JP6028708B2 - vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、車両に関し、特にエンジンの冷却系に設けられるサーモスタットの故障診断を行なう機能を有する車両に関する。 The present invention relates to a vehicle, and more particularly to a vehicle having a function of performing a failure diagnosis of a thermostat provided in an engine cooling system.
一般的に、エンジンの冷却系には、冷却経路を切り替えて冷却水の温度を調整するためのサーモスタットが設けられる。このようなサーモスタットの故障診断を行なう技術が、たとえば特開2005−207393号公報(特許文献1)に開示されている。特許文献1に開示された技術では、水温変化率が所定値未満である場合には、サーモスタット故障診断処理を禁止している。 Generally, the engine cooling system is provided with a thermostat for adjusting the temperature of the cooling water by switching the cooling path. A technique for performing such a thermostat failure diagnosis is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-207393 (Patent Document 1). In the technique disclosed in Patent Document 1, when the water temperature change rate is less than a predetermined value, the thermostat failure diagnosis process is prohibited.
特許文献1においては、上述のように水温変化率が所定値未満である場合にサーモスタット故障診断処理を禁止しているが、水温変化率の算出周期(サンプリング周期)をどのように決めるかについては何ら言及されていない。たとえば、サンプリング周期を長くすると、水温変化に対する追従性が悪化し、水温が増加から減少に急変した場合には水温変化率が所定値未満であると判定するタイミング(すなわちサーモスタット故障診断処理を禁止するタイミング)が遅れてしまい、誤診断するおそれがある。逆に、サンプリング周期を短くすると、水温センサのばらつきの影響を受け易くなり、サーモスタット故障診断処理が不必要に禁止されてしまうおそれがある。しかしながら、このような問題およびその対策について、特許文献1には何ら言及されていない。 In Patent Document 1, as described above, the thermostat failure diagnosis process is prohibited when the water temperature change rate is less than a predetermined value, but how to determine the calculation cycle (sampling cycle) of the water temperature change rate is as follows. No mention is made. For example, if the sampling period is lengthened, the followability to the water temperature change is deteriorated, and when the water temperature suddenly changes from increasing to decreasing, the timing for determining that the water temperature changing rate is less than a predetermined value (that is, thermostat failure diagnosis processing is prohibited) (Timing) is delayed, and there is a risk of misdiagnosis. Conversely, if the sampling period is shortened, it is likely to be affected by variations in the water temperature sensor, and the thermostat failure diagnosis process may be unnecessarily prohibited. However, Patent Document 1 does not mention any such problems and countermeasures.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、サーモスタットの故障診断処理による誤診断を適切に抑制することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to appropriately suppress misdiagnosis due to thermostat failure diagnosis processing.
この発明に係る車両は、エンジンを備えた車両であって、エンジンの内部に形成されたエンジン冷却水路と、エンジン冷却水路から排出された冷却水をラジエータを経由させてエンジン冷却水路に戻すためのラジエータ循環通路と、エンジン冷却水路から排出された冷却水をラジエータを経由させることなくエンジン冷却水路に戻すためのバイパス通路と、ラジエータ循環通路とバイパス通路とに接続され、内部を流れる冷却水の温度に応じて、ラジエータ循環通路からの冷却水を遮断してバイパス通路からの冷却水をエンジン冷却水路に出力する閉状態と、ラジエータ循環通路からの冷却水とバイパス通路からの冷却水とをエンジン冷却水路に出力する開状態とのいずれかに切り替えられるサーモスタットと、エンジン冷却水路内の冷却水の温度を検出するエンジン水温センサと、ラジエータ循環通路内の冷却水の温度を検出するラジエータ水温センサと、サーモスタットが閉状態においてラジエータ循環通路を流れる漏れ流量とエンジン水温センサの出力とに基づいてラジエータ循環通路内の冷却水温度の推定値を算出し、算出された推定値よりもラジエータ水温センサの出力が大きい場合にサーモスタットが故障していると診断する故障診断処理を行なう制御装置とを備える。制御装置は、第1サンプリング周期で算出されるエンジン水温センサの第1出力変化率が増加から減少に転じる時の変化率である第1所定値未満である場合、または、第2サンプリング周期で算出されるエンジン水温センサの第2出力変化率が第2所定値未満である場合、サーモスタットの故障診断処理を行なうことを禁止する。第2サンプリング周期は、第1サンプリング周期よりも短い値に設定される。第2所定値は、第1所定値よりも小さい値に設定される。 A vehicle according to the present invention is a vehicle equipped with an engine for returning an engine cooling water channel formed inside the engine and cooling water discharged from the engine cooling water channel to the engine cooling water channel via a radiator. The temperature of the cooling water flowing through the radiator circulation passage, the bypass passage for returning the cooling water discharged from the engine cooling water passage to the engine cooling water passage without passing through the radiator, and the radiator circulation passage and the bypass passage Accordingly, the cooling water from the radiator circulation passage is shut off and the cooling water from the bypass passage is output to the engine cooling water passage, and the cooling water from the radiator circulation passage and the cooling water from the bypass passage are engine cooled. Thermostat that can be switched to either the open state that outputs to the water channel, and the cooling water in the engine cooling water channel An engine water temperature sensor that detects the temperature, a radiator water temperature sensor that detects the temperature of the cooling water in the radiator circulation passage, and a radiator circulation based on the leakage flow rate that flows through the radiator circulation passage and the output of the engine water temperature sensor when the thermostat is closed A controller that calculates an estimated value of the coolant temperature in the passage and performs a failure diagnosis process for diagnosing that the thermostat has failed when the output of the radiator water temperature sensor is larger than the calculated estimated value. The control device calculates when the first output change rate of the engine water temperature sensor calculated in the first sampling cycle is less than a first predetermined value that is a change rate when the engine water temperature sensor changes from increase to decrease, or in the second sampling cycle. When the second output change rate of the engine water temperature sensor is less than the second predetermined value, the thermostat failure diagnosis process is prohibited. The second sampling period is set to a value shorter than the first sampling period. The second predetermined value is set to a value smaller than the first predetermined value.
このような構成によれば、第1サンプリング周期で算出されたエンジン水温センサの第1出力変化率が第1所定値よりも大きい場合であっても、第2サンプリング周期で算出されたエンジン水温センサの第2出力変化率が第2所定値未満である場合には、サーモスタットの故障診断処理が禁止される。ここで、第2サンプリング周期は、第1サンプリング周期よりも短い値に設定される。そのため、第2出力変化率は、第1出力変化率よりも、エンジン水温センサの出力変化に早期に追従する。これにより、エンジン水温センサの出力が増加から減少に転じたことを第2出力変化率に基づいて早期に検出し、サーモスタットの故障診断処理を適切に禁止することができる。 According to such a configuration, even if the first output change rate of the engine water temperature sensor calculated in the first sampling period is larger than the first predetermined value, the engine water temperature sensor calculated in the second sampling period. When the second output change rate is less than the second predetermined value, thermostat failure diagnosis processing is prohibited. Here, the second sampling period is set to a value shorter than the first sampling period. Therefore, the second output change rate follows the output change of the engine water temperature sensor earlier than the first output change rate. As a result, it is possible to detect early that the output of the engine water temperature sensor has changed from an increase to a decrease based on the second output change rate, and appropriately prohibit the thermostat failure diagnosis process.
さらに、第2所定値は、第1所定値よりも小さい値に設定される。すなわち、第2出力変化率は第1出力変化率よりもサンプリング周期が短く水温センサのばらつきの影響を受け易くなることに鑑み、第2出力変化率と比較される第2所定値を、第1出力変化率と比較される第1所定値よりも小さい値に設定する。これにより、第2出力変化率を用いる場合であっても、水温センサのばらつきの影響によってサーモスタットの故障診断処理が不必要に禁止されてしまうことを抑制することができる。 Further, the second predetermined value is set to a value smaller than the first predetermined value. That is, in view of the fact that the second output change rate has a shorter sampling period than the first output change rate and is easily affected by variations in the water temperature sensor, the second predetermined value to be compared with the second output change rate is set to the first output change rate. A value smaller than the first predetermined value to be compared with the output change rate is set. Thereby, even if it is a case where the 2nd output change rate is used, it can control that failure diagnosis processing of a thermostat is prohibited unnecessarily by the influence of variation of a water temperature sensor.
本発明によれば、サーモスタットの故障診断処理による誤診断を適切に抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the misdiagnosis by the thermostat failure diagnosis process can be suppressed appropriately.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
図1は、この発明の実施の形態による車両の構成を模式的に示す図である。図1を参照して、車両100は、エンジン20と、エンジン20を冷却するためのエンジン冷却装置10とを含む。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a vehicle according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1,
エンジン冷却装置10は、電動ウォータポンプ(以下、「電動ポンプ」とも称する。)30と、ラジエータ40と、ラジエータ循環通路50と、バイパス通路60と、サーモスタット70と、エンジン側冷却水温センサ80と、ラジエータ側冷却水温センサ90と、制御装置(以下、ECU(Electronic Control Unit)とも称する。)200とを備える。
The
エンジン20は、冷却水によってエンジン20を冷却するためのウォータジャケット24を有する。ウォータジャケット24は、エンジン20のシリンダの周囲に形成され、冷却水を通水する冷却水路25を構成する。冷却水路25は、入口部27と、出口部26との間に設けられ、入口部27からの冷却水を出口部26から送出する。冷却水路25内に流れる冷却水がエンジン20と熱交換を行うことによってエンジン20が冷却される。これにより、エンジン20が燃焼に適した温度に維持される。
The
電動ポンプ30は、電動機によって駆動されてエンジン20の冷却水を循環させるポンプである。電動ポンプ30は、エンジン本体の取付側面部22に装着される。電動ポンプ30は、入口部27から冷却水路25内へ冷却水を送出する。
The
電動ポンプ30は、ECU200から受ける制御信号によって駆動および停止が制御される。さらに、電動ポンプ30は、ECU200から受ける制御信号によって電動ポンプ30から吐出される冷却水の吐出量が制御される。
The
出口部26は、分岐部120を構成する。分岐部120は、ラジエータ循環通路50と、バイパス通路60とに接続される。分岐部120によって、冷却水路25からの冷却水がラジエータ循環通路50への冷却水と、バイパス通路60への冷却水とに分けられる。
The
ラジエータ循環通路50は、エンジン20、電動ポンプ30、およびラジエータ40間に冷却水を循環させるための通路である。ラジエータ循環通路50は、配管50a,50bとラジエータ40とを含む。配管50aは、分岐部120とラジエータ40の入口部42との間に設けられる。配管50bは、ラジエータ40の出口部44とサーモスタット70との間に設けられる。エンジン20で暖められた冷却水は、ラジエータ40を通過することによって冷却される。
The
ラジエータ40は、ラジエータ40内を流れる冷却水と外気との間で熱交換を行うことによって冷却水の熱を放熱する。ラジエータ40には、冷却ファン46が設けられる。冷却ファン46は、送風によって熱交換を促進してラジエータ40内の冷却水の放熱効率を向上させる。ラジエータ40で冷却された冷却水は、出口部44から送出される。
The
バイパス通路60は、ラジエータ40を迂回して冷却水を循環させるための通路である。バイパス通路60は、配管60a,60bと、熱機器300とを含む。配管60aは、分岐部120と熱機器300との間に設けられる。配管60bは、熱機器300とサーモスタット70との間に設けられる。
The
熱機器300は、EGR(Exhaust Gas Recirculation)クーラ28と、配管29と、排気熱回収器32と、ヒータ36と、スロットルボディ35と、EGRバルブ34とを含む。
The
EGRクーラ28は、冷却水によってEGRガスを冷却する。排気熱回収器32は、排気ガスの熱によって冷却水を温めることによって低温時の始動性を高める。スロットルボディ35は、冷却水によって暖められることによって固着等の発生が防止される。EGRバルブ34は、冷却水によって冷却される。
The
サーモスタット70は、ラジエータ循環通路50を通過した冷却水と、バイパス通路60を通過した冷却水とを合流させる合流部110に配置される。合流部110は、配管50bを介してラジエータ40に接続されるとともに、配管60bに接続される。合流部110からの冷却水は、電動ポンプ30の吸込口へ戻される。
The
サーモスタット70の内部には、弁体が備えられる。サーモスタット70の弁体は、弁体付近の冷却水の温度に応じて、閉状態および開状態のいずれかに切り替えられるように構成される。
A valve body is provided inside the
サーモスタット70の弁体付近の冷却水の温度が所定の開弁温度(たとえば70℃程度)未満である場合、サーモスタット70の弁体は閉状態となる。この場合、バイパス通路60側の冷却水はサーモスタット70を通過してウォータジャケット24に出力されるが、ラジエータ循環通路50側の冷却水は当該弁体により流入が遮断されるためウォータジャケット24には出力されない。これにより、エンジン20の熱を奪った冷却水がラジエータ40で冷却されることなくエンジン20(ウォータジャケット24)に還流されるため、エンジン20が暖機される。
When the temperature of the cooling water near the valve body of the
一方、サーモスタット70の弁体付近の冷却水の温度が上記の開弁温度以上である場合、サーモスタット70の弁体は開状態となる。この場合、ラジエータ循環通路50からの冷却水とバイパス通路60からの冷却水とがサーモスタット70を通過してウォータジャケット24に出力される。また、弁体の開度は、冷却水の温度に応じて調整される。これにより、ラジエータ循環通路50からの冷却水とバイパス通路60からの冷却水との混合比率が調整され、ウォータジャケット24に通水される冷却水の温度がエンジン20の適温となるように保たれる。
On the other hand, when the temperature of the cooling water near the valve body of the
エンジン側冷却水温センサ80は、分岐部120に設けられる。エンジン側冷却水温センサ80は、出口部26から送出される冷却水の温度(以下、「エンジン出口水温ECT」あるいは単に「ECT」という)を検出し、検出結果(ECT検出値)をECU200へ出力する。なお、エンジン側冷却水温センサ80は、冷却水が常時循環している経路に設けられていればよく、たとえば、冷却水路25に設けられてもよい。
The engine-side cooling
ラジエータ側冷却水温センサ90は、配管50aに設けられる。ラジエータ側冷却水温センサ90は、ラジエータ循環通路50の配管50aに流れる冷却水の温度(以下、「ラジエータ入口水温RCT」あるいは単に「RCT」という)を検出し、検出結果(RCT検出値)をECU200へ出力する。なお、ラジエータ側冷却水温センサ90は、ラジエータ循環通路50に設けられていればよく、たとえば、配管50bに設けられてもよい。
The radiator side cooling
以上のような構成を有する車両100において、サーモスタット70が故障していると、弁体付近の冷却水温が開弁温度以上に上昇しても弁体が開かない閉故障や、弁体付近の冷却水温が開弁温度未満に下がっても弁体が閉じない開故障など異常が生じる。このような故障が発生している状態では、エンジン20の冷却水路25に適正水温の冷却水を供給できず、エンジン20の動作効率を低下させてしまう。このため、サーモスタット70が正常に機能しているか否かの故障診断を継続的に行ない、故障を早期に見つけることが好ましい。
In the
そこで、ECU200は、エンジン側冷却水温センサ80から受けるECT検出値と、ラジエータ側冷却水温センサ90から受けるRCT検出値とに基づいてサーモスタット70の故障診断を行なう。
Therefore,
サーモスタット70が本来開かない水温領域(開弁温度未満の水温領域)においては、サーモスタット70が閉状態であるため、理論上は、バイパス通路60には冷却水が流れ、ラジエータ循環通路50には冷却水は流れない。そのため、ECT検出値とRCT検出値との間には所定値以上の差が生じる。したがって、サーモスタット70が本来開かない水温領域において、ECT検出値とRCT検出値との温度差が所定値未満であるときには、サーモスタット70が開いている、すなわちサーモスタット70が開故障していると判断することができる。
In the water temperature region where the
しかしながら、実際には、サーモスタット70が正常に閉じていても、電動ポンプ30の駆動などによってラジエータ循環通路50の水圧が上昇すると、ラジエータ循環通路50内の冷却水がサーモスタット70から冷却水路25に僅かに漏れ出す。この場合、サーモスタット70が閉状態であるにもかかわらず、サーモスタット70の漏れ流量に相当する量の冷却水が冷却水路25からラジエータ循環通路50内に流れ込みラジエータ循環通路50内にあった冷却水と混合されるため、ラジエータ入口水温RCTはエンジン出口水温ECTに近づく。これにより、ECT検出値とRCT検出値との温度差が小さくなるため、故障診断の精度が低下するおそれがある。
However, actually, even if the
本実施の形態によるECU200は、サーモスタット70が正常であってもサーモスタット70から僅かに冷却水が漏れ出すことを考慮して、サーモスタット70の故障診断を行なう。具体的には、ECU200は、ECT検出値およびサーモスタット70の漏れ流量に基づいてラジエータ入口水温RCTの推定値を算出し、算出されたRCT推定値とRCT検出値との比較結果に基づいてサーモスタット70が開故障であるか否かを診断する処理(以下、「サーモスタット開故障診断処理」ともいう)を行なう。
The
図2は、ECU200がサーモスタット開故障診断処理を行なう場合の処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートは、ECU200の起動中に所定周期で繰り返し実行される。なお、ECU200は、ユーザによるIGオン操作(車両100を走行可能な状態とするための操作)によって起動され、ユーザによるIGオフ操作(車両100を走行不能な状態とするための操作)によって停止される。このフローチャートは、ECU200に予め格納されたプログラムを所定周期で実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア(電子回路)を構築して処理を実現することも可能である。
FIG. 2 is a flowchart showing a process flow when
ステップ(以下、ステップを「S」と略す)10にて、ECU200は、エンジン側冷却水温センサ80から受けるECT検出値およびサーモスタット70が閉状態であるときにラジエータ循環通路50に流れる漏れ流量に基づいて、ラジエータ入口水温RCTの推定値(RCT推定値)を算出する。
In step (hereinafter, step is abbreviated as “S”) 10,
具体的には、ECU200は、一例として、次式を用いてRCT推定値を算出することができる。
Specifically,
RCT推定値=(ECT検出値×漏れ流量+RCT推定値(前回値)×(管路容積−漏れ流量))/管路容積 …(1)
式(1)では、管路容積に対する漏れ流量の割合に応じてECT検出値の冷却水とRCT推定値(前回値)の冷却水とが均一に混合されるものとして、RCT推定値が算出される。
RCT estimated value = (ECT detection value × leakage flow rate + RCT estimated value (previous value) × (pipe volume−leakage flow rate)) / pipe volume (1)
In equation (1), the RCT estimated value is calculated on the assumption that the cooling water of the ECT detection value and the cooling water of the RCT estimated value (previous value) are uniformly mixed according to the ratio of the leakage flow rate to the pipe volume. The
ここで、漏れ流量は、予め実験結果等によって決められた固定値であってもよいし、たとえば電動ポンプ30の流量が多いほど大きい値に設定される変動値であってもよい。
Here, the leakage flow rate may be a fixed value determined in advance by an experimental result or the like, or may be a fluctuation value set to a larger value as the flow rate of the
また、管路容積は、エンジン側冷却水温センサ80からラジエータ側冷却水温センサ90までの冷却水が流れる管路の容積である。また、管路を任意の数の領域に分割し、分割された領域毎に上記(1)の式を適用することによって計算精度を高めることができる。
The pipe volume is a volume of the pipe through which the cooling water from the engine side cooling
S20にて、ECU200は、サーモスタット70の開故障診断処理を行なう前提条件(以下、単に「診断前提条件」ともいう)の成否を判定する処理を行なう。なお、本処理内容については後に詳述する。
In S20,
S30にて、ECU200は、S20の処理結果に基づいて、サーモスタット開故障診断処理を行なうか否かを判定する。
In S30,
S20の処理で診断前提条件が成立しているとの判定がなされなかった場合(S30にてNO)、ECU200は、サーモスタット開故障診断処理(S40〜S60の処理)を行なうことなく、処理を終了させる。すなわち、ECU200は、診断前提条件が不成立の場合、サーモスタット開故障診断処理を禁止する。
If it is not determined that the diagnosis precondition is satisfied in the process of S20 (NO in S30),
一方、S20の処理で診断前提条件が成立しているとの判定がなされた場合(S30にてYES)、ECU200は、サーモスタット開故障診断処理(S40〜S60の処理)を行なう。
On the other hand, when it is determined in step S20 that the diagnosis precondition is satisfied (YES in step S30),
S40にて、ECU200は、ラジエータ側冷却水温センサ90から受けるRCT検出値が、S10で算出されたRCT推定値よりも高いか否かを判定する。
In S40,
RCT検出値がRCT推定値よりも高い場合(S40にてYES)、ECU200は、サーモスタット70が開故障状態であると判定する(S50)。
If the RCT detection value is higher than the RCT estimation value (YES in S40),
逆に、RCT検出値がRCT推定値以下である場合(S40にてNO)、ECU200は、サーモスタット70が正常であると判定する(S60)。
Conversely, when the RCT detection value is equal to or less than the RCT estimation value (NO in S40),
図3は、図2のS20の処理(診断前提条件判定)の詳細な流れを示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing a detailed flow of the process of S20 (diagnosis precondition determination) of FIG.
S21にて、ECU200は、モニタ前提条件が成立しているか否かを判定する。モニタ前提条件とは、後述するS22、S23の処理で水温変化率をモニタ(監視)する前提として設定されている条件である。本実施の形態においては、ECU200は、以下の条件(a)〜(f)がすべて成立している場合に、モニタ前提条件が成立していると判定する。
In S21,
(a) 今回のIGオン操作後において、サーモスタット故障診断が未完了である。
(b) ECT検出値がサーモスタット70の開弁温度(たとえば70℃)未満である。
(A) The thermostat failure diagnosis is not completed after the current IG ON operation.
(B) The ECT detection value is lower than the valve opening temperature (for example, 70 ° C.) of the
(c) エンジン始動時のECT検出値が−10℃〜+56℃の範囲に含まれる。
(d) エンジン始動中である。
(C) The ECT detection value at the time of engine start is included in the range of −10 ° C. to + 56 ° C.
(D) The engine is starting.
(e) エンジン始動後、所定時間(たとえば1sec)以上経過している。
(f) エンジン側冷却水温センサ80およびラジエータ側冷却水温センサ90が正常である。
(E) A predetermined time (for example, 1 sec) has elapsed since the engine was started.
(F) The engine-side cooling
ここで、条件(a)は、本実施の形態において、サーモスタット故障診断を1トリップ(IGオン操作後から次にIGオフ操作されるまでの期間)中に1回行なうことを前提とするものである。条件(b)は、サーモスタット70が本来であれば(正常であれば)閉じられていることを担保するための条件である。条件(c)、(d)は、エンジン始動後にECT検出値がサーモスタット故障診断可能な態様で増加することを担保するための条件である。条件(e)は、ECT検出値あるいはRCT検出値の初期ばらつきを排除するための条件である。条件(f)は、ECT検出値あるいはRCT検出値の信頼性を担保するための条件である。なお、モニタ前提条件には、少なくとも条件(b)が含まれていればよく、他の条件を必要に応じて変更あるいは削除するようにしてもよい。
Here, the condition (a) is based on the premise that the thermostat failure diagnosis is performed once during one trip (period after the IG ON operation until the next IG OFF operation) in the present embodiment. is there. Condition (b) is a condition for ensuring that the
S22にて、ECU200は、第1サンプリング周期で算出されるECT検出値の変化率(以下、「第1水温変化率ΔECT1」(単位:℃/sec)ともいう)が所定値α未満であるか否かを判定する。ここで、所定値αは、ECT検出値が増加から減少に転じる時の変化率として設定された値(たとえば0.1℃/sec)である。
In S22,
S23にて、ECU200は、第2サンプリング周期で算出されるECT検出値の変化率(以下、「第2水温変化率ΔECT2」(単位:℃/sec)ともいう)が所定値β未満であるか否かを判定する。
In S23,
ここで、第2サンプリング周期は、第1サンプリング周期よりも短い値に設定されている。すなわち、第2水温変化率ΔECT2の算出周期は、第1水温変化率ΔECT1の算出周期よりも短い。また、所定値βは、所定値αよりも小さい値(たとえば0℃/sec)に設定される。なお、第1水温変化率ΔECT1および第2水温変化率ΔECT2は、ECU200によって別途算出される。
Here, the second sampling period is set to a value shorter than the first sampling period. That is, the calculation cycle of the second water temperature change rate ΔECT2 is shorter than the calculation cycle of the first water temperature change rate ΔECT1. Further, the predetermined value β is set to a value (for example, 0 ° C./sec) smaller than the predetermined value α. The first water temperature change rate ΔECT1 and the second water temperature change rate ΔECT2 are separately calculated by the
ECU200は、第1水温変化率ΔECT1が所定値α以上である場合(S22にてNO)で、かつ第2水温変化率ΔECT2が所定値β以上である場合(S23にてNO)、ECT検出値が増加中であるとして、「診断前提条件成立」と判定する(S24)。
The
一方、第1水温変化率ΔECT1が所定値α未満である場合(S22にてNO)、あるいは第2水温変化率ΔECT2が所定値β未満である場合(S23にてNO)、ECU200は、ECT検出値が増加から減少に転じたとして、「診断前提条件不成立」と判定する(S25)。
On the other hand, when first water temperature change rate ΔECT1 is less than predetermined value α (NO in S22) or second water temperature change rate ΔECT2 is less than predetermined value β (NO in S23),
図4は、サーモスタット70の開弁温度未満の水温領域でエンジン出口水温ECTが増加から減少に転じた場合におけるサーモスタット故障診断処理の禁止タイミングの一例を模式的に示す図である。なお、図4においては、サーモスタット70が正常に閉じている(開故障していない)場合が示されている。
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an example of the prohibition timing of the thermostat failure diagnosis process when the engine outlet water temperature ECT changes from increasing to decreasing in the water temperature region below the valve opening temperature of the
サーモスタット70が閉じられた状態でエンジン20が始動されると、エンジン20の熱を奪った冷却水はラジエータ40で冷却されることなくバイパス通路60を通ってエンジン20(ウォータジャケット24)に還流されるため、エンジン出口水温ECTは増加する。この際、上述したように、理論上はラジエータ入口水温RCTは増加しないが、実際にはサーモスタット70の漏れ流量の影響でラジエータ入口水温RCTもエンジン出口水温ECTに近づくように増加する。ただし、サーモスタット70が正常であれば漏れ流量は微小であるため、ラジエータ入口水温RCTがエンジン出口水温ECTにまで達することはない。したがって、エンジン出口水温ECTの増加中においては、図4の時刻t1以前に示されるように、エンジン出口水温ECTがラジエータ入口水温RCTよりも所定値以上高い状態が維持される。
When the
ところが、たとえばバイパス通路60に設けられたヒータ36がオンされた時には、バイパス通路60の冷却水がヒータ36との熱交換によって冷却される。そのため、エンジン20の発熱量が小さい場合には、図4の時刻t1以降に示されるように、エンジン出口水温ECTが増加から減少に転じる場合がある。このような場合には、サーモスタット70が正常であっても、エンジン出口水温ECTとラジエータ入口水温RCTとの温度差が小さくなり(時刻t1〜t3)、やがてラジエータ入口水温RCTがエンジン出口水温ECTよりも高くなってしまう(時刻t3以降)。このような状態では、サーモスタット70が正常であるにも関わらず、RCT検出値が図2のS10の処理で算出されるRCT推定値よりも高くなるため、サーモスタット開故障判定処理(図2のS40〜S60)において、「RCT検出値がRCT推定値よりも高い」(図2のS40にてYES)と判定されて「開故障状態」(図2のS50)と誤って判定されてしまう。すなわち、時刻t3以降においては、サーモスタット70が正常であってもRCTがECTよりも高くなるため、「RCT検出値」が「(ECT検出値から推定される)RCT推定値」よりも高くなり、開故障と誤判定され得る。
However, for example, when the
このような誤判定を抑制するために、本実施の形態においては、ECT検出値が増加から減少に転じたか否かを、算出周期が長い「第1水温変化率ΔECT1」を用いて判定するとともに算出周期が短い「第2水温変化率ΔECT2」を用いて判定し、少なくとも一方の判定によってECT検出値が増加から減少に転じたと判定された場合に、サーモスタット開故障診断処理(図2のS40〜S60の処理)を禁止することにした。 In order to suppress such erroneous determination, in the present embodiment, whether or not the ECT detection value has changed from increase to decrease is determined using “first water temperature change rate ΔECT1” having a long calculation cycle. When the determination is made using the “second water temperature change rate ΔECT2” having a short calculation cycle, and it is determined by at least one of the determinations that the ECT detection value has changed from an increase to a decrease, a thermostat open failure diagnosis process (S40 to S40 in FIG. 2) S60) is prohibited.
算出周期が長い第1水温変化率ΔECT1は、ECT検出値の瞬時値のばらつきの影響を受け難い。そのため、ECT検出値が増加から減少に転じたか否かを「第1水温変化率ΔECT1が所定値α未満であるか否か」によって判定することで、サーモスタット開故障診断処理がECT検出値のばらつきの影響で不必要に禁止されることを抑制することができる。 The first water temperature change rate ΔECT1 having a long calculation cycle is not easily affected by variations in instantaneous values of ECT detection values. Therefore, by determining whether or not the ECT detection value has changed from increasing to decreasing based on “whether or not the first water temperature change rate ΔECT1 is less than the predetermined value α”, the thermostat open failure diagnosis process performs the variation in the ECT detection value. It is possible to suppress unnecessary prohibition due to the influence of
一方、算出周期が長い第1水温変化率ΔECT1は水温変化に対する追従性が悪いため、エンジン出口水温ECTが実際に増加から減少に急変したことを早期に検出できない。そのため、サーモスタット開故障診断処理を禁止するタイミングが遅れてしまう可能性がある。図4に示す例では、第1水温変化率ΔECT1が所定値α未満と判定される時刻t4が、RCTがECTよりも高くなってしまう時刻t3以降となってしまう。この場合、時刻t3〜t4の期間は、RCTがECTよりも高くなっているにも関わらず、第1水温変化率ΔECT1が所定値α未満と判定されない。したがって、仮に「第1水温変化率ΔECT1」のみを用いたとすると、時刻t3〜t4の期間は、RCTがECTよりも高くなっているにも関わずサーモスタット開故障診断処理が禁止されず、誤判定される可能性がある。 On the other hand, since the first water temperature change rate ΔECT1 with a long calculation cycle has poor followability to the water temperature change, it cannot be detected at an early stage that the engine outlet water temperature ECT has actually changed suddenly from increasing to decreasing. Therefore, the timing for prohibiting the thermostat open failure diagnosis process may be delayed. In the example shown in FIG. 4, the time t4 when the first water temperature change rate ΔECT1 is determined to be less than the predetermined value α is after the time t3 when the RCT becomes higher than the ECT. In this case, during the period from time t3 to time t4, the first water temperature change rate ΔECT1 is not determined to be less than the predetermined value α although the RCT is higher than the ECT. Therefore, if only “first water temperature change rate ΔECT1” is used, the thermostat open failure diagnosis process is not prohibited during the period from the time t3 to the time t4 even though the RCT is higher than the ECT. There is a possibility that.
しかしながら、本実施の形態においては、第1水温変化率ΔECT1が所定値α未満であると判定されない場合であっても、第2水温変化率ΔECT2が所定値β未満であると判定された場合には、サーモスタット開故障診断処理が禁止される。ここで、算出周期が短い第2水温変化率ΔECT2は、算出周期が長い第1水温変化率ΔECT1よりも、水温変化に早期に追従する。これにより、ECT検出値が増加から減少に転じたことを第2水温変化率ΔECT2を用いて早期に検出することができる。 However, in the present embodiment, even when it is determined that the first water temperature change rate ΔECT1 is not less than the predetermined value α, the second water temperature change rate ΔECT2 is determined to be less than the predetermined value β. The thermostat open failure diagnosis process is prohibited. Here, the second water temperature change rate ΔECT2 having a short calculation cycle follows the water temperature change earlier than the first water temperature change rate ΔECT1 having a long calculation cycle. Thereby, it can be detected early using 2nd water temperature change rate (DELTA) ECT2 that the ECT detection value changed from increase to decrease.
さらに、本実施の形態においては、算出周期が短い第2水温変化率ΔECT2を用いた場合にはECT検出値のばらつきの影響を受け易くなることに鑑み、第2水温変化率ΔECT2と比較される所定値βが、第1水温変化率ΔECT1と比較される所定値αよりも小さい値に設定される。これにより、第2水温変化率ΔECT2を用いた場合においても、ECT検出値のばらつきの影響によってサーモスタット故障診断処理が不必要に禁止されてしまうことを極力抑制することができる。 Furthermore, in the present embodiment, when the second water temperature change rate ΔECT2 having a short calculation cycle is used, the second water temperature change rate ΔECT2 is compared with the second water temperature change rate ΔECT2 in view of being easily affected by variations in the ECT detection value. The predetermined value β is set to a value smaller than the predetermined value α compared with the first water temperature change rate ΔECT1. Thereby, even when the second water temperature change rate ΔECT2 is used, it is possible to suppress as much as possible that the thermostat failure diagnosis process is prohibited unnecessarily due to the influence of the variation in the ECT detection value.
図4に示す例では、第2水温変化率ΔECT2が所定値β未満となる時刻t2から、サーモスタット開故障診断処理が禁止される。すなわち、RCTがECTよりも高くなってしまう時刻t3よりも早期にサーモスタット開故障診断処理を禁止することができる。さらに、所定値βを所定値αよりも小さい値に設定しているため、第2水温変化率ΔECT2が所定値α未満となる時刻t1よりも、サーモスタット開故障診断処理を禁止するタイミング(時刻t2)を遅らせることができる。これにより、サーモスタット故障診断処理が不必要に禁止されてしまうことを極力抑制することができる。 In the example shown in FIG. 4, the thermostat open failure diagnosis process is prohibited from time t2 when the second water temperature change rate ΔECT2 is less than the predetermined value β. That is, the thermostat open failure diagnosis process can be prohibited earlier than time t3 when RCT becomes higher than ECT. Furthermore, since the predetermined value β is set to a value smaller than the predetermined value α, the timing when the thermostat open failure diagnosis process is prohibited from time t1 when the second water temperature change rate ΔECT2 becomes less than the predetermined value α (time t2 ) Can be delayed. Thereby, it can suppress as much as possible that a thermostat failure diagnosis process is prohibited unnecessarily.
以上のように、本実施の形態によるECU200は、ECT検出値が増加から減少に転じたか否かを、算出周期の長い第1水温変化率ΔECT1が所定値α未満であるか否かによって判定するだけでなく、算出周期の短い「第2水温変化率ΔECT2」が所定値β(β<α)未満であるか否かによっても判定する。そして、ECU200は、少なくとも一方の判定結果がECT検出値が増加から減少に転じたことを示す場合には、サーモスタット開故障診断処理を禁止する。そのため、サーモスタット故障診断処理による誤診断を適切に抑制することができる。
As described above, the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10 エンジン冷却装置、20 エンジン、22 取付側面部、24 ウォータジャケット、25 冷却水路、26,44 出口部、27,42 入口部、28 クーラ、29,50a,50b,60a,60b 配管、30 電動ポンプ、32 排気熱回収器、34 EGRバルブ、35 スロットルボディ、36 ヒータ、40 ラジエータ、46 冷却ファン、50 ラジエータ循環通路、60 バイパス通路、70 サーモスタット、80 エンジン側冷却水温センサ、90 ラジエータ側冷却水温センサ、100 車両、110 合流部、120 分岐部、200 ECU、300 熱機器。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記エンジンの内部に形成されたエンジン冷却水路と、
前記エンジン冷却水路から排出された冷却水をラジエータを経由させて前記エンジン冷却水路に戻すためのラジエータ循環通路と、
前記エンジン冷却水路から排出された冷却水を前記ラジエータを経由させることなく前記エンジン冷却水路に戻すためのバイパス通路と、
前記ラジエータ循環通路と前記バイパス通路とに接続され、内部を流れる冷却水の温度に応じて、前記ラジエータ循環通路からの冷却水を遮断して前記バイパス通路からの冷却水を前記エンジン冷却水路に出力する閉状態と、前記ラジエータ循環通路からの冷却水と前記バイパス通路からの冷却水とを前記エンジン冷却水路に出力する開状態とのいずれかに切り替えられるサーモスタットと、
前記エンジン冷却水路内の冷却水の温度を検出するエンジン水温センサと、
前記ラジエータ循環通路内の冷却水の温度を検出するラジエータ水温センサと、
前記サーモスタットが前記閉状態において前記ラジエータ循環通路を流れる漏れ流量と前記エンジン水温センサの出力とに基づいて前記ラジエータ循環通路内の冷却水温度の推定値を算出し、算出された前記推定値よりも前記ラジエータ水温センサの出力が大きい場合に前記サーモスタットが故障していると診断する故障診断処理を行なう制御装置とを備え、
前記制御装置は、第1サンプリング周期で算出される前記エンジン水温センサの第1出力変化率が増加から減少に転じる時の変化率である第1所定値未満である場合、または、第2サンプリング周期で算出される前記エンジン水温センサの第2出力変化率が第2所定値未満である場合、前記サーモスタットの前記故障診断処理を行なうことを禁止し、
前記第2サンプリング周期は、前記第1サンプリング周期よりも短い値に設定され、
前記第2所定値は、前記第1所定値よりも小さい値に設定される、車両。 A vehicle equipped with an engine,
An engine cooling water channel formed inside the engine;
A radiator circulation passage for returning cooling water discharged from the engine cooling water passage to the engine cooling water passage via a radiator;
A bypass passage for returning the cooling water discharged from the engine cooling water channel to the engine cooling water channel without passing through the radiator;
Connected to the radiator circulation passage and the bypass passage, and shuts off the cooling water from the radiator circulation passage according to the temperature of the cooling water flowing inside, and outputs the cooling water from the bypass passage to the engine cooling water passage A thermostat that can be switched between a closed state to be opened and an open state in which cooling water from the radiator circulation passage and cooling water from the bypass passage are output to the engine cooling water passage,
An engine water temperature sensor for detecting the temperature of the cooling water in the engine cooling water channel;
A radiator water temperature sensor for detecting a temperature of cooling water in the radiator circulation passage;
An estimated value of the cooling water temperature in the radiator circulation passage is calculated based on the leakage flow rate flowing through the radiator circulation passage in the closed state and the output of the engine water temperature sensor, and the estimated value A controller for performing a failure diagnosis process for diagnosing that the thermostat has failed when the output of the radiator water temperature sensor is large,
The control device, when the first output change rate of the engine water temperature sensor calculated in the first sampling period is less than a first predetermined value that is a change rate when turning from increase to decrease, or the second sampling period When the second output change rate of the engine water temperature sensor calculated in step S is less than a second predetermined value, prohibiting the failure diagnosis processing of the thermostat;
The second sampling period is set to a value shorter than the first sampling period,
The vehicle, wherein the second predetermined value is set to a value smaller than the first predetermined value.
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