專利名稱：具有儲熱裝置的內(nèi)燃機及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景技術(shù)1.本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及具有儲熱裝置的內(nèi)燃機及其控制方法。
2.現(xiàn)有技術(shù)的描述通常，當內(nèi)燃機在燃燒室周圍的溫度小于預(yù)定溫度的情況下進行運轉(zhuǎn)時，換句話說，在冷狀態(tài)下進行運轉(zhuǎn)時有難以霧化的燃料供給到燃燒室中，并且在燃燒室壁的周圍產(chǎn)生淬冷。因此，廢氣排放和起動性能變差了。
為了避免上述問題，發(fā)展具有儲熱裝置的內(nèi)燃機，該儲熱裝置可以存儲發(fā)動機在運轉(zhuǎn)(工作)期間所產(chǎn)生的熱量。當發(fā)動機停止時或者當發(fā)動機起動時，把儲熱裝置所存儲起來的熱量供給到發(fā)動機中。但是，為了改善排放性能并且提高緊接在發(fā)動機起動之后的里程，因此優(yōu)選地，當發(fā)動機起動時使它到達或者超過預(yù)定溫度，并且在它起動之前向它供給熱量。
具有儲熱裝置的內(nèi)燃機的排放性能很大程度上依賴于儲熱裝置的絕熱作用是否正常。因此發(fā)展了探測排放性能的變壞的技術(shù)。
根據(jù)日本專利公開No.6-213117，溫度探測傳感器設(shè)置在儲熱裝置的儲熱器中，并且室內(nèi)的溫度顯示板顯示所探測到的溫度，因此可以知道儲熱器內(nèi)的溫度。
例如，儲熱器內(nèi)的溫度在內(nèi)燃機停止之后12小時典型地大約為75度，并且在發(fā)動機運轉(zhuǎn)在正常情況下時大約為80度到90度。如果在發(fā)動機起動時溫度顯示板所顯示的溫度大約是上述溫度，那么這表明儲存在儲熱器內(nèi)的冷卻水的溫度保持得較高。這表明儲熱裝置的絕熱作用是正常的。相反，如果溫度顯示板所顯示的溫度比上述溫度小得多，那么這表明儲熱裝置中的儲熱器的絕熱作用不正常。
根據(jù)具有上述儲熱裝置的內(nèi)燃機，假設(shè)在發(fā)動機已充分加熱的情況下把冷卻水儲存在儲熱器內(nèi)來探測絕熱作用的不正常性。因此，如果緊接在發(fā)動機起動之后即在冷卻水溫度充分升高之前使發(fā)動機停止，那么溫度顯示板顯示了較小的溫度。這就難以使這種情況與下面這種情況區(qū)別開了儲熱裝置中的儲熱器內(nèi)的溫度由于絕熱作用不正常而降低。
此外，如果當發(fā)動機停止時冷卻水循環(huán)到發(fā)動機中，那么低溫冷卻水可以從發(fā)動機流入到儲熱裝置中。其結(jié)果是，溫度顯示板所顯示的溫度降低了。這也難以使這種情況與下面的情況區(qū)別開儲熱裝置中的儲熱器的溫度由于絕熱作用不正常而降低。
此外，當用來循環(huán)冷卻介質(zhì)的循環(huán)通道產(chǎn)生不正常時，證實這種不正常是不可能的。
本發(fā)明的概述本發(fā)明的目的是解決上述問題，并且一個目的是根據(jù)具有儲熱裝置的內(nèi)燃機內(nèi)的冷卻介質(zhì)的溫度來執(zhí)行儲熱裝置的故障確定。
本發(fā)明的第一方面涉及一種包括內(nèi)燃機和儲熱裝置的發(fā)動機系統(tǒng)，該發(fā)動機系統(tǒng)包括儲熱裝置，它通過儲存加熱過的冷卻介質(zhì)來儲存熱量；熱量供給裝置，它把儲存在儲熱裝置中的冷卻介質(zhì)供給到內(nèi)燃機中；及冷卻介質(zhì)溫度測量裝置，它測量冷卻介質(zhì)的溫度。發(fā)動機系統(tǒng)還包括故障確定裝置，在熱量供給裝置供給熱量時，根據(jù)冷卻介質(zhì)溫度測量裝置所測量到的值的變化，該故障確定裝置確定儲熱裝置的故障。
根據(jù)本發(fā)明的這個方面，根據(jù)從儲熱裝置供給熱量時儲熱裝置的溫度變化，執(zhí)行儲熱裝置的故障確定。
在具有上述儲熱裝置的內(nèi)燃機中，即使在發(fā)動機被關(guān)閉之后，但是發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間所產(chǎn)生的熱量可以通過儲熱裝置來儲存。當發(fā)動機在冷的情況下起動時，把儲熱裝置所儲存的熱量通過冷卻介質(zhì)供給到發(fā)動機中。如果如上述一樣供給熱量，那么即使發(fā)動機在冷的情況下起動時，發(fā)動機也被快速加熱。
同時，如果儲熱裝置的絕熱功能變壞，那么儲熱裝置內(nèi)的冷卻介質(zhì)的溫度降低了。其結(jié)果是，通過使冷卻介質(zhì)在發(fā)動機內(nèi)進行循環(huán)不能加熱發(fā)動機。此外，如果儲熱裝置不正常，那么不能很快地加熱發(fā)動機，因為冷卻介質(zhì)停止循環(huán)了。在上述情況下，冷卻介質(zhì)溫度測量裝置所測得的溫度接近不變。
因此，在具有本發(fā)明這方面的儲熱裝置的內(nèi)燃機中，根據(jù)冷卻介質(zhì)溫度測量裝置在從儲熱裝置供給熱量時所測得的值可以確定儲熱裝置的故障。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，優(yōu)選的是，冷卻介質(zhì)溫度測量裝置測量儲熱裝置內(nèi)的溫度，并且當儲熱裝置內(nèi)的冷卻介質(zhì)的測量溫度在整個時間內(nèi)保持接近不變時，故障確定裝置確定存在故障。
例如，在供給熱量時，如果儲熱裝置是正常的，那么發(fā)動機內(nèi)的冷卻介質(zhì)流入到儲熱裝置中，并且儲熱裝置內(nèi)的溫度降低了。但是，如果儲熱裝置內(nèi)的溫度由于儲熱裝置的絕熱性能變壞而降低到接近等于外部空氣溫度，那么即使在冷卻介質(zhì)進行循環(huán)時，儲熱裝置的溫度也不會改變。如果熱量供給裝置存在故障，那么儲熱裝置內(nèi)的溫度也變成不變，因為冷卻介質(zhì)停止循環(huán)了。如果如上所述一樣儲熱裝置發(fā)生故障，那么在供給熱量時儲熱裝置內(nèi)的溫度變成接近不變，或者如果有改變的話，那么它改變也很小。
因此，根據(jù)儲熱裝置的測量結(jié)果可以執(zhí)行故障確定。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，優(yōu)選的是，冷卻介質(zhì)溫度測量裝置測量內(nèi)燃機內(nèi)的溫度，并且當內(nèi)燃機內(nèi)的冷卻介質(zhì)的測量溫度在整個時間內(nèi)保持接近不變時，故障確定裝置確定有故障。
例如，在供給熱量時，如果儲熱裝置是正常是，那么儲熱裝置內(nèi)的熱介質(zhì)流入到發(fā)動機中，并且發(fā)動機內(nèi)的溫度升高了。但是，如果儲熱裝置內(nèi)的溫度由于儲熱裝置的絕熱性能變壞而降低到接近等于外部空氣溫度，那么即使在熱介質(zhì)進行循環(huán)時，發(fā)動機內(nèi)的溫度也接近不變。如果熱量供給裝置發(fā)生故障，那么發(fā)動機內(nèi)的溫度也變成接近不變，因為冷卻介質(zhì)停止循環(huán)了。如果如上所述一樣儲熱裝置發(fā)生故障，那么儲熱裝置內(nèi)的溫度在供給熱量時變成接近不變，或者如果有改變的話，那么改變也很小。
因此，根據(jù)發(fā)動機內(nèi)的測量結(jié)果可以執(zhí)行故障確定。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，優(yōu)選地，冷卻介質(zhì)溫度測量裝置測量儲熱裝置和內(nèi)燃機內(nèi)的溫度，并且如果儲熱裝置內(nèi)的溫度和內(nèi)燃機內(nèi)的測量溫度之間的差值在整個時間內(nèi)接近不變，那么故障確定裝置確定有故障。
例如，在供給熱量時，如果儲熱裝置正常，那么儲熱裝置內(nèi)的冷卻介質(zhì)流入到發(fā)動機中，并且發(fā)動機內(nèi)的溫度隨著儲熱裝置內(nèi)的溫度降低而升高了。但是，如果儲熱裝置內(nèi)的溫度由于儲熱裝置的絕熱性能變壞而降低到接近等于外部空氣溫度，因此，即使在冷卻介質(zhì)進行循環(huán)時，發(fā)動機和儲熱裝置內(nèi)的溫度變成接近不變。換句話說，儲熱裝置內(nèi)的溫度和發(fā)動機內(nèi)的溫度之間的差值沒有改變。如果熱量供給裝置發(fā)生故障，那么發(fā)動機和儲熱裝置內(nèi)的溫度也變成接近不變，因為冷卻介質(zhì)停止循環(huán)了。換句話說，儲熱裝置內(nèi)的溫度和發(fā)動機內(nèi)的溫度之間的差值不會改變。如果如上所述一樣儲熱裝置發(fā)生故障，那么儲熱裝置內(nèi)的溫度和發(fā)動機內(nèi)的溫度之間的差值在供給熱量時沒有改變，或者即使有改變，那么改變也很小。
因此，根據(jù)從測量發(fā)動機和儲熱裝置內(nèi)的溫度所計算出的差值變化，可以執(zhí)行故障確定。
本發(fā)明的第二方面涉及一種包括內(nèi)燃機和儲熱裝置的發(fā)動機系統(tǒng)。該發(fā)動機系統(tǒng)包括儲熱裝置，它通過儲存加熱過的冷卻介質(zhì)來儲存熱量；熱量供給裝置，它把儲存在儲熱裝置中的冷卻介質(zhì)供給到內(nèi)燃機中；儲熱裝置內(nèi)的測量溫度的測量裝置，它測量儲熱裝置內(nèi)的冷卻介質(zhì)的溫度；及發(fā)動機內(nèi)的溫度測量裝置，它測量發(fā)動機內(nèi)的冷卻介質(zhì)的溫度。發(fā)動機還包括故障確定裝置，正在供給熱量時或者在熱量供給裝置供給熱量之前，根據(jù)儲熱裝置內(nèi)的溫度確定裝置所測量的值之間是否存在差值，該故障確定裝置確定儲熱裝置的故障。
根據(jù)本發(fā)明的這個方面，根據(jù)儲熱裝置內(nèi)的溫度測量裝置所測得的值和發(fā)動機內(nèi)的溫度測量裝置所測得的值之間是否存在差值，執(zhí)行儲熱裝置的故障確定。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，當熱量供給裝置正在供給熱量時，如果儲熱裝置內(nèi)的溫度測量裝置所測得的值和發(fā)動機內(nèi)的溫度測量裝置所測得的值之間存在差值，那么故障確定裝置可以確定故障。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，當熱量供給裝置正在供給熱量時，如果儲熱裝置內(nèi)的溫度測量裝置所測得的值和發(fā)動機內(nèi)的溫度測量裝置所測得的值之間的差值等于或者大于預(yù)定值，那么故障確定裝置可以確定故障。
在具有如上所述的儲熱裝置的內(nèi)燃機中，即使在發(fā)動機關(guān)閉之后，儲熱裝置可以儲存發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間所產(chǎn)生的熱量。當發(fā)動機在冷的情況下起動時，儲熱裝置所儲存的熱量通過冷卻介質(zhì)供給到發(fā)動機中。如果如上所述一樣供給熱量時，那么即使在冷的情況下起動發(fā)動機時，發(fā)動機也能很快被加熱。當熱量供給完成時，儲熱裝置和發(fā)動機內(nèi)的冷卻介質(zhì)的溫度變成接近相同。
同時，如果熱量供給裝置不正常，那么發(fā)動機不能被加熱，并且儲熱裝置保持儲存熱量。這時，儲熱裝置內(nèi)的溫度和發(fā)動機內(nèi)的溫度之間的差值沒有改變，或者如果有改變的話，那么也是改變很小。
因此，在具有本發(fā)明這方面的儲熱裝置的內(nèi)燃機中，當從儲熱裝置供給熱量時，根據(jù)儲熱裝置內(nèi)的溫度和發(fā)動機內(nèi)的溫度之間的差值，可以確定儲熱裝置的故障。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在熱量供給裝置供給熱量之前，如果儲熱裝置內(nèi)的溫度測量裝置所測得的值等于或者小于發(fā)動機內(nèi)的溫度測量裝置所測得的值，那么故障確定裝置可以確定故障。
在具有如上所述的儲熱裝置的內(nèi)燃機中，根據(jù)儲熱裝置和發(fā)動機內(nèi)的冷卻介質(zhì)的溫度，可以確定儲熱裝置的故障。
借助于儲熱裝置內(nèi)的溫度測量裝置來測量溫度不局限于直接測量儲熱裝置內(nèi)的溫度。而可以測量已流出儲熱裝置的冷卻介質(zhì)的溫度。
本發(fā)明的第三方面涉及一種儲熱裝置，它包括儲熱裝置，它通過儲存加熱過的冷卻介質(zhì)來儲存熱量；熱量供給裝置，它把儲存在儲熱裝置中的冷卻介質(zhì)供給到內(nèi)燃機中；儲熱器內(nèi)的溫度測量裝置，它測量儲熱裝置內(nèi)的冷卻介質(zhì)的溫度；及發(fā)動機內(nèi)的溫度測量裝置，它測量發(fā)動機內(nèi)的冷卻介質(zhì)的溫度。該發(fā)動機系統(tǒng)還包括故障確定裝置，在發(fā)動機關(guān)閉之后，當預(yù)定時間過去時，根據(jù)儲熱裝置內(nèi)的溫度測量裝置所測量的值和發(fā)動機內(nèi)的溫度測量裝置所測量的值之間的差值，該故障確定裝置執(zhí)行儲熱裝置的故障確定。
根據(jù)本發(fā)明的這個方面，在發(fā)動機關(guān)閉之后，在預(yù)定時間過去時，根據(jù)儲熱裝置內(nèi)的溫度測量裝置所測得的值和發(fā)動機內(nèi)的溫度測量裝置所測得的值之間是否存在差值，執(zhí)行儲熱裝置的故障確定。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在發(fā)動機關(guān)閉之后，在預(yù)定時間過去時，如果儲熱裝置內(nèi)的溫度測量裝置所測得的值和發(fā)動機內(nèi)的溫度測量裝置所測得的值之間的差值等于或者小于預(yù)定值，那么故障確定裝置可以確定故障。
在具有如上所述的儲熱裝置的內(nèi)燃機中，即使在發(fā)動機關(guān)閉之后，儲熱裝置可以儲存發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間所產(chǎn)生的熱量。當發(fā)動機在冷的情況下起動時，儲熱裝置所儲存的熱量通過冷卻介質(zhì)供給到發(fā)動機中。如果如上所述一樣供給熱量時，那么即使在冷的情況下起動發(fā)動機時，發(fā)動機也能很快被加熱。當熱量供給完成時，儲熱裝置和發(fā)動機內(nèi)的冷卻介質(zhì)的溫度變成接近相同。
同時，如果在儲熱裝置的絕熱性能正常時關(guān)閉發(fā)動機，那么冷卻介質(zhì)的溫度降低了，因為發(fā)動機內(nèi)的冷卻介質(zhì)把熱量散發(fā)到發(fā)動機的外部中。另一方面，儲熱裝置內(nèi)的冷卻介質(zhì)的溫度沒有降低，或者如果有降低的話，那么也降低得很小，因為儲熱裝置內(nèi)的冷卻介質(zhì)的熱量被儲存了。其結(jié)果是，在發(fā)動機關(guān)閉之后，發(fā)動機內(nèi)的溫度和儲熱裝置內(nèi)的溫度之間的差值隨著時間的過去而變得更大了。但是，如果在儲熱裝置的絕熱性能變壞時關(guān)閉發(fā)動機，那么儲熱裝置內(nèi)的冷卻介質(zhì)的溫度隨著發(fā)動機內(nèi)的冷卻介質(zhì)的溫度的降低而降低。其結(jié)果是，在發(fā)動機關(guān)閉之后，發(fā)動機內(nèi)的溫度和儲熱裝置內(nèi)的溫度之間的差值隨著時間的過去變得更小了。
因此，在具有本發(fā)明的儲熱裝置的內(nèi)燃機中，在發(fā)動機關(guān)閉之后，在預(yù)定時間過去時，根據(jù)儲熱裝置內(nèi)的溫度和發(fā)動機內(nèi)的溫度之間的差值，故障確定裝置可以確定儲熱裝置的故障。
本發(fā)明的第四個方面涉及一種具有儲熱裝置的發(fā)動機，該裝置包括儲熱裝置，它通過儲存加熱過的冷卻介質(zhì)來儲存熱量；熱量供給裝置，它把儲存在儲熱裝置中的冷卻介質(zhì)供給到內(nèi)燃機中；及冷卻介質(zhì)加熱裝置，它自動地加熱儲熱裝置內(nèi)的冷卻介質(zhì)，從而使冷卻介質(zhì)的溫度保持等于或者大于預(yù)定溫度。該發(fā)動機還包括故障確定裝置，在發(fā)動機關(guān)閉之后，當預(yù)定時間過去時，根據(jù)冷卻介質(zhì)的加熱裝置的驅(qū)動歷史，該故障確定裝置執(zhí)行儲熱裝置的故障確定。
根據(jù)本發(fā)明的這個方面，在發(fā)動機關(guān)閉之后，在預(yù)定時間過去時，根據(jù)冷卻介質(zhì)的加熱器的驅(qū)動歷史，執(zhí)行儲熱裝置的故障確定。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在發(fā)動機關(guān)閉之后，在預(yù)定時間過去時，如果冷卻介質(zhì)的加熱裝置所消耗的電力等于或者大于預(yù)定量，那么故障確定裝置可以確定故障。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在發(fā)動機關(guān)閉之后，在預(yù)定時間過去時，如果使冷卻介質(zhì)的加熱裝置通電的時間等于或者大于預(yù)定時間，那么故障確定裝置可以確定故障。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在發(fā)動機關(guān)閉之后，在預(yù)定時間過去時，如果冷卻介質(zhì)的加熱裝置被驅(qū)動，那么故障確定裝置可以確定故障。
在具有如上所述的儲熱裝置的內(nèi)燃機中，即使在發(fā)動機關(guān)閉之后，儲熱裝置可以儲存發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間所產(chǎn)生的熱量。當發(fā)動機在冷的情況下起動時，儲熱裝置所儲存的熱量通過冷卻介質(zhì)供給到發(fā)動機中。如果如上所述一樣供給熱量時，那么即使在冷的情況下起動發(fā)動機時，發(fā)動機也能很快被加熱。當熱量供給完成時，儲熱裝置和發(fā)動機內(nèi)的冷卻介質(zhì)的溫度變成接近相同。
同時，小量的熱量從儲熱裝置中散發(fā)出去了，因此儲熱裝置中的溫度降低了。為了補償所散發(fā)出去的熱量，因此設(shè)置冷卻介質(zhì)的加熱裝置來加熱冷卻介質(zhì)。如果儲熱裝置的絕熱性能沒有變壞，那么從儲熱裝置中散發(fā)出去的熱量很小，因此冷卻介質(zhì)的加熱裝置施加到冷卻介質(zhì)中的熱量也較小。但是，如果儲熱裝置的絕熱性能變壞，那么從儲熱裝置中散發(fā)出去的熱量變成很大，因此冷卻介質(zhì)的加熱裝置施加到冷卻介質(zhì)中的熱量也變得很大。
因此，在具有本發(fā)明的這方面的儲熱裝置的內(nèi)燃機中，根據(jù)冷卻介質(zhì)的加熱裝置的驅(qū)動歷史，故障確定裝置可以確定儲熱裝置的故障。
本發(fā)明的第五方面涉及一種具有儲熱裝置的發(fā)動機，該裝置包括儲熱裝置，它通過儲存加熱過的冷卻介質(zhì)來儲存熱量；熱量供給裝置，它把儲存在儲熱裝置中的冷卻介質(zhì)供給到內(nèi)燃機中；冷卻介質(zhì)加熱裝置，它自動地加熱儲熱裝置內(nèi)的冷卻介質(zhì)，從而使冷卻介質(zhì)的溫度保持等于或者大于預(yù)定溫度；及儲熱裝置內(nèi)的溫度測量裝置，它測量儲熱裝置內(nèi)的冷卻介質(zhì)的溫度。該發(fā)動機還包括故障確定裝置，在發(fā)動機關(guān)閉之后，當預(yù)定時間過去時，根據(jù)儲熱裝置內(nèi)的溫度測量裝置的測量結(jié)果，該故障確定裝置執(zhí)行儲熱裝置的故障確定。根據(jù)本發(fā)明的這個方面，在發(fā)動機關(guān)閉之后，在預(yù)定時間過去時，根據(jù)儲熱裝置內(nèi)的溫度測量裝置的測量結(jié)果，執(zhí)行儲熱裝置的故障確定。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在發(fā)動機關(guān)閉之后，在預(yù)定時間過去時，如果儲熱裝置內(nèi)的溫度測量裝置所測得的溫度等于或者小于預(yù)定值，那么故障確定裝置可以確定故障。
在具有如上所述的儲熱裝置的內(nèi)燃機中，即使在發(fā)動機關(guān)閉之后，儲熱裝置可以儲存發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間所產(chǎn)生的熱量。當發(fā)動機在冷的情況下起動時，儲熱裝置所儲存的熱量通過冷卻介質(zhì)供給到發(fā)動機中。如果如上所述一樣供給熱量時，那么即使在冷的情況下起動發(fā)動機時，發(fā)動機也能很快被加熱。當熱量供給完成時，儲熱裝置和發(fā)動機內(nèi)的冷卻介質(zhì)的溫度變成接近相同。
同時，如上所述，小量的熱量從儲熱裝置中散發(fā)出去了，因此儲熱裝置中的溫度降低了。為了補償所散發(fā)出去的熱量，因此設(shè)置冷卻介質(zhì)的加熱裝置來加熱冷卻介質(zhì)。如果儲熱裝置的絕熱性能沒有變壞，那么從儲熱裝置中散發(fā)出去的熱量很小，因此冷卻介質(zhì)的加熱裝置施加到冷卻介質(zhì)中的熱量也較小。但是，如果儲熱裝置的絕熱性能變壞，那么從儲熱裝置中散發(fā)出去的熱量變成很大，因此冷卻介質(zhì)的加熱裝置施加到冷卻介質(zhì)中的熱量也變得很大。這時，如果從儲熱裝置中散發(fā)出去的熱量大于冷卻介質(zhì)的加熱裝置所供給的熱量，那么儲熱裝置中的冷卻介質(zhì)的溫度降低了。此外，如果冷卻介質(zhì)的加熱裝置發(fā)生故障，那么儲熱裝置中的冷卻介質(zhì)的溫度也降低了。
因此，在具有本發(fā)明的這方面的儲熱裝置的內(nèi)燃機中，在發(fā)動機關(guān)閉之后，當預(yù)定時間過去時，根據(jù)儲熱器內(nèi)的溫度測量裝置的測量結(jié)果，故障確定裝置可以確定儲熱裝置的故障。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，發(fā)動機包括外部溫度測量裝置，該裝置測量外部空氣的溫度，并且根據(jù)外部溫度測量裝置的測量結(jié)果，故障確定裝置執(zhí)行故障確定。
外部空氣溫度對絕熱性能變壞的儲熱裝置內(nèi)的熱介質(zhì)的溫度施加了較大的影響。換句話說，外部空氣溫度越小，那么絕熱性能變壞的儲熱裝置的熱介質(zhì)的溫度下降速率增加得越多。如果在確定故障時把外部溫度加入到參數(shù)中，那么可以更加精確地進行確定。因此，根據(jù)外部溫度，故障確定裝置執(zhí)行故障確定。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，如果滿足下面兩個條件，那么可以防止驅(qū)動熱介質(zhì)的加熱裝置和執(zhí)行故障確定。第一條件是，在熱量供給裝置進行熱量供給之后，發(fā)動機已起動。第二條件是，在完成加熱發(fā)動機之前，發(fā)動機已關(guān)閉。
如果滿足上面兩個條件，那么熱介質(zhì)的加熱裝置需要把大量的熱量供給到熱介質(zhì)中，因為在希望熱介質(zhì)的溫度升高之前，發(fā)動機已關(guān)閉。在這種情況下，如果熱介質(zhì)的加熱裝置是從安裝在機動車上的電池中供給電力的加熱器，那么電池可以被用光。此外，有可能故障確定不會被執(zhí)行，因為儲熱裝置中的溫度從開始時就較小。如果在這種情況下防止驅(qū)動熱介質(zhì)的加熱裝置，那么可以防止電池用光。此外，如果在這種情況下不執(zhí)行故障確定，那么可以防止錯誤的確定。
附圖的簡短描述在結(jié)合附圖來考慮時，通過閱讀下面詳細描述的本發(fā)明的示例性實施例，可以更好地理解本發(fā)明的上述目的、特征、優(yōu)點、技術(shù)和工業(yè)意義及其它目的、特征、優(yōu)點、技術(shù)和工業(yè)意義，在這些附圖中

圖1是示意圖，它示出了本發(fā)明的示例性實施例的、包括儲熱裝置和冷卻水通道在內(nèi)的發(fā)動機，其中，發(fā)動機的冷卻水在該冷卻水通道內(nèi)進行循環(huán)；圖2是方框圖，它示出了電子控制元件(ECU)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖3是這樣的視圖它示出了當在發(fā)動機停止的情況下從儲熱裝置向發(fā)動機供給熱量時冷卻水的通道和循環(huán)方向；圖4是流程圖，它示出了本發(fā)明的第一示例性實施例的故障確定的流程圖；圖5是時間圖，它示出了本發(fā)明的第一示例性實施例的、儲熱裝置內(nèi)的冷卻水溫度THWt和發(fā)動機內(nèi)的冷卻水溫度THWe的變化；圖6是流程圖，它示出了本發(fā)明的第二示例性實施例的故障確定的流程圖；圖7是流程圖，它示出了本發(fā)明的第三示例性實施例的故障確定的流程圖；圖8是時間圖，它示出了本發(fā)明的第三示例性實施例的、儲熱裝置內(nèi)的冷卻水溫度THWt和發(fā)動機內(nèi)的冷卻水溫度THWe的變化；圖9是流程圖，它示出了本發(fā)明的第四示例性實施例的故障確定的流程圖；圖10是時間圖，它示出了本發(fā)明的第四示例性實施例的、儲熱裝置內(nèi)的冷卻水溫度THWt、發(fā)動機內(nèi)的冷卻水溫度THWe和加熱器通電時間的變化；圖11是流程圖，它示出了本發(fā)明的第五示例性實施例的故障確定的流程圖；圖12是時間圖，它示出了本發(fā)明的第五示例性實施例的、儲熱裝置內(nèi)的冷卻水溫度THWt、發(fā)動機內(nèi)的冷卻水溫度THWe和加熱器通電時間的變化；圖13是流程圖，它示出了本發(fā)明的第六示例性實施例的故障確定的流程圖；圖14是時間圖，它示出了本發(fā)明的第六示例性實施例的、儲熱裝置內(nèi)的冷卻水溫度THWt和發(fā)動機內(nèi)的冷卻水溫度THWe的變化；圖15是這樣的圖它示出了本發(fā)明的第七示例性實施例的、外部空氣溫度和校正系數(shù)Ka之間的關(guān)系；圖16是流程圖，它示出了本發(fā)明的第八示例性實施例的、確定加熱器是否通電的流程圖；及圖17是流程圖，它示出了本發(fā)明的第九示例性實施例的、確定加熱器是否通電的流程圖。
示例性實施例的詳細描述根據(jù)上述附圖，下面詳細地解釋了本發(fā)明的、內(nèi)燃機的儲熱裝置的示例性實施例。借助于把儲熱裝置應(yīng)用到驅(qū)動機動車的汽油機的例子，這部分解釋了本發(fā)明的內(nèi)燃機的儲熱裝置。本發(fā)明不局限于汽油機，而是可以應(yīng)用到任何發(fā)動機(或者具有發(fā)動機的系統(tǒng))中，這里，它有助于提供儲熱器從而有助于加熱發(fā)動機，或相反，在不能得到普通熱源時提供熱源(如向機動車的內(nèi)部客廂提供熱源)。
第一示例性實施例圖1是示意圖，它示出了發(fā)動機1，該發(fā)動機1具有本發(fā)明的儲熱裝置；及冷卻水通道A、B和C(循環(huán)通道)。循環(huán)通道的箭頭表示在發(fā)動機1運轉(zhuǎn)期間的冷卻水的流向。
圖1所示的發(fā)動機1是水冷、四沖程循環(huán)的汽油機。發(fā)動機1可以是6沖程循環(huán)發(fā)動機，或者是具有其它沖程循環(huán)數(shù)目的發(fā)動機。此外，發(fā)動機1可以是內(nèi)燃機如柴油機，而不是汽油機。
發(fā)動機1的外部包括缸蓋1a；缸體1b，它連接到缸蓋1a的下部上；及油底殼1c，它連接到缸體1b的下部上。
缸蓋1a和缸體1b設(shè)置有水套23，通過這些水套使冷卻水進行循環(huán)。水泵6從發(fā)動機1的外部吸入冷卻水，并且把冷卻水排出到發(fā)動機1中，該泵6設(shè)置在水套23的入口處。水泵6借助于來自發(fā)動機1的輸出軸的扭矩來驅(qū)動。換句話說，水泵6只在發(fā)動機1運轉(zhuǎn)期間被驅(qū)動。此外，發(fā)動機內(nèi)的冷卻水溫度傳感器29根據(jù)水套23內(nèi)的冷卻水的溫度來傳遞信號，而該傳感器29連接在發(fā)動機1中。
有三個循環(huán)通道作為使冷卻水循環(huán)通過發(fā)動機1的通道循環(huán)通道A，它循環(huán)通過散熱器9；循環(huán)通道B，它循環(huán)通過散熱器芯子13；及循環(huán)通道C，它循環(huán)通過儲熱器10。每個循環(huán)通道的一部分由這些循環(huán)通道的另一個所共用。
循環(huán)通道A具有這樣的主要功能借助使冷卻水通過散熱器9散發(fā)熱量而降低冷卻水的溫度。
循環(huán)通道A包括散熱器進入側(cè)通道A1；散熱器出口側(cè)通道A2；散熱器9；及水套23。散熱器進入側(cè)通道A1的一端被連接到缸蓋1a上。散熱器進入側(cè)通道A1的另一端被連接到散熱器9的入口中。
散熱器出口側(cè)通道A2的一端被連接到散熱器9的出口處。散熱器出口側(cè)通道A2的另一端被連接到缸體1b上。恒溫器8設(shè)置在從散熱器9的出口到缸體1b的散熱器出口側(cè)通道A2上。恒溫器8具有這樣的功能當冷卻水到達預(yù)定溫度時，打開它的閥。此外，散熱器出口側(cè)通道A2通過水泵6而與缸體1b相連。
循環(huán)通道B具有這樣的主要功能借助于使冷卻水通過散熱器芯子13來散發(fā)熱量而使機動車的室(客廂)內(nèi)的環(huán)境溫度升高。
循環(huán)通道B包括散熱器芯子進入側(cè)通道B1；散熱器芯子出口側(cè)通道B2；散熱器芯子13；及水套23。散熱器芯子進入側(cè)通道B1的一端被連接到處于散熱器進入側(cè)通道A1的中間的位置上。因此，從缸蓋1a到上述連接(該連接是散熱器芯子進入側(cè)通道B1的一部分)的通道為散熱器進入側(cè)通道A1所共用。散熱器芯子進入側(cè)通道B1的另一端被連接到散熱器芯子13的入口處。關(guān)閉閥31由來自電子控制元件(ECU)22的信號來打開和關(guān)閉，該關(guān)閉閥31設(shè)置在散熱器芯子進入側(cè)通道B1的中間位置上。散熱器芯子出口側(cè)通道B2的一端被連接到散熱器芯子13的出口處。散熱器芯子出口側(cè)通道B2的另一端被連接到恒溫器8中，而該恒溫器8設(shè)置在散熱器出口側(cè)通道A2的中間位置上。因此，水泵23和從上述連接到缸體1b的通道為散熱器出口側(cè)通道A2所共用。
循環(huán)通道C具有這樣的主要功能借助存儲冷卻水的熱量并使存儲起來的熱量進行散發(fā)來加熱發(fā)動機1。
循環(huán)通道C包括儲熱器進入側(cè)通道C1；儲熱器出口側(cè)通道C2；儲熱器10；及水套23。儲熱器進入側(cè)通道C1的一端被連接到散熱器芯子出口側(cè)通道B2的中間位置上。因此，從缸蓋1a到上述連接的通道為循環(huán)通道B和C所共用。另一方面，儲熱器進入側(cè)通道C的另一端被連接到儲熱器10的入口處。儲熱器出口側(cè)通道C2的一端被連接到儲熱器10的出口處。儲熱器出口側(cè)通道C2的另一端被連接到散熱器進入側(cè)通道A1的中間位置上。因此，循環(huán)通道A、循環(huán)通道B和水套23的一些部分為發(fā)動機1內(nèi)的循環(huán)通道C所共用。此外，防止反向流動的閥(單向閥)11只允許冷卻水沿著圖1所示的方向進行流動，這些閥設(shè)置在儲熱器10的入口和出口處。儲熱器內(nèi)的冷卻水溫度傳感器28根據(jù)存儲在儲熱器內(nèi)的冷卻水的溫度來傳遞信號，而傳感器28設(shè)置在儲熱器10內(nèi)。此外，馬達驅(qū)動的水泵12(即泵12通過電馬達來驅(qū)動，而不是通過發(fā)動機1來驅(qū)動)設(shè)置在儲熱器進入側(cè)通道C1的中間位置上并設(shè)置在防止反向流動的閥11的上游處。
儲熱器10在外部容器10a和內(nèi)部容器10b之間設(shè)置有排空的、絕熱的空間。冷卻水噴射管10c、冷卻水排出管10b、加熱器32和上述的儲熱器內(nèi)的冷卻水溫度傳感器28設(shè)置在儲熱器10內(nèi)。當冷卻水流到儲熱器10中時，冷卻水通過冷卻水噴射管10c，并且當它流出儲熱器10時它通過冷卻水排出管10d。
當冷卻水溫度降低到小于預(yù)定溫度時，加熱器32加熱存儲在儲熱器10內(nèi)的冷卻水。正溫度系數(shù)熱敏電阻(下文中稱為PTC熱敏電阻)通過把添加劑加入到鈦酸鋇中來形成，熱敏電阻被安裝在加熱器32內(nèi)。PTC熱敏電阻是這樣的熱阻元件當該元件到達預(yù)定溫度(居里溫度)時，元件的電阻快速升高。當通過施加電壓來加熱的元件到達居里溫度時，該元件的溫度降低了，因為它的電阻增加了并且它的導(dǎo)電性減少了。溫度降低的結(jié)果是，電阻減少，并且導(dǎo)電性增加了，因此溫度升高了。如上所述，PTC熱敏電阻通過它本身可以把它的溫度控制到接近恒定的值，因此不需要控制外部的溫度。
隨著上述加熱器32的設(shè)置，儲熱器10的加熱功能可以保持較長的時間，因為，由于它的循環(huán)而溫度已降低的冷卻水可以被再次加熱。根據(jù)本實施例，加熱器32沒有恒定地通電，而是通過CPU351來控制電力供給。
儲熱器10和形成下面這些熱量供給裝置的零件被稱為廣義上的儲熱裝置水泵12、防止反向流動的閥11、儲熱裝置進入側(cè)通道C1和儲熱裝置出口側(cè)通道C2、加熱器32等。
在發(fā)動機1運轉(zhuǎn)期間，來自發(fā)動機的曲軸(未示出)的扭矩被傳遞到水泵6的輸入軸中。然后，根據(jù)傳遞到水泵6的輸入軸中的扭矩，水泵6通過壓力排出冷卻水。另一方面，冷卻水沒有在循環(huán)通道A中進行循環(huán)，因為在發(fā)動機1停止時，水泵6被關(guān)閉了。
從水泵6中排出的冷卻水流過水套23。這時，在缸蓋1a、缸體1b和冷卻水之中進行熱量交換。氣缸2內(nèi)的燃燒所產(chǎn)生的一些熱量通過氣缸2的壁部進行傳導(dǎo)。然后，該熱量傳導(dǎo)通過缸蓋1a和缸體1b的內(nèi)部。其結(jié)果是，缸蓋1a和整個缸體1b的溫度升高了。通過缸蓋1a和缸體1b進行傳導(dǎo)的一些熱量被傳導(dǎo)到水套23內(nèi)的冷卻水中。然后，冷卻水溫度升高了。其結(jié)果是，缸蓋1a和缸體1b的溫度由于熱量損失而降低了。如上所述一樣，溫度已升高的冷卻水從缸蓋1a流出到散熱器進入側(cè)通道A1中。
流出到散熱器進入側(cè)通道A1中的冷卻水在流過散熱器進入側(cè)通道A1之后流入到散熱器9中。這時，在外部空氣和冷卻水之間進行熱量交換。高溫冷卻水的一些熱量傳導(dǎo)通過散熱器9的壁部，然后把熱量傳導(dǎo)到散熱器9的內(nèi)部中，因此，整個散熱器9的溫度升高了。已被傳導(dǎo)到散熱器9中的一些熱量被傳導(dǎo)到外部空氣中，因此外部空氣的溫度升高了。另一方面，冷卻水的溫度由于熱量損失而降低了。然后，溫度已降低的冷卻水流出了散熱器9。
流出散熱器9的冷卻水在流過散熱器出口側(cè)通道A2之后到達恒溫器8。當流過散熱器芯子出口側(cè)通道B2的冷卻水到達預(yù)定溫度時，內(nèi)部儲存的蠟膨脹到一定程度。然后，通過蠟的熱膨脹而使恒溫器8自動打開。換句話說，當流過散熱器芯子出口側(cè)通道B2的冷卻水沒有到達預(yù)定溫度時，散熱器出口側(cè)通道A2被關(guān)閉。其結(jié)果是，散熱器出口側(cè)通道A2的冷卻水不能通過恒溫器8。
當恒溫器8打開時，已通過恒溫器8的冷卻水流入到水泵6中。
如上所述，恒溫器8打開，并且只在冷卻水溫度等于或者高于預(yù)定溫度時，冷卻水在散熱器9內(nèi)進行循環(huán)。在散熱器9中溫度已降低的冷卻水從水泵6排出到水套23中。然后，冷卻水溫度再次升高了。
另一方面，流過散熱器進入側(cè)通道A1的一些冷卻水流入到散熱器芯子進入側(cè)通道B1中。
已流入到散熱器芯子進入側(cè)通道B1中的冷卻水在流過散熱器芯子進入側(cè)通道B1之后到達關(guān)閉閥31。關(guān)閉閥31借助于來自ECU22的信號來操作。在發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)期間，該閥被打開，并且當發(fā)動機1停止時該閥被關(guān)閉。在發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)期間，冷卻水在通過關(guān)閉閥31并流過散熱器芯子進入側(cè)通道B1之后到達散熱器芯子13中。
散熱器芯子13與客廂中的空氣進行熱量交換。通過熱量傳導(dǎo)而使之溫暖的空氣借助于風(fēng)扇(未示出)而在客廂中進行循環(huán)。其結(jié)果是，客廂中的環(huán)境溫度升高了。然后，冷卻水在流出散熱器芯子并流過散熱器芯子出口側(cè)通道B2之后合流到散熱器出口側(cè)通道A2中。如果恒溫器8這時打開，那么冷卻水在與流過循環(huán)通道A的冷卻水匯合之后流入到水泵6中。另一方面，如果恒溫器8被關(guān)閉，那么已流過循環(huán)通道B的冷卻水流入到水泵6中，而沒有與通道A內(nèi)的冷卻水匯合。
如上所述，在散熱器芯子13中溫度已降低的冷卻水再一次從水泵6被排出到水套23中。
如上所述的、所包括的發(fā)動機1也設(shè)置有電子控制元22(下文中稱為ECU)，從而控制發(fā)動機1。ECU22根據(jù)發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)條件及來自使用者(即駕駛員)的需要而控制發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。當發(fā)動機1停止時，ECU22具有熱控制(發(fā)動機預(yù)熱控制)和儲熱器10的故障決定等功能。
ECU22具有各種傳感器如曲柄位置傳感器27、儲熱器內(nèi)的冷卻水溫度傳感器28和發(fā)動機內(nèi)的冷卻水溫度傳感器29等。這些傳感器通過電線來連接，因此，來自這些傳感器的輸出信號可以輸入到ECU22中。
通過電線使ECU22與馬達驅(qū)動的水泵12、關(guān)閉閥31、加熱器32等連接起來，從而控制這些零件。
如圖2所示，ECU22設(shè)置有CPU351、ROM352、RAM353、后備RAM354、輸入口356和輸出口357，所有這些通過雙向總線350而相互連接起來。輸入口356被連接到A/D轉(zhuǎn)換器355上。
輸入口356輸入從傳感器如曲柄位置傳感器27(它輸出數(shù)字信號)中所輸出的信號，然后輸入口356把這些信號傳輸?shù)紺PU351和RAM353中。
輸入口356輸入從傳感器如儲熱器內(nèi)的冷卻水溫度傳感器28、發(fā)動機內(nèi)的冷卻水溫度傳感器29、電池30等(它們通過A/D轉(zhuǎn)換器355輸出模擬信號)中所輸出的信號。然后，輸入口356把這些信號傳輸?shù)紺PU351和RAM353中。
輸出口357通過電線與馬達驅(qū)動的水泵12、關(guān)閉閥31、加熱器32等連接起來，從而把CPU351所輸出的控制信號輸送到上述零件中。
ROM352儲存應(yīng)用程序如用來把來自儲熱器10中的熱量供給到發(fā)動機1中的發(fā)動機預(yù)熱控制程序、用來確定儲熱器10的不正常性的故障確定控制程序、及加熱器32的冷卻水加熱控制程序。
除了上述應(yīng)用程序之外，ROM352儲存著各種控制曲線圖如燃料噴射控制曲線圖(它示出了發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)狀態(tài)和基本燃料噴射量(基本燃料噴射噴射時間)之間的關(guān)系)、及燃料噴射正時控制曲線圖(它示出了發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)狀態(tài)和基本燃料噴射正時之間的關(guān)系)。
RAM353儲存著每個傳感器所輸出的信號、來自CPU351的運算結(jié)果等。根據(jù)來自曲柄位置傳感器27的脈沖信號的間隔所計算出的發(fā)動機轉(zhuǎn)速被用作運算結(jié)果的例子來給出。每當曲柄位置傳感器27輸出脈沖信號時，總是更新數(shù)據(jù)。
RAM354是這樣的非易失性存儲器即使在發(fā)動機1關(guān)閉之后，它仍可以儲存數(shù)據(jù)。例如，發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)時間被儲存在RAM354中。
下面簡略地解釋發(fā)動機1的加熱控制(在下文稱為“發(fā)動機預(yù)熱控制”)。
在發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)期間，ECU22把信號輸送到馬達驅(qū)動的水泵12中，從而驅(qū)動泵12。然后，冷卻水在循環(huán)通道C中進行循環(huán)。
流過散熱器芯子出口側(cè)通道B2的一些冷卻水流到儲熱裝置進入側(cè)通道C1中。然后，冷卻水在流過儲熱裝置進入側(cè)通道C1之后到達馬達驅(qū)動的水泵12。馬達驅(qū)動的水泵12通過來自ECU22的信號來驅(qū)動，并且排出具有預(yù)定壓力的冷卻水。
從馬達驅(qū)動的水泵12中所排出的冷卻水在流過儲熱器進入側(cè)通道C1并通過防止反向流動的閥11之后到達儲熱器10。從冷卻水噴射管10c中流入到儲熱器10中的冷卻水從冷卻水排出管10d流出儲熱裝置。
流入到儲熱器10中的冷卻水與外部絕熱，并且它的熱量被保持。流出儲熱器10的冷卻水在通過防止反向流動的閥11并流過儲熱器出口側(cè)通道C2之后流入到散熱器進入側(cè)通道A1中。
如上所述，發(fā)動機1所加熱過的冷卻水流過儲熱器10的內(nèi)部。因此，儲熱器10的內(nèi)部充滿了高溫冷卻水。此外，在發(fā)動機1被關(guān)閉之后，當ECU22停止驅(qū)動馬達所驅(qū)動的水泵12時，高溫冷卻水可以存儲在儲熱器10內(nèi)。借助于儲熱器10的絕熱作用，可以防止存儲起來的冷卻水降低溫度。
當觸發(fā)信號輸入到ECU22中時，發(fā)動機預(yù)熱控制借助于ECU22的驅(qū)動來觸發(fā)。
從門打開和關(guān)閉傳感器(未示出)中所輸出的、駕駛員門的門打開和關(guān)閉信號是觸發(fā)信號的一個例子。為了使安裝在機動車上的發(fā)動機1起動，駕駛員在起動發(fā)動機之前當然打開門進入到機動車中。因此，ECU22可以連接到門打開和關(guān)閉傳感器上，因此當門打開和關(guān)閉傳感器探測到門被打開時，ECU22被驅(qū)動并且開始執(zhí)行發(fā)動機的預(yù)熱控制。因此，當駕駛員起動發(fā)動機1時，發(fā)動機被加熱。
另一方面，當發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度小于預(yù)定溫度Te時，發(fā)動機預(yù)熱控制被觸發(fā)。預(yù)定溫度Te根據(jù)散熱要求來確定。
當發(fā)動機1停止時(即在起動發(fā)動機之前)，借助于使儲存在儲熱器10內(nèi)的高溫冷卻水在循環(huán)通道C內(nèi)進行循環(huán)，ECU22還執(zhí)行發(fā)動機預(yù)熱控制。
圖3示出了當來自儲熱器10中的熱量被供給到處于停止時的發(fā)動機1中時的冷卻水循環(huán)通道和冷卻水的循環(huán)方向。當熱量從儲熱器10供給到發(fā)動機1中時冷卻水在水套23內(nèi)的循環(huán)方向與發(fā)動機1運轉(zhuǎn)期間冷卻水在水套23內(nèi)的循環(huán)方向相反。在發(fā)動機預(yù)熱控制期間，關(guān)閉閥31借助于ECU22來關(guān)閉。
根據(jù)來自ECU22的信號驅(qū)動馬達驅(qū)動的水泵12，并且排出具有預(yù)定壓力的冷卻水。所排出的冷卻水在流過儲熱器進入側(cè)通道C1并通過防止反向流動的閥11之后到達儲熱器10。這時，當發(fā)動機1停止時，流入到儲熱器10中的冷卻水是溫度已經(jīng)降低了的冷卻水。
已儲存在儲熱器10內(nèi)的冷卻水通過冷卻水排出管10d而流出儲熱器10。這時，在發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)期間，流出儲熱器10的冷卻水是這樣的冷卻水該冷卻水在流入到儲熱器10中之后通過儲熱器10來絕熱。流出儲熱器10的冷卻水在通過防止反向流動的閥11和流過儲熱裝置出口側(cè)通道C2之后流入到缸蓋1a中。當發(fā)動機1停止時，冷卻水不能在散熱器芯子13內(nèi)進行循環(huán)，因為根據(jù)來自ECU22的信號關(guān)閉了關(guān)閉閥31。此外，當冷卻水溫度高于打開恒溫器8的閥的溫度時，不能執(zhí)行發(fā)動機預(yù)熱控制，因為在這些情況下它不需要把熱量從儲熱器10供給到發(fā)動機1中。換句話說，當冷卻水進行循環(huán)并且發(fā)動機1停止時，恒溫器8總是關(guān)閉。因此，冷卻水溫度不會由于熱量傳導(dǎo)而降低，因為，在發(fā)動機預(yù)熱控制期間，冷卻水不會在散熱器芯子13和散熱器9內(nèi)進行循環(huán)。
已流入到缸蓋1a中的冷卻水流過水套23。缸蓋1a與水套23內(nèi)的冷卻水進行熱量交換。來自冷卻水中的一些熱量被傳導(dǎo)到缸蓋1a和缸體1b的內(nèi)部中，并且整個發(fā)動機的溫度升高了。其結(jié)果是，冷卻水溫度由于熱量損失而降低了。
如上所述，通過水套23內(nèi)的熱量傳導(dǎo)而使溫度降低了的冷卻水在流出缸體1b并流過儲熱裝置進入側(cè)通道C1之后到達馬達驅(qū)動的水泵12。
如上所述，在起動發(fā)動機1之前，ECU22借助于驅(qū)動馬達驅(qū)動的水泵12來加熱缸蓋1a(發(fā)動機預(yù)熱控制)。
同時，在應(yīng)用到這個示例性實施例中的系統(tǒng)中，換句話說，借助于冷卻水在這兩個零件內(nèi)進行循環(huán)，在發(fā)動機1和儲熱器10之間進行熱量交換的系統(tǒng)，當用來使冷卻水在這兩個零件內(nèi)進行循環(huán)的循環(huán)通道C老化(aging)時，熱量不會供給到發(fā)動機1中，并且不能合適地起作用。因此，不能充分地實現(xiàn)熱量存儲的作用。在上述情況下的傳統(tǒng)系統(tǒng)中，使用者借助于溫度可以知道循環(huán)通道內(nèi)的不正常性，根據(jù)來自設(shè)置在儲熱器10內(nèi)的溫度傳感器的信號，該溫度顯示在設(shè)置于機動車的室內(nèi)的溫度顯示板上。
但是，如果發(fā)動機1緊接在發(fā)動機1起動之后且在冷卻水溫度充分升高之前被關(guān)閉，那么高溫冷卻水不會加入到儲熱器10中。因此，儲熱器內(nèi)的冷卻水溫度傳感器28輸送表示溫度較低的信號。其結(jié)果是，在溫度顯示板上顯示低溫，因此表明儲熱器10的絕熱作用的不正常性。換句話說，如果只根據(jù)儲熱器10內(nèi)的溫度來執(zhí)行故障確定，那么就不能得到正確的決定。
根據(jù)這個示例性實施例，在發(fā)動機預(yù)熱控制被執(zhí)行來避免上述問題時，根據(jù)是否具有冷卻水溫度的改變來執(zhí)行故障確定。本示例性實施例的發(fā)動機1在被關(guān)閉之后把熱量散發(fā)到外部中或者散發(fā)到大氣中，因此發(fā)動機1的溫度逐漸降低。另一方面，儲熱器10存儲這樣的冷卻水并且使之保溫該冷卻水的溫度在發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)期間或多或少地升高了。如果在這種情況下執(zhí)行發(fā)動機預(yù)熱控制，那么供給有高溫冷卻水的發(fā)動機1的溫度隨著儲熱器10中的溫度降低而升高，因為，在發(fā)動機1中溫度已降低的冷卻水流入到儲熱器10中。因此，在發(fā)動機1和儲熱器10之中的內(nèi)部溫度差變得更小了(減少了)。但是，如果循環(huán)通道C和設(shè)置在循環(huán)通道C中的每個零件老化并且不能合適地起作用，那么存儲在儲熱器10中的冷卻水不能移動并且保持在儲熱器10內(nèi)。因此，不會改變儲熱器10和發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度。因此，在發(fā)動機1和儲熱器10之間的內(nèi)部溫度差保持較大。
如上所述，如果儲熱器10的保溫性能不正?；蛘咂渌慵l(fā)生故障，那么發(fā)動機1和儲熱器10之間的內(nèi)部溫度差保持較大。因此，通過測量儲熱器10和發(fā)動機1中的冷卻水溫度，可以進行故障確定。
下面解釋執(zhí)行故障確定時的過程。圖4是流程圖，它示出了故障確定的流程圖。執(zhí)行故障確定控制，同時進行發(fā)動機預(yù)熱控制。當ECU22根據(jù)輸入到ECU22中的觸發(fā)信號而被驅(qū)動時，觸發(fā)該控制。
在步驟S101中，測量儲熱器10中的冷卻水溫度THWt。ECU22在RAM353內(nèi)存儲從儲熱器內(nèi)的冷卻水溫度傳感器28中輸出的信號。
在步驟S102中，測量發(fā)動機1中的冷卻水溫度THWe。ECU22在RAM353內(nèi)存儲從發(fā)動機內(nèi)的冷卻水溫度傳感器29中輸出的信號。
在步驟S103中，ECU起動記時器，從而除了驅(qū)動馬達驅(qū)動的水泵12而使冷卻水在發(fā)動機1內(nèi)進行循環(huán)之外，還測量馬達驅(qū)動的泵12的驅(qū)動時間。
在步驟S104中，ECU22確定在馬達驅(qū)動的水泵12被驅(qū)動之后，預(yù)定時間Ti1是否已經(jīng)過去。預(yù)定時間Ti1是儲熱器10和發(fā)動機1之間的冷卻水的溫差到達穩(wěn)定狀態(tài)的時間，并且它可以計算出來而不需要過多的實驗。如果計數(shù)時間(count time)Tht長于預(yù)定時間Ti1，那么ECU22轉(zhuǎn)到步驟S105，并且如果計數(shù)時間Tht等于或者短于預(yù)定時間Ti1，那么暫時結(jié)束這個程序。
在步驟S105中，ECU確定下面三件事情儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度THWt和發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度THWe之間的差值是否小于預(yù)定值Tte，儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度THWt是否小于預(yù)定值Tt1，及發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度THWe是否大于預(yù)定值Te1。
圖5是時間圖，它示出了在正?；蛘卟徽５貓?zhí)行冷卻水循環(huán)時儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度THWt和內(nèi)燃機1內(nèi)的冷卻水溫度THWe的變化。當冷卻水從儲熱器10供給到發(fā)動機1中時，儲熱器10內(nèi)的溫度隨著發(fā)動機1內(nèi)的溫度升高而降低了。如果以這種方法供給冷卻水，那么在兩個零件(1和10)內(nèi)的溫度逐漸相互更加靠近。
但是，如果由于一些原因如馬達驅(qū)動的泵12發(fā)生故障、循環(huán)通道C被堵塞、或者防止反向流動的閥11不能合適地起作用而使冷卻水不能進行循環(huán)，那么，即使執(zhí)行發(fā)動機預(yù)熱控制，但是這兩個零件內(nèi)的冷卻水溫度接近保持不變。
因此，考慮到上述特性，可以得出這樣的結(jié)論如果儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度THWt和發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度THWe之間的差值小于預(yù)定的值Tte，那么可以正常地執(zhí)行冷卻水的循環(huán)。
這時，根據(jù)儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度THWt或者發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度THWe來執(zhí)行這種確定。換句話說，當冷卻水正常地進行循環(huán)時，儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度降低了，并且該降低了的溫度可以預(yù)先被測量為溫度Tt1。因此，可以得出這樣的結(jié)論如果儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度THWt小于溫度Tt1，那么可以正常地執(zhí)行冷卻水的循環(huán)。同樣地，當冷卻水正常循環(huán)時，發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度升高了，并且該升高了的溫度可以預(yù)先被測量為溫度Te1。因此，可以得出這樣的結(jié)論如果發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度THWe大于溫度Te1，那么可以正常地執(zhí)行冷卻水的循環(huán)。此外，儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度THWt可以是流出儲熱器10的冷卻水的溫度，而不是儲熱器10內(nèi)的冷卻水的溫度。
在步驟S106和S107中，執(zhí)行與上述相同的確定。在這些步驟中，可以確定儲熱裝置由于下面這些原因而發(fā)生了故障防止反向流動的閥11工作不正常、循環(huán)通道C被阻塞或者破裂、或者馬達驅(qū)動的泵12發(fā)生不正常工作。
如果確定存在故障，那么警示燈(未示出)亮了，從而警告使用者。此外，可以給ECU22編程序，以致使它不能再次執(zhí)行發(fā)動機預(yù)熱控制。
在傳統(tǒng)發(fā)動機中，沒有考慮由于老化所引起的冷卻水的錯誤循環(huán)。而且，在假定冷卻水已經(jīng)完全加熱時執(zhí)行故障確定。
但是，當發(fā)動機1緊接在發(fā)動機1起動之后且在冷卻水溫度充分升高之前被關(guān)掉時，高溫冷卻水不會被加入到儲熱器10中。因此，借助下面方法不會得到準確的確定結(jié)果只根據(jù)發(fā)動機1在下次時間起動時的儲熱器10內(nèi)的溫度，來執(zhí)行故障確定。
另一方面，根據(jù)具有這個示例性實施例的儲熱裝置的發(fā)動機，由于儲熱器10和發(fā)動機1之間的冷卻水的溫差而執(zhí)行故障確定。因此，即使沒有完全加熱的發(fā)動機1被關(guān)閉了，但是可以執(zhí)行故障確定。
根據(jù)上述實施例，在執(zhí)行發(fā)動機預(yù)熱控制時，根據(jù)發(fā)動機1和儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度，可以確定冷卻水的錯誤循環(huán)。
第二個示例性實施例下面討論解釋了第一實施例和這個示例性實施例之間的區(qū)別。在第一實施例中，主要執(zhí)行由于循環(huán)通道的故障所引起的、冷卻水的錯誤循環(huán)的確定。相反，在第二示例性實施例中，執(zhí)行儲熱器10的保溫功能的變壞的確定。
此外，根據(jù)第一實施例，正在執(zhí)行發(fā)動機預(yù)熱控制時，執(zhí)行故障確定。但是，根據(jù)這個實施例，在執(zhí)行發(fā)動機預(yù)熱控制之前，執(zhí)行故障確定。
盡管與第一實施例相比較，對于故障確定，這個實施例采用了不同的對象和方法，但是發(fā)動機1和其它硬件的基本結(jié)構(gòu)與第一實施例的相同。因此，這些解釋被省略了。
同時，在應(yīng)用到這個實施例中的系統(tǒng)中，換句話說，借助于冷卻水在這兩個零件內(nèi)進行循環(huán)，在發(fā)動機1和儲熱器10之間進行熱量交換的系統(tǒng)，如果通過它的老化(aging)而使儲熱器10的絕熱性能變壞，那么在發(fā)動機關(guān)閉之后，發(fā)動機1和儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度逐漸降低。如果由于一些原因而使起動發(fā)動機1被延遲，那么發(fā)動機1需要再次加熱，因為已經(jīng)被加熱過一次的發(fā)動機1的溫度降低了。這時，儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度降低了，因此借助使冷卻水進行循環(huán)，不能充分地加熱發(fā)動機1。在上述情況下的傳統(tǒng)系統(tǒng)中，使用者借助于溫度(根據(jù)來自設(shè)置在儲熱器10內(nèi)的溫度傳感器的信號，該溫度顯示在設(shè)置于室內(nèi)的溫度顯示板上)可以知道冷卻水的溫度降低了。
但是，如果發(fā)動機1緊接在發(fā)動機1起動之后且在冷卻水溫度充分升高之前被關(guān)閉，那么高溫冷卻水不會加入到儲熱器10中。在這種情況下，如果只根據(jù)儲熱器10內(nèi)的溫度來執(zhí)行故障確定，那么不會得到準確的確定結(jié)果。
根據(jù)這個示例性實施例，在發(fā)動機預(yù)熱控制被執(zhí)行來避免上述問題之前，根據(jù)發(fā)動機1和儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度來執(zhí)行故障確定。本實施例的發(fā)動機1在被關(guān)閉之后把熱量散發(fā)到外部中或者散發(fā)到外部大氣中，因此發(fā)動機1的溫度逐漸降低。另一方面，儲熱器10存儲這樣的冷卻水并且使之保溫該冷卻水的溫度在發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)期間或多或少地升高了。因此，儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度變得大于發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水的溫度；但是，如果儲熱器10的保溫性能不正常(這導(dǎo)致存儲在儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度降低)，那么它變得接近等于發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度。
如上所述，如果儲熱器10的保溫性能變壞，那么儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度變成接近等于發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水的溫度。因此，在測量這兩個零件內(nèi)的冷卻水溫度之后，當發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度大于儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度時，可以確定存在故障。
下面解釋執(zhí)行故障確定時的控制流程。圖6是流程圖，它示出了故障確定的流程圖。
在進行發(fā)動機預(yù)熱控制之前，執(zhí)行故障確定控制。當ECU22根據(jù)輸入到ECU22中的觸發(fā)信號而被驅(qū)動時，觸發(fā)本控制。
在步驟S201中，ECU22確定是否滿足執(zhí)行發(fā)動機預(yù)熱控制的條件。來自儲熱器10的熱量慢慢地流到外部，因此存儲在儲熱器10內(nèi)的冷卻水的溫度逐漸降低。因此，如果發(fā)動機1由于儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度降低而停止了一個較長時間，這使得難以執(zhí)行準確的故障確定，那么就不能執(zhí)行故障確定。
如果在步驟S201中的確定是肯定的，那么程序轉(zhuǎn)到步驟S202中，而如果是否定的，那么就結(jié)束這個程序。
在步驟S202中，測量儲熱器10中的冷卻水溫度THWt。ECU22在RAM353內(nèi)存儲從儲熱器內(nèi)的冷卻水溫度傳感器28中輸出的信號。
在步驟S203中，測量發(fā)動機1中的冷卻水溫度THWe。ECU22在RAM353內(nèi)存儲從發(fā)動機內(nèi)的冷卻水溫度傳感器29中輸出的信號。
在步驟S204中，CPU確定儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度THWt是否大于發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度THWe。在發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)期間所加入的高溫冷卻水存儲在儲熱器10內(nèi)。另一方面，發(fā)動機1內(nèi)的溫度降低到接近等于大氣溫度。
但是，如果儲熱器10的保溫性能變壞，那么儲熱器10內(nèi)的溫度也降低到接近等于發(fā)動機1內(nèi)的溫度。因此，如果在執(zhí)行發(fā)動機預(yù)熱控制之前，儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度THWt大于發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度THWe，那么可以確定儲熱器10的絕熱性能是正常的，因為儲熱器10內(nèi)的冷卻水被絕熱了。
在步驟S205和S206中，執(zhí)行與上述相同的確定。在這些步驟中，與儲熱器10的絕熱功能變壞時相同，當儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度降低時，可以確定儲熱裝置存在故障，或者加熱器32存在故障。
如果確定存在故障，那么警示燈(未示出)亮了，從而警告使用者。此外，可以給ECU22編程序，以致在這種變壞形成之后使它不能執(zhí)行發(fā)動機預(yù)熱控制。在傳統(tǒng)發(fā)動機中，在假定冷卻水已經(jīng)完全被加熱時執(zhí)行故障確定，從而確定儲熱裝置的絕熱性能的變壞。
但是，當發(fā)動機1緊接在發(fā)動機1起動之后且在冷卻水溫度充分升高之前被關(guān)掉時，高溫冷卻水不會被加入到儲熱器10中。因此，借助下面方法不會得到準確的確定結(jié)果只根據(jù)發(fā)動機1在下次時間起動時的儲熱器10內(nèi)的溫度，來執(zhí)行故障確定。
另一方面，根據(jù)具有這個實施例的儲熱裝置的發(fā)動機，由于儲熱器10和發(fā)動機1之間的冷卻水的溫差而執(zhí)行故障確定。因此，即使沒有完全被加熱的發(fā)動機1被關(guān)閉了，但是可以執(zhí)行故障確定。
根據(jù)上述實施例，在執(zhí)行發(fā)動機預(yù)熱控制之前，根據(jù)發(fā)動機1和儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度，可以確定儲熱器10的絕熱性能變壞。
第三個示例性實施例下面討論解釋了第二實施例和這個示例性實施例之間的區(qū)別。在第二實施例中，在執(zhí)行發(fā)動機預(yù)熱控制之前，執(zhí)行絕熱性能變壞的確定。相反，在第三實施例的下面兩個條件下，執(zhí)行絕熱作用變壞的確定。第一個條件是發(fā)動機1停止或者發(fā)動機預(yù)熱控制已經(jīng)結(jié)束。第二個條件是，在冷卻水停止循環(huán)之后，預(yù)定時間已經(jīng)過去了。
盡管與第一實施例相比較，對于故障確定，這個實施例采用了不同的對象和方法，但是發(fā)動機1和其它硬件的基本結(jié)構(gòu)與第一實施例的相同。因此，這些解釋被省略了。
同時，在應(yīng)用到這個示例性實施例中的系統(tǒng)中，換句話說，借助于冷卻水在這兩個零件內(nèi)進行循環(huán)，在發(fā)動機1和儲熱器10之間進行熱量交換的系統(tǒng)，如果通過它的老化(aging)而使儲熱器10的絕熱性能變壞，那么在發(fā)動機關(guān)閉之后或者在發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束之后，發(fā)動機1和儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度逐漸降低。如果由于一些原因而使起動發(fā)動機1被延遲，那么發(fā)動機1需要再次加熱，因為已經(jīng)被加熱過一次的發(fā)動機1的溫度降低了。這時，儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度降低了，因此借助使冷卻水進行循環(huán)，不能充分地加熱發(fā)動機1。在上述情況下的傳統(tǒng)系統(tǒng)中，使用者借助于溫度(根據(jù)來自設(shè)置在儲熱器10內(nèi)的溫度傳感器的信號，該溫度顯示在設(shè)置于室內(nèi)的溫度顯示板上)可以知道冷卻水的溫度降低了。
但是，如果發(fā)動機1緊接在發(fā)動機1起動之后且在冷卻水溫度充分升高之前被關(guān)閉，那么高溫冷卻水不會加入到儲熱器10中。在這種情況下，如果只根據(jù)儲熱器10內(nèi)的溫度來執(zhí)行故障確定，那么不會得到準確的確定結(jié)果。
根據(jù)這個示例性實施例，在避免上述問題的下面兩種情況下，根據(jù)發(fā)動機1和儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度來執(zhí)行故障確定。第一種情況是，發(fā)動機1停止或者發(fā)動機預(yù)熱控制已經(jīng)結(jié)束。第二種情況是，在冷卻水停止循環(huán)之后，預(yù)定時間已經(jīng)過去。發(fā)動機1在被關(guān)閉之后把熱量散發(fā)到外部中或者散發(fā)到大氣中，因此發(fā)動機1的溫度逐漸降低。另一方面，儲熱器10存儲這樣的冷卻水并且使之保溫該冷卻水的溫度在發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)期間或多或少地升高了。如果在這種情況下執(zhí)行發(fā)動機預(yù)熱控制，那么儲熱器10內(nèi)的溫度降低了，因為除了把加熱過的冷卻水從儲熱器1 0供給到發(fā)動機1中之外，在發(fā)動機1內(nèi)溫度已經(jīng)降低的冷卻水流入到儲熱器10中。然后，儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度變得接近等于發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水的溫度。另一方面，緊接在發(fā)動機1被關(guān)閉之后，儲熱器10和發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度接近相同。
如果在儲熱器10和發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度接近相同時發(fā)動機沒有起動，那么發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度又降低了，并且在發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水和在儲熱器10內(nèi)被絕熱的冷卻水之間的溫差變得更大了。
但是，如果儲熱器10內(nèi)的溫度由于儲熱器10的絕熱性能變壞而降低了，那么發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水和儲熱器10內(nèi)的冷卻水之間的溫差變得更小了。
如果儲熱器10的保溫性能變壞，那么在預(yù)定時間過去之后，發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水和儲熱器10內(nèi)的冷卻水之間的溫差變得更小了，因為發(fā)動機1停止了或者發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束了。因此，通過測量和比較儲熱器10和發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度可以進行故障確定。
下面解釋執(zhí)行故障確定時的控制流程。圖7是流程圖，它示出了故障確定的流程圖。
在進行發(fā)動機預(yù)熱控制之后或者發(fā)動機1被關(guān)閉之后，執(zhí)行故障確定控制。換句話說，在冷卻水停止循環(huán)之后，執(zhí)行本控制。
在步驟S301中，ECU22確定是否滿足執(zhí)行故障確定控制的條件。這種情況可以是冷卻水循環(huán)流動已停止，這種情況產(chǎn)生于發(fā)動機1關(guān)閉的時候或者產(chǎn)生于發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束時。緊接在發(fā)動機1關(guān)閉或者發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束之后，儲熱器10和發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度接近相同。
如果在步驟S301中的確定是肯定的，那么程序轉(zhuǎn)到步驟S302中，而如果是否定的，那么就結(jié)束這個程序。
在步驟S302中，ECU22起動記時器，從而從關(guān)閉發(fā)動機1開始或者從發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束開始計算過去的時間。
在步驟S303中，測量儲熱器10中的冷卻水溫度THWt。ECU22在RAM353內(nèi)存儲從儲熱器內(nèi)的冷卻水溫度傳感器28中輸出的信號。
在步驟S304中，測量發(fā)動機1中的冷卻水溫度THWe。ECU22在RAM353內(nèi)存儲從發(fā)動機內(nèi)的冷卻水溫度傳感器29中輸出的信號。
在步驟S305中，ECU22確定計時器的計數(shù)時間Tst是否等于預(yù)定時間Ti72(例如72小時)。如果該確定是肯定的，那么CPU22轉(zhuǎn)到步驟S306中，而如果是否定的，那么它結(jié)束這個程序。
在步驟S306中，CPU22確定，儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度THWt和發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度THWe之間的差值是否大于預(yù)定值T01。
圖8是時間圖，它示出了在冷卻水停止循環(huán)之后、直到預(yù)定時間Ti72過去為止時儲熱器內(nèi)的冷卻水溫度THWt和發(fā)動機內(nèi)的冷卻水溫度THWe的變化。緊接在冷卻水從儲熱器10供給到發(fā)動機1中之后，或者在發(fā)動機1被關(guān)閉之后，存儲在儲熱器10內(nèi)的冷卻水的溫度接近與存儲在發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度相同。如果在這個之后發(fā)動機沒有起動，那么熱量被散發(fā)到外部空氣中，因此發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度降低了。另一方面，儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度接近保持不變。
但是，如果儲熱器10的絕熱性能變壞，那么儲熱器10內(nèi)的溫度也會降低。如果自從發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束以后、在預(yù)定時間Ti72過去之后，儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度THWt和發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度THWe之間的差值大于預(yù)定值T01，那么可以確定儲熱器10內(nèi)的冷卻水被絕熱了。
根據(jù)這個實施例，如果在預(yù)定時間Ti72過去之后，儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度THWt大于發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度THWe，那么可以確定絕熱性能是正常的。此外，如果在預(yù)定時間Ti72過去之后、儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度THWt大于預(yù)先所計算出來的預(yù)定溫度，那么也可以確定絕熱性能是正常的。
在步驟S307和S308中，執(zhí)行與上述相同的確定。在這些步驟中，當冷卻水溫度降低時，可以確定儲熱裝置由于下面這些原因而發(fā)生了故障例如，儲熱器10的絕熱性能變壞，或者加熱器32發(fā)生故障。
如果確定存在故障，那么警示燈(未示出)亮了，從而警告使用者。此外，可以給ECU22編程序，以致使它不能進一步執(zhí)行發(fā)動機預(yù)熱控制。
在傳統(tǒng)發(fā)動機中，假設(shè)在冷卻水已經(jīng)完全被加熱的情況下把冷卻水存儲在儲熱器10內(nèi)時，執(zhí)行故障確定，從而確定儲熱裝置的絕熱性能變壞。
但是，當發(fā)動機1緊接在發(fā)動機1起動之后且在冷卻水溫度充分升高之前被關(guān)掉時，高溫冷卻水不會被加入到儲熱器10中。因此，借助下面方法不會得到準確的確定結(jié)果只根據(jù)這個時間的儲熱器10內(nèi)的溫度，來執(zhí)行故障確定。
另一方面，根據(jù)具有這個實施例的儲熱裝置的發(fā)動機，由于從冷卻水停止循環(huán)開始、預(yù)定時間已過去之后的儲熱器10和發(fā)動機1之間的冷卻水的溫差而執(zhí)行故障確定。因此，即使沒有完全加熱的發(fā)動機1被關(guān)閉一個足夠長的時間，但是也可以執(zhí)行故障確定。
根據(jù)上述實施例，在從冷卻水停止循環(huán)開始、預(yù)定時間過去之后，根據(jù)發(fā)動機1和儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度，可以確定儲熱器10的絕熱性能變壞。
第四個示例性實施例下面討論解釋了第三實施例和這個實施例之間的區(qū)別。在第三實施例中，在發(fā)動機1被關(guān)閉或者發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束之后，當預(yù)定時間過去時，根據(jù)儲熱器10和發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度，執(zhí)行絕熱性能變壞的確定。相反，在第四實施例中，在發(fā)動機1被關(guān)閉或者發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束之后，當預(yù)定時間過去時，根據(jù)加熱器32的驅(qū)動歷史執(zhí)行儲熱器10或者加熱器32的絕熱性能不正常的確定。
此外，根據(jù)第四個實施例，不需要通過儲熱器內(nèi)的冷卻水溫度傳感器28和發(fā)動機內(nèi)的冷卻水溫度傳感器29來測量冷卻水溫度。
盡管與第一實施例相比較，對于故障確定，這個實施例采用了不同的對象和方法，但是發(fā)動機1和其它硬件的基本結(jié)構(gòu)與第一實施例的相同。因此，這些解釋被省略了。
同時，在應(yīng)用到這個實施例中的儲熱器10中，熱量可以泄漏，盡管這個泄漏量較小。如果發(fā)動機沒有起動一個較長時間，那么儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度降低了。因此，如果起動發(fā)動機一個較長時間，那么不會充分地實現(xiàn)供給熱量。如果這時加熱在儲熱器內(nèi)溫度已降低的冷卻水，那么可以使加熱過的冷卻水進行循環(huán)并且把熱量供給到發(fā)動機1中。
但是，如果儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度等于或者小于預(yù)定溫度，那么加熱器32自動通電并且開始加熱。因此，如果儲熱器10的絕熱性能變壞，這會導(dǎo)致在發(fā)動機1關(guān)閉之后冷卻水的溫度比平常降低得更快，那么加熱器32消耗了更多的電力。另一方面，電池30把電力供給到加熱器32和起動馬達(未示出)中。因此，如果在發(fā)動機1起動時起動馬達的電力用來加熱冷卻水，那么發(fā)動機1的起動性能變差了。
在這個實施例中，在發(fā)動機1被關(guān)閉或者發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束之后，當預(yù)定時間過去時，探測加熱器32加熱冷卻水所需要的電力或者加熱器32的通電時間。然后，為了避免上述問題，通過下面方法來執(zhí)行故障確定使探測到的值與預(yù)先所計算出的值進行比較，如果合適地進行工作，那么該預(yù)先所計算出的值是在正常情況下儲熱器10所消耗的值。在上述實施例中，在沒有使用傳感器來測量冷卻水溫度的情況下，執(zhí)行故障確定，因為根據(jù)電力消耗或者加熱器30的通電時間可以執(zhí)行絕熱性能的確定。
下面討論解釋執(zhí)行故障確定時的控制流程。圖9是流程圖，它示出了故障確定的流程圖。
在進行發(fā)動機預(yù)熱控制之后或者發(fā)動機1被關(guān)閉之后，執(zhí)行故障確定控制。
在步驟S401中，ECU22確定是否滿足執(zhí)行故障確定控制的條件。這種情況是基于冷卻循環(huán)停止，這種情況產(chǎn)生于發(fā)動機1關(guān)閉的時候或者產(chǎn)生于發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束時。緊接在發(fā)動機1關(guān)閉或者發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束之后，儲熱器10和發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度接近相同。
如果在步驟S401中的確定是肯定的，那么程序轉(zhuǎn)到步驟S402中，而如果是否定的，那么就結(jié)束這個程序。
在步驟S402中，ECU22起動記時器，從而從關(guān)閉發(fā)動機1開始或者從發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束開始計算過去的時間。
在步驟S403中，從關(guān)閉發(fā)動機1或者結(jié)束發(fā)動機預(yù)熱控制開始，ECU22觸發(fā)(設(shè)置成0)計時器，從而計算加熱器32的通電時間。
在步驟S404中，ECU22確定計時器的計數(shù)時間Tst是否等于或者大于預(yù)定時間Ti72(例如72小時)。如果該確定是肯定的，那么CPU22轉(zhuǎn)到步驟S405中，而如果是否定的，那么它轉(zhuǎn)到步驟S406中。
在步驟S405中，CPU22確定，加熱器通電記時器的記數(shù)時間Tp是否短于預(yù)定時間Tp1。如果該確定是肯定的，那么程序轉(zhuǎn)到步驟S407中，而如果是否定的，那么它轉(zhuǎn)到步驟S408中。
在步驟S406中，ECU22確定，加熱器通電記時器的記數(shù)時間Tp是否為0，換句話說，加熱器32是否沒有通電。如果該確定是肯定的，那么程序轉(zhuǎn)到步驟S407中，而如果是否定的，那么它轉(zhuǎn)到步驟S408中。
步驟S406中的確定條件可以是“記時器的計數(shù)時間Tp是否等于或者長于預(yù)定時間”，而不是“計數(shù)時間Tp是否等于0”。
圖10是時間圖，它示出了在冷卻水停止循環(huán)之后、直到預(yù)定時間Ti72過去為止時儲熱器內(nèi)的冷卻水溫度THWt、發(fā)動機內(nèi)的冷卻水溫度THWe和加熱器通電時間TP的變化。緊接在冷卻水從儲熱器10供給到發(fā)動機1中之后，或者在發(fā)動機1被關(guān)閉之后，存儲在儲熱器10內(nèi)的冷卻水的溫度接近與存儲在發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度相同。如果在這個之后發(fā)動機沒有起動，那么熱量被散發(fā)到外部空氣中，因此發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度降低了。另一方面，熱量可以從儲熱器10的內(nèi)部進行泄漏，盡管這個泄漏量較小。但是，如果過去的時間在預(yù)定時間Ti72(例如72小時)內(nèi)，那么根據(jù)散熱性能，儲熱器10可以保持冷卻水溫度等于或者大于所需要的溫度。
但是，如果儲熱器10的絕熱性能變壞，那么儲熱器10內(nèi)的溫度會快速降低。這時，加熱器32加熱冷卻水，并且在加熱器32打開時，加熱器通電記時器被驅(qū)動來進行同時計數(shù)。因此，如果在發(fā)動機1被關(guān)閉之后或者發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束之后，在預(yù)定時間Ti72過去之前，滿足下面兩個條件中的一個，那么可以確定絕熱性能不正常。第一個條件是，加熱器通電記時器被記數(shù)，甚至是一點兒，而第二個條件是，過去的時間等于或者大于預(yù)定時間。
此外，在發(fā)動機1被關(guān)閉或者發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束之后，即使在預(yù)定時間Ti72過去時，如果絕熱性能不正常，那么加熱器32的通電時間變得更長。因此，如果加熱器通電記時器的計數(shù)等于或者大于預(yù)定時間Tp1，那么可以確定絕熱性能不正常。
在步驟S407和S408中，執(zhí)行與上述相同的確定。在這些步驟中，可以確定儲熱器10的絕熱性能變壞或者加熱器32發(fā)生故障。
如果確定存在故障，那么警示燈(未示出)亮了，從而警告使用者。此外，可以給ECU22編程序，以致使它不能再執(zhí)行發(fā)動機預(yù)熱控制。
在傳統(tǒng)發(fā)動機中，假設(shè)在冷卻水已經(jīng)完全被加熱的情況下把冷卻水存儲在儲熱器10內(nèi)時，執(zhí)行故障確定，從而確定儲熱裝置的絕熱性能變壞。此外，必須測量冷卻水溫度。
因此，用來測量冷卻水溫度的傳感器設(shè)置在儲熱器內(nèi)。但是，在設(shè)置傳感器的位置上應(yīng)該考慮絕熱性能。
另一方面，根據(jù)具有這個實施例的儲熱裝置的發(fā)動機，考慮到在冷卻水停止循環(huán)之后、當預(yù)定時間過去時所記出的加熱器32的通電時間，執(zhí)行故障確定。因此，沒有使用溫度傳感器也可以執(zhí)行故障確定。
根據(jù)上述實施例，根據(jù)在冷卻水停止循環(huán)之后、在預(yù)定時間過去時所計出的加熱器32的通電時間，可以確定儲熱器10的絕熱性能變壞，盡管在這個實施例中根據(jù)加熱器32的通電時間來執(zhí)行故障確定，但是也可以根據(jù)電力消耗或者加熱器的電流量來執(zhí)行它。
第五個示例性實施例下面程序解釋了第四實施例和這個實施例之間的區(qū)別。在第四實施例中，在發(fā)動機1被關(guān)閉或者發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束之后，根據(jù)在預(yù)定時間過去時所記出的加熱器32的通電時間來執(zhí)行絕熱性能不正常的確定。相反，在第五實施例中，根據(jù)從發(fā)動機1關(guān)閉或者發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束到驅(qū)動加熱器32的時間來執(zhí)行絕熱性能不正?；蛘呒訜崞?2不正常的確定。
盡管與第一實施例相比較，對于故障確定，這個實施例采用了不同的對象和方法，但是發(fā)動機1和其它硬件的基本結(jié)構(gòu)與第一實施例的相同。因此，這些解釋被省略了。
同時，在應(yīng)用到這個實施例中的儲熱器10中，熱量可以泄漏，盡管這個泄漏量較小。如果發(fā)動機沒有起動一個較長時間，那么儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度降低了。因此，如果起動發(fā)動機一個較長時間，那么不會充分地實現(xiàn)供給熱量。如果這時加熱在儲熱器內(nèi)溫度已降低的冷卻水，那么可以使加熱過的水進行循環(huán)并且把熱量供給到發(fā)動機1中。
但是，如果冷卻水溫度等于或者小于預(yù)定溫度，那么加熱器32自動通電并且開始加熱。因此，如果儲熱器10的絕熱性能變壞，這會導(dǎo)致在發(fā)動機1關(guān)閉之后儲熱器10內(nèi)的冷卻水的溫度快速降低，那么加熱器32消耗了更多的電力。另一方面，電池30把電力供給到加熱器32和起動馬達(未示出)中。因此，如果在發(fā)動機1起動時起動馬達的電力用來加熱冷卻水，那么發(fā)動機1的起動性能變差了。
在這個實施例中，探測從關(guān)閉發(fā)動機1或者結(jié)束發(fā)動機預(yù)熱控制到加熱器32開始加熱冷卻水這個時間段。然后，為了避免上述問題，通過下面方法來執(zhí)行故障確定使探測到的時間與預(yù)定時間進行比較，該預(yù)定時間是指當儲熱器10工作在正常情況下時，在冷卻循環(huán)停止時的時間和加熱器32首先開始加熱冷卻水時的時間之間所過去的時間。在上述實施例中，在沒有使用傳感器來測量冷卻水溫度的情況下，可以執(zhí)行故障確定，因為根據(jù)在加熱器32首先開始加熱冷卻水之前所過去的時間可以執(zhí)行絕熱性能的確定。
下面討論解釋執(zhí)行故障確定時的控制流程。圖11是流程圖，它示出了故障確定的流程圖。
在進行發(fā)動機預(yù)熱控制之后或者發(fā)動機1被關(guān)閉之后，執(zhí)行故障確定控制。
在步驟S501中，ECU22確定是否滿足執(zhí)行故障確定控制的條件。這種條件是冷卻循環(huán)已經(jīng)停止，這產(chǎn)生于發(fā)動機1關(guān)閉的時候或者產(chǎn)生于發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束時。緊接在發(fā)動機1關(guān)閉或者發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束之后，儲熱器10和發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度接近相同。
如果在步驟S501中的確定是肯定的，那么程序轉(zhuǎn)到步驟S502中，而如果是否定的，那么就結(jié)束這個程序。
在步驟S502中，ECU22起動記時器Tst，從而從關(guān)閉發(fā)動機1開始或者從發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束開始計算過去的時間。
在步驟S503中，從關(guān)閉發(fā)動機1或者結(jié)束發(fā)動機預(yù)熱控制開始，ECU22預(yù)置計時器Tp，從而計算加熱器32的通電時間。
在步驟S504中，ECU22確定加熱器的通電計時器的計數(shù)時間Tp是否大于預(yù)定值Tp0。預(yù)定值Tp0是這樣的值該值等于加熱器通電計時器的一個計數(shù)。換句話說，ECU22確定加熱器32是否已加熱冷卻水。如果該確定是肯定的，那么該程序轉(zhuǎn)到步驟S505中，而如果是否定的，那么它結(jié)束這個程序。
在步驟S505中，在后循環(huán)通電開始時間Tip0處輸入計時器的計數(shù)時間Tst。
在步驟S506中，ECU22確定，后循環(huán)通電開始時間Tip0是否等于或者大于預(yù)定時間TI32(例如32小時)。如果該確定是肯定的，那么程序轉(zhuǎn)到步驟S507中，而如果是否定的，那么它轉(zhuǎn)到步驟S508中。
圖12是時間圖，它示出了在冷卻水停止循環(huán)之后、儲熱器內(nèi)的冷卻水溫度THWt、發(fā)動機內(nèi)的冷卻水溫度THWe和加熱器通電時間TP的變化。緊接在冷卻水從儲熱器10供給到發(fā)動機1中之后，或者在發(fā)動機1被關(guān)閉之后，存儲在儲熱器10內(nèi)的冷卻水的溫度接近與存儲在發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度相同。如果在這個之后發(fā)動機沒有起動，那么熱量被散發(fā)到外部空氣中，因此發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度降低了。另一方面，熱量可以從儲熱器10的內(nèi)部慢慢地進行泄漏出來。但是，在正常工作的情況下，如果過去的時間在預(yù)定時間Ti32(例如72小時)內(nèi)，那么在加熱器32沒有進行加熱的情況下，冷卻水溫度可以保持等于或者大于所需要的溫度。
但是，如果儲熱器10的絕熱性能變壞，那么儲熱器10內(nèi)的溫度會快速降低。這時，在預(yù)定時間Ti32過去之前，加熱器32加熱冷卻水，并且加熱器通電計時器同時進行計數(shù)。因此，如果從關(guān)閉發(fā)動機1或者結(jié)束發(fā)動機預(yù)熱控制到加熱器32開始加熱冷卻水的時間大于預(yù)定時間Ti32，那么可以確定絕熱性能正常。
在步驟S507和S508中，執(zhí)行與上述相同的確定。在這些步驟中，可以確定當儲熱器10的絕熱性能變壞時存在故障或者加熱器32發(fā)生故障。
如果確定存在故障，那么警示燈(未示出)亮了，從而警告使用者。此外，可以給ECU22編程序，從而不執(zhí)行發(fā)動機預(yù)熱控制。
在傳統(tǒng)發(fā)動機中，假設(shè)在冷卻水已經(jīng)完全被加熱的情況下把冷卻水存儲在儲熱器10內(nèi)時，執(zhí)行故障確定，從而確定儲熱裝置的絕熱性能變壞。此外，必須測量冷卻水溫度。
因此，用來測量冷卻水溫度的傳感器設(shè)置在儲熱器內(nèi)。但是，在設(shè)置傳感器的位置上只考慮絕熱性能。
另一方面，根據(jù)具有這個實施例的儲熱裝置的發(fā)動機，考慮到從冷卻水停止循環(huán)到驅(qū)動加熱器32的時間，可以執(zhí)行故障確定。因此，沒有使用溫度傳感器也可以執(zhí)行故障確定。
根據(jù)上述實施例，根據(jù)從冷卻水停止循環(huán)到驅(qū)動加熱器32的時間可以確定儲熱器10的絕熱性能變壞。
第六示例性實施例下面討論解釋了第三實施例和這個示例性實施例之間的區(qū)別。在第三實施例中，在發(fā)動機1被關(guān)閉或者發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束之后，當預(yù)定時間過去時，根據(jù)儲熱器10和發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度，執(zhí)行儲熱器10的絕熱性能變壞的確定。相反，在第六實施例中，在發(fā)動機1被關(guān)閉或者發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束之后，當預(yù)定時間過去時，只根據(jù)儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度來確定儲熱器10的絕熱性能變壞或者加熱器發(fā)生故障。
盡管與第一實施例相比較，對于故障確定，這個實施例采用了不同的對象和方法，但是發(fā)動機1和其它硬件的基本結(jié)構(gòu)與第一實施例的相同。因此，這些解釋被省略了。
同時，在本實施例的系統(tǒng)中，換句話說，借助于冷卻水在這兩個零件內(nèi)進行循環(huán)，在發(fā)動機1和儲熱器10之間進行熱量交換的系統(tǒng)，如果儲熱器10的絕熱性能變壞，那么在發(fā)動機關(guān)閉之后，或者在發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束之后，當儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度逐漸降低時，發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度逐漸降低。如果由于一些原因而使起動發(fā)動機1被延遲，那么發(fā)動機1需要再次加熱，因為已經(jīng)被加熱過一次的發(fā)動機1的溫度降低了。這時，儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度降低了，因此借助使冷卻水進行循環(huán)，不能充分地加熱發(fā)動機1。在上述情況下的傳統(tǒng)系統(tǒng)中，使用者借助于溫度(根據(jù)來自設(shè)置在儲熱器10內(nèi)的溫度傳感器的信號，該溫度顯示在設(shè)置于室內(nèi)的溫度顯示板上)可以知道冷卻水的溫度降低了。
但是，如果加熱儲熱器10內(nèi)的冷卻水的加熱器32發(fā)生故障，那么儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度連續(xù)地慢慢降低。在傳統(tǒng)技術(shù)中，如果溫度大量降低，那么可以確定儲熱器10的絕熱性能變壞。但是，不能執(zhí)行溫度稍稍降低的故障確定。
根據(jù)這個實施例，在發(fā)動機1關(guān)閉之后或者在發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束之后，當預(yù)定時間過去時，根據(jù)儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度來執(zhí)行故障確定。發(fā)動機1在它被關(guān)閉之后把熱量散發(fā)到外部中或者散發(fā)到大氣中，因此發(fā)動機1的溫度逐漸降低。另一方面，儲熱器10存儲這樣的冷卻水并且使之保溫該冷卻水的溫度在發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)期間升高。如果在這種情況下執(zhí)行發(fā)動機預(yù)熱控制，那么儲熱器10內(nèi)的溫度下降了，因為，除了把加熱過的冷卻水從儲熱器10供給到發(fā)動機1中之外，在發(fā)動機1內(nèi)溫度已經(jīng)降低的冷卻水流入到儲熱器10中。然后，儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度變得接近等于發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水的溫度。另一方面，緊接在發(fā)動機1被關(guān)閉之后，儲熱器10和發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度接近相同。如果在儲熱器10和發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度接近相同時發(fā)動機沒有起動，那么發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度再次降低了。
如果在冷卻水停止循環(huán)之后、當預(yù)定時間過去時儲熱器10內(nèi)沒有不正常，那么儲熱器10內(nèi)的冷卻水將保持在絕熱性能正常時所保證的預(yù)定溫度上。但是，如果儲熱器10的保溫性能變壞，那么儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度變成小于預(yù)定溫度。如果儲熱器10和加熱器32內(nèi)存在不正常，那么溫度進一步降低。
如果儲熱器10的絕熱性能變壞并且加熱器32發(fā)生故障，那么在發(fā)動機1停止之后或者發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束之后，當預(yù)定時間過去時，儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度變成小于預(yù)定溫度。因此，通過測量儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度可以進行故障確定。
下面解釋執(zhí)行故障確定時的控制流程。圖13是流程圖，它示出了故障確定的流程圖。
在冷卻循環(huán)結(jié)束之后執(zhí)行故障確定控制，這產(chǎn)生于發(fā)動機預(yù)熱控制完成時或者發(fā)動機1關(guān)閉時。
如果在步驟S601中的確定是肯定的，那么程序轉(zhuǎn)到步驟S602中，而如果是否定的，那么就結(jié)束這個程序。
在步驟S602中，ECU22起動計時器Tst，從而從關(guān)閉發(fā)動機1開始或者從發(fā)動機預(yù)熱控制結(jié)束開始計算過去的時間。
在步驟S603中，ECU22確定計時器的計數(shù)時間Tst是否等于或者大于預(yù)定時間Ti72(例如72小時)。如果該確定是肯定的，那么程序轉(zhuǎn)到步驟S604中，而如果是否定的，那么它結(jié)束這個程序。
在步驟S604中，測量儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度THWt。ECU22把從儲熱器內(nèi)的冷卻水溫度傳感器28中輸出的信號儲存到RAM353中。
在步驟S605中，ECU22確定，儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度THWt是否大于預(yù)定值Tng。如果該確定是肯定的，那么該程序轉(zhuǎn)到步驟S606中，而如果是否定的，那么它轉(zhuǎn)到步驟S607。
圖14是時間圖，它示出了在冷卻水停止循環(huán)之后、直到預(yù)定時間Ti32過去時為止儲熱器內(nèi)的冷卻水溫度THWt和發(fā)動機內(nèi)的冷卻水溫度THWe的變化。預(yù)定值Tng是這樣的溫度當儲熱器10的絕熱性能變壞并且加熱器32內(nèi)存在不正常時，該溫度降低，并且它可以通過實驗計算出來。在上述步驟S607中，可以確定儲熱器10和加熱器32內(nèi)存在不正常。
在步驟S606中，ECU22確定，儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度THWt是否大于預(yù)定值Tngt。如果該確定是肯定的，那么該程序轉(zhuǎn)到步驟S608中，而如果是否定的，那么它轉(zhuǎn)到步驟S609。
預(yù)定值Tngt是這樣的溫度當儲熱器10和加熱器32正常時保持該溫度，并且它可以通過實驗計算出來。在步驟S609中，冷卻水溫度處于預(yù)定值Tng和預(yù)定值Tngt之間。在這種情況下，可以確定儲熱器10或者加熱器32內(nèi)存在不正常。
根據(jù)本實施例，緊接在發(fā)動機1供給有來自儲熱器10的冷卻水之后或者在發(fā)動機1被關(guān)閉之后，根據(jù)冷卻水溫度可以確定預(yù)定值Tng和預(yù)定值Tngt。在這種方法中，在發(fā)動機1被完全加熱之前而被關(guān)閉時，即使冷卻水溫度較小，但是也可以執(zhí)行故障確定。
如果確定存在故障，那么警示燈(未示出)亮了，從而警告使用者。此外，可以給ECU22編程序，以致使它不能再次執(zhí)行發(fā)動機預(yù)熱控制。
在傳統(tǒng)發(fā)動機中，假設(shè)在冷卻水已經(jīng)完全被加熱的情況下把冷卻水存儲在儲熱器10內(nèi)時，執(zhí)行故障確定，從而確定儲熱裝置的絕熱性能變壞。此外，當溫度變化極大時，執(zhí)行故障確定。
但是，當發(fā)動機1緊接在發(fā)動機1起動之后且在冷卻水溫度充分升高之前被關(guān)掉時，高溫冷卻水不會被加入到儲熱器10中。因此，借助下面方法不會得到準確的確定結(jié)果只根據(jù)這個時間的儲熱器10內(nèi)的溫度，來執(zhí)行故障確定。此外，當冷卻水由于加熱器發(fā)生故障而產(chǎn)生溫度降低時，這種降低量較小，因此在這種情況下的早期不能執(zhí)行這種故障確定。
另一方面，根據(jù)具有這個實施例的儲熱裝置的發(fā)動機，根據(jù)在冷卻水停止循環(huán)之后、當預(yù)定時間過去時儲熱器10內(nèi)的冷卻水所希望到達的溫度而執(zhí)行故障確定。因此，即使沒有完全加熱的發(fā)動機1被關(guān)閉，但是也可以執(zhí)行故障確定。另外，即使溫度稍稍降低，但是也可以確定故障。
根據(jù)上述實施例，在冷卻水停止循環(huán)之后，在預(yù)定時間過去時，根據(jù)儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度，可以確定儲熱器10的絕熱性能變壞和加熱器32發(fā)生故障。
第七個示例性實施例根據(jù)本實施例，在還考慮外部空氣(大氣)的溫度的同時，根據(jù)上述任一實施例來執(zhí)行故障確定。為了測定外部空氣溫度，因此使用了外部空氣溫度傳感器(未示出)。盡管與第一實施例相比較，對于故障確定，第七個實施例采用了不同的對象和方法，但是發(fā)動機1和其它硬件的基本結(jié)構(gòu)與第一實施例的相同。因此，這些解釋被省略了。
當存儲在儲熱器10內(nèi)的冷卻水散熱時，盡管是少量，但是冷卻水的溫度降低了。外部空氣溫度變得越低，那么從儲熱器10和發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水中散發(fā)出來的熱量就越快。因此，當外部空氣溫度較小時，即使儲熱器10正常，但是儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度降低得更快。如果在這種情況下執(zhí)行故障確定，那么難以確定引起冷卻水溫度降低的原因是外部空氣溫度較小還是絕熱性能變壞或者加熱器32發(fā)生故障。
在本實施例中，根據(jù)外部空氣溫度來校正用在上述每個實施例中的確定條件。
圖15是這樣的圖形它示出了外部空氣溫度和校正系數(shù)Ka之間的關(guān)系。外部空氣溫度變得越小，那么冷卻水溫度的降低速率變得越大。因此，通過下面方法把每個確定條件的溫度校正到較小的一個上隨著大氣溫度的降低提高校正系數(shù)Ka。
通過下面方法來使用校正系數(shù)Ka使它放大一個值如預(yù)定溫度Te、儲熱器10的規(guī)定溫度、預(yù)定值Tt1、預(yù)定值Tng、或者預(yù)定值Tngt。
如果外部空氣溫度反映在上述的確定條件中，那么可以設(shè)置與外部空氣溫度相一致的確定條件。因此，可以以更加的精確度來執(zhí)行故障確定。
第八個示例性實施例根據(jù)這個實施例，當發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)時間較短時，可以防止故障確定并防止加熱器32加熱冷卻水。
當發(fā)動機1緊接在發(fā)動機1起動之后并且在冷卻水溫度升高之前而被關(guān)閉時，高溫冷卻水不會加入到儲熱器10中。因此，儲熱器10內(nèi)的冷卻水需要通過加熱器32來加熱，從而實現(xiàn)供給熱量的作用。
但是，當冷卻水被加熱時，電池30給加熱器32供給有電力。因此，如果儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度較小，那么消耗大量的電力。當發(fā)動機1起動時，電池30把電力供給到起動馬達(未示出)。因此，如果用來起動發(fā)動機1的起動馬達的電力被用來加熱冷卻水，那么發(fā)動機1的起動性能變差。
在這個示例性實施例中，當電池有可能用光時(這使得起動發(fā)動機1困難)，防止加熱器32加熱冷卻水，從而避免了上述問題。此外，在防止加熱器32加熱冷卻水時也可以防止故障確定，從而避免了錯誤的確定。
圖16是流程控制圖，它示出了通過計算冷卻水已儲存在儲熱器10內(nèi)的時間來確定是否給加熱器32通電的流程圖。
當發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水到達這樣的溫度時該溫度等于或者大于預(yù)定溫度時，ECU22驅(qū)動馬達驅(qū)動的水泵12從而把冷卻水加入到儲熱器10中。已經(jīng)加入到儲熱器10中的冷卻水把剩余在儲熱器10中的低溫冷卻水壓出冷卻水排出管10d。然后，儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度逐漸升高。如果能夠充分確保把冷卻水加入到儲熱器10中的加入時間，那么高溫冷卻水可以儲存在儲熱器10內(nèi)。
在這個實施例中，不僅在發(fā)動機1被關(guān)閉之后，而且在發(fā)動機1運轉(zhuǎn)時，可以執(zhí)行加熱器通電確定。
在步驟S701中，測量發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度THWe。ECU22把從發(fā)動機內(nèi)的冷卻水溫度傳感器29中輸出的信號儲存在RAM353中。
在步驟S702中，ECU22確定，發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度THWe是否大于預(yù)定值。該預(yù)定值是當冷卻水進行循環(huán)從而供給熱量并且發(fā)動機1處于停止時根據(jù)散熱性能所需要的溫度，發(fā)動機1可以被加熱到該溫度。
如果在步驟S702中該確定是肯定的，那么該程序轉(zhuǎn)到步驟S703中，而如果是否定的，那么它轉(zhuǎn)到步驟S704。
在步驟S703中，ECU22起動計時器，從而除了驅(qū)動馬達驅(qū)動的水泵12從而使冷卻水循環(huán)到儲熱器10中之外，還測量冷卻水加入時間Tht。該計時器計出馬達驅(qū)動的泵12被驅(qū)動的時間。此外，ECU22打開水流指示器，它顯示已經(jīng)執(zhí)行把冷卻水加入到儲熱器10中。
在步驟S704中，ECU22確定，冷卻水的循環(huán)是否已經(jīng)停止。在這個步驟中的確定條件是“發(fā)動機1是否已關(guān)閉”或者“馬達驅(qū)動的泵12是否已關(guān)閉”。
如果在步驟S704中該確定是肯定的，那么該程序轉(zhuǎn)到步驟S705中，而如果是否定的，那么它結(jié)束這個時候的程序。
在步驟S705中，ECU22確定水流指示器是否打開。如果該確定是肯定的，那么該程序轉(zhuǎn)到步驟S706中，因為冷卻水至少已經(jīng)加入到儲熱器10中。然后，ECU22確定在步驟S706中已經(jīng)加入到儲熱器10中的冷卻水量是否足夠。另一方面，如果在步驟S705中的確定是否定的，那么在沒有確定儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度的情況下，ECU22結(jié)束這個程序，因為冷卻水沒有充分地加入到儲熱器10內(nèi)。
在步驟S706中，ECU22確定計時器的計數(shù)時間Tht是否大于預(yù)定時間Ti1。計時器的計數(shù)時間Tht變得越短，那么ECU22加入到儲熱器10中的冷卻水的總量就越小。因此，儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度變得更加小了。如果儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度沒有升高到這樣的溫度上在該溫度下，可以實現(xiàn)供給熱量的作用，那么冷卻水需要借助于加熱器32來加熱。但是，如果加熱器32加熱冷卻水一個較長時間，那么與電池30已經(jīng)充有的、可使用的電力相比，它需要更大量的電力。在這種情況下，防止加熱器32加熱冷卻水。
根據(jù)電池30已充有的電量來確定預(yù)定時間Ti1。在這種情況下，可以計算出計時器的計數(shù)時間Tht和加熱冷卻水所需要的電量之間的關(guān)系，并且把它作為曲線儲存在ROM352中。然后，探測電池30已充有的電量，并且通過下面方法來推出預(yù)定時間Ti1在該曲線中取代所探測到的電量。
如果在步驟S706中該確定是肯定的，那么該程序轉(zhuǎn)到步驟S707中，而如果是否定的，那么它轉(zhuǎn)到步驟S710中。
在步驟S707中，ECU22確定，發(fā)動機1已經(jīng)運轉(zhuǎn)了足夠長的時間，從而把高溫冷卻水儲存在儲熱器10中(在下文中稱為“正常行駛”)。在這種情況下，ECU22把冷卻水加入到儲熱器10中一個較長的時間，這表明高溫冷卻水已儲存在儲熱器10內(nèi)。因此，為了保持在下次起動發(fā)動機1所需要的冷卻水溫度加熱器32所消耗的電力較小。在步驟S707中，該短行駛指示器關(guān)閉，而該短行駛指示器表明發(fā)動機1沒有運轉(zhuǎn)一個足夠長的時間來把高溫冷卻水儲存在儲熱器10內(nèi)(下文中稱為“短行駛”)。
在步驟S708中，ECU22允許加熱器32通電。
在步驟S709中，執(zhí)行與上述實施例中任何一個相同的確定。
在步驟S710中，ECU22確定，發(fā)動機1沒有運轉(zhuǎn)一個足夠長的時間來把高溫冷卻水儲存在儲熱器10內(nèi)，并且打開短行駛指示器。在這種情況下，ECU22沒有把冷卻水加入到儲熱器10中一個較長時間，因此儲存在儲熱器10中的冷卻水溫度較小。因此，加熱器32消耗許多電力來把冷卻水加熱到下次起動發(fā)動機1時所需要的溫度，因此電池可以用光。
在步驟S711中，ECU22防止加熱器32通電。這時，ECU22關(guān)閉連接到加熱器32中的電路。
在步驟S712中，ECU22防止故障確定。如果ECU22確定短行駛，那么它表明儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度較小。此外，在步驟S711中防止加熱器32加熱冷卻水，因此可以防止故障確定，因為可能執(zhí)行錯誤的確定。
用在上述這個實施例中的加熱器32可以獨立地控制它的溫度。換句話說，在ECU22沒有執(zhí)行溫度控制的情況下，需要時就可執(zhí)行加熱。因此，當?shù)蜏乩鋮s水儲存在儲熱器10中時，加熱器32加熱冷卻水。
但是，如果加熱器32把冷卻水加熱到預(yù)定溫度的電力消耗小于電池30所充有的電量，那么加熱器32加熱冷卻水直到電池30用光為止。
在這個實施例中，根據(jù)儲存在儲熱器10內(nèi)的冷卻水的溫度來加熱冷卻水，從而避免了上述問題。因此，起動性能不會變差，并且可以防止電池用光。
在上述實施例中，加熱器32可以把冷卻水加熱到這樣的程度電池不可能被用光。
第九個示例性實施例下面討論解釋了第八個實施例和這個示例性實施例之間的區(qū)別。在第八個實施例中，根據(jù)計時器的計數(shù)時間Tht是否大于預(yù)定時間Ti1，確定正常行駛或者短行駛。另一方面，在第九個實施例中，根據(jù)儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度，確定正常行駛或者短行駛。
圖17是流程圖，它示出了根據(jù)儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度來確定加熱器32是否通電的流程圖。
在這個實施例中，不僅在發(fā)動機1被關(guān)閉之后，而且在發(fā)動機1運轉(zhuǎn)時，可以執(zhí)行加熱器通電確定。
在步驟S801中，測量發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度THWe。ECU22把從發(fā)動機內(nèi)的冷卻水溫度傳感器29中輸出的信號儲存在RAM353中。
在步驟S802中，ECU22確定，發(fā)動機1內(nèi)的冷卻水溫度THWe是否大于預(yù)定值。該預(yù)定值是當冷卻水進行循環(huán)從而供給熱量并且發(fā)動機1處于停止時根據(jù)散熱性能所需要的溫度，發(fā)動機1可以被加熱到該溫度。
如果在步驟S802中該確定是肯定的，那么該程序轉(zhuǎn)到步驟S803中，而如果是否定的，那么它轉(zhuǎn)到步驟S804。
在步驟S803中，ECU22打開水流指示器，除了驅(qū)動馬達驅(qū)動的水泵12從而使冷卻水在儲熱器10中進行循環(huán)之外，該指示器表示已執(zhí)行把冷卻水加入到儲熱器10中。
在步驟S804中，ECU22確定，冷卻水的循環(huán)是否已經(jīng)停止。在這個步驟中的確定條件是“發(fā)動機1是否已關(guān)閉”或者“馬達驅(qū)動的泵12是否已關(guān)閉”。
如果在步驟S804中該確定是肯定的，那么該程序轉(zhuǎn)到步驟S805中，而如果是否定的，那么它結(jié)束這個時候的程序。
在步驟S805中，ECU22確定水流指示器是否打開。如果該確定是肯定的，那么該程序轉(zhuǎn)到步驟S806中，因為冷卻水至少已經(jīng)加入到儲熱器10中。然后，ECU22確定在步驟S806中已經(jīng)加入到儲熱器10中的冷卻水量是否足夠。另一方面，如果在步驟S805中的確定是否定的，那么在沒有確定儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度的情況下，ECU22結(jié)束這個程序，因為冷卻水沒有加入到儲熱器10內(nèi)。
在步驟S806中，測量儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度THWt。ECU22把來自儲熱器內(nèi)的冷卻水溫度傳感器28輸出的信號儲存在RAM353中。
在步驟S807中，ECU22確定儲熱器內(nèi)的冷卻水溫度THWt是否高于預(yù)定值。如果儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度沒有升高到可以實現(xiàn)供熱的溫度，那么冷卻水需要通過加熱器32來加熱。但是，如果加熱器32加熱冷卻水一個較長時間，那么它需要比電池30已充有的、可使用的電力還大的電力量。在這種情況下，防止加熱器32加熱冷卻水。
根據(jù)電池30已充有的電力量來確定預(yù)定值。在這種情況下，計算儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度和加熱冷卻水所需要的電量之間的關(guān)系，并且把它作為曲線儲存在ROM352中。然后，探測電池30已充有的電量，并且通過下面方法來推出作為溫度的預(yù)定值在該曲線中取代所探測到的電量。
如果在步驟S807中該確定是肯定的，那么該程序轉(zhuǎn)到步驟S808中，而如果是否定的，那么它轉(zhuǎn)到步驟S811中。
在步驟S807中，ECU22確定，發(fā)動機1已經(jīng)運轉(zhuǎn)了足夠長的時間，從而把高溫冷卻水儲存在儲熱器10中(在下文中稱為“正常行駛”)。在這種情況下，ECU22把冷卻水加入到儲熱器10中一個較長的時間，這表明高溫冷卻水已儲存在儲熱器10內(nèi)。因此，為了保持下次起動發(fā)動機1所需要的冷卻水溫度加熱器32所消耗的電力較小。在步驟S808中，該短行駛指示器關(guān)閉，而該短行駛指示器表明發(fā)動機1沒有運轉(zhuǎn)一個足夠長的時間來把高溫冷卻水儲存在儲熱器10內(nèi)(下文中稱為“短行駛”)。
在步驟S809中，ECU22允許加熱器32通電。
在步驟S810中，執(zhí)行與上述其它實施例中任何一個相同的確定。
在步驟S811中，ECU22確定，發(fā)動機1沒有運轉(zhuǎn)一個足夠長的時間來把高溫冷卻水儲存在儲熱器10內(nèi)，并且打開短行駛指示器。在這種情況下，ECU22沒有把冷卻水加入到儲熱器10中一個較長時間，因此儲存在儲熱器10中的冷卻水溫度較小。因此，加熱器32消耗許多電力來把冷卻水加熱到下次起動發(fā)動機1時所需要的溫度，因此電池可以用光。
在步驟S812中，ECU22防止加熱器32通電。這時，ECU22關(guān)閉連接到加熱器32中的電路。
在步驟S813中，ECU22防止故障確定。如果ECU22確定短行駛，那么它表明儲熱器10內(nèi)的冷卻水溫度較小。此外，在步驟S812中防止加熱器32加熱冷卻水，因此可以防止故障確定，因為可能執(zhí)行錯誤的確定。
用在上述這個實施例中的加熱器32可以獨立地控制它的溫度。換句話說，在ECU22沒有執(zhí)行溫度控制的情況下，需要時就可執(zhí)行加熱。因此，當?shù)蜏乩鋮s水儲存在儲熱器10中時，加熱器32加熱冷卻水。
但是，如果加熱器32把冷卻水加熱到預(yù)定溫度的電力消耗小于電池30所充有的電量，那么加熱器32加熱冷卻水直到電池30用光為止。
在這個實施例中，根據(jù)儲存在儲熱器10內(nèi)的冷卻水的溫度來加熱冷卻水，從而避免了上述問題。因此，起動性能不會變差，并且可以防止電池用光。
在上述實施例中，加熱器32可以把冷卻水加熱到這樣的程度電池不可能被用光。
在具有上述實施例的儲熱裝置的發(fā)動機中，即使在冷卻介質(zhì)的溫度較小時可以探測儲熱裝置內(nèi)的不正常性。
在圖解的實施例中，通過控制器(如電子控制元件22)來控制該裝置，該控制器執(zhí)行為總目的是編程的計算機。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該知道，使用一個特殊目的的集成電路(如ASIC)來執(zhí)行該控制器，該集成電路具有整個的主或者中央處理器部分、系統(tǒng)級控制和獨立部分，而在中央處理器部分控制下，這些獨立部分用來執(zhí)行各種不同的具體計算、功能和其它處理。該控制器可以是若干獨立專用的或者可編程的集成電路或者其它電子電路或者裝置(如布線電子或者邏輯電路如離散元素電路、或者可編程的邏輯裝置如PLD、PLA、PAL等)。使用通常目的是進行合適編程的計算機如微處理器、微控制器或者其它處理器裝置(CPU或者MPU)來執(zhí)行該控制器，其中該計算機可以單獨使用或者可以與一個或者多個外圍(如集成電路)數(shù)據(jù)和信號處理裝置結(jié)合使用?？傊?，在其上的有限狀態(tài)機能夠執(zhí)行這里所描述的過程的任何裝置或者裝置組件可以用作控制器。分布處理結(jié)構(gòu)可以用于最大數(shù)據(jù)/信號處理能力和速度。
在參照示例性實施例描述本發(fā)明的同時，應(yīng)該知道本發(fā)明不局限于所公開的實施例或者結(jié)構(gòu)。相反，本發(fā)明可以覆蓋各種變型和等同布置。此外，在示例性的各種結(jié)合和結(jié)構(gòu)中示出了這些實施例的各種元件，但是包括更多、更少或者一個元件的其它結(jié)合和結(jié)構(gòu)也落入本發(fā)明的精神實質(zhì)和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種包括內(nèi)燃機和儲熱裝置的發(fā)動機系統(tǒng)，該發(fā)動機系統(tǒng)包括儲熱裝置(10)，它儲存來自冷卻介質(zhì)的熱量；熱量供給裝置(11、12、22、C1、C2)，它把儲存在儲熱裝置(10)中的冷卻介質(zhì)供給到內(nèi)燃機(1)中；儲熱裝置內(nèi)的溫度測量裝置(28)，它測量儲熱裝置(10)內(nèi)的冷卻介質(zhì)的溫度；及內(nèi)燃機內(nèi)的溫度測量裝置(29)，它測量內(nèi)燃機(1)內(nèi)的冷卻介質(zhì)的溫度；其特征在于該發(fā)動機系統(tǒng)還包括故障確定裝置(22)，在發(fā)動機關(guān)閉之后，當預(yù)定時間過去時，根據(jù)儲熱裝置內(nèi)的溫度測量裝置(28)所測量的值和內(nèi)燃機內(nèi)的溫度測量裝置(29)所測量的值之間的差值，該故障確定裝置確定儲熱裝置(10)的故障。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機系統(tǒng)，其特征在于，在發(fā)動機關(guān)閉之后，在預(yù)定時間過去時，如果儲熱裝置內(nèi)的溫度測量裝置(28)所測得的值和內(nèi)燃機內(nèi)的溫度測量裝置(29)所測得的值之間的差值等于或者小于預(yù)定值，那么故障確定裝置(22)可以確定有故障。
全文摘要
一種包括內(nèi)燃機和儲熱裝置的發(fā)動機系統(tǒng)還包括儲熱裝置(10)，它通過儲存加熱過的冷卻介質(zhì)來儲存熱量；熱量供給裝置(11、12、22、C1、C2)，它把儲存在儲熱裝置(10)中的冷卻介質(zhì)供給到內(nèi)燃機(1)中；及冷卻介質(zhì)溫度測量裝置(28、29)，它測量冷卻介質(zhì)的溫度；及故障確定裝置(22)，在熱量供給裝置(11、12、22、C1、C2)供給熱量時，根據(jù)冷卻介質(zhì)溫度測量裝置(28、29)所測量到的值的變化，該故障確定裝置確定儲熱裝置(10、11、12、22、C1、C2、32)的故障。
文檔編號F01P5/12GK1607327SQ200410090598
公開日2005年4月20日 申請日期2002年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月25日
發(fā)明者一瀨宏樹, 大塚孝之, 小林日出夫 申請人:豐田自動車株式會社