(57)【要約】【課題】可変式ウォーターポンプの故障の判定精度を向上させることができる可変式ウォーターポンプの故障判定装置を提供する。【解決手段】故障判定装置は、エンジンから受熱しやすい部位の水温とエンジンから受熱しにくい部位の水温との水温差から可変式ウォーターポンプの故障と仮判定されると、エンジンの定常状態において、可変式ウォーターポンプの作動及び停止を繰り返すように可変式ウォーターポンプのクラッチ部を制御する。そして、故障判定装置は、エンジン回転数に基づいて、可変式ウォーターポンプの作動制御時と停止制御時とでエンジン回転変動が無いかどうかを判断し、エンジン回転変動が無いときは可変式ウォーターポンプの故障であると本判定し、エンジン回転変動があるときは可変式ウォーターポンプ以外の冷却系部品の故障であると判定する。【選択図】図２
2012246873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの運転中に作動及び停止を切り換えることが可能な可変式ウォーターポンプの故障判定装置において、
前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記エンジンの定常状態において前記可変式ウォーターポンプの作動及び停止を繰り返すように制御するポンプ作動・停止制御手段と、
前記エンジン回転数検出手段により検出された前記エンジンの回転数に基づいて、前記可変式ウォーターポンプの作動制御時及び停止制御時における前記エンジンの回転数の変動量が所定値以下であるかどうかを判断するエンジン回転数変動判断手段と、
前記エンジン回転数変動判断手段により前記可変式ウォーターポンプの作動制御時及び停止制御時における前記エンジンの回転数の変動量が前記所定値以下であると判断されたときに、前記可変式ウォーターポンプの故障であると判定するポンプ故障判定手段とを備えることを特徴とする可変式ウォーターポンプの故障判定装置。
【請求項２】
前記エンジンの第１部位の水温を検出する第１水温検出手段と、
前記エンジンにおいて前記第１部位よりも受熱しにくい第２部位の水温を検出する第２水温検出手段と、
前記第１水温検出手段により検出された前記第１部位の水温と前記第２水温検出手段により検出された前記第２部位の水温との水温差を算出し、当該水温差に基づいて前記可変式ウォーターポンプを含む冷却系に対する受熱量を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記冷却系に対する受熱量が受熱閾値よりも大きいかどうかを判断し、前記冷却系に対する受熱量が前記受熱閾値よりも大きいと判断されたときに、前記可変式ウォーターポンプの故障と仮判定するポンプ故障仮判定手段とを備え、
前記ポンプ作動・停止制御手段は、前記ポンプ故障仮判定手段により前記可変式ウォーターポンプの故障と仮判定されたときに、前記エンジンの定常状態において前記可変式ウォーターポンプの作動及び停止を繰り返すように制御することを特徴とする請求項１記載の可変式ウォーターポンプの故障判定装置。
【請求項３】
前記ポンプ故障判定手段は、前記エンジン回転数変動判断手段により前記可変式ウォーターポンプの作動制御時及び停止制御時における前記エンジンの回転数の変動量が前記所定値以下であると判断されたときに、前記ポンプ故障仮判定手段により前記可変式ウォーターポンプの故障と仮判定された時間が所定時間以上であるかどうかを判断し、前記可変式ウォーターポンプの故障と仮判定された時間が前記所定時間以上であると判断されると、前記可変式ウォーターポンプの故障であると判定することを特徴とする請求項２記載の可変式ウォーターポンプの故障判定装置。
【請求項４】
前記エンジン回転数変動判断手段により前記可変式ウォーターポンプの作動制御時及び停止制御時における前記エンジンの回転数の変動量が前記所定値以下でないと判断されたときに、前記可変式ウォーターポンプを除く冷却系部品の故障と仮判定する冷却系部品故障仮判定手段と、
前記冷却系部品故障仮判定手段により前記冷却系部品の故障と仮判定された時間が所定時間以上であるかどうかを判断し、前記冷却系部品の故障と仮判定された時間が前記所定時間以上であると判断されると、前記冷却系部品の故障であると判定する冷却系部品故障判定手段とを更に備えることを特徴とする請求項２または３記載の可変式ウォーターポンプの故障判定装置。
【請求項５】
前記可変式ウォーターポンプは、前記エンジンのクランクシャフトからの回転動力により駆動されるポンプ本体と、前記クランクシャフトからの回転動力を前記ポンプ本体に断続的に伝達させるクラッチ部とを有し、
前記ポンプ作動・停止制御手段は、前記可変式ウォーターポンプの作動及び停止を繰り返すように前記クラッチ部を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の可変式ウォーターポンプの故障判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンとラジエータとの間で冷却水を循環させる可変式ウォーターポンプの故障判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来における可変式ウォーターポンプの故障判定装置としては、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。特許文献１に記載の可変式ウォーターポンプの故障判定装置は、入口側水温センサで検出されたエンジンの入口水温と出口側水温センサで検出されたエンジンの出口水温との差（出入口水温差）を求め、この出入口水温差が車両運転状態に応じた故障判定値以上であると判定された場合に、ウォーターポンプの故障発生と判定するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−６５６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術においては、以下の問題点が存在する。即ち、上記従来技術では、ウォーターポンプの故障以外の要因、例えば冷却水循環パイプからの水漏れ等によっても、エンジンの入口水温に対してエンジンの出口水温が異常に高くなり、結果的に出入口水温差が故障判定値以上となることがある。この場合には、ウォーターポンプが故障していないにも拘らず、ウォーターポンプの故障発生と誤判定されてしまう。
【０００５】
本発明の目的は、可変式ウォーターポンプの故障の判定精度を向上させることができる可変式ウォーターポンプの故障判定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、エンジンの運転中に作動及び停止を切り換えることが可能な可変式ウォーターポンプの故障判定装置において、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、エンジンの定常状態において可変式ウォーターポンプの作動及び停止を繰り返すように制御するポンプ作動・停止制御手段と、エンジン回転数検出手段により検出されたエンジンの回転数に基づいて、可変式ウォーターポンプの作動制御時及び停止制御時におけるエンジンの回転数の変動量が所定値以下であるかどうかを判断するエンジン回転数変動判断手段と、エンジン回転数変動判断手段により可変式ウォーターポンプの作動制御時及び停止制御時におけるエンジンの回転数の変動量が所定値以下であると判断されたときに、可変式ウォーターポンプの故障であると判定するポンプ故障判定手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００７】
可変式ウォーターポンプが正常である場合には、エンジンの定常状態において可変式ウォーターポンプの作動及び停止を繰り返すように制御すると、ウォーターポンプのフリクションによるエンジンの回転数の変動が生じるが、可変式ウォーターポンプが故障している場合には、エンジンの定常状態において可変式ウォーターポンプの作動及び停止を繰り返すように制御しても、可変式ウォーターポンプが作動しないため、ウォーターポンプのフリクションによるエンジンの回転数の変動は殆ど生じない。なお、エンジンの定常状態とは、例えば所定時間内におけるエンジン負荷及び回転数の変動がごく小さい状態をいう。
【０００８】
そこで、本発明の可変式ウォーターポンプの故障判定装置においては、エンジンの回転数を検出し、可変式ウォーターポンプの作動制御時及び停止制御時におけるエンジンの回転数の変動量が所定値以下あると判断されたときに、可変式ウォーターポンプが故障であると判定する。これにより、例えば冷却水循環配管からの水漏れ等が生じたときに、可変式ウォーターポンプの故障と誤判定されることが防止される。従って、可変式ウォーターポンプの故障の判定精度を向上させることができる。
【０００９】
好ましくは、エンジンの第１部位の水温を検出する第１水温検出手段と、エンジンにおいて第１部位よりも受熱しにくい第２部位の水温を検出する第２水温検出手段と、第１水温検出手段により検出された第１部位の水温と第２水温検出手段により検出された第２部位の水温との水温差を算出し、当該水温差に基づいて可変式ウォーターポンプを含む冷却系に対する受熱量を算出する算出手段と、算出手段により算出された冷却系に対する受熱量が受熱閾値よりも大きいかどうかを判断し、冷却系に対する受熱量が受熱閾値よりも大きいと判断されたときに、可変式ウォーターポンプの故障と仮判定するポンプ故障仮判定手段とを備え、ポンプ作動・停止制御手段は、ポンプ故障仮判定手段により可変式ウォーターポンプの故障と仮判定されたときに、エンジンの定常状態において可変式ウォーターポンプの作動及び停止を繰り返すように制御する。
【００１０】
このようにエンジンの第１部位の水温とエンジンの第２部位の水温との水温差に基づいて、可変式ウォーターポンプを含む冷却系に対する受熱量を算出し、その受熱量が受熱閾値よりも大きいかどうかを判断して、可変式ウォーターポンプが故障している可能性の有無を推測する。そして、可変式ウォーターポンプが故障している可能性があるときに、エンジンの定常状態において可変式ウォーターポンプの作動及び停止を繰り返すように制御し、可変式ウォーターポンプが故障しているかどうかを判定する。これにより、可変式ウォーターポンプの故障の判定精度を更に向上させることができる。
【００１１】
このとき、好ましくは、ポンプ故障判定手段は、エンジン回転数変動判断手段により可変式ウォーターポンプの作動制御時及び停止制御時におけるエンジンの回転数の変動量が所定値以下であると判断されたときに、ポンプ故障仮判定手段により可変式ウォーターポンプの故障と仮判定された時間が所定時間以上であるかどうかを判断し、可変式ウォーターポンプの故障と仮判定された時間が所定時間以上であると判断されると、可変式ウォーターポンプの故障であると判定する。
【００１２】
この場合には、ノイズ等によって冷却系に対する受熱量が瞬間的に受熱閾値よりも大きくなったとしても、可変式ウォーターポンプの故障と仮判定される時間は所定時間よりも短いため、可変式ウォーターポンプの故障であると判定されることは無い。このようにノイズ等の影響による可変式ウォーターポンプの故障の誤判定を防止することができる。
【００１３】
また、好ましくは、エンジン回転数変動判断手段により可変式ウォーターポンプの作動制御時及び停止制御時におけるエンジンの回転数の変動量が所定値以下でないと判断されたときに、可変式ウォーターポンプを除く冷却系部品の故障と仮判定する冷却系部品故障仮判定手段と、冷却系部品故障仮判定手段により冷却系部品の故障と仮判定された時間が所定時間以上であるかどうかを判断し、冷却系部品の故障と仮判定された時間が所定時間以上であると判断されると、冷却系部品の故障であると判定する冷却系部品故障判定手段とを更に備える。
【００１４】
この場合には、可変式ウォーターポンプの故障と仮判定された場合に、本当に可変式ウォーターポンプの故障であるのか、或いは可変式ウォーターポンプを除く冷却系部品の故障であるのかを切り分けることができる。このとき、ノイズ等によって可変式ウォーターポンプの作動制御時及び停止制御時におけるエンジンの回転数の変動量が瞬間的に所定値よりも大きくなったとしても、冷却系部品の故障と仮判定される時間は所定時間よりも短いため、冷却系部品の故障であると判定されることは無い。このようにノイズ等の影響による冷却系部品の故障の誤判定を防止することができる。
【００１５】
さらに、好ましくは、可変式ウォーターポンプは、エンジンのクランクシャフトからの回転動力により駆動されるポンプ本体と、クランクシャフトからの回転動力をポンプ本体に断続的に伝達させるクラッチ部とを有し、ポンプ作動・停止制御手段は、可変式ウォーターポンプの作動及び停止を繰り返すようにクラッチ部を制御する。
【００１６】
この場合には、エンジンのクランクシャフトからの回転動力により駆動されるポンプ本体を有するクラッチ部付き可変式ウォーターポンプの故障を精度良く判定することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、可変式ウォーターポンプの故障の判定精度を向上させることができる。これにより、エンジンのオーバーヒートを適切に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係わる可変式ウォーターポンプの故障判定装置の一実施形態を備えた車両用エンジン冷却系システムを示す概略構成図である。
【図２】図１に示したＥＣＵにより実行される可変式ウォーターポンプ故障判定処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係わる可変式ウォーターポンプの故障判定装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係わる可変式ウォーターポンプの故障判定装置の一実施形態を備えた車両用エンジン冷却系システムを示す概略構成図である。なお、図１では、空調装置への冷却水の循環経路は省略してある。
【００２１】
同図において、本実施形態に係る車両用エンジン冷却系システム１は、エンジン２とラジエータ３とを備えている。ラジエータ３の近傍には、電動モータ４により冷却風を発生させるラジエータファン５が配置されている。
【００２２】
エンジン２は、シリンダヘッド側ウォータジャケット６及びシリンダブロック側ウォータジャケット７を有している。シリンダヘッド側ウォータジャケット６とラジエータ３とは冷却水循環配管８で接続され、シリンダブロック側ウォータジャケット７とラジエータ３とは冷却水循環配管９で接続されている。
【００２３】
また、冷却水循環配管８，９間にはバイパス通路１０がラジエータ３と並列に接続されている。冷却水循環配管８とバイパス通路１０との接続部には、サーモスタット（流路切換弁）１１が設けられている。サーモスタット１１は、冷却水温が所定温度（例えば暖気完了に相当する温度）よりも低いときは、エンジン２からの冷却水をバイパス通路１０に流して循環させる流路に切り換え、冷却水温が所定温度以上のときは、エンジン２からの冷却水をラジエータ３に流して循環させる流路に切り換える。バイパス通路１０及びサーモスタット１１は、実際にはエンジン２の内部に配置されている。なお、サーモスタット１１は、ラジエータ３の下流側に配置されていても良い。
【００２４】
また、車両用エンジン冷却系システム１は、エンジン２とラジエータ３との間で冷却水を循環させる可変式ウォーターポンプ１２を備えている。可変式ウォーターポンプ１２は、エンジン２の運転中に作動及び停止を切り換えることが可能なウォーターポンプである。
【００２５】
エンジン２の始動時から暖気前における冷却水の循環経路は、シリンダブロック側ウォータジャケット７→シリンダヘッド側ウォータジャケット６→サーモスタット１１→バイパス通路１０→可変式ウォーターポンプ１２となる。また、エンジン２の暖気後における冷却水の循環経路は、シリンダブロック側ウォータジャケット７→シリンダヘッド側ウォータジャケット６→サーモスタット１１→ラジエータ３→可変式ウォーターポンプ１２となる。
【００２６】
可変式ウォーターポンプ１２は、シリンダブロック側ウォータジャケット７内に配置されたポンプ本体１３と、このポンプ本体１３を回転駆動させるウォーターポンプ用プーリ１４と、ウォーターポンプ用プーリ１４の回転をポンプ本体１３に断続的に伝達するクラッチ部１５とを有している。クラッチ部１５は、実際にはウォーターポンプ用プーリ１４と一体化されている。
【００２７】
シリンダブロック側ウォータジャケット７に配置されたクランクシャフト１６には、クランクプーリ１７が取り付けられている。そして、クランクプーリ１７及びウォーターポンプ用プーリ１４にはベルト１８が掛け渡されている。従って、ポンプ本体１３は、クランクシャフト１６からの回転動力により駆動されることになる。つまり、可変式ウォーターポンプ１２の駆動力の伝達経路は、クランクシャフト１６→クランクプーリ１７→ベルト１８→ウォーターポンプ用プーリ１４→クラッチ部１５→ポンプ本体１３となる。
【００２８】
また、ベルト１８はオルタネータ用プーリ１９にも掛け渡されており、これらのベルト１８及びオルタネータ用プーリ１９を介してオルタネータ（図示せず）が駆動される。なお、ベルト１８経由で駆動される補機としては、オルタネータの他にも複数ある。
【００２９】
クラッチ部１５は、特に図示はしないが、コイル、アーマチュア及び板バネ等を有している。コイルの通電時には、磁力によってアーマチュアがウォーターポンプ用プーリ１４に接触することで、クラッチ部１５が繋がるため、ウォーターポンプ用プーリ１４からポンプ本体１３に回転力が伝達される。一方、コイルの非通電時には、磁力が発生せず板バネの弾性力によりアーマチュアがウォーターポンプ用プーリ１４から離れることで、クラッチ部１５が開放されるため、ウォーターポンプ用プーリ１４からポンプ本体１３への回転力の伝達が遮断される。
【００３０】
なお、エンジン２の内部では、冷却水をシリンダブロック側ウォータジャケット７及びシリンダヘッド側ウォータジャケット６に並列に流しても良い。また、ラジエータファン５は、電動モータ４ではなく、クランクシャフト１６の動力により駆動しても良い。
【００３１】
また、車両用エンジン冷却系システム１は、クランク角センサ２０と、水温センサ２１，２２と、吸気温センサ２３と、アクセルセンサ２７と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２４と、警告器２５とを更に備えている。これらは、可変式ウォーターポンプ１２の故障を判定する故障判定装置２６を構成するものである。
【００３２】
クランク角センサ２０は、クランクシャフト１６の回転角度を検出することで、エンジン２の回転数（エンジン回転数）を検出するセンサである。水温センサ２１は、エンジン２から受熱しやすい部位（例えばシリンダヘッド）の水温を検出するセンサである。水温センサ２２は、エンジン２から受熱しにくい部位（例えばスロットル温水配管）の水温を検出するセンサである。吸気温センサ２３は、吸入空気温を検出するセンサである。アクセルセンサ２７は、アクセルペダルの踏み角を検出するセンサである。
【００３３】
ＥＣＵ２４は、クランク角センサ２０、水温センサ２１，２２、吸気温センサ２３及びアクセルセンサ２７の検出信号を入力し、所定の処理を行い、可変式ウォーターポンプ１２が故障しているかどうかを判定する。
【００３４】
警告器２５は、可変式ウォーターポンプ１２が故障したと判定されたときに、その旨の警告を行うと共に、可変式ウォーターポンプ１２以外の冷却系部品が故障したと判定されたときに、その旨の警告を行う。なお、警告器２５による警告は、表示または音声により行う。
【００３５】
図２は、ＥＣＵ２４により実行される可変式ウォーターポンプ故障判定処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【００３６】
同図において、まずインジェクタ（図示せず）からの燃料噴射量、クランク角センサ２０により検出されたエンジン回転数及び水温センサ２１により検出された水温Ｔａに基づいて、冷却水の強制循環が必要な状態であるために可変式ウォーターポンプ作動信号がＯＮとなっているかどうかを判断する（手順Ｓ１０１）。インジェクタからの燃料噴射量としては、例えばＥＣＵ２４からインジェクタに送出される噴射量指令値が用いられる。可変式ウォーターポンプ作動信号がＯＮとなっていないと判断されたときは、本処理を終了する。
【００３７】
可変式ウォーターポンプ作動信号がＯＮとなっていると判断されたときは、水温センサ２１により検出された水温Ｔａと水温センサ２２により検出された水温Ｔｂとの水温差（＝Ｔａ−Ｔｂ）を算出する（手順Ｓ１０２）。また、インジェクタからの燃料噴射量、クランク角センサ２０により検出されたエンジン回転数及び水温センサ２１により検出された水温Ｔａに基づいて、可変式ウォーターポンプ１２の故障と仮判定するための条件の一つである温度閾値を算出する（手順Ｓ１０３）。
【００３８】
続いて、手順Ｓ１０２で算出された水温Ｔａと水温Ｔｂとの水温差が手順Ｓ１０３で算出された温度閾値よりも大きいかどうかを判断する（手順Ｓ１０４）。水温Ｔａと水温Ｔｂとの水温差が温度閾値よりも大きくないと判断されたときは、本処理を終了する。
【００３９】
水温Ｔａと水温Ｔｂとの水温差が温度閾値よりも大きいと判断されたときは、その累積時間、つまり水温Ｔａと水温Ｔｂとの水温差が温度閾値よりも大きくなる時間の累積値を算出する（手順Ｓ１０５）。そして、下記式を用いて冷却系に対する受熱量を算出する（手順Ｓ１０６）。
受熱量＝（水温Ｔａと水温Ｔｂとの水温差−温度閾値）×累積時間
【００４０】
また、吸気温センサ２３により検出された吸入空気温、クランク角センサ２０により検出されたエンジン回転数及び水温センサ２１により検出された水温Ｔａに基づいて、可変式ウォーターポンプ１２の故障と仮判定するための条件の他の一つである受熱閾値を算出する（手順Ｓ１０７）。受熱閾値は、例えば走行風によるラジエータ３からの放熱量として定義される。
【００４１】
続いて、手順Ｓ１０６で算出された受熱量が手順Ｓ１０７で算出された受熱閾値よりも大きいかどうかを判断する（手順Ｓ１０８）。受熱量が受熱閾値よりも大きくないと判断されたときは、本処理を終了する。受熱量が受熱閾値よりも大きいと判断されたときは、可変式ウォーターポンプ１２の故障と仮判定する（手順Ｓ１０９）。
【００４２】
続いて、エンジン２の定常状態において、可変式ウォーターポンプ１２の作動及び停止を繰り返すようにクラッチ部１５を制御する（手順Ｓ１１０）。具体的には、クラッチ部１５のコイルを通電することでポンプ本体１３を回転させるように制御し、クラッチ部１５のコイルの通電を解除することでポンプ本体１３の回転を停止させるように制御する。可変式ウォーターポンプ１２の作動制御時間は、例えば１〜２分であり、可変式ウォーターポンプ１２の停止制御時間は、例えば５〜１０秒である。
【００４３】
ここで、エンジン２の定常状態とは、所定時間内におけるエンジン負荷及び回転数の変動がごく小さい状態のことをいう。エンジン負荷については、アクセルセンサ２７の検出値に基づき、燃料噴射量の値にて代替する。燃料噴射量の算出方法は、公知の手段によるため省略する。なお、このとき、自動的にエンジン２を定常状態としても良いし、或いは警告器２５等により車両のドライバに対してエンジン２を定常状態とするように促しても良い。
【００４４】
続いて、クランク角センサ２０により検出されたエンジン回転数に基づいて、可変式ウォーターポンプ１２の作動制御時と停止制御時とで可変式ウォーターポンプ１２のフリクションによるエンジン回転変動が無い、つまりエンジン回転数の変動量がほぼゼロであるかどうかを判断する（手順Ｓ１１１）。このとき、可変式ウォーターポンプ１２を作動させるように制御しても、可変式ウォーターポンプ１２の故障によりポンプ本体１３が回転しなければ、エンジン回転変動が無い状態となる。
【００４５】
可変式ウォーターポンプ１２の作動制御時と停止制御時とでエンジン回転変動が無いと判断されたときは、エンジン２を始動してから停止させるまでの１トリップ中に可変式ウォーターポンプ１２の故障と仮判定された時間の合計（可変式ウォーターポンプ故障仮判定時間）がｎ秒以上あるかどうかを判断する（手順Ｓ１１２）。
【００４６】
１トリップ中に可変式ウォーターポンプ故障仮判定時間がｎ秒以上あると判断されたときは、可変式ウォーターポンプ１２の故障であると本判定する（手順Ｓ１１３）。そして、その本判定結果をＥＣＵ２４のメモリ内に保存すると共に、警告器２５により可変式ウォーターポンプ１２の故障である旨の警告を行い、本処理を終了する。一方、１トリップ中に可変式ウォーターポンプ故障仮判定時間がｎ秒以上ないと判断されたときは、そのまま本処理を終了する。
【００４７】
手順Ｓ１１１で可変式ウォーターポンプ１２の作動制御時と停止制御時とでエンジン回転変動があると判断されたときは、可変式ウォーターポンプ１２以外の冷却系部品（冷却水循環配管８，９やサーモスタット１１等）の故障と仮判定する（手順Ｓ１１４）。続いて、エンジン２を始動してから停止させるまでの１トリップ中に可変式ウォーターポンプ１２以外の冷却系部品の故障と仮判定された時間の合計（冷却系部品故障仮判定時間）がｎ秒以上あるかどうかを判断する（手順Ｓ１１５）。
【００４８】
１トリップ中に冷却系部品故障仮判定時間がｎ秒以上あると判断されたときは、可変式ウォーターポンプ１２以外の冷却系部品の故障であると本判定する（手順Ｓ１１６）。そして、その本判定結果をＥＣＵ２４のメモリ内に保存すると共に、警告器２５により冷却系部品の故障である旨の警告を行い、本処理を終了する。一方、１トリップ中に冷却系部品故障仮判定時間がｎ秒以上ないと判断されたときは、そのまま本処理を終了する。
【００４９】
以上において、上記手順Ｓ１１０は、エンジン２の定常状態において可変式ウォーターポンプ１２の作動及び停止を繰り返すように制御するポンプ作動・停止制御手段を構成する。上記手順Ｓ１１１は、エンジン回転数検出手段（クランク角センサ２０）により検出されたエンジン２の回転数に基づいて、可変式ウォーターポンプ１２の作動制御時及び停止制御時におけるエンジン２の回転数の変動量が所定値以下であるかどうかを判断するエンジン回転数変動判断手段を構成する。上記手順Ｓ１１２，Ｓ１１３は、エンジン回転数変動判断手段により可変式ウォーターポンプ１２の作動制御時及び停止制御時におけるエンジン２の回転数の変動量が所定値以下であると判断されたときに、可変式ウォーターポンプ１２の故障であると判定するポンプ故障判定手段を構成する。
【００５０】
また、上記手順Ｓ１０２，Ｓ１０５，Ｓ１０６は、第１水温検出手段（水温センサ２１）により検出された第１部位の水温と第２水温検出手段（水温センサ２２）により検出された第２部位の水温との水温差を算出し、当該水温差に基づいて可変式ウォーターポンプ１２を含む冷却系に対する受熱量を算出する算出手段を構成する。上記手順Ｓ１０８，Ｓ１０９は、算出手段により算出された冷却系に対する受熱量が受熱閾値よりも大きいかどうかを判断し、冷却系に対する受熱量が受熱閾値よりも大きいと判断されたときに、可変式ウォーターポンプ１２の故障と仮判定するポンプ故障仮判定手段を構成する。
【００５１】
さらに、上記手順Ｓ１１４は、エンジン回転数変動判断手段により可変式ウォーターポンプ１２の作動制御時及び停止制御時におけるエンジン２の回転数の変動量が所定値以下でないと判断されたときに、可変式ウォーターポンプ１２を除く冷却系部品（冷却水循環配管８，９やサーモスタット１１等）の故障と仮判定する冷却系部品故障仮判定手段を構成する。上記手順Ｓ１１５，Ｓ１１６は、冷却系部品故障仮判定手段により冷却系部品の故障と仮判定された時間が所定時間以上であるかどうかを判断し、冷却系部品の故障と仮判定された時間が所定時間以上であると判断されると、冷却系部品の故障であると判定する冷却系部品故障判定手段を構成する。
【００５２】
ところで、可変式ウォーターポンプ１２は、可変機構が追加になった分だけ、通常のウォーターポンプに比べて故障発生の可能性が高くなる。よって、エンジン２のオーバーヒートを回避するためには、可変式ウォーターポンプ１２の未然の故障検出が重要となる。しかし、エンジン冷却系の故障としては、可変式ウォーターポンプ１２の故障だけでなく、可変式ウォーターポンプ１２以外の冷却系部品の故障、例えば冷却水循環配管８，９の損傷による水漏れやサーモスタット１１の故障等が発生することがある。この場合、可変式ウォーターポンプ１２の故障であるか、それ以外の冷却系部品の故障であるかが分からないと、故障箇所の特定及び修理に長い時間を要し、サービス性の悪化につながる。
【００５３】
これに対し本実施形態においては、エンジン２から受熱しやすい部位の水温Ｔａとエンジン２から受熱しにくい部位の水温Ｔｂとの水温差が温度閾値よりも大きいときに、冷却系に対する受熱量が受熱閾値よりも大きいかどうかを判断し、受熱量が受熱閾値よりも大きければ、可変式ウォーターポンプ１２の故障と仮判定する。そして、エンジン２の定常状態において可変式ウォーターポンプ１２の作動制御及び停止制御を繰り返し行い、可変式ウォーターポンプ１２の作動制御時と停止制御時とでエンジン回転変動が無いかどうかを判断する。そして、可変式ウォーターポンプ１２の作動制御時と停止制御時とでエンジン回転変動が無いときは、１トリップ中の可変式ウォーターポンプ故障仮判定時間がｎ秒以上あれば、可変式ウォーターポンプ１２の故障であると本判定し、可変式ウォーターポンプ１２の作動制御時と停止制御時とでエンジン回転変動があるときは、１トリップ中の冷却系部品故障仮判定時間がｎ秒以上あれば、冷却系部品の故障であると本判定する。
【００５４】
これにより、可変式ウォーターポンプ１２の故障と可変式ウォーターポンプ１２以外の冷却系部品の故障とを切り分けて確認することができる。可変式ウォーターポンプ１２の故障としては、ポンプ本体１３自体の故障の他、例えば可変式ウォーターポンプ１２のアーマチュア（図示せず）とウォーターポンプ用プーリ１４との間への異物の噛み込み等といった外部要因による故障や、配線系の接触不良等による故障が挙げられる。従って、可変式ウォーターポンプ１２が故障しておらずに冷却系部品が故障しているにも拘らず、誤って可変式ウォーターポンプ１２が故障していると判定されてしまうことを防止できる。
【００５５】
また、１トリップ中に可変式ウォーターポンプ故障仮判定時間がｎ秒以上あるときに、可変式ウォーターポンプ１２の故障であると本判定されるので、ノイズ等の影響に起因して可変式ウォーターポンプ１２の故障と誤判定されることを防止できる。また、１トリップ中に冷却系部品故障仮判定時間がｎ秒以上あるときに、冷却系部品の故障であると本判定されるので、ノイズ等の影響に起因して冷却系部品の故障と誤判定されることも防止できる。
【００５６】
以上により、可変式ウォーターポンプ１２の故障の判定精度を向上させることができる。その結果、例えば可変式ウォーターポンプ１２の修理において必要以上に作業時間がかかるといったサービス性の悪化を回避することが可能となる。
【００５７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、可変式ウォーターポンプ１２の作動制御時と停止制御時とでエンジン回転変動が無いときに、１トリップ中の可変式ウォーターポンプ故障仮判定時間がｎ秒以上あれば、可変式ウォーターポンプ１２の故障であると本判定するようにしたが、可変式ウォーターポンプ１２の作動制御時と停止制御時とでエンジン回転変動が無いときには、強制的に可変式ウォーターポンプ１２の故障であると本判定しても良い。
【００５８】
また、上記実施形態では、エンジン２の回転数を検出するエンジン回転数検出手段としてクランク角センサ２０を用いたが、エンジン回転数検出手段としては特にそれには限られず、例えば吸入空気量やオルタネータの発電容量からエンジン２の回転数を検出しても良い。
【００５９】
さらに、上記実施形態では、エンジン２の定常状態において可変式ウォーターポンプ１２の作動制御及び停止制御を繰り返し行い、可変式ウォーターポンプ１２の作動制御時と停止制御時とでエンジン回転変動が無いかどうかを判断したが、可変式ウォーターポンプ１２の作動制御時と停止制御時とでエンジン回転数の変動量が所定値（例えば数ｒｐｍ）以下であるかどうかを判断しても良い。
【００６０】
また、上記実施形態は、クランクシャフト１６により回転駆動されるクラッチ部１５付きの可変式ウォーターポンプ１２についてであるが、本発明は、電動モータにより回転駆動される可変式ウォーターポンプにも適用可能である。
【００６１】
また、上記実施形態では、１トリップ中の可変式ウォーターポンプ故障仮判定時間及び冷却系部品故障仮判定時間がともにｎ秒以上であるときに、故障の本判定を行っているが、閾値となる時間は、同じ値には限定されない。例えば、１トリップ中の可変式ウォーターポンプ故障仮判定時間がｎ秒以上であるときに、故障の本判定を行い、１トリップ中の冷却系部品故障仮判定時間がともにｍ（ｍ≒ｎ）秒以上であるときに、故障の本判定を行っても良い。
【符号の説明】
【００６２】
２…エンジン、８，９…冷却水循環配管（冷却系部品）、１１…サーモスタット（冷却系部品）、１２…可変式ウォーターポンプ、１３…ポンプ本体、１５…クラッチ部、１６…クランクシャフト、２０…クランク角センサ（エンジン回転数検出手段）、２１…水温センサ（第１水温検出手段）、２２…水温センサ（第２水温検出手段）、２４…ＥＣＵ（ポンプ作動・停止制御手段、エンジン回転数変動判断手段、ポンプ故障判定手段、算出手段、ポンプ故障仮判定手段、冷却系部品故障仮判定手段、冷却系部品故障判定手段）、２６…故障判定装置。
【図１】
2012246873.tif 000003
【図２】
2012246873.tif 000004