(57)【要約】【課題】発熱機器を冷却する際に用いる冷却媒体吐出手段の異常を確実に判定すること。【解決手段】この冷却装置１０は、内燃機関１の発熱部分１1〜１nに設けられる冷却媒体通路２1〜２nと、冷却媒体Ｗを吐出して冷却媒体通路２1〜２n内を循環させるウォーターポンプ（ＷＰ）４1〜４nと、冷却媒体Ｗの温度を検出する温度計３1〜３nとを備える。そして、内燃機関１の負荷と機関回転数とに基づいて決定された冷却媒体Ｗの基準温度と、温度計３1〜３nによって検出された冷却媒体Ｗの実測温度とに基づいて、ＷＰ４1〜４nの異常を判定する。【選択図】        図２
2007071127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱機関の発熱部分に設けられて冷却媒体を流す冷却媒体通路と、
前記冷却媒体を吐出して前記冷却媒体通路内を循環させる冷却媒体吐出手段と、
前記冷却媒体の温度を検出する冷却媒体温度検出手段と、を備え、
前記熱機関の負荷と機関回転数とに基づいて決定された前記冷却媒体の基準温度と、前記温度検出手段によって検出された前記冷却媒体の実測温度とに基づいて、前記冷却媒体吐出手段の異常を判定することを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
熱機関の発熱部分に設けられて冷却媒体を流す冷却媒体通路と、
前記冷却媒体を吐出して、それぞれの前記冷却媒体通路内を循環させる複数の冷却媒体吐出手段と、
それぞれの前記冷却媒体通路に備えられて、それぞれの前記冷却媒体通路内を循環する前記冷却媒体の温度を検出する複数の冷却媒体温度検出手段と、を備え、
前記熱機関の負荷と機関回転数とに基づいて決定された前記冷却媒体の基準温度と、複数の前記温度検出手段によって検出された前記冷却媒体の実測温度とに基づいて、いずれの前記冷却媒体吐出手段が異常であるかを判定することを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
異常と判定された前記冷却媒体吐出手段が前記冷却媒体を循環させる冷却媒体通路に対しては、異常と判定された前記冷却媒体吐出手段以外の冷却媒体吐出手段によって前記冷却媒体を循環させることを特徴とする請求項２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記冷却媒体通路同士を接続する連通通路と、
前記連通通路に設けられて前記連通通路を開閉する通路開閉手段と、を備え、
異常と判定された前記冷却媒体吐出手段が前記冷却媒体を循環させる前記冷却媒体通路に接続される前記連通通路の前記通路開閉手段を開くことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記通路開閉手段を所定の時間開いた場合における前記冷却媒体の温度変化が、予め定めた所定値以上である冷却媒体通路が存在する場合、当該冷却媒体通路に冷却媒体を循環させる冷却媒体吐出手段が異常であると判定することを特徴とする請求項４に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記冷却媒体吐出手段が異常と判定された場合、前記熱機関の発熱量が所定の制限値を越えないように、前記熱機関の発熱量を制限することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項７】
発熱部分に設けられて冷却媒体を流す冷却媒体通路と、
前記冷却媒体を吐出して、それぞれの前記冷却媒体通路内を循環させる複数の冷却媒体吐出手段と、
前記冷却媒体通路同士を接続する連通通路と、
前記連通通路に設けられて前記連通通路を開閉する通路開閉手段と、
それぞれの前記冷却媒体通路に備えられて、それぞれの前記冷却媒体通路内を循環する前記冷却媒体の温度を検出する複数の冷却媒体温度検出手段と、
を備えることを特徴とする冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の冷却媒体通路を備える内燃機関、ハイブリッド駆動装置その他の発熱機器を冷却する際に用いられる冷却装置が備える冷却媒体吐出手段の故障を判定することに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関や電動機、あるいは電動機を駆動する制御装置等は、運転中に熱を発生する。このため、内燃機関や電動機等は、運転中に温度が上昇し過ぎないように冷却される。特許文献１には、電動機によって駆動されるウォーターポンプであって、エンジン側回転数がポンプ側の回転数よりも大きいときのみ、内燃機関側からウォーターポンプに動力伝達を行うウォーターポンプの駆動装置が開示されている。特許文献１に開示されているウォーターポンプの駆動装置は、電動機が故障したときには、内燃機関によってウォーターポンプを駆動する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２９５６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示されているウォーターポンプの駆動装置は、電動機が故障した場合でもウォーターポンプの駆動を継続できるが、電動機が故障したことを判定することについては開示されていない。このため、電動機が故障した場合には、修理がされないままウォーターポンプが駆動されるおそれがあり、その結果、内燃機関の負荷が大きくなって、燃料消費の増加やドライバビリティの悪化を招くおそれがある。また、ウォーターポンプを駆動する電動機は故障していないが、ウォーターポンプ自体が異物をかみ込んだような場合には、エンジンに過負荷を与えるおそれもある。このため、ウォーターポンプの異常を判定する手段が必要である。
【０００５】
また、電動機によって駆動されるウォーターポンプを複数備え、それぞれを独立に制御して冷却性能の向上を図る場合、故障した電動機によって駆動されるウォーターポンプは常にエンジンによって駆動される。このため、特許文献１に開示されているウォーターポンプの駆動装置において、電動機によって駆動されるウォーターポンプを複数備える場合は、ウォーターポンプの故障を判定できないと、故障から回復させる措置をとることができない。その結果、それぞれのウォーターポンプを独立に制御できなくなる場合がある。さらに、複数のウォーターポンプで複数の冷却媒体通路に冷却媒体を循環させる構成においてウォーターポンプに異常があった場合、これを判定して、熱機関や電動機等の発熱機器の耐久性低下や故障を回避する措置が必要になる。
【０００６】
このため、発熱機器を冷却する際に用いる冷却媒体吐出手段であるウォーターポンプやこれを駆動する駆動手段の異常を確実に判定する必要がある。そこで、この発明は上記に鑑みてなされたものであり、発熱機器を冷却する際に用いる冷却媒体吐出手段の異常を確実に判定すること、複数の冷却媒体吐出手段で複数の冷却媒体通路に冷却媒体を循環させる構成において冷却媒体吐出手段に異常があった場合、発熱機器の耐久性低下や故障を回避することのうち、少なくとも一方を達成できる冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る冷却装置は、熱機関の発熱部分に設けられて冷却媒体を流す冷却媒体通路と、前記冷却媒体を吐出して前記冷却媒体通路内を循環させる冷却媒体吐出手段と、前記冷却媒体の温度を検出する冷却媒体温度検出手段と、を備え、前記熱機関の負荷と機関回転数とに基づいて決定された前記冷却媒体の基準温度と、前記温度検出手段によって検出された前記冷却媒体の実測温度とに基づいて、前記冷却媒体吐出手段の異常を判定することを特徴とする。
【０００８】
この冷却装置は、発熱機器である熱機関を冷却する際に用いる冷却媒体吐出手段に異常が発生した場合、冷却媒体の循環量が低下することにより冷却媒体が昇温することを利用するので、冷却媒体吐出手段の異常を確実に判定できる。特に、発熱機器である熱機関の負荷と機関回転数とに基づいて、冷却媒体吐出手段の異常判定に用いる冷却媒体の基準温度を決定するので、冷却媒体の温度上昇に直接影響する熱機関の発熱を十分に考慮することができ、冷却媒体吐出手段の異常判定の精度が向上する。
【０００９】
次の本発明に係る冷却装置は、熱機関の発熱部分に設けられて冷却媒体を流す冷却媒体通路と、前記冷却媒体を吐出して、それぞれの前記冷却媒体通路内を循環させる複数の冷却媒体吐出手段と、それぞれの前記冷却媒体通路に備えられて、それぞれの前記冷却媒体通路内を循環する前記冷却媒体の温度を検出する複数の冷却媒体温度検出手段と、を備え、前記熱機関の負荷と機関回転数とに基づいて決定された前記冷却媒体の基準温度と、複数の前記温度検出手段によって検出された前記冷却媒体の実測温度とに基づいて、いずれの前記冷却媒体吐出手段が異常であるかを判定することを特徴とする。
【００１０】
この冷却装置は、発熱機器である熱機関を冷却する際に用いる冷却媒体吐出手段に異常が発生した場合、冷却媒体の循環量が低下することにより冷却媒体が昇温することを利用して冷却媒体吐出手段の異常を判定する。これによって、複数の冷却媒体吐出手段及び複数の冷却媒体通路を備える冷却装置においても、発熱機器である熱機関を冷却する際に用いる冷却媒体吐出手段の異常を確実に判定できる。特に、発熱機器である熱機関の負荷と機関回転数とに基づいて、冷却媒体吐出手段の異常判定に用いる冷却媒体の基準温度を決定するので、冷却媒体の温度上昇に直接影響する熱機関の発熱を十分に考慮することができ、冷却媒体吐出手段の異常判定の精度が向上する。
【００１１】
次の本発明に係る冷却装置は、前記冷却装置において、異常と判定された前記冷却媒体吐出手段が前記冷却媒体を循環させる冷却媒体通路に対しては、異常と判定された前記冷却媒体吐出手段以外の冷却媒体吐出手段によって前記冷却媒体を循環させることを特徴とする。
【００１２】
次の本発明に係る冷却装置は、前記冷却装置において、前記冷却媒体通路同士を接続する連通通路と、前記連通通路に設けられて前記連通通路を開閉する通路開閉手段と、を備え、異常と判定された前記冷却媒体吐出手段が前記冷却媒体を循環させる前記冷却媒体通路に接続される前記連通通路の前記通路開閉手段を開くことを特徴とする。
【００１３】
次の本発明に係る冷却装置は、前記冷却装置において、前記通路開閉手段を所定の時間開いた場合における前記冷却媒体の温度変化が、予め定めた所定値以上である冷却媒体通路が存在する場合、当該冷却媒体通路に冷却媒体を循環させる冷却媒体吐出手段が異常であると判定することを特徴とする。
【００１４】
次の本発明に係る冷却装置は、前記冷却装置において、前記冷却媒体吐出手段が異常と判定された場合、前記熱機関の発熱量が所定の制限値を越えないように、前記熱機関の発熱量を制限することを特徴とする。
【００１５】
次の本発明に係る冷却装置は、発熱部分に設けられて冷却媒体を流す冷却媒体通路と、前記冷却媒体を吐出して、それぞれの前記冷却媒体通路内を循環させる複数の冷却媒体吐出手段と、前記冷却媒体通路同士を接続する連通通路と、前記連通通路に設けられて前記連通通路を開閉する通路開閉手段と、それぞれの前記冷却媒体通路に備えられて、それぞれの前記冷却媒体通路内を循環する前記冷却媒体の温度を検出する複数の冷却媒体温度検出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
このような構成により、複数の冷却媒体吐出手段で複数の冷却媒体通路に冷却媒体を循環させる冷却装置において、冷却媒体吐出手段に異常があった場合には、通路開閉手段を開き、冷却媒体通路同士を接続する連通通路を連通させる。これによって、正常に動作している冷却媒体吐出手段を用いて、異常が発生した冷却媒体吐出手段の代わりに冷却媒体を循環させることができるので、発熱機器の耐久性低下や故障を回避できる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明に係る冷却装置によれば、発熱機器を冷却する際に用いる冷却媒体吐出手段の異常を確実に判定すること、複数の冷却媒体吐出手段で複数の冷却媒体通路に冷却媒体を循環させる構成において冷却媒体吐出手段に異常があった場合、発熱機器の耐久性低下や故障を回避することのうち、少なくとも一方を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。本発明は、発熱する部分（発熱部分）を有するために冷却が必要であって、複数の異なる発熱部分を、それぞれ独立して冷却するための冷却媒体通路を備える発熱機器であれば適用できる。
【００１９】
また、本発明において、発熱機器は、例えば、車両に搭載されて動力源となる内燃機関や外燃機関等の熱機関や、いわゆるハイブリッド車両に搭載される発電機、動力源としての電動機及び内燃機関、あるいは電気自動車に搭載される動力源としての電動機やその制御装置等があげられる。以下においては、発熱機器の一例として内燃機関を説明するが、ハイブリッド車両に搭載される発電機及び動力源としての電動機等を排除するものではなく、これらの発熱機器に対しても本発明は適用できる。なお、本発明を内燃機関に適用する場合であれば、レシプロ式、ロータリー式、点火方式、気筒数あるいは気筒配置等は問わない。
【００２０】
この実施形態は、複数の異なる発熱部分をそれぞれ独立して冷却する複数の冷却媒体通路と、それぞれの冷却媒体通路に設けられて冷却媒体を循環させる冷却媒体循環手段と、それぞれの冷却媒体通路に設けられる温度検出手段と、を備える発熱機器に適用される。そして、発熱機器の発熱量に基づいて決定された冷却媒体の基準温度と、温度検出手段によって検出された実測温度とに基づき冷却媒体吐出手段の故障、吐出不良その他の異常を判定する点に特徴がある。
【００２１】
次の説明では、発熱機器として、内燃機関を例とするが、発熱機器はこれに限られず、例えば電動機や発電機、あるいはインバータその他の、熱負荷によって冷却の必要がある機器であればよい。特に、内燃機関のように、シリンダヘッドやクランクケース等の部位に応じて冷却性能を変更する必要がある発熱機器に好ましい。
【００２２】
図１は、この実施形態に係る冷却装置を備える内燃機関の全体構成を示す説明図である。図２は、この実施形態に係る冷却装置の構成を示す概念図である。図２における符号の添え字は、それぞれ複数備えられる、発熱部分、冷却媒体通路、冷却媒体吐出手段、温度検出手段の番号を表す。まず、図１を用いて、この実施形態に係る冷却装置を備える内燃機関１について説明する。
【００２３】
内燃機関１は、吸気通路ＩＰから空気Ａを取り入れ、吸気通路ＩＰに設けられる燃料噴射弁７から噴射される燃料Ｆと混合気が形成される。この混合気が燃焼室内で燃焼して、シリンダ内でピストンを往復運動させる。ピストンの往復運動はクランク軸６で回転運動に変換されて、内燃機関１の出力として取り出される。燃焼後の混合気は、排ガスＥｘとして排気通路ＥＰから排出される。
【００２４】
内燃機関１が吸入する空気量は、吸気通路ＩＰに設けられるスロットル弁８で調整される。スロットル弁８は、アクセル開度センサ４４からの開度信号を機関ＥＣＵ２０が取得し、これに基づいて機関ＥＣＵ２０がスロットル弁８の開度を制御する。吸気通路ＩＰには、エアフローセンサ４２が設けられており、内燃機関１が吸入する空気量を計測する。内燃機関１に供給される燃料Ｆの量は、エアフローセンサ４２が検出する吸入空気量に基づいて求める負荷（負荷率）と、クランク軸６の回転角度を検出するクランク角度センサ４３から求められる機関回転数とに基づいて、機関ＥＣＵ２０が決定する。
【００２５】
内燃機関１は、この実施形態に係る冷却装置１０を備えており、冷却媒体である冷却水Ｗを内燃機関１の発熱部分に循環させて冷却する。これによって昇温した冷却水Ｗは、ラジエーター９で外気と熱交換して冷却され、再び内燃機関１の発熱部分を冷却する。次に、図２を用いて、この実施形態に係る冷却装置を説明する。
【００２６】
図２に示すように、この実施形態に係る冷却装置１０は、複数の冷却媒体通路２1〜２nと、それぞれの冷却媒体通路２1〜２nに設けられる温度検出手段（温度計）３1〜３nと、それぞれの冷却媒体通路２1〜２nへ冷却媒体を循環させる冷却媒体吐出手段であるＷＰ（Water Pump：ウォーターポンプ）４1〜４nとを含んで構成される。発熱機器である内燃機関１は、シリンダヘッド、クランクケース、ターボチャージャー等の発熱部分１1〜１nを有している。そして、それぞれの発熱部分１1〜１nに対して、それぞれ冷却媒体通路２1〜２nが設けられる。冷却媒体通路２1〜２n内は、冷却媒体（この実施形態では水）Ｗが流れる。
【００２７】
それぞれの発熱部分１1〜１n内に設けられる冷却媒体通路２1〜２nには、ＷＰ４1〜４nが設けられる。ＷＰ４1〜４nは、内燃機関１の各発熱部分１1〜１nの発熱部分入口１ｉ1〜１ｉnよりも上流側に配置される。ここで、上流側とは、冷却媒体Ｗの流れ方向上流側である。この実施形態において、ＷＰ４1〜４nは、それぞれ異なる電動機で駆動される。
【００２８】
これによって、それぞれのＷＰ４1〜４nを独立して制御できるので、それぞれの冷却媒体通路２1〜２nを循環する冷却媒体Ｗの流量を個別に制御することができる。なお、内燃機関１のクランク軸６とそれぞれのＷＰ４1〜４nとを、動力断続手段（クラッチ）を介して接続し、動力断続手段を制御することによって、それぞれの冷却媒体通路２1〜２nを循環する冷却媒体Ｗの流量を個別に制御してもよい。このように、この実施形態において、ＷＰ４1〜４nの駆動手段は限定されるものではない。ここで、ＷＰ４1〜４nは、機関ＥＣＵ２０内に備えられる冷却制御装置３０によって制御される。
【００２９】
ＷＰ４1〜４nから吐出された冷却媒体Ｗは、発熱部分入口１ｉ1〜１ｉnからそれぞれの発熱部分１1〜１n内へ流入する。そして、この冷却媒体Ｗは、発熱部分入口１ｉ1〜１ｉnから発熱部分出口１ｏ1〜１ｏnへ流れる過程で、発熱部分１1〜１nで発生した熱を奪う。これによって発熱部分１1〜１nは冷却され、冷却媒体Ｗは昇温する。昇温した冷却媒体Ｗは、発熱部分出口１ｏ1〜１ｏnから流出する。
【００３０】
それぞれの冷却媒体通路２1〜２nは、冷却媒体集合部２Ｃで集合する。冷却媒体集合部２Ｃは放熱手段であるラジエーター９に接続されている。それぞれの発熱部分１1〜１nを冷却した冷却媒体Ｗは、冷却媒体集合部２Ｃに集められてからラジエーター９へ導かれる。冷却媒体Ｗは、ラジエーター９で発熱部分１1〜１nから奪った熱を大気中に放出して、温度が低下する。温度が低下した冷却媒体Ｗは、ウォーターポンプ配管２Ｉを通った後、分岐部２Ｐで分岐されて、それぞれのＷＰ４1〜４nへ送られる。そして、この冷却媒体Ｗは、ＷＰ４1〜４nからそれぞれの冷却媒体通路２1〜２nへ吐出される。このような構成によって、冷却媒体Ｗは、それぞれの冷却媒体通路２1〜２nと放熱手段であるラジエーター９との間を循環する。
【００３１】
この実施形態に係る冷却装置１０は、冷却媒体通路同士を接続する冷却媒体連通通路１１1〜１１n-1を備える。そして、各冷却媒体連通通路１１1〜１１n-1には、通路開閉手段であるバルブ５1〜５n-1が設けられている。バルブ５1〜５n-1は、機関ＥＣＵ２０に備えられる冷却制御装置３０によって制御される。各ＷＰ４1〜４nに異常がない場合には、各バルブ５1〜５n-1を閉じる。
【００３２】
一方、複数のＷＰ４1〜４nの少なくとも一つに故障が発生した場合には、故障したＷＰが設けられる冷却媒体通路に接続されている冷却媒体連通通路に設けられるバルブを開く。これによって、故障していないＷＰによって、故障したＷＰに設けられる冷却媒体通路に冷却媒体を循環させることができる。その結果、故障したＷＰが設けられる冷却媒体通路を備える内燃機関１の発熱部分の昇温を抑制して、オーバーヒートによる内燃機関１の故障や耐久性低下を抑制できる。
【００３３】
例えば、ＷＰ４1が故障した場合には、このＷＰ４1が設けられる冷却媒体通路２1に接続されている冷却媒体連通通路１１1に設けられるバルブ５1を開く。これによって、故障していないＷＰ2が吐出する冷却媒体Ｗが、冷却媒体通路２2及び冷却媒体通路２1の両方を流れる。その結果、故障したＷＰ４1が設けられる冷却媒体通路２1を備える発熱部分１1の昇温を抑制して、オーバーヒートによる内燃機関１の故障や耐久性低下を抑制できる。
【００３４】
冷却制御装置３０は、各冷却媒体通路２1〜２nに設けられる温度計３1〜３nが取得した冷却媒体Ｗの温度情報に基づいて、各ＷＰ４1〜４nや各バルブ５1〜５n-1を制御する。オーバーヒートによる内燃機関１の耐久性低下を抑制する等の要求から、各温度計３1〜３nは、冷却媒体Ｗの最も高い温度を測定する必要がある。このため、各温度計３1〜３nは、各発熱部分１1〜１nの発熱部分出口１ｏ1〜１ｏn直後に配置される。次に、この実施形態に係る冷却制御装置３０の構成について説明する。
【００３５】
図３は、この実施形態に係る冷却制御装置の構成を示す説明図である。この実施形態に係る冷却制御は、この冷却制御装置３０を用いて実現できる。図３に示すように、冷却制御装置３０は、機関ＥＣＵ２０に組み込まれて構成されている。機関ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）２０Ｐと、記憶部２０Ｍと、入力ポート３６及び出力ポート３７と、入力インターフェイス３８及び出力インターフェイス３９とから構成される。
【００３６】
なお、機関ＥＣＵ２０とは別個に、この実施形態に係る冷却制御装置３０を用意し、これを機関ＥＣＵ２０に接続してもよい。そして、この実施形態に係る冷却制御を実現するにあたっては、機関ＥＣＵ２０が備える内燃機関１の制御機能を、前記冷却制御装置３０が利用できるように構成してもよい。
【００３７】
この実施形態に係る冷却制御装置３０は、冷却媒体基準温度決定部３１と、異常判定部３２と、通路切替部３３と、出力制限部３４とを含む。これらのうち、冷却媒体基準温度決定部３１、異常判定部３２と、通路切替部３３と、出力制限部３４とは、この実施形態に係る内燃機関の基本となる運転制御を実行する部分となる。この実施形態において、冷却制御装置３０は、機関ＥＣＵ２０を構成するＣＰＵ３０Ｐの一部として構成される。この他に、ＣＰＵ３０Ｐには、内燃機関１の運転を制御する機関制御部２０Ｃが含まれている。
【００３８】
ＣＰＵ３０Ｐと、記憶部２０Ｍとは、バス３５3により接続される。また、冷却制御装置３０と機関制御部２０Ｃとは、バス３５1、３５2及び入力ポート３６及び出力ポート３７を介して接続される。これにより、冷却制御装置３０を構成する冷却媒体基準温度決定部３１と異常判定部３２と通路切替部３３と出力制限部３４と機関制御部２０Ｃとは、相互に制御データをやり取りしたり、一方に命令を出したりできるように構成される。また、冷却制御装置３０は、機関ＥＣＵ２０が有する内燃機関１の運転制御に関するデータを取得したり、冷却制御装置３０の制御を機関ＥＣＵ２０の冷却制御ルーチンに割り込ませたりすることができる。
【００３９】
入力ポート３６には、入力インターフェイス３８が接続されている。入力インターフェイス３８には、温度計３1〜３n、エアフローセンサ４２、クランク角度センサ４３、アクセル開度センサ４４その他の、内燃機関１の運転状態に関する情報を取得する各種センサ類が接続されている。これらのセンサ類から出力される信号は、入力インターフェイス３８内のＡ／Ｄコンバータ３８ａやディジタルバッファ３８ｄにより、ＣＰＵ３０Ｐが利用できる信号に変換されて入力ポート３８へ送られる。これにより、ＣＰＵ３０Ｐは、内燃機関１の運転制御やこの実施形態に係る冷却制御に必要な情報を取得することができる。
【００４０】
出力ポート３７には、出力インターフェイス３９が接続されている。出力インターフェイス３９には、ＷＰ４1〜４n、バルブ５1〜５n-1、内燃機関１の吸気通路ＩＰに設けられるスロットル弁８等の、内燃機関１の運転や、この実施形態に係る冷却制御に必要な制御対象が接続されている。出力インターフェイス３９は、制御回路３９ａ、３９ｂ等を備えており、ＣＰＵ３０Ｐで演算された制御信号に基づき、前記制御対象を動作させる。このような構成により、前記センサ類からの出力信号に基づき、機関ＥＣＵ２０のＣＰＵ３０Ｐは、内燃機関１の運転を制御し、また、この実施形態に係る冷却制御を実行することができる。
【００４１】
記憶部２０Ｍには、この実施形態に係る冷却制御や冷却装置の異常判定の処理手順を含むコンピュータプログラムや制御マップ、内燃機関１の運転に用いるコンピュータプログラムや制御マップ等が格納されている。ここで、記憶部２０Ｍは、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【００４２】
上記コンピュータプログラムは、ＣＰＵ３０Ｐへ既に記録されているコンピュータプログラムと組み合わせによって、この実施形態に係る冷却制御の処理手順を実現できるものであってもよい。また、この冷却制御装置３０は、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、冷却媒体基準温度決定部３１、異常判定部３２、通路切替部３３及び出力制限部３４との機能を実現するものであってもよい。次に、この実施形態に係る冷却制御における冷却装置の異常判定について説明する。この説明においては、図１〜図３を適宜参照されたい。
【００４３】
図４は、この実施形態に係る冷却装置の異常判定手順を説明するフローチャートである。図５は、この実施形態に係る冷却装置の異常判定に用いるデータマップの一例を示す説明図である。この冷却装置の異常判定は、上記冷却装置１０が備えるＷＰの異常を判定する際に用いるものである。そして、この冷却装置の異常判定は、熱機関である内燃機関１の負荷と機関回転数とから決定された冷却媒体Ｗの基準温度Ｔｂと、冷却装置１０が備える温度検出手段である温度計３1〜３nによって実測された冷却媒体Ｗの実測温度Ｔｗとに基づいて、冷却媒体吐出手段であるＷＰの異常を判定する。ここで、冷却媒体Ｗの基準温度Ｔｂは、内燃機関１の負荷そのもののほか、負荷率を用いて決定してもよい。なお、この冷却装置の異常判定は、冷却媒体吐出手段が単数であっても複数であっても適用できる。また、この冷却装置の異常判定は、冷却媒体吐出手段であるＷＰの異常判定のみならず、冷却媒体通路の詰まり、流れが悪くなった等の異常判定にも用いることができる。
【００４４】
図４に示すように、この実施形態に係る冷却装置の異常判定（この例ではＷＰの異常判定）を実行するにあたり、冷却制御装置３０が備える冷却媒体基準温度決定部３１は、内燃機関１の運転条件から、そのときの冷却媒体Ｗの基準温度Ｔｂを決定する（ステップＳ１０１）。この実施形態において、冷却媒体Ｗの基準温度Ｔｂは、図５に示す基準温度決定マップ６０から求める。
【００４５】
図５に示す基準温度決定マップ６０は、この実施形態においては、エアフローセンサ４２から取得される吸入空気量に基づいて求められる内燃機関１の負荷率ＫＬと、クランク角度センサ４３から求められる内燃機関１の機関回転数ＮＥとに対応した冷却媒体Ｗの基準温度Ｔｂが記述されている。すなわち、内燃機関１の負荷率ＫＬと機関回転数ＮＥとが決定されれば、内燃機関１の発熱量Ｑが精度よく推定できるので、その発熱量Ｑから冷却媒体Ｗの温度上昇を推定し、基準温度Ｔｂを決定する。
【００４６】
ここで、図５に示す基準温度は、Ｔｂ1＜Ｔｂ2＜Ｔｂ3＜Ｔｂ4の関係がある。そして、負荷率ＫＬ及び機関回転数ＮＥが大きくなれば、内燃機関１の発熱量Ｑも大きくなるので、冷却媒体の基準温度Ｔｂも高くなる。内燃機関１の負荷率ＫＬと機関回転数ＮＥとに対する冷却媒体Ｗの基準温度の関係は、予め実験やシミュレーションにより求めておき、基準温度決定マップ６０を作成する。なお、基準温度決定マップ６０は、機関ＥＣＵ２０の記憶部２０Ｍに格納されている。
【００４７】
冷却媒体基準温度決定部３１は、エアフローセンサ４２から取得される吸入空気量に基づいて求めた負荷率ＫＬと、クランク角度センサ４３から求めた機関回転数ＮＥとを基準温度決定マップ６０に与える。基準温度決定マップ６０は、その負荷率ＫＬ及び機関回転数ＮＥに対応する冷却媒体Ｗの基準温度Ｔｂを冷却媒体基準温度決定部３１に返す。
【００４８】
冷却媒体Ｗの基準温度Ｔｂが決定されたら、冷却制御装置３０が備える異常判定部３２は、異常があるか否かを判定する対象（以下異常判定対象という）のＷＰが冷却媒体Ｗを吐出する冷却媒体通路の温度計から、異常判定対象のＷＰが吐出する冷却媒体Ｗの温度を取得する。ここで、温度検出手段である温度計によって測定した冷却媒体Ｗの温度を実測温度（Ｔｗ）という。例えば、異常判定対象がＷＰ４1である場合、温度計３1によって冷却媒体通路２1を流れる冷却媒体Ｗ、すなわち、異常判定対象のＷＰ４1が吐出する冷却媒体Ｗの実測温度Ｔｗを取得する。
【００４９】
そして、異常判定部３２は、取得した実測温度Ｔｗと、冷却媒体基準温度決定部３１が決定した冷却媒体Ｗの基準温度Ｔｂとを比較する（ステップＳ１０２）。Ｔｗ＜Ｔｂである場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、異常判定対象のＷＰ４1は正常に冷却媒体Ｗを吐出しており、それゆえ冷却媒体Ｗの実測温度Ｔｗが基準温度Ｔｂよりも低くなっていると判断できる。したがって、この場合、ＷＰ４1は正常に動作していると判断する。
【００５０】
Ｔｗ≧Ｔｂである場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、異常判定対象のＷＰ４1になんらかの異常が発生したため、ＷＰ４1は正常に冷却媒体Ｗを吐出できなくなり、その結果、冷却媒体Ｗの実測温度Ｔｗが基準温度Ｔｂ以上になっていると判断できる。したがって、この場合、ＷＰ４1に何らかの異常が発生したと判断する（ステップＳ１０３）。
【００５１】
異常判定対象であるＷＰが単数である場合、この冷却装置の異常判定は終了し、冷却装置１０にフェールセーフ動作をさせたり、内燃機関１の出力を制限したりする制御に移行する。この制御については後述する。この実施形態に係る冷却装置１０のように、異常判定対象であるＷＰが複数存在する場合、それぞれのＷＰに対して上記異常判定を実行して、冷却装置１０が備えるすべてのＷＰに異常が発生しているか否かを判定する。
【００５２】
電動のＷＰでは、電動機の断線を検出することによりＷＰの異常を判定することもできるが、異物によってＷＰの動作不良が発生したり、羽根に異物が付着したり冷却媒体通路内に異物が堆積したりすること等による吐出効率低下は、電動機の断線からは検出できない。この冷却装置の異常判定では、冷却装置に予め備えられる温度計を利用して測定した冷却媒体Ｗの実測温度Ｔｗと、内燃機関１の運転条件によって定まる基準温度Ｔｂとを比較して、ＷＰの異常を判定する。これによって、簡易な構成で確実にＷＰの異常を判定することができる。その結果、ＷＰに異常が発生した場合には、ただちにフェールセーフ動作に移行したり、点検、修理を促す警告を発したりすることができる。
【００５３】
また、実測温度Ｔｗと基準温度Ｔｂとの比較によって異常を判定するので、ＷＰを駆動する電動機の断線に関係なくＷＰの異常を判定できる。その結果、異物によってＷＰの動作不良が発生したり、羽根に異物が付着したり冷却媒体通路内に異物が堆積したりすること等による吐出効率の低下や流量の低下も判定できる。また、ＷＰを内燃機関１で駆動する場合には、ベルトやチェーン等の動力伝達手段の切断等に起因するＷＰの異常も判定できる。さらに、冷却装置が備える温度計を利用するので、流量計等を後付することもない。これによって、コストアップを抑えることができる。次に、この実施形態に係る他の異常判定例を説明する。
【００５４】
図６は、この実施形態に係る冷却装置の異常判定の手順を説明するフローチャートである。図７は、この実施形態に係る冷却装置の異常判定の判定基準を説明する概念図である。この冷却装置の異常判定は、少なくとも２本の冷却媒体通路と、それぞれに対応する少なくとも２個の冷却媒体吐出手段とを備える冷却装置に対して適用できる。この冷却装置の異常判定は、図２に示す冷却装置１０において、バルブ５1〜５n-1を開いた場合と閉じた場合とで、所定時間における冷却媒体Ｗの温度変化を求め、前記温度変化に基づいて冷却媒体吐出手段であるＷＰの異常を判定する。
【００５５】
図２に示す冷却装置１０に対してこの冷却装置の異常判定を実行するにあたり、冷却制御装置３０が備える異常判定部３２は、異常判定対象のＷＰが冷却媒体Ｗを吐出する冷却媒体通路に接続されている冷却媒体連通通路のバルブを開く（ステップＳ２０１）。例えば、異常判定対象がＷＰ４1である場合、ＷＰ４1が冷却媒体Ｗを吐出する冷却媒体通路２1に接続される冷却媒体連通通路１１1のバルブ５1を開く。
【００５６】
次に異常判定部３２は、異常判定対象のＷＰが吐出する冷却媒体Ｗの温度を測定する。この場合、ＷＰ４1が吐出する冷却媒体Ｗの温度を温度計３1で計測測定する。そして、所定時間Δτ＝（τ2−τ1）における、異常判定対象のＷＰが吐出する冷却媒体Ｗの温度変化ΔＴを求め、温度変化率ΔＴ／Δτを算出する（図７参照）。その後、異常判定部３２は、算出した温度変化率ΔＴ／Δτと、予め定めた温度変化率許容値Ａとを比較する（ステップＳ２０２）。
【００５７】
図７に示す例において、予め定めた温度変化率許容値ＡをΔＴｃ／Δτとする。ここで、ΔＴｃ＝（Ｔ1−Ｔｃ）である。また、温度計３1で測定した、ＷＰ４1が吐出する冷却媒体Ｗの温度が時間τ1のときにＴ1、時間τ2のときにＴ2であるとする。この場合、異常判定対象のＷＰが吐出する冷却媒体Ｗの温度変化ΔＴ1＝（Ｔ1−Ｔ2）、所定時間Δτ＝（τ2−τ1）なので、このときの温度変化率は、ΔＴ1／Δτとなる。
【００５８】
この場合、図７から分かるように、温度変化率ΔＴ1／Δτ＜Ａとなる（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）。これは、この実施形態に係る冷却装置１０（図２参照）の動作中において、冷却媒体連通通路１１1のバルブ５1を開く前と後とで、異常判定対象のＷＰ４1が吐出する冷却媒体Ｗの温度の変化が許容範囲内であることを意味する。すなわち、異常判定対象のＷＰ４1が正常に冷却媒体Ｗを吐出しているため、冷却媒体連通通路１１1のバルブ５1を開く前後で冷却媒体Ｗの温度変化がほとんど発生していない。したがって、この場合、ＷＰ４1は正常に動作していると判断する。
【００５９】
次に、温度計３1で測定した、ＷＰ４1が吐出する冷却媒体Ｗの温度が時間τ1のときにＴ1、時間τ2のときにＴ3であるとする。この場合、異常判定対象のＷＰが吐出する冷却媒体Ｗの温度変化ΔＴ2＝（Ｔ1−Ｔ3）、所定時間Δτ＝（τ2−τ1）なので、このときの温度変化率は、ΔＴ2／Δτとなる。この場合、図７から分かるように、温度変化率ΔＴ2／Δτ≧Ａとなる（ステップＳ２０２：Ｎｏ）。これは、この実施形態に係る冷却装置１０（図２参照）の動作中において、冷却媒体連通通路１１1のバルブ５1を開く前と開いた後とで、異常判定対象のＷＰ４1が吐出する冷却媒体Ｗの温度の変化が許容範囲外であることを意味する。
【００６０】
すなわち、異常判定対象のＷＰ４1が正常に冷却媒体Ｗを吐出していないため、冷却媒体連通通路１１1のバルブ５1を開いた後には、正常に動作しているＷＰ４2から吐出される冷却媒体Ｗが、冷却媒体連通通路１１1を通って冷却媒体通路２1へ流入する。その結果、冷却媒体連通通路１１1のバルブ５1を開く前よりも開いた後の方が、温度計３1で測定される冷却媒体通路２1の冷却媒体Ｗの温度は低くなる。したがって、この場合、ＷＰ４1は正常に動作していない（例えば故障している）と判断する（ステップＳ２０３）。
【００６１】
異常判定対象であるＷＰが単数である場合、この冷却装置の異常判定は終了し、冷却装置１０にフェールセーフ動作をさせたり、内燃機関１の出力を制限したりする制御に移行する。この実施形態に係る冷却装置１０のように、異常判定対象であるＷＰが複数存在する場合、それぞれのＷＰに対して上記異常判定を実行して、冷却装置１０が備えるすべてのＷＰに異常が発生しているか否かを判定する。
【００６２】
この冷却装置の異常判定では、異常判定対象が吐出する冷却媒体の温度変化率ΔＴ／Δτと、予め定めた温度変化率許容値Ａとに基づいて、ＷＰ等の異常を判定する。これによって、簡易な構成で確実にＷＰの異常を判定することができる。また、内燃機関１の運転条件に応じた基準温度と冷却媒体の実測温度とを比較する方法では、内燃機関１の運転条件がある程度定常状態にならないとＷＰ等の異常判定の精度が向上しない。この冷却装置の異常判定では、異常判定対象が吐出する冷却媒体の温度変化率ΔＴ／Δτを用いるので、例えば、暖機中のような過渡的な応答時においても、精度よくＷＰ等の異常を判定できる。
【００６３】
また、異常判定対象が吐出する冷却媒体の温度変化率ΔＴ／Δτによって異常を判定するので、ＷＰを駆動する電動機の断線に関係なくＷＰの異常を判定できる。その結果、異物によってＷＰの動作不良が発生したり、羽根に異物が付着したり冷却媒体通路内に異物が堆積したりすること等による吐出効率低下も判定できる。さらに、冷却装置が備える温度計を利用するので、流量計等を後付することもない。これによって、コストアップを抑えることができる。
【００６４】
次に、この実施形態に係る冷却制御の一例について説明する。この冷却制御は、上記冷却装置の異常判定によって、異常と判定されたＷＰや冷却媒体通路が存在する場合、異常と判定されたＷＰや冷却媒体通路が冷却を受け持つ発熱部分に対して、異常と判定されていないＷＰを用いて冷却媒体を循環させる点に特徴がある。次に、この冷却制御について説明する。次の説明においては、図１〜図３を適宜参照されたい。なお、以下の冷却制御は、図３に示す冷却制御装置によって実現できる。
【００６５】
図８は、この実施形態に係る冷却制御の手順を示すフローチャートである。この冷却制御を実行するにあたり、冷却制御装置３０は、ＷＰ４1（ＷＰ1）が正常か否かを判定する（ステップＳ３０１）。これは、上述した２種類の冷却装置の異常判定のうち、いずれか一方を用いることにより判定できる。
【００６６】
ＷＰ４1（ＷＰ1）が異常である場合（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、冷却制御装置３０の通路切替部３３は、冷却媒体連通通路１１1のバルブ５1を開き、冷却媒体通路２1と冷却媒体通路２2とを連通させる。これによって、正常に動作しているＷＰ４2（ＷＰ2）を用いて、冷却媒体通路２1と冷却媒体通路２2とに冷却媒体Ｗを循環させる。このように、１個のＷＰで２本の冷却媒体通路に冷却媒体Ｗを循環させるため、冷却効率は低下するが、ＷＰ４1（ＷＰ1）が正常に動作しないことによる冷却不良を抑制して、内燃機関１のオーバーヒートの危険性を低下させることができる。これにより、内燃機関１の耐久性低下を抑制でき、また、内燃機関１が停止するおそれも少なくできる。
【００６７】
ＷＰ４1（ＷＰ1）が正常である場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、あるいはＷＰ４1（ＷＰ1）が異常であって冷却媒体連通通路１１1のバルブ５1を開いた場合（ステップＳ３０２）、冷却制御装置３０は、ＷＰ４2（ＷＰ2）が正常か否かを判定する（ステップＳ３０３）。ＷＰ４2（ＷＰ2）が異常である場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、かつ、ＷＰ４1（ＷＰ1）が異常である場合、冷却制御装置３０の通路切替部３３は、冷却媒体連通通路１１2のバルブ５2を開き（ステップＳ３０４）、冷却媒体通路２2と冷却媒体通路２3とを連通させる。これによって、正常に動作しているＷＰ４3（ＷＰ3）を用いて、冷却媒体通路２1〜冷却媒体通路２3に冷却媒体Ｗを循環させる。
【００６８】
なお、ＷＰ４2（ＷＰ2）が異常である場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、かつ、ＷＰ４1（ＷＰ1）が正常である場合、冷却制御装置３０の通路切替部３３は、冷却媒体連通通路１１1のバルブ５1を開き、冷却媒体通路２1と冷却媒体通路２2とを連通させてもよい。これによって、正常に動作しているＷＰ４1（ＷＰ1）を用いて、冷却媒体通路２1と冷却媒体通路２2とに冷却媒体Ｗを循環させる。この後、冷却制御装置３０は、この冷却装置１０が備えるｎ個すべてのＷＰについて、上記手順と同様に正常に動作しているか否かを判定する（ステップＳ３０５、Ｓ３０６）。
【００６９】
このように、この冷却制御では、異常と判定されたＷＰや冷却媒体通路が存在する場合、異常と判定されたＷＰや冷却媒体通路が冷却を受け持つ発熱部分に対して、異常と判定されていないＷＰを用いて冷却媒体を循環させる。これによって、内燃機関１のオーバーヒートの危険性を低下させることができるので、内燃機関１の耐久性低下を抑制でき、また、限られたＷＰで内燃機関１を継続させることができる。
【００７０】
次に、この実施形態に係る冷却制御の一例を説明する。この冷却制御は、次の点に特徴がある。すなわち、上記冷却装置の異常判定によって、異常と判定されたＷＰや冷却媒体通路が存在する場合、異常と判定されたＷＰや冷却媒体通路が冷却を受け持つ発熱部分に対して、異常と判定されていないＷＰを用いて冷却媒体を循環させる。さらに、内燃機関の出力に制限を設けることにより、内燃機関の発熱量の上限が所定の制限値を超えないようにする。次に、この冷却制御について説明する。次の説明においては、図１〜図３を適宜参照されたい。なお、以下の冷却制御は、図３に示す冷却制御装置によって実現できる。
【００７１】
図９は、この実施形態に係る冷却制御の手順を示すフローチャートである。図１０は、内燃機関の出力制限方法の一例を示す説明図である。この冷却制御のステップＳ４０１〜ステップＳ４０６は、上記冷却制御のステップＳ３０１〜ステップＳ３０６（図８参照）と同様なので、説明を省略する。
【００７２】
冷却装置１０が備えるｎ個すべてのＷＰについて、上記手順と同様に正常に動作しているか否かを判定したら、冷却制御装置３０の異常判定部３２は、冷却装置１０が備えるすべてのＷＰが正常であるか否かを判定する（ステップＳ４０７）。冷却装置１０が備えるすべてのＷＰが正常である場合（ステップＳ４０７：Ｙｅｓ）、冷却制御装置３０はＳＴＡＲＴに戻って、冷却装置１０が正常に動作しているか否かを監視する。
【００７３】
冷却装置１０が備えるＷＰのうち、少なくとも一つに異常があると判定された場合（ステップＳ４０７：Ｎｏ）、冷却制御装置３０の出力制限部３４は、内燃機関１のスロットル弁８の開度（スロットル開度）ｅｔａがスロットル開度上限値ｅｔａｇｄよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ４０８）。ｅｔａ＜ｅｔａｇｄである場合（ステップＳ４０８：Ｙｅｓ）、冷却制御装置３０はＳＴＡＲＴに戻って、冷却装置１０が正常に動作しているか否かを監視する。
【００７４】
ｅｔａ≧ｅｔａｇｄである場合（ステップＳ４０８：Ｎｏ）、出力制限部３４は、スロットル開度ｅｔａをスロットル開度上限値ｅｔａｇｄとする（ステップＳ４０９）。すなわち、図１０に示すように、スロットル開度上限値ｅｔａｇｄに達した後は、アクセル開度をいくら大きくしても、スロットル弁８の開度はスロットル開度上限値ｅｔａｇｄを超えないようにする。
【００７５】
これによって、冷却装置１０が備えるＷＰのうち、少なくとも一つに異常がある場合、内燃機関１の出力はスロットル開度上限値ｅｔａｇｄによって制限される。その結果、内燃機関１は、その発熱量Ｑが、スロットル開度上限値ｅｔａｇｄによって決まる所定の制限値を超えないで運転される。
【００７６】
この実施形態に係る冷却制御においては、冷却装置１０が備えるＷＰのうち、少なくとも一つに異常がある場合、正常なＷＰで補助するので、冷却装置１０を循環する冷却媒体の総循環量は、すべてのＷＰが正常である場合と比較して少なくなる。その結果、発熱部分１1等の冷却効率が低下して、内燃機関１のオーバーヒートを招きやすくなる。しかし、この冷却制御のように、冷却装置１０が備えるＷＰのうち、少なくとも一つに異常がある場合、内燃機関１の発熱量Ｑの上限値を所定の制限値よりも低く抑えることで、内燃機関１のオーバーヒートを抑制することができる。これによって、内燃機関１の耐久性低下を抑制できるとともに、限られたＷＰで内燃機関１を冷却して、内燃機関１の運転を継続できる。なお、正常に動作しないＷＰの数や、正常に動作しないＷＰが受け持つ発熱部分の発熱量によって、内燃機関１の発熱量Ｑの上限値を変化させてもよい。
【００７７】
例えば、正常に動作しないＷＰが少ない場合には、冷却媒体の循環量がある程度確保できるので、オーバーヒートを抑制できる範囲で内燃機関１の発熱量Ｑの上限値を大きくして、ドライバビリティの低下を抑制することができる。また、正常に動作しないＷＰが多い場合には、冷却媒体の循環量は少なくなるので、内燃機関１の発熱量Ｑの上限値を小さくして、確実にオーバーヒートを抑制する。これによって、冷却媒体の循環量に余裕がある場合は、ドライバビリティの低下を抑制でき、冷却媒体の循環量に余裕がない場合には、内燃機関１のオーバーヒートを確実に抑制できる。
【００７８】
次に、この実施形態に係る冷却制御の他の例について説明する。この冷却制御は、上記冷却制御とほぼ同様であるが、各冷却媒体通路を循環する冷却媒体の最高温度が、予め定めた冷却媒体温度上限値以上となった場合には、熱機関である内燃機関の発熱量の上限をより小さい値に制限する点が異なる。他の構成は上記冷却制御と同様である。次に、この冷却制御について説明する。次の説明においては、図１〜図３を適宜参照されたい。なお、以下の冷却制御は、図３に示す冷却制御装置によって実現できる。
【００７９】
図１１は、この実施形態に係る、他の冷却制御の手順を示すフローチャートである。図１２は、この実施形態に係る、他の冷却制御における内燃機関の出力制限方法を示す説明図である。熱機関である内燃機関１の発熱量の上限をより小さい値に制限するにあたり、この例では、内燃機関１の出力の上限値を制限する。この冷却制御のステップＳ５０１〜ステップＳ５０６は、上記冷却制御のステップＳ４０１〜ステップＳ４０６（図８参照）と同様なので、説明を省略する。
【００８０】
冷却装置１０が備えるｎ個すべてのＷＰについて、上記手順と同様に正常に動作しているか否かを判定したら、冷却制御装置３０の異常判定部３２は、冷却装置１０が備えるすべてのＷＰが正常であるか否かを判定する（ステップＳ５０７）。冷却装置１０が備えるすべてのＷＰが正常である場合（ステップＳ５０７：Ｙｅｓ）、冷却制御装置３０はＳＴＡＲＴに戻って、冷却装置１０が正常に動作しているか否かを監視する。
【００８１】
冷却装置１０が備えるＷＰのうち、少なくとも一つに異常があると判定された場合（ステップＳ５０７：Ｎｏ）、冷却制御装置３０の出力制限部３４は、冷却装置１０の温度計３1〜３nから各冷却媒体通路２1〜２nを流れる冷却媒体Ｗの温度Ｔｗを取得する。そして、取得した中から最も高い冷却媒体Ｗの温度Ｔｗｍａｘと、予め定めた冷却媒体温度上限値Ｔｓとを比較する（ステップＳ５０８）。冷却媒体温度上限値Ｔｓは、内燃機関１の運転条件から定まる冷却媒体Ｗの最高温度Ｔｍａｘ以下とし、例えば、安全を考慮して、前記Ｔｗｍａｘの８０％とする。
【００８２】
Ｔｗｍａｘ＜Ｔｓである場合（ステップＳ５０８：Ｙｅｓ）、出力制限部３４は、内燃機関１のスロットル弁８の開度（スロットル開度）ｅｔａが、スロットル開度上限値ｅｔａｇｄよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ５１３）。ｅｔａ＜ｅｔａｇｄである場合（ステップＳ５１３：Ｙｅｓ）、冷却制御装置３０はＳＴＡＲＴに戻って、冷却装置１０が正常に動作しているか否かを監視する。
【００８３】
ｅｔａ≧ｅｔａｇｄである場合（ステップＳ５１３：Ｎｏ）、出力制限部３４は、スロットル開度ｅｔａをスロットル開度上限値ｅｔａｇｄとする（ステップＳ５１４）。すなわち、上記図１０に示すように、スロットル開度上限値ｅｔａｇｄに達した後は、アクセル開度をいくら大きくしても、スロットル弁８の開度はスロットル開度上限値ｅｔａｇｄを超えないようにする。
【００８４】
Ｔｗｍａｘ≧Ｔｓである場合（ステップＳ５０８：Ｎｏ）、出力制限部３４は、上記スロットル開度上限値ｅｔａｇｄを変更してから、所定時間Δτ（図１２参照）が経過したか否かを判定する（ステップＳ５０９）。スロットル開度上限値ｅｔａｇｄを変更してから所定時間Δτが経過していない場合（ステップＳ５０９：Ｎｏ）、出力制限部３４は、内燃機関１のスロットル弁８の開度（スロットル開度）ｅｔａがスロットル開度上限値ｅｔａｇｄよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ５１３）。ｅｔａ＜ｅｔａｇｄである場合（ステップＳ５１３：Ｙｅｓ）、冷却制御装置３０はＳＴＡＲＴに戻って、冷却装置１０が正常に動作しているか否かを監視する。
【００８５】
スロットル開度上限値ｅｔａｇｄを変更してから所定時間Δτが経過した場合（ステップＳ５０９：Ｙｅｓ）、出力制限部３４は、まずスロットル開度上限値ｅｔａｇｄが、スロットル開度下限値ｅｔａｇｄ＿ｍｉｎよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ５１０）。ｅｔａｇｄ＜ｅｔａｇｄ＿ｍｉｎである場合（ステップＳ５１０：Ｙｅｓ）、出力制限部３４は、スロットル開度上限値ｅｔａｇｄをスロットル開度下限値ｅｔａｇｄ＿ｍｉｎとする（ステップＳ５１１）。
【００８６】
スロットル開度上限値ｅｔａｇｄをスロットル開度下限値ｅｔａｇｄ＿ｍｉｎとしたら（ステップＳ５１１）、出力制限部３４は、内燃機関１のスロットル弁８の開度（スロットル開度）ｅｔａが、スロットル開度上限値ｅｔａｇｄよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ５１３）。ｅｔａ＜ｅｔａｇｄである場合（ステップＳ５１３：Ｙｅｓ）、冷却制御装置３０はＳＴＡＲＴに戻って、冷却装置１０が正常に動作しているか否かを監視する。
【００８７】
ｅｔａ≧ｅｔａｇｄである場合（ステップＳ５１３：Ｎｏ）、出力制限部３４は、スロットル開度ｅｔａをスロットル開度上限値ｅｔａｇｄとする（ステップＳ５１４）。ＷＰ等に異常がある場合、スロットル弁８の開度はスロットル開度上限値ｅｔａｇｄを超えないように制御されるが、この冷却制御では、図１２に示すように、スロットル開度ｅｔａがスロットル開度下限値ｅｔａｇｄ＿ｍｉｎよりも小さくなることはない。これによって、ＷＰ等に異常がある場合には、最低限のスロットル開度を確保して、内燃機関１を搭載した車両は最低限の移動ができる。
【００８８】
ｅｔａｇｄ≧ｅｔａｇｄ＿ｍｉｎである場合（ステップＳ５１０：Ｎｏ）、スロットル開度上限値ｅｔａｇｄは、現在の値よりもさらに小さくできる余地がある。したがって、出力制限部３４は、スロットル開度上限値ｅｔａｇｄを、これまでのスロットル開度上限値ｅｔａｇｄ＿ｐから所定のスロットル開度減少分ｅｔａｇｄ＿ｄを減じた値とする（ステップＳ５１２）。
【００８９】
すなわち、Ｔｗｍａｘ≧Ｔｓ、かつスロットル開度上限値ｅｔａｇｄを変更してから所定時間Δτが経過した場合は、スロットル開度上限値ｅｔａｇｄの値が適切でないため、冷却媒体Ｗの温度が上昇傾向にあると判定できる。したがって、この場合には、ステップＳ５１２によってスロットル開度上限値ｅｔａｇｄをこれまでの値よりも小さくする。これによって、内燃機関１の出力の最大値をさらに制限できるので、内燃機関１の発熱量Ｑの最大値もより低減できる。その結果、内燃機関１のオーバーヒートを抑制して、耐久性低下等を抑制する。
【００９０】
ｅｔａｇｄを（ｅｔａｇｄ＿ｐ−ｅｔａｇｄ＿ｄ）としたら（ステップＳ５１２）、出力制限部３４は、内燃機関１のスロットル弁８の開度（スロットル開度）ｅｔａが、スロットル開度上限値ｅｔａｇｄよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ５１３）。ｅｔａ＜ｅｔａｇｄである場合（ステップＳ５１３：Ｙｅｓ）、冷却制御装置３０はＳＴＡＲＴに戻って、冷却装置１０が正常に動作しているか否かを監視する。ｅｔａ≧ｅｔａｇｄである場合（ステップＳ５１３：Ｎｏ）、出力制限部３４は、スロットル開度ｅｔａをスロットル開度上限値ｅｔａｇｄとする（ステップＳ５１４）。
【００９１】
以上、この実施形態では、発熱機器の発熱量に基づいて決定された冷却媒体の基準温度と、温度検出手段によって検出された実測温度とに基づき冷却媒体吐出手段の異常を判定する。このように、発熱機器である熱機関を冷却する際に用いる冷却媒体吐出手段に異常が発生した場合、冷却媒体の循環量が低下することにより冷却媒体が昇温することを利用するので、冷却媒体吐出手段の異常を確実に、かつ簡易な構成で判定できる。特に、発熱機器である熱機関の負荷と機関回転数とに基づいて、冷却媒体吐出手段の異常判定に用いる冷却媒体の基準温度を決定するので、冷却媒体の温度上昇に直接影響する熱機関の発熱を十分に考慮することができ、冷却媒体吐出手段の異常判定の精度が向上する。
【００９２】
また、この実施形態では、複数の冷却媒体吐出手段で複数の冷却媒体通路に冷却媒体を循環させる冷却装置において、冷却媒体吐出手段に異常があった場合には、冷却媒体通路同士を接続する通路開閉手段を開き、冷却媒体通路同士を接続する連通通路を連通させる。これによって、正常に動作している冷却媒体吐出手段を用いて、異常が発生した冷却媒体吐出手段の代わりに冷却媒体を循環させることができるので、発熱機器の耐久性低下や故障を回避できる。
【００９３】
なお、この実施形態では、次の発明が開示される。第１の発明は、発熱機器の発熱部分に設けられて冷却媒体を流す冷却媒体通路と、前記冷却媒体を吐出して前記冷却媒体通路内を循環させる冷却媒体吐出手段と、前記冷却媒体の温度を検出する冷却媒体温度検出手段と、を備え、前記発熱機器の発熱量に基づいて決定された前記冷却媒体の基準温度と、前記温度検出手段によって検出された前記冷却媒体の実測温度とに基づいて、前記冷却媒体吐出手段の異常を判定することを特徴とする冷却装置である。
【００９４】
この冷却装置は、発熱機器である熱機関を冷却する際に用いる冷却媒体吐出手段に異常が発生した場合、冷却媒体の循環量が低下することにより冷却媒体が昇温することを利用するので、冷却媒体吐出手段の異常を確実に判定できる。その際には、冷却媒体の温度上昇に直接影響する熱機関の発熱を考慮して、冷却媒体吐出手段の異常判定に用いる冷却媒体の基準温度を決定するので、冷却媒体吐出手段の異常判定の精度が向上する。
【００９５】
第２の発明は、発熱機器の発熱部分に設けられて冷却媒体を流す冷却媒体通路と、前記冷却媒体を吐出して、それぞれの前記冷却媒体通路内を循環させる複数の冷却媒体吐出手段と、それぞれの前記冷却媒体通路に備えられて、それぞれの前記冷却媒体通路内を循環する前記冷却媒体の温度を検出する複数の冷却媒体温度検出手段と、を備え、前記発熱機器の発熱量に基づいて決定された前記冷却媒体の基準温度と、複数の前記温度検出手段によって検出された前記冷却媒体の実測温度とに基づいて、いずれの前記冷却媒体吐出手段が異常であるかを判定することを特徴とする冷却装置である。
【００９６】
この冷却装置は、発熱機器である熱機関を冷却する際に用いる冷却媒体吐出手段に異常が発生した場合、冷却媒体の循環量が低下することにより冷却媒体が昇温することを利用する。これによって、複数の冷却媒体吐出手段及び複数の冷却媒体通路を備える冷却装置においても、冷却媒体吐出手段の異常を確実に判定できる。その際には、冷却媒体の温度上昇に直接影響する熱機関の発熱を考慮して、冷却媒体吐出手段の異常判定に用いる冷却媒体の基準温度を決定するので、冷却媒体吐出手段の異常判定の精度が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
以上のように、本発明に係る冷却装置は、熱機関や電動機等の発熱機器を冷却することに有用であり、特に、発熱機器の冷却に用いる冷却媒体吐出手段の異常を確実に判定することに適している。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】この実施形態に係る冷却装置を備える内燃機関の全体構成を示す説明図である。
【図２】この実施形態に係る冷却装置の構成を示す概念図である。
【図３】この実施形態に係る冷却制御装置の構成を示す説明図である。
【図４】この実施形態に係る冷却装置の異常判定手順を説明するフローチャートである。
【図５】この実施形態に係る冷却装置の異常判定に用いる判定マップの一例を示す説明図である。
【図６】この実施形態に係る冷却装置の異常判定の手順を説明するフローチャートである。
【図７】この実施形態に係る冷却装置の異常判定の判定基準を説明する概念図である。
【図８】この実施形態に係る冷却制御の手順を示すフローチャートである。
【図９】この実施形態に係る冷却制御の手順を示すフローチャートである。
【図１０】内燃機関の出力制限方法の一例を示す説明図である。
【図１１】この実施形態に係る、他の冷却制御の手順を示すフローチャートである。
【図１２】この実施形態に係る、他の冷却制御における内燃機関の出力制限方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９９】
１  内燃機関
１1、１2、１3、１n  発熱部分
２1、２2、２3、２n  各冷却媒体通路
３1、３2、３3、３n  温度計
４1、４2、４3、４n  ウォーターポンプ（ＷＰ）
５1、５2、５3、５n-1  バルブ
１０  冷却装置
１１1、１１2、１１3、１１n-1  冷却媒体連通通路
３０  冷却制御装置
３１  冷却媒体基準温度決定部
３２  異常判定部
３３  通路切替部
３４  出力制限部
４２  エアフローセンサ
４３  クランク角度センサ
４４  アクセル開度センサ
６０  基準温度決定マップ
【図１】
2007071127.tif 000003
【図２】
2007071127.tif 000004
【図３】
2007071127.tif 000005
【図４】
2007071127.tif 000006
【図５】
2007071127.tif 000007
【図６】
2007071127.tif 000008
【図７】
2007071127.tif 000009
【図８】
2007071127.tif 000010
【図９】
2007071127.tif 000011
【図１０】
2007071127.tif 000012
【図１１】
2007071127.tif 000013
【図１２】
2007071127.tif 000014