JP4174954B2

JP4174954B2 - Thermostat failure detection device for internal combustion engine

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Publication number: JP4174954B2
Application number: JP2000140613A
Authority: JP
Inventors: 謙一佐合; 義弘奥田; 正彦山口
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-04-06
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2020-05-12
Also published as: JP2001349218A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の冷却水の温度調節を行うサーモスタットの故障の有無を検出する内燃機関冷却系のサーモスタット故障検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
一般に、水冷式の内燃機関では、内燃機関内の冷却循環経路（ウォータジャケット）とラジエータとの間で冷却水を循環させる冷却水循環経路に、冷却水温に応じて自動的に開閉するサーモスタットを設け、内燃機関の始動後に暖機運転が完了するまでは、サーモスタットを閉じて冷却水の循環を停止し、内燃機関側の冷却水温を速やかに適正温度域に上昇させる。これにより、燃費の向上、エミッションの低減を図ることができる。更に、冷却水温を適正温度に維持するために、従来技術は、内燃機関側の冷却水温が適正温度域を越えたときにサーモスタットを自動的に開いて、ラジエータ側の冷えた冷却水を内燃機関側へ循環させて内燃機関側の冷却水温を適正温度域まで低下させるようになっている。
【０００３】
ところが、内燃機関始動後の暖機運転時にサーモスタットが故障により開いたままの状態が継続すると、冷却循環経路を循環する冷却水がラジエータにより冷やされるために、冷却水温が適正温度になるのが遅延されてしまう。以下、サーモスタットが開いたままの故障を開故障という。また、サーモスタットが故障により閉じたままの状態になると、ラジエータ側の冷えた冷却水温が上昇しつづけ、内燃機関がオーバーヒートしてしまう虞がある。したがって、サーモスタットの故障が発生したときには、それを直ちに検出してドライバーに警告することが望ましい。サーモスタットの故障を検出する公知技術として、特開平１０−１８４４３３号公報がある。前記公報では、特に、サーモスタットの開故障を検出するために、内燃機関が冷間始動した後の水温挙動を検出し、冷却水温の挙動に基づいて検出している。このとき、サーモスタットが開故障であれば、正常時に比して冷却水温の挙動が大きく異なることを検出してサーモスタットの開故障を検出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記公報の技術では、サーモスタットが正常であっても、内燃機関の冷却水を熱源としている空調装置（ヒータ）が作動することにより、サーモスタットの開故障と誤検出する虞がある。図６を用いて詳細を説明すると、ヒータが作動しているときは、内燃機関の冷却水温がヒータへ熱を放出するために正常時の冷却水温に比して、冷却水温の上昇が緩やかになる。このため、サーモスタットが正常であってもヒータが作動しているときの冷却水温（実水温２）と、サーモスタットが開故障時の冷却水温（実水温３）の挙動が類似したものとなり、精度良く開故障の検出をすることが困難であった。
【０００５】
また、前記公報の技術では、外気温等により判定値を補正するようにしているが、内燃機関始動後の冷却水温の挙動は、冷却水温度と外気温との差に大きく影響を受けるため、単に外気温だけで判定値を補正しても精度良くサーモスタットの開故障を検出することは困難である。
【０００６】
例えば、寒冷地においてブロックヒータを使用し、内燃機関が温まってから始動したときと、ブロックヒータを使用せずに始動したときとでは始動時の冷却水温が大きく異なる。また、寒冷地において、ガレージ内で内燃機関を始動したときと、外で内燃機関を始動したときでも始動時の冷却水温が異なる。更に、内燃機関温度が比較的高い状態、いわゆる半ソーク状態で始動したときと、冷間始動した時とでは始動時の冷却水温が異なる。このような場合、たとえ外気温が同じであっても、その後の冷却水温挙動は大きく異なってしまう。
【０００８】
冷却水温の挙動が冷却水温と外気温度とにより影響を受けても精度良くサーモスタットの故障を検出することができる内燃機関のサーモスタット故障検出装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
【００３５】
請求項１の発明によれば、内燃機関のサーモスタット故障検出装置において、サーモスタットの故障を検出するために用いられる判定値が、始動からサーモスタットの故障が行われるまでの最低の実水温と外気温度とに基づいて設定される。
【００３６】
これにより、内燃機関の冷却水温の挙動が冷却水温と外気温との差により影響を受けても、正確にサーモスタットの故障を検出することができる。
【００３７】
請求項２の発明によれば、請求項１に記載のサーモスタットの故障検出装置において、判定値が、内燃機関始動時の外気温とその後の外気温とに基づいて設定される。
【００３８】
ここで、内燃機関が停止されてから再び始動されるまでに十分な時間が（例えば８時間）経過したのであれば内燃機関始動時の実冷却水温と内燃機関始動時の外気温とはほぼ等しいと考えることができるので、内燃機関始動時の環境が変化しても、正確にサーモスタットの故障を検出することができる。
【００３９】
また、判定値を内燃機関始動時の外気温とその後の外気温とに基づいて設定するので、冷却水温の挙動が外気温変化により影響を受けても、正確にサーモスタットの故障を検出することができる。
【００４０】
請求項３の発明によれば、請求項１または請求項２に記載の内燃機関のサーモスタット故障検出装置において、実冷却水温と推定冷却水温との偏差と、判定値とによりサーモスタットの故障を検出する。そして、判定値は、外気温度と冷却水温、または、始動時の外気温とその後の外気温とに基づいて設定される。これにより、冷却水温と外気温により判定値を最適に設定できるので、正確にサーモスタットの故障を検出することができる。
【００４１】
請求項４の発明によれば、請求項１または請求項２に記載の内燃機関のサーモスタット故障検出装置において、実冷却水温と推定冷却水温との偏差を積算し、得られる偏差積算値と、判定値とによりサーモスタットの故障を検出する。そして、判定値は、外気温度と冷却水温、または、始動時の外気温とその後の外気温とに基づいて設定される。
【００４２】
これにより、例えば内燃機関の冷却水温の上昇が通常の冷間始動に比べて早い場合には、推定冷却水温と実冷却水温との偏差を積算する回数が少なくなってしまうが、このような場合においても、冷却水温と外気温とにより判定値を最適に設定できるので正確にサーモスタットの故障を検出することができる。
【００４３】
【実施例】
＜第１の実施例＞
本発明の実施例である第１の実施例を図１乃至図６に基づいて説明する。まず、図１に基づいて内燃機関１１の冷却系全体の概略構成を説明する。
【００４４】
内燃機関１１のシリンダブロックとシリンダヘッドの内部にはウォータジャケット１２が設けられ、このウォータジャケット１２内に冷却水が注入されている。このウォータジャケット１２の出口部にはサーモスタット１３が設けられ、このサーモスタット１３を通過する高温の冷却水が冷却水循環路１４を介してラジエータ１５とヒータコア３０に送られる。このラジエータ１５で放熱して温度低下した冷却水は、冷却水循環路１６を介してウォータジャケット１２内に戻される。また、ヒータコアは通常の空調装置の熱源として用いられている。従って、サーモスタット１３の開弁時には、冷却水がウォータジャケット１２→サーモスタット１３→冷却水循環路１４→ラジエータ１５、もしくは、ラジエータ１５とヒータコア３０→冷却水循環路１６→ウォータジャケット１２という経路で循環し、内燃機関１１を適温に冷却する。
【００４５】
また、ウォータジャケット１２の入口部にはウォータポンプ１７が設けられ、このウォータポンプ１７がラジエータ１５の後方に設置された冷却ファン１８と連結され、これらウォータポンプ１７と冷却ファン１８とがベルト１９を介して伝達される内燃機関動力によって一体的に回転駆動される。ウォータポンプ１７の回転により上記冷却水循環経路での冷却水の循環を促進し、冷却ファン１８の回転によりラジエータ１５の放熱効果を高め、ラジエータ１５内の冷却水の冷却を促進する。
【００４６】
内燃機関１１のシリンダブロックには、サーモスタット１３よりも内燃機関１１側の冷却水循環経路であるウォータジャケット１２内の冷却水温を検出する冷却水温センサ２０が設けられている。
【００４７】
冷却水温センサ２０の出力信号は電子制御装置２２（以下「ＥＣＵ」と略記する）に取り込まれる。このＥＣＵ２２は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内燃機関制御とサーモスタット１３の故障診断とを行う。尚、ＥＣＵ２２は、内燃機関制御用ＥＣＵとサーモスタット１３の故障診断用ＥＣＵとに分離された２つのＥＣＵから構成しても良いし、１つのＥＣＵで内燃機関制御とサーモスタット故障診断の双方を行うようにしても良い。
【００４８】
ＥＣＵ２２には、内燃機関制御やサーモスタット１３の故障診断を行うための情報として、上述した冷却水温センサ２０からの冷却水温信号の他、内燃機関回転速度センサ２３からの内燃機関回転速度信号、吸気量センサ２４からの吸気量信号、吸気温センサ２５からの吸気温信号、車速センサ２６からの車速信号が読み込まれる。このＥＣＵ２２には、サーモスタット１３の故障を検出したときにそれを警告する異常ランプ２８と、サーモスタット１３の故障情報を記憶する書込み可能な不揮発性メモリであるバックアップＲＡＭ２９が接続されている。このバックアップＲＡＭ２９は、内燃機関停止中もバッテリ（図示せず）から電源が供給され、故障情報の記憶を保持し、修理・点検時に故障情報を読み出せるようになっている。
【００４９】
本実施例の構成において、ヒータコア３０は内燃機関１１を冷却するための冷却水路中に配設されている。このヒータコア３０は、この冷却水を熱源としているために、空調装置が使用されたときにヒータコアが冷却水の熱を奪ってしまう。本実施例においては、サーモスタットの故障検出を内燃機関の冷間始動からの冷却水温に基づいて実施しており、このように空調装置が使用され冷却水温の熱が奪われるとサーモスタットの故障を精度良く検出することができなくなる。具体的には、実際の冷却水温と推定した冷却水温に基づいてサーモスタットの故障を検出しているが、このときに空調装置が使用されると、ＥＣＵ２２が様々な信号に基づいて算出する冷却水温の推定値より、検出される冷却水温の方が小さくなってしまう。
【００５０】
図６を用いて説明すると、サーモスタット１３が正常であってもヒータコアが作動した場合には、内燃機関が冷間始動してから所定時間が経過すると、サーモスタット１３が開故障したときの冷却水温挙動のように、冷却水温が上昇するのが遅くなってしまう。このため、サーモスタット１３が正常時の冷却水温とサーモスタット１３が開故障のときの冷却水温を冷却水温の偏差でみるものでは、ヒータコア作動による冷却水温の低下をサーモスタット１３の開故障と誤検出してしまう問題がある。
【００５１】
この問題を解決し精度良くサーモスタット１３の故障を検出するためにＥＣＵ２２が行う本実施例の制御を図２のフローチャートを用いて説明する。
【００５２】
まず、ステップ１０にてイグニッション（以下ＩＧ）キーがオンで且つ内燃機関始動前であるかが判定される。ＩＧキーがオフまたは内燃機関が始動後であれば否定条件が成立し、ステップ３０に進む。ＩＧキーがオン且つ内燃機関始動前であれば、ステップ１５へ進む。ステップ１５では、始動前処理が実施される。
【００５３】
図３のルーチンは図２のメインルーチンステップ１５にてサブルーチンコールされる。始動前処理として図３のステップ１６では、始動時の冷却水温を検出し、ステップ１７に進む。ステップ１７では、内燃機関の始動時の冷却水温に応じた判定値として第１の所定値Ｃ１と第２の所定値Ｃ２を算出し、メインルーチンへ戻る。
【００５４】
メインルーチン図２のステップ２０では、エンジンが始動されたか否かが判定される。エンジンが始動されれば（スタータＯＮ）ステップ３０へ進み、始動前であれば本ルーチンを終了する。ステップ３０にて、始動時水温が所定値以下であるか否かを判定する。ここで、始動時水温が所定値以下であるかを判定するのは、冷間始動時であるかを判定している。また、この所定値はサーモスタット開弁温度よりも低い値である。そして始動時水温が所定値以上のときは、本ルーチンを終了し、始動時水温が所定値以下であるときはステップ４０に進む。ステップ４０では、後述する第１の判定が行われたか否かを示すフラグＦｆｉが０か否かを判定する。ここで、フラグＦｆｉが１であれば第１の判定が行われたことと判定してステップ１１０へ進み、フラグＦｆｉが０であればまだ第１の判定が行われていないと判断してステップ５０へ進み第１の偏差積算処理が開始される。
【００５５】
図４は、この図２のステップ５０にて実行される第１の偏差積算処理を示すルーチンであり、ステップ５０でサブルーチンコールされる。
【００５６】
図４のステップ５１にてタイマＴ１がインクリメントされる。このタイマＴ１は、第１の判定が行われるためのタイマである。そして、ステップ５２にて運転状態に応じた冷却水温の推定値が算出され、ステップ５３へ進む。ここで冷却水温の推定方法としては、内燃機関の始動時水温と経過時間とに基づいてあらかじめ記憶されているマップから読み取るようにしても良いし、演算により求めるようにしても良い。なお、冷却水温を推定するに当たり、更に内燃機関の発生熱量を考慮することが好ましい。
【００５７】
ステップ５３では、冷却水温の推定値と検出値とから冷却水温の偏差（第１の偏差＝推定値−検出値）が算出され、ステップ５４へ進む。ステップ５４では、ステップ５３にて算出された偏差に基づいて偏差の積算値（第１の偏差積算値＝前回積算値＋第１の偏差）が算出される。ステップ５５では、タイマＴ１が所定値Ｃ３を越えたかが判定される。タイマＴ１が所定値Ｃ３を越えたならば、ステップ５６にて第１の判定を開始するための第１の判定開始フラグに１を入力し本ルーチンを終了する。ステップ５５にてタイマＴ１が所定値Ｃ３以下であれば、そのまま本ルーチンを終了し、図２のメインルーチンのステップ６０へ戻る。
【００５８】
図２のメインルーチンのステップ６０では、第１の判定開始フラグが１か否かが判定される。第１の判定フラグが０であれば本メインルーチンを終了する。すなわち、タイマＴ１が所定値Ｃ３になるまで積算処理が繰り返されるようになっている。ステップ６０にて第１の判定開始フラグが１であれば、第１の判定を開始するためにステップ７０へ進む。ステップ７０では、ステップ５０の第１の偏差積算処理で算出した第１の偏差積算値が第１の所定値Ｃ１を越えたか否かが判定される。第１の偏差積算値が所定値Ｃ１以上であれば、ステップ８０にて第１の所定値Ｃ１を越えたことを示す第１の判定フラグに１をセットし、ステップ１００へ進み、第１の所定値Ｃ１以下であれば、ステップ９０にて第１の判定フラグに０をセットし、ステップ１００へ進む。ステップ１００では、第１の判定が終了したことを示すフラグＦｆｉに１をセットし本ルーチンを終了する。
【００５９】
第１の判定が終了すると第２の判定が開始される。本ルーチンのステップ４０にて第１の判定が終了したことを示すフラグＦｆｉが１であると判定されるとステップ１１０に進み、第２の偏差積算処理が実施される。
【００６０】
図５は、第２の偏差積算処理を示すルーチンであり、メインルーチン図２のステップ１１０でサブルーチンコールされる。
【００６１】
図５のステップ１１１にてタイマＴ２がインクリメントされる。タイマＴ２は、第２の判定を開始する時期をカウントするタイマである。そして、ステップ１１２にて運転状態に応じた冷却水温の推定値が算出され、ステップ１１３へ進む。ステップ１３３では、冷却水温の推定値と検出値とから冷却水温の偏差（第２の偏差＝推定値−検出値）が算出され、ステップ１１４へ進む。ステップ１１４では、ステップ１１３にて算出された偏差に基づいて第２の偏差積算値（第２の偏差積算値＝前回積算値＋第２の偏差）が算出される。ステップ１１５では、タイマＴ２が所定値Ｃ４を越えたかが判定される。タイマＴ２が所定値Ｃ４を越えたならば、ステップ１１６にて第２の判定を開始するための第２の判定開始フラグに１を入力し本ルーチンを終了する。ステップ１１５にてタイマＴ１が所定値Ｃ４以下であれば、そのまま本ルーチンを終了し、図２のメインルーチンのステップ１２０へ戻る。
【００６２】
図２のメインルーチンのステップ１２０にて第２の判定開始フラグが１か否かを判定する。第２の判定開始フラグが０であれば本ルーチンを終了し、第２の判定開始フラグが１であれば、ステップ１３０以降の第２の判定処理に進む。
【００６３】
ステップ１３０以降では、第２の判定が行われる。ここでは、第１の判定結果に基づいてヒータ作動・非作動が判定され、最終的なサーモスタット１３の故障検出が行われる。ステップ１３０では、ステップ１１０で算出された第２の偏差積算値が、第２の所定値Ｃ２より大きいか否かが判定される。第２の積算値が第２の所定値Ｃ２よりも大きければ、ステップ１４０にて第１の判定フラグが０であるか否かが判定される。ここで第１の判定フラグが１であれば、ステップ１５０にてサーモスタット１３の開故障であるとし、異常ランプを点灯し、ステップ１７０へ進む。また、ステップ１３０で第２の偏差積算値が第２の所定値Ｃ４以下であるときと、ステップ１４０で第１の判定フラグが０のときは、ステップ１６０へ進みサーモスタット１３が正常であることを示す正常判定をしステップ１７０へ進む。ステップ１７０では、本ルーチンの初期化をするために第１の判定開始フラグと第２の判定開始フラグ、フラグＦｆｉを０にセットし本ルーチンを終了する。
【００６４】
なお、本ルーチンでは、タイマＴ１・Ｔ２が所定期間（所定値Ｃ３・Ｃ４）を経過すると第１の判定と第２の判定を行っているが、推定冷却水温が第１・第２の所定水温になったら第１・第２の判定を行うようにしても良い。特に、タイマＴ１に代わって設定される所定水温は、ヒータ作動により冷却水温の挙動に影響がでる前の冷却水温に設定されるのが望ましい。所定の冷却水温に設定されることで、常に冷却水温がヒータ作動による影響を受けない期間で第１の判定をおこなうことができる。また、第１・第２の判定を開始するための所定期間または所定水温は、本ルーチンでは固定値にセットされているが、内燃機関の運転状態に応じて設定されるものでも良い。
【００６５】
第１・第２の判定の際に、第１・第２の偏差積算値を第1・第2の所定値Ｃ１・Ｃ２と比較しているが、所定値Ｃ１・Ｃ２は、運転状態に応じて設定されるものでも良い。
【００６６】
次に、本ルーチンの冷却水温の挙動を示す図を図６に示す。図６は内燃機関の冷間始動後の冷却水温を示している。それぞれ、内燃機関の運転状態により推定される冷却水温の推定値と３つの冷却水温の検出値が示されている。３つの検出値は、サーモスタット１３が正常な状態でヒータ非作動時の冷却水温（以下実水温１という）とサーモスタット１３が正常な状態でヒータが作動しているときの冷却水温（以下実水温２という）、サーモスタット１３が異常な状態の冷却水温（以下実水温３という）とである。
【００６７】
第１の判定処理は冷却水温の推定値と実水温２の偏差が大きくなるまでの期間に行われるように設定されている。すなわち、第１の判定は、冷却水温にヒータ作動・非作動の影響が出ないところで行われている。ここで、第１の偏差積算処理は内燃機関の始動後から第１の判定処理が実行されるまで行われている。つぎに、第２の判定処理が第１の判定処理の所定期間後（所定値Ｃ２）に行われる。第２の判定処理が終了すると、第１・第２の判定結果に基づいて最終的なサーモスタット１３の故障判定が行われている。このように２つの判定処理に基づいてサーモスタット１３の故障検出が行われるために、従来ではサーモスタット１３の開故障であると判定し、誤検出する虞のあった実水温２をヒータ作動による影響であると判定することができる。したがって、本発明では、ヒータ作動による冷却水温の低下をサーモスタット１３の開故障と誤判定することなく精度の高い故障検出を実施することができる。
【００６８】
なお、第１・第２の判定手段は、メインルーチンで説明したように冷却水温が所定水温に達したときに実施しても良い。また、第１の判定が実施されて、ヒータの影響が出る期間からヒータによる影響を見込んで冷却水温の推定値を補正（推定冷却水温補正手段）しても良い。これによりサーモスタット１３が正常でヒータが作動しているときは、冷却水温の推定値もヒータの影響を見込んで補正されているので、両冷却水温に偏差が出ることがない。このとき、ヒータが作動していると判定することができる。このように補正された冷却水温の推定値を判定値としての第２の所定値と比較することで、例えば、サーモスタット１３が正常でヒータが非作動な場合（図６の実水温１）は、補正された冷却水温の推定値から実水温１を差し引くと負の値となり、これをサーモスタット１３は正常であると判定すれば良い。また、サーモスタット１３が開故障である冷却水温（実水温３）は、補正された冷却水温の推定値から実水温３を差し引いたときに第２の所定値以上となるので、このときに、サーモスタット１３が開故障であるとして異常ランプ２８を点灯させるようにすればよい。
【００６９】
なお、ここで補正された冷却水温の推定値に基づいてヒータの作動判定とサーモスタット１３の故障検出を行う方法は、上記実施例で記載したように、冷却水温の推定値と実測値の偏差を積算させ、判定値と比較するものでも良く、判定値・冷却水温の推定値も運転状態に基づいて算出されるものでも良い。これにより精度良くサーモスタット１３の開故障を検出することができる。
【００７０】
本実施例において、ヒータ作動判定手段および故障検出手段は、図２のメインルーチンに、冷却水温推定手段は、図４のフローチャートのステップ５２と図５のフローチャートのステップ１１２とに、冷却水温検出手段は、図１の冷却水温センサ２０に、第１の判定手段は、図２のフローチャートのステップ７０に、第２の判定手段は、図２のフローチャートのステップ１３０に、第１の偏差積算手段は、図２のステップ５０に、第２の偏差積算手段は、図２のステップ１１０に、運転状態検出手段は、図１のエンジン回転速度センサ２３と吸気量センサ２４と吸気温センサ２５と車速センサ２６とに、相当し機能する。
【００７１】
＜第２の実施例＞
本発明の第２の実施例を説明する。本実施例では、車両の室内に室内温度センサが設けられ以下に示す方法でヒータ作動・非作動の判定が行われ、ヒータ作動判定の所定期間後に第２の判定処理が実施される。この２つの結果により最終的にサーモスタット１３の故障が検出される。図７に本実施例のメインルーチンを示す。ステップ１０からステップ３０は、第１の実施例と同様の処理をする。そして、ステップＳ４０では、ヒータ作動判定が行われたことを示すフラグＦｓｅが１か否かを判定する。フラグＦｓｅが１であれば第２の判定をするためにステップ１１０以降の処理へ進み、フラグＦｓｅが０であればステップＳ５０にてヒータ作動判定処理が行われる。
【００７２】
ヒータ作動判定処理は、図８に示されるルーチンにて実施される。ヒータ作動判定処理では、まず、ステップＳ５１にてタイマＴ３がインクリメントされる。そしてステップＳ５２にてタイマＴ３が所定値Ｃ５以上であるか否かが判定される。タイマＴ３が所定値Ｃ５以下であれば、本ルーチンを終了し、タイマＴ３が所定値Ｃ５以上であれば、ヒータが作動しているか否かを判定する処理に移る。ステップＳ５３では、室内温度センサ（図示しない）により検出される車両室内の温度と外気温度センサ（図示しない）により検出される外気温度とが検出される。そしてステップＳ５４にて、ステップＳ５３にて検出された室内・外の温度偏差（温度偏差＝室内温度−室外温度）が算出される。そしてＳ５５へ進み、温度偏差が所定値Ｃ６以上か否かが判定される。温度偏差が所定値Ｃ６以上であれば、ステップＳ５６に進む。ステップＳ５６では、室内・外の温度差が大きい、即ちヒータ作動中であると判定してヒータ作動フラグに１を入力しステップＳ５８へ進む。ステップＳ５５で、室内・外の温度偏差が所定値Ｃ４以下である場合は、ステップＳ５７にてヒータ作動フラグに０を入力し、ステップＳ５８へ進む。ステップＳ５８では、ヒータ作動判定が行われたことを示すフラグＦｓｅに１を入力し、本ルーチンを終了する。
【００７３】
図７のメインルーチンのステップＳ４０にて、ヒータ作動判定が行われたことを示すフラグＦｓｅが１であれば、ステップ１１０に進み、第２の偏差積算処理を実施する。ステップ１２０では第２の判定開始フラグが１か否かが判定される。第２の判定開始フラグが０のとき、すなわち第２の判定を行わないときは、そのまま本ルーチンを終了する。ステップ１２０にて、第２の判定開始フラグが１のとき、すなわち第２の判定を行うときは、ステップ１３０に進む。ステップ１３０では、ステップ１１０で算出した第２の偏差積算値が第２の所定値を越えたか否かを判定する。第２の偏差積算値が第２の所定値を越えたときは、ヒータ作動判定の結果を参照するためにステップＳ１４０へ進む。ステップＳ１４０にて、ヒータ作動フラグが０（ヒータ非作動）であればステップ１５０にて、サーモスタットの故障であるとして異常ランプを点灯させ、ステップＳ１７０へ進む。ステップＳ１４０にて、ヒータ作動フラグが１（ヒータ作動）であればステップ１６０にて、サーモスタットは正常であると判定し、ステップＳ１７０へ進む。ステップ１３０にて、ステップ１１０の第２の偏差積算処理で算出した第２の積算値が第２の所定値以下であるときは、ステップ１６０へ進む。ステップ１６０でサーモスタットは正常であると判定してステップS１７０へ進む。ステップＳ１７０では、フラグＦｓｅ、タイマＴ３と第２の判定開始フラグを０にセットし本ルーチンを終了する。
【００７４】
このように、車両室内の温度を検出できるものにおいては、第１の実施例の第１の判定処理にてヒータが作動しているか否かが判定でき、最終的なサーモスタット１３の故障検出へ反映することができる。例えば、第１の判定処理にてヒータが作動している場合は、禁止手段により故障検出を禁止（故障検出禁止手段）することもできる。
【００７５】
また、ヒータ作動判定処理の方法は、これに限られるものではなく、例えば、内燃機関が始動してからの室内温度の上昇速度を検出し、上昇速度が所定値よりも大きいときにヒータが作動しているとしても良い。また、内燃機関始動時の外気温度と室内温度との偏差温度を算出し、偏差温度の前回値と偏差温度の今回値とを比較して、偏差温度が徐々に大きくなることが判定されたならヒータが作動しているとしても良い。更に、内燃機関の始動時の室内温度が所定時間経過後、所定量以上上昇したらヒータ作動と判定しても良い。
【００７６】
本実施例において、第１の判定手段は、図８のステップＳ５５乃至ステップＳ５７に、第２の判定手段は、図７のステップ１３０に、ヒータ作動判定手段は、図７のステップＳ５０に、故障検出手段は、図７のステップＳ１４０とステップ１５０、１６０に、車両室内温度検出手段と室外温度検出手段とは、図８のステップＳ５４に相当し、機能する。
【００７７】
＜第３の実施例＞
第１の実施例は、図２のステップ１３０において、第２の積算値を第２の所定値と比較することによりサーモスタットの故障を検出するしている。この第２の所定値は固定値、もしくは運転状態に基づいて設定されるものであった。第３の実施例では、この所定値を運転状態ではなく、始動時の冷却水温と外気温度とに基づいて可変に設定することで、冷却水温の挙動が冷却水温と外気温度とにより影響を受けても精度良くサーモスタットの故障を検出することができる。始動されてから外気温度が変化する場合や再始動などにより比較的始動時の冷却水温が高いときにも確実にサーモスタットの故障を検出する。この判定値は、図９に示すマップにより設定される。以下、図９のマップを用いて判定値の設定方法を説明する。
【００７８】
図９のマップは、始動時の冷却水温と外気温度とに対応して設定される判定値である。例えば、始動時の冷却水温が３０℃で判定時に外気温度が０℃のときには、これら始動時の冷却水温と変化後の外気温度に対応する判定値を読み込む。この判定値のマップは、外気温度と始動時冷却水温とが低いほど判定値が大きくなり、外気温度と始動時冷却水温とが高いほど判定値が小さくなるように設定されている。
【００７９】
よって、例えば、寒冷地においてブロックヒータを使用し、内燃機関が温まってから始動したときと、ブロックヒータを使用せずに始動したときとでは始動時の冷却水温が大きく異なる。また、寒冷地において、ガレージ内で内燃機関を始動したときと、外で内燃機関を始動したときでも始動時の冷却水温が異なる。更に、内燃機関温度が比較的高い状態、いわゆる半ソーク状態で始動したときと、冷間始動した時とでは始動時の冷却水温が異なる。
【００８０】
このように、始動時の冷却水温が異なると、判定値を固定値とした場合では誤判定する可能性がある。
【００８１】
しかしながら、このような場合であっても始動時冷却水温と外気温とに基づいてサーモスタットの故障を判定する判定値を設定するので、精度良くサーモスタットの故障を検出することができる。
【００８２】
なお、上記実施例においては、判定値を設定する際に故障判定時の外気温を用いているがこれに限定されるものでない。例えば、判定時に用いる外気温度を、内燃機関の始動時から判定時までの外気温度の平均値としても良く、この場合、外気温度の変化も見込むことができるので更に精度の高い判定値を設定することができる。
【００８３】
また、始動時水温の変わりに始動からサーモスタットの故障判定が行われるまでの最低の冷却水温を用いるようにしても良い。さらに、始動時水温と始動時外気温とが等しい場合には、始動時水温の変わりに始動時の外気温を用いるようにしても良い。
【００８４】
また、外気温を検出する手段としては、外気温センサを設けても良いし、吸気温センサ出力を外気温として用いるようにしても良い。
【００８５】
以上，本実施例によれば、冷却水温の挙動が冷却水温と外気温度とにより影響を受けても精度良くサーモスタットの故障を検出することができる。
【００８６】
＜第４の実施例＞
本実施例では、実水温と推定水温とから算出される偏差積算値を外気温度と始動時冷却水温とに基づいて設定される判定値と比較することによりサーモスタットの故障を検出する。以下、図１０に示されるフローチャートに基づいて詳細を説明する。
【００８７】
このルーチンは所定タイミング毎に繰り返し行われるものである。まず、ステップ５０１にてフラグＲＥが１か否かが判定される。フラグＲＥはサーモスタットの故障検出を行うか否かを示すフラグであり、詳細はステップ５２７にて説明する。ここで、フラグＲＥが１であればそのまま本ルーチンを終了し、フラグＲＥが０であればステップ５０２へと進む。
【００８８】
ステップ５０２では、故障検出の実行条件が成立しているか否かを示すフラグｆｉｒが１か否かを判定する。フラグｆｉｒが０であれば、実行条件が成立していないと判断し、ステップ５０３へ進む。なお、フラグｆｉｒは初期値として「０」が入力されている。ステップ５０３では、始動時の冷却水温を検出し、ステップ５０４へ進む。ステップ５０４では、始動時の冷却水温が所定値以上か否かが判定される。所定値としては、例えば４０℃が設定される。始動時冷却水温が４０℃以上であれば、故障検出の実行条件を満足しないとして本ルーチンを終了する。一方、始動時冷却水温が４０℃以下である場合は、故障検出の実行条件を満足するとしステップ５０５にてフラグｆｉｒに１を立てて本ルーチンを終了する。
【００８９】
ステップ５０２にてフラグｆｉｒが１であると判定されると故障検出を実行すべく、ステップ５０６に進む。ステップ５０６では実冷却水温と外気温度を検出し、ステップ５０７に進む。ステップ５０７では各種補正係数が算出される。補正係数として算出されるものとして、例えば吸入空気量による補正項や前回の推定冷却水温に基づく補正項、回転速度による補正項、外気温度による補正項、車速に基づく補正項などが挙げられる。
【００９０】
つぎに、ステップ５０８ではステップ５０７にて算出された補正項と前回の推定水温に基づいて今回の推定水温が次式により算出される。
推定冷却水温＝前回の推定冷却水温＋（吸入空気量補正項×前回の推定冷却水温に基づく補正項×回転速度補正項）＋（実水温と外気温との偏差に基づく補正項×車速による補正項）
その後、ステップ５０９へ進む。ステップ５０９では、推定冷却水温と実冷却水温の偏差を算出し、ステップ５１０へ進む。ステップ５１０では、ステップ５０９にて算出される偏差と前回の偏差積算値（ｉ−１）とにより今回の偏差積算値（ｉ）を算出する。
【００９１】
次に、ステップ５１１ではタイマＴがインクリメントされる。タイマＴは、タイマＴが所定値に達したときにサーモスタットの仮判定や故障検出を行うためにカウントするタイマである。ステップ５１２では、タイマＴが所定値Ｄ１を越えたか否かを判定する。タイマＴが所定値Ｄ１以下であれば、仮判定タイミングではないとして本ルーチンを終了する。仮判定とは、第１の実施例での第１の判定に相当する。
【００９２】
一方、タイマＴが所定値Ｄ１以上であると、ステップ５１３へ進む。ステップ５１３ではタイマＴが所定値Ｄ２以上か否かが判定される。所定値Ｄ２は、サーモスタットの故障判定を行うタイミングを示す値である。所定値Ｄ２以下であると判定されるとステップステップ５１４へ進む。ステップ５１４では、フラグＳｅｃが１か否かが判定される。フラグＳｅｃは、仮判定が行われたか否かを示すフラグである。フラグＳｅｃが１であると判定されると、仮判定は行われているので本ルーチンを終了する。フラグＳｅｃが０であると判定されると、仮判定を行うべくステップ５１６以降の処理に進む。
【００９３】
ステップ５１６では、判定値Ｊｄｇ１が設定される。設定方法は、第３の実施例に示すものと同一である。ステップ５１７では、ステップ５１０にて算出される偏差積算値（ｉ）が判定値Ｊｄｇ１以上であるか否かが判定される。偏差積算値が判定値以上であればステップ５１９にて、フラグＪ１に１を立ててステップ５２０へ進む。また、偏差積算値（ｉ）が判定値Ｊｄｇ１以下であると判定されるとステップ５１８にてフラグＪ１に０を立ててステップ５２０へ進む。ステップ５２０では、仮判定が行われたことを示すフラグＳｅｃに１を入力して本ルーチンを終了する。
【００９４】
ステップ５１３にて、タイマＴが所定値Ｄ２以上と判定されると、すなわちサーモスタットの故障判定タイミングであると判定されるとステップ５２１に進み、以降のサーモスタットの故障判定処理を実施する。
【００９５】
まず、ステップ５２１では、判定値Ｊｄｇ２が設定される。設定方法は第３の実施例と同様であり、その判定値ｊｄｇ２は図９に示されるマップに基づいて、始動時冷却水温と外気温とから設定される。そして判定値Ｊｄｇ２が設定されると、ステップ５２２にてフラグＪ１が１であるか否かが判定される。フラグＪ１が１であると判定されるとステップ５２３へ進み、偏差積算値（ｉ）が判定値Ｊｄｇ２以上であるか否かが判定される。偏差積算値（ｉ）が判定値Ｊｄｇ２以上であると判定されるとステップ５２４にてサーモスタットが異常であることが判定され、ステップ５２８にてフラグＲｅを「１」にし、本ルーチンを終了する。このフラグＲＥが立つと、本ルーチンのステップ５０１にて常に終了するようになり、次回からサーモスタットの故障判定を行わないようになる。一方、ステップ５２３で偏差積算値（ｉ）が判定値Ｊｄｇ２以下であると判定されるとステップ５２６に進む。ステップ５２６ではサーモスタットが正常であることが判定され、ステップ５２８にてフラグＲｅを「１」にし、本ルーチンを終了する。
【００９６】
また、ステップ５２２にてフラグＪ１が０であるときは、ステップ５２５に進み、偏差積算値（ｉ）が判定値Ｊｄｇ２以上であるか否かが判定される。判定値Ｊｄｇ２以下であると判定されるとステップ５２６にてサーモスタットは正常であるとして本ルーチンを終了する。一方、偏差積算値（ｉ）が判定値Ｊｄｇ２以上であると判定されると、ステップ５２７へ進む。ステップ５２７ではサーモスタットの異常を正確に検出することが不可能であると判断する。その後、ステップ５２８にてフラグＲｅを「１」にし、本ルーチンを終了する。
【００９７】
なお、本実施例において、始動時の推定冷却水温にはディレイ時間が加えられている。つまり、所定のディレイ時間が経過してから冷却水温の推定を開始するようにしている。より詳細に説明すると、このディレイ時間が必要な理由は、始動直後はエンジン本体に熱を奪われるために冷却水温が上昇することが遅延されるためである。このことは始動時の冷却水温によっても影響されるので、始動時冷却水温が低いときにはディレイ時間を長く設定し、始動時冷却水温が高いときにはディレイ時間は短く設定されている。
【００９８】
また、本実施例中ではタイマＴを用いて判定タイミングが決められるが、冷却水温の推定値や実冷却水温によって、判定タイミングを定めても良い。つまり、所定の推定(または実)冷却水温に到達した時、サーモスタットの故障判定を実行するようにしても良い。
【００９９】
つぎに、本実施例のタイムチャートを図１１にしたがって説明する。図１１は外気温度が始動時冷却水温よりも低い場合である。これは、例えば寒冷地においてブロックヒータを使用し、内燃機関が温まってから始動した場合や、寒冷地において、ガレージ内で内燃機関を始動した場合に相当する。この時、外気温度が低いため、外気温度の影響を受けて推定水温に比べるとはるかに正常時の実冷却水温の上昇が遅くなっている。このような場合には通常時（外気温度と始動時の冷却水温とが等しく、判定タイミングまでの外気温度が一定の時）にサーモスタットが故障しているときの水温挙動に近い挙動を示すが、本実施例では始動時冷却水温と外気温により判定値を設定しているのでサーモスタットの故障を検出することができる。
【０１００】
本実施例にて、外気温度検出手段と冷却水温検出手段とは、図１０のステップ５０６に、冷却水温推定手段は、図１０のステップ５０８に、偏差積算手段は、図１０のステップ５１０に、故障検出手段は、図１０のステップ５２２乃至ステップ５２７に相当し、機能する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の全体の構成図を示す図である。
【図２】第１の実施例におけるサーモスタット故障検出を示すメインのフローチャート。
【図３】第１の実施例における始動前処理を示すフローチャート。
【図４】第１の実施例における第１の偏差積算処理を示すフローチャート。
【図５】第１の実施例における第２の偏差積算処理を示すフローチャート。
【図６】それぞれの冷却水温を示す図。
【図７】第２の実施例におけるサーモスタット故障検出を示すメインのフローチャート。
【図８】第２の実施例におけるヒータ作動判定処理を示すフローチャート。
【図９】第３、第４の実施例における始動時の冷却水温と外気温度に基づいて設定される判定値のマップを示す図。
【図１０】第４の実施例におけるサーモスタット故障検出処理を示すフローチャート。
【図１１】第３、第４の実施例の効果を示すタイムチャート。
【符号の簡単な説明】
１１エンジン
１２ウォータジャケット
１３サーモスタット
１４冷却水循環路
１５ラジエータ
１６冷却水循環路
１８ラジエータファン
２０冷却水温センサ
２２ＥＣＵ
２３エンジン回転速度センサ
２４吸気量センサ
２５吸気温センサ
２６車速センサ
２８異常ランプ
２９バックアップＲＡＭ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thermostat failure detection device for an internal combustion engine cooling system that detects the presence or absence of a failure of a thermostat that adjusts the temperature of cooling water in the internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
In general, in a water-cooled internal combustion engine, a thermostat that automatically opens and closes according to the cooling water temperature is provided in a cooling water circulation path that circulates cooling water between a cooling circulation path (water jacket) in the internal combustion engine and a radiator. Until the warm-up operation is completed after the internal combustion engine is started, the thermostat is closed to stop the circulation of the cooling water, and the cooling water temperature on the internal combustion engine side is quickly raised to an appropriate temperature range. Thereby, improvement in fuel consumption and reduction in emissions can be achieved. Furthermore, in order to maintain the cooling water temperature at an appropriate temperature, the conventional technology automatically opens the thermostat when the cooling water temperature on the internal combustion engine side exceeds the appropriate temperature range, and cools the cooling water on the radiator side to the internal combustion engine. The cooling water temperature on the internal combustion engine side is lowered to an appropriate temperature range by circulating to the side.
[0003]
However, if the thermostat continues to remain open due to a failure during the warm-up operation after starting the internal combustion engine, the cooling water circulating through the cooling circulation path is cooled by the radiator, and therefore the cooling water temperature is delayed from reaching an appropriate temperature. Will be. Hereinafter, a failure with the thermostat open is referred to as an open failure. Further, if the thermostat is closed due to a failure, the temperature of the cooling water cooled on the radiator side may continue to rise and the internal combustion engine may overheat. Therefore, when a thermostat failure occurs, it is desirable to immediately detect it and alert the driver. Japanese Patent Laid-Open No. 10-184433 is known as a known technique for detecting a failure of a thermostat. In the above publication, in particular, in order to detect an open failure of the thermostat, the water temperature behavior after the internal combustion engine is cold started is detected and detected based on the behavior of the cooling water temperature. At this time, if the thermostat is an open failure, it is detected that the behavior of the cooling water temperature is significantly different from that in the normal state, thereby detecting the open failure of the thermostat.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique disclosed in the above publication, even if the thermostat is normal, there is a risk of erroneously detecting that the thermostat is open due to the operation of the air conditioner (heater) that uses the cooling water of the internal combustion engine as a heat source. The details will be described with reference to FIG. 6. When the heater is operating, the cooling water temperature of the internal combustion engine releases heat to the heater, so that the cooling water temperature rises more slowly than the normal cooling water temperature. Become. For this reason, even if the thermostat is normal, the behavior of the cooling water temperature (actual water temperature 2) when the heater is operating is similar to the behavior of the cooling water temperature (actual water temperature 3) when the thermostat is open and accurate. It was difficult to detect open faults.
[0005]
Further, in the technology of the above publication, the determination value is corrected by the outside air temperature or the like, but the behavior of the cooling water temperature after the internal combustion engine is started is greatly influenced by the difference between the cooling water temperature and the outside air temperature. Even if the judgment value is corrected only by the outside air temperature, it is difficult to accurately detect the open failure of the thermostat.
[0006]
For example, when a block heater is used in a cold region and the internal combustion engine is started after being warmed, the cooling water temperature at the time of starting is greatly different from when starting without using the block heater. Also, in a cold region, the cooling water temperature at the time of starting differs when the internal combustion engine is started in the garage and when the internal combustion engine is started outside. Furthermore, the temperature of the cooling water at the time of starting differs between when the internal combustion engine temperature is relatively high, that is, when the engine is started in a so-called half-soak state, and when the engine is cold started. In such a case, even if the outside air temperature is the same, the subsequent cooling water temperature behavior is greatly different.
[0008]
cold To provide a thermostat failure detection device for an internal combustion engine that can accurately detect a failure of a thermostat even if the behavior of the rejection water temperature is affected by the cooling water temperature and the outside air temperature. the purpose And
[0009]
[Means for Solving the Problems]
[0035]
According to the invention of claim 1, in the thermostat failure detection device for an internal combustion engine, the determination value used for detecting a failure of the thermostat is: Minimum start-up to thermostat failure It is set based on the actual water temperature and the outside air temperature.
[0036]
Thereby, even if the behavior of the cooling water temperature of the internal combustion engine is affected by the difference between the cooling water temperature and the outside air temperature, it is possible to accurately detect the failure of the thermostat.
[0037]
Claim 2 According to the invention of claim 1 The determination value is set based on the outside air temperature when the internal combustion engine is started and the outside air temperature thereafter.
[0038]
Here, if a sufficient time (for example, 8 hours) has passed since the internal combustion engine was stopped and then started again, the actual cooling water temperature at the start of the internal combustion engine and the outside air temperature at the start of the internal combustion engine are substantially equal. Therefore, even if the environment at the time of starting the internal combustion engine changes, it is possible to accurately detect a thermostat failure.
[0039]
In addition, since the judgment value is set based on the outside air temperature at the time of starting the internal combustion engine and the outside air temperature thereafter, the thermostat failure can be accurately detected even if the behavior of the cooling water temperature is affected by the outside air temperature change. it can.
[0040]
Claim 3 According to the invention of claim 1 Or claims 2 In the thermostat failure detection apparatus for an internal combustion engine described in 1), a failure of the thermostat is detected based on a deviation between the actual cooling water temperature and the estimated cooling water temperature and a determination value. Then, the determination value is set based on the outside air temperature and the cooling water temperature, or the outside air temperature at the start and the outside air temperature thereafter. Thereby, since the determination value can be optimally set based on the cooling water temperature and the outside air temperature, it is possible to accurately detect the failure of the thermostat.
[0041]
Claim 4 According to the invention of claim 1 Or claims 2 In the internal combustion engine thermostat failure detection device described in 1), the deviation between the actual cooling water temperature and the estimated cooling water temperature is integrated, and the thermostat failure is detected from the obtained integrated deviation value and the determination value. Then, the determination value is set based on the outside air temperature and the cooling water temperature, or the outside air temperature at the start and the outside air temperature thereafter.
[0042]
As a result, for example, when the increase in the coolant temperature of the internal combustion engine is faster than in a normal cold start, the number of times of integrating the deviation between the estimated coolant temperature and the actual coolant temperature is reduced. In this case, the determination value can be optimally set based on the cooling water temperature and the outside air temperature, so that the failure of the thermostat can be accurately detected.
[0043]
【Example】
<First embodiment>
A first embodiment which is an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, a schematic configuration of the entire cooling system of the internal combustion engine 11 will be described with reference to FIG.
[0044]
A water jacket 12 is provided inside the cylinder block and cylinder head of the internal combustion engine 11, and cooling water is injected into the water jacket 12. A thermostat 13 is provided at the outlet of the water jacket 12, and high-temperature cooling water that passes through the thermostat 13 is sent to the radiator 15 and the heater core 30 via the cooling water circulation path 14. The cooling water whose temperature has decreased due to heat dissipation by the radiator 15 is returned into the water jacket 12 via the cooling water circulation path 16. Moreover, the heater core is used as a heat source of a normal air conditioner. Therefore, when the thermostat 13 is opened, the cooling water circulates through the water jacket 12 → thermostat 13 → cooling water circulation path 14 → radiator 15 or the path of the radiator 15 and the heater core 30 → the cooling water circulation path 16 → the water jacket 12 to cause internal combustion. The engine 11 is cooled to an appropriate temperature.
[0045]
In addition, a water pump 17 is provided at the inlet of the water jacket 12, and the water pump 17 is connected to a cooling fan 18 installed behind the radiator 15, and the water pump 17 and the cooling fan 18 connect the belt 19. Are integrally rotated by the power of the internal combustion engine transmitted therethrough. The rotation of the water pump 17 promotes the circulation of the cooling water in the cooling water circulation path, and the rotation of the cooling fan 18 enhances the heat dissipation effect of the radiator 15 and promotes the cooling of the cooling water in the radiator 15.
[0046]
The cylinder block of the internal combustion engine 11 is provided with a cooling water temperature sensor 20 that detects the cooling water temperature in the water jacket 12 that is the cooling water circulation path closer to the internal combustion engine 11 than the thermostat 13.
[0047]
The output signal of the coolant temperature sensor 20 is taken into an electronic control unit 22 (hereinafter abbreviated as “ECU”). The ECU 22 is mainly composed of a microcomputer, and performs internal combustion engine control and failure diagnosis of the thermostat 13. The ECU 22 may be constituted by two ECUs separated into an internal combustion engine control ECU and a failure diagnosis ECU of the thermostat 13, or a single ECU performs both the internal combustion engine control and the thermostat failure diagnosis. Anyway.
[0048]
In addition to the cooling water temperature signal from the cooling water temperature sensor 20 described above, the ECU 22 provides information for performing internal combustion engine control and thermostat 13 failure diagnosis, as well as the internal combustion engine rotational speed signal and the intake air amount from the internal combustion engine rotational speed sensor 23. The intake air amount signal from the sensor 24, the intake air temperature signal from the intake air temperature sensor 25, and the vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 26 are read. The ECU 22 is connected to an abnormal lamp 28 that warns when a malfunction of the thermostat 13 is detected, and a backup RAM 29 that is a writable nonvolatile memory that stores malfunction information of the thermostat 13. The backup RAM 29 is supplied with power from a battery (not shown) even when the internal combustion engine is stopped, holds the failure information, and can read the failure information at the time of repair / inspection.
[0049]
In the configuration of the present embodiment, the heater core 30 is disposed in a cooling water channel for cooling the internal combustion engine 11. Since the heater core 30 uses this cooling water as a heat source, the heater core takes heat of the cooling water when the air conditioner is used. In this embodiment, the thermostat failure is detected based on the cooling water temperature from the cold start of the internal combustion engine. When the air conditioner is used and the heat of the cooling water is taken away, the thermostat failure is accurately detected. It cannot be detected well. Specifically, the thermostat failure is detected based on the estimated cooling water temperature as the actual cooling water temperature. When the air conditioner is used at this time, the cooling water temperature calculated by the ECU 22 based on various signals is used. Therefore, the detected coolant temperature is smaller than the estimated value.
[0050]
Referring to FIG. 6, when the heater core is operated even if the thermostat 13 is normal, the cooling water temperature behavior when the thermostat 13 fails to open after a predetermined time has elapsed since the internal combustion engine started cold. As shown, the cooling water temperature rises slowly. For this reason, if the temperature of the cooling water when the thermostat 13 is normal and the temperature of the cooling water when the thermostat 13 is in an open failure are viewed as a deviation of the cooling water temperature, a decrease in the cooling water temperature due to the heater core operation is erroneously detected as an open failure of the thermostat 13. There is a problem.
[0051]
The control of this embodiment performed by the ECU 22 in order to solve this problem and accurately detect the failure of the thermostat 13 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0052]
First, in step 10, it is determined whether the ignition (hereinafter referred to as IG) key is on and before the internal combustion engine is started. If the IG key is off or the internal combustion engine is started, a negative condition is established and the routine proceeds to step 30. If the IG key is on and before the internal combustion engine is started, the routine proceeds to step 15. In step 15, pre-startup processing is performed.
[0053]
The routine shown in FIG. 3 is called as a subroutine in step 15 of the main routine shown in FIG. In step 16 of FIG. 3 as the pre-start process, the coolant temperature at the start is detected, and the process proceeds to step 17. In step 17, the first predetermined value C1 and the second predetermined value C2 are calculated as determination values corresponding to the coolant temperature at the start of the internal combustion engine, and the process returns to the main routine.
[0054]
Main routine In step 20 of FIG. 2, it is determined whether or not the engine has been started. If the engine is started (starter is ON), the process proceeds to step 30, and if it is not started, this routine is terminated. In step 30, it is determined whether or not the starting water temperature is equal to or lower than a predetermined value. Here, it is determined whether or not it is during cold start that determines whether or not the water temperature at start is equal to or lower than a predetermined value. The predetermined value is lower than the thermostat valve opening temperature. When the starting water temperature is equal to or higher than the predetermined value, this routine is terminated. When the starting water temperature is equal to or lower than the predetermined value, the routine proceeds to step 40. In step 40, it is determined whether or not a flag Ffi indicating whether or not a first determination described later has been performed is zero. If the flag Ffi is 1, it is determined that the first determination has been made, and the process proceeds to step 110. If the flag Ffi is 0, it is determined that the first determination has not been made yet, and the step Proceeding to 50, the first deviation integration process is started.
[0055]
FIG. 4 is a routine showing the first deviation integration process executed in step 50 of FIG.
[0056]
In step 51 of FIG. 4, the timer T1 is incremented. The timer T1 is a timer for performing the first determination. Then, an estimated value of the coolant temperature corresponding to the operating state is calculated at step 52, and the process proceeds to step 53. Here, as a method for estimating the cooling water temperature, the cooling water temperature may be read from a map stored in advance based on the starting water temperature and the elapsed time of the internal combustion engine, or may be obtained by calculation. In estimating the coolant temperature, it is preferable to further consider the amount of heat generated by the internal combustion engine.
[0057]
In step 53, a cooling water temperature deviation (first deviation = estimated value−detected value) is calculated from the estimated value and detected value of the cooling water temperature, and the process proceeds to step 54. In step 54, based on the deviation calculated in step 53, an integrated value of the deviation (first deviation integrated value = previous integrated value + first deviation) is calculated. In step 55, it is determined whether the timer T1 has exceeded a predetermined value C3. If the timer T1 exceeds the predetermined value C3, 1 is input to the first determination start flag for starting the first determination in step 56, and this routine is terminated. If the timer T1 is equal to or smaller than the predetermined value C3 in step 55, this routine is terminated as it is, and the process returns to step 60 of the main routine of FIG.
[0058]
In step 60 of the main routine of FIG. 2, it is determined whether or not the first determination start flag is 1. If the first determination flag is 0, the main routine is terminated. That is, the integration process is repeated until the timer T1 reaches the predetermined value C3. If the first determination start flag is 1 in step 60, the process proceeds to step 70 in order to start the first determination. In step 70, it is determined whether or not the first deviation integrated value calculated in the first deviation integrating process in step 50 exceeds a first predetermined value C1. If the first integrated deviation value is greater than or equal to the predetermined value C1, the first determination flag indicating that the first predetermined value C1 has been exceeded is set to 1 in step 80, the process proceeds to step 100, and the first If it is equal to or less than the predetermined value C1, the first determination flag is set to 0 in step 90 and the process proceeds to step 100. In step 100, 1 is set to a flag Ffi indicating that the first determination is finished, and this routine is finished.
[0059]
When the first determination is finished, the second determination is started. If it is determined in step 40 of this routine that the flag Ffi indicating that the first determination has ended is 1, the routine proceeds to step 110, where a second deviation integration process is performed.
[0060]
FIG. 5 is a routine showing the second deviation integration process, and a subroutine call is made at step 110 in FIG. 2 of the main routine.
[0061]
In step 111 of FIG. 5, the timer T2 is incremented. The timer T2 is a timer that counts the time when the second determination is started. Then, an estimated value of the cooling water temperature corresponding to the operation state is calculated at step 112, and the process proceeds to step 113. In step 133, a cooling water temperature deviation (second deviation = estimated value−detected value) is calculated from the estimated value and detected value of the cooling water temperature, and the process proceeds to step 114. In step 114, a second deviation integrated value (second deviation integrated value = previous integrated value + second deviation) is calculated based on the deviation calculated in step 113. In step 115, it is determined whether the timer T2 has exceeded a predetermined value C4. If the timer T2 exceeds the predetermined value C4, 1 is input to the second determination start flag for starting the second determination in step 116, and this routine is terminated. If the timer T1 is equal to or smaller than the predetermined value C4 in step 115, the present routine is terminated as it is, and the process returns to step 120 of the main routine of FIG.
[0062]
In step 120 of the main routine of FIG. 2, it is determined whether or not the second determination start flag is 1. If the second determination start flag is 0, this routine is terminated. If the second determination start flag is 1, the process proceeds to a second determination process after step 130.
[0063]
After step 130, a second determination is made. Here, the heater operation / non-operation is determined based on the first determination result, and the final failure detection of the thermostat 13 is performed. In step 130, it is determined whether or not the second integrated deviation value calculated in step 110 is greater than a second predetermined value C2. If the second integrated value is larger than the second predetermined value C2, it is determined in step 140 whether or not the first determination flag is zero. If the first determination flag is 1, it is determined in step 150 that the thermostat 13 is an open failure, the abnormal lamp is turned on, and the process proceeds to step 170. When the second integrated deviation value is equal to or smaller than the second predetermined value C4 at step 130 and when the first determination flag is 0 at step 140, the routine proceeds to step 160 and the thermostat 13 is normal. The normality determination shown in FIG. In step 170, in order to initialize the routine, the first determination start flag, the second determination start flag, and the flag Ffi are set to 0, and the routine ends.
[0064]
In this routine, the first determination and the second determination are performed when the timers T1 and T2 have passed a predetermined period (predetermined values C3 and C4), but the estimated cooling water temperature is the first and second predetermined water temperatures. If it becomes, you may make it perform 1st and 2nd determination. In particular, the predetermined water temperature set in place of the timer T1 is preferably set to the cooling water temperature before the behavior of the cooling water temperature is affected by the heater operation. By setting the predetermined cooling water temperature, the first determination can be made in a period in which the cooling water temperature is not always affected by the heater operation. In addition, the predetermined period or the predetermined water temperature for starting the first and second determinations is set to a fixed value in this routine, but may be set according to the operating state of the internal combustion engine.
[0065]
In the first and second determinations, the first and second deviation integrated values are compared with the first and second predetermined values C1 and C2. The predetermined values C1 and C2 are determined according to the driving state. May be set.
[0066]
Next, a diagram showing the behavior of the cooling water temperature in this routine is shown in FIG. FIG. 6 shows the coolant temperature after a cold start of the internal combustion engine. Each of them shows an estimated value of the cooling water temperature and three detected values of the cooling water temperature that are estimated from the operating state of the internal combustion engine. The three detection values are: the cooling water temperature when the heater is not operated with the thermostat 13 in a normal state (hereinafter referred to as actual water temperature 1) and the cooling water temperature when the heater is operating with the thermostat 13 in a normal state (hereinafter referred to as actual water temperature 2). The temperature of the cooling water in which the thermostat 13 is abnormal (hereinafter referred to as the actual water temperature 3).
[0067]
The first determination process is set to be performed during a period until the deviation between the estimated value of the cooling water temperature and the actual water temperature 2 increases. That is, the first determination is performed in a place where the cooling water temperature is not affected by the heater operation / non-operation. Here, the first deviation integration process is performed after the internal combustion engine is started until the first determination process is executed. Next, the second determination process is performed after a predetermined period (predetermined value C2) of the first determination process. When the second determination process ends, the final failure determination of the thermostat 13 is performed based on the first and second determination results. As described above, since the failure detection of the thermostat 13 is performed based on the two determination processes, it is determined that the thermostat 13 is an open failure in the past, and the actual water temperature 2 that may be erroneously detected is affected by the heater operation. It can be determined that there is. Therefore, in the present invention, it is possible to carry out failure detection with high accuracy without erroneously determining a decrease in cooling water temperature due to heater operation as an open failure of the thermostat 13.
[0068]
The first and second determination means may be performed when the cooling water temperature reaches a predetermined water temperature as described in the main routine. Further, the estimated value of the cooling water temperature may be corrected (estimated cooling water temperature correction means) in consideration of the influence of the heater from the period in which the first determination is performed and the influence of the heater occurs. As a result, when the thermostat 13 is normal and the heater is operating, the estimated value of the cooling water temperature is also corrected in consideration of the influence of the heater, so that there is no deviation between both cooling water temperatures. At this time, it can be determined that the heater is operating. By comparing the estimated value of the coolant temperature thus corrected with the second predetermined value as the determination value, for example, when the thermostat 13 is normal and the heater is not operating (actual water temperature 1 in FIG. 6), If the actual water temperature 1 is subtracted from the corrected estimated value of the cooling water temperature, a negative value is obtained, and this can be determined as the thermostat 13 being normal. Further, the cooling water temperature (actual water temperature 3) at which the thermostat 13 is in an open failure becomes equal to or higher than the second predetermined value when the actual water temperature 3 is subtracted from the corrected estimated value of the cooling water temperature. What is necessary is just to make the abnormal lamp | ramp 28 light by considering that 13 is an open failure.
[0069]
Note that the method for determining the heater operation and detecting the failure of the thermostat 13 based on the corrected estimated value of the cooling water temperature is based on the difference between the estimated value of the cooling water temperature and the actually measured value as described in the above embodiment. The values may be integrated and compared with the determination value, and the determination value and the estimated value of the cooling water temperature may also be calculated based on the operating state. As a result, an open failure of the thermostat 13 can be detected with high accuracy.
[0070]
In this embodiment, the heater operation determining means and the failure detecting means are in the main routine of FIG. 2, and the cooling water temperature estimating means is in the cooling water temperature detecting means in step 52 of the flowchart of FIG. 4 and step 112 of the flowchart in FIG. 1 is the cooling water temperature sensor 20, the first determination means is step 70 in the flowchart of FIG. 2, the second determination means is in step 130 of the flowchart of FIG. 2, and the first deviation integration means is In step 50 of FIG. 2, the second deviation integrating means is in step 110 of FIG. 2, and the driving state detecting means is the engine speed sensor 23, intake air amount sensor 24, intake air temperature sensor 25, and vehicle speed sensor in FIG. 26 and functions in a similar manner.
[0071]
<Second embodiment>
A second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, an indoor temperature sensor is provided in the vehicle interior, and the heater operation / non-operation determination is performed by the following method, and the second determination process is performed after a predetermined period of the heater operation determination. Based on these two results, the failure of the thermostat 13 is finally detected. FIG. 7 shows the main routine of this embodiment. Steps 10 to 30 perform the same processing as in the first embodiment. In step S40, it is determined whether or not the flag Fse indicating that the heater operation determination has been performed is 1. If the flag Fse is 1, the process proceeds to step 110 and subsequent steps to make a second determination. If the flag Fse is 0, a heater operation determination process is performed in step S50.
[0072]
The heater operation determination process is performed in the routine shown in FIG. In the heater operation determination process, first, in step S51, the timer T3 is incremented. In step S52, it is determined whether or not the timer T3 is equal to or greater than a predetermined value C5. If the timer T3 is equal to or smaller than the predetermined value C5, this routine is terminated. If the timer T3 is equal to or larger than the predetermined value C5, the process proceeds to a process for determining whether or not the heater is operating. In step S53, the temperature inside the vehicle detected by an indoor temperature sensor (not shown) and the outside temperature detected by an outside temperature sensor (not shown) are detected. Then, in step S54, the indoor / outdoor temperature deviation detected in step S53 (temperature deviation = indoor temperature−outdoor temperature) is calculated. Then, the process proceeds to S55, where it is determined whether or not the temperature deviation is equal to or greater than a predetermined value C6. If the temperature deviation is greater than or equal to the predetermined value C6, the process proceeds to step S56. In step S56, it is determined that the temperature difference between the room and the outside is large, that is, the heater is operating, 1 is input to the heater operation flag, and the process proceeds to step S58. If the indoor / outdoor temperature deviation is equal to or less than the predetermined value C4 in step S55, 0 is input to the heater operation flag in step S57, and the process proceeds to step S58. In step S58, 1 is input to the flag Fse indicating that the heater operation determination has been performed, and this routine is terminated.
[0073]
If the flag Fse indicating that the heater operation determination has been made is 1 in step S40 of the main routine of FIG. 7, the process proceeds to step 110, and the second deviation integration process is performed. In step 120, it is determined whether or not the second determination start flag is 1. When the second determination start flag is 0, that is, when the second determination is not performed, this routine is ended as it is. In step 120, when the second determination start flag is 1, that is, when the second determination is performed, the process proceeds to step 130. In step 130, it is determined whether or not the second integrated deviation value calculated in step 110 exceeds a second predetermined value. When the second deviation integrated value exceeds the second predetermined value, the process proceeds to step S140 in order to refer to the result of the heater operation determination. If the heater operation flag is 0 (heater inactive) in step S140, an abnormal lamp is turned on in step 150 because the thermostat has failed, and the process proceeds to step S170. If the heater operation flag is 1 (heater operation) in step S140, it is determined in step 160 that the thermostat is normal, and the process proceeds to step S170. If it is determined in step 130 that the second integrated value calculated in the second deviation integrating process in step 110 is equal to or smaller than a second predetermined value, the process proceeds to step 160. In step 160, it is determined that the thermostat is normal, and the process proceeds to step S170. In step S170, the flag Fse, the timer T3, and the second determination start flag are set to 0, and this routine ends.
[0074]
As described above, in the case where the temperature in the vehicle compartment can be detected, it is possible to determine whether or not the heater is operating in the first determination process of the first embodiment, which is reflected in the final failure detection of the thermostat 13. can do. For example, when the heater is operating in the first determination process, the failure detection can be prohibited (failure detection prohibiting unit) by the prohibiting unit.
[0075]
The heater operation determination processing method is not limited to this. For example, the rate of increase in the room temperature after the internal combustion engine is started is detected, and the heater is activated when the rate of increase is greater than a predetermined value. You may do it. Also, if the deviation temperature between the outside air temperature and the room temperature at the start of the internal combustion engine is calculated and the previous value of the deviation temperature is compared with the current value of the deviation temperature, it is determined that the deviation temperature gradually increases. The heater may be operating. Furthermore, it may be determined that the heater is operating when the room temperature at the start of the internal combustion engine rises by a predetermined amount after a predetermined time has elapsed.
[0076]
In this embodiment, the first determining means is in step S55 to step S57 in FIG. 8, the second determining means is in step 130 in FIG. 7, and the heater operation determining means is in step S50 in FIG. The detection means corresponds to Step S140 and Steps 150 and 160 in FIG. 7, and the vehicle indoor temperature detection means and the outdoor temperature detection means correspond to Step S54 in FIG.
[0077]
<Third embodiment>
In the first embodiment, the thermostat failure is detected by comparing the second integrated value with the second predetermined value in step 130 of FIG. The second predetermined value is set based on a fixed value or an operating state. In the third embodiment, the predetermined value is variably set based on the cooling water temperature and the outside air temperature at the start, not on the operating state, so that the behavior of the cooling water temperature is influenced by the cooling water temperature and the outside air temperature. However, the thermostat failure can be detected with high accuracy. A thermostat failure is reliably detected even when the outside air temperature changes after the start or when the coolant temperature at the start is relatively high due to restart or the like. This determination value is set by the map shown in FIG. Hereinafter, the determination value setting method will be described with reference to the map of FIG.
[0078]
The map of FIG. 9 is a determination value set in correspondence with the cooling water temperature and the outside air temperature at the start. For example, when the cooling water temperature at the start is 30 ° C. and the outside air temperature is 0 ° C. at the time of determination, the determination values corresponding to the cooling water temperature at the start and the changed outside air temperature are read. This determination value map is set so that the determination value increases as the outside air temperature and the starting cooling water temperature are lower, and the determination value decreases as the outside air temperature and the starting cooling water temperature are higher.
[0079]
Therefore, for example, when the block heater is used in a cold region and the internal combustion engine is started after being warmed, the cooling water temperature at the time of starting is greatly different from when the block heater is started without using the block heater. Also, in a cold region, the cooling water temperature at the time of starting differs when the internal combustion engine is started in the garage and when the internal combustion engine is started outside. Furthermore, the temperature of the cooling water at the time of starting differs between when the internal combustion engine temperature is relatively high, that is, when the engine is started in a so-called half-soak state, and when the engine is cold started.
[0080]
Thus, if the cooling water temperature at the time of starting is different, there is a possibility of erroneous determination when the determination value is a fixed value.
[0081]
However, even in such a case, since the determination value for determining the failure of the thermostat is set based on the cooling water temperature at start-up and the outside air temperature, the failure of the thermostat can be detected with high accuracy.
[0082]
In addition, in the said Example, when setting a determination value, the external temperature at the time of failure determination is used, but it is not limited to this. For example, the outside air temperature used at the time of determination may be an average value of the outside air temperature from the start of the internal combustion engine to the time of determination. In this case, since a change in the outside air temperature can be expected, a more accurate determination value is set. be able to.
[0083]
Further, the minimum cooling water temperature from the start to the determination of the thermostat failure may be used instead of the starting water temperature. Further, when the starting water temperature is equal to the starting outside air temperature, the starting outside air temperature may be used instead of the starting water temperature.
[0084]
Further, as means for detecting the outside air temperature, an outside air temperature sensor may be provided, or the intake air temperature sensor output may be used as the outside air temperature.
[0085]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to accurately detect a failure of the thermostat even if the behavior of the cooling water temperature is affected by the cooling water temperature and the outside air temperature.
[0086]
<Fourth embodiment>
In this embodiment, a thermostat failure is detected by comparing the integrated deviation value calculated from the actual water temperature and the estimated water temperature with a determination value set based on the outside air temperature and the starting cooling water temperature. Details will be described below based on the flowchart shown in FIG.
[0087]
This routine is repeatedly performed at predetermined timings. First, at step 501, it is determined whether or not the flag RE is 1. The flag RE is a flag indicating whether or not to detect a failure of the thermostat, and details will be described in step 527. If the flag RE is 1, the routine is terminated as it is. If the flag RE is 0, the routine proceeds to step 502.
[0088]
In step 502, it is determined whether or not a flag “fir” indicating whether or not a failure detection execution condition is satisfied is “1”. If the flag “fir” is 0, it is determined that the execution condition is not satisfied, and the process proceeds to step 503. Note that “0” is input to the flag “fir” as an initial value. In step 503, the coolant temperature at the time of start is detected, and the process proceeds to step 504. In step 504, it is determined whether or not the cooling water temperature at the start is equal to or higher than a predetermined value. For example, 40 ° C. is set as the predetermined value. If the cooling water temperature at start-up is 40 ° C. or higher, this routine is terminated because the execution condition for failure detection is not satisfied. On the other hand, if the cooling water temperature at start-up is 40 ° C. or lower, it is assumed that the execution condition for failure detection is satisfied, and in step 505, the flag “fir” is set to 1 and this routine is terminated.
[0089]
If it is determined in step 502 that the flag “fir” is 1, the process proceeds to step 506 in order to execute failure detection. In step 506, the actual cooling water temperature and the outside air temperature are detected, and the process proceeds to step 507. In step 507, various correction coefficients are calculated. What is calculated as the correction coefficient includes, for example, a correction term based on the intake air amount, a correction term based on the previous estimated cooling water temperature, a correction term based on the rotational speed, a correction term based on the outside air temperature, a correction term based on the vehicle speed, and the like.
[0090]
Next, in step 508, the current estimated water temperature is calculated by the following equation based on the correction term calculated in step 507 and the previous estimated water temperature.
Estimated cooling water temperature = previous estimated cooling water temperature + (intake air amount correction term x correction term based on previous estimated cooling water temperature x rotational speed correction term) + (correction term based on deviation between actual water temperature and outside air temperature x correction based on vehicle speed) Section)
Then, it progresses to step 509. In step 509, the deviation between the estimated cooling water temperature and the actual cooling water temperature is calculated, and the process proceeds to step 510. In step 510, the current deviation integrated value (i) is calculated from the deviation calculated in step 509 and the previous deviation integrated value (i-1).
[0091]
Next, in step 511, the timer T is incremented. The timer T is a timer that counts when the timer T reaches a predetermined value in order to make a temporary thermostat determination or failure detection. In step 512, it is determined whether or not the timer T has exceeded a predetermined value D1. If the timer T is equal to or less than the predetermined value D1, this routine is terminated because it is not the provisional determination timing. The provisional determination corresponds to the first determination in the first embodiment.
[0092]
On the other hand, if the timer T is equal to or greater than the predetermined value D1, the process proceeds to step 513. In step 513, it is determined whether the timer T is equal to or greater than a predetermined value D2. The predetermined value D2 is a value indicating the timing for performing a thermostat failure determination. If it is determined that the value is equal to or smaller than the predetermined value D2, the process proceeds to step 514. In step 514, it is determined whether or not the flag Sec is 1. The flag Sec is a flag indicating whether or not provisional determination has been performed. If it is determined that the flag Sec is 1, since this provisional determination has been made, this routine ends. If it is determined that the flag Sec is 0, the process proceeds to step 516 and subsequent steps to make a temporary determination.
[0093]
In step 516, the determination value Jdg1 is set. The setting method is the same as that shown in the third embodiment. In step 517, it is determined whether or not the deviation integrated value (i) calculated in step 510 is greater than or equal to the determination value Jdg1. If the integrated deviation value is greater than or equal to the determination value, the flag J1 is set to 1 in step 519 and the process proceeds to step 520. If it is determined that the deviation integrated value (i) is equal to or less than the determination value Jdg1, the flag J1 is set to 0 in step 518 and the process proceeds to step 520. In step 520, 1 is input to the flag Sec indicating that the provisional determination has been performed, and this routine ends.
[0094]
If it is determined in step 513 that the timer T is equal to or greater than the predetermined value D2, that is, if it is determined that it is the thermostat failure determination timing, the process proceeds to step 521 to perform the subsequent thermostat failure determination processing.
[0095]
First, at step 521, a determination value Jdg2 is set. The setting method is the same as in the third embodiment, and the determination value jdg2 is set from the starting coolant temperature and the outside air temperature based on the map shown in FIG. When determination value Jdg2 is set, it is determined in step 522 whether flag J1 is 1. If it is determined that the flag J1 is 1, the routine proceeds to step 523, where it is determined whether or not the deviation integrated value (i) is equal to or greater than the determination value Jdg2. If it is determined that the deviation integrated value (i) is greater than or equal to the determination value Jdg2, it is determined in step 524 that the thermostat is abnormal. In step 528, the flag Re is set to “1”, and this routine is terminated. When this flag RE is set, the routine always ends in step 501 of this routine, and the thermostat failure determination is not performed from the next time. On the other hand, if it is determined in step 523 that the deviation integrated value (i) is equal to or less than the determination value Jdg2, the process proceeds to step 526. In step 526, it is determined that the thermostat is normal. In step 528, the flag Re is set to “1”, and this routine is terminated.
[0096]
When the flag J1 is 0 in step 522, the process proceeds to step 525, and it is determined whether or not the deviation integrated value (i) is equal to or greater than the determination value Jdg2. If it is determined that the value is equal to or smaller than the determination value Jdg2, the routine is terminated in step 526 assuming that the thermostat is normal. On the other hand, if it is determined that the deviation integrated value (i) is greater than or equal to the determination value Jdg2, the process proceeds to step 527. In step 527, it is determined that it is impossible to accurately detect abnormality of the thermostat. Thereafter, in step 528, the flag Re is set to “1”, and this routine is terminated.
[0097]
In this embodiment, a delay time is added to the estimated cooling water temperature at the start. That is, the estimation of the cooling water temperature is started after a predetermined delay time has elapsed. More specifically, the reason why this delay time is necessary is that the cooling water temperature is delayed from rising because the engine body is deprived of heat immediately after starting. Since this is also influenced by the cooling water temperature at the start, the delay time is set to be long when the cooling water temperature at the start is low, and the delay time is set to be short when the cooling water temperature at the start is high.
[0098]
In this embodiment, the determination timing is determined using the timer T. However, the determination timing may be determined by an estimated value of the cooling water temperature or an actual cooling water temperature. In other words, when a predetermined estimated (or actual) cooling water temperature is reached, a failure determination of the thermostat may be executed.
[0099]
Next, a time chart of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 shows a case where the outside air temperature is lower than the starting coolant temperature. This corresponds to, for example, a case where a block heater is used in a cold region and the internal combustion engine is started after being warmed, or a case where the internal combustion engine is started in a garage in a cold region. At this time, since the outside air temperature is low, the increase in the actual cooling water temperature at the normal time is much slower than the estimated water temperature due to the influence of the outside air temperature. In such a case, it shows a behavior close to the water temperature behavior when the thermostat is malfunctioning during normal times (when the outside air temperature is equal to the cooling water temperature at the start and the outside air temperature until the judgment timing is constant) In this embodiment, since the determination value is set based on the cooling water temperature and the outside air temperature at start-up, a thermostat failure can be detected.
[0100]
In this embodiment, the outside air temperature detecting means and the cooling water temperature detecting means are in step 506 in FIG. 10, the cooling water temperature estimating means is in step 508 in FIG. 10, and the deviation integrating means is in step 510 in FIG. The failure detection means corresponds to step 522 to step 527 in FIG. 10 and functions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of the present embodiment.
FIG. 2 is a main flowchart showing thermostat failure detection in the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a pre-start process in the first embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing a first deviation integration process in the first embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing a second deviation integration process in the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing each cooling water temperature.
FIG. 7 is a main flowchart showing thermostat failure detection in the second embodiment.
FIG. 8 is a flowchart showing a heater operation determination process in the second embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing a map of determination values set based on the cooling water temperature and the outside air temperature at the start in the third and fourth embodiments.
FIG. 10 is a flowchart showing thermostat failure detection processing in the fourth embodiment.
FIG. 11 is a time chart showing the effects of the third and fourth embodiments.
[Brief description of symbols]
11 Engine
12 Water jacket
13 Thermostat
14 Cooling water circuit
15 Radiator
16 Cooling water circuit
18 Radiator fan
20 Cooling water temperature sensor
22 ECU
23 Engine speed sensor
24 Intake sensor
25 Intake air temperature sensor
26 Vehicle speed sensor
28 Abnormal lamp
29 Backup RAM

Claims

A failure detection means for determining a failure of a thermostat provided in a cooling circulation path for cooling the internal combustion engine;
Outside temperature detecting means for detecting outside temperature;
A cooling water temperature detecting means for detecting a cooling water temperature of the cooling water flowing back through the cooling circulation path,
The failure detection means determines a failure of the thermostat based on the cooling water temperature detected by the cooling water temperature detection means, and uses a determination value for determining the failure as the cooling water temperature from the start to the thermostat failure. A thermostat failure detection device for an internal combustion engine, which is set based on a minimum actual cooling water temperature detected by a detection means and an outside air temperature detected by the outside air temperature detection means.

2. The thermostat failure detection apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 , wherein the failure determination unit sets the determination value using an outside air temperature when starting the internal combustion engine instead of the actual cooling water temperature.

Cooling water temperature estimating means for estimating the cooling water temperature of the cooling water flowing back through the cooling circulation path;
A deviation calculating means for calculating a deviation between the actual cooling water temperature detected by the cooling water temperature detecting means and the estimated cooling water temperature estimated by the cooling water temperature estimating means;
3. The thermostat for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the failure detection unit determines a failure of the thermostat by comparing the value calculated by the deviation calculation unit with the determination value. 4. Fault detection device.

Cooling water temperature estimating means for estimating the cooling water temperature of the cooling water flowing back through the cooling circulation path;
Deviation integrating means for integrating the deviation between the actual cooling water temperature detected by the cooling water temperature detecting means and the estimated cooling water temperature estimated by the cooling water temperature estimating means;
3. The thermostat for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the failure detection unit determines a failure of the thermostat by comparing the value integrated by the deviation integration unit with the determination value. 4. Fault detection device.