CN108730011A - 内燃机的冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的内燃机的冷却装置适用于具有汽缸盖(14)和汽缸体(15)的内燃机(10)。本冷却装置在冷却水的温度比被推定为完成了内燃机的暖机时的冷却水的温度即暖机完成水温低的情况下，进行使冷却水循环的控制，以使得流过了汽缸盖的水路(51)的冷却水不通过散热器(71)而向汽缸体的水路(52)供给、流过了汽缸体的水路的冷却水向汽缸盖的水路供给。另一方面，本冷却装置在冷却水的温度为暖机完成水温以上的情况下，进行使冷却水循环的控制，以使得流过了汽缸盖的水路和汽缸体的水路的冷却水在通过了散热器后向汽缸盖的水路和汽缸体的水路供给。

Description

内燃机的冷却装置
技术领域
本发明涉及由冷却水来冷却内燃机的冷却装置。
背景技术
从“内燃机的汽缸体从汽缸内的燃烧接受的热量”比“内燃机的汽缸盖从汽缸内的燃烧接受的热量”小等原因来看，汽缸体的温度比汽缸盖的温度难以上升。
于是，已知如下一种内燃机的冷却装置(以下，称为“以往装置”。)：在冷却内燃机的冷却水的温度比推定为内燃机的暖机(预热)完成了的温度(以下，称为“暖机完成温度”。)低的情况下，不向汽缸体供给冷却水而仅向汽缸盖供给冷却水(例如参照专利文献1。)。由此，能够使汽缸体的温度尽早地上升，结果，能够尽早完成内燃机的暖机。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-184693号公报
发明内容
以往装置构成为，在冷却水的温度(以下，称为“水温”。)为暖机完成温度以上时，还向汽缸体供给冷却水。因此，以往装置在水温为暖机完成温度以上的情况下，判断为汽缸体的暖机完成。但是，以往装置在水温比暖机完成温度低的期间，停止冷却水向汽缸体的供给。因此，汽缸体的温度不一定由水温来反映。
因此，即使在停止冷却水向汽缸体的供给的期间水温为暖机完成温度以上，也有可能汽缸体的暖机未完成。在此情况下，配置于汽缸体内的可动零部件的摩擦阻力变大，结果，燃料消耗率变大。
反之，即使在冷却水向汽缸体的供给的停止中水温比暖机完成温度低，也有可能汽缸体的暖机完成。在此情况下，汽缸体的温度变得过高，结果，存在在汽缸体内产生冷却水的沸腾的可能性。
若这样基于停止冷却水向汽缸体的供给的期间的水温来判断汽缸体的暖机状态，则要么虽然汽缸体的暖机未完成却向汽缸体供给冷却水，要么虽然汽缸体内的冷却水的温度变得过高却不向汽缸体供给冷却水。
本发明是为了应对上述的课题而完成的。也就是说，本发明的目的之一在于提供一种内燃机的冷却装置，即使在汽缸体的暖机中也能够准确地判断汽缸体的暖机状态。
本发明的内燃机的冷却装置(以下，称为“本发明装置”。)适用于具有汽缸盖(14)和汽缸体(15)的内燃机(10)。本发明装置具有缸盖水路(51)、缸体水路(52)、散热器(71)和控制单元(90)。
所述缸盖水路为了供冷却所述汽缸盖的冷却水通过而设置于所述汽缸盖。所述缸体水路为了供冷却所述汽缸体的冷却水通过而设置于所述汽缸体。所述散热器冷却冷却水。所述控制单元控制向所述缸盖水路和所述缸体水路供给的冷却水的流动。
所述控制单元构成为，在冷却水的温度比推定为所述内燃机的暖机完成了时的冷却水的温度即暖机完成水温低的情况(图11的步骤1110中的“是”的判定和步骤1120中的“是”的判定以及图15的步骤1510中的“是”的判定和步骤1520中的“是”的判定)下，进行暖机完成前控制，所述暖机完成前控制是如下的冷却水循环控制：以使得流过了所述缸盖水路的冷却水不通过所述散热器而向所述缸体水路供给、流过了该缸体水路的冷却水向所述缸盖水路供给的方式使冷却水循环(图12的步骤1220和步骤1230的处理以及图13的步骤1320和步骤1330的处理)。
另一方面，所述控制单元构成为，在冷却水的温度为所述暖机完成水温以上的情况(图11的步骤1110和步骤1120各自中的“否”的判定以及图15的步骤1510和步骤1520各自中的“否”的判定)下，进行暖机完成后控制，所述暖机完成后控制是如下的冷却水循环控制：以使得流过了所述缸盖水路和所述缸体水路的冷却水在通过了所述散热器后向所述缸盖水路和所述缸体水路供给的方式使冷却水循环(图14的步骤1420和步骤1430的处理)。
根据本发明装置，在冷却水的温度(水温)比暖机完成水温低的期间，流过缸盖水路而温度变高了的冷却水不通过散热器而直接向缸体水路供给。因此，与通过了散热器后的冷却水向缸体水路供给的情况相比，能够使汽缸体的温度以大上升率上升。
在水温比暖机完成水温低的期间，冷却水流过缸盖水路和缸体水路。因此，水温不仅反映汽缸盖的温度，也反映汽缸体的温度。因此，在水温比暖机完成水温低的期间，与不向缸体水路供给冷却水的情况下，能够准确地判断汽缸体的暖机状态。结果，在冷却水循环控制从暖机完成前控制切换到暖机完成后控制的时刻汽缸体的暖机未完成的可能性变小。而且，能够防止在冷却水循环控制从暖机完成前控制切换到暖机完成后控制之前缸体水路内的冷却水的温度变得过高，结果，能够防止在缸体水路内产生冷却水的沸腾。
在本发明装置中，所述控制单元可以构成为，在所述冷却水的温度比作为低于所述暖机完成水温的冷却水的温度的半暖机水温低的情况(图11的步骤1110中的“是”的判定和图15的步骤1510中的“是”的判定)下，作为所述暖机完成前控制而进行冷控制，所述冷控制是如下的冷却水循环控制：以使得流过了所述缸盖水路的冷却水中预定的量即第1流量的冷却水在通过了所述散热器后向所述缸盖水路供给，流过了所述缸盖水路的冷却水中其余的冷却水不通过所述散热器而向所述缸体水路供给，流过了该缸体水路的冷却水向所述缸盖水路供给的方式使冷却水循环(图12的步骤1210和步骤1230的处理)。
在此情况下，所述控制单元可以构成为，在冷却水的温度为所述半暖机水温以上且比所述暖机完成温度低的情况(图11的步骤1120中的“是”的判定和图15的步骤1520中的“是”的判定)下，作为所述暖机完成前控制而进行半暖机控制，所述半暖机控制是如下的冷却水循环控制：以使得流过了所述缸盖水路的冷却水中比所述第1流量大的第2流量的冷却水在通过了所述散热器后向所述缸盖水路供给，流过了所述缸盖水路的冷却水中其余的冷却水不通过所述散热器而向所述缸体水路供给，流过了该缸体水路的冷却水向所述缸盖水路供给的方式使冷却水循环(图13的步骤1320和步骤1330的处理)。
在冷却水的温度(水温)为半暖机水温以上且比暖机完成水温低的情况下，汽缸盖的温度比水温低于半暖机水温时高。因此，流过了缸盖水路的冷却水大多不通过散热器而直接向缸体水路供给，在该冷却水向缸盖水路供给时，缸盖水路内的冷却水的温度局部变得非常高，结果，存在在缸盖水路内产生冷却水的沸腾的可能性。
根据本发明装置，在水温为半暖机水温以上且比暖机完成温度低时通过散热器而向缸盖水路供给的冷却水的流量，与水温比半暖机水温低时通过散热器向缸盖水路供给的冷却水的流量相比多。因此，能够减小在缸盖水路内产生冷却水的沸腾的可能性。
而且，在本发明装置中，所述控制单元可以构成为，以使得在流过所述缸体水路后的冷却水的温度相对于流过所述缸盖水路后的冷却水的温度之差即水温差大的情况下，与所述水温差小的情况相比，流过所述缸体水路的冷却水的流量小的方式进行所述半暖机控制(图13的步骤1320和步骤1330的处理)。
如之前所述那样，在汽缸体的温度比汽缸盖的温度难以上升。因此，流过缸体水路的冷却水的温度相对于流过所述缸盖水路后的冷却水的温度之差(水温差)大的情况下，汽缸体的温度比汽缸盖的温度低许多的可能性大。在此情况下，若水温达到暖机完成水温时将冷却水循环控制从暖机完成前控制切换到暖机完成后控制，则存在汽缸体的暖机未完成的可能性。
根据本发明装置，在半暖机控制中，在水温差大的情况下，与水温差小的情况相比，流过缸体水路的冷却水的流量小。因此，汽缸体的温度易于上升。因此，在水温达到暖机完成水温时汽缸体的暖机完成的可能性变大。
在上述说明中，为了有助于发明的理解，对与实施方式相对应的发明的构成，以加括号的方式添加了实施方式中采用的标号，但发明的各构成要素不限于由所述标号所规定的实施方式。本发明的其它目的、其它特征以及所附的优点将通过参照附图而记载的对本发明的实施方式的说明而容易理解。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的冷却装置(以下，称为“实施装置”。)所适用的内燃机的图。
图2是表示实施装置的图。
图3是表示用于图1所示的EGR控制阀的控制的映射的图。
图4是表示实施装置进行的工作控制的图。
图5是与图2同样的图，是表示实施装置进行了工作控制A时的冷却水的流动的图。
图6是与图2同样的图，是表示实施装置进行了工作控制B时的冷却水的流动的图。
图7是与图2同样的图，是表示实施装置进行了工作控制C时的冷却水的流动的图。
图8是与图2同样的图，是表示实施装置进行了工作控制D时的冷却水的流动的图。
图9是与图2同样的图，是表示实施装置进行了工作控制E时的冷却水的流动的图。
图10是与图2同样的图，是表示实施装置进行了工作控制F时的冷却水的流动的图。
图11是表示图1和图2所示的ECU的CPU(以下，仅称为“CPU”。)所执行的例程的流程图。
图12是表示CPU所执行的例程的流程图。
图13是表示CPU所执行的例程的流程图。
图14是表示CPU所执行的例程的流程图。
图15是表示CPU所执行的例程的流程图。
图16是表示CPU所执行的例程的流程图。
图17是表示CPU所执行的例程的流程图。
图18的(A)是表示实施装置可采用的冷却水循环路径的一部分的图，(B)是表示实施装置可采用的另一冷却水循环路径的一部分的图。
图19的(A)是表示实施装置可采用的再一冷却水循环路径的一部分的图，(B)是表示实施装置可采用的再一冷却水循环路径的一部分的图。
图20的(A)是表示实施装置可采用的又一冷却水循环路径的一部分的图，(B)是表示实施装置可采用的又一冷却水循环路径的一部分的图。
标号说明
10…内燃机、14…汽缸盖、15…汽缸体、51…缸盖水路、52…缸体水路、53至57…水路、58…散热器水路、62…水路、70…泵、70in…泵取入口、70out…泵排出口、71…散热器、75…截止阀、78…切换阀、90…ECU。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式的内燃机的冷却装置(以下，称为“实施装置”。)进行说明。实施装置适用于图1和图2所示的内燃机10(以下，仅称为“内燃机10”。)。内燃机10是多汽缸(在本例中为直列4汽缸)4循环活塞往复运动型柴油内燃机。但是，内燃机10也可以是汽油内燃机。
如图1所示，内燃机10包括内燃机本体11、进气系统20、排气系统30和EGR系统40。
内燃机本体11包括汽缸盖14、汽缸体15(参照图2。)、曲轴箱等。在内燃机本体11中形成有4个汽缸(燃烧室)12a至12d。在各汽缸12a至12d(以下，称为“各汽缸12”。)的上部配置着燃料喷射阀(喷射器)13。燃料喷射阀13响应于后述的ECU(电子控制单元)90的指示而开阀，将燃料直接喷射到各汽缸12内。
进气系统20包括进气歧管21、进气管22、空气滤清器23、增压器24的压缩机24a、中间冷却器25、节气门26和节气门执行器27。
进气歧管21包括“与各汽缸12相连的支部”和“支部集合的集合部”。进气管22与进气歧管21的集合部相连。进气歧管21和进气管22构成进气通路。在进气管22，从吸入空气的流动的上游朝向下游依次配置着空气滤清器23、压缩机24a、中间冷却器25和节气门26。节气门执行器27根据ECU90的指示来改变节气门26的开度。
排气系统30包括排气歧管31、排气管32和增压器24的涡轮24b。
排气歧管31包括“与各汽缸12相连的支部”和“支部集合的集合部”。排气管32与排气歧管31的集合部相连。排气歧管31和排气管32构成排气通路。涡轮24b配置于排气管32。
EGR系统40包括排气回流管41、EGR控制阀42和EGR冷却器43。
排气回流管41将涡轮24b的上游位置的排气通路(排气歧管31)和节气门26的下游位置的进气通路(进气歧管21)相连通。排气回流管41构成EGR气体通路。
EGR控制阀42配置于排气回流管41。EGR控制阀42根据来自ECU90的指示来改变EGR气体通路的通路截面积，从而能改变从排气通路向进气通路再循环的排出气体(EGR气体)的量。
EGR冷却器43配置于排气回流管41，使通过排气回流管41的EGR气体的温度由后述的冷却水而降低。因此，EGR冷却器43是在冷却水与EGR气体之间进行热交换的热交换器，主要是将热从EGR气体赋予冷却水的热交换器。
如图2所示，在汽缸盖14中，如周知那样形成供用于冷却汽缸盖14的冷却水流动的水路51(以下，称为“缸盖水路51”。)。缸盖水路51是实施装置的构成要素之一。在以下的说明中，“水路”都是供冷却水流动的通路。
在汽缸体15中，如周知那样形成供用于冷却汽缸体15的冷却水流动的水路52(以下，称为“缸体水路52”。)。尤其是，为了能够冷却划分出各汽缸12的缸膛(汽缸孔)，缸体水路52从靠近汽缸盖14的部位沿着缸膛形成到离开汽缸盖14的部位。缸体水路52是实施装置的构成要素之一。
实施装置包括泵70。泵70在内燃机10的未图示的曲轴的旋转的作用下工作。
泵70具有“用于将冷却水取入泵70内的取入口70in(以下，称为“泵取入口70in”。)”和“用于将取入的冷却水从泵70排出的排出口70out(以下，称为“泵排出口70out”。)”。
冷却水管53P划分出水路53。冷却水管53P的第1端部53A与泵排出口70out相连。因此，从泵排出口70out排出的冷却水流入水路53。
冷却水管54P划分出水路54，冷却水管55P划分出水路55。冷却水管54P的第1端部54A和冷却水管55P的第1端部55A与冷却水管53P的第2端部53B相连。
冷却水管54P的第2端部54B安装于汽缸盖14以使水路54与缸盖水路51的第1端部51A相连通。冷却水管55P的第2端部55B安装于汽缸体15以使水路55与缸体水路52的第1端部52A相连通。
冷却水管56P划分出水路56。冷却水管56P的第1端部56A安装于汽缸盖14以使水路56与缸盖水路51的第2端部51B相连通。
冷却水管57P划分出水路57。冷却水管57P的第1端部57A安装于汽缸体15以使水路57与缸体水路52的第2端部52B相连通。
冷却水管58P划分出水路58。冷却水管58P的第1端部58A与“冷却水管56P的第2端部56B”和“冷却水管57P的第2端部57B”相连。冷却水管58P的第2端部58B与泵取入口70in相连。冷却水管58P配置成通过散热器71。以下，将水路58称为“散热器水路58”。
散热器71通过在通过散热器71的冷却水与大气之间进行热交换，而使冷却水的温度降低。
在冷却水管58P的第1端部58A与散热器71之间，在冷却水管58P配置着截止阀75。截止阀75在被设定在开阀位置的情况下，容许散热器水路58内的冷却水的流通，而在被设定在关阀位置的情况下，截断散热器水路58内的冷却水的流通。
冷却水管60P划分出水路60。冷却水管60P的第1端部60A与冷却水管58P的第1端部58A和截止阀75之间的冷却水管58P的部分58Pa(以下，称为“第1部分58Pa”。)相连。冷却水管60P配置成通过热器件72。以下，将水路60称为“热器件水路60”，将冷却水管58P的第1端部58A与冷却水管60P的第1部分58Pa之间的散热器水路58的部分581称为“散热器水路58的第1部分581”。
热器件72包括EGR冷却器43和未图示的暖气芯子(heater core)。暖气芯子在通过暖气芯子的冷却水的温度比暖气芯子的温度高的情况下，被该冷却水加热而蓄积热。因此，暖气芯子是在与冷却水之间进行热交换的热交换器，主要是从冷却水夺取热的热交换器。蓄积于暖气芯子的热被利用于对搭载着内燃机10的车辆的室内进行制热。
在热器件72与冷却水管60P的第1端部60A之间，在冷却水管60P配置着截止阀77。截止阀77在被设定在开阀位置的情况下，容许热器件水路60内的冷却水的流通，而在被设定在关阀位置的情况下，截断热器件水路60内的冷却水的流通。
冷却水管60P的第2端部60B与散热器71和泵取入口70in之间的冷却水管58P的部分58Pb(以下，称为“第2部分58Pb”。)相连。
冷却水管62P划分出水路62。冷却水管62P的第1端部62A与配置于冷却水管55P的切换阀78相连。冷却水管62P的第2端部62B与冷却水管58P的第2部分58Pb和泵取入口70in之间的冷却水管58P的部分58Pc(以下，称为“第3部分58Pc”。)相连。
以下，将切换阀78与冷却水管55P的第1端部55A之间的水路55的部分551称为“水路55的第1部分551”，将切换阀78与冷却水管55P的第2端部55B之间的水路55的部分552称为“水路55的第2部分552”。而且，将冷却水管58P的第2部分58Pb与冷却水管58P的第3部分58Pc之间的散热器水路58的部分582称为“散热器水路58的第2部分582”，将冷却水管58P的第3部分58Pc与泵取入口70in之间的散热器水路58的部分583称为“散热器水路58的第3部分583”。
切换阀78在被设定在第1位置(以下，称为“顺流位置”。)的情况下，容许水路55的第1部分551与水路55的第2部分552之间的冷却水的流通，而截断“第1部分551与水路62之间的冷却水的流通”和“第2部分552与水路62之间的冷却水的流通”。
而且，在切换阀78被设定在顺流位置的情况下，实施装置能够通过改变切换阀78的开度来控制从水路55的第1部分551通过切换阀78而流向水路55的第2部分552的冷却水的流量。在此情况下，在泵70的排出流量为一定的状况下，切换阀78的开度越大则通过切换阀78流动的冷却水的流量越大。
另一方面，切换阀78在被设定在第2位置(以下，称为“逆流位置”。)的情况下，容许水路55的第2部分552与水路62之间的冷却水的流通，而截断“水路55的第1部分551与水路62之间的冷却水的流通”和“第1部分551与第2部分552之间的冷却水的流通”。
而且，在切换阀78被设定在逆流位置的情况下，实施装置能够通过改变切换阀78的开度来控制从水路55的第2部分552通过切换阀78而流向水路62的冷却水的流量。在此情况下，在泵70的排出流量为一定的状况下，切换阀78的开度越大则通过切换阀78流动的冷却水的流量越大。
而且，切换阀78在被设定在第3位置(以下，称为“截断位置”。)的情况下，截断“水路55的第1部分551与第2部分552之间的冷却水的流通”、“水路55的第1部分551与水路62之间的冷却水的流通”和“水路55的第2部分552与水路62之间的冷却水的流通”。
如以上说明的那样，在实施装置中，缸盖水路51是形成于汽缸盖14的第1水路，缸体水路52是形成于汽缸体15的第2水路。水路53和水路54构成将作为缸盖水路51(第1水路)的一端部的第1端部51A与泵排出口70out相连的第3水路。
水路53、水路55、水路62、散热器水路58的第3部分583和切换阀78构成连接切换机构，该连接切换机构将作为缸体水路52(第2水路)的一端部的第1端部52A与泵70的连接即泵连接在顺流连接与逆流连接之间切换，该顺流连接将缸体水路52的第1端部52A与泵排出口70out相连，该逆流连接将缸体水路52的第1端部52A与泵取入口70in相连。
水路56和水路57构成将作为缸盖水路51(第1水路)的另一端部的第2端部51B与作为缸体水路52(第2水路)的另一端部的第2端部52B相连的第4水路。
散热器水路58是将水路56和水路57(第4水路)与泵取入口70in相连的第5水路，截止阀75是截断或开放散热器水路58(第5水路)的截止阀。
热器件水路60是将水路56和水路57(第4水路)与泵取入口70in相连的第6水路，截止阀77是截断或开放热器件水路60(第6水路)的截止阀。
而且，水路53和水路55构成将缸体水路52(第2水路)的第1端部52A与泵排出口70out相连的顺流连接水路，水路55的第2部分552、水路62和散热器水路58的第3部分583构成将缸体水路52(第2水路)的第1端部52A与泵取入口70in相连的逆流连接水路。
切换阀78是选择性地设定在顺流位置和逆流位置的任一方的切换部，在顺流位置，使缸体水路52(第2水路)的第1端部52A经由水路53和水路55(顺流连接水路)而与泵排出口70out相连，在逆流位置，使缸体水路52(第2水路)的第1端部52A经由水路55的第2部分552、水路62和散热器水路58的第3部分583(逆流连接水路)而与泵取入口70in相连。
换言之，切换阀78是如下的切换部，该切换部进行水路切换，以使得冷却水选择性地流过将缸体水路52(第2水路)的第1端部52A与泵排出口70out相连的水路53和水路55(顺流连接水路)，以及将缸体水路52(第2水路)的第1端部52A与泵取入口70in相连的水路55的第2部分552、水路62和散热器水路58的第3部分583(逆流连接水路)的任一方。
实施装置具有ECU90。ECU是电子控制单元的简称，ECU90是具有包括CPU、ROM、RAM和接口等的微机作为主要构成零部件的电子控制电路。CPU通过执行存储于存储器(ROM)的指令(例程)来实现后述的各种功能。
如图1和图2所示，ECU90与空气流量计81、曲轴角度传感器82、水温传感器83至86、大气温度传感器87、加热器开关(暖气开关)88、点火开关89、加速器操作量传感器101和车速传感器102相连。
空气流量计81在比压缩机24a靠进气上游位置配置于进气管22。空气流量计81测定通过空气流量计81的空气的质量流量Ga，并将表示该质量流量Ga(以下，称为“吸入空气量Ga”。)的信号发送给ECU90。ECU90基于该信号而取得吸入空气量Ga。而且，ECU90基于吸入空气量Ga而取得在后述的点火开关89被设定在接通位置后被吸入到汽缸12a至12d的空气的量ΣGa(以下，称为“起动后累计空气量ΣGa”。)。
曲轴角度传感器82接近内燃机10的未图示的曲轴地配置于内燃机本体11。曲轴角度传感器82每当曲轴旋转一定的角度(在本例中为10°)时就输出脉冲信号。ECU90基于该脉冲信号和来自未图示的凸轮位置传感器的信号而取得以预定的汽缸的压缩上止点为基准的内燃机10的曲轴角度(绝对曲轴角度)。而且，ECU90基于来自曲轴角度传感器82的脉冲信号而取得内燃机旋转速度NE。
水温传感器83配置于汽缸盖14以使得能够检测出缸盖水路51内的冷却水的温度TWhd。水温传感器83将表示检测出的冷却水的温度TWhd(以下，称为“缸盖水温TWhd”。)的信号发送给ECU90。ECU90基于该信号而取得缸盖水温TWhd。
水温传感器84配置于汽缸体15以使得能够检测出缸体水路52内的区域且靠近汽缸盖14的区域的冷却水的温度TWbr_up。水温传感器84将表示检测出的冷却水的温度TWbr_up(以下，称为“上部缸体水温TWbr_up”。)的信号发送给ECU90。ECU90基于该信号而取得上部缸体水温TWbr_up。
水温传感器85配置于汽缸体15以使得能够检测出缸体水路52内的区域且离开汽缸盖14的区域的冷却水的温度TWbr_low。水温传感器85将表示检测出的冷却水的温度TWbr_low(以下，称为“下部缸体水温TWbr_low”。)的信号发送给ECU90。ECU90基于该信号而取得下部缸体水温TWbr_low。而且，ECU90取得下部缸体水温TWbr_low相对于上部缸体水温TWbr_up之差ΔTWbr(＝TWbr_up－TWbr_low)。
水温传感器86配置于划分出散热器水路58的第1部分581的冷却水管58P的部分。水温传感器86检测散热器水路58的第1部分581内的冷却水的温度TWeng，并将表示该温度TWeng(以下，称为“内燃机水温TWeng”。)的信号发送给ECU90。ECU90基于该信号而取得内燃机水温TWeng。
大气温度传感器87检测出大气的温度Ta，并将表示该温度Ta(以下，称为“大气温度Ta”。)的信号发送给ECU90。ECU90基于该信号而取得大气温度Ta。
加热器开关88由搭载着内燃机10的车辆的驾驶员来操作。ECU90在加热器开关88由驾驶员设定在接通位置时，将暖气芯子的热释放到车辆的室内。另一方面，ECU90在加热器开关88由驾驶员设定在断开位置时，停止热从暖气芯子向车辆的室内的释放。
点火开关89由车辆的驾驶员来操作。在由驾驶员进行了将点火开关89设定在接通位置的操作(以下，称为“点火接通操作”。)的情况下，允许内燃机10的起动。另一方面，在由驾驶员进行了将点火开关89设定在断开位置的操作(以下，称为“点火断开操作”。)的情况下，停止内燃机10的运转(以下，称为“内燃机运转”。)。
加速器操作量传感器101检测出未图示的加速器踏板的操作量AP，并将表示该操作量AP(以下，称为“加速器踏板操作量AP”。)的信号发送给ECU90。ECU90基于该信号而取得加速器踏板操作量AP。
车速传感器102检测出搭载着内燃机10的车辆的速度V，并将表示该速度V(以下，称为“车速V”。)的信号发送给ECU90。ECU90基于该信号而取得车速V。
而且，ECU90与节气门执行器27、ECU控制阀42、泵70、截止阀75、截止阀77和切换阀78相连。
ECU90根据由内燃机负载KL和内燃机旋转速度NE而确定的内燃机运转状态来设定节气门26的开度的目标值，并将节气门执行器27的工作控制成使得节气门26的开度与目标值一致。
ECU90根据内燃机运转状态来设定EGR控制阀42的开度的目标值EGRtgt(以下，称为“目标EGR控制阀开度EGRtgt”。)，并将EGR控制阀42的工作控制成使得EGR控制阀42的开度与目标EGR控制阀开度EGRtgt一致。
ECU90存储着图3所示的映射。ECU90在内燃机运转状态处于图3所示的EGR停止区域Ra或Rc内的情况下，将目标EGR控制阀开度EGRtgt设定为“0”。在此情况下，不向各汽缸12供给EGR气体。
另一方面，在内燃机运转状态处于图3所示的EGR执行区域Rb内的情况下，ECU90根据内燃机运转状态而将目标EGR控制阀开度EGRtgt设定为比“0”大的值。在此情况下，向各汽缸12供给EGR气体。
而且，ECU90如后述那样，根据内燃机10的温度Teng(以下，称为“内燃机温度Teng”。)来控制泵70、截止阀75、截止阀77和切换阀78的工作。
＜实施装置的工作的概要＞
接下来，对实施装置的工作的概要进行说明。实施装置根据内燃机10的暖机状态(以下，仅称为“暖机状态”。)、和有无后述的EGR冷却器通水要求(热器件通水要求)及暖气芯子通水要求(热器件通水要求)来进行后述的工作控制A至F中的某一个。
首先，对暖机状态的判定进行说明。实施装置在内燃机10的起动后的内燃机循环数Cig(以下，称为“起动后循环数Cig”。)为预定的起动后循环数Cig_th以下的情况下，如以下所述那样，基于“与内燃机温度Teng相关的内燃机水温TWeng”来判定暖机状态处于“冷状态、半暖机状态和暖机完成状态(以下，将这些状态总称为“冷状态等”。)的哪一个状态”。在本例中，预定的起动后循环数Cig_th是与内燃机10中的膨胀行程的实施次数为8～12次相当的2～3循环。
冷状态是推定为内燃机温度Teng比预定的阈值温度Teng1(以下，称为“第1内燃机温度Teng1”。)低的范围内的温度的状态。
半暖机状态是推定为内燃机温度Teng是第1内燃机温度Teng1以上且比预定的阈值温度Teng2(以下，称为“第2内燃机温度Teng2”。)低的范围内的温度的状态。第2内燃机温度Teng2被设定为比第1内燃机温度Teng1高的温度。
暖机完成状态是推定为内燃机温度Teng是第2内燃机温度Teng2以上的范围内的温度的状态。
实施装置在内燃机水温TWeng比预定的阈值水温TWeng1(在本例中为40℃，以下，称为“第1内燃机水温TWeng1”。)低的情况下，判定为暖机状态处于冷状态。
另一方面，在内燃机水温TWeng为第1内燃机水温TWeng1以上且比预定的阈值水温TWeng2(在本例中为60℃，以下，称为“第2内燃机水温TWeng2”。)低的情况下，实施装置判定为暖机状态处于半暖机状态。第2内燃机水温TWeng2被设定为比第1内燃机水温TWeng1高的温度。
此外，在内燃机水温TWeng为第2内燃机水温TWeng2以上的情况下，实施装置判定为暖机状态处于暖机完成状态。
另一方面，在起动后循环数Cig比上述预定的起动后循环数Cig_th多的情况下，如以下所述那样，实施装置基于“与内燃机温度Teng相关的上部缸体水温TWbr_up、缸盖水温TWhd、缸体水温差ΔTWbr、起动后累计空气量ΣGa和内燃机水温TWeng”中的至少4个来判定暖机状态处于冷状态等的哪一个状态。
＜冷条件＞
更具体地说，实施装置在以下所述的条件C1至条件C4的至少1个成立的情况下，判定为暖机状态处于冷状态。
条件C1是上部缸体水温TWbr_up为预定的阈值水温TWbr_up1(以下，称为“第1上部缸体水温TWbr_up1”。)以下。上部缸体水温TWbr_up是与内燃机温度Teng相关的参数。因此，通过适当地设定第1上部缸体水温TWbr_up1和后述的阈值水温，能够基于上部缸体水温TWbr_up来判定暖机状态处于冷状态等的哪一个状态。
条件C2是缸盖水温TWhd为预定的阈值水温TWhd1(以下，称为“第1缸盖水温TWhd1”。)以下。缸盖水温TWhd也是与内燃机温度Teng相关的参数。因此，通过适当地设定第1缸盖水温TWhd1和后述的阈值水温，能够基于缸盖水温TWhd来判定暖机状态处于冷状态等的哪一个状态。
条件C3是起动后累计空气量ΣGa为预定的阈值空气量ΣGa1(以下，称为“第1空气量ΣGa1”。)以下。如之前所述的那样，起动后累计空气量ΣGa是在点火开关89被设定在接通位置后被吸入到汽缸12a至12d的空气的量。在被吸入汽缸12a至汽缸12d的空气的总量变多时，从燃料喷射阀13向汽缸12a至汽缸12d供给的燃料的总量也变多，结果，在汽缸12a至汽缸12d中产生的总热量也变多。因此，直到起动后累计空气量ΣGa达到某一定的量为止，起动后累计空气量ΣGa越多，则内燃机温度Teng变得越高。因此，起动后累计空气量ΣGa是与内燃机温度Teng相关的参数。因此，通过适当地设定第1空气量ΣGa1和后述的阈值空气量，能够基于起动后累计空气量ΣGa来判定暖机状态处于冷状态等的哪一个状态。
条件C4是内燃机水温TWeng为预定的阈值水温TWeng4(以下，称为“第4内燃机水温TWeng4”。)以下。内燃机水温TWeng是与内燃机温度Teng相关的参数。因此，通过适当地设定第4内燃机水温TWeng4和后述的阈值水温，能够基于内燃机水温TWeng来判定暖机状态处于冷状态等的哪一个状态。
此外，实施装置也可以构成为，在上述条件C1至条件C4的至少2个、3个或都成立的情况下，判定为暖机状态处于冷状态。
＜半暖机条件＞
实施装置在以下所述的条件C5至条件C9的至少1个成立的情况下，判定为暖机状态处于半暖机状态。
条件C5是上部缸体水温TWbr_up比第1上部缸体水温TWbr_up1高且为预定的阈值水温TWbr_up2(以下，称为“第2上部缸体水温TWbr_up2”。)以下。第2上部缸体水温TWbr_up2被设定为比第1上部缸体水温TWbr_up1高的温度。
条件C6是缸盖水温TWhd比第1缸盖水温TWhd1高且为预定的阈值水温TWhd2(以下，称为“第2缸盖水温TWhd2”。)以下。第2缸盖水温TWhd2被设定为比第1缸盖水温TWhd1高的温度。
条件C7是上部缸体水温TWbr_up与下部缸体水温TWbr_low之差即缸体水温差ΔTWbr(＝TWbr_up－TWbr_low)比预定阈值ΔTWbrth大。在通过点火接通操作而刚起动了内燃机10后的冷状态下，缸体水温差ΔTWbr不太大，但在内燃机温度Teng上升的过程中，在暖机状态成为第1半暖机状态时，缸体水温差ΔTWbr暂时变大，进而，在暖机状态成为第2半暖机状态时，缸体水温差ΔTWbr变小。因此，缸体水温差ΔTWbr是与内燃机温度Teng相关的参数，尤其是，为与暖机状态处于半暖机状态时的内燃机温度Teng相关的参数。因此，通过适当地设定预定阈值ΔTWbrth，能够基于缸体水温差ΔTWbr来判定暖机状态是否处于半暖机状态。
条件C8是起动后累计空气量ΣGa比第1空气量ΣGa1多且为预定的阈值空气量ΣGa2(以下，称为“第2空气量ΣGa2”。)以下。第2空气量ΣGa2被设定为比第1空气量ΣGa1大的值。
条件C9是内燃机水温TWeng比第4内燃机水温TWeng4高且为预定的阈值水温TWeng5(以下，称为“第5内燃机水温TWeng5”。)以下。第5内燃机水温TWeng5被设定为比第4内燃机水温TWeng4高的温度。
此外，实施装置也可以构成为，在上述条件C5至条件C9的至少2个、3个、4个或都成立的情况下，判定为暖机状态处于半暖机状态。
＜暖机完成条件＞
实施装置在以下所述的条件C14至条件C17的至少1个成立的情况下，判定为暖机状态处于暖机完成状态。
条件C14是上部缸体水温TWbr_up比第2上部缸体水温TWbr_up2高。
条件C15是缸盖水温TWhd比第2缸盖水温TWhd2高。
条件C16是起动后累计空气量ΣGa比第2空气量ΣGa2多。
条件C17是内燃机水温TWeng比第6内燃机水温TWeng6高。
此外，实施装置也可以构成为，在上述条件C14至条件C17的至少2个、3个或都成立的情况下，判定为暖机状态处于暖机完成状态。
＜EGR冷却器通水要求＞
如之前所述的那样，在内燃机运转状态处于图3所示的EGR执行区域Rb内的情况下，向各汽缸12供给EGR气体。在向各汽缸12供给EGR气体的情况下，优选向热器件水路60供给冷却水，由该冷却水在EGR冷却器43中冷却EGR气体。
但是，在通过EGR冷却器43的冷却水的温度过低时，在由该冷却水冷却了EGR气体时，会存在EGR气体中的水分在排气回流管41内冷凝而产生冷凝水的可能性。该冷凝水会成为腐蚀排气回流管41的原因。因此，在冷却水的温度低的情况下，并不优选向热器件水路60供给冷却水。
于是，实施装置在内燃机运转状态处于EGR执行区域Rb内时内燃机水温TWeng比预定的阈值水温TWeng7(在本例中为60℃，以下，称为“第7内燃机水温TWeng7”。)高的情况下，判定为存在向热器件水路60供给冷却水的要求(以下，称为“EGR冷却器通水要求”。)。
而且，即使内燃机水温TWeng为第7内燃机水温TWeng7以下，若内燃机负载KL较大，那么内燃机温度Teng会立刻变高，结果，能够期待内燃机水温TWeng立刻变得比第7内燃机水温TWeng7高。因此，认为：即使向热器件水路60供给冷却水，产生的冷凝水的量也少，排气回流管41腐蚀的可能性也低。
于是，实施装置在内燃机运转状态处于EGR执行区域Rb内时，即使内燃机水温TWeng为第7内燃机水温TWeng7以下，若内燃机负载KL为预定的阈值负载KLth以上，则判定为存在EGR冷却器通水要求。因此，实施装置在燃机运转状态处于EGR执行区域Rb内时内燃机水温TWeng为第7内燃机水温TWeng7以下且内燃机负载KL比上述阈值负载KLth小的情况下，判定为不存在EGR冷却器通水要求。
另一方面，在内燃机运转状态处于图3所示的EGR停止区域Ra或Rc内的情况下，不向各汽缸12供给EGR气体，所以，无需向热器件水路60供给冷却水。于是，实施装置在内燃机运转状态处于图3所示的EGR停止区域Ra或Rc内的情况下，判定为不存在EGR冷却器通水要求。
＜暖气芯子通水要求＞
在冷却水在热器件水路60流动时，冷却水的热被暖气芯子所夺取，从而冷却水的温度变低，结果，内燃机10的暖机完成延迟。另一方面，在大气温度Ta较低的情况下，车辆的室内的温度也较低，所以，包括驾驶员在内的车辆的搭乘者(以下，称为“驾驶员等”。)要求室内的制热的可能性高。因此，在大气温度Ta较低时，即使内燃机10的暖机完成会延迟，但为了预备着出现要求室内的制热的情况，希望冷却水流向热器件水路60而增大暖气芯子蓄积的热量。
于是，实施装置在大气温度Ta较低时，即使在内燃机温度Teng较低的情况下，不管加热器开关88的设定状态如何，都判定为存在向热器件水路60供给冷却水的要求(以下，称为“暖气芯子通水要求”。)。但是，在内燃机温度Teng非常低时，即使在大气温度Ta较低的情况下，也判定为不存在暖气芯子通水要求。
更具体地说，实施装置在大气温度Ta为预定的阈值温度Tath(以下，称为“阈值温度Tath”。)以下的情况下，若内燃机水温TWeng比预定的阈值水温TWeng8(在本例中为10℃，以下，称为“第8内燃机水温TWeng8”。)高，则判定为存在暖气芯子通水要求。
另一方面，在大气温度Ta为阈值温度Tath以下时内燃机水温TWeng为第8内燃机水温TWeng8以下的情况下，实施装置判定为不存在暖气芯子通水要求。
而且，在大气温度Ta较高的情况下，室内的温度也较高，所以，驾驶员等要求室内的制热的可能性低。因此，在大气温度Ta较高时，仅在内燃机温度Teng较高且加热器开关88被设定在接通位置的情况下，使冷却水流向热器件水路60来加热暖气芯子就足矣。
于是，实施装置在大气温度Ta较高时，在内燃机温度Teng较高且加热器开关88被设定在接通位置的情况下，判定为存在暖气芯子通水要求。另一方面，在大气温度Ta较高时，在内燃机温度Teng较低的情况、或者加热器开关88被设定在断开位置的情况下，实施装置判定为不存在暖气芯子通水要求。
更具体地说，实施装置在大气温度Ta比阈值温度Tath高时，在加热器开关88被设定在接通位置且内燃机水温TWeng比预定的阈值水温TWeng9(在本例中为30℃，以下，称为“第9内燃机水温TWeng9”。)高的情况下，判定为存在暖气芯子通水要求。第9内燃机水温TWeng9被设定为比第8内燃机水温TWeng8高的温度。
另一方面，即使在大气温度Ta比阈值温度Tath高时，在加热器开关88被设定在断开位置的情况、或者内燃机水温TWeng为第9内燃机水温TWeng9以下的情况下，判定为不存在暖气芯子通水要求。
接下来，对实施装置进行的“泵70、截止阀75、截止阀77和切换阀78(以下，将它们总称为“泵70等”。)”的工作控制进行说明。实施装置根据暖机状态处于冷状态等的哪一个状态、EGR冷却器通水要求(热器件通水要求)的有无、以及暖气芯子通水要求(热器件通水要求)的有无，如图4所示进行工作控制A至F的某一个。
＜冷控制＞
首先，对判定为暖机状态处于冷状态时的“泵70等”的工作控制(冷控制)进行说明。
＜工作控制A＞
在暖机状态处于冷状态的情况下，存在使缸盖温度Thd和缸体温度Tbr以大上升率上升的要求。此时，在EGR冷却器通水要求和暖气芯子通水要求都不存在的情况下，若不使泵70工作而不向缸盖水路51也不向缸体水路52供给冷却水，那么能够使缸盖温度Thd和缸体温度Tbr以大上升率上升。因此，若仅响应使缸盖温度Thd和缸体温度Tbr以大上升率上升的要求，则实施装置不使泵70工作即可。
但是，在实施装置不使泵70工作的情况下，缸盖水路51和缸体水路52内的冷却水不流动而滞留，结果，存在缸盖水路51和缸体水路52内的冷却水的温度局部变得非常高的可能性。因此，存在在缸盖水路51和缸体水路52内会产生冷却水的沸腾的可能性。
于是，实施装置在暖机状态处于冷状态时，在EGR冷却器通水要求和暖气芯子通水要求都不存在的情况下，进行工作控制A作为冷控制，在工作控制A中，使泵70工作，以图5中箭头所示那样使冷却水循环的方式，将截止阀75和截止阀77分别设定在关阀位置，将切换阀78设定在逆流位置。
根据该工作控制A，从泵排出口70out排出到水路53的冷却水经由水路54而流入缸盖水路51。该冷却水在流过缸盖水路51后经由水路56和水路57而流入缸体水路52。该冷却水在通过了缸体水路52后依次流过水路55的第2部分552、水路62和散热器水路58的第3部分583，并从泵取入口70in被取入泵70。
由此，流过缸盖水路51而温度变高了的冷却水在散热器71和热器件72(以下，将它们总称为“散热器71等”。)的哪一个都不通过而被直接供给到缸体水路52。因此，与通过了散热器71等的某一个的冷却水向缸体水路52供给的情况相比，能够使缸体温度Tbr以大上升率上升。
而且，由于也向缸盖水路51供给在散热器71等的哪一个都不通过的冷却水，所以，与通过了散热器71等的某一个的冷却水向缸盖水路51供给的情况相比，能够使缸盖温度Thd以大上升率上升。
此外，由于冷却水流过缸盖水路51和缸体水路52，所以，能够防止在缸盖水路51和缸体水路52中冷却水的温度局部变得非常高的问题。结果，能够防止缸盖水路51和缸体水路52内的冷却水的沸腾。
在冷却水在缸盖水路51和缸体水路52流动时，很多时候汽缸盖14和汽缸体15被冷却。因此，缸盖温度Thd和缸体温度Tbr的上升率降低，流过缸盖水路51和缸体水路52的冷却水的流量越大则该上升率的降低量越大。另一方面，在暖机状态处于第1半暖机状态的情况下，为了尽早完成内燃机10的暖机，希望使缸盖温度Thd和缸体温度Tbr以大上升率上升。
于是，实施装置在进行上述工作控制A作为冷控制的情况下，控制切换阀78的开度以使流过缸盖水路51和缸体水路52的冷却水的流量为能够防止缸盖水路51和缸体水路52内的冷却水的沸腾的最小限度的流量(以下，称为“最小流量”。)。由此，流过缸盖水路51和缸体水路52的冷却水的流量成为最小流量。因此，缸盖温度Thd和缸体温度Tbr的上升率被维持为大上升率。
因此，根据作为冷控制而进行的工作控制A，既能够防止缸盖水路51和缸体水路52内的冷却水的沸腾，又能够使缸盖温度Thd和缸体温度Tbr以大上升率上升。
此外，实施装置也可以构成为，将比上述最小流量大的适当的流量作为预定流量而预先设定，在进行工作控制A作为冷控制的情况下，将切换阀78的开度控制成使得流过缸盖水路51和缸体水路52的冷却水的流量成为比上述预定流量小的流量。
而且，在泵70为可调整排出的冷却水的流量的电动式的泵的情况下，可将从泵70排出的冷却水的流量(以下，称为“泵排出流量”。)和切换阀78的开度控制成使得流过缸盖水路51和缸体水路52的冷却水的流量成为上述最小流量或比上述预定流量小的流量。
＜工作控制B＞
另一方面，在暖机状态处于冷状态时，在EGR冷却器通水要求和暖气芯子通水要求的某一方存在的情况下，实施装置进行工作控制B，在工作控制B中，使泵70工作，以图6中箭头所示那样使冷却水循环的方式，将截止阀75设定在关阀位置，将截止阀77设定在开阀位置，将切换阀78设定在逆流位置。
根据工作控制B，从泵排出口70out排出到水路53的冷却水经由水路54而流入缸盖水路51。
流入了缸盖水路51的冷却水的一部分在流过缸盖水路51后经由水路56和水路57而流入缸体水路52。该冷却水在流过缸体水路52后依次流过水路55的第2部分552、水路62和散热器水路58的第3部分583，并从泵取入口70in被取入泵70。
另一方面，流入了缸盖水路51的冷却水的其余部分经由水路56和散热器水路58的第1部分581而流入热器件水路60。该冷却水在通过了热器件72后依次流过热器件水路60以及散热器水路58的第2部分582和第3部分58，并从泵取入口70in被取入泵70。
由此，除了与工作控制A相关联地说明的效果以外，还能够响应EGR冷却器通水要求和/或暖气芯子通水要求。
＜半暖机控制＞
接下来，对判定为暖机状态处于半暖机状态时的泵70等的工作控制(半暖机控制)进行说明。
＜工作控制C＞
在暖机状态处于半暖机状态的情况下，存在使缸体温度Tbr以大上升率上升的要求。此时，在不存在EGR冷却器通水要求也不存在暖气芯子通水要求的情况下，若仅响应使缸体温度Tbr以大上升率上升的要求，则实施装置与暖机状态处于冷状态的情况同样地进行上述工作控制A即可。
但是，在暖机状态处于半暖机状态的情况下，缸盖温度Thd和缸体温度Tbr与暖机状态处于冷状态的情况相比变高。因此，若实施装置进行工作控制A，则存在缸盖水路51和缸体水路52内的冷却水的温度局部变得非常高的可能性。因此，存在在缸盖水路51和缸体水路52内产生冷却水沸腾的可能性。
而且，在实施装置进行了工作控制A的情况下，向缸盖水路51供给的冷却水的流量(以下，称为“缸盖冷却水量”。)与向缸体水路52供给的冷却水的流量(以下，称为“缸体冷却水量”。)相等。
在向缸盖水路51和缸体水路52供给冷却水时，汽缸盖14和汽缸体15都被冷却。但是，汽缸盖14从汽缸12a至12d内的燃烧接受的热量(以下，称为“缸盖受热量”。)比汽缸体15从汽缸12a至12d内的燃烧接受的热量(以下，称为“缸体受热量”。)大。因此，缸盖温度Thd比缸体温度Tbr更快上升。
因此，在缸盖冷却水量与缸体冷却水量相等时，若想要使缸体温度Tbr以大上升率上升而减少来自泵70的冷却水的排出量(以下，称为“泵排出量”。)以使得减少缸体冷却水量，则缸盖冷却水量也减少。因此，缸盖温度Thd会以更大的上升率上升而变得过高，结果，存在在缸盖水路51内产生冷却水的沸腾的可能性。
另一方面，若想要防止缸盖水路51内的冷却水的沸腾而增加泵排出量以使得增加缸盖冷却水量，则缸体冷却水量也增加。因此，缸体温度Tbr的上升率变小。
于是，实施装置在暖机状态处于半暖机状态时，在EGR冷却器通水要求和暖气芯子通水要求都不存在的情况下，进行工作控制C，在工作控制C中，使泵70工作，以图7中箭头所示那样使冷却水循环的方式，将截止阀77设定在关阀位置，将截止阀75设定在开阀位置，将切换阀78设定在逆流位置。此时，泵排出量被设定为能够防止缸盖水路51内的冷却水的沸腾的流量。
根据该工作控制C，从泵排出口70out排出到水路53的冷却水经由水路54而流入缸盖水路51。
流入了缸盖水路51的冷却水的一部分在流过缸盖水路51后经由水路56和水路57而流入缸体水路52。该冷却水在流过缸体水路52后依次流过水路55的第2部分552、水路62和散热器水路58的第3部分583，并从泵取入口70in被取入泵70。
另一方面，流入了缸盖水路51的冷却水的其余部分经由水路56和散热器水路58而流入散热器71。该冷却水在通过散热器71后流过散热器水路58，并从泵取入口70in被取入泵70。
由此，通过了缸盖水路51的冷却水的一部分通过散热器71流动，其余的冷却水流入缸体水路52。因此，缸体冷却水量比缸盖冷却水量小。因此，即使将泵排出量设定为能够防止缸盖水路51内的冷却水的沸腾的流量的情况下，也能够使缸盖温度以足够大的上升率上升。
而且，流过缸盖水路51而温度变高了的冷却水不通过散热器71而向缸体水路52直接供给。因此，与通过了散热器71的冷却水向缸体水路52供给的情况相比，能够使缸体温度Tbr以大上升率上升。
而且，向缸盖水路51供给能够防止缸盖水路51内的冷却水的沸腾的流量的冷却水，向缸盖水路51供给的冷却水的一部分是通过了散热器71的冷却水，所以，能够防止缸盖水路51内的冷却水的沸腾。
缸体15的温度比缸盖14的温度难以上升。因此，在上部缸体水温TWbr_up相对于缸盖水温TWhd之差即水温差ΔTW(＝TWhd－TWbr_up)大的情况下，缸体15的温度比缸盖14的温度低许多的可能性大。在此情况下，若基于冷却水的温度而判定为暖机状态从半暖机状态向暖机完成状态转移了，则虽然缸盖14的暖机完成，但却存在缸体15的暖机未完成的可能性。
于是，实施装置在工作控制C中，在水温差ΔTW大的情况下，与水温差ΔTW小的情况相比，减小设定在逆流位置的切换阀78的开度。尤其是在本例中，在工作控制C中，水温差ΔTW越大则越减小切换阀78的开度。
由此，在工作控制C中，在水温差ΔTW大的情况下，与水温差ΔTW小的情况相比，流过缸体水路52的冷却水的流量变小。因此，缸体15的温度易于上升。因此，能够减小在基于冷却水的温度而判定为暖机状态从半暖机状态向暖机完成状态转移了时缸体15的暖机未完成的可能性。
＜工作控制D＞
另一方面，在暖机状态处于半暖机状态时，在EGR冷却器通水要求和暖气芯子通水要求的某一方存在的情况下，实施装置进行工作控制D，在工作控制D中，使泵70工作，以图8中箭头所示那样使冷却水循环的方式，将截止阀75和截止阀77设定在开阀位置，并将切换阀78设定在逆流位置。此时，泵排出量被设定为能够防止缸盖水路51内的冷却水的沸腾的流量。
根据该工作控制D，从泵排出口70out排出到水路53的冷却水经由水路54而流入缸盖水路51。
流入了缸盖水路51的冷却水的一部分在流过缸盖水路51后经由水路56和水路57而流入缸体水路52。该冷却水在流过缸体水路52后依次流过水路55的第2部分552、水路62和散热器水路58的第3部分583，并从泵取入口70in被取入泵70。
另一方面，流入了缸盖水路51的冷却水的其余部分经由水路56而流入散热器水路58。流入了散热器水路58的冷却水的一部分原样地流过散热器水路58而流入散热器71。该冷却水在通过了散热器71后流过散热器水路58，并从泵取入口70in被取入泵70。
流入了散热器水路58的冷却水的其余部分经由散热器水路58的第1部分581而流入热器件水路60。流入了热器件水路60的冷却水在通过了热器件72后依次流过热器件水路60以及散热器水路58的第2部分582和第3部分583，并从泵取入口70in被取入泵70。
由此，除了与工作控制C相关联地说明的效果以外，还能够响应EGR冷却器通水要求和/或暖气芯子通水要求。
此外，与工作控制C同样地，实施装置在工作控制D中，在水温差ΔTW大的情况下，与水温差ΔTW小的情况相比，减小设定在逆流位置的切换阀78的开度。尤其是在本例中，在工作控制D中，水温差ΔTW越大则越减小切换阀78的开度。
＜暖机完成后控制＞
接下来，对判定为暖机状态处于暖机完成状态时的泵70等的工作控制(暖机完成控制)进行说明。
在暖机状态处于暖机完成状态的情况下，需要冷却汽缸盖14和汽缸体15双方。于是，实施装置在暖机状态处于暖机完成状态的情况下，利用由散热器71冷却了的冷却水来冷却汽缸盖14和汽缸体15。
＜工作控制E＞
更具体地说，实施装置在暖机状态处于暖机完成状态时，在EGR冷却器通水要求和暖气芯子通水要求都不存在的情况下，进行工作控制E，在工作控制E中，使泵70工作，以图9中箭头所示那样使冷却水循环的方式，将截止阀77设定在关阀位置，将截止阀75设定在开阀位置，将切换阀78设定在顺流位置。此时，泵排出量被设定为能够充分冷却汽缸盖14和汽缸体15的流量。
根据该工作控制E，从泵排出口70out排出到水路53的冷却水的一部分经由水路54而流入缸盖水路51。另一方面，排出到水路53的冷却水的其余部分经由水路55而流入缸体水路52。
流入了缸盖水路51的冷却水在流过缸盖水路51后经由水路56而流入散热器水路58。另一方面，流入了缸体水路52的冷却水在流过缸体水路52后经由水路57而流入散热器水路58。流入了散热器水路58的冷却水在通过了散热器71后从泵取入口70in被取入泵70。
由此，由于向缸盖水路51和缸体水路52供给通过了散热器71的冷却水，所以，能够由温度变低了的冷却水来冷却汽缸盖14和汽缸体15。
＜工作控制F＞
另一方面，在暖机状态处于暖机完成状态时，在EGR冷却器通水要求和暖气芯子通水要求的某一方存在的情况下，实施装置进行工作控制F，在工作控制F中，使泵70工作，以图10中箭头所示那样使冷却水循环的方式，将截止阀75和截止阀77分别设定在开阀位置，并将切换阀78设定在顺流位置。此时，泵排出量泵排出量被设定为能够充分冷却汽缸盖14和汽缸体15的流量。
根据该工作控制F，从泵排出口70out排出到水路53的冷却水的一部分经由水路54而流入缸盖水路51。另一方面，排出到水路53的冷却水的其余部分经由水路55而流入缸体水路52。
流入了缸盖水路51的冷却水在流过缸盖水路51后经由水路56而流入散热器水路58。另一方面，流入了缸体水路52的冷却水在流过缸体水路52后经由水路57而流入散热器水路58。
流入了散热器水路58的冷却水的一部分保持原样地流过散热器水路58，在通过了散热器71后从泵取入口70in被取入泵70。
另一方面，流入了散热器水路58的冷却水的其余部分流入热器件水路60。该冷却水在通过了热器件72后依次流过“水路60”和“散热器水路58的第2部分582和第3部分583”，并从泵取入口70in被取入泵70。
由此，除了与工作控制E相关联地说明的效果以外，还能够响应EGR冷却器通水要求和/或暖气芯子通水要求。
如以上说明的那样，根据实施装置，不论在进行工作控制A至F的哪一个的情况下，都会向缸盖水路51也向缸体水路52供给冷却水。因此，冷却水的温度不仅反映缸盖14的温度，也反映缸体15的温度。因此，例如能够减小在基于冷却水的温度而将工作控制从工作控制C切换到工作控制E时缸体15的暖机未完成的可能性。此外，能够防止在进行工作控制C的期间缸体水路52内的冷却水的温度变得过高。
＜实施装置的具体的工作＞
接下来，对实施装置的具体的工作进行说明。实施装置的ECU的CPU每经过预定时间就执行图11的流程图所示的例程。
因此，在成为预定的定时时，CPU从图11的步骤1100开始处理并前进到步骤2005，判定内燃机10的起动后的循环数(起动后循环数)Cig是否为预定的起动后循环数Cig_th以下。在起动后循环数Cig比预定的起动后循环数Cig_th大的情况下，CPU在步骤1105中判定为“否”并前进到步骤1195，一度结束本例程。
而与之相对地，在起动后循环数Cig为预定的起动后循环数Cig_th以下的情况下，CPU在步骤1105中判定为“是”而前进到步骤1110，判定内燃机水温TWeng是否比第1内燃机水温TWeng1低。
在内燃机水温TWeng比第1内燃机水温TWeng1低的情况下，CPU在步骤1110中判定为“是”并前进到步骤1115，执行图12的流程图所示的冷控制例程。
因此，CPU在前进到步骤1115时，从图12的步骤1200开始处理并前进到步骤1210，判定是否是在后述的图16的例程中设定的EGR冷却器通水要求标识Xegr的值为“0”且在后述的图17的例程中设定的暖气芯子通水要求标志Xht的值为“0”、即是否是EGR冷却器通水要求和暖气芯子通水要求的哪一个都不存在。
在EGR冷却器通水要求标志Xegr和暖气芯子通水要求标识Xht的值均为“0”的情况下，CPU在步骤1210中判定为“是”并前进到步骤1220，执行上述的工作控制A(参照图5。)来控制泵70等的工作状态。然后，CPU经由步骤1295而前进到图11的步骤1195，一度结束本例程。
而与之相对地，在CPU执行步骤1210的处理的时刻EGR冷却器通水要求标志Xegr和暖气芯子通水要求标识Xht的任一个的值为“1”的情况下，CPU在步骤1210中判定为“否”并前进到步骤1230，执行上述的工作控制B(参照图6。)来控制泵70等的工作状态。然后，CPU经由步骤1295而前进到图11的步骤1195，一度结束本例程。
在CPU执行图11的步骤1110的处理的时刻内燃机水温TWeng为第1内燃机水温TWeng1以上的情况下，CPU在步骤1110中判定为“否”并前进到步骤1120，判定内燃机水温TWeng是否比第2内燃机水温TWeng2低。
在内燃机水温TWeng比第2内燃机水温TWeng2低的情况下，CPU在步骤1120中判定为“是”并前进到步骤1125，执行图13的流程图所示的半暖机控制例程。
因此，CPU在前进到步骤1125时，从图13的步骤1300开始处理并前进到步骤1310，判定EGR冷却器通水要求标识Xegr的值和暖气芯子通水要求标志Xht的值是否均为“0”、即是否EGR冷却器通水要求和暖气芯子通水要求的哪一个都不存在。
在EGR冷却器通水要求标志Xegr和暖气芯子通水要求标识Xht的值均为“0”的情况下，CPU在步骤1310中判定为“是”并前进到步骤1320，执行上述的工作控制C(参照图7。)来控制泵70等的工作状态。然后，CPU经由步骤1395而前进到图11的步骤1195，一度结束本例程。
而与之相对地，在CPU执行步骤1310的处理的时刻EGR冷却器通水要求标志Xegr和暖气芯子通水要求标识Xht的任一个的值为“1”的情况下，CPU在步骤1310中判定为“否”并前进到步骤1330，执行上述的工作控制D(参照图8。)来控制泵70等的工作状态。然后，CPU经由步骤1395而前进到图11的步骤1195，一度结束本例程。
在CPU执行图11的步骤1120的处理的时刻内燃机水温TWeng为第2内燃机水温TWeng2以上的情况下，CPU在步骤1120中判定为“否”并前进到步骤1130，执行图24的流程图所示的暖机完成后控制例程。
因此，CPU在前进到步骤1130时，从图14的步骤1400开始处理并前进到步骤1410，判定EGR冷却器通水要求标识Xegr和暖气芯子通水要求标志Xht的值是否均为“0”、即是否EGR冷却器通水要求和暖气芯子通水要求的哪一个都不存在。
在EGR冷却器通水要求标志Xegr和暖气芯子通水要求标识Xht的值均为“0”的情况下，CPU在步骤1410中判定为“是”并前进到步骤1420，执行上述的工作控制E(参照图9。)来控制泵70等的工作状态。然后，CPU经由步骤1495而前进到图11的步骤1195，一度结束本例程。
而与之相对地，在CPU执行步骤1410的处理的时刻EGR冷却器通水要求标志Xegr和暖气芯子通水要求标识Xht的任一个的值为“1”的情况下，CPU在步骤1410中判定为“否”并前进到步骤1430，执行上述的工作控制F(参照图10。)来控制泵70等的工作状态。然后，CPU经由步骤1495而前进到图11的步骤1195，一度结束本例程。
而且，CPU每经过预定时间就执行图15的流程图所示的例程。因此，在成为预定的定时时，CPU从图15的步骤1500开始处理并前进到步骤1505，判定点火接通操作进行的内燃机10的起动后的循环数(起动后循环数)Cig是否比预定的起动后循环数Cig_th大。
在起动后循环数Cig为预定的起动后循环数Cig_th以下的情况下，CPU在步骤1505中判定为“否”并前进到步骤1595，一度结束本例程。
而与之相对地，在起动后循环数Cig比预定的起动后循环数Cig_th大的情况下，CPU在步骤1505中判定为“是”并前进到步骤1510，判定上述的冷条件是否成立。在冷条件成立的情况下，CPU在步骤1510中判定为“是”并前进到步骤1515，执行上述的图12所示的冷控制例程，然后前进到步骤1595，一度结束本例程。
而与之相对地，在CPU执行步骤1510的处理的时刻冷条件不成立的情况下，CPU在步骤1510中判定为“否”并前进到步骤1520，判定上述的半暖机条件是否成立。在半暖机条成立的情况下，CPU在步骤1520中判定为“是”并前进到步骤1525，执行上述的图13所示的半暖机控制例程，然后前进到步骤1595，一度结束本例程。
而与之相对地，在CPU执行步骤1520的处理的时刻半暖机条件不成立的情况下，CPU在步骤1520中判定为“否”并前进到步骤1530，执行上述的图14所示的暖机完成后控制例程，然后前进到步骤1595，一度结束本例程。
而且，CPU每经过预定时间就执行图16的流程图所示的例程。因此，在成为预定的定时时，CPU从图16的步骤1600开始处理并前进到步骤1605，判定内燃机运转状态是否处于EGR执行区域Rb内。
在内燃机运转状态处于EGR执行区域Rb内的情况下，CPU在步骤1605中判定为“是”并前进到步骤1610，判定内燃机水温TWeng是否比第7内燃机水温TWeng7高。
在内燃机水温TWeng比第7内燃机水温TWeng7高的情况下，CPU在步骤1610中判定为“是”并前进到步骤1615，将EGR冷却器通水要求标识Xegr的值设定为“1”。然后，CPU前进到步骤1695，一度结束本例程。
而与之相对地，在内燃机水温TWeng为第7内燃机水温TWeng7以下的情况下，CPU在步骤1610中判定为“否”并前进到步骤1620，判定内燃机负载KL是否比阈值负载KLth小。
在内燃机负载KL比阈值负载KLth小的情况下，CPU在步骤1620中判定为“是”并前进到步骤1625，将EGR冷却器通水要求标识Xegr的值设定为“0”。然后，CPU前进到步骤1695，一度结束本例程。
而与之相对地，在内燃机负载KL为阈值负载KLth以上的情况下，CPU在步骤2620中判定为“否”并前进到步骤2615，将EGR冷却器通水要求标识Xegr的值设定为“1”。然后，CPU前进到步骤1695，一度结束本例程。
另一方面，在CPU执行步骤1605的处理的时刻内燃机运转状态并未处于EGR执行区域Rb的情况下，CPU在步骤1605中判定为“否”并前进到步骤1630，将EGR冷却器通水要求标识Xegr的值设定为“0”。然后，CPU前进到步骤1695，一度结束本例程。
而且，CPU每经过预定时间就执行图17的流程图所示的例程。因此，在成为预定的定时时，CPU从图17的步骤1700开始处理并前进到步骤1705，判定大气温度Ta是否比阈值温度Tath高。
在大气温度Ta比阈值温度Tath高的情况下，CPU在步骤1705中判定为“是”并前进到步骤1710，判定加热器开关88是否被设定在接通位置。
在加热器开关88被设定在接通位置的情况下，CPU在步骤1710中判定为“是”并前进到步骤1715，判定内燃机水温TWeng是否比第9内燃机水温TWeng9高。
在内燃机水温TWeng比第9内燃机水温TWeng9高的情况下，CPU在步骤1715中判定为“是”并前进到步骤1720，将暖气芯子通水要求标识Xht的值设定为“1”。然后，CPU前进到步骤1795，一度结束本例程。
而与之相对地，在内燃机水温TWeng为第9内燃机水温TWeng9以下的情况下，CPU在步骤1715中判定为“否”并前进到步骤1725，将暖气芯子通水要求标识Xht的值设定为“0”。然后，CPU前进到步骤1795，一度结束本例程。
另一方面，在CPU执行步骤1710的处理的时刻加热器开关88被设定在断开位置的情况下，CPU在步骤1710中判定为“否”并前进到步骤1725，将暖气芯子通水要求标识Xht的值设定为“0”。然后，CPU前进到步骤1795，一度结束本例程。
在CPU执行步骤1705的处理的时刻大气温度Ta为阈值温度Tath以下的情况下，CPU在步骤1705中判定为“否”并前进到步骤1730，判定内燃机水温TWeng是否比第8内燃机水温TWeng8高。
在内燃机水温TWeng比第8内燃机水温TWeng8高的情况下，CPU在步骤1730中判定为“是”并前进到步骤1735，将暖气芯子通水要求标识Xht的值设定为“1”。然后，CPU前进到步骤1795，一度结束本例程。
而与之相对地，在内燃机水温TWeng为第8内燃机水温TWeng8以下的情况下，CPU在步骤1730中判定为“否”并前进到步骤1740，将暖气芯子通水要求标识Xht的值设定为“0”。然后，CPU前进到步骤1795，一度结束本例程。
以上是实施装置的具体的工作，由此，无论在进行哪一个工作控制的情况下，都是冷却水在缸盖水路51也在缸体水路52中流动，所以，冷却水的温度不仅反映缸盖14的温度，也反映缸体15的温度。因此，能够准确地判定缸体15的暖机状态。因此，能够减小在缸体15的暖机完成之前进行工作控制E或工作控制F的可能性。此外，能够减小尽管缸体15的暖机完成却不进行工作控制E或工作控制F的可能性。
此外，本发明不限于上述实施方式，在本发明的范围内能够采用各种变形例。
例如，在上述工作控制A中，将流过缸盖水路51的所有冷却水都直接向缸体水路52供给。但是，上述实施装置可构成为，在工作控制A中，流过缸盖水路51的冷却水的一部分在通过了散热器71后流入缸盖水路51。但是，在此情况下，通过散热器71的冷却水的流量被控制成比在工作控制C中通过散热器71的冷却水的流量小的流量。
同样地，上述实施装置可构成为，在工作控制B中，流过缸盖水路51的冷却水的一部分在通过了散热器71后流入缸盖水路51。在此情况下，通过了散热器71的冷却水的流量被控制成比在工作控制D中通过散热器71的冷却水的流量小的流量。
而且，上述实施装置可构成为，采用起动后累计燃料量ΣQ来代替起动后累计空气量ΣGa，或除了起动后累计空气量ΣGa之外还采用起动后累计燃料量ΣQ，该起动后累计燃料量ΣQ是在点火开关89被设定在接通位置后被从燃料喷射阀13供给到汽缸12a至汽缸12d的燃料的总量。
在此情况下，上述实施装置在起动后累计燃料量ΣQ为第1阈值燃料量ΣQ1以下的情况下判定为暖机状态处于冷状态，在起动后累计燃料量ΣQ比第1阈值燃料量ΣQ1多且为第2阈值燃料量ΣQ2以下的情况下判定为暖机状态处于第1半暖机状态。而且，上述实施装置和变形装置在起动后累计燃料量ΣQ比第2阈值燃料量ΣQ2多且为第3阈值燃料量ΣQ3以下的情况下，判定为暖机状态处于第2半暖机状态，在起动后累计燃料量ΣQ比第3阈值燃料量ΣQ3多的情况下判定为暖机状态处于暖机完成状态。
而且，上述实施装置可构成为，在内燃机水温TWeng为第7内燃机水温TWeng7以上的情况下，即使内燃机运转状态处于图3所示的EGR停止区域Ra或Rc内，也判定为存在EGR冷却器通水要求。在此情况下，省略图16的步骤1605和步骤1630的处理。由此，在内燃机运转状态从EGR停止区域Ra或Rc转移到了EGR执行区域Rb的时刻已经将冷却水供给到热器件水路60。因此，能够与EGR气体向各汽缸12的供给的开始同时地冷却EGR气体。
而且，上述实施装置可构成为，在大气温度Ta比阈值温度Tath高时，若内燃机水温TWeng比第9内燃机水温TWeng9高，则不管加热器开关88的设定位置如何，都判定为存在暖气芯子通水要求。在此情况下，省略图17的步骤1710的处理。
而且，本发明在上述实施装置中也可适用于“不具有水路60和截止阀77的冷却装置”。
而且，水温传感器83可以是以使得检测在水路56流动的冷却水的温度的方式配置于冷却水管58P。而且，水温传感器84可以是以使得检测在水路55的第2部分552流动的冷却水的温度的方式配置于冷却水管55P。
而且，上述实施装置可如图18的(A)那样构成。在图18的(A)所示的构成中，冷却水管55P的第2端部55B经由设置于缸盖14的缸体连接水路521而与缸体水路52相连。
而且，上述实施装置可如图18的(B)那样构成。在图18的(B)所示的构成中，冷却水管54P的第2端部55B经由设置于缸体15的缸盖连接水路511而与缸盖水路51相连。
而且，上述实施装置可如图19的(A)那样构成。在图19的(A)所示的构成中，缸体水路5经由设置于缸盖14的缸体连接水路522而与冷却水管57P的第1端部57A相连。
而且，上述实施装置可如图19的(B)那样构成。在图19的(B)所示的构成中，缸盖水路51经由设置于缸体15的缸盖连接水路512而与冷却水管56P的第1端部56A相连。
而且，上述实施装置可如图20的(A)那样构成。在图20的(A)所示的构成中，共用连接水路142和缸体连接水路522设置于缸盖14。缸盖水路51经由共用连接水路142而与冷却水管58P的第1端部58A相连。另一方面，缸体水路52依次经由缸体连接水路522和共用连接水路142而与冷却水管58P的第1端部58A相连。
而且，上述实施装置可如图20的(B)那样构成。在图20的(B)所示的构成中，共用连接水路152和缸盖连接水路512设置于缸体15。缸盖水路51依次经由缸盖连接水路512和共用连接水路152而与冷却水管58P的第1端部58A相连。另一方面，缸体水路52经由共用连接水路152而与冷却水管58P的第1端部58A相连。

Claims (3)

1.一种内燃机的冷却装置，适用于具有汽缸盖和汽缸体的内燃机，
所述冷却装置具有：
为了供冷却所述汽缸盖的冷却水通过而设置于所述汽缸盖的缸盖水路；
为了供冷却所述汽缸体的冷却水通过而设置于所述汽缸体的缸体水路；
用于冷却冷却水的散热器；以及
控制向所述缸盖水路和所述缸体水路供给的冷却水的流动的控制单元；
其中，
所述控制单元构成为，
在冷却水的温度比被推定为所述内燃机的暖机完成了时的冷却水的温度即暖机完成水温低的情况下，进行暖机完成前控制，所述暖机完成前控制是，以使得流过了所述缸盖水路的冷却水不通过所述散热器而向所述缸体水路供给、流过了该缸体水路的冷却水向所述缸盖水路供给的方式使冷却水循环的冷却水循环控制；
在冷却水的温度为所述暖机完成水温以上的情况下，进行暖机完成后控制，所述暖机完成后控制是，以使得流过了所述缸盖水路和所述缸体水路的冷却水在通过了所述散热器后向所述缸盖水路和所述缸体水路供给的方式使冷却水循环的冷却水循环控制。
2.如权利要求1所述的内燃机的冷却装置，
所述控制单元构成为，
在所述冷却水的温度比半暖机水温低的情况下，作为所述暖机完成前控制而进行冷控制，所述半暖机水温是低于所述暖机完成水温的冷却水的温度，所述冷控制是，以使得流过了所述缸盖水路的冷却水中预定的量即第1流量的冷却水在通过了所述散热器后向所述缸盖水路供给、流过了所述缸盖水路的冷却水中其余的冷却水不通过所述散热器而向所述缸体水路供给、流过了该缸体水路的冷却水向所述缸盖水路供给的方式使冷却水循环的冷却水循环控制；
在冷却水的温度为所述半暖机水温以上且比所述暖机完成温度低的情况下，作为所述暖机完成前控制而进行半暖机控制，所述半暖机控制是，以使得流过了所述缸盖水路的冷却水中比所述第1流量大的第2流量的冷却水在通过了所述散热器后向所述缸盖水路供给、流过了所述缸盖水路的冷却水中其余的冷却水不通过所述散热器而向所述缸体水路供给、流过了该缸体水路的冷却水向所述缸盖水路供给的方式使冷却水循环的冷却水循环控制。
3.如权利要求2所述的内燃机的冷却装置，
所述控制单元构成为，以使得在流过了所述缸体水路后的冷却水的温度相对于流过了所述缸盖水路后的冷却水的温度之差即水温差大的情况下，与所述水温差小的情况相比，流过所述缸体水路的冷却水的流量小的方式，进行所述半暖机控制。
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