(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１，１Ａ）の内燃機関（２０）に供給される冷却水の温度を調整する温度調整弁（３５，３５Ａ）の診断装置であって、
前記内燃機関から排出された冷却水である排出冷却水の温度を取得する水温取得部（１１）と、
前記排出冷却水の温度に基づいて前記温度調整弁の状態を診断する診断部（１４）と、を備え、
前記診断部は、
前記車両のラジエータ（３６）における前記排出冷却水の放熱量を減少させる放熱量減少制御を実行するとともに、前記放熱量減少制御の実行に基づいて前記排出冷却水の温度の上昇量が上昇閾値以上となった場合に、前記温度調整弁が異常であると診断するとともに、
前記放熱量減少制御の実行後に、前記ラジエータにおける前記排出冷却水の放熱量を増加させる放熱量増加制御を実行するとともに、前記放熱量増加制御の実行に基づいて前記排出冷却水の温度の低下量が低下閾値以上となった場合に、前記温度調整弁が異常であると診断し、
前記放熱量減少制御の実行に基づく前記排出冷却水の温度の上昇量が前記上昇閾値以上ではない場合に、前記放熱量増加制御を実行する
診断装置。
【請求項２】
前記診断部は、前記放熱量増加制御及び前記放熱量減少制御の一方を実行した結果、
前記排出冷却水の温度の上昇量又は低下量が第１閾値以上である場合は前記温度調整弁が異常であると診断し、
前記排出冷却水の温度の上昇量又は低下量が前記第１閾値よりも小さく且つ第２閾値よりも大きい場合は、前記放熱量増加制御及び前記放熱量減少制御の他方を実行する請求項１に記載の診断装置。
【請求項３】
前記車両には、前記ラジエータに供給される空気の流路において前記ラジエータの上流側にシャッタ（３８）が備えられており、
前記診断部は、前記シャッタの開度を変更することによって、前記放熱量減少制御及び前記放熱量増加制御の少なくとも一方を実行する請求項１に記載の診断装置。
【請求項４】
前記車両には、前記ラジエータに供給される空気の流路において前記ラジエータの上流側に設けられるコンデンサ（４５）と、冷媒を圧縮して前記コンデンサに供給するコンプレッサ（４４）と、が備えられており、
前記診断部は、前記コンプレッサの駆動状態を変更することによって、前記放熱量減少制御及び前記放熱量増加制御の少なくとも一方を実行する請求項１に記載の診断装置。
【請求項５】
前記車両には、回転駆動により前記ラジエータに空気を送り込むラジエータファン（３７）が備えられており、
前記診断部は、前記ラジエータファンの回転数を変更することによって、前記放熱量減少制御及び前記放熱量増加制御の少なくとも一方を実行する請求項１に記載の診断装置。
【請求項６】
前記車両には、前記内燃機関から排出された排出ガスを過給機（５０）のタービン（５１）に導く第１排出流路（２４１）と、前記タービンを迂回するように排出ガスを導く第２排出流路（２４２）と、前記第２排出流路を開閉するウェイストゲートバルブ（５５）と、前記タービンとともに回転して前記内燃機関に燃焼用の空気を圧縮して供給するエアコンプレッサ（５２）と、前記エアコンプレッサによって前記内燃機関に供給される空気を冷却するインタークーラ（５４）と、が備えられており、
前記診断部は、前記ウェイストゲートバルブの開度を変更することによって、前記放熱量減少制御及び前記放熱量増加制御の少なくとも一方を実行する請求項１に記載の診断装置。
【請求項７】
前記温度調整弁（３５Ａ）は、受信する信号に基づいて動作するように構成され、
前記診断部は、前記ラジエータへの排出冷却水の供給を停止させる停止信号を前記温度調整弁に送信した後に、前記放熱量減少制御及び前記放熱量増加制御の少なくとも一方を実行する請求項１に記載の診断装置。
【請求項８】
車両（１，１Ａ）の内燃機関（２０）に供給される冷却水の温度を調整する温度調整弁（３５，３５Ａ）の診断装置であって、
前記内燃機関から排出された冷却水である排出冷却水の温度を取得する水温取得部（１１）と、
前記排出冷却水の温度に基づいて前記温度調整弁の状態を診断する診断部（１４）と、を備え、
前記診断部は、
前記車両のラジエータ（３６）における前記排出冷却水の放熱量を減少させる放熱量減少制御を実行するとともに、前記放熱量減少制御の実行に基づいて前記排出冷却水の温度の上昇量が上昇閾値以上となった場合に、前記温度調整弁が異常であると診断するとともに、
前記放熱量減少制御の実行後に、前記ラジエータにおける前記排出冷却水の放熱量を増加させる放熱量増加制御を実行するとともに、前記放熱量増加制御の実行に基づいて前記排出冷却水の温度の低下量が低下閾値以上となった場合に、前記温度調整弁が異常であると診断し、
前記放熱量増加制御及び前記放熱量減少制御の一方を実行した結果、前記排出冷却水の温度の上昇量又は低下量が第１閾値以上である場合は前記温度調整弁が異常であると診断し、前記排出冷却水の温度の上昇量又は低下量が前記第１閾値よりも小さく且つ第２閾値よりも大きい場合は、前記放熱量増加制御及び前記放熱量減少制御の他方を実行する
診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の内燃機関に供給される冷却水の温度を調整する温度調整弁の診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジンは、その燃焼行程において発生する多量の燃焼熱によって高温になる。このため、車両には、エンジンを適温に維持する冷却装置が搭載される。このような冷却装置としては、循環流路によってエンジンに冷却水を供給するとともに、当該エンジンから排出された冷却水（以下、「排出冷却水」とも称する）をラジエータによって冷却するものが一般的となっている。
【０００３】
一方、エンジンの始動時においては、燃焼効率を高めるために、エンジンを暖機して適当な温度まで可及的速やかに昇温させることが要求される。暖機中は、排出冷却水をラジエータで冷却せずにエンジンに還流することで、エンジンの温度上昇を速めることが可能となる。このため、排出冷却水をラジエータに循環させる循環流路と、排出冷却水をラジエータに循環させずにエンジンに還流させるバイパス流路と、が設けられている。循環流路には、エンジンに供給する冷却水の温度を調整するために、温度調整弁が設けられている。エンジンの暖機や冷却を適切に行うために、この温度調整弁には高い信頼性が要求される。
【０００４】
下記特許文献１には、温度調整弁であるサーモスタットの診断を行う車両が記載されている。具体的には、当該車両が備える制御装置は、暖機中の排出冷却水の温度を実測するとともに、その実測温度と閾値との関係に基づいて、温度調整弁の異常の有無を診断する。そして、当該車両は、排出冷却水の実測温度が低下傾向を示している場合は、誤診断を生じるおそれがあるため、温度調整弁の診断を禁止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−７８６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
温度調整弁の異常はエンジンの冷却に大きな影響を及ぼすため、その診断は暖機完了後も行うことが好ましい。上記従来技術では、排出冷却水の実測温度が低下傾向を示している場合に温度調整弁の診断を禁止している。エンジンの暖機が完了すると、温度調整弁の動作によって排出冷却水はラジエータを循環してエンジンに供給され、冷却水の温度は種々の原因に基づいて変動する。従って、単に排出冷却水の実測温度の変動に基づいて温度調整弁を診断しようとすると、温度調整弁の異常以外の原因によって排出冷却水の温度が低下する場合に、温度調整弁の診断を的確に行うことができない。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の暖機完了後においても、温度調整弁の診断を的確に行うことができる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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る診断装置は、車両（１，１Ａ）の内燃機関（２０）に供給される冷却水の温度を調整する温度調整弁（３５，３５Ａ）の診断装置であって、前記内燃機関から排出された冷却水である排出冷却水の温度を取得する水温取得部（１１）と、前記排出冷却水の温度に基づいて前記温度調整弁の状態を診断する診断部（１４）と、を備える。前記診断部は、前記車両のラジエータ（３６）における前記排出冷却水の放熱量を減少させる放熱量減少制御を実行するとともに、前記放熱量減少制御の実行に基づいて前記排出冷却水の温度の上昇量が上昇閾値以上となった場合に、前記温度調整弁が異常であると診断するとともに、放熱量減少制御の実行後に、ラジエータにおける排出冷却水の放熱量を増加させる放熱量増加制御を実行するとともに、放熱量増加制御の実行に基づいて排出冷却水の温度の低下量が低下閾値以上となった場合に、温度調整弁が異常であると診断し、放熱量減少制御の実行に基づく排出冷却水の温度の上昇量が上昇閾値以上ではない場合に、放熱量増加制御を実行する。
また、診断部は、車両のラジエータ（３６）における排出冷却水の放熱量を減少させる放熱量減少制御を実行するとともに、放熱量減少制御の実行に基づいて排出冷却水の温度の上昇量が上昇閾値以上となった場合に、温度調整弁が異常であると診断するとともに、放熱量減少制御の実行後に、ラジエータにおける排出冷却水の放熱量を増加させる放熱量増加制御を実行するとともに、放熱量増加制御の実行に基づいて排出冷却水の温度の低下量が低下閾値以上となった場合に、温度調整弁が異常であると診断し、放熱量増加制御及び放熱量減少制御の一方を実行した結果、排出冷却水の温度の上昇量又は低下量が第１閾値以上である場合は温度調整弁が異常であると診断し、排出冷却水の温度の上昇量又は低下量が第１閾値よりも小さく且つ第２閾値よりも大きい場合は、放熱量増加制御及び放熱量減少制御の他方を実行する。
【０００９】
このように構成された診断装置では、ラジエータにおける排出冷却水の放熱量を減少させる放熱量減少制御を実行する。温度調整弁の異常によって排出冷却水がラジエータに供給されている場合は、このような放熱量減少制御を実行すると、排出冷却水の温度は上昇しようとする。本診断装置では、この排出冷却水の温度の上昇量が上昇閾値以上となった場合に、温度調整弁が異常であると診断する。したがって、本診断装置によれば、内燃機関の暖機完了後に排出冷却水の温度が低下する場合でも、温度調整弁の診断を的確に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の暖機完了後においても、温度調整弁の診断を的確に行うことができる診断装置を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る診断装置、及び当該診断装置が搭載された車両の構成を示す模式図である。
【図２】図１のＥＣＵを示す機能ブロック図である。
【図３】図１のエンジンの運転領域を示す説明図である。
【図４】図１のＥＣＵによる診断の許可又は保留の決定ロジックを示す説明図である。
【図５】図１のＥＣＵによる診断の許可又は保留の変化を示すタイムチャートである。
【図６】図１のＥＣＵが実行する処理を示すフローチャートである。
【図７】図１のＥＣＵが実行する放熱量減少制御及び放熱量増加制御を示す説明図である。
【図８】第２実施形態に係る診断装置、及び当該診断装置が搭載された車両の構成を示す模式図である。
【図９】図８の電動バルブの動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１３】
まず、図１を参照しながら、第１実施形態に係るＥＣＵ１０と、ＥＣＵ１０を搭載した車両１について説明する。車両１は、内燃機関であるエンジン２０を動力源として搭載している。
【００１４】
エンジン２０は、例えばガソリンを燃料とするレシプロエンジンである。エンジン２０は、シリンダヘッド２１と、シリンダブロック２２と、を有している。エンジン２０は、不図示の気筒を複数有している。各気筒は、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、及び排気行程の各行程を繰り返し行うことによってトルクを発生させる。当該トルクは、エンジン２０が有する不図示のクランク軸を介して出力され、車両１の走行に用いられる。
【００１５】
エンジン２０の各気筒は、その吸気工程において、空気導入路２３を介して外部から燃焼用の空気を吸引する。また、エンジン２０の各気筒は、燃焼行程において内部で生成されたガスを、排気行程において排出ガス流路２４に排出する。空気導入路２３及び排出ガス流路２４は、いずれも配管の内部に形成された空気の流路である。排出ガス流路２４は、第１排出流路２４１と第２排出流路２４２とを有している。第２排出流路２４２は、第１排出流路２４１から分岐するとともに、その下流側で第１排出流路２４１に合流するように形成されている。これにより、第２排出流路２４２は、第１排出流路２４１に設けられているタービン５１を迂回する流路となっている。
【００１６】
この他にも、車両１は、冷却装置３０と、空調装置４０と、過給機５０と、を搭載している。
【００１７】
冷却装置３０は、燃焼行程において多量の燃焼熱を発生させるエンジン２０を冷却し、適温に維持する装置である。冷却装置３０は、ウォータポンプ３１と、エンジン冷却流路３２と、循環流路３３と、バイパス流路３４と、ラジエータ３６と、ラジエータファン３７と、ラジエータシャッタ３８を有している。
【００１８】
ウォータポンプ３１は、冷却水を圧送する流体機械である。当該冷却水は、不凍液であるＬＬＣを含有している。ウォータポンプ３１は、エンジン２０の出力の一部を、クランク軸を介して受けることで回転駆動する。ウォータポンプ３１の回転駆動により、ウォータポンプ３１の上流側から供給される冷却水は加圧されて下流側に供給される。
【００１９】
エンジン冷却流路３２は、エンジン２０の内部に形成された冷却水の流路である。例えば、シリンダブロック２２の内部には、各気筒の周囲を包み込むようにエンジン冷却流路３２が形成されている。
【００２０】
循環流路３３は、配管の内部に形成された冷却水の流路である。当該配管は、その一端がエンジン冷却流路３２の下流端に接続され、他端がウォータポンプ３１に接続されている。これにより、循環流路３３は、エンジン冷却流路３２とともにエンジン２０に冷却水を循環させる流路となっている。循環流路３３は、エンジン冷却流路３２の下流端から後述するラジエータ３６まで延びる第１循環流路３３１と、ラジエータ３６からウォータポンプ３１まで延びる第２循環流路３３２と、を有している。
【００２１】
バイパス流路３４は、配管の内部に形成された冷却水の流路である。当該配管は、第１循環流路３３１を形成する配管の途中にその一端が接続され、第２循環流路３３２を形成する配管の途中にその他端が接続されている。これにより、バイパス流路３４は、第１循環流路３３１から分岐するとともに、ラジエータ３６を迂回して第２循環流路３３２の途中に合流する流路となっている。
【００２２】
ラジエータ３６は、循環流路３３に設けられた熱交換器である。ラジエータ３６は、いずれも不図示のチューブとコルゲートフィンとを有している。チューブは、内部に冷却水を流す金属製の管状部材である。コルゲートフィンは、金属製の板を折り曲げることで形成されている。ラジエータ３６は、複数のコルゲートフィンと複数のコルゲートフィンとを交互に積層することで形成されている。
【００２３】
ラジエータファン３７は、ラジエータ３６に隣接して設けられた送風機である。ＥＣＵ１０が送信する制御信号を受信してラジエータファン３７が回転駆動すると、矢印ＡＦで示されるように、車両１の不図示のグリルを介して空気が取り込まれる。この空気は、ラジエータ３６の隣り合うチューブ間を流れることでラジエータ３６を通過し、当該チューブの内部を流れる冷却水と熱交換を行う。これにより、ラジエータ３６を流れる冷却水の放熱が行われ、その温度が低下する。
【００２４】
ラジエータシャッタ３８は、矢印ＡＦで示される空気の流れ方向において、ラジエータ３６よりも上流側に設けられている。ラジエータシャッタ３８は、ＥＣＵ１０が送信する制御信号を受信し、その制御信号に基づいて開度を変更するように構成されている。ラジエータシャッタ３８の開度を変更することによって、ラジエータ３６を通過する空気の流量や、ラジエータ３６において冷却水と空気との熱交換が行われる面積を変更することができる。
【００２５】
また、循環流路３３を形成する配管からバイパス流路３４を形成する配管が分岐する部分よりも下流側であって、ラジエータ３６側には、サーモスタット３５が配置されている。サーモスタット３５は、不図示の弁体を内部に有している。サーモスタット３５の内部の弁体は、その近傍の冷却水の温度に感応して移動するように構成されている。サーモスタット３５は、当該弁体の移動によって閉状態と開状態とに切り替えられるように構成されている。そして、サーモスタット３５は、冷却水の温度に基づいて、ラジエータ３６を介してエンジン２０に供給される冷却水の流量と、バイパス流路３４を介してエンジン２０に供給される冷却水の流量との比を調整する。
【００２６】
空調装置４０は、車両１の車室内の温度調整を行う装置である。空調装置４０は、冷媒を循環させる冷媒流路４７を有している。また、空調装置４０は、ヒータコア４１と、エバポレータ４２と、ブロア４３と、コンプレッサ４４と、コンデンサ４５と、膨張弁４６と、を有している。
【００２７】
ヒータコア４１は、バイパス流路３４の途中に設けられた熱交換器である。ヒータコア４１は、いずれも不図示のチューブとコルゲートフィンとを有している。チューブは、内部に冷却水を流す金属製の管状部材である。コルゲートフィンは、金属製の板を折り曲げることで形成されている。ヒータコア４１は、複数のコルゲートフィンと複数のコルゲートフィンとを交互に積層することで形成されている。
【００２８】
エバポレータ４２は、冷媒流路４７に設けられた熱交換器である。エバポレータ４２は、冷媒を流す不図示の流路がその内部に形成されている。エバポレータ４２は、その内部の流路を液相の冷媒が流れることによって、表面を流れる空気から熱を奪う。液相冷媒は、この奪った熱によって蒸発することで、エバポレータ４２の表面を流れる空気の冷却が行われる。
【００２９】
ブロア４３は、ヒータコア４１及びエバポレータ４２の近傍に設けられた送風機である。ＥＣＵ１０が送信する制御信号を受信してブロア４３が回転駆動すると、車室内又は車外から空気が取り込まれ、ヒータコア４１やエバポレータ４２に供給される。この空気は、ヒータコア４１やエバポレータ４２を通過する際に熱交換を行い、その温度が調整される。温度調整されたこの空気は、車室内に供給される。
【００３０】
コンプレッサ４４は、冷媒流路４７に設けられた流体機械である。ＥＣＵ１０が送信する制御信号を受信してコンプレッサ４４が回転駆動すると、エバポレータ４２から排出された冷媒がコンプレッサ４４によって圧縮される。この圧縮された冷媒は、さらに冷媒流路４７の下流側に供給される。
【００３１】
コンデンサ４５は、冷媒流路４７に設けられた熱交換器である。また、コンデンサ４５は、矢印ＡＦで示される空気の流れ方向において、ラジエータ３６よりも上流側に設けられている。コンデンサ４５は、冷媒を流す不図示の流路がその内部に形成されている。コンプレッサ４４によって圧縮され、下流側に供給された冷媒は、このコンデンサ４５の内部の流路に供給される。当該流路を流れる冷媒は、矢印ＡＦで示されるようにコンデンサ４５を通過する空気と熱交換することによって放熱する。
【００３２】
膨張弁４６は、冷媒流路４７に設けられた弁機構である。膨張弁４６は、コンデンサ４５を通過してエバポレータ４２に供給される冷媒を減圧する。
【００３３】
過給機５０は、空気導入路２３の空気を圧縮してエンジン２０に供給する装置である。過給機５０は、タービン５１と、エアコンプレッサ５２と、インタークーラ５４と、ウェイストゲートバルブ５５と、を有している。
【００３４】
タービン５１は、流体が有するエネルギーを機械的動力に変換する原動機である。タービン５１は、排出ガス流路２４の第１排出流路２４１に設けられている。エンジン２０の各気筒から排出された排出ガスが第１排出流路２４１を流れてタービン５１を通過すると、当該排出ガスのエネルギーを利用してタービン５１が回転する。
【００３５】
エアコンプレッサ５２は、回転することによって流体を圧縮する流体機械である。エアコンプレッサ５２は、空気導入路２３に設けられている。エアコンプレッサ５２は、シャフト５３によってタービン５１と連結されている。タービン５１が第１排出流路２４１を流れる排出ガスのエネルギーを利用して回転すると、その回転トルクがシャフト５３によってエアコンプレッサ５２に伝達される。これにより、エアコンプレッサ５２が回転し、空気導入路２３内の空気を圧縮して下流側に供給する。
【００３６】
インタークーラ５４は、空気導入路２３のうちエアコンプレッサ５２よりも下流側の部位に設けられた熱交換器である。インタークーラ５４は、空気を流す不図示の流路がその内部に形成されている。エアコンプレッサ５２によって圧縮されることで高温になった空気は、このインタークーラ５４の内部の流路に供給される。当該流路を流れる空気は、インタークーラ５４の外部を流れる空気と熱交換することで放熱し、その温度が低下する。
【００３７】
ウェイストゲートバルブ５５は、流路の開閉を行う弁機構である。ウェイストゲートバルブ５５は、排出ガス流路２４の第２排出流路２４２に設けられている。ウェイストゲートバルブ５５は、ＥＣＵ１０が送信する制御信号を受信し、その制御信号に基づいて開度を変更するように構成されている。ウェイストゲートバルブ５５の開度を変更することによって、排出ガス流路２４の第１排出流路２４１をタービン５１側に流れる排出ガスの流量と、第１排出流路２４１から分流して第２排出流路２４２側に流れる排出ガスの流量と、の比を調整することができる。これにより、タービン５１の回転数を制御し，安定した過給圧を得るとともに、タービン５１を損傷から保護することができる。
【００３８】
引き続き図１を参照しながら、以上のように構成された冷却装置３０、空調装置４０、及び過給機５０の動作について説明する。
【００３９】
＜冷却装置３０の動作について＞
燃料の供給を受けてエンジン２０が始動すると、燃焼行程において発生する多量の燃焼熱によってエンジン２０の温度が徐々に上昇する。ウォータポンプ３１は、クランク軸を介してエンジン２０の出力を受け、回転駆動する。これにより、第２循環流路３３２の冷却水が加圧され、エンジン２０のエンジン冷却流路３２に供給される。
【００４０】
冷却水は、エンジン冷却流路３２を流れる間に、シリンダヘッド２１やシリンダブロック２２と熱交換を行う。これにより、シリンダヘッド２１やシリンダブロック２２は熱を奪われて冷却される一方で、冷却水は受熱して温度が上昇する。
【００４１】
エンジン２０が始動して間もない状態では、エンジン２０の温度は比較的低いため、エンジン冷却流路３２から排出されて第１循環流路３３１を流れる冷却水（以下、「排出冷却水」とも称する）の温度も比較的低いものとなる。この場合、サーモスタット３５の弁体は、第１循環流路３３１を閉塞する位置に配置される。
【００４２】
これにより、排出冷却水は、ラジエータ３６に供給されることなく、バイパス流路３４を流れ、第２循環流路３３２に供給される。すなわち、エンジン２０の温度が比較的低い状態では、冷却水はラジエータ３６を迂回しながら循環する。この場合、排出冷却水はラジエータ３６によって冷却されないため、エンジン２０が冷却水によって過度に冷却することはない。したがって、エンジン２０の始動時における暖機が冷却水によって阻害されることはない。
【００４３】
一方、エンジン２０の温度が適温以上となった状態では、排出冷却水の温度も比較的高いものとなる。この場合、サーモスタット３５の弁体は、第１循環流路３３１を開放する位置に配置される。
【００４４】
これにより、排出冷却水は、その一部がラジエータ３６に供給され、残部がバイパス流路３４を流れて第２循環流路３３２に供給される。すなわち、エンジン２０が適温以上となった状態では、ラジエータ３６に供給された一部の排出冷却水は冷却されるとともに、残部の排出冷却水はラジエータ３６を迂回して流れる。これらの冷却水は、第２循環流路３３２において合流し、ウォータポンプ３１によって加圧されて再びエンジン冷却流路３２に供給される。
【００４５】
＜空調装置４０の動作について＞
空調装置４０が車両１の車室内の暖房を行う際は、車室内又は車外から取り込んだ空気を、まずエバポレータ４２に通過させて冷却する。この冷却時に、空気に含まれる水蒸気が凝縮水となって除去されることで、当該空気の除湿が行われる。空調装置４０は、この除湿された空気を次にヒータコア４１に通過させ、ヒータコア４１の内部を流れる高温の排出冷却水と熱交換させる。この熱交換によって温度上昇した空気が、不図示のダクトによって車両１の車室内に導かれることで、車室内の暖房が行われる。
【００４６】
一方、空調装置４０が車両１の車室内の冷房を行う際は、エバポレータ４２に通過させて冷却した空気を、ヒータコア４１に通過させることなく、又は殆ど通過させることなく、車室内に導く。これにより、エバポレータ４２において冷却された空気が車室内に供給され、車室内の冷房が行われる。
【００４７】
＜過給機５０の動作について＞
前述したように、エンジン２０から排出された排出ガスが通過することでタービン５１が回転すると、それに伴ってエアコンプレッサ５２が回転する。空気導入路２３内の空気は、回転するエアコンプレッサ５２によって圧縮されて高温高圧となり、空気導入路２３の下流側に設けられているインタークーラ５４に供給される。
【００４８】
インタークーラ５４に供給された空気は、インタークーラ５４の内部に形成された流路を流れる。当該流路を流れる空気は、インタークーラ５４の外部を流れる空気と熱交換することで放熱し、その温度が低下する。このようにして温度が低下した高圧空気を空気導入路２３によってエンジン２０に供給し、燃料の燃焼に用いることで、その燃焼効率を高め、エンジン２０の出力を向上させることができる。
【００４９】
続いて、図２を参照しながら、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置）１０について説明する。ＥＣＵ１０は、その一部又は全部が、アナログ回路で構成されるか、デジタルプロセッサとして構成される。いずれにしても、受信した信号に基づいて制御信号を出力する機能を果たすため、ＥＣＵ１０には機能的な制御ブロックが構成される。
【００５０】
図２は、ＥＣＵ１０を機能的な制御ブロック図として示している。尚、ＥＣＵ１０を構成するアナログ回路又はデジタルプロセッサに組み込まれるソフトウェアのモジュールは、必ずしも図２に示される制御ブロックのように分割されている必要はない。すなわち、実際のアナログ回路やモジュールは、図２に示される複数の制御ブロックの働きをするものとして構成されていても構わず、更に細分化されていても構わない。後述する処理を実行できるように構成されていれば、ＥＣＵ１０の内部の実際の構成は当業者が適宜変更できるものである。
【００５１】
ＥＣＵ１０は、水温センサ６１、空燃比センサ６２、クランク角センサ６３及び外気温センサ６４の各センサと電気的に接続されている。水温センサ６１は、第１循環流路３３１に配置され（図１参照）、排出冷却水の温度Ｔｗに対応する信号を生成して送信するセンサである。空燃比センサ６２は、排出ガス流路２４に設けられ（図１参照）、排出ガスの酸素濃度に対応する信号を生成して送信するセンサである。クランク角センサ６３は、エンジン２０に取り付けられ（図１参照）、クランク軸の角度に対応する信号を生成して送信するセンサである。外気温センサ６４は、車両１のうち外気に触れる部位に配置され（図１参照）、外気温に対応する信号を生成して送信するセンサである。
【００５２】
ＥＣＵ１０は、エンジン２０、ラジエータファン３７、ラジエータシャッタ３８、ブロア４３、コンプレッサ４４、ウェイストゲートバルブ５５、及び報知装置７０の各車載機器とも電気的に接続されている。報知装置７０は、車両１の乗員に対して種々の報知を行うための装置である。報知装置７０は、例えば表示パネルやブザー等、公知の機器によって構成される。ＥＣＵ１０は、制御信号を送信することによって各車載機器の動作を制御する。
【００５３】
尚、本願において「電気的に接続」とは、信号線によって互いに接続された形態に限定されるものではなく、無線で互いに通信可能とされた形態をもその意味に含みうるものとする。
【００５４】
ＥＣＵ１０は、演算部１１、記憶部１２、カウンタ部１３、及び診断部１４を有している。
【００５５】
演算部１１は、各車載機器の制御に必要となる種々の演算を行う部分である。具体的には、演算部１１は、運転者による不図示のアクセルの踏み込みに応じて、エンジン２０にトルクを発生させるための演算を行う。また、演算部１１は、水温センサ６１から受信する信号に基づいて所定の演算を行い、排出冷却水の温度を取得する。また、演算部１１は、空燃比センサ６２から受信する信号に基づいて所定の演算を行い、エンジン２０の気筒内における空燃比や、気筒内に供給される空気の流量等を算出する。また、演算部１１は、クランク角センサ６３から受信する信号に基づいて所定の演算を行い、エンジン２０の回転数を取得する。また、演算部１１は、外気温センサ６４から受信する信号に基づいて所定の演算を行い、外気温を取得する。また、演算部１１は、後述するように、エンジン２０の回転数等に基づいて、エンジン２０から単位時間あたりに冷却水に伝達される熱量（以下、「受熱量」とも称する）を算出する。また、演算部１１は、後述するように、外気温等に基づいて、単位時間あたりに冷却水から外部に放出される熱量（以下、「放熱量」とも称する）を算出する。
【００５６】
記憶部１２は、種々の情報を記憶する部分である。記憶部１２は、例えば不揮発性メモリによって構成される。記憶部１２にはマップ等の情報が予め記憶されている。当該情報は演算部１１によって読み出されて演算に用いられる。また、記憶部１２は、演算部１１の演算結果を記憶することができる。
【００５７】
カウンタ部１３は、種々のカウントを行う部分である。例えば、カウンタ部１３は、複数に区分されたエンジン２０の運転領域のうち、エンジン２０が特定の運転領域で運転した時間長等のカウントを行う。
【００５８】
診断部１４は、サーモスタット３５の診断を行う部分である。具体的には、診断部１４は、サーモスタット３５の弁体が正常に移動できず、前述した閉状態と開状態とを切り替えられない異常があるか否かの診断を行う。
【００５９】
図３は、エンジン２０の回転数が横軸にプロットされ、エンジン２０が取り込む空気の量が縦軸にプロットされた受熱量Ｑｒｃマップを図示している。当該受熱量Ｑｒｃマップは、ＥＣＵ１０の記憶部１２に記憶されている。エンジン２０が各回転数において取り込む空気量は、実線ＷＯＴ（Wide Open throttle：スロットル弁の全開状態）で示される値が上限となる。
【００６０】
エンジン２０が、実線Ｑｒｃ１，Ｑｒｃ２，Ｑｒｃ０，Ｑｒｃ３に沿って運転する場合、冷却水の受熱量ＱｒｃはそれぞれＱｒｃ１，Ｑｒｃ２，Ｑｒｃ０，Ｑｒｃ３となる。受熱量Ｑｒｃ１，Ｑｒｃ２，Ｑｒｃ０，Ｑｒｃ３は、この順序で小さくなる値である。すなわち、図３に示されるマップでは、エンジン２０が運転している領域が右上にあるほど、冷却水の受熱量Ｑｒｃは大きな値となる。また、図３に示されるマップは、エンジン２０が取り込む空気量に代えて、エンジン２０が発生させるトルクをその縦軸にプロットすることでも、同様のものを作成することができる。
【００６１】
ここで、冷却水の受熱量ＱｒｃがＱｒｃ０よりも大きな値となり、且つ実線ＷＯＴよりも小さな値となるＡ領域（すなわち、受熱量Ｑｒｃ１，Ｑｒｃ２が属する領域）でエンジン２０が運転している場合、冷却水の受熱量Ｑｒｃは放熱量Ｑｒｄよりも大きくなる。この場合、その熱収支に基づいて、排出冷却水の温度が上昇する傾向がある。
【００６２】
これに対し、冷却水の受熱量ＱｒｃがＱｒｃ０よりも小さな値となり、且つ実線ＷＯＴよりも小さな値となるＢ領域（すなわち、受熱量Ｑｒｃ３が属する領域）でエンジン２０が運転している場合、冷却水の受熱量Ｑｒｃは放熱量Ｑｒｄよりも小さくなる。この場合、その熱収支に基づいて、排出冷却水の温度が低下する傾向がある。すなわち、受熱量Ｑｒｃ０は、それを境として排出冷却水の温度が上昇又は低下に転じる閾値となる。
【００６３】
エンジン２０がＢ領域で運転しており、排出冷却水の温度が低下している状態では、それがサーモスタット３５の異常によるものか、又は、それ以外の原因によるものかの判別が困難となる。したがって、このような状態でサーモスタット３５の診断を行うと、その診断結果が誤ったものとなる懸念が高まる。エンジン２０がＢ領域で運転している頻度が高い場合は、サーモスタット３５の診断を保留することが好ましい。
【００６４】
続いて、図４及び図５を参照しながら、サーモスタット３５の診断の許可と保留の決定について説明する。
【００６５】
ＥＣＵ１０の演算部１１（図２参照）は、図４に示されるように、エンジン２０の回転数とエンジン２０が取り込むと空気量とを、記憶部１２に記憶された受熱量Ｑｒｃマップと照合する。これにより、そのエンジン２０の運転状態における冷却水の受熱量Ｑｒｃが得られる。
【００６６】
また、ＥＣＵ１０の演算部１１は、エンジン２０の回転数を熱通過率ｈマップと照合する。熱通過率ｈは、冷却水から外気に伝達される熱を算出する際に用いられる定数である。熱通過率ｈは、循環流路３３やバイパス流路３４を形成する配管の材料特性や形状を考慮して予め実験的に同定されており、冷却水の流速と相関を有するものである。本実施形態では、冷却水を圧送するウォータポンプ３１は、エンジン２０の出力を受けて回転駆動するものであるから、冷却水の流速はエンジン２０の回転数と相関を有する。したがって、ここでの熱通過率ｈマップは、エンジン２０の回転数と、当該回転数における熱通過率ｈとを対応させたものとなっている。エンジン２０の回転数を熱通過率ｈマップと照合することにより、熱通過率ｈが得られる。
【００６７】
さらに、演算部１１は、外気温と冷却水の温度との差分である温度差ΔＴを算出する。そして、演算部１１は、この温度差ΔＴと熱通過率ｈとを乗じることによって、冷却水の放熱量Ｑｒｄを得る。
【００６８】
ＥＣＵ１０は、以上のようにして得た冷却水の受熱量Ｑｒｃと、放熱量Ｑｒｄとの比較を行う。放熱量Ｑｒｄが受熱量Ｑｒｃよりも大きい場合、エンジン２０は図３に示されるＢ領域で運転していることとなり、排出冷却水の温度が低下する傾向がある。
【００６９】
そして、ＥＣＵ１０は、エンジン２０が運転している所定期間において、放熱量Ｑｒｄが受熱量Ｑｒｃよりも大きい状態になった時間Ｔｒｄを算出するとともに、当該所定期間の時間長に対する時間Ｔｒｄの比率を算出する。ＥＣＵ１０は、この比率が５０％以上か否かを判断する。この比率が５０％以上である場合、エンジン２０が頻繁にＢ領域で運転しており、サーモスタット３５の診断結果が誤ったものとなる懸念が大きいことから、ＥＣＵ１０の診断部１４はサーモスタット３５の診断を保留する。一方、所定期間の時間長に対する時間Ｔｒｄの比率が５０％に満たない場合、サーモスタット３５の診断結果が誤ったものとなる懸念は小さいことから、ＥＣＵ１０の診断部１４は診断を保留しない（すなわち、診断を許可する）。
【００７０】
図５には、サーモスタット３５の診断の許可と保留との変化が、時間の変化とともに図示されている。ＥＣＵ１０のカウンタ部１３（図２参照）は、時刻ｔ０からのエンジン２０の運転時間をカウントする。時刻ｔ０から時刻ｔ１の間は、エンジン２０が図３に示されるＢ領域で運転することがないため、エンジン２０が運転している時間長（図５で「全体」として示される線）に対する時間Ｔｒｄ（図５で「Ｂ領域」として示される線）の比率は５０％に満たない。この場合、ＥＣＵ１０の診断部１４は診断を保留しない（すなわち、診断を許可する）。
【００７１】
時刻ｔ１で、例えばエンジン２０において発生する新たな燃焼熱が少なくなると、冷却水の受熱量が減少し、エンジン２０がＢ領域で運転する頻度が徐々に高まる。ＥＣＵ１０のカウンタ部１３は、エンジン２０がＢ領域で運転している時間Ｔｒｄのカウントを開始する。
【００７２】
時刻ｔ２で、エンジン２０が運転している全体の時間長に対する時間Ｔｒｄの比率が５０％に達すると、ＥＣＵ１０の診断部１４は診断を保留する。これにより、誤診断が生じる懸念が高い状況でのサーモスタット３５の診断が保留される。すなわち、時刻ｔ２以降のエンジン２０の運転条件は、時刻ｔ２までのエンジン２０の運転条件よりも排出冷却水の温度が低下するものになっている。
【００７３】
続いて、図６及び図７を参照しながら、ＥＣＵ１０が実行する処理の流れについて説明する。図６は、エンジン２０の暖機完了後に、ＥＣＵ１０が実行する処理を示したフローチャートである。尚、以下では簡便のため、詳細にはＥＣＵ１０の演算部１１等が実行している処理も、総括してＥＣＵ１０が実行するものとして説明する。
【００７４】
まず、ＥＣＵ１０は、図６に示されるステップＳ１で、排出冷却水の温度Ｔｗが、予め定められた閾値Ｔｗｃよりも低いか否かを判定する。排出冷却水の温度Ｔｗが当該閾値Ｔｗｃよりも低くないと判定した場合、ＥＣＵ１０はステップＳ１２の処理に進み、サーモスタット３５は正常と診断する。一方、図７に示される時刻ｔ３のように、排出冷却水の温度Ｔｗが閾値Ｔｗｃよりも低いと判定した場合、ＥＣＵ１０は、図６に示されるステップＳ２の処理に進む。
【００７５】
次に、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２で、エンジン２０が図３に示されるＢ領域で運転している比率が５０％以上か否かを判定する。当該比率が５０％以上であると判定した場合、ＥＣＵ１０はステップＳ３の処理に進む。
【００７６】
次に、ＥＣＵ１０は、ステップＳ３で、サーモスタット３５の診断を保留する。すなわち、前述したステップＳ２で、エンジン２０が頻繁にＢ領域で運転しており、当該診断の結果が誤ったものとなる懸念が大きいと判定されたことから、ＥＣＵ１０は当該診断を保留する。
【００７７】
次に、ＥＣＵ１０は、ステップＳ４で、放熱量減少制御を実行する。この放熱量減少制御では、ラジエータ３６における排出冷却水の放熱量を減少させるように車載機器を制御するものである。以下、この放熱量減少制御について説明する。
【００７８】
ＥＣＵ１０は、図７に破線で示されるように、時刻ｔ４においてラジエータシャッタ３８の開度をそれまでのＤｒ２からＤｒ１に変更する。開度Ｄｒ１は、開度Ｄｒ２よりも小さい値である。このように、放熱量減少制御においてラジエータシャッタ３８の開度を減少させると、ラジエータ３６を通過する空気の流量や、ラジエータ３６において排出冷却水と空気との熱交換が行われる面積が減少する。
【００７９】
ラジエータ３６を通過する空気の流量等が減少することで、ラジエータ３６における排出冷却水と空気との熱交換が鈍化する。これにより、ラジエータ３６における排出冷却水の放熱量が減少する。
【００８０】
ＥＣＵ１０がこのような放熱量減少制御を実行すると、循環流路３３を流れる排出冷却水の温度Ｔｗが上昇しようとする。しかしながら、サーモスタット３５が正常である場合は、排出冷却水の温度Ｔｗの上昇に感応してその内部の弁体が移動し、より多くの排出冷却水をラジエータ３６に供給する。この結果、排出冷却水の温度Ｔｗは、図７に「正常」で示されるように、放熱量減少制御の実行を開始する時刻ｔ４後も略一定に保たれる。したがって、時刻ｔ４時点からの排出冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜は略ゼロとなる。尚、排出冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜は絶対値である。
【００８１】
これに対し、サーモスタット３５が異常である場合は、放熱量減少制御を実行しても、その内部の弁体は適切に移動することができない。この結果、排出冷却水の温度Ｔｗは、図７に「異常１」で示されるように、放熱量減少制御の実行を開始する時刻ｔ４後に上昇傾向を示す。したがって、時刻ｔ４時点からの排出冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜が増加する。
【００８２】
再び図６を参照しながら説明を続ける。ＥＣＵ１０は、ステップＳ５で、排出冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜が、予め定められた閾値Ｃ１よりも小さいか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、放熱量減少制御の実行を開始した時刻ｔ４（図７参照）から、予め定められた時間が経過した時刻ｔ５において、このステップＳ５の処理を実行する。排出冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜が閾値Ｃ１よりも小さい場合、サーモスタット３５の内部の弁体は、放熱量減少制御の実行に伴って適切に移動できる状態にあると推定できる。したがってこの場合、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１２の処理に進み、サーモスタット３５は正常と診断する。
【００８３】
一方、図７の「異常１」で示されるように、時刻ｔ４における排出冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜が閾値Ｃ１よりも小さくないと判定した場合、ＥＣＵ１０は、ステップＳ６の処理に進む。
【００８４】
次に、ＥＣＵ１０は、ステップＳ６で、排出冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜が、予め定められた閾値Ｃ２以上であるか否かを判定する。閾値Ｃ２は、前述した閾値Ｃ１よりも大きい値である。図７の「異常１」で示されるように、時刻ｔ４における排出冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜が閾値Ｃ２以上であるＣ３となっている場合、サーモスタット３５の内部の弁体は、放熱量減少制御の実行に伴って適切に移動できない状態にある推定できる。したがってこの場合、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１０の処理に進み、サーモスタット３５は異常と診断する。さらに、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１１で報知装置７０を動作させ、車両１のユーザに点検等を促すことができる。
【００８５】
一方、ステップＳ６で、排出冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜が閾値Ｃ２以上ではないと判定された場合（すなわち、Ｃ１＜｜ΔＴｗ｜＜Ｃ２である場合）は、サーモスタット３５が正常、異常のいずれの状態であるか明確に診断することが困難である。この場合、ＥＣＵ１０は、ステップＳ７の処理に進む。
【００８６】
次に、ＥＣＵ１０は、ステップＳ４で、放熱量増加制御を実行する。この放熱量増加制御では、ラジエータ３６における排出冷却水の放熱量を増加させるように車載機器を制御するものである。以下、この放熱量増加制御について説明する。
【００８７】
ＥＣＵ１０は、図７に一点鎖線で示されるように、時刻ｔ４においてラジエータシャッタ３８の開度をそれまでのＤｒ２からＤｒ３に変更する。開度Ｄｒ３は、開度Ｄｒ２よりも大きい値である。このように、放熱量増加制御においてラジエータシャッタ３８の開度を増加させると、ラジエータ３６を通過する空気の流量や、ラジエータ３６において排出冷却水と空気との熱交換が行われる面積が増加する。
【００８８】
ラジエータ３６を通過する空気の流量等が増加することで、ラジエータ３６における排出冷却水と空気との熱交換が促進される。これにより、ラジエータ３６における排出冷却水の放熱量が増加する。
【００８９】
ＥＣＵ１０がこのような放熱量増加制御を実行すると、循環流路３３を流れる排出冷却水の温度Ｔｗが低下しようとする。しかしながら、サーモスタット３５が正常である場合は、排出冷却水の温度Ｔｗの低下に感応してその内部の弁体が移動し、ラジエータ３６に供給する冷却水の流量を減少させる。この結果、排出冷却水の温度Ｔｗは、図７に「正常」で示されるように、放熱量増加制御の実行を開始する時刻ｔ４後も略一定に保たれる。したがって、時刻ｔ４時点からの排出冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜は、略ゼロとなる。
【００９０】
これに対し、サーモスタット３５が異常である場合は、放熱量増加制御を実行しても、その内部の弁体は適切に移動することができない。この結果、排出冷却水の温度Ｔｗは、図７に「異常２」で示されるように、放熱量増加制御の実行を開始する時刻ｔ４後に低下傾向を示す。したがって、時刻ｔ４時点からの排出冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜が増加する。
【００９１】
再び図６を参照しながら説明を続ける。ＥＣＵ１０は、ステップＳ８で、排出冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜が、予め定められた閾値Ｃ１よりも小さいか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、放熱量増加制御の実行を開始した時刻ｔ４（図７参照）から、予め定められた時間が経過した時刻ｔ５において、このステップＳ５の処理を実行する。排出冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜が閾値Ｃ１よりも小さい場合、サーモスタット３５の内部の弁体は、放熱量減少制御の実行に伴って適切に移動できる状態にある推定できる。したがってこの場合、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１２の処理に進み、サーモスタット３５は正常と診断する。
【００９２】
一方、図７の「異常２」で示されるように、時刻ｔ４における排出冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜が閾値Ｃ１よりも小さくないと判定した場合、ＥＣＵ１０は、ステップＳ９の処理に進む。
【００９３】
次に、ＥＣＵ１０は、ステップＳ９で、排出冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜が、予め定められた閾値Ｃ２以上であるか否かを判定する。図７の「異常２」で示されるように、時刻ｔ４における排出冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜が閾値Ｃ２以上であるＣ３となっている場合、サーモスタット３５の内部の弁体は、放熱量増加制御の実行に伴って適切に移動できない状態にあると推定できる。したがってこの場合、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１０の処理に進み、サーモスタット３５は異常と診断する。さらに、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１１で報知装置７０を動作させ、車両１のユーザに点検等を促すことができる。
【００９４】
一方、ステップＳ９で、冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜が閾値Ｃ２以上ではないと判定された場合（すなわち、Ｃ１＜｜ΔＴｗ｜＜Ｃ２である場合）は、サーモスタット３５が正常、異常のいずれの状態であるか明確に診断することが困難である。この場合、ＥＣＵ１０は、ステップＳ３の処理に戻り、前述した処理を実行する。
【００９５】
以上説明したように、第１実施形態に係るＥＣＵ１０は、車両１のエンジン２０に供給される冷却水の温度を調整するサーモスタット３５の診断装置である。ＥＣＵ１０は、エンジン２０から排出された冷却水である排出冷却水の温度Ｔｗを取得する演算部１１と、排出冷却水の温度Ｔｗに基づいてサーモスタット３５の状態を診断する診断部１４と、を備える。診断部１４は、車両１のラジエータ３６における排出冷却水の放熱量を減少させる放熱量減少制御を実行するとともに、放熱量減少制御の実行に基づいて排出冷却水の温度の上昇量が上昇閾値であるＣ２以上となった場合に、サーモスタット３５が異常であると診断する。
【００９６】
このように構成されたＥＣＵ１０では、ラジエータ３６における排出冷却水の放熱量を減少させる放熱量減少制御を実行する。サーモスタット３５の異常によって排出冷却水がラジエータ３６に供給されている場合に、このような放熱量減少制御を実行すると、排出冷却水の温度Ｔｗは上昇しようとする。ＥＣＵ１０では、この排出冷却水の温度Ｔｗの上昇量（前述した冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜に相当）が閾値Ｃ２以上となった場合に、サーモスタット３５が異常であると診断する。したがって、ＥＣＵ１０によれば、エンジン２０の暖機完了後に排出冷却水の温度Ｔｗが低下する場合でも、サーモスタット３５の診断を的確に行うことが可能となる。
【００９７】
また、ＥＣＵ１０では、診断部１４は、放熱量減少制御の実行後に、ラジエータ３６における排出冷却水の放熱量を増加させる放熱量増加制御を実行するとともに、放熱量増加制御の実行に基づいて排出冷却水の温度Ｔｗの低下量が低下閾値である閾値Ｃ２以上となった場合に、サーモスタット３５が異常であると診断する。
【００９８】
このように構成されたＥＣＵ１０では、ラジエータ３６における排出冷却水の放熱量を増加させる放熱量増加制御を実行する。サーモスタット３５の異常によってラジエータ３６に排出冷却水が供給されている場合に、このような放熱量増加制御を実行すると、排出冷却水の温度Ｔｗは低下傾向を示す。ＥＣＵ１０では、この排出冷却水の温度Ｔｗの低下量（前述した冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜に相当）が閾値Ｃ２以上となった場合に、サーモスタット３５が異常であると診断する。したがって、ＥＣＵ１０によれば、エンジン２０の暖機完了後に冷却水の温度Ｔｗが低下する場合でも、サーモスタット３５の診断を的確に行うことが可能となる。
【００９９】
尚、第１実施形態に係るＥＣＵ１０では、上昇閾値及び低下閾値をいずれも閾値Ｃ２としている。しかしながら、上昇閾値及び低下閾値は必ずしも同一の値である必要はなく、エンジン２０や冷却水の特性に応じて、互いに異なる値に設定してもよい。
【０１００】
また、ＥＣＵ１０では、診断部１４は、放熱量減少制御の実行に基づく排出冷却水の温度Ｔｗの上昇量が上昇閾値であるＣ２以上ではない場合に、放熱量増加制御を実行する。
【０１０１】
このように構成されたＥＣＵ１０では、放熱量減少制御を実行してもサーモスタット３５が正常、異常のいずれの状態であるか明確に診断することが困難である場合に、放熱量増加制御を実行することができる。これにより、放熱量減少制御を実行した結果のみでサーモスタット３５の診断が可能である場合は診断を迅速に完了させる一方で、放熱量減少制御を実行した結果のみでは明確な診断が困難である場合は、併せて放熱量増加制御も実行することによって診断の精度を向上させることができる。
【０１０２】
また、排出冷却水の温度Ｔｗが閾値Ｔｗｃよりも低くサーモスタット３５の異常が疑われる状況であるにもかかわらず、仮に放熱量減少制御よりも先に放熱量増加制御を実行すると、排出冷却水の温度Ｔｗをさらに低下させてしまうおそれがある。この場合、エンジン２０等は、排出冷却水の温度Ｔｗが低下することによる悪影響を大きく受けるおそれがある。これに対し、ＥＣＵ１０は、放熱量減少制御の実行に基づく排出冷却水の温度Ｔｗの上昇量が上昇閾値であるＣ２以上ではない場合に放熱量増加制御を実行するため、このような悪影響を抑制することができる。
【０１０３】
また、ＥＣＵ１０では、診断部１４は、放熱量増加制御及び放熱量減少制御の一方を実行した結果、排出冷却水の温度の上昇量又は低下量である｜ΔＴｗ｜が第１閾値であるＣ２以上である場合は温度調整弁が異常であると診断する。また、診断部１４は、排出冷却水の温度の上昇量又は低下量である｜ΔＴｗ｜が閾値Ｃ２よりも小さく且つ第２閾値であるＣ１よりも大きい場合は、放熱量増加制御及び放熱量減少制御の他方を実行する。
【０１０４】
このように構成されたＥＣＵ１０では、排出冷却水の温度の上昇量又は低下量である｜ΔＴｗ｜が閾値Ｃ１よりも大きく且つ閾値Ｃ２よりも小さい状態であり、サーモスタット３５が正常、異常のいずれの状態であるか明確に診断することが困難である場合に、放熱量増加制御及び放熱量減少制御の他方を実行することができる。これにより、放熱量減少制御の実行のみでサーモスタット３５の診断が可能である場合は、診断を迅速に完了させるとともに、放熱量減少制御の実行のみでは明確な診断が困難である場合は、併せて放熱量増加制御も実行することで、診断の精度を向上させることができる。
【０１０５】
また、ＥＣＵ１０では、診断部１４は、ラジエータシャッタ３８の開度を変更することによって、放熱量減少制御及び放熱量増加制御の少なくとも一方を実行する。
【０１０６】
ラジエータシャッタ３８の開度を変更することによって、ラジエータ３６を通過する空気の流量や、ラジエータ３６において排出冷却水と空気との熱交換が行われる面積を変更することができる。ＥＣＵ１０は、このラジエータシャッタ３８の開度を変更することで、ラジエータ３６における排出冷却水と空気との熱交換を鈍化又は促進させ、放熱量減少制御又は放熱量増加制御を実行することができる。
【０１０７】
尚、本第１実施形態では、ＥＣＵ１０がラジエータシャッタ３８の開度を変更することによって、放熱量減少制御及び放熱量増加制御を実行する場合について説明した。しかしながら、放熱量減少制御及び放熱量増加制御は、ラジエータシャッタ３８の開度を変更するものに限られない。
【０１０８】
例えば、ＥＣＵ１０は、ラジエータファン３７の回転数を変更することによって、放熱量減少制御及び放熱量増加制御の少なくとも一方を実行してもよい。
【０１０９】
この場合、ＥＣＵ１０は、図７に示されるように、放熱量減少制御においてラジエータファン３７の回転数をＮｒ２からＮｒ１に変更する。回転数Ｎｒ１は、回転数Ｎｒ２よりも小さい値である。このようにＥＣＵ１０がラジエータファン３７の回転数を減少させると、ラジエータ３６を通過する空気の流量が減少し、ラジエータ３６における排出冷却水と空気との熱交換が鈍化する。この結果、ラジエータ３６における排出冷却水の放熱量を減少させることができる。
【０１１０】
一方、放熱量増加制御においては、図７に示されるように、ＥＣＵ１０はラジエータファン３７の回転数をＮｒ２からＮｒ３に変更する。回転数Ｎｒ３は、回転数Ｎｒ２よりも大きい値である。このようにＥＣＵ１０がラジエータファン３７の回転数を増加させると、ラジエータ３６を通過する空気の流量が増加し、ラジエータ３６における排出冷却水と空気との熱交換が促進される。この結果、ラジエータ３６における排出冷却水の放熱量を減少させることができる。
【０１１１】
また、ＥＣＵ１０は、コンプレッサ４４の回転数を変更することによって、放熱量減少制御及び放熱量増加制御の少なくとも一方を実行してもよい。
【０１１２】
この場合、ＥＣＵ１０は、図７に示されるように、放熱量減少制御においてコンプレッサ４４の回転数をＮｃ２からＮｃ３に変更する。回転数Ｎｃ３は、回転数Ｎｃ２よりも大きい値である。このようにＥＣＵ１０がコンプレッサ４４の回転数を増加させると、コンプレッサ４４によって圧縮されてコンデンサ４５に供給される冷媒の温度が上昇する。したがって、図１に矢印ＡＦで示されるようにコンデンサ４５を通過する空気は、当該冷媒と熱交換を行うことで比較的高温になる。
【０１１３】
前述したように、コンデンサ４５は、矢印ＡＦで示される空気の流れ方向において、ラジエータ３６よりも上流側に設けられている。したがって、ラジエータ３６では、その内部を流れる排出冷却水と、コンデンサ４５を通過した比較的高温の空気との熱交換が行われる。この結果、ラジエータ３６における排出冷却水の放熱量を減少させることができる。
【０１１４】
一方、放熱量増加制御においては、図７に示されるように、ＥＣＵ１０はコンプレッサ４４の回転数をＮｃ２からＮｃ１に変更する。回転数Ｎｃ１は、回転数Ｎｃ２よりも小さい値である。このようにコンプレッサ４４の回転数を減少させると、コンプレッサ４４によって圧縮されてコンデンサ４５に供給される冷媒の温度が低下する。したがって、図１に矢印ＡＦで示されるようにコンデンサ４５を通過する空気は、当該冷媒と熱交換を行うことで比較的低温になる。
【０１１５】
したがって、ラジエータ３６では、その内部を流れる排出冷却水と、コンデンサ４５を通過した比較的低温の空気との熱交換が行われる。この結果、ラジエータ３６における排出冷却水の放熱量を増加させることができる。
【０１１６】
また、ＥＣＵ１０は、ウェイストゲートバルブ５５の開度を変更することによって、放熱量減少制御及び放熱量増加制御の少なくとも一方を実行してもよい。
【０１１７】
この場合、ＥＣＵ１０は、図７に示されるように、放熱量減少制御においてウェイストゲートバルブ５５の開度をＤｗ２からＤｗ１に変更する。開度Ｄｗ１は、開度Ｄｗ２よりも小さい値である。このようにＥＣＵ１０がウェイストゲートバルブ５５の開度を減少させると、第１排出流路２４１から分流して第２排出流路２４２側に流れる排出ガスの流量が減少する。つまり、タービン５１を通過する排出ガスの流量が増加する。このため、タービン５１及びエアコンプレッサ５２の回転数が増加し、エアコンプレッサ５２によって圧縮されてインタークーラ５４に供給される空気の温度が上昇する。したがって、図１に矢印ＡＦで示されるようにインタークーラ５４を通過する空気は、このエアコンプレッサ５２によって圧縮された空気と熱交換を行うことで比較的高温になる。
【０１１８】
前述したように、インタークーラ５４は、矢印ＡＦで示される空気の流れ方向において、ラジエータ３６よりも上流側に設けられている。したがって、ラジエータ３６では、その内部を流れる排出冷却水と、インタークーラ５４を通過した比較的高温の空気との熱交換が行われる。この結果、ラジエータ３６における排出冷却水の放熱量を減少させることができる。
【０１１９】
一方、放熱量増加制御においては、図７に示されるように、ＥＣＵ１０はウェイストゲートバルブ５５の開度をＤｗ２からＤｗ３に変更する。開度Ｄｗ３は、開度Ｄｗ２よりも大きい値である。このようにＥＣＵ１０がウェイストゲートバルブ５５の開度を増加させると、第１排出流路２４１から分流して第２排出流路２４２側に流れる排出ガスの流量が増加する。つまり、タービン５１を通過する排出ガスの流量が減少する。このため、タービン５１及びエアコンプレッサ５２の回転数が減少し、エアコンプレッサ５２によって圧縮されてインタークーラ５４に供給される空気の温度が低下する。したがって、図１に矢印ＡＦで示されるようにインタークーラ５４を通過する空気は、このエアコンプレッサ５２によって圧縮された空気と熱交換を行うことで比較的低温になる。
【０１２０】
したがって、ラジエータ３６では、その内部を流れる排出冷却水と、インタークーラ５４を通過した比較的低温の空気との熱交換が行われる。この結果、ラジエータ３６における排出冷却水の放熱量を減少させることができる。
【０１２１】
以上説明したラジエータシャッタ３８の開度の変更、ラジエータファン３７の回転数の変更、コンプレッサ４４の回転数の変更、及びウェイストゲートバルブ５５の開度の変更は、各々単独で実行してよいし、適宜組み合わせて実行してもよい。
【０１２２】
続いて、第２実施形態に係るＥＣＵ１０Ａについて、図８及び図９を参照しながら説明する。このＥＣＵ１０Ａは、車両１Ａに搭載され、温度調整弁である電動バルブ３５Ａの診断を行う電子制御装置である。車両１ＡやＥＣＵ１０Ａのうち、第１実施形態に係る車両１やＥＣＵ１０と同一の構成については適宜同一の符号を付して、説明を省略する。
【０１２３】
電動バルブ３５Ａは、バイパス流路３４が第１循環流路３３１から分岐する部分に設けられている。電動バルブ３５Ａは、その内部に不図示の弁体を有している。当該弁体は、
電動バルブ３５ＡがＥＣＵ１０Ａから受信する制御信号に基づいて回転するように構成されている。
【０１２４】
図９に示されるのは、電動バルブ３５Ａの特性を示すグラフである。グラフの横軸には、電動バルブ３５Ａの内部に設けられた弁体の、予め定められた基準位置からの回転角度がプロットされている。グラフの縦軸には、開口率、すなわち電動バルブ３５Ａの開度がプロットされている。電動バルブ３５Ａからバイパス流路３４に向かう流路の開度の変化が線Ｇ１０で示されている。また、電動バルブ３５Ａからラジエータ３６側の第１循環流路３３１に向かう流路の開度の変化が線Ｇ２０で示されている。
【０１２５】
弁体の回転角度がｄ１０よりも小さい場合は、バイパス流路３４に向かう流路と、ラジエータ３６側の第１循環流路３３１に向かう流路と、のいずれもが閉塞されている。
【０１２６】
弁体の回転角度を増加させ、ｄ１０よりも大きくなると、バイパス流路３４に向かう流路の開度のみが増加し始める。さらに回転角度がｄ２０まで増加すると、バイパス流路３４に向かう流路のみが全開状態となる。
【０１２７】
さらに、回転角度がｄ３０まで増加すると、ラジエータ３６側の第１循環流路３３１に向かう流路の開度が増加し始める。このとき、バイパス流路３４に向かう流路は全開状態のままである。回転角度がｄ４０まで増加すると、バイパス流路３４に向かう流路と、ラジエータ３６側の第１循環流路３３１に向かう流路と、のいずれもが全開状態となる。
【０１２８】
このように、第２実施形態に係るＥＣＵ１０Ａでは、各流路の開度を能動的に変更することによって、エンジン２０に供給する冷却水の温度をエンジン２０の運転状態に基づいて微調整することができる。しかしながら、電動バルブ３５Ａの弁体の固着や、信号の送受信の不具合等により、弁体の回転角度がＥＣＵ１０Ａから受信する信号に対応しないものとなる異常が生じ得る。ＥＣＵ１０Ａは、以上説明したように動作する電動バルブ３５Ａの診断を行う。
【０１２９】
ＥＣＵ１０Ａは、電動バルブ３５Ａの診断において、前述した第１実施形態に係るＥＣＵ１０と同様に、図６及び図７に示される処理を実行する。つまり、放熱量減少制御や放熱量増加制御を実行するとともに、その際の排出冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜に基づいて電動バルブ３５Ａの診断を行う。
【０１３０】
尚、ＥＣＵ１０Ａは、ラジエータ３６への排出冷却水の供給を停止させる停止信号を電動バルブ３５Ａに送信した後に、前述した放熱量減少制御及び放熱量増加制御を実行する。つまり、ＥＣＵ１０Ａは、弁体の回転角度がｄ３０よりも小さくなるように電動バルブ３５Ａに制御信号を送信した後に、放熱量減少制御及び放熱量増加制御を実行する。
【０１３１】
仮に弁体の回転角度がｄ３０以上である場合では、電動バルブ３５Ａが正常であってもラジエータ３６に排出冷却水が供給される。このような状態では、放熱量減少制御や放熱量増加制御を実行したことで排出冷却水の温度が変化しても、それが電動バルブ３５Ａの異常によるものか否かを判断することができない。
【０１３２】
そこで、ＥＣＵ１０Ａは、前述したように、弁体の回転角度がｄ３０よりも小さくなるように電動バルブ３５Ａに制御信号を送信した後に、放熱量減少制御及び放熱量増加制御を実行する。このような制御信号を送信したにもかかわらず、その後の放熱量減少制御及び放熱量増加制御の実行によって排出冷却水の温度変化が生じている場合は、冷却水がラジエータ３６に供給されてしまっていると推定できる。そして、ＥＣＵ１０Ａは排出冷却水の温度変化｜ΔＴｗ｜に基づいて、第１実施形態同様に電動バルブ３５Ａの状態を診断することができる。
【０１３３】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
【符号の説明】
【０１３４】
１，１Ａ：車両
１０，１０Ａ：ＥＣＵ（診断装置）
１１：演算部（水温取得部）
１２：記憶部
１４：診断部
２０：エンジン（内燃機関）
３５：サーモスタット（温度調整弁）
３５Ａ：電動バルブ（温度調整弁）
３６：ラジエータ
３７：ラジエータファン
３８：ラジエータシャッタ（シャッタ）
４４：コンプレッサ
４５：コンデンサ
５０：過給機
５１：タービン
５２：エアコンプレッサ
５４：インタークーラ
５５：ウェイストゲートバルブ
【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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