(57)【要約】【課題】  水冷式内燃機関の冷却系の故障診断において、機関起動中に診断を実施することは、機関の負荷による発熱状態や、運転状態による走行風等の外乱の影響により、正確な故障判定が困難である。そこで、機関運転停止後に故障判定を実施することで、前述の外乱の影響を排除した故障診断を可能とさせる。【解決手段】  機関運転停止後にウォータポンプとラジエータファンおよびサーモスタットをそれぞれ停止および起動させた時の機関冷却水の温度変化によって各故障内容を判定する。これにより、機関発熱状態や走行風などの影響を排除することが可能となる。【選択図】図４
2008215183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の冷却系診断装置において、
前記内燃機関は、
水冷式の内燃機関を冷却させるための冷却水循環用のウォータポンプと、
冷却水をラジエータへの水路に切り換えるためのサーモスタットと、
ラジエータから大気への放熱を促進させるためのラジエータファンと、
冷却水の温度を測定する水温センサとを備え、
前記内燃機関停止後に前記ウォータポンプと前記ラジエータファンと前記サーモスタットとを起動または停止させたときの前記水温センサにより検出された冷却水温の変化量によって、前記機関冷却系の故障を診断することを特徴とする内燃機関の冷却系故障診断装置。
【請求項２】
前記内燃機関停止後からの所定時間は前記ウォータポンプと前記ラジエータファンとの動作を停止させ、前記所定時間内の水温変化の増加量が所定値以下の時、ウォータポンプまたはラジエータファンの起動状態固定の故障と診断することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の冷却系診断装置。
【請求項３】
水温の変化量に応じて、前記ウォータポンプと前記ラジエータファンとの何れか一つが起動状態固定の故障をしているか、ウォータポンプの起動状態固定の故障か、ウォータポンプとラジエータファンがともに起動状態固定の故障をしているか、を診断することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の冷却系故障診断装置。
【請求項４】
前記内燃機関停止後の前記所定時間経過後に、前記ウォータポンプと前記ラジエータファンとを起動させ、起動後の冷却水温下降量が所定値以下のとき、前記ウォータポンプまたは前記ラジエータファンの性能が低下した故障と判定することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の冷却系診断装置。
【請求項５】
水温の変化量に応じて、前記ウォータポンプと前記ラジエータファンとのどちらかが性能が低下した故障か、前記ウォータポンプの性能が低下した故障か、前記ウォータポンプと前記ラジエータファンとがともに性能が低下した故障か、を判別することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の冷却系故障診断装置。
【請求項６】
前記内燃機関停止後の所定時間後に、前記ウォータポンプおよび前記ラジエータファンを起動させ、前記サーモスタットの開弁設定温度よりも高い時の水温変化量と、前記サーモスタットの開弁設定温度よりも低い時の水温変化量と、の偏差が所定値以下のとき、サーモスタットが開弁した状態を保持している故障と判定することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の冷却系診断装置。
【請求項７】
前記ウォータポンプまたは前記ラジエータファンが起動状態固定の故障と判定されたときは、請求項４及び請求項５の診断内容を禁止することを特徴とする内燃機関の冷却系故障診断装置。
【請求項８】
前記ウォータポンプまたは前記ラジエータファンが停止状態固定の故障と判定されたときは、請求項６の判定を禁止することを特徴とする内燃機関の冷却系故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水冷式内燃機関の冷却系の故障を判定する、故障診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、水冷式の内燃機関では、機関を過剰な温度上昇を防止するために機関内に冷却用の水路と、冷却水を循環させるウォータポンプと、上昇した冷却水を大気に放熱させるラジエータと、冷却水温に応じてラジエータへの水路に切り換えるサーモスタットを備えている。
【０００３】
これらは、エンジン始動直後，暖機運転時等、冷却水温が所定値（通常８０℃）より低い場合にはサーモスタットが閉弁し、一方、冷却水温が所定値より高くなったときは、サーモスタットが開弁状態となり、機関内とラジエータとの間で冷却水を循環させる。
【０００４】
さらに、ラジエータは車両の走行風や、ラジエータを冷却する手段(ラジエータファン)によって冷却水の熱を大気に放熱させ、冷却水の過上昇（オーバーヒート）を防止している。
【０００５】
また冷却水を循環させるためのポンプは機関の出力軸より駆動させる方式のほかに、必要に応じた冷却流量に制御を行う、電動式のポンプの採用がある。
【０００６】
前述の機関冷却系の構成部品が故障すると、たとえば、ウォータポンプまたはラジエータファンが停止状態で固定した故障が発生した場合、冷却水温が過剰に上昇し、機関破損の恐れがある。一方、ウォータポンプまたはラジエータファンが起動状態で固定した故障が発生した場合またはサーモスタットが開弁状態で固定した故障が発生した場合は、冷却水温が基準の温度に達しない、または達するまでに時間がかかり、機関冷却水の昇温が妨げられて、燃費の悪化や排気エミッションの増加、さらに車両のヒータ性能の悪化を招いてしまう恐れがある。
【０００７】
そこで、冷却系の故障を判定する技術として、たとえば、サーモスタットが開いたままとなる開故障の故障診断である特許文献１が提案されている。
【０００８】
上記公報の故障診断は、エンジン始動からの燃料消費量が所定量以上である時、冷却水温の上昇が少ない時にサーモスタットを故障と判定している。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−３２０３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述の発明は、いずれも機関運転中の冷却水温の変化割合をもって故障を判定する技術であり、機関の負荷による発熱状態や、運転状態による走行風等の影響により、より正確な判定を求める要求に答えられないという課題がある。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、機関の運転状態に影響されない安定した故障判定を提供することと、またその故障の内容を特定する故障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】
【００１２】
前記目的を達成すべく、本発明の請求項１にあっては、機関運転停止後にウォータポンプとラジエータファンおよびサーモスタットが動作したときの機関冷却水の温度変化によって故障を判定することで、機関の発熱状態や走行風などの影響を排除することが可能となる。
【００１３】
請求項２においては、特に機関停止後にウォータポンプとラジエータファンを停止させ、そのときの冷却水温の変化量割合でウォータポンプとラジエータファンの故障を判定する。機関停止後にウォータポンプとラジエータファンが停止すると、冷却水の循環や、走行風などによる放熱がなくなり、冷却水温は一定期間上昇する。ここで、水温が下降する場合は、ウォータポンプまたはラジエータファンが起動状態のまま停止できない、起動状態固定の故障が考えられる。
【００１４】
請求項３においては、請求項２実施時の冷却水温の下降が著しい場合は、ウォータポンプが起動状態のまま停止できない故障のほか、ラジエータファンも停止できない起動状態で固定となった故障が考えられる。
【００１５】
請求項４にあっては、ウォータポンプとラジエータファンを停止状態から起動させた場合、ラジエータからの放熱によって冷却水温は低下するが、冷却水温低下が少ない場合は、ウォータポンプまたはラジエータファンが起動することができない停止状態で固定しているか、性能が低下した故障が考えられる。
【００１６】
請求項５にあっては、請求項４実施時の冷却水温がほとんど下降しないまたは上昇し続ける場合は、ウォータポンプが起動できない故障のほか、ラジエータファンも性能が低下した故障が考えられる。
【００１７】
請求項６にあっては、ウォータポンプとラジエータファンを起動させた状態において、サーモスタット開弁設定温度よりも上の冷却水温では、ラジエータからの放熱により、所定時間の冷却水温低下量は大きいが、サーモスタット開弁設定温度よりも下の冷却水温では、ラジエータへの冷却水の循環がサーモスタットにより遮断されるために、所定時間の冷却水温低下量は小さい。よってサーモスタット開弁設定温度より上の時と下との時での、所定時間の冷却水温の低下量の偏差が小さい場合は、サーモスタットが開弁状態で固定となった故障が考えられる。
【００１８】
請求項７にあっては、請求項２または３において、ウォータポンプまたはラジエータファンが停止できない起動状態固定の故障と判定された場合は、請求項４または５のウォータポンプおよびラジエータファンの性能低下の故障を判定する動作を正常に実施できないため、請求項４および５の診断を禁止するものである。
【００１９】
請求項８にあっては、請求項４または５において、ウォータポンプおよびラジエータファンの性能低下の故障と判定された場合は、冷却水の循環やラジエータからの放熱作用が十分に機能しないことにより、請求項６のサーモスタットの故障を正常に判定できないため、請求項６の診断を禁止するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の内燃機関の冷却系故障診断装置は、機関停止後の冷却水温の温度変化によってウォータポンプ，ラジエータファンおよびサーモスタットの故障診断を実施することで、機関からの発熱や、走行風などといった外乱に左右されることなく、安定した冷却系の故障診断が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面に基づいて本発明に係る内燃機関の実施形態について詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本実施形態の内燃機関の冷却系の故障診断装置を備えたエンジンシステムの全体構成を示したものである。
【００２３】
本実施例の内燃機関は、直列４気筒エンジンであり、エアクリーナ１の入り口部２から吸入された空気は、吸気ダクト３を通ってスロットルボディ４に入る。該吸気ダクト３には、吸気空気量を検出する空気流量計（エアフローメータ５）さらに該スロットルスロットルボディ４には、空気流量を制御する絞り弁６、及び該絞り弁６の開度を計測するスロットルセンサ７が各々の適宣位置に設置されている。また、スロットルボディ４には、絞り弁６をバイパスする補助空気バルブ（ＩＳＣバルブ８）が設けられており、アイドル回転数が一定に保たれるように空気量が制御されている。
【００２４】
そして、スロットルボディ４を通った空気はサージタンク９に入り、吸気マニホールド１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄによって分配されて気筒内に入る。
【００２５】
一方、燃料タンク（図示せず）内の燃料は、燃料ポンプ（図示せず）で吸引・加圧され、燃料フィルタ(図示せず)を通り、吸気マニホールド１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに設置された燃料を燃焼室に噴射する手段の一態様である燃料噴射弁（インジェクタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）に供給されて噴射される。
【００２６】
シリンダ内の混合気は、点火プラグ（図示せず）によって点火・燃焼された後、排気マニホールド（図示せず）側に送られ、前触媒および主触媒（図示せず）で浄化された後にマフラー（図示せず）を経由して排出される。
【００２７】
またエンジンのシリンダブロックとシリンダヘッドの内部にはウォータジャケット２０が設けられ、このウォータジャケット内に冷却水が注入されている。ウォータジャケット２０の冷却水は、ラジエータ２１及びヒータコア２２に流入する。ヒータコア２２に入った冷却水は、サーモスタット２３を介して再びウォータジャケット２０内に戻される。ウォータジャケット２０に戻る前には、電動のウォータポンプ２４が取り付けられており、エンジン回転負荷や冷却水温に応じてウォータポンプ駆動することで、冷却水を循環させる。
【００２８】
この時、サーモスタット２３に流れる冷却水が、サーモスタットの開弁温度より低い場合は、冷却水が、ウォータジャケット２０→ヒータコア２２→サーモスタット２３→ウォータポンプ２４→ウォータジャケット２０と循環し、冷却水の昇温を促進する。
【００２９】
一方、ラジエータ２１に入った冷却水は、ラジエータにて走行風またはラジエータ冷却用の電動ラジエータファン２５によって大気に放熱される。冷却された冷却水は前述のサーモスタット２３に到達する。ここで、前述のウォータジャケット２０を循環している冷却水の温度がサーモスタット２３開弁温度を越えると、サーモスタットが開弁し、ラジエータ２１にて冷却された冷却水も、ウォータポンプ２４を介してウォータジャケット２０内に流入する。
【００３０】
ウォータジャケット内に取り付けた冷却水温度センサ２６によって測定された冷却水温が上昇し設定温度を越えるとラジエータ２１に取り付けた冷却用の電動ラジエータファン２５を起動し、ラジエータ２１による冷却水の熱の大気への放熱を促進させる。
【００３１】
エンジン回転数の検出，燃料噴射時期及び点火時期を制御するための基礎信号であるカム角センサ（図示せず），エアフローメータ５，スロットル角度センサ７，Ｏ2 センサ
（図示せず），内燃機関の温度を検出する水温センサ２６等のエンジン状態を表す信号は、本診断装置３０を備えたエンジン制御装置（コントロールユニット）３０に入力される。
【００３２】
該コントロールユニット３０は、これらの信号に基づいて、所定の演算処理を行って空燃比制御等の各種制御を行い、インジェクタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，ＩＳＣバルブ８，電動ラジエータファン２５，電動ウォータポンプ２４等に各駆動信号を出力する。
【００３３】
図２は、コントロールユニット３０の内部構成を示したものである。
【００３４】
該コントロールユニット３０は、ＭＰＵ３１，読み書き自由なＲＡＭ３２，読み出し専用ＲＯＭ３３，入出力を制御するＩ／ＯＬＳＩ３４から構成され、それぞれバス３５，
３６，３７で連絡されており、各データのやりとりが行われる。具体的には、ＭＰＵ３１は、エアフローメータ５，スロットル角度センサ７，水温センサ２６等の前記エンジン状態を表す信号Ｉ／ＯＬＳＩ３４からバス３７を通して受け取り、ＲＯＭ３３に記憶された処理内容を順次呼び出した所定の処理を行い、ＲＡＭ３２に記憶させた後、再びＩ／
ＯＬＳＩ３４からインジェクタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，ラジエータ冷却用電動ファン２５，ＩＳＣバルブ８，電動ウォータポンプ２４等に各駆動信号を出力している。
【００３５】
図３は、本実施形態の内燃機関の冷却系の故障診断装置を備えたエンジンシステムの全体の制御ブロック図である。
【００３６】
まずステップ１０１で、機関停止状態に移行するとウォータポンプとラジエータファンの停止状態固定の故障を判定するステップ１０２のステージ１へ進む。次にステップ103にてステージ１での故障の判定を行い、正常と判定されなかった場合は、ウォータポンプとラジエータファンの起動状態固定の故障を判定するステップ１０６のステージ２へ進む。
【００３７】
ステップ１０３のステージ１にてウォータポンプとラジエータファンの停止状態固定の故障と判定されると、ステップ１０４にてその故障内容をエンジン制御装置（コントロールユニット）３０に記憶し、ステップ１０５にて警告ランプの点灯を行い、運転者へ警告を与える。
【００３８】
ステップ１０６のステージ２へ移行するとステップ１０７にてウォータポンプとラジエータファンの起動状態固定の故障判定を行う。ステップ１０７にて正常と判定された場合は、ステップ１１０へ進む。ステップ１０７にてウォータポンプとラジエータファンの起動状態固定の故障と判定された場合は、ステップ１０８にてその故障内容をエンジン制御装置（コントロールユニット）３０に記憶し、故障情報の記憶を行い、ステップ１０９にて警告ランプの点灯を行い、運転者へ警告を与える。
【００３９】
ステップ１１０では冷却水温ＴＷがサーモスタット開設定温度ＴＨＭＯ［℃］（例えば７５℃）以下であるかを判定し、ＴＨＭＯ［℃］以下と判定された場合は、ステップ111へ進む。ＴＨＭＯ［℃］以下と判定されなかった場合は、ＴＨＭＯ以下となるまで、ステップ１１０の判定を繰り返す。ステップ１０３では、サーモスタットの開弁固定状態の故障判定を行うステージ３を実施し、ステップ１１２へ進み実際の故障の判定を行う。ステップ１１２にてサーモスタットの開弁固定状態の故障と判定されなかった場合は、すべての本発明の故障診断装置において正常と判定され、故障診断を終了する。
【００４０】
ステップ１１２にてサーモスタットの開弁固定状態の故障と判定された場合は、ステップ１１３にてその故障内容をエンジン制御装置（コントロールユニット）３０に記憶し、故障情報の記憶を行い、ステップ１１４にて警告ランプの点灯を行い、本発明の故障診断を終了する。
【００４１】
前述の故障診断内容の実際の動作図を図４に示す。図４には、本発明でのウォータポンプ，ラジエータファンおよびサーモスタットの動作状況と機関冷却系正常時の冷却水温の推移を示している。
【００４２】
次に各ステージの診断内容の詳細を説明する。
【００４３】
まず、図５を用いてステージ１の故障診断内容を説明する。
【００４４】
ステップ２０１にてステージ１が開始されると、ステップ２０２にてウォータポンプ停止し、ステップ２０３にてラジエータファンを停止する。次にステップ２０４にて冷却水温ＴＷをＴＷＳＴ１１としてキャプチャする。ステップ２０５ではステージ１開始後の時間がＳＴ１ＴＭ１［sec］（例えば１２０sec）経過したか否かを判定し、経過した場合はステップ２０６へ進み、経過していない場合は、ステップ２０５の判定を繰り返す。
【００４５】
ステップ２０６では再度冷却水温ＴＷをＴＷＳＴ１２としてキャプチャし、ステップ
２０７へ進む。ステップ２０７では、ステップ２０６でキャプチャした冷却水温ＴＷＳＴ１２からステップ２０４にてキャプチャした冷却水温ＴＷＳＴ１１を減算した値が、故障判定値ＪＴＷＳＴ１１（例えば３℃）より大きいか否かを判定し、ＪＴＷＳＴ１１以上である場合は、ステップ２０８にて正常と判定し、ステージ１の故障診断を終了する。ステップ２０７にて故障判定値ＪＴＷＳＴ１１以下と判定された場合は、ウォータポンプによる冷却水の循環がなされたか、ラジエータファンによって機関エンジンルームの空気が循環されために冷却水温の上昇が緩慢になったと考えられる。
【００４６】
故障の内容を限定させるために、ステップ２０９にて、ステップ２０６でキャプチャした冷却水温ＴＷＳＴ１２からステップ２０４にてキャプチャした冷却水温ＴＷＳＴ１１を減算した値が第二の故障判定値ＪＴＷＳＴ１２（例えば−５℃）より大きいか否かを判定し、ＪＴＷＳＴ１２以上である場合は、冷却水温が上昇するのにもかかわらず、大きく減少していることから、ステップ２１０にてウォータポンプとラジエータファンがともに起動状態固定と判定する。
【００４７】
ステップ２０９にて冷却水温の変化量が、ＪＴＷＳＴ１２より小さいを判定された場合は、さらに、ステップ２１１で、ステップ２０６でキャプチャした冷却水温ＴＷＳＴ１２からステップ２０４にてキャプチャした冷却水温ＴＷＳＴ１１を減算した値が第三の故障判定値ＪＴＷＳＴ１３（例えば−１０℃）より大きいか否かを判定し、ＪＴＷＳＴ１３以上である場合は、ステップ２１２にてウォータポンプのみの起動状態固定の故障と判定し、ＪＴＷＳＴ１３以上である場合は、ウォータポンプで冷却水が循環され、かつラジエータからラジエータファンによって冷却水が放熱されたと考えられるため、ステップ２１３にてウォータポンプとラジエータファンがともに起動状態固定の判定し、ステージ１の故障診断を終了する。
【００４８】
図６では前述のステージ１でのウォータポンプ，ラジエータファン，サーモスタットの動作と、ウォータポンプとラジエータファンが正常状態での冷却水温の推移と、ウォータポンプとラジエータファンが起動状態固定の故障状態での冷却水温の推移を示している。
【００４９】
次に図７にてステージ２の故障診断内容を説明する。
【００５０】
先ずステップ３０１にてステージ２が開始されると、ステップ３０２に進みその時の冷却水温ＴＷをＴＷＳＴ２１としてキャプチャしステップ３０３へ進む。ステップ３０３ではウォータポンプを起動させ、続いてステップ３０４にてラジエータファンを起動させステップ３０５へ進む。ステップ３０５ではステージ２開始後の時間が、ＳＴ２ＴＭ１
[sec]（例えば３００sec）経過したか否かを判定し、ＳＴ２ＴＭ１経過した場合はステップ３０６へ進む。ＳＴ２ＴＭ１経過していなかった場合は、ステップ３０５の判定を繰り返す。ステップ３０６では再度冷却水温ＴＷＮをＴＷＳＴ２２としてキャプチャし、ステップ３０７へ進む。
【００５１】
ステップ３０７では、ステップ３０６でキャプチャした冷却水温ＴＷＳＴ２２からステップ３０２にてキャプチャした冷却水温ＴＷＳＴ２１を減算した値が、故障判定値JTWST２１［℃］（例えば−１５℃）より小さいか否かを判定し、ＪＴＷＳＴ２１以下の場合は、ステップ３０８にてステージ２では正常と判定し、ステージ２の故障診断を終了する。
【００５２】
ステップ３０７にて故障判定値ＪＴＷＳＴ２１より大きいと判定された場合は、冷却水の循環がなされなかったか、ラジエータからの放熱が不十分であったと考えられる。
【００５３】
故障の内容を限定させるために、ステップ３０９にて、ステップ３０６でキャプチャした冷却水温ＴＷＳＴ２２からステップ３０２にてキャプチャした冷却水温ＴＷＳＴ２１を減算した値が、第二の故障判定値ＪＴＷＳＴ２２［℃］（例えば−１０℃）より小さいか否かを判定し、ＪＴＷＳＴ２２以下と判定された場合は、冷却性能が不十分であったと判定し、ステップ３１０にて、ウォータポンプまたはラジエータファンの性能低下した故障と判定する。
【００５４】
ＪＴＷＳＴ２２より大きいと判定された場合は、さらに、ステップ３１１にて、ステップ３０６でキャプチャした冷却水温ＴＷＳＴ２２からステップ３０２にてキャプチャした冷却水温ＴＷＳＴ２１を減算した値が、第三の故障判定値ＪＴＷＳＴ２２［℃］（例えば−５℃）より小さいか否かを判定し、ＪＴＷＳＴ２３以下と判定された場合は、ステップ３１２にてラジエータファンのみが、性能低下した故障と判定し、ＪＴＷＳＴ２３より大きいと判定された場合は、更に冷却能力が低下したと判定し、ステップ３１３にてウォータポンプとラジエータファンがともに性能低下した故障とし、ステージ２での故障診断を終了する。
【００５５】
図７では前述のステージ２でのウォータポンプ，ラジエータファン，サーモスタットの動作と、ウォータポンプとラジエータファンが正常状態での冷却水温の推移と、ウォータポンプとラジエータファンが性能低下した故障状態での冷却水温の推移を示している。
【００５６】
次に図８にてステージ３の故障診断内容を説明する。
【００５７】
先ずステップ４０１にてステージ３が開始されるとステップ４０２にてそのときの冷却水温ＴＷをＴＷＳＴ３１としてキャプチャし、ステップ４０３へ進む。ステップ４０３ではステージ３からの開始時間が、ＳＴ３ＴＭ１［sec］（例えば３００sec）経過したか否かを判定し、ＳＴ３ＴＭ１経過した場合は、ステップ４０４へ進む。ＳＴ３ＴＭ１経過していない場合は、経過するまでステップ４０４での判定を繰り返す。ステップ４０４では再度その時の冷却水温ＴＷをＴＷＳＴ３２としてキャプチャし、ステップ４０５へ進む。ステップ４０５では、冷却水の変化量ＤＴＷＳＴ３１を式（１）にて算出し、ステップ
４０６へ進む。
【００５８】
ＤＴＷＳＴ３１＝ＴＷＳＴ３１−ＴＷＳＴ３２          …（１）
ステップ４０６では冷却水温ＴＷが機関に設置されたサーモスタットの開弁設定温度
ＴＨＭＯ［℃］（例えば７５℃）以下であるか否かを判定しＴＨＭＯ［℃］以下であると判定された場合はステップ４０７へ進む。ＴＨＭＯ［℃］より大きいと判定された場合は、ＴＨＭＯ［℃］以下と判定されるまで、ステップ４０６の動作を繰り返す。
【００５９】
ステップ４０７では４０６が成立してからの経過時間がＳＴ３ＴＭ２［sec］(例えば
６０sec)を経過したか否かを判定し、ＳＴ３ＴＭ２を経過した場合はステップ４０８へ進み、ＳＴ３ＴＭ２を経過していない場合は、ステップ４０７の動作を繰り返す。
【００６０】
ステップ４０８ではその時の水温ＴＷをＴＷＳＴ３３としてキャプチャし、ステップ
４０９に進む。ステップ４０９ではステップ４０８にて水温をキャプチャしてからの経過時間がＳＴ３ＴＭ３［sec］(例えば３００sec)を経過したか否かを判定し、ＳＴ３ＴＭ３を経過した場合はステップ４１０へ進み、ＳＴ３ＴＭ３を経過していない場合は、ステップ４０９の動作を繰り返す。
【００６１】
ステップ４１０ではその時の冷却水温ＴＷをＴＷＳＴ３４としてキャプチャし、ステップ４１１へ進む。ステップ４１１では、冷却水の変化量ＤＴＷＳＴ３２を式（２）にて算出し、ステップ４１２へ進む。
【００６２】
ＤＴＷＳＴ３２＝ＴＷＳＴ３３−ＴＷＳＴ３４          …（２）
ステップ４１２では、ステップ４０５およびステップ４１１にて算出した水温変化量
ＤＴＷＳＴ３１，ＤＴＷＳＴ３２において式（３）の判定を行う。
【００６３】
ＪＴＷＳＴ３１＞ＤＴＷＳＴ３１−ＤＴＷＳＴ３２          …（３）
式（３）が成立している場合は、ステップ４１３へ進み、不成立の場合はステップ414へ進む。
【００６４】
ステップ４１３では、サーモスタットが閉弁設定温度より上の温度での水温低下量と、閉弁設定温度より下の温度での水温変化量に差があり、サーモスタットによる水路切り換えが正常に機能していると考えられることから、ステージ３の故障診断は正常であると判定し、ステージ３での故障診断を終了する。
【００６５】
ステップ４１４では、サーモスタットが閉弁されなかったと考えられることから、開弁状態固定の故障であると判定し、ステージ３での故障診断を終了する。
【００６６】
なお、図９では前述のステージ３でのウォータポンプとラジエータファンとサーモスタットが正常状態での冷却水温の推移と、サーモスタットが開弁状態固定の故障時の冷却水温の推移を示している。
【００６７】
以上、本発明の一実施形態について詳説したが、本発明は前記実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載された発明の内容を逸脱しない範囲で、設計において種々の変更ができるものである。
【００６８】
特に、本故障診断装置において、各故障判定に使用する冷却水温のしきい値を適宜変更することで、前述の実施例で説明した起動状態固定の故障や、停止状態の固定の故障の判定の他、完全に固定状態となる前の状態も判別することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、水冷式内燃機関の冷却系の故障を判定する、故障診断装置に関する。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本実施形態の内燃機関の冷却系診断装置を備えたエンジンシステムの全体構成図。
【図２】図１の冷却系故障診断装置を備えたコントロールユニットの内部構成図。
【図３】図１の冷却系故障診断装置の全体制御フローチャート。
【図４】図１の冷却系故障診断装置のウォータポンプ，ラジエータファン，サーモスタットの動作と冷却系正常時の冷却水温の推移を示したグラフ。
【図５】ステージ１での故障診断を示した制御フローチャート。
【図６】図５でのウォータポンプ，ラジエータファン，サーモスタットの動作と冷却系正常時と故障時の冷却水温の推移を示したグラフ。
【図７】ステージ２での故障診断を示した制御フローチャート。
【図８】図７でのウォータポンプ，ラジエータファン，サーモスタットの動作と冷却系正常時と故障時の冷却水温の推移を示したグラフ。
【図９】ステージ３での故障診断を示した制御フローチャート。
【図１０】図９でのウォータポンプ，ラジエータファン，サーモスタットの動作と冷却系正常時と故障時の冷却水温の推移を示したグラフ。
【符号の説明】
【００７１】
１  エアクリーナ  
３  吸気ダクト
４  スロットルボディ
５  エアフローメータ
６  絞り弁
７  スロットルセンサ
８  ＩＳＣバルブ
９  サージタンク
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ  吸気マニホールド
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ  燃料を燃焼室に噴射する手段バンク（インジェクタ）
２０  ウォータジャケット
２１  ラジエータ
２２  ヒータコア
２３  サーモスタット
２４  ウォータポンプ
２５  冷却用電動ファン
２６  冷却水温センサ
【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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