JP2016079819A - エンジン冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動ウォータポンプが大型化するのを抑制しつつ、冷却損失に起因して燃費が悪化するのを抑制することが可能なエンジン冷却装置を提供する。【解決手段】このエンジン冷却装置１００は、エンジン１１０の上流側に並列的に配置され、エンジン１１０のウォータジャケット１２０に冷却水を流通させる第１電動ウォータポンプ３０および第２電動ウォータポンプ４０と、ブロック通路７１のエンジン１１０の下流側に位置する部分に配置された流量制御弁６０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン冷却装置に関し、特に、エンジンに冷却水を供給する電動ウォータポンプを備えたエンジン冷却装置に関する。

従来、エンジンに冷却水を供給する電動ウォータポンプを備えたエンジン冷却装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、エンジンに冷却水を供給する電動ウォータポンプを備えた内燃機関の冷却装置（エンジン冷却装置）が開示されている。この特許文献１に記載の内燃機関の冷却装置では、１台の電動ウォータポンプがエンジンの上流側に配置されている。また、エンジン本体は、シリンダヘッドを冷却するヘッド冷却通路と、シリンダブロックを冷却するブロック冷却通路とを備えている。また、ブロック冷却通路の下流には流量制御弁が設けられている。そして、電動ウォータポンプの回転数が制御されるとともに流量制御弁の開閉制御が行われることにより、ヘッド冷却通路およびブロック冷却通路への冷却水流量がそれぞれ調整されるように構成されている。

特開２００５−３６７３１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたエンジン冷却装置では、エンジンの冷却に１台の電動ウォータポンプしか用いないため、回転数制御が可能であっても極低流量から大流量までのポンプ吐出量をカバーするのは困難であると考えられる。冷却水の流量下限値が適切に下げられない場合には、エンジン低負荷時の冷却損失（冷却水に無駄に失われる熱エネルギー）が増加して燃費の悪化を招くという問題点がある。また、１台の電動ウォータポンプしか用いないため、高出力エンジンになるほど電動ウォータポンプの体格（出力クラス）も大型化される傾向にある。ここで、オルタネータ（発電機）やカーエアコン用コンプレッサなど大型補機類のエンジン周辺への搭載位置が電動ウォータポンプよりも設計上優先される。このため、限られた（残された）スペースに大型化された電動ウォータポンプを配置する場合には、冷却水通路に曲がり部が多用されて流路形状が複雑化される。この場合、流路抵抗を考慮しつつ所定の冷却水流量を確保することが求められるため、さらに体格の大きい電動ウォータポンプが必要となり、電動ウォータポンプのさらなる大型化を招くという問題点がある。このように、電動ウォータポンプの大型化はモータ出力の増大を招くとともに搭載性（搭載自由度）を低下させるという悪循環をもたらす。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、電動ウォータポンプが大型化するのを抑制しつつ、冷却損失に起因して燃費が悪化するのを抑制することが可能なエンジン冷却装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるエンジン冷却装置は、エンジンの上流側に並列的に配置され、エンジンの冷却水通路に冷却水を流通させる第１電動ウォータポンプおよび第２電動ウォータポンプと、冷却水通路のエンジンの下流側に位置する部分に配置された流量制御弁と、を備える。

この発明の一の局面によるエンジン冷却装置では、上記のように、エンジンの上流側に並列的に配置された第１電動ウォータポンプおよび第２電動ウォータポンプを備える。これにより、たとえば、オルタネータやカーエアコン用コンプレッサなどの補機類に配慮しつつ１台の電動ウォータポンプを設ける場合と異なり、２台の電動ウォータポンプを設ける分、個々の電動ウォータポンプの体格（外形寸法および出力クラス）を小さく抑えることができる。また、小型の電動ウォータポンプをエンジン周辺の比較的余裕のあるスペースに無理なく配置することができるので、流路抵抗の少ないレイアウトで冷却水通路を設計することができる。これにより、流路抵抗の増加に起因して２台の電動ウォータポンプが大型化するのを抑制することができるので、２台の電動ウォータポンプを小型に維持することができる。

また、上記一の局面によるエンジン冷却装置では、第１電動ウォータポンプおよび第２電動ウォータポンプと、冷却水通路のエンジンの下流側に位置する部分に配置された流量制御弁とを備えることによって、電動ウォータポンプの小型化とともに、たとえば一方の電動ウォータポンプを停止して他方の電動ウォータポンプを最低出力に制御するとともに流量制御弁の開閉制御を行うことにより、冷却水の流量下限値を容易に低下させることができる。すなわち、エンジン軽負荷時に冷却水を極低流量にしてエンジンを適切に冷却することができるので、エンジン低負荷（軽負荷）時の冷却損失（冷却により無駄に失われる熱エネルギー）が増加するのを抑制することができる。これらの結果、電動ウォータポンプが大型化するのを抑制しつつ、冷却損失に起因して燃費が悪化するのを抑制することができる。

上記一の局面によるエンジン冷却装置において、好ましくは、冷却水通路は、エンジンのシリンダブロックを通過する第１冷却水通路と、エンジンのシリンダヘッドを通過する第２冷却水通路とを含み、流量制御弁は、第１冷却水通路のエンジンの下流側に位置する部分に配置されている。このように構成すれば、流量制御弁の開度制御を行うことによって第１冷却水通路を流通する冷却水流量を調整することができる。すなわち、エンジン低負荷（軽負荷）時においては、小型化された第１電動ウォータポンプおよび第２電動ウォータポンプの流量制御により、エンジンの第１冷却水通路および第２冷却水通路に流入する冷却水流量を燃費を悪化させないための下限値近傍まで低下させた状態で、必要に応じてシリンダブロック側（第１冷却水通路側）への冷却水の流通を流量制御弁によりさらに制限することができる。したがって、エンジン低負荷時におけるシリンダブロックの冷やし過ぎを確実に抑制することができるので、冷却損失に起因した燃費の悪化を確実に抑制することができる。

上記一の局面によるエンジン冷却装置において、好ましくは、エンジンの運転モードに応じて、第１電動ウォータポンプおよび第２電動ウォータポンプの駆動制御と、流量制御弁の開度制御とを行う制御部をさらに備える。このように構成すれば、エンジンの運転モードに応じて要求される冷却水流量の調整を第１電動ウォータポンプおよび第２電動ウォータポンプの駆動制御と流量制御弁の開度制御とを連携させて適切に行うことができる。したがって、常に運転モードに応じてエンジンの適切な冷却を行うことができるので、エンジンを最適な運転状態に維持することができる。

上記制御部をさらに備える構成において、好ましくは、制御部は、エンジンの冷却水通路を流通する冷却水温度、エンジン回転数、ノッキングの有無、および、エンジン負荷の少なくともいずれかに基づいて判別される運転モードに応じて、第１電動ウォータポンプおよび第２電動ウォータポンプの駆動制御と、流量制御弁の開度制御とを行うように構成されている。このように構成すれば、エンジンの冷却水通路を流通する冷却水温度、エンジン回転数、ノッキングの有無、および、エンジン負荷の少なくともいずれかに基づいてエンジンの運転モードを的確に判別するととともに判別された運転モードに応じて要求される冷却水流量を的確に把握することができる。したがって、運転モードに応じた適切なエンジン冷却を確実に行うことができる。

上記制御部をさらに備える構成において、好ましくは、制御部は、運転モードが暖機運転モードの後半である場合には、第２電動ウォータポンプを駆動させずに第１電動ウォータポンプを駆動するとともに、流量制御弁を全閉状態に制御するように構成されている。このように構成すれば、流量制御弁の全閉状態とともに第１電動ウォータポンプのみの駆動により冷却水を極低流量で冷却水通路に循環させることができるので、エンジンの暖機運転の進行とともに上昇する冷却水温度が冷却水の流通とともに急激に低下するのを回避することができる。また、暖機運転モードの後半において流量制御弁を全閉状態に制御することによって、エンジンへの冷却水の流通をさらに制限することができるので、エンジンの暖機運転とともに冷却水温度を早期に上昇させることができる。したがって、冷却水温度を正常な範囲で上昇させながら暖機運転モードを最小限の時間で終了させることができる。

なお、本出願では、上記一の局面によるエンジン冷却装置において、以下のような構成も考えられる。

（付記項１）
すなわち、上記制御部をさらに備えるエンジン冷却装置において、流量制御弁は、全開時に通電されないノーマルオープン型であり、制御部は、運転モードが暖機運転モードの初期である場合には、第１電動ウォータポンプおよび第２電動ウォータポンプを停止するとともに、流量制御弁を全開状態に制御するように構成されている。

（付記項２）
また、上記制御部をさらに備えるエンジン冷却装置において、制御部は、冷却水の温度が冷却水温度しきい値未満であることにより、運転モードが暖機運転モードの初期である場合には、第１電動ウォータポンプおよび第２電動ウォータポンプを停止し、冷却水の温度が冷却水温度しきい値以上になったことにより、運転モードが暖機運転モードの後半になった場合には、第２電動ウォータポンプを駆動させずに第１電動ウォータポンプを駆動するとともに、流量制御弁を全閉状態に制御するように構成されている。

（付記項３）
また、上記制御部をさらに備えるエンジン冷却装置において、制御部は、運転モードが暖機運転モード以外の場合には、第１電動ウォータポンプと第２電動ウォータポンプとの両方を駆動制御するとともに流量制御弁の開度制御とを行うことにより、対応する運転モードに応じた冷却水流量の調整を行うように構成されている。

本発明によれば、上記のように、電動ウォータポンプが大型化するのを抑制しつつ、冷却損失に起因して燃費が悪化するのを抑制することが可能なエンジン冷却装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態によるエンジン冷却装置の全体構成を示したブロック図である。 本発明の第１実施形態によるエンジン冷却装置に関し、エンジンが暖機運転モード（前半期）で運転された場合のエンジン冷却装置の動作態様を示した図である。 本発明の第１実施形態によるエンジン冷却装置に関し、エンジンが暖機運転モード（後半期）で運転された場合のエンジン冷却装置の動作態様を示した図である。 本発明の第１実施形態によるエンジン冷却装置に関し、エンジンが省燃費運転モード（ラジエター：閉）で運転された場合のエンジン冷却装置の動作態様を示した図である。 本発明の第１実施形態によるエンジン冷却装置に関し、エンジンが省燃費運転モード（ラジエター：開）で運転された場合のエンジン冷却装置の動作態様を示した図である。 本発明の第１実施形態によるエンジン冷却装置に関し、エンジンが加速運転モードで運転された場合のエンジン冷却装置の動作態様を示した図である。 本発明の第１実施形態によるエンジン冷却装置に関し、エンジンが高負荷運転モードで運転された場合のエンジン冷却装置の動作態様を示した図である。 本発明の第１実施形態によるエンジン冷却装置に関し、エンジンが各種運転モードで運転された場合の冷却水温度の推移を示した図である。 本発明の第１実施形態によるエンジン冷却装置に関する制御部の処理フローを示した図である。 本発明の第２実施形態によるエンジン冷却装置に関する制御部の処理フローを示した図である。

（第１実施形態）
まず、図１〜図８を参照して、本発明の第１実施形態によるエンジン冷却装置１００の構成について説明する。

本発明の第１実施形態によるエンジン冷却装置１００は、自動車などの車両（図示せず）に搭載されたエンジン１１０を、冷却水を用いて冷却する装置である。具体的には、図１に示すように、エンジン冷却装置１００は、ラジエター１０と、サーモスタット２０と、第１電動ウォータポンプ３０（以下、第１電動ＷＰ３０と称す）と、第２第２電動ウォータポンプ４０（以下、第２電動ＷＰ４０と称す）と、ヒータコア５０と、流量制御弁６０とを備えている。また、エンジン冷却装置１００は、上記した各構成要素を冷却水の流れ方向に一巡するように接続する冷却水循環経路７０を備えている。なお、冷却水循環経路７０は、本発明の「冷却水通路」の一例である。

冷却水循環経路７０には、エンジン１１０の内部に形成されたウォータジャケット１２０（概略的な経路を破線で示す）が含まれる。ここで、エンジン１１０は、シリンダブロック１１１と、シリンダブロック１１１の上部に組み付けられたシリンダヘッド１１２とを有している。そして、ウォータジャケット１２０は、シリンダブロック１１１を通過するブロック通路７１（破線で示す）と、シリンダヘッド１１２を通過するシリンダヘッド通路７２（破線で示す）とを有している。冷却水は、シリンダブロック１１１の側面からブロック通路７１に流入するとともに、内部でその一部がシリンダヘッド通路７２にも流通される。そして、冷却水は、ブロック通路７１およびシリンダヘッド通路７２の各々からエンジン外部に排出される。なお、ウォータジャケット１２０は、本発明の「冷却水通路」の一例である。また、ブロック通路７１およびシリンダヘッド通路７２は、それぞれ、本発明の「第１冷却水通路」および「第２冷却水通路」の一例である。

また、冷却水循環経路７０は、シリンダヘッド通路７２の下流側で経路７３と経路７４とに分岐される。経路７３は、ラジエター１０を経由してサーモスタット２０に接続されるとともに、経路７４は、ヒータコア５０を経由してサーモスタット２０に接続されている。また、ブロック通路７１の出口部は、経路７５を介して経路７４の途中の部分に接続されている。これにより、ブロック通路７１から排出された冷却水は、経路７５および７４を介してヒータコア５０に流入されるように構成されている。また、サーモスタット２０の出口部は、経路７６を介して第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０の各々の吸入口に接続されている。なお、経路７３〜７６は、本発明の「冷却水通路」の一例である。

これにより、冷却水循環経路７０は、ラジエター１０、サーモスタット２０、第１電動ＷＰ３０（および／または第２電動ＷＰ４０）およびエンジン１１０（ウォータジャケット１２０）を矢印Ｐ１方向に一巡する循環経路Ｃ１と、ヒータコア５０、サーモスタット２０、第１電動ＷＰ３０（および／または第２電動ＷＰ４０）およびエンジン１１０を矢印Ｐ２方向に一巡する循環経路Ｃ２とを有している。エンジン冷却装置１００では、冷却水循環経路７０を流通する冷却水温度（サーモスタット２０の入口部での冷却水温度）に応じてバルブ動作が切り替わるサーモスタット２０によって、冷却水の流れ方が決定される。すなわち、サーモスタット２０の入口部での冷却水温度が所定温度未満の場合には、冷却水をラジエター１０に流通させずにヒータコア５０（循環経路Ｃ２）にのみ流通させるとともに、サーモスタット２０の入口部での冷却水温度が所定温度よりも高くなった場合には、冷却水をラジエター１０（循環経路Ｃ１）およびヒータコア５０（循環経路Ｃ２）の両方に流すように構成されている。

たとえば、エンジン１１０が暖機状態に達していない場合には、ラジエター１０を経由する経路７３を閉じて冷却水がラジエター１０を流通しないようにサーモスタット２０が作動する。これにより、冷却水を迅速に昇温させる。そして、暖機運転モードが完了してサーモスタット２０の入口部での冷却水温度が所定温度よりも高くなった際、サーモスタット２０内部のバルブ（弁体）が所定量だけ移動して経路７３が開かれる。また、バルブの移動量に応じてラジエター１０に流通させる冷却水流量が制御される。エンジン冷却装置１００では、エンジン１１０の運転状態（運転モード）に応じた冷却水温度（サーモスタット２０の入口部での冷却水温度）の変化とともにサーモスタット２０が作動されることにより、ウォータジャケット１２０を流通する冷却水が適切な温度範囲に保たれるように構成されている。

第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０は、エンジン１１０内のウォータジャケット１２０に冷却水を強制的に循環させる機能を有している。また、第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０の各々は、電動モータ（図示せず）に渦室内で回転するインペラ（図示せず）が直結されている。したがって、電動モータの回転数制御によってインペラの回転速度が変化されることにより、第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０の吐出量がそれぞれ増減可能であるように構成されている。

ここで、第１実施形態では、冷却水循環経路７０におけるエンジン１１０の上流側において、第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０が互いに並列的に配置されている。すなわち、経路７６が２つに分岐された経路７６ａに第１電動ＷＰ３０が設置されるとともに、経路７６ｂに第２電動ＷＰ４０が設置されている。そして、吐出側で経路７６ａおよび７６ｂが合流してシリンダブロック１１１のブロック通路７１に接続されている。また、流量制御弁６０は、ウォータジャケット１２０におけるブロック通路７１の下流側に位置する経路７５に配置されている。なお、流量制御弁６０は、電磁弁からなり、電磁コイル（図示せず）へのオン／オフ制御が行われることにより弁体（図示せず）の位置が開状態および閉状態に切り替えられるように構成されている。また、制御上、オン制御とオフ制御とを周期的に繰り返すことにより、全開状態と全閉状態との中間的な開度が実現可能に構成されている。また、流量制御弁６０は、制御上、全開時に通電されないノーマルオープン型が用いられている。したがって、流量制御弁６０は、通電とともに開度が減少される方向に制御される。なお、流量制御弁６０は、非通電状態で全開にされるので、流量制御弁６０の故障時にも、ブロック通路７１への冷却水の流通がなされるように構成されている。

また、車両（図示せず）には、エンジン１１０の運転状態を制御する制御部（ＥＣＵ）９０が設けられている。また、シリンダブロック１１１には、エンジン１１０のノッキング発生の有無を検知するノックセンサ８１が取り付けられている。また、シリンダヘッド１１２には、シリンダヘッド通路７２の出口部に水温センサ８２が取り付けられている。また、制御部９０は、第１電動ＷＰ３０、第２電動ＷＰ４０、流量制御弁６０、ノックセンサ８１および水温センサ８２に電気的に接続されている。

制御部９０においては、イグニッションコイル（図示せず）への印加電圧が電気的に計数されてエンジン回転数が把握される。また、吸気路（図示せず）中のスロットルバルブ開度の検出結果に基づいてエンジン負荷が把握される。また、車両が急加速した際の混合気の異常燃焼に起因するノッキングの有無がノックセンサ８１の検出信号に基づいて把握される。また、シリンダヘッド通路７２の出口部から流出する冷却水温度（エンジン出口水温Ｔｗ）が水温センサ８２の検出値に基づいて把握されるように構成されている。

そして、第１実施形態では、第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０の駆動制御と流量制御弁６０の開度制御とが、制御部９０により行われるように構成されている。より具体的には、エンジン冷却装置１００においては、制御部９０により把握されたエンジン回転数、エンジン負荷、ノッキングの有無および冷却水温度（エンジン出口水温Ｔｗ）の少なくともいずれかに基づいてエンジン１１０の運転モード（運転状態）が判別されるとともに、判別された運転モードに応じてエンジン冷却装置１００が制御されるように構成されている。

以下、エンジン１１０が有する運転モードに応じた第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０の駆動制御と流量制御弁６０の開度制御とについて、詳細に説明する。なお、エンジン１１０の運転モードとしては、「暖機運転モード（前半期および後半期）」、「省燃費運転モード」、「加速運転モード」および「高負荷運転モード」が挙げられる。概略的には、図８に示すように、エンジン１１０は、エンジン始動後、エンジン１１０が暖機状態になるまでは「暖機運転モード（前半期および後半期）」が継続され、それ以降は、車両の走行状態（乗員（運転者）の運転操作状況）に応じた運転モードで運転される。

図８に示すように、時刻ｔ１でエンジン１１０が始動された場合、暖機運転モードに入る。具体的には、図２に示すように、エンジン１１０の始動直後にシリンダヘッド通路７２の出口部での冷却水温度（エンジン出口水温Ｔｗ）が規定値Ｔ１未満（Ｔｗ＜Ｔ１）であった場合、「暖機運転モード（前半期）」に対応した動作制御がエンジン冷却装置１００に対して実行される。この場合、第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０は共にオフ状態（駆動停止状態）に制御される。また、流量制御弁６０は、全開状態（非通電状態）になるように制御され、この間、流量制御弁６０は電力を消費しないので、省電力化が図られる。これにより、冷却水は、冷却水循環経路７０に通水（循環）されない。したがって、図８に示すように、時刻ｔ１以降、エンジン１１０の暖機運転の進行とともに、ウォータジャケット１２０（ブロック通路７１およびシリンダヘッド通路７２）に滞留する冷却水のエンジン出口水温Ｔｗは、比較的短い時間で上昇する。

そして、時刻ｔ２においてシリンダヘッド通路７２の出口部での冷却水温度（エンジン出口水温Ｔｗ）が規定値Ｔ１に到達してこの温度よりも高くなった場合、「暖機運転モード（後半期）」に対応した動作制御がエンジン冷却装置１００に対して実行される。この場合、図３に示すように、第１電動ＷＰ３０が最低流量近傍に対応した出力（回転数）で駆動される一方、第２電動ＷＰ４０は駆動されない。また、非通電状態であった流量制御弁６０は、通電されて全閉状態（経路７５の流量はゼロ）になるように制御される。これにより、冷却水は、極低流量の状態でシリンダヘッド通路７２にのみ流通される。また、冷却水は、ラジエター１０には流通されずにヒータコア５０（循環経路Ｃ２）にのみ流通される。したがって、図８に示すように、時刻ｔ２以降、第１電動ＷＰ３０を駆動したとしても、上昇中の冷却水温度（エンジン出口水温Ｔｗ）がシリンダヘッド通路７２への冷却水の流通とともに極端に低下するのが回避される。また、冷却水が極低流量で通水されることにより、シリンダヘッド１１２内での冷却水の沸騰が防止される。そして、冷却水は、主にシリンダヘッド１１２の熱を奪いながら冷却水温度（エンジン出口水温Ｔｗ）が上昇する。

その後、時刻ｔ３で冷却水温度（エンジン出口水温Ｔｗ）が規定値Ｔ１よりも大きい規定値Ｔ２に到達した場合、エンジン１１０が十分に暖まったと判断されて「暖機運転モード（後半期）」が終了される。なお、規定値Ｔ２は、暖機運転の完了の可否を判断する温度として設定されている。そして、時刻ｔ３以降は、エンジン１１０は、いわゆる通常走行に対応した運転モード（「省燃費運転モード」、「加速運転モード」および「高負荷運転モード」のいずれか）に移行される。また、これと同時に、エンジン冷却装置１００は、通常走行に対応した運転モードに対応した動作制御に移行される。

まず、図４に示すように、シリンダヘッド通路７２の出口部での冷却水温度（エンジン出口水温Ｔｗ）が規定値Ｔ２よりも高く、かつ、その下流のサーモスタット２０の入口部での冷却水温度がサーモスタット２０のバルブが作動する温度（サーモスタット開弁温度）よりも低い場合、「省燃費運転モード（ラジエター：閉）」に対応した動作制御がエンジン冷却装置１００に対して実行される。この場合、一例として、第１電動ＷＰ３０が低流量〜中流量に対応した出力（回転数）で駆動される一方、第２電動ＷＰ４０は駆動されない。また、流量制御弁６０は通電状態が維持されて全閉状態（経路７５の流量はゼロ）になるように制御される。なお、第１電動ＷＰ３０の出力（回転数）は、「暖機運転モード（後半期）」の出力（図３参照）よりも増加される。なお、「省燃費運転モード（ラジエター：閉）」に対応した動作制御の他の例としては、第１電動ＷＰ３０と第２電動ＷＰ４０との両方を駆動制御することにより、ウォータジャケット１２０に流入する冷却水流量を低流量〜中流量に調整してもよい。これにより、第１電動ＷＰ３０のみを使用する場合よりも、第１電動ＷＰ３０と第２電動ＷＰ４０とを駆動して冷却水流量をより細かく調整することが可能になる。

これにより、冷却水は、第１電動ＷＰ３０のみの回転数制御に基づく低流量（極低流量よりも若干増加された流量）の状態でシリンダヘッド通路７２にのみ流通される。なお、サーモスタット２０のバルブは閉じられた状態であるので、冷却水は、ラジエター１０には流通されずにヒータコア５０（循環経路Ｃ２）にのみ流通される。したがって、図８に示すように、時刻ｔ３以降、冷却水は、主にシリンダヘッド１１２の熱を奪いながら冷却水温度（エンジン出口水温Ｔｗ）が徐々に上昇される。なお、この際の冷却水流量は、エンジン出口水温Ｔｗを規定値Ｔ２よりも大きく規定値Ｔ３以下（Ｔ２＜Ｔｗ≦Ｔ３）に維持するのに必要な最低限の流量に調整される。なお、規定値Ｔ３は、エンジン出口水温Ｔｗの上限値近傍の温度として設定されている。

その後、「省燃費運転モード（ラジエター：閉）」が継続された状態で、時刻ｔ４においてシリンダヘッド通路７２の出口部での冷却水温度（エンジン出口水温Ｔｗ）が規定値Ｔ２よりも大きい規定値Ｔ３に到達したとする。これにより、図５に示すように、「省燃費運転モード（ラジエター：開）」に対応した動作制御がエンジン冷却装置１００に対して実行される。この場合、一例として、第１電動ＷＰ３０が中流量〜高流量に対応した出力（回転数）で駆動される一方、第２電動ＷＰ４０は駆動されない。また、流量制御弁６０は通電状態が維持されて全閉状態（経路７５の流量はゼロ）になるように制御される。なお、「省燃費運転モード（ラジエター：開）」に対応した動作制御の他の例としては、第１電動ＷＰ３０と第２電動ＷＰ４０との両方を駆動制御することにより、ウォータジャケット１２０に流入する冷却水流量を中流量〜高流量に調整してもよい。これにより、第１電動ＷＰ３０のみを使用する場合よりも、第１電動ＷＰ３０と第２電動ＷＰ４０とを駆動して冷却水流量をより細かく調整することが可能になる。

これにより、第１電動ＷＰ３０の出力（回転数）は、「省燃費運転モード（ラジエター：閉）」の出力（図４参照）よりも減少されるとともに、「暖機運転モード（後半期）」の出力（図３参照）と同程度に調整される。また、流量制御弁６０は通電状態が維持されて全閉状態になるように制御される。これにより、冷却水は、第１電動ＷＰ３０のみの回転数制御に基づく低流量近傍の状態（エンジン出口水温Ｔｗを規定値Ｔ２よりも大きく規定値Ｔ３以下（Ｔ２＜Ｔｗ≦Ｔ３）に維持するのに必要な最低限の流量）で、シリンダヘッド通路７２にのみ流通される。

また、シリンダヘッド通路７２の出口部での冷却水温度（エンジン出口水温Ｔｗ）が規定値Ｔ３に到達した時刻ｔ４の状態では、下流のサーモスタット２０（図５参照）の位置での冷却水温度がサーモスタット２０のバルブが作動する温度（サーモスタット開弁温度）に到達する。これにより、冷却水は、ラジエター１０（循環経路Ｃ１）とヒータコア５０（循環経路Ｃ２）との両方に流通される。したがって、図８に示すように、時刻ｔ４以降、冷却水は、主にシリンダヘッド１１２の熱を奪いながらも、エンジン出口水温Ｔｗを規定値Ｔ２よりも大きく規定値Ｔ３以下（Ｔ２＜Ｔｗ≦Ｔ３）に維持するのに必要な最低限の流量の状態で循環される。

なお、上記説明は、エンジン１１０が相対的に低負荷（軽負荷）の状態で運転される場合のエンジン冷却装置１００の動作状態に関するものである。その一方で、エンジン１１０は、相対的に高負荷の状態で運転される場合もある。

たとえば、図８に示すように、時刻ｔ５において、乗員がアクセルペダルを踏み込んで車両を一時的に加速させたとする。たとえば、前方を走行中の車両を追い越す場合などがこれに相当する。この場合、エンジン１１０は、「加速運転モード」に移行され、エンジン負荷が一時的に増加する。また、「加速運転モード」への移行は、エンジン回転数、エンジン出口水温Ｔｗ、および、車両が急加速した際のノッキングの有無がノックセンサ８１（図６参照）により検出されることにより把握される。これにより、図６に示すように、「加速運転モード」に対応した動作制御がエンジン冷却装置１００に対して実行される。この場合、第１電動ＷＰ３０に加えて第２電動ＷＰ４０も駆動される。また、「省燃費運転モード（ラジエター：開）」に対応して全閉状態（通電状態）であった流量制御弁６０は、開状態（非通電状態）と閉状態（通電状態）とが互いに所定の時間割合で混在するような開閉制御状態になるように制御される。すなわち、ブロック通路７１および経路７５にも、流量制御弁６０の開閉制御状態に対応した流量で冷却水が流通される。

これにより、第１電動ＷＰ３０と第２電動ＷＰ４０との両方の回転数制御に基づく中流量〜高流量の冷却水が、ブロック通路７１およびシリンダヘッド通路７２の両方に流通される。また、ウォータジャケット１２０（ブロック通路７１およびシリンダヘッド通路７２）から流出された冷却水は、ラジエター１０（循環経路Ｃ１）とヒータコア５０（循環経路Ｃ２）との両方に流通される。したがって、図８に示すように、時刻ｔ５以降、冷却水は、シリンダブロック１１１およびシリンダヘッド１１２の熱を奪いながらも、一定の温度範囲（規定値Ｔ２よりも低い規定値Ｔ１前後）を維持される。

その後、前方車両の追い越しが終了するとともに、時刻ｔ６において、乗員がアクセルペダルの踏み込みを緩めたとする。これにより、エンジン１１０は、「加速運転モード」が終了されるとともに、「省燃費運転モード（ラジエター：開）」に移行され、エンジン負荷がもとの低負荷（軽負荷）に戻される。したがって、上記図５において説明した「省燃費運転モード（ラジエター：開）」に対応した動作制御がエンジン冷却装置１００に対して実行される。すなわち、図８に示すように、時刻ｔ６以降、冷却水は、主にシリンダヘッド１１２の熱を奪いながらも、エンジン出口水温Ｔｗを規定値Ｔ２よりも大きく規定値Ｔ３以下（Ｔ２＜Ｔｗ≦Ｔ３）に維持するのに必要な最低限の流量の状態で循環される。

また、走行中の車両が坂道（登坂路）に差し掛かったとする。すなわち、車速が徐々に減少するとともに、時刻ｔ７（図８参照）において、乗員がアクセルペダルを踏み込んだ状態で車速を低速に維持したまま坂道を登坂走行したとする。この場合、エンジン１１０は、「高負荷運転モード」に移行され、エンジン負荷は一時的に増加する。また、「高負荷運転モード」への移行に関しても、エンジン回転数、エンジン出口水温Ｔｗ、および、エンジン回転数が増加した際のノッキングの有無がノックセンサ８１（図７参照）により検出されることにより把握される。なお、車速が低下した状態では、ラジエター１０の冷却効率も低下するので、この状態でのアクセルペダルの踏み込みは、エンジン１１０にとってエンジン負荷は最も大きい。したがって、図７に示すように、「高負荷運転モード」に対応した動作制御がエンジン冷却装置１００に対して実行される。この場合、第１電動ＷＰ３０と第２電動ＷＰ４０とが共に最大出力の状態で駆動される。また、「省燃費運転モード（ラジエター：開）」に対応して全閉状態（通電状態）であった流量制御弁６０は、全開状態（非通電状態）になるように制御される。すなわち、経路７５にも、第１電動ＷＰ３０と第２電動ＷＰ４０とが最大出力で駆動された時点でのブロック通路７１側に振り分けられた流量（最大流量）で冷却水が流通される。

これにより、第１電動ＷＰ３０と第２電動ＷＰ４０との両方の回転数制御に基づく高流量の冷却水が、ブロック通路７１およびシリンダヘッド通路７２の両方に流通される。また、ウォータジャケット１２０（ブロック通路７１およびシリンダヘッド通路７２）から流出された冷却水は、ラジエター１０（循環経路Ｃ１）とヒータコア５０（循環経路Ｃ２）との両方に流通される。したがって、図８に示すように、時刻ｔ６以降、冷却水は、シリンダブロック１１１およびシリンダヘッド１１２の熱を奪いながらも、一定の温度範囲（規定値Ｔ１よりも低い規定値Ｔ４近傍）を維持される。

その後、時刻ｔ８において、乗員がアクセルペダルの踏み込みを緩めたとする。この場合、エンジン１１０は、「加速運転モード」を終了するとともに、「省燃費運転モード（ラジエター：開）」に移行される。したがって、エンジン冷却装置１００は、図５において説明した「省燃費運転モード（ラジエター：開）」に対応した動作制御を実行する。したがって、図８に示すように、時刻ｔ８以降、冷却水は、シリンダブロック１１１およびシリンダヘッド１１２の熱を奪いながらも、エンジン出口水温Ｔｗを規定値Ｔ２よりも大きく規定値Ｔ３以下（Ｔ２＜Ｔｗ≦Ｔ３）に維持するのに必要な最低限の流量の状態で循環される。

このように、図２〜図８を参照して説明したように、エンジン１１０の運転モードに応じて、第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０の駆動制御と、流量制御弁６０の開度制御とが行われる。また、エンジン冷却装置１００では、エンジン１１０のウォータジャケット１２０を流通する冷却水温度（エンジン出口水温Ｔｗ）、エンジン回転数、ノッキングの有無、および、エンジン負荷の少なくともいずれかに基づいて判別される運転モードに応じて、第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０の駆動制御と、流量制御弁６０の開度制御とが行われるように構成されている。

次に、図１〜図９を参照して、エンジン冷却装置１００の動作制御に関する制御部９０の制御処理フローについて説明する。以下では、エンジン１１０が始動された状態で、所定の制御周期ごとに繰り返されるエンジン冷却装置１００の動作制御に関して説明する。

図９に示すように、まず、ステップＳ１では、運転中のエンジン１１０（図１参照）における現在の冷却水温度（エンジン出口水温Ｔｗ）が規定値Ｔ１未満（Ｔｗ＜Ｔ１）か否かが判断される。すなわち、水温センサ８２（図１参照）の入力信号に基づいて、シリンダヘッド通路７２（図１参照）近傍における現在のエンジン出口水温Ｔｗが取得されるとともに、取得されたエンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ１未満か否かが制御部９０（図１参照）により判断される。

そして、ステップＳ１において、エンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ１未満（Ｔｗ＜Ｔ１）であると判断された場合、ステップＳ２では、冷却水の送水（通水）制御が停止される。すなわち、第１電動ＷＰ３０（図２参照）および第２電動ＷＰ４０（図２参照）は共にオフ状態（駆動停止状態）に制御される。また、流量制御弁６０（図２参照）は、全開状態（非通電状態）になるように制御される。これにより、「暖機運転モード（前半期）」（図２参照）に対応した動作制御がエンジン冷却装置１００に対して実行される。そして、制御フローは、ステップＳ１に戻される。そして、「暖機運転モード（前半期）」に対応した動作制御は、エンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ１に到達するまで継続される。

そして、ステップＳ１において、初期（前半期）の暖機運転が進行してエンジン出口水温Ｔｗが上昇して規定値Ｔ１以上（Ｔｗ≧Ｔ１）である判断された場合、ステップＳ３では、現在のエンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ２よりも大きい（Ｔｗ＞Ｔ２）か否かが制御部９０により判断される。ステップＳ３においてエンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ２以下（Ｔ１≦Ｔｗ≦Ｔ２）であると判断された場合、ステップＳ４では、冷却水の送水（通水）制御が開始される。

すなわち、暖機運転の後半（後半期）においてエンジン１１０が相対的に低負荷（軽負荷）の状態で運転される場合には、第１電動ＷＰ３０（図３参照）が駆動される一方、第２電動ＷＰ４０（図３参照）は駆動されない。また、流量制御弁６０（図３参照）は通電されて、全閉状態になるように制御される。これにより、第１電動ＷＰ３０のみが駆動されて、ウォータジャケット１２０（シリンダヘッド通路７２）に極低流量の冷却水が供給される。したがって、「暖機運転モード（後半期）」（図３参照）に対応した動作制御がエンジン冷却装置１００に対して実行される。そして、制御フローは、後述するステップＳ８に進む。

また、ステップＳ３においてエンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ２よりも大きい（Ｔｗ＞Ｔ２）と判断された場合、ステップＳ５では、現在のエンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ３よりも大きい（Ｔｗ＞Ｔ３）か否かが制御部９０により判断される。ステップＳ５においてエンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ３以下（Ｔ２＜Ｔｗ≦Ｔ３）であると判断された場合、ステップＳ６では、冷却水の送水（通水）制御が継続される。この場合、第１電動ＷＰ３０（図４参照）が駆動されるとともに、第２電動ＷＰ４０（図４参照）も駆動される。また、流量制御弁６０（図４参照）は通電されて、全閉状態になるように制御される。

すなわち、暖機運転が完了した後においてサーモスタット２０（図４参照）の入口部での冷却水温度がサーモスタット２０のバルブが作動する温度（サーモスタット開弁温度）よりも低い場合には、第１電動ＷＰ３０も第２電動ＷＰ４０も共に回転数制御が行われて、ウォータジャケット１２０（シリンダヘッド通路７２）に中流量の冷却水が供給される。これにより、「省燃費運転モード（ラジエター：閉）」（図４参照）に対応した動作制御がエンジン冷却装置１００に対して実行される。そして、制御フローは、後述するステップＳ８に進む。

また、ステップＳ５においてエンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ３よりも大きい（Ｔｗ＞Ｔ３）と判断された場合、ステップＳ７では、冷却水の送水（通水）制御が継続される。この場合、第１電動ＷＰ３０（図５参照）が駆動されるとともに、第２電動ＷＰ４０（図５参照）も駆動される。また、流量制御弁６０（図５参照）は通電されて、全閉状態になるように制御される。

すなわち、暖機運転が完了した後においてサーモスタット２０（図５参照）の入口部での冷却水温度がサーモスタット２０のバルブが作動する温度（サーモスタット開弁温度）以上まで上昇された場合には、第１電動ＷＰ３０も第２電動ＷＰ４０も共に回転数制御が行われて、ウォータジャケット１２０（シリンダヘッド通路７２）に中流量〜高流量の冷却水が供給される。これにより、「省燃費運転モード（ラジエター：開）」（図５参照）に対応した動作制御がエンジン冷却装置１００に対して実行される。そして、制御フローは、ステップＳ８に進む。

そして、ステップＳ８において、たとえば乗員がアクセルペダルを踏み込むなどして車両に対して急激な加速運転操作が行われたか否かが判断される。すなわち、制御部９０により把握されたエンジン回転数およびエンジン負荷（スロットルバルブ開度）に基づいて、現在のエンジン１１０の運転モードが、急激な加速運転状態であるか否かが制御部９０により判断される。

そして、ステップＳ８において、車両が急激な加速運転状態ではないと判断された場合、上述のステップＳ３〜Ｓ７が繰り返される。なお、ステップＳ４が繰り返される場合、エンジン冷却装置１００においては、エンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ２に到達するまで「暖機運転モード（後半期）」（図３参照）に対応した動作制御が継続される。また、ステップＳ６が繰り返される場合、エンジン冷却装置１００においては、エンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ２よりも大きく規定値Ｔ３以下（Ｔ２＜Ｔｗ≦Ｔ３）の状態を推移するように「省燃費運転モード（ラジエター：閉）」（図４参照）に対応した動作制御が継続される。また、ステップＳ７が繰り返される場合、エンジン冷却装置１００においては、エンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ３を超えないようにするように「省燃費運転モード（ラジエター：開）」（図５参照）に対応した動作制御が継続される。

したがって、時間経過とともにステップＳ３〜Ｓ７が繰り返された場合、エンジン出口水温Ｔｗは、図８における時刻ｔ１〜ｔ５までに対応した推移を示す。

ここで、ステップＳ８において、たとえば乗員がアクセルペダルを踏み込むなどして車両に対して急激な加速運転操作が行われたと判断された場合、ステップＳ９において、エンジン１１０が高負荷状態であるか否かが制御部９０により判断される。すなわち、制御部９０により把握されたスロットルバルブ開度に基づいて、現在のエンジン１１０が相対的に高負荷状態であるか否かが判断される。なお、このような高負荷状態には、「加速運転モード」（図６参照）や「高負荷運転モード」（図７参照）が含まれる。

ステップＳ９において、エンジン１１０が高負荷状態ではないと判断された場合、制御フローは、ステップＳ３に戻される。すなわち、エンジン１１０は相対的に低負荷（軽負荷）であることが制御部９０により把握されるので、これに対応した冷却水流量の制御が行われる。

一方、ステップＳ９において、エンジン１１０が相対的に高負荷状態であると判断された場合、ステップＳ１０において、エンジン１１０にノッキングが発生しているか否かが制御部９０により判断される。すなわち、ノックセンサ８１（図１参照）の入力信号に基づいてエンジン１１０にノッキングが発生しているか否かが制御部９０により判断される。

ステップＳ１０において、ノックセンサ８１の入力信号に基づきエンジン１１０にノッキングが発生していると判断された場合、ステップＳ１１では、冷却水の送水（通水）制御が継続される。すなわち、第１電動ＷＰ３０と第２電動ＷＰ４０との両方が駆動される。また、流量制御弁６０は、全開状態（非通電状態）になるように制御される。これにより、冷却水は、第１電動ＷＰ３０と第２電動ＷＰ４０との回転数制御に基づく流量（中流量〜高流量）の状態で、ブロック通路７１およびシリンダヘッド通路７２の両方に流通される。

また、ステップＳ１０においてノッキングが発生していないと判断された場合、ステップＳ１２では、冷却水の送水（通水）制御が継続される。すなわち、第１電動ＷＰ３０と第２電動ＷＰ４０との両方が駆動される。また、流量制御弁６０は、全閉状態（通電状態）になるように制御される。これにより、冷却水は、第１電動ＷＰ３０と第２電動ＷＰ４０との回転数制御に基づく流量（中流量）の状態で、ブロック通路７１のみに流通される。

そして、ステップＳ１３では、現在のエンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ４未満（Ｔｗ＜Ｔ４）か否かが判断される。ここで、規定値Ｔ４は、規定値Ｔ１よりも小さく設定されている。ステップＳ１３において現在のエンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ４以上（Ｔｗ≧Ｔ４）であると判断された場合、制御フローは、ステップＳ１０に戻される。これにより、冷却水の送水（通水）制御が行われる動作は、ノッキング発生の有無に関係なくエンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ４に到達するまで継続される。

また、ステップＳ１３において、現在のエンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ４未満（Ｔｗ＜Ｔ４）であると判断された場合、ステップＳ１４では、冷却水の送水制御が継続される。すなわち、第１電動ＷＰ３０と第２電動ＷＰ４０との両方が駆動される。また、流量制御弁６０は、全閉状態（通電状態）になるように制御される。これにより、冷却水は、第１電動ＷＰ３０と第２電動ＷＰ４０との回転数制御に基づく流量（中流量）の状態で、シリンダヘッド通路７２のみに流通される。そして、制御フローは、ステップＳ９に戻される。

なお、ステップＳ１１、Ｓ１２およびＳ１３による冷却水の流量制御は、エンジン１１０が「加速運転モード」（図６参照）または「高負荷運転モード」（図７参照）に移行された場合のエンジン冷却装置１００の動作制御に対応している。したがって、時間経過とともにステップＳ９〜Ｓ１４が繰り返された場合、エンジン出口水温Ｔｗは、図８における時刻ｔ５〜時刻ｔ６または時刻ｔ７〜時刻ｔ８までに対応した推移を示す。そして、ステップＳ９において高負荷状態ではないと判断された場合には、時間経過とともにステップＳ３〜Ｓ７が繰り返されて、エンジン出口水温Ｔｗは、図８における時刻ｔ２〜時刻ｔ４、時刻ｔ４〜時刻ｔ５、または、時刻ｔ８〜時刻ｔ９のいずれかに対応した推移を示す。

なお、エンジン冷却装置１００では、上記ステップＳ１〜Ｓ１４の制御フローとは別に、エンジン１１０が停止されたか否かが、制御部９０により所定の制御周期毎に判断される。そして、ステップＳ１〜Ｓ１４が実行されている最中に、制御部９０によりエンジン１１０が停止されたと判断された場合、図９に示した制御フローは、終了される。また、エンジン１１０が始動された際に、ステップＳ１〜Ｓ１４が再度実行される。第１実施形態におけるエンジン冷却装置１００は、上記のように構成されている。

第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、エンジン１１０の上流側に並列的に配置された第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０を備える。これにより、たとえば、オルタネータやカーエアコン用コンプレッサなどの補機類に配慮しつつ１台の電動ウォータポンプを設ける場合と異なり、２台の電動ウォータポンプ（第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０）を設ける分、個々の電動ウォータポンプの体格（外形寸法および出力クラス）を小さく抑えることができる。また、小型の第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０をエンジン１１０周辺の比較的余裕のあるスペースに無理なく配置することができるので、流路抵抗の少ないレイアウトで冷却水循環経路７０を設計することができる。これにより、流路抵抗の増加に起因して２台の電動ウォータポンプ（第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０）が大型化するのを抑制することができるので、この２台の電動ウォータポンプを小型に維持することができる。

また、第１実施形態では、第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０と、ブロック通路７１の下流側に位置する部分に配置された流量制御弁６０とを備えることによって、第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０の小型化とともに、たとえば第２電動ＷＰ４０を停止して第１電動ＷＰ３０を最低出力に制御するとともに流量制御弁６０の開閉制御を行うことにより、冷却水の流量下限値を容易に低下させることができる。すなわち、エンジン軽負荷時に冷却水を極低流量にしてエンジン１１０を適切に冷却することができるので、エンジン低負荷（軽負荷）時の冷却損失（冷却により無駄に失われる熱エネルギー）が増加するのを抑制することができる。これらの結果、第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０が大型化するのを抑制しつつ、冷却損失に起因して燃費が悪化するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、ウォータジャケット１２０は、エンジン１１０のシリンダブロック１１１を通過するブロック通路７１と、エンジン１１０のシリンダヘッド１１２を通過するシリンダヘッド通路７２とを含む。そして、ブロック通路７１のエンジン１１０の下流側に位置する部分に流量制御弁６０を配置するように構成する。これにより、流量制御弁６０の開度制御を行うことによってブロック通路７１を流通する冷却水流量を調整することができる。すなわち、エンジン低負荷（軽負荷）時においては、小型化された第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０の流量制御により、エンジン１１０のブロック通路７１およびシリンダヘッド通路７２に流入する冷却水流量を燃費を悪化させないための下限値近傍まで低下させた状態で、必要に応じてシリンダブロック１１１（ブロック通路７１）側への冷却水の流通を流量制御弁６０によりさらに制限することができる。したがって、エンジン低負荷時におけるシリンダブロック１１１の冷やし過ぎを確実に抑制することができるので、冷却損失に起因した燃費の悪化を確実に抑制することができる。

また、第１実施形態では、エンジン１１０の運転モードに応じて、第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０の駆動制御と、流量制御弁６０の開度制御とを行う制御部９０を設ける。これにより、エンジン１１０の運転モードに応じて要求される冷却水流量の調整を第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０の駆動制御と流量制御弁６０の開度制御とを連携させて適切に行うことができる。したがって、常に運転モードに応じてエンジン１１０の適切な冷却を行うことができるので、エンジン１１０を最適な運転状態に維持することができる。

また、第１実施形態では、エンジン１１０のウォータジャケット１２０を流通する冷却水温度（エンジン出口水温Ｔｗ）、エンジン回転数、ノッキングの有無、および、エンジン負荷に基づいて判別される運転モードに応じて、第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０の駆動制御と、流量制御弁６０の開度制御とを行うように制御部９０を構成する。これにより、エンジン１１０のウォータジャケット１２０を流通する冷却水温度（エンジン出口水温Ｔｗ）、エンジン回転数、ノッキングの有無、および、エンジン負荷に基づいてエンジン１１０の運転モードを的確に判別するととともに判別された運転モードに応じて要求される冷却水流量を的確に把握することができる。したがって、運転モードに応じた適切なエンジン冷却を確実に行うことができる。

また、第１実施形態では、運転モードが暖機運転モードの後半期である場合には、第２電動ＷＰ４０を駆動させずに第１電動ＷＰ３０を駆動するとともに、流量制御弁６０を全閉状態に制御するように制御部９０を構成する。これにより、流量制御弁６０の全閉状態とともに第１電動ＷＰ３０のみの駆動により冷却水を極低流量でウォータジャケット１２０に循環させることができるので、エンジン１１０の暖機運転の進行とともに上昇する冷却水温度（エンジン出口水温Ｔｗ）が冷却水の流通とともに急激に低下するのを回避することができる。また、暖機運転モードの後半期において流量制御弁６０を全閉状態に制御することによって、エンジン１１０への冷却水の流通をさらに制限することができるので、エンジン１１０の暖機運転とともにエンジン出口水温Ｔｗを早期に上昇させることができる。したがって、冷却水温度（エンジン出口水温Ｔｗ）を正常な範囲で上昇させながら暖機運転モードを最小限の時間で終了させることができる。

（第２実施形態）
次に、図１、図８および図１０を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、エンジン１１０が高負荷状態であると判断された場合にノッキング発生の有無に基づいて冷却水流量の調整制御を行った上記第１実施形態とは異なり、高負荷状態において検出される冷却水温度（エンジン出口水温Ｔｗ）に基づいて冷却水流量の調整制御を行うようにエンジン冷却装置２００を構成した例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、第１実施形態と同じ符号を付して図示している。

第２実施形態におけるエンジン冷却装置２００（図１参照）の構成は、上記第１実施形態におけるエンジン冷却装置１００（図１参照）と略同じである。

ここで、第２実施形態では、高負荷状態において検出される冷却水温度（エンジン出口水温Ｔｗ）に基づいて冷却水流量の調整制御を行うように制御部２９０（図１参照）の処理フローが構成されている。すなわち、エンジン冷却装置２００では、水温センサ８２（図１参照）を用いて以下に説明する制御フローが制御部２９０により実行されるように構成されている。

具体的には、図１０に示すように、ステップＳ９において、エンジン１１０が相対的に高負荷状態であると判断された場合、ステップＳ１０ａにおいて、現在のエンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ５よりも大きい（Ｔｗ＞Ｔ５）か否かが制御部２９０により判断される。すなわち、水温センサ８２の入力信号に基づいてエンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ５よりも大きいか否かが制御部２９０により判断される。なお、規定値Ｔ５は、規定値Ｔ１（図８参照）よりも大きく、規定値Ｔ３（図８参照）よりも小さい値に設定されている。

ステップＳ１０ａにおいて、現在のエンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ５よりも大きい（Ｔｗ＞Ｔ５）と判断された場合、ステップＳ１１では、冷却水の送水（通水）制御が継続される。すなわち、第１電動ＷＰ３０と第２電動ＷＰ４０との両方が駆動される。また、流量制御弁６０は、全開状態（非通電状態）になるように制御される。これにより、冷却水は、第１電動ＷＰ３０と第２電動ＷＰ４０との回転数制御に基づく流量（中流量〜高流量）の状態で、ブロック通路７１およびシリンダヘッド通路７２の両方に流通される。

また、ステップＳ１０ａにおいて、現在のエンジン出口水温Ｔｗが規定値Ｔ５以下（Ｔｗ≦Ｔ５）であると判断された場合、ステップＳ１２では、冷却水の送水（通水）制御が継続される。すなわち、第１電動ＷＰ３０と第２電動ＷＰ４０との両方が駆動される。また、流量制御弁６０は、全閉状態（通電状態）になるように制御される。これにより、冷却水は、第１電動ＷＰ３０と第２電動ＷＰ４０との回転数制御に基づく流量（中流量）の状態で、ブロック通路７１のみに流通される。

なお、エンジン冷却装置２００における制御部２９０の制御フロー（図１０参照）については、上記したステップＳ１０ａの判断として水温センサ８２の検出値を用いている点を除いて、上記第１実施形態のエンジン冷却装置１００と同様に構成されている。

第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、エンジン出口水温Ｔｗ、エンジン回転数、および、エンジン負荷に基づいて判別される運転モードに応じて、第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０の駆動制御と、流量制御弁６０の開度制御とを行うように制御部２９０を構成する。これにより、エンジン１１０のウォータジャケット１２０を流通するエンジン出口水温Ｔｗ、エンジン回転数およびエンジン負荷に基づいてエンジン１１０の運転モードを的確に判別するととともに判別された運転モードに応じて要求される冷却水流量を的確に把握することができる。したがって、運転モードに応じた適切なエンジン冷却を確実に行うことができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、運転モードが暖機運転モードの後半期である場合には、第２電動ＷＰ４０を駆動させずに第１電動ＷＰ３０を駆動するように制御部９０（２９０）を構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、暖機運転モードの後半期である場合には、上記とは反対に、第１電動ＷＰ３０を駆動させずに第２電動ＷＰ４０を駆動するように制御部９０（２９０）を構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、「高負荷運転モード」の一例として乗員がアクセルペダルを踏み込んだ状態で車速を低速に維持したまま坂道を登坂走行した場合に高負荷運転モードに対応した動作制御がエンジン冷却装置１００（２００）に対して実行される例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、車両が坂道（登坂路）以外の不整地（オフロード）を走行する際にエンジン１１０が「高負荷運転モード」になった場合においても、本発明を適用することは可能である。

また、上記第１実施形態では、エンジン出口水温Ｔｗ、エンジン回転数、ノッキングの有無およびエンジン負荷に基づいて判別される運転モードに応じて、第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０の駆動制御と流量制御弁６０の開度制御とを行うように制御部９０を構成し、上記第２実施形態では、エンジン出口水温Ｔｗ、エンジン回転数およびエンジン負荷に基づいて判別される運転モードに応じて、第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０の駆動制御と流量制御弁６０の開度制御とを行うように制御部２９０を構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、エンジン出口水温Ｔｗのみに基づいて第１電動ＷＰ３０および第２電動ＷＰ４０の駆動制御と流量制御弁６０の開度制御とを行うように制御部９０（２９０）を構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、エンジン１１０を備えた自動車などの車両にエンジン冷却装置１００（２００）を搭載した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、内燃機関を備えた車両以外の設備機器に搭載されたエンジン冷却装置に対して本発明を適用してもよい。また、エンジン（内燃機関）１１０としては、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンおよびガスエンジンなどが適用可能である。

また、上記第１および第２実施形態では、説明の便宜上、制御部９０（２９０）のエンジン冷却装置１００（２００）に関する制御処理を、処理フローに沿って順番に処理を行う「フロー駆動型」のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部９０（２９０）の処理を、イベント単位で処理を実行する「イベント駆動型（イベントドリブン型）」の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

１０ ラジエター
２０ サーモスタット
３０ 第１電動ＷＰ（第１電動ウォータポンプ）
４０ 第２電動ＷＰ（第２電動ウォータポンプ）
５０ ヒータコア
６０ 流量制御弁
７０ 冷却水循環経路（冷却水通路）
７１ ブロック通路（第１冷却水通路）
７２ シリンダヘッド通路（第２冷却水通路）
７３、７４、７５、７６、７６ａ、７６ｂ 経路（冷却水通路）
８１ ノックセンサ
８２ 水温センサ
９０、２９０ 制御部
１００、２００ エンジン冷却装置
１１０ エンジン
１１１ シリンダブロック
１１２ シリンダヘッド
１２０ ウォータジャケット（冷却水通路）

Claims (5)

1. エンジンの上流側に並列的に配置され、前記エンジンの冷却水通路に冷却水を流通させる第１電動ウォータポンプおよび第２電動ウォータポンプと、
   前記冷却水通路の前記エンジンの下流側に位置する部分に配置された流量制御弁と、を備えた、エンジン冷却装置。
2. 前記冷却水通路は、前記エンジンのシリンダブロックを通過する第１冷却水通路と、前記エンジンのシリンダヘッドを通過する第２冷却水通路とを含み、
   前記流量制御弁は、前記第１冷却水通路の前記エンジンの下流側に位置する部分に配置されている、請求項１に記載のエンジン冷却装置。
3. 前記エンジンの運転モードに応じて、前記第１電動ウォータポンプおよび前記第２電動ウォータポンプの駆動制御と、前記流量制御弁の開度制御とを行う制御部をさらに備える、請求項１または２に記載のエンジン冷却装置。
4. 前記制御部は、前記エンジンの冷却水通路を流通する冷却水温度、エンジン回転数、ノッキングの有無、および、エンジン負荷の少なくともいずれかに基づいて判別される前記運転モードに応じて、前記第１電動ウォータポンプおよび前記第２電動ウォータポンプの駆動制御と、前記流量制御弁の開度制御とを行うように構成されている、請求項３に記載のエンジン冷却装置。
5. 前記制御部は、前記運転モードが暖機運転モードの後半である場合には、前記第２電動ウォータポンプを駆動させずに前記第１電動ウォータポンプを駆動するとともに、前記流量制御弁を全閉状態に制御するように構成されている、請求項３または４に記載のエンジン冷却装置。

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