JP2012193746A - Diagnostic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、サーモスタット、特に車両（移動体）に搭載されたエンジン（内燃機関）の冷媒流路に設けられたサーモスタットの診断装置に関する。 The present invention relates to a thermostat, and more particularly to a thermostat diagnosis device provided in a refrigerant flow path of an engine (internal combustion engine) mounted on a vehicle (moving body).
車両の運転開始より所定時間を経過したところであるいは車両の運転開始よりエンジンが所定の暖機状態に到達したところでサーモスタットに開故障が生じているか否かを診断する従来技術がある（特許文献１参照）。そして、車速が低かったり外気温度が高かったりした場合に診断精度が劣ることから、このような場合には車両の運転開始より所定時間を経過したところでの診断あるいは車両の運転開始よりエンジンが所定の暖機状態に到達したところでの診断を禁止する、という従来技術も知られている。 There is a conventional technique for diagnosing whether or not an open failure has occurred in a thermostat when a predetermined time has elapsed from the start of vehicle operation or when the engine has reached a predetermined warm-up state from the start of vehicle operation (see Patent Document 1). ). Since the diagnosis accuracy is poor when the vehicle speed is low or the outside air temperature is high, in such a case, the engine is set to a predetermined value after a diagnosis or a vehicle operation start after a predetermined time has elapsed from the vehicle operation start. The prior art of prohibiting diagnosis when the warm-up state is reached is also known.
しかしながら、上記特許文献１の技術では、冷却水温度の変化を前提とした診断が結局できずに終わり、あるいは仮に他の方法による診断を行うにしてもその完了時期が遅れる一方であった。
However, in the technique of the above-mentioned
そこで本発明は、車両の運転開始より所定時間が経過する前あるいは車両の運転開始よりエンジンが所定の暖機状態に到達する前でもサーモスタットの診断を行い得るようにした診断装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a diagnostic device that can perform a thermostat diagnosis even before a predetermined time has elapsed since the start of vehicle operation or before the engine reaches a predetermined warm-up state after the start of vehicle operation. Objective.
本発明は、エンジンの運転条件に基づく冷媒推定温度と、実冷媒温度との比較に基づき、移動体に搭載されたエンジンの冷媒流路に設けられたサーモスタットの開故障を診断する診断装置であって、ラジエータの熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間において、前記冷媒推定温度の変化及び前記実冷媒温度の変化のいずれか一方が基準を超えるときに、前記サーモスタットの開故障を診断する。 The present invention is a diagnostic apparatus for diagnosing an open failure of a thermostat provided in a refrigerant flow path of an engine mounted on a moving body based on a comparison between an estimated refrigerant temperature based on engine operating conditions and an actual refrigerant temperature. In the continuous period that satisfies the condition that the amount of heat exchange of the radiator becomes large, when one of the change in the estimated refrigerant temperature and the change in the actual refrigerant temperature exceeds a reference, the open failure of the thermostat is diagnosed .
本発明は、従来技術の診断時間としての、所定時間を経過したり所定の暖機状態に到達したりするまでの間に、診断精度が向上する条件が成立することがある、すなわち、ラジエータの熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間においては、所定時間を経過したり所定の暖機状態に到達するまで待たなくても精度の良い診断が行える、ということに発明者が気づいたところからなされたものである。本発明によれば、移動体の運転開始より所定時間を経過するまでの間や移動体の運転開始よりエンジンが所定の暖機状態に到達するまでの間であっても、精度の高い診断を早期に行うことができる。 According to the present invention, a condition for improving diagnosis accuracy may be satisfied before a predetermined time has elapsed or a predetermined warm-up state is reached as the diagnosis time of the prior art. In the continuous period that satisfies the condition that the amount of heat exchange becomes large, the inventor has realized that accurate diagnosis can be performed without waiting for a predetermined time to elapse or to reach a predetermined warm-up state. It was made from. According to the present invention, a highly accurate diagnosis can be made even after a predetermined time has elapsed from the start of operation of the moving body or until the engine reaches a predetermined warm-up state after the start of operation of the moving body. Can be done early.
図１は本発明の第１実施形態のエンジンの冷却装置の概略構成である。図１においてエンジンの冷却装置１は、ウォータジャケット２、ウォータポンプ３、ラジエータ４、冷却水循環流路５、サーモスタット７などから構成される。図示しないが、エンジンは車両（移動体）に搭載されている。
FIG. 1 is a schematic configuration of an engine cooling device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an
ウォータジャケット２は、エンジン内部の冷却水の通路であり、主にシリンダ及び燃焼室を取り囲むように形成されている。冷却水はウォータポンプ３によってウォータジャケット入口２ａに供給され、冷却水がシリンダ及び燃焼室の回りを通ることによってエンジンが発した熱の一部を奪う。
The
ウォータジャケット２とラジエータ４とは冷却水循環流路５（冷媒流路）で結ばれており、エンジン内部で温度上昇した冷却水はウォータジャケット出口２ｂから冷却水循環流路５を介してラジエータ入口４ａに送られる。ラジエータ４は熱交換器で、温度上昇した冷却水から熱を奪って大気に放出する。冷却水からの放熱はラジエータ４を通過する空気により行われる。車両が走行しているときにはラジエータ４の前面に走行風が当たるため、十分な冷却風が得られるが、車両の速度が遅いときや停車中のアイドリング状態では冷却風が不足するため、ラジエータ４の後部に図示しない冷却ファンを設けて空気を引き込むようにしている。
The
ラジエータ４により冷やされた冷却水はラジエータ出口４ｂより冷却水循環流路５を介してウォータジャケット入口２ａに戻される。
The cooling water cooled by the
ラジエータ入口４ａの手前で冷却水循環流路５から分岐しウォータポンプ３上流の冷却水循環流路５に合流する第１バイパス流路６が設けられ、ラジエータ出口４ｂと、第１バイパス流路６の合流点との間の冷却水循環流路５にサーモスタット７を備える。サーモスタット７は冷却水温度に応じてラジエータ４に流れる冷却水量を調整することにより、冷却水温度をエンジンの性能が最良の状態に保たれる所定温度範囲に保つためのものである。
A
例えばエンジンの冷間始動時のように冷却水温度が所定温度に満たないときには、サーモスタット７が閉じる。これによってラジエータ４に冷却水が流れず、第１バイパス流路６を介して冷却水が循環することとなり、エンジンの発熱による冷却水の加熱が促進される。これによって、エンジンの暖機完了までの時間が、ラジエータ４を介して冷却水を循環する場合よりも短縮される。所定温度を越えた場合にはサーモスタット７が開き、冷却水はラジエータ４に供給されて冷却され、冷却水の温度が所定温度範囲に維持される。
For example, the
また、ウォータジャケット出口２ｂの冷却水循環流路５から分岐しウォータポンプ３上流の冷却水循環流路５に合流する第２バイパス流路８が設けられ、この第２バイパス流路８の上流側にヒータ９を備える。ヒータ９も熱交換器で、ヒータ９を通過する空気により温度上昇した冷却水から熱が奪われる。ヒータ９により加熱された空気は車室内に送られ、車室内が暖房される。
Further, a
冷却水温度センサ１２からのウォータジャケット出口２ｂの冷却水温度Ｔｒｅａｌの信号、外気温度センサ１３からの外気温度ＴＡＮの信号、クランク角センサ１４からのクランク角の信号、車速センサ１５からの車速（車両の速度）ＶＳＰの信号が入力されるエンジンコントローラ１１では、これらの信号に基づいてサーモスタット７に開故障が生じてるか否かの診断を行い、サーモスタット７に開故障が生じていると診断したときには、車室内に設けている警報装置（例えば警告ランプや警告ブザー）２１により、サーモスタット７に開故障が生じていることを運転者に警告する。
A coolant temperature Treal signal at the
上記冷却水温度センサ１２をウォータジャケット出口２ｂに設けている理由は、冷却水温度が最も高くなる位置であるためである。ただし、冷却水温度センサ１２を設ける位置は、ウォータジャケット出口２ｂに限られるものでない。また、後述するように本発明では、第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１、第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２を算出するので、冷却水温度センサ１２により検出される冷却水温度Ｔｒｅａｌを、これらの冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１、Ｔｅｓｔ２と区別するため「実冷却水温度」ともいう。
The reason why the
上記外気温度センサ１３は改めて設ける必要はない。例えばガソリンエンジンでは、エアフローメータ位置に吸気温度を設けて、吸気温度を計測しているので、この吸気温度を外気温度として用いればよい。
The outside
なお、実施形態では、冷却液（あるいは冷媒）が水である場合で説明するが、この場合に限定されるものでなく、冷却液は不凍液であってもよい。 In addition, although embodiment demonstrates the case where a cooling fluid (or refrigerant | coolant) is water, it is not limited to this case, A cooling fluid may be an antifreeze.
さて、エンジン冷間始動時には、エンジンへの燃料供給量が増量されてエンジンが早期に暖機完了するようにしている。この場合に、サーモスタット７が開状態のまま閉じなくなる故障（開故障）が生じることがある。サーモスタット７にこうした開故障が生じると、エンジン冷間始動時にエンジンの暖機が進まず、その間、燃料供給量の増量が継続されることから、燃費が悪くなる。
Now, when the engine is cold-started, the amount of fuel supplied to the engine is increased so that the engine is warmed up early. In this case, a failure (open failure) may occur in which the
そこで、エンジンの始動タイミングから所定時間を経過したところであるいはエンジンの始動後にエンジンが所定の暖機状態に到達したところでサーモスタット７に開故障が生じているか否かの診断を行うようにした従来技術がある。そして、その診断タイミングで車速が低かったり外気温度が高かったりした場合に診断の精度が劣ることから、こうした場合にはエンジンの始動タイミングから所定時間を経過したところでのあるいはエンジンの始動後にエンジンが所定の暖機状態に到達したところでの診断を禁止する、という従来技術も知られている。
Therefore, there is a conventional technique for diagnosing whether an open failure has occurred in the
しかしながら、このような従来技術では冷却水温度の変化を前提としたサーモスタット７の診断が結局できずに終わり、あるいは仮に他の方法による診断を行うにしてもその完了時期が遅れる一方であった。
However, in such a conventional technique, the diagnosis of the
この場合、エンジンの始動タイミングから所定時間を経過するまでの時間あるいはエンジンの始動後にエンジンが所定の暖機状態に到達するまでの時間（これらの時間は従来技術の診断時間である）の途中に、却ってサーモスタット７に開故障が生じているか否かの診断の精度が向上する条件が成立する場合のあることを本発明者が見出した。ここで、サーモスタット７に開故障が生じているか否かの診断の精度が向上する条件の成立時とは、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす場合である。
In this case, in the middle of the time until the predetermined time elapses from the start timing of the engine or the time until the engine reaches a predetermined warm-up state after the engine is started (these times are the diagnosis times of the prior art) On the contrary, the present inventor has found that a condition for improving the accuracy of diagnosis as to whether an open failure has occurred in the
このラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間において、本発明では、後述する冷却水推定温度（冷媒推定温度）の変化及び実冷却水温度（実冷媒温度）の変化のいずれか一方が基準を超えるときに、サーモスタット７の開故障を診断する。これによって、エンジンの始動タイミングから所定時間を経過したりエンジンの始動後にエンジンが所定の暖機状態に到達したりするまで待たなくても、精度の高い診断を早期に実行することができる。
In the continuous period in which the heat exchange amount of the
しかも、従来技術によればエンジンの始動タイミングから所定の時間を経過したところであるいはエンジンの始動後にエンジンが所定の暖機状態に到達したところで診断を行うことができなかった場合であっても、本発明によれば、エンジンの始動タイミングから所定の時間を経過する前に、あるいはエンジンの始動後にエンジンが所定の暖機状態に到達する前に、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間になれば（診断精度が向上する条件が成立すれば）、サーモスタット７に開故障が生じているか否かの診断を行うのであるから、従来技術より診断の頻度を高める効果も得られる。
Moreover, according to the prior art, even when a predetermined time has elapsed from the start timing of the engine or when the engine has reached a predetermined warm-up state after the engine has started, the diagnosis cannot be performed. According to the invention, before the predetermined time elapses from the start timing of the engine or before the engine reaches a predetermined warm-up state after the engine is started, the condition that the heat exchange amount of the
さらに述べると、所定のモードで車両（移動体）を運転し、この場合にサーモスタット７を開状態のままとしたとき（つまりサーモスタット７に開故障が生じている状態を模したとき）の実冷却水温度と、サーモスタット７を全閉状態のままとしたとき（つまりサーモスタット７に開故障が生じていない正常時）の実冷却水温度とを計測して比較したところ、車速ＶＳＰが所定車速（後述する車速クライテリア）より高い状態を継続する領域で両者の温度変化に差異が大きく出ていることを本発明者が初めて見出したのである。この点を考察した結果、サーモスタット７に開故障が生じているとき（以下「サーモスタット開故障時」ともいう。）と、サーモスタット７に開故障が生じていない正常時（以下「サーモスタット正常時」ともいう。）とで実冷却水温度の変化に大きな差異が出るのは、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件（車速が高いためにラジエータ４が活発に放熱する条件）を満たす連続した期間においてであると結論された。
More specifically, actual cooling when the vehicle (moving body) is operated in a predetermined mode and the
ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たすとは、具体的には車速ＶＳＰが相対的に高いために走行風がラジエータ４に強く当たり、ラジエータ４からの放熱量が相対的に大きくなっていることをいう。この逆に、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たさないとは、車速ＶＳＰが相対的に低いためにわずかな走行風しかラジエータ４に当たらず、ラジエータ４からの放熱量が相対的に小さいことをいう。
Specifically, the condition that the heat exchange amount of the
そして、車速ＶＳＰが相対的に高いことはエンジンの発熱量が相対的に大きくなっていることを、この逆に車速ＶＳＰが相対的に低いことはエンジンの発熱量が相対的に小さくなっていることを必ずしも意味しないが、車速ＶＳＰが相対的に高い場合には、エンジンの発熱量が相対的に大きくなっており、また車速ＶＳＰが相対的に低い場合にはエンジンの発熱量が相対的に小さくなっている場合が多いと考えられる。このため、車速ＶＳＰが相対的に高いためにラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間でサーモスタット７に開故障が無くサーモスタット７が全閉状態にあれば、相対的に大きなエンジンの発熱量によって実冷却水温度は速やかに上昇（変化）すると考えられる。これ対して、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間でサーモスタット７に開故障があれば、実冷却水温度はなかなか上昇（変化）しないと考えられる。
When the vehicle speed VSP is relatively high, the engine heat generation amount is relatively large. Conversely, when the vehicle speed VSP is relatively low, the engine heat generation amount is relatively small. This does not necessarily mean that when the vehicle speed VSP is relatively high, the engine heat generation amount is relatively large, and when the vehicle speed VSP is relatively low, the engine heat generation amount is relatively large. It is thought that it is often small. For this reason, if the
一方、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たさない期間であればサーモスタット７に開故障が無くサーモスタット７が全閉状態にあっても、エンジンの発熱量が相対的に小さいために実冷却水温度は緩やかにしか上昇（変化）しないと考えられる。これに対して、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たさない期間でサーモスタット７に開故障があれば、実冷却水温度の上昇（変化）の程度はサーモスタット７に開故障が無くサーモスタット７が全閉状態にある場合よりもさらに緩やかになると考えられる。
On the other hand, during the period when the condition for increasing the heat exchange amount of the
このようにラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間とラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たさない期間との２つの期間における実冷却水温度の変化を比較したとき、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間でのほうが、サーモスタット７に開故障が生じているときの実冷却水温度の変化と、サーモスタット７に開故障が生じていない正常時の実冷却水温度の変化との差異が大きいのであり、これによってサーモスタット７に開故障が生じているか否かの診断を早期にかつ精度良く行うことができるのである。
Thus, when the change of the actual cooling water temperature in the two periods of the continuous period that satisfies the condition for increasing the heat exchange amount of the
図７、図８、図９、図１０を参照してさらに説明する。図７、図８、図９、図１０はｔ１のタイミングでエンジンを始動したときの車速ＶＳＰ、実冷却水温度Ｔｒｅａｌの変化をモデルで示している。ｔ２のタイミングまでは停車状態にあり、ｔ２のタイミングで車両の走行が開始されて車速ＶＳＰが上昇し、ｔ３のタイミングで車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１（所定速度）を超えている。そして、ｔ６のタイミングで車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１を下回り、ｔ７のタイミングで停車する。このようにエンジンの冷間始動直後に車両を走行させたとき、ｔ３からｔ６までの期間で車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１を超える。ここでは、車速クライテリアＳＬ１によってラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たすか否かの境界を定めるものとしているので、ｔ３〜ｔ６の期間がラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間である。なお、簡単のため、図７、図８、図９、図１０では外気温度ＴＡＮは基準外気温度ＴＡＮ０（一定値）にあるとしている。
Further description will be made with reference to FIGS. 7, 8, 9, and 10. 7, 8, 9, and 10 show changes in the vehicle speed VSP and the actual cooling water temperature Treal when the engine is started at the timing of t1, as a model. The vehicle is stopped until the timing t2, the vehicle starts to travel at the timing t2, the vehicle speed VSP increases, and the vehicle speed VSP exceeds the vehicle speed criterion SL1 (predetermined speed) at the timing t3. Then, the vehicle speed VSP falls below the vehicle speed criterion SL1 at the timing of t6 and stops at the timing of t7. Thus, when the vehicle is run immediately after the cold start of the engine, the vehicle speed VSP exceeds the vehicle speed criterion SL1 in the period from t3 to t6. Here, since the vehicle speed criterion SL1 defines a boundary as to whether or not the condition for increasing the heat exchange amount of the
このようにラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間がエンジンの始動直後に出現するときには、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間での実冷却水温度Ｔｒｅａｌが実線で示したようにラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たさない期間での実冷却水温度（図示しない）よりも速やかに上昇するため、ｔ４のタイミングで実冷却水温度Ｔｒｅａｌが所定温度Ｔｃに到達し、診断条件が成立する。ちなみに、従来技術では、診断条件成立のタイミングはｔ７のタイミングよりも遅れて生じる。
Thus, when a continuous period that satisfies the condition for increasing the heat exchange amount of the
なお、図７、図８、図９、図１０では、実冷却水温度Ｔｒｅａｌが所定温度Ｔｃより高いときに診断条件が成立するとして構成しているが、実冷却水温度Ｔｒｅａｌが所定温度Ｔｃより高いことをラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たすことに含めてもかまわない。すなわち、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たすか否かを車速ＶＳＰ及び実冷却水温度Ｔｒｅａｌに基づいて判定し、車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１（所定速度）より高くかつ実冷却水温度Ｔｒｅａｌが所定温度Ｔｃより大きいときにラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たすと判定することができる。このときには、図７、図８、図９、図１０においてｔ４〜ｔ６の期間がラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間となる。
7, 8, 9, and 10, the diagnosis condition is established when the actual cooling water temperature Treal is higher than the predetermined temperature Tc. However, the actual cooling water temperature Treal is higher than the predetermined temperature Tc. It may be included in the condition that the heat exchange amount of the
診断条件の成立時であるｔ４から冷却水推定温度の算出を開始し、冷却水推定温度の変化及び実冷却水温度の変化のいずれか一方が基準を超えるときに、サーモスタット７の開故障を診断する。
Calculation of the estimated coolant temperature starts at t4 when the diagnosis condition is met, and an open failure of the
ここで、冷却水推定温度としては、「サーモスタット正常時低温側推定温度」や「サーモスタット開故障時高温側推定温度」を採用する。以下、「サーモスタット正常時低温側推定温度」を冷却水推定温度として採用する場合の冷却水推定温度を「第１冷却水推定温度」Ｔｅｓｔ１、「サーモスタット開故障時高温側推定温度」を冷却水推定温度として採用する場合の冷却水推定温度を「第２冷却水推定温度」Ｔｅｓｔ２として区別する。 Here, as the estimated coolant temperature, “the estimated low temperature side temperature when the thermostat is normal” or “the estimated high temperature side temperature when the thermostat is open” is adopted. Hereinafter, when the “estimated temperature on the low temperature side when the thermostat is normal” is adopted as the estimated temperature of the cooling water, the estimated temperature of the cooling water is “1st estimated temperature of the cooling water” Test1, and the “estimated temperature of the high temperature side when the thermostat is open” is estimated as the cooling water. The cooling water estimated temperature when employed as the temperature is distinguished as “second cooling water estimated temperature” Test2.
まず、上記「サーモスタット正常時低温側推定温度」とは、サーモスタット正常時に少なくとも実冷却水温度Ｔｒｅａｌが上回るはずの温度のことである。言い換えると、サーモスタット正常時の実冷却水温度の変化をプロットとしたとき、エンジンの個体差によりプロットされたサーモスタット正常時の実冷却水温度は、ある範囲にバラツクのであるが、そのバラツクいずれの実冷却水温度をも下回ってサーモスタット正常時低温側推定温度が変化するように、エンジンの運転条件に基づいて、第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１としてのサーモスタット正常時低温側推定温度を算出させるのである。 First, the above-mentioned “low temperature side estimated temperature when the thermostat is normal” is a temperature that should be higher than at least the actual cooling water temperature Treal when the thermostat is normal. In other words, when plotting the change in the actual cooling water temperature when the thermostat is normal, the actual cooling water temperature when the thermostat is normal, plotted due to individual differences in the engine, varies within a certain range. Based on the engine operating conditions, the thermostat normal temperature low temperature side estimated temperature is calculated as the first cooling water estimated temperature Test1 so that the thermostat normal temperature low temperature estimated temperature changes below the cooling water temperature.
このように第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１を算出し、さらに所定温度Ｔｃよりも所定値だけ高い温度を判定許可温度Ｔｄ（基準）として定めると、この判定許可温度Ｔｄを第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１と実冷却水温度Ｔｒｅａｌのいずれが先に超えるかによってサーモスタット７に開故障が生じているか否かを診断することができる。なぜなら、ｔ４のタイミングよりサーモスタット正常時の実冷却水温度Ｔｒｅａｌは第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１よりも速く上昇し、サーモスタット開故障時の実冷却水温度Ｔｒｅａｌは第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１よりも遅れて上昇するので、実冷却水温度Ｔｒｅａｌが第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１よりも先に判定許可温度Ｔｄを超えるときにサーモスタット７に開故障が生じていない（正常である）と、また第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１が実冷却水温度Ｔｒｅａｌよりも先に判定許可温度Ｔｄを超えるときにサーモスタット７に開故障が生じていると診断できるからである。
When the first cooling water estimated temperature Test1 is calculated as described above and a temperature higher than the predetermined temperature Tc by a predetermined value is set as the determination allowable temperature Td (reference), the determination allowable temperature Td is set as the first cooling water estimated temperature Test1. It is possible to diagnose whether an open failure has occurred in the
具体的には、図７はサーモスタット開故障時の、図８はサーモスタット正常時の実冷却水温度Ｔｒｅａｌの変化を示している。図７においては、第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１がｔ５のタイミングで実冷却水温度Ｔｒｅａｌよりも先に判定許可温度Ｔｄを超えるので、ｔ５のタイミングでサーモスタット７に開故障が生じていると診断される。一方、図８においては、実冷却水温度Ｔｒｅａｌがｔ５のタイミングで第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１よりも先に判定許可温度Ｔｄを超えるので、ｔ５のタイミングでサーモスタット７に開故障がない、従ってサーモスタット７は正常であると診断される。このようにして、サーモスタットに開故障がない正常時に少なくとも実冷媒温度が上回るはずの温度であるサーモスタット正常時低温側推定温度を冷媒推定温度として算出し、実冷媒温度がこの算出した冷媒推定温度の変化を下回ったときにサーモスタットに開故障が生じていると診断する診断装置が提供される。
Specifically, FIG. 7 shows a change in the actual cooling water temperature Treal when the thermostat is open, and FIG. 8 shows a change in the actual cooling water temperature Treal when the thermostat is normal. In FIG. 7, since the first estimated coolant temperature Test1 exceeds the allowable determination temperature Td before the actual coolant temperature Treal at the timing t5, it is diagnosed that an open failure has occurred in the
一方、上記「サーモスタット開故障時高温側推定温度」とは、サーモスタット開故障時に少なくとも実冷却水温度がＴｒｅａｌが下回るはずの温度のことである。言い換えると、サーモスタット開故障時の実冷却水温度の変化をプロットとしたとき、エンジンの個体差によりプロットされたサーモスタット開故障時の実冷却水温度は、ある範囲にバラツクのであるが、そのバラツクいずれの実冷却水温度をも上回ってサーモスタット開故障時高温側推定温度が変化するように、エンジンの運転条件に基づいて、第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２としてのサーモスタット開故障時高温側推定温度を算出させるのである。 On the other hand, the “high temperature side estimated temperature at the time of thermostat open failure” is a temperature at which the actual cooling water temperature should be lower than Treal at the time of the thermostat open failure. In other words, when the change in the actual coolant temperature at the time when the thermostat is open is plotted, the actual coolant temperature at the time when the thermostat is plotted, which is plotted due to individual differences in the engine, varies within a certain range. Based on the operating conditions of the engine, the estimated temperature on the high temperature side when the thermostat opens is calculated as the second estimated coolant temperature Test2 so that the estimated temperature on the high temperature side when the thermostat is open varies above the actual cooling water temperature To make it happen.
このように第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２を算出し、さらに所定温度Ｔｃよりも所定値だけ高い温度を判定許可温度Ｔｄ（基準）として定めると、この判定許可温度Ｔｄを第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２と実冷却水温度Ｔｒｅａｌのいずれが先に超えるかによってサーモスタット７に開故障が生じているか否かを診断することができる。なぜなら、ｔ４のタイミングよりサーモスタット正常時の実冷却水温度Ｔｒｅａｌは第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２よりも速く上昇し、サーモスタット開故障時の実冷却水温度Ｔｒｅａｌは第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２よりも遅れて上昇するので、実冷却水温度Ｔｒｅａｌが第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２よりも先に判定許可温度Ｔｄを超えるときにサーモスタット７に開故障が生じていない（正常である）と、また第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２が実冷却水温度Ｔｒｅａｌよりも先に判定許可温度Ｔｄを超えるときにサーモスタット７に開故障が生じていると診断できるからである。
When the second cooling water estimated temperature Test2 is calculated in this way and a temperature higher than the predetermined temperature Tc by a predetermined value is determined as the determination allowable temperature Td (reference), the determination allowable temperature Td is set as the second cooling water estimated temperature Test2. It is possible to diagnose whether an open failure has occurred in the
具体的には、図９はサーモスタット開故障時の、図１０はサーモスタット正常時の実冷却水温度Ｔｒｅａｌの変化を示している。図９においては、第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２がｔ５のタイミングで実冷却水温度Ｔｒｅａｌよりも先に判定許可温度Ｔｄを超えるので、ｔ５のタイミングでサーモスタット７に開故障が生じていると診断される。一方、図１０においては、実冷却水温度Ｔｒｅａｌがｔ５のタイミングで第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２よりも先に判定許可温度Ｔｄを超えるので、ｔ５のタイミングでサーモスタット７に開故障がない、従ってサーモスタット７は正常であると診断される。このようにして、サーモスタットに開故障が生じているときに少なくとも実冷媒温度が下回るはずの温度であるサーモスタット開故障時高温側推定温度を冷媒推定温度として算出し、実冷媒温度がこの算出した冷媒推定温度の変化を下回ったときにサーモスタットに開故障が生じていると診断する診断装置が提供される。
Specifically, FIG. 9 shows a change in the actual coolant temperature Treal when the thermostat is open, and FIG. 10 shows a change in the actual cooling water temperature Treal when the thermostat is normal. In FIG. 9, since the second estimated coolant temperature Test2 exceeds the determination permission temperature Td before the actual coolant temperature Treal at the timing of t5, it is diagnosed that an open failure has occurred in the
このように、「冷却水推定温度の変化及び実冷却水温度の変化のいずれか一方が基準を超えるときに、サーモスタット７の開故障を診断する」とは、冷却水推定温度として第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１を採用する場合においては、第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１が実冷却水温度Ｔｒｅａｌよりも先に基準（判定許可温度Ｔｄ）を超えるときにサーモスタット７に開故障が生じていると診断し、実冷却水温度Ｔｒｅａｌが第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１よりも先に基準（判定許可温度Ｔｄ）を超えるときにサーモスタット７に開故障が生じていない、従ってサーモスタット７は正常であると診断することをいう。
Thus, “when either one of the change in the estimated coolant temperature or the change in the actual coolant temperature exceeds the reference is diagnosed as an open failure of the
また、冷却水推定温度として第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２を採用する場合において、「冷却水推定温度の変化及び実冷却水温度の変化のいずれか一方が基準を超えるときに、サーモスタット７の開故障を診断する」とは、第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２が実冷却水温度Ｔｒｅａｌよりも先に基準（判定許可温度Ｔｄ）を超えるときにサーモスタット７に開故障が生じていると診断し、実冷却水温度Ｔｒｅａｌが第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２よりも先に基準（判定許可温度Ｔｄ）を超えるときにサーモスタット７に開故障が生じていない、従ってサーモスタット７は正常であると診断することをいう。
Further, in the case where the second estimated coolant temperature Test2 is adopted as the estimated coolant temperature, “when either one of the estimated coolant temperature or the actual coolant temperature exceeds the standard, the
図７、図８、図９、図１０では簡単のため外気温度ＴＡＮが基準外気温度ＴＡＮ０（一定値）である場合で説明した。実際には外気温度ＴＡＮは季節によりあるいは一日の中でも変化する。外気温度ＴＡＮが変化すると、診断条件が成立したか否かに、またサーモスタット７に開故障が生じているか否かの診断精度にも影響する。このような外気温度ＴＡＮの影響をなくすには冷却水温度と外気温度ＴＡＮとの温度差を採用すればよいので、所定温度Ｔｃに代えて所定温度Ｔｃから外気温度ＴＡＮを差し引いた値（Ｔｃ−ＴＡＮ）に相当する温度差を温度差クライテリアＳＬ２（所定温度差）として定める。
In FIG. 7, FIG. 8, FIG. 9, and FIG. 10, the case where the outside air temperature TAN is the reference outside air temperature TAN0 (a constant value) has been described for simplicity. Actually, the outside air temperature TAN varies depending on the season or even during the day. When the outside air temperature TAN changes, it affects the diagnosis accuracy whether or not the diagnosis condition is satisfied and whether or not an open failure has occurred in the
このように冷却水温度と外気温度ＴＡＮとの温度差を採用する場合のサーモスタット７の診断方法を図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄを参照して説明する。ここで、上記図７、図８が第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１を採用する場合の、上記図９、図１０が第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２を採用する場合のものであったように、図２Ａ、図２Ｂは第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１を採用する場合の、図２Ｃ、図２Ｄは第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２を採用する場合のものである。ただし、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄにおいて車速ＶＳＰの変化は、図７、図８、図９、図１０と同じであるとする。図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄにおいて外気温度ＴＡＮがｔ１の始動タイミングより徐々に上昇するとしたとき、外気温度ＴＡＮに温度差クライテリア（一定値）ＳＬ２を加算した温度は、外気温度ＴＡＮに応じて変化（上昇）する。そして、実冷却水温度Ｔｒｅａｌから外気温度ＴＡＮを差し引いた温度差（Ｔｒｅａｌ−ＴＡＮ）が温度差クライテリアＳＬ２と一致するｔ４’のタイミングで診断条件が成立すると判断する。
A diagnosis method of the
なお、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄでは、実冷却水温度Ｔｒｅａｌから外気温度ＴＡＮを差し引いた温度差（Ｔｒｅａｌ−ＴＡＮ）が温度差クライテリアＳＬ２より大きいときに診断条件が成立するとして構成しているが、実冷却水温度Ｔｒｅａｌから外気温度ＴＡＮを差し引いた温度差（Ｔｒｅａｌ−ＴＡＮ）が温度差クライテリアＳＬ２より大きいことをラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たすことに含めてもかまわない。すなわち、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たすか否かを車速ＶＳＰ及び実冷却水温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差とに基づいて判定し、車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１（所定速度）より高くかつ実冷却水温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差が温度差クライテリアＳＬ２（所定温度差）より大きいときにラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たすと判定することができる。このときには、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄにおいてｔ４’〜ｔ６の期間がラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間となる。このようにして、サーモスタットの開故障を診断する条件になったか否かを実冷媒温度と外気温度との温度差に基づいて判定し、実冷媒温度と外気温度との温度差が所定温度差より大きいときにサーモスタットの開故障を診断する条件が成立すると判定する診断装置が提供される。
In FIG. 2A, FIG. 2B, FIG. 2C, and FIG. 2D, the diagnosis condition is established when the temperature difference (Treal-TAN) obtained by subtracting the outside air temperature TAN from the actual cooling water temperature Treal is larger than the temperature difference criterion SL2. However, the fact that the temperature difference obtained by subtracting the outside air temperature TAN from the actual cooling water temperature Treal (Treal-TAN) is larger than the temperature difference criterion SL2 may be included in the condition that the amount of heat exchange of the
第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１を採用するときには、図２Ａ、図２Ｂにおいてｔ４’のタイミングより、ｔ４’のタイミングでの実冷却水温度Ｔｒｅａｌを初期温度Ｔｉｎｉとして、第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１からこの初期温度Ｔｉｎｉを差し引いた相対温度である第１相対温度Ｔ１（＝Ｔｅｓｔ１−Ｔｉｎｉ）と、実冷却水温度Ｔｒｅａｌからこの初期温度Ｔｉｎｉを差し引いた相対温度である第２相対温度Ｔ２（＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ）とを算出し、判定許可温度クライテリアＳＬ３（一定値）（基準）をこれら第１相対温度Ｔ１、第２相対温度Ｔ２のいずれが先に超えるかによってサーモスタット７に開故障が生じているか否かを診断する。すなわち、第２相対温度Ｔ２（＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ）が第１相対温度Ｔ１（＝Ｔｅｓｔ１−Ｔｉｎｉ）よりも先に判定許可温度クライテリアＳＬ３（基準）を超えるときにサーモスタット７に開故障が生じていない（正常である）と、また第１相対温度Ｔ１（＝Ｔｅｓｔ１−Ｔｉｎｉ）が第２相対温度Ｔ２（＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ）よりも先に判定許可温度クライテリアＳＬ３を超えるときにサーモスタット７に開故障が生じていると診断する。
When the first estimated coolant temperature Test1 is adopted, the actual coolant temperature Treal at the timing t4 ′ is set as the initial temperature Tini from the timing t4 ′ in FIGS. 2A and 2B, and the estimated temperature from the first coolant temperature Test1. A first relative temperature T1 (= Test1-Tini) which is a relative temperature obtained by subtracting the initial temperature Tini, and a second relative temperature T2 (= Treal−Tini) which is a relative temperature obtained by subtracting the initial temperature Tini from the actual cooling water temperature Treal. ) And whether or not an open failure has occurred in the
具体的には、図２Ａはサーモスタット開故障時の、図２Ｂはサーモスタット正常時の実冷却水温度Ｔｒｅａｌの変化を示している。図２Ａにおいては、第１相対温度Ｔ１（＝Ｔｅｓｔ１−Ｔｉｎｉ）がｔ５’のタイミングにおいて、第２相対温度Ｔ２（＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ）が判定許可温度クライテリアＳＬ３を超えるよりも先に判定許可温度クライテリアＳＬ３を超えるので、ｔ５’のタイミングでサーモスタット７に開故障が生じていると診断される。一方、図２Ｂにおいては、第２相対温度Ｔ２（＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ）がｔ５’のタイミングにおいて、第１相対温度Ｔ１（＝Ｔｅｓｔ１−Ｔｉｎｉ）が判定許可温度クライテリアＳＬ３を超えるよりも先に判定許可温度クライテリアＳＬ３を超えるので、ｔ５’のタイミングでサーモスタット７に開故障が生じていない（正常である）と診断される。
Specifically, FIG. 2A shows a change in the actual cooling water temperature Treal when the thermostat is open, and FIG. 2B shows a change in the actual cooling water temperature Treal when the thermostat is normal. In FIG. 2A, at the timing when the first relative temperature T1 (= Test1-Tini) is t5 ′, the determination allowable temperature criterion is set before the second relative temperature T2 (= Treal-Tini) exceeds the determination allowable temperature criterion SL3. Since SL3 is exceeded, it is diagnosed that an open failure has occurred in the
一方、第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２を採用するときには、図２Ｃ、図２Ｄにおいてｔ４’のタイミングより、ｔ４’のタイミングでの実冷却水温度Ｔｒｅａｌを初期温度Ｔｉｎｉとして、第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２から初期温度Ｔｉｎｉを差し引いた相対温度である第３相対温度Ｔ３（＝Ｔｅｓｔ２−Ｔｉｎｉ）と、実冷却水温度Ｔｒｅａｌからこの初期温度Ｔｉｎｉを差し引いた相対温度である第２相対温度Ｔ２（＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ）とを算出し、判定許可温度クライテリアＳＬ３（一定値）（基準）をこれら第３相対温度Ｔ３、第２相対温度Ｔ２のいずれが先に超えるかによってサーモスタット７に開故障が生じているか否かを診断する。すなわち、第２相対温度Ｔ２（＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ）が第３相対温度Ｔ３（＝Ｔｅｓｔ２−Ｔｉｎｉ）よりも先に判定許可温度クライテリアＳＬ３（基準）を超えるときにサーモスタット７に開故障が生じていない（正常である）と、また第３相対温度Ｔ３（＝Ｔｅｓｔ２−Ｔｉｎｉ）が第２相対温度Ｔ２（＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ）よりも先に判定許可温度クライテリアＳＬ３を超えるときにサーモスタット７に開故障が生じていると診断する。
On the other hand, when the second cooling water estimated temperature Test2 is adopted, the actual cooling water temperature Treal at the timing t4 ′ is set as the initial temperature Tini from the timing t4 ′ in FIGS. 2C and 2D, and the second cooling water estimated temperature Test2 is used. The third relative temperature T3 (= Test2-Tini) which is a relative temperature obtained by subtracting the initial temperature Tini from the second relative temperature T2 (= Treal−) which is the relative temperature obtained by subtracting the initial temperature Tini from the actual cooling water temperature Treal. Tini), and whether or not an open failure has occurred in the
具体的には、図２Ｃはサーモスタット開故障時の、図２Ｄはサーモスタット正常時の実冷却水温度の変化を示している。図２Ｃにおいては、第３相対温度Ｔ３（＝Ｔｅｓｔ２−Ｔｉｎｉ）がｔ５’のタイミングにおいて、第２相対温度Ｔ２（＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ）が判定許可温度クライテリアＳＬ３を超えるよりも先に判定許可温度クライテリアＳＬ３を超えるので、ｔ５’のタイミングでサーモスタット７に開故障が生じていると診断される。一方、図２Ｄにおいては、第２相対温度Ｔ２（＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ）がｔ５’のタイミングにおいて、第３相対温度Ｔ３（＝Ｔｅｓｔ２−Ｔｉｎｉ）が判定許可温度クライテリアＳＬ３を超えるよりも先に判定許可温度クライテリアＳＬ３を超えるので、ｔ５’のタイミングでサーモスタット７に開故障が生じていない（正常である）と診断される。
Specifically, FIG. 2C shows a change in the actual cooling water temperature when the thermostat is open, and FIG. 2D shows a change in the actual cooling water temperature when the thermostat is normal. In FIG. 2C, at the timing when the third relative temperature T3 (= Test2-Tini) is t5 ′, the determination permission temperature criterion is set before the second relative temperature T2 (= Treal-Tini) exceeds the determination permission temperature criterion SL3. Since SL3 is exceeded, it is diagnosed that an open failure has occurred in the
このように、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄにおいて「冷却水推定温度の変化及び実冷却水温度の変化のいずれか一方が基準を超えるときに、サーモスタット７の開故障を診断する」とは、冷却水推定温度として第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１を採用する場合においては、第１相対温度Ｔ１（＝Ｔｅｓｔ１−Ｔｉｎｉ）が第２相対温度Ｔ２（＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ）よりも先に基準（判定許可温度クライテリアＳＬ３）を超えるときにサーモスタット７に開故障が生じていると診断し、第２相対温度Ｔ２（＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ）が第１相対温度Ｔ１（＝Ｔｅｓｔ１−Ｔｉｎｉ）よりも先に基準（判定許可温度クライテリアＳＬ３）を超えるときにサーモスタット７に開故障が生じていない、従ってサーモスタット７は正常であると診断することをいう。
Thus, in FIG. 2A, FIG. 2B, FIG. 2C, and FIG. 2D, “when one of the change in the estimated coolant temperature and the change in the actual coolant temperature exceeds the reference, an open failure of the
また、冷却水推定温度として第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２を採用する場合において、「冷却水推定温度の変化及び実冷却水温度Ｔｒｅａｌの変化のいずれか一方が基準を超えるときに、サーモスタット７の開故障を診断する」とは、第３相対温度Ｔ３（＝Ｔｅｓｔ２−Ｔｉｎｉ）が第２相対温度Ｔ２（＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ）よりも先に基準（判定許可温度クライテリアＳＬ３）を超えるときにサーモスタット７に開故障が生じていると診断し、第２相対温度Ｔ２（＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ）が第３相対温度Ｔ３（＝Ｔｅｓｔ２−Ｔｉｎｉ）よりも先に基準（判定許可温度クライテリアＳＬ３）を超えるときにサーモスタット７に開故障が生じていない、従ってサーモスタット７は正常であると診断することをいう。
Further, when the second estimated coolant temperature Test2 is adopted as the estimated coolant temperature, “when either one of the estimated change in the coolant temperature or the change in the actual coolant temperature Treal exceeds the reference, the
図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄにおいて上記の車速クライテリアＳＬ１と温度差クライテリアＳＬ２との間にはトレードオフの関係がある。つまり、車速クライテリアＳＬ１を下げるほどラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間が長くなり、サーモスタット７に開故障が生じているか否かの診断の機会が増える一方で、車速クライテリアＳＬ１を下げることでラジエータ４の実際の熱交換量が小さくなる側に向かい、診断の精度が低下する。従って、この診断の精度の低下を補うには、サーモスタット正常時とサーモスタット開故障時とで実冷却水温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差がより明確になるように温度差クライテリアＳＬ２を大きくする必要がある。この逆に、車速クライテリアＳＬ１を上げるほどラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間が短くなり、診断の機会は減るものの、車速クライテリアＳＬ１を上げることでラジエータ４の実際の熱交換量が大きくなる側に向かい、診断の精度が向上する。従って、この診断の精度が向上する分、実冷却水温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差が小さくてもサーモスタット正常時とサーモスタット開故障時との差異が明確になるので、温度差クライテリアＳＬ２を小さくできる。このように、車速クライテリアＳＬ１と温度差クライテリアＳＬ２との間にはトレードオフの関係があるので、最終的にはマッチングにより、車速クライテリアＳＬ１と温度差クライテリアＳＬ２とをバランスよく定める。ただし、車速クライテリアＳＬ１はあくまでラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たすか否かを定めるものであり、本発明においても低車速域で診断条件が成立することはない。
2A, 2B, 2C, and 2D, there is a trade-off relationship between the vehicle speed criterion SL1 and the temperature difference criterion SL2. That is, the lower the vehicle speed criterion SL1, the longer the continuous period that satisfies the condition that the heat exchange amount of the
このように、本発明によればエンジン始動時から所定時間が経過するのを待ったり、エンジン始動後にエンジンが所定の暖機状態になるのを待ったりしなくても、それ以前にラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間があれば、その連続した期間において、冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１、Ｔｅｓｔ２（冷媒推定温度）の変化及び実冷却水温度Ｔｒｅａｌ（実冷媒温度）の変化のいずれか一方が判定許可温度クライテリアＳＬ３（基準）を超えるときに、サーモスタット７の開故障を診断することができるのである。
As described above, according to the present invention, it is possible to wait for a predetermined time from the start of the engine or wait for the engine to be in a predetermined warm-up state after the engine is started. If there is a continuous period that satisfies the condition for increasing the heat exchange amount, the change in the estimated coolant temperature Test1, Test2 (estimated refrigerant temperature) and the change in the actual coolant temperature Treal (actual refrigerant temperature) in the consecutive period. When either one exceeds the determination permission temperature criterion SL3 (reference), an open failure of the
エンジンコントローラ１１で実行されるこのサーモスタット７の診断方法をフローチャートに基づいて詳述する。
A method for diagnosing the
図３のフローチャートは第１実施形態のサーモスタット７の診断を行うためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に処理を実行する。第１実施形態のサーモスタット７の診断は、第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１と実冷却水温度Ｔｒｅａｌとに基づいて行うので、図２Ａ及び図２Ｂに示したサーモスタット７の診断方法に対応する。なお、第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２と実冷却水温度Ｔｒｅａｌとに基づいて行うサーモスタット７の診断方法は後述する図１１により説明する。
The flowchart of FIG. 3 is for diagnosing the
ステップ１では診断済フラグをみる。診断済フラグはエンジンの始動時にゼロに初期設定されている。ここでは、診断済フラグ＝０であるとしてステップ２、３に進み、車速センサ１５により検出される車速ＶＳＰと車速クライテリアＳＬ１（所定速度）を比較する。車速クライテリアＳＬ１はラジエータ４の熱交換量が大きい条件を満たすか否かを定めるものであり、マッチングにより最適値を設定しておく。図２Ａ、図２Ｂにおいてはｔ１よりｔ３の直前まで車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１以下にあるので、ステップ１７〜１９に進み、条件ＯＫフラグ＝０とすると共に、初期温度Ｔｉｎｉ、第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１を初期化する。
In
ステップ２で車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１を超えているときにはラジエータ４の熱交換量が大きい条件を満たすと判断し、ステップ３に進む。図２Ａ、図２Ｂにおいてステップ３に進むのは、ｔ３のタイミングからである。
When the vehicle speed VSP exceeds the vehicle speed criterion SL1 in
ステップ３では、実冷却水温度Ｔｒｅａｌから外気温度ＴＡＮを差し引いた値（Ｔｒｅａｌ−ＴＡＮ）と温度差クライテリアＳＬ２（所定温度差）を比較する。ここで、実冷却水温度Ｔｒｅａｌは冷却水温度センサ１２により、外気温度ＴＡＮは外気温度センサ１３により検出する。温度差クライテリアＳＬ２は診断条件が成立したか否かを判定するためのもので、予め設定しておく。図２Ａ、図２Ｂにおいてはｔ３よりｔ４’の直前まで実冷却水温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差（Ｔｒｅａｌ−ＴＡＮ）が温度差クライテリアＳＬ２以下にあるので、ステップ１７〜１９に進み、ステップ１７〜１９の操作を実行する。
In
ステップ３で実冷却水温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差（Ｔｒｅａｌ−ＴＡＮ）が温度差クライテリアＳＬ２を超えているときには診断条件が成立したと判断し、ステップ４に進む。これは図２Ａ、図２Ｂにおいてはｔ４’のタイミングに相当する。
When the temperature difference (Treal-TAN) between the actual cooling water temperature Treal and the outside air temperature TAN exceeds the temperature difference criterion SL2 in
ステップ４では、条件ＯＫフラグ（エンジン始動時にゼロに初期設定）をみる。ここでは、条件ＯＫフラグ＝０であるとしてステップ５に進み、診断条件が成立したことを表すため条件ＯＫフラグ＝１とする。
In
ステップ６、７ではそのタイミングでの、つまり診断条件が成立したタイミングでの実冷却水温度Ｔｒｅａｌを冷却水推定温度の初期温度Ｔｉｎｉに入れると共に、初期温度Ｔｉｎｉを第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１に入れる。 In Steps 6 and 7, the actual cooling water temperature Treal at that timing, that is, at the timing when the diagnosis condition is satisfied, is put into the initial temperature Tini of the estimated cooling water temperature, and the initial temperature Tini is put into the first estimated cooling water temperature Test1. .
次回以降も、ステップ２で車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１を超えており、かつステップ３で実冷却水温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差が温度差クライテリアＳＬ２を超えているとして述べる。ステップ５での条件ＯＫフラグ＝１より次回にはステップ４よりステップ８に進み、第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１を算出する。第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１は、前述したサーモスタット正常時低温側推定温度を冷却水推定温度として採用する場合の温度である。この第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１の具体的な算出については図４（図３のステップ８のサブルーチン）により説明する。
From the next time onward, it will be described that the vehicle speed VSP exceeds the vehicle speed criterion SL1 in
図４においてステップ２１では、エンジン回転速度Ｎｅと燃料噴射パルス幅Ｔｉとから図５を内容とするマップを検索することによりエンジンの演算周期当たり（１０ｍｓ当たり）基本発熱量ｑを算出する。演算周期当たり基本発熱量ｑは、点火時期が基本点火時期（一定値）のときのエンジンの演算周期当たり発熱量で、予め実験等により求めてメモリに記憶しておく。ここで、エンジン回転速度Ｎｅはエンジンコントローラ１１がクランク角センサ１４からのクランク角に基づいて算出している。また、エンジンコントローラ１１では運転条件に応じて燃料噴射パルス幅Ｔｉ及び点火時期を算出し、所定の燃料噴射時期になると、この燃料噴射パルス幅Ｔｉだけインジェクタ（図示しない）を開いてエンジンへの燃料供給を行い、点火時期になると燃焼室に臨んでいる点火プラグ（図示しない）に火花点火が飛ぶようにしている。ここでは、燃料噴射パルス幅Ｔｉをエンジン負荷として用いてエンジンの演算周期当たり基本発熱量ｑを算出している。
In FIG. 4, in
ステップ２２では、上記算出される点火時期から所定のテーブルを検索することにより点火時期補正係数Ｋａを算出し、ステップ２３でこの点火時期補正係数Ｋａをエンジンの演算周期当たり基本発熱量ｑに乗算した値を演算周期当たりエンジン発熱量Ｑとして、つまり、
Ｑ１＝ｑ×Ｋａ …（１）
の式により演算周期当たりエンジン発熱量Ｑを算出する。
In step 22, an ignition timing correction coefficient Ka is calculated by searching a predetermined table from the calculated ignition timing, and in step 23, this ignition timing correction coefficient Ka is multiplied by the basic calorific value q per engine operation cycle. The value as the engine heating value Q per calculation cycle, that is,
Q1 = q × Ka (1)
The engine heat generation amount Q per calculation cycle is calculated by the following formula.
点火時期補正係数Ｋａは、エンジンの運転条件に応じて算出される点火時期が基本点火時期から外れたときにも実際の演算周期当たりエンジン発熱量を精度良く得るためのものである。点火時期が基本点火時期から外れると、演算周期当たりエンジン発熱量が基本点火時期のときの演算周期当たりエンジン発熱量より変化する。例えば点火時期が基本点火時期より進角すると燃焼状態がよくなって演算周期当たりエンジン発熱量が基本点火時期のときの演算周期当たりエンジン発熱量より多くなる。従って、点火時期が基本点火時期より進角したときには、基本点火時期のときの演算周期当たりエンジン発熱量より多くなるように点火時期補正係数Ｋａに１．０よりも大きな値を与えることで実際の演算周期当たりエンジン発熱量と一致させる。 The ignition timing correction coefficient Ka is for accurately obtaining the engine heat generation amount per actual calculation cycle even when the ignition timing calculated according to the engine operating condition deviates from the basic ignition timing. When the ignition timing deviates from the basic ignition timing, the engine heat generation amount per calculation cycle changes from the engine heat generation amount per calculation cycle at the basic ignition timing. For example, when the ignition timing is advanced from the basic ignition timing, the combustion state is improved and the engine heat generation amount per calculation cycle becomes larger than the engine heat generation amount per calculation cycle when the basic ignition timing is set. Accordingly, when the ignition timing is advanced from the basic ignition timing, an actual value can be obtained by giving a value larger than 1.0 to the ignition timing correction coefficient Ka so that it is larger than the engine heat generation amount per calculation cycle at the basic ignition timing. Match the engine heat generation per calculation cycle.
一方、エンジン冷間始動時のように点火時期が基本点火時期より遅角すると燃焼状態が悪くなって演算周期当たりエンジン発熱量が基本点火時期のときの演算周期当たりエンジン発熱量より少なくなる。従って、点火時期が基本点火時期より遅角したときには、基本点火時期のときの演算周期当たりエンジン発熱量より少なくなるように点火時期補正係数Ｋａに１．０よりも小さな正の値を与えることで実際の演算周期当たりエンジン発熱量と一致させる。 On the other hand, if the ignition timing is retarded from the basic ignition timing as in the cold start of the engine, the combustion state becomes worse and the engine heat generation amount per calculation cycle becomes smaller than the engine heat generation amount per calculation cycle at the basic ignition timing. Therefore, when the ignition timing is retarded from the basic ignition timing, a positive value smaller than 1.0 is given to the ignition timing correction coefficient Ka so that it becomes smaller than the engine heat generation amount per calculation cycle at the basic ignition timing. It is made to coincide with the engine heat generation amount per actual calculation cycle.
ステップ２４では、エンジン回転速度Ｎｅから図６を内容とするテーブルを検索することによりウォータジャケット２を流れる冷却水流量Ｗ１を算出し、ステップ２５で実冷却水温度Ｔｒｅａｌ、外気温度ＴＡＮとこの冷却水流量Ｗ１とを用いて、ウォータジャケット２からの演算周期当たり放熱量Ｑ１を、
Ｑ１＝Ｗ１×Ｃ１（Ｔｒｅａｌ−ＴＡＮ） …（２）
ただし、Ｃ１：シリンダブロックの比熱、
の式により算出する。
In step 24, a flow rate of cooling water W1 flowing through the
Q1 = W1 × C1 (Treal-TAN) (2)
Where C1: specific heat of the cylinder block,
It is calculated by the following formula.
ステップ２６では、エンジン回転速度Ｎｅから図６を内容とするテーブルを検索することによりヒータ９を流れる冷却水流量Ｗ２を算出し、ステップ２７で実冷却水温度Ｔｒｅａｌ、外気温度ＴＡＮとこの冷却水流量Ｗ２とを用いて、ヒータ９からの演算周期当たり放熱量Ｑ２を、
Ｑ２＝Ｗ２（Ｔｒｅａｌ−ＴＡＮ）×ｅ＾（−Ｋ２×Ｌ２／Ｗ２）
…（３）
ただし、Ｋ２：ヒータ９表面と大気の間の熱貫流率、
Ｌ２：ヒータ９内の冷却水流路長、
の式により算出する。
In step 26, a flow rate W2 flowing through the
Q2 = W2 (Treal-TAN) × e ^ (− K2 × L2 / W2)
... (3)
However, K2: Heat flow rate between the surface of the
L2: cooling water flow path length in the
It is calculated by the following formula.
ステップ２８では、エンジン回転速度Ｎｅから図６を内容とするテーブルを検索することによりラジエータ４を流れる冷却水流量Ｗ３を算出し、ステップ２９で実冷却水温度Ｔｒｅａｌ、外気温度ＴＡＮとこの冷却水流量Ｗ３とを用いて、ラジエータ４からの演算周期当たり放熱量Ｑ３を、
Ｑ３＝Ｗ３（Ｔｒｅａｌ−ＴＡＮ）×ｅ＾（−Ｋ３×Ｌ３／Ｗ３）
…（４）
ただし、Ｋ３：ラジエータ４の外面を構成する材料の熱貫流率、
Ｌ３：ラジエータ４内の冷却水流路長、
の式により算出する。なお、（３）式、（４）式では、ヒータ９の温度、ラジエータ４の温度をウォータジャケット出口２ｂの冷却水温度（Ｔｒｅａｌ）で近似しているが、温度センサを設けて実際にヒータ９の温度、ラジエータ４の温度を検出し、この検出したヒータ９の温度、ラジエータ４の温度を用いてヒータ９からの演算周期当たり放熱量Ｑ２、ラジエータ４からの演算周期当たり放熱量Ｑ３を算出するようにしてもかまわない。
In step 28, a cooling water flow rate W3 flowing through the
Q3 = W3 (Treal-TAN) × e ^ (− K3 × L3 / W3)
... (4)
However, K3: Thermal conductivity of the material constituting the outer surface of the
L3: cooling water flow path length in the
It is calculated by the following formula. In the equations (3) and (4), the temperature of the
ステップ３０では、このようにして算出した演算周期当たりエンジン発熱量Ｑ、ウォータジャケット２からの演算周期当たり放熱量Ｑ１、ヒータ９からの演算周期当たり放熱量Ｑ２およびラジエータ４からの演算周期当たり放熱量Ｑ３を用いて、冷却水温度の演算周期当たり温度上昇分ΔＴを、
ΔＴ＝（Ｑ−Ｑ１−Ｑ２−Ｑ３）／（Ｗ１×Ｃ１） …（５）
ただし、Ｃ１：シリンダブロックの比熱、
の式により算出する。ステップ３１では、この冷却水温度の演算周期当たり温度上昇分ΔＴを前回の第１冷却水推定温度であるＴｅｓｔ１ｚに加算した値を今回の第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１として、つまり
Ｔｅｓｔ１＝Ｔｅｓｔ１ｚ＋ΔＴ …（６）
ただし、Ｔｅｓｔ１ｚ：Ｔｅｓｔ１の前回値、
の式により第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１を更新（算出）する。
In step 30, the engine heat generation amount Q calculated in this way, the heat release amount Q1 per calculation cycle from the
ΔT = (Q−Q1−Q2−Q3) / (W1 × C1) (5)
Where C1: specific heat of the cylinder block,
It is calculated by the following formula. In step 31, a value obtained by adding the temperature rise ΔT per calculation cycle of the cooling water temperature to Test1z which is the previous first cooling water estimated temperature is set as the first cooling water estimated temperature Test1, that is, Test1 = Test1z + ΔT ( 6)
However, Test1z: the previous value of Test1,
The first cooling water estimated temperature Test1 is updated (calculated) by the following formula.
このようにして第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１の算出を終了したら図３に戻り、ステップ９で第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１から初期温度Ｔｉｎｉを差し引いた値を第１相対温度Ｔ１として、つまり第１相対温度Ｔ１を、
Ｔ１＝Ｔｅｓｔ１−Ｔｉｎｉ …（７）
の式により算出し、ステップ１０でこの第１相対温度Ｔ１と判定許可温度クライテリアＳＬ３（基準）を比較する。判定許可温度クライテリアＳＬ３はサーモスタット７に開故障が生じているか否かを判定するための値で、予め定めておく。
When the calculation of the first estimated coolant temperature Test1 is completed in this way, the process returns to FIG. 3, and the value obtained by subtracting the initial temperature Tini from the estimated first coolant temperature Test1 in
T1 = Test1-Tini (7)
In
条件ＯＫフラグ＝１となった直後には、第１相対温度Ｔ１は判定許可温度クライテリアＳＬ３より小さいのでステップ１１に進み、そのときの実冷却水温度Ｔｒｅａｌから初期温度Ｔｉｎｉを差し引いた値を第２相対温度Ｔ２として、つまり第２相対温度Ｔ２を、
Ｔ２＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ …（８）
の式により算出し、ステップ１２でこの第２相対温度Ｔ２と判定許可温度クライテリアＳＬ３を比較する。条件ＯＫフラグ＝１となった直後には、第２相対温度Ｔ２も判定許可温度クライテリアＳＬ３より小さいのでそのまま今回の処理を終了する。
Immediately after the condition OK flag = 1, since the first relative temperature T1 is smaller than the determination allowable temperature criterion SL3, the process proceeds to step 11, and the value obtained by subtracting the initial temperature Tini from the actual cooling water temperature Treal at that time is the second value. As the relative temperature T2, that is, the second relative temperature T2,
T2 = Treal-Tini (8)
In
次回からは第１相対温度Ｔ１（＝Ｔｅｓｔ１−Ｔｉｎｉ）及び第２相対温度Ｔ２（＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ）が大きくなるのを待つ。すなわち、ステップ１０で第１相対温度Ｔ１が判定許可温度クライテリアＳＬ３を超えるか、 ステップ１２で第２相対温度Ｔ２が判定許可温度クライテリアＳＬ３を超えるまではステップ８〜１２の操作を実行して今回の処理を終了する。
From the next time, it waits for the first relative temperature T1 (= Test1-Tini) and the second relative temperature T2 (= Treal-Tini) to increase. That is, until the first relative temperature T1 exceeds the determination permission temperature criterion SL3 in
やがて、ステップ１０で第１相対温度Ｔ１（＝Ｔｅｓｔ１−Ｔｉｎｉ）が判定許可温度クライテリアＳＬ３を超えるときにはステップ１３に進み、第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１のほうが、実冷却水温度Ｔｒｅａｌよりも先に上昇した、従ってサーモスタット７に開故障が生じていると診断（図では「ＮＧ診断」で略記）する。これは図２Ａにおいてはｔ５’のタイミングである。このときにはステップ１３でサーモスタット７に開故障が生じていることをメモリに記憶すると共に、ステップ１４で警告フラグ（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１とする。図示しないフローでは、警告フラグ＝１を受けて、車室内の警報装置２１でサーモスタット７に開故障が生じていることを運転者等に知らせる。
Eventually, when the first relative temperature T1 (= Test1-Tini) exceeds the determination permission temperature criterion SL3 in
一方、ステップ１２で第２相対温度Ｔ２（＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ）が判定許可温度クライテリアＳＬ３を超えるときにはステップ１５に進み、実冷却水温度Ｔｒｅａｌのほうが、第１冷却水温度推定値Ｔｅｓｔ１よりも先に上昇した、従ってサーモスタット７に開故障は生じていない（サーモスタット７は正常である）と診断（図では「ＯＫ診断」で略記）する。これは図２Ｂにおいてはｔ５’のタイミングである。このときにはステップ１５でサーモスタット７に開故障が生じていない（サーモスタット７は正常である）ことをメモリに記憶する。
On the other hand, when the second relative temperature T2 (= Treal-Tini) exceeds the determination permission temperature criterion SL3 in
これでサーモスタット７に開故障が生じているか否かの診断（サーモスタットの開故障の診断）を終了するので、ステップ１６では診断済フラグ＝１とする。この診断済フラグ＝１より、次回以降にはステップ２以降に進むことができない。これは、エンジンの始動後にサーモスタット７に開故障が生じているか否かの診断を１回だけで済ますものである。
This completes the diagnosis of whether or not an open failure has occurred in the thermostat 7 (diagnosis of an open failure of the thermostat). From this diagnosed flag = 1, it is not possible to proceed to step 2 and subsequent times after the next time. This is a one-time diagnosis of whether or not an open failure has occurred in the
一方、車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１を超えていることよりステップ３以降に進んでいる状態でステップ１３、１５の操作に辿り着く前に、ステップ２で車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１以下になったときには、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続する期間でなくなったと判断し、ステップ１７に進み、条件ＯＫフラグ＝０とすると共に、ステップ１８、１９で初期温度Ｔｉｎｉ、第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１を初期化し、次回の診断の機会に備える。このようにステップ１３、１５の診断結果を得る前にラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続する期間でなくなったときには診断済フラグ＝０のままであるので、その後に車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１を再び超えるとステップ３以降に進んで、サーモスタット７に開故障が生じているか否かの診断を再び行う。つまり、ステップ１３、１５の診断結果を得るまではラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間となるたびにサーモスタット７に開故障が生じているか否かの診断（サーモスタットの開故障の診断）を行う。
On the other hand, when the vehicle speed VSP is less than or equal to the vehicle speed criterion SL1 in
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。 Here, the effect of this embodiment is demonstrated.
従来技術の診断時間としての、所定時間を経過したり所定の暖機状態に到達したりするまでの間に、診断精度が向上する条件が成立することがある。すなわち、本発明は、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間においては、車両の運転開始より所定時間を経過したり車両の運転開始よりエンジンが所定の暖機状態に到達したりするまで待たなくても精度の良い診断が行える、ということに発明者が気づいたところからなされたものである。
A condition for improving diagnosis accuracy may be satisfied before a predetermined time as a diagnosis time of the prior art elapses or until a predetermined warm-up state is reached. That is, according to the present invention, in a continuous period in which the heat exchange amount of the
本実施形態（請求項１に記載の発明）によれば、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間において、第１相対温度Ｔ１（＝Ｔｅｓｔ１−Ｔｉｎｉ）の変化（冷媒推定温度の変化）及び第２相対温度Ｔ２（＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ）の変化（実冷媒温度の変化）のいずれか一方が許可判定温度差クライテリアＳＬ３（基準）を超えるときに、サーモスタット７の開故障を診断するので（図３のステップ１０、１３、１２、１５参照）、車両（移動体）の運転開始より所定時間を経過するまでの間や車両（移動体）の運転開始よりエンジンが所定の暖機状態に到達するまでの間であっても、精度の高い診断を早期に行うことができる。
According to the present embodiment (the invention described in claim 1), the change in the first relative temperature T1 (= Test1-Tini) (estimated refrigerant temperature) during a continuous period that satisfies the condition that the amount of heat exchange of the
しかも、従来技術によれば車両の運転開始より所定の時間を経過したり車両の運転開始よりエンジンが所定の暖機状態に到達したりしたところで診断できない条件になってしまい診断を行うことができなかった場合であっても、本発明によれば、所定の時間を経過したり所定の暖機状態に到達したりする以前に診断精度が向上する条件が成立すれば診断を行うことができる、という診断頻度を高める効果も得られる。 Moreover, according to the prior art, a diagnosis cannot be made when a predetermined time elapses from the start of vehicle operation or the engine reaches a predetermined warm-up state from the start of vehicle operation. Even if not, according to the present invention, diagnosis can be performed if a condition for improving diagnosis accuracy is satisfied before a predetermined time elapses or a predetermined warm-up state is reached. The effect of increasing the diagnosis frequency is also obtained.
本実施形態（請求項２に記載の発明）によれば、車速ＶＳＰが相対的に高いことはエンジンの発熱量が相対的に大きくなっていることを必ずしも意味しないが、車速ＶＳＰが相対的に高い場合には、エンジンの発熱量が相対的に大きくなっている場合が多いと考えられることに着目し、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たすか否かを車速（移動体の速度）ＶＳＰに基づいて判定し、車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１（所定速度）より高いときにラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たすと判定するので（図３のステップ２参照）、エンジンの状態を実際に知ることなくラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす場合を簡易に知ることができる。
According to the present embodiment (the invention described in claim 2), a relatively high vehicle speed VSP does not necessarily mean that the amount of heat generated by the engine is relatively large, but the vehicle speed VSP is relatively high. If it is high, it is considered that the amount of heat generated by the engine is often relatively large, and whether or not the condition for increasing the heat exchange amount of the
本実施形態（請求項４に記載の発明）によれば、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たすか否かを実冷媒温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差に基づいて判定し、実冷媒温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差が温度差クライテリアＳＬ２（所定温度差）より大きいときにラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たすと判定するので、外気温度ＴＡＮが環境条件や運転条件により変化する場合においても、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たすか否かを精度よく判定することができる。
According to the present embodiment (the invention described in claim 4), it is determined based on the temperature difference between the actual refrigerant temperature Treal and the outside air temperature TAN whether or not the condition for increasing the heat exchange amount of the
本実施形態によれば、サーモスタット７の開故障を診断する条件になったか否かを実冷媒温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差に基づいて判定し、実冷媒温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差が温度差クライテリアＳＬ２（所定温度差）より大きいときにサーモスタット７の開故障を診断する条件が成立すると判定するので（図３のステップ３参照）、サーモスタット７の開故障を診断する条件になったか否かの判定を外気温度ＴＡＮが環境条件や運転条件により変化しても精度よく行うことができる。
According to the present embodiment, whether or not the condition for diagnosing an open failure of the
本実施形態（請求項６に記載の発明）によれば、サーモスタット７の開故障を診断する前にラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たさなくなった場合には、その後のラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間において、第１相対温度Ｔ１（冷媒推定温度）の変化及び第２相対温度Ｔ２（実冷媒温度）の変化のいずれか一方が許可判定温度差クライテリアＳＬ３（基準）を超えるときに、サーモスタット７の開故障を診断するので、診断の頻度を高めることができる。
According to the present embodiment (the invention described in claim 6), if the condition that the heat exchange amount of the
図１１のフローチャートは第２実施形態のサーモスタット７の診断を行うためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に処理を実行する。第１実施形態の図３と同一ステップには同一の番号を付している。第２実施形態のサーモスタット７の診断は、第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２と実冷却水温度Ｔｒｅａｌとに基づいて行うので、図２Ｃ及び図２Ｄに示したサーモスタット７の診断方法に対応する。
The flowchart of FIG. 11 is for diagnosing the
第２実施形態では、第１実施形態と相違してエンジン回転速度Ｎｅにより変化する車速クライテリアＳＬ１’及びエンジン回転速度Ｎｅにより変化する温度差クライテリアＳＬ２’を導入している。図１２のフローチャートはエンジン回転速度Ｎｅにより変化する車速クライテリアＳＬ１’及びエンジン回転速度Ｎｅにより変化する温度差クライテリアＳＬ２’を算出するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に処理を実行する。図１１のフローとの関係では、図１１のフローを実行する前に図１２のフローを先に実行する。 In the second embodiment, unlike the first embodiment, a vehicle speed criterion SL1 'that varies depending on the engine rotational speed Ne and a temperature difference criterion SL2' that varies depending on the engine rotational speed Ne are introduced. The flowchart of FIG. 12 is for calculating the vehicle speed criterion SL1 ′ that changes depending on the engine rotational speed Ne and the temperature difference criterion SL2 ′ that changes depending on the engine rotational speed Ne. The process is executed at regular time intervals (for example, every 10 ms). . In relation to the flow of FIG. 11, the flow of FIG. 12 is executed first before the flow of FIG. 11 is executed.
図１２においてステップ５１では診断済フラグをみる。診断済フラグはエンジンの始動時にゼロに初期設定されている。ここでは、診断済フラグ＝０であるとしてステップ５２に進み、そのときのエンジン回転速度Ｎｅから図１３を内容とするテーブルを検索することにより車速クライテリアＳＬ１’を、またステップ５３でそのときのエンジン回転速度Ｎｅから図１４を内容とするテーブルを検索することにより温度差クライテリアＳＬ２’を算出する。 In FIG. 12, in step 51, the diagnosed flag is viewed. The diagnosed flag is initially set to zero when the engine is started. Here, it is assumed that the diagnosed flag = 0, and the routine proceeds to step 52, where the vehicle speed criterion SL1 ′ is searched by searching a table having the contents shown in FIG. The temperature difference criterion SL2 ′ is calculated by searching a table having the contents shown in FIG. 14 from the rotational speed Ne.
図１３に示したように車速クライテリアＳＬ１’は、エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０より大きい領域でエンジン回転速度Ｎｅが高くなるほど基準回転速度Ｎｅ０のときの車速クライテリアＳＬ１より小さくなる。一方、エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０より小さい領域では、基準回転速度Ｎｅ０のときの車速クライテリアＳＬ１より車速クライテリアＳＬ１’は大きくなる。 As shown in FIG. 13, the vehicle speed criterion SL1 'becomes smaller than the vehicle speed criterion SL1 at the reference rotation speed Ne0 as the engine rotation speed Ne increases in a region where the engine rotation speed Ne is larger than the reference rotation speed Ne0. On the other hand, in a region where the engine rotational speed Ne is smaller than the reference rotational speed Ne0, the vehicle speed criterion SL1 'is larger than the vehicle speed criterion SL1 at the reference rotational speed Ne0.
図１４に示したように温度差クライテリアＳＬ２’は、エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０より大きい領域でエンジン回転速度Ｎｅが高くなるほど基準回転速度Ｎｅ０のときの温度差クライテリアＳＬ２より小さくなる。一方、エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０より小さい領域では、基準回転速度Ｎｅ０のときの温度差クライテリアＳＬ２より温度差クライテリアＳＬ２’は大きくなる。 As shown in FIG. 14, the temperature difference criterion SL2 'becomes smaller than the temperature difference criterion SL2 at the reference rotation speed Ne0 as the engine rotation speed Ne increases in a region where the engine rotation speed Ne is larger than the reference rotation speed Ne0. On the other hand, in the region where the engine rotational speed Ne is smaller than the reference rotational speed Ne0, the temperature difference criterion SL2 'is larger than the temperature difference criterion SL2 at the reference rotational speed Ne0.
このようにして求めた車速クライテリアＳＬ１’及び温度差クライテリアＳＬ２’は図１１で用いるためメモリに保存しておく。 The vehicle speed criterion SL1 'and the temperature difference criterion SL2' thus determined are stored in a memory for use in FIG.
図１１において第１実施形態の図３と相違する部分を主に説明する。診断済フラグ＝０であるときにはステップ４１に進み、車速センサ１５により検出される車速ＶＳＰと、図１２のステップ５２で算出済みの車速クライテリアＳＬ１’とを比較する。車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１’を超えているときにはラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たすと判断し、ステップ４２に進む。
In FIG. 11, portions different from FIG. 3 of the first embodiment are mainly described. When the diagnosed flag = 0, the routine proceeds to step 41, where the vehicle speed VSP detected by the
ステップ４２では、実冷却水温度Ｔｒｅａｌから外気温度ＴＡＮを差し引いた値（Ｔｒｅａｌ−ＴＡＮ）と図１２のステップ５３で算出済みの温度差クライテリアＳＬ２’を比較する。実冷却水温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差（Ｔｒｅａｌ−ＴＡＮ）が温度差クライテリアＳＬ２’を超えているときには診断条件が成立したと判断し、ステップ４に進む。
In
ステップ５で条件ＯＫフラグ＝１とした後にはステップ６、４３おいてそのタイミングでの、つまり診断条件が成立したタイミングでの実冷却水温度Ｔｒｅａｌを冷却水推定温度の初期温度Ｔｉｎｉに入れると共に、初期温度Ｔｉｎｉを第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２に入れる。
After setting the condition OK flag = 1 in
次回以降も、ステップ４１で車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１’を超えており、かつステップ４２で実冷却水温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差が温度差クライテリアＳＬ２’を超えているとして述べる。ステップ５での条件ＯＫフラグ＝１より次回にはステップ４よりステップ４４に進み、第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２を算出する。第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２は、前述したサーモスタット開故障時高温側推定温度を冷却水推定温度として採用する場合の温度である。第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２の具体的な算出方法については、第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１の算出方法と同様である。第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２を算出する際に用いる演算周期当たり基本発熱量ｑと冷却水流量Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の各特性は図示しないが、第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１の算出に用いた図５、図６の特性と同様の特性を予め求めておき、その特性を用いて第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２を算出する。
From the next time onward, it will be described that the vehicle speed VSP exceeds the vehicle speed criterion SL1 'in
ステップ４５では、このようにして算出した第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２から初期温度Ｔｉｎｉを差し引いた値を第３相対温度Ｔ３として、つまり第３相対温度Ｔ３を、
Ｔ３＝Ｔｅｓｔ２−Ｔｉｎｉ …（９）
の式により算出し、ステップ４６でこの第３相対温度Ｔ３と判定許可温度クライテリアＳＬ３（基準）を比較する。判定許可温度クライテリアＳＬ３はサーモスタット７に開故障が生じているか否かを判定するための値で、予め定めておく。
In
T3 = Test2-Tini (9)
In
条件ＯＫフラグ＝１となった直後には、第３相対温度Ｔ３は判定許可温度クライテリアＳＬ３より小さいのでステップ１１に進み、そのときの実冷却水温度Ｔｒｅａｌから初期温度Ｔｉｎｉを差し引いた値を第２相対温度Ｔ２として、つまり第２相対温度Ｔ２を、
Ｔ２＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ …（１０）
の式により算出し、ステップ１２でこの第２相対温度Ｔ２と判定許可温度クライテリアＳＬ３を比較する。条件ＯＫフラグ＝１となった直後には、第２相対温度Ｔ２も判定許可温度クライテリアＳＬ３より小さいのでそのまま今回の処理を終了する。
Immediately after the condition OK flag = 1, since the third relative temperature T3 is smaller than the determination allowable temperature criterion SL3, the process proceeds to step 11, and the value obtained by subtracting the initial temperature Tini from the actual cooling water temperature Treal at that time is the second. As the relative temperature T2, that is, the second relative temperature T2,
T2 = Treal-Tini (10)
In
次回からは第３相対温度Ｔ３（＝Ｔｅｓｔ２−Ｔｉｎｉ）及び第２相対温度Ｔ２（＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ）が大きくなるのを待つ。すなわち、ステップ４６で第３相対温度Ｔ３が判定許可温度クライテリアＳＬ３を超えるか、 ステップ１２で第２相対温度Ｔ２が判定許可温度クライテリアＳＬ３を超えるまではステップ４４、４５、４６、１１、１２の操作を実行して今回の処理を終了する。
From the next time, it waits for the third relative temperature T3 (= Test2-Tini) and the second relative temperature T2 (= Treal-Tini) to increase. That is, the operations of
やがて、ステップ４６で第３相対温度Ｔ３（＝Ｔｅｓｔ２−Ｔｉｎｉ）が判定許可温度クライテリアＳＬ３を超えるときにはステップ１３に進み、第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２のほうが、実冷却水温度Ｔｒｅａｌよりも先に上昇した、従ってサーモスタット７に開故障が生じていると診断する。このときにはステップ１３でサーモスタット７に開故障が生じていることをメモリに記憶すると共に、ステップ１４で警告フラグ（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１とする。図示しないフローでは、警告フラグ＝１を受けて、車室内の警報装置２１でサーモスタット７に開故障があることを運転者等に知らせる。
Eventually, when the third relative temperature T3 (= Test2-Tini) exceeds the determination permission temperature criterion SL3 in
一方、ステップ１２で第２相対温度Ｔ２（＝Ｔｒｅａｌ−Ｔｉｎｉ）が判定許可温度クライテリアＳＬ３を超えるときにはステップ１５に進み、実冷却水温度Ｔｒｅａｌのほうが、第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２よりも先に上昇した、従ってサーモスタット７に開故障は生じていない（サーモスタット７は正常である）と診断する。このときにはステップ１５でサーモスタット７に開故障が生じていない（サーモスタット７は正常である）ことをメモリに記憶する。
On the other hand, when the second relative temperature T2 (= Treal-Tini) exceeds the determination permission temperature criterion SL3 in
これでサーモスタット７に開故障が生じているか否かの診断を終了するので、ステップ１６では診断済フラグ＝１とする。この診断済フラグ＝１より、次回以降にはステップ１よりステップ４１以降に進むことができない。
This completes the diagnosis of whether or not an open failure has occurred in the
一方、車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１’を超えていることよりステップ４２以降に進んでいる状態でステップ１３、１５の操作に辿り着く前に、ステップ４１で車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１’以下になったときには、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続する期間でなくなったと判断し、ステップ１７に進み、条件ＯＫフラグ＝０とすると共に、ステップ１８、４７で初期温度Ｔｉｎｉ、第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２を初期化し、次回の診断の機会に備える。このようにステップ１３、１５の診断結果を得る前にラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続する期間でなくなったときには診断済フラグ＝０のままであるので、その後に車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１’を再び超えるとステップ４１よりステップ４２以降に進んで、サーモスタット７に開故障が生じているか否かの診断を再び行う。つまり、ステップ１３、１５の診断結果を得るまではラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続する期間となるたびにサーモスタット７に開故障が生じているか否かの診断（サーモスタットの開故障の診断）を行う。
On the other hand, the vehicle speed VSP has become lower than the vehicle speed criterion SL1 ′ in
ここで、第２実施形態の作用効果を説明する。 Here, the effect of 2nd Embodiment is demonstrated.
第１実施形態の車速クライテリアＳＬ１、温度差クライテリアＳＬ２（図３のステップ２、３参照）は基準回転速度Ｎｅ０（一定値）に対して適合したものであった。すなわち、基準回転速度Ｎｅ０のときのラジエータ４の熱交換量を仮に所定値Ａとすると、第１実施形態では、エンジン回転速度を問わず、車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１を超えていれば、ラジエータ４の熱交換量が所定値Ａより大きくなる条件を満たすと判断している。また、基準回転速度Ｎｅ０のときの実冷却水温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差を仮に所定値Ｂとすると、第１実施形態では、エンジン回転速度を問わず、実冷却水温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差（＝Ｔｒｅａｌ−ＴＡＮ）が温度差クライテリアＳＬ２を超えていれば、実冷却水温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差が所定値Ｂより大きいので診断条件が成立したと判断している。
The vehicle speed criterion SL1 and the temperature difference criterion SL2 (see
しかしながら、実際には、ラジエータ４の熱交換量や実冷却水温度Ｔｒｅａｌはエンジン回転速度Ｎｅに依存し、車速ＶＳＰが同じでもエンジン回転速度Ｎｅが高くなるほど冷却水の循環量が多くなるためラジエータ４の熱交換量は大きくなり、実冷却水温度Ｔｒｅａｌは高くなる。つまり、エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０より高いときのラジエータ４の熱交換量は、上記の所定値Ａよりも多くなり、かつエンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０より高いときの実冷却水温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差は、上記の所定値Ｂよりも大きくなる。従って、エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０より高い場合にも、エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０と一致しているときに最適な値を与える車速クライテリアＳＬ１を用いるのでは、その車速クライテリアＳＬ１が高すぎることになる。車速クライテリアが高すぎると、実際にはラジエータ４の熱交換量が大きい条件を満たすと実質的に判定できるのに、ラジエータ４の熱交換量が大きい条件を満たすと判定しないのであるから、ラジエータ４の熱交換量が大きい条件を満たすと判定する機会をみすみす逃すこととなる。
However, in reality, the amount of heat exchange of the
これに対して、第２実施形態では、エンジン回転速度Ｎｅをパラメータとする可変値である車速クライテリアＳＬ１’を導入している。すなわち、第２実施形態（請求項３に記載の発明）によれば、エンジン回転速度Ｎｅが高いほど車速クライテリアＳＬ１’（所定速度）を低くするので（図１３参照）、エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０より大きい領域（エンジン回転速度が相対的に大きい領域）でラジエータ４の熱交換量が大きい条件を満たすと判定する機会を逃さずに済む。これによって、エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０より大きい領域でラジエータ４の熱交換量が大きい条件を満たす連続した期間を長くすることができる。
On the other hand, in the second embodiment, a vehicle speed criterion SL1 'that is a variable value using the engine rotational speed Ne as a parameter is introduced. That is, according to the second embodiment (the invention according to claim 3), the higher the engine speed Ne, the lower the vehicle speed criterion SL1 ′ (predetermined speed) (see FIG. 13), so the engine speed Ne is the reference. There is no need to miss the opportunity to determine that the heat exchange amount of the
また、エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０より高い場合にも、エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０と一致しているときに最適な値を与える温度差クライテリアＳＬ２を用いるのでは、その温度差クライテリアＳＬ２が大きすぎることになる。温度差クライテリアＳＬ２が大きすぎると、実際には診断条件が成立したと実質的に判断できるのに、診断条件が成立したと判定してないのであるから、診断条件が成立したと判断するタイミングを遅らせてしまうこととなる。 Even when the engine rotational speed Ne is higher than the reference rotational speed Ne0, the temperature difference criterion SL2 that gives an optimum value when the engine rotational speed Ne matches the reference rotational speed Ne0 is used. The criterion SL2 is too large. If the temperature difference criterion SL2 is too large, it can be substantially determined that the diagnosis condition is actually satisfied, but it is not determined that the diagnosis condition is satisfied. It will be delayed.
これに対して、第２実施形態では、エンジン回転速度Ｎｅをパラメータとする可変値である温度差クライテリアＳＬ２’を導入している。すなわち、第２実施形態（請求項６に記載の発明）によれば、エンジン回転速度Ｎｅが高いほど温度差クライテリアＳＬ２（所定温度差）を小さくするので（図１４参照）、エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０より大きい領域（エンジン回転速度が相対的に大きい領域）で診断条件が成立すると判断するタイミングを早めることができる。エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０より大きい領域で診断条件の成立タイミングが早まると、診断終了タイミングも早まることとなる。 On the other hand, in the second embodiment, a temperature difference criterion SL2 ', which is a variable value using the engine speed Ne as a parameter, is introduced. That is, according to the second embodiment (the invention described in claim 6), the higher the engine speed Ne, the smaller the temperature difference criterion SL2 (predetermined temperature difference) (see FIG. 14). It is possible to advance the timing at which it is determined that the diagnosis condition is satisfied in a region larger than the reference rotational speed Ne0 (region where the engine rotational speed is relatively large). If the diagnosis condition is established earlier in a region where the engine rotation speed Ne is larger than the reference rotation speed Ne0, the diagnosis end timing is also advanced.
第１実施形態では第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１と実冷却水温度Ｔｒｅａｌとに基づいてサーモスタット７の診断を行う場合を、第２実施形態では第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２と実冷却水温度Ｔｒｅａｌとに基づいてサーモスタット７の診断を行う場合を説明したが、これら２つの実施形態を組み合わせた実施形態も考えられる。
In the first embodiment, when the
サーモスタット７の診断方法は図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄ、図７、図８、図９、図１０に示す場合に限られるものでない。例えば図２Ａ、図２Ｂにおいて診断条件が成立するｔ４’のタイミングから第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１の傾きと、実冷却水温度Ｔｒｅａｌの傾きを算出し、算出した２つの傾きを比較する。そして、第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１の傾きが実冷却水温度Ｔｒｅａｌの傾きより十分大きいと判断されるときに（あるいは第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１の傾きと実冷却水温度Ｔｒｅａｌの傾きとの差が所定値を超えるときに）サーモスタット７に開故障が生じていると、また実冷却水温度Ｔｒｅａｌの傾きが第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１の傾きより十分大きいと判断されるときに（あるいは実冷却水温度Ｔｒｅａｌの傾きと第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１の傾きとの差が所定値を超えるときに）サーモスタット７に開故障が生じていない（サーモスタット７は正常である）と診断する。
The diagnosis method of the
同様にして、図２Ｃ、図２Ｄにおいて診断条件が成立するｔ４’のタイミングから第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２の傾きと、実冷却水温度Ｔｒｅａｌの傾きを算出し、算出した２つの傾きを比較する。そして、第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２の傾きが実冷却水温度Ｔｒｅａｌの傾きより十分大きいと判断されるときに（あるいは第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２の傾きと実冷却水温度Ｔｒｅａｌの傾きとの差が所定値を超えるときに）サーモスタット７に開故障が生じていると、また実冷却水温度Ｔｒｅａｌの傾きが第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２の傾きより十分大きいと判断されるときに（あるいは実冷却水温度Ｔｒｅａｌの傾きと第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２の傾きとの差が所定値を超えるときに）サーモスタット７に開故障が生じていない（サーモスタット７は正常である）と診断する。
Similarly, the gradient of the second coolant estimated temperature Test2 and the gradient of the actual coolant temperature Treal are calculated from the timing t4 ′ when the diagnosis condition is satisfied in FIGS. 2C and 2D, and the calculated two gradients are compared. . Then, when it is determined that the slope of the second coolant estimated temperature Test2 is sufficiently larger than the slope of the actual coolant temperature Treal (or the difference between the slope of the second coolant estimated temperature Test2 and the slope of the actual coolant temperature Treal. When an open failure has occurred in the
実施形態では、車速ＶＳＰが車速クライテリア（ＳＬ１、ＳＬ１’）を超え、かつ実冷却水温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差が温度差クライテリア（ＳＬ２、ＳＬ２’）を超えたときに診断条件が成立したと判定しているが、診断条件の成立タイミングの定めかたは、この場合に限られるものでない。例えば、ラジエータ４の熱交換量が上記の所定値Ａより大きくなるときほど診断条件の成立タイミングまでの時間が短くなるように設定し、この時間が経過したとき診断条件の成立タイミングであると判定し、前述したように第１冷却水推定温度Ｔｅｓｔ１と実冷却水温度Ｔｒｅａｌとに基づいて、あるいは第２冷却水推定温度Ｔｅｓｔ２と実冷却水温度Ｔｒｅａｌとに基づいてサーモスタット７に開故障が生じているか否かを診断するようにしてもよい。これによって、診断結果が出るまでの時間を短縮することができる。
In the embodiment, when the vehicle speed VSP exceeds the vehicle speed criterion (SL1, SL1 ′) and the temperature difference between the actual cooling water temperature Treal and the outside air temperature TAN exceeds the temperature difference criterion (SL2, SL2 ′), Although it is determined that it has been established, the method for determining the timing at which the diagnosis condition is established is not limited to this case. For example, the time until the diagnosis condition is established becomes shorter as the heat exchange amount of the
ここで、ラジエータ４の熱交換量が上記の所定値Ａより大きくなるときほど診断条件の成立タイミングまでの時間が短くなるように設定するには、診断精度が向上するほど大きくなるようにカウンタのインクリメント量ΔＣＮＴのテーブルを設定しておく。例えば、車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１を超えて大きいほど、実冷却水温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差が温度差クライテリアＳＬ２を超えて大きいほど、エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０より高いほど診断精度が向上するので、カウンタのインクリメント量ΔＣＮＴのテーブルを次のいずれかのように設定しておく。
Here, in order to set the time until the diagnosis condition is satisfied to be shorter as the heat exchange amount of the
１）車速ＶＳＰが車速クライテリアＳＬ１を超えて大きいほど大きくなるようにカウンタのインクリメント量ΔＣＮＴのテーブルを設定しておく。 1) A counter increment amount ΔCNT is set so that the vehicle speed VSP increases as the vehicle speed criteria SL1 is exceeded.
２）実冷却水温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差が温度差クライテリアＳＬ２を超えて大きいほど大きくなるようにカウンタのインクリメント量ΔＣＮＴのテーブルを設定しておく。 2) A table of the increment amount ΔCNT of the counter is set so that the temperature difference between the actual cooling water temperature Treal and the outside air temperature TAN increases as the temperature difference exceeds the temperature difference criterion SL2.
３）エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０より高いほど大きくなるようにカウンタのインクリメント量ΔＣＮＴのテーブルを設定しておく。 3) A table of the increment amount ΔCNT of the counter is set so that the higher the engine rotational speed Ne is, the higher the reference rotational speed Ne0 is.
そして、そのときの車速ＶＳＰ、そのときの実冷却水温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差、そのときのエンジン回転速度Ｎｅのいずれか一つから該当するテーブルを検索することにより、カウンタのインクリメント量ΔＣＮＴを算出し、そのインクリメント量ΔＣＮＴをカウンタ値の前回値に加算して今回のカウンタ値ＣＮＴを算出、つまり
ＣＮＴ＝ＣＮＴｚ＋ΔＣＮＴ …（１１）
ただし、ＶＮＴｚ：ＣＮＴの前回値、
の式によりカウンタ値ＣＮＴ（エンジンの始動時にゼロに初期設定）を算出し、この算出したカウンタ値ＣＮＴと所定値ＣＮＴ０（一定値）を比較し、カウンタ値ＣＮＴが所定値ＣＮＴ０以上となったとき、診断条件の成立タイミングになったと判定すればよい。
Then, the counter is incremented by searching the corresponding table from any one of the vehicle speed VSP at that time, the temperature difference between the actual cooling water temperature Treal and the outside air temperature TAN, and the engine speed Ne at that time. The amount ΔCNT is calculated, and the increment amount ΔCNT is added to the previous value of the counter value to calculate the current counter value CNT, that is, CNT = CNTz + ΔCNT (11)
However, the previous value of VNTz: CNT,
The counter value CNT (initially set to zero when the engine is started) is calculated by the following formula, the calculated counter value CNT is compared with a predetermined value CNT0 (a constant value), and the counter value CNT becomes equal to or greater than the predetermined value CNT0. Then, it may be determined that the diagnosis condition is met.
上記図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄ、図７、図８、図９、図１０では、エンジンの始動タイミング（ｔ１）で実冷却水温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮが一致している。つまり、エンジン始動前にエンジンが冷間状態にある場合を前提として述べたが、これに限られるものでなくエンジン始動前にエンジンがホットの状態にある場合（エンジン停止後に時間を置かずに再始動する場合）にも本発明の適用がある。 2A, 2B, 2C, 2D, 7, 8, 9, and 10, the actual cooling water temperature Treal and the outside air temperature TAN coincide with each other at the engine start timing (t1). In other words, the above description is based on the assumption that the engine is in a cold state before the engine is started. However, the present invention is not limited to this, and the engine is in a hot state before the engine is started. The present invention also applies to the case of starting.
２ ウォータジャケット
３ ウォータポンプ
４ ラジエータ
５ 冷却水循環流路（冷媒流路）
６ 第１バイパス流路
７ サーモスタット
８ 第２バイパス流路
９ ヒータ
１１ コントローラ
１２ 冷却水温度センサ
１３ 外気温度センサ
１５ 車速センサ
2
6 First
本発明は、エンジンの運転条件に基づく冷媒推定温度と、実冷媒温度との比較に基づき、移動体に搭載されたエンジンの冷媒流路に設けられたサーモスタットの開故障を診断する診断装置であって、実冷媒温度と外気温度との温度差が所定温度差より大きいときに前記ラジエータの熱交換量が大きくなる条件を満たすと判定し、前記ラジエータの熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間において、前記冷媒推定温度の変化及び前記実冷媒温度の変化のいずれか一方が基準を超えるときに、前記サーモスタットの開故障を診断するとともに、エンジン回転速度が高いほど前記所定温度差を小さくする。 The present invention is a diagnostic apparatus for diagnosing an open failure of a thermostat provided in a refrigerant flow path of an engine mounted on a moving body based on a comparison between an estimated refrigerant temperature based on engine operating conditions and an actual refrigerant temperature. When the temperature difference between the actual refrigerant temperature and the outside air temperature is larger than a predetermined temperature difference, it is determined that the condition for increasing the heat exchange amount of the radiator is satisfied, and the condition for increasing the heat exchange amount of the radiator is continuously satisfied. When one of the change in the estimated refrigerant temperature and the change in the actual refrigerant exceeds a reference during the period, the thermostat is diagnosed as having an open failure, and the predetermined temperature difference is reduced as the engine speed increases. .
本実施形態（請求項１に記載の発明）によれば、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たすか否かを実冷媒温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差に基づいて判定し、実冷媒温度Ｔｒｅａｌと外気温度ＴＡＮとの温度差が温度差クライテリアＳＬ２（所定温度差）より大きいときにラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たすと判定するので、外気温度ＴＡＮが環境条件や運転条件により変化する場合においても、ラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たすか否かを精度よく判定することができる。
According to the present embodiment (the invention described in claim 1 ), it is determined whether or not a condition for increasing the heat exchange amount of the
本実施形態（請求項３に記載の発明）によれば、サーモスタット７の開故障を診断する前にラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たさなくなった場合には、その後のラジエータ４の熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間において、第１相対温度Ｔ１（冷媒推定温度）の変化及び第２相対温度Ｔ２（実冷媒温度）の変化のいずれか一方が許可判定温度差クライテリアＳＬ３（基準）を超えるときに、サーモスタット７の開故障を診断するので、診断の頻度を高めることができる。
According to the present embodiment (the invention described in claim 3 ), when the condition for increasing the heat exchange amount of the
これに対して、第２実施形態では、エンジン回転速度Ｎｅをパラメータとする可変値である車速クライテリアＳＬ１’を導入している。すなわち、第２実施形態によれば、エンジン回転速度Ｎｅが高いほど車速クライテリアＳＬ１’（所定速度）を低くするので（図１３参照）、エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０より大きい領域（エンジン回転速度が相対的に大きい領域）でラジエータ４の熱交換量が大きい条件を満たすと判定する機会を逃さずに済む。これによって、エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０より大きい領域でラジエータ４の熱交換量が大きい条件を満たす連続した期間を長くすることができる。
On the other hand, in the second embodiment, a vehicle speed criterion SL1 ′, which is a variable value using the engine rotation speed Ne as a parameter, is introduced. That is, according to the second embodiment shaped state, since the engine rotational speed Ne is lower higher vehicle speed criterion SL1 '(predetermined speed) (see FIG. 13), the engine rotational speed Ne is the reference rotational speed Ne0 larger area (engine It is possible to avoid missing the opportunity to determine that the heat exchange amount of the
これに対して、第２実施形態では、エンジン回転速度Ｎｅをパラメータとする可変値である温度差クライテリアＳＬ２’を導入している。すなわち、第２実施形態（請求項１に記載の発明）によれば、エンジン回転速度Ｎｅが高いほど温度差クライテリアＳＬ２（所定温度差）を小さくするので（図１４参照）、エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０より大きい領域（エンジン回転速度が相対的に大きい領域）で診断条件が成立すると判断するタイミングを早めることができる。エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｅ０より大きい領域で診断条件の成立タイミングが早まると、診断終了タイミングも早まることとなる。 On the other hand, in the second embodiment, a temperature difference criterion SL2 ′, which is a variable value using the engine speed Ne as a parameter, is introduced. That is, according to the second embodiment (the invention described in claim 1 ), the higher the engine speed Ne, the smaller the temperature difference criterion SL2 (predetermined temperature difference) (see FIG. 14). It is possible to advance the timing at which it is determined that the diagnosis condition is satisfied in a region larger than the reference rotational speed Ne0 (region where the engine rotational speed is relatively large). If the diagnosis condition is established earlier in a region where the engine rotation speed Ne is larger than the reference rotation speed Ne0, the diagnosis end timing is also advanced.
Claims (6)
ラジエータの熱交換量が大きくなる条件を満たす連続した期間において、前記冷媒推定温度の変化及び前記実冷媒温度の変化のいずれか一方が基準を超えるときに、前記サーモスタットの開故障を診断することを特徴とする診断装置。 A diagnostic device for diagnosing an open failure of a thermostat provided in a refrigerant flow path of an engine mounted on a moving body based on a comparison between an estimated refrigerant temperature based on engine operating conditions and an actual refrigerant temperature,
Diagnosing an open failure of the thermostat when either one of the change in the estimated refrigerant temperature or the change in the actual refrigerant temperature exceeds a reference in a continuous period that satisfies a condition that increases the amount of heat exchange of the radiator. Diagnostic device featuring.
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