JPH11223126A - エンジンの冷却装置の異常診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの冷却装置のサーモスタット弁の開
故障を容易かつ確実に検出することができる手段を提供
する 【解決手段】 エンジンの冷却装置１においては、コン
トロールユニット１３によって、第１水温センサ１１に
よって検出される第１水温thw₁と第２水温センサ１２に
よって検出される第２水温thw₂の差が、所定の基準値よ
り小さいときにサーモスタット弁１０が開故障を起こし
ているものと判定されるようになっている。したがっ
て、極めて簡素な構造で、サーモスタット弁１０の開故
障を容易かつ確実に検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの冷却装
置の異常診断装置に関するものであって、とくに冷却水
温度に応じて開閉動作によりエンジンとラジエータとの
間での冷却水の行き来を規制するサーモスタット弁の開
故障を検出する異常診断装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、水冷式エンジンにはこれを適温
に保つために、エンジンのウォータジャケット内の冷却
水を第１通路を介してラジエータに送り、該ラジエータ
で冷却された冷却水を第２通路を介してウォータジャケ
ットに戻す冷却装置が設けられている。ここで、エンジ
ンを適温に保つには、冷却水温度は、おおむね８０°Ｃ
前後であるのが好ましい。なお、冷却水温度が過度に上
昇したときにはエンジンが正常に作動しないおそれがあ
るので、冷却水温度の異常上昇時には、エンジンを強制
的に停止させるようにした冷却装置が提案されている
（特開平８−３１９８３１号公報参照）。

【０００３】かくて、一般にエンジンの冷却装置には、
冷却水温度を適温に保つために、第１通路内の冷却水を
第２通路にバイパスさせるバイパス通路と、冷却水温度
に応じて開閉してウォータジャケットとラジエータとの
間での冷却水の行き来を規制するサーモスタット弁とが
設けられている。このサーモスタット弁は、基本的に
は、その周囲の冷却水温度が設定値（例えば、８２°
Ｃ）よりも低いときには閉じ、このとき第１通路内の冷
却水は、ラジエータを通らず、全面的にバイパス通路を
介して第２通路に流れ、冷却水温度は速やかに上昇す
る。他方、冷却水温度が設定値以上となったときにはサ
ーモスタット弁が開き、このとき第１通路内の冷却水の
一部は、ラジエータを通って第２通路に流れ、冷却水は
適度に冷却されて適温に保たれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかるサー
モスタット弁は、ときには開きぱなしになるといった故
障、いわゆる開故障を起こすことがある。そして、サー
モスタット弁が開故障を起こした場合は、エンジン始動
後に冷却水温度がなかなか上昇しない。このため、エン
ジンの運転初期には排気ガス温度が十分には高まらず、
排気ガス浄化用触媒が十分には機能せず、エミッション
が悪化するといった問題が生じる。また、エンジンの各
種制御機器は、一般に冷却水温度が所定の設定値まで上
昇したときに制御を開始するようになっているが、サー
モスタット弁が開故障を起こすと、エンジン始動後にお
いてこれらの制御の開始タイミングが遅れるといった問
題が生じる。

【０００５】そこで、サーモスタット弁の開故障を容易
にかつ確実に検出することができる手段が求められてい
る。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、簡素な構造でもって、エン
ジンの冷却装置のサーモスタット弁の異常、とくに開故
障を容易にかつ確実に検出することができる手段を提供
することを解決すべき課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、（ａ）エンジン側からラジエー
タ側へ冷却水を導く第１通路と、ラジエータ側からエン
ジン側へ冷却水を導く第２通路と、第１通路内の冷却水
を第２通路へバイパスさせるバイパス通路とを備えてい
る冷却水通路と、（ｂ）冷却水温度に応じて、開閉動作
によりエンジンとラジエータとの間での冷却水の行き来
を規制するサーモスタット弁とが設けられているエンジ
ンの冷却装置の異常診断装置において、（ｃ）冷却水通
路の、サーモスタット弁の開閉にかかわらず冷却水が流
れる部位に配置された第１水温検出手段と、（ｄ）冷却
水通路の、サーモスタット弁が閉じられているときには
実質的に冷却水が流れない部位に配置された第２水温検
出手段と、（ｅ）第１水温検出手段によって検出された
冷却水温度（以下、これを「第１水温」という）と、第
２水温検出手段によって検出された冷却水温度（以下、
これを「第２水温」という）とに基づいて、サーモスタ
ット弁の異常の有無を検出する異常検出手段とが設けら
れていることを特徴とするものである。この異常診断装
置においては、第１水温検出手段は、第１通路の、バイ
パス通路との接続部よりエンジン側の部位（エンジン近
傍）に配置されているのが好ましい。

【０００８】この異常診断装置において、サーモスタッ
ト弁が異常であるか否かの判定は、例えば、第１水温と
第２水温の差（第１水温−第２水温）が設定値より小さ
いか否かによって行うことができる。また、かかる検出
ないしは判定を行う時期は、例えば、冷機状態（冷却水
温度が外気温とおおむね等しい状態）におけるエンジン
始動後において、所定時間を経過したとき、あるいは第
１水温が所定温度以上となったときに行うのが好まし
い。

【０００９】かくして、この異常診断装置によれば、第
１水温と第２水温とに基づいて、サーモスタット弁の異
常、とくに開故障を容易かつ確実に検出することができ
る。また、一般にエンジンにはもともと、第１水温検出
手段に相当する水温センサが設けられているので、実際
にこの異常診断装置を設ける上においては、既存のエン
ジンに１つの水温センサを第２水温検出手段として追加
するだけですむ。また、一般にエンジンには、マイクロ
コンピュータを備えたエンジンコントロールユニットが
設けられているので、このエンジンコントロールユニッ
トを異常検出手段として利用すれば、異常検出手段とし
て格別なハードウエアを設ける必要はなく、既存のエン
ジンコントロールユニットに異常診断用のソフトウエア
（プログラム）を組み込むだけですむ。したがって、本
発明にかかるこの異常診断装置は、極めて低コストで設
けることができる。

【００１０】上記異常診断装置においては、サーモスタ
ット弁が、第２通路の、バイパス通路との接続部よりラ
ジエータ側の部位（接続部近傍）に配置されているのが
好ましい。この場合、第２水温検出手段が、第２通路
の、サーモスタット弁よりラジエータ側の部位（ラジエ
ータ下流）に配置されているのがさらに好ましい。この
ようにすれば、サーモスタット弁が正常である場合と異
常である場合の、水温の変化特性の相違が明確になるの
で、該異常診断の精度が向上する。なお、この場合、第
２通路が第１通路よりも低い位置に配置されているのが
一層好ましい。このようにすれば、第２通路内に空気相
が形成されないので、第２通路に配置された第２水温検
出手段の水温検出精度が高められる（いわゆるセンサの
水浮きが生じない）。

【００１１】また、上記異常診断装置においては、サー
モスタット弁が、第１通路の、バイパス通路との接続部
よりラジエータ側の部位（接続部近傍）に配置されてい
てもよい。この場合、第２水温検出手段が、第１通路
の、サーモスタット弁よりラジエータ側の部位（ラジエ
ータ上流）に配置されているのが好ましい。この構成に
より、第２水温検出手段は、ラジエータによる冷却の影
響を受けずに水温を検出でき、また、サーモスタット弁
によって正常時は第１通路のラジエータ側に冷却水が確
実に流入しないので、正常、異常の差異がでやすい。

【００１２】前記のいずれの異常診断装置においても、
異常検出手段が、エンジン回転数が高いときには、サー
モスタット弁の異常の有無の検出を抑制（自制）するよ
うになっているのが好ましい。エンジン回転数が高いと
きには、サーモスタット弁にかなり高い水圧がかかるの
で、サーモスタット弁が本来は閉じられるべき場合であ
っても、該水圧によってサーモスタット弁が若干開か
れ、異常診断の精度が低下するおそれがあるからであ
る。また、車速が大きいときにも、サーモスタット弁の
異常の有無の検出を抑制（自制）するようになっている
のが好ましい。車速が大きいときには、異常時、冷却水
がラジエータで冷やされるためサーモスタット弁の正常
時と異常時とにおける冷却水温度の変化特性の差異がで
にくいからである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
的に説明する。図１に示すように、自動車用の水冷式エ
ンジンの冷却装置１においては、エンジン運転時には冷
却水が、順に、シリンダブロック２のウォータジャケッ
ト（図示せず）と、該シリンダブロック２の上側に配置
されたシリンダヘッド３のウォータジャケット（図示せ
ず）とを流通した後、第１通路４に排出されるようにな
っている。かくして、エンジンは冷却水によって適度に
冷却されて適温に保持される一方、冷却水はエンジンに
よって加熱されて昇温する。なお、図１中のシリンダブ
ロック２及びシリンダヘッド３内の各矢印は、冷却水の
流れる方向を大まかに示している。

【００１４】そして、エンジンが暖機状態（冷却水温度
が適温まで上昇している普通の運転状態）にあるときに
は、第１通路４に排出された冷却水の一部は、矢印Ｘ₁、
Ｘ₂で示すように、ラジエータ５内を通り抜けて冷却さ
れた後第２通路６に排出され、この後ウォータポンプ７
を経由してシリンダブロック２のウォータジャケットに
戻される。ここで、第１通路４は比較的高い位置に配置
され、ラジエータ上端部付近でラジエータ５に接続され
ている。他方、第２通路６は比較的低い位置に配置さ
れ、ラジエータ下端部付近でラジエータ５に接続されて
いる。

【００１５】ここで、ラジエータ５（ひいてはラジエー
タ内の冷却水）は、走行風あるいは電動ファン８による
強制通風により冷却されるようになっている。また、第
１通路４内の冷却水の残部は、矢印Ｘ₃で示すように、
ラジエータ５を通らず、第１通路４と第２通路６とを連
通させるバイパス通路９を介して、直接第２通路６に流
れる。

【００１６】また、第２通路６の、バイパス通路９との
接続部より若干ラジエータ寄りの部位には、周囲の冷却
水温度に応じて開閉するサーモスタット弁１０（いわゆ
る入口サーモ）が配置されている。なお、サーモスタッ
ト弁１０の具体的な構造及び機能は後記のとおりであ
る。そして、第１通路４の、バイパス通路９との接続部
よりエンジン側の部位（エンジン近傍）には、この部位
における冷却水温度（水温thw₁）を検出する第１水温セ
ンサ１１（第１水温検出手段）が設けられている。さら
に、第２通路６の、バイパス通路９との接続部よりラジ
エータ側の部位（ラジエータ近傍）には、この部位にお
ける冷却水温度（水温thw₂）を検出する第２水温センサ
１２（第２水温検出手段）が設けられている。

【００１７】そして、各種エンジン制御（例えば、燃料
噴射制御、空燃比制御等）を行うほか、サーモスタット
弁１０の異常とくに開故障の有無を検出する、マイクロ
コンピュータを備えたコントロールユニット１３（異常
検出手段）が設けられている。なお、コントロールユニ
ット１３による各種エンジン制御は、一般に知られた普
通の制御手法で行われ、また本願発明の要旨にかかわる
ものでもないので、その詳しい説明は省略し、以下では
コントロールユニット１３については、サーモスタット
弁１０の異常診断機能についてのみ説明する。

【００１８】このコントロールユニット１３は、後記の
とおり、それぞれ第１水温センサ１１及び第２水温セン
サ１２によって検出される第１水温thw₁及び第２水温th
w₂、吸気温センサ（図示せず）によって検出される吸気
温tha、車速センサ（図示せず）によって検出される車
速Ｖ、回転数センサ（図示せず）によって検出されるエ
ンジン回転数Ｎｅ等に基づいて、サーモスタット弁１０
の異常の有無を検出するようになっている。

【００１９】なお、この実施の形態では前記のとおり、
サーモスタット弁１０と第２水温センサ１２とが、いず
れも第２通路６に配置されているが、これらを第１通路
４に配置してもよい。この場合は、図１中に破線で示す
ように、サーモスタット弁１０’を、第１通路４の、バ
イパス通路９との接続部より若干ラジエータ寄りの部位
に配置し、第２水温センサ１２’を、第１通路４の、バ
イパス通路９との接続部よりラジエータ側の部位に配置
することになる。また、第２通路６にサーモスタット弁
１０を設ける一方、第１通路４に第２水温センサ１２’
を設けるようにしてもよい。逆に、第１通路４にサーモ
スタット弁１０’を設ける一方、第２通路６に第２水温
センサ１２を設けるようにしてもよい。

【００２０】以下、図２（ａ）、（ｂ）を参照しつつサ
ーモスタット弁１０の具体的な構造を説明する。ここ
で、図２（ａ）は閉弁状態にあるサーモスタット弁１０
を示し、図２（ｂ）は開弁状態にあるサーモスタット弁
１０を示している。なお、図２（ａ）、（ｂ）におい
て、Ｈ₁はラジエータ側であり、Ｈ₂はエンジン側であ
る。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、サーモスタット
弁１０には、第２通路６に固定されたケース１５と、該
ケース１５に固定されたピストン１６と、第２通路軸線
方向すなわちＹ₁−Ｙ₂方向に移動可能な可動体１７とが
設けられている。この可動体１７は、ワックスケース１
８と、該ワックスケース１８内に封入された合成ゴムス
リーブ１９及びワックス２０と、ワックスケース１８の
外周部に固定された弁部材２２とで構成されている。こ
こで、ピストン１６のＨ₂側の部分は、ワックスケース
１８内に挿入されて合成ゴムスリーブ１９内に差し込ま
れている。また、可動体１７は、ばね２１によって、常
時Ｙ₂方向に付勢されている。

【００２１】かくして、このサーモスタット弁１０にお
いて、周囲の冷却水温度が設定値（例えば、８２°Ｃ）
よりも低いときには、図２（ａ）にその状態を示すよう
に、可動体１７は、ばね２１によってＹ₂方向に付勢さ
れてＨ₁側に位置し、弁部材２２とケース１５とが当接
する。このとき、サーモスタット弁１０は閉弁状態とな
り、第２通路６は閉止され、冷却水の流れは止められ
る。なお、この状態では、ワックス２０は固体の状態に
ある。

【００２２】他方、周囲の冷却水温度が設定値以上とな
ったときには、図２（ｂ）にその状態を示すように、ワ
ックス２０は昇温・融解して液体となり膨張する。その
結果、液状のワックス２０が合成ゴムスリーブ１９を圧
縮し、その結果ピストン１６がワックスケース１８（合
成ゴムスリーブ１９）から押し出される。しかしなが
ら、ピストン１６はケース１５ひいては第２通路６に固
定されているので、可動体１７がばね２１の付勢力に抗
してＹ₁方向に移動し、その結果弁部材２２とケース１
５とが離間する。このとき、サーモスタット弁１０が開
弁状態となり、第２通路６内で、冷却水がＹ₁方向に流
れる。なお、図２（ｂ）中において、両矢印は冷却水が
流れる経路を示している。

【００２３】以下、この冷却装置１におけるサーモスタ
ット弁１０の異常診断手法の概要を説明する。このサー
モスタット弁１０の異常診断においては、基本的には、
サーモスタット弁１０が正常である場合と開故障を起こ
している場合とでは、冷却水通路４、６の所定の部位で
の冷却水温度の上昇パターンが異なることを利用して、
サーモスタット弁１０の開故障の有無を判定するように
している。

【００２４】図５は、サーモスタット弁１０が正常であ
る場合と、開故障を起こしている場合とについて、冷機
状態でのエンジン始動後における、冷却水通路４、６の
所定の部位での冷却水温度の時間に対する変化特性を示
すグラフである。図５において、グラフＡ₁〜Ａ₃とグラ
フＢ₁〜Ｂ₃とは、それぞれ次の冷却水温を示している。
なお、Ｐ₁〜Ｐ₃位置は、図１中に示されている。 Ａ₁：サーモスタット弁正常時のＰ₁位置の冷却水温度
（第１水温thw₁） Ａ₂：サーモスタット弁正常時のＰ₂位置の冷却水温度
（第１水温thw₂） Ａ₃：サーモスタット弁正常時のＰ₃位置の冷却水温度 Ｂ₁：サーモスタット弁開故障時のＰ₁位置の冷却水温度
（第１水温thw₁） Ｂ₂：サーモスタット弁開故障時のＰ₂位置の冷却水温度
（第１水温thw₂） Ｂ₃：サーモスタット弁開故障時のＰ₃位置の冷却水温度

【００２５】図５から明らかなとおり、サーモスタット
弁１０が正常に作動している場合は、Ｐ₁位置の冷却水
温（グラフＡ₁）すなわち第１水温thw₁と、Ｐ₂位置の冷
却水温（グラフＡ₂）すなわち第２水温thw₂との間の差
が極めて顕著である。例えば、エンジン始動後２５０秒
の時点においては、第１水温thw₁と第２水温thw₂の差は
５１.１°Ｃである。これに対して、Ｐ₁位置の冷却水温
（グラフＡ₁）とＰ₃位置の冷却水温（グラフＡ₃）の差
は比較的小さく、１９.６°Ｃである。他方、サーモス
タット弁１０が開故障を起こしているときには、Ｐ₁〜
Ｐ₃位置の各冷却水温（グラフＢ₁〜Ｂ₃）の間にはさほ
ど差が生じない。

【００２６】したがって、第１水温thw₁と第２水温thw₂
との間の水温差（thw₁−thw₂）が大きいときにはサーモ
スタット弁１０が正常であると判定することができ、該
水温差（thw₁−thw₂）が小さいときにはサーモスタット
弁１０が開故障を起こしていると判定することができ
る。そこで、この冷却装置１では、冷機状態でのエンジ
ン始動後の比較的早い時期において、水温差（thw₁−th
w₂）が所定の設定値より小さいときには、サーモスタッ
ト弁１０が開故障を起こしているものと判定するように
している。

【００２７】以下、図３に示すフローチャートを参照し
つつ、コントロールユニット１３による、具体的なサー
モスタット弁１０の異常診断手法を説明する。この異常
診断ルーチンにおいては、まずステップＳ１で、エンジ
ンがクランキング開始後、完爆状態に達したか否かが判
定され、完爆状態に達していなければ（ＮＯ）、完爆状
態に達するまでこのステップＳ１が繰り返し実行される
（完爆状態に達するまで待機する）。

【００２８】ステップＳ１でエンジンが完爆状態に達し
ていると判定された場合（ＹＥＳ）、すなわちエンジン
が完全に始動したときには、ステップＳ２で、それぞれ
第１水温センサ１１及び第２水温センサ１２によって検
出される第１水温thw₁及び第２水温thw₂と、吸気温セン
サ（図示せず）によって検出される吸気温thaと、車速
センサ（図示せず）によって検出される車速Ｖと、回転
数センサ（図示せず）によって検出されるエンジン回転
数Ｎｅとが入力される。続いて、ステップＳ３で、エン
ジン始動時における第１水温thw₁が、始動時水温thsと
して記憶される。

【００２９】次に、ステップＳ４で、始動時水温thsが
基準水温ths₀より低いか否かが判定される。ここで、基
準水温ths₀は、サーモスタット弁１０の開弁温度（例え
ば、８２°Ｃ）付近に設定されている。このステップＳ
４で、ths≧ths₀であると判定された場合は（ＮＯ）、
ステップＳ２０でこの異常診断ルーチンが停止される
（モニタ不可）。けだし、ths≧ths₀である場合は、エ
ンジン始動時点ですでに冷却水温度が高くなっており、
このためサーモスタット弁１０が正常であっても、水温
差（thw₁−thw₂）がさほど大きくならないので、該水温
差（thw₁−thw₂）に基づいてサーモスタット弁１０の開
故障の有無を判定するのは好ましくないからである。

【００３０】他方、前記のステップＳ４でths＜ths₀で
あると判定された場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ５で、
例えば図６に示すような特性でもって、始動時水温ths
に応じて判定値Ｔ₁₀がセットされる。この判定値Ｔ
₁₀は、エンジン始動後においてサーモスタット弁１０の
開故障の有無を判定すべき時期を設定するためのもので
あり、したがってエンジン始動後に判定値Ｔ₁₀に対応す
る時間が経過した時点でサーモスタット弁１０の開故障
の有無が判定されることになる。この判定値Ｔ₁₀は、サ
ーモスタット弁１０が正常である場合に、エンジン始動
後において水温差（thw₁−thw₂）が十分に大きくなるよ
うな時期に該判定が実行されるように好ましく設定され
る。また、この判定値Ｔ₁₀は、エンジン始動後において
正常なサーモスタット弁１０が開弁する直前に該判定が
実施されるように設定されるのが最も好ましい。サーモ
スタット弁１０が正常であれば、この時点で、水温差
（thw₁−thw₂）が最も大きくなるので、該判定の精度が
非常に高くなるからである。なお、始動時水温thsが高
いときほど、該判定を行うべきタイミングが早まるの
で、判定値Ｔ₁₀は、図６に示すように、始動時水温ths
が高いときほど小さくしている。

【００３１】次に、ステップＳ６で、エンジン始動後
（完爆後）の経過時間をカウントするための第１カウン
タＴ₁が１だけインクリメント（加算）される。この第
１カウンタＴ₁は、このルーチンが１回実行される毎に
１づつインクリメントされ、他方このルーチンは一定の
時間間隔で実行されるので、この第１カウンタＴ₁のカ
ウント値（積算値）でエンジン始動後の経過時間を把握
することができる。

【００３２】続いて、ステップＳ７とステップＳ８と
で、それぞれ、車速Ｖが基準車速Ｖ₀以上であるか否か
と、吸気温thaが基準吸気温tha₀より低いか否かとが判
定される。一般に、車速Ｖが高くかつ吸気温thaが低い
ときには、サーモスタット弁１０が開故障を起こしてい
る場合、エンジン始動後に第２水温thw₂が上昇しにくい
ので、水温差（thw₁−thw₂）がかなり大きくなり、該水
温差（thw₁−thw₂）に基づいてサーモスタット弁１０の
開故障の有無を判定するのはあまり好ましくない。そこ
で、この異常診断ルーチンでは、Ｖ≧Ｖ₀であり、かつt
ha＜tha₀である状態の延継続時間に対応する第２カウン
タＴ₂のカウント数（積算値）が所定値Ｔ₂₀以上である
場合は該異常診断ルーチンを停止するようにしている。

【００３３】そして、ステップＳ７、Ｓ８で、Ｖ≧Ｖ₀で
あり、かつtha＜tha₀であると判定された場合は（ステ
ップＳ７、Ｓ８がいずれもＹＥＳ）、ステップＳ９で、
Ｖ≧Ｖ₀であり、かつtha＜tha₀である状態の延継続時間
に対応する値をカウントするための第２カウンタＴ₂が
１だけインクリメント（加算）される。他方、ステップ
Ｓ７、Ｓ８で、Ｖ＜Ｖ₀であるか又はtha≧tha₀であると
判定された場合は（ステップＳ７、Ｓ８の少なくとも一
方がＮＯ）、ステップＳ９をスキップする。

【００３４】次に、ステップＳ１０でエンジン回転数Ｎ
ｅが基準回転数Ｎｅ₀以上であるか否かが判定される。
一般に、エンジン回転数Ｎｅが高いときには、ウォータ
ポンプ７の吐出圧が上昇するので、サーモスタット弁１
０が正常な場合でも、冷却水温度が低いときに冷却水の
水圧によってサーモスタット弁１０が若干開かれること
がある。このため、第２通路６の、第２水温センサ１２
が配置された部位に冷却水の流れが生じ、第２水温thw₂
が上昇するので、水温差（thw₁−thw₂）がさほど大きく
ならず、該水温差（thw₁−thw₂）に基づいてサーモスタ
ット弁１０の開故障の有無を判定するのはあまり好まし
くない。そこで、該異常診断ルーチンでは、Ｎｅ≧Ｎｅ
₀である状態の延継続時間に対応する第３カウンタＴ₃の
カウント値（積算値）が所定値Ｔ₃₀以上である場合は、
該異常診断ルーチンを停止するようにしている。

【００３５】そして、ステップＳ１０でＮｅ≧Ｎｅ₀で
あると判定された場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ１１
で、Ｎｅ≧Ｎｅ₀である状態の延継続時間に対応する値
をカウントするための第３カウンタＴ₃が１だけインク
リメント（加算）される。他方、ステップＳ１０でＮｅ
＜Ｎｅ₀であると判定された場合は（ＮＯ）、ステップ
Ｓ１１をスキップする。

【００３６】次に、ステップＳ１２で第１カウンタＴ₁
のカウント値が判定値Ｔ₁₀以上であるか否か、すなわち
エンジン始動後においてサーモスタット弁１０の開故障
の有無を判定すべき時点に達したか否かが判定され、Ｔ
₁＜Ｔ₁₀であれば（ＮＯ）、まだ開故障を判定すべき時
点に達していないのでステップＳ２に復帰し、ステップ
Ｓ２〜ステップＳ１２が繰り返し実行される。なお、判
定値Ｔ₁₀を第２カウンタＴ₂あるいは第３カウンタＴ₃の
カウント値に応じて補正するようにしてもよい。

【００３７】他方、ステップＳ１２でＴ₁≧Ｔ₁₀である
と判定された場合は（ＮＯ）、ステップＳ１３とステッ
プＳ１４とで、それぞれ、第１水温thw₁が基準温度αよ
り低いか否かと、水温差（thw₁−thw₂）が基準値Ａ（基
準水温差）より小さいか否かとが判定される。この異常
診断ルーチンでは、基本的には（Ｔ₂、Ｔ₃が大きくない
限り）、第１水温thw₁が基準温度αより低く、かつ水温
差（thw₁−thw₂）が基準値Ａより小さいときにサーモス
タット弁１０が開故障を起こしているものと判定するよ
うにしている。

【００３８】ここで、基準温度αは、サーモスタット弁
１０の開弁温度（例えば、８２°Ｃ）よりもやや低い温
度、例えば開弁温度よりも１１°Ｃだけ低い温度に設定
される。ちなみに、エンジン始動後所定時間内に、エン
ジンの冷却水温度が、他の故障診断が作動する最も高い
冷却水温度と、サーモスタット弁開弁温度より２０°Ｆ
（およそ１１°Ｃ）低い値のうちの高い方に到達しない
ときには、サーモスタット弁が開故障を起こしているも
のと判定する場合、本発明にかかる異常診断は、この判
定に対応することができるものである。

【００３９】また、基準値Ａを、第２カウンタＴ₂ある
いは第３カウンタＴ₃のカウント値に応じて補正するよ
うにしてもよい。例えば、図７に示すように、第２カウ
ンタＴ₂のカウント値が大きいときほど基準値Ａを大き
くし、あるいは図８に示すように、第３カウンタＴ₃の
カウント値が大きいときほど基準値Ａを小さくするよう
にしてもよい。

【００４０】かくして、ステップＳ１３でthw₁≧αであ
ると判定された場合（ＮＯ）、又はステップＳ１４で
（thw₁−thw₂）≧Ａであると判定された場合は（Ｎ
Ｏ）、サーモスタット弁１０が正常であるものと判定さ
れ、ステップＳ１９でサーモスタット弁１０が正常であ
ることが記憶ないしは表示される（サーモスタット正常
メモリ）。

【００４１】他方、ステップＳ１３、Ｓ１４で、thw₁＜
αであり、かつthw₁−thw₂＜Ａであると判定された場合
は（ステップＳ１３、Ｓ１４がいずれもＹＥＳ）、ステ
ップＳ１５とステップＳ１６とで、それぞれ、第２カウ
ンタＴ₂が所定値Ｔ₂₀より小さいか否かと、第３カウン
タＴ₃が所定値Ｔ₃₀より小さいか否かとが判定される。
そして、ステップＳ１５でＴ₂≧Ｔ₂₀であると判定され
た場合（ＮＯ）、又はステップＳ１６でＴ₃≧Ｔ₃₀であ
ると判定された場合は（ＮＯ）、Ｖ≧Ｖ₀でありかつtha
＜tha₀である状態の延継続時間が長いか、又はＮｅ≧Ｎ
ｅ₀である状態の延継続時間が長く、したがって前記の
とおりサーモスタット弁１０の開故障の有無の判定を行
うことが好ましくないので、ステップＳ１８で該異常診
断ルーチンが停止される（モニタ不可）。

【００４２】他方、ステップＳ１５、Ｓ１６で、Ｔ₂＜Ｔ
₂₀であり、かつＴ₃＜Ｔ₃₀であると判定された場合は
（ステップＳ１５、Ｓ１６がいずれもＹＥＳ）、サーモ
スタット弁１０が開故障を起こしているものと判定さ
れ、ステップＳ１７でサーモスタット弁１０が開故障を
起こしていることが記憶ないしは警告される（ワーニン
グ、サーモスタット故障メモリ）。

【００４３】上記の異常診断ルーチンでは、エンジン始
動後にＴ₁₀に対応する時間が経過した時点でサーモスタ
ット弁１０の開故障の有無の判定を行うようにしている
が、このようにせずに、エンジン始動後の経過時間とは
関係なく、第１水温thw₁が判定水温thw₁₀に達したとき
にサーモスタット弁１０の開故障の有無の判定を行うよ
うにしてもよい。図４は、このように第１水温thwが判
定水温thw₁₀に達したときにサーモスタット弁１０の開
故障の有無の判定を行うようにした故障診断ルーチンの
フローチャートである。しかしながら、この図４に示す
故障診断ルーチンの大部分は、図３に示す故障診断ルー
チンと同様であり、開故障の有無の判定を実施するタイ
ミングに関する部分が異なるだけである。したがって、
以下では説明の重複を避けるため、図３に示す故障診断
ルーチンとは異なる点についてのみ説明する。なお、図
４中の各ステップ中、図３中のいずれかのステップと同
一の機能をもつステップには、図３の場合と同一のステ
ップ番号が付されている。

【００４４】図４に示すように、この異常診断ルーチン
では、ステップＳ５’で、例えば図９に示すような特性
でもって、始動時水温thsに応じて判定水温thw₁₀がセッ
トされる。そして、ステップＳ１２’で、第１水温thw₁
が判定水温thw₁₀以上となったときに、サーモスタット
１０の開故障の有無を判定するようにしている。ここ
で、判定水温thw₁₀は、サーモスタット弁１０の開弁温
度（例えば、８２°Ｃ）よりもやや低い温度、例えば開
弁温度よりも１１°Ｃだけ低い温度に設定される。

【００４５】この図４に示す異常診断ルーチンにおける
判定水温thw₁₀は、図３に示す異常診断ルーチンの基準
温度αと実質的に同一である。したがって、図４に示す
異常診断ルーチンのステップＳ１２’でthw₁≧thw₁₀で
あると判定されてサーモスタット弁１０の開故障の有無
の判定が実施されるときには、必然的にthw₁≧αとなっ
ている。このため、図３に示す異常診断ルーチンのステ
ップＳ１３は、図４に示す異常診断ルーチンでは不要
（有害）であるので、図４に示す異常診断ルーチンでは
ステップＳ１３が取り除かれている。その他の点につい
ては、図３に示す異常診断ルーチンの場合と同様であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる異常診断装置を備えたエンジ
ンの冷却装置を模式的に示す側面断面図である。

【図２】 （ａ）は図１に示す冷却装置に設けられてい
るサーモスタット弁の閉弁状態における縦断面図であ
り、（ｂ）はこのサーモスタット弁の開弁状態における
縦断面図である。

【図３】 コントロールユニットによって実行されるサ
ーモスタット弁の異常診断ルーチン（開故障の検出手
順）のフローチャートである。

【図４】 コントロールユニットによって実行されるも
う１つのサーモスタット弁の異常診断ルーチンのフロー
チャートである。

【図５】 サーモスタット弁が正常状態にある場合と開
故障状態にある場合とにおける、エンジン始動後の冷却
水温度の時間に対する変化特性を示すグラフである。

【図６】 サーモスタット弁の開故障の有無の判定を行
う時期を決定するための判定値Ｔ₁₀の始動時水温thsに
対する依存性を示すグラフである。

【図７】 サーモスタット弁の開故障の有無を判定する
ための基準値Ａの、第２カウンタのカウント値に対する
依存性を示すグラフである。

【図８】 サーモスタット弁の開故障の有無を判定する
ための基準値Ａの、第３カウンタのカウント値に対する
依存性を示すグラフである。

【図９】 サーモスタット弁の開故障の有無の判定を行
う時期を決定するための判定値水温thw₁₀の始動時水温t
hsに対する依存性を示すグラフである。

【符号の説明】

１…エンジンの冷却装置、２…シリンダブロック、３…
シリンダヘッド、４…第１通路、５…ラジエータ、６…
第２通路、７…ウォータポンプ、８…電動ファン、９…
バイパス通路、１０…サーモスタット弁、１０’…サー
モスタット弁、１１…第１水温センサ、１２…第２水温
センサ、１２’…第２水温センサ、１３…コントロール
ユニット、１５…ケース、１６…ピストン、１７…可動
体、１８…ワックスケース、１９…合成ゴムスリーブ、
２０…ワックス、２１…ばね、２２…弁部材。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン側からラジエータ側へ冷却水を
   導く第１通路と、ラジエータ側からエンジン側へ冷却水
   を導く第２通路と、第１通路内の冷却水を第２通路へバ
   イパスさせるバイパス通路とを備えている冷却水通路
   と、 冷却水温度に応じて、開閉動作によりエンジンとラジエ
   ータとの間での冷却水の行き来を規制するサーモスタッ
   ト弁とが設けられているエンジンの冷却装置の異常診断
   装置において、 上記冷却水通路の、サーモスタット弁の開閉にかかわら
   ず冷却水が流れる部位に配置された第１水温検出手段
   と、 上記冷却水通路の、サーモスタット弁が閉じられている
   ときには実質的に冷却水が流れない部位に配置された第
   ２水温検出手段と、 上記第１水温検出手段によって検出された冷却水温度
   と、上記第２水温検出手段によって検出された冷却水温
   度とに基づいて、サーモスタット弁の異常の有無を検出
   する異常検出手段とが設けられていることを特徴とする
   エンジンの冷却装置の異常診断装置。
2. 【請求項２】 上記第１水温検出手段が、上記第１通路
   の、バイパス通路との接続部よりエンジン側の部位に配
   置されていることを特徴とする、請求項１に記載された
   エンジンの冷却装置の異常診断装置。
3. 【請求項３】 上記サーモスタット弁が、上記第２通路
   に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載さ
   れたエンジンの冷却装置の異常診断装置。
4. 【請求項４】 上記第２水温検出手段が、上記第２通路
   の、サーモスタット弁よりラジエータ側の部位に配置さ
   れていることを特徴とする、請求項３に記載されたエン
   ジンの冷却装置の異常診断装置。
5. 【請求項５】 上記第２通路が、上記第１通路よりも低
   い位置に配置されていることを特徴とする、請求項４に
   記載されたエンジンの冷却装置の異常診断装置。
6. 【請求項６】 上記サーモスタット弁が、上記第１通路
   の、バイパス通路との接続部よりラジエータ側の部位に
   配置されていることを特徴とする、請求項２に記載され
   たエンジンの冷却装置の異常診断装置。
7. 【請求項７】 上記第２水温検出手段が、上記第１通路
   の、サーモスタット弁よりラジエータ側の部位に配置さ
   れていることを特徴とする、請求項６に記載されたエン
   ジンの冷却装置の異常診断装置。
8. 【請求項８】 上記異常検出手段が、車速又はエンジン
   回転数が大きいときには、サーモスタット弁の異常の有
   無の検出を抑制するようになっていることを特徴とす
   る、請求項１〜７のいずれか１つに記載されたエンジン
   の冷却装置の異常診断装置。
9. 【請求項９】 上記異常検出手段が、第１水温検出手段
   によって検出された冷却水温度と第２水温検出手段によ
   って検出された冷却水温度の差が設定値より小さいとき
   にサーモスタット弁が異常であると判定するようになっ
   ていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１つ
   に記載されたエンジンの冷却装置の異常診断装置。
10. 【請求項１０】 上記異常検出手段が、冷機状態におけ
    るエンジン始動後において、所定時間を経過したときに
    サーモスタット弁の異常の有無を検出するようになって
    いることを特徴とする、請求項９に記載されたエンジン
    の冷却装置の異常診断装置。
11. 【請求項１１】 上記異常検出手段が、冷機状態におけ
    るエンジン始動後において、第１水温検出手段によって
    検出される冷却水温度が所定温度以上となったときにサ
    ーモスタット弁の異常の有無を検出するようになってい
    ることを特徴とする、請求項９に記載されたエンジンの
    冷却装置の異常診断装置。