JP5878052B2 - Engine control device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンを冷却する技術に関する。 The present invention relates to a technique for cooling an engine.
エンジンを冷却する技術として、特開２００４−３５３６０２号公報（特許文献１）に記載されるように、電子制御式のサーモスタット（以下、「電制サーモスタット」という）により、ラジエータをバイパスする通路の開度を制御する技術が提案されている。 As a technique for cooling the engine, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-353602 (Patent Document 1), an electronically controlled thermostat (hereinafter referred to as “electric control thermostat”) opens a passage that bypasses the radiator. Techniques for controlling the degree have been proposed.
しかし、電制サーモスタットには、種々の要因により、例えば、弁が常時全開となる異常（以下、「開固着」という）ないしは弁が常時全閉となる異常（以下、「閉固着」という）が発生することがある。 However, due to various factors, for example, an abnormality in which the valve is always fully open (hereinafter referred to as “open fixation”) or an abnormality in which the valve is always fully closed (hereinafter referred to as “closed fixation”) is caused by various factors. May occur.
電制サーモスタットに開固着が発生すると、エンジンが低温状態であっても、冷却水がラジエータに流れて冷却されるため、エンジンが過冷却されるおそれがある。また、電制サーモスタットに閉固着が発生すると、エンジンが高温状態であっても、冷却水がラジエータへ流れず冷却されないため、オーバーヒートを起こすおそれがある。 When open sticking occurs in the electric control thermostat, even if the engine is in a low temperature state, the cooling water flows to the radiator and is cooled, so that the engine may be overcooled. In addition, when the electric thermostat is closed and stuck, even if the engine is in a high temperature state, the cooling water does not flow to the radiator and is not cooled, which may cause overheating.
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、電制サーモスタットの異常を検知可能なエンジンの制御装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide an engine control device that can detect an abnormality of an electric control thermostat.
このため、本発明に係るエンジンの制御装置は、エンジンを冷却した冷却水のラジエータへの流路を開閉する電子制御式のサーモスタットと、ラジエータに対して送風を行う電動ファンと、を制御し、前記電子制御式のサーモスタット及び前記電動ファンの２つの動作状態が設定された動作モードを、各動作モードにおいて設定された所定時間毎に前記動作状態のうちいずれか一方を交互に変更することで切り替え、前記動作モードを切り替えたことにより前記冷却水に生じる温度変化に基づいて、電子制御式のサーモスタットが異常であるか否かを判定する。 For this reason, the engine control device according to the present invention controls an electronically controlled thermostat that opens and closes a flow path to a radiator of cooling water that has cooled the engine, and an electric fan that blows air to the radiator. Switch the operation mode in which the two operation states of the electronically controlled thermostat and the electric fan are set by alternately changing one of the operation states at a predetermined time set in each operation mode. Then, it is determined whether or not the electronically controlled thermostat is abnormal based on a temperature change generated in the cooling water by switching the operation mode .
本発明のエンジンの制御装置によれば、電制サーモスタットの異常を検知することができる。 According to the engine control apparatus of the present invention, it is possible to detect an abnormality of the electric thermostat.
以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図１は、エンジンを冷却する冷却システムの一例を示す。
エンジン１０のシリンダブロック、シリンダヘッドなどを冷却した冷媒としての冷却水は、第１の冷却水通路１２を介して、電動式のラジエータファン（以下、「電動ファン」という）１４が併設されたラジエータ１６に導かれる。ラジエータ１６に導かれた冷却水は、フィンが取り付けられたラジエータコアを通過するときに外気と熱交換をし、その温度が低下する。そして、ラジエータ１６を通過することで温度が低下した冷却水は、第２の冷却水通路１８を介してエンジン１０へと戻される。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an example of a cooling system for cooling an engine.
Cooling water as a refrigerant that has cooled a cylinder block, a cylinder head, and the like of the engine 10 is provided with an electric radiator fan (hereinafter referred to as “electric fan”) 14 via a first cooling water passage 12. 16 is led. The cooling water guided to the radiator 16 exchanges heat with the outside air when passing through the radiator core to which the fins are attached, and the temperature thereof decreases. Then, the cooling water whose temperature has been lowered by passing through the radiator 16 is returned to the engine 10 via the second cooling water passage 18.
また、エンジン１０から排出された冷却水がラジエータ１６をバイパスするように、第１の冷却水通路１２と第２の冷却水通路１８とは、バイパス通路２０を介して連通接続されている。バイパス通路２０の下流端と第２の冷却水通路１８との接合箇所には、バイパス通路２０の通路面積を全開から全閉までの間で多段階又は連続的に開閉する電制サーモスタット２２が配設されている。電制サーモスタット２２は、例えば、駆動回路を介してＰＷＭ信号のデューティ比に応じて駆動される内蔵ヒータにより、同じく内蔵されたワックスが熱膨張することを利用して弁を開閉する開閉弁として構成することができる。従って、電制サーモスタット２２をデューティ比により制御することで、ラジエータ１６を通過する冷却水の割合を変化させることができる。なお、電制サーモスタット２２は、バイパス通路２０の上流端と第１の冷却水通路１２との接合箇所に配設されていてもよい。 Further, the first cooling water passage 12 and the second cooling water passage 18 are connected via a bypass passage 20 so that the cooling water discharged from the engine 10 bypasses the radiator 16. An electric thermostat 22 that opens and closes the passage area of the bypass passage 20 in multiple stages or continuously from fully open to fully closed is arranged at the junction between the downstream end of the bypass passage 20 and the second coolant passage 18. It is installed. The electric control thermostat 22 is configured as an on-off valve that opens and closes the valve by utilizing the fact that the built-in wax is thermally expanded by a built-in heater that is driven according to the duty ratio of the PWM signal through a drive circuit, for example. can do. Therefore, the ratio of the cooling water passing through the radiator 16 can be changed by controlling the electric control thermostat 22 with the duty ratio. The electric control thermostat 22 may be disposed at a joint portion between the upstream end of the bypass passage 20 and the first cooling water passage 12.
第２の冷却水通路１８の下流端、及び、その電制サーモスタット２２の下流である中間部には、エンジン１０とラジエータ１６との間で冷却水を強制的に循環させる、機械式ウォータポンプ２４及び電動ウォータポンプ２６が夫々配設されている。機械式ウォータポンプ２４は、エンジン１０の冷却水入口を塞ぐように取り付けられており、例えば、エンジン１０のカムシャフトによって駆動される。電動ウォータポンプ２６は、アイドルストップ機能によりエンジン１０が停止した場合にも冷却性能を発揮あるいは暖房機能を維持できるようにすべく、例えば、エンジン１０とは異なる駆動源としてのブラシレスモータによって駆動される。 A mechanical water pump 24 that forcibly circulates cooling water between the engine 10 and the radiator 16 at a downstream end of the second cooling water passage 18 and an intermediate portion downstream of the electric control thermostat 22. And the electric water pump 26 is each arrange | positioned. The mechanical water pump 24 is attached so as to close the cooling water inlet of the engine 10 and is driven by, for example, a camshaft of the engine 10. The electric water pump 26 is driven by, for example, a brushless motor as a driving source different from the engine 10 so that the cooling performance can be exhibited or the heating function can be maintained even when the engine 10 is stopped by the idle stop function. .
電動ファン１４、電制サーモスタット２２及び電動ウォータポンプ２６の駆動を制御する制御系として、エンジン１０から排出される冷却水の温度（冷却水温度）を検出する冷却水温度検出手段としての水温センサ２８、車速を検出する車速センサ３０、外気温を検出する温度センサ３２、エンジン回転速度を検出する回転速度センサ３４、エンジン負荷を検出する負荷センサ３６が取り付けられている。ここで、エンジン負荷としては、例えば、吸気流量、吸気負圧、過給圧力、燃料噴射量、アクセル開度、スロットル開度など、エンジントルクと密接に関連する状態量が適用できる。そして、水温センサ２８、車速センサ３０、温度センサ３２、回転速度センサ３４及び負荷センサ３６の出力信号は、コンピュータを内蔵したエンジンコントロールユニット３８に入力され、そのＲＯＭ（Read Only Memory）などに記憶された制御プログラムに従って、電動ファン１４、電制サーモスタット２２及び電動ウォータポンプ２６が制御される。なお、冷却水温度、車速、外気温、エンジン回転速度及びエンジン負荷の少なくとも１つは、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）を介して接続された他のコントロールユニットから読み込むようにしてもよい。 As a control system for controlling the driving of the electric fan 14, the electric thermostat 22 and the electric water pump 26, a water temperature sensor 28 serving as a cooling water temperature detecting means for detecting the temperature of the cooling water discharged from the engine 10 (cooling water temperature). A vehicle speed sensor 30 for detecting the vehicle speed, a temperature sensor 32 for detecting the outside air temperature, a rotation speed sensor 34 for detecting the engine rotation speed, and a load sensor 36 for detecting the engine load are attached. Here, as the engine load, for example, a state quantity closely related to the engine torque, such as an intake flow rate, an intake negative pressure, a supercharging pressure, a fuel injection amount, an accelerator opening degree, and a throttle opening degree, can be applied. The output signals of the water temperature sensor 28, the vehicle speed sensor 30, the temperature sensor 32, the rotation speed sensor 34, and the load sensor 36 are input to an engine control unit 38 having a built-in computer and stored in a ROM (Read Only Memory) or the like. The electric fan 14, the electric thermostat 22, and the electric water pump 26 are controlled according to the control program. Note that at least one of the coolant temperature, the vehicle speed, the outside air temperature, the engine rotation speed, and the engine load may be read from, for example, another control unit connected via a CAN (Controller Area Network).
ここで、エンジンコントロールユニット３８は、電動ファン１４と電制サーモスタット２２との動作状態を変更する制御を行い、そのときに冷却水に生じる温度変化に基づいて電制サーモスタット２２の異常を検知する異常検知機能を備えている。電制サーモスタット２２の異常とは、具体的には、電制サーモスタット２２の開固着、閉固着、及び、弁が全開又は全閉のいずれでもない状態で固着する中間固着である。 Here, the engine control unit 38 performs control to change the operating state of the electric fan 14 and the electric thermostat 22, and detects an abnormality of the electric thermostat 22 based on a temperature change occurring in the cooling water at that time. It has a detection function. Specifically, the abnormality of the electric control thermostat 22 is open fixing, closed fixing of the electric control thermostat 22, and intermediate fixing in which the valve is fixed in a state where the valve is not fully open or fully closed.
なお、電動ファン１４、電制サーモスタット２２及び電動ウォータポンプ２６の駆動制御や、電制サーモスタット２２の異常検知機能は、エンジンコントロールユニット３８に限らず、専用のコントロールユニット、他のコントロールユニットにより実現されるようにしてもよい。 The drive control of the electric fan 14, the electric thermostat 22 and the electric water pump 26 and the abnormality detection function of the electric thermostat 22 are not limited to the engine control unit 38, but are realized by a dedicated control unit or other control unit. You may make it do.
図２は、イグニッションスイッチがＯＮになったことを契機として、エンジンコントロールユニット３８において繰り返し実行する異常検知処理の概要を例示する。
ステップ１（図では「Ｓ１」と略記する。以下同様。）では、冷却水温度が所定温度Ｔstart以上であるか否かを判定する。ここで、所定温度Ｔstartは、電制サーモスタット２２による冷却水の制御範囲の下限値に対して、電動ファン１４の送風による冷却水温度の低下分を加えた温度である。電制サーモスタット２２が、例えば、冷却水温度が約８０℃〜約１１５℃の範囲にあるときに制御可能である場合、電動ファン１４による温度低下分を考慮して、所定温度Ｔstartを、例えば８５℃に設定する。
FIG. 2 illustrates an outline of an abnormality detection process that is repeatedly executed in the engine control unit 38 when the ignition switch is turned on.
In step 1 (abbreviated as “S1” in the figure, the same applies hereinafter), it is determined whether or not the cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined temperature T start . Here, the predetermined temperature Tstart is a temperature obtained by adding a decrease in the cooling water temperature due to the blowing of the electric fan 14 to the lower limit value of the control range of the cooling water by the electric thermostat 22. For example, when the electric thermostat 22 is controllable when the cooling water temperature is in the range of about 80 ° C. to about 115 ° C., the predetermined temperature T start is set to Set to 85 ° C.
冷却水温度が所定温度Ｔstart以上と判定された場合には、電制サーモスタット２２の制御が可能であるので、異常検知処理を開始すべく、ステップ２へ進む（Ｙｅｓ）。一方、冷却水温度が所定温度Ｔstart未満と判定された場合には、電制サーモスタット２２の制御が不可能であるので、異常検知処理を終了する（Ｎｏ）。 Because when the coolant temperature is determined to be higher than a predetermined temperature T start is possible to control the electronically controlled thermostat 22, in order to start the abnormality detecting process, the process proceeds to step 2 (Yes). On the other hand, when it is determined that the cooling water temperature is lower than the predetermined temperature Tstart, the control of the electric thermostat 22 is impossible, and the abnormality detection process is terminated (No).
ステップ２、ステップ４、ステップ６及びステップ８では、夫々、図３に示すように、電動ファン１４及び電制サーモスタット２２の動作状態を、初期の動作モード（初期モード）、第１の動作モード（第１モード）、第２の動作モード（第２モード）及び第３の動作モード（第３モード）に設定して、各モードにおける冷却水温度、すなわち、初期冷却水温度ＴＷＮ０、第１冷却水温度ＴＷＮ１、第２冷却水温度ＴＷＮ２及び第３冷却水温度ＴＷＮ３を取得する。なお、ステップ２、ステップ４、ステップ６及びステップ８における冷却水温度の取得処理の詳細については後述する。 In Step 2, Step 4, Step 6, and Step 8, as shown in FIG. 3, the operation states of the electric fan 14 and the electric thermostat 22 are changed to the initial operation mode (initial mode) and the first operation mode ( 1st mode), 2nd operation mode (2nd mode), and 3rd operation mode (3rd mode), the cooling water temperature in each mode, ie, initial cooling water temperature TWN0, 1st cooling water The temperature TWN1, the second cooling water temperature TWN2, and the third cooling water temperature TWN3 are acquired. The details of the cooling water temperature acquisition process in step 2, step 4, step 6, and step 8 will be described later.
ステップ３、ステップ５、ステップ７及びステップ９では、夫々の直前のステップにおいて、各動作モードにおける冷却水温度の取得ができたか否か、すなわち、冷却水温度の取得フラグが１であるか否かを判定する。冷却水温度の取得フラグが１であると判定された場合、ステップ３、ステップ５及びステップ７については次の動作モードへ移行すべく、夫々、ステップ４、ステップ６及びステップ８へ進み、ステップ９については電制サーモスタット２２の機能診断を行うべくステップ１０へ進む（Ｙｅｓ）。要するに、各動作モードで冷却水温を取得できた場合には、初期モードから第３モードまで動作モードを順次切り替えていき、最終的に電制サーモスタット２２の機能診断を行うことになる。一方、冷却水温度の取得フラグが１でないと判定された場合には、異常検知処理を終了する（Ｎｏ）。 In Step 3, Step 5, Step 7, and Step 9, whether or not the coolant temperature in each operation mode has been acquired in each immediately preceding step, that is, whether or not the coolant temperature acquisition flag is 1. Determine. If it is determined that the cooling water temperature acquisition flag is 1, step 3, step 5 and step 7 proceed to step 4, step 6 and step 8, respectively, to shift to the next operation mode. Is advanced to step 10 to perform the function diagnosis of the electric control thermostat 22 (Yes). In short, when the coolant temperature can be acquired in each operation mode, the operation mode is sequentially switched from the initial mode to the third mode, and finally the function diagnosis of the electric thermostat 22 is performed. On the other hand, if it is determined that the cooling water temperature acquisition flag is not 1, the abnormality detection process ends (No).
ステップ１０では、ステップ４、ステップ６及びステップ８で取得した第１モード〜第３モードでの冷却水温度がこれら各動作モードの１つ前の動作モードで取得した冷却水温度と比較してどの程度変化したかを示す変化量（あるいは、この変化量を、変化量を定める２つの冷却水温度の取得間隔で除算した変化率）に基づいて、電制サーモスタット２２の機能を診断する。なお、本ステップにおける機能診断の詳細については後述する。 In step 10, the coolant temperature in the first mode to the third mode acquired in step 4, step 6 and step 8 is compared with the coolant temperature acquired in the previous operation mode of each of these operation modes. The function of the electric thermostat 22 is diagnosed on the basis of a change amount indicating whether or not the change has occurred (or a change rate obtained by dividing the change amount by two cooling water temperature acquisition intervals that define the change amount). Details of the function diagnosis in this step will be described later.
次に、図４は、図２のステップ２で実行される、初期モードにおける初期冷却水温度ＴＷＮ０を取得する初期冷却水温度取得処理の詳細を示す。
ステップ２１では、前回の異常検知処理において取得した初期冷却水温度ＴＷＮ０を用いないように初期冷却水温度ＴＷＮ０の取得フラグを０にする。
Next, FIG. 4 shows details of an initial cooling water temperature acquisition process for acquiring the initial cooling water temperature TWN0 in the initial mode, which is executed in step 2 of FIG.
In step 21, the acquisition flag of the initial cooling water temperature TWN0 is set to 0 so that the initial cooling water temperature TWN0 acquired in the previous abnormality detection process is not used.
ステップ２２では、定常状態であるか否かを判定する。定常状態とは、例えば、車速、外気温、エンジン回転速度及びエンジン負荷など、動作モードの切り替え以外に冷却水温度を変化させ得る種々の要因についての検出値が、初期冷却水温度取得処理を開始してから殆ど変化しない状態、換言すれば、前記種々の要因についての検出値が、冷却水に対して、異常検知処理において誤検知が発生しない程度の温度変化しか与えない範囲内にある状態をいう。 In step 22, it is determined whether or not a steady state is reached. In the steady state, for example, detection values for various factors that can change the cooling water temperature in addition to switching the operation mode, such as the vehicle speed, the outside air temperature, the engine rotation speed, and the engine load, start the initial cooling water temperature acquisition process. In other words, a state in which there is almost no change, in other words, a state in which the detection values for the various factors are within a range in which only a temperature change is given to the cooling water to such an extent that no erroneous detection occurs in the abnormality detection process. Say.
ここで、初期冷却水温度取得処理、及び後続の第１〜第３冷却水温度取得処理において、定常状態であるか否かを判定する意義について説明する。
前述のように、本異常検知処理では、電動ファン１４と電制サーモスタット２２との動作状態を順次所定の動作モードに切り替えていくことにより、第１モード〜第３モードでの各冷却水温度がこれら各動作モードの１つ前の動作モードで取得した冷却水温度と比較してどの程度変化したかを示す変化量に基づいて、電制サーモスタット２２の異常を検知する。
Here, the significance of determining whether or not the initial cooling water temperature acquisition process and the subsequent first to third cooling water temperature acquisition processes are in a steady state will be described.
As described above, in this abnormality detection process, the cooling water temperature in the first mode to the third mode is changed by sequentially switching the operation state of the electric fan 14 and the electric thermostat 22 to a predetermined operation mode. The abnormality of the electric thermostat 22 is detected based on the amount of change indicating how much the temperature has changed compared to the coolant temperature acquired in the operation mode immediately preceding each of these operation modes.
ところで、車速の変動はラジエータ１６からの放熱量に影響を与え、外気温の変動は冷却水温度そのものを変化させ、エンジン回転速度の変動は機械式ウォータポンプ２４の回転速度を変化させて冷却水の流量に影響を与えることによりエンジン冷却系における受熱と放熱のバランスを不安定にし、エンジン負荷の変動はエンジン１０の発熱量に影響を与える。このため、車速、外気温、エンジン回転速度、エンジン負荷などの変動が発生すると、各冷却水温度処理において取得される冷却水温度がばらついてしまう。 By the way, the fluctuation of the vehicle speed affects the amount of heat released from the radiator 16, the fluctuation of the outside air temperature changes the cooling water temperature itself, and the fluctuation of the engine rotation speed changes the rotation speed of the mechanical water pump 24 to reduce the cooling water. The flow rate of the engine 10 makes the balance between heat reception and heat dissipation in the engine cooling system unstable, and fluctuations in engine load affect the heat generation amount of the engine 10. For this reason, when fluctuations such as the vehicle speed, the outside air temperature, the engine rotation speed, and the engine load occur, the coolant temperature acquired in each coolant temperature process varies.
従って、電制サーモスタット２２の異常検知を正確に行うためには、各動作モードにおける冷却水温度を全て取得するまで、電動ファン１４と電制サーモスタット２２との動作モードの切り替え以外に冷却水温度を変化させる種々の要因、すなわち、車速、外気温、エンジン回転速度及びエンジン負荷などの変動を排除して、取得される冷却水温度のばらつきを抑制する必要がある。 Therefore, in order to accurately detect the abnormality of the electric control thermostat 22, the cooling water temperature is set in addition to switching the operation mode between the electric fan 14 and the electric control thermostat 22 until all the cooling water temperatures in each operation mode are acquired. It is necessary to suppress variations in the obtained coolant temperature by eliminating various factors that change, that is, fluctuations in the vehicle speed, the outside air temperature, the engine rotation speed, the engine load, and the like.
なお、定常状態を維持するという点で異常検知処理の実施に適した車両運転状態は、車両停止中におけるエンジン１０のアイドリング状態であるが、これに限定されず、車速やエンジン運転状態などが略一定であれば車両の走行中であってもよい。 Note that the vehicle operating state suitable for carrying out the abnormality detection process in terms of maintaining the steady state is the idling state of the engine 10 while the vehicle is stopped, but is not limited to this, and the vehicle speed, the engine operating state, and the like are substantially omitted. The vehicle may be running as long as it is constant.
そして、ステップ２２において、定常状態であると判定された場合には、ステップ２３へと進む（Ｙｅｓ）。一方、定常状態ではないと判定された場合には、取得される冷却水温度にばらつきが生じるおそれがあるので、異常検知処理を最初からやり直すべく、初期冷却水温度ＴＷＮ０の取得フラグを０のまま保持して初期冷却水温度取得処理を終了する（Ｎｏ）。 And when it determines with it being in a steady state in step 22, it progresses to step 23 (Yes). On the other hand, if it is determined that the cooling water temperature is not in a steady state, the acquired cooling water temperature may vary, so that the acquisition flag for the initial cooling water temperature TWN0 remains 0 so that the abnormality detection process can be performed from the beginning. The initial cooling water temperature acquisition process is ended by holding (No).
ステップ２３では、電動ファン１４と電制サーモスタット２２との動作状態を初期モードに設定する。初期モードでは、電動ファン１４の駆動状態をＯＦＦとし、電制サーモスタット２２の制御量であるデューティ（ＤＵＴＹ）比を０％とする。従って、電制サーモスタット２２が正常である場合には閉弁した状態であるので、冷却水は、ラジエータ１６を通過せずバイパス通路２０を通過する。これは、電制サーモスタット２２が閉固着を生じている場合における冷却水の流路と同じである。一方、電制サーモスタット２２が開固着を生じている場合には、冷却水は、バイパス通路２０を通過せずラジエータ１６を通過するので、図３に示すよう、冷却水温度は、電制サーモスタット２２が正常である場合の冷却水温度、又は電制サーモスタット２２が閉固着を生じている場合の冷却水温度と比較すると低くなる。 In step 23, the operation state of the electric fan 14 and the electric thermostat 22 is set to the initial mode. In the initial mode, the drive state of the electric fan 14 is turned off, and the duty (DUTY) ratio that is the control amount of the electric control thermostat 22 is set to 0%. Accordingly, when the electric control thermostat 22 is normal, the valve is in a closed state, so that the cooling water does not pass through the radiator 16 but passes through the bypass passage 20. This is the same as the flow path of the cooling water when the electric thermostat 22 is closed and fixed. On the other hand, when the electric thermostat 22 is stuck open, the cooling water does not pass through the bypass passage 20 but passes through the radiator 16, so that the cooling water temperature is set to the electric thermostat 22 as shown in FIG. This is lower than the cooling water temperature when the temperature is normal, or the cooling water temperature when the electric control thermostat 22 is closed and stuck.
ステップ２４では、エンジンコントロールユニット３８などに内蔵された計時手段としてのタイマーにより、電動ファン１４と電制サーモスタット２２との動作状態を最初に初期モードに設定してから経過した経過時間ｔが所定時間ｔ0に達したか否かを判定する。ここで、所定時間ｔ0は、電動ファン１４及び電制サーモスタット２２の応答性などを考慮して、定常状態が維持された初期モードにおいて冷却水温度が安定する（平衡状態になる）のに必要と推定される時間である。なお、所定時間ｔ0は、初期冷却水温度取得処理を開始したときの冷却水温度と、ステップ２２で定常状態であるか否かを最初に判定したときの判定対象（例えば、車速、外気温、エンジン回転速度、エンジン負荷など）についての初期検出値（以下、「定常判定初期検出値」という）と、の少なくとも一方に応じて変化する既定値として設定されてもよい。 In step 24, an elapsed time t that has elapsed since the operation state of the electric fan 14 and the electric thermostat 22 was first set to the initial mode by a timer as a time measuring means built in the engine control unit 38 or the like is a predetermined time. It determines whether or not reached t 0. Here, the predetermined time t 0 is necessary for the cooling water temperature to be stable (become in an equilibrium state) in the initial mode in which the steady state is maintained in consideration of the responsiveness of the electric fan 14 and the electric thermostat 22. It is estimated time. Note that the predetermined time t 0 is the cooling water temperature when the initial cooling water temperature acquisition process is started and the determination target (eg, vehicle speed, outside air temperature) when it is first determined whether or not it is in a steady state in step 22. , Engine rotation speed, engine load, etc.) may be set as a default value that changes according to at least one of the initial detection value (hereinafter referred to as “steady-state determination initial detection value”).
そして、ステップ２４において、経過時間ｔが所定時間ｔ0に達していると判定された場合には、ステップ２５へ進む（Ｙｅｓ）。一方、経過時間ｔが所定時間ｔ0に達していないと判定された場合には、冷却水温度が平衡状態になっていないと推定されるので、初期モードによる動作状態を継続すべくステップ２２へ戻る（Ｎｏ）。 If it is determined in step 24 that the elapsed time t has reached the predetermined time t 0 , the process proceeds to step 25 (Yes). On the other hand, if it is determined that the elapsed time t has not reached the predetermined time t 0 , it is estimated that the cooling water temperature is not in an equilibrium state, so that the operation state in the initial mode is continued to step 22. Return (No).
ステップ２５では、初期冷却水温度ＴＷＮ０を取得する（図３の（ａ）のタイミング）。
ステップ２６では、初期冷却水温度ＴＷＮ０の取得フラグを１にする。
In step 25, an initial cooling water temperature TWN0 is acquired (timing (a) in FIG. 3).
In step 26, the acquisition flag of the initial cooling water temperature TWN0 is set to 1.
次に、図５は、図２のステップ４で実行される、第１モードにおける第１冷却水温度ＴＷＮ１を取得する第１冷却水温度取得処理の詳細を示す。
ステップ４１では、第１冷却水温度ＴＷＮ１の取得フラグを０にする。
Next, FIG. 5 shows the details of the first cooling water temperature acquisition process for acquiring the first cooling water temperature TWN1 in the first mode, which is executed in step 4 of FIG.
In step 41, the acquisition flag of the first cooling water temperature TWN1 is set to zero.
ステップ４２では、定常状態であるか否かを判定する。定常状態であると判定された場合には、ステップ４３へと進む（Ｙｅｓ）。一方、定常状態ではないと判定された場合には、動作モードの変更以外に冷却水温度を変化させる要因が存在し、取得される冷却水温度がばらついて正確な異常検知を行えないおそれがあるため、第１冷却水温度取得フラグを０のまま保持して第１冷却水温度取得処理を終了する（Ｎｏ）。 In step 42, it is determined whether or not it is in a steady state. If it is determined that it is in a steady state, the process proceeds to step 43 (Yes). On the other hand, if it is determined that it is not a steady state, there is a factor that changes the cooling water temperature in addition to the change of the operation mode, and the obtained cooling water temperature varies, and there is a possibility that accurate abnormality detection cannot be performed. Therefore, the first cooling water temperature acquisition flag is maintained as 0, and the first cooling water temperature acquisition process is ended (No).
ステップ４３では、電動ファン１４と電制サーモスタット２２との動作状態を第１モードに設定する。第１モードでは、電動ファン１４の駆動状態をＯＦＦのまま維持し、電制サーモスタット２２の制御量であるデューティ（ＤＵＴＹ）比を１００％に変更する。 In step 43, the operating state of the electric fan 14 and the electric thermostat 22 is set to the first mode. In the first mode, the drive state of the electric fan 14 is maintained OFF, and the duty (DUTY) ratio that is the control amount of the electric thermostat 22 is changed to 100%.
第１モードに設定されたことにより、電制サーモスタット２２が正常である場合には開弁した状態となるので、冷却水は、バイパス通路２０を通過せずラジエータ１６を通過する。これは、電制サーモスタット２２が開固着を生じている場合における冷却水の流路と同じである。しかし、図３に示すように、電制サーモスタット２２が正常である場合は、初期モードと比較してラジエータ１６への流量が増大することにより冷却水温度が低下するのに対し、開固着である場合は、冷却水が、動作モードの切り替え前後を通じてラジエータ１６を通過しているため、冷却水温度は殆ど変化しない。また、閉固着である場合は、冷却水が、動作モードの切り替え前後を通じてバイパス通路２０を通過しているので、冷却水温度は殆ど変化しない。なお、電制サーモスタット２２が正常である場合、初期モードから第１モードに切り替えたときに冷却水温度が直ちに低下しないのは、電制サーモスタット２２の応答性が低いことによるものである。 Since the first mode is set, the valve is opened when the electric thermostat 22 is normal, so that the cooling water does not pass through the bypass passage 20 but passes through the radiator 16. This is the same as the flow path of the cooling water when the electronic thermostat 22 is stuck open. However, as shown in FIG. 3, when the electric thermostat 22 is normal, the flow rate to the radiator 16 is increased as compared with the initial mode, and the cooling water temperature is lowered, whereas it is open and fixed. In this case, since the cooling water passes through the radiator 16 before and after switching the operation mode, the cooling water temperature hardly changes. Further, in the case of the closed fixing, the cooling water passes through the bypass passage 20 before and after switching the operation mode, so that the cooling water temperature hardly changes. Note that when the electric thermostat 22 is normal, the cooling water temperature does not immediately decrease when the initial mode is switched to the first mode because the response of the electric thermostat 22 is low.
ステップ４４では、エンジンコントロールユニット３８などに内蔵された計時手段としてのタイマーにより、電動ファン１４と電制サーモスタット２２との動作状態を最初に第１モードに設定してから経過した経過時間ｔが所定時間ｔ1に達したか否かを判定する。ここで、所定時間ｔ1は、電動ファン１４及び電制サーモスタット２２の応答性などを考慮して、電制サーモスタット２２が正常である場合と異常である場合とで冷却水温度の変化に有意差が生じると推定される時間である。なお、所定時間ｔ1は、初期冷却水温度ＴＷＮ０と定常判定初期検出値との少なくとも一方に応じて変化する既定値として設定されてもよい。 In step 44, an elapsed time t that has elapsed since the operation state of the electric fan 14 and the electric thermostat 22 was first set to the first mode by a timer as a time measuring means built in the engine control unit 38 or the like is predetermined. It determines whether reached time t 1. Here, the predetermined time t 1 is significantly different from the change in the cooling water temperature between when the electric thermostat 22 is normal and when the electric thermostat 22 is abnormal in consideration of the responsiveness of the electric fan 14 and the electric thermostat 22. It is the estimated time that occurs. Note that the predetermined time t 1 may be set as a default value that changes according to at least one of the initial cooling water temperature TWN0 and the steady-state determination initial detection value.
そして、ステップ４４において、経過時間ｔが所定時間ｔ1に達していると判定された場合には、ステップ４５へ進む（Ｙｅｓ）。一方、経過時間ｔが所定時間ｔ1に達していないと判定された場合には、電制サーモスタット２２が正常である場合と異常である場合とで冷却水温度の変化に有意差が生じていないと推定されるので、第１モードを継続すべくステップ４２へ戻る（Ｎｏ）。 If it is determined in step 44 that the elapsed time t has reached the predetermined time t 1 , the process proceeds to step 45 (Yes). On the other hand, when it is determined that the elapsed time t has not reached the predetermined time t 1 , there is no significant difference in the change in the coolant temperature between when the electric control thermostat 22 is normal and when it is abnormal. Therefore, the process returns to step 42 to continue the first mode (No).
ステップ４５では、第１冷却水温度ＴＷＮ１を取得する（図３の（ｂ）のタイミング）。
ステップ４６では、第１冷却水温度ＴＷＮ１の取得フラグを１にする。
In step 45, the first coolant temperature TWN1 is acquired (timing (b) in FIG. 3).
In step 46, the acquisition flag of the first cooling water temperature TWN1 is set to 1.
次に、図６及び図７は、夫々、図２のステップ６で実行される、第２モードにおける第２冷却水温度ＴＷＮ２を取得する第２冷却水温度取得処理と、図２のステップ８で実行される、第３モードにおける第３冷却水温度ＴＷＮ３を取得する第３冷却水温度取得処理と、の２つの冷却水温度取得処理の詳細を示す。なお、第２冷却水温度取得処理及び第３冷却水温度取得処理は、夫々、第１冷却水温度取得処理（図５参照）と同様の内容であるので、第１冷却水温度取得処理と共通する点については説明を省略又は簡潔にする。 Next, FIGS. 6 and 7 are respectively a second cooling water temperature acquisition process for acquiring the second cooling water temperature TWN2 in the second mode, which is executed in Step 6 of FIG. 2, and Step 8 of FIG. The details of the two cooling water temperature acquisition processes that are executed and the third cooling water temperature acquisition process for acquiring the third cooling water temperature TWN3 in the third mode are shown. Note that the second cooling water temperature acquisition process and the third cooling water temperature acquisition process have the same contents as the first cooling water temperature acquisition process (see FIG. 5), respectively, and are therefore common to the first cooling water temperature acquisition process. The explanation will be omitted or simplified for the points to be done.
図６において、ステップ６３では、電動ファン１４と電制サーモスタット２２との動作状態を第２モードに設定する。第２モードでは、電動ファン１４の駆動状態をＯＮに変更し、電制サーモスタット２２の制御量であるデューティ（ＤＵＴＹ）比を１００％に維持する。従って、電制サーモスタット２２が正常である場合には開弁した状態であるので、冷却水は、バイパス通路２０を通過せずラジエータ１６を通過する。これは、電制サーモスタット２２が開固着を生じている場合における冷却水の流路と同じである。ラジエータ１６に対して電動ファン１４により送風を行っているため、図３に示すように、電制サーモスタット２２が正常である場合及び開固着である場合のいずれも、電動ファン１４による送風を行っていない第１モードと比較して冷却水温度が低下する。一方、閉固着である場合は、動作モードの切り替え前後を通じて、冷却水がバイパス通路２０を通過しているので、第１モードと比較して冷却水温度は殆ど変化しない。 In FIG. 6, in step 63, the operation state of the electric fan 14 and the electric thermostat 22 is set to the second mode. In the second mode, the driving state of the electric fan 14 is changed to ON, and the duty (DUTY) ratio that is the control amount of the electric thermostat 22 is maintained at 100%. Therefore, when the electric control thermostat 22 is normal, the valve is in an open state, so that the cooling water does not pass through the bypass passage 20 but passes through the radiator 16. This is the same as the flow path of the cooling water when the electronic thermostat 22 is stuck open. Since the air is blown to the radiator 16 by the electric fan 14, as shown in FIG. 3, the electric fan 14 is blowing air both when the electric control thermostat 22 is normal and when it is open and fixed. The cooling water temperature is lower than that in the first mode. On the other hand, in the case of the closed fixing, the cooling water temperature passes through the bypass passage 20 before and after the switching of the operation mode, so that the cooling water temperature hardly changes compared to the first mode.
そして、定常状態のまま所定時間ｔ2が経過した場合には、第２冷却水温度ＴＷＮ２を取得する（図３の（ｃ）のタイミング）。
図７において、ステップ８３では、電動ファン１４及び電制サーモスタット２２の動作状態を第３モードに設定する。第３モードでは、電動ファン１４の駆動状態をＯＮのまま維持し、電制サーモスタット２２の制御量であるデューティ（ＤＵＴＹ）比を０％に変更する。従って、電制サーモスタット２２が正常である場合には閉弁した状態であるので、冷却水は、ラジエータ１６を通過せずバイパス通路２０を通過する。従って、図３に示すように、電制サーモスタット２２が正常である場合には、第２モードと比較して冷却水温度は顕著に上昇するが、開固着の場合は、動作モードの切り替え前後を通じて、冷却水がラジエータ１６を通過しているので、第２モードと比較して冷却水温度は、低下ないし無変化を示し、顕著な上昇を示すことはない。一方、閉固着である場合は、動作モードの切り替え前後を通じて、冷却水がバイパス通路２０を通過しているので、第２モードと比較して冷却水温度は殆ど変化しない。
When the predetermined time t 2 while the steady state has elapsed to obtain a second coolant temperature TWN2 (timing of Figure 3 (c)).
In FIG. 7, in step 83, the operating states of the electric fan 14 and the electric thermostat 22 are set to the third mode. In the third mode, the driving state of the electric fan 14 is kept ON, and the duty (DUTY) ratio that is the control amount of the electric thermostat 22 is changed to 0%. Accordingly, when the electric control thermostat 22 is normal, the valve is in a closed state, so that the cooling water does not pass through the radiator 16 but passes through the bypass passage 20. Therefore, as shown in FIG. 3, when the electric thermostat 22 is normal, the cooling water temperature rises remarkably as compared with the second mode. Since the cooling water passes through the radiator 16, the cooling water temperature shows a decrease or no change as compared with the second mode, and does not show a significant increase. On the other hand, in the case of the closed fixing, the cooling water temperature passes through the bypass passage 20 before and after the switching of the operation mode, so that the cooling water temperature hardly changes compared to the second mode.
そして、定常状態の変更がないまま所定時間ｔ3が経過した場合には、第３冷却水温度ＴＷＮ３を取得する（図３の（ｄ）のタイミング）。
次に、図８は、図２のステップ１０で実行される、電制サーモスタット２２の機能診断処理を示す。
When the predetermined time t 3 while no change in the steady state has elapsed to obtain a third coolant temperature TWN3 (timing FIG. 3 (d)).
Next, FIG. 8 shows a function diagnosis process of the electric thermostat 22 executed in step 10 of FIG.
ステップ１０１では、初期冷却水温度取得処理で取得した初期冷却水温度ＴＷＮ０と、第１冷却水温度取得処理で取得した第１冷却水温度ＴＷＮ１とに基づいて、その変化量ΔＴ１（＝ＴＷＮ０−ＴＷＮ１）を演算する。 In step 101, based on the initial cooling water temperature TWN0 acquired in the initial cooling water temperature acquisition process and the first cooling water temperature TWN1 acquired in the first cooling water temperature acquisition process, the amount of change ΔT1 (= TWN0−TWN1). ) Is calculated.
ステップ１０２では、変化量ΔＴ１が所定値αよりも大きいか否かを判定する。
ここで、所定値αは、電制サーモスタット２２が正常であるか否かを画する閾値であり、電制サーモスタット２２が正常である場合に、初期モードから第１モードへの動作モード切り替えに伴い生じると推定される冷却水温度の低下分（図３における冷却水温度の変化量Ａ）に基づいて予め設定される既定値である。また、所定値αは、電制サーモスタット２２が正常であるにもかかわらず誤って異常であると判定されないように、α＜ＡとなるようにＡに対して誤差を持たせて設定される。なお、所定値αは、初期冷却水温度と定常判定初期検出値との少なくとも一方に応じて変化するように設定されてもよい。
In step 102, it is determined whether or not the change amount ΔT1 is larger than a predetermined value α.
Here, the predetermined value α is a threshold value that determines whether or not the electric thermostat 22 is normal. When the electric thermostat 22 is normal, the operation mode is switched from the initial mode to the first mode. This is a preset value set in advance based on the amount of cooling water temperature drop that is estimated to occur (change amount A of cooling water temperature in FIG. 3). Further, the predetermined value α is set with an error with respect to A so that α <A so that it is not erroneously determined to be abnormal although the electric thermostat 22 is normal. The predetermined value α may be set so as to change according to at least one of the initial cooling water temperature and the steady-state determination initial detection value.
そして、ステップ１０２において、変化量ΔＴ１が所定値α以上であると判定された場合には、電制サーモスタット２２は正常であり、ステップ１０３へ進む（Ｙｅｓ）。一方、変化量ΔＴ１が所定値α未満であると判定された場合には、電制サーモスタット２２は異常であり、異常の種類をさらに特定すべくステップ１０４へ進む（Ｎ０）。 If it is determined in step 102 that the amount of change ΔT1 is greater than or equal to the predetermined value α, the electric thermostat 22 is normal and the process proceeds to step 103 (Yes). On the other hand, when it is determined that the change amount ΔT1 is less than the predetermined value α, the electric thermostat 22 is abnormal, and the process proceeds to step 104 to further specify the type of abnormality (N0).
ステップ１０３では、電制サーモスタット２２が正常であると診断し、電制サーモスタット２２の状態フラグを０として記憶する。
ステップ１０４では、第１冷却水温度取得部で取得した第１冷却水温度ＴＷＮ１と、第２冷却水温度取得部で取得した第２冷却水温度ＴＷＮ２とに基づいて、その変化量ΔＴ２（＝ＴＷＮ１−ＴＷＮ２）を演算する。
In step 103, it is diagnosed that the electric control thermostat 22 is normal, and the state flag of the electric control thermostat 22 is stored as zero.
In step 104, based on the first cooling water temperature TWN1 acquired by the first cooling water temperature acquisition unit and the second cooling water temperature TWN2 acquired by the second cooling water temperature acquisition unit, the change amount ΔT2 (= TWN1) -TWN2) is calculated.
ステップ１０５では、変化量ΔＴ２が所定値β以上であるか（ΔＴ２≧β）、変化量ΔＴ２が所定値γより大きくかつ所定値β未満であるか（γ＜ΔＴ２＜β）、あるいは、変化量ΔＴ２が所定値γ以下であるか（ΔＴ２≦γ）、を判定する。 In step 105, whether the change amount ΔT2 is greater than or equal to the predetermined value β (ΔT2 ≧ β), whether the change amount ΔT2 is greater than the predetermined value γ and less than the predetermined value β (γ <ΔT2 <β), or It is determined whether ΔT2 is equal to or smaller than a predetermined value γ (ΔT2 ≦ γ).
ここで、所定値βは、電制サーモスタット２２の異常を開固着と判断すべき冷却水温度の低下を示す変化量ΔＴ２の下限値であり、電制サーモスタット２２の異常が開固着である場合に、第１モードから第２モードへの動作モード切り替えに伴い生じると推定される冷却水温度の低下分（図３における冷却水温度の変化量Ｂ）に基づいて予め設定される既定値である。また、所定値βは、所定値αと同様に、変化量Ｂに対して誤差を持たせて設定される。なお、所定値βは、第１冷却水温度と定常判定初期検出値との少なくとも一方に応じて変化するように設定されてもよい。 Here, the predetermined value β is a lower limit value of the change amount ΔT2 indicating a decrease in the cooling water temperature at which the abnormality of the electric control thermostat 22 should be determined as open fixation, and when the abnormality of the electric control thermostat 22 is open fixation. This is a preset value set in advance based on the amount of cooling water temperature decrease (the amount of change B in the cooling water temperature in FIG. 3) that is estimated to occur when the operation mode is switched from the first mode to the second mode. Further, the predetermined value β is set with an error with respect to the change amount B, similarly to the predetermined value α. The predetermined value β may be set so as to change according to at least one of the first cooling water temperature and the steady-state determination initial detection value.
また、所定値γは、電制サーモスタット２２の異常が閉固着であると判断すべき冷却水温度の変化量ΔＴ２の上限値であり、予め設定されている。閉固着の場合には、冷却水はラジエータ１６には流入せずバイパス通路２０を通過するため、概して冷却水温度の低下は発生しないが、実際には、ラジエータ１６で冷却された冷却水がバイパス通路２０の上流端へ漏れ出ることが考えられるため、所定値γは、この漏れ分による冷却水温度の低下も考慮している。なお、所定値γは、第１冷却水温度と定常判定初期検出値との少なくとも一方に応じて変化するように設定されてもよい。 The predetermined value γ is an upper limit value of the change amount ΔT2 of the cooling water temperature at which it is determined that the abnormality of the electric control thermostat 22 is closed and fixed. In the case of the closed fixing, the cooling water does not flow into the radiator 16 and passes through the bypass passage 20, so that the cooling water temperature generally does not decrease. However, actually, the cooling water cooled by the radiator 16 is bypassed. Since it may be possible to leak to the upstream end of the passage 20, the predetermined value γ also takes into account a decrease in the coolant temperature due to this leakage. The predetermined value γ may be set so as to change according to at least one of the first cooling water temperature and the steady-state initial detection value.
そして、ステップ１０５において、変化量ΔＴ２が所定値β以上である（ΔＴ２≧β）場合には、ステップ１０６へ進み、変化量ΔＴ２が所定値γより大きくかつ所定値β未満である（γ＜ΔＴ２＜β）場合には、ステップ１０９へ進み、変化量ΔＴ２が所定値γ以下である（ΔＴ２≦γ）場合には、ステップ１１０へ進む。 In step 105, if the change amount ΔT2 is greater than or equal to the predetermined value β (ΔT2 ≧ β), the process proceeds to step 106, where the change amount ΔT2 is greater than the predetermined value γ and less than the predetermined value β (γ <ΔT2 If <β), the process proceeds to step 109. If the change amount ΔT2 is equal to or smaller than the predetermined value γ (ΔT2 ≦ γ), the process proceeds to step 110.
ステップ１０６では、第２冷却水温度取得処理で取得した第２冷却水温度ＴＷＮ２と、第３冷却水温度取得処理で取得した第３冷却水温度ＴＷＮ３とに基づいて、その変化量ΔＴ３（＝ＴＷＮ３−ＴＷＮ２）を演算する。 In step 106, based on the second cooling water temperature TWN2 acquired in the second cooling water temperature acquisition process and the third cooling water temperature TWN3 acquired in the third cooling water temperature acquisition process, the change amount ΔT3 (= TWN3). -TWN2) is calculated.
ステップ１０７では、変化量ΔＴ３が所定値δ以下であるか否かを判定する。
ここで、所定値δは、電制サーモスタット２２が正常であるか開固着異常であるかを画する閾値であり、電制サーモスタット２２が正常である場合に、第２モードから第３モードへの動作モード切り替えに伴い生じると推定される冷却水温度の上昇分（図３における冷却水温度の変化量Ｃ）に基づいて設定される既定値である。また、所定値δは、所定値αと同様に、変化量Ｃに対して誤差を持たせて設定される。なお、所定値δは、第２冷却水温度と定常判定初期検出値との少なくとも一方に応じて変化するように設定されてもよい。
In step 107, it is determined whether or not the change amount ΔT3 is equal to or less than a predetermined value δ.
Here, the predetermined value δ is a threshold value that defines whether the electric control thermostat 22 is normal or an open fixing abnormality, and when the electric control thermostat 22 is normal, the second mode is switched to the third mode. This is a default value set based on the amount of increase in the coolant temperature estimated to occur with the operation mode switching (the amount of change C in the coolant temperature in FIG. 3). Further, the predetermined value δ is set with an error with respect to the change amount C, similarly to the predetermined value α. The predetermined value δ may be set so as to change according to at least one of the second cooling water temperature and the steady-state initial detection value.
本ステップの意義は、電制サーモスタット２２が正常であるにもかかわらず、エンジン冷却系における冷却水温度の分布が一定でないなどの要因により、ステップ１０２で異常と判定された場合に、再度正常であるか否かを判定できる点にある。すなわち、電制サーモスタット２２が正常であるか否かの判断の正確性を向上させることができる。 The significance of this step is that it is normal again when it is determined in step 102 that it is abnormal due to factors such as the distribution of the coolant temperature in the engine cooling system being not constant despite the fact that the electric thermostat 22 is normal. It exists in the point which can determine whether it exists. That is, it is possible to improve the accuracy of the determination as to whether the electric control thermostat 22 is normal.
そして、ステップ１０７において、変化量ΔＴ３が所定値δ未満であると判定された場合には、電制サーモスタット２２の異常は開固着であり、ステップ１０８へ進む（Ｙｅｓ）。一方、変化量ΔＴ３が所定値δ以上であると判定された場合には、電制サーモスタット２２は正常であり、ステップ１０３へ進む（Ｎｏ）。 If it is determined in step 107 that the change amount ΔT3 is less than the predetermined value δ, the abnormality of the electric thermostat 22 is open and stuck, and the process proceeds to step 108 (Yes). On the other hand, if it is determined that the change amount ΔT3 is equal to or greater than the predetermined value δ, the electric thermostat 22 is normal and the routine proceeds to step 103 (No).
ステップ１０８では、電制サーモスタット２２には開固着異常が発生していると診断し、電制サーモスタット２２の状態フラグを１として記憶する。
ステップ１０９では、電制サーモスタット２２には中間固着異常が発生していると診断し、電制サーモスタット２２の状態フラグを２として記憶する。
In step 108, it is diagnosed that an open fixing abnormality has occurred in the electric control thermostat 22, and the status flag of the electric control thermostat 22 is stored as 1.
In step 109, it is diagnosed that an intermediate fixing abnormality has occurred in the electric control thermostat 22, and the status flag of the electric control thermostat 22 is stored as 2.
ステップ１１０では、電制サーモスタット２２には閉固着異常が発生していると診断し、電制サーモスタット２２の状態フラグを３として記憶する。
次に、図９は、イグニッションスイッチがＯＮになったことを契機として、エンジンコントロールユニット３８において繰り返し実行する異常時処理の一例を示す。
In step 110, it is diagnosed that a closed sticking abnormality has occurred in the electric control thermostat 22, and the status flag of the electric control thermostat 22 is stored as 3.
Next, FIG. 9 shows an example of an abnormality process that is repeatedly executed in the engine control unit 38 in response to the ignition switch being turned on.
ステップ１２１では、図２のステップ１０で実行された機能診断処理において記憶した電制サーモスタット２２の状態フラグが、０〜３のいずれであるかを判定する。状態フラグが１である場合にはステップ１２２へ進み、状態フラグが２である場合にはステップ１２３へ進み、状態フラグが３である場合にはステップ１２６へ進む。 In step 121, it is determined whether the status flag of the electric thermostat 22 stored in the function diagnosis process executed in step 10 of FIG. If the status flag is 1, the process proceeds to step 122. If the status flag is 2, the process proceeds to step 123. If the status flag is 3, the process proceeds to step 126.
ステップ１２２では、開固着異常に応じた処理を行う。具体的には、例えば、運転席のコンソールパネルなどに配設されたエンジンチェックランプを点灯させることにより、電制サーモスタット２２に異常が発生していることを運転者に警告する。 In step 122, processing according to the open fixing abnormality is performed. Specifically, for example, an engine check lamp disposed on the console panel of the driver's seat is turned on to warn the driver that an abnormality has occurred in the electric control thermostat 22.
ステップ１２３では、冷却水温度が所定値ε未満であるか否かを判定する。ここで、所定値εは、エンジン１０がオーバーヒートを起こす可能性がある冷却水温度の閾値である。冷却水温度が所定値ε未満であると判定された場合には、ステップ１２４へ進む一方（Ｙｅｓ）、冷却水温度が所定値ε以上であると判定された場合には、ステップ１２５へ進む（Ｎｏ）。 In step 123, it is determined whether or not the cooling water temperature is less than a predetermined value ε. Here, the predetermined value ε is a cooling water temperature threshold that may cause the engine 10 to overheat. When it is determined that the cooling water temperature is lower than the predetermined value ε, the process proceeds to step 124 (Yes), whereas when it is determined that the cooling water temperature is equal to or higher than the predetermined value ε, the process proceeds to step 125 ( No).
ステップ１２４では、冷却水温度が所定値ε未満である場合の中間固着異常に応じた処理を行う。具体的には、ステップ１２２と同様に、運転者に異常発生の警告を行う。なお、冷却水温度がエンジン１０のオーバーヒートを生起させるような温度でないので、エンジン１０の運転状態を変更させる制御は行わない。 In step 124, processing according to the intermediate fixing abnormality when the cooling water temperature is less than the predetermined value ε is performed. Specifically, as in step 122, the driver is warned of occurrence of an abnormality. In addition, since the cooling water temperature is not a temperature that causes overheating of the engine 10, control for changing the operation state of the engine 10 is not performed.
ステップ１２５では、冷却水温度が所定値ε以上である場合の中間固着異常に応じた処理を行う。具体的には、ステップ１２２と同様に、運転者に異常発生の警告を行うことに加え、エンジン１０の運転状態を変更して、エンジン１０にオーバーヒートが発生する危険性を未然に回避する処理を行う。オーバーヒート発生の危険性を未然に回避する処理としては、例えば、スロットル開度の制限や燃料噴射のカット、あるいは、車両空調装置を構成するコンプレッサーの強制停止などにより、エンジン１０の負荷を抑制することが挙げられるが、これに加えて、車室内の室温を高く設定した状態で車両空調装置のブロワーファンを高回転させるなどにより、冷却水、ひいてはエンジン１０の冷却を促してもよい。 In step 125, a process corresponding to the intermediate fixing abnormality when the cooling water temperature is equal to or higher than the predetermined value ε is performed. Specifically, as in step 122, in addition to notifying the driver of the occurrence of an abnormality, a process for changing the operating state of the engine 10 to avoid the risk of overheating of the engine 10 is performed. Do. As a process for avoiding the risk of overheating, the load on the engine 10 is suppressed by, for example, limiting the throttle opening, cutting fuel injection, or forcibly stopping the compressor constituting the vehicle air conditioner. In addition to this, cooling of the cooling water and hence the engine 10 may be promoted by rotating the blower fan of the vehicle air conditioner at a high speed while the room temperature in the vehicle interior is set high.
ステップ１２６では、閉固着異常に応じた処理を行う。電制サーモスタット２２が閉固着異常を発生している場合には、冷却水はラジエータ１６を通過せず、専らバイパス通路２０を通過するので、エンジン１０の運転状態次第では、いずれオーバーヒートが生じると推定される。このため、ステップ１２５と同様の処理を行い、エンジン１０にオーバーヒートが発生する危険性を未然に回避する処理を行うとともに、運転者に異常発生の警告を行う。 In step 126, processing according to the closed sticking abnormality is performed. When the electric thermostat 22 is closed abnormally, the cooling water does not pass through the radiator 16 and passes exclusively through the bypass passage 20. Therefore, it is estimated that overheating will eventually occur depending on the operating state of the engine 10. Is done. For this reason, the same processing as step 125 is performed, processing for avoiding the risk of overheating in the engine 10 is performed, and a warning of occurrence of abnormality is given to the driver.
このようなエンジンコントロールユニット３８によれば、電動ファン１４と電制サーモスタット２２との動作状態のいずれか一方を交互に変更し、この変更に伴い冷却水に生じる温度変化に基づいて、電制サーモスタット２２の機能を診断し、異常を検知した場合には異常の種類を特定する異常検知機能を備えている。 According to such an engine control unit 38, one of the operating states of the electric fan 14 and the electric thermostat 22 is alternately changed, and the electric thermostat is changed based on the temperature change generated in the cooling water due to this change. When the 22 functions are diagnosed and an abnormality is detected, an abnormality detection function for identifying the type of abnormality is provided.
したがって、電制サーモスタット２２の開固着など冷却水が過度に冷却されてしまう異常を検知した場合には、運転者に対して異常が発生していることを警告して電制サーモスタット２２の交換を促すことが可能となるので、エンジン１０の過冷却を抑制することができる。 Therefore, when an abnormality that causes the cooling water to be excessively cooled, such as open fixing of the electric thermostat 22, is detected, the driver is warned that an abnormality has occurred and the electric thermostat 22 is replaced. Since it becomes possible to promote, overcooling of the engine 10 can be suppressed.
また、電制サーモスタット２２の閉固着などラジエータ１６における冷却水の熱交換が不足する異常を検知した場合には、冷却水温度が高温になっていることを警告する既存の警告灯が点灯する前に、電制サーモスタット２２の異常を運転者に警告できる可能性が高まる。これに加え、閉固着などの異常を検知した場合には、エンジン１０からの発熱量を抑制する方向にエンジン１０の運転状態を変更する。このため、オーバーヒートの発生を未然に回避することが可能となる。 In addition, when an abnormality that the heat exchange of the cooling water in the radiator 16 is insufficient, such as when the electric thermostat 22 is closed and fixed, is detected, an existing warning light that warns that the temperature of the cooling water is high is turned on. In addition, the possibility that the driver can be warned of an abnormality in the electric control thermostat 22 is increased. In addition to this, when an abnormality such as closed adhesion is detected, the operating state of the engine 10 is changed in a direction to suppress the amount of heat generated from the engine 10. For this reason, it becomes possible to avoid the occurrence of overheating.
さらに、ディーラーなどの車両整備工場で実施するアクティブテストにおいて、エンジンコントロールユニット３８の異常検知機能を適用した場合には、電制サーモスタット２２の異常を的確に認識することができるので、サービス性を向上することが可能である。 Furthermore, in the active test carried out at a vehicle maintenance factory such as a dealer, when the abnormality detection function of the engine control unit 38 is applied, the abnormality of the electric thermostat 22 can be accurately recognized, thereby improving serviceability. Is possible.
なお、前述の異常検知処理において、冷却水温度取得処理を開始する前にエンジン１０の負荷状態を判定し、エンジン１０の負荷状態が高負荷であると判定された場合には後続の冷却水温度取得処理を行わなわないようにするステップを加えてもよい。本異常検知処理では、電動ファン１４と電制サーモスタット２２との動作状態を順次所定の動作モードに切り替えていくことにより、各動作モードにおける冷却水温度が動作モードの切り替えに応じてどの位変化したかを示す変化量に基づいて、電制サーモスタット２２の異常を検知している。このため、エンジン１０の発熱量がラジエータ１６による冷却量に比較して大きく冷却水温度が低下し難い負荷状態では、電制サーモスタット２２が異常であるか否かの判定に誤りが生じる可能性が大きくなる。したがって、このようなエンジン１０の負荷状態であると判定された場合には、後続の冷却水温度取得処理を行わないようにしてもよい。 In the above-described abnormality detection process, the load state of the engine 10 is determined before starting the coolant temperature acquisition process, and if it is determined that the load state of the engine 10 is a high load, the subsequent coolant temperature A step for preventing the acquisition process from being performed may be added. In this abnormality detection process, the operating state of the electric fan 14 and the electric thermostat 22 is sequentially switched to a predetermined operation mode, so that the cooling water temperature in each operation mode changes according to the switching of the operation mode. The abnormality of the electric control thermostat 22 is detected based on the change amount indicating the above. For this reason, in a load state in which the heat generation amount of the engine 10 is large compared to the cooling amount by the radiator 16 and the cooling water temperature is difficult to decrease, there is a possibility that an error may occur in the determination as to whether the electric control thermostat 22 is abnormal. growing. Therefore, when it is determined that the engine 10 is in such a load state, the subsequent cooling water temperature acquisition process may not be performed.
また、前述の異常検知処理において、電制サーモスタット２２に開固着異常が発生している場合に、外気温によっては、冷却水温度が所定温度Ｔstartまで達しないことを考慮して、ステップ１を省略してもよい。冷却水温度が所定温度Ｔstartまで達しない場合、電制サーモスタット２２が正常であれば、電制サーモスタット２２を開弁させることができず、冷却水は専らバイパス通路２０を通過するので、動作モードの変更以外によっては冷却水温度は殆ど変化しない。また、電制サーモスタット２２に閉固着異常が生じている場合にも、同様に、動作モードの変更以外によっては冷却水温度が殆ど変化しない。しかし、電制サーモスタット２２に開固着異常が発生している場合には、冷却水は専らラジエータ１６を通過するので、第１モードから第２モードに動作モードを切り替えるときに、電動ファン１４を駆動させると冷却水温度が低下する。従って、ステップ１を省略した異常検知処理を行っても、少なくとも、電制サーモスタット２２に開固着異常が発生したことを検知することができる。ただし、異常検知処理開始時の冷却水温度は、電動ファン１４の駆動により、冷却水温度に開固着異常と認識できる程度の低下が生じるように、外気温にこの低下分を加えた温度以上である必要がある。 Further, in the abnormality detection process described above, when an open fixing abnormality has occurred in the electric control thermostat 22, considering that the cooling water temperature does not reach the predetermined temperature Tstart depending on the outside air temperature, step 1 is performed. It may be omitted. When the cooling water temperature does not reach the predetermined temperature T start and the electric thermostat 22 is normal, the electric thermostat 22 cannot be opened, and the cooling water passes exclusively through the bypass passage 20. The cooling water temperature hardly changes except for the change of. Similarly, even when the electric control thermostat 22 is closed and stuck abnormally, the cooling water temperature hardly changes except for the change of the operation mode. However, when an open fixing abnormality has occurred in the electric control thermostat 22, the coolant passes exclusively through the radiator 16, so the electric fan 14 is driven when the operation mode is switched from the first mode to the second mode. Doing so will lower the cooling water temperature. Therefore, even if the abnormality detection process in which step 1 is omitted is performed, it is possible to detect at least that an open fixing abnormality has occurred in the electric thermostat 22. However, the cooling water temperature at the start of the abnormality detection process is equal to or higher than the temperature obtained by adding the decrease to the outside air temperature so that the cooling of the cooling water temperature can be recognized as an open fixing abnormality by driving the electric fan 14. There must be.
前述の異常検知処理において、定常状態であるか否かの判定の対象となる要因には、車両用空調装置の作動状態を加えてもよい。エンジン冷却系に接続されている車両空調用ヒータへ冷却水が供給されると、当該ヒータにおける放熱により冷却水温度が低下する。このため、当該ヒータの放熱量が変化すると冷却水温度も変化する可能性がある。従って、当該ヒータの放熱量に影響を与える要因である車両用空調装置の作動状態（例えば、車両用空調装置のブロワーファンによる送風量、設定温度、吹き出し口開度、吹き出し口選択など）を一定に保つ必要がある。このため、車両用空調装置の作動状態が変化した場合には、異常検知を正確に行えないおそれがあるため、冷却水温度の取得処理を中止し、異常検知処理を最初から開始してもよい。 In the above-described abnormality detection process, the operating state of the vehicle air conditioner may be added as a factor for determining whether or not it is in a steady state. When the cooling water is supplied to the vehicle air conditioning heater connected to the engine cooling system, the cooling water temperature decreases due to the heat radiation in the heater. For this reason, there is a possibility that the cooling water temperature also changes when the heat dissipation amount of the heater changes. Therefore, the operating state of the vehicle air conditioner, which is a factor that affects the heat dissipation amount of the heater (for example, the amount of air blown by the blower fan of the vehicle air conditioner, the set temperature, the outlet opening, the outlet selection, etc.) is constant. Need to keep on. For this reason, when the operating state of the vehicle air conditioner changes, the abnormality detection may not be performed accurately. Therefore, the cooling water temperature acquisition process may be stopped and the abnormality detection process may be started from the beginning. .
前述の機能診断処理において、電制サーモスタット２２の機能診断は、電動ファン１４と電制サーモスタット２２との動作モードを切り替えた場合に、変更前後における冷却水温度の変化量を所定値α、β又はγと比較して行っている。しかし、電制サーモスタット２２の機能診断は、冷却水温度の変化量（あるいは変化率）に限らず、変化後の冷却水温度自体に基づいて行ってもよい。この場合、定常状態を維持した場合に各動作モードで取得されると推定される冷却水温度（推定冷却水温度）を、定常判定初期検出値に応じて予め設定しておき、この推定冷却水温度と、実際に動作モードを変更した場合に取得された冷却水温度とを比較して、電制サーモスタット２２の機能診断を行ってもよい。 In the function diagnosis process described above, the function diagnosis of the electric control thermostat 22 is performed by changing the amount of change in the coolant temperature before and after the change when the operation mode between the electric fan 14 and the electric control thermostat 22 is changed. Compared with γ. However, the function diagnosis of the electric control thermostat 22 may be performed not only based on the change amount (or rate of change) of the cooling water temperature but also based on the changed cooling water temperature itself. In this case, the cooling water temperature estimated to be acquired in each operation mode when the steady state is maintained (estimated cooling water temperature) is set in advance in accordance with the initial value for steady determination, and the estimated cooling water is set. The function diagnosis of the electric thermostat 22 may be performed by comparing the temperature and the coolant temperature acquired when the operation mode is actually changed.
前述の冷却水温度取得処理において、電動ファン１４と電制サーモスタット２２との動作モードは、初期モードから第３モードまで、この順番で切り替えずに、他の順番で切り替えてもよい。例えば、初期モード、第２モード、第３モード、第１モードの順番で切り替えてもよい。エンジン１０の発熱量、エンジン冷却系による冷却量などの異なる車両間では、冷却水温度の変化の態様が相違することも考えられるが、動作モードの順番を適宜組み替えることにより、車両に応じた正確な異常検知を行うことができる。 In the above-described cooling water temperature acquisition process, the operation modes of the electric fan 14 and the electric thermostat 22 may be switched in another order without switching from the initial mode to the third mode in this order. For example, the switching may be performed in the order of the initial mode, the second mode, the third mode, and the first mode. Although it is conceivable that the mode of change in the cooling water temperature is different between different vehicles such as the amount of heat generated by the engine 10 and the amount of cooling by the engine cooling system. Anomaly detection can be performed.
ここで、前記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。 Here, technical ideas other than the claims that can be grasped from the embodiment will be described together with effects.
（イ）前記エンジンの運転状態の変更は、前記電子制御式のサーモスタットの異常がオーバーヒートを発生させる可能性がある場合に前記エンジンの出力を制限することを特徴とする請求項３に記載のエンジンの制御装置。 4. The engine according to claim 3, wherein the change of the operating state of the engine limits the output of the engine when an abnormality of the electronically controlled thermostat may cause overheating. Control device.
このようにすれば、オーバーヒートを発生させる可能性がある電子制御式のサーモスタットの異常（例えば、開固着及び中間固着）が発生していると判定された場合には、エンジンの出力を強制的に制限するので、オーバーヒートの発生を未然に回避することができる。 In this way, if it is determined that an abnormality of the electronically controlled thermostat that may cause overheating (for example, open fixation and intermediate fixation) has occurred, the engine output is forcibly Therefore, the occurrence of overheating can be avoided in advance.
（ロ）前記電子制御式のサーモスタットと前記電動ファンとの動作状態のいずれか一方を交互に変更した場合に前記冷却水に生じる温度変化に基づいて、前記電子制御式のサーモスタットが異常であるか否かを判定することを特徴とする請求項１〜請求項３及び（イ）のいずれか１つに記載のエンジンの制御装置。 (B) Whether the electronically controlled thermostat is abnormal based on a temperature change generated in the cooling water when one of the operating states of the electronically controlled thermostat and the electric fan is alternately changed The engine control device according to any one of claims 1 to 3 and (a), wherein the determination is made as to whether or not.
このようにすれば、電子制御式のサーモスタットに異常が発生しているか否かだけでなく、発生している異常の種類も特定することができるので、異常の種類に応じて適切な処理が可能となる。 In this way, not only whether or not an abnormality has occurred in the electronically controlled thermostat, but also the type of abnormality that has occurred can be identified, so appropriate processing is possible depending on the type of abnormality. It becomes.
（ハ）前記電子制御式のサーモスタットと前記電動ファンとの動作状態を変更した場合に、動作状態の変更前後において冷却水に生じる温度変化の変化量と、動作状態の変更前後において冷却水に生じるであろうと推定される温度変化の変化量と、の差分に基づいて、前記電子制御式のサーモスタットが異常であるか否かを判定することを特徴とする請求項１〜請求項３、（イ）及び（ロ）のいずれか１つに記載のエンジンの制御装置。 (C) When the operating state of the electronically controlled thermostat and the electric fan is changed, the amount of change in temperature that occurs in the cooling water before and after the change of the operating state, and the cooling water that occurs before and after the change of the operating state It is determined whether or not the electronically controlled thermostat is abnormal based on the difference between the estimated change in temperature and the amount of change in temperature. ) And (b) The engine control device according to any one of the above.
このようにすれば、動作状態を変更した場合に冷却水に生じる温度変化から、電子制御式のサーモスタットの機能の状態に応じた特有の温度変化の傾向が把握できるので、電子制御式のサーモスタットが異常であるか否かの判定、あるいは異常の種類の特定が容易になる。 In this way, since the temperature change that occurs in the cooling water when the operating state is changed, the tendency of the specific temperature change according to the state of the function of the electronically controlled thermostat can be grasped, so the electronically controlled thermostat It becomes easy to determine whether there is an abnormality or to specify the type of abnormality.
（ニ）前記電子制御式のサーモスタットと前記電動ファンとの動作状態を変更した場合に前記冷却水に生じる温度変化は、前記動作状態の変更以外に前記冷却水の温度を変化させ得る要因についての検出値が略一定である定常状態におけるものであることを特徴とする請求項１〜請求項３、及び（イ）〜（ハ）のいずれか１つに記載のエンジンの制御装置。 (D) The temperature change that occurs in the cooling water when the operating state of the electronically controlled thermostat and the electric fan is changed is a factor that can change the temperature of the cooling water in addition to the change of the operating state. The engine control device according to any one of claims 1 to 3, and (a) to (c), wherein the detected value is in a steady state where the detection value is substantially constant.
このようにすれば、電子制御式のサーモスタットと電動ファンとの動作状態を変更した場合以外に冷却水の温度を変化させ得る要因の影響を受けていない冷却水の温度変化に基づいて、電子制御式のサーモスタットの異常検知を行うので、異常であるかどうかの判定精度、さらには異常の種類を特定する精度を向上させることができる。 In this way, the electronic control is based on the temperature change of the cooling water that is not affected by the factors that can change the temperature of the cooling water except when the operating state of the electronically controlled thermostat and the electric fan is changed. Since the abnormality detection of the thermostat of the equation is performed, it is possible to improve the accuracy of determining whether or not there is an abnormality, and further the accuracy of specifying the type of abnormality.
１０…エンジン、１２…第１の冷却水通路、１４…電動ファン（ラジエータファン）、１６…ラジエータ、１８…第２の冷却水通路、２０…バイパス通路、２２…電制サーモスタット、２８…水温センサ、３８…エンジンコントロールユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine, 12 ... 1st cooling water passage, 14 ... Electric fan (radiator fan), 16 ... Radiator, 18 ... 2nd cooling water passage, 20 ... Bypass passage, 22 ... Electric control thermostat, 28 ... Water temperature sensor 38 ... Engine control unit
Claims (3)
前記電子制御式のサーモスタット及び前記電動ファンの２つの動作状態が設定された動作モードを、各動作モードにおいて設定された所定時間毎に前記動作状態のうちいずれか一方を交互に変更することで切り替え、
前記動作モードを切り替えたことにより前記冷却水に生じる温度変化に基づいて、前記電子制御式のサーモスタットが異常であるか否かを判定することを特徴とするエンジンの制御装置。 An engine control device that controls an electronically controlled thermostat that opens and closes a flow path to a radiator of cooling water that has cooled the engine, and an electric fan that blows air to the radiator,
Switch the operation mode in which the two operation states of the electronically controlled thermostat and the electric fan are set by alternately changing one of the operation states at a predetermined time set in each operation mode. ,
An engine control device that determines whether or not the electronically controlled thermostat is abnormal based on a temperature change that occurs in the cooling water by switching the operation mode .
前記動作モードを切り替えた場合に、前記冷却水温度検出手段により検出された前記冷却水の温度と前記冷却水の推定温度との差分に基づいて、前記電子制御式のサーモスタットが異常であるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。 A cooling water temperature detecting means for detecting the temperature of the cooling water;
Whether or not the electronically controlled thermostat is abnormal based on the difference between the cooling water temperature detected by the cooling water temperature detecting means and the estimated temperature of the cooling water when the operation mode is switched. The engine control apparatus according to claim 1, wherein:
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