JP6191569B2 - エンジンの冷却システム - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの冷却システムに関する。

従来、シリンダブロックを経由してシリンダヘッドに冷却水を導くブロック内経路と、このブロック内経路をバイパスしてシリンダヘッドに冷却水を導くブロックバイパス経路と、ブロック内経路とブロックバイパス経路の分岐点に配置されて冷却水を流す経路を切り換えるサーモスタット弁とを有するエンジンの冷却装置が知られている（特許文献１）。

この冷却装置においては、エンジンの暖機中には冷却水をブロックバイパス経路に流してシリンダブロックの暖機を促進し、暖機完了後には冷却水をブロック内経路に流してエンジンの過度な温度上昇を防止するように、サーモスタット弁を制御している。

また、この冷却装置は、シリンダブロックとシリンダヘッドの間に設けられ且つ所定温度に達すると開く感温弁と、この感温弁を介してシリンダブロックからシリンダヘッドに流入した冷却水の温度を検出する温度センサと、この温度センサの検出結果に基づいてサーモスタット弁の故障判定を行う演算部とを備えている。

この構成によれば、サーモスタット弁の故障によりブロック内経路へ冷却水を流すことができなくなって感温弁の温度が所定温度まで上昇したときに、感温弁が開く。感温弁が開くことにより、シリンダブロック内で温度が上昇した滞留冷却水が感温弁を介してシリンダヘッドへ流れてその温度が測定され、その測定結果からサーモスタット弁が故障していると判定される。サーモスタット弁が故障していると判定されると、エンジンの出力制限が行われてエンジンの焼き付きが防止される。

特開２００９−１９７６６４号公報

ところで、冷却水の流れを制御する弁の故障時においては、車両を安全な場所やカーディーラまで走行させる必要がある（いわゆる退避走行）。その一方で、退避走行時にドライバの意図に反して急激に車速が低下すると、ドライバが不快に感じるのみならず、安全性が低下する虞がある。このため、上記故障時においては、エンジンのオーバーヒートを防止しつつ、退避走行時の出力性能をできるだけ低下させないことが望ましい。

しかしながら、特許文献１には、退避走行時の出力性能の低下を抑制する点については何ら示されていない。

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたもので、冷却水の流れを制御する流量制御バルブの故障時において、エンジンのオーバーヒートを防止しつつ、退避走行時の出力性能の低下を抑制することができる、エンジンの冷却システムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、エンジンを経由する流路を含み、かつ冷却水が循環する冷却水流路と、前記冷却水流路内の冷却水を循環させる冷却水ポンプと、前記冷却水流路を流れる冷却水の流量を制御する流量制御バルブと、前記流量制御バルブの開度を制御するバルブ制御手段と、前記流量制御バルブの故障を検出する故障状態検出手段と、前記故障状態検出手段により故障が検出されたときに、前記エンジンの出力制限値を設定し、前記エンジンの出力を前記出力制限値以下に制限する出力制限手段とを備え、前記出力制限手段は、前記出力制限値を、前記エンジンを流れる冷却水の流量が多いほど、大きい値に設定することを特徴とする、エンジンの冷却システムを提供する。

本発明によれば、出力制限手段は、故障状態検出手段により故障が検出されたときに、エンジンの出力制限値を設定し、エンジンの出力を出力制限値以下に制限する。また、出力制限手段は、出力制限値を、エンジンを流れる冷却水の流量が多いほど、大きい値に設定する。エンジンを流れる冷却水の流量が多いときには、エンジンの出力を小さい値に制限しなくても、エンジンのオーバーヒートを防止することができる。従って、本発明によれば、流量制御バルブが故障した際に、エンジンのオーバーヒートを防止しつつ、エンジンの出力性能を必要以上に低下させることなく退避走行を行うことができる。

また、本発明においては、前記エンジンを流れる冷却水の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、前記出力制限手段は、前記温度検出手段で検出された温度が低いほど、前記出力制限値を大きい値に設定することが好ましい。

この構成によれば、温度検出手段で検出された温度が低いほど、エンジンの出力制限値が大きい値に設定される。エンジンを流れる冷却水の温度が低温であるときには、エンジンがオーバーヒート状態となるまでに温度的および時間的に余裕がある。従って、この構成によれば、エンジンの出力性能を必要以上に低下させることなく退避走行を行うという効果をより確実に奏することができる。

また、本発明においては、前記出力制限手段は、前記温度検出手段で検出された温度が予め定められた温度未満であるときには、前記出力制限値を予め定められた最大値に設定することが好ましい。

この構成によれば、温度検出手段で検出された温度が予め定められた温度未満であるときには、エンジンの出力制限値を予め定められた最大値に設定するので、退避走行時における出力低下を十分に抑制することができる。

本発明においては、前記出力制限手段は、エンジン回転数が低いほど、前記出力制限値を大きい値に設定することが好ましい。

この構成によれば、エンジン回転数が低いほど、エンジンの出力制限値を大きい値に設定する。エンジン回転数が低いほど、単位時間当たりのエンジンの発熱量は少ない。従って、エンジンの出力性能を必要以上に低下させることなく退避走行を行うという効果をより確実に奏することができる。

本発明においては、前記流量制御バルブは、開度と回転角度との間に予め定められた相関関係を有するロータリーバルブであり、前記冷却システムは、前記流量制御バルブの回転角度を検出する回転角度検出手段をさらに備え、前記故障状態検出手段は、前記回転角度検出手段で検出された検出回転角度と、前記バルブ制御手段から前記流量制御バルブに対して出力された前記回転角度の制御値である制御回転角度との差に基づいて、前記流量制御バルブの故障を検出することが好ましい。

この構成によれば、回転角度検出手段で検出された検出回転角度とバルブ制御手段から出力された制御回転角度との差に基づいて、流量制御バルブの故障を検出する。検出回転角度と制御回転角度の差が大きければ、流量制御バルブが故障していると考えられる。従って、流量制御バルブの故障を効果的に検出することができる。

本発明においては、前記冷却水流路は、ラジエータを経由するラジエータ経由流路を含み、前記出力制限手段は、前記流量制御バルブが前記ラジエータ経由流路に対して開かれているときには、前記流量制御バルブが前記ラジエータ経由流路に対して開かれていないときよりも、前記出力制限値を大きい値に設定することが好ましい。

この構成によれば、ラジエータに冷却水が流れるときには、ラジエータに冷却水が流れないときよりも、エンジンの出力制限値を大きい値に設定する。冷却水がラジエータを流れるときには、冷却水がラジエータによって冷却されるので、エンジンを効果的に冷却することができる。従って、ラジエータに冷却水が流れるか或いは流れないかに応じて、エンジンの出力制限値を変えることにより、エンジンの出力性能を必要以上に低下させることなく退避走行を行うという効果をより確実に奏することができる。

本発明においては、前記冷却水流路は、ラジエータを経由するラジエータ経由流路を含み、前記出力制限手段は、前記ラジエータ経由流路に対する前記流量制御バルブの開度レベル毎に予め設定され、かつ前記エンジンを流れる冷却水の温度と前記エンジンへの燃料噴射量の制限値との関係を規定する複数のエンジン出力制限パターンを記憶しているとともに、前記故障状態検出手段により故障が検出されたときに、前記複数のエンジン出力制限パターンの中から前記流量制御バルブの開度レベルに対応する一つのエンジン出力制限パターンを選択し、選択したエンジン出力制限パターンに基づいて燃料噴射量を制限することが好ましい。

この構成によれば、出力制限手段は、ラジエータ経由流路に対する流量制御バルブの開度レベル毎に予め設定され、かつエンジンを流れる冷却水の温度とエンジンへの燃料噴射量の制限値の関係を規定する複数のエンジン出力制限パターンが記憶している。そして、流量制御バルブの故障が検出されたときには、その複数のエンジン出力制限パターンの中から、流量制御バルブの開度に対応するエンジン出力制限パターンを選択して、燃料噴射量を制限する。ラジエータへの通水量が異なれば、エンジンの冷却能力も異なる。従って、ラジエータへの通水量に応じて出力制限パターンを変えることにより、退避走行時におけるエンジンの出力制限を細かく行うことができる。

本発明においては、前記複数のエンジン出力制限パターンは、前記ラジエータ経由流路に対する前記流量制御バルブの開度レベルが高いものほど、同じ冷却水温度における前記燃料噴射量の制限値が高く設定されていることが好ましい。

ラジエータ経由流路を流れる冷却水の流量が多いほど（流量制御バルブの開度が大きいほど）、エンジンの冷却能力が高くなる。従って、複数のエンジン出力制限パターンが、ラジエータ経由流路に対する流量制御バルブの開度レベルが高いものほど同じ冷却水温度における燃料噴射量の制限値が高く設定されていることにより、退避走行時におけるエンジンの出力を安全な範囲でできるだけ低下させないように適切に出力制限を行うことができる。

本発明によれば、冷却水の流れを制御する流量制御バルブの故障時において、エンジンのオーバーヒートを防止しつつ、退避走行時の出力性能の低下を抑制することができる。

本発明の実施形態におけるエンジンおよび吸排気システムを示す図である。 本発明の実施形態におけるＰＣＭ、入力装置、および出力装置を示す図である。 本発明の実施形態におけるエンジンの吸排気系統の制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるエンジンの冷却システムを示すブロック図である。 本発明の実施形態における流量制御バルブの回転角度と開度（連通面積）の関係を示すグラフである。 本発明の実施形態における冷却水流路の通水切替動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における流量制御バルブの段階的な開弁制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における流量制御バルブの開度増加のタイミングを示すグラフである。 本発明の実施形態における冷却水の温度変化（上段）および各流路に対する流量制御バルブの開度の和の変化（下段）を示すグラフである。 本発明の実施形態におけるエンジンの出力制限パターンを示す図であり、（ａ）はエンジン回転数が１６００ｒｐｍのときの図、（ｂ）はエンジン回転数が４５００ｒｐｍのときの図である。 本発明の実施形態における流量制御バルブの故障判定動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるエンジンの出力制限動作を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について詳述する。

まず、本発明の実施形態に係るエンジン９およびその吸排気システムについて説明する。

エンジン９は、車両駆動用のディーゼルエンジンである。

エンジン９は、複数の気筒（図１では一つのみを図示）が設けられたシリンダブロック９ａと、シリンダブロック９ａの上側に配設されたシリンダヘッド９ｂと、シリンダブロック９ａの下側に配設されたオイルパン９ｃとを有している。

各気筒内には、コンロッド９ｄを介してクランクシャフト９ｅと連結されたピストン９ｆが往復可能に嵌挿されている。

シリンダヘッド９ｂには、吸気ポート９ｇおよび排気ポート９ｈが各気筒にそれぞれ形成されている。これら吸気ポート９ｇおよび排気ポート９ｈには、吸気バルブ９ｊおよび排気バルブ９ｋがそれぞれ配設されている。

また、シリンダヘッド９ｂには、各気筒内に燃料を噴射する電磁式の直噴インジェクタ９ｍが設けられている。直噴インジェクタ９ｍには、燃料タンクから燃料ポンプおよびコモンレール（いずれも図示略）を介して燃料が供給される。コモンレールには、燃料の圧力を検出する燃圧センサ３６（図２参照）が設けられている。

エンジン９の吸排気システムは、吸入空気を吸気ポート９ｇを介して気筒内に導く吸気通路２０と、気筒内で発生した排気ガスを大気中に排出する排気通路２１とを備えている。

吸気通路２０には、上流側から順に、吸入空気中に含まれる塵や埃を除去するエアクリーナ２２、ターボチャージャのコンプレッサ２４、吸気通路２０を遮断する吸気シャッタバルブ１１ｂおよび吸気シャッタバルブ１１ｂを駆動する吸気シャッタバルブアクチュエータ３８、コンプレッサ２４によって圧縮されて高圧高温になった吸入空気を強制冷却するインタークーラ２５、インタークーラ２５に冷却水を送るインタークーラ用冷却水ポンプ２６などが設けられている。

排気通路２１には、上流側から順に、ターボチャージャの排気タービン２７、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）２８、排気ガス中の排気微粒子を捕集するＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）２９などが設けられている。

また、この吸排気システムは、高圧ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置３０と、低圧ＥＧＲ装置３１とを備えている。

高圧ＥＧＲ装置３０は、吸気通路２０における吸気ポート９ｇの上流側と排気通路２１における排気ポート９ｈの下流側とを接続する高圧ＥＧＲ通路３０ａと、高圧ＥＧＲ通路３０ａにおける高圧ＥＧＲガスの流量を調節する高圧ＥＧＲバルブ１１ａと、高圧ＥＧＲバルブ１１ａを駆動する高圧ＥＧＲバルブアクチュエータ３０ｂとを有している。

低圧ＥＧＲ装置３１は、排気通路２１におけるＤＰＦ２９の下流側と吸気通路２０におけるコンプレッサ２４の上流側とを接続する低圧ＥＧＲ通路３１ａと、低圧ＥＧＲ通路３１ａにおける低圧ＥＧＲガスの流量を調節する低圧ＥＧＲバルブ１１ｄと、低圧ＥＧＲバルブ１１ｄを駆動する低圧ＥＧＲバルブアクチュエータ３１ｂと、低圧ＥＧＲガスを冷却する低圧ＥＧＲクーラ１１ｃとを有している。

このように構成されたエンジン９および吸排気システムは、ＰＣＭ（Powertrain Control Module）８によって制御される。ＰＣＭ８は、ＣＰＵ、メモリ、インタフェイス等により構成されている。

ＰＣＭ８には、図２に示されるように、各種のセンサの検出信号が入力される。この各種のセンサには、吸気ポート９ｇに取り付けられて気筒内に流入する直前の吸入空気の温度を検出する吸気ポート温度センサ３３と、吸気ポート９ｇ近傍におけるエンジン冷却水の温度を検出する水温センサ７と、クランクシャフト９ｅの回転角を検出するクランク角センサ３４と、車両のアクセルペダル（図示略）の操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセル開度センサ３５と、直噴インジェクタ９ｍに供給する燃料圧力を検出する燃圧センサ３６と、ＤＰＦ２９の下流側における排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ３２等が含まれる。

ＰＣＭ８は、各センサの検出信号に基づいて種々の演算を行うことにより、エンジン９、吸排気システム等の状態を判断し、これに応じて直噴インジェクタ９ｍおよび各種バルブのアクチュエータ（吸気シャッタバルブアクチュエータ３８、高圧ＥＧＲバルブアクチュエータ３０ｂ、低圧ＥＧＲバルブアクチュエータ３１ｂ）へ制御信号を出力する（エンジン制御機能および吸排気システム制御機能）。

次に、ＰＣＭ８が行う制御について、図３のフローチャートを参照しつつ説明する。

まず、ＰＣＭ８は、各種センサの検出値を読み込む（ステップＳ３１）。

次いで、ＰＣＭ８は、クランク角センサ３４によって検出された回転角に基づいてエンジン回転数を算出し、そのエンジン回転数とアクセル開度センサ３５によって検出されたアクセル開度とに基づき、目標トルクを設定する（ステップＳ３２）。

次いで、ＰＣＭ８は、エンジン回転数と目標トルクに基づいて、燃料の要求噴射量を設定する（ステップＳ３３）。

次いで、ＰＣＭ８は、メモリに予め記憶されている複数の燃料噴射パターンの中から、要求噴射量およびエンジン回転数に応じた燃料噴射パターンを選択する（ステップＳ３４）。

次いで、ＰＣＭ８は、要求噴射量とエンジン回転数に基づいて、直噴インジェクタ９ｍに供給する燃料の圧力（燃圧）を設定する（ステップＳ３５）。

次いで、ＰＣＭ８は、要求噴射量とエンジン回転数に基づいて、目標酸素濃度を設定する（ステップＳ３６）。目標酸素濃度は、気筒内に流入する直前の混合空気の酸素濃度の目標値である。

次いで、ＰＣＭ８は、要求噴射量とエンジン回転数に基づいて、目標吸気温度を設定する（ステップＳ３７）。目標吸気温度は、気筒内に流入する直前の混合空気の温度の目標値である。

次いで、ＰＣＭ８は、メモリに予め記憶されている複数のＥＧＲ制御モードの中から、要求噴射量およびエンジン回転数に応じたＥＧＲ制御モードを選択する（ステップＳ３８）。ＥＧＲ制御モードは、高圧ＥＧＲ装置３０および低圧ＥＧＲ装置３１についてそれぞれ選択される。

次いで、ＰＣＭ８は、目標酸素濃度および目標吸気温度を実現する状態量（高圧ＥＧＲ量、低圧ＥＧＲ量、および過給圧）を設定する（ステップＳ３９）。

次いで、ＰＣＭ８は、各状態量の制限範囲をメモリから読み出す（ステップＳ４０）。制限範囲は、エンジン９および吸排気システムが適切に作動するために各状態量が満たすべき範囲であり、メモリに予め記憶されている。

次いで、ＰＣＭ８は、ステップＳ３９において設定された状態量が制限範囲内に収まっているかどうかを判断する（ステップＳ４１）。

状態量が制限範囲内に収まっていると判断された場合（ステップＳ４１でＹＥＳ）には、ステップＳ４３に移行する。ステップＳ４３では、ＰＣＭ８は、ステップＳ３９で設定された状態量に基づいて、直噴インジェクタ９ｍ、吸気シャッタバルブアクチュエータ３８、高圧ＥＧＲバルブアクチュエータ３０ｂ、および低圧ＥＧＲバルブアクチュエータ３１ｂの制御量を設定する。

次いで、ＰＣＭ８は、設定された制御量に基づいて、直噴インジェクタ９ｍ、吸気シャッタバルブアクチュエータ３８、高圧ＥＧＲバルブアクチュエータ３０ｂ、および低圧ＥＧＲバルブアクチュエータ３１ｂを制御する（ステップＳ４４）。

ステップＳ４１において、制限範囲内に収まっていない状態量があると判断された場合には、ＰＣＭ８は、当該状態量が制限範囲に収まるように補正する（ステップＳ４２）。例えば、制限範囲内において、ステップＳ３９で設定された状態量に最も近い制限値に、状態量を補正する。ステップＳ４２の後、ＰＣＭ８は、補正後の状態量に基づいて、直噴インジェクタ９ｍ、吸気シャッタバルブアクチュエータ３８、高圧ＥＧＲバルブアクチュエータ３０ｂ、および低圧ＥＧＲバルブアクチュエータ３１ｂを制御する（ステップＳ４４）。

次に、本発明の実施形態に係るエンジン９の冷却システムについて説明する。

図４に示されるように、エンジン９の冷却システム１は、第１流路２、第２流路３、および第３流路４を含む冷却水流路と、冷却水ポンプ５と、流量制御バルブ６と、水温センサ７と、ＰＣＭ８とを備えている。冷却水流路内では冷却水が循環する。

第１流路２は、エンジン９のシリンダヘッド９ｂを経由する冷却水流路である。第１流路２は、シリンダヘッド９ｂの下流側に、第２流路３が分岐する分岐点Ｐ１を有している。第１流路２は、分岐点Ｐ１の下流側に、第１補機用流路２ａ（経路（１））を有している。第１補機用流路２ａは、高圧ＥＧＲバルブ１１ａおよび吸気シャッタバルブ１１ｂを経由する。

第２流路３は、エンジン９の補機１１を経由する冷却水流路である。第２流路３は、分岐点Ｐ１の下流側に分岐点Ｐ２を有している。第２流路３は、分岐点Ｐ２に接続された第２補機用流路３ａ（経路（２））および第３補機用流路３ｂ（経路（４））を有している。第２補機用流路３ａと第３補機用流路３ｂは、分岐点Ｐ２において互いに並列に接続されている。

第２補機用流路３ａは、低圧ＥＧＲバルブ１１ｄ、低圧ＥＧＲクーラ１１ｃ、およびヒータコア１１ｅを経由する。

第３補機用流路３ｂは、ラジエータ１１ｆを経由する。

第３流路４（経路（３））は、エンジン９のシリンダブロック９ａ、オイルクーラ１１ｇ、およびＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid）クーラ１１ｈを経由する。

冷却水ポンプ５は、ターボ型ポンプであり、インペラがエンジン９のクランクシャフト９ｅに間接的に連結された構造を有している。冷却水ポンプ５の入力ポート５ａは、流量制御バルブ６を介して、第１補機用流路２ａの下流端、第２補機用流路３ａの下流端、第３補機用流路３ｂの下流端、および第３流路４の下流端に接続されている。冷却水ポンプ５の出力ポート５ｂは、第１流路２の上流端および第３流路４の上流端に接続されている。

冷却水ポンプ５は、入力ポート５ａを介して第１補機用流路２ａ、第２補機用流路３ａ、第３補機用流路３ｂ、および第３流路４内の冷却水を、エンジントルクの一部を利用したインペラの回転動作に伴うポンプ作用により吸引し、出力ポート５ｂを介して第１流路２および第３流路４に吐出するように構成されている。冷却水ポンプ５内に吸引された冷却水は、冷却水ポンプ５内で撹拌された後、吐出される。

流量制御バルブ６は、単一のロータリーバルブである。流量制御バルブ６は、筒状のケーシングと、当該ケーシング内に回転可能に収容された筒状の弁体と、当該弁体を一方向に回転駆動するアクチュエータとを有している。アクチュエータは、ＰＣＭ８から入力される（駆動電圧）に応じて弁体を回転駆動する。ケーシングの側面には、４個の入力ポートおよび４個の出力ポートが形成されている。４個の入力ポートは、第１補機用流路２ａの下流端、第２補機用流路３ａの下流端、第３補機用流路３ｂの下流端、および第３流路４の下流端に接続されている。また、４個の出力ポートは、冷却水ポンプ５の入力ポート５ａに接続されている。

弁体の側面には、切欠き部が形成されている。当該切欠き部とケーシングに形成された出力ポートの連通面積Ｓは、第１補機用流路２ａ、第２補機用流路３ａ、第３補機用流路３ｂ、および第３流路４に対して個別に設定される。以下の説明では、第１補機用流路２ａに対する連通面積を「連通面積Ｓ２ａ」と称し、第２補機用流路３ａに対する連通面積を「連通面積Ｓ３ａ」と称し、第３補機用流路３ｂに対する連通面積を「連通面積Ｓ３ｂ」と称し、第３流路４に対する連通面積を「連通面積Ｓ４」と称する。

連通面積Ｓ２ａは、弁体の回転角度に拘わらずゼロ近傍の小面積で一定であり（図５参照）、冷却水の流量をゼロ近傍の少量に抑えてシリンダヘッド９ｂを過冷却しないようになっているが、高圧ＥＧＲバルブ１１ａおよび吸気シャッタバルブ１１ｂの冷却に必要な流量は確保できる面積とされている。

一方、連通面積Ｓ３ａ、連通面積Ｓ３ｂ、および連通面積Ｓ４は、弁体の回転角度に応じて連続的に変化するようになっている（図５参照）。

すなわち、連通面積Ｓ３ａ（以下、「第２補機用流路３ａに対する流量制御バルブ６の開度」と称する）の変化に応じて、第２補機用流路３ａにおける冷却水の流量が変化する。

また、連通面積Ｓ３ｂ（以下、「第３補機用流路３ｂに対する流量制御バルブ６の開度」と称する）の変化に応じて、第３補機用流路３ｂにおける冷却水の流量が変化する。

また、連通面積Ｓ４（以下、「第３流路４に対する流量制御バルブ６の開度」と称する）の変化に応じて、第３流路４における冷却水の流量が変化する。

水温センサ７は、第１流路２におけるシリンダヘッド９ｂ近傍の冷却水の温度を検出する。水温センサ７で検出された温度の情報は、ＰＣＭ８へ送信される。

ＰＣＭ８は、上述のエンジン制御機能および吸排気システム制御機能に加えて、水温センサ７で検出された温度に基づいて流量制御バルブ６の開度を制御するバルブ制御機能と、流量制御バルブ６の故障を検出する故障状態検出機能と、故障状態検出機能により故障が検出されたときにエンジン９の出力を制限する出力制限機能とを有する。

まず、ＰＣＭ８による流量制御バルブ６の制御（バルブ制御機能）について、図６のフローチャートを参照しつつ説明する。

なお、以下の説明では、第２補機用流路３ａ、第３補機用流路３ｂ、および第３流路４に対する流量制御バルブ６の開度がゼロ（閉じている）の状態から制御が開始されるものとする。

まず、ＰＣＭ８は、水温センサ７からシリンダヘッド９ｂにおける冷却水の温度Ｔを入力する（ステップＳ５１）。

次いで、ＰＣＭ８は、入力した温度Ｔが第１温度閾値Ｔ１未満であるかどうかを判断する（ステップＳ５２）。ここで、第１温度閾値Ｔ１は、エンジン９の冷間始動後にエンジン９が冷間状態から温間状態に遷移するときの温度（例えば、概ね８０℃）未満の温度、すなわちエンジン暖機中（暖機完了前）の温度であり、例えば５０℃（図８参照）である。

温度Ｔが第１温度閾値Ｔ１未満であると判断された場合（ステップＳ５２でＹＥＳ）には、ＰＣＭ８は、第２補機用流路３ａに対する流量制御バルブ６の開度、および第３補機用流路３ｂに対する流量制御バルブ６の開度をゼロに維持する（図８のＡ０参照）ことにより、第１流路２における分岐点Ｐ１の上流側（以下、「第１流路２における上流側流路２ｂ」と称する）を流れる冷却水の流量（シリンダヘッド９ｂを流れる冷却水の流量）を制限する制御を行う（ステップＳ５３）。これにより、第１流路２における上流側流路２ｂを流れる冷却水の流量は、第１補機用流路２ａ（経路（１））を流れる冷却水の流量と等しくなり、ゼロ近傍の少量に抑えられる（図９のＡ１参照）。従って、シリンダヘッド９ｂの温度低下が抑制され、シリンダヘッド９ｂの温度は次第に上昇する（図９の第１通水状態）。なお、ステップＳ５３において、ＰＣＭ８は、第３流路４に対する流量制御バルブ６の開度もゼロに制御する。これにより、シリンダブロック９ａの温度低下が抑制され、シリンダブロック９ａの温度は次第に上昇する。ステップＳ５３の後、ステップＳ５１に戻る。

ステップＳ５２において、温度Ｔが第１温度閾値Ｔ１以上であると判断された場合（ステップＳ５２でＮＯ）には、ＰＣＭ８は、温度Ｔが第２温度閾値Ｔ２（例えば８０℃。図８参照）未満であるかどうかを判断する（ステップＳ５４）。なお、第２温度閾値Ｔ２は、第１温度閾値Ｔ１より高い値である。

温度Ｔが第２温度閾値Ｔ２未満であると判断された場合（ステップＳ５４でＹＥＳ）には、ＰＣＭ８は、第２補機用流路３ａに対する流量制御バルブ６の開度を増加させることにより、第１流路２における冷却水の流量制限を解除する制御を行う（ステップＳ５５）。ステップＳ５５の後、ステップＳ５１に戻る。

ここで、ステップＳ５５において行われる制御について、図７のフローチャートを参照しつつ詳細に説明する。まず、ＰＣＭ８は、第２補機用流路３ａに対する流量制御バルブ６の開度が目標開度未満の予め定められた開度（例えば、目標開度の１／３程度の開度。図８のＡ２参照）となるように流量制御バルブ６を制御する（ステップＳ６１）。なお、ここに言う「目標開度」は、温間時の目標開度であり、第２補機用流路３ａに対する流量制御バルブ６の最大開度（全開）を意味する。

これにより、第２補機用流路３ａに冷却水が少し流れ始め、第２補機用流路３ａを流れた冷却水は冷却水ポンプ５を介して第１流路２に流入する。つまり、第１流路２における上流側流路２ｂを流れる冷却水の流量は、第１補機用流路２ａ（経路（１））を流れる冷却水の流量と、第２補機用流路３ａ（経路（２））を流れる冷却水の流量の和となり、ステップＳ５３のときよりも流量が増加する（図９のＡ３参照）。しかしながら、第２補機用流路３ａに対する流量制御バルブ６の開度をいきなり全開にするのではなく、例えば全開の１／３程度の開度とするので、第１流路２における冷却水の流量制限の解除が緩やかに開始される。

次いで、ＰＣＭ８は、水温センサ７で検出された温度Ｔが第１温度閾値Ｔ１より高く第２温度閾値Ｔ２より低い第３温度閾値Ｔ３（例えば７５℃。図８参照）以上となったかどうかを判断する（ステップＳ６２）。

温度Ｔが第３温度閾値Ｔ３以上であると判断された場合（ステップＳ６２でＹＥＳ）には、ＰＣＭ８は、第２補機用流路３ａに対する流量制御バルブ６の開度が温間時の目標開度（図８のＡ４参照）となるように流量制御バルブ６を制御する（ステップＳ６３）。これにより、第２補機用流路３ａ（経路（２））を流れる冷却水の流量が温間時の目標流量（第２補機用流路３ａにおける最大流量）まで増加し、その増加分だけ第１流路２における上流側流路２ｂを流れる冷却水の流量も増加する（図９のＡ５参照）。従って、ステップＳ６１、Ｓ６３の２段階で流量が徐々に増加するので、第１流路２における流量制限の解除が緩やかに行われる（図９の第２通水状態）。

図６に戻って、ステップＳ５４において、温度Ｔが第２温度閾値Ｔ２以上であると判断された場合（ステップＳ５４でＮＯ）には、ＰＣＭ８は、温度Ｔが第４温度閾値Ｔ４（例えば９５℃。図８参照）未満であるかどうかを判断する（ステップＳ５６）。なお、第４温度閾値Ｔ４は、第３温度閾値Ｔ３より高い値である。

温度Ｔが第４温度閾値Ｔ４未満であると判断された場合（ステップＳ５６でＹＥＳ）には、ＰＣＭ８は、第３流路４に対する流量制御バルブ６の開度を増加させる制御を行う（ステップＳ５７）。ステップＳ５７の後、ステップＳ５１に戻る。

ここで、ステップＳ５７において行われる制御について、図７のフローチャートを参照しつつ詳細に説明する。まず、ＰＣＭ８は、第３流路４に対する流量制御バルブ６の開度が目標開度未満の予め定められた開度（例えば、目標開度の１／２程度の開度。図８のＡ６参照）となるように流量制御バルブ６を制御する（ステップＳ６１）。これにより、第３流路４に冷却水が少し流れ始め、第３流路４を流れた冷却水は冷却水ポンプ５を介して第１流路２および第３流路４に流入する（図９のＡ７参照）。なお、ここに言う「目標開度」は、温間時の目標開度であり、第３流路４に対する流量制御バルブ６の最大開度（全開）を意味する。

次いで、ＰＣＭ８は、水温センサ７で検出された温度Ｔが第２温度閾値Ｔ２より高く第４温度閾値Ｔ４より低い第５温度閾値Ｔ５（例えば８５℃。図８参照）以上となったかどうかを判断する（ステップＳ６２）。

温度Ｔが第５温度閾値Ｔ５以上であると判断された場合（ステップＳ６２でＹＥＳ）には、ＰＣＭ８は、第３流路４に対する流量制御バルブ６の開度が目標開度（図８のＡ８、図９のＡ９参照）となるように流量制御バルブ６を制御する（ステップＳ６３）。これにより、第３流路４（経路（３））を流れる冷却水の流量が温間時の目標流量（第３流路４における最大流量）まで増加する。つまり、第３流路４から流出する冷却水の流量は、ステップＳ６１、Ｓ６３の２段階で徐々に増加する（図９の第３通水状態）。

図６に戻って、ステップＳ５６において、温度Ｔが第４温度閾値Ｔ４以上であると判断された場合（ステップＳ５６でＮＯ）には、ＰＣＭ８は、第３補機用流路３ｂに対する流量制御バルブ６の開度を増加させる制御を行う（ステップＳ５８）。ステップＳ５８の後、ステップＳ５１に戻る。

ここで、ステップＳ５８において行われる制御について、図７のフローチャートを参照しつつ詳細に説明する。まず、ＰＣＭ８は、第３補機用流路３ｂに対する流量制御バルブ６の開度が目標開度未満の予め定められた開度（例えば、目標開度の１／２程度の開度。図８のＡ１０）となるように流量制御バルブ６を制御する（ステップＳ６１）。なお、ここに言う「目標開度」は、温間時の目標開度であり、第３補機用流路３ｂに対する流量制御バルブ６の最大開度（全開）を意味する。

これにより、第１流路２における上流側流路２ｂを流れる冷却水の流量は、ステップＳ５５のときよりも流量が増加する（図９のＡ１１参照）。しかしながら、第３補機用流路３ｂに対する流量制御バルブ６の開度をいきなり全開にするのではなく、例えば全開の１／２程度の開度とするので、第１流路２における冷却水の流量制限の解除が緩やかに行われる。

次いで、ＰＣＭ８は、水温センサ７で検出された温度Ｔが第４温度閾値Ｔ４より高い第６温度閾値Ｔ６（例えば１００℃。図８参照）以上となったかどうかを判断する（ステップＳ６２）。

温度Ｔが第６温度閾値Ｔ６以上であると判断された場合（ステップＳ６２でＹＥＳ）には、ＰＣＭ８は、第３補機用流路３ｂに対する流量制御バルブ６の開度が温間時の目標開度（図８のＡ１２参照）となるように流量制御バルブ６を制御する（ステップＳ６３）。これにより、第３補機用流路３ｂ（経路（４））を流れる冷却水の流量が温間時の目標流量（第３補機用流路３ｂにおける最大流量）まで増加し、その増加分だけ第１流路２における冷却水の流量も増加する（図９のＡ１３参照）。つまり、ステップＳ６１、Ｓ６３の２段階で流量が徐々に増加するので、第１流路２における流量制限の解除が緩やかに行われる（図９の第４通水状態）。

次に、ＰＣＭ８の故障状態検出機能および出力制限機能ついて説明する。

ＰＣＭ８は、エンジン９の出力制限を行う際に用いる複数の出力制限パターンマップ４０（図１０参照）を予め記憶している。

図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示されるように、出力制限パターンマップ４０は、エンジン回転数毎に設定されており、例えば、図１０（ａ）に示されるエンジン回転数が１６００ｒｐｍのときの出力制限パターンマップ４０Ａと、図１０（ｂ）に示されるエンジン回転数が４５００ｒｐｍのときの出力制限パターンマップ４０Ｂとを有する。

なお、出力制限パターンマップ４０Ａおよび出力制限パターンマップ４０Ｂは、ＰＣＭ８に記憶された多数の出力制限パターンマップ４０のうちの二例であり、ＰＣＭ８は、他のエンジン回転数に対応する出力制限パターンマップ４０も予め記憶している。

以下、出力制限パターンマップ４０Ａについて説明するが、以下の説明は出力制限パターンマップ４０Ｂについても適用される。

図１０（ａ）に示される出力制限パターンマップ４０Ａは、複数のエンジン出力制限パターンＬ１〜Ｌ４を有している。エンジン出力制限パターン（以下、「出力制限パターン」と称する）Ｌ１〜Ｌ４は、流量制御バルブ６の回転角度レベル毎に予め折れ線的または曲線的に設定されており（図１０に示される例では折れ線的）、シリンダヘッド１１ｂを流れる冷却水の温度（横軸）と、エンジン９への燃料噴射量の制限値（縦軸）との関係を規定している。燃料噴射量の制限値は、燃料噴射量の上限値である。エンジン９は、この制限値以下の燃料噴射量で燃料を噴射するように制御される。

具体的には、出力制限パターンマップ４０Ａは、流量制御バルブ６の回転角度が第１角度閾値未満（図５参照）である第１開度レベルの出力制限パターンＬ１と、回転角度が第１角度閾値以上第２角度閾値未満である第２開度レベルの出力制限パターンＬ２と、回転角度が第２角度閾値以上第３角度閾値未満である第３開度レベルの出力制限パターンＬ３と、回転角度が第３角度閾値以上である第４開度レベルの出力制限パターンＬ４とを有している。

流量制御バルブ６の合計開度レベル（経路（１）〜（４）に対する流量制御バルブ６の開度の合計レベル）が高いものから順に、第４開度の出力制限パターンＬ４、第３開度の出力制限パターンＬ３、第２開度の出力制限パターンＬ２、第１開度の出力制限パターンＬ１が配置されている。

出力制限パターンマップ４０Ａにおいては、出力制限パターンＬ１〜Ｌ４は、流量制御バルブ６の合計開度レベルが高いものほど、同じ冷却水温度における燃料噴射量の制限値が高く規定されている（図１０（ａ）参照）。

例えば、冷却水温度が１１０〜１２０℃の区間において、第４開度レベルの出力制限パターンＬ４で設定された燃料噴射量の制限値は、第１開度レベルの出力制限パターンＬ１、第２開度レベルの出力制限パターンＬ２、および第３開度レベルの出力制限パターンＬ３で設定された燃料噴射量の制限値よりも高くなっている。

出力制限パターンＬ１〜Ｌ４は、実験やシミュレーションを行うことにより予め設定される。

また、出力制限パターンマップ４０Ａは、最大燃料噴射量ラインＬｓを有している。最大燃料噴射量ラインＬｓは、エンジン回転数毎に異なる高さで予め設定されている（出力制限パターンマップ４０Ｂも参照）。最大燃料噴射量ラインＬｓの高さは最大燃料噴射量を示しており、その値は、回転角度がどのような値であっても超えてはならない値（回転角度に拘わらず一定の値）として設定されている。出力制限パターンマップ４０Ａにおいては、最大燃料噴射量は、５８ｍｍ^３／ストローク程度に設定されている。

次に、ＰＣＭ８で行われる故障状態検出動作および出力制限動作について、図１１を参照しつつ説明する。

ここでは、図６のステップＳ５５の制御と並行して行われる流量制御バルブ６の故障検出動作について説明する。なお、図６のステップＳ５３、Ｓ５５、Ｓ５７、およびＳ５８の制御と並行して、図１１と同様の故障検出動作が行われる。

図１１に示されるように、まず、ＰＣＭ８は、図６のステップＳ５５において出力した制御回転角度を読み込む（ステップＳ９１）。「制御回転角度」は、ステップＳ５５においてＰＣＭ８から流量制御バルブ６に対して出力された流量制御バルブ６の回転開度の制御値である。

次いで、ＰＣＭ８は、流量制御バルブ６に設けられた図外の回転角度センサで検出された流量制御バルブ６の回転角度（以下、「検出回転角度」と称する）を読み込む（ステップＳ９２）。

次いで、ＰＣＭ８は、制御回転角度と検出回転角度の差が、予め定められた差閾値以上であるかどうかを判断する（ステップＳ９３）。

制御回転角度と検出回転角度の差が、差閾値以上であると判断した場合には（ステップＳ９３でＹＥＳ）、ＰＣＭ８は、図外の故障判定カウンタにおいてカウント値を一つインクリメントする（ステップＳ９４）。

次いで、ＰＣＭ８は、故障判定カウンタにおけるカウント値が、予め定められたカウント閾値以上であるかどうかを判断する（ステップＳ９５）。

故障判定カウンタにおけるカウント値が、予め定められたカウント閾値以上であると判断された場合には（ステップＳ９５でＹＥＳ）、ＰＣＭ８は、故障判定フラグを「１」にセットする（ステップＳ９６）。なお、故障判定フラグは、ステップＳ９１の処理を行う前の状態において、「０」に設定されている。

次いで、ＰＣＭ８は、エンジン９の出力制限動作を行う（ステップＳ９７）。

なお、ステップＳ９３において、制御回転角度と検出回転角度の差が差閾値未満であると判断した場合には（ステップＳ９３でＮＯ）、ＰＣＭ８は、故障判定カウンタのカウント値を一つデクリメントし（ステップＳ９８）、ステップＳ９５に移行する。

また、ステップＳ９５において、故障判定カウンタにおけるカウント値が、カウント閾値未満であると判断した場合には（ステップＳ９５でＮＯ）、ＰＣＭ８は、ステップＳ９１に戻って処理を継続する。

次に、ステップＳ９７において行われるエンジン９の出力制限動作について、図１２を参照しつつ説明する。

図１２に示されるように、まず、ＰＣＭ８は、故障判定フラグが「１」であるかどうかを判断する（ステップＳ１０１）。

故障判定フラグが「１」であると判断した場合には（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、ＰＣＭ８は、回転角度センサで検出された流量制御バルブ６の回転角度（以下、「故障回転角度」と称する）を読み込む（ステップＳ１０２）。

次いで、ＰＣＭ８は、水温センサ７で検出された冷却水の温度と、エンジン回転数とを読み込む（ステップＳ１０３）。

次いで、ＰＣＭ８は、読み込んだエンジン回転数に対応する出力制限パターンマップ４０を、複数の出力制限パターンマップ４０の中から選択して読み込む（ステップＳ１０４）。例えば、エンジン回転数が１６００回転であるときは、出力制限パターンマップ４０Ａを選択して読み込む。

次いで、ＰＣＭ８は、選択して読み込んだ出力制限パターンマップ４０を参照して、故障回転角度および冷却水温度に応じた燃料噴射量の制限値を読み込む（ステップＳ１０５）。例えば、故障回転角度が第３開度レベル、冷却水温度が１１０℃であるときは、出力制限パターンＬ３を参照して、燃料噴射量の制限値（例えば４０ｍｍ^３／ストローク）を読み込む（図１０（ａ）参照）。

次いで、ＰＣＭ８は、読み込んだ燃料噴射量の制限値以下の燃料噴射量で、予め定められた時間の間、エンジン９を制御する（ステップＳ１０６）。予め定められた時間が経過すると、ＰＣＭ８は、ステップＳ１０２に戻って処理を継続する。

なお、流量制御バルブ６が故障した後、流量制御バルブ６の弁体が回転せず、故障回転角度が経時的に一定である（角度が固着している）こともあれば、流量制御バルブ６が故障した後、流量制御バルブ６の弁体が回転して故障回転角度が経時的に変化することも考えられる。

以上説明したように、本実施形態によれば、流量制御バルブ６の故障が検出されたときには、シリンダヘッド９ｂを流れる冷却水の流量が多いほど、ＰＣＭ８は、エンジン９の出力制限値（エンジン出力の上限値）を大きい値に設定する。シリンダヘッド９ｂを流れる冷却水の流量が多いときには、エンジン９の出力制限値を小さい値に設定しなくても、エンジン９のオーバーヒートを防止することができる。従って、本実施形態によれば、流量制御バルブ６が故障した際に、エンジン９のオーバーヒートを防止しつつ、エンジン９の出力性能を必要以上に低下させることなく退避走行を行うことができる。

また、本実施形態においては、水温センサ７で検出された温度が低いほど、エンジン９の出力制限値を大きい値に設定する。シリンダヘッド９ｂを流れる冷却水の温度が低温であるときには、エンジン９がオーバーヒート状態となるまでに温度的および時間的に余裕がある。従って、エンジン９の出力性能を必要以上に低下させることなく退避走行を行うという効果をより確実に奏することができる。

また、本実施形態においては、水温センサ７で検出された温度が予め定められた温度Ｔｋ（図１０（ａ）参照）未満であるときには、エンジン９の出力制限値を予め定められた最大値（例えば５８ｍｍ^３／ストローク程度）に設定するので、退避走行時における出力低下を十分に抑制することができる。ここに言う「予め定められた温度」とは、例えば、図１０（ａ）において、出力制限パターンＬ１と最大噴射量ラインＬｓの交点Ｋにおける冷却水温度Ｔｋである。

また、本実施形態においては、エンジン回転数が低いほど、エンジン９の出力制限値を大きい値に設定する。エンジン回転数が低いほど、単位時間当たりのエンジン９の発熱量は少ない。従って、エンジン９の出力性能を必要以上に低下させることなく退避走行を行うという効果をより確実に奏することができる。

また、本実施形態においては、回転角度センサで検出された検出回転角度とＰＣＭ８から出力された制御回転角度との差に基づいて、流量制御バルブ６の故障を検出する。検出回転角度と制御回転角度の差が大きければ、流量制御バルブ６が故障していると考えられる。従って、流量制御バルブ６の故障を効果的に検出することができる。

また、本実施形態においては、ラジエータ１１ｆに冷却水が流れるときには、ラジエータ１１ｆに冷却水が流れないときよりも、エンジン９の出力制限値を大きい値に設定する。冷却水がラジエータ１１ｆを流れるときには、冷却水がラジエータ１１ｆによって冷却されるので、エンジン９を効果的に冷却することができる。従って、ラジエータ１１ｆに冷却水が流れるか、或いは流れないかに応じて、エンジン９の出力制限値を変えることにより、エンジン９の出力性能を必要以上に低下させることなく退避走行を行うという効果をより確実に奏することができる。

また、本実施形態においては、ＰＣＭ８は、流量制御バルブ６の開度レベル毎に予め設定された複数の出力制限パターンＬ１〜Ｌ４を記憶している。そして、流量制御バルブ６の故障が検出されたときには、複数のエンジン出力制限パターンＬ１〜Ｌ４の中から、流量制御バルブ６の開度に対応するエンジン出力制限パターンを選択して、燃料噴射量を制限する。流量制御バルブ６の開度レベルが異なれば、エンジン９の冷却能力も異なる。従って、この構成によれば、退避走行時におけるエンジンの出力制限を、エンジン９の冷却能力に応じて細かく行うことができる。

また、本実施形態においては、流量制御バルブ６の開度レベルが高いときの燃料噴射量の制限値を高く設定する。流量制御バルブ６の開度が大きいほど、エンジン９の冷却能力が高くなる。従って、退避走行時におけるエンジン９の出力を安全な範囲内でできるだけ低下させないように適切に出力制限を行うことができる。

また、本実施形態においては、シリンダヘッド９ｂを流れる冷却水の温度が第１温度閾値Ｔ１以上であるときには、第２補機用流路３ａおよび第３補機用流路３ｂに対する流量制御バルブ６の開度が予め定められた目標開度まで段階的に増加するように制御されるので、シリンダヘッド９ｂを流れる冷却水の流量制限が徐々に解除され、シリンダヘッド９ｂの温度低下（過冷却）を抑制することができる。

１ エンジンの冷却システム
２ 第１流路
２ａ 第１補機用流路
２ｂ 上流側流路
３ 第２流路
３ａ 第２補機用流路
３ｂ 第３補機用流路
４ 第３流路
５ 冷却水ポンプ
５ａ 冷却水ポンプの入口ポート
５ｂ 冷却水ポンプの出口ポート
６ 流量制御バルブ
７ 水温センサ
８ ＰＣＭ
９ エンジン
９ａ シリンダブロック
９ｂ シリンダヘッド
１１ 補機
１１ａ 高圧ＥＧＲバルブ
１１ｂ 吸気シャッタバルブ
１１ｃ 低圧ＥＧＲクーラ
１１ｄ 低圧ＥＧＲバルブ
１１ｅ ヒータコア
１１ｆ ラジエータ
１１ｇ オイルクーラ
１１ｈ ＡＴＦクーラ
４０，４０Ａ，４０Ｂ 出力制限パターンマップ
Ｌ１〜Ｌ４ エンジン出力制限パターン

Claims (8)

1. エンジンを経由する流路を含み、かつ冷却水が循環する冷却水流路と、
   前記冷却水流路内の冷却水を循環させる冷却水ポンプと、
   前記冷却水流路を流れる冷却水の流量を制御する流量制御バルブと、
   前記流量制御バルブの開度を制御するバルブ制御手段と、
   前記流量制御バルブの故障を検出する故障状態検出手段と、
   前記故障状態検出手段により故障が検出されたときに、前記エンジンの出力制限値を設定し、前記エンジンの出力を前記出力制限値以下に制限する出力制限手段とを備え、
   前記出力制限手段は、前記出力制限値を、前記エンジンを流れる冷却水の流量が多いほど、大きい値に設定することを特徴とする、エンジンの冷却システム。
2. 前記エンジンを流れる冷却水の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
   前記出力制限手段は、前記温度検出手段で検出された温度が低いほど、前記出力制限値を大きい値に設定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システム。
3. 前記出力制限手段は、前記温度検出手段で検出された温度が予め定められた温度未満であるときには、前記出力制限値を予め定められた最大値に設定することを特徴とする、請求項２に記載のエンジンの冷却システム。
4. 前記出力制限手段は、エンジン回転数が低いほど、前記出力制限値を大きい値に設定することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載のエンジンの冷却システム。
5. 前記流量制御バルブは、開度と回転角度との間に予め定められた相関関係を有するロータリーバルブであり、
   前記冷却システムは、前記流量制御バルブの回転角度を検出する回転角度検出手段をさらに備え、
   前記故障状態検出手段は、前記回転角度検出手段で検出された検出回転角度と、前記バルブ制御手段から前記流量制御バルブに対して出力された前記回転角度の制御値である制御回転角度との差に基づいて、前記流量制御バルブの故障を検出することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載のエンジンの冷却システム。
6. 前記冷却水流路は、ラジエータを経由するラジエータ経由流路を含み、
   前記出力制限手段は、前記流量制御バルブが前記ラジエータ経由流路に対して開かれているときには、前記流量制御バルブが前記ラジエータ経由流路に対して開かれていないときよりも、前記出力制限値を大きい値に設定することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載のエンジンの冷却システム。
7. 前記冷却水流路は、ラジエータを経由するラジエータ経由流路を含み、
   前記出力制限手段は、前記ラジエータ経由流路に対する前記流量制御バルブの開度レベル毎に予め設定され、かつ前記エンジンを流れる冷却水の温度と前記エンジンへの燃料噴射量の制限値との関係を規定する複数のエンジン出力制限パターンを記憶しているとともに、前記故障状態検出手段により故障が検出されたときに、前記複数のエンジン出力制限パターンの中から前記流量制御バルブの開度レベルに対応する一つのエンジン出力制限パターンを選択し、選択したエンジン出力制限パターンに基づいて燃料噴射量を制限することを特徴する、請求項１乃至６のいずれかに記載のエンジンの冷却システム。
8. 前記複数のエンジン出力制限パターンは、前記ラジエータ経由流路に対する前記流量制御バルブの開度レベルが高いものほど、同じ冷却水温度における前記燃料噴射量の制限値が高く設定されていることを特徴とする、請求項７に記載のエンジンの冷却システム。

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