(57)【要約】【課題】半暖機状態からでも比較的高精度でかつ容易にサーモスタットの異常を検出することができるサーモスタット異常検出装置を提供する。【解決手段】異常判定部２２は、水温センサ３によって検出される冷却水温度が、たとえば４０度以上５０度未満であるときには、半暖機状態であると判断し、電動ファン１２を強制的に駆動させて、ラジエータ１１内の冷却水を強制的に冷却する。異常判定部２２は、電動ファン１２を強制的に駆動させてから、水温センサ３によって検出される冷却水温度と、推定される冷却水温度との差を求め、求められる温度差が予め定める異常判定値未満であるときに、冷却水循環経路１５に設けられるサーモスタット１３が開異常であると判定する。【選択図】      図１
2004263613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにおける冷却水の循環経路に設けられたサーモスタットの異常検出を、検出した冷却水温度と、エンジンの運転状態に基づいて推定した冷却水温度とに基づいて行うサーモスタット異常検出装置において、
前記冷却水温度の推定を始める際に検出した冷却水温度が所定の温度条件を満たすときに、前記循環経路に対して送風を行う電動ファンを駆動させることを特徴とするサーモスタット異常検出装置。
【請求項２】
エンジンにおける冷却水の循環経路に設けられたサーモスタットの異常検出を、検出した冷却水温度と、エンジンの運転状態に基づいて推定した冷却水温度とに基づいて行うサーモスタット異常検出装置において、
前記異常検出を行ったときの検出精度が低いと判断される場合に、前記循環経路に対して送風を行う電動ファンを駆動させた状態で、検出した冷却水温度と、エンジンの運転状態に基づいて推定した冷却水温度とに基づいてサーモスタットの異常検出を行うことを特徴とするサーモスタット異常検出装置。
【請求項３】
前記検出精度が低いと判断される場合とは、異常検出を開始してから冷却水温度が所定の温度に達するまでの時間が所定時間以下の場合であることを特徴とする請求項２記載のサーモスタット異常検出装置。
【請求項４】
前記検出した冷却水温度の時間的変化に基づいて前記検出した冷却水温度の温度勾配を算出し、前記推定した冷却水温度の時間的変化に基づいて前記推定した冷却水温度の温度勾配を算出して各温度勾配の差を求め、求められる温度勾配の差が予め定める値未満のときに、前記サーモスタットが開異常であると判定することを特徴とする請求項１または２記載のサーモスタット異常検出装置。
【請求項５】
前記検出した冷却水温度と前記推定した冷却水温度との差の平均値を求め、求められる平均値が予め定める値未満のときに、前記サーモスタットが開異常であると判定することを特徴とする請求項１または２記載のサーモスタット異常検出装置。
【請求項６】
前記検出した冷却水温度の時間的変化に基づいて前記検出した冷却水温度の温度勾配を算出し、前記推定した冷却水温度の時間的変化に基づいて前記推定した冷却水温度の温度勾配を算出して各温度勾配の差の平均値を求め、求められる温度勾配の差の平均値が予め定める値未満のときに、前記サーモスタットが開異常であると判定することを特徴とする請求項１または２記載のサーモスタット異常検出装置。
【請求項７】
前記電動ファンを予め定める条件で間欠的に駆動させてから、サーモスタットが前記開異常であるか否かの判定を行うことを特徴とする請求項１または２記載のサーモスタット異常検出装置。
【請求項８】
前記エンジンの始動時に検出した冷却水温度が所定の温度条件を満たすときには、所定時間が経過してから、サーモスタットが前記開異常であるか否かの判定を行うことを特徴とする請求項４〜７のいずれか１つに記載のサーモスタット異常検出装置。
【請求項９】
前記エンジンの運転状態に応じて前記電動ファンの回転速度を変えることを特徴とする請求項１，２，７のいずれか１つに記載のサーモスタット異常検出装置。
【請求項１０】
前記電動ファンは、前記循環経路に設けられるラジエータに対して送風を行うことを特徴とする請求項１，２，７，９のいずれか１つに記載のサーモスタット異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの冷却水温度の調節を行うサーモスタットの異常の有無を検出するサーモスタット異常検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高温になったエンジンを冷却せずに長時間の運転を続けると、エンジンは過熱状態になりオーバーヒートなどを起こして運転不能となるおそれがあるので、正常な運転を続けるために、エンジンを充分に冷却する必要がある。しかし、あまり冷却しすぎると、混合ガスのガソリンが充分に気化せず、燃焼状態が悪くなるなり、炭化水素（略称：ＨＣ）および一酸化炭素（略称：ＣＯ）などの有害な排気ガスの増大を招いてしまい、環境上好ましくない。そのため、車両のエンジンには、エンジンを適当な温度に保持するための冷却装置が設けられている。
【０００３】
図７は、従来の技術の冷却装置３０の構成を簡略化して示す図である。冷却装置３０は、ラジエータ３１、冷却ファン３２、サーモスタット３３、ウォータポンプ３４、冷却水循環経路３５およびバイパス経路３６を含んで構成される。同図中に示す矢符は、冷却水の流れる方向を示している。ラジエータ３１は、冷却水を冷却する装置である。冷却ファン３２は、ラジエータ３１に対して送風を行い、ラジエータ３１内の冷却水の冷却を促進させる。サーモスタット３３は、ラジエータ３１からの冷却水を、温度に応じて、車両のエンジン３７側に流すか否かを切換える。ウォータポンプ３４は、冷却水を循環させる。
【０００４】
エンジン３７の始動時は、エンジン３７内の冷却水は冷えているので、サーモスタット３３の弁は閉じられており、冷却水はラジエータ３１へは流れずに、バイパス経路３６を循環して、ウォータポンプ３４によってエンジン３７側に還流される。また、車両の走行中に冷却水温度が、サーモスタット３３の所定の開弁温度まで上昇したときは、サーモスタット３３の弁が開き、エンジン３７側の熱せられた冷却水は、エンジン３７とラジエータ３１との間を連通する冷却水循環経路３５を通過して、ラジエータ３１内に入る。ラジエータ３１と対向する位置には、冷却ファン３２が設けられており、冷却ファン３２から送られてくる風によってラジエータ３１内の冷却水は放熱されて冷却される。冷却されたラジエータ３１内の冷却水は、冷却水循環経路３５を通過してウォータポンプ３４によってエンジン３７側へ還流される。前述のように冷却装置３０によって、高温になったエンジン３７の温度を適正温度まで冷却するようになっている。
【０００５】
しかし、エンジン３７の始動後の暖機運転時に、サーモスタット３３に異常が発生して、弁が開いたまま閉じない状態が継続すると、冷却水循環経路３５を循環する冷却水がラジエータ３１によって冷却されるので、冷却水温度が適正温度に到達するまでの時間が遅延されてしまい、エンジン３７が暖まるまでに時間がかかる。したがって、前述のようなサーモスタット３３に異常が発生したときには、その異常を直ちに検出するとともに、運転者に警告する必要がある。
【０００６】
サーモスタットの異常を検出する第１の従来技術のラジエータ故障検知装置は、エンジン始動時の水温と水温上昇に相関する熱負荷パラメータに基づいて推定水温を算出すると共に、実際の水温を検出する。推定水温が予め定める故障判定値に達した場合および検出した水温が予め定める正常判定値に達していない場合に、ラジエータのサーモスタットが故障していると判定するように構成されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００７】
第２の従来技術の車両用電子制御装置では、エンジンの冷間始動直後に限り、エンジンの冷却水の温度変化に基づいてサーモスタットの異常の有無を判定する。具体的には、サーモスタットの弁が開いたままの状態になる開故障が発生すると、エンジンの冷間始動時でもラジエータ内の冷却水が循環されるので、エンジン側の冷却水温の上昇が妨げられる。そこで第２の従来技術では、冷却水温の上昇度合を示す傾きを検出し、これと正常時の冷却水温の傾きとを比較することによって、サーモスタットの開故障の有無を判定するように構成されている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−８８５３号公報
【特許文献２】
特開２０００−２７４３００号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
第１および第２の従来技術では、常温または常温よりも低温の状態からサーモスタットの異常検出処理を実施することによって、サーモスタットの異常を検出することができる。しかし、第１および第２の従来技術において、常温よりも高温である半暖機状態からサーモスタットの異常検出処理を実施しようとしても、半暖機状態から暖機状態になるまでに要する冷却水温度の上昇時間が、始動状態から暖機状態になるまでに要する冷却水温度の上昇時間に比べて短いので、サーモスタットの異常を示す特性を完全に把握することができない。そのため、第１および第２の従来技術では、半暖機状態からサーモスタットの異常を検出することが困難であるという問題がある。
【００１０】
したがって本発明の目的は、半暖機状態からでも比較的高精度でかつ容易にサーモスタットの異常を検出することができるサーモスタット異常検出装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エンジンにおける冷却水の循環経路に設けられたサーモスタットの異常検出を、検出した冷却水温度と、エンジンの運転状態に基づいて推定した冷却水温度とに基づいて行うサーモスタット異常検出装置において、
前記冷却水温度の推定を始める際に検出した冷却水温度が所定の温度条件を満たすときに、前記循環経路に対して送風を行う電動ファンを駆動させることを特徴とするサーモスタット異常検出装置である。
【００１２】
本発明に従えば、冷却水温度の推定を始める際に検出した冷却水温度が所定の温度条件、たとえば冷却水温度が常温よりも高温の４０度以上５０度未満という温度条件を満たすときに、半暖機状態であると判断し、電動ファンを駆動させる。これによって、冷却水の循環経路に対して送風を行い、循環経路内の冷却水を冷却する。電動ファンを駆動させたときに、サーモスタットが、たとえば開異常であれば、サーモスタットの弁は開いた状態であり、電動ファンによって冷却された冷却水が循環経路を循環するので、サーモスタットが正常で、かつサーモスタットの弁が閉じた状態に比べて、検出した冷却水温度の上昇度合は緩やかになる。
【００１３】
したがって、電動ファンを駆動させることによって、検出した冷却水温度の上昇度合と、推定した冷却水温度の上昇度合とが大きく異なり、サーモスタットの正常時および異常時における温度の上昇度合の違いが明確になる。これによって、冷却水温度の推定を始める際に検出した冷却水温度が所定の温度条件を満たすときに、半暖機状態であると判断するとともに、検出した冷却水温度の上昇が緩やかであるか否かを判断するだけで、サーモスタットが開異常であるか否かを判定することができる。したがって、半暖機状態からでも容易にサーモスタットの異常を検出することができる。
【００１４】
また本発明は、エンジンにおける冷却水の循環経路に設けられたサーモスタットの異常検出を、検出した冷却水温度と、エンジンの運転状態に基づいて推定した冷却水温度とに基づいて行うサーモスタット異常検出装置において、
前記異常検出を行ったときの検出精度が低いと判断される場合に、前記循環経路に対して送風を行う電動ファンを駆動させた状態で、検出した冷却水温度と、エンジンの運転状態に基づいて推定した冷却水温度とに基づいてサーモスタットの異常検出を行うことを特徴とするサーモスタット異常検出装置である。
【００１５】
本発明に従えば、サーモスタットの異常検出を行ったときの検出精度が低いと判断される場合には、電動ファンを駆動させて冷却水の循環経路に対して送風を行い、この状態で、検出した冷却水温度と、エンジンの運転状態に基づいて推定した冷却水温度とに基づいてサーモスタットの異常検出を行う。サーモスタットの異常検出は、たとえば検出した冷却水温度と推定した冷却水温度との差を求めることによって行い、求められる温度差が予め定める値未満であるときに、サーモスタットが開異常であると判定する。前述のように、電動ファンを駆動させた状態で検出した冷却水温度と推定した冷却水温度との差は大きくなり、サーモスタットの正常時および異常時における温度の上昇度合の違いが明確になる。したがって、サーモスタットの異常検出の検出精度が低いと判断される場合に、電動ファンを駆動させた状態で異常検出を行うことによって、比較的高精度でサーモスタットの異常を検出することができる。
【００１６】
また本発明は、前記検出精度が低いと判断される場合とは、異常検出を開始してから冷却水温度が所定の温度に達するまでの時間が所定時間以下の場合であることを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、サーモスタットの異常検出の検出精度が低いと判断される場合とは、前記異常検出を開始してから冷却水温度が所定の温度に達するまでの時間、たとえば冷却水温度がサーモスタットの開弁温度に上昇するまでの時間が所定時間以下の場合である。冷却水温度がサーモスタットの開弁温度に上昇するまでの時間が所定時間以下であると、サーモスタットの異常を示す特性を完全に把握することができず、サーモスタットの異常検出の検出精度が低くなる。したがって、前述のように異常検出を開始してから冷却水温度が所定の温度に達するまでの時間が所定時間以下である場合には、電動ファンを駆動させた状態で再び異常検出を行う。これによって、検出精度を向上することができ、比較的高精度でサーモスタットの異常を検出することができる。
【００１８】
また本発明は、前記検出した冷却水温度の時間的変化に基づいて前記検出した冷却水温度の温度勾配を算出し、前記推定した冷却水温度の時間的変化に基づいて前記推定した冷却水温度の温度勾配を算出して各温度勾配の差を求め、求められる温度勾配の差が予め定める値未満のときに、前記サーモスタットが開異常であると判定することを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、冷却水温度の推定を始める際に検出した冷却水温度が所定の温度条件、たとえば冷却水温度が常温よりも高温の４０度以上５０度未満という温度条件を満たすときに、半暖機状態であると判断し、電動ファンを駆動させる。これによって、冷却水の循環経路に対して送風を行い、循環経路内の冷却水を冷却する。このように電動ファンを駆動させてから、サーモスタットが開異常であるか否かの判定を行う。サーモスタットが開異常であるか否かの判定は、検出した冷却水温度の時間的変化に基づいて前記検出した冷却水温度の温度勾配を算出するとともに、推定した冷却水温度の時間的変化に基づいて前記推定した冷却水温度の温度勾配を算出して、各温度勾配の差を求める。そして、求められる温度勾配の差が予め定める値未満であるときに、サーモスタットが開異常であると判定する。
【００２０】
前述のように、電動ファンを駆動させることによって、前記検出した冷却水温度の温度勾配と前記推定した冷却水温度の温度勾配との差を求めると、前記温度勾配の差が大きくなり、サーモスタットの正常時および異常時における温度勾配の違いが明確になる。これによって、冷却水温度の推定を始める際に検出した冷却水温度が所定の温度条件を満たすときに、半暖機状態であると判断するとともに、前記検出した冷却水温度の温度勾配と前記推定した冷却水温度の温度勾配との差が予め定める値未満であるか否かを判断するだけで、サーモスタットが開異常であるか否かを判定することができる。したがって、半暖機状態からでも容易にサーモスタットの異常を検出することができる。
【００２１】
また本発明は、前記検出した冷却水温度と前記推定した冷却水温度との差の平均値を求め、求められる平均値が予め定める値未満のときに、前記サーモスタットが開異常であると判定することを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、冷却水温度の推定を始める際に検出した冷却水温度が所定の温度条件、たとえば冷却水温度が常温よりも高温の４０度以上５０度未満という温度条件を満たすときに、半暖機状態であると判断し、電動ファンを駆動させる。これによって、冷却水の循環経路に対して送風を行い、循環経路内の冷却水を冷却する。このように電動ファンを駆動させてから、サーモスタットが開異常であるか否かの判定を行う。サーモスタットが開異常であるか否かの判定は、検出した冷却水温度と推定した冷却水温度との差を、所定時間ごとに複数回繰返して求め、求められる複数の温度差の平均値を求める。そして、求められる前記温度差の平均値が予め定める値未満であるときに、サーモスタットが開異常であると判定する。
【００２３】
前述のように、検出した冷却水温度と推定した冷却水温度との差を、所定時間ごとに複数回繰返して求め、求められる温度差の平均値を求めて、前記温度差の平均値と予め定める値とを比較することによって、サーモスタットの異常検出を行う。したがって、検出した冷却水温度と推定した冷却水温度との差を１つだけ求め、求められる１つの温度差と予め定める値とを比較する場合に比べて、比較的高精度でサーモスタットの異常を検出することができる。
【００２４】
また本発明は、前記検出した冷却水温度の時間的変化に基づいて前記検出した冷却水温度の温度勾配を算出し、前記推定した冷却水温度の時間的変化に基づいて前記推定した冷却水温度の温度勾配を算出して各温度勾配の差の平均値を求め、求められる温度勾配の差の平均値が予め定める値未満のときに、前記サーモスタットが開異常であると判定することを特徴とする。
【００２５】
本発明に従えば、冷却水温度の推定を始める際に検出した冷却水温度が所定の温度条件、たとえば冷却水温度が常温よりも高温の４０度以上５０度未満という温度条件を満たすときに、半暖機状態であると判断し、電動ファンを駆動させる。これによって、冷却水の循環経路に対して送風を行い、循環経路内の冷却水を冷却する。このように電動ファンを駆動させてから、サーモスタットが開異常であるか否かの判定を行う。サーモスタットが開異常であるか否かの判定は、検出した冷却水温度の時間的変化に基づいて前記検出した冷却水温度の温度勾配を算出するとともに、前記推定した冷却水温度の時間的変化に基づいて前記推定した冷却水温度の温度勾配を算出して、各温度勾配の差を所定時間ごとに複数回繰返して求め、求められる複数の温度勾配の差の平均値を求める。そして、求められる前記温度勾配の差の平均値が予め定める値未満であるときに、サーモスタットが開異常であると判定する。
【００２６】
前述のように、検出した冷却水温度の温度勾配と推定した冷却水温度の温度勾配との差を、所定時間ごとに複数回繰返して求め、求められる温度勾配の差の平均値を求めて、前記温度勾配の差の平均値と予め定める値とを比較することによって、サーモスタットの異常検出を行う。したがって、検出した冷却水温度の温度勾配と、推定した冷却水温度の温度勾配との差を１つだけ求め、求められる１つの温度勾配の差と予め定める値とを比較する場合に比べて、比較的高精度でサーモスタットの異常を検出することができる。
【００２７】
また本発明は、前記電動ファンを予め定める条件で間欠的に駆動させてから、サーモスタットが前記開異常であるか否かの判定を行うことを特徴とする。
【００２８】
本発明に従えば、冷却水温度の推定を始める際に検出した冷却水温度が所定の温度条件、たとえば冷却水温度が常温よりも高温の４０度以上５０度未満という温度条件を満たすときに、半暖機状態であると判断し、電動ファンを予め定める条件で間欠的に駆動させる。たとえば、予め定める時間だけ電動ファンを駆動させてから、予め定める時間だけ電動ファンを停止させるようにする。このように電動ファンを予め定める条件で間欠的に駆動させてから、サーモスタットが開異常であるか否かの判定を行う。サーモスタットが開異常であるか否かの判定は、たとえば電動ファンの駆動時に検出した冷却水温度と電動ファンの停止時に検出した冷却水温度との差を求め、求められる温度差が予め定める値以上であるときに、サーモスタットが開異常であると判定する。
【００２９】
前述のように、電動ファンを予め定める条件で間欠的に駆動させたときに、サーモスタットが正常であれば、電動ファンの駆動および停止に拘わらず、検出した冷却水温度の上昇度合に大きな変化はない。しかし、サーモスタットが開異常であれば、電動ファンの駆動時に検出した冷却水温度の上昇度合と、電動ファンの停止時に検出した冷却水温度の上昇度合とは大きく異なる。したがって、電動ファンを予め定める条件で間欠的に駆動させると、電動ファンを単に、予め定める時間だけ駆動させる場合に比べて、比較的高精度でサーモスタットの異常を検出することができる。また、電動ファンを予め定める条件で間欠的に駆動させることによって、半暖機状態からでも容易にサーモスタットの異常を検出することができる。
【００３０】
また本発明は、前記エンジンの始動時に検出した冷却水温度が所定の温度条件を満たすときには、所定時間が経過してから、サーモスタットが前記開異常であるか否かの判定を行うことを特徴とする。
【００３１】
本発明に従えば、冷却水温度の推定を始める際に検出した冷却水温度が所定の温度条件、たとえば冷却水温度が常温よりも高温の４０度以上５０度未満という温度条件を満たすときに、半暖機状態であると判断し、所定時間が経過してから、サーモスタットが開異常であるか否かの判定を行う。所定時間は、たとえば冷却水が、エンジン側とラジエータ側とを接続する循環経路を１回循環するのに要する時間を設定する。この所定時間の経過後、たとえば電動ファンを予め定める条件で駆動させてから、サーモスタットが開異常であるか否かの判定を行う。エンジンの始動時は、エンジン側の循環経路内の冷却水温度とラジエータ側の循環経路内の冷却水温度とに差が生じている。前述のように、所定時間が経過するまで、サーモスタットの異常判定処理の実施を待機させることによって、エンジン側の冷却水とラジエータ側の冷却水とを循環させて、循環経路内の冷却水温度を一定にすることができる。したがって、所定の時間を経過させずに、エンジン側の循環経路内の冷却水温度とラジエータ側の循環経路内の冷却水温度とに差が生じている状態で、サーモスタットの異常検出を行う場合に比べて、比較的高精度でサーモスタットの異常を検出することができる。
【００３２】
また本発明は、前記エンジンの運転状態に応じて前記電動ファンの回転速度を変えることを特徴とする。
【００３３】
本発明に従えば、冷却水温度の推定を始める際に検出した冷却水温度が所定の温度条件、たとえば冷却水温度が常温よりも高温の４０度以上５０度未満という温度条件を満たすときに、半暖機状態であると判断し、エンジンの運転状態、たとえば車両の走行速度に応じて電動ファンの回転速度を変える。高速走行時は、車両の進行方向から受ける風量が多いので、電動ファンの回転速度を低下させ、低速走行時は、車両の進行方向から受ける風量が少ないので、電動ファンの回転速度を上昇させて、電動ファンを駆動させる。また、車両の停止時は、車両の走行による風量がないので電動ファンの回転速度を上昇させるが、走行することによるバッテリの充電もないので、車両の走行速度に応じた電動ファンの回転速度を示す駆動デューティを、たとえば５０％に設定して電動ファンを駆動させる。
【００３４】
このように、電動ファンの回転速度を、車両の走行速度に応じて変えることによって、電動ファンによる電気的負荷、たとえばバッテリへの負荷を低減することができる。
【００３５】
また本発明は、前記電動ファンは、前記循環経路に設けられるラジエータに対して送風を行うことを特徴とする。
【００３６】
本発明に従えば、電動ファンは、循環経路に設けられるラジエータに対して送風を行う。このように、電動ファンがラジエータに送風することによって、ラジエータの放熱効果を高めることができ、ラジエータ内の冷却水の冷却を促進させることができる。これによって、循環経路を循環する冷却水全体の冷却を促進させることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態であるサーモスタット異常検出装置１の構成を簡略化して示す図である。サーモスタット異常検出装置１は、冷却ユニット２、水温センサ３、車速センサ４、電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ；略称：ＥＣＵ）５を含んで構成される。冷却ユニット２は、ラジエータ１１、電動ファン１２、サーモスタット１３、ウォータポンプ１４、冷却水循環経路１５およびバイパス経路１６を含んで構成される。
【００３８】
ラジエータ１１は、エンジン１７とラジエータ１１との間を連通する冷却水循環経路１５に設けられ、熱を吸収した冷却水を冷却する装置であり、車両が走行しているときは、車両の進行方向から受ける風によってラジエータ１１内の冷却水が冷却されるとともに、後述する電動ファン１２から送られる風によってラジエータ１１内の冷却水が強制的に冷却される。
【００３９】
電動ファン１２は、冷却水循環経路１５に対して送風を行い、冷却水循環経路１５内の冷却水を冷却する。また電動ファン１２は、ラジエータ１１に対して送風を行うことによって、ラジエータ１１の放熱効果を高めて、ラジエータ１１内の冷却水の冷却を促進する。
【００４０】
サーモスタット１３は、冷却水循環経路１５に設けられ、冷却水を適温に保持するために、冷却水温度に応じて自動的に弁を開閉することによって、ラジエータ１１からの冷却水を、車両のエンジン１７側に流すか否かを切換える。
【００４１】
ウォータポンプ１４は、冷却水を循環させるポンプであり、エンジン１７の動力によって回転駆動される。ウォータポンプ１４を回転駆動させることによって、バイパス経路１６を通過した冷却水およびラジエータ１１内を通り、冷却水循環経路１５を通過した冷却水を、再びエンジン１７側に送る。
【００４２】
エンジン１７の始動時は、エンジン１７内の冷却水は冷えているので、サーモスタット１３の弁は閉じられ、冷却水はラジエータ１１へは流れずに、エンジン１７付近の冷却水循環経路１５およびバイパス経路１６を循環して、ウォータポンプ１４によってエンジン１７側に還流される。これによって、ラジエータ１１側の冷却された冷却水はエンジン１７側へは供給されないので、エンジン１７が速やかに暖機されて、燃費の向上および有害なＨＣおよびＣＯなどの排気ガスの低減を図ることができる。また、車両の走行中に冷却水温度が、サーモスタット１３の所定の開弁温度、たとえば８０度まで上昇したときは、サーモスタット１３の弁が開き、エンジン１７側の熱せられた冷却水は、エンジン１７とラジエータ１１との間を連通する冷却水循環経路１５を通過して、ラジエータ１１内に入る。ラジエータ１１と対向する位置には、電動ファン１２が設けられており、この電動ファン１２から送られてくる風と、車両の進行方向から受ける風とによってラジエータ１１内の冷却水は放熱されて冷却される。ラジエータ１１内の冷却された冷却水は、冷却水循環経路１５を通過してウォータポンプ１４によってエンジン１７側へ還流される。このように冷却ユニット２によって、高温になったエンジン１７を、適正温度になるまで冷却する。これによって、エンジン１７がオーバーヒートを起こすことを防いでいる。
【００４３】
水温センサ３は、エンジン１７を構成するシリンダブロックに設けられ、エンジン１７内の冷却水温度を検出する。なお、水温センサ３の設置位置は、図１に示す位置に限らず、サーモスタット１３が設置されている位置よりもエンジン１７寄りの位置であればよい。また水温センサ３からは水温信号が出力され、この出力される水温信号は、後述するＥＣＵ５に取込まれる。車速センサ４は、車両の走行速度（以下、単に「車速」と表記する場合がある）を検出する。車速センサ４からは車速信号が出力され、この出力される車速信号は、後述するＥＣＵ５に取込まれる。ＥＣＵ５に取込まれた水温信号および車速信号は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換などの信号処理が施され、サーモスタット１３の異常検出処理が行われるときに用いられる。
【００４４】
ＥＣＵ５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２１、異常判定部２２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２３およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２４を含んで構成される。ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２１は、後述するＲＯＭ２３に記憶されている各プログラムを実行する。異常判定部２２は、水温センサ３によって検出される冷却水温度に応答して、この冷却水温度が予め定める温度以上のときには電動ファン１２を駆動させ、冷却水温度が予め定める温度未満のときには電動ファン１２を停止させるとともに、エンジンの運転状態、たとえば車両の走行速度に応じて電動ファン１２の回転速度を、高速走行時には低下させ、低速走行時および停止時には上昇させる。また異常判定部２２は、サーモスタット１３が開異常であるか否かを判定する。
【００４５】
ＲＯＭ２３には、エンジン１７の制御プログラム、サーモスタット１３の異常を判定するプログラム、冷却水温度を推定するプログラム、水温センサ３によって検出される冷却水温度（以下、単に「検出温度」と表記する場合がある）とエンジン１７の運転状態に基づいて推定される冷却水温度（以下、単に「推定温度」と表記する場合がある）との差を求めるプログラム、前記検出温度と前記推定温度との差の平均値を求めるプログラム、前記検出温度の時間的変化に基づいて検出温度の温度勾配を算出するプログラム、前記推定温度の時間的変化に基づいて推定温度の温度勾配を算出するプログラム、前記検出温度の温度勾配と前記推定温度の温度勾配との差を求めるプログラム、前記検出温度の温度勾配と前記推定温度の温度勾配との差の平均値を求めるプログラムおよび車速と車速に応じた電動ファン１２の回転速度を示す駆動デューティとを関連付けた表（以下、「デューティマップ」と表記する場合がある）が予め記憶される。
【００４６】
ＲＡＭ２４には、ＣＰＵ２１がＲＯＭ２３に記憶されている各プログラムを実行した結果および異常判定部２２におけるサーモスタット１３の異常判定の結果が記憶される。またＲＡＭ２４には、半暖機状態フラグ、半暖機以外の状態フラグおよび異常判定フラグが記憶される。本実施形態における半暖機状態とは、検出温度が、常温よりも高温の４０度以上５０度未満の状態をいう。なお、半暖機状態であることを判断するための冷却水温度は、前述の温度以外でもよい。
【００４７】
図２は、サーモスタット１３の異常検出処理における前処理の一例を示すフローチャートである。ステップａ１では、エンジン１７の電源スイッチを入れて、エンジン１７を始動する。ステップａ２では、半暖機状態であるか否かを判断する。具体的には、水温センサ３によって検出される検出温度が予め定める温度、たとえば本実施形態では４０度以上５０度未満であるか否かを判断する。前記検出温度が４０度以上５０度未満であるときは、半暖機状態であると判断する。ステップａ２において、半暖機状態であると判断したときは、ステップａ３に進む。ステップａ２において、半暖機状態ではないと判断したときは、ステップａ４に進む。
【００４８】
ステップａ３では、半暖機状態フラグ、たとえば本実施形態では「１」を設定し、ＲＡＭ２４に記憶する。ステップａ４では、半暖機以外の状態フラグ、たとえば本実施形態では「０」を設定し、ＲＡＭ２４に記憶する。
【００４９】
前述のように、半暖機状態であるか否かを判断する処理がエンジン始動時に１度だけ行われた後に、後述する図３、図４および図５に示すサーモスタット１３の異常検出処理のいずれかの処理が、所定時間毎の割込み処理として行われる。
【００５０】
図３は、サーモスタット１３の異常検出処理の一例を示すフローチャートである。ステップｂ１では、サーモスタット１３の異常判定の処理が未完であるか否かを判断する。ステップｂ１において、サーモスタット１３の異常判定の処理が未完であると判断したときは、ステップｂ２に進む。ステップｂ１において、サーモスタット１３の異常判定の処理が完了していると判断したときは、サーモスタット１３の異常検出処理を終了する。
【００５１】
ステップｂ２では、半暖機状態フラグ、本実施形態では「１」が設定されているか否かを判断する。ステップｂ２において、半暖機状態フラグ「１」が設定されていると判断したときは、ステップｂ３に進む。ステップｂ２において、半暖機状態フラグ「１」が設定されていない、換言すれば、半暖機以外の状態フラグ「０」が設定されていると判断したときは、ステップｂ４に進む。
【００５２】
ステップｂ３では、電動ファン１２を強制的に駆動させる。ステップｂ４では、水温センサ３によって冷却水温度を検出するとともに、エンジン１７の運転状態に基づいて冷却水温度を推定するプログラムを実行することによって、冷却水温度を推定する。なお、ステップｂ４では、検出温度の時間的変化に基づいて検出温度の温度勾配を算出するプログラムおよび推定温度の時間的変化に基づいて推定温度の温度勾配を算出するプログラムを実行することによって、検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配とを算出してもよい。
【００５３】
ステップｂ５では、ステップｂ４において、冷却水温度を検出し、かつエンジン１７の運転状態に基づいて冷却水温度を推定した場合は、検出温度と推定温度との差を求めるプログラムを実行することによって、検出温度と推定温度との差を求め、求められる温度差と予め定める異常判定値とを比較して、前記温度差が異常判定値未満であるか否かを判断する。
【００５４】
またステップｂ５では、ステップｂ４において、検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配とを算出した場合は、検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配との差を求めるプログラムを実行することによって、検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配との差を求め、求められる温度勾配の差と予め定める異常判定値とを比較して、前記温度勾配の差が異常判定値未満であるか否かを判断する。
【００５５】
ステップｂ５において、前記温度差または前記温度勾配の差が予め定める異常判定値未満であると判断したときは、ステップｂ６に進む。ステップｂ５において、前記温度差または前記温度勾配の差が予め定める異常判定値以上であると判断したときは、ステップｂ７に進む。
【００５６】
ステップｂ６では、異常判定部２２はサーモスタット１３が開異常であると判定し、異常判定フラグ、たとえば本実施形態では「１」を設定するとともに、ＲＡＭ２４に記憶して、サーモスタット１３の異常判定の処理を完了し、サーモスタット１３の異常検出処理を終了する。ここで、異常判定フラグは、ユーザに、たとえばインジケータに異常ランプを点灯させることによって、サーモスタット１３に異常が生じていることを通知する制御を行うか否かを判断するためのフラグである。
【００５７】
なお、ステップｂ５では、検出温度と推定温度との差または検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配との差と、予め定める異常判定値とを比較して、サーモスタット１３の異常判定を行っているが、これに限らず、次のような処理を行ってもよい。つまり、検出温度と推定温度との比または検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配との比と、予め定める異常判定値とを比較して、サーモスタット１３の異常判定を行うようにしてもよい。
【００５８】
前述のように、異常判定部２２は、半暖機状態フラグ「１」が設定されていると判断したときは、電動ファン１２を駆動させて、ラジエータ１１内の冷却水を強制的に冷却する。電動ファン１２を駆動させたとき、サーモスタット１３が開異常であれば、サーモスタット１３の弁は開いた状態であり、電動ファン１２によって冷却された冷却水が冷却水循環経路１５を循環するので、サーモスタット１３が正常で、かつサーモスタット１３の弁が閉じた状態に比べて、検出温度の上昇度合は緩やかになる。したがって、電動ファン１２を駆動させてから、たとえば検出温度と推定温度との差を求めると、電動ファン１２を駆動させない場合よりもその温度差は大きくなり、サーモスタット１３の正常時および異常時における温度の上昇度合の違いが明確になる。
【００５９】
これによって、異常判定部２２は、半暖機状態であると判断するとともに、検出温度と推定温度との差が予め定める異常判定値未満であるか否かを判断するだけで、サーモスタット１３が開異常であるか否かを判定することができる。したがって、半暖機状態からでも容易にサーモスタット１３の異常を検出することができる。
【００６０】
図４は、サーモスタット１３の異常検出処理の一例を示すフローチャートである。ステップｃ１では、サーモスタット１３の異常判定の処理が未完であるか否かを判断する。ステップｃ１において、サーモスタット１３の異常判定の処理が未完であると判断したときは、ステップｃ２に進む。ステップｃ１において、サーモスタット１３の異常判定の処理が完了していると判断したときは、サーモスタット１３の異常検出処理を終了する。
【００６１】
ステップｃ２では、半暖機状態フラグ、本実施形態では「１」が設定されているか否かを判断する。ステップｃ２において、半暖機状態フラグ「１」が設定されていると判断したときは、ステップｃ３に進む。ステップｃ２において、半暖機状態フラグ「１」が設定されていない、換言すれば、半暖機以外の状態フラグ「０」が設定されていると判断したときは、ステップｃ７に進む。
【００６２】
ステップｃ３では、車両が停止しているか否かを判断する。ステップｃ３において、車両が停止していると判断したときは、ステップｃ４に進む。ステップｃ３において、車両が停止していないと判断したときは、ステップｃ５に進む。
【００６３】
ステップｃ４では、電動ファン１２を駆動させるときの駆動デューティを５０％に設定する。ステップｃ５では、ＲＯＭ２３に記憶されているデューティマップを参照して、車両の現在の車速に対応する電動ファン１２の駆動デューティを算出する。ステップｃ６では、ステップｃ４において設定された駆動デューティまたはステップｃ５において算出された駆動デューティで電動ファン１２を駆動させる。
【００６４】
ステップｃ７では、水温センサ３によって冷却水温度を検出するとともに、エンジン１７の運転状態に基づいて冷却水温度を推定するプログラムを実行することによって、冷却水温度を推定する。なお、ステップｃ７では、検出温度の時間的変化に基づいて検出温度の温度勾配を算出するプログラムおよび推定温度の時間的変化に基づいて推定温度の温度勾配を算出するプログラムを実行することによって、検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配とを算出してもよい。
【００６５】
ステップｃ８では、ステップｃ７において、冷却水温度を検出し、かつエンジン１７の運転状態に基づいて冷却水温度を推定した場合は、検出温度と推定温度との差を求めるプログラムを実行することによって、検出温度と推定温度との差を求め、求められる温度差と予め定める異常判定値とを比較して、前記温度差が異常判定値未満であるか否かを判断する。
【００６６】
またステップｃ８では、ステップｃ７において、検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配とを算出した場合は、検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配との差を求めるプログラムを実行することによって、検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配との差を求め、求められる温度勾配の差と予め定める異常判定値とを比較して、前記温度勾配の差が異常判定値未満であるか否かを判断する。
【００６７】
ステップｃ８において、前記温度差または前記温度勾配の差が予め定める異常判定値未満であると判断したときは、ステップｃ９に進む。ステップｃ８において、前記温度差または前記温度勾配の差が予め定める異常判定値以上であると判断したときは、ステップｃ１０に進む。
【００６８】
ステップｃ９では、異常判定部２２はサーモスタット１３が開異常であると判定し、異常判定フラグ、たとえば本実施形態では「１」を設定するとともに、ＲＡＭ２４に記憶して、サーモスタット１３の異常判定の処理を完了し、サーモスタット１３の異常検出処理を終了する。ここで、異常判定フラグは、ユーザに、たとえばインジケータに異常ランプを点灯させることによって、サーモスタット１３に異常が生じていることを通知する制御を行うか否かを判断するためのフラグである。ステップｃ１０では、異常判定部２２はサーモスタット１３が正常であると判定し、サーモスタット１３の異常検出処理を終了する。
【００６９】
なお、ステップｃ８では、検出温度と推定温度との差または検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配との差と、予め定める異常判定値とを比較して、サーモスタット１３の異常判定を行っているが、これに限らず、次のような処理を行ってもよい。つまり、検出温度と推定温度との比または検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配との比と、予め定める異常判定値とを比較して、サーモスタット１３の異常判定を行うようにしてもよい。
【００７０】
前述のように、異常判定部２２は、半暖機状態フラグ「１」が設定されていると判断したときには、電動ファン１２を、エンジンの運転状態、たとえば車両の走行速度に応じて電動ファン１２の回転速度を変えて駆動させる。具体的には、車両が高速走行をしているときには、車両の進行方向から受ける風量が多いので、電動ファン１２の回転速度を低下させて、電動ファン１２を駆動させる。また車両が低速走行をしているときには、車両の進行方向から受ける風量が少ないので、電動ファン１２の回転速度を上昇させて、電動ファン１２を駆動させる。また、車両が停止しているときには、車両の走行による風量がないので電動ファン１２の回転速度を上昇させるが、走行することによるバッテリの充電もないので、駆動デューティを５０％に設定して、電動ファン１２を駆動させる。このように、電動ファン１２を、車両の走行速度に応じて電動ファン１２の回転速度を変えて駆動させることによって、電動ファン１２による電気的負荷、たとえばバッテリへの負荷を低減することができる。
【００７１】
また異常判定部２２は、車両の走行速度に応じて電動ファン１２の回転速度を変えながら、電動ファン１２を強制的に駆動させて、ラジエータ１１内の冷却水を強制的に冷却する。電動ファン１２を強制的に駆動させたとき、サーモスタット１３が開異常であれば、サーモスタット１３の弁は開いた状態であり、電動ファン１２によって強制的に冷却された冷却水が冷却水循環経路１５を循環するので、サーモスタット１３が正常で、かつサーモスタット１３の弁が閉じた状態に比べて、検出温度の上昇度合は緩やかになる。したがって、電動ファン１２を強制的に駆動させてから、たとえば検出温度と推定温度との差を求めると、電動ファン１２を駆動させない場合よりもその温度差は大きくなり、サーモスタット１３の正常時および異常時における温度の上昇度合の違いが明確になる。
【００７２】
これによって、異常判定部２２は、半暖機状態であると判断するとともに、検出温度と推定温度との差が予め定める異常判定値未満であるか否かを判断するだけで、サーモスタット１３が開異常であるか否かを判定することができる。したがって、半暖機状態からでも容易にサーモスタット１３の異常を検出することができる。
【００７３】
図５は、サーモスタット１３の異常検出処理の一例を示すフローチャートである。ステップｄ１では、サーモスタット１３の異常判定の処理が未完であるか否かを判断する。ステップｄ１において、サーモスタット１３の異常判定の処理が未完であると判断したときは、ステップｄ２に進む。ステップｄ１において、サーモスタット１３の異常判定の処理が完了していると判断したときは、サーモスタット１３の異常検出処理を終了する。
【００７４】
ステップｄ２では、半暖機状態フラグ、本実施形態では「１」が設定されているか否かを判断する。ステップｄ２において、半暖機状態フラグ「１」が設定されていると判断したときは、ステップｄ３に進む。ステップｄ２において、半暖機状態フラグ「１」が設定されていない、換言すれば、半暖機以外の状態フラグ「０」が設定されていると判断したときは、ステップｄ１０に進む。
【００７５】
ステップｄ３では、電動ファン１２が駆動中であるか否かを判断する。ステップｄ３において、電動ファン１２が駆動中であると判断したときは、ステップｄ４に進む。ステップｄ３において、電動ファン１２が駆動していないと判断したときは、ステップｄ７に進む。
【００７６】
ステップｄ４では、異常判定の処理を行う時間であるか否かを判断する。ステップｄ４において、異常判定の処理を行う時間であると判断したときは、ステップｄ５に進む。ステップｄ４において、異常判定の処理を行う時間ではないと判断したときは、異常判定の処理を行う時間になるまで待機する。なお、異常判定処理を行う時間は、予め定めておく。
【００７７】
ステップｄ５では、電動ファン１２が駆動しているときの冷却水温度を、複数回繰返して検出する。ステップｄ６では、電動ファン１２を停止させる。ステップｄ６において、電動ファン１２を停止させた後は、ステップｄ１１に進む。なお、ステップｄ５では、電動ファン１２が駆動しているときの冷却水温度を、１回だけ検出してもよい。またステップｄ５では、検出温度の時間的変化に基づいて検出温度の温度勾配を算出するプログラムを実行することによって、電動ファン１２が駆動しているときの検出温度の温度勾配を、複数回繰返して算出してもよいし、１回だけ算出してもよい。
【００７８】
ステップｄ７では、異常判定の処理を行う時間であるか否かを判断する。ステップｄ７において、異常判定の処理を行う時間であると判断したときは、ステップｄ８に進む。ステップｄ７において、異常判定の処理を行う時間ではないと判断したときは、異常判定の処理を行う時間になるまで待機する。なお、異常判定処理を行う時間は、予め定めておく。
【００７９】
ステップｄ８では、電動ファン１２が停止しているときの冷却水温度を、複数回繰返して検出する。ステップｄ９では、電動ファン１２を駆動させる。ステップｄ９において、電動ファン１２を駆動させた後は、ステップｄ１１に進む。なお、ステップｄ８では、電動ファン１２が停止しているときの冷却水温度を、１回だけ検出してもよい。またステップｄ８では、検出温度の時間的変化に基づいて検出温度の温度勾配を算出するプログラムを実行することによって、電動ファン１２が停止しているときの検出温度の温度勾配を、複数回繰返して算出してもよいし、１回だけ算出してもよい。
【００８０】
ステップｄ１０では、水温センサ３によって冷却水温度を検出するとともに、エンジン１７の運転状態に基づいて冷却水温度を推定するプログラムを実行することによって、冷却水温度を推定する。なお、ステップｄ１０では、検出温度の時間的変化に基づいて検出温度の温度勾配を算出するプログラムおよび推定温度の時間的変化に基づいて推定温度の温度勾配を算出するプログラムを実行することによって、検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配とを算出してもよい。このように、ステップｄ１０において、冷却水温度の検出および冷却水温度の推定、または検出温度の温度勾配および推定温度の温度勾配の算出を行った後は、ステップｄ１３に進む。
【００８１】
ステップｄ１１では、ステップｄ５およびステップｄ８において電動ファン１２の駆動時および停止時における冷却水温度を、複数回繰返して検出したか否か、または電動ファン１２の駆動時および停止時における検出温度の温度勾配を、複数回繰返して算出したか否かを判断する。ステップｄ１１において、電動ファン１２の駆動時および停止時における冷却水温度を、複数回繰返して検出したと判断したとき、または電動ファン１２の駆動時および停止時における検出温度の温度勾配を、複数回繰返して算出したと判断したときは、ステップｄ１２に進む。ステップｄ１１において、電動ファン１２の駆動時および停止時における冷却水温度を、複数回繰返して検出していないと判断したとき、または電動ファン１２の駆動時および停止時における検出温度の温度勾配を、複数回繰返して算出していないと判断したときは、ステップｄ３に戻る。
【００８２】
ステップｄ１２では、ステップｄ５およびステップｄ８において冷却水温度を複数回繰返して検出した場合は、ステップｄ５において電動ファン１２の駆動時に複数回繰返して検出した冷却水温度と、ステップｄ８において電動ファン１２の停止時に複数回繰返して検出した冷却水温度との差の平均値を算出して、ＲＡＭ２４に記憶する。
【００８３】
またステップｄ１２では、ステップｄ５およびステップｄ８において検出温度の温度勾配を複数回繰返して算出した場合は、ステップｄ５において電動ファン１２の駆動時に複数回繰返して算出した検出温度の温度勾配と、ステップｄ８において電動ファン１２の停止時に複数回繰返して算出した検出温度の温度勾配との差の平均値を算出して、ＲＡＭ２４に記憶する。
【００８４】
ステップｄ１３では、ステップｄ１２において算出し、かつＲＡＭ２４に記憶していた検出温度の差の平均値または検出温度の温度勾配の差の平均値を、ＲＡＭ２４から読出して、検出温度の差の平均値または検出温度の温度勾配の差の平均値と、予め定める異常判定値とを比較して、前記検出温度の差の平均値または前記温度勾配の差の平均値が、予め定める異常判定値以上であるか否かを判断する。
【００８５】
またステップｄ１３では、ステップｄ１０において冷却水温度の検出および冷却水温度の推定または検出温度の温度勾配および推定温度の温度勾配の算出を行った場合は、検出温度と推定温度との差または検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配との差と、予め定める異常判定値とを比較して、前記検出温度と推定温度との差または検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配との差が、予め定める異常判定値未満であるか否かを判断する。
【００８６】
ステップｄ１３では、ステップｄ５およびステップｄ８において冷却水温度を、複数回繰返して検出した場合は、電動ファン１２の駆動時に検出した複数の冷却水温度のうちいずれか１つと、電動ファン１２の停止時に検出した複数の冷却水温度のうちいずれか１つとの差を求め、求められる１つの冷却水温度の差と、予め定める異常判定値とを比較して、前記冷却水温度の差が予め定める異常判定値以上であるか否かを判断してもよい。
【００８７】
またステップｄ１３では、ステップｄ５およびステップｄ８において検出温度の温度勾配を複数回繰返して算出した場合は、電動ファン１２の駆動時に算出した複数の検出温度の温度勾配のうちいずれか１つと、電動ファン１２の停止時に算出した複数の検出温度の温度勾配のうちいずれか１つとの差を求め、求められる１つの温度勾配の差と、予め定める異常判定値とを比較して、前記温度勾配の差が予め定める異常判定値以上であるか否かを判断してもよい。
【００８８】
ステップｄ１３において、ステップｄ１２に基づく前記冷却水温度の差の平均値および前記温度勾配の差の平均値ならびにステップｄ５，ｄ８に基づく前記冷却水温度の差および前記温度勾配の差のいずれか１つが、予め定める異常判定値以上であると判断したとき、およびステップｄ１０に基づく前記検出温度と推定温度との差または検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配との差が、予め定める異常判定値未満であると判断したときは、ステップｄ１４に進む。
【００８９】
ステップｄ１３において、ステップｄ１２に基づく前記冷却水温度の差の平均値および前記温度勾配の差の平均値ならびにステップｄ５，ｄ８に基づく前記冷却水温度の差および前記温度勾配の差のいずれか１つが、予め定める異常判定値未満であると判断したとき、およびステップｄ１０に基づく前記検出温度と推定温度との差または検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配との差が、予め定める異常判定値以上であると判断したときは、ステップｄ１５に進む。
【００９０】
ステップｄ１４では、異常判定部２２はサーモスタット１３が開異常であると判定し、異常判定フラグ、たとえば本実施形態では「１」を設定するとともに、ＲＡＭ２４に記憶して、サーモスタット１３の異常判定の処理を完了し、サーモスタット１３の異常検出処理を終了する。ここで、異常判定フラグは、ユーザに、たとえばインジケータに異常ランプを点灯させることによって、サーモスタット１３に異常が生じていることを通知する制御を行うか否かを判断するためのフラグである。ステップｄ１５では、異常判定部２２はサーモスタット１３が正常であると判定し、サーモスタット１３の異常検出処理を終了する。
【００９１】
前述のステップｄ５において、冷却水温度を複数回繰返して検出する場合には、所定の時間ごとに、たとえば車両の走行速度に応じて電動ファン１２の回転速度、すなわち駆動デューティを変えてもよい。
【００９２】
前述のステップｄ１２では、ステップｄ５において電動ファン１２の駆動時に複数回繰返して検出した冷却水温度と、ステップｄ８において電動ファン１２の停止時に複数回繰返して検出した冷却水温度との差の平均値、またはステップｄ５において電動ファン１２の駆動時に複数回繰返して算出した検出温度の温度勾配と、ステップｄ８において電動ファン１２の停止時に複数回繰返して算出した検出温度の温度勾配との差の平均値を算出してＲＡＭ２４に記憶しているが、これに限らず、たとえば次のような処理を行ってもよい。
【００９３】
つまり、ステップｄ１２では、ステップｄ５において電動ファン１２の駆動時に複数回繰返して検出した冷却水温度の平均値または複数回繰返して算出した温度勾配の平均値を算出してＲＡＭ２４に記憶してもよい。または、ステップｄ１２では、ステップｄ８において電動ファン１２の停止時に複数回繰返して検出した冷却水温度の平均値または複数回繰返して算出した温度勾配の平均値を算出してＲＡＭ２４に記憶してもよい。
【００９４】
ステップｄ１２において、複数回繰返して検出した冷却水温度の平均値または複数回繰返して算出した温度勾配の平均値を算出するときは、検出される冷却水温度の上限値をたとえば７０度に設定するとともに、下限値をたとえば５０度に設定して、この上限値および下限値の範囲内の検出温度のみを用いるようにしてもよい。これによって、サーモスタット１３の異常検出の精度を向上させることができる。
【００９５】
なお、前述のステップｄ１３では、電動ファン１２の駆動時に複数回繰返して検出した冷却水温度と、電動ファン１２の停止時に複数回繰返して検出した冷却水温度との比または電動ファン１２の駆動時に複数回繰返して算出した検出温度の温度勾配と、電動ファン１２の停止時に複数回繰返して算出した検出温度の温度勾配との比と、予め定める異常判定値とを比較して、サーモスタット１３の異常判定を行うようにしてもよい。
【００９６】
前述のように、異常判定部２２は、半暖機状態フラグ「１」が設定されていると判断したときに、電動ファン１２を間欠的に駆動させる。具体的には、予め定める時間だけ電動ファン１２を駆動させてから、予め定める時間だけ電動ファン１２を停止させるようにする。異常判定部２２は、前述のように、電動ファン１２を間欠的に駆動させてから、サーモスタット１３が開異常であるか否かの判定を行う。サーモスタット１３が開異常であるか否かの判定は、たとえば電動ファン１２の駆動時に複数回繰返して検出される冷却水温度と、電動ファン１２の停止時に複数回繰返して検出される冷却水温度との差の平均値を求め、求められる前記平均値が予め定める異常判定値以上であるときに、サーモスタット１３が開異常であると判定する。
【００９７】
前述のように、電動ファン１２を間欠的に駆動させたときに、サーモスタット１３が正常であれば、電動ファン１２の駆動および停止に拘わらず、検出温度の上昇度合に大きな変化はない。しかし、サーモスタット１３が開異常であれば、電動ファン１２の駆動時における検出温度の上昇度合と、電動ファン１２の停止時における検出温度の上昇度合とは大きく異なる。したがって電動ファン１２を間欠的に駆動させると、電動ファン１２を単に、所定の時間だけ駆動させる場合に比べて、比較的高精度でサーモスタット１３の異常を検出することができる。
【００９８】
また異常判定部２２は、所定時間ごとに、電動ファン１２の駆動時に複数回繰返して検出される冷却水温度と、電動ファン１２の停止時に複数回繰返して検出される冷却水温度との差を求め、求められる冷却水温度の差の平均値を求めて、前記冷却水温度の差の平均値と予め定める異常判定値とを比較している。したがって、電動ファン１２の駆動時に検出される複数の冷却水温度のうちいずれか１つと、電動ファン１２の停止時に検出される複数の冷却水温度のうちいずれか１つとの差を求め、求められる１つの温度差と予め定める異常判定値とを比較する場合に比べて、比較的高精度でサーモスタット１３の異常を検出することができる。さらに、異常判定部２２が半暖機状態フラグ「１」が設定されていると判断して、電動ファン１２を間欠的に駆動させることによって、半暖機状態からでも容易にサーモスタット１３の異常を検出することができる。
【００９９】
次に、他のサーモスタット１３の異常検出処理について説明する。前述の図３、図４および図５に示すサーモスタット１３の異常検出処理を示すフローチャートにおいて、サーモスタット１３の異常判定の処理が未完であるか否かを判断する処理の前、すなわちステップｂ１、ステップｃ１およびステップｄ１の前処理として、所定の時間が経過したか否かを判断する処理を行うようにする。所定の時間は、たとえば本実施形態では、冷却水が冷却水循環経路１５を１回循環するのに要する時間を設定する。前記所定の時間は、本実施形態において設定した時間以外でもよい。
【０１００】
エンジン１７の始動時は、エンジン１７側の冷却水循環経路１５内の冷却水温度とラジエータ１１側の冷却水循環経路１５内の冷却水温度とに差が生じている。そこで、前述のように、所定時間が経過するまで、サーモスタット１３の異常判定処理の実施を待機させることによって、エンジン１７側の冷却水循環経路１５内の冷却水とラジエータ１１側の冷却水循環経路１５内の冷却水とが循環される。これによって、エンジン１７側の冷却水循環経路１５内の冷却水温度とラジエータ１１側の冷却水循環経路１５内の冷却水温度とを一定温度にすることができる。したがって、所定の時間を経過させずに、エンジン１７側の冷却水循環経路１５内の冷却水温度とラジエータ１１側の冷却水循環経路１５内の冷却水温度とに差が生じている状態で、サーモスタット１３の異常検出を行う場合に比べて、比較的高精度でサーモスタット１３の異常を検出することができる。
【０１０１】
前述のように本実施形態では、図２に示すサーモスタットの異常検出処理における前処理を、エンジン１７の始動時に１度だけ行った後に、図３、図４および図５に示すサーモスタット１３の異常検出処理のいずれかの処理を、所定時間毎の割込み処理として行う構成にしているが、後述する図６に示す異常検出処理を、エンジン１７の始動時に１度だけ行った後に、図３、図４および図５に示すサーモスタット１３の異常検出処理のいずれかの処理を、所定時間毎の割込み処理として行う構成にしてもよい。
【０１０２】
図６は、サーモスタット１３の異常検出処理の一例を示すフローチャートである。ステップｅ１では、エンジン１７の電源スイッチを入れて、エンジン１７を始動する。ステップｅ２では、水温センサ３によって冷却水温度を検出するとともに、エンジン１７の運転状態に基づいて冷却水温度を推定するプログラムを実行することによって、冷却水温度を推定する。なお、ステップｅ２では、検出温度の時間的変化に基づいて検出温度の温度勾配を算出するプログラムおよび推定温度の時間的変化に基づいて推定温度の温度勾配を算出するプログラムを実行することによって、検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配とを算出してもよい。前述のように、ステップｅ２において、冷却水温度の検出および冷却水温度の推定、または検出温度の温度勾配および推定温度の温度勾配の算出を行った後は、ステップｅ３に進む。
【０１０３】
ステップｅ３では、ステップｅ２において検出した冷却水温度がサーモスタット１３の開弁温度に上昇するまでの時間（以下、単に「上昇時間」と表記する場合がある）が、所定時間以上であるか否かを判断する。ステップｅ３において、前記上昇時間が所定時間以上であると判断したときは、ステップｅ４に進む。ステップｅ３において、前記上昇時間が所定時間未満であると判断したときは、ステップｅ７に進む。
【０１０４】
ステップｅ４では、ステップｅ２において、冷却水温度を検出し、かつエンジン１７の運転状態に基づいて冷却水温度を推定した場合は、検出温度と推定温度との差を求めるプログラムを実行することによって、検出温度と推定温度との差を求め、求められる温度差と予め定める異常判定値とを比較して、前記温度差が異常判定値未満であるか否かを判断する。
【０１０５】
またステップｅ４では、ステップｅ２において、検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配とを算出した場合は、検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配との差を求めるプログラムを実行することによって、検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配との差を求め、求められる温度勾配の差と予め定める異常判定値とを比較して、前記温度勾配の差が異常判定値未満であるか否かを判断する。
【０１０６】
ステップｅ４において、前記温度差または前記温度勾配の差が予め定める異常判定値未満であると判断したときは、ステップｅ５に進む。ステップｅ４において、前記温度差または前記温度勾配の差が予め定める異常判定値以上であると判断したときは、ステップｅ６に進む。
【０１０７】
ステップｅ７では、半暖機状態フラグ、たとえば本実施形態では「１」を設定し、ＲＡＭ２４に記憶した後、異常検出処理を終了する。
【０１０８】
ステップｅ５では、異常判定部２２はサーモスタット１３が開異常であると判定し、異常判定フラグ、たとえば本実施形態では「１」を設定するとともに、ＲＡＭ２４に記憶して、サーモスタット１３の異常判定の処理を完了し、サーモスタット１３の異常検出処理を終了する。ここで、異常判定フラグは、ユーザに、たとえばインジケータに異常ランプを点灯させることによって、サーモスタット１３に異常が生じていることを通知する制御を行うか否かを判断するためのフラグである。ステップｅ６では、異常判定部２２はサーモスタット１３が正常であると判定し、サーモスタット１３の異常検出処理を終了する。
【０１０９】
なお、ステップｅ４では、検出温度と推定温度との差または検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配との差と、予め定める異常判定値とを比較して、サーモスタット１３の異常判定を行っているが、これに限らず、次のような処理を行ってもよい。つまり、検出温度と推定温度との比または検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配との比と、予め定める異常判定値とを比較して、検出温度と推定温度との比または検出温度の温度勾配と推定温度の温度勾配との比が、異常判定値未満であるか否かを判断してもよい。
【０１１０】
前述のステップｅ３において、前記上昇時間が所定時間未満であると判断される場合とは、サーモスタット１３の異常を示す特性を完全に把握することができず、サーモスタット１３の異常検出の検出精度が低い場合である。このような場合には、半暖機状態フラグ「１」を設定した後に、図３、図４および図５に示すサーモスタット１３の異常検出処理を行うようにする。
【０１１１】
具体的には、電動ファン１２を駆動させて冷却水循環経路１５に対して送風を行い、この状態で、検出した冷却水温度と、エンジン１７の運転状態に基づいて推定した冷却水温度とに基づいてサーモスタット１３の異常検出を行う。サーモスタット１３の異常検出は、たとえば検出温度と推定温度との差を求め、求められる温度差が予め定める異常判定値未満であるときに、サーモスタット１３が開異常であると判定する。これによって、電動ファン１２を駆動させた状態で検出した冷却水温度と推定した冷却水温度との差は大きくなり、サーモスタット１３の正常時および異常時における温度の上昇度合の違いが明確になる。したがって、サーモスタット１３の異常検出の検出精度が低いと判断される場合に、電動ファン１２を駆動させた状態で異常検出を行うことによって、比較的高精度でサーモスタット１３の異常を検出することができる。
【０１１２】
前述の実施形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内において構成を変更することができる。たとえば、前述の図３、図４、図５に示すサーモスタット１３の異常検出処理を適宜、組合わせてもよい。
【０１１３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電動ファンを駆動させることによって、検出した冷却水温度の上昇度合と、推定した冷却水温度の上昇度合とが大きく異なり、サーモスタットの正常時および異常時における温度の上昇度合の違いが明確になる。これによって、冷却水温度の推定を始める際に検出した冷却水温度が所定の温度条件を満たすときに、半暖機状態であると判断するとともに、検出した冷却水温度の上昇が緩やかであるか否かを判断するだけで、サーモスタットが開異常であるか否かを判定することができる。したがって、半暖機状態からでも容易にサーモスタットの異常を検出することができる。
【０１１４】
また本発明によれば、電動ファンを駆動させた状態で検出した冷却水温度と推定した冷却水温度との差は大きくなり、サーモスタットの正常時および異常時における温度の上昇度合の違いが明確になる。したがって、サーモスタットの異常検出の検出精度が低いと判断される場合に、電動ファンを駆動させた状態で異常検出を行うことによって、比較的高精度でサーモスタットの異常を検出することができる。
【０１１５】
また本発明によれば、異常検出を開始してから冷却水温度が所定の温度に達するまでの時間が所定時間以下である場合には、電動ファンを駆動させた状態で再び異常検出を行う。これによって、検出精度を向上することができ、比較的高精度でサーモスタットの異常を検出することができる。
【０１１６】
また本発明によれば、電動ファンを駆動させることによって、検出した冷却水温度の温度勾配と推定した冷却水温度の温度勾配との差を求めると、前記温度勾配の差が大きくなり、サーモスタットの正常時および異常時における温度勾配の違いが明確になる。これによって、冷却水温度の推定を始める際に検出した冷却水温度が所定の温度条件を満たすときに、半暖機状態であると判断するとともに、前記検出した冷却水温度の温度勾配と前記推定した冷却水温度の温度勾配との差が予め定める値未満であるか否かを判断するだけで、サーモスタットが開異常であるか否かを判定することができる。したがって、半暖機状態からでも容易にサーモスタットの異常を検出することができる。
【０１１７】
また本発明によれば、検出した冷却水温度と推定した冷却水温度との差を、所定時間ごとに複数回繰返して求め、求められる温度差の平均値を求めて、前記温度差の平均値と予め定める値とを比較することによって、サーモスタットの異常検出を行う。したがって、検出した冷却水温度と推定した冷却水温度との差を１つだけ求め、求められる１つの温度差と予め定める値とを比較する場合に比べて、比較的高精度でサーモスタットの異常を検出することができる。
【０１１８】
また本発明によれば、検出した冷却水温度の温度勾配と推定した冷却水温度の温度勾配との差を、所定時間ごとに複数回繰返して求め、求められる温度勾配の差の平均値を求めて、前記温度勾配の差の平均値と予め定める値とを比較することによって、サーモスタットの異常検出を行う。したがって、検出した冷却水温度の温度勾配と推定した冷却水温度の温度勾配との差を１つだけ求め、求められる１つの温度勾配の差と予め定める値とを比較する場合に比べて、比較的高精度でサーモスタットの異常を検出することができる。
【０１１９】
また本発明によれば、電動ファンを予め定める条件で間欠的に駆動させると、電動ファンを単に、予め定める時間だけ駆動させる場合に比べて、比較的高精度でサーモスタットの異常を検出することができる。また、電動ファンを予め定める条件で間欠的に駆動させることによって、半暖機状態からでも容易にサーモスタットの異常を検出することができる。
【０１２０】
また本発明によれば、所定時間が経過するまで、サーモスタットの異常判定処理の実施を待機させることによって、エンジン側の冷却水とラジエータ側の冷却水とを循環させて、循環経路内の冷却水温度を一定にすることができる。したがって、所定の時間を経過させずに、エンジン側の循環経路内の冷却水温度とラジエータ側の循環経路内の冷却水温度とに差が生じている状態で、サーモスタットの異常検出を行う場合に比べて、比較的高精度でサーモスタットの異常を検出することができる。
【０１２１】
また本発明によれば、電動ファンの回転速度を、エンジンの運転状態、たとえば車両の走行速度に応じて変えることによって、電動ファンによる電気的負荷、たとえばバッテリへの負荷を低減することができる。
【０１２２】
また本発明によれば、電動ファンがラジエータに送風することによって、ラジエータの放熱効果を高めることができ、ラジエータ内の冷却水の冷却を促進させることができる。これによって、循環経路を循環する冷却水全体の冷却を促進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態であるサーモスタット異常検出装置１の構成を簡略化して示す図である。
【図２】サーモスタット１３の異常検出処理における前処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】サーモスタット１３の異常検出処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】サーモスタット１３の異常検出処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】サーモスタット１３の異常検出処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】サーモスタット１３の異常検出処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】従来の技術の冷却装置３０の構成を簡略化して示す図である。
【符号の説明】
１  サーモスタット異常検出装置
２  冷却ユニット
３  水温センサ
４  車速センサ
５  電子制御ユニット
１１  ラジエータ
１２  電動ファン
１３  サーモスタット
１４  ウォータポンプ
１５  冷却水循環経路
１６  バイパス経路
１７  エンジン
２１  ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）
２２  異常判定部
２３  ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）
２４  ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）
【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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