特許 6040908 車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6040908

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】車両

(51)【国際特許分類】

   F01P 11/16 20060101AFI20161128BHJP

   F01P 7/16 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   F01P11/16 E

   F01P7/16 502A

   F01P7/16 502Z

   F01P7/16 504E

【請求項の数】1

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-216554(P2013-216554)

(22)【出願日】2013年10月17日

(65)【公開番号】特開2015-78657(P2015-78657A)

(43)【公開日】2015年4月23日

【審査請求日】2015年12月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉本 仁己

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 俊武

(72)【発明者】

【氏名】小田 純久

(72)【発明者】

【氏名】木村 憲史

【審査官】 稲葉 大紀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２０７３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１７６５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６２７９３９０（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２００７−９８４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｐ １１／１６

Ｆ０１Ｐ ７／１６

Ｆ０２Ｄ ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンを備えた車両であって、
前記エンジンの内部に形成されたエンジン冷却水路と、
前記エンジン冷却水路から排出された冷却水をラジエータを経由させて前記エンジン冷却水路に戻すためのラジエータ循環通路と、
前記エンジン冷却水路から排出された冷却水を前記ラジエータを経由させることなく前記エンジン冷却水路に戻すためのバイパス通路と、
前記ラジエータ循環通路と前記バイパス通路とに接続され、内部を流れる冷却水の温度に応じて、前記ラジエータ循環通路からの冷却水を遮断して前記バイパス通路からの冷却水を前記エンジン冷却水路に出力する閉状態と、前記ラジエータ循環通路からの冷却水と前記バイパス通路からの冷却水とを前記エンジン冷却水路に出力する開状態とのいずれかに切り替えられるサーモスタットと、
前記エンジン冷却水路内の冷却水の温度を検出するエンジン水温センサと、
前記ラジエータ循環通路内の冷却水の温度を検出するラジエータ水温センサと、
前記サーモスタットが前記閉状態において前記ラジエータ循環通路を流れる漏れ流量と前記エンジン水温センサの出力とに基づいて前記ラジエータ循環通路内の冷却水温度の推定値を算出し、算出された前記推定値よりも前記ラジエータ水温センサの出力が大きい場合に前記サーモスタットが故障していると診断する故障診断処理を行なう制御装置とを備え、
前記制御装置は、第１サンプリング周期で算出される前記エンジン水温センサの第１出力変化率よりも第２サンプリング周期で算出される前記エンジン水温センサの第２出力変化率が小さく、かつ前記第１出力変化率と前記第２出力変化率との差が所定値以上である場合には、前記サーモスタットの前記故障診断処理を行なうことを禁止し、
前記第２サンプリング周期は、前記第１サンプリング周期よりも短い値に設定される、車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に関し、特にエンジンの冷却系に設けられるサーモスタットの故障診断を行なう機能を有する車両に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、エンジンの冷却系には、冷却経路を切り替えて冷却水の温度を調整するためのサーモスタットが設けられる。このようなサーモスタットの故障診断を行なう技術が、たとえば特開２００５−２０７３９３号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１に開示された技術では、水温変化率が所定値未満である場合には、サーモスタット故障診断処理を禁止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−２０７３９３号公報

【特許文献2】特開２００３−１７６７２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１においては、上述のように水温変化率が所定値未満である場合にサーモスタット故障診断処理を禁止しているが、水温変化率の算出周期（サンプリング周期）をどのように決めるかについては何ら言及されていない。たとえば、サンプリング周期を長くすると、水温変化に対する追従性が悪化し、水温が増加から減少に急変した場合には水温変化率が所定値未満であると判定するタイミング（すなわちサーモスタット故障診断処理を禁止するタイミング）が遅れてしまい、誤診断するおそれがある。逆に、サンプリング周期を短くすると、水温センサのばらつきの影響を受け易くなり、サーモスタット故障診断処理が不必要に禁止されてしまうおそれがある。しかしながら、このような問題およびその対策について、特許文献１には何ら言及されていない。

【0005】

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、サーモスタットの故障診断処理による誤診断を適切に抑制することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明に係る車両は、エンジンを備えた車両であって、エンジンの内部に形成されたエンジン冷却水路と、エンジン冷却水路から排出された冷却水をラジエータを経由させてエンジン冷却水路に戻すためのラジエータ循環通路と、エンジン冷却水路から排出された冷却水をラジエータを経由させることなくエンジン冷却水路に戻すためのバイパス通路と、ラジエータ循環通路とバイパス通路とに接続され、内部を流れる冷却水の温度に応じて、ラジエータ循環通路からの冷却水を遮断してバイパス通路からの冷却水をエンジン冷却水路に出力する閉状態と、ラジエータ循環通路からの冷却水とバイパス通路からの冷却水とをエンジン冷却水路に出力する開状態とのいずれかに切り替えられるサーモスタットと、エンジン冷却水路内の冷却水の温度を検出するエンジン水温センサと、ラジエータ循環通路内の冷却水の温度を検出するラジエータ水温センサと、サーモスタットが閉状態においてラジエータ循環通路を流れる漏れ流量とエンジン水温センサの出力とに基づいてラジエータ循環通路内の冷却水温度の推定値を算出し、算出された推定値よりもラジエータ水温センサの出力が大きい場合にサーモスタットが故障していると診断する故障診断処理を行なう制御装置とを備える。制御装置は、第１サンプリング周期で算出されるエンジン水温センサの第１出力変化率よりも第２サンプリング周期で算出されるエンジン水温センサの第２出力変化率が小さく、かつ第１出力変化率と第２出力変化率との差が所定値以上である場合には、サーモスタットの故障診断処理を行なうことを禁止する。第２サンプリング周期は、第１サンプリング周期よりも短い値に設定される。

【0007】

このような構成によれば、第２サンプリング周期は第１サンプリング周期よりも短いため、第２出力変化率は第１出力変化率よりもエンジン水温センサの出力変化に早期に追従する。そのため、エンジン水温センサの出力が増加から減少に転じる場合、第２出力変化率は、第１出力変化率よりも早期に低下し、第１出力変化率から乖離する。この点に着目し、第１出力変化率よりも第２出力変化率が小さく、かつ第１出力変化率と第２出力変化率との差が所定値以上である場合には、サーモスタット開故障診断を行なうことを禁止する。そのため、エンジン水温センサの出力が増加から減少に転じたことを早期に検出し、サーモスタットの故障診断処理を適切に禁止することができる。その結果、サーモスタットの故障診断処理による誤診断を適切に抑制することができる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、サーモスタットの故障診断処理による誤診断を適切に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】車両の構成を模式的に示す図である。

【図2】ＥＣＵの処理の流れを示すフローチャートである。

【図3】診断前提条件判定の詳細な流れを示すフローチャートである。

【図4】サーモスタット故障診断処理の禁止タイミングの一例を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

【0011】

図１は、この発明の実施の形態による車両の構成を模式的に示す図である。図１を参照して、車両１００は、エンジン２０と、エンジン２０を冷却するためのエンジン冷却装置１０とを含む。

【0012】

エンジン冷却装置１０は、電動ウォータポンプ（以下、「電動ポンプ」とも称する。）３０と、ラジエータ４０と、ラジエータ循環通路５０と、バイパス通路６０と、サーモスタット７０と、エンジン側冷却水温センサ８０と、ラジエータ側冷却水温センサ９０と、制御装置（以下、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも称する。）２００とを備える。

【0013】

エンジン２０は、冷却水によってエンジン２０を冷却するためのウォータジャケット２４を有する。ウォータジャケット２４は、エンジン２０のシリンダの周囲に形成され、冷却水を通水する冷却水路２５を構成する。冷却水路２５は、入口部２７と、出口部２６との間に設けられ、入口部２７からの冷却水を出口部２６から送出する。冷却水路２５内に流れる冷却水がエンジン２０と熱交換を行うことによってエンジン２０が冷却される。これにより、エンジン２０が燃焼に適した温度に維持される。

【0014】

電動ポンプ３０は、電動機によって駆動されてエンジン２０の冷却水を循環させるポンプである。電動ポンプ３０は、エンジン本体の取付側面部２２に装着される。電動ポンプ３０は、入口部２７から冷却水路２５内へ冷却水を送出する。

【0015】

電動ポンプ３０は、ＥＣＵ２００から受ける制御信号によって駆動および停止が制御される。さらに、電動ポンプ３０は、ＥＣＵ２００から受ける制御信号によって電動ポンプ３０から吐出される冷却水の吐出量が制御される。

【0016】

出口部２６は、分岐部１２０を構成する。分岐部１２０は、ラジエータ循環通路５０と、バイパス通路６０とに接続される。分岐部１２０によって、冷却水路２５からの冷却水がラジエータ循環通路５０への冷却水と、バイパス通路６０への冷却水とに分けられる。

【0017】

ラジエータ循環通路５０は、エンジン２０、電動ポンプ３０、およびラジエータ４０間に冷却水を循環させるための通路である。ラジエータ循環通路５０は、配管５０ａ，５０ｂとラジエータ４０とを含む。配管５０ａは、分岐部１２０とラジエータ４０の入口部４２との間に設けられる。配管５０ｂは、ラジエータ４０の出口部４４とサーモスタット７０との間に設けられる。エンジン２０で暖められた冷却水は、ラジエータ４０を通過することによって冷却される。

【0018】

ラジエータ４０は、ラジエータ４０内を流れる冷却水と外気との間で熱交換を行うことによって冷却水の熱を放熱する。ラジエータ４０には、冷却ファン４６が設けられる。冷却ファン４６は、送風によって熱交換を促進してラジエータ４０内の冷却水の放熱効率を向上させる。ラジエータ４０で冷却された冷却水は、出口部４４から送出される。

【0019】

バイパス通路６０は、ラジエータ４０を迂回して冷却水を循環させるための通路である。バイパス通路６０は、配管６０ａ，６０ｂと、熱機器３００とを含む。配管６０ａは、分岐部１２０と熱機器３００との間に設けられる。配管６０ｂは、熱機器３００とサーモスタット７０との間に設けられる。

【0020】

熱機器３００は、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）クーラ２８と、配管２９と、排気熱回収器３２と、ヒータ３６と、スロットルボディ３５と、ＥＧＲバルブ３４とを含む。

【0021】

ＥＧＲクーラ２８は、冷却水によってＥＧＲガスを冷却する。排気熱回収器３２は、排気ガスの熱によって冷却水を温めることによって低温時の始動性を高める。スロットルボディ３５は、冷却水によって暖められることによって固着等の発生が防止される。ＥＧＲバルブ３４は、冷却水によって冷却される。

【0022】

サーモスタット７０は、ラジエータ循環通路５０を通過した冷却水と、バイパス通路６０を通過した冷却水とを合流させる合流部１１０に配置される。合流部１１０は、配管５０ｂを介してラジエータ４０に接続されるとともに、配管６０ｂに接続される。合流部１１０からの冷却水は、電動ポンプ３０の吸込口へ戻される。

【0023】

サーモスタット７０の内部には、弁体が備えられる。サーモスタット７０の弁体は、弁体付近の冷却水の温度に応じて、閉状態および開状態のいずれかに切り替えられるように構成される。

【0024】

サーモスタット７０の弁体付近の冷却水の温度が所定の開弁温度（たとえば７０℃程度）未満である場合、サーモスタット７０の弁体は閉状態となる。この場合、バイパス通路６０側の冷却水はサーモスタット７０を通過してウォータジャケット２４に出力されるが、ラジエータ循環通路５０側の冷却水は当該弁体により流入が遮断されるためウォータジャケット２４には出力されない。これにより、エンジン２０の熱を奪った冷却水がラジエータ４０で冷却されることなくエンジン２０（ウォータジャケット２４）に還流されるため、エンジン２０が暖機される。

【0025】

一方、サーモスタット７０の弁体付近の冷却水の温度が上記の開弁温度以上である場合、サーモスタット７０の弁体は開状態となる。この場合、ラジエータ循環通路５０からの冷却水とバイパス通路６０からの冷却水とがサーモスタット７０を通過してウォータジャケット２４に出力される。また、弁体の開度は、冷却水の温度に応じて調整される。これにより、ラジエータ循環通路５０からの冷却水とバイパス通路６０からの冷却水との混合比率が調整され、ウォータジャケット２４に通水される冷却水の温度がエンジン２０の適温となるように保たれる。

【0026】

エンジン側冷却水温センサ８０は、分岐部１２０に設けられる。エンジン側冷却水温センサ８０は、出口部２６から送出される冷却水の温度（以下、「エンジン出口水温ＥＣＴ」あるいは単に「ＥＣＴ」という）を検出し、検出結果（ＥＣＴ検出値）をＥＣＵ２００へ出力する。なお、エンジン側冷却水温センサ８０は、冷却水が常時循環している経路に設けられていればよく、たとえば、冷却水路２５に設けられてもよい。

【0027】

ラジエータ側冷却水温センサ９０は、配管５０ａに設けられる。ラジエータ側冷却水温センサ９０は、ラジエータ循環通路５０の配管５０ａに流れる冷却水の温度（以下、「ラジエータ入口水温ＲＣＴ」あるいは単に「ＲＣＴ」という）を検出し、検出結果（ＲＣＴ検出値）をＥＣＵ２００へ出力する。なお、ラジエータ側冷却水温センサ９０は、ラジエータ循環通路５０に設けられていればよく、たとえば、配管５０ｂに設けられてもよい。

【0028】

以上のような構成を有する車両１００において、サーモスタット７０が故障していると、弁体付近の冷却水温が開弁温度以上に上昇しても弁体が開かない閉故障や、弁体付近の冷却水温が開弁温度未満に下がっても弁体が閉じない開故障など異常が生じる。このような故障が発生している状態では、エンジン２０の冷却水路２５に適正水温の冷却水を供給できず、エンジン２０の動作効率を低下させてしまう。このため、サーモスタット７０が正常に機能しているか否かの故障診断を継続的に行ない、故障を早期に見つけることが好ましい。

【0029】

そこで、ＥＣＵ２００は、エンジン側冷却水温センサ８０から受けるＥＣＴ検出値と、ラジエータ側冷却水温センサ９０から受けるＲＣＴ検出値とに基づいてサーモスタット７０の故障診断を行なう。

【0030】

サーモスタット７０が本来開かない水温領域（開弁温度未満の水温領域）においては、サーモスタット７０が閉状態であるため、理論上は、バイパス通路６０には冷却水が流れ、ラジエータ循環通路５０には冷却水は流れない。そのため、ＥＣＴ検出値とＲＣＴ検出値との間には所定値以上の差が生じる。したがって、サーモスタット７０が本来開かない水温領域において、ＥＣＴ検出値とＲＣＴ検出値との温度差が所定値未満であるときには、サーモスタット７０が開いている、すなわちサーモスタット７０が開故障していると判断することができる。

【0031】

しかしながら、実際には、サーモスタット７０が正常に閉じていても、電動ポンプ３０の駆動などによってラジエータ循環通路５０の水圧が上昇すると、ラジエータ循環通路５０内の冷却水がサーモスタット７０から冷却水路２５に僅かに漏れ出す。この場合、サーモスタット７０が閉状態であるにもかかわらず、サーモスタット７０の漏れ流量に相当する量の冷却水が冷却水路２５からラジエータ循環通路５０内に流れ込みラジエータ循環通路５０内にあった冷却水と混合されるため、ラジエータ入口水温ＲＣＴはエンジン出口水温ＥＣＴに近づく。これにより、ＥＣＴ検出値とＲＣＴ検出値との温度差が小さくなるため、故障診断の精度が低下するおそれがある。

【0032】

本実施の形態によるＥＣＵ２００は、サーモスタット７０が正常であってもサーモスタット７０から僅かに冷却水が漏れ出すことを考慮して、サーモスタット７０の故障診断を行なう。具体的には、ＥＣＵ２００は、ＥＣＴ検出値およびサーモスタット７０の漏れ流量に基づいてラジエータ入口水温ＲＣＴの推定値を算出し、算出されたＲＣＴ推定値とＲＣＴ検出値との比較結果に基づいてサーモスタット７０が開故障であるか否かを診断する処理（以下、「サーモスタット開故障診断処理」ともいう）を行なう。

【0033】

図２は、ＥＣＵ２００がサーモスタット開故障診断処理を行なう場合の処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートは、ＥＣＵ２００の起動中に所定周期で繰り返し実行される。なお、ＥＣＵ２００は、ユーザによるＩＧオン操作（車両１００を走行可能な状態とするための操作）によって起動され、ユーザによるＩＧオフ操作（車両１００を走行不能な状態とするための操作）によって停止される。このフローチャートは、ＥＣＵ２００に予め格納されたプログラムを所定周期で実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。

【0034】

ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）１０にて、ＥＣＵ２００は、エンジン側冷却水温センサ８０から受けるＥＣＴ検出値およびサーモスタット７０が閉状態であるときにラジエータ循環通路５０に流れる漏れ流量に基づいて、ラジエータ入口水温ＲＣＴの推定値（ＲＣＴ推定値）を算出する。

【0035】

具体的には、ＥＣＵ２００は、一例として、次式を用いてＲＣＴ推定値を算出することができる。

【0036】

ＲＣＴ推定値＝（ＥＣＴ検出値×漏れ流量＋ＲＣＴ推定値（前回値）×（管路容積−漏れ流量））／管路容積 …（１）
式（１）では、管路容積に対する漏れ流量の割合に応じてＥＣＴ検出値の冷却水とＲＣＴ推定値（前回値）の冷却水とが均一に混合されるものとして、ＲＣＴ推定値が算出される。

【0037】

ここで、漏れ流量は、予め実験結果等によって決められた固定値であってもよいし、たとえば電動ポンプ３０の流量が多いほど大きい値に設定される変動値であってもよい。

【0038】

また、管路容積は、エンジン側冷却水温センサ８０からラジエータ側冷却水温センサ９０までの冷却水が流れる管路の容積である。また、管路を任意の数の領域に分割し、分割された領域毎に上記（１）の式を適用することによって計算精度を高めることができる。

【0039】

Ｓ２０にて、ＥＣＵ２００は、サーモスタット開故障診断処理を行なう前提条件（以下、単に「診断前提条件」ともいう）の成否を判定する処理を行なう。なお、本処理内容については後に詳述する。

【0040】

Ｓ３０にて、ＥＣＵ２００は、Ｓ２０の処理結果に基づいて、サーモスタット開故障診断処理を行なうか否かを判定する。

【0041】

Ｓ２０の処理で診断前提条件が成立しているとの判定がなされなかった場合（Ｓ３０にてＮＯ）、ＥＣＵ２００は、サーモスタット開故障診断処理（Ｓ４０〜Ｓ６０の処理）を行なうことなく、処理を終了させる。すなわち、ＥＣＵ２００は、診断前提条件が不成立の場合、サーモスタット開故障診断処理を禁止する。

【0042】

一方、Ｓ２０の処理で診断前提条件が成立しているとの判定がなされた場合（Ｓ３０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、サーモスタット開故障診断処理（Ｓ４０〜Ｓ６０の処理）を行なう。

【0043】

Ｓ４０にて、ＥＣＵ２００は、ラジエータ側冷却水温センサ９０から受けるＲＣＴ検出値が、Ｓ１０で算出されたＲＣＴ推定値よりも高いか否かを判定する。

【0044】

ＲＣＴ検出値がＲＣＴ推定値よりも高い場合（Ｓ４０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、サーモスタット７０が開故障状態であると判定する（Ｓ５０）。

【0045】

逆に、ＲＣＴ検出値がＲＣＴ推定値以下である場合（Ｓ４０にてＮＯ）、ＥＣＵ２００は、サーモスタット７０が正常であると判定する（Ｓ６０）。

【0046】

図３は、図２のＳ２０の処理（診断前提条件判定）の詳細な流れを示すフローチャートである。

【0047】

Ｓ２１にて、ＥＣＵ２００は、モニタ前提条件が成立しているか否かを判定する。モニタ前提条件とは、後述するＳ２２、Ｓ２３の処理で水温変化率をモニタ（監視）する前提として設定されている条件である。本実施の形態においては、ＥＣＵ２００は、以下の条件（ａ）〜（ｆ）がすべて成立している場合に、モニタ前提条件が成立していると判定する。

【0048】

（ａ） 今回のＩＧオン操作後において、サーモスタット故障診断が未完了である。
（ｂ） ＥＣＴ検出値がサーモスタット７０の開弁温度（たとえば７０℃）未満である。

【0049】

（ｃ） エンジン始動時のＥＣＴ検出値が−１０℃〜＋５６℃の範囲に含まれる。
（ｄ） エンジン始動中である。

【0050】

（ｅ） エンジン始動後、所定時間（たとえば１ｓｅｃ）以上経過している。
（ｆ） エンジン側冷却水温センサ８０およびラジエータ側冷却水温センサ９０が正常である。

【0051】

ここで、条件（ａ）は、本実施の形態において、サーモスタット故障診断を１トリップ（ＩＧオン操作後から次にＩＧオフ操作されるまでの期間）中に１回行なうことを前提とするものである。条件（ｂ）は、サーモスタット７０が本来であれば（正常であれば）閉じられていることを担保するための条件である。条件（ｃ）、（ｄ）は、エンジン始動後にＥＣＴ検出値がサーモスタット故障診断可能な態様で増加することを担保するための条件である。条件（ｅ）は、ＥＣＴ検出値あるいはＲＣＴ検出値の初期ばらつきを排除するための条件である。条件（ｆ）は、ＥＣＴ検出値あるいはＲＣＴ検出値の信頼性を担保するための条件である。なお、モニタ前提条件には、少なくとも条件（ｂ）が含まれていればよく、他の条件を必要に応じて変更あるいは削除するようにしてもよい。

【0052】

Ｓ２２にて、ＥＣＵ２００は、第１サンプリング周期で算出されるＥＣＴ検出値の変化率（以下、「第１水温変化率ΔＥＣＴ１」（単位：℃／ｓｅｃ）ともいう）が所定値α未満であるか否かを判定する。ここで、所定値αは、ＥＣＴ検出値が増加から減少に転じる時の変化率として設定された値（たとえば０．１℃／ｓｅｃ）である。

【0053】

Ｓ２３にて、ＥＣＵ２００は、第１水温変化率ΔＥＣＴ１よりも、第２サンプリング周期で算出されるＥＣＴ検出値の変化率（以下、「第２水温変化率ΔＥＣＴ２」（単位：℃／ｓｅｃ）ともいう）が小さく、かつ第１水温変化率ΔＥＣＴ１と第２水温変化率ΔＥＣＴ２との差が所定値β以上であるか否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ２００は、第１水温変化率ΔＥＣＴ１から第２水温変化率ΔＥＣＴ２を差し引いた値（＝ΔＥＣＴ１−ΔＥＣＴ２）が所定値β以上であるか否かを判定する。

【0054】

ここで、第２サンプリング周期は、第１サンプリング周期よりも短い値に設定されている。すなわち、第２水温変化率ΔＥＣＴ２の算出周期は、第１水温変化率ΔＥＣＴ１の算出周期よりも短い。なお、第１水温変化率ΔＥＣＴ１および第２水温変化率ΔＥＣＴ２は、ＥＣＵ２００によって別途算出される。また、所定値βは、第１水温変化率ΔＥＣＴ１と第２水温変化率ΔＥＣＴ２との差（乖離）がエンジン出口水温ＥＣＴが増加から減少に転じた時の差になったことを素早く検出できるような値に予め実験等によって設定される。

【0055】

第１水温変化率ΔＥＣＴ１から第２水温変化率ΔＥＣＴ２を差し引いた値が所定値β未満である場合（Ｓ２３にてＮＯ）、ＥＣＴ検出値が増加中であるとして、「診断前提条件成立」と判定する（Ｓ２４）。

【0056】

一方、第１水温変化率ΔＥＣＴ１から第２水温変化率ΔＥＣＴ２を差し引いた値が所定値β以上である場合（Ｓ２３にてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、ＥＣＴ検出値が増加から減少に転じたとして、「診断前提条件不成立」と判定する（Ｓ２５）。

【0057】

図４は、サーモスタット７０の開弁温度未満の水温領域でエンジン出口水温ＥＣＴが増加から減少に転じた場合におけるサーモスタット故障診断処理の禁止タイミングの一例を模式的に示す図である。なお、図４においては、サーモスタット７０が正常に閉じている（開故障していない）場合が示されている。

【0058】

サーモスタット７０が閉じられた状態でエンジン２０が始動されると、エンジン２０の熱を奪った冷却水はラジエータ４０で冷却されることなくバイパス通路６０を通ってエンジン２０（ウォータジャケット２４）に還流されるため、エンジン出口水温ＥＣＴは増加する。この際、上述したように、理論上はラジエータ入口水温ＲＣＴは増加しないが、実際にはサーモスタット７０の漏れ流量の影響でラジエータ入口水温ＲＣＴもエンジン出口水温ＥＣＴに近づくように増加する。ただし、サーモスタット７０が正常であれば漏れ流量は微小であるため、ラジエータ入口水温ＲＣＴがエンジン出口水温ＥＣＴにまで達することはない。したがって、エンジン出口水温ＥＣＴの増加中においては、図４の時刻ｔ１以前に示されるように、エンジン出口水温ＥＣＴがラジエータ入口水温ＲＣＴよりも所定値以上高い状態が維持される。

【0059】

ところが、たとえばバイパス通路６０に設けられたヒータ３６がオンされた時には、バイパス通路６０の冷却水がヒータ３６との熱交換によって冷却される。そのため、エンジン２０の発熱量が小さい場合には、図４の時刻ｔ１以降に示されるように、エンジン出口水温ＥＣＴが増加から減少に転じる場合がある。このような場合には、サーモスタット７０が正常であっても、エンジン出口水温ＥＣＴとラジエータ入口水温ＲＣＴとの温度差が小さくなり、やがてラジエータ入口水温ＲＣＴがエンジン出口水温ＥＣＴよりも高くなってしまう。このような状態では、サーモスタット７０が正常であるにも関わらず、ＲＣＴ検出値が図２のＳ１０の処理で算出されるＲＣＴ推定値よりも高くなるため、サーモスタット開故障判定処理（図２のＳ４０〜Ｓ６０）において、「ＲＣＴ検出値がＲＣＴ推定値よりも高い」（図２のＳ４０にてＹＥＳ）と判定されて「開故障状態」（図２のＳ５０）と誤って判定されてしまう。図４に示す例では、サーモスタット７０が正常であるにも関わらず、時刻ｔ２以降において、ＲＣＴがＥＣＴよりも高くなるため「ＲＣＴ検出値」が「（ＥＣＴ検出値から推定される）ＲＣＴ推定値」よりも高くなり、開故障と誤判定され得る。

【0060】

このような誤判定を抑制するために、本実施の形態においては、算出周期の長い第１水温変化率ΔＥＣＴ１が所定値α以上である場合（すなわちΔＥＣＴ１に基づいてＥＣＴ検出値が増加中であると判定されている場合）であっても、算出周期の長い第１水温変化率ΔＥＣＴ１から算出周期の短い第２水温変化率ΔＥＣＴ２を差し引いた値が所定値β以上である場合には、ＥＣＴ検出値が増加から減少に転じたものとして、サーモスタット開故障診断処理（図２のＳ４０〜Ｓ６０の処理）を禁止することにした。

【0061】

算出周期が長い第１水温変化率ΔＥＣＴ１は水温変化に対する追従性が悪いため、エンジン出口水温ＥＣＴが実際に増加から減少に急変したことを早期に検出できない。そのため、サーモスタット開故障診断処理を禁止するタイミングが遅れてしまう可能性がある。図４に示す例では、第１水温変化率ΔＥＣＴ１が所定値α未満と判定される時刻ｔ３が、ＲＣＴがＥＣＴよりも高くなってしまう時刻ｔ２以降となってしまう。この場合、時刻ｔ２〜ｔ３の期間は、ＲＣＴがＥＣＴよりも高くなっているにも関わらず、第１水温変化率ΔＥＣＴ１が所定値α未満と判定されない。したがって、仮に「第１水温変化率ΔＥＣＴ１が所定値α未満である」という条件のみでサーモスタット開故障診断処理を禁止したとすると、時刻ｔ２〜ｔ３の期間は、ＲＣＴがＥＣＴよりも高くなっているにも関わずサーモスタット開故障診断処理が禁止されず、誤判定される可能性がある。

【0062】

しかしながら、本実施の形態においては、第１水温変化率ΔＥＣＴ１が所定値α以上である場合であっても、第１水温変化率ΔＥＣＴ１から第２水温変化率ΔＥＣＴ２を差し引いた値が所定値β以上である場合には、サーモスタット開故障診断処理が禁止される。ここで、算出周期が短い第２水温変化率ΔＥＣＴ２は、算出周期が長い第１水温変化率ΔＥＣＴ１よりも、水温変化に早期に追従する。したがって、エンジン出口水温ＥＣＴが増加から減少に転じる場合には、図４に示すように、第２水温変化率ΔＥＣＴ２は、第１水温変化率ΔＥＣＴ１よりも早期に低下し、第１水温変化率ΔＥＣＴ１との間に差（乖離）が生じる。本実施の形態においては、この点に着眼し、第１水温変化率ΔＥＣＴ１と第２水温変化率ΔＥＣＴ２との差（乖離）が所定値βよりも大きい場合（ただしΔＥＣＴ１＞ΔＥＣＴ２である場合）に、ＥＣＴ検出値が増加から減少に転じたものとして、「診断前提条件不成立」と判定し、サーモスタット開故障診断処理を禁止する。

【0063】

図４に示す例では、第１水温変化率ΔＥＣＴ１と第２水温変化率ΔＥＣＴ２との差が所定値β以上となった時刻ｔ１から、サーモスタット開故障診断処理が禁止される。すなわち、ＲＣＴがＥＣＴよりも高くなってしまう時刻ｔ２よりも早期にサーモスタット開故障診断処理を禁止することができる。これにより、エンジン水温センサの出力が増加から減少に転じたことを早期に検出し、サーモスタット故障診断処理を適切に禁止することができる。その結果、サーモスタット故障診断処理による誤診断を適切に抑制することができる。

【0064】

以上のように、本実施の形態によるＥＣＵ２００は、算出周期の長い第１水温変化率ΔＥＣＴ１が算出周期の短い第２水温変化率ΔＥＣＴ２よりも大きく、かつ第１水温変化率ΔＥＣＴ１と第２水温変化率ΔＥＣＴ２との差が所定値β以上である場合には、ＥＣＴ検出値が増加から減少に転じたものとして、サーモスタット開故障診断処理を禁止する。そのため、サーモスタット故障診断処理による誤診断を適切に抑制することができる。

【0065】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0066】

１０ エンジン冷却装置、２０ エンジン、２２ 取付側面部、２４ ウォータジャケット、２５ 冷却水路、２６，４４ 出口部、２７，４２ 入口部、２８ クーラ、２９，５０ａ，５０ｂ，６０ａ，６０ｂ 配管、３０ 電動ポンプ、３２ 排気熱回収器、３４ ＥＧＲバルブ、３５ スロットルボディ、３６ ヒータ、４０ ラジエータ、４６ 冷却ファン、５０ ラジエータ循環通路、６０ バイパス通路、７０ サーモスタット、８０ エンジン側冷却水温センサ、９０ ラジエータ側冷却水温センサ、１００ 車両、１１０ 合流部、１２０ 分岐部、２００ ＥＣＵ、３００ 熱機器。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】