JPH11117799A

JPH11117799A - エンジン冷却系故障検出装置

Info

Publication number: JPH11117799A
Application number: JP9283208A
Authority: JP
Inventors: Keiji Wakahara; 啓二若原
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-10-16
Filing date: 1997-10-16
Publication date: 1999-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】サーモスタットの故障を検出できるようにす
る。【解決手段】エンジン始動後に冷却水温ＴＨＷが暖機
完了温度（例えば８０℃）以上になってから、冷却水温
ＴＨＷがサーモスタット閉温度よりも低い故障判定温度
（例えば７０℃）以下に低下した状態が所定時間続いた
時にサーモスタットの開故障（閉じずに開き放しになる
故障）と判定する。或は、冷却水温ＴＨＷが故障判定温
度以下に低下した時に、サーモスタットの開故障と判定
するようにしても良い。このようにしても、故障判定温
度をサーモスタット閉温度に対して十分に低い温度に設
定することで、サーモスタットの開故障の有無を判定す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン冷却系の
故障の有無を検出するエンジン冷却系故障検出装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、水冷式のエンジンでは、エンジ
ン内の冷却水路（ウォータジャケット）とラジエータと
の間で冷却水を循環させる冷却水循環経路に、冷却水温
に応じて自動的に開閉するサーモスタットを設け、エン
ジンの始動後に暖機運転が完了するまでは、サーモスタ
ットを閉じて冷却水の循環を停止し、エンジン側の冷却
水温を速やかに適正温度域に上昇させて、燃費向上、エ
ミッション低減を図り、エンジン側の冷却水温が適正温
度域を越えたときにサーモスタットを自動的に開いて、
ラジエータ側の冷えた冷却水をエンジン側へ循環させて
エンジン側の冷却水温を適正温度域まで低下させるよう
になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、サーモスタ
ットの故障モードには、サーモスタットが開き放しにな
る開故障と、閉じ放しになる閉故障とがある。開故障が
発生すると、エンジン側の冷却水温がサーモスタット閉
温度よりも低下しても、サーモスタットが閉じず、ラジ
エータ内の冷えた冷却水がエンジン内に循環されてしま
うため、エンジンが常に過冷却状態となり、燃費悪化や
エミッション増加を招いてしまう。また、閉故障が発生
すると、エンジン側の冷却水温がサーモスタット開温度
以上に上昇しても、サーモスタットが開かず、ラジエー
タ側の冷えた冷却水がエンジン側に循環されないため、
エンジン側の冷却水温が上昇し続け、エンジンがオーバ
ーヒートしてしまうおそれがある。

【０００４】従って、サーモスタットの故障が発生した
ときには、それを直ちに検出して運転者に警告すること
が望ましいが、今日まで、サーモスタットの故障を検出
する技術が開発されておらず、開故障が発生しても、そ
れを長期間知らずに運転したり、閉故障時には、エンジ
ンがオーバーヒートするまで運転し続けしまうおそれが
あった。

【０００５】本発明の第１の目的は、サーモスタットの
故障を比較的安価な手段で精度良く検出することができ
るようにすることである。また、第２の目的は、エンジ
ン冷却系が故障した時のエンジンの負担を軽減できて、
オーバーヒート等の故障をある程度回避できるようにす
ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】ところで、サーモスタッ
トが正常に動作する状態では、冷却水温がサーモスタッ
ト開温度以上になると、サーモスタットが開くため、ラ
ジエータ側の冷えた冷却水がエンジン側に流入して、冷
却水温の上昇が抑えられ、やがて冷却水温がサーモスタ
ット開温度以下に低下する。その後、冷却水温がサーモ
スタット閉温度以下になると、サーモスタットが閉じる
ため、ラジエータ側からエンジン側への冷却水の循環が
停止し、エンジンの熱によりエンジン側の冷却水が暖め
られ、やがて冷却水温がサーモスタット閉温度以上に上
昇する。従って、サーモスタット正常時には、冷却水温
がサーモスタット閉温度から開温度までの温度範囲（以
下「適正水温範囲」という）に制御され、通常の運転状
態では、冷却水温が適正水温範囲から大きく外れたり、
或は、冷却水温が適正水温範囲から外れた状態が長時間
続くことはない。

【０００７】この点に着目し、請求項１では、故障判定
手段は、冷却水温が暖機完了温度になった後に、冷却水
温がサーモスタット閉温度よりも低い故障判定温度以下
に低下した時にサーモスタット故障と判定する。つま
り、冷却水温がサーモスタット閉温度以下に低下して
も、冷却水温の低下が止まらない場合は、サーモスタッ
トが閉じずに開き放しになる故障（以下「開故障」とい
う）が発生したと考えられるため、冷却水温が故障判定
温度以下に低下した時にサーモスタット故障と判定する
ものである。このようにすれば、従来よりエンジンの冷
却水循環経路に設けられている冷却水温検出手段（冷却
水温センサ）を用いて、サーモスタットの開故障を検出
することができ、新たなセンサ類を追加する必要がな
く、低コスト化の要求も満たすことができる。

【０００８】この場合、請求項２のように、冷却水温が
低下しやすい運転状態（例えば外気温が低い時、低負荷
状態が長く続く時、燃料カットが長く続く時等）である
か否かを判定し、冷却水温が低下しやすい運転状態であ
る時には、前記故障判定手段による故障判定を判定禁止
手段により禁止するようにしても良い。つまり、冷却水
温が低下しやすい運転状態が続く時には、サーモスタッ
トが閉じても、冷却水温が緩やかに下がり続けることが
ある。従って、冷却水温が低下しやすい運転状態である
時に、故障判定を禁止するようにすれば、サーモスタッ
ト故障の誤判定を未然に防止でき、故障判定の信頼性を
向上することができる。

【０００９】また、請求項３のように、冷却水温がサー
モスタット開温度以上になってから所定期間経過しても
冷却水温が上昇し続ける時には、サーモスタットが開か
ずに閉じ放しになる故障（以下「閉故障」という）の発
生と判定したり、或は、冷却水温がサーモスタット閉温
度以下になってから所定期間経過しても冷却水温が低下
し続ける時には、サーモスタットが閉じずに開き放しに
なる開故障と判定しても良い。この場合、閉故障と開故
障の双方を検出しても良く、また、閉故障と開故障のい
ずれか一方のみを検出しても良い。この請求項３の構成
においても、前記請求項１と同じく、従来よりエンジン
の冷却水循環経路に設けられている冷却水温検出手段
（冷却水温センサ）を用いて、サーモスタットの故障を
検出することができる。

【００１０】この場合、請求項４のように、現在の運転
状態が、冷却水温が低下する低負荷領域、冷却水温が上
昇する高負荷領域、それ以外の運転領域のいずれに該当
するかを負荷判定手段で判定し、高負荷領域の時には、
冷却水温がサーモスタット開温度以上に上昇し続けるか
否かの故障判定（閉故障の判定）を禁止し、低負荷領域
の時には、冷却水温がサーモスタット閉温度以下に低下
し続けるか否かの故障判定（開故障の判定）を禁止する
ようにしても良い。つまり、高負荷領域では、サーモス
タットが開いても、冷却水温が緩やかに上がり続けるこ
とがあるため、閉故障の判定を禁止することで、閉故障
の誤判定を防止できる。また、低負荷領域では、サーモ
スタットが閉じても、冷却水温が緩やかに下がり続ける
ことがあるため、開故障の判定を禁止することで、開故
障の誤判定を防止できる。尚、故障判定を禁止する運転
領域は、低負荷領域、高負荷領域の双方でも、いずれか
一方のみであっても良い。

【００１１】また、本発明を電子スロットル及び／又は
空調装置を搭載した車両に適用する場合には、請求項
５，６のように、故障判定手段によってサーモスタット
故障（又はエンジン冷却系の故障）が検出された時に、
電子スロットル及び／又は空調装置の制御を故障時制御
手段により故障時の制御モードに切り換えるようにして
も良い。このようにすれば、サーモスタット故障（又は
エンジン冷却系故障）が発生した時のエンジンの負担を
軽減できて、オーバーヒート等の故障をある程度回避で
きる。

【００１２】

【発明の実施の形態】

［実施形態（１）］以下、本発明の実施形態（１）を図
１乃至図４に基づいて説明する。まず、図１に基づいて
エンジン１１の冷却系全体の概略構成を説明する。エン
ジン１１のシリンダブロックとシリンダヘッドの内部に
はウォータジャケット１２が設けられ、このウォータジ
ャケット１２内に冷却水が注入されている。このウォー
タジャケット１２の出口部にはサーモスタット１３が設
けられ、このサーモスタット１３を通過する高温の冷却
水が冷却水循環路１４を介してラジエータ１５に送られ
る。このラジエータ１５で放熱して温度低下した冷却水
は、冷却水循環路１６を介してウォータジャケット１２
内に戻される。従って、サーモスタット１３の開弁時に
は、冷却水がウォータジャケット１２→サーモスタット
１３→冷却水循環路１４→ラジエータ１５→冷却水循環
路１６→ウォータジャケット１２という経路で循環し
て、エンジン１１を適温に冷却する。

【００１３】また、ウォータジャケット１２の入口部に
はウォータポンプ１７が設けられ、このウォータポンプ
１７がベルト１９を介して伝達されるエンジン動力によ
って回転駆動され、このウォータポンプ１７の回転によ
り上記冷却水循環経路内の冷却水が強制循環される。一
方、ラジエータ１５の後方には、電動ファンで構成され
たラジエータファン１８が設置され、このラジエータフ
ァン１８の回転によりラジエータ１５の放熱効果が高め
られて、ラジエータ１５内の冷却水の冷却が促進され
る。

【００１４】エンジン１１のシリンダブロックには、サ
ーモスタット１３よりもエンジン１１側の冷却水循環経
路であるウォータジャケット１２内の冷却水温（エンジ
ン側冷却水温）を検出する冷却水温センサ２０（冷却水
温検出手段）が設けられている。尚、冷却水温センサ２
０の取付位置は、サーモスタット１３よりもエンジン１
１側の冷却水循環経路であれば良く、例えばウォータジ
ャケット１２のシリンダヘッド側の部分に取り付けても
良い。

【００１５】この冷却水温センサ２０の出力信号は電子
制御装置２２（以下「ＥＣＵ」と略記する）に取り込ま
れる。このＥＣＵ２２は、マイクロコンピュータを主体
として構成され、エンジン制御とサーモスタット故障診
断を行う。尚、ＥＣＵ２２は、エンジン制御用ＥＣＵと
サーモスタット故障診断用ＥＣＵとに分離された２つの
ＥＣＵから構成しても良いし、１つのＥＣＵでエンジン
制御とサーモスタット故障診断の双方を行うようにして
も良い。

【００１６】ＥＣＵ２２には、エンジン制御やサーモス
タット故障診断を行うための情報として、上述した冷却
水温センサ２０からの冷却水温信号の他、エンジン回転
数センサ２３からのエンジン回転数信号、吸気管圧力セ
ンサ２４からの吸気管圧力信号、吸気温センサ２５から
の吸気温信号、車速センサ２６からの車速信号が読み込
まれ、更に、空調装置２７（エアコン）の作動状態を示
す信号も読み込まれる。このＥＣＵ２２には、サーモス
タット１３の故障を検出したときにそれを警告する警告
ランプ２８と、サーモスタット１３の故障情報を記憶す
るバックアップＲＡＭ２９が接続されている。このバッ
クアップＲＡＭ２９は、エンジン停止中もバッテリ（図
示せず）から電源が供給され、故障情報の記憶を保持
し、修理・点検時に故障情報を読み出せるようになって
いる。

【００１７】ＥＣＵ２２は、内蔵のＲＯＭ（記憶媒体）
に記憶された図２及び図３に示すサーモスタット故障診
断用の各ルーチンを実行することで、サーモスタット１
３の開故障（閉じずに開き放しになる故障）の有無を診
断する。

【００１８】ここで、サーモスタット１３の開故障の診
断方法を図４に基づいて説明する。サーモスタット１３
の正常時には、冷却水温ＴＨＷがサーモスタット開温度
以上になると、サーモスタット１３が開くため、ラジエ
ータ１５側の冷えた冷却水がエンジン１１側に流入し
て、冷却水温の上昇が抑えられ、やがて冷却水温がサー
モスタット開温度以下に低下する。その後、冷却水温Ｔ
ＨＷがサーモスタット閉温度以下になると、サーモスタ
ット１３が閉じるため、ラジエータ１５側からエンジン
１１側への冷却水の循環が停止し、エンジン１１の熱に
よりエンジン１１側の冷却水が暖められ、やがて冷却水
温ＴＨＷがサーモスタット閉温度以上に上昇する。従っ
て、サーモスタット１３の正常時には、冷却水温ＴＨＷ
がサーモスタット閉温度より大きく低下した状態が長時
間続くことはない。

【００１９】この点に着目し、本実施形態（１）では、
エンジン始動後に冷却水温ＴＨＷが暖機完了温度（例え
ば８０℃）以上になってから、冷却水温ＴＨＷがサーモ
スタット閉温度よりも低い故障判定温度（例えば７０
℃）以下に低下した状態が所定時間続いた時にサーモス
タット１３の開故障と判定する。

【００２０】以下、この故障診断の処理を実行する図２
及び図３の各ルーチンの処理の流れを説明する。図２の
サーモスタット開故障診断ルーチンは、所定時間毎（例
えば３２ｍｓ毎）に起動され、特許請求の範囲でいう故
障判定手段としての役割を果たす。本プログラムが起動
されると、まずステップ１０１で、吸気温センサ２５、
吸気管圧力センサ２４、冷却水温センサ２０からそれぞ
れ出力される吸気温、吸気管圧力ＰＭ、冷却水温ＴＨＷ
のデータを読み込む。この後、ステップ１０２〜１０５
で、下記の〜の故障診断条件が成立しているか否か
を判定する。

【００２１】後述する図３のルーチンでセットされる
暖機完了フラグＸＴＨＷが暖機完了を意味する「１」で
あること、つまりエンジン始動後に冷却水温ＴＨＷが暖
機完了温度である例えば８０℃以上に上昇したこと（ス
テップ１０２）吸気温が０℃より高いこと（ステップ１０３）吸気管圧力ＰＭが所定値ＫＰＭより小さい状態（つま
り低負荷状態）が所定時間以上続いていないこと（ステ
ップ１０４）燃料カットが所定時間以上続いていないこと（ステッ
プ１０５）これら〜の条件を全て満たした時（ステップ１０２
〜１０５の判定が全て「Ｙｅｓ」の時）には、故障診断
条件が成立し、１つでも満たさない条件が有れば、故障
診断条件が不成立となり、故障診断を行うことなく、本
ルーチンを終了する。

【００２２】ここで、〜の条件（ステップ１０３〜
１０５）は、いずれも冷却水温ＴＨＷが低下しやすい運
転状態でないか否かを判定するものであり、ステップ１
０３〜１０５のいずれかが「Ｎｏ」の場合、つまり、吸
気温≦０℃、低負荷状態（ＰＭ＜ＫＰＭ）が所定時間以
上続いている時、燃料カットが所定時間以上続いている
時のいずれかに該当する場合には、冷却水温ＴＨＷが低
下しやすい運転状態である。冷却水温ＴＨＷが低下しや
すい運転状態が続く時には、サーモスタット１３が閉じ
ても、冷却水温ＴＨＷが緩やかに下がり続けることがあ
るため、冷却水温ＴＨＷが低下しやすい運転状態である
時には、ステップ１０３〜１０５の処理により、故障判
定を禁止して、サーモスタット１３の開故障の誤判定を
未然に防止する。ステップ１０３〜１０５の処理が特許
請求の範囲でいう判定禁止手段として機能する。

【００２３】前述した故障診断条件が成立している時、
つまり暖機完了フラグＸＴＨＷ＝１（暖機完了）且つ冷
却水温ＴＨＷが低下しやすい運転状態でない時（ステッ
プ１０２〜１０５で全て「Ｙｅｓ」の場合）には、ステ
ップ１０６に進み、冷却水温ＴＨＷがサーモスタット閉
温度よりも低い故障判定温度（例えば７０℃）以下に低
下した状態が所定時間以上続いたか否かを判定し、「Ｙ
ｅｓ」の場合には、ステップ１０７に進み、サーモスタ
ット１３の開故障と判定し、警告ランプ２８を点灯（又
は点滅）して運転者に警告すると共に、バックアップＲ
ＡＭ２９に故障情報を記憶して、本ルーチンを終了す
る。一方、ＴＨＷ＜故障判定温度の状態が所定時間以上
続いていない場合には、開故障とは判定せずに、本ルー
チンを終了する。

【００２４】尚、上記ステップ１０６では、冷却水温Ｔ
ＨＷ＜故障判定温度の状態が所定時間以上続いたか否か
で、サーモスタット１３の開故障の有無を判定するよう
にしたが、冷却水温ＴＨＷが故障判定温度以下に低下し
た時に、サーモスタット１３の開故障と判定するように
しても良い。このようにしても、故障判定温度をサーモ
スタット閉温度に対して十分に低い温度に設定すること
で、サーモスタット１３の開故障の有無を判定すること
ができる。

【００２５】一方、図３に示す暖機完了フラグセットル
ーチンは、所定時間毎（例えば３２ｍｓ毎）に起動さ
れ、まずステップ１１１で、冷却水温センサ２０で検出
した冷却水温ＴＨＷを読み込む。この後、ステップ１１
２で、暖機完了フラグＸＴＨＷが暖機未完了を意味する
「０」であるか否かを判定し、既にＸＴＨＷ＝１（暖機
完了）にセットされていれば、そのまま本ルーチンを終
了する。

【００２６】ＸＴＨＷ＝０（暖機未完了）の場合には、
ステップ１１３に進み、冷却水温ＴＨＷが暖機完了温度
である例えば８０℃を越えたか否かを判定し、８０℃を
越えていなければ、そのまま本ルーチンを終了するが、
８０℃を越えた場合（つまり暖機完了の場合）には、ス
テップ１１４に進み、暖機完了フラグＸＴＨＷを暖機完
了を意味する「１」にセットして、本ルーチンを終了す
る。尚、暖機完了フラグＸＴＨＷは、エンジン始動時の
初期化処理により「０」にリセットされる。

【００２７】以上説明した実施形態（１）では、冷却水
温センサ２０で検出した冷却水温ＴＨＷからサーモスタ
ット１３の開故障を検出できるため、開故障検出専用の
新たなセンサ類を必要とせず、低コスト化の要求も満た
すことができる。

【００２８】尚、冷却水温ＴＨＷがサーモスタット開温
度よりも高い所定温度以上に上昇した時、又は、その状
態が所定時間続いた時に、サーモスタット１３の閉故障
（開かずに閉じ放しになる故障）又はラジエータファン
１８の故障と判定する機能を追加しても良い。また、ス
テップ１０３において、吸気温に代えて、外気温を用い
ても良い。

【００２９】［実施形態（２）］次に、本発明を電子ス
ロットルシステムを搭載した車両に適用した実施形態
（２）を図５乃至図１０に基づいて説明する。前述した
ように、サーモスタット１３が正常に動作している場合
は、冷却水温ＴＨＷがほぼサーモスタット閉温度から開
温度までの温度範囲（以下「適正水温範囲」という）に
制御され、通常の運転状態では、冷却水温ＴＨＷが適正
水温範囲から外れた状態が長時間続くことはない。この
点に着目し、本実施形態（２）では、図９に示すよう
に、冷却水温ＴＨＷがサーモスタット開温度以上になっ
てから所定時間経過しても冷却水温ＴＨＷが上昇し続け
る時には、サーモスタット１３が開かずに閉じ放しにな
る閉故障と判定する。また、図１０に示すように、冷却
水温ＴＨＷがサーモスタット閉温度以下になってから所
定時間経過しても冷却水温ＴＨＷが低下し続ける時に
は、サーモスタット１３が閉じずに開き放しになる開故
障と判定する。

【００３０】以下、この故障診断の処理を実行する図５
乃至図８の各ルーチンの処理の流れを説明する。図５に
示すサーモスタット故障診断ルーチンは、所定時間毎
（例えば３２ｍｓ毎）に起動され、特許請求の範囲でい
う故障判定手段としての役割を果たす。本プログラムが
起動されると、まずステップ２０１で、冷却水温センサ
２０で検出した冷却水温ＴＨＷを読み込む。この後、ス
テップ２０２で、後述する図６のルーチンでセット／リ
セットされる低負荷フラグＸＬＯＡＤＬが「０」、つま
り中負荷又は高負荷領域であるかを判定する。

【００３１】ここで、ＸＬＯＡＤＬ＝０（中負荷又は高
負荷領域）の場合には、続くステップ２０３〜２０６
で、次のようにしてサーモスタット１３の開故障の有無
を判定する。まず、ステップ２０３で、冷却水温ＴＨＷ
がサーモスタット閉温度ＫＴＨＷＣＬより低いか否かを
判定し、「Ｙｅｓ」の場合には、ステップ２０４に進
み、冷却水温ＴＨＷが低下し続けているか否かを判定
し、「Ｙｅｓ」の場合には、次のステップ２０５で、冷
却水温ＴＨＷが低下し続ける時間が所定時間経過したか
否かを判定する。

【００３２】もし、冷却水温ＴＨＷが低下し続ける時間
が所定時間経過していれば、ステップ２０６に進み、サ
ーモスタット１３の開故障と判定し、警告ランプ２８を
点灯（又は点滅）して運転者に警告すると共に、バック
アップＲＡＭ２９に故障情報を記憶して、本ルーチンを
終了する。一方、ステップ２０４，２０５のいずれかで
「Ｎｏ」と判定された場合、つまり、冷却水温ＴＨＷが
低下し続ける時間が所定時間に達しない場合には、開故
障とは判定せずに、本ルーチンを終了する。

【００３３】また、上記ステップ２０２，２０３のいず
れかで「Ｎｏ」と判定された場合、つまり、ＸＬＯＡＤ
Ｌ＝１（低負荷領域）又は冷却水温ＴＨＷがサーモスタ
ット閉温度ＫＴＨＷＣＬ以上である場合には、ステップ
２０７に進み、後述する図７のルーチンでセット／リセ
ットされる高負荷フラグＸＬＯＡＤＨが「０」、つまり
低負荷又は中負荷領域であるかを判定する。

【００３４】ここで、ＸＬＯＡＤＨ＝０（低負荷又は中
負荷領域）の場合には、続くステップ２０８〜２１１
で、次のようにしてサーモスタット１３の閉故障の有無
を判定する。まず、ステップ２０８で、冷却水温ＴＨＷ
がサーモスタット開温度ＫＴＨＷＯＰより高いか否かを
判定し、「Ｙｅｓ」の場合には、ステップ２０９に進
み、冷却水温ＴＨＷが上昇し続けているか否かを判定
し、「Ｙｅｓ」の場合には、次のステップ２１０で、冷
却水温ＴＨＷが上昇し続ける時間が所定時間経過したか
否かを判定する。

【００３５】もし、冷却水温ＴＨＷが上昇し続ける時間
が所定時間経過していれば、ステップ２１１に進み、サ
ーモスタット１３の閉故障と判定し、警告ランプ２８を
点灯（又は点滅）して運転者に警告すると共に、バック
アップＲＡＭ２９に故障情報を記憶し、次のステップ２
１２で、後述する図８の目標スロットル開度演算ルーチ
ンによりスロットル開度を制限することで、吸入空気量
を制限してエンジン出力（エンジン発熱量）を制限する
と共に、エアコン２７のＯＮ（コンプレッサの駆動）を
制限してエンジン負荷を制限し、本ルーチンを終了す
る。このステップ２１２の処理が特許請求の範囲でいう
故障時制御手段として機能する。このように、閉故障時
に、吸入空気量制限とエアコンＯＮ制限を行う制御モー
ドに切り換えることで、エンジンの負担を軽減できて、
オーバーヒート等の故障をある程度回避でき、サービス
工場までの退避走行が可能となる。尚、吸入空気量制限
とエアコンＯＮ制限は、いずれか一方のみを行うように
しても良い。

【００３６】一方、ステップ２０８〜２１０のいずれか
で「Ｎｏ」と判定された場合、つまり、冷却水温ＴＨＷ
がサーモスタット開温度ＫＴＨＷＯＰ以下の場合、又は
冷却水温ＴＨＷが上昇し続ける時間が所定時間に達しな
い場合には、閉故障とは判定せずに、本ルーチンを終了
する。

【００３７】前述したステップ２０２の処理が、低負荷
領域の時に開故障の判定を禁止する判定禁止手段として
機能し、ステップ２０７の処理が、高負荷領域の時に閉
故障の判定を禁止する判定禁止手段として機能する。つ
まり、低負荷領域では、サーモスタット１３が閉じて
も、冷却水温ＴＨＷが緩やかに下がり続けることがある
ため、開故障の判定を禁止することで、開故障の誤判定
を防止できる。また、高負荷領域では、サーモスタット
１３が開いても、冷却水温ＴＨＷが緩やかに上がり続け
ることがあるため、閉故障の判定を禁止することで、閉
故障の誤判定を防止できる。

【００３８】尚、図５のサーモスタット故障診断ルーチ
ンでは、閉故障と開故障の双方を検出するようにした
が、閉故障と開故障のいずれか一方のみを検出するよう
にしても良い。

【００３９】一方、図６に示す低負荷判定ルーチンは、
所定時間毎（例えば８ｍｓ毎）に起動され、特許請求の
範囲でいう負荷判定手段としての役割を果たす。本ルー
チンが起動されると、まずステップ２２１で、吸気管圧
力ＰＭとスロットル開度ＴＡを読み込み、続くステップ
２２２〜２２５で、次のようにして現在の運転領域が低
負荷領域であるか否かを判定する。ここで、低負荷領域
とは、サーモスタット１３の正常時に、冷却水温ＴＨＷ
がサーモスタット閉温度ＫＴＨＷＣＬ以下に低下してサ
ーモスタット１３が閉じた後も冷却水温ＴＨＷが低下し
続ける可能性のある運転領域をいう。

【００４０】まず、ステップ２２２で、吸気管圧力ＰＭ
を低負荷判定値ＫＰＭＬＯＡＤＬと比較し、吸気管圧力
ＰＭが低負荷判定値ＫＰＭＬＯＡＤＬ以下であれば、低
負荷領域と判定し、ステップ２２７に進み、低負荷フラ
グＸＬＯＡＤＬを「１」にセットする。上記低負荷判定
値ＫＰＭＬＯＡＤＬは、予めエンジン回転数をパラメー
タとして設定されたＫＰＭＬＯＡＤＬのテーブルや関数
式を用いて、その時点のエンジン回転数に応じて設定さ
れる。

【００４１】上記ステップ２２２で、吸気管圧力ＰＭが
低負荷判定値ＫＰＭＬＯＡＤＬよりも大きいと判定した
場合には、ステップ２２３に進み、スロットル開度ＴＡ
を低負荷判定値ＫＴＡＬＯＡＤＬと比較し、スロットル
開度ＴＡが低負荷判定値ＫＴＡＬＯＡＤＬ以下であれ
ば、低負荷領域と判定し、ステップ２２７に進み、低負
荷フラグＸＬＯＡＤＬを「１」にセットする。上記低負
荷判定値ＫＴＡＬＯＡＤＬも、予め設定されたテーブル
や関数式により、その時点のエンジン回転数に応じて設
定される。

【００４２】上記ステップ２２３で、スロットル開度Ｔ
Ａが低負荷判定値ＫＴＡＬＯＡＤＬよりも大きいと判定
した場合には、ステップ２２４に進み、燃料カット中で
ないか否かを判定し、燃料カット中であれば、低負荷領
域と判定し、ステップ２２７に進み、低負荷フラグＸＬ
ＯＡＤＬを「１」にセットする。

【００４３】一方、燃料カット中でなければ、ステップ
２２５に進み、ＰＭ＞ＫＰＭＬＯＡＤＬ（ステップ２２２）ＴＡ＞ＫＴＡＬＯＡＤＬ（ステップ２２３）燃料カット中でないこと（ステップ２２４）という３つの条件を全て満たす状態が所定時間経過した
か否かを判定し、まだ、所定時間経過していなければ、
低負荷領域と判定し、ステップ２２７に進み、低負荷フ
ラグＸＬＯＡＤＬを「１」にセットして、本ルーチンを
終了する。

【００４４】これに対し、ステップ２２２〜２２５で全
て「Ｙｅｓ」と判定した場合、つまり上記〜の条件
を全て満たす状態が所定時間経過した場合には、中負荷
又は高負荷領域と判定し、ステップ２２６に進み、低負
荷フラグＸＬＯＡＤＬを「０」にリセットして、本ルー
チンを終了する。

【００４５】一方、図７に示す高負荷判定ルーチンは、
所定時間毎（例えば８ｍｓ毎）に起動され、特許請求の
範囲でいう負荷判定手段としての役割を果たす。本ルー
チンが起動されると、まずステップ２３１で、吸気管圧
力ＰＭとスロットル開度ＴＡとエアコン信号ＡＣを読み
込み、続くステップ２３２〜２３５で、次のようにして
現在の運転領域が高負荷領域であるか否かを判定する。
ここで、高負荷領域とは、サーモスタット１３の正常時
に、冷却水温ＴＨＷがサーモスタット開温度ＫＴＨＷＯ
Ｐ以上に上昇してサーモスタット１３が開いた後も冷却
水温ＴＨＷが上昇し続ける可能性のある運転領域をい
う。

【００４６】まず、ステップ２３２で、吸気管圧力ＰＭ
を高負荷判定値ＫＰＭＬＯＡＤＨと比較し、吸気管圧力
ＰＭが高負荷判定値ＫＰＭＬＯＡＤＨ以上であれば、高
負荷領域と判定し、ステップ２３７に進み、高負荷フラ
グＸＬＯＡＤＨを「１」にセットする。上記高負荷判定
値ＫＰＭＬＯＡＤＨは、予めエンジン回転数をパラメー
タとして設定されたＫＰＭＬＯＡＤＨのテーブルや関数
式を用いて、その時点のエンジン回転数に応じて設定さ
れる。

【００４７】上記ステップ２３２で、吸気管圧力ＰＭが
高負荷判定値ＫＰＭＬＯＡＤＨよりも小さいと判定した
場合には、ステップ２３３に進み、スロットル開度ＴＡ
を高負荷判定値ＫＴＡＬＯＡＤＨと比較し、スロットル
開度ＴＡが高負荷判定値ＫＴＡＬＯＡＤＨ以上であれ
ば、高負荷領域と判定し、ステップ２３７に進み、高負
荷フラグＸＬＯＡＤＨを「１」にセットする。上記高負
荷判定値ＫＴＡＬＯＡＤＨも、予め設定されたテーブル
や関数式により、その時点のエンジン回転数に応じて設
定される。

【００４８】上記ステップ２３３で、スロットル開度Ｔ
Ａが高負荷判定値ＫＴＡＬＯＡＤＨよりも小さいと判定
した場合には、ステップ２３４に進み、エアコン信号Ａ
ＣがＯＦＦか否かを判定し、ＯＦＦでなければ（つまり
ＯＮであれば）、高負荷領域と判定し、ステップ２３７
に進み、高負荷フラグＸＬＯＡＤＨを「１」にセットす
る。

【００４９】一方、エアコン信号ＡＣがＯＦＦであれ
ば、ステップ２３５に進み、ＰＭ＜ＫＰＭＬＯＡＤＨ（ステップ２３２）ＴＡ＜ＫＴＡＬＯＡＤＨ（ステップ２３３）エアコン信号ＡＣがＯＦＦ（ステップ２３４）という３つの条件を全て満たす状態が所定時間経過した
か否かを判定し、まだ、所定時間経過していなければ、
高負荷領域と判定し、ステップ２３７に進み、高負荷フ
ラグＸＬＯＡＤＨを「１」にセットして、本ルーチンを
終了する。

【００５０】これに対し、ステップ２３２〜２３５で全
て「Ｙｅｓ」と判定した場合、つまり上記〜の条件
を全て満たす状態が所定時間経過した場合には、低負荷
又は中負荷領域と判定し、ステップ２３６に進み、高負
荷フラグＸＬＯＡＤＨを「０」にリセットして、本ルー
チンを終了する。

【００５１】一方、図８に示す目標スロットル開度演算
ルーチンは、所定時間毎（例えば２ｍｓ毎）に起動さ
れ、まずステップ２４１で、アクセル操作量等に応じて
目標スロットル開度ＴＡＣを演算する。この目標スロッ
トル開度ＴＡＣの演算方法の詳細は、例えば特開平１−
２９４９２６号公報、特開昭６１−２５９３７号公報に
記載されている。目標スロットル開度ＴＡＣの演算後、
ステップ２４２で、前述した図５のルーチンによる故障
診断結果に基づき、サーモスタット１３の開故障か否か
を判定し、開故障でなければ、そのまま本ルーチンを終
了する。この場合には、上記ステップ２４１で演算した
目標スロットル開度ＴＡＣに合わせてスロットルバルブ
の開度が調整される。

【００５２】これに対し、開故障の場合には、ステップ
２４２からステップ２４３に進み、上記ステップ２４１
で算出した目標スロットル開度ＴＡＣに補正係数αを乗
算することで、目標スロットル開度ＴＡＣを補正する。
ここで、補正係数α＜１とすることで、開故障時の目標
スロットル開度ＴＡＣを通常時よりも小さくして、吸入
空気量を制限する。尚、予め開故障時の目標スロットル
開度ＴＡＣを算出するマップを作成してＲＯＭに記憶し
ておき、このマップから開故障時の目標スロットル開度
ＴＡＣを算出するようにしても良い。

【００５３】次のステップ２４４で、開故障時の目標ス
ロットル開度ＴＡＣが小さくなり過ぎないように下限ガ
ード処理を行い、本ルーチンを終了する。

【００５４】尚、サーモスタット１３以外のエンジン冷
却系の故障（例えばラジエータファン１８の故障、冷却
水レベル低下等）が発生した時にも、吸入空気量制限及
び／又はエアコンＯＮ制限（故障時の制御モードへの切
り換え）を行うようにしても良い。

【００５５】また、図５乃至図７に示す各ルーチンは、
電子スロットルを搭載しない車両に適用しても良い。こ
の場合、図５のステップ２１２において、エアコンＯＮ
制限のみを行えば良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態（１）におけるエンジン冷却
系全体の構成を示す図

【図２】サーモスタット開故障診断ルーチンの処理の流
れを示すフローチャート

【図３】暖機完了フラグセットルーチンの処理の流れを
示すフローチャート

【図４】実施形態（１）のサーモスタット開故障診断動
作の挙動を示すタイムチャート

【図５】本発明の実施形態（２）のサーモスタット故障
診断ルーチンの処理の流れを示すフローチャート

【図６】低負荷判定ルーチンの処理の流れを示すフロー
チャート

【図７】高負荷判定ルーチンの処理の流れを示すフロー
チャート

【図８】目標スロットル開度演算ルーチンの処理の流れ
を示すフローチャート

【図９】閉故障発生時の挙動を示すタイムチャート

【図１０】開故障発生時の挙動を示すタイムチャート

【符号の説明】

１１…エンジン、１２…ウォータジャケット、１３…サ
ーモスタット、１４…冷却水循環路、１５…ラジエー
タ、１６…冷却水循環路、１８…ラジエータファン、２
０…冷却水温センサ（冷却水温検出手段）、２２…ＥＣ
Ｕ（故障判定手段，判定禁止手段，故障時制御手段）、
２３…エンジン回転数センサ、２４…吸気量センサ、２
５…吸気温センサ、２６…車速センサ、２７…空調装置
（エアコン）、２８…警告ランプ、２９…バックアップ
ＲＡＭ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの冷却水循環経路に設けられた
サーモスタットの故障を検出するエンジン冷却系故障検
出装置であって、エンジン側の冷却水温を検出する冷却水温検出手段と、冷却水温が暖機完了温度になった後に、冷却水温がサー
モスタット閉温度よりも低い故障判定温度以下に低下し
た時にサーモスタット故障と判定する故障判定手段とを
備えていることを特徴とするエンジン冷却系故障検出装
置。
【請求項２】冷却水温が低下しやすい運転状態である
か否かを判定し、冷却水温が低下しやすい運転状態であ
る時に前記故障判定手段による故障判定を禁止する判定
禁止手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載
のエンジン冷却系故障検出装置。
【請求項３】エンジンの冷却水循環経路に設けられた
サーモスタットの故障を検出するエンジン冷却系故障検
出装置であって、エンジン側の冷却水温を検出する冷却水温検出手段と、冷却水温がサーモスタット開温度以上になってから所定
期間経過しても冷却水温が上昇し続ける時、及び／又
は、冷却水温がサーモスタット閉温度以下になってから
所定期間経過しても冷却水温が低下し続ける時に、サー
モスタット故障と判定する故障判定手段とを備えている
ことを特徴とするエンジン冷却系故障検出装置。
【請求項４】現在の運転状態が、冷却水温が低下する
低負荷領域、及び／又は、冷却水温が上昇する高負荷領
域であるか否かを判定する負荷判定手段と、高負荷領域の時には、冷却水温がサーモスタット開温度
以上に上昇し続けるか否かの故障判定を禁止し、及び／
又は、低負荷領域の時には、冷却水温がサーモスタット
閉温度以下に低下し続けるか否かの故障判定を禁止する
判定禁止手段とを備えていることを特徴とする請求項３
に記載のエンジン冷却系故障検出装置。
【請求項５】吸入空気量を制御する電子スロットル、
及び／又は、空調装置を搭載した車両に適用され、前記故障判定手段によってサーモスタット故障が検出さ
れた時に、前記電子スロットル及び／又は前記空調装置
の制御をサーモスタット故障時の制御モードに切り換え
る故障時制御手段を備えてい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冷却系故障検出装
置。
【請求項６】吸入空気量を制御する電子スロットル、
及び／又は、空調装置を搭載した車両に適用され、エンジン冷却系の故障の有無を判定する故障判定手段
と、前記故障判定手段によってエンジン冷却系の故障が検出
された時に、前記電子スロットル及び／又は前記空調装
置の制御をエンジン冷却系故障時の制御モードに切り換
える故障時制御手段とを備えていることを特徴とするエ
ンジン冷却系故障検出装置。