(57)【要約】【課題】エンジン冷却システムに設けられた電動式Ｗ／Ｐ（電動式ウォータポンプ）の故障診断精度を向上させる。【解決手段】エンジン１１の入口水温（冷却水入口付近の冷却水温）を検出する入口側水温センサ２０と、エンジン１１の出口水温（冷却水出口付近の冷却水温）を検出する出口側水温センサ２１を設ける。電動式Ｗ／Ｐ１２の故障で冷却水の流量が低下すると、エンジン１１での冷却水の受熱量が増加するため、エンジン１１の出口水温と入口水温との差が異常に大きくなることに着目して、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値と入口側水温センサ２０で検出した入口水温検出値との差である出入口水温差を求め、この出入口水温差が車両運転状態に応じた故障判定値以上になった場合に、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障発生と判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関とラジエータとの間で冷却水を循環させる電動式ウォータポンプを備えた車両用冷却システムの故障診断装置において、
前記内燃機関の冷却水入口又はその付近の冷却水温（以下「入口水温」という）を検出する入口側水温センサと、
前記内燃機関の冷却水出口又はその付近の冷却水温（以下「出口水温」という）を検出する出口側水温センサと、
前記出口側水温センサで検出した出口水温検出値と前記入口側水温センサで検出した入口水温検出値との差又は比を車両運転状態に応じた故障判定値と比較して前記電動式ウォータポンプの故障の有無を判定する故障診断手段と
を備えていることを特徴とする車両用冷却システムの故障診断装置。
【請求項２】
前記故障診断手段は、前記出口水温検出値と前記入口水温検出値との差が前記故障判定値以上の場合に前記電動式ウォータポンプの故障発生と判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用冷却システムの故障診断装置。
【請求項３】
前記故障診断手段は、前記出口水温検出値が所定値以上の場合に前記電動式ウォータポンプの故障発生と判定する手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用冷却システムの故障診断装置。
【請求項４】
内燃機関とラジエータとの間で冷却水を循環させる電動式ウォータポンプを備えた車両用冷却システムの故障診断装置において、
前記内燃機関の冷却水入口又はその付近の冷却水温（以下「入口水温」という）を検出する入口側水温センサと、
前記内燃機関の冷却水出口又はその付近の冷却水温（以下「出口水温」という）を検出する出口側水温センサと、
前記出口側水温センサで検出した出口水温検出値と前記入口側水温センサで検出した入口水温検出値との差に基づいて前記内燃機関での冷却水の実受熱量を算出する実受熱量算出手段と、
前記内燃機関の運転状態から求めた発熱量と冷却水の目標流量とに基づいて前記内燃機関での冷却水の受熱量を推定する受熱量推定手段と、
前記実受熱量算出手段で算出した冷却水の実受熱量と前記受熱量推定手段で推定した冷却水の受熱量推定値とを比較して前記電動式ウォータポンプの故障の有無を判定する故障診断手段と
を備えていることを特徴とする車両用冷却システムの故障診断装置。
【請求項５】
内燃機関とラジエータとの間で冷却水を循環させる電動式ウォータポンプを備えた車両用冷却システムの故障診断装置において、
前記内燃機関の冷却水入口又はその付近の冷却水温（以下「入口水温」という）を検出する入口側水温センサと、
前記内燃機関の冷却水出口又はその付近の冷却水温（以下「出口水温」という）を検出する出口側水温センサと、
前記内燃機関の運転状態から求めた発熱量と冷却水の目標流量とに基づいて前記内燃機関での冷却水の受熱量を推定する受熱量推定手段と、
前記入口側水温センサで検出した入口水温検出値と前記受熱量推定手段で推定した冷却水の受熱量推定値とに基づいて前記出口水温を推定する出口水温推定手段と、
前記出口側水温センサで検出した出口水温検出値と前記出口水温推定手段で推定した出口水温推定値とを比較して前記電動式ウォータポンプの故障の有無を判定する故障診断手段と
を備えていることを特徴とする車両用冷却システムの故障診断装置。
【請求項６】
内燃機関とラジエータとの間で冷却水を循環させる電動式ウォータポンプを備えた車両用冷却システムの故障診断装置において、
前記内燃機関の冷却水入口又はその付近の冷却水温（以下「入口水温」という）を検出する入口側水温センサと、
前記内燃機関の冷却水出口又はその付近の冷却水温（以下「出口水温」という）を検出する出口側水温センサと、
前記内燃機関の運転状態から求めた発熱量と冷却水の目標流量とに基づいて前記内燃機関での冷却水の受熱量を推定する受熱量推定手段と、
前記出口側水温センサで検出した出口水温検出値と前記受熱量推定手段で推定した冷却水の受熱量推定値とに基づいて前記入口水温を推定する入口水温推定手段と、
前記入口側水温センサで検出した入口水温検出値と前記入口水温推定手段で推定した入口水温推定値とを比較して前記電動式ウォータポンプの故障の有無を判定する故障診断手段と
を備えていることを特徴とする車両用冷却システムの故障診断装置。
【請求項７】
内燃機関とラジエータとの間で冷却水を循環させる電動式ウォータポンプと、前記ラジエータの冷却風を発生させる電動式冷却ファンと、前記ラジエータに冷却水を循環させる流路と前記ラジエータに冷却水を循環させないバイパス流路とを切り換える流路切換バルブとを備えた車両用冷却システムの故障診断装置において、
前記内燃機関の冷却水入口又はその付近の冷却水温（以下「入口水温」という）を検出する入口側水温センサと、
前記内燃機関の冷却水出口又はその付近の冷却水温（以下「出口水温」という）を検出する出口側水温センサと、
前記ラジエータでの冷却水の放熱量を決定する要因に基づいて該ラジエータでの冷却水の放熱量を推定する放熱量推定手段と、
前記出口側水温センサで検出した出口水温検出値と前記放熱量推定手段で推定した冷却水の放熱量推定値とに基づいて前記入口水温を推定する入口水温推定手段と、
前記入口側水温センサで検出した入口水温検出値と前記入口水温推定手段で推定した入口水温推定値とを比較して前記電動式冷却ファン又は前記流路切換バルブの故障の有無を判定する故障診断手段と
を備えていることを特徴とする車両用冷却システムの故障診断装置。
【請求項８】
内燃機関とラジエータとの間で冷却水を循環させる電動式ウォータポンプと、前記ラジエータの冷却風を発生させる電動式冷却ファンと、前記ラジエータに冷却水を循環させる流路と前記ラジエータに冷却水を循環させないバイパス流路とを切り換える流路切換バルブとを備えた車両用冷却システムの故障診断装置において、
前記内燃機関の冷却水入口又はその付近の冷却水温（以下「入口水温」という）を検出する入口側水温センサと、
前記内燃機関の冷却水出口又はその付近の冷却水温（以下「出口水温」という）を検出する出口側水温センサと、
前記出口側水温センサで検出した出口水温検出値と前記入口側水温センサで検出した入口水温検出値との差に基づいて前記ラジエータでの冷却水の実放熱量を算出する実放熱量算出手段と、
前記ラジエータでの冷却水の放熱量を決定する要因に基づいて該ラジエータでの冷却水の放熱量を推定する放熱量推定手段と、
前記実放熱量算出手段で算出した冷却水の実放熱量と前記放熱量推定手段で推定した冷却水の放熱量推定値とを比較して前記電動式冷却ファン又は前記流路切換バルブの故障の有無を判定する故障診断手段と
を備えていることを特徴とする車両用冷却システムの故障診断装置。
【請求項９】
前記電動式ウォータポンプの停止要求が発生しているときに前記故障診断手段による故障診断を禁止する故障診断禁止手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の車両用冷却システムの故障診断装置。
【請求項１０】
内燃機関とラジエータとの間で冷却水を循環させる電動式ウォータポンプを備えた車両用冷却システムの故障診断装置において、
前記内燃機関の冷却水入口又はその付近の冷却水温（以下「入口水温」という）を検出する入口側水温センサと、
前記内燃機関の冷却水出口又はその付近の冷却水温（以下「出口水温」という）を検出する出口側水温センサと、
前記電動式ウォータポンプの停止要求が発生しているときに前記出口側水温センサで検出した出口水温検出値と前記入口側水温センサで検出した入口水温検出値との差が車両運転状態に応じた判定値以下の場合に前記電動式ウォータポンプが停止不能となって作動し続ける故障発生と判定する故障診断手段と
を備えていることを特徴とする車両用冷却システムの故障診断装置。
【請求項１１】
内燃機関とラジエータとの間で冷却水を循環させる電動式ウォータポンプを備えた車両用冷却システムの故障診断装置において、
前記内燃機関の冷却水入口又はその付近の冷却水温（以下「入口水温」という）を検出する入口側水温センサと、
前記内燃機関の冷却水出口又はその付近の冷却水温（以下「出口水温」という）を検出する出口側水温センサと、
前記電動式ウォータポンプの停止要求が発生しているときに前記出口側水温センサで検出した出口水温検出値の変化量が車両運転状態に応じた判定値以下の場合に前記電動式ウォータポンプが停止不能となって作動し続ける故障発生と判定する故障診断手段と
を備えていることを特徴とする車両用冷却システムの故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関とラジエータとの間で冷却水を循環させる電動式ウォータポンプを備えた車両用冷却システムの故障診断装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される内燃機関の冷却システムにおいては、電動式ウォータポンプによって内燃機関とラジエータとの間で冷却水を循環させるようにしたものがある。このような電動式ウォータポンプを備えた冷却システムの故障診断としては、特許文献１（特開２００６−３３６６２６号公報）に記載されているように、内燃機関の冷却水出口付近に冷却水温センサを１つのみ設け、この冷却水温センサで検出した冷却水温の変化量が所定値を越えたか否かによって、電動式ウォータポンプの故障の有無を判定するようにしたものがある。
【特許文献１】特開２００６−３３６６２６号公報（第８頁、図４等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記特許文献１の故障診断では、１つの冷却水温センサで検出した冷却水温の変化量が所定値を越えた場合に電動式ウォータポンプの故障発生と判定するようにしているため、電動式ウォータポンプが正常に動作しているにも拘らず、ラジエータの冷却風を発生させる電動式冷却ファンの故障等によって冷却水温が異常に上昇して、冷却水温センサで検出した冷却水温の変化量が所定値を越えた場合に、正常に動作している電動式ウォータポンプを故障と誤判定してしまう可能性がある。
【０００４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、車両用冷却システムの構成部品（例えば、電動式ウォータポンプ、電動式冷却ファン等）の故障診断精度を向上させることができる車両用冷却システムの故障診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関とラジエータとの間で冷却水を循環させる電動式ウォータポンプを備えた車両用冷却システムの故障診断装置において、内燃機関の冷却水入口又はその付近の冷却水温（以下「入口水温」という）を検出する入口側水温センサと、内燃機関の冷却水出口又はその付近の冷却水温（以下「出口水温」という）を検出する出口側水温センサとを備え、故障診断手段によって出口側水温センサで検出した出口水温検出値と入口側水温センサで検出した入口水温検出値との差又は比を車両運転状態に応じた故障判定値と比較して電動式ウォータポンプの故障の有無を判定するようにしたものである。
【０００６】
電動式ウォータポンプの故障で冷却水の流量が低下すると、冷却水が内燃機関を通過する時間（冷却水が内燃機関から受熱する時間）が長くなって、内燃機関での冷却水の受熱量が増加するため、内燃機関の入口水温に対して出口水温が異常に高くなって、出口水温と入口水温との差が異常に大きくなる。一方、電動式冷却ファンの故障等によってラジエータでの冷却水の放熱量が変化しても、電動式ウォータポンプが正常に動作して冷却水が正常に循環していれば、内燃機関での冷却水の受熱量はあまり変化しないため、内燃機関の出口水温と入口水温との差はあまり変化しない。
【０００７】
従って、出口側水温センサで検出した出口水温検出値と入口側水温センサで検出した入口水温検出値との差又は比を故障判定値と比較すれば、電動式ウォータポンプの故障の有無を精度良く判定することができる。しかも、車両運転状態に応じた故障判定値を用いるようにしたので、車両運転状態に応じて内燃機関の発熱量（内燃機関での冷却水の受熱量）が変化して出口水温と入口水温との差が変化するのに対応して、故障判定値を変化させて故障判定値を適正値に設定することができ、電動式ウォータポンプの故障診断精度を更に向上させることができる。
【０００８】
この場合、請求項２のように、出口水温検出値と入口水温検出値との差が故障判定値以上の場合に電動式ウォータポンプの故障発生と判定するようにすると良い。電動式ウォータポンプの故障で冷却水の流量が低下すると、冷却水が内燃機関を通過する時間（冷却水が内燃機関から受熱する時間）が長くなって、内燃機関の出口水温と入口水温との差が異常に大きくなるため、出口水温検出値と入口水温検出値との差が故障判定値以上の場合には、電動式ウォータポンプの故障発生と判定することができる。
【０００９】
更に、請求項３のように、出口水温検出値が所定値以上の場合に電動式ウォータポンプの故障発生と判定するようにしても良い。電動式ウォータポンプの故障で冷却水の流量が低下すると、内燃機関の出口水温が異常に高くなるため、出口水温検出値が異常に高い場合にも、電動式ウォータポンプの故障発生と判定することができる。
【００１０】
また、請求項４のように、出口側水温センサで検出した出口水温検出値と入口側水温センサで検出した入口水温検出値との差に基づいて内燃機関での冷却水の実受熱量を実受熱量算出手段により算出すると共に、内燃機関の運転状態から求めた発熱量と冷却水の目標流量とに基づいて内燃機関での冷却水の受熱量を受熱量推定手段により推定し、実受熱量算出手段で算出した冷却水の実受熱量と受熱量推定手段で推定した冷却水の受熱量推定値とを比較して電動式ウォータポンプの故障の有無を判定するようにしても良い。
【００１１】
電動式ウォータポンプの故障で冷却水の流量が低下すると、内燃機関の出口水温と入口水温との差が異常に大きくなるため、出口側水温センサで検出した出口水温検出値と入口側水温センサで検出した入口水温検出値との差から求めた冷却水の実受熱量が異常に大きくなる。従って、冷却水の実受熱量と冷却水の受熱量推定値とを比較すれば、電動式ウォータポンプの故障の有無を精度良く判定することができる。
【００１２】
また、請求項５のように、内燃機関の運転状態から求めた発熱量と冷却水の目標流量とに基づいて内燃機関での冷却水の受熱量を受熱量推定手段により推定して、入口側水温センサで検出した入口水温検出値と受熱量推定手段で推定した冷却水の受熱量推定値とに基づいて出口水温を出口水温推定手段により推定し、出口側水温センサで検出した出口水温検出値と出口水温推定手段で推定した出口水温推定値とを比較して電動式ウォータポンプの故障の有無を判定するようにしても良い。
【００１３】
電動式ウォータポンプの故障で冷却水の流量が低下すると、内燃機関の出口水温が異常に高くなって、出口側水温センサで検出した出口水温検出値が異常に高くなる。従って、出口水温検出値と出口水温推定値とを比較すれば、電動式ウォータポンプの故障の有無を精度良く判定することができる。
【００１４】
或は、請求項６のように、内燃機関の運転状態から求めた発熱量と冷却水の目標流量とに基づいて内燃機関での冷却水の受熱量を受熱量推定手段により推定して、出口側水温センサで検出した出口水温検出値と受熱量推定手段で推定した冷却水の受熱量推定値とに基づいて入口水温を入口水温推定手段により推定し、入口側水温センサで検出した入口水温検出値と入口水温推定手段で推定した入口水温推定値とを比較して電動式ウォータポンプの故障の有無を判定するようにしても良い。
【００１５】
電動式ウォータポンプの故障で冷却水の流量が低下すると、内燃機関の出口水温が異常に高くなって、出口側水温センサで検出した出口水温検出値が異常に高くなるため、出口水温検出値と冷却水の受熱量推定値とから求めた入口水温推定値が異常に高くなる。従って、入口水温検出値と入口水温推定値とを比較すれば、電動式ウォータポンプの故障の有無を精度良く判定することができる。
【００１６】
また、請求項７のように、内燃機関とラジエータとの間で冷却水を循環させる電動式ウォータポンプと、ラジエータの冷却風を発生させる電動式冷却ファンと、ラジエータに冷却水を循環させる流路とラジエータに冷却水を循環させないバイパス流路とを切り換える流路切換バルブとを備えた車両用冷却システムの故障診断装置において、内燃機関の冷却水入口又はその付近の冷却水温（以下「入口水温」という）を検出する入口側水温センサと、内燃機関の冷却水出口又はその付近の冷却水温（以下「出口水温」という）を検出する出口側水温センサとを備え、ラジエータでの冷却水の放熱量を決定する要因に基づいて該ラジエータでの冷却水の放熱量を放熱量推定手段により推定して、出口側水温センサで検出した出口水温検出値と放熱量推定手段で推定した冷却水の放熱量推定値とに基づいて入口水温を入口水温推定手段により推定し、入口側水温センサで検出した入口水温検出値と入口水温推定手段で推定した入口水温推定値とを比較して電動式冷却ファン又は流路切換バルブの故障の有無を判定するようにしても良い。
【００１７】
電動式冷却ファンの故障で冷却風の風量が低下したり、或は、流路切換バルブの故障でラジエータに循環する冷却水の流量が低下すると、ラジエータでの冷却水の放熱量が減少するため、内燃機関の入口温度が異常に高くなって、入口側水温センサで検出した入口水温検出値が異常に高くなる。従って、入口水温検出値と入口水温推定値とを比較すれば、電動式冷却ファン又は流路切換バルブの故障の有無を精度良く判定することができる。
【００１８】
或は、請求項８のように、出口側水温センサで検出した出口水温検出値と入口側水温センサで検出した入口水温検出値との差に基づいてラジエータでの冷却水の実放熱量を実放熱量算出手段により算出すると共に、ラジエータでの冷却水の放熱量を決定する要因に基づいて該ラジエータでの冷却水の放熱量を放熱量推定手段により推定し、実放熱量算出手段で算出した冷却水の実放熱量と放熱量推定手段で推定した冷却水の放熱量推定値とを比較して電動式冷却ファン又は流路切換バルブの故障の有無を判定するようにしても良い。      
【００１９】
電動式冷却ファンの故障で冷却風の風量が低下したり、或は、流路切換バルブの故障でラジエータに循環する冷却水の流量が低下すると、ラジエータでの冷却水の放熱量が減少するため、出口側水温センサで検出した出口水温検出値と入口側水温センサで検出した入口水温検出値との差から求めたラジエータでの冷却水の実放熱量が異常に小さくなる。従って、冷却水の実放熱量と冷却水の放熱量推定値とを比較すれば、電動式冷却ファン又は流路切換バルブの故障の有無を精度良く判定することができる。
【００２０】
ところで、電動式ウォータポンプを備えた冷却システムでは、内燃機関の早期暖機等のために電動式ウォータポンプの停止要求が発生することがある。しかし、電動式ウォータポンプの停止要求が発生しているときには、電動式ウォータポンプが停止要求に伴って正常に停止している状態と、電動式ウォータポンプの故障によって停止している状態とを区別して判定することができない。
【００２１】
また、電動式ウォータポンプが停止して冷却水の循環が停止すると、ラジエータでの冷却水の放熱量が減少した状態となり、電動式冷却ファンや流路切換バルブの故障によってラジエータでの冷却水の放熱量が減少した状態と似たような状態となるため、電動式冷却ファンや流路切換バルブの故障の有無を精度良く判定することは困難である。
【００２２】
そこで、上記請求項１〜８に記載の故障診断装置においては、請求項９のように、電動式ウォータポンプの停止要求が発生しているときに故障診断手段による故障診断を故障診断禁止手段により禁止するようにすると良い。このようにすれば、電動式ウォータポンプの停止要求が発生しているときには、電動式ウォータポンプの故障診断や電動式冷却ファン又は流路切換バルブの故障診断を禁止して、故障診断精度の低下を未然に防止することができる。
【００２３】
しかしながら、電動式ウォータポンプを備えた冷却システムでは、内燃機関の早期暖機等のために電動式ウォータポンプの停止要求が発生しているにも拘らず、電動式ウォータポンプが停止不能になって作動し続ける故障が発生する可能性もあり、このような故障が発生すると、内燃機関の早期暖機が遅れて、燃費や排気エミッションが悪化する。
【００２４】
そこで、請求項１０のように、電動式ウォータポンプの停止要求が発生しているときに出口側水温センサで検出した出口水温検出値と入口側水温センサで検出した入口水温検出値との差が車両運転状態に応じた判定値以下の場合に電動式ウォータポンプが停止不能になって作動し続ける故障発生と判定するようにしても良い。
【００２５】
電動式ウォータポンプが正常に停止されて冷却水の流量が低下すると、内燃機関での冷却水の受熱量が増加するため、内燃機関の入口水温に対して出口水温が高くなって、出口水温と入口水温との差が大きくなるはずである。従って、電動式ウォータポンプの停止要求が発生しているときに、出口側水温センサで検出した出口水温検出値と入口側水温センサで検出した入口水温検出値との差が判定値以下の場合には、電動式ウォータポンプが停止不能になって作動し続ける故障発生と判定することができる。
【００２６】
或は、請求項１１のように、電動式ウォータポンプの停止要求が発生しているときに出口側水温センサで検出した出口水温検出値の変化量が車両運転状態に応じた判定値以下の場合に電動式ウォータポンプが停止不能になって作動し続ける故障発生と判定するようにしても良い。
【００２７】
電動式ウォータポンプが正常に停止されて冷却水の流量が低下すると、内燃機関での冷却水の受熱量が増加するため、内燃機関の出口水温が上昇するはずである。従って、電動式ウォータポンプの停止要求が発生しているときに、出口側水温センサで検出した出口水温検出値の変化量が判定値以下の場合には、電動式ウォータポンプが停止不能になって作動し続ける故障発生と判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。
【実施例１】
【００２９】
本発明の実施例１を図１乃至図４に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン冷却システム全体の概略構成を説明する。
内燃機関であるエンジン１１の冷却水通路（ウォータジャケット）の入口付近には、電動式ウォータポンプ（以下「電動式Ｗ／Ｐ」と表記する）１２が設けられている。このエンジン１１の冷却水通路の出口とラジエータ１３の入口とが冷却水循環パイプ１４によって接続され、ラジエータ１３の出口と電動式Ｗ／Ｐ１２の吸入口とが冷却水循環パイプ１５によって接続されている。これにより、エンジン１１の冷却水通路→冷却水循環パイプ１４→ラジエータ１３→冷却水循環パイプ１５→電動式Ｗ／Ｐ１２→エンジン１１の冷却水通路の経路で冷却水が循環する冷却水循環回路１６が構成されている。
【００３０】
この冷却水循環回路１６には、ラジエータ１３と並列にバイパス流路１７が設けられ、このバイパス流路１７の両端が冷却水循環パイプ１４，１５の途中に接続されている。バイパス流路１７と冷却水循環パイプ１５との接続部付近には、サーモスタットバルブ１８（流路切換バルブ）が設けられ、冷却水温が所定温度（例えば暖機完了に相当する温度）よりも低いときには、サーモスタットバルブ１８が閉弁して、エンジン１１からの冷却水をバイパス流路１７に流して循環させる流路に切り換わり、冷却水温が所定温度以上のときには、サーモスタットバルブ１８が開弁して、エンジン１１からの冷却水をラジエータ１３に流して循環させる流路に切り換わるようになっている。尚、サーモスタットバルブ１８は、ＰＴＣヒータ等のヒータを内蔵して冷却水温とは無関係に開閉制御できるものを用いても良い。
【００３１】
ラジエータ１３の近傍には、冷却風を発生させる電動式冷却ファン１９が配置されている。また、エンジン１１の冷却水通路の入口又はその付近には、該冷却水通路の入口又はその付近の冷却水温（以下「入口水温」という）を検出する入口側水温センサ２０が配置され、エンジン１１の冷却水通路の出口又はその付近には、該冷却水通路の出口又はその付近の冷却水温（以下「出口水温」という）を検出する出口側水温センサ２１が配置されている。
【００３２】
更に、冷却水循環回路１６には、暖房用の温水回路２２がエンジン１１に対して並列に接続されている。この温水回路２２の途中には、暖房用のヒータコア２３が設けられ、このヒータコア２３の近傍に、温風を発生させるヒータブロワ２４が配置されている。
【００３３】
また、エンジン１１のシリンダブロックには、クランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２５が取り付けられ、このクランク角センサ２５の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。また、エアフローメータ等の吸入空気量センサ２６によって吸入空気量が検出され、車速センサ２７によって車速が検出される。
【００３４】
これら各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）２８に入力される。このＥＣＵ２８は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁（図示せず）の燃料噴射量や点火プラグ（図示せず）の点火時期を制御する。
【００３５】
また、ＥＣＵ２８は、図示しないウォータポンプ制御ルーチンを実行することで、図２に示す目標冷却水温のマップを参照して、エンジン運転状態（例えばエンジン回転速度と吸入空気量）に応じた目標冷却水温を算出し、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値を目標冷却水温に一致させるように冷却水の目標流量を算出し、この冷却水の目標流量を実現するように電動式Ｗ／Ｐ１２を制御する。
【００３６】
更に、本実施例１では、ＥＣＵ２８によって後述する図４の故障診断ルーチンを実行することで、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障診断を次のようにして行う。出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値と、入口側水温センサ２０で検出した入口水温検出値との差を算出することで、出入口水温差（＝出口水温検出値−入口水温検出値）を求め、この出入口水温差を車両運転状態に応じた故障判定値と比較して電動式Ｗ／Ｐ１２の故障の有無を判定する。
【００３７】
例えば、図３に示すように、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障で冷却水の実流量が低下すると、冷却水がエンジン１１を通過する時間（冷却水がエンジン１１から受熱する時間）が長くなって、エンジン１１での冷却水の受熱量が増加するため、エンジン１１の入口水温に対して出口水温が異常に高くなって、出口水温と入口水温との差が異常に大きくなる。一方、電動式冷却ファン１９の故障等によってラジエータ１３での冷却水の放熱量が変化しても、電動式Ｗ／Ｐ１２が正常に動作して冷却水が正常に循環していれば、エンジン１１での冷却水の受熱量はあまり変化しないため、エンジン１１の出口水温と入口水温との差はあまり変化しない。従って、出入口水温差（＝出口水温検出値−入口水温検出値）が故障判定値以上になった場合には、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障発生と判定することができる。
【００３８】
また、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障で冷却水の流量が低下すると、エンジン１１の出口水温が異常に高くなるため、出口水温検出値が許容温度範囲の上限値以上になった場合にも、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障発生と判定することができる。
【００３９】
以下、本実施例１でＥＣＵ２８が実行する図４の故障診断ルーチンの処理内容を説明する。図４に示す故障診断ルーチンは、ＥＣＵ２８の電源オン中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう故障診断手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、エンジン１１の早期暖機等のために電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生しているか否かを判定し、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生していると判定された場合には、電動式Ｗ／Ｐ１２が停止要求に伴って正常に停止している状態と、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障によって停止している状態とを区別して判定することができないと判断して、ステップ１０２以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。これにより、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障診断が禁止される。この機能が特許請求の範囲でいう故障診断禁止手段としての役割を果たす。
【００４０】
一方、上記ステップ１０１で、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生していないと判定された場合には、ステップ１０２に進み、入口側水温センサ２０と出口側水温センサ２１が正常に動作するか否かを、車両に搭載した自己診断機能の診断結果に基づいて判定し、いずれかの故障が検出されていれば、ステップ１０３に進み、入口側水温センサ２０又は出口側水温センサ２１の故障と判定して、本ルーチンを終了する。
【００４１】
一方、上記ステップ１０２で、入口側水温センサ２０と出口側水温センサ２１が両方とも正常であることが確認されれば、ステップ１０４以降の故障診断に関する処理を次のようにして実行する。
【００４２】
まず、ステップ１０４で、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値と、入口側水温センサ２０で検出した入口水温検出値との差を算出することで、出入口水温差を求める。
出入口水温差＝出口水温検出値−入口水温検出値
【００４３】
この後、ステップ１０５に進み、エンジン運転状態（例えば吸入空気量又は燃料噴射量）に基づいてエンジン１１の発熱量をマップ又は数式等により算出すると共に、エンジン運転状態（例えばエンジン回転速度と吸入空気量）に応じた目標冷却水温（図２参照）から算出した冷却水の目標流量を読み込み、これらのエンジン１１の発熱量と冷却水の目標流量とに基づいてエンジン１１での冷却水の受熱量推定値をマップ又は数式等により算出する。尚、車速（走行風）や外気温に応じてエンジン１１の放熱量が変化してエンジン１１での冷却水の受熱量が変化するため、車速や外気温に応じてエンジン１１での冷却水の受熱量推定値を補正するようにしても良い。
【００４４】
この後、ステップ１０６に進み、エンジン１１での冷却水の受熱量推定値と、冷却水の目標流量と、冷却水の物性値（例えば比熱と密度）とに基づいてエンジン１１での冷却水温の上昇分を算出（推定）した後、ステップ１０７に進み、エンジン１１での冷却水温の上昇分の推定値よりも少し大きい値を故障判定値として設定する。これらのステップ１０５〜１０７の処理により、車両運転状態（エンジン回転速度、吸入空気量、車速、外気温等）に応じた故障判定値を設定する。
【００４５】
この後、ステップ１０８に進み、出入口水温差（＝出口水温検出値−入口水温検出値）が故障判定値以上であるか否かを判定する。その結果、出入口水温差が故障判定値以上であると判定された場合には、ステップ１１０に進み、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障発生と判定して、故障時の処理を行った後、本ルーチンを終了する。故障時の処理では、例えば、故障フラグをＯＮにセットし、運転席のインストルメントパネルに設けられた警告ランプ２９を点灯したり、或は、運転席のインストルメントパネルの警告表示部（図示せず）に警告表示して運転者に警告すると共に、その異常情報（異常コード等）をＥＣＵ２８のバックアップＲＡＭ（図示せず）等の書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＣＵ２８の電源オフ中でも記憶データを保持する書き換え可能なメモリ）に記憶する。
【００４６】
一方、上記ステップ１０８で、出入口水温差が故障判定値よりも小さいと判定された場合には、ステップ１０９に進み、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値が所定値以上であるか否かを判定する。この所定値は、予め設定した固定値（例えば、目標冷却水温の最大値よりも少し高い値）に設定しても良いし、或は、エンジン運転状態（例えばエンジン回転速度と吸入空気量）に応じた目標冷却水温よりも少し高い値に設定しても良い。
【００４７】
このステップ１１０で、出口水温検出値が所定値以上であると判定された場合には、ステップ１１０に進み、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障発生と判定して、故障時の処理を行った後、本ルーチンを終了する。
【００４８】
これに対して、上記ステップ１０８で出入口水温差が故障判定値よりも小さいと判定され、且つ、上記ステップ１０９で出口水温検出値が所定値よりも低いと判定された場合には、ステップ１１１に進み、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障無し（正常）と判定して、本ルーチンを終了する。
【００４９】
以上説明した本実施例１では、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障で冷却水の流量が低下すると、エンジン１１での冷却水の受熱量が増加するため、エンジン１１の出口水温と入口水温との差が異常に大きくなるが、電動式冷却ファン１９の故障等によってラジエータ１３での冷却水の放熱量が変化しても、エンジン１１の出口水温と入口水温との差はあまり変化しないことに着目して、出入口水温差（出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値と入口側水温センサ２０で検出した入口水温検出値との差）を故障判定値と比較して電動式Ｗ／Ｐ１２の故障の有無を判定するようにしたので、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障診断精度を向上させることができる。
【００５０】
しかも、車両運転状態に応じた故障判定値を用いるようにしたので、車両運転状態に応じてエンジン１１での冷却水の受熱量が変化して出口水温と入口水温との差が変化するのに対応して、故障判定値を変化させて故障判定値を適正値に設定することができ、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障診断精度を更に向上させることができる。
【００５１】
また、本実施例１では、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生していると判定された場合には、電動式Ｗ／Ｐ１２が停止要求に伴って正常に停止している状態と、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障によって停止している状態とを区別して判定することができないと判断して、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障診断を禁止するようにしたので、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障診断精度の低下を未然に防止することができる。
【００５２】
尚、上記実施例１では、出口水温検出値と入口水温検出値との差を故障判定値と比較して電動式Ｗ／Ｐ１２の故障の有無を判定するようにしたが、出口水温検出値と入口水温検出値との比を故障判定値と比較して電動式Ｗ／Ｐ１２の故障の有無を判定するようにしても良い。
【実施例２】
【００５３】
次に、図５及び図６を用いて本発明の実施例２を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。
【００５４】
本実施例２では、ＥＣＵ２８によって後述する図６の故障診断ルーチンを実行することで、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値と入口側水温センサ２０で検出した入口水温検出値との差（出入口水温差）に基づいてエンジン１１での冷却水の実受熱量を算出すると共に、エンジン運転状態から求めた発熱量と冷却水の目標流量とに基づいてエンジン１１での冷却水の受熱量推定値を算出し、これらの冷却水の実受熱量と冷却水の受熱量推定値との差を所定の故障判定値と比較して電動式Ｗ／Ｐ１２の故障の有無を判定する。
【００５５】
例えば、図５に示すように、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障で冷却水の実流量が低下すると、エンジン１１の出口水温と入口水温との差が異常に大きくなるため、出入口水温差から求めた冷却水の実受熱量が異常に大きくなる。従って、冷却水の実受熱量と冷却水の受熱量推定値との差が故障判定値以上になった場合には、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障発生と判定することができる。
【００５６】
以下、本実施例２でＥＣＵ２８が実行する図６の故障診断ルーチンの処理内容を説明する。図６に示す故障診断ルーチンでは、ステップ２０１で、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生していると判定された場合には、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障診断を禁止する。一方、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生していないと判定された場合には、次のステップ２０２で、入口側水温センサ２０と出口側水温センサ２１が両方とも正常であることが確認されれば、ステップ２０４以降の故障診断に関する処理を次のようにして実行する。
【００５７】
まず、ステップ２０４で、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値と、入口側水温センサ２０で検出した入口水温検出値との差を算出することで、出入口水温差を求め、この出入口水温差と、冷却水の目標流量と、冷却水の物性値（例えば比熱と密度）とに基づいてエンジン１１での冷却水の実受熱量をマップ又は数式等により算出する。このステップ２０４の処理が特許請求の範囲でいう実受熱量算出手段としての役割を果たす。
【００５８】
この後、ステップ２０５に進み、エンジン運転状態（例えば吸入空気量又は燃料噴射量）に基づいてエンジン１１の発熱量をマップ又は数式等により算出し、このエンジン１１の発熱量と冷却水の目標流量とに基づいてエンジン１１での冷却水の受熱量推定値をマップ又は数式等により算出する。尚、車速や外気温に応じてエンジン１１での冷却水の受熱量推定値を補正するようにしても良い。このステップ２０５の処理が特許請求の範囲でいう受熱量推定手段としての役割を果たす。
【００５９】
この後、ステップ２０６に進み、冷却水の実受熱量と冷却水の受熱量推定値との差の絶対値が故障判定値以上であるか否かを判定する。その結果、冷却水の実受熱量と冷却水の受熱量推定値との差の絶対値が故障判定値以上であると判定された場合には、ステップ２０７に進み、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障発生と判定して、故障時の処理を行った後、本ルーチンを終了する。
【００６０】
これに対して、上記ステップ２０６で、冷却水の実受熱量と冷却水の受熱量推定値との差の絶対値が故障判定値よりも小さいと判定された場合には、ステップ２０８に進み、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障無し（正常）と判定して、本ルーチンを終了する。
【００６１】
以上説明した本実施例２では、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障で冷却水の実流量が低下すると、エンジン１１の出口水温と入口水温との差が異常に大きくなるため、出入口水温差から求めた冷却水の実受熱量が異常に大きくなることに着目して、冷却水の実受熱量と冷却水の受熱量推定値との差を故障判定値と比較して電動式Ｗ／Ｐ１２の故障の有無を判定するようにしたので、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障診断精度を向上させることができる。
【００６２】
尚、上記実施例２では、冷却水の実受熱量と冷却水の受熱量推定値との差を故障判定値と比較して電動式Ｗ／Ｐ１２の故障の有無を判定するようにしたが、冷却水の実受熱量と冷却水の受熱量推定値との比を故障判定値と比較して電動式Ｗ／Ｐ１２の故障の有無を判定するようにしても良い。
【実施例３】
【００６３】
次に、図７及び図８を用いて本発明の実施例３を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。
【００６４】
本実施例３では、ＥＣＵ２８によって後述する図８の故障診断ルーチンを実行することで、エンジン運転状態から求めた発熱量と冷却水の目標流量とに基づいてエンジン１１での冷却水の受熱量推定値を算出して、入口側水温センサ２０で検出した入口水温検出値と冷却水の受熱量推定値とに基づいて出口水温推定値を算出し、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値と出口水温推定値との差を所定の故障判定値と比較して電動式Ｗ／Ｐ１２の故障の有無を判定する。
【００６５】
例えば、図７に示すように、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障で冷却水の実流量が低下すると、エンジン１１の出口水温が異常に高くなって、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値が異常に高くなる。従って、出口水温検出値と出口水温推定値との差が故障判定値以上になった場合には、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障発生と判定することができる。
【００６６】
以下、本実施例３でＥＣＵ２８が実行する図８の故障診断ルーチンの処理内容を説明する。図８に示す故障診断ルーチンでは、ステップ３０１で、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生していると判定された場合には、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障診断を禁止する。一方、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生していないと判定された場合には、次のステップ３０２で、入口側水温センサ２０と出口側水温センサ２１が両方とも正常であることが確認されれば、ステップ３０４以降の故障診断に関する処理を次のようにして実行する。
【００６７】
まず、ステップ３０４で、エンジン運転状態（例えば吸入空気量又は燃料噴射量）に基づいてエンジン１１の発熱量をマップ又は数式等により算出し、このエンジン１１の発熱量と冷却水の目標流量とに基づいてエンジン１１での冷却水の受熱量推定値をマップ又は数式等により算出する。尚、車速や外気温に応じてエンジン１１での冷却水の受熱量推定値を補正するようにしても良い。
【００６８】
この後、ステップ３０５に進み、エンジン１１での冷却水の受熱量推定値と、冷却水の目標流量と、冷却水の物性値（例えば比熱と密度）とに基づいてエンジン１１での冷却水温の上昇分を算出（推定）する。
【００６９】
この後、ステップ３０６に進み、入口側水温センサ２０で検出した入口水温検出値にエンジン１１での冷却水温の上昇分を加算して出口水温推定値を求める。
出口水温推定値＝入口水温検出値＋冷却水温の上昇分
これらのステップ３０５，３０６の処理が特許請求の範囲でいう出口水温推定手段としての役割を果たす。
【００７０】
この後、ステップ３０７に進み、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値と出口水温推定値との差の絶対値が故障判定値以上であるか否かを判定する。その結果、出口水温検出値と出口水温推定値との差の絶対値が故障判定値以上であると判定された場合には、ステップ３０８に進み、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障発生と判定して、故障時の処理を行った後、本ルーチンを終了する。
【００７１】
これに対して、上記ステップ３０７で、出口水温検出値と出口水温推定値との差の絶対値が故障判定値よりも小さいと判定された場合には、ステップ３０９に進み、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障無し（正常）と判定して、本ルーチンを終了する。
【００７２】
以上説明した本実施例３では、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障で冷却水の実流量が低下すると、エンジン１１の出口水温が異常に高くなって、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値が異常に高くなることに着目して、出口水温検出値と出口水温推定値との差を故障判定値と比較して電動式Ｗ／Ｐ１２の故障の有無を判定するようにしたので、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障診断精度を向上させることができる。
【００７３】
尚、上記実施例３では、出口水温検出値と出口水温推定値との差を故障判定値と比較して電動式Ｗ／Ｐ１２の故障の有無を判定するようにしたが、出口水温検出値と出口水温推定値との比を故障判定値と比較して電動式Ｗ／Ｐ１２の故障の有無を判定するようにしても良い。
【実施例４】
【００７４】
次に、図９及び図１０を用いて本発明の実施例４を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。
【００７５】
本実施例４では、ＥＣＵ２８によって後述する図１０の故障診断ルーチンを実行することで、エンジン運転状態から求めた発熱量と冷却水の目標流量とに基づいてエンジン１１での冷却水の受熱量推定値を算出して、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値と冷却水の受熱量推定値とに基づいて入口水温推定値を算出し、この入口水温推定値と入口側水温センサ２０で検出した入口水温検出値との差を所定の故障判定値と比較して電動式Ｗ／Ｐ１２の故障の有無を判定する。
【００７６】
例えば、図９に示すように、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障で冷却水の実流量が低下すると、エンジン１１の出口水温が異常に高くなって、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値が異常に高くなるため、出口水温検出値と冷却水の受熱量推定値とから求めた入口水温推定値が異常に高くなる。従って、入口水温推定値と入口水温検出値との差が故障判定値以上になった場合には、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障発生と判定することができる。
【００７７】
以下、本実施例４でＥＣＵ２８が実行する図１０の故障診断ルーチンの処理内容を説明する。図１０に示す故障診断ルーチンでは、ステップ４０１で、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生していると判定された場合には、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障診断を禁止する。一方、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生していないと判定された場合には、次のステップ４０２で、入口側水温センサ２０と出口側水温センサ２１が両方とも正常であることが確認されれば、ステップ４０４以降の故障診断に関する処理を次のようにして実行する。
【００７８】
まず、ステップ４０４で、エンジン運転状態（例えば吸入空気量又は燃料噴射量）に基づいてエンジン１１の発熱量をマップ又は数式等により算出し、このエンジン１１の発熱量と冷却水の目標流量とに基づいてエンジン１１での冷却水の受熱量推定値をマップ又は数式等により算出する。尚、車速や外気温に応じてエンジン１１での冷却水の受熱量推定値を補正するようにしても良い。
【００７９】
この後、ステップ４０５に進み、エンジン１１での冷却水の受熱量推定値と、冷却水の目標流量と、冷却水の物性値（例えば比熱と密度）とに基づいてエンジン１１での冷却水温の上昇分を算出（推定）する。
【００８０】
この後、ステップ４０６に進み、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値からエンジン１１での冷却水温の上昇分を減算して入口水温推定値を求める。
入口水温推定値＝出口水温検出値−冷却水温の上昇分
これらのステップ４０５，４０６の処理が特許請求の範囲でいう入口水温推定手段としての役割を果たす。
【００８１】
この後、ステップ４０７に進み、入口水温推定値と入口側水温センサ２０で検出した入口水温検出値との差の絶対値が故障判定値以上であるか否かを判定する。その結果、入口水温推定値と入口水温検出値との差の絶対値が故障判定値以上であると判定された場合には、ステップ４０８に進み、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障発生と判定して、故障時の処理を行った後、本ルーチンを終了する。
【００８２】
これに対して、上記ステップ４０７で、入口水温推定値と入口水温検出値との差の絶対値が故障判定値よりも小さいと判定された場合には、ステップ４０９に進み、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障無し（正常）と判定して、本ルーチンを終了する。
【００８３】
以上説明した本実施例４では、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障で冷却水の実流量が低下すると、エンジン１１の出口水温が異常に高くなって、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値が異常に高くなるため、出口水温検出値と冷却水の受熱量推定値とから求めた入口水温推定値が異常に高くなることに着目して、入口水温推定値と入口水温検出値との差を故障判定値と比較して電動式Ｗ／Ｐ１２の故障の有無を判定するようにしたので、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障診断精度を向上させることができる。
【００８４】
尚、上記実施例４では、入口水温推定値と入口水温検出値との差を故障判定値と比較して電動式Ｗ／Ｐ１２の故障の有無を判定するようにしたが、入口水温推定値と入口水温検出値との比を故障判定値と比較して電動式Ｗ／Ｐ１２の故障の有無を判定するようにしても良い。
【実施例５】
【００８５】
次に、図１１及び図１２を用いて本発明の実施例５を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。
【００８６】
本実施例５では、ＥＣＵ２８によって後述する図１２の故障診断ルーチンを実行することで、ラジエータ１３での冷却水の放熱量を決定する要因（例えば、車速、電動式冷却ファン１９の目標回転速度、冷却水の目標流量等）に基づいて該ラジエータ１３での冷却水の放熱量推定値を算出して、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値と冷却水の放熱量推定値とに基づいて入口水温推定値を算出し、入口側水温センサ２０で検出した入口水温検出値と入口水温推定値との差を所定の故障判定値と比較して電動式冷却ファン１９又はサーモスタットバルブ１８の故障の有無を判定する。
【００８７】
例えば、図１１に示すように、電動式冷却ファン１９の故障で冷却風の風量が低下したり、或は、サーモスタットバルブ１８の故障でラジエータ１３に循環する冷却水の流量が低下すると、ラジエータ１３での冷却水の放熱量が減少するため、エンジン１１の入口温度が異常に高くなって、入口側水温センサ２０で検出した入口水温検出値が異常に高くなる。従って、入口水温検出値と入口水温推定値との差が故障判定値以上になった場合には、電動式冷却ファン１９又はサーモスタットバルブ１８の故障発生と判定することができる。
【００８８】
以下、本実施例５でＥＣＵ２８が実行する図１２の故障診断ルーチンの処理内容を説明する。図１２に示す故障診断ルーチンでは、ステップ５０１で、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生しているか否かを判定し、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生していると判定された場合には、電動式Ｗ／Ｐ１２が停止して冷却水の循環が停止すると、ラジエータ１３での冷却水の放熱量が減少した状態となり、電動式冷却ファン１９やサーモスタットバルブ１８の故障によってラジエータ１３での冷却水の放熱量が減少した状態と似たような状態となるため、電動式冷却ファン１９やサーモスタットバルブ１８の故障の有無を精度良く判定することは困難であると判断して、ステップ５０２以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了することで、電動式冷却ファン１９及びサーモスタットバルブ１８の故障診断を禁止する。この機能が特許請求の範囲でいう故障診断禁止手段としての役割を果たす。
【００８９】
一方、上記ステップ５０１で、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生していないと判定された場合には、次のステップ５０２で、入口側水温センサ２０と出口側水温センサ２１が両方とも正常であることが確認されれば、ステップ５０３に進み、電動式Ｗ／Ｐ１２が正常であるか否かを電動式Ｗ／Ｐ１２の故障診断結果に基づいて判定し、何等かの故障が検出されていれば、ステップ５０４に進み、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障と判定して、本ルーチンを終了する。
【００９０】
一方、上記ステップ５０３で、電動式Ｗ／Ｐ１２が正常であることが確認されれば、ステップ５０５以降の故障診断に関する処理を次のようにして実行する。
まず、ステップ５０５で、車速、電動式冷却ファン１９の目標回転速度、冷却水の目標流量、出口水温検出値、外気温等に基づいてラジエータ１３での冷却水の放熱量推定値をマップ又は数式等により算出する。このステップ５０５の処理が特許請求の範囲でいう放熱量推定手段としての役割を果たす。
【００９１】
この後、ステップ５０６に進み、ラジエータ１３での冷却水の放熱量推定値と、冷却水の目標流量と、冷却水の物性値（例えば比熱と密度）とに基づいてラジエータ１３での冷却水温の降下分を算出（推定）する。
【００９２】
この後、ステップ５０７に進み、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値からラジエータ１３での冷却水温の降下分を減算して入口水温推定値を求める。
入口水温推定値＝出口水温検出値−冷却水温の降下分
これらのステップ５０６，５０７の処理が特許請求の範囲でいう入口水温推定手段としての役割を果たす。
【００９３】
この後、ステップ５０８に進み、入口側水温センサ２０で検出した入口水温検出値と入口水温推定値との差の絶対値が故障判定値以上であるか否かを判定する。その結果、入口水温検出値と入口水温推定値との差の絶対値が故障判定値以上であると判定された場合には、ステップ５０９に進み、電動式冷却ファン１９又はサーモスタットバルブ１８の故障発生と判定して、故障時の処理を行った後、本ルーチンを終了する。
【００９４】
これに対して、上記ステップ５０８で、入口水温検出値と入口水温推定値との差の絶対値が故障判定値よりも小さいと判定された場合には、ステップ５１０に進み、電動式冷却ファン１９及びサーモスタットバルブ１８の故障無し（正常）と判定して、本ルーチンを終了する。
【００９５】
以上説明した本実施例５では、電動式冷却ファン１９の故障で冷却風の実風量が低下したり、或は、サーモスタットバルブ１８の故障でラジエータ１３に循環する冷却水の流量が低下すると、ラジエータ１３での冷却水の放熱量が減少するため、エンジン１１の入口温度が異常に高くなって、入口側水温センサ２０で検出した入口水温検出値が異常に高くなることに着目して、入口水温検出値と入口水温推定値との差を故障判定値と比較して電動式冷却ファン１９又はサーモスタットバルブ１８の故障の有無を判定するようにしたので、電動式冷却ファン１９やサーモスタットバルブ１８の故障診断精度を向上させることができる。
【００９６】
また、本実施例５では、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生していると判定された場合には、電動式Ｗ／Ｐ１２が停止して冷却水の循環が停止すると、ラジエータ１３での冷却水の放熱量が減少した状態となり、電動式冷却ファン１９やサーモスタットバルブ１８の故障によってラジエータ１３での冷却水の放熱量が減少した状態と似たような状態となるため、電動式冷却ファン１９やサーモスタットバルブ１８の故障の有無を精度良く判定することは困難であると判断して、電動式冷却ファン１９及びサーモスタットバルブ１８の故障診断を禁止するようにしたので、電動式冷却ファン１９やサーモスタットバルブ１８の故障診断精度の低下を未然に防止することができる。
【００９７】
尚、上記実施例５では、入口水温検出値と入口水温推定値との差を故障判定値と比較して電動式冷却ファン１９又はサーモスタットバルブ１８の故障の有無を判定するようにしたが、入口水温検出値と入口水温推定値との比を故障判定値と比較して電動式冷却ファン１９又はサーモスタットバルブ１８の故障の有無を判定するようにしても良い。
【実施例６】
【００９８】
次に、図１３及び図１４を用いて本発明の実施例６を説明する。但し、前記実施例５と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例５と異なる部分について説明する。
【００９９】
本実施例６では、ＥＣＵ２８によって後述する図１４の故障診断ルーチンを実行することで、ラジエータ１３での冷却水の放熱量を決定する要因（例えば、車速、電動式冷却ファン１９の目標回転速度、冷却水の目標流量等）に基づいて該ラジエータ１３での冷却水の放熱量推定値を算出すると共に、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値と入口側水温センサ２０で検出した入口水温検出値との差（出入口水温差）に基づいてラジエータ１３での冷却水の実放熱量を算出し、これらの冷却水の放熱量推定値と冷却水の実放熱量との差を所定の故障判定値と比較して電動式冷却ファン１９又はサーモスタットバルブ１８の故障の有無を判定する。
【０１００】
例えば、図１３に示すように、電動式冷却ファン１９の故障で冷却風の風量が低下したり、或は、サーモスタットバルブ１８の故障でラジエータ１３に循環する冷却水の流量が低下すると、ラジエータ１３での冷却水の放熱量が減少するため、出入口水温差から求めたラジエータ１３での冷却水の実放熱量が異常に小さくなる。従って、冷却水の放熱量推定値と冷却水の実放熱量との差が故障判定値以上になった場合には、電動式冷却ファン１９又はサーモスタットバルブ１８の故障発生と判定することができる。
【０１０１】
以下、本実施例６でＥＣＵ２８が実行する図１４の故障診断ルーチンの処理内容を説明する。図１４に示す故障診断ルーチンでは、ステップ６０１で、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生していると判定された場合には、電動式冷却ファン１９及びサーモスタットバルブ１８の故障診断を禁止する。一方、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生していないと判定された場合には、次のステップ６０２で、入口側水温センサ２０と出口側水温センサ２１が両方とも正常であることが確認され、更に次のステップ６０３で、電動式Ｗ／Ｐ１２が正常であることが確認されれば、ステップ５０５以降の故障診断に関する処理を次のようにして実行する。
【０１０２】
まず、ステップ６０５で、車速、電動式冷却ファン１９の目標回転速度、冷却水の目標流量、出口水温検出値、外気温等に基づいてラジエータ１３での冷却水の放熱量推定値をマップ又は数式等により算出する。
【０１０３】
この後、ステップ６０６に進み、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値と、入口側水温センサ２０で検出した入口水温検出値との差を算出することで、出入口水温差を求め、この出入口水温差と、冷却水の目標流量と、冷却水の物性値（例えば比熱と密度）とに基づいてラジエータ１３での冷却水の実放熱量をマップ又は数式等により算出する。このステップ６０６の処理が特許請求の範囲でいう実放熱量算出手段としての役割を果たす。
【０１０４】
この後、ステップ６０７に進み、冷却水の放熱量推定値と冷却水の実放熱量との差の絶対値が故障判定値以上であるか否かを判定する。その結果、冷却水の放熱量推定値と冷却水の実放熱量との差の絶対値が故障判定値以上であると判定された場合には、ステップ６０８に進み、電動式冷却ファン１９又はサーモスタットバルブ１８の故障発生と判定して、故障時の処理を行った後、本ルーチンを終了する。
【０１０５】
これに対して、上記ステップ６０７で、冷却水の放熱量推定値と冷却水の実放熱量との差の絶対値が故障判定値よりも小さいと判定された場合には、ステップ６０９に進み、電動式冷却ファン１９及びサーモスタットバルブ１８の故障無し（正常）と判定して、本ルーチンを終了する。
【０１０６】
以上説明した本実施例６では、電動式冷却ファン１９の故障で冷却風の実風量が低下したり、或は、サーモスタットバルブ１８の故障でラジエータ１３に循環する冷却水の流量が低下すると、ラジエータ１３での冷却水の放熱量が減少するため、出入口水温差から求めたラジエータ１３での冷却水の実放熱量が異常に小さくなることに着目して、冷却水の放熱量推定値と冷却水の実放熱量との差を故障判定値と比較して電動式冷却ファン１９又はサーモスタットバルブ１８の故障の有無を判定するようにしたので、電動式冷却ファン１９やサーモスタットバルブ１８の故障診断精度を向上させることができる。
【０１０７】
尚、上記実施例６では、冷却水の放熱量推定値と冷却水の実放熱量との差を故障判定値と比較して電動式冷却ファン１９又はサーモスタットバルブ１８の故障の有無を判定するようにしたが、冷却水の放熱量推定値と冷却水の実放熱量との比を故障判定値と比較して電動式冷却ファン１９又はサーモスタットバルブ１８の故障の有無を判定するようにしても良い。
【実施例７】
【０１０８】
次に、図１５及び図１６を用いて本発明の実施例７を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。
【０１０９】
電動式Ｗ／Ｐ１２を備えたエンジン冷却システムでは、エンジン１１の早期暖機等を目的として電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生しているにも拘らず、電動式Ｗ／Ｐ１２が作動している故障が発生する可能性もあり、このような故障が発生すると、エンジン１１の早期暖機が遅れて、燃費や排気エミッションが悪化する。
【０１１０】
そこで、本実施例７では、ＥＣＵ２８によって後述する図１６の故障診断ルーチンを実行することで、図１５に示すように、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生しているときに、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値と、入口側水温センサ２０で検出した入口水温検出値との差を算出することで、出入口水温差（＝出口水温検出値−入口水温検出値）を求め、この出入口水温差が車両運転状態に応じた判定値以下の場合に、電動式Ｗ／Ｐ１２が停止不能となって作動し続ける故障発生と判定するようにしている。
【０１１１】
電動式Ｗ／Ｐ１２が正常に停止されて冷却水の流量が低下すると、エンジン１１での冷却水の受熱量が増加するため、エンジン１１の入口水温に対して出口水温が高くなって、出口水温と入口水温との差が大きくなるはずである。従って、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生しているときに、出入口水温差（＝出口水温検出値−入口水温検出値）が判定値以下の場合には、電動式Ｗ／Ｐ１２が停止不能となって作動し続ける故障発生と判定することができる。
【０１１２】
以下、本実施例７でＥＣＵ２８が実行する図１６の故障診断ルーチンの処理内容を説明する。図１６に示す故障診断ルーチンでは、まず、ステップ７０１で、エンジン１１の早期暖機等を目的として電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生しているか否かを判定し、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生していないと判定された場合には、ステップ７０２以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
【０１１３】
一方、上記ステップ７０１で、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生していると判定された場合には、ステップ７０２に進み、入口側水温センサ２０と出口側水温センサ２１が正常に動作するか否かを、車両に搭載した自己診断機能の診断結果に基づいて判定し、いずれかの故障が検出されていれば、ステップ７０３に進み、入口側水温センサ２０又は出口側水温センサ２１の故障と判定して、本ルーチンを終了する。
【０１１４】
一方、上記ステップ７０２で、入口側水温センサ２０と出口側水温センサ２１が両方とも正常であることが確認されれば、ステップ７０４以降の故障診断に関する処理を次のようにして実行する。
【０１１５】
まず、ステップ７０４で、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値と、入口側水温センサ２０で検出した入口水温検出値との差を算出することで、出入口水温差を求める。
【０１１６】
この後、ステップ７０５に進み、エンジン運転状態（例えば吸入空気量又は燃料噴射量）に基づいてエンジン１１の発熱量をマップ又は数式等により算出し、このエンジン１１の発熱量に基づいてエンジン１１での冷却水の受熱量推定値をマップ又は数式等により算出する。尚、車速や外気温に応じてエンジン１１での冷却水の受熱量推定値を補正するようにしても良い。
【０１１７】
この後、ステップ７０６に進み、エンジン１１での冷却水の受熱量推定値と、冷却水の物性値（例えば比熱と密度）とに基づいてエンジン１１での冷却水温の上昇分を算出（推定）した後、ステップ７０７に進み、エンジン１１での冷却水温の上昇分又はそれよりも少し小さい値を故障判定値として設定する。
【０１１８】
この後、ステップ７０８に進み、出入口水温差（＝出口水温検出値−入口水温検出値）が判定値以下であるか否かを判定する。その結果、出入口水温差が判定値以下であると判定された場合には、ステップ７０９に進み、電動式Ｗ／Ｐ１２が停止不能になって作動し続ける故障発生と判定して、故障時の処理を行った後、本ルーチンを終了する。
【０１１９】
これに対して、上記ステッ７０８で、出入口水温差が判定値よりも大きいと判定された場合には、ステップ７１０に進み、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障無し（電動式Ｗ／Ｐ１２が停止要求に応じて正常に停止している）と判定して、本ルーチンを終了する。
【０１２０】
以上説明した本実施例７では、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生しているときに、出入口水温差が判定値以下の場合に、電動式Ｗ／Ｐ１２が停止不能になって作動し続ける故障発生と判定するようにしたので、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生しているにも拘らず、電動式Ｗ／Ｐ１２が停止不能になって作動し続ける故障を検出することができる。
【実施例８】
【０１２１】
次に、図１７及び図１８を用いて本発明の実施例８を説明する。但し、前記実施例７と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。
【０１２２】
本実施例８では、ＥＣＵ２８によって後述する図１８の故障診断ルーチンを実行することで、図１７に示すように、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生しているときに、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値の変化量が車両運転状態に応じた判定値以下の場合に、電動式Ｗ／Ｐ１２が停止不能になって作動し続ける故障発生と判定するようにしている。
【０１２３】
電動式Ｗ／Ｐ１２が正常に停止されて冷却水の流量が低下すると、エンジン１１での冷却水の受熱量が増加するため、エンジン１１の出口水温が上昇するはずである。従って、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生しているときに、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値の変化量が判定値以下の場合には、電動式Ｗ／Ｐ１２が停止不能になって作動し続ける故障発生と判定することができる。
【０１２４】
以下、本実施例８でＥＣＵ２８が実行する図１８の故障診断ルーチンの処理内容を説明する。図１８に示す故障診断ルーチンでは、ステップ８０１で、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生していると判定された場合に、次のステップ８０２で、入口側水温センサ２０と出口側水温センサ２１が両方とも正常であることが確認されれば、ステップ８０４以降の故障診断に関する処理を次のようにして実行する。
【０１２５】
まず、ステップ８０４で、出口側水温センサ２１で検出した出口水温検出値の単位時間当りの変化量を算出する。
この後、ステップ８０５に進み、エンジン運転状態（例えば吸入空気量又は燃料噴射量）に基づいてエンジン１１の発熱量をマップ又は数式等により算出し、このエンジン１１の発熱量に基づいてエンジン１１での冷却水の受熱量推定値をマップ又は数式等により算出する。尚、車速や外気温に応じてエンジン１１での冷却水の受熱量推定値を補正するようにしても良い。
【０１２６】
この後、ステップ８０６に進み、エンジン１１での冷却水の受熱量推定値と、冷却水の物性値（例えば比熱と密度）とに基づいて出口水温の単位時間当りの変化量推定値を算出した後、ステップ８０７に進み、出口水温の単位時間当りの変化量推定値又はそれよりも少し小さい値を故障判定値として設定する。
【０１２７】
この後、ステップ８０８に進み、出口水温検出値の単位時間当りの変化量が判定値以下であるか否かを判定する。その結果、出口水温検出値の単位時間当りの変化量が判定値以下であると判定された場合には、ステップ８０９に進み、電動式Ｗ／Ｐ１２が停止不能になって作動し続ける故障発生と判定して、故障時の処理を行った後、本ルーチンを終了する。
【０１２８】
これに対して、上記ステッ８０８で、出口水温検出値の単位時間当りの変化量が判定値よりも大きいと判定された場合には、ステップ８１０に進み、電動式Ｗ／Ｐ１２の故障無し（電動式Ｗ／Ｐ１２が停止要求に応じて正常に停止している）と判定して、本ルーチンを終了する。
【０１２９】
以上説明した本実施例８では、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生しているときに、出口水温検出値の変化量が判定値以下の場合に、電動式Ｗ／Ｐ１２が作動している故障発生と判定するようにしたので、電動式Ｗ／Ｐ１２の停止要求が発生しているにも拘らず、電動式Ｗ／Ｐ１２がが停止不能になって作動し続ける故障を検出することができる。
【０１３０】
尚、上記各実施例１〜８では、冷却水循環回路１６にサーモスタットバルブ１８を設けた冷却システムに本発明を適用したが、サーモスタットバルブ１８に代えて、電磁弁で構成された流路切換バルブを設けた冷却システムに本発明を適用しても良い。
【０１３１】
その他、本発明は、冷却システムの構成を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の実施例１におけるエンジン冷却システム全体の概略構成図である。
【図２】目標冷却水温のマップの一例を概念的に示す図である。
【図３】実施例１の故障診断の実行例を説明するタイムチャートである。
【図４】実施例１の故障診断ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図５】実施例２の故障診断の実行例を説明するタイムチャートである。
【図６】実施例２の故障診断ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図７】実施例３の故障診断の実行例を説明するタイムチャートである。
【図８】実施例３の故障診断ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図９】実施例４の故障診断の実行例を説明するタイムチャートである。
【図１０】実施例４の故障診断ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１１】実施例５の故障診断の実行例を説明するタイムチャートである。
【図１２】実施例５の故障診断ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１３】実施例６の故障診断の実行例を説明するタイムチャートである。
【図１４】実施例６の故障診断ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１５】実施例７の故障診断の実行例を説明するタイムチャートである。
【図１６】実施例７の故障診断ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１７】実施例８の故障診断の実行例を説明するタイムチャートである。
【図１８】実施例８の故障診断ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３３】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…電動式Ｗ／Ｐ、１３…ラジエータ、１６…冷却水循環回路、１８…サーモスタットバルブ（流路切換バルブ）、１９…電動式冷却ファン、２０…入口側水温センサ、２１…出口側水温センサ、２８…ＥＣＵ（故障診断手段，実受熱量算出手段，受熱量推定手段，出口水温推定手段，入口水温推定手段，放熱量推定手段，実放熱量算出手段，故障診断禁止手段）
【図１】
2010065671.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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