JP6604485B2 - 内燃機関の冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷却水によって内燃機関を冷却する冷却装置に関する。

「内燃機関のシリンダブロックが気筒内での燃焼から受ける熱量」が「内燃機関のシリンダヘッドが気筒内での燃焼から受ける熱量」よりも小さい等の理由から、シリンダブロックの温度は、シリンダヘッドの温度よりも上昇しづらい。

そこで、内燃機関を冷却する冷却水の温度が内燃機関の暖機が完了したと推定される温度（以下、「暖機完了温度」と称呼する。）よりも低い場合、シリンダブロックには冷却水を供給せずに、シリンダヘッドにのみ冷却水を供給す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。）。これによれば、シリンダブロックの温度を早く上昇させることができ、その結果、内燃機関の暖機を早く完了させることができる。

特開２０１２−１８４６９３号公報

従来装置は、冷却水の温度（以下、「水温」と称呼する。）が暖機完了温度以上になると、シリンダブロックにも冷却水が供給されるように構成されている。従って、従来装置は、水温が暖機完了温度以上になった場合、シリンダブロックの暖機が完了していると判断していることになる。しかしながら、従来装置は、水温が暖機完了温度よりも低い間、シリンダブロックへの冷却水の供給を停止している。従って、シリンダブロックの温度が水温に反映されているとは限らない。

このため、シリンダブロックへの冷却水の供給を停止している間に水温が暖機完了温度以上になっても、シリンダブロックの暖機が完了していないことがあり得る。この場合、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大きく、その結果、燃料消費率が大きくなってしまう。

逆に、シリンダブロックへの冷却水の供給の停止中において水温が暖機完了温度よりも低くても、シリンダブロックの暖機が完了していることもあり得る。この場合、シリンダブロックの温度が過剰に高くなり、その結果、シリンダブロック内で冷却水の沸騰が生じる可能性がある。

このようにシリンダブロックへの冷却水の供給を停止させている間の水温に基づいてシリンダブロックの暖機状態を判断すると、シリンダブロックの暖機が完了していないにもかかわらず、シリンダブロックに冷却水が供給されたり、シリンダブロック内の冷却水の温度が過剰に高くなっているにもかかわらず、シリンダブロックに冷却水が供給されなかったりしてしまう。

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、シリンダブロックの暖機中においてもシリンダブロックの暖機状態を正確に判断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）、ラジエータ（７１）及び制御手段（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通すために前記シリンダヘッドに設けられている。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通すために前記シリンダブロックに設けられている。前記ラジエータは、冷却水を冷却する。前記制御手段は、前記ヘッド水路及び前記ブロック水路に供給される冷却水の流れを制御する。

前記制御手段は、冷却水の温度が前記内燃機関の暖機が完了したと推定されるときの冷却水の温度である暖機完了水温よりも低い場合（図１１のステップ１１１０での「Ｙｅｓ」との判定及びステップ１１２０での「Ｙｅｓ」との判定並びに図１５のステップ１５１０での「Ｙｅｓ」との判定及びステップ１５２０での「Ｙｅｓ」との判定）、前記ヘッド水路を流れた冷却水が前記ラジエータを通らずに前記ブロック水路に供給され、同ブロック水路を流れた冷却水が前記ヘッド水路に供給されるように冷却水を循環させる冷却水循環制御である暖機完了前制御を行う（図１２のステップ１２２０及びステップ１２３０の処理並びに図１３のステップ１３２０及びステップ１３３０の処理）ように構成される。

一方、前記制御手段は、冷却水の温度が前記暖機完了水温以上になった場合（図１１のステップ１１１０及びステップ１１２０それぞれでの「Ｎｏ」との判定並びに図１５のステップ１５１０及びステップ１５２０それぞれでの「Ｎｏ」との判定）、前記ヘッド水路及び前記ブロック水路を流れた冷却水が前記ラジエータを通った後、前記ヘッド水路及び前記ブロック水路に供給されるように冷却水を循環させる冷却水循環制御である暖機完了後制御を行う（図１４のステップ１４２０及びステップ１４３０の処理）ように構成される。

本発明装置によれば、冷却水の温度（水温）が暖機完了水温よりも低い間、ヘッド水路を流れて温度の高くなった冷却水がラジエータを通らずにブロック水路に直接供給される。このため、ラジエータを通った後の冷却水がブロック水路に供給される場合に比べ、大きい上昇率でシリンダブロックの温度を上昇させることができる。

そして、水温が暖機完了水温よりも低い間、ヘッド水路及びブロック水路を冷却水が流れる。従って、水温は、シリンダヘッドの温度のみならず、シリンダブロックの温度をも反映している。このため、水温が暖機完了水温よりも低い間、ブロック水路に冷却水が供給されない場合に比べ、シリンダブロックの暖機状態を正確に判断することができる。その結果、冷却水循環制御が暖機完了前制御から暖機完了後制御に切り替えられた時点において、シリンダブロックの暖機が完了していない可能性が小さくなる。更に、冷却水循環制御が暖機完了前制御から暖機完了後制御に切り替えられる前にブロック水路内の冷却水の温度が過剰に高くなることを防止することができ、その結果、ブロック水路内で冷却水の沸騰が生じることを防止することができる。

更に、前記制御手段は、前記冷却水の温度が前記暖機完了水温よりも低い冷却水の温度である半暖機水温よりも低い場合（図１１のステップ１１１０での「Ｙｅｓ」との判定及び図１５のステップ１５１０での「Ｙｅｓ」との判定）、前記ヘッド水路を流れた冷却水のうち、所定の量である第１流量の冷却水が前記ラジエータを通った後、前記ヘッド水路に供給され、前記ヘッド水路を流れた冷却水のうち、残りの冷却水が前記ラジエータを通らずに前記ブロック水路に供給され、同ブロック水路を流れた冷却水が前記ヘッド水路に供給されるように冷却水を循環させる冷却水循環制御である冷間制御を前記暖機完了前制御として行う（図１２のステップ１２１０及びステップ１２３０の処理）ように構成される。

この場合、前記制御手段は、冷却水の温度が前記半暖機水温以上であり且つ前記暖機完了水温よりも低い場合（図１１のステップ１１２０での「Ｙｅｓ」との判定及び図１５のステップ１５２０での「Ｙｅｓ」との判定）、前記ヘッド水路を流れた冷却水のうち、前記第１流量よりも大きい第２流量の冷却水が前記ラジエータを通った後、前記ヘッド水路に供給され、前記ヘッド水路を流れた冷却水のうち、残りの冷却水が前記ラジエータを通らずに前記ブロック水路に供給され、同ブロック水路を流れた冷却水が前記ヘッド水路に供給されるように冷却水を循環させる冷却水循環制御である半暖機制御を前記暖機完了前制御として行う（図１３のステップ１３２０及びステップ１３３０の処理）ように構成される。

冷却水の温度（水温）が半暖機水温以上であり且つ暖機完了水温よりも低い場合、シリンダヘッドの温度は、水温が半暖機水温よりも低い場合に比べて高くなっている。従って、ヘッド水路を流れた冷却水の多くがラジエータを通らずにブロック水路に直接供給され、その冷却水がヘッド水路に供給されると、ヘッド水路内の冷却水の温度が部分的に非常に高くなり、その結果、ヘッド水路内で冷却水の沸騰が生じる可能性がある。

本発明装置によれば、水温が半暖機水温以上であり且つ暖機完了水温よりも低い場合にラジエータを通ってヘッド水路に供給される冷却水の流量は、水温が半暖機水温よりも低い場合にラジエータを通ってヘッド水路に供給される冷却水の流量よりも多くなる。このため、ヘッド水路内で冷却水の沸騰が生じる可能性を小さくすることができる。

更に、本発明装置において、前記制御手段は、前記ヘッド水路を流れた後の冷却水の温度に対する前記ブロック水路を流れた後の冷却水の温度の差である水温差が大きい場合、前記水温差が小さい場合に比べ、前記ブロック水路を流れる冷却水の流量が小さくなるように前記半暖機制御を行う（図１３のステップ１３２０及びステップ１３３０の処理）ように構成され得る。

先に述べたように、シリンダブロックの温度は、シリンダヘッドの温度よりも上昇しづらい。従って、ヘッド水路を流れた後の冷却水の温度に対するブロック水路を流れた冷却水の温度の差（水温差）が大きい場合、シリンダブロックの温度がシリンダヘッドの温度よりも大幅に低い可能性が高い。この場合において、水温が暖機完了水温に到達したときに冷却水循環制御を暖機完了前制御から暖機完了後制御に切り替えてしまうと、シリンダブロックの暖機が完了していない可能性がある。

本発明装置によれば、半暖機制御において、水温差が大きい場合、水温差が小さい場合に比べ、ブロック水路を流れる冷却水の流量が小さくされる。従って、シリンダブロックの温度が上昇しやすくなる。このため、水温が暖機完了水温に到達したときにシリンダブロックの暖機が完了している可能性が大きくなる。

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１に示したＥＧＲ制御弁の制御に用いられるマップを示した図である。 図４は、実施装置が行う作動制御を示した図である。 図５は、図２と同様の図であって、実施装置が作動制御Ａ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６は、図２と同様の図であって、実施装置が作動制御Ｂ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７は、図２と同様の図であって、実施装置が作動制御Ｃ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８は、図２と同様の図であって、実施装置が作動制御Ｄ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９は、図２と同様の図であって、実施装置が作動制御Ｅ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１０は、図２と同様の図であって、実施装置が作動制御Ｆ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１１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１２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。 図１３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。 図１４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。 図１５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。 図１６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。 図１７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。 図１８の（Ａ）は、実施装置が採用し得る冷却水循環経路の一部を示した図であり、（Ｂ）は、実施装置が採用し得る別の冷却水循環経路の一部を示した図である。 図１９の（Ａ）は、実施装置が採用し得る更に別の冷却水循環経路の一部を示した図であり、（Ｂ）は、実施装置が採用し得る更に別の冷却水循環経路の一部を示した図である。 図２０の（Ａ）は、実施装置が採用し得る更に別の冷却水循環経路の一部を示した図であり、（Ｂ）は、実施装置が採用し得る更に別の冷却水循環経路の一部を示した図である。

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（以下、単に「機関１０」と称呼する。）に適用される。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、機関１０は、ガソリン機関であってもよい。

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。

機関本体１１は、シリンダヘッド１４、シリンダブロック１５（図２を参照。）、クランクケース等を含んでいる。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（以下、「各気筒１２」と称呼する。）の上部には、燃料噴射弁（インジェクタ）１３が配設されている。燃料噴射弁１３は、後述するＥＣＵ（電子制御ユニット）９０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。

吸気システム２０は、インテークマニホールド２１、吸気管２２、エアクリーナ２３、過給機２４のコンプレッサ２４ａ、インタークーラー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。

インテークマニホールド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、インテークマニホールド２１の集合部に接続されている。インテークマニホールド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、インタークーラー２５及びスロットル弁２６が順に配設されている。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。

排気システム３０は、エキゾーストマニホールド３１、排気管３２及び過給機２４のタービン２４ｂを含んでいる。

エキゾーストマニホールド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、エキゾーストマニホールド３１の集合部に接続されている。エキゾーストマニホールド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（エキゾーストマニホールド３１）と、スロットル弁２６の下流位置の吸気通路（インテークマニホールド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、シリンダヘッド１４には、シリンダヘッド１４を冷却するための冷却水を流すための水路５１（以下、「ヘッド水路５１」と称呼する。）が周知のように形成されている。ヘッド水路５１は、実施装置の構成要素の１つである。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、シリンダブロック１５を冷却するための冷却水を流すための水路５２（以下、「ブロック水路５２」と称呼する。）が周知のように形成されている。特に、ブロック水路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シリンダヘッド１４に近い箇所からシリンダボアに沿ってシリンダヘッド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。

実施装置は、ポンプ７０を含む。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。

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（以下、「ポンプ取込口７０in」と称呼する。）」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（以下、「ポンプ吐出口７０out」と称呼する。）」を有する。

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と連通するようにシリンダヘッド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と連通するようにシリンダブロック１５に取り付けられている。

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と連通するようにシリンダヘッド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と連通するようにシリンダブロック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。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。

冷却水管５８Ｐの第１端部５８Ａとラジエータ７１との間において、冷却水管５８Ｐには、遮断弁７５が配設されている。遮断弁７５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。

冷却水管６０Ｐは、水路６０を画成する。冷却水管６０Ｐの第１端部６０Ａは、冷却水管５８Ｐの第１端部５８Ａと遮断弁７５との間の冷却水管５８Ｐの部分５８Ｐａ（以下、「第１部分５８Ｐａ」と称呼する。）に接続されている。冷却水管６０Ｐは、熱デバイス７２を通るように配設される。以下、水路６０を「熱デバイス水路６０」と称呼し、冷却水管５８Ｐの第１端部５８Ａと冷却水管６０Ｐの第１部分５８Ｐａ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。

熱デバイス７２と冷却水管６０Ｐの第１端部６０Ａとの間において、冷却水管６０Ｐには、遮断弁７７が配設されている。遮断弁７７は、開弁位置に設定されている場合、熱デバイス水路６０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、熱デバイス水路６０内の冷却水の流通を遮断する。

冷却水管６０Ｐの第２端部６０Ｂは、ラジエータ７１とポンプ取込口７０inとの間の冷却水管５８Ｐの部分５８Ｐｂ（以下、「第２部分５８Ｐｂ」と称呼する。）に接続されている。

冷却水管６２Ｐは、水路６２を画成する。冷却水管６２Ｐの第１端部６２Ａは、冷却水管５５Ｐに配設された切替弁７８に接続されている。冷却水管６２Ｐの第２端部６２Ｂは、冷却水管５８Ｐの第２部分５８Ｐｂとポンプ取込口７０inとの間の冷却水管５８Ｐの部分５８Ｐｃ（以下、「第３部分５８Ｐｃ」と称呼する。）に接続されている。

以下、切替弁７８と冷却水管５５Ｐの第１端部５５Ａとの間の水路５５の部分５５１を「水路５５の第１部分５５１」と称呼し、切替弁７８と冷却水管５５Ｐの第２端部５５Ｂとの間の水路５５の部分５５２を「水路５５の第２部分５５２」と称呼する。更に、冷却水管５８Ｐの第２部分５８Ｐｂと冷却水管５８Ｐの第３部分５８Ｐｃ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」と称呼し、冷却水管５８Ｐの第３部分５８Ｐｃとポンプ取込口７０inとの間のラジエータ水路５８の部分５８３を「ラジエータ水路５８の第３部分５８３」と称呼する。

切替弁７８は、第１の位置（以下、「順流位置」と称呼する。）に設定されている場合、水路５５の第１部分５５１と水路５５の第２部分５５２との間の冷却水の流通を許容する一方、「第１部分５５１と水路６２との間の冷却水の流通」及び「第２部分５５２と水路６２との間の冷却水の流通」を遮断する。

更に、切替弁７８が順流位置に設定されている場合、実施装置は、切替弁７８の開度を変更することにより、水路５５の第１部分５５１から切替弁７８を通過して水路５５の第２部分５５２に流れる冷却水の流量を制御することができる。この場合、ポンプ７０の吐出流量が一定である状況下において、切替弁７８の開度が大きいほど、切替弁７８を通過して流れる冷却水の流量が大きくなる。

一方、切替弁７８は、第２の位置（以下、「逆流位置」と称呼する。）に設定されている場合、水路５５の第２部分５５２と水路６２との間の冷却水の流通を許容する一方、「水路５５の第１部分５５１と水路６２との間の冷却水の流通」及び「第１部分５５１と第２部分５５２との間の冷却水の流通」を遮断する。

更に、切替弁７８が逆流位置に設定されている場合、実施装置は、切替弁７８の開度を変更することにより、水路５５の第２部分５５２から切替弁７８を通過して水路６２に流れる冷却水の流量を制御することができる。この場合、ポンプ７０の吐出流量が一定である状況下において、切替弁７８の開度が大きいほど、切替弁７８を通過して流れる冷却水の流量が大きくなる。

更に、切替弁７８は、第３の位置（以下、「遮断位置」と称呼する。）に設定されている場合、「水路５５の第１部分５５１と第２部分５５２との間の冷却水の流通」、「水路５５の第１部分５５１と水路６２との間の冷却水の流通」及び「水路５５の第２部分５５２と水路６２との間の冷却水の流通」を遮断する。

以上説明したように、実施装置において、ヘッド水路５１は、シリンダヘッド１４に形成された第１水路であり、ブロック水路５２は、シリンダブロック１５に形成された第２水路である。水路５３及び水路５４は、ヘッド水路５１（第１水路）の一方の端部である第１端部５１Ａをポンプ吐出口７０outに接続する第３水路を構成している。

水路５３、水路５５、水路６２、ラジエータ水路５８の第３部分５８３及び切替弁７８は、ブロック水路５２（第２水路）の一方の端部である第１端部５２Ａとポンプ７０との接続であるポンプ接続を、ブロック水路５２の第１端部５２Ａをポンプ吐出口７０outに接続する順流接続と、ブロック水路５２の第１端部５２Ａをポンプ取込口７０inに接続する逆流接続と、の間で切り替える接続切替機構を構成している。

水路５６及び水路５７は、ヘッド水路５１（第１水路）の他方の端部である第２端部５１Ｂとブロック水路５２（第２水路）の他方の端部である第２端部５２Ｂとを接続する第４水路を構成している。

ラジエータ水路５８は、水路５６及び水路５７（第４水路）をポンプ取込口７０inに接続する第５水路であり、遮断弁７５は、ラジエータ水路５８（第５水路）を遮断したり開放したりする遮断弁である。

熱デバイス水路６０は、水路５６及び水路５７（第４水路）をポンプ取込口７０inに接続する第６水路であり、遮断弁７７は、熱デバイス水路６０（第６水路）を遮断したり開放したりする遮断弁である。

更に、水路５３及び水路５５は、ブロック水路５２（第２水路）の第１端部５２Ａをポンプ吐出口７０outに接続する順流接続水路を構成しており、水路５５の第２部分５５２、水路６２及びラジエータ水路５８の第３部分５８３は、ブロック水路５２（第２水路）の第１端部５２Ａをポンプ取込口７０inに接続する逆流接続水路を構成している。

切替弁７８は、ブロック水路５２（第２水路）の第１端部５２Ａを水路５３及び水路５５（順流接続水路）を介してポンプ吐出口７０outに接続させる順流位置と、ブロック水路５２（第２水路）の第１端部５２Ａを水路５５の第２部分５５２、水路６２及びラジエータ水路５８の第３部分５８３（逆流接続水路）を介してポンプ取込口７０inに接続させる逆流位置と、の何れか一方に選択的に設定される切替え部である。

別の言い方をすると、切替弁７８は、ブロック水路５２（第２水路）の第１端部５２Ａをポンプ吐出口７０outに接続する水路５３及び水路５５（順流接続水路）及びブロック水路５２（第２水路）の第１端部５２Ａをポンプ取込口７０inに接続する水路５５の第２部分５５２、水路６２及びラジエータ水路５８の第３部分５８３（逆流接続水路）の何れかを冷却水が選択的に流れるように水路切替えを行う切替え部である。

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８３乃至８６、外気温センサ８７、ヒータスイッチ８８、イグニッションスイッチ８９、アクセル操作量センサ１０１及び車速センサ１０２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。更に、ＥＣＵ９０は、後述するイグニッションスイッチ８９がオン位置に設定された後に気筒１２ａ乃至１２ｄに吸入された空気の量ΣGa（以下、「始動後積算空気量ΣGa」と称呼する。）を吸入空気量Ｇａに基づいて取得する。

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８３は、ヘッド水路５１内の冷却水の温度ＴＷhdを検出できるようにシリンダヘッド１４に配設されている。水温センサ８３は、検出した冷却水の温度ＴＷhd（以下、「ヘッド水温ＴＷhd」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ヘッド水温ＴＷhdを取得する。

水温センサ８４は、ブロック水路５２内の領域であってシリンダヘッド１４に近い領域の冷却水の温度ＴＷbr_upを検出できるようにシリンダブロック１５に配設されている。水温センサ８４は、検出した冷却水の温度ＴＷbr_up（以下、「上部ブロック水温ＴＷbr_up」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上部ブロック水温ＴＷbr_upを取得する。

水温センサ８５は、ブロック水路５２内の領域であってシリンダヘッド１４から離れた領域の冷却水の温度ＴＷbr_lowを検出できるようにシリンダブロック１５に配設されている。水温センサ８５は、検出した冷却水の温度ＴＷbr_low（以下、「下部ブロック水温ＴＷbr_low」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下部ブロック水温ＴＷbr_lowを取得する。更に、ＥＣＵ９０は、上部ブロック水温ＴＷbr_upに対する下部ブロック水温ＴＷbr_lowの差ΔＴＷbr（＝ＴＷbr_up−ＴＷbr_low）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。

外気温センサ８７は、外気の温度Ｔａを検出し、その温度Ｔａ（以下、「外気温Ｔａ」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外気温Ｔａを取得する。

ヒータスイッチ８８は、機関１０が搭載された車両の運転者によって操作される。ＥＣＵ９０は、ヒータスイッチ８８が運転者によりオン位置に設定されると、ヒータコアの熱を車両の室内に放出する。一方、ＥＣＵ９０は、ヒータスイッチ８８が運転者によりオフ位置に設定されると、ヒータコアから車両の室内への熱の放出を停止する。

イグニッションスイッチ８９は、車両の運転者により操作される。イグニッションスイッチ８９をオン位置に設定する操作（以下、「イグニッションオン操作」と称呼する。）が運転者により行われた場合、機関１０の始動が許可される。一方、イグニッションスイッチ８９をオフ位置に設定する操作（イグニッションオフ操作）が運転者により行われた場合、機関１０の運転（以下、「機関運転」と称呼する。）が停止される。

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を取得する。

車速センサ１０２は、機関１０が搭載された車両の速度Ｖを検出し、その速度Ｖ（以下、「車速Ｖ」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車速Ｖを取得する。

更に、ＥＣＵ９０は、スロットル弁アクチュエータ２７、ＥＣＵ制御弁４２、ポンプ７０、遮断弁７５、遮断弁７７及び切替弁７８に接続されている。

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。

ＥＣＵ９０は、機関運転状態に応じてＥＧＲ制御弁４２の開度の目標値ＥＧＲtgt（以下、「目標ＥＧＲ制御弁開度ＥＧＲtgt」と称呼する。）を設定し、ＥＧＲ制御弁４２の開度が目標ＥＧＲ制御弁開度ＥＧＲtgtと一致するようにＥＧＲ制御弁４２の作動を制御する。

ＥＣＵ９０は、図３に示したマップを記憶している。ＥＣＵ９０は、機関運転状態が図３に示したＥＧＲ停止領域Ｒａ又はＲｃ内にある場合、目標ＥＧＲ制御弁開度ＥＧＲtgtを「０」に設定する。この場合、各気筒１２には、ＥＧＲガスは供給されない。

一方、機関運転状態が図３に示したＥＧＲ実行領域Ｒｂ内にある場合、ＥＣＵ９０は、機関運転状態に応じて目標ＥＧＲ制御弁開度ＥＧＲtgtを「０」よりも大きい値に設定する。この場合、各気筒１２にＥＧＲガスが供給される。

更に、ＥＣＵ９０は、後述するように、機関１０の温度Ｔeng（以下、「機関温度Ｔeng」と称呼する。）に応じてポンプ７０、遮断弁７５、遮断弁７７及び切替弁７８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の暖機状態（以下、単に「暖機状態」と称呼する。）並びに後述するＥＧＲクーラ通水要求（熱デバイス通水要求）及びヒータコア通水要求（熱デバイス通水要求）の有無に応じて後述する作動制御Ａ乃至Ｆの何れかを行う。

まず、暖機状態の判定について説明する。実施装置は、機関１０の始動後の機関サイクル数Ｃig（以下、「始動後サイクル数Ｃig」と称呼する。）が所定の始動後サイクル数Ｃig_th以下である場合、以下に述べるように、「機関温度Ｔengに相関する機関水温ＴＷeng」に基づいて暖機状態が「冷間状態、半暖機状態及び暖機完了状態（以下、これら状態をまとめて「冷間状態等」と称呼する。）の何れの状態」にあるかを判定する。本例において、所定の始動後サイクル数Ｃig_thは、機関１０における膨張行程の実施回数が８〜１２回に相当する２〜３サイクルである。

冷間状態は、機関温度Ｔengが所定の閾値温度Ｔeng１（以下、「第１機関温度Ｔeng１」と称呼する。）よりも低い範囲内の温度であると推定される状態である。

半暖機状態は、機関温度Ｔengが第１機関温度Ｔeng１以上であり且つ所定の閾値温度Ｔeng２（以下、「第２機関温度Ｔeng２」と称呼する。）よりも低い範囲内の温度であると推定される状態である。第２機関温度Ｔeng２は、第１機関温度Ｔeng１よりも高い温度に設定される。

暖機完了状態は、機関温度Ｔengが第２機関温度Ｔeng２以上の範囲内の温度であると推定される状態である。

実施装置は、機関水温ＴＷengが所定の閾値水温ＴＷeng１（本例において、４０℃であり、以下、「第１機関水温ＴＷeng１」と称呼する。）よりも低い場合、暖機状態が冷間状態にあると判定する。

一方、機関水温ＴＷengが第１機関水温ＴＷeng１以上であり且つ所定の閾値水温ＴＷeng２（本例において、６０℃であり、以下、「第２機関水温ＴＷeng２」と称呼する。）よりも低い場合、実施装置は、暖機状態が半暖機状態にあると判定する。第２機関水温ＴＷeng２は、第１機関水温ＴＷeng１よりも高い温度に設定される。

加えて、機関水温ＴＷengが第２機関水温ＴＷeng２以上である場合、実施装置は、暖機状態が暖機完了状態にあると判定する。

一方、始動後サイクル数Ｃigが上記所定の始動後サイクル数Ｃig_thよりも多くなった場合、以下に述べるように、実施装置は、「機関温度Ｔengに相関する上部ブロック水温ＴＷbr_up、ヘッド水温ＴＷhd、ブロック水温差ΔＴＷbr、始動後積算空気量ΣGa及び機関水温ＴＷeng」のうち、少なくとも４つに基づいて、暖機状態が冷間状態等の何れの状態にあるかを判定する。

＜冷間条件＞
より具体的に述べると、実施装置は、以下に述べる条件Ｃ１乃至条件Ｃ４の少なくとも１つが成立している場合、暖機状態が冷間状態にあると判定する。

条件Ｃ１は、上部ブロック水温ＴＷbr_upが所定の閾値水温ＴＷbr_up１（以下、「第１上部ブロック水温ＴＷbr_up１」と称呼する。）以下であることである。上部ブロック水温ＴＷbr_upは、機関温度Ｔengに相関するパラメータである。従って、第１上部ブロック水温ＴＷbr_up１及び後述する閾値水温を適切に設定することにより、上部ブロック水温ＴＷbr_upに基づいて暖機状態が冷間状態等の何れの状態にあるかを判定することができる。

条件Ｃ２は、ヘッド水温ＴＷhdが所定の閾値水温ＴＷhd１（以下、「第１ヘッド水温ＴＷhd１」と称呼する。）以下であることである。ヘッド水温ＴＷhdも、機関温度Ｔengに相関するパラメータである。従って、第１ヘッド水温ＴＷhd１及び後述する閾値水温を適切に設定することにより、ヘッド水温ＴＷhdに基づいて暖機状態が冷間状態等の何れの状態にあるかを判定することができる。

条件Ｃ３は、始動後積算空気量ΣGaが所定の閾値空気量ΣGa１（以下、「第１空気量ΣGa１」と称呼する。）以下であることである。先に述べたように、始動後積算空気量ΣGaは、イグニッションスイッチ８９がオン位置に設定された後に気筒１２ａ乃至気筒１２ｄに吸入された空気の量である。気筒１２ａ乃至気筒１２ｄに吸入された空気のトータルの量が多くなると、気筒１２ａ乃至気筒１２ｄに燃料噴射弁１３から供給された燃料のトータルの量も多くなり、その結果、気筒１２ａ乃至気筒１２ｄにて発生したトータルの熱量も多くなる。このため、始動後積算空気量ΣGaが或る一定の量に達するまでは、始動後積算空気量ΣGaが多いほど、機関温度Ｔengが高くなる。故に、始動後積算空気量ΣGaは、機関温度Ｔengに相関するパラメータである。従って、第１空気量ΣGa１及び後述する閾値空気量を適切に設定することにより、始動後積算空気量ΣGaに基づいて暖機状態が冷間状態等の何れの状態にあるかを判定することができる。

条件Ｃ４は、機関水温ＴＷengが所定の閾値水温ＴＷeng４（以下、「第４機関水温ＴＷeng４」と称呼する。）以下であることである。機関水温ＴＷengは、機関温度Ｔengに相関するパラメータである。従って、第４機関水温ＴＷeng４及び後述する閾値水温を適切に設定することにより、機関水温ＴＷengに基づいて暖機状態が冷間状態等の何れの状態にあるかを判定することができる。

尚、実施装置は、上記条件Ｃ１乃至条件Ｃ４の少なくとも２つ又は３つ又は総てが成立している場合に暖機状態が冷間状態にあると判定するようにも構成され得る。

＜半暖機条件＞
実施装置は、以下に述べる条件Ｃ５乃至条件Ｃ９の少なくとも１つが成立している場合、暖機状態が半暖機状態にあると判定する。

条件Ｃ５は、上部ブロック水温ＴＷbr_upが第１上部ブロック水温ＴＷbr_up１よりも高く且つ所定の閾値水温ＴＷbr_up２（以下、「第２上部ブロック水温ＴＷbr_up２」と称呼する。）以下であることである。第２上部ブロック水温ＴＷbr_up２は、第１上部ブロック水温ＴＷbr_up１よりも高い温度に設定される。

条件Ｃ６は、ヘッド水温ＴＷhdが第１ヘッド水温ＴＷhd１よりも高く且つ所定の閾値水温ＴＷhd２（以下、「第２ヘッド水温ＴＷhd２」と称呼する。）以下であることである。第２ヘッド水温ＴＷhd２は、第１ヘッド水温ＴＷhd１よりも高い温度に設定される。

条件Ｃ７は、上部ブロック水温ＴＷbr_upと下部ブロック水温ＴＷbr_lowとの差であるブロック水温差ΔＴＷbr（＝ＴＷbr_up−ＴＷbr_low）が所定閾値ΔＴＷbrthよりも大きいことである。イグニッションオン操作により機関１０が始動した直後の冷間状態においては、ブロック水温差ΔＴＷbrはあまり大きくないが、機関温度Ｔengが上昇してゆく過程において、暖機状態が第１半暖機状態になると、ブロック水温差ΔＴＷbrが一時的に大きくなり、更に、暖機状態が第２半暖機状態になると、ブロック水温差ΔＴＷbrが小さくなる。このため、ブロック水温差ΔＴＷbrは、機関温度Ｔengに相関するパラメータであり、特に、暖機状態が半暖機状態にあるときの機関温度Ｔengに相関するパラメータである。従って、所定閾値ΔＴＷbrthを適切に設定することにより、ブロック水温差ΔＴＷbrに基づいて暖機状態が半暖機状態にあるか否かを判定することができる。

条件Ｃ８は、始動後積算空気量ΣGaが第１空気量ΣGa１よりも多く且つ所定の閾値空気量ΣGa２（以下、「第２空気量ΣGa２」と称呼する。）以下であることである。第２空気量ΣGa２は、第１空気量ΣGa１よりも大きい値に設定される。

条件Ｃ９は、機関水温ＴＷengが第４機関水温ＴＷeng４よりも高く且つ所定の閾値水温ＴＷeng５（以下、「第５機関水温ＴＷeng５」と称呼する。）以下であることである。第５機関水温ＴＷeng５は、第４機関水温ＴＷeng４よりも高い温度に設定される。

尚、実施装置は、上記条件Ｃ５乃至条件Ｃ９の少なくとも２つ又は３つ又は４つ又は総てが成立している場合に暖機状態が半暖機状態にあると判定するようにも構成され得る。

＜暖機完了条件＞
実施装置は、以下に述べる条件Ｃ１４乃至条件Ｃ１７の少なくとも１つが成立している場合、暖機状態が暖機完了状態にあると判定する。

条件Ｃ１４は、上部ブロック水温ＴＷbr_upが第２上部ブロック水温ＴＷbr_up２よりも高いことである。
条件Ｃ１５は、ヘッド水温ＴＷhdが第２ヘッド水温ＴＷhd２よりも高いことである。
条件Ｃ１６は、始動後積算空気量ΣGaが第２空気量ΣGa２よりも多いことである。
条件Ｃ１７は、機関水温ＴＷengが第６機関水温ＴＷeng６よりも高いことである。

尚、実施装置は、上記条件Ｃ１４乃至条件Ｃ１７の少なくとも２つ又は３つ又は総てが成立している場合に暖機状態が暖機完了状態にあると判定するようにも構成され得る。

＜ＥＧＲクーラ通水要求＞
先に述べたように、機関運転状態が図３に示したＥＧＲ実行領域Ｒｂ内にある場合、ＥＧＲガスが各気筒１２に供給される。各気筒１２にＥＧＲガスが供給される場合、冷却水を熱デバイス水路６０に供給し、その冷却水によりＥＧＲクーラ４３においてＥＧＲガスを冷却することが好ましい。

ところが、ＥＧＲクーラ４３を通る冷却水の温度が低すぎると、その冷却水によってＥＧＲガスが冷却されたときにＥＧＲガス中の水分が排気還流管４１内で凝縮して凝縮水が発生する可能性がある。この凝縮水は、排気還流管４１を腐食させてしまう原因となり得る。従って、冷却水の温度が低い場合、冷却水を熱デバイス水路６０に供給することは好ましくない。

そこで、実施装置は、機関運転状態がＥＧＲ実行領域Ｒｂ内にあるときに機関水温ＴＷengが所定の閾値水温ＴＷeng７（本例においては、６０℃であり、以下、「第７機関水温ＴＷeng７」と称呼する。）よりも高い場合、熱デバイス水路６０に冷却水を供給する要求（以下、「ＥＧＲクーラ通水要求」と称呼する。）があると判定する。

更に、機関水温ＴＷengが第７機関水温ＴＷeng７以下であっても、機関負荷ＫＬが比較的大きければ、機関温度Ｔengが直ぐに高くなり、その結果、機関水温ＴＷengが直ぐに第７機関水温ＴＷeng７よりも高くなることが期待できる。従って、熱デバイス水路６０に冷却水を供給しても、発生する凝縮水の量は少なく、排気還流管４１が腐食する可能性も低いと考えられる。

そこで、実施装置は、機関運転状態がＥＧＲ実行領域Ｒｂ内にあるときに機関水温ＴＷengが第７機関水温ＴＷeng７以下であっても、機関負荷ＫＬが所定の閾値負荷ＫＬth以上であれば、ＥＧＲクーラ通水要求があると判定する。従って、実施装置は、機関運転状態がＥＧＲ実行領域Ｒｂ内にあるときに機関水温ＴＷengが第７機関水温ＴＷeng７以下であり且つ機関負荷ＫＬが上記閾値負荷ＫＬthよりも小さい場合、ＥＧＲクーラ通水要求がないと判定する。

一方、機関運転状態が図３に示したＥＧＲ停止領域Ｒａ又はＲｃ内にある場合、ＥＧＲガスが各気筒１２に供給されないので、熱デバイス水路６０に冷却水を供給する必要はない。そこで、実施装置は、機関運転状態が図３に示したＥＧＲ停止領域Ｒａ又はＲｃ内にある場合、ＥＧＲクーラ通水要求がないと判定する。

＜ヒータコア通水要求＞
熱デバイス水路６０に冷却水を流すと、冷却水の熱がヒータコアに奪われて冷却水の温度が低くなり、その結果、機関１０の暖機完了が遅れる。一方、外気温Ｔａが比較的低い場合、車両の室内の温度も比較的低いことから、運転者を含む車両の搭乗者（以下、「運転者等」と称呼する。）により室内の暖房が要請される可能性が高い。従って、外気温Ｔａが比較的低いときには、機関１０の暖機完了が遅れるとしても、室内の暖房が要請された場合に備えて、熱デバイス水路６０に冷却水を流してヒータコアが蓄積する熱量を増大させておくことが望まれる。

そこで、実施装置は、外気温Ｔａが比較的低いときには、機関温度Ｔengが比較的低い場合でも、ヒータスイッチ８８の設定状態の如何にかかわらず、熱デバイス水路６０に冷却水を供給する要求（以下、「ヒータコア通水要求」と称呼する。）があると判定する。しかしながら、機関温度Ｔengが非常に低いときには、外気温Ｔａが比較的低い場合でも、実施装置は、ヒータコア通水要求がないと判定する。

より具体的に述べると、実施装置は、外気温Ｔａが所定の閾値温度Ｔａth（以下、「閾値温度Ｔａth」と称呼する。）以下である場合、機関水温ＴＷengが所定の閾値水温ＴＷeng８（本例において、１０℃であり、以下、「第８機関水温ＴＷeng８」と称呼する。）よりも高ければ、ヒータコア通水要求があると判定する。

一方、外気温Ｔａが閾値温度Ｔａth以下であるときに機関水温ＴＷengが第８機関水温ＴＷeng８以下である場合には、実施装置は、ヒータコア通水要求がないと判定する。

更に、外気温Ｔａが比較的高い場合、室内の温度も比較的高いことから、運転者等により室内の暖房が要請される可能性が低い。従って、外気温Ｔａが比較的高いときには、機関温度Ｔengが比較的高く且つヒータスイッチ８８がオン位置に設定された場合に限り、熱デバイス水路６０に冷却水を流してヒータコアを暖めておけば十分である。

そこで、実施装置は、外気温Ｔａが比較的高いときには、機関温度Ｔengが比較的高く且つヒータスイッチ８８がオン位置に設定されている場合、ヒータコア通水要求があると判定する。一方、外気温Ｔａが比較的高いときに、機関温度Ｔengが比較的低い場合、或いは、ヒータスイッチ８８がオフ位置に設定されている場合、実施装置は、ヒータコア通水要求がないと判定する。

より具体的に述べると、実施装置は、外気温Ｔａが閾値温度Ｔａthよりも高いときにヒータスイッチ８８がオン位置に設定されており且つ機関水温ＴＷengが所定の閾値水温ＴＷeng９（本例において、３０℃であり、以下、「第９機関水温ＴＷeng９」と称呼する。）よりも高い場合、ヒータコア通水要求があると判定する。第９機関水温ＴＷeng９は、第８機関水温ＴＷeng８よりも高い温度に設定される。

一方、外気温Ｔａが閾値温度Ｔａthよりも高いときでも、ヒータスイッチ８８がオフ位置に設定されている場合、或いは、機関水温ＴＷengが第９機関水温ＴＷeng９以下である場合、ヒータコア通水要求がないと判定する。

次に、実施装置が行う「ポンプ７０、遮断弁７５、遮断弁７７及び切替弁７８（以下、これらをまとめて「ポンプ７０等」と称呼する。）」の作動制御について説明する。実施装置は、暖機状態が冷間状態等の何れの状態にあるか、ＥＧＲクーラ通水要求（熱デバイス通水要求）の有無、及び、ヒータコア通水要求（熱デバイス通水要求）の有無に応じて、図４に示したように作動制御Ａ乃至Ｆの何れかを行う。

＜冷間制御＞
まず、暖機状態が冷間状態にあると判定された場合における「ポンプ７０等」の作動制御（冷間制御）について説明する。

＜作動制御Ａ＞
暖機状態が冷間状態にある場合、ヘッド温度Ｔhd及びブロック温度Ｔbrを大きい上昇率で上昇させる要求がある。このときにＥＧＲクーラ通水要求もヒータコア通水要求もない場合、ポンプ７０を作動させずにヘッド水路５１にもブロック水路５２にも冷却水を供給しなければ、ヘッド温度Ｔhd及びブロック温度Ｔbrを大きい上昇率で上昇させることができる。従って、ヘッド温度Ｔhd及びブロック温度Ｔbrを大きい上昇率で上昇させる要求にのみ応えるならば、実施装置は、ポンプ７０を作動させなければよい。

しかしながら、実施装置がポンプ７０を作動させない場合、ヘッド水路５１及びブロック水路５２内の冷却水が流れずに滞留し、その結果、ヘッド水路５１及びブロック水路５２内の冷却水の温度が部分的に非常に高くなる可能性がある。このため、ヘッド水路５１及びブロック水路５２内で冷却水の沸騰が生じる可能性がある。

そこで、実施装置は、暖機状態が冷間状態にあるときにＥＧＲクーラ通水要求及びヒータコア通水要求の何れもない場合、ポンプ７０を作動し、図５に矢印で示したように冷却水が循環するように、遮断弁７５及び遮断弁７７をそれぞれ閉弁位置に設定し、切替弁７８を逆流位置に設定する作動制御Ａを冷間制御として行う。

この作動制御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は、水路５４を介してヘッド水路５１に流入する。その冷却水は、ヘッド水路５１を流れた後、水路５６及び水路５７を介してブロック水路５２に流入する。その冷却水は、ブロック水路５２を流れた後、順に、水路５５の第２部分５５２、水路６２及びラジエータ水路５８の第３部分５８３を流れ、ポンプ取込口７０inからポンプ７０に取り込まれる。

これにより、ヘッド水路５１を流れて温度の高くなった冷却水がラジエータ７１及び熱デバイス７２（以下、これらをまとめて「ラジエータ７１等」と称呼する。）の何れも通ることなくブロック水路５２に直接供給される。このため、ラジエータ７１等の何れかを通った冷却水がブロック水路５２に供給される場合に比べ、ブロック温度Ｔbrを大きい上昇率で上昇させることができる。

更に、ヘッド水路５１にも、ラジエータ７１等の何れも通っていない冷却水が供給されるので、ラジエータ７１等の何れかを通った冷却水がヘッド水路５１に供給される場合に比べ、ヘッド温度Ｔhdを大きい上昇率で上昇させることができる。

加えて、冷却水がヘッド水路５１及びブロック水路５２を流れるので、ヘッド水路５１及びブロック水路５２において冷却水の温度が部分的に非常に高くなることを防止することができる。その結果、ヘッド水路５１及びブロック水路５２内での冷却水の沸騰を防止することができる。

ところで、ヘッド水路５１及びブロック水路５２に冷却水が流れると、シリンダヘッド１４及びシリンダブロック１５は少なからず冷却される。このため、ヘッド温度Ｔhd及びブロック温度Ｔbrの上昇率は低下し、その上昇率の低下量は、ヘッド水路５１及びブロック水路５２を流れる冷却水の流量が大きいほど大きい。一方、暖機状態が第１半暖機状態にある場合、機関１０の暖機を早く完了させるために、ヘッド温度Ｔhd及びブロック温度Ｔbrを大きい上昇率で上昇させることが望まれる。

そこで、実施装置は、冷間制御として作動制御Ａを行う場合、ヘッド水路５１及びブロック水路５２を流れる冷却水の流量がヘッド水路５１及びブロック水路５２内での冷却水の沸騰を防止することができる最小限の流量（以下、「最小流量」と称呼する。）となるように切替弁７８の開度を制御する。これにより、ヘッド水路５１及びブロック水路５２を流れる冷却水の流量が最小流量となる。このため、ヘッド温度Ｔhd及びブロック温度Ｔbrの上昇率が大きい上昇率に維持される。

従って、冷間制御として行われる作動制御Ａによれば、ヘッド水路５１及びブロック水路５２内での冷却水の沸騰を防止しつつ、ヘッド温度Ｔhd及びブロック温度Ｔbrを大きい上昇率で上昇させることができる。

尚、実施装置は、上記最小流量よりも大きい適切な流量を所定流量として予め設定し、冷間制御として作動制御Ａを行う場合、ヘッド水路５１及びブロック水路５２を流れる冷却水の流量が上記所定流量よりも小さい流量となるように切替弁７８の開度を制御するようにも構成され得る。

更に、ポンプ７０が吐出する冷却水の流量を調整可能な電動式のポンプである場合、ヘッド水路５１及びブロック水路５２を流れる冷却水の流量が上記最小流量又は上記所定流量よりも小さい流量となるようにポンプ７０から吐出される冷却水の流量（以下、「ポンプ吐出流量」と称呼する。）及び切替弁７８の開度を制御するようにも構成され得る。

＜作動制御Ｂ＞
一方、暖機状態が冷間状態にあるときにＥＧＲクーラ通水要求及びヒータコア通水要求の何れかがある場合、実施装置は、ポンプ７０を作動し、図６に矢印で示したように冷却水が循環するように、遮断弁７５を閉弁位置に設定し、遮断弁７７を開弁位置に設定し、切替弁７８を逆流位置に設定する作動制御Ｂを行う。

この作動制御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は、水路５４を介してヘッド水路５１に流入する。

ヘッド水路５１に流入した冷却水の一部は、ヘッド水路５１を流れた後、水路５６及び水路５７を介してブロック水路５２に流入する。その冷却水は、ブロック水路５２を流れた後、順に、水路５５の第２部分５５２、水路６２及びラジエータ水路５８の第３部分５８３を流れ、ポンプ取込口７０inからポンプ７０に取り込まれる。

一方、ヘッド水路５１に流入した冷却水の残りは、水路５６及びラジエータ水路５８の第１部分５８１を介して熱デバイス水路６０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６０並びにラジエータ水路５８の第２部分５８２及び第３部分５８３を流れ、ポンプ取込口７０inからポンプ７０に取り込まれる。

これによれば、作動制御Ａに関連して説明した効果に加えて、ＥＧＲクーラ通水要求及び／又はヒータコア通水要求に応えることができる。

＜半暖機制御＞
次に、暖機状態が半暖機状態にあると判定された場合における「ポンプ７０等」の作動制御（半暖機制御）について説明する。

＜作動制御Ｃ＞
暖機状態が半暖機状態にある場合、ブロック温度Ｔbrを大きい上昇率で上昇させる要求がある。このときにＥＧＲクーラ通水要求もヒータコア通水要求もない場合、ブロック温度Ｔbrを大きい上昇率で上昇させる要求にのみ応えるならば、実施装置は、暖機状態が冷間状態にある場合と同様に、作動制御Ａを行えばよい。

しかしながら、暖機状態が半暖機状態にある場合、ヘッド温度Ｔhd及びブロック温度Ｔbrは、暖機状態が冷間状態にある場合に比べて高くなっている。従って、実施装置が作動制御Ａを行うと、ヘッド水路５１及びブロック水路５２内の冷却水の温度が部分的に非常に高くなる可能性がある。このため、ヘッド水路５１及びブロック水路５２において冷却水の沸騰が生じる可能性がある。

更に、実施装置が作動制御Ａを行った場合、ヘッド水路５１に供給される冷却水の流量（以下、「ヘッド冷却水量」と称呼する。）がブロック水路５２に供給される冷却水の流量（以下、「ブロック冷却水量」と称呼する。）と等しくなる。

ヘッド水路５１及びブロック水路５２に冷却水が供給されると、シリンダヘッド１４もシリンダブロック１５も冷却される。しかしながら、シリンダブロック１５が気筒１２ａ乃至１２ｄでの燃焼から受ける熱量（以下、「ブロック受熱量」と称呼する。）よりも、シリンダヘッド１４が気筒１２ａ乃至１２ｄでの燃焼から受ける熱量（以下、「ヘッド受熱量」と称呼する。）のほうが大きい。このため、ブロック温度Ｔbrよりも、ヘッド温度Ｔhdのほうが早く上昇する。

従って、ヘッド冷却水量がブロック冷却水量と等しいときに、ブロック温度Ｔbrを大きい上昇率で上昇させようとしてブロック冷却水量が少なくなるようにポンプ７０からの冷却水の吐出量（以下、「ポンプ吐出量」と称呼する。）を少なくすると、ヘッド冷却水量も少なくなる。このため、ヘッド温度Ｔhdが更に大きい上昇率で上昇して過剰に高くなり、その結果、ヘッド水路５１内で冷却水の沸騰が生じる可能性がある。

一方、ヘッド水路５１内での冷却水の沸騰を防止しようとしてヘッド冷却水量が多くなるようにポンプ吐出量を多くすると、ブロック冷却水量も多くなる。このため、ブロック温度Ｔbrの上昇率が小さくなってしまう。

そこで、実施装置は、暖機状態が半暖機状態にあるときにＥＧＲクーラ通水要求及びヒータコア通水要求の何れもない場合、ポンプ７０を作動し、図７に矢印で示したように冷却水が循環するように、遮断弁７７を閉弁位置に設定し、遮断弁７５を開弁位置に設定し、切替弁７８を逆流位置に設定する作動制御Ｃを行う。このとき、ポンプ吐出量は、ヘッド水路５１内での冷却水の沸騰を防止することができる流量に設定される。

この作動制御Ｃ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は、水路５４を介してヘッド水路５１に流入する。

ヘッド水路５１に流入した冷却水の一部は、ヘッド水路５１を流れた後、水路５６及び水路５７を介してブロック水路５２に流入する。その冷却水は、ブロック水路５２を流れた後、順に、水路５５の第２部分５５２、水路６２及びラジエータ水路５８の第３部分５８３を流れ、ポンプ取込口７０inからポンプ７０に取り込まれる。

一方、ヘッド水路５１に流入した冷却水の残りは、水路５６及びラジエータ水路５８を介してラジエータ７１に流入する。その冷却水は、ラジエータ７１を通った後、ラジエータ水路５８を流れ、ポンプ取込口７０inからポンプ７０に取り込まれる。

これにより、ヘッド水路５１を通った冷却水の一部がラジエータ７１を通って流れ、残りの冷却水がブロック水路５２に流入する。従って、ブロック冷却水量は、ヘッド冷却水量よりも小さい。このため、ポンプ吐出量を、ヘッド水路５１内での冷却水の沸騰を防止することができる流量に設定した場合でも、ブロック温度を十分に大きい上昇率で上昇させることができる。

更に、ヘッド水路５１を流れて温度の高くなった冷却水がラジエータ７１を通らずにブロック水路５２に直接供給される。このため、ラジエータ７１を通った冷却水がブロック水路５２に供給される場合に比べ、ブロック温度Ｔbrを大きい上昇率で上昇させることができる。

更に、ヘッド水路５１には、ヘッド水路５１内での冷却水の沸騰を防止することができる流量の冷却水が供給され、ヘッド水路５１に供給される冷却水の一部は、ラジエータ７１を通った冷却水であるので、ヘッド水路５１内での冷却水の沸騰を防止することができる。

ところで、ブロック１５の温度は、ヘッド１４の温度よりも上昇しづらい。従って、ヘッド水温ＴＷhdに対する上部ブロック水温ＴＷbr_upの差である水温差ΔＴＷ（＝ＴＷhd−ＴＷbr_up）が大きい場合、ブロック１５の温度がヘッド１４の温度よりも大幅に低い可能性が高い。この場合において、冷却水の温度に基づいて暖機状態が半暖機状態から暖機完了状態に移行したと判定してしまうと、ヘッド１４の暖機は完了しているが、ブロック１５の暖機は完了していない可能性がある。

そこで、実施装置は、作動制御Ｃにおいて、水温差ΔＴＷが大きい場合、水温差ΔＴＷが小さい場合に比べ、逆流位置に設定されている切替弁７８の開度を小さくする。特に、本例においては、作動制御Ｃにおいて、水温差ΔＴＷが大きいほど、切替弁７８の開度を小さくする。

これによれば、作動制御Ｃにおいて、水温差ΔＴＷが大きい場合、水温差ΔＴＷが小さい場合に比べ、ブロック水路５２を流れる冷却水の流量が小さくされる。従って、ブロック１５の温度が上昇しやすくなる。このため、冷却水の温度に基づいて暖機状態が半暖機状態から暖機完了状態に移行したと判定したときにブロック１５の暖機が完了していない可能性を小さくすることができる。

＜作動制御Ｄ＞
一方、暖機状態が半暖機状態にあるときにＥＧＲクーラ通水要求及びヒータコア通水要求の何れかがある場合、実施装置は、ポンプ７０を作動し、図８に矢印で示したように冷却水が循環するように、遮断弁７５及び遮断弁７７を開弁位置に設定すると共に、切替弁７８を逆流位置に設定する作動制御Ｄを行う。このとき、ポンプ吐出量は、ヘッド水路５１内での冷却水の沸騰を防止することができる流量に設定される。

この作動制御Ｄ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は、水路５４を介してヘッド水路５１に流入する。

ヘッド水路５１に流入した冷却水の一部は、ヘッド水路５１を流れた後、水路５６及び水路５７を介してブロック水路５２に流入する。その冷却水は、ブロック水路５２を流れた後、順に、水路５５の第２部分５５２、水路６２及びラジエータ水路５８の第３部分５８３を流れ、ポンプ取込口７０inからポンプ７０に取り込まれる。

一方、ヘッド水路５１に流入した冷却水の残りは、水路５６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を流れてラジエータ７１に流入する。その冷却水は、ラジエータ７１を通った後、ラジエータ水路５８を流れ、ポンプ取込口７０inからポンプ７０に取り込まれる。

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を介して熱デバイス水路６０に流入する。熱デバイス水路６０に流入した冷却水は、熱デバイス７２を通った後、順に、熱デバイス水路６０及びラジエータ水路５８の第２部分５８２及び第３部分５８３を流れ、ポンプ取込口７０inからポンプ７０に取り込まれる。

これによれば、作動制御Ｃに関連して説明した効果に加えて、ＥＧＲクーラ通水要求及び／又はヒータコア通水要求に応えることができる。

尚、実施装置は、作動制御Ｃと同様に、作動制御Ｄにおいても、水温差ΔＴＷが大きい場合、水温差ΔＴＷが小さい場合に比べ、逆流位置に設定されている切替弁７８の開度を小さくする。特に、本例においては、作動制御Ｄにおいて、水温差ΔＴＷが大きいほど、切替弁７８の開度を小さくする。

＜暖機完了後制御＞
次に、暖機状態が暖機完了状態にあると判定された場合におけるポンプ７０等の作動制御（暖機完了後制御）について説明する。

暖機状態が暖機完了状態にある場合、シリンダヘッド１４及びシリンダブロック１５の両方を冷却する必要がある。そこで、実施装置は、暖機状態が暖機完了状態にある場合、ラジエータ７１によって冷却された冷却水を利用してシリンダヘッド１４及びシリンダブロック１５を冷却する。

＜作動制御Ｅ＞
より具体的に述べると、実施装置は、暖機状態が暖機完了状態にあるときにＥＧＲクーラ通水要求及びヒータコア通水要求の何れもない場合、ポンプ７０を作動し、図９に矢印で示したように冷却水が循環するように、遮断弁７７を閉弁位置に設定し、遮断弁７５を開弁位置に設定し、切替弁７８を順流位置に設定する作動制御Ｅを行う。このとき、ポンプ吐出量は、シリンダヘッド１４及びシリンダブロック１５を十分に冷却することができる流量に設定される。

この作動制御Ｅ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。

これにより、ヘッド水路５１及びブロック水路５２には、ラジエータ７１を通った冷却水が供給されるので、温度の低くなった冷却水によってシリンダヘッド１４及びシリンダブロック１５を冷却することができる。

＜作動制御Ｆ＞
一方、暖機状態が暖機完了状態にあるときにＥＧＲクーラ通水要求及びヒータコア通水要求の何れかがある場合、実施装置は、ポンプ７０を作動し、図１０に矢印で示したように冷却水が循環するように、遮断弁７５及び遮断弁７７をそれぞれ開弁位置に設定すると共に、切替弁７８を順流位置に設定する作動制御Ｆを行う。このとき、ポンプ吐出量は、シリンダヘッド１４及びシリンダブロック１５を十分に冷却することができる流量に設定される。

この作動制御Ｆ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、熱デバイス水路６０に流入する。その冷却水は、熱デバイス７２を通った後、順に「水路６０」並びに「ラジエータ水路５８の第２部分５８２及び第３部分５８３」を流れ、ポンプ取込口７０inからポンプ７０に取り込まれる。

これによれば、作動制御Ｅに関連して説明した効果に加えて、ＥＧＲクーラ通水要求及び／又はヒータコア通水要求に応えることができる。

以上説明したように、実施装置によれば、作動制御Ａ乃至Ｆの何れが行われた場合においても、ヘッド水路５１にもブロック水路５２にも冷却水が供給される。従って、冷却水の温度は、ヘッド１４の温度のみならず、ブロック１５の温度も反映している。このため、例えば、冷却水の温度に基づいて作動制御を作動制御Ｃから作動制御Ｅに切り替えたときにブロック１５の暖機が完了していない可能性を小さくすることができる。加えて、作動制御Ｃを行っている間にブロック水路５２内の冷却水の温度が過剰に高くなることを防止することができる。

＜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１１のステップ１１００から処理を開始してステップ１１０５に進み、機関１０の始動後のサイクル数（始動後サイクル数）Ｃigが所定の始動後サイクル数Ｃig_th以下であるか否かを判定する。始動後サイクル数Ｃigが所定の始動後サイクル数Ｃig_thよりも大きい場合、ＣＰＵは、ステップ１１０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１１９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、始動後サイクル数Ｃigが所定の始動後サイクル数Ｃig_th以下である場合、ＣＰＵは、ステップ１１０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１１１０に進み、機関水温ＴＷengが第１機関水温ＴＷeng１よりも低いか否かを判定する。

機関水温ＴＷengが第１機関水温ＴＷeng１よりも低い場合、ＣＰＵは、ステップ１１１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１１１５に進み、図１２にフローチャートにより示した冷間制御ルーチンを実行する。

従って、ＣＰＵは、ステップ１１１５に進むと、図１２のステップ１２００から処理を開始してステップ１２１０に進み、後述する図１６のルーチンにて設定されるＥＧＲクーラ通水要求フラグＸegrの値が「０」であり且つ後述する図１７のルーチンにて設定されるヒータコア通水要求フラグＸhtの値が「０」であるか否か、即ち、ＥＧＲクーラ通水要求及びヒータコア通水要求の何れもないか否かを判定する。

ＥＧＲクーラ通水要求フラグＸegr及びヒータコア通水要求フラグＸhtの値が共に「０」である場合、ＣＰＵは、ステップ１２１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２２０に進み、上述した作動制御Ａ（図５を参照。）を実行してポンプ７０等の作動状態を制御する。その後、ＣＰＵは、ステップ１２９５を経由して図１１のステップ１１９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、ＣＰＵがステップ１２１０の処理を実行する時点においてＥＧＲクーラ通水要求フラグＸegr及びヒータコア通水要求フラグＸhtの何れかの値が「１」である場合、ＣＰＵは、ステップ１２１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１２３０に進み、上述した作動制御Ｂ（図６を参照。）を実行してポンプ７０等の作動状態を制御する。その後、ＣＰＵは、ステップ１２９５を経由して図１１のステップ１１９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

ＣＰＵが図１１のステップ１１１０の処理を実行する時点において機関水温ＴＷengが第１機関水温ＴＷeng１以上である場合、ＣＰＵは、ステップ１１１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１１２０に進み、機関水温ＴＷengが第２機関水温ＴＷeng２よりも低いか否かを判定する。

機関水温ＴＷengが第２機関水温ＴＷeng２よりも低い場合、ＣＰＵは、ステップ１１２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１１２５に進み、図１３にフローチャートにより示した半暖機制御ルーチンを実行する。

従って、ＣＰＵは、ステップ１１２５に進むと、図１３のステップ１３００から処理を開始してステップ１３１０に進み、ＥＧＲクーラ通水要求フラグＸegr及びヒータコア通水要求フラグＸhtの値が共に「０」であるか否か、即ち、ＥＧＲクーラ通水要求及びヒータコア通水要求の何れもないか否かを判定する。

ＥＧＲクーラ通水要求フラグＸegr及びヒータコア通水要求フラグＸhtの値が共に「０」である場合、ＣＰＵは、ステップ１３１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１３２０に進み、上述した作動制御Ｃ（図７を参照。）を実行してポンプ７０等の作動状態を制御する。その後、ＣＰＵは、ステップ１３９５を経由して図１１のステップ１１９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、ＣＰＵがステップ１３１０の処理を実行する時点においてＥＧＲクーラ通水要求フラグＸegr及びヒータコア通水要求フラグＸhtの何れかの値が「１」である場合、ＣＰＵは、ステップ１３１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１３３０に進み、上述した作動制御Ｄ（図８を参照。）を実行してポンプ７０等の作動状態を制御する。その後、ＣＰＵは、ステップ１３９５を経由して図１１のステップ１１９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

ＣＰＵが図１１のステップ１１２０の処理を実行する時点において機関水温ＴＷengが第２機関水温ＴＷeng２以上である場合、ＣＰＵは、ステップ１１２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１１３０に進み、図２４にフローチャートにより示した暖機完了後制御ルーチンを実行する。

従って、ＣＰＵは、ステップ１１３０に進むと、図１４のステップ１４００から処理を開始してステップ１４１０に進み、ＥＧＲクーラ通水要求フラグＸegr及びヒータコア通水要求フラグＸhtの値が共に「０」であるか否か、即ち、ＥＧＲクーラ通水要求及びヒータコア通水要求の何れもないか否かを判定する。

ＥＧＲクーラ通水要求フラグＸegr及びヒータコア通水要求フラグＸhtの値が共に「０」である場合、ＣＰＵは、ステップ１４１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１４２０に進み、上述した作動制御Ｅ（図９を参照。）を実行してポンプ７０等の作動状態を制御する。その後、ＣＰＵは、ステップ１４９５を経由して図１１のステップ１１９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、ＣＰＵがステップ１４１０の処理を実行する時点においてＥＧＲクーラ通水要求フラグＸegr及びヒータコア通水要求フラグＸhtの何れかの値が「１」である場合、ＣＰＵは、ステップ１４１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１４３０に進み、上述した作動制御Ｆ（図１０を参照。）を実行してポンプ７０等の作動状態を制御する。その後、ＣＰＵは、ステップ１４９５を経由して図１１のステップ１１９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

更に、ＣＰＵは、図１５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１５のステップ１５００から処理を開始してステップ１５０５に進み、イグニッションオン操作による機関１０の始動後のサイクル数（始動後サイクル数）Ｃigが所定の始動後サイクル数Ｃig_thよりも大きいか否かを判定する。

始動後サイクル数Ｃigが所定の始動後サイクル数Ｃig_th以下である場合、ＣＰＵは、ステップ１５０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１５９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、始動後サイクル数Ｃigが所定の始動後サイクル数Ｃig_thよりも大きい場合、ＣＰＵは、ステップ１５０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１５１０に進み、上述した冷間条件が成立しているか否かを判定する。冷間条件が成立している場合、ＣＰＵは、ステップ１５１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１５１５に進み、上述した図１２に示した冷間制御ルーチンを実行し、その後、ステップ１５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、ＣＰＵがステップ１５１０の処理を実行する時点において冷間条件が成立していない場合、ＣＰＵは、ステップ１５１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１５２０に進み、上述した半暖機条件が成立しているか否かを判定する。半暖機条件が成立している場合、ＣＰＵは、ステップ１５２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１５２５に進み、上述した図１３に示した半暖機制御ルーチンを実行し、その後、ステップ１５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、ＣＰＵがステップ１５２０の処理を実行する時点において半暖機条件が成立していない場合、ＣＰＵは、ステップ１５２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１５３０に進み、上述した図１４に示した暖機完了後制御ルーチンを実行し、その後、ステップ１５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

更に、ＣＰＵは、図１６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１６のステップ１６００から処理を開始してステップ１６０５に進み、機関運転状態がＥＧＲ実行領域Ｒｂ内にあるか否かを判定する。

機関運転状態がＥＧＲ実行領域Ｒｂ内にある場合、ＣＰＵは、ステップ１６０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１６１０に進み、機関水温ＴＷengが第７機関水温ＴＷeng７よりも高いか否かを判定する。

機関水温ＴＷengが第７機関水温ＴＷeng７よりも高い場合、ＣＰＵは、ステップ１６１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１６１５に進み、ＥＧＲクーラ通水要求フラグＸegrの値を「１」に設定する。その後、ＣＰＵは、ステップ１６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、機関水温ＴＷengが第７機関水温ＴＷeng７以下である場合、ＣＰＵは、ステップ１６１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１６２０に進み、機関負荷ＫＬが閾値負荷ＫＬthよりも小さいか否かを判定する。

機関負荷ＫＬが閾値負荷ＫＬthよりも小さい場合、ＣＰＵは、ステップ１６２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１６２５に進み、ＥＧＲクーラ通水要求フラグＸegrの値を「０」に設定する。その後、ＣＰＵは、ステップ１６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、機関負荷ＫＬが閾値負荷ＫＬth以上である場合、ＣＰＵは、ステップ１６２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１６１５に進み、ＥＧＲクーラ通水要求フラグＸegrの値を「１」に設定する。その後、ＣＰＵは、ステップ１６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

一方、ＣＰＵがステップ１６０５の処理を実行する時点において機関運転状態がＥＧＲ実行領域Ｒｂにない場合、ＣＰＵは、ステップ１６０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１６３０に進み、ＥＧＲクーラ通水要求フラグＸegrの値を「０」に設定する。その後、ＣＰＵは、ステップ１６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

更に、ＣＰＵは、図１７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１７のステップ１７００から処理を開始してステップ１７０５に進み、外気温Ｔａが閾値温度Ｔａthよりも高いか否かを判定する。

外気温Ｔａが閾値温度Ｔａthよりも高い場合、ＣＰＵは、ステップ１７０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１７１０に進み、ヒータスイッチ８８がオン位置に設定されているか否かを判定する。

ヒータスイッチ８８がオン位置に設定されている場合、ＣＰＵは、ステップ１７１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１７１５に進み、機関水温ＴＷengが第９機関水温ＴＷeng９よりも高いか否かを判定する。

機関水温ＴＷengが第９機関水温ＴＷeng９よりも高い場合、ＣＰＵは、ステップ１７１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１７２０に進み、ヒータコア通水要求フラグＸhtの値を「１」に設定する。その後、ＣＰＵは、ステップ１７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、機関水温ＴＷengが第９機関水温ＴＷeng９以下である場合、ＣＰＵは、ステップ１７１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１７２５に進み、ヒータコア通水要求フラグＸhtの値を「０」に設定する。その後、ＣＰＵは、ステップ１７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

一方、ＣＰＵがステップ１７１０の処理を実行する時点においてヒータスイッチ８８がオフ位置に設定されている場合、ＣＰＵは、ステップ１７１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１７２５に進み、ヒータコア通水要求フラグＸhtの値を「０」に設定する。その後、ＣＰＵは、ステップ１７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

ＣＰＵがステップ１７０５の処理を実行する時点において外気温Ｔａが閾値温度Ｔａth以下である場合、ＣＰＵは、ステップ１７０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１７３０に進み、機関水温ＴＷengが第８機関水温ＴＷeng８よりも高いか否かを判定する。

機関水温ＴＷengが第８機関水温ＴＷeng８よりも高い場合、ＣＰＵは、ステップ１７３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１７３５に進み、ヒータコア通水要求フラグＸhtの値を「１」に設定する。その後、ＣＰＵは、ステップ１７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、機関水温ＴＷengが第８機関水温ＴＷeng８以下である場合、ＣＰＵは、ステップ１７３０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１７４０に進み、ヒータコア通水要求フラグＸhtの値を「０」に設定する。その後、ＣＰＵは、ステップ１７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

以上が実施装置の具体的な作動であり、これによれば、何れの作動制御が行われる場合においても、ヘッド水路５１にもブロック水路５２にも冷却水が流れるので、冷却水の温度は、ヘッド１４の温度のみならず、ブロック１５の温度も反映している。従って、ブロック１５の暖機状態を正確に判定することができる。このため、ブロック１５の暖機が完了する前に作動制御Ｅ又は作動制御Ｆが行われる可能性を小さくすることができる。加えて、ブロック１５の暖機が完了しているにもかかわらず、作動制御Ｅ又は作動制御Ｆが行われない可能性を小さくすることができる。

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、上記作動制御Ａにおいては、ヘッド水路５１を流れた冷却水の総てがブロック水路５２に直接供給される。しかしながら、上記実施装置は、作動制御Ａにおいて、ヘッド水路５１を流れた冷却水の一部がラジエータ７１を通った後、ヘッド水路５１に流入するように構成され得る。但し、この場合、ラジエータ７１を通る冷却水の流量は、作動制御Ｃにおいてラジエータ７１を通る冷却水の流量よりも小さい流量に制御される。

同様に、上記実施装置は、作動制御Ｂにおいて、ヘッド水路５１を流れた冷却水の一部がラジエータ７１を通った後、ヘッド水路５１に流入するように構成され得る。この場合、ラジエータ７１を通る冷却水の流量は、作動制御Ｄにおいてラジエータ７１を通る冷却水の流量よりも小さい流量に制御される。

更に、上記実施装置は、始動後積算空気量ΣGaの代わりに或いはそれに加えて、イグニッションスイッチ８９がオン位置に設定された後に気筒１２ａ乃至気筒１２ｄに燃料噴射弁１３から供給された燃料のトータルの量である始動後積算燃料量ΣＱを用いるように構成され得る。

この場合、上記実施装置は、始動後積算燃料量ΣＱが第１閾値燃料量ΣＱ１以下である場合、暖機状態が冷間状態にあると判定し、始動後積算燃料量ΣＱが第１閾値燃料量ΣＱ１よりも多く且つ第２閾値燃料量ΣＱ２以下である場合、暖機状態が第１半暖機状態にあると判定する。更に、上記実施装置及び変形装置は、始動後積算燃料量ΣＱが第２閾値燃料量ΣＱ２よりも多く且つ第３閾値燃料量ΣＱ３以下である場合、暖機状態が第２半暖機状態にあると判定し、始動後積算燃料量ΣＱが第３閾値燃料量ΣＱ３よりも多い場合、暖機状態が暖機完了状態にあると判定する。

更に、上記実施装置は、機関水温ＴＷengが第７機関水温ＴＷeng７以上である場合、機関運転状態が図３に示したＥＧＲ停止領域Ｒａ又はＲｃ内にあっても、ＥＧＲクーラ通水要求があると判定するように構成され得る。この場合、図１６のステップ１６０５及びステップ１６３０の処理が省略される。これによれば、機関運転状態がＥＧＲ停止領域Ｒａ又はＲｃからＥＧＲ実行領域Ｒｂに移行した時点で既に冷却水が熱デバイス水路６０に供給されている。このため、各気筒１２へのＥＧＲガスの供給の開始と同時にＥＧＲガスを冷却することができる。

更に、上記実施装置は、外気温Ｔａが閾値温度Ｔａthよりも高いときに機関水温ＴＷengが第９機関水温ＴＷeng９よりも高ければ、ヒータスイッチ８８の設定位置の如何にかかわらず、ヒータコア通水要求があると判定するように構成され得る。この場合、図１７のステップ１７１０の処理が省略される。

更に、本発明は、上記実施装置において、「水路６０及び遮断弁７７を備えていない冷却装置」にも適用可能である。

更に、水温センサ８３は、水路５６を流れる冷却水の温度を検出するように冷却水管５８Ｐに配設され得る。更に、水温センサ８４は、水路５５の第２部分５５２を流れる冷却水の温度を検出するように冷却水管５５Ｐに配設され得る。

更に、上記実施装置は、図１８の（Ａ）に示したように構成され得る。図１８の（Ａ）に示した構成においては、冷却水管５５Ｐの第２端部５５Ｂは、ヘッド１４に設けられたブロック接続水路５２１を介してブロック水路５２に接続されている。

更に、上記実施装置は、図１８の（Ｂ）に示したように構成され得る。図１８の（Ｂ）に示した構成においては、冷却水管５４Ｐの第２端部５５Ｂは、ブロック１５に設けられたヘッド接続水路５１１を介してヘッド水路５１に接続されている。

更に、上記実施装置は、図１９の（Ａ）に示したように構成され得る。図１９の（Ａ）に示した構成においては、ブロック水路５２は、ヘッド１４に設けられたブロック接続水路５２２を介して冷却水管５７Ｐの第１端部５７Ａに接続されている。

更に、上記実施装置は、図１９の（Ｂ）に示したように構成され得る。図１９の（Ｂ）に示した構成においては、ヘッド水路５１は、ブロック１５に設けられたヘッド接続水路５１２を介して冷却水管５６Ｐの第１端部５６Ａに接続されている。

更に、上記実施装置は、図２０の（Ａ）に示したように構成され得る。図２０の（Ａ）に示した構成においては、共通接続水路１４２及びブロック接続水路５２２がヘッド１４に設けられている。ヘッド水路５１は、共通接続水路１４２を介して冷却水管５８Ｐの第１端部５８Ａに接続されている。一方、ブロック水路５２は、順に、ブロック接続水路５２２及び共通接続水路１４２を介して冷却水管５８Ｐの第１端部５８Ａに接続されている。

更に、上記実施装置は、図２０の（Ｂ）に示したように構成され得る。図２０の（Ｂ）に示した構成においては、共通接続水路１５２及びヘッド接続水路５１２がブロック１５に設けられている。ヘッド水路５１は、順に、ヘッド接続水路５１２及び共通接続水路１５２を介して冷却水管５８Ｐの第１端部５８Ａに接続されている。一方、ブロック水路５２は、共通接続水路１５２を介して冷却水管５８Ｐの第１端部５８Ａに接続されている。

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、６２…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…遮断弁、７８…切替弁、９０…ＥＣＵ。

Claims (2)

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通すために前記シリンダヘッドに設けられたヘッド水路、
   前記シリンダブロックを冷却する冷却水を通すために前記シリンダブロックに設けられたブロック水路、
   冷却水を冷却するためのラジエータ、及び、
   前記ヘッド水路及び前記ブロック水路に供給される冷却水の流れを制御する制御手段、
   を備えた、
   内燃機関の冷却装置であって、
   前記制御手段は、
   冷却水の温度が前記内燃機関の暖機が完了したと推定されるときの冷却水の温度である暖機完了水温よりも低い場合、前記ヘッド水路を流れた冷却水が前記ラジエータを通らずに前記ブロック水路に供給され、同ブロック水路を流れた冷却水が前記ヘッド水路に供給されるように冷却水を循環させる冷却水循環制御である暖機完了前制御を行い、
   冷却水の温度が前記暖機完了水温以上になった場合、前記ヘッド水路及び前記ブロック水路を流れた冷却水が前記ラジエータを通った後、前記ヘッド水路及び前記ブロック水路に供給されるように冷却水を循環させる冷却水循環制御である暖機完了後制御を行う、
   ように構成された、
   内燃機関の冷却装置において、
   前記制御手段は、
   前記冷却水の温度が前記暖機完了水温よりも低い冷却水の温度である半暖機水温よりも低い場合、前記ヘッド水路を流れた冷却水のうち、所定の量である第１流量の冷却水が前記ラジエータを通った後、前記ヘッド水路に供給され、前記ヘッド水路を流れた冷却水のうち、残りの冷却水が前記ラジエータを通らずに前記ブロック水路に供給され、同ブロック水路を流れた冷却水が前記ヘッド水路に供給されるように冷却水を循環させる冷却水循環制御である冷間制御を前記暖機完了前制御として行い、
   冷却水の温度が前記半暖機水温以上であり且つ前記暖機完了水温よりも低い場合、前記ヘッド水路を流れた冷却水のうち、前記第１流量よりも大きい第２流量の冷却水が前記ラジエータを通った後、前記ヘッド水路に供給され、前記ヘッド水路を流れた冷却水のうち、残りの冷却水が前記ラジエータを通らずに前記ブロック水路に供給され、同ブロック水路を流れた冷却水が前記ヘッド水路に供給されるように冷却水を循環させる冷却水循環制御である半暖機制御を前記暖機完了前制御として行う、
   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、
   前記制御手段は、前記ヘッド水路を流れた後の冷却水の温度に対する前記ブロック水路を流れた後の冷却水の温度の差である水温差が大きい場合、前記水温差が小さい場合に比べ、前記ブロック水路を流れる冷却水の流量が小さくなるように前記半暖機制御を行うように構成された、
   内燃機関の冷却装置。
   

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