WO2017104636A1 - 車両用内燃機関の冷却装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

本願発明の車両用内燃機関の冷却装置は、停車時に内燃機関が自動停止されると、電動式ウォータポンプを稼働させるとともに、シリンダヘッド内の冷却水通路、暖房用のヒータコア及びラジエータを経由する第１経路に循環させる冷却水量の割合を増やし、ヒータコア及びラジエータを迂回する第２経路に循環させる冷却水量の割合を減らすことで、停車時で内燃機関が自動停止されているときの暖房性能の低下を抑制しつつ、内燃機関の自動停止状態からの発進加速時における燃費性能を改善する。

Description

車両用内燃機関の冷却装置及び制御方法

　本発明は、車両用内燃機関の冷却装置及び制御方法に関し、詳しくは、停車時に内燃機関が自動停止されたときの冷却装置の制御技術に関する。

　特許文献１には、冷却水を循環させる電動式ウォータポンプを備える冷却装置において、機関停止後の第２期間で電動式ウォータポンプを作動状態に維持するとともに、制御弁によってシリンダヘッドにのみ冷却水を循環させて、機関始動時のプレイグニッションを防止する構成が開示されている。

特開２００９－０６８３６３号公報

　停車時に内燃機関を自動停止させるアイドルストップが実施される車両においては、アイドルストップ中における車両暖房性能の低下を抑制することで車両の快適性を改善でき、更に、アイドルストップ中にシリンダヘッドの温度を低く制御できれば、車両発進時にノッキング回避のための点火時期の遅角量を小さくして発進加速時の燃費性能を改善できる。

　そこで、本発明は、停車時に内燃機関が自動停止されているときの車両暖房性能の低下を抑制しつつ、自動停止状態からの発進加速時の燃費性能を改善できる、車両用内燃機関の冷却装置及び制御方法を提供することを目的とする。

　そのため、本発明に係る車両用内燃機関の冷却装置は、冷却水を循環させる電動式ウォータポンプと、シリンダヘッド内の冷却水通路、車両暖房用のヒータコア及びラジエータを含む第１経路と、前記ヒータコア及び前記ラジエータを含まない第２経路と、前記第２経路の開口面積を制御する経路切り替え手段と、停車時に前記内燃機関が自動停止されたときに前記電動式ウォータポンプを稼働させるとともに前記経路切り替え手段によって前記第２経路の開口面積を自動停止前よりも減らす制御手段と、を含むようにした。

　また、本発明に係る車両用内燃機関の冷却装置の制御方法は、冷却水を循環させる電動式ウォータポンプと、シリンダヘッド内の冷却水通路、車両暖房用のヒータコア及びラジエータを含む第１経路と、前記ヒータコア及び前記ラジエータを含まない第２経路と、を含む、車両用内燃機関の冷却装置において、停車時に前記内燃機関が自動停止されたことを検知するステップと、前記内燃機関の自動停止状態で前記電動式ウォータポンプを稼働制御するステップと、前記内燃機関の自動停止状態で前記第１経路に循環させる冷却水量の割合を増やし前記第２経路に循環させる冷却水量の割合を減らすステップと、を含むようにした。

　上記発明によると、停車時に内燃機関が自動停止されたときに、内燃機関のシリンダヘッドを冷却して昇温した冷却水をヒータコア、ラジエータに供給して放熱させる経路に循環させる冷却水量の割合を増やすので、内燃機関が自動停止されている間での暖房性能の低下を抑制できるとともに、電動ウォータポンプの吐出量を抑制しつつシリンダヘッドの温度低下を促進させることができ、車両発進時にノッキング回避のための点火時期の遅角量を小さくして発進加速時の燃費性能を向上させることができる。

本発明の実施形態における内燃機関の冷却装置のシステム概略図である。 本発明の実施形態における流量制御弁のロータ角度と各モードとの相関を示す図である。 本発明の実施形態における流量制御弁及び電動式ウォータポンプの制御の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態における電動式ウォータポンプの目標回転速度の設定制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるアイドルストップ中のオイル温度に応じた流量制御弁の制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるアイドルストップ中の水温低下後での電動式ウォータポンプの目標回転速度の設定制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるアイドルストップ中の水温低下に基づく第２、第４冷却水ラインへの通水再開制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるアイドルストップ解除後の第２、第４冷却水ラインへの通水再開制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるアイドルストップ解除に基づく第２、第４冷却水ラインへの通水再開制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるアイドルストップ解除後のオイル温度に基づく第２、第４冷却水ラインへの通水再開制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるアイドルストップ中の水温低下特性を例示するタイムチャートである。 本発明の実施形態におけるアイドルストップ中の暖房性能の特性を例示するタイムチャートである。 本発明の実施形態における内燃機関の冷却装置のシステム概略図である。 図１３の流量制御弁のロータ角度と開口比との相関を示す線図である。 図１３のシステム構成における流量制御弁の制御の流れを示すフローチャートである。

　以下に本発明の実施の形態を説明する。
　図１は、本発明に係る車両用内燃機関の冷却装置の一例を示す構成図である。
　なお、本願において、冷却水は、日本工業規格のK 2234で標準化されている不凍液（Engine antifreeze coolants）などの車両用内燃機関の冷却装置に用いられる種々の冷却液を含むものとする。

　内燃機関１０は、車両２６に搭載されて車両走行の動力源として用いられる。
　内燃機関１０の出力軸には動力伝達装置の一例としてのＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）などの変速機２０が接続され、変速機２０の出力がデファレンシャルギア（Differential Gear）２４を介して車両２６の駆動輪２５に伝達される。

　内燃機関１０の冷却装置は、冷却水を循環通路内に循環させる水冷式冷却装置であり、経路切り替え手段としての流量制御弁３０、電動式ウォータポンプ４０、ラジエータ５０、内燃機関１０に設けた冷却水通路６０、内燃機関１０のオイルクーラー１６、ヒータコア９１、変速機２０のオイルウォーマー２１、これらを接続する配管７０などを含んで構成される。
　オイルクーラー１６は、内燃機関用オイルの熱交換器であり、オイルウォーマー２１は、変速機用オイルの熱交換器である。

　内燃機関１０は、内部の冷却水通路６０として、シリンダヘッド側冷却水通路６１とシリンダブロック側冷却水通路６２とを有する。
　シリンダヘッド側冷却水通路６１は、シリンダヘッド１１の気筒配列方向の一方端に設けた冷却水入口１３とシリンダヘッド１１の気筒配列方向の他方端に設けた冷却水出口１４とを接続してシリンダヘッド１１内に延設される冷却水通路であり、シリンダヘッド１１の冷却機能を有する。

　また、シリンダブロック側冷却水通路６２は、シリンダヘッド側冷却水通路６１から分岐してシリンダブロック１２に至り、シリンダブロック１２内に延設されてシリンダブロック１２に設けた冷却水出口１５に接続される冷却水通路であり、シリンダブロック１２の冷却機能を有する。
　なお、シリンダブロック側冷却水通路６２の冷却水出口１５は、シリンダヘッド側冷却水通路６１の冷却水出口１４が設けられる側と同じ気筒配列方向の端部に設けられる。

　このように、図１に例示した冷却装置において、シリンダブロック１２にはシリンダヘッド１１を経由して冷却水が供給され、シリンダヘッド１１に供給された冷却水は、シリンダブロック側冷却水通路６２を迂回して冷却水出口１４から排出される循環経路と、シリンダブロック側冷却水通路６２に流入した後に冷却水出口１５から排出される循環経路との少なくとも一方の経路で循環する。
　シリンダヘッド１１の冷却水出口１４には、第１冷却水配管７１の一端が接続され、第１冷却水配管７１の他端は、ラジエータ５０の冷却水入口５１に接続される。

　一方、シリンダブロック側冷却水通路６２の冷却水出口１５には、第２冷却水配管７２の一端が接続され、第２冷却水配管７２の他端は、流量制御弁３０の４つの入口ポート３１－３４のうちの第１入口ポート３１に接続される。
　第２冷却水配管７２の途中には、内燃機関１０の潤滑油を冷却するためのオイルクーラー１６を設けてある。オイルクーラー１６は、第２冷却水配管７２内を流れる冷却水と内燃機関１０の潤滑油との間で熱交換を行って、潤滑油の温度を下げる熱交換器である。

　また、第３冷却水配管７３は、一端が第１冷却水配管７１に接続され、他端が流量制御弁３０の第２入口ポート３２に接続される。第３冷却水配管７３の途中には、油圧機構である変速機２０の作動油を加熱するための熱交換器であるオイルウォーマー２１が設けられる。
　オイルウォーマー２１は、第３冷却水配管７３内を流れる冷却水と変速機２０の作動油との間で熱交換を行う。
　つまり、シリンダヘッド１１を通過して温度上昇した冷却水が分流してオイルウォーマー２１に導かれるよう構成され、オイルウォーマー（オイルウォーマー＆クーラー）２１は、冷機始動時において変速機２０の作動油の温度上昇を促進させ、その後は変速機２０の作動油の過度の温度上昇を抑制して適正温度に維持する。

　更に、第４冷却水配管７４は、一端が冷却水出口１４と第３冷却水配管７３の接続点との間の第１冷却水配管７１に接続され、他端が流量制御弁３０の第３入口ポート３３に接続される。
　第４冷却水配管７４には、各種の熱交換デバイスが設けられている。
　第４冷却水配管７４に配設される熱交換デバイスは、上流側から順に、車両暖房用のヒータコア９１、内燃機関１０のＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置を構成する水冷式のＥＧＲクーラ９２、同じくＥＧＲ装置を構成するＥＧＲ制御弁９３、内燃機関１０の吸入空気量を調整するスロットルバルブ９４である。

　ヒータコア９１は、車両暖房装置の構成部品であり、第４冷却水配管７４を流れる冷却水と空調空気との間で熱交換を行わせて空調空気を暖める空調空気の加熱用熱交換器である。
　ＥＧＲクーラ９２は、ＥＧＲ装置によって内燃機関１０の吸気系に還流される排気と第４冷却水配管７４を流れる冷却水との間で熱交換を行わせ、内燃機関１０の吸気系に還流される排気の温度を低下させる還流排気の冷却用熱交換器である。

　また、還流排気量を調整するＥＧＲ制御弁９３及び内燃機関１０の吸入空気量を調整するスロットルバルブ９４は、第４冷却水配管７４を流れる冷却水との間で熱交換を行うことで暖められるように構成される。
　ＥＧＲ制御弁９３及びスロットルバルブ９４を冷却水で加熱することで、排気中や吸気中に含まれる水分がＥＧＲ制御弁９３やスロットルバルブ９４の周辺で凍結することを抑制する。

　このように、シリンダヘッド側冷却水通路６１を通過した冷却水を分流させて、ヒータコア９１、ＥＧＲクーラ９２、ＥＧＲ制御弁９３、スロットルバルブ９４に導き、これらとの間での熱交換を行わせる。
　第５冷却水配管７５は、一端がラジエータ５０の冷却水出口５２に接続され、他端が流量制御弁３０の第４入口ポート３４に接続される。

　流量制御弁３０は、１つの出口ポート３５を有し、この出口ポート３５には第６冷却水配管７６の一端が接続される。第６冷却水配管７６の他端は、電動式ウォータポンプ４０の吸込口４１に接続される。
　そして、電動式ウォータポンプ４０の吐出口４２には第７冷却水配管７７の一端が接続され、第７冷却水配管７７の他端はシリンダヘッド１１の冷却水入口１３に接続される。

　また、第３冷却水配管７３、第４冷却水配管７４が接続される部分よりも下流側の第１冷却水配管７１に一端が接続され、他端が第６冷却水配管７６に接続される第８冷却水配管７８（ラジエータバイパス配管）を設けてある。
　流量制御弁３０は、前述したように４つの入口ポート３１－３４と１つの出口ポート３５とを有し、入口ポート３１－３４には冷却水配管７２，７３，７４，７５がそれぞれ接続され、出口ポート３５には第６冷却水配管７６が接続される。

　流量制御弁３０は、回転式の流路切換バルブであり、ポートが形成されたステータに流路が形成されたロータを嵌装し、ロータを電動モータなどの電動アクチュエータで回転駆動してステータに対するロータの相対角度を変更する機構のバルブである。
　そして、係る回転式の流量制御弁３０では、ロータ角度に応じて４つの入口ポート３１－３４の開口面積割合が変化し、ロータ角度の選定によって所望の開口面積割合、換言すれば、所望の流量割合が各冷却水ラインで得られるように、ステータのポート及びロータの流路が適合されている。

　上記構成の冷却装置において、シリンダヘッド側冷却水通路６１、第１冷却水配管７１、ラジエータ５０、第５冷却水配管７５によって、シリンダブロック側冷却水通路６２を迂回しシリンダヘッド側冷却水通路６１及びラジエータ５０を経由して冷却水を循環させる第１冷却水ライン（ラジエータライン）が構成される。
　また、シリンダブロック側冷却水通路６２、第２冷却水配管７２、オイルクーラー１６によって、シリンダブロック側冷却水通路６２及びオイルクーラー１６を経由しラジエータ５０を迂回して冷却水を循環させる第２冷却水ライン（ブロックライン）が構成される。

　また、シリンダヘッド側冷却水通路６１、第４冷却水配管７４、ヒータコア９１、ＥＧＲクーラ９２、ＥＧＲ制御弁９３、スロットルバルブ９４によって、シリンダヘッド側冷却水通路６１及びヒータコア９１などを経由しラジエータ５０を迂回して冷却水を循環させる第３冷却水ライン（ヒータライン）が構成される。
　また、シリンダヘッド側冷却水通路６１、第３冷却水配管７３、オイルウォーマー２１によって、シリンダヘッド側冷却水通路６１及びオイルウォーマー２１を経由しラジエータ５０を迂回して冷却水を循環させる第４冷却水ライン（動力伝達装置ライン）が構成される。

　更に、第８冷却水配管７８によって、シリンダヘッド１１とラジエータ５０との間の第１冷却水ラインから冷却水の一部が分流され、分流された冷却水はラジエータ５０を迂回して流量制御弁３０の流出側に合流する。つまり、流量制御弁３０の入口ポート３１－３４が閉じられても、シリンダヘッド側冷却水通路６１を経由した冷却水を第８冷却水配管７８によってラジエータ５０をバイパスさせて循環させることができるよう構成されており、第８冷却水配管７８によりバイパスラインが構成される。
　本実施形態の冷却水循環通路は、上記の第１冷却水ライン、第２冷却水ライン、第３冷却水ライン、第４冷却水ライン、及び、バイパスラインを含んで構成される。

　上記の第１冷却水ライン、第２冷却水ライン、第３冷却水ライン、及び、第４冷却水ラインそれぞれの出口が流量制御弁３０の入口ポートに接続され、流量制御弁３０の出口ポートには電動式ウォータポンプ４０の吸引口が接続される。
　そして、流量制御弁３０は、各冷却水ラインの出口の開口面積を調整することで、第１冷却水ライン、第２冷却水ライン、第３冷却水ライン及び第４冷却水ラインへの冷却水の供給量、換言すれば、各冷却水ラインへの冷却水の分配割合を制御する流路切り替え機構（経路切り替え手段）である。

　また、ラジエータ５０は、電動ラジエータファン５０Ａ，５０Ｂを備えている。
　上記の電動式ウォータポンプ４０、流量制御弁３０及び電動ラジエータファン５０Ａ，５０Ｂは、制御装置（制御手段）１００によって制御される。制御装置１００は、ＣＰＵ（プロセッサ）、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるマイクロコンピュータを備えて構成される。

　制御装置１００には、内燃機関１０の運転条件を検出する各種センサからの検出信号が入力される。
　前記各種センサとして、冷却水出口１４近傍の第１冷却水配管７１内の冷却水温度、つまり、シリンダヘッド１１の出口付近の冷却水温ＴＷ１を検出する第１温度センサ８１、冷却水出口１５近傍の第２冷却水配管７２内の冷却水温度、つまり、シリンダブロック１２の出口付近で冷却水温ＴＷ２を検出する第２温度センサ８２、外気温度ＴＡを検出する外気温度センサ８３などを設けてある。
　なお、第２温度センサ８２を省き、冷却水温度を検出するセンサとして第１温度センサ８１のみを備えるシステムとすることができる。

　また、制御装置１００には、内燃機関１０の運転のオンオフを切り替えるエンジンスイッチ（イグニッションスイッチ）８４の信号が入力される。
　そして、制御装置１００は、内燃機関１０の運転条件に基づき、流量制御弁３０のロータ角度を制御し、また、電動式ウォータポンプ４０の回転速度（換言すれば、吐出流量）を制御する。

　以下では、内燃機関１０の運転中における制御装置１００による冷却制御の一態様を説明する。
　流量制御弁３０による各冷却水ラインへの冷却水分配割合の特性は複数モードから選択可能に構成されており、制御装置１００は、内燃機関１０の運転条件に応じて選択したモードにしたがって流量制御弁３０のロータ角度を制御するとともに電動式ウォータポンプ４０の回転速度を制御する。

　図２は、各モードにおける流量制御弁３０のロータ角度と、電動式ウォータポンプ４０の回転速度制御を伴う各冷却水ラインの想定流量との相関を例示する。
　制御装置１００は、冷機始動時に、流量制御弁３０のロータ角度をストッパで規制される基準角度位置から所定角度範囲内に制御して入口ポート３１－３４を全て閉じる第１モードに流量制御弁３０を制御する。

　この第１モードでは、入口ポート３１－３４が全て閉じられるので、電動式ウォータポンプ４０で循環される冷却水は、バイパスラインのみを循環することになる。
　つまり、制御装置１００は、冷機始動時に第１モードに従って流量制御弁３０を制御することで、シリンダヘッド側冷却水通路６１に流入した冷却水は、ラジエータ５０を含む熱交換器を経由することなく循環する。

　そして、制御装置１００は、この第１モードにおいて回転速度を十分に低い速度として電動式ウォータポンプ４０を稼働させることで冷却水の循環量を最小限に抑制し、シリンダヘッド１１の早期昇温を図るとともに、シリンダヘッド１１の温度上昇をシリンダヘッド１１の出口での冷却水温度の上昇に基づき検知できるようにする。
　なお、第１モードにおいて流量制御弁３０が入口ポート３１－３４を閉じる状態は、入口ポート３１－３４の開口面積を零とする状態の他、入口ポート３１－３４の開口面積を漏れ流量が発生する程度の最小開口面積に絞る状態を含むものとする。
　また、ロータ角度は、ストッパで規定される基準角度位置からの回転角度で表すものとする。

　流量制御弁３０のロータ角度を第１モードの角度領域よりも増加させると、第３冷却水ラインの出口が接続される第３入口ポート３３が開き、他の入口ポート３１，３２，３４が閉じたままに保持される第２モードに切り替わる。
　制御装置１００は、シリンダヘッド１１の温度が所定温度に達した後に第１モードから第２モードに切り替えることで、ヒータコア９１に循環される冷却水の流量を増やして、暖房機能の立ち上がり性能を向上させるとともに、ＥＧＲ制御弁９３及びスロットルバルブ９４を加熱して凍結を抑制する。

　また、制御装置１００は、ブロック出口水温の上昇に応じて第２モードの角度領域から更にロータ角度を増大させることで、第３冷却水ラインの出口が接続される第３入口ポート３３とともに第２冷却水ラインの出口が接続される第１入口ポート３１を開く第３モードに移行させ、シリンダブロック１２及び内燃機関１０のオイルの冷却を行わせる。
　また、制御装置１００は、ブロック出口水温が目標温度に達すると第３モードの角度領域から更にロータ角度を増大させることで、第３冷却水ラインの出口が接続される第３入口ポート３３、第２冷却水ラインの出口が接続される第１入口ポート３１、更に、第４冷却水ラインの出口が接続される第２入口ポート３２を開く第４モードに移行させ、変速機２０のオイルの昇温によるフリクションの低減を図る。
　なお、第２温度センサ８２を省略したシステムでは、制御装置１００は、例えばエンジンオイル温度の検出値に基づき第３モード更に第４モードへの移行を制御できる。

　そして、制御装置１００は、上記の過程を経て内燃機関１０の暖機が完了すると、シリンダヘッド出口での水温及びシリンダブロック出口での水温をそれぞれの目標温度に維持するように、温度上昇に応じて第２～第４冷却水ラインに加えて第１冷却水ラインを開く、つまり、第１～第４冷却水ラインの全てを開く第５モードに移行させることで、ラジエータ５０を循環する冷却水の流量を調整する。
　また、制御装置１００は、第５モードで目標温度を超える水温上昇が発生すると、第５モードの角度領域から更にロータ角度を増大させることで第１冷却水ラインを介して循環される冷却水の割合を最大にできる第６モードに移行させる。

　また、制御装置１００は、水温上昇に応じて流量制御弁３０のロータ角度を制御するとともに、水温変化、詳細には目標水温と実水温との偏差に応じて電動式ウォータポンプ４０の吐出流量を制御し、暖機中は吐出流量を低く抑制して暖機を促進し、暖機後は水温が目標温度を超えたときに吐出流量を増やして水温が目標温度付近に維持されるようにする。
　上記の第１モード－第６モードは、内燃機関１０の運転中における流量制御弁３０の制御モードであり、内燃機関１０がアイドルストップ機能によって自動停止している期間において、制御装置１００は、電動式ウォータポンプ４０を稼働状態に維持するとともに第７モードに従って流量制御弁３０を制御する。
　本願において、第７モードを、アイドルストップモード或いは自動停止モードとも称する。

　内燃機関１０のアイドルストップ機能とは、信号待ちなどの停車時に所定のアイドルストップ条件が成立すると内燃機関１０を自動停止させ、発進要求などに基づいて内燃機関１０を自動で再始動させる機能である。
　なお、制御装置１００が内燃機関１０をアイドルストップさせる制御機能を備えることができ、また、制御装置１００は、アイドルストップ制御機能を備えた他の制御装置からアイドルストップ状態であることを示す信号を受信して、第７モードに従った流量制御弁３０の制御を開始する構成とすることができる。

　第７モードは、図２に示すように、第６モードの角度領域よりもロータ角度が大きい角度領域に設定されていて、係る角度領域内でロータ角度を大きくするほど、第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインの開口面積が絞られて最終的は第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインが遮断状態になるように設定され、相対的に、第１冷却水ライン及び第３冷却水ラインを介して循環される冷却水量の割合を増やすことができるモードである。
　換言すれば、ヒータコア９１及びラジエータ５０を含む第１経路が第１冷却水ライン及び第３冷却水ラインによって構成され、ヒータコア９１及びラジエータ５０を含まない第２経路が第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインによって構成される。
　なお、冷却水ラインの遮断状態は、所定流量を下回る冷却水が流れる漏れ状態を含む。

　そして、第６モードは、第１～第４冷却水ラインを含む全ての経路に冷却水を循環させる全通水モードであり、第７モードは、全通水モードに比べて、ヒータコア９１及びラジエータ５０を含む第１経路（第１冷却水ライン及び第３冷却水ライン）に循環させる冷却水量の割合を増やし、ヒータコア９１及びラジエータ５０を含まない第２経路（第２冷却水ライン及び第４冷却水ライン）に循環させる冷却水量の割合を減らす自動停止モードである。

　上記の第７モードは、アイドルストップ状態で車両の暖房性能の低下を抑制し、また、アイドルストップ中にシリンダヘッド１１の温度低下を促進させ、アイドルストップ状態からの発進加速時においてノッキング回避のための点火時期の遅角量を小さくして発進加速時の燃費性能を改善するためのモードである。
　以下では、アイドルストップ状態における第７モードに従った制御装置１００の処理内容を詳細に説明する。

　図３のフローチャートは、制御装置１００によって実施される、電動式ウォータポンプ４０及び流量制御弁３０の制御のメインルーチンを示す。なお、図３のフローチャートに示すメインルーチンは、一定時間毎に制御装置１００によって割り込み実行される。
　制御装置１００は、まず、ステップＳ３１０において、内燃機関１０がアイドルストップ状態であるときに立ち上げられるアイドルストップフラグの判別を行う。

　そして、アイドルストップフラグが落ちている場合、つまり、内燃機関１０がアイドルストップ状態ではなく運転状態である場合、制御装置１００は、ステップＳ３２０に進み、前述した第１モード－第６モードの切り替えによる冷却制御を実施する。
　一方、アイドルストップフラグが立っている場合、つまり、内燃機関１０がアイドルストップ機能によって自動停止されている場合、制御装置１００は、ステップＳ３３０に進む。

　制御装置１００は、ステップＳ３３０で、電動式ウォータポンプ４０の目標回転速度をアイドルストップ状態での目標値に設定する。
　ステップＳ３３０における目標回転速度の設定処理の一例を、図４のフローチャートにしたがって説明する。

　制御装置１００は、ステップＳ３３１で、ヘッド出口水温がアイドルストップ状態での目標温度（アイドルストップ状態での目標温度＜内燃機関１０の運転状態での目標温度）よりも高いか否かを判別し、ヘッド出口水温が目標温度以下であれば、ステップＳ３３２に進んで、アイドルストップ状態でのポンプ目標回転速度を基準回転速度、例えば、最小目標回転速度（＞０rpm）に設定する。
　一方、ヘッド出口水温が目標温度よりも高い場合、制御装置１００は、ステップＳ３３３に進み、そのときのヘッド出口水温とアイドルストップ状態での目標温度との水温偏差ＴＷＤＣ（ＴＷＤＣ＝ヘッド出口水温－目標温度）を算出する。

　次いで、制御装置１００は、ステップＳ３３４に進み、水温偏差ＴＷＤＣが大きいほど、換言すれば、ヘッド出口水温がアイドルストップ状態での目標温度よりも高くなるほどより高いポンプ目標回転速度を設定する。
　つまり、制御装置１００は、ヘッド出口水温がアイドルストップ状態での目標温度以下であればポンプ目標回転速度を基準回転速度に設定し、ヘッド出口水温がアイドルストップ状態での目標温度よりも高くなるほどポンプ目標回転速度を基準回転速度よりもより高い速度に設定する。

　これにより、ヘッド出口水温が目標温度よりも高いほどアイドルストップ状態での冷却水の循環量が多くなり、アイドルストップ状態からの発進加速時にノッキングの発生を十分に抑制できる温度にまでシリンダヘッドの温度を速やかに低下させることができる。
　ステップＳ３３４で、制御装置１００は、ヘッド出口水温が目標温度よりも高いほどポンプ目標回転速度をより高い速度に設定するが、ポンプ目標回転速度の可変設定において、水温偏差ＴＷＤＣに代えて若しくは水温偏差ＴＷＤＣとともに他のパラメータを用いることができる。

　アイドルストップ状態でのポンプ目標回転速度の可変設定に用いるパラメータとしては、シリンダヘッド１１の温度を低下させる冷却性能に影響を与える種々のパラメータを採用できる。
　例えば、制御装置１００は、外気温、外気温とヘッド出口水温との偏差、流量制御弁３０のロータ角度、アイドルストップ前での内燃機関１０の運転条件、電動ラジエータファン５０Ａ，５０Ｂの駆動状態などに応じて、アイドルストップ状態でのポンプ目標回転速度（ポンプ吐出流量）を可変とすることができる。

　外気温が高い場合にはシリンダヘッド１１の温度が下がり難くなるから、アイドルストップ状態で外気温が高いほどポンプ目標回転速度をより高くする設定を、制御装置１００にプログラミングすることができる。
　同様に、外気温とヘッド出口水温との偏差が小さいほどシリンダヘッドの温度が下がり難くなるから、アイドルストップ状態で外気温とヘッド出口水温との偏差が小さいほどポンプ目標回転速度をより高くする設定を制御装置１００にプログラミングすることができる。

　また、第７モードの角度領域であるものの第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインが閉じられるロータ角度に至っていない過渡状態では、ラジエータ５０を迂回する第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインにも冷却水が供給されるためにシリンダヘッド１１の温度が下がり難くなる。
　そこで、流量制御弁３０の実ロータ角度と第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインが閉じられるロータ角度との偏差が大きいほど、換言すれば、第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインの開口面積（冷却水の供給割合）が大きいほどポンプ目標回転速度をより高くする設定を制御装置１００にプログラミングすることができる。

　また、アイドルストップ前での内燃機関１０の運転条件が、発熱量が多い運転条件であった場合は、アイドルストップ状態でシリンダヘッドの温度が下がり難くなるから、例えばアイドルストップ前において内燃機関１０が高負荷高回転で長時間運転されていた場合にポンプ目標回転速度をより高くする設定を制御装置１００にプログラミングすることができる。
　更に、電動ラジエータファン５０Ａ，５０Ｂによる送風量が少ないほどシリンダヘッド１１の温度が下がり難くなるから、アイドルストップ状態で電動ラジエータファン５０Ａ，５０Ｂの駆動電流、駆動電圧が低いほどポンプ目標回転速度をより高くする設定を制御装置１００にプログラミングすることができる。

　図３のフローチャートのステップＳ３３０にて、制御装置１００は、上記のようにしてアイドルストップ状態での電動式ウォータポンプ４０の目標回転速度（目標吐出流量、目標冷却水循環量）を設定し、当該目標回転速度（＞０rpm）に基づき電動式ウォータポンプ４０の駆動モータを制御する。
　更に、制御装置１００は、ステップＳ３４０に進み、流量制御弁３０の目標ロータ角度をアイドルストップ状態に適合する第７モードの角度に制御する。
　ここで、制御装置１００は、アイドルストップ状態で流量制御弁３０の目標ロータ角度を第７モードの角度に固定することができるが、第７モードに固定せずにオイル冷却要求などに基づきモード切り替えを行うことができる。

　図５のフローチャートは、ステップＳ３４０におけるロータ角度の設定処理の一例として、オイル冷却要求に基づきモード切り替えを行う処理を示す。
　制御装置１００は、ステップＳ３４１にて、内燃機関１０のオイル（潤滑油）及び／又は変速機２０のオイル（作動油）の温度に応じてアイドルストップ状態における流量制御弁３０の目標ロータ角度を設定する。
　なお、制御装置１００は、内燃機関１０のオイル温度と変速機２０のオイル温度とのいずれか一方を代表オイル温度としてオイル温度に基づくモード切り替えを実施できる。

　例えば、制御装置１００は、内燃機関１０のオイル温度と変速機２０のオイル温度とのより高い方や、内燃機関１０のオイル温度と当該オイル温度の標準値との偏差、変速機２０のオイル温度と当該オイル温度の標準値との偏差を演算し、標準温度に対してより高い方を、代表オイル温度として選択することができる。
　また、制御装置１００は、内燃機関１０のオイル温度によるオイル冷却要求度合いと変速機２０のオイル温度によるオイル冷却要求度合いとをそれぞれ演算し、より高いオイル冷却要求度合いに基づきモード切り替えを実施することができる。
　更に、制御装置１００は、内燃機関１０のオイル温度と変速機２０のオイル温度との平均値などに基づき、モード切り替えを実施することができる。

　アイドルストップ用の第７モードは、第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインを閉じてオイルクーラー１６及びオイルウォーマー２１へ冷却水の循環を停止するが、内燃機関１０のオイルや変速機２０の作動油の温度が上限温度よりも高くオイル温度を下げる必要があるときには、アイドルストップ状態からの発進時における燃費性能よりも部品保護を優先して、オイルクーラー１６及びオイルウォーマー２１へ冷却水の循環を行わせる必要がある。

　そこで、制御装置１００は、オイル温度が上限温度を超える場合などのオイル冷却要求状態であるときに、全通水モードである第５モード若しくは第６モードの目標ロータ角度を設定して第１冷却水ライン～第４冷却水ラインの全てを開くようにする。
　これにより、第２冷却水ラインのオイルクーラー１６及び第４冷却水ラインのオイルウォーマー２１に冷却水が循環し、内燃機関１０のオイル温度及び変速機２０のオイル温度を、上限温度を下回る温度にまで低下させることができ、部品保護が図られる。

　一方、制御装置１００は、オイル温度が上限温度以下であるときには、第７モードに基づく目標ロータ角度を設定して第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインへの冷却水の供給量をオイル温度が低いほど減らし、相対的に、第１冷却水ライン及び第３冷却水ラインへの冷却水の供給量を増やす。
　制御装置１００は、アイドルストップ状態で、第１冷却水ラインへの冷却水の供給量、つまり、シリンダヘッド１１を経由してラジエータ５０に循環される冷却水の供給量を増やすことで、アイドルストップ中におけるシリンダヘッド１１の温度低下を促進させる。これによって、再始動時に内燃機関１０でノッキングが発生し難くなるため、制御装置１００は、内燃機関１０の点火時期を進角させることができ、よって、発進加速時における内燃機関１０の燃費性能が改善される。

　なお、制御装置１００は、アイドルストップ状態で第１～第４冷却水ラインに冷却水を供給しつつ、電動式ウォータポンプ４０の吐出量を増やすことで、シリンダヘッド１１を経由してラジエータ５０に循環される冷却水の供給量を増やすことができる。
　しかし、この場合、アイドルストップ状態において電動式ウォータポンプ４０が消費する電力が増え、シリンダヘッド１１の温度低下を促進できてもアイドルストップによる燃費性能の改善効果が目減りすることになってしまう。

　これに対し、第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインへの通水を停止すれば、電動式ウォータポンプ４０の吐出量が一定であっても、第１冷却水ライン及び第３冷却水ラインに循環される冷却水量が相対的に増えるから、シリンダヘッド１１の温度低下による燃費性能の改善効果が、電動式ウォータポンプ４０の電力消費で目減りすることを抑制できる。
　また、制御装置１００は、アイドルストップ状態で第１冷却水ラインとともに第３冷却水ラインへの冷却水の供給量、つまり、ヒータコア９１への冷却水の循環量を増やすから、暖房中のアイドルストップ状態で空調空気の吹出し口温度が低下することを抑制でき、以って、アイドルストップ状態で車室内温度が低下することが抑制され暖房性能が改善される。

　ところで、アイドルストップ状態でシリンダヘッド１１の温度が目標温度まで低下した後は、内燃機関１０での発熱は停止しているからシリンダヘッド１１への冷却水の循環を停止させることが可能であるが、冷却水の循環を停止させると、冷却水循環通路内で温度のばらつきが発生し、また、第１温度センサ８１でシリンダヘッド１１の温度を精度良く検出することができなくなる。
　そこで、制御装置１００は、図６のフローチャートに示すように、アイドルストップ状態でシリンダヘッド１１の温度が目標温度まで低下した場合、電動式ウォータポンプ４０の目標回転速度を、温度のばらつきを抑制できる程度の最小循環量となる低回転速度（＞０rpm）に設定することができる。

　図６のフローチャートは、図３のフローチャートのステップＳ３３０における処理内容の一例を示し、ステップＳ３３５で、制御装置１００は、ヘッド出口水温と目標温度とを比較する。
　そして、ヘッド出口水温が目標温度を下回っている場合、制御装置１００は、ステップＳ３３６に進み、電動式ウォータポンプ４０の目標回転速度を、温度のばらつきを抑制できる最小循環量となる低回転速度に設定し、電動式ウォータポンプ４０が最低限の回転速度で稼働されるようにする。

　一方、ヘッド出口水温が目標温度以上である場合、制御装置１００は、ステップＳ３３７に進み、電動式ウォータポンプ４０の目標回転速度を、第７モード（アイドルストップ状態）での冷却促進用目標値に固定するか、又は、ヘッド出口水温と目標温度との偏差等に応じて目標回転速度を可変に設定し、シリンダヘッド１１の温度低下の促進と暖房性能の確保とを図る。
　つまり、制御装置１００は、ステップＳ３３７において、ステップＳ３３３－ステップＳ３３４と同様にして、目標回転速度を設定することができる。

　なお、ステップＳ３３７で設定される目標回転速度は、ステップＳ３３６で設定される目標回転速度よりも高く、シリンダヘッド１１の温度低下を促進できる循環量が得られる回転速度である。
　上記のように、制御装置１００は、ヘッド出口水温が目標温度を下回ったときに、電動式ウォータポンプ４０の回転速度を、温度のばらつきを抑制できる最小循環量となるように制御することで、アイドルストップ状態における電動式ウォータポンプ４０の電力消費を抑制しつつ、冷却水の循環系統内での温度ばらつきを抑制し、シリンダヘッド１１の温度検出精度を維持できる。

　更に、アイドルストップ中にヒータコア９１への通水を停止させる場合に比べて、暖房性能の低下を抑制できる。
　また、アイドルストップ状態でシリンダヘッド１１の温度（ヘッド出口水温）が目標温度まで低下した後は、シリンダヘッド１１の温度低下を促進させるための第１冷却水ラインへの割り当て増量は不要となるので、第２，第４冷却水ラインへの冷却水の循環量を増やす（通水を再開させる）ことができる。

　図７のフローチャートは、図３のフローチャートのステップＳ３４０における処理内容の一例を示し、制御装置１００は、ステップＳ３４５で、ヘッド出口水温と目標温度とを比較する。
　そして、ヘッド出口水温が目標温度を下回っている場合、制御装置１００は、ステップＳ３４６に進み、第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインへの通水停止をキャンセルし、第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインの開口面積を徐々に増大させるように、流量制御弁３０の目標ロータ角度を制御する。

　これにより、第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインに滞留していた高温の冷却水が徐々に流出し、第２冷却水ライン及び第４冷却水ライン内の冷却水温度を徐々に低下させることができるので、再始動に伴って第２冷却水ライン及び第４冷却水ライン内に滞留していた高温の冷却水が一度に流出して冷却系全体の温度を押し上げてしまうことを抑制できる。
　一方、ヘッド出口水温が目標温度以上である場合、制御装置１００は、ステップＳ３４７に進み、第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインへの通水を停止する第７モードに応じたロータ角度を目標に設定するか、前述のステップＳ３４１のように、第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインへ通水するか通水を停止するかをオイル温度に応じて決定する処理を実施することができる。

　図７のフローチャートに示した例では、制御装置１００は、アイドルストップ中にヘッド出口水温が所定温度まで低下したときに第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインへの通水再開を実施するが、制御装置１００は、アイドルストップ中に第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインへの通水再開条件が成立しなかった場合や、アイドルストップ中に通水を再開させない設定の場合に、図８のフローチャートに示すようにして、第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインへの通水を再開させることができる。

　図８のフローチャートにおいて、制御装置１００は、ステップＳ３５１で、アイドルストップが解除されて内燃機関１０の運転が再開されてからの経過時間が所定時間に達したか否かを判別する。
　そして、運転再開後に所定時間が経過したときに、制御装置１００は、ステップＳ３５２に進み、第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインへの通水停止処理（第７モード）をキャンセルし、第１－第４冷却水ラインの全てに冷却水を循環させる第５モードや第６モードなどに切り替える。

　ここで、内燃機関１０の運転再開後から十分な時間が経過しているので、第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインの開口面積をステップ的に大きくし通水停止状態で滞留して高温となっている冷却水が流出しても、内燃機関１０の運転への影響を十分に小さく抑制できる。
　また、内燃機関１０の運転再開後に第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインへの通水を再開させる処理として、制御装置１００は、図９のフローチャートに示す処理を実施することができる。

　制御装置１００は、ステップＳ３５５で、アイドルストップが解除され内燃機関１０の運転が再開されたか否かを判別する。
　そして、アイドルストップが解除され内燃機関１０の運転が再開されると、制御装置１００は、ステップＳ３５６へ進み、第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインへの通水停止をキャンセルし、第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインの開口面積を徐々に増大させるように流量制御弁３０の目標ロータ角度を制御する。

　これにより、アイドルストップ状態で第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインに滞留していた高温の冷却水が徐々に流出するので、第２冷却水ライン及び第４冷却水ライン内に滞留していた高温の冷却水がアイドルストップの解除に伴って一度に流出して冷却系全体の温度を押し上げてしまうことを抑制できる。
　また、内燃機関１０の運転再開後に第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインへの通水を再開させる処理として、制御装置１００は、図１０のフローチャートに示す処理を実施することができる。

　制御装置１００は、ステップＳ３６１で、アイドルストップが解除され内燃機関１０の運転が再開されたか否かを判別する。
　そして、アイドルストップが解除され内燃機関１０の運転が再開されると、制御装置１００は、ステップＳ３６２へ進み、オイル温度が上限温度を超えているか否かを判別する。

　ここで、オイル温度が上限温度を下回っていてオイルクーラー１６及びオイルウォーマー２１に冷却水を循環させる要求が低い場合、制御装置１００は、そのまま本ルーチンを終了させて、第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインへの通水停止をアイドルストップ状態から引き続いて継続させる。
　一方、オイル温度が上限温度を超えている場合、制御装置１００は、ステップＳ３６３へ進み、第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインの開口面積をステップ的に増大させて通水を再開させる。
　これにより、第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインの冷却水温度、つまり、内燃機関１０及び／又は変速機２０のオイル温度を速やかに低下させ、内燃機関１０や変速機２０の各部品を保護することができる。

　図１１のタイムチャートは、アイドルストップ状態で第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインへの通水を停止させる処理の効果を説明するための図であり、アイドルストップ中のヘッド出口水温、シリンダ壁温、温度条件による点火時期の補正量の変化を例示する。
　図１１に示すように、アイドルストップ中（時刻ｔ１から時刻ｔ２の間）も電動式ウォータポンプ４０を稼働させ、第１－第４冷却水ラインの全てに通水することで、アイドルストップ中にシリンダヘッド温度を低下させることができる。
　しかし、第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインへの通水を停止させ、第１冷却水ラインと第３冷却水ラインに通水させるようにすれば、電動式ウォータポンプ４０の回転速度を落としても第１－第４冷却水ラインの全てに通水させる場合と同等以上の温度低下を実現できる。

　そして、アイドルストップ中にシリンダヘッド１１の温度、つまり、燃焼室壁温度を低下させれば、ノッキングが発生し難くなって点火時期をより進角させることができ、点火時期の進角によって出力トルクを高めることができるから、発進加速時の燃費性能を改善できる。
　ここで、第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインへの通水を停止させ、更に、第３冷却水ライン（ヒータコア９１）への通水を停止させれば、より効率的にシリンダヘッド１１の温度を低下させることができるが、ヒータコア９１への通水を停止させることでアイドルストップ中における暖房性能が低下し、暖房中に車室内の温度低下を招いてしまう。

　図１２のタイムチャートは、ヒータコア９１への通水の有無と、吹出し口温度、車室内温度との相関の一例を示す。
　この図１２に示すように、アイドルストップ状態（時刻ｔ３以降）で第３冷却水ライン（ヒータコア９１）への通水を停止した場合、空調空気の吹出し口温度が徐々に低下し、これに伴って車室内温度も低下する。
　これに対し、アイドルストップ状態で電動式ウォータポンプ４０を稼働させ、第３冷却水ライン（ヒータコア９１）への通水を継続させれば吹出し口温度を保持でき、以って、アイドルストップ中における車室内温度の低下を抑制できる。

　なお、図１のシステム構成では、第１～第４冷却水ラインを備え、これらの冷却水ラインの冷却水流量を流量制御弁３０で制御するが、係る構成に限定されないことは明らかである。
　例えば、図１３に示す一態様は、流量制御弁３０が、第１冷却水ライン、第３冷却水ライン及び第４冷却水ラインの流量を制御し、サーモスタット９５によってシリンダブロック側冷却水通路６２に流れる冷却水流量が制御されるシステム構成である。なお、図１３に示すシステム構成において、図１と同一構成には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

　図１３のシステム構成では、シリンダブロック側冷却水通路６２の下流端に、冷却水温度に感応して開閉するサーモスタット９５が配置され、サーモスタット９５の出口とシリンダヘッド側冷却水通路６１の出口に接続される第１冷却水配管７１とが第９冷却水配管９６で連通される。
　なお、第１冷却水配管７１と第９冷却水配管９６との接続点は、第４冷却水配管７４と第１冷却水配管７１との接続点よりも上流側に設定される。

　つまり、シリンダブロック側冷却水通路６２内の冷却水の温度がサーモスタット９５の開弁温度よりも高くなると、サーモスタット９５が開弁する。
　そして、サーモスタット９５の開弁状態では、シリンダヘッド側冷却水通路６１から冷却水が分流してシリンダブロック側冷却水通路６２に流れ、シリンダブロック側冷却水通路６２を流れた冷却水は、サーモスタット９５を通過し第９冷却水配管９６を介して第１冷却水配管７１を流れる冷却水に合流する。

　サーモスタット９５が開弁する冷却水温度は、内燃機関１０の低中負荷運転状態（通常運転域）で閉弁状態を保持し、高負荷運転状態で開弁する温度（例えば、９０～９５℃程度）に設定してある。
　なお、図１３のシステムは、サーモスタット９５の閉弁状態で、シリンダブロック側冷却水通路６２内に冷却水が閉じ込められる構成ではなく、シリンダヘッド側冷却水通路６１の冷却水温度とシリンダブロック側冷却水通路６２の冷却水温度との差などによってシリンダブロック側冷却水通路６２内の冷却水が入れ替えられるように、シリンダヘッド側冷却水通路６１とシリンダブロック側冷却水通路６２とは複数の通路で並列に連通されている。

　一方、図１３のシステム構成において、第１冷却水ライン（ラジエータライン）、第３冷却水ライン（ヒータライン）及び第４冷却水ライン（動力伝達装置ライン）は、図１のシステム構成と同様に有している。
　そして、流量制御弁３０は、第１冷却水ライン、第３冷却水ライン及び第４冷却水ラインが接続される３つの入口ポート３２－３４を有し、ロータ角度に応じて各冷却水ラインに流れる冷却水流量を調整する。

　図１４は、図１３のシステム構成における流量制御弁３０のロータ角度と各入口ポート３２－３４の開口比（％）との相関の一例を示す。
　なお、開口比は、入口ポート３２－３４の全開時の開口面積に対する実開口面積の割合である。
　流量制御弁３０のロータ角度が第１ロータ角度Ａ１以下（ストッパ位置から第１ロータ角度Ａ１までの間）のときには、第１冷却水ライン、第３冷却水ライン及び第４冷却水ラインが接続される３つの入口ポート３２－３４が全閉（開口比＝０％）に保持される。

　そして、流量制御弁３０のロータ角度が第１ロータ角度Ａ１よりも大きくなると、第１冷却水ライン、第４冷却水ラインが接続される入口ポート３２、３４が全閉状態に保持されたまま、第３冷却水ラインが接続される入口ポート３３の開口比が徐々に増えて第２ロータ角度Ａ２のときに全開に達する。
　この入口ポート３３の開口比が最大に達する角度位置Ａ２から更にロータ角度が増加すると、第４冷却水ラインが接続される入口ポート３２の開口比が徐々に増えて第３ロータ角度Ａ３のときに全開に達し、第３ロータ角度Ａ３では、入口ポート３４が全閉を保持する一方で、入口ポート３２、３３が共に全開になる。

　第３ロータ角度Ａ３から更にロータ角度が増えると、第１冷却水ラインが接続される入口ポート３４の開口比が徐々に増えて第４ロータ角度Ａ４のときに全開に達し、第４ロータ角度Ａ４では、入口ポート３２－３４が全て全開になる。
　第４ロータ角度Ａ４から更にロータ角度が増えると、第４冷却水ラインが接続される入口ポート３２の開口比が全開から徐々に減って第５ロータ角度Ａ５のときに全閉に戻り、第５ロータ角度Ａ５では、入口ポート３３、３４（第１経路）が全開を保持する一方で、入口ポート３２（第２経路）が全閉になる。

　なお、流量制御弁３０のロータ角度は、０degの位置を基準（初期位置）に制御され、０deg＜第１ロータ角度Ａ１＜第２ロータ角度Ａ２＜第３ロータ角度Ａ３＜第４ロータ角度Ａ４＜第５ロータ角度Ａ５である。
　つまり、入口ポート３３（第３冷却水ライン）は、第１ロータ角度Ａ１から第２ロータ角度Ａ２の間でロータ角度の増大に応じて開口面積を増し、第２ロータ角度Ａ２から第５ロータ角度Ａ５の間は全開を保持する。

　入口ポート３２（第４冷却水ライン）は、第１ロータ角度Ａ１から第２ロータ角度Ａ２の間で全閉を保持し、第２ロータ角度Ａ２から第３ロータ角度Ａ３の間でロータ角度の増大に応じて開口面積を増し、第３ロータ角度Ａ３から第４ロータ角度Ａ４の間は全開を保持し、第４ロータ角度Ａ４から第５ロータ角度Ａ５の間でロータ角度の増大に応じて開口面積を減じ、第５ロータ角度Ａ５で全閉に戻る。

　入口ポート３４（第１冷却水ライン）は、第１ロータ角度Ａ１から第３ロータ角度Ａ３の間で全閉を保持し、第３ロータ角度Ａ３から第４ロータ角度Ａ４の間でロータ角度の増大に応じて開口面積を増し、第４ロータ角度Ａ４から第５ロータ角度Ａ５の間は全開を保持する。
　なお、図１４において、開口比の最小は０％で、最大は１００％であるが、流量制御弁３０の各入口ポートの開口比が、０％＜開口比＜１００％又は０％≦開口比＜１００％又は０％＜開口比≦１００％の範囲内で制御される構成とすることができる。

　シリンダヘッド側冷却水通路６１の出口には、ヘッド出口水温を検出する水温センサ８１を設けてある。
　上記構成の冷却装置において、制御装置１００は、図１５のフローチャートにしたがって流量制御弁３０のロータ角度、つまり、第１冷却水ライン、第３冷却水ライン及び第４冷却水ラインそれぞれの冷却水流量を制御する。

　制御装置１００は、まず、ステップＳ５１０において、内燃機関１０がアイドルストップ状態であるときに立ち上げられるアイドルストップフラグの判別を行う。
　そして、アイドルストップフラグが落ちている場合、つまり、内燃機関１０がアイドルストップ状態ではなく運転状態である場合、制御装置１００は、ステップＳ５２０に進み、流量制御弁３０のロータ角度を、第１ロータ角度Ａ１から第４ロータ角度Ａ４までの角度領域内で水温センサ８１で検出されるヘッド出口水温などに応じて制御する。

　このステップＳ５２０における流量制御弁３０のロータ角度の制御は、図３のフローチャートのステップＳ３２０と同様に行われる。
　つまり、制御装置１００は、内燃機関１０の暖機進行に伴って流量制御弁３０のロータ角度を増大させ、ヘッド出口温度が目標温度を超えるような高負荷運転状態では、ロータ角度を第４ロータ角度Ａ４に設定して第１冷却水ライン、第３冷却水ライン及び第４冷却水ラインを全開にする。

　また、制御装置１００は、上記の流量制御弁３０のロータ角度の制御に並行して電動式ウォータポンプ４０の回転速度を制御する。
　つまり、制御装置１００は、暖機中は電動式ウォータポンプ４０の回転速度を低く抑制して暖機促進を図り、暖機が完了すると電動式ウォータポンプ４０の回転速度を暖機中に比べて増やし、更に、ロータ角度が第４ロータ角度Ａ４に設定されるような内燃機関１０の高負荷運転時には、電動式ウォータポンプ４０の回転速度をより高めて、十分な冷却能力が維持されるようにする。

　一方、アイドルストップフラグが立っている場合、つまり、内燃機関１０がアイドルストップ機能によって自動停止されている場合、制御装置１００は、ステップＳ５３０に進む。
　制御装置１００は、ステップＳ５３０で、ステップＳ３３０と同様に、電動式ウォータポンプ４０の目標回転速度をアイドルストップ状態での目標値に設定する。

　更に、制御装置１００は、内燃機関１０のアイドルストップ状態において、ステップＳ５４０に進み、流量制御弁３０の目標ロータ角度を第５ロータ角度Ａ５に設定して、第１冷却水ライン及び第３冷却水ライン（第１経路）を全開とし、第４冷却水ライン（第２経路）を全閉にする。
　なお、制御装置１００は、ステップＳ５４０において、流量制御弁３０の目標ロータ角度を第４ロータ角度Ａ４＜目標ロータ角度＜第５ロータ角度Ａ５を満たす、アイドルストップ状態用として予め設定された目標ロータ角度を設定することができる。

　ここで、シリンダブロック側冷却水通路６２を流れる冷却水流量はサーモスタット９５で制御されるが、サーモスタット９５は、一般的なアイドルストップ状態では閉弁状態に保持されるように冷却装置が構築されている。
　つまり、内燃機関１０のアイドルストップ状態において、シリンダブロック側冷却水通路６２及びオイルウォーマー２１（第４冷却水ライン）への通水が停止され（又は通水経路の開口が絞られ）、冷却水は全開に保持される第１冷却水ライン及び第３冷却水ラインに主に通水されて循環する。

　したがって、アイドルストップ状態に入る前からサーモスタット９５が全閉を保持し、シリンダブロック側冷却水通路６２及びサーモスタット９５を経由する冷却水の循環が停止されていたとしても、オイルウォーマー２１（第４冷却水ライン）への通水がアイドルストップ状態に入ったときに絞られることで、オイルウォーマー２１（第４冷却水ライン）に通水されていた冷却水が、第１冷却水ライン及び第３冷却水ラインに付加的に流れ込むようになる。

　このため、第１冷却水ライン及び第３冷却水ラインに流れる冷却水流量は、電動式ウォータポンプ４０の吐出量が一定であっても、アイドルストップ前よりもアイドルストップ状態で増える。
　第１冷却水ラインへの冷却水の供給量が、アイドルストップ前よりもアイドルストップ状態で増えれば、アイドルストップ中におけるシリンダヘッド１１の温度低下が促進され、これによって、再始動時に内燃機関１０でノッキングが発生し難くなる。

　このため、アイドルストップ状態からの発進加速時に、制御装置１００は、内燃機関１０の点火時期を進角させることができ、発進加速時における内燃機関１０の燃費性能が改善される。また、制御装置１００は、電動式ウォータポンプ４０の吐出量を増やすことなく、アイドルストップ状態での第１冷却水ラインへの冷却水の供給量を増やすから、電動式ウォータポンプ４０が消費する電力によって燃費性能の改善効果が目減りすることを抑制できる。

　また、制御装置１００は、アイドルストップ状態で第１冷却水ラインとともに第３冷却水ラインへの冷却水の供給量、つまり、ヒータコア９１への冷却水の循環量をアイドルストップ前よりも増やすから、暖房中のアイドルストップ状態で空調空気の温度（吹出し口温度）が低下することを抑制でき、以って、アイドルストップ状態での暖房性能が改善される。

　ここで、制御装置１００は、アイドルストップ状態で流量制御弁３０の目標ロータ角度を第５ロータ角度Ａ５に固定することができるが、第５ロータ角度Ａ５に固定せずにオイル冷却要求などに基づき流量制御弁３０のロータ角度を第５ロータ角度Ａ５よりも小さい角度に可変制御して、オイルウォーマー２１（第４冷却水ライン）への通水を停止させずにオイル冷却要求を満たす最小流量に制御することができる。
　具合的には、制御装置１００は、変速機２０のオイルの温度に応じて、アイドルストップ状態での流量制御弁３０のロータ角度を、第４ロータ角度Ａ４と第５ロータ角度Ａ５との間で可変に制御することができる。

　例えば、制御装置１００は、変速機２０のオイル温度が高いほどアイドルストップ状態での流量制御弁３０のロータ角度を第４ロータ角度Ａ４と第５ロータ角度Ａ５との間のより小さい角度に制御し、オイル温度が高いほどオイルウォーマー２１（第４冷却水ライン）への通水量を増やすことができる。
　これによって、アイドルストップ中においてシリンダヘッド１１の温度低下を促進させつつ、変速機２０のオイル温度が過剰に高くなることを抑制できる。
　また、図１のシステム構成において採用した制御のうち図１３のシステム構成に組み合わせ可能な制御、つまり、図１の第２冷却水ラインに関する制御以外については図１３のシステム構成において適宜採用することができる。

　以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば種々の変形態様を採り得ることは自明である。
　上記実施形態では、アイドルストップ中にヒータコア９１への通水を実施するが、空調装置が暖房状態であることを条件に、アイドルストップ中にヒータコア９１への通水を実施する構成とすることができる。

　また、ヒータコア、ラジエータに循環される冷却水量の割合を自動停止前よりも増やす処理を実現できる冷却水循環経路及び流量制御弁の構成は、図１や図１３の構成に限定されず、例えば、複数の流量制御弁を用いて冷却水の循環経路を切り替える構成とすることができる。つまり、シリンダヘッド内の冷却水通路、車両暖房用のヒータコア及びラジエータを含む第１経路と、前記ヒータコア及び前記ラジエータを含まない第２経路を備える冷却装置において、停車時に前記内燃機関が自動停止されたときに第２経路の開口面積を自動停止前よりも減らすことが可能なシステム構成であれば、前記実施形態と同様な作用効果を奏することができる。

　また、図１に示した第１－第４冷却水ラインのうちの第４冷却水ラインを備えない構成の冷却装置とし、アイドルストップ時に第２冷却水ラインを閉じる構成とすることができる。
　また、ラジエータ５０に電動ラジエータファン５０Ａ，５０Ｂを備える場合、制御装置１００は、アイドルストップ状態において、図１のシステムで第２冷却水ライン及び第４冷却水ラインへの通水を停止させ、図１３のシステムでは第４冷却水ラインへの通水を停止させたときに、ヘッド出口温度とアイドルストップ状態での目標温度との偏差などに基づいて可変設定される駆動電圧やアイドルストップモード用の固定電圧を電動ラジエータファン５０Ａ，５０Ｂに印加し、電動ラジエータファン５０Ａ，５０Ｂを駆動させることができる。
　これにより、アイドルストップ状態でラジエータ５０における放熱性能を高めることができ、以って、シリンダヘッド１１の温度の低下を早めることができる。

　また、図１に示した冷却水の循環経路では、シリンダヘッド１１内に流入した冷却水が分流してシリンダブロック１２側に流れるが、シリンダヘッド１１内に流入する前で冷却水を分流させてシリンダヘッド１１とシリンダブロック１２との双方にそれぞれ独立して流入させる構成とすることができる。
　また、図１、図１３に示した第３冷却ラインは、ヒータコア９１の他、ＥＧＲクーラ９２、ＥＧＲ制御弁９３、スロットルバルブ９４を経路に含むが、少なくともヒータコア９１を含む構成とすることができ、ヒータコア９１、ＥＧＲクーラ９２、ＥＧＲ制御弁９３、スロットルバルブ９４の全てを含む構成に限定されない。

　また、図１、図１３に示した構成では、動力伝達装置の熱交換器として、変速機２０のオイルウォーマー２１を第４冷却水ラインに含む構成としたが、変速機のオイルクーラーをオイルウォーマー２１とは別に第４冷却水ラインに含む構成とすることができる。
　また、冷却水を循環させるためのウォータポンプとして、電動式ウォータポンプ４０とともに内燃機関１０で駆動される機械式ウォータポンプを備え、内燃機関１０の運転状態では機械式ウォータポンプ単独で若しくは機械式ウォータポンプと電動式ウォータポンプ４０との双方で冷却水を循環させ、アイドルストップ状態では電動式ウォータポンプ４０で冷却水を循環させる構成とすることができる。
　また、流量制御弁３０は、ロータ式に限定されるものではなく、例えば、電気式アクチュエータによって弁体を直線運動させる構造の流量制御弁を用いることができる。

　ここで、上述した実施形態から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。
　車両用内燃機関の冷却装置は、その一態様として、冷却水を循環させる電動式ウォータポンプと、シリンダヘッド内の冷却水通路、車両暖房用のヒータコア及びラジエータを含む第１経路と、前記ヒータコア及び前記ラジエータを含まない第２経路と、前記第２経路の開口面積を制御する経路切り替え手段と、停車時に前記内燃機関が自動停止されたときに前記電動式ウォータポンプを稼働させるとともに前記経路切り替え手段によって前記第２経路の開口面積を自動停止前よりも減らす制御手段と、を含む。

　前記車両用内燃機関の冷却装置の好ましい態様において、前記制御手段は、前記内燃機関が自動停止された後における冷却水温度の低下に応じて前記電動式ウォータポンプの回転速度を低下させる。
　別の好ましい態様では、前記制御手段は、前記内燃機関が自動停止された後に冷却水温度が所定温度にまで低下すると、その後は前記電動式ウォータポンプを所定の最低回転速度での稼働状態に保持する。

　さらに別の好ましい態様では、前記第２経路は、前記内燃機関のオイルの熱交換器と前記内燃機関の動力伝達装置のオイルの熱交換器との少なくとも一方を含む経路であり、前記制御手段は、前記内燃機関が自動停止されたときに前記オイルの温度が低いほど前記第２経路の開口面積をより減らす。
　さらに別の好ましい態様では、前記制御手段は、前記内燃機関が自動停止された後に冷却水温度が所定温度にまで低下すると、前記第２経路の開口面積を増加させる。

　さらに別の好ましい態様では、前記制御手段は、前記内燃機関が再始動された後に、前記オイルの温度が所定温度に達してから前記第２経路の開口面積を増加させる。
　さらに別の好ましい態様では、前記制御手段は、前記内燃機関が再始動されてから所定の遅れ時間が経過した後に、前記第２経路の開口面積を増加させる。

　さらに別の好ましい態様では、前記第１経路は、前記シリンダヘッド内の冷却水通路及び前記ラジエータを経由するラジエータラインと、前記シリンダヘッド内の冷却水通路及び前記ヒータコアを経由し前記ラジエータを迂回するヒーターラインと、を含み、前記第２経路は、前記シリンダヘッド内の冷却水通路及び前記動力伝達装置の熱交換器を経由し前記ラジエータを迂回する動力伝達装置ラインを含み、前記経路切り替え手段は、停車時に前記内燃機関が自動停止されたときに前記電動式ウォータポンプを稼働させるとともに前記経路切り替え手段によって前記動力伝達装置ラインの開口面積を絞る。

　さらに別の好ましい態様では、前記第２経路は、前記動力伝達装置ラインと共に、シリンダブロック内の冷却水通路及び前記内燃機関のオイルの熱交換器を経由し前記ラジエータを迂回するブロックラインを含み、前記経路切り替え手段は、停車時に前記内燃機関が自動停止されたときに前記電動式ウォータポンプを稼働させるとともに前記経路切り替え手段によって前記動力伝達装置ライン及び前記ブロックラインの開口面積を絞る。

　また、車両用内燃機関の冷却装置の制御方法は、その一態様として、冷却水を循環させる電動式ウォータポンプと、シリンダヘッド内の冷却水通路、車両暖房用のヒータコア及びラジエータを含む第１経路と、前記ヒータコア及び前記ラジエータを含まない第２経路と、を含む、車両用内燃機関の冷却装置において、停車時に前記内燃機関が自動停止されたことを検知するステップと、前記内燃機関の自動停止状態で前記電動式ウォータポンプを稼働制御するステップと、前記内燃機関の自動停止状態で前記第１経路に循環させる冷却水量の割合を増やし前記第２経路に循環させる冷却水量の割合を減らすステップと、を含む。

　１０…内燃機関、１１…シリンダヘッド、１２…シリンダブロック、１６…オイルクーラー（熱交換器）、２０…変速機（動力伝達装置）、２１…オイルウォーマー（熱交換器）、３０…流量制御弁（経路切り替え手段）、３１－３４…入口ポート、３５…出口ポート、４０…電動式ウォータポンプ、５０…ラジエータ、６１…シリンダヘッド側冷却水通路、６２…シリンダブロック側冷却水通路、７１…第１冷却水配管、７２…第２冷却水配管、７３…第３冷却水配管、７４…第４冷却水配管、７５…第５冷却水配管、７６…第６冷却水配管、７７…第７冷却水配管、７８…第８冷却水配管、８１…第１温度センサ、８２…第２温度センサ、９１…ヒータコア、９２…ＥＧＲクーラ、９３…ＥＧＲ制御弁、９４…スロットルバルブ、９５…サーモスタット、１００…制御装置（制御手段）

Claims (10)

1. 　冷却水を循環させる電動式ウォータポンプと、
   　シリンダヘッド内の冷却水通路、車両暖房用のヒータコア及びラジエータを含む第１経路と、
   　前記ヒータコア及び前記ラジエータを含まない第２経路と、
   　前記第２経路の開口面積を制御する経路切り替え手段と、
   　停車時に前記内燃機関が自動停止されたときに前記電動式ウォータポンプを稼働させるとともに前記経路切り替え手段によって前記第２経路の開口面積を自動停止前よりも減らす制御手段と、
   　を含む、車両用内燃機関の冷却装置。
2. 　前記制御手段は、前記内燃機関が自動停止された後における冷却水温度の低下に応じて前記電動式ウォータポンプの回転速度を低下させる、請求項１記載の車両用内燃機関の冷却装置。
3. 　前記制御手段は、前記内燃機関が自動停止された後に冷却水温度が所定温度にまで低下すると、その後は前記電動式ウォータポンプを所定の最低回転速度での稼働状態に保持する、請求項２記載の車両用内燃機関の冷却装置。
4. 　前記第２経路は、前記内燃機関のオイルの熱交換器と前記内燃機関の動力伝達装置のオイルの熱交換器との少なくとも一方を含む経路であり、
   　前記制御手段は、前記内燃機関が自動停止されたときに前記オイルの温度が低いほど前記第２経路の開口面積をより減らす、請求項１記載の車両用内燃機関の冷却装置。
5. 　前記制御手段は、前記内燃機関が自動停止された後に冷却水温度が所定温度にまで低下すると、前記第２経路の開口面積を増加させる、請求項４記載の車両用内燃機関の冷却装置。
6. 　前記制御手段は、前記内燃機関が再始動された後に、前記オイルの温度が所定温度に達してから前記第２経路の開口面積を増加させる、請求項４記載の車両用内燃機関の冷却装置。
7. 　前記制御手段は、前記内燃機関が再始動されてから所定の遅れ時間が経過した後に、前記第２経路の開口面積を増加させる、請求項４記載の車両用内燃機関の冷却装置。
8. 　前記第１経路は、
   　前記シリンダヘッド内の冷却水通路及び前記ラジエータを経由するラジエータラインと、
   　前記シリンダヘッド内の冷却水通路及び前記ヒータコアを経由し前記ラジエータを迂回するヒーターラインと、
   　を含み、
   　前記第２経路は、
   　前記シリンダヘッド内の冷却水通路及び前記動力伝達装置の熱交換器を経由し前記ラジエータを迂回する動力伝達装置ラインを含み、
   　前記経路切り替え手段は、停車時に前記内燃機関が自動停止されたときに前記電動式ウォータポンプを稼働させるとともに前記経路切り替え手段によって前記動力伝達装置ラインの開口面積を絞る、請求項４記載の車両用内燃機関の冷却装置。
9. 　前記第２経路は、前記動力伝達装置ラインと共に、シリンダブロック内の冷却水通路及び前記内燃機関のオイルの熱交換器を経由し前記ラジエータを迂回するブロックラインを含み、
   　前記経路切り替え手段は、停車時に前記内燃機関が自動停止されたときに前記電動式ウォータポンプを稼働させるとともに前記経路切り替え手段によって前記動力伝達装置ライン及び前記ブロックラインの開口面積を絞る、請求項８記載の車両用内燃機関の冷却装置。
10. 　冷却水を循環させる電動式ウォータポンプと、
    　シリンダヘッド内の冷却水通路、車両暖房用のヒータコア及びラジエータを含む第１経路と、
    　前記ヒータコア及び前記ラジエータを含まない第２経路と、
    　を含む、車両用内燃機関の冷却装置において、
    　停車時に前記内燃機関が自動停止されたことを検知するステップと、
    　前記内燃機関の自動停止状態で前記電動式ウォータポンプを稼働制御するステップと、
    　前記内燃機関の自動停止状態で前記第１経路に循環させる冷却水量の割合を増やし前記第２経路に循環させる冷却水量の割合を減らすステップと、
    　を含む、車両用内燃機関の冷却装置の制御方法。

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