WO2009113366A1 - 内燃機関の冷却装置 - Google Patents

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WO2009113366A1
WO2009113366A1 PCT/JP2009/052677 JP2009052677W WO2009113366A1 WO 2009113366 A1 WO2009113366 A1 WO 2009113366A1 JP 2009052677 W JP2009052677 W JP 2009052677W WO 2009113366 A1 WO2009113366 A1 WO 2009113366A1
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combustion engine
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秀行 会森
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本田技研工業株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
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    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops

Definitions

  • the present invention relates to a cooling device for an internal combustion engine, and more particularly to a cooling device for an internal combustion engine that cools the internal combustion engine by flowing cooling water through the main body of the internal combustion engine.
  • the cooling device includes a cooling water passage provided to circulate the cooling water through the main body of the internal combustion engine, an electric pump provided in the cooling water passage, for circulating the cooling water, and cooling the cooling water. It has a radiator to In this conventional cooling device, when the temperature of the cooling water is relatively low, the electric pump is stopped to prohibit the circulation of the cooling water, thereby suppressing the temperature drop of the cooling water, thereby warming the internal combustion engine. I try to promote the machine.
  • engine main body temperature when the temperature of the main body of the internal combustion engine (hereinafter referred to as "engine main body temperature”) is too low, the exhaust gas purification catalyst is not activated due to the low temperature of the exhaust gas, and combustion in the internal combustion engine is unstable. As a result, the exhaust gas characteristics of the internal combustion engine can not be obtained. In addition, since the temperature of the lubricating oil of the internal combustion engine is low and the viscosity thereof is high, the friction in the internal combustion engine is large, so the idle speed must be set high so that engine stall does not occur. Therefore, the good fuel efficiency of the internal combustion engine can not be obtained. From the above, it is preferable to raise the temperature of the engine proper appropriately and promptly, in order to improve the exhaust gas characteristics and fuel consumption of the internal combustion engine.
  • the present invention has been made to solve the problems as described above, and the temperature of the main body of the internal combustion engine can be appropriately and promptly raised, thereby improving the exhaust gas characteristics and fuel efficiency of the internal combustion engine. It is an object of the present invention to provide a cooling system for an internal combustion engine that can
  • the cooling water for cooling the internal combustion engine 3 is a main body of the internal combustion engine 3 (in the embodiment The same is provided in the cooling water passage PA provided to circulate through the cylinder head 3a and the cylinder block 3b) and the cooling water passage PA, and a pump for pumping and circulating the cooling water to the main body of the internal combustion engine 3 Electric motor 6), the opening degree is variable, and the cooling water flow rate change valve (flow path opening / closing mechanism 30) provided downstream of the main body of the internal combustion engine 3 of the cooling water passage PA or the main body of the internal combustion engine 3
  • engine temperature parameter detection means first water temperature sensor 21, second water temperature sensor
  • engine temperature parameters first engine water temperature TW1 and second engine water temperature TW2 representing the temperature of the main body of the internal combustion engine 3 22
  • the cooling water passage is provided such that the cooling water circulates through the main body of the internal combustion engine, and the pump provided in the cooling water passage is the main body of the internal combustion engine Cooling water is pumped and circulated to the “engine body” below.
  • a coolant flow rate change valve having a variable opening degree is provided downstream of the engine body or the engine body in the coolant passage.
  • engine body temperature the engine temperature parameter representing the temperature of the engine body
  • the opening degree of the coolant flow rate changing valve is By controlling to the decrease side, the outflow of the cooling water from the engine body is limited.
  • the pump when the engine temperature parameter is in the low temperature range, that is, when the engine body temperature is too low, the pump is cooled by the pump in a state where the downstream side of the engine body or the engine body in the coolant passage is blocked. Since water continues to be sent to the engine body, by pulsating the pump, it is possible to generate heat energy by shear work by forcibly stirring the cooling water on the upstream side, thereby raising the temperature of the cooling water. . Thus, the temperature of the engine body can be appropriately and promptly raised via the cooling water, whereby the exhaust gas characteristics and fuel efficiency of the internal combustion engine can be improved.
  • the cooling water passage PA is provided with cooling water for each of the cylinder head 3a and the engine block (cylinder block 3b) of the internal combustion engine 3. It is provided to pass through, the coolant flow rate change valve is configured to be able to limit the outflow of coolant from each of the cylinder head 3a and the engine block according to the opening degree, and the engine temperature parameter detection means is used as an engine temperature parameter
  • the cylinder head temperature parameter (the first engine coolant temperature TW1) representing the temperature of the cylinder head 3a is detected, and the control means has the detected cylinder head temperature parameter in a predetermined first temperature region higher than the predetermined low temperature region
  • the cylinder head In general, most of the heat generated by combustion in an internal combustion engine acts on the cylinder head, so the temperature of the cylinder head tends to rise. Therefore, in order to prevent problems due to overheating of the cylinder head, the cylinder head is It is necessary to cool before the temperature rises.
  • the cylinder head when the detected cylinder head temperature parameter is in the predetermined first temperature range, the cylinder head is controlled from the cylinder head by controlling the opening degree of the cooling water flow rate change valve while the pump is operating. Allow the coolant to flow out without restriction.
  • the temperature of the cylinder head is in the first temperature range, that is, before the temperature of the cylinder head becomes too high, the cooling water sufficiently flows out from the cylinder head, and the cooling water is sufficiently discharged to the cylinder head. Since it can flow, the cylinder head can be properly cooled.
  • the internal combustion engine due to the construction that pistons, cylinders, etc. are provided in the engine block, stable combustion is performed in the internal combustion engine to improve the exhaust gas characteristics or increase in the temperature of lubricating oil in the internal combustion engine.
  • the temperature of the engine block is less likely to rise than the cylinder head.
  • the flow of the coolant from the engine block is controlled by controlling the opening of the coolant flow rate change valve while the pump is operating. Is limited.
  • the cooling water is allowed to remain in the cylinder block, so that The temperature can be raised. Therefore, the temperature of the engine block can be appropriately and reliably raised, and the exhaust gas characteristics and fuel efficiency of the internal combustion engine can be reliably improved.
  • the engine temperature parameter detecting means is an engine block temperature parameter representing the temperature of the engine block as an engine temperature parameter (second engine water temperature TW2) is further detected, and the control means controls the coolant flow rate changing valve in a state where the pump is operated when the detected engine block temperature parameter is in a predetermined second temperature range higher than the first temperature range.
  • the opening degree the cooling water is allowed to flow out from the cylinder head 3a and the engine block without limitation (step 6 in FIG. 6).
  • the cylinder head and the engine are controlled by controlling the opening degree of the coolant flow rate change valve while the pump is operating when the detected engine block temperature parameter is in the predetermined second temperature range. Allow the block water to flow out without restriction. Thereby, when the temperature of the engine block is in the second temperature range, that is, when the temperature of both the cylinder head and the engine block is high, sufficient cooling water can flow to both, so that the main body of the internal combustion engine can be properly It can be cooled.
  • FIG. 1 schematically shows an internal combustion engine 3 to which a cooling device 1 according to the present embodiment is applied.
  • An internal combustion engine (hereinafter referred to as "engine") 3 is a four-cylinder (not shown) gasoline engine and is mounted on a vehicle (not shown).
  • a fuel injection valve 4 and an ignition plug 5 are attached to the cylinder head 3a of the engine 3 for each cylinder so as to face a combustion chamber (not shown).
  • the valve opening time and the valve opening timing of the fuel injection valve 4 and the ignition timing of the spark plug 5 are controlled by the ECU 2 described later.
  • the cooling device 1 is for cooling the engine 3 by flowing the cooling water to the cylinder head 3a and the cylinder block 3b of the engine 3.
  • the cooling water is circulated through the cylinder head 3a and the cylinder block 3b.
  • the cooling water passage PA includes a water jacket (hereinafter referred to as "head water jacket”) 3c formed on the cylinder head 3a of the engine 3 and a water jacket (hereinafter referred to as “block” integrally formed on the cylinder head 3a and the cylinder block 3b).
  • Supply jacket 7 provided downstream of the electric pump 6 for supplying cooling water to the head and block water jackets 3c and 3d, and the downstream of the flow path opening / closing mechanism 30) On the side, it is comprised by the 1st flow path 8 and the 2nd flow path 9 etc. which connect between the flow-path opening-and-closing mechanism 30 and the electric pump 6 and so on.
  • the head and block water jackets 3c and 3d are appropriately collectively referred to as a water jacket 3w.
  • the electric pump 6 includes an impeller, a motor (not shown) for driving the same, and the like.
  • the operation of the motor is controlled by the drive signal from the ECU 2, whereby the operation of the impeller is controlled to control the flow rate of the cooling water circulating in the cooling water passage PA.
  • the supply passage 7 is provided with an oil cooler 11 for cooling the lubricating oil of the engine 3.
  • the oil cooler 11 is formed with a jacket (not shown) through which the cooling water passes, and the lubricating oil is cooled by the cooling water flowing in the jacket. Further, the supply passage 7 is bifurcated on the downstream side of the oil cooler 11. One is connected to the head water jacket 3c and the other is connected to the block water jacket 3d.
  • a radiator 12 is provided in the first flow path 8, and the cooling water is cooled by heat exchange with the outside air when flowing through the radiator 12.
  • the second flow passage 9 joins on the downstream side of the radiator 12 of the first flow passage 8, and the turbocharger 13 and the breather 14 are provided on the upstream side of the joining portion.
  • the turbocharger 13 is for pressurizing the intake air supplied to the engine 3 and includes a compressor blade, a turbine blade, a variable vane, and a housing (all not shown) that accommodate these.
  • the housing is formed with a jacket (not shown) through which the cooling water passes, and the flow of the cooling water in the jacket cools the turbocharger 13.
  • the breather 14 appropriately circulates the blowby gas in a crankcase (not shown) of the engine 3 to an intake pipe (not shown), and a blowby gas passage (not shown) connecting the crankcase and the intake pipe. And so on.
  • a jacket (not shown) through which the cooling water passes is formed in the blowby gas passage, and the cooling water flows in the jacket to prevent freezing of water vapor in the blowby gas at the cold time.
  • the second flow passage 9 is branched on the upstream side of the turbocharger 13, and a heater 15 is provided in the branched flow passage.
  • the heater 15 is formed with a jacket (not shown), and when the warmed cooling water flows in the jacket, the heater 15 is warmed by the heat, whereby the vehicle 15 operates when the heater 15 is operated. Hot air is sent inside the house.
  • the flow path opening / closing mechanism 30 is composed of a case 31, an on-off valve 32 housed in the case 31, a thermostat 33, and the like.
  • a cylindrical inflow chamber 34 and a first inflow passage 35, a second inflow passage 36, a first outflow passage 37, and a second inflow passage 35 arranged in the circumferential direction of the inflow chamber 34 and connected to the inflow chamber 34.
  • An outflow passage 38 is formed.
  • the first inflow passage 35 is connected to the head water jacket 3c
  • the second inflow passage 36 is connected to the block water jacket 3d
  • the first outflow passage 37 is connected to the first flow passage 8 and the second outflow passage 38 is It is connected to the 2nd flow path 9, respectively.
  • the on-off valve 32 is for opening or closing the first and second inflow passages 35, 36, and the shaft 32a, the valve body 32b integrally provided on the shaft 32a, and the shaft 32a together with the valve body 32b And a control valve 32c (see FIG. 2) and the like.
  • the shaft 32 a is provided at the center of the inflow chamber 34, extends in the longitudinal direction of the inflow chamber 34, and is rotatably attached to the case 31.
  • the valve body 32b extends in the longitudinal direction of the shaft 32a and has a fan-shaped cross section concentric with the shaft 32a.
  • the diameter of the valve body 32b is substantially the same as the diameter of the inflow chamber 34.
  • the outer peripheral surface of the valve body 32 b is slidable along the inner wall surface of the inflow chamber 34.
  • the valve body 32b is biased in the counterclockwise direction of FIG. 3 by a spring (not shown).
  • the actuator is connected to the shaft 32a, is a diaphragm type operated by negative pressure, and is connected to a negative pressure pump (not shown) via a negative pressure supply passage.
  • a control valve 32 c is provided in the middle of the negative pressure supply passage.
  • the control valve 32c is constituted by a solenoid valve, and the opening degree thereof is controlled according to the drive signal from the ECU 2, whereby the negative pressure supplied to the actuator changes, and along with that, the valve 32c is integrated with the shaft 32a.
  • the rotational position of the valve body 32b is changed.
  • valve body 32b when no negative pressure is supplied to the actuator, the valve body 32b is positioned at the fully open position shown in FIG. Both the inflow passages 35 and 36 are opened. From this state, when negative pressure is supplied to the actuator by the control of the control valve 32c, the valve body 32b resists the biasing force of the spring and responds to the supply negative pressure along the circumferential surface of the inflow chamber 34. 4 to the closed position, and the first and second flow paths 35, 36 are closed according to the position. When the negative pressure supplied to the actuator is maximum, the valve body 32b is located at the fully closed position shown in FIG. 3 and closes the first and second flow paths 35, 36 together.
  • opening degree As described above, by controlling the control valve 32c and controlling the supply negative pressure to the actuator, the valve body 32b is steplessly between the fully closed position shown in FIG. 3 and the fully open position shown in FIG.
  • the opening degree of the first and second flow paths 35, 36 (hereinafter referred to as "opening degree") is also changed steplessly.
  • the thermostat 33 is provided in the first outflow passage 37.
  • the thermostat 33 is constituted by a mechanical (wax type) thermo valve (not shown) or the like, and the temperature of the cooling water in the inflow chamber 34 is in a predetermined valve opening temperature range (for example, 85 to 95.degree. C.).
  • a predetermined valve opening temperature range for example, 85 to 95.degree. C.
  • circulation of the cooling water is performed as follows. That is, the cooling water pressure-fed by the electric pump 6 flows into the water jacket 3 w through the supply passage 7, passes through the first flow passage 35 and the second flow passage 36 opened by the on-off valve 32, and flows into the inflow chamber. It flows into 34.
  • the cooling water having flowed into the inflow chamber 34 flows into the second flow path 9 via the second outflow path 38 when the first outflow path 37 is closed by the thermostat 33, and the turbocharger 13, the breather 14 and the heater After passing through 15, return to the electric pump 6.
  • first water temperature sensor 21 and a second water temperature sensor 22 are respectively provided in the cylinder head 3a and the cylinder block 3b (see FIG. 2).
  • the first coolant temperature sensor 21 detects the temperature TW1 of the coolant in the head water jacket 3c (hereinafter referred to as “first engine coolant temperature”), and the second coolant temperature sensor 22 cools the block water jacket 3d.
  • a detection signal representing the temperature TW2 of the water (hereinafter referred to as "the second engine water temperature”) is output to the ECU 2.
  • crank angle sensor 23 is provided in the engine 3 (see FIG. 2).
  • the crank angle sensor 23 outputs a CRK signal, which is a pulse signal, to the ECU 2 as the crankshaft (not shown) rotates.
  • the CRK signal is output for each predetermined crank angle (for example, 30 °), and the ECU 2 calculates the rotational speed (hereinafter referred to as "the engine rotational speed") NE of the engine 3 based on the CRK signal.
  • the ECU 2 is configured by a microcomputer including an I / O interface, a CPU, a RAM, and a ROM (none of which are shown).
  • the ECU 2 determines the operating state of the engine 3 according to the control program stored in the ROM according to the detection signals from the various sensors 21 to 23 described above, and executes various controls of the engine 3 including fuel injection control. Do. Further, the ECU 2 controls the operation of the electric pump 6 according to the engine rotational speed NE to control the flow rate of circulating cooling water, and controls the operation of the on-off valve 32.
  • the ECU 2 corresponds to control means.
  • FIG. 6 shows a flowchart of control processing of the on-off valve 32 which is executed by the ECU 2. This process is performed at predetermined time intervals.
  • step 1 shown as “S1”, the same applies to the following
  • step 2 determines whether the first engine coolant temperature TW1 detected by the first coolant temperature sensor 21 is in a predetermined low temperature range (for example, less than 40 ° C.)
  • a predetermined low temperature range for example, less than 40 ° C.
  • the process ends.
  • the cooling water in the head water jacket 3c flows out, while the outflow of the cooling water in the block water jacket 3d continues to be prohibited. Further, at this time, when the first engine coolant temperature TW1 is not in the above-described valve opening temperature range, the cooling water flowing out of the head water jacket 3c is closed by the thermostat 33 closing the first outflow passage 37. It does not flow to the flow path 8 or the radiator 12, but returns to the electric pump 6 via the second flow path 9. On the other hand, when the first engine coolant temperature TW1 is in the valve opening temperature range, the cooling water is added to the second flow passage 9 by opening the first outflow passage 37 by the thermostat 33. It returns to the electric pump 6 via the radiator 12.
  • step 3 when the result of the determination in step 3 is NO, and the first engine coolant temperature TW1 is not in the first temperature range, the second engine coolant temperature TW2 detected by the second water temperature sensor 22 is higher than the first temperature range. It is determined whether or not it is in the two temperature range (for example, 95 ° C. or more and less than 130 ° C.) (step 5). When the determination result is NO, the process proceeds to step 4 described above.
  • step 5 When the result of the determination in step 5 is YES, and the second engine coolant temperature TW2 is in the above second temperature range, the on-off valve 32 is controlled to the fully open position (see FIG. 4). After both the inflow passages 36 are opened (step 6), the present process is ended. Thus, in addition to the cooling water in the head water jacket 3c, the cooling water in the block water jacket 3d also flows out.
  • FIG. 7 shows an example of the transition of the engine water temperature obtained by the above-described control processing together with a comparative example when the vehicle travels under a predetermined condition.
  • the dotted line shows the engine water temperature TWC when the first and second inflow passages 35 and 36 are both opened and the outflow of the cooling water from the water jacket 3w is allowed, and the solid line is the first one.
  • the engine coolant temperature TW1 is indicated by a one-dot chain line
  • the second engine coolant temperature TW2 is indicated by a dashed line.
  • the engine coolant temperature TWC rises very slowly.
  • the second engine coolant temperature TW2 is higher than the first engine coolant temperature TW1 because the second temperature range is set higher than the first temperature range.
  • the first and second inflow passages 35, 36 are opened by the on-off valve 32. As it is closed, and the cooling water is kept in a static state, and the cooling water is continuously sent to both by the electric pump 6, shear generated in the boundary between the cooling water around the impeller and the cooling water in a still water state as the impeller rotates.
  • the work heat energy can raise the temperature of the cooling water. Thereby, the temperature of the engine 3 can be raised appropriately and promptly via the cooling water, whereby the exhaust gas characteristics and fuel efficiency of the engine 3 can be improved.
  • the first inflow passage 35 is opened to allow the coolant to flow out from the head water jacket 3c, so that the coolant can sufficiently flow in the cylinder head 3a. Can be properly cooled.
  • the temperature can be raised by retaining the cooling water in the block water jacket 3d.
  • the temperature of the cylinder block 3b can be raised appropriately and reliably, and the exhaust gas characteristics and fuel efficiency of the engine 3 can be reliably improved.
  • both the first and second flow paths 35, 36 are opened, so the cylinder head 3a and the cylinder block 3b When both temperatures are high, sufficient cooling water can flow to both, so that the main body of the engine 3 can be properly cooled.
  • the first and second engine coolant temperatures TW1 and TW2 representing the temperature of the cooling water detected by the cylinder head 3a and the cylinder block 3b are used as parameters representing the temperature of the engine 3 main body.
  • suitable parameters such as the temperature of the cylinder head or cylinder block may be used as long as it indicates the temperature of the engine body.
  • the flow path opening / closing mechanism 30 is directly connected to the water jacket 3w.
  • the present invention is not limited to this, and the passage opening / closing mechanism 30 may be provided downstream of the water jacket 3w or the engine 3 of the cooling water passage PA. Good.
  • an electric pump is used as a pump for circulating the cooling water, but the pump is not limited to this, and for example, a pump driven by the power of the engine 3 may be used. Even in such a case, it is possible to generate thermal energy by shear work at the boundary between the cooling water around the impeller and the cooling water in a still water state.
  • the outflow of the cooling water from the head water jacket 3c and the block water jacket 3d is controlled by one on-off valve 32.
  • the invention is not limited thereto. It may be controlled independently.
  • the first and second inflow passages 35, 36 are controlled to be fully open or fully closed, but the invention is not limited to this, and the opening may be set to an intermediate degree between fully open and fully closed.
  • the first and second flow paths 35, 36 may be opened slightly without completely closing as long as the heat energy by shear work can promote the rise of the temperature of the cooling water. May be Further, the numerical values defining the low temperature range and the first and second temperature ranges shown in the embodiment are merely examples, and can be suitably changed without departing from the scope of the present invention.
  • the embodiment is an example in which the present invention is applied to an engine for a vehicle, the present invention is not limited to this, and is for a watercraft propulsion device such as an outboard motor having a crankshaft arranged in the vertical direction.
  • the present invention may be applied to internal combustion engines for engines and other industries.
  • the cooling device for an internal combustion engine can raise the temperature of the main body of the internal combustion engine appropriately and quickly, thereby improving the exhaust gas characteristics and fuel efficiency of the internal combustion engine.
  • a cooling device of an engine it can be used for various internal combustion engines.

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Abstract

　内燃機関の本体の温度を適切かつ速やかに上昇させることができ、それにより、内燃機関の排ガス特性および燃費を向上させることができる内燃機関の冷却装置を提供する。この冷却装置１は、検出された機関温度パラメータＴＷ１，ＴＷ２が所定の低温領域にあるときに、内燃機関３を冷却するための冷却水が内燃機関の本体３ａ，３ｂを通って循環するように設けられた冷却水通路ＰＡに設けられたポンプ６が作動した状態で、冷却水通路ＰＡの内燃機関３の本体または内燃機関３の本体よりも下流側に設けられた冷却水流量変更弁３０の開度を減少側に制御することによって、内燃機関３の本体からの冷却水の流出を制限する。

Description

内燃機関の冷却装置
　本発明は、内燃機関の冷却装置に関し、特に、内燃機関の本体に冷却水を流すことによって内燃機関を冷却する内燃機関の冷却装置に関する。
　従来、この種の内燃機関の冷却装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この冷却装置は、冷却水が内燃機関の本体を通って循環するように設けられた冷却水通路と、この冷却水通路に設けられ、冷却水を循環させるための電動ポンプと、冷却水を冷却するためのラジエータを有している。この従来の冷却装置では、冷却水の温度が比較的低いときには、電動ポンプを停止することで、冷却水の循環を禁止することにより、冷却水の温度の低下を抑えることによって、内燃機関の暖機を促進するようにしている。
　一般に、内燃機関の本体の温度（以下「機関本体温度」という）が低すぎるときには、排ガスの温度が低いことで排ガス浄化用の触媒が活性化されていないことと、内燃機関における燃焼が不安定になりやすいことから、内燃機関の良好な排ガス特性が得られない。それに加え、内燃機関の潤滑油の温度が低いことにより、その粘性が高いことによって、内燃機関におけるフリクションが大きいため、エンジンストールが発生しないように、アイドル回転数を高めに設定しなければならず、それにより、内燃機関の良好な燃費が得られない。以上から、機関本体温度を適切かつ速やかに上昇させることは、内燃機関の排ガス特性および燃費を向上させる上で好ましい。しかし、上述した従来の冷却装置では、冷却水の温度が比較的低いときに、電動ポンプを停止し、冷却水の循環を禁止するにすぎないので、機関本体温度を適切かつ速やかには上昇させられず、その結果、内燃機関の排ガス特性および燃費を向上させることができない。
　本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、内燃機関の本体の温度を適切かつ速やかに上昇させることができ、それにより、内燃機関の排ガス特性および燃費を向上させることができる内燃機関の冷却装置を提供することを目的とする。
特開２００２－１６１７４８号公報
　上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明による内燃機関３の冷却装置１は、内燃機関３を冷却するための冷却水が内燃機関３の本体（実施形態における（以下、本項において同じ）シリンダヘッド３ａ、シリンダブロック３ｂ）を通って循環するように設けられた冷却水通路ＰＡと、冷却水通路ＰＡに設けられ、内燃機関３の本体に冷却水を圧送し、循環させるポンプ（電動ポンプ６）と、開度が可変に構成され、冷却水通路ＰＡの内燃機関３の本体または内燃機関３の本体よりも下流側に設けられた冷却水流量変更弁（流路開閉機構３０）と、内燃機関３の本体の温度を表す機関温度パラメータ（第１エンジン水温ＴＷ１、第２エンジン水温ＴＷ２）を検出する機関温度パラメータ検出手段（第１水温センサ２１、第２水温センサ２２）と、検出された機関温度パラメータが所定の低温領域にあるときに、ポンプが作動した状態で、冷却水流量変更弁の開度を減少側に制御することによって、内燃機関３の本体からの冷却水の流出を制限する制御手段（ＥＣＵ２、図６のステップ１，２）と、を備えることを特徴とする。
　この内燃機関の冷却装置によれば、冷却水が内燃機関の本体を通って循環するように、冷却水通路が設けられており、この冷却水通路に設けられたポンプが、内燃機関の本体（以下「機関本体」という）に冷却水を圧送し、循環させる。また、開度が可変の冷却水流量変更弁が、冷却水通路の機関本体または機関本体よりも下流側に設けられている。さらに、機関本体の温度（以下「機関本体温度」という）を表す機関温度パラメータが所定の低温領域にあるときに、ポンプが作動した状態で、制御手段により、冷却水流量変更弁の開度が減少側に制御されることによって、機関本体からの冷却水の流出が制限される。このように、機関温度パラメータが低温領域にあるときに、すなわち、機関本体温度が低すぎるときに、冷却水通路のうちの機関本体または機関本体よりも下流側をせき止めた状態で、ポンプで冷却水を機関本体に送り続けるので、ポンプの脈動により、その上流側の冷却水を強制的にかき回すことによって、せん断仕事による熱エネルギが発生し、それにより、冷却水の温度を上昇させることができる。これにより、冷却水を介して、機関本体温度を適切かつ速やかに上昇させることができ、それにより、内燃機関の排ガス特性および燃費を向上させることができる。
　請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の冷却装置１において、冷却水通路ＰＡは、内燃機関３のシリンダヘッド３ａおよびエンジンブロック（シリンダブロック３ｂ）のそれぞれを冷却水が通るように設けられ、冷却水流量変更弁は、開度に応じてシリンダヘッド３ａおよびエンジンブロックのそれぞれからの冷却水の流出を制限可能に構成され、機関温度パラメータ検出手段は、機関温度パラメータとして、シリンダヘッド３ａの温度を表すシリンダヘッド温度パラメータ（第１エンジン水温ＴＷ１）を検出し、制御手段は、検出されたシリンダヘッド温度パラメータが所定の低温領域よりも高い所定の第１温度領域にあるときに、ポンプが作動した状態で、冷却水流量変更弁の開度を制御することによって、シリンダヘッド３ａから冷却水を制限しない状態で流出させるとともに、エンジンブロックからの冷却水の流出を制限する（図６のステップ４）ことを特徴とする。
　一般に、内燃機関における燃焼により発生した熱の大部分がシリンダヘッドに作用するため、シリンダヘッドの温度が上昇しやすいので、シリンダヘッドの過熱化による不具合を防止するためには、シリンダヘッドを、その温度が高くなる前から冷却する必要がある。上述した構成によれば、検出されたシリンダヘッド温度パラメータが所定の第１温度領域にあるときに、ポンプが作動した状態で、冷却水流量変更弁の開度を制御することによって、シリンダヘッドから、冷却水を制限しない状態で流出させる。これにより、シリンダヘッドの温度が第１温度領域にあるときに、すなわち、シリンダヘッドの温度が高くなりすぎないうちに、シリンダヘッドから冷却水を十分に流出させ、シリンダヘッドに冷却水を十分に流せるので、シリンダヘッドを適切に冷却することができる。
　また、内燃機関では、ピストンやシリンダなどがエンジンブロックに設けられているという構成上、内燃機関において安定した燃焼を行わせることにより排ガス特性を向上させたり、内燃機関の潤滑油の温度の上昇による内燃機関のフリクションの低減により燃費を向上させたりするためには、エンジンブロックの温度を低くならないように制御するのが好ましい。一方、内燃機関における燃焼により発生した熱の大部分がシリンダヘッドに作用し、残りがエンジンブロックに作用するので、エンジンブロックの温度は、シリンダヘッドよりも上昇しにくい。上述した構成によれば、シリンダヘッドの温度が第１温度領域にあるときに、ポンプが作動した状態で、冷却水流量変更弁の開度を制御することによって、エンジンブロックからの冷却水の流出が制限される。このように、シリンダヘッドの温度が第１温度領域を超えるまでは、冷却水通路のうちのエンジンブロックよりも下流側をせき止め、シリンダブロックに冷却水を留まらせることにより、エンジンブロックの冷却水の温度を上昇させることができる。したがって、エンジンブロックの温度を適切かつ確実に上昇させ、内燃機関の排ガス特性および燃費を確実に向上させることができる。
　請求項３に係る発明は、請求項２に記載の内燃機関３の冷却装置１において、機関温度パラメータ検出手段は、機関温度パラメータとして、エンジンブロックの温度を表すエンジンブロック温度パラメータ（第２エンジン水温ＴＷ２）をさらに検出し、制御手段は、検出されたエンジンブロック温度パラメータが第１温度領域よりも高い所定の第２温度領域にあるときに、ポンプが作動した状態で、冷却水流量変更弁の開度を制御することによって、シリンダヘッド３ａおよびエンジンブロックから冷却水を制限しない状態で流出させる（図６のステップ６）ことを特徴とする。
　この構成によれば、検出されたエンジンブロック温度パラメータが所定の第２温度領域にあるときに、ポンプが作動した状態で、冷却水流量変更弁の開度を制御することによって、シリンダヘッドおよびエンジンブロックから、冷却水を制限しない状態で流出させる。これにより、エンジンブロックの温度が第２温度領域にあるときに、すなわち、シリンダヘッドおよびエンジンブロックの双方の温度が高いときに、両者に冷却水を十分に流せるので、内燃機関の本体を適切に冷却することができる。
本実施形態による冷却装置を適用した内燃機関を概略的に示す図である。 冷却装置のブロック図である。 開閉弁が全閉位置にあるときの流路開閉機構の概略構成を示す模式図である。 開閉弁が全開位置にあるときの流路開閉機構の概略構成を示す模式図である。 開閉弁が全閉位置と全開位置との間にあるときの流路開閉機構の概略構成を示す模式図である。 開閉弁の制御処理を示すフローチャートである。 エンジン水温の推移の一例を比較例とともに示す図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本実施形態による冷却装置１を適用した内燃機関３を概略的に示している。内燃機関（以下「エンジン」という）３は、４気筒（いずれも図示せず）のガソリンエンジンであり、車両（図示せず）に搭載されている。
　エンジン３のシリンダヘッド３ａには、気筒ごとに、燃料噴射弁４および点火プラグ５（図２参照）が、燃焼室（図示せず）に臨むように取り付けられている。燃料噴射弁４の開弁時間および開弁時期と点火プラグ５の点火時期は、後述するＥＣＵ２によって制御される。
　上記冷却装置１は、エンジン３のシリンダヘッド３ａおよびシリンダブロック３ｂに冷却水を流すことによってエンジン３を冷却するためのものであり、冷却水がシリンダヘッド３ａおよびシリンダブロック３ｂを通って循環するための冷却水通路ＰＡと、冷却水通路ＰＡに設けられ、冷却水を圧送し、循環させるための電動ポンプ６と、冷却水通路ＰＡのエンジン３の下流側に設けられた流路開閉機構３０と、冷却水を冷却するためのラジエータ１２などを備えている。
　冷却水通路ＰＡは、エンジン３のシリンダヘッド３ａに形成されたウォータージャケット（以下「ヘッド用ウォータージャケット」という）３ｃと、シリンダヘッド３ａおよびシリンダブロック３ｂに一体に形成されたウォータージャケット（以下「ブロック用ウォータージャケット」という）３ｄと、電動ポンプ６の下流側に設けられ、ヘッド用およびブロック用のウォータージャケット３ｃ，３ｄに冷却水を供給するための供給路７と、流路開閉機構３０の下流側において、流路開閉機構３０と電動ポンプ６の間を接続する第１流路８および第２流路９などで構成されている。なお、以下の説明では、ヘッド用およびブロック用のウォータージャケット３ｃ，３ｄを適宜、総称してウォータージャケット３ｗという。
　電動ポンプ６は、インペラと、これを駆動するモータ（いずれも図示せず）などで構成されている。モータの動作をＥＣＵ２からの駆動信号により制御し、それにより、インペラの動作が制御されることによって、冷却水通路ＰＡを循環する冷却水の流量が制御される。
　供給路７には、エンジン３の潤滑油を冷却するためのオイルクーラ１１が設けられている。オイルクーラ１１には、冷却水が通るためのジャケット（図示せず）が形成されており、ジャケット内を冷却水が流れることによって、潤滑油が冷却される。また、供給路７は、オイルクーラ１１の下流側で二股に分岐しており、一方がヘッド用ウォータージャケット３ｃに、他方がブロック用ウォータージャケット３ｄにそれぞれ接続されている。
　第１流路８には、ラジエータ１２が設けられており、冷却水は、ラジエータ１２を流れる際に、外気との熱交換によって冷却される。
　第２流路９は、第１流路８のラジエータ１２よりも下流側に合流しており、その合流部よりも上流側には、ターボチャージャ１３およびブリーザ１４が設けられている。
　ターボチャージャ１３は、エンジン３に供給する吸気を加圧するためのものであり、コンプレッサブレード、タービンブレード、可変ベーン、およびこれらを収容するハウジング（いずれも図示せず）などで構成されている。ハウジングには、冷却水が通るためのジャケット（図示せず）が形成されており、ジャケット内を冷却水が流れることによって、ターボチャージャ１３が冷却される。
　ブリーザ１４は、エンジン３のクランクケース（図示せず）内のブローバイガスを吸気管（図示せず）に適宜、還流させるものであり、クランクケースと吸気管を接続するブローバイガス通路（図示せず）などで構成されている。ブローバイガス通路には、冷却水が通るためのジャケット（図示せず）が形成されており、ジャケット内を冷却水が流れることによって、冷間時におけるブローバイガス中の水蒸気の凍結が防止される。
　また、第２流路９は、ターボチャージャ１３の上流側で分岐しており、分岐した流路には、ヒータ１５が設けられている。ヒータ１５には、ジャケット（図示せず）が形成されており、ジャケット内を、暖められた冷却水が流れることによって、その熱でヒータ１５が暖められ、それにより、ヒータ１５の作動時には、車両の内部に温風が送られる。
　図３～図５に示すように、流路開閉機構３０は、ケース３１と、ケース３１に収容された開閉弁３２およびサーモスタット３３などで構成されている。
　ケース３１には、円筒状の流入室３４、この流入室３４の周方向に配列され、流入室３４に接続された第１流入路３５、第２流入路３６、第１流出路３７および第２流出路３８が形成されている。
　第１流入路３５はヘッド用ウォータージャケット３ｃに、第２流入路３６はブロック用ウォータージャケット３ｄにそれぞれ接続され、また、第１流出路３７は第１流路８に、第２流出路３８は第２流路９にそれぞれ接続されている。
　開閉弁３２は、第１および第２流入路３５，３６を開放または閉鎖するためのものであり、軸３２ａと、この軸３２ａに一体に設けられた弁体３２ｂと、軸３２ａとともに弁体３２ｂを駆動するためのアクチュエータ（図示せず）と、制御弁３２ｃ（図２参照）などで構成されている。
　軸３２ａは、流入室３４の中心に設けられ、流入室３４の長さ方向に延びており、ケース３１に回動自在に取り付けられている。弁体３２ｂは、軸３２ａの長さ方向に延びるとともに、軸３２ａと同心円状の扇状の断面を有しており、弁体３２ｂの径は、流入室３４の径とほぼ同じである。以上により、弁体３２ｂの外周面が流入室３４の内壁面に沿って摺動自在である。さらに、弁体３２ｂは、ばね（図示せず）によって図３の反時計方向に付勢されている。
　アクチュエータは、軸３２ａに連結されており、負圧によって作動するダイアフラム式のものであり、負圧供給通路を介して負圧ポンプ（いずれも図示せず）に接続されている。負圧供給通路の途中には、制御弁３２ｃが設けられている。制御弁３２ｃは、電磁弁で構成されており、その開度がＥＣＵ２からの駆動信号に応じて制御されることにより、アクチュエータに供給される負圧が変化し、それに伴い、軸３２ａと一体の弁体３２ｂの回動位置が変更される。
　以上の構成の流路開閉機構３０では、アクチュエータに負圧が供給されていないときには、弁体３２ｂは、上記のばねの付勢力により、図４に示す全開位置に位置し、第１および第２流入路３５，３６をともに開放する。この状態から、制御弁３２ｃの制御により、アクチュエータに負圧が供給されると、弁体３２ｂは、ばねの付勢力に抗して、流入室３４の周面に沿って、供給負圧に応じた位置に図４の時計方向に回動し、その位置に応じて、第１および第２流路３５，３６を閉鎖する。アクチュエータに供給される負圧が最大のときには、弁体３２ｂは、図３に示す全閉位置に位置し、第１および第２流路３５，３６をともに閉鎖する。以上のように、制御弁３２ｃを制御し、アクチュエータへの供給負圧を制御することによって、弁体３２ｂは、図３に示す全閉位置と図４に示す全開位置との間で無段階に変更され、それにより、第１および第２流路３５，３６の開放度合い（以下「開度」という）も無段階に変更される。
　サーモスタット３３は、第１流出路３７に設けられている。このサーモスタット３３は、機械式（ワックス式）のサーモ弁（図示せず）などで構成されており、流入室３４内の冷却水の温度が所定の開弁温度領域（例えば８５～９５℃）にあるときに、サーモ弁が開弁することによって第１流出路３７を開放し、他の温度領域にあるときに、サーモ弁が閉弁することによって第１流出路３７を閉鎖する。
　以上の構成の冷却装置１によれば、次のようにして冷却水の循環が行われる。すなわち、電動ポンプ６により圧送された冷却水は、供給路７を介してウォータージャケット３ｗに流入し、開閉弁３２によって開放された第１流路３５および第２流路３６を通って、流入室３４に流入する。流入室３４に流入した冷却水は、サーモスタット３３によって第１流出路３７が閉鎖されているときには、第２流出路３８を介して第２流路９に流入し、ターボチャージャ１３、ブリーザ１４およびヒータ１５を通過した後、電動ポンプ６に戻る。一方、サーモスタット３３によって第１流出路３７が開放されているときには、流入室３４に流入した冷却水は、第２流出路３８に加え、第１流出路３７を介して第１流路８に流入し、ラジエータ１２を通過した後、電動ポンプ６に戻る。
　また、シリンダヘッド３ａおよびシリンダブロック３ｂには、第１水温センサ２１および第２水温センサ２２がそれぞれ設けられている（図２参照）。第１水温センサ２１は、ヘッド用ウォータージャケット３ｃ内の冷却水の温度（以下「第１エンジン水温」という）ＴＷ１を表す検出信号を、第２水温センサ２２は、ブロック用ウォータージャケット３ｄ内の冷却水の温度（以下「第２エンジン水温」という）ＴＷ２を表す検出信号を、ＥＣＵ２に出力する。
　また、エンジン３には、クランク角センサ２３が設けられている（図２参照）。クランク角センサ２３は、クランクシャフト（図示せず）の回転に伴い、パルス信号であるＣＲＫ信号をＥＣＵ２に出力する。ＣＲＫ信号は、所定のクランク角（例えば３０°）ごとに出力され、ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。
　ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示せず）などから成るマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ２は、前述した各種のセンサ２１～２３からの検出信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに従って、エンジン３の運転状態を判別し、燃料噴射制御を含むエンジン３の各種の制御を実行する。また、ＥＣＵ２は、エンジン回転数ＮＥに応じて、電動ポンプ６の動作を制御することによって、循環する冷却水の流量を制御するとともに、開閉弁３２の動作を制御する。なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が制御手段に相当する。
　図６は、ＥＣＵ２で実行される開閉弁３２の制御処理のフローチャートを示している。本処理は、所定時間ごとに実行される。本処理では、まず、ステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）において、第１水温センサ２１で検出された第１エンジン水温ＴＷ１が所定の低温領域（例えば４０℃未満）にあるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳのときには、エンジン３の温度が低すぎるとして、開閉弁３２を全閉位置に制御し（図３参照）、第１流入路３５および第２流入路３６をともに閉鎖した（ステップ２）後、本処理を終了する。これにより、ヘッド用およびブロック用のウォータージャケット３ｃ，３ｄからの冷却水の流出が禁止され、冷却水は静水状態になる。また、このとき、電動ポンプ６を介して冷却水が供給され続けるので、インペラの回転に伴い、インペラ周りの冷却水と静水状態にある冷却水との境でせん断仕事による熱エネルギが発生し、それにより、冷却水の温度が上昇することによって、これを介してエンジン３の温度が上昇する。
　以上のように、冷却水の温度が上昇し、第１エンジン水温ＴＷ１が上記の低温領域を超えた場合には、ステップ１の判別結果がＮＯになり、その場合には、第１エンジン水温ＴＷ１が低温領域よりも高い所定の第１温度領域（例えば４０℃以上９５℃未満）にあるか否かを判別する（ステップ３）。この判別結果がＹＥＳで、第１エンジン水温ＴＷ１が第１温度領域にあるときには、開閉弁３２を制御し（図５参照）、第１流入路３５を開放するとともに、第２流入路３６を閉鎖した（ステップ４）後、本処理を終了する。これにより、ヘッド用ウォータージャケット３ｃ内の冷却水が流出する一方、ブロック用ウォータージャケット３ｄ内の冷却水の流出は引き続き禁止される。また、このとき、第１エンジン水温ＴＷ１が前述した開弁温度領域にないときには、サーモスタット３３で第１流出路３７が閉鎖されることによって、ヘッド用ウォータージャケット３ｃから流出した冷却水は、第１流路８やラジエータ１２には流れず、第２流路９を介して電動ポンプ６に戻る。一方、第１エンジン水温ＴＷ１が開弁温度領域にあるときには、サーモスタット３３によって第１流出路３７が開放されることによって、冷却水は、第２流路９に加えて、第１流路８やラジエータ１２を介して電動ポンプ６に戻る。
　一方、ステップ３の判別結果がＮＯで、第１エンジン水温ＴＷ１が第１温度領域にないときには、第２水温センサ２２で検出された第２エンジン水温ＴＷ２が第１温度領域よりも高い所定の第２温度領域（例えば９５℃以上１３０℃未満）にあるか否かを判別する（ステップ５）。この判別結果がＮＯのときには、前記ステップ４に進む。
　また、ステップ５の判別結果がＹＥＳで、第２エンジン水温ＴＷ２が上記の第２温度領域にあるときには、開閉弁３２を全開位置に制御し（図４参照）、第１流入路３５および第２流入路３６をともに開放した（ステップ６）後、本処理を終了する。これにより、ヘッド用ウォータージャケット３ｃ内の冷却水に加えて、ブロック用ウォータージャケット３ｄ内の冷却水も流出する。
　図７は、車両が所定の条件で走行したときに、上述した制御処理によって得られるエンジン水温の推移の一例を比較例とともに示している。同図において、点線（比較例）は、第１および第２流入路３５，３６をともに開放し、ウォータージャケット３ｗからの冷却水の流出を許容したときのエンジン水温ＴＷＣを、実線は、第１エンジン水温ＴＷ１を、１点鎖線は、第２エンジン水温ＴＷ２をそれぞれ示している。この図から明らかなように、比較例では、エンジン水温ＴＷＣは非常に緩やかに上昇している。これに対して、ウォータージャケット３ｗからの冷却水の流出を禁止した場合には、第１および第２エンジン水温ＴＷ１，ＴＷ２は速やかに上昇していることが確認できる。なお、第２エンジン水温ＴＷ２が第１エンジン水温ＴＷ１よりも高いのは、第２温度領域を第１温度領域よりも高めに設定しているためである。
　以上のように、本実施形態によれば、ヘッド用ウォータージャケット３ｃ内の温度を表す第１エンジン水温ＴＷ１が低温領域にあるときに、開閉弁３２によって第１および第２流入路３５，３６を閉鎖し、冷却水を静水状態にするとともに、電動ポンプ６で冷却水を両者に送り続けるので、インペラの回転に伴い、インペラ周りの冷却水と静水状態にある冷却水との境で発生したせん断仕事による熱エネルギにより、冷却水の温度を上昇させることができる。これにより、冷却水を介して、エンジン３の温度を適切かつ速やかに上昇させることができ、それにより、エンジン３の排ガス特性および燃費を向上させることができる。
　また、第１エンジン水温ＴＷ１が第１温度領域にあるときに、第１流入路３５を開放し、ヘッド用ウォータージャケット３ｃから冷却水を流出させるので、シリンダヘッド３ａに冷却水を十分に流せることによって、適切に冷却することができる。
　さらに、この場合、第２流入路３６を閉鎖するので、ブロック用ウォータージャケット３ｄ内に冷却水を留まらせることにより、その温度を上昇させることができる。その結果、シリンダブロック３ｂの温度を適切かつ確実に上昇させ、エンジン３の排ガス特性および燃費を確実に向上させることができる。
　また、ブロック用ウォータージャケット３ｄ内の温度を表す第２エンジン水温ＴＷ２が第２温度領域にあるときに、第１および第２流路３５，３６をともに開放するので、シリンダヘッド３ａおよびシリンダブロック３ｂの双方の温度が高いときに、両者に冷却水を十分に流せるので、エンジン３の本体を適切に冷却することができる。
　なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、エンジン３本体の温度を表すパラメータとして、シリンダヘッド３ａおよびシリンダブロック３ｂで検出された冷却水の温度を表す第１および第２エンジン水温ＴＷ１，ＴＷ２を用いているが、これに限らず、エンジン本体の温度を表すものであれば、他の適当なパラメータ、例えば、シリンダヘッドやシリンダブロックの温度を用いてもよい。
　また、実施形態では、流路開閉機構３０をウォータージャケット３ｗに直接、接続しているが、これに限らず、ウォータージャケット３ｗの内部や冷却水通路ＰＡのエンジン３よりも下流側に設けてもよい。さらに、実施形態では、冷却水を循環させるためのポンプとして、電動式のものを用いているが、これに限らず、例えば、エンジン３の動力で駆動されるタイプのものを用いてもよい。その場合においても、インペラ周りの冷却水と静水状態にある冷却水との境でせん断仕事による熱エネルギを発生させることができる。また、実施形態では、ヘッド用ウォータージャケット３ｃおよびブロック用ウォータージャケット３ｄからの冷却水の流出を、１つの開閉弁３２で制御しているが、これに限らず、それぞれに開閉弁を設け、互いに独立して制御してもよい。
　さらに、実施形態では、第１および第２流入路３５，３６を、全開または全閉に制御しているが、これに限らず、全開と全閉の中間の開度に設定してもよい。特に、冷却水の流出を制限する場合には、せん断仕事による熱エネルギによって冷却水の温度の上昇を促進できる限り、第１および第２流路３５，３６を完全に閉鎖せずに若干、開いてもよい。また、実施形態において示した低温領域や第１および第２温度領域を規定する数値はあくまで一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜、変更可能である。
　さらには、実施形態は、本発明を車両用のエンジンに適用した例であるが、本発明は、これに限らず、クランク軸を鉛直方向に配置した船外機などのような船舶推進機用エンジンや他の産業用の内燃機関に適用してもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
産業上の利用の可能性
　以上のように、本発明に係る内燃機関の冷却装置は、内燃機関の本体の温度を適切かつ速やかに上昇させることができ、それにより、内燃機関の排ガス特性および燃費を向上させることができる内燃機関の冷却装置として、各種の内燃機関に用いることができる。

Claims (3)

  1. 　内燃機関を冷却するための冷却水が前記内燃機関の本体を通って循環するように設けられた冷却水通路と、
    　当該冷却水通路に設けられ、前記内燃機関の本体に冷却水を圧送し、循環させるポンプと、
    　開度が可変に構成され、前記冷却水通路の前記内燃機関の本体または当該内燃機関の本体よりも下流側に設けられた冷却水流量変更弁と、
    　前記内燃機関の本体の温度を表す機関温度パラメータを検出する機関温度パラメータ検出手段と、
    　当該検出された機関温度パラメータが所定の低温領域にあるときに、前記ポンプが作動した状態で、前記冷却水流量変更弁の開度を減少側に制御することによって、前記内燃機関の本体からの冷却水の流出を制限する制御手段と、
    　を備えることを特徴とする内燃機関の冷却装置。
  2. 　前記冷却水通路は、前記内燃機関のシリンダヘッドおよびエンジンブロックのそれぞれを冷却水が通るように設けられ、
    　前記冷却水流量変更弁は、前記開度に応じて前記シリンダヘッドおよび前記エンジンブロックのそれぞれからの冷却水の流出を制限可能に構成され、
    　前記機関温度パラメータ検出手段は、前記機関温度パラメータとして、前記シリンダヘッドの温度を表すシリンダヘッド温度パラメータを検出し、
    　前記制御手段は、前記検出されたシリンダヘッド温度パラメータが前記所定の低温領域よりも高い所定の第１温度領域にあるときに、前記ポンプが作動した状態で、前記冷却水流量変更弁の開度を制御することによって、前記シリンダヘッドから冷却水を制限しない状態で流出させるとともに、前記エンジンブロックからの冷却水の流出を制限することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の冷却装置。
  3. 　前記機関温度パラメータ検出手段は、前記機関温度パラメータとして、前記エンジンブロックの温度を表すエンジンブロック温度パラメータをさらに検出し、
    　前記制御手段は、前記検出されたエンジンブロック温度パラメータが前記第１温度領域よりも高い所定の第２温度領域にあるときに、前記ポンプが作動した状態で、前記冷却水流量変更弁の開度を制御することによって、前記シリンダヘッドおよび前記エンジンブロックから冷却水を制限しない状態で流出させることを特徴とする、請求項２に記載の内燃機関の冷却装置。
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