JP2015059532A - エンジン冷却装置、及びエンジン冷却装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンを冷却しつつ、燃費向上に適したエンジン冷却装置を提供する。
【解決手段】エンジン冷却装置１００は、エンジンＥのシリンダヘッドＳＨに設けられた第１流路１に冷媒を流通させる第１電動ポンプ１０と、エンジンＥのシリンダブロックＳＢに設けられた第２流路２に第１流路１を流通する冷媒よりも少ない量の冷媒を流通させる第２電動ポンプ２０と、第２流路２と連通し、且つ、第２流路２のみから流出した冷媒を流通させる又は第２流路２のみに冷媒を流入させる第２流路連通路２９に設けられ、第２流路２における冷媒の逆流を防止する逆止弁３０と、第１流路１を流通した冷媒と第２流路２を流通した冷媒とが合流して流通されるラジエータ４０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンのシリンダヘッド及びシリンダブロックを冷却するエンジン冷却装置、及びこのようなエンジン冷却装置を制御するエンジン冷却装置の制御方法に関する。

従来、冷媒を流通させてエンジンを冷却する技術が利用されている。この種の技術として、下記に出展を示す特許文献１−４に記載のものがある。

特許文献１に記載の内燃機関の冷却装置は、シリンダヘッド及びシリンダブロックの夫々に独立してウォータージャケットが設けられ、シリンダヘッド及びシリンダブロックの夫々の入口にメカニカルウォーターポンプが設けられる。シリンダヘッド及びシリンダブロックの夫々から流出した冷却水は、共通利用されるラジエータに流通される。また、シリンダヘッド及びシリンダブロックの夫々の出口と、シリンダブロックの入口のメカニカルウォーターポンプの吸い込み口に制御弁が設けられる。

特許文献２に記載の内燃機関の冷却装置は、シリンダヘッドとシリンダブロックとのウォータージャケットが互いに独立して設けられる。シリンダヘッド及びシリンダブロック夫々の入口にはメカニカルウォーターポンプが配置され、夫々の出口にはサーモスタットが配置される。また、ラジエータが２つ配置され、シリンダヘッドとシリンダブロックとが専用で使用する。

特許文献３に記載の内燃機関の冷却装置は、シリンダヘッドとシリンダブロックとのウォータージャケットが互いに独立して設けられる。シリンダブロックの入口にメカニカルウォーターポンプが設けられ、シリンダヘッドの入口に電動ウォーターポンプが設けられる。ラジエータは、シリンダヘッドとシリンダブロックとで共用される。シリンダブロックのラジエータ出口に逆止弁があり、シリンダヘッドのラジエータ出口に合流して設けられる。シリンダブロック側のウォーターポンプの吸い込み側に電動の混合弁が設けられ、当該混合弁のラジエータ戻側には逆止弁が設けられる。また、シリンダヘッドとシリンダブロックとの夫々のウォータージャケットには、水温センサが設けられる。

特許文献４に記載のエンジン冷却装置は、シリンダヘッドとシリンダブロックとのウォータージャケットが互いに独立して設けられる。シリンダブロックの入口にメカニカルウォーターポンプが設けられる。また、ラジエータが２つ配置され、シリンダヘッドとシリンダブロックとが夫々専用で使用する。

特開昭５９−２１５９１５号公報 特開昭６０−１２８９２４号公報 特開昭６３−１６１２１号公報 特開２００５−１６４３４号公報

特許文献１−４に記載の技術は、いずれもシリンダブロックにメカニカルウォーターポンプを用いている。メカニカルウォーターポンプはエンジンの回転を動力源として作動される。このため、例えば、エンジンの回転数が少ない場合には、メカニカルウォーターポンプによる冷媒の吐出量が減り、エンジンの回転数が多い場合には、メカニカルウォーターポンプによる冷媒の吐出量が増える。このようにメカニカルウォーターポンプによる冷媒の吐出量はエンジンの回転に連動するので、発熱状態に応じてエンジンを最適な温度にすることが容易ではない。したがって、特許文献１−４に記載の技術は燃費向上に適しているとは言い難い。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、エンジンを冷却しつつ、燃費向上に適したエンジン冷却装置、及びこのようなエンジン冷却装置を制御するエンジン冷却装置の制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係るエンジン冷却装置の特徴構成は、エンジンのシリンダヘッドに設けられた第１流路に冷媒を流通させる第１電動ポンプと、前記エンジンのシリンダブロックに設けられた第２流路に前記第１流路を流通する前記冷媒よりも少ない量の冷媒を流通させる第２電動ポンプと、前記第２流路と連通し、且つ、前記第２流路のみから流出した冷媒を流通させる又は前記第２流路のみに冷媒を流入させる第２流路連通路に設けられ、前記第２流路における前記冷媒の逆流を防止する逆止弁と、前記第１流路を流通した冷媒と前記第２流路を流通した冷媒とが合流して流通されるラジエータと、を備えている点にある。

このような特徴構成とすれば、第１電動ポンプ及び第２電動ポンプの２つの電動ポンプを用いるので、シリンダヘッドとシリンダブロックとを夫々、独立して冷却することができる。このため、シリンダヘッド及びシリンダブロックの夫々を、燃費に対して最適な温度に維持することができるので、燃費の観点においても適切に冷却することが可能となる。したがって燃費向上に適したエンジン冷却装置を実現することが可能となる。また、第１電動ポンプはシリンダヘッドのみを冷却する冷却能力を持たせ、第２電動ポンプはシリンダブロックのみを冷却する冷却能力を持たせるだけで良いので、夫々の電動ポンプを小型化することができる。したがって、大型のポンプを１つだけ用いる場合に比べて、重量を低減でき、燃費の向上に寄与することができる。また、小型の電動ポンプは大型のポンプよりも安価であるので、低コストで実現することができる。

また、前記第１電動ポンプの吐出量が、前記第２電動ポンプの吐出量よりも多く設定されると好適である。

このような構成とすれば、第１流路を流通する冷媒の量を第２流路を流通する冷媒の量よりも多くすることができる。この結果、シリンダブロックに設けられた第２流路に、シリンダヘッドに設けられた第１流路を流通する冷媒よりも少ない量の冷媒を流通させることが可能となる。したがって、シリンダブロックを冷却し過ぎることがないので、燃焼効率の悪化を避けることができる。

また、前記第２流路連通路が、前記第２流路に流入する冷媒のみが流通する上流側流通路及び前記第２流路から流出した冷媒のみが流通する下流側流通路を有し、前記逆止弁が前記上流側流通路及び前記下流側流通路の少なくとも一方に設けられると好適である。

このような構成とすれば、逆止弁により確実に第２流路における冷媒の逆流を防止することができる。したがって、所期の冷媒の流量を第１流路及び第２流路に流通させることが可能となる。

また、前記第１流路に流通させる冷媒の流量と前記第２電動ポンプに通電されている通電量との関係に基づいて前記第１電動ポンプに通電する通電量を制御し、前記第２流路を流通させる冷媒の流量と前記第１電動ポンプに通電されている通電量との関係に基づいて前記第２電動ポンプに通電する通電量を制御する制御部が備えられていると好適である。

例えば第１流路を流通する冷媒の流量が第２流路を流通している冷媒の流量に応じて変化する場合や、第２流路を流通する冷媒の流量が第１流路を流通している冷媒の流量に応じて変化する場合であっても、本構成によれば第１流路及び第２流路の一方を流通する冷媒の流量に対する、第１流路及び第２流路の他方を流通している冷媒の流量による影響を低減することができる。このため、第１流路及び第２流路の夫々に流通する冷媒の流量を所期の冷媒の流量に実現し易くできる。したがって、シリンダヘッド及びシリンダブロックを適切に冷却することが可能となる。

また、本発明に係るエンジン冷却装置の制御方法は、エンジンのシリンダヘッドに設けられた第１流路に冷媒を流通させる第１電動ポンプと、前記エンジンのシリンダブロックに設けられた第２流路に前記第１流路を流通する前記冷媒よりも少ない量の冷媒を流通させる第２電動ポンプと、前記第２流路と連通し、且つ、第２流路２のみから流出した冷媒を流通させる又は第２流路２のみに冷媒を流入させる第２流路連通路に設けられ、前記第２流路における前記冷媒の逆流を防止する逆止弁と、前記第１流路を流通した冷媒と前記第２流路を流通した冷媒とが合流して流通されるラジエータと、を備えたエンジン冷却装置において、前記第１流路に流通させる冷媒の流量と前記第２電動ポンプに通電されている通電量との関係に基づいて前記第１電動ポンプに通電する通電量を制御し、前記第２流路を流通させる冷媒の流量と前記第１電動ポンプに通電されている通電量との関係に基づいて前記第２電動ポンプに通電する通電量を制御する点にある。

このような方法によれば、上述した本発明の対象としてのエンジン冷却装置と同様に、上述した作用効果を得ることが可能であり、第１電動ポンプ及び第２電動ポンプの双方が運転中であっても、他方の電動ポンプの運転状況に関わらず所期の冷媒の流量を達成し易くできる。したがって、シリンダヘッド及びシリンダブロックを適切に冷却することが可能となる。

エンジン冷却装置の構成を模式的に示す図である。 第１電動ポンプの制御用マップの一例を示す図である。 第２電動ポンプの制御用マップの一例を示す図である。 制御部の制御を示すフローチャートである。 その他の実施形態に係るエンジン冷却装置の構成を模式的に示す図である。 その他の実施形態に係るエンジン冷却装置の構成を模式的に示す図である。 その他の実施形態に係るエンジン冷却装置の構成を模式的に示す図である。

本発明に係るエンジン冷却装置は、エンジンのシリンダヘッド及びシリンダブロックを適切に冷却する機能を備えて構成される。以下、本実施形態のエンジン冷却装置１００について、詳細に説明する。図１にはエンジン冷却装置１００の模式図が示される。エンジン冷却装置１００は、第１電動ポンプ１０、第２電動ポンプ２０、逆止弁３０、ラジエータ４０、サーモ弁５０、制御部７０を備える。

制御部７０は、マイクロコンピュータとして構成される。当該マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート（いずれも不図示）等を備える。制御部７０は、第１電動ポンプ１０に通電する通電量を制御する。また、制御部７０は、第２電動ポンプ２０に通電する通電量を制御する。制御部７０は、後述するマップなどを、前記ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶手段に記憶する。

第１電動ポンプ１０は、エンジンＥのシリンダヘッドＳＨに設けられた第１流路１に冷媒を流通させる。エンジンＥは自動車等を動かすための動力源である。エンジンＥは運転中において、エンジンＥのシリンダがガソリン等の燃料を燃焼することにより、熱を発生する。シリンダは、シリンダブロックＳＢと、シリンダブロックＳＢの上部に配置されるシリンダヘッドＳＨを備える。シリンダヘッドＳＨは、シリンダへの燃料の給排を制御する吸気弁及び排気弁を内蔵する。このため、エンジンＥの運転中にあっては、シリンダヘッドＳＨはシリンダブロックＳＢよりも高温に達する。

このような熱を冷却すべく、冷媒が流通される第１流路１が、シリンダヘッドＳＨに対して設けられる。冷媒は所謂冷却水であり、第１電動ポンプ１０により第１流路１に流通される。本実施形態では、第１電動ポンプ１０は、シリンダヘッドＳＨに設けられた第１流路１の流入口に配置される。

第１流路１の下流側には第１下流側連通路１１が設けられ、第１下流側連通路１１は循環路６０と連通して設けられる。第１流路１の下流側とは、第１電動ポンプ１０を動作させた場合に、第１流路１から冷媒が流出する側である。循環路６０は、第１下流側連通路１１と第２下流側連通路２１とに連通される。また、循環路６０は、ラジエータ４０に連通するラジエータ入口通路４１とバイパス通路４２とに連通される。ラジエータ入口通路４１を流通する冷媒はラジエータ４０に流通され、当該冷媒はラジエータ４０において冷却される。ラジエータ４０に流通された冷媒は、ラジエータ４０の下流側に設けられたラジエータ出口通路４３に流通される。ラジエータ出口通路４３には、シリンダヘッド側流路４４とシリンダブロック側流路４５とが連通して設けられる。

バイパス通路４２は、循環路６０を流通する冷媒をラジエータ４０に流通させることなく循環させる通路である。バイパス通路４２とシリンダヘッド側流路４４との合流する位置にサーモ弁５０が設けられる。サーモ弁５０は、冷媒の温度に応じて弁の開度を調節することが可能である。なお、サーモ弁５０は、冷媒の温度に関係なく制御部７０により強制的に開弁することも可能である。

本実施形態では、サーモ弁５０がシリンダヘッドＳＨにおける第１電動ポンプ１０の上流側に配置され、第１下流側連通路１１を流通する冷媒の温度に応じて開閉制御が行われる。第１電動ポンプ１０の上流側とは、第１電動ポンプ１０を動作させた場合に、第１電動ポンプ１０に冷媒が流入する側である。これにより、シリンダヘッドＳＨを燃焼効率の向上に適した温度に冷却することが可能となる。一方、燃焼効率を考慮すると、シリンダブロックＳＢはその温度をある程度高く保つことにより、メカフリクションを低下させ、燃費を良くすることができる。このため、シリンダブロックＳＢにおける第２電動ポンプ２０は停止、又は低流量で作動させる機会が多い。一方、エンジンＥの発熱は、シリンダヘッドＳＨの発熱とほぼ等しいので、サーモ弁５０はシリンダヘッドＳＨに冷媒を流通させると共に、常時動作させる第１電動ポンプ１０の上流側に配置した方が良い。

サーモ弁５０が開状態となると、エンジンＥから流出した高温の冷媒はその一部がバイパス通路４２を流通するが、残りはラジエータ入口通路４１を介してラジエータ４０にも流通する。ラジエータ４０で熱を放出した冷媒は、ラジエータ出口通路４３を介してエンジンＥに戻る。一方、サーモ弁５０が閉状態となると、シリンダヘッドＳＨにはバイパス通路４２を流通した冷媒が戻る。この一連の冷媒の流れは、第１電動ポンプ１０の駆動により実現される。

第２電動ポンプ２０は、エンジンＥのシリンダブロックＳＢに設けられた第２流路２に第１流路１を流通する冷媒よりも少ない量の冷媒を流通させる。シリンダは、上述したようにシリンダブロックＳＢを備える。シリンダブロックＳＢは、シリンダヘッドＳＨの発熱量よりも大きくはないが発熱する。一方、シリンダは冷却しすぎると燃焼効率が悪化するため、燃費にとって悪影響となる。このため、シリンダブロックＳＢは燃費に悪影響が出ないように冷却される必要がある。

そこで、シリンダブロックＳＢを冷却すべく、シリンダブロックＳＢには冷媒が流通される第２流路２が設けられる。冷媒は上述した第１流路１を流通する冷媒と同じものが用いられ、第２電動ポンプ２０により第２流路２に流通される。本実施形態では、第２電動ポンプ２０は、シリンダブロックＳＢに設けられた第２流路２の流入口に配置される。

第２流路２の下流側には第２下流側連通路２１が設けられ、第２下流側連通路２１は循環路６０と連通して設けられる。ここで、上述したように循環路６０はラジエータ４０に連通して設けられている。このため、ラジエータ４０には、第１流路１を流通した冷媒と第２流路２を流通した冷媒とが合流して流通される。ラジエータ４０の下流側には、ラジエータ出口通路４３が連通して設けられ、ラジエータ出口通路４３にはシリンダヘッド側流路４４とシリンダブロック側流路４５とが連通して設けられる。また、シリンダブロック側流路４５の下流側には逆止弁３０が設けられ、第２流路２に連通する。この一連の冷媒の流れは、第２電動ポンプ２０の駆動により実現される。

上述のように、シリンダブロックＳＢは冷却しすぎると、燃費の面から好適ではない。したがって、シリンダブロックＳＢは適度に熱を持たせた状態となるように冷却される。本実施形態では、第２流路２を流通する冷媒の量が、第１流路１を流通する冷媒の量よりも少なくなるように構成されている。そのため、本実施形態では、第１電動ポンプ１０の吐出量が、第２電動ポンプ２０の吐出量よりも多く設定されてある。これにより、第１流路１の冷却効率を高めつつ、第２流路２に適度に熱を持たせておくことが可能となる。

逆止弁３０は、第２流路２と連通し、且つ、第２流路２のみから流出した冷媒を流通させる又は第２流路２のみに冷媒を流入させる第２流路連通路２９に設けられ、第２流路２における冷媒の逆流を防止する。冷媒の逆流とは、第２電動ポンプ２０に冷媒が吸入される方向や、第２電動ポンプ２０から冷媒が吐出される方向に対して、逆らう方向の流れである。本実施形態では、第２流路連通路２９とは、第２流路２に流入する冷媒のみが流通する上流側流通路としてのシリンダブロック側流路４５と、第２流路２から流出した冷媒のみが流通する下流側流通路としての第２下流側連通路２１と、から構成される。

本実施形態では、逆止弁３０はシリンダブロック側流路４５に設けられる。これにより、ラジエータ４０の側から第２電動ポンプ２０の側に向けての冷媒の流通は許容されるが、第２電動ポンプ２０の側からラジエータ４０の側に向けての冷媒の流通は規制される。これにより、第２流路２における冷媒の逆流を防止することができるので、第１電動ポンプ１０及び第２電動ポンプ２０の駆動状態に関わらず、シリンダブロック側流路４５からラジエータ４０に冷媒が流入することがない。したがって、ラジエータ４０を、シリンダヘッドＳＨを流通した冷媒の冷却と、シリンダブロックＳＢを流通した冷媒の冷却とで共用することが可能となる。

ここで、第１下流側連通路１１を流通する冷媒の流量は第１電動ポンプ１０に通電される通電量に応じて定まり、第２下流側連通路２１を流通する冷媒の流量は第２電動ポンプ２０に通電される通電量に応じて定まる。第１電動ポンプ１０に通電される通電量とは、第１電動ポンプ１０を流れる電流（第１電動ポンプ１０が備えるコイルを流れる電流）であり、第２電動ポンプ２０に通電される通電量とは、第２電動ポンプ２０を流れる電流（第２電動ポンプ２０が備えるコイルを流れる電流）である。制御部７０がＤＵＴＹ制御を行うことにより、第１電動ポンプ１０及び第２電動ポンプ２０に対してこのような電流を通電する。

第１電動ポンプ１０に通電される電流のＤＵＴＹ値（以下「第１電動ポンプ１０のＤＵＴＹ値」）は、第１下流側連通路１１を流通する冷媒の温度に基づいて設定され、第２電動ポンプ２０に通電される電流のＤＵＴＹ値（以下「第２電動ポンプ２０のＤＵＴＹ値」）は、第２下流側連通路２１を流通する冷媒の温度に基づいて設定される。このため、第１下流側連通路１１及び第２下流側連通路２１には、夫々、冷媒の温度を検出する温度センサ１２、２２が設けられる。温度センサ１２、２２の検出結果は、制御部７０に伝達される。

従来、本実施形態のようにシリンダブロック側流路４５に逆止弁３０を設けると、第１下流側連通路１１及び第２下流側連通路２１を流通する冷媒の流量は夫々独立して設定できるものと考えられてきた。すなわち、第１下流側連通路１１を流通している冷媒の量は、第１電動ポンプ１０のＤＵＴＹ値に応じて定まり、第２下流側連通路２１を流通している冷媒の量は第２電動ポンプ２０のＤＵＴＹ値に応じて定まるものと考えられてきた。

しかしながら、本発明の発明者により以下のことが見出された。即ち、第１下流側連通路１１を流通する冷媒の流量は、第１電動ポンプ１０に通電される通電量に応じて凡そ定まるものの第２下流側連通路２１を流通している冷媒の量に応じて増減すること、第２下流側連通路２１を流通する冷媒の流量は、第２電動ポンプ２０に通電される通電量に応じて凡そ定まるものの、第１下流側連通路１１を流通している冷媒の量に応じて増減すること、が見出された。

そこで、本実施形態では、制御部７０は、第１流路１に流通させる冷媒の流量と第２電動ポンプ２０に通電されている通電量との関係に基づいて第１電動ポンプ１０に通電する通電量を制御し、第２流路２を流通させる冷媒の流量と第１電動ポンプ１０に通電されている通電量との関係に基づいて第２電動ポンプ２０に通電する通電量を制御する。

「第１流路１に流通させる冷媒の流量と第２電動ポンプ２０に通電されている通電量との関係」とは、例えばマップ形式を用いて設定することができる。このようなマップを図２に例示する。「第２流路２を流通させる冷媒の流量と第１電動ポンプ１０に通電されている通電量との関係」とは、例えばマップ形式を用いて設定することができる。このようなマップを図３に例示する。

本実施形態では、制御部７０には予め図２に示されるようなマップと、図３に示されるようなマップとが記憶されている。図２の横軸は第１電動ポンプ１０のＤＵＴＹ値、縦軸を第１電動ポンプ１０から吐出される冷媒の流量を示す。図２の特性線は、第２電動ポンプ２０のＤＵＴＹ値に応じて変化する第１電動ポンプ１０から吐出される冷媒の流量が示されている。また、図３は、横軸は第２電動ポンプ２０のＤＵＴＹ値を示し、縦軸は第２電動ポンプ２０から吐出される冷媒の流量を示す。図３の特性線は、第１電動ポンプ１０のＤＵＴＹ値に応じて変化する第２電動ポンプ２０から吐出される冷媒の流量が示されている。なお、図２には第２電動ポンプ２０のＤＵＴＹ値が０％、４０％、６０％、８０％の４つの場合の例を示し、図３にあっては第１電動ポンプ１０のＤＵＴＹ値が０％、４０％、６０％、８０％の４つの場合の例を示す。図２、図３に示した場合に限定されず、夫々の電動ポンプのＤＵＴＹ値を更に細かく（例えば１％毎に）区分けしてマップに記憶しても良い。

以下、図４のフローチャートを用いて制御部７０による制御について説明する。まず、以下の制御の開始時点において、エンジンＥが運転されている状態であるとする。制御部７０は、温度センサ１２から第１下流側連通路１１を流通する冷媒の温度の検出結果を取得する。この結果に基づいて、制御部７０は、シリンダヘッドＳＨに流通させる冷媒の目標流量を算出する（ステップ＃０１）。また、制御部７０は、温度センサ２２から第２下流側連通路２１を流通する冷媒の温度の検出結果を取得する。この結果に基づいて、制御部７０は、シリンダブロックＳＢに流通させる冷媒の目標流量を算出する（ステップ＃０２）。

制御部７０は、シリンダヘッドＳＨ及びシリンダブロックＳＢに流通させる冷媒の流量が共にゼロでなく（ステップ＃０３：Ｙｅｓ）、且つ、第１電動ポンプ１０及び第２電動ポンプ２０を同時に作動させると判断した場合には（ステップ＃０４：Ｙｅｓ）、第１電動ポンプ１０及び第２電動ポンプ２０のＤＵＴＹ値のうち一方の電動ポンプのＤＵＴＹ値を考慮して他方の電動ポンプの補償したＤＵＴＹ値を算出する（ステップ＃０５）。

以下、ステップ＃０５の制御を具体的に説明する。制御部７０は、ステップ＃０１において算出したシリンダヘッドＳＨに流通させる冷媒の目標流量から第１電動ポンプ１０のＤＵＴＹ値（以下「第１電動ポンプ１０の基本ＤＵＴＹ値」）と、ステップ＃０２において算出したシリンダブロックＳＢに流通させる冷媒の目標流量から第２電動ポンプ２０のＤＵＴＹ値（以下「第２電動ポンプ２０の基本ＤＵＴＹ値」）とを算出する。

制御部７０は、例えば図２のマップを参照し、第２電動ポンプ２０のＤＵＴＹ値が０％の場合において、シリンダヘッドＳＨの目標流量を第１電動ポンプ１０のＤＵＴＹ値と見なして、対応するＤＵＴＹ値を、第１電動ポンプ１０の基本ＤＵＴＹ値として求める。すなわち、制御部７０は、まず、ステップ＃０１において算出した目標流量を、図２における「第１電動ポンプの流量」と読み替えて、対応する流量の位置にプロットする。制御部７０は、次に、このプロットした位置から水平方向右側にスライドして第２電動ポンプ２０のＤＵＴＹ値が０％である場合の特性線と交差する位置を求める。そして、制御部７０は、この交差する位置から更に鉛直方向下側にスライドして横軸と交差する位置が示す第１電動ポンプ１０のＤＵＴＹ値を第１電動ポンプ１０の基本ＤＵＴＹ値とする。

また、制御部７０は、例えば図３のマップを参照し、第１電動ポンプ１０のＤＵＴＹ値が０％の場合において、シリンダヘッドＳＨの目標流量を第２電動ポンプ２０のＤＵＴＹ値と見なして、対応するＤＵＴＹ値を、第２電動ポンプ２０の基本ＤＵＴＹ値として求める。すなわち、制御部７０は、まず、ステップ＃０２において算出した目標流量を、図３における「第２電動ポンプの流量」と読み替えて、対応する流量の位置にプロットする。制御部７０は、次に、このプロットした位置から水平方向右側にスライドして第１電動ポンプ１０のＤＵＴＹ値が０％である場合の特性線と交差する位置を求める。そして、制御部７０は、この交差する位置から更に鉛直方向下側にスライドして横軸と交差する位置が示す第２電動ポンプ２０のＤＵＴＹ値を第２電動ポンプ２０の基本ＤＵＴＹ値とする。もちろん、第１電動ポンプ１０及び第２電動ポンプ２０の夫々の基本ＤＵＴＹ値を、予め他のマップを用いて規定するものとしても良い。

そして、制御部７０は、図２のマップを再び参照して、上述のように算出した第２電動ポンプ２０の基本ＤＵＴＹ値を、第２電動ポンプ２０のＤＵＴＹ値と読み替え、ステップ＃０１において算出したシリンダヘッドＳＨに流通させる冷媒の目標流量と、第２電動ポンプ２０のＤＵＴＹ値（算出した第２電動ポンプ２０の基本ＤＵＴＹ値）とを、図２のマップに当て嵌めて第１電動ポンプ１０に対する第２電動ポンプ２０の影響を補償したＤＵＴＹ値（以下「第１電動ポンプ１０の補償ＤＵＴＹ値」）を算出する（ステップ＃０５）。具体的には、制御部７０は、まず、ステップ＃０１において算出した目標流量を、図２の縦軸の「第１電動ポンプの流量」と読み替え、対応する流量の位置にプロットする。制御部７０は、次に、第２電動ポンプ２０の基本ＤＵＴＹ値を、図２の「第２電動ポンプのＤＵＴＹ値」と読み替え、プロットした位置から水平方向右側にスライドして、「第２電動ポンプのＤＵＴＹ値」毎に示された各特性線のうち、読み替えた第２電動ポンプ２０のＤＵＴＹ値に対応するＤＵＴＹ値の特性線と交差する位置を求める。そして、制御部７０は、この位置から更に鉛直方向下側にスライドして横軸と交差する位置が示す第１電動ポンプ１０のＤＵＴＹ値を、第１電動ポンプ１０の補償ＤＵＴＹ値として算出する。

また、制御部７０は、図３のマップを再び参照して、算出した第１電動ポンプ１０の基本ＤＵＴＹ値を、第１電動ポンプ１０のＤＵＴＹ値と読み替え、ステップ＃０２において算出したシリンダブロックＳＢに流通させる冷媒の目標流量と、第１電動ポンプ１０のＤＵＴＹ値（算出した第１電動ポンプ１０の基本ＤＵＴＹ値）とを、図３のマップに当て嵌めて第２電動ポンプ２０に対する第１電動ポンプ１０の影響を補償した補償ＤＵＴＹ値（以下「第２電動ポンプ２０の補償ＤＵＴＹ値」）を算出する（ステップ＃０５）。具体的には、制御部７０は、まず、ステップ＃０２において算出した目標流量を、図３の縦軸の「第２電動ポンプの流量」と読み替え、対応する流量の位置にプロットする。制御部７０は、次に、第１電動ポンプ１０の基本ＤＵＴＹ値を、図３の「第１電動ポンプのＤＵＴＹ値」と読み替え、プロットした位置から水平方向右側にスライドして、「第１電動ポンプのＤＵＴＹ値」毎に示された各特性線のうち、読み替えた第１電動ポンプ１０のＤＵＴＹ値に対応するＤＵＴＹ値の特性線と交差する位置を求める。そして、制御部７０は、この位置から更に鉛直方向下側にスライドして横軸と交差する位置が示す第２電動ポンプ２０のＤＵＴＹ値を、第２電動ポンプ２０の補償ＤＵＴＹ値として算出する。

制御部７０は、ステップ＃０５において算出した第１電動ポンプ１０の補償ＤＵＴＹ値及び第２電動ポンプ２０の補償ＤＵＴＹ値に基づき、第１電動ポンプ１０及び第２電動ポンプ２０を駆動する（ステップ＃０６）。この制御はエンジンＥが停止される条件が満たされるまでの間（ステップ＃０７：Ｙｅｓ）、繰り返し行われる。

また、ステップ＃０３において、シリンダヘッドＳＨ及びシリンダブロックＳＢに流通させる冷媒の流量が共にゼロである場合には（ステップ＃０３：Ｎｏ）、制御部７０は第１電動ポンプ１０及び第２電動ポンプ２０の夫々のＤＵＴＹ値をゼロに設定し（ステップ＃０８）、ステップ＃０７へと処理を進める。

更に、ステップ＃０４において、制御部７０は、第１電動ポンプ１０及び第２電動ポンプ２０の一方のみを作動する場合には（ステップ＃０４：Ｎｏ）、ステップ＃０１において算出したシリンダヘッドＳＨに流通させる冷媒の目標流量及びステップ＃０２において算出したシリンダブロックＳＢに流通させる冷媒の目標流量のうち、ゼロでない方の目標流量に基づき、駆動対象の電動ポンプのＤＵＴＹ値を算出する（ステップ＃０９）。かかる場合、他方の電動ポンプは駆動されないので、一方の電動ポンプの流量に影響はない。このため、補償ＤＵＴＹ値は算出しなくて良い。したがって、制御部７０は、ステップ＃０９において算出したＤＵＴＹ値に基づき、対象となる電動ポンプを駆動する（ステップ＃１０）。上述した制御部７０による制御（すなわち、ステップ＃０１からステップ＃１０（ステップ＃０７は除く）にかかる一連の制御）はエンジンＥが停止される条件が満たされるまでの間（ステップ＃０７：Ｙｅｓ）、繰り返し行われる。

以上のように本エンジン冷却装置１００によれば、シリンダヘッドＳＨとシリンダブロックＳＢとを夫々、燃費に対して最適な温度に維持しつつ、適切に冷却することが可能となる。したがって燃費向上に適したエンジン冷却装置１００を実現することが可能となる。また、第１電動ポンプ１０はシリンダヘッドＳＨのみを冷却する冷却能力を持たせ、第２電動ポンプ２０はシリンダブロックＳＢのみを冷却する冷却能力を持たせるだけで良いので、夫々の電動ポンプを小型化することができる。したがって、大型のポンプを１つだけ用いる場合に比べて、重量を低減できるので燃費の向上に繋がると共に、低コストで実現することができる。

〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、第１電動ポンプ１０の吐出量が、第２電動ポンプ２０の吐出量よりも多く設定されてあるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。第１電動ポンプ１０と第２電動ポンプ２０との吐出量を同じように設定し、第２流路２の流水抵抗を第１流路１の流水抵抗よりも大きくする構成とすることも可能である。かかる場合でも、第１流路１を流通する冷媒よりも少ない量の冷媒を、第２電動ポンプ２０により、第２流路２に流通させるよう構成することが可能である。

上記実施形態では、第２流路連通路２９が、第２流路２に流入する冷媒のみが流通するシリンダブロック側流路４５及び第２流路２から流出した冷媒のみが流通する第２下流側連通路２１を有し、逆止弁３０がシリンダブロック側流路４５に設けられるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、図５に示すように、逆止弁３０を第２下流側連通路２１に設けることも可能である。更には、逆止弁３０をシリンダブロック側流路４５及び第２下流側連通路２１の夫々に設けることも可能である。

また、上記実施形態では、サーモ弁５０の上流側においてシリンダヘッド側流路４４とシリンダブロック側流路４５とが分岐するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、図６に示されるようにシリンダヘッド側流路４４とシリンダブロック側流路４５とがサーモ弁５０の下流側において分岐するように構成することも当然に可能である。

上記実施形態では、ラジエータ４０をバイパスするバイパス通路４２が設けられるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。バイパス通路４２に代えて、第１下流側連通路１１と第１電動ポンプ１０の流入口（サーモ弁５０の流出口）との間にヒータを有する循環流路を備えることも可能である。また、バイパス通路４２と共に、当該循環流路を備えることも可能である。

上記実施形態では、サーモ弁５０がシリンダヘッド側流路４４に設けられているとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。図７に示されるように、サーモ弁５０を第１下流側連通路１１に設けることも可能である。かかる場合、サーモ弁５０とシリンダヘッド側流路４４との間にヒータ７７を有する循環流路７８を設けると好適である。

上記実施形態では、エンジン冷却装置１００について説明した。本発明にあっては、このようなエンジン冷却装置１００を制御するエンジン冷却装置の制御方法も権利範囲としている。すなわち、上述したエンジン冷却装置において、第１流路１に流通させる冷媒の流量と第２電動ポンプ２０に通電されている通電量との関係に基づいて第１電動ポンプ１０に通電する通電量を制御し、第２流路２を流通させる冷媒の流量と第１電動ポンプ１０に通電されている通電量との関係に基づいて第２電動ポンプ２０に通電する通電量を制御するエンジン冷却装置の制御方法も権利範囲である。このような制御は、上述した制御部７０により行うことが可能である。

本発明は、エンジンのシリンダヘッド及びシリンダブロックを冷却するエンジン冷却装置に用いることが可能である。

１：第１流路
２：第２流路
１０：第１電動ポンプ
２０：第２電動ポンプ
２１：第２下流側連通路（下流側流通路）
２９：第２流路連通路
３０：逆止弁
４５：シリンダブロック側流路（上流側流通路）
７０：制御部
１００：エンジン冷却装置
Ｅ：エンジン
ＳＢ：シリンダブロック
ＳＨ：シリンダヘッド

Claims (5)

1. エンジンのシリンダヘッドに設けられた第１流路に冷媒を流通させる第１電動ポンプと、
   前記エンジンのシリンダブロックに設けられた第２流路に前記第１流路を流通する前記冷媒よりも少ない量の冷媒を流通させる第２電動ポンプと、
   前記第２流路と連通し、且つ、前記第２流路のみから流出した冷媒を流通させる又は前記第２流路のみに冷媒を流入させる第２流路連通路に設けられ、前記第２流路における前記冷媒の逆流を防止する逆止弁と、
   前記第１流路を流通した冷媒と前記第２流路を流通した冷媒とが合流して流通されるラジエータと、
   を備えたエンジン冷却装置。
2. 前記第１電動ポンプの吐出量が、前記第２電動ポンプの吐出量よりも多く設定される請求項１に記載のエンジン冷却装置。
3. 前記第２流路連通路が、前記第２流路に流入する冷媒のみが流通する上流側流通路及び前記第２流路から流出した冷媒のみが流通する下流側流通路を有し、前記逆止弁が前記上流側流通路及び前記下流側流通路の少なくとも一方に設けられる請求項１又は２に記載のエンジン冷却装置。
4. 前記第１流路に流通させる冷媒の流量と前記第２電動ポンプに通電されている通電量との関係に基づいて前記第１電動ポンプに通電する通電量を制御し、前記第２流路を流通させる冷媒の流量と前記第１電動ポンプに通電されている通電量との関係に基づいて前記第２電動ポンプに通電する通電量を制御する制御部が備えられている請求項１から３のいずれか一項に記載のエンジン冷却装置。
5. エンジンのシリンダヘッドに設けられた第１流路に冷媒を流通させる第１電動ポンプと、前記エンジンのシリンダブロックに設けられた第２流路に前記第１流路を流通する前記冷媒よりも少ない量の冷媒を流通させる第２電動ポンプと、前記第２流路と連通し、且つ、前記第２流路のみから流出した冷媒を流通させる又は前記第２流路のみに冷媒を流入させる第２流路連通路に設けられ、前記第２流路における前記冷媒の逆流を防止する逆止弁と、前記第１流路を流通した冷媒と前記第２流路を流通した冷媒とが合流して流通されるラジエータと、を備えたエンジン冷却装置の制御方法であって、
   前記第１流路に流通させる冷媒の流量と前記第２電動ポンプに通電されている通電量との関係に基づいて前記第１電動ポンプに通電する通電量を制御し、前記第２流路を流通させる冷媒の流量と前記第１電動ポンプに通電されている通電量との関係に基づいて前記第２電動ポンプに通電する通電量を制御するエンジン冷却装置の制御方法。

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