JP2004076689A

JP2004076689A - 内燃機関の冷却系の異常診断装置

Info

Publication number: JP2004076689A
Application number: JP2002240894A
Authority: JP
Inventors: Keiji Wakahara; 若原　啓二
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2022-08-21
Also published as: US20040035194A1; JP3932035B2; US7168399B2

Abstract

【課題】ラジエータをバイパスして流れる冷却水の流量（バイパス流量）を調整可能な流量調整バルブの異常の有無を精度良く診断できるようにする。
【解決手段】エンジン１１の暖機中に、ラジエータ流量Ｂ＝０、且つ、バイパス流量Ａが暖機完了後のバイパス流量Ａよりも少なくなるように流量調整バルブ１８の開度を制御する。これにより、ラジエータ１３による冷却水の放熱をほぼ無くした状態で、バイパス流量Ａを少なくして冷却水の循環流量を少なくすることによって、エンジン１１の冷却効率（冷却水の放熱効率）を低下させて、冷却水温の上昇速度を速くする。このエンジン１１の暖機中に、エンジン１１の発熱量に関連するパラメータと冷却水の放熱量に関連するパラメータとに基づいて冷却水温を推定し、その推定冷却水温と水温センサ１９で検出した実冷却水温とを比較して流量調整バルブ１８の異常の有無を診断する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラジエータをバイパスして流れる冷却水の流量を調整可能な流量調整手段を制御して冷却水温を制御する内燃機関の冷却系の異常診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的なエンジン冷却システムは、冷却水がラジエータをバイパスして流れるバイパス流路を設けると共に、ラジエータへの流路とバイパス流路との間で冷却水の流れを切り換えるサーモスタットバルブを設け、冷却水温が暖機完了に相当する所定温度よりも低いときには、暖機を促進するために、サーモスタットバルブによってラジエータへの流路を遮断してバイパス流路を開放し、エンジンからの冷却水をバイパス流路に流して循環させるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、サーモスタットバルブの代わりに、バイパス流路を流れる冷却水の流量（バイパス流量）を調整可能な流量調整バルブを設け、エンジン暖機運転中に、単にラジエータへの流路をバイパス流路に切り換えるだけでなく、流量調整バルブによってバイパス流量を調整することで冷却水温を制御する新たな冷却システムが開発されている。しかし、このような流量調整バルブを備えた冷却システムにおいては、流量調整バルブの異常の有無を精度良く診断する技術が確立されていない。
【０００４】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、バイパス流量を調整可能な流量調整手段の異常の有無を精度良く診断することができ、冷却系の異常診断精度を向上させることができる内燃機関の冷却系の異常診断装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１は、ラジエータをバイパスして流れる冷却水の流量（以下「バイパス流量」という）を調整可能な流量調整手段と、この流量調整手段を制御して冷却水温を制御する水温制御手段と、冷却水温を検出する水温センサとを備えた内燃機関の冷却系において、内燃機関の暖機中に水温センサで検出した冷却水温の挙動に基づいて流量調整手段の異常の有無を異常診断手段により診断するようにしたものである。
【０００６】
内燃機関の暖機中は、冷却水温の変化量（上昇量）が大きくなるので、流量調整手段の正常時と異常時との間で冷却水温の挙動の差が大きくなる。従って、内燃機関の暖機中に水温センサで検出した冷却水温の挙動を監視すれば、流量調整手段の異常の有無を精度良く診断することができる。
【０００７】
この場合、請求項２のように、流量調整手段は、冷却水の流路に設けられたバルブ及び／又はポンプで構成すると良い。このようにすれば、バルブの開度やポンプの回転速度を可変することで、バイパス流量を調整することができる。
【０００８】
また、請求項３のように、異常診断手段は、水温センサで検出した冷却水温の変化量又は変化率に基づいて流量調整手段の異常診断を行うようにすれば良い。水温センサで検出した冷却水温の変化量や変化率を所定の判定値と比較すれば、流量調整手段の異常の有無を容易に診断することができる。
【０００９】
一般に、冷却水温の挙動は、内燃機関の発熱量（内燃機関から冷却水に伝達される熱量）と冷却水の放熱量に応じて変化する。そこで、請求項４のように、内燃機関の発熱量に関連するパラメータと冷却水の放熱量に関連するパラメータとに基づいて異常診断条件を設定すると良い。このようにすれば、内燃機関の発熱量に関連するパラメータ（例えば回転速度、負荷、始動からの経過時間等）や冷却水の放熱量に関連するパラメータ（例えば車速、外気温、吸気温、空調装置の動作状態等）に応じて冷却水温の挙動が変化するのに対応して適正な異常診断条件を設定することができる。
【００１０】
具体的には、請求項５のように、内燃機関の発熱量に関連するパラメータと冷却水の放熱量に関連するパラメータとに基づいて冷却水温を推定し、その推定冷却水温と水温センサで検出した冷却水温とを比較して流量調整手段の異常診断を行うようにしても良い。内燃機関の発熱量に関連するパラメータと冷却水の放熱量に関連するパラメータとを用いれば、冷却水温（流量調整手段が正常に機能した場合の冷却水温）を精度良く推定することができるので、その推定冷却水温と水温センサで検出した実冷却水温とを比較すれば、流量調整手段が正常に機能しているか否かを評価することができ、流量調整手段の異常の有無を精度良く断することができる。
【００１１】
また、冷却水温の挙動は、バイパス流量によっても変化するので、請求項６のように、バイパス流量又はこれと相関関係にあるパラメータ（以下これらを「バイパス流量パラメータ」と総称する）に応じて異常診断条件を補正するようにしても良い。このようにすれば、バイパス流量パラメータによって冷却水温の挙動が変化するのに対応して異常診断条件を補正することができ、流量調整手段の異常診断精度を更に向上させることができる。
【００１２】
この場合、請求項７のように、バイパス流量パラメータとして、流量調整手段の制御量（バルブの開度やポンプの回転速度）を用いるようにすると良い。このようにすれば、バイパス流量を直接検出する必要がなくなり、システム構成を簡単化することができる。
【００１３】
ところで、従来の冷却システムでは、サーモスタットバルブによってラジエータへの流路とバイパス流路との間で冷却水の流れを切り換えるのみであったが、流量調整手段を備えた冷却システムでは、冷却水の流路の切り換えに加えて、バイパス流量も調整することができる。
【００１４】
そこで、請求項８のように、異常診断を行う際に、ラジエータへの冷却水の流れを停止すると共に、異常診断時のバイパス流量が内燃機関の暖機完了後のバイパス流量よりも少なくなるように流量調整手段を制御するようにしても良い。このようにすれば、異常診断を行う際に、流量調整手段が正常に機能していれば、ラジエータへの冷却水の流れを停止してラジエータによる冷却水の放熱をほぼ無くした状態で、バイパス流量を少なくして冷却水の循環流量を少なくすることができるので、内燃機関の冷却効率（冷却水の放熱効率）を低下させて、冷却水温の上昇速度を速くすることができる。従って、流量調整手段の正常時と異常時との間で冷却水温の挙動の差を更に大きくすることができ、流量調整手段の異常診断精度を更に向上させることができる。
【００１５】
この場合、異常診断時のバイパス流量を少なくし過ぎると、内燃機関の冷却効率が著しく低下して内燃機関が焼き付いてしまうおそれがあるため、請求項９のように、異常診断時のバイパス流量を内燃機関が焼き付かない程度の流量に設定すると良い。このようにすれば、内燃機関の焼き付きを防止する範囲内で、バイパス流量を少なくして異常診断精度を向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１に基づいて冷却系全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン１１の冷却水通路（ウォータジャケット）の入口には、エンジン１１の動力によって駆動される機械式ウォータポンプ１２が設けられている。このエンジン１１の冷却水通路の出口とラジエータ１３の入口とが冷却水循環パイプ１４によって接続され、ラジエータ１３の出口と機械式ウォータポンプ１２の吸込み口とが冷却水循環パイプ１５によって接続されている。これにより、エンジン１１の冷却水通路→冷却水循環パイプ１４→ラジエータ１３→冷却水循環パイプ１５→機械式ウォータポンプ１２→エンジン１１の冷却水通路の経路で冷却水が循環する冷却水循環回路１６が構成されている。
【００１７】
この冷却水循環回路１６には、ラジエータ１３と並列にバイパス流路１７が設けられ、このバイパス流路１７の両端が冷却水循環パイプ１４，１５の途中に接続されている。そして、バイパス流路１７と冷却水循環パイプ１５との合流部に、流量調整バルブ１８（流量調整手段）が設けられている。この流量調整バルブ１８は、バイパス流路１７に流れる冷却水の流量（バイパス流量）Ａと、ラジエータ１３に流れる冷却水の流量（ラジエータ流量）Ｂを調整することができる電磁バルブにより構成されている。
【００１８】
また、エンジン１１の冷却水出口側の冷却水循環パイプ１４には、冷却水温を検出する水温センサ１９が設けられている。この水温センサ１９の出力信号は、制御回路２０（ＥＣＵ）に入力される。この制御回路２０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、そのＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された図２に示す水温制御ルーチンを実行することで、流量調整バルブ１８を制御してバイパス流量Ａとラジエータ流量Ｂを調整して冷却水温を制御する。
【００１９】
この場合、図３のタイムチャートに示すように、エンジン１１の暖機を促進する暖機モードでは、ラジエータ流量Ｂ＝０、且つ、バイパス流量Ａが暖機完了後の通常モードのバイパス流量Ａよりも少ない流量となるように流量調整バルブ１８の開度を制御する。これにより、ラジエータ１３への冷却水の流れを停止してラジエータ１３による冷却水の放熱をほぼ無くした状態で、バイパス流量Ａを少なくして冷却水の循環流量を少なくすることによって、エンジン１１の冷却効率を低下させて、エンジン１１の暖機を促進する。
【００２０】
一方、エンジン１１の暖機完了後の通常モードでは、運転状態に応じて目標冷却水温を設定し、目標冷却水温と実冷却水温との差に応じて設定したバイパス流量Ａ及びラジエータ流量Ｂとなるように流量調整バルブ１８の開度を制御する。これにより、冷却水温を運転状態に応じた目標冷却水温に制御する。
【００２１】
また、制御回路２０は、図４及び図５に示す異常診断用のルーチンを実行することで、エンジン１１の暖機中に、エンジン１１の発熱量（エンジン１１から冷却水に伝達される熱量）に関連するパラメータと冷却水の放熱量に関連するパラメータとに基づいて冷却水温を推定し、その推定冷却水温と水温センサ１９で検出した実冷却水温とを比較して流量調整バルブ１８の異常の有無を診断する。以下、制御回路２０が実行する図２、図４及び図５の各ルーチンの処理内容を説明する。
【００２２】
［水温制御ルーチン］
図２に示す水温制御ルーチンは、イグニッションスイッチ（図示せず）のオン後に所定周期（例えば１００ｍｓ）で実行され、特許請求の範囲でいう水温制御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１０１で、水温センサ１９で検出した実冷却水温Ｔｈｗが所定の暖機判定水温Ｔ０　（例えば８０℃）よりも低いか否かによってエンジン１１の暖機が完了したか否かを判定する。実冷却水温Ｔｈｗが暖機判定水温Ｔ０　よりも低ければ、暖機完了前であると判断して暖機モードを選択し、実冷却水温Ｔｈｗが暖機判定水温Ｔ０　以上であれば、暖機完了後であると判断して通常モードを選択する。
【００２３】
実冷却水温Ｔｈｗが暖機判定水温Ｔ０　よりも低く、暖機モードが選択された場合には、ステップ１０２に進み、実冷却水温Ｔｈｗに応じて暖機モードのバイパス流量Ａを設定する。この暖機モードのバイパス流量Ａは、通常モードのバイパス流量Ａよりも少ない流量に設定するが、暖機モードのバイパス流量Ａを少なくし過ぎると、エンジン１１の冷却効率が極端に低下してエンジン１１が焼き付いてしまうおそれがあるため、暖機モードのバイパス流量Ａは、実冷却水温Ｔｈｗに応じてエンジン１１が焼き付かない程度の流量に設定される。
【００２４】
尚、暖機モードのバイパス流量Ａの設定に用いるパラメータは、実冷却水温に限定されず、エンジン１１の運転状態（回転速度や吸気管圧力、吸入空気量等の負荷）、吸気温、外気温、実冷却水温のうちの１つ以上を用いて暖機モードのバイパス流量Ａを設定するようにしても良い。
この後、ステップ１０３に進み、暖機モードのラジエータ流量Ｂを０に設定する。
【００２５】
この後、ステップ１０７に進み、ステップ１０２及びステップ１０３で設定した暖機モードのバイパス流量Ａとラジエータ流量Ｂ（＝０）となるように流量調整バルブ１８の開度を制御する。これにより、暖機モード中は、ラジエータ１３への冷却水の流れを停止してラジエータ１３による冷却水の放熱をほぼ無くした状態で、バイパス流量Ａを少なくして冷却水の循環流量を少なくする。その結果、暖機モード中は、エンジン１１の冷却効率が低下するため、エンジン１１の暖機が促進される。
【００２６】
その後、実冷却水温Ｔｈｗが所定水温Ｔ０　以上に上昇して、通常モードが選択されると、１０５に進み、運転状態に応じて目標冷却水温Ｔｔｇを設定する。この場合、登坂走行、高速走行等の高負荷運転時には、目標冷却水温Ｔｔｇを例えば９０℃に設定して、冷却水温の過昇温を防止する。一方、高負荷運転以外の通常運転時には、目標冷却水温Ｔｔｇを例えば１００℃に設定して、機械損失を低減して燃費向上を図る。
【００２７】
目標冷却水温Ｔｔｇの設定後、ステップ１０５に進み、目標冷却水温Ｔｔｇと実冷却水温Ｔｈｗとの差に応じて通常モードのバイパス流量Ａを設定する。この後、ステップ１０６に進み、目標冷却水温Ｔｔｇと実冷却水温Ｔｈｗとの差に応じて通常モードのラジエータ流量Ｂを設定する。
【００２８】
この後、ステップ１０７に進み、ステップ１０５及びステップ１０６で設定した通常モードのバイパス流量Ａとラジエータ流量Ｂとなるように流量調整バルブ１８の開度を制御する。これにより、通常モード時には、実冷却水温Ｔｈｗが例えば１００℃付近に制御され、高負荷運転時には、実冷却水温Ｔｈｗが例えば９０℃付近に制御される。
【００２９】
［異常診断ルーチン］
図４に示す異常診断ルーチンは、イグニッションスイッチのオン後に所定周期（例えば１００ｍｓ）で実行され、特許請求の範囲でいう異常診断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２０１で、異常診断実行条件が成立しているか否かを、例えば暖機モード（暖機中）であるか否かによって判定する。もし、異常診断実行条件が成立していなければ、そのまま本ルーチンを終了する。
【００３０】
一方、異常診断実行条件が成立していれば、ステップ２０２以降の異常診断処理を実行する。尚、異常診断処理を実行する暖機モードでは、前述したように、ラジエータ１３への冷却水の流れを停止すると共に、暖機モードのバイパス流量Ａが暖機完了後のバイパス流量Ａよりも少ない流量（エンジン１１が焼き付かない程度の流量）となるように流量調整バルブ１８を制御する。
異常診断実行条件成立時には、ステップ２０２に進み、後述する図５に示す冷却水温推定ルーチンを実行して、推定冷却水温Ｔｅ　を算出する。
【００３１】
この後、ステップ２０３に進み、推定冷却水温Ｔｅ　が所定水温Ｔｋ　よりも高いか否かを判定し、推定冷却水温Ｔｅ　が所定水温Ｔｋ　よりも高いと判定された時点で、ステップ２０４に進み、実冷却水温Ｔｈｗと推定冷却水温Ｔｅ　との誤差（実冷却水温Ｔｈｗと推定冷却水温Ｔｅ　との差の絶対値）が異常判定値Ｋｒｅｆ　よりも大きいか否かで、流量調整バルブ１８の異常の有無を判定する。
【００３２】
この際、実冷却水温Ｔｈｗと推定冷却水温Ｔｅ　との誤差が異常判定値Ｋｒｅｆ　以下であると判定された場合には、ステップ２０６に進み、流量調整バルブ１８が正常と判定して、本ルーチンを終了する。
【００３３】
これに対して、実冷却水温Ｔｈｗと推定冷却水温Ｔｅ　との誤差が異常判定値Ｋｒｅｆ　よりも大きいと判定された場合には、ステップ２０５に進み、流量調整バルブ１８が異常と判定して、運手席のインストルメントパネルに設けられた警告ランプ（図示せず）を点灯し又は警告表示部に警告表示して運転者に警告すると共に、その異常情報（異常コード）を制御回路２０のバックアップＲＡＭ（図示せず）に記憶した後、本ルーチンを終了する。
【００３４】
［冷却水温推定ルーチン］
一方、上記ステップ２０２で図５に示す冷却水温推定ルーチンが起動されると、まず、ステップ３０１で、冷却水温上昇分ΔＴｕｐのマップを検索して、エンジン１１の発熱量（エンジン１１から冷却水に伝達される熱量）に関連するエンジン運転パラメータである例えばエンジン回転速度Ｎｅ、吸気管圧力Ｐｍに応じて冷却水温上昇分ΔＴｕｐを算出する。この冷却水温上昇分ΔＴｕｐは、放熱による温度降下が無いと仮定した場合のエンジン１１の発熱量から推定される冷却水温上昇分であり、エンジン１１の発熱量が多くなるほど、冷却水温上昇分ΔＴｕｐが大きくなるようにマップが設定されている。
【００３５】
尚、この冷却水温上昇分ΔＴｕｐの算出に用いるマップのパラメータは、エンジン回転速度Ｎｅ、吸気管圧力Ｐｍに限定されず、例えば吸入空気量やスロットル開度等の筒内充填空気量に関連するエンジン運転パラメータを用いても良く、要は、エンジン１１の発熱量（エンジン１１から冷却水に伝達される熱量）に関連するエンジン運転パラメータを用いれば良い。また、冷却水温上昇分ΔＴｕｐの算出に用いるマップのパラメータ数は、２個に限定されず、１個のみ、又は３個以上としても良い。また、始動からの経過時間に応じた補正係数を用いて冷却水温上昇分ΔＴｕｐを補正するようにしても良い。
【００３６】
冷却水温上昇分ΔＴｕｐの算出後、ステップ３０２に進み、冷却水温降下分ΔＴｄｏｗｎのマップを検索して、冷却水の放熱量に関連するエンジン運転パラメータである例えば車速ＳＰＤ、冷却水温推定値Ｔｅ　と外気温Ｔｏｕｔ　との温度差（Ｔｅ　−Ｔｏｕｔ　）に応じて冷却水温降下分ΔＴｄｏｗｎを算出する。この冷却水温下降分ΔＴｄｏｗｎは、走行風やラジエータファン（図示せず）の送風による冷却水の放熱によって生じる冷却水温降下分であり、車速ＳＰＤが速くなるほど（つまり走行風量が多くなるほど）、冷却水温降下分ΔＴｄｏｗｎが大きくなり、且つ、冷却水温推定値Ｔｅと外気温度Ｔｏｕｔ　との温度差（Ｔｅ　−Ｔｏｕｔ　）が大きくなるほど、冷却水温降下分ΔＴｄｏｗｎが大きくなるようにマップが設定されている。
【００３７】
尚、この冷却水温降下分ΔＴｄｏｗｎの算出に用いるマップのパラメータとしては、冷却水温推定値Ｔｅ　と外気温Ｔｏｕｔ　との温度差（Ｔｅ　−Ｔｏｕｔ　）の代わりに、水温センサ１９で検出した実冷却水温Ｔｈｗと外気温Ｔｏｕｔ　との温度差（Ｔｈｗ−Ｔｏｕｔ　）を用いても良く、また、外気温Ｔｏｕｔ　の代わりに吸気温を用いても良い。また、冷却水温降下分ΔＴｄｏｗｎの算出に用いるマップのパラメータ数も、２個に限定されず、１個のみ、又は３個以上としても良い。
【００３８】
冷却水温降下分ΔＴｄｏｗｎの算出後、ステップ３０３に進み、空調状態補正係数Ｋ１　のマップを検索して、ヒータユニット等の空調装置（図示せず）の動作状態に応じて空調状態補正係数Ｋ１　を算出する。この補正係数Ｋ１　は、空調装置における冷却水の放熱を考慮して冷却水温降下分ΔＴｄｏｗｎを補正するものであり、例えばヒータユニットのブロアモータの回転速度やヒータユニットに導入する冷却水量（温水量）を調整するバルブの開度が大きくなるほど空調状態補正係数Ｋ１　が大きくなる（冷却水温降下分ΔＴｄｏｗｎが大きくなる）ようにマップが設定されている。
【００３９】
空調状態補正係数Ｋ１　の算出後、ステップ３０４に進み、図６に示すバイパス流量補正係数Ｋ２　のマップを検索して、流量調整バルブ１８の開度（バイパス流量Ａ）に応じてバイパス流量補正係数Ｋ２　を算出する。この場合、バイパス流量Ａが少なくなるほど冷却水の循環流量が少なくなって、エンジン１１の冷却効率（冷却水の放熱効率）が低下して冷却水温の上昇速度が速くなるので、図６のバイパス流量補正係数Ｋ２　のマップは、流量調整バルブ１８の開度が小さくなる（バイパス流量Ａが少なくなる）ほどバイパス流量補正係数Ｋ２　が大きくなるように設定されている。
【００４０】
バイパス流量補正係数Ｋ２　の算出後、ステップ３０５に進み、前回の推定冷却水温Ｔｅ（ｉ−１）、冷却水温上昇分ΔＴｕｐ、冷却水温降下分ΔＴｄｏｗｎ、空調状態補正係数Ｋ１　、バイパス流量補正係数Ｋ２　を用いて今回の推定冷却水温Ｔｅ（ｉ）を次式により算出する。尚、推定冷却水温Ｔｅ（ｉ−１）の初期値は、実冷却水温Ｔｈｗを用いれば良い。
Ｔｅ（ｉ）＝Ｔｅ（ｉ−１）＋（ΔＴｕｐ−ΔＴｄｏｗｎ×Ｋ１　）×Ｋ２
【００４１】
以上説明した本実施形態によれば、エンジン１１の暖機中に実冷却水温Ｔｈｗと推定冷却水温Ｔｅ　とを比較して流量調整バルブ１８の異常の有無を診断する。エンジン１１の暖機中は、冷却水温の変化量（上昇量）が大きくなるので、流量調整バルブ１８の正常時と異常時との間で冷却水温の挙動の差が大きくなる。従って、エンジン１１の暖機中に実冷却水温Ｔｈｗと推定冷却水温Ｔｅ　とを比較すれば、流量調整バルブ１８の異常の有無を精度良く診断することができる。
【００４２】
一般に、冷却水温の挙動は、エンジン１１の発熱量（エンジン１１から冷却水に伝達される熱量）と冷却水の放熱量に応じて変化する。このような事情を考慮して、本実施形態では、エンジン１１の発熱量に関連するパラメータと冷却水の放熱量に関連するパラメータとに基づいて推定冷却水温Ｔｅ　を算出するようにしたので、エンジン１１の発熱量や冷却水の放熱量に応じて冷却水温の挙動が変化するのに対応した適正な推定冷却水温Ｔｅ　を用いて流量調整バルブ１８の異常の有無を精度良く診断することができる。
【００４３】
更に、本実施形態では、バイパス流量Ａと相関関係にある流量調整バルブ１８の開度に応じてバイパス流量補正係数Ｋ２　を算出し、このバイパス流量補正係数Ｋ２　を用いて推定冷却水温Ｔｅ　を算出するようにしたので、バイパス流量Ａによって冷却水温の挙動が変化するのに対応して推定冷却水温Ｔｅ　を補正することができ、流量調整バルブ１８の異常診断精度を更に向上させることができる。しかも、バイパス流量Ａと相関関係にあるパラメータとして流量調整バルブ１８の開度を用いるので、バイパス流量Ａを直接検出する必要がなくなり、システム構成を簡単化することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、異常診断を行う際（暖機モード中）に、ラジエータ１３への冷却水の流れを停止すると共に、異常診断時（暖機モード中）のバイパス流量Ａがエンジン１１の暖機完了後のバイパス流量Ａよりも少なくなるように流量調整バルブ１８を制御する。これにより、異常診断を行う際に、流量調整バルブ１８が正常に機能していれば、ラジエータ１３への冷却水の流れを停止してラジエータ１３による冷却水の放熱をほぼ無くした状態で、バイパス流量Ａを少なくして冷却水の循環流量を少なくすることができるので、エンジン１１の冷却効率（冷却水の放熱効率）を低下させて、冷却水温の上昇速度を速くすることができる。従って、流量調整バルブ１８の正常時と異常時との間で冷却水温の挙動の差を更に大きくすることができ、流量調整バルブ１８の異常診断精度を更に向上させることができる。
【００４５】
また、異常診断時のバイパス流量Ａを少なくし過ぎると、エンジン１１の冷却効率が著しく低下してエンジン１１が焼き付いてしまうおそれがあるが、本実施形態では、異常診断時のバイパス流量Ａをエンジン１１が焼き付かない程度の流量に設定するようにしたので、エンジン１１の焼き付きを防止する範囲内で、バイパス流量Ａを少なくして異常診断精度を向上させることができる。
【００４６】
尚、上記実施形態では、実冷却水温Ｔｈｗと推定冷却水温Ｔｅ　との差に基づいて異常診断を行うようにしたが、実冷却水温Ｔｈｗと推定冷却水温Ｔｅ　との比に基づいて異常診断を行うようにしても良い。
【００４７】
また、推定冷却水温Ｔｅ　を用いずに、実冷却水温Ｔｈｗの変化量や変化率を異常判定値と比較して異常診断を行うようにしても良い。その際、異常判定値をエンジン１１の発熱量に関連するパラメータと冷却水の放熱量に関連するパラメータに基づいて設定するようにしても良い。また、異常診断に用いる実冷却水温Ｔｈｗや異常判定値を、バイパス流量Ａ又はこれと相関関係にあるパラメータに基づいて補正するようにしても良い。
【００４８】
また、上記実施形態では、流量調整バルブ１８の開度を制御してバイパス流量を調整するようにしたが、機械式ウォータポンプ１２の代わりに、モータで駆動される電動式ウォータポンプ２１（図１参照）を設けた冷却システムでは、電動式ウォータポンプ２１の回転速度を制御してバイパス流量を調整するようにしても良い。この場合、バイパス流量パラメータとして電動式ウォータポンプ２１の回転速度を用いるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における冷却系の概略構成図
【図２】水温制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図３】水温制御の実行例を示すタイムチャート
【図４】異常診断ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図５】冷却水温推定ルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図６】バイパス流量補正係数Ｋ２　のマップを概念的に示す図
【符号の説明】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…機械式ウォータポンプ、１３…ラジエータ、１７…バイパス流路、１８…流量調整バルブ（流量調整手段）、１９…水温センサ、２０…制御回路（水温制御手段，異常診断手段）。

Claims

ラジエータをバイパスして流れる冷却水の流量（以下「バイパス流量」という）を調整可能な流量調整手段と、この流量調整手段を制御して冷却水温を制御する水温制御手段と、冷却水温を検出する水温センサとを備えた内燃機関の冷却系において、
内燃機関の暖機中に前記水温センサで検出した冷却水温の挙動に基づいて前記流量調整手段の異常の有無を診断する異常診断手段を備えていることを特徴とする内燃機関の冷却系の異常診断装置。
前記流量調整手段は、冷却水の流路に設けられたバルブ及び／又はポンプで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却系の異常診断装置。
前記異常診断手段は、前記水温センサで検出した冷却水温の変化量又は変化率に基づいて前記流量調整手段の異常診断を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の冷却系の異常診断装置。
前記異常診断手段は、内燃機関の発熱量に関連するパラメータと冷却水の放熱量に関連するパラメータとに基づいて異常診断条件を設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の冷却系の異常診断装置。
前記異常診断手段は、内燃機関の発熱量に関連するパラメータと冷却水の放熱量に関連するパラメータとに基づいて冷却水温を推定し、その推定冷却水温と前記水温センサで検出した冷却水温とを比較して前記流量調整手段の異常診断を行うことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の冷却系の異常診断装置。
前記異常診断手段は、前記バイパス流量又はこれと相関関係にあるパラメータ（以下これらを「バイパス流量パラメータ」と総称する）に応じて異常診断条件を補正することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機関の冷却系の異常診断装置。
前記バイパス流量パラメータとして、前記流量調整手段の制御量を用いることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の冷却系の異常診断装置。
前記水温制御手段は、前記異常診断手段により異常診断を行う際に、前記ラジエータへの冷却水の流れを停止すると共に、異常診断時のバイパス流量が内燃機関の暖機完了後のバイパス流量よりも少なくなるように前記流量調整手段を制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の内燃機関の冷却系の異常診断装置。
前記水温制御手段は、前記異常診断時のバイパス流量を内燃機関が焼き付かない程度の流量に設定することを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の冷却系の異常診断装置。