JP5369677B2 - エンジンの冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン本体部とラジエータとの間で冷却液を循環させるためのメイン回路を有する冷却液回路を備えているエンジンの冷却装置に関するものである。

従来より一般に、水冷式エンジンの冷却装置においてはクランクシャフトにより機械的にウォータポンプを駆動して、冷却液をシリンダブロックやシリンダヘッドのウォータジャケットに流通させ、さらに、ラジエータとの間で循環させるようにしている。また、そのエンジン本体部とラジエータとの間の冷却液の流路にはサーモスタットが配設されていて、エンジン始動後の冷機時にはラジエータとの間の冷却液の流れを遮断する一方、ラジエータを迂回して冷却液をエンジン本体部に循環させることにより、エンジン本体部の暖機を促進するようになっている。

そのように機械式ポンプとサーモスタットとを組み合わせたものでは、エンジンの運転中はクランクシャフトの回転とともにウォータポンプが作動して特にシリンダヘッド内で冷却液が積極的に流動することから、エンジンの放熱量が多くなって、暖機が遅れることになり、冷機時の燃費の悪化を十分に抑制できないという問題があった。

そこで、機械式ポンプの代わりに電動式のウォータポンプを用いて、エンジンの運転状態に関係なく、ウォータジャケットにおける冷却液の流通状態を変更できるようにすることが提案されている（例えば特許文献１を参照）。この提案のものではエンジン本体部とラジエータとの間に電動ポンプを配設し、エンジン冷機時にはそのポンプを作動させないことによって、ラジエータとの間の冷却液の循環を停止するとともに、ウォータジャケットにおける冷却液の流通自体も停止させるようにしている。
特開２００２−１６１７４８号公報

しかしながら、上記提案のようにエンジン冷機時にウォータジャケットの冷却液の流れを停止させるようにすると、その結果としてシリンダヘッドの排気ポート周辺において局所的に水温が上昇し、冷却液の部分沸騰が発生する虞れがある。

そして、そのような不具合の発生を防止しようとすれば、冷却液の温度があまり高くならないうちに電動ポンプを作動させて、冷却液を流通させるようにしなくてはならないから、電動ポンプを用いていても結局はエンジンの暖機を十分に促進できるものとはいえず、エンジン冷機時の燃費について改善の余地が残るものであった。

また、上記提案のようにエンジン温間時に電動ポンプを作動させて、冷却液を流通させるようにすると、冷却液の温度が低くなり、エンジン燃費が悪化するとともに、電動ポンプの消費電力が増加する虞れがある。

そして、そのような不具合の発生を防止しようとすれば、冷却液の流れを停止させるようにしなくてはならないから、上記のように、冷却液の部分沸騰が発生する虞れがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジン本体部とラジエータとの間で冷却液を循環させるためのメイン回路を有する冷却液回路を備えているエンジンの冷却装置において、エンジン暖機時に、シリンダヘッドの気筒の排気ポート周辺の要冷却部における冷却液の部分沸騰を抑制しながら、エンジンの暖機を促進してエンジン燃費を向上させるとともに、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷低回転状態のときに、要冷却部における冷却液の部分沸騰を抑制しながら、冷却液温度を比較的高温に維持するとともに、電動ウォータポンプの消費電力が増加することを抑制することにある。

第１の発明は、エンジン本体部とラジエータとの間で冷却液を循環させるためのメイン回路を有する冷却液回路を備えているエンジンの冷却装置であって、上記メイン回路は、上記エンジン本体部のシリンダヘッドに形成されたヘッド側ウォータジャケットを有しており、上記ヘッド側ウォータジャケットには、該ヘッド側ウォータジャケットにおいて冷却液が少なくとも気筒列方向に流れるように冷却液の出入口が形成されており、上記冷却液回路は、上記シリンダヘッドに上記気筒の排気ポート周辺の要冷却部を指向して上記ヘッド側ウォータジャケットと連通するように形成された冷却促進通路と、上記メイン回路における上記ヘッド側ウォータジャケットの冷却液出口と上記ラジエータとの間から分岐して上記冷却促進通路と連通するサブ通路とをさらに有しており、上記メイン回路における上記ラジエータと上記エンジン本体部の冷却液入口との間には、上記メイン回路における上記ラジエータと上記エンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通状態を変更可能な第１電動ウォータポンプが配設されており、上記サブ通路には、該サブ通路における冷却液の流通状態を変更可能な第２電動ウォータポンプが配設されており、エンジン暖機中に、上記メイン回路における上記ラジエータと上記エンジン本体部の冷却液入口との間において冷却液の流通状態が流通停止状態になるように上記第１電動ウォータポンプを作動させるとともに、上記サブ通路において冷却液の流通状態が、順次、流通停止状態、第１流通状態、該第１流通状態よりも冷却液の流通量が多い第２流通状態になるように上記第２電動ウォータポンプを作動させる一方、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷低回転状態のときに、上記サブ通路における冷却液の流通量が上記メイン回路における上記ラジエータと上記エンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通量よりも多くなるように上記第１及び第２電動ウォータポンプを作動させ、また、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷状態のときに、上記メイン回路における上記ラジエータと上記エンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い流通量になるように上記第１電動ウォータポンプを作動させるとともに、上記サブ通路における冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い流通量になるように上記第２電動ウォータポンプを作動させる制御手段をさらに備えていることを特徴とするものである。

これにより、冷却促進通路が気筒の排気ポート周辺の要冷却部を指向しているので、エンジン暖機中に、制御手段により、サブ通路において冷却液の流通状態が、順次、流通停止状態、第１流通状態、この第１流通状態よりも冷却液の流通量が多い第２流通状態になるように第２電動ウォータポンプを作動させると、サブ通路を介して冷却促進通路から流出した冷却液がヘッド側ウォータジャケットの要冷却部に向かって集中的に流入し、この冷却液によって要冷却部が冷却される。このため、要冷却部における冷却液の部分沸騰を抑制することができる。

また、エンジン暖機中に、制御手段により、サブ通路において冷却液の流通状態が、順次、流通停止状態、第１流通状態、この第１流通状態よりも冷却液の流通量が多い第２流通状態になるように第２電動ウォータポンプを作動させる。このようにして、エンジン暖機中に、所定期間、ヘッド側ウォータジャケットにおける冷却液の流通を停止に近い状態にすることにより、エンジンの暖機を促進することができる。

さらに、エンジン暖機中に、制御手段により、メイン回路におけるラジエータとエンジン本体部の冷却液入口との間において冷却液の流通状態が流通停止状態になるように第１電動ウォータポンプを作動させるので、エンジン暖機中に、エンジン本体部内の冷却液通路におけるヘッド側ウォータジャケットにおいてその冷却液入口から出口への冷却液の新たな流通を停止に近い状態にすることができる。このため、エンジンの暖機をより一層促進することができる。

以上により、エンジン暖機時に、シリンダヘッドの気筒の排気ポート周辺の要冷却部における冷却液の部分沸騰を抑制しながら、エンジンの暖機を促進してエンジン燃費を向上させることができる。

また、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷低回転状態のときに、制御手段により、サブ通路において冷却液が流通するように第２電動ウォータポンプを作動させるので、サブ通路を介して冷却促進通路から流出した冷却液が要冷却部に向かって集中的に流入し、この冷却液によって要冷却部が冷却される。このため、要冷却部における冷却液の部分沸騰を抑制することができる。

さらに、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷低回転状態のときに、制御手段により、サブ通路における冷却液の流通量がメイン回路におけるラジエータとエンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通量よりも多くなるように第１及び第２電動ウォータポンプを作動させるので、冷却促進通路を流通した比較的高温の冷却液がヘッド側ウォータジャケットに比較的多量に流入する。このため、冷却液温度を比較的高温に維持することができる。

さらにまた、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷低回転状態のときに、制御手段により、サブ通路における冷却液の流通量がメイン回路におけるラジエータとエンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通量よりも多くなるように第１及び第２電動ウォータポンプを作動させるので、メイン回路からの冷却液が比較的少量になる。このため、冷却液の総流量が多くなることを抑制することができ、第１及び第２電動ウォータポンプの総消費電力が増加することを抑制することができる。

以上により、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷低回転状態のときに、要冷却部における冷却液の部分沸騰を抑制しながら、冷却液温度を比較的高温に維持するとともに、電動ウォータポンプの消費電力が増加することを抑制することができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記要冷却部は、上記気筒に並設された２つの排気ポートの間のバルブブリッジ部であることを特徴とするものである。

ところで、気筒に並設された２つの排気ポートの間のバルブブリッジ部は、ヘッド側ウォータジャケットにおける冷却液の気筒列方向の流通だけでは冷却しにくく、このことによって、バルブブリッジ部において冷却液が部分沸騰しやすい。

ここで、本発明によれば、冷却促進通路がバルブブリッジ部を指向しているので、制御手段により、サブ通路において冷却水が流通するように第２電動ウォータポンプを作動させると、サブ通路を介して冷却促進通路から流出した冷却液がバルブブリッジ部に向かって集中的に流入し、この冷却液によってバルブブリッジ部が冷却される。このため、バルブブリッジ部における冷却液の部分沸騰を抑制することができる。

第３の発明は、上記第１又は２の発明において、上記制御手段は、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷低回転状態のときには、上記メイン回路における上記ラジエータと上記エンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い第１流通量にした後に低負荷低回転状態のときの流通量よりも多く且つ上記第１流通量よりも少ない第２流通量に維持すべく上記第１電動ウォータポンプを作動させるとともに、上記サブ通路における冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い第３流通量にした後に低負荷低回転状態のときの流通量よりも多く且つ上記第３流通量よりも少ない第４流通量に維持すべく上記第２電動ウォータポンプを作動させるように構成されていることを特徴とするものである。

ところで、本発明者たちは、従来に係るエンジンの冷却装置を鋭意研究した結果、以下のような知見を得た。すなわち、冷却液の流量が所定流量よりも少なくなると、トルクが急激に悪化する。これは、ノッキングを回避するため、点火時期が遅角することによる。そこで、トルクを改善するため、冷却液の流量を上記所定値よりも多くしても、トルクは改善しない。これは、点火時期が進角しないことによる。また、冷却液の流量を維持したまま、その温度を上昇させると、トルクが悪化する。これは、ノッキングを回避するため、点火時期が遅角することと、吸気ポート壁の温度が上昇して、充填効率が悪化することによる。

ここで、本発明によれば、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷低回転状態のときに、制御手段により、サブ通路における冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い第３流通量にすべく第２電動ポンプを作動させるので、サブ通路を介して冷却促進通路から流出した冷却液が要冷却部に向かって集中的に且つ比較的多量に流入し、この冷却液によって要冷却部が冷却される。このため、ノッキングを回避して点火時期を進角させることができ、トルクを向上させることができる。

また、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷低回転状態のときに、制御手段により、メイン回路におけるラジエータとエンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い第１流通量にした後にこの第１流通量よりも少ない第２流通量に維持すべく第１電動ウォータポンプを作動させるとともに、サブ通路における冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い第３流通量にした後にこの第３流通量よりも少ない第４流通量に維持すべく第２電動ウォータポンプを作動させるので、メイン回路からの冷却液や冷却促進通路からの冷却液が比較的少量になる。このため、冷却液の総流量が多くなることを抑制することができ、第１及び第２電動ウォータポンプの総消費電力が増加することを抑制することができる。

以上により、トルクを十分に確保しながら、電動ウォータポンプの消費電力が増加することを抑制することができる。

尚、本発明に係る制御手段による制御は、冷却液回路の通液抵抗が高抵抗の場合に特に有効である。

第４の発明は、上記第１〜３のいずれか１つの発明において、上記制御手段は、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷高回転状態のときには、上記メイン回路における上記ラジエータと上記エンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い流通量に維持すべく上記第１電動ウォータポンプを作動させるとともに、上記サブ通路における冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い流通量にした後に低負荷低回転状態のときの流通量よりも少ない流通量に維持すべく上記第２電動ウォータポンプを作動させるように構成されていることを特徴とするものである。

これにより、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷高回転状態のときに、制御手段により、サブ通路における冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い流通量にすべく第２電動ウォータポンプを作動させるので、冷却促進通路から流出した冷却液が要冷却部に向かって集中的に且つ比較的多量に流入することになり、この冷却液によって要冷却部がその後の温度上昇を見越して強く冷却される。このため、要冷却部の温度信頼性を確保することができる。

また、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷高回転状態のときに、制御手段により、サブ通路における冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い流通量にした後に低負荷低回転状態のときの流通量よりも少ない流通量に維持すべく第２電動ウォータポンプを作動させるので、冷却促進通路からの冷却液が比較的少量になる。このため、冷却液の総流量が多くなることを抑制することができ、第１及び第２電動ウォータポンプの総消費電力が増加することを抑制することができる。

尚、本発明に係る制御手段による制御は、要冷却部の温度信頼性が比較的高い場合に特に有効である。

第５の発明は、上記第１〜３のいずれか１つの発明において、上記制御手段は、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷高回転状態のときには、上記メイン回路における上記ラジエータと上記エンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い流通量に維持すべく上記第１電動ウォータポンプを作動させるとともに、上記サブ通路における冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い流通量に維持すべく上記第２電動ウォータポンプを作動させるように構成されていることを特徴とするものである。

これにより、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷高回転状態のときに、制御手段により、メイン回路におけるラジエータとエンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い流通量に維持すべく第１電動ウォータポンプを作動させるとともに、サブ通路における冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い流通量に維持すべく第２電動ウォータポンプを作動させるので、ラジエータを流通した比較的低温の冷却液がヘッド側ウォータジャケットに比較的多量に流入するとともに、冷却促進通路から流出した冷却液が要冷却部に向かって集中的に且つ比較的多量に流入することになり、これらの冷却液によって要冷却部がその後の温度上昇を見越して強く冷却される。このため、要冷却部の温度信頼性を確保することができる。

尚、本発明に係る制御手段による制御は、要冷却部の温度信頼性が比較的低い場合に特に有効である。

第６の発明は、上記第１〜５のいずれか１つの発明において、上記制御手段は、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷高回転状態のときには、上記メイン回路における上記ラジエータと上記エンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い流通量に維持すべく上記第１電動ウォータポンプを作動させるとともに、上記サブ通路における冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも少ない流通量に維持すべく上記第２電動ウォータポンプを作動させるように構成されていることを特徴とするものである。

シリンダヘッドの吸気側は、エンジン回転数が高回転数になると、温度上昇するが、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷高回転状態のときに、制御手段により、メイン回路におけるラジエータとエンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い流通量に維持すべく第１電動ウォータポンプを作動させるので、ラジエータから比較的低温の冷却液が比較的多量に流入するようになり、シリンダヘッドの吸気側が冷却される。このため、その温度が高温になることを抑制することができる。

また、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷高回転状態のときに、サブ通路における冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも少ない流通量に維持すべく第２電動ウォータポンプを作動させるので、冷却促進通路からの冷却液が比較的少量になる。このため、冷却液の総流量が多くなることを抑制することができ、第１及び第２電動ウォータポンプの総消費電力が増加することを抑制することができる。

本発明によれば、冷却促進通路が気筒の排気ポート周辺の要冷却部を指向しているので、エンジン暖機中に、サブ通路において冷却液の流通状態が、順次、流通停止状態、第１流通状態、この第１流通状態よりも冷却液の流通量が多い第２流通状態になるように第２電動ウォータポンプを作動させると、サブ通路を介して冷却促進通路から流出した冷却液がヘッド側ウォータジャケットの要冷却部に向かって集中的に流入し、この冷却液によって要冷却部が冷却される。このため、要冷却部における冷却液の部分沸騰を抑制することができる。

また、エンジン暖機中に、サブ通路において冷却液の流通状態が、順次、流通停止状態、第１流通状態、この第１流通状態よりも冷却液の流通量が多い第２流通状態になるように第２電動ウォータポンプを作動させる。このようにして、エンジン暖機中に、所定期間、ヘッド側ウォータジャケットにおける冷却液の流通を停止に近い状態にすることにより、エンジンの暖機を促進することができる。

さらに、エンジン暖機中に、メイン回路におけるラジエータとエンジン本体部の冷却液入口との間において冷却液の流通状態が流通停止状態になるように第１電動ウォータポンプを作動させるので、エンジン暖機中に、エンジン本体部内の冷却液通路におけるヘッド側ウォータジャケットにおいてその冷却液入口から出口への冷却液の新たな流通を停止に近い状態にすることができる。このため、エンジンの暖機をより一層促進することができる。

以上により、エンジン暖機時に、シリンダヘッドの気筒の排気ポート周辺の要冷却部における冷却液の部分沸騰を抑制しながら、エンジンの暖機を促進してエンジン燃費を向上させることができる。

また、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷低回転状態のときに、サブ通路において冷却液が流通するように第２電動ウォータポンプを作動させるので、サブ通路を介して冷却促進通路から流出した冷却液が要冷却部に向かって集中的に流入し、この冷却液によって要冷却部が冷却される。このため、要冷却部における冷却液の部分沸騰を抑制することができる。

さらに、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷低回転状態のときに、サブ通路における冷却液の流通量がメイン回路におけるラジエータとエンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通量よりも多くなるように第１及び第２電動ウォータポンプを作動させるので、冷却促進通路を流通した比較的高温の冷却液がヘッド側ウォータジャケットに比較的多量に流入する。このため、冷却液温度を比較的高温に維持することができる。

さらにまた、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷低回転状態のときに、サブ通路における冷却液の流通量がメイン回路におけるラジエータとエンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通量よりも多くなるように第１及び第２電動ウォータポンプを作動させるので、メイン回路からの冷却液が比較的少量になる。このため、冷却液の総流量が多くなることを抑制することができ、第１及び第２電動ウォータポンプの総消費電力が増加することを抑制することができる。

以上により、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷低回転状態のときに、要冷却部における冷却液の部分沸騰を抑制しながら、冷却液温度を比較的高温に維持するとともに、電動ウォータポンプの消費電力が増加することを抑制することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
−エンジン冷却装置の構成−
図１は、本発明の実施形態１に係るエンジン冷却装置Ａの構成を模式的に示し、図２は、シリンダヘッドをその上下方向と直角をなす平面に沿って切った断面を示す。このエンジン冷却装置Ａは、エンジン（例えば直接噴射式の直列４気筒４バルブエンジン）の本体部１０を構成するシリンダブロック１１及びシリンダヘッド１２にそれぞれ形成されたウォータジャケット１３，１４と、外気によって冷却水（冷却液）を冷やすために車両の前部等に配設されたラジエータ１５と、このラジエータ１５及びエンジン本体部１０の間で冷却水を循環させるための第１及び第２通路１６，１７と、ラジエータ１５を迂回してシリンダヘッド１２のウォータジャケット１４との間で冷却水を循環させるためのサブ通路１８と、シリンダブロック１１のウォータジャケット１３に冷却水を送給するための第１電動ウォータポンプ（以下、単に第１電動ポンプという）１９と、シリンダヘッド１２のウォータジャケット１４に冷却水を送給するための第２電動ウォータポンプ（以下、単に第２電動ポンプという）２０とを備えている。尚、シリンダブロック１１のウォータジャケット１３、シリンダヘッド１２のウォータジャケット１４、並びに第１及び第２通路１６，１７がメイン回路を、サブ通路１８、後述のタンク通路２１、後述のノズル通路２２、ウォータジャケット１４、及び第１通路１６がサブ回路を、これらのメイン回路及びサブ回路が冷却水回路（冷却液回路）を構成している。

シリンダブロック１１のウォータジャケット１３は、４つのシリンダ（図示せず）の外周を囲むようにしてシリンダブロック１１の長手方向（シリンダ（気筒）列方向であり、以下、エンジン前後方向ともいう）全体に亘って形成され、その前端部に形成された冷却水入口が第２通路１７の下流端部に連通している。

また、シリンダブロック１１のウォータジャケット１３は、シリンダブロック１１のトップデッキに形成された複数の孔部（図示せず）と、シリンダヘッド１２のボトムデッキに形成された複数の孔部とを介して、シリンダヘッド１２のウォータジャケット１４にも連通しており、これにより、上記のようにシリンダブロック１１のウォータジャケット１３を流れる冷却水は、順次、シリンダヘッド１２のウォータジャケット１４に流通するようになっている。

シリンダヘッド１２のウォータジャケット１４（ヘッド側ウォータジャケット）は、各シリンダの吸排気ポート１２ａ，１２ｂやプラグホール１２ｃの外周を包み込むようにしてシリンダヘッド１２の長手方向全体に亘って形成されている。ウォータジャケット１４における各シリンダに並設された２つの排気ポート１２ｂ，１２ｂの間の冷却水の流れは、両排気ポート１２ｂ，１２ｂの間隔が狭いため、淀みやすい。

シリンダヘッド１２のウォータジャケット１４は、ウォータジャケット１４において冷却水が少なくともシリンダ列方向に流れるように、その前端部に冷却水入口１４ａが、その後端部に冷却水出口（図示せず）が形成され、その冷却水出口が第１通路１６の上流端部に連通している。これにより、シリンダヘッド１２のウォータジャケット１４を流通した比較的高温の冷却水は、第１通路１６に流出するようになる。

尚、冷却水回路の通水抵抗は、主にシリンダブロック１１及びシリンダヘッド１２のウォータジャケット１３，１４の通水抵抗に依存しており、本実施形態では、高抵抗になっている。また、冷却水回路の通水抵抗が高抵抗であれば、第１及び第２電動ポンプ１９，２０の駆動損失は大きくなる。

また、シリンダヘッド１２におけるエンジン幅方向の排気側の端部には、各燃焼室（図示せず）の頂壁部のエンジン幅方向外側にタンク通路２１が気筒列方向に延びるように形成されている。

シリンダヘッド１２には、シリンダの両排気ポート１２ｂ，１２ｂの間のバルブブリッジ部１２ｄ（要冷却部。以下、ＥＶＢともいう）を指向するノズル通路２２（冷却促進通路）がエンジン幅方向外側から内側に延びるように各シリンダ毎に形成されている。各ノズル通路２２の上流端部は、タンク通路２１と連通している一方、その下流端部は、シリンダヘッド１２のウォータジャケット１４と連通している。各バルブブリッジ部１２ｄは、各燃焼室の頂壁部を構成しており、両排気ポート１２ｂ，１２ｂの間に位置するため、一般に、温度上昇しやすい。本実施形態では、各バルブブリッジ部１２の温度信頼性は、高くなっており、温度上昇しにくくなっている。

尚、図２中の１２ｅは、シリンダヘッド１２の吸気側に形成された、燃料を直接燃焼室に噴射するためのインジェクタ（図示せず。以下、「Ｉｎｊ．」ともいう）が装着される装着孔である。

また、第１通路１６の下流端部はラジエータ１５のアッパタンクに接続されており、第１通路１６内を流通した比較的高温の冷却水は、ラジエータ１５において外気と熱交換して冷却された後に、ラジエータ１５のロワタンクに接続されている第２通路１７に流出する。

サブ通路１８は、第１通路１６におけるエンジン本体部１０の冷却水出口（シリンダヘッド１２のウォータジャケット１４の冷却水出口）とラジエータ１５との間から分岐している。サブ通路１８の下流端部は、タンク通路２１の冷却水入口２１ａに連通している。

第１電動ポンプ１９は、第２通路１７に配設されていて、例えばインペラの回転によって冷却水を送り出す従来周知の遠心式のものであり、そのインペラのシャフトに接続された電動モータの作動が、制御手段としてのエンジンコントロールユニット２３（以下、ＥＣＵという）の第１ポンプ制御部２３ａによって制御されるようになっている。言い換えると、第１電動ポンプ１９は、ＥＣＵ２３の第１ポンプ制御部２３ａによりその作動状態を制御され、メイン回路におけるラジエータ１５とエンジン本体部１０の冷却水入口との間の冷却水の流通状態を変更可能な第１電動ウォータポンプを構成している。

第２電動ポンプ２０は、サブ通路１８に配設されていて、例えばインペラの回転によって冷却水を送り出す従来周知の遠心式のものであり、そのインペラのシャフトに接続された電動モータの作動が、ＥＣＵ２３の第２ポンプ制御部２３ｂによって制御されるようになっている。言い換えると、第２電動ポンプ２０は、ＥＣＵ２３の第２ポンプ制御部２３ｂによりその作動状態を制御され、サブ通路１８における冷却水の流通状態を変更可能な第２電動ウォータポンプを構成している。

ＥＣＵ２３は、周知の如くＣＰＵやメモリ、Ｉ／Ｏインターフェース回路、ドライバ回路等を備えて、エンジンの運転制御のために各シリンダ毎の燃料噴射制御や点火時期制御を行うものであるが、これに加えて、この実施形態では、主にエンジンの温度や負荷状態、回転数等に応じて、第１電動ポンプ１９や第２電動ポンプ２０の作動を制御するようになっている。

すなわち、この実施形態では、ＥＣＵ２３は、少なくとも、エンジンの負荷状態を検出するためのセンサ２４（例えば車両のアクセル開度センサやエアフローセンサ等であり、以下、負荷状態センサと呼ぶ）からの信号と、エンジン回転数センサ２５からの信号と、例えば第１通路１６におけるシリンダヘッド１２のウォータジャケット１４の冷却水出口近傍に配設された水温センサ２６からの信号とを入力して、これによりエンジンの状態を判定し、これに応じて第１電動ポンプ１９や第２電動ポンプ２０への出力電圧を制御するようになっている。

以上のように構成されたエンジン冷却装置Ａにおける冷却水の全体的な流れは、図３に模式的に示すようになる。同図は、第１電動ポンプ１９が作動していないときの流れを矢印で示し、第２電動ポンプ２０によってサブ通路１８を流通した冷却水は、タンク通路２１、ノズル通路２２を介して、シリンダヘッド１２のウォータジャケット１４に流入した後に、その排気側をシリンダ列方向に流れ、その後、第１通路１６を流通した後に、第２電動ポンプ２０の吸入側に戻される。つまり、第１電動ポンプ１９が作動していないときには、冷却水は、サブ通路１８、タンク通路２１、ノズル通路２２、ウォータジャケット１４、及び第１通路１６によって構成されるサブ回路を流通する。このとき、第１電動ポンプ１９が作動していないことから、ラジエータ１５との間では冷却水は流れない。尚、当然ながら、第２電動ポンプ２０が作動しなければ、上記のような冷却水の流れは起きず、対流による流れを除いて冷却水は略停止することになる。

一方、第１電動ポンプ１９が作動しているときには、第１電動ポンプ１９からの冷却水は、図４に矢印で示すように第２通路１７を流通した後に、シリンダブロック１１及びシリンダヘッド１２のウォータジャケット１３，１４を流通し、その後、第１及び第２通路１６，１７を流通した後に、第１電動ポンプ１９の吸入側に戻されるようになる。このとき、第１電動ポンプ１９が作動していることから、ラジエータ１５との間で冷却水は流れる。また、第２電動ポンプ２０からの冷却水は、サブ通路１８、タンク通路２１、及びノズル通路２２を流通した後に、シリンダヘッド１２のウォータジャケット１４に流入し、ウォータジャケット１４をシリンダ列方向に流れるラジエータ１５からの冷却水と合流する。

−第１及び第２電動ポンプの作動制御−
次に、ＥＣＵ２３の第１及び第２ポンプ制御部２３ａ，２３ｂによる第１及び第２電動ポンプ１９，２０の作動制御について説明する。これらの第１及び第２電動ポンプ１９，２０への出力電圧の制御は、デューティ比の変更によって出力電圧の大きさを調整する所謂デューティ制御であり、制御デューティ比を０〜１００％の範囲で変更することにより、出力電圧を例えば０．５〜１２Ｖくらいの所定範囲内において略リニアに変更して、第１及び第２電動ポンプ１９，２０の回転数をきめ細かく且つ高精度に制御することができる。

また、第１及び第２ポンプ制御部２３ａ，２３ｂは、制御デューティ比を予め設定した時間間隔で切り替えて、第１及び第２電動ポンプ１９，２０にパルス状に電圧を供給することにより、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を一定の周期で間欠的に作動させることができるようになっている。そして、そのように第１及び第２電動ポンプ１９，２０を作動させるパルス制御モードと、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を連続的に作動させながら、その回転数をエンジンの状態に応じて変更する通常制御モードとに切り替えて、第１及び第２電動ポンプ１９，２０の作動状態を制御する。

＜エンジン暖機中の第１及び第２電動ポンプの作動制御＞
次に、ＥＣＵ２３の第１及び第２ポンプ制御部２３ａ，２３ｂによるエンジン暖機中の第１及び第２電動ポンプ１９，２０の作動制御について説明する。

第１ポンプ制御部２３ａは、エンジン暖機中は、第１電動ポンプ１９を作動しない。また、第２ポンプ制御部２３ｂは、エンジン暖機中であって、エンジン冷間始動から後述の設定時間ｔ１が経過するまでは、第２電動ポンプ２０を作動しない。

一方、第２ポンプ制御部２３ｂは、エンジン暖機中であって、エンジン冷間始動から設定時間ｔ１が経過した後に、第２電動ポンプ２０のパルス制御モードを行う。このパルス制御モードは、第２電動ポンプ２０を相対的に低い頻度で間欠的に作動させる第１パルス制御モードと、サブ通路１８における冷却水の流通量が第１パルス制御モードにおいて第２電動ポンプ２０を間欠的に作動させたときの流通量よりも多くなるように第２電動ポンプ２０を相対的に高い頻度で間欠的に作動させる第２パルス制御モードとからなる。より詳細に、第２電動ポンプ２０の第２パルス制御モードでの運転時におけるその間欠的な作動時間及び停止時間は、それぞれ、第２電動ポンプ２０の第１パルス制御モードでの運転時におけるその間欠的な作動時間及び停止時間よりも長くなっており、また、第２パルス制御モードでの運転時におけるその間欠的な作動時の冷却水の流量は、第１パルス制御モードでの運転時におけるその間欠的な作動時の冷却水の流量よりも多くなっている。

第１パルス制御モードにおいて第２電動ポンプ２０を間欠作動させると、エンジン本体部１０内のウォータジャケット１４における冷却水の流通は平均的には殆ど停止に近い状態になり、暖機が促進されるとともに、第２電動ポンプ２０の作動時にはウォータジャケット１４内の冷却水全体が微量に変位し、僅かに移動するようになり、これによりシリンダ周辺、特にバルブブリッジ部１２ｄ近傍の冷却液の僅かな移動に伴い局所的な温度上昇を抑制して部分沸騰を防止することができる。

一方、第２パルス制御モードでは、上記第１パルス制御モードよりもサブ通路１８における冷却水の流量（時間平均的な流通量）が多くなるように第２電動ポンプ２０を相対的に高い頻度で間欠作動させる。この結果、エンジン本体部１０内のウォータジャケット１４において冷却水は、断続的ではあるがその移動量が増すようになる。

＜エンジン暖機完了後の第１及び第２電動ポンプの作動制御＞
次に、ＥＣＵ２３の第１及び第２ポンプ制御部２３ａ，２３ｂによるエンジン暖機完了後の第１及び第２電動ポンプ１９，２０の作動制御について説明する。

エンジン暖機完了後の第１及び第２電動ポンプの制御モードは、燃費を優先的に向上させる燃費優先制御モードと、トルクを優先的に向上させるトルク優先制御モードと、バルブブリッジ部１２ｄを優先的に冷却するＥＶＢ優先制御モードと、インジェクタを優先的に冷却するＩｎｊ．優先制御モードとからなる。

［燃費優先制御モード］
以下に、燃費優先制御モードについて説明する。

燃費優先制御モードは、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷低回転状態のときに行われる。燃費優先制御モードでは、第２通路１７における冷却水の流通量が比較的低流量の流通量になるように第１電動ポンプ１９を比較的低い頻度で間欠的に作動させるとともに、サブ通路１８における冷却水の流通量が、上記第２パルス制御モードにおいて第２電動ポンプ２０を間欠的に作動させたときの流通量や第２通路１７における冷却水の流通量よりも多い比較的低流量の流通量ｆ１に維持されるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。より詳細に、第２電動ポンプ２０の燃費優先制御モードでの運転時における冷却水の流量は、第２電動ポンプ２０の第２パルス制御モードでの運転時におけるその間欠的な作動時の冷却水の流量や、第１電動ポンプ１９の燃料優先制御モードでの運転時におけるその間欠的な作動時の冷却水の流量ｆ２よりも多くなっている。

［トルク優先制御モード］
以下に、トルク優先制御モードについて説明する。

トルク優先制御モードは、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷低回転状態のときに行われる。尚、エンジンの状態が高負荷低回転状態のときには、バルブブリッジ部１２ｂ等、各種の温度信頼性は確保されており、これは問題とならない。

そこで、トルク優先制御モードでは、まず、第２通路１７における冷却水の流通量が時間の経過と比例して多くなるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させるとともに、サブ通路１８における冷却水の流通量が時間の経過と比例して多くなるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

次に、トルク優先制御モードでの運転開始から後述の設定時間ｔ３が経過すれば、サブ通路１８における冷却水の流通量が上記流通量ｆ１よりも多い比較的高流量の流通量ｆ３（第３流通量）に維持されるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

次に、トルク優先制御モードでの運転開始から後述の設定時間ｔ４が経過すれば、第２通路１７における冷却水の流通量が上記流通量ｆ２，ｆ３よりも多い比較的高流量の流通量ｆ４（第１流通量）に維持されるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させるとともに、サブ通路１８における冷却水の流通量が時間の経過と比例して少なくなるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

次に、トルク優先制御モードでの運転開始から後述の設定時間ｔ５が経過すれば、第２通路１７における冷却水の流通量が段階的に少なくなるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させる。

次に、トルク優先制御モードでの運転開始から後述の設定時間ｔ６が経過すれば、サブ通路１８における冷却水の流通量が段階的に多くなるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

次に、トルク優先制御モードでの運転開始から後述の設定時間ｔ７が経過すれば、第２通路１７における冷却水の流通量が上記流通量ｆ２よりも多く上記流通量ｆ４よりも少ない比較的低流量の流通量ｆ５（第２流通量）に維持されるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させる。

次に、トルク優先制御モードでの運転開始から後述の設定時間ｔ８が経過すれば、サブ通路１８における冷却水の流通量が上記流通量ｆ１，ｆ５よりも多く上記流通量ｆ３よりも少ない流通量ｆ６（第４流通量）に維持されるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

［ＥＶＢ優先制御モード］
以下に、ＥＶＢ優先制御モードについて説明する。

ＥＶＢ優先制御モードは、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷高回転状態のときに行われる。

ＥＶＢ優先制御モードでは、まず、第２通路１７における冷却水の流通量が時間の経過と比例して多くなるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させるとともに、サブ通路１８における冷却水の流通量が時間の経過と比例して多くなるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

次に、ＥＶＢ優先制御モードでの運転開始から後述の設定時間ｔ９が経過すれば、サブ通路１８における冷却水の流通量が上記流通量ｆ１よりも多い比較的高流量の流通量ｆ７に維持されるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

次に、ＥＶＢ優先制御モードでの運転開始から後述の設定時間ｔ１０が経過すれば、第２通路１７における冷却水の流通量が上記流通量ｆ２よりも多く上記流通量ｆ７よりも少ない比較的高流量の流通量ｆ８に維持されるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させるとともに、サブ通路１８における冷却水の流通量が時間の経過と比例して少なくなるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

次に、ＥＶＢ優先制御モードでの運転開始から後述の設定時間ｔ１１が経過すれば、サブ通路１８における冷却水の流通量が上記流通量ｆ１，ｆ８よりも少ない比較的低流量の流通量ｆ９に維持されるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

［Ｉｎｊ．優先制御モード］
以下に、Ｉｎｊ．優先制御モードについて説明する。

Ｉｎｊ．優先制御モードは、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷高回転状態のときに行われる。尚、エンジンの状態が低負荷高回転状態のときには、バルブブリッジ部１２ｂ等、シリンダヘッド１２の排気側の温度信頼性は確保されており、これは問題とならない。また、エンジンの負荷状態が高負荷状態のときには、インジェクタは流動燃料の増大により自己冷却されており、その温度信頼性は問題とならない。

そこで、Ｉｎｊ．優先制御モードでは、まず、第２通路１７における冷却水の流通量が時間の経過と比例して少なくなるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させるとともに、サブ通路１８における冷却水の流通量が上記流通量ｆ１よりも少ない比較的低流量の流通量ｆ１０に維持されるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

次に、Ｉｎｊ．優先制御モードでの運転開始から後述の設定時間ｔ１２が経過すれば、第２通路１７における冷却水の流通量が上記流通量ｆ１，ｆ２よりも多く上記流通量ｆ８よりも少ない比較的高流量の流通量ｆ１１に維持されるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させる。

−エンジン始動後の制御手順−
以下に、エンジンの始動後にＥＣＵ２３によって行われる第１及び第２電動ポンプ１９，２０の具体的な制御手順を説明する。

＜エンジン冷機時の制御手順＞
最初に、エンジン冷機時のＥＣＵ２３によって行われる第１及び第２電動ポンプ１９，２０の具体的な制御手順を、図１〜図３、図５を参照して説明する。図５は、冷却水の流通状態の時間変化を示すタイムチャートであり、同図の実線は、サブ通路１８（サブ回路）における冷却水の流量の時間変化を、破線は、第２通路１７（メイン回路）における冷却水の流量の時間変化を示している。

まず、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を停止状態とする。これにより、第２通路１７及びサブ通路１８において、すなわち、冷却水回路において冷却水の流通状態が流通停止状態になる。そして、水温センサ２６により検出した始動時のエンジン水温から冷間始動かどうか判定する。

その判定が冷間始動であれば、エンジン始動後に第２電動ポンプ２０の運転を開始するまでの設定時間ｔ１が経過したかどうか判定する。この設定時間ｔ１は、始動時のエンジン水温に対応する適値を予め実験等により決定して、例えばテーブルに設定しておき、このテーブルから読み込むようにすればよい。

設定時間ｔ１が経過していないならば、時間の経過を待つ間、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を停止状態に維持する。これにより、エンジン本体部１０内のウォータジャケット１３，１４における冷却水の流通を停止して、その暖機を最大限に促進することができる。そして、冷間始動から設定時間ｔ１が経過すれば、第１電動ポンプ１９を停止状態に維持したまま、第２電動ポンプ２０を第１パルス制御モードで運転する。

すなわち、まず、第１パルス制御モードにおける第２電動ポンプ２０の間欠作動の周期及びその作動時の制御デューティ比をそれぞれ予め設定したテーブルから読み込む。このテーブルは、例えば、エンジン水温に応じて第２電動ポンプ２０の作動周期及びデューティ比の適値をそれぞれ実験等に基づいて決定したものである。

そして、上記作動周期及びデューティ比に対応する制御信号により第２電動ポンプ２０のモータにパルス状に出力電圧を印加して、これを間欠的に作動させる。そうして第２電動ポンプ２０を間欠的に作動させると、サブ通路１８において、すなわち、サブ回路において冷却水の流通状態が第１流通状態になる。

各ノズル通路２２は各バルブブリッジ部１２ｄを指向しているため、上記のようにして第２電動ポンプ２０を作動させると、サブ通路１８及びタンク通路２１を介して各ノズル通路２２から少量ながら断続的に噴出した冷却水は、シリンダヘッド１２のウォータジャケット１４の各バルブブリッジ部１２ｄに向かって集中的に流入することになり、この冷却水によって各バルブブリッジ部１２ｄが冷却され、各バルブブリッジ部１２ｄにおける冷却水の部分沸騰が比較的低流量の冷却水で抑制されることになる。

また、上記のようにして第２電動ポンプ２０を作動させると、ウォータジャケット１４における冷却水は、第２電動ポンプ２０の連続的な作動時のように入口側から出口側に向かって連続的に移動するのではなく、瞬間的なポンプ作動によって小さく移動した後に直ちに停止することを繰り返すようになる。

言い換えると、上記第１パルス制御モードでは、第２電動ポンプ２０の間欠作動によって、ウォータジャケット１４の冷却水全体が周期的に微量に変位しながら間欠的に流通することになり、このことによって、エンジンの各シリンダ周辺、特に各バルブブリッジ部１２ｄの局所的な温度上昇が抑制されるとともに、冷却水を停止させているときと同じようにエンジンの放熱量が少なくなって、エンジンの暖機が十分に促進されることになる。

さらに、各ノズル通路２２を流通した冷却水は、ウォータジャケット１４の排気側に流入した後に、ウォータジャケット１４の排気側をシリンダ列方向に流れることになり、このことによって、シリンダブロック１１のウォータジャケット１３やシリンダヘッド１４のウォータジャケット１４の吸気側において冷却水の流通が殆ど停止に近い状態になり、エンジンの暖機がより一層十分に促進されることになる。

次に、エンジン始動後に設定時間ｔ２が経過したかどうか判定する。この設定時間ｔ２は、エンジン水温に対応する適値を予め実験等により決定して、例えばテーブルに設定しておき、このテーブルから読み込むようにすればよい。

設定時間ｔ２が経過していないならば、時間の経過を待つ間、第１パルス制御モードでの運転を継続する。そして、冷間始動から設定時間ｔ２が経過すれば、第１電動ポンプ１９を停止状態に維持したまま、第２電動ポンプ２０を第２パルス制御モードで運転する。すなわち、上記第１パルス制御モードと同様に第２電動ポンプ２０の間欠作動の周期及びそのデューティ比を制御して、第２電動ポンプ２０を間欠的に作動させる。

この第２パルス制御モードでは、サブ通路１８において、すなわち、サブ回路において冷却水の流通状態が上記第１流通状態よりも冷却水の流通量が多い第２流通状態になる。そして、上述したようにウォータジャケット１４において冷却水が少量であっても連続的に流れるようになり、ウォータジャケット１４の冷却水が入れ替わる。

また、上記のようにして第２電動ポンプ２０を作動させると、各ノズル通路２２から噴出した冷却水は、各バルブブリッジ部１２ｄに向かって集中的に流入することになり、各バルブブリッジ部１２ｄにおける冷却水の部分沸騰が比較的低流量の冷却水で抑制されることになる。

さらに、各ノズル通路２２を流通した冷却水は、ウォータジャケット１４の排気側をシリンダ列方向に流れることになり、このことによって、シリンダブロック１１のウォータジャケット１３やシリンダヘッド１４のウォータジャケット１４の吸気側において冷却水の流通が殆ど停止に近い状態になり、エンジンの暖機が十分に促進されることになる。

その後、水温センサ２６による検出値が設定温度を越えれば、暖機完了と判定し、冷機時の制御は終了となる。

＜エンジン温間時の制御手順＞
次に、エンジン温間時のＥＣＵ２３によって行われる第１及び第２電動ポンプ１９，２０の具体的な制御手順を説明する。

まず、負荷状態センサ２４により検出したエンジンの負荷状態と、エンジン回転数センサ２５により検出したエンジン回転数と、水温センサ２６により検出したエンジン水温とから、エンジンの状態を判定する。

その判定が低負荷低回転状態であれば、図６に示すように、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を燃費優先制御モードで運転し、高負荷低回転状態であれば、第１及び第２電動ポンプ１９，２０をトルク優先制御モードで運転し、高負荷高回転状態であれば、第１及び第２電動ポンプ１９，２０をＥＶＢ優先制御モードで運転し、低負荷高回転状態であれば、第１及び第２電動ポンプ１９，２０をＩｎｊ．優先制御モードで運転する。

［燃費優先制御モードでの運転］
以下に、第１及び第２電動ポンプ１９，２０の燃費優先制御モードでの運転について、図１、図２、図４、図５を参照して説明する。

すなわち、第２通路１７における冷却水の流量（時間平均的な流通量）が比較的低流量の流量になるとともに、サブ通路１８における冷却水の流量が、上記第２パルス制御モードにおいて第２電動ポンプ２０を間欠的に作動させたときの流量や上記流量ｆ２よりも多い比較的低流量の流量ｆ１に維持されるように、第１電動ポンプ１９を比較的低頻度で間欠的に、第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。すなわち、上記第１及び第２パルス制御モードと同様に第１電動ポンプ１９の間欠作動の周期及びそのデューティ比を制御して、第１電動ポンプ１９を間欠的に作動させる。

そのように第２電動ポンプ２０を作動させると、各ノズル通路２２から噴出した冷却水は、各バルブブリッジ部１２ｄに向かって集中的に流入することになり、各バルブブリッジ部１２ｄにおける冷却水の部分沸騰が比較的低流量の冷却水で抑制されることになる。

また、上記のようにして第１及び第２電動ポンプ１９，２０を作動させると、各ノズル通路２２を流通した比較的高温の冷却水は、シリンダヘッド１４のウォータジャケット１４に比較的多量に流入して、ウォータジャケット１３，１４の冷却水温度は、比較的高温（例えば約１２０℃）に維持されることになり、エンジン燃費が向上されることになる。

さらにまた、上記のようにして第１及び第２電動ポンプ１９，２０を作動させると、ラジエータ１５からの冷却水が比較的少量になり、このことによって、冷却水の総流量が多くなることが抑制され、第１及び第２電動ポンプ１９，２０の総消費電力（駆動損失）が増加することが抑制されることになる。

［トルク優先制御モードで運転］
以下に、第１及び第２電動ポンプ１９，２０のトルク優先制御モードでの運転について、図１、図２、図４、図７を参照して説明する。図７は、燃費優先制御モードからトルク優先制御モードに切り替わったときのエンジンの各種状態の時間変化を示すタイムチャートであり、（ａ）は、アクセル開度の時間変化を示し、（ｂ）は、エンジン回転数の時間変化を示し、（ｃ）は、冷却水温度の時間変化を示し、（ｄ）は、点火時期の時間変化を示し、（ｅ）は、冷却水の総流量の時間変化を示し、（ｆ）は、実線が、サブ通路１８（サブ回路）における冷却水の流量の時間変化を、破線が、第２通路１７（メイン回路）における冷却水の流量の時間変化を示している。

エンジンの状態が高負荷低回転状態では、負荷の増大により各バルブブリッジ部１２ｄの熱負荷が高まり、ノッキングが発生しやすくなり、タイムリーに各バルブブリッジ部１２ｄの冷却性を高める必要がある。

そこで、まず、第２通路１７及びサブ通路１８における冷却水の流量が時間の経過と比例して多くなるように第１及び第２電動ポンプ１９，２０を連続的に作動させる。

そのように第２電動ポンプ２０を作動させると、各ノズル通路２２から噴出した冷却水は、各バルブブリッジ部１２ｄに向かって集中的に流入することになり、各バルブブリッジ部１２ｄにおける冷却水の部分沸騰が抑制されることになる。

また、そのように各バルブブリッジ部１２ｄ（排気ポート１２ｂ壁）が冷却されると、点火時期が進角して、トルクが向上することになる。

さらに、上記のようにして第１及び第２電動ポンプ１９，２０を作動させると、各ノズル通路２２を流通した比較的高温の冷却水は、ウォータジャケット１４の排気側に流入するとともに、ラジエータ１５を流通した比較的低温の冷却水は、ウォータジャケット１４に流入するようになり、これらのことによって、ウォータジャケット１４の吸気側をその排気側に比べて低温の冷却水が流通し、この低温の冷却水によって吸気ポート１２ａ壁が冷却されることになる。これにより、充填効率が向上して、トルクがより一層向上することになる。

さらにまた、上記のようにして第１電動ポンプ１９を作動させると、ラジエータ１５から比較的低温の冷却水が比較的多量に流入するようになり、この冷却水の流入によってウォータジャケット１３，１４の冷却水温度が例えば９０℃に低下して、このことによって、エンジン本体部１０が冷却されることになる。このように冷却水温度が低下すると、点火時期が進角することになる（図７（ｃ）、（ｄ）を参照）。

そして、トルク優先制御モードでのエンジン運転後に設定時間ｔ３が経過したかどうか判定する。この設定時間ｔ３は、エンジン水温に対応する適値を予め実験等により決定して、例えばテーブルに設定しておき、このテーブルから読み込むようにすればよい。尚、設定時間ｔ４〜ｔ８も、これと同様に設定される。

設定時間ｔ３が経過していないならば、時間の経過を待つ間、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を上記作動状態に維持する。そして、トルク優先制御モードでの運転開始から設定時間ｔ３が経過すれば、第１電動ポンプ１９を上記作動状態に維持したまま、サブ通路１８における冷却水の流量が上記流量ｆ１よりも多い比較的高流量の流量ｆ３に維持されるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

次に、トルク優先制御モードでのエンジン運転後に設定時間ｔ４が経過したかどうか判定する。設定時間ｔ４が経過していないならば、時間の経過を待つ間、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を上記作動状態に維持する。そして、トルク優先制御モードでの運転開始から設定時間ｔ４が経過すれば、第２通路１７における冷却水の流量が上記流量ｆ２，ｆ３よりも多い比較的高流量の流量ｆ４に維持されるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させるとともに、サブ通路１８における冷却水の流量が時間の経過と比例して少なくなるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

次に、トルク優先制御モードでのエンジン運転後に設定時間ｔ５が経過したかどうか判定する。設定時間ｔ５が経過していないならば、時間の経過を待つ間、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を上記作動状態に維持する。そして、トルク優先制御モードでの運転開始から設定時間ｔ５が経過すれば、第２電動ポンプ２０を上記作動状態に維持したまま、第２通路１７における冷却水の流量が段階的に少なくなるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させる。

次に、トルク優先制御モードでのエンジン運転後に設定時間ｔ６が経過したかどうか判定する。設定時間ｔ６が経過していないならば、時間の経過を待つ間、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を上記作動状態に維持する。そして、トルク優先制御モードでの運転開始から設定時間ｔ６が経過すれば、第１電動ポンプ１９を上記作動状態に維持したまま、サブ通路１８における冷却水の流量が段階的に多くなるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

次に、トルク優先制御モードでのエンジン運転後に設定時間ｔ７が経過したかどうか判定する。設定時間ｔ７が経過していないならば、時間の経過を待つ間、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を上記作動状態に維持する。

そして、トルク優先制御モードでの運転開始から設定時間ｔ７が経過すれば、第２電動ポンプ２０を上記作動状態に維持したまま、第２通路１７における冷却水の流量が上記流量ｆ２よりも多く上記流量ｆ４よりも少ない比較的低流量の流量ｆ５に維持されるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させる。尚、本実施形態では、流量ｆ５は上記流量ｆ１と略同一であるが、相違してもよい。

そのように第１電動ポンプ１９を作動させると、ラジエータ１５からの冷却水が比較的少量になり、このことによって、冷却水の総流量が多くなることが抑制され、第１及び第２電動ポンプ１９，２０の総消費電力が増加することが抑制されることになる。

次に、トルク優先制御モードでのエンジン運転後に設定時間ｔ８が経過したかどうか判定する。設定時間ｔ８が経過していないならば、時間の経過を待つ間、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を上記作動状態に維持する。

そして、トルク優先制御モードでの運転開始から設定時間ｔ８が経過すれば、第１電動ポンプ１９を上記作動状態に維持したまま、サブ通路１８における冷却水の流量が上記流量ｆ１，ｆ５よりも多く上記流量ｆ３よりも少ない流量ｆ６に維持されるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。この設定時間ｔ８（流量ｆ６）は、点火時期がノック限界点火時期を超えて進角しないように設定されている。

そのように第２電動ポンプ２０を作動させると、サブ通路１８における冷却水の流量が、点火時期がノック限界を超えて進角しないように設定された流量ｆ６に維持されるため、ノッキングが発生することが抑制されるとともに、トルクが十分に確保されることになる。

［ＥＶＢ優先制御モードでの運転］
以下に、第１及び第２電動ポンプ１９，２０のＥＶＢ優先制御モードでの運転について、図１、図２、図４、図８を参照して説明する。図８は、燃費優先制御モードからＥＶＢ優先制御モードに切り替わったときのエンジンの各種状態の時間変化を示すタイムチャートであり、（ａ）は、アクセル開度の時間変化を示し、（ｂ）は、エンジン回転数の時間変化を示し、（ｃ）は、冷却水温度の時間変化を示し、（ｄ）は、バルブブリッジ部１２の温度の時間変化を示し、（ｅ）は、冷却水の総流量の時間変化を示し、（ｆ）は、実線が、サブ通路１８（サブ回路）における冷却水の流量の時間変化を、破線が、第２通路１７（メイン回路）における冷却水の流量の時間変化を示している。

エンジンの状態が高負荷高回転状態になると、各バルブブリッジ部１２ｂが急激に温度上昇する（図８（ａ）、（ｂ）、（ｄ）を参照）。

そこで、まず、第２通路１７及びサブ通路１８における冷却水の流量が時間の経過と比例して多くなるように第１及び第２電動ポンプ１９，２０を連続的に作動させる。尚、サブ通路１８における冷却水の流量は高負荷低回転状態のときよりも大きく設定される。

そのように第２電動ポンプ２０を作動させると、各ノズル通路２２から噴出した冷却水は、各バルブブリッジ部１２ｄに向かって高流量で集中的に流入することになり、各バルブブリッジ部１２ｄが十分に冷却される。

また、上記のようにして第１電動ポンプ１９を作動させると、ラジエータ１５から比較的低温の冷却水が比較的多量に流入するようになり、エンジン本体部１０が冷却されることになる。

そして、ＥＶＢ優先制御モードでのエンジン運転後に設定時間ｔ９が経過したかどうか判定する。この設定時間ｔ９は、エンジン水温に対応する適値を予め実験等により決定して、例えばテーブルに設定しておき、このテーブルから読み込むようにすればよい。尚、設定時間ｔ１０，ｔ１１も、これと同様に設定される。

設定時間ｔ９が経過していないならば、時間の経過を待つ間、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を上記作動状態に維持する。そして、ＥＶＢ優先制御モードでの運転開始から設定時間ｔ９が経過すれば、第１電動ポンプ１９を上記作動状態に維持したまま、サブ通路１８における冷却水の流量が上記流量ｆ１よりも多い比較的高流量の流量ｆ７に維持されるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

次に、ＥＶＢ優先制御モードでのエンジン運転後に設定時間ｔ１０が経過したかどうか判定する。設定時間ｔ１０が経過していないならば、時間の経過を待つ間、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を上記作動状態に維持する。そして、ＥＶＢ優先制御モードでの運転開始から設定時間ｔ１０が経過すれば、第２通路１７における冷却水の流量が上記流量ｆ２よりも多く上記流量ｆ７よりも少ない比較的高流量の流量ｆ８に維持されるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させるとともに、サブ通路１８における冷却水の流量が時間の経過と比例して少なくなるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

次に、ＥＶＢ優先制御モードでのエンジン運転後に設定時間ｔ１１が経過したかどうか判定する。設定時間ｔ１１が経過していないならば、時間の経過を待つ間、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を上記作動状態に維持する。

そして、ＥＶＢ優先制御モードでの運転開始から設定時間ｔ１１が経過すれば、サブ通路１８における冷却水の流量が上記流量ｆ１，ｆ８よりも少ない比較的低流量の流量ｆ９に維持されるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。設定時間ｔ１１（流量ｆ９）は、各バルブブリッジ部１２ｄの温度が、バルブブリッジ部１２ｄの温度信頼性を確保するために超えてはならない限界温度を超えないように設定されている。尚、本実施形態では、流量ｆ９は上記流量ｆ２と略同一であるが、相違してもよい。

そのように第２電動ポンプ２０を作動させると、ノズル通路２２からの冷却水が比較的少量になり、このことによって、冷却水の総流量が多くなることが抑制され、第１及び第２電動ポンプ１９，２０の総消費電力が増加することが抑制されることになる。

また、上記のようにして第２電動ポンプ２０を作動させると、サブ通路１８における冷却水の流量が、各バルブブリッジ部１２ｄの温度が上記限界温度を超えないように設定された流量ｆ９に維持されるため、各バルブブリッジ部１２ｄの温度信頼性が確保されることになる。

尚、図９は、燃費優先制御モードから、順次、トルク優先制御モード、ＥＶＢ優先制御モードに切り替わったときのエンジンの各種状態の時間変化を示すタイムチャートであり、（ａ）は、アクセル開度の時間変化を示し、（ｂ）は、エンジン回転数の時間変化を示し、（ｃ）は、冷却水温度の時間変化を示し、（ｄ）は、点火時期の時間変化を示し、（ｅ）は、バルブブリッジ部１２ｂの温度の時間変化を示し、（ｅ）は、冷却水の総流量の時間変化を示し、（ｆ）は、実線が、サブ通路１８（サブ回路）における冷却水の流量の時間変化を、破線が、第２通路１７（メイン回路）における冷却水の流量の時間変化を示している。これらの燃費優先制御モード、トルク優先制御モード、及びＥＶＢ優先制御モードでの運転は、前述の燃費優先制御モード、トルク優先制御モード、及びＥＶＢ優先制御モードでの運転とほぼ同様である。

［Ｉｎｊ．優先制御モードでの運転］
以下に、第１及び第２電動ポンプ１９，２０のＩｎｊ．優先制御モードでの運転について、図１、図２、図４、図１０を参照して説明する。図１０は、ＥＶＢ優先制御モードからＩｎｊ．優先制御モードに切り替わったときのエンジンの各種状態の時間変化を示すタイムチャートであり、（ａ）は、アクセル開度の時間変化を示し、（ｂ）は、エンジン回転数の時間変化を示し、（ｃ）は、冷却水温度の時間変化を示し、（ｄ）は、バルブブリッジ部１２ｂの温度の時間変化を示し、（ｅ）は、インジェクタの温度の時間変化を示し、（ｆ）は、冷却水の総流量の時間変化を示し、（ｇ）は、実線が、サブ通路１８（サブ回路）における冷却水の流量の時間変化を、破線が、第２通路１７（メイン回路）における冷却水の流量の時間変化を示している。

まず、第２通路１７における冷却水の流量が時間の経過と比例して少なくなるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させるとともに、サブ通路１８における冷却水の流量が上記流量ｆ１よりも少ない比較的低流量の流量ｆ１０に維持されるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。尚、本実施形態では、流量ｆ１０は上記流量ｆ２，ｆ９と略同一であるが、相違してもよい。

そして、Ｉｎｊ．優先制御モードでのエンジン運転後に設定時間ｔ１２が経過したかどうか判定する。この設定時間ｔ１２は、エンジン水温に対応する適値を予め実験等により決定して、例えばテーブルに設定しておき、このテーブルから読み込むようにすればよい。

設定時間ｔ１２が経過していないならば、時間の経過を待つ間、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を上記作動状態に維持する。そして、Ｉｎｊ．優先制御モードでの運転開始から設定時間ｔ１２が経過すれば、第２電動ポンプ１９を上記作動状態に維持したまま、第２通路１７における冷却水の流量が上記流量ｆ１，ｆ２よりも多く上記流量ｆ８よりも少ない比較的高流量の流量ｆ１１に維持されるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させる。

シリンダヘッド１２の吸気側の各インジェクタは、エンジン回転数が高回転数になると、温度上昇するが、上記のようにして第１電動ポンプ１９を作動させると、ラジエータ１５から比較的低温の冷却水が比較的多量に流入するようになり、このことによって、各インジェクタが冷却され、その温度がインジェクタの温度信頼性を確保するために超えてはならない限界温度を超えることが抑制されることになる。

また、上記のようにして第２電動ポンプ２０を作動させると、ノズル通路２２からの冷却水が比較的少量になり、このことによって、冷却水の総流量が多くなることが抑制され、第１及び第２電動ポンプ１９，２０の総消費電力が増加することが抑制されることになる。

−効果−
以上により、本実施形態によれば、ノズル通路２２がシリンダの排気ポート１２ｂ周辺の要冷却部を指向しているので、エンジン暖機中に、ＥＣＵ２３により、サブ通路１８において冷却水の流通状態が、順次、流通停止状態、第１流通状態、この第１流通状態よりも冷却水の流通量が多い第２流通状態になるように第２電動ポンプ２０を作動させると、サブ通路１８を介してノズル通路２２から流出した冷却水がシリンダヘッド１２のウォータジャケット１４の要冷却部に向かって集中的に流入し、この冷却水によって要冷却部が冷却される。このため、要冷却部における冷却水の部分沸騰を抑制することができる。

また、エンジン暖機中に、ＥＣＵ２３により、サブ通路１８において冷却水の流通状態が、順次、流通停止状態、第１流通状態、この第１流通状態よりも冷却水の流通量が多い第２流通状態になるように第２電動ポンプ２０を作動させる。このようにして、エンジン暖機中に、所定期間、シリンダヘッド１２のウォータジャケット１４における冷却水の流通を停止に近い状態にすることにより、エンジンの暖機を促進することができる。

さらに、エンジン暖機中に、ＥＣＵ２３により、メイン回路におけるラジエータ１５とエンジン本体部１０の冷却水入口との間において冷却水の流通状態が流通停止状態になるように第１電動ポンプ１９を作動させるので、エンジン暖機中に、エンジン本体部１０内の冷却水通路におけるシリンダヘッド１２のウォータジャケット１４おいてその冷却水入口１４ａから出口への冷却水の新たな流通を停止に近い状態にすることができる。このため、エンジンの暖機をより一層促進することができる。

以上により、エンジン暖機時に、シリンダヘッド１２のシリンダの排気ポート１２ｂ周辺の要冷却部における冷却水の部分沸騰を抑制しながら、エンジンの暖機を促進してエンジン燃費を向上させることができる。

また、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷低回転状態のときに、ＥＣＵ２３により、サブ通路１８において冷却水が流通するように第２電動ポンプ２０を作動させるので、サブ通路１８を介してノズル通路２２から流出した冷却水が要冷却部に向かって集中的に流入し、この冷却水によって要冷却部が冷却される。このため、要冷却部における冷却水の部分沸騰を抑制することができる。

さらに、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷低回転状態のときに、ＥＣＵ２３により、サブ通路１８における冷却水の流通量がメイン回路におけるラジエータ１５とエンジン本体部１０の冷却水入口との間の冷却水の流通量よりも多くなるように第１及び第２電動ポンプ１９，２０を作動させるので、ノズル通路２２を流通した比較的高温の冷却水がシリンダヘッド１２のウォータジャケット１４に比較的多量に流入する。このため、冷却水温度を比較的高温に維持することができる。

さらにまた、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷低回転状態のときに、ＥＣＵ２３により、サブ通路１８における冷却水の流通量がメイン回路におけるラジエータ１５とエンジン本体部１０の冷却水入口との間の冷却水の流通量よりも多くなるように第１及び第２電動ポンプ１９，２０を作動させるので、メイン回路からの冷却水が比較的少量になる。このため、冷却水の総流量が多くなることを抑制することができ、第１及び第２電動ポンプ１９，２０の総消費電力が増加することを抑制することができる。

以上により、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷低回転状態のときに、要冷却部における冷却水の部分沸騰を抑制しながら、冷却水温度を比較的高温に維持するとともに、電動ポンプ１９，２０の消費電力が増加することを抑制することができる。

ところで、シリンダに並設された２つの排気ポート１２ｂ，１２ｂの間のバルブブリッジ部１２ｄは、シリンダヘッド１２のウォータジャケット１４における冷却水のシリンダ列方向の流通だけでは冷却しにくく、このことによって、バルブブリッジ部１２ｄにおいて冷却水が部分沸騰しやすい。

ここで、本実施形態によれば、ノズル通路２２がバルブブリッジ部１２ｄを指向しているので、ＥＣＵ２３により、サブ通路１８において冷却水が流通するように第２電動ポンプ２０を作動させると、サブ通路１８を介してノズル通路２２から流出した冷却水がバルブブリッジ部１２ｄに向かって集中的に流入し、この冷却水によってバルブブリッジ部１２ｄが冷却される。このため、バルブブリッジ部１２ｄにおける冷却水の部分沸騰を抑制することができる。

また、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷低回転状態のときに、ＥＣＵ２３により、サブ通路１８における冷却水の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量ｆ１よりも多い流通量ｆ３にすべく第２電動ポンプ２０を作動させるので、サブ通路１８を介してノズル通路２２から流出した冷却水がバルブブリッジ部１２ｄに向かって集中的に且つ比較的多量に流入し、この冷却水によってバルブブリッジ部１２ｄが冷却される。このため、ノッキングを回避して点火時期を進角させることができ、トルクを向上させることができる。

さらに、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷低回転状態のときに、ＥＣＵ２３により、メイン回路におけるラジエータ１５とエンジン本体部１０の冷却水入口との間の冷却水の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量ｆ２よりも多い流通量ｆ４にした後にこの流通量ｆ４よりも少ない流通量ｆ５に維持すべく第１電動ポンプ１９を作動させるとともに、サブ通路１８における冷却水の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量ｆ１よりも多い流通量ｆ３にした後にこの流通量ｆ３よりも少ない流通量ｆ６に維持すべく第２電動ポンプ２０を作動させるので、メイン回路からの冷却水やノズル通路２２からの冷却水が比較的少量になる。このため、冷却水の総流量が多くなることを抑制することができ、第１及び第２電動ポンプ１９，２０の総消費電力が増加することを抑制することができる。

以上により、トルクを十分に確保しながら、電動ポンプ１９，２０の消費電力が増加することを抑制することができる。

また、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷高回転状態のときに、ＥＣＵ２３により、サブ通路１８における冷却水の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量ｆ１よりも多い流通量ｆ７にすべく第２電動ポンプ２０を作動させるので、ノズル通路２２から流出した冷却水がバルブブリッジ部１２ｄに向かって集中的に且つ比較的多量に流入することになり、この冷却水によってバルブブリッジ部１２ｄがその後の温度上昇を見越して強く冷却される。このため、バルブブリッジ部１２ｄの温度信頼性を確保することができる。

さらに、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷高回転状態のときに、ＥＣＵ２３により、サブ通路１８における冷却水の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量ｆ１よりも多い流通量ｆ７にした後に低負荷低回転状態のときの流通量ｆ１よりも少ない流通量ｆ９に維持すべく第２電動ポンプ２０を作動させるので、ノズル通路２２からの冷却水が比較的少量になる。このため、冷却水の総流量が多くなることを抑制することができ、第１及び第２電動ポンプ１９，２０の総消費電力が増加することを抑制することができる。

シリンダヘッド１２の吸気側は、エンジン回転数が高回転数になると、温度上昇するが、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷高回転状態のときに、ＥＣＵ２３により、メイン回路におけるラジエータ１５とエンジン本体部１０の冷却水入口との間の冷却水の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量ｆ２よりも多い流通量ｆ１１に維持すべく第１電動ポンプ１９を作動させるので、ラジエータ１５から比較的低温の冷却水が比較的多量に流入するようになり、シリンダヘッド１２の吸気側が冷却される。このため、その温度が高温になることを抑制することができる。

また、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷高回転状態のときに、サブ通路１８における冷却水の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量ｆ１よりも少ない流通量ｆ１０に維持すべく第２電動ポンプ２０を作動させるので、ノズル通路２２からの冷却水が比較的少量になる。このため、冷却水の総流量が多くなることを抑制することができ、第１及び第２電動ポンプ１９，２０の総消費電力が増加することを抑制することができる。

（参考例１）
本参考例は、冷却水回路の通水抵抗が低抵抗になっており、このことによって、トルク優先制御モードが実施形態１とは異なるものになっている。以下、その相違点について説明する。その他の点に関しては、実施形態１とほぼ同様である。

−第１及び第２電動ポンプのトルク優先制御モードでの作動制御−
以下に、ＥＣＵ２３の第１及び第２ポンプ制御部２３ａ，２３ｂによる第１及び第２電動ポンプ１９，２０のトルク優先制御モードでの作動制御について説明する。

本参考例に係るトルク優先制御モードでは、まず、第２通路１７における冷却水の流通量が時間の経過と比例して多くなるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させるとともに、サブ通路１８における冷却水の流通量が時間の経過と比例して少なくなるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

次に、トルク優先制御モードでの運転開始から後述の設定時間ｔ１４が経過すれば、サブ通路１８における冷却水の流通量が上記流通量ｆ１よりも少ない比較的低流量の流通量ｆ１２に維持されるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

次に、トルク優先制御モードでの運転開始から後述の設定時間ｔ１５が経過すれば、第２通路１７における冷却水の流通量が上記流通量ｆ１，ｆ２よりも多い比較的高流量の流通量ｆ１３に維持されるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させる。

−トルク優先制御モードでの運転の制御手順−
以下に、第１及び第２電動ポンプ１９，２０のトルク優先制御モードでの運転の制御手順について、図１、図２、図４、図１１を参照して説明する。図１１は、燃費優先制御モードからトルク優先制御モードに切り替わったときのエンジンの各種状態の時間変化を示すタイムチャートであり、（ａ）は、アクセル開度の時間変化を示し、（ｂ）は、エンジン回転数の時間変化を示し、（ｃ）は、冷却水温度の時間変化を示し、（ｄ）は、点火時期の時間変化を示し、（ｅ）は、冷却水の総流量の時間変化を示し、（ｆ）は、実線が、サブ通路１８（サブ回路）における冷却水の流量の時間変化を、破線が、第２通路１７（メイン回路）における冷却水の流量の時間変化を示している。

まず、第２通路１７における冷却水の流量が時間の経過と比例して多くなるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させるとともに、サブ通路１８における冷却水の流量が時間の経過と比例して少なくなるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

そのように第１電動ポンプ１９を作動させると、ラジエータ１５から比較的低温の冷却水が比較的多量に流入するようになり、エンジン本体部１０が冷却されることになる。

そして、トルク優先制御モードでのエンジン運転後に設定時間ｔ１４が経過したかどうか判定する。この設定時間ｔ１４は、エンジン水温に対応する適値を予め実験等により決定して、例えばテーブルに設定しておき、このテーブルから読み込むようにすればよい。尚、設定時間ｔ１５も、これと同様に設定される。

設定時間ｔ１４が経過していないならば、時間の経過を待つ間、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を上記作動状態に維持する。そして、トルク優先制御モードでの運転開始から設定時間ｔ１４が経過すれば、第１電動ポンプ１９を上記作動状態に維持したまま、サブ通路１８における冷却水の流量が上記流量ｆ１よりも少ない比較的低流量の流量ｆ１２に維持されるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

次に、トルク優先制御モードでのエンジン運転後に設定時間ｔ１５が経過したかどうか判定する。設定時間ｔ１５が経過していないならば、時間の経過を待つ間、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を上記作動状態に維持する。そして、トルク優先制御モードでの運転開始から設定時間ｔ１５が経過すれば、第２電動ポンプ２０を上記作動状態に維持したまま、第２通路１７における冷却水の流量が上記流量ｆ１，ｆ２よりも多い比較的高流量の流量ｆ１３に維持されるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させる。

そのように第１電動ポンプ１９を作動させると、ラジエータ１５を流通した比較的低温の冷却水は、ウォータジャケット１４に比較的多量に流入するようになり、冷却水の総流量が多くなることになる。これにより、トルクが向上することになる。また、ウォータジャケット１４に比較的多量に流入する低温の冷却水によって吸気ポート１２ａ壁が冷却されることになり、このことによって、充填効率が向上して、トルクがより一層向上することになる。

−効果−
以上により、本参考例によれば、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷低回転状態のときに、メイン回路におけるラジエータ１５とエンジン本体部１０の冷却水入口との間の冷却水の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量ｆ２よりも多い流通量ｆ１３に維持すべく第１電動ポンプ１９を作動させるので、ラジエータ１５を流通した冷却水がシリンダヘッド１２のウォータジャケット１４に比較的多量に流入して、冷却水の総流量が多くなる。このため、トルクを向上させることができる。

尚、本参考例では、トルク優先制御モードを実施形態１とは異ならせているが、実施形態１と同様にしてもよい。

また、本参考例では、トルク優先制御モードでの運転開始から設定時間ｔ１４が経過すれば、第２電動ポンプ２０を連続的に作動させているが、停止状態にしてもよい。

（実施形態２）
本実施形態は、各バルブブリッジ部１２の温度信頼性が低くなっており、このことによって、ＥＶＢ優先制御モードが実施形態１とは異なるものになっている。以下、その相違点について説明する。その他の点に関しては、実施形態１とほぼ同様である。

−第１及び第２電動ポンプのＥＶＢ優先制御モードでの作動制御−
以下に、ＥＣＵ２３の第１及び第２ポンプ制御部２３ａ，２３ｂによる第１及び第２電動ポンプ１９，２０のＥＶＢ優先制御モードでの作動制御について説明する。

本実施形態に係るＥＶＢ優先制御モードでは、まず、第２通路１７における冷却水の流通量が時間の経過と比例して多くなるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させるとともに、サブ通路１８における冷却水の流通量が時間の経過と比例して多くなるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

次に、ＥＶＢ優先制御モードでの運転開始から後述の設定時間ｔ１６が経過すれば、サブ通路１８における冷却水の流通量が上記流通量ｆ１よりも多い比較的高流量の流通量ｆ１４に維持されるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

次に、ＥＶＢ優先制御モードでの運転開始から後述の設定時間ｔ１７が経過すれば、第２通路１７における冷却水の流通量が上記流通量ｆ１，ｆ２よりも多く上記流通量ｆ１４よりも少ない比較的高流量の流通量ｆ１５に維持されるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させる。

−ＥＶＢ優先制御モードでの運転の制御手順−
以下に、第１及び第２電動ポンプ１９，２０のＥＶＢ優先制御モードでの運転の制御手順について、図１、図２、図４、図１２を参照して説明する。図１２は、燃費優先制御モードからＥＶＢ優先制御モードに切り替わったときのエンジンの各種状態の時間変化を示すタイムチャートであり、（ａ）は、アクセル開度の時間変化を示し、（ｂ）は、エンジン回転数の時間変化を示し、（ｃ）は、冷却水温度の時間変化を示し、（ｄ）は、バルブブリッジ部１２の温度の時間変化を示し、（ｅ）は、冷却水の総流量の時間変化を示し、（ｆ）は、実線が、サブ通路１８（サブ回路）における冷却水の流量の時間変化を、破線が、第２通路１７（メイン回路）における冷却水の流量の時間変化を示している。

まず、第２通路１７及びサブ通路１８における冷却水の流量が時間の経過と比例して多くなるように第１及び第２電動ポンプ１９，２０を連続的に作動させる。

そのように第１電動ポンプ１９を作動させると、ラジエータ１５から比較的低温の冷却水が比較的多量に流入するようになり、エンジン本体部１０が冷却されることになる。

そして、ＥＶＢ優先制御モードでのエンジン運転後に設定時間ｔ１６が経過したかどうか判定する。この設定時間ｔ１６は、エンジン水温に対応する適値を予め実験等により決定して、例えばテーブルに設定しておき、このテーブルから読み込むようにすればよい。尚、設定時間ｔ１７も、これと同様に設定される。

設定時間ｔ１６が経過していないならば、時間の経過を待つ間、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を上記作動状態に維持する。そして、ＥＶＢ優先制御モードでの運転開始から設定時間ｔ１６が経過すれば、第１電動ポンプ１９を上記作動状態に維持したまま、サブ通路１８における冷却水の流量が上記流量ｆ１よりも多い比較的高流量の流量ｆ１４に維持されるように第２電動ポンプ２０を連続的に作動させる。

次に、ＥＶＢ優先制御モードでのエンジン運転後に設定時間ｔ１７が経過したかどうか判定する。設定時間ｔ１７が経過していないならば、時間の経過を待つ間、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を上記作動状態に維持する。そして、ＥＶＢ優先制御モードでの運転開始から設定時間ｔ１７が経過すれば、第２電動ポンプ２０を上記作動状態に維持したまま、第２通路１７における冷却水の流量が上記流量ｆ１，ｆ２よりも多く上記流量ｆ１４よりも少ない比較的高流量の流量ｆ１５に維持されるように第１電動ポンプ１９を連続的に作動させる。

そのように第１及び第２電動ポンプ１９，２０を作動させると、ラジエータ１５を流通した比較的低温の冷却水は、ウォータジャケット１４に比較的多量に流入するようになるとともに、各ノズル通路２２から噴出した冷却水は、各バルブブリッジ部１２ｄに向かって集中的に且つ比較的多量に流入することになり、これらの冷却水によって各バルブブリッジ部１２ｄが冷却され、各バルブブリッジ部１２ｄの熱負荷増大に対しその冷却性を十分に高めることができる。

−効果−
以上により、本実施形態によれば、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷高回転状態のときに、ＥＣＵ２３により、メイン回路におけるラジエータ１５とエンジン本体部１０の冷却水入口との間の冷却水の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量ｆ２よりも多い流通量ｆ１５に維持すべく第１電動ポンプ１９を作動させるとともに、サブ通路１８における冷却水の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量ｆ１よりも多い流通量ｆ１４に維持すべく第２電動ポンプ２０を作動させるので、ラジエータ１５を流通した比較的低温の冷却水がシリンダヘッド１２のウォータジャケット１４に比較的多量に流入するとともに、ノズル通路２２から流出した冷却水がバルブブリッジ部１２ｄに向かって集中的に且つ比較的多量に流入することになり、これらの冷却水によってバルブブリッジ部１２ｄがその後の温度上昇を見越して強く冷却される。このため、バルブブリッジ部１２ｄの温度信頼性を確保することができる。

尚、本実施形態では、ＥＶＢ優先制御モードを実施形態１とは異ならせているが、実施形態１と同様にしてもよい。

また、本実施形態では、冷却水回路の通水抵抗が高抵抗になっているため、トルク優先制御モードを実施形態１と同様にしているが、冷却水回路の通水抵抗が低抵抗になっている場合、トルク優先制御モードを参考例１と同様にしてもよい。

（その他の実施形態）
上記各実施形態では、エンジンを直列４気筒エンジンで構成しているが、これに限らず、例えば、単気筒エンジンで構成してもよく、直列４気筒エンジン以外の直列複数気筒エンジンで構成してもよい。

また、上記各実施形態では、バルブブリッジ部１２ｄが要冷却部を構成しているが、冷却を要する排気ポート１２ｂ周辺の部分である限り、要冷却部はこれに限らない。

さらに、上記各実施形態では、第１及び第２電動ポンプ１９，２０を時間制御しているが、これに限らず、例えばエンジン水温で制御してもよい。

さらにまた、上記各実施形態では、燃費優先制御モードにおいて、第１電動ポンプ１９を間欠的に作動させているが、単位時間当たりの流量が満足するようであれば連続作動させてもよく、温度的に支障がなければ停止状態にしてもよい。

また、上記各実施形態では、Ｉｎｊ．優先制御モードにおいてＥＶＢ優先制御モードからの移行の例について説明したが、燃費優先制御モードからの移行もあり得る。

本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明にかかるエンジンの冷却装置は、エンジン暖機時に、シリンダヘッドの気筒の排気ポート周辺の要冷却部における冷却液の部分沸騰を抑制しながら、エンジンの暖機を促進してエンジン燃費を向上させるとともに、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷低回転状態のときに、要冷却部における冷却液の部分沸騰を抑制しながら、冷却液温度を比較的高温に維持するとともに、電動ウォータポンプの消費電力が増加することを抑制することが必要な用途等に適用できる。

本発明の実施形態１に係るエンジン冷却装置の概略構成を示す模式図である。 実施形態１に係るシリンダヘッドをその上下方向と直角をなす平面に沿って切った断面図である。 実施形態１における第１電動ポンプが作動していないときの冷却水の流れを示す模式図である。 実施形態１における第１電動ポンプが作動しているときの冷却水の流れを示す模式図である。 実施形態１における冷却水の流通状態の時間変化を示すタイムチャートである。 実施形態１に係る第１及び第２電動ポンプの制御モードを示す図である。 実施形態１における燃費優先制御モードからトルク優先制御モードに切り替わったときのエンジンの各種状態の時間変化を示すタイムチャートであり、（ａ）は、アクセル開度の時間変化を示し、（ｂ）は、エンジン回転数の時間変化を示し、（ｃ）は、冷却水温度の時間変化を示し、（ｄ）は、点火時期の時間変化を示し、（ｅ）は、冷却水の総流量の時間変化を示し、（ｆ）は、実線が、サブ通路における冷却水の流量の時間変化を、破線が、第２通路における冷却水の流量の時間変化を示している。 実施形態１における燃費優先制御モードからＥＶＢ優先制御モードに切り替わったときのエンジンの各種状態の時間変化を示すタイムチャートであり、（ａ）は、アクセル開度の時間変化を示し、（ｂ）は、エンジン回転数の時間変化を示し、（ｃ）は、冷却水温度の時間変化を示し、（ｄ）は、バルブブリッジ部の温度の時間変化を示し、（ｅ）は、冷却水の総流量の時間変化を示し、（ｆ）は、実線が、サブ通路における冷却水の流量の時間変化を、破線が、第２通路における冷却水の流量の時間変化を示している。 実施形態１における、燃費優先制御モードから、順次、トルク優先制御モード、ＥＶＢ優先制御モードに切り替わったときのエンジンの各種状態の時間変化を示すタイムチャートであり、（ａ）は、アクセル開度の時間変化を示し、（ｂ）は、エンジン回転数の時間変化を示し、（ｃ）は、冷却水温度の時間変化を示し、（ｄ）は、点火時期の時間変化を示し、（ｅ）は、バルブブリッジ部の温度の時間変化を示し、（ｅ）は、冷却水の総流量の時間変化を示し、（ｆ）は、実線が、サブ通路における冷却水の流量の時間変化を、破線が、第２通路における冷却水の流量の時間変化を示している。 実施形態１における、ＥＶＢ優先制御モードからＩｎｊ．優先制御モードに切り替わったときのエンジンの各種状態の時間変化を示すタイムチャートであり、（ａ）は、アクセル開度の時間変化を示し、（ｂ）は、エンジン回転数の時間変化を示し、（ｃ）は、冷却水温度の時間変化を示し、（ｄ）は、インジェクタの温度の時間変化を示し、（ｅ）は、冷却水の総流量の時間変化を示し、（ｆ）は、実線が、サブ通路における冷却水の流量の時間変化を、破線が、第２通路における冷却水の流量の時間変化を示している。 参考例１の図７相当図である。 実施形態２の図８相当図である。

１０ エンジン本体部
１１ シリンダブロック
１２ シリンダヘッド
１２ｂ 排気ポート
１２ｄ バルブブリッジ部
１３ ウォータジャケット（メイン回路）
１４ ウォータジャケット（ヘッド側ウォータジャケット、メイン回路）
１５ ラジエータ
１６ 第１通路（メイン回路）
１７ 第２通路（メイン回路）
１８ サブ通路（冷却液回路）
１９ 第１電動ウォータポンプ
２０ 第２電動ウォータポンプ
２２ ノズル通路（冷却促進通路、冷却液回路）
２３ ＥＣＵ（制御手段）

Claims (6)

1. エンジン本体部とラジエータとの間で冷却液を循環させるためのメイン回路を有する冷却液回路を備えているエンジンの冷却装置であって、
   上記メイン回路は、上記エンジン本体部のシリンダヘッドに形成されたヘッド側ウォータジャケットを有しており、
   上記ヘッド側ウォータジャケットには、該ヘッド側ウォータジャケットにおいて冷却液が少なくとも気筒列方向に流れるように冷却液の出入口が形成されており、
   上記冷却液回路は、上記シリンダヘッドに上記気筒の排気ポート周辺の要冷却部を指向して上記ヘッド側ウォータジャケットと連通するように形成された冷却促進通路と、上記メイン回路における上記ヘッド側ウォータジャケットの冷却液出口と上記ラジエータとの間から分岐して上記冷却促進通路と連通するサブ通路とをさらに有しており、
   上記メイン回路における上記ラジエータと上記エンジン本体部の冷却液入口との間には、上記メイン回路における上記ラジエータと上記エンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通状態を変更可能な第１電動ウォータポンプが配設されており、
   上記サブ通路には、該サブ通路における冷却液の流通状態を変更可能な第２電動ウォータポンプが配設されており、
   エンジン暖機中に、上記メイン回路における上記ラジエータと上記エンジン本体部の冷却液入口との間において冷却液の流通状態が流通停止状態になるように上記第１電動ウォータポンプを作動させるとともに、上記サブ通路において冷却液の流通状態が、順次、流通停止状態、第１流通状態、該第１流通状態よりも冷却液の流通量が多い第２流通状態になるように上記第２電動ウォータポンプを作動させる一方、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷低回転状態のときに、上記サブ通路における冷却液の流通量が上記メイン回路における上記ラジエータと上記エンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通量よりも多くなるように上記第１及び第２電動ウォータポンプを作動させ、また、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷状態のときに、上記メイン回路における上記ラジエータと上記エンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い流通量になるように上記第１電動ウォータポンプを作動させるとともに、上記サブ通路における冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い流通量になるように上記第２電動ウォータポンプを作動させる制御手段をさらに備えていることを特徴とするエンジンの冷却装置。
2. 請求項１記載のエンジンの冷却装置において、
   上記要冷却部は、上記気筒に並設された２つの排気ポートの間のバルブブリッジ部であることを特徴とするエンジンの冷却装置。
3. 請求項１又は２記載のエンジンの冷却装置において、
   上記制御手段は、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷低回転状態のときには、上記メイン回路における上記ラジエータと上記エンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い第１流通量にした後に低負荷低回転状態のときの流通量よりも多く且つ上記第１流通量よりも少ない第２流通量に維持すべく上記第１電動ウォータポンプを作動させるとともに、上記サブ通路における冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い第３流通量にした後に低負荷低回転状態のときの流通量よりも多く且つ上記第３流通量よりも少ない第４流通量に維持すべく上記第２電動ウォータポンプを作動させるように構成されていることを特徴とするエンジンの冷却装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンの冷却装置において、
   上記制御手段は、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷高回転状態のときには、上記メイン回路における上記ラジエータと上記エンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い流通量に維持すべく上記第１電動ウォータポンプを作動させるとともに、上記サブ通路における冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い流通量にした後に低負荷低回転状態のときの流通量よりも少ない流通量に維持すべく上記第２電動ウォータポンプを作動させるように構成されていることを特徴とするエンジンの冷却装置。
5. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンの冷却装置において、
   上記制御手段は、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が高負荷高回転状態のときには、上記メイン回路における上記ラジエータと上記エンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い流通量に維持すべく上記第１電動ウォータポンプを作動させるとともに、上記サブ通路における冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い流通量に維持すべく上記第２電動ウォータポンプを作動させるように構成されていることを特徴とするエンジンの冷却装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載のエンジンの冷却装置において、
   上記制御手段は、エンジン暖機完了後であって、エンジンの状態が低負荷高回転状態のときには、上記メイン回路における上記ラジエータと上記エンジン本体部の冷却液入口との間の冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも多い流通量に維持すべく上記第１電動ウォータポンプを作動させるとともに、上記サブ通路における冷却液の流通量を低負荷低回転状態のときの流通量よりも少ない流通量に維持すべく上記第２電動ウォータポンプを作動させるように構成されていることを特徴とするエンジンの冷却装置。

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