(57)【要約】【課題】  冷却水について温度とは無関係な圧力を検出し、圧力に関する値に基づいてサーモスタットの作動異常を従来よりも的確かつ短時間で検出できるようにする。【解決手段】  通路（連絡通路４０やウォータージャケット４８等）に設けられて冷却水３６の圧力を検出する圧力センサ１２と、通路に冷却水３６を循環させる冷却水循環手段（電動ポンプ４４等）と、冷却水３６の温度が所定温度よりも低いときに圧力センサ１２によって検出した圧力に関する値に基づいてサーモスタット４２の作動異常を検出する異常検出手段（ＥＣＵ３８等）とを有する。温度の推定は行わず、待機する必要もないので、作動異常を従来よりも的確かつ短時間で検出できる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの冷却水を循環させる通路に設けられ、冷却水の温度が所定温度よりも低いときは前記通路を閉じ、所定温度と同じか高いときは前記通路を開くように作動するサーモスタットの作動異常を検出するサーモスタットの異常検出装置であって、
前記通路に設けられ、冷却水の圧力を検出する圧力センサと、
前記通路に冷却水を循環させる冷却水循環手段と、
冷却水の温度が所定温度よりも低いとき、前記圧力センサによって検出した圧力に関する値が基準値に基づいて、サーモスタットが閉じていないという作動異常を検出する異常検出手段とを有するサーモスタットの異常検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載したサーモスタットの異常検出装置であって、
圧力センサは、サーモスタットよりも下流側の通路に設けられ、
異常検出手段は、冷却水循環手段を停止させた状態で前記圧力センサによって検出した第１圧力と、前記冷却水循環手段を作動させた状態で前記圧力センサによって検出した第２圧力との圧力差を求め、当該圧力差が第１基準値よりも高いときは作動異常を検出するサーモスタットの異常検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載したサーモスタットの異常検出装置であって、
圧力センサは、サーモスタットよりも下流側の通路に設けられ、
異常検出手段は、冷却水循環手段を作動させた状態で前記圧力センサによって検出した第２圧力が第２基準値よりも高いときは作動異常を検出するサーモスタットの異常検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載したサーモスタットの異常検出装置であって、
異常検出手段は、冷却水循環手段を停止させた状態で前記圧力センサによって検出した第１圧力と、前記冷却水循環手段を作動させた状態で前記圧力センサによって検出した第２圧力との圧力差を求め、当該圧力差が第１基準値よりも高く、かつ前記第２圧力が第２基準値よりも高い場合に限って作動異常を検出するサーモスタットの異常検出装置。
【請求項５】
請求項１に記載したサーモスタットの異常検出装置であって、
圧力センサは、サーモスタットよりも上流側の通路に設けられ、
異常検出手段は、冷却水循環手段を停止させた状態で前記圧力センサによって検出した第１圧力と、前記冷却水循環手段を作動させた状態で前記圧力センサによって検出した第２圧力との圧力差を求め、当該圧力差が第３基準値よりも低いときは作動異常を検出するサーモスタットの異常検出装置。
【請求項６】
請求項１に記載したサーモスタットの異常検出装置であって、
圧力センサは、サーモスタットよりも上流側の通路に設けられ、
異常検出手段は、冷却水循環手段を作動させた状態で前記圧力センサによって検出した第２圧力が第４基準値よりも低いときは作動異常を検出するサーモスタットの異常検出装置。
【請求項７】
請求項６に記載したサーモスタットの異常検出装置であって、
異常検出手段は、冷却水循環手段を停止させた状態で前記圧力センサによって検出した第１圧力と、前記冷却水循環手段を作動させた状態で前記圧力センサによって検出した第２圧力との圧力差を求め、当該圧力差が第１基準値よりも低く、かつ前記第２圧力が第２基準値よりも低い場合に限って作動異常を検出するサーモスタットの異常検出装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載したサーモスタットの異常検出装置であって、
冷却水循環手段には、エンジンが停止していても作動可能な電動ポンプを用い、
異常検出手段は、前記エンジンが停止し、かつ冷却水の温度が所定温度よりも低いときに限ってサーモスタットの作動異常を検出するサーモスタットの異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの冷却水を循環させる通路に設けられたサーモスタットの作動異常を検出するサーモスタットの異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーモスタットは、例えばエンジンの冷却水を循環させる通路（「冷却水通路」や「循環通路」等とも呼ぶ。）に設けられ、冷却水の温度が所定温度よりも低いか否かで通路を開閉する機能を有する。このサーモスタットは冷却水が所定温度よりも低いときは閉じるように機能するが、何らかの要因（例えば部材劣化や異物混入等）によって全開や半開のままとなってしまう場合があり得る。
【０００３】
サーモスタットが全開や半開のままエンジンを始動すると、サーモスタットが閉じないために過冷却になって燃費や排気等を悪化させる。これを防止するため、従来では現在の冷却水の温度（推定冷却水温）を推定し、基準温度と比較したうえでサーモスタットの作動異常を検出する技術の一例が開示された（例えば特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平１１−１４８４２０号公報（第４−５頁，図３−４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示された技術では、エンジンを始動してから所定時間（当該文献では５分間）が経過するまで待たなければならなかった。また、サーモスタットの作動異常を想定した条件下で冷却水の温度を推定するが、閉じなくなった要因や開度等によっては実際の冷却水の温度とはズレが発生するため、サーモスタットの作動異常を誤検出するおそれがある。
本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、冷却水について温度とは無関係な圧力を検出し、圧力に関する値に基づいてサーモスタットの作動異常を従来よりも的確かつ短時間で検出できるサーモスタットの異常検出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】
【０００５】
（１）課題を解決するための手段（以下では単に「解決手段」と呼ぶ。）１は、請求項１に記載した通りである。ここで、冷却水が循環する通路に圧力センサを設けた場合には、冷却水の温度が所定温度よりも低いことを条件として、サーモスタットの開閉作動に応じて検出される圧力は次のようになる。すなわちサーモスタットが正常に作動すれば閉じるので、圧力センサによって検出される圧力は冷却水循環手段の停止／作動によっては変化せず、変化したとしても圧力差は小さい。一方、サーモスタットが開いたまま（すなわち全開や半開の状態）で閉じなければ、圧力センサによって検出される圧力は冷却水循環手段が停止する状態と作動する状態とでは大きく変化する。この圧力変化は後述する解決手段２〜８でも同様である。
なお、冷却水循環手段は通路に冷却水を循環させる機能を有する機器や部品等を適用することができ、以下でも同様とする。例えば、冷却水を循環させるポンプや、エンジン始動時に用いるスターターなどが該当する。また、圧力に関する値には、圧力（すなわち圧力値）そのものだけでなく、圧力差を含む。
【０００６】
解決手段１によれば、冷却水の温度が所定温度よりも低いことを条件として、圧力センサによって圧力に関する値を検出する。当該圧力に関する値によっては、冷却水循環手段の作動に伴って冷却水がサーモスタットを通り抜けて通路に流れる。このように冷却水の温度が所定温度よりも低いときに冷却水が通路を流れるのは、サーモスタットが開いたままで閉じないことに起因するので、異常検出手段はサーモスタットの作動異常を検出する。よって冷却水について温度とは無関係な圧力に関する値を検出すればよく、しかもエンジンを始動してから所定時間が経過するまで待つ必要もないので、サーモスタットの作動異常を従来よりも的確かつ短時間で検出できる。
【０００７】
（２）解決手段２は、請求項２に記載した通りである。当該解決手段２によれば、冷却水循環手段を停止させた状態で第１圧力を検出し、冷却水循環手段を作動させた状態で第２圧力を検出する。こうして検出した第１圧力と第２圧力との圧力差が第１基準値よりも高くなるのは、冷却水循環手段の作動に伴って冷却水がサーモスタットを通り抜けて通路に流れるときである。第１圧力の比較対象となる第１基準値は、冷却水の種類や温度等に応じて適切な値を適用する。異常検出手段は圧力差が第１基準値よりも高くなると、サーモスタットの作動異常を検出する。したがって、冷却水について温度とは無関係な第１圧力と第２圧力とを検出すればよいので、サーモスタットの作動異常を従来よりも的確かつ短時間で検出できる。
【０００８】
（３）解決手段３は、請求項３に記載した通りである。当該解決手段３によれば、冷却水循環手段を作動させた状態で第２圧力を検出する。こうして検出した第２圧力が第２基準値よりも高くなるのは、冷却水循環手段の作動によって冷却水がサーモスタットを通り抜けて通路に流れるときである。異常検出手段は第２圧力が第２基準値よりも高くなると、サーモスタットの作動異常を検出する。したがって、冷却水について温度とは無関係な第２圧力のみを検出すればよいので、サーモスタットの作動異常を従来よりも的確かつ短時間で検出できる。
なお、第２基準値は上述した第１基準値と同様に冷却水の種類や温度等に応じて適切な値を適用するが、当該第１基準値と同値になるとは限らない。
【０００９】
（４）解決手段４は、請求項４に記載した通りである。何らかの要因（例えば冷却水の劣化や水量等）によっては、サーモスタットが正常に作動しているにもかかわらず、冷却水循環手段を作動させた状態で検出する第２圧力が第２基準値よりも高くなる可能性も否定できない。解決手段４によれば、異常検出手段は第２圧力が第２基準値よりも高いだけでなく、第１圧力と第２圧力との圧力差が第１基準値よりも高い場合に限って、サーモスタットの作動異常を検出する。したがって、検出精度を高めることができる。
【００１０】
（５）解決手段５は、請求項５に記載した通りである。なお、解決手段２〜４ではサーモスタットよりも下流側の通路に圧力センサを設けたのに対し、解決手段５（さらに後述する解決手段６，７も同様）ではサーモスタットよりも上流側の通路に圧力センサを設ける。この相違によって、圧力差の比較対象となる第３基準値は第１基準値と同様に冷却水の種類や温度等に応じて適切な値を適用するものの、第１基準値とは異なる値になる。
【００１１】
解決手段５によれば、解決手段２と同様にして第１圧力および第２圧力を検出する。こうして検出した第１圧力と第２圧力との圧力差が第３基準値よりも低くなるのは、冷却水循環手段の作動に伴って冷却水がサーモスタットを通り抜けて通路に流れるときである。異常検出手段は圧力差が第３基準値よりも低くなると、サーモスタットの作動異常を検出する。したがって、冷却水について温度とは無関係な第１圧力と第２圧力とを検出すればよいので、サーモスタットの作動異常を従来よりも的確かつ短時間で検出できる。
【００１２】
（６）解決手段６は、請求項６に記載した通りである。当該解決手段６によれば、冷却水循環手段を作動させた状態で第２圧力を検出する。こうして検出した第２圧力が第４基準値よりも低くなるのは、冷却水循環手段の作動によって冷却水がサーモスタットを通り抜けて通路に流れるときである。異常検出手段は第２圧力が第４基準値よりも低くなると、サーモスタットの作動異常を検出する。したがって、冷却水について温度とは無関係な第２圧力のみを検出すればよいので、サーモスタットの作動異常を従来よりも的確かつ短時間で検出できる。
なお、第４基準値は上述した第３基準値と同様に冷却水の種類や温度等に応じて適切な値を適用するが、当該第３基準値と同値になるとは限らない。
【００１３】
（７）解決手段７は、請求項７に記載した通りである。何らかの要因によっては、サーモスタットが正常に作動しているにもかかわらず、冷却水循環手段を作動させた状態で検出する第２圧力が第４基準値よりも低くなる可能性も否定できない。解決手段７によれば、異常検出手段は第２圧力が第４基準値よりも低いだけでなく、第１圧力と第２圧力との圧力差が第３基準値よりも低い場合に限って、サーモスタットの作動異常を検出する。したがって、検出精度を高めることができる。
【００１４】
（８）解決手段８は、請求項８に記載した通りである。エンジンの運転中は冷却水の温度が上がるため、サーモスタットは開いているのが通常である。解決手段８によれば、エンジンが停止していても作動可能な電動ポンプを冷却水循環手段として用い、エンジンが停止した状態で冷却水の温度が所定温度よりも低いときに限ってサーモスタットの作動異常を検出する。この条件下で行うことにより、サーモスタットの作動異常をより確実に検出することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、冷却水の温度とは無関係な冷却水の圧力を圧力センサで検出し、圧力に関する値に基づいてサーモスタットの作動異常を検出する構成としたので、従来よりも的確かつ短時間で検出を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
〔実施の形態１〕
実施の形態１はサーモスタットよりも下流側の通路に圧力センサを設けた例であって、図１〜図３を参照しながら説明する。図１には、エンジンの構成例を模式的に表す。図２と図３には、異常検出処理の手続き例をフローチャートで表す。
【００１８】
図１には、４気筒からなるエンジン１０に適用した構成例を表す。当該エンジン１０は、４つのシリンダ、クランクシャフト２２、ウォータージャケット４８、ラジエータ１４、冷却ファン１６、連絡通路２０，４０、サーモスタット４２、電動ポンプ４４、圧力センサ１２、温度センサ３４等を備える。
【００１９】
４つのシリンダは同一の構成であるので、ここでは図中の一番左側に配置されたシリンダ２４について説明する。当該シリンダ２４は、一般的な構成であってピストン２６やコンロッド２８等を有する。ピストン２６は、燃焼室３０内を往復運動する。コンロッド２８はピストン２６の往復運動をクランクシャフト２２に伝達する。クランクシャフト２２に伝達された動力は、ベルト１８を介して冷却ファン１６を回転させるほか、図示しない発電機による発電や、プロペラシャフト等を介して図示しない車輪の回転などに費やされる。冷却ファン１６は後述するラジエータ１４に風を当てて冷却する。上述した４つのシリンダを覆うシリンダヘッド４６やシリンダブロック３２にはウォータージャケット４８が形成されている。当該ウォータージャケット４８は、ジャケット内に満たされている冷却水３６によって混合気の爆発・燃焼により熱せられた部位を冷却したり定温維持する。
【００２０】
ラジエータ１４は、ウォータージャケット４８内で熱交換によって温められた冷却水３６を冷却する。当該ラジエータ１４とウォータージャケット４８との間は、連絡通路２０，４０によって連結されている。当該連絡通路２０とウォータージャケット４８との間には、冷却水３６を送り出す電動ポンプ４４が備えられている。
【００２１】
電動ポンプ４４は、電子制御装置（Electro Control Unit;以下では単に「ＥＣＵ」と呼ぶ。）３８によって作動を制御される。この制御によって、クランクシャフト２２の動きとは無関係に冷却水３６を送り出すことができる。電動ポンプ４４が作動しているとき、冷却水３６はウォータージャケット４８→連絡通路４０→ラジエータ１４→連絡通路２０→ウォータージャケット４８の順番で循環してゆく。この循環は図１における左回りに相当し、循環する様子を適宜に矢印で表している。よって、ウォータージャケット４８、連絡通路２０，４０およびラジエータ１４からなる循環通路（冷却水通路）に冷却水３６を循環させる冷却水循環手段としては、電動ポンプ４４およびＥＣＵ３８が該当する。
【００２２】
また、ウォータージャケット４８と連絡通路４０との間にはサーモスタット４２が備えられている。サーモスタット４２は、冷却水３６の温度が所定温度（例えば６８℃）よりも低いときに閉じ、所定温度と同じか高いときに開く。言い換えれば、所定温度はサーモスタット４２の開閉が切り替わる温度である。よって、冷却水３６はサーモスタット４２が開いているときに上述した循環通路を容易に循環することができる反面、閉じているときに循環するのは困難になる。
【００２３】
さらにはセンサとして、圧力センサ１２と温度センサ３４とを備える。圧力センサ１２は、本例ではサーモスタット４２の下流側における連絡通路４０に設けられ、当該連絡通路４０を流れる冷却水３６の圧力を検出する。温度センサ３４は、本例ではシリンダブロック３２を貫通して設けられ、ウォータージャケット４８内を流れる冷却水３６の温度を検出する。これらの圧力センサ１２および温度センサ３４によって検出された各信号（もしくは検出情報）は、ＥＣＵ３８に伝達されてサーモスタット４２の故障診断に用いられる。
【００２４】
ＥＣＵ３８は、図示しないＣＰＵによって制御ができるように構成されている。ＣＰＵのほかには、自動車を作動制御するためのプログラムを記憶したＲＯＭや、圧力センサ１２や温度センサ３４で検出した情報を記憶するＲＡＭ、外部装置との通信や入出力を行う入出力回路などを備える。このうちＲＯＭには、後述する異常検出処理の手続きを実現するためのプログラムや、温度や基準値等のような各種データも記憶されている。
【００２５】
上述した図１の構成例において、サーモスタット４２の異常（言い換えれば正常に作動しているか否か）を検出する異常検出処理の手続き例について図２と図３を参照しながら説明する。図２に基づく手続例１では圧力差に基づいて異常を判定し、図３に基づく手続き例２ではポンプ作動後の圧力のみに基づいて異常を判定する。以下では、各手続き例について説明する。なお、エンジン１０が運転しているときは冷却水の温度が上がるため、サーモスタット４２は開いているのが通常である。そのために図２と図３に表す異常検出処理は、いずれもエンジン１０が停止しているときに実行される。
【００２６】
（手続例１）
図２において、まずウォータージャケット４８を満たす冷却水３６の温度を温度センサ３４で検出する〔ステップＳ１０〕。検出した冷却水３６の温度（すなわち水温）が所定温度と同じか高いときは（ステップＳ１２でＮＯ）、サーモスタット４２が常に開いているので、何も行わずに異常検出処理を終える。ここでいう所定温度とは前で説明した温度であり、この所定温度よりも低いとサーモスタット４２が閉じる。
これに対して、冷却水３６の温度が所定温度よりも低いときは（ステップＳ１２でＹＥＳ）、サーモスタット４２は閉じている必要があり、現実に閉じているか否かを調査するために以下の処理を実行する。
【００２７】
調査に先立って、ステップＳ１０で得た冷却水３６の温度に基づいて第１基準値を設定する〔ステップＳ１４ａ〕。第１基準値は圧力差に係る値（言い換えれば圧力の相対値）であって、ＲＯＭ内に記憶された第１対応表を参照して決定される。当該第１対応表は、例えば冷却水３６の温度と第１基準値との対応関係を規定したデータテーブルが該当する。ただし、冷却水３６の温度にかかわらず実験等によって導いた特定の第１基準値のみを用いる場合には、ステップＳ１４ａを実行する必要はない。
【００２８】
続いて、電動ポンプ４４が作動していない状態で冷却水３６の圧力（以下では単に「第１圧力Ｐ１」と呼ぶ。）を圧力センサ１２で検出する〔ステップＳ１６〕。そして、電動ポンプ４４を作動させ〔ステップＳ１８〕、定常状態になるまでの期間（例えば５秒間）を待機してから〔ステップＳ１９〕、当該電動ポンプ４４が作動している状態で冷却水３６の圧力（以下では単に「第２圧力Ｐ２」と呼ぶ。）を圧力センサ１２で検出する〔ステップＳ２０〕。もしサーモスタット４２が正常に作動していれば閉じている筈であるので、電動ポンプ４４の状態（停止または作動）にかかわらず連絡通路４０（サーモスタット４２の下流側）における第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２とに変化はない。その一方、サーモスタット４２が開いたまま（すなわち全開や半開の状態）で閉じなければ、電動ポンプ４４の状態に応じて連絡通路４０における圧力は大きく変化する。
【００２９】
そこで、第２圧力Ｐ２と第１圧力Ｐ１との圧力差（＝Ｐ２−Ｐ１）を求め、当該圧力差が第１基準値よりも高いか否かを判別する〔ステップＳ２２ａ〕。もし圧力差が第１基準値よりも高ければ（ステップＳ２２ａでＹＥＳ）、サーモスタット４２が開いたままになっていると推定できるので、「異常」と判定する〔ステップＳ２４〕。これに対して圧力差が第１基準値よりも低ければ（ステップＳ２２ａでＮＯ）、サーモスタット４２は正常に作動して閉じていると推定できるので、「正常」と判定する〔ステップＳ２８〕。こうして判定結果が得られると、異常検出処理を終える。
なお、ステップＳ１６，Ｓ２０で得られた圧力やステップＳ２４，Ｓ２８で得られた判定結果は、必要に応じて表示器への表示やスピーカから出す音等で報知してもよい〔ステップＳ２６〕。こうすれば、報知内容を認識した者が修理等を行いやすくなる。
【００３０】
（手続例２）
手続例２は手続例１に代わる処理であるため、説明を簡単にするために上述した手続例１と異なる処理内容について説明する。よって、手続例１で実行するステップと同一処理内容のステップには同一の符号を付し、当該ステップの説明を省略する。
【００３１】
図３に表す手続例２が手続例１と異なるのは、次の二点である。すなわち第１に、第１基準値に代えて第２基準値を設定する〔ステップＳ１４ｂ〕。第２基準値は、ステップＳ１０で得た冷却水３６の温度に基づいて設定する。この第２基準値は圧力に係る値（言い換えれば圧力の絶対値）であって、ＲＯＭ内に記憶された第２対応表を参照して決定される。当該第２対応表は、例えば冷却水３６の温度と第２基準値との対応関係を規定したデータテーブルが該当する。ただし第１基準値の場合と同じように、冷却水３６の温度にかかわらず実験等によって導いた特定の第２基準値のみを用いる場合には、ステップＳ１４ｂを実行する必要はない。
【００３２】
第２に、ステップＳ１８で検出した第２圧力Ｐ２が第２基準値よりも高いか否かで判別する〔ステップＳ２２ｂ〕。この判別は次の事象に基づく。すなわち、もしサーモスタット４２が正常に作動していれば閉じている筈であるので、電動ポンプ４４を作動させても第２基準値と同じか低い圧力になる。その一方、サーモスタット４２が開いたままで閉じなければ、電動ポンプ４４を作動させると第２基準値よりも高い圧力となるためである。
【００３３】
そこで、もし第２圧力Ｐ２が第２基準値よりも高ければ（ステップＳ２２ｂでＹＥＳ）、サーモスタット４２が開いたままになっていると推定できるので、「異常」と判定する〔ステップＳ２４〕。これに対して第２圧力Ｐ２が第２基準値よりも低ければ（ステップＳ２２ｂでＮＯ）、サーモスタット４２は正常に作動して閉じていると推定できるので、「正常」と判定する〔ステップＳ２８〕。このように判定にあたって第１圧力Ｐ１は不要であるので、図２のステップＳ１６を実行する必要はない。
【００３４】
上述した実施の形態１によれば、以下に表す各効果を得ることができる。
（ａ１）図１において、圧力センサ１２をサーモスタット４２よりも下流側の連絡通路４０に設けるとともに、電動ポンプ４４を連絡通路２０とウォータージャケット４８との間に設けた。図２において、冷却水３６の温度が所定温度よりも低いとき（ステップＳ１２）、電動ポンプ４４を停止させた状態で圧力センサ１２によって第１圧力Ｐ１を検出し（ステップＳ１６）、電動ポンプ４４を作動させた状態で圧力センサ１２によって第２圧力Ｐ２を検出し（ステップＳ２０）、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との圧力差が第１基準値よりも高いときはサーモスタット４２が閉じていないという作動異常を検出した（異常検出手段；ステップＳ２２ａ，Ｓ２４）。このように、冷却水３６について温度とは無関係な第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２とを検出すればよい。また、電動ポンプ４４を作動させ始めてから定常状態になるまで期間（例えば５秒間）を待機するものの、エンジン１０を始動してから所定時間（例えば５分間）が経過するまで待つ必要もない。したがって、サーモスタット４２の作動異常を従来よりも的確かつ短時間で検出できる。
なお、本形態では圧力センサ１２を連絡通路４０に設けたが、サーモスタット４２の下流側であれば他の部位に設けてもよい。例えば図１では、循環通路のうちラジエータ１４や連絡通路２０等が該当する。第１基準値が変わるものの、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２とを検出すればサーモスタット４２の作動異常を検出できる。
【００３５】
（ａ２）図３において、冷却水３６の温度が所定温度よりも低いとき（ステップＳ１２）、電動ポンプ４４を作動させた状態で圧力センサ１２によって第２圧力Ｐ２を検出し（ステップＳ２０）、第２圧力Ｐ２が第２基準値よりも高いときはサーモスタット４２が閉じていないという作動異常を検出した（異常検出手段；ステップＳ２２ｂ，Ｓ２４）。このように、冷却水３６について温度とは無関係な第２圧力Ｐ２のみを検出すればよい。また、電動ポンプ４４を作動させ始めてから定常状態になるまで期間を待機するものの、エンジン１０を始動してから所定時間が経過するまで待つ必要もない。したがって、サーモスタット４２の作動異常を従来よりも的確かつ短時間で検出できる。
【００３６】
〔実施の形態２〕
実施の形態２はサーモスタットよりも上流側の通路に圧力センサを設けた例であって、図４〜図６を参照しながら説明する。図４には、エンジンの構成例を模式的に表す。図５と図６には、異常検出処理の手続き例をフローチャートで表す。なお、実施の形態１で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付し、当該要素の説明を省略する。
【００３７】
図４には、図１の場合と同様に４気筒からなるエンジン１０に適用した構成例を表す。図４の構成例が図１の構成例と異なるのは、次の二点である。第１に、圧力センサ１２の取り付け位置をウォータージャケット４８内（すなわちサーモスタット４２の上流側）にした点である。第２に、クランクシャフト２２の動きとは無関係に制御可能な電動ポンプ４４に代えて、クランクシャフト２２の動きに追従して作動するウォーターポンプ５０を用いた点である。このウォーターポンプ５０は、冷却ファン１６と同様に、ベルト１８を介してクランクシャフト２２から伝達される動力を受けて作動する。よって本形態の冷却水循環手段には、ウォーターポンプ５０およびクランクシャフト２２が該当する。
なお、ウォーターポンプ５０はクランクシャフト２２の動きに追従するので、サーモスタット４２の故障診断を行うには例えばエンジン１０の始動を行うスターター等を用いてクランクシャフト２２を作動させる必要がある。
【００３８】
上述した図４の構成例において、サーモスタット４２の異常を検出する異常検出処理の手続き例について図５と図６を参照しながら説明する。図５に基づく手続例３では圧力差に基づいて異常を判定し、図６に基づく手続例４ではポンプ作動後の圧力のみに基づいて異常を判定する。以下では、各手続き例について説明する。なお、図５と図６に表す異常検出処理はいずれもエンジン１０の始動を行う際に実行される。
【００３９】
（手続例３）
手続例３は手続例１に代わる処理であるため、説明を簡単にするために上述した手続例１と異なる処理内容について説明する。よって、手続例１で実行するステップと同一処理内容のステップには同一の符号を付し、当該ステップの説明を省略する。
【００４０】
図５に表す手続例３が手続例１と異なるのは、次の二点である。すなわち第１に、第１基準値に代えて第３基準値を設定する〔ステップＳ１４ｃ〕。第３基準値は、ステップＳ１０で得た冷却水３６の温度に基づいて設定する。この第３基準値は第１基準値と同様に圧力に係る値（言い換えれば圧力の絶対値）であって、ＲＯＭ内に記憶された第３対応表を参照して決定される。当該第３対応表は、例えば冷却水３６の温度と第３基準値との対応関係を規定したデータテーブルが該当する。ただし第１基準値の場合と同じように、冷却水３６の温度にかかわらず実験等によって導いた特定の第３基準値のみを用いる場合には、ステップＳ１４ｃを実行する必要はない。
【００４１】
第２に、第２圧力Ｐ２と第１圧力Ｐ１との圧力差（＝Ｐ２−Ｐ１）を求める点は図１のステップＳ２２ａと同じであるが、当該圧力差が第３基準値よりも低いか否かを判別する点で異なる〔ステップＳ２２ｃ〕。この判別は次の事象に基づく。すなわち、もしサーモスタット４２が正常に作動していれば閉じている筈であるので、ウォーターポンプ５０の状態（停止または作動）にかかわらずウォータージャケット４８内（サーモスタット４２の上流側）における第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２とに変化はない。その一方、サーモスタット４２が開いたまま（すなわち全開や半開の状態）で閉じなければ、ウォーターポンプ５０の状態に応じてウォータージャケット４８内における圧力は大きく変化する。
【００４２】
そこで、もし圧力差が第３基準値よりも低ければ（ステップＳ２２ｃでＹＥＳ）、サーモスタット４２が開いたままになっていると推定できるので、「異常」と判定する〔ステップＳ２４〕。これに対して圧力差が第３基準値と同じか高ければ（ステップＳ２２ｃでＮＯ）、サーモスタット４２は正常に作動して閉じていると推定できるので、「正常」と判定する〔ステップＳ２８〕。
【００４３】
（手続例４）
手続例４は手続例１に代わる処理であるため、説明を簡単にするために上述した手続例１と異なる処理内容について説明する。よって、手続例１で実行するステップと同一処理内容のステップには同一の符号を付し、当該ステップの説明を省略する。
【００４４】
図６に表す手続例４が手続例１と異なるのは、次の二点である。すなわち第１に、第１基準値に代えて第４基準値を設定する〔ステップＳ１４ｄ〕。第４基準値は、ステップＳ１０で得た冷却水３６の温度に基づいて設定する。この第４基準値は圧力に係る値（言い換えれば圧力の絶対値）であって、ＲＯＭ内に記憶された第４対応表を参照して決定される。当該第４対応表は、例えば冷却水３６の温度と第４基準値との対応関係を規定したデータテーブルが該当する。ただし第１基準値の場合と同じように、冷却水３６の温度にかかわらず実験等によって導いた特定の第４基準値のみを用いる場合には、ステップＳ１４ｄを実行する必要はない。
【００４５】
第４に、ステップＳ１８で検出した第２圧力Ｐ２が第４基準値よりも高いか否かで判別する〔ステップＳ２２ｄ〕。この判別は次の事象に基づく。すなわち、もしサーモスタット４２が正常に作動していれば閉じている筈であるので、ウォーターポンプ５０を作動させると第４基準値よりも高い圧力になる。その一方、サーモスタット４２が開いたままで閉じなければ、ウォーターポンプ５０を作動させても第４基準値と同じか低い圧力となるためである。
【００４６】
そこで、もし第２圧力Ｐ２が第４基準値よりも低ければ（ステップＳ２２ｄでＹＥＳ）、サーモスタット４２が開いたままになっていると推定できるので、「異常」と判定する〔ステップＳ２４〕。これに対して第２圧力Ｐ２が第４基準値と同じか高ければ（ステップＳ２２ｄでＮＯ）、サーモスタット４２は正常に作動して閉じていると推定できるので、「正常」と判定する〔ステップＳ２８〕。このように判定にあたって第１圧力Ｐ１は不要であるので、図２（もしくは図５）のステップＳ１６を実行する必要はない。
【００４７】
上述した実施の形態２によれば、以下に表す各効果を得ることができる。
（ｂ１）図４において、圧力センサ１２をサーモスタット４２よりも上流側のウォータージャケット４８に設けるとともに、ウォータージャケット４８を連絡通路２０とウォータージャケット４８との間に設けた。図５において、冷却水３６の温度が所定温度よりも低いとき（ステップＳ１２）、ウォーターポンプ５０を停止させた状態で圧力センサ１２によって第１圧力Ｐ１を検出し（ステップＳ１６）、ウォーターポンプ５０を作動させた状態で圧力センサ１２によって第２圧力Ｐ２を検出し（ステップＳ２０）、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との圧力差が第３基準値よりも低いときはサーモスタット４２が閉じていないという作動異常を検出した（異常検出手段；ステップＳ２２ｃ，Ｓ２４）。このように、冷却水３６について温度とは無関係な第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２とを検出すればよい。また、ウォーターポンプ５０を作動させ始めてから定常状態になるまで期間（例えば５秒間）を待機するものの、エンジン１０を始動してから所定時間（例えば５分間）が経過するまで待つ必要もない。したがって、サーモスタット４２の作動異常を従来よりも的確かつ短時間で検出できる。
【００４８】
（ｂ２）図５において、冷却水３６の温度が所定温度よりも低いとき（ステップＳ１２）、ウォーターポンプ５０を作動させた状態で圧力センサ１２によって第２圧力Ｐ２を検出し（ステップＳ２０）、第２圧力Ｐ２が第４基準値よりも低いときはサーモスタット４２が閉じていないという作動異常を検出した（異常検出手段；ステップＳ２２ｄ，Ｓ２４）。このように、冷却水３６について温度とは無関係な第２圧力Ｐ２のみを検出すればよい。また、ウォーターポンプ５０を作動させ始めてから定常状態になるまで期間を待機するものの、エンジン１０を始動してから所定時間が経過するまで待つ必要もない。したがって、サーモスタット４２の作動異常を従来よりも的確かつ短時間で検出できる。
【００４９】
〔他の実施の形態〕
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施の形態に従って説明したが、本発明は当該実施の形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することが可能である。例えば、次に表す各形態を実現してもよい。
【００５０】
（ｃ１）実施の形態１，２では、圧力差または第２圧力Ｐ２に基づいてサーモスタット４２の作動異常を検出した（図２のステップＳ２２ａ，図３のステップＳ２２ｂ，図５のステップＳ２２ｃ，図６のステップＳ２２ｄを参照）。この形態に代えて、圧力差および第２圧力Ｐ２の双方に基づいてサーモスタット４２の作動異常を検出してもよい。例えば、図７には実施の形態１（具体的には図３の異常検出処理）に代わる手続例を表す。
【００５１】
図７の手続例では、冷却水３６の温度が所定温度よりも低いとき（ステップＳ１２）、第１基準値および第２基準値のうちで一方または双方を必要に応じて設定し（ステップＳ１４ｅ）、電動ポンプ４４を停止させた状態で圧力センサ１２によって第１圧力Ｐ１を検出し（ステップＳ１６）、電動ポンプ４４を作動させた状態で圧力センサ１２によって第２圧力Ｐ２を検出する（ステップＳ２０）。そして、当該第２圧力Ｐ２が第２基準値よりも高く（ステップＳ２２ｂ）、かつ第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との圧力差が第１基準値よりも高いときに限ってサーモスタット４２が閉じていないという作動異常を検出する（異常検出手段；ステップＳ２２ａ，Ｓ２４）。
【００５２】
図７の手続例によれば、第２圧力Ｐ２が第２基準値よりも高いだけでなく、圧力差が第１基準値よりも高いときに限って異常と判定するので、検出精度を高めることができる。
【００５３】
同様にして実施の形態２に適用するには、図７においてステップＳ２２ｂを「第２圧力Ｐ２が第４基準値よりも低いか否か」で判別し、同じくステップＳ２２ａを「圧力差が第３基準値よりも低いか否か」で判別すればよい。この場合でも同様に検出精度を高めることができる。
【００５４】
（ｃ２）実施の形態１，２では、ＥＣＵ３８のＲＯＭに記憶させたプログラムを実行することによってサーモスタット４２の作動異常を検出した（図１，図４を参照）。この形態に代えて、ＥＣＵ３８以外の外部装置によってサーモスタット４２の作動異常を検出してもよい。当該外部装置は、圧力センサ１２および温度センサ３４によって検出された信号（もしくは検出情報）を受けることができ、電動ポンプ４４を作動させるかスターターと同期させることができ、図２，図３，図５，図６，図７のいずれかに表す異常検出処理の手続きを実行可能に構成されていればよい。この場合には、実施の形態１，２で説明したＥＣＵ３８を搭載していないエンジン１０についてもサーモスタット４２の作動異常を的確かつ短時間で検出することができる。
【００５５】
（ｃ３）実施の形態１，２では、内燃機関として作動するレシプロエンジン（すなわちエンジン１０）に対して本発明を適用する構成とした（図１，図４を参照）。この形態に代えて、内燃機関として作動するロータリーエンジンやガスタービン（ジェットエンジンを含む）に対して本発明を適用したり、外燃機関として作動する蒸気機関や蒸気タービン等に対して本発明を適用する構成としてもよい。また４気筒に限らず、任意の気筒数（例えば２気筒や８気筒等）からなるエンジンにも適用することが可能である。いずれの機関であっても循環通路内にサーモスタット４２を備えて冷却水３６による冷却を行う場合には、当該サーモスタット４２の作動異常を的確かつ短時間で検出することができる。
【００５６】
（ｃ４）実施の形態１，２では、ウォータージャケット４８内（すなわちサーモスタット４２の上流側）で冷却水３６の温度を検出した（図１，図４を参照）。この形態に代えて、連絡通路２０，４０やラジエータ１４（すなわちサーモスタット４２の下流側）で冷却水３６の温度を検出してもよい。後者は前者よりも低い温度になるものの、図２，図３，図５，図６，図７に表すステップＳ１２の判断を的確に行うことができる。したがって、実施の形態１，２と同様の作用効果を得ることができる。
【００５７】
（ｃ５）実施の形態１，２では、冷却水３６が常に冷却水通路に満タン（あるいは満タンに近い状態）で入っている冷却構造に対して適用した。この形態に代えて、エア抜き構造が付いている冷却構造に対しても同様に適用することが可能である。このように種々の冷却構造でも結果的にサーモスタット４２の作動異常を的確かつ短時間で検出するので、実施の形態１，２と同様の作用効果を得ることができる。
異常の判定方法は、実施の形態１，２に限定されず、圧力センサによって、サーモスタットが開いたときの圧力なのか、閉じたときの圧力なのかを判定できればよい。例えば、冷却水通路の構造等によっては、サーモスタットを開いたときの圧力、閉じたときの圧力が実施の形態１，２のものとは大きく違ってくる可能性がある。
【００５８】
（ｃ６）実施の形態１ではエンジン１０を停止した状態でサーモスタット４２の作動異常を検出し、実施の形態２ではエンジン１０の始動を行う際にサーモスタット４２の作動異常を検出した。これらの形態に代えて、エンジン１０を運転している状態でサーモスタット４２の作動異常を検出してもよい。ただし、冷却水３６の温度はサーモスタット４２が閉じる所定温度よりも低いことが条件となるので、現実には始動後の数分間となる。
この場合において「異常」と判別したときは（図２，図３，図５，図６のステップＳ２４）、圧力に関する値や判定結果の報知とともに（あるいは当該報知に代えて）、エンジン１０を停止させる制御を行なってもよい（ステップＳ２６の括弧内）。こうすれば、過冷却になって燃費や排気等が悪化するのを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】エンジンの構成例を模式的に表す図である。
【図２】異常検出処理の手続き例を表すフローチャートである。
【図３】異常検出処理の手続き例を表すフローチャートである。
【図４】エンジンの構成例を模式的に表す図である。
【図５】異常検出処理の手続き例を表すフローチャートである。
【図６】異常検出処理の手続き例を表すフローチャートである。
【図７】異常検出処理の手続き例を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１０  エンジン
１２  圧力センサ
１４  ラジエータ（通路）
１６  冷却ファン
１８  ベルト
２０  連絡通路（通路）
２２  クランクシャフト（冷却水循環手段）
２４  シリンダ
２６  ピストン
２８  コンロッド
３０  燃焼室
３２  シリンダブロック
３４  温度センサ
３６  冷却水
３８  電子制御装置（ＥＣＵ；冷却水循環手段）
４０  連絡通路（通路）
４２  サーモスタット
４４  電動ポンプ（冷却水循環手段）
４６  シリンダヘッド
４８  ウォータージャケット（通路）
５０  ウォーターポンプ（冷却水循環手段）
Ｐ１  第１圧力（圧力に関する値）
Ｐ２  第２圧力（圧力に関する値）
【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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