JP4639995B2 - Thermostat failure diagnosis method and engine cooling device - Google Patents

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Description

本発明は、サーモスタット、特にエンジンの冷却系に備えられたサーモスタットの故障診断方法及びエンジンの冷却装置に関する。   The present invention relates to a thermostat, particularly a thermostat failure diagnosis method provided in an engine cooling system, and an engine cooling apparatus.

従来のサーモスタットの故障診断方法として、ラジエータからの放熱量とエンジンから冷却水への受熱量との割合である熱量比を用いて診断する方法がある(特許文献1参照)。   As a conventional thermostat failure diagnosis method, there is a method of making a diagnosis using a heat quantity ratio which is a ratio between a heat release amount from a radiator and a heat reception amount from an engine to cooling water (see Patent Document 1).

この方法について説明すると、エンジンの冷却水の予測温度がサーモスタットの設定開弁温度付近まで上昇したときに、算出された熱量比が判定しきい値より大きい場合にラジエータからの放熱量が大きすぎてサーモスタットが閉弁すべき状態にもかかわらず開弁したままの開弁故障であると判定する。
特開2001−73773号公報
Explaining this method, when the predicted temperature of the engine cooling water rises to near the thermostat's set valve opening temperature, if the calculated heat ratio is larger than the judgment threshold, the amount of heat released from the radiator is too large. The thermostat is determined to be a valve opening failure that remains open despite the state in which the thermostat should be closed.
JP 2001-73773 A

しかしながら従来技術では、算出した熱量比をしきい値と比較してサーモスタットの故障を判定するため、サーモスタットの故障を直接的に判定することができない。   However, in the prior art, since the calculated heat quantity ratio is compared with a threshold value to determine a thermostat failure, the thermostat failure cannot be determined directly.

したがって、本発明の目的は、前述の課題を解決するサーモスタットの故障判定方法及びエンジンの冷却装置を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a thermostat failure determination method and an engine cooling device that solve the above-described problems.

本発明は、エンジンのシリンダブロック内を冷却水が流通する冷却水ジャケットと、冷却水ジャケットから流出した冷却水が、再び冷却水ジャケットに流入するための循環流路と、この循環流路途中に設けられ、冷却水の熱を放熱するラジエータと、このラジエータを冷却水がバイパスするバイパス流路と、冷却水の温度に応じて前記循環流路と前記ラジエータとの間の冷却水の出入を制御して、冷却水を前記バイパス流路に流入させるサーモスタットと、前記循環流路から分岐して前記循環流路と並列に設けられたヒータ流路と、このヒータ流路に設けられ、客室内を加熱するヒータと、前記冷却水ジャケット内の冷却水温度を検出する温度検出手段と、を備えたエンジンの冷却装置において、前記エンジンの発熱量と、前記シリンダブロックの放熱量と、前記ラジエータの放熱量および前記ヒータの吸熱量をそれぞれ演算し、かつ前記ラジエータの放熱量はラジエータに流入する冷却水流量から算出するものとし、これらの演算結果からサーモスタットが閉じた状態での冷却水の温度を推定するコントローラを備え、このコントローラは、前記サーモスタットが閉じて前記循環流路と前記ラジエータとの間の冷却水の出入を禁止する温度範囲で、推定した冷却水温度が所定温度以上の場合に、前記温度検出手段により冷却水温度を検出し、検出した実際の冷却水温度が所定温度未満の場合に、前記サーモスタットが故障であると判定することを特徴とするエンジンの冷却装置。 The present invention includes a cooling water jacket through which cooling water flows in a cylinder block of an engine, a circulation channel for cooling water flowing out from the cooling water jacket to flow into the cooling water jacket again, and a midway in the circulation channel. A radiator that dissipates the heat of the cooling water, a bypass passage that bypasses the radiator with the cooling water, and controls the flow of the cooling water between the circulation passage and the radiator according to the temperature of the cooling water Then, a thermostat for flowing cooling water into the bypass flow path, a heater flow path branched from the circulation flow path and provided in parallel with the circulation flow path, provided in the heater flow path, An engine cooling device comprising: a heater for heating; and a temperature detecting means for detecting a cooling water temperature in the cooling water jacket. And the heat radiation amount of the click, the heat radiation amount and heat absorption amount of the heater of the radiator is calculated respectively, and the heat radiation amount of the radiator shall be calculated from the cooling water flow entering the radiator, a thermostat closes These calculation results A controller for estimating the temperature of the cooling water in a heated state, wherein the controller closes the estimated cooling water in a temperature range in which the thermostat is closed and prohibits the flow of cooling water between the circulation passage and the radiator. When the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, the temperature detection means detects the cooling water temperature, and when the detected actual cooling water temperature is lower than the predetermined temperature, it is determined that the thermostat is malfunctioning. Engine cooling system.

本発明では、まずサーモスタットが閉じた状態でのエンジン内の冷却水の温度を推定し、推定した冷却水温度が所定温度に達したときに、エンジン内の冷却水温度を直接測定して、実際の冷却水温度と所定温度とを比較し、所定温度未満の場合にサーモスタットが故障であると診断するため、サーモスタットの故障診断を冷却水温度から直接的に診断することができる。   In the present invention, first, the temperature of the cooling water in the engine with the thermostat closed is estimated, and when the estimated cooling water temperature reaches a predetermined temperature, the cooling water temperature in the engine is directly measured to The cooling water temperature is compared with a predetermined temperature, and if the temperature is lower than the predetermined temperature, the thermostat is diagnosed as having a failure. Therefore, the failure diagnosis of the thermostat can be diagnosed directly from the cooling water temperature.

図1は、第1の実施形態のエンジン冷却水の循環流路を説明する構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a circulation flow path of engine cooling water according to the first embodiment.

1は、エンジン2を冷却する冷却水の循環流路であり、循環流路1は、エンジン2のシリンダブロック2bを冷却する冷却水が流通する冷却水ジャケット2a、シリンダを冷却した冷却水を走行風で冷却するラジエータ3及びシリンダで加熱した冷却水の熱を用いて客室内を加熱するヒータ4を連通する。   Reference numeral 1 denotes a circulation path for cooling water for cooling the engine 2. The circulation path 1 travels through a cooling water jacket 2a through which cooling water for cooling the cylinder block 2b of the engine 2 flows, and cooling water for cooling the cylinder. A radiator 3 that is cooled by wind and a heater 4 that heats the cabin using the heat of cooling water heated by a cylinder are communicated.

循環流路1は、エンジン2を冷却した冷却水がラジエータ3で放熱されてエンジン2に戻る冷却水循環流路1aと、この冷却水循環流路1aから分岐して冷却水循環流路1aと並列に構成されるヒータ流路1bとから構成される。冷却水循環流路1aには、さらにラジエータ3をバイパスするバイパス流路1dが設けられる。   The circulation flow path 1 is configured in parallel with the cooling water circulation flow path 1a branched from the cooling water circulation flow path 1a and the cooling water circulation flow path 1a that returns to the engine 2 when the cooling water that has cooled the engine 2 is radiated by the radiator 3. Heater channel 1b. The cooling water circulation channel 1 a is further provided with a bypass channel 1 d that bypasses the radiator 3.

ラジエータ3と冷却水ジャケット2aとの間の冷却水循環流路1aには、サーモスタット5が設置され、冷却水が所定温度に達するまでラジエータ3へ冷却水が流入することを禁止し、冷却水はバイパス流路1cを流通する。   A cooling water circulation passage 1a between the radiator 3 and the cooling water jacket 2a is provided with a thermostat 5 to prohibit the cooling water from flowing into the radiator 3 until the cooling water reaches a predetermined temperature, and the cooling water is bypassed. Flows through the channel 1c.

ラジエータ入口にはラジエータ3に流入する冷却水の流量を検出する第1流量計6と、その温度を検出する第1温度センサ7が設置される。これらセンサ6、7の出力はコントローラ8に出力される。冷却水ジャケット2aには、ジャケット内の冷却水の流量を検出する第2流量計9とジャケット内の冷却水の温度を検出する第2温度センサ10が設置され、コントローラ8に出力信号を送信する。同様に、ヒータ入口にはヒータ4に流入する冷却水の流量を検出する第3流量計11と冷却水の温度を検出する第3温度センサ12が設置される。これらセンサ11、12の出力はコントローラ8に出力される。   A first flow meter 6 for detecting the flow rate of the cooling water flowing into the radiator 3 and a first temperature sensor 7 for detecting the temperature thereof are installed at the radiator inlet. The outputs of these sensors 6 and 7 are output to the controller 8. The cooling water jacket 2 a is provided with a second flow meter 9 that detects the flow rate of the cooling water in the jacket and a second temperature sensor 10 that detects the temperature of the cooling water in the jacket, and transmits an output signal to the controller 8. . Similarly, a third flow meter 11 that detects the flow rate of the cooling water flowing into the heater 4 and a third temperature sensor 12 that detects the temperature of the cooling water are installed at the heater inlet. The outputs of these sensors 11 and 12 are output to the controller 8.

これら第1〜第3流量計6、9、11と第1〜第3温度センサ7、10、12の出力が入力されるコントローラ8には、さらにエンジン2の回転速度と、燃料噴射弁から噴射される燃料量を制御する燃料噴射パルス幅と、図示しない点火プラグの点火時期と、吸気温度が入力される。   The controller 8 to which the outputs of the first to third flow meters 6, 9, 11 and the first to third temperature sensors 7, 10, 12 are input is further injected with the rotational speed of the engine 2 and fuel injection valve The fuel injection pulse width for controlling the amount of fuel to be supplied, the ignition timing of a spark plug (not shown), and the intake air temperature are input.

このように構成されて、冷却水温度がサーモスタット5の閉じる所定温度以下の場合には、冷却水はバイパス流路1cを流通してエンジン2の発熱量による冷却水の加熱が促進されてエンジンの暖機時間が短縮される。所定温度を越えた場合にはサーモスタット5が開き、冷却水はラジエータ3に供給され、冷却水の温度が所定温度範囲に維持される。   With this configuration, when the cooling water temperature is equal to or lower than the predetermined temperature at which the thermostat 5 is closed, the cooling water flows through the bypass channel 1c and the heating of the cooling water by the heat generation amount of the engine 2 is promoted, and the engine Warm-up time is shortened. When the temperature exceeds the predetermined temperature, the thermostat 5 is opened, the cooling water is supplied to the radiator 3, and the temperature of the cooling water is maintained within a predetermined temperature range.

一方、冷却水流路1から分岐してヒータ流路1bを流通する冷却水は、ヒータ4に供給される。エンジン2で加熱された冷却水の熱がヒータ4に吸熱されて空気を加熱し、加熱された空気が車室内に送られ、車室内の暖房に使用される。   On the other hand, the cooling water branched from the cooling water flow channel 1 and flowing through the heater flow channel 1 b is supplied to the heater 4. Heat of the cooling water heated by the engine 2 is absorbed by the heater 4 to heat the air, and the heated air is sent into the vehicle interior and used for heating the vehicle interior.

図2は、本実施形態のサーモスタット5の故障診断方法を説明するフローチャートである。この故障診断は、コントローラ8で所定間隔で実施され、サーモスタット5が開いた状態で閉じなくなった開固着故障を診断するものであり、故障診断は、サーモスタット5が正常であれば閉状態にある冷却水の温度範囲で実施される。   FIG. 2 is a flowchart for explaining a failure diagnosis method for the thermostat 5 of the present embodiment. This failure diagnosis is performed at a predetermined interval by the controller 8 and diagnoses an open fixing failure that is not closed when the thermostat 5 is open. The failure diagnosis is cooling that is in a closed state if the thermostat 5 is normal. It is carried out in the water temperature range.

まず、エンジン2の発熱量Qと、シリンダブロック2bからの放熱量Q1と、ヒータ4による吸熱量Q2およびラジエータ3による放熱量Q3とを算出する。   First, the heat generation amount Q of the engine 2, the heat release amount Q1 from the cylinder block 2b, the heat absorption amount Q2 by the heater 4 and the heat release amount Q3 by the radiator 3 are calculated.

ステップS1でエンジン2の回転速度と燃料噴射パルス幅を読み込み、ステップS2で図3に示すような予め記憶したマップからエンジン2の発熱量マップ値qを算出する。発熱量マップ値qは、予め実験等により算出して記憶しておく。   In step S1, the rotational speed of the engine 2 and the fuel injection pulse width are read, and in step S2, a calorific value map value q of the engine 2 is calculated from a previously stored map as shown in FIG. The calorific value map value q is calculated and stored in advance through experiments or the like.

ステップS3では、点火時期を読み込み、読み込んだ点火時期から点火時期補正係数Kaを設定し、ステップS4で、エンジン発熱量Qを次式から算出する。   In step S3, the ignition timing is read, an ignition timing correction coefficient Ka is set from the read ignition timing, and in step S4, the engine heat generation amount Q is calculated from the following equation.

Figure 0004639995
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一方、ステップS5では、冷却水ジャケット2a内の冷却水温度T1と冷却水流量W1と吸気温度TANを読み込む。続くステップS6では、シリンダブロック放熱量Q1を算出する。シリンダブロック放熱量Q1は、次式から算出できる   On the other hand, in step S5, the cooling water temperature T1, the cooling water flow rate W1, and the intake air temperature TAN in the cooling water jacket 2a are read. In the subsequent step S6, the cylinder block heat dissipation amount Q1 is calculated. The cylinder block heat dissipation amount Q1 can be calculated from the following equation.

Figure 0004639995
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ここで、W1:冷却水流量、C1:シリンダブロック2bの比熱、T1:冷却水温度、TAN:吸気温度である。   Here, W1: cooling water flow rate, C1: specific heat of the cylinder block 2b, T1: cooling water temperature, TAN: intake air temperature.

また、ステップS7でヒータ4に流入する冷却水流量W2と温度T2とを第3流量計11、第3温度センサ12の出力から読み込み、ステップS8で、冷却水流量W2及び温度T2、さらにヒータ4表面と大気の間の熱貫流率K2及びヒータ4内の冷却水流路長L2から下式によりヒータ4の吸熱量Q2を算出する。   In step S7, the cooling water flow rate W2 and temperature T2 flowing into the heater 4 are read from the outputs of the third flow meter 11 and the third temperature sensor 12, and in step S8, the cooling water flow rate W2 and temperature T2, and further the heater 4 is read. The heat absorption amount Q2 of the heater 4 is calculated from the heat transmissivity K2 between the surface and the atmosphere and the cooling water flow path length L2 in the heater 4 by the following equation.

Figure 0004639995
Figure 0004639995

一方、ステップS9でラジエータ5に流入する冷却水流量W3と温度T3とを第1流量計6、第1温度センサ7の出力から読み取り、ステップS10で、読み取った冷却水流量W3及び温度T3、さらにラジエータ5の外面を構成する材料の熱貫流率K3及びラジエータ5内の冷却水流路長L3からラジエータ5の放熱量Q3を下式より算出する。   On the other hand, the cooling water flow rate W3 and the temperature T3 flowing into the radiator 5 in step S9 are read from the outputs of the first flow meter 6 and the first temperature sensor 7. In step S10, the read cooling water flow rate W3 and temperature T3, From the heat transmissivity K3 of the material constituting the outer surface of the radiator 5 and the cooling water flow path length L3 in the radiator 5, the heat radiation amount Q3 of the radiator 5 is calculated from the following equation.

Figure 0004639995
Figure 0004639995

このようにして、エンジン2の発熱量Q、シリンダブロック放熱量Q1、ヒータ吸熱量Q2およびラジエータ放熱量Q3を算出し、ステップS11に進む。   In this way, the heat generation amount Q of the engine 2, the cylinder block heat dissipation amount Q1, the heater heat absorption amount Q2, and the radiator heat dissipation amount Q3 are calculated, and the process proceeds to step S11.

ステップS11では、算出した値Q、Q1〜Q3に基づきエンジン2の冷却水の上昇温度ΔTを下式より算出する。   In step S11, the rising temperature ΔT of the cooling water of the engine 2 is calculated from the following equation based on the calculated values Q and Q1 to Q3.

Figure 0004639995
Figure 0004639995

続くステップS12において、ステップS11で算出した上昇温度ΔTを冷却水温度の前回値Tzに加算して冷却水温度の推定値Tとする。   In subsequent step S12, the rising temperature ΔT calculated in step S11 is added to the previous value Tz of the cooling water temperature to obtain an estimated value T of the cooling water temperature.

ステップS13では、算出した冷却水温度の推定値Tと所定温度Tcとを比較する。ここで所定温度はTcは、サーモスタット5が冷却水をラジエータ4へ流入させるように開く温度未満に設定する。推定値Tが所定温度Tc以上であればステップS14に進み、所定温度Tcに達していなければ判定を繰り返す。   In step S13, the calculated estimated value T of the cooling water temperature is compared with a predetermined temperature Tc. Here, the predetermined temperature Tc is set below the temperature at which the thermostat 5 opens so that the cooling water flows into the radiator 4. If the estimated value T is equal to or higher than the predetermined temperature Tc, the process proceeds to step S14. If the estimated value T has not reached the predetermined temperature Tc, the determination is repeated.

ステップS14では、ステップS13の条件が成立してからの経過時間Dが所定の時間Dc以上経過したかどうかを比較する。ステップS13の条件が成立後所定の時間、経過させることで冷却水温度の上昇を促進する。所定時間Dc経過した場合にはステップS15に進み、経過していない場合には判定を繰り返す。なお、所定時間Dcは1分以下を目安とする。   In step S14, it is compared whether or not the elapsed time D since the condition of step S13 has been satisfied has exceeded a predetermined time Dc. The passage of a predetermined time after the condition in step S13 is satisfied, thereby promoting an increase in the coolant temperature. When the predetermined time Dc has elapsed, the process proceeds to step S15, and when it has not elapsed, the determination is repeated. The predetermined time Dc is 1 minute or less.

ステップS15では、第2温度センサ10から冷却水ジャケット2a内の実際の冷却水温度Trを読み込み、所定温度Tcと比較する。冷却水温度Trが所定温度Tc以上であれば、サーモスタット5が閉じており、通常の冷却水の昇温状態にあり、ステップS16で、サーモスタット5は正常であると判定して制御を終える。   In step S15, the actual cooling water temperature Tr in the cooling water jacket 2a is read from the second temperature sensor 10 and compared with a predetermined temperature Tc. If the cooling water temperature Tr is equal to or higher than the predetermined temperature Tc, the thermostat 5 is closed and is in a normal cooling water temperature rising state. In step S16, it is determined that the thermostat 5 is normal and the control is finished.

一方、ステップS15で冷却水温度Trが所定温度Tc未満であれば、サーモスタット5が閉状態であるべきところ開状態で固着している開弁固着故障状態あり、冷却水がラジエータ3に流入し、冷却水が十分加熱されていない状態である。この場合には、ステップS17に進み、サーモスタット5がと判定し、ステップS18でサーモスタット5の故障を警報装置13を用いて運転者等に告知する。   On the other hand, if the cooling water temperature Tr is lower than the predetermined temperature Tc in step S15, the thermostat 5 should be closed, there is a valve open fixing failure state that is fixed in the open state, and the cooling water flows into the radiator 3, The cooling water is not sufficiently heated. In this case, the process proceeds to step S17, where it is determined that the thermostat 5 is, and in step S18, a failure of the thermostat 5 is notified to the driver or the like using the alarm device 13.

図4は、本実施形態のサーモスタット5の故障診断を時系列で示すタイミングチャートである。   FIG. 4 is a timing chart showing the failure diagnosis of the thermostat 5 of this embodiment in time series.

エンジン2の起動に伴い発熱が生じ、冷却水温度はサーモスタット5が閉じた状態にあるべき温度から、推定温度T、実際の温度Trとも上昇を開始する。そして、時刻t1で推定温度Tが所定温度Tcに達するとサーモスタット5の故障診断条件が成立し(ステップS13)、診断条件成立後、所定時間Dcが経過するまで冷却水を加熱する(ステップS14)。   Heat generation occurs as the engine 2 is started, and the cooling water temperature starts to increase from the temperature at which the thermostat 5 should be closed to both the estimated temperature T and the actual temperature Tr. When the estimated temperature T reaches the predetermined temperature Tc at time t1, a failure diagnosis condition for the thermostat 5 is established (step S13), and the cooling water is heated until the predetermined time Dc elapses after the diagnosis condition is established (step S14). .

そして所定時間Dcが経過した時刻t2で第2温度センサ10を用い、冷却水の実際の温度Trを検出する。そして破線で示すように時刻t2での実際の冷却水温度Trが所定温度Tc以上であれば、サーモスタット5は閉じており、正常であると判定する。一方、一点鎖線で示すように所定温度Tcに達していない場合には、サーモスタット5が故障して開いているため、冷却水がラジエータ3に流入して、冷却水の熱が放熱されて、十分に冷却水が加熱されていないと診断される。   Then, the actual temperature Tr of the cooling water is detected using the second temperature sensor 10 at time t2 when the predetermined time Dc has elapsed. If the actual cooling water temperature Tr at time t2 is equal to or higher than the predetermined temperature Tc as indicated by a broken line, the thermostat 5 is closed and determined to be normal. On the other hand, when the predetermined temperature Tc has not been reached as indicated by the alternate long and short dash line, the thermostat 5 is broken and opened, so that the cooling water flows into the radiator 3 and the heat of the cooling water is dissipated sufficiently. It is diagnosed that the cooling water is not heated.

したがって、本実施形態では、まずサーモスタット5が正常に閉じた状態でのエンジン2内の冷却水の温度Tを推定し、推定した冷却水温度Tが所定温度Tcに達したときに、エンジン2内の冷却水温度を直接測定して、実際の冷却水温度Trと所定温度Tcとを比較することで、サーモスタット5が開いた状態で固着して閉じなくなる、開固着故障を冷却水温度から直接的に診断することができる。   Therefore, in this embodiment, first, the temperature T of the cooling water in the engine 2 with the thermostat 5 normally closed is estimated, and when the estimated cooling water temperature T reaches the predetermined temperature Tc, By directly measuring the actual cooling water temperature Tr and comparing the actual cooling water temperature Tr with the predetermined temperature Tc, the thermostat 5 is fixed in an open state and cannot be closed. Can be diagnosed.

また、故障診断開始のトリガーとして、冷却水温度を推定し、推定した冷却水温度Tが所定温度Tc以上になった時に診断を開始するため、サーモスタット5の誤診断を防止することができる。   Moreover, since the cooling water temperature is estimated as a trigger for starting the failure diagnosis and the diagnosis is started when the estimated cooling water temperature T becomes equal to or higher than the predetermined temperature Tc, erroneous diagnosis of the thermostat 5 can be prevented.

図5は第2の実施形態の構成を示す構成図である。この実施形態は、第1の実施形態に対して、各部の流量の検出をマップを用いて算出するようにした点および冷却水温度を冷却水ジャケット2aの検出温度で代表するようにした点で異なる。なお、特に記載がない構成については、第1の実施形態と同様である。   FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment. This embodiment is different from the first embodiment in that the detection of the flow rate of each part is calculated using a map and the cooling water temperature is represented by the detection temperature of the cooling water jacket 2a. Different. Note that configurations not particularly described are the same as those in the first embodiment.

図5において、第1の実施形態の構成に対して、冷却水ジャケット2b内の冷却水温度T1を検出する第2温度センサ10のみを設け、他の温度センサ及び流量計は用いない。各部の温度については、第2の温度センサ10で検出した冷却水温度T1を、ラジエータ3及びヒータ4に流入する冷却水温度として代用する。また、各部の冷却水流量については、図6に示すようなマップからエンジン回転速度との関係に基づいて算出する。このマップに示すように、冷却水流量は、
冷却水ジャケット2a内の冷却水流量W1>ラジエータ3の冷却水流量W3>ヒータ4の冷却水流量W2
の関係に設定されている。
In FIG. 5, only the 2nd temperature sensor 10 which detects the cooling water temperature T1 in the cooling water jacket 2b is provided with respect to the structure of 1st Embodiment, and other temperature sensors and flowmeters are not used. For the temperature of each part, the coolant temperature T1 detected by the second temperature sensor 10 is used as the coolant temperature flowing into the radiator 3 and the heater 4. Further, the coolant flow rate of each part is calculated based on the relationship with the engine speed from a map as shown in FIG. As shown in this map, the cooling water flow rate is
Cooling water flow rate W1 in the cooling water jacket 2a> Cooling water flow rate W3 of the radiator 3> Cooling water flow rate W2 of the heater 4
The relationship is set.

このように構成されて、図7は、本実施形態のサーモスタット5の故障診断方法を説明するフローチャートである。この故障診断は、コントローラ8で所定間隔で実施され、サーモスタット5の開固着故障を診断するものであり、故障診断は、サーモスタット5が正常であれば閉状態にある作動状態で実施される。   FIG. 7 is a flowchart illustrating the failure diagnosis method for the thermostat 5 according to the present embodiment. This failure diagnosis is performed at predetermined intervals by the controller 8 to diagnose an open fixing failure of the thermostat 5, and the failure diagnosis is performed in an operating state in which the thermostat 5 is in a closed state if the thermostat 5 is normal.

第1の実施形態のフローチャートとの比較において、異なるステップのみを以下に説明し、特に記載がないステップについては第1の実施形態のフローチャートと同様である。   In comparison with the flowchart of the first embodiment, only different steps will be described below, and steps not particularly described are the same as those of the flowchart of the first embodiment.

本実施形態の特徴は、前述の通り冷却水流量と冷却水温度の設定方法であり、第1の実施形態のフローチャートのステップS5、S7、S9がそれぞれステップS21〜S23に変更される。   The feature of this embodiment is the method for setting the coolant flow rate and coolant temperature as described above, and steps S5, S7, and S9 in the flowchart of the first embodiment are changed to steps S21 to S23, respectively.

まず、ステップS21〜S23の上流ステップS20では、エンジン回転速度、冷却水ジャケットの冷却水温度T1及び吸気温度TANが読み込まれる。ステップS21では、エンジン回転速度から図6のマップを用いて冷却水ジャケット2a内の冷却水流量W1を算出し、ステップS22では同様にヒータ4に流入する冷却水流量W2が算出され、ステップS23ではラジエータ3に流入する冷却水流量W3が算出される。   First, in upstream step S20 of steps S21 to S23, the engine speed, the cooling water temperature T1 of the cooling water jacket, and the intake air temperature TAN are read. In step S21, the cooling water flow rate W1 in the cooling water jacket 2a is calculated from the engine speed using the map of FIG. 6, and in step S22, the cooling water flow rate W2 flowing into the heater 4 is similarly calculated. In step S23, A cooling water flow rate W3 flowing into the radiator 3 is calculated.

それぞれ算出された冷却水流量W1〜W3及び冷却水温度T1は、それぞれステップS6、S8、S10において各部の熱量Q1〜Q3の算出に用いられる。   The calculated cooling water flow rates W1 to W3 and the cooling water temperature T1 are respectively used for calculating the heat quantities Q1 to Q3 of each part in steps S6, S8, and S10.

したがって、第2の実施形態では、1つの温度センサ10と冷却水流量算出のためのマップを設けるのみで、第1の実施形態と同様の作用と効果を奏することができるとともに、センサ等の費用を低減することができる。   Therefore, in the second embodiment, only by providing one temperature sensor 10 and a map for calculating the coolant flow rate, the same operation and effect as the first embodiment can be achieved, and the cost of the sensor and the like can be achieved. Can be reduced.

なお、冷却水流路に電制ポンプを設けた場合には、電制ポンプによりエンジンの稼動状態に係わらず冷却水を循環させることができる。したがって、例えばヒータ4に流入する冷却水流量をエンジンの回転速度に基づいて演算により算出するような場合には、電制ポンプによる冷却水の流入を考慮しないと正確に算出することができない。したがって、電制ポンプを備えた場合には、エンジン回転速度と電制ポンプの駆動状態に応じて冷却水流量を算出する。   In the case where an electric pump is provided in the cooling water flow path, the cooling water can be circulated by the electric pump regardless of the operating state of the engine. Therefore, for example, when the flow rate of the cooling water flowing into the heater 4 is calculated by calculation based on the rotational speed of the engine, it cannot be accurately calculated unless the cooling water inflow by the electric control pump is taken into consideration. Therefore, when an electric control pump is provided, the coolant flow rate is calculated according to the engine speed and the driving state of the electric control pump.

また、エンジンの冷却水流路として、エンジンのシリンダブロックを冷却する流路とシリンダヘッドを冷却する流路との2つの冷却水流路をそれぞれ独立して構成する場合には、それぞれの冷却水流路にそれぞれサーモスタットと温度センサとを設置する。このような構成では、シリンダブロックの温度とシリンダヘッドの温度とが著しく異なる場合があるため、それぞれの冷却水流路でサーモスタットの故障判断を行うことが望ましい。   In addition, when two cooling water flow paths, that is, a flow path for cooling the cylinder block of the engine and a flow path for cooling the cylinder head, are configured independently as engine cooling water flow paths, A thermostat and a temperature sensor are installed respectively. In such a configuration, since the temperature of the cylinder block and the temperature of the cylinder head may be significantly different, it is desirable to determine the failure of the thermostat in each cooling water flow path.

本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内でさまざまな変更がなしうることは明白である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.

エンジン冷却水の循環流路を説明する構成図である。It is a block diagram explaining the circulation flow path of engine cooling water. サーモスタット5の故障診断方法を説明するフローチャートである。4 is a flowchart for explaining a failure diagnosis method for a thermostat 5. シリンダの発熱量マップ値qを算出するマップである。It is a map which calculates the calorific value map value q of a cylinder. サーモスタットの故障診断を時系列で示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows failure diagnosis of a thermostat in time series. エンジン冷却水の循環流路を説明する第2の実施形態の構成図である。It is a block diagram of 2nd Embodiment explaining the circulation flow path of engine cooling water. 冷却水流量を算出するマップである。It is a map which calculates a cooling water flow rate. サーモスタット5の故障診断方法を説明する第2の実施形態のフローチャートである。6 is a flowchart of a second embodiment for explaining a failure diagnosis method for a thermostat 5.

符号の説明Explanation of symbols

1a 循環流路
1b ヒータ流路
1c バイパス流路
2 エンジン
2a 冷却水ジャケット
2b シリンダブロック
3 ラジエータ
4 ヒータ
5 サーモスタット
6 第1流量計
7 第1温度センサ
8 コントローラ
9 第2流量計
10 第2温度センサ
11 第3流量計
12 第3温度センサ
1a Circulating channel 1b Heater channel 1c Bypass channel 2 Engine 2a Cooling water jacket 2b Cylinder block 3 Radiator 4 Heater 5 Thermostat 6 First flow meter 7 First temperature sensor 8 Controller 9 Second flow meter 10 Second temperature sensor 11 Third flow meter 12 Third temperature sensor

Claims (3)

エンジンのシリンダブロック内を冷却水が流通する冷却水ジャケットと、
冷却水ジャケットから流出した冷却水が、再び冷却水ジャケットに流入するための循環流路と、
この循環流路途中に設けられ、冷却水の熱を放熱するラジエータと、
このラジエータを冷却水がバイパスするバイパス流路と、
冷却水の温度に応じて前記循環流路と前記ラジエータとの間の冷却水の出入を制御して、冷却水を前記バイパス流路に流入させるサーモスタットと、
前記循環流路から分岐して前記循環流路と並列に設けられたヒータ流路と、
このヒータ流路に設けられ、客室内を加熱するヒータと、
前記冷却水ジャケット内の冷却水温度を検出する温度検出手段と、
を備えたエンジンの冷却装置において、
前記エンジンの発熱量と、前記シリンダブロックの放熱量と、前記ラジエータの放熱量および前記ヒータの吸熱量をそれぞれ演算し、かつ前記ラジエータの放熱量はラジエータに流入する冷却水流量から算出するものとし、これらの演算結果からサーモスタットが閉じた状態での冷却水の温度を推定するコントローラを備え、
このコントローラは、前記サーモスタットが閉じて前記循環流路と前記ラジエータとの間の冷却水の出入を禁止する温度範囲で、推定した冷却水温度が所定温度以上の場合に、前記温度検出手段により冷却水温度を検出し、検出した実際の冷却水温度が所定温度未満の場合に、前記サーモスタットが故障であると判定することを特徴とするエンジンの冷却装置。
A cooling water jacket in which cooling water flows through the cylinder block of the engine;
A circulation channel for cooling water flowing out from the cooling water jacket to flow into the cooling water jacket again;
A radiator that is provided in the middle of this circulation flow path and dissipates heat of the cooling water;
A bypass passage through which the cooling water bypasses the radiator;
A thermostat for controlling the flow of the cooling water between the circulation flow path and the radiator according to the temperature of the cooling water to flow the cooling water into the bypass flow path;
A heater channel branched from the circulation channel and provided in parallel with the circulation channel;
A heater provided in the heater flow path for heating the cabin;
Temperature detecting means for detecting a cooling water temperature in the cooling water jacket;
In the engine cooling device with
The heat generation amount of the engine, the heat dissipation amount of the cylinder block, the heat dissipation amount of the radiator, and the heat absorption amount of the heater are calculated, respectively, and the heat dissipation amount of the radiator is calculated from the flow rate of cooling water flowing into the radiator. , Equipped with a controller that estimates the temperature of the cooling water when the thermostat is closed from these calculation results,
When the estimated cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined temperature in a temperature range in which the thermostat is closed and prohibiting the flow of cooling water between the circulation flow path and the radiator, the controller detects the cooling water. An engine cooling apparatus, wherein a water temperature is detected, and when the detected actual cooling water temperature is lower than a predetermined temperature, it is determined that the thermostat is malfunctioning.
前記所定温度は、前記サーモスタットが前記循環流路と前記ラジエータとの間の冷却水の出入を禁止する温度未満であることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの冷却装置。 2. The engine cooling apparatus according to claim 1, wherein the predetermined temperature is lower than a temperature at which the thermostat prohibits cooling water from entering and exiting between the circulation flow path and the radiator. 前記コントローラは、冷却水温度が前記所定温度に達した後、所定時間経過後に前記温度検出手段により冷却水温度を検出することを特徴とする請求項1に記載のエンジンの冷却装置。 2. The engine cooling apparatus according to claim 1, wherein the controller detects the cooling water temperature by the temperature detection unit after a predetermined time has elapsed after the cooling water temperature reaches the predetermined temperature.
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