JP4718669B2 - 車載用エンジンシステム及び車載用エンジンシステムの制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一時的に熱を蓄え、その熱を内燃機関の冷却系に供給する機能を備えた蓄熱装置や、そうした蓄熱装置を含め、熱供給システムが被熱供給体へ熱供給を行う場合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】
しかしながら、上記公報には、例えば機関への熱供給後の状態に対してどのように機関を始動すべきかが開示されておらず、十分な暖機状態で機関始動を行うことができないおそれがあった。すなわち、当該機関への熱供給後の状態との関連で、当該機関の作動状態を適切に制御できないおそれがあった。なお、こうした問題は、蓄熱装置を備えた内燃機関に限らず、好適な作動状態を確保するのにある程度の暖機、言い換えれば熱供給が必要とされる他の被熱供給体にもかねがね共通したものとなっている。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、被熱供給体へ熱供給を行う熱供給システムを被熱供給体の作動状態に応じて制御することにより、当該被熱供給体の作動状態を適切に制御することのできる被熱供給体の熱供給システムの制御装置を提供することを目的とする。また、このような被熱供給体に適用して好適な内燃機関を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明は、熱を蓄える蓄熱装置と、内燃機関と、蓄熱装置及び内燃機関との間で熱媒体を循環させるための循環系と、循環系内の熱媒体を循環させることにより、蓄熱装置に蓄えられた熱を内燃機関へ供給する熱供給手段と、熱供給手段を制御することにより蓄熱装置に蓄えられた熱を２回に分けて内燃機関に供給する制御手段であって、内燃機関の始動操作に先立って運転者が必然的に行う特定の操作が行われたときに、蓄熱装置に蓄えられた熱を内燃機関へ供給させるための，熱供給手段に対する１回目の制御を行い、内燃機関の始動操作が行われたときに、蓄熱装置に蓄えられた熱を内燃機関へ供給させるための，熱供給手段に対する２回目の制御を行う制御手段とを備えることを要旨とする。
【０００９】
ここで、熱媒体には、気体や液体のような流体の他、光や電流のように潜在的に熱（エネルギー）包含するが実質的には実体を有しない媒体も含まれる。また、このような熱媒体を循環させる循環系は、例えば内燃機関の冷却通路のように、流体の循環通路であってもよいし、電流が流れる電路であってもよい。また、輻射熱が伝達される空間であってもよい。
【００１０】
また、熱供給が２回行われるとは、単位時間当たりに供給される熱量に増減（変動）が断続的若しくは連続的に繰り返される態様を意味する。すなわち、相対的に大きな熱量と小さな熱量とが交互に供給される態様と、所定量の熱が供給された後、一旦熱供給が停止され、再度所定量の熱が供給されるといった態様との何れをも意味する。
【００１１】
同構成によれば、熱供給手段の断続的な動作態様に基づいて熱供給が実施されることとなる。このため、蓄熱装置の蓄える熱量を継続的に排出（消費）する場合に比べ、蓄熱装置に蓄えられた有限量の熱をより長期間に亘って活用することができるようになる。すなわち、例えば当該機関の始動タイミングが何らかの原因で延期されるなど、始動タイミングが安定しない場合であれ、当該機関の始動前に蓄熱装置に蓄えられた熱量を消費してしまうことを防止すること、すなわち一旦上昇した当該機関の温度が再下降してしまうことを実質的に抑制することができるようになる。
【００１２】
従って、当該機関を任意のタイミングで始動させる場合であれ、当該機関の始動時には熱供給が確実に完了した状態になる。
【００１５】
また、第２の発明は、熱を蓄える蓄熱装置と、内燃機関と、蓄熱装置及び内燃機関との間で熱媒体を循環させるための循環系と、循環系内の熱媒体を循環させることにより、蓄熱装置に蓄えられた熱を内燃機関に供給する熱供給手段とを備えた車載用エンジンシステムの制御装置であって、熱供給手段を制御することにより蓄熱装置に蓄えられた熱を２回に分けて内燃機関に供給する制御手段であって、内燃機関の始動操作に先立って運転者が必然的に行う特定の操作が行われたときに、蓄熱装置に蓄えられた熱を内燃機関へ供給させるための，熱供給手段に対する１回目の制御を行い、内燃機関の始動操作が行われたときに、蓄熱装置に蓄えられた熱を内燃機関へ供給させるための，熱供給手段に対する２回目の制御を行う制御手段を備えることを要旨とする。
【００１６】
同構成によれば、例えば熱供給手段の断続的な動作態様に基づいて内燃機関への熱供給が実施されることとなる。このため、蓄熱装置に蓄えられた熱量を継続的に排出（消費）する場合に比べ、蓄熱装置が蓄えられた熱が有限量であっても、長期間に亘りこれを活用することができるようになる。
【００１７】
よって、内燃機関を任意のタイミングで始動させる場合であれ、その始動時には熱供給が確実に完了した状態になる。
【００１８】
従って、内燃機関の始動時にかかる熱供給に関し、最適な作動状態を確保するために求められる所望の熱供給時期や熱供給量が確実に適用されるようになる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる蓄熱装置を有する内燃機関を車載用エンジンシステムに適用した一実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本実施の形態にかかる車載用エンジンシステム（内燃機関）が搭載される車両の一部を示す略図である。
【００２７】
車載用エンジンシステム（以下、エンジンシステムという）１００を駆動系として搭載する車両１は、その運転にクラッチ操作を要しないいわゆるオートマチックトランスミッション方式の乗用車である。同図１に示すように、車両１室内の一部を占める運転席１ａには、運転座席２を中心としてその周辺に、乗降用ドア（運転席側ドア）３、シートベルト（図示略）を脱着するインナーバックル４、エンジンシステム１００に備えられたエンジン本体（図示略）の始動等を行うためのキーシリンダ５、同エンジン本体の機関出力を調整するためのアクセルペダル６、車両１を制動するためのブレーキペダル７、トランスミッション（図示略）の機能を切り換えるためのシフトレバー８、道路情報等を画像情報を画面上に映し出す他タッチ操作による入力操作も可能なディスプレイ装置９、運転者の音声を検知するマイク９ａ等が設けられている。運転席１ａに設けられた上記各種部材２〜９及び９ａ等は、それぞれが直接、或いは当該部材の動作を検出する機器類（センサ類）を介し、電子制御装置（ＥＣＵ）３０と電気的に接続されている。
【００２８】
図２には、ＥＣＵ３０を中心としたエンジンシステム１００の電気的構成の概略を示す。
【００２９】
同図２に示すように、ＥＣＵ３０の外部入力回路３６には、キーシリンダ５、着座センサ２ａ、ドア開閉センサ３ａ、ドアロックセンサ３ｂ、シートベルトセンサ４ａ、ブレーキセンサ７ａ、シフトポジションセンサ８ａ、マイク（音響センサ）９ａ及び水温センサ２５等、車両１の各部や運転者に関する情報を電気信号として出力する各種機器が電気的に接続されている。
【００３０】
キーシリンダ５は、同キーシリンダ５に挿入されたイグニションキー５Ａの操作に応じ、エンジン１０の始動に関連する各部材の動作態様を切り換えるいわゆるイグニションスイッチとしての機能を有する。すなわち、ディスプレイ装置９をはじめとし、ルームランプ（図示略）、オーディオ（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）」を行う他、ＥＣＵ３０を通じエンジン１０の始動にかかるスタータ２６、イグナイタ１９、燃料噴射弁１８等への指令信号を出力する。
【００３１】
また、キーシリンダ５は、イグニションキー５Ａと併せて周知の盗難防止装置を構成する。すなわち、イグニションキー５Ａは特定コードの記録された通信チップ５Ｂを内蔵している。イグニションキー５Ａがキーシリンダ５に挿入されると、キーシリンダ５は通信チップ５Ｂに記録された特定コードを読み取りＥＣＵ３０に伝達する。ＥＣＵ３０は、予め自身の記憶しておいた登録コードを、キーシリンダ５から伝達された上記特定コードと照合し、両者が一致した場合にのみエンジン１０の始動を許可する。すなわち、正規のコードが記録された通信チップを内蔵したイグニションキー５Ａによらなければ、エンジン１０を始動することができない。なお、ＥＣＵ３０による上記特定コードと登録コードとの照合を、盗難防止装置の解除動作という。
【００３２】
ドア開閉センサ３ａ及びドアロックセンサ３ｂは運転席側ドア３（図１を参照）に取付られている。ドア開閉センサ３ａは運転席側ドア３の開閉状態を識別し、この識別に応じた信号を出力する。また、ドアロックセンサ３ｂは運転席側ドア３がロックされているか否かを識別し、この識別に応じた信号を出力する。運転座席２（図１を参照）に内蔵された着座センサ２ａは運転者の着座の有無を識別し、この識別に応じた信号を出力する。インナーバックル４に取り付けられたシートベルトセンサ４ａは、シートベルト（図示略）のインナーバックル４への着脱状態を識別し、この識別に応じた信号を出力する。ブレーキペダル７に取り付けられたブレーキセンサ７ａは、ブレーキペダル７の踏み込み量に応じた信号を出力する。シフトレバー８に取り付けられたシフトポジションセンサ８ａは、運転者の選択したシフトレバー８の位置（シフトポジション）に応じた信号を出力する。
【００３３】
他方、ＥＣＵ３０の外部出力回路３７には、燃料噴射弁１８、イグナイタ１９、電動式ウォータポンプ（電動ポンプ）ＥＰ、電動式送風ファン（電動ファン）２２ａ，２３ａ、スタータ２６等、車両１（エンジンシステム１００）の運転状態を制御する部材の他、車両１の室内（例えばディスプレイ装置９の近傍）に取り付けられる点灯ランプ（プレヒートランプ）２８やスピーカ２９等が電気的に接続されている。
【００３４】
なお、上述したように、道路情報等を画像情報を画面上に映し出す（出力する）他、タッチ操作による入力操作も可能なディスプレイ装置９は、外部入力回路３６及び外部出力回路３７のいずれにも電気的に接続されている。
【００３５】
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、点火タイミング、冷却系内での冷却水の挙動等、エンジンシステム１００に備えられるエンジン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ＣＰＵ３２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。
【００３６】
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上記各種センサ２ａ，３ａ，３ｂ，４ａ，７ａ，８ａ，９ａ、キーシリンダ５、或いはディスプレイ装置９等からの信号に基づき、エンジンの始動、燃料噴射、点火、或いは冷却水の挙動にかかるエンジンシステム１００の各種制御を実行する。
【００３７】
図３には、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００の概略構成を示す。
【００３８】
同図３に示すように、エンジンシステム１００は、大きくはエンジン本体（エンジン）１０、冷却系（循環系）２０、及び電子制御装置（ＥＣＵ）３０から構成される。
【００３９】
エンジン１０の外郭は、シリンダブロック１０ａを下段、シリンダヘッド１０ｂを上段とし、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）とが形成されている。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。
【００４０】
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ている循環通路（ウォータジャケット）Ａと、エンジン１０と蓄熱容器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。
【００４１】
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。
【００４２】
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、或いは昇温を行う。なお、蓄熱容器２１と循環通路Ｂとは、本実施の形態にかかる熱供給システムを構成する。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
電動ポンプＥＰの下流には蓄熱容器２１が設けられている。蓄熱容器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３中の概略的な内部構造に示されるように、蓄熱容器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。
【００４６】
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から蓄熱容器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。
【００４７】
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。
【００４８】
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（８０℃）を下回ると閉弁して冷却水の流れを規制する。
【００４９】
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内の冷却水温とほぼ同等）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。
【００５０】
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。
【００５１】
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２５は、同流路内の冷却水の温度（冷却水温）ＴＨＷに応じた検出信号をＥＣＵ３０に出力する。
【００５２】
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。
【００５３】
図４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。
【００５４】
同図４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。
【００５５】
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３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３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３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。
【００５６】
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による冷却系制御は、その実行タイミング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。
【００５７】
図５は、エンジンシステム１００（図３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。
【００５８】
先ず、図５（ａ）及び図５（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５（ａ）は、冷却系２０内においてサーモスタット２４近傍の冷却水温が８０℃以下にある状態のものを示し、図５（ｂ）は、同じく冷却系２０内においてサーモスタット２４近傍の冷却水温が８０℃を上回っている状態のものを示す。
【００５９】
図５（ａ）及び図５（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。
【００６０】
またこのとき、冷却系２０内におけるサーモスタット２４近傍の冷却水温が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５（ａ））。
【００６１】
一方、冷却系２０内におけるサーモスタット２４近傍の冷却水温が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５（ｂ））。
【００６２】
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５（ａ）若しくは図５（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５（ａ））若しくは「始動後温間時の制御」（図５（ｂ））によって具現化されることとなる。
【００６３】
また、図５（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。
【００６４】
同図５（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５（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」によって具現化されることとなる。
【００６５】
次に、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。
【００６６】
図６（ａ），（ｂ），（ｃ）は、先の図２〜図５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同一時間軸上に示すタイムチャートである。
【００６７】
先ず図６（ａ）において、横軸（時間軸）上に示す時刻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５〜１０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（機関停止）直前、温間状態にあったものと想定する。
【００６８】
同図６（ａ）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（冷却水温とほぼ同等）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、冷却水温（シリンダヘッド１０ｂの温度）はほぼ定温（８０℃）に保持される。
【００６９】
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容器２１内に貯留されている冷却水（熱水）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の機関始動時刻ｔ１から１０秒程度が経過した時刻ｔ２において、シリンダヘッド１０ｂの温度（冷却水温とほぼ同等）が８０℃に達し、その後冷却水温（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。
【００７０】
推移パターンγでは、エンジン１０の機関始動に先立って、蓄熱容器２１内の熱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秒程度で蓄熱容器２１内の冷却水温と同等の温度（６０〜８０℃）に達することが、発明者らによって確認されている。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。この結果、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た。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内の冷却水温よりも）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、蓄熱容器２１からの継続的な熱水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、周知のサーモスタッドによる作用で８０℃近傍に留まる。
【００７１】
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内に取り込まれて燃焼に供されることは図４において説明した通りである。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。
【００７２】
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ずに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）を要することは、推移パターンαが示す通りである。また、推移パターン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容器２１から熱水供給を行うことで機関始動後の暖機完了タイミング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。
【００７３】
そこで、時刻ｔ１におけるエンジン１０の始動に先立ち、その数秒前（たとえば５〜１０秒前）の時刻ｔ０において蓄熱容器２１からシリンダヘッド１０ｂへの熱水供給を開始すれば、推移パターンγが示すようにエンジン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）ことができるようになる。
【００７４】
ところで、図６（ｂ）において温度推移δとして示すように、時刻ｔ０に開始した蓄熱容器２１からシリンダヘッド１０ｂへの熱水供給を、エンジン１０を始動させることなく継続した場合、時刻ｔ１以後、シリンダヘッド１０ｂの温度は８０℃（蓄熱容器に蓄えられた熱水の温度）程度まで上昇した後、徐々に下降することになる。このとき、エンジン１０が好適な始動を行う上で望まれるシリンダヘッド１０ｂの温度の下限値が温度Ｌであるとすると、時刻ｔ１’以後はシリンダヘッド１０ｂの温度が温度（下限値）Ｌを下回ることとなる。言い換えると、プレヒートによるエンジン１０の暖機の効果は低減することになる。
【００７５】
そこで、蓄熱容器２１に蓄えられた熱水のうち一部をシリンダヘッド１０ｂに供給したところで一旦供給を停止し、所定期間を経た後再開すれば、シリンダヘッド１０ｂの温度は下限値Ｌより高く保持したまま蓄熱容器内の熱水の消費速度を実質的に遅くすることができるようになる。すなわち、図６（ｃ）において温度推移εとして示すように、時刻ｔ０に開始した熱水供給を時刻ｔ１近傍で一旦停止し、時刻ｔｃにて再開することにより、例えば時刻ｔ１’を経過した後もシリンダヘッド１０ｂの温度は下限値Ｌを上回った状態を維持することとなる。ちなみに時刻ｔ１'近傍でエンジン１０を始動させた場合、温度推移ζとして示すように、シリンダヘッド１０ｂの温度は下限値Ｌを下回ることなく速やかに８０℃近傍まで上昇する。
【００７６】
本実施の形態にかかるエンジンシステム１では、エンジン１０の始動前後に亘るシリンダヘッド１０ｂの温度推移が図６（ｃ）における温度推移ζを具現するように、ＥＣＵ３０が電動ポンプＥＰの作動を制御する。
【００７７】
すなわちＥＣＵ３０は、エンジン１０の始動に先立って必然的に生じる事象を予め選択し、当該事象の生じるタイミングに応じてプレヒートを開始する。また、プレヒートの開始後、電動ポンプＥＰを所定期間作動させた後一旦停止し、その後所定期間を経て再度作動させることにより、蓄熱容器２１に蓄えられた熱水を所定量ずつ断続的に循環通路Ｂ（エンジン側通路Ｂ２）へ排出する。
【００７８】
次に、本実施の形態にかかるエンジンシステム１００のＥＣＵ３０が行うプレヒートの具体的な制御手順を、フローチャートを参照して説明する。
【００７９】
図７は、エンジンシステム１００がエンジン１０の停止中に実行する「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。
【００８０】
本ルーチンは、エンジン１０の始動に先立って運転者が行う必然的な動作として、運転席側ドア３の開閉動作をドア開閉センサ３ａの出力信号に基づいて認識されたところで（ステップＳ１０１）、その一連の処理が開始される。例えばＥＣＵ３０は、エンジン１０が停止している状態において、運転席側ドア３が開扉され、その後閉扉された旨を認識すると、その処理をステップＳ１０２に移行する。
【００８１】
ステップＳ１０２では、現在の機関状態がプレヒート実行条件に該当するか否かを確認する。具体的には、水温センサ２５により検出される冷却水の温度（冷却水温）ＴＨＷが所定温度（６０℃程度に設定しておくのが好ましい）より低ければエンジン１０が冷間状態にあると認識して処理をステップＳ１０３に移行し、プレヒートを実行する。ちなみに、現在の機関状態がプレヒート実行条件に該当しない場合には、今回のルーチン（今回のエンジン始動）において、プレヒートは実施しない。
【００８２】
ステップＳ１０３においては、電動ポンプＥＰの作動を開始させ、蓄熱容器２１からエンジン１０への熱水供給を開始するとともに、プレヒートランプ２８を点灯させることによって、プレヒート実施中の旨を運転者に知らせる。なお、電動ポンプＥＰの作動は、蓄熱容器２１内に蓄えられた熱水全量のうち半分が循環通路Ｂ（エンジン側通路Ｂ２）へ排出されるまで継続したところで一旦停止する。ちなみに、蓄熱容器２１内に蓄えられた熱水の半量がエンジン側通路Ｂ２に排出されることで、シリンダヘッド１０ｂの温度は先の図６（ｂ）若しくは図６（ｃ）において説明した下限値Ｌを十分に上回ることとなる。
【００８３】
続くステップＳ１０４においては、イグニションスイッチの動作を、キーシリンダ５に挿入されたイグニションキー５Ａの操作に基づいて認識する。
【００８４】
図８に示すように、キーシリンダ５はイグニションキー５Ａの挿入方向に向かってみると、イグニションキー５Ａを挿入するためのスリット５ｂを備えた円形のロータ５ｃと、円形のロータ５ｃの外周を自身の内周によって取り囲む環状のケース５ｄとを備えて構成されている。ケース５ｄはキーシリンダ５本体の外郭をなすとともに、例えば運転席の操作パネル（図示略）に固定される。ロータ５ｃは、スリット５ｂに挿入されたイグニションキー５Ａを捻ればケース５ｄ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５Ａは、同図８中において実線で示すように、スリット５ｂの長軸方向端部がケース５ｄの「ＬＯＣＫ」と表示された位置ＳＷ１と一致した状態で同スリット５ｂに挿入することができる。
【００８５】
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５Ａをスリット５ｂ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５Ａを「ＯＮ」と表示された位置ＳＷ３まで回動させると（図８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５Ａ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。なお、本ルーチンによる処理の一環としてＥＣＵ３０は、、ステップＳ１０３への処理の移行に伴い、キーシリンダ５に挿入されたイグニションキー５Ａの位置ＳＷ３から位置ＳＷ４への回転動作を規制（ロック）する。
【００８６】
さて、同ステップＳ１０４において、イグニションキー５Ａが「ＯＮ」と表示された位置ＳＷ３まで回動されたことを認識すると、電動ポンプＥＰを再度作動して蓄熱容器２１内に残された熱水（半量）をエンジン側通路Ｂ２へ排出させる（ステップＳ１０５）。結果として、蓄熱容器２１内に蓄えられた熱水の全量がエンジン側通路Ｂ２へ排出されることとなる。
【００８７】
こうして、蓄熱容器２１内の熱水全量の排出を完了すると、ＥＣＵ３０は続くステップＳ１０６にてプレヒートランプ２８を消灯する。
【００８８】
最後にＥＣＵ３０は、ステップＳ１０７において、イグニションキー５Ａの位置ＳＷ３から位置ＳＷ４への回転動作の規制（ロック）を解除する。すなわち、車両１の運転者は、イグニションキー５Ａを位置ＳＷ４まで回動させエンジン１０を始動させることができるようになる。
【００８９】
同ステップＳ１０７を経た後、ＥＣＵ３０は本ルーチンにおける処理を一旦終了する。
【００９０】
以上説明した処理手順に従い、ＥＣＵ３０はエンジン１０の始動に先立つプレヒート制御を実行することとなる。
【００９１】
ここで、図９のタイムチャートに示すように、（１）運転席側ドア３の開閉→（２）運転座席２への着座→（３）キーシリンダ５へのイグニションキー５Ａの挿入→（４）イグニションスイッチの「ＯＮ」への切り換え→（５）シートベルトの装着開始→スタータ２６の作動といった一連の動作は、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、各種動作（１）〜（５）の実施時期からスタータの作動に至るまでの各経過時間は、例えば運転者の性別や体格等にほとんど依存することなく、個人差のない比較的再現性の高い値として特定できることが発明者らによって確認されている。
【００９２】
そして、エンジン１０の始動（スタータ２６の作動）より５〜１０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６（ａ）における推移パターンγにも示される通りである。
【００９３】
上記「プレヒート制御ルーチン」では、車両１の運転者による運転席側ドアの開閉動作をエンジン１０の始動に先立って必然的に生じる事象として選択し、当該選択した事象の発生タイミングに基づいてプレヒートを開始することで、プレヒートを完了するために十分な期間をエンジン１０の始動前に確保する。
【００９４】
さらに、シリンダヘッド１０ｂの温度がある程度上昇した時点で、同シリンダヘッド１０ｂへの熱水供給を一旦中断し、所定期間を経て再開させるように電動ポンプＥＰを作動制御することとしている。ちなみに、上記「プレヒート制御ルーチン」のステップＳ１０３で電動ポンプＥＰを一旦停止した後、ステップＳ１０５において電動ポンプＥＰの作動が再開されるまでに経過する期間（本実施に形態において５秒程度）は十分短く、この間にシリンダヘッド１０ｂの温度が先の図６（ｂ）若しくは図６（ｃ）において説明した下限値Ｌを下回ることはない。
【００９５】
すなわち、本実施の形態によれば、上記電動ポンプＥＰの断続的な動作態様に基づいてプレヒートを実施することにより、蓄熱容器２１内の熱水全量を継続的に排出（消費）する場合に比べ、蓄熱容器２１に蓄えられた有限量の熱水をより長期間に亘って活用することができるようになる。このため、エンジン１０の始動タイミングが何らかの原因で延期されたとしても、一旦上昇させたシリンダヘッド１０ｂの温度の再下降を実質的に抑制することができる。
【００９６】
また、所定の温度レベル（本実施の形態では下限値Ｌを上回る温度）を保持しているシリンダヘッド１０ｂに再度熱水を供給すれば、シリンダヘッド１０ｂは短期間で熱水の温度（本実施の形態では８０℃程度）まで上昇することになるため、エンジン１０を任意のタイミングで始動させる場合であれ、その直前（本実施の形態ではイグニションスイッチが「ＯＮ」に切り替わるタイミング）に熱水供給を再開することで、エンジン１０の始動時にはプレヒートが確実に完了した状態になる。
【００９７】
従って、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確実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。
【００９８】
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。
【００９９】
以上の効果を奏するにあたり、蓄熱容器２１の容量を増大させることもないため、車両１に対する蓄熱容器２１（蓄熱装置）の搭載性に関しても優位性を発揮することとなる。
【０１００】
なお、本実施の形態においては、運転席側ドア３の開閉に応じて蓄熱容器２１内の熱水の半量の供給を開始し、次にイグニションスイッチが「ＯＮ」に切り替わるタイミングに応じて残りの半量の供給を開始することとした。言い換えれば、この運転席側ドア３の開閉動作をプレヒートを実行するための第１の引き金（トリガー）として作用させ、イグニションスイッチの「ＯＮ」への切り替えを第２の引き金（トリガー）として作用させるように制御手順を構成した。このようなプレヒートを実行するためのトリガーは、上記実施の形態で選択した組み合わせに限らず、例えば図９に示したエンジン１０の始動に先立って生じる各種事象から適宜選択することができる。このとき、どのような事象をトリガーとして選択するかは、適用対象となるエンジンの特性、外気温等の環境条件、シリンダヘッドの温度の初期値等によって異なるため、適宜最適なものを選択すればよい。
【０１０１】
また、運転者の性格等を反映させるべく、どの事象がトリガーとして最適であるかを各回のエンジン始動時における「プレヒート制御」の実施後に学習するようにしてもよい。
【０１０２】
また、第２のトリガーの他、第３のトリガー、第４のトリガー、…といったように３種以上のトリガーを設定しておき、断続的に熱水供給の開始と停止とを繰り返すように制御を行ってもよい。さらに、第１のトリガーを検出した後、その後の経過時間やシリンダヘッド１０ｂの温度に応じて熱水供給の停止や再開を行ってもよい。
【０１０３】
また、エンジン１０の始動に「先立って」とは、エンジン１０の始動時も含めて「それ以前」を意味する。例えば蓄熱容器２１に蓄えられた熱水の温度が８０℃である場合、５０℃〜７５℃程度までシリンダヘッド１０ｂの温度が上昇したところでエンジン１０を始動しても、エンジン１０の始動初期の排気特性や燃費は十分に向上することとなるものの、その後、熱水供給を継続することで、エンジン１０の始動初期の排気特性や燃費の更なる向上を期待する余地がある。
【０１０４】
そこで、上記エンジン１０の始動に先立ち二回以上の断続的な熱水供給を実行するにあたり、少なくとも一回の熱水供給は、エンジン１０の始動と同時に実行するように制御を行ってもよい。このような制御態様により、エンジン１０の始動にかかる排気特性や燃費の更なる向上を図ることができるようになる。
【０１０５】
また、各回の熱水供給によりエンジン側通路Ｂ２へ排出させる熱水の量は等量でなくともよい。
【０１０６】
また、蓄熱容器２１に蓄えられた熱水のうち、所定量の熱水を断続的にエンジン側通路Ｂ２へ排出させる制御態様に替え、例えば電動ポンプＥＰの駆動力を変動させることにより、蓄熱容器２１からシリンダヘッド１０ｂに向かう熱水の流量が高低を繰り返すように制御を行っても、本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。
【０１０７】
また、上記プレヒートを実行させるトリガーの選択肢として、図９に示した各種事象の他、キーシリンダ５及びイグニションキー５Ａによって構成される盗難防止装置の解除動作の開始や終了をプレヒートのトリガーとして適用することもできる。さらにこの他、車両の盗難を防止すべくエンジンの停止期間中は継続して機能し、エンジンの始動に先立ち運転者の意図等に基づいてその機能が解除されるといった特性を有する各種の盗難防止装置が知られており、これら周知の盗難防止装置の機能解除動作を、プレヒートのトリガーとして適用することもできる。
【０１０８】
また、シフトポジションセンサ８ａの検出するシフトレバー８の位置（シフトポジション）の変化をプレヒートのトリガーとして適用することもできる。
【０１０９】
また、ドアロックセンサ３ｂの検出する運転席側ドア３のロック解除動作をプレヒートのトリガーとして適用してもよい。
【０１１０】
また、エンジン１０の始動に先立つブレーキペダル７の踏み込み動作をブレーキセンサ７ａによって検出し、この動作をプレヒートのトリガーとして適用することもできる。
【０１１１】
プレヒートの第１のトリガーを、運転者の意志に委ねることができるようにしてもよい。このときプレヒートの実行にかかる指令信号は、例えばディスプレイ装置９から出力させることとすればよい。すなわち、ディスプレイ装置９の画面上に周知のタッチパネル（操作パネル）が表示されるよう当該装置を構成し、運転者が同タッチパネルへのタッチ操作を行うことにより、プレヒートの実行にかかる指令信号が出力されるようにすればよい。
【０１１２】
なお、上記運転者の意志をトリガーとしたプレヒートの実施は、ディスプレイ装置９を介した構成によるばかりでなく、例えばプレヒートに関する指令信号の出力を行うトランスミッターをイグニションキー５Ａ等に内蔵し、遠隔操作によって行うようにしてもよい。
【０１１３】
また、ＥＣＵ３０に周知の音声認識機能を具備させることにより、例えば音響センサ（マイク）９ａを通じて運転者が音声による指令を発することで、この音声による指令をトリガーとして、プレヒートが実施されるようにしてもよい。
【０１１４】
さらに、キーシリンダ５の構成には、例えば図１０に示す他の形態を適用してもよい。
【０１１５】
すなわち、キーシリンダ５のケース５ｄ上に、「ＬＯＣＫ」、「ＡＣＣ」、「ＯＮ」及び「ＳＴＡＲＴ」の表示に加え、「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」の表示を配置する。そして、エンジン１０の始動に際して運転者が、キーシリンダ５に挿入されたイグニションキー５Ａ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ととする。このようなキーシリンダ５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５Ａ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、運転者に生じる違和感は最小限に抑制されることとなる。
【０１１６】
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５Ａ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。
【０１１７】
また、スピーカ２９の発する音声や、プレヒートランプ２８の点灯動作を通じてプレヒート開始、継続中、或いは完了の旨を運転者に通知するようにしてもよい。
【０１１８】
また、上記実施の形態における「プレヒート制御ルーチン」において、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制御することとしてもよい。
【０１１９】
また、上記実施の形態では、水温センサ２５の出力信号、言い換えれば冷却系の一部位で検出された冷却水の温度（冷却水温）ＴＨＷ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た。これに関わらず、エンジン１０の温度、若しくは吸気ポート１６の温度を反映する情報を取得する他の検出手段を採用することもできる。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。さらに、冷却系の複数箇所に水温センサを設け、検出精度を高めるようにしてもよい。
【０１２０】
また、上記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３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容器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。
【０１２１】
これに対し、例えば図１１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実施の形態に準ずる効果を奏することはできる。
【０１２２】
また、例えば図１２に示すエンジンシステム１００''に本発明を適用してもよい。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、各通路途中に蓄熱容器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。
【０１２３】
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１０の始動直後等には、エンジン１０内の冷却水温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。
【０１２４】
またこの他、エンジン１０を、例えばシリンダヘッド１０ｂの吸気ポート１６周辺部位、シリンダヘッド１０ｂの排気ポート１７周辺部位、シリンダブロック１０ａといった各部位毎に冷却水を循環させることができるように構成しておき、エンジン１０の始動初期における排気特性や燃費の向上を図るために温度を上昇させる優先順位を設定しておき、優先順位の高い部位から順次熱水供給を行うように制御を行ってもよい。具体的には、先ず最初に吸気ポート１６周辺部位に蓄熱容器２１内に蓄えられた熱水全量の一部を供給し、その後所定期間を経て、排気ポート１７周辺部位に蓄熱容器２１内に蓄えられた熱水全量の他の一部を供給し、さらにその後所定期間を経て、シリンダブロック１０ａに蓄熱容器２１内に蓄えられた熱水の残りを供給するのが好ましい。また、吸気ポート１６周辺部位への熱水供給（循環）→吸気ポート１６周辺と排気ポート１７周辺とを含めた部位への熱水供給（循環）→エンジン１０全体への熱水供給（循環）といったように、熱水を供給する（循環させる）範囲を、優先順位の高い局所的な範囲から優先順位の低い部位も含めた広い範囲へと順次拡大させるように、冷却系の構造や、プレヒートの実施にかかる制御ロジックを構築してもよい。
【０１２５】
また、上記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、他の熱媒体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。そしてさらに、冷却水のような熱媒体を介さずとも、蓄熱装置からの輻射熱や伝熱により熱供給を行うようにエンジンシステムや、その他これに相当するシステム（装置）を構成してもよい。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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、被熱供給体に熱を供給する機能を有する如何なる熱供給システムに対し本発明を適用しても、当該被熱供給体の作動状態、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。
【０１２９】
また、上記実施の形態にかかる車両に備えられた各種センサ機器やディスプレイ装置９等は、上記「プレヒート制御」に関する各々の実施態様に対応して具備されていればよく、必ずしも上述した全てのセンサ機器等が一実施の態様にとって不可欠な要素ではない。要は、適用対象となる車両、内燃機関、或いは制御装置に対し、必要となる部材（センサ機器等）を個別選択的に取り付けるようにすればよい。
【０１３０】
【発明の効果】
以上説明したように、第１の発明によれば、蓄熱装置の蓄える熱量を継続的に排出（消費）する場合に比べ、蓄熱装置に蓄えられた有限量の熱をより長期間に亘って活用することができるようになる。すなわち、例えば当該機関の始動タイミングが何らかの原因で延期される等して、始動タイミングが安定しない条件下にあっても、一旦上昇した当該機関の温度が再下降してしまうことを実質的に抑制することができるようになる。
【０１３２】
また、当該機関の始動初期においても熱供給が継続されることとなり、当該機関の始動にかかる排気特性や燃費の更なる向上を図ることができるようになる。
【０１３３】
さらに、第２の発明によれば、熱供給システムの蓄える熱量を継続的に排出（消費）する場合に比べ、熱供給システムの蓄えた熱が有限量であっても、長期間に亘りこれを活用することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一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一部を示す略図。
【図２】同実施の形態にかかる電子制御装置を中心としたエンジンシステムの電気的構成を概略的に示すブロック図。
【図３】同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４】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５】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６】蓄熱容器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７】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８】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９】運転席側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】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１１】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１２】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】
１ 車両
１０ エンジン
１ａ 運転席
２ 運転座席
２ａ 着座センサ
３ ドア
３ａ ドア開閉センサ
３ｂ ドアロックセンサ
４ インナーバックル
４ａ シートベルトセンサ
５ キーシリンダ
５ｂ スリット
５ｃ ロータ
５ｄ ケース
５Ａ イグニションキー
５Ｂ 通信チップ
６ アクセルペダル
７ ブレーキペダル
７ａ ブレーキセンサ
８ シフトレバー
８ａ シフトポジションセンサ
９ ディスプレイ装置
９ａ マイク
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（循環系）
２０ａ 循環通路
２１ 蓄熱容器（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
２２ ラジエータ
２２ａ 電動ファン
２３ 暖房用ヒータコア
２３ａ 電動ファン
２４ サーモスタット
２４Ａ 流量制御弁
２５ 水温センサ
２６ スタータ
２８ 点灯ランプ（プレヒートランプ）
２９ スピーカ
３０ 電子制御装置（ＥＣＵ）
３１ 中央処理装置（ＣＰＵ）
３２ 読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）
３３ ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
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 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
Ｐｂ 排気ポート側冷却水通路
Ｐ１ 外部通路

Claims (2)

1. 熱を蓄える蓄熱装置と、
   内燃機関と、
   前記蓄熱装置及び前記内燃機関との間で熱媒体を循環させるための循環系と、
   前記循環系内の熱媒体を循環させることにより、前記蓄熱装置に蓄えられた熱を前記内燃機関へ供給する熱供給手段と、
   前記熱供給手段を制御することにより前記蓄熱装置に蓄えられた熱を２回に分けて前記内燃機関に供給する制御手段であって、前記内燃機関の始動操作に先立って運転者が必然的に行う特定の操作が行われたときに、前記蓄熱装置に蓄えられた熱を前記内燃機関へ供給させるための，前記熱供給手段に対する１回目の制御を行い、前記内燃機関の始動操作が行われたときに、前記蓄熱装置に蓄えられた熱を前記内燃機関へ供給させるための，前記熱供給手段に対する２回目の制御を行う制御手段と
   を備えることを特徴とする車載用エンジンシステム。
2. 熱を蓄える蓄熱装置と、内燃機関と、前記蓄熱装置及び前記内燃機関との間で熱媒体を循環させるための循環系と、前記循環系内の熱媒体を循環させることにより、前記蓄熱装置に蓄えられた熱を前記内燃機関に供給する熱供給手段とを備えた車載用エンジンシステムの制御装置であって、
   前記熱供給手段を制御することにより前記蓄熱装置に蓄えられた熱を２回に分けて前記内燃機関に供給する制御手段であって、前記内燃機関の始動操作に先立って運転者が必然的に行う特定の操作が行われたときに、前記蓄熱装置に蓄えられた熱を前記内燃機関へ供給させるための，前記熱供給手段に対する１回目の制御を行い、前記内燃機関の始動操作が行われたときに、前記蓄熱装置に蓄えられた熱を前記内燃機関へ供給させるための，前記熱供給手段に対する２回目の制御を行う制御手段
   を備えることを特徴とする車載用エンジンシステムの制御装置。

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