際、第１の電圧により電動ポンプが駆動される。こうした構成によっても、上記請求項１記載の発明の作用効果に準じた作用効果が得られるようになる。また、車載器機の温度の早期上昇及び高温の熱媒体の回収を好適に図ることができるようにもなる。
【００２３】
請求項３記載の発明は、電動モータ及び内燃機関を駆動源として搭載し、前記電動モータに電力を供給する高圧蓄電池の出力電圧を第１の低電圧に降圧して補機へ入力する変圧器を備えたハイブリッド車両に適用されて、蓄熱器内に貯留されている熱媒体を電動ポンプにより該ハイブリッド車両の車載器機へ供給して該車載器機の温度を上昇せしめる車載器機の昇温装置であって、前記熱媒体を前記車載器機へ供給して該車載器機の温度を上昇させる際、前記第１の低電圧で前記電動ポンプを駆動し、前記熱媒体を通じて前記車載器機の熱を回収しつつ同熱媒体を前記蓄熱器内に貯留する際、前記変圧器を通じて前記第１の低電圧よりも低い第２の低電圧に降圧された前記高圧蓄電池からの出力電圧で前記電動ポンプを駆動することを要旨としている。
【００２４】
上記構成によれば、熱媒体を車載器機に供給する際、第１の低電圧により電動ポンプが駆動され、熱媒体を蓄熱器内に貯留する際、第１の低電圧よりも低い第２の低電圧に降圧された高圧蓄電池からの出力電圧により電動ポンプが駆動される。こうした構成によっても、上記請求項１記載の発明の作用効果に準じた作用効果が得られるようになる。また、車載器機の温度の早期上昇及び高温の熱媒体の回収を好適に図ることができるようにもなる。
【００２５】
請求項４記載の発明は、電動モータ及び内燃機関を駆動源として搭載し、前記電動モータに電力を供給する高圧蓄電池の出力電圧を所定の第１電圧に降圧して該所定の第１電圧よりも低い所定の第２電圧を出力電圧とする低圧蓄電池へ入力するとともに前記所定の第１電圧を補機へ入力する変圧器を備えたハイブリッド車両に適用されて、蓄熱器内に貯留されている熱媒体を電動ポンプにより該ハイブリッド車両の車載器機へ供給して該車載器機の温度を上昇せしめる車載器機の昇温装置であって、前記熱媒体を前記車載器機へ供給して該車載器機の温度を上昇させる際、前記所定の第１電圧に降圧された前記高圧蓄電池からの出力電圧で前記電動ポンプを駆動し、前記熱媒体を通じて前記車載器機の熱を回収しつつ同熱媒体を前記蓄熱器内に貯留する際、前記低圧蓄電池からの出力電圧である前記所定の第２電圧で前記電動ポンプを駆動することを要旨としている。
【００２６】
上記構成によれば、熱媒体を車載器機に供給する際、所定の第２電圧よりも高い所定の第１電圧に降圧された高圧蓄電池からの出力電圧により電動ポンプが駆動され、熱媒体を蓄熱器内に貯留する際、所定の第２電圧により電動ポンプが駆動される。こうした構成によっても、上記請求項１記載の発明の作用効果に準じた作用効果が得られるようになる。また、車載器機の温度の早期上昇及び高温の熱媒体の回収を好適に図ることができるようにもなる。
【００３３】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の車載器機の昇温装置において、当該車載器機の昇温装置へ入力される電圧の大きさを監視し、該監視される電圧の大きさが所定値以上のとき当該昇温装置の駆動を許可する制御手段を備えることを要旨としている。
【００３４】
上記構成によれば、当該車載器機の昇温装置へ入力される電圧の大きさが所定値以上のとき同装置の駆動が許可される。これにより、当該昇温装置の駆動能力を好適に確保することができるようになる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明をハイブリッド車両に適用される車載器機の昇温装置として具体化した第１の実施の形態について、図１〜図８を参照して説明する。
【００３６】
まず、図１を参照して、同実施の形態にかかる車載器機の昇温装置を搭載したハイブリッド車両について、その概要を説明する。なお、図１は、当該ハイブリッド車両の動力伝達系統の構成を模式的に示したものであり、一点鎖線で示される経路では動力の伝達が、破線で示される経路では電力の伝達がそれぞれ行われる。
【００３７】
図１に示すように、ハイブリッド車両１は、特性の異なる２種類の動力源、即ち内燃機関１１（車載器機）と電動モータ１２とを備えて構成される。そして、これら内燃機関１１及び電動モータ１２のいずれか一方あるいは両方の動力が減速機１３を介してドライブシャフト１４に伝達されることにより車輪１５が駆動される構成となっている。
【００３８】
内燃機関１１が混合気の燃焼を通じて駆動される一方で、電動モータ１２は、高電圧を有するＨＶバッテリ１６（高圧蓄電池）の電力がコンバータ付インバータ１７を介して供給されることにより駆動される。
【００３９】
また、内燃機関１１により得られた動力は動力分割機構１８を介して減速機１３及びジェネレータ１９へ伝達され、ジェネレータ１９はこの動力分割機構１８を介して得られた動力により発電を行うとともに、コンバータ付インバータ１７を介してＨＶバッテリ１６へ電力を供給する。
【００４０】
また、本実施の形態のハイブリッド車両１にあって、内燃機関１１は蓄熱装置２（昇温装置）を通じて暖機が行われる構成となっている。
次に、図２を参照して、内燃機関１１の冷却水（熱媒体）を循環させるための冷却水循環系統３とともに蓄熱装置２の構成について説明する。
【００４１】
冷却水循環系統３にあって、内燃機関１１を駆動源とする機械式のウォーターポンプ３１は、内燃機関１１の排気ポート側に設けられている第１循環経路Ｒ１に接続されており、この第１循環経路Ｒ１は内燃機関１１の吸気ポート側に設けられている第２循環経路Ｒ２と連通している。同第２循環経路Ｒ２は、３ポート弁３２において、ヒータコア３３が設けられている第３循環経路Ｒ３と蓄熱装置２を構成する蓄熱タンク２１及び電動式のウォーターポンプ（電動ポンプ）２２が設けられている第４循環経路Ｒ４とに分岐している。
【００４２】
そして、これら各循環経路Ｒ３，Ｒ４はそれぞれ第５循環経路Ｒ５に接続されており、同循環経路Ｒ５は、３ポート弁３４を介してウォーターポンプ３１に接続される第６循環経路Ｒ６と、ラジエータ３５及び３ポート弁３４を介して同ポンプ３１に接続される第７循環経路Ｒ７とに分岐した経路構成となっている。
【００４３】
また、ハイブリッド車両１の電気系統Ｅは、ＨＶバッテリ１６、コンバータ付インバータ１７及び同ＨＶバッテリ１６を通じて充電される補機バッテリ２３（低圧蓄電池）等を備えて構成され、ウォーターポンプ２２へはＨＶバッテリ１６及び補機バッテリ２３のいずれかの電力を供給することが可能となっている。
【００４４】
なお、本実施の形態では、制御手段を構成する電子制御装置（ＥＣＵ）５を通じて、上記ウォーターポンプ２２の駆動態様の制御及び各３ポート弁３２，３４の切り替え等が行われる。
【００４５】
次に、こうした構成の冷却水循環系統３における冷却水の循環態様について、図３及び図４を参照して説明する。なお、以降では３ポート弁３２の切り替えを通じて第４循環経路Ｒ４が非能動とされているときの経路を第１の循環経路、３ポート弁３２の切り替えを通じて第３循環経路Ｒ３が非能動とされているときの経路を第２の循環経路とする。ちなみに、内燃機関１１の運転中、基本的には第１の循環経路を通じて冷却水の循環が行われ、同機関１１の暖機時や運転停止直後のように蓄熱装置２が駆動されるときには第２の循環経路を通じて冷却水の循環が行われる。
【００４６】
まず、図３を参照して、第１の循環経路における冷却水の循環態様について説明する。なお、図３において、破線は冷却水の循環が遮断された状態を、各循環経路における矢印は冷却水の循環方向をそれぞれ示している。
【００４７】
同図３に示すように、第１の循環経路にあって、ウォーターポンプ３１により圧送された冷却水は、第１循環経路Ｒ１及び第２循環経路Ｒ２を介して内燃機関１１内を流通することにより同機関１１の各部を冷却する。
【００４８】
そして、３ポート弁３２を介して第３循環経路Ｒ３のヒータコア３３を介して第５循環経路Ｒ５へ流入した後、冷却水の温度に応じて第６循環経路Ｒ６及び第７循環経路Ｒ７のいずれかに流入する。即ち、冷却水の温度が所定の温度未満である場合には第６循環経路Ｒ６へ流入し、３ポート弁３４を介してウォーターポンプ３１に吸入される。一方で、冷却水の温度が所定の温度以上である場合には第７循環経路Ｒ７へ流入し、ラジエータ３５及び３ポート弁３４を介してウォーターポンプ３１に吸入される。
【００４９】
次に、図４を参照して第２の循環経路における冷却水の循環態様について説明する。なお、図４において、破線は冷却水の循環が遮断された状態を、各循環経路における矢印は冷却水の循環方向をそれぞれ示している。ちなみに、第２の循環経路は、内燃機関１１の運転開始前及び運転停止直後に能動とされる経路であるため、第２の循環経路が能動とされているとき、ウォーターポンプ３１は停止した状態にある。
【００５０】
同図４に示すように、第２の循環経路にあって、ウォーターポンプ２２により圧送された冷却水は、第４循環経路Ｒ４を介して内燃機関１１内へ流入する。そして、第６循環経路Ｒ６（あるいは第７循環経路Ｒ７）及び第５循環経路Ｒ５を流通してウォーターポンプ２２に吸入される。
【００５１】
従って、内燃機関１１の始動に先立ち上記第２の循環経路を通じて冷却水の循環が行われる場合にあっては、蓄熱タンク２１内に貯留されていた冷却水の熱が内燃機関１１に放出されるようになる。
【００５２】
また、内燃機関１１の運転停止直後に第２の循環経路を通じて冷却水の循環が行われる場合にあっては、内燃機関１１からの熱を吸収して高温の状態にある冷却水が蓄熱タンク２１内へ貯留されるようになる。
【００５３】
次に、図５を参照して、ハイブリッド車両１の電気系統Ｅの詳細な構成（図２の破線内）について説明する。
本実施の形態にあってコンバータ付インバータ１７は、破線内にて示される各要素、即ちインバータ１７ａ、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂ及びコンバータ制御回路１７ｃを備えて構成される。
【００５４】
ここで、インバータ１７ａは、ＨＶバッテリ１６からの高電圧直流電流（本実施の形態ではＤＣ２８８Ｖ）を３相交流電流に変換して電動モータ１２に供給するとともに、ジェネレータ１９からの３相交流電流を直流電流に変換してＨＶバッテリ１６の充電を行う。
【００５５】
また、ＨＶバッテリ１６からの高電圧直流電流は、コンバータ制御回路１７ｃにより制御されるＤＣＤＣコンバータ１７ｂ（変圧器）により低電圧直流電流（本実施の形態ではＤＣ１４Ｖ（所定の第２電圧））に変換されて、ウォーターポンプ２２及びＤＣ１２Ｖ（所定の第１電圧）を出力電圧とする補機バッテリ２３へ入力される。これにより、ウォーターポンプ２２がＤＣ１４Ｖで駆動されるとともに、補機バッテリ２３の充電が行われる。ちなみに、このＤＣＤＣコンバータ１７ｂからの低電圧直流電流（ＤＣ１４Ｖ）は、当該車両１に搭載される補機２４へも入力される。
【００５６】
また、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂが停止されており、且つウォーターポンプ２２がオンとなっているときは、補機バッテリ２３からの出力電圧（ＤＣ１２Ｖ）がウォーターポンプ２２に入力されるようになる。即ち、本実施の形態にあっては、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂのオン／オフを通じてウォーターポンプ２２の駆動電圧の制御が可能な構成となっている。
【００５７】
また、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂが停止されているときは、補機２４も補機バッテリ２３からの出力電圧（ＤＣ１２Ｖ）により駆動される。ちなみに、補機バッテリ２３の出力電圧（ＤＣ１２Ｖ）はコンバータ制御回路１７ｃにより監視され、補機バッテリ２３の端子の電圧が常に一定となるように制御されている。
【００５８】
なお、本実施の形態にあって、低圧電源はＨＶバッテリ１６、コンバータ付インバータ１７及び補機バッテリ２３を備えて構成される。
一方で、ＥＣＵ５にはイグニッションスイッチＩＧが「オン」位置にあることを示すイグニッション信号ｅｘＩＧ、及び同スイッチＩＧが「スタート」位置に切り換えられたときにスタータモータＳＴＡから送られるスタータ信号ｅｘＳＴＡがそれぞれ入力される。そして、ＥＣＵ５は、イグニッション信号ｅｘＩＧ及びスタータ信号ｅｘＳＴＡが入力されたことを示すスタータ信号履歴ｅｘＳＴＡｆ等に基づいてコンバータ制御回路１７ｃを制御することで、コンバータ１７ｂのオン／オフを切り換える。なお、コンバータ制御回路１７ｃは、基本的にはイグニッションスイッチＩＧが「オン」位置とされることにともなって駆動を開始する。
【００５９】
次に、内燃機関１１の暖機の早期完了を図るために行われるプレヒート処理について、図６及び図７を参照して説明する。なお、本処理は、所定の周期（例えば所定の時間）ごとに繰り返し実行される。
【００６０】
同図６及び図７に示すように、この処理では、まずイグニッション信号ｅｘＩＧがオンであるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。即ち、下記条件
ｅｘＩＧ＝１
が満たされるか否かを判定する。なお、このイグニッション信号ｅｘＩＧがオンのときに行われる以降の処理（ステップＳ１０２〜Ｓ１０８）は、蓄熱タンク２１内に貯留されている冷却水を内燃機関１１に供給して同機関１１の暖機を早期に完了させるための処理として行われる。一方、イグニッション信号ｅｘＩＧがオフのときに行われる以降の処理（ステップＳ１０９〜Ｓ１１２）は、内燃機関１１からの熱を吸収して高温の状態にある冷却水を蓄熱タンク２１へ貯留するための処理として行われる。
【００６１】
まず、イグニッション信号ｅｘＩＧがオンのときに行われる処理について説明する。
イグニッション信号ｅｘＩＧがオンのとき（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、コンバータ付インバータ１７を駆動する（ステップＳ１０２）。
【００６２】
次に、スタータモータＳＴＡが駆動されたことを示すスタータ信号履歴ｅｘＳＴＡｆがオンであるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。即ち、下記条件
ｅｘＳＴＡｆ＝１
が満たされるか否かを判定する。ちなみに、このスタータ信号履歴ｅｘＳＴＡｆは、イグニッション信号ｅｘＩＧのオフにともなってクリアされる。
【００６３】
スタータ信号履歴ｅｘＳＴＡｆがオンのとき（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂからの出力電圧ＶｃｎがＤＣ１４Ｖ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。即ち、下記条件
Ｖｃｎ≧ＤＣ１４Ｖ
が満たされるか否かを判定する。
【００６４】
ＤＣＤＣコンバータ１７ｂからの出力電圧ＶｃｎがＤＣ１４Ｖ以上のとき（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、プレヒートを行うための条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１０５）。なお、本実施の形態にあっては、上記プレヒートを行うための条件を「蓄熱タンク２１の出口側における冷却水の温度が所定の温度以上である」とする。
【００６５】
プレヒートを行うための条件が成立しているとき（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、ウォーターポンプ２２の駆動が開始されてからの経過時間Ｔｓが所定の時間Ｔｓｘ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。即ち、下記条件
Ｔｓｘ＞Ｔｓ
が満たされるか否かを判定する。なお、上記ステップＳ１０３〜Ｓ１０５における各判定条件が満たされないときは、ウォーターポンプ２２の駆動を停止して本処理を一旦終了する（ステップＳ１０８）。
【００６６】
経過時間Ｔｓが所定の時間Ｔｓｘ未満のとき（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、ウォーターポンプ２２を駆動して本処理を一旦終了する（ステップＳ１０７）。なお、ウォーターポンプ２２の駆動が開始されるとき、ＥＣＵ５を通じて行われている別途の処理を通じて、冷却水循環系統３における第２の循環経路（図４）が能動とされる。
【００６７】
そして、経過時間Ｔｓが所定の時間Ｔｓｘを超えたとき（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、ウォーターポンプ２２を停止して本処理を一旦終了する（ステップＳ１０８）。また、このウォーターポンプ２２の停止にともなって、内燃機関１１の運転が開始されるようになる。
【００６８】
次に、イグニッション信号ｅｘＩＧがオフのときに行われる処理について説明する。
イグニッション信号ｅｘＩＧがオフのとき（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、コンバータ付インバータ１７を停止する（ステップＳ１０９）。
【００６９】
次に、イグニッション信号ｅｘＩＧがオフとなってからの経過時間Ｔｅが所定の時間Ｔｅｘ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。即ち、下記条件
Ｔｅｘ＞Ｔｅ
が満たされるか否かを判定する。
【００７０】
経過時間Ｔｅが所定の時間Ｔｅｘ未満のとき（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、ウォーターポンプ２２を駆動して本処理を一旦終了する（ステップＳ１１１）。なお、ウォーターポンプ２２の駆動が開始されるとき、上記別途の処理を通じて冷却水循環系統３における第２の循環経路（図４）が能動とされる。
【００７１】
そして、経過時間Ｔｅが所定の時間Ｔｅｘを超えたとき（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、ウォーターポンプ２２を停止して本処理を終了する（ステップＳ１１２）。
【００７２】
次に、上記プレヒート処理を通じて奏せられる作用効果について説明する。
本実施の形態にあっては、内燃機関１１の始動に先立ち同機関１１へ高温の冷却水を供給するに際して、ウォーターポンプ２２を補機バッテリ２３の出力電圧（ＤＣ１２Ｖ）よりも高いＤＣＤＣコンバータ１７ｂの出力電圧（ＤＣ１４Ｖ）で駆動するようにしている。これにより、内燃機関１１と冷却水との間における熱伝達率がより大きい状態で冷却水の循環が行われるため、同機関１１の暖機を早期に完了させることができるようになる。
【００７３】
また、本実施の形態では、ハイブリッド車両１の運転停止直後に冷却水を通じて内燃機関１１の熱を回収するに際して、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂの出力電圧（ＤＣ１４Ｖ）よりも低い補機バッテリ２３の出力電圧（ＤＣ１２Ｖ）でウォーターポンプ２２を駆動するようにしている。これにより、冷却水の流速がより小さい状態で内燃機関１１からの熱の回収が行われるため、蓄熱タンク２１内により高温の冷却水を貯留することができるようになる。
【００７４】
そして、本実施の形態においては、ウォーターポンプ２２に印加する電圧の制御、即ちＤＣＤＣコンバータ１７ｂのオン／オフを通じて上記冷却水の流速の調整を実現しているため、装置全体の構成の複雑化を好適に回避することができるようになる。
【００７５】
次に、図８を参照して、プレヒート処理（図６及び図７）によるウォーターポンプ２２の駆動態様の一例について説明する。
例えば、時刻ｔ８１においてイグニッションスイッチＩＧが「オン」位置に切り換えられてイグニッション信号ｅｘＩＧがオンとなった旨検出されたとすると、このイグニッション信号ｅｘＩＧのオンにともなってコンバータ付インバータ１７の駆動が開始される（図８（ａ），（ｂ））。
【００７６】
そして、時刻ｔ８２においてイグニッションスイッチＩＧが「スタート」位置に切り換えられてスタータ信号履歴ｅｘＳＴＡｆがオンとなった旨検出されたとしても、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂからの出力電圧ＶｃｎがＤＣ１４Ｖ以上となった旨検出されるまではウォーターポンプ２２の駆動が開始されない（図８（ｃ）〜（ｆ））。
【００７７】
そして、時刻ｔ８３において「スタータ信号履歴ｅｘＳＴＡｆがオン」、「ＤＣＤＣコンバータ１７ｂの出力電圧ＶｃｎがＤＣ１４Ｖ以上」及び「プレヒート条件が成立している」といった条件が満たされている旨検出されたとすると、ウォーターポンプ２２の駆動が開始される（図８（ｃ）〜（ｆ））。
【００７８】
そして、時刻ｔ８３から所定の時間Ｔｓｘが経過する時刻ｔ８４までの間、ウォーターポンプ２２へはＤＣ１４Ｖが入力されて、内燃機関１１のプレヒートが行われる（図８（ｆ），（ｇ））。ちなみに、このプレヒートが完了すると、内燃機関１１の運転が開始される。
【００７９】
そして、時刻ｔ８５においてハイブリッド車両１の運転が停止されてイグニッション信号ｅｘＩＧがオフとなった旨検出されたとすると、コンバータ付インバータ１７が停止されるとともに、ウォーターポンプ２２の駆動が開始される（図８（ａ），（ｂ），（ｆ））。
【００８０】
そして、この時刻ｔ８５から所定の時間Ｔｅｘが経過する時刻ｔ８６までの間、ウォーターポンプ２２が補機バッテリ２３によるＤＣ１２Ｖで駆動されて、冷却水の蓄熱タンク２１内への貯留が行われる。そして、時刻ｔ８６においてウォーターポンプ２２が所定の時間Ｔｅｘだけ駆動した旨検出されたとすると、同ポンプ２２の駆動が停止される（図８（ｆ），（ｇ））。
【００８１】
以上詳述したように、この第１の実施の形態にかかる車載器機の昇温装置によれば、以下に列記するような優れた効果が得られるようになる。
（１）本実施の形態では、蓄熱装置２の電源としてＨＶバッテリ１６、コンバータ付インバータ１７及び補機バッテリ２３を用いるようにしている。これにより、蓄熱装置２に対して電力を有効に供給することができるようになる。
【００８２】
（２）また、ハイブリッド車両１に備えられている器機を流用して当該昇温装置の電源を構成するようにしているため、簡易な構成をもって同装置を実現することができるようになるとともに、コストの上昇が好適に抑制されるようになる。
【００８３】
（３）本実施の形態では、内燃機関１１の始動に先立ち、ウォーターポンプ２２を補機バッテリ２３の出力電圧（ＤＣ１２Ｖ）よりも高いＤＣＤＣコンバータ１７ｂの出力電圧（ＤＣ１４Ｖ）で駆動して冷却水を循環するようにしている。これにより、内燃機関１１と冷却水との間における熱伝達率がより大きい状態で冷却水の循環が行われるため、同機関１１の暖機を早期に完了させることができるようになる。
【００８４】
（４）本実施の形態では、ハイブリッド車両１の運転停止直後、ウォーターポンプ２２をＤＣＤＣコンバータ１７ｂの出力電圧（ＤＣ１４Ｖ）よりも低い補機バッテリ２３の出力電圧（ＤＣ１２Ｖ）で駆動して冷却水を蓄熱タンク２１内に貯留するようにしている。これにより、冷却水の流速がより小さい状態で内燃機関１１からの熱の回収が行われるため、蓄熱タンク２１内により高温の冷却水を貯留することができるようになる。
【００８５】
（５）本実施の形態では、ウォーターポンプ２２に入力される電圧をＤＣＤＣコンバータ１７ｂのオン／オフを通じてＤＣ１４ＶとＤＣ１２Ｖとのいずれかに切り換えるようにしている。即ち、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂのオン／オフを通じてウォーターポンプ２２による冷却水の吐出量（冷却水の流速）を変更することができるようにしている。これにより、例えばウォーターポンプ２２の回転速度を制御するための電気回路を当該蓄熱装置２に備えなくとも冷却水の流速を調整することが可能となるため、装置の構成の複雑化が好適に回避されるようになる。
【００８６】
（６）本実施の形態においては、ハイブリッド車両１に搭載されているＨＶバッテリ１６、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂ及び補機バッテリ２３を流用してウォーターポンプ２２の電圧制御を行うようにしているため、当該蓄熱装置２を容易に実現することができるようになる。
【００８７】
（７）本実施の形態では、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂの出力電圧を監視し、この監視される出力電圧がＤＣ１４Ｖ以上のときウォーターポンプ２２を駆動するようにしている。これにより、ウォーターポンプ２２がＤＣ１４Ｖ以上で駆動されるため、内燃機関１１の早期暖機をより好適に図ることができるようになる。
【００８８】
（８）本実施の形態では、ハイブリッド車両１の運転停止直後において、ウォーターポンプ２２を所定の時間Ｔｅｘだけ駆動して冷却水の蓄熱タンク２１内への貯留を行うようにしている。このように、予め設定されている時間だけウォーターポンプ２２を駆動するようにしているため、冷却水の貯留にかかる処理の複雑化が好適に回避されるようになる。
【００８９】
なお、上記第１の実施の形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記第１の実施の形態では、プレヒートを行うための条件が成立している旨判定されたとき、所定の時間Ｔｓｘだけウォーターポンプ２２を駆動する構成としたが（図６：ステップＳ１０５〜Ｓ１０７）、例えば次のように変更することも可能である。即ち、プレヒートを行うための条件が成立している旨判定されたとき、内燃機関１１内の冷却水の温度が所定の温度以上となるまでウォーターポンプ２２を駆動する構成とすることもできる。
【００９０】
・上記第１の実施の形態では、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂの出力電圧ＶｃｎがＤＣ１４Ｖ未満のとき、ウォーターポンプ２２の駆動を開始しない構成としたが（図６：ステップＳ１０４及びＳ１０８）、例えば次のように変更することも可能である。即ち、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂの出力電圧ＶｃｎがＤＣ１４Ｖ未満のときであっても、補機バッテリ２３の出力電圧（ＤＣ１２Ｖ）によるウォーターポンプ２２の駆動で内燃機関１１の暖機が十分に行われると推定される場合には、同ポンプ２２を駆動するようにしてもよい。
【００９１】
・上記第１の実施の形態では、図５に示される構成の電気系統Ｅを想定したが、電気系統Ｅの構成は同図５に例示される構成に限られず任意の構成を採用することができる。
【００９２】
・上記第１の実施の形態では、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂを通じてウォーターポンプ２２及び補機２４へ入力される電圧がＤＣ１４Ｖの構成を想定したが、これらポンプ２２及び補機２４へＤＣ１４Ｖ以外の電圧（ただし、補機バッテリ２３の出力電圧よりも大きい値とする）が入力される構成とすることもできる。
【００９３】
・上記第１の実施の形態では、プレヒート処理（図６及び図７）において、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂからの出力電圧ＶｃｎがＤＣ１４Ｖ以上であるか否かを判定する構成としたが（図６：ステップＳ１０４）、同判定処理を省略してプレヒート処理を行うようにすることもできる。
【００９４】
・上記第１の実施の形態では、内燃機関１１の始動に先立ちＤＣＤＣコンバータ１７ｂの出力電圧（ＤＣ１４Ｖ）でウォーターポンプ２２を駆動し、同機関１１の運転停止直後に補機バッテリ２３の出力電圧（ＤＣ１２Ｖ）でウォーターポンプ２２を駆動する構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。
〔イ〕内燃機関１１の始動前及び運転停止直後にウォーターポンプ２２を駆動させるにあたって、いずれの場合にあってもＤＣＤＣコンバータ１７ｂにより例えばＤＣ１４Ｖ（所定の電圧）に降圧されたＨＶバッテリ１６からの出力電圧で同ポンプ２２を駆動する構成とすることもできる。なお、この場合、上記降圧されたＨＶバッテリ１６からの出力電圧（所定の電圧）は、補機２４に対して適用することも可能である。
〔ロ〕内燃機関１１の始動前、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂにより例えばＤＣ１４Ｖ（第２の電圧）に降圧されたＨＶバッテリ１６からの出力電圧でウォーターポンプ２２を駆動し、同機関１１の運転停止直後、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂによりＤＣ１４Ｖ未満（例えばＤＣ１２Ｖ（第１の電圧））に降圧されたＨＶバッテリ１６からの出力電圧によりウォーターポンプ２２を駆動する構成とすることもできる。なお、この場合、上記降圧されたＨＶバッテリ１６からの出力電圧（第１の電圧）は、補機２４に対して適用することも可能である。
〔ハ〕内燃機関１１の始動前、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂにより例えばＤＣ１４Ｖ（第１の低電圧）に降圧されたＨＶバッテリ１６からの出力電圧でウォーターポンプ２２を駆動し、同機関１１の運転停止直後、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂによりＤＣ１４Ｖ未満（例えばＤＣ１２Ｖ（第２の低電圧））に降圧されたＨＶバッテリ１６からの出力電圧によりウォーターポンプ２２を駆動する構成とすることもできる。なお、この場合、上記降圧されたＨＶバッテリ１６からの出力電圧（第１の低電圧）は、補機２４に対して適用することも可能である。
【００９５】
・上記第１の実施の形態では、出力電圧ＤＣ２８８Ｖを有するＨＶバッテリ１６を用いた場合を想定したが、ＨＶバッテリとしては任意の出力電圧を有するものを採用することができる。
【００９６】
・上記第１の実施の形態では、出力電圧ＤＣ１２Ｖを有する補機バッテリ２３を用いた場合を想定したが、補機バッテリとしては任意の出力電圧を有するものを採用することができる。要するに、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂを通じてウォーターポンプ２２へ入力される電圧よりも低い出力電圧を有するバッテリであれば、任意の補機バッテリを用いることができる。
【００９７】
・上記第１の実施の形態では、ハイブリッド車両１に搭載される内燃機関１１の暖機を行う蓄熱装置２に対して本発明を適用したが、ハイブリッド車両以外の車両に搭載される内燃機関の暖機を行う蓄熱装置に対しても本発明の適用は可能である。
【００９８】
（第２の実施の形態）
本発明をハイブリッド車両に搭載される車載器機の昇温装置として具体化した第２の実施の形態について、図９〜図１２を参照して説明する。
【００９９】
本実施の形態にかかる車載器機の昇温装置を搭載したハイブリッド車両の構成は、基本的には前記第１の実施の形態と同様の構成となっている（図１）。
そして、前記第１の実施の形態における車載器機の昇温装置が内燃機関１１の暖機を行う蓄熱装置２であるのに対して、本実施の形態における車載器機の昇温装置は内燃機関１１に設けられている酸素センサ（車載器機）の暖機を行うヒータとなっている。即ち、本実施の形態におけるハイブリッド車両１の構成は、先の図１において蓄熱装置２を酸素センサのヒータに変更した構成となる。
【０１００】
まず、図９を参照して、本実施の形態における車載器機の昇温装置の構成について説明する。なお、図９は、ハイブリッド車両１の構成の一部を模式的に示している。
【０１０１】
同図９に示すように、内燃機関１１には同機関１１の排気通路（図示略）の酸素濃度を検出するための酸素センサ６１が設けられており、同センサ６１の検出データはＥＣＵ５に入力される。
【０１０２】
そして、本実施の形態のハイブリッド車両１には、酸素センサ６１の暖機を行うためのヒータ６（昇温装置）が備えられており、同ヒータ６はＥＣＵ５を通じてオン／オフされる構成となっている。また、電気系統Ｅは、ＨＶバッテリ１６、コンバータ付インバータ１７及び同ＨＶバッテリ１６を通じて充電される補機バッテリ２３等を備えて構成され、ヒータ６へはＨＶバッテリ１６及び補機バッテリ２３のいずれかの電力を供給することが可能となっている。
【０１０３】
次に、図１０を参照して、ハイブリッド車両１の電気系統Ｅの詳細な構成（図９の破線内）について説明する。
本実施の形態にあってコンバータ付インバータ１７は、破線内にて示される各要素、即ちインバータ１７ａ、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂ及びコンバータ制御回路１７ｃを備えて構成される。
【０１０４】
ここで、インバータ１７ａは、ＨＶバッテリ１６からの高電圧直流電流（本実施の形態ではＤＣ２８８Ｖ）を３相交流電流に変換して電動モータ１２に供給するとともに、ジェネレータ１９からの３相交流電流を直流電流に変換してＨＶバッテリ１６の充電を行う。
【０１０５】
また、ＨＶバッテリ１６からの高電圧直流電流は、コンバータ制御回路１７ｃにより制御されるＤＣＤＣコンバータ１７ｂ（変圧器）により低電圧直流電流（本実施の形態ではＤＣ１４Ｖ（所定の第２電圧））に変換されて、ヒータ６及びＤＣ１２Ｖ（所定の第１電圧）を出力電圧とする補機バッテリ２３へ入力される。これにより、ヒータ６がＤＣ１４Ｖで駆動されるとともに、補機バッテリ２３の充電が行われる。ちなみに、このＤＣＤＣコンバータ１７ｂからの低電圧直流電流（ＤＣ１４Ｖ）は、当該車両１に搭載される補機２４へも入力される。
【０１０６】
また、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂが停止されており、且つヒータ６がオンとなっているときは、補機バッテリ２３からの出力電圧（ＤＣ１２Ｖ）がヒータ６に入力されるようになる。即ち、本実施の形態にあっては、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂのオン／オフを通じてヒータ６の駆動電圧の制御が可能な構成となっている。
【０１０７】
また、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂが停止されているときは、補機２４も補機バッテリ２３からの出力電圧（ＤＣ１２Ｖ）により駆動される。ちなみに、補機バッテリ２３の出力電圧（ＤＣ１２Ｖ）はコンバータ制御回路１７ｃにより監視され、補機バッテリ２３の端子の電圧が常に一定となるように制御されている。
【０１０８】
なお、本実施の形態にあって、低圧電源はＨＶバッテリ１６、コンバータ付インバータ１７及び補機バッテリ２３を備えて構成される。
一方で、ＥＣＵ５にはイグニッションスイッチＩＧが「オン」位置にあることを示すイグニッション信号ｅｘＩＧ、及び同スイッチＩＧが「スタート」位置に切り換えられたときにスタータモータＳＴＡから送られるスタータ信号ｅｘＳＴＡがそれぞれ入力される。そして、ＥＣＵ５は、イグニッション信号ｅｘＩＧ及びスタータ信号ｅｘＳＴＡが入力されたことを示すスタータ信号履歴ｅｘＳＴＡｆ等に基づいてコンバータ制御回路１７ｃを制御することで、コンバータ１７ｂのオン／オフを切り換える。なお、コンバータ制御回路１７ｃは、基本的にはイグニッションスイッチＩＧが「オン」位置とされることにともなって駆動を開始する。
【０１０９】
次に、酸素センサ６１の暖機の早期完了を図るために行われるプレヒート処理について、図１１を参照して説明する。なお、本処理は、所定の周期（例えば所定の時間）ごとに繰り返し実行される。
【０１１０】
同図１１に示すように、この処理では、まずイグニッション信号ｅｘＩＧがオンであるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。
イグニッション信号ｅｘＩＧがオンのとき（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、前記第１の実施の形態におけるプレヒート処理（図６及び図７）の前記ステップＳ１０２〜Ｓ１０５に準じた処理を行う。なお、本実施の形態にあっては、プレヒートを行うための条件を「酸素センサ６１の温度が所定の温度未満である」とする。
【０１１１】
そして、上記処理を行った後、ヒータ６の駆動が開始してからの経過時間Ｔｓが所定の時間Ｔｓｘ未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。即ち、下記条件
Ｔｓｘ＞Ｔｓ
が満たされるか否かを判定する。
【０１１２】
経過時間Ｔｓが所定の時間Ｔｓｘ未満のとき（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、ヒータ６を駆動して本処理を一旦終了する（ステップＳ２０３）。そして、経過時間Ｔｓが所定の時間Ｔｓｘを超えたとき（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、ヒータ６を停止して本処理を一旦終了する（ステップＳ２０４）。
【０１１３】
一方で、イグニッション信号ｅｘＩＧがオフのときは（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、コンバータ付インバータ１７を停止して本処理を終了する（ステップＳ２０５）。
【０１１４】
次に、上記プレヒート処理を通じて奏せられる作用効果について説明する。
本実施の形態にあっては、酸素センサ６１の暖機を行うに際して、ヒータ６を補機バッテリ２３の出力電圧（ＤＣ１２Ｖ）よりも高いＤＣＤＣコンバータ１７ｂの出力電圧（ＤＣ１４Ｖ）で駆動するようにしている。これにより、同ヒータ６がより高い能力で駆動されることになるため、酸素センサ６１の暖機を早期に完了させることができるようになる。また、酸素センサ６１の暖機が不十分であることに起因する検出精度の低下を好適に抑制することもできるようになる。
【０１１５】
そして、本実施の形態においては、ハイブリッド車両１に搭載されているＨＶバッテリ１６及びコンバータ付インバータ１７を流用して上述したヒータ６の能力の向上を実現しているため、装置全体の構成の複雑化を好適に回避することができるようになる。
【０１１６】
次に、図１２を参照して、プレヒート処理（図６及び図１１）によるヒータ６の駆動態様の一例を説明する。
例えば、時刻ｔ１２１においてイグニッションスイッチＩＧが「オン」位置に切り換えられてイグニッション信号ｅｘＩＧがオンとなった旨検出されたとすると、このイグニッション信号ｅｘＩＧのオンにともなってコンバータ付インバータ１７の駆動が開始される（図１２（ａ），（ｂ））。
【０１１７】
そして、時刻ｔ１２２において「スタータ信号履歴ｅｘＳＴＡｆがオン」、「ＤＣＤＣコンバータ１７ｂの出力電圧ＶｃｎがＤＣ１４Ｖ以上」及び「プレヒート条件が成立している」といった条件が満たされている旨検出されたとすると、ヒータ６の駆動が開始される（図１２（ｃ）〜（ｆ））。
【０１１８】
そして、時刻ｔ１２３から所定の時間Ｔｓｘが経過する時刻ｔ１２４までの間、ヒータ６へはＤＣ１４Ｖが入力されて、酸素センサ６１のプレヒートが行われる（図１２（ｆ），（ｇ））。
【０１１９】
以上詳述したように、この第２の実施の形態にかかる車載器機の昇温装置によれば、以下に列記するような優れた効果が得られるようになる。
（１）本実施の形態では、ヒータ６の電源としてＨＶバッテリ１６、コンバータ付インバータ１７を用いるようにしている。これにより、ヒータ６に対して電力を有効に供給することができるようになる。
【０１２０】
（２）また、ハイブリッド車両１に備えられている器機を流用して当該昇温装置の電源を構成するようにしているため、簡易な構成をもって同装置を実現することができるようになるとともに、コストの上昇が好適に抑制されるようになる。
【０１２１】
（３）本実施の形態では、酸素センサ６１の駆動開始に先立ち、ヒータ６を補機バッテリ２３の出力電圧（ＤＣ１２Ｖ）よりも高いＤＣＤＣコンバータ１７ｂの出力電圧（ＤＣ１４Ｖ）で駆動するようにしている。これにより、ヒータ６がより高い能力で駆動されるため、酸素センサ６１の暖機を早期に完了させることができるようになる。
【０１２２】
（４）本実施の形態では、ハイブリッド車両１に搭載されているＨＶバッテリ１６及びコンバータ付インバータ１７を流用してヒータ６の能力の向上させているため、当該車載器機の昇温装置を容易に実現することができるようになるとともに、装置全体の構成の複雑化が好適に回避されるようになる。
【０１２３】
（５）本実施の形態では、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂの出力電圧を監視し、この監視される出力電圧がＤＣ１４Ｖ以上のときヒータ６を駆動するようにしている。これにより、酸素センサ６１の早期暖機をより好適に図ることができるようになる。
【０１２４】
なお、上記第２の実施の形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記第２の実施の形態では、ヒータ６をＤＣＤＣコンバータ１７ｂの出力電圧（ＤＣ１４Ｖ）で駆動する構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、酸素センサ６１の温度に応じてＤＣＤＣコンバータ１７ｂの出力電圧（ＤＣ１４Ｖ）及び補機バッテリ２３の出力電圧（ＤＣ１２Ｖ）のいずれかでヒータ６を駆動する構成とすることもできる。
【０１２５】
・上記第２の実施の形態では、プレヒートを行うための条件が成立している旨判定されたとき、所定の時間Ｔｓｘだけヒータ６を駆動する構成としたが（図１１：ステップＳ１０５〜Ｓ２０３）、例えば次のように変更することも可能である。即ち、プレヒートを行うための条件が成立している旨判定されたとき、酸素センサ６１の温度が所定の温度以上となるまでヒータ６を駆動するようにしてもよい。
【０１２６】
・上記第２の実施の形態では、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂの出力電圧ＶｃｎがＤＣ１４Ｖ未満のとき、ヒータ６の駆動を開始しない構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂの出力電圧ＶｃｎがＤＣ１４Ｖ未満のときであっても、補機バッテリ２３の出力電圧（ＤＣ１２Ｖ）によるヒータ６の駆動で酸素センサ６１の暖機が十分に行われると推定される場合には、同ヒータ６を駆動するようにしてもよい。
【０１２７】
・上記第２の実施の形態では、プレヒートを行うための条件を「酸素センサ６１の温度が所定の温度未満である」としたが、さらに他の条件を含めてそれら各条件が満たされるときにヒータ６を駆動することもできる。
【０１２８】
・上記第２の実施の形態では、図１０に示される構成の電気系統Ｅを想定したが、電気系統Ｅの構成は同図１０に例示される構成に限られず任意の構成を採用することができる。
【０１２９】
・上記第２の実施の形態では、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂを通じてヒータ６及び補機２４へ入力される電圧がＤＣ１４Ｖの構成を想定したが、これらヒータ６及び補機２４へＤＣ１４Ｖ以外の電圧（ただし、補機バッテリ２３の出力電圧よりも大きい値とする）が入力される構成とすることもできる。
【０１３０】
・上記第２の実施の形態では、プレヒート処理（図６及び図１１）において、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂからの出力電圧ＶｃｎがＤＣ１４Ｖ以上であるか否かを判定する構成としたが（図６：ステップＳ１０４）、同判定処理を省略してプレヒート処理を行うようにすることもできる。
【０１３１】
・上記第２の実施の形態では、出力電圧ＤＣ２８８Ｖを有するＨＶバッテリ１６を用いた場合を想定したが、ＨＶバッテリとしては任意の出力電圧を有するものを採用することができる。
【０１３２】
・上記第２の実施の形態では、出力電圧ＤＣ１２Ｖを有する補機バッテリ２３を用いた場合を想定したが、補機バッテリとしては任意の出力電圧を有するものを採用することができる。要するに、ＤＣＤＣコンバータ１７ｂを通じてヒータ６へ入力される電圧よりも低い出力電圧を有するバッテリであれば、任意の補機バッテリを用いることができる。
【０１３３】
・上記第２の実施の形態では、ハイブリッド車両１の内燃機関１１に設けられている酸素センサ６１のヒータ６に対して本発明を適用したが、ハイブリッド車両以外の車両の内燃機関に設けられている酸素センサのヒータに対しても本発明の適用は可能である。
【０１３４】
・上記第２の実施の形態では、内燃機関１１の機能部品である酸素センサ６１のヒータ６に本発明を適用しが、酸素センサのヒータ以外に本発明を適用することも可能である。
【０１３５】
（第３の実施の形態）
本発明を具体化した第３の実施の形態について、図１３〜図１６を参照して説明する。なお、前記第１及び第２の実施の形態が、ハイブリッド車両に搭載される車載器機の昇温装置として本発明を具体化したものであるのに対して、本実施の形態は、通常の車両（内燃機関のみを駆動源とする車両）に搭載される内燃機関の蓄熱装置として本発明を具体化したものとなっている。
【０１３６】
まず、図１３を参照して、内燃機関の冷却水を循環させるための冷却水循環系統とともに本実施の形態における蓄熱装置の構成について説明する。
同図１３に示すように、本実施の形態の冷却水循環系統３及び蓄熱装置２の構成は、基本的には前記第１の実施の形態にて例示した構成と同様となっているため、重複する説明を省略する。また、冷却水循環系統３における冷却水の循環態様も前記第１の実施の形態にて説明した循環態様と同様となるため、これについても説明を省略する。
【０１３７】
そして、本実施の形態にあって電気系統Ｅは、高圧バッテリ４１及び同高圧バッテリ４１よりも小さい出力電圧（例えばＤＣ１２Ｖ）を有する低圧バッテリ４２（低圧電源）等を備えて構成される。なお、制御手段を構成するＥＣＵ５を通じて、上記ウォーターポンプ２２の駆動態様の制御及び各３ポート弁３２，３４の切り替え等が行われる。
【０１３８】
次に、図１４を参照して、電気系統Ｅの詳細な構成（図１３の破線内）について説明する。
本実施の形態にあって、低圧バッテリ４２はウォーターポンプ２２及び補機２４へ電力を供給する。
【０１３９】
また、ＥＣＵ５にはイグニッションスイッチＩＧが「オン」位置にあることを示すイグニッション信号ｅｘＩＧ、及び同スイッチＩＧが「スタート」位置に切り換えられたときにスタータモータＳＴＡから送られるスタータ信号ｅｘＳＴＡがそれぞれ入力される。そして、ＥＣＵ５は、イグニッション信号ｅｘＩＧ及びスタータ信号ｅｘＳＴＡが入力されたことを示すスタータ信号履歴ｅｘＳＴＡｆ等に基づいてウォーターポンプ２２等の制御を行う。
【０１４０】
次に、内燃機関１１の暖機の早期完了を図るために行われるプレヒート処理について、図１５及び図１６を参照して説明する。なお、本処理は、所定の周期（例えば所定の時間）ごとに繰り返し実行される。
【０１４１】
同図１５及び図１６に示すように、この処理では、まずイグニッション信号ｅｘＩＧがオンであるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。即ち、下記条件
ｅｘＩＧ＝１
が満たされるか否かを判定する。なお、このイグニッション信号ｅｘＩＧがオンのときに行われる以降の処理（ステップＳ３０２〜Ｓ３０６）は、蓄熱タンク２１内に貯留されている冷却水を内燃機関１１に供給して同機関１１の暖機を早期に完了させるための処理として行われる。一方、イグニッション信号ｅｘＩＧがオフのときに行われる以降の処理（ステップＳ３０７〜Ｓ３０９）は、内燃機関１１からの熱を吸収して高温の状態にある冷却水を蓄熱タンク２１へ貯留するための処理として行われる。
【０１４２】
まず、イグニッション信号ｅｘＩＧがオンのときに行われる処理について説明する。
イグニッション信号ｅｘＩＧがオンのとき（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、スタータモータＳＴＡが駆動されたことを示すスタータ信号履歴ｅｘＳＴＡｆがオンであるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。即ち、下記条件
ｅｘＳＴＡｆ＝１
が満たされるか否かを判定する。ちなみに、このスタータ信号履歴ｅｘＳＴＡｆは、イグニッション信号ｅｘＩＧのオフにともなってクリアされる。
【０１４３】
スタータ信号履歴ｅｘＳＴＡｆがオンのとき（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、プレヒートを行うための条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ３０３）。なお、本実施の形態にあっては、上記プレヒートを行うための条件を「蓄熱タンク２１の出口側における冷却水の温度が所定の温度以上である」とする。
【０１４４】
プレヒートを行うための条件が成立しているとき（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、ウォーターポンプ２２の駆動が開始されてからの経過時間Ｔｓが所定の時間Ｔｓｘ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。即ち、下記条件
Ｔｓｘ＞Ｔｓ
が満たされるか否かを判定する。なお、上記ステップＳ３０２及びＳ３０３における各判定条件が満たされないときは、ウォーターポンプ２２の駆動を停止して本処理を一旦終了する（ステップＳ３０７）。
【０１４５】
経過時間Ｔｓが所定の時間Ｔｓｘ未満のとき（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、ウォーターポンプ２２を駆動して本処理を一旦終了する（ステップＳ３０５）。なお、ウォーターポンプ２２の駆動が開始されるとき、ＥＣＵ５を通じて行われている別途の処理を通じて、冷却水循環系統３における第２の循環経路（図４）が能動とされる。
【０１４６】
そして、経過時間Ｔｓが所定の時間Ｔｓｘを超えたとき（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、ウォーターポンプ２２を停止して本処理を一旦終了する（ステップＳ３０６）。また、このウォーターポンプ２２の停止にともなって、内燃機関１１の運転が開始されるようになる。
【０１４７】
次に、イグニッション信号ｅｘＩＧがオフのときに行われる処理について説明する。
イグニッション信号ｅｘＩＧがオンのとき（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、イグニッション信号ｅｘＩＧがオフとなってからの経過時間Ｔｅが所定の時間Ｔｅｘ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３０７）。即ち、下記条件
Ｔｅｘ＞Ｔｅ
が満たされるか否かを判定する。
【０１４８】
経過時間Ｔｅが所定の時間Ｔｅｘ未満のとき、ウォーターポンプ２２を駆動して本処理を一旦終了する（ステップＳ３０８）。なお、ウォーターポンプ２２の駆動が開始されるとき、上記別途の処理を通じて冷却水循環系統３における第２の循環経路（図４）が能動とされる。
【０１４９】
そして、経過時間Ｔｅが所定の時間Ｔｅｘを超えたとき（ステップＳ３０７：Ｎｏ）、ウォーターポンプ２２を停止して本処理を終了する（ステップＳ３０９）。
【０１５０】
次に、上記プレヒート処理を通じて奏せられる作用効果について説明する。
本実施の形態にあっては、蓄熱装置２の電源として低圧バッテリ４２を用いるようにしているため、同蓄熱装置２に対して電力を有効に供給することができるようになる。
【０１５１】
また、車両に備えられている器機を流用して当該昇温装置の電源を構成するようにしているため、簡易な構成をもって同装置を実現することができるようになる。
【０１５２】
次に、図１７を参照して、プレヒート処理（図１５及び図１６）によるウォーターポンプ２２の駆動態様の一例について説明する。
例えば、時刻ｔ１７１においてイグニッションスイッチＩＧが「オン」位置に切り換えられてイグニッション信号ｅｘＩＧがオンとなった旨検出されたとする。そして、時刻ｔ１７２においてスタータ信号履歴ｅｘＳＴＡｆがオンとなった旨、及びプレヒート条件が成立している旨検出されたとすると、この時刻ｔ１７２から所定の時間Ｔｓｘが経過する時刻ｔ１７３までの間、ウォーターポンプ２２が低圧バッテリ４２により駆動される（図１７（ａ）〜（ｅ））。ちなみに、このプレヒートが完了すると、内燃機関１１の運転が開始される。
【０１５３】
そして、時刻ｔ１７４において内燃機関１１の運転が停止されてイグニッション信号ｅｘＩＧがオフとなった旨検出されたとすると、この時刻ｔ１７４から所定の時間Ｔｅｘが経過する時刻ｔ１７５までの間、ウォーターポンプ２２が低圧バッテリ４２により駆動される（図１７（ａ），（ｄ），（ｅ））。
【０１５４】
そして、時刻ｔ１７５においてウォーターポンプ２２の駆動時間が所定の時間Ｔｅｘに達した旨検出されたとすると、同ポンプ２２の駆動が停止される（図１７（ｄ））。
【０１５５】
以上詳述したように、この第３の実施の形態にかかる車載器機の昇温装置によれば、以下に列記するような優れた効果が得られるようになる。
（１）本実施の形態では、蓄熱装置２の電源として低圧バッテリ４２を用いるようにしている。これにより、蓄熱装置２に対して電力を有効に供給することができるようになる。
【０１５６】
（２）また、車両に備えられている器機を流用して当該昇温装置の電源を構成するようにしているため、簡易な構成をもって同装置を実現することができるようになるとともに、コストの上昇が好適に抑制されるようになる。
【０１５７】
（３）本実施の形態では、内燃機関１１の始動に先立ち、高温の冷却水を同機関１１へ供給するようにしている。これにより、冷却水の熱が内燃機関１１に伝達されるため、同機関１１の暖機を早期に完了させることができるようになる。
【０１５８】
（４）本実施の形態では、内燃機関１１の運転停止直後にウォーターポンプ２２を駆動して冷却水を蓄熱タンク２１内に貯留するようにしている。これにより、より高温の冷却水を貯留することができるようになる。
【０１５９】
（５）本実施の形態においては、車両に搭載されている低圧バッテリ４２を流用してウォーターポンプ２２の電源を構成するようにしているため、当該蓄熱装置２を容易に実現することができるようになる。
【０１６０】
（６）本実施の形態では、内燃機関１１の運転停止直後においてウォーターポンプ２２を所定の時間Ｔｅｘだけ駆動して冷却水の蓄熱タンク２１内への貯留を行うようにしている。このように、予め設定されている時間だけウォーターポンプ２２を駆動するようにしているため、冷却水の貯留にかかる処理の複雑化が好適に回避されるようになる。
【０１６１】
なお、上記第３の実施の形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記第３の実施の形態では、プレヒートを行うための条件が成立している旨判定されたとき、所定の時間Ｔｓｘだけウォーターポンプ２２を駆動する構成としたが（図１５：ステップＳ３０３〜Ｓ３０５）、例えば次のように変更することも可能である。即ち、プレヒートを行うための条件が成立している旨判定されたとき、内燃機関１１内の冷却水の温度が所定の温度以上となるまでウォーターポンプ２２を駆動する構成とすることもできる。
【０１６２】
・上記第３の実施の形態では、図１４に示される構成の電気系統Ｅを想定したが、同電気系統Ｅとして図１４に例示される構成とは異なる構成を採用することもできる。
【０１６３】
・上記第３の実施の形態では、内燃機関１１の始動前及び同機関１１の運転停止直後に低圧バッテリ４２の出力電圧でウォーターポンプ２２を駆動する構成としたが、例えば次のように変更することもできる。即ち、内燃機関１１の始動前には高圧バッテリ４１の出力電圧でウォーターポンプ２２を駆動し、同機関１１の停止直後には低圧バッテリ４２の出力電圧でウォーターポンプ２２を駆動する構成とすることもできる。
【０１６４】
・また、他に例えば、内燃機関１１の始動前には変圧器を通じて昇圧した低圧バッテリ４２の出力電圧でウォーターポンプ２２を駆動し、同機関１１の停止直後には低圧バッテリ４２の出力電圧でウォーターポンプ２２を駆動する構成とすることもできる。これら構成を採用した場合には、内燃機関１１の早期暖機及び高温の冷却水の回収をより好適に図ることができるようになる。
【０１６５】
（その他の実施の形態）
その他、上記各実施の形態に共通に変更可能な要素としては、次のようなものがある。
【０１６６】
・上記第１及び第３の実施の形態では、イグニッション信号ｅｘＩＧがオフとなってから所定の時間Ｔｅｘが経過するまでの間、ウォーターポンプ２２を駆動する構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、蓄熱タンク２１内に貯留される冷却水の温度が所定の温度以上となるまでウォーターポンプ２２を駆動する構成とすることもできる。ただし、こうした構成を採用するにあたって、内燃機関１１の状態によっては冷却水の温度が上記所定の温度に達しないことも考えられるため、ウォーターポンプ２２の駆動時間が所定の時間を超えたときには同ポンプ２２の駆動を停止するものとする。こうした上記構成を採用した場合には、内燃機関１１の運転停止後におけるウォーターポンプ２２の駆動を早期に停止させることも可能となるため、補機バッテリ２３（低圧バッテリ４２）の負荷の軽減を図ることができるようになる。
【０１６７】
・上記第１及び第３の実施の形態では、プレヒートを行うための条件を「蓄熱タンク２１の出口側における冷却水の温度が所定の温度以上である」としたが、さらに他の条件を含めてそれら各条件が満たされるときにウォーターポンプ２２を駆動することもできる。
【０１６８】
・上記第１及び第３の実施の形態では、機械式のウォーターポンプ３１による冷却水の循環方向と電動式のウォーターポンプ２２による冷却水の循環系統による冷却水の循環方向とが反対となる構成を想定したが、これら各ポンプ３１，２２による冷却水の循環方向が同じとなる構成であっても本発明の適用は可能である。また、各ポンプ３１，２２による冷却水の循環方向が同じとなる構成の場合には、内燃機関１１の運転中、蓄熱タンク２１内への冷却水の貯留を行うようにすることもできる。
【０１６９】
・上記第１及び第３の実施の形態では、図２（図１３）に示される経路構成の冷却水循環系統３を想定したが、同循環系統３として図２に例示される構成とは異なる構成を採用することもできる。要するに、電動ポンプ（ウォーターポンプ２２）を通じて、蓄熱タンク２１内に貯留されている高温の冷却水を内燃機関１１へ供給させることが可能であり、且つ同機関１１の熱を吸収して高温となった冷却水を蓄熱タンク２１へ貯留することができる経路構成であれば、冷却水循環系統３の構成は適宜変更可能である。
【０１７０】
・上記第１及び第３の実施の形態では、冷却水を通じて内燃機関１１の温度を上昇させる蓄熱装置２に対して本発明を適用したが、他に、例えば装置自体の発熱を通じて内燃機関の温度を上昇させるヒータに対して本発明を適用することも可能である。
【０１７１】
・上記第１及び第３の実施の形態では、内燃機関の昇温装置（蓄熱装置）として、上記第２の実施の形態では、酸素センサの昇温装置（ヒータ）として本発明を具体化したが、他に例えば変速機の昇温装置として本発明を具体化することも可能である。要するに、出力電圧の異な複数の電源を備える車両にあって、同車両に搭載される車載器機の昇温装置であれば本発明の適用は可能であり、そうした場合においても上記各実施の形態の作用効果に準じた作用効果を奏することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる車載器機の昇温装置を具体化した第１の実施の形態について、ハイブリッド車両の全体構成を示す略図。
【図２】同実施の形態の車載器機の昇温装置について、当該車載器機の昇温装置を含めた内燃機関の冷却水循環系統の構成を模式的に示す図。
【図３】同実施の形態の車載器機の昇温装置について、当該車載器機の昇温装置を含めた内燃機関の冷却水循環系統の構成を模式的に示す図。
【図４】同実施の形態の車載器機の昇温装置について、当該車載器機の昇温装置を含めた内燃機関の冷却水循環系統の構成を模式的に示す図。
【図５】同実施の形態の車載器機の昇温装置について、当該車載器機の昇温装置にかかる電気系統の構成を模式的に示す回路図。
【図６】同実施の形態にて行われるプレヒート処理の一部を示すフローチャート。
【図７】同実施の形態にて行われるプレヒート処理の一部を示すフローチャート。
【図８】同実施の形態にて行われるプレヒート処理による電動ポンプの駆動態様について、その一例を示すタイミングチャート。
【図９】本発明にかかる車載器機の昇温装置を具体化した第２の実施の形態について、当該車載器機の昇温装置を含めた装置全体の構成を示す略図。
【図１０】同実施の形態の車載器機の昇温装置について、当該車載器機の昇温装置にかかる電気系統の構成を模式的に示す回路図。
【図１１】同実施の形態にて行われるプレヒート処理の一部を示すフローチャート。
【図１２】同実施の形態にて行われるプレヒート処理によるヒータの駆動態様について、その一例を示すタイミングチャート。
【図１３】本発明にかかる車載器機の昇温装置を具体化した第３の実施の形態について、当該車載器機の昇温装置を含めた内燃機関の冷却水循環系統の構成を模式的に示す図。
【図１４】同実施の形態の車載器機の昇温装置について、当該車載器機の昇温装置にかかる電気系統の構成を模式的に示す回路図。
【図１５】同実施の形態にて行われるプレヒート処理の一部を示すフローチャート。
【図１６】同実施の形態にて行われるプレヒート処理の一部を示すフローチャート。
【図１７】同実施の形態にて行われるプレヒート処理によるヒータの駆動態様について、その一例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１…ハイブリッド車両、１１…内燃機関、１２…電動モータ、１３…減速機、１４…ドライブシャフト、１５…車輪、１６…ＨＶバッテリ、１７…コンバータ付インバータ、１７ａ…インバータ、１７ｂ…ＤＣＤＣコンバータ、１７ｃ…コンバータ制御回路、１８…動力分割機構、１９…ジェネレータ、２…蓄熱装置、２１…蓄熱タンク、２２…ウォーターポンプ（電動ポンプ）、２３…補機バッテリ、２４…補機、３…冷却水循環系統、３１…ウォーターポンプ、３２…３ポート弁、３３…ヒータコア、３４…３ポート弁、３５…ラジエータ、４１…高圧バッテリ、４２…低圧バッテリ、５…電子制御装置（ＥＣＵ）、Ｃ１…第１リレー回路、Ｃ２…第２リレー回路、Ｒ１…第１循環経路Ｒ１、Ｒ２…第２循環経路Ｒ２、Ｒ３…第３循環経路Ｒ３、Ｒ４…第４循環経路Ｒ４、Ｒ５…第５循環経路Ｒ５、Ｒ６…第６循環経路Ｒ６、Ｒ７…第７循環経路Ｒ７、ＩＧ…イグニッションスイッチ、ＳＴＡ…スタータモータ。

Claims (5)

1. 出力電圧の異なる複数の電源を備える車両に適用されて、該車両の車載器機の温度を上昇せしめる車載器機の昇温装置であって、
   当該車載器機の昇温装置が、蓄熱器内に貯留されている熱媒体を電動ポンプにより前記車両の内燃機関へ供給することで該内燃機関の温度を上昇せしめる蓄熱装置であり、前記電動ポンプを前記複数の電源のうちの低圧電源で駆動し、
   前記低圧電源は、該低圧電源の第１の電圧よりも高い出力電圧を有する高圧蓄電池からの出力電圧が変圧器により降圧されたものであり、
   前記熱媒体を前記車載器機へ供給して該車載器機の温度を上昇させる際、前記変圧器を通じて前記低圧電源の第１の電圧よりも高い第２の電圧に降圧された前記高圧蓄電池からの出力電圧で前記電動ポンプを駆動し、前記車載器機の熱を回収しつつ前記熱媒体を前記蓄熱器内に貯留する際、前記低圧電源で前記電動ポンプを駆動する
   ことを特徴とする車載器機の昇温装置。
2. 電動モータ及び内燃機関を駆動源として搭載し、前記電動モータに電力を供給する高圧蓄電池の出力電圧を第１の電圧に降圧して補機へ入力する変圧器を備えたハイブリッド車両に適用されて、蓄熱器内に貯留されている熱媒体を電動ポンプにより該ハイブリッド車両の車載器機へ供給して該車載器機の温度を上昇せしめる車載器機の昇温装置であって、
   前記熱媒体を前記車載器機へ供給して該車載器機の温度を上昇させる際、前記変圧器を通じて前記第１の電圧よりも高い第２の電圧に降圧された前記高圧蓄電池からの出力電圧で前記電動ポンプを駆動し、前記熱媒体を通じて前記車載器機の熱を回収しつつ同熱媒体を前記蓄熱器内に貯留する際、前記第１の電圧で前記電動ポンプを駆動する
   ことを特徴とする車載器機の昇温装置。
3. 電動モータ及び内燃機関を駆動源として搭載し、前記電動モータに電力を供給する高圧蓄電池の出力電圧を第１の低電圧に降圧して補機へ入力する変圧器を備えたハイブリッド車両に適用されて、蓄熱器内に貯留されている熱媒体を電動ポンプにより該ハイブリッド車両の車載器機へ供給して該車載器機の温度を上昇せしめる車載器機の昇温装置であって、
   前記熱媒体を前記車載器機へ供給して該車載器機の温度を上昇させる際、前記第１の低電圧で前記電動ポンプを駆動し、前記熱媒体を通じて前記車載器機の熱を回収しつつ同熱媒体を前記蓄熱器内に貯留する際、前記変圧器を通じて前記第１の低電圧よりも低い第２の低電圧に降圧された前記高圧蓄電池からの出力電圧で前記電動ポンプを駆動する
   ことを特徴とする車載器機の昇温装置。
4. 電動モータ及び内燃機関を駆動源として搭載し、前記電動モータに電力を供給する高圧蓄電池の出力電圧を所定の第１電圧に降圧して該所定の第１電圧よりも低い所定の第２電圧を出力電圧とする低圧蓄電池へ入力するとともに前記所定の第１電圧を補機へ入力する変圧器を備えたハイブリッド車両に適用されて、蓄熱器内に貯留されている熱媒体を電動ポンプにより該ハイブリッド車両の車載器機へ供給して該車載器機の温度を上昇せしめる車載器機の昇温装置であって、
   前記熱媒体を前記車載器機へ供給して該車載器機の温度を上昇させる際、前記所定の第１電圧に降圧された前記高圧蓄電池からの出力電圧で前記電動ポンプを駆動し、前記熱媒体を通じて前記車載器機の熱を回収しつつ同熱媒体を前記蓄熱器内に貯留する際、前記低圧蓄電池からの出力電圧である前記所定の第２電圧で前記電動ポンプを駆動する
   ことを特徴とする車載器機の昇温装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の車載器機の昇温装置であって、
   当該車載器機の昇温装置へ入力される電圧の大きさを監視し、該監視される電圧の大きさが所定値以上のとき当該昇温装置の駆動を許可する制御手段を備える
   ことを特徴とする車載器機の昇温装置。

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