JP3371782B2

JP3371782B2 - 冷却装置の異常検出装置

Info

Publication number: JP3371782B2
Application number: JP33580897A
Authority: JP
Inventors: 典丈光谷; 知博藤田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1997-12-05
Publication date: 2003-01-27
Anticipated expiration: 2017-12-05
Also published as: JPH11173149A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの水冷式
冷却装置の異常検出装置に係り、詳しくは、当該冷却装
置を構成するサーモスタット或いは冷却水温センサの異
常検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車エンジンに広く用いられている水
冷式冷却装置では、冷却水がウォータポンプの作用によ
ってエンジン内部の冷却水通路とラジエータとの間を循
環するように構成されている。同構成により、冷却水が
エンジン内部から発生する熱を吸収し、さらにラジエー
タを介して外部への放散を行う。

【０００３】サーモスタットは、エンジンを適度な温度
に調節するために、冷却水の循環経路を開閉する。すな
わち、エンジン始動直後の暖機運転時等、冷却水温が所
定値（通常、８０℃程度）より低い場合には閉弁し、一
方、冷却水温が所定値より高くなった場合には開弁状態
となり、エンジン内部とラジエータとの間で冷却水を循
環させる。

【０００４】ところで、サーモスタットは冷却水が常温
である自然状態では閉弁するが、部材劣化等により、全
開状態或いは半開状態で閉弁しなくなってしまう場合が
ある。このような場合、エンジンが過冷却状態となり、
ヒータの効率が低下するばかりでなく、エンジンが低温
である場合に燃料噴射量を増量する、いわゆる低温増量
が常時実行され、ひいては燃費や排気等を悪化させてし
まうこととなっていた。

【０００５】このような問題に対して、特開平７−１２
２７号公報に記載された「自動変速機の制御装置」で
は、水温センサの検出値に基づいて所定時間当たりの冷
却水温の変化量を算出し、冷却水温変化の異常、例えば
変化態様の緩急さに基づきサーモスタットの劣化による
異常を検出している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
記載された検出装置のように、水温センサから出力され
る検出信号の変化態様によって現される異常に基づきサ
ーモスタットの異常を一義的に判断すると、水温センサ
の信号連絡系統に部分断線や接触不良等が生じた場合に
もサーモスタットに異常があるとの誤判断してしまうこ
ととなる。実際に、水温センサの信号連絡系統の異常に
伴って、あたかもサーモスタットに異常があるかのよう
な検出信号の変化態様が見られることも多々あることが
発明者によって確認されている。

【０００７】本発明は、こうした実情に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、冷却装置のサー
モスタット或いは温度センサの作動異常を正確且つ迅速
に判別すること並びに検出することのできる冷却装置の
異常検出装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、エンジンの冷却水循環通
路に設けられて、冷却水温が所定値を下回っているとき
には前記通路を閉塞し、冷却水温が所定値以上のときに
は冷却通路を開放するサーモスタットと、前記エンジン
の冷却水温を検出する冷却水温検出手段とを備えた冷却
装置において、当該エンジン始動後、前記冷却水温の変
化態様に基づき該冷却装置の異常を検出する異常判断手
段を備え、前記冷却装置の異常が検出された後の冷却水
温の変化態様に基づき、サーモスタット及び冷却水温検
出手段のうち何れに異常があるのかを判定する判定手段
を更に有してなることを要旨とする。

【０００９】上記構成によれば、冷却装置の冷却水温制
御機能に異常が現れた際に、迅速且つ正確にその異常を
検出するとともに、冷却水温の制御機能そのものと冷却
水温の検出機能との何れに異常があるのかを、正確に判
別できるようになる。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の冷
却装置の異常検出装置において、前記判定手段は、前記
冷却装置に異常があると判断した後に、前記検出される
冷却水温の上昇に係る勾配が所定の基準率以上であれ
ば、サーモスタットに異常があると判定し、該勾配が所
定の基準率未満であれば、冷却水温度検出手段に異常が
あるとの判定をすることを要旨とする。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１記載の冷
却装置の異常検出装置において、前記判定手段は、冷却
装置に異常があると判断した後に、冷却水温検出手段の
一時作動停止及び再作動を実行し、再作動時の検出値が
所定値以上であれば少なくとも冷却水温検出手段は正常
に作動しているとの判定をすることを要旨とする。

【００１２】請求項２又は３に記載した発明の構成によ
れば、請求項１記載の発明の作用に加え、冷却水温の制
御機能若しくは検出機能の異常検出に係る識別精度が一
層向上するようになる。

【００１３】請求項４記載の発明は、請求項１〜３何れ
かに記載の冷却装置の異常検出装置前記異常判断手段
は、前記サーモスタットが正常作動しているとの想定の
もとで、エンジンの運転状態に基づき推定冷却水温を算
出する冷却水温推定手段を有してなり、エンジン始動
後、前記検出される冷却水温の上昇に係る勾配と前記推
定冷却水温の上昇に係る勾配とが所定率以上異なるとき
に、冷却装置に異常があるとの判断をすることを要旨と
する。

【００１４】請求項５記載の発明は、請求項１〜３何れ
かに記載の冷却装置の異常検出装置において、前記異常
判断手段は、エンジン始動後、所定時間経過後に前記検
出された冷却水温が所定の基準水温に満たないときには
冷却装置に異常があるとの判断をすることを要旨とす
る。

【００１５】請求項４又は５記載の発明の構成によれ
ば、請求項１〜３記載の発明の作用に加え、冷却装置の
異常検出に係る信頼性及び検出精度が一層向上するよう
になる。

【００１６】請求項６記載の発明は、請求項１〜５記載
の冷却装置の異常検出装置において、前記検出される冷
却水温の所定微小時間当たり変化量が、所定量以上変動
した場合には、前記水温検出手段に異常があると判断す
る水温検出機能異常検出手段を更に備えてなることを要
旨とする。

【００１７】上記構成によれば、請求項１〜５記載の発
明の作用に加え、とくに水温検出手段の機能に異常があ
る場合には、その異常検出に係る精度を一層向上させる
ことができるようになる。

【００１８】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明に
係る冷却装置の異常検出装置を自動車のエンジン冷却シ
ステムに適用した第１の実施の形態について、図面を参
照して説明する。

【００１９】図１に示すように、４気筒のエンジン１
は、シリンダ３、ピストン４、クランクシャフト５、ピ
ストン４とクランクシャフト５とを連結するコンロッド
６、シリンダ３を取り巻くウォータジャケット７、エン
ジン本体の外部に設けられてその内部空間がウォータジ
ャケット７と連絡しているラジエータ８、冷却ファン
９、ウォータポンプ１０等を有して構成されている。

【００２０】各シリンダ３の燃焼室１１内において、混
合気が爆発・燃焼することによりピストン４が上下運動
し、この上下運動がコンロッド６を介してクランクシャ
フト５の回転駆動力に変換される。また、混合気の供給
や燃焼ガスの排出は、吸排気ポート（図示略）を介して
行われる。そして、冷却水が循環する空間としてのウォ
ータジャケット７が、混合気の爆発・燃焼により熱せら
れたシリンダヘッド１２やシリンダブロック１３を必要
に応じて冷却、或いは定温維持するために、シリンダ３
の外周を取り巻くように構成されている。

【００２１】また、ラジエータ８とウォータジャケット
７の冷却水循環路とは、上下の連絡通路１４，１５によ
り連通している。また、上部連絡通路１４の途中にはサ
ーモスタット１６が設けられている。サーモスタット１
６は、水温に応じて機械的に開閉するバルブであり、本
実施形態にあっては、水温が８０℃以下である時には閉
弁状態となって連絡通路１４を塞ぎ、水温が８０℃を上
回ると開弁状態となって通路１４を開放する。

【００２２】また、ウォータジャケット７の内壁に設け
られた水温センサ４１は、冷却水の温度（以下、実測冷
却水温という）ＴＨＷを検出し、その検出信号を電子制
御装置（ＥＣＵ）５１に送る。

【００２３】次に、エンジン１の運転状態に基づき、上
記サーモスタット１６を含むエンジン各部の制御や診断
を行う電子制御装置（ＥＣＵ）５１について説明する。
図２のブロック図に示すように、ＥＣＵ５１は中央処理
装置（ＣＰＵ）５２、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）５
３、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５４、バックア
ップＲＡＭ５５及びタイマカウンタ５６等を備える。Ｅ
ＣＵ５１は、これら各部と、外部入力回路５７及び外部
出力回路５８とをバス５９により接続してなる論理演算
回路を構成する。ここで、ＲＯＭ５３は各種の運転制御
や故障診断等に係るプログラムを予め記憶する。ＲＡＭ
５４は、ＣＰＵ５２の演算結果等を一時記憶する。バッ
クアップＲＡＭ５５は、エンジン停止後においてもデー
タを記憶する不揮発性のメモリである。タイマカウンタ
５６は同時に複数の計時動作を行うことができる。外部
入力回路５７はバッファ、波形回路、ハードフィルタ
（電気抵抗及びコンデンサよりなる回路）及びＡ／Ｄ変
換器等を含む。外部入力回路５７は駆動回路等を含む。
前述したように、水温センサ４１は、ウォータジャケッ
ト７内の実測冷却水温ＴＨＷを検出する。スロットルセ
ンサ４２は、アクセルペダル（図示略）の踏み込み量に
応じたスロットル弁開度ＴＡを検出する。回転数センサ
４３は、クランクシャフト５の回転速度、すなわちエン
ジン回転数ＮＥを検出する。酸素センサ４４は、排気中
の酸素濃度を検出する。吸気量センサ４５は、吸気量Ｑ
を検出する。車速センサ４６は、車速ＳＰＤを検出す
る。吸気温センサ４７は、エアクリーナ内に導入される
吸入空気の温度（吸気温）ＴＨＡを検出する。これら各
種センサ４１〜４７は外部入力につながる。ＣＰＵ５２
は、外部入力回路５７を介して入力される各種センサ４
１〜４７の検出信号を入力値として読み込む。ＣＰＵ５
２はそれら入力値に基づき、例えばインジェクタ４８に
よる燃料噴射量や燃料噴射タイミングの制御など、各種
運転制御や故障診断等を実行する。

【００２４】次に、上記ＥＣＵ５１が実行する各種制御
のうち、冷却システムの異常検出に係る制御の内容につ
いて説明する。図３には、本実施形態の冷却システムの
異常検出にかかる「冷却システム異常検出ルーチン」を
示す。このルーチンに関するプログラムはＥＣＵ５１の
ＲＯＭ５３に予め記憶されており、自動車の主電源が
「ＯＮ」となった後、所定時間毎に実行される。

【００２５】この冷却システム異常検出ルーチンにおい
て、ＥＣＵ５１は先ずステップ１０１において、実測冷
却水温ＴＨＷ、吸気温ＴＨＡ、ヒータのＯＮ・ＯＦＦ、
エンジン回転数ＮＥ、吸気量Ｑ等の各種運転状態パラメ
ータを読み込む。

【００２６】続くステップ１０２においては、サーモス
タット１６及び水温センサ４１が正常に作動していると
想定した上での推定冷却水温ＥＴＨＷnを算出する。こ
の推定冷却水温ＥＴＨＷnは、前記ステップ１０１で読
み込んだ各種運転状態パラメータに基づき図示しない水
温変化量マップを参照して決定される推定水温変化量Δ
ＥＴＨＷを、前回算出された推定冷却水温ＥＴＨＷn-1
に加算して求められる。同水温変化量マップは、エンジ
ン１の運転に起因する冷却水の熱収支を考量して実験的
に得られたデータをもとに作成されたものである。ま
た、この推定冷却水温ＥＴＨＷの初期値には、水温セン
サ４１により検出されるエンジン始動時の実測冷却水温
ＴＨＷ0が用いられる。

【００２７】続くステップ１０３においては、後述する
センサ正常判定フラグＸＦＳＳが「１」に設定されてい
るか否かを判断する。センサ正常判定フラグの設定（Ｘ
ＦＳＳ＝「１」）は、水温センサ４１の作動状態は正常
であることが、すでに確認済みであることを意味する。
そしてその判断が肯定であれば、処理をステップ１０７
までジャンプし、その判断が否定であれば、処理をステ
ップ１０４に移行する。

【００２８】ステップ１０４においては、前記推定冷却
水温ＥＴＨＷが所定の温度領域内にあるか否かを判断す
る。すなわち、下限規定値ＴＨ１＋定数α＜推定冷却水
温ＥＴＨＷn≦上限規定値ＴＨ２＋定数βの条件を満た
していれば、処理をステップ１０５に移行し、前記条件
を満たしていなければ、処理をステップ１０７にジャン
プする。

【００２９】ステップ１０５においては、冷却水温ＴＨ
Ｗが前記下限規定値ＴＨ１以上であるか否かを判断す
る。そしてその判断が否定であれば、処理をステップ１
０７に移行する。一方、その判断が肯定であれば、処理
をステップ１０６に移行し、同ステップ１０６において
水温センサ４１の作動状態は正常であるとの判断をする
とともに、センサ正常判定フラグＸＦＳＳを「１」に設
定する。そして処理をステップ１０７に移行する。

【００３０】ステップ１０７においては、前記ステップ
１０２で算出した推定冷却水温ＴＨＷnが前記上限規定
値ＴＨ２＋定数βを上回っているか否かを判断する。そ
して、その判断が肯定であれば処理をステップ１０８に
移行し、その判断が否定であれば、ＥＣＵ５１はその処
理を一旦終了する。

【００３１】ステップ１０８においては、実測冷却水温
ＴＨＷが前記上限規定値ＴＨ２を上回っているか否かを
判断する。そしてその判断が肯定であれば、ＥＣＵ５１
は処理をステップ１０９に移行し、同ステップ１０９に
おいてサーモスタット１６及び水温センサ４１はともに
正常であるとの判断をするとともに、今回のルーチン処
理を終了する。

【００３２】一方、前記ステップ１０８における判断が
否定である場合、ＥＣＵ５１はその処理をステップ１１
０に移行する。ステップ１１０においては、前記ステッ
プ１０６で説明した水温センサ正常判定フラグＸＦＳＳ
が、現在「１」に設定されているか否かを判断する。そ
してその判断が肯定であれば、ＥＣＵ５１はその処理を
ステップ１１１に移行し、同ステップ１１１においてサ
ーモスタット１６の作動態様に異常があるとの判断をす
るとともに、今回のルーチン処理を終了する。

【００３３】一方、前記ステップ１１０における判断が
否定である場合、ＥＣＵ５１はサーモスタット１６若し
くは水温センサ４１の何れかに異常があると判断して、
その処理を後述する「サーモスタット／水温センサ異常
判定ルーチン」としてのステップ１１２に移行する。そ
して、「サーモスタット／水温センサ異常判定ルーチ
ン」においては、サーモスタット１６及び水温センサ４
１のうち何れに異常があるのかを判断することとなる。
そして同ルーチン１１２の処理行程を抜けた後、ＥＣＵ
５１は本ルーチン処理を終了する。

【００３４】なお、本ルーチンの処理行程で、ステップ
１０９或いはステップ１１１において、水温センサ４１
及びサーモスタット１６、或いはサーモスタット１６に
異常があるとそれぞれ判断した場合には、当該ルーチン
の処理を一旦終了した後、次回のエンジン始動時まで同
ルーチンへの再度の割り込みを禁止する。

【００３５】続いて、前記「冷却システム異常検出ルー
チン」のサブルーチンをなす「サーモスタット／水温セ
ンサ異常判定ルーチン」の処理内容について、図４を参
照して説明する。

【００３６】上述したように、この「サーモスタット／
水温センサ異常判定ルーチン」（以下サブルーチンとい
う）は、サーモスタット１６及び水温センサ４１のうち
何れかに異常があるとの前提の下で、その何れに異常が
あるのかを判定すべくＥＣＵ５１によって実行される処
理行程である。

【００３７】図４に示すように、同ルーチンに処理が移
行されると、ＥＣＵ５１は先ずステップ２０１におい
て、以下に示す式（１）に従って劣化係数Ｋを算出す
る。Ｋ＝ＴＨＷt2／ＥＴＨＷt2 （１）ここで劣化係数Ｋとは、本サブルーチンに処理が初めて
移行した際の初回処理（時刻ｔ2）における、実測冷却
水温ＴＨＷt2と推定冷却水温ＥＴＨＷt2との比率であ
る。ちなみに実測冷却水温ＴＨＷt2及び推定冷却水温Ｅ
ＴＨＷt2は、本サブルーチンのメインルーチンをなす
「冷却システム異常検出ルーチン」（以下、単にメイン
ルーチンという）のステップ１０１、及びステップ１０
２において得られ、一時記憶されたものを用いることと
する。すなわち、本サブルーチンの初回処理で算出され
た劣化係数Ｋは、毎回のルーチン処理で定数として反復
継続して用いられることとなる。

【００３８】このようにして劣化係数Ｋを算出した後、
ＥＣＵ５１は処理をステップ２０２に移行する。ステッ
プ２０２においては、水温センサ４１は正常に作動して
いるが、サーモスタットの作動状態には異常があると想
定した場合の推定冷却水温（以下、サーモ異常推定温と
いう）ＥＴＨＷｆを以下に示す式（２）に従って算出す
る。ＥＴＨＷｆn＝ＥＴＨＷn×Ｋ（２）ただし、本サブルーチンに初めて処理が移行したとき
は、ＥＴＨＷｆnの初期値ＥＴＨＷｆ1として、実測冷却
水温ＴＨＷを採用する。

【００３９】続くステップ２０３においては、メインル
ーチンにおいて今回読み込まれた冷却水温ＴＨＷnから
前回読み込まれた冷却水温ＴＨＷn-1を減算し、当該演
算結果の絶対値を冷却水温の最新変化量ΔＴＨＷnとし
て記憶する。

【００４０】続くステップ２０４においては、前記ステ
ップ２０３で算出した冷却水温の最新変化量ΔＴＨＷn
が規定値ＴＨ３以上であるか否かを判断する。そしてそ
の判断が肯定であれば処理をステップ２０５に移行す
る。そして、ステップ２０５においてＥＣＵ５１は、
「サーモスタットは正常に作動しており、水温センサ４
１に異常がある」と判断して、本サブルーチンにおける
処理を終了するとともに、その処理をメインルーチンに
もどす。

【００４１】一方、ステップ２０４における判断が否定
である場合、処理をステップ２０６に移行する。同ステ
ップ２０６においては、本サブルーチンに初めて処理が
移行した時（時刻ｔ2）から所定時間Ｔ0が経過したか否
かを判断する。そしてＥＣＵ５１は、その判断が肯定で
あれば処理をステップ２０７に移行し、否定であれば本
サブルーチンでの処理を一旦終了する。

【００４２】ステップ２０７においては、前記ステップ
２０２で算出したサーモ異常推定温ＥＴＨＷｆnが実測
冷却水温ＴＨＷに定数β（正の数）を加算した値（ＴＨ
Ｗ＋β）以上であるか否かを判断する。そしてその判断
が肯定であれば、処理をステップ２０５に移行する。同
ステップ２０５では前述したように、ＥＣＵ５１は水温
センサのみに異常がある旨判断し、本サブルーチンでの
処理を終了する。

【００４３】一方、ステップ２０７における判断が否定
であれば、処理をステップ２０８に移行する。同ステッ
プ２０８においてＥＣＵ５１は、サーモスタットのみに
異常があり、水温センサの作動状態は正常であると判断
して本サブルーチンでの処理を終了する。

【００４４】なお、本サブルーチンの処理行程で、ステ
ップ２０５或いはステップ２０８において、それぞれ水
温センサ４１或いはサーモスタット１６に異常があると
判断した後メインルーチンに処理をもどした場合には、
当該メインルーチンの処理を終了した後、次回のエンジ
ン始動時まで同メインルーチンへの再度の割り込みを禁
止する。

【００４５】ＥＣＵ５１は、以上説明した「冷却システ
ム異常検出ルーチン」及びそのサブルーチンである「サ
ーモスタット／水温センサ異常検出ルーチン」に基づ
き、冷却システムの冷却水温調節機能にかかる異常の検
出、並びに当該冷却システムに異常がある場合には、サ
ーモスタット及び水温センサのうち何れに異常があるの
かを検出する。そしてこれら両ルーチンから明らかなよ
うに、ＥＣＵ５１は、エンジンの各種運転状態パラメー
タから算出した推定冷却水温ＥＴＨＷと、実測冷却水温
ＴＨＷとを所定時間間隔で算出していく。そして、両温
度ＥＴＨＷ及びＴＨＷ間に見られる変化態様の相違に基
づいて、先ず「冷却システム異常検出ルーチン」におい
ては、サーモスタット１６及び水温センサ４１が共に正
常である場合（ステップ１０９）、水温センサ４１は正
常であるがサーモスタット１６に異常がある場合（ステ
ップ１１１）、若しくはサーモスタット１６又は水温セ
ンサ４１の何れかに異常があるが、どちらに異常がある
かわからない場合（ステップ１１２）の３通りうち、何
れかの判断を下す。

【００４６】すなわち、以下のようなロジックに従い判
断をおこなう。（１）推定した冷却水温（ＥＴＨＷ）が所定の水温（Ｔ
Ｈ１＋α）に達したときに、水温センサ４１による実測
水温もある程度の水温（ＴＨ１）にまで達していれば、
水温センサ４１は正常であると判断する。

【００４７】（２）続いて推定冷却水温（ＥＴＨＷ）が
さらに上昇することにより、サーモスタットが正常なら
開弁しているはずの水温（ＴＨ２＋α）に達したとき
に、実測水温ＴＨＷもある程度の水温（ＴＨ２）にまで
達していれば、サーモスタット１６及び水温センサはと
もに正常であると判断する。

【００４８】（３）一方、推定冷却水温（ＥＴＨＷ）が
さらに上昇して、且つサーモスタットが正常なら開弁し
ているはずの水温（ＴＨ２＋α）に達しているにもかか
わらず、実測冷却水温ＴＨＷがある程度の水温（ＴＨ
２）に達していない場合には、サーモスタット１６若し
くは水温センサ４１に異常があると判断する。

【００４９】ただし、（１）における判断で水温センサ
４１が正常であることがわかっていれば、サーモスタッ
トのみに異常があると判断する。そして、サーモスタッ
ト１６若しくは水温センサ４１に異常があると判断され
るが、何れに異常があるのかがわからない場合には、ス
テップ１１２、すなわち「サーモスタット／水温センサ
異常検出ルーチン」（サブルーチン）に処理を移行す
る。

【００５０】当該サブルーチンにおける処理行程では、
サーモスタット１６及び水温センサ４１の何れか一方に
異常がある場合、そのどちらに異常があるかに応じて、
水温センサ４１による実測冷却水温ＴＨＷの変化態様に
以下のような相違が見られることに着目している。（１ａ）サーモスタット１６は正常で、水温センサ４１
に異常がある場合には、実測冷却水温ＴＨＷはある程度
以上上昇しないか、或いは上昇速度が非常に緩慢とな
る。その一方、サーモスタット１６には異常があるが、
水温センサ４１が正常に作動していれば、実測冷却水温
ＴＨＷの上昇速度はサーモスタットが正常である場合に
比べて緩慢ながらも、エンジンの運転状態に応じて所定
の速度で上昇していくことになる。

【００５１】（２ａ）また、水温センサ４１に異常があ
る場合に特異的な現象として、微小時間内における急激
な検出値の上昇又は下降が頻出することが発明者らによ
って確認されている。そこで先ず、（１ａ）の相違性に
鑑み、実測水温ＴＨＷと推定冷却水温ＥＴＨＷとの比率
に相当する劣化係数Ｋを求める。次に、同サブルーチン
に初めて処理が移行した時に読み込まれた実測冷却水温
ＴＨＷを初期値ＥＴＨＷｆ1として、毎回の処理で前記
劣化係数Ｋを積算することによりサーモ異常推定温ＥＴ
ＨＷｆを算出する。このサーモ異常推定温ＥＴＨＷｆ
は、サーモスタット１６に異常があり、水温センサ４１
は正常に作動していると想定した上での推定冷却水温を
意味することとなる。

【００５２】そして、初めて同サブルーチンに処理が移
行した時から所定時間Ｔ0が経過した後、実測冷却水温
ＴＨＷがサーモ異常推定温ＥＴＨＷｆよりも低く、その
差が所定値γを上回っていれば水温センサ４１に異常が
あると判断し、一方サーモ異常推定温ＥＴＨＷｆが実測
水温ＴＨＷより所定値γ以上高ければ、サーモスタット
１６に異常があると判断するロジックを構成している
（ステップ２０７）。

【００５３】また（２ａ）の特異性に鑑みて、前回メイ
ンルーチンで読み込んだ実測水温ＴＨＷn-1と今回メイ
ンルーチンで読み込んだ実測水温ＴＨＷnとの偏差、す
なわち上昇量又は下降量の絶対値が所定値ＴＨ３以上の
値として検出された場合（ステップ２０４）、水温セン
サに異常があるとの判断を行うようにしている。

【００５４】ここで、冷却システムの異常検出に係る従
来の装置にあっては、水温センサから出力される検出信
号の変化態様やエンジンの運転状態等に現れる異常か
ら、サーモスタットの作動状態に異常がある旨を短絡的
に判断していた。このため、水温センサの信号連絡系統
に部分断線や接触不良等が生じた場合にもサーモスタッ
トに異常があるとの誤判断してしまうことが多々あっ
た。

【００５５】この点、本実施形態における冷却システム
の異常検出装置にあっては、先ずエンジン１の始動後、
始動時冷却水温、吸気温、エンジン回転数、吸気量等の
各種運転状態パラメータに基づき、サーモスタット１６
或いは水温センサ４１の作動異常に係る冷却システム２
の異常を検出する。そして両部材１６，４１のうち何れ
かに異常があるとの前提に基づいて、水温センサ４１に
よる実測の冷却水温が所定以上の上昇勾配をもって予め
設定された水温にまで達すれば、サーモスタット１６に
異常があると判断する。一方、水温センサ４１による実
測の冷却水温が所定の上昇勾配を示さない場合、若しく
は微小時間内において、水温センサ４１の検出値に所定
幅以上の振幅が現れた場合には、水温センサ４１に異常
があると判断している。

【００５６】このため、冷却システム２に作動異常が生
じた場合に、サーモスタット１６及び水温センサの何れ
に異常があるのかについて、誤判断をすることもなく、
正確且つ迅速に判別及び検出することができるようにな
る。

【００５７】例えば図５には、本実施形態に係る冷却シ
ステムの異常検出装置を備えたエンジンにおける、エン
ジン始動後の実測冷却水温ＴＨＷ及び推定冷却水温ＥＴ
ＨＷ（図３参照）の変化態様例を示す。

【００５８】同図５において、サーモスタットが正常に
作動している冷却システムを備えたエンジンにあって
は、推定冷却水温ＥＴＨＷの軌跡が示すように、エンジ
ン始動時刻ｔ0よりその冷却水温は単調に上昇を続け
る。そして、当該冷却水温が所定の温度（本実施形態に
あっては８２℃）に達すると、サーモスタット１６が開
弁して温度上昇が抑制されるようになる。

【００５９】ところが、サーモスタット１６又は水温セ
ンサ４１の作動状態に異常があると、多くの場合水温セ
ンサ４１からの検出値が小さくなり、見かけ上の温度上
昇態様が緩慢となることは周知である。ここで、サーモ
スタット及び水温センサがともに正常な場合と、その何
れかが異常な場合とで、温度上昇態様における相違が有
意に現れる温度（下限規定値ＴＨ１）は、エンジンの特
性等によるため、実験的に確認した上で予め設定してお
く。そこで、実測冷却水温ＴＨＷのパターン１が示すよ
うに、前記推定冷却水温が下限規定値ＴＨ１に所定値α
を加味した温度に達したとき（時刻ｔ1）に、実測冷却
水温ＴＨＷがＴＨ１に達していなければ、サーモスタッ
ト１６若しくは水温センサ４１の何れかに異常があると
推定することができる。

【００６０】次に、実測冷却水温ＴＨＷのパターン２で
は、推定冷却水温ＥＴＨＷがサーモスタット１６の開弁
温度８２℃付近に適宜設定された［上限規定値ＴＨ１＋
所定値β］を上回った際に、実測冷却水温ＴＨＷが少な
くとも上限規定値ＴＨ２を上回っている。すなわち実測
冷却水温ＴＨＷは、サーモスタット１６及び水温センサ
４１がともに正常であると判断するために、十分な上昇
勾配をもって所定温度まで達したといえる。

【００６１】さらに、実測冷却水温ＴＨＷのパターン３
が示すように、推定冷却水温ＥＴＨＷが前記［下限規定
値ＴＨ１＋所定値α］に達したときには、実測冷却水温
ＴＨＷも下限規定値ＴＨ１に達しているが、推定冷却水
温ＥＴＨＷが前記［上限規定値ＴＨ２＋所定値β］を上
回った際（時刻ｔ2）に、実測冷却水温ＴＨＷが上限規
定値ＴＨ２を上回っていない場合には、水温センサ４１
は正常に作動しているが、サーモスタット１６に異常が
あるとの判断をすることとなる。

【００６２】そこで、前記実測水温ＴＨＷがパターン1
のような推移を示した場合には、ＥＣＵ５１は、サーモ
スタット１６及び水温センサ４１の何れに異常があるの
かを、更に判定することとなる。

【００６３】例えば図６は、図５に示した実測冷却水温
ＴＨＷのパターン１の時刻ｔ2後に続く変化態様の一例
である。同図６に示すように、時刻ｔ2における実測冷
却水温ＴＨＷを初期値ＥＴＨＷｆ１として、ＥＣＵ５１
はサーモ異常推定水温ＥＴＨＷｆという新たなパラメー
タを設定している。上述したように、このサーモ異常推
定水温ＥＴＨＷｆは、水温センサ４１は正常に作動して
いるが、サーモスタット１６に異常があると想定した場
合の推定冷却水温に相当する（図４参照）。

【００６４】前述したように、サーモスタット１６の異
常は、サーモスタット１６が常時開弁したままの状態と
なることである。このため、サーモスタット１６に異常
がある場合でも、冷却水温は緩慢な上昇を続け、やがて
はサーモスタット本来の開弁温度にまで達する。そし
て、冷却水温が一旦開弁温度以上に達した後には、サー
モスタットが異常であっても正常であっても冷却水温の
変化態様に何ら差はないこととなる。一方、水温センサ
４１に異常がある場合には、当該センサ４１が正常であ
る場合と比較して、低い信号値が継続して検出されるこ
ととなる。

【００６５】この点に着目して設定されたサーモ異常推
定水温ＥＴＨＷｆの変化態様を参照すれば、時刻ｔ2か
ら所定時間Ｔ0経過後、すなわち時刻ｔ3において、実測
冷却水温ＴＨＷが前記サーモ異常推定水温ＥＴＨＷｆよ
り所定値以上低い場合には、水温センサ４１の方に異常
があると判断することができる。結局、実測冷却水温Ｔ
ＨＷがパターン１の変化態様を示した場合には、ＥＣＵ
５１は水温センサ４１に異常があると判断することとな
る（図６）。

【００６６】一方、図７には、時刻ｔ2経過後、任意時
間での実測冷却水温ＴＨＷの変化態様を、時間に係る横
軸及び温度に係る縦軸を共に拡大して示したものであ
る。同図に示すように、サブルーチンに処理が初めて移
行した後、所定の微小時間、詳しくはメインルーチンを
介してサブルーチンに処理が移行する毎回の処理周期Ｔ
iにおける実測冷却水温の変動量ΔＴＨＷiが所定量ＴＨ
３以上となった場合には、速やかに水温センサ４１の作
動状態に異常がある旨判断を独立して行っている。この
ような機能により、水温センサ４１の異常検出に係る精
度が一層向上している。

【００６７】以上説明した態様で冷却システムの異常検
出を行う本実施形態によれば、以下の効果が奏せられる
ようになる。冷却システムの冷却制御機能に異常が生じ
た際に、迅速且つ正確にその異常を検出するとともに、
サーモスタットと水温センサとの何れに異常があるのか
を、正確に判別できるようになる。

【００６８】なお、本実施形態において、サブルーチン
のステップ２０３及び２０４で行った処理、すなわち微
小時間における水温センサ４１からの検出値に所定幅以
上変動があれば、水温センサ４１に異常があると判断す
る処理は、他の処理行程から基本的に独立したものであ
るから、時刻ｔ2以後に限らず、例えばメインルーチン
において、任意の時刻に行うことができる。

【００６９】また、前記ステップ２０３及び２０４にお
ける処理では、微小時間における検出値の振幅を水温セ
ンサ４１の異常判断基準として用いた。これに対し、所
定時間における検出信号をデジタル処理等することによ
り、検出信号の軌跡長を算出し、同軌跡長が所定値以上
であれば水温センサ４１に異常があると判断をするよう
にしてもよい。

【００７０】また、本実施形態の「サーモスタット／水
温センサ異常判定ルーチン」においては、サーモ異常推
定水温ＥＴＨＷｆ算出のための演算にあたり、時刻ｔ2
における実測冷却水温ＴＨＷをその初期値として、その
後は、推定冷却水温ＥＴＨＷに劣化係数Ｋを積算して求
めることとした。これに対し、同サーモ異常推定水温Ｅ
ＴＨＷｆがサーモスタット１６の開弁温度（８２℃）を
上回った後は、同サーモ異常推定水温を定数とするか、
或いは劣化係数Ｋをより小さな値に変更するようにして
もよい。

【００７１】さらに、サーモ異常推定水温ＥＴＨＷｆ
は、時刻ｔ2における実測冷却水温ＴＨＷを初期値とし
て、エンジン始動時ｔ0から時刻ｔ2までの実測水温ＴＨ
Ｗの単位時間当たり平均上昇速度と同等の推定上昇速度
で変化させるよう演算を行ってもよい。そしてこの場合
も、同水温ＥＴＨＷｆが所定温度（例えば８２℃）を一
旦上回った後は、同水温ＥＴＨＷｆを一定とするか、そ
の推定上昇速度を低くくするようロジックを構成するこ
ともできる。このような構成により、サーモ異常推定水
温の精度を一層向上させることができるようになる。（第２実施形態）次に、本発明の第２の実施形態を、上
記第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。

【００７２】該第２の実施形態に係る冷却装置の異常検
出装置も、同じく自動車のエンジン冷却システムに適用
される。そしてその異常検出に係る処理行程は、冷却シ
ステムの作動異常をエンジン始動後の各種運転状態パラ
メータに基づいて検出する「冷却システム異常検出ルー
チン」と、サーモスタット１６或いは水温センサ４１の
何れかに異常があるとの前提に基づいて、そのどちらに
異常があるのかを判別するための「サーモスタット／水
温センサ異常判定ルーチン」とからなる。

【００７３】また、同第２実施形態の装置にあっても、
適用される自動車のエンジン冷却システムの構成（図
１）、ＥＣＵ（電子制御装置）５１の回路構成（図２）
及び冷却システム異常検出手順（図３）は先の第１実施
形態と同様であり、それらの構成に関するここでの重複
する説明は割愛する。

【００７４】さて、この第２の実施形態の装置では、
「冷却システム異常検出ルーチン」（メインルーチン）
において、サーモスタット１６若しくは水温センサ４１
の何れかに異常があると判断した場合、すなわちステッ
プ１１２に相当するサブルーチンに処理を移行した場合
の処理内容が、先の第１実施形態とは異なる。

【００７５】図８には、前記サブルーチンに相当する
「サーモスタット／水温センサ異常判定ルーチン」の処
理内容を示す。同ルーチンにおいて、ＥＣＵ５１は先ず
ステップ３０１において、後述する電流供給再開フラグ
ＸＦＴＣ２が「１」に設定されているか否かを判断す
る。そして、その判断が肯定であれば処理をステップ３
０６までジャンプし、その判断が否定であれば処理をス
テップ３０２に移行する。

【００７６】ステップ３０２においては、これも後述す
る電流供給停止フラグＸＦＴＣ１が、「１」に設定され
ているか否かを判断する。そしてその判断が肯定であれ
ば処理をステップ３０４までジャンプし、その判断が否
定であれば処理をステップ３０３に移行する。

【００７７】ステップ３０３においてＥＣＵ５１は、水
温センサ４１への電流供給を停止するとともに、電流供
給停止フラグＸＦＴＣを「１」に設定する。続くステッ
プ３０４においては、前記ステップ３０３で実行された
電流供給の停止より所定時間Ｔ1が経過したか否かを判
断する。そしてＥＣＵ５１は、その判断が肯定であれば
処理をステップ３０５に移行し、その判断が否定であれ
ばその処理を一旦終了する。

【００７８】ステップ３０５においては、前記ステップ
３０２において停止した電流供給を再開するとともに、
電流供給再開フラグＸＦＴＣ２を「１」に設定する。そ
して処理を続くステップ３０６に移行する。

【００７９】ステップ３０６においては、前記ステップ
３０５において電流供給を再開した後所定時間Ｔ2が経
過したか否かを判断する。そしてＥＣＵ５１は、その判
断が肯定であれば処理をステップ３０７に移行し、その
判断が否定であればその処理を一旦終了する。

【００８０】ステップ３０７においては、メインルーチ
ンにおいて今回読み込まれた実測冷却水温ＴＨＷが、前
記ステップ３０５において電流供給を停止したときの実
測冷却水温ＴＨＷt2から所定値δを減じた値より小さい
か否かを判断する。そしてＥＣＵ５１は、その判断が肯
定であれば処理をステップ３０８に移行して水温センサ
４１に異常があるとの判断をする。そしてその後の処理
を一旦終了する。

【００８１】一方ステップ３０７における判断が否定で
あれば、ＥＣＵ５１は処理をステップ３０９に移行して
サーモスタット１６に異常があるとの判断をする。そし
てその後の処理を一旦終了する。

【００８２】なお、本サブルーチンの処理行程で、ステ
ップ３０８或いはステップ３０９において、それぞれ水
温センサ４１或いはサーモスタット１６に異常があると
判断した後メインルーチンに処理をもどした場合には、
当該メインルーチンの処理を一旦終了した後、次回のエ
ンジン始動時まで同メインルーチンへの再度割り込みを
禁止する。

【００８３】ＥＣＵ５１は、以上説明した「サーモスタ
ット／水温センサ異常検出ルーチン」に基づき、先の第
１実施形態で説明した「冷却システム異常検出ルーチ
ン」による冷却システムの冷却水温調節機能にかかる異
常の検出に加えて、当該冷却システムに異常がある場合
には、サーモスタット及び水温センサのうち何れに異常
があるのかを検出する。そして当該サブルーチンから明
らかなように、ＥＣＵ５１は、メインルーチンにおいて
サーモスタット１６或いは水温センサ４１の何れかに異
常があると判断したが、そのどちらに異常があるかわか
らない場合に、以下のようなロジックに従い判断をおこ
なう。

【００８４】先ず、水温センサ４１への電流供給を一時
停止して、再び電流の供給を開始する（ステップ３０３
〜３０５）。そこで、電流供給を再開してから所定時間
Ｔ2が経過するのを待つ。そして、その所定時間Ｔ2に実
測水温ＴＨＷが所定値（ＴＨＷ1−δ）まで回復しなけ
れば、水温センサ４１に異常があると判断する。一方、
所定時間Ｔ2に実測水温ＴＨＷが所定値（ＴＨＷ1−δ）
まで回復すれば、水温センサ４１には異常がない、すな
わちサーモスタット１６に異常があると判断する。

【００８５】例えば図９には、先の第１実施形態で示し
た図６のタイムチャートと同様、本実施形態の適用にお
いて、時刻ｔ2後に実測冷却水温ＴＨＷが示す変化態様
の例である。

【００８６】同図に示すように、処理が初めてサブルー
チンに移行すると（時刻ｔ2）、ＥＣＵ５１は、水温セ
ンサ４１への電流供給を停止する。そして、所定時間Ｔ
1経過後の時刻ｔ4において電流供給を再開した結果、水
温センサ４１そのものに異常がなければ、パターン４に
示すように、実測冷却水温ＴＨＷは、時刻ｔ2における
値と同程度まで速やかに回復することとなる。一方、水
温センサ４１の作動状態に異常がある場合には、同時刻
ｔ4において電流供給を再開しても、パターン５の変化
態様が示すように見かけ上の実測冷却水温ＴＨＷの回復
が遅れることが、発明者らによって確認されている。

【００８７】このような特性に鑑みて、ＥＣＵ５１は水
温センサ４１への電流供給再開後、更に所定時間Ｔ2が
経過した後、時刻ｔ5における実測水温ＴＨＷを時刻ｔ2
における実測冷却水温ＴＨＷt2と比較することにより水
温センサ４１の作動状態に係る異常・正常を判断するこ
ととしている。

【００８８】上記実施形態の態様によっても、冷却シス
テム２の作動異常が生じた場合に、正確且つ迅速にその
異常を検出し、サーモスタット１６及び水温センサの何
れに異常があるのかを正確に判別することができるよう
になる。（第３実施形態）次に、本発明の第３の実施形態を、上
記第１及び第２の実施形態と異なる部分を中心に説明す
る。

【００８９】該第３の実施形態に係る冷却装置の異常検
出装置も、同じく自動車のエンジン冷却システムに適用
される。そしてその異常検出に係る処理行程は、冷却シ
ステムの作動異常をエンジン始動後の各種運転状態パラ
メータに基づいて検出する「冷却システム異常検出ルー
チン」と、サーモスタット１６或いは水温センサ４１の
何れかに異常があるとの前提に基づいて、そのどちらに
異常があるのかを判別するための「サーモスタット／水
温センサ異常判定ルーチン」とからなる。

【００９０】また、同第３実施形態の装置にあっても、
適用される自動車のエンジン冷却システムの構成（図
１）及びＥＣＵ（電子制御装置）５１の回路構成（図
２）は、第１及び第２の実施形態と同様である。

【００９１】さて、この第３の実施形態の装置は、当該
装置により実行される「冷却システム異常検出ルーチ
ン」の処理内容において、先の第１及び第２の実施形態
とは異なる。

【００９２】すなわち、図１０には、本実施形態の冷却
システムの異常検出にかかる「冷却システム異常検出ル
ーチン」を示す。このルーチンに関するプログラムも、
ＥＣＵ５１のＲＯＭ５３に予め記憶されており、自動車
の主電源が「ＯＮ」となった後、所定時間毎に実行され
る。

【００９３】また、同ルーチンに移行してＥＣＵ５１が
最初に実行するステップ４０１及び４０２での処理内容
は、前記第１の実施形態の「冷却システム異常検出ルー
チン」におけるステップ１０２及び１０２とそれぞれ同
一のものであり、その詳細な説明は割愛する。

【００９４】すなわち、ＥＣＵ５１は先ずステップ４０
１において、実測冷却水温ＴＨＷ、吸気温ＴＨＡ等の各
種運転状態パラメータを読み込み、続くステップ４０２
においては、サーモスタット１６及び水温センサ４１が
正常に作動していると想定した上での推定水温ＥＴＨＷ
nを算出する。

【００９５】そして、さらに続くステップ４０３におい
ては、前記ステップ４０１で読み込んだ各種運転状態パ
ラメータに基づいて、所定時刻ｔａ及びｔｂ（ｔｂはｔ
ａ以後の時刻）を設定する。ここで時刻ｔａは、水温セ
ンサ４１の作動状態が正常である場合と、異常である場
合とを比較して、温度上昇の態様に有意な相違が現れる
時刻であり、先の各種運転状態パラメータから、予め実
験により得られたデータを基に、図示しないマップを参
照して算出する。他方、時刻ｔｂには、サーモスタット
１６が正常であると想定した場合に、エンジン始動後、
同サーモスタット１６の開弁温度（本実施形態では８２
℃）に到達する以前であって、冷却水温の単調な上昇が
続いていると推定される時刻が適宜選択される。

【００９６】さらに続くステップ４０４においては、後
述するセンサ正常判定フラグＸＦＳＳが「１」に設定さ
れているか否かを判断する。そして、その判断が肯定で
あれば処理をステップ４０８までジャンプし、その判断
が否定であれば処理をステップ４０５に移行する。

【００９７】ステップ４０５においては、現在の時刻ｔ
が前記ステップ４０３において設定した所定時刻ｔａの
経過後であるか否かを判断する。そして、その判断が肯
定であれば、ＥＣＵ５１は処理をステップ４０６に移行
し、その判断が否定であればその処理を一旦終了する。

【００９８】ステップ４０６においては、今回読み込ま
れた実測冷却水温ＴＨＷが規定値ＴＨ３以上であるか否
かを判断する。そしてその判断が否定であれば、処理を
ステップ４０８に移行する。一方、その判断が肯定であ
れば、処理をステップ４０７に移行し、同ステップ４０
７において水温センサ４１の作動状態は正常であるとの
判断をするとともに、センサ正常判定ＸＦＳＳを「１」
に設定する。そして処理をステップ４０８に移行する。

【００９９】ステップ４０８においては、現在の時刻ｔ
が前記ステップ４０３において設定した所定時刻ｔｂの
経過後であるか否かを判断する。そしてその判断が肯定
であれば、ＥＣＵ５１は処理をステップ４０９に移行
し、その判断が否定であれば、その処理を一旦終了す
る。

【０１００】ステップ４０９においては、今回読み込ま
れた実測冷却水温ＴＨＷが規定値ＴＨ４を上回っている
かを判断する。そしてその判断が肯定であれば、ＥＣＵ
５１は処理をステップ４１０に移行し、同ステップ４１
０においてサーモスタット１６及び水温センサ４１はと
もに正常であるとの判断をするとともに、今回のルーチ
ン処理を一旦終了する。

【０１０１】一方、前記ステップ４０９における判断が
否定である場合、ＥＣＵ５１はその処理をステップ４１
１に移行する。ステップ４１１においては、前記ステッ
プ４０７で説明した水温センサ４１正常判定フラグＸＦ
ＳＳが、現在「１」に設定されているか否かを判断す
る。そしてその判断が肯定であれば、ＥＣＵ５１はその
処理をステップ４１２に移行し、同ステップ４１２にお
いてサーモスタット１６の作動状態に異常があるとの判
断をするとともに、今回のルーチン処理を終了する。

【０１０２】一方、前記ステップ４１１における判断が
否定である場合、ＥＣＵ５１はサーモスタット１６若し
くは水温センサ４１の何れかに異常があると判断する。
そしてその処理をステップ４１３、すなわち本ルーチン
のサブルーチンを構成する「サーモスタット／水温セン
サ異常判定ルーチン」に移行することとなる。当該ステ
ップ４１３、すなわちサブルーチンにおける処理内容に
関しては、先の第１の実施形態及び第２の実施形態で説
明した「サーモスタット／水温センサ異常判定ルーチ
ン」（図４及び図５）のうち何れのルーチンを適用する
こともできる。

【０１０３】以上説明したように、ＥＣＵ５１はメイン
ルーチンとしての上記「冷却システム異常検出ルーチ
ン」と併せて、先の第１実施形態又は第２実施形態で説
明した「サーモスタット／水温センサ異常判定ルーチ
ン」を、そのサブルーチンとして適用する。そして、上
記メインルーチンの説明から明らかなように、本実施形
態のメインルーチンでは、エンジン始動後、第１及び第
２の設定時間の経過にあわせて、推定冷却水温ＥＴＨＷ
と実測冷却水温とを比較して、冷却システム２に係る異
常を検出するよう処理ルーチンを構成している。

【０１０４】このような構成によっても、先の第１又は
第２の実施形態と同様、冷却システムの冷却水温調節機
能にかかる異常の検出に加え、当該冷却システムに異常
がある場合には、サーモスタット及び水温センサのうち
何れに異常があるのかを迅速且つ正確に検出することが
できるようになる。

【０１０５】なお、上記第３の実施形態においては、冷
却システムの異常検出に係る検出時刻ｔa、或いはサー
モスタット／水温センサ異常判定に係る判定時刻ｔbを
エンジン始動後の運転状態に応じて調整するようメイン
ルーチンが構成されているが、両時刻は、エンジン始動
時の運転状態のみから決定して不動としてもよい。この
ように構成すれば、当該メインルーチンにおけるＥＣＵ
５１の演算負担を軽減することができるようになる。

【０１０６】また、上記各実施形態において、推定冷却
水温ＥＴＨＷは、エンジン１の始動時冷却水温、吸気
温、エンジン回転数、吸気量等の各種運転状態パラメー
タに基づき算出することとしたが、これら各種パラメー
タの選択・組合せ、並びに同パラメータによる演算若し
くはデータマップの態様としては、様々なものが採用さ
れ得る。要は、実測冷却水温の初期値に、エンジン始動
後の運転状態及び外的環境要因を加味することによっ
て、基本的には冷却水の熱収支に基づいて該推定冷却水
温ＥＴＨＷを算出するようにすればよい。

【０１０７】また、上記各実施形態における処理ルーチ
ンで用いたα，β等の定数は、冷却装置の異常を判断す
るため、推定冷却水温と実測冷却水温とが十分に近似し
ているか否かを判断する上での許容範囲をなしている。
そしてこれらα，βは、定数として予め設定することと
しているが、始動時冷却水温やその他の運転状態等に応
じて適宜ＥＣＵ５１が決定するようにしてもよい。この
ようにロジックを構成すれば、エンジンの特性ばかりで
なく、外的環境等に即したより信頼性の高い異常検出を
期待することができるようになる。

【０１０８】

【発明の効果】請求項１に記載した発明によれば、冷却
装置の冷却水温制御機能に異常が現れた際に、迅速且つ
正確にその異常を検出するとともに、冷却水温の制御機
能そのものと冷却水温の検出機能との何れに異常がある
のかを、正確に判別できるようになる。

【０１０９】請求項２又は３に記載した発明によれば、
請求項１記載の発明の効果に加え、冷却水温の制御機能
若しくは検出機能の異常検出に係る識別精度が一層向上
するようになる。

【０１１０】請求項４又は５記載の発明によれば、請求
項１〜３記載の発明の効果に加え、冷却装置の異常検出
に係る信頼性及び検出精度が一層向上するようになる。
請求項６記載の発明によれば、請求項１〜５記載の発明
の効果に加え、とくに水温検出手段の機能に異常がある
場合には、その異常検出に係る精度を一層向上させるこ
とができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るサーモスタット異常検出装置が適
用されるエンジン冷却システムの一例を示す概略構成
図。

【図２】ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図。

【図３】第１実施形態の冷却システム異常検出手順を示
すフローチャート。

【図４】第１実施形態のサーモスタット／水温センサ異
常判定手順を示すフローチャート。

【図５】エンジン始動後の冷却水温の変化態様の例を示
すタイムチャート。

【図６】エンジン始動後の冷却水温の変化態様の例を示
すタイムチャート。

【図７】冷却水温の検出値に係る微小時間の変動を示す
タイムチャート。

【図８】第２実施形態のサーモスタット／水温センサ異
常判定手順を示すフローチャート。

【図９】エンジン始動後の冷却水温の変化態様の例を示
すタイムチャート。

【図１０】第３実施形態の冷却システム異常検出手順を
示すフローチャート。

【符号の説明】

１…エンジン、２…冷却システム、３…シリンダ、４…
ピストン、５…クランクシャフト、６…コンロッド、７
…ウォータジャケット、８…ラジエータ、９…冷却ファ
ン、１０…ウォータポンプ、１１…燃焼室、１２…シリ
ンダヘッド、１３…シリンダブロック、１６…サーモス
タット、４１…水温センサ、４２…スロットルセンサ、
４３…回転数センサ、４４…酸素センサ、４５…吸気量
センサ、４６…車速センサ、４７…吸気温センサ、５１
…ＥＣＵ、５２…ＣＰＵ、５３…ＲＯＭ、５４…ＲＡ
Ｍ、５５…バックアップＲＡＭ、５６…タイマカウン
タ、５７…外部入力回路、５８…外部出力回路、５９…
バス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01P 11/16 F01P 7/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの冷却水循環通路に設けられて、
冷却水温が所定値を下回っているときには前記通路を閉
塞し、冷却水温が所定値以上のときには冷却通路を開放
するサーモスタットと、前記エンジンの冷却水温を検出する冷却水温検出手段
と、を備えた冷却装置において、当該エンジン始動後、前記冷却水温の変化態様に基づき
該冷却装置の異常を検出する異常判断手段を備え、前記冷却装置の異常が検出された後の冷却水温の変化態
様に基づき、サーモスタット及び冷却水温検出手段のう
ち何れに異常があるのかを判定する判定手段を更に有し
てなる冷却装置の異常検出装置。
【請求項２】前記判定手段は、前記冷却装置に異常があ
ると判断した後に、前記検出される冷却水温の上昇に係
る勾配が所定の基準率以上であれば、サーモスタットに
異常があると判定し、該勾配が所定の基準率未満であれ
ば、冷却水温度検出手段に異常があるとの判定をする請
求項１記載の冷却装置の異常検出装置。
【請求項３】前記判定手段は、冷却装置に異常があると
判断した後に、冷却水温検出手段の一時作動停止及び再
作動を実行し、再作動時の検出値が所定値以上であれば
少なくとも冷却水温検出手段は正常に作動しているとの
判定をする請求項１記載の冷却装置の異常検出装置。
【請求項４】前記異常判断手段は、前記サーモスタット
が正常に作動しているとの想定のもとで、エンジンの運
転状態に基づき推定冷却水温を算出する冷却水温推定手
段を有してなり、エンジン始動後、前記検出される冷却水温の上昇に係る
勾配と前記推定冷却水温の上昇に係る勾配とが所定率以
上異なるときに、冷却装置に異常があるとの判断をする
請求項１〜３何れかに記載の冷却装置の異常検出装置。
【請求項５】前記異常判断手段は、エンジン始動後、所
定時間経過後に前記検出された冷却水温が所定の基準水
温に満たないときには冷却装置に異常があるとの判断を
する請求項１〜３何れかに記載の冷却装置の異常検出装
置。
【請求項６】前記検出される冷却水温の所定微小時間当
たり変化量が、所定量以上変動した場合には、水温検出
手段に異常があると判断する水温検出機能異常検出手段
を更に備えてなる請求項１〜５何れかに記載の冷却装置
の異常検出装置。