JP2020084807A - 内燃機関の冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流量調整弁の開度を保持する機能を有する内燃機関の冷却装置を提供すること。【解決手段】冷却装置２０は、冷却水の吐出量を変更可能なポンプと、ポンプに直列に配置されている流量調整弁２８と、ポンプ吐出量を制御する制御部とを備える。流量調整弁２８は、回転して流量調整弁２８の開度を可変させる弁体３３と、規制位置と退避位置との間で変位するストッパ３６とを有する。制御部は、開度を保持するときには、ストッパ３６を退避位置に位置させ、且つ、ポンプ吐出量を制御して弁体３３をストッパ３６よりも閉弁方向Ｃ２側に位置させた後、ストッパ３６を規制位置に変位させる準備処理を実行する。【選択図】図２

Description

本発明は、水冷式の内燃機関の冷却装置に関する。

特許文献１には、内燃機関内を循環する冷却水の通路に流量調整弁が設けられている冷却装置の一例が記載されている。流量調整弁は、スイング式の弁体を備えている。弁体は、冷却水の通路を流れる冷却水に押されることによって回転するようになっている。

特開２０１５−１２４７６８号公報

上記の流量調整弁は、弁体の回転角、すなわち流量調整弁の開度を保持する機能を有していない。

上記課題を解決するための内燃機関の冷却装置において、内燃機関内を流れる冷却水の循環回路には、冷却水の吐出量を変更可能なポンプと、ポンプと直列に配置されている流量調整弁とが設けられている。また、冷却装置は、ポンプにおける冷却水の吐出量であるポンプ吐出量を制御する制御部を備えている。流量調整弁は、回転して流量調整弁の開度を可変させる弁体と、弁体と係合して弁体の回転を規制する規制位置と、弁体に係合せず、弁体の回転を許容する退避位置との間で変位するストッパと、を有している。弁体は、循環回路のうち、冷却水の流れ方向における弁体よりも上流側と下流側との圧力差が大きくなると開度を大きくする回転方向である開弁方向に回転し、当該圧力差が小さくなると開度を小さくする回転方向である閉弁方向に回転するものである。そして、制御部は、開度を保持するときには、ストッパを退避位置に位置させ、且つ、ポンプ吐出量を制御して弁体をストッパよりも閉弁方向側に位置させた後、ストッパを規制位置に変位させる準備処理を実行する。

上記構成によれば、ポンプ吐出量を増大させることによって、循環回路のうち、冷却水の流れ方向における弁体よりも上流側と下流側との圧力差が大きくなると、弁体が開弁方向に回転し、流量調整弁の開度が大きくなる。一方、ポンプ吐出量を減少させることによって上記圧力差が小さくなると、弁体が閉弁方向に回転し、流量調整弁の開度が小さくなる。すなわち、ポンプ吐出量を制御することによって、流量調整弁の開度を調整することができる。

また、流量調整弁の開度を保持する際には、準備処理が実行される。準備処理が実行されると、ストッパが退避位置に配置され、弁体がストッパよりも閉弁方向側に配置される。そして、ストッパが規制位置に変位される。準備処理の終了時点では、弁体がストッパよりも閉弁方向側に配置されているとともに、ストッパが規制位置に配置されている。そのため、この状態でポンプ吐出量が増大され、上記圧力差が大きくなった場合、弁体が開弁方向に回転しようとしても、当該弁体とストッパとが係合する。これにより、弁体のそれ以上の開弁方向への回転が規制され、ひいては流量調整弁の開度が保持される。このように弁体とストッパとが係合している状況下ではポンプ吐出量が増大されても、弁体の回転角、すなわち流量調整弁の開度を保持することができる。

したがって、弁体の回転角を保持することによって流量調整弁の開度を保持することができるようになる。
冷却装置の一態様において、流量調整弁は、閉弁方向に弁体を付勢する弁体用付勢部材と、循環回路の一部を構成し、且つ、弁体が配置されている弁体収容部と、仕切壁によって弁体収容部とは仕切られているストッパ収容室と、仕切壁に設けられているとともに、弁体収容部とストッパ収容室とを連通し、且つ、ストッパが挿通する挿通部と、循環回路のうち、冷却水の流れ方向における弁体よりも上流側の通路部分とストッパ収容室とを繋ぐ連通路と、を有する。この冷却装置では、ストッパは、連通路内の圧力が高くなると規制位置に向けて変位し、連通路内の圧力が低くなると退避位置に向けて変位する。

上記構成によれば、ポンプ吐出量が多くなると、弁体用付勢部材の付勢力に抗して弁体が開弁方向に回転する。一方、ポンプ吐出量が少なくなると、弁体用付勢部材の付勢力によって弁体が閉弁方向に回転する。また、ポンプ吐出量が多くなると、循環回路のうち、冷却水の流れ方向における弁体よりも上流側の通路部分の圧力が高くなる。すると、当該上流側の通路部分と連通する連通路内の圧力が高くなるため、挿通部を介してストッパが弁体収容部内に突出する。すなわち、ストッパを規制位置に配置することができる。一方、ストッパが規制位置に位置する状態でポンプ吐出量が減少されると、上記上流側の通路部分の圧力が低くなる。すると、連通路内の圧力も低くなるため、ストッパが退避位置に向けて変位して弁体収容部から退出する。すなわち、ストッパが退避位置まで変位する。したがって、上記構成によれば、ポンプ吐出量を制御することにより、ストッパを退避位置と規制位置との間で変位させることができる。

また、冷却装置の一態様において、流量調整弁は、ストッパを退避位置に向けて付勢するストッパ用付勢部材を有している。この冷却装置において、ストッパは、連通路内の圧力が第１圧力以下であるときには退避位置に位置し、連通路内の圧力が第１圧力よりも高い第２圧力以上であるときにはストッパ用付勢部材の付勢力に抗して規制位置に位置する。

上記構成によれば、ポンプ吐出量の制御を通じて連通路内の圧力を第１圧力以下にすると、ストッパ用付勢部材からの付勢力によって、ストッパが退避位置まで変位する。つまり、ポンプ吐出量の制御を通じて連通路内の圧力を第１圧力以下に維持することによって、ストッパが退避位置に位置する状態を維持することができる。一方、ポンプ吐出量の制御を通じて連通路内の圧力を第１圧力以下の状態から第２圧力以上の状態に移行させると、ストッパ用付勢部材からの付勢力に抗してストッパが退避位置から規制位置まで変位する。そのため、ポンプ吐出量の制御を通じて連通路内の圧力を第２圧力以上に維持することによって、ストッパが規制位置に位置する状態を維持することができる。すなわち、ストッパ用付勢部材の付勢力を利用することにより、ストッパを規制位置に配置するための連通路内の圧力と、ストッパを退避位置に配置するための連通路内の圧力とをずらすことができる。そのため、ポンプ吐出量の制御を通じてのストッパの操作性を向上させることができる。

冷却装置の一態様では、弁体用付勢部材は、循環回路のうち、冷却水の流れ方向における弁体よりも上流側と下流側との圧力差が規定圧力差以下になったときにストッパよりも閉弁方向側まで前記弁体を回転させるものである。この冷却装置では、ポンプ吐出量が第１吐出量以下であるときに、上記圧力差が規定圧力差以下となる。さらに、この冷却装置では、ポンプ吐出量を第１吐出量よりも大きい値から当該第１吐出量以下の値に変更したときに、上記圧力差が規定圧力差以下になるよりも先に連通路内の圧力が第１圧力以下となる。

上記構成によれば、準備処理が実行されると、ポンプ吐出量を第１吐出量以下まで減少させることにより、ストッパが退避位置まで変位した後に、閉弁方向に回転する弁体が規制位置を通過するようになる。すなわち、ストッパよりも閉弁方向側への弁体の回転がストッパによって阻害されることを抑制できる。

制御部は、準備処理では、ポンプ吐出量を第１吐出量以下にすることによって、ストッパを退避位置に配置した上で弁体をストッパよりも閉弁方向側に配置した後、ポンプ吐出量を第１吐出量よりも多い第２吐出量まで増大させることによって、ストッパを退避位置から規制位置まで変位させることが好ましい。

上記構成によれば、準備処理が実行されると、ポンプ吐出量が第１吐出量以下になるため、ストッパが退避位置に配置され、その上で、弁体がストッパよりも閉弁方向側に位置する状態になる。その後、ポンプ吐出量を第２吐出量まで増大させることにより、ストッパが退避位置から規制位置まで変位する。これにより、弁体がストッパよりも閉弁方向側に位置するとともに、ストッパが規制位置に位置する状態になる。そのため、この状態でポンプ吐出量が増大されたとしても、弁体とストッパとが係合し、更なる弁体の開弁方向への回転が規制される。その結果、流量調整弁の開度を保持することができる。

また、制御部は、上記開度を保持する状態を解除するときには、ポンプ吐出量を第１吐出量以下にすることによってストッパを退避位置に配置した後、ポンプ吐出量を第１吐出量以下の値から第２吐出量よりも多い第３吐出量に変更する解除処理を実行することが好ましい。

上記構成によれば、解除処理が実行されると、ポンプ吐出量が第１吐出量以下になるため、ストッパが退避位置に配置される。すなわち、弁体とストッパとが係合することがなくなる。この状態でポンプ吐出量が第１吐出量以下の値から第３吐出量に変更される。

解除処理の実行によって第１吐出量以下の値から第３吐出量にポンプ吐出量が変更されるときにおける、循環回路のうち、冷却水の流れ方向における弁体よりも上流側と下流側との圧力差の増大速度を解除時増大速度とする。また、第１吐出量以下の値から第２吐出量にポンプ吐出量が変更されるときにおける上記圧力差の増大速度を規制時増大速度とする。ポンプ吐出量の増大に伴う上記圧力差の増大速度は、ポンプ吐出量の増大幅が大きいほど大きくなりやすい。第１吐出量と第３吐出量との差分は、第１吐出量と第２吐出量との差分よりも大きい。よって、解除時増大速度のほうが、規制時増大速度よりも大きくなりやすい。

上記圧力差を大きくすることによって、弁体を開弁方向に回転させることができる。このときの弁体の回転速度は、上記圧力差の増大速度が大きいほど大きくなりやすい。すなわち、解除処理が実行される場合には、上記圧力差が一気に大きくなるため、開弁方向に回転する弁体の回転速度が大きくなる。その結果、ストッパが退避位置から規制位置に変位する前に、弁体をストッパよりも開弁方向側まで回転させることができる。そのため、解除処理の終了後では、ポンプ吐出量の制御を通じて上記圧力差を調整することにより、弁体の回転角、すなわち流量調整弁の開度を調整することができるようになる。

準備処理によってポンプ吐出量を第２吐出量まで増大させるときにおける、循環回路のうち、冷却水の流れ方向における弁体よりも上流側と下流側との圧力差の増大速度を規制時増大速度としたとする。この場合、制御部は、例えば、解除処理では、ポンプ吐出量を第１吐出量以下にすることによってストッパを退避位置に配置した後、ポンプ吐出量を増大させることによって、規制時増大速度よりも大きい増大速度で上記圧力差を大きくする。

上記構成によれば、解除処理の実行によってポンプ吐出量を増大させているときにおける上記圧力差の増大速度を規制時増大速度よりも大きくすることができる。この場合、開弁方向に回転する弁体の回転速度が大きくなる。そのため、ストッパが退避位置から規制位置に変位する前に、弁体をストッパよりも開弁方向側まで回転させることができる。したがって、解除処理の終了後では、ポンプ吐出量の制御を通じて上記圧力差を調整することにより、弁体の回転角、すなわち流量調整弁の開度を調整することができる。

冷却装置の一態様は、循環回路のうち、冷却水の流れ方向においてストッパよりも上流側に配置されており、閉弁方向に回転してきた弁体に係合して当該弁体の閉弁方向への更なる回転を規制する規制部を備えている。

上記構成によれば、ポンプ吐出量が第１吐出量以下の値になると、弁体が閉弁方向に回転する。そして、弁体が規制部に係合すると、それ以上に弁体が閉弁方向に回転することが規制される。そのため、ポンプ吐出量を第１吐出量以下の値にしたときに、弁体がストッパから離れすぎることを抑制できる。

冷却装置の一態様において、循環回路には、ポンプ及び流量調整弁の双方に対して直列に配置されているラジエータを設けるとともに、ラジエータ及び流量調整弁の双方を迂回させて冷却水を流すバイパス通路が設けられている。この構成によれば、流量調整弁の開度を調整することにより、ラジエータを通過する冷却水量を制御することができ、ひいては循環回路を循環する冷却水の温度及び冷却水の循環量を調整することができる。

この場合、制御部は、内燃機関の暖機運転が完了していないときには、ストッパを規制位置に配置することにより、弁体の開弁方向への回転をストッパによって規制するようにしてもよい。この構成によれば、内燃機関の暖機運転が未だ完了していないときには、流量調整弁の開度を保持することにより、冷却水の温度を早期に上昇させることができる。

一方、制御部は、内燃機関の暖機運転が完了しているときには、ポンプ吐出量の制御を通じて流量調整弁の開度を調整するようにしてもよい。この構成によれば、暖機運転の完了後では、上記開度を調整することにより、機関運転中における冷却水の温度及び循環回路を流れる冷却水量を制御することができる。

実施形態の内燃機関の冷却装置の概略構成を示す模式図。 同冷却装置の流量調整弁の概略を示す断面図。 同流量調整弁の概略を示す断面図。 同流量調整弁の概略を示す断面図。 同流量調整弁の概略を示す断面図。 ラジエータ流量と循環冷却水量との関係を示すマップ。 内燃機関の運転状態に応じて流量調整弁を制御する際に実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。 準備処理の実行時におけるポンプ駆動量の推移及び解除処理の実行時におけるポンプ駆動量の推移を示すタイミングチャート。 変更例における内燃機関の冷却装置の概略構成を示す模式図。

以下、内燃機関の冷却装置の一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
図１に示すように、冷却装置２０は、内燃機関１０のシリンダブロック１１内のウォータジャケット１１ａ及びシリンダヘッド１２内のウォータジャケット１２ａを流れる冷却水が循環する循環回路２１を備えている。循環回路２１には、シリンダブロック１１内のウォータジャケット１１ａに向けて冷却水を吐出する電動式のポンプ２６と、ポンプ２６と直列に配置されているラジエータ２７及び流量調整弁２８とが設けられている。流量調整弁２８は、ラジエータ２７を通過する冷却水量であるラジエータ流量ＲＦＲを調整するものであり、ラジエータ２７とポンプ２６との間に配置されている。また、循環回路２１には、ラジエータ２７及び流量調整弁２８を迂回させて冷却水を流すバイパス通路２２が設けられている。

なお、図１では、シリンダブロック１１内のウォータジャケット１１ａ及びシリンダヘッド１２内のウォータジャケット１２ａにおける冷却水の流れを破線矢印で図示している。また、ポンプ２６からシリンダブロック１１に向かう冷却水の流れ、及び、シリンダヘッド１２から流出した冷却水の流れを実線矢印で図示している。

また、循環回路２１において、バイパス通路２２とは並列に配置されているとともに、ラジエータ２７及び流量調整弁２８が配置されている冷却水の通路を、ラジエータ通路２３という。ラジエータ通路２３を通過してポンプ２６に導かれる冷却水は、ラジエータ２７によって冷却されるのに対し、バイパス通路２２を通過してポンプ２６に導かれる冷却水は、ラジエータ２７によって冷却されない。そのため、バイパス通路２２を介してポンプ２６に導かれる冷却水の温度は、ラジエータ通路２３を介してポンプ２６に導かれる冷却水の温度よりも高い。

次に、図２〜図４を参照し、流量調整弁２８について説明する。
流量調整弁２８は、筒状をなすハウジング３０を備えている。ラジエータ２７を通過した冷却水が、白抜きの矢印で示す方向にハウジング３０の内部を流れる。ハウジング３０内には、ハウジング３０に支持されている回転軸３２と、回転軸３２を中心に回転する弁体３３とが配置されている。弁体３３は、回転可能な状態で回転軸３２に支持されている。ハウジング３０内において、ラジエータ通路２３の一部を構成するとともに、弁体３３が配置されている空間のことを、「弁体収容部３１」という。

弁体３３が回転して弁体３３の回転角が変わると、流量調整弁２８の開度Ｖが可変する。ラジエータ通路２３における弁体３３よりも上流側（すなわち、図中左側であって、ラジエータ２７側）と、弁体３３よりも下流側（すなわち、図中右側であって、ポンプ２６側）との圧力差を、「弁体圧力差ΔＰＶ」とする。この場合、弁体圧力差ΔＰＶが大きくなると、流量調整弁２８の開度Ｖを大きくする方向に弁体３３が回転する。このときの弁体３３の回転方向を「開弁方向Ｃ１」という。一方、開弁方向Ｃ１の反対方向であって、且つ開度Ｖを小さくする弁体３３の回転方向を「閉弁方向Ｃ２」という。

ちなみに、本実施形態では、ポンプ２６の駆動量であるポンプ駆動量ＤＰの制御を通じて弁体圧力差ΔＰＶを調整することができる。具体的には、ポンプ駆動量ＤＰが増大すると、ポンプ２６からの冷却水の吐出量が多くなる。すなわち、ポンプ駆動量ＤＰが、ポンプ２６の冷却水の吐出量であるポンプ吐出量に相当する値である。そして、冷却水の吐出量が多くなると、ラジエータ通路２３では、弁体３３よりも上流側の圧力が高くなる。その結果、弁体圧力差ΔＰＶが大きくなる。

流量調整弁２８には、弁体３３の閉弁方向Ｃ２への回転を規制する規制部３４が設けられている。規制部３４は、弁体３３の上流側の面に係合することにより、弁体３３の閉弁方向Ｃ２への回転を規制する。本実施形態では、開度Ｖが最小となるときに弁体３３と規制部３４とが係合する。このように規制部３４によって弁体３３の閉弁方向Ｃ２への回転が規制されているときの開度Ｖを「規定の開度ＶＡ」という。

流量調整弁２８は、図２に実線矢印で示すように弁体３３に対して閉弁方向Ｃ２に付勢する弁体用付勢部材３５を有している。よって、弁体圧力差ΔＰＶが大きくなるときには、弁体用付勢部材３５の付勢力に抗して弁体３３が開弁方向Ｃ１に回転する。一方、弁体圧力差ΔＰＶが小さくなるときには、弁体用付勢部材３５の付勢力によって弁体３３が閉弁方向Ｃ２に回転する。このように弁体圧力差ΔＰＶが減少していき、弁体圧力差ΔＰＶが規定圧力差ΔＰＶＡになると、弁体３３と規制部３４とが係合するようになる。つまり、弁体圧力差ΔＰＶが規定圧力差ΔＰＶＡ以下である場合、流量調整弁２８の開度Ｖが規定の開度ＶＡで保持される。

また、ラジエータ通路２３のうちの冷却水の流れ方向における規制部３４よりも下流側（すなわち、ポンプ２６側）には、ストッパ３６が配置されている。ストッパ３６は、弁体３３と係合して弁体３３の回転を規制する規制位置と、弁体３３に係合せず、弁体３３の回転を許容する退避位置との間で進退移動する。規制位置とは、図２及び図３におけるストッパ３６の位置のことである。退避位置とは、図４におけるストッパ３６の位置のことである。図２に示すように規制位置に位置するストッパ３６が弁体３３の先端部３３１の下流側の面に係合すると、弁体３３の開弁方向Ｃ１へのさらなる回転がストッパ３６によって規制され、流量調整弁２８の開度Ｖが保持される。ただし、図３に示すようにストッパ３６が規制位置に配置されている場合であっても、ストッパ３６、すなわち規制位置よりも弁体３３の先端部３３１が開弁方向Ｃ１側に位置するときには、弁体３３の開弁方向Ｃ１への回転がストッパ３６によって規制されない。一方、ストッパ３６が退避位置に配置されているときには、図４に示すようにストッパ３６が弁体３３に係合しない。つまり、ストッパ３６によって弁体３３の回転が規制されることはない。

流量調整弁２８は、ストッパ３６を収容可能なストッパ収容室３９を有している。ストッパ収容室３９と弁体収容部３１とは、ハウジング３０の側壁３０１によって仕切られている。すなわち、ハウジング３０の側壁３０１が、「仕切壁」として機能する。図２に二点鎖線で示すハウジング３０の中心軸３０ａを挟んで回転軸３２の反対側に、ストッパ収容室３９が位置している。また、ハウジング３０の側壁３０１には、ストッパ収容室３９と弁体収容部３１とを連通する挿通部４０が形成されている。この挿通部４０内をストッパ３６が挿通する。

図２に示すようにストッパ３６の進退移動する方向をストッパ移動方向Ｚとした場合、ストッパ３６は、ストッパ収容室３９内に位置するとともに、ストッパ収容室３９を２つの領域３９１，３９２に区画するベース部３７と、ベース部３７から突出する突出部３８とを有している。２つの領域３９１，３９２のうち、挿通部４０に接続される領域を第１領域３９１といい、第１領域３９１とは異なる領域を第２領域３９２という。第１領域３９１及び第２領域３９２は、ストッパ移動方向Ｚに並んでいる。そして、第１領域３９１は、ストッパ移動方向Ｚにおいて第２領域３９２と弁体収容部３１との間に配置されている。

突出部３８は、ベース部３７から第１領域３９１側に突出している。突出部３８は、ストッパ３６が退避位置と規制位置との間で変位するときに挿通部４０を挿通する。そして、ストッパ３６が規制位置に配置されているときには、図２及び図３に示すように突出部３８が弁体収容部３１内に配置されるため、突出部３８が弁体３３の先端部３３１に係合可能である。一方、ストッパ３６を規制位置から退避位置に変位させると、図４に示すようにストッパ３６の突出部３８が挿通部４０を介して弁体収容部３１外に退出する。

流量調整弁２８は、ストッパ３６を退避位置に向けて付勢するストッパ用付勢部材４１を有している。すなわち、ストッパ用付勢部材４１は、第１領域３９１の容積を拡大させる方向であって且つ第２領域３９２の容積を縮小させる方向にストッパ３６を付勢する。ストッパ用付勢部材４１の付勢力は、弁体用付勢部材３５の付勢力よりも小さい。ストッパ用付勢部材４１は、ストッパ収容室３９の第１領域３９１内に配置されている。

流量調整弁２８は、ストッパ収容室３９の第２領域３９２とラジエータ通路２３における弁体３３よりもラジエータ２７側とを連通する連通路４２を有している。なお、図４に示すようにストッパ３６が退避位置に位置する場合であっても、連通路４２が第２領域３９２内と連通する。

ラジエータ通路２３における弁体３３よりもラジエータ２７側の圧力が高くなると、連通路４２及び第２領域３９２の圧力が高くなる。すると、第２領域３９２と第１領域３９１との圧力差が大きくなるため、ストッパ用付勢部材４１の付勢力に抗し、第２領域３９２の容積を拡大させる方向にストッパ３６を変位させることができる。具体的には、連通路４２内の圧力及び第２領域３９２内の圧力が第１圧力Ｐａ１以下である場合、ストッパ用付勢部材４１の付勢力によって、ストッパ３６が退避位置に位置する状態が保持される。連通路４２内の圧力及び第２領域３９２内の圧力が第１圧力Ｐａ１以下の状態から第１圧力Ｐａ１よりも高い状態に移行すると、ストッパ用付勢部材４１の付勢力に抗し、ストッパ３６が規制位置に向けて変位するようになる。そして、連通路４２内の圧力及び第２領域３９２内の圧力が第１圧力Ｐａ１よりも高い第２圧力Ｐａ２以上になると、ストッパ３６が規制位置に達し、ストッパ３６が規制位置に位置する状態が保持されるようになる。

次に、図１及び図６を参照し、冷却装置２０の制御構成について説明する。
図１に示すように、冷却装置２０の制御装置６０には、水温センサ１０１などの各種のセンサから検出信号が入力される。水温センサ１０１は、シリンダヘッド１２内から流出した冷却水の温度である出口水温Ｔｗｔを検出し、検出した出口水温Ｔｗｔに応じた信号を検出信号として制御装置６０に出力する。そして、制御装置６０は、各種のセンサ１０１の検出信号を基に、ポンプ２６の駆動を制御する。

制御装置６０は、機能部として、制御部６１と、記憶部６２とを有している。制御部６１は、ポンプ２６の駆動量であるポンプ駆動量ＤＰを制御することにより、出口水温Ｔｗｔを制御する。上述したようにポンプ駆動量ＤＰは、ポンプ吐出量と相関している。そのため、制御部６１は、ポンプ吐出量を制御しているともいえる。

記憶部６２は、循環冷却水量ＣＲとラジエータ流量ＲＦＲとの関係を表す２種類のマップＭＰ１，ＭＰ２を記憶している。２種類のマップＭＰ１，ＭＰ２のうちの第１マップＭＰ１は、ポンプ駆動量ＤＰの変化に応じて流量調整弁２８の開度Ｖが変化するときにおける循環冷却水量ＣＲとラジエータ流量ＲＦＲとの関係を表すマップである。また、２種類のマップＭＰ１，ＭＰ２のうちの第１マップＭＰ１とは異なる第２マップＭＰ２は、ストッパ３６によって弁体３３の開弁方向Ｃ１への回転が規制されるとき、すなわち開度Ｖが保持されているときにおける循環冷却水量ＣＲとラジエータ流量ＲＦＲとの関係を表すマップである。

図６を参照し、記憶部６２に記憶されているマップＭＰ１，ＭＰ２について説明する。図６では、第１マップＭＰ１が実線で表されており、第２マップＭＰ２が破線で表されている。

図６に破線で示すように、第２マップＭＰ２は、循環冷却水量ＣＲによらず、ラジエータ流量ＲＦＲが規定流量（例えば、「０」）で保持される。
図６に実線で示すように、第１マップＭＰ１では、循環冷却水量ＣＲが切替冷却水量ＣＲＡ未満であるときには、ラジエータ流量ＲＦＲが規定流量で保持される。これは、循環冷却水量ＣＲが切替冷却水量ＣＲＡ未満であるときには、弁体用付勢部材３５の付勢力により、流量調整弁２８の開度Ｖが規定の開度ＶＡで保持されるためである。一方、循環冷却水量ＣＲが切替冷却水量ＣＲＡ以上であるときには、循環冷却水量ＣＲが多いほどラジエータ流量ＲＦＲが多くなる。これは、循環冷却水量ＣＲが切替冷却水量ＣＲＡ以上である場合、循環冷却水量ＣＲが多いほど弁体用付勢部材３５の付勢力に抗して弁体３３が開弁方向Ｃ１に回転し、開度Ｖが大きくなるためである。したがって、第１マップＭＰ１には、ラジエータ流量ＲＦＲが多いときには、ラジエータ流量ＲＦＲが少ないときよりも循環冷却水量ＣＲを多くする関係が表されている。

ポンプ駆動量ＤＰが多いほど循環冷却水量ＣＲが多くなる。そして、循環冷却水量ＣＲが多いほど、ラジエータ通路２３における弁体３３よりも上流側の圧力が高くなる、すなわち弁体圧力差ΔＰＶが大きくなる。つまり、弁体圧力差ΔＰＶと循環冷却水量ＣＲとの間には相関がある。そのため、切替冷却水量ＣＲＡは、弁体圧力差ΔＰＶが規定圧力差ΔＰＶＡになるときの循環冷却水量ＣＲと等しい。

なお、付勢力の大きい付勢部材が弁体用付勢部材３５として採用されている場合、付勢力の小さい付勢部材が弁体用付勢部材３５として採用されている場合よりも規定圧力差ΔＰＶＡは小さい値になる。すなわち、切替冷却水量ＣＲＡは、弁体用付勢部材３５の付勢力と相関する値であるということができる。

ところで、出口水温Ｔｗｔは、循環冷却水量ＣＲが多いほど高くなりにくい。また、ポンプ２６から吐出される冷却水のうち、ラジエータ２７によって冷却された冷却水の割合が高いほど、出口水温Ｔｗｔが高くなりにくい。そのため、出口水温Ｔｗｔを制御するときには、出口水温Ｔｗｔが許容温度範囲内の値となるように、ラジエータ流量ＲＦＲの目標である目標ラジエータ流量ＲＦＲＴｒ、及び、循環冷却水量ＣＲの目標である目標循環冷却水量ＣＲＴｒが導出される。そして、目標ラジエータ流量ＲＦＲＴｒ及び目標循環冷却水量ＣＲＴｒを基に、制御部６１によってポンプ駆動量ＤＰが制御される。

次に、図７を参照し、流量調整弁２８を制御するために制御部６１が実行する処理ルーチンについて説明する。なお、図７に示す処理ルーチンは、機関運転中にあっては繰り返し実行される。

本処理ルーチンにおいて、制御部６１によって、内燃機関１０の暖機運転が完了しているか否かの判定が行われる（Ｓ１１）。例えば、出口水温Ｔｗｔが判定水温ＴｗｔＴｈ以上である場合、暖機運転が完了しているとの判定がなされる。一方、出口水温Ｔｗｔが判定水温ＴｗｔＴｈ未満である場合、暖機運転が完了しているとの判定がなされない。

暖機運転が完了しているとの判定がなされていない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、制御部６１によって、流量調整弁２８の開度Ｖが保持されているか否かの判定が行われる（Ｓ１２）。例えば、機関運転が開始されてから後述する準備処理を実行したという履歴がある場合、開度Ｖが保持されているとの判定がなされる。一方、機関運転が開始されてから後述する準備処理を実行したという履歴がない場合、開度Ｖが保持されているとの判定がなされない。開度Ｖが保持されている場合、ストッパ３６によって弁体３３の開弁方向Ｃ１への回転が規制されているため、ポンプ駆動量ＤＰが増大されてもラジエータ流量ＲＦＲの増大を抑制できると判断することができる。そのため、開度Ｖが保持されている場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、本処理ルーチンが一旦終了される。すなわち、開度Ｖを保持する状態が継続される。

一方、開度Ｖが保持されていない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、制御部６１によって、準備処理が実行される（Ｓ１３）。すなわち、制御部６１は、準備処理では、ストッパ３６を退避位置に位置させ、且つ、ポンプ駆動量ＤＰを制御して弁体３３をストッパ３６よりも閉弁方向Ｃ２側に位置させた後、ストッパ３６を規制位置に変位させる。なお、準備処理の詳細な説明は、図８を用いて後述する。そして、準備処理の実行が完了すると、本処理ルーチンが一旦終了される。

その一方で、ステップＳ１１において、暖機運転が完了しているとの判定がなされている場合（ＹＥＳ）、制御部６１によって、流量調整弁２８の開度Ｖが保持されているか否かの判定が行われる（Ｓ１４）。例えば、暖機運転が完了した以降において後述する解除処理を実行したという履歴がない場合、開度Ｖが保持されているとの判定がなされる。一方、暖機運転が完了した以降において後述する解除処理を実行したという履歴がある場合、開度Ｖが保持されているとの判定がなされない。開度Ｖが保持されていない場合、弁体３３の開弁方向Ｃ１への回転がストッパ３６によって規制されないため、ポンプ駆動量ＤＰの制御によってラジエータ流量ＲＦＲを調整することができる。一方、開度Ｖが保持されている場合、弁体３３の開弁方向Ｃ１への回転がストッパ３６によって規制されているため、ポンプ駆動量ＤＰを増大させてもラジエータ流量ＲＦＲを多くできない。その結果、循環冷却水量ＣＲを多くしてもポンプ２６から吐出される冷却水の温度が高いため、出口水温Ｔｗｔが高くなりすぎるおそれがある。そのため、開度Ｖが保持されている場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、制御部６１によって、解除処理が実行される（Ｓ１５）。すなわち、制御部６１は、解除処理では、ストッパ３６を退避位置に配置した後、ポンプ駆動量ＤＰを増大させることによって、ストッパ３６が規制位置まで変位する前に弁体３３をストッパ３６よりも開弁方向Ｃ１側まで回転させる。なお、解除処理の詳細な説明は、図８を用いて後述する。そして、解除処理の実行が完了すると、本処理ルーチンが一旦終了される。

一方、ステップＳ１４において、開度Ｖが保持されていない場合（ＮＯ）、本処理ルーチンが一旦終了される。
次に、図８を参照し、準備処理について説明する。なお、図８に示す通常駆動領域ＤＰＲとは、弁体３３の開弁方向Ｃ１への回転がストッパ３６によって規制されておらず、且つ、ポンプ駆動量ＤＰの調整によって開度Ｖを調整できる場合に設定されうるポンプ駆動量ＤＰの領域のことである。

タイミングｔ１１で準備処理が開始されると、制御部６１によってポンプ駆動量ＤＰが第１駆動量ＤＰ１に変更される。第１駆動量ＤＰ１は、第１吐出量に相当するポンプ駆動量のことである。第１駆動量ＤＰ１は、通常駆動領域ＤＰＲの下限ＤＰＲｌｌよりも小さい値である。ポンプ駆動量ＤＰが多くなると、ポンプ２６の冷却水の吐出量が多くなる。そして、ポンプ２６の冷却水の吐出量が多いほど、循環冷却水量ＣＲが多くなる。つまり、ポンプ駆動量ＤＰと循環冷却水量ＣＲとの間には相関がある。そして、本実施形態では、第１駆動量ＤＰ１は、循環冷却水量ＣＲを切替冷却水量ＣＲＡ未満の値とすることのできるポンプ駆動量ＤＰに設定されている。

そのため、ポンプ駆動量ＤＰが第１駆動量ＤＰ１に変更されると、循環冷却水量ＣＲが減少していくため、ラジエータ通路２３では、弁体３３よりもラジエータ２７側の圧力が減少していく、すなわち弁体圧力差ΔＰＶが減少していく。こうして弁体圧力差ΔＰＶが小さくなると、弁体用付勢部材３５の付勢力によって弁体３３が閉弁方向Ｃ２に回転する。そして、循環冷却水量ＣＲが切替冷却水量ＣＲＡ未満となって弁体圧力差ΔＰＶが規定圧力差ΔＰＶＡ以下になると、弁体３３がストッパ３６よりも閉弁方向Ｃ２側に位置するようになる。そして、弁体３３の先端部３３１の上流側の面に規制部３４が係合するようになる。

また、ポンプ駆動量ＤＰを第１駆動量ＤＰ１に変更することによって、ラジエータ通路２３における弁体３３よりもラジエータ２７側の圧力が減少しているときには、連通路４２内の圧力、及び、ストッパ収容室３９の第２領域３９２内の圧力もまた減少する。すると、ストッパ用付勢部材４１の付勢力によって、ストッパ３６が規制位置から退避位置に向けて変位する。そして、ラジエータ通路２３における弁体３３よりもラジエータ２７側の圧力の減少によって、連通路４２内の圧力及び第２領域３９２の圧力が第１圧力Ｐａ１以下になると、ストッパ３６が退避位置に位置するようになる。そして、連通路４２内の圧力及び第２領域３９２の圧力が第１圧力Ｐａ１以下である状態が継続されると、ストッパ３６が退避位置で保持される。

ここで、ポンプ駆動量ＤＰの減少幅が大きく、ラジエータ通路２３における弁体３３よりも上流側の圧力の減少速度が大きいほど、弁体３３の閉弁方向Ｃ２への回転速度が大きくなる。言い換えると、ポンプ駆動量ＤＰの減少幅が小さく、ラジエータ通路２３における弁体３３よりも上流側の圧力の減少速度が小さいほど、弁体３３の閉弁方向Ｃ２への回転速度が大きくなりにくい。

本実施形態では、ポンプ駆動量ＤＰを、通常駆動領域ＤＰＲ内の値から第１駆動量ＤＰ１に変更した場合、ラジエータ通路２３における弁体３３よりも上流側の圧力は比較的緩やかに減少する。そのため、弁体３３の閉弁方向Ｃ２への回転速度が大きくなりにくい。その結果、弁体圧力差ΔＰＶの減少に起因して弁体３３が閉弁方向Ｃ２に回転する場合、ストッパ３６が退避位置まで変位した後に、弁体３３をストッパ３６よりも閉弁方向Ｃ２側に配置することができる。

そして、タイミングｔ１２では、制御部６１によって、ストッパ３６が退避位置に位置するとともに、弁体３３と規制部３４とが係合していると判断される。そのため、制御部６１によって、ポンプ駆動量ＤＰが、第１駆動量ＤＰ１から第２駆動量ＤＰ２に変更される。第２駆動量ＤＰ２は、第１駆動量ＤＰ１よりも大きい。第２駆動量ＤＰ２は、第２吐出量に相当するポンプ駆動量のことである。

なお、タイミングｔ１１からタイミングｔ１２までの時間の長さは、ポンプ駆動量ＤＰを第１駆動量ＤＰ１に変更することによって弁体３３と規制部３４とを係合させるのに要する時間、又は、当該時間よりも僅かに長い時間に設定されている。準備処理の開始前におけるポンプ駆動量ＤＰが多いほど、準備処理の開始前における弁体３３の回転角が大きいため、弁体３３と規制部３４とを係合させるのに要する時間が長くなると推測できる。そのため、タイミングｔ１１からタイミングｔ１２までの時間の長さ、すなわちポンプ駆動量ＤＰを第１駆動量ＤＰ１以下の値で保持する時間の長さを、準備処理の開始前におけるポンプ駆動量ＤＰに応じて可変させるようにしてもよい。

図８に示すように、第２駆動量ＤＰ２は、第１駆動量ＤＰ１よりも大きい。第２駆動量ＤＰ２は、以下の２つの条件を充足できるような値に設定されている。なお、本実施形態では、第２駆動量ＤＰ２は、通常駆動領域ＤＰＲの下限ＤＰＲｌｌよりも小さい値に設定されている。しかし、以下の２つの条件を充足しているのであれば、第２駆動量ＤＰ２は下限ＤＰＲｌｌ以上の値であってもよい。
（条件１）ポンプ駆動量ＤＰを第２駆動量ＤＰ２とした場合に連通路４２内の圧力及び第２領域３９２内の圧力を第１圧力Ｐａ１よりも高い第２圧力Ｐａ２とし、ストッパ３６を規制位置に配置できるようにすること。
（条件２）ポンプ駆動量ＤＰを第２駆動量ＤＰ２とした場合に循環冷却水量ＣＲが切替冷却水量ＣＲＡ以上にならないようにし、弁体３３がストッパ３６よりも閉弁方向Ｃ２側に位置する状態を保持できるようにすること。

そのため、タイミングｔ１２でポンプ駆動量ＤＰが第１駆動量ＤＰ１から第２駆動量ＤＰ２に変更されると、弁体３３がストッパ３６よりも閉弁方向Ｃ２側に位置する状態のまま、ストッパ３６が退避位置から規制位置に変位する。

そして、タイミングｔ１３では、制御部６１によって、弁体３３の先端部３３１がストッパ３６よりも閉弁方向Ｃ２側に位置し、且つ、ストッパ３６が規制位置に位置していると判断される。タイミングｔ１２からタイミングｔ１３までの時間の長さは、ポンプ駆動量ＤＰを第２駆動量ＤＰ２にすることによってストッパ３６を退避位置から規制位置まで変位させるのに要する時間、又は、当該時間よりも僅かに長い時間に設定されている。そのため、ポンプ駆動量ＤＰを第２駆動量ＤＰ２に変更した以降でタイミングｔ１３になったことを条件に、制御部６１は、上記のように判断できる。そして、タイミングｔ１３で制御部６１による準備処理の実行が終了される。

タイミングｔ１３以降では、通常駆動領域ＤＰＲの範囲でポンプ駆動量ＤＰが調整される。このようにポンプ駆動量ＤＰが第２駆動量ＤＰ２から増大されると、弁体３３が開弁方向Ｃ１に回転しようとするものの、弁体３３の先端部３３１の下流側の面がストッパ３６と係合する。その結果、弁体３３の開弁方向Ｃ１への回転が規制され、流量調整弁２８の開度Ｖが保持される。

次に、図８を参照し、解除処理について説明する。
タイミングｔ２１で解除処理が開始されると、制御部６１によって、ポンプ駆動量ＤＰが第１駆動量ＤＰ１に変更される。すると、連通路４２内の圧力、及び、ストッパ収容室３９の第２領域３９２内の圧力が減少して第１圧力Ｐａ１以下になる。その結果、ストッパ３６が規制位置から退避位置に変位する。つまり、タイミングｔ２２、又は、タイミングｔ２２よりも少し前に、ストッパ３６によって弁体３３の開弁方向Ｃ１への回転を規制できる状態が解除される。

タイミングｔ２２では、制御部６１によって、ポンプ駆動量ＤＰが第１駆動量ＤＰ１から第３駆動量ＤＰ３に変更される。第３駆動量ＤＰ３は、第３吐出量に相当するポンプ駆動量のことである。第３駆動量ＤＰ３は、通常駆動領域ＤＰＲの上限ＤＰＲｕｌよりも大きい。すなわち、第３駆動量ＤＰ３は、第２駆動量ＤＰ２よりも大きい。そのため、第３駆動量ＤＰ３と第１駆動量ＤＰ１との差分は、第２駆動量ＤＰ２と第１駆動量ＤＰ１との差分よりも大きい。準備処理の実行時のようにポンプ駆動量ＤＰを第１駆動量ＤＰ１から第２駆動量ＤＰ２に変更するときにおけるラジエータ通路２３における弁体３３よりも上流側の圧力の増大速度を規制時増大速度とする。上記のようにポンプ駆動量ＤＰを第１駆動量ＤＰ１から第３駆動量ＤＰ３に変更した場合、ラジエータ通路２３における弁体３３よりも上流側の圧力の増大速度を、規制時増大速度よりも大きくすることができる。このため、この場合の弁体圧力差ΔＰＶの増大速度は、ポンプ駆動量ＤＰを第１駆動量ＤＰ１から第２駆動量ＤＰ２に変更する場合よりも大きくなる。このように弁体圧力差ΔＰＶの増大速度が大きいと、弁体３３を開弁方向Ｃ１に回転させる際の回転速度が大きくなる。その結果、タイミングｔ２３、又は、タイミングｔ２３よりも少し前に、ストッパ３６が規制位置に変位する前に、弁体３３をストッパ３６よりも開弁方向Ｃ１側に配置することができる。

そして、タイミングｔ２３では、制御部６１によって、弁体３３がストッパ３６よりも開弁方向Ｃ１側に位置するとともに、ストッパ３６が規制位置に位置していると判断される。タイミングｔ２２からタイミングｔ２３までの時間の長さは、ポンプ駆動量ＤＰを第３駆動量ＤＰ３にすることによってストッパ３６よりも弁体３３を開弁方向Ｃ１側まで回転させるのに要する時間、又は、当該時間よりも僅かに長い時間に設定されている。そのため、ポンプ駆動量ＤＰを第３駆動量ＤＰ３に変更した以降でタイミングｔ２３になったことを条件に、制御部６１は、上記のように判断できる。そして、タイミングｔ２３で制御部６１によって解除処理が終了される。その後にあっては、通常駆動領域ＤＰＲの範囲でポンプ駆動量ＤＰが調整される。

本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）本実施形態では、ポンプ駆動量ＤＰの制御によって弁体圧力差ΔＰＶを可変させることにより、弁体３３の回転角、すなわち流量調整弁２８の開度Ｖが調整される。一方、開度Ｖを保持する場合には、準備処理が実行される。準備処理が実行されると、ストッパ３６が退避位置に配置され、ポンプ駆動量ＤＰの制御を通じて弁体３３がストッパ３６よりも閉弁方向Ｃ２側に配置される。そして、この状態でストッパ３６が規制位置に配置される。準備処理の終了後においてポンプ駆動量ＤＰが増大されると、弁体３３が開弁方向Ｃ１に回転しようとするものの、弁体３３とストッパ３６とが係合する。その結果、弁体３３の開弁方向Ｃ１への回転がストッパ３６によって規制されるため、開度Ｖが保持されるようになる。すなわち、本実施形態では、退避位置と規制位置との間で変位するストッパ３６を流量調整弁２８に設けることによって、開度Ｖを保持することができる。

（２）連通路４２内の圧力、及び、ストッパ収容室３９の第２領域３９２内の圧力を調整することにより、ストッパ３６をストッパ移動方向Ｚに変位させることができる。ラジエータ通路２３における弁体３３よりも上流側の部分に連通路４２が接続されているため、ポンプ駆動量ＤＰを制御することによってラジエータ通路２３における弁体３３よりも上流側の圧力を調整することにより、連通路４２内の圧力、及び、ストッパ収容室３９の第２領域３９２内の圧力を調整することができる。つまり、ポンプ駆動量ＤＰを制御することによって、ストッパ３６を退避位置と規制位置との間で変位させることができる。したがって、ストッパ３６の位置を調整するための専用のアクチュエータを流量調整弁２８に設けなくてもよい。

（３）ストッパ３６は、ストッパ用付勢部材４１によって退避位置側に付勢されている。そのため、連通路４２内の圧力、及び、ストッパ収容室３９の第２領域３９２内の圧力を第１圧力Ｐａ１以下にすることで、ストッパ３６を退避位置に配置することができる。一方、連通路４２内の圧力、及び、ストッパ収容室３９の第２領域３９２内の圧力を、第１圧力Ｐａ１よりも高い第２圧力Ｐａ２以上にすることで、ストッパ３６を規制位置に配置することができる。すなわち、ストッパ用付勢部材４１を設けることによって、ストッパ３６を退避位置に配置するための圧力とストッパ３６を規制位置に配置するための圧力との間に差分を発生させることができる。そのため、ポンプ駆動量ＤＰの制御を通じてのストッパ３６の操作性を向上させることができる。

（４）本実施形態では、流量調整弁２８の開度Ｖを保持するときには、準備処理が実行される。準備処理では、ポンプ駆動量ＤＰが第１駆動量ＤＰ１に変更される。すると、ラジエータ通路２３における弁体３３よりも上流側の圧力が減少されるため、連通路４２内の圧力及び第２領域３９２の圧力もまた減少する。そして、連通路４２内の圧力及び第２領域３９２の圧力が第１圧力Ｐａ１以下になると、ストッパ用付勢部材４１の付勢力によってストッパ３６が退避位置に配置されるようになる。また、ラジエータ通路２３における弁体３３よりも上流側の圧力が減少されると、弁体圧力差ΔＰＶが小さくなるため、弁体３３が閉弁方向Ｃ２側まで回転する。そして、ストッパ３６が退避位置に配置された後で、ストッパ３６よりも閉弁方向Ｃ２側まで弁体３３を回転させることができる。

すると、ポンプ駆動量ＤＰが第２駆動量ＤＰ２に変更される。これにより、図２に示すようにストッパ３６よりも閉弁方向Ｃ２側に弁体３３が位置する状態のまま、ストッパ３６を退避位置から規制位置に変位させることができる。この状態でポンプ駆動量ＤＰが増大されると、ストッパ３６によって弁体３３の開弁方向Ｃ１への回転が規制される。そのため、ポンプ駆動量ＤＰを制御することによって、ラジエータ流量ＲＦＲの変動を抑制しつつ、循環冷却水量ＣＲを調整することができる。

（５）一方、流量調整弁２８の開度Ｖを保持する状態を解除するときには、解除処理が実行される。解除処理では、ポンプ駆動量ＤＰが第１駆動量ＤＰ１に変更される。これにより、図４に示すようにストッパ３６が退避位置に配置される。そして、ストッパ３６が退避位置に位置する状態でポンプ駆動量ＤＰが第１駆動量ＤＰ１から第３駆動量ＤＰ３に変更される。すると、ラジエータ通路２３における弁体３３よりも上流側の圧力が一気に高くなる。すなわち、弁体圧力差ΔＰＶが急激に大きくなる。その結果、図５に示すようにストッパ３６が退避位置から規制位置に変位する前に、弁体３３の開弁方向Ｃ１への回転によって弁体３３をストッパ３６よりも開弁方向Ｃ１側に配置することができる。そして、弁体３３がストッパ３６よりも開弁方向Ｃ１側に位置するようになってから、図３に示すようにストッパ３６が規制位置まで変位する。この状態で解除処理が終了されると、ポンプ駆動量ＤＰの制御を通じて弁体圧力差ΔＰＶを変動させることによって、弁体３３の回転角を変化させることができる。すなわち、ラジエータ流量ＲＦＲを調整することができる。

（６）ポンプ駆動量ＤＰを第１駆動量ＤＰ１にすると、弁体３３が閉弁方向Ｃ２に回転する。そして、弁体３３と規制部３４が係合すると、それ以上に弁体３３が閉弁方向Ｃ２に回転することが規制される。そのため、ポンプ駆動量ＤＰを第１駆動量ＤＰ１にしたときに、弁体３３がストッパ３６から離れすぎることを抑制できる。これにより、解除処理の実行によって、弁体３３をストッパ３６よりも開弁方向Ｃ１側に回転させるに際し、規制位置に向けて変位するストッパ３６に弁体３３が引っ掛かる事象が生じにくくなる。

（７）本実施形態では、ラジエータ通路２３にラジエータ２７及び流量調整弁２８の双方が設けられている。そのため、内燃機関１０の暖機運転が未だ完了していないときには、流量調整弁２８の開度Ｖを保持することにより、ラジエータ流量ＲＦＲが少ない状態を保持することができる。そのため、循環回路２１を流れる冷却水の温度を早期に上昇させることができる。

一方、内燃機関１０の暖機運転の完了後では、流量調整弁２８の開度Ｖを調整することにより、ラジエータ流量ＲＦＲを調整することができる。そのため、機関運転中における冷却水の温度及び循環回路２１を流れる冷却水量を制御することができる。

上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・内燃機関１０の暖機運転が未だ完了していない場合であっても、ストッパ３６によって弁体３３の開弁方向Ｃ１への回転を規制しなくてもよい。ストッパ３６によって弁体３３の開弁方向Ｃ１への回転を規制しない場合であっても、循環冷却水量ＣＲを切替冷却水量ＣＲＡ未満とするのであれば、循環回路２１を流れる冷却水の温度を上昇させやすい。

・解除処理によってストッパ３６が規制位置まで変位する前に弁体３３を規制位置よりも開弁方向Ｃ１側まで回転させることができるのであれば、第３駆動量ＤＰ３を通常駆動領域ＤＰＲの上限ＤＰＲｕｌよりも小さい値としてもよい。

・第１駆動量ＤＰ１は、規制部３４に係合するまで弁体３３を閉弁方向Ｃ２に回転させ、且つ、ストッパ３６を退避位置まで変位させることができるのであれば、通常駆動領域ＤＰＲの下限ＤＰＲｌｌ以上の値であってもよい。このように第１駆動量ＤＰ１が下限ＤＰＲｌｌ以上の値である場合、第２駆動量ＤＰ２は下限ＤＰＲｌｌよりも大きい値に設定されることとなる。

・上記実施形態の流量調整弁２８では、連通路４２内の圧力を調整することによってストッパ３６を規制位置と退避位置との間で変位させるようにしている。しかし、流量調整弁は、規制位置と退避位置との間で変位するストッパを有しているのであれば、上記実施形態の流量調整弁２８とは異なる構成の弁であってもよい。例えば、流量調整弁としては、ストッパに駆動力を出力するアクチュエータを有し、アクチュエータの駆動を通じてストッパを規制位置と退避位置との間で変位させる弁であってもよい。この場合、当該アクチュエータを制御部６１に制御させることが好ましい。これにより、弁体３３の回転と、ストッパの変位とを連動させることができる。なお、このようにアクチュエータの作動によってストッパを変位させる構成を採用する場合、アクチュエータの駆動によってストッパが規制位置まで変位したときにストッパが規制位置に位置する状態を保持するための保持機構を、流量調整弁に設けることが好ましい。これにより、流量調整弁の開度Ｖを保持する際の消費電力の増大を抑制することができる。

なお、アクチュエータの作動によってストッパを変位させる構成を採用する場合、弁体圧力差ΔＰＶが大きくなると弁体３３が開弁方向Ｃ１に回転し、弁体圧力差ΔＰＶが小さくなると弁体３３が閉弁方向Ｃ２に回転するのであれば、流量調整弁は弁体用付勢部材３５を備えない構成であってもよい。

・上記実施形態では、流量調整弁２８の開度Ｖの最小値を規定の開度ＶＡとしている。しかし、開度Ｖを規定の開度ＶＡで保持することによってラジエータ流量ＲＦＲの変動を抑制することができるのであれば、規定の開度ＶＡを、開度Ｖの最小値よりも大きい値としてもよい。

・流量調整弁２８を、ラジエータ通路２３におけるラジエータ２７よりも上流側に配置してもよい。
・ポンプは、冷却水の吐出量を変更可能なものであれば、電動式のポンプ２６以外の他の構成のものを採用してもよい。例えば、ポンプとして、機関駆動式の冷却水吐出部と、冷却水吐出部からの冷却水の吐出量を調整すべく作動するバルブとを備えたポンプを採用することができる。この場合、制御部６１は、バルブの作動を制御することによって、ポンプ吐出量を制御することとなる。

・冷却装置は、ポンプとは直列の関係となる位置に流量調整弁２８が配置されているのであれば、ラジエータ通路２３とは異なる位置に流量調整弁２８を配置した構成であってもよい。こうした冷却装置として、例えば、図９に示す冷却装置２０Ａを挙げることができる。図９に示すように、冷却装置２０Ａの循環回路２１Ａは、電動式のポンプ２６から吐出された冷却水をシリンダブロック１１内に流すための第１冷却水通路２１１と、電動式のポンプ２６から吐出された冷却水をシリンダヘッド１２内に流すための第２冷却水通路２１２とを有している。循環回路２１Ａでは、第１冷却水通路２１１を流れた冷却水及び第２冷却水通路２１２を流れた冷却水が合流してラジエータ２７に向けて流れるようになっている。そして、循環回路２１Ａの第１冷却水通路２１１に流量調整弁２８が配置されている。この場合、流量調整弁２８は、ポンプ２６に対して直列に配置されている。そのため、ポンプ駆動量ＤＰに応じて、流量調整弁２８の弁体３３の回転角、すなわち開度Ｖを調整することができる。しかも、ストッパ３６によって弁体３３の開弁方向Ｃ１への回転を規制することにより、シリンダブロック１１内を流れる冷却水量の変動を抑制しつつ、シリンダヘッド１２内を流れる冷却水量を調整することが可能となる。

１０…内燃機関、２０，２０Ａ…冷却装置、２１，２１Ａ…循環回路、２２…バイパス通路、２６…ポンプ、２７…ラジエータ、２８…流量調整弁、３０…ハウジング、３０１…側壁、３１…弁体収容部、３３…弁体、３４…規制部、３５…弁体用付勢部材、３６…ストッパ、３９…ストッパ収容室、４０…挿通部、４１…ストッパ用付勢部材、４２…連通路、６１…制御部。

Claims (10)

1. 内燃機関内を流れる冷却水の循環回路に、冷却水の吐出量を変更可能なポンプと、前記ポンプと直列に配置されている流量調整弁とが設けられているとともに、
   前記ポンプにおける冷却水の吐出量であるポンプ吐出量を制御する制御部を備え、
   前記流量調整弁は、
   回転して前記流量調整弁の開度を可変させる弁体と、
   前記弁体と係合して前記弁体の回転を規制する規制位置と、前記弁体に係合せず、前記弁体の回転を許容する退避位置との間で変位するストッパと、を有し、
   前記弁体は、前記循環回路のうち、冷却水の流れ方向における前記弁体よりも上流側と下流側との圧力差が大きくなると前記開度を大きくする回転方向である開弁方向に回転し、当該圧力差が小さくなると前記開度を小さくする回転方向である閉弁方向に回転するものであり、
   前記制御部は、前記開度を保持するときには、前記ストッパを前記退避位置に位置させ、且つ、前記ポンプ吐出量を制御して前記弁体を前記ストッパよりも前記閉弁方向側に位置させた後、前記ストッパを前記規制位置に変位させる準備処理を実行する
   内燃機関の冷却装置。
2. 前記流量調整弁は、
   前記閉弁方向に前記弁体を付勢する弁体用付勢部材と、
   前記循環回路の一部を構成し、且つ、前記弁体が配置されている弁体収容部と、
   仕切壁によって前記弁体収容部とは仕切られているストッパ収容室と、
   前記仕切壁に設けられているとともに、前記弁体収容部と前記ストッパ収容室とを連通し、且つ、前記ストッパが挿通する挿通部と、
   前記循環回路のうち、冷却水の流れ方向における前記弁体よりも上流側の通路部分と前記ストッパ収容室とを繋ぐ連通路と、を有し、
   前記ストッパは、前記連通路内の圧力が高くなると前記規制位置に向けて変位し、前記連通路内の圧力が低くなると前記退避位置に向けて変位する
   請求項１に記載の内燃機関の冷却装置。
3. 前記流量調整弁は、前記ストッパを前記退避位置に向けて付勢するストッパ用付勢部材を有しており、
   前記ストッパは、前記連通路内の圧力が第１圧力以下であるときには前記退避位置に位置し、前記連通路内の圧力が前記第１圧力よりも高い第２圧力以上であるときには前記ストッパ用付勢部材の付勢力に抗して前記規制位置に位置する
   請求項２に記載の内燃機関の冷却装置。
4. 前記弁体用付勢部材は、前記循環回路のうち、冷却水の流れ方向における前記弁体よりも上流側と下流側との圧力差が規定圧力差以下になったときに前記ストッパよりも前記閉弁方向側まで前記弁体を回転させるものであり、
   前記ポンプ吐出量が第１吐出量以下であるときには、冷却水の流れ方向における前記弁体よりも上流側と下流側との圧力差が前記規定圧力差以下となり、
   前記ポンプ吐出量を前記第１吐出量よりも大きい値から当該第１吐出量以下の値に変更したときに、前記圧力差が前記規定圧力差以下になるよりも先に前記連通路内の圧力が前記第１圧力以下となる
   請求項３に記載の内燃機関の冷却装置。
5. 前記制御部は、前記準備処理では、
   前記ポンプ吐出量を第１吐出量以下にすることによって、前記ストッパを前記退避位置に配置した上で前記弁体を前記ストッパよりも前記閉弁方向側に配置した後、
   前記ポンプ吐出量を前記第１吐出量よりも多い第２吐出量まで増大させることによって、前記ストッパを前記退避位置から前記規制位置まで変位させる
   請求項３又は請求項４に記載の内燃機関の冷却装置。
6. 前記制御部は、前記開度を保持する状態を解除するときには、前記ポンプ吐出量を前記第１吐出量以下にすることによって前記ストッパを前記退避位置に配置した後、前記ポンプ吐出量を前記第１吐出量以下の値から前記第２吐出量よりも多い第３吐出量に変更する解除処理を実行する
   請求項５に記載の内燃機関の冷却装置。
7. 前記準備処理によって前記ポンプ吐出量を前記第２吐出量まで増大させるときにおける、前記循環回路のうち、冷却水の流れ方向における前記弁体よりも上流側と下流側との圧力差の増大速度を規制時増大速度とした場合、
   前記制御部は、前記開度を保持する状態を解除するときには、前記ポンプ吐出量を前記第１吐出量以下にすることによって前記ストッパを前記退避位置に配置した後、前記ポンプ吐出量を増大させることによって、前記規制時増大速度よりも大きい増大速度で前記圧力差を大きくする解除処理を実行する
   請求項５に記載の内燃機関の冷却装置。
8. 前記循環回路のうち、冷却水の流れ方向において前記ストッパよりも上流側に配置されており、前記閉弁方向に回転してきた前記弁体に係合して当該弁体の前記閉弁方向への更なる回転を規制する規制部を備える
   請求項４〜請求項７のうち何れか一項に記載の内燃機関の冷却装置。
9. 前記循環回路には、前記ポンプ及び前記流量調整弁の双方に対して直列に配置されているラジエータが設けられているとともに、前記ラジエータ及び前記流量調整弁の双方を迂回させて冷却水を流すバイパス通路が設けられている
   請求項１〜請求項８のうち何れか一項に記載の内燃機関の冷却装置。
10. 前記制御部は、
    前記内燃機関の暖機運転が完了していないときには、前記ストッパを前記規制位置に配置することにより、前記弁体の前記開弁方向への回転を前記ストッパによって規制し、
    前記内燃機関の暖機運転が完了しているときには、前記ポンプ吐出量の制御を通じて前記開度を調整する
    請求項９に記載の内燃機関の冷却装置。