(57)【要約】【課題】冷却システムのタンパリングの有無を診断可能な新規な冷却システムの異常診断装置を提供することを目的とする。【解決手段】温度センサ１８は、閉塞部３０，３２が形成されたチューブ２２を含むコアに取り付けられている。温度センサ１６は、閉塞加工していないチューブ２２を含むコアに取り付けられている。温度センサ１６で測定される温度は、サーモスタット開弁後（時刻ｔ０）から急激に上昇してエンジン水温に近づき、一定温度Ｔ１に収束する（時刻ｔ１）。温度センサ１８で測定される温度は、温度センサ１６で測定される温度よりも遅れつつ緩やかに上昇し、一定温度Ｔ２（＜Ｔ１）に収束する（時刻ｔ２）。つまり、温度センサ１６と温度センサ１８とでは異なる温度挙動を示す。本発明は、このような温度挙動の違いに基づき、タンパリング診断を行う。【選択図】図４
2014031784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水を冷却するための冷却システムの異常診断装置であって、
前記冷却システムの構成部品に形成され、冷却水を流す内部流路を備える冷却部と、
前記構成部品に形成され、前記内部流路を部分閉塞した閉塞流路を備える非冷却部と、
冷却水流通中における前記冷却部の温度特性と前記非冷却部の温度特性とを用いて前記冷却システムの異常診断を行う異常診断手段と、
を備えることを特徴とする冷却システムの異常診断装置。
【請求項２】
前記異常診断手段は、前記内部流路への冷却水の流通開始後に夫々収束する前記非冷却部と前記冷却部の収束温度差を用いて前記異常診断を行うことを特徴とする請求項１に記載の冷却システムの異常診断装置。
【請求項３】
前記異常診断手段は、前記内部流路への冷却水の流通開始後から、前記非冷却部と前記冷却部の温度が夫々収束するまでに要する所要時間差を用いて前記異常診断を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の冷却システムの異常診断装置。
【請求項４】
前記冷却水は内燃機関を冷却するためのものであり、
前記内部流路は、前記内部流路の下流側に共通する共通流路を備え、
前記閉塞流路は、前記内部流路の上流側の一部を閉塞することで形成され、前記共通流路からの冷却水の逆流を許容する構造となっており、
前記異常診断手段は、前記内部流路への冷却水の流通開始時点での前記内燃機関の回転数と、前記内部流路よりも上流側の冷却水温度と、前記冷却部の温度とを用いて、前記内部流路への冷却水の流通開始後から前記非冷却部の温度が収束するまでに要する所要時間を推定し、該推定所要時間と、前記内部流路への冷却水の流通開始後から前記非冷却部の温度が収束するまでに要する実所要時間とを比較することにより前記異常診断を行うことを特徴とする請求項１乃至３何れか１項に記載の冷却システムの異常診断装置。
【請求項５】
前記閉塞流路は、前記内部流路に用いる材料よりも低熱伝導率の材料により閉塞されることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項に記載の冷却システムの異常診断装置。
【請求項６】
前記閉塞流路は、前記内部流路に用いる材料よりも高熱膨張率の材料により閉塞されることを特徴とする請求項１乃至５何れか１項に記載の冷却システムの異常診断装置。
【請求項７】
前記異常診断の結果、冷却システムに異常があると診断された場合に、警告灯を点灯しまたはフェールセーフモードでの運転を行うことを特徴とする請求項１乃至６何れか１項に記載の冷却システムの異常診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却システムの異常診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばラジエータに代表される車両搭載冷却システムにオゾンを浄化可能な触媒を設けて、該車両の走行中に大気中のオゾンを直接浄化するＤＯＲ(Direct Ozone Reduction)システムが知られている。また、このようなＤＯＲシステムにおいて、上記冷却システムの不正改造（所謂タンパリング）の有無を診断する装置が知られている。
【０００３】
タンパリングの有無を診断する装置として、例えば特許文献１には、冷却システム内の温度勾配（温度上昇度合い）について、実測値と推定値とを比較することによりタンパリングの有無を診断する装置が開示されている。この装置においては、熱交換器のコア、または該熱交換器の下流側の冷却水パイプの外側に設置した温度センサの検出値から上記実測値を求め、同時に、冷却水温に関連するパラメータ（エンジン回転数、排気量、車速など）を検出可能なセンサの検出値から上記推定値を求め、両値に設定値以上の乖離がある場合にタンパリング有りと診断する。
【０００４】
また、例えば特許文献２には、ラジエータを流れた冷却水の温度について、２つの温度センサを用いて測定および推定し、これらの２つの温度の比較によって、タンパリングの有無を診断する装置が開示されている。この装置では、具体的に、ラジエータに冷却水を流している間、該ラジエータの冷却水出口付近に設けた温度センサを用いて上記温度を測定すると共に、シリンダブロックに設けた温度センサから上記温度を推定し、両温度に設定値以上の乖離がある場合にタンパリング有りと診断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７５６７８８４号明細書
【特許文献２】特開２０１０−０７１０７９号公報
【特許文献３】特開２０１０−０７１０８０号公報
【特許文献４】米国特許出願公開第２００６／２８８９６８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１と上記特許文献２は、冷却システム内の実温度を温度センサで測定し、この実温度に基づいてタンパリング診断を行う点で共通する。そのため、従来の装置構成としては、温度センサと診断処理装置の組み合わせであると言える。しかし、本発明者らの行った温度測定試験によれば、このような装置構成では、ラジエータのタンパリングを正確に検出できない可能性が示された。この温度測定試験について図１０乃至図１１を参照しながら説明する。
【０００７】
図１０は温度測定試験の模式図である。図１０に示すように、本温度測定試験は、ラジエータ５０に３つの温度センサ、即ち、正規搭載センサに相当する正常センサ５２と、タンパリングセンサに相当する異常センサ５４，５６とを搭載し、冷却水（ＬＬＣ）の通水開始後の所定期間内の各温度を測定することにより行った。なお、異常センサ５４は、正常センサ５２同様、ラジエータ５０の表面に設置した。異常センサ５６は、ラジエータ５０の下流側の冷却水パイプ５８上に設置した。
【０００８】
図１１は温度測定試験の結果を示した図である。図１１に示すように、異常センサ５４と正常センサ５２との間では、測定された温度の挙動に有意差はなかった。また、異常センサ５６と正常センサ５２との間では、一時的に異なる温度挙動が観察されるものの、通水開始直後の温度勾配に有意差はなかった。
【０００９】
上記実温度は正常センサ５２で測定したものに相当するので、正常センサ５２と異常センサ５４，５６との間で温度挙動に有意差がなければ、上記実温度を異常センサ５４，５６で測定してもよいことになる。このことは即ち、上記装置構成ではタンパリングが容易であることを意味している。例えば、正規品のラジエータ５０を他のラジエータにタンパリングし、異常センサ５４または異常センサ５６を取り付けた上で診断処理装置に接続してしまえば、該診断処理装置において正規品であると診断する可能性があった。従って、タンパリングが困難な構成の装置を開発する必要があった。
【００１０】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。即ち、冷却システムのタンパリングの有無を診断可能な新規な冷却システムの異常診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、冷却システムの異常診断装置であって、
前記冷却システムの構成部品に形成され、冷却水を流す内部流路を備える冷却部と、
前記構成部品に形成され、前記内部流路を部分閉塞した閉塞流路を備える非冷却部と、
冷却水流通中における前記冷却部の温度特性と前記非冷却部の温度特性とを用いて前記冷却システムの異常診断を行う異常診断手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記異常診断手段は、前記内部流路への冷却水の流通開始後に夫々収束する前記非冷却部と前記冷却部の収束温度差を用いて前記異常診断を行うことを特徴とする。
【００１３】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記異常診断手段は、前記内部流路への冷却水の流通開始後から、前記非冷却部と前記冷却部の温度が夫々収束するまでに要する所要時間差を用いて前記異常診断を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、
前記冷却水は内燃機関を冷却するためのものであり、
前記内部流路は、前記内部流路の下流側に共通する共通流路を備え、
前記閉塞流路は、前記内部流路の上流側の一部を閉塞することで形成され、前記共通流路からの冷却水の逆流を許容する構造となっており、
前記異常診断手段は、前記内部流路への冷却水の流通開始時点での前記内燃機関の回転数と、前記内部流路よりも上流側の冷却水温度と、前記冷却部の温度とを用いて、前記内部流路への冷却水の流通開始後から前記非冷却部の温度が収束するまでに要する所要時間を推定し、該推定所要時間と、前記内部流路への冷却水の流通開始後から前記非冷却部の温度が収束するまでに要する実所要時間とを比較することにより前記異常診断を行うことを特徴とする。
【００１５】
また、第５の発明は、第１乃至第４の何れか１つの発明において、
前記閉塞流路は、前記内部流路に用いる材料よりも低熱伝導率の材料により閉塞されることを特徴とする。
【００１６】
また、第６の発明は、第１乃至第５の何れか１つの発明において、
前記閉塞流路は、前記内部流路に用いる材料よりも高熱膨張率の材料により閉塞されることを特徴とする。
【００１７】
また、第７の発明は、第１乃至第６の何れか１つの発明において、
前記異常診断の結果、冷却システムに異常があると診断された場合に、警告灯を点灯しまたはフェールセーフモードでの運転を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
第１の発明によれば、冷却水流通中における上記冷却部の温度特性と上記非冷却部の温度特性とを用いて上記冷却システムの異常診断を行うことができる。上記冷却部は、冷却システムの構成部品に形成され、冷却水を流す内部流路を備えるものであり、上記非冷却部は、上記構成部品に形成され、上記内部流路を部分閉塞した閉塞流路を備えるものである。このような２つの冷却部構成とすれば、それらの温度特性の間に明確な違いを生ぜしめることが可能となる。よって、本発明によれば、このような温度特性の違いを利用した新規な冷却システムの異常診断装置を提供できる。
【００１９】
冷却水流通開始後、上記冷却部の温度および上記非冷却部の温度は、それぞれ一定温度に収束する。但し、上記非冷却部は、上記内部流路を部分的に閉塞することで形成した閉塞流路を備えるので、冷却水の熱が伝わり難い構造となっている。そのため、上記非冷却部の収束温度は、上記冷却部の収束温度よりも低温となる。この点、第２の発明によれば、この収束温度差を利用して上記冷却システムの異常診断を行うことができる。よって、上記冷却システムの異常を高確率で検出できる。
【００２０】
上記第２の発明で述べたように、冷却水流通開始後、上記冷却部の温度および上記非冷却部の温度は、それぞれ一定温度に収束する。但し、上記非冷却部は、上記内部流路を部分的に閉塞することで形成した閉塞流路を備えるので、熱伝達に時間を要する。そのため、上記非冷却部が収束温度に到達するまでに要する所要時間は、上記冷却部が収束温度に到達するまでに要する所要時間よりも長くなる。この点、第３の発明によれば、この所要時間差を利用して上記冷却システムの異常診断を行うことができる。よって、上記冷却システムの異常を高確率で検出できる。
【００２１】
上記内部流路の上流側の一部を閉塞することで上記閉塞流路を形成した場合、上記閉塞流路は、上記共通流路からの冷却水の逆流を許容する構造となる。ここで、冷却水が上記内部流路を逆流する場合、上記非冷却部の収束温度に到達するまでの所要時間は、上記内部流路への冷却水の流通開始時点での上記内燃機関の回転数と、上記内部流路よりも上流側の冷却水温度と、上記冷却部の温度とを用いて推定できる。この点、第４の発明によれば、当該推定所要時間と実所要時間との比較により、上記冷却システムの異常診断を行うことができる。よって、上記冷却システムの異常を高確率で検出できる。
【００２２】
第５の発明によれば、上記内部流路に用いる材料よりも低熱伝導率の材料により閉塞流路を閉塞できるので、閉塞による冷却システムの冷却性能の低下を最小限に留めつつ、上述した温度特性の違いを生ぜしめることが可能となる。
【００２３】
第６の発明によれば、上記内部流路に用いる材料よりも高熱膨張率の材料により閉塞流路を閉塞できるので、冷却システムの温度上昇時に、その周囲の内部流路材料に比して当該閉塞材料を膨張させることができる。よって、上記閉塞流路に隙間が生じることを防止できる。
【００２４】
第７の発明によれば、異常判定の結果、冷却システムに異常がある場合に、警告灯を点灯しまたはフェールセーフモードでの運転を行うといった対策を緊急的に講ずることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態１の異常診断装置を搭載した車両の構成を示す図である。
【図２】図１のラジエータ１４の正面図である。
【図３】ラジエータ１４内の冷却水の流れを説明する図である。
【図４】温度センサ１６，１８で測定される温度挙動を説明する図である。
【図５】実施の形態１において、ＥＣＵ４０により実行されるタンパリング診断処理を示すフローチャートである。
【図６】温度測定機能付き診断処理装置の模式図である。
【図７】ラジエータ１４内の冷却水の流れを説明する図である。
【図８】温度センサ１６，１８´で測定される温度挙動を説明する図である。
【図９】実施の形態２において、ＥＣＵ４０により実行されるタンパリング診断処理を示すフローチャートである。
【図１０】温度測定試験の模式図である。
【図１１】温度測定試験の結果を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
実施の形態１．
［異常診断装置の構成］
先ず、図１乃至図６を参照しながら、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、実施の形態１の異常診断装置を搭載した車両の構成を示す図である。図１に示すように、車両１０は、動力装置としての内燃機関１２を備えている。内燃機関１２から排出される排気ガスには、ＨＣやＮＯｘが含まれている。オゾンはＨＣやＮＯｘを反応物として光化学反応により生成される。そのため、車両１０の構成部品にオゾン浄化機能を付与しておけば、車両１０の走行中に大気中のオゾンを浄化して車両１０が環境に与える影響を低減できる。
【００２７】
内燃機関１２の前方には、上記構成部品として、ラジエータ１４が配置されている。ラジエータ１４は、内燃機関１２に循環させる冷却水を冷却するものである。ラジエータ１４を含む冷却水循環システムが本発明の冷却システムに相当している。ラジエータ１４のコアには、オゾン浄化機能を有するオゾン浄化体がコーティングされている。オゾン浄化体とは、ラジエータ１４での放出熱を利用して大気中のオゾンを分解・浄化する物質である。オゾン浄化体としては、例えば二酸化マンガン等の金属酸化物、活性炭やゼオライトといった多孔質材料などが挙げられる。また、金属酸化物や多孔質材料と共に、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、白金もしくは金といった単体金属、これらの単体金属を中心金属とする金属錯体や有機金属錯体を使用したものも使用できる。
【００２８】
ラジエータ１４には、温度センサ１６，１８が取り付けられている。温度センサ１６，１８はラジエータ１４の特定部位の温度を計測可能に構成されている（詳細は後述）。温度センサ１６，１８よりも前方には、車両１０のフロント面のバンパーグリル２０が設けられている。図１に矢印で示すように、車両１０の走行時には、バンパーグリル２０から大気が取り込まれ、取り込まれた大気が、ラジエータ１４を通過して後方へ排出される。
【００２９】
また、車両１０は、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）４０を備えている。ＥＣＵ４０の入力側には、上述した温度センサ１６，１８の他、ラジエータ１４よりも上流側を流れる冷却水の温度（エンジン水温）を検出するエンジン水温センサ（図示しない）、エンジン回転数を検出するクランク角センサ（図示しない）、その開閉によりラジエータ１４への冷却水の通水を許可しまたは禁止するサーモスタット（図示しない）等が接続されている。ＥＣＵ４０の出力側には、ＭＩＬ（Malfunction Indicator Lamp）や各種アクチュエータが接続されている。
【００３０】
［実施の形態１の特徴］
図２は、図１のラジエータ１４の正面図である。ラジエータ１４のコアは、複数のチューブ２２と、これらチューブ２２の外表面に接合された波状のフィン２４とから構成される。チューブ２２およびフィン２４は、アルミニウムまたはアルミニウム合金（アルミニウムに銅、亜鉛、鉄、マグネシウム、ケイ素、ニッケル、マンガン、チタン等を添加して機械的性質を強化した合金）から構成される。フィン２４は、チューブ２２の外表面の面積を増大させて、チューブ２２内を流れる冷却水と外気との間で行われる熱交換の効率を向上させる目的で設けられている。また、チューブ２２およびフィン２４は、チューブ２２の長手方向と直交する方向に延びるヘッダタンク２６，２８に組み込まれている。
【００３１】
また、図２に示すように、ラジエータ１４は、閉塞部３０，３２を備えている。閉塞部３０，３２は、チューブ２２の両端を閉塞加工することで形成されている。温度センサ１８は、閉塞部３０，３２が形成されたチューブ２２を含むコア（以下、「加工部」と称す。）に取り付けられている。温度センサ１６は、閉塞加工していないチューブ２２を含むコア（以下、「非加工部」と称す。）に取り付けられている。
【００３２】
図３は、ラジエータ１４内の冷却水の流れを説明する図である。冷却水は、ヘッダタンク２６を経由してチューブ２２のそれぞれに流入し、ヘッダタンク２８から排出される。ここで、閉塞加工していないチューブ２２には、冷却水が流通する。つまり、冷却水の通常流れが生じる。一方、閉塞部３０，３２が形成されたチューブ２２には、冷却水の流通が遮断され、或いは微量の冷却水しか流通しない。つまり、冷却水の特異流れが生じる。よって、温度センサ１８で測定される温度と、温度センサ１６で測定される温度とは異なる挙動を示す。
【００３３】
図４は、温度センサ１６，１８で測定される温度挙動を説明する図である。冷却水は、サーモスタットが開くことでラジエータ１４内に流入する（時刻ｔ０）。サーモスタットが開くと、閉塞加工していないチューブ２２には冷却水の通常流れが生じる。そのため、温度センサ１６で測定される温度は、サーモスタット開弁後から急激に上昇してエンジン水温に近づき、一定温度Ｔ１に収束する（時刻ｔ１）。他方、閉塞部３０，３２が形成されたチューブ２２には、冷却水の特異流れが生じる。そのため、温度センサ１８で測定される温度は、温度センサ１６で測定される温度よりも遅れつつ緩やかに上昇し、一定温度Ｔ２（＜Ｔ１）に収束する（時刻ｔ２）。
【００３４】
［実施の形態１におけるタンパリング診断］
本実施形態では、このような温度挙動の違いに基づいて、タンパリング診断を行うこととしている。即ち、通常流れと特異流れの違いに起因した温度挙動は、(i)収束温度の差ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ２）および(ii)時間遅れΔｔ（＝ｔ２−ｔ１）として現れる（図４）。従って、収束温度差ΔＴ，時間遅れΔｔが、予め設定した閾値ΔＴｔｈ，Δｔｔｈを下回る場合には、ラジエータ１４がタンパリングされたと診断できる。何故なら、一般にラジエータのコアは非加工部のみで構成され、加工部は存在しないので、ラジエータ１４をタンパリングすれば、温度センサ１６，１８で測定される温度挙動が同様の挙動を示すためである。よって、本実施形態によれば、ラジエータ１４のタンパリングを高確率で検出できる。なお、上記閾値ΔＴｔｈ，Δｔｔｈは、閉塞加工の程度に応じて予め設定し、ＥＣＵ４０内部に記憶しておくものとする。
【００３５】
次に、図５を参照しながら、上記タンパリング診断の具体的手法について説明する。図５は、実施の形態１において、ＥＣＵ４０により実行されるタンパリング診断処理を示すフローチャートである。なお、図５に示すルーチンは、サーモスタットの開弁タイミング（好ましくは、機関始動後の初回開弁タイミング）に同期して、定期的に繰り返して実行されるものとする。
【００３６】
図５に示すルーチンにおいて、先ず、ＥＣＵ４０は、診断可能条件の成立の有無を判定する（ステップ１００）。具体的に、ＥＣＵ４０は、温度センサ１６，１８のセンサエラーの検出有無を判定する。センサエラー非検出の場合には、診断可能条件が成立していると判断できる。そのため、ＥＣＵ４０はステップ１１０に進む。一方、センサエラーが検出された場合には、診断可能条件が成立していないと判断できる。そのため、ＥＣＵ４０は本ルーチンを終了する。
【００３７】
ステップ１１０において、ＥＣＵ４０は、収束温度差ΔＴを算出する。具体的に、ＥＣＵ４０は、サーモスタット開弁後において、温度センサ１６の検出値が安定化したときの温度を非加工部の収束温度とし、温度センサ１８の検出値が安定化したときの温度を加工部の収束温度とし、これらの収束温度を用いて収束温度差ΔＴを算出する。なお、温度センサ１６，１８の検出値が安定化したか否かは、連続する検出値間の差が許容範囲内に収まるか否かにより判別する。
【００３８】
続いて、ＥＣＵ４０は、時間遅れΔｔを算出する（ステップ１２０）。具体的に、ＥＣＵ４０は、サーモスタット開弁後において、温度センサ１６の検出値が安定化するまでに要する時間を非加工部の所要時間とし、温度センサ１８の検出値が安定化するまでに要する時間を加工部の所要時間とし、これらの所要時間を用いて時間遅れΔｔを算出する。なお、温度センサ１６，１８の検出値の安定化の判別は、ステップ１１０と同様の手法による。
【００３９】
続いて、ＥＣＵ４０は、収束温度差ΔＴと閾値ΔＴｔｈとを比較する（ステップ１３０）。収束温度差ΔＴはステップ１１０で算出した値であり、閾値ΔＴｔｈはＥＣＵ４０内部に記憶されている値である。収束温度差ΔＴ＞閾値ΔＴｔｈの場合は、非加工部と加工部とで収束温度が十分に乖離していると判断できるので、ステップ１４０に進む。
【００４０】
ステップ１３０において、収束温度差ΔＴ≦閾値ΔＴｔｈの場合は、非加工部と加工部とで収束温度が近接しており、タンパリングされている可能性が高いと判断できる。そのため、ＥＣＵ４０は、ステップ１５０に進み、異常であると判定する。異常と判定した場合、ＥＣＵ４０は、異常判定処理を行う（ステップ１６０）。具体的に、ＥＣＵ４０は、ＭＩＬを点灯して車両運転者に報知し、或いは、フェールセーフモードでの運転（例えば噴射量制限制御）を行うよう各種アクチュエータに指令を出す。
【００４１】
ステップ１４０において、ＥＣＵ４０は、時間遅れΔｔと閾値Δｔｔｈとを比較する。時間遅れΔｔはステップ１２０で算出した値であり、閾値ΔｔｔｈはＥＣＵ４０内部に記憶されている値である。時間遅れΔｔ＞閾値Δｔｔｈの場合は、非加工部と加工部とで収束温度に到達するまでの時間が十分に乖離していると判断できる。そのため、ＥＣＵ４０は、ステップ１７０に進み、正常であると判定する。他方、時間遅れΔｔ≦閾値Δｔｔｈの場合は、非加工部と加工部とで上記時間が近接しており、タンパリングされている可能性が高いと判断できる。そのため、ＥＣＵ４０は異常であると判定し、ＭＩＬ点灯等の異常判定処理を行う（ステップ１５０、１６０）。
【００４２】
以上、図５に示したルーチンによれば、収束温度差ΔＴおよび時間遅れΔｔを用いた診断により、ラジエータ１４のタンパリングを高確率で検出できる。
【００４３】
ところで、上記実施の形態１においては、(i)収束温度差ΔＴおよび(ii)時間遅れΔｔを用いてタンパリング診断を行ったが、この内の一方のみを用いてタンパリング診断を行ってもよい。また、(i)収束温度差ΔＴ、(ii)時間遅れΔｔ以外の判定パラメータを用いてタンパリング診断を行ってもよい。例えば、サーモスタット開弁後の設定時間内における温度勾配を当該判定パラメータとして用いてもよい。即ち、非加工部と加工部との温度特性の違いを利用したタンパリング診断であれば、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
また、上記実施の形態１においては、閉塞部３０，３２をチューブ２２の両端を閉塞加工することで形成したが、チューブ２２の中間地点を閉塞加工することで形成してもよい。何故なら、チューブ２２が閉塞加工されていれば冷却水の特異流れを生ぜしめることができるためである。但し、チューブ２２内に冷却水が滞留すると、この滞留冷却水の影響で加工部の温度特性が正確に把握できない可能性がある。よって、閉塞加工の箇所はチューブ２２の上流側に形成することが望ましい。
【００４５】
また、上記実施の形態１においては、温度センサ１６，１８、ＥＣＵ４０をそれぞれ独立した構成として示したが、温度センサ１６，１８の温度測定機能と、ＥＣＵ４０のタンパリング診断機能とを一体化した装置構成とすることも可能である。図６は、温度測定機能付き診断処理装置の模式図である。図６に示すように、診断処理装置４２は、非加工部に設置した温度測定部４４と、加工部に設置した温度測定部４６と、センサ本体４８とを備える。このような一体化装置構成において、上述したタンパリング診断処理を行ってもよい。なお、本変形例は後述する実施の形態２においても同様に適用が可能である。
【００４６】
また、上記実施の形態１においては、ラジエータ１４を例として説明したが、例えばインタークーラ、エアコンのコンデンサ等、ラジエータ１４同様のコア構造を有する冷却システムの構成部品であれば、本実施形態と同様に適用が可能である。なお、本変形例は後述する実施の形態２においても同様に適用が可能である。
【００４７】
なお、上記実施の形態１においては、非加工部が上記第１の発明の「冷却部」に、加工部が同発明の「非冷却部」に相当している。
また、上記実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が図５のステップ１１０〜１５０，１７０の処理を行うことにより上記第１の発明の「異常診断手段」が実現されている。
【００４８】
実施の形態２．
［実施の形態２の特徴］
次に、図７乃至図９を参照しながら、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施形態においては、閉塞部３０のみを備えた（つまり、閉塞部３２を備えない）ラジエータ１４構造において、図８乃至図９で説明するタンパリング診断を実行する点をその特徴とする。そのため、異常診断装置の構成や、異常診断装置を搭載した車両の構成に関する説明については省略する。なお、以下の説明においては、上記実施の形態１と区別するために、閉塞部３０のみが形成されたチューブ２２を含むコアを「上流側加工部」と称し、この上流側加工部に取り付ける温度センサを「温度センサ１８´」とする。
【００４９】
図７は、ラジエータ１４内の冷却水の流れを説明する図である。冷却水は、ヘッダタンク２６を経由してチューブ２２のそれぞれに流入する。ここで、閉塞加工していないチューブ２２には冷却水の通常流れが生じ、閉塞部３０が形成されたチューブ２２には冷却水の特異流れが生じる。ここまでは上記実施の形態１と同様である。但し、閉塞部３０が形成されたチューブ２２には、ヘッダタンク２８からの冷却水の回り込みが生じる。そのため、温度センサ１８´で測定される温度は、上記実施の形態１の温度センサ１８で測定される温度と異なる挙動を示す。
【００５０】
図８は、温度センサ１６，１８´で測定される温度挙動を説明する図である。図４で説明したように、温度センサ１６で測定される温度は、サーモスタット開弁後（時刻ｔ０）から急激に上昇してエンジン水温に近づき、一定温度Ｔ１に収束する（時刻ｔ１）。他方、閉塞部３０が形成されたチューブ２２には、ヘッダタンク２８からの冷却水の回りこみが生じる。そのため、温度センサ１８´で測定される温度は、温度センサ１６で測定される温度よりも遅れて上昇し始め（時刻ｔ３）、その後、一定温度Ｔ３（＜Ｔ１）に収束する（時刻ｔ４）。
【００５１】
［実施の形態２におけるタンパリング診断］
本実施形態では、上記実施の形態１同様、温度センサ１６，１８´で測定される温度挙動の違いに基づいて、タンパリング診断を行う。ヘッダタンク２８からの冷却水の回りこみは、測定温度の上昇開始時間の(iii)時間遅れΔｔ´（＝ｔ３−ｔ１）として現れる（図７）。また、この時間遅れΔｔ´は、サーモスタット開弁時点でのラジエータ１４での冷却水流量、エンジン水温および非加工部の温度に基づいて推定できる。ラジエータ１４での冷却水流量は、エンジン回転数から推定できる。従って、時間遅れΔｔ´の実測値と推定値との差｜Δｔ´｜が、閾値Δｔ´ｔｈを上回る場合には、ラジエータ１４がタンパリングされたと診断できる。この理由は、上記実施の形態１と同様である。即ち、一般にラジエータのコアは非加工部のみで構成され、上流側加工部は存在しないので、ラジエータ１４をタンパリングすれば、時間遅れΔｔ´の実測値と推定値とが乖離するためである。よって、本実施形態によれば、ラジエータ１４のタンパリングを高確率で検出できる。なお、上記閾値Δｔ´ｔｈは、タンパリングの診断精度に応じて予め設定し、ＥＣＵ４０内部に記憶しておくものとする。
【００５２】
次に、図９を参照しながら、上記タンパリング診断の具体的手法について説明する。図９は、本実施形態において、ＥＣＵ４０により実行されるタンパリング診断処理を示すフローチャートである。なお、図９に示すルーチンは、図５のルーチン同様、サーモスタットの開弁タイミングに同期して、定期的に繰り返して実行されるものとする。
【００５３】
図９に示すルーチンにおいて、先ず、ＥＣＵ４０は、診断可能条件の成立の有無を判定する（ステップ２００）。本ステップの処理は、図５のステップ１００の処理と同一である。
【００５４】
ステップ２１０において、ＥＣＵ４０は、時間遅れΔｔ´の実測値を算出する。具体的に、ＥＣＵ４０は、温度センサ１８´の検出値の上昇開始時点からサーモスタットの開弁時点までに要する時間を時間遅れΔｔ´として算出する。なお、温度センサ１８´の検出値が上昇を開始したか否かは、連続する検出値間の差が設定値を超えたか否かにより検出する。
【００５５】
続いて、ＥＣＵ４０は、時間遅れΔｔ´の推定値を算出する（ステップ２２０）。具体的に、ＥＣＵ４０は、上記クランク角センサからエンジン回転数を、上記エンジン水温センサからエンジン水温を、温度センサ１６から非加工部の温度を夫々検出し、これらの検出値に基づいて時間遅れΔｔ´の推定値を算出する。
【００５６】
続いて、ＥＣＵ４０は、時間遅れΔｔ´の実測値と推定値との差｜Δｔ´｜と閾値Δｔ´ｔｈとを比較する（ステップ２３０）。｜Δｔ´｜は、ステップ２１０で算出した実測値と、ステップ２２０で算出した推定値との差として表される。閾値Δｔ´ｔｈはＥＣＵ４０内部に記憶されている値である。差｜Δｔ´｜＞閾値Δｔ´ｔｈの場合は、上記実測値と上記推定値との間に乖離が生じており、タンパリングされている可能性が高いと判断できる。そのため、ＥＣＵ４０は異常であると判定し、ＭＩＬ点灯等の異常判定処理を行う（ステップ２４０、２５０）。他方、差｜Δｔ´｜≦閾値Δｔ´ｔｈの場合は、上記実測値と上記推定値とが近似していると判断できる。そのため、ＥＣＵ４０は、ステップ２６０に進み、正常であると判定する。
【００５７】
以上、図９に示したルーチンによれば、時間遅れΔｔ´の実測値と推定値との差｜Δｔ´｜を用いた診断により、ラジエータ１４のタンパリングを高確率で検出できる。
【００５８】
ところで、上記実施の形態２においては、(iii)時間遅れΔｔ´を用いてタンパリング診断を行ったが、(iii)時間遅れΔｔ´と共に、上記実施の形態１の(i)収束温度差ΔＴや(ii)時間遅れΔｔを用いてタンパリング診断をおこなってもよい。即ち、非加工部と上流側加工部との温度特性の違いを利用したタンパリング診断であれば、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
なお、上記実施の形態２においては、ヘッダタンク２８が上記第４の発明の「共通流路」に相当している。
【００６０】
実施の形態３．
［実施の形態３の特徴］
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
本実施形態においては、上記実施の形態１の閉塞部３０，３２をシリコンボンド等の低熱伝導率かつ、ラジエータ１４のコアに用いた材料よりも高熱膨張率の材料で構成したことを特徴とする。そのため、以下においては、この特徴的な材料の説明についてのみ行い、異常診断装置の構成や、異常診断装置を搭載した車両の構成に関する説明については省略する。
【００６１】
閉塞部３０，３２を低熱伝導率の材料で構成すれば、閉塞加工によるラジエータ１４の冷却性能の低下を最小限に留めつつ、上述した温度特性の違いを生ぜしめることが可能となる。また、閉塞部３０，３２それ自体の温度上昇を抑制することも可能となる。また、ラジエータ１４のコアに用いた材料よりも高熱膨張率の材料で閉塞部３０，３２を構成すれば、ラジエータ１４の温度上昇時に、閉塞部３０，３２とチューブ２２との間に隙間が生じることを防止できるので、上述した温度特性の違いの予測が容易となるので、より高精度にタンパリングを検出できる。
【符号の説明】
【００６２】
１０  車両
１２  内燃機関
１４，５０  ラジエータ
１６，１８  温度センサ
２２  チューブ
２４  フィン
２６，２８  ヘッダタンク
３０，３２  閉塞部
４０  ＥＣＵ
５２  正常センサ
５４，５６  異常センサ
５８  冷却水パイプ
【図１】
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【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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