JP2005299633A - 車両のサーモスタットモニタリング装置及び方法 - Google Patents

車両のサーモスタットモニタリング装置及び方法 Download PDF

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Abstract

【課題】主冷却水温モデリング方法及び補助冷却水温モデリング方法を適用した、安定性及び信頼性のあるサーモスタットモニタリング装置と方法を提供する。
【解決手段】本発明による車両のサーモスタットモニタリング装置は、冷却水の温度を検出する水温検出部；燃焼室に流入する外気の温度を検出する吸気温検出部；吸入される空気の量を検出する空気量検出部；現在のエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出部；ブロワーモータの駆動選択接点を検出するブロワースイッチ；前記水温検出部、前記吸気温検出部、前記空気量検出部、前記エンジン回転数検出部、及び前記ブロワースイッチから検出される情報に基づいて、主モデル冷却水温及び補助モデル冷却水温を計算して、サーモスタットが開放固着しているかをモニタリングする制御部；を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は車両のサーモスタットをモニタリングする装置及び方法に関する。
一般に、サーモスタットは、エンジンとラジエータとの間に設置されていて、冷却水温の変化によって自動的に開閉してラジエータに流れる流量を調節することにより、エンジンの温度を一定にして、エンジンの性能が最高に発揮されるようにし、エンジンの過熱及び過冷を防止して、オイルの劣化防止及びエンジン寿命を延ばすものである。また、サーモスタットは、車両室内の暖房効果を高め、冷却水の消耗を防止して、冷却水温を適正に維持する役割を果たす。
サーモスタットには、ペレット型（Ｐｅｌｌｅｔ ｔｙｐｅ）及びベロース型（Ｂｅｌｌｏｗｓ ｔｙｐｅ）がある。ペレット型サーモスタットは、ベロース型サーモスタットに比べて水圧の影響を受けにくく、温度を正確に制御することができるので、ペレット型サーモスタットが多用されている。
前記サーモスタットが開放固着（開き放し障害のこと、エンジンの冷却が必要ない場合でも冷却水が循環される）していると、エンジンとラジエータとの間の冷却水に対する流量制御が正常に行われず、エンジンの冷間（Ｗａｒｍ−ｕｐ）区間が正常な場合より長くなり、排出ガスに悪影響を及ぼす。そのため、北米ＯＢＤ−２の法規には、始動時の冷却水温及び吸気温が零下７℃以上の状態であれば、必ずサーモスタットが開放固着しているかをモニタリングするように規定されている。また、サーモスタットが開放固着していると判断されれば、ＭＩＬ（Ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ Ｌａｍｐ）を点灯するように規定されている。
このために、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）は、冷却水温モデリングを行うが、冷却水温モデリング方法は、初期値として冷却水温を使用して検出空気量によるエンジン負荷を判断して冷却水温の上昇傾きを計算し、モデル冷却水温を計算する。その後、モデリングされた冷却水温及び実際の冷却水温を比較して、特定の時点（冷却水温が８５℃である時点）で実際の冷却水温がモデリングされた冷却水温より低ければ、サーモスタットが開放固着したと判断して、ＭＩＬを点灯する。
しかし、酷寒地では、サーモスタットが正常でも外気温が低いために実際の温度の上昇が非常に遅く、ＲＶ（Ｒｅｃｒｅａｔｉｏｎ Ｖｅｈｉｃｌｅ）車両の場合、室内空間が広いためにエンジンからヒーターコアに送られる冷却水の流量が乗用車よりはるかに大きく設計されるため、冷却水温の上昇がさらに遅くなるので、このような場合には、サーモスタットが正常であるにもかかわらず開放固着したと誤判断して、ＭＩＬを点灯する場合が発生する。
以下、図３を参照して、従来の車両に適用されるサーモスタットモニタリング方法について、具体的に説明する。エンジンが初期始動されれば、ＥＣＵは、始動時の冷却水温及び吸気温が設定された基準温度、好ましくは零下７℃以上の状態であり、始動時の冷却水温と吸気温との差が設定された基準温度、好ましくは６℃以下を全て満たすサーモスタットモニタリング条件を満たしているかを判断する（Ｓ１０）。
前記Ｓ１０段階で、サーモスタットモニタリング条件が満たされていると判断されれば、始動時の冷却水温を初期値として検出空気量によるエンジン負荷を判断して冷却水温の上昇傾きを計算し、次の数式、モデル冷却水温＝初期値＋初期値×冷却水温上昇傾き、を使用してモデル冷却水温を計算する（Ｓ２０）。
前記のような方法によって、モデル冷却水温が計算されると、水温センサーから検出される現在の実際の冷却水温が設定された基準温度、好ましくは８５℃に到達したかを判断する（Ｓ３０）。前記Ｓ３０段階で、水温センサーから検出される実際の冷却水温が設定された基準温度（好ましくは８５℃）を超えたと判断されれば、サーモスタットが正常な状態であると判断して、モニタリング動作を終了する（Ｓ４０）。
しかし、実際の冷却水温が設定された基準温度に到達していないと判断されれば、前記Ｓ２０段階で計算されたモデル冷却水温が設定された基準温度（好ましくは８５℃）以上であるかを判断する（Ｓ５０）。前記Ｓ５０段階で、モデル冷却水温が設定された基準温度（好ましくは８５℃）以上であると判断されれば、水温センサーから検出される実際の冷却水温が設定された基準温度（好ましくは７４℃）以上であるかを判断する（Ｓ６０）。前記Ｓ６０段階で、実際の冷却水温が設定された基準温度（好ましくは７４℃）以上であると判断されれば、ＥＣＵは、サーモスタットが正常であると判断して、モニタリング動作を終了する（Ｓ４０）。
前記Ｓ６０段階で、実際の冷却水温が設定された基準温度（好ましくは７４℃）以下であると判断されれば、サーモスタットの開放固着に対するモニタリング禁止条件を満たしているかを判断する（Ｓ７０）。
前記モニタリング禁止条件は、エンジンの負荷が３０％以下を維持する時間に対する積算値（Ｔｉｍｅ＿Ｌｏａｄ＿Ｌｏｗ）及びエンジンが作動した時間全体に対する積算値（Ｔｉｍｅ＿Ｌｏａｄ＿Ｔｏｔａｌ）から決定されるエンジン負荷積算時間に対する百分率（Ｔｉｍｅ＿Ｌｏａｄ＿Ｌｏｗ／Ｔｉｍｅ＿Ｌｏａｄ＿Ｔｏｔａｌ）が設定された基準値（好ましくは８０％）以上を維持するか、燃料遮断制御（Ｃｕｔ＿Ｏｆｆ）が作動する時間に対する積算値（Ｔｉｍｅ＿Ｃｕｔ＿Ｏｆｆ）及びエンジンが作動した時間全体に対する積算値（Ｔｉｍｅ＿Ｌｏａｄ＿Ｔｏｔａｌ）から決定される燃料遮断制御積算時間の百分率（Ｔｉｍｅ＿Ｃｕｔ＿Ｏｆｆ／Ｔｉｍｅ＿Ｌｏａｄ＿Ｔｏｔａｌ）が設定された基準値（好ましくは５０％）以上を維持するか、車速が設定された基準速度（好ましくは１０ＫＰＨ）以下を維持する時間に対する積算値（Ｔｉｍｅ＿Ｓｐｅｅｄ）及びエンジンが作動した時間全体に対する積算値（Ｔｉｍｅ＿Ｌｏａｄ＿Ｔｏｔａｌ）から決定される車速積算時間の百分率（Ｔｉｍｅ＿Ｓｐｅｅｄ／Ｔｉｍｅ＿Ｌｏａｄ＿Ｔｏｔａｌ）が設定された基準値（好ましくは８０％）以上を維持するかの条件のうちのいずれか一つでも満たす場合には、サーモスタットモニタリング禁止条件を満たしていると判断する。
前記Ｓ７０段階で、モニタリング禁止条件を満たしていれば、サーモスタットモニタリング禁止状態であると判断し（Ｓ８０）、禁止条件を満たしていなければ、現在、サーモスタットが開放固着している故障状態であると診断して、ＭＩＬを点灯させて運転者に警告する。
つまり、図４に示すように、エンジンの始動後に十分なウォームアップが行われたと判断される特定の時点で、実際の冷却水温（Ａ）がモデリング冷却水温（Ｂ）より低いと判断されれば、ＭＩＬを点灯させて（Ｃ）サーモスタットが開放固着していることに対する情報を指示する。
前記のように、従来の車両に適用されるサーモスタットモニタリング方法は、酷寒地において低負荷で運行する場合、正常な状態を維持しているサーモスタットを開放固着であると誤判断して、ＭＩＬを点灯させてしまうとの問題点がある。また、酷寒地で暖房性能を改善するために、ヒーターコアに流れる冷却水の流量を増量させてヒーターブロワーを作動させる場合、冷却水温の上昇が遅くなり、この状態において低負荷で車両を運行すると、冷却水温が下降して、ＭＩＬが点灯してしまうとの問題点がある。これを改善するために、禁止条件を強化すると、前記の問題点は解決されるが、北米ＯＢＤ−２の法規に規定されているモニタリング回数に対する規定を解消することができないとの問題点がある。
特開平１１−１１７７９９号公報
本発明は、前記の問題点を解決するために創出されたもので、その目的は、主冷却水温モデリング方法及び補助冷却水温モデリング方法を適用して、安定性及び信頼性のあるサーモスタットモニタリング装置と方法を提供し、冷却系サーモスタットの開放固着による誤判断が発生しないようにすることにある。
本発明による車両のサーモスタットモニタリング装置は、冷却水の温度を検出する水温検出部；燃焼室に流入する外気の温度を検出する吸気温検出部；吸入される空気の量を検出する空気量検出部；現在のエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出部；ブロワーモータの駆動選択接点を検出するブロワースイッチ；前記水温検出部、前記吸気温検出部、前記空気量検出部、前記エンジン回転数検出部、及び前記ブロワースイッチから検出される情報に基づいて、主モデル冷却水温及び補助モデル冷却水温を計算して、サーモスタットが開放固着しているかをモニタリングする制御部；を含むことを特徴とする。
また、本発明による車両のサーモスタットモニタリング方法は、エンジンが始動されれば、サーモスタットモニタリング条件が満たされているかを判断する過程；前記サーモスタットモニタリング条件が満たされていれば、主モデル冷却水温を計算する過程；吸気温を検出した後、モデル外気温を計算し、前記計算されたモデル外気温が設定された基準温度以下であるかを判断する過程；前記モデル外気温が前記設定された基準温度以下であれば、モニタリングを終了し、前記モデル外気温が前記設定された基準温度以下でなければ、エンジン回転数を検出して補助モデル冷却水温を計算する過程；前記主モデル冷却水温及び前記補助モデル冷却水温を比較する過程；前記主モデル冷却水温より前記補助モデル冷却水温が低ければ、補助モデル冷却水温を主モデル冷却水温に置換する過程；実際の冷却水温が設定された第１基準温度以上であるかを判断する過程；前記実際の冷却水温が前記設定された第１基準温度以上であれば、サーモスタットが正常であると判断し、前記実際の冷却水温が前記第１基準温度以上でなければ、前記主モデル冷却水温が前記第１基準温度以上であるかを判断する過程；前記主モデル冷却水温が前記第１基準温度以上であれば、実際の冷却水温が設定された第２基準温度以上であるかを判断する過程；前記実際の冷却水温が前記第２基準温度以上であれば、サーモスタットが正常であると判断し、前記実際の冷却水温が前記第２基準温度以上でなければ、モニタリング禁止条件を満たしているかを判断する過程；前記モニタリング禁止条件を満たしていなければ、サーモスタットの開放固着による故障であると判断して警告手段を作動させる過程；を含むことを特徴とする。
本発明による車両のサーモスタットモニタリング装置は、サーモスタットが開放固着していると判断されれば、前記制御部の制御信号によって作動する警告手段；をさらに含むことが好ましい。前記制御部は、始動時の冷却水温を初期値として検出空気量によるエンジン負荷を判断して冷却水温の上昇傾きを計算し、次の式、主モデル冷却水温＝初期値＋初期値×冷却水温上昇傾き、により主モデル冷却水温を計算することが好ましい。前記制御部は、次の式、 補助モデル冷却水温＝主モデル冷却水温×外気温補正ファクター×ブローワー補正ファクター×エンジン回転数補正ファクター、により補助モデル冷却水温を計算することが好ましい。前記外気温補正ファクターは、外気温によって設定され、外気温が設定された基準温度（零下７℃）である場合に０．５に設定され、外気温が摂氏３０℃である場合に１．０に設定されることが好ましい。前記ブロワー補正ファクターは、ヒーターブロワーが最大値である場合に０．５に設定され、ブロワーがオフの状態を維持する場合に１．０に設定されて、ブロワー補正ファクターは、外気温が摂氏５℃以下の条件でだけ適用されることが好ましい。前記エンジン回転数補正ファクターは、エンジン回転数によって設定され、エンジン回転数が１０００ＲＰＭを維持する場合に０．７に設定され、１５００ＲＰＭを維持する場合に１．０に設定されて、１０００〜１５００ＲＰＭの領域では補間法によって設定されることが好ましい。前記制御部は、主モデル冷却水温より補助モデル冷却水温が低ければ、主モデル冷却水温を補助モデル冷却水温に置換して適用することが好ましい。
本発明によるサーモスタットモニタリング方法は、前記モニタリング禁止条件が満たされていれば、モニタリング禁止状態であると判断する過程；をさらに含むことが好ましい。前記モデル外気温は、車速が３０ＫＰＨ以上を維持する状態での吸気温からオフセット値を引いた値で計算され、前記オフセット値は、エンジンの排気量によって設定されることが好ましい。前記補助モデル冷却水温は、前記主モデル冷却水温、外気温補正ファクター、ブロワー補正ファクター、及びエンジン回転数補正ファクターを利用して計算されることが好ましい。前記主モデル冷却水温が前記第１基準温度以上でなければ、主モデル冷却水温再演算過程に進むことが好ましい。
本発明のよれば、補助モデル冷却水温及び主モデル冷却水温を適用することにより、酷寒地を運行する際に、サーモスタットに対するモニタリングにおいて開放固着と誤判断する現象を排除して車両の安定性及び信頼性を確保できる。また、北米ＯＢＤ−２法規に対応するモニタリング動作を提供できる。
以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
図１に示すように、本発明による車両のサーモスタットモニタリング装置は、水温検出部１０、吸気温検出部２０、空気量検出部３０、エンジン回転数検出部４０、ブロワースイッチ５０、制御部６０を含む。一方、本発明の実施例による車両のサーモスタットモニタリング装置は、警告手段７０をさらに含むことができる。警告手段７０は、警告ランプあるいは警告音を発生する警告ブザーなどとすることができる。
水温検出部１０は、冷却水の温度を検出して該当する電気的信号を出力し、吸気温検出部２０は、燃焼室に流入する外気の温度を検出して該当する電気的信号を出力し、空気量検出部３０は、吸入される空気の量を検出して該当する電気的信号を出力する。エンジン回転数検出部４０は、現在のエンジン回転数を検出して該当する電気的信号を出力し、ブロワースイッチ５０は、ブロワーモータ駆動のために選択された接点を剣術して該当する信号を出力する。
制御部６０は、前記構成要素により検出される情報を総合して適用して、主冷却水温モデリング及び補助冷却水温モデリングを行った後、サーモスタットが開放固着しているかをモニタリングする。制御部６０は、従来の技術の説明でのモデリングと同様に、主冷却水温に対するモデリングを行う。つまり、制御部６０は、始動時の冷却水温を初期値として設定して検出空気量によるエンジン負荷を判断して冷却水温の上昇傾きを計算し、下記の数式１により主モデル冷却水温を計算する。
（数１）
主モデル冷却水温＝初期値＋初期値×冷却水温上昇傾き
そして、制御部６０は、補助冷却水温モデリングを行って、下記の数式２により補助モデル冷却水温を計算する。
（数２）
補助モデル冷却水温＝主モデル冷却水温×外気温補正ファクター×ブロワー補正ファクター×エンジン回転数補正ファクター
外気温補正ファクターは、外気温によって設定される。例えば、外気温補正ファクターは、外気温が設定された基準温度（好ましくは零下７℃）である場合に０．５に設定され、摂氏３０℃である場合に１．０に設定される。ブロワー補正ファクターは、ブロワーモータの駆動程度によって設定される。例えば、ブロワー補正ファクターは、ヒーターブロワーが最大値で駆動される場合に０．５に設定され、ブロワーがオフの状態である場合に１．０に設定される。この時、ブロワー補正ファクターは、外気温が摂氏５℃以下の条件でだけ適用されるのが好ましい。例えば、ブロワーモータの駆動程度はブロワーモータの駆動選択接点を検出するブロワースイッチ５０の信号によって検出される。
エンジン回転数補正ファクターは、エンジン回転数によって設定され、エンジン回転数が１０００ＲＰＭである場合に０．７に設定され、１５００ＲＰＭである場合に１．０に設定される。この時、エンジン回転数補正ファクターは、エンジン回転数が１０００〜１５００ＲＰＭの領域では補間法によって設定されることができる。
また、主モデル冷却水温より補助モデル冷却水温が低ければ、補助モデル冷却水温を主モデル冷却水温に置換して適用する。警告手段７０は、制御部６０で、補助モデル冷却水温及び主モデル冷却水温の適用によるモニタリングによりサーモスタットが開放固着していると判断されれば、制御部６０の信号によって作動（点灯または警告音発生）する。
このような機能を含む装置構成で、サーモスタットの開放固着をモニタリングする動作について、図２を参照して説明する。
エンジンが初期始動されれば、制御部６０は、車両の諸般の状態情報を検出してサーモスタットモニタリング条件を満たしているかを判断する（Ｓ１０１）。
ここで、サーモスタットモニタリング条件は、水温検出部１０から検出される始動時の冷却水温が設定された基準温度（好ましくは零下７℃）以上の状態であり、吸気温検出部２０から検出される吸気温が設定された基準温度（好ましくは零下７℃）以上の状態であり、前記検出される冷却水温と吸気温との差が設定された基準温度（好ましくは６℃）以下の状態を全て満たす条件である。Ｓ１０１段階で、サーモスタットモニタリング条件を満たさなければ、サーモスタットモニタリングを行わない。反面、サーモスタットモニタリング条件を満たせば、制御部６０は、主モデル冷却水温を計算する（Ｓ１０２）。つまり、制御部６０は、始動時の冷却水温を初期値として空気量検出部３０から検出される空気量によるエンジン負荷を判断して冷却水温の上昇傾きを計算した後、前記の数式１の、主モデル冷却水温＝初期値＋初期値×冷却水温上昇傾き、を使用して主モデル冷却水温を計算する（Ｓ１０２）。
このように、サーモスタットモニタリング条件が満たされて主モデル冷却水温の計算が終了すれば、吸気温を検出し（Ｓ１０３）、これによってモデル外気温を計算する（Ｓ１０４）。モデル外気温は、車速が３０ＫＰＨ以上を維持する状態での吸気温からオフセット値を引いた値で計算される。ここでオフセット値は、エンジンの排気量によって設定されるのが好ましい。例えば、２．０Ｌエンジンの場合、オフセット値は摂氏３℃に設定される。その後、モデル外気温が設定された基準温度（好ましくは零下７℃）以下であるかを判断する（Ｓ１０５）。
Ｓ１０５段階で、モデル外気温が設定された基準温度以下であると判断されれば、制御部６０は、サーモスタットモニタリングを中止する。反面、モデル外気温が基準温度以下でないと判断されれば、エンジン回転数を検出した後（Ｓ１０６）、補助モデル冷却水温を前記の数式２の、補助モデル冷却水温＝主モデル冷却水温×外気温補正ファクター×ブロワー補正ファクター×エンジン回転数補正ファクター、を使用して計算する（Ｓ１０７）。
ここで、外気温補正ファクターは、外気温によって設定される補正ファクターである。例えば、外気温補正ファクターは、外気温が設定された基準温度（好ましくは零下７℃）で０．５に設定され、摂氏３０℃で１．０に設定される。ブロワー補正ファクターは、ヒーターブロワーの状態によって設定される補正ファクターである。例えば、ブロワー補正ファクターは、ヒーターブロワーが最大値である場合に０．５に設定され、ブロワーがオフの状態である場合に１．０に設定される。ブロワー補正ファクターによる補正は、外気温が摂氏５℃以下の条件でだけ適用されることとする。エンジン回転数補正ファクターは、エンジン回転数によって設定される補正ファクターである。例えば、エンジン回転数補正ファクターは、エンジン回転数が１０００ＲＰＭである場合に０．７に設定され、１５００ＲＰＭである場合に１．０に設定されて、１０００〜１５００ＲＰＭの領域では補間法によって設定されることができる。
その後、制御部６０は、主モデル冷却水温が補助モデル冷却水温より大きいかを判断する（Ｓ１０８）。Ｓ１０８段階で、主モデル冷却水温が補助モデル冷却水温より大きくないと判断されれば、主モデル冷却水温が、そのまま使用される。反面、Ｓ１０８段階で、主モデル冷却水温が補助モデル冷却水温より大きいと判断されれば、補助モデル冷却水温を主モデル冷却水温に置換して、主モデル冷却水温を再演算する（Ｓ１０９）。
その後、制御部６０は、検出される実際の冷却水温が設定された第１基準温度（好ましくは８５℃）に到達したかを判断する（Ｓ１１０）。Ｓ１１０段階で、実際の冷却水温が設定された第１基準温度を超えたと判断されれば、サーモスタットが正常であると判断する（Ｓ１１２）。しかし、Ｓ１１０段階で、実際の冷却水温が設定された第１基準温度に到達していないと判断されれば、制御部６０は、主モデル冷却水温が設定された第１基準温度以上であるかを判断する（Ｓ１１１）。
Ｓ１１１段階で、主モデル冷却水温が設定された第１基準温度以上であると判断されれば、制御部６０は、検出される実際の冷却水温が設定された第２基準温度（好ましくは７４℃）以上であるかを判断する（Ｓ１１３）。反面、主モデル冷却水温が設定された第１基準温度以上でないと判断されれば、Ｓ１０９段階に戻る。Ｓ１１３段階で、実際の冷却水温が設定された第２基準温度以上であると判断されれば、制御部６０は、サーモスタットが正常な状態であると判断して、モニタリング動作を終了する（Ｓ１１２）。しかし、Ｓ１１３段階で、実際の冷却水温が設定された第２基準温度以上でないと判断されれば、制御部６０は、サーモスタットの開放固着に対するモニタリング禁止条件が満たされているかを判断する（Ｓ１１４）。
このモニタリング禁止条件は、エンジンの負荷が３０％以下を維持する時間に対する積算値（Ｔｉｍｅ＿Ｌｏａｄ＿Ｌｏｗ）及びエンジンが作動した時間全体に対する積算値（Ｔｉｍｅ＿Ｌｏａｄ＿Ｔｏｔａｌ）から決定されるエンジン負荷積算時間に対する百分率（Ｔｉｍｅ＿Ｌｏａｄ＿Ｌｏｗ／Ｔｉｍｅ＿Ｌｏａｄ＿Ｔｏｔａｌ）が設定された基準値（好ましくは８０％）以上であるか、燃料遮断制御（ｆｕｅｌｃｕｔ−ｏｆｆｃｏｎｔｒｏｌ）が作動する時間に対する積算値（Ｔｉｍｅ＿Ｃｕｔ＿Ｏｆｆ）及びエンジンが作動した時間全体に対する積算値（Ｔｉｍｅ＿Ｌｏａｄ＿Ｔｏｔａｌ）から決定される燃料遮断制御積算時間の百分率（Ｔｉｍｅ＿Ｃｕｔ＿Ｏｆｆ／Ｔｉｍｅ＿Ｌｏａｄ＿Ｔｏｔａｌ）が設定された基準値（好ましくは５０％）以上であるか、車速が設定された基準速度（好ましくは１０ＫＰＨ）以下を維持する時間に対する積算値（Ｔｉｍｅ＿Ｓｐｅｅｄ）及びエンジンが作動した時間全体に対する積算値（Ｔｉｍｅ＿Ｌｏａｄ＿Ｔｏｔａｌ）から決定される車速積算時間の百分率（Ｔｉｍｅ＿Ｓｐｅｅｄ／Ｔｉｍｅ＿Ｌｏａｄ＿Ｔｏｔａｌ）が設定された基準値（好ましくは８０％）以上であるかの条件のうちのいずれか一つでも満たす場合に、サーモスタットモニタリング禁止条件が満たされていると判断する。
Ｓ１１４段階で、モニタリング禁止条件が満たされていれば、サーモスタットモニタリング禁止状態であると判断する（Ｓ１１５）。反面、Ｓ１１４段階で、モニタリング禁止条件が満たされていなければ、現在、サーモスタットが開放固着している故障状態であると診断して（Ｓ１１６）、警告手段７０を作動させて（Ｓ１１７）運転者に警告する。
本発明は、車両のサーモスタットモニタリング装置及び方法に関するもので、北米ＯＢＤ−２法規に対応できる。
本発明による車両のサーモスタットモニタリング装置の概略的な構成ブロック図である。 本発明による車両に適用されるサーモスタットモニタリングのフローチャートである。 従来の車両に適用されるサーモスタットモニタリングのフローチャートである。 従来の車両に適用されるサーモスタットモニタリングでの誤判断結果を示す図面である。
符号の説明
１０ 水温検出部
２０ 吸気温検出部
３０ 空気量検出部
４０ エンジン回転数検出部
５０ ブロワースイッチ
６０ 制御部
７０ 警告手段

Claims (15)

  1. 冷却水の温度を検出する水温検出部；
    燃焼室に流入する外気の温度を検出する吸気温検出部；
    吸入される空気の量を検出する空気量検出部；
    エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出部；
    ブロワーモータの駆動選択接点を検出するブロワースイッチ；及び
    前記水温検出部、前記吸気温検出部、前記空気量検出部、前記エンジン回転数検出部、及び前記ブロワースイッチから検出される情報に基づいて、主モデル冷却水温及び補助モデル冷却水温を計算して、サーモスタットが開放固着しているかをモニタリングする制御部；を含むことを特徴とする車両のサーモスタットモニタリング装置。
  2. サーモスタットが開放固着していると判断されれば、前記制御部の制御信号によって作動する警告手段；をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の車両のサーモスタットモニタリング装置。
  3. 前記制御部は、始動時の冷却水温を初期値として検出空気量によるエンジン負荷を判断して冷却水温の上昇傾きを計算し、下記の数式１により主モデル冷却水温を計算することを特徴とする請求項１に記載の車両のサーモスタットモニタリング装置。
    （数１）
    主モデル冷却水温＝初期値＋初期値×冷却水温上昇傾き
  4. 前記制御部は、下記の数式２により補助モデル冷却水温を計算することを特徴とする請求項１に記載の車両のサーモスタットモニタリング装置。
    （数２）
    補助モデル冷却水温＝主モデル冷却水温×外気温補正ファクター×ブロワー補正ファクター×エンジン回転数補正ファクター
  5. 前記外気温補正ファクターは、外気温によって設定され、外気温が設定された基準温度（零下７℃）である場合に０．５に設定され、外気温が摂氏３０℃である場合に１．０に設定されることを特徴とする請求項４に記載の車両のサーモスタットモニタリング装置。
  6. 前記ブロワー補正ファクターは、ヒーターブロワーが最大値である場合に０．５に設定され、ブロワーがオフの状態を維持する場合に１．０に設定されて、
    ブロワー補正ファクターは、外気温が摂氏５℃以下の条件でだけ適用されることを特徴とする請求項４に記載の車両のサーモスタットモニタリング装置。
  7. 前記エンジン回転数補正ファクターは、エンジン回転数によって設定され、エンジン回転数が１０００ＲＰＭを維持する場合に０．７に設定され、１５００ＲＰＭを維持する場合に１．０に設定されて、１０００〜１５００ＲＰＭの領域では補間法によって設定されることを特徴とする請求項４に記載の車両のサーモスタットモニタリング装置。
  8. 前記制御部は、主モデル冷却水温より補助モデル冷却水温が低ければ、主モデル冷却水温を補助モデル冷却水温に置換して適用することを特徴とする請求項１に記載の車両のサーモスタットモニタリング装置。
  9. エンジンが始動されれば、サーモスタットモニタリング条件が満たされているかを判断する過程；
    前記サーモスタットモニタリング条件が満たされていれば、主モデル冷却水温を計算する過程；
    吸気温を検出した後、モデル外気温を計算し、前記計算されたモデル外気温が設定された基準外気温以下であるかを判断する過程；
    前記モデル外気温が前記設定された基準温度以下であれば、モニタリングを終了し、前記モデル外気温が前記設定された基準温度以下でなければ、エンジン回転数を検出して、補助モデル冷却水温を計算する過程；
    前記主モデル冷却水温及び前記補助モデル冷却水温を比較する過程；
    前記主モデル冷却水温より前記補助モデル冷却水温が低ければ、補助モデル冷却水温を主モデル冷却水温に置換して、主モデル冷却水温を再演算した後、実際の冷却水温が設定された第１基準温度以上であるかを判断する過程；
    前記実際の冷却水温が前記設定された第１基準温度以上であれば、サーモスタットが正常であると判断し、前記実際の冷却水温が前記第１基準温度以上でなければ、前記主モデル冷却水温が前記第１基準温度以上であるかを判断する過程；
    前記主モデル冷却水温が前記第１基準温度以上であれば、実際の冷却水温が設定された第２基準温度以上であるかを判断する過程；
    前記実際の冷却水温が前記第２基準温度以上であれば、サーモスタットが正常であると判断し、前記実際の冷却水温が前記第２基準温度以上でなければ、モニタリング禁止条件を満たしているかを判断する過程；及び
    前記モニタリング禁止条件を満たしていなければ、サーモスタットの開放固着による故障であると判断して警告手段を作動させる過程；を含むことを特徴とする車両のサーモスタットモニタリング方法。
  10. 前記モニタリング禁止条件が満たされていれば、モニタリング禁止状態であると判断する過程；をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の車両のサーモスタットモニタリング方法。
  11. 前記モデル外気温は、車速が３０ＫＰＨ以上を維持する状態での吸気温からオフセット値を引いた値で計算され、前記オフセット値は、エンジンの排気量によって設定されることを特徴とする請求項９に記載の車両のサーモスタットモニタリング方法。
  12. 前記補助モデル冷却水温は、前記主モデル冷却水温、外気温補正ファクター、ブロワー補正ファクター、及びエンジン回転数補正ファクターを利用して計算されることを特徴とする請求項９に記載の車両のサーモスタットモニタリング方法。
  13. 前記主モデル冷却水温が前記第１基準温度以上でなければ、主モデル冷却水温再演算過程に進むことを特徴とする請求項９に記載の車両のサーモスタットモニタリング方法。
  14. 前記ブロワー補正ファクターは、ヒーターブロワーが最大値である場合に０．５に設定され、ブロワーがオフの状態を維持する場合に１．０に設定されて、外気温が摂氏５℃以下の条件でだけ適用されることを特徴とする請求項１２に記載の車両のサーモスタットモニタリング方法。
  15. 前記エンジン回転数補正ファクターは、エンジン回転数によって設定され、エンジン回転数が１０００ＲＰＭである場合に０．７に設定され、１５００ＲＰＭである場合に１．０に設定されて、１０００〜１５００ＲＰＭの領域では補間法によって設定されることを特徴とする車両のサーモスタットモニタリング方法。
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