(57)【要約】【課題】サーモスタットの故障検出の精度を向上させて誤検出を防止する。【解決手段】エンジン冷却装置１００には、冷却水の温度の上昇に応じて、冷却水通路５０側またはバイパス通路６０側から冷却水が流れ込む割合を調整するサーモスタット７０が設けられている。また、ＥＣＵ２００は、エンジン側冷却水温センサ８０と、ラジエータ側冷却水温センサ９０との２つの検出水温の差に基づいてサーモスタット７０の故障診断を行なう。そして、ＥＣＵ２００は、エンジン２０が燃焼駆動により発熱している状態で、かつ電動ポンプ３０の駆動が停止されている状態であるときに、サーモスタット７０の故障診断を実施する。【選択図】図１
2015063911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の冷却水路の入口側に冷却水を供給する電動ポンプと、
前記冷却水路からの冷却水を通水させて外部へ排熱するラジエータと、
前記電動ポンプ、前記内燃機関、前記ラジエータ間で前記冷却水を循環させるためのラジエータ循環通路と、
前記ラジエータを経由することなく、前記内燃機関の冷却水路からの戻り冷却水を前記電動ポンプに還流させるための戻り通路と、
前記電動ポンプの吸入側に設けられて、前記ラジエータ循環通路と前記戻り通路とを前記冷却水路の入口側で合流させる合流部で、冷却水温に応じて前記冷却水路に供給する当該冷却水と戻り冷却水との混合比率を調整するサーモスタットと、
前記冷却水路を前記ラジエータ循環通路と前記戻り通路とに分岐する分岐部で、前記内燃機関の出口側から前記ラジエータ循環通路に向かう冷却水の温度を検出する第１の冷却水温センサと、
前記内燃機関と前記ラジエータとの間で、前記第１の冷却水温センサより前記ラジエータ側の前記ラジエータ循環通路に設けられて、当該ラジエータ入口側の冷却水の温度を検出する第２の冷却水温センサと、
前記第１の冷却水温センサの検出水温と前記第２の冷却水温センサの検出水温との温度差に基づいて、前記サーモスタットの故障診断を行なう制御部とを備え、
前記制御部は、前記内燃機関の発熱を伴う駆動が停止した場合には、前記電動ポンプの駆動が停止されている状態であるときに、前記サーモスタットの故障診断の実施を許可する、内燃機関の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の冷却装置に関し、特にサーモスタットの故障診断機能を有することができる内燃機関の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンに設けられたエンジン冷却水路をラジエータに接続する冷却経路が設けられるとともに、当該冷却経路内の冷却水を循環させる電動ポンプを備えた内燃機関の冷却装置が公知である（特許文献１：特開２００７−０５６７２２号公報）。
【０００３】
上記冷却装置では、冷却経路にラジエータを経由して循環する経路と、ラジエータを経由することなく迂回して還流される経路を形成するバイパス通路とが設けられている。両経路は、サーモスタットを経由して、電動ポンプの吸入側で合流される。サーモスタットには冷却水の温度に応じて移動して混合量を調整する弁体が内蔵されている。そして、調温された冷却水は電動ポンプから吐出されて、エンジン冷却通路内に通水されることによりエンジンを適温に保つように構成されている。
【０００４】
特許文献１に記載された内燃機関の冷却装置には、サーモスタットの故障診断を行なう故障検出システムが備えられている。この故障検出システムでは、冷却水温センサによって検出または推定された冷却水温と、予め設定された基準値とが比較されることにより、エンジン始動直後などでもサーモスタットの故障診断を行なうことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０５６７２２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、サーモスタットが正常に動作していても、冷却水同士の混合によって温度挙動が生じる。特にサーモスタットの弁体には、寸法誤差が公差内であっても「漏れ公差」と称され、閉弁状態で生じる冷却通水流量が存在する。
【０００７】
このため、電動ポンプの動作中など、冷却水の循環に伴って温度挙動が増大すると、温度検出に基づく故障診断の精度が低下するおそれがある。特に、低温域でサーモスタットの弁体の状態が開放されていると誤検出して、開故障であると誤診断する可能性があった。
【０００８】
本発明は、上述の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、サーモスタットの故障検出の精度を向上させて誤診断を防止することができる内燃機関の冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による内燃機関の冷却装置は、内燃機関の冷却水路の入口側に冷却水を供給する電動ポンプと、冷却水路からの冷却水を通水させて外部へ排熱するラジエータと、電動ポンプ、内燃機関、ラジエータ間で冷却水を循環させるためのラジエータ循環通路とを備える。また、ラジエータを経由することなく、内燃機関の冷却水路からの戻り冷却水を電動ポンプに還流させるための戻り通路と、電動ポンプの吸入側に設けられて、ラジエータ循環通路と戻り通路とを冷却水路の入口側で合流させる合流部で、冷却水温に応じて冷却水路に供給する当該冷却水と戻り冷却水との混合比率を調整するサーモスタットとを備える。さらに、冷却水路をラジエータ循環通路と戻り通路とに分岐する分岐部で、内燃機関の出口側からラジエータ循環通路に向かう冷却水の温度を検出する第１の冷却水温センサと、内燃機関とラジエータとの間で、第１の冷却水温センサよりラジエータ側のラジエータ循環通路に設けられて、当該ラジエータ入口側の冷却水の温度を検出する第２の冷却水温センサとを備える。そして、第１の冷却水温センサの検出水温と第２の冷却水温センサの検出水温との温度差に基づいて、サーモスタットの故障診断を行なう制御部を備える。制御部は、内燃機関の発熱を伴う駆動が停止した場合には、電動ポンプの駆動が停止されている状態であるときに、サーモスタットの故障診断の実施を許可する。
【００１０】
このように内燃機関による発熱を伴う駆動が停止している場合には、制御部は電動ポンプの駆動が停止されている状態であるときに、サーモスタットの故障診断の実施を許可する。このため、電動ポンプの駆動に起因して、第１および第２の冷却水温センサ間の温度差が減少することに基づいてサーモスタットの開故障を誤検出してしまう可能性が低下する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、サーモスタットの故障検出の精度を向上させて誤診断を防止することができる内燃機関の冷却装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態の内燃機関の冷却装置の構成を説明する模式的な平面図である。
【図２】実施の形態の内燃機関の冷却装置のサーモスタットの故障検出に用いる温度差を積算する概念を説明するグラフである。
【図３】実施の形態の内燃機関の冷却装置で、サーモスタットの故障検出に用いる温度差を積算する際に故障と誤検出される事象について説明するグラフである。
【図４】内燃機関の冷却装置で、サーモスタットの故障検出を行なう処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下において、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に従う車両１００のエンジン冷却装置１０の構成を説明する模式的な平面図である。
【００１５】
この実施の形態の車両１００は、内燃機関に相当するエンジン２０を搭載している。エンジン２０には、燃焼駆動により生じる熱（発熱）を冷却するため、エンジン冷却装置１０が備えられている。エンジン冷却装置１０には、エンジン２０の冷却水を循環させる電動ウォータポンプ（以下、「電動ポンプ」とも称す）３０と、冷却水の熱を放熱して温度を低下させるラジエータ４０と、この実施の形態の故障診断の対象となるサーモスタット７０とが含まれる。
【００１６】
まず、各配管の構成を中心に説明すると、このエンジン冷却装置１０は、エンジン２０、電動ポンプ３０、ラジエータ４０間を接続して冷却水を循環させるラジエータ循環通路５０と、バイパス通路６０とを備える。バイパス通路６０は、すなわち、「戻り通路」の一実施例に相当して、ラジエータ４０を迂回して冷却水をエンジン２０と後述するヒータ３６との間で還流させる。さらに、エンジン２０には、エンジン本体の外側面に電動ポンプ３０を装着する取付側面部２２と、ウォータジャケット２４とが設けられている。このうちウォータジャケット２４には、電動ポンプ３０から吐出された冷却水を通水する冷却水路２５が形成されている。
【００１７】
このウォータジャケット２４の冷却水路２５の入口部２７側の手前には、入口部２７から、冷却水路２５の内部に冷却水を供給する電動ポンプ３０が設けられている。
【００１８】
電動ポンプ３０は、駆動によりエンジン２０の冷却水路２５内に向けてこの冷却水を吐出する。電動ポンプ３０から吐出された冷却水は、冷却水路２５内を循環しながら、エンジン２０を冷却して、エンジン２０の燃焼駆動の効率を良好なものすることができる。
【００１９】
また、電動ポンプ３０の吸込側には、サーモスタット７０が設けられている。サーモスタット７０は、ラジエータ４０の出口部４４に接続されたラジエータ循環通路５０の出口側配管５１と、ラジエータ４０を迂回したバイパス通路６０とを合流させる合流部１１０に配置されている。
【００２０】
サーモスタット７０は冷却水の温度に応じてラジエータ循環通路５０とバイパス通路６０との両経路を通過する冷却水量の配分を調整する制御を行なうように構成されている。  
【００２１】
そして、サーモスタット７０により、冷却経路が制御されて冷却水の混合比率が調整されて、エンジン冷却水路に通水される冷却水の温度がエンジン２０にとって適温となるように保たれる。サーモスタット７０の動作については後ほど詳細に説明する。
【００２２】
また、このウォータジャケット２４に形成された冷却水路２５の出口部２６は、分岐部１２０に接続される。分岐部１２０には、ラジエータ４０を通過させて冷却水の温度を下げるラジエータ循環通路５０と、冷却水を後述するヒータ３６などの熱源として用いるバイパス通路６０とが接続されている。
【００２３】
そして、冷却水路２５内の冷却水は、この分岐部１２０からラジエータ４０方向へ向かうラジエータ循環通路５０と、冷却水を後述するエアコンのヒータ３６などの熱源として用いるバイパス通路６０とを設けた冷却経路に分配されて、それぞれ還流される。また、ラジエータ４０には、例えば２つの冷却ファン４６が設けられていて、回転駆動に伴う送風により、ラジエータ４０内の冷却水の放熱効率を向上させるようにしている。
【００２４】
分岐部１２０には、第１の水温センサに相当するエンジン側冷却水温センサ８０が設けられている。エンジン側冷却水温センサ８０は、冷却水路２５内を流れてラジエータ循環通路５０に向かう冷却水の温度を検出水温ｅｔｈｗとして出口部２６付近で検出して、検出値を後述するＥＣＵ２００に送るように構成されている。
【００２５】
エンジン側冷却水温センサ８０の位置は、この実施の形態のように分岐部１２０に設けられるものに限らず、エンジン２０の冷却水路２５内を出口部２６側へ向けて流れる冷却水の温度を出口部２６付近で検出可能であれば、どの位置に装着されていても良い。たとえば、エンジン側冷却水温センサ８０は、冷却水路２５内またはラジエータ循環通路５０内に設けられていてもよい。
【００２６】
また、ラジエータ循環通路５０は、ラジエータ４０とエンジン２０との間を接続するために、ラジエータ４０の入口部４２と、出口部２６との間に形成される。このラジエータ循環通路５０には、第２の水温センサに相当するラジエータ側冷却水温センサ９０が設けられている。ラジエータ側冷却水温センサ９０は、エンジン２０の出口部２６とラジエータ４０の入口部４２との間で、エンジン側冷却水温センサ８０の位置から所定距離、離間した位置でラジエータ循環通路５０内の冷却水の温度を検出可能に構成されている。
【００２７】
冷却水は、ラジエータ循環通路５０内をエンジン２０の出口部２６からラジエータ４０の入口部４２方向へ向けて流れる。そして、ラジエータ側冷却水温センサ９０は、ラジエータ４０の入口部４２手前の冷却水温を検出水温ｅｔｈｗ２として検出して、検出値を後述するＥＣＵ２００に送るように構成されている。
【００２８】
また、バイパス通路６０には、クーラ２８、送り配管２９、排気管に設けられた排気熱回収器３２、ヒータ３６、戻り通路３８が接続されて含まれている。さらに、バイパス通路６０には、クーラ２８は、スロットルボディＴＢ、ＥＧＲバルブ３４を介して、戻り通路３８に冷却水を合流させるように接続させて含まれている。
【００２９】
さらに、このエンジン冷却装置１０には、サーモスタット７０の故障診断を行なう制御部（以下、「ＥＣＵ」とも称する）２００が備えられている。このＥＣＵ２００は、エンジン側冷却水温センサ８０の検出水温ｅｔｈｗとラジエータ側冷却水温センサ９０の検出水温ｅｔｈｗ２との差（ｅｔｈｗ−ｅｔｈｗ２）に基づいて、サーモスタット７０の故障診断を行なうように構成されている。
【００３０】
上述のように、サーモスタット７０が正常に機能している状態では、還流している冷却水の温度が低い場合、サーモスタット７０の弁体（図示せず）は、移動せずに閉状態に保たれる。閉状態では、バイパス通路６０側の冷却水がウォータジャケット２４に形成された冷却水路２５内に還流されて通過する。
【００３１】
このとき、サーモスタット７０の弁体が閉状態であるので、ラジエータ循環通路５０側の冷却水は、当該弁体により流入を阻止されて、冷却水路２５内を循環することができない。このように、エンジン始動直後、サーモスタット７０が正常動作している場合には、バイパス通路６０の戻り通路３８側がエンジン２０のウォータジャケット２４内の冷却水路２５に連通された状態となる。このため、バイパス通路６０側から還流される冷却水のみが冷却水路２５内に通水される。
【００３２】
そして、エンジン２０が始動後、暖気運転されて燃焼駆動により発熱すると、ウォータジャケット２４に形成された冷却水路２５内の冷却水は温められる。よって、バイパス通路６０の戻り通路３８からサーモスタット７０を通過して温められた戻り冷却水がバイパス通路６０方向へ還流されて、エンジン２０の暖気運転が行なわれる。
【００３３】
サーモスタット７０は、通過する冷却水の温度上昇に伴って、弁体を移動させる。弁体の移動に伴ってサーモスタット７０が開放されるとラジエータ循環通路５０側から循環される冷却水は、サーモスタット７０を通過して、バイパス通路６０から還流される戻り冷却水と混合される。
【００３４】
このようにラジエータ循環通路５０側から流入するラジエータ４０により冷却された比較的温度の低い冷却水は、バイパス通路６０から還流される戻り冷却水と混合される際、サーモスタット７０の弁体の開閉状態により混合比率が制御されて、エンジン２０のウォータジャケット２４内の冷却水路２５に供給される冷却水の温度が適正な水温となるように調整される。
【００３５】
一方、サーモスタット７０が故障していると、通過する冷却水の温度が上昇しても、弁体が開かない閉故障や、通過する冷却水の温度が下がっても弁体が閉じない開故障など異常が生じる。このような故障を発生している状態では、エンジン２０の冷却水路２５に適正水温の冷却水が供給できず、エンジン２０の動作効率を低下させてしまう。
【００３６】
このため、サーモスタット７０が正常に機能しているか否かの故障診断を継続的に行ない、故障を早期に見つけることが好ましい。
【００３７】
次に、サーモスタット７０の故障診断を行なう際、開故障の誤検出がどのように発生するかについて説明する。ここでは、故障診断の一つの方法として、エンジン側冷却水温センサ８０および、ラジエータ側冷却水温センサ９０の２つの水温センサを用いる方法を採用している。
【００３８】
ＥＣＵ２００は、２つの水温センサから検出された水温に応じて経過時間ごとの温度差を算出する。そして、ＥＣＵ２００は、算出された温度差に基づいて積算を行なうことで比較値を求める演算処理が行われる。そして、ＥＣＵ２００は、予め設定された基準値と、当該演算処理で得られる比較値とを比較することによりサーモスタット７０の故障診断を行なう。
【００３９】
図２は、実施の形態のエンジン冷却装置１０で、サーモスタット７０の故障検出に用いる温度差を積算して比較値を求める概念を説明するグラフである。
【００４０】
図１，図２を参照して、この実施の形態の故障検出では、サーモスタット７０よりもエンジン２０側に設けられたエンジン側冷却水温センサ８０によって、エンジン２０の出口部２６の水温が検出されて、検出水温ｅｔｈｗとして出力される。ここでは、熱源であるエンジン２０の始動とともに生じた熱が検出水温ｅｔｈｗとして、図２のエンジン出口水温センサ値（ｅｔｈｗ）で示すような時間の経過とともに右肩上がりに漸増している。
【００４１】
また、サーモスタット７０よりもラジエータ４０側に設けられたラジエータ側冷却水温センサ９０によって、ラジエータ４０の入口部４２の水温が検出されて、ＥＣＵ２００に検出水温ｅｔｈｗ２として出力される。
【００４２】
このラジエータ側冷却水温センサ９０による検出水温ｅｔｈｗ２は、ラジエータ循環通路５０内の冷却水の温度上昇とともに上昇する。このため、たとえば、エンジン出口水温センサ値（ｅｔｈｗ）の増加開始から一定期間をおいて、右肩上がりに漸増を開始する。図２のエンジン出口水温センサ値（ｅｔｈｗ２）で示されるように一定期間経過後からの上昇率は、検出水温ｅｔｈｗとほぼ同様に漸増する。そして、通常、所定の温度に到達すると、正常に機能しているサーモスタット７０の弁体が開弁動作により、ラジエータ循環通路５０内から比較的低い温度の冷却水を、冷却通路２５内に流入させる。
【００４３】
故障診断では、ＥＣＵ２００がラジエータ循環通路５０のエンジン２０の出口部２６側に設けられたエンジン側冷却水温センサ８０の検出水温ｅｔｈｗと、ラジエータ４０の入口部４２側に設けられたラジエータ側冷却水温センサ９０の検出水温ｅｔｈｗ２との温度差に基づいて比較値を求める。
【００４４】
ＥＣＵ２００は、この比較値と予め設定された基準値とを比較することにより、所定の温度に到達する前に弁体が開放されている開故障が発生しているか否かについてサーモスタット７０の故障診断を行なう。この故障診断で用いられる比較値を表す領域の面積Ｓを求める積算方法を下記数１に示す。
【００４５】
【数１】
2015063911.tif 000003
【００４６】
ここでは、ＥＣＵ２００は、エンジン始動時から平均化効果を期待できる統計的手法を用いて（ｅｇａ１ｓｕｍ＝０）、全ての検出値Ａの温度差（ｅｔｈｗ−ｅｔｈｗ２）の絶対値を求め、加算和を演算することにより領域の面積Ｓを求める。面積Ｓは、エンジン側冷却水温センサ８０、ラジエータ側冷却水温センサ９０間の水温差を時間の経過とともに積算された比較値として用いられる。
【００４７】
時間（ｔ）が経過して冷却水温が上昇しても、サーモスタット７０の弁体が正常に機能して各通路の開閉を行なっていない場合には、検出水温ｅｔｈｗと検出水温ｅｔｈｗ２との間の水温差は、ほぼ同じ大きさの値を維持し続ける。
【００４８】
一方、サーモスタット７０に開故障などの異常が生じた場合には、サーモスタット７０内をラジエータ４０方向からの冷却水が通過可能となり、ラジエータ循環通路５０内を冷却水が循環しながら、混合されて等しい温度に近づいていく。このため、分岐部１２０に接続されたラジエータ循環通路５０のラジエータ側冷却水温センサ９０を通過する冷却水では、検出水温ｅｔｈｗと検出水温ｅｔｈｗ２との差が等しい値に近づいてほとんどなくなると比較値はそれ以上、増加しない。
【００４９】
しかしながら、サーモスタット７０に開故障などの異常が生じていなくても、「漏れ公差」で生じる冷却水量に応じて、サーモスタット７０内をラジエータ４０方向からの冷却水が通過しやすくなっている。このため、他の条件、すなわち、間欠駆動時やフューエルカット時などエンジン２０の発熱を伴う駆動が停止した場合には、電動ポンプ３０が駆動されている状態であるときに、ラジエータ循環通路５０内を循環する冷却水が混合されて等しい温度に近づいていく可能性がある。
【００５０】
このとき、エンジン側冷却水温センサ８０とラジエータ側冷却水温センサ９０とを通過する冷却水では、検出水温ｅｔｈｗと検出水温ｅｔｈｗ２との差がほとんどなくなり、比較値はそれ以上、増加しない。
【００５１】
このように、開故障で検出される事象と、当該複数の条件の重なりで誤検出を生じさせる事象とは、同じように冷却水が混合して温度差が無くなる状態として検出されて比較値でも差異を生じない。したがって、開故障であるのか「漏れ公差」に起因して生じた事象であるか、検出水温ｅｔｈｗ，ｅｔｈｗ２を用いて区別することは困難である。
【００５２】
図３は、実施の形態のエンジン冷却装置１０で、サーモスタット７０の故障検出に用いる温度差を積算する際に、開故障と誤検出される事象について説明するグラフである。
【００５３】
比較のために図２を参照しつつ、異なる部分を中心に図３を説明すると、検出水温ｅｔｈｗ２は、時刻ｔ１で急激に上昇して、時刻ｔ２に至ると検出水温ｅｔｈｗと変わらない温度に到達する。当該時刻ｔ２以降、検出水温ｅｔｈｗ２は、検出水温ｅｔｈｗとほぼ同一温度で上昇が継続されている。
【００５４】
この図３では、エンジン２０が燃焼駆動していて、時刻ｔ１で、電動ポンプ３０が駆動状態となった場合を示している。この場合の検出水温ｅｔｈｗ２の上昇率は、サーモスタット７０の漏れ流量が大きいほど高く、検出水温ｅｔｈｗ２が検出水温ｅｔｈｗとほぼ等しい温度に到達するまでの時間は短くなる。さらに他の条件が重なると、検出された２つの水温差がさらに短時間で減少する。
【００５５】
水温差を積算する比較値は、有効でなくなり、サーモスタット７０の故障診断が行なえない状態となる。たとえば、図３中、時刻ｔ１〜ｔ２間のＫ部では、エンジン２０が間欠停止またはエンジン２０に燃料が供給されていないフューエルカット（以下、「Ｆ／Ｃ」とも称す）中で、図示しないエアコンなどの空調機器により、ヒータ３６がＯＮ制御されて電動ポンプ３０が駆動を開始する。
【００５６】
電動ポンプ３０は、駆動により、ラジエータ循環通路５０内の比較的温度の低い冷却水と、ヒータ３６から戻り通路３８内を通って戻る比較的温度の高い冷却水とを、サーモスタット７０で合流させる。そして、サーモスタット７０内で混合された冷却水は、エンジン２０の冷却水路２５内に向けて吐出されてウォータジャケット２４の内部に通水される。このＫ部の所要時間（時刻ｔ１〜ｔ２）は、比較的大きな漏れ公差のサーモスタット７０を用いた場合には、通過する冷却水量が多くなることからさらに短時間となる。
【００５７】
このため、この実施の形態の故障診断は、エンジン側冷却水温センサ８０の検出水温とラジエータ側冷却水温センサ９０の検出水温との差が減少しないように、ＥＣＵ２００はエンジン２０の発熱を伴う駆動が停止された場合には、電動ポンプ３０の駆動を停止した状態であるときに、サーモスタット７０の故障診断の実施を許可する。
【００５８】
特に、電動ポンプ３０を駆動させている状態では、サーモスタット７０の故障診断の実施を禁止することが好ましい。したがって、ＥＣＵ２００は、エンジン２０の発熱を伴う駆動が停止した場合には、電動ポンプ３０の駆動が停止されている状態であるときに、サーモスタット７０の故障診断の実施を許可する。
【００５９】
図４は、エンジン冷却装置１０で、サーモスタット７０の故障検出を行なう処理のフローチャートである。
【００６０】
この実施の形態のエンジン冷却装置１０では、サーモＯＢＤの実施処理は、図示しないメインルーチンにより行なわれている。ここでは、ＥＣＵ２００にて行なわれるサーモスタット７０の故障診断の可否の判断についての演算処理をサブルーチンに相当する図４に沿って説明する。
【００６１】
図１および図４を参照して、サーモスタット７０の故障診断の可否を判断するため、メインルーチンからサブルーチンに処理を移行させて、ＥＣＵ２００は、図４に示すサブルーチンに沿って誤検出防止の措置が含まれる判定処理をスタートさせる。
【００６２】
ＥＣＵ２００は、基礎となる前提条件に適合していることを確認して、サーモＯＢＤ（サーモスタット診断用車載式故障診断システム：On Board Diagnosis、以下、「ＯＢＤ」とも称す））による診断が可能か否かの判定処理をスタートさせる（ステップＳ１）。
【００６３】
基礎となる前提条件の一例として、たとえば、エンジン出口水温≦６９℃であることや、電動ポンプ３０などが故障していないことが挙げられ、基礎となる前提条件を満たさない場合は、サブルーチンの判定処理を行なわないようにしてもよい。
【００６４】
ステップＳ２に処理が進むと、ＥＣＵ２００は、エンジン間欠停止中であるかまたは、Ｆ／Ｃ中であるかの判定を行なう。ＥＣＵ２００は、エンジン間欠停止中または、Ｆ／Ｃ中のいずれかであれば（ステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ３に処理を進める。
【００６５】
ステップＳ３では、ヒータ３６がＯＮ状態であるか否かが判定される。ヒータ３６がＯＮ状態であると（ステップＳ３でＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、ステップＳ５に処理を進め、ヒータ３６がＯＮ状態でないと（ステップＳ３でＮＯ）、ＥＣＵ２００は、ステップＳ７に処理を進める。
【００６６】
ＥＣＵ２００は、エンジン間欠停止でもなく、また、Ｆ／Ｃ中でもなければ（ステップＳ２でＮＯ）、ステップＳ４に処理を進める。ステップＳ４では、ＥＣＵ２００により前提条件ＯＮでサーモＯＢＤによる故障診断が実施される。
【００６７】
このように、この実施の形態のサーモスタット７０の故障診断では、エンジン２０が間欠駆動中で停止しておらず、またＦ／Ｃ中により燃焼駆動が停止されていない場合、すなわち、燃料がエンジン２０に供給されてエンジン２０が燃焼駆動により運転中であり、エンジン２０の発熱を伴う駆動が継続している状態であれば、誤診断の可能性が低いため、サーモＯＢＤによる故障診断が行なわれる。
【００６８】
サーモＯＢＤによる故障診断は、エンジン２０の発熱を伴う駆動が継続している状態であるときに、たとえ、サーモスタット７０の漏れ公差が大きい場合であっても、故障診断を行なうことができる。また、誤判定に繋がる条件、すなわち、ヒータ３６のＯＮ制御に伴って、電動ポンプ３０が駆動を開始した場合であっても、故障診断を行なうことができる。ＥＣＵ２００は、ステップＳ４で、サーモＯＢＤによるサーモスタット７０の故障診断を行なうため、メインルーチンに処理を戻す。
【００６９】
一方、ステップＳ５に処理が進むと、ＥＣＵ２００は、電動ポンプ３０に制御指令を出力する。そして、ＥＣＵ２００からの制御指令を受けた電動ポンプ３０が駆動を開始すると、バイパス通路６０から戻り通路３８経由で還流された冷却水には、ラジエータ４０から循環される比較的温度の低い冷却水が混合される。ＥＣＵ２００はステップＳ６に処理を進める。
【００７０】
ステップＳ６では、ＥＣＵ２００により前提条件ＯＦＦで、サーモスタット７０の故障診断が禁止されて、メインルーチンに処理が戻される。
【００７１】
このように、エンジン２０の発熱を伴う駆動が停止している場合には、ヒータ３６がＯＮ状態で電動ポンプ３０が駆動されている状態であるときに、ＥＣＵ２００によって、サーモＯＢＤによる診断が実行されないように禁止されて、誤検出を防止することができる。
【００７２】
たとえば、エンジン２０が燃焼駆動していない状態で、電動ポンプ３０が駆動状態となり冷却水が循環する場合、検出水温ｅｔｈｗ２の上昇率は、サーモスタット７０を通過する漏れ流量が大きいほど冷却水の混合が促進されて高くなる。図３に示すＫ部では、検出水温ｅｔｈｗ２の上昇開始の時刻ｔ１から、検出水温ｅｔｈｗとほぼ同じ温度に到達する時刻ｔ２までの時間が電動ポンプ３０が駆動状態でない場合の時間と比較して短くなる。
【００７３】
また、サーモスタット７０の漏れ流量は、サーモスタット７０単体の寸法誤差が公差内であっても「漏れ公差」を含み、さらに他の条件が同時に重なると混合が促進されて誤診断を生じる可能性が高まる。
【００７４】
たとえば、ラジエータ循環通路５０側の比較的温度の低い冷却水に、バイパス通路６０側の比較的温度の高い冷却水が循環により混合されて、温度差が無くなる。
【００７５】
このため、正常なサーモスタット７０の開弁動作に比べて早い時刻ｔ２でしかも低い水温で、検出水温ｅｔｈｗ２は検出水温ｅｔｈｗとほぼ同じ温度に到達する。
【００７６】
よって、温度差の加算和を演算しても比較値は、正常なサーモスタット７０の開弁動作の際の値に到達することなく、開故障であると誤診断される可能性がある。
【００７７】
すなわち、このような誤診断が発生する可能性が高くなる条件としては、たとえば、サーモスタット７０の漏れ公差が大きい場合（条件１）、エンジン２０が間欠停止中かまたは、Ｆ／Ｃ中、すなわち、エンジンが発熱していない状態である場合（条件２）、ヒータ３６がＯＮ状態で電動ポンプ３０が駆動状態である場合（条件３）、などが挙げられる。
【００７８】
次に、エンジン２０が発熱を伴う駆動を停止させた場合でも、電動ポンプ３０の駆動が停止されている状態であるときにおける診断について説明する。ヒータＯＮ中でステップＳ７に処理が進むと、電動ポンプ３０がＥＣＵ２００からの制御指令を受けて駆動を停止させて、ＥＣＵ２００はステップＳ８に処理を進める。
【００７９】
ステップＳ８では、ＥＣＵ２００により前提条件ＯＮで、サーモスタット７０の故障診断が許可されて、処理がメインルーチンに戻される。
【００８０】
ここで、誤診断が生じないようにサーモスタット７０の故障診断を行なう際には、ＥＣＵ２００によってエンジン側冷却水温センサ８０の検出水温ｅｔｈｗとラジエータ側冷却水温センサ９０の検出水温ｅｔｈｗ２との温度差が存在する状態を、サーモスタット７０の弁体が正常な機能により開弁される温度まで継続させる必要がある。
【００８１】
このため、エンジン２０は発熱を伴う燃焼駆動を行なって温度差を維持し、または電動ポンプ３０を停止させて、ラジエータ循環通路５０内の冷却水同士が混合しないようにすることが求められる。
【００８２】
よって、ＥＣＵ２００は、エンジン２０が駆動を停止させている場合、電動ポンプ３０の駆動が停止状態であるときに、故障診断を許可して、メインルーチンでサーモＯＢＤによる診断を実行させる。
【００８３】
一般的にエンジン停止中で、電動ポンプ３０が駆動している状態では、サーモスタット７０の漏れ流量の公差が大きい場合が存在するため、冷却水がエンジン側冷却水温センサ８０の検出水温ｅｔｈｗとラジエータ側冷却水温センサ９０の検出水温ｅｔｈｗ２とが等しい温度に近づいて、温度差が無くなり、開故障と判別が困難なものとなる可能性が高い。このように実際の開故障と判別が困難な条件が存在するときには、開故障を誤検知しないように故障診断を行なわないことが望ましい。
【００８４】
これに対して、この実施の形態のエンジン冷却装置では、エンジン２０の発熱を伴う燃焼駆動を停止させた場合には、ヒータ３６がＯＦＦ状態で電動ポンプ３０の駆動を停止させた状態であるときに、サーモスタット７０のサーモＯＢＤによる診断の実施を許可する。
【００８５】
このように燃焼駆動中のエンジン２０などの熱源がなくても、ＥＣＵ２００は、ヒータ３６がＯＮ状態で電動ポンプ３０が停止させた状態であるときには、冷却水の混合が促進されず、エンジン側冷却水温センサ８０の検出水温ｅｔｈｗとラジエータ側冷却水温センサ９０の検出水温ｅｔｈｗ２との温度差が維持可能な状態であると判断して、メインルーチンでサーモＯＢＤによる故障診断を開始することができる。
【００８６】
たとえば、電動ポンプ３０の駆動を停止させているため、エンジン２０による発熱を伴う燃焼駆動が停止された直後の間欠駆動停止状態であっても、冷却水温が一定の温度に近づかないように温度差が維持される。したがって、冷却水の混合は促進されず、ＥＣＵ２００は、サーモスタット７０の弁体に漏れ公差が存在しても、開故障であるとの誤診断を行なう可能性が低い状態となっている。
【００８７】
よって、車両１００は走行中、サーモスタット７０の故障診断の実施を許可しても、ご診断を生じる可能性が低く、精度の良好な故障診断を行なえる。そして、エンジン冷却装置１０は、一般的な故障診断の禁止条件と比べて、故障診断の機会を増大させることができる。
【００８８】
この実施の形態では、エンジン間欠停止中、エンジン２０による発熱を伴う燃焼駆動が停止されている状態でも、サーモスタット７０の故障診断を実施することが出来る。このように、エンジン２０が間欠駆動中または非駆動中であるかによらず、故障診断を行なえる。このため、車両１００は、サーモＯＢＤを用いて、車両１００が間欠駆動により走行している状態でも、サーモスタット７０の故障検出を行なうことができる。
【００８９】
したがって、エンジン２０が燃焼駆動中である場合のみ、故障診断を行なう場合に比して、ＥＣＵ２００は、エンジン２０が燃焼駆動中でなくても（ステップＳ２でＹＥＳ）、電動ポンプ３０が停止されている状態（ステップＳ７）であるときに、多くの状況でサーモスタット７０の故障診断を実施する（ステップＳ８）ことができる。このため、サーモスタット７０の故障診断の機会を増大させて、さらに故障診断の精度を向上させることができる。
【００９０】
最後に、本発明の実施の形態のエンジン冷却装置１０について総括する。図１を参照して、本願発明は、エンジン２０の冷却水路２５に冷却水を供給する電動ポンプ３０と、冷却水を通水させて外部へ排熱するラジエータ４０と、電動ポンプ３０、エンジン２０、ラジエータ４０間で冷却水を循環させるためのラジエータ循環通路５０と、ラジエータ４０を経由することなく、エンジン２０の冷却水路２５からの戻り冷却水を電動ポンプ３０に還流させるための戻り通路３８と、電動ポンプ３０の吸入側に設けられて、ラジエータ循環通路５０と戻り通路３８とを冷却水路２５の入口側で合流させる合流部１１０に設けられて、水温を適正温度域に保持するように冷却水路２５に供給する冷却水と戻り冷却水との混合比率を調整するサーモスタット７０と、冷却水路２５をラジエータ循環通路５０と戻り通路３８とに分岐する分岐部１２０に設けられて、エンジン２０の出口側からラジエータ循環通路５０に向かう冷却水の温度を検出するエンジン側冷却水温センサ８０と、エンジン２０とラジエータ４０との間で、エンジン側冷却水温センサ８０よりラジエータ４０側のラジエータ循環通路５０に設けられて、ラジエータ入口側の冷却水の温度を検出するラジエータ側冷却水温センサ９０とを備える。
【００９１】
ＥＣＵ２００は、エンジン側冷却水温センサ８０の検出水温ｅｔｈｗとラジエータ側冷却水温センサ９０の検出水温ｅｔｈｗ２との温度差に基づいて、サーモスタット７０の故障診断を行なう。この際、ＥＣＵ２００は、エンジン２０の発熱を伴う駆動が停止した場合には、電動ポンプ３０の駆動が停止されている状態であるときに、サーモスタット７０の故障診断の実施を許可する。
【００９２】
このように構成された本願発明のエンジン冷却装置１０は、エンジン２０による発熱を伴う駆動が停止している場合には、ＥＣＵ２００は電動ポンプ３０の駆動が停止されている状態であるときに、サーモスタット７０の故障診断の実施を許可する。このため、電動ポンプ３０の駆動に起因して、エンジン側冷却水温センサ８０の検出水温ｅｔｈｗとラジエータ側冷却水温センサ９０の検出水温ｅｔｈｗ２との温度差が減少し、サーモスタット７０が開故障であると誤診断してしまう可能性が低下する。
【００９３】
以上、本願発明を実施の形態に沿って説明してきたが、本願発明は、特にこれに限られることなく、同一ないし均等な範囲での変更は、本願発明に含まれる。
【００９４】
すなわち、故障診断が行なわれる際、ラジエータ側冷却水温センサ９０と、エンジン側冷却水温センサ８０とにより検出された２つの水温差が積算された値を比較値として用いて、サーモスタット７０の故障診断を行なっているが、特にこれに限らず、３つ以上の温度センサで検出した値を、そのまま、または、加算和などの演算を行なって、比較値として用いてもよい。この場合も図２の領域の面積Ｓのように、開故障と区別できる程度の判定可能な大きさの比較値が得られる。したがって、サーモスタット７０の故障診断の精度を向上させて、誤診断が発生する可能性を低下させることができる。
【００９５】
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】
【００９６】
１０  エンジン冷却装置、２０  エンジン、２２  取付側面部、２４  ウォータジャケット、２５  冷却水路、２６  出口部、２７  入口部、２８  クーラ、２９  送り配管、３０  電動ポンプ、３２  排気熱回収器、３４  ＥＧＲバルブ、３６  ヒータ、３８  戻り通路、４０  ラジエータ、４２  入口部、４４  出口部、４６  冷却ファン、５０  ラジエータ循環通路、５１  出口側配管、６０  バイパス通路、７０  サーモスタット、８０  エンジン側冷却水温センサ（第１の水温センサ）、９０  ラジエータ側冷却水温センサ（第２の水温センサ）、１００  車両、１１０  合流部、１２０  分岐部、２００  ＥＣＵ、ＴＢ  スロットルボディ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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