JP2018189014A - 内燃機関の冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機関負荷及び機関回転速度が大きくなったときにブロックの過熱を抑制する。【解決手段】機関出力が所定機関出力以上である場合、所定機関出力以上の範囲で機関出力が小さいときよりも、機関出力が大きいときのほうが、シリンダヘッド１４に設けられた水路５１に供給される冷却水の流量とシリンダブロック１５に設けられた水路５２に供給される冷却水の流量であるブロック流量とのトータルの流量に占める、ブロック流量の割合を大きくする。【選択図】図２

Description

本発明は、冷却水によって内燃機関を冷却する内燃機関の冷却装置に関する。

シリンダヘッドに設けられた水路に流す冷却水の流量と、シリンダブロックに設けられた水路に流す冷却水の流量と、を個別に制御することができるように構成された内燃機関の冷却装置（以下、「従来装置」と称呼する。）が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。以下、シリンダヘッドを単に「ヘッド」と称呼し、シリンダブロックを単に「ブロック」と称呼する。更に、ヘッドに設けられた水路に流される冷却水の流量を「ヘッド流量」と称呼し、ブロックに設けられた水路に流される冷却水の流量を「ブロック流量」と称呼する。

従来装置は、機関負荷が大きくなるほどヘッド流量を増大させると共にブロック流量を減少させ、機関回転速度が大きくなるほどヘッド流量を増大させると共にブロック流量を減少させるように構成されている。これにより、ヘッドの過熱の抑制とブロックの過冷却の抑制とを同時に達成するようにしている。

特開２００５−３１５１０６号公報

ブロックを冷却し過ぎると、ブロック内に配設されているピストン等の可動部品（以下、「ブロック可動部品」と称呼する。）を潤滑する潤滑油の粘性が上昇してブロック可動部品の摩擦抵抗が大きくなってしてしまう。従って、ブロック可動部品の摩擦抵抗を一定の値以下に維持するためにブロック流量を大きくし過ぎないようにすべきである。

従来装置は、ブロックを冷却し過ぎないように、機関負荷が大きくなるにつれてブロック流量を減少させ、加えて、機関回転速度が大きくなるにつれてブロック流量を減少させる。これによると、内燃機関の運転状態が機関負荷及び機関回転数がそれぞれ大きい状態になったときには、ブロック流量が非常に小さくなっている。

ところが、内燃機関の運転状態が機関負荷及び機関回転数がそれぞれ大きい状態にある場合、内燃機関の燃焼室での発熱量が非常に大きくなっているので、ブロックの過熱を抑制するためにブロック流量を、ある程度大きい流量に維持しておくべきである。しかしながら、従来装置は、機関負荷及び機関回転速度が大きいほどブロック流量を小さくさせているので、機関負荷及び機関回転速度が或る一定の値にまで大きくなったときにブロック流量がブロックの過熱を抑制できる流量よりも小さくなってしまう可能性がある。このため、従来装置においては、機関負荷及び機関回転速度が大きくなったときにブロックの過熱が生じる可能性がある。

本発明は、上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の１つは、機関負荷及び機関回転速度が大きくなったときにブロックの過熱を抑制することができる内燃機関の冷却装置を提供することにある。

本発明に係る内燃機関の冷却装置（以下、「本発明装置」と称呼する。）は、シリンダヘッド（１４）及びシリンダブロック（１５）を備えた内燃機関（１０）に適用される。本発明装置は、ヘッド水路（５１）、ブロック水路（５２）、ポンプ（７０）、流量変更手段（７５）及び制御部（９０）を備えている。

前記ヘッド水路は、前記シリンダヘッドを冷却する冷却水を流すために前記シリンダヘッドに設けられた水路である。前記ブロック水路は、前記シリンダブロックを冷却する冷却水を流すために前記シリンダブロックに設けられた水路である。前記ポンプは、前記ヘッド水路と前記ブロック水路とに冷却水を供給する。前記流量変更手段は、「前記ヘッド水路に供給される冷却水の流量であるヘッド流量と前記ブロック水路に供給される冷却水の流量であるブロック流量との合計であるトータル流量に占める前記ヘッド流量の割合であるヘッド流量割合（Ｐhd）」と、「前記トータル流量に占める前記ブロック流量の割合であるブロック流量割合（Ｐbr）」と、を変更する。前記制御部は、前記内燃機関の出力である機関出力（Ｐ）に応じて前記流量変更手段の作動を制御する。

前記制御部は、前記機関出力が所定機関出力（ＰＬ）以上である場合（図７のステップ７５０での「Ｎｏ」との判定）、前記所定機関出力以上の範囲で前記機関出力が小さいときよりも前記機関出力が大きいときのほうが前記ブロック流量割合が大きくなる（図７のステップ７８０の処理）ように前記流量変更手段の作動を制御する（図７のステップ７９０の処理）ように構成される。

機関出力が所定機関出力以上である場合、内燃機関の燃焼室での発熱量が比較的大きいので、機関出力が大きくなるにつれてブロック流量が小さくなると、シリンダブロックの過熱が生じる可能性がある。

本発明装置によれば、所定機関出力以上の範囲で機関出力が小さいときよりも大きいときのほうがブロック流量割合が大きくなり、その結果、ブロック流量が大きくなる可能性が高まる。このため、シリンダブロックの過熱を抑制できる可能性が高まる。

更に、本発明装置において、前記制御部（９０）は、前記機関出力（Ｐ）が前記所定機関出力（ＰＬ）よりも小さい場合（図７のステップ７５０での「Ｙｅｓ」との判定）、前記所定機関出力よりも小さい範囲で前記機関出力が小さいときよりも大きいときのほうが前記ブロック流量割合（Ｐbr）が小さくなる（図７のステップ７６０の処理）ように前記流量変更手段（７５）の作動を制御する（図７のステップ７７０の処理）ように構成され得る。

機関出力が大きくなると燃焼室での発熱量が大きくなるので、冷却水によるシリンダヘッドの冷却度合が一定である場合、機関出力が大きくなるとシリンダヘッドの温度が高くなる。そして、シリンダヘッドの温度が高くなると燃焼室においていわゆるノッキングが生じる可能性が大きくなる。従って、機関出力が一定の値よりも小さい場合、ノッキングの発生を抑制するためには、機関出力が大きくなったときにヘッド流量を大きくすることが好ましい。一方、ポンプの冷却水吐出流量が一定である場合、ブロック流量割合が小さくなると、ヘッド流量が大きくなる。

従って、機関出力が所定機関出力よりも小さい場合に所定機関出力よりも小さい範囲で機関出力が小さいときよりも大きいときのほうがブロック流量割合が小さくなるように流量変更手段の作動を制御することにより、機関出力が小さいときよりも大きいときのほうがヘッド流量が大きくなる可能性が高まる。このため、ノッキングの発生を抑制できる可能性が高まる。

更に、本発明装置において、前記制御部は、前記機関出力（Ｐ）が前記所定機関出力（ＰＬ）よりも小さい場合（図７のステップ７５０での「Ｙｅｓ」との判定）、前記ヘッド流量割合が前記ブロック流量割合以上となる（図７のステップ７６０の処理）ように前記流量変更手段（７５）の作動を制御する（図７のステップ７７０の処理）ように構成され得る。

機関出力が一定である場合、シリンダヘッドが燃焼室での燃焼から受ける熱量は、シリンダブロックが燃焼室での燃料から受ける熱量よりも大きいので、シリンダブロックの温度よりもシリンダヘッドの温度のほうが高くなる傾向がある。従って、先に述べたノッキングの発生を抑制するためには、ブロック流量よりもヘッド流量を大きくすることが好ましい。

一方、シリンダブロックの温度が低すぎると、シリンダブロック内に配設された可動部品を潤滑する潤滑油の粘性が大きくなり、その結果、その可動部品の摩擦抵抗が大きくなってしまう。従って、可動部品の摩擦抵抗を一定の値よりも小さい状態に維持するためには、シリンダブロックの温度を一定の温度以上に維持することが好ましい。そして、シリンダブロックの温度を一定の温度以上に維持するためには、機関出力に応じてブロック流量を一定の流量以下に維持することが有効である。

従って、機関出力が所定機関出力よりも小さい場合に、ヘッド流量割合がブロック流量割合以上となるように流量変更手段の作動を制御することにより、ブロック流量よりもヘッド流量が大きくなり、しかも、ブロック流量を一定の流量以下に維持できる可能性が高まる。このため、可動部品の摩擦抵抗を一定の値以下に維持しつつノッキングの発生を抑制できる可能性が高まる。

特に、本発明装置において、前記制御部（９０）は、前記機関出力（Ｐ）が大きくなるほど前記ポンプ（７０）の冷却水吐出流量（Ｖp）が大きくなる（図８のステップ８１０の処理）ように前記ポンプの作動を制御する（図８のステップ８２０の処理）ように構成され得る。

これによれば、機関出力が所定機関出力よりも小さい場合に機関出力が所定機関出力よりも小さい範囲で機関出力が小さいときよりも大きいときのほうがブロック流量割合が小さくなるように流量変更手段の作動を制御することにより、機関出力が小さいときよりも大きいときのほうがヘッド流量が大きくなる。このため、ノッキングの発生を抑制できる可能性がより高まる。

更に、機関出力が所定機関出力よりも小さい場合にヘッド流量割合がブロック流量以上となるように流量変更手段の作動を制御することにより、ブロック流量よりもヘッド流量が大きくなる。このため、ノッキングの発生を抑制できる可能性がより高まる。

更に、本発明装置において、前記機関出力（Ｐ）が大きくなるほど前記ポンプ（７０）の冷却水吐出流量（Ｖp）が大きくなる（図８のステップ８１０の処理）ように前記ポンプの作動を制御する（図８のステップ８２０の処理）ように前記制御部（９０）が構成されている場合、前記制御部は、前記機関出力が前記所定機関出力以上であるとき（図７のステップ７５０での「Ｎｏ」との判定）よりも前記機関出力（Ｐ）が前記所定機関出力（ＰＬ）よりも小さいとき（図７のステップ７５０での「Ｙｅｓ」との判定）のほうが前記機関出力の所定増大量に対応する前記ブロック流量の増大量が小さくなる（図７のステップ７６０の処理）ように前記流量変更手段（７５）の作動を制御する（図７のステップ７７０の処理）ように構成され得る。

機関出力が一定の値よりも小さいときにノッキングの発生を抑制するためには、機関出力が小さいときよりも機関出力が大きいときのほうがヘッド流量を大きくすることが好ましい。そして、機関出力が大きくなるほどポンプの冷却水吐出流量が大きくなる場合、機関出力が一定の値以上であるときよりも、機関出力が一定の値よりも小さいときのほうが、機関出力の所定増大量に対応するブロック流量の増大量が小さくなるようにブロック流量割合を制御すると、機関出力の増大に伴ってヘッド流量が大幅に大きくなる。

従って、機関出力が大きくなるほどポンプの冷却水吐出流量が大きくなるようにポンプの作動を制御し、機関出力が所定機関出力以上であるときよりも機関出力が所定機関出力よりも小さいときのほうが機関出力の所定増大量に対応するブロック流量の増大量が小さくなるように流量変更手段の作動を制御することにより、機関出力が所定機関出力よりも小さいときにノッキングの発生を抑制できる可能性がより高まる。

更に、本発明装置において、前記機関出力（Ｐ）が大きいほど前記ポンプ（７０）の冷却水吐出流量（Ｖp）が大きくなる（図８のステップ８１０の処理）ように前記ポンプの作動を制御し（図８のステップ８２０の処理）、前記機関出力が前記所定機関出力（ＰＬ）よりも小さい場合（図７のステップ７５０での「Ｙｅｓ」との判定）、前記所定機関出力よりも小さい範囲で前記機関出力が小さいときよりも大きいときのほうが前記ブロック流量割合が小さくなる（図７のステップ７６０の処理）ように前記流量変更手段の作動を制御する（図７のステップ７７０の処理）ように前記制御部（９０）が構成されている場合、前記所定機関出力（ＰＬ）は、前記ポンプ（７０）の作動状態が前記シリンダブロック（１５）の温度を所定ブロック温度以下の温度に維持することができる流量の冷却水を前記ブロック水路（５２）に供給することができない作動状態となるときの前記機関出力（Ｐ）の値に設定され得る。

特に、この場合、前記所定ブロック温度は、温度が上昇すると前記シリンダブロック（１５）内に配設されている可動部品の摩擦抵抗が増大する温度範囲の温度であって前記摩擦抵抗の値が所定摩擦抵抗値以下となる温度に設定され得る。

温度が上昇すると可動部品の摩擦抵抗が増大する場合、その可動部品を潤滑する潤滑油が混合潤滑或いは境界潤滑を行っている状態にある可能性がある。従って、温度が上昇すると可動部品の摩擦抵抗が増大する温度範囲の温度であって可動部品の摩擦抵抗の値が所定摩擦抵抗値以下となる温度に所定ブロック温度を設定することにより、いわゆる潤滑油切れを抑制することができる。

更に、本発明装置において、前記機関出力（Ｐ）が大きいほど前記ポンプ（７０）の冷却水吐出流量（Ｖp）が大きくなる（図８のステップ８１０の処理）ように前記ポンプの作動を制御する（図８のステップ８２０の処理）ように前記制御部（９０）が構成されている場合、前記所定機関出力（ＰＬ）は、前記ポンプの冷却水吐出流量が同ポンプの上限冷却水吐出流量となるときの前記機関出力の値に設定され得る。

ポンプの冷却水吐出流量がその上限冷却水吐出流量となった場合、ポンプの吐出流量を増大させることによってブロック流量を増大させることはできない。従って、この場合において、ポンプの冷却水吐出流量がその上下冷却水吐出流量となるときの機関出力の値を所定機関出力に設定することにより、ポンプの冷却水吐出流量がその上限冷却水吐出流量となってしまった場合にブロック流量割合が大きくされてブロック流量が大きくされる。このため、シリンダブロックの過熱を抑制することができる。

更に、本発明装置において、前記ポンプ（７０）が電力によって駆動される場合、前記所定機関出力（ＰＬ）は、前記ポンプの冷却水吐出流量（Ｖp）が同ポンプの上限冷却水吐出流量となるときの前記機関出力（Ｐ）の値に設定され得る。

ポンプの冷却水吐出流量がその上限冷却水吐出流量に達すると、ポンプの冷却水吐出流量はそれ以上には増大しないので、ポンプの冷却水吐出流量の増大によるブロック流量の増大は望めない。このため、ポンプの冷却水吐出流量がその上限冷却水吐出流量となるときの機関出力の値を所定機関出力として設定することにより、ポンプの冷却水吐出流量がそれ以上増大しない状態が生じた場合においても、シリンダブロックの過熱を抑制することができる。

更に、本発明装置において、前記ポンプ（７０）が前記内燃機関（１０）のクランクシャフトの回転によって駆動される場合、前記所定機関出力（ＰＬ）は、前記内燃機関の回転速度である機関回転速度（ＮＥ）が前記ポンプの冷却水吐出流量（Ｖp）が同ポンプの上限冷却水吐出流量となるときの回転速度であるときの前記機関出力（Ｐ）の値に設定され得る。

機関回転速度は、内燃機関の構造上の理由から一定の機関回転速度以上には増大しない。従って、ポンプがクランクシャフトの回転によって駆動されるタイプのポンプである場合、機関回転速度がその上限機関回転速度に達すると、ポンプの冷却水吐出流量はそれ以上には増大しないので、ポンプの冷却水吐出流量の増大によるブロック流量の増大は望めない。従って、機関回転速度がその上限機関回転速度に達した場合、ポンプの冷却水吐出流量がその上限冷却水吐出流量となる。このため、機関回転速度がポンプの冷却水吐出流量が同ポンプの上限冷却水吐出流量となるときの機関回転速度であるときの機関出力の値を所定機関出力として設定することにより、ポンプの冷却水吐出流量がそれ以上増大しない状態が生じた場合においても、シリンダブロックの過熱を抑制することができる。

上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

図１は、本発明の実施形態に係る冷却装置（以下、「実施装置」と称呼する。）が適用される内燃機関を示した図である。 図２は、実施装置を示した図である。 図３は、図２と同様の図であって、実施装置が１つの冷却水循環制御を行った場合における冷却水の流れを示した図である。 図４は、図２と同様の図であって、実施装置が別の１つの冷却水循環制御を行った場合における冷却水の流れを示した図である。 図５は、機関回転速度及び機関負荷とヘッド流量割合及びブロック流量割合との関係を示した図である。 図６は、機関出力と目標ブロック流量比との関係を示した図である。 図７は、図１及び図２に示したＥＣＵのＣＰＵ（以下、単に「ＣＰＵ」と称呼する。）が実行するルーチンを示したフローチャートである。 図８は、ＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る内燃機関の冷却装置（以下、「実施装置」と称呼する。）について説明する。実施装置は、図１及び図２に示した内燃機関１０に適用される。内燃機関１０は、多気筒（本例においては、直列４気筒）・４サイクル・ピストン往復動型・ディーゼル機関である。しかしながら、内燃機関１０は、ガソリン機関であってもよい。以下、内燃機関１０を単に「機関１０」と称呼する。

図１に示したように、機関１０は、機関本体１１、吸気システム２０、排気システム３０及びＥＧＲシステム４０を含んでいる。

図２に示したように、機関本体１１は、シリンダヘッド１４、シリンダブロック１５及びクランクケース１６等を含んでいる。図１に示したように、機関本体１１には、４つの気筒（燃焼室）１２ａ乃至１２ｄが形成されている。各気筒１２ａ乃至１２ｄの上部には、燃料噴射弁１３が配設されている。以下、シリンダヘッド１４を単に単に「ヘッド１４」と称呼し、シリンダブロック１５を単に「ブロック１５」と称呼し、各気筒１２ａ乃至１２ｄを「各気筒１２」と称呼する。

吸気システム２０は、吸気マニホルド２１、吸気管２２、エアクリーナ２３、過給機２４のコンプレッサ２４ａ、インタークーラ２５、スロットル弁２６及びスロットル弁アクチュエータ２７を含んでいる。

吸気マニホルド２１は「各気筒１２に接続された枝部」及び「枝部が集合した集合部」を含んでいる。吸気管２２は、吸気マニホルド２１の集合部に接続されている。吸気マニホルド２１及び吸気管２２は、吸気通路を構成している。吸気管２２には、吸入空気の流れの上流から下流に向け、エアクリーナ２３、コンプレッサ２４ａ、インタークーラ２５及びスロットル弁２６が順に配設されている。

排気システム３０は、排気マニホルド３１、排気管３２及び過給機２４のタービン２４ｂを含んでいる。

排気マニホルド３１は「各気筒１２に接続された枝部」及び「枝部が集合した集合部」を含んでいる。排気管３２は、排気マニホルド３１の集合部に接続されている。排気マニホルド３１及び排気管３２は、排気通路を構成している。タービン２４ｂは、排気管３２に配設されている。

ＥＧＲシステム４０は、排気還流管４１、ＥＧＲ制御弁４２及びＥＧＲクーラ４３を含んでいる。

排気還流管４１は、タービン２４ｂの上流位置の排気通路（排気マニホルド３１）と、スロットル弁２６の下流位置の吸気通路（吸気マニホルド２１）と、を連通している。排気還流管４１は、ＥＧＲガス通路を構成している。

ＥＧＲ制御弁４２は、排気還流管４１に配設されている。ＥＧＲ制御弁４２は、ＥＣＵ９０からの指示に応じてＥＧＲガス通路の通路断面積を変更することにより、排気通路から吸気通路へと再循環される排ガス（ＥＧＲガス）の量を変更し得る。

ＥＧＲクーラ４３は、排気還流管４１に配設され、排気還流管４１を通過するＥＧＲガスの温度を後述する冷却水によって低下させる。従って、ＥＧＲクーラ４３は、冷却水とＥＧＲガスとの間で熱交換を行う熱交換器であり、主に、ＥＧＲガスから冷却水に熱を与える熱交換器である。

図２に示したように、ヘッド１４には、ヘッド１４を冷却するための冷却水を流すための水路５１が周知のように形成されている。水路５１は、実施装置の構成要素の１つである。以下、水路５１を「ヘッド水路５１」と称呼する。更に、以下の説明において、「水路」は、総て、冷却水を流すための通路である。

シリンダブロック１５には、ブロック１５を冷却するための冷却水を流すための水路５２が周知のように形成されている。特に、水路５２は、各気筒１２を画成するシリンダボアを冷却できるようにヘッド１４に近い箇所からシリンダボアに沿ってヘッド１４から離れた箇所まで形成されている。ブロック水路５２は、実施装置の構成要素の１つである。以下、水路５２を「ブロック水路５２」と称呼する。

実施装置は、ウォータポンプ７０を含む。本例において、ウォータポンプ７０は、電力によって駆動される電動式のウォータポンプである。しかしながら、ウォータポンプ７０は、内燃機関１０の図示しないクランクシャフトの回転によって作動されるタイプのウォータポンプであってもよい。以下、ウォータポンプ７０を単に「ポンプ７０」と称呼する。

ポンプ７０は、「冷却水をポンプ７０内に取り込むための取込口７０in」及び「取り込んだ冷却水をポンプ７０から吐出するための吐出口７０out」を有する。以下、取込口７０inを「ポンプ取込口７０in」と称呼し、吐出口７０outを「ポンプ吐出口７０out」と称呼する。

冷却水管５３Ｐは、水路５３を画成する。冷却水管５３Ｐの第１端部５３Ａは、ポンプ吐出口７０outに接続されている。従って、ポンプ吐出口７０outから吐出された冷却水は、水路５３に流入する。

冷却水管５４Ｐは、水路５４を画成し、冷却水管５５Ｐは、水路５５を画成する。冷却水管５４Ｐの第１端部５４Ａ及び冷却水管５５Ｐの第１端部５５Ａは、冷却水管５３Ｐの第２端部５３Ｂに接続されている。

冷却水管５４Ｐの第２端部５４Ｂは、水路５４がヘッド水路５１の第１端部５１Ａと連通するようにヘッド１４に取り付けられている。冷却水管５５Ｐの第２端部５５Ｂは、水路５５がブロック水路５２の第１端部５２Ａと連通するようにブロック１５に取り付けられている。

冷却水管５５Ｐには、流量変更弁７５が配設されている。流量変更弁７５は、開弁位置に設定されている場合、水路５５内の冷却水の流通を許容し、閉弁位置に設定されている場合、水路５５内の冷却水の流通を遮断する。更に、流量変更弁７５の開度が大きくなるほど、流量変更弁７５を通過する冷却水の流量が大きくなる。以下、流量変更弁７５を「ブロック流量変更弁７５」と称呼する。

冷却水管５６Ｐは、水路５６を画成する。冷却水管５６Ｐの第１端部５６Ａは、水路５６がヘッド水路５１の第２端部５１Ｂと連通するようにヘッド１４に取り付けられている。冷却水管５７Ｐは、水路５７を画成する。冷却水管５７Ｐの第１端部５７Ａは、水路５７がブロック水路５２の第２端部５２Ｂと連通するようにブロック１５に取り付けられている。

冷却水管５８Ｐは、水路５８を画成する。冷却水管５８Ｐの第１端部５８Ａは、「冷却水管５６Ｐの第２端部５６Ｂ」及び「冷却水管５７Ｐの第２端部５７Ｂ」に接続されている。冷却水管５８Ｐの第２端部５８Ｂは、ポンプ取込口７０inに接続されている。冷却水管５８Ｐは、ラジエータ７１を通るように配設される。ラジエータ７１は、そこを通る冷却水と外気との間で熱交換を行わせることにより、冷却水の温度を低下させる。以下、水路５８を「ラジエータ水路５８」と称呼する。

ラジエータ７１と冷却水管５８Ｐの第２端部５８Ｂとの間において、冷却水管５８Ｐには、流量変更弁７６が配設されている。流量変更弁７６は、開弁位置に設定されている場合、ラジエータ水路５８内の冷却水の流通を許容し、閉弁位置に設定されている場合、ラジエータ水路５８内の冷却水の流通を遮断する。更に、流量変更弁７６の開度が大きくなるほど、流量変更弁７６を通過する冷却水の流量が大きくなる。以下、流量変更弁７６を「ラジエータ流量変更弁７６」と称呼する。

冷却水管５９Ｐは、水路５９を画成する。冷却水管５９Ｐの第１端部５９Ａは、冷却水管５８Ｐの第１端部５８Ａとラジエータ７１との間の冷却水管５８Ｐの部分５８Ｐａに接続されている。冷却水管５９Ｐは、熱デバイス７２を通るように配設される。以下、冷却水管５８Ｐの第１端部５８Ａと冷却水管５８Ｐの部分５８Ｐａととの間のラジエータ水路５８の部分５８１を「ラジエータ水路５８の第１部分５８１」と称呼する。

熱デバイス７２は、ＥＧＲクーラ４３及び図示しないヒータコアを含む。ヒータコアは、そこを通る冷却水の温度がヒータコアの温度よりも高い場合、その冷却水によって暖められ、熱を蓄積する。従って、ヒータコアは、冷却水との間で熱交換を行う熱交換器であり、主に、冷却水から熱を奪う熱交換器である。ヒータコアに蓄積された熱は、機関１０が搭載された車両の室内を暖房するために利用される。

冷却水管５９Ｐの第２端部５９Ｂは、ラジエータ流量変更弁７６と冷却水管５８Ｐの第２端部５８Ｂとの間の冷却水管５８Ｐに配設された切替弁７７に接続されている。以下、切替弁７７と冷却水管５８Ｐの第２端部５８Ｂとの間のラジエータ水路５８の部分５８２を「ラジエータ水路５８の第２部分５８２」と称呼する。

切替弁７７が第１の位置に設定された場合、切替弁７７は、その上流側のラジエータ水路５８からその下流側のラジエータ水路５８への冷却水の通流を許容すると共に、熱デバイス水路５９から切替弁７７の下流側のラジエータ水路５８への冷却水の通流を遮断する。

一方、切替弁７７が第２の位置に設定された場合、切替弁７７は、その上流側のラジエータ水路５８からその下流側のラジエータ水路５８への冷却水の通流を許容すると共に、熱デバイス水路５９から切替弁７７の下流側のラジエータ水路５８への冷却水の通流を許容する。

実施装置は、ＥＣＵ９０を備える。ＥＣＵは、エレクトリックコントロールユニットの略称であり、ＥＣＵ９０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。ＣＰＵは、メモリ（ＲＯＭ）に格納されたインストラクション（ルーチン）を実行することにより後述する各種機能を実現する。

図１及び図２に示したように、ＥＣＵ９０は、エアフローメータ８１、クランク角度センサ８２、水温センサ８６及びアクセル操作量センサ１０１と接続されている。

エアフローメータ８１は、コンプレッサ２４ａよりも吸気上流位置において吸気管２２に配設されている。エアフローメータ８１は、そこを通過する空気の質量流量Ｇａを測定し、その質量流量Ｇａ（以下、「吸入空気量Ｇａ」と称呼する。）を表す信号をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、その信号に基づいて吸入空気量Ｇａを取得する。

クランク角度センサ８２は、機関１０の図示しないクランクシャフトに近接して機関本体１１に配設されている。クランク角度センサ８２は、クランクシャフトが一定の角度（本例において、１０°）だけ回転する毎にパルス信号を出力するようになっている。ＥＣＵ９０は、このパルス信号及び図示しないカムポジションセンサからの信号に基づいて所定の気筒の圧縮上死点を基準とした機関１０のクランク角度（絶対クランク角度）を取得する。更に、ＥＣＵ９０は、クランク角度センサ８２からのパルス信号に基づいて機関回転速度ＮＥを取得する。

水温センサ８６は、ラジエータ水路５８の第１部分５８１を画成する冷却水管５８Ｐの部分に配設されている。水温センサ８６は、ラジエータ水路５８の第１部分５８１内の冷却水の温度ＴＷengを検出し、その温度ＴＷeng（以下、「機関水温ＴＷeng」と称呼する。）を表す信号をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、その信号に基づいて機関水温ＴＷengを取得する。

アクセル操作量センサ１０１は、図示しないアクセルペダルの操作量ＡＰを検出し、その操作量ＡＰ（以下、「アクセルペダル操作量ＡＰ」と称呼する。）を表す信号をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、その信号に基づいてアクセルペダル操作量ＡＰ及び機関１０の負荷ＫＬを取得する。以下、機関１０の負荷ＫＬを「機関負荷ＫＬ」と称呼する。

更に、ＥＣＵ９０は、燃料噴射弁１３、スロットル弁アクチュエータ２７、ＥＧＲ制御弁４２、ポンプ７０、ブロック流量変更弁７５、ラジエータ流量変更弁７６及び切替弁７７に接続されている。

スロットル弁アクチュエータ２７は、ＥＣＵ９０の指示に応じてスロットル弁２６の開度を変更するようになっている。

燃料噴射弁１３は、ＥＣＵ９０の指示に応答して開弁し、各気筒１２内に燃料を直接噴射するようになっている。

ＥＣＵ９０は、機関負荷ＫＬ及び機関回転速度ＮＥにより定まる機関１０の運転状態に応じてスロットル弁２６の開度の目標値を設定し、スロットル弁２６の開度が目標値と一致するようにスロットル弁アクチュエータ２７の作動を制御する。以下、機関回転速度ＮＥと機関負荷ＫＬとによって決まる機関１０の運転状態を「機関運転状態」と称呼する。

更に、ＥＣＵ９０は、後述するように、機関運転状態及び熱デバイス水路５９への冷却水の供給の要否に応じてポンプ７０、ブロック流量変更弁７５、ラジエータ流量変更弁７６及び切替弁７７の作動を制御する。

＜実施装置の作動の概要＞
次に、実施装置の作動の概要について説明する。実施装置は、機関１０の運転中、熱デバイス水路５９に冷却水を供給する必要がない場合、ポンプ７０を作動し、図３に矢印で示したように冷却水が循環するように、ブロック流量変更弁７５及びラジエータ流量変更弁７６をそれぞれ開弁位置に設定し、切替弁７７を第１位置に設定する冷却水循環制御Ａを行う。

この冷却水循環制御Ａによれば、ポンプ吐出口７０outから水路５３に吐出された冷却水の一部は、水路５４を介してヘッド水路５１に流入する。一方、水路５３に吐出された冷却水の残りは、水路５５を介してブロック水路５２に流入する。

ヘッド水路５１に流入した冷却水は、ヘッド水路５１を流れた後、水路５６を介してラジエータ水路５８に流入する。一方、ブロック水路５２に流入した冷却水は、ブロック水路５２を流れた後、水路５７を介してラジエータ水路５８に流入する。ラジエータ水路５８に流入した冷却水は、ラジエータ７１を通った後、ポンプ取込口７０inからポンプ７０に取り込まれる。

一方、実施装置は、機関１０の運転中、熱デバイス水路５９に冷却水を供給する必要がある場合、ポンプ７０を作動し、図４に矢印で示したように冷却水が循環するように、ブロック流量変更弁７５及びラジエータ流量変更弁７６をそれぞれ開弁位置に設定し、切替弁７７を第２位置に設定する冷却水循環制御Ｂを行う。

この冷却水循環制御Ｂによれば、ポンプ吐出口７０outから水路５３に吐出された冷却水の一部は、水路５４を介してヘッド水路５１に流入する。一方、水路５３に吐出された冷却水の残りは、水路５５を介してブロック水路５２に流入する。

ヘッド水路５１に流入した冷却水は、ヘッド水路５１を流れた後、水路５６を介してラジエータ水路５８に流入する。一方、ブロック水路５２に流入した冷却水は、ブロック水路５２を流れた後、水路５７を介してラジエータ水路５８に流入する。

ラジエータ水路５８に流入した冷却水の一部は、そのまま、ラジエータ水路５８を流れ、ラジエータ７１を通った後、ポンプ取込口７０inからポンプ７０に取り込まれる。

一方、ラジエータ水路５８に流入した冷却水の残りは、ラジエータ水路５８の第１部分５８１を通って熱デバイス水路５９に流入する。その冷却水は、熱デバイス７２を通った後、順に「熱デバイス水路５９」及び「ラジエータ水路５８の第２部分５８２」を流れ、ポンプ取込口７０inからポンプ７０に取り込まれる。

ところで、機関１０の出力Ｐ（以下、「機関出力Ｐ」と称呼する。）が大きくなると、燃焼室１２での発熱量が大きくなる。従って、ポンプ７０から吐出される冷却水の流量Ｖp（以下、「ポンプ吐出流量Ｖp」と称呼する。）が一定の流量であると、機関出力Ｐが大きくなった場合、機関１０の過熱が生じる可能性がある。機関１０の過熱が生じると、ヘッド１４及びブロック１５が変形したり、機関１０のピストン及びカムシャフト等を潤滑する潤滑油が境界潤滑を行う状態になっていわゆる潤滑油切れが生じたり、燃焼室１２でいわゆるノッキングが生じたりする可能性がある。従って、こうしたヘッド１４及びブロック１５の変形、潤滑油切れの発生及びノッキングの発生を抑制するためには、機関出力Ｐが大きくなるほどポンプ吐出流量Ｖpを大きくすべきである。

更に、ヘッド１４が燃焼室１２での燃焼から受ける熱量は、ブロック１５が燃焼室１２での燃焼から受ける熱量よりも大きい。このため、ヘッド１４の温度（以下、「ヘッド温度」と称呼する。）は、ブロック１５の温度（以下、「ブロック温度」と称呼する。）よりも高くなる傾向がある。そして、ヘッド温度が高くなり過ぎると、いわゆるノッキングが燃焼室１２で生じる可能性がある。一方、ブロック温度が低くなり過ぎると、ブロック１５内に配設されているピストン等の可動部品（以下、「ブロック可動部品」と称呼する。）を潤滑する潤滑油の粘度が大きくなり、その結果、ブロック可動部品の摩擦抵抗が過剰に大きくなる可能性がある。

従って、こうしたノッキングの発生及びブロック可動部品の摩擦抵抗の過剰な増大を抑制するためには、ヘッド水路５１に供給する冷却水の流量をブロック水路５２に供給する冷却水の流量よりも大きくすべきである。以下、ヘッド水路５１に供給する冷却水の流量を「ヘッド流量」と称呼し、ブロック水路５２に供給する冷却水の流量を「ブロック流量」と称呼する。

機関運転状態が機関出力Ｐが中程度の機関出力となる領域（図５に示した領域ＡＭであり、以下、「中出力領域ＡＭ」と称呼する。）」内の状態にある場合のヘッド温度は、機関運転状態が「機関出力Ｐが比較的小さい機関出力となる領域（図５に示した領域ＡＳであり、以下、「低出力領域ＡＳ」と称呼する。）」内の状態にある場合のヘッド温度よりも高くなる。

従って、機関運転状態が低出力領域ＡＳ内の状態にあるときには、ノッキングの発生を抑制するために機関出力Ｐの増大に伴って増大すべきヘッド流量の増大量は、比較的小さく、機関運転状態が中出力領域ＡＭ内の状態にあるときには、ノッキングの発生を抑制するために機関出力Ｐの増大に伴って増大すべきヘッド流量の増大量は、比較的大きい。

以上の事情から、実施装置は、機関運転状態が低出力領域ＡＳ及び中出力領域ＡＭ内の状態にあるときには、機関出力Ｐが大きくなるほどポンプ吐出流量Ｖpが大きくなるようにポンプ７０の作動を制御する。

尚、中出力領域ＡＭと機関出力Ｐが比較的大きい領域ＡＬ（以下、「高出力領域ＡＬ」と称呼する。）との境界線ＬＬ上の機関出力Ｐを閾値機関出力ＰＬとし、中出力領域ＡＭと低出力領域ＡＳとの境界線ＬＳ上の機関出力Ｐを閾値機関出力ＰＳとしたとき、機関運転状態が中出力領域ＡＭ内の状態にある場合、機関出力Ｐは、そのときの機関回転速度ＮＥに対応する閾値機関出力ＰＬよりも小さく且つ閾値機関出力ＰＳよりも大きい。一方、機関運転状態が低出力領域ＡＳ内の状態にある場合、機関出力Ｐは、そのときの機関回転速度ＮＥに対応する閾値機関出力ＰＳ以下である。更に、機関運転状態が高出力領域ＡＬ内の状態にある場合、機関出力Ｐは、そのときの機関回転速度ＮＥに対応する閾値機関出力ＰＬ以上である。

更に、図５に示したように、機関運転状態が低出力領域ＡＳ内の状態にあるときには、実施装置は、「ヘッド流量とブロック流量との合計であるトータル流量に占めるヘッド流量の割合Ｐhd」と「トータル流量に占めるブロック流量の割合Ｐbr」とが同じ値（即ち、Ｐhd：Ｐbr＝１：１）となるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御する。

別の言い方をすると、図６に示したように、機関運転状態が低出力領域ＡＳ内の状態にあるときには、実施装置は、トータル流量に占めるヘッド流量の割合Ｐhdに対するトータル流量に占めるブロック流量の割合Ｐbrの比が一定の値（本例においては、「１」）となるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御する。

以下、トータル流量に占めるヘッド流量の割合Ｐhdを「ヘッド流量割合Ｐhd」と称呼し、トータル流量に占めるヘッド流量の割合Ｐbrを「ブロック流量割合Ｐbr」と称呼し、ヘッド流量割合Ｐhdに対するブロック流量割合Ｐbrの比を「ブロック流量比Ｒbr」と称呼する。

尚、実施装置は、機関運転状態が低出力領域ＡＳ内の状態にある場合、機関出力Ｐが小さいときよりも大きいときのほうがブロック流量割合Ｐbrが小さくなり、その結果、ヘッド流量割合Ｐhdが大きくなるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御するように構成され得る。

特に、実施装置は、機関運転状態が低出力領域ＡＳ内の状態にある場合、機関出力Ｐが大きくなるほどブロック流量割合Ｐbrが小さくなり、その結果、ヘッド流量割合Ｐhdが大きくなるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御するように構成され得る。

この場合、実施装置は、機関運転状態が中出力領域ＡＭ内の状態にあるときよりも機関運転状態が低出力領域ＡＳ内の状態にあるときのほうが機関出力Ｐの所定増大量に対応するブロック流量の増大量が小さくなるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御するように構成され得る。

一方、機関運転状態が中出力領域ＡＭ内の状態にあるときには、実施装置は、機関出力Ｐが大きくなるほどブロック流量割合Ｐbrが小さくなり、その結果、ヘッド流量割合Ｐhdが大きくなるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御する。

特に、図５に示したように、本例においては、実施装置は、機関出力Ｐが境界線ＬＳ上にあるときには、ヘッド流量割合Ｐhd：ブロック流量割合Ｐbrが「Ｐhd：Ｐbr＝１：１」となるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御する。一方、機関出力Ｐが境界線ＬＬ上にあるときには、実施装置は、ヘッド流量割合Ｐhd：ブロック流量割合Ｐbrが「Ｐhd：Ｐbr＝２０：１」となるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御する。

別の言い方をすると、図６に示したように、実施装置は、機関出力Ｐが境界線ＬＳ上にあるときには、ブロック流量比Ｒbrが「１」となるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御し、機関出力Ｐが境界線ＬＬ上にあるときには、ブロック流量比Ｒbrが「０．０５」となるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御する。

尚、本例においては、機関運転状態が中出力領域ＡＭ内の状態にある場合におけるヘッド流量割合Ｐhd及びブロック流量割合Ｐbr並びにポンプ吐出流量Ｖpは、それぞれ、ヘッド温度及びブロック温度を「ヘッド１４及びブロック１５の変形、潤滑油切れの発生及びノッキングの発生」を抑制できる温度に維持することができる割合並びに流量に設定されている。従って、機関運転状態が機関運転状態が中出力領域ＡＭ内の状態にある場合において、ヘッド１４及びブロック１５の変形、潤滑油切れの発生及びノッキングの発生」を抑制することができる。

更に、機関運転状態が中出力領域ＡＭ内の状態にあり、そのため、ヘッド温度が高くなり過ぎ且つブロック温度が低くなり過ぎる可能性が高い場合において、ヘッド流量がブロック流量よりも大きくなる。このため、機関運転状態が中出力領域ＡＭ内の状態にあるときにノッキングの発生及びブロック可動部品の摩擦抵抗の過剰な増大を抑制することができる。

加えて、機関出力Ｐの所定増大量に対応するヘッド流量の増大量は、機関運転状態が低出力領域ＡＳ内の状態にあるときよりも機関運転状態が中出力領域ＡＭ内の状態にあるときのほうが大きい。このため、機関運転状態が中出力領域ＡＭ内の状態にあるときにノッキングの発生を抑制することができる。

尚、実施装置は、機関運転状態が中出力領域ＡＭ内の状態にある場合、機関出力Ｐが小さいときよりも大きいときのほうがブロック流量割合Ｐbrが小さくなるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御するように構成され得る。

ところで、機関出力Ｐが或る一定の値を超えて燃焼室１２での発熱量が非常に大きくなっているときに、機関出力Ｐの増大に伴ってブロック流量割合Ｐbrを小さくするようにしていると、ブロック流量がブロック１５の過熱を抑制するのに必要な流量を下回ってブロック１５の過熱が生じる可能性がある。

特に、機関出力Ｐが大きくなってポンプ吐出流量Ｖpがポンプ７０が実現可能な冷却水の吐出流量の上限値に達しているときに機関出力Ｐの増大に伴ってブロック流量割合Ｐbrを小さくするようにしていると、機関出力Ｐの増大に伴ってブロック流量が小さくなるので、ブロック流量がブロック１５の過熱を抑制するのに必要な流量を下回ってブロック１５の過熱が生じる可能性が大きい。

以上の事情から、図５に示したように、機関運転状態が高出力領域ＡＬ内の状態にある場合、実施装置は、機関出力Ｐが大きくなるほどブロック流量割合Ｐbrが大きくなるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御する。

本例においては、実施装置は、機関運転状態が高出力領域ＡＬ内の状態にある場合、機関出力Ｐが境界線ＬＬ上にあるときには、ヘッド流量割合Ｐhd：ブロック流量割合Ｐbrが「Ｐhd：Ｐbr＝２０：１」となるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御する。一方、機関運転状態が高出力領域ＡＬ内の状態にある場合、機関出力Ｐがその上限値であるときには、ヘッド流量割合Ｐhd：ブロック流量割合Ｐbrが「Ｐhd：Ｐbr＝１：１」となるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御する。

別の言い方をすると、図６に示したように、実施装置は、機関運転状態が高出力領域ＡＬ内の状態にある場合、機関出力Ｐが境界線ＬＬ上にあるときには、ブロック流量比Ｒbrが「０．０５」となるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御し、機関出力Ｐがその上限値であるときには、ブロック流量比Ｒbrが「１」となるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御する。

これによれば、機関運転状態が高出力領域ＡＬ内の状態にあり、そのため、ブロック１５の過熱が生じる可能性が大きい場合において、機関出力Ｐが大きくなるほどブロック流量が大きくなる。このため、機関運転状態が高出力領域ＡＬ内の状態にあるときにブロック１５の過熱を抑制することができる。

尚、実施装置は、機関運転状態が高出力領域ＡＬ内の状態にある場合、機関出力Ｐが小さいときよりも大きいときのほうがブロック流量割合Ｐbrが大きくなるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御するように構成され得る。

更に、本例において、中出力領域ＡＭと高出力領域ＡＬとの境界線ＬＬ上の機関出力Ｐである閾値機関出力ＰＬは、ポンプ吐出流量Ｖpがその上限値となるときの機関出力Ｐの値に設定される。即ち、閾値機関出力ＰＬは、ポンプ７０の作動状態がブロック温度を所定ブロック温度以下の温度に維持することができる流量の冷却水をブロック水路５２に供給することができなくなる可能性がある作動状態となるときの機関出力Ｐに設定される。

特に、閾値機関出力ＰＬは、ポンプ７０の作動状態がブロック温度を所定ブロック温度以下の温度に維持することができる流量の冷却水をブロック水路５２に供給することができなくなる可能性がある作動状態となるときの機関出力Ｐのうちの最も小さい機関出力に設定される。この場合、上記所定ブロック温度は、温度が上昇するとブロック可動部品の摩擦抵抗が増大する温度範囲の温度であって、その摩擦抵抗の値が所定摩擦抵抗値以下となる温度に設定される。特に、上記所定ブロック温度は、温度が上昇するとブロック可動部品の摩擦抵抗が増大する温度範囲の温度であって、その摩擦抵抗の値が所定摩擦抵抗値以下となる温度のうちの最低温度に設定される。

尚、ポンプ７０がクランクシャフトの回転によって駆動されるタイプのポンプである場合、閾値機関出力ＰＬは、機関回転速度ＮＥが「ポンプ吐出流量がその上限値となるときの機関回転速度ＮＥ」であるときの機関出力Ｐの値に設定される。特に、閾値機関出力ＰＬは、機関回転速度ＮＥが「ポンプ吐出流量がその上限値となるときの機関回転速度ＮＥ」であるときの機関出力Ｐのうちの最小機関回転速度ＮＥであるときの機関出力Ｐの値に設定され得る。

＜実施装置の具体的な作動＞
次に、実施装置の具体的な作動について説明する。実施装置のＥＣＵのＣＰＵは、図１１にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは、図７のステップ７００から処理を開始し、以下に述べるステップ７１０の処理を行う。その後、ＣＰＵは、ステップ７２０に進む。

ステップ７１０：ＣＰＵは、機関回転速度ＮＥをルックアップテーブルMapPS(NE)に適用することにより、低出力領域ＡＳと中出力領域ＡＭとの境界をなす機関運転状態での機関出力Ｐである閾値機関出力ＰＳを取得すると共に、機関回転速度ＮＥをルックアップテーブルMapPL(NE)に適用することにより、閾値機関出力ＰＬを取得する。テーブルMapPS(NE)によれば、閾値機関出力ＰＳは、機関回転速度ＮＥが大きいほど小さい値として取得され、テーブルMapPL(NE)によれば、閾値機関出力ＰＬは、機関回転速度ＮＥが大きいほど小さい値として取得される。

ＣＰＵは、ステップ７２０に進むと、機関出力Ｐが閾値機関出力ＰＳ以下であるか否かを判定する。機関出力Ｐが閾値機関出力ＰＳ以下である場合（即ち、機関運転状態が図５に示した低出力領域ＡＳにある場合）、ＣＰＵは、ステップ７２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ７３０及びステップ７４０の処理を順に行う。その後、ＣＰＵは、ステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

ステップ７３０：ＣＰＵは、ブロック流量比Ｒbrの目標値Ｒbr_tgt（以下、「目標ブロック流量比Ｒbr_tgt」と称呼する）を「１」に設定する。
ステップ７４０：ＣＰＵは、ステップ７３０で設定した目標ブロック流量比Ｒbr_tgtが達成されるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御する。

一方、ＣＰＵがステップ７２０の処理を実行する時点において機関出力Ｐが閾値機関出力ＰＳよりも大きい場合、ＣＰＵは、ステップ７２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ７５０に進み、機関出力Ｐが閾値機関出力ＰＬよりも小さいか否かを判定する。

機関出力Ｐが閾値機関出力ＰＬよりも小さい場合（即ち、機関運転状態が図５に示した中出力領域ＡＭにある場合）、ＣＰＵは、ステップ７５０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ７６０及びステップ７７０の処理を順に行う。その後、ＣＰＵは、ステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

ステップ７６０：ＣＰＵは、機関出力Ｐを中出力領域ＡＭ用のルックアップテーブルMapRbr_tgt(P)に適用することにより、目標ブロック流量比Ｒbr_tgtを取得する。テーブルMapRbr_tgt(P)によれば、目標ブロック流量比Ｒbr_tgtは、図７のブロックＢ１に示したように、機関出力Ｐが大きくなるほど小さい値として取得される。

ステップ７７０：ＣＰＵは、ステップ７６０で取得した目標ブロック流量比Ｒbr_tgtが達成されるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御する。

一方、ＣＰＵがステップ７５０の処理を実行する時点において機関出力Ｐが閾値機関出力ＰＬ以上である場合（即ち、機関運転状態が図５に示した高出力領域ＡＬにある場合）、ＣＰＵは、ステップ７５０にて「Ｎｏ」と判定し、以下に述べるステップ７８０及びステップ７９０の処理を順に行う。その後、ＣＰＵは、ステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

ステップ７８０：ＣＰＵは、機関出力Ｐを高出力領域ＡＬ用のルックアップテーブルMapRbr_tgt(P)に適用することにより、目標ブロック流量比Ｒbr_tgtを取得する。テーブルMapRbr_tgt(P)によれば、目標ブロック流量比Ｒbr_tgtは、図７のブロックＢ２に示したように、機関出力Ｐが大きくなるほど大きい値として取得される。

ステップ７９０：ＣＰＵは、ステップ７８０で取得した目標ブロック流量比Ｒbr_tgtが達成されるようにブロック流量変更弁７５の開度を制御する。

更に、ＣＰＵは、図８にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは、ステップ８００から処理を開始し、以下に述べるステップ８１０及びステップ８２０の処理を順に行う。その後、ＣＰＵは、ステップ８３０に進む。

ステップ８１０：ＣＰＵは、機関出力ＰをルックアップテーブルMapVp_tgt(P)に適用することにより、ポンプ吐出流量Ｖpの目標値Ｖp_tgt（以下、「目標吐出流量Ｖp_tgt」と称呼する。）を取得する。テーブルMapVp_tgt(P)によれば、目標吐出流量Ｖp_tgtは、図８のブロックＢ３に示したように、機関出力Ｐが大きくなるほど大きい値として取得される。

ステップ８２０：ＣＰＵは、ステップ８１０で取得した目標吐出流量Ｖp_tgtが達成されるようにポンプ７０の作動を制御する。

ＣＰＵは、ステップ８３０に進むと、熱デバイス通水要求があるか否かを判定する。熱デバイス通水要求がある場合、ＣＰＵは、ステップ８３０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ８４０及びステップ８５０の処理を順に行う。その後、ＣＰＵは、ステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

ステップ８４０：ＣＰＵは、熱デバイス水路５９に流す冷却水の流量として要求される流量Ｖd_req（以下、「要求熱デバイス流量Ｖd_req」と称呼する。）及びステップ８１０にて取得した目標吐出流量Ｖp_tgtをルックアップテーブルMapDrad_tgt(Vd_req,Vp_tgt)に適用することにより、ラジエータ流量変更弁７６の目標開度Ｄrad_tgtを取得する。テーブルMapDrad_tgt(Vd_req,Vp_tgt)によれば、目標開度Ｄrad_tgtは、要求熱デバイス流量Ｖd_tgtが大きいほど小さい値として取得され、目標吐出流量Ｖp_tgtが大きいほど小さい値として取得される。

ステップ８５０：ＣＰＵは、ステップ８４０で取得した目標開度Ｄrad_tgtが達成されるようにラジエータ流量変更弁７６の開度を制御すると共に切替弁７７を第２位置に設定する。

一方、ＣＰＵがステップ８３０の処理を実行する時点において熱デバイス通水要求がない場合、ＣＰＵは、ステップ８３０にて「Ｎｏ」と判定し、以下に述べるステップ８６０及びステップ８７０の処理を順に行う。その後、ＣＰＵは、ステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

ステップ８６０：ＣＰＵは、目標開度Ｄrad_tgtをその最大値Ｄrad_maxに設定する。
ステップ８５０：ＣＰＵは、ステップ８６０で取得した目標開度Ｄrad_tgtが達成されるようにラジエータ流量変更弁７６の開度を制御すると共に切替弁７７を第１位置に設定する。

以上が実施装置の具体的な作動であり、これによれば、機関運転状態が高出力領域ＡＬ内の状態にあるとき（図７のステップ７５０にて「Ｎｏ」と判定された場合を参照。）にブロック１５の過熱を抑制することができる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。

例えば、本発明は、上記実施装置において、「水路５９及び切替弁７７を備えていない冷却装置」にも適用可能である。

１０…内燃機関、１４…シリンダヘッド、１５…シリンダブロック、５１…ヘッド水路、５２…ブロック水路、５３乃至５７…水路、５８…ラジエータ水路、７０…ポンプ、７０in…ポンプ取込口、７０out…ポンプ吐出口、７１…ラジエータ、７５…ブロック流量変更弁、７６…ラジエータ流量変更弁、９０…ＥＣＵ。

Claims (10)

1. シリンダヘッド及びシリンダブロックを備えた内燃機関に適用され、
   前記シリンダヘッドを冷却する冷却水を流すために前記シリンダヘッドに設けられた水路であるヘッド水路、
   前記シリンダブロックを冷却する冷却水を流すために前記シリンダブロックに設けられた水路であるブロック水路、
   前記ヘッド水路と前記ブロック水路とに冷却水を供給するためのポンプ、
   前記ヘッド水路に供給される冷却水の流量であるヘッド流量と前記ブロック水路に供給される冷却水の流量であるブロック流量との合計であるトータル流量に占める前記ヘッド流量の割合であるヘッド流量割合と、前記トータル流量に占める前記ブロック流量の割合であるブロック流量割合と、を変更するための流量変更手段、及び、
   前記内燃機関の出力である機関出力に応じて前記流量変更手段の作動を制御する制御部、
   を備えた、
   内燃機関の冷却装置において、
   前記制御部は、前記機関出力が所定機関出力以上である場合、前記所定機関出力以上の範囲で前記機関出力が小さいときよりも大きいときのほうが前記ブロック流量割合が大きくなるように前記流量変更手段の作動を制御するように構成された、
   内燃機関の冷却装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の冷却装置において、
   前記制御部は、前記機関出力が前記所定機関出力よりも小さい場合、前記所定機関出力よりも小さい範囲で前記機関出力が小さいときよりも大きいときのほうが前記ブロック流量割合が小さくなるように前記流量変更手段の作動を制御するように構成された、
   内燃機関の冷却装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の冷却装置において、
   前記制御部は、前記機関出力が前記所定機関出力よりも小さい場合、前記ヘッド流量割合が前記ブロック流量割合以上となるように前記流量変更手段の作動を制御するように構成された、
   内燃機関の冷却装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の内燃機関の冷却装置において、
   前記制御部は、前記機関出力が大きいほど前記ポンプの冷却水吐出流量が大きくなるように前記ポンプの作動を制御するように構成された、
   内燃機関の冷却装置。
5. 請求項４に記載の内燃機関の冷却装置において、
   前記制御部は、前記機関出力が前記所定機関出力以上であるときよりも前記機関出力が前記所定機関出力よりも小さいときのほうが前記機関出力の所定増大量に対応する前記ブロック流量の増大量が小さくなるように前記流量変更手段の作動を制御するように構成された、
   内燃機関の冷却装置。
6. 請求項１に記載の内燃機関の冷却装置において、
   前記制御部は、
   前記機関出力が大きいほど前記ポンプの冷却水吐出流量が大きくなるように前記ポンプの作動を制御し、
   前記機関出力が前記所定機関出力よりも小さい場合、前記所定機関出力よりも小さい範囲で前記機関出力が小さいときよりも大きいときのほうが前記ブロック流量割合が小さくなるように前記流量変更手段の作動を制御する、
   ように構成され、
   前記所定機関出力は、前記ポンプの作動状態が前記シリンダブロックの温度を所定ブロック温度以下の温度に維持することができる流量の冷却水を前記ブロック水路に供給することができない作動状態となるときの前記機関出力の値に設定される、
   内燃機関の冷却装置。
7. 請求項６に記載の内燃機関の冷却装置において、
   前記所定ブロック温度は、温度が上昇すると前記シリンダブロック内に配設されている可動部品の摩擦抵抗が増大する温度範囲の温度であって前記摩擦抵抗の値が所定摩擦抵抗値以下となる温度に設定される、
   内燃機関の冷却装置。
8. 請求項１に記載の内燃機関の冷却装置において、
   前記制御部は、前記機関出力が大きいほど前記ポンプの冷却水吐出流量が大きくなるように前記ポンプの作動を制御するように構成され、
   前記所定機関出力は、前記ポンプの冷却水吐出流量が同ポンプの上限冷却水吐出流量となるときの前記機関出力の値に設定される、
   内燃機関の冷却装置。
9. 請求項１に記載の内燃機関の冷却装置において、
   前記ポンプは、電力によって駆動され、
   前記所定機関出力は、前記ポンプの冷却水吐出流量が同ポンプの上限冷却水吐出流量となるときの前記機関出力の値に設定される、
   内燃機関の冷却装置。
10. 請求項１に記載の内燃機関の冷却装置において、
    前記ポンプは、前記内燃機関のクランクシャフトの回転によって駆動され、
    前記所定機関出力は、前記内燃機関の回転速度である機関回転速度が前記ポンプの冷却水吐出流量が同ポンプの上限冷却水吐出流量となるときの回転速度であるときの前記機関出力の値に設定される、
    内燃機関の冷却装置。

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