冷却液温度传感器的异常判定设备和异常判定方法及发动机冷却系统

摘要

当由进气温度传感器（23）检测到的进气温度tha与由发动机冷却液温度传感器（21）检测到的发动机冷却液温度thw1之间的温度差值大于阈值时，冷却液温度传感器异常判定设备打开转换阀（10）以使冷却液流入发动机冷却液通道（201），从而将发动机（1）中的冷却液与加热器通道（旁通通道）（202）中的冷却液混合。如果在转换阀（10）打开之后出现的发动机冷却液温度thw1与加热器入口冷却液温度（旁通冷却液温度）thw2之间的温度差值（thw1－thw2）小于或者等于预定值，则该设备判定发动机冷却液温度传感器（21）为正常。如果温度差值（thw1－thw2）大于预定值，则该设备判定发动机冷却液温度传感器（21）为异常。

说明书

技术领域

本发明涉及发动机（内燃机）的冷却系统，并且更特别地涉及判 定冷却液温度传感器的异常存在或不存在的冷却液温度传感器异常判 定设备和冷却液温度传感器异常判定方法，冷却液温度传感器检测发 动机的冷却液的温度。

背景技术

关于安装在车辆等等之内的发动机，作为冷却液通道的冷却套被 设置在发动机（气缸体或者气缸盖）中，并且整个发动机通过由冷却 液泵使冷却液经由冷却套循环而被冷却（或被暖机）。与这种冷却系统 相结合，存在一种技术，在所述技术中发动机的冷却液出口设置有转 换阀，并且当发动机是低温时，转换阀被关闭以使冷却液在发动机（在 冷却套中）内的通过停止（以执行发动机内冷却液停止）使得发动机 的快速暖机被实现（例如，参见公开号为2009-150266的日本专利申请 （JP-A-2009-150266））。

除此之外，发动机的冷却系统设置有检测冷却液的温度的冷却液 温度传感器。作为检测冷却液温度传感器的异常的技术，存在有在公 开号为2007-192045的日本专利申请（JP-A-2007-192045）中描述的冷 却液温度传感器异常判定方法。在公开的JP-A-2007-192045中描述的 方法中，如果由检测发动机的冷却液温度的冷却液温度传感器检测到 的温度与由检测发动机的进气的温度的进气温度传感器检测到的温度 之间的温度差值在预定的范围外，可以判定存在“冷却液温度传感器 的异常”或者存在“附接的引擎加热器或高温保温”，并且，在此之后， 如果当驱动冷却液泵时由冷却液温度传感器检测到的冷却液温度值下 降，则判定不存在冷却液温度传感器的异常但是存在附接的引擎加热 器或者高温保温。

此外，在执行前述的发动机内冷却液停止的冷却系统中，如果前 述的异常判定方法被应用于关于冷却液温度传感器的异常的判定，有 时会出现尽管冷却液温度传感器为正常但是冷却液温度传感器被判定 为异常（错误的异常判定）的情况。也就是说，在前述的冷却系统中， 当发动机正好已经被启动时（当发动机处于低温时），通过关闭设置在 发动机的冷却液出口处的转换阀来使发动机中的冷却液的通过停止。 在这种情形中，即使驱动冷却液泵，冷却液也没有从外部流入发动机 （流入冷却套）（实际的冷却液温度没改变）；因此，因为由冷却液温 度传感器检测到的冷却液温度没下降，有时虽然冷却液温度传感器为 正常但是却错误地判定冷却液温度传感器为异常。

发明内容

本发明提供了在使发动机中的冷却液的通过停止的冷却系统中能 够准确判定冷却液温度传感器是否异常而不会做出错误判定的冷却液 温度传感器异常判定设备和冷却液温度传感器异常判定方法。

根据本发明的第一方案的冷却液温度传感器异常判定设备是应用 于冷却系统（执行发动机内冷却液停止的冷却系统）的冷却液温度传 感器异常判定设备，该冷却系统包括：发动机冷却液通道；旁通通道 （加热器通道），其对发动机进行旁通；控制阀（转换阀），其限制在 所述发动机冷却液通道与所述旁通通道之间的冷却液的循环；发动机 冷却液温度传感器，其检测所述发动机冷却液通道中的发动机冷却液 温度；以及旁通冷却液温度传感器（加热器入口冷却液温度传感器）， 其检测所述旁通通道中的旁通冷却液温度，并且所述冷却液温度传感 器异常判定设备判定所述发动机冷却液温度传感器是否异常，其特征 在于，所述冷却液温度传感器异常判定设备包括：判定装置，当所述 发动机周围的大气温度（具体地，例如，由检测被吸入发动机的空气 的温度的进气温度传感器检测的进气温度）与由所述发动机冷却液温 度传感器检测到的所述发动机冷却液温度之间的差值大于阈值时，所 述判定装置打开所述控制阀，并且如果在所述控制阀打开之后出现的 所述发动机冷却液温度与所述旁通冷却液温度之间的差值小于或者等 于预定值，所述判定装置判定所述发动机冷却液温度传感器为正常， 并且如果在所述控制阀打开之后出现的所述发动机冷却液温度与所述 旁通冷却液温度之间的差值大于预定值，所述判定装置判定所述发动 机冷却液温度传感器为异常。

在启动发动机时，如果在由冷却液温度传感器检测到的发动机冷 却液温度与在发动机附近的大气温度（由进气温度传感器检测到的进 气温度）之间的差值小于或等于阈值（例如，|发动机冷却液温度－进 气温度|≤20℃），根据本发明的前述方案的冷却液温度传感器异常判 定设备判定冷却液温度传感器为正常。另一方面，如果发动机冷却液 温度与在发动机附近的大气温度之间的差值大于阈值（例如，|发动机 冷却液温度－进气温度|＞20℃），能够认为已经附接有引擎加热器或 者发动机冷却液温度传感器为异常，并且因此冷却液温度传感器异常 判定设备打开限制在发动机冷却液通道与旁通通道之间的冷却液的循 环的控制阀。

因为控制阀被打开，在两个通道（也就是说，发动机冷却液通道 和旁通通道）中的冷却液循环使得来自这两个通道的冷却液混合在一 起。由于冷却液的所述混合，甚至在已经附接有引擎加热器的情况下， 在发动机冷却液通道中流动的冷却液的冷却液温度与在旁通通道中流 动的冷却液的冷却液温度变得彼此接近（或者彼此相等）。因此，如果 发动机冷却液温度传感器为正常，则由冷却液温度传感器检测到的发 动机冷却液温度与由旁通冷却液温度传感器检测到的旁通冷却液温度 变得彼此接近。利用这些点，在打开控制阀之后的在发动机冷却液温 度（检测到的值）与旁通冷却液温度（检测到的值）之间的温度差值 小于或者等于预定值（例如，|发动机冷却液温度－旁通冷却液温度| ≤20℃）的情况下，根据前述方案的冷却液温度传感器异常判定设备 判定发动机冷却液温度传感器为正常，并且在发动机冷却液温度与旁 通冷却液温度之间的温度差值大于预定值（例如，|发动机冷却液温度 －旁通冷却液温度|＞20℃）的情况下，冷却液温度传感器异常判定设 备判定发动机冷却液温度传感器为异常。

如上所述，根据依照本发明的前述方案的冷却液温度传感器异常 判定设备，当在发动机附近的大气温度（由进气温度传感器检测到的 进气温度）与由发动机冷却液温度传感器检测到的发动机冷却液温度 之间的温度差值大于阈值时，冷却液温度传感器异常判定设备打开控 制阀以便使在发动机冷却液通道中的冷却液与在旁通通道中的冷却液 混合（使冷却液流入发动机）使得发动机冷却液温度传感器的冷却液 温度环境与旁通冷却液温度传感器的冷却液温度环境变得相等，并且 在已经获得这样的状态之后，基于由两个冷却液温度传感器检测到的 发动机冷却液温度和旁通冷却液温度之间的温度差值，执行关于发动 机冷却液温度传感器的判定。因此，能够准确地判定发动机冷却液温 度传感器的异常的存在而不会做出错误的判定。

除此之外，在根据前述方案的冷却液温度传感器异常判定设备中， 限制在发动机冷却液通道与旁通通道之间的冷却液的循环的控制阀可 以是具有使阀体移位的热敏部的热敏操作阀，并且当控制阀的周围冷 却液温度的估算值变得大于或者等于控制阀的开阀温度时，冷却液温 度传感器异常判定设备可以判定控制阀已经打开。采用这种构造使得 缩短用于判定控制阀是否已经打开所需要的时间是可能的。这将在下 面解释。

首先，冷却系统（执行发动机内冷却液停止的冷却系统）将例如 具有使阀体移位的热敏部的热敏操作阀用作设置在发动机的冷却液出 口处的控制阀。在这种情形中，电加热器被埋入热敏部中使得通过利 用对电加热器通电产生的热而熔化热蜡也能够迫使控制阀打开（即， 通过对加热器通电迫使控制阀打开）。当发动机冷却液温度与在发动机 附近的大气温度（由进气温度传感器检测到的进气温度）之间的温度 差值大于阈值时，通过对加热器通电而打开控制阀。判定控制阀是否 已经打开的方法的实例是通过利用在电加热器开始通电后经过的时间 来判定控制阀是否打开的方法。

在基于加热器通电的持续时间判定控制阀已经打开的情形中，为 了防止当实际上控制阀没有打开时却判定控制阀已经打开的错误判 定，基于在控制阀打开之前花费最长时间的条件来调整开阀状态标准 值。然而，对于这种调整来说时间余量（margin）是非常大的，使得在 执行关于发动机冷却液温度传感器的正常或异常的判定之前不可避免 地存在较长的时间。然而，通过使用当控制阀的周围冷却液温度的估 算值变得大于或者等于开阀温度时判定控制阀已经打开的方法，使得 根据控制阀实际的打开状态判定控制阀已经打开成为可能。因为这样 消除了提供前述时间余量的需要，所以在判定控制阀已经打开之前仅 需要较短的时间，使得在关于发动机冷却液温度传感器的正常或异常 的判定之前的时间能够被缩短。

这里要注意的是，在根据前述方案的冷却液温度传感器异常判定 设备中，如果在控制阀已经打开之后的在发动机冷却液通道中的冷却 液与在旁通通道中的冷却液没有充分混合在一起的状态期间执行关于 发动机冷却液温度传感器的判定，存在做出当传感器实际为正常时却 做出传感器为异常的错误判定的可能性。因此，在根据前述方案的冷 却液温度传感器异常判定设备中，为了防止错误的异常判定，在控制 阀打开后经过预定的时间之后（即，在经过使前述两个通道中的冷却 液充分地混合在一起所需要的时间之后）可以执行关于发动机冷却液 温度传感器的判定。

根据依照前述方案的冷却液温度传感器异常判定设备，当在发动 机周围的大气温度与由发动机冷却液温度传感器检测到的发动机冷却 液温度之间的温度差值大于阈值时，冷却液温度传感器异常判定设备 打开控制阀以使在发动机冷却液通道中的冷却液和在旁通通道中的冷 却液混合，并且然后基于在控制阀已经打开之后出现的发动机冷却液 温度与旁通冷却液温度之间的温度差值来执行关于冷却液温度传感器 的判定。因此，能够准确地判定发动机冷却液温度传感器的异常的存 在而不会做出错误的判定。

根据本发明的第二方案的冷却液温度传感器异常判定方法是用于 在发动机冷却系统中使用的冷却液温度传感器异常判定方法，所述发 动机冷却系统包括：发动机冷却液通道；旁通通道，其对发动机进行 旁通；控制阀，其限制在所述发动机冷却液通道与所述旁通通道之间 的冷却液的循环；发动机冷却液温度传感器，其检测所述发动机冷却 液通道中的发动机冷却液温度；以及旁通冷却液温度传感器，其检测 所述旁通通道中的旁通冷却液温度，并且所述冷却液温度传感器异常 判定方法判定所述发动机冷却液温度传感器是否异常，并且所述冷却 液温度传感器异常判定方法包括：当在所述发动机周围的大气温度与 由所述发动机冷却液温度传感器检测到的所述发动机冷却液温度之间 的差值大于阈值时打开所述控制阀；如果在所述控制阀打开之后出现 的在发动机冷却液温度与旁通冷却液温度之间的差值小于或者等于预 定值，判定发动机冷却液温度传感器为正常；并且如果在所述控制阀 打开之后出现的在发动机冷却液温度与旁通冷却液温度之间的差值大 于预定值，判定所述发动机冷却液温度传感器为异常。

根据本发明的第三方案的发动机冷却系统包括：发动机冷却液通 道；旁通通道，其对发动机进行旁通；控制阀，其限制在所述发动机 冷却液通道与所述旁通通道之间的冷却液的循环；发动机冷却液温度 传感器，其检测所述发动机冷却液通道中的发动机冷却液温度；旁通 冷却液温度传感器，其检测所述旁通通道中的旁通冷却液温度；以及 冷却液温度传感器异常判定部，当所述发动机周围的大气温度与由所 述发动机冷却液温度传感器检测到的所述发动机冷却液温度之间的差 值大于阈值时，所述冷却液温度传感器异常判定部打开所述控制阀， 并且如果在所述控制阀打开之后出现的所述发动机冷却液温度与所述 旁通冷却液温度之间的差值小于或者等于预定值，所述冷却液温度传 感器异常判定部判定所述发动机冷却液温度传感器为正常；并且如果 在所述控制阀打开之后出现的所述发动机冷却液温度与所述旁通冷却 液温度之间的差值大于预定值，所述冷却液温度传感器异常判定部判 定所述发动机冷却液温度传感器为异常。

根据依照第二方案的冷却液温度传感器异常判定方法和依照第三 方案的发动机冷却系统，实现与通过依照第一方案的冷却液温度传感 器异常判定设备实现的效果基本上相同的效果是可能的。

附图说明

将在下面结合附图对本发明的示例性实施例的特征、优点和技术 与工业重要性进行描述，其中，相同的附图标记表示相同的元件，并 且其中：

图1是示出了应用了本发明的实施例的发动机的冷却系统的实例 的总体结构简图；

图2A是示出了在图1示出的冷却系统中使用的转换阀的结构和转 换阀的闭阀状态的剖视图；

图2B是示出了在图1示出的冷却系统中使用的转换阀的结构和转 换阀的开阀状态的剖视图；

图3A是示出了图1示出的发动机的冷却系统中的发动机的低温状 态期间的在冷却液通道中循环的冷却液的流动的视图；

图3B是示出了图1示出的发动机的冷却系统中的发动机的半暖机 状态期间的在冷却液通道中循环的冷却液的流动的视图；

图4是示出了图1示出的发动机的冷却系统中的发动机的完全暖 机状态期间的在冷却液通道中循环的冷却液的流动的视图；

图5是示出了本发明的实施例中ECU执行的冷却液温度传感器异 常判定处理的实例的流程图；

图6是示出了本发明的实施例中的冷却液温度传感器异常判定处 理的实例的时序图；以及

图7是示出了本发明的实施例中判定转换阀是否已经打开的处理 的实例的流程图。

具体实施方式

下文中，将结合附图对本发明的实施例进行描述。

将结合图1对发动机1的冷却系统（发动机内冷却液停止冷却系 统）进行描述。

本实施例的冷却系统包括：电动冷却液泵2、散热器3、恒温器4、 加热器5、排气热回收装置6、EGR（废气再循环）冷却器7、转换阀 10和用于使冷却液循环至这些装置的冷却液通道200等。

冷却液通道200包括：发动机冷却液通道201，其使得冷却液（例 如，LLC（长效冷却液））经由发动机1、散热器3和恒温器4循环； 以及加热器通道202，其使得冷却液经由EGR冷却器7、排气热回收 装置6、加热器5和恒温器4循环。在本实施例中，一个电动冷却液泵 （电动水泵）2既应用于冷却液通过发动机冷却液通道201的循环也应 用于冷却液通过加热器通道202的循环。

发动机1是安装在传统车辆、混合动力车等中的汽油发动机、柴 油发动机等，并且发动机的气缸体和气缸盖设置有冷却套（未示出）。 发动机1设置有检测在冷却液出口（气缸盖的冷却套出口）1b处的冷 却液温度的发动机冷却液温度传感器21。除此之外，在发动机1的进 气通道中，布置有检测进气的温度的进气温度传感器23。此外，为发 动机1布置检测曲轴（即输出轴）的旋转速度（发动机旋转速度）的 发动机旋转速度传感器24。发动机冷却液温度传感器21、进气温度传 感器23和发动机旋转速度传感器24的输出信号被输入到ECU（电子 控制单元）300。

除此之外，本实施例的发动机1被设计为使得能够自由地可拆卸 地附接引擎加热器8。当引擎加热器8附接到发动机1时通过对引擎加 热器8通电（对引擎加热器8供应来自商业电源的电力），使得在发动 机停止期间对发动机1中（在冷却套中）的冷却液进行加热是可能的。 通过在发动机停止期间以这种方式对发动机1中的冷却液进行加热， 使在启动发动机1时的燃烧状态变好，使得发动机的起动性能提高。

电动冷却液泵2是能够通过控制电机的旋转速度而可变地设定排 放流量（排放压力）的冷却液泵。电动冷却液泵2被布置为使得其排 放口与发动机1的冷却液入口1a（冷却套的入口）连通。电动冷却液 泵2的操作被ECU300控制。除此之外，电动冷却液泵2同发动机1 的启动一起被驱动，并且根据发动机1的操作状态等控制电动冷却液 泵2的排放流量。

恒温器4是通过例如热敏部的热蜡的膨胀和收缩来操作的阀门装 置，并且恒温器4被设计为使得当冷却液温度比较低时，散热器3与 电动冷却液泵2之间的冷却液通道被关闭从而阻止冷却液流入散热器3 （发动机冷却液通道201）。另一方面，当发动机1的暖机已经完成时， 也就是说，当冷却液温度比较高时，恒温器4根据冷却液温度来运行 （打开其阀门）以便允许部分冷却液流入散热器3，使得由冷却液回收 的热从散热器3释放到大气。顺便提及，在本实施例中，恒温器4已 经被设定为当热敏部的周围冷却液温度（≈蜡温度）达到比稍后描述 的转换阀10的开阀温度（例如，70℃）高的冷却液温度（例如，82℃ 或者更高）时打开。

加热器通道202是对发动机1进行旁通的旁通通道。EGR冷却器 7、排气热回收装置6和加热器5按照冷却液的流动自上游侧以该顺序 串联在加热器通道202上。从电动冷却液泵2排出的冷却液以“EGR 冷却器7→排气热回收装置6→加热器5→恒温器4→电动冷却液泵2” 的顺序循环。加热器连接通道202a被连接到在EGR冷却器7与排气 热回收装置6之间的加热器通道202。加热器连接通道202a经由转换 阀10而被连接到发动机1的冷却液出口管1b（气缸盖的冷却套出口）。 转换阀（控制阀）10打开和关闭加热器连接通道202a。稍后将对转换 阀10的细节进行描述。

加热器5是通过利用冷却液的热量对车辆的车厢进行加热的热交 换器并且被布置为面对空调器的出风管道。特别地，做出这样的设计 使得当车厢被加热时（当加热器打开时），在出风管道中流动的空调气 体通过加热器5（加热芯）并且所获得的加热的空气被供应到车厢，并 且使得在其它的时间（例如，在冷却期间）（当加热器关闭时），空调 气体绕过加热器5。在加热器5上布置有加热器入口冷却液温度传感器 22。加热器入口冷却液温度传感器22的输出信号被输入到ECU300。 顺便提及，因为加热器5的入口冷却液温度等于在加热器通道202（旁 通通道）流动的冷却液的温度，加热器入口冷却液温度传感器22相当 于旁通冷却液温度传感器。

排气热回收装置6是布置在发动机1的排气通道上的、为了通过 冷却液从废气中回收热的目的的热交换器。由排气热回收装置6回收 的热被用于发动机的暖机和车厢的加热。EGR冷却器7是布置在将在 发动机1的排气通道中流动的部分废气回送到进气通道的EGR通道上 的热交换器，目的是为了对在EGR通道中通过（回流）的EGR气体 进行冷却。

接下来，将结合图2A和图2B对用于冷却系统的转换阀10进行 描述。

在该实施例中的转换阀10包括：壳体11、阀体12、压缩盘簧13、 热敏部14等。

壳体11设置有被连接到图1示出的发动机1的冷却液出口（气缸 盖的冷却套开口）1b的冷却液入口11a、被连接到散热器3的散热器 连接开口11b、以及加热器连接开口11c。加热器连接开口11c经由图 1示出的加热器连接通道202a而连接到加热器通道202。

在壳体11内部，彼此面对地设置阀门座111和弹簧座112。阀门 座111与弹簧座112之间的空间（阀体12的上游侧的空间）形成冷却 液导入部11d。冷却液入口11a与冷却液导入部11d连通。散热器连接 开口11b经由冷却液导入部11d与冷却液入口11a连通。除此之外，阀 体12的下游侧的空间形成冷却液导出部11e，冷却液导出部11e与加 热器连接开口11c连通。

在壳体11内部，阀体12被布置在阀门座111与弹簧座112之间以 便能够接触阀门座111并且与阀门座111分离。该阀体12与热敏部14 （稍后描述热敏部14）的外壳141一起被一体化。除此之外，压缩盘 簧13被置于阀体12与弹簧座112之间。由于压缩盘簧13的弹力，朝 向阀门座111推进阀体12。

热敏部（热敏致动器）14包括外壳141和杆142。杆142是沿阀 体12的打开-关闭方向延伸的杆状构件并且布置为相对外壳141自由地 滑动。杆142穿透阀体12。阀体12是沿打开-关闭的方向相对杆142 可滑动的。除此之外，杆142的远端部穿透壳体11的壁体11f（在冷 却液入口11a的相对侧处的壁体），并且远端部由杆保持构件16保持。

热敏部14的外壳141的内部填充有由于热敏部14的周围冷却液 温度（下文中，也被称作转换阀的周围冷却液温度）的变化（即，蜡 温度的变化）而膨胀和收缩的热蜡143。热蜡143的膨胀和收缩改变了 杆142相对外壳141的突出量。顺便提及，热蜡143容纳在由橡胶或 相似物制成的密封构件144中。

在具有上述结构的转换阀10中，当转换阀的周围冷却液温度（≈ 蜡温度）Tvw低于预定值（在本实施例中为70℃）时，出现杆142自 外壳141的突出量较小（即，杆142在外壳141中的没入量较大）的 状态，使得阀体12由于压缩盘簧13（图2A）的弹力而位于阀门座111 上（即，被关闭）。自这种闭阀状态起，当转换阀的周围冷却液温度Tvw 变得大于或等于预定值（大于或等于70℃）时，热敏部14的热蜡143 膨胀。由于热蜡143的膨胀，杆142自外壳141的突出量增加，整个 热敏部14（也就是说，阀体12）沿远离阀门座111的方向运动，抵抗 压缩盘簧13的弹力，使得阀体12与阀门座111分离（打开）（图2B）。

因此，当转换阀的周围冷却液温度Tvw低于预定值（70℃）时， 在本实施例中转换阀10表现为关闭状态，其中图1示出的发动机1的 冷却液出口1b（发动机冷却液通道201）和图1示出的加热器通道202 相互隔断（在发动机冷却液通道与旁通通道之间的循环被限制）。另一 方面，当转换阀的周围冷却液温度Tvw大于或等于预定值（大于或等 于70℃），转换阀10表现为开阀状态，其中图1示出的发动机1的冷 却液出口1b（发动机冷却液通道201）和加热器通道202相互连通。 顺便提及，当图1示出的恒温器4处于闭阀状态时，虽然冷却液入口 11a与散热器连接开口11b相互连通，但是已经流入冷却液入口11a的 冷却液不流入散热器连接开口11b。

这里值得注意的是，在本实施例的转换阀10中，电加热器15被 埋在热敏部14中。通过对电加热器15通电使得由电加热器15产生的 热熔化热蜡143，能够迫使转换阀10表现为打开状态。在稍后描述的 冷却液温度传感器异常判定处理期间（在待执行第二合理性判定的时 候）等执行由于加热器通电引起的转换阀10的打开。顺便提及，转换 阀10的电加热器15由转换阀控制器（未示出）操作。转换阀控制器 根据来自ECU300的开阀请求而执行对转换阀10的电加热器15的通 电。

将结合图3和图4对通过图1示出的发动机1的冷却系统的冷却 液通道循环的冷却液的流动进行描述。

首先，在发动机的低温状态期间，因为转换阀10的热敏部14的 周围冷却液温度Tvw低（小于70℃），转换阀10表现为关闭状态，使 得发动机1中（在冷却套中）的冷却液的通过被停止（发动机内冷却 液停止）。借此，使发动机1快速暖机。除此之外，当转换阀10处于 关闭状态时，如图3A所示由于电动冷却液泵2的操作，冷却液循环通 过加热器通道202，并且冷却液以“电动冷却液泵2→EGR冷却器7→ 排气热回收装置6→加热器5→恒温器4→电动冷却液泵2”的顺序流 动。如果在如上所述的快速暖机期间存在车厢加热请求，可以满足的 是加热器5所需要的热量通过由排气热回收装置6回收的热提供。

接下来，当发动机1变为半暖机并且转换阀10的热敏部14的周 围冷却液温度Tvw变得大于或等于预定值（大于或等于70℃），转换 阀10打开。如图3B所示，除了在加热器通道202中的冷却液的循环 之外，当转换阀10打开时，冷却液以“电动冷却液泵2→发动机1的 冷却液入口1a→发动机1的内部（在冷却套中）→发动机1的冷却液 出口1b→转换阀10→加热器连接通道202a”的顺序流动，使得发动机 1被冷却。除此之外，当转换阀10表现为打开状态时，在发动机冷却 液通道201中（在发动机1中）的冷却液与在加热器通道（旁通通道） 202中的冷却液混合。

然后，如图4所示，当发动机1达到被完全暖机状态时，恒温器4 运行（打开其阀门）使得一部分冷却液流入散热器3，并且因此将由冷 却液回收的热自散热器3释放进入大气。

接下来，将对ECU300进行描述。ECU300包括CPU、ROM、RAM、 备份RAM等。ROM存储各种控制程序、在执行各种控制程序时参照 的设定表等。CPU基于存储在ROM中的各种控制程序或设定表而执 行计算处理。除此之外，RAM是用于临时存储CPU计算的结果、由 各种传感器输入的数据等的存储器。当发动机1被停止时，备份RAM 是用于存储需要被存储的数据或者相似物的非易失性存储器。

ECU300被连接到检测发动机1的运行状态的各种传感器，这些传 感器包括如图1示出的发动机冷却液温度传感器21、进气温度传感器 23以及发动机旋转速度传感器24。除此之外，ECU300也被连接到加 热器入口冷却液温度传感器22、点火开关（未示出）等。

ECU300基于来自检测发动机的运行状态的各种传感器输出的信 号执行发动机1的各种控制，这些控制包括发动机1的节流阀的开度 控制、燃油喷射量控制（喷射器的打开/关闭控制）等。除此之外，ECU300 也执行下面描述的“冷却液温度传感器异常判定处理”。

接下来，将对冷却液温度传感器异常判定处理进行描述。

（判定处理的实例1）

将结合图5中示出的流程图对发动机冷却液温度传感器21的异常 判定处理的实例进行描述。图5中示出的处理程序由ECU300执行。

顺便提及，在图5的处理程序执行期间，ECU300根据发动机冷却 液温度传感器21、加热器入口冷却液温度传感器22以及进气温度传感 器23的输出信号，而持续地识别发动机冷却液温度thw1、加热器入口 冷却液温度thw2以及进气温度tha（例如，以几毫秒至几十毫秒的周 期识别温度）。

图5中示出的处理程序在当点火开关打开时的时间点（IG-ON）处 开始。当图5中示出的处理程序开始时，在步骤ST101中，ECU300 首先计算在发动机的启动之前出现的发动机冷却液温度thw1的平均值 和进气温度tha的平均值（在自IG-ON至发动机的启动（初始燃烧） 期间）。

在步骤ST102中，ECU300通过在发动机冷却液温度thw1与进气 温度tha之间的合理性判定而判定发动机冷却液温度传感器21是否为 正常。具体地，ECU300计算在步骤ST101中计算出的发动机冷却液 温度thw1的平均值与进气温度tha的平均值之间的温度差值△tav，并 且判定温度差值△tav是否在预定范围内。在本实例中，ECU300判定 是否－20℃≤△tav≤20℃。如果判定结果是肯定判定（是），则ECU300 判定发动机冷却液温度传感器21为正常（步骤ST111）。如果在步骤 ST102中判定结果是否定判定（否）（|△tav|＞20℃），则ECU300进入 步骤ST103。

如果在步骤ST102中的判定结果是否定判定（否），则ECU300不 能够判定存在“发动机冷却液温度传感器21为异常”的情况还是“已 经附接引擎加热器8”的情况。因此，在本实例中，发动机冷却液温度 传感器21的正常或异常是通过发动机冷却液温度thw1与加热器入口 冷却液温度thw2之间的合理性判定来判定的。稍后将对该判定处理进 行描述。顺便提及，合理性判定是用于核查多个传感器值（检测到的 温度值）在传感器值（检测到的温度值）应该为相等的情况下是否相 等的逻辑。

如果在步骤ST102中的判定结果是否定判定，则ECU300通过将 开阀请求输出到转换阀控制器来开始转换阀10的电加热器15的通电 （步骤ST103）。顺便提及，ECU300统计自转换阀10的电加热器15 开始通电的时间点起经过的时间。

接下来在步骤ST104中，ECU300判定“转换阀是否无关闭状态 故障”。如果判定结果为肯定判定（是），则ECU300进入步骤ST105。 如果步骤ST104中的判定结果为否定判定（否），则ECU300不执行关 于发动机冷却液温度传感器21的正常或异常的判定（步骤ST113，其 中判定被跳过）。顺便提及，这里术语“关闭状态故障”是指阀门处于 关闭状态并且不能被打开的故障。

将对步骤ST104中的判定处理的实例进行具体地描述。在转换阀 10具有关闭状态故障的情形中，因为即使执行对加热器的通电在发动 机冷却液通道中202中（在发动机1中）的冷却液和在加热器通道202 中的冷却液也没有混合，所以由加热器入口冷却液温度传感器22检测 到的加热器入口冷却液温度thw2的增加的量（变化率）对应于由排气 热回收装置6回收的热并且小于在转换阀10为正常的情形（来自发动 机1的高温冷却液与加热器通道202中的冷却液混合的情形）中出现 的加热器入口冷却液温度thw2的增加的量（变化率）。利用这些事实， 如果在加热器通电之后由加热器入口冷却液温度传感器22检测到的加 热器入口冷却液温度thw2的增加量（℃/sec）大于或等于预定值，则 ECU300判定“转换阀无关闭状态故障”，并且进入步骤ST105。稍后 将对关于加热器入口冷却液温度传感器22的正常的判定进行描述。

顺便提及，在转换阀10装配有检测阀门升程的量的传感器的情形 中，可以基于阀门升程传感器提供的检测值判定“转换阀的关闭状态 故障”的存在或不存在。

在步骤ST105中，ECU300选取在发动机启动之后的15秒的时间 段内进气温度tha的最小值，并且然后计算在该时间段（15秒）内出 现的进气温度的下降量。

在步骤ST106中，ECU300判定是否“无日照影响”。如果判定结 果是肯定判定（是），则ECU300进入到步骤ST107。如果步骤ST106 中的判定结果是否定判定（否），则ECU300不执行关于发动机冷却液 温度传感器21的正常或异常的判定（步骤ST113，其中判定被跳过）。 也就是说，在存在日照影响的情形中（日光已经对发动机舱的内部进 行加热的情形），进气温度tha与发动机冷却液温度thw1彼此不同，并 且因此存在错误地判定发动机冷却液温度传感器21为异常的可能性。 因此，在此种情况下，判定被取消。

接下来，将对步骤ST106中的判定处理进行具体地描述。如果在 发动机启动之前日光已经对发动机舱的内部进行了加热（如果存在日 照影响），在开动（trip）的初始时间段内（从发动机启动到发动机停 止的车辆运行时间段）实际的进气温度是高的，并且在发动机启动之 后随着时间的流逝，由进气温度传感器23检测到的进气温度tha下降 （在发动机启动之后由于外部空气流入进气通道，所以进气温度tha下 降）。另一方面，在没有日照影响的情形中，在发动机启动之后的进气 温度tha的下降是小的（或者没有出现进气温度tha的下降）。考虑到 这些观点，在本实例的步骤ST106中，ECU300判定步骤ST105中计 算的进气温度的下降量是否小于5℃，并且如果判定结果是否定判定 （否）（如果进气温度的下降量≥5℃），则判定被跳过，也就是说，判 定不被执行（步骤ST113）。如果在步骤ST106中的判定结果是肯定判 定（是）（如果进气温度的下降量<5℃），则ECU300判定“无日照影 响”，并且进入步骤ST107。顺便提及，用于判定“无日照影响”的标 准值也可以是与“5℃”不同的值。

在步骤ST107中，ECU300判定在转换阀10的电加热器15开始 通电的时间点之后是否已经经过冷却液混合标准时间。用于在步骤 ST107的处理中使用的“冷却液混合标准时间”基于从电加热器15的 开始通电至转换阀10实际打开的时间量以及从转换阀10打开至发动 机冷却液通道201中（在发动机1中）的冷却液与加热器通道202中 的冷却液充分混合时的时间量而被调整。

具体地，基于从转换阀10的电加热器15开始通电时至转换阀10 打开时花费最长时间的条件（例如，执行怠速运行并且发动机处于低 温环境的条件），用于打开转换阀10所需要的时间time1（参见图6） 通过实验、模拟等而被调整。除此之外，就在发动机冷却液通道201 中（在发动机1中）的冷却液与在加热器通道202中的冷却液充分混 合所需要的时间time2（参见图6）而言，时间time2与在转换阀10打 开之后出现的在发动机1中冷却液的流动的量成反比，并且因此可以 在基于实验、模拟等调整时间time2的过程中考虑这一点。将用于打开 阀门所需要的调整的时间time1与用于冷却液混合所需要的调整的时 间time2相加所得到的值（time1+time2）被设定作为用于在步骤ST107 的判定处理中使用的“冷却液混合标准时间”。

然后，在电加热器15开始通电之后经过的时间达到前述的冷却液 混合标准时间的时间点（步骤ST107中的判定结果被发现是肯定判定 （是）的时间点）处，ECU300中断转换阀打开请求，并且停止对转换 阀10的电加热器15的通电（步骤ST108），并且然后进入步骤ST109。

在步骤ST109中，ECU300判定加热器入口冷却液温度传感器22 是否为正常。具体地，ECU300计算加热器入口冷却液温度thw2与进 气温度tha之间的差值（thw2－tha），并且然后判定温度差值（thw2－ tha）是否在预定范围内（在thw2与tha之间的合理性判定）。在本实 例中，ECU300判定是否为“-20℃≤thw2－tha≤20℃”。如果判定结果 是否定判定（否）（如果|thw2-tha|＞20℃），则ECU300不执行关于发 动机冷却液温度传感器21正常或异常的判定（步骤ST113）。如果步 骤ST109中的判定结果是肯定判定（是）（如果-20℃≤thw2－tha≤20 ℃），则ECU300判定加热器入口冷却液温度传感器22为正常，并且 进入步骤ST110。

顺便提及，就加热器入口冷却液温度传感器22而言，因为从图1 示出的结构显而易见的是传感器没有被引擎加热器8加热，所以在开 动的初始时间段内，通过加热器入口冷却液温度thw2与进气温度tha 之间的合理性判定，判定加热器入口冷却液温度传感器22是否为正常 是可能的。除此之外，如果加热器入口冷却液温度thw2与进气温度tha 之间的合理性判定得出判定结果呈现为正常，则能够说进气温度传感 器23也是正常的。

在步骤ST110中，通过发动机冷却液温度thw1与加热器入口冷却 液温度thw2之间的合理性判定，判定了发动机冷却液温度传感器21 是正常还是异常。

具体地，计算发动机冷却液温度thw1与加热器入口冷却液温度 thw2之间的温度差值（thw1－thw2），并且然后判定温度差值（thw1 －thw2）是否在预定范围内。在本实例中，判定是否为-20℃≤thw1－ thw2≤20℃。如果判定结果是肯定判定（是），则判定发动机冷却液温 度传感器21为正常（步骤ST111）。如果步骤ST110中的判定结果是 否定判定（否）（如果|thw1－thw2|>20℃），则判定发动机冷却液温度 传感器21为异常（步骤ST112）。

接下来，将结合图6对步骤ST110中的判定处理进行具体地描述。 顺便提及，图6示出了在发动机冷却液温度传感器21和加热器入口冷 却液温度传感器22为正常的情形中检测到的冷却液温度值thw1和检 测到的冷却液温度值thw2的改变。

在发动机已经启动并且转换阀10处于关闭状态（发动机内冷却液 停止状态）的情形中，随着发动机被暖机，发动机冷却液温度thwr1（实 际的发动机冷却液温度）极大地增加而加热器入口冷却液温度thwr2 （实际的加热器入口冷却液温度）增加的程度小（例如，大约与由排 气热回收装置6提供的加热而引起的温度增加的程度一样小），使得实 际的发动机冷却液温度thwr1与实际的加热器入口冷却液温度thwr2相 互背离（参见图6中的检测到的冷却液温度值thw1和thw2）。

接下来，在转换阀10的电加热器15开始通电之后随着转换阀10 实际上打开，实际的发动机冷却液温度thwr1与实际的加热器入口冷却 液温度thwr2变得相互接近。然后，当在发动机冷却液通道201中（在 发动机1中）的冷却液与在加热器通道202中的冷却液变为充分混合 时，实际的发动机冷却液温度thwr1与实际的加热器入口冷却液温度 thwr2变为基本上相等。此时，如果发动机冷却液温度传感器21为正 常（值得注意的是加热器入口冷却液温度传感器22已经在图5中的步 骤ST109中被判定为正常），则如图6所示，由发动机冷却液温度传感 器21检测到的发动机冷却液温度thw1与由加热器入口冷却液温度传 感器22检测到的加热器入口冷却液温度thw2变为彼此接近（或者彼 此相等）。另一方面，如果发动机冷却液温度传感器21为异常，甚至 当在发动机1中的冷却液与在加热器通道202中的冷却液变为充分混 合时，由发动机冷却液温度传感器21检测到的发动机冷却液温度thw1 与由加热器入口冷却液温度传感器22检测到的加热器入口冷却液温度 thw2背离。

鉴于这些观点，在本实例中，如果在发动机1中的冷却液与在加 热器通道202中的冷却液变为充分混合时出现的发动机冷却液温度 thw1（检测到的值）与加热器入口冷却液温度thw2（检测到的值）之 间的差值在预定范围内（-20℃≤thw1－thw2≤20℃），则可以判定发动 机冷却液温度传感器21为正常，并且如果在两个冷却液温度之间的温 度差值在预定范围之外，也就是说，|thw1－thw2|>20℃，则可以判定 发动机冷却液温度传感器21为异常。

然后，在通过发动机冷却液温度thw1与进气温度tha之间的合理 性判定来判定发动机冷却液温度传感器21不正常（做出第一判定）的 情形中（即，不能判定目前的情况是“发动机冷却液温度传感器21为 异常”还是“已经附接引擎加热器8”的情况的情形），通过执行第二 合理性判定（也就是说，在发动机冷却液温度thw1与加热器入口冷却 液温度thw2之间的合理性判定）来判定发动机冷却液温度传感器21 是正常还是异常是可能的。

如上所述，根据本实例的异常判定处理，当由进气温度传感器23 检测到的进气温度tha（其对应于在发动机附近的大气温度）与由发动 机冷却液温度传感器21检测到的发动机冷却液温度thw1之间的温度 差值大于预定值时，转换阀10打开以便在发动机冷却液通道201中（在 发动机1中）的冷却液与在加热器通道202中的冷却液混合（即，使 冷却液流入发动机1）使得发动机冷却液温度传感器21的冷却液温度 环境与加热器入口冷却液温度传感器22的冷却液温度环境变为相等， 并且在已经获得这样的状态之后，基于由两个冷却液温度传感器21和 22检测到的发动机冷却液温度thw1和加热器入口冷却液温度thw2来 执行关于发动机冷却液温度传感器21的判定。因此，能够准确地判定 发动机冷却液温度传感器21的异常的存在而不会做出错误的判定。

顺便提及，尽管在前述的实例中，在当点火开关被打开时的时间 点（IG-ON）处开始图5所示的处理程序，但是在装配有发动机1的车 辆是混合动力车辆的情形下，也可以当存在发动机启动请求时开始图5 示出的处理程序。

（判定处理的实例2）

虽然在判定处理的实例1中，在转换阀10的电加热器15开始通 电后经过特定的时间（时间time1）时的时间点处判定转换阀10已经 打开，但是也可以允许估算转换阀10的热敏部14周围冷却液温度 Tvw，并且基于转换阀的周围冷却液温度Tvw的估算值来判定转换阀 10是否已经打开。

将结合图7中示出的流程图对过程处理（开阀状态判定处理）的 具体实例进行描述。通过ECU300执行图7示出的处理程序。

首先在步骤ST201中，基于根据发动机旋转速度传感器24的输出 信号计算出的发动机旋转速度Ne和负荷率kl，参照根据实验、模拟等 的事先调整的设定表，ECU300计算在发动机1中的降温损失Qw。顺 便提及，通过基于发动机旋转速度Ne和吸气压力参照设定表或者类似 物能够计算出负荷率kl，例如，作为表示目前负荷与最大发动机负荷 的比例的值。

在步骤ST202中，利用在步骤ST201中计算出的降温损失Qw， ECU300基于下面的表达式（1）（也就是说，发动机冷却液温度thw1 的拉普拉斯变换表达式）计算出发动机冷却液温度thw1的估算值。接 下来，在步骤ST203中，利用在步骤ST202中计算出的发动机冷却液 温度thw1的估算值，ECU300根据下面的表达式（2）计算出转换阀的 周围冷却液温度Tvw的估算值，并且然后判定转换阀的周围冷却液温 度Tvw的估算值是否已经达到转换阀10的开阀温度（70℃）（步骤 ST204）。

每隔预定时间（例如，几毫秒至几十毫秒）重复步骤ST201至步 骤ST203的上述处理直到步骤ST204中的判定结果是肯定判定，并且 在步骤ST204中做出肯定判定（是）时的时间点处，判定转换阀10已 经打开。然后，在判定转换阀10已经打开时的时间点后经过设定时间 time2（从转换阀10打开至冷却液获得充分混合所需要的时间）之后， 执行关于发动机冷却液温度传感器21的正常或异常的判定（执行图5 中的步骤ST110的判定处理）。

：拉普拉斯变换

C：热容量[J/℃]

λ：热点间的导热系数[W/（m℃）]

L：热点间的距离[m]

A：热点间的导热面积[m²]

$\mathrm{thw}1-\mathrm{Tvw}=\frac{\alpha }{\mathrm{\beta s}+1}···\left(2\right)$

α和β：常数

这里，前述表达式（1）中的参数C、λ、L和A被设定为假定在 发动机1中的冷却液停止期间冷却液聚集体（mass）在气缸盖的冷却 套中的最高温度部附近时调整的值。

如上所述，根据本实例的开阀状态判定处理，因为基于转换阀的 周围冷却液温度Tvw的估算值来判定转换阀10的打开状态的存在，与 判定处理的实例1的上述的开阀状态判定处理相比较，也就是说，与 转换阀10的打开状态的存在是基于电加热器15开始通电后经过的时 间来判定的情形相比较，关于发动机冷却液温度传感器21的第二合理 性判定能够在短时间内实施。

也就是说，在判定处理的实例1中，为了防止当转换阀10实际上 没有打开却判定转换阀10已经打开的错误判定，基于转换阀10打开 之前花费最长时间的条件（例如，发动机为怠速并且发动机处于低温 环境的条件）来调整冷却液混合标准时间。然而，就这样的调整而言， 时间余量是非常大的，使得在执行关于发动机冷却液温度传感器21的 第二合理性判定之前不可避免地存在长的时间。然而，通过采用使得 当转换阀的周围冷却液温度Tvw的估算值达到开阀温度（70℃）时判 定转换阀10已经打开的设计，根据转换阀10的实际的打开而判定转 换阀10已经打开变为可能。这消除了提供前述时间余量的需要，使得 缩短在前述合理性判定（第二合理性判定）之前的时间变为可能。

顺便提及，在本实例开阀状态判定处理中，利用发动机冷却液温 度thw1的估算值取代利用由发动机冷却液温度传感器21检测到的冷 却液温度值的理由在于：如果转换阀的周围冷却液温度Tvw是根据在 发动机冷却液温度传感器21存在异常的可能性的情形下的由发动机冷 却液温度传感器21检测到的发动机冷却液温度值来估算的，则关于转 换阀10的打开的判定的可靠性变差。

除此之外，虽然在本实例的开阀状态判定处理中，根据表达式（1） 和（2）计算转换阀的周围冷却液温度Tvw的估算值，这并不是限制性 的，也就是说，也允许通过其他的方法计算转换阀的周围冷却液温度 Tvw的估算值。例如，可以应用下面的计算方法。也就是说，利用发 动机旋转速度Ne和负荷率kl作为参数，通过实验、模拟等获得在发 动机1的冷却液出口1b处的冷却液温度。基于获得的结果，转换阀的 周围冷却液温度Tvw的估算值通过模拟或相似方法而事先被调整和图 表化。然后，通过参照设定表基于实际的发动机旋转速度Ne和负荷率 kl，计算出转换阀的周围冷却液温度Tvw的估算值。

虽然在前述实施例和实例中，加热器入口冷却液温度传感器22被 用于关于发动机冷却液温度传感器21的合理性判定（第二合理性判 定），但是本发明并不受限于此，也就是说，也可以允许使用检测通过 加热器通道（旁通通道）202的冷却液的温度的其他冷却液温度传感器。

虽然在前述实施例和实例中，装配有使阀体移位的热敏部的转换 阀10被用作控制发动机冷却液通道与加热器通道（旁通通道）之间的 冷却液的循环的控制阀，但是本发明并不受限于此，也就是说，也可 以允许使用通过不同类型的致动器（例如螺线管或相似物）打开和关 闭的控制阀。

虽然尽管在前述实施例和实例中，电动冷却液泵被用于冷却液的 循环，但是本发明并不受限于此，也就是说，也可以允许使用用于冷 却液的循环的机械式冷却液泵。

虽然在前述实施例和实例中，本发明被应用于冷却系统，其中加 热器、排气热回收装置以及EGR冷却器结合为热交换器，但是本发明 也可以适用于结合其他的热交换器（例如ATF（自动变速箱用油）加 热器、ATF冷却器等）的冷却系统。

本发明能够被用于冷却液温度传感器异常判定设备，该冷却液温 度传感器异常判定设备判定用于检测安装在车辆等中的发动机（内燃 机）的冷却液的温度的冷却液温度传感器的异常的存在或不存在。