JP6477636B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

特許文献１には、内燃機関内部を通過させて冷却水を循環させる内燃機関の冷却システムが記載されている。なお、特許文献１には、ハウジングに収容された弁体をモータで回転させることにより開度や冷却水の吐出先を変更することのできる制御弁が設けられた冷却システムも記載されている。

特許第２７６７９９５号公報

このような制御弁において、ハウジングと弁体との間に異物が噛み込むことに起因してハウジングに対して弁体を回転させることができなくなることがある。こうした弁体の固着が発生した場合には、制御弁を意図した状態に制御できず、結果として、冷却水の流量を適切に制御できないおそれがある。

本発明の目的は、弁体が固着していることに起因して冷却水の流量が適切に制御できなくなってしまうことを抑制することにある。

上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、内燃機関の循環経路内の冷却水を循環させるためのポンプと、ハウジングに収容された弁体をモータで駆動することで前記循環経路内の冷却水の流れを制御する制御弁と、が設けられている冷却システムを搭載した内燃機関に適用される内燃機関の制御装置であって、前記モータへの通電を制御するモータ制御部と、前記弁体の固着を判定する固着判定部と、を備え、前記モータ制御部は、前記固着判定部により前記弁体が固着していると判定された場合に、前記弁体を駆動するように前記モータへの通電を行う制御である固着時制御を実行することを特徴とする。

上記構成によれば、弁体が固着していると判定されたときに、モータへの通電が行われるため、弁体が駆動されて僅かにでも動くことによって、ハウジングと弁体との間や、弁体とモータとの間のギアに噛み込んだ異物が脱落する可能性がある。こうして噛み込んでいた異物が脱落すれば、弁体の固着が解消され、制御弁を適切に制御することができるようになる。そのため、上記構成によれば、弁体が固着していることに起因して冷却水の流量が適切に制御できなくなってしまうことを抑制することができる。

前記固着判定部は、前記弁体の位置を検出するセンサから出力される信号から把握される、所定期間における前記弁体の移動量が基準値より小さいことに基づいて前記弁体が固着していると判定するようにしてもよい。

固着が発生している場合には、所定期間における弁体の移動量は小さくなる。そのため、上記構成のように所定期間における弁体の移動量を参照すれば、弁体の固着を判定することができる。

前記固着判定部は、前記所定期間における前記弁体の移動量が基準値よりも小さい状態が前記所定期間よりも長い一定期間に亘って継続した場合に、前記弁体が固着していると判定するようにしてもよい。

ノイズの影響によってセンサから出力される信号から算出している弁体の移動量が瞬間的に大きくなったり、小さくなったりすることがある。上記構成では、所定期間における移動量が基準値より小さい状態が一定期間に亘って継続した場合に、固着を判定するようにしているため、こうした瞬間的な移動量の変化による誤判定を抑制することができる。

前記固着判定部は、前記モータのトルクが所定量以上であり且つ前記所定期間における前記弁体の移動量が基準値よりも小さい状態が、前記所定期間よりも長い一定期間に亘って継続した場合に、前記弁体が固着していると判定するようにしてもよい。

固着が発生していなければ所定期間における弁体の移動量が基準値よりも確実に大きくなるようなトルクを所定量として設定しておき、上記のようにモータのトルクが所定量以上であることを固着の判定の条件に加えるようにすれば、固着の判定がより厳格に行われるようになる。

前記モータ制御部は、前記弁体の位置を検出するセンサから出力される信号を取得して前記弁体の位置を目標とする位置に一致させるようにモータへの通電を制御するフィードバック制御を実行するものであり、前記固着判定部は、前記弁体の位置を検出するセンサから出力される信号を取得して前記弁体の位置を把握し、前記モータ制御部が前記フィードバック制御において目標としている位置と前記センサから出力される信号から把握される位置との乖離が基準量以上である状態が一定期間に亘って継続した場合に前記弁体が固着していると判定するようにしてもよい。

固着が発生している場合には、目標とする位置に向かって弁体が移動しにくくなるため、フィードバック制御を実行していても目標とする位置とセンサから出力される信号から把握される位置とが乖離した状態が継続するようになる。そのため、上記構成のように、フィードバック制御において目標としている位置とセンサから出力される信号から把握される位置との乖離が基準量以上である状態が一定期間に亘って継続した場合に弁体の固着を判定するという方法でも、弁体の固着を判定することができる。

前記モータ制御部は、前記固着時制御において、前記弁体が固着していると判定されていないときのトルクよりも大きなトルクを発生させるように前記モータへの通電を制御するようにしてもよい。

固着が発生した場合には弁体が動きにくくなっている。そのため、動きにくくなっている弁体を動かして噛み込んでいる異物を脱落させるためには、上記構成のように、固着が判定されていないときよりも大きなトルクを発生させるようにモータへの通電を制御することが好ましい。こうした構成を採用すれば、固着が発生していたとしても固着時制御によって弁体が動きやすくなり、固着が解消されやすくなる。

前記モータ制御部は、前記固着時制御において、前記モータへの通電を停止して前記弁体の駆動を停止する期間と前記弁体を駆動するように前記モータへの通電を行う期間とが交互に繰り返されるように前記モータへの通電を制御するようにしてもよい。

弁体を駆動し続けている間は、異物にはギアや弁体、ハウジングを介して異物を挟む力が作用し続けることになる。これに対して、上記構成のように、弁体の駆動を停止する期間と弁体を駆動する期間とが交互に繰り返されるようにモータへの通電を制御すれば、異物を挟む力が緩和され、異物を挟む力が作用しない期間が設けられることになる。その結果、異物を挟む力が周期的に変化するようになり、噛み込んだ異物がより脱落しやすくなる。

前記弁体は、前記ハウジング内で第１の方向又は前記第１の方向とは反対の第２の方向に移動するものであり、前記モータ制御部は、前記固着時制御において、前記第１の方向への前記弁体の駆動と、前記第２の方向への前記弁体の駆動とが交互に行われるように前記モータへの通電を制御するようにしてもよい。

一方向に弁体を駆動し続けたり、一方向への駆動を繰り返したりしても、異物がさらに噛み込んでしまうことがある。これに対して、上記構成によれば、第１の方向への駆動と第２の方向への駆動とを交互に繰り返すため、一方に駆動した場合には脱落しにくかった異物も、他方に駆動したときに脱落する可能性がある。そのため、固着が解消されやすくなる。

前記弁体は、前記ハウジング内で第１の方向又は前記第１の方向とは反対の第２の方向に移動するものであり、前記モータ制御部は、前記固着時制御を開始するときには、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち、前記弁体が固着していると判定されたときの方向とは反対の方向に前記弁体を駆動するように前記モータへの通電を制御するようにしてもよい。

弁体とハウジングとの間や、弁体とモータとの間のギアに異物が噛み込むことによって固着が発生した場合、固着が発生したときの駆動方向にさらに弁体を駆動するようにモータへの通電を制御したとしても、異物がさらに噛み込んでしまうため、固着が解消されないおそれがある。これに対して、上記構成のようにモータへの通電を制御すれば、異物が噛み込んだときの駆動方向とは反対の方向に弁体を駆動することになるため、異物を挟んでいる力が緩和され、異物が脱落しやすい。したがって、固着が解消されやすくなる。

前記弁体は、前記ハウジング内でストッパに当接するまでの所定範囲内で第１の方向又は前記第１の方向とは反対の第２の方向に移動するものであり、前記モータ制御部は、前記固着時制御を開始するときに、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち、一方の方向における前記弁体から前記ストッパまでの距離が所定距離未満である場合には、前記固着時制御において、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち、他方の方向に前記弁体を駆動するように前記モータへの通電を制御し、一方の方向には前記弁体を駆動しないように前記モータへの通電を制御するようにしてもよい。

また、前記弁体は、前記ハウジング内でストッパに当接するまでの所定範囲内で第１の方向又は前記第１の方向とは反対の第２の方向に移動するものであり、前記モータ制御部は、前記固着時制御を開始するときに、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち、一方の方向における前記弁体から前記ストッパまでの距離が所定距離未満である場合には、前記固着時制御を開始するときに、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち、前記弁体が固着していると判定されたときの方向とは反対の方向に前記弁体を駆動するように前記モータへの通電を制御する処理を行わず、前記固着時制御において、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち、他方の方向に前記弁体を駆動するように前記モータへの通電を制御し、一方の方向には前記弁体を駆動しないように前記モータへの通電を制御するようにしてもよい。

ストッパまでの距離が近い場合に、固着時制御において、ストッパ側に向かって弁体を駆動すると、固着が解消されて動き出した弁体がストッパに衝突してしまうおそれがある。上記構成によれば、固着時制御を開始するときに、ストッパまでの距離が近い場合には、固着時制御においてストッパ側に向かって弁体が駆動されなくなるため、こうした衝突を回避することができる。

前記固着判定部は、前記弁体が固着していると判定された後、前記弁体の位置を検出するセンサから出力される信号から把握される、所定期間における前記弁体の移動量が基準値よりも大きくなった場合に、前記弁体の固着が解消されたと判定するようにしてもよい。

固着時制御を通じて固着が解消されると、弁体が移動しやすくなるため、所定期間における弁体の移動量が大きくなる。そのため、上記構成のように、弁体が固着していると判定された後に、所定期間における弁体の移動量を参照すれば、弁体の固着が解消されたことを判定することができる。

前記固着判定部は、前記弁体が固着していると判定された後、前記弁体の位置を検出するセンサから出力される信号から把握される、所定期間における前記弁体の移動量が基準値よりも大きい状態が前記所定期間よりも長い一定期間に亘って継続した場合に、前記弁体の固着が解消されたと判定するようにしてもよい。

上記構成によれば、所定期間における移動量が基準値より大きい状態が一定期間に亘って継続した場合に、固着が解消されたと判定するようにしているため、ノイズなどによる瞬間的な移動量の変化による誤判定を抑制することができる。

前記モータ制御部は、前記固着判定部が前記弁体の固着が解消されたと判定した場合に、前記固着時制御を終了するようにしてもよい。
上記構成によれば、固着が解消されたと判定した場合には、固着時制御が終了するため、速やかに通常の制御を再開して冷却水の流量を制御することができる。

前記ポンプは、内燃機関の出力軸によって駆動される機関駆動式のポンプであり、内燃機関の出力を制限する出力制限処理を行う出力制限部を備え、前記出力制限部は、前記固着時制御が行われているときに、前記出力制限処理を行うようにしてもよい。

弁体の固着が生じ、制御弁の状態を適切に制御することができなくなると、循環経路内の冷却水の圧力が過剰に高くなってしまうおそれがある。例えば、制御弁の開度が小さい状態で固着が生じた場合には、制御弁を通過できる冷却水の量が著しく制限された状態になる。こうした状態において内燃機関の出力軸の回転速度が高まってポンプから吐出される冷却水の量が多くなったときには、循環経路内の冷却水の圧力が過剰に高くなるおそれがある。この点、上記構成によれば、弁体が固着していると判定され、固着時制御が行われているときには、出力制限処理が行われるため、ポンプから吐出される冷却水の量が制限される。これにより、弁体の固着が発生していたとしても、循環経路内の冷却水の圧力が過剰に高くなることが抑制される。

前記出力制限部は、前記モータ制御部により前記固着時制御が開始されて所定時間経過した後であって前記固着時制御が行われているときに、前記出力制限処理を開始するようにしてもよい。

固着時制御を実行すれば、固着が解消されることがある。上記構成によれば、固着時制御が開始されて所定時間経過した後であって、固着時制御が行われているときに出力制限処理が開始される。そのため、出力制限処理を開始する前に固着時制御によって固着が解消された場合には、出力制限処理が実行されなくなる。したがって、不要な出力制限処理が実行されてしまうことを抑制することができる。

前記出力制限部は、前記出力制限処理において、前記弁体の位置を検出するセンサから出力される信号から把握される前記出力制限処理を開始する際の前記弁体の位置に応じて前記内燃機関の出力を制限するようにしてもよい。

上記構成によれば、弁体の位置に応じて制御弁の状態を把握し、制御弁の状態にあわせて内燃機関の出力を制限することができるため、循環経路内の内圧上昇を抑える上で適切な態様をもって出力制限処理を実行することができる。その結果、内燃機関の出力を不要に制限してしまうことを抑制しつつ、循環経路内の冷却水の圧力が過剰に高くなることを抑制することができる。

前記制御弁の異常を報知する報知装置に報知を実行させる信号を出力する信号出力部を備え、前記信号出力部は、前記固着時制御が一定期間に亘って継続した場合には、前記報知装置に報知を実行させる信号を出力するようにしてもよい。

上記構成によれば、固着時制御を一定期間に亘って継続したとしても固着が解消されない場合には、異常が報知されるため、メンテナンスを促すことができる。
内燃機関の制御装置の一態様は、前記冷却水の温度を取得する温度取得部を備え、前記信号出力部は、前記固着時制御が一定期間に亘って継続した場合であっても、前記温度取得部によって取得した前記冷却水の温度が、前記冷却水が凍結していることを示す温度である場合には、前記報知装置に報知を実行させる信号を出力しない。

冷却水が凍結している場合には、異物などが噛み込んでいなくても弁体が動かなくなり、固着判定部によって弁体が固着していると判定されることがある。凍結によって弁体が動かなくなっている場合には、内燃機関の温度や気温の上昇に伴って固着は解消される。このように内燃機関の温度や気温の上昇に伴って固着が解消されることのある凍結による固着の場合にまで異常の報知を実行してしまうと、メンテナンスを促す頻度が無闇に高くなり、信頼性が低下してしまう。これに対して上記構成によれば、凍結による固着の可能性がある場合には異常が報知されなくなるため、こうした信頼性の低下を抑制することができる。

ＥＣＵが制御する内燃機関に搭載されている冷却システムの構成を模式的に示す略図。 同ＥＣＵが制御する多方弁の斜視図。 同多方弁の分解斜視図。 （ａ）、（ｂ）は同多方弁の構成部品である弁体の斜視図。 同多方弁の構成部品であるハウジングの斜視図。 同多方弁のハウジングに対する弁体の相対角度と、各ポートの開度との関係を示すグラフ。 ＥＣＵの各機能部の関係を示すブロック図。 同ＥＣＵが実行する弁制御切替の処理の流れを示すフローチャート。 同ＥＣＵが実行する仮異常判定の処理の流れを示すフローチャート。 同ＥＣＵが実行する仮異常解除判定の処理の流れを示すフローチャート。 同ＥＣＵが実行する振り落とし制御のモード設定の処理の流れを示すフローチャート。 同ＥＣＵが実行する両側振り落とし制御の処理の流れを示すフローチャート。 同ＥＣＵが実行する片側振り落とし制御の処理の流れを示すフローチャート。 同ＥＣＵが実行する出力制限開始判定の処理の流れを示すフローチャート。 ハウジングに対する弁体の相対角度と、出力制限処理時の上限回転速度との関係を示すグラフ。 同ＥＣＵが実行する出力制限解除判定の処理の流れを示すフローチャート。 同ＥＣＵが実行する本異常判定の処理の流れを示すフローチャート。 同ＥＣＵが実行する各処理を通じて異常診断が確定するときの状況の推移を説明するタイムチャート。 同ＥＣＵが実行する各処理を通じて異常診断が確定する前に固着が解消されるときの状況の推移を説明するタイムチャート。 別の実施形態にかかるＥＣＵが実行する仮異常判定の処理の流れを示すフローチャート。

以下、内燃機関の制御装置の一実施形態である電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称する）について、図１〜１９を参照して説明する。まず、図１を参照して内燃機関１の冷却システムを説明する。なお、内燃機関１は車両に搭載される内燃機関である。

図１に示すように、内燃機関１のシリンダブロック３の内部には、冷却水の循環経路の一部となるウォータジャケット３Ａが設けられており、シリンダヘッド２の内部には、冷却水の循環経路の一部となるウォータジャケット２Ａが設けられている。

冷却水の循環経路におけるウォータジャケット３Ａ、２Ａよりも上流側の部分には、冷却水ポンプ１３が接続されている。冷却水ポンプ１３は内燃機関１のクランクシャフトによって駆動される機関駆動式のポンプであるため、冷却水ポンプ１３からの冷却水の吐出量はクランクシャフトの回転速度が高くなるほど多くなる。そして、冷却水ポンプ１３が吐出した冷却水がウォータジャケット３Ａ、２Ａに導入されるようになっている。

ウォータジャケット２Ａの冷却水出口が設けられた部分には、冷却水の循環経路を切り替えたり、循環させる冷却水の量を制御したりする制御弁である多方弁４が設けられている。なお、ウォータジャケット２Ａ内には、ウォータジャケット３Ａからウォータジャケット２Ａに流入したばかりの冷却水の温度を検出するヘッド水温センサ１４と、ウォータジャケット２Ａを通過して多方弁４に排出される冷却水の温度を検出する出口水温センサ１５と、が設けられている。

多方弁４は、冷却水の吐出先を３つ有している。冷却水の１つ目の吐出先は、ラジエータ１２を経由する第１冷却水通路Ｐ１である。第１冷却水通路Ｐ１におけるラジエータ１２よりも下流側の部分は、冷却水ポンプ１３に接続されており、ラジエータ１２を通過した冷却水は冷却水ポンプ１３に戻される。

冷却水の２つ目の吐出先は、スロットルボディ６やＥＧＲバルブ７など、内燃機関１の各部に設けられたデバイスに冷却水を循環させる第２冷却水通路Ｐ２である。第２冷却水通路Ｐ２は、まず３つに分岐しており、スロットルボディ６、ＥＧＲバルブ７、ＥＧＲクーラ８に冷却水を供給する。そして、第２冷却水通路Ｐ２は、スロットルボディ６、ＥＧＲバルブ７、ＥＧＲクーラ８の下流側で一旦合流した後、２つに分岐してオイルクーラ９とＡＴＦ暖機部１０に冷却水を供給する。第２冷却水通路Ｐ２は、オイルクーラ９及びＡＴＦ暖機部１０の下流で合流しており、第１冷却水通路Ｐ１におけるラジエータ１２よりも下流側の部分に合流している。

冷却水の３つ目の吐出先は、空調装置におけるヒータコア１１に冷却水を循環させる第３冷却水通路Ｐ３である。第３冷却水通路Ｐ３におけるヒータコア１１よりも下流側の部分は、第２冷却水通路Ｐ２におけるオイルクーラ９及びＡＴＦ暖機部１０の下流の合流部よりも下流側で第１冷却水通路Ｐ１との合流部よりも上流側の部分に合流している。

上記のように、各冷却水通路Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は最終的に合流し、冷却水ポンプ１３に接続されている。そのため、各冷却水通路Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を流れた冷却水は、冷却水ポ
ンプ１３に戻されることになる。そして、冷却水ポンプ１３に戻された冷却水は、冷却水ポンプ１３によって再び内燃機関１内に送り出されるようになっている。

また、多方弁４には、多方弁４内の圧力が過剰に高くなったときに開弁して多方弁４内の冷却水を冷却水通路Ｐ１に逃がすリリーフ弁５も設けられている。
なお、冷却水通路Ｐ１のうち、ラジエータポート４０１とラジエータ１２とを接続する部分等、その一部はホースにより構成されている。冷却水通路Ｐ２、Ｐ３についても同様である。

次に、図２〜５を参照して多方弁４の構造について説明する。
図２に示すように、多方弁４には冷却水の出口である３つのポート４０１、４０２、４０３がそれぞれ異なる方向に設けられている。ヒータポート４０２及びデバイスポート４０３は略同じ内径であり、ラジエータポート４０１の内径は、ヒータポート４０２及びデバイスポート４０３の内径よりも大きくなっている。ラジエータポート４０１には、第１冷却水通路Ｐ１が接続され、ヒータポート４０２には第３冷却水通路Ｐ３が接続される。そして、デバイスポート４０３には第２冷却水通路Ｐ２が接続されている。

図３は、多方弁４を構成する部品の一部を示すものである。ハウジング４００は、多方弁４の骨格を形成し、各ポート４０１、４０２、４０３へ通じる孔を有する。なお、ラジエータポート４０１に通じる孔は、２つ存在し、一方の孔にはリリーフ弁５が収容されている。ハウジング４００には、こうして一方の孔にリリーフ弁５を収容した状態でラジエータポート４０１が取り付けられている。これにより、リリーフ弁５は、ラジエータポート４０１の内部に設けられた状態になっている。３つのポート４０１、４０２、４０３のうち、ラジエータポート４０１にリリーフ弁５を設けるようにしているのは、ラジエータポート４０１の通路断面積が、ヒータポート４０２やデバイスポート４０３の通路断面積に比べて大きく、リリーフ量を確保しやすいためである。

また、ハウジング４００には、弁体４０４が収容されている。弁体４０４は、内部に冷却水の通路を有している。そのため、弁体４０４がシャフト４０５を中心に回転し、ハウジング４００に対する弁体４０４の相対角度が変化することにより、各ポート４０１、４０２、４０３へ通じているハウジング４００の各孔と弁体４０４の内部の冷却水通路の重なり具合が変化する。その結果、各ポート４０１、４０２、４０３を通じた冷却水の流量が変化する。

また、ハウジング４００には、モータ４０８とギア４０９も収容されている。弁体４０４のシャフト４０５はギア４０９を介してモータ４０８とつながっており、モータ４０８の回転速度がギア４０９により変速され、変速された回転速度で弁体４０４が回転する。ギア４０９を介して変速を行う理由は、冷却水が充填された弁体４０４を回転させるためには大きなトルクが必要であるためである。そのため、ギア４０９はモータ４０８の回転を減速して弁体４０４に伝達する。

さらに、ハウジング４００にはモータ４０８とギア４０９を収容している部分を覆うようにセンサカバー４１０が取り付けられている。センサカバー４１０の内部には、ポジションセンサ４０７が取り付けられており、弁体４０４のシャフト４０５の先端がこのポジションセンサ４０７のロータに嵌合している。ポジションセンサ４０７はロータの回転角度に比例した電圧を出力するセンサである。そのため、弁体４０４がハウジング４００内で回転するとそれに伴ってポジションセンサ４０７のロータが回転し、弁体４０４とハウジング４００の相対角度に応じた電圧がポジションセンサ４０７から出力される。

図４（ａ）、（ｂ）は、図３の弁体４０４を拡大したものである。弁体４０４は２つの樽型の物体を上下に重ねたような形状をなしており、中心にシャフト４０５が設けられている。

図４（ａ）に示すように、弁体４０４には２つの樽型の部分の側面に冷却水が通過できる孔４０４Ａ、４０４Ｂが空いている。すなわち、この孔４０４Ａ、４０４Ｂは弁体４０４に設けられた冷却水通路の一部になっている。孔４０４Ａは、弁体４０４がハウジング４００に対してある相対角度の範囲にあるときにラジエータポート４０１と連通する。一方で、孔４０４Ｂは、弁体４０４がハウジング４００に対して別のある相対角度の範囲にあるときにヒータポート４０２及びデバイスポート４０３のうち少なくとも一方と連通するように設置されている。

また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、弁体４０４の上面には、一部を係合部４０６として残すようにシャフト４０５の根本を取り囲むように延びる溝４１２が形成されている。

図５は、ハウジング４００を弁体４０４の挿入方向から見た場合の斜視図である。ハウジング４００内に弁体４０４が収容されたときに、溝４１２内に収容されるように、ハウジング４００にはストッパ４１３が設けられている。ハウジング４００内に弁体４０４が収容されているときには、弁体４０４の係合部４０６がストッパ４１３に当接することで、ハウジング４００に対する弁体４０４の相対回転が制限される。すなわち、ストッパ４１３が図４（ｂ）に矢印Ｌで示す範囲で移動する範囲で、ハウジング４００に対して弁体４０４が相対回転できるようになっている。

なお、こうした多方弁４は、図５に示されている弁体４０４を挿入する収容穴の部分を内燃機関１のシリンダヘッド２における冷却水の出口部分に重ねるようにしてシリンダヘッド２に固定されている。これにより、多方弁４にはこの収容穴の開口部から冷却水が流れ込むようになっている。

図６は、多方弁４のハウジング４００に対する弁体４０４の相対角度と、各ポート４０１、４０２、４０３の開度との関係を示すグラフである。
図６に示すように、多方弁４では、全てのポート４０１、４０２、４０３が閉じた状態になる位置を相対角度「０［°］」の位置として、ハウジング４００に設けられたストッパ４１３と弁体４０４に設けられた係合部４０６とが当接する位置まで、プラスの方向にも、マイナスの方向にも、弁体４０４を回転させることができるようになっている。すなわち、多方弁４では、ポート４０１、４０２、４０３が閉じている全閉の状態、すなわち開度「０」の状態が最小開度になっている。

そして、弁体４０４に設けられた孔４０４Ａ、４０４Ｂの大きさや位置は、ハウジング４００に対する弁体４０４の相対角度の変化に伴い、図６に示すように各ポート４０１、４０２、４０３の開度が変化するように設定されている。

すなわち、多方弁４では、相対角度「０［°］」の位置から弁体４０４をプラスの方向に回転させると、まず、ヒータポート４０２が開き始め、相対角度が大きくなるのに伴って次第にヒータポート４０２の開度が大きくなる。そして、ヒータポート４０２が全開になった後、相対角度がさらに大きくなると、次にデバイスポート４０３が開くようになる。相対角度が大きくなるのに伴い、デバイスポート４０３の開度は大きくなり、デバイスポート４０３が全開になった後、ラジエータポート４０１が開き始める。ラジエータポート４０１の開度も相対角度が大きくなるのに伴って大きくなり、係合部４０６とストッパ４１３とが当接する相対角度「＋β［°］」の位置に至る手前でラジエータポート４０１が全開になる。そして、相対角度「＋β［°］」の位置までは各ポート４０１、４０２、４０３が全開の状態が維持される。したがって、多方弁４では、弁体４０４及びモータ４０８のプラスの方向における可動範囲の端が相対角度「＋β［°］」の位置になっており、この位置における弁体４０４の開度がプラスの方向におけるストッパ開度になっている。要するに、プラスの方向におけるストッパ開度は、全てのポート４０１、４０２、４０３が全開になっている状態の開度であり、弁体４０４の開度の最大値である。

一方、多方弁４では、相対角度「０［°］」の位置から弁体４０４をマイナスの方向に回転させた場合には、ヒータポート４０２は開弁しない。この場合には、まず、デバイスポート４０３が開き始め、相対角度が大きくなるのに伴って次第にデバイスポート４０３の開度が大きくなる。そして、デバイスポート４０３が全開になった後、相対角度がさらに大きくなると、ラジエータポート４０１が開くようになる。なお、弁体４０４をマイナスの方向に回転させる場合には、相対角度の絶対値が大きくなることを相対角度が大きくなると表現する。ラジエータポート４０１の開度も相対角度が大きくなるのに伴って大きくなり、係合部４０６とストッパ４１３とが当接する「−α［°］」に至る手前でラジエータポート４０１が全開になる。そして、「−α［°］」の位置まではラジエータポート４０１及びデバイスポート４０３が全開の状態が維持される。したがって、多方弁４では、弁体４０４及びモータ４０８のマイナスの方向における可動範囲の端が相対角度「−α［°］」の位置になっており、この位置における弁体４０４の開度がマイナスの方向におけるストッパ開度になっている。要するに、マイナスの方向におけるストッパ開度は、ラジエータポート４０１及びデバイスポート４０３が全開になっている状態の開度である。

このように、多方弁４は、弁体４０４が、ハウジング４００内でストッパ４１３に当接するまでの所定範囲内で第１の方向であるプラスの方向又はプラスの方向とは反対の第２の方向であるマイナスの方向に移動するものである。そして、いずれの方向に弁体４０４を回転させた場合にも、相対角度が大きくなるのに伴って、弁体４０４の開度が大きくなるように構成されている。

次に、図７を参照して上記のような冷却システムを搭載した内燃機関１を制御するＥＣＵであるＥＣＵ５００について説明する。なお、ＥＣＵ５００は、内燃機関１の制御や冷却システムの制御にかかる各種演算を行う中央演算処理装置や、制御用のプログラムやデータが記憶されたメモリなどを備えるコンピュータユニットとして構成されている。図７は、ＥＣＵ５００の各機能部の関係を示すブロック図である。

ＥＣＵ５００は、内燃機関１のクランクシャフトの回転速度である機関回転速度を制御する回転速度制御部５０１を備えている。回転速度制御部５０１には、車速を検出する車速センサ１２０やアクセルの開度を検出するアクセルポジションセンサ１２１、内燃機関１の吸気通路を流れる空気の量を検出するエアフロメータ１２２、機関回転速度を検出するクランクポジションセンサ１２３などが接続されている。回転速度制御部５０１は、これらのセンサ１２０〜１２３などから入力された信号に基づいて、通常は、必要なトルクが得られるように内燃機関１のインジェクタ１０６や点火プラグ１０４、スロットルバルブモータ１０９を制御して機関回転速度を制御する。

また、ＥＣＵ５００は、多方弁４のモータ４０８への通電を制御してハウジング４００に対する弁体４０４の相対角度を制御するモータ制御部５０２を備えている。モータ制御部５０２には、ヘッド水温センサ１４や出口水温センサ１５、ポジションセンサ４０７、外気温度センサ１２４が接続されている。モータ制御部５０２は、ポジションセンサ４０７から出力される電圧（信号）の大きさに応じて弁体４０４の位置である相対角度を把握する。モータ制御部５０２は、通常は、こうして弁体４０４の相対角度を把握しながら、ＰＩ制御によって弁体４０４の相対角度を目標値に近づけるように、モータ４０８への通電をフィードバック制御する。以下、モータ制御部５０２が実行するこうした通常のＰＩ制御を通常制御と称する。

こうしてＥＣＵ５００は、多方弁４における弁体４０４の相対角度を制御し、通常制御を通じて内燃機関１の冷却システムにおける冷却水の循環経路を切り替えたり、循環させる冷却水の量を制御したりする。なお、モータ制御部５０２は、パルス幅変調制御により、モータ４０８への通電を制御し、モータ４０８の駆動を制御する。すなわち、モータ制御部５０２は、モータ４０８への通電を行わずモータ４０８を駆動しない「０［％］」から最もモータ４０８のトルクが大きくなる「１００［％］」までの間でデューティ比を変化させてモータ４０８のトルクを制御する。

なお、通常制御においては、モータ制御部５０２は、外気温度センサ１２４によって検出された外気温度に応じて夏モードと冬モードとを切り替える。モータ制御部５０２は、外気温度が基準温度以下であり、空調装置のヒータが使用される可能性のあるときには冬モードでモータ４０８を制御する。冬モードでは相対角度がプラスになる範囲でモータ４０８を制御する。一方、モータ制御部５０２は、外気温度が基準温度より高いときには夏モードでモータ４０８を制御する。夏モードでは相対角度がマイナスになる範囲でモータ４０８を制御する。

さらに、ＥＣＵ５００は、循環経路を流れる冷却水の温度を取得する温度取得部５０４を備えている。温度取得部５０４には、出口水温センサ１５が接続されており、温度取得部５０４は出口水温センサ１５からウォータジャケット２Ａを通過して多方弁４に排出される冷却水の温度を取得する。

また、ＥＣＵ５００は、弁体４０４の固着を判定する固着判定部５０３を備えている。固着判定部５０３には、ポジションセンサ４０７、モータ制御部５０２及び温度取得部５０４が接続されている。固着判定部５０３は、モータ制御部５０２からモータ４０８の駆動状況を示す信号を受け取り、モータ４０８の駆動状況を把握する。

また、車両には、車両の運転者に多方弁４の異常を報知するための報知装置として、警告灯１３０が設けられている。そして、ＥＣＵ５００は、警告灯１３０を点灯させる信号を出力する信号出力部５０５を備えている。すなわち、信号出力部５０５は、報知装置である警告灯１３０に報知を実行させる信号を出力する。さらに、ＥＣＵ５００は、回転速度制御部５０１に指令を出して内燃機関１の出力を制限する出力制限処理を行う出力制限部５０６を備えている。出力制限部５０６には、ポジションセンサ４０７が接続されている。

ここからは、弁体４０４が固着しているか否かの判定及び異常の診断に関してＥＣＵ５００が実行する処理について説明する。ここで、弁体４０４の固着とは、ハウジング４００と弁体４０４との間や、弁体４０４とモータ４０８との間のギア４０９に異物が入るなどして、多方弁４において弁体４０４の相対角度が制御できなくなることである。

ＥＣＵ５００では、図８に示されている弁制御切替の処理を通じて仮異常フラグの状態に応じて多方弁４の制御態様が切り替えられる。この弁制御切替の処理は、ＥＣＵ５００への通電が行われており、且つ多方弁４の弁制御が禁止されていないときに、モータ制御部５０２によって所定の制御周期で繰り返し実行される。なお、仮異常フラグは、図９を参照して後述する仮異常判定の処理を通じて弁体４０４が固着していると判定されたときに「ＯＮ」にされるフラグであり、ＥＣＵ５００のメモリに記憶されており、初期状態では「ＯＦＦ」になっている。

図８に示すように、この処理が開始されると、モータ制御部５０２は、ステップＳ１０１０にて、仮異常フラグを読み込み、仮異常フラグが「ＯＮ」であるか否かを判定する。ステップＳ１０１０にて、仮異常フラグが「ＯＦＦ」である旨判定した場合（ステップＳ１０１０：ＮＯ）には、モータ制御部５０２は処理をステップＳ１０３０に進める。ステップＳ１０３０では、モータ制御部５０２は、多方弁４の制御態様として通常制御を選択する。こうして通常制御を選択した場合には、上述したように、モータ制御部５０２は、ＰＩ制御によってモータ４０８への通電を制御する。

一方、ステップＳ１０１０にて、仮異常フラグが「ＯＮ」である旨判定した場合（ステップＳ１０１０：ＹＥＳ）には、モータ制御部５０２は処理をステップＳ１０２０に進める。ステップＳ１０２０では、モータ制御部５０２は、多方弁４の制御態様として振り落とし制御を選択する。こうして振り落とし制御を選択した場合には、モータ制御部５０２は、図１１〜１３を参照して後述する振り落とし制御を通じてモータ４０８への通電を制御する。この振り落とし制御は、仮異常フラグが「ＯＮ」である旨判定されたとき、すなわち弁体４０４が固着していると判定されているときに行われる固着時制御であり、ギア４０９等に噛み込んだ異物を噛み込んだ箇所から脱落させるための制御である。

こうしてステップＳ１０２０を通じて振り落とし制御を選択したり、ステップＳ１０３０を通じて通常制御を選択したりすると、モータ制御部５０２は、この弁制御切替の処理を一旦終了する。

次に、図９を参照して仮異常判定の処理について説明する。図９に示されている仮異常判定の処理は、仮異常フラグが「ＯＦＦ」であるとき、すなわち、モータ制御部５０２によって通常制御が行われているときに、固着判定部５０３によって所定の制御周期で繰り返し実行される。なお、ここでの制御周期は「Ｘ１［ｍｓｅｃ］」になっている。つまり、この仮異常判定の処理は、モータ制御部５０２が実行する通常制御と並行して「Ｘ１［ｍｓｅｃ］」毎に繰り返し実行される。

この処理を開始すると、固着判定部５０３は、ステップＳ２０１０にて、モータ制御部５０２が制御しているデューティ比が「Ｘ２［％］」以上であるか否かを判定する。固着判定部５０３は、ステップＳ２０１０にて、デューティ比が「Ｘ２［％］」以上である旨判定した場合（ステップＳ２０１０：ＹＥＳ）は、処理をステップＳ２０２０に進める。

そして、固着判定部５０３は、ステップＳ２０２０にて、弁体４０４の回転速度が「Ｘ３／Ｘ１［°／ｍｓｅｃ］」未満であるか否かを判定する。具体的には、ポジションセンサ４０７から出力される電圧を取得し、その大きさに応じて弁体４０４の位置を取得する。そして、前回の制御周期において取得した弁体４０４の位置からの変化量が「Ｘ３［°］」未満であるか否かを把握する。これにより、弁体４０４の回転速度が「Ｘ３／Ｘ１［°／ｍｓｅｃ］」未満であるか否かを判定する。すなわちステップＳ２０２０では、「Ｘ１［ｍｓｅｃ］」という所定期間における弁体４０４の移動量が基準値である「Ｘ３［°］」未満であるか否かを判定する。

なお、ステップＳ２０１０にて判定の閾値としている「Ｘ２［％］」という値の大きさは、弁体４０４が固着していなければ、通常制御を通じて弁体４０４が駆動されたときに、弁体４０４の回転速度が「Ｘ３／Ｘ１［°／ｍｓｅｃ］」以上になるような範囲の大きさに設定されている。なお、こうした値の大きさの設定は、予め実験などを行うことによって実現することができる。

ステップＳ２０２０にて、弁体４０４の回転速度が「Ｘ３／Ｘ１［°／ｍｓｅｃ］」未満である旨判定した場合（ステップＳ２０２０：ＹＥＳ）は、固着判定部５０３は、処理をステップＳ２０３０へと進める。固着判定部５０３は、ステップＳ２０３０では、カウンタの値を１つカウントアップする。そして、固着判定部５０３は、処理をステップＳ２０４０へと進める。

固着判定部５０３は、ステップＳ２０４０にて、カウンタによるカウントが「Ｘ４」以上であるか否かを判定する。ステップＳ２０４０にて、カウンタによるカウントが「Ｘ４」以上である旨判定した場合（ステップＳ２０４０：ＹＥＳ）には、固着判定部５０３は、処理をステップＳ２０５０へと進め、仮異常フラグを「ＯＮ」に設定する。そして、固着判定部５０３は、ステップＳ２０６０にて、カウンタのカウントをリセットし、この処理を一旦終了する。

一方、ステップＳ２０４０にて、カウンタによるカウントが「Ｘ４」未満である旨判定した場合（ステップＳ２０４０：ＮＯ）には、固着判定部５０３は、ステップＳ２０５０及びステップＳ２０６０を実行せずに、そのまま、この処理を一旦終了する。

また、ステップＳ２０１０やステップＳ２０２０において、否定判定がなされた場合（ステップＳ２０１０：ＮＯ、ステップＳ２０２０：ＮＯ）は、固着判定部５０３は、処理をステップＳ２０６０へと進める。

すなわち、この仮異常判定の処理では、デューティ比が「Ｘ２［％］」以上であるにも拘わらず、回転速度が「Ｘ３／Ｘ１［°／ｍｓｅｃ］」未満であるという条件が成立している場合にはカウンタの値を１つカウントアップし、この条件が成立していない場合にはカウントをリセットするようにしている。これにより、この条件が成立している状態が継続している期間をカウンタの値の大きさによって計測している。

そして、固着判定部５０３は、この仮異常判定の処理を「Ｘ１［ｍｓｅｃ］」毎に繰り返し行い、この条件が成立している状態のカウントが「Ｘ４」に至るまでの一定期間に亘って継続した場合に、弁体４０４が固着していると判定し、仮異常フラグを「ＯＮ」に設定する。

なお、ステップＳ２０４０における判定の閾値である「Ｘ４」という値の大きさは、「２」以上の値に設定されている。これにより、デューティ比が「Ｘ２［％］」以上であるにも拘わらず、回転速度が「Ｘ３／Ｘ１［°／ｍｓｅｃ］」未満であるという条件が成立し続けた場合に仮異常フラグが「ＯＮ」に設定されるまでに要する上記の一定期間は、「Ｘ１［ｍｓｅｃ］」よりも長くなっている。

図８を参照して上述したように、仮異常フラグが「ＯＮ」になっているときには、多方弁４の制御態様として振り落とし制御が選択され、振り落とし制御が実行される。振り落とし制御が実行されると、弁体４０４の固着が解消される可能性があるため、固着判定部５０３は、振り落とし制御が実行されているときには、図１０に示されている仮異常解除判定の処理を実行する。そして、固着が解消されたときに、この仮異常解除判定の処理を通じて仮異常フラグを「ＯＦＦ」にする。

具体的には、この仮異常解除判定の処理は、仮異常フラグが「ＯＮ」であるとき、すなわち、モータ制御部５０２によって振り落とし制御が行われているときに、固着判定部５０３によって所定の制御周期で繰り返し実行される。なお、ここでの制御周期は仮異常判定の処理と同様に「Ｘ１［ｍｓｅｃ］」になっている。つまり、この仮異常解除判定の処理は、モータ制御部５０２が実行する振り落とし制御と並行して「Ｘ１［ｍｓｅｃ］」毎に繰り返し実行される。

この処理を開始すると、固着判定部５０３は、ステップＳ３０１０にて、弁体４０４の回転速度が「Ｘ３／Ｘ１［°／ｍｓｅｃ］」以上であるか否かを判定する。なお、このステップＳ３０１０における弁体４０４の回転速度の確認方法は、仮異常判定の処理におけるステップＳ２０２０における方法と同様である。すなわち、ステップＳ３０１０では、前回の制御周期における位置からの弁体４０４の位置の変化量から、「Ｘ１［ｍｓｅｃ］」という所定期間における弁体４０４の移動量が基準値である「Ｘ３［°］」以上であるか否かを判定する。

ステップＳ３０１０にて、弁体４０４の回転速度が「Ｘ３／Ｘ１［°／ｍｓｅｃ］」以上である旨判定した場合（ステップＳ３０１０：ＹＥＳ）は、固着判定部５０３は、処理をステップＳ３０２０へと進める。そして、固着判定部５０３は、ステップＳ３０２０にて、仮異常フラグを「ＯＦＦ」に設定し、この処理を一旦終了する。

一方、ステップＳ３０１０にて、弁体４０４の回転速度が「Ｘ３／Ｘ１［°／ｍｓｅｃ］」未満である旨判定した場合（ステップＳ３０１０：ＮＯ）は、固着判定部５０３は、ステップＳ３０２０を実行せずに、そのまま、この処理を一旦終了する。

すなわち、この仮異常解除判定の処理では、回転速度が「Ｘ３／Ｘ１［°／ｍｓｅｃ］」以上であるという条件が成立した場合には仮異常フラグを「ＯＦＦ」にするようにしている。

そして、固着判定部５０３は、この仮異常解除判定の処理を振り落とし制御が実行されているときに「Ｘ１［ｍｓｅｃ］」毎に繰り返し行い、回転速度が「Ｘ３／Ｘ１［°／ｍｓｅｃ］」以上になった場合に、弁体４０４の固着が解消されたと判定し、仮異常フラグを「ＯＦＦ」に設定する。

次に、図１１〜１３を参照して固着時制御である振り落とし制御について詳しく説明する。
図８を参照して説明した弁制御切替の処理を通じて振り落とし制御が選択されると、モータ制御部５０２は、まず図１１に示されている振り落とし制御のモード設定の処理を実行する。なお、この処理は、弁制御切替の処理を通じて選択されている多方弁４の制御態様が通常制御から振り落とし制御に変化したときに実行される。

図１１に示すように、この処理を開始すると、モータ制御部５０２は、ステップＳ４０１０にて、ポジションセンサ４０７から出力される電圧を取得し、その大きさに応じて弁体４０４の相対角度が制限領域に入っているか否かを判定する。なお、制限領域とは、プラスの方向におけるストッパ開度に至る直前の領域、及び、マイナスの方向におけるストッパ開度に至る直前の領域であり、固着が解消されたときに弁体４０４の係合部４０６がストッパ４１３に衝突してしまうことを避けるために設定されている。例えば、ストッパ開度である「−α［°］」、「＋β［°］」からその手前「数〜十数［°］」の範囲の領域が制限領域として設定されている。すなわち、モータ制御部５０２は、このステップＳ４０１０にて、弁体４０４の係合部４０６からストッパ４１３までの距離、すなわち弁体４０４が回動可能な距離が所定距離未満であるか否かを判定している。

ステップＳ４０１０にて、弁体４０４の相対角度が制限領域に入っていない旨の判定をした場合（ステップＳ４０１０：ＮＯ）には、モータ制御部５０２は、処理をステップＳ４０２０へと進め、振り落とし制御のモードとして両側振り落とし制御を選択、設定する。一方、ステップＳ４０１０にて、弁体４０４の相対角度が制限領域に入っている旨の判定をした場合（ステップＳ４０１０：ＹＥＳ）には、モータ制御部５０２は、処理をステップＳ４０３０へと進め、振り落とし制御のモードとして片側振り落とし制御を選択、設定する。このようにして振り落とし制御のモードを設定すると、モータ制御部５０２はこの処理を終了する。

こうして選択されている多方弁４の制御態様が通常制御から振り落とし制御に変化したときに、振り落とし制御のモード設定がなされると、その後は弁制御切替の処理において振り落とし制御が連続して選択され続けている限り、ここで設定されたモードの振り落とし制御が実行されるようになる。すなわち、このモード設定の処理を通じて、振り落とし制御のモードとして両側振り落とし制御が選択、設定された場合には、弁制御切替の処理において振り落とし制御が連続して選択され続けている限り、振り落とし制御として両側振り落とし制御が実行され続けるようになる。

次に、図１２を参照して両側振り落とし制御の処理の流れについて詳しく説明する。この一連の処理は、振り落とし制御のモードとして両側振り落とし制御が設定されており、弁制御切替の処理において振り落とし制御が選択されているときに、モータ制御部５０２によって繰り返し実行される。

図１２に示すように、この処理を開始すると、モータ制御部５０２は、ステップＳ５０１０にて、プラスの方向、マイナスの方向のうち、一方の方向に弁体４０４を一定期間駆動する。この両側振り落とし制御のステップＳ５０１０では、固着が発生していると判定されたときに駆動されていた方向とは反対の方向へと弁体４０４を駆動する。そのため、仮異常フラグが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更されたときの弁体４０４の駆動方向がプラスの方向であった場合には、ステップＳ５０１０にて、弁体４０４をマイナスの方向へと駆動する。一方、仮異常フラグが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更されたときの弁体４０４の駆動方向がマイナスの方向であった場合には、ステップＳ５０１０にて、弁体４０４をプラスの方向へと駆動する。

なお、ステップＳ５０１０では、フィードバック制御を行わず、デューティ比を「１００［％］」にしてモータ４０８を駆動する。ちなみに、通常制御においては、ＰＩ制御によってデューティ比はフィードバック制御され、デューティ比が「１００［％］」に設定されることはない。したがって、この処理では、固着している旨の判定がなされておらず、通常制御が行われているときのモータ４０８のトルクよりも大きなトルクを発生させるようにモータ４０８を制御している。また、ステップＳ５０１０では、一定期間として、例えば「数百［ｍｓｅｃ］」〜「数千［ｍｓｅｃ］」の期間に亘って駆動を継続する。そして、ステップＳ５０１０における一定期間の駆動が終了すると、モータ制御部５０２は処理をステップＳ５０２０へと進める。

ステップＳ５０２０では、一定期間の間、弁体４０４の駆動を停止する。すなわち、デューティ比を「０［％］」にしてモータ４０８への通電を停止し、弁体４０４の駆動を停止する。ここでは、例えば、ステップＳ５０１０における駆動期間よりも短い「数百［ｍｓｅｃ］」の間、弁体４０４の駆動を停止する。こうしてステップＳ５０２０にて、駆動を停止する期間を設けた後、モータ制御部５０２はステップＳ５０３０へと処理を進める。

ステップＳ５０３０では、モータ制御部５０２は、プラスの方向、マイナスの方向のうち、他方の方向に弁体４０４を一定期間駆動する。すなわち、ステップＳ５０１０における駆動方向とは反対の方向に弁体４０４を駆動する。

なお、ステップＳ５０３０では、ステップＳ５０１０における駆動期間と同じ期間の間、フィードバック制御を行わず、ステップＳ５０１０と同様に、デューティ比を「１００［％］」にしてモータ４０８を駆動する。そして、ステップＳ５０３０における一定期間の駆動が終了すると、モータ制御部５０２は処理をステップＳ５０４０へと進める。ステップＳ５０４０では、ステップＳ５０２０と同様に、一定期間の間、弁体４０４の駆動を停止する。

こうしてステップＳ５０４０を通じて一定期間の間、弁体４０４の駆動を停止すると、モータ制御部５０２は、この処理を一旦終了する。この両側振り落とし制御の処理は、上述したように、弁制御切替の処理において振り落とし制御が選択されているときに、繰り返し実行される。したがって、ステップＳ５０４０が終了したときに、弁制御切替の処理において振り落とし制御が選択されている場合には、ステップＳ５０１０から処理が再び繰り返される。なお、この両側振り落とし制御の処理の実行中に、弁制御切替の処理において弁体４０４の制御態様が通常制御に切り替えられたり、多方弁４の弁制御が禁止されたりした場合には、モータ制御部５０２は処理を中断してこの処理を終了する。

次に、図１３を参照して片側振り落とし制御の処理の流れについて詳しく説明する。この一連の処理は、振り落とし制御のモードとして片側振り落とし制御が設定されており、弁制御切替の処理において振り落とし制御が選択されているときに、モータ制御部５０２によって繰り返し実行される。

図１３に示すように、この処理を開始すると、モータ制御部５０２は、ステップＳ６０１０にて、相対角度を小さくする方向（相対角度を「０［°］」に近づける方向）に弁体４０４を一定期間駆動する。なお、振り落とし制御のモードとして片側振り落とし制御が設定されているときには、弁体４０４の相対角度がプラス側、マイナス側いずれかの制限領域に入っている。すなわち、相対角度が極めて大きい状態になっている。そのため、ステップＳ６０１０では、弁体４０４の相対角度がマイナス側の制限領域内にある場合には、弁体４０４が、プラスの方向に駆動され、弁体４０４の相対角度がプラス側の制限領域内にある場合には、弁体４０４が、マイナスの方向に駆動される。また、ステップＳ６０１０では、両側振り落とし制御におけるステップＳ５０１０での駆動期間と同じ期間の間、フィードバック制御を行わず、ステップＳ５０１０と同様に、デューティ比を「１００［％］」にしてモータ４０８を駆動する。そして、ステップＳ６０１０における一定期間の駆動が終了すると、モータ制御部５０２は処理をステップＳ６０２０へと進める。ステップＳ６０２０では、モータ制御部５０２は、両側振り落とし制御におけるステップＳ５０２０と同様に、一定期間の間、弁体４０４の駆動を停止する。

こうしてステップＳ６０２０を通じて一定期間の間、弁体４０４の駆動を停止すると、モータ制御部５０２は、この処理を一旦終了する。この片側振り落とし制御の処理は、両側振り落とし制御と同様に、弁制御切替の処理において振り落とし制御が選択されているときに、繰り返し実行される。したがって、ステップＳ６０２０が終了したときに、弁制御切替の処理において振り落とし制御が選択されている場合には、ステップＳ６０１０から処理が再び繰り返される。なお、この片側振り落とし制御の処理の実行中に、弁制御切替の処理において弁体４０４の制御態様が通常制御に切り替えられたり、多方弁４の弁制御が禁止されたりした場合には、モータ制御部５０２は処理を中断してこの処理を終了する。

上記のように、弁体４０４の相対角度が制限領域に入っていない場合には、モータ制御部５０２は両側振り落とし制御を実行し、プラスの方向とマイナスの方向とに交互に弁体４０４を駆動する。一方で、弁体４０４の相対角度が制限領域に入っている場合には、モータ制御部５０２は片側振り落とし制御を実行する。

片側振り落とし制御では、弁体４０４の相対角度がマイナス側の制限領域内にある場合には、マイナスの方向への駆動は行われず、プラスの方向への駆動が繰り返される。一方で、弁体４０４の相対角度がプラス側の制限領域内にある場合には、プラスの方向への駆動は行われず、マイナスの方向への駆動が繰り返される。このように、片側振り落とし制御では、プラスの方向又はマイナスの方向において、ストッパ４１３までの距離が所定距離未満であり、弁体４０４の相対角度が制限領域内にある場合には、振り落とし制御において、他方の方向への弁体４０４の駆動を行うようにモータ４０８への通電を制御する。そして、制限領域内で弁体４０４の係合部４０６をさらにストッパ開度に近づける方向へ弁体４０４を駆動するようなモータ４０８への通電を禁止する。このようにして、振り落とし制御を通じて固着が解消されたときに弁体４０４の係合部４０６とストッパ４１３とが衝突してしまうことを抑制するため、このＥＣＵ５００では、固着が解消されたときにストッパ４１３との衝突が生じるおそれのある範囲を予め実験などで割り出し、上記の制限領域として設定している。

また、ＥＣＵ５００では、振り落とし制御が行われているときに、内燃機関１の出力を制限する出力制限処理を行うようにしている。図１４は出力制限処理の開始させる出力制限開始判定の処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５００の出力制限部５０６によって、ＥＣＵ５００に通電が行われているときに繰り返し実行される。

図１４に示すように、この処理を開始すると、出力制限部５０６は、ステップＳ７０１０にて、仮異常フラグを読み込んで仮異常フラグが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変化したタイミングであるか否かを判定する。具体的には、前回の制御周期において読み込んだ仮異常フラグと、今回の制御周期において読み込んだ仮異常フラグとを比較する。そして、前回の制御周期において読み込んだ仮異常フラグが「ＯＦＦ」であり、今回の制御周期において読み込んだ仮異常フラグが「ＯＮ」である場合に、仮異常フラグが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変化したタイミングであると判定する。

ステップＳ７０１０にて、仮異常フラグが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変化したタイミングであると判定した場合（ステップＳ７０１０：ＹＥＳ）には、出力制限部５０６は、ステップＳ７０２０にて、タイマによる計時をスタートさせる。そして、出力制限部５０６はステップＳ７０３０へと処理を進める。

一方、ステップＳ７０１０にて、仮異常フラグが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変化したタイミングではないと判定した場合（ステップＳ７０１０：ＮＯ）には、出力制限部５０６は、ステップＳ７０２０の処理を行わずに、ステップＳ７０３０へと処理を進める。すなわち、すでにタイマによる計時がスタートしている場合には、計時が継続され、未だタイマによる計時がスタートしていない場合には、計時が行われないまま、処理がステップＳ７０３０へと進むことになる。

ステップＳ７０３０にて、出力制限部５０６は、タイマの計時時間が「Ｘ５［ｍｓｅｃ］」以上であるか否かを判定する。なお、「Ｘ５［ｍｓｅｃ］」は、振り落とし制御において少なくとも１回以上弁体４０４を駆動する時間を確保することのできる程度の長さに設定されている。

ステップＳ７０３０にて、タイマの計時時間が「Ｘ５［ｍｓｅｃ］」以上である旨を判定した場合（ステップＳ７０３０：ＹＥＳ）には、出力制限部５０６は、ステップＳ７０４０へと処理を進め、出力制限処理を開始する。一方、ステップＳ７０３０にて、タイマの計時時間が「Ｘ５［ｍｓｅｃ］」未満である旨を判定した場合（ステップＳ７０３０：ＮＯ）には、出力制限部５０６は、ステップＳ７０４０の処理を行わず、そのまま、この一連の処理を一旦終了する。すなわち、出力制限部５０６は、仮異常フラグが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変化して振り落とし制御が開始されてから、「Ｘ５［ｍｓｅｃ］」経過するのを待って出力制限処理を行う。

なお、具体的には、ステップＳ７０４０では、出力制限部５０６は、把握している弁体４０４の相対角度に応じて機関回転速度の上限回転速度を算出し、その上限回転速度を超えることがないように回転速度制御部５０１に指令する。これにより、回転速度制御部５０１による機関回転速度の制御を通じて出力制限処理が実現されることになる。

なお、このように上限回転速度を設定しているのは、相対角度が小さい状態で弁体４０４が固着し、冷却水が多方弁４を通過しにくい状態で、機関回転速度が高くなった場合に、循環経路内の圧力が高くなりすぎ、循環経路を構成しているホースなどが抜けてしまうことなどを抑制するためである。

ここで、出力制限部５０６は、ポジションセンサ４０７が検出している相対角度とその相対角度に対応する上限回転速度との関係を記憶したマップを参照し、ポジションセンサ４０７が検出している相対角度に応じた上限回転数を設定する。

図１５には、ポジションセンサ４０７が検出している相対角度と上限回転速度との関係が示されている。実線で示すように、デバイスポート４０３が開弁し始める相対角度以上の範囲（−θ〜−α、＋θ’〜＋β）において、相対角度が大きくなるのに従い、徐々に上限回転速度が高くなっていることがわかる。弁体４０４の相対角度が大きく、デバイスポート４０３、ラジエータポート４０１の開度が大きいほど、冷却水が多方弁４を通過しやすくなり、機関回転速度が高くなって冷却水ポンプ１３から吐出される冷却水の量が多くなったとしても、循環経路内の圧力が所定値を超えにくくなる。そのため、出力制限部５０６が参照するマップは、弁体４０４の相対角度に応じて循環経路内の圧力が所定値以下となる機関回転速度の範囲を実験によって特定し、その範囲に収まる値を上限回転速度として設定することにより作成されている。

また、図１５には、比較例として、弁体４０４の相対角度が「０［°］」である状態を想定して一様に設定した上限回転速度を二点鎖線で示している。この二点鎖線で示す設定値に比べて、実線で示す設定値では弁体４０４の相対角度が大きい場合に大きな上限回転速度となっていることが分かる。二点鎖線で示すように、相対角度の大小に拘わらず、上限回転速度を設定したとしても循環経路内の圧力が高くなってしまうことを抑制することができる。しかし、二点鎖線で示すように弁体４０４の相対角度が「０［°］」であったとしても循環経路内の圧力が所定値以下となるように上限回転速度を設定すると、相対角度が「０［°］」以外の角度であり、いずれかのポート４０１、４０２、４０３が開弁しているときに、内燃機関１の出力を過剰に制限することになってしまう。この点、実線で示すように、相対角度に応じた上限回転速度を設定するようにすれば、弁体４０４の相対角度にあわせて内燃機関１の出力を制限することができるため、出力制限処理を実行することにより、過度に内燃機関１の出力を制限してしまうことを抑制しつつ、循環経路内の冷却水の圧力が過剰に高くなることを抑制することができる。

また、ＥＣＵ５００は、出力制限処理を解除するか否かを判定する出力制限解除判定の処理を実行する。図１６にはこの出力制限解除判定の処理の流れが示されている。この出力制限解除判定の処理は、ＥＣＵ５００に通電が行われているときに出力制限部５０６によって繰り返し実行される。

図１６に示すように、この処理が開始されると、出力制限部５０６は、ステップＳ８０１０にて、仮異常フラグを読み込み、仮異常フラグが「ＯＦＦ」であるか否かを判定する。

ステップＳ８０１０にて、仮異常フラグが「ＯＦＦ」であると判定した場合（ステップＳ８０１０：ＹＥＳ）には、出力制限部５０６は、ステップＳ８０２０へと処理を進め、タイマによる計時をリセットする。そして、ステップＳ８０３０にて、出力制限処理を解除する。

具体的には、ステップＳ８０３０では、出力制限部５０６は、弁体４０４の相対角度に基づく機関回転速度の上限回転速度の算出を停止し、回転速度制御部５０１への指令を停止する。これにより、回転速度制御部５０１は、上限回転速度に制限されることなく、必要なトルクが得られるように機関回転速度を制御するようになる。

ステップＳ８０３０にて、出力制限処理を解除すると、出力制限部５０６は、この一連の処理を一旦終了する。なお、ステップＳ８０２０に処理を進めたときにタイマによる計時が行われていない場合や、ステップＳ８０３０に処理を進めたときに出力制限処理が行われていない場合には、そのまま、この一連の処理を一旦終了する。

一方で、ステップＳ８０１０にて、仮異常フラグが「ＯＮ」であると判定した場合（ステップＳ８０１０：ＮＯ）には、出力制限部５０６は、ステップＳ８０２０及びステップＳ８０３０の処理を行わずに、そのまま、この処理を一旦終了する。

このような出力制限解除判定の処理が繰り返されることにより、このＥＣＵ５００では、弁体４０４の固着が解消され、仮異常フラグが「ＯＦＦ」になったときには、タイマがリセットされ、出力制限処理が解除されるようになっている。

図８、９を参照して説明したように、固着判定部５０３により固着が生じているとの判定がなされて仮異常フラグが「ＯＮ」になると、振り落とし制御が開始され、このときに図１４を参照して説明したようにタイマによる計時が開始される。そして、仮異常フラグが「ＯＮ」であり、振り落とし制御が継続されている間は、タイマによる計時が継続されるようになっている。そこで、ＥＣＵ５００では、タイマによる計時時間を利用して、振り落とし制御が一定期間に亘って継続した場合に、多方弁４に異常が生じている旨の異常診断を確定させるようにしている。

図１７には、この異常診断を確定させる処理である本異常判定の処理の流れが示されている。この本異常判定の処理は、ＥＣＵ５００への通電が行われており、弁制御が禁止されていないときに固着判定部５０３によって繰り返し実行される。

図１７に示すように、この処理を開始すると、固着判定部５０３は、ステップＳ９０１０にて、タイマの計時時間が「Ｘ６［ｍｓｅｃ］」以上であるか否かを判定する。なお、ここでの判定の閾値である「Ｘ６［ｍｓｅｃ］」は、出力制限処理を開始するか否かを判定するための閾値であった「Ｘ５［ｍｓｅｃ］」よりも長く、図１２を参照して説明した両側振り落とし制御を１回実行するのに要する時間よりも長い時間に設定されている。

ステップＳ９０１０にて、タイマの計時時間が「Ｘ６［ｍｓｅｃ］」以上である旨を判定した場合（ステップＳ９０１０：ＹＥＳ）には、固着判定部５０３は、ステップＳ９０２０にて、温度取得部５０４から取得した冷却水の温度が「Ｘ７［℃］」以上であるか否かを判定する。なお、ここで判定の閾値としている「Ｘ７［℃］」は、温度取得部５０４から取得した温度が「Ｘ７［℃］」未満であることに基づいて循環経路内の冷却水が凍結していると判定することができるように、その大きさが設定されている。

ステップＳ９０２０にて、冷却水の温度が「Ｘ７［℃］」以上である旨を判定した場合（ステップＳ９０２０：ＹＥＳ）には、固着判定部５０３は、ステップＳ９０３０に処理を進め、異常診断を確定させる。具体的には、固着判定部５０３は、ステップＳ９０３０にて、弁体４０４に異常が発生していることを示す本異常フラグを「ＯＮ」に設定し、異常診断を確定させる。こうして異常診断を確定させると、固着判定部５０３はこの本異常判定の処理を終了する。

なお、ＥＣＵ５００では、異常診断が確定し、本異常フラグが「ＯＮ」にされているときには、警告灯１３０を点灯させ、弁体４０４の弁制御を禁止し、出力制限処理を実行するようになっている。

そのため、ステップＳ９０３０にて、本異常フラグが「ＯＮ」にされると、信号出力部５０５が警告灯１３０を点灯させる信号を出力し、警告灯１３０が点灯する。これにより、異常が発生していることが報知され、メンテナンスの実施が促される。また、弁制御の禁止に伴い、固着判定部５０３は、振り落とし制御を終了して弁体４０４の駆動を停止する。そして、出力制限部５０６は、出力制限処理を継続するため、弁体４０４の相対角度に応じた機関回転速度の上限回転速度の算出し、回転速度制御部５０１への指令を継続する。

一方、ステップＳ９０１０にて計時時間が「Ｘ６［ｍｓｅｃ］」以上である旨を判定したものの、ステップＳ９０２０にて冷却水の温度が「Ｘ７［℃］」未満である旨判定した場合（ステップＳ９０１０：ＹＥＳ且つステップＳ９０２０：ＮＯ）には、固着判定部５０３は、ステップＳ９０４０に処理を進め、異常診断を保留する。

具体的には、ステップＳ９０４０において異常診断を保留した場合には、固着判定部５０３は、本異常フラグを「ＯＮ」にせず、警告灯１３０も点灯させないものの、弁体４０４の弁制御を禁止するとともに、出力制限処理を行う。こうして異常診断を保留すると、固着判定部５０３はこの本異常判定の処理を終了する。

なお、固着判定部５０３は、異常診断の確定や異常診断の保留に伴い、ＥＣＵ５００におけるタイマの計時時間をリセットするとともに、仮異常フラグを「ＯＦＦ」にする。
上記のように、ステップＳ９０３０及びステップＳ９０４０では、弁制御を禁止するようにしている。そのため、ステップＳ９０３０又はステップＳ９０４０が実行された場合には、弁制御が禁止された状態になるため、その後は、本異常判定の処理は実行されなくなる。

一方で、ステップＳ９０１０にて、タイマの計時時間が「Ｘ６［ｍｓｅｃ］」未満である旨を判定した場合（ステップＳ９０１０：ＮＯ）には、固着判定部５０３は、ステップＳ９０２０〜ステップＳ９０４０の処理を行わず、そのまま、この本異常判定の処理を一旦終了する。すなわち、この場合には弁制御は禁止されない。そのため、固着判定部５０３は、タイマの計時時間が「Ｘ６［ｍｓｅｃ］」以上になるまでの間は、本異常判定の処理を繰り返し実行することになる。

なお、本異常フラグは、ＥＣＵ５００におけるバックアップメモリに記憶される。仮異常フラグが記憶される通常のメモリと異なり、バックアップメモリは、ＥＣＵ５００への通電が行われていない間も記憶が保持される。そのため、異常診断が確定し、一旦、本異常フラグが「ＯＮ」にされると、ＥＣＵ５００への通電が停止されたとしても、本異常フラグが「ＯＮ」になっている状態が維持される。したがって、一旦、異常診断が確定した場合には、機関運転が終了してＥＣＵ５００への通電が停止された後、再び機関運転が開始されたときには、本異常フラグが「ＯＮ」になっている状態で機関運転が行われるようになる。上述したように、本異常フラグが「ＯＮ」になっている場合には、警告灯１３０が点灯され、弁制御が禁止されるとともに、出力制限処理が実行される。そのため、一旦、異常診断が確定した場合には、メンテナンスが実施されるなどして、バックアップメモリに記憶されている本異常フラグが「ＯＦＦ」にされるまで、警告灯１３０の点灯と、弁制御の禁止と、出力制限処理とが行われることになる。

一方、異常診断を保留した場合には、本異常フラグは「ＯＮ」にされないため、機関運転が終了してＥＣＵ５００への通電が停止された後、再び機関運転が開始されたときには、弁制御の禁止や、出力制限処理が解除されている状態から、図８〜１７を参照して説明したような各種の制御が実行されるようになる。

ところで、ＥＣＵ５００では、機関運転が開始された直後の多方弁４の通常制御において、多方弁４の動作確認のために、弁体４０４をマイナスの方向とプラスの方向とに駆動するようにしている。図１８及び図１９には、こうした機関運転が開始された直後の多方弁４の通常制御において、固着が判定される場合の状況の推移を示している。

なお、図１８は振り落とし制御を実行しても固着が解消されずに本異常フラグが「ＯＮ」になって異常診断が確定する場合の状況の推移を示しており、図１９は振り落とし制御により固着が解消されて本異常フラグが「ＯＮ」にならない場合の状況の推移を示している。また、図１８及び図１９では、説明の便宜上、マイナスの方向に弁体４０４を駆動するときのデューティ比にマイナスの符号を付して弁体４０４を駆動する方向を示している。そのため、ここでは、例えば「−Ｘ２［％］」は、マイナスの方向にデューティ比「Ｘ２［％］」でモータ４０８を駆動することを示している。したがって、「−１００［％］」は、マイナスの方向にモータ４０８を駆動するデューティ比が、「−Ｘ２［％］」の場合よりも大きく、モータ４０８のトルクが大きいことを示している。

まず、図１８を参照して、本異常フラグが「ＯＮ」となる場合を例に、ＥＣＵ５００による作用を説明する。図１８に示すように、時刻ｔ１０では、多方弁４の動作確認のために、破線で示すように目標とする相対角度がマイナス側の相対角度に変更される。これにより、モータ制御部５０２によってデューティ比がＰＩ制御を通じて変更され、弁体４０４がマイナスの方向に駆動される。このときには、冷却水が凍結しておらず、固着も発生していないため、実線で示すように弁体４０４の相対角度が目標とする相対角度に近づくように変化し、それに伴ってデューティ比も小さくなっていく。時刻ｔ２０に至るまでには相対角度が目標とする相対角度と等しくなり、デューティ比は「０［％］」になる。

そして、時刻ｔ２０では、破線で示すように目標とする相対角度が、時刻ｔ１０において弁体４０４が駆動される前の相対角度に戻される。これにより、時刻ｔ３０までに弁体４０４の相対角度は時刻ｔ１０において弁体４０４が駆動される前の相対角度に戻る。

次に、時刻ｔ３０では、多方弁４の動作確認のために、破線で示すように目標とする相対角度がプラス側の相対角度に変更される。これにより、デューティ比がＰＩ制御を通じて変更され、弁体４０４がプラスの方向に駆動される。しかし、このときに固着が発生すると、実線で示すように相対角度が変化しないため、ＰＩ制御における積分項の値が増大し、デューティ比が徐々に増大する。

こうして弁体４０４が移動していない状態でデューティ比が増大していくと、時刻ｔ４０においてデューティ比が「Ｘ２［％］」以上になる。このときには、弁体４０４は回動していないため、弁体４０４の回転速度は「Ｘ３／Ｘ１［°／ｍｓｅｃ］」未満となっている。したがって、このときには、仮異常判定の処理（図９）を通じてカウンタの値がカウントアップされていく。

そして、時刻ｔ５０にて、カウンタの値が「Ｘ４」以上になると、固着判定部５０３によって弁体４０４が固着していると判定され、仮異常フラグが初期状態である「ＯＦＦ」から「ＯＮ」にされる。こうして仮異常フラグが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」になると、出力制限開始判定の処理（図１４）を通じてタイマによる計時がスタートするとともに（図１８におけるタイマ「ＯＮ」）、弁制御切替の処理（図８）を通じて振り落とし制御が選択され、時刻ｔ５０から振り落とし制御が開始される。

なお、このときには、相対角度が「−α［°］」と「＋β［°］」の間にあり、制限領域に入っていないため、振り落とし制御のモード設定の処理（図１１）を通じて振り落とし制御のモードとして両側振り落とし制御が設定され、両側振り落とし制御が実行される。また、固着が判定される前には、プラスの方向に駆動されていたため、ここでは、両側振り落とし制御を開始する際に、マイナスの方向への駆動が始めに実行される。

こうして振り落とし制御が開始されると、実線で示すようにデューティ比が「−１００［％］」、「０［％］」、「＋１００［％］」、「０［％］」と順に変更され、モータ４０８への通電を停止して弁体４０４の駆動を停止する期間を挟んで、マイナスの方向とプラスの方向とに交互に弁体４０４が駆動される。

そして、時刻ｔ６０において、振り落とし制御が行われているときに、タイマによる計時時間が「Ｘ５［ｍｓｅｃ］」以上になると、出力制限開始判定の処理（図１４）を通じて出力制限部５０６による出力制限処理が開始される。

こうして時刻ｔ６０において出力制限処理を開始した後も固着が解消されず、振り落とし制御が継続され、時刻ｔ９０においてタイマによる計時時間が「Ｘ６［ｍｓｅｃ］」以上になると、本異常判定の処理（図１７）を通じて固着判定部５０３により多方弁４の異常診断が確定され、本異常フラグが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」にされる。

こうして異常診断が確定されることにより、信号出力部５０５によって警告灯１３０が点灯され、モータ制御部５０２による弁制御が禁止される。また、出力制限部５０６による出力制限処理が継続される。

このように、ＥＣＵ５００では、固着判定部５０３が、弁体４０４が固着していると判定し、仮異常フラグが「ＯＮ」にされたときに、モータ制御部５０２が弁体４０４を駆動するようにモータ４０８への通電を行う振り落とし制御を実行するようにしている。そして、振り落とし制御を行っているときに出力制限処理を行うとともに、振り落とし制御を一定期間に亘って継続しても固着が解消されない場合には、異常診断を確定させ、報知装置である警告灯１３０を点灯させて異常の発生を報知するようにしている。

次に、図１９を参照して、振り落とし制御により固着が解消され、本異常フラグが「ＯＮ」にならない場合を例に、ＥＣＵ５００による作用を説明する。なお、時刻ｔ１０〜時刻ｔ６０までの状況の推移は図１８を参照して説明した例と同一であるため、ここでは時刻ｔ７０以降の状況の推移と、作用を説明する。

図１９に示すように、タイマによる計時時間が「Ｘ６［ｍｓｅｃ］」以上になる時刻ｔ９０よりも前の時刻ｔ７０では、振り落とし制御におけるマイナスの方向への弁体４０４の駆動が行われる。このマイナスの方向への弁体４０４の駆動によって固着が解消された場合には、実線で示すように弁体４０４の相対角度がマイナス側に変化するようになる。これにより、時刻ｔ９０よりも前の時刻ｔ８０において、仮異常解除判定の処理（図１０）を通じて弁体４０４の回転速度が「Ｘ３／Ｘ１［°／ｍｓｅｃ］」以上であることが判定されると、固着判定部５０３によって固着が解消されたと判定され、仮異常フラグが「ＯＦＦ」にされる。

こうして仮異常フラグが「ＯＦＦ」になることにより、出力制限解除判定の処理（図１６）を通じてタイマによる計時がリセットされ、出力制限処理も解除される。そのため、この場合には、タイマによる計時時間が「Ｘ６［ｍｓｅｃ］」以上になることはなく、異常診断の確定は行われない。また、タイマによる計時時間が「Ｘ６［ｍｓｅｃ］」以上にならないため、異常診断の保留も行われない。したがって、この場合には、多方弁４の弁制御は禁止されない。

このように弁制御が禁止されておらず、仮異常フラグが「ＯＦＦ」になっているため、この場合には、弁制御切替の処理（図８）を通じて弁体４０４の制御態様として通常制御が選択される。したがって、時刻ｔ８０以降においては、破線で示すように目標とする相対角度が変更された際に、ＰＩ制御を通じてデューティ比が変更され、目標とする相対角度に近づくように弁体４０４の相対角度が変化するようになる。

このように、ＥＣＵ５００では、異常診断が確定される前に振り落とし制御によって固着が解消された場合には、多方弁４の制御態様を通常制御に戻すようにしている。そして、振り落とし制御によって固着が解消された場合には、異常診断が行われないため、警告灯１３０が点灯したり、多方弁４の弁制御が禁止されることが回避される。また、出力制限処理も終了するため、内燃機関１の出力が制限された状態が解消されるようになる。

以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）仮異常フラグが「ＯＮ」になった場合、すなわち固着判定部５０３によって弁体４０４が固着していると判定された場合には、振り落とし制御が実行される。このように振り落とし制御が実行されることにより、弁体４０４が駆動されて僅かにでも動くことによって、ハウジング４００と弁体４０４との間や、弁体４０４とモータ４０８との間のギア４０９に噛み込んだ異物が脱落する可能性がある。こうして噛み込んでいた異物が脱落すれば、弁体４０４の固着が解消され、多方弁４の弁体４０４を適切に制御することができるようになる。そのため、弁体４０４の固着に起因して冷却水の流量が適切に制御できなくなってしまうことを抑制することができる。

（２）固着判定部５０３は、所定期間（Ｘ１［ｍｓｅｃ］）における弁体４０４の回転角度（移動量）が「Ｘ３［°］」未満である状態が、カウンタのカウントが「Ｘ４」以上になるまでの一定期間に亘って継続していることを条件に固着の判定をしている。これにより、ノイズの影響によってポジションセンサ４０７から出力される信号から算出している弁体４０４の移動量が瞬間的に大きくなったり、小さくなったりすることに起因して固着判定部５０３が固着の発生を誤判定することを抑制できる。

（３）固着判定部５０３は、モータ４０８のトルクが所定量以上であることを判定するために、デューティ比が「Ｘ２［％］」以上であることを条件の一つとして弁体４０４が固着しているか否かの判定をしている。そして、固着が発生していなければ弁体４０４の回転速度が「Ｘ３／Ｘ１［°／ｍｓｅｃ］」よりも確実に大きくなるようなデューティ比を「Ｘ２［％］」として設定している。こうして、モータ４０８のトルクが所定量以上であることを固着の判定の条件に加えることで、固着の判定がより厳格に行われる。

（４）モータ制御部５０２は、振り落とし制御において、弁体４０４が固着していると判定されていないときのトルクよりも大きなトルクを発生させるように、通常制御におけるデューティ比よりも大きなデューティ比でモータ４０８への通電を制御している。固着が発生した場合には多方弁４の弁体４０４が動きにくくなるが、このようにより大きなデューティ比でモータ４０８を駆動することより、固着が発生していたとしても振り落とし制御によって弁体４０４が動きやすくなり、固着が解消されやすくなる。

（５）振り落とし制御において最初に弁体４０４を駆動させる際には、仮異常フラグが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」になったとき、すなわち弁体４０４の異物の噛み込み（固着）が判定されたときの駆動方向とは反対の方向に弁体４０４を駆動させている。これにより、異物を挟んでいる力が緩和され、異物が早期に脱落しやすい。したがって、固着が解消されやすくなる。

（６）振り落とし制御において、モータ４０８への通電を停止して弁体４０４の駆動を停止する期間を挟んで弁体４０４の駆動を繰り返している。これにより、異物を挟む力が緩和され、異物を挟む力が作用しない期間が設けられることになるため、噛み込んだ異物がより脱落しやすくなる。

（７）振り落とし制御において、プラスの方向への弁体４０４の駆動と、マイナスの方向への弁体４０４の駆動とを交互に行うようにモータ４０８への通電を制御している。これにより、一方に駆動した場合には脱落しにくかった異物も、他方に駆動したときに脱落する可能性がある。そのため、固着が解消されやすくなる。

（８）相対開度が制限領域に入っており、弁体４０４の回転方向において一方の方向におけるストッパ４１３までの距離が所定距離未満である場合には、振り落とし制御において、他方の方向への弁体４０４の駆動を行うようにモータ４０８への通電を制御し、一方の方向への弁体４０４の駆動を行うようなモータ４０８への通電を禁止している。これにより、弁体４０４の係合部４０６からストッパ４１３までの距離が近い場合には、振り落とし制御においてストッパ４１３側に向かって弁体４０４が駆動されなくなる。そのため、固着が解消されたときの係合部４０６とストッパ４１３との衝突を回避することができる。

（９）振り落とし制御中も所定期間（Ｘ１［ｍｓｅｃ］）における移動量を監視しているため、振り落とし制御を通じて固着が解消されて所定期間（Ｘ１［ｍｓｅｃ］）における移動量が大きくなったときに、固着の解消を判定することができる。

（１０）モータ制御部５０２は、固着判定部５０３が弁体４０４の固着が解消されたと判定した場合に、振り落とし制御を終了している。これにより、速やかに通常制御を再開して冷却水の流量を制御することができる。

（１１）弁体４０４が固着していると判定されて振り落とし制御が行われているときに、内燃機関１の出力を制限する出力制限処理を行っている。これにより、機関駆動式の冷却水ポンプ１３から吐出される冷却水の量が制限される。結果として、多方弁４の弁体４０４の固着が発生していたとしても、循環経路内の冷却水の圧力が過剰に高くなることが抑制される。

（１２）振り落とし制御を実行すれば、固着が解消されることがある。そこで、モータ制御部５０２により振り落とし制御が開始された後、振り落とし制御が行われているときに、内燃機関１の出力を制限する出力制限処理を開始する。これにより、出力制限処理を開始する前に振り落とし制御によって固着が解消された場合には、出力制限処理が実行されなくなる。したがって、無闇に出力制限処理が実行されてしまうことを抑制することができる。

（１３）出力制限処理において、弁体４０４の位置を検出するポジションセンサ４０７から出力される信号を取得して出力制限処理を開始する際の弁体４０４の位置に応じて内燃機関１の出力を制限している。これにより、弁体４０４の位置に応じて多方弁４の状態を把握し、多方弁４の弁体４０４の相対角度にあわせて内燃機関１の出力を制限することができるため、出力制限処理を実行することにより、過度に内燃機関１の出力を制限してしまうことを抑制しつつ、循環経路内の冷却水の圧力が過剰に高くなることを抑制することができる。

（１４）信号出力部５０５は、モータ制御部５０２による振り落とし制御が一定期間（Ｘ６［ｍｓｅｃ］）に亘って継続した場合には、警告灯１３０に報知を実行させる信号を出力する。これにより、振り落とし制御を一定期間（Ｘ６［ｍｓｅｃ］）に亘って継続したとしても固着が解消されない場合には、異常が報知されるため、メンテナンスを促すことができる。

（１５）冷却水が凍結している場合には、異物などが噛み込んでいなくても弁体４０４が動かなくなり、固着判定部５０３によって弁体４０４が固着していると判定されることがある。凍結によって弁体４０４が動かなくなっている場合には、内燃機関１の温度や気温の上昇に伴って固着は解消される。このように内燃機関１の温度や気温の上昇に伴って固着が解消されることのある凍結による固着の場合にまで異常の報知を実行してしまうと、メンテナンスを促す頻度が無闇に高くなり、信頼性が低下してしまう。そこで、温度取得部５０４によって取得した冷却水の温度が、冷却水が凍結していることを示す温度である場合には、異常診断を保留し、警告灯１３０に報知を実行させる信号を出力しない。これにより、凍結による固着の可能性がある場合には異常が報知されなくなるため、上記の信頼性の低下を抑制することができる。なお、異常診断を保留した場合には、弁制御が禁止され、出力制限処理が継続されるものの、本異常フラグは「ＯＮ」にされない。そのため、上述したように、機関運転が終了してＥＣＵ５００への通電が停止された後、再び機関運転が開始されたときには、弁制御の禁止や、出力制限処理が解除されている状態から、図８〜１７を参照して説明したような各種の制御が実行されるようになる。したがって、再び機関運転が開始されたときに、冷却水の凍結が解消されている場合には、通常制御による多方弁４の制御が行われるようになり、弁制御が禁止された状態や出力制限処理が行われる状態が無闇に継続されなくなる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更できる。
・上記実施形態では、固着判定部５０３は、多方弁４の弁体４０４の位置をポジションセンサ４０７によって把握し、所定期間（Ｘ１［ｍｓｅｃ］）における弁体４０４の回転角度（移動量）が「Ｘ３［°］」未満であることを条件に固着を判定していたが、これに限らない。所定期間の長さや、判定の閾値とする回転角度（移動量）の大きさは適宜変更することができる。また、例えば、固着判定部５０３は、モータ制御部５０２がフィードバック制御において目標としている弁体４０４の位置とポジションセンサ４０７から出力される信号から把握される弁体４０４の位置との乖離が基準量以上である状態が一定期間に亘って継続した場合に弁体４０４が固着していると判定するようにしてもよい。固着が発生している場合には、目標とする位置に向かって弁体４０４が移動しにくくなるため、フィードバック制御を実行していても目標とする弁体４０４の位置とポジションセンサ４０７から出力される信号から把握される弁体４０４の位置とが乖離した状態が継続するようになる。そのため、上記の構成であっても、弁体４０４が固着しているか否かの判定をすることができる。

具体的には、図９を参照して説明したステップＳ２０２０を以下で説明するステップＳ２０２５に入れ替えて弁体４０４が固着しているか否かの仮異常判定の処理を行うこともできる。この場合、図２０に示すように、ステップＳ２０２５にて、固着判定部５０３は、モータ制御部５０２がフィードバック制御において弁体４０４の目標値とする相対角度とポジションセンサ４０７が把握する弁体４０４の相対角度との乖離量を算出する。固着判定部５０３は、この乖離量が基準値「Ｘ８［°］」以上であるか否かを判定する。乖離量が基準値「Ｘ８［°］」未満である場合（ステップＳ２０２５：ＮＯ）は、ステップＳ２０６０にてカウントをリセットし、仮異常判定を終了する。一方、乖離量が基準値「Ｘ８［°］」以上である場合（ステップＳ２０２５：ＹＥＳ）は、ステップＳ２０３０に処理を進め、カウントアップを行う。

・上記実施形態では、弁体４０４が固着していると判定された後、所定期間（Ｘ１［ｍｓｅｃ］）における弁体４０４の回転角度（移動量）が「Ｘ３［°］」以上である場合には、弁体４０４の固着が解消されたと判定していたが、この条件だけに限らない。所定期間の長さや、判定の閾値とする回転角度（移動量）の大きさは適宜変更することができる。例えば、弁体４０４が固着していると判定された際のハウジング４００に対する弁体４０４の相対角度とその後のハウジング４００に対する弁体４０４の相対角度を比較し、固着が判定された際の相対角度から所定量以上変化していることが判定されたときに、固着が解消されたと判定するようにしてもよい。また、例えば、上記の所定期間（Ｘ１［ｍｓｅｃ］）における弁体４０４の回転角度（移動量）が「Ｘ３［°］」以上である状態が所定期間（Ｘ１［ｍｓｅｃ］）よりも長い一定期間に亘って継続した場合に弁体４０４の固着が解消されたと判定してもよい。こうした構成によれば、移動量が大きい状態が一定期間に亘って継続した場合に、固着が解消されたと判定するようにしているため、ノイズなどによる瞬間的な移動量の変化による誤判定を抑制することができる。要するに、所定量以上移動したことが確認できれば、固着が解消されたと判定することができる。

・上記実施形態では、固着判定部５０３は、所定期間における弁体４０４の移動量が基準値未満である状態が、所定期間よりも長い一定期間に亘って継続していることを条件に固着の判定を行っていたが、これに限らない。例えば、固着判定部５０３は、所定期間における弁体４０４の移動量が基準値未満である場合には、直ちに弁体４０４が固着していると判定してもよい。

・上記実施形態では、固着判定部５０３は、モータ４０８のトルクが所定量以上であることを条件の一つとするために、デューティ比が「Ｘ２［％］」以上であることを条件の一つとして弁体４０４が固着しているか否かの判定をしていたが、こうしたモータ４０８のトルクに関する条件を加えず固着の判定をしてもよい。

・上記実施形態では、モータ制御部５０２は、振り落とし制御において、弁体４０４が固着していると判定されていないときのトルクよりも大きなトルクを発生させるようにモータ４０８への通電を制御していたが、これに限らない。例えば、振り落とし制御において、弁体４０４が固着していると判定されていないときの通常制御において実現されるトルクの範囲内のトルクでモータ４０８を駆動するようにしてもよい。

・上記実施形態では、モータ制御部５０２が振り落とし制御において最初に弁体４０４を駆動させる方向は、固着が判定されたときの駆動方向とは反対の方向であったが、これに限らない。例えば、固着が判定されたときの駆動方向と振り落とし制御において最初に弁体４０４を駆動させる方向とを同じ方向にしてもよい。

・上記実施形態では、振り落とし制御において、モータ４０８への通電を停止して弁体４０４の駆動を停止する期間を挟んで弁体４０４の駆動を繰り返していたが、このように弁体４０４の駆動を停止する期間を設けなくてもよい。また、駆動を停止する期間を設ける場合に、必ずしも、プラスの方向への駆動とマイナスの方向への駆動との間に、駆動を停止する期間を設けなくてもよい。例えば、プラスの方向への駆動とマイナスの方向への駆動とを連続して実施した後に駆動を停止する期間を設け、その後に駆動を再開するようにしてもよい。

・上記実施形態では、振り落とし制御において、プラスの方向への弁体４０４の駆動と、マイナスの方向への弁体４０４の駆動とを交互に行うようにモータ４０８への通電を制御していたが、プラスの方向への駆動とマイナスの方向への駆動とを必ずしも交互に行わなくてもよい。例えば、一方に駆動した後、駆動を停止する期間を挟んでまた同じ方向に駆動することを繰り返すといった構成や、駆動を停止する期間を挟んで複数回同じ方向への駆動を繰り返した後、別の方向への駆動を行うといった構成を採用することもできる。

・上記実施形態では、弁体４０４の回転方向において、一方の方向における弁体４０４の係合部４０６からストッパ４１３までの距離が所定距離未満である場合には、振り落とし制御において、一方の方向への弁体４０４の駆動を行うようなモータ４０８への通電を禁止していたが、禁止しなくてもよい。すなわち、振り落とし制御において、常に両側振り落とし制御を実行するようにしてもよい。

・上記実施形態では、固着判定部５０３が弁体４０４の固着が解消されたと判定した場合に、振り落とし制御を終了していたが、これに限らない。例えば、固着判定部５０３が弁体４０４の固着が解消されたと判定した後、所定時間の間は、振り落とし制御を継続するようにしてもよい。固着判定部５０３が弁体４０４の固着が解消されたと判定したとしても、ハウジング４００と弁体４０４との間などに噛み込んだ異物が完全に脱落していない場合も考えられる。そのような状況においては、弁体４０４の固着が解消されたと判定された後であっても振り落とし制御をしばらく継続することによって異物が完全に脱落する可能性がある。

・上記実施形態では、振り落とし制御が行われているときに内燃機関１の出力制限処理を実施していたが、出力制限処理を行わなくてもよい。
・上記実施形態では、振り落とし制御が開始された後、内燃機関１の出力制限処理を実施していたが、これに限らない。例えば、弁体４０４の仮異常フラグが「ＯＮ」となった際に、直ちに内燃機関１の出力制限処理を開始してもよい。

・上記実施形態では、仮異常フラグが「ＯＮ」となった後に弁体４０４の相対角度に合わせて内燃機関１の出力制限処理を行っていたが、これに限らない。例えば、仮異常フラグが「ＯＮ」となる前であっても、弁体４０４の相対角度が小さい状態で、固着が発生し、弁体４０４の回転しにくくなっているときには、循環経路内の圧力が高くなるおそれがある。その場合には、弁体４０４の回転速度が低く、回転しにくくなっていることが判明した時点で、仮異常フラグが「ＯＮ」となる前に内燃機関の出力制限処理を行ってもよい。

・上記実施形態では、出力制限処理において、弁体４０４の相対角度に応じて機関回転速度の上限回転速度を算出し、その上限回転速度を超えることがないように機関回転速度を制御していたが、これに限らない。例えば、図１５に二点鎖線で示したように、弁体４０４の相対角度に関係なく、一定の上限回転速度を設定し、その上限回転速度を超えることがないように機関回転速度を制御してもよい。

・上記実施形態では、報知装置として警告灯１３０を備えている例を示し、本異常フラグが「ＯＮ」にされた場合に、警告灯１３０を点灯させて異常の発生を報知する構成について説明したが、必ずしも異常の発生を報知する必要はない。例えば、出力制限処理などによる挙動の変化から異常が察知されることもある。こうして異常が察知されてメンテナンスを実施するときにバックアップメモリに記憶されている本異常フラグの状態を確認すれば、多方弁４の異常診断が確定しているのか否かを確認することができ、メンテナンスを実施することができる。

・また、報知装置は警告灯１３０に限らない。例えば、音声により異常の発生を報知するスピーカなどを設けるようにしてもよい。
・上記実施形態では、冷却水の温度が「Ｘ７［℃］」未満である場合は、本異常フラグを「ＯＮ」にせず、異常診断を確定せずに、異常診断を保留する例を示したが、これに限らない。例えば、冷却水の温度に拘らず、振り落とし制御が一定期間に亘って継続したときに本異常フラグを「ＯＮ」として異常診断を確定するようにしてもよい。また、冷却水が凍結しているか否かを判定することができるのであれば、センサによって検出した冷却水の温度によらず、外気温度センサ１２４から検出された外気温度に基づいて冷却水の温度を推定し、異常診断を保留する構成を適用してもよい。

・上記実施形態では、出力制限部５０６が仮異常フラグに基づいてタイマのスタート及びリセットを行い、そのタイマの計時時間に基づいて本異常判定の処理を行っていたが、これに限らない。例えば、ＥＣＵ５００内のその他の処理部がタイマのスタート及びリセットを行ってもよい。このようにすれば、出力制限部５０６を備えない内燃機関の制御装置であっても、タイマの計時時間に基づいて弁体４０４の固着の本異常判定を行うことができる。

・制御弁として３つのポートを有する多方弁４を例示したが、こうした複数のポートを備える制御弁に限らず、ハウジング内で弁体が移動する制御弁であれば、同様の課題は生じ得るため、ハウジング内で弁体が移動する制御弁を制御する内燃機関の制御装置であれば、上記実施形態と同様の構成を適用することができる。また、弁体は、ハウジング内で回転するものに限らず、ハウジング内で直線的にスライドするものであってもよい。

１…内燃機関、２…シリンダヘッド、２Ａ…ウォータジャケット、３…シリンダブロック、３Ａ…ウォータジャケット、４…多方弁、５…リリーフ弁、６…スロットルボディ、７…ＥＧＲバルブ、８…ＥＧＲクーラ、９…オイルクーラ、１０…ＡＴＦ暖機部、１１…ヒータコア、１２…ラジエータ、１３…冷却水ポンプ、１４…ヘッド水温センサ、１５…出口水温センサ、１０４…点火プラグ、１０６…インジェクタ、１０９…スロットルバルブモータ、１２０…車速センサ、１２１…アクセルポジションセンサ、１２２…エアフロメータ、１２３…クランクポジションセンサ、１２４…外気温度センサ、１３０…警告灯、４００…ハウジング、４０１…ラジエータポート、４０２…ヒータポート、４０３…デバイスポート、４０４…弁体、４０５…シャフト、４０６…係合部、４０７…ポジションセンサ、４０８…モータ、４０９…ギア、４１０…センサカバー、４１２…溝、４１３…ストッパ、５００…ＥＣＵ、５０１…回転速度制御部、５０２…モータ制御部、５０３…固着判定部、５０４…温度取得部、５０５…信号出力部、５０６…出力制限部。

Claims (18)

1. 内燃機関の循環経路内の冷却水を循環させるためのポンプと、ハウジングに収容された弁体をモータで駆動することで前記循環経路内の冷却水の流れを制御する制御弁と、が設けられている冷却システムを搭載した内燃機関に適用される内燃機関の制御装置であって、
   前記モータへの通電を制御するモータ制御部と、
   前記弁体の固着を判定する固着判定部と、を備え、
   前記モータ制御部は、前記固着判定部により前記弁体が固着していると判定された場合に、前記弁体を駆動するように前記モータへの通電を行う制御である固着時制御を実行し、
   前記モータ制御部は、前記固着時制御において、前記モータへの通電を停止して前記弁体の駆動を停止する期間と前記弁体を駆動するように前記モータへの通電を行う期間が繰り返されるように前記モータへの通電を制御する
   内燃機関の制御装置。
2. 前記固着判定部は、前記弁体の位置を検出するセンサから出力される信号から把握される、所定期間における前記弁体の移動量が基準値より小さいことに基づいて前記弁体が固着していると判定する
   請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記固着判定部は、前記所定期間における前記弁体の移動量が基準値よりも小さい状態が前記所定期間よりも長い一定期間に亘って継続した場合に、前記弁体が固着していると判定する
   請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記固着判定部は、前記モータのトルクが所定量以上であり且つ前記所定期間における前記弁体の移動量が基準値よりも小さい状態が、前記所定期間よりも長い一定期間に亘って継続した場合に、前記弁体が固着していると判定する
   請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記モータ制御部は、前記弁体の位置を検出するセンサから出力される信号を取得して前記弁体の位置を目標とする位置に一致させるようにモータへの通電を制御するフィードバック制御を実行するものであり、
   前記固着判定部は、前記弁体の位置を検出するセンサから出力される信号を取得して前記弁体の位置を把握し、前記モータ制御部が前記フィードバック制御において目標としている位置と前記センサから出力される信号から把握される位置との乖離が基準量以上である状態が一定期間に亘って継続した場合に前記弁体が固着していると判定する
   請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記モータ制御部は、前記固着時制御において、前記弁体が固着していると判定されていないときのトルクよりも大きなトルクを発生させるように前記モータへの通電を制御する
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記弁体は、前記ハウジング内で第１の方向又は前記第１の方向とは反対の第２の方向に移動するものであり、
   前記モータ制御部は、前記固着時制御において、前記第１の方向への前記弁体の駆動と、前記第２の方向への前記弁体の駆動とが交互に行われるように前記モータへの通電を制御する
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
8. 前記弁体は、前記ハウジング内で第１の方向又は前記第１の方向とは反対の第２の方向に移動するものであり、
   前記モータ制御部は、前記固着時制御を開始するときには、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち、前記弁体が固着していると判定されたときの方向とは反対の方向に前記弁体を駆動するように前記モータへの通電を制御する
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
9. 内燃機関の循環経路内の冷却水を循環させるためのポンプと、ハウジングに収容された弁体をモータで駆動することで前記循環経路内の冷却水の流れを制御する制御弁と、が設けられ、前記弁体は、前記ハウジング内でストッパに当接するまでの所定範囲内で第１の方向又は前記第１の方向とは反対の第２の方向に移動するものである冷却システムを搭載した内燃機関に適用される内燃機関の制御装置であって、
   前記モータへの通電を制御するモータ制御部と、
   前記弁体の固着を判定する固着判定部と、を備え、
   前記モータ制御部は、前記固着判定部により前記弁体が固着していると判定された場合に、前記弁体を駆動するように前記モータへの通電を行う制御である固着時制御を実行し、
   前記モータ制御部は、前記固着時制御を開始するときに、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち、一方の方向における前記弁体から前記ストッパまでの距離が所定距離未満である場合には、前記固着時制御において、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち、他方の方向に前記弁体を駆動するように前記モータへの通電を制御し、一方の方向には前記弁体を駆動しないように前記モータへの通電を制御する
   内燃機関の制御装置。
10. 内燃機関の循環経路内の冷却水を循環させるためのポンプと、ハウジングに収容された弁体をモータで駆動することで前記循環経路内の冷却水の流れを制御する制御弁と、が設けられ、前記弁体は、前記ハウジング内でストッパに当接するまでの所定範囲内で第１の方向又は前記第１の方向とは反対の第２の方向に移動するものである冷却システムを搭載した内燃機関に適用される内燃機関の制御装置であって、
    前記モータへの通電を制御するモータ制御部と、
    前記弁体の固着を判定する固着判定部と、を備え、
    前記モータ制御部は、前記固着判定部により前記弁体が固着していると判定された場合に、前記弁体を駆動するように前記モータへの通電を行う制御である固着時制御を実行し、
    前記モータ制御部は、前記固着時制御を開始するときには、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち、前記弁体が固着していると判定されたときの方向とは反対の方向に前記弁体を駆動するように前記モータへの通電を制御し、
    前記モータ制御部は、前記固着時制御を開始するときに、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち、一方の方向における前記弁体から前記ストッパまでの距離が所定距離未満である場合には、
    前記固着時制御を開始するときに、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち、前記弁体が固着していると判定されたときの方向とは反対の方向に前記弁体を駆動するように前記モータへの通電を制御する処理を行わず、
    前記固着時制御において、前記第１の方向及び前記第２の方向のうち、他方の方向に前記弁体を駆動するように前記モータへの通電を制御し、一方の方向には前記弁体を駆動しないように前記モータへの通電を制御する
    内燃機関の制御装置。
11. 前記固着判定部は、前記弁体が固着していると判定された後、前記弁体の位置を検出するセンサから出力される信号から把握される、所定期間における前記弁体の移動量が基準値よりも大きくなった場合に、前記弁体の固着が解消されたと判定する
    請求項１〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
12. 前記固着判定部は、前記弁体が固着していると判定された後、前記弁体の位置を検出するセンサから出力される信号から把握される、所定期間における前記弁体の移動量が基準値よりも大きい状態が前記所定期間よりも長い一定期間に亘って継続した場合に、前記弁体の固着が解消されたと判定する
    請求項１〜１１のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
13. 前記モータ制御部は、前記固着判定部が前記弁体の固着が解消されたと判定した場合に、前記固着時制御を終了する
    請求項１１又は請求項１２に記載の内燃機関の制御装置。
14. 前記ポンプは、内燃機関の出力軸によって駆動される機関駆動式のポンプであり、
    内燃機関の出力を制限する出力制限処理を行う出力制限部を備え、
    前記出力制限部は、前記固着時制御が行われているときに、前記出力制限処理を行う
    請求項１〜１３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
15. 内燃機関の出力軸によって駆動され、内燃機関の循環経路内の冷却水を循環させるための機関駆動式のポンプと、ハウジングに収容された弁体をモータで駆動することで前記循環経路内の冷却水の流れを制御する制御弁と、が設けられている冷却システムを搭載した内燃機関に適用される内燃機関の制御装置であって、
    前記モータへの通電を制御するモータ制御部と、
    前記弁体の固着を判定する固着判定部と、
    内燃機関の出力を制限する出力制限処理を行う出力制限部と、を備え、
    前記モータ制御部は、前記固着判定部により前記弁体が固着していると判定された場合に、前記弁体を駆動するように前記モータへの通電を行う制御である固着時制御を実行し、
    前記固着判定部は、前記弁体が固着していると判定された後、前記弁体の位置を検出するセンサから出力される信号から把握される、所定期間における前記弁体の移動量が基準値よりも大きくなった場合又は所定期間における前記弁体の移動量が基準値よりも大きい状態が前記所定期間よりも長い一定期間に亘って継続した場合に、前記弁体の固着が解消されたと判定し、
    前記モータ制御部は、前記固着判定部が前記弁体の固着が解消されたと判定した場合に、前記固着時制御を終了し、
    前記出力制限部は、前記モータ制御部により前記固着時制御が開始されて所定時間経過した後であって前記固着時制御が行われているときに、前記出力制限処理を開始する
    内燃機関の制御装置。
16. 内燃機関の出力軸によって駆動され、内燃機関の循環経路内の冷却水を循環させるための機関駆動式のポンプと、ハウジングに収容された弁体をモータで駆動することで前記循環経路内の冷却水の流れを制御する制御弁と、が設けられている冷却システムを搭載した内燃機関に適用される内燃機関の制御装置であって、
    前記モータへの通電を制御するモータ制御部と、
    前記弁体の固着を判定する固着判定部と、
    内燃機関の出力を制限する出力制限処理を行う出力制限部と、を備え、
    前記モータ制御部は、前記固着判定部により前記弁体が固着していると判定された場合に、前記弁体を駆動するように前記モータへの通電を行う制御である固着時制御を実行し、
    前記出力制限部は、前記固着時制御が行われているときに、前記出力制限処理を行い、
    前記出力制限部は、前記出力制限処理において、前記弁体の位置を検出するセンサから出力される信号から把握される前記出力制限処理を開始する際の前記弁体の位置に応じて前記内燃機関の出力を制限する
    内燃機関の制御装置。
17. 前記制御弁の異常を報知する報知装置に報知を実行させる信号を出力する信号出力部を備え、
    前記信号出力部は、前記固着時制御が一定期間に亘って継続した場合には、前記報知装置に報知を実行させる信号を出力する
    請求項１〜１６のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
18. 内燃機関の循環経路内の冷却水を循環させるためのポンプと、ハウジングに収容された弁体をモータで駆動することで前記循環経路内の冷却水の流れを制御する制御弁と、が設けられている冷却システムを搭載した内燃機関に適用される内燃機関の制御装置であって、
    前記モータへの通電を制御するモータ制御部と、
    前記弁体の固着を判定する固着判定部と、
    前記制御弁の異常を報知する報知装置に報知を実行させる信号を出力する信号出力部と、
    前記冷却水の温度を取得する温度取得部と、を備え、
    前記モータ制御部は、前記固着判定部により前記弁体が固着していると判定された場合に、前記弁体を駆動するように前記モータへの通電を行う制御である固着時制御を実行し、
    前記信号出力部は、前記固着時制御が一定期間に亘って継続した場合には、前記報知装置に報知を実行させる信号を出力し、
    前記信号出力部は、前記固着時制御が一定期間に亘って継続した場合であっても、前記温度取得部によって取得した前記冷却水の温度が、前記冷却水が凍結していることを示す温度である場合には、前記報知装置に報知を実行させる信号を出力しない
    内燃機関の制御装置。

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