(57)【要約】【課題】内燃機関の冷却水通路に設けられたサーモスタットの作動状態を精度よく診断することのできるサーモスタットの診断装置を提供する。【解決手段】内燃機関の冷却水通路に設けられたサーモスタットの作動状態を診断する診断装置は、サーモスタットの正常作動を想定した条件下での冷却水の温度推移を推定する。このとき、内燃機関の潤滑油温が冷却水温に与える影響を考慮するために、前トリップ水温ＴＷ、吸気温ＴＨＡ、ソーク時間ＳＴ、及び前運転時間ＤＴから推定される潤滑油温に基づいて模擬カウンタ補正値Ｋを算出し、推定される冷却水温を補正する。そして、実際の冷却水の温度推移における上昇率が推定された温度推移における上昇率よりも低い場合にはサーモスタットに異常有りと診断する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の冷却水通路に設けられてラジエータに流れる冷却水の流量を調整するサーモスタットについて、その正常作動時の冷却水温に基づき設定される基準値と冷却水温の実際値との比較に基づいて同サーモスタットの作動状態を診断する装置において、
前記基準値を前記内燃機関の潤滑油の温度に基づいて補正する補正手段を備える
ことを特徴とするサーモスタットの診断装置。
【請求項２】
前記補正手段は潤滑油温が実際の冷却水温よりも低いときに前記基準値をより低い温度に補正する
請求項１に記載のサーモスタットの診断装置。
【請求項３】
前記補正手段は潤滑油温が実際の冷却水温よりも高いときに前記基準値をより高い温度に補正する
請求項１又は２記載のサーモスタットの診断装置。
【請求項４】
前記補正手段は機関始動前の機関停止時間及び前回の機関運転時間に基づいて潤滑油温を推定する推定手段を備える
請求項１〜３のいずれかに記載のサーモスタットの診断装置。
【請求項５】
前記推定手段は更に前回の機関停止時における冷却水温に基づいて潤滑油温を推定する
請求項４記載のサーモスタットの診断装置。
【請求項６】
前記推定手段は更に外気温に基づいて潤滑油温を推定する
請求項４又は５記載のサーモスタットの診断装置。
【請求項７】
機関始動後における前記実際値の上昇率と前記基準値の上昇率との乖離が大きいときに前記サーモスタットに異常有りと診断する
請求項１〜６のいずれかに記載のサーモスタットの診断装置。
【請求項８】
機関始動から所定時間経過後の冷却水温について前記実際値と前記基準値との乖離が大きいときに前記サーモスタットに異常有りと診断する
請求項１〜６のいずれかに記載のサーモスタットの診断装置。
【請求項９】
機関始動後に冷却水温が所定値に到達するまでの到達時間について、実際の時間と前記基準値の推移から求められる時間との乖離が大きいときに前記サーモスタットに異常有りと診断する
請求項１〜６のいずれかに記載のサーモスタットの診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関のラジエータに流れる冷却水の流量を調節するサーモスタットの作動異常を診断する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の冷却装置としては、機関本体とラジエータとの間で冷却水を循環させる水冷式のものが知られている。こうした冷却装置では、ラジエータに流れる冷却水の流量を調節するサーモスタットが設けられている。このサーモスタットは、機関始動直後の暖機運転時等、冷却水温が所定値（通常、８０℃程度）より低い場合には閉弁しており、この状態ではラジエータ側への冷却水の循環が停止される。このため、速やかな内燃機関の暖機が図られる。一方、サーモスタットは、冷却水温が所定値より高くなると開弁し、この状態ではラジエータ側への冷却水の循環が行われる。このため、機関温度の過度な上昇が抑制される。こうしたサーモスタットの機能を通じて機関温度は適正な温度範囲内に調節される。
【０００３】
一方、内燃機関ではその暖機性能の向上や冷間時の安定した燃焼状態を確保するために、同機関が低温状態にあるときに燃料噴射量を増量する、いわゆる暖機増量が行われる。ここで、サーモスタットが何らかの理由により全開状態あるいは半開状態のままになると、冷却水がラジエータ側に常に循環するようになり、内燃機関は過冷却状態となる。このような場合、暖機増量が常時実行されるようになり、燃費やエミッションの悪化を招くおそれがある。
【０００４】
そこで従来より、このようなサーモスタットの作動異常を診断する装置が種々提案されている。例えば特許文献１に記載の診断装置では、サーモスタットが正常な場合の冷却水の温度推移を機関運転状態等から推定する。そして、この推定冷却水温を基準値とし、同基準値と実際に水温センサによって検出される冷却水温の実際値とを比較することにより、サーモスタットが正常に作動しているか否かを診断するようにしている。
【０００５】
図１５は、この特許文献１に記載の診断装置によって算出される上記推定冷却水温及び実冷却水温の推移の一例を示している。この図１５に実線Ａで示される曲線は、サーモスタットが正常な場合の実冷却水温の推移を示している。また、破線Ｂで示される曲線は、サーモスタットに異常が生じている場合の実冷却水温の推移を示している。そして、二点鎖線Ｃで示される曲線は、機関始動後における上記推定冷却水温の推移を示している。なお、この推定冷却水温は、正常なサーモスタットのうち、最も水温上昇率が低いサーモスタットによる冷却水温の推移が推定されている。また、同図１５に示す診断温度θＡは、サーモスタットが開弁状態となる温度であり、その部品公差等、個体差を考慮して最も低い温度に設定されている。
【０００６】
まず、サーモスタットが正常な場合には、機関始動後しばらくの間はラジエータに冷却水が循環されないため、実冷却水温は速やかに上昇する。従って、図１５に示されるように、推定冷却水温（二点鎖線Ｃ）が診断温度θＡに達する前に実冷却水温（実線Ａ）が診断温度θＡに到達する場合（時刻ｔ１）には、サーモスタットが閉弁状態となり速やかに実冷却水温が上昇したと判断することができる。すなわち、実冷却水温の上昇率が推定冷却水温の上昇率よりも高ければ、サーモスタットに開弁固着といった異常は生じていないと判断することができる。そしてこの場合には、サーモスタットが正常に作動していると診断される。
【０００７】
一方、サーモスタットが開弁状態で固着している場合には、機関始動直後からラジエータに冷却水が循環されるため、実冷却水温の上昇が鈍くなる。従って、図１５に示されるように、推定冷却水温（二点鎖線Ｃ）が診断温度θＡに達しているにもかかわらず、実冷却水温（実線Ａ）が診断温度θＡに達していない場合（時刻ｔ２）には、サーモスタットが開弁状態で固着しているために実冷却水温の上昇が鈍くなっていると判断することができる。そしてこの場合には、サーモスタットに開弁固着といった異常が発生していると診断される。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−２２０４５６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献１に記載の診断装置は、上述したようなサーモスタットの診断処理を機関冷間時からの始動時に限って実行するようにしている。そのため、機関冷間時以外の状態からの始動時においても上記診断処理を実行した場合には以下のような不具合が生じるものとなっている。
【００１０】
すなわち、機関始動がなされ、暖機が完了するまでの間の半暖機状態では、内燃機関の摺動部等に供給される潤滑油の油温が冷却水温よりも低くなっている。そのため、半暖機状態で機関停止された後、冷間状態になる前に機関始動が行われるときには、冷却水から潤滑油への熱移動に起因して冷却水温の上昇率は低下する傾向がある。
【００１１】
一方、完全暖機後に機関停止がなされ、同機関が冷間状態になるまでの間の状態である半ソーク状態では、潤滑油温が冷却水温よりも高くなっているため、半ソーク状態から機関始動が行われるときには、潤滑油から冷却水への熱移動に起因して冷却水温の上昇率は増大する傾向がある。
【００１２】
従来の診断装置にあっては、こうした冷却水温に対する潤滑油温の影響を考慮することなく冷却水温の推定を行っていたために、その推定結果に基づいてサーモスタットの作動状態を診断すると、その誤診断を招くおそれがあることを本発明者は確認した。
【００１３】
ちなみに、サーモスタットが閉弁状態で固着している場合の異常診断は、上述した推定冷却水温等を以下のように変更することで行うことができる。すなわち、正常なサーモスタットのうち、最も水温上昇率が高いサーモスタットによる冷却水温の推移を推定する。そして、この推定された冷却水温の上昇率よりも、実冷却水温の上昇率が高ければ、冷却水温の上昇率が過剰に高く、サーモスタットに閉弁固着といった異常が生じていると判断することができる。そして、このような場合であっても、冷却水温に対する潤滑油温の影響を考慮することなく冷却水温の推定を行うと、サーモスタットの作動状態の診断に際して、誤診断を招くおそれがある。
【００１４】
この発明はこうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、サーモスタットの作動状態を精度よく診断することのできるサーモスタットの診断装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段及びその作用効果について以下に記載する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関の冷却水通路に設けられてラジエータに流れる冷却水の流量を調整するサーモスタットについて、その正常作動時の冷却水温に基づき設定される基準値と冷却水温の実際値との比較に基づいて同サーモスタットの作動状態を診断する装置において、前記基準値を前記内燃機関の潤滑油の温度に基づいて補正する補正手段を備えるようにしている。
【００１６】
上記構成では、サーモスタットの作動状態を診断するための上記基準値を内燃機関の潤滑に供される潤滑油の温度に基づいて補正するようにしている。そのため、上述したような潤滑油温が冷却水温の推移に及ぼす影響を考慮しつつサーモスタットの診断を行うことができ、その作動状態、すなわちサーモスタットが正常に作動しているか否かについて、精度よく診断することができるようになる。
【００１７】
こうした潤滑油温に基づく基準値の具体的な補正方法としては、請求項２記載の発明によるように、潤滑油温が実際の冷却水温よりも低いときに前記基準値をより低い温度に補正する、或いは請求項３記載の発明によるように、潤滑油温が実際の冷却水温よりも高いときに前記基準値をより高い温度に補正する、といった方法を採用できる。
【００１８】
上述したように、内燃機関が半暖機状態或いは半ソーク状態にあるときの始動時に、冷却水温の温度推移に対する潤滑油温の影響は大きくなる。従って、温度センサにより潤滑油温を直接検出し、その検出結果に基づいて上記基準値を補正する他、同補正を内燃機関の状態に基づいて行うこともできる。具体的には、機関始動時に内燃機関が半暖機状態にあるか或いは半ソーク状態にあるかを判断し、その判断結果に基づいて前記基準値を補正することにより、実質的に潤滑油温に基づく前記基準値の補正を行うことができる。またここで、機関始動時に内燃機関が半暖機状態にあるか或いは半ソーク状態にあるかについては、請求項４記載の発明によるように、機関始動前の機関停止時間及び前回の機関運転時間に基づいて判断することができる。そしてこの判断に基づいて潤滑油温を推定し、その推定される潤滑油温に基づいて前記基準値の補正を実質的に行うことができる。ちなみに、機関始動前の機関停止時間が長いときほど、内燃機関は完全冷間状態にある可能性が高い。換言すれば、機関始動前の機関停止時間が短いときほど、内燃機関が半暖機状態及び半ソーク状態のいずれかにあると判断することができる。また前回の機関運転時間が短いときほど内燃機関が半暖機状態で停止された可能性が高いと判断することができる。換言すれば前回の機関運転時間が長いときほど内燃機関が半ソーク状態にある可能性が高いと判断することができる。即ち、機関始動前の機関停止時間及び前回の機関運転時間に基づいて内燃機関が半暖機状態にあること、或いは半ソーク状態にあることを判断することができる。
【００１９】
更に、内燃機関が半暖機状態にあること、或いは半ソーク状態にあることを判断するパラメータとしては、機関始動前の機関停止時間、前回の機関運転時間の他、請求項５記載の発明によるように、更に前回の機関停止時における冷却水温を採用することができる。前回の機関停止時における冷却水温が高いときほど、これが周囲温度と略等しくなるまで低下するのに要する時間が長くなる。すなわち機関状態が冷間状態になるまでの時間が長くなる。そのため、この機関停止時の冷却水温が高いときほど、内燃機関が半暖機状態及び半ソーク状態のいずれかにある可能性が高いと判断できる。即ち、上記構成によれば、内燃機関が半暖機状態及び半ソーク状態のいずれかにある旨の判断をより正確に行うことができる。
【００２０】
その他、上記パラメータとしては、請求項６記載の発明によるように、外気温を採用することができる。外気温が高いときほど、機関停止中における冷却水温の低下速度が小さくなり、これが周囲温度と略等しくなるまでに要する時間が長くなる。すなわち機関状態が冷間状態になるまでの時間が長くなる。そのため、この外気温が高いときほど、内燃機関が半暖機状態及び半ソーク状態のいずれかにある可能性が高いと判断できる。即ち、上記構成によれば、内燃機関が半暖機状態及び半ソーク状態のいずれかにある旨の判断をより正確に行うことができる。尚、上記補正に用いられる外気温としては、機関始動時に検出される外気温の値、或いは前回の機関停止時に検出される外気温の値を採用できる他、例えば、前回の機関停止時から機関始動時までの外気温の推移を監視し、その監視結果に基づき算出される平均値を採用することもできる。
【００２１】
また、サーモスタットが正常に作動しているか否かを診断する際には、例えば、請求項７記載の発明によるように、機関始動後における前記実際値の上昇率と前記基準値の上昇率との乖離が大きいときに前記サーモスタットに異常有りと診断する、といった診断態様を採用できる。或いは、請求項８記載の発明によるように、機関始動から所定時間経過後の冷却水温について前記実際値と前記基準値との乖離が大きいときに前記サーモスタットに異常有りと診断する、或いは、請求項９記載の発明によるように、機関始動後に冷却水温が所定値に到達するまでの到達時間について、実際の時間と前記基準値の推移から求められる時間との乖離が大きいときにサーモスタットに異常有りと診断する、といった診断態様も採用できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかるサーモスタットの診断装置を車載内燃機関の冷却システムに適用した一実施の形態について図１〜図７に基づき、詳細に説明する。
【００２３】
図１は、この診断装置が適用されるエンジン１とともに、その周辺構成を示す概略構成図である。
図１に示すように、エンジン１は、シリンダ３、ピストン４、クランクシャフト５、ピストン４とクランクシャフト５とを連結するコンロッド６等を有して構成されている。また、エンジン１の冷却システムは、シリンダヘッド１２及びシリンダブロック１３においてシリンダ３の周囲に形成されたウォータジャケット７、ウォータジャケット７と連通されたラジエータ８、冷却ファン９、及びウォータポンプ１０等から構成されている。
【００２４】
このエンジン１では、各シリンダ３の燃焼室１１内における混合気の爆発・燃焼により、ピストン４が上下運動し、この上下運動がコンロッド６を介してクランクシャフト５の回転駆動力に変換される。また、混合気の供給や燃焼ガスの排出は、吸排気ポートを介して行われる。そして、混合気の爆発・燃焼により熱せられたシリンダヘッド１２やシリンダブロック１３等を必要に応じて冷却、あるいは定温維持するための冷却水の循環経路としてウォータジャケット７が昨日する。
【００２５】
また、ラジエータ８とウォータジャケット７とは、上部連絡通路１４、及び下部連絡通路１５によって連通されている。この上部連絡通路１４の途中には、ラジエータ８に流れる冷却水の流量を調整するサーモスタット１６が設けられている。サーモスタット１６は、水温に応じて自立開閉するバルブであり、本実施の形態にあっては、水温が所定温度（例えば８２℃）以下である時には閉弁状態となって上部連絡通路１４を閉鎖し、水温が同所定温度を上回ると開弁状態となって上部連絡通路１４を開放する。
【００２６】
また、シリンダブロック１３に設けられた水温センサ４２は、冷却水の温度、すなわち実冷却水温ＴＨＷを検出し、その検出信号は後述する制御装置５１に入力される。
【００２７】
この他にも、前記エンジン１には、機関運転状態を検出するための各種センサが備えられている。例えば、クランク角センサ４３は、クランクシャフト５の回転速度、すなわち機関回転速度ＮＥ等を検出する。吸気圧センサ４４は、吸気圧ＰＭを検出する。車速センサ４５は、車速ＳＰＤを検出する。吸気温センサ４６は、吸入空気の温度、すなわち吸気温ＴＨＡを検出する。
【００２８】
次に、エンジン１の運転状態に基づいてエンジン各部の制御や診断を行う制御装置（以下、ＥＣＵという）５１について説明する。このＥＣＵ５１は中央処理制御装置（ＣＰＵ）を備えるマイクロコンピュータを中心として構成されており、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等が設けられている。またＥＣＵ５１には、演算結果や予め記憶されたデータ等を機関停止後も保存するためのバックアップＲＡＭ、入力インターフェース、並びに出力インターフェース等も設けられている。
【００２９】
そして、クランク角センサ４３からの出力信号は、波形整形回路（２値化回路）を介して入力インターフェースに入力される。また、水温センサ４２、吸気圧センサ４４、車速センサ４５、吸気温センサ４６等からの出力信号はＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器を介して入力インターフェースに入力される。これら各センサ４２〜４６等により、エンジン１の運転状態が検出される。
【００３０】
一方、出力インターフェースは、各々対応する駆動回路等を介して制御対象、例えば燃料噴射弁等に接続されている。そして、ＥＣＵ５１は上記各センサ４２〜４６等からの信号に基づき、ＲＯＭ内に格納された制御プログラム及び制御データに従って、燃料噴射弁による燃料噴射量や燃料噴射タイミングの制御など、各種運転制御や種々の故障診断等を実行する。
【００３１】
さて、上記サーモスタット１６が開弁状態で固着しており、閉弁しないといった作動異常時には、前述したように、暖機増量による燃費や排気エミッションの悪化等が懸念されるため、本実施の形態では、次のようにしてサーモスタットの作動状態を診断するようにしている。すなわち、サーモスタットが正常に閉弁する場合には、機関始動後速やかに冷却水温が上昇する一方、サーモスタットが閉弁状態にならない異常時には、機関始動後の冷却水の温度上昇が緩やかになる。従って、実際の冷却水の温度推移における上昇率が、サーモスタットの正常作動を想定して推定された冷却水の温度推移における上昇率よりも高ければ、サーモスタットは正常に作動していると考えることができる。そこで、本実施の形態では、サーモスタットが正常に作動していると想定した場合の冷却水温にかかる基準値として、正常なサーモスタットのうち、最も水温上昇率が低いサーモスタットによる冷却水温の推移を推定している。そしてこの推定冷却水温、すなわち後述する模擬水温カウンタなまし値を、サーモスタットの作動状態の診断に際しての判定値として算出し、この判定値と冷却水温の実際値とを比較するようにしている。そして、この判定値よりも実際の冷却水温が低いとき、換言すれば実際の冷却水温の上昇率が、正常なサーモスタットによる冷却水温の上昇率のうち、最も低い上昇率よりも低いときには次のように判定する。すなわち、実際の冷却水温の上昇率と推定された冷却水温の上昇率との乖離が大きいとして、サーモスタットに開弁固着異常が生じている旨の判定を行うようにしている。
【００３２】
ここで、上述したように、内燃機関が半暖機状態或いは半ソーク状態にあるときの始動時には、冷却水温と潤滑油温との温度差が冷却水温の温度推移に大きく影響する。そこで、機関始動時に内燃機関が半暖機状態にあるか或いは半ソーク状態にあるかについて判断し、この判断に基づいて潤滑油温を推定する推定手段と、この推定される潤滑油温に基づいて前記基準値である推定冷却水温の補正を行う補正手段を備えるようにしている。より具体的には、各種パラメータから推定される潤滑油温に基づいて模擬カウンタ補正値Ｋを算出し、この値を用いて上記模擬水温カウンタなまし値を算出する際に用いられる模擬水温カウンタ値を補正するようにしている。以下、本実施の形態におけるサーモスタットの診断処理を、図２〜図６を併せ参照して詳細に説明する。
【００３３】
図２〜図４は、本実施の形態にかかるサーモスタットの診断処理について、その診断手順を示したものである。なお本実施の形態において、この診断処理はＥＣＵ５１により実行され、イグニッションスイッチが「オン」にされてから、サーモスタットの正常あるいは異常の診断がなされるまで所定時間毎に繰り返し実行される。
【００３４】
この処理が開始されると、まず、機関が始動されているか否かが判定される（ステップＳ１１０）。ここでは、例えばイグニッションスイッチが「オン」になっており、且つ機関回転速度が所定速度以上（例えば５００ｒｐｍ／ｍｉｎ以上）になっている場合に、機関は始動していると判定される。そして機関が始動していない場合には（ステップＳ１１０でＮＯ）、一旦、本処理を終了される。
【００３５】
一方、機関が始動している場合には（ステップＳ１１０でＹＥＳ）、異常診断実行条件が成立しているか否かが判定される（ステップＳ１２０）。ここで、本診断処理では、サーモスタットの閉弁時と閉弁時とにおける冷却水温の変化態様の違いに着目してその作動状態を診断するようにしている。ところが完全暖機時には、サーモスタットが異常であるか否かにかかわらず、同サーモスタットは開弁状態にあるため、冷却水温の変化態様に大きな変化が見られなくなり、作動状態の診断が困難になる。そこで、本診断処理では、エンジン１が完全暖機状態にないことを異常診断処理の実行条件としている。なお、エンジン１の完全暖機状態は、例えばイグニッションスイッチが「オン」にされたときの実冷却水温ＴＨＷに基づいて判定することができる。ちなみに完全暖機時には、上述した暖機時における燃料噴射量の増量が行われないため、燃費や排気エミッションの悪化等といった不具合が生じにくい状態でもある。
【００３６】
さて、このステップＳ１２０において、エンジン１が完全暖機状態になっていると判定される場合には（ステップＳ１２０でＮＯ）、本処理を終了する。
一方、エンジン１が完全暖機状態ではないと判定される場合には（ステップＳ１２０でＹＥＳ）、始動時認識フラグＦが「１」に設定されているか否かが判定される（ステップＳ１３０）。この始動時認識フラグＦは、イグニッションスイッチが「オン」にされたとき、「０」に設定される。従って、本処理が初めて実行されるときには否定判定され、ステップＳ１４０以降の処理が行われる。一方、ステップＳ１３０にて肯定判定されるときには、後述するステップＳ２２０以降の処理が行われる。
【００３７】
次に、ステップＳ１４０では、ソーク時間ＳＴが所定の判定時間Ｔ１（例えば８時間）以上であるか否かが判定される。このソーク時間ＳＴは、前回イグニッションスイッチが「オフ」にされたときから今回「オン」にされたときまでの時間を計測したものであり、機関停止時間のことである。なお、ソーク時間ＳＴは、例えば、ＥＣＵ５１に設けられてバックアップ電源で作動するタイマカウンタ等で計測することができる。
【００３８】
そして、ソーク時間ＳＴが判定時間Ｔ１以上である場合には（ステップＳ１４０でＹＥＳ）、模擬カウンタ補正値Ｋが「１」に設定される（ステップＳ１６０）。これは、ソーク時間ＳＴが判定時間Ｔ１以上である場合には、エンジン１は確実に完全冷間状態となっており、冷却水温と潤滑油温との温度差が小さくなっているため、冷却水温に対する潤滑油温の影響も少ないと考えられるためである。なお、本実施の形態では、冷却水温と潤滑油温との温度差が小さくなると考えられるソーク時間ＳＴの判定時間Ｔ１を「８時間」に設定しているが、この値は適宜に変更してもよい。
【００３９】
一方、ソーク時間ＳＴが判定時間Ｔ１未満である場合には（ステップＳ１４０でＮＯ）、ステップＳ１５０の処理が行われる。すなわち前述した模擬カウンタ補正値Ｋが、前トリップ水温ＴＷ、吸気温ＴＨＡ、ソーク時間ＳＴ、並びに前運転時間ＤＴに基づき、図５（イ）〜図５（ニ）に示す模擬カウンタ補正値マップＭＡＰＡ〜ＭＡＰＤより求められる（ステップＳ１５０）。
【００４０】
ここで、前トリップ水温ＴＷは、前回の機関停止時において検出された実冷却水温であり、前記ＲＡＭに一時記憶されている値である。ちなみに、前トリップ水温ＴＷが高いときほど、これが周囲温度と略等しくなるまで低下するのに要する時間が長くなる。すなわち機関状態が冷間状態になるまでの時間が長くなる。そのため、この前トリップ水温ＴＷが高いときほど、内燃機関が半暖機状態及び半ソーク状態のいずれかにある可能性が高いと判断できることができ、冷却水温に対する潤滑油温の影響時間が長くなる。
【００４１】
吸気温ＴＨＡは、機関始動時に吸気温センサ４６によって検出された吸気温である。ちなみに、吸気温ＴＨＡが高いときほど、機関停止中における冷却水温の低下速度が小さくなり、これが周囲温度と略等しくなるまでに要する時間が長くなる。すなわち機関状態が冷間状態になるまでの時間が長くなる。そのため、この吸気温ＴＨＡが高いときほど、内燃機関が半暖機状態及び半ソーク状態のいずれかにある可能性が高いと判断でき、冷却水温に対する潤滑油温の影響時間が長くなる。なお、本実施の形態では吸気温を外気温の代用として用いているが、これは吸気温と外気温との間に相関が存在するためである。このため、例えば外気温センサを別途設けて、吸気温ＴＨＡの代わりにこの外気温センサによって検出される外気温を用いるようにしてもよい。
【００４２】
前運転時間ＤＴは、前回の機関運転時間であり、例えば、イグニッションスイッチが「オン」にされたときから「オフ」にされたときまでの時間を前述したタイマカウンタ等で計測しておき、その計測時間を前記ＲＡＭに一時記憶しておけばよい。また、前運転時間ＤＴが長いほど潤滑油温は高くなる傾向にある。一方、ソーク時間ＳＴが長いほど潤滑油温は低下する傾向にある。ちなみに、上述したようにソーク時間ＳＴが長いときほど、内燃機関は完全冷間状態にある可能性が高い。換言すれば、ソーク時間ＳＴが短いときほど、内燃機関が半暖機状態及び半ソーク状態のいずれかにあると判断することができる。また前運転時間ＤＴが短いときほど内燃機関が半暖機状態で停止された可能性が高いと判断することができる。換言すれば前運転時間ＤＴが長いときほど内燃機関が半ソーク状態にある可能性が高いと判断することができる。すなわち、ソーク時間ＳＴ及び前運転時間ＤＴに基づいて内燃機関が半暖機状態にあること、或いは半ソーク状態にあることを判断することができる。
【００４３】
このように本実施の形態では、潤滑油温と相関関係にある上記各パラメータを用いて模擬カウンタ補正値Ｋを求めるようにしている。
ここで、図５に示す各模擬カウンタ補正値マップＭＡＰＡ〜ＭＡＰＤは、以下のように設定されている。まず、前トリップ水温ＴＷと吸気温ＴＨＡとに基づき、各模擬カウンタ補正値マップＭＡＰＡ〜ＭＡＰＤのうちのいずれかが選択されるように設定されている。より具体的には、
・「前トリップ水温ＴＷ≧７０℃、かつ吸気温ＴＨＡ≧３０℃」の場合には、模擬カウンタ補正値マップＭＡＰＡが選択され、
・「前トリップ水温ＴＷ≧７０℃、かつ吸気温ＴＨＡ＜３０℃」の場合には、模擬カウンタ補正値マップＭＡＰＢが選択され、
・「前トリップ水温ＴＷ＜７０℃、かつ吸気温ＴＨＡ≧３０℃」の場合には、模擬カウンタ補正値マップＭＡＰＣが選択され、
・「前トリップ水温ＴＷ＜７０℃、かつ吸気温ＴＨＡ＜３０℃」の場合には、模擬カウンタ補正値マップＭＡＰＤが選択される。
【００４４】
また、各模擬カウンタ補正値マップＭＡＰＡ〜ＭＡＰＤでは、ソーク時間ＳＴ及び前運転時間ＤＴと模擬カウンタ補正値Ｋとの対応関係が定義されており、この関係に従って模擬カウンタ補正値Ｋは以下のように設定される。
【００４５】
まず、潤滑油温が冷却水温よりも低く、冷却水温の上昇率が低下する機関状態、例えば前述した半暖機後の再始動時における機関状態等に対応する領域では、潤滑油温が冷却水温よりも低くなるほど、模擬カウンタ補正値Ｋは「１．０」より小さくなるように設定されている。
【００４６】
一方、潤滑油温が冷却水温よりも高く、冷却水温の上昇率が増大する機関状態、例えば、前述した半ソーク状態からの機関始動時における機関状態等に対応する領域では、潤滑油温が冷却水温よりも高くなるほど、模擬カウンタ補正値Ｋが「１．０」より大きくなるように設定されている。
【００４７】
そして、潤滑油温と冷却水温との温度差が小さく、冷却水温の上昇率に対する潤滑油温の影響が少ない機関状態に対応した領域では、模擬カウンタ補正値Ｋが「１．０」に設定されている。
【００４８】
また、前トリップ水温ＴＷが高いときほど、冷却水温に対する潤滑油温の影響時間が長くなる。そのため、前トリップ水温ＴＷが高いほど、模擬カウンタ補正値Ｋが「１．０」以外の値に設定される領域を広く設定している。
【００４９】
また、吸気温ＴＨＡが高いときほど、冷却水温に対する潤滑油温の影響時間が長くなる。そのため、前トリップ水温ＴＷが高いほど、模擬カウンタ補正値Ｋが「１．０」以外の値に設定される領域を広く設定している。
【００５０】
ちなみに、これら模擬カウンタ補正値マップＭＡＰＡ〜ＭＡＰＤに示す模擬カウンタ補正値Ｋは一例であって、実験等を通じて上述した関係が満たされるものであればよい。また、前トリップ水温ＴＷについては７０℃を境にして、吸気温ＴＨＡについては３０℃を境にして、模擬カウンタ補正値マップＭＡＰＡ〜ＭＡＰＤを分けているが、これらの温度は適宜に変更してよい。また、前トリップ水温ＴＷ及び吸気温ＴＨＡについて、複数の温度毎にマップを設けてもよい。
【００５１】
さて、ステップＳ１５０にて模擬カウンタ補正値Ｋが求められると、次に、水温センサ４２によって検出された実冷却水温ＴＨＷが始動時実水温ＴＨＷｓｔとされ、吸気温センサ４６によって検出された吸気温ＴＨＡが始動時吸気温ＴＨＡｓｔとされる（図３のステップＳ１７０）。
【００５２】
次に、始動時実水温ＴＨＷｓｔが始動時吸気温ＴＨＡｓｔ以下であるか否かが判定される（ステップＳ１８０）。そして、始動時実水温ＴＨＷｓｔが始動時吸気温ＴＨＡｓｔ以下である場合には（ステップＳ１８０でＹＥＳ）、模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭ、及び模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷの初期値として始動時実水温ＴＨＷｓｔが設定される（ステップＳ１９０）。そして、始動時認識フラグＦが「１」に設定される（ステップＳ２１０）。
【００５３】
一方、始動時実水温ＴＨＷｓｔが始動時吸気温ＴＨＡｓｔよりも大きい場合には（ステップＳ１８０でＮＯ）、模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭ、及び模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷの初期値と始動時吸気温ＴＨＡｓｔが設定される（ステップＳ２００）。そして、始動時認識フラグＦが「１」に設定される（ステップＳ２１０）。このように本処理では、始動時実水温ＴＨＷｓｔ及び始動時吸気温ＴＨＡｓｔのうち、より低い値を模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭ、及び模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷの初期値として設定するようにしている。これは、吸気温ＴＨＡが実冷却水温ＴＨＷよりも低いときには実冷却水温ＴＨＷが上昇しにくくなるため、できるだけ模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭの初期値を低く設定し、後述する診断温度θＡに到達する時間を遅らせた方が誤診断を抑制することができるためである。
【００５４】
次に、模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭが前回の模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭｎ−１に設定され、模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷが前回の模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷｎ−１に設定される（ステップＳ２２０）。そして、前回の模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷｎ−１と最低吸気温ＥＣＴＨＡＭＩＮとの偏差αが算出される（ステップＳ２３０）。ここで、最低吸気温ＥＣＴＨＡＭＩＮは外気温の代用として用いられている。すなわち、吸気温センサ４６はエンジンルーム内に設けられているため、吸気温センサ４６の検出値は外気温よりも高い値を示し、外気温よりも低い値を示すことはない。そのため、最も外気温に近いと考えられる始動開始時の吸気温ＴＨＡを最低吸気温ＥＣＴＨＡＭＩＮとし、これを外気温の代用として用いることができる。なお、最低吸気温ＥＣＴＨＡＭＩＮの算出は、例えば以下のように行えばよい。すなわち、所定時間毎にＥＣＵ５１に吸気温ＴＨＡを読み込む。そしてこの読み込まれた吸気温ＴＨＡと最低吸気温ＥＣＴＨＡＭＩＮとを比較し、吸気温ＴＨＡが最低吸気温ＥＣＴＨＡＭＩＮよりも低い場合には、このときの吸気温ＴＨＡを新たな最低吸気温ＥＣＴＨＡＭＩＮとして更新するようにすればよい。
【００５５】
次に、エンジン１を搭載した車両が、現在走行中であるか否かが判定される（図４のステップＳ２４０）。ここで、車両が走行中であるか否かを判定する理由は次の通りである。すなわち、車両走行中は、ラジエータやエンジン１に走行風が当たるため、冷却水温の上昇率が低下する。そのため、車両走行中と車両停車中とでは、冷却水温の変化態様が異なり、後述する模擬水温カウンタの算出に際して用いるマップを切り替える必要があるためである。なお、このステップＳ２４０における判定は、例えば車速センサ４５で検出される車速ＳＰＤが３ｋｍ／ｈ以上である場合に車両走行中であると判定されるようにすればよい。そして、車両走行中でない場合には（ステップＳ２４０でＮＯ）、前記算出された偏差αに基づき、図６（イ）に示すＭＡＰ（１）よりカウンタ加算値Δβが求められる（ステップＳ２６０）。
【００５６】
一方、車両走行中である場合には（ステップＳ２４０でＹＥＳ）、現在燃料噴射が一時中断されているか否か、すなわち燃料カット中であるか否かが判定される（ステップＳ２５０）。ここで、燃料カット中であるか否かを判定する理由は次の通りである。すなわち、燃料カット中は、エンジン１の発熱量がほぼ「０」に近くなるため、冷却水温の上昇率が低下する。そのため、燃料カット中と燃料噴射中とでは、冷却水温の変化態様が異なり、後述する模擬水温カウンタの算出に際して用いるマップを切り替える必要があるためである。なお、このステップＳ２５０における判定は、例えばＥＣＵ５１から出力される燃料カット信号に基づいて判定するようにすればよい。そして、燃料カット中である場合には（ステップＳ２５０でＹＥＳ）、前記算出された偏差αに基づき、図６（ロ）に示すＭＡＰ（２）よりカウンタ加算値Δβが求められる（ステップＳ２７０）。
【００５７】
一方、燃料噴射が行われている場合には（ステップＳ２５０でＮＯ）、図６（ハ）に示すＭＡＰ（３）よりカウンタ加算値Δβが求められる（ステップＳ２８０）。ここで、ＭＡＰ（３）ではカウンタ加算値Δβを求める際に、前記算出される偏差αだけではなく、機関回転速度ＮＥと吸気圧ＰＭ等から算出される吸入空気量ＧＡもパラメータとして用いられる。これは、通常の燃料噴射制御では、吸入空気量の増大に伴って燃料噴射量も増大するように制御されるため、吸入空気量が増大するとエンジン１の発熱量も増大するようになる。そのため、車両走行中であって、燃料噴射が実行されているときには、上記偏差αだけではなく、吸入空気量ＧＡも考慮してカウンタ加算値Δβを求めるようにしている。
【００５８】
さて、カウンタ加算値Δβが求められると、次に、前回の模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷｎ−１、前記算出された模擬カウンタ補正値Ｋ、並びにカウンタ加算値Δβを用いて、次式（１）に基づき、今回の処理ルーチンにおける模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷが算出される（ステップＳ２９０）。
【００５９】
ＥＣＴＨＷ＝（ＥＣＴＨＷｎ−１＋Δβ）×Ｋ  …  （１）
ここで、上記式（１）に示されるように、本実施の形態では、模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷの算出に際して、前記模擬カウンタ補正値Ｋを乗算することで、模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷを補正するようにしている。従って、模擬カウンタ補正値Ｋの値が「１．０」より小さい場合、すなわち、潤滑油温の影響を受けて冷却水温の上昇率が低下する場合には、補正なしの場合と比較して、模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷの値が小さくなる。
【００６０】
一方、模擬カウンタ補正値Ｋの値が「１．０」より大きい場合、すなわち、潤滑油温の影響を受けて冷却水温の上昇率が増加する場合には、補正なしの場合と比較して、模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷの値が大きくなる。
【００６１】
また、模擬カウンタ補正値Ｋが「１．０」に設定されている場合、すなわち、冷却水温の上昇率に対する潤滑油温の影響がほとんどない場合には、補正なしと補正ありとにおける模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷの値は同じになる。
【００６２】
次に、こうして算出された模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷのハンチングを抑制するために、なまし処理が行われる（ステップＳ３００）。このなまし処理では、次式（２）に基づき、前回の模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭｎ−１、前記算出された模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷ、並びに適宜に設定されたなまし率γを用いて、今回の処理ルーチンにおける模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭが算出される。
【００６３】
ＥＣＴＨＷＳＭ＝ＥＣＴＨＷＳＭｎ−１＋（ＥＣＴＨＷ―ＥＣＴＨＷＳＭｎ−１）／γ  …（２）
次に、前記算出された模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭが、診断温度θＡ未満であるか否かが判定される（ステップＳ３１０）。この診断温度θＡは、サーモスタット１６の作動状態を診断するタイミングをとるために予め設定されている温度である。また、サーモスタット１６の開弁温度誤差、及び水温センサ４２の検出誤差等を考慮に入れて、サーモスタット１６が開弁する基準温度（本実施の形態では８２℃）よりも若干低い温度（例えば７５℃程度）に設定されている。そして、模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭが診断温度θＡ未満である場合には（ステップＳ３１０でＹＥＳ）、実冷却水温ＴＨＷが前記診断温度θＡ以上であるか否かが判定される（ステップＳ３２０）。そして、実冷却水温ＴＨＷが診断温度θＡ未満である場合には（ステップＳ３２０でＮＯ）、本処理を一旦終了し、所定時間となったときにふたたび、先の図２に示したステップＳ１１０以降の処理が実行される。
【００６４】
なお、再度ステップＳ１１０以降の処理が実行されるときには、先の図３に示したステップＳ２１０で、前述した始動時認識フラグＦが「１」に設定されているために、図２に示すステップＳ１３０での判定が肯定され、図３のステップＳ２２０以降の処理が実行される。すなわち、模擬カウンタ補正値Ｋの算出、並びに模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭと模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷの初期化処理は省略される。
【００６５】
一方、実冷却水温ＴＨＷが診断温度θＡ以上である場合には（ステップＳ３２０でＹＥＳ）、サーモスタット１６は正常に作動していると判定される（ステップＳ３３０）。このように、機関運転状態から推定された模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭが診断温度θＡに達する前に、実冷却水温ＴＨＷが診断温度θＡに達したということは、サーモスタット１６が正常に作動しており、実冷却水温ＴＨＷが適正に上昇したことになる。そしてサーモスタット１６の診断がなされたあとは、本処理を終了し、その割り込み処理を禁止する。
【００６６】
さて、前述したステップＳ３１０において、模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭが診断温度θＡ以上であると判定される場合には（ステップＳ３１０でＮＯ）、サーモスタット１６に異常が生じていると判定される（ステップＳ３４０）。このように、ステップＳ３２０にて実冷却水温ＴＨＷが診断温度θＡに達しているか否かが判定される前に、機関運転状態から推定された模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭが診断温度θＡに達したということは、次のように考えられる。すなわち、ラジエータ８で冷却水からの熱放出が行われ、実冷却水温ＴＨＷが適正に上昇していない結果であり、ラジエータ８に冷却水が循環される状態になっている、すなわちサーモスタット１６が開弁状態で固着しており異常が生じていると考えられる。そしてサーモスタット１６の診断がなされたあとは、本処理を終了し、その割り込み処理を禁止する。なお、サーモスタット１６に異常が生じていると判定されたときには、運転者に対して警告灯の点灯等による警告が行われる。
【００６７】
次に、本実施の形態にかかる診断装置の作用を従来の診断装置との違いを中心に、図７を併せ参照して説明する。
図７（イ）は、半暖機状態で機関停止された後、冷間状態になる前に機関始動が行われたときの模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭ及び実冷却水温ＴＨＷの変化態様の一例を示している。この図７（イ）に実線Ａで示される曲線は、サーモスタットが正常な場合の実冷却水温ＴＨＷの変化を示している。また、一点鎖線Ｄで示される曲線は、機関始動後における模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭの変化、すなわち本実施の形態における診断装置によって算出される推定冷却水温の変化を示している。そして、二点鎖線Ｃで示される曲線は、前述した従来の診断装置によって算出される推定冷却水温の変化を示している。
【００６８】
この場合には、前述したように、冷間時からの機関始動時と比較して、冷却水から潤滑油への熱移動に起因する冷却水温の上昇率低下が起きる。そのため、実冷却水温ＴＨＷは、実線Ａで示されるように機関始動（時刻ｔ０）後緩やかに上昇していき、所定温度に達したところで一定温度を保持するという態様を示す。
【００６９】
さて、従来の診断装置では、前述したように、潤滑油温の影響による冷却水温の上昇率低下を考慮することなく推定冷却水温の算出が行われる。そのため、推定冷却水温（二点鎖線Ｃ）が診断温度θＡに到達した段階で実冷却水温ＴＨＷ（実線Ａ）が診断温度θＡよりも低い温度となっている（時刻ｔ１）ことをもって、サーモスタットが正常に作動していないと診断してしまう。すなわち、サーモスタットが正常に作動しているにもかかわらず、異常が生じていると誤診断されてしまう。
【００７０】
一方、本実施の形態における診断装置では、上記診断処理が繰り返し実行されるたびに、模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷにカウンタ加算値Δβが加算され（図４のステップＳ２９０）、機関運転時間の経過とともに模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭの値は増加していく。ここで、本実施の形態では、潤滑油温の影響により冷却水温の上昇率が低下してしまう状況下では、機関始動時において模擬カウンタ補正値Ｋが「１．０」より小さい値で求められる（図２のステップＳ１５０）。そして上記診断処理が繰り返し実行される際には、模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷにこの模擬カウンタ補正値Ｋが乗算される（図４のステップＳ２９０）。従って、模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷの値は小さくなるように補正され、その結果、一点鎖線Ｄで示されるように、模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭの上昇率も低下された状態で、その値は上昇していく。すなわち、実冷却水温ＴＨＷの変化態様に即した形で模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭも変化し、模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭ（一点鎖線Ｄ）は、サーモスタットの正常作動時における実冷却水温ＴＨＷ（実線Ａ）を下回るように推移する。そのため、模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭ（一点鎖線Ｄ）が診断温度θＡに到達する前に実冷却水温ＴＨＷ（実線Ａ）が診断温度θＡに到達する（時刻ｔ２）ようになり、サーモスタットの正常作動が正確に診断される。
【００７１】
図７（ロ）は、完全暖機後の半ソーク状態から機関始動が行われたときの模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭ及び実水温の変化態様の一例を示しており、破線Ｂで示される曲線は、サーモスタットに異常が生じている場合の実冷却水温ＴＨＷの変化を示している。また、一点鎖線Ｄで示される曲線は、機関始動後における模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭの変化、すなわち本実施の形態における診断装置によって算出される推定冷却水温の変化を示している。そして、二点鎖線Ｃで示される曲線は、前述した従来の診断装置において算出される推定冷却水温の変化を示している。
【００７２】
この場合には、前述したように、冷間時からの機関始動時と比較して、潤滑油から冷却水への熱移動に起因する冷却水温の上昇率増加が起きる。そのため、頻度自体はあまり高くないものの、場合によっては、サーモスタット１６に異常が生じている場合であっても実冷却水温ＴＨＷが、破線Ｂで示されるように機関始動（時刻ｔ０）後、急速に上昇するという変化態様を示すことも懸念される。このような場合であっても、従来の診断装置では、前述したように、潤滑油温の影響による冷却水温の上昇率増加を考慮することなく推定冷却水温の算出が行われる。そのため、実冷却水温ＴＨＷ（破線Ｂ）が診断温度θＡに到達した段階で推定冷却水温（二点鎖線Ｃ）が診断温度θＡよりも低い温度となっている（時刻ｔ２）ことをもって、サーモスタットが正常に作動していると診断してしまう。すなわち、サーモスタットに異常が生じているにもかかわらず、正常であると誤診断されてしまう。
【００７３】
一方、本実施の形態における診断装置では、上記診断処理が繰り返し実行されることで、機関運転時間の経過とともに模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭの値は増加していく。ここで、本実施の形態では、潤滑油温の影響により冷却水温の上昇率が増加してしまう状況下では、機関始動時において模擬カウンタ補正値Ｋが「１．０」より大きい値で求められる（図２のステップＳ１５０）。そして上記診断処理が繰り返し実行される際には、模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷにこの模擬カウンタ補正値Ｋが乗算される（図４のステップＳ２９０）。従って、模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷの値は大きくなるように補正され、その結果、一点鎖線Ｄで示されるように、模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭの上昇率も増大された状態で、その値は上昇していく。すなわち、実冷却水温ＴＨＷの変化態様に即した形で模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭも変化し、模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭ（一点鎖線Ｄ）は、サーモスタットの異常作動時における実冷却水温ＴＨＷ（破線Ｂ）を上回るように推移する。そのため、実冷却水温ＴＨＷ（破線Ｂ）が診断温度θＡに到達する前に、模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭ（一点鎖線Ｄ）が診断温度θＡに到達する（時刻ｔ１）ようになり、サーモスタットの異常作動が正確に診断される。
【００７４】
以上説明したように、本実施の形態にかかるサーモスタットの診断装置によれば、次のような効果が得られるようになる。
（１）本実施の形態では、サーモスタットが正常に作動していると想定した場合の冷却水温にかかる基準値として、正常なサーモスタットのうち、最も水温上昇率が低いサーモスタットによる冷却水温の推移を推定し、これを模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷにしている。そしてこの模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷのなまし値を、サーモスタットの作動状態の診断に際しての判定値とし、実冷却水温ＴＨＷの上昇率が模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭの上昇率よりも低い場合には、サーモスタットに開弁固着異常が生じている旨の判定を行うようにしている。すなわち、実冷却水温ＴＨＷの上昇率と模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭの上昇率との乖離が大きいときには、サーモスタットに開弁固着異常が生じている旨の判定が行われるようにしている。このように実冷却水温ＴＨＷと模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭとの比較により、サーモスタットが正常に作動しているか否かの診断を行うことができるようになる。
【００７５】
（２）上記診断に際して、サーモスタットの作動状態を診断するための模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷを内燃機関の潤滑に供される潤滑油の温度に基づいて補正するようにしている。より具体的には、潤滑油温が実際の冷却水温よりも低い状態では模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷをより低い温度に補正するようにしている。また、潤滑油温が実際の冷却水温よりも高い状態では、模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷをより高い温度に補正するようにしている。そのため、上述したような潤滑油温が冷却水温の推移に及ぼす影響を考慮しつつサーモスタットの診断を行うことができ、その作動状態、すなわちサーモスタットが正常に作動しているか否かについて、精度よく診断することができるようになる。
【００７６】
（３）内燃機関が半暖機状態或いは半ソーク状態にあるときの始動時に、冷却水温の温度推移に対する潤滑油温の影響が大きくなる。そこで、本実施形態では、機関始動時に内燃機関が半暖機状態にあるか或いは半ソーク状態にあるかについて、上記ソーク時間ＳＴ及び前運転時間ＤＴに基づいて判断し、この判断に基づいて潤滑油温を推定し、その推定される潤滑油温に基づいて模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷの補正を行うようにしている。従って、上記各パラメータに基づいて、実質的に潤滑油温に基づく模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷの補正を行うことができるようになる。
【００７７】
（４）また、機関始動時に内燃機関が半暖機状態にあるか或いは半ソーク状態にあるかの判断に際して、実質的には模擬カウンタ補正値Ｋの算出に際して、ソーク時間ＳＴ及び前運転時間ＤＴに加え、前トリップ水温ＴＷ及び吸気温ＴＨＡも考慮するようにしている。そのため、機関始動時に内燃機関が半暖機状態にあるか或いは半ソーク状態にあるかの判断をより正確に行うことができ、もって模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷの補正を行う必要のある機関状態の領域を正確に設定することができるようになる。
【００７８】
なお、上記実施の形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態における吸気温ＴＨＡは、機関始動時に吸気温センサ４６によって検出される温度であった。この他にも、前回の機関停止時に検出された吸気温や外気温を吸気温ＴＨＡに代わる値として採用してもよい。また、前回の機関停止時から機関始動時までの吸気温や外気温の推移を監視し、その監視結果に基づき算出される平均値を吸気温ＴＨＡに代わる値として採用することもできる。
【００７９】
・上記実施の形態では、前トリップ水温ＴＷ、吸気温ＴＨＡ、ソーク時間ＳＴ、並びに前運転時間ＤＴといった潤滑油温と相関関係にある各パラメータに基づいて模擬カウンタ補正値Ｋを求めるようにした。
【００８０】
この他にも、ソーク時間ＳＴ、並びに前運転時間ＤＴに基づいて模擬カウンタ補正値Ｋを求めるようにしてもよい。この場合には、上記実施の形態と比較して、潤滑油温に応じた模擬カウンタ補正値Ｋの算出に際しての精度が若干低下するものの、より容易に模擬カウンタ補正値Ｋを求めることができるようになる。
【００８１】
また、前トリップ水温ＴＷ、ソーク時間ＳＴ、並びに前運転時間ＤＴに基づいて模擬カウンタ補正値Ｋを求めるようにしてもよい。この場合には、上記変形例よりもより正確に模擬カウンタ補正値Ｋを求めることができるようになる。
【００８２】
・上記実施の形態では、前トリップ水温ＴＷ、吸気温ＴＨＡ、ソーク時間ＳＴ、並びに前運転時間ＤＴといった潤滑油温と相関関係にある各パラメータに基づいて直接模擬カウンタ補正値Ｋを求めるようにした。この他にも、例えば、上記実施の形態で説明した診断処理において、図２に示したステップＳ１５０の代わりに図８に示すステップＳ４００、ステップＳ４１０の処理を実行する。すなわち、上記各パラメータに基づいて潤滑油温を推定し（ステップＳ４００）、この推定された潤滑油温と実冷却水温ＴＨＷとの温度差に基づいてマップから模擬カウンタ補正値Ｋを求める（ステップＳ４１０）ようにしてもよい。なお、このとき参照するマップは、図９に示すように、推定潤滑油温から実冷却水温ＴＨＷを減じた値ΔＥが正の場合には、模擬カウンタ補正値Ｋが「１．０」よりも大きくなるように、且つ値ΔＥの絶対値が大きいほど、模擬カウンタ補正値Ｋの値も大きくなるように設定する。一方、値ΔＥが負の場合には、模擬カウンタ補正値Ｋが「１．０」よりも小さくなるように、且つ値ΔＥの絶対値が大きいほど、模擬カウンタ補正値Ｋの値も負の方向に大きくなるように設定する。この場合には、一旦潤滑油温を推定する分、処理手順が増えるものの、上記実施の形態と同様な作用効果を得ることができる。ちなみに、値ΔＥを変数とする関数から模擬カウンタ補正値Ｋを求めるようにしてもよい。
【００８３】
・上記実施の形態では、前トリップ水温ＴＷ、吸気温ＴＨＡ、ソーク時間ＳＴ、並びに前運転時間ＤＴに基づいて模擬カウンタ補正値Ｋを求めるようにした。この他にも、エンジン１に潤滑油の油温を直接検出する潤滑油温センサを設け、この検出値と実冷却水温ＴＨＷとの差に基づいて模擬カウンタ補正値Ｋを求めるようにしてもよい。例えば、図１に示すように、エンジン１の下部に設けられるオイルパンに、潤滑油の温度を検出する温度センサ４７を取り付ける。そして、上記実施の形態で説明した診断処理において、図２に示したステップＳ１５０の代わりに図１０に示すステップＳ５００の処理を実行する。すなわち、実際の潤滑油温と実冷却水温ＴＨＷとの差に基づき、マップから模擬カウンタ補正値Ｋを求める。なお、このとき参照するマップも先の図９に示したように、潤滑油温から実冷却水温ＴＨＷを減じた値ΔＥが正の場合には、模擬カウンタ補正値Ｋが「１．０」よりも大きくなるように、且つ値ΔＥの絶対値が大きいほど、模擬カウンタ補正値Ｋの値も大きくなるように設定する。一方、値ΔＥが負の場合には、模擬カウンタ補正値Ｋが「１．０」よりも小さくなるように、且つ値ΔＥの絶対値が大きいほど、模擬カウンタ補正値Ｋの値も負の方向に大きくなるように設定する。この場合には、実際の潤滑油温が検出されるとともに、この潤滑油温と実冷却水温ＴＨＷとの差に基づいて模擬カウンタ補正値Ｋが算出される。そのため、温度センサが必要にはなるものの、上記実施の形態と比較して、より正確に推定冷却水温を補正することができるようになる。ちなみに、値ΔＥを変数とする関数から模擬カウンタ補正値Ｋを求めるようにしてもよい。
【００８４】
・上記実施の形態では、サーモスタット１６が正常に作動していると診断される条件を、「模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭ＜診断温度θＡ」かつ「実冷却水温ＴＨＷ≧診断温度θＡ」とした。しかし、何らこのような条件に限定されるものではなく、要するに「実冷却水温ＴＨＷ≧模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭ」という状態になっていることをもってサーモスタット１６が正常に作動していると診断されるようにすればよい。また、サーモスタット１６に異常が生じていると診断される条件を、「模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭ≧診断温度θＡ」かつ「実冷却水温ＴＨＷ＜診断温度θＡ」とした。しかしこれも何らこのような条件に限定されるものではなく、要するに「実冷却水温ＴＨＷ＜模擬水温カウンタなまし値ＥＣＴＨＷＳＭ」という状態になっていることをもってサーモスタット１６に異常が生じていると診断されるようにすればよい。換言すれば、上記推定冷却水温と実際の冷却水温とのずれ、すなわち両者の乖離度合いに基づいて上記診断を行えばよく、例えば以下のようにすることもできる。
【００８５】
（例１）サーモスタット１６の作動状態を診断する判定値として、サーモスタットの正常作動を想定した条件下で、機関始動後の所定時間における冷却水温を推定した推定水温を用いるようにしてもよい。すなわち、図１１に示すように、サーモスタットが正常に開閉する場合には、機関始動後速やかに冷却水温が上昇する（実線Ａに示す曲線）。一方、サーモスタットが閉弁状態にならない異常時には、機関始動後の冷却水の温度上昇が緩やかになる（破線Ｂに示す曲線）。従って、機関始動後の所定時間Ｘにおける実冷却水温ＴＨＷが、サーモスタットの正常作動を想定して推定された機関始動後の所定時間Ｘにおける推定水温ＧＴＨＷよりも高ければ、サーモスタットは正常に作動していると考えることができる。すなわち、機関始動から所定時間経過後の冷却水温について実冷却水温ＴＨＷが基準値たる推定水温ＧＴＨＷよりも低ければ、実冷却水温ＴＨＷと推定水温ＧＴＨＷとの乖離が大きいとして、サーモスタットに異常有りと診断する。
【００８６】
この場合には、図１２に例示する処理手順によって、サーモスタット１６の作動状態を精度よく診断することができる。すなわち、サーモスタットの正常作動を想定した条件下で、機関始動後の所定時間Ｘにおける冷却水温を推定した推定水温ＧＴＨＷを求める（ステップＳ７００）。次に、冷却水温の上昇率に対する潤滑油温の影響を考慮するべく、推定水温ＧＴＨＷを補正するための推定水温補正値ＴＨＷＫを求める（ステップＳ７１０）。次に、この求められた推定水温補正値ＴＨＷＫに基づいて推定水温ＧＴＨＷを補正する（ステップＳ７２０）。次に、補正後推定水温ＧＦＴＨＷと機関始動後の所定時間Ｘにおける実冷却水温ＴＨＷとを比較する（ステップＳ７３０）。そして、実冷却水温ＴＨＷが補正後推定水温ＧＦＴＨＷよりも高い場合（実冷却水温ＴＨＷ≧補正後推定水温ＧＦＴＨＷ）には（ステップＳ７３０でＹＥＳ）、サーモスタット１６が正常に作動していると診断する（ステップＳ７４０）。一方、実冷却水温ＴＨＷが補正後推定水温ＧＦＴＨＷよりも低い場合（実冷却水温ＴＨＷ＜補正後推定水温ＧＦＴＨＷ）には（ステップＳ７３０でＮＯ）、サーモスタット１６に異常が生じていると診断する（ステップＳ７５０）。この変形例においても、冷却水温の変化態様を示す一例である上記推定水温ＧＴＨＷが潤滑油温に基づいて補正されるため、上記実施の形態に準じた効果が得られるようになる。
【００８７】
（例２）サーモスタット１６の作動状態を診断する判定値として、サーモスタットの正常作動を想定した条件下で、機関始動後に冷却水温が所定温度に到達するのに要する時間を推定した推定時間を用いるようにしてもよい。すなわち、図１３に示すように、サーモスタットが正常に開閉する場合には、機関始動後速やかに冷却水温が上昇する（実線Ａに示す曲線）。一方、サーモスタットが閉弁状態にならない異常時には、機関始動後の冷却水の温度上昇が緩やかになる（破線Ｂに示す曲線）。従って、機関始動後において冷却水温が所定温度Ｙに到達するのに要した実際の実時間ＲＴが、サーモスタットの正常作動を想定して推定される推定時間ＧＴよりも短ければ、サーモスタットは正常に作動していると考えることができる。すなわち、機関始動後に冷却水温が所定値に到達するまでの到達時間について、実時間ＲＴが基準値たる推定時間ＧＴよりも長ければ、実時間ＲＴと推定時間ＧＴとの乖離が大きいとして、サーモスタットに異常有りと診断する。
【００８８】
この場合には、図１４に例示する処理手順によって、サーモスタット１６の作動状態を精度よく診断することができる。すなわち、サーモスタットの正常作動を想定した条件下で、機関始動後に冷却水温が所定温度Ｙに到達するのに要する推定時間ＧＴを推定する（ステップＳ８００）。次に、冷却水温の上昇率に対する潤滑油温の影響を考慮するべく、推定時間ＧＴを補正するための推定時間補正値ＴＫを求める（ステップＳ８１０）。次に、この求められた推定時間補正値ＴＫに基づいて推定時間ＧＴを補正する（ステップＳ８２０）。次に、補正後推定時間ＧＦＴと実際に冷却水温が所定温度Ｙに到達するまでに要した実時間ＲＴとを比較する（ステップＳ８３０）。そして、実際に要した実時間ＲＴが補正後推定時間ＧＦＴよりも短い場合（実時間ＲＴ＜補正後推定時間ＧＦＴ）には（ステップＳ８３０でＹＥＳ）、サーモスタット１６が正常に作動していると診断する（ステップＳ８４０）。一方、実際に要した実時間ＲＴが補正後推定時間ＧＦＴよりも長い場合（実時間ＲＴ≧補正後推定時間ＧＦＴ）には（ステップＳ８３０でＮＯ）、サーモスタット１６に異常が生じていると診断する（ステップＳ８５０）。この変形例においても、冷却水温の変化態様を示す一例である上記推定時間ＧＴが潤滑油温に基づいて補正されるため、上記実施の形態に準じた効果が得られるようになる。
【００８９】
・上記実施の形態及びその変形では、サーモスタットの開弁固着異常といった異常を診断する場合について説明した。この他にも、サーモスタットの閉弁固着異常といった異常を診断する場合についても本発明は同様に適用することができる。すなわち、上記模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷを、正常なサーモスタットのうち、最も水温上昇率が高いサーモスタットによる冷却水温の推移を推定した値として算出する。そして、上記実施の形態と同様に模擬カウンタ補正値Ｋを求めて模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷを補正する。そして、この推定冷却水温（模擬水温カウンタ値ＥＣＴＨＷ）の上昇率よりも、実冷却水温の上昇率が高いときには、冷却水温の上昇率が過剰に高く、サーモスタットに閉弁固着といった異常が生じていると判断する。すなわち、実冷却水温の上昇率が推定冷却水温の上昇率よりも高ければ、実冷却水温の上昇率と推定冷却水温の上昇率との乖離が大きいとして、サーモスタットに異常有りと診断する。そして、この場合にも、潤滑油温が冷却水温の推移に及ぼす影響を考慮しつつサーモスタットの診断を行うことができるため、その作動状態、すなわちサーモスタットが正常に作動しているか否かについて、精度よく診断することができるようになる。
【００９０】
ちなみに、上記（例１）、（例２）で説明した診断態様においても、同様な変更を行うことにより、サーモスタットの開弁固着異常に関する診断を行うとともにその精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるサーモスタットの診断装置の一実施の形態について、その概略構成を示す図。
【図２】同実施の形態によるサーモスタットの診断にかかる処理手順を示すフローチャート。
【図３】同実施の形態によるサーモスタットの診断にかかる処理手順を示すフローチャート。
【図４】同実施の形態によるサーモスタットの診断にかかる処理手順を示すフローチャート。
【図５】同実施の形態において模擬カウンタ補正値を求めるためのマップ。
【図６】同実施の形態においてカウンタ加算値を求めるためのマップ。
【図７】同実施の形態における診断装置によって算出される推定冷却水温の変化態様と、実際の冷却水温の変化態様と、従来の診断装置によって算出される推定冷却水温の変化態様とをそれぞれ例示するグラフ。
【図８】上記実施の形態によるサーモスタットの診断にかかる処理手順についてその変形例を示すフローチャート。
【図９】同変形例において模擬カウンタ補正値を求めるためのマップ構造を示すグラフ。
【図１０】上記実施の形態によるサーモスタットの診断にかかる処理手順についてその変形例を示すフローチャート。
【図１１】上記実施の形態の変形例によるサーモスタットの診断態様を説明するグラフ。
【図１２】同変形例によるサーモスタットの診断処理の手順を示すフローチャート。
【図１３】上記実施の形態の変形例によるサーモスタットの診断態様を説明するグラフ。
【図１４】同変形例によるサーモスタットの診断処理の手順を示すフローチャート。
【図１５】従来の診断装置によるサーモスタットの診断態様を説明するグラフ。
【符号の説明】
１…エンジン、３…シリンダ、４…ピストン、５…クランクシャフト、６…コンロッド、７…ウォータジャケット、８…ラジエータ、９…冷却ファン、１０…ウォータポンプ、１１…燃焼室、１２…シリンダヘッド、１３…シリンダブロック、１４…上部連絡通路、１５…下部連絡通路、１６…サーモスタット、４２…水温センサ、４３…クランク角センサ、４４…吸気圧センサ、４５…車速センサ、４６…吸気温センサ、４７…温度センサ、５１…制御装置（ＥＣＵ）。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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