JP4239417B2

JP4239417B2 - 蓄熱装置付き内燃機関

Info

Publication number: JP4239417B2
Application number: JP2001029945A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　　誠; 克彦蟻沢; 正和田畑; 一樹岩谷; 邦彦林
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2001-02-06
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2021-02-06
Also published as: DE60131704D1; JP2002089424A; EP1172538A2; CN1332319A; CA2352718A1; DE60131704T2; US20020005178A1; EP1172538B1; CA2352718C; US6629512B2; EP1172538A3; CN1162614C

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一時的に熱を蓄える機能を有する蓄熱装置を備えて、この蓄熱装置の蓄えた熱が冷却水等の熱媒体を通じて供給されることにより暖機が行われる内燃機関に関し、特に、そうした内燃機関の作動制御に適用して好適な制御構造の具現に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車等の車両に搭載される内燃機関にとって、燃焼室周辺の温度が所定温に達していない状態（冷間状態）での機関運転は、燃焼室に供給される燃料が十分に霧化されないこと等の不具合を生じさせ、排気特性（エミッション）や燃費性能を悪化させてしまうため好ましくない。
【０００３】
しかし実際のところ、一時的な機関停止後における再始動時のような場合は例外として、機関運転を開始する際には毎回のように、機関始動時から暖機完了時までの期間は冷間状態で機関運転を行わざるをえない。
【０００４】
こうした問題に対し、内燃機関が運転中に発する熱を、所定の蓄熱装置に蓄えておき、冷間状態にある機関に放出する機能を有する蓄熱装置が知られている。
【０００５】
例えば特開平６−１８５３５９号公報に記載された内燃機関の蓄熱装置は、当該機関の放熱によって熱せられた冷却水の一部を機関停止後にも保温状態で貯留しておき、次回の機関始動時に冷却系（当該機関の冷却通路）に解放することで機関を早期に暖めるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内燃機関が自力で行う暖機の所要時間を短縮化するために、蓄熱装置による暖機効果の活用機会を増大させるといった観点からみると、上記のような蓄熱装置を用いて行う内燃機関の暖機処理は、機関始動前から開始し、機関始動時には完了していることが最も好ましい。暖機処理の実施時期が早すぎると、一旦高まった機関の温度が機関始動前に再度低下してしまうことになり、また、その実施時期が遅すぎると、結局、暖機が完了してない状態で機関運転が行われ、蓄熱装置に蓄えられた熱が十分に活用されないことになるからである。
【０００７】
しかし実際のところ、運転者の意志に基づいてなされる機関始動のタイミングを当該機関の制御装置等により正確に予知することは困難である。また、暖機処理の実施タイミングを運転者に委ねたのでは、機関始動時における運転者の操作が煩雑となるばかりでなく、蓄熱装置に蓄えられた熱が最大限活用される期間を把握し、そのような期間を正確に選択して暖機を行うことは困難となる。
【０００８】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、蓄熱装置に蓄えられた熱を利用した内燃機関の暖機に関し、最適な実施時期を設定するとともに、その実施行程に関する情報を適切な態様で運転者に通知することにより、蓄熱装置による暖機機能の活用機会を好適に拡大することのできる蓄熱装置付き内燃機関を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、（１）熱を蓄える蓄熱装置を有し、該蓄熱装置の蓄えた熱が所定の熱媒体を通じて供給されることにより、機関始動前に暖機処理がなされる蓄熱装置付き内燃機関であって、前記暖機処理の実施期間を決定する期間決定手段と、前記暖機処理の実施期間に、前記暖機処理の実施されている旨を案内する暖機処理案内手段と、前記蓄熱装置から当該内燃機関に熱媒体を移送するポンプと、を備え、前記期間設定手段は、前記暖機処理の開始時に、前記熱媒体の移送速度に基づいて前記暖機処理の実施期間を設定することを要旨とする。
【００１０】
ここで、機関始動とは、例えば燃料供給開始動作、点火開始動作、或いは出力軸の回転開始動作等、機関自身がその運転開始に際して行う初期動作のみならず、例えば運転者の意志に基づくイグニションキー、ペダル、ハンドル操作等、上記機関自身の初期動作に伴って行われる付随的な動作も含めたあらゆる関連動作のうち何れか、或いはそうした各種関連動作の組み合わせを意味するものとする。また、暖機処理がなされるとは、少なくとも暖機処理が開始される態様を意味する。
【００１１】
同構成によれば、暖機処理が開始されてから完了するまで、暖機処理に実施されている旨を、例えば当該内燃機関の運転者が把握できるようになるため、当該運転者に違和感が生じることもなく、しかも当該内燃機関の始動に先立つ暖機処理の活用機会が十分得られるようになる。
【００１２】
（２）また、当該蓄熱装置付き内燃機関は、前記暖機処理の実施期間中、当該内燃機関の始動操作を無効化する始動操作無効化手段を備えるのが好ましい。
【００１３】
同構成によれば、当該内燃機関へ十分な熱供給が行われ、機関温度の最適化が確実に完了した状態で機関始動が開始されるため、機関始動の直後から燃焼状態が安定し、好適な排気特性や燃費性能が確保されるようになる。
【００１４】
（３）また、前記暖機処理の実施期間経過後も、所定の熱媒体を通じて当該内燃機関へ熱供給が行われるのが好ましい。
【００１５】
暖機処理が完了した場合であれ、多くの場合、当該内燃機関の温度は供給される熱媒体の温度までには達しておらず、少なくとも、熱媒体の含む熱が当該内燃機関に伝達され、より細部まで行き渡る余地が残されている場合が多い。同構成によれば、前記暖機処理の実施期間の経過後も、当該内燃機関へ熱供給が継続することになり、前記蓄熱装置から熱媒体を通じて供給される熱が、当該内燃機関の細部まで一層好適に行き渡るようになる。従って、前記蓄熱装置に蓄えられた熱をより効率的に活用することができるようになる。
【００１６】
（４）また、当該内燃機関の始動時期に同期して、前記所定の熱媒体を通じて行われる当該内燃機関への熱供給が停止されるのが好ましい。
【００１７】
同構成によれば、当該内燃機関が始動を開始するまで蓄熱装置に蓄えられた熱が供給されることとなるため、前記蓄熱装置に蓄えられた熱が、当該内燃機関の暖機に最大限利用されるようになる。
【００１８】
（５）また、前記蓄熱装置に蓄えられた熱量が所定値を下回ると前記熱供給が停止されるのが好ましい。
【００１９】
通常、前記蓄熱装置の蓄え得る熱量には限度があるため、例えば、当該内燃機関の暖機に利用すべく蓄熱装置に蓄えられた熱、或いはこの熱を保持する熱媒体が利用し尽くされると、もはや当該内燃機関の温度を上昇させる熱量を保持しない熱媒体が内燃機関に接触する。同構成によれば、当該内燃機関の温度を上昇させる熱量を保持する熱媒体を利用し尽くすまで暖機処理を継続することになるため、蓄熱装置による当該内燃機関の暖機能力が、最大限活用されるようになる。しかも、暖機効果を発揮しなくなった熱媒体が不必要に当該内燃機関と接触することもない。
【００２０】
（６）また、当該蓄熱装置付き内燃機関は、前記暖機処理の実施期間経過後、当該内燃機関を自動的に始動させる始動制御手段を備えるのが好ましい。
【００２１】
同構成によれば、前記蓄熱装置による当該内燃機関への熱供給の開始から当該内燃機関の始動にかけて実行される一連の操作を、運転者の手動操作を介入させることなく自動的に行うことができるようになる。すなわち、蓄熱装置による暖機効果の活用機会が好適且つ自動的に確保されるようになる。よって、当該内燃機関の始動時における排気特性や燃費性能の最適化を図りつつ、しかも運転者にとって煩雑な作業を伴うことなく、当該内燃機関の運転を開始することができるようになる。
【００２２】
（７）また、当該蓄熱装置付き内燃機関は、前記内燃機関の自動的な始動に先立ち、その旨を通知する始動通知手段を、当該内燃機関の搭載される車両の機関室内に備えるのが好ましい。
【００２３】
同構成によれば、前記機関室が開放されているような場合であれ、前記内燃機関の自動的な始動に先立つ通知がなされ、例えば当該機関室の周辺に在する整備作業者や運転者等は、当該内燃機関の自動的な始動が予定されている旨を認識することとなる。従って、そのような整備作業者や運転者等が、当該内燃機関の予期せぬ始動に驚かされることもない。
【００２４】
（８）また、当該蓄熱装置付き内燃機関は、前記内燃機関の自動的な始動を無効化する操作を外部より行わせる無効化操作部を、当該内燃機関の搭載される車両の機関室内に備えるのが好ましい。
【００２５】
同構成によれば、当該内燃機関の整備作業者や運転者等が、当該内燃機関の自動的な始動を必要に応じて任意に中止することができるようになる。このため、例えば、当該内燃機関の整備作業等についての利便性が向上する。
【００２６】
（９）また、当該蓄熱装置付き内燃機関は、当該内燃機関の搭載される車両の機関室が開放状態にあるか否かを認識する開放状態認識手段と、前記機関室が開放状態にあると認識された場合、前記内燃機関の自動的な始動を無効化する制御を行う無効化制御手段とを備えるのが好ましい。
【００２７】
同構成によれば、前記機関室が開放状態にある場合には、前記内燃機関が自動的に始動されることがなくなる。よって、当該機関室の周辺に在する整備作業者や運転者等が、当該内燃機関の予期せぬ始動に驚かされることもない。
【００２８】
（１０）また、当該蓄熱装置付き内燃機関は、前記無効化制御手段による制御の実行を禁止する操作を外部より行わせる禁止操作部を、当該内燃機関の搭載される車両の機関室内に備えるのが好ましい。
【００２９】
同構成によれば、当該内燃機関の整備作業者や運転者等の任意に応じて前記内燃機関の自動的な始動を有効に働かせることもできるようになる。よって、当該内燃機関の整備作業者や運転者等にとっての利便性が一層向上するようになる。
【００３０】
（１１）また、当該蓄熱装置付き内燃機関は、前記暖機処理の実施期間中、所定の操作信号に応じて当該内燃機関を始動させる始動手段を備えるのが好ましい。
【００３１】
同構成によれば、当該内燃機関の運転者の意志により、前記暖機処理に優先して機関始動を実行することができるようになる。
【００３２】
また、前記期間設定手段は、前記暖機処理の開始時に、前記暖機処理の実施期間を設定するのが好ましい。
【００３３】
同構成によれば、前記暖機処理の実施期間が前記暖機処理の開始時に設定されることになるため、蓄熱装置を利用した暖機効果が最大限に活用される期間が正確に設定されるようになり、しかも、当該所定期間の設定と併せて、例えばその設定内容を当該内燃機関の運転者等に知らしめる制御を行うことも容易となる。従って、前記暖機処理が実施されている期間中、当該内燃機関の運転者等が違和感やストレスを覚えることもない。
【００３４】
（１２）また、前記期間設定手段は、当該内燃機関の温度に関するパラメータに基づいて、前記暖機処理の実施期間を設定するのが好ましい。
【００３５】
当該内燃機関の温度は、当該内燃機関が機関暖機を完了するために必要な熱量と相関性が高いため、同構成によれば、機関暖機を完了するために必要十分な期間を正確に設定することができるようになる。すなわち、暖機処理を完了するまでの所要期間を上回るような長時間の待機を、当該内燃機関の運転者に要求することがなくなる。
【００３６】
（１３）また、前記内燃機関の温度に関するパラメータには、吸気ポート壁部の温度が含まれるのが好ましい。
【００３７】
当該内燃機関にとって、暖機処理の完了した状態とは、当該機関が十分に暖まり、機関運転を行っても供給された燃料が十分に霧化される状態に相当する。こうした状態は、例えば供給された燃料の霧化とほぼ一義的な関係を有する吸気ポート壁部の温度と高い相関性を有する。同構成によれば、暖機完了までの期間を判断する上で、信頼性の高いパラメータが加味されるようになる。よって、当該機関が冷間状態を確実に脱した後、機関始動を開始することとなり、冷間始動時に特有の排気特性や燃費性能の悪化を確実に解消することができるようになる。
【００３８】
（１４）また、前記期間設定手段は、前記熱媒体の温度に基づいて、前記暖機処理の実施期間を設定するのが好ましい。
【００３９】
前記暖機処理の実施にあたり、当該内燃機関の温度を上昇させるための熱源となる熱媒体の温度は、当該内燃機関が機関暖機を完了するために必要な時間と相関性が高いため、同構成によっても、機関暖機を完了するために必要十分な期間を正確に設定することができるようになる。すなわち、暖機処理を完了するまでの所要期間を上回るような長時間の待機を、当該内燃機関の運転者に要求することがなくなる。
【００４０】
なお、前記内燃機関の温度と、前記熱媒体の温度とは、相互に独立してパラメータとして、機関暖機を完了するために必要な期間を決定づける。従って、両者を併せ参照し、前記暖機処理の実施期間を設定すれば、機関暖機を完了するために必要十分な期間を一層正確に設定することができるようになる。
【００４１】
また、当該蓄熱装置付き内燃機関は、前記蓄熱装置から当該内燃機関に熱媒体を移送するポンプを備えて、且つ、前記期間設定手段は、前記熱媒体の移送速度に基づいて、前記暖機処理の実施期間を設定するのが好ましい。
【００４２】
熱媒体の移送速度は、蓄熱装置から当該内燃機関への熱伝達速度に関連するため、同構成によっても、機関暖機を完了するために必要十分な期間を一層正確に設定することができるようになる。なお、熱媒体の移送速度を可変とする手段を上記構成に付加し、機関暖機を完了するために必要な期間を所望の長さに制御してもよい。
【００４３】
（１５）また、当該蓄熱装置付き内燃機関は、前記蓄熱装置から当該内燃機関に熱媒体を移送する電動ポンプを備えて、且つ、前記期間設定手段は、前記電動ポンプに付与される駆動電圧に基づいて、前記暖機処理の実施期間を設定するのが好ましい。
【００４４】
熱媒体を移送する手段として電動ポンプを適用する場合、当該電動ポンプに付与される駆動電圧が、前記熱媒体の移送速度或いは流量を決定づけることになる。熱媒体の移送速度は、蓄熱装置から当該内燃機関への熱伝達速度に関連するため、同構成によっても、機関暖機を完了するために必要十分な期間を一層正確に設定することができるようになる。
【００４５】
（１６）また、当該蓄熱装置付き内燃機関は、前記暖機処理の実施期間の終了時期を、前記暖機処理の開始後に設定する終了時期設定手段を備えるのが好ましい。
【００４６】
同構成によれば、実際の暖機状況に応じて適正な暖機処理の終了時期が定まるようになるため、前記蓄熱装置による当該内燃機関の暖機処理に関し、その信頼性が向上するようになる。
【００４７】
（１７）また、前記終了時期設定手段は、当該内燃機関の温度に関するパラメータに基づいて、前記暖機処理の実施期間の終了時期を設定するのが好ましい。
【００４８】
同構成によれば、実際の暖機状況に応じ、しかも暖機の進行の程度を正確に反映するパラメータに基づいて適正な暖機処理の終了時期が定まるようになるため、前記蓄熱装置による当該内燃機関の暖機処理に関し、その信頼性が一層向上するようになる。
【００４９】
（１８）また、当該蓄熱装置付き内燃機関は、前記供給された熱媒体を排出する排出部を備えて、且つ、前記内燃機関の温度に関するパラメータには、前記排出部を通じて当該内燃機関から排出される熱媒体の温度を含むのが好ましい。
【００５０】
暖機処理の実施にあたり、当該内燃機関と前記熱媒体との間で効率的な熱交換が行われていれば、前記熱媒体が、前記蓄熱装置から当該内燃機関に供給され、当該内燃機関との熱交換を経た後、当該内燃機関から排出されるといった一連の行程を辿る中で、当該熱媒体の温度は単調に低下する。また、当該内燃機関の温度が上昇して熱媒体の温度に近づくほど、当該内燃機関と前記熱媒体との間で交換される熱量は減少するため、当該内燃機関から排出される熱媒体の温度も上昇するようになる。結局、当該内燃機関から排出される熱媒体の温度は、前記蓄熱装置から当該内燃機関に亘る熱媒体の伝達経路で観測される最も低い温度であり、且つ、その時点における当該内燃機関の温度を正確に反映するパラメータでもある。従って、例えば、当該内燃機関から排出されるときの前記熱媒体の温度が所定温度を上回った場合には、当該内燃機関本体の温度も十分に上昇したものと推定することができる。同構成によれば、前記蓄熱装置から当該内燃機関に亘る熱媒体の伝達経路中、熱媒体の温度が最も低くなる部位において観測される当該熱媒体の温度を参照して、前記暖機処理の実施期間の終了時期を設定することで、暖機終了の時期に関する正確な情報が、当該暖機処理の制御に反映されるようになる。
【００５１】
（１９）また、前記暖機処理案内手段は、前記暖機処理の実施されている旨の案内として視覚的又は聴覚的な通知を行う実施通知手段を、当該内燃機関が搭載される車両の乗員室内に備えるのが好ましい。
【００５２】
同構成によれば、例えば当該内燃機関の運転者等が、前記暖機処理が実施されている旨を容易且つ確実に認識（確認）することができるようになる。
【００５３】
（２０）また、当該蓄熱装置付き内燃機関は、前記暖機処理を実施するか否かを判断する判断手段と、該判断手段が暖機処理を実施しない判断を行った場合にその旨を視覚的又は聴覚的に通知する不実施通知手段とを備えるのが好ましい。
【００５４】
同構成によれば、前記判断手段による積極的な判断の下、暖機処理が行われない場合、当該内燃機関の運転者等は、その判断結果を認識することにより、例えば、前記蓄熱装置が故障している等と誤認することがなくなる。
【００５５】
（２１）また、当該内燃機関の搭載された車両外部からの通信信号に応じて、前記暖機処理の実施が開始されるのが好ましい。
【００５６】
同構成によれば、当該内燃機関の運転者が遠隔操作等を通じ自在に前記暖機処理を行うことができるようになるため、前記暖機処理の実施にあたり、その利便性が向上する。
【００５７】
（２２）また、当該内燃機関の始動に先立ち同機関の搭載された車両に対してなされる所定の操作に応じて、前記暖機処理の実施が開始されるのが好ましい。
【００５８】
なお、前記所定の操作には、機関始動に先立つ必然的な動作であり、また当該動作のタイミングから当該機関始動のタイミングまでの期間に十分な再現性が保証される動作を選択するのがよい。
【００５９】
同構成によれば、前記暖機処理を実施するにあたり、当該機関の始動前であれ、定量的に安定した実施期間が確保されるようになる。よって、当該暖機処理の効率化が図られるようになる。
【００６０】
なお、上記構成は可能な限り組み合わせることができる。
【００６１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる蓄熱装置付き内燃機関を車載用エンジンシステムに適用した第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００６２】
図１には、本実施の形態にかかる車載用エンジンシステムの概略構成を示す。
【００６３】
同図１に示すように、車両の原動機として用いられる車載用エンジンシステム（以下、単にエンジンシステムという）１００は、大きくはエンジン本体（以下、単にエンジンという）１０、冷却系２０、及び電子制御装置（ＥＣＵ）３０から構成される。
【００６４】
エンジン１０の外郭は、シリンダブロック１０ａを下段部材、シリンダヘッド１０ｂを上段部材として、両部材１０ａ，１０ｂが互いに閉じ合わされたかたちで形成される。エンジン１０の内部には４つの燃焼室（図示略）と、各燃焼室と外部とを連通させる吸排気ポート（図示略）とが形成される。エンジン１０は、吸気ポートを通じて供給される混合気（外気と燃料との混合ガス）を爆発・燃焼させることにより、その出力軸（図示略）に回転駆動力を得る。
【００６５】
冷却系２０は、エンジン１０内において各燃焼室や吸排気ポートの外周を取り巻くように形成される循環通路（ウォータジャケット）Ａと、エンジン１０と蓄熱装置２１との間で冷却水を循環させる循環通路Ｂと、エンジン１０とラジエータ２２との間で冷却水（冷却媒体）を循環させる循環通路Ｃと、エンジン１０と暖房用ヒータコア２３との間で冷却水を循環させる循環通路Ｄとから構成されている。また、循環通路Ａの一部は、各循環通路Ｂ，Ｃ，Ｄの一部として共有される。さらに循環通路Ａは、シリンダブロック１０ａ内に形成された循環通路Ａ１と、シリンダヘッド１０ｂ内に形成された通路Ａ２と、循環通路Ａ１及び通路Ａ２間を連絡するバイパス通路Ａ３とに概ね分別することができる。
【００６６】
すなわち、冷却系２０は冷却水の循環通路を複数組み合わせて構築された複合システムであって、この冷却系２０内を循環する冷却水は、熱媒体としてエンジン１０との間で熱交換を行うことにより同エンジン１０各部の冷却、或いは暖機を行う。
【００６７】
冷却系２０を構成する上記各循環通路Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤには、冷却水の挙動や温度を制御、或いは検出する各種部材が設けられている。
【００６８】
電動式ウォータポンプ（電動ポンプ）ＥＰは、ＥＣＵ３０からの指令信号に基いて作動し、循環通路Ｂ内の冷却水を矢指方向に流動させる。
【００６９】
電動ポンプＥＰの下流には蓄熱装置２１が設けられている。蓄熱装置２１は、所定量の冷却水を外部から断熱した状態で貯留する機能を有する。すなわち、同図１中の概略的な内部構造に示されるように、蓄熱装置２１は、ハウジング２１ａと、同ハウジング２１ａ内に収納された冷却水収容部２１ｂとを備えた二重構造を有する。ハウジング２１ａ及び冷却水収容部２１ｂの間隙はほぼ真空状態に保たれ、冷却水収容部２１ｂの内部空間と外部とを断熱状態に保つ。冷却水収容部２１ｂ内には、循環通路Ｂ（ポンプ側通路Ｂ１）から送られてくる冷却水を同容器２１ｂ内に導入するための導入管２１ｃと、同容器２１ｂ内の冷却水を循環通路Ｂ（エンジン側通路Ｂ２）に排出するための排出管２１ｄとが設けられている。排出管２１ｄを通じてエンジン側通路Ｂ２に排出される冷却水は、エンジン１０のシリンダヘッド１０ｂに導入され、同シリンダヘッド１０ｂ内において各気筒の吸気ポート近傍に形成された経路を優先的に流れる。
【００７０】
なお、ポンプ側通路Ｂ１及びエンジン側通路Ｂ２の通路途中に各々設けられた逆止弁２１ｅ，２１ｆが、ポンプ側通路Ｂ１から蓄熱装置２１を介してエンジン側通路Ｂ２に向かう冷却水の流れのみを許容し、逆流を規制する。
【００７１】
機械式ウォータポンプ（機械式ポンプ）ＭＰは、エンジン１０の出力軸から伝達される駆動力を用い、エンジン１０の運転中、外部通路Ｐ１よりシリンダブロック１０ａ内へ冷却水を引き込む。エンジン１０の運転に伴い機械式ポンプＭＰが作動すると、循環通路Ｃ及び循環通路Ｄ内の冷却水に各々矢指方向に向かう流れが生じるよう促される。
【００７２】
循環通路Ｃに設けられたラジエータ２２は、加熱した冷却水の熱を外部に放熱する。電動式送風ファン２２ａは、ＥＣＵ３０の指令信号に基づいて駆動し、ラジエータ２２による冷却水の放熱作用を高める。また、循環通路Ｃの通路途中であって、ラジエータ２２の下流にはサーモスタット２４が設けられている。サーモスタット２４は温度の高さに感応して開閉する周知の制御弁であり、同サーモスタット２４近傍における循環通路Ｃ内の冷却水の温度が所定温度（例えば８０℃）を上回ると開弁して冷却水の流れを許容し、当該所定温度を下回ると閉弁して冷却水の流れを規制する。
【００７３】
すなわち、エンジン１０の運転時（機械式ポンプＭＰの作動時）、冷却水の温度が８０℃を上回ると循環通路Ｃ内の冷却水の流れが許容され、ラジエータ２２の作用によって冷却水（エンジン１０）の強制冷却が行われる。なお、エンジン１０にとって、その温度（冷却系２０内の冷却水の温度とほぼ同等）が８０℃を上回っているか、概ね８０℃近傍にある状態を温間状態といい、８０℃を下回っている状態を冷間状態ということにする。
【００７４】
循環通路Ｄに設けられた暖房用ヒータコア２３は、エンジン１０内で加熱された冷却水の熱を利用し、必要に応じて車両室内（図示略）の暖房を行う。ＥＣＵ３０の指令信号に基づいて駆動される電動式送風ファン２３ａは、暖房用ヒータコア２３を通過する冷却水の放熱を促すとともに、冷却水の放熱により発生した暖気を空気通路（図示略）を介して車両室内に送り込む。
【００７５】
各循環通路Ｂ，Ｃ，Ｄを循環する冷却水にとって、エンジン１０から外部に向かう共通の流路途中に設けられた水温センサ２５ａは、同流路内の冷却水の温度（冷却水温；とくに機関流出水温という）ＴＨＷｅｘに応じた検出信号をＥＣＵ３０に出力する。また、エンジン側通路Ｂ２の通路途中であって、同通路Ｂ２とエンジン１０との接続部位近傍に設けられた水温センサ２５ｂは、蓄熱装置２１からエンジン１内に流れ込む冷却水の温度（冷却水温；とくに機関流入水温という）ＴＨＷｉｎに応じた検出信号を出力する。さらに、蓄熱装置２１に設けられた水温センサ２５ｃは、蓄熱装置２１内に蓄えられている冷却水の温度（以下、蓄熱温水温という）ＴＨＷｒｅに応じた検出信号を出力する。なお、以下の記述で、機関流入水温ＴＨＷｉｎや機関流出水温ＴＨＷｅｘを含め冷却系２０内に存在する冷却水の温度を総じて冷却水温ＴＨＷと記す。ただし、蓄熱温水温ＴＨＷｒｅは冷却水温ＴＨＷに含めない。
【００７６】
エンジン１０に付設された電動式スタータ（以下、スタータという）２６は、エンジン１０の自力駆動に先立ちその出力軸に回転力を付与し、いわゆるクランキング動作を生じせしめる。
【００７７】
また、外部入力部としてのキーシリンダ２７は、同キーシリンダに挿入されたイグニションキー２７ａの操作に応じて、ルームランプ（図示略）、オーディオ（図示略）、ナビゲータ（図示略）、或いは表示ランプ類といった周辺機器の主電源や、ＥＣＵ３０にとってエンジン１０の運転制御を実施する機能を作動させるためのメインリレーの「オン（ＯＮ）」、「オフ（ＯＦＦ）」を行う。また、ＥＣＵ３０を通じてスタータ２６の作動やエンジン１０の始動点火を実行する。
【００７８】
また、表示装置２８は、ＥＣＵ３０からの指令信号に基づき点灯或いは文字等の表示を行い、エンジンシステム１００の運転者に視覚的な情報を与える。
【００７９】
ＥＣＵ３０は、上述した電動式送風ファン２２ａ，２３ａ、水温センサ２５ａ、スタータ２６、キーシリンダ２７、イグニションキー２７ａ、表示装置２８といった部材の他、エンジン１０の運転状態を把握するための信号を出力する各種センサや、同じくエンジン１０の運転状態を制御するための各種駆動回路と電気的に接続されている。
【００８０】
また、ＥＣＵ３０は、その内部に中央処理装置（ＣＰＵ）３１、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）３２、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３３、バックアップＲＡＭ３４、及びタイマーカウンタ３５等を備え、これら各部と外部入力回路３６および外部出力回路３７とをバス３８により接続することによって論理演算回路を構成する。ここで、ＲＯＭ３２は、燃料噴射量、点火時期、冷却系２０内での冷却水の挙動等、エンジン１０の運転状態等を制御するための各種プログラムを予め記憶する。ＲＡＭ３３はＣＰＵ５２による演算の結果等を一時記憶する。バックアップＲＡＭ３４は、エンジン１０の運転停止後においてもデータを記憶する不揮発性のメモリである。タイマーカウンタ３５は計時動作を行う。外部入力回路３６は、バッファ、波形回路、ハードフィルタ、及びＡ／Ｄ変換器等を含む。外部出力回路は、駆動回路等を含む。このように構成されたＥＣＵ３０は、外部入力回路３６を介して取り込まれる各種センサやキーシリンダ２７等からの信号に基づき、エンジン１０の燃料噴射、点火、或いは冷却水の挙動にかかる各種制御を実行する。
【００８１】
次に、エンジン１０内に形成された各燃焼室周辺の構造について、冷却水の通路を中心に詳しく説明する。
【００８２】
図２は、エンジン１０の内部構造の一部として、燃焼室周辺の断面構造を部分的に拡大して示す略図（側面図）である。
【００８３】
同図２に示すように、燃焼室１１は、シリンダブロック１０ａとシリンダヘッド１０ｂとの境界に位置し、気筒１２内をエンジン１０の出力軸の回転と連動して上下動するピストン１３の頭上に形成される。燃焼室１１内の空間は、吸気バルブ１４及び排気バルブ１５を介してそれぞれ吸気ポート１６及び排気ポート１７と連通しており、機関運転時には、吸気ポート１６を通じた混合気の導入や、排気ポート１７を通じた排ガスの排出が行われる。吸気ポート１６に取り付けられた燃料噴射弁１８は、ＥＣＵ３０からの指令信号に基づき燃料を噴射供給する。燃料噴射弁１８によって噴射供給された燃料は、吸気ポート１６内で霧化し、新気とともに混合気を形成しつつ燃焼室１１内に取り込まれる。そして、これもＥＣＵ３０の指令信号に基づいて駆動するイグナイタ１９が、適宜のタイミングで点火プラグ１９ａに通電を行うことで、燃焼室１１内に取り込まれた混合気が燃焼に供される。
【００８４】
シリンダブロック１０ａ内には、気筒１２の外周を取り巻くように冷却水通路（図１において示した循環通路Ａ１の一部に相当する）Ｐｃが形成されている。また、シリンダヘッド１０ｂ内において吸気ポート１６及び排気ポート１７の近傍には、各々吸気ポート側冷却水通路Ｐａ（図１において示した循環通路Ａ２の一部に相当する）及び排気ポート側冷却水通路Ｐｂ（同じく、図１において示した循環通路Ａ２に相当する）が形成されている。そして、これら各冷却水通路Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ（循環通路Ａ１，Ａ２）を含め、冷却系２０内を循環する冷却水の挙動は、基本的には機械式ポンプＭＰ、電動ポンプＥＰ、及びサーモスタット２４の動作によって制御されることは前述した通りである。
【００８５】
次に、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００が、ＥＣＵ３０の指令信号等を通じて実行する冷却水の挙動に関する冷却系制御について、その概要を説明する。なお、このエンジンシステム１００による冷却系の制御態様は、その実行時期や実行条件の相違から、「機関始動後冷間時の制御」、「始動後温間時の制御」、及び「機関始動前の制御（プレヒート制御）」に大別される。
【００８６】
図３は、エンジンシステム１００（図１を参照）の冷却系２０を循環する冷却水の流れがエンジン１０の運転状態や温度分布に応じて変化する様を説明すべく同エンジンシステム１００を概略的に示す模式図である。なお、同図中において、冷却水の流れが生じている通路（通路途中に設けられた各種部材も含む）は実線で示し、冷却水の流れがほとんど、或いは全く生じていない通路（通路途中に設けられた各種部材も含む）は一点鎖線で示す。
【００８７】
先ず、図３（ａ）及び図３（ｂ）は、いずれもエンジン１０が運転状態にあり、電動ポンプＥＰは停止状態にあるときのエンジンシステム１００を示す。ただし、図３（ａ）は、冷却系２０内においてサーモスタット２４近傍の冷却水の温度が８０℃以下にある状態のものを示し、図３（ｂ）は、同じく冷却系２０内においてサーモスタット２４近傍の冷却水の温度が８０℃を上回っている状態のものを示す。
【００８８】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、電動ポンプＥＰが停止状態にあるとき、シリンダヘッド１０ｂ内において循環通路Ａ、循環通路Ｃ、若しくは循環通路Ｄの一部をなす循環通路Ａ２を除けば、循環通路Ｂに沿った冷却水の流れはほぼ停止することとなる。
【００８９】
またこのとき、冷却系２０内におけるサーモスタット２４近傍の冷却水の温度が８０℃以下であれば、同サーモスタット（制御弁）２４が閉弁し、同制御弁２４からラジエータ２２へ向かう冷却水の流れを規制する。従って、エンジンシステム１００内において、循環通路Ａ及び循環通路Ｄ内の冷却水のみが機械式ポンプＭＰの作用により流動することとなる（図３（ａ））。
【００９０】
一方、冷却系２０内におけるサーモスタット２４近傍の冷却水の温度が８０℃を上回っている場合、同サーモスタット（制御弁）２４が開弁し、同制御弁２４からラジエータ２２へ向かう冷却水の流れが許容される。従って、エンジンシステム１００内において、循環通路Ａ，Ｃ，Ｄ内の冷却水が機械式ポンプＭＰの作用により流動することとなる（図３（ｂ））。
【００９１】
なお、本実施の形態にあってエンジン１０が機関運転を行っている最中、冷却系２０は、基本的には図３（ａ）若しくは図３（ｂ）に示す状態を保持することとなる。また、各図に示す冷却系２０の状態は、「機関始動後冷間時の制御」（図３（ａ））若しくは「始動後温間時の制御」（図３（ｂ））の実施により具現されるものである。
【００９２】
また、図３（ｃ）は、エンジン１０が停止状態にあり、電動ポンプＥＰが作動状態にあるときのエンジンシステム１００を示す。
【００９３】
同図３（ｃ）に示すように、電動ポンプＥＰが作動すると、循環通路Ｂに沿って冷却水が流動する。このとき、エンジン１０が停止状態にあることから同エンジン１０の出力軸と連動する機械式ポンプＭＰも停止しており、循環通路Ａ１、バイパス通路Ａ３、循環通路Ｃ、および循環通路Ｄ内には冷却水の流れがほとんど生じない。ちなみに、同図３（ｃ）に示す冷却系２０の状態はエンジン１０が機関始動を行う直前のものに相当し、上記「プレヒート制御」の実施により具現されるものである。
【００９４】
ここで、上記「プレヒート制御」の内容及び実行手順について、より詳細に説明する。
【００９５】
図４は、先の図１〜図３に示したエンジンシステム１００について、エンジン１０の機関始動時における電動ポンプＥＰの作動態様を実験的に変更した結果として、シリンダヘッド１０ｂの温度推移が異なるものとなる様を示すタイムチャートである。ここで、時刻ｔ１はエンジン１０の機関始動時刻にあたる。破線にて示す温度推移のパターン（以下、推移パターンという）αは当該機関始動に際して電動ポンプＥＰを作動しない場合の温度推移を示し、一点鎖線にて示す推移パターンβは当該機関始動と同時に電動ポンプＥＰの作動を開始した場合の温度推移を示す。また、実線にて示す推移パターンγは当該機関始動より所定時間（本実施の形態では５秒）前に電動ポンプＥＰの作動を開始した場合の温度推移を示す。なお各推移パターンα，β，γにおいて、エンジン１０は、前回の機関運転の終了時（機関停止時）直前、温間状態にあったものと想定する。
【００９６】
同図４に示すように、推移パターンαでは、機関始動後（時刻ｔ１以後）、機関運転に伴うエンジン１０自身の発熱作用で、シリンダヘッド１０ｂの温度は徐々に上昇する。外気温等の環境条件にもよるが、時刻ｔ１から十数秒〜数十秒程度が経過した後時刻ｔ３において、シリンダヘッド１０ｂの温度（冷却水の温度とほぼ同等）が８０℃に達すると、当該温度近傍でサーモスタット２４が開閉弁を繰り返すことにより、冷却水の温度（シリンダヘッド１０ｂの温度）はほぼ定温（８０℃）に保持される。
【００９７】
推移パターンβでは、エンジン１０の機関始動と同時に、概ね８０℃以上の温度状態で蓄熱装置２１内に貯留されている冷却水（蓄熱温水）がシリンダヘッド１０ｂ内に供給されることとなる。この場合、エンジン１０の機関始動後（時刻ｔ１以後）、１０秒程度が経過した後時刻ｔ２において、シリンダヘッド１０ｂの温度（冷却水の温度とほぼ同等）が８０℃に達し、その後冷却水の温度（シリンダヘッド１０ｂの温度）がほぼ定温（８０℃）に保持されるようになる。
【００９８】
推移パターンγでは、エンジン１０の機関始動に先立って、蓄熱装置２１内の蓄熱温水がシリンダヘッド１０ｂ内に供給されることとなる。ここで、シリンダヘッド１０ｂの温度は、電動ポンプＥＰの作動開始から５〜１０秒程度で蓄熱装置２１内の冷却水の温度（蓄熱温水温）と同等の温度（６０〜８０℃）に達することが、発明者らによって確認された。同図４中の推移パターンγにおいては、時刻ｔ０における電動ポンプＥＰの作動開始後、１０秒が経過した後（時刻ｔ１）にエンジン１０の機関始動を行うように設定を行った。
【００９９】
このため、シリンダヘッド１０ｂの温度が確実に８０℃まで達した後、エンジン１０が機関始動を行うこととなっている。ちなみに、エンジン１０の機関運転に伴い、冷却系２０内における循環通路Ｂ以外の通路空間から、（循環通路Ｂ内の冷却水の温度よりも）低温の冷却水がシリンダヘッド１０ｂに流れ込む。このため、時刻ｔ１以後、シリンダヘッド１０ｂの温度は一時的にはわずかに降下することとなるが、蓄熱装置２１からの継続的な蓄熱温水の供給と機関運転に伴うエンジン１０自身の発熱作用との協働によって再度上昇し、８０℃近傍に留まる。
【０１００】
本実施の形態にかかるエンジンシステム１００において、燃料噴射弁１８によりエンジン１０に噴射供給される燃料は、吸気ポート１６内で霧化し、新気とともに混合気を形成しつつ燃焼室１１内に取り込まれ、この混合気が燃焼に供されることは図２において説明した通りである。
【０１０１】
このため、噴射供給された燃料が吸気ポート１６内で速やかに霧化されること、この霧化された状態を好適に保持するといった観点から、エンジン１０、とくにシリンダヘッド１０ｂ内に形成された吸気ポート１６内壁の温度が所定の温度（６０℃、好ましくは８０℃程度）を上回っているのが好ましい。吸気ポート１６内壁の温度が低くくなると同内壁に燃料が付着しやすくなり、燃料を効率良く霧化（気化）することや、霧化（気化）された燃料をその状態に保持することが難しくなるためである。こうした燃料の気化に関する不利は、燃焼効率や空燃比の最適化を困難にし、排気特性や燃費を低下させてしまうのである。
【０１０２】
エンジン１０が冷間状態にあるとき、外部からの熱供給を何ら行わない条件で機関運転を継続すると、シリンダヘッド１０ｂ（吸気ポート１６）の温度が十分高くなるのに比較的長時間（時刻ｔ１〜ｔ３）を要してしまうのは、図４の推移パターンαが示す通りである。また、同図４中のパターンβが示すように、機関始動と同時、あるいはその直後に蓄熱装置２１から蓄熱温水の供給を行い、機関始動後の暖機完了時期を極力早めたとしても、暖機中（時刻ｔ１〜ｔ２）における排気特性や燃費の低下は免れない。
【０１０３】
そこで、図４中のパターンγが示すように、エンジン１０の始動に先立って蓄熱装置２１からシリンダヘッド１０ｂへの冷却水の供給を行い、エンジン１０の始動時までに暖機を完了する（エンジン１０を冷間状態から温間状態に移行させる）ようにエンジンシステム１００を暖機処理（プレヒート）するのが理想的である。
【０１０４】
ところが、蓄熱装置２１からの蓄熱温水の供給によってエンジン１０が冷間状態から温間状態に移行を完了するには数秒を要する。この移行完了のタイミングに比し、運転者の意図するエンジン１０の機関始動タイミングが早すぎると、温間状態に移行する前にエンジン１０を始動させてしまうこととなり、燃料の十分な霧化が図れない。
【０１０５】
すなわち、蓄熱装置２１からの蓄熱温水の供給によってエンジン１０が確実に温間状態に移行した後にエンジン１０の機関始動を行うように制御を行えば、上記燃料気化に関する不利を解消し、燃焼効率や空燃比の最適化、ひいては排気特性や燃費の向上を図ることができる。
【０１０６】
図５には、本実施の形態にかかる「プレヒート制御」の基本手順を示す。なお、この基本手順は、後述する他の実施の形態にも概ね共通するものである。
【０１０７】
すなわち、エンジンの始動に先立つ蓄熱装置から当該エンジンへの熱供給（プレヒート）は、その制御構造の中に、以下の基本手順を含むことになる。
【０１０８】
（１）先ず、ステップＳ１において、蓄熱装置からエンジンへ冷却水（蓄熱温水）を供給すべきこと（プレヒート要求）を認識する。
【０１０９】
このようなプレヒート要求は、運転者の意図に基づいた人為的な操作等によるものであってもよいし、ＥＣＵ３０等の判断によって自動的に実行されるものであってもよい。
【０１１０】
（２）次にステップＳ２において、プレヒートの実行に関する条件設定を行う（若しくは確認する）。
【０１１１】
プレヒートの実行に関する条件は、例えばプレヒートの実行開始からプレヒート完了までの時間であってもよいし、プレヒート完了を判断するための判断基準、例えばエンジンの温度上昇量や、蓄熱装置からエンジンに供給された蓄熱温水の供給量であってもよい。また、上記のような条件を、現在の環境（例えばエンジンの温度や外気温）等に基づいて演算したり、マップ等を参照して求めるようにしてもよい。また、プレヒート実行期間中の条件（例えば蓄熱装置からエンジンに供給する蓄熱温水の流量）等であってもよい。
【０１１２】
さらに同ステップで、現在の環境がプレヒートを要しない条件に該当する場合、例えば冷却水の温度を既に上回っている場合には、プレヒートを行わないというような判断をしてもよい。
【０１１３】
（３）次にステップＳ３において、例えば前記ステップＳ２で設定した条件に基づいてプレヒートを実施する。また、このプレヒートの実施期間中には、当該エンジンシステムの運転者等に対し、例えばプレヒートが実施されている旨、或いはプレヒートが完了するまでの残り時間等、プレヒートの実施状況に関する情報の案内（暖機処理案内）を行う。
【０１１４】
このときＥＣＵ３０は、プレヒートの継続中にエンジンを始動させないよう運転者に警告或いはアドバイスすることとしてもよいし、機関始動に優先して蓄熱装置からの蓄熱温水の供給を実施し、且つ同蓄熱温水の供給の実施と機関運転の実施とを背反事項とする（例えば、蓄熱温水の供給中には機関始動に関する操作を無効化する）ような自動制御を行ってもよい。さらに、プレヒートが完了するまで機関始動をさせないような機械的な構造をエンジンシステム１００が備えることとしてもよい。
【０１１５】
（４）次にステップＳ４において、プレヒートが完了したところ、或いは完了したと認識したところで、暖機処理案内を終了する。
【０１１６】
ただし、例えば緊急時や運転者の意図に基づいて、プレヒートが完了しない場合であっても、特定の条件下で強制的に当該機関始動の禁止を解除するようにしてもよい。また、この禁止解除後は、単に機関始動を許容するのみでもよいし、禁止解除の旨を運転者に通知してもよい。さらに、禁止解除後、自動的に機関始動を行うように制御してもよい。
【０１１７】
次に、こうした基本手順に従い本実施の形態にかかるエンジンシステム１００がエンジン１０の機関始動に先立って行う「プレヒート制御」について、その詳細を説明する。
【０１１８】
図６は、エンジンシステム１００がエンジン１０の停止中所定時間毎に実行する「プレヒート制御ルーチン」の処理内容を示すフローチャートである。ＥＣＵ３０のＲＯＭ３２は、以下のルーチンに関するプログラムを予め記憶する。
【０１１９】
処理がこのルーチンに移行すると、ＥＣＵ３０は先ずステップＳ１０１において、キーシリンダ２７（図１参照）に挿入されたイグニションキー２７ａ（図１参照）の位置（イグニションスイッチ）が「オン（ＯＮ）」に切り替わったか否かを判断する。
【０１２０】
ここで図７に示すように、キーシリンダ２７はイグニションキー２７ａの挿入方向に向かってみると、イグニションキー２７ａを挿入するためのスリット２７ｂを備えた円形のロータ２７ｃと、円形のロータ２７ｃの外周を自身の内周によって取り囲む環状のケース２７ｄとを備えて構成されている。ケース２７ｄはキーシリンダ２７本体の外郭をなすとともに、例えば運転席（乗員室）の操作パネル（図示略）に固定される。ロータ２７ｃは、スリット２７ｂに挿入されたイグニションキー２７ａを捻ればケース２７ｄに対して限られた範囲内で回動させることができるようになるように構成されている。イグニションキー２７ａは、同図７中において実線で示すように、スリット２７ｂの長軸方向端部がケース２７ｄの「ＬＯＣＫ」と表示された位置ＳＷ１と一致した状態で同スリット２７ｂに挿入することができる。
【０１２１】
エンジン１０の機関始動に際しては、先ず、運転者（操作者）がイグニションキー２７ａをスリット２７ｂに挿入し、「ＬＯＣＫ」と表示された位置ＳＷ１から「ＡＣＣ」と表示された位置ＳＷ２まで回動させると、ルームランプ（図示略）、オーディオ（図示略）、或いはナビゲータ（図示略）といった周辺機器の主電源が「オン（ＯＮ）」状態になる。さらに、同イグニションキー２７ａを「ＯＮ」と表示された位置ＳＷ３まで回動させると（図７中、二点鎖線にて示す）、ＥＣＵ３０にとってエンジン１０の運転制御を実施する機能を作動させるためのメインリレーが「オン（ＯＮ）」状態になる。さらに、同イグニションキー２７ａを「ＳＴＡＲＴ」と表示された位置ＳＷ４まで回動させると、スタータ２６が作動してエンジン１０をクランキングさせるとともに、このクランキング動作に同期して燃料噴射弁１８による燃料の噴射供給やイグナイタ１９による気化燃料の点火が開始されることとなる。
【０１２２】
すなわち、イグニションキー２７ａの「ＯＮ」と表示された位置ＳＷ３への回動（イグニションスイッチの「オン（ＯＮ）」への切り替え動作）は、エンジン１０の機関始動に先立つ必然的な動作であるといえる。
【０１２３】
ＥＣＵ３０は、ステップＳ１０１における判断が肯定であれば処理をステップＳ１０２に移行し、その判断が否定であれば本ルーチンを一旦抜ける。
【０１２４】
ステップＳ１０２では、水温センサ２５ｂにより検出される冷却水温（機関流入水温）ＴＨＷｉｎが所定温度（６０℃程度に設定しておくのが好ましい）より低いか否かを判断する。そして、その判断が肯定であればエンジン１０が冷間状態にあると認識して処理をステップＳ１０３ａに移行し、プレヒートを実行する。一方、同ステップＳ１０２での判断が否定であれば本ルーチンを一旦抜ける。
【０１２５】
ステップＳ１０３ａにおいては、電動ポンプＥＰの作動を開始させ、蓄熱装置２１からエンジン１０への蓄熱温水の供給を開始するとともに、表示装置（プレヒートランプ）２８を点灯させる。図８には、エンジンシステム１００の搭載される車両の運転席に設けられたインジケーターパネルを示す。プレヒートランプ２８は、例えば、このようなインジケーターパネル上に取り付けられ、点灯動作を行う。なお、電動ポンプＥＰの作動は所定時間（例えば５秒間）継続させ（ステップＳ１０３ｂ）、その間、プレヒートランプ２８も点灯させ続ける。また、この電動ポンプＥＰの作動中、すなわちプレヒートの実行中、運転者がキーシリンダ２７に挿入されたイグニションキー２７ａを「スタート（ＳＴＡＲＴ）」位置ＳＷ４へ回動させても、ＥＣＵ３０はスタータ２６を作動させない。
【０１２６】
上記所定時間の経過後、ＥＣＵ３０は電動ポンプの作動を停止し、プレヒートランプ２８を消灯させる（ステップＳ１０４ａ）。
【０１２７】
最後に、ステップＳ１０４ｂにおいてＥＣＵ３０は、スタータ２６の作動を許可する。すなわち、運転者がキーシリンダ２７に挿入されたイグニションキー２７ａを「スタート（ＳＴＡＲＴ）」位置ＳＷ４へ回動すればスタータ２６が作動する。
【０１２８】
上記ステップＳ１０４ｂを経た後、ＥＣＵ３０は本ルーチンにおける一連の処理を一旦終了する。
【０１２９】
ちなみに、上記「プレヒート制御ルーチン」（図６）での各ステップにおける処理は、先の基本手順（図５）での何れかのステップにおける処理に相当する。すなわち、ステップＳ１０１（図６）はステップＳ１（図５）に、ステップＳ１０２（図６）はステップＳ２（図５）に、ステップＳ１０３ａ，Ｓ１０３ｂ（図６）はステップＳ３（図５）に、そしてステップＳ１０４ａ，Ｓ１０４ｂ（図６）はステップＳ４（図５）に相当する。
【０１３０】
なお、図９のタイムチャートに示すように、運転席のドア（図示略）の開扉→シート（図示略）への着座→イグニションキー２７ａの「オン（ＯＮ）」位置ＳＷ３への回動（イグニションスイッチの「ＯＮ」への切り替え）→シートベルト（図示略）の装着→スタータの作動といった一連の動作（車両操作）は、エンジンシステム１００が搭載される車両の運転者にとって、エンジン１０の始動に先立つ概ね必然的な動作であるといえる。この動作手順のなかで、イグニションスイッチの「ＯＮ」への切り替えからスタータの作動に至るまでの経過時間は、ほぼ４〜６秒間に特定できることが発明者らによって確認されている。この数値（４秒から６秒）は、例えば運転者の性別や体格等にあまり依存することなく比較的再現性の高い値であることも確認されている。
【０１３１】
そして、エンジン１０の始動（スタータ２６の作動）より５秒程度早くプレヒートを開始することによって、当該エンジン１０が冷間状態をほぼ脱した状態で機関始動を行えるようになることは、先の図４における推移パターンγにも示される通りである。
【０１３２】
このように、上記「プレヒート制御ルーチン」では、エンジン１０の始動に先立ってプレヒートを開始し、その継続時間若しくは完了時刻を正確に把握した上で、当該プレヒートが完了するまでは、エンジン１０の始動を禁止するいわば禁止期間を設けるといった制御構造を適用している。
【０１３３】
つまり、プレヒート実行期間を正確に把握するとともに、プレヒートが未完了である条件下ではエンジン始動を禁止することで、エンジン１０が確実に冷間状態を脱した後、少なくとも供給される燃料の気化に関し不具合の生じる温度領域を十分に上回ったところで機関運転を開始することができるようになる。
【０１３４】
従って、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００によれば、機関始動時の燃料気化（霧化）に関する不利が解消され、燃焼効率や空燃比の最適化、ひいては排気特性や燃費の向上が図られるようになる。
【０１３５】
なお、上記禁止期間の設定に関し、禁止期間の終了時は運転者の意図するエンジン１０の始動タイミングと同一であることが最も好ましく、少なくとも早期であることが望まれる。運転者の意図に反してエンジン１０の始動を長く禁止すれば、それだけ運転開始時のイグニションキー操作に関し、当該運転者にとって操作上の快適感を損なうこととなるためである。
【０１３６】
その一方、プレヒートが未完了の状態でエンジン１０を始動させると、エンジン１０を温間状態で始動させ、燃焼に供される燃料の霧化を促すといったプレヒート制御の特性は半減することとなる。
【０１３７】
また、プレヒートの開始時（禁止期間の開始時）については、運転者の意図するエンジン１０の始動タイミングに比して当該プレヒートの開始時が早過ぎると、蓄熱装置２１による蓄熱温水の供給機能を不要に消耗させることとなり、蓄熱装置２１が大型化する等、搭載性やコストの面での優位性を失うようになる。
【０１３８】
また、運転者の意図するエンジン１０の始動タイミングに比してプレヒートの開始時（禁止期間の開始時）が遅すぎた場合、プレヒートの完了を優先させるとすれば、運転者にとってエンジン１０の始動開始は遅れる。
【０１３９】
この点、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００では、スタータ２６の作動に先立つ必然的な動作であり、且つ当該動作のタイミングからエンジン１０の始動タイミングまでの期間（５秒程度）に十分な再現性が保証される動作（イグニションスイッチの「ＬＯＣＫ」位置から「オン（ＯＮ）」位置への切り替え動作）を選択し、この動作を引き金（トリガー）としてプレヒートの実行を開始する。
【０１４０】
このため、上記プレヒート実行期間の把握にかかる信頼性も高く、運転者がエンジン１０の始動を意図するタイミングと同時期あるいはその直前に上記禁止期間を終了させる（エンジン１０の始動禁止を解除する）ことができるか、少なくとも当該タイミングからの遅延時間を十分短くすることができる。
【０１４１】
しかも、プレヒートランプ２８の点灯動作により、プレヒートの実施中は運転者がその旨を認識できるため、たとえエンジン１０始動の禁止解除タイミングが運転者の意図するエンジン始動タイミングより遅れたとしても、当該運転者は、エンジン始動の禁止理由を容易に把握することとなる。このため、エンジン１０の始動に関して運転操作（イグニションキー操作）の快適性は好適に保たれる。
【０１４２】
なお、上記ステップ１０４ｂにおいて、スタータ２６の作動を許可した後、スタータ２６を自動制御して、エンジン１０を始動するように上記「プレヒート制御ルーチン」を構成してもよい。このような自動制御を適用することにより、エンジン１０の始動に関し、運転者にとっての運転操作（イグニションキー操作）上の快適感を高めることができるようになる。
【０１４３】
また、スタータ２６の作動を禁止する実施の態様としては、イグニションキー２７ａを「スタート（ＳＴＡＲＴ）」位置ＳＷ４へ回動させてもスタータ２６を作動させないといったものに限らず、例えば、キーシリンダ２７に挿入されたイグニションキー２７ａの「スタート（ＳＴＡＲＴ）」位置ＳＷ４への動作を機械的若しくは電磁的に規制若しくはロックするようにしてもよい。さらに、スタータ２６が作動しても、燃料噴射弁１８が動作せず（燃料の噴射供給を行わず）、結果としてエンジン１０が始動しないように制御することとしてもよい。
【０１４４】
また、図１において破線で示すように、ＥＣＵ３０からの指令信号に応じて音、或いは音声を発するスピーカ２９をプレヒートランプ２８に替えてエンジンシステム１００に付加し、上記「プレヒート制御ルーチン」のステップＳ２０３ａおよびステップＳ２０３ｃにおけるプレヒートランプ２８の点灯（消灯）に替えて、通知音の発生（発生停止）や声による通知を行うこととしてもよい。さらに、スピーカ２９とプレヒートランプ２８とを併用する構成を適用してもよい。
（第２の実施の形態）
次に、本発明にかかる蓄熱装置付き内燃機関を車載用エンジンシステムに適用した第２の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１４５】
なお、当該第２の実施の形態にあって、適用対象とするエンジンシステムの構成、ＥＣＵ及びその周辺の電気的構成（図１及び図２）等は先の第１の実施の形態と同一である。このため、同一の機能および構造を有する部材やハードウエア構成等については同一の符号を用い、ここでの重複する説明は割愛することとする。
【０１４６】
先の第１の実施の形態における「プレヒート制御ルーチン」では、プレヒートを所定時間（例えば５秒間）継続するように電動ポンプＥＰを作動させることとした（図６におけるステップＳ１０３ｂ）。これに対し、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００では、蓄熱装置２１内に存在する蓄熱温水と、シリンダヘッド１０ｂ内に存在する冷却水との交換率（入れ替え率）を基準としてプレヒートの完了時期を判断する。
【０１４７】
すなわち、プレヒートの実行期間、若しくはエンジン１０の機関始動を禁止する期間を決定するために基準とするパラメータが第１の実施の形態とは異なる。
【０１４８】
図１０は、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００がエンジン１０の停止中所定時間毎に実行する「プレヒート制御ルーチン」の処理内容を示すフローチャートである。
【０１４９】
同ルーチンにおいてＥＣＵ３０は、一連のステップＳ２０１，Ｓ２０２，Ｓ２０３ａでは、第１の実施の形態の「プレヒート制御ルーチン」（図６）における一連のステップＳ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３ａと同様の処理手順に従いプレヒート要求の認識、条件設定、プレヒートの実行及びエンジン始動の禁止を行う。
【０１５０】
上記ステップＳ２０３ａに続くステップＳ２０３ｂにおいては、現在の機関流入水温（冷却水温）ＴＨＷｉｎと、プレヒート開始時の冷却水温ＴＨＷｉｎ０との温度差ΔＴＨＷｉｎが、所定値αを上回るまで電動ポンプＥＰを作動を継続すること、すなわちプレヒートを継続することとする。
【０１５１】
一定の駆動力で電動ポンプＥＰを作動させてプレヒートを行った場合、プレヒート開始後における蓄熱装置２１内の蓄熱温水によるシリンダヘッド１０ｂ内の冷却水の交換率（蓄熱装置からシリンダヘッド１０ｂに流入した蓄熱温水の容量／シリンダヘッド１０ｂ内に充填された冷却水の全容量）は、上記温度差ΔＴＨＷとの間で高い相関を示すことが、発明者らにより実験的に確認されている。
そこで、プレヒートの完了とみなす交換率（例えば９５％）に対応する温度差ΔＴＨＷを実験的に求め、所定値Ｑとして予め設定しておき、当該温度差ΔＴＨＷがこの所定値Ｑを上回ったところでプレヒートが完了したとみなす。
【０１５２】
後続のステップＳ２０４ａおよびステップＳ２０４ｂにおいては、第１の実施の形態の「プレヒート制御ルーチン」（図６）におけるステップＳ１０４ａ，Ｓ１０４ｂと同様の処理手順に従いプレヒートの完了に伴う電動ポンプＥＰの停止（ステップＳ２０４ａ）や、エンジン始動の禁止解除（ステップＳ２０４ｂ）に関する制御を行う。
【０１５３】
なお、本実施の形態にかかる「プレヒート制御ルーチン」では、エンジン始動の禁止にかかる制御として、スタータの作動を禁止する他、燃料噴射弁１８による燃料供給も禁止しておく。
【０１５４】
さらに、上記ステップ２０４ｂに続くステップ２０４ｃにおいて、スタータ２６を自動制御して、エンジン１０を始動する。このような自動制御を適用することにより、エンジン１０の始動に関し運転者にとっての運転操作（イグニションキー操作）上の快適感を高めることができるようになるのは、第１の実施の形態においても付記した通りである。
【０１５５】
以上のように、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００によっても、プレヒート実行期間を正確に把握するとともに、プレヒートが未完了である条件下ではエンジン始動を禁止することにより、エンジン１０が確実に冷間状態を脱した後、少なくとも供給される燃料の気化に関し不具合の生じる温度領域を十分に上回ったところで機関運転を開始することができるようになる。
【０１５６】
よって、機関始動時の燃料気化（霧化）に関する不利が解消され、燃焼効率や空燃比の最適化、ひいては排気特性や燃費の向上が図られるようになる。
（第３の実施の形態）
次に、本発明にかかる蓄熱装置付き内燃機関を車載用エンジンシステムに適用した第３の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１５７】
なお、当該第３の実施の形態にあっても、適用対象とするエンジンシステムの構成、ＥＣＵ及びその周辺の電気的構成（図１及び図２）等は先の第１の実施の形態とほぼ同一である。このため、同一の機能および構造を有する部材やハードウエア構成等については同一の符号を用い、ここでの重複する説明は割愛することとする。
【０１５８】
当該第３の実施の形態にかかるエンジンシステム１００では、表示装置として、点灯動作を行うプレヒートランプ２８に替え、文字若しくは記号情報を表示する表示モニタを適用する。そして、先の第１の実施の形態で、「プレヒート制御ルーチン」のステップＳ１０３ａ〜Ｓ１０３ｂにかけて実施することとしたプレヒート継続中のプレヒートランプの点灯動作に替え、プレヒートの開始時から完了時にかけて、表示モニタにプレヒート完了までの残り時間を逐次表示するように制御を行う。
【０１５９】
図１１は、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００がエンジン１０の停止中所定時間毎に実行する「プレヒート制御ルーチン」の処理内容を示すフローチャートである。
【０１６０】
同ルーチンにおいてＥＣＵ３０は、一連のステップＳ３０１，Ｓ３０２では、第１の実施の形態の「プレヒート制御ルーチン」（図６）における一連のステップＳ１０１，Ｓ１０２と同様の処理手順に従いプレヒート要求の認識および条件設定を行う。
【０１６１】
上記ステップＳ３０２に続くステップＳ３０３ａにおいては、プレヒートの実行及びエンジン始動の禁止を行う。また、プレヒートの実行に伴いプレヒート完了までの残り時間の表示を開始する。図１２には、エンジンシステム１００の搭載される車両の運転席に設けられたインジケーターパネルを示す。表示モニタ２８’は、例えば、このようなインジケーターパネル上に取り付けられ、ＥＣＵ３０からの指令信号に応じてプレヒート完了まで残り時間（秒）に対応する数字を表示することになる。
【０１６２】
すなわち、ＥＣＵ３０は続くステップＳ３０３ｂにおいて、所定時間（例えば５秒間）プレヒート（電動ポンプＥＰの作動）を継続するとともにプレヒート完了までの残り時間を逐次表示モニタ２８’に表示していく。
【０１６３】
プレヒートが完了すると、ステップ３０４ａにおいて電動ポンプＥＰの作動を停止するとともに、例えば、表示モニタ２８’に特定の数字（例えば「００」）を表示し、当該表示された数字を点滅させる等してプレヒートが完了した旨を運転者に通知する。
【０１６４】
そして、ステップ３０４ｂにおいてＥＣＵ３０は、スタータ２６の作動禁止を解除し、第１の実施の形態の「プレヒート制御ルーチン」（図６）におけるステップＳ１０４ｂと同様の処理手順に従いプレヒートの完了に伴うエンジン始動の禁止解除に関する制御を行う。
【０１６５】
本実施の形態にかかるエンジンシステム１００によれば、運転者がエンジン１０の始動を意図するタイミングと同時期あるいはその直前に上記禁止期間を終了させる（エンジン１０の始動禁止を解除する）ことができるか、少なくとも当該タイミングからの遅延時間を十分短くすることができるといった先の第１の実施の形態と同等の効果を奏することができる。
【０１６６】
しかも、表示モニタ２８’の逐次的な表示動作（カウントダウン）により、プレヒートの実施中は運転者がその旨を知るばかりでなく、当該プレヒート完了までの残り時間の認識もできるようになる。
【０１６７】
たとえばエンジン１０始動の禁止解除タイミングが運転者の意図するエンジンの始動に関してタイミングより遅れた場合であれ、エンジン１０の始動に関して運転操作（イグニションキー操作）の快適感を一層好適に保つことができるようになる。
（第４の実施の形態）
次に、本発明にかかる蓄熱装置付き内燃機関を車載用エンジンシステムに適用した第４の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１６８】
なお、当該第４の実施の形態にあっても、適用対象とするエンジンシステムの構成、ＥＣＵ及びその周辺の電気的構成（図１及び図２）等は先の第１の実施の形態とほぼ同一である。このため、同一の機能および構造を有する部材やハードウエア構成等については同一の符号を用い、ここでの重複する説明は割愛することとする。
【０１６９】
第４の実施の形態にかかるエンジンシステム１００は、キーシリンダ２７の構成および同構成に関連するＥＣＵ３０の機能という点で、先の第１の実施の形態とは異なる。
【０１７０】
先ず図１３示すように、当該第４の実施の形態にかかるキーシリンダ２７は、イグニションキー２７の挿入方向に向かってみると、第１の実施の形態にかかるキーシリンダ２７（図７参照）と同様、ケース２７ｄ上に「ＬＯＣＫ」、「ＡＣＣ」、「ＯＮ」及び「ＳＴＡＲＴ」の表示が配置されている他、「ＯＮ」と表示された位置ＳＷ３および「ＳＴＡＲＴ」と表示された位置ＳＷ４の間に「ＰＲＨ」の表示が配置されている。エンジン１０の始動に際して運転者が、キーシリンダ２７に挿入されたイグニションキー２７ａを「ＯＮ」と表示された位置ＳＷ３を介して意図的に「ＰＲＨ」と表示された位置ＳＷ５まで回動させることにより、ＥＣＵ３０がプレヒートを開始する。このようなキーシリンダ２７の構成および同構成に関連するＥＣＵ３０の機能によれば、運転者の意志に基づいて、しかもエンジン１０の始動に先立って必然的にプレヒートが開始されるため、運転者がエンジン１０の始動を意図したときから、プレヒートの実行・完了を経て、エンジン１０の始動に至るまでの一連の手順が、イグニションキー２７ａの一方向への回動という一動作により速やかに行われる。従って、プレヒート完了までエンジン１０の始動を禁止しても、運転者の感じる違和感は最小限に抑制されることとなる。
【０１７１】
図１４は、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００がエンジン１０の停止中所定時間毎に実行する「プレヒート制御ルーチン」の処理内容を示すフローチャートである。
【０１７２】
同ルーチンに処理が移行すると、ＥＣＵ３０は先ずステップ４０１において、キーシリンダ２７に挿入されたイグニションキー２７ａの位置（イグニションスイッチ）が「ＰＲＨ」と表示された位置ＳＷ５に切り替わったか否かを判断する。
【０１７３】
ＥＣＵ３０は、ステップＳ４０１における判断が肯定であれば処理をステップＳ４０２に移行し、その判断が否定であれば本ルーチンを一旦抜ける。
【０１７４】
ステップＳ４０２では、水温センサ２５ｂにより検出される冷却水の温度（機関流入水温）ＴＨＷｉｎが所定温度（６０℃程度に設定しておくのが好ましい）より低いか否かを判断する。そして、その判断が肯定であればエンジン１０が冷間状態にあると認識して処理をステップＳ４０３ａに移行し、その判断が否定であれば本ルーチンを一旦抜ける。
【０１７５】
ステップＳ４０３ａにおいては、プレヒートを開始するとともに、エンジン始動の禁止を行う。また、先の第３の実施の形態で適用することとした表示モニタ２８’（図１２参照）と同様の表示装置を通じ、プレヒート完了までの残り時間の表示を開始する。
【０１７６】
続くステップＳ４０３ｂにおいては、所定時間（例えば５秒間）プレヒート（電動ポンプＥＰの作動）を継続するとともにプレヒート完了までの残り時間を逐次表示モニタに表示していく。
【０１７７】
この電動ポンプＥＰの作動中、すなわちプレヒートの実行中、運転者がキーシリンダ２７に挿入されたイグニションキー２７ａを「スタート（ＳＴＡＲＴ）」位置ＳＷ４へ回動させても、ＥＣＵ３０はスタータ２６を作動させないことは、先の第１の実施の形態と同様である。
【０１７８】
プレヒートが完了すると、ステップ４０４ａにおいて電動ポンプＥＰの作動を停止するとともに、プレヒートが完了した旨を表示モニタに表示する。
【０１７９】
最後に、ステップＳ４０４ｂにおいてＥＣＵ３０は、スタータ２６の作動を許可する。すなわち、運転者がキーシリンダ２７に挿入されたイグニションキー２７ａを「スタート（ＳＴＡＲＴ）」位置ＳＷ４へ回動すればスタータ２６が作動する。
【０１８０】
上記ステップＳ１０４ｂを経た後、ＥＣＵ３０は本ルーチンにおける一連の処理を一旦終了する。
【０１８１】
以上説明したように、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００によれば、プレヒート実行期間を正確に把握するとともに、プレヒートが未完了である条件下ではエンジン始動を禁止することにより、エンジン１０が確実に冷間状態を脱した後、少なくとも供給される燃料の気化に関し不具合の生じる温度領域を十分に上回ったところで機関運転を開始することができるようになる。そしてこのようにプレヒート完了までエンジン１０の始動を禁止しても、運転者の感じる違和感は最小限に抑制される。
（第５の実施の形態）
次に、本発明にかかる蓄熱装置付き内燃機関を車載用エンジンシステムに適用した第５の実施の形態について、上記第１〜第４の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１８２】
なお、当該第５の実施の形態にあっても、適用対象とするエンジンシステムの構成、ＥＣＵ及びその周辺の電気的構成（図１及び図２）等は先の第１の実施の形態とほぼ同一である。このため、同一の機能および構造を有する部材やハードウエア構成等については同一の符号を用い、ここでの重複する説明は割愛することとする。
【０１８３】
第５の実施の形態にかかるエンジンシステム１００は、所定の条件下でプレヒートの実行に伴うエンジン１０の始動禁止を解除する機能を備える点において、上記第１〜第４の実施の形態とは異なる。
【０１８４】
図１５は、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００がエンジン１０の停止中所定時間毎に実行する「プレヒート制御ルーチン」の処理内容を示すフローチャートである。
【０１８５】
同ルーチンに処理が移行すると、ＥＣＵ３０は先ずステップ６０１ａにおいて、エンジンシステム１００の状態が、以下に列記するプレヒート解除条件（ａ１）〜（ａ５）に何れかに該当するか否かを判断する。
（ａ１）冷却水循環通路Ａ〜Ｄの何れかに異常が発生している。
（ａ２）電動ポンプＥＰに異常が発生している。
（ａ３）蓄熱装置２１に異常が発生している。
（ａ４）サーモスタット２４に異常が発生している。
（ａ５）手動によりプレヒートの実行モードが解除されている。
【０１８６】
ここで、本実施の形態にかかるＥＣＵ３０は、水温センサ２５ｂ等からの検出信号に基づき、（ａ１）〜（ａ４）に記す異常の発生若しくはその可能性を診断する機能を備える。また、エンジンシステム１００が搭載された車両の運転席には、ＥＣＵ３０によるプレヒート制御の実行の有無を手動によって決定することのできる操作装置（例えば操作ボタン）が備えられているものとする。
【０１８７】
上記ステップ６０１における判断が肯定であるとき、すなわちエンジンシステム１００の状態が、上記の諸条件（ａ１）〜（ａ５）の何れか１つにでも該当すれば、ＥＣＵ３０は本ルーチンを一旦抜ける。一方、エンジンシステム１００の状態が、上記の諸条件（ａ１）〜（ａ５）の何れにも該当しなければ、ＥＣＵ３０はその処理をステップＳ６０１ｂに移行する。
【０１８８】
同ルーチンにおいてＥＣＵ３０は、一連のステップＳ６０１ｂ，Ｓ６０２では、第１の実施の形態の「プレヒート制御ルーチン」（図６）における一連のステップＳ１０１，Ｓ１０２と同様の処理手順に従いプレヒート要求の認識および条件設定を行う。
【０１８９】
上記ステップＳ６０２に続くステップＳ６０３ａにおいては、プレヒートの実行及びエンジン始動の禁止を行う。また、先の第３の実施の形態で適用することとした表示モニタ２８’（図１２参照）と同様の表示装置を通じ、プレヒート完了までの残り時間の表示を開始する。
【０１９０】
続くステップＳ６０３ｂにおいては、所定時間（例えば５秒間）プレヒート（電動ポンプＥＰの作動）を継続するとともにプレヒート完了までの残り時間を逐次表示モニタに表示していく。
【０１９１】
プレヒートが完了すると、ステップ６０４ａにおいて電動ポンプＥＰの作動を停止するとともに、プレヒートが完了した旨を表示モニタに表示する。
【０１９２】
続くステップＳ６０４ｂにおいては、エンジン始動の禁止解除に関する制御を行う。
【０１９３】
なお、本実施の形態にかかる「プレヒート制御ルーチン」では、エンジン始動の禁止にかかる制御として、スタータの作動を禁止する他、燃料噴射弁１８による燃料供給も禁止しておく。
【０１９４】
さらに、上記ステップ６０４ｂに続くステップ６０４ｃにおいて、スタータ２６を自動制御して、エンジン１０を始動する。
【０１９５】
このように、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００によれば、プレヒートが未完了である条件下では基本的にエンジン始動を禁止することにより、エンジン１０が確実に冷間状態を脱した後、少なくとも供給される燃料の気化に関し不具合の生じる温度領域を十分に上回ったところで機関運転を開始することができるといった上記各実施の形態に共通する効果を得る一方、当該エンジンシステム１００（とくに冷却系２０）に何らかの異常が発生した場合や、運転者による意図的な操作として、プレヒート実行を取り止めることで、プレヒート中のエンジンの始動禁止を解除することにより、当該エンジンシステム１００の運転に関して利便性が増すといった更なる効果が加わるようになる。
【０１９６】
なお、本実施の形態では、ステップＳ６０１において、エンジンシステム１００の状態がプレヒート解除条件の何れかに該当するとプレヒートそのものを実行しないこととしたが、条件によっては、プレヒートは実行するが、エンジン始動の禁止（規制）を行わない、或いは例えば禁止期間を短縮する等、禁止条件を緩和するような条件設定（制御）を行うこととしてもよい。
（第６の実施の形態）
次に、本発明にかかる蓄熱装置付き内燃機関を車載用エンジンシステムに適用した第６の実施の形態について、上記第１〜第５の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１９７】
なお、当該第６の実施の形態にあっても、適用対象とするエンジンシステムの構成、ＥＣＵ及びその周辺の電気的構成（図１及び図２）等は先の第１の実施の形態とほぼ同一である。このため、同一の機能および構造を有する部材やハードウエア構成等については同一の符号を用い、ここでの重複する説明は割愛することとする。
【０１９８】
第６の実施の形態にかかるエンジンシステム１００は、プレヒートの実施に先立ち、その実施時間を冷却水温ＴＨＷに基づいて決定する。
【０１９９】
図１６は、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００がエンジン１０の停止中、所定時間毎に実行する「プレヒート制御ルーチン」の処理内容を示すフローチャートである。
【０２００】
同ルーチンにおいてＥＣＵ３０は、一連のステップＳ７０１，Ｓ７０２ａで、第１の実施の形態の「プレヒート制御ルーチン」（図６）における一連のステップＳ１０１，Ｓ１０２と同様の処理手順に従い、プレヒート要求の認識および条件設定を行う。
【０２０１】
ステップＳ７０２ａを経た後、ステップＳ７０２ｂにおいてＥＣＵ３０は、プレヒートの実施時間（以下、プレヒート時間という）を、現在の冷却水温ＴＨＷに基づき予め設定されたマップを参照して決定する。プレヒート時間は、電動ポンプＥＰの作動時間に相当する。すなわち、プレヒート時間を長く設定するほど多量の蓄熱温水がエンジン１０のシリンダヘッド１０ｂに循環供給されるようになり、プレヒートの完了時におけるシリンダヘッド１０ｂの温度は高くなる。なお、上記マップ上におけるプレヒート時間と冷却水温ＴＨＷとの関係は、プレヒートの完了により、エンジン１０の暖機が概ね（若しくは完全に）完了するように予め実験等により求めたデータ等に基づいて設定する。
【０２０２】
図１７は、上記ステップ７０２ａで適用するマップ上において、プレヒート時間と冷却水温ＴＨＷとがどのような関係にあるのかを概略的に示す関係図である。同図１７に示すように、冷却水温ＴＨＷが低くなるほどプレヒート時間は長く設定する。なお、冷却水温ＴＨＷには、機関流入水温ＴＨＷｉｎ若しくは機関流出水温ＴＨＷｅｘの何れかを代表値として適用するか、両者ＴＨＷｉｎ及びＴＨＷｅｘ間の平均値を適用すればよい。
【０２０３】
続くステップＳ７０３ａにおいてＥＣＵ３０は、電動ポンプＥＰの作動とプレヒートランプ２８の点灯動作とを開始、継続する。
【０２０４】
プレヒート時間が経過すると、ＥＣＵ３０は電動ポンプＥＰを停止するとともにプレヒートランプ２８を消灯して（ステップＳ７０４）、本ルーチンでの処理を一旦終了する。
【０２０５】
このように、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００によれば、プレヒートの実施によって得られるシリンダヘッドの昇温効果の度合いと有意に相関する冷却水温ＴＨＷに基づいて、プレヒート期間を可変設定することで、エンジン１０が冷間状態を脱するために必要且つ十分なプレヒート時間を常時適用することができるようになる。
【０２０６】
従って、エンジンシステム１００を始動する際、当該エンジンシステム１００を取り巻く環境や冷却系２０内の温度条件が変動する場合であれ、供給される燃料の気化に関し不具合の生じる温度領域を十分に上回るタイミングに併せて機関運転を開始することができるようになる。すなわち、プレヒートによる暖機効果を最大限に活用することができるようになる。
（第７の実施の形態）
次に、本発明にかかる蓄熱装置付き内燃機関を車載用エンジンシステムに適用した第７の実施の形態について、上記第１〜第６の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０２０７】
なお、当該第７の実施の形態にあっても、適用対象とするエンジンシステムの構成、ＥＣＵ及びその周辺の電気的構成（図１及び図２）等は先の第１の実施の形態とほぼ同一である。このため、同一の機能および構造を有する部材やハードウエア構成等については同一の符号を用い、ここでの重複する説明は割愛することとする。
【０２０８】
第７の実施の形態にかかるエンジンシステム１００は、プレヒート時間を蓄熱温水温に基づいて決定する。
【０２０９】
図１８は、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００がエンジン１０の停止中、所定時間毎に実行する「プレヒート制御ルーチン」の処理内容を示すフローチャートである。
【０２１０】
同ルーチンにおいてＥＣＵ３０は、一連のステップＳ８０１，Ｓ８０２ａで、第１の実施の形態の「プレヒート制御ルーチン」（図６）における一連のステップＳ１０１，Ｓ１０２と同様の処理手順に従い、プレヒート要求の認識および条件設定を行う。
【０２１１】
ステップＳ８０２ａを経た後、ステップＳ８０２ｂにおいてＥＣＵ３０は、プレヒート時間を、現在の蓄熱温水温ＴＨＷｒｅに基づき予め設定されたマップを参照して決定する。プレヒート時間は、電動ポンプＥＰの作動時間に相当する。すなわち、プレヒート時間を長く設定するほど多量の蓄熱温水がエンジン１０のシリンダヘッド１０ｂに循環供給されるようになり、プレヒートの完了時におけるシリンダヘッド１０ｂの温度は高くなる。なお、上記マップ上におけるプレヒート時間と蓄熱温水温ＴＨＷｒｅとの関係は、プレヒートの完了により、エンジン１０の暖機が概ね（若しくは完全に）完了するように予め実験等により求めたデータ等に基づいて設定する。
【０２１２】
図１９は、上記ステップ８０２ａで適用するマップ上において、プレヒート時間と冷却水温ＴＨＷとがどのような関係にあるのかを概略的に示す関係図である。同図１７に示すように、蓄熱温水温ＴＨＷｒｅが低くなるほどプレヒート時間は長く設定する。
【０２１３】
続くステップＳ８０３ａにおいてＥＣＵ３０は、電動ポンプＥＰの作動とプレヒートランプ２８の点灯動作とを開始し、上記ステップＳ８０２ｂにおいて決定したプレヒート時間、継続する（ステップＳ８０３ｂ）。
【０２１４】
プレヒート時間が経過すると、ＥＣＵ３０は電動ポンプＥＰを停止するとともにプレヒートランプ２８を消灯して（ステップＳ８０４）、本ルーチンでの処理を一旦終了する。
【０２１５】
このように、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００によれば、プレヒートの実施によって得られるシリンダヘッドの昇温効果の度合いと有意に相関する蓄熱温水温ＴＨＷｒｅに基づいて、プレヒート期間を可変設定することで、エンジン１０が冷間状態を脱するために必要且つ十分なプレヒート時間を常時適用することができるようになる。
【０２１６】
従って、エンジンシステム１００を始動する際、蓄熱装置２１内の温度条件が変動する場合であれ、供給される燃料の気化に関し不具合の生じる温度領域を十分に上回るタイミングに併せて機関運転を開始することができるようになる。すなわち、プレヒートによる暖機効果を最大限に活用することができるようになる。
（第８の実施の形態）
次に、本発明にかかる蓄熱装置付き内燃機関を車載用エンジンシステムに適用した第８の実施の形態について、上記第１〜第７の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０２１７】
なお、当該第８の実施の形態にあっても、適用対象とするエンジンシステムの構成、ＥＣＵ及びその周辺の電気的構成（図１及び図２）等は先の第１の実施の形態とほぼ同一である。このため、同一の機能および構造を有する部材やハードウエア構成等については同一の符号を用い、ここでの重複する説明は割愛することとする。
【０２１８】
第８の実施の形態にかかるエンジンシステム１００は、電動ポンプＥＰを駆動するための駆動電圧、すなわちエンジンシステム１００の電力供給源であるバッテリ（図示略）の電圧（バッテリ電圧）に基づいて、プレヒート時間を決定する。
【０２１９】
図２０は、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００がエンジン１０の停止中、所定時間毎に実行する「プレヒート制御ルーチン」の処理内容を示すフローチャートである。
【０２２０】
同ルーチンにおいてＥＣＵ３０は、一連のステップＳ９０１，Ｓ９０２ａで、第１の実施の形態の「プレヒート制御ルーチン」（図６）における一連のステップＳ１０１，Ｓ１０２と同様の処理手順に従い、プレヒート要求の認識および条件設定を行う。
【０２２１】
ステップＳ９０２ａを経た後、ステップＳ９０２ｂにおいてＥＣＵ３０は、プレヒート時間を、現在のバッテリ電圧に基づき予め設定されたマップ（図示略）を参照して決定する。プレヒート時間は、電動ポンプＥＰの作動時間に相当する。すなわち、プレヒート時間を長く設定するほど多量の蓄熱温水がエンジン１０のシリンダヘッド１０ｂに循環供給されるようになり、プレヒートの完了時におけるシリンダヘッド１０ｂの温度は高くなる。また、プレヒートを開始する際のバッテリ電圧が低くなるほどプレヒートの実施により蓄熱装置からエンジン１０に供給される（流入する）蓄熱温水の流速は遅くなる。従って、バッテリ電圧が低くなるほどプレヒート時間は長く設定する。なお、上記マップ上におけるプレヒート時間とバッテリ電圧との関係は、プレヒートの完了により、エンジン１０の暖機が概ね（若しくは完全に）完了するように予め実験等により求めたデータ等に基づいて設定する。
【０２２２】
続くステップＳ９０３ａにおいてＥＣＵ３０は、電動ポンプＥＰの作動とプレヒートランプ２８の点灯動作とを開始し、上記ステップＳ９０２ｂにおいて決定したプレヒート時間、継続する（ステップＳ９０３ｂ）。
【０２２３】
プレヒート時間が経過すると、ＥＣＵ３０は電動ポンプＥＰを停止するとともにプレヒートランプ２８を消灯して（ステップＳ９０４）、本ルーチンでの処理を一旦終了する。
【０２２４】
このように、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００によれば、プレヒートの実施に際し、蓄熱装置２１からシリンダヘッド１０ｂへ向かって流入する蓄熱温水の流量（流速）と有意に相関するバッテリ電圧に基づいて、プレヒート期間を可変設定することで、エンジン１０が冷間状態を脱するために必要且つ十分なプレヒート時間を常時適用することができるようになる。
【０２２５】
従って、エンジンシステム１００を始動する際、当該エンジンシステム１００を取り巻く環境や冷却系２０内の温度条件が変動する場合であれ、供給される燃料の気化に関し不具合の生じる温度領域を十分に上回るタイミングに併せて機関運転を開始することができるようになる。すなわち、プレヒートによる暖機効果を最大限に活用することができるようになる。
（第９の実施の形態）
次に、本発明にかかる蓄熱装置付き内燃機関を車載用エンジンシステムに適用した第９の実施の形態について、上記第１〜第８の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０２２６】
なお、当該第９の実施の形態にあっても、適用対象とするエンジンシステムの構成、ＥＣＵ及びその周辺の電気的構成（図１及び図２）等は先の第１の実施の形態とほぼ同一である。このため、同一の機能および構造を有する部材やハードウエア構成等については同一の符号を用い、ここでの重複する説明は割愛することとする。
【０２２７】
第９の実施の形態にかかるエンジンシステム１００は、エンジン１０の始動に先立ち、エンジンシステム１００の状態や当該システム１００を取り巻く環境に照らして、「プレヒートの実施が可能か否か」或いは「プレヒートの実施が必要であるか否か」といった判断に関する情報を運転者に提供する。そこで、エンジンシステム１００は、第１の実施の形態で適用することとしたプレヒートランプ２８（図８参照）とは異なる構成を有する表示装置を、インジケータパネル上に備える。
【０２２８】
図２１には、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００が搭載される車両の運転席に設けられたインジケーターパネルを概略的に示す。同図２２に示すように、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００は、ＥＣＵ３０からの指令信号に応じてプレヒート完了まで残り時間（秒）に対応する数字を表示する表示モニタ２８ａと、プレヒートの実施が不要である場合に点灯してその旨を表示するプレヒート不要表示ランプ２８ｂと、プレヒートの実施が不可能である場合に点灯してその旨を表示するプレヒート不能表示ランプとをインジケータパネル上に備える。
【０２２９】
図２２は、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００がエンジン１０の停止中、所定時間毎に実行する「プレヒート制御ルーチン」の処理内容を示すフローチャートである。
【０２３０】
同ルーチンにおいてＥＣＵ３０は、一連のステップＳ１００１，Ｓ１００２ａで、第１の実施の形態の「プレヒート制御ルーチン」（図６）における一連のステップＳ１０１，Ｓ１０２と同様の処理手順に従い、プレヒート要求の認識および条件設定を行う。
【０２３１】
ステップＳ１００２ａにおける判断が否定である場合、ＥＣＵ３０は、エンジン１０は冷間状態にないと判断し、プレヒート不要表示ランプ２８ｂ（図２１参照）を点灯させることによりプレヒートが不要である旨を当該エンジン１０の運転者に通知した上で（ステップＳ１００５）、本ルーチンでの処理を終了する。
【０２３２】
上記ステップ１００２ａにおける判断が肯定である場合、ステップＳ１００２ｂにおいてＥＣＵ３０は、蓄熱温水温ＴＨＷｒｅが所定値より低いが否かを判断する。蓄熱装置２１に蓄えられた冷却水（蓄熱温水）を供給することにより、シリンダヘッド１０ｂを効率的に昇温させるためには、蓄熱温水温が所定値以上であることが好ましい。このため、蓄熱温水温ＴＨＷｒｅが所定値を下回っている場合、ＥＣＵ３０は、プレヒートの実施は不可能であると判断し、その旨を運転者に通知する。
【０２３３】
すなわち、ステップＳ１００２ｂでの判断が否定である場合、ＥＣＵ３０はプレヒート不能表示ランプ２８ｃを点灯させた上で（ステップＳ１００６）、本ルーチンでの処理を終了する。
【０２３４】
一方、ステップＳ１００２での判断が肯定である場合、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１００２ｃにおいてプレヒート時間を決定する。
【０２３５】
プレヒート時間の決定は、現在の冷却水温ＴＨＷ及び蓄熱温水温ＴＨＷｒｅに基づき予め設定されたマップ（図示略）を参照して行う。プレヒート時間は、電動ポンプＥＰの作動時間に相当する。プレヒートを開始する際の冷却水温ＴＨＷが低いほどプレヒート時間は長く設定する。また、プレヒートを開始する際の蓄熱温水温ＴＨＷｒｅが低いほどプレヒート時間は長く設定する。なお、冷却水温ＴＨＷとしては、機関流入水温ＴＨＷｉｎ若しくは機関流出水温ＴＨＷｅｘの何れかを代表値として適用すればよい。また、上記マップ上におけるプレヒート時間、冷却水温ＴＨＷおよび蓄熱温水温ＴＨＷｒｅ間の関係は、プレヒートの完了により、エンジン１０の暖機が概ね（若しくは完全に）完了するように予め実験等により求めたデータ等に基づいて設定する。
【０２３６】
続くステップＳ１００３ａにおいてＥＣＵ３０は、所定時間（例えば５秒間）プレヒート（電動ポンプＥＰの作動）を継続するとともにプレヒート完了までの残り時間を逐次表示モニタ２８ａに表示していく。
【０２３７】
プレヒートが完了すると、ステップ１００４において電動ポンプＥＰの作動を停止するとともに、例えば、表示モニタ２８ａに特定の数字（例えば「００」）を表示し、当該表示された数字を点滅させる等してプレヒートが完了した旨を運転者に通知する。
【０２３８】
ステップＳ１００４を経た後、ＥＣＵ３０は本ルーチンでの処理を終了する。
【０２３９】
このように、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００によれば、エンジン１０の始動に先立ち、プレヒートが必要か否かの判断に関する情報をエンジン１０の運転者に通知する。このため、ＥＣＵ３０が、プレヒートの実施は不要であると判断して、例えば運転席のドアの開扉後直ちにエンジン１０の始動を許可するような場合、運転者はその事情を把握することができるようになる。すなわち、エンジン１０の始動前にプレヒートが実施されないことについて、例えばエンジンシステム１００に何らかの不具合が生じているのではないかといった疑念を運転者に生じさせることもない。従って、運転者にとってエンジン１０の快適な始動操作性が得られるようになる。
【０２４０】
さらに、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００によれば、エンジンシステム１００の状態や当該エンジンシステム１００を取り巻く環境に照らしてプレヒートの実施が可能か否かの判断に関する情報をエンジン１０の運転者に通知する。このため、何らかの事情によりプレヒートの実施ができない場合、当該運転者はその旨を知った上で、速やかにエンジンを始動させることができるようになる。従って、通常の手順（プレヒートの完了後にエンジンを始動させる手順）とは異なる手順でエンジン１０が始動することになっても、違和感を覚えることなく快適に始動操作を行うことができる。
【０２４１】
また、例えばエンジンシステム１００の冷却系２０に何らかの異常が発生して蓄熱装置２１に十分高い温度の冷却水が蓄えられない場合等、エンジンシステム１００の運転者はその事情を早期に認識し、適宜の処置を講ずることが容易となる。
【０２４２】
さらに、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００では、プレヒート時間を決定する上で、冷却水温ＴＨＷおよび蓄熱温水温ＴＨＷｒｅを併せて参照する。プレヒート開始時における冷却水温ＴＨＷと、同じくプレヒート開始時における蓄熱温水温ＴＨＷｒｅとは何れも、プレヒートの実施によって得られるシリンダヘッドの昇温効果の度合いと有意に相関し、しかも相互に影響を及ぼし合うことなく独立して変動するパラメータである。すなわち、本実施の形態によれば、エンジン１０が冷間状態を脱するために必要且つ十分なプレヒート時間を一層高い精度で算出することができる。すなわち、プレヒートによる暖機効果を一層効率的に活用することができるようになる。
（第１０の実施の形態）
次に、本発明にかかる蓄熱装置付き内燃機関を車載用エンジンシステムに適用した第１０の実施の形態について、第１〜第９の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０２４３】
なお、当該第１０の実施の形態にあっても、適用対象とするエンジンシステムの構成、ＥＣＵ及びその周辺の電気的構成（図１及び図２）等は先の第１の実施の形態とほぼ同一である。このため、同一の機能および構造を有する部材やハードウエア構成等については同一の符号を用い、ここでの重複する説明は割愛することとする。
【０２４４】
当該第１０の実施の形態にかかるエンジンシステム１００では、シリンダヘッド１０ｂ内に設けられる吸気ポート１６内壁の温度に基づいてプレヒート時間を決定する。このため、エンジンシステム１００は、エンジン１０の何れかの吸気ポート１６内壁に埋設或いは凸設され、当該吸気ポート１６内壁の壁面近傍の温度（以下、吸気ポート壁温度という）に応じた検出信号をＥＣＵ３０に出力する吸気ポート壁温センサ（図示）を備える。
【０２４５】
図２３は、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００がエンジン１０の停止中所定時間毎に実行する「プレヒート制御ルーチン」の処理内容を示すフローチャートである。
【０２４６】
同ルーチンにおいてＥＣＵ３０は、一連のステップＳ１１０１，Ｓ１１０２ａでは、第１の実施の形態の「プレヒート制御ルーチン」（図６）における一連のステップＳ１０１，Ｓ１０２と同様の処理手順に従いプレヒート要求の認識および条件設定を行う。
【０２４７】
上記ステップＳ１１０２ａに続くステップＳ１１０２ｂにおいては、エンジン１０の吸気ポート壁温度に基づいてプレヒート時間を決定する。プレヒート時間は、電動ポンプＥＰの作動時間に相当する。すなわち、プレヒート時間を長く設定するほど多量の蓄熱温水がエンジン１０のシリンダヘッド１０ｂに循環供給されるようになり、プレヒートの完了時におけるシリンダヘッド１０ｂの温度は高くなる。そこで、プレヒートを開始する際の吸気ポート壁温度が低いほどプレヒート時間は長く設定する。なお、プレヒート時間と吸気ポート壁温度との関係は、予め実験等で得たデータ等に基づき作成したマップ等を参照して、プレヒートの完了によりエンジン１０の暖機が概ね（若しくは完全に）完了するように設定する。
【０２４８】
続くステップＳ１１０３ａにおいてＥＣＵ３０は、電動ポンプＥＰの作動とプレヒートランプ２８の点灯動作とを開始し、上記ステップＳ１１０２ｂにおいて決定した時間（プレヒート時間）に亘り継続する（ステップＳ１１０３ｂ）。
【０２４９】
プレヒート時間が経過すると、ＥＣＵ３０は電動ポンプＥＰを停止するとともにプレヒートランプ２８を消灯して（ステップＳ１１０４）、本ルーチンでの処理を一旦終了する。
【０２５０】
このように、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００によれば、プレヒートの実施によって得られるシリンダヘッドの昇温効果の度合いと有意に相関する吸気ポート壁温度に基づいて、プレヒート期間を可変設定することで、エンジン１０が冷間状態を脱するために必要且つ十分なプレヒート時間を常時適用することができるようになる。
【０２５１】
従って、エンジンシステム１００を始動する際、当該エンジンシステム１００を取り巻く環境や冷却系２０内の温度条件が変動する場合であれ、供給される燃料の気化に関し不具合の生じる温度領域を十分に上回るタイミングに併せて機関運転を開始することができるようになる。すなわち、プレヒートによる暖機効果を最大限に活用することができるようになる。
【０２５２】
なお、エンジン１０を始動する際には、燃料噴射弁１８を通じてエンジン１０に供給する燃料の噴射量（燃料噴射量）等を、上述した吸気ポート壁温度に基づいて補正することとしてもよい。
【０２５３】
図２４は、エンジン１０を始動させるためにＥＣＵ３０が実行する処理ルーチンである。当該処理ルーチンは、エンジン１０の停止中所定時間毎に実行される。すなわち、同ルーチンにおいてＥＣＵ３０は、例えば運転者の意志に基づくエンジン１０の始動（機関始動）の要求があるか否かを周期的に判断し（ステップＳ１１１１）、その判断が肯定である場合には、スタータ２６を駆動してエンジン１０を始動するとともに、その後所定期間（数秒程度）は、時々の吸気ポート壁温に基づいて燃料噴射量及び点火時期を補正する。
【０２５４】
プレヒートが完了した後、シリンダヘッド１０ｂの平均的な温度は所定値を上回ることとなるが、吸気ポート１６内壁の局所的な温度までが、燃焼に供される燃料の霧化に適した温度に達していることは保証し得ない。
【０２５５】
このように、本実施の形態にかかる「プレヒート制御ルーチン」と併せて、吸気ポート壁温に基づく燃料噴射量及び点火時期の補正をエンジン１０の始動時から始動直後にかけて行えば、エンジン１０の始動時から始動直後までの極短期間、言い換えれば、エンジン１０の燃焼状態が安定するまでの期間においても排気特性が改善され、プレヒートの実施による排気特性の向上にかかる効果が一層高められるようになる。
（第１１の実施の形態）
次に、本発明にかかる蓄熱装置付き内燃機関を車載用エンジンシステムに適用した第１１の実施の形態について、第１〜第１０の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０２５６】
なお、当該第１１の実施の形態にあっても、適用対象とするエンジンシステムの構成、ＥＣＵ及びその周辺の電気的構成（図１及び図２）等は先の第１の実施の形態とほぼ同一である。このため、同一の機能および構造を有する部材やハードウエア構成等については同一の符号を用い、ここでの重複する説明は割愛することとする。
【０２５７】
当該第１１の実施の形態にかかるエンジンシステム１００では、プレヒートの終了タイミングを、プレヒートの実施による機関流出水温ＴＨＷｅｘの上昇量に基づいて決定する。
【０２５８】
図２５は、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００がエンジン１０の停止中、所定時間毎に実行する「プレヒート制御ルーチン」の処理内容を示すフローチャートである。
【０２５９】
同ルーチンにおいてＥＣＵ３０は、一連のステップＳ１２０１，Ｓ１２０２で、第１の実施の形態の「プレヒート制御ルーチン」（図６）における一連のステップＳ１０１，Ｓ１０２と同様の処理手順に従い、プレヒート要求の認識および条件設定を行う。
【０２６０】
ステップＳ１２０２を経た後、ＥＣＵ３０は、電動ポンプＥＰの作動とプレヒートランプ２８の点灯動作とを開始する（ステップＳ１２０３ａ）。
【０２６１】
電動ポンプＥＰの作動中（プレヒートの実施期間中）、ＥＣＵ３０は、機関流出水温ＴＨＷｅｘを観測するとともに（ステップＳ１２０３ｂ）、観測される機関流出水温ＴＨＷｅｘから、電動ポンプＥＰの作動開始時（プレヒート開始時）に観測された機関流出水温ＴＨＷｅｘの初期値（以下、初期水温という）ＴＨＷｅｘ0を減じて得た値（以下、流出水温上昇量という）ΔＴＨＷｅｘが所定値を上回った時点で、電動ポンプＥＰを停止するとともにプレヒートランプ２８を消灯して（ステップＳ１２０４）、本ルーチンでの処理を一旦終了する。
【０２６２】
図２６は、プレヒートの開始後に観測される蓄熱温水温ＴＨＷｒｅ及び機関流出水温ＴＨＷｅｘの推移態様の一例を示すタイムチャートである。なお、時間軸（横軸）上に示す時刻ｔ10は、プレヒートの開始時刻（電動ポンプＥＰの作動開始時刻）に相当する。
【０２６３】
同図２６に示すように、プレヒートが開始されると、蓄熱装置２１に蓄えられた蓄熱温水は、エンジン側通路Ｂ２を通じてシリンダヘッド１０ｂに流入した後、当該シリンダヘッド１０ｂを通過して水温センサ２５に到達する（図１を併せ参照）。このため、プレヒートの開始後、機関流出水温ＴＨＷｅｘに対応する水温センサ２５ａの出力信号は速やかに上昇する（時刻ｔ11）。一方、蓄熱温水がシリンダヘッド１０ｂを通過する際には、蓄熱温水とシリンダヘッド１０ｂとの間で熱交換が行われ、また、蓄熱温水の一部がシリンダヘッド１０ｂ内に滞留していた冷却水と混ざり合う。その結果、シリンダヘッド１０ｂを通過した蓄熱温水が水温センサ２５ａに達するようになっても、機関流出水温ＴＨＷｅｘは蓄熱温水温ＴＨＷｒｅを下回ることになる。しかしその後、シリンダヘッド１０ｂの温度が上昇するにつれて蓄熱温水の放熱量が減少するため、機関流出水温ＴＨＷｅｘは徐々に上昇する。
【０２６４】
ここで、機関流出水温ＴＨＷｅｘの推移態様は、プレヒートの実施中におけるシリンダヘッド１０ｂ内での蓄熱温水の放熱量、言い換えればシリンダヘッド１０ｂの吸熱量を定量的に反映する。実際、プレヒートの実施中に観測される機関流出水温ＴＨＷｅｘは、シリンダヘッド１０ｂの温度と高い相関性を有することが、発明者らによって確認されている。
【０２６５】
そこで、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００では、プレヒートの実施中に観測される機関流出水温ＴＨＷｅｘと、その初期値ＴＨＷｅｘ0との差に相当する流出水温上昇量ΔＴＨＷｅｘが所定値を上回ったところで、シリンダヘッド１０ｂの温度が十分高い温度に達したものと推定し、プレヒートを終了するとともに、エンジン１０の始動を許可するといった制御構造を適用する。
【０２６６】
このように、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００によれば、プレヒートの実施によって上昇するシリンダヘッド１０ｂの温度と有意に相関する流出水温上昇量ΔＴＨＷｅｘに基づいて、プレヒートの終了時期を決定することで、エンジン１０が冷間状態を脱するために必要且つ十分なプレヒート時間を常時適用することができるようになる。
【０２６７】
従って、エンジンシステム１００を始動する際、当該エンジンシステム１００を取り巻く環境や冷却系２０内の温度条件が変動する場合であれ、供給される燃料の気化に関し不具合の生じる温度領域を十分に上回るタイミングに併せて機関運転を開始することができるようになる。すなわち、プレヒートによる暖機効果を最大限に活用することができるようになる。
（第１２の実施の形態）
次に、本発明にかかる蓄熱装置付き内燃機関を車載用エンジンシステムに適用した第１２の実施の形態について、第１〜第１１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０２６８】
なお、当該第１２の実施の形態にあっても、適用対象とするエンジンシステムの構成、ＥＣＵ及びその周辺の電気的構成（図１及び図２）等は先の第１の実施の形態とほぼ同一である。このため、同一の機能および構造を有する部材やハードウエア構成等については同一の符号を用い、ここでの重複する説明は割愛することとする。
【０２６９】
図２７は、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００が搭載される車両の外観を概略的に示す斜視図である。車両２００は、前輪駆動方式の乗用車両であり、その車両前部にエンジン１０を収容するエンジンルーム２０１を備える。車両２００の外装の一部をなすボンネット（フード）２０２は板状の部材であり、一対のフードヒンジ２０３に支持され、Ｘ方向に沿って自在に開扉動作及び閉扉動作を行うことができる。ボンネット２０２が開扉されることにより、エンジンルーム２０１及びその内部に収容されたエンジン１０は外部に露呈される。同図２７における車両２００は、ボンネット２０２が開扉された状態にある。ボンネット開閉検知センサ（開放状態認識手段を構成）２０４はＥＣＵ３０（図１参照）と電気的に接続され、ボンネット２０２が開いている場合に所定の検知信号を出力することにより、ボンネット２０２が開いた状態にあるのか閉じた状態にあるのかをＥＣＵ３０に認識させる。エンジンルーム２０１内に設けられた緊急始動スイッチ（禁止操作部を構成）２０５は、手動操作に基づいて、エンジン１０を自動始動させる。また、同じくエンジンルーム２０１内に設けられたブザー２０６は、ＥＣＵ３０の指令信号に従って警告音を発生する。
【０２７０】
図２８及び図２９は、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００がエンジン１０の停止中、所定時間毎に実行する「プレヒート制御ルーチン」の処理内容を示すフローチャートである。
【０２７１】
本ルーチンにおいて、ステップＳ１３０１〜Ｓ１３０６にかけての一連の処理では、プレヒートを開始するためのトリガーの認識と、プレヒート実施の有無についての判断とを併せ行う。
【０２７２】
すなわち、処理がこのルーチンに移行すると、ＥＣＵ３０は先ずステップＳ１３０１（図２８）において、車両２００の運転席のドアの開扉を認識した場合、運転者がエンジン１０の始動を意図することになると予想する。すなわち、処理をステップＳ１３０２に移行して、電動ポンプＥＰ、スタータ２６、燃料噴射弁１８及びイグナイタ１９等々、プレヒートの実施やエンジン１０の始動を行う上で必要な各種アクチュエータを駆動するための回路に電力を供給するメインリレーを、「オフ（ＯＦＦ）」状態から「オン（ＯＮ）」状態に切り替える。一方、ステップＳ１３０１において車両の運転席のドアの開扉を認識しない場合には、本ルーチンを一旦抜ける。
【０２７３】
ステップＳ１３０２での処理を終えた後、ＥＣＵ３０は、緊急始動スイッチ２０５が「オフ（ＯＦＦ）」状態になっていること（ステップＳ１３０３）、さらに冷却水温ＴＨＷが所定値より低いこと（ステップＳ１３０４）を確認した上で、ステップＳ１３０５以下の手順に従いプレヒートを実施する。
【０２７４】
一方、ステップＳ１３０３において緊急始動スイッチ２０５が「オン（ＯＮ）」状態になっていると判断した場合、ＥＣＵ３０はその処理をステップＳ１３０７にジャンプし、プレヒートの実施を行うことなくエンジン１０の始動を許可する。このプレヒートを行わずにエンジン１０の始動許可を行う手順については後述する。また、ステップＳ１３０４において冷却水温が所定値以上であることが確認された場合、ＥＣＵ３０は、エンジン１０の温度が十分に高いためプレヒートを実施する必要がないと判断して本ルーチンを抜ける。
【０２７５】
ステップＳ１３０５においては、冷却水温ＴＨＷに基づいてプレヒート時間を決定する。
【０２７６】
ステップＳ１３０６においては、電動ポンプＥＰの作動を開始するとともに、プレヒートランプ２８（図１及び図８を併せ参照）を点灯する。
【０２７７】
上記ステップＳ１３０１〜Ｓ１３０６における一連の処理に続き、ステップＳ１３０７〜Ｓ１３１３（図２９）における一連の処理では、プレヒートの実施を継続し、その完了後エンジン１０の始動を行う。その一方、プレヒートの開始時、或いはその実施期間中、所定の条件が成立した場合、プレヒートの中止（ステップＳ１３２１及びＳ１３２２）や、中断及び再開（ステップＳ１３３１〜Ｓ１３３３）を行う。
【０２７８】
先ず、ステップＳ１３０７（図２９）では、キーシリンダ２７（図１及び図７を併せ参照）に挿入されたイグニションキー２７ａの位置（イグニションスイッチ）が「オン（ＯＮ）」に切り替わったか否かを判断する。そして、その判断が肯定であれば処理をステップＳ１３０８に移行し、その判断が否定であれば処理をステップＳ１３２１に移行する。
【０２７９】
ステップＳ１３０８では、イグニションスイッチが「ＳＴＡＲＴ」（図７を参照）に切り替わったか否かを判断する。そして、その判断が肯定であれば処理をステップＳ１３０９に移行し、その判断が否定であれば処理をステップＳ１３０７に戻す。
【０２８０】
一方、上記ステップＳ１３０７での判断が否定である場合には、運転席のドアが開扉されて所定時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ１３２１）、その判断が否定である場合には処理をステップＳ１３０７に戻し、その判断が肯定であればメインリレーを「オフ（ＯＦＦ）」状態にして本ルーチンを抜ける（ステップＳ１３２２）。
【０２８１】
上記ステップＳ１３０８での判断が肯定である場合、電動ポンプＥＰが現在作動中であるか否かを判断する（ステップＳ１３０９）。この判断が否定であるということは、緊急始動スイッチ２０５が「ＯＮ」状態であること、或いは、冷却水温ＴＨＷに照らして判断すれば（ステップＳ１３０４）エンジン１０がプレヒートを実施すべき状態にあるにもかかわらず、何らかの事情で電動ポンプＥＰが作動していないことを意味する。また、ステップＳ１３０８における判断から明らかなように、このときイグニションスイッチは「ＳＴＡＲＴ」位置にある。そこで、ステップＳ１３０９での判断が否定である場合、ＥＣＵ３０はスタータ２６を作動してエンジン１０を始動させ、本ルーチンでの処理を終了する。
【０２８２】
一方、ステップＳ１３０９での判断が肯定である場合、ステップＳ１３１０以降の処理手順に従い、ボンネット２０２の開閉状態を監視しつつプレヒートの実施を継続する。
【０２８３】
すなわち、ステップＳ１３１０において、ボンネット２０２が閉じているか否かの判断を繰り返しつつ、その判断が肯定である限り、電動ポンプＥＰの作動開始後、所定時間（プレヒート時間）が経過したことが確認されるまで（ステップＳ１３１２）、電動ポンプＥＰの作動を継続する。
【０２８４】
ステップＳ１３１２においてプレヒート時間の経過を確認すると、ＥＣＵ３０はスタータ２６を作動してエンジン１０を自動的に始動させ（ステップＳ１３１３）、本ルーチンでの処理を終了する。
【０２８５】
一方、プレヒートの開始時にボンネット２０２が開扉されている場合、あるいはプレヒートの開始後にボンネット２０２が開扉された場合、ステップＳ１３１０での判断が否定となり、ＥＣＵ３０はその処理をその処理をステップＳ１３３１に移行する。
【０２８６】
ステップＳ１３３１においては、ブザー２０６を通じて警告音を鳴らすとともに、電動ポンプＥＰの作動を中断する。その後ＥＣＵ３０は、続くステップＳ１３３２においてボンネット２０２が閉じられたか否かを所定時間毎に繰り返し判断し、ボンネット２０２が閉じられたことを確認した時点で、電動ポンプＥＰの作動を再開し、その処理をステップＳ１３０８に戻す。
【０２８７】
このように、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００によれば、当該エンジンシステム１００を搭載した車両のエンジンルームが開放状態にある場合、プレヒートの実施が制限され、結果としてプレヒートの実施と連動するエンジン１０の自動始動も行われなくなる。よって、例えばボンネットを開いてエンジンシステム１００の整備を行っている場合等、予期せぬエンジン１０の始動が運転者や整備者を驚かせたり、煩わしさを感じさせることがない。
【０２８８】
また、緊急始動スイッチが設けられていることにより、運転者や整備者が意図すれば、強制的にエンジン１０の始動を行うこともできる。従って、運転者や整備者は、エンジンシステム１００の運転操作に関し、自身の意図が基本的に優先されることで快適な操作感を得る。
（第１３の実施の形態）
次に、本発明にかかる蓄熱装置付き内燃機関を車載用エンジンシステムに適用した第１３の実施の形態について、第１〜第１２の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０２８９】
なお、当該第１３の実施の形態にあっても、適用対象とするエンジンシステムの構成、ＥＣＵ及びその周辺の電気的構成（図１及び図２）等は先の第１の実施の形態とほぼ同一である。このため、同一の機能および構造を有する部材やハードウエア構成等については同一の符号を用い、ここでの重複する説明は割愛することとする。
【０２９０】
当該第１３の実施の形態にかかるエンジンシステム１００では、プレヒートが終了した後も、蓄熱装置２１内に残された蓄熱温水を継続的にシリンダヘッド１０ｂに供給する。
【０２９１】
図３０は、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００がエンジン１０の停止中、所定時間毎に実行する「プレヒート制御ルーチン」の処理内容を示すフローチャートである。
【０２９２】
同ルーチンにおいてＥＣＵ３０は、一連のステップＳ１４０１〜Ｓ１４０４で、第７の実施の形態の「プレヒート制御ルーチン」（図１８）における一連のステップＳ８０１〜Ｓ８０４と同様の処理手順に従い、プレヒート要求の認識、条件設定、及びプレヒートの実施を行う。
【０２９３】
そして、プレヒートの実施を開始した後（ステップＳ１４０３ａ，Ｓ１４０４）所定時間（プレヒート時間）が経過すると、ＥＣＵ３０は、電動ポンプＥＰの作動はそのまま継続した状態でプレヒートランプ２８の消灯を行う（ステップＳ１４１１）。
【０２９４】
続くステップＳ１４１２では、本ルーチンに処理が移行した後にエンジン１０の始動信号が発生したか否かを判断する。このようなエンジン１０の始動信号としては、例えばスタータ２６、燃料噴射弁１８、或いはイグナイタ１９を駆動させるべくＥＣＵ３０が出力する指令信号を適用すればよい。同ステップＳ１４１２における判断が肯定であれば、ＥＣＵ３０はその処理をステップＳ１４１３に移行し、蓄熱装置２０内の冷却水の温度、すなわち蓄熱温水温ＴＨＷｒｅが所定値以下になるまでプレヒートの実施（電動ポンプＥＰの作動）を継続した後、電動ポンプＥＰの作動を停止する（ステップＳ１４１５）。
【０２９５】
一方、上記ステップＳ１４１２での判断が否定である場合、ＥＣＵ３０は、プレヒート時間の経過後（処理がステップＳ１４１１に移行した後）、所定時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ１４１４）し、その判断が否定であれば処理をステップＳ１４１２に戻し、その判断が肯定であればステップＳ１４１５に移行して電動ポンプＥＰの作動を停止する。
【０２９６】
つまり、プレヒートによる機関暖機が一応完了し、エンジン１０が好適に始動できる状態になった場合であれ、シリンダヘッド１０ｂを有効に昇温させることのできる蓄熱温水が蓄熱装置２０内に残留している限りは、電動ポンプＥＰの作動を継続する。すなわち、エンジン１０の始動後にあっても、しばらくの間は、蓄熱温水がシリンダヘッド１０ｂ内に供給されることになる。
【０２９７】
ただし、プレヒート時間が経過した後、所定期間が経過するまでにエンジン１０が始動されなければ、ステップＳ１４１４での判断及びステップＳ１４１５での処理によって電動ポンプＥＰの作動を一旦停止することになる。
【０２９８】
ステップＳ１４１５を経た後、ＥＣＵ３０は本ルーチンでの処理を終了する。
【０２９９】
このように、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００によれば、プレヒートによるエンジン１０の暖機が完了した後も、蓄熱装置２０に残された蓄熱温水を有効に活用する制御を行うことにより、とくに、エンジン１０の始動直後における機関燃焼の安定性向上、ひいては排気特性のさらなる向上を図ることができるようになる。
【０３００】
また、こうした制御の実行に際し、蓄熱温水温ＴＨＷｒｅが所定値以下になった場合、或いはプレヒートの完了後所定時間が経過してもエンジンが始動されない場合には、蓄熱温水の供給を停止する制御構造を適用しているため、電動ポンプＥＰの駆動電力や、蓄熱装置２０に蓄えた蓄熱温水（熱）の消費量は、最小限に保たれる。
【０３０１】
なお、本実施の形態における「プレヒート制御ルーチン」のステップＳ１４０３ａでは、エンジン１０の暖機を完全に完了させる時間よりも短い時間をプレヒート時間として設定することとしてもよい。このようにプレヒート時間を意図的に短縮すれば、運転者にとってはエンジン１０の始動前における待機時間が短縮されることで違和感が一層軽減されるであろうし、エンジン１０の排気特性等に関しては、エンジン始動前の暖機が完全には終了していなくとも、エンジン１０の始動後に蓄熱温水の供給が継続されることで、エンジン１０の始動直後には暖機が完了する。よって、エンジン１０の始動時において操作感の向上と排気特性や燃費の向上とを好適に両立させることができるようになる。
（その他の実施の形態）
なお、上記第１〜第１３の実施の形態における「プレヒート制御ルーチン」の各ステップでの処理を相互に組み合わせた他の制御構造を構築することもできる。例えば、何れの実施の形態にかかる「プレヒート制御ルーチン」においても、エンジン１０の始動禁止を解除した後は、当該エンジン１０の自動始動を行うように制御してもよいし、手動での始動を許可するようにしてもよい。
【０３０２】
また、上記各実施の形態にかかる「プレヒート制御ルーチン」で、プレヒートを開始するためのトリガーとして適用した動作は、イグニションキー２７ａの動作や、運転席のドアの開扉に限らず、例えば、運転者による運転座席への着座、シートベルトの装着等、各種の動作に替えてもよい。、また、各種動作を組み合わせ、複数の動作が検知されるとプレヒートを開始するといった制御構造を適用してもよい。さらに、例えば運転者の操作によって特定の信号を発信する送信装置をイグニションキー２７ａに送信装置を内蔵し、そのような送信装置による通信信号を介した遠隔操作をトリガーとしてプレヒートを開始するような構成を適用しても、上記各実施の形態と同等若しくはこれに準ずる効果を奏することはできる。
【０３０３】
また、上記各実施の形態において、各プレヒート制御の実行にあたり判断基準とされた温度（例えば暖機完了の判断基準としての６０〜８０℃等）は、適用されるエンジンやシステム、実施環境によって異なるものであり、使用条件に応じて適宜設計変更を行えばよい。
【０３０４】
また、上記各実施の形態では、水温センサ２５ｂの検出信号に基づいて求められる冷却水温（機関流入水温）ＴＨＷｉｎを、エンジン１０の温度（温度状態）を代表するパラメータとして例示した。これに限らず、水温センサ２５ａの検出信号に基づいて求められる冷却水温（機関流出水温）ＴＨＷｅｘ、或いは機関流入水温ＴＨＷｉｎと機関流出水温ＴＨＷｅｘとの平均値等をエンジン１０の温度を代表するパラメータとして採用してもよい。さらに、エンジン１０の温度、若しくは吸気ポート１６の温度を反映する他の情報を取得する検出機器をエンジンシステム１００に設け、これら情報に基づいてエンジン１０の温度を把握することとしてもよい。例えば、エンジン１０本体の温度や、吸気ポート１６内の温度を直接検出するセンサを設けたり、潤滑油の油温を検出する油温センサを設けることとしてもよい。
【０３０５】
また、エンジンシステム１００の各種運転状態に関する単数、若しくは複数のパラメータ（例えば、プレヒート開始後の経過時間、吸気温、エンジン出力や負荷の積算量等）に基づきエンジン１０の温度状態を推定することとしてもよい。
【０３０６】
また、上記各実施の形態において適用することとしたエンジンシステム１００の冷却系２０は、図１に示すように、シリンダブロック１０ａ内とシリンダヘッド１０ｂ内とにほぼ独立した冷却水の循環通路が形成されている。そして、プレヒート中には蓄熱装置２１およびシリンダヘッド１０ｂ間の循環通路Ｂのみ、とくにシリンダヘッド内では吸気ポートの近傍を優先的に冷却水が流れることで、吸気ポートの温度管理を他部位に優先して行うように構成されたものである。
【０３０７】
これに対し、例えば図３１に示すエンジンシステム１００’のように、その冷却系２０’が、シリンダブロック１０ａ及びシリンダヘッド１０ｂ内に共通の冷却水の循環通路を備え、プレヒート中にはエンジン１０全体に冷却水を循環させるものであっても、本発明を適用して上記各実施の形態に準ずる効果を奏することはできる。
【０３０８】
また、例えば図３２に示すエンジンシステム１００''に本発明を適用してもよい。
【０３０９】
エンジンシステム１００''では、その冷却系２０''の一部として、エンジン１０を介して冷却水を循環させる循環通路２０ａの途中に通路２０ｂ及び通路２０ｃを並列配置し、各通路途中に蓄熱装置２１及び暖房用ヒータコア２３を設けられている。また、通路２０ｃを流れる冷却水の流量は、流量制御弁２４Ａにより自在に制御できるように構成されている。このような構成からなるエンジンシステム１００''にあっては、プレヒート中と通常の機関運転時とで、冷却系２０''内の冷却水が逆方向に流れることとなる。
【０３１０】
すなわち、プレヒート中には電動ポンプＥＰが作動することにより各部位で矢指Ｘ方向に冷却水が流れ、通常運転時には機械式ポンプＭＰが冷却水をエンジン１０内に引き込むよう動作することにより各部位で矢指Ｙ方向に冷却水が流れる。また、流量制御弁を全閉状態にして機械式ポンプが駆動すると、冷却水が概ねエンジン１０内に閉じ込められた状態で循環することとなる（矢指方向Ｚ）、このような態様でエンジンの始動直後等には、エンジン内の冷却水温ＴＨＷを急速に暖機させることもできる。このような冷却系２０''の構成に上記各実施の形態にかかる「プレヒート制御」を併用すれば、エンジン始動時前後に亘る暖機効率を一層高めることもできるようになる。
【０３１１】
また、上記各実施の形態においては、エンジン１０と一体に構成された冷却系２０、２０’若しくは２０''と、ＥＣＵ３０とによって本発明にかかる蓄熱装置が構成されることとなっている。これに対し、何らかの方法で熱を蓄熱しておき、内燃機関の始動に先立って当該機関に熱供給を行うことのできる装置であれば、本発明にかかる蓄熱装置としての機能を果たし得る。言い換えれば熱を蓄え熱源として機能すれば、オイル等を介して蓄熱する装置であってもよく、また、熱を電力として蓄電する装置や、潜在的に熱を包含する化学物質を蓄え、その化学反応によって適宜発熱する装置を蓄熱装置として適用することもできる。さらに、蓄熱装置からの輻射熱や伝熱により熱供給を行うようなエンジンシステムや、その他これに相当する装置構成を適用することもできる。
【０３１２】
また、こうした蓄熱装置を備えてプレヒートを行う内燃機関の適用対象は、車両に限られない。
【０３１３】
また、こうした内燃機関は、さらに他の駆動手段（例えば電動式モータ）を付設し、当該内燃機関と他の駆動手段（原動機）との協働により駆動力を発生するいわゆるハイブリッドエンジンであってもよい。この場合、例えば蓄熱装置からの熱供給（プレヒート）が完了するまで他の駆動手段のみによる駆動動作を行うといった制御を行ってもよい。そして、他の駆動手段のみによる駆動動作を行う期間、言い換えれば熱供給が完了するまでの期間（プレヒート時間に相当）は、予め設定された時間を単に計測するようにしてもよいし、例えば他の駆動手段によって車両が走行した距離に基づいて適宜決定するようにしてもよい。
【０３１４】
さらに、他の駆動手段（例えば電動式モータのような原動機）単体、電動式モータに電力を供給するバッテリや燃料電池、燃料噴射弁、変速機等、好適な作動状態の確保にある程度の暖機、言い換えれば熱供給が必要な機関、機構、機器、駆動回路等、如何なる被熱供給体に対し本発明を適用しても、その作動状態、とくに作動開始時の作動状態を最適化する制御を行うといった点で、上記各実施の形態と同等、若しくはこれに準ずる効果を奏することはできる。
【０３１５】
そして、こうした内燃機関、電動式モータ、燃料噴射弁、変速機等といった被熱供給体の作動状態を制御するにあたり、どのような被熱供給体に本発明を適用するにしても、当該各被熱供給体の始動時期に限らず、停止時期や運転状態の程度（例えば出力状態）、変速機の変速比等、各種の作動状態を制御（例えば禁止や許容）することにより、上記各実施の形態と同等若しくはこれに準ずる効果を奏することができる。
【０３１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、暖機処理の開始されてから完了するまで、暖機処理に実施されている旨を、例えば当該内燃機関の運転者が把握できるようになるため、当該運転者に違和感が生じることもなく、しかも当該内燃機関の始動に先立つ暖機処理の活用機会が十分得られるようになる。
【０３１７】
また、当該内燃機関へ十分な熱供給が行われ、機関温度の最適化が確実に完了した状態で機関始動が開始されるため、機関始動の直後から燃焼状態が安定し、好適な排気特性や燃費性能が確保されるようになる。
【０３１８】
また、前記暖機処理の実施期間期間経過後も、当該内燃機関へ熱供給が継続することになり、前記蓄熱装置から熱媒体を通じて供給される熱が、当該内燃機関の細部まで一層好適に行き渡るようになる。従って、前記蓄熱装置に蓄えられた熱をより効率的に活用することができるようになる。
【０３１９】
また、当該内燃機関が始動を開始するまで蓄熱装置に蓄えられた熱が供給されることとなるため、前記蓄熱装置に蓄えられた熱が、当該内燃機関の暖機に最大限利用されるようになる。
【０３２０】
また、当該内燃機関の温度を上昇させる熱量を保持する熱媒体を利用し尽くすまで暖機処理を継続することになるため、蓄熱装置による当該内燃機関の暖機能力が、最大限活用されるようになる。しかも、暖機効果を発揮しなくなった熱媒体が不必要に当該内燃機関と接触することもない。
【０３２１】
また、前記蓄熱装置による当該内燃機関への熱供給の開始から当該内燃機関の始動にかけて実行される一連の操作を、運転者の手動操作を介入させることなく自動的に行うことができるようになる。すなわち、蓄熱装置による暖機効果の活用機会が好適且つ自動的に確保されるようになる。よって、当該内燃機関の始動時における排気特性や燃費性能の最適化を図りつつ、しかも運転者にとって煩雑な作業を伴うことなく、当該内燃機関の運転を開始することができるようになる。
【０３２２】
また、前記機関室が開放されているような場合であれ、前記内燃機関の自動的な始動に先立つ通知がなされ、例えば当該機関室の周辺に在する整備作業者や運転者等は、当該内燃機関の自動的な始動が予定されている旨を認識することとなる。従って、そのような整備作業者や運転者等が、当該内燃機関の予期せぬ始動に驚かされることもない。
【０３２３】
また、当該内燃機関の整備作業者や運転者等が、当該内燃機関の自動的な始動を必要に応じて任意に中止することができるようになる。このため、例えば、当該内燃機関の整備作業等についての利便性が向上する。
【０３２４】
また、前記機関室が開放状態にある場合には、前記内燃機関が自動的に始動されることがなくなる。よって、当該機関室の周辺に在する整備作業者や運転者等が、当該内燃機関の予期せぬ始動に驚かされることもない。
【０３２５】
また、当該内燃機関の整備作業者や運転者等の任意に応じて前記内燃機関の自動的な始動を有効に働かせることもできるようになる。よって、当該内燃機関の整備作業者や運転者等にとっての利便性が一層向上するようになる。
【０３２６】
また、当該内燃機関の運転者の意志により、前記暖機処理に優先して機関始動を実行することができるようになる。
【０３２７】
また、前記暖機処理の実施期間が前記暖機処理の開始時に設定されることになるため、蓄熱装置を利用した暖機効果が最大限に活用される期間が正確に設定されるようになり、しかも、当該所定期間の設定と併せて、例えばその設定内容を当該内燃機関の運転者等に知らしめる制御を行うことも容易となる。従って、前記暖機処理が実施されている期間中、当該内燃機関の運転者等が違和感やストレスを覚えることもない。
【０３２８】
また、機関暖機を完了するために必要十分な期間を正確に設定することができるようになる。すなわち、暖機処理を完了するまでの所要期間を上回るような長時間の待機を、当該内燃機関の運転者に要求することがなくなる。
【０３２９】
また、暖機完了までの期間を判断する上で、信頼性の高いパラメータが加味されるようになる。よって、当該機関が冷間状態を確実に脱した後、機関始動を開始することとなり、冷間始動時に特有の排気特性や燃費性能の悪化を確実に解消することができるようになる。
【０３３０】
また、前記暖機処理の実施にあたり、機関暖機を完了するために必要十分な期間を正確に設定することができるようになる。すなわち、暖機処理を完了するまでの所要期間を上回るような長時間の待機を、当該内燃機関の運転者に要求することがなくなる。
【０３３１】
また、実際の暖機状況に応じて適正な暖機処理の終了時期が定まるようになることで、前記蓄熱装置による当該内燃機関の暖機処理に関し、その信頼性が向上するようになる。
【０３３２】
また、実際の暖機状況に応じ、しかも暖機の進行の程度を正確に反映するパラメータに基づいて適正な暖機処理の終了時期が定まるようになることで、前記蓄熱装置による当該内燃機関の暖機処理に関し、その信頼性が一層向上するようになる。
【０３３３】
また、前記蓄熱装置から当該内燃機関に亘る熱媒体の伝達経路中、熱媒体の温度が最も低くなる部位において観測される当該熱媒体の温度を参照して、前記暖機処理の実施期間の終了時期を設定することで、暖機終了の時期に関する正確な情報が、当該暖機処理の制御に反映されるようになる。
【０３３４】
また、例えば当該内燃機関の運転者等が、前記暖機処理が実施されている旨を容易且つ確実に認識（確認）することができるようになる。
【０３３５】
また、前記判断手段による積極的な判断の下、暖機処理が行われない場合、当該内燃機関の運転者等は、その判断結果を認識することにより、例えば、前記蓄熱装置が故障している等と誤認することがなくなる。
【０３３６】
また、当該内燃機関の運転者が遠隔操作等を通じ自在に前記暖機処理を行うことができるようになるため、前記暖機処理の実施にあたり、その利便性が向上する。
【０３３７】
また、前記暖機処理を実施するにあたり、当該機関の始動前であれ、定量的に安定した実施期間が確保されるようになる。よって、当該暖機処理の効率化が図られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる車載用エンジンシステムを示す概略構成図。
【図２】同実施の形態にかかるエンジンについて、その燃焼室周辺の断面構造を部分的に拡大して示す略図。
【図３】同実施の形態にかかるエンジンシステムを概略的に示す模式図。
【図４】蓄熱装置の電動ポンプの作動態様を実験的に変更した結果として、シリンダヘッドの温度推移を示すタイムチャート。
【図５】同実施の形態にかかるプレヒート制御の基本手順を示すフローチャート。
【図６】同実施の形態にかかるプレヒート制御手順を示すフローチャート。
【図７】同実施の形態にかかるキーシリンダをイグニションキーの挿入方向に向かってみた平面図。
【図８】同実施の形態にかかるエンジンシステムを搭載した車両の運転席に設けられたインジケーターパネルを概略的に示す平面図。
【図９】運転席のドアの開扉からスタータの作動までの一連の動作のタイミングを時間軸上に示すタイムチャート。
【図１０】第２の実施の形態にかかるプレヒート制御手順を示すフローチャート。
【図１１】第３の実施の形態にかかるプレヒート制御手順を示すフローチャート。
【図１２】同実施の形態にかかるエンジンシステムを搭載した車両の運転席に設けられたインジケーターパネルを概略的に示す平面図。
【図１３】第４の実施の形態にかかるキーシリンダをイグニションキーの挿入方向に向かってみた平面図。
【図１４】同実施の形態にかかるプレヒート制御手順を示すフローチャート。
【図１５】第５の実施の形態にかかるプレヒート制御手順を示すフローチャート。
【図１６】第６の実施の形態にかかるプレヒート制御手順を示すフローチャート。
【図１７】同実施の形態において適用するマップ上でのプレヒート時間と冷却水温との関係を示す関係図。
【図１８】第７の実施の形態にかかるプレヒート制御手順を示すフローチャート。
【図１９】同実施の形態において適用するマップ上でのプレヒート時間と蓄熱温水温との関係を示す関係図。
【図２０】第８の実施の形態にかかるプレヒート制御手順を示すフローチャート。
【図２１】同実施の形態にかかるエンジンシステムが搭載される車両の運転席に設けられたインジケーターパネルを概略的に示す平面図。
【図２２】第９の実施の形態にかかるプレヒート制御手順を示すフローチャート。
【図２３】第１０の実施の形態にかかるプレヒート制御手順を示すフローチャート。
【図２４】同実施の形態にかかるエンジンの始動手順を示すフローチャート。
【図２５】第１１の実施の形態にかかるプレヒート制御手順を示すフローチャート。
【図２６】プレヒートの開始後に観測される蓄熱温水温及び機関流出水温の推移態様の一例を示すタイムチャート。
【図２７】第１２の実施の形態にかかるエンジンシステムが搭載される車両の外観を概略的に示す斜視図。
【図２８】同実施の形態にかかるプレヒート制御手順を示すフローチャート。
【図２９】同実施の形態にかかるプレヒート制御手順を示すフローチャート。
【図３０】第１３の実施の形態にかかるプレヒート制御手順を示すフローチャート。
【図３１】その他の実施の形態にかかるエンジンシステムを概略的に示す模式図。
【図３２】その他の実施の形態にかかるエンジンシステムを概略的に示す模式図。
【符号の説明】
１００エンジンシステム
１０エンジン
１０ａシリンダブロック
１０ｂシリンダヘッド
１１燃焼室
１２気筒
１３ピストン
１４吸気バルブ
１６吸気ポート
１７排気ポート
１８燃料噴射弁
１９イグナイタ
１９ａ点火プラグ
２０冷却系
２０ａ循環通路
２０ｂ通路
２０ｃ通路
２１蓄熱装置
２１ａハウジング
２１ｂ冷却水収容部
２１ｃ導入管
２１ｄ排出管
２１ｅ，２１ｆ逆止弁
２２ａ，２３ａ電動式送風ファン
２３暖房用ヒータコア
２４サーモスタット（制御弁）
２４Ａ流量制御弁
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ水温センサ
２６スタータ
２７イグニションキー
２７キーシリンダ
２７ａイグニションキー
２７ｂスリット
２７ｃロータ
２７ｄケース
２８表示ランプ（プレヒートランプ）
２８ａ表示モニタ
２８ｂプレヒート不要表示ランプ
２８ｃプレヒート不能表示ランプ
２９スピーカ
３１ＣＰＵ
３２ＲＯＭ
３３ＲＡＭ
３４バックアップＲＡＭ
３５タイマーカウンタ
３６外部入力回路
３７外部出力回路
３８バス
１００エンジンシステム
Ａ，Ｂ，Ｃ,Ｄ冷却水循環通路
ＥＰ電動ポンプ
ＭＰ機械式ポンプ
Ｐａ吸気ポート側冷却水通路
Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ冷却水通路
Ｐｂ排気ポート側冷却水通路
Ｐ１外部通路

Claims

熱を蓄える蓄熱装置を有し、該蓄熱装置の蓄えた熱が所定の熱媒体を通じて供給されることにより、機関始動前に暖機処理がなされる内燃機関であって、前記暖機処理の実施期間を決定する期間決定手段と、前記暖機処理の実施期間に、前記暖機処理の実施されている旨を案内する暖機処理案内手段と、前記蓄熱装置から当該内燃機関に熱媒体を移送するポンプと、を備え、前記期間設定手段は、前記暖機処理の開始時に、前記熱媒体の移送速度に基づいて、前記暖機処理の実施期間を設定することを特徴とする蓄熱装置付き内燃機関。
前記暖機処理の実施期間中、当該内燃機関の始動操作を無効化する始動操作無効化手段を備えることを特徴とする請求項１記載の蓄熱装置付き内燃機関。
前記暖機処理の実施期間経過後も、所定の熱媒体を通じて当該内燃機関へ熱供給が行われることを特徴とする請求項２記載の蓄熱装置付き内燃機関。
当該内燃機関の始動時期に同期して、前記所定の熱媒体を通じて行われる当該内燃機関への熱供給が停止されることを特徴とする請求項３記載の蓄熱装置付き内燃機関。
前記蓄熱装置に蓄えられた熱量が所定値を下回ると前記熱供給が停止されることを特徴とする請求項２記載の蓄熱装置付き内燃機関。
前記暖機処理の実施期間経過後、当該内燃機関を自動的に始動させる始動制御手段を備えることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の蓄熱装置付き内燃機関。
前記内燃機関の自動的な始動に先立ち、その旨を通知する始動通知手段を、当該内燃機関の搭載される車両の機関室内に備えることを特徴とする請求項６記載の蓄熱装置付き内燃機関。
前記内燃機関の自動的な始動を無効化する操作を外部より行わせる無効化操作部を、当該内燃機関の搭載される車両の機関室内に備えることを特徴とする請求項６又は７記載の蓄熱装置付き内燃機関。
当該内燃機関の搭載される車両の機関室が開放状態にあるか否かを認識する開放状態認識手段と、前記機関室が開放状態にあると認識された場合、前記内燃機関の自動的な始動を無効化する制御を行う無効化制御手段とを備えることを特徴とする請求項６〜８の何れかに記載の蓄熱装置付き内燃機関。
前記無効化制御手段による制御の実行を禁止する操作を外部より行わせる禁止操作部を、当該内燃機関の搭載される車両の機関室内に備える請求項９記載の蓄熱装置付き内燃機関。
前記暖機処理の実施期間中、所定の操作信号に応じて当該内燃機関を始動させる始動手段を備えることを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の蓄熱装置付き内燃機関。
前記期間設定手段は、当該内燃機関の温度に関するパラメータに基づいて、前記暖機処理の実施期間を設定することを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載の蓄熱装置付き内燃機関。
前記内燃機関の温度に関するパラメータには、吸気ポート壁部の温度が含まれることを特徴とする請求項１２記載の蓄熱装置付き内燃機関。
前記期間設定手段は、前記熱媒体の温度に基づいて、前記暖機処理の実施期間を設定することを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載の蓄熱装置付き内燃機関。
前記ポンプは前記蓄熱装置から当該内燃機関に熱媒体を移送する電動ポンプであって、且つ、前記期間設定手段は、前記電動ポンプに付与される駆動電圧に基づいて、前記暖機処理の実施期間を設定することを特徴とする請求項１〜１４の何れかに記載の蓄熱装置付き内燃機関。
前記暖機処理の実施期間の終了時期を、前記暖機処理の開始後に設定する終了時期設定手段を備えることを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の蓄熱装置付き内燃機関。
前記終了時期設定手段は、当該内燃機関の温度に関するパラメータに基づいて、前記暖機処理の実施期間の終了時期を設定することを特徴とする請求項１６記載の蓄熱装置付き内燃機関。
前記供給された熱媒体を排出する排出部を備えて、且つ、前記内燃機関の温度に関するパラメータには、前記排出部を通じて当該内燃機関から排出される熱媒体の温度を含むことを特徴とする請求項１７記載の蓄熱装置付き内燃機関。
前記暖機処理案内手段は、前記暖機処理の実施されている旨の案内として視覚的又は聴覚的な通知を行う実施通知手段を、当該内燃機関が搭載される車両の乗員室内に備えることを特徴とする請求項１〜１８の何れかに記載の蓄熱装置の内燃機関。
前記暖機処理を実施するか否かを判断する判断手段と、該判断手段が暖機処理を実施しない判断を行った場合にその旨を視覚的又は聴覚的に通知する不実施通知手段とを備えることを特徴とする請求項１〜１９の何れかに記載の蓄熱装置付き内燃機関。
当該内燃機関の搭載された車両外部からの通信信号に応じて、前記暖機処理の実施が開始されることを特徴とする請求項１〜２０の何れかに記載の蓄熱装置付き内燃機関。
当該内燃機関の始動に先立ち同機関の搭載された車両に対してなされる所定の操作に応じて、前記暖機処理の実施が開始されることを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載の蓄熱装置付き内燃機関。