(57)【要約】【課題】サーモスタットの異常の有無を精度高く判定する。【解決手段】ＥＣＵは、模擬温度Ｔｓを推定するステップ（Ｓ１００）と、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（１）およびしきい値Ａ（２）以上であって（Ｓ１０２にてＹＥＳ，Ｓ１０４にてＹＥＳ）、かつ、入口温度Ｔｗｉｎがしきい値Ａ（３）以上である場合に（Ｓ１０６）にて、サーモスタットが正常状態であると判定するステップ（Ｓ１０８）と、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）よりも小さく（Ｓ１０２にてＮＯ）、かつ、模擬温度Ｔｓがしきい値Ａ（１）以上である場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、サーモスタットが異常状態であると判定するステップ（Ｓ１１２）とを含む、プログラムを実行する。【選択図】図５
2011111911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の内部を経由する第１通路内に流通する冷却媒体を電動ポンプを用いて循環させることによって前記内燃機関を冷却する冷却装置の異常判定装置であって、前記冷却装置は、ラジエータと、前記ラジエータを経由しないで前記第１通路に前記冷却媒体を循環させるための第２通路と、前記ラジエータを経由して前記第１通路に前記冷却媒体を循環させるための第３通路と、前記内燃機関の始動後の前記冷却媒体の温度の上昇に応じて、前記第２通路を経由する流通経路から前記第３通路を経由する流通経路に前記冷却媒体の流通経路を切り換えるための切換弁とを含み、
前記異常判定装置は、
前記第１通路の前記内燃機関の内部への入口における前記冷却媒体の第１温度を検出するための入口温度検出部と、
前記第１通路の前記内燃機関の内部からの出口における前記冷却媒体の第２温度を検出するための出口温度検出部と、
前記内燃機関の始動によって前記冷却媒体の温度が上昇する際に、前記第１温度および前記第２温度のいずれもが第１しきい値に到達した場合に、前記切換弁が正常に前記第２通路を選択可能であると判定するための正常判定部とを含む、冷却装置の異常判定装置。
【請求項２】
前記冷却装置は、前記第２温度が第２しきい値よりも小さい場合に前記電動ポンプを停止させ、前記第２温度が前記第２しきい値よりも大きい場合に前記電動ポンプを作動させるための制御部をさらに含む、請求項１に記載の冷却装置の異常判定装置。
【請求項３】
前記異常判定装置は、
前記内燃機関の状態に基づいて作動開始後の前記冷却媒体の温度を推定するための推定部と、
前記推定部によって推定された温度が前記第１しきい値に到達した後に、前記電動ポンプの作動によって前記第２温度が前記第１しきい値以下の第３しきい値よりも低下した場合に、前記切換弁が異常状態であると判定するための異常判定部とをさらに含む、請求項２に記載の冷却装置の異常判定装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記内燃機関の作動に対して独立して前記電動ポンプを作動させることが可能である、請求項３に記載の冷却装置の異常判定装置。
【請求項５】
内燃機関の内部を経由する第１通路内に流通する冷却媒体を電動ポンプを用いて循環させることによって前記内燃機関を冷却する冷却装置の異常判定方法であって、前記冷却装置は、ラジエータと、前記ラジエータを経由しないで前記第１通路に前記冷却媒体を循環させるための第２通路と、前記ラジエータを経由して前記第１通路に前記冷却媒体を循環させるための第３通路と、前記内燃機関の始動後の前記冷却媒体の温度の上昇に応じて、前記第２通路を経由する流通経路から前記第３通路を経由する流通経路に前記冷却媒体の流通経路を切り換えるための切換弁とを含み、
前記異常判定方法は、
前記第１通路の前記内燃機関の内部への入口における前記冷却媒体の第１温度を検出するステップと、
前記第１通路の前記内燃機関の内部からの出口における前記冷却媒体の第２温度を検出するステップと、
前記内燃機関の始動によって前記冷却媒体の温度が上昇する際に、前記第１温度および前記第２温度のいずれもがしきい値に到達した場合に、前記切換弁が正常に前記第２通路を選択可能であると判定するステップとを含む、冷却装置の異常判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の冷却装置の異常の発生の有無を判定する技術であって、特に、内燃機関の内部を経由して流通する冷却媒体を電動ポンプによって循環させる場合のサーモスタットの異常の発生の有無を精度高く判定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関には、燃焼により生じる熱によって加熱する構成部品を冷却する冷却装置が設けられる。このような冷却装置は、サーモスタットを含む。このサーモスタットによって、冷却媒体の温度がしきい値よりも低い暖機中はラジエータを経由せずに冷却媒体を循環させ、かつ、冷却媒体の温度がしきい値に到達して暖機が完了した後にはラジエータを経由して冷却媒体を循環させることにより、内燃機関を速やかに暖機し、かつ、適切な温度を維持する。しかしながら、サーモスタットが固着等により異常が発生する場合には、暖機中であっても、冷却媒体がラジエータを経由して循環する場合があり、内燃機関を速やかに暖機することができない。そのため、冷却装置が異常であるか否かを精度高く判定する必要がある。
【０００３】
このような問題に鑑みて、たとえば、特開２００５−２０７３９３号公報（特許文献１）は、機関冷却系の冷却能力調整についてその異常をより精度良く判定することのできる機関冷却系の異常判定装置を開示する。この異常判定装置は、内燃機関のウォータージャケットから流出する冷却水を冷却してウォータージャケットに流通させる機関冷却系についてその異常の有無を判定する異常判定装置において、機関冷却系から流通してウォータージャケットに流入する冷却水の単位時間当たりの温度変化量が所定の判定値以上であることをもって異常有りと判定する判定手段を備えることを特徴とする。
【０００４】
上述した公報に開示された異常判定装置によると、機関冷却系の冷却能力調整について異常が発生したことを精度良く判定することができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２０７３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電動ポンプによって冷却装置に含まれる媒体通路内の冷却媒体を循環させる場合においては、サーモスタットの異常の有無を誤判定するという問題がある。これは、電動ポンプを内燃機関の冷却水温が予め定められた値以上になった場合に作動させる場合に、内燃機関の作動によって熱せられたウォータージャケット内に滞留していた冷却媒体が電動ポンプの作動ともに流通することにより、冷却媒体の温度を検出するセンサの検出値が一時的に上昇するためである。このため、サーモスタットに異常が発生した場合においても、サーモスタットが正常であると誤判定する可能性がある。
【０００７】
上述した公報に開示された異常判定装置においても、暖機中の電動ポンプの作動による出口温度の急激な温度変化によってサーモスタットの誤判定の可能性があり、このような問題を解決することはできない。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、サーモスタットの異常の有無を精度高く判定する冷却装置の異常判定装置および冷却装置の異常判定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明のある局面に係る冷却装置の異常判定装置は、内燃機関の内部を経由する第１通路内に流通する冷却媒体を電動ポンプを用いて循環させることによって内燃機関を冷却する冷却装置の異常判定装置である。冷却装置は、ラジエータと、ラジエータを経由しないで第１通路に冷却媒体を循環させるための第２通路と、ラジエータを経由して第１通路に冷却媒体を循環させるための第３通路と、内燃機関の始動後の冷却媒体の温度の上昇に応じて、第２通路を経由する流通経路から第３通路を経由する流通経路に前記冷却媒体の流通経路を切り換えるための切換弁とを含む。異常判定装置は、第１通路の前記内燃機関の内部への入口における冷却媒体の第１温度を検出するための入口温度検出部と、第１通路の内燃機関の内部からの出口における冷却媒体の第２温度を検出するための出口温度検出部と、内燃機関の始動によって冷却媒体の温度が上昇する際に、第１温度および第２温度のいずれもが第１しきい値に到達した場合に、切換弁が正常に第２通路を選択可能であると判定するための正常判定部とを含む。
【００１０】
好ましくは、冷却装置は、第２温度が第２しきい値よりも小さい場合に電動ポンプを停止させ、第２温度が第２しきい値よりも大きい場合に電動ポンプを作動させるための制御部をさらに含む。
【００１１】
さらに好ましくは、異常判定装置は、内燃機関の状態に基づいて作動開始後の冷却媒体の温度を推定するための推定部と、推定部によって推定された温度が第１しきい値に到達した後に、電動ポンプの作動によって第２温度が第１しきい値以下の第３しきい値よりも低下した場合に、切換弁が異常状態であると判定するための異常判定部とをさらに含む。
【００１２】
さらに好ましくは、制御部は、内燃機関の作動に対して独立して電動ポンプを作動させることが可能である。
【００１３】
この発明の他の局面に係る冷却装置の異常判定方法は、内燃機関の内部を経由する第１通路内に流通する冷却媒体を電動ポンプを用いて循環させることによって内燃機関を冷却する冷却装置の異常判定方法である。冷却装置は、ラジエータと、ラジエータを経由しないで第１通路に冷却媒体を循環させるための第２通路と、ラジエータを経由して第１通路に冷却媒体を循環させるための第３通路と、内燃機関の始動後の冷却媒体の温度の上昇に応じて、第２通路を経由する流通経路から第３通路を経由する流通経路に冷却媒体の流通経路を切り換えるための切換弁とを含む。
【００１４】
前記異常判定方法は、第１通路の内燃機関の内部への入口における冷却媒体の第１温度を検出するステップと、第１通路の内燃機関の内部からの出口における冷却媒体の第２温度を検出するステップと、内燃機関の始動によって冷却媒体の温度が上昇する際に、第１温度および第２温度のいずれもがしきい値に到達した場合に、切換弁が正常に第２通路を選択可能であると判定するステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態に係る冷却装置の全体構成を示す図である。
【図２】内燃機関の始動とともに電動ウォーターポンプを作動させた場合の出口温度および模擬温度の変化を示すタイミングチャートである。
【図３】内燃機関の暖機中に電動ウォーターポンプを作動させた場合の出口温度および模擬温度の変化を示すタイミングチャートである。
【図４】本実施の形態に係る冷却装置の異常判定装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。
【図５】本実施の形態に係る冷却装置の異常判定装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図６】本実施の形態に係る冷却装置の異常判定装置であるＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１７】
図１に示すように、本実施の形態に係る冷却装置は、内燃機関１０の内部に形成されるウォータージャケット１２と、ラジエータ１４と、ラジエータ１４およびウォータージャケット１２の間に冷却水を循環させるための循環通路２０と、循環通路２０の途中に設けられるサーモスタット３０と、循環通路２０の途中に設けられる電動ウォーターポンプ１６と、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）５０とを含む。本実施の形態に係る冷却装置の異常判定装置は、ＥＣＵ５０により実現される。本実施の形態に係る冷却装置および内燃機関は、車両に搭載される。車両は、内燃機関を動力源とする車両であれば、特に限定されるものではないが、たとえば、ハイブリッド車両である。
【００１８】
サーモスタット３０は、接触する冷却媒体の温度に応じて開弁量が変化する弁を有し、当該弁の開閉によってラジエータ１４を通過する冷却媒体の流量を自動的に調整する。なお、以下の説明においては、冷却媒体は、冷却水であるとして説明するが、冷却媒体は、液体であっても気体であってもよく、特にこれに限定されるものではない。
【００１９】
循環通路２０は、ウォータージャケット１２からラジエータ１４に冷却水を供給するための通路２２と、ラジエータ１４にて冷却された後の冷却水をサーモスタット３０を経由してウォータージャケット１２に流通させるための通路２４と、通路２２から分岐されてラジエータ１４を通過しない冷却水をサーモスタット３０を経由してウォータージャケット１２に流通させるためのバイパス通路２６と、通路２４から供給される冷却水、およびバイパス通路２６から供給される冷却水のいずれか一方を選択して、若しくは両冷却水を混合してウォータージャケット１２に流通させるための通路２８とを含む。
【００２０】
サーモスタット３０は、循環通路２０の途中であって、かつ、通路２４とバイパス通路２６との合流部に設けられている。本実施の形態において、サーモスタット３０は、冷却水の温度が予め定められた温度よりも低い場合には、通路２４から通路２８への冷却水の流通を遮断し、かつ、バイパス通路２６と通路２８とを連通させる。このとき、電動ウォーターポンプ１６が作動している場合には、冷却水は、ラジエータ１４を経由せずに循環通路２０を循環する。サーモスタット３０は、予め定められた温度よりも高い場合には、通路２４から通路２８への冷却水の流量を増加させる。このとき、電動ウォーターポンプ１６が作動している場合には、冷却水は、ラジエータ１４を経由して循環通路２０を循環する。
【００２１】
電動ウォーターポンプ１６は、通路２８の途中に設けられ、通路２８を通じて循環通路２０内の冷却水をウォータージャケット１２へと強制的に流通させる。ＥＣＵ５０からの制御信号に応じて電動ウォーターポンプ１６の流量が調整される。
【００２２】
ＥＣＵ５０には、出口温度センサ５２と、入口温度センサ５４と、エアフローメータ５８と、車速センサ６０と、外気温度センサ６２と、回転速度センサ６４と、スロットルセンサ６６とが接続される。
【００２３】
出口温度センサ５２は、ウォータージャケット１２から通路２２への冷却水の流出口１２ａの近傍に設けられ、通路２２内を流れる冷却水の温度（以下、出口温度Ｔｗｏｕｔという）を検出する。出口温度センサ５２は、検出された出口温度Ｔｗｏｕｔを示す信号をＥＣＵ５０に送信する。
【００２４】
入口温度センサ５４は、ウォータージャケット１２への冷却水の流入口１２ｂ近傍に設けられ、通路２８内を流れる冷却水の温度（以下、入口温度Ｔｗｉｎという）を検出する。入口温度センサ５４は、検出された入口温度Ｔｗｉｎを示す信号をＥＣＵ５０に送信する。
【００２５】
エアフローメータ５８は、吸入空気量Ｇａを検出する。エアフローメータ５８は、検出された吸入空気量Ｇａを示す信号をＥＣＵ５０に送信する。
【００２６】
車速センサ６０は、車両の速度Ｖを検出する。車速センサ６０は、検出された車両の速度Ｖを示す信号をＥＣＵ５０に送信する。
【００２７】
外気温度センサ６２は、車両外部の外気温度Ｔｏを検出する。外気温度センサは、検出された外気温度Ｔｏを示す信号をＥＣＵ５０に送信する。
【００２８】
回転速度センサ６４は、内燃機関１０の出力軸の回転速度Ｎｅを検出する。回転速度センサ６４は、検出された内燃機関１０の出力軸の回転速度Ｎｅを示す信号をＥＣＵ５０に送信する。
【００２９】
スロットルセンサ６６は、スロットルバルブの開度（以下、スロットル開度という）Ｔｈを検出する。スロットルセンサ６６は、検出されたスロットル開度Ｔｈを示す信号をＥＣＵ５０に送信する。
【００３０】
ＥＣＵ５０は、各種センサからの信号を受信するとともに、異常判定処理等の各種のプログラムを実行する。
【００３１】
以上のような構成を有する冷却装置において、ＥＣＵ５０は、内燃機関１０が始動した後の暖機中に、各種センサからの信号に基づく車両の状態からサーモスタット３０の状態が異常であるか否かを判定する。
【００３２】
たとえば、内燃機関１０の始動とともに電動ウォーターポンプ１６を作動させることによって循環通路２０内の冷却水を循環させる場合、ＥＣＵ５０は、車両の状態に基づいて出口温度を推定し、推定された温度（以下、模擬温度Ｔｓと記載する）と出口温度Ｔｗｏｕｔとを比較した結果に基づいてサーモスタット３０の状態が異常であるか否かを判定する。
【００３３】
ＥＣＵ５０は、内燃機関１０の作動開始後に、内燃機関１０の始動時の外気温度Ｔｏを初期値として、車両の状態に基づいて温度の変化量を算出し、算出された温度の変化量を初期値に積算し、積算された値を模擬温度Ｔｓとする。
【００３４】
ＥＣＵ５０は、たとえば、マップあるいは数式等を用いて計算サイクル毎に吸入空気量Ｇａ、車両の速度Ｖおよび内燃機関１０の運転状態から１計算サイクル当たりの発生熱量および放出熱量を算出して、出口温度の変化量の推定値を算出する。なお、模擬温度Ｔｓは、サーモスタット３０が正常状態である場合に出口温度として取り得る値の下限値よりも小さい値であることが望ましい。
【００３５】
図２に内燃機関１０の作動開始とともに電動ウォーターポンプ１６を作動させることによって循環通路２０内の冷却水を循環させる場合における模擬温度Ｔｓおよび出口温度Ｔｗｏｕｔの時間変化の一例を示す。図２の縦軸は、冷却水の温度を示し、横軸は、時間を示す。
【００３６】
ＥＣＵ５０は、時間Ｔ（０）において、図２の実線に示す出口温度Ｔｗｏｕｔが図２の破線に示す模擬温度Ｔｓよりも先にしきい値Ａ（１）に到達した場合には、サーモスタット３０が正常状態であると判定する。
【００３７】
一方、ＥＣＵ５０は、時間Ｔ（１）において、図２の破線に示す模擬温度Ｔｓが図２の一点鎖線に示す出口温度Ｔｗｏｕｔよりも先にしきい値Ａ（１）に到達した場合には、サーモスタット３０が異常状態であると判定する。サーモスタット３０の異常とは、サーモスタット内部の弁が開いた状態で固着し、冷却水の温度が低いにも関わらず冷却水がラジエータ１４を経由して循環通路２０を循環するというものである。なお、しきい値Ａ（１）は、たとえば、７５℃であるが、特にこれに限定されるものではない。
【００３８】
しかしながら、内燃機関１０の暖機中に電動ウォーターポンプ１６を作動させて循環通路２０内の冷却水を循環させる場合においては、サーモスタット３０の異常の有無を誤判定する場合がある。
【００３９】
ＥＣＵ５０は、内燃機関１０の作動開始後、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）以上である場合に、電動ウォーターポンプ１６を作動させて循環通路２０内の冷却水を循環させる。しきい値Ａ（２）は、しきい値Ａ（１）よりも小さい値であって、たとえば、７０℃であるが特にこれに限定されるものではない。ＥＣＵ５０は、電動ウォーターポンプ１６の作動を開始した場合には、内燃機関１０が停止するまで作動を継続してもよいし、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）よりも低下した場合に電動ウォーターポンプの作動を停止するようにしてもよい。
【００４０】
図３に内燃機関１０の作動開始後、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）以上である場合に、電動ウォーターポンプ１６を作動させる場合の模擬温度Ｔｓおよび出口温度Ｔｗｏｕｔの時間変化の一例を示す。図３の縦軸は、冷却水の温度を示し、横軸は、時間を示す。
【００４１】
たとえば、サーモスタット３０の固着により冷却水の温度が低いにも関わらずラジエータ１４を経由して循環通路２０内の冷却水が流通している場合を想定する。
【００４２】
内燃機関１０の作動開始後においては、内燃機関１０の作動によって生じる熱が出口温度センサ５２の周囲に滞留する冷却水に伝達するため、出口温度Ｔｗｏｕｔは上昇する。
【００４３】
時間Ｔ（２）にて、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）まで上昇した場合に、ＥＣＵ５０は、電動ウォーターポンプ１６を作動させる。電動ウォーターポンプ１６の作動が開始した場合、内燃機関１０の内部のウォータージャケット１２に滞留していた冷却水が循環通路２０へと流通を開始する。ウォータージャケット１２に滞留していた冷却水は、内燃機関１０の作動により生じる熱せられ、循環通路２０内に滞留していた冷却水よりも温度が高い。
【００４４】
そのため、時間Ｔ（３）にて、ウォータージャケット１２内に滞留していた冷却水が出口温度センサ５２を通過することにより、出口温度Ｔｗｏｕｔは、一時的にしきい値Ａ（１）を超える。そのため、ＥＣＵ５０は、模擬温度Ｔｓがしきい値Ａ（１）に到達する時間Ｔ（４）よりも前に出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（１）に到達したため、サーモスタット３０が正常状態であると判定する。
【００４５】
しかしながら、内燃機関１０から循環通路２０へと流通する冷却水は、サーモスタット３０の異常によりラジエータ１４を経由して流通するため、ラジエータ１４において冷却される。ラジエータ１４において冷却された冷却水が内燃機関１０に循環することになるため、出口温度Ｔｗｏｕｔは再びしきい値Ａ（１）およびしきい値Ａ（２）を下回る値となる。このようにして、ＥＣＵ５０は、サーモスタット３０が異常状態であるにも関わらず、サーモスタット３０が正常状態であると誤判定する可能性がある。
【００４６】
そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ５０が、内燃機関１０が暖機中である場合に、出口温度Ｔｗｏｕｔおよび入口温度Ｔｗｉｎのいずれもがサーモスタット３０が正常状態であることを示すしきい値に到達した場合に、サーモスタット３０が正常にバイパス通路２６の選択が可能であると判定する点に特徴を有する。
【００４７】
また、ＥＣＵ５０は、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（１）よりも小さい場合であって、かつ、模擬温度Ｔｓがしきい値以上である場合にサーモスタット３０が異常状態であると判定する。内燃機関１０の暖機中とは、たとえば、内燃機関１０を始動した後であって、かつ、入口温度Ｔｗｉｎおよび出口温度Ｔｗｏｕｔのうちの少なくともいずれか一方が予め定められた温度よりも低い場合をいう。
【００４８】
図４に、本実施の形態におけるＥＣＵ５０の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ５０は、模擬温度推定部１０２と、第１出口温度判定部１０４と、模擬温度判定部１０６と、異常判定部１０８と、第２出口温度判定部１１０と、入口温度判定部１１２と、正常判定部１１４と、電動ウォーターポンプ制御部１１６とを含む。
【００４９】
なお、本実施の形態に係る冷却装置の異常判定装置は、ＥＣＵ５０の模擬温度推定部１０２と、第１出口温度判定部１０４と、模擬温度判定部１０６と、異常判定部１０８と、第２出口温度判定部１１０と、入口温度判定部１１２と、正常判定部１１４とによって実現される。
【００５０】
模擬温度推定部１０２は、出口温度の模擬温度Ｔｓを推定する。模擬温度推定部１０２は、内燃機関１０の作動開始後に車両の状態に基づいて模擬温度Ｔｓを推定する。
【００５１】
車両の状態とは、たとえば、車両の速度Ｖおよび内燃機関１０の状態である。内燃機関１０の状態とは、吸入空気量Ｇａ、スロットル開度Ｔｈ、燃料カットの有無、アイドル状態であるか否か、電動ウォーターポンプ１６が作動しているか否かである。
【００５２】
模擬温度推定部１０２は、内燃機関１０の作動開始後に、内燃機関１０の始動時の外気温度Ｔｏを初期温度として、上記した車両の状態に基づいて計算サイクル毎に温度の変化量を算出し、算出された温度の変化量を初期値に積算することによって、模擬温度Ｔｓを推定する。また、模擬温度推定部１０２は、車両の状態に基づいてマップあるいは数式等を用いて内燃機関１０における発生熱量および放出熱量から温度の変化量を算出する。
【００５３】
第１出口温度判定部１０４は、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）以上であるか否かを判定する。なお、第１出口温度判定部１０４は、たとえば、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）以上である場合に、第１出口温度判定フラグをオンするようにしてもよい。また、第１出口温度判定部１０４は、内燃機関１０の作動開始とともに、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）以上であるか否かを判定する。なお、しきい値Ａ（２）は、上述した通りであるためその詳細な説明は繰返さない。
【００５４】
模擬温度判定部１０６は、第１出口温度判定部１０４において、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）よりも小さいと判定された場合に、模擬温度Ｔｓがしきい値Ａ（１）以上であるか否かを判定する。
【００５５】
なお、模擬温度判定部１０６は、たとえば、模擬温度Ｔｓがしきい値Ａ（１）以上である場合に、模擬温度判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００５６】
異常判定部１０８は、模擬温度判定部１０６において、模擬温度Ｔｓがしきい値Ａ（１）以上であると判定された場合に、サーモスタット３０が異常状態であると判定する。なお、異常判定部１０８は、サーモスタット３０が異常状態である旨をユーザに通知するようにしてもよい。通知は、音声、警告音等の発生、あるいは、メーター、ナビゲーションシステム等の表示装置への表示により行なうようにすればよい。
【００５７】
なお、異常判定部１０８は、たとえば、第１出口温度判定フラグがオフであって、かつ、模擬温度判定フラグがオンである場合に、サーモスタット３０が異常状態であると判定するようにしてもよい。
【００５８】
第２出口温度判定部１１０は、第１出口温度判定部１０４において、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）以上であると判定された場合に、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（１）以上であるか否かを判定する。なお、しきい値Ａ（１）は、上述した通りであるためその詳細な説明は繰返さない。
【００５９】
なお、第２出口温度判定部１１０は、たとえば、出口温度判定フラグがオンである場合に、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（１）以上であるか否かを判定し、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（１）以上であると判定された場合に、第２出口温度判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００６０】
入口温度判定部１１２は、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（１）以上である場合に、入口温度Ｔｗｉｎがしきい値Ａ（３）以上であるか否かを判定する。しきい値Ａ（３）は、たとえば、しきい値Ａ（１）と同じ値であるが、特にこれ限定されるものではない。なお、入口温度判定部１１２は、たとえば、第２出口温度判定フラグがオンである場合に、入口温度Ｔｗｉｎがしきい値Ａ（３）以上であるか否かを判定し、入口温度Ｔｗｉｎがしきい値（４）以上であると判定された場合に、入口温度判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００６１】
正常判定部１１４は、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（１）以上であって、かつ、入口温度判定部１１２において入口温度Ｔｗｉｎがしきい値Ａ（３）以上であると判定された場合、サーモスタット３０が正常状態であると判定する。正常判定部１１４は、たとえば、サーモスタット３０が正常状態である旨をユーザに通知するようにしてもよい。通知の方法は、上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰返さない。なお、正常判定部１１４は、たとえば、第２出口温度判定フラグおよび入口温度判定フラグがいずれもオンである場合に、サーモスタット３０が正常状態であると判定するようにしてもよい。
【００６２】
電動ウォーターポンプ制御部１１６は、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）よりも小さい場合に電動ウォーターポンプ１６を停止させ、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）よりも大きい場合に電動ウォーターポンプ１６を作動させる。本実施の形態においては、電動ウォーターポンプ制御部１１６は、内燃機関１０の始動時に出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）よりも小さい場合は、電動ウォーターポンプ１６を作動させず、内燃機関１０の始動によって出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）以上となる場合に電動ウォーターポンプ１６が作動を開始するように、電動ウォーターポンプ１６に対して制御信号を送信する。電動ウォーターポンプ制御部１１６は、内燃機関１０の作動に対して独立して電動ポンプ１６を作動させる。
【００６３】
本実施の形態において、模擬温度推定部１０２と、第１出口温度判定部１０４と、模擬温度判定部１０６と、異常判定部１０８と、第２出口温度判定部１１０と、入口温度判定部１１２と、正常判定部１１４と、電動ウォーターポンプ制御部１１６とは、いずれもＥＣＵ５０のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【００６４】
図５を参照して、本実施の形態に係る冷却装置の異常判定装置であるＥＣＵ５０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、ＥＣＵ５０は、たとえば、内燃機関１０の始動時において、冷却水の水温が予め定められた温度以下であるという実行条件が成立した場合に、サーモスタット３０が異常状態であるか否かを判定するプログラムを実行するようにしてもよい。
【００６５】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ５０は、模擬温度Ｔｓを推定する。Ｓ１０２にて、ＥＣＵ５０は、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）以上であるか否かを判定する。出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）以上である場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。
【００６６】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ５０は、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（１）以上であるか否かを判定する。出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（１）以上である場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。
【００６７】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ５０は、入口温度Ｔｗｉｎがしきい値Ａ（３）以上であるか否かを判定する。入口温度Ｔｗｉｎがしきい値Ａ（３）以上である場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。
【００６８】
Ｓ１０８にて、ＥＣＵ５０は、サーモスタット３０が正常状態であると判定する。Ｓ１１０にて、ＥＣＵ５０は、模擬温度Ｔｓがしきい値Ａ（１）以上であるか否かを判定する。模擬温度Ｔｓがしきい値Ａ（１）以上である場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。Ｓ１１２にて、ＥＣＵ５０は、サーモスタット３０が異常状態であると判定する。
【００６９】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る冷却装置の異常判定装置であるＥＣＵ５０の動作について図６を用いて説明する。
【００７０】
＜サーモスタット３０が異常状態である場合＞
たとえば、サーモスタット３０が冷却水をラジエータ１４を経由して循環させている状態で弁が固着した場合を想定する。内燃機関１０の作動開始後に、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）（７０℃）よりも低い場合、電動ウォーターポンプ１６は、停止したままであるため、内燃機関１０の作動によって生じる熱によりウォータージャケット１２内に滞留している冷却水が加熱される。ウォータージャケット１２内の冷却水の温度が上昇し、循環通路２０内に滞留する冷却水にその熱が伝達することにより出口温度センサ５２の周囲の温度、すなわち、入口温度Ｔｗｉｎおよび出口温度Ｔｗｏｕｔが上昇していく。内燃機関１０の作動が開始するとともに、車両の状態に基づいて模擬温度Ｔｓが算出される（Ｓ１００）。算出された模擬温度Ｔｓは、出口温度Ｔｗｏｕｔの変化と同様に時間の経過とともに上昇していく。
【００７１】
時間Ｔ（５）にて、図６の下段のタイミングチャートの実線に示すように、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）以上となった場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（１）（７５℃）以上であるか否かが判定される（Ｓ１０４）。また、時間Ｔ（５）にて、ＥＣＵ５０は、電動ウォーターポンプ１６を作動させる。電動ウォーターポンプ１６の作動が開始した場合、内燃機関１０のウォータージャケット１２内に滞留していた冷却水が流通を開始する。ウォータージャケット１２内に滞留していた冷却水は、循環通路２０内に滞留していた冷却水の温度よりも高い。そのため、ウォータージャケット１２内に滞留していた冷却水が出口温度センサ５２を通過することにより、出口温度Ｔｗｏｕｔは、時間Ｔ（６）にて、一時的にしきい値Ａ（１）を超えることになる（Ｓ１０４にてＹＥＳ）。また、模擬温度Ｔｓは、時間Ｔ（７）にて、しきい値Ａ（１）を超えることになる。
【００７２】
出口温度センサ５２を通過した冷却水は、サーモスタット３０が異常状態であるためラジエータ１４を経由して流通することになる。冷却水は、流通を開始することで温度の分布が均一になることと、ラジエータ１４において冷却されることにより、その温度は低下する。その結果、入口温度Ｔｗｉｎは、しきい値Ａ（３）（７５℃）を超えない（Ｓ１０６にてＮＯ）。
【００７３】
時間Ｔ（８）にて、ラジエータ１４において冷却された冷却水が内燃機関１０のウォータージャケット１２内を流通するため、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）℃以下となる。時間Ｔ（７）にて、模擬温度Ｔｓが推定された場合に（Ｓ１００）、出口温度Ｔｗｏｕｔがしきい値Ａ（２）以下であって（Ｓ１０２にてＮＯ）、かつ、推定された模擬温度Ｔｓがしきい値Ａ（１）以上であるため（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、サーモスタット３０が異常状態であると判定される（Ｓ１１２）。
【００７４】
＜サーモスタット３０が正常状態である場合＞
次に、サーモスタット３０が正常状態である場合を想定する。内燃機関１０の作動が開始した場合の入口温度Ｔｗｉｎ、出口温度Ｔｗｏｕｔおよび模擬温度Ｔｓの変化は、上述のサーモスタット３０が異常状態である場合の時間Ｔ（７）までの変化と同様である。そのため、その詳細な説明は繰返さない。
【００７５】
図６の下段の一点鎖線に示すように、サーモスタット３０が正常状態である場合には、ウォータージャケット１２内に滞留していた冷却水は、ラジエータ１４を経由して流通することはないため、サーモスタット３０が異常状態である場合と比較して、出口温度Ｔｗｏｕｔの落ち込みの程度は小さい。そのため、出口温度Ｔｗｏｕｔは、しきい値Ａ（２）を下回ることなく、時間Ｔ（９）にて、上昇に転じる。
【００７６】
図６の上段の一点鎖線に示すように、時間Ｔ（１０）にて、出口温度Ｔｗｏｕｔが、しきい値Ａ（１）およびしきい値Ａ（２）よりも大きく（Ｓ１０２にてＹＥＳ，Ｓ１０４にてＹＥＳ）、かつ、入口温度Ｔｗｉｎがしきい値Ａ（３）（７５℃）よりも小さいため（Ｓ１０６にてＮＯ）、サーモスタット３０が正常状態であるとの判定は、保留されるが、時間Ｔ（１１）にて、出口温度Ｔｗｏｕｔが、しきい値Ａ（１）およびしきい値Ａ（２）よりも大きく（Ｓ１０２にてＹＥＳ，Ｓ１０４にてＹＥＳ）、かつ、入口温度Ｔｗｉｎがしきい値Ａ（３）以上であるため（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、サーモスタット３０が正常状態であると判定される。
【００７７】
以上のようにして、本実施の形態に係る冷却装置の異常判定装置によると、内燃機関が暖機中である場合に、入口温度Ｔｗｉｎおよび出口温度Ｔｗｏｕｔのいずれもがサーモスタットが正常であることを示すしきい値に到達した場合に、サーモスタットの状態が正常であると判定することにより、暖機中に電動ウォーターポンプを作動させた場合でも、精度高くサーモスタットが異常であるか否かを判定することができる。したがって、サーモスタットの異常の有無を精度高く判定する冷却装置の異常判定装置および冷却装置の異常判定方法を提供することができる。
【００７８】
なお、本実施の形態においては、模擬温度Ｔｓがしきい値Ａ（１）に到達した後に電動ウォーターポンプの作動によって出口温度Ｔｗｏｕｔが電動ウォーターポンプの作動開始温度であるしきい値Ａ（２）よりも低下した場合に、サーモスタットが異常状態であると判定したが、特に、模擬温度Ｔｓがしきい値Ａ（１）の到達した後にサーモスタットが異常状態であると判定する出口温度Ｔｗｏｕｔのしきい値としては、しきい値Ａ（１）以下の値であれば、特にしきい値Ａ（２）に限定されるものではない。
【００７９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８０】
１０  内燃機関、１２  ウォータージャケット、１４  ラジエータ、１６  電動ウォーターポンプ、２０  循環通路、２２，２４，２８  通路、２６  バイパス通路、３０  サーモスタット、５２  出口温度センサ、５４  入口温度センサ、５８  エアフローメータ、６０  車速センサ、６２  外気温度センサ、６４  回転速度センサ、６６  スロットルセンサ、１０２  模擬温度推定部、１０４  出口温度判定部、１０６  模擬温度判定部、１０８  異常判定部、１１０  出口温度判定部、１１２  入口温度判定部、１１４  正常判定部、１１６  電動ウォーターポンプ制御部。
【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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