JPH11182393A - 内燃機関の急速暖機装置 - Google Patents
内燃機関の急速暖機装置Info
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- JPH11182393A JPH11182393A JP9350546A JP35054697A JPH11182393A JP H11182393 A JPH11182393 A JP H11182393A JP 9350546 A JP9350546 A JP 9350546A JP 35054697 A JP35054697 A JP 35054697A JP H11182393 A JPH11182393 A JP H11182393A
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- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷間始動の際にシリンダ付近を局部的に加熱
し、フリクションロスや排気組成の悪化を速やかに解消
する。 【解決手段】 シリンダブロック１１に、シリンダを囲
むように蓄熱材収容室１２が形成され、酢酸ナトリウム
・３水和物等からなる潜熱型蓄熱材１３が充填されてい
る。蓄熱材１３は、シリンダから直接熱を受けて液相と
なり、潜熱を蓄える。冷間始動時には、過冷却状態とな
っている蓄熱材１３に対し電極１５の電圧印加で衝撃を
与えることにより相変化を開始させ、潜熱を発生させ
る。蓄熱材１３の温度は温度センサ１４で検出され、そ
の温度履歴から放熱が可能であるか判定される。放熱が
可能で、かつ始動時の機関温度が低い場合にのみ電圧印
加が行われる。熱負荷の高いシリンダヘッド１８は、ウ
ォータジャケット１９を有し、冷却水の強制循環によっ
て冷却される。
し、フリクションロスや排気組成の悪化を速やかに解消
する。 【解決手段】 シリンダブロック１１に、シリンダを囲
むように蓄熱材収容室１２が形成され、酢酸ナトリウム
・３水和物等からなる潜熱型蓄熱材１３が充填されてい
る。蓄熱材１３は、シリンダから直接熱を受けて液相と
なり、潜熱を蓄える。冷間始動時には、過冷却状態とな
っている蓄熱材１３に対し電極１５の電圧印加で衝撃を
与えることにより相変化を開始させ、潜熱を発生させ
る。蓄熱材１３の温度は温度センサ１４で検出され、そ
の温度履歴から放熱が可能であるか判定される。放熱が
可能で、かつ始動時の機関温度が低い場合にのみ電圧印
加が行われる。熱負荷の高いシリンダヘッド１８は、ウ
ォータジャケット１９を有し、冷却水の強制循環によっ
て冷却される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の始動
時に、特にシリンダ付近の温度を急速に上昇させる急速
暖機装置に関する。
時に、特にシリンダ付近の温度を急速に上昇させる急速
暖機装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の始動時に、内燃機関の各部、
特にシリンダ壁温や燃焼室温度が低くなっていると、ピ
ストンの運動に対するフリクションロスが増大し、かつ
排気組成が悪くなる。
特にシリンダ壁温や燃焼室温度が低くなっていると、ピ
ストンの運動に対するフリクションロスが増大し、かつ
排気組成が悪くなる。
【０００３】そのため、蓄熱材を用いて内燃機関の運転
中に熱を蓄え、次の始動時に放熱させて内燃機関の暖機
を促進するようにした蓄熱型の急速暖機装置が従来から
提案されている。例えば、特開平６−１７３６７９号公
報には、ラジエータと内燃機関との間の冷却水通路に潜
熱型蓄熱材を配置し、内燃機関が昇温している間に、冷
却水の熱を潜熱として蓄え、再始動時には、この蓄えた
熱を内燃機関の冷却水に対し放出させるようにした装置
が開示されている。
中に熱を蓄え、次の始動時に放熱させて内燃機関の暖機
を促進するようにした蓄熱型の急速暖機装置が従来から
提案されている。例えば、特開平６−１７３６７９号公
報には、ラジエータと内燃機関との間の冷却水通路に潜
熱型蓄熱材を配置し、内燃機関が昇温している間に、冷
却水の熱を潜熱として蓄え、再始動時には、この蓄えた
熱を内燃機関の冷却水に対し放出させるようにした装置
が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の装置においては、蓄熱材が内燃機関の外部に設けら
れており、内燃機関からの熱の蓄熱ならびに内燃機関へ
の熱の供給が、いずれも冷却水を介して行われるように
なっているため、効率が悪く、特に、始動後、蓄熱材か
ら熱が放出されても、内燃機関のシリンダ等の温度が実
際に上昇するまでに時間遅れが伴う、という問題があ
る。しかも、始動時に、蓄熱材から放熱された熱が機関
各部に分散してしまい、シリンダ付近を集中的に加熱す
ることができない。従って、始動直後の排気組成の悪化
や燃費の悪化を十分に回避することができない。
来の装置においては、蓄熱材が内燃機関の外部に設けら
れており、内燃機関からの熱の蓄熱ならびに内燃機関へ
の熱の供給が、いずれも冷却水を介して行われるように
なっているため、効率が悪く、特に、始動後、蓄熱材か
ら熱が放出されても、内燃機関のシリンダ等の温度が実
際に上昇するまでに時間遅れが伴う、という問題があ
る。しかも、始動時に、蓄熱材から放熱された熱が機関
各部に分散してしまい、シリンダ付近を集中的に加熱す
ることができない。従って、始動直後の排気組成の悪化
や燃費の悪化を十分に回避することができない。
【０００５】なお、このような始動時の不具合は、通常
の自動車用の内燃機関においても勿論問題となるのであ
るが、特に、車両の駆動源として内燃機関とともに電動
モータを具備し、車両運転条件に基づいて内燃機関の停
止および再始動が自動的に行われるハイブリッド型自動
車においては、一層大きな問題となる。つまり、内燃機
関の停止および再始動が頻繁に繰り返されるので、それ
だけ始動時の排気性能等が問題となり、また、一層効率
のよい蓄熱および放熱が必要となる。
の自動車用の内燃機関においても勿論問題となるのであ
るが、特に、車両の駆動源として内燃機関とともに電動
モータを具備し、車両運転条件に基づいて内燃機関の停
止および再始動が自動的に行われるハイブリッド型自動
車においては、一層大きな問題となる。つまり、内燃機
関の停止および再始動が頻繁に繰り返されるので、それ
だけ始動時の排気性能等が問題となり、また、一層効率
のよい蓄熱および放熱が必要となる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
の急速暖機装置は、内燃機関の内部に潜熱型蓄熱材を収
容するとともに、過冷却状態にある蓄熱材の相変化を促
すための電極をこの蓄熱材内に配置し、内燃機関の始動
時に電圧を印加して放熱させるようにしたことを特徴と
している。
の急速暖機装置は、内燃機関の内部に潜熱型蓄熱材を収
容するとともに、過冷却状態にある蓄熱材の相変化を促
すための電極をこの蓄熱材内に配置し、内燃機関の始動
時に電圧を印加して放熱させるようにしたことを特徴と
している。
【０００７】本発明の急速暖機装置は、請求項６のよう
に、内燃機関とともに車両に駆動力を与える電動モータ
を具備し、車両運転条件に基づいて内燃機関の停止およ
び再始動が行われるハイブリッド型自動車の内燃機関に
好適である。
に、内燃機関とともに車両に駆動力を与える電動モータ
を具備し、車両運転条件に基づいて内燃機関の停止およ
び再始動が行われるハイブリッド型自動車の内燃機関に
好適である。
【０００８】上記の潜熱型蓄熱材は、暖機完了後の内燃
機関の運転中に加熱され、潜熱として熱を蓄える。内燃
機関の停止後、該内燃機関の温度が低下すると、蓄熱材
の温度も低下するが、融点以下の温度となっても、ある
程度までは、相変化が発生せず、過冷却状態となる。そ
して、再始動の際には、蓄熱材内に配置された電極に電
圧が印加される。この電気的な衝撃によって過冷却状態
が破られ、蓄熱材が固相へと相変化するとともに、蓄え
られていた熱が放熱され、内燃機関が直接加熱される。
機関の運転中に加熱され、潜熱として熱を蓄える。内燃
機関の停止後、該内燃機関の温度が低下すると、蓄熱材
の温度も低下するが、融点以下の温度となっても、ある
程度までは、相変化が発生せず、過冷却状態となる。そ
して、再始動の際には、蓄熱材内に配置された電極に電
圧が印加される。この電気的な衝撃によって過冷却状態
が破られ、蓄熱材が固相へと相変化するとともに、蓄え
られていた熱が放熱され、内燃機関が直接加熱される。
【０００９】請求項１の発明をさらに具体化した請求項
２の発明では、シリンダブロックのシリンダ周囲に上記
蓄熱材が配置され、この蓄熱材の吸熱作用によってシリ
ンダブロック側が冷却されるとともに、シリンダヘッド
側は、冷却水の強制循環によって冷却されるようになっ
ている。
２の発明では、シリンダブロックのシリンダ周囲に上記
蓄熱材が配置され、この蓄熱材の吸熱作用によってシリ
ンダブロック側が冷却されるとともに、シリンダヘッド
側は、冷却水の強制循環によって冷却されるようになっ
ている。
【００１０】従って、内燃機関のシリンダで発生した熱
が効率よく蓄熱材に与えられ、また逆に、始動時には、
蓄熱材から与えられる熱によって、シリンダが局部的に
効率よく加熱され、シリンダ壁温が速やかに上昇する。
これにより、フリクションロスや排気組成の悪化が速や
かに回避される。そして、シリンダヘッド側は、一般的
な水冷式冷却装置と同様に、冷却水の強制循環によって
確実に冷却される。
が効率よく蓄熱材に与えられ、また逆に、始動時には、
蓄熱材から与えられる熱によって、シリンダが局部的に
効率よく加熱され、シリンダ壁温が速やかに上昇する。
これにより、フリクションロスや排気組成の悪化が速や
かに回避される。そして、シリンダヘッド側は、一般的
な水冷式冷却装置と同様に、冷却水の強制循環によって
確実に冷却される。
【００１１】請求項３に係る発明は、さらに、内燃機関
の温度状態を検出する手段を有し、始動時に所定の低温
状態にある場合にのみ電圧を印加して放熱させることを
特徴としている。
の温度状態を検出する手段を有し、始動時に所定の低温
状態にある場合にのみ電圧を印加して放熱させることを
特徴としている。
【００１２】内燃機関の温度としては、例えば冷却水
温、潤滑油温等が用いられるが、これらの温度が十分に
高い暖機再始動時には、蓄熱材からの放熱および電圧の
印加は無駄となるので、行われない。なお、このときの
温度条件として、蓄熱材が過冷却状態となる温度である
必要がある。
温、潤滑油温等が用いられるが、これらの温度が十分に
高い暖機再始動時には、蓄熱材からの放熱および電圧の
印加は無駄となるので、行われない。なお、このときの
温度条件として、蓄熱材が過冷却状態となる温度である
必要がある。
【００１３】また請求項４に係る発明は、さらに、放熱
後の温度履歴に基づいて蓄熱材に潜熱が蓄熱されている
か否かを判定する手段を有し、蓄熱されていると判定し
た場合にのみ電圧を印加して放熱させることを特徴とし
ている。
後の温度履歴に基づいて蓄熱材に潜熱が蓄熱されている
か否かを判定する手段を有し、蓄熱されていると判定し
た場合にのみ電圧を印加して放熱させることを特徴とし
ている。
【００１４】放熱後の温度履歴として、例えば、運転中
に蓄熱材温度が融点に達している時間の総和、あるい
は、融点以上の温度と時間との積の総和、等によって、
蓄熱材が受けた熱量を概ね推定でき、これに基づいて、
蓄熱材に潜熱として熱が蓄えられているか否かを判定で
きる。一度放熱した後に蓄熱材が再び蓄熱状態に戻って
いなければ、実質的に放熱を行えないので、電圧の印加
は行わない。
に蓄熱材温度が融点に達している時間の総和、あるい
は、融点以上の温度と時間との積の総和、等によって、
蓄熱材が受けた熱量を概ね推定でき、これに基づいて、
蓄熱材に潜熱として熱が蓄えられているか否かを判定で
きる。一度放熱した後に蓄熱材が再び蓄熱状態に戻って
いなければ、実質的に放熱を行えないので、電圧の印加
は行わない。
【００１５】上記蓄熱材としては、請求項５のように、
酢酸ナトリウム・３水和物が好適である。この酢酸ナト
リウム・３水和物は、暖機後の冷却水温度よりも低い融
点（５８℃）を有し、かつ一般的な外気温よりも低いマ
イナス２０℃〜マイナス３０℃程度まで過冷却状態が保
持される。
酢酸ナトリウム・３水和物が好適である。この酢酸ナト
リウム・３水和物は、暖機後の冷却水温度よりも低い融
点（５８℃）を有し、かつ一般的な外気温よりも低いマ
イナス２０℃〜マイナス３０℃程度まで過冷却状態が保
持される。
【００１６】
【発明の効果】この発明に係る内燃機関の急速暖機装置
によれば、潜熱型蓄熱材が機関内部に収容されているの
で、機関で発生した熱が効率よく蓄熱されるとともに、
始動時には、蓄熱材から放出される熱によって機関を直
接に加熱することができ、始動直後の燃費の悪化や排気
組成の悪化を、速やかに解消することができる。
によれば、潜熱型蓄熱材が機関内部に収容されているの
で、機関で発生した熱が効率よく蓄熱されるとともに、
始動時には、蓄熱材から放出される熱によって機関を直
接に加熱することができ、始動直後の燃費の悪化や排気
組成の悪化を、速やかに解消することができる。
【００１７】特に、請求項６のようにハイブリッド型自
動車の内燃機関に用いることによって、頻繁な再始動に
伴う排気有害物質の排出を効果的に抑制できる。
動車の内燃機関に用いることによって、頻繁な再始動に
伴う排気有害物質の排出を効果的に抑制できる。
【００１８】また、請求項２の発明によれば、シリンダ
付近が蓄熱材によって局部的に加熱されることになり、
一層効率よく昇温を図ることができ、かつ、シリンダヘ
ッド側は、確実な冷却が可能である。
付近が蓄熱材によって局部的に加熱されることになり、
一層効率よく昇温を図ることができ、かつ、シリンダヘ
ッド側は、確実な冷却が可能である。
【００１９】また請求項３あるいは請求項４の発明によ
れば、無駄な電圧の印加や放熱を回避でき、エネルギー
を一層有効に利用できる。
れば、無駄な電圧の印加や放熱を回避でき、エネルギー
を一層有効に利用できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係る急速暖機装
置の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
置の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】図１は、この発明に係る急速暖機装置を備
えた内燃機関１が用いられるハイブリッド型自動車の駆
動系の構成を示したもので、内燃機関１のクランク軸に
クラッチ装置２を介して電動機３が接続されており、こ
の電動機３が、さらに無段変速機４の入力軸に接続され
て、車軸５を駆動している。上記電動機３は、いわゆる
モータ・ジェネレータであって、被動時に発電する発電
機能を有している。この実施例のハイブリッド型自動車
においては、図２に示すように、車速が所定の車速Ｖ１
より高い場合にのみ内燃機関１が駆動され、Ｖ１以下の
低車速域では、電動機３によって車両が駆動されるよう
になっている。すなわち、Ｖ１以下の領域では、クラッ
チ装置２が断状態になっているとともに内燃機関１が停
止状態に保たれており、加速時に車速がＶ１に達する
と、クラッチ装置２が接続されて、直ちに内燃機関１が
始動される。従って、車速の変動に伴って、内燃機関１
の停止および始動が繰り返されるようになっている。
えた内燃機関１が用いられるハイブリッド型自動車の駆
動系の構成を示したもので、内燃機関１のクランク軸に
クラッチ装置２を介して電動機３が接続されており、こ
の電動機３が、さらに無段変速機４の入力軸に接続され
て、車軸５を駆動している。上記電動機３は、いわゆる
モータ・ジェネレータであって、被動時に発電する発電
機能を有している。この実施例のハイブリッド型自動車
においては、図２に示すように、車速が所定の車速Ｖ１
より高い場合にのみ内燃機関１が駆動され、Ｖ１以下の
低車速域では、電動機３によって車両が駆動されるよう
になっている。すなわち、Ｖ１以下の領域では、クラッ
チ装置２が断状態になっているとともに内燃機関１が停
止状態に保たれており、加速時に車速がＶ１に達する
と、クラッチ装置２が接続されて、直ちに内燃機関１が
始動される。従って、車速の変動に伴って、内燃機関１
の停止および始動が繰り返されるようになっている。
【００２２】図３は、内燃機関１の急速暖機装置の構成
を示すもので、シリンダブロック１１に、シリンダを囲
むように蓄熱材収容室１２が形成されており、ここに、
例えば酢酸ナトリウム・３水和物（ＣＨ3ＣＯＯＮａ・
３（Ｈ2Ｏ））からなる潜熱型の蓄熱材１３が充填され
ている。この酢酸ナトリウム・３水和物は、融点（５８
℃）を越える温度状態から融点以下の温度状態に冷却し
ても液相から固相に相変化を起こさず、マイナス２０℃
〜マイナス３０℃程度まで潜熱を蓄えたまま過冷却状態
となる特性を有している。また蓄熱材収容室１２には、
蓄熱材１３の温度を検出する温度センサ１４が配設され
ているとともに、蓄熱材１３に電気的衝撃を与えるため
の一対の電極１５が配設されている。内燃機関１の温度
が低下し、蓄熱材１３が過冷却状態にあるときに、この
電極１５に電圧を印加すると、その衝撃によって蓄熱材
１３の固相への相変化が促され、速やかに潜熱が放出さ
れる。この電極１５に電圧を印加するタイミングは、後
述するように、コントロールユニット１６によって制御
される。
を示すもので、シリンダブロック１１に、シリンダを囲
むように蓄熱材収容室１２が形成されており、ここに、
例えば酢酸ナトリウム・３水和物（ＣＨ3ＣＯＯＮａ・
３（Ｈ2Ｏ））からなる潜熱型の蓄熱材１３が充填され
ている。この酢酸ナトリウム・３水和物は、融点（５８
℃）を越える温度状態から融点以下の温度状態に冷却し
ても液相から固相に相変化を起こさず、マイナス２０℃
〜マイナス３０℃程度まで潜熱を蓄えたまま過冷却状態
となる特性を有している。また蓄熱材収容室１２には、
蓄熱材１３の温度を検出する温度センサ１４が配設され
ているとともに、蓄熱材１３に電気的衝撃を与えるため
の一対の電極１５が配設されている。内燃機関１の温度
が低下し、蓄熱材１３が過冷却状態にあるときに、この
電極１５に電圧を印加すると、その衝撃によって蓄熱材
１３の固相への相変化が促され、速やかに潜熱が放出さ
れる。この電極１５に電圧を印加するタイミングは、後
述するように、コントロールユニット１６によって制御
される。
【００２３】この実施例では、上記蓄熱材収納室１２が
シリンダの上端部を除く部分を囲っており、シリンダブ
ロック１１の上部には、シリンダの上端部を囲むように
ウォータジャケット１７が形成されている。つまり、シ
リンダと蓄熱材１３との間には冷却水（ウォータジャケ
ット）は介在しておらず、直接熱の授受が行われる。ま
た、シリンダヘッド１８には、一般的な水冷式冷却装置
と同様のウォータジャケット１９が形成されている。こ
れらのウォータジャケット１７，１９には、ウォータポ
ンプ２０によって冷却水が強制循環し、熱負荷の高いシ
リンダ上端部ならび燃焼室周辺の冷却を行っている。な
お、２１はラジエータ、２２はバイパス通路、２３は冷
却水温度に応じてラジエータ２１とバイパス通路２２と
の流路の切換を行うサーモスタット弁、２４は車室暖房
用のヒータコア、をそれぞれ示している。
シリンダの上端部を除く部分を囲っており、シリンダブ
ロック１１の上部には、シリンダの上端部を囲むように
ウォータジャケット１７が形成されている。つまり、シ
リンダと蓄熱材１３との間には冷却水（ウォータジャケ
ット）は介在しておらず、直接熱の授受が行われる。ま
た、シリンダヘッド１８には、一般的な水冷式冷却装置
と同様のウォータジャケット１９が形成されている。こ
れらのウォータジャケット１７，１９には、ウォータポ
ンプ２０によって冷却水が強制循環し、熱負荷の高いシ
リンダ上端部ならび燃焼室周辺の冷却を行っている。な
お、２１はラジエータ、２２はバイパス通路、２３は冷
却水温度に応じてラジエータ２１とバイパス通路２２と
の流路の切換を行うサーモスタット弁、２４は車室暖房
用のヒータコア、をそれぞれ示している。
【００２４】上記コントロールユニット１６には、車両
の運転状態を示す車速信号やアクセル開度信号等が入力
され、これらに基づいて前述したように、内燃機関１の
停止，始動を制御しているとともに、内燃機関１の暖機
状態つまり温度状態を示す機関温度信号と、上記温度セ
ンサ１４による蓄熱材温度信号と、が入力され、これら
に基づいて上記電極１５に対する電圧印加を制御してい
る。なお、機関の温度信号としては、潤滑油温度、冷却
水温度あるいは触媒温度等を用いることができる。
の運転状態を示す車速信号やアクセル開度信号等が入力
され、これらに基づいて前述したように、内燃機関１の
停止，始動を制御しているとともに、内燃機関１の暖機
状態つまり温度状態を示す機関温度信号と、上記温度セ
ンサ１４による蓄熱材温度信号と、が入力され、これら
に基づいて上記電極１５に対する電圧印加を制御してい
る。なお、機関の温度信号としては、潤滑油温度、冷却
水温度あるいは触媒温度等を用いることができる。
【００２５】図４は、電動機３のみによる走行状態から
車速の上昇に伴い内燃機関１の始動が必要であるとコン
トロールユニット１６が判断したときに実行される処理
の流れを示すフローチャートである。図示するように、
コントロールユニット１６が内燃機関１の始動が必要で
あると判断すると、ステップ１に進み、内燃機関１の始
動が実行される。つまり、燃料噴射や点火制御等が開始
される。そして、ステップ２に進み、蓄熱材１３に潜熱
が蓄熱されているか否かを放熱後の温度履歴に基づいて
判定する。詳しくは、そのときの蓄熱材温度履歴値Ｓ
を、判定基準値Ｓ１と比較し、該判定基準値Ｓ１以上で
あれば、十分に蓄熱されていると判定する。また判定基
準値Ｓ１より低ければ、蓄熱量が不十分であると判定し
て、始動時の放熱は行わない。上記蓄熱材温度履歴値Ｓ
は、内燃機関１の運転中に、蓄熱材１３の温度Ｔが融点
（例えば酢酸ナトリウム・３水和物であれば５８℃）以
上であるときの時間と融点からの温度差（＝蓄熱材温度
−融点）との積の総和である。つまり、図５のように蓄
熱材１３の温度が変化したとすると、融点を越えている
部分（斜線を施した部分）の面積が、蓄熱材温度履歴値
Ｓである。この蓄熱材温度履歴値Ｓの大小は、蓄熱材１
３が受けた熱、特に蓄熱材１３に潜熱として蓄えられる
熱の大小に相関するので、この蓄熱材温度履歴値Ｓが判
定基準値Ｓ１以上であれば、蓄熱材１３全体が液相とな
っている状態である、と推定される。
車速の上昇に伴い内燃機関１の始動が必要であるとコン
トロールユニット１６が判断したときに実行される処理
の流れを示すフローチャートである。図示するように、
コントロールユニット１６が内燃機関１の始動が必要で
あると判断すると、ステップ１に進み、内燃機関１の始
動が実行される。つまり、燃料噴射や点火制御等が開始
される。そして、ステップ２に進み、蓄熱材１３に潜熱
が蓄熱されているか否かを放熱後の温度履歴に基づいて
判定する。詳しくは、そのときの蓄熱材温度履歴値Ｓ
を、判定基準値Ｓ１と比較し、該判定基準値Ｓ１以上で
あれば、十分に蓄熱されていると判定する。また判定基
準値Ｓ１より低ければ、蓄熱量が不十分であると判定し
て、始動時の放熱は行わない。上記蓄熱材温度履歴値Ｓ
は、内燃機関１の運転中に、蓄熱材１３の温度Ｔが融点
（例えば酢酸ナトリウム・３水和物であれば５８℃）以
上であるときの時間と融点からの温度差（＝蓄熱材温度
−融点）との積の総和である。つまり、図５のように蓄
熱材１３の温度が変化したとすると、融点を越えている
部分（斜線を施した部分）の面積が、蓄熱材温度履歴値
Ｓである。この蓄熱材温度履歴値Ｓの大小は、蓄熱材１
３が受けた熱、特に蓄熱材１３に潜熱として蓄えられる
熱の大小に相関するので、この蓄熱材温度履歴値Ｓが判
定基準値Ｓ１以上であれば、蓄熱材１３全体が液相とな
っている状態である、と推定される。
【００２６】ステップ２で蓄熱材温度履歴値Ｓが判定基
準値Ｓ１以上であった場合には、ステップ３へ進み、機
関温度（油温、水温もしくは触媒温度）ＴＷが基準値Ｔ
Ｗ１以下であるか否かを判定する。基準値ＴＷ１よりも
高い場合には、蓄熱材１３の放熱は行わない。そして、
基準値ＴＷ１以下であれば、ステップ４へ進み、電極１
５に電圧を印加する。
準値Ｓ１以上であった場合には、ステップ３へ進み、機
関温度（油温、水温もしくは触媒温度）ＴＷが基準値Ｔ
Ｗ１以下であるか否かを判定する。基準値ＴＷ１よりも
高い場合には、蓄熱材１３の放熱は行わない。そして、
基準値ＴＷ１以下であれば、ステップ４へ進み、電極１
５に電圧を印加する。
【００２７】このように電圧を印加することによって、
過冷却状態にある蓄熱材１３が相変化を開始し、融解熱
に相当する潜熱が放出される。この潜熱によって、蓄熱
材１３に囲まれたシリンダの壁温は急速に上昇し、フリ
クションロスや排気組成の悪化が解消される。
過冷却状態にある蓄熱材１３が相変化を開始し、融解熱
に相当する潜熱が放出される。この潜熱によって、蓄熱
材１３に囲まれたシリンダの壁温は急速に上昇し、フリ
クションロスや排気組成の悪化が解消される。
【００２８】電圧の印加によって放熱を行った後、ステ
ップ５へ進み、上記の蓄熱材温度履歴値Ｓを０にリセッ
トし、一連の始動時制御を終了する。なお、上記蓄熱材
温度履歴値Ｓの積算は、図示せぬ他のルーチンによっ
て、機関の運転中継続される。
ップ５へ進み、上記の蓄熱材温度履歴値Ｓを０にリセッ
トし、一連の始動時制御を終了する。なお、上記蓄熱材
温度履歴値Ｓの積算は、図示せぬ他のルーチンによっ
て、機関の運転中継続される。
【００２９】図６は、始動時に放熱を行うか否かを蓄熱
材温度履歴値Ｓと機関温度ＴＷとの関係でまとめて示し
たものであり、図示するように、蓄熱材温度履歴値Ｓが
判定基準値Ｓ１以上で、かつ機関温度ＴＷが基準値ＴＷ
１以下の領域でのみ放熱が行われる。
材温度履歴値Ｓと機関温度ＴＷとの関係でまとめて示し
たものであり、図示するように、蓄熱材温度履歴値Ｓが
判定基準値Ｓ１以上で、かつ機関温度ＴＷが基準値ＴＷ
１以下の領域でのみ放熱が行われる。
【００３０】図７は、この発明の異なる実施例を示すも
のであって、この実施例では、シリンダブロック１１に
ウォータジャケットが形成されておらず、シリンダの軸
方向長さの全体に亙って蓄熱材１３が配設されている。
従って、この実施例では、一層多くの熱が蓄熱材１３に
与えられる。なお、熱負荷の高いシリンダヘッド１８に
は、上述した実施例と同様にウォータジャケット１９が
形成されており、冷却水が循環している。
のであって、この実施例では、シリンダブロック１１に
ウォータジャケットが形成されておらず、シリンダの軸
方向長さの全体に亙って蓄熱材１３が配設されている。
従って、この実施例では、一層多くの熱が蓄熱材１３に
与えられる。なお、熱負荷の高いシリンダヘッド１８に
は、上述した実施例と同様にウォータジャケット１９が
形成されており、冷却水が循環している。
【図１】この発明に係る急速暖機装置を備えた内燃機関
と電動機とを併用したハイブリッド型自動車の構成説明
図。
と電動機とを併用したハイブリッド型自動車の構成説明
図。
【図２】このハイブリッド型自動車の車速に対する内燃
機関と電動機の作動状態を示すタイムチャート。
機関と電動機の作動状態を示すタイムチャート。
【図３】この発明に係る急速暖機装置の構成を示す構成
説明図。
説明図。
【図４】内燃機関の始動時の処理の流れを示すフローチ
ャート。
ャート。
【図５】蓄熱材温度と蓄熱材温度履歴値Ｓとの関係を示
すタイムチャート。
すタイムチャート。
【図６】始動時に放熱を行う領域を示す特性図。
【図７】この発明の異なる実施例を示す構成説明図。
１１…シリンダブロック １２…蓄熱材収容室 １３…蓄熱材 １４…温度センサ １５…電極 １６…コントロールユニット
Claims (6)
- 【請求項１】 内燃機関の内部に潜熱型蓄熱材を収容す
るとともに、過冷却状態にある蓄熱材の相変化を促すた
めの電極をこの蓄熱材内に配置し、内燃機関の始動時に
電圧を印加して放熱させるようにしたことを特徴とする
内燃機関の急速暖機装置。 - 【請求項２】 シリンダブロックのシリンダ周囲に上記
蓄熱材が配置され、この蓄熱材の吸熱作用によってシリ
ンダブロック側が冷却されるとともに、シリンダヘッド
側は、冷却水の強制循環によって冷却されることを特徴
とする請求項１記載の内燃機関の急速暖機装置。 - 【請求項３】 内燃機関の温度状態を検出する手段を有
し、始動時に所定の低温状態にある場合にのみ電圧を印
加して放熱させることを特徴とする請求項１または２に
記載の内燃機関の急速暖機装置。 - 【請求項４】 放熱後の温度履歴に基づいて蓄熱材に潜
熱が蓄熱されているか否かを判定する手段を有し、蓄熱
されていると判定した場合にのみ電圧を印加して放熱さ
せることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
内燃機関の急速暖機装置。 - 【請求項５】 上記蓄熱材として酢酸ナトリウム・３水
和物を用いたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか
に記載の内燃機関の急速暖機装置。 - 【請求項６】 内燃機関とともに車両に駆動力を与える
電動モータを具備し、車両運転条件に基づいて内燃機関
の停止および再始動が行われるハイブリッド型自動車の
内燃機関に用いられたことを特徴とする請求項１〜５の
いずれかに記載の内燃機関の急速暖機装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9350546A JPH11182393A (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 内燃機関の急速暖機装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9350546A JPH11182393A (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 内燃機関の急速暖機装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11182393A true JPH11182393A (ja) | 1999-07-06 |
Family
ID=18411227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9350546A Pending JPH11182393A (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 内燃機関の急速暖機装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11182393A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1997
- 1997-12-19 JP JP9350546A patent/JPH11182393A/ja active Pending
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