(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの冷却水温度を調節するサーモスタット弁の開故障または閉故障の少なくとも一方を検出する故障検出手段と、この故障検出手段による故障検出時に、ラジエータの放熱量を増大させるように制御する放熱量制御手段とを備えたことを特徴とするサーモスタットの故障診断装置。
【請求項２】
請求項１記載のサーモスタットの故障診断装置において、故障検出手段によってサーモスタット弁の故障を検出する際に、車両が低速走行状態にあることが確認された場合にのみ、上記放熱量制御手段によりラジエータの放熱量を増大させる制御を実行するように構成したことを特徴とするサーモスタットの故障診断装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のサーモスタットの故障診断装置において、上記故障検出手段は、サーモスタット弁が故障状態にあるか、正常な状態にあるか、または正確な検出が困難な保留状態にあるかを判定するとともに、この保留判定がされた場合にサーモスタット弁の再故障検出を行うように構成され、上記故障検出手段によるサーモスタット弁の再故障検出時にのみ、放熱量制御手段によりラジエータの放熱量を増大させる制御を実行するように構成したことを特徴とするサーモスタットの故障診断装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のサーモスタットの故障診断装置において、サーモスタット弁が電気的に開閉制御される電気制御弁により構成されるとともに、このサーモスタット弁の開閉温度をエンジンの運転状態に対応させて設定する開閉温度設定手段を備え、上記故障検出手段によるサーモスタット弁の開故障検出時に、上記サーモスタット弁の開閉温度を高温側に設定した状態で、上記ラジエータにおける放熱量を増大させる制御を実行し、サーモスタット弁の閉故障検出時に、上記サーモスタット弁の開閉温度を低温側に設定した状態で、上記ラジエータにおける放熱量を増大させる制御を実行するように構成したことを特徴とするサーモスタットの故障診断装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載のサーモスタットの故障診断装置において、上記放熱量制御手段は、ラジエータに冷却風を供給する冷却ファンまたはラジエータに対する冷却風の取入口の開口面積を増大させる開口面積増大手段の少なくとも一方を制御することにより、上記ラジエータの放熱量を増大させる制御を実行するように構成されたことを特徴とするサーモスタットの故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの冷却系に設けられたサーモスタットの故障診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、特開平１１−１５９３７９号公報に示すように、冷却液温度を検出する冷却液温度センサと、エンジンの負荷を検出する負荷検出手段と、この負荷検出手段により検出されるエンジン負荷を積算してエンジンの発熱量を算出する発熱量算出手段と、上記冷却液温度とエンジンの発熱量に応じて冷却系に異常が発生したかどうかを診断する診断手段とを備え、例えば暖機中にエンジンが高負荷で運転される場合には、エンジンの発熱量が多いことに起因して冷却液温度が急速に上昇するするため、上記エンジンの発熱量に応じて判定値または判定期間を補正することにより、冷却液温度に基づいてサーモスタット弁が正常に作動しているかどうかを的確に診断できるようにすることが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように高負荷運転時に、故障判定基準値を補正することにより、エンジンの冷却水温度（冷却液温度）が急上昇することに起因した誤診断を防止するように構成したとしても、ラジエータにおける放熱量が少ない場合には、サーモスタット弁が開閉されても顕著な温度変化が生じないため、サーモスタット弁が正常であるにも拘わらず閉故障が発生していると誤診断され易い等の問題がある。
【０００４】
すなわち、車両の上り坂走行時等において、エンジンが高負荷状態にあって発熱量が多く、かつ車速が低いことに起因してラジエータの放熱量が少ない場合には、サーモスタット弁の閉故障検出時に、サーモスタット弁が開状態にあるにも拘わらず、冷却水温度が顕著に上昇するため、サーモスタット弁に閉故障が発生してラジエータに対する冷却水の供給が停止された状態にあると誤診断され易いという問題がある。また、上記ラジエータの放熱量が少ない状態でサーモスタット弁の開故障を検出する際には、サーモスタット弁が開故障状態にあるにも拘わらず、冷却水温度が顕著に低下しないことに起因して、サーモスタット弁が正常に作動して閉止された状態にあると誤診断される等の問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でサーモスタット弁の故障を迅速かつ正確に診断することができるサーモスタットの故障診断装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、エンジンの冷却水温度を調節するサーモスタット弁の開故障または閉故障の少なくとも一方を検出する故障検出手段と、この故障検出手段による故障検出時に、ラジエータの放熱量を増大させるように制御する放熱量制御手段とを備えたものである。
【０００７】
上記構成によれば、上記放熱量制御手段によってラジエータの放熱量を増大させる制御が実行されることにより、サーモスタット弁が開閉された場合に冷却水温度が顕著に変化するように制御された状態で、上記故障検出手段によるサーモスタット弁の開故障または閉故障の検出が行われるため、誤診断を生じることなく、上記サーモスタット弁の故障が迅速かつ正確に診断されることになる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、上記請求項１記載のサーモスタットの故障診断装置において、故障検出手段によってサーモスタット弁の故障を検出する際に、車両が低速走行状態にあることが確認された場合にのみ、上記放熱量制御手段によりラジエータの放熱量を増大させる制御を実行するように構成したものである。
【０００９】
上記構成によれば、故障検出手段によってサーモスタット弁の開故障または閉故障を検出する際に、車両が低速走行状態にあることが確認された場合には、上記放熱量制御手段によってラジエータの放熱量を増大させる制御が実行されることにより、サーモスタット弁が開閉され場合に冷却水温度が顕著に変化するように制御される。また、車両が低速走行状態にないことが確認された場合には、上記ラジエータの放熱量を増大させる制御が実行されることなく、上記サーモスタット弁の開故障または閉故障の検出が行われることになる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２記載のサーモスタットの故障診断装置において、上記故障検出手段は、サーモスタット弁が故障状態にあるか、正常な状態にあるか、または正確な検出が困難な保留状態にあるかを判定するとともに、この保留判定がされた場合にサーモスタット弁の再故障検出を行うように構成され、上記故障検出手段によるサーモスタット弁の再故障検出時にのみ、放熱量制御手段によりラジエータの放熱量を増大させる制御を実行するように構成したものである。
【００１１】
上記構成によれば、故障検出手段による最初の故障検出時には、放熱量制御手段によりラジエータの放熱量を増大させる制御が実行されることなく、上記サーモスタット弁の故障検出が行われる。そして、上記最初の故障検出時に、保留判定がされた場合には、上記放熱量制御手段によりラジエータの放熱量を増大させる制御が実行された状態で、上記故障検出手段によるサーモスタット弁の故障検出が再度実行されるため、誤診断を生じることなく、上記サーモスタット弁の故障が迅速かつ正確に診断されることになる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れかに記載のサーモスタットの故障診断装置において、サーモスタット弁が電気的に開閉制御される電気制御弁により構成されるとともに、このサーモスタット弁の開閉温度をエンジンの運転状態に対応させて設定する開閉温度設定手段を備え、上記故障検出手段によるサーモスタット弁の開故障検出時に、上記サーモスタット弁の開閉温度を高温側に設定した状態で、上記ラジエータにおける放熱量を増大させる制御を実行し、サーモスタット弁の閉故障検出時に、上記サーモスタット弁の開閉温度を低温側に設定した状態で、上記ラジエータにおける放熱量を増大させる制御を実行するように構成したものである。
【００１３】
上記構成によれば、冷却水温度がサーモスタット弁の開閉温度よりも低い閉弁温度領域で、上記故障検出手段によりサーモスタット弁の開故障を検出する際に、開閉温度設定手段により上記開閉温度が通常時よりも高温側に設定され、かつ冷却水温度が上記開閉温度よりも高い開弁温度領域で、上記故障検出手段によりサーモスタット弁の閉故障を検出する際に、開閉温度設定手段により上記開閉温度が通常時よりも低温側に設定されるため、この開閉温度と実冷却水温度とに差がないことに起因した誤診断の発生が防止されることになる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れかに記載のサーモスタットの故障診断装置において、上記放熱量制御手段は、ラジエータに冷却風を供給する冷却ファンまたはラジエータに対する冷却風の取入口の開口面積を増大させる開口面積増大手段の少なくとも一方を制御することにより、上記ラジエータの放熱量を増大させる制御を実行するように構成されたものである。
【００１５】
上記構成によれば、上記放熱量制御手段によってラジエータに冷却風を供給する冷却ファンまたはラジエータに対する冷却風の取入口の開口面積を増大させる開口面積増大手段の少なくとも一方が制御されることにより、ラジエータの放熱量が大きくなるように効果的に制御された状態で、上記故障検出手段によってサーモスタット弁の開故障または閉故障が迅速かつ正確に検出されることになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係るサーモスタットの故障診断装置を有する車両用エンジンの冷却系を示している。この冷却系には、エンジン本体１から導出された冷却水をラジエータ２に供給する第１配管３と、ラジエータ２により冷却された冷却水をエンジン本体１に供給する第２配管４とを備え、この第２配管４には、エンジン本体１に冷却水を供給する冷却水ポンプ５と、上記冷却水の温度を検出する温度センサ６と、ラジエータ２に冷却風を供給する冷却ファン２０とが設けられている。
【００１７】
上記第１配管３と第２配管４とは、第１バイパス配管７及び第２バイパス配管８により二個所において接続されている。また、上記両バイパス配管７，８のうちエンジン本体１側の第１バイパス配管７には、暖房装置のヒータコア９が配設され、ラジエータ２側の第２バイパス配管８と第２配管４との接続部には、電気制御式のサーモスタット弁１０が配設されている。なお、上記第１バイパス通路７には、室内暖房を行わないときに、第１バイパス通路７への冷却水の流入を阻止する開閉弁（図示せず）が設けられている。
【００１８】
上記サーモスタット弁１０は、エンジンの冷却水温度がサーモスタット弁１０の開閉温度よりも高いときに、電気的に開弁状態とされて、第２配管４の上流側部４ａと下流側部４ｂとを連通させるとともに、第２バイパス配管７と第２配管４とを遮断状態とすることにより、エンジン本体１から導出された高温の冷却水をラジエータ２に供給して冷却した後、上記第２配管４を介してエンジン本体１に供給するように構成されている。
【００１９】
また、サーモスタット弁１０は、エンジンの冷却水温度がサーモスタット弁１０の開閉温度よりも低い場合に、電気的に閉弁状態とされて、第２配管４の上流側部４ａと下流側部４ｂとを遮断するとともに、第２バイパス配管７と第２配管４とを連通させることにより、エンジン本体１から導出された高温の冷却水を、ラジエータ２に供給することなく、上記第２バイパス配管７から第２配管４の下流側部４ｂを介してエンジン本体１に循環させる三方切換弁からなっている。
【００２０】
上記サーモスタットの故障診断装置には、エンジンの運転状態に対応させて上記開閉温度を設定する開閉温度設定手段１１と、この開閉温度設定手段１１により設定された開閉温度に基づいて上記サーモスタット弁１０をフィードバック制御するフィードバック制御手段１２と、上記サーモスタット弁１０の開故障及び閉故障を検出する故障検出手段１３と、この故障検出手段１３による故障検出時に、必要に応じて上記冷却ファン２０を作動させてラジエータ２の放熱量を増大させるように制御する放熱量制御手段１４と、上記故障検出手段１３から出力される故障検出信号に応じて上記サーモスタット弁１０に故障が発生したことを報知する警報手段１５とが設けられている。
【００２１】
上記開閉温度設定手段１１は、エンジンの通常運転時、例えば極低負荷状態または極高負荷状態を除く温間運転時等に、冷却水温度を最適値とするために、上記サーモスタット弁１０の開閉温度を例えば８０°Ｃ程度に設定するとともに、エンジンの低負荷運転時等に冷却水温度を早期に上昇させるために上記開閉温度を例えば９０°Ｃ程度に設定し、かつエンジンの高負荷運転時等にエンジン本体１等の温度が過度に上昇するのを防止するために上記開閉温度を８０°Ｃ未満に設定するように構成されている。
【００２２】
上記フィードバック制御手段１２は、開閉温度設定手段１１により設定されたサーモスタット弁１０の開閉温度と、温度センサ６により検出された実冷却水温度との偏差を求め、この偏差に対応した開閉信号を上記サーモスタット弁１０に出力することにより、実冷却水温度を上記開閉温度に一致させるフィードバック制御を実行するように構成されている。
【００２３】
上記故障検出手段１３は、開閉温度設定手段１１により設定されたサーモスタット弁１０の開閉温度と、温度センサ６により検出された実冷却水温度との偏差に基づいて上記サーモスタット弁１０に開故障もしくは閉故障の何れかが発生した状態にあるか、サーモスタット弁１０が正常な状態あるか、または正確な検出が困難な保留状態にあるかを判定し、上記開故障もしくは閉故障が発生した状態にあることが検出された場合に、この検出信号を上記警報手段１５に出力するように構成されている。
【００２４】
すなわち、上記実冷却水温度がサーモスタット弁１０の開閉温度よりも低い閉弁温度領域で、上記偏差の絶対値が、予め設定された第１基準値以上である状態が一定時間に亘り継続され、冷却水温度が上昇していないことが確認された場合に、サーモスタット弁１０に開故障が発生したと判定し、上記偏差の絶対値が、上記第１基準値よりも小さな値に設定された第２基準値未満である状態が一定時間に亘り継続され、冷却水温度が上昇していることが確認された場合に、正常であると判定し、かつ上記偏差の絶対値が、上記第１基準値と第２基準値との間にある状態が一定時間に亘り継続された場合に、正確な判定が困難な保留状態にあると判定するように構成されている。
【００２５】
また、上記実冷却水温度がサーモスタット弁１０の開閉温度よりも高い開弁温度領域で、上記偏差の絶対値が第１基準値以上である状態が一定時間に亘り継続され、冷却水温度が低下していないことが確認された場合に、サーモスタット弁１０に閉故障が発生したと判定し、上記偏差の絶対値が、上記第１基準値よりも小さな値に設定された第２基準値未満である状態が一定時間に亘り継続され、冷却水温度が低下していることが確認された場合に、正常であると判定し、かつ上記偏差の絶対値が、上記第１基準値と第２基準値との間にある状態が一定時間に亘り継続された場合に、正確な判定が困難な保留状態にあると判定するようになっている。
【００２６】
上記放熱量制御手段１４は、故障検出手段１３によりサーモスタット弁１０の故障を最初に検出する際に判定が保留され、かつ車両の走行速度が一定値未満の低車速状態にあることが確認された場合にのみ、上記冷却ファン２０の駆動モータ２１に作動指令信号を出力してラジエータ２の放熱量を強制的に増大させる制御を実行するように構成されている。
【００２７】
上記構成の故障診断装置において実行される基本制御動作を図２に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、故障検出手段１３によりサーモスタット弁１０の故障を最初に検出する際に判定が保留された状態にあることを示す保留判定フラグＰＦが１に設定されているか否かを判定し（ステップＳ１）、ＮＯと判定された場合には、下記のステップＳ７に移行してサーモスタット弁１０の故障検出制御を実行する。
【００２８】
上記ステップＳ１でＹＥＳと判定されてサーモスタット弁１０の故障判定が保留された状態にあることが確認された場合には、図外の車速センサ等によって検出された車速が、予め設定された基準車速ｖ未満の状態にあるか否かを判定する（ステップＳ２）。このステップＳ２でＮＯと判定されて車両が低速走行状態にないことが確認された場合には、冷却ファン２０を駆動するべき状態にあるか否かを判定するためのカウンタのカウント値Ｃａを０にリセットした後（ステップＳ３）、ステップＳ７に移行する。
【００２９】
上記ステップＳ２でＹＥＳと判定されて車両が低速走行状態にあることが確認された場合には、上記カウンタのカウント値Ｃａを１だけインクリメントする（ステップＳ４）。そして、上記カウント値Ｃａが予め設定された第１基準時間β１よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ５）、ＹＥＳと判定された場合には、上記冷却ファン２０を駆動する制御信号を駆動モータ２１に出力することにより、上記冷却ファン２０を駆動してラジエータ２の放熱量を強制的に増大させる制御を実行した後（ステップＳ６）、上記故障検出手段１３によるサーモスタット弁１０の故障検出制御を実行する（ステップＳ７）。
【００３０】
次いで、上記サーモスタット弁１０の故障検出制御が終了したことを示すフラグＦＦが１にセットされているか否かを判定し（ステップＳ８）、ＹＥＳと判定された場合には、制御動作を終了する。上記ステップＳ８でＮＯと判定されて上記サーモスタット弁１０の故障検出制御が終了していないことが確認された場合には、上記サーモスタット弁１０の開閉基準となる開閉温度と、上記温度センサ６によって検出された実冷却水温度の偏差に基づくサーモスタット弁１０の開閉制御を実行した後（ステップＳ９）。リターンして上記制御動作を繰り返す。
【００３１】
次に、上記基本制御のステップＳ７において実行される故障検出制御を図３に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、エンジンの始動後に所定時間、例えば３００秒程度が経過して冷却水温度がある程度上昇した状態にあるか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【００３２】
上記ステップＳ１１でＹＥＳと判定された場合には、上記開閉温度設定手段１１において設定されたサーモスタット弁１０の開閉温度ＴＴと、上記温度センサ６によって検出された実冷却水温度ＴＳとの偏差ΔＴを求めた後（ステップＳ１２）、この偏差の絶対値｜ΔＴ｜が、予め設定された第１基準偏差α１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００３３】
このステップＳ１３でＹＥＳと判定された場合には、故障判定用カウンタのカウント値Ｃｂを１だけインクリメントした後（ステップＳ１４）、このカウント値Ｃｂと、予め設定された基準時間β２とを比較することにより、所定時間が経過したか否か判定する（ステップＳ１５）。
【００３４】
上記ステップＳ１５でＹＥＳと判定され、上記偏差の絶対値｜ΔＴ｜が第１基準偏差α１よりも大きい状態が、所定時間以上に亘って継続されたことが確認された場合には、上記サーモスタット弁１０に開故障または閉故障が発生した判定し（ステップＳ１６）、上記サーモスタット弁１０に故障が発生したことを示す検出信号を上記警報手段１５に出力することにより、故障が発生したことを報知する。
【００３５】
例えば上記サーモスタット弁１０の開閉温度ＴＴが実冷却水温度ＴＳよりも高い閉弁温度領域で実行されるサーモスタット弁１０の開故障検出時に、上記開閉温度ＴＴが、実冷却水温度ＴＳよりも所定値以上大きい状態が所定時間に亘り継続され、実冷却水温度ＴＳが上記開閉温度ＴＴに近付くように上昇していないことが確認された場合には、サーモスタット弁１０が開状態に固着する等の開故障が発生したと判断して上記警報手段１５に開故障検出信号を出力する。
【００３６】
また、上記開閉温度ＴＴが実冷却水温度ＴＳよりも低い開弁温度領域で実行されるサーモスタット弁１０の閉故障検出時に、上記実冷却水温度ＴＳがサーモスタット弁１０の開閉温度ＴＴよりも所定値以上大きい状態が所定時間に亘り継続され、実冷却水温度ＴＳが上記開閉温度ＴＴに近付くように低下していないことが確認された場合には、サーモスタット弁１０が閉状態に固着する等の閉故障が発生したと判断して上記警報手段１５に閉故障検出信号を出力する。
【００３７】
一方、上記ステップＳ１３でＮＯと判定され、上記偏差の絶対値｜ΔＴ｜が、予め所定値に設定された第１基準偏差α１以下であることが確認された場合には、上記偏差の絶対値｜ΔＴ｜が、第１基準偏差α１よりも小さな値に設定された第２基準偏差α２未満であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。このステップＳ１８でＹＥＳと判定された場合には、故障判定用カウンタのカウント値Ｃｂを１だけインクリメントした後（ステップＳ１８）、このカウント値Ｃｂと、予め設定された基準時間β２とを比較することにより、所定時間が経過したか否か判定する（ステップＳ１９）。
【００３８】
上記ステップＳ１９でＹＥＳと判定され、上記偏差の絶対値｜ΔＴ｜が第２基準偏差α２よりも小さい状態が、所定時間以上に亘って継続されたことが確認された場合には、上記サーモスタット弁１０が正常であると判定した後（ステップＳ２０）、上記サーモスタット弁１０の故障検出制御が終了したことを示すフラグＦＦを１にセットする（ステップＳ２１）。すなわち、上記サーモスタット弁１０が正常に開閉駆動されることにより、実冷却水温度ＴＳをサーモスタット弁１０の開閉温度ＴＴに近付ける制御が適正に実行されていると判断して制御動作を終了する。
【００３９】
また、上記ステップＳ１７でＮＯと判定され、上記偏差の絶対値｜ΔＴ｜が第１基準偏差α１と第２基準偏差α２との間にあることが確認された場合には、故障判定用カウンタのカウント値Ｃｂを１だけインクリメントした後（ステップＳ２２）、このカウント値Ｃｂと、予め設定された基準時間β２とを比較することにより、所定時間が経過したか否か判定する（ステップＳ２３）。
【００４０】
上記ステップＳ２３でＹＥＳと判定され、上記偏差の絶対値｜ΔＴ｜が第１基準偏差α１と第２基準偏差α２との間にある状態が所定時間以上に亘って継続されたことが確認された場合には、上記サーモスタット弁１０が故障しているか否かの正確な判定が困難な保留状態にあると判定し（ステップＳ２４）、この保留判定がされたことを示すフラグＰＦを１にセットした後（ステップＳ２５）、リターンする。
【００４１】
なお、上記ステップＳ１５，Ｓ１９，Ｓ２３の何れかにおいてＮＯと判定され、上記所定時間が経過していないことが確認された場合には、図２に示す基本制御動作にリターンして上記故障診断の制御動作を繰り返す。
【００４２】
上記のようにエンジンの冷却水温度を調節するサーモスタット弁１０の開故障または閉故障の少なくとも一方を検出する故障検出手段１３と、この故障検出手段１３による故障検出時に、ラジエータ２の放熱量を増大させるように制御する放熱量制御手段１４とを設けたため、簡単な構成で上記サーモスタット弁１０の開故障または閉故障の少なくとも一方を迅速かつ正確に検出することができる。
【００４３】
例えば、実冷却水温度ＴＳが上記サーモスタット弁１０の開閉温度ＴＴよりも低い閉弁領域で実行されるサーモスタット弁１０の開故障検出時に、上記冷却ファン２０を駆動してラジエータ２の放熱量を増大させる制御を実行するように構成した場合、上記サーモスタット弁１０が正常であれば、このサーモスタット弁１０が閉状態となって図４の実線で示すように、実冷却水温度ＴＳを上記開閉温度ＴＴに近付けるフィードバック制御が実行されることになる。そして上記サーモスタット弁１０に開故障が発生している場合には、ラジエータ２の放熱量が大きいため、図４の破線で示すように、実冷却水温度ＴＳが上記開閉温度ＴＴよりもかなり低い状態に保持されて上記開閉温度ＴＴと上記実冷却水温度ＴＳとの偏差が大きくなる。
【００４４】
これに対して上記冷却ファン２０を駆動することなく、上記サーモスタット弁１０の開故障を検出するように構成した場合には、この開故障が発生しても、何らかの原因でラジエータ２の放熱量が小さい状態にあると、上記開閉温度ＴＴに近づくように実冷却水温度ＴＳが上昇するため、開故障を生じたサーモスタット弁１０が正常であると誤診断される可能性がある。
【００４５】
したがって、上記のように故障検出手段１３による開故障検出時に、ラジエータ２の放熱量を増大させる制御を実行して、サーモスタット弁１０の開故障発生時に実冷却水温度ＴＳを早期に低下させるように構成することにより、上記開閉温度ＴＴと上記実冷却水温度ＴＳとの偏差が小さいことに起因した誤診断が発生するのを効果的に防止し、上記偏差に基づいてサーモスタット弁１０に開故障が発生したか否かを迅速かつ正確に診断することができる。
【００４６】
また、上記実冷却水温度ＴＳが上記サーモスタット弁１０の開閉温度ＴＴよりも高い開弁領域で実行されるサーモスタット弁１０の閉故障検出時に、上記冷却ファン２０を駆動してラジエータ２の放熱量を増大させる制御を実行して、上記サーモスタット弁１０の開放時に実冷却水温度ＴＳを早期に低下させるように構成することにより、上記サーモスタット弁１０に閉故障が発生していないにも拘わらず、何らかの原因でラジエータ２の放熱量が小さく、実冷却水温度ＴＳが低下しない状態にあることに起因して、サーモスタット弁１０が閉故障状態にあると誤診断されるのを効果的に防止し、上記サーモスタット弁１０の閉故障を迅速かつ正確に診断することができる。
【００４７】
また、上記実施形態では、故障検出手段１３によるサーモスタット弁１０の故障検出時に、車両が低速走行状態にあることが確認された場合にのみ、上記放熱量制御手段１４によりラジエータ２の放熱量を増大させる制御を実行するように構成したため、ラジエータ２に吹き付けられる走行風によって放熱量を充分に確保することができる高速走行時等に、上記冷却ファン２０が駆動されることによる騒音の発生及び電力の浪費を防止することができる。そして、ラジエータ２に吹き付けられる走行風の少ない低速走行時には、上記冷却ファン２０を駆動してラジエータ２の放熱量を強制的に増大させることにより、この放熱量が小さいことに起因した上記誤診断の発生を効果的に防止することができる。
【００４８】
また、上記実施形態では、故障検出手段１３によりサーモスタット弁１０が故障状態にあるか、正常な状態にあるか、または正確な検出が困難な保留状態にあるかを判定するとともに、この保留判定がされた場合にサーモスタット弁１０の再故障検出を行うように構成され、この再故障判定時にのみ、上記放熱量制御手段１４によりラジエータ２の放熱量を増大させる制御を実行するように構成したため、上記故障検出手段１３による最初の故障検出時には、上記冷却ファン２０が駆動されることによる電力の浪費等を生じることなく、上記サーモスタット弁１０の故障を検出することができる。
【００４９】
そして、上記最初の故障検出時に、実冷却水温度ＴＳが開閉温度ＴＴに一致することなく、かつ両温度の偏差が一定値以上でもないために保留判定がされた場合には、上記放熱量制御手段１４によりラジエータ２の放熱量を増大させる制御を実行することにより、開故障検出時にサーモスタット弁１０が開状態に固着する異常が発生した場合に、実冷却水温度ＴＳが低下して上記偏差が大きくなるように制御するとともに、閉故障検出時にサーモスタット弁１０が正常に開状態となった場合に、実冷却水温度ＴＳが低下して開閉温度ＴＴと略一致した状態となるように制御した状態で、上記故障検出手段１３によるサーモスタット弁１０の故障判定を再度実行することにより、上記サーモスタット弁１０の開故障または閉故障を正確に検出することができる。
【００５０】
なお、上記実施形態では、サーモスタット弁１０が電気的に開閉制御される電気制御弁により構成されるとともに、このサーモスタット弁１０の開閉温度ＴＴをエンジンの運転状態に対応させて設定する開閉温度設定手段１１を備えたエンジンについて説明したが、上記開閉温度ＴＴが一定値に設定された機械式のサーモスタット弁を有するエンジンについても、本発明を適用可能である。
【００５１】
上記電気制御弁からなるサーモスタット弁１０と、開閉温度設定手段１１とを備えたエンジンにおいて、上記サーモスタット弁１０の開故障を、その閉弁温度領域で実行する際に、上記故障検出手段１３による故障検出が終了するまで上記開閉温度設定手段１１によりサーモスタット弁１０の開閉温度を通常時よりも高温側（例えば９０°Ｃ程度）に設定し、またサーモスタット弁１０の閉故障を、その開弁温度領域で実行する際に、上記故障検出手段１３による故障検出が終了するまで上記開閉温度設定手段１１によりサーモスタット弁１０の開閉温度ＴＴを通常時よりも低温側（例えば７０°Ｃ程度）に設定することにより、サーモスタット弁１０の開故障及び閉故障を正確に検出できるように構成してもよい。
【００５２】
すなわち、図５に示すように、上記開閉温度設定手段１１において設定されたサーモスタット弁１０の開閉温度ＴＴが、温度センサ６によって検出された実冷却水温度ＴＳよりも大きいか否かを判定し（ステップＳ３１）、このステップＳ３１でＹＥＳと判定され、上記開閉温度ＴＴが実冷却水温度ＴＳよりも大きい状態、つまりサーモスタット弁１０の閉弁温度領域にあることが確認された場合には、上記開閉温度設定手段１１においてサーモスタット弁１０の開閉温度ＴＴを通常時よりも高温側に設定する（ステップＳ３２）。
【００５３】
次いで、上記故障検出手段１３による故障検出制御を実行することにより、サーモスタット弁１０の開故障を検出した後（ステップＳ３３）、上記開閉温度ＴＴと実冷却水温度ＴＳの偏差に基づくサーモスタット弁の開閉制御を実行する（ステップＳ３４）。
【００５４】
また、上記ステップＳ３１でＮＯと判定されてサーモスタット弁１０の開閉温度ＴＴが実冷却水温度ＴＳよりも小さい状態、つまりサーモスタット弁１０の開弁温度領域にあることが確認された場合には、上記開閉温度設定手段１１において開閉温度ＴＴを通常時よりも低温側に設定した後（ステップＳ３５）、上記ステップＳ３３に移行して故障検出手段１３による故障検出制御を実行することにより、サーモスタット弁１０の閉故障を検出する。
【００５５】
上記のようにサーモスタット弁１０の開故障を検出する際に、上記ラジエータ２の放熱量を増大させる制御に加えて上記開閉温度ＴＴを高温側に設定する制御を実行するように構成した場合には、上記偏差に基づき、実冷却水温度ＴＳを高温の開閉温度ＴＴに近付けるフィードバック制御が適正に実行されているか否かを判別することにより、サーモスタット弁１０の開閉温度ＴＴと上記実冷却水温度ＴＳとの偏差が小さいことに起因した誤検出を生じることなく、サーモスタット弁１０の開故障を、さらに正確に検出することができる。
【００５６】
また、上記のようにサーモスタット弁１０の閉故障を検出する際に、上記ラジエータ２の放熱量を増大させる制御に加えて上記開閉温度ＴＴを低温側に設定する制御を実行するように構成した場合には、上記偏差に基づき、実冷却水温度ＴＳを低温の開閉温度ＴＴに近付けるフィードバック制御が適正に実行されているか否かを判別することにより、サーモスタット弁１０の開閉温度ＴＴと上記実冷却水温度ＴＳとの偏差が小さいことに起因した誤検出を生じることなく、サーモスタット弁１０の閉故障を、さらに正確に検出することができる。
【００５７】
なお、上記ステップＳ３１の判定を省略し、サーモスタット弁１０の開閉温度ＴＴを高温側に設定した状態における開故障の検出制御と、上記開閉温度ＴＴを低温側に設定した状態における閉故障の検出制御とを連続して行うことにより、上記サーモスタット弁１０の故障診断を行うようにしてもよい。
【００５８】
また、上記開故障検出時に、上記開閉温度設定手段１１により開閉温度ＴＴが低温側に設定されていることが確認された場合に、上記故障検出手段１３によるサーモスタット弁１０の開故障検出を禁止し、かつ上記閉故障検出時に、上記開閉温度設定手段１１により開閉温度ＴＴが高温側に設定されていることが確認された場合に、上記故障検出手段１３によるサーモスタット弁１０の閉故障検出を禁止することにより、上記開閉温度ＴＴと上記実冷却水温度ＴＳとの偏差が小さいことに起因した誤検出の発生を防止してサーモスタット弁１０の故障を正確に検出できるようにしてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、図３に示すように、上記フィードバック制御時におけるサーモスタット弁１０の開閉温度ＴＴと実冷却水温度ＴＳとの偏差ΔＴに基づいて故障検出手段１３によりサーモスタット弁１０の故障を検出するように構成したため、簡単な構成でサーモスタット弁１０の開故障または閉故障を正確に検出することができる。
【００６０】
なお、上記ラジエータ２に冷却風を供給する冷却ファン２０を駆動することにより、ラジエータ２の放熱量を増大させる放熱量制御手段１４を備えた上記実施形態に代え、上記ラジエータ２に対する冷却風の取入口の開口面積を増大させる開口面積増大手段を制御することにより、上記ラジエータ２の放熱量を増大させ、あるいは上記冷却ファン２０と、面積増大手段との両方を制御することによりラジエータ２の放熱量を増大させるように構成してもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、エンジンの冷却水温度を調節するサーモスタット弁の開故障または閉故障の少なくとも一方を検出する故障検出手段と、この故障検出手段による故障検出時に、ラジエータの放熱量を増大させるように制御する放熱量制御手段とを設けたため、ラジエータの放熱量が少ないこと等に起因した誤診断を生じることなく、サーモスタット弁の開故障または閉故障を迅速かつ正確に診断できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るサーモスタットの故障診断装置を備えた冷却系の一例を示す説明図である。
【図２】故障検出の基本制御動作を示すフローチャートである。
【図３】故障検出制御の具体例を示すフローチャートである。
【図４】冷却水温度の変化状態を示すグラフである。
【図５】故障検出の基本制御動作の別の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  エンジン本体
２  ラジエータ
１０  サーモスタット弁
１１  開閉温度設定手段
２０  冷却ファン
１３  故障検出手段
１４  放熱量制御手段
【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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