JPWO2014178112A1 - 冷却水制御装置 - Google Patents

Abstract

冷却水制御装置（３０）は、内燃機関（２０）の内部を通過して冷却水を循環させる第１通路（１８１）と、内燃機関の内部を通過することなく冷却水を循環させる第２通路（１８２）と、開弁状態と閉弁状態との間で状態を切り替える切替弁（１３）と、冷却水を供給する供給機構（１６）とを備える冷却装置（１０）を制御するための冷却水制御装置であって、切替弁の状態を閉弁状態から開弁状態に切り替える指令が出力された後に、第１通路内の冷却水の第１水温（ｔｈｗ）と第２通路内の冷却水の第２水温（ｔｈｂ）との間の差分（ΔＴｓｅｎｓ）に基づいて、切替弁に故障が生じているか否かを判定する判定手段（３０）と、判定手段が切替弁に故障が生じているか否かを判定している間に内燃機関を停止する場合には、内燃機関を停止した後に所定流量の冷却水を供給するように供給機構を制御する制御手段（３０）とを備える。

Description

本発明は、冷却水を循環させることで内燃機関を冷却する又は暖機する冷却装置を制御するための冷却水制御装置の技術分野に関する。

従来から、内燃機関（エンジン）を冷却又は暖機するために、冷却水を循環させる冷却装置が提案されている。例えば、特許文献１には、内燃機関の内部を通過して冷却水を循環させる第１冷却水回路と、内燃機関の内部を通過することなく冷却水を循環させる第２冷却水回路とが、バルブを介して接続されている冷却装置が開示されている。特許文献１では、第１冷却水回路は、主として内燃機関の冷却又は暖機のために用いられる一方で、第２冷却水回路は、主として内燃機関の排熱の回収のために用いられる。

ここで、特許文献１では、第１冷却水回路における冷却水の水温と第２冷却水回路における冷却水の水温との間の差分に基づいて、第１冷却水回路と第２冷却水回路とを接続するバルブの弁閉故障の有無が判定されている。というのも、本来開弁状態にあるべきであるバルブが閉弁状態にある場合には、内燃機関を通過する第１冷却水回路における冷却水の水温が、内燃機関を通過しない第２冷却水回路の冷却水の水温よりも早期に増加する（つまり、両者の差分が大きくなる）傾向が相対的に強くなるからである。

尚、その他、本願発明に関連する先行技術として、特許文献２があげられる。

特許第４８８３２２５号 特開２０１１−１０２５４５号公報

本発明は、内燃機関の内部を通過して冷却水を循環させる第１通路と、内燃機関の内部を通過することなく冷却水を循環させる第２通路とが、切替弁を介して接続されている冷却装置において、特許文献１に開示された技術とは異なる又はより好適な態様で切替弁に故障が生じているか否かを判定することが可能な冷却水制御装置を提案することを課題とする。

＜１＞
開示の冷却水制御装置は、（ｉ）内燃機関の内部を通過して冷却水を循環させる第１通路と、（ｉｉ）前記内燃機関の内部を通過することなく前記冷却水を循環させる第２通路と、（ｉｉｉ）前記内燃機関の下流側に配置され、且つ、指令に応じて、第１流量の前記冷却水を前記第１通路から前記第２通路へと流出させる開弁状態と前記第１流量よりも少ない第２流量の前記冷却水を前記第１通路から前記第２通路へと流出させる閉弁状態との間で状態を切り替える切替弁と、（ｉｖ）前記第１通路及び前記第２通路に前記冷却水を供給する供給機構とを備える冷却装置を制御するための冷却水制御装置であって、前記切替弁の状態を前記閉弁状態から前記開弁状態に切り替える前記指令が出力された後に、前記第１通路内の前記冷却水の第１水温と前記第２通路内の前記冷却水の第２水温との間の差分に基づいて、前記切替弁に故障が生じているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が前記切替弁に故障が生じているか否かを判定している間に前記内燃機関が停止する場合には、前記内燃機関が停止した後であっても前記冷却水を供給するように前記供給機構を制御する制御手段とを備える。

開示の冷却水制御装置によれば、冷却水を循環させることで内燃機関を冷却する冷却装置を制御することができる。

冷却装置は、第１通路と、第２通路と、切替弁と、供給機構とを備えている。

第１通路は、内燃機関の内部（例えば、内燃機関のウォータジャケット）を通過して冷却水を循環させるための冷却水通路である。一方で、第２通路は、内燃機関の内部を通過することなく（言い換えれば、内燃機関を迂回して）冷却水を循環させるための冷却水通路である。

第１通路と第２通路とは、切替弁を介して接続（言い換えれば、連結）されている。特に、切替弁は、内燃機関の下流側（つまり、冷却水の流れに沿って、内燃機関よりも下流側）の位置において、第１通路と第２通路とを接続することが好ましい。尚、第１通路が内燃機関の内部を通過して冷却水を循環させる一方で第２通路が内燃機関を通過することなく冷却水を循環させることを考慮すれば、切替弁は、第１通路のうちの内燃機関よりも下流側に位置する通路部分と第２通路とを接続してもよい。

切替弁は、当該切替弁の状態を切り替えるための指令に応じて、当該切替弁の状態を、閉弁状態から開弁状態へと又は開弁状態から閉弁状態へと切り替える。開弁状態にある切替弁は、第１通路から第２通路へと第１流量の冷却水を流出させる。一方で、閉弁状態にある切替弁は、第１通路から第２通路へと第２流量（但し、第２流量は、第１流量よりも少ない）の冷却水を流出させる。このとき、閉弁状態にある切替弁は、第１通路から第２通路への冷却水の流出を停止させてもよい。言い換えれば、閉弁状態にある切替弁は、第１通路から第２通路へと流出する冷却水の流量である第２流量をゼロにしてもよい。

供給機構は、第１通路に対して冷却水を供給する。その結果、冷却水は、第１通路内を循環する。同様に、供給機構は、第２通路に対して冷却水を供給する。その結果、冷却水は、第２通路内を循環する。

このような冷却装置に対して、冷却水制御装置は、切替弁に故障が生じているか否かを判定する。特に、冷却水制御装置は、切替弁に、切替弁の状態を開弁状態に切り替えることができない故障（つまり、第１通路から第２通路へと、第１流量の冷却水を流出させることができない故障）が生じているか否かを判定することが好ましい。言い換えれば、冷却水制御装置は、切替弁に、切替弁の状態が閉弁状態のまま固定されてしまう故障（つまり、第１通路から第２通路へと、第１流量よりも少ない流量の冷却水しか流出させることができない故障）が生じているか否かを判定することが好ましい。

切替弁に故障が生じているか否かを判定するために、冷却水制御装置は、判定手段と、制御手段とを備えている。

判定手段は、切替弁の状態を閉弁状態から開弁状態に切り替える指令が出力された後に、切替弁に故障が生じているか否かを判定する。このとき、判定手段は、第１通路内の冷却水の水温である第１水温と第２通路内の冷却水の水温である第２水温との間の差分に基づいて、切替弁に故障が生じているか否かを判定する。特に、判定手段は、第１通路のうち内燃機関よりも下流側に位置する（更には、切替弁よりも上流側に位置する）通路部分内の冷却水の水温である第１水温と第２通路のうち切替弁よりも下流側に位置する通路部分内の冷却水の水温である第２水温との間の差分に基づいて、切替弁に故障が生じているか否かを判定してもよい。

ここで、切替弁に故障が生じていない場合には、切替弁の状態を閉弁状態から開弁状態に切り替える指令が出力された後に、切替弁の状態は開弁状態に切り替えられる。その結果、第１通路から第２通路へは、第１流量（つまり、相対的に多い流量）の冷却水が流出する。つまり、冷却水は、第１通路から第２通路へは相対的に流出しやすい。このため、第１通路の冷却水と第２通路の冷却水とが相対的に混合されやすくなるがゆえに、第１水温と第２水温との差分は相対的に小さくなる。

一方で、切替弁に故障が生じている場合には、切替弁の状態を閉弁状態から開弁状態に切り替える指令が出力された後に、切替弁の状態は開弁状態に切り替えられることはない。その結果、第１通路から第２通路へは、第１流量よりも少ない第２流量（つまり、相対的に少ない流量）の冷却水が流出する。或いは、第１通路から第２通路へは、冷却水が流出しない。つまり、冷却水は、第１通路から第２通路へは相対的に流出しにくい。このため、第１通路の冷却水と第２通路の冷却水とが相対的に混合されにくくなるがゆえに、第１水温と第２水温との差分は相対的に大きくなる。

このため、判定手段は、第１水温と第２水温との間の差分が所定閾値よりも大きい場合には、切替弁に故障が生じていると判定してもよい。言い換えれば、判定手段は、第１水温と第２水温との間の差分が所定閾値よりも大きくない場合には、切替弁に故障が生じていないと判定してもよい。

ところで、切替弁に故障が生じているか否かを判定する際に判定手段が参照する「第１水温と第２水温との間の差分」は、第１通路から第２通路への冷却水の流出の度合いに応じた値となることは上述したとおりである。従って、判定手段の判定精度を維持するという観点から見れば、判定手段が切替弁に故障が生じているか否かを判定している間は、供給機構は、第１通路及び第２通路に対して冷却水を供給し続けていることが好ましい。

一方で、燃費性能や環境性能の向上という観点から、内燃機関が一時的に停止することがある。例えば、内燃機関及び回転電機の双方を備えるハイブリッド車両に冷却装置が搭載されている場合は、内燃機関は、内燃機関が一時的に停止する間欠運転モードで駆動することがある。この場合、内燃機関が停止しているがゆえに、内燃機関を冷却する必要性が相対的に小さくなる。このため、通常は、内燃機関が停止している間は、供給機構もまた停止する（つまり、第１通路及び第２通路に冷却水を供給しない）ことが多い。しかしながら、判定手段が切替弁に故障が生じているか否かを判定している間に内燃機関の停止に伴って供給機構が停止してしまうと、上述したように、判定手段の判定精度が悪化するおそれがある。

このため、制御手段は、判定手段が切替弁に故障が生じているか否かを判定している間に内燃機関が停止する場合には、内燃機関が停止した後であっても冷却水を第１通路及び第２通路のうちの少なくとも一方に供給するように、供給機構を制御する。このとき、制御手段は、判定手段が切替弁に故障が生じているか否かを判定するために要する期間中は、所定流量の冷却水を第１通路及び第２通路のうちの少なくとも一方に供給するように、供給機構を制御してもよい。また、制御手段は、内燃機関が停止した後における供給機構による冷却水の供給に起因した燃費性能の悪化（例えば、供給機構の消費電力の増大）を抑制するために、最小限の流量の冷却水を第１通路及び第２通路のうちの少なくとも一方に供給するように、供給機構を制御してもよい。

このように、開示の冷却水制御装置によれば、判定手段が切替弁に故障が生じているか否かを判定している間に内燃機関が停止したとしても、供給機構が停止することがないがゆえに、判定手段の判定精度が悪化するおそれは殆ど又は全くない。従って、冷却水制御装置は、切替弁に故障が生じているか否かを好適に判定することができる。

＜２＞
開示の冷却水制御装置の他の態様では、前記冷却装置は、前記内燃機関の出力を用いて走行する車両に搭載されており、前記制御手段は、前記車両の車速が大きいほど前記供給機構が供給する前記冷却水の流量が大きくなるように、前記供給機構を制御する。

この態様によれば、冷却装置は、内燃機関の出力を用いて走行する車両に搭載されている。

ここで、車速が相対的に大きい場合には、車速が相対的に小さい場合と比較して、内燃機関を停止する前の時点での内燃機関の出力が相対的に大きい可能性が高くなる。従って、第１水温が相対的に高い可能性が高くなる。このような状況下で切替弁に故障が生じている状態が放置されてしまうと、第１水温の低下が促進されにくいがゆえに内燃機関のオーバーヒート等につながってしまいかねない。従って、車速が相対的に大きい場合には、車速が相対的に小さい場合と比較して、判定手段は、切替弁に故障が生じているか否かを相対的に迅速に判定することが好ましい。

一方で、判定手段は、供給機構が供給する冷却水の流量が大きければ大きいほど、切替弁に故障が生じているか否かを相対的に迅速に判定することができる。というのも、供給機構が供給する冷却水の流量が大きければ大きいほど、第１通路から第２通路への冷却水の流出が促される。従って、切替弁に故障が生じていない場合には、第１水温と第２水温との間の差分は、相対的に迅速に小さくなっていく。つまり、供給機構が供給する冷却水の流量が相対的に大きい状況下で第１水温と第２水温との間の差分が所定閾値よりも小さくなるために要する時間は、供給機構が供給する冷却水の流量が相対的に小さい状況下で第１水温と第２水温との間の差分が所定閾値よりも小さくなるために要する時間よりも短くなる。このため、判定手段は、供給機構が供給する冷却水の流量が大きければ大きいほど、第１水温と第２水温との間の差分が相対的に大きいか否か（或いは、所定閾値よりも大きいか否か）を迅速に判定することができる。つまり、判定手段は、供給機構が供給する冷却水の流量が大きければ大きいほど、切替弁に故障が生じているか否かを迅速に判定することができる。

このため、この態様では、制御手段は、車速が大きいほど供給機構が供給する冷却水の流量（つまり、内燃機関の停止後に供給機構が供給する冷却水の流量）が大きくなるように、供給機構を制御する。従って、判定手段は、切替弁に故障が生じているか否かを相対的に迅速に判定することが望まれる状況下（この態様では、車速が相対的に大きい状況下）で、切替弁に故障が生じているか否かを迅速に判定することができる。

＜３＞
開示の冷却水制御装置の他の態様では、前記冷却装置は、前記内燃機関の出力及び蓄電池が蓄電している電力によって駆動する回転電機の出力のうちの少なくとも一方を用いて走行するハイブリッド車両に搭載されており、前記制御手段は、前記蓄電池の残存蓄電容量が小さいほど前記供給機構が供給する前記冷却水の流量が大きくなるように、前記供給機構を制御する。

この態様によれば、冷却装置は、内燃機関の出力及び回転電機の出力のうちの少なくとも一方を用いて走行するハイブリッド車両に搭載されている。

ここで、残存蓄電容量（例えば、ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が相対的に小さい場合には、残存蓄電容量が相対的に大きい場合と比較して、回転電機の駆動頻度が少ない（言い換えれば、駆動する余裕が小さい）と想定される。そうすると、残存蓄電容量が相対的に小さい場合には、残存蓄電容量が相対的に大きい場合と比較して、内燃機関が相対的に高い頻度で駆動していた可能性が高くなる。つまり、残存蓄電容量が相対的に小さい場合には、残存蓄電容量が相対的に大きい場合と比較して、内燃機関を停止する前の時点での内燃機関の出力が相対的に大きい可能性が高くなる。従って、第１水温が相対的に高い可能性が高くなる。このような状況下で切替弁に故障が生じている状態が放置されてしまうと、第１水温の低下が促進されにくいがゆえに内燃機関のオーバーヒート等につながってしまいかねない。従って、残存蓄電容量が相対的に小さい場合には、残存蓄電容量が相対的に大きい場合と比較して、判定手段は、切替弁に故障が生じているか否かを相対的に迅速に判定することが好ましい。

一方で、判定手段は、供給機構が供給する冷却水の流量が大きければ大きいほど、切替弁に故障が生じているか否かを相対的に迅速に判定することができることは上述したとおりである。

このため、この態様では、制御手段は、残存蓄電容量が小さいほど供給機構が供給する冷却水の流量（つまり、内燃機関の停止後に供給機構が供給する冷却水の流量）が大きくなるように、供給機構を制御する。従って、判定手段は、切替弁に故障が生じているか否かを相対的に迅速に判定することが望まれる状況下（この態様では、残存蓄電容量が相対的に小さい状況下）で、切替弁に故障が生じているか否かを迅速に判定することができる。

＜４＞
開示の冷却水制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記内燃機関を停止してから所定期間を経過するまでは、前記冷却水を供給するように前記供給機構を制御する一方で、前記内燃機関を停止してから前記所定期間を経過した後には、前記冷却水を供給しないように前記供給機構を制御する。

この態様によれば、制御手段は、内燃機関が停止してから所定期間の間だけは、内燃機関が停止した後であっても冷却水を供給するように供給機構を制御する。つまり、制御手段は、内燃機関が停止してから所定期間が経過した後は、冷却水を供給しないように供給機構を制御してもよい。従って、内燃機関が停止した後に供給機構が冷却水を供給する期間が最小限に抑制される。その結果、供給機構が冷却水を供給することによる燃費性能の悪化（例えば、供給機構の消費電力の増大）が最小限に抑制される。

＜５＞
上述の如く内燃機関が停止してから所定期間を経過するまでは冷却水を供給するように供給機構を制御する冷却水制御装置の態様では、前記所定期間は、前記判定手段が前記切替弁に故障が生じているか否かを判定するために要する期間以上である。

この態様によれば、内燃機関が停止した後に供給機構が冷却水を供給する期間が最小限に抑制されつつ、判定手段は、切替弁に故障が生じているか否かを好適に判定することができる。

＜６＞
開示の冷却水制御装置の他の態様では、前記切替弁は、（ｉ）前記切替弁の状態が前記開弁状態である場合に、前記第１流量の前記冷却水が前記第１通路から前記第２通路へと流出するように、前記第１通路と前記第２通路との間の通路を開放する一方で、前記切替弁の状態が前記閉弁状態である場合に、前記第１通路と前記第２通路との間の通路を閉塞するバルブ部と、（ｉｉ）前記切替弁の状態が前記閉弁状態である場合に、前記第２流量の前記冷却水を前記第１通路から前記第２通路へと流出させる微小流出部とを備えており、前記判定手段は、前記バルブ部に故障が生じているか否かを判定する。

この態様によれば、切替弁は、微小流出部（例えば、後述の微小流出孔や微小流出路）を備えているがゆえに、バルブ部が第１通路と第２通路との間の通路を閉塞している場合であっても、第２流量の冷却水を、第１通路から第２通路へと流出させることができる。このような切替弁に対して、判定手段は、バルブ部に故障が生じているか否かを好適に判定することができる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する、発明を実施するための形態から更に明らかにされる。

本実施形態のハイブリッド車両の構成の一例を示すブロック図である。 本実施形態のハイブリッド車両が備える冷却装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態の切替弁の構成を示す断面図である。 エンジン水温が第１範囲にある場合の冷却水の循環の態様を示すブロック図である。 エンジン水温が第１範囲よりも高い第２範囲にある場合の冷却水の循環の態様を示すブロック図である。 エンジン水温が第２範囲よりも高い第３範囲にある場合の冷却水の循環の態様を示すブロック図である。 切替弁に故障が生じているか否かの判定動作の流れを示すフローチャートである。 電動ＷＰを動作させるための制御動作の流れを示すフローチャートである。 エンジンの出力と第１ＷＰ駆動デューティとの間の関係及びヒータコア要求熱量と第２ＷＰ駆動デューティとの間の関係を示すグラフである。 車速及びＳＯＣ値の夫々と第３ＷＰ駆動デューティとの間の関係を示すグラフである。

以下、発明を実施するための形態としての冷却装置１０を備える車両１について、図面に基づいて説明する。

（１）ハイブリッド車両の構成
はじめに、図１を参照して、本実施形態のハイブリッド車両１の構成について説明する。図１は、本実施形態のハイブリッド車両１の構成の一例を示すブロック図である。

図１に示すように、ハイブリッド車両１は、車軸２１０、車輪２２０、エンジン２０、ＥＣＵ３０、モータジェネレータＭＧ１、モータジェネレータＭＧ２、トランスアクスル３００、インバータ４００、バッテリ５００、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）センサ５１０及び車速センサ６００を備える。

車軸２１０は、エンジン２０及びモータジェネレータＭＧ２から出力された動力を車輪に伝達するための伝達軸である。

車輪２２０は、後述する車軸２１０を介して伝達される動力を路面に伝達する手段である。図１は、ハイブリッド車両１が左右に一輪ずつの車輪２２０を備える例を示しているが、実際には、前後左右に一輪ずつ車輪２２０を備えている（つまり、合計４つの車輪２２０を備えている）ことが好ましい。

ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車両１の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットである。ＥＣＵ３０は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを備える。

エンジン２０は、「内燃機関」の一例たるガソリンエンジン又はディーゼルエンジンであり、ハイブリッド車両１の主たる動力源として機能する。

モータジェネレータＭＧ１は、「回転電機」の一例であり、バッテリ５００を充電するための或いはモータジェネレータＭＧ２に電力を供給するための発電機として機能する。更には、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２０の駆動力をアシストする電動機として機能する。

モータジェネレータＭＧ２は、「回転電機」の一例であり、エンジン２０の動力をアシストする電動機として機能する。更には、モータジェネレータＭＧ２は、バッテリ５００を充電するための発電機として機能する。

尚、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２の夫々は、例えば同期電動発電機である。従って、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２の夫々は、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。但し、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方は、他の形式のモータジェネレータであっても構わない。

トランスアクスル３００は、トランスミッションやディファレンシャルギア等が一体化された動力伝達機構である。トランスアクスル３００は、特に動力分割機構３１０を備えている。

動力分割機構３１０は、図示せぬサンギア、プラネタリキャリア、ピニオンギア、及びリングギアを備えた遊星歯車機構である。これら各ギアのうち、内周にあるサンギアの回転軸はモータジェネレータＭＧ１に連結されており、外周にあるリングギアの回転軸は、モータジェネレータＭＧ２に連結されている。サンギアとリングギアの中間にあるプラネタリキャリアの回転軸はエンジン２０に連結されており、エンジン２０の回転は、このプラネタリキャリアと更にピニオンギアとによって、サンギア及びリングギアに伝達され、エンジン２０の動力が２系統に分割されるように構成されている。ハイブリッド車両１において、リングギアの回転軸は、ハイブリッド車両１における車軸２１０に連結されており、この車軸２１０を介して車輪２２０に駆動力が伝達される。

インバータ４００は、バッテリ５００から取り出した直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給すると共に、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ５００に供給することが可能に構成されている。尚、インバータ４００は、所謂ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）の一部として構成されていてもよい。

バッテリ５００はモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２を稼働するための電力に係る電力供給源として機能することが可能に構成された充電可能な蓄電池である。

尚、バッテリ５００は、ハイブリッド車両１の外部の電源から電力の供給を受けることで充電されてもよい。つまり、ハイブリッド車両１は、いわゆるプラグインハイブリッド車両であってもよい。

ＳＯＣセンサ５１０は、バッテリ５００の充電状態を表すバッテリ残量であるＳＯＣ値を検出することが可能に構成されたセンサである。ＳＯＣセンサ５１０は、ＥＣＵ３０と電気的に接続されており、ＳＯＣセンサ５１０によって検出されたバッテリ５００のＳＯＣ値は、常にＥＣＵ３０によって把握される構成となっている。

車速センサ６００は、ハイブリッド車両１の車速Ｖを検出することが可能に構成されたセンサである。車速センサ６００によって検出されたハイブリッド車両１の車速Ｖは、常にＥＣＵ３０によって把握される構成となっている。

（２）冷却装置の構成
続いて、図２を参照して、本実施形態のハイブリッド車両１が備える冷却装置１０の構成について説明する。図２は、本実施形態のハイブリッド車両１が備える冷却装置１０の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、冷却装置１０は、切替弁１３と、電動ＷＰ（Ｗａｔｅｒ Ｐｕｍｐ：ウォータポンプ）１６と、水温センサ１７ｂと、水温センサ１７ｗとを備えている。更に、冷却装置１０は、排熱回収器１１と、ヒータコア１２と、ラジエータ１４と、サーモスタット１５とを備えていてもよい。また、冷却装置１０は、冷却水通路１８ａ及び冷却水通路１８ｂ、冷却水通路１８１ａ、冷却水通路１８１ｂ、冷却水通路１８１ｃ及び冷却水通路１８１ｄ、冷却水通路１８２ａ、冷却水通路１８２ｂ、冷却水通路１８２ｃ及び冷却水通路１８２ｄ、並びに冷却水通路１８３ａ及び冷却水通路１８３ｂから構成される冷却水通路１８を備えている。

電動ＷＰ１６は、所望の流量の冷却水を吐出するポンプである。電動ＷＰ１６が吐出した冷却水は、冷却水通路１８ａに流入する。冷却水通路１８ａは、冷却水通路１８１ａと冷却水通路１８２ａとに分岐する。

冷却水通路１８１ａは、エンジン２０に接続されている。エンジン２０からは、冷却水通路１８１ｂが延びている。冷却水通路１８１ｂは、切替弁１３に接続される冷却水通路１８１ｃと、ラジエータ１４に接続される冷却水通路１８３ａに分岐する。切替弁１３からは、冷却水通路１８１ｄが延びている。冷却水通路１８１ｄは、排熱回収器１１から延びる冷却水通路１８２ｂと合流すると共に、ヒータコア１２に接続される冷却水通路１８２ｃに接続されている。ヒータコア１２からは、サーモスタット１５に接続される冷却水通路１８２ｄが延びている。サーモスタット１５からは、電動ＷＰ１６に接続される冷却水通路１８ｂが延びている。つまり、電動ＷＰ１６から吐出された冷却水は、冷却水通路１８ａ、冷却水通路１８１ａ、冷却水通路１８１ｂ、冷却水通路１８１ｃ、冷却水通路１８１ｄ、冷却水通路１８２ｃ、冷却水通路１８２ｄ及び冷却水通路１８ｂをこの順に通過することで、電動ＷＰ１６へと戻る。つまり、冷却水通路１８ａ、冷却水通路１８１ａ、冷却水通路１８１ｂ、冷却水通路１８１ｃ、冷却水通路１８１ｄ、冷却水通路１８２ｃ、冷却水通路１８２ｄ及び冷却水通路１８ｂから、エンジン２０を通過する（つまり、迂回しない）一方でラジエータ１４を通過しない（つまり、迂回する）メイン通路が形成されている。尚、メイン通路は、上述した「第１通路」の一具体例である。

一方で、冷却水通路１８２ａは、排熱回収器１１に接続されている。排熱回収器１１からは、冷却水通路１８２ｂが延びている。冷却水通路１８２ｂは、切替弁１３から延びる冷却水通路１８１ｄと合流すると共に、ヒータコア１２に接続される冷却水通路１８２ｃに接続されている。つまり、電動ＷＰ１６から吐出された冷却水は、冷却水通路１８ａ、冷却水通路１８２ａ、冷却水通路１８２ｂ、冷却水通路１８２ｃ、冷却水通路１８２ｄ及び冷却水通路１８ｂをこの順に通過することで、電動ＷＰ１６へと戻る。つまり、冷却水通路１８ａ、冷却水通路１８２ａ、冷却水通路１８２ｂ、冷却水通路１８２ｃ、冷却水通路１８２ｄ及び冷却水通路１８ｂから、エンジン２０を通過しない（つまり、迂回する）バイパス通路が形成されている。尚、バイパス通路は、上述した「第２通路」の一具体例である。

他方で、ラジエータ１４からは、サーモスタット１５に接続される冷却水通路１８３ｂが延びている。つまり、電動ＷＰ１６から吐出された冷却水は、冷却水通路１８ａ、冷却水通路１８１ａ、冷却水通路１８１ｂ、冷却水通路１８３ａ、冷却水通路１８３ｂ及び冷却水通路１８ｂをこの順に通過することで、電動ＷＰ１６へと戻る。つまり、冷却水通路１８ａ、冷却水通路１８１ａ、冷却水通路１８１ｂ、冷却水通路１８３ａ、冷却水通路１８３ｂ及び冷却水通路１８ｂから、エンジン２０を通過する（つまり、迂回しない）と共にラジエータ１４も通過する（つまり、迂回しない）サブ通路が形成されている。

冷却水は、冷却水通路１８１ａからエンジン２０のエンジンブロックに流入する。エンジン２０に流入した冷却水は、エンジン２０内のウォータジャケットを通過する。ウォータジャケットを通過した冷却水は、エンジン２０のエンジンヘッドから、冷却水通路１８１ｂへと流出する。ウォータジャケットは、エンジン２０内のシリンダ（不図示）の周囲に設けられている。シリンダは、ウォータジャケットを通過する冷却水と熱交換を行う。その結果、エンジン２０の冷却が行われる。

水温センサ１７ｗは、エンジン２０を通過した冷却水の水温（以下、適宜“エンジン水温”と称する）ｔｈｗを測定する。特に、水温センサ１７ｗは、エンジン２０のウォータジャケットと切替弁１３との間に位置する冷却水通路１８１ｂに設置されている。但し、水温センサ１７ｗは、エンジン２０のウォータジャケットと切替弁１３との間に位置する冷却水通路１８１ｃに設置されてもよい。つまり、本実施形態では、エンジン水温ｔｈｗとして、エンジン２０のウォータジャケットと切替弁１３との間に位置する冷却水通路１８１ｂを通過する冷却水の水温が用いられる。水温センサ１７ｗが測定したエンジン水温ｔｈｗは、ＥＣＵ３０に出力される。

排熱回収器１１は、エンジン２０からの排気ガスが通過する排気通路（不図示）上に設けられている。冷却水は、排熱回収器１１の内部を通過する。排熱回収器１１は、内部を通過する冷却水と排気ガスとの間で熱交換を行うことで、排気熱を回収する。つまり、排熱回収器１１は、排気ガスの熱を用いて冷却水を加熱することができる。

ヒータコア１２は、当該ヒータコア１２の内部を通過する冷却水と空気との間で熱交換を行うことで、冷却水が有する熱を回収する。ヒータコア１２が回収した熱によって暖められた空気は、例えば、暖房やデフロスタやデアイス等のために、ヒータブロア（不図示）と呼ばれる送風機によって車室内に送風される。

水温センサ１７ｂは、ヒータコア１２に流入してくる冷却水の水温（以下、適宜“バイパス水温”と称する）ｔｈｂを測定する。特に、水温センサ１７ｂは、バイパス通路（例えば、切替弁１３とヒータコア１２の間に位置する冷却水通路１８２ｃ）に設置されている。つまり、本実施形態では、バイパス水温ｔｈｂとして、切替弁１３とヒータコア１２との間に位置する冷却水通路１８２ｃを通過する冷却水の水温が用いられる。但し、バイパス水温ｔｈｂとして、バイパス通路のうちの一部（例えば、冷却水通路１８２ａや、冷却水通路１８２ｂや、冷却水通路１８２ｄ）を通過する冷却水の水温が用いられてもよい。水温センサ１７ｂが測定したバイパス水温ｔｈｂは、ＥＣＵ３０に出力される。

切替弁１３は、ＥＣＵ３０の制御の下で、弁体１３ａ（図３（ａ）から図３（ｄ）参照）の開閉状態を変えることができる弁（例えば、ＦＣＶ：Ｆｌｏｗ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖａｌｖｅ）である。例えば、切替弁１３が閉弁されている場合には、冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへの冷却水の流入が遮断される。この場合、冷却水通路１８１ａ、冷却水通路１８１ｂ及び冷却水通路１８１ｃ内では、冷却水が滞留する。一方で、切替弁１３が開弁されている場合には、冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへの冷却水の流入が許可される。この場合、エンジン２０から冷却水通路１８１ｂに流出した冷却水は、冷却水通路１８１ｃ及び冷却水通路１８１ｄを通過してヒータコア１２に流入する。加えて、切替弁１３は、ＥＣＵ３０の制御の下で、開弁時の弁体１３ａの開度を調整することができる。つまり、切替弁１３は、切替弁１３から冷却水通路１８１ｄへと流出する冷却水の流量（実質的には、メイン通路における冷却水の流量）及び切替弁１３から冷却水通路１８３ａへと流出する冷却水の流量（実質的には、サブ通路における冷却水の流量）を調整することができる。

ここで、図３（ａ）から図３（ｄ）を参照しながら、切替弁１３の構成について説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、切替弁１３の構成の第１の例を示す断面図である。図３（ｃ）及び図３（ｄ）は、切替弁１３の構成の第２の例を示す断面図である。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、切替弁１３は、冷却水通路１８１ｃと冷却水通路１８１ｄとの間の空隙を物理的に閉塞するための弁体１３ａと、冷却水が流れる方向（つまり、冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄに向かう方向）に沿って弁体１３ｂを貫通する微小流出孔１３ｂとを備えていてもよい。

この場合、切替弁１３が閉弁されている場合には、弁体１３ａは、冷却水通路１８１ｃと冷却水通路１８１ｄとの間の空隙を物理的に閉塞する。従って、冷却水は、微小流出孔１３ｂを介して、冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへと流出する。一方で、切替弁１３が開弁されている場合には、弁体１３ａは、冷却水通路１８１ｃと冷却水通路１８１ｄとの間に空隙（つまり、冷却水通路１８１ｃと冷却水通路１８１ｄとを接続する空隙）が形成されるように可動する。従って、冷却水は、微小流出孔１３ｂに加えて又は代えて、弁体１３ａの周囲の空隙を介して、冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへと流出する。このため、切替弁１３が開弁されている場合に冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへと流出する冷却水の流量は、切替弁１３が閉弁されている場合に冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへと流出する冷却水の流量よりも多くなる。

或いは、図３（ｃ）及び図３（ｄ）に示すように、切替弁１３は、冷却水通路１８１ｃと冷却水通路１８１ｄとの間の空隙を物理的に閉塞するための弁体１３ａと、弁体１３ａを迂回して冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへと冷却水を流出させることが可能な微小流出路１３ｄとを備えていてもよい。

この場合、切替弁１３が閉弁されている場合には、弁体１３ａは、冷却水通路１８１ｃと冷却水通路１８１ｄとの間の空隙を物理的に閉塞する。従って、冷却水は、微小流出路１３ｃを介して、冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへと流出する。一方で、切替弁１３が開弁されている場合には、弁体１３ａは、冷却水通路１８１ｃと冷却水通路１８１ｄとの間に空隙（つまり、冷却水通路１８１ｃと冷却水通路１８１ｄとを接続する空隙）が形成されるように可動する。従って、冷却水は、微小流出路１３ｃに加えて又は代えて、弁体１３ａの周囲の空隙を介して、冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへと流出する。このため、切替弁１３が開弁されている場合に冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへと流出する冷却水の流量は、切替弁１３が閉弁されている場合に冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへと流出する冷却水の流量よりも多くなる。

尚、弁体１３ａの可動量に応じて、冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへと流出する冷却水の流量が適宜調整されてもよい。

また、図３（ａ）から図３（ｄ）に示す切替弁１３はあくまで一例であって、図３（ａ）から図３（ｄ）に示す切替弁１３とは異なる構造を有する切替弁１３が用いられてもよい。但し、切替弁１３は、閉弁されている場合であっても冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへと冷却水を流出させることができる構造（例えば、上述した微小流出孔１３ｂや、微小流出路１３ｃ、又はこれらと同様の作用を有する構造等）を有していることが好ましい。但し、切替弁１３は、閉弁されている場合であっても冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへと冷却水を流出させることができる構造（例えば、上述した微小流出孔１３ｂや、微小流出路１３ｃ、又はこれらと同様の作用を有する構造等）を有していなくともよい。

再び図２において、ラジエータ１４では、当該ラジエータ１４の内部を通過する冷却水が外気によって冷却される。この場合、電動ファン（不図示）の回転により導入された風によって、ラジエータ１４内の冷却水の冷却が促進される。

加えて、サーモスタット１５は、冷却水の水温（例えば、エンジン水温ｔｈｗ）に応じて開閉する弁を含んでいる。典型的には、サーモスタット１５は、冷却水の水温が高温である（例えば、所定水温以上である）場合に開弁する。この場合、サーモスタット１５を介して冷却水通路１８３ｂと冷却水通路１８ｂとが接続される。その結果、冷却水はラジエータ１４を通過することとなる。これにより、冷却水が冷却され、エンジン２０のオーバーヒートが抑制される。これに対して、冷却水の水温が比較的低温である（例えば、所定水温以上でない）場合には、サーモスタット１５は閉弁している。この場合には、冷却水はラジエータ１４を通過しない。これにより、冷却水の水温低下が抑制されるため、エンジン２０のオーバークールが抑制される。

電動ＷＰ１６は、電動式のモータを備えて構成され、このモータの駆動により冷却水を冷却水通路１８内で循環させる。具体的には、電動ＷＰ１６は、バッテリから電力が供給され、ＥＣＵ３０から供給される制御信号によって回転数などが制御される。なお、電動ＷＰ１６の代わりに、エンジン２０の作動とは関係なく又はエンジン２０の作動と関連して動作可能で、且つ、ＥＣＵ３０によって制御可能な機械式のウォータポンプが用いられてもよい。また、電動ＷＰ１６は、「供給機構」の一具体例である。

ＥＣＵ３０は、「冷却水制御装置」の一具体例であって、冷却装置１０が備える切替弁１３に故障が生じているか否かを判定する。

（３）冷却装置における冷却水の循環の態様の具体例
続いて、図４から図６を参照しながら、冷却装置１０における冷却水の循環の態様の具体例について説明する。図４は、エンジン水温ｔｈｗが第１範囲にある場合の冷却水の循環の態様を示すブロック図である。図５は、エンジン水温ｔｈｗが第１範囲よりも高い第２範囲にある場合の冷却水の循環の態様を示すブロック図である。図６は、エンジン水温ｔｈｗが第２範囲よりも高い第３範囲にある場合の冷却水の循環の態様を示すブロック図である。

まず、エンジン水温ｔｈｗが、エンジン２０の暖機が完了していない第１範囲（例えば、Ｔ１℃未満の水温範囲）にある場合には、ＥＣＵ３０は、切替弁１３を閉弁させる指令を、切替弁１３に対して出力する。その結果、切替弁１３は、閉弁する。更に、この場合には、サーモスタット１５は閉弁している。従って、図４に示すように、冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへ冷却水の流入及び冷却水通路１８３ｂから冷却水通路１８ｂへの冷却水の流入が遮断される。このため、メイン通路を構成する冷却水通路１８１ａ、冷却水通路１８１ｂ、冷却水通路１８１ｃ及び冷却水通路１８１ｄ内では、冷却水が滞留する。同様に、サブ通路を構成する冷却水通路１８３ａ及び冷却水通路１８３ｂ内では、冷却水が滞留する。他方で、バイパス通路を構成する冷却水通路１８ａ、冷却水通路１８２ａ、冷却水通路１８２ｂ、冷却水通路１８２ｃ、冷却水通路１８２ｄ及び冷却水通路１８ｂ内では、冷却水が循環する。尚、図４中の矢印は、冷却水が流れる方向を示している。

一方で、エンジン水温ｔｈｗが、エンジン２０の暖機が完了している一方でサーモスタット１５が開弁しない第２範囲（例えば、Ｔ１℃以上且つＴ２（但し、Ｔ２＞Ｔ１）℃以下の水温範囲）にある場合には、ＥＣＵ３０は、切替弁１３を開弁させる指令を、切替弁１３に対して出力する。その結果、切替弁１３は、開弁する。更に、この場合には、サーモスタット１５は閉弁している。従って、図５に示すように、冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへ冷却水の流入が許容される。一方で、冷却水通路１８３ｂから冷却水通路１８ｂへの冷却水の流入が遮断される。このため、メイン通路を構成する冷却水通路１８１ａ、冷却水通路１８１ｂ、冷却水通路１８１ｃ及び冷却水通路１８１ｄ内では、冷却水が循環する。同様に、バイパス通路を構成する冷却水通路１８ａ、冷却水通路１８２ａ、冷却水通路１８２ｂ、冷却水通路１８２ｃ、冷却水通路１８２ｄ及び冷却水通路１８ｂ内では、冷却水が循環する。他方で、サブ通路を構成する冷却水通路１８３ａ及び冷却水通路１８３ｂ内では、冷却水が滞留する。他方で、尚、図５中の矢印は、冷却水が流れる方向を示している。

他方で、エンジン水温ｔｈｗが、サーモスタット１５が開弁する第３範囲（例えば、Ｔ２℃より大きい水温範囲）にある場合には、ＥＣＵ３０は、切替弁１３を開弁させる指令を、切替弁１３に対して出力する。その結果、切替弁１３は、開弁する。更に、この場合には、サーモスタット１５は開弁している。従って、図６に示すように、冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへ冷却水の流入及び冷却水通路１８３ｂから冷却水通路１８ｂへの冷却水の流入が許容される。このため、メイン通路を構成する冷却水通路１８１ａ、冷却水通路１８１ｂ、冷却水通路１８１ｃ及び冷却水通路１８１ｄ内では、冷却水が循環する。同様に、サブ通路を構成する冷却水通路１８３ａ及び冷却水通路１８３ｂ内では、冷却水が循環する。同様に、バイパス通路を構成する冷却水通路１８ａ、冷却水通路１８２ａ、冷却水通路１８２ｂ、冷却水通路１８２ｃ、冷却水通路１８２ｄ及び冷却水通路１８ｂ内では、冷却水が循環する。尚、図６中の矢印は、冷却水が流れる方向を示している。

（４）切替弁に故障が生じているか否かの判定動作の流れ
続いて、図７を参照しながら、切替弁１３に故障が生じているか否かの判定動作の流れについて説明する。図７は、切替弁１３に故障が生じているか否かの判定動作の流れを示すフローチャートである。

尚、本実施形態では、切替弁１３を開弁することができない故障が、切替弁１３に生ずる故障であるものとする。切替弁１３を開弁することができない故障は、例えば、切替弁１３が備える弁体１３ａの固着（具体的には、冷却水通路１８１ｃと冷却水通路１８１ｄとの間の空隙を物理的に閉塞する状態での固着）によって生じ得る。

図７に示すように、ＥＣＵ３０は、切替弁１３を開弁させる指令を出力したか否かを判定する（ステップＳ１１）。というのも、本実施形態では、切替弁１３に故障が生じているか否かは、閉弁されている切替弁１３を開弁させた後に判定されるからである。

ステップＳ１１の判定の結果、切替弁１３を開弁させる指令を出力していないと判定される場合には（ステップＳ１１：Ｎｏ）、ＥＣＵ３０は、動作を終了する。この場合、ＥＣＵ３０は、定期的に又は非定期的に、図７に示す判定動作を繰り返し行ってもよい。

他方で、ステップＳ１１の判定の結果、切替弁１３を開弁させる指令を出力したと判定される場合には（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３０は、エンジン水温ｔｈｗとバイパス水温ｔｈｂとの間の差分ΔＴｓｅｎｓ（＝エンジン水温ｔｈｗ−バイパス水温ｔｈｂ）に基づいて、切替弁１３に故障が生じているか否かを判定する（ステップＳ１２からステップＳ１５）。

ここで、エンジン水温ｔｈｗとバイパス水温ｔｈｂとの間の差分ΔＴｓｅｎｓに基づいて切替弁１３に故障が生じているか否かを判定する動作について説明する。

切替弁１３に故障が生じていない場合には、切替弁１３を開弁させる指令が出力された後に、切替弁１３は開弁する。従って、切替弁１３を介して冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへと冷却水が流出する。このため、エンジン水温ｔｈｗ（つまり、切替弁１３の上流側の冷却水の水温）とバイパス水温（つまり、切替弁１３の下流側の冷却水の水温）ｔｈｂとの差分ΔＴｓｅｎｓは相対的に小さくなる。

一方で、切替弁１３に故障が生じている場合には、切替弁１３を開弁させる指令が出力された後であっても、切替弁１３は開弁しない。言い換えれば、切替弁１３は、閉弁したままである。従って、冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへの冷却水が流出経路は、切替弁１３が備える微小流出孔１３ｂ（或いは、微小流出孔１３ｃ）のみとなる。その結果、切替弁１３を介して冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへと冷却水が流出しにくくなる。或いは、メイン通路内に冷却水が滞留してしまう。このため、エンジン２０の熱により、バイパス水温ｔｈｂと比較してエンジン水温ｔｈｗが増加しやすい。従って、切替弁１３に故障が生じている場合には、エンジン水温ｔｈｗ（つまり、切替弁１３の上流側の冷却水の水温）とバイパス水温（つまり、切替弁１３の下流側の冷却水の水温）ｔｈｂとの差分ΔＴｓｅｎｓは相対的に大きくなる。

このため、ＥＣＵ３０は、差分ΔＴｓｅｎｓが所定の判定用閾値よりも大きいか否かを判定することで、閉弁している切替弁１３に故障が生じているか否かを判定することができる。より具体的には、ＥＣＵ３０は、エンジン水温ｔｈｗとバイパス水温ｔｈｂとの差分ΔＴｓｅｎｓを算出する（ステップＳ１２）。その後、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１２で算出した差分ΔＴｓｅｎｓが判定用閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１３）。

ステップＳ１３の判定の結果、差分ΔＴｓｅｎｓが所定の判定用閾値よりも大きくないと判定される場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ＥＣＵ３０は、切替弁１３に故障が生じていないと判定する（ステップＳ１４）。

他方で、ステップＳ１３の判定の結果、差分ΔＴｓｅｎｓが所定の判定用閾値よりも大きいと判定される場合には（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３０は、切替弁１３に故障が生じていると判定する（ステップＳ１５）。

尚、判定用閾値として、切替弁１３に故障が生じているか否かを適切に判定することが可能な所望の値が用いられることが好ましい。このような判定用閾値は、「エンジン水温ｔｈｗとバイパス水温ｔｈｂとの差分ΔＴｓｅｎｓ」と、「切替弁１３の故障の有無」との間の関係を考慮した上で、例えば実験やシミュレーション等によって予め定められていてもよい。

また、上述の説明では、ＥＣＵ３０は、エンジン水温ｔｈｗとバイパス水温ｔｈｂとの差分ΔＴｓｅｎｓに基づいて、切替弁１３に故障が生じているか否かを判定している。しかしながら、ＥＣＵ３０は、差分ΔＴｓｅｎｓの積算値や差分ΔＴｓｅｎｓの単位時間当たりの変化量に基づいて、切替弁１３に故障が生じているか否かを判定してもよい。つまり、ＥＣＵ３０は、差分ΔＴｓｅｎｓの積算値や差分ΔＴｓｅｎｓの単位時間当たりの変化量が所定の判定用閾値よりも大きいか否かを判定することで、切替弁１３に故障が生じているか否かを判定してもよい。この場合、ＥＣＵ３０は、差分ΔＴｓｅｎｓの積算値や差分ΔＴｓｅｎｓの単位時間当たりの変化量が所定の判定用閾値よりも大きい場合には、切替弁１３に故障が生じていると判定してもよい。

（５）電動ＷＰの制御動作
上述したように、本実施形態では、ＥＣＵ３０は、切替弁１３に故障が生じていない場合にエンジン水温ｔｈｗとバイパス水温ｔｈｂとの間の差分ΔＴｓｅｎｓが相対的に小さくなるという特性を利用して、切替弁１３に故障が生じているか否かを判定している。言い換えれば、ＥＣＵ３０は、切替弁１３に故障が生じている場合にエンジン水温ｔｈｗとバイパス水温ｔｈｂとの間の差分ΔＴｓｅｎｓが相対的に大きくなるという特性を利用して、切替弁１３に故障が生じているか否かを判定している。

ここで、切替弁１３に故障が生じていない場合に差分ΔＴｓｅｎｓが相対的に小さくなるという特性は、切替弁１３に故障が生じていない場合には切替弁１３を介して冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへと冷却水が流出しやすいという現象に起因した特性である。言い換えれば、切替弁１３に故障が生じている場合に差分ΔＴｓｅｎｓが相対的に大きくなるという特性は、切替弁１３に故障が生じている場合には切替弁１３を介して冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへと冷却水が流出しにくいという現象に起因した特性である。そうすると、ＥＣＵ３０が切替弁１３に故障が生じているか否かを判定している間に電動ＷＰ１６が停止してしまうと、切替弁１３に故障が生じている場合のみならず、切替弁１３に故障が生じていない場合においても、切替弁１３を介して冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへと冷却水が流出しにくくなってしまいかねない。このため、ＥＣＵ３０が切替弁１３に故障が生じているか否かを判定している間に電動ＷＰ１６が停止してしまうと、切替弁１３に故障が生じているか否かの判定動作の精度が悪化してしまう。従って、切替弁１３に故障が生じているか否かの判定動作の精度を維持するという観点から見れば、切替弁１３に故障が生じているか否かの判定動作は、電動ＷＰ１６が冷却水を冷却水通路１８内で循環させている状態で行われることが好ましい。つまり、切替弁１３に故障が生じているか否かの判定動作は、電動ＷＰ１６が備えるモータが駆動している状態で行われることが好ましい。

一方で、ハイブリッド車両１では、燃費性能や環境性能の向上という観点から、エンジン２０が一時的に停止することがある。つまり、エンジン２０への燃料の供給が一時的に停止することがある。エンジン２０が停止している場合には、当然にエンジン２０が発生する熱量が相対的に小さくなる。従って、エンジン２０が停止している場合には、エンジン２０を冷却するために冷却水通路１８内で冷却水を循環させる必要性が相対的に小さくなる。従って、エンジン２０が一時的に停止している場合には、電動ＷＰ１６の消費電力を低減させるために、電動ＷＰ１６もまた停止することが好ましい。

しかしながら、ＥＣＵ３０が切替弁１３に故障が生じているか否かを判定している間にエンジン２０が一時的に停止した場合においても一律に電動ＷＰ１６が停止すると、上述したように切替弁１３に故障が生じているか否かの判定動作の精度が悪化してしまう。そこで、本実施形態では、電動ＷＰ１６は、エンジン２０が停止した場合には、原則として停止するものの、ＥＣＵ３０が切替弁１３に故障が生じているか否かを判定している間にエンジン２０が停止した場合には、例外的に停止しない。

以下、図８を参照して、このような態様で電動ＷＰ１６を動作させるための制御動作について説明する。図８は、電動ＷＰ１６を動作させるための制御動作の流れを示すフローチャートである。

図８に示すように、ＥＣＵ３０は、エンジン２０の出力に基づいて、電動ＷＰ１６の動作状態を規定するパラメータであるＷＰ駆動デューティを算出する（ステップＳ２１）。尚、以下では、エンジン２０の出力に基づくＷＰ駆動デューティを、“第１ＷＰ駆動デューティ”と称する。

加えて、ＥＣＵ３０は、ヒータ要求熱量（つまり、暖房やデフロスタやデアイス等のため必要な熱量であって、ヒータコア１２で回収されるべき熱量）に基づいて、電動ＷＰ１６の動作状態を規定するパラメータであるＷＰ駆動デューティを算出する（ステップＳ２２）。尚、以下では、ヒータ要求熱量に基づくＷＰ駆動デューティを、“第２ＷＰ駆動デューティ”と称する。

但し、ＥＣＵ３０は、第１ＷＰ駆動デューティを算出しなくともよい。同様に、ＥＣＵ３０は、第２ＷＰ駆動デューティを算出しなくともよい。

尚、ＷＰ駆動デューティは、電動ＷＰ１６が備えるモータに入力される制御信号（典型的には、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号）を規定する。ＷＰ駆動デューティが大きくなればなるほど、電動ＷＰ１６が備えるモータの回転数が高くなる。従って、ＷＰ駆動デューティが大きくなればなるほど、電動ＷＰ１６が冷却水通路１８内を循環させる冷却水の流量（例えば、単位時間当たりの流量）は大きくなる。また、ＷＰ駆動デューティがゼロになると、電動ＷＰ１６は停止する。従って、ＷＰ駆動デューティがゼロになると、電動ＷＰ１６が冷却水通路１８内を循環させる冷却水の流量がゼロとなる（つまり、冷却水は、冷却水通路１８内で滞留する）。

ここで、図９を参照して、エンジン２０の出力及びヒータコア要求熱量の夫々に基づく第１及び第２ＷＰ駆動デューティの算出動作について説明する。図９は、エンジン２０の出力と第１ＷＰ駆動デューティとの間の関係及びヒータコア要求熱量と第２ＷＰ駆動デューティとの間の関係を示すグラフである。

図９（ａ）に示すように、ＥＣＵ３０は、エンジン２０の出力が大きくなればなるほど第１ＷＰ駆動デューティが大きくなるように、第１ＷＰ駆動デューティを算出してもよい。また、ＥＣＵ３０は、エンジン２０の出力がゼロである（つまり、エンジン２０が停止している）場合に第１ＷＰ駆動デューティがゼロとなるように、第１ＷＰ駆動デューティを算出してもよい。その結果、電動ＷＰ１６は、エンジン２０が停止した場合には、原則として停止する。

図９（ｂ）に示すように、ＥＣＵ３０は、ヒータ要求熱量が大きくなればなるほど第２ＷＰ駆動デューティが大きくなるように、第２ＷＰ駆動デューティを算出してもよい。また、ＥＣＵ３０は、ヒータ要求熱量がゼロである（つまり、暖房やデフロスタやデアイス等が不要である）場合に第２ＷＰ駆動デューティがゼロとなるように、第２ＷＰ駆動デューティを算出してもよい。

再び図８において、ステップＳ２１及びステップＳ２２の動作と並行して、ＥＣＵ３０は、ＥＣＵ３０が切替弁１３に故障が生じているか否かを判定している間にエンジン２０が停止した場合に例外的に電動ＷＰ１６を動作させるためのＷＰ駆動デューティを算出する（ステップＳ２３からステップＳ２７）。言い換えれば、ＥＣＵ３０は、エンジン２０が停止した場合においても切替弁１３に故障が生じているか否かを判定することができるように電動ＷＰ１６を動作させるためのＷＰ駆動デューティを算出する（ステップＳ２３からステップＳ２７）。尚、以下では、ＥＣＵ３０が切替弁１３に故障が生じているか否かを判定している間にエンジン２０が停止した場合に例外的に電動ＷＰ１６を動作させるためのＷＰ駆動デューティを、“第３ＷＰ駆動デューティ”と称する。

具体的には、ＥＣＵ３０は、切替弁１３を開弁させる指令を出力したか否かを判定する（ステップＳ２３）。

ステップＳ２３の判定の結果、切替弁１３を開弁させる指令を出力していないと判定される場合には（ステップＳ２３：Ｎｏ）、ＥＣＵ３０が切替弁１３に故障が生じているか否かを判定している可能性は殆どない。なぜならば、ＥＣＵ３０は、切替弁１３を開弁させる指令を出力していると判定された後に切替弁１３に故障が生じているか否かを判定するからである（図７のステップＳ１１参照）。従って、ＥＣＵ３０は、エンジン２０が停止した場合に例外的に電動ＷＰ１６を動作させる必要性がないと判定してもよい。従って、ＥＣＵ３０は、第３ＷＰ駆動デューティを算出しなくともよい。

他方で、ステップＳ２３の判定の結果、切替弁１３を開弁させる指令を出力していると判定される場合には（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３０が切替弁１３に故障が生じているか否かを判定している可能性がある。従って、ＥＣＵ３０は、エンジン２０が停止した場合に例外的に電動ＷＰ１６を動作させる必要性があると判定する。このため、ＥＣＵ３０は、第３ＷＰ駆動デューティを算出する動作を継続する。具体的には、ＥＣＵ３０は、エンジン２０が一時的に停止しているか否か（つまり、エンジン２０が間欠運転しているか否か）を判定する（ステップＳ２４）。

ステップＳ２４の判定の結果、エンジン２０が一時的に停止していないと判定される場合には（ステップＳ２４：Ｎｏ）、電動ＷＰ１６は停止していない可能性が高い。つまり、電動ＷＰ１６は、ステップＳ２１で算出される第１ＷＰ駆動デューティ（或いは、ステップＳ２２で算出される第２ＷＰ駆動デューティ）に応じて動作している可能性が高い。従って、ＥＣＵ３０は、第３ＷＰ駆動デューティを算出しなくともよい。

他方で、ステップＳ２４の判定の結果、エンジン２０が一時的に停止していると判定される場合には（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、エンジン２０の停止に伴う電動ＷＰ１６の停止（図９（ａ）参照）に起因して、切替弁１３に故障が生じているか否かの判定精度が悪化してしまうおそれがある。従って、ＥＣＵ３０は、エンジン２０が停止した場合に例外的に電動ＷＰ１６を動作させる必要性があると判定する。このため、ＥＣＵ３０は、第３ＷＰ駆動デューティを算出する動作を継続する。具体的には、ＥＣＵ３０は、切替弁１３に故障が生じているか否かの判定動作が完了しているか否かを判定する（ステップＳ２５）。

ステップＳ２５の判定の結果、切替弁１３に故障が生じているか否かの判定動作が完了していると判定される場合には（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、切替弁１３に故障が生じているか否かの判定動作が既に行われていないがゆえに、電動ＷＰ１６を停止させてもよいと想定される。従って、ＥＣＵ３０は、第３ＷＰ駆動デューティをゼロにリセットする（ステップＳ２８）。その結果、第３ＷＰ駆動デューティに応じて電動ＷＰ１６が例外的に動作する期間は、エンジン２０が停止してから切替弁１３に故障が生じているか否かの判定動作が完了するまでの間の期間となる。つまり、第３ＷＰ駆動デューティに応じて電動ＷＰ１６が例外的に動作する期間（つまり、エンジン２０が停止している場合に例外的に電動ＷＰ１６が動作する期間）が最小限に抑えられる。

他方で、ステップＳ２５の判定の結果、切替弁１３に故障が生じているか否かの判定動作が完了していないと判定される場合には（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３０が切替弁１３に故障が生じているか否かを判定している最中であると想定される。従って、ＥＣＵ３０は、第３ＷＰ駆動デューティを算出する動作を継続する。具体的には、ＥＣＵ３０は、切替弁１３に故障が生じているか否かの判定動作が行われる前であるか否かが判定される（ステップＳ２６）。

ステップＳ２６の判定の結果、切替弁１３に故障が生じているか否かの判定動作が行われる前であると判定される場合には（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３０は、第３ＷＰ駆動デューティを新たに算出する（ステップＳ２７）。このとき、ＥＣＵ３０は、第３ＷＰ駆動デューティとして、電動ＷＰ１６を動作させることが可能な最小のデューティを算出してもよい。また、ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車両１の車速Ｖやバッテリ５００のＳＯＣ値に基づいて、第３ＷＰ駆動デューティを算出（或いは、補正）してもよい。

ここで、図１０を参照して、車速Ｖ及びＳＯＣ値の夫々に基づく第３ＷＰ駆動デューティの算出動作について説明する。図１０は、車速Ｖ及びＳＯＣ値の夫々と第３ＷＰ駆動デューティとの間の関係を示すグラフである。

図１０（ａ）に示すように、ＥＣＵ３０は、車速Ｖが大きくなればなるほど第３ＷＰ駆動デューティが大きくなるように、第３ＷＰ駆動デューティを算出してもよい。また、図１０（ｂ）に示すように、ＥＣＵ３０は、ＳＯＣ値が小さくなればなるほど第３ＷＰ駆動デューティが大きくなるように、第３ＷＰ駆動デューティを算出してもよい。

再び図８において、ステップＳ２６の判定の結果、切替弁１３に故障が生じているか否かの判定動作が行われる前でないと判定される場合には（ステップＳ２６：Ｎｏ）、ＥＣＵ３０が切替弁１３に故障が生じているか否かを判定している最中であると想定される。この場合、切替弁１３に故障が生じているか否かの判定動作が行われる前に第３ＷＰ駆動デューティが既に算出されていると想定される。従って、この場合には、ＥＣＵ３０は、第３ＷＰ駆動デューティを新たに算出しなくともよい。但し、ＥＣＵ３０は、第３ＷＰ駆動デューティを新たに算出（或いは、補正）してもよい。

その後、ＥＣＵ３０は、ステップＳ２１で算出される第１ＷＰ駆動デューティ、ステップＳ２２で算出される第２ＷＰ駆動デューティ及びステップＳ２７で算出される第３ＷＰ駆動デューティのうちの最大のＷＰ駆動デューティに応じて電動ＷＰ１６を動作させる（ステップＳ２９）。

以上説明したように、本実施形態によれば、エンジン２０が停止した後であっても、ＥＣＵ３０が切替弁１３に故障が生じているか否かを判定している間は、電動ＷＰ１６は停止しない。言い換えれば、エンジン２０が停止した後であっても、ＥＣＵ３０が切替弁１３に故障が生じているか否かを判定している間は、電動ＷＰ１６は、第３ＷＰ駆動デューティに応じて動作する。このため、エンジン２０の停止に起因して、切替弁１３に故障が生じているか否かの判定動作の精度が悪化してしまうことは殆ど又は全くない。従って、ＥＣＵ３０は、切替弁１３に故障が生じているか否かを好適に判定することができる。

尚、車速Ｖが相対的に大きい場合には、車速Ｖが相対的に小さい場合と比較して、エンジン２０が停止する前の時点でのエンジン２０の出力が相対的に大きい可能性が高いと想定される。このため、車速Ｖが相対的に大きい場合には、車速Ｖが相対的に小さい場合と比較して、エンジン水温ｔｈｗが相対的に高い可能性が高くなる。

同様に、ＳＯＣ値が相対的に小さい場合には、ＳＯＣ値が相対的に大きい場合と比較して、モータジェネレータＭＧ２（或いは、モータジェネレータＭＧ１）の駆動頻度が少ない（言い換えれば、駆動する余裕が小さい）と想定される。そうすると、ＳＯＣ値が相対的に小さい場合には、ＳＯＣ値が相対的に大きい場合と比較して、エンジン２０が相対的に高い頻度で駆動していた可能性が高くなる。つまり、ＳＯＣ値が相対的に小さい場合には、ＳＯＣ値が相対的に大きい場合と比較して、エンジン２０が停止する前の時点でのエンジン２０の出力が相対的に大きい可能性が高いと想定される。このため、ＳＯＣ値が相対的に小さい場合には、ＳＯＣ値が相対的に大きい場合と比較して、エンジン水温ｔｈｗが相対的に高い可能性が高くなる。

このような状況下で切替弁１３に故障が生じている状態が放置されてしまうと、メイン通路からバイパス通路への冷却水の流出に起因したエンジン水温ｔｈｗの低下が促進されにくいがゆえに、エンジン２０のオーバーヒート等につながってしまいかねない。従って、車速Ｖが相対的に大きい場合には、車速Ｖが相対的に小さい場合と比較して、ＥＣＵ３０は、切替弁１３に故障が生じているか否かを相対的に迅速に判定することが好ましい。同様に、ＳＯＣ値が相対的に小さい場合には、ＳＯＣ値が相対的に大きい場合と比較して、ＥＣＵ３０は、切替弁１３に故障が生じているか否かを相対的に迅速に判定することが好ましい。

一方で、ＥＣＵ３０は、電動ＷＰ１６が循環させる冷却水の流量が大きければ大きいほど、切替弁１３に故障が生じているか否かを相対的に迅速に判定することができる。というのも、電動ＷＰ１６が循環させる冷却水の流量が大きければ大きいほど、切替弁１３を介した冷却水通路１８１ｃから冷却水通路１８１ｄへの（或いは、メイン通路からバイパス通路への）冷却水の流出が促される。従って、切替弁１３に故障が生じていない場合には、電動ＷＰ１６が循環させる冷却水の流量が大きければ大きいほど、エンジン水温ｔｈｗとバイパス水温ｔｈｂとの間の差分ΔＴｓｅｎｓは、相対的に迅速に小さくなっていく。つまり、電動ＷＰ１６が循環させる冷却水の流量が相対的に大きい状況下で差分ΔＴｓｅｎｓが判定用閾値よりも小さくなるために要する時間は、電動ＷＰ１６が循環させる冷却水の流量が相対的に小さい状況下で差分ΔＴｓｅｎｓが判定用閾値よりも小さくなるために要する時間よりも短くなる。このため、ＥＣＵ３０は、電動ＷＰ１６が循環させる冷却水の流量が大きければ大きいほど、差分ΔＴｓｅｎｓが相対的に大きいか否か（或いは、判定用閾値よりも大きいか否か）を迅速に判定することができる。つまり、ＥＣＵ３０は、電動ＷＰ１６が循環させる冷却水の流量が大きければ大きいほど、切替弁１３に故障が生じているか否かを迅速に判定することができる。

このような判定動作に対する迅速化の要請及び判定動作の迅速化を実現するための位置方法を考慮して、本実施形態では、エンジン２０を停止した後の電動ＷＰ１６の動作状態を規定する第３ＷＰ駆動デューティは、車速Ｖが大きくなればなるほど大きくなってもよいことは上述したとおりである。同様に、エンジン２０を停止した後の電動ＷＰ１６の動作状態を規定する第３ＷＰ駆動デューティは、ＳＯＣ値が小さくなればなるほど大きくなってもよいことは上述したとおりである。従って、ＥＣＵ３０は、切替弁１３に故障が生じているか否かを相対的に迅速に判定することが望まれる状況下（例えば、車速Ｖが相対的に大きい状況下又はＳＯＣ値が相対的に小さい状況下）で、切替弁１３に故障が生じているか否かを迅速に判定することができる。

尚、上述の説明では、冷却装置１０は、ハイブリッド車両１に搭載されている。しかしながら、冷却装置１０は、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２を備えていない一方でエンジン２０を備える車両に搭載されていてもよい。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う冷却水制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１ 車両
１０ 冷却装置
１１ 排熱回収器
１２ ヒータコア
１３ 切替弁
１４ ラジエータ
１５ サーモスタット
１６ 電動ＷＰ
１７ｂ、１７ｗ 水温センサ
１８ 冷却水通路
１８ａ 冷却水通路
１８ｂ 冷却水通路
１８１ａ 冷却水通路
１８１ｂ 冷却水通路
１８１ｃ 冷却水通路
１８１ｄ 冷却水通路
１８２ａ 冷却水通路
１８２ｂ 冷却水通路
１８２ｃ 冷却水通路
１８２ｄ 冷却水通路
１８３ａ 冷却水通路
１８３ｂ 冷却水通路
２０ エンジン
３０ ＥＣＵ

Claims (6)

1. （ｉ）内燃機関の内部を通過して冷却水を循環させる第１通路と、（ｉｉ）前記内燃機関の内部を通過することなく前記冷却水を循環させる第２通路と、（ｉｉｉ）前記内燃機関の下流側に配置され、且つ、指令に応じて、第１流量の前記冷却水を前記第１通路から前記第２通路へと流出させる開弁状態と前記第１流量よりも少ない第２流量の前記冷却水を前記第１通路から前記第２通路へと流出させる閉弁状態との間で状態を切り替える切替弁と、（ｉｖ）前記第１通路及び前記第２通路に前記冷却水を供給する供給機構とを備える冷却装置を制御するための冷却水制御装置であって、
   前記切替弁の状態を前記閉弁状態から前記開弁状態に切り替える前記指令が出力された後に、前記第１通路内の前記冷却水の第１水温と前記第２通路内の前記冷却水の第２水温との間の差分に基づいて、前記切替弁に故障が生じているか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段が前記切替弁に故障が生じているか否かを判定している間に前記内燃機関が停止する場合には、前記内燃機関が停止した後であっても前記冷却水を供給するように前記供給機構を制御する制御手段と
   を備えることを特徴とする冷却水制御装置。
2. 前記冷却装置は、前記内燃機関の出力を用いて走行する車両に搭載されており、
   前記制御手段は、前記車両の車速が大きいほど前記供給機構が供給する前記冷却水の流量が大きくなるように、前記供給機構を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の冷却水制御装置。
3. 前記冷却装置は、前記内燃機関の出力及び蓄電池が蓄電している電力によって駆動する回転電機の出力のうちの少なくとも一方を用いて走行するハイブリッド車両に搭載されており、
   前記制御手段は、前記蓄電池の残存蓄電容量が小さいほど前記供給機構が供給する前記冷却水の流量が大きくなるように、前記供給機構を制御する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の冷却水制御装置。
4. 前記制御手段は、前記内燃機関を停止してから所定期間を経過するまでは、前記冷却水を供給するように前記供給機構を制御する一方で、前記内燃機関を停止してから前記所定期間を経過した後には、前記冷却水を供給しないように前記供給機構を制御する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の冷却水制御装置。
5. 前記所定期間は、前記判定手段が前記切替弁に故障が生じているか否かを判定するために要する期間以上である
   ことを特徴とする請求項４に記載の冷却水制御装置。
6. 前記切替弁は、（ｉ）前記切替弁の状態が前記開弁状態である場合に、前記第１流量の前記冷却水が前記第１通路から前記第２通路へと流出するように、前記第１通路と前記第２通路との間の通路を開放する一方で、前記切替弁の状態が前記閉弁状態である場合に、前記第１通路と前記第２通路との間の通路を閉塞するバルブ部と、（ｉｉ）前記切替弁の状態が前記閉弁状態である場合に、前記第２流量の前記冷却水を前記第１通路から前記第２通路へと流出させる微小流出部とを備えており、
   前記判定手段は、前記バルブ部に故障が生じているか否かを判定する
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の冷却水制御装置。

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